JPH10286756A - 研磨パッドのドレッシング方法、ポリッシング装置及び半導体装置の製造方法 - Google Patents
研磨パッドのドレッシング方法、ポリッシング装置及び半導体装置の製造方法Info
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- JPH10286756A JPH10286756A JP10680497A JP10680497A JPH10286756A JP H10286756 A JPH10286756 A JP H10286756A JP 10680497 A JP10680497 A JP 10680497A JP 10680497 A JP10680497 A JP 10680497A JP H10286756 A JPH10286756 A JP H10286756A
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＣＭＰ法による半導体ウェーハポリッシング
後に劣化した研磨パッド表面をドレッシングするととも
にコンディショニングを同時に行うことが可能なドレッ
サーを用い、また多糖類を添加した研磨剤を用いること
により、ディッシングを抑制した状態でダストを減少さ
せ、研磨パッドの高寿命化やポリッシングレートの安定
化を可能にする 【解決手段】 ドレッシングにＳｉＣ、ＳｉＮ、アルミ
ナ、シリカ等を材料とするセラミックスを用いたセラミ
ックドレッサーを使用する。このドレッサー上には少な
くとも一つ以上の段差を形成する。またセラミックドレ
ッサーを発泡ポリウレタン系研磨パッドを使用し研磨剤
に多糖類系の添加剤を加えてＣＭＰポリッシングを行
う。研磨パッドのポア内部に詰まった研磨剤等の不純物
を容易に除去でき、且つ表面の荒れ果てた発泡膜を除去
することができる。
後に劣化した研磨パッド表面をドレッシングするととも
にコンディショニングを同時に行うことが可能なドレッ
サーを用い、また多糖類を添加した研磨剤を用いること
により、ディッシングを抑制した状態でダストを減少さ
せ、研磨パッドの高寿命化やポリッシングレートの安定
化を可能にする 【解決手段】 ドレッシングにＳｉＣ、ＳｉＮ、アルミ
ナ、シリカ等を材料とするセラミックスを用いたセラミ
ックドレッサーを使用する。このドレッサー上には少な
くとも一つ以上の段差を形成する。またセラミックドレ
ッサーを発泡ポリウレタン系研磨パッドを使用し研磨剤
に多糖類系の添加剤を加えてＣＭＰポリッシングを行
う。研磨パッドのポア内部に詰まった研磨剤等の不純物
を容易に除去でき、且つ表面の荒れ果てた発泡膜を除去
することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、多層配線プロセス
における眉間絶縁膜やトレンチに埋め込んだ絶縁膜の平
坦化に使用する化学機械研磨（ＣＭＰ;Chemical Mechan
ical Polishing）プロセスに関し、特に研磨後に劣化し
た研磨パッド表面をドレッシングすると同時にコンディ
ショニングを同時に行うことが可能なドレッサーとこの
ドレッサーを用いて研磨パッドをドレッシングする方法
に関するものである。
における眉間絶縁膜やトレンチに埋め込んだ絶縁膜の平
坦化に使用する化学機械研磨（ＣＭＰ;Chemical Mechan
ical Polishing）プロセスに関し、特に研磨後に劣化し
た研磨パッド表面をドレッシングすると同時にコンディ
ショニングを同時に行うことが可能なドレッサーとこの
ドレッサーを用いて研磨パッドをドレッシングする方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来半導体装置に用いられるＣＭＰ法
は、ＣＶＤ等により半導体ウェーハ上に形成された絶縁
膜や金属膜などの薄膜を平坦化する際に用いられる。Ｃ
ＭＰ法は、スラリーと呼ばれる研磨粒子を含んだ研磨剤
を研磨パッドにしみ込ませ、回転する研磨盤上で半導体
ウェーハを研磨する（ポリッシング）ことにより半導体
ウェーハ表面の薄膜を平坦加工する方法である。この方
法を用いる場合、連続してウェーハを研磨処理を行うと
研磨パッドの表面が荒れて劣化するという問題が生じ
る。この荒れた表面を回復させる方法として従来ドレッ
シングと呼ばれる表面処理を行う。半導体装置の製造に
用いられるＣＭＰ法は、研磨パッドと半導体ウェーハの
間に研磨剤を介在させてポリッシングを行う。ポリッシ
ングに使用する研磨パッドには様々な材料を用いる。一
般的に使用されているものに発泡ポリウレタンパッドが
ある。この研磨パッドは、布表面に微小なポアが多数存
在し、その中に研磨剤を保持してポリッシングを行う構
造になっている。
は、ＣＶＤ等により半導体ウェーハ上に形成された絶縁
膜や金属膜などの薄膜を平坦化する際に用いられる。Ｃ
ＭＰ法は、スラリーと呼ばれる研磨粒子を含んだ研磨剤
を研磨パッドにしみ込ませ、回転する研磨盤上で半導体
ウェーハを研磨する（ポリッシング）ことにより半導体
ウェーハ表面の薄膜を平坦加工する方法である。この方
法を用いる場合、連続してウェーハを研磨処理を行うと
研磨パッドの表面が荒れて劣化するという問題が生じ
る。この荒れた表面を回復させる方法として従来ドレッ
シングと呼ばれる表面処理を行う。半導体装置の製造に
用いられるＣＭＰ法は、研磨パッドと半導体ウェーハの
間に研磨剤を介在させてポリッシングを行う。ポリッシ
ングに使用する研磨パッドには様々な材料を用いる。一
般的に使用されているものに発泡ポリウレタンパッドが
ある。この研磨パッドは、布表面に微小なポアが多数存
在し、その中に研磨剤を保持してポリッシングを行う構
造になっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このように、ＣＭＰ法
を半導体装置の製造方法などに適用するにおいて、半導
体ウェーハを連続的に使用すると次第にポア内部に反応
生成物や研磨剤粒子が圧縮して閉じ込められる。この状
態でポリッシングを行うとポリッシングレートやポリッ
シングの均一性低下を生じてしまう。また、発泡ポリウ
レタンを研磨パッドに用いる場合、研磨パッド使用開始
時に表面をやや荒らすコンディショニングと呼ばれる初
期処理が必要である。この処理を行ってその表面を荒ら
さなければ安定したポリッシングレートとポリッシング
の均一性を得ることが出来ない。研磨パッドの劣化は、
研磨剤の中に研磨粒子以外の高分子系界面活性剤や多糖
類等、粘性が高い物質を添加するとより顕著に現れるこ
とがわかっている。そして、この劣化した研磨パッドを
用いることが微細パターンが密集する半導体デバイスウ
ェーハのＣＭＰ工程では歩留まりを低下させる大きな問
題としてクローズアップされている。
を半導体装置の製造方法などに適用するにおいて、半導
体ウェーハを連続的に使用すると次第にポア内部に反応
生成物や研磨剤粒子が圧縮して閉じ込められる。この状
態でポリッシングを行うとポリッシングレートやポリッ
シングの均一性低下を生じてしまう。また、発泡ポリウ
レタンを研磨パッドに用いる場合、研磨パッド使用開始
時に表面をやや荒らすコンディショニングと呼ばれる初
期処理が必要である。この処理を行ってその表面を荒ら
さなければ安定したポリッシングレートとポリッシング
の均一性を得ることが出来ない。研磨パッドの劣化は、
研磨剤の中に研磨粒子以外の高分子系界面活性剤や多糖
類等、粘性が高い物質を添加するとより顕著に現れるこ
とがわかっている。そして、この劣化した研磨パッドを
用いることが微細パターンが密集する半導体デバイスウ
ェーハのＣＭＰ工程では歩留まりを低下させる大きな問
題としてクローズアップされている。
【０００４】従来は、詰まった異物除去と荒れた表面を
削り取るためにドレッシングと呼ばれるパッドの目立て
処理を行っていた。このドレッシングには通常ダイヤモ
ンド粒子をレジンで埋め込んだり、電着保持させたダイ
アモンドドレッサーを使用している。ダイヤモンドドレ
ッサーは、発泡ポリウレタンパッドの表層を削り除去す
ることから異物を完全に除去できるものの、研磨パッド
は、初期の表面状態に戻ってしまう。すなわち、ドレッ
シング後にコンディショニングを行って研磨パッド表面
を研磨できる状態に慣らさなければならない。コンディ
ショニングには、シリコンウェーハなどを用いることが
できる。すなわちシリコンウェーハ等を用いて約６０分
程度ポリッシングすることでコンディショニング処理が
できる。現在は、この工程での生産性低下が大きな問題
となる。本発明は、このような事情によりなされたもの
であり、ＣＭＰ法により半導体ウェーハ表面をポリッシ
ングする際に、ポリッシング後に劣化した研磨パッド表
面をドレッシングすると同時にコンディショニングを同
時に行うことが可能なドレッサーを用いるとともに、多
糖類を添加した研磨剤をポリッシングに用いることによ
り、ディッシングを抑制した状態でダストを減少させ、
研磨パッドの高寿命化やポリッシングレートの安定化を
可能にする研磨パッドのドレッシング方法、ポリッシン
グ装置及び半導体装置の製造方法を提供する。
削り取るためにドレッシングと呼ばれるパッドの目立て
処理を行っていた。このドレッシングには通常ダイヤモ
ンド粒子をレジンで埋め込んだり、電着保持させたダイ
アモンドドレッサーを使用している。ダイヤモンドドレ
ッサーは、発泡ポリウレタンパッドの表層を削り除去す
