JPH10163138A - 半導体装置の製造方法および研磨装置 - Google Patents

半導体装置の製造方法および研磨装置

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JPH10163138A
JPH10163138A JP8320046A JP32004696A JPH10163138A JP H10163138 A JPH10163138 A JP H10163138A JP 8320046 A JP8320046 A JP 8320046A JP 32004696 A JP32004696 A JP 32004696A JP H10163138 A JPH10163138 A JP H10163138A
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polishing
cleaning liquid
substrate
surface plate
supply system
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JP8320046A
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Yoshio Watanabe
義雄 渡辺
Kenichi Kawashima
憲一 川島
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
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    • B24B57/02—Devices for feeding, applying, grading or recovering grinding, polishing or lapping agents for feeding of fluid, sprayed, pulverised, or liquefied grinding, polishing or lapping agents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 Ｍｎ酸化物を使った研磨工程を含む半導体装
置の製造方法を提供する。 【解決手段】 研磨装置中において、Ｍｎ酸化物を主成
分とする砥粒を含む研磨剤を使って基板を研磨し、前記
研磨工程の後、前記基板および前記研磨装置を酸により
洗浄する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は一般に半導体装置の
製造に関し、特に化学機械研磨工程を含む半導体装置の
製造方法、およびそのための製造装置に関する。化学機
械研磨（ＣＭＰ）工程は、微細化された半導体装置、い
わゆるサブミクロンデバイスの製造に必須の技術であ
る。
【０００２】一般に、このようなサブミクロンデバイス
は非常に大きな集積密度を有し、これに伴って多層配線
構造が使われるが、かかるサブミクロンデバイスにおい
て多層配線構造を形成する場合、その中に含まれる個々
の層間絶縁膜あるいは配線層を平坦化することが必須と
なる。
【０００３】このような平坦化工程では、従来よりコロ
イダルシリカ研磨剤（スラリ）あるいはアルミナ研磨剤
を使ったＣＭＰが使われている。コロイダルシリカ研磨
剤はＨ2 Ｏ2 等の液体酸化剤と組み合わせることによ
り、ＳｉＯ2 膜を効率的に研磨することができる。ま
た、アルミナ研磨剤はＷ等の導体膜を効率的に研磨する
ことができる。さらに、酸化膜を研磨できる研磨剤とし
て、セリア（ＣｅＯ2 ）が使われることもある。
【０００４】
【従来の技術】しかしセリアは非常に高価であり、半導
体製造工程での使用は一般的でない。コロイダルシリカ
あるいはアルミナ研磨剤でも製造費用は高価であり、Ｃ
ＭＰ工程におけるウェハ１枚当たりの費用の半分近くが
研磨剤スラリの費用であるという試算もある。
【０００５】また、前記研磨剤は、いずれもＨ2 Ｏ2 を
液体酸化剤として使うため、特にコンタクトホール等の
凹部を埋めるように堆積された導体層では、導体層中に
形成されるシームが侵食されやすい問題を有する。シー
ムが侵食されると、コンタクトホールにおける電気的な
コンタクトが不確実になり、半導体装置の信頼性あるい
は寿命に悪影響が及ぶ。
【０００６】また、このようなコロイダルシリカやアル
ミナ，あるいはセリア等の研磨剤を使った場合では、研
磨後工程において、研磨剤を基板から完全に除去するの
が困難になる問題が生じる。特に、これらの研磨剤は、
いったん乾燥・固化してしまうと除去はほとんど不可能
になるため、研磨前後のウェハは水槽中に保持される必
要があるが、そのような手段を講じていても、研磨後の
基板を清浄化するために、ブラシスクラバ等において機
械的な洗浄を行うことが不可欠である。しかし、このよ
うな機械的な洗浄は、すでに半導体装置を形成されたウ
ェハを損傷させやすく、半導体装置製造の際の歩留りを
低下させる要因となる。
【０００７】これに対し、本出願人等は、先に特願平７
−１６９０４８および７−１６９０５７において、Ｍｎ
Ｏ2 を砥粒とした研磨剤を、多層配線構造の平坦化に使
うことを提案した。ＭｎＯ2 は、通常の研磨条件下で
は、Ｗ等の導体に選択的に作用し、このため、ＭｎＯ2
を研磨剤として使うことにより、酸化物層において研磨
を正確に停止させることができる。特に、ＭｎＯ2 は固
体酸化剤として作用するため、Ｈ2 Ｏ2 のような液体酸
化剤を使う必要がなく、シームの形成等の問題は生じな
い。また、本出願人は、特願平８−２２０において記載
したように、研磨条件を最適化することにより、ＭｎＯ
2 研磨剤は、酸化物層の研磨にも使えることを見出し
た。
【０００８】さらに、本出願人等は、特願平８−１６７
６２１に記載したように、ＭｎＯ2のみならず、Ｍｎ2
Ｏ3 あるいはＭｎ3 Ｏ4 も、絶縁膜に対する研磨剤とし
て非常に効果的であることを見出した。このような、Ｍ
ｎ酸化物を研磨剤として使う場合、前記特願平７−１６
９０５７にも記載したように、研磨特性のみならず、研
磨後の後処理も非常に簡単になる利点が得られる。すな
わち、Ｍｎ酸化物は酸に可溶であるため、研磨後のウェ
ハを、酸洗浄することで、ウェハ上に残留する研磨剤を
容易に除去することが可能になる。特に、ＭｎＯ2 は乾
