JPH08255775A

JPH08255775A - 半導体装置の製造方法及び半導体製造装置

Info

Publication number: JPH08255775A
Application number: JP8486095A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Ohashi; 宏之大橋; Naoto Miyashita; 直人宮下
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1995-03-15
Filing date: 1995-03-15
Publication date: 1996-10-01
Anticipated expiration: 2016-07-23
Also published as: JP3192346B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】同一の研磨布でポリッシングした半導体基板
のポリシングレート及び半導体基板の面内ばらつきを減
少させる。【構成】ポリッシング装置は、研磨布１９と、表面に
研磨布を取り付けた研磨盤１７と、研磨布に研磨粒子を
溶解させる弗酸等のドレッシング液を供給する手段２７
と、研磨布をブラッシングするブラシ２２と、研磨布に
水を供給する手段２８とを備えている。この装置は、さ
らにセンサ３４によって排出される水に含まれるドレッ
シング液を検知できる。この装置を用いて複数の半導体
基板をポリッシングして疲労した研磨布１９を弗酸等の
ドレッシング液でドレッシングする。このドレッシング
を行いながらブラシを用いてブラッシングすることも、
後工程で研磨布を水でドレッシングもできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造方法
及びこの方法を実施するための半導体製造装置に関し、
とくに半導体基板をポリッシングするための研削装置の
研磨盤に取り付けられた研磨布をドレッシングによって
再びポリッシングが出来るように再生するドレッシング
方法及びこのポリッシング方法を実施するための研削装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＩＣやＬＳＩなどの半導体装置は、半導
体基板に形成する集積回路を設計する設計工程、集積回
路を形成するために用いられる電子ビームなどを描画す
るためのマスク作成工程、単結晶インゴットから所定の
厚みのウェーハを形成するウェーハ製造工程、ウェーハ
に集積回路などの半導体素子を形成するウェーハ処理工
程、ウェーハを各半導体基板に分離しパッケージングし
て半導体装置を形成する組立工程及び検査工程等を経て
形成される。各工程には、それぞれその工程に必要な製
造装置が用意される。半導体製造装置にはこの他にも前
処理装置や排ガス処理装置など設備、環境に必要な製造
装置も用いられる。従来ウェーハ処理工程においてトレ
ンチやコンタクトホールなどの溝（トレンチ）部に金
属、ポリシリコン、シリコン酸化膜（ＳｉＯ₂）などの
任意の材料を埋め込んだ後にその表面を平坦化する方法
としてエッチバックＲＩＥ(ReactiveIon Etching)法が
知られている。以下、図４及び図５を参照しながら方法
を説明する。

【０００３】まず、シリコン半導体などの半導体基板１
表面に熱酸化法などによるＳｉＯ₂膜２及びＣＶＤ法な
どにより、ストッパー膜となるポリシリコン膜３を形成
する（図４（ａ））。次に、ポリシリコン膜３、ＳｉＯ
₂膜２および半導体基板１表面をＲＩＥにより選択的に
除去してそこに溝部４を形成する（図４（ｂ））。次
に、前記溝部４の内部及びポリシリコン膜３の表面にＳ
ｉＯ₂膜５をＣＶＤ法により堆積させる（図４
（ｃ））。このとき、溝部４の上にあたるＳｉＯ₂膜５
表面には溝部４の凹部に対応したへこみ５１ができる。
さらに、ＳｉＯ₂膜５表面の凹凸を小さくするために、
エッチバックレジスト６をＳｉＯ₂膜５上に形成する
（図５（ａ））。次いで、エッチバックレジスト６とＳ
ｉＯ₂膜５がほぼ同じエッチングレートとなる条件でＲ
ＩＥを行う（図５（ｂ））。このエッチバックＲＩＥを
用いると溝部４にのみＳｉＯ₂膜５が埋め込まれ、ポリ
シリコン膜３の表面、つまり、ウエーハ表面が平坦にな
る。しかし、凹み５１のあった部分には幾分凸部５２が
残っており十分な平坦化が難しい。このウエーハ１表面
の平坦化は、ストッパー膜となるポリシリコン膜３のエ
ッチングレートがＳｉＯ₂膜５より小さくなるように設
定することにより可能となる。