ることから異物を完全に除去できるものの、研磨パッド
は、初期の表面状態に戻ってしまう。すなわち、ドレッ
シング後にコンディショニングを行って研磨パッド表面
を研磨できる状態に慣らさなければならない。コンディ
ショニングには、シリコンウェーハなどを用いることが
できる。すなわちシリコンウェーハ等を用いて約６０分
程度ポリッシングすることでコンディショニング処理が
できる。現在は、この工程での生産性低下が大きな問題
となる。本発明は、このような事情によりなされたもの
であり、ＣＭＰ法により半導体ウェーハ表面をポリッシ
ングする際に、ポリッシング後に劣化した研磨パッド表
面をドレッシングすると同時にコンディショニングを同
時に行うことが可能なドレッサーを用いるとともに、多
糖類を添加した研磨剤をポリッシングに用いることによ
り、ディッシングを抑制した状態でダストを減少させ、
研磨パッドの高寿命化やポリッシングレートの安定化を
可能にする研磨パッドのドレッシング方法、ポリッシン
グ装置及び半導体装置の製造方法を提供する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、このＣＭＰ法
によるドレッシングにＳｉＣ、ＳｉＮ、アルミナ、シリ
カなどを材料とするセラミックスを用いたセラミックド
レッサーを使用することを特徴とする。また、このドレ
ッサー上には少なくとも一つ以上の段差を形成している
ことを特徴とする。さらに、これらセラミックドレッサ
ーを、発泡ポリウレタン系研磨パッドを使用し、研磨剤
に多糖類系の添加剤を加えてポリッシングを行うＣＭＰ
に用いることを特徴とする。研磨パッドのポア内部に詰
まった研磨剤等の不純物を容易に除去でき、且つ表面の
荒れ果てた発泡膜を除去することができる。また、再生
された研磨パッドの表面はコンディショニング後の状態
とほぼ同じでありコンディショニングを行わずに、次の
ポリッシングを行うことができる。また、多糖類を添加
した研磨剤をポリッシングに用いることにより、ディッ
シングを抑制した状態でダストを減少させ、研磨パッド
の高寿命化やポリッシングレートの安定化が可能にな
る。
によるドレッシングにＳｉＣ、ＳｉＮ、アルミナ、シリ
カなどを材料とするセラミックスを用いたセラミックド
レッサーを使用することを特徴とする。また、このドレ
ッサー上には少なくとも一つ以上の段差を形成している
ことを特徴とする。さらに、これらセラミックドレッサ
ーを、発泡ポリウレタン系研磨パッドを使用し、研磨剤
に多糖類系の添加剤を加えてポリッシングを行うＣＭＰ
に用いることを特徴とする。研磨パッドのポア内部に詰
まった研磨剤等の不純物を容易に除去でき、且つ表面の
荒れ果てた発泡膜を除去することができる。また、再生
された研磨パッドの表面はコンディショニング後の状態
とほぼ同じでありコンディショニングを行わずに、次の
ポリッシングを行うことができる。また、多糖類を添加
した研磨剤をポリッシングに用いることにより、ディッ
シングを抑制した状態でダストを減少させ、研磨パッド
の高寿命化やポリッシングレートの安定化が可能にな
る。
【０００６】本発明の研磨パッドのドレッシング方法
は、研磨粒子を含む研磨剤を半導体ウェーハのポリッシ
ング面に掛けながらその半導体ウェーハを研磨パッドに
よりポリッシングする処理を少なくとも１枚の半導体ウ
ェーハに対して行う工程と、前記少なくとも１枚の半導
体ウェーハをポリッシングすることによって劣化した前
記研磨パッドの表面をセラミックドレッサーを用いてド
レッシングする工程とを備えていることを第１の特徴と
する。また、本発明の研磨パッドのドレッシング方法
は、使用した後の研磨パッドの表面をダイヤモンドドレ
ッサーを用いてドレッシングする工程と、前記ダイヤモ
ンドドレッサーで処理された研磨パッドの表面をセラミ
ックドレッサーを用いてドレッシングする工程と、研磨
粒子を含む研磨剤を半導体ウェーハのポリッシング面に
掛けながらその半導体ウェーハを前記研磨パッドにより
ポリッシングする工程を少なくとも１枚の半導体ウェー
ハに対して行う工程と、前記少なくとも１枚の半導体ウ
ェーハをポリッシングすることによって劣化した前記研
磨パッドの表面を前記セラミックドレッサーを用いてド
レッシングする工程とを備えていることを第２の特徴と
する。
は、研磨粒子を含む研磨剤を半導体ウェーハのポリッシ
ング面に掛けながらその半導体ウェーハを研磨パッドに
よりポリッシングする処理を少なくとも１枚の半導体ウ
ェーハに対して行う工程と、前記少なくとも１枚の半導
体ウェーハをポリッシングすることによって劣化した前
記研磨パッドの表面をセラミックドレッサーを用いてド
レッシングする工程とを備えていることを第１の特徴と
する。また、本発明の研磨パッドのドレッシング方法
は、使用した後の研磨パッドの表面をダイヤモンドドレ
ッサーを用いてドレッシングする工程と、前記ダイヤモ
ンドドレッサーで処理された研磨パッドの表面をセラミ
ックドレッサーを用いてドレッシングする工程と、研磨
粒子を含む研磨剤を半導体ウェーハのポリッシング面に
掛けながらその半導体ウェーハを前記研磨パッドにより
ポリッシングする工程を少なくとも１枚の半導体ウェー
ハに対して行う工程と、前記少なくとも１枚の半導体ウ
ェーハをポリッシングすることによって劣化した前記研
磨パッドの表面を前記セラミックドレッサーを用いてド
レッシングする工程とを備えていることを第２の特徴と
する。
【０００７】前記セラミックドレッサーにより再生され
た前記劣化した研磨パッドを、前記少なくとも１枚の半
導体ウェーハをポリッシングすることによって劣化した
後、再びセラミックドレッサーを用いてドレッシングす
る工程をさらに有するようにしても良い。前記再びセラ
ミックドレッサーを用いてドレッシングする工程を複数
回繰り返した前記研磨パッドはダイヤモンドドレッサー
でドレッシングするようにしても良い。前記ダイヤモン
ドドレッサーでドレッシングされた前記研磨パッドは、
ポリッシング処理に用いる前に、セラミックドレッサー
でドレッシングして再生するようにしても良い。前記セ
ラミックドレッサーの表面には少なくとも１つの段差が
形成されていても良い。本発明のポリッシング装置は、
半導体ウェーハをポリッシングする研磨パッドと、研磨
剤を前記研磨パッドに供給する手段と、研磨盤駆動軸に
より駆動され、表面に前記研磨パッドを取り付けた研磨
盤と、前記研磨パッドに押し付けられるように取り付け
られたセラミックドレッサーとを具備していることを特
徴とするダイヤモンドドレッサーがさらに取り付けられ
ているようにしても良い。前記セラミックドレッサーの
回転数及び前記研磨パッドへの押し付け圧を調整する制
御機構を備えているようにしても良い。
た前記劣化した研磨パッドを、前記少なくとも１枚の半
導体ウェーハをポリッシングすることによって劣化した
後、再びセラミックドレッサーを用いてドレッシングす
る工程をさらに有するようにしても良い。前記再びセラ
ミックドレッサーを用いてドレッシングする工程を複数
回繰り返した前記研磨パッドはダイヤモンドドレッサー
でドレッシングするようにしても良い。前記ダイヤモン
ドドレッサーでドレッシングされた前記研磨パッドは、
ポリッシング処理に用いる前に、セラミックドレッサー
でドレッシングして再生するようにしても良い。前記セ
ラミックドレッサーの表面には少なくとも１つの段差が
形成されていても良い。本発明のポリッシング装置は、
半導体ウェーハをポリッシングする研磨パッドと、研磨
剤を前記研磨パッドに供給する手段と、研磨盤駆動軸に
より駆動され、表面に前記研磨パッドを取り付けた研磨
盤と、前記研磨パッドに押し付けられるように取り付け
られたセラミックドレッサーとを具備していることを特
徴とするダイヤモンドドレッサーがさらに取り付けられ
ているようにしても良い。前記セラミックドレッサーの
回転数及び前記研磨パッドへの押し付け圧を調整する制
御機構を備えているようにしても良い。
【０００８】本発明の半導体装置の製造方法は、研磨パ
ッドをポリッシング装置の研磨盤に取り付ける工程と、
研磨粒子を含む研磨剤を半導体ウェーハのポリッシング
面に掛けながらその半導体ウェーハ表面の被ポリッシン
グ膜を前記研磨パッドによりポリッシングする工程と、
前記研磨パッドを用いて複数の半導体ウェーハ表面の被
ポリッシング膜をポリッシングする工程と、前記複数の
半導体ウェーハ表面の被ポリッシング膜をポリッシング
することによって劣化した前記研磨パッドの表面をセラ
ミックドレッサーを用いて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。前記研磨パッドが前記研磨
盤により回転され、前記半導体ウェーハは、この回転す
る研磨パッドに押し付けられながらポリッシングされる
ようにしても良い。前記半導体ウェーハを前記研磨パッ
ドから取り除いてから前記セラミックドレッサーを前記
回転する研磨パッドに押し付けてドレッシングするよう
にしても良い。前記半導体ウェーハが前記研磨パッドに
押し付けられているときに、前記セラミックドレッサー
を前記研磨パッドに押し付け、ポリッシングしながらド
レッシングするようにしても良い。
ッドをポリッシング装置の研磨盤に取り付ける工程と、
研磨粒子を含む研磨剤を半導体ウェーハのポリッシング
面に掛けながらその半導体ウェーハ表面の被ポリッシン
グ膜を前記研磨パッドによりポリッシングする工程と、
前記研磨パッドを用いて複数の半導体ウェーハ表面の被
