JPH10163140A - 半導体基板の研磨方法 - Google Patents
半導体基板の研磨方法Info
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- JPH10163140A JPH10163140A JP9158039A JP15803997A JPH10163140A JP H10163140 A JPH10163140 A JP H10163140A JP 9158039 A JP9158039 A JP 9158039A JP 15803997 A JP15803997 A JP 15803997A JP H10163140 A JPH10163140 A JP H10163140A
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- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 少ない工程で研磨後の半導体基板から金属汚
染を効果的に除去する半導体基板の研磨方法の提供す
る。 【解決手段】 半導体基板１の表面を平坦化する半導体
基板１の研磨方法であって、半導体基板１の表面を第１
の研磨液３ａを用いて研磨する主研磨工程と、主研磨工
程の後に、半導体基板１の表面をキレート剤６ａを用い
て研磨する仕上げ研磨工程とを備える。同一の研磨定盤
５および研磨布４を用いて行う。主研磨工程は、第１の
研磨定盤および第１の研磨布を用いて行い、かつ仕上げ
研磨工程は、第２の研磨定盤および第２の研磨布を用い
て行うようにしてもよい。
染を効果的に除去する半導体基板の研磨方法の提供す
る。 【解決手段】 半導体基板１の表面を平坦化する半導体
基板１の研磨方法であって、半導体基板１の表面を第１
の研磨液３ａを用いて研磨する主研磨工程と、主研磨工
程の後に、半導体基板１の表面をキレート剤６ａを用い
て研磨する仕上げ研磨工程とを備える。同一の研磨定盤
５および研磨布４を用いて行う。主研磨工程は、第１の
研磨定盤および第１の研磨布を用いて行い、かつ仕上げ
研磨工程は、第２の研磨定盤および第２の研磨布を用い
て行うようにしてもよい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体基板の研磨
方法に係り、特に半導体基板の表面を研磨して平坦な表
面形状を形成する半導体基板の研磨方法に関する。
方法に係り、特に半導体基板の表面を研磨して平坦な表
面形状を形成する半導体基板の研磨方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体の量産ラインに対してＣＭ
Ｐ（Chemical Mechanical Polishing：化学機械的研
磨）を用いた平坦化技術の導入が進んで来ている。この
ＣＭＰを用いた従来の半導体基板の研磨方法としては、
まず、研磨布を張り付けた研磨定盤（定盤）上に研磨液
を分散し、回転もしくは振動する定盤上に基板支持基体
によって保持された被研磨基板を適当な圧力で押し付
け、被研磨基板の表面を研磨（主研磨）する。
Ｐ（Chemical Mechanical Polishing：化学機械的研
磨）を用いた平坦化技術の導入が進んで来ている。この
ＣＭＰを用いた従来の半導体基板の研磨方法としては、
まず、研磨布を張り付けた研磨定盤（定盤）上に研磨液
を分散し、回転もしくは振動する定盤上に基板支持基体
によって保持された被研磨基板を適当な圧力で押し付
け、被研磨基板の表面を研磨（主研磨）する。
【０００３】この場合、研磨剤（研磨液）としては、例
えば、シリカ（ＳｉＯ2 ）、セリア（ＣｅＯ2 ）、アル
ミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）等の研磨粒子、およびアルカリのス
ラリー（水酸化カリウム：ＫＯＨ、アンモニア：ＮＨ4
ＯＨ、アミン類等）を含んで構成される。その後、主研
磨により生じた基板表面上の傷や埃を除去するために、
純水を用いて研磨（仕上げ研磨）するというものであ
る。
えば、シリカ（ＳｉＯ2 ）、セリア（ＣｅＯ2 ）、アル
ミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）等の研磨粒子、およびアルカリのス
ラリー（水酸化カリウム：ＫＯＨ、アンモニア：ＮＨ4
ＯＨ、アミン類等）を含んで構成される。その後、主研
磨により生じた基板表面上の傷や埃を除去するために、
純水を用いて研磨（仕上げ研磨）するというものであ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、仕上げ
研磨終了時における金属不純物による半導体基板の表面
の金属汚染状態（レベル）は、近年の微細加工精度を必
要とする半導体集積回路（半導体チップ）の製造を満足
するものではなかった。すなわち研磨後の洗浄におい
て、さらに洗浄工程（機械的洗浄、アルカリ性薬液によ
る洗浄、酸性薬液やキレート剤による洗浄、および次の
工程を行うための前洗浄）を必要とせざるを得なかっ
た。
研磨終了時における金属不純物による半導体基板の表面
の金属汚染状態（レベル）は、近年の微細加工精度を必
要とする半導体集積回路（半導体チップ）の製造を満足
するものではなかった。すなわち研磨後の洗浄におい
て、さらに洗浄工程（機械的洗浄、アルカリ性薬液によ
る洗浄、酸性薬液やキレート剤による洗浄、および次の
工程を行うための前洗浄）を必要とせざるを得なかっ
た。
【０００５】また、従来、研磨剤（研磨液）を改良した
半導体基板の研磨方法としては、例えば、特開平２−２
７８８２２号公報等に記載のものが知られている。この
文献には、研磨剤と遷移金属のキレート塩とを用いて研
磨（エッチング）を行うことが開示されている。しかし
ながら、研磨剤とキレート塩とを混合して半導体基板の
表面を研磨した場合、金属汚染の除去を十分に行うため
には、その後に機械的洗浄工程や酸性またはアルカリ性
薬液による洗浄工程を行わなければならない。つまり、
研磨工程後の洗浄工程を簡略化することはできない。
半導体基板の研磨方法としては、例えば、特開平２−２
７８８２２号公報等に記載のものが知られている。この
文献には、研磨剤と遷移金属のキレート塩とを用いて研
磨（エッチング）を行うことが開示されている。しかし
ながら、研磨剤とキレート塩とを混合して半導体基板の
表面を研磨した場合、金属汚染の除去を十分に行うため
には、その後に機械的洗浄工程や酸性またはアルカリ性
薬液による洗浄工程を行わなければならない。つまり、
研磨工程後の洗浄工程を簡略化することはできない。
【０００６】このように従来の半導体基板の研磨方法で
は、研磨工程（主研磨工程）の後に様々な洗浄工程を行
わなければならなかった。また、従来の半導体基板の研
磨方法では、酸性薬液の洗浄によるアルミニウム配線に
対する腐食の問題や、このアルミニウム配線の腐食を引
き起こす洗浄を省略した場合において残存する金属汚染
の問題等があった。
は、研磨工程（主研磨工程）の後に様々な洗浄工程を行
わなければならなかった。また、従来の半導体基板の研
磨方法では、酸性薬液の洗浄によるアルミニウム配線に
対する腐食の問題や、このアルミニウム配線の腐食を引
き起こす洗浄を省略した場合において残存する金属汚染
の問題等があった。
【０００７】本発明はかかる実情に鑑み、少ない工程で
研磨後の半導体基板から金属汚染を効果的に除去する半
導体基板の研磨方法を提供することを目的とする。ま
た、本発明は、アルミニウム配線の腐食を伴うことなく
金属汚染を十分に除去する半導体基板の研磨方法を提供
することを目的とする。
研磨後の半導体基板から金属汚染を効果的に除去する半
導体基板の研磨方法を提供することを目的とする。ま