電池の材料として大量に生産されており、またその物性
も十分に研究されているため、安価に、かつ安定して入
手が可能である。Ｍｎ酸化物よりなる研磨剤は、シリカ
系研磨剤以上に乾燥が速く、研磨装置に付着しやすい
が、このように酸に対して可溶であるため、研磨装置お
よび研磨工程を最適化することにより、研磨剤のウェハ
あるいは研磨装置への付着の問題を解消できる見込みが
ある。
【０００９】図１３（Ａ），（Ｂ）は、コロイダルシリ
カ，アルミナあるいはセリア等の従来の研磨剤を使った
ＣＭＰ装置１０の構成を示す。ただし、図１３（Ａ）は
前記ＣＭＰ装置の側面図、図１３（Ｂ）は平面図を示
す。図１３（Ａ），（Ｂ）を参照するに、ＣＭＰ装置１
０は、水槽１中に配設され未加工ウェハ１１Ａを保持す
る入口側ウェハキャリア１Ａと、同様に前記水槽１中に
配設され加工済ウェハ１１Ｂを保持する出口側ウェハキ
ャリア１Ｂとを備えている。さらに、水槽１中には、ロ
ボットアーム１Ｄを備えたロボット１Ｃが設けられ、ロ
ボット１Ｃは、前記ウェハキャリア１Ａ上の未加工ウェ
ハ１１Ａの上面に吸着し、吸着したウェハ１１Ａを隣接
する研磨部２のウェハ受渡しロボット２Ａに渡す。さら
に、ロボット１Ｃは、前記ウェハ受渡しロボット２Ａか
ら、加工済ウェハを、加工済ウェハの上面を吸着するこ
とにより受け取る。ロボット１Ｃは、前記ロボットアー
ム１Ｄを昇降させ、さらに図１３（Ｂ）に矢印で示すよ
うにこれを旋回させ、また駆動軸１Ｃ’に沿って平行移
動させる。
【００１０】一方、前記受渡しロボット２Ａは、それぞ
れ昇降動作される第１および第２の受渡しアーム２ａ，
２ｂを有しており、前記アーム２ａ，２ｂの先端には、
それぞれウェハを保持するトレイ２ｃ，２ｄが形成され
る。前記受渡しアーム２ａ，２ｂは、さらに図１３
（Ｂ）に矢印で示すように前記水槽１中のロボット１Ｃ
に近接離間運動可能に形成され、また前記ロボット１Ｃ
の駆動軸１Ｃ’に平行に移動可能に形成される。このた
め、受渡し動作時には、未加工ウェハ１１Ａを担持した
ロボットアーム１Ｄは上限まで上昇させられ、対応して
上限まで上昇させられたトレイ２ｃあるいは２ｄに、前
記未加工ウェハ１１Ａが受け渡される。さらに、トレイ
２ｃあるいは２ｄに保持された加工済ウェハが、同様に
してロボットアーム１Ｄにピックアップされる。
【００１１】図１３（Ａ），（Ｂ）のＣＭＰ装置１０
は、さらに前記研磨部２中にモータ３Ａで回転される研
磨定盤３Ｂと、別のモータ３Ｃで回転され前記定盤３Ｂ
に対向する研磨ヘッド３Ｄを備え、前記研磨ヘッド３Ｄ
は、前記受渡しアーム２ａあるいは２ｂおよびその上の
トレイ２ｃ，２ｄを介して装着されたウェハＷを保持す
る。前記研磨ヘッド３Ｄは、ピラー３上に昇降可能に装
着され、前記研磨ヘッド３Ｄ上に保持されたウェハＷ
を、前記定盤３Ｂを覆う研磨布３ｂに、所定の圧力で押
しつける。すなわち、ピラー３は、前記研磨ヘッド３Ｄ
を昇降させる昇降機構を含んでいる。
【００１２】研磨を終了したウェハは、前記研磨ヘッド
３Ｄから、前記トレイ２ｃおよび２ｄのうち、前記装着
過程で使われなかった方のトレイに受け渡され、さらに
ロボット１を介してウェハキャリア１Ｂ上に回収され
る。ＣＭＰ装置１０は、受渡しアーム１ａあるいは１ｂ
のみを使っても動作させることができるが、アーム１ａ
および１ｂの両方を使うことにより、受渡しの作業効率
を向上させることができる。アーム１ａおよび１ｂは、
前記駆動軸１Ｃ’に平行な方向に、互いに独立して移動
可能であるため、トレイ２ｄ上のウェハを研磨ヘッド３
Ｄに装着する場合、あるいはその逆の場合に、上側のト
レイ２ｃが邪魔になることはない。
【００１３】さらに、図１３（Ｂ）に示すように、ＣＭ
Ｐ装置１０は、研磨剤を保持するタンク１２Ａと、前記
タンク１２Ａ中の研磨剤を供給する配管１２Ｂと、前記
配管１２Ｂの先端に設けられ、供給される研磨剤を前記
定盤３Ｂ上に滴下させるノズル１２Ｃとを含み、前記定
盤３Ｂ上に供給された研磨剤は、定盤３Ｂの下側に設け
られたドレイン配管３Ｅより排出される。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】図１３（Ａ），（Ｂ）
に示す従来のＣＭＰ装置は、先にも説明したように、コ
ロイダルシリカやアルミナ、あるいはセリアを使ったＣ
ＭＰ工程のために設計されており、従って、酸洗浄のた
めの構成を欠いている。このため、Ｍｎ酸化物を使った
ＣＭＰ工程を実行した場合に、酸洗浄を行うことにより
本来非常に効果的に実行できるはずの洗浄工程を、効率
的に実行することができない。先にも説明したように、
Ｍｎ酸化物を使った研磨剤は、他の研磨剤よりも速やか
に乾燥する傾向があり、このため、研磨剤を供給する配
管および研磨定盤についても、改良が要求される。
【００１５】そこで、本発明は上記の課題を解決した、
新規で有用な研磨装置、およびかかる研磨装置を使った
半導体装置の製造方法を提供することを概括的課題とす
る。本発明のより具体的な課題は、Ｍｎ酸化物を研磨剤
として使うＣＭＰ工程に適合した研磨装置、およびかか
る研磨装置を使った半導体装置の製造方法を提供するこ
とにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題
を、請求項１に記載したように、研磨工程を含む半導体
装置の製造方法において、研磨装置中において、Ｍｎ酸
化物を主成分とする砥粒を含む研磨剤を使って基板を研
磨する研磨工程と；前記研磨工程の後、前記基板および
前記研磨装置を酸により洗浄する洗浄工程とを含むこと
を特徴とする半導体装置の製造方法により、または請求
項２に記載したように、前記洗浄工程は、前記研磨装置
の定盤に前記研磨剤を供給する研磨剤供給系を使って前
記酸を供給する工程を含むことを特徴とする、請求項１
記載の半導体装置の製造方法により、または請求項３に
記載したように、前記洗浄工程は、前記基板を前記研磨
装置の定盤に対して対向するように保持する研磨ヘッド
に、前記酸を供給する工程を含むことを特徴とする、請
求項１または２記載の半導体装置の製造方法により、ま
たは請求項４に記載したように、前記洗浄工程は、前記
研磨ヘッドから前記定盤に、前記基板が前記研磨ヘッド
上に保持されていない状態において、前記酸をシャワー
する工程を含むことを特徴とする、請求項３記載の半導
体装置の製造方法により、または請求項５に記載したよ