ポリッシング膜をポリッシングする工程と、前記複数の
半導体ウェーハ表面の被ポリッシング膜をポリッシング
することによって劣化した前記研磨パッドの表面をセラ
ミックドレッサーを用いて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。前記研磨パッドが前記研磨
盤により回転され、前記半導体ウェーハは、この回転す
る研磨パッドに押し付けられながらポリッシングされる
ようにしても良い。前記半導体ウェーハを前記研磨パッ
ドから取り除いてから前記セラミックドレッサーを前記
回転する研磨パッドに押し付けてドレッシングするよう
にしても良い。前記半導体ウェーハが前記研磨パッドに
押し付けられているときに、前記セラミックドレッサー
を前記研磨パッドに押し付け、ポリッシングしながらド
レッシングするようにしても良い。
【０００９】前記半導体ウェーハが前記研磨パッドに押
し付けられているときに、前記セラミックドレッサー及
びダイヤモンドドレッサーを前記研磨パッドに押し付
け、ポリッシングしながら前記ダイヤモンドドレッサー
によるドレッシング及び前記セラミックドレッサーによ
るドレッシングを行うようにしても良い。前記被ポリッ
シング膜をポリッシングする際に、前記研磨パッドに純
水を供給するようにしても良い。前記被ポリッシング膜
をポリッシングする際に、前記研磨パッドにディッシン
グを抑制する添加剤をを供給するようにしても良い。前
記ディッシングを抑制する添加剤は、親水性多糖類系の
材料からなるようにしても良い。
し付けられているときに、前記セラミックドレッサー及
びダイヤモンドドレッサーを前記研磨パッドに押し付
け、ポリッシングしながら前記ダイヤモンドドレッサー
によるドレッシング及び前記セラミックドレッサーによ
るドレッシングを行うようにしても良い。前記被ポリッ
シング膜をポリッシングする際に、前記研磨パッドに純
水を供給するようにしても良い。前記被ポリッシング膜
をポリッシングする際に、前記研磨パッドにディッシン
グを抑制する添加剤をを供給するようにしても良い。前
記ディッシングを抑制する添加剤は、親水性多糖類系の
材料からなるようにしても良い。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して発明の実施
の形態を説明する。本発明は、半導体装置の製造におけ
るウェーハ処理工程に係るものである。図１は、ＣＭＰ
装置（ポリッシング装置）を使用してポリッシングから
インライン洗浄までの一連のシーケンスを半導体ウェー
ハに対して行う半導体製造装置の模式図である。半導体
製造装置５０内は、ポリッシング領域５１とウェーハク
リーニング領域５２とに分かれており、その他に半導体
ウェーハを装置内に供給するウェーハ供給部５３と装置
内で処理された半導体ウェーハを受入れこれを外部に搬
出する受入れ部５４とを備えている。ポリッシング領域
５１において、シリコンなどの半導体ウェーハは、ポリ
ッシング装置の研磨盤１７（ターンターブルともいう）
上に取り付けられた研磨パッド（図示せず）によりポリ
ッシングされる。ポリッシング時にはスラリーといわれ
る研磨剤、純水、添加剤などを研磨パッドに供給する。
研磨パッドでポリッシングされる半導体ウェーハは、ウ
ェーハ供給部５３からウェーハクリーニング領域５２の
ウェーハ反転部５５に一時保存され、ここから研磨盤１
７の研磨パッドに供給される。
の形態を説明する。本発明は、半導体装置の製造におけ
るウェーハ処理工程に係るものである。図１は、ＣＭＰ
装置（ポリッシング装置）を使用してポリッシングから
インライン洗浄までの一連のシーケンスを半導体ウェー
ハに対して行う半導体製造装置の模式図である。半導体
製造装置５０内は、ポリッシング領域５１とウェーハク
リーニング領域５２とに分かれており、その他に半導体
ウェーハを装置内に供給するウェーハ供給部５３と装置
内で処理された半導体ウェーハを受入れこれを外部に搬
出する受入れ部５４とを備えている。ポリッシング領域
５１において、シリコンなどの半導体ウェーハは、ポリ
ッシング装置の研磨盤１７（ターンターブルともいう）
上に取り付けられた研磨パッド（図示せず）によりポリ
ッシングされる。ポリッシング時にはスラリーといわれ
る研磨剤、純水、添加剤などを研磨パッドに供給する。
研磨パッドでポリッシングされる半導体ウェーハは、ウ
ェーハ供給部５３からウェーハクリーニング領域５２の
ウェーハ反転部５５に一時保存され、ここから研磨盤１
７の研磨パッドに供給される。
【００１１】ポリッシング処理された半導体ウェーハ
は、ウェーハ反転部５５に戻され、ここからブラッシン
グ部５６で処理され、さらにリンス・乾燥部５７で洗浄
・乾燥されてウェーハ受入れ部５４へ搬送される。半導
体ウェーハは、ウェーハ受入れ部５４から次工程を行う
ために搬送されていく。研磨パッドは、半導体ウェーハ
を何枚も処理していくうちに劣化しポリッシング特性が
悪くなる。したがって、特性劣化した研磨パッドは、ド
レッシングやコンディショニングによって特性が回復さ
れる。
は、ウェーハ反転部５５に戻され、ここからブラッシン
グ部５６で処理され、さらにリンス・乾燥部５７で洗浄
・乾燥されてウェーハ受入れ部５４へ搬送される。半導
体ウェーハは、ウェーハ受入れ部５４から次工程を行う
ために搬送されていく。研磨パッドは、半導体ウェーハ
を何枚も処理していくうちに劣化しポリッシング特性が
悪くなる。したがって、特性劣化した研磨パッドは、ド
レッシングやコンディショニングによって特性が回復さ
れる。
【００１２】次に、図２を参照して図１の半導体製造装
置に用いられるポリッシング装置を説明する。図２は、
図１の半導体製造装置に用いられるＣＭＰ用ポリッシン
グ装置の概略断面図である。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上には半導体ウェーハを研磨する研磨パッド１
９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２
１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。一方、
半導体ウェーハ２０は、研磨パッド１９と対向する位置
にくるように真空などを利用してテンプレート２９及び
吸着布３１が設けられた吸着盤３３によって吸着されて
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３７
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。
置に用いられるポリッシング装置を説明する。図２は、
図１の半導体製造装置に用いられるＣＭＰ用ポリッシン
グ装置の概略断面図である。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上には半導体ウェーハを研磨する研磨パッド１
９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２
１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。一方、
半導体ウェーハ２０は、研磨パッド１９と対向する位置
にくるように真空などを利用してテンプレート２９及び
吸着布３１が設けられた吸着盤３３によって吸着されて
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３７
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。
【００１３】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に固定された半導体ウェーハ２０が研
磨パッド１９に押しつけられたり研磨パッド１９から離
れたりする。半導体ウェーハ２０と研磨パッド１９との
間には目的に応じた研磨剤が流され、これにより半導体
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、半導体ウェーハは、ポリッシングを行って
いる最中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。例えば、トレンチに埋め込まれ
たポリシリコン膜をシリコン酸化膜をストッパー膜とし
て研磨する場合は次のシーケンスを用いて研磨する。ス
ラリーは、ポリシリコン膜など半導体ウェーハ上の被ポ
リッシング膜の種類によって使用する種類を変える。
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に固定された半導体ウェーハ２０が研
磨パッド１９に押しつけられたり研磨パッド１９から離
れたりする。半導体ウェーハ２０と研磨パッド１９との
間には目的に応じた研磨剤が流され、これにより半導体
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、半導体ウェーハは、ポリッシングを行って
いる最中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。例えば、トレンチに埋め込まれ
たポリシリコン膜をシリコン酸化膜をストッパー膜とし
て研磨する場合は次のシーケンスを用いて研磨する。ス
ラリーは、ポリシリコン膜など半導体ウェーハ上の被ポ
リッシング膜の種類によって使用する種類を変える。