た、本発明は、アルミニウム配線の腐食を伴うことなく
金属汚染を十分に除去する半導体基板の研磨方法を提供
することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、半導体
基板の表面を平坦化する半導体基板の研磨方法であっ
て、前記半導体基板の表面を第１の研磨液を用いて研磨
する主研磨工程と、該主研磨工程の後に、前記半導体基
板の表面をキレート剤を用いて研磨する仕上げ研磨工程
とを備えたことを特徴とする半導体基板の研磨方法が提
供される。
基板の表面を平坦化する半導体基板の研磨方法であっ
て、前記半導体基板の表面を第１の研磨液を用いて研磨
する主研磨工程と、該主研磨工程の後に、前記半導体基
板の表面をキレート剤を用いて研磨する仕上げ研磨工程
とを備えたことを特徴とする半導体基板の研磨方法が提
供される。
【０００９】主研磨工程および仕上げ研磨工程は、同一
の研磨定盤および研磨布を用いて行うようにしてもよ
い。主研磨工程は、第１の研磨定盤および第１の研磨布
を用いて行い、かつ仕上げ研磨工程は、第２の研磨定盤
および第２の研磨布を用いて行うようにしてもよい。
の研磨定盤および研磨布を用いて行うようにしてもよ
い。主研磨工程は、第１の研磨定盤および第１の研磨布
を用いて行い、かつ仕上げ研磨工程は、第２の研磨定盤
および第２の研磨布を用いて行うようにしてもよい。
【００１０】仕上げ研磨工程を、キレート剤および主研
磨工程で使用する第１の研磨液を使用して行うことがで
きる。第１の研磨液は、好ましくは研磨粒子およびアル
カリ遷移金属を含むスラリーを有している。また、仕上
げ研磨工程を、キレート剤および主研磨工程で使用する
のとは異なる第２の研磨液を使用して行うこともでき
る。第１の研磨液は、好ましくは研磨粒子およびアルカ
リ遷移金属を含むスラリーを有する。また第２の研磨液
は、好ましくは研磨粒子およびアンモニアもしくはアミ
ン類を含むスラリーを有している。
磨工程で使用する第１の研磨液を使用して行うことがで
きる。第１の研磨液は、好ましくは研磨粒子およびアル
カリ遷移金属を含むスラリーを有している。また、仕上
げ研磨工程を、キレート剤および主研磨工程で使用する
のとは異なる第２の研磨液を使用して行うこともでき
る。第１の研磨液は、好ましくは研磨粒子およびアルカ
リ遷移金属を含むスラリーを有する。また第２の研磨液
は、好ましくは研磨粒子およびアンモニアもしくはアミ
ン類を含むスラリーを有している。
【００１１】キレート剤は、クエン酸、エチレンジアミ
ン４酢酸、ヒドロキシエチレンＮ−シアミン３酢酸、ア
ンモニア３酢酸、ジエチレン８アミンペンタ酢酸および
エタノールジグリシネートの中から選ばれる少なくとも
１つの物質で含んで構成することができる。キレート剤
の体積濃度は、好ましくは０．０１％以上、２０％以下
である。
ン４酢酸、ヒドロキシエチレンＮ−シアミン３酢酸、ア
ンモニア３酢酸、ジエチレン８アミンペンタ酢酸および
エタノールジグリシネートの中から選ばれる少なくとも
１つの物質で含んで構成することができる。キレート剤
の体積濃度は、好ましくは０．０１％以上、２０％以下
である。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づき、本発明の好
適な実施の形態を説明する。図１（Ａ）は本発明に係る
半導体基板の研磨方法の第１の実施形態における主研磨
工程を説明するための概略断面図であり、図１（Ｂ）は
本発明に係る半導体基板の研磨方法の第１の実施形態に
おける仕上げ研磨工程を説明するための概略断面図であ
る。なお、つぎに述べる各実施形態の半導体基板の研磨
方法は、後述する他の様々な半導体基板研磨装置に適用
することができる。
適な実施の形態を説明する。図１（Ａ）は本発明に係る
半導体基板の研磨方法の第１の実施形態における主研磨
工程を説明するための概略断面図であり、図１（Ｂ）は
本発明に係る半導体基板の研磨方法の第１の実施形態に
おける仕上げ研磨工程を説明するための概略断面図であ
る。なお、つぎに述べる各実施形態の半導体基板の研磨
方法は、後述する他の様々な半導体基板研磨装置に適用
することができる。
【００１３】まずここで、本発明方法に使用する半導体
基板の研磨装置を説明する。図１において、１は半導体
基板、２は基板支持基体（プレート）、３は研磨液供給
機構（研磨液供給部）、４は研磨布（研磨パッド）、５
は研磨定盤（定盤）、そして６はキレート剤供給機構
（キレート剤供給部）である。ここで、本実施形態の半
導体基板の研磨方法は、後述するように半導体集積回路
（半導体チップ）を製造する各工程において行われるも
のとする。
基板の研磨装置を説明する。図１において、１は半導体
基板、２は基板支持基体（プレート）、３は研磨液供給
機構（研磨液供給部）、４は研磨布（研磨パッド）、５
は研磨定盤（定盤）、そして６はキレート剤供給機構
（キレート剤供給部）である。ここで、本実施形態の半
導体基板の研磨方法は、後述するように半導体集積回路
（半導体チップ）を製造する各工程において行われるも
のとする。
【００１４】この半導体基板の研磨装置において、半導
体基板１は支持基体２により保持され、定盤５上に設け
られた研磨布４に適当な圧力で押し付けられるようにな
っている。ここで、支持基体２は第１の方向（例えば、
反時計回り方向）に回転し、定盤５は第２の方向（例え
ば、時計回り方向）に回転するようになっている。すな
わち定盤５および支持基体２は、同じ回転軸に対して逆
方向に回転するようになっている。なお、支持基体２お
よび定盤５は、回転の他に振動（揺動）するようにする
こともできる。
体基板１は支持基体２により保持され、定盤５上に設け
られた研磨布４に適当な圧力で押し付けられるようにな
っている。ここで、支持基体２は第１の方向（例えば、
反時計回り方向）に回転し、定盤５は第２の方向（例え
ば、時計回り方向）に回転するようになっている。すな
わち定盤５および支持基体２は、同じ回転軸に対して逆
方向に回転するようになっている。なお、支持基体２お
よび定盤５は、回転の他に振動（揺動）するようにする
こともできる。
【００１５】まず、第１の実施形態における半導体基板
の研磨方法の主研磨工程では、図１（Ａ）に示されるよ
うに半導体基板１を基板支持基体２で保持し、研磨液供
給機構３から研磨液３ａを研磨布４に供給する。そし
て、研磨液３ａを供給しながら、定盤５上で研磨布４に
半導体基板１を押し付けて、圧力を加えながら半導体基
板１の表面を２分間〜５分間程度研磨（主研磨）する。
この主研磨工程により半導体基板１の表面は、膜厚にし
て数千Å程度が除去（研磨）される。
の研磨方法の主研磨工程では、図１（Ａ）に示されるよ
うに半導体基板１を基板支持基体２で保持し、研磨液供
給機構３から研磨液３ａを研磨布４に供給する。そし
て、研磨液３ａを供給しながら、定盤５上で研磨布４に
半導体基板１を押し付けて、圧力を加えながら半導体基
板１の表面を２分間〜５分間程度研磨（主研磨）する。
この主研磨工程により半導体基板１の表面は、膜厚にし
て数千Å程度が除去（研磨）される。
【００１６】ここで、主研磨工程で用いる研磨液３ａの
好適な例としては、例えば水酸化カリウムもしくは硝酸
鉄に、シリカ等の研磨粒子を混合したものを使用する。
好適な例としては、例えば水酸化カリウムもしくは硝酸
鉄に、シリカ等の研磨粒子を混合したものを使用する。
【００１７】つぎに、上述の主研磨工程に引き続いて仕
上げ研磨工程が行われる。この仕上げ研磨工程では図１
（Ｂ）に示されるように、キレート剤供給機構６から研
磨布４上にキレート剤６ａを供給し、３０秒間程度、半
導体基板１の表面の研磨（仕上げ研磨）を行う。この仕
上げ研磨は、主研磨による半導体基板１の表面の埃や傷
等を除去するためのものである。
上げ研磨工程が行われる。この仕上げ研磨工程では図１