【０００４】しかしながら、このエッチバックＲＩＥ方
法は、エッチバックレジストの塗布などの工程が多くな
ること、ウェーハ表面にＲＩＥダメージが入りやすいこ
と、良好な平坦化が難しいこと、また真空系の装置を用
いるため、構造が複雑で、危険なエッチングガスを使用
することなどから様々な問題点が多い。半導体装置に形
成される集積回路が高集積化、微細化するにつれてパタ
ーンの縮小と同時に表面形状も複雑になる。そのため従
来の平坦化技術では十分対応することができなくなる。
そのため、近年エッチバックＲＩＥに代わって、ＣＭＰ
(Chemical MechanicalPolishing) 法が行われるように
なってきた。次に、図６にウェーハ表面を平坦化するた
めに用いられるＣＭＰ用のポリッシング装置の概略を示
し、その構成を説明する。台１１上にベアリング１３を
介して研磨盤受け１５が配置されている。この研磨受け
１５上には研磨盤１７が取り付けられている。この研磨
盤１７上にはウェーハを研磨する研磨布１９が張り付け
られている。研磨受け１５及び研磨盤１７を回転させる
ためにこれらの中心部分に駆動シャフト２１が接続され
ている。この駆動シャフト２１は、モータ２３により回
転ベルト２５を介して回転される。

【０００５】一方、ウェーハ２０は、研磨布１９と対抗
する位置にくるように真空などにより、テンプレート２
９及び吸着布３１が設けられた吸着盤３３により吸着さ
れている。この吸着盤３３は、駆動シャフト３５に接続
されている。またこの駆動シャフト３５は、モーター３
７によりギア３９及び４１を介し回転される。駆動シャ
フト３５は、上下方向の移動に対し駆動台４３に固定さ
れている。このような構造によって、シリンダ４５によ
る上下の移動に伴い、駆動台４３が上下移動し、これに
より吸着盤３３に固定されたウェーハ２０が研磨布１９
に押しつけられたり研磨布１９から離れたりする。ウェ
ーハ２０と研磨布１９の間には目的に応じて研磨剤が流
され、これによりウェーハ２０のポリッシングが行われ
る。また、図面には示さないが、ウェーハは、ポリッシ
ングの間に別の駆動系によりＸ−Ｙ方向（水平方向）に
移動可能となっている。

【０００６】次に、図７及び図８を参照して図６に示す
ポリッシング装置を用いたＣＭＰ法によるウェーハ表面
の平坦化処理の一例を説明する。シリコンなどの半導体
基板１上にＣＶＤ法などによりＳｉ₃Ｎ₄膜７を形成す
る（図７（ａ））。次に、パターニングを行ってＳｉ₃
Ｎ₄膜７及び半導体基板１の所定部分をエッチングし、
そこに溝部８を形成する（図７（ｂ））。そしてＳｉ₃
Ｎ₄膜７上及び溝部８内にＳｉＯ₂膜５をＣＶＤ法によ
り積層する（図８（ａ））。続いて、ＣＭＰ法によりＳ
ｉＯ₂膜５をポリッシングし、ストッパー膜となるＳｉ
₃Ｎ₄膜７の露出を検出した段階でＳｉＯ₂膜５のポリ
ッシングを終了させることにより、溝部８内へのＳｉＯ
₂膜５の埋込みが完了すると共に半導体基板１表面の平
坦化が行われる（図８（ｂ））。このＣＭＰ法は、図４
及び図５に示すエッチバックＲＩＥ法と比べ工程が短縮
され、また良好な平坦化が達成される。尚、ＣＭＰ法自
体は新しい技術ではなく、前述した半導体装置の製造工
程におけるウェーハ製造工程での製造プロセスで用いら
れている技術である。最近、ＣＭＰ技術が高集積デバイ
スの製造プロセスに用いられるようになっている。そこ
で、次に、図９乃至図１１を参照してその応用例を説明
する。