【００１４】（１） ミキシングバルブからは、ポリシ
リコン膜上の自然酸化膜を除去するために酸化膜の研磨
速度の速いスラリーを供給する。 （２） 自然酸化膜を除去してから、ポリシリコン膜を
研磨するためにシリコン酸化膜に対してポリッシングレ
ートの速いスラリーを（１）に使用したスラリーの供給
を止めてから供給する。この材料としては、例えば、有
機アミンベ−スコロイダルシリカスラリーが用いられ
る。研磨が進み酸化膜ストッパーが露出して研磨が終了
する。 （３） 酸化膜が露出したところでポリシリコン膜研磨
用スラリーの供給を止めてウェーハ表面を処理する界面
活性剤を添加する。 （４） 界面活性剤の供給を止め、超純水を用いてリン
スし、半導体ウェーハを洗浄工程に搬送する。 （５） 研磨パッドに詰まったスラリーを取り除くため
に研磨パッドの表面をドレッシング処理する。この処理
を繰り返すと研磨パッド表面の劣化が進み、セラミック
スドレッサーだけでは回復できない状態になる。そこ
で、表面が鋭利に尖ったダイヤモンドドレッサー等でパ
ッド表面を削り取る。 （６） このダイヤモンドドレッサーを使用した後のパ
ッドは慣らし前の状態であり新品同様の表面状態に戻
る。
リコン膜上の自然酸化膜を除去するために酸化膜の研磨
速度の速いスラリーを供給する。 （２） 自然酸化膜を除去してから、ポリシリコン膜を
研磨するためにシリコン酸化膜に対してポリッシングレ
ートの速いスラリーを（１）に使用したスラリーの供給
を止めてから供給する。この材料としては、例えば、有
機アミンベ−スコロイダルシリカスラリーが用いられ
る。研磨が進み酸化膜ストッパーが露出して研磨が終了
する。 （３） 酸化膜が露出したところでポリシリコン膜研磨
用スラリーの供給を止めてウェーハ表面を処理する界面
活性剤を添加する。 （４） 界面活性剤の供給を止め、超純水を用いてリン
スし、半導体ウェーハを洗浄工程に搬送する。 （５） 研磨パッドに詰まったスラリーを取り除くため
に研磨パッドの表面をドレッシング処理する。この処理
を繰り返すと研磨パッド表面の劣化が進み、セラミック
スドレッサーだけでは回復できない状態になる。そこ
で、表面が鋭利に尖ったダイヤモンドドレッサー等でパ
ッド表面を削り取る。 （６） このダイヤモンドドレッサーを使用した後のパ
ッドは慣らし前の状態であり新品同様の表面状態に戻
る。
【００１５】従来は、この状態でダミーシリコンウェー
ハを６枚〜１０数枚処理（約１０分／枚）して研磨パッ
ド表面を慣らした後にＣＭＰプロセスを再開していた
が、本発明のセラミックスドレッサーをダイヤモンドド
レッサーによるドレッシング後に数分間使用するだけで
シリコンダミーウェーハを数１０枚分処理するのと同等
の表面状態にすることができる。図３は、本発明のドレ
ッシング／コンディショニングの作用効果を従来例を比
較しながら説明する特性図であり、使用前の研磨パッド
（バージンパッド）のドレッシング／コンディショニン
グ処理が本発明と従来技術とではどのように異なるか示
したものである。縦軸は、研磨パッドの処理時間（分
（ｍｉｎ）／１枚）を示している。従来は、シリコンダ
ミードレッシング（コンディショニング）とダイヤモン
ドドレッシング行ってポリッシングを行うが、本発明で
は、ダイヤモンドドレッシングとセラミックドレッシン
グを行ってポリッシングを行う。そのドレッシング処理
時間は、従来が７０ｍｉｎ／１枚であるのに対して、本
発明では約１０ｍｉｎ／１枚にすぎない。このようにセ
ラミックドレッサーによるソフトドレッシングを行うこ
とにより短時間で、しかもシリコンダミーウェーハ無し
で研磨パッドのコンディショニング（慣らし）が可能に
なる。
ハを６枚〜１０数枚処理（約１０分／枚）して研磨パッ
ド表面を慣らした後にＣＭＰプロセスを再開していた
が、本発明のセラミックスドレッサーをダイヤモンドド
レッサーによるドレッシング後に数分間使用するだけで
シリコンダミーウェーハを数１０枚分処理するのと同等
の表面状態にすることができる。図３は、本発明のドレ
ッシング／コンディショニングの作用効果を従来例を比
較しながら説明する特性図であり、使用前の研磨パッド
（バージンパッド）のドレッシング／コンディショニン
グ処理が本発明と従来技術とではどのように異なるか示
したものである。縦軸は、研磨パッドの処理時間（分
（ｍｉｎ）／１枚）を示している。従来は、シリコンダ
ミードレッシング（コンディショニング）とダイヤモン
ドドレッシング行ってポリッシングを行うが、本発明で
は、ダイヤモンドドレッシングとセラミックドレッシン
グを行ってポリッシングを行う。そのドレッシング処理
時間は、従来が７０ｍｉｎ／１枚であるのに対して、本
発明では約１０ｍｉｎ／１枚にすぎない。このようにセ
ラミックドレッサーによるソフトドレッシングを行うこ
とにより短時間で、しかもシリコンダミーウェーハ無し
で研磨パッドのコンディショニング（慣らし）が可能に
なる。
【００１６】図４は、連続処理時の本発明と従来のドレ
ッシング／コンディショニングの作用効果を説明する特
性図である。図に示すように、処理時間は、従来に比べ
て１／２に短縮されている。次に、図５を参照して研磨
パッドのドレッシング方法に係る第１の実施例を説明す
る。この実施例では、初期状態の研磨パッドに対するド
レッシングについて説明する。図５は、ポリッシング及
びドレッシングの時間的なフローチャート図である。発
泡ポリウレタンから形成された初期状態のまだ使用して
いない研磨パッドは、ダイヤモンドドレッシングを行っ
た後のように荒れた表面状態にあるので、いわゆるコン
ディショニングといわれる慣らしを行う必要がある。本
発明に係るセラミックドレッサーは、コンディショニン
グを兼ねてドレッシングを行うことができる。まず、未
使用の研磨パッドをセラミックドレッサーを用いてドレ
ッシングする（セラミックドレッシング）。この研磨パ
ッドを用いてシリコンウェーハを、例えば、１〜６枚ポ
リッシングする。このセラミックドレッシング／ポリッ
シングを複数回繰り返す。その後再びこの研磨パッドに
対しセラミックドレッシングを行い、ついで１〜６枚の
シリコンウェーハをポリッシングする。
ッシング／コンディショニングの作用効果を説明する特
性図である。図に示すように、処理時間は、従来に比べ
て１／２に短縮されている。次に、図５を参照して研磨
パッドのドレッシング方法に係る第１の実施例を説明す
る。この実施例では、初期状態の研磨パッドに対するド
レッシングについて説明する。図５は、ポリッシング及
びドレッシングの時間的なフローチャート図である。発
泡ポリウレタンから形成された初期状態のまだ使用して
いない研磨パッドは、ダイヤモンドドレッシングを行っ
た後のように荒れた表面状態にあるので、いわゆるコン
ディショニングといわれる慣らしを行う必要がある。本
発明に係るセラミックドレッサーは、コンディショニン
グを兼ねてドレッシングを行うことができる。まず、未
使用の研磨パッドをセラミックドレッサーを用いてドレ
ッシングする（セラミックドレッシング）。この研磨パ
ッドを用いてシリコンウェーハを、例えば、１〜６枚ポ
リッシングする。このセラミックドレッシング／ポリッ
シングを複数回繰り返す。その後再びこの研磨パッドに
対しセラミックドレッシングを行い、ついで１〜６枚の
シリコンウェーハをポリッシングする。
【００１７】次に、この研磨パッドをダイヤモンドドレ
ッサーを用いてドレッシングする（ダイヤモンドドレッ
シング）（ａ）。次に、研磨パッドをセラミックドレッ
サーを用いてドレッシングする（セラミックドレッシン
グ）（ｂ）。この研磨パッドを用いてシリコンウェーハ
を１枚以上ポリッシングする（ｃ）。このセラミックド
レッシング／ポリッシング（ｂ／ｃ）を複数回繰り返
す。その後再びこの研磨パッドに対しセラミックドレッ
シングを行い（ｄ）、ついで１枚以上のシリコンウェー
ハをポリッシングする（ｅ）。このａ工程乃至ｅ工程を
一連の工程（Ａ）として、このＡ工程を少なくとも１回
以上行う。以上が未使用の研磨パッドを用いた場合にポ
リッシング／ドレッシングのシーケンスである。次に、
図６を参照して研磨パッドのドレッシング方法に係る第
２の実施例について説明する。この実施例は、ポリッシ
ングを繰り返して性能の劣化した研磨パッドをドレッシ
ングする方法である。
ッサーを用いてドレッシングする（ダイヤモンドドレッ
シング）（ａ）。次に、研磨パッドをセラミックドレッ
サーを用いてドレッシングする（セラミックドレッシン
グ）（ｂ）。この研磨パッドを用いてシリコンウェーハ
を１枚以上ポリッシングする（ｃ）。このセラミックド
レッシング／ポリッシング（ｂ／ｃ）を複数回繰り返
す。その後再びこの研磨パッドに対しセラミックドレッ
シングを行い（ｄ）、ついで１枚以上のシリコンウェー
ハをポリッシングする（ｅ）。このａ工程乃至ｅ工程を
一連の工程（Ａ）として、このＡ工程を少なくとも１回
以上行う。以上が未使用の研磨パッドを用いた場合にポ
リッシング／ドレッシングのシーケンスである。次に、
図６を参照して研磨パッドのドレッシング方法に係る第
２の実施例について説明する。この実施例は、ポリッシ
ングを繰り返して性能の劣化した研磨パッドをドレッシ
ングする方法である。
【００１８】まず、性能の劣化した研磨パッドをダイヤ
モンドドレッサーを用いてドレッシングする（ダイヤモ
ンドドレッシング）。次に、研磨パッドをセラミックド