（Ｂ）に示されるように、キレート剤供給機構６から研
磨布４上にキレート剤６ａを供給し、３０秒間程度、半
導体基板１の表面の研磨（仕上げ研磨）を行う。この仕
上げ研磨は、主研磨による半導体基板１の表面の埃や傷
等を除去するためのものである。
【００１８】ここで、キレート剤は金属と結合してキレ
ート塩を形成し、半導体基板の表面から金属汚染を除去
する効果を本来的に持っている。この性質を利用して、
半導体基板の研磨後の洗浄工程に用いる薬液として使用
されている例がある。本実施形態では、研磨中にキレー
ト液を加える。これによって、研磨布や研磨剤中の砥粒
（研磨粒子）から圧力を受けている半導体基板の表面に
おいて、上述した通常のキレート化反応に加えて、化学
機械的にキレート化反応を促進する作用が加わって、研
磨終了後に行う洗浄に比べて効果的にキレート塩を作っ
て金属汚染が除去される。
ート塩を形成し、半導体基板の表面から金属汚染を除去
する効果を本来的に持っている。この性質を利用して、
半導体基板の研磨後の洗浄工程に用いる薬液として使用
されている例がある。本実施形態では、研磨中にキレー
ト液を加える。これによって、研磨布や研磨剤中の砥粒
（研磨粒子）から圧力を受けている半導体基板の表面に
おいて、上述した通常のキレート化反応に加えて、化学
機械的にキレート化反応を促進する作用が加わって、研
磨終了後に行う洗浄に比べて効果的にキレート塩を作っ
て金属汚染が除去される。
【００１９】すなわち、半導体基板１の表面は、図１
（Ａ）に示されるように研磨液３ａを用いた主研磨工程
により、半導体基板１の表面が研磨されて（削り取られ
て）活性な状態となっている。この主研磨工程に引き続
いてキレート剤６ａを用いた仕上げ研磨工程を行うこと
により、汚染物質が半導体基板１の表面と結合する前に
半導体基板１の表面の埃や傷等を効果的に取り除くこと
ができる。換言すると、本実施形態の仕上げ研磨工程に
おけるキレート剤は、既に半導体基板１の表面に強固に
結びついている金属を通常のキレート化反応により取り
除くというよりも、半導体基板１の表面に漂っている
（強固には結合していない）金属（つまり汚染物質）を
容易にキレート化反応させて取り除くように作用する。
このため、そのような汚染物質を効果的に取り除くこと
ができる。
（Ａ）に示されるように研磨液３ａを用いた主研磨工程
により、半導体基板１の表面が研磨されて（削り取られ
て）活性な状態となっている。この主研磨工程に引き続
いてキレート剤６ａを用いた仕上げ研磨工程を行うこと
により、汚染物質が半導体基板１の表面と結合する前に
半導体基板１の表面の埃や傷等を効果的に取り除くこと
ができる。換言すると、本実施形態の仕上げ研磨工程に
おけるキレート剤は、既に半導体基板１の表面に強固に
結びついている金属を通常のキレート化反応により取り
除くというよりも、半導体基板１の表面に漂っている
（強固には結合していない）金属（つまり汚染物質）を
容易にキレート化反応させて取り除くように作用する。
このため、そのような汚染物質を効果的に取り除くこと
ができる。
【００２０】本実施形態では、仕上げ研磨工程の仕上げ
研磨を施した後の半導体基板１の表面における金属汚染
状態は、例えば表面濃度で８．９×１０9 atoms ／ｃｍ
2 程度の低汚染状態（１０10atoms ／ｃｍ2 程度以下）
となる。これにより従来必要とされていた、汚染レベル
を１０10atoms ／ｃｍ2 程度以下に低下させるための各
工程を不要とすることができる。
研磨を施した後の半導体基板１の表面における金属汚染
状態は、例えば表面濃度で８．９×１０9 atoms ／ｃｍ
2 程度の低汚染状態（１０10atoms ／ｃｍ2 程度以下）
となる。これにより従来必要とされていた、汚染レベル
を１０10atoms ／ｃｍ2 程度以下に低下させるための各
工程を不要とすることができる。
【００２１】すなわち、従来では研磨終了時において金
属不純物による半導体基板の表面の金属汚染状態は、鉄
を例でみると表面濃度で７．９×１０10atoms ／ｃｍ2
程度となっている。ちなみに、近年の０．３μｍ以下の
設計ルールに基づく微細加工を要求する半導体集積回路
の製造において、次の製造工程に移るためには例えば半
導体基板の表面の金属汚染状態を１０10atoms ／ｃｍ2
程度以下の汚染レベルに保持する必要がある。従って、
金属汚染状態が７．９×１０10atoms ／ｃｍ2程度の場
合には、この金属汚染状態を１０10atoms ／ｃｍ2 程度
以下にするために、研磨後の洗浄において以下の各工程
を必要としていた。
属不純物による半導体基板の表面の金属汚染状態は、鉄
を例でみると表面濃度で７．９×１０10atoms ／ｃｍ2
程度となっている。ちなみに、近年の０．３μｍ以下の
設計ルールに基づく微細加工を要求する半導体集積回路
の製造において、次の製造工程に移るためには例えば半
導体基板の表面の金属汚染状態を１０10atoms ／ｃｍ2
程度以下の汚染レベルに保持する必要がある。従って、
金属汚染状態が７．９×１０10atoms ／ｃｍ2程度の場
合には、この金属汚染状態を１０10atoms ／ｃｍ2 程度
以下にするために、研磨後の洗浄において以下の各工程
を必要としていた。
【００２２】１）研磨で付着した微粒子のブラシによる
除去を行う機械的洗浄工程 ２）さらに、完全に微粒子を取り除くためにアルカリ性
薬液による洗浄工程 ３）金属汚染を除去するための酸性薬液、あるいはキレ
ート剤による洗浄工程 ４）次の半導体装置製造工程を行うための前洗浄工程
除去を行う機械的洗浄工程 ２）さらに、完全に微粒子を取り除くためにアルカリ性
薬液による洗浄工程 ３）金属汚染を除去するための酸性薬液、あるいはキレ
ート剤による洗浄工程 ４）次の半導体装置製造工程を行うための前洗浄工程
【００２３】上述した従来の半導体基板の研磨方法にお
いては、金属汚染の除去を行うためには、上記１）〜
４）の少なくとも４つの工程を経なければならない。さ
らに、条件によっては各洗浄工程を複数回に渡って行う
ことが必要な場合もあり、このように極めて多数の工程
を経る必要がある。
いては、金属汚染の除去を行うためには、上記１）〜
４）の少なくとも４つの工程を経なければならない。さ
らに、条件によっては各洗浄工程を複数回に渡って行う
ことが必要な場合もあり、このように極めて多数の工程
を経る必要がある。
【００２４】本発明によれば、上述したように仕上げ研
磨により半導体基板１の表面の金属汚染状態が、８．９
×１０9 atoms ／ｃｍ2 程度となる。従って、従来の方
法において不可欠であった、研磨後の洗浄における特に
１）〜３）の３つの工程を省略することができる。ま
た、３）の洗浄工程による酸性薬液を使用する必要がな
いことから、半導体基板１にアルミニウムを材料とする
配線を形成するような場合でも、酸性薬液による腐食の
恐れがない。
磨により半導体基板１の表面の金属汚染状態が、８．９
×１０9 atoms ／ｃｍ2 程度となる。従って、従来の方
法において不可欠であった、研磨後の洗浄における特に
１）〜３）の３つの工程を省略することができる。ま
た、３）の洗浄工程による酸性薬液を使用する必要がな
いことから、半導体基板１にアルミニウムを材料とする
配線を形成するような場合でも、酸性薬液による腐食の
恐れがない。
【００２５】ちなみに、従来方法において極希薄な酸性
薬液による洗浄を行う場合がある。半導体基板にアルミ
ニウムを材料とする配線が既に形成されていると、一定
の割合でこのアルミニウム配線が腐食されるため歩留り
の低下が避けられない。また、アルミニウム配線の腐食
を回避するために、アルミニウムに対して腐食作用を持
った薬液を使用した洗浄工程を経ないようにすると、金
属汚染を十分に取り切れないという問題が生じる。本発