【０００７】図９は、トレンチ素子分離プロセスにおけ
るＣＭＰ法の応用である。半導体基板１表面を熱酸化し
てＳｉＯ₂膜２を形成した後、ポリッシングのストッパ
ー膜となるＳｉ₃Ｎ₄膜７をこのＳｉＯ₂膜の上にＣＶ
Ｄ法により形成する。次に、リソグラフィによるパター
ニングで素子分離形成領域のＳｉ₃Ｎ₄膜７と、ＳｉＯ
₂膜２及び半導体基板１の一部を除去して溝部９を形成
する。続いて溝部９内の半導体基板１表面を酸化し、さ
らに溝部９の底にボロンをイオン注入し、チャネルカッ
ト領域１０を形成する。次に、Ｓｉ₃Ｎ₄膜７上及び溝
部９内にポリシリコン膜３をＣＶＤ法により形成する
（図９（ａ））。ポリシリコン膜に代えてＳｉＯ₂を利
用しても良い。次に、半導体基板１表面のポリシリコン
３をＳｉ₃Ｎ₄膜７が露出するまでポリッシングする
（図９（ｂ））。このときのポリッシング条件では、ポ
リシリコン膜と比べＳｉ₃Ｎ₄膜７のポリッシングレー
トは、約１／１０〜１／２００程度と小さい条件を用い
ているためにＳｉ₃Ｎ₄膜７でポリッシングを止めるこ
とができ、溝内部にのみポリシリコン膜３が埋め込まれ
る。このようにポリッシングでのストッパー膜は、ポリ
ッシングしたい膜と比べポッシングレートの小さいもの
を選び、ポリッシング時間を指定することでこのストッ
パー膜が露出した段階でポリッシングを終了させること
ができる。

【０００８】次に、図１０及び図１１を参照して金属配
線を絶縁膜の溝部内へ埋め込む場合に用いるＣＭＰ法の
応用例を説明する。半導体基板１上にＣＶＤ法によるＳ
ｉＯ₂膜５及びプラズマＳｉＯ₂膜１２を続けて形成す
る（図１０（ａ））。次に、プラズマＳｉＯ₂膜１２を
パターニングして所定箇所に溝部１４を形成する（図１
０（ｂ））。溝部１４内及びプラズマＳｉＯ₂膜１２の
全面にＣｕ膜１６を積層する（図１０（ｃ））。プラズ
マＳｉＯ₂膜１２をストッパー膜としてＣｕ膜１６をポ
リッシングする。プラズマＳｉＯ₂膜１２が露出した段
階でＣｕ膜１６のポリッシングを終了させることにより
溝部１４内にのみＣｕ膜１４が埋め込まれ、Ｃｕ埋め込
み配線が形成される（図１１（ａ））。このポリッシン
グにより半導体基板１の表面が平坦化され、続く２層目
のプラズマＳｉＯ₂膜１８の形成が容易になる（図１１
（ｂ））。このＣＭＰ法による平坦化により２層目、３
層目の電極配線（図示せず）の形成が容易となる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】図６に示すようなポリ
ッシング装置でポリッシングする場合において、従来、
セリアやシリカなどの研磨粒子を含有する研磨剤（スラ
リー）を研磨布に供給しながら半導体基板をポリッシン
グする。通常１枚の研磨布で０．５〜１ロットの半導体
基板（ウェーハ）をポリッシングする（１ロットは、ウ
ェーハが２４枚である）。しかし、同じ研磨布を用いて
ポリッシングを行う場合、半導体基板枚数が増加するに
伴い、研磨布の中に研磨粒子が蓄積されていく。その結
果、ポリッシングレートの増加変動や面内ばらつきの増
加などの問題が発生する。現在のこれら研磨粒子の除去
方法は、ナイロンブラシやダイヤモンド粒子の摩擦によ
るなど物理的なドレッシングに頼っているが、この方法
では蓄積した研磨粒子を完全に研磨布から取り除くこと
は出来ない。図３は、従来のドレッシング方法による作
用効果を説明する特性図であり、ポリッシングレート及
び面内ばらつきのポリッシングされる半導体基板の枚数
依存性を示している。