うに、前記洗浄工程は、前記研磨ヘッドに前記基板を受
渡しする受渡し機構中において、前記基板を前記研磨工
程の後、酸中に浸漬させる工程を含むことを特徴とす
る、請求項１〜４のうち、いずれか一項記載の半導体装
置の製造方法により、または請求項６に記載したよう
に、前記洗浄工程は、前記酸中に浸漬された基板に対
し、機械的擾乱を加える工程を含むことを特徴とする請
求項５記載の半導体装置の製造方法により、または請求
項７に記載したように、前記Ｍｎ酸化物は、ＭｎＯ2 ，
Ｍｎ2 Ｏ3 およびＭｎ3 Ｏ4 よりなる群より選択される
ことを特徴とする請求項１〜６のうち、いずれか一項記
載の半導体装置の製造方法により、または請求項８に記
載したように、前記酸は、過塩素酸よりなることを特徴
とする請求項１〜７のうち、いずれか一項記載の半導体
装置の製造方法により、または請求項９に記載したよう
に、前記洗浄工程は、前記研磨装置を起動する度に実行
されることを特徴とする請求項１〜８のうち、いずれか
一項記載の半導体装置の製造方法により、または請求項
１０に記載したように、回動自在な定盤と；前記定盤を
回動させる第１の駆動手段と；前記定盤上に回動自在に
設けられ、基板を、前記定盤に対向するように、回動自
在に保持する研磨ヘッドと；前記研磨ヘッドを回動させ
る第２の駆動手段と；前記研磨ヘッド上の基板を前記定
盤に対して付勢する付勢手段と；前記定盤上に研磨剤を
供給する研磨剤供給系と、前記研磨ヘッド中に、Ｍｎ酸
化物を溶解させる酸よりなる洗浄液を供給する洗浄液供
給系とを備えた研磨装置において、前記洗浄液供給系
は、前記研磨ヘッド中に、前記定盤に向けて前記洗浄液
を噴射するノズルを含むことを特徴とする研磨装置によ
り、または請求項１１に記載したように、前記研磨ヘッ
ド中には、さらに前記基板を前記研磨ヘッドに吸引装着
させるための真空系が設けられ、前記研磨装置は、さら
に前記真空系と前記洗浄液供給系とを切り換える切換手
段を含むことを特徴とする請求項１０記載の研磨装置に
より、または請求項１２に記載したように、前記研磨ヘ
ッド中には、さらに前記基板を前記研磨ヘッドから離脱
させるための加圧系が設けられ、前記切換手段は、前記
洗浄液供給系と、前記真空系と、前記加圧系とを切り換
えることを特徴とする請求項１１記載の研磨装置によ
り、または請求項１３に記載したように、さらに、Ｍｎ
酸化物を砥粒とする研磨剤を保持する研磨剤タンクと、
前記洗浄液を保持する洗浄液タンクとを備え、前記研磨
供給系は、前記研磨剤と前記洗浄液のいずれか一方を、
選択的に前記定盤上に供給することを特徴とする請求項
１０〜１２のうち、いずれか一方記載の研磨装置によ
り、または請求項１４に記載したように、さらに、前記
研磨ヘッドに装着される基板を保持し、および／または
前記研磨ヘッドから離脱された基板を保持するトレイを
含み、前記トレイには、前記前記洗浄液を供給する第２
の洗浄液供給系と、前記洗浄液を流出させる洗浄液ドレ
イン系とが形成され、前記トレイは、前記第２の洗浄液
供給系から供給される洗浄液を滞留させる形状を有し、
さらに、前記第２の洗浄液供給系と前記洗浄液ドレイン
系とを選択的に活性化する切換手段が設けられたことを
特徴とする請求項１０〜１３のうち、いずれか一項記載
の研磨装置により、または請求項１５に記載したよう
に、さらに、前記トレイには、前記滞留している洗浄液
に機械的擾乱を加える擾乱手段が設けられていることを
特徴とする請求項１４記載の研磨装置により、または請
求項１６に記載したように、研磨工程を含む半導体装置
の製造方法において、研磨装置中において、Ｍｎ酸化物
を主成分とする砥粒を含む研磨剤を使って基板を研磨す
る研磨工程と；前記研磨工程の後、前記基板および前記
研磨装置を酸により洗浄する洗浄工程とを含み、前記洗
浄工程は、前記研磨ヘッドに前記基板を受渡しする受渡
し機構中において、前記基板を前記研磨工程の後、酸中
に浸漬させる工程を含むことを特徴とする半導体装置の
製造方法により、または請求項１７に記載したように、
研磨工程を含む半導体装置の製造方法において、研磨装
置中において、Ｍｎ酸化物を主成分とする砥粒を含む研
磨剤を使って基板を研磨する研磨工程と；前記研磨工程
の後、前記基板および前記研磨装置を酸に浸漬して洗浄
する洗浄工程とを含み、前記洗浄工程は、前記研磨ヘッ
ドに前記基板を受渡しする受渡し機構中において、前記
基板を前記研磨工程の後、酸中に浸漬させる工程と、前
記酸中に浸漬された基板に対し機械的擾乱を加える工程
とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法によ
り、または請求項１８に記載したように、回動自在な定
盤と；前記定盤を回動させる第１の駆動手段と；前記定
盤上に回動自在に設けられ、基板を、前記定盤に対向す
るように、回動自在に保持する研磨ヘッドと；前記研磨
ヘッドを回動させる第２の駆動手段と；前記研磨ヘッド
上の基板を前記定盤に対して付勢する付勢手段と；前記
定盤上に研磨剤を供給する研磨剤供給系と、前記研磨ヘ
ッド中に、Ｍｎ酸化物を溶解させる酸よりなる洗浄液を
供給する洗浄液供給系とを備えた研磨装置において、さ
らに、前記研磨ヘッドに装着される基板を保持し、およ
び／または前記研磨ヘッドから離脱された基板を保持す
るトレイを含み、前記洗浄液供給系は、前記研磨ヘッド
中に、前記定盤に向けて前記洗浄液を噴射するノズルを
含み、前記トレイには、前記前記洗浄液を供給する第２
の洗浄液供給系と、前記洗浄液を流出させる洗浄液ドレ
イン系とが形成され、前記トレイは、前記第２の洗浄液
供給系から供給される洗浄液を滞留させる形状を有し、
さらに、前記第２の洗浄液供給系と前記洗浄液ドレイン
系とを選択的に活性化する切換手段が設けられたことを
特徴とする研磨装置により、または請求項１９に記載し
たように、回動自在な定盤と；前記定盤を回動させる第
１の駆動手段と；前記定盤上に回動自在に設けられ、基
板を、前記定盤に対向するように、回動自在に保持する
研磨ヘッドと；前記研磨ヘッドを回動させる第２の駆動
手段と；前記研磨ヘッド上の基板を前記定盤に対して付
勢する付勢手段と；前記定盤上に研磨剤を供給する研磨
剤供給系と、前記研磨ヘッド中に、Ｍｎ酸化物を溶解さ
せる酸よりなる洗浄液を供給する洗浄液供給系とを備え
た研磨装置において、さらに、前記研磨ヘッドに装着さ