レッサーを用いてドレッシングする（セラミックドレッ
シング）。この研磨パッドを用いてシリコンウェーハを
１枚以上ポリッシングする。このセラミックドレッシン
グ／ポリッシング処理を複数回繰り返す。その後再びこ
の研磨パッドに対しセラミックドレッシングを行い、つ
いで１枚以上のシリコンウェーハをポリッシングする。
この一連の工程（図５のＡ）を少なくとも１回以上行
う。次に、図７及び図８を参照して本発明の実施例にお
いて使用されるドレッサーを説明する。図は、いずれも
ドレッサーの断面図である。図７（ａ）に示すセラミッ
クドレッサー２２は、アルミナ、窒化珪素、炭化珪素な
どを高温で焼成したセラミックからなり、例えば、円盤
状体であって、第１の主面は研磨パッドをドレッシング
するドレッシング面２２１になっている。ドレッシング
面は、少なくとも１つの段差を形成するとポリッシング
効率が上がる。段差は、２０〜３０ｎｍ程度である。セ
ラミックドレッサー２２は、ドレッシング面２２１とは
反対側の主面に取り付けられている支持アーム２２２に
よって操作される。
モンドドレッサーを用いてドレッシングする（ダイヤモ
ンドドレッシング）。次に、研磨パッドをセラミックド
レッサーを用いてドレッシングする（セラミックドレッ
シング）。この研磨パッドを用いてシリコンウェーハを
１枚以上ポリッシングする。このセラミックドレッシン
グ／ポリッシング処理を複数回繰り返す。その後再びこ
の研磨パッドに対しセラミックドレッシングを行い、つ
いで１枚以上のシリコンウェーハをポリッシングする。
この一連の工程（図５のＡ）を少なくとも１回以上行
う。次に、図７及び図８を参照して本発明の実施例にお
いて使用されるドレッサーを説明する。図は、いずれも
ドレッサーの断面図である。図７（ａ）に示すセラミッ
クドレッサー２２は、アルミナ、窒化珪素、炭化珪素な
どを高温で焼成したセラミックからなり、例えば、円盤
状体であって、第１の主面は研磨パッドをドレッシング
するドレッシング面２２１になっている。ドレッシング
面は、少なくとも１つの段差を形成するとポリッシング
効率が上がる。段差は、２０〜３０ｎｍ程度である。セ
ラミックドレッサー２２は、ドレッシング面２２１とは
反対側の主面に取り付けられている支持アーム２２２に
よって操作される。
【００１９】図７（ｂ）に示すダイヤモンドドレッサー
２４は、ダイヤモンド粒子２４３をレジンなどに分散さ
せた、例えば、円盤状体であり、ドレッシング面２４１
にはダイヤモンド粒子２４３の鋭利な先端が露出してい
る。ダイヤモンドドレッサー２４は、ドレッシング面２
４１とは反対面に取り付けられている支持アーム２４２
によって操作される。レジンを用いずに、Ｎｉ電着によ
って形成された円盤状体にダイヤモンド粒子を分散させ
ることもできる。図８のドレッサーは、図７（ｂ）のダ
イヤモンドドレッサーに換えて使用されるいずれも円盤
状体のものである。図８（ａ）のドレッサーは、厚さ５
〜１０ｍｍ程度の窒化珪素（ＳｉＮ）基板表面に、ＥＣ
Ｒ・ＣＶＤにより厚さ５〜４０μｍ程度の窒化珪素又は
炭化珪素の薄膜２７１が形成されており、この薄膜が形
成されている面がドレッシング面になっている。このド
レッサー２７は、ドレッシング面とは反対面に取り付け
られている支持アーム２７２によって操作される。図８
（ｂ）のドレッサー２８は、厚さ５〜１０ｍｍ程度の窒
化炭素（ＳｉＣ）基板表面に、ＥＣＲ・ＣＶＤにより厚
さ５〜４０μｍ程度の窒化珪素又は炭化珪素の薄膜２８
１が形成されており、この薄膜が形成されている面がド
レッシング面になっている。
２４は、ダイヤモンド粒子２４３をレジンなどに分散さ
せた、例えば、円盤状体であり、ドレッシング面２４１
にはダイヤモンド粒子２４３の鋭利な先端が露出してい
る。ダイヤモンドドレッサー２４は、ドレッシング面２
４１とは反対面に取り付けられている支持アーム２４２
によって操作される。レジンを用いずに、Ｎｉ電着によ
って形成された円盤状体にダイヤモンド粒子を分散させ
ることもできる。図８のドレッサーは、図７（ｂ）のダ
イヤモンドドレッサーに換えて使用されるいずれも円盤
状体のものである。図８（ａ）のドレッサーは、厚さ５
〜１０ｍｍ程度の窒化珪素（ＳｉＮ）基板表面に、ＥＣ
Ｒ・ＣＶＤにより厚さ５〜４０μｍ程度の窒化珪素又は
炭化珪素の薄膜２７１が形成されており、この薄膜が形
成されている面がドレッシング面になっている。このド
レッサー２７は、ドレッシング面とは反対面に取り付け
られている支持アーム２７２によって操作される。図８
（ｂ）のドレッサー２８は、厚さ５〜１０ｍｍ程度の窒
化炭素（ＳｉＣ）基板表面に、ＥＣＲ・ＣＶＤにより厚
さ５〜４０μｍ程度の窒化珪素又は炭化珪素の薄膜２８
１が形成されており、この薄膜が形成されている面がド
レッシング面になっている。
【００２０】このドレッサー２８は、ドレッシング面と
は反対面に取り付けられている支持アーム２８２によっ
て操作される。以上のドレッシング方法は、図２に示す
ドレッシング装置において、ドレッシング→ポリッシン
グ→ドレッシング→・・・と交互に行われる。次に、図
９及び図１０を参照して上記ドレッシング装置を利用し
たドレッシング方法に係る第３の実施例を説明する。図
はいずれも図２に示すドレッシング装置の主要部分の平
面図である。研磨パッド１９は、１００ｒｐｍで回転す
る研磨盤１７上に取り付けられている。ポリッシング時
の研磨盤１７の回転数は、通常２０〜２００ｒｐｍであ
り、加工圧は、５０〜５００ｇ／ｃｍ2 である。とくに
３５０ｇ／ｃｍ2 が適当である。図９に示すように回転
する研磨パッド１９にシリコンウェーハ２０を所定の加
工圧で押し付けてポリッシングを行う。このシリコンウ
ェーハ２０をポリッシング中にその軌跡を追うようにセ
ラミックドレッサー２２を押圧しながら研磨パッド１８
をドレッシングして行く。シリコンウェーハ１枚毎にポ
リッシングとドレッシングとを繰り返すので、研磨パッ
ドの寿命が長くなると共に半導体装置の製造時間が短縮
される。
は反対面に取り付けられている支持アーム２８２によっ
て操作される。以上のドレッシング方法は、図２に示す
ドレッシング装置において、ドレッシング→ポリッシン
グ→ドレッシング→・・・と交互に行われる。次に、図
９及び図１０を参照して上記ドレッシング装置を利用し
たドレッシング方法に係る第３の実施例を説明する。図
はいずれも図２に示すドレッシング装置の主要部分の平
面図である。研磨パッド１９は、１００ｒｐｍで回転す
る研磨盤１７上に取り付けられている。ポリッシング時
の研磨盤１７の回転数は、通常２０〜２００ｒｐｍであ
り、加工圧は、５０〜５００ｇ／ｃｍ2 である。とくに
３５０ｇ／ｃｍ2 が適当である。図９に示すように回転
する研磨パッド１９にシリコンウェーハ２０を所定の加
工圧で押し付けてポリッシングを行う。このシリコンウ
ェーハ２０をポリッシング中にその軌跡を追うようにセ
ラミックドレッサー２２を押圧しながら研磨パッド１８
をドレッシングして行く。シリコンウェーハ１枚毎にポ
リッシングとドレッシングとを繰り返すので、研磨パッ
ドの寿命が長くなると共に半導体装置の製造時間が短縮
される。
【００２１】次に、図１１乃至図１４を参照して本発明
のドレッシングを適用した研磨パッドの状態を説明す
る。図１１は、使用前の研磨パッド、図１２乃至図１４
は、ドレッシング後の研磨パッドの拡大された表面図及
び断面図である。図１１に示すように、発泡ポリウレタ
ンから構成された研磨パッドの表面及び断面の発泡層
（ポア層）は生きており、ほぼ均一に形成されている。
図１１の研磨パッドを用いて１乃至複数の半導体ウェー
ハをポリッシングすると、発泡層内部に反応生成物や研
磨剤粒子が圧縮して閉じ込められ、発泡層は、図の斜線
に示すようにつまりものが多く、ポリッシング時に研磨
剤入り込む余地がなくなってポリッシングに適さなくな
っている。図１３に示す従来技術では時間を掛けて研磨
パッドをバージンパッドと同じ状態に修復している。図
１４は、図１２に示した研磨パッドをセラミックドレッ
サーでドレッシングした後の状態を示したものである。
セラミックドレッサーのみの短時間処理で、図に示すよ
うに十分修復される。
のドレッシングを適用した研磨パッドの状態を説明す
る。図１１は、使用前の研磨パッド、図１２乃至図１４
は、ドレッシング後の研磨パッドの拡大された表面図及
び断面図である。図１１に示すように、発泡ポリウレタ
ンから構成された研磨パッドの表面及び断面の発泡層
（ポア層）は生きており、ほぼ均一に形成されている。
図１１の研磨パッドを用いて１乃至複数の半導体ウェー
ハをポリッシングすると、発泡層内部に反応生成物や研
磨剤粒子が圧縮して閉じ込められ、発泡層は、図の斜線
に示すようにつまりものが多く、ポリッシング時に研磨
剤入り込む余地がなくなってポリッシングに適さなくな
っている。図１３に示す従来技術では時間を掛けて研磨
パッドをバージンパッドと同じ状態に修復している。図
１４は、図１２に示した研磨パッドをセラミックドレッ
サーでドレッシングした後の状態を示したものである。
セラミックドレッサーのみの短時間処理で、図に示すよ
うに十分修復される。
【００２２】次に、図１５乃至図１８を参照して第４の
実施例を説明する。従来、発砲ポリウレタン系の研磨パ
ッドを用い、研磨剤にシリコンの表面に被膜を形成する
親水性多糖類を添加した砥液を用いてポリッシングを行
うことによりディッシングを抑制することができるポリ
ッシング方法が知られている。図１５は、このポリッシ