【００１０】図の縦軸は、ポリッシングレート（ｎｍ／
ｍｉｎ）及び半導体基板の面内ばらつき（％）を示し、
横軸は、１枚の研磨布がポリッシングする半導体基板の
枚数を示している。ポリッシングレートや面内ばらつき
が良いのは高々半導体基板枚数が５０枚程度までで、そ
れを越えるとポリッシングレートが大きくなり、これに
ともなって半導体基板の面内ばらつきが大きくなる。ポ
リッシングレートが大きくなると、半導体基板表面のポ
リッシング仕上がりの均一性が劣化して、図に示すよう
に面内ばらつきが増大するのである。本発明は、このよ
うな事情により成されたものであり、同一の研磨布でポ
リッシングした半導体基板のポリシングレート及び半導
体基板の面内ばらつきを減少させ、安定したポリッシン
グを行うことが可能な半導体製造装置及び半導体装置の
製造方法を提供することを目的にしている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置の製
造方法は、研磨粒子を含む研磨剤をかけながらポリッシ
ングする研磨布を用いて複数の半導体基板をポリッシン
グする工程と、前記複数の半導体基板をポリッシングし
た研磨布を研磨粒子を溶解させるドレッシング液でドレ
ッシングする工程とを備えていることを特徴とする。前
記研磨布をドレッシングする工程において、このドレッ
シングを行いながらブラシを用いてブラッシングするよ
うにしても良い。前記研磨布をドレッシングする工程の
後に、前記研磨布を水でドレッシングする工程をさらに
加えるようにしても良い。前記研磨布を水でドレッシン
グする工程において、このドレッシングを行いながらブ
ラシを用いてブラッシングするようにしても良い。研磨
粒子を溶解させるドレッシング液として弗酸、硝酸、硫
酸のいづれかを用いても良い。

【００１２】また、本発明の半導体製造装置は、研磨布
と、研磨盤駆動軸により回転され、表面に前記研磨布を
取り付けた研磨盤と、前記研磨布に研磨粒子を溶解させ
るドレッシング液を供給する手段と、前記研磨布をブラ
ッシングするブラシと、前記研磨布に水を供給する手段
とを備えていることを特徴とする。請求項６に記載の半
導体製造装置は、さらに比抵抗計又はｐＨセンサからな
るセンサを前記ドレッシング液及び水を排出する手段又
はその近傍に配置し、前記センサによって排出される前
記水に含まれる前記ドレッシング液を検知するようにし
ても良い。

【００１３】

【作用】ポリッシング装置の研磨布は、ブラシによるブ
ラッシングに代えて、又は、このブラッシングに加え
て、化学的なドレッシング液によるドレッシングを行う
ことにより殆ど使用前の状態に戻すことができる。ポリ
ッシングレートの増大及び半導体基板の面内ばらつきが
減少する。

【００１４】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１は、本発明の半導体装置の製造方法に使用す
る半導体製造装置のポリッシング装置の研磨盤が形成さ
れている部分の断面図である。この研磨盤を含むポリッ
シング装置は、図６に示す従来のポリッシング装置を適
用することができる。この研磨盤１７には、図示しない
研磨盤受けを介して駆動シャフト２１がその中心部分に
接続されている。そして、研磨盤１７の上には半導体基
板（ウェーハ）を研磨する研磨布１９が張り付けられて
いる。研磨布１９は、発砲ポリウレタンやポリウレタン
不織布などから構成されている。駆動シャフト２１は、
モータにより回転され、研磨盤受け及び研磨盤１７を回
転させる。一方、半導体基板は、研磨布１９と対抗する
位置にくるように真空などにより、図示しない吸着布が
設けられた吸着盤により吸着されている。吸着盤は、図
示しない駆動シャフトに接続され、この駆動シャフトの
移動によって、吸着盤に固定された半導体基板が研磨布
１９に押しつけられたり研磨布１９から離れたりする。
このポリッシング装置でポリッシングする場合、セリア
（ＣｅＯ₂）やシリカ（ＳｉＯ₂）などの研磨粒子を含
有する研磨剤（スラリー）を研磨布に供給しながら半導
体基板をポリッシングする。

【００１５】このポリッシング装置には、ブラッシング
処理及びドレッシング処理を行う器具が備えられてい
る。研磨盤１７の上方には、研磨布１９をブラッシング
するブラシ２２が配置されている。このブラシ２２は、
回転シャフト２６にこれを支持するブラシ受け２４を介
して接続されている。ブラシは、耐腐食性の材料である
テフロンや塩化ビニールなどのブラシ受け２４とその表
面に植毛された同じく耐腐食性の材料であるナイロンな
どのブラシ２２から構成されている。また、金属基体の
表面にダイヤモンド粒子を貼着した構造のブラシを用い
ても良い。また、この研磨盤１７の上方には、さらに、
弗酸などの研磨粒子を溶解させるドレッシング液を研磨
布に供給するパイプ２７と、前記研磨布に純水を供給す
るパイプ２８を備えている。一方、このポリッシング装
置は、駆動シャフト２１を囲むように外囲器３０が設け
られており、外囲器３０の底部には、使用した純水やド
レッシング液などの廃液を排出する排出口３２が形成さ
れいる。この排出口３２の出口近傍には廃液の状態を検
知するセンサ３４が形成され、この情報がこのセンサ３
４に接続された検出器３６によって検出される。センサ
３４は、例えば、比抵抗計又はｐＨセンサから構成され
ている。