明によれば、このような問題をすべて解消することがで
きる。
薬液による洗浄を行う場合がある。半導体基板にアルミ
ニウムを材料とする配線が既に形成されていると、一定
の割合でこのアルミニウム配線が腐食されるため歩留り
の低下が避けられない。また、アルミニウム配線の腐食
を回避するために、アルミニウムに対して腐食作用を持
った薬液を使用した洗浄工程を経ないようにすると、金
属汚染を十分に取り切れないという問題が生じる。本発
明によれば、このような問題をすべて解消することがで
きる。
【００２６】つぎに、本発明の半導体基板の研磨方法の
第２の実施形態を説明する。図２（Ａ）は本発明に係る
半導体基板の研磨方法の第２の実施形態における主研磨
工程を説明するための概略断面図であり、図２（Ｂ）は
本発明に係る半導体基板の研磨方法の第２の実施形態に
おける仕上げ研磨工程を説明するための概略断面図であ
る。
第２の実施形態を説明する。図２（Ａ）は本発明に係る
半導体基板の研磨方法の第２の実施形態における主研磨
工程を説明するための概略断面図であり、図２（Ｂ）は
本発明に係る半導体基板の研磨方法の第２の実施形態に
おける仕上げ研磨工程を説明するための概略断面図であ
る。
【００２７】まず、第２の実施形態に使用する半導体基
板の研磨装置を説明する。図２において、１１は半導体
基板、１２は基板支持基体、１３は研磨液供給機構、１
４は研磨布、１５は研磨定盤（定盤）、そして１６はキ
レート剤供給機構である。この装置の基本構成は、実質
的に第１の実施形態の場合と同様であり、各構成部材は
同様に作用するものとする。
板の研磨装置を説明する。図２において、１１は半導体
基板、１２は基板支持基体、１３は研磨液供給機構、１
４は研磨布、１５は研磨定盤（定盤）、そして１６はキ
レート剤供給機構である。この装置の基本構成は、実質
的に第１の実施形態の場合と同様であり、各構成部材は
同様に作用するものとする。
【００２８】まず、第２の実施形態における半導体基板
の研磨方法の主研磨工程は、前述した第１の実施形態の
場合と同様に行われる。すなわち、図２（Ａ）に示され
るように半導体基板１１を基板支持基体１２で保持し、
研磨液供給機構１３から研磨液１３ａを研磨布１４に供
給する。そして、研磨液１３ａを供給しながら、定盤１
５上で研磨布１４に半導体基板１１を押し付けて、圧力
を加えながら半導体基板１１の表面を２分間〜５分間程
度研磨（主研磨）する。この主研磨工程により半導体基
板１１の表面を膜厚にして数千Å程度を除去（研磨）す
る。ここで、研磨液１３ａとしては、前述した第２の実
施形態における研磨液３ａと同じものを使用することが
できる。
の研磨方法の主研磨工程は、前述した第１の実施形態の
場合と同様に行われる。すなわち、図２（Ａ）に示され
るように半導体基板１１を基板支持基体１２で保持し、
研磨液供給機構１３から研磨液１３ａを研磨布１４に供
給する。そして、研磨液１３ａを供給しながら、定盤１
５上で研磨布１４に半導体基板１１を押し付けて、圧力
を加えながら半導体基板１１の表面を２分間〜５分間程
度研磨（主研磨）する。この主研磨工程により半導体基
板１１の表面を膜厚にして数千Å程度を除去（研磨）す
る。ここで、研磨液１３ａとしては、前述した第２の実
施形態における研磨液３ａと同じものを使用することが
できる。
【００２９】つぎに、上述の主研磨工程に引き続いて仕
上げ研磨工程が行われる。この仕上げ研磨工程では、主
研磨工程で半導体基板１１表面に加わった加工ダメージ
を取り除くために、図２（Ｂ）に示されるようにキレー
ト剤供給機構１６から研磨布１４上にキレート剤１６ａ
を供給すると共に、研磨液供給機構１３から少量の研磨
液１３ａを研磨布１４に供給して仕上げ研磨工程を行
う。これにより半導体基板１１の表面は、研磨液１３ａ
により若干削られると共に、キレート剤１６ａによって
半導体基板１１の表面の埃や傷等が取り除かれる。
上げ研磨工程が行われる。この仕上げ研磨工程では、主
研磨工程で半導体基板１１表面に加わった加工ダメージ
を取り除くために、図２（Ｂ）に示されるようにキレー
ト剤供給機構１６から研磨布１４上にキレート剤１６ａ
を供給すると共に、研磨液供給機構１３から少量の研磨
液１３ａを研磨布１４に供給して仕上げ研磨工程を行
う。これにより半導体基板１１の表面は、研磨液１３ａ
により若干削られると共に、キレート剤１６ａによって
半導体基板１１の表面の埃や傷等が取り除かれる。
【００３０】ここで、第２の実施形態の仕上げ研磨工程
において使用する研磨液としては、図２（Ａ）に示した
主研磨で用いたものと同じ研磨液供給機構１３からの研
磨液１３ａを使用してもよい。また、さらに別の研磨液
供給機構１７からの研磨液１７ａを使用するように構成
してもよい。なお、仕上げ研磨工程において、仕上げ研
磨工程専用の研磨液供給機構１７からの研磨液１７ａ
と、キレート剤供給機構１６からのキレート剤１６ａと
を使用する場合には、仕上げ研磨工程として最適な研磨
液１７ａを選択することができる。この場合の研磨液１
７ａの好適な例としては、例えばアルカリ金属を含まな
いアンモニアやアミン類に、シリカ等の研磨粒子を混合
したものを使用することができる。
において使用する研磨液としては、図２（Ａ）に示した
主研磨で用いたものと同じ研磨液供給機構１３からの研
磨液１３ａを使用してもよい。また、さらに別の研磨液
供給機構１７からの研磨液１７ａを使用するように構成
してもよい。なお、仕上げ研磨工程において、仕上げ研
磨工程専用の研磨液供給機構１７からの研磨液１７ａ
と、キレート剤供給機構１６からのキレート剤１６ａと
を使用する場合には、仕上げ研磨工程として最適な研磨
液１７ａを選択することができる。この場合の研磨液１
７ａの好適な例としては、例えばアルカリ金属を含まな
いアンモニアやアミン類に、シリカ等の研磨粒子を混合
したものを使用することができる。
【００３１】図３は、図２で示した半導体基板の研磨方
法の第２の実施形態における仕上げ研磨工程の変形例を
説明するための概略断面図である。図３において、１８
は研磨液およびキレート剤混合液供給機構を示してい
る。この例では上述した主研磨で用いたのと同じ研磨液
１３ａあるいは仕上げ研磨工程専用の研磨液１７ａと仕
上げ研磨工程において使用するキレート剤１６ａとを混
合した研磨液と、キレート剤混合液１８ａと、を研磨液
およびキレート剤混合液供給機構１８から供給して仕上
げ研磨工程を行う。
法の第２の実施形態における仕上げ研磨工程の変形例を
説明するための概略断面図である。図３において、１８
は研磨液およびキレート剤混合液供給機構を示してい
る。この例では上述した主研磨で用いたのと同じ研磨液
１３ａあるいは仕上げ研磨工程専用の研磨液１７ａと仕
上げ研磨工程において使用するキレート剤１６ａとを混
合した研磨液と、キレート剤混合液１８ａと、を研磨液
およびキレート剤混合液供給機構１８から供給して仕上
げ研磨工程を行う。
【００３２】つぎに、本発明の半導体基板の研磨方法の
第３の実施形態を説明する。図４（Ａ）は本発明に係る
半導体基板の研磨方法の第３の実施形態における主研磨
工程を説明するための概略断面図であり、図４（Ｂ）は
本発明に係る半導体基板の研磨方法の第３の実施形態に
おける仕上げ研磨工程を説明するための概略断面図であ
る。
第３の実施形態を説明する。図４（Ａ）は本発明に係る
半導体基板の研磨方法の第３の実施形態における主研磨
工程を説明するための概略断面図であり、図４（Ｂ）は
本発明に係る半導体基板の研磨方法の第３の実施形態に
おける仕上げ研磨工程を説明するための概略断面図であ
る。
【００３３】まず、第３の実施形態に使用する半導体基
板の研磨装置を説明する。図４において、２１は半導体
基板、２２は基板支持基体、２３は研磨液供給機構、２