れる基板を保持し、および／または前記研磨ヘッドから
離脱された基板を保持するトレイを含み、前記洗浄液供
給系は、前記研磨ヘッド中に、前記定盤に向けて前記洗
浄液を噴射するノズルを含み、前記トレイには、前記前
記洗浄液を供給する第２の洗浄液供給系と、前記洗浄液
を流出させる洗浄液ドレイン系とが形成され、前記トレ
イは、前記第２の洗浄液供給系から供給される洗浄液を
滞留させる形状を有し、さらに、前記第２の洗浄液供給
系と前記洗浄液ドレイン系とを選択的に活性化する切換
手段が設けられ、さらに、前記トレイには、前記滞留し
ている洗浄液に機械的擾乱を加える擾乱手段が設けられ
ていることを特徴とする研磨装置により解決する。
【００１７】本発明によれば、ＭｎＯ2 ，Ｍｎ2 Ｏ3 ，
Ｍｎ3 Ｏ4 等のＭｎ酸化物を砥粒とする研磨剤により基
板の研磨（ＣＭＰ）を実行する際、過塩素酸等のＭｎ酸
化物を溶解できる酸を使うことにより、研磨装置および
研磨された基板の双方を簡単に洗浄できる。特に、研磨
ヘッドに洗浄液のシャワーノズルを形成することによ
り、研磨ヘッドから基板が外れた状態において、定盤上
に残留する研磨剤を簡単に溶解・除去することが可能に
なる。さらに、定盤上へ研磨剤を供給する研磨剤の供給
系を洗浄液の供給系と共通にし、研磨剤タンクと洗浄液
タンクとを切換接続することにより、研磨剤の供給系内
において研磨剤が固化したような場合でも、供給系中に
洗浄液を通すことにより、研磨剤の流通を容易に再開す
ることができる。
【００１８】さらに、本発明によれば、研磨後に研磨ヘ
ッドから取り外された基板を、基板の受渡しを行うトレ
イ中にて洗浄液に浸すことにより、基板上に付着してい
る研磨剤が簡単に溶解する。すなわち、本発明では、研
磨装置の洗浄のみならず、基板の洗浄も簡単に行うこと
ができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の第１実施例による
ＣＭＰ装置２０について、それぞれ図１３（Ａ），
（Ｂ）に対応した図１，図２を参照しながら詳細に説明
する。ただし、先に説明した部分には同一の参照符号を
付し、説明を省略する。
【００２０】図１，２を参照するに、ＣＭＰ装置２０で
は、過塩素酸を格納したタンク２４が設けられ、タンク
２４中の過塩素酸が、ぞれぞれバルブ２４Ａ，２４Ｂを
介して、前記受渡しロボット２Ａに対応する受渡しロボ
ット２２Ａおよび前記研磨ヘッド３Ｄに対応する研磨ヘ
ッド２３Ｄに供給される。さらに図２に示すように、タ
ンク２４中の過塩素酸は、バルブ２４Ｃを介して研磨剤
の供給配管１２Ｂにも供給される。これに対応して、研
磨剤タンク１２Ａと配管１２Ｂとの間には、別のバルブ
１２Ｄが設けられる。
【００２１】受渡しロボット２２Ａは、前記受渡しロボ
ット２Ａのアーム２ａ，２ｂにそれぞれ対応したアーム
２２ａ，２２ｂを備え、前記アーム２２ａ上には、前記
トレイ２ｃに対応したトレイ２２ｃが、また前記アーム
２２ｂ上には、前記トレイ２ｄに対応したトレイ２２ｄ
が形成されている。
【００２２】図３は、前記トレイ２２ｃの構成を示す。
図３を参照するに、ロボット２２Ａ中には前記バルブ２
４Ａから延在し前記タンク２４中の過塩素酸を供給する
配管２４ａが設けられ、配管２４ａを介して供給された
過塩素酸は、アーム２２ａ中の配管（２２ａ）1 および
これに連通するトレイ２２ｃ中に形成された孔（２２
ｃ）1 ，（２２ｃ）2 を介してトレイ２２ｃ上に供給さ
れ、トレイ２２ｃに形成された凹部２２ｃ’に滞留す
る。
【００２３】前記凹部２２ｃ’は研磨ヘッド２３Ｄとの
間で受け渡されるウェハＷを保持するためのものであ
り、かかる構成では、前記トレイ２２ｃ上に保持された
ウェハＷは前記凹部２２ｃ’において過塩素酸中に浸漬
される。その結果、ウェハＷに付着しているＭｎ酸化物
は、過塩素酸により効率的に溶解・除去される。図３
中、符号２２ｃ”は、前記凹部２２ｃ’を満たす過塩素
酸の水面を示す。
【００２４】さらに、前記トレイ２２ｃには、アーム２
２ａの先端部に対応して、ドレイン孔（２２ｃ）3 が形
成され、ドレイン孔（２２ｃ）3 は、アーム２２ａ中の
バルブ２２Ｖを介してアーム２２ａ中のドレイン配管
（２２ａ）2 に連通する。そこで、前記バルブ２２Ｖを
開くことにより、前記凹部２２ｃ’に滞留していた過塩
素酸は、前記ドレイン孔（２２ｃ）3 から配管（２２
ａ）2 を通って廃液処理部（図示せず）に排出される。
特に、前記ドレイン孔（２２ｃ）3 を、アーム２２ａの
先端部近傍に形成することにより、アームを旋回させる
ことで過塩素酸の排出速度を向上させることができる。
【００２５】同様な構成が、トレイ２２ｄにも設けられ
る。かかる構成の結果、研磨ヘッド２３Ｄで研磨された
後トレイ２２ｃあるいは２２ｄに受け渡されたウェハＷ
は、過塩素酸により洗浄され、ウェハＷに付着している
Ｍｎ酸化物よりなる研磨剤が溶解・除去される。
【００２６】図４は前記研磨ヘッド２３Ｄおよびその周
辺の構成を示す。図４を参照するに、研磨ヘッド２３Ｄ
には、通常の研磨ヘッド３Ｄと同様にウェハＷを吸着・
保持する真空チャックを構成する多数の孔２３ｄが形成
されており、前記孔２３ｄは、ヘッド２３Ｄと一体的
に、モータ３Ｃにより回転されるコラム（２３Ｄ）1 中
に形成された通路（２３Ｄ）2 に連通する。前記通路
（２３Ｄ）2 は、ロータリーバルブ（２３Ｄ）3 および
バルブＶ1 を介して真空ポンプ（図示せず）に接続さ
れ、前記ウェハＷを、研磨ヘッドＤに吸着する。また、
図示の構成では、通常のように、バルブＶ1 に隣接して
トラップ２３Ｔが設けられている。
【００２７】図４に示す研磨状態では、ウェハＷは前記
研磨ヘッドＤ上に、さらに保持リング２３Ｒによって側
方への変位が制限され、所定の速度で回転する定盤３Ｂ
上に被せられた研磨布３ｂとの係合により、安定して研
磨される。研磨布３ｂには、後で説明するように、Ｍｎ
酸化物よりなる研磨剤が供給される。
【００２８】さらに、図４の構成では、通常の研磨ヘッ
ド３Ｄと同様に、ウェハＷを研磨ヘッド２３Ｄから離脱
させるために、コンプレッサ（図示せず）に接続され、
前記通路（２３Ｄ）2 を介して前記孔２３ｄに圧縮空気
を給送するバルブＶ2 が設けられる。
【００２９】本実施例では、さらに、前記バルブ２４Ｂ
および配管２４ｂが前記ロータリーバルブ（２３Ｄ）3
に接続され、その結果、洗浄モードにおいて、前記バル