ング方法に用いるポリッシング装置の一部を示す斜視図
である。図２のポリッシング装置と同様に、このポリッ
シング装置には、表面に研磨パッド１９が取り付けられ
た回転する研磨盤１７を有している。研磨パッド１９の
上方にはシリコンウェーハを固定しながら駆動シャフト
３５によって回転される吸着盤３３、研磨剤供給用ノズ
ル３０及び添加剤供給用ノズル３２が配置されている。
吸着盤３３に取り付けられたシリコンウェーハは、例え
ば、ポリシリコン膜が形成されたポリッシング面を研磨
パッド１９に押し当て、加圧しながら回転させる。この
とき、ノズル３０から研磨剤が、また、ノズル３２から
添加剤がそれぞれ同時に研磨パッド１９の上に滴下され
る。研磨剤は、シリカなどの研磨粒子を含むアルカリ溶
液である。アルカリ溶液は、例えば、有機アミンなどか
らなるシリコンを化学的にエッチングする材料である。
実施例を説明する。従来、発砲ポリウレタン系の研磨パ
ッドを用い、研磨剤にシリコンの表面に被膜を形成する
親水性多糖類を添加した砥液を用いてポリッシングを行
うことによりディッシングを抑制することができるポリ
ッシング方法が知られている。図１５は、このポリッシ
ング方法に用いるポリッシング装置の一部を示す斜視図
である。図２のポリッシング装置と同様に、このポリッ
シング装置には、表面に研磨パッド１９が取り付けられ
た回転する研磨盤１７を有している。研磨パッド１９の
上方にはシリコンウェーハを固定しながら駆動シャフト
３５によって回転される吸着盤３３、研磨剤供給用ノズ
ル３０及び添加剤供給用ノズル３２が配置されている。
吸着盤３３に取り付けられたシリコンウェーハは、例え
ば、ポリシリコン膜が形成されたポリッシング面を研磨
パッド１９に押し当て、加圧しながら回転させる。この
とき、ノズル３０から研磨剤が、また、ノズル３２から
添加剤がそれぞれ同時に研磨パッド１９の上に滴下され
る。研磨剤は、シリカなどの研磨粒子を含むアルカリ溶
液である。アルカリ溶液は、例えば、有機アミンなどか
らなるシリコンを化学的にエッチングする材料である。
【００２３】添加剤には、例えば、ヒドロキシエチルセ
ルロースなどのセルロース系、フルラン、ピロリドンな
どがある。添加剤は、研磨剤に対して１〜１０ｗｔ％程
度が適当である。なお、親水性多糖類などを溶解させる
溶媒としては、例えば、アンモニヤやトリエタノールア
ミン等が有る。図１６及び図１７は、シリコンなどの半
導体基板の被ポリッシング膜を研磨パッドを用いてポリ
ッシングする状態を示す半導体基板断面図である。添加
剤としてヒドロキシエチルセルロースが添加された研磨
剤３４は、半導体基板１上のシリコン酸化膜２の上に形
成されたポリシリコン膜３の凹部に入り込んでポリシリ
コン膜３をポリッシングしていく。その時、凹凸を持つ
ポリシリコン膜３の表面にヒドロキシエチルセルロース
が付着し、その被膜３６が形成される。被膜３６は、凸
の部分から研磨パッド１９及び研磨剤中の研磨粒子によ
って機械的にポリッシングされ、除去される。その結
果、ポリシリコン膜３の凸部のみが露出される。露出さ
れたポリシリコン膜は、研磨パッド１９及び研磨粒子に
よって機械的にポリッシングされると同時にアルカリ溶
液によって化学的にエッチングされていく。一方、凹部
に形成されている被膜３６はそのまま残り、ポリシリコ
ン膜３の凹部を被覆する。この凹部を被覆する被膜３６
は、この凹部をアルカリ溶液による化学的エッチングか
ら保護する。
ルロースなどのセルロース系、フルラン、ピロリドンな
どがある。添加剤は、研磨剤に対して１〜１０ｗｔ％程
度が適当である。なお、親水性多糖類などを溶解させる
溶媒としては、例えば、アンモニヤやトリエタノールア
ミン等が有る。図１６及び図１７は、シリコンなどの半
導体基板の被ポリッシング膜を研磨パッドを用いてポリ
ッシングする状態を示す半導体基板断面図である。添加
剤としてヒドロキシエチルセルロースが添加された研磨
剤３４は、半導体基板１上のシリコン酸化膜２の上に形
成されたポリシリコン膜３の凹部に入り込んでポリシリ
コン膜３をポリッシングしていく。その時、凹凸を持つ
ポリシリコン膜３の表面にヒドロキシエチルセルロース
が付着し、その被膜３６が形成される。被膜３６は、凸
の部分から研磨パッド１９及び研磨剤中の研磨粒子によ
って機械的にポリッシングされ、除去される。その結
果、ポリシリコン膜３の凸部のみが露出される。露出さ
れたポリシリコン膜は、研磨パッド１９及び研磨粒子に
よって機械的にポリッシングされると同時にアルカリ溶
液によって化学的にエッチングされていく。一方、凹部
に形成されている被膜３６はそのまま残り、ポリシリコ
ン膜３の凹部を被覆する。この凹部を被覆する被膜３６
は、この凹部をアルカリ溶液による化学的エッチングか
ら保護する。
【００２４】この実施例では、１枚のシリコンウェーハ
をポリッシングする毎に本発明の特徴であるセラミック
ドレッサーを用いてそのシリコンウェーハに対してドレ
ッシングを行う。図７に示すいずれのドレッサーを用い
ても良い。次に、図１８に示す特性図を参照してこの実
施例の作用を説明する。ウエーハ処理間毎にセラミック
ドレッサーを用いて研磨パッド慣らしを行うのでポリッ
シング特性の安定性を維持させることができる。セラミ
ックドレッサーによるドレッシングは、ダイヤモンドド
レッサーを用いるよりディッシングを抑制でき、ドレッ
シング無しによるプロセスよりも研磨パッドからの発塵
による半導体ウェーハへのダスト吸着を押さえることが
できる（図１８（ａ））。また、研磨パッドの高寿命化
や、レートの安定も期待できる。また、研磨パッド張り
替え後の研磨パッド立ち上げのアイストも可能である
（図１８（ｂ））。この実施例に用いられるシリコン表
面に被膜を形成する添加剤は、親水性多糖類に限らな
い。過度なポリッシングを防ぐ材料ならどれでも良い。
例えば、シリコン表面を酸化させる材料でも良い。
をポリッシングする毎に本発明の特徴であるセラミック
ドレッサーを用いてそのシリコンウェーハに対してドレ
ッシングを行う。図７に示すいずれのドレッサーを用い
ても良い。次に、図１８に示す特性図を参照してこの実
施例の作用を説明する。ウエーハ処理間毎にセラミック
ドレッサーを用いて研磨パッド慣らしを行うのでポリッ
シング特性の安定性を維持させることができる。セラミ
ックドレッサーによるドレッシングは、ダイヤモンドド
レッサーを用いるよりディッシングを抑制でき、ドレッ
シング無しによるプロセスよりも研磨パッドからの発塵
による半導体ウェーハへのダスト吸着を押さえることが
できる（図１８（ａ））。また、研磨パッドの高寿命化
や、レートの安定も期待できる。また、研磨パッド張り
替え後の研磨パッド立ち上げのアイストも可能である
（図１８（ｂ））。この実施例に用いられるシリコン表
面に被膜を形成する添加剤は、親水性多糖類に限らな
い。過度なポリッシングを防ぐ材料ならどれでも良い。
例えば、シリコン表面を酸化させる材料でも良い。
【００２５】次に、図１９及び図２０を参照して第５の
実施例である図２に示されたポリッシング装置を用いた
ポリッシング法によるウェーハ表面のＳｉＯ2 膜の平坦
化処理を説明する。まず、半導体基板１上にＣＶＤ法な
どによりＳｉ3 Ｎ4 膜７を形成する（図１９（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１９（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
２０（ａ））。続いて、ＣＭＰ法によりＳｉＯ2 膜５を
ポリッシングし、ストッパー膜となるＳｉ3 Ｎ4 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ＳｉＯ2 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２０（ｂ））。このポリッシングを１枚乃至複数
枚のシリコンウェーハに対して行ってから本発明の特徴
であるドレッシングを研磨パッドに対して行う。シリコ
ンウェーハをポリッシングすることによって劣化した研
磨パッドは、短期間で回復する。
実施例である図２に示されたポリッシング装置を用いた
ポリッシング法によるウェーハ表面のＳｉＯ2 膜の平坦
化処理を説明する。まず、半導体基板１上にＣＶＤ法な
どによりＳｉ3 Ｎ4 膜７を形成する（図１９（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１９（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
２０（ａ））。続いて、ＣＭＰ法によりＳｉＯ2 膜５を
ポリッシングし、ストッパー膜となるＳｉ3 Ｎ4 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ＳｉＯ2 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２０（ｂ））。このポリッシングを１枚乃至複数
枚のシリコンウェーハに対して行ってから本発明の特徴
であるドレッシングを研磨パッドに対して行う。シリコ
ンウェーハをポリッシングすることによって劣化した研
磨パッドは、短期間で回復する。
【００２６】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２１を参照して第６の実施例である高集積デバイ