４は第１の研磨布、２５は第１の研磨定盤（定盤）、３
３はキレート剤供給機構、３４は第２の研磨布、そして
３５は第２の研磨定盤（定盤）である。この装置の基本
構成は、実質的に第１または第２の実施形態の場合と同
様であり、各構成部材は同様に作用するものとする。
板の研磨装置を説明する。図４において、２１は半導体
基板、２２は基板支持基体、２３は研磨液供給機構、２
４は第１の研磨布、２５は第１の研磨定盤（定盤）、３
３はキレート剤供給機構、３４は第２の研磨布、そして
３５は第２の研磨定盤（定盤）である。この装置の基本
構成は、実質的に第１または第２の実施形態の場合と同
様であり、各構成部材は同様に作用するものとする。
【００３４】まず、第３の実施形態における半導体基板
の研磨方法の主研磨工程は、前述した第１の実施形態お
よび第２の実施形態の場合と同様に行われる。すなわ
ち、図４（Ａ）に示されるように半導体基板２１を基板
支持基体２２で保持し、研磨液供給機構２３から研磨液
２３ａを第１の研磨布２４に供給する。そして、研磨液
２３ａを供給しながら、第１の定盤２５上で研磨布２４
に半導体基板２１を押し付けて、圧力を加えながら半導
体基板２１の表面を２分間〜５分間程度研磨（主研磨）
する。この主研磨工程により半導体基板２１の表面を膜
厚にして数千Å程度を除去（研磨）する。ここで、研磨
液２３ａとしては、前述した第１の実施形態における研
磨液３ａと同じものを使用することができる。
の研磨方法の主研磨工程は、前述した第１の実施形態お
よび第２の実施形態の場合と同様に行われる。すなわ
ち、図４（Ａ）に示されるように半導体基板２１を基板
支持基体２２で保持し、研磨液供給機構２３から研磨液
２３ａを第１の研磨布２４に供給する。そして、研磨液
２３ａを供給しながら、第１の定盤２５上で研磨布２４
に半導体基板２１を押し付けて、圧力を加えながら半導
体基板２１の表面を２分間〜５分間程度研磨（主研磨）
する。この主研磨工程により半導体基板２１の表面を膜
厚にして数千Å程度を除去（研磨）する。ここで、研磨
液２３ａとしては、前述した第１の実施形態における研
磨液３ａと同じものを使用することができる。
【００３５】つぎに、図４（Ｂ）に示されるように、図
４（Ａ）に示した主研磨で使用した第１の研磨布２４お
よび第１の定盤２５とは異なる第２の研磨布３４および
第２の定盤３５を使用すると共に、第２の研磨布３４お
よび第２の定盤３５に設けられたキレート剤供給機構３
３からのキレート剤３３ａを使用して仕上げ研磨を行う
ようになっている。
４（Ａ）に示した主研磨で使用した第１の研磨布２４お
よび第１の定盤２５とは異なる第２の研磨布３４および
第２の定盤３５を使用すると共に、第２の研磨布３４お
よび第２の定盤３５に設けられたキレート剤供給機構３
３からのキレート剤３３ａを使用して仕上げ研磨を行う
ようになっている。
【００３６】すなわち、第３の実施形態の仕上げ研磨工
程は、主研磨工程で生じる金属汚染に曝された第１の研
磨布２４や研磨液２３ａから速やかに半導体基板２１を
分離する。そして主研磨工程で使用したのとは別個の研
磨定盤（第２の定盤）３５および第２の研磨布３４を使
用して行われる。これにより仕上げ研磨における洗浄効
果をより一層向上させることができる。
程は、主研磨工程で生じる金属汚染に曝された第１の研
磨布２４や研磨液２３ａから速やかに半導体基板２１を
分離する。そして主研磨工程で使用したのとは別個の研
磨定盤（第２の定盤）３５および第２の研磨布３４を使
用して行われる。これにより仕上げ研磨における洗浄効
果をより一層向上させることができる。
【００３７】図５は、図４（Ｂ）で示した半導体基板の
研磨方法の第３の実施形態における仕上げ研磨工程の変
形例を説明するための概略断面図である。図５におい
て、３８は研磨液およびキレート剤混合液供給機構を示
している。この例では上述した主研磨で用いたのと同じ
研磨液２３ａあるいは仕上げ研磨工程専用の研磨液（第
２の実施形態における研磨液１７ａに対応）と仕上げ研
磨工程において使用するキレート剤３３ａとを混合した
研磨液と、キレート剤混合液３８ａと、を研磨液および
キレート剤混合液供給機構３８から供給して、仕上げ研
磨工程を行う。
研磨方法の第３の実施形態における仕上げ研磨工程の変
形例を説明するための概略断面図である。図５におい
て、３８は研磨液およびキレート剤混合液供給機構を示
している。この例では上述した主研磨で用いたのと同じ
研磨液２３ａあるいは仕上げ研磨工程専用の研磨液（第
２の実施形態における研磨液１７ａに対応）と仕上げ研
磨工程において使用するキレート剤３３ａとを混合した
研磨液と、キレート剤混合液３８ａと、を研磨液および
キレート剤混合液供給機構３８から供給して、仕上げ研
磨工程を行う。
【００３８】なお、仕上げ工程で使用する研磨液として
は、アルカリ金属を含まないアンモニアやアミン類等の
スラリーを使用するのが好ましい。これは、仕上げ工程
でアルカリ金属を含むスラリー（例えば、水酸化カリウ
ム）を使用すると、該アルカリ金属が半導体基板上に残
存して新たな汚染源となる恐れがあるためである。
は、アルカリ金属を含まないアンモニアやアミン類等の
スラリーを使用するのが好ましい。これは、仕上げ工程
でアルカリ金属を含むスラリー（例えば、水酸化カリウ
ム）を使用すると、該アルカリ金属が半導体基板上に残
存して新たな汚染源となる恐れがあるためである。
【００３９】ところで、上述した第１〜第３の各実施形
態において、キレート剤として例えば、クエン酸、エチ
レンジアミン４酢酸、ヒドロキシエチレンＮ−ジアミン
３酢酸、アンモニア３酢酸、ジエチレン３アミンペンタ
酢酸、エタノールジグリシネートのうちから少なくとも
１つを選択して用いることができる。また、キレート剤
の体積濃度（体積％）は、０．０１％以上、２０％以下
にするのが好ましい。すなわちキレート剤の体積濃度を
０．０１％よりも小さくすると、キレート剤が不足して
上述した洗浄効果を十分に得ることができないからであ
る。一方、キレート剤の体積濃度を２０％よりも大きく
すると、キレート剤が過多となってキレート剤自身によ
る有機物残留が問題となって好ましくない。従って、キ
レート剤の体積濃度は、０．０１％〜２０％の範囲に設
定するのが好ましく、これにより主研磨により半導体基
板の表面に発生した傷や付着した埃等が仕上げ研磨によ
って十分且つ確実に除去することができる。
態において、キレート剤として例えば、クエン酸、エチ
レンジアミン４酢酸、ヒドロキシエチレンＮ−ジアミン
３酢酸、アンモニア３酢酸、ジエチレン３アミンペンタ
酢酸、エタノールジグリシネートのうちから少なくとも
１つを選択して用いることができる。また、キレート剤
の体積濃度（体積％）は、０．０１％以上、２０％以下
にするのが好ましい。すなわちキレート剤の体積濃度を
０．０１％よりも小さくすると、キレート剤が不足して
上述した洗浄効果を十分に得ることができないからであ
る。一方、キレート剤の体積濃度を２０％よりも大きく
すると、キレート剤が過多となってキレート剤自身によ
る有機物残留が問題となって好ましくない。従って、キ
レート剤の体積濃度は、０．０１％〜２０％の範囲に設
定するのが好ましく、これにより主研磨により半導体基
板の表面に発生した傷や付着した埃等が仕上げ研磨によ
って十分且つ確実に除去することができる。
【００４０】具体的には、上述したように研磨終了時の
半導体基板上での残留鉄汚染物質の表面濃度（残留鉄汚
染濃度）は、第１、第２および第３の実施形態ともに、
８．９×１０9 atoms ／ｃｍ2 程度となる。明らかなよ
うに、従来の研磨方法による７．９×１０10atoms ／ｃ
ｍ2 程度よりも残留鉄汚染濃度を格段に小さくすること
ができる。
半導体基板上での残留鉄汚染物質の表面濃度（残留鉄汚
染濃度）は、第１、第２および第３の実施形態ともに、