ブ２４Ｂを開くことにより、前記タンク２４中の過塩素
酸が、前記ロータリーバルブ（２３Ｄ）3 および通路
（２３Ｄ）2 を通って前記孔２３ｄに供給される。
【００３０】図５は、前記研磨ヘッド２３Ｄの、かかる
洗浄モードにおける状態を示す。図５を参照するに、洗
浄モードでは、前記基板Ｗはすでに受渡しロボット２２
Ａのトレイ２２ｃあるいは２２ｄに渡されており、研磨
ヘッド２３Ｄは、ピラー３に設けた昇降機構により、定
盤３Ｂの上方に上げられている。あるいは、定盤３Ｂ
を、図示しない昇降機構を使って下げてもよい。
【００３１】図５の状態では、バルブＶ1 およびＶ2 は
いずれも閉鎖され、バルブ２４Ｂのみが開放される。そ
の結果、配管２４ｂを通して供給された過塩素酸が、前
記研磨ヘッド２３Ｄの孔２３ｄから、前記定盤３Ｂ上に
散布され、定盤３Ｂ、あるいは定盤３Ｂ上の研磨布３ｂ
に残留しているＭｎ酸化物研磨剤が溶解・除去される。
かかる洗浄動作は、基板一枚毎に行っても、また所定枚
数の基板が研磨される度に行ってもよい。
【００３２】図６は、図２に示すＣＭＰ装置２０におい
て、研磨剤ノズル１２Ｃにタンク１２Ａ中のＭｎ酸化物
研磨剤１２Ｓとタンク２４中の過塩素酸２４Ｌとを、選
択的に切替供給するための構成を示す。図６を参照する
に、研磨剤タンク１２Ａには攪拌装置１２Ｅが設けら
れ、研磨剤１２Ｓを常に攪拌し、研磨剤中における固相
と液相の分離を防いでいる。そこで、ＣＭＰ装置２０の
通常の研磨動作時には、このようにして攪拌された研磨
剤１２Ｓは、タンク１２Ａ中に設けられたポンプ１２Ｐ
により、バルブ１２Ｄおよび配管１２Ｂを経て、前記滴
下ノズル１２Ｃに供給される。
【００３３】一方、ＣＭＰ装置２０の起動時、あるいは
研磨動作の停止後、研磨を再開するような場合には、Ｃ
ＭＰ装置２０においては、まずバルブ１２Ｄを閉鎖し、
バルブ２４Ｃを開放してタンク２４中の洗浄液２４Ｌ
を、ポンプ２４Ｐにより配管１２Ｂに給送する。その結
果、配管１２Ｂあるいは滴下ノズル１２Ｃ中において研
磨剤が固化していても容易に溶解され、その結果配管１
２Ｂおよびノズル１２Ｃへの研磨剤の供給が、確実かつ
安定に行われる。
【００３４】図７（Ａ），（Ｂ）は、本発明の第２実施
例による、受渡しトレイの構成を示す。ただし、図７
（Ａ），（Ｂ）中、先に説明した部分には同一の参照符
号を付し、説明を省略する。図７（Ａ）を参照するに、
本実施例では前記受渡しトレイ２２ｃを、前記アーム２
２ａ上にバネ２２ａ’により可動に保持し、前記孔（２
２ｃ）1 〜（２２ｃ）3 は、それぞれアーム２２ａ中の
対応する配管に、フレキシブルチューブ２２ａ”により
接続される。さらに、アーム２２ａ上には、トレイ２２
ｃとアーム２２ａとの間に加振器２２Ｘが配設され、前
記加振器２２Ｘは、例えば図７（Ｂ）に示すような波形
の駆動信号を供給され、これに応じてトレイ２２ｃを振
動させる。かかる振動の結果、前記トレイ２２ｃの凹部
２２ｃ’におけるウェハＷの、酸による洗浄が促進され
る。
【００３５】次に、図１〜７で説明した研磨装置を使っ
た本発明の第３実施例による半導体装置の製造工程を、
ＭＯＳトランジスタの製造工程を例に、図８〜１２を参
照しながら説明する。図８（Ａ）を参照するに、ＭＯＳ
トランジスタは例えばｐ型にドープされたＳｉ基板３１
上に、前記基板３１上に形成されたフィールド酸化膜３
１ａが画成する活性領域３１Ａに対応して形成される。
より具体的には、ＭＯＳトランジスタは前記活性領域３
１Ａ表面に形成されたｎ+ 型拡散領域３１ｂと、前記活
性領域３１Ａ表面上に、前記拡散領域３１ｂからＭＯＳ
トランジスタのチャネル領域３１ｄにより隔てられて形
成された別の拡散領域３１ｃと、前記チャネル領域３１
ｄ上に、ゲート酸化膜（図示せず）を挟んで形成された
ゲート電極３２とより構成され、前記ゲート電極３２の
側壁には側壁絶縁膜３２ａ，３２ｂが形成される。ま
た、前記拡散領域３１ｂおよび３１ｃはそれぞれＭＯＳ
トランジスタのソース領域およびドレイン領域として作
用する。
【００３６】図８（Ａ）の工程では、かかるＭＯＳトラ
ンジスタを埋め込むように、ＳｉＯ 2 よりなる層間絶縁
膜３３が、例えばＣＶＤ法等により、典型的には７０ｎ
ｍ程度の厚さに堆積される。その結果、前記ゲート電極
および拡散領域３１ｂ，３１ｃは前記絶縁膜３３により
覆われる。ただし、図８（Ａ）に示すように、絶縁膜３
３の表面は前記ゲート電極３２に対応した凹凸を有す
る。
【００３７】次に、図８（Ｂ）の工程で、前記絶縁膜３
３の表面が一様に研磨され、その結果、絶縁膜３３の面
が平坦化される。さらに、図９（Ｃ）の工程で、前記絶
縁膜３３がレジスト（図示せず）を使ったフォトリソグ
ラフィによりパターニングされ、その結果、前記絶縁膜
３３中に、前記拡散領域３１ｂに対応して、前記領域３
１ｂの表面を露出するコンタクトホール３３ａが形成さ
れる。さらに、図９（Ｄ）の工程において、図９（Ｃ）
の構造上に、ＴｉＮ等の高融点金属ちっ化物層３３ｃ
を、スパッタ法等によりバリアメタル層として堆積し、
さらにその上にＷ，Ａｌ，Ｃｕ等の金属あるいは合金よ
りなる導体層３４を、一様な厚さに、例えばＣＶＤ法に
より堆積する。その結果、前記導体層３４は、前記コン
タクトホール３３ａを埋め、前記コンタクトホールにお
いて拡散領域３１ｂと、前記バリアメタル層３３ｃを介
して電気的に接触する。先にも説明したように、図９
（Ｄ）の構造では、前記導体層３４は前記コンタクトホ
ール３３ａを埋めるため、導体層３４表面上には前記コ
ンタクトホール３３ａに対応して凹部３４ａが現れる。
換言すると、前記導体層３４の表面には凹凸が生じる。
【００３８】そこで、図１０（Ｅ）の工程において、前
記導体層３４がＭｎＯ2 を砥粒とする研磨剤によって一
様に研磨され、図１０（Ｅ）に示すように絶縁膜３３の
表面が平坦な構造が得られる。かかる導体層３４の研磨
は導体層３４を構成する金属に対して選択的に作用し、
ちっ化物層３４ｃが露出した時点で停止する。換言する
と、ちっ化物層３４ｃは、研磨ストッパとして作用す
る。その結果、前記コンタクトホール３３ａを埋めるよ
うに、前記拡散領域３１ｂに接触する導体プラグ３４ｂ
が形成される。研磨による平坦化の結果、前記導体プラ
グ３４ｂの上主面は前記ちっ化物層３４ｃの上主面と一
致する。
【００３９】次に、図１０（Ｆ）の工程において、前記