【００１６】このような構造の半導体製造装置を用い
て、ポリッシング及びドレッシング、ブラッシングが行
われる。ポリッシング−ドレッシング／ブラッシングプ
ロセスは、次の様な手順で行われる。即ち、複数枚のウ
ェーハを一枚の研磨布でポリッシングする（複数回のポ
リッシングを行う）→この研磨布をドレッシング／ブラ
ッシングして再生する→再びこの研磨布で複数枚のウェ
ーハをポリッシングする（複数回のポリッシングを行
う）。そして、このプロセスを繰り返す。ポリッシング
は、例えば、図６に示すポリッシング装置の吸着盤を用
い、半導体基板が１００ｒｐｍ程度で回転する研磨盤１
７の上の研磨布１９に押しつけられて行われる。研磨盤
１７の回転数は、通常２０〜２００ｒｐｍであり、加工
圧は、５０〜５００ｇ／ｃｍ²である。また、この時セ
リア（ＣｅＯ₂）やシリカ（ＳｉＯ₂）などの研磨粒子
を含有する研磨剤（スラリー）を研磨布に供給しながら
ポリッシングする。複数枚の半導体基板について、所定
の研磨布でポリッシングを行ってから、この研磨布に対
してドレッシング／ブラッシングを行う。その際ブラシ
を支持する駆動シャフトを、半導体基板を吸着支持する
吸着盤を駆動する駆動シャフトに代えてスイングアーム
などにより、研磨盤の上に持ってくる。

【００１７】ポリッシングは、例えば、次のような４つ
の方法で行われる。（１）研磨盤１７の上の研磨布１９に供給パイプ２７
から研磨粒子を溶解するドレッシング液を滴下し、研磨
布１９のドレッシング面の全面にこのドレッシング液を
浸透させて研磨布１９に残っているポリッシング時に使
用した研磨剤に含まれる研磨粒子を溶解する。研磨粒子
を溶かし込んだドレッシング液は、外囲器３０へ流れ、
外囲器３０の底面に形成した排出口３２から外部へ排出
される。次に、供給パイプ２８から純水を研磨布１９に
滴下し、残っているドレッシング液を溶かして排出口３
２から外部へ排出する。（２）研磨盤１７の上の研磨布１９に供給パイプ２７
から研磨粒子を溶解するドレッシング液を滴下し、研磨
布１９のドレッシング面の全面にこのドレッシング液を
浸透させて研磨布１９に残っているポリッシング時に使
用した研磨剤に含まれる研磨粒子を溶解する。研磨粒子
を溶かし込んだドレッシング液は、外囲器３０へ流れ、
外囲器３０の底面に形成した排出口３２から外部へ排出
される。次に、供給パイプ２８から純水を研磨布１９に
滴下するとともに、回転シャフト２６により回転されて
いるブラシ２２により研磨布１９をブラッシングしなが
ら残っているドレッシング液を排出口３２から外部へ排
出させる。ブラシ２２の回転速度は５０ｒｐｍ程度であ
る。

【００１８】（３）研磨盤１７の上の研磨布１９に供
給パイプ２７から研磨粒子を溶解するドレッシング液を
滴下し、研磨布１９のドレッシング面の全面にこのドレ
ッシング液を浸透させて研磨布１９に残っているポリッ
シング時に使用した研磨剤に含まれる研磨粒子を溶解す
る。この時回転シャフト２６により回転されているブラ
シ２２により研磨布１９をブラッシングして研磨布１９
の内部に入り込んでいる研磨粒子を表面に浮き上がらせ
て研磨粒子の溶解を容易にする。ブラシ２２の回転速度
は５０ｒｐｍ程度である。研磨粒子を溶かし込んだドレ
ッシング液は、外囲器３０へ流れ、外囲器３０の底面に
形成した排出口３２から外部へ排出される。次に、供給
パイプ２８から純水を研磨布１９に滴下し、残っている
ドレッシング液を溶かして排出口３２から外部へ排出す
る。