８．９×１０9 atoms ／ｃｍ2 程度となる。明らかなよ
うに、従来の研磨方法による７．９×１０10atoms ／ｃ
ｍ2 程度よりも残留鉄汚染濃度を格段に小さくすること
ができる。
【００４１】ここで、図６〜図８は本発明の半導体基板
の研磨方法が適用される各半導体製造工程の例を示す図
である。図６（Ａ）はストッパの無い層間絶縁膜の平坦
化の例を示し、図６（Ｂ）はストッパ付きの層間絶縁膜
の平坦化の例を示している。図６（Ａ）および（Ｂ）に
おいて、２１１は第１層間絶縁膜、２１２および２１４
はバリヤ層、２１３は第１層配線、２１５は絶縁膜、そ
して２１６はストッパ絶縁膜を示している。
の研磨方法が適用される各半導体製造工程の例を示す図
である。図６（Ａ）はストッパの無い層間絶縁膜の平坦
化の例を示し、図６（Ｂ）はストッパ付きの層間絶縁膜
の平坦化の例を示している。図６（Ａ）および（Ｂ）に
おいて、２１１は第１層間絶縁膜、２１２および２１４
はバリヤ層、２１３は第１層配線、２１５は絶縁膜、そ
して２１６はストッパ絶縁膜を示している。
【００４２】図６（Ａ）に示す例では、本発明の研磨方
法を適用して、Ｃ１−Ｃ１の位置まで半導体基板を研磨
し、絶縁膜（層間絶縁膜）２１５を平坦化する様子が示
されている。また、図６（Ｂ）に示す例では、本発明の
研磨方法を適用して、Ｃ２−Ｃ２の位置まで半導体基板
を研磨し、ストッパ絶縁膜２１６まで平坦化する様子が
示されている。
法を適用して、Ｃ１−Ｃ１の位置まで半導体基板を研磨
し、絶縁膜（層間絶縁膜）２１５を平坦化する様子が示
されている。また、図６（Ｂ）に示す例では、本発明の
研磨方法を適用して、Ｃ２−Ｃ２の位置まで半導体基板
を研磨し、ストッパ絶縁膜２１６まで平坦化する様子が
示されている。
【００４３】図７（Ａ）５はビアホール埋込みの平坦化
の例を示し、図６（Ｂ）はデュアルダマシン（埋込み）
配線の平坦化の例を示している。図７（Ａ）および
（Ｂ）において、２１７はバリヤ層、２１８はブランケ
ット金属層、そして２１９はビアホールを示している。
なお、絶縁膜２１５は第２層間絶縁膜を構成している。
の例を示し、図６（Ｂ）はデュアルダマシン（埋込み）
配線の平坦化の例を示している。図７（Ａ）および
（Ｂ）において、２１７はバリヤ層、２１８はブランケ
ット金属層、そして２１９はビアホールを示している。
なお、絶縁膜２１５は第２層間絶縁膜を構成している。
【００４４】図７（Ａ）に示す例では、本発明の研磨方
法を適用して、Ｃ３−Ｃ３の位置まで半導体基板を研磨
し、表面が平坦化され、金属膜２１８が埋め込まれたビ
アホール２１９を形成する様子が示されている。また、
図７（Ｂ）に示す例では、本発明の研磨方法を適用し
て、Ｃ４−Ｃ４の位置まで半導体基板を研磨し、ビアホ
ール２１９上に第２層配線２１８′を形成する様子が示
されている。
法を適用して、Ｃ３−Ｃ３の位置まで半導体基板を研磨
し、表面が平坦化され、金属膜２１８が埋め込まれたビ
アホール２１９を形成する様子が示されている。また、
図７（Ｂ）に示す例では、本発明の研磨方法を適用し
て、Ｃ４−Ｃ４の位置まで半導体基板を研磨し、ビアホ
ール２１９上に第２層配線２１８′を形成する様子が示
されている。
【００４５】図８（Ａ）は深溝埋込みの平坦化の例を示
し、同図において、２２０は深溝、２２１はバット酸化
膜、２２２は窒化シリコン膜、そして２２３は多結晶シ
リコン膜を示している。図８（Ａ）に示す例では、本発
明の研磨方法を適用して、Ｃ５−Ｃ５の位置まで半導体
基板を研磨し、すなわち窒化シリコン膜２２２まで研磨
して平坦化された深溝埋込みを形成する様子が示されて
いる。
し、同図において、２２０は深溝、２２１はバット酸化
膜、２２２は窒化シリコン膜、そして２２３は多結晶シ
リコン膜を示している。図８（Ａ）に示す例では、本発
明の研磨方法を適用して、Ｃ５−Ｃ５の位置まで半導体
基板を研磨し、すなわち窒化シリコン膜２２２まで研磨
して平坦化された深溝埋込みを形成する様子が示されて
いる。
【００４６】図８（Ｂ）は浅溝埋込みの平坦化の例を示
し、同図において、２２４はパッド酸化膜、２２５は窒
化シリコン膜、２２６は埋込み絶縁膜を示している。図
８（Ｂ）に示す例では、本発明の研磨方法を適用して、
Ｃ６−Ｃ６の位置まで半導体基板を研磨し、すなわち窒
化シリコン膜２２５まで研磨して平坦化された浅溝（素
子分離領域）２２７およびデバイス領域２２８を形成す
る様子が示されている。
し、同図において、２２４はパッド酸化膜、２２５は窒
化シリコン膜、２２６は埋込み絶縁膜を示している。図
８（Ｂ）に示す例では、本発明の研磨方法を適用して、
Ｃ６−Ｃ６の位置まで半導体基板を研磨し、すなわち窒
化シリコン膜２２５まで研磨して平坦化された浅溝（素
子分離領域）２２７およびデバイス領域２２８を形成す
る様子が示されている。
【００４７】上述した図６〜図８は、本発明が適用され
る例を示すものであり、本発明の半導体基板の研磨方法
は、他の様々な半導体製造工程に適用することができる
のはもちろんである。
る例を示すものであり、本発明の半導体基板の研磨方法
は、他の様々な半導体製造工程に適用することができる
のはもちろんである。
【００４８】ここでまた、図９および図１０は本発明の
半導体基板の研磨方法が適用される半導体基板研磨装置
の他の例を示す図である。すなわち図９は半導体基板研
磨装置の概略断面図を示し、図１０（Ａ）は図９の半導
体基板研磨装置における基板支持基体部の平面図を示
し、そして図１０（Ｂ）は図１０（Ａ）の基板支持基体
部をＸ−Ｘ線に沿って切断した断面図を示している。
半導体基板の研磨方法が適用される半導体基板研磨装置
の他の例を示す図である。すなわち図９は半導体基板研
磨装置の概略断面図を示し、図１０（Ａ）は図９の半導
体基板研磨装置における基板支持基体部の平面図を示
し、そして図１０（Ｂ）は図１０（Ａ）の基板支持基体
部をＸ−Ｘ線に沿って切断した断面図を示している。
【００４９】図９および図１０において、４１は半導体
基板、４２は基板支持基体（プレート）、４３は研磨液
供給機構（研磨液供給部）、４４は研磨布（研磨パッ
ト）、４５は定盤、４６はキレート剤供給機構（キレー
ト剤供給部）を示している。
基板、４２は基板支持基体（プレート）、４３は研磨液
供給機構（研磨液供給部）、４４は研磨布（研磨パッ
ト）、４５は定盤、４６はキレート剤供給機構（キレー
ト剤供給部）を示している。
【００５０】図９に示されるように、半導体基板研磨装
置は、マシンセンターＬ１を中心として回転する研磨定
盤（定盤）４５の上に研磨布４４が設けられている。こ
の研磨布４４に対して支持基体４２により保持され、半
導体基板４１が適当な圧力で押し付けられるようになっ
ている。ここで、定盤４５は中空となっており、中に流
された冷却液により半導体基板４１と研磨布４４との摩
擦熱による温度上昇を制御するようになっている。
置は、マシンセンターＬ１を中心として回転する研磨定
盤（定盤）４５の上に研磨布４４が設けられている。こ
の研磨布４４に対して支持基体４２により保持され、半
導体基板４１が適当な圧力で押し付けられるようになっ
ている。ここで、定盤４５は中空となっており、中に流
された冷却液により半導体基板４１と研磨布４４との摩
擦熱による温度上昇を制御するようになっている。
【００５１】図１０（Ａ）および（Ｂ）に示されるよう
に、半導体基板４１は例えば、ワックス４７により支持
基体４２に保持されるようになっている。また支持基体
４２はマシンヘッド４０に取り付けられるようになって
いる。支持基体４２（マシンヘッド４０）はまた、定盤
４５の回転軸（マシンセンター）とは異なる軸Ｌ２を中
心として回転するようになっており、これらの複合した
回転により半導体基板４１の研磨を行うようになってい