平坦化された図１０（Ｅ）の構造上に、Ｔｉ，Ａｌ合金
（Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ合金）およびＴｉを順次スパッタす
ることにより、導体層３５を形成し、さらにその上にＴ
ｉＮをスパッタすることにより高融点金属層３５ａを形
成する。ただし、導体層３５において、Ｔｉ層は非常に
薄いため、図示を省略してある。
【００４０】さらに、図１１（Ｇ）の工程において、フ
ォトリソグラフィおよびエッチングを行うことにより、
図１０（Ｆ）の工程で堆積された導体層３５を、その上
下のちっ化物層３４ｃおよび３５ａと共にパターニング
し、配線パターンを形成する。
【００４１】さらに、図１１（Ｈ）の工程において、図
１１（Ｇ）の構造上にＳｉＯ2 あるいあはＢＰＳＧ等の
層間絶縁膜３６を、ＣＶＤ法により、前記配線パターン
を埋めるように堆積し、さらに図１２（Ｉ）の工程で、
層間絶縁膜３６のうち、前記配線パターンに対応して形
成される凸部を研磨し、平坦化した構造を得る。
【００４２】かかる構造では、図１２（Ｉ）の平坦化さ
れた絶縁膜３６上に、必要に応じて様々な配線パターン
を繰り返し形成することができる。本発明では、図８
（Ｂ）および図１２（Ｉ）の平坦化研磨工程で、ＳｉＯ
2 膜３３あるいは層間絶縁膜３６が、図１，２に示した
ＣＭＰ装置２０により、ＭｎＯ2 ，Ｍｎ2 Ｏ3 あるいは
Ｍｎ3 Ｏ4 等のＭｎ酸化物を砥粒とした研磨剤を使って
研磨される。研磨は、Ｍｎ酸化物砥粒をＨ2 Ｏ中に７ｗ
ｔ％の比率で分散させた研磨剤を使い、定盤２３Ｂ上に
不織研磨布（ＳＵＢＡ４００）を被せ、さらにその上に
ウレタン研磨布（ＩＣ１０００）を研磨布２３ｂとして
貼りつけ、かかるウレタン研磨布上で、定盤２３Ｂを例
えば１００ｒｐｍの速度で回転させながら、研磨ヘッド
２３Ｄに保持された基板Ｗを、０．２ｋｇ／ｃｍ2 の圧
力で押圧しながら実行する。その際、被研磨片であるＳ
ｉＯ2 膜３３あるいは層間絶縁膜３６を形成されたウェ
ハＷも、研磨ヘッド２３Ｄにより、定盤と同じ回転方向
に、同じ速度で回転させる。その結果、絶縁膜３３ある
いは３６は速やかに研磨され、図８（Ｂ）あるいは１２
（Ｉ）に示す平坦化面が得られる。
【００４３】図８（Ｂ）あるいは図１２（Ｉ）の研磨工
程においても、図１０（Ｅ）の研磨工程と同じＭｎ酸化
物砥粒を含む研磨剤を使うことにより、使用するＣＭＰ
装置の共通化および廃液処理の共通化が可能になり、半
導体装置の製造コストを削減できる。
【００４４】図８（Ｂ），図１０（Ｅ）あるいは図１２
（Ｉ）の研磨工程の後、研磨された半導体構造体は、図
３で説明した前記ＣＭＰ装置の受渡しトレイ２２ｃある
いは２２ｄ中において、過塩素酸等の、酸と過酸化水素
との混合液よりなる洗浄液中で洗浄され、ＭｎＯ2 砥粒
が溶解・除去される。また、必要に応じて図５に示す洗
浄モードを実行し、定盤２３Ｂおよびその周辺から、付
着している研磨剤を溶解・除去してもよい。さらに、研
磨装置の起動時、あるいは停止後研磨動作の再開時に、
図６に示す構成においてバルブ２４Ｃを開き、配管１２
Ｂおよび滴下ノズル１２Ｃ中で固化している研磨剤を溶
解・除去する。
【００４５】以上の説明では、洗浄液として過塩素酸を
使う例を挙げたが、本発明は特定の洗浄液組成に限定さ
れるものではなく、Ｍｎ酸化物を溶解できる他の組成
物、例えばＨ2 ＳＯ4 と過酸化水素あるいはＨＮＯ3 と
過酸化水素の混合物を使うことも可能である。過塩素酸
を使う場合には、ＨＣｌと過酸化水素の混合比は、おお
よそ＊：＊に設定するのが典型的であるが、本発明は、
このような特定の混合比に限定されるものではない。
【００４６】
【発明の効果】請求項１記載の本発明の特徴によれば、
研磨工程を含む半導体装置の製造方法において、研磨装
置中においてＭｎ酸化物を主成分とする砥粒を含む研磨
剤を使って基板を研磨し、前記研磨の後、前記基板およ
び前記研磨装置を酸により洗浄することにより、研磨後
に研磨剤を除去するブラシスクラバ等の機械的な洗浄工
程が必要なくなると同時に、研磨装置自体の洗浄も簡単
になり、研磨工程が安定して、再現性良く実行でき、半
導体装置の製造スループットが向上すると同時に、歩留
りが向上する。
【００４７】請求項２記載の本発明の特徴によれば、前
記洗浄工程において、前記研磨装置の定盤に、前記研磨
剤を供給する研磨剤供給系を使って前記酸を供給するこ
とにより、前記研磨剤の供給系中における研磨剤の固
化、およびそれに伴う供給系の洗浄の問題が簡単に解決
され、研磨装置の稼働率が向上する。
【００４８】請求項３，４記載の本発明の特徴によれ
ば、前記洗浄工程において、前記基板を前記研磨装置の
定盤に対向するように保持する研磨ヘッドに酸を供給す
ることにより、前記定盤上に蓄積した研磨剤を、容易に
かつ迅速に除去することができる。
【００４９】請求項５，６，１６，１７記載の本発明の
特徴によれば、前記洗浄工程は、前記研磨ヘッドに前記
基板を受渡しする受渡し機構において、基板を酸中に浸
漬させることにより、研磨された基板を、研磨の直後
に、確実に洗浄することが可能になり、後の工程におい
て研磨剤による基板汚染の問題が生じることがない。
【００５０】請求項７，８記載の本発明の特徴によれ
ば、前記Ｍｎ酸化物をＭｎＯ2 ，Ｍｎ 2 Ｏ3 およびＭｎ
3 Ｏ4 よりなる群より選択し、前記酸として過塩素酸を
使うことにより、導体膜および絶縁膜のいずれをも、必
要に応じて効率的に研磨でき、また研磨後に基板および
研磨装置から研磨剤を確実に除去することが可能にな
る。
【００５１】請求項９記載の本発明の特徴によれば、前
記洗浄工程を、前記研磨装置を起動する度に実行するこ
とにより、研磨装置の安定な稼働が実現され、半導体装
置の製造費用が低下する。請求項１０記載の本発明の特
徴によれば、研磨装置を、回動自在な定盤と、前記定盤
を回動させる第１の駆動手段と、前記定盤上に回動自在
に設けられ、基板を、前記定盤に対向するように、回動
自在に保持する研磨ヘッドと、前記研磨ヘッドを回動さ
せる第２の駆動手段と、前記研磨ヘッド上の基板を前記
定盤に対して付勢する付勢手段と、前記定盤上に研磨剤
を供給する研磨剤供給系と、前記研磨ヘッド中に、Ｍｎ
酸化物を溶解させる酸よりなる洗浄液を供給する洗浄液
供給系とより構成し、前記研磨ヘッド中に、前記定盤に
向けて前記洗浄液を噴射するノズルを設けることによ