スの製造プロセスを説明する。図２１は、トレンチ素子
分離プロセスに適用した半導体装置の製造工程断面図で
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Ｓｉ3 Ｎ
4 膜７をこのＳｉＯ2 膜の上にＣＶＤ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によって素
子分離形成領域のＳｉ3 Ｎ4 膜７と、ＳｉＯ2 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１
０を形成する。次に、Ｓｉ3 Ｎ4 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２１
（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膜３を
Ｓｉ3 Ｎ4 膜７が露出するまでポリッシングする（図２
１（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Ｓｉ3 Ｎ4 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Ｓｉ3 Ｎ4 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。
プロセスに用いられるようになっている。そこで、次
に、図２１を参照して第６の実施例である高集積デバイ
スの製造プロセスを説明する。図２１は、トレンチ素子
分離プロセスに適用した半導体装置の製造工程断面図で
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Ｓｉ3 Ｎ
4 膜７をこのＳｉＯ2 膜の上にＣＶＤ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によって素
子分離形成領域のＳｉ3 Ｎ4 膜７と、ＳｉＯ2 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１
０を形成する。次に、Ｓｉ3 Ｎ4 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２１
（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膜３を
Ｓｉ3 Ｎ4 膜７が露出するまでポリッシングする（図２
１（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Ｓｉ3 Ｎ4 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Ｓｉ3 Ｎ4 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。
【００２７】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。このポリッシングを１枚乃至複数枚
のシリコンウェーハに対して行ってから本発明の特徴で
あるドレッシングを研磨パッドに対して行う。シリコン
ウェーハをポリッシングすることによって劣化した研磨
パッドは短期間で回復する。次に、図２２及び図２３を
参照して第７の実施例である金属配線を絶縁膜の溝部内
へ埋め込む場合に用いるポリッシング方法を説明する。
半導体基板１上にＣＶＤ法によるＳｉＯ2 膜５及びプラ
ズマＳｉＯ2 膜１２を続けて形成する（図２２
（ａ））。続いて、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２２
（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２２（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２３（ａ））。
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。このポリッシングを１枚乃至複数枚
のシリコンウェーハに対して行ってから本発明の特徴で
あるドレッシングを研磨パッドに対して行う。シリコン
ウェーハをポリッシングすることによって劣化した研磨
パッドは短期間で回復する。次に、図２２及び図２３を
参照して第７の実施例である金属配線を絶縁膜の溝部内
へ埋め込む場合に用いるポリッシング方法を説明する。
半導体基板１上にＣＶＤ法によるＳｉＯ2 膜５及びプラ
ズマＳｉＯ2 膜１２を続けて形成する（図２２
（ａ））。続いて、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２２
（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２２（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２３（ａ））。
【００２８】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２３（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。このポリッシングを１枚乃至
複数枚のシリコンウェーハに対して行ってから本発明の
特徴であるドレッシングを研磨パッドに対して行う。シ
リコンウェーハをポリッシングすることによって劣化し
た研磨パッドは短期間で回復する。
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２３（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。このポリッシングを１枚乃至
複数枚のシリコンウェーハに対して行ってから本発明の
特徴であるドレッシングを研磨パッドに対して行う。シ
リコンウェーハをポリッシングすることによって劣化し
た研磨パッドは短期間で回復する。
【００２９】
【発明の効果】本発明は、以上の構成により、（１）研
磨パッドのポア（発泡層）内部に詰まった反応生成物や
研磨剤粒子等の圧縮して閉じ込められている不純物を除
去することができ、且つ表面の荒れ果てた発泡層を除去
することができる。（２）再生された研磨パッドの表面
は、コンディショニング後の状態とほぼ同じであり、コ
ンディショニングを行わずに次のポリッシングを行うこ
とができる。（３）本発明のセラミックドレッサーをポ
リッシング後もしくはポリッシングと同時に行うことに
より安定したポリッシングレートとポリッシングの均一
性を得ることができる。さらに、（４）研磨剤に過度な
ポリッシングを防止する被膜を形成する添加剤を添加す
ることにより、ディッシングを抑制した状態でダストを
減少し研磨パッドの高寿命化やポリッシングレートの安
定性を維持することができる。
磨パッドのポア（発泡層）内部に詰まった反応生成物や
研磨剤粒子等の圧縮して閉じ込められている不純物を除
去することができ、且つ表面の荒れ果てた発泡層を除去
することができる。（２）再生された研磨パッドの表面
は、コンディショニング後の状態とほぼ同じであり、コ
ンディショニングを行わずに次のポリッシングを行うこ
とができる。（３）本発明のセラミックドレッサーをポ
リッシング後もしくはポリッシングと同時に行うことに
より安定したポリッシングレートとポリッシングの均一
性を得ることができる。さらに、（４）研磨剤に過度な
ポリッシングを防止する被膜を形成する添加剤を添加す
ることにより、ディッシングを抑制した状態でダストを
減少し研磨パッドの高寿命化やポリッシングレートの安
定性を維持することができる。
【図１】本発明のポリッシング装置を含む半導体製造装
置のブロック図。
置のブロック図。
【図２】図１の半導体製造装置に用いられるポリッシン
グ装置の断面図。
グ装置の断面図。
【図３】本発明のポリッシング／ドレッシング処理を説
明する特性図。
明する特性図。
【図４】本発明のポリッシング／ドレッシング処理を説
明する特性図。
明する特性図。
【図５】本発明のドレッシング処理を説明するフローチ
ャート図。
ャート図。
【図６】本発明のドレッシング処理を説明するフローチ
ャート図。
ャート図。
【図７】本発明のドレッシング処理に用いるドレッサー
の断面図。
の断面図。
【図８】本発明のドレッシング処理に用いるドレッサー
の断面図。
の断面図。
【図９】本発明のポリッシング法を説明するポリッシン
グ装置の平面図。
グ装置の平面図。
【図１０】本発明のポリッシング法を説明するポリッシ
ング装置の平面図。
ング装置の平面図。
【図１１】半導体ウェーハをポリッシングする研磨パッ
ドの状態を説明するために拡大した研磨パッドの断面図
及び平面図。
ドの状態を説明するために拡大した研磨パッドの断面図
及び平面図。
【図１２】半導体ウェーハをポリッシングする研磨パッ
ドの状態を説明するために拡大した研磨パッドの断面図
及び平面図。
ドの状態を説明するために拡大した研磨パッドの断面図
及び平面図。
【図１３】半導体ウェーハをポリッシングする研磨パッ
ドの状態を説明するために拡大した研磨パッドの断面図
及び平面図。
ドの状態を説明するために拡大した研磨パッドの断面図
及び平面図。
【図１４】半導体ウェーハをポリッシングする研磨パッ
ドの状態を説明するために拡大した研磨パッドの断面図
及び平面図。
ドの状態を説明するために拡大した研磨パッドの断面図