る。ここで支持基体４２（マシンヘッド４０）は、マシ
ンセンターＬ１の周囲に複数個設けるように構成しても
よい。
に、半導体基板４１は例えば、ワックス４７により支持
基体４２に保持されるようになっている。また支持基体
４２はマシンヘッド４０に取り付けられるようになって
いる。支持基体４２（マシンヘッド４０）はまた、定盤
４５の回転軸（マシンセンター）とは異なる軸Ｌ２を中
心として回転するようになっており、これらの複合した
回転により半導体基板４１の研磨を行うようになってい
る。ここで支持基体４２（マシンヘッド４０）は、マシ
ンセンターＬ１の周囲に複数個設けるように構成しても
よい。
【００５２】さらに半導体基板研磨装置には、主研磨工
程で使用する研磨液４３ａを供給する研磨液供給機構４
３や仕上げ研磨工程で使用するキレート剤４６ａを供給
するキレート剤供給機構４６が設けられている。これら
の例からも分かるように本発明に係る半導体基板の研磨
方法は、様々な研磨装置に適用することができる。
程で使用する研磨液４３ａを供給する研磨液供給機構４
３や仕上げ研磨工程で使用するキレート剤４６ａを供給
するキレート剤供給機構４６が設けられている。これら
の例からも分かるように本発明に係る半導体基板の研磨
方法は、様々な研磨装置に適用することができる。
【００５３】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、半
導体基板の研磨方法によれば、キレート剤を用いて半導
体基板表面の研磨を行うことにより、研磨後の半導体基
板表面の洗浄工程を簡略化することができると共に、半
導体基板上に形成されているアルミニウム配線等の腐食
を防ぎつつ効果的に埃を除去することができる。
導体基板の研磨方法によれば、キレート剤を用いて半導
体基板表面の研磨を行うことにより、研磨後の半導体基
板表面の洗浄工程を簡略化することができると共に、半
導体基板上に形成されているアルミニウム配線等の腐食
を防ぎつつ効果的に埃を除去することができる。
【図１】（Ａ）は本発明に係る半導体基板の研磨方法の
第１の実施形態における主研磨工程を説明するための概
略断面図、（Ｂ）は仕上げ研磨工程を説明するための概
略断面図である。
第１の実施形態における主研磨工程を説明するための概
略断面図、（Ｂ）は仕上げ研磨工程を説明するための概
略断面図である。
【図２】（Ａ）は本発明に係る半導体基板の研磨方法の
第２の実施形態における主研磨工程を説明するための概
略断面図、（Ｂ）は仕上げ研磨工程を説明するための概
略断面図である。
第２の実施形態における主研磨工程を説明するための概
略断面図、（Ｂ）は仕上げ研磨工程を説明するための概
略断面図である。
【図３】図２（Ｂ）に示す半導体基板の研磨方法の第２
の実施形態における仕上げ研磨工程の変形例を説明する
ための概略断面図である。
の実施形態における仕上げ研磨工程の変形例を説明する
ための概略断面図である。
【図４】（Ａ）は本発明に係る半導体基板の研磨方法の
第３の実施形態における主研磨工程を説明するための概
略断面図、（Ｂ）は仕上げ研磨工程を説明するための概
略断面図である。
第３の実施形態における主研磨工程を説明するための概
略断面図、（Ｂ）は仕上げ研磨工程を説明するための概
略断面図である。
【図５】図４（Ｂ）に示す半導体基板の研磨方法の第３
の実施形態における仕上げ研磨工程の変形例を説明する
ための概略断面図である。
の実施形態における仕上げ研磨工程の変形例を説明する
ための概略断面図である。
【図６】本発明の半導体基板の研磨方法が適用される各
半導体製造工程の例を示す図である。
半導体製造工程の例を示す図である。
【図７】本発明の半導体基板の研磨方法が適用される各
半導体製造工程の別の例を示す図である。
半導体製造工程の別の例を示す図である。
【図８】本発明の半導体基板の研磨方法が適用される各
半導体製造工程のさらに別の例を示す図である。
半導体製造工程のさらに別の例を示す図である。
【図９】本発明の半導体基板の研磨方法が適用される半
導体基板研磨装置の他の例を示す概略断面図である。
導体基板研磨装置の他の例を示す概略断面図である。
【図１０】（Ａ）は図９に示した半導体基板研磨装置に
おける基板支持基体部を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）の
Ｘ−Ｘ線に沿って切断した断面図である。
おける基板支持基体部を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）の
Ｘ−Ｘ線に沿って切断した断面図である。
１ 半導体基板 ２ 基板支持基体（プレート） ３ 研磨液供給機構（研磨液供給部） ３ａ 研磨液 ４ 研磨布（研磨パッド） ５ 研磨定盤（定盤） ６ キレート剤供給機構（キレート剤供給部） ６ａ キレート剤 １１ 半導体基板 １２ 基板支持基体 １３ 研磨液供給機構 １４ 研磨布 １５ 研磨定盤（定盤） １６ キレート剤供給機構 １６ａ キレート剤 １７ 研磨液供給機構 １７ 研磨液 ２１ 半導体基板 ２２ 基板支持基体 ２３ 研磨液供給機構 ２４ 第１の研磨布 ２５ 第１の研磨定盤（定盤） ３３ キレート剤供給機構 ３４ 第２の研磨布 ３５ 第２の研磨定盤（定盤） ３８ 研磨液およびキレート剤混合液供給機構 ３８ａ キレート剤混合液
Claims (20)
- 【請求項１】 半導体基板の表面を平坦化する半導体基
板の研磨方法であって、 前記半導体基板の表面を第１の研磨液を用いて研磨する
主研磨工程と、 該主研磨工程の後に、前記半導体基板の表面をキレート
剤を用いて研磨する仕上げ研磨工程とを備えたことを特
徴とする半導体基板の研磨方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の半導体基板の研磨方法
において、 前記主研磨工程および前記仕上げ研磨工程を、同一の研
磨定盤および研磨布を用いて行うようにしたことを特徴
とする半導体基板の研磨方法。 - 【請求項３】 請求項２に記載の半導体基板の研磨方法
において、 前記仕上げ研磨工程を、前記キレート剤および前記主研
磨工程で使用する第１の研磨液を使用して行うようにし
たことを特徴とする半導体基板の研磨方法。 - 【請求項４】 請求項２に記載の半導体基板の研磨方法
において、 前記仕上げ研磨工程を、前記キレート剤および前記主研
磨工程で使用するのとは異なる第２の研磨液を使用して
行うようにしたことを特徴とする半導体基板の研磨方
法。 - 【請求項５】 請求項４に記載の半導体基板の研磨方法
において、 前記第１の研磨液は研磨粒子およびアルカリ遷移金属を
含むスラリーを有し、前記第２の研磨液は研磨粒子およ
びアンモニア若しくはアミン類を含むスラリーを有して
いることを特徴とする半導体基板の研磨方法。 - 【請求項６】 請求項１に記載の半導体基板の研磨方法
において、 前記主研磨工程を、第１の研磨定盤および第１の研磨布
を用いて行い、かつ前記仕上げ研磨工程を、第２の研磨
定盤および第２の研磨布を用いて行うようにしたことを
特徴とする半導体基板の研磨方法。 - 【請求項７】 請求項６に記載の半導体基板の研磨方法
において、 前記仕上げ研磨工程を、前記キレート剤および前記主研
磨工程で使用する第１の研磨液を使用して行うようにし
たことを特徴とする半導体基板の研磨方法。 - 【請求項８】 請求項６に記載の半導体基板の研磨方法
において、 前記仕上げ研磨工程を、前記キレート剤および前記主研
磨工程で使用するのとは異なる第２の研磨液を使用して
行うようにしたことを特徴とする半導体基板の研磨方
法。 - 【請求項９】 請求項８に記載の半導体基板の研磨方法
において、 前記第１の研磨液は研磨粒子およびアルカリ遷移金属を
含むスラリーを有し、前記第２の研磨液は研磨粒子およ