り、前記定盤を必要に応じて洗浄することが可能にな
り、定盤上への研磨剤の蓄積およびそれに起因する研磨
精度の低下の問題が回避できる。
【００５２】請求項１１，１２記載の本発明の特徴によ
れば、前記請求項１０に記載の特徴を、従来の研磨装置
の構成にわずかな変更を加えるだけで実現することがで
きる。請求項１３記載の本発明の特徴によれば、研磨装
置にさらにＭｎ酸化物を砥粒とする研磨剤を保持する研
磨剤タンクと、前記洗浄液を保持する洗浄液タンクとを
設け、前記研磨供給系を、前記研磨剤と前記洗浄液のい
ずれか一方を、選択的に前記定盤上に供給するように構
成することにより、研磨装置の起動時あるいは長期間停
止した後研磨を再開するような場合の、研磨剤供給系の
清掃が非常に簡単になる。
【００５３】請求項１４，１５，１８，１９記載の本発
明の特徴によれば、研磨装置に、前記研磨ヘッドに装着
される基板を保持し、および／または前記研磨ヘッドか
ら離脱された基板を保持するトレイを設け、前記トレイ
に、前記前記洗浄液を供給する第２の洗浄液供給系と、
前記洗浄液を流出させる洗浄液ドレイン系とが形成し、
前記トレイを、前記第２の洗浄液供給系から供給される
洗浄液を滞留させる形状に形成し、さらに、前記第２の
洗浄液供給系と前記洗浄液ドレイン系とを選択的に活性
化する切換手段を設けることにより、研磨の後、研磨ヘ
ッドから取り外された基板を、一枚ずつ、確実に洗浄す
ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例によるＣＭＰ装置の構成を
示す図（その一）である。
【図２】本発明の第１実施例によるＣＭＰ装置の構成を
示す図（その二）である。
【図３】図１，図２のＣＭＰ装置の要部を示す図であ
る。
【図４】図１，図２のＣＭＰ装置の別の要部を示す図で
ある。
【図５】図４の構成を、洗浄モードにおいて示す図であ
る。
【図６】図１，図２のＣＭＰ装置のさらに別の要部を示
す図である。
【図７】本発明の第２実施例による構成を示す図であ
る。
【図８】本発明の第３実施例による半導体装置の製造工
程を示す図（その一）である。
【図９】本発明の第３実施例による半導体装置の製造工
程を示す図（その二）である。
【図１０】本発明の第３実施例による半導体装置の製造
工程を示す図（その三）である。
【図１１】本発明の第３実施例による半導体装置の製造
工程を示す図（その四）である。
【図１２】本発明の第３実施例による半導体装置の製造
工程を示す図（その五）である。
【図１３】従来のＣＭＰ装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
１ 水槽 １Ａ，１Ｂ ウェハキャリア １Ｃ ロボット １Ｄ ロボットアーム ２ 研磨部 ２Ａ，２２Ａ 受渡しロボット ２ａ，２ｂ，２２ａ，２２ｂ 受渡しロボットアーム ２ｃ，２ｄ，２２ｃ，２２ｄ 受渡しトレイ ３ ピラー（昇降機構） ３Ａ，３Ｃ モータ ３Ｂ 定盤 ３ｂ 研磨布 ３Ｄ，２３Ｄ 研磨ヘッド ３ｄ，２３ｄ 孔 １１Ａ，１１Ｂ ウェハ １２Ａ 研磨剤タンク １２Ｂ 研磨剤供給系配管 １２Ｃ 研磨剤滴下ノズル １２Ｅ 攪拌装置 １２Ｐ，２４Ｐ ポンプ １２Ｓ 研磨剤 （２２ａ）1 ，（２２ａ）2 アーム配管 （２２ｃ）1 ，（２２ｃ）2 ，（２２ｃ）3 孔 ２２ｃ’ 凹部 ２２ｃ” 洗浄液面 （２３Ｄ）1 研磨ヘッドコラム （２３Ｄ）3 ロータリーバルブ （２３Ｄ）2 ，２４ａ，２４ｂ，２４ｃ 洗浄液配管 ２４ 洗浄液タンク ２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ バルブ ２４Ｌ 洗浄液

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 研磨工程を含む半導体装置の製造方法に
    おいて、 研磨装置中において、Ｍｎ酸化物を主成分とする砥粒を
    含む研磨剤を使って基板を研磨する研磨工程と；前記研
    磨工程の後、前記基板および前記研磨装置を酸により洗
    浄する洗浄工程とを含むことを特徴とする半導体装置の
    製造方法。
  2. 【請求項２】 前記洗浄工程は、前記研磨装置の定盤に
    前記研磨剤を供給する研磨剤供給系を使って前記酸を供
    給する工程を含むことを特徴とする、請求項１記載の半
    導体装置の製造方法。
  3. 【請求項３】 前記洗浄工程は、前記基板を前記研磨装
    置の定盤に対して対向するように保持する研磨ヘッド
    に、前記酸を供給する工程を含むことを特徴とする、請
    求項１または２記載の半導体装置の製造方法。
  4. 【請求項４】 前記洗浄工程は、前記研磨ヘッドから前
    記定盤に、前記基板が前記研磨ヘッド上に保持されてい
    ない状態において、前記酸をシャワーする工程を含むこ
    とを特徴とする、請求項３記載の半導体装置の製造方
    法。
  5. 【請求項５】 前記洗浄工程は、前記研磨ヘッドに前記
    基板を受渡しする受渡し機構中において、前記基板を前
    記研磨工程の後、酸中に浸漬させる工程を含むことを特
    徴とする、請求項１〜４のうち、いずれか一項記載の半
    導体装置の製造方法。
  6. 【請求項６】 前記洗浄工程は、前記酸中に浸漬された
    基板に対し、機械的擾乱を加える工程を含むことを特徴
    とする請求項５記載の半導体装置の製造方法。
  7. 【請求項７】 前記Ｍｎ酸化物は、ＭｎＯ2 ，Ｍｎ2 Ｏ
    3 およびＭｎ3 Ｏ4よりなる群より選択されることを特
    徴とする請求項１〜６のうち、いずれか一項記載の半導
    体装置の製造方法。
  8. 【請求項８】 前記酸は、過塩素酸よりなることを特徴
    とする請求項１〜７のうち、いずれか一項記載の半導体
    装置の製造方法。
  9. 【請求項９】 前記洗浄工程は、前記研磨装置を起動す
    る度に実行されることを特徴とする請求項１〜８のう
    ち、いずれか一項記載の半導体装置の製造方法。
  10. 【請求項１０】 回動自在な定盤と；前記定盤を回動さ
    せる第１の駆動手段と；前記定盤上に回動自在に設けら
    れ、基板を、前記定盤に対向するように、回動自在に保
    持する研磨ヘッドと；前記研磨ヘッドを回動させる第２