及び平面図。
【図１５】本発明のポリッシング装置の部分斜視図。
【図１６】図１５に示すポリッシング装置の研磨パッド
と半導体ウェーハの断面図。
と半導体ウェーハの断面図。
【図１７】図１５に示すポリッシング装置の研磨パッド
と半導体ウェーハの断面図。
と半導体ウェーハの断面図。
【図１８】図１５のポリッシング方法の作用を説明する
特性図。
特性図。
【図１９】本発明の半導体装置の製造工程断面図。
【図２０】本発明の半導体装置の製造工程断面図。
【図２１】本発明の半導体装置の製造工程断面図。
【図２２】本発明の半導体装置の製造工程断面図。
【図２３】本発明の半導体装置の製造工程断面図。
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・・・Ｓｉ3 Ｎ4 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・・・研磨パッド、２０・・・半導
体ウェーハ、 ２１、２６、３５・・・駆動シャフ
ト、２２・・・セラミックドレッサー、 ２３、３７
・・・モータ、２４・・・ダイヤモンドドレッサー、
２５・・・回転ベルト、２７、２８・・・ドレッサ
ー、 ２９・・・テンプレート、３０・・・研磨剤供
給用ノズル、 ３１・・・吸着布、３２・・・添加剤
供給用ノズル、 ３３・・・吸着盤、３４・・・研磨
剤、 ３６・・・被膜、 ３９、４１・・・ギア、
４３・・・駆動台、 ４５・・・シリンダ、５０・・
・半導体製造装置、 ５１・・・ポリッシング領域、
５２・・・ウェーハクリーニング領域、５３・・・ウェ
ーハ供給部、 ５４・・・ウェーハ受入れ部、５５・
・・ウェーハ反転部、 ５６・・・ウェーハブラッシ
ング部、５７・・・ウェーハリンス・嵌装部、２２２、
２４２、２７２、２８２・・・ドレッサーの支持アー
ム。
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・・・Ｓｉ3 Ｎ4 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・・・研磨パッド、２０・・・半導
体ウェーハ、 ２１、２６、３５・・・駆動シャフ
ト、２２・・・セラミックドレッサー、 ２３、３７
・・・モータ、２４・・・ダイヤモンドドレッサー、
２５・・・回転ベルト、２７、２８・・・ドレッサ
ー、 ２９・・・テンプレート、３０・・・研磨剤供
給用ノズル、 ３１・・・吸着布、３２・・・添加剤
供給用ノズル、 ３３・・・吸着盤、３４・・・研磨
剤、 ３６・・・被膜、 ３９、４１・・・ギア、
４３・・・駆動台、 ４５・・・シリンダ、５０・・
・半導体製造装置、 ５１・・・ポリッシング領域、
５２・・・ウェーハクリーニング領域、５３・・・ウェ
ーハ供給部、 ５４・・・ウェーハ受入れ部、５５・
・・ウェーハ反転部、 ５６・・・ウェーハブラッシ
ング部、５７・・・ウェーハリンス・嵌装部、２２２、
２４２、２７２、２８２・・・ドレッサーの支持アー
ム。
Claims (18)
- 【請求項１】 研磨粒子を含む研磨剤を半導体ウェーハ
のポリッシング面に掛けながらその半導体ウェーハを研
磨パッドによりポリッシングする処理を少なくとも１枚
の半導体ウェーハに対して行う工程と、 前記少なくとも１枚の半導体ウェーハをポリッシングす
ることによって劣化した前記研磨パッドの表面をセラミ
ックドレッサーを用いて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研磨パッドのドレッシング方
法。 - 【請求項２】 使用済みの研磨パッドの表面をダイヤモ
ンドドレッサーを用いてドレッシングする工程と、 前記ダイヤモンドドレッサーで処理された研磨パッドの
表面をセラミックドレッサーを用いてドレッシングする
工程と、 研磨粒子を含む研磨剤を半導体ウェーハのポリッシング
面に掛けながらその半導体ウェーハを前記研磨パッドに
よりポリッシングする工程を少なくとも１枚の半導体ウ
ェーハに対して行う工程と、 前記少なくとも１枚の半導体ウェーハをポリッシングす
ることによって劣化した前記研磨パッドの表面を前記セ
ラミックドレッサーを用いて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研磨パッドのドレッシング
方法。 - 【請求項３】 前記セラミックドレッサーにより再生さ
れた前記劣化した研磨パッドを、前記少なくとも１枚の
半導体ウェーハをポリッシングすることによって劣化し
た後、再びセラミックドレッサーを用いてドレッシング
する工程をさらに有することを特徴とする請求項１又は
請求項２に記載の研磨パッドのドレッシング方法。 - 【請求項４】 前記再びセラミックドレッサーを用いて
ドレッシングする工程を複数回繰り返した前記研磨パッ
ドは、ダイヤモンドドレッサーでドレッシングすること
を特徴とする請求項３に記載のドレッシング方法。 - 【請求項５】 前記ダイヤモンドドレッサーでドレッシ
ングされた前記研磨パッドは、ポリッシング処理に用い
る前に、セラミックドレッサーでドレッシングして再生
することを特徴とする請求項４に記載のドレッシング方
法。 - 【請求項６】 前記セラミックドレッサーの表面には少
なくとも１つの段差が形成されていることを特徴とする
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のドレッシング
方法。 - 【請求項７】 半導体ウェーハをポリッシングする研磨
パッドと、 研磨剤を前記研磨パッドに供給する手段と、 研磨盤駆動軸により駆動され、表面に前記研磨パッドを
取り付けた研磨盤と、 前記研磨パッドに押し付けられるように取り付けられた
セラミックドレッサーとを具備していることを特徴とす
るポリッシング装置。 - 【請求項８】 ダイヤモンドドレッサーがさらに取り付
けられていることを特徴とする請求項７に記載のポリッ
シング装置。 - 【請求項９】 前記セラミックドレッサーの回転数及び
前記研磨パッドへの押し付け圧を調整する制御機構を備
えていることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載
のポリッシング装置。 - 【請求項１０】 研磨パッドをポリッシング装置の研磨
盤に取り付ける工程と、 研磨粒子を含む研磨剤を半導体ウェーハのポリッシング
面に掛けながらその半導体ウェーハ表面の被ポリッシン
グ膜を前記研磨パッドによりポリッシングする工程と、 前記研磨パッドを用いて複数の半導体ウェーハ表面の被
ポリッシング膜をポリッシングする工程と、 前記複数の半導体ウェーハ表面の被ポリッシング膜をポ
リッシングすることによって劣化した前記研磨パッドの
表面をセラミックドレッサーを用いてドレッシングする
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１１】 前記研磨パッドが前記研磨盤により回
転され、前記半導体ウェーハは、この回転する研磨パッ
ドに押し付けられながらポリッシングされることを特徴
とする請求項１０に記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項１２】 前記半導体ウェーハを前記研磨パッド
から取り除いてから前記セラミックドレッサーを前記回
転する研磨パッドに押し付けてドレッシングすることを
特徴とする請求項１１に記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項１３】 前記半導体ウェーハが前記研磨パッド
に押し付けられているときに、前記セラミックドレッサ
ーを前記研磨パッドに押し付け、ポリッシングしながら
ドレッシングすることを特徴とする請求項１１に記載の
半導体装置の製造方法。 - 【請求項１４】 前記半導体ウェーハが前記研磨パッド
に押し付けられているときに、前記セラミックドレッサ
ー及びダイヤモンドドレッサーを前記研磨パッドに押し
付け、ポリッシングしながら前記ダイヤモンドドレッサ
ーによるドレッシング及び前記セラミックドレッサーに
よるドレッシングを行うことを特徴とする請求項１１に
記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項１５】 前記被ポリッシング膜をポリッシング
する際に、前記研磨パッドに純水を供給することを特徴
とする請求項１０乃至請求項１４に記載の半導体装置の
製造方法。 - 【請求項１６】 前記被ポリッシング膜をポリッシング
する際に、前記研磨パッドにディッシングを抑制する添
加剤を供給することを特徴とする請求項１０乃至請求項
１５に記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項１７】 前記被ポリッシング膜をポリッシング
する際に、前記研磨パッドに、前記被ポリッシング膜表
面に化学的なエッチングを阻止する被膜を形成する添加
剤を供給することを特徴とする請求項１０乃至請求項１
５に記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項１８】 前記ディッシングを抑制する添加剤
は、親水性多糖類系の材料からなることを特徴とする請
求項１６又は請求項１７に記載の半導体装置の製造方
法。
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