びアンモニア若しくはアミン類を含むスラリーを有して
いることを特徴とする半導体基板の研磨方法。 - 【請求項１０】 請求項１〜９のいずれか１項に記載の
半導体基板の研磨方法において、 前記キレート剤は、クエン酸、エチレンジアミン４酢酸
４酢酸、ヒドロキシエチレンＮ−ジアミン３酢酸、アン
モニア３酢酸、ジエチレン３アミンペンタ酢酸およびエ
タノールジグリシネートの中から選ばれる少なくとも１
つの物質で含んで構成されていることを特徴とする半導
体基板の研磨方法。 - 【請求項１１】 請求項１０に記載の半導体基板の研磨
方法において、 前記キレート剤の体質濃度は、０．０１％以上２０％以
下であることを特徴とする半導体基板の研磨方法。 - 【請求項１２】 半導体基板の表面を平坦化する半導体
基板の研磨方法であって、 前記半導体基板の表面を第１の研磨液を用いて研磨する
主研磨工程と、 該主研磨工程の後に、前記半導体基板の表面をキレート
剤を用いて研磨する仕上げ研磨工程とを備え、 前記主研磨工程および前記仕上げ研磨工程を、同一の研
磨定盤および研磨布を用いて行うようにしたことを特徴
とする半導体基板の研磨方法。 - 【請求項１３】 請求項１２に記載の半導体基板の研磨
方法において、 前記仕上げ研磨工程を、前記キレート剤および前記主研
磨工程で使用するのとは異なる第２の研磨液を使用して
行うようにしたことを特徴とする半導体基板の研磨方
法。 - 【請求項１４】 請求項１３に記載の半導体基板の研磨
方法において、 前記第１の研磨液は研磨粒子およびアルカリ遷移金属を
含むスラリーを有し、前記第２の研磨液は研磨粒子およ
びアンモニア若しくはアミン類を含むスラリーを有して
いることを特徴とする半導体基板の研磨方法。 - 【請求項１５】 半導体基板の表面を平坦化する半導体
基板の研磨方法であって、 前記半導体基板の表面を第１の研磨液を用いて研磨する
主研磨工程と、 該主研磨工程の後に、前記半導体基板の表面をキレート
剤を用いて研磨する仕上げ研磨工程とを備え、 前記主研磨工程を、第１の研磨定盤および第１の研磨布
を用いて行い、かつ前記仕上げ研磨工程を、第２の研磨
定盤および第２の研磨布を用いて行うようにしたことを
特徴とする半導体基板の研磨方法。 - 【請求項１６】 請求項１５に記載の半導体基板の研磨
方法において、 前記仕上げ研磨工程を、前記キレート剤および前記主研
磨工程で使用する第１の研磨液を使用して行うようにし
たことを特徴とする半導体基板の研磨方法。 - 【請求項１７】 請求項１５に記載の半導体基板の研磨
方法において、 前記仕上げ研磨工程を、前記キレート剤および前記主研
磨工程で使用するのとは異なる第２の研磨液を使用して
行うようにしたことを特徴とする半導体基板の研磨方
法。 - 【請求項１８】 請求項１７に記載の半導体基板の研磨
方法において、 前記第１の研磨液は研磨粒子およびアルカリ遷移金属を
含むスラリーを有し、前記第２の研磨液は研磨粒子およ
びアンモニア若しくはアミン類を含むスラリーを有して
いることを特徴とする半導体基板の研磨方法。 - 【請求項１９】 請求項１５〜１８のいずれか１項に記
載の半導体基板の研磨方法において、 前記キレート剤は、クエン酸、エチレンジアミン４酢
酸、ヒドロキシエチレンＮ−ジアミン３酢酸、アンモニ
ア３酢酸、ジエチレン３アミンペンタ酢酸およびエタノ
ールジグリシネートの中から選ばれる少なくとも１つの
物質で含んで構成されていることを特徴とする半導体基
板の研磨方法。 - 【請求項２０】 請求項１９に記載の半導体基板の研磨
方法において、 前記キレート剤の体積濃度は、０．０１％以上、２０％
以下であることを特徴とする半導体基板の研磨方法。
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|---|---|---|---|
| JP15803997A JP4028911B2 (ja) | 1996-05-31 | 1997-05-30 | 半導体基板の研磨方法および研磨装置 |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16106096 | 1996-05-31 | ||
| JP8-280371 | 1996-10-01 | ||
| JP28037196 | 1996-10-01 | ||
| JP8-161060 | 1996-10-01 | ||
| JP15803997A JP4028911B2 (ja) | 1996-05-31 | 1997-05-30 | 半導体基板の研磨方法および研磨装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10163140A true JPH10163140A (ja) | 1998-06-19 |
| JP4028911B2 JP4028911B2 (ja) | 2008-01-09 |
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ID=27321280
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15803997A Expired - Fee Related JP4028911B2 (ja) | 1996-05-31 | 1997-05-30 | 半導体基板の研磨方法および研磨装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4028911B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002528903A (ja) * | 1998-10-23 | 2002-09-03 | アーチ・スペシャルティ・ケミカルズ・インコーポレイテッド | 活性剤溶液を含有し、化学機械的に磨くためのスラリーシステム |
| JP2010080494A (ja) * | 2008-09-24 | 2010-04-08 | Tokyo Electron Ltd | 化学的機械研磨装置、化学的機械研磨方法及び制御プログラム |
| WO2010052990A1 (ja) * | 2008-11-07 | 2010-05-14 | 旭硝子株式会社 | 研磨剤、研磨方法および半導体集積回路装置の製造方法 |
-
1997
- 1997-05-30 JP JP15803997A patent/JP4028911B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002528903A (ja) * | 1998-10-23 | 2002-09-03 | アーチ・スペシャルティ・ケミカルズ・インコーポレイテッド | 活性剤溶液を含有し、化学機械的に磨くためのスラリーシステム |
| JP2010080494A (ja) * | 2008-09-24 | 2010-04-08 | Tokyo Electron Ltd | 化学的機械研磨装置、化学的機械研磨方法及び制御プログラム |
| WO2010052990A1 (ja) * | 2008-11-07 | 2010-05-14 | 旭硝子株式会社 | 研磨剤、研磨方法および半導体集積回路装置の製造方法 |
| JPWO2010052990A1 (ja) * | 2008-11-07 | 2012-04-05 | 旭硝子株式会社 | 研磨剤、研磨方法および半導体集積回路装置の製造方法 |
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|---|---|
| JP4028911B2 (ja) | 2008-01-09 |
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