【００１９】（４）研磨盤１７の上の研磨布１９に供
給パイプ２７から研磨粒子を溶解するドレッシング液を
滴下し、研磨布１９のドレッシング面の全面にこのドレ
ッシング液を浸透させて研磨布１９に残っているポリッ
シング時に使用した研磨剤に含まれる研磨粒子を溶解す
る。この時回転シャフト２６により回転されているブラ
シ２２により研磨布１９をブラッシングして研磨布１９
の内部に入り込んでいる研磨粒子を表面に浮き上がらせ
て研磨粒子の溶解を容易にする。ブラシ２２の回転速度
は５０ｒｐｍ程度である。研磨粒子を溶かし込んだドレ
ッシング液は、外囲器３０へ流れ、外囲器３０の底面に
形成した排出口３２から外部へ排出される。次に、供給
パイプ２８から純水を研磨布１９に滴下するとともに、
回転シャフト２６により回転されているブラシ２２によ
り研磨布１９をブラッシングしながら残っているドレッ
シング液を排出口３２から外部へ排出させる。ブラシ２
２の回転速度は５０ｒｐｍ程度であり、ドレッシング液
でドレッシングしているときのブラッシング時のブラシ
２２の回転数と同じにして、連続してブラシ２２を回転
させてもよい。

【００２０】以上、この実施例では４つの方法のいづれ
かによりポリッシングを行う。ドレッシング液によるド
レッシングは、ドレッシング液が研磨布に入り込んでい
る研磨粒子を溶かし出すまでドレッシング液は、研磨布
１９に供給しなければならずそのために所定の時間まで
供給パイプ２７から供給する。研磨布１９から研磨粒子
が十分溶かし出されあとドレッシング液の供給を止め、
つづいて純水を供給パイプ２８から研磨布１９に供給す
る。純水によるドレッシングは、研磨布に供給され、排
出された純水の中にドレッシング液が含まれなくなって
から供給を止める。そのために、センサをドレッシング
液や水を排出する外囲器３０の底部もしくはその近傍に
形成された近傍に配置し、このセンサによって排出され
る純水に含まれるドレッシング液を検知してドレッシン
グの終了を知る。

【００２１】ドレッシング液は、ポリッシングに用いる
研磨剤に含まれる研磨粒子を有効に溶かす材料でなけれ
ばならない。したがって、研磨粒子の材料によってドレ
ッシング液は、材料が異なる。例えば、弗酸（ＨＦ）
は、研磨粒子に用いられるシリカ（ＳｉＯ₂）やセリア
（ＣｅＯ₂）を溶かし、硫酸（Ｈ₂ＳＯ₄）は、シリカ
を特に良く溶かす。また、硝酸（ＨＮＯ₃）も本発明の
ドレッシング液として有効である。前述した弗酸は、ど
の材料の研磨粒子も溶かすことができるので、材料選択
の必要がなく、有効なドレッシング液材料である。この
実施例では、どの材料の研磨粒子にも対応可能な弗酸を
ドレッシング液として用いている。排出口３２の近傍に
配置されるセンサ３４には、例えば、比抵抗計、ｐＨセ
ンサなどが用いられる。そして、これらセンサにより、
抵抗値の変化やｐＨの値の変化を知って排出される純水
中に含まれる、例えば、弗酸などのドレッシング液が含
まれなくなったことを検知した時点でドレッシングを終
了させる。

【００２２】次に、図２を参照して本発明のドレッシン
グ方法による作用効果を説明する。図は、ポリッシング
レート及び面内ばらつきのポリッシングされる半導体基
板の枚数依存性を示す特性図であり、縦軸は、ポリッシ
ングレート（ｎｍ／ｍｉｎ）及び半導体基板の面内ばら
つき（％）を示し、横軸は、１枚の研磨布がポリッシン
グする半導体基板の枚数を示している。本発明の弗酸に
よるドレッシング処理を行った研磨布は、半導体基板を
１５０枚以上ポリッシングしても、ポリッシングレート
や面内ばらつきの変化は殆ど認められなかった。従来の
ドレッシング処理を行った研磨布では、前述のように高
々半導体基板を５０枚程度ポリッシングしてもポリッシ
ングレートや面内ばらつきが著しく変化する。本発明の
半導体製造装置は、図７乃至図１１に示したウェーハ処
理工程を含む半導体装置の製造方法などに適用される。