    の駆動手段と；前記研磨ヘッド上の基板を前記定盤に対
    して付勢する付勢手段と；前記定盤上に研磨剤を供給す
    る研磨剤供給系と、 前記研磨ヘッド中に、Ｍｎ酸化物を溶解させる酸よりな
    る洗浄液を供給する洗浄液供給系とを備えた研磨装置に
    おいて、 前記洗浄液供給系は、前記研磨ヘッド中に、前記定盤に
    向けて前記洗浄液を噴射するノズルを含むことを特徴と
    する研磨装置。
  11. 【請求項１１】 前記研磨ヘッド中には、さらに前記基
    板を前記研磨ヘッドに吸引装着させるための真空系が設
    けられ、前記研磨装置は、さらに前記真空系と前記洗浄
    液供給系とを切り換える切換手段を含むことを特徴とす
    る請求項１０記載の研磨装置。
  12. 【請求項１２】 前記研磨ヘッド中には、さらに前記基
    板を前記研磨ヘッドから離脱させるための加圧系が設け
    られ、前記切換手段は、前記洗浄液供給系と、前記真空
    系と、前記加圧系とを切り換えることを特徴とする請求
    項１１記載の研磨装置。
  13. 【請求項１３】 さらに、Ｍｎ酸化物を砥粒とする研磨
    剤を保持する研磨剤タンクと、前記洗浄液を保持する洗
    浄液タンクとを備え、前記研磨供給系は、前記研磨剤と
    前記洗浄液のいずれか一方を、選択的に前記定盤上に供
    給することを特徴とする請求項１０〜１２のうち、いず
    れか一方記載の研磨装置。
  14. 【請求項１４】 さらに、前記研磨ヘッドに装着される
    基板を保持し、および／または前記研磨ヘッドから離脱
    された基板を保持するトレイを含み、前記トレイには、
    前記前記洗浄液を供給する第２の洗浄液供給系と、前記
    洗浄液を流出させる洗浄液ドレイン系とが形成され、前
    記トレイは、前記第２の洗浄液供給系から供給される洗
    浄液を滞留させる形状を有し、さらに、前記第２の洗浄
    液供給系と前記洗浄液ドレイン系とを選択的に活性化す
    る切換手段が設けられたことを特徴とする請求項１０〜
    １３のうち、いずれか一項記載の研磨装置。
  15. 【請求項１５】 さらに、前記トレイには、前記滞留し
    ている洗浄液に機械的擾乱を加える擾乱手段が設けられ
    ていることを特徴とする請求項１４記載の研磨装置。
  16. 【請求項１６】 研磨工程を含む半導体装置の製造方法
    において、 研磨装置中において、Ｍｎ酸化物を主成分とする砥粒を
    含む研磨剤を使って基板を研磨する研磨工程と；前記研
    磨工程の後、前記基板および前記研磨装置を酸により洗
    浄する洗浄工程とを含み、 前記洗浄工程は、前記研磨ヘッドに前記基板を受渡しす
    る受渡し機構中において、前記基板を前記研磨工程の
    後、酸中に浸漬させる工程を含むことを特徴とする半導
    体装置の製造方法。
  17. 【請求項１７】 研磨工程を含む半導体装置の製造方法
    において、 研磨装置中において、Ｍｎ酸化物を主成分とする砥粒を
    含む研磨剤を使って基板を研磨する研磨工程と；前記研
    磨工程の後、前記基板および前記研磨装置を酸に浸漬し
    て洗浄する洗浄工程とを含み、 前記洗浄工程は、前記研磨ヘッドに前記基板を受渡しす
    る受渡し機構中において、前記基板を前記研磨工程の
    後、酸中に浸漬させる工程と、前記酸中に浸漬された基
    板に対し機械的擾乱を加える工程とを含むことを特徴と
    する半導体装置の製造方法。
  18. 【請求項１８】 回動自在な定盤と；前記定盤を回動さ
    せる第１の駆動手段と；前記定盤上に回動自在に設けら
    れ、基板を、前記定盤に対向するように、回動自在に保
    持する研磨ヘッドと；前記研磨ヘッドを回動させる第２
    の駆動手段と；前記研磨ヘッド上の基板を前記定盤に対
    して付勢する付勢手段と；前記定盤上に研磨剤を供給す
    る研磨剤供給系と、 前記研磨ヘッド中に、Ｍｎ酸化物を溶解させる酸よりな
    る洗浄液を供給する洗浄液供給系とを備えた研磨装置に
    おいて、 さらに、前記研磨ヘッドに装着される基板を保持し、お
    よび／または前記研磨ヘッドから離脱された基板を保持
    するトレイを含み、 前記洗浄液供給系は、前記研磨ヘッド中に、前記定盤に
    向けて前記洗浄液を噴射するノズルを含み、 前記トレイには、前記前記洗浄液を供給する第２の洗浄
    液供給系と、前記洗浄液を流出させる洗浄液ドレイン系
    とが形成され、前記トレイは、前記第２の洗浄液供給系
    から供給される洗浄液を滞留させる形状を有し、さら
    に、前記第２の洗浄液供給系と前記洗浄液ドレイン系と
    を選択的に活性化する切換手段が設けられたことを特徴
    とする研磨装置。
  19. 【請求項１９】 回動自在な定盤と；前記定盤を回動さ
    せる第１の駆動手段と；前記定盤上に回動自在に設けら
    れ、基板を、前記定盤に対向するように、回動自在に保
    持する研磨ヘッドと；前記研磨ヘッドを回動させる第２
    の駆動手段と；前記研磨ヘッド上の基板を前記定盤に対
    して付勢する付勢手段と；前記定盤上に研磨剤を供給す
    る研磨剤供給系と、 前記研磨ヘッド中に、Ｍｎ酸化物を溶解させる酸よりな
    る洗浄液を供給する洗浄液供給系とを備えた研磨装置に
    おいて、 さらに、前記研磨ヘッドに装着される基板を保持し、お
    よび／または前記研磨ヘッドから離脱された基板を保持
    するトレイを含み、 前記洗浄液供給系は、前記研磨ヘッド中に、前記定盤に
    向けて前記洗浄液を噴射するノズルを含み、 前記トレイには、前記前記洗浄液を供給する第２の洗浄
    液供給系と、前記洗浄液を流出させる洗浄液ドレイン系
    とが形成され、前記トレイは、前記第２の洗浄液供給系
    から供給される洗浄液を滞留させる形状を有し、さら
    に、前記第２の洗浄液供給系と前記洗浄液ドレイン系と
    を選択的に活性化する切換手段が設けられ、 さらに、前記トレイには、前記滞留している洗浄液に機
    械的擾乱を加える擾乱手段が設けられていることを特徴
    とする研磨装置。
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