【００２３】

【発明の効果】以上のように本発明では、研磨布に侵入
した研磨粒子をドレッシング液でドレッシングするの
で、この研磨布でポリッシングする半導体基板のポリッ
シングレート及び面内ばらつきは、どの半導体基板でも
同じような値であり、ポリッシングレートや面内ばらつ
きが安定する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の半導体製造装置のポリッシング装置の
部分断面図。

【図２】本発明の製造方法を説明するポリッシングレー
ト及び面内ばらつきの研磨布による半導体基板枚数依存
性を示す特性図。

【図３】従来の製造方法を説明するポリッシングレート
及び面内ばらつきの研磨布による半導体基板枚数依存性
を示す特性図。

【図４】従来のエッチバックＲＩＥ法による積層された
膜の平坦化プロセス断面図。

【図５】従来のエッチバックＲＩＥ法による積層された
膜の平坦化プロセス断面図。

【図６】従来のポリッシング装置の断面図。

【図７】本発明及び従来のＣＭＰ法によるＳｉＯ₂膜の
平坦化プロセス断面図。

【図８】本発明及び従来のＣＭＰ法によるＳｉＯ₂膜の
平坦化プロセス断面図。

【図９】本発明及び従来のＣＭＰ法によるトレンチ素子
分離プロセス断面図。

【図１０】本発明及び従来のＣＭＰ法による金属配線埋
込みプロセス断面図。

【図１１】本発明及び従来のＣＭＰ法による金属配線埋
込みプロセス断面図。

【符号の説明】

１・・・半導体基板、２、５、１２、１８・・・Ｓ
ｉＯ₂膜、３・・・ポリシリコン膜、４、８、９、
１４・・・溝部、６・・・エッチバックレジスト、
７・・・Ｓｉ₃Ｎ₄膜、１０・・・チャネルカット領
域、１１・・・台、１３・・・ベアリング、１
５・・・研磨盤受け、１６・・・Ｃｕ膜、１７・・
・研磨盤、１９・・・研磨布、２０・・・ウェー
ハ、２１、２６、３５・・・駆動シャフト、２２・
・・ブラシ、２３、３７・・・モータ、２４・・・
ブラシ受け、２５・・・回転ベルト、２７、２８・
・・供給パイプ、２９・・・テンプレート、３０・
・・外囲器、３１・・・吸着布、３２・・・排
出口、３３・・・吸着盤、３４・・・センサ、
３６・・・検出器、３９、４１・・・ギア、４３・
・・駆動台、４５・・・シリンダ、５１・・・へこ
み、５２・・・凸部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】研磨粒子を含む研磨剤をかけながらポリ
ッシングする研磨布を用いて複数の半導体基板をポリッ
シングする工程と、前記複数の半導体基板をポリッシン
グした研磨布を研磨粒子を溶解させるドレッシング液で
ドレッシングする工程とを備えていることを特徴とする
半導体装置の製造方法。
【請求項２】前記研磨布をドレッシングする工程にお
いて、このドレッシングを行いながらブラシを用いてブ
ラッシングすることを特徴とする請求項１に記載の半導
体装置の製造方法。
【請求項３】前記研磨布をドレッシングする工程の後
に、前記研磨布を水でドレッシングする工程をさらに加
えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の半
導体装置の製造方法。
【請求項４】前記研磨布を水でドレッシングする工程
において、このドレッシングを行いながらブラシを用い
てブラッシングすることを特徴とする請求項３に記載の
半導体装置の製造方法。
【請求項５】前記研磨粒子を溶解させるドレッシング
液は、弗酸、硝酸、硫酸のいづれかから構成されている
ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいづれかに記
載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】研磨布と、研磨盤駆動軸により回転され、表面に前記研磨布を取り
付けた研磨盤と、前記研磨布に研磨粒子を溶解させるドレッシング液を供
給する手段と、前記研磨布をブラッシングするブラシと、前記研磨布に水を供給する手段とを備えていることを特
徴とする半導体製造装置。
【請求項７】請求項６に記載の半導体製造装置は、さ
らに比抵抗計又はｐＨセンサからなるセンサを前記ドレ
ッシング液及び水を排出する手段もしくはその近傍に配
置し、前記センサによって排出される前記水に含まれる
前記ドレッシング液を検知することを特徴とする半導体
製造装置。