KR19980041804A - 반도체장치의 제조방법 및 연마장치 - Google Patents

반도체장치의 제조방법 및 연마장치 Download PDF

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KR19980041804A
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껜이찌 까와시마
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세끼자와 다다시
후지쓰 가부시끼가이샤
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Abstract

본 발명은 Mn산화물을 사용한 연마공정을 포함한 반도체장치의 제조방법을 제공한다.
연마장치중에서 Mn산화물을 주성분으로 하는 슬러리를 함유하는 연마제를 사용하여 기판을 연마하고, 상기 연마공정 후에 상기 기판 및 연마장치를 산으로 세정한다.

Description

반도체장치의 제조방법 및 연마장치
본 발명은 일반적으로 반도체장치의 제조에 관한 것이며, 특히 화학기계 연마공정을 포함한 반도체장치의 제조방법 및 제조장치에 관한 것이다.
화학기계 연마(CMP)공정은 미세화된 반도체장치, 소위 서브미크론 디바이스의 제조에 필수적인 기술이다.
일반적으로 이와 같은 서브미크론 디바이스는 대단히 큰 집적밀도를 가지며, 이에 수반해서 다층배선구조가 사용되고 있으나, 이러한 서브미크론 디바이스에서 다층배선구조를 형성할 경우에는 그 중에 포함된 각각의 층간 절연막 또는 배선층을 평탄화함이 필수적인 것이 된다.
이와 같은 평탄화공정에서는 종래로부터 콜로이달실리카 연마제(슬러지) 또는 알루미나 연마제를 이용한 CMP이 사용되고 있다. 콜로이달실리카 연마제는 H2O2등의 액체산화제와 조합시킴으로써 SiO2막을 효율적으로 연마할 수가 있다. 또 알루미나 연마제는 W 등의 도체막을 효율적으로 연마할 수가 있다. 또한 산화막을 연마할 수 있는 연마제로서는 세리아(CeO2)가 사용되는 수도 있다.
그러나 세리아는 대단히 고가이며, 반도체 제조공정에서의 사용은 일반적이 아니다. 콜로이달실리카 또는 알루미나 연마제도 제조비용이 고가이며 CMP공정에서의 웨이퍼 1개당 비용의 절반 가까이가 연마제 슬러리의 비용이 된다는 계산도 있다.
또 상기 연마제는 어느 것이나 H2O2를 액체산화제로서 사용하기 때문에, 특히 접촉구멍 등의 오목부를 메우게 퇴적된 도체층에서는 도체층중에 형성된 심(seam)이 침식되기 쉬운 문제를 갖는다. 심이 침식되면 접촉구멍에서의 전기적인 접촉이 불확실해져서 반도체장치의 신뢰성 또는 수명에 악영향을 미친다.
또 이와 같은 콜로이달실리카나 알루미나, 또는 세리아 등의 연마제를 사용한 경우에는 연마공정에서 연마제를 기판으로부터 완전히 제거함이 곤란해지는 문제가 생긴다. 특히 이들 연마제는 일단 건조·고화해버리면 제거는 거의 불가능하게 되므로, 연마전후의 웨이퍼는 수조중에 보지할 필요가 있으나, 그와 같은 수단을 강구하여도 연마후의 기판을 청정화하기 위하여 브러시 스크러버등으로 기계적인 세정을 함이 불가피하다. 그러나 이와 같은 기계적인 세정은 이미 반도체장치를 형성한 웨이퍼를 손상시키기 쉬워서, 반도체장치 제조시의 수율을 저하시키는 요인이 된다.
이에 대해 본 출원인 등은 이전에 일본국 특허평 7-169048 및 7-169057에서 MnO2를 슬러리로 한 연마제를 다층배선구조의 평탄화에 사용함을 제안하였다. MnO2는 통상적인 연마조건하에서는 W등의 도체인 선택적으로 작용하며, 이 때문에 MnO2를 연마제로 사용함으로서 산화물층에서 연마를 정확히 정지시킬 수가 있다. 특히 MnO2는 고체산화제로서 작용하기 때문에 H2O2와 같은 액체산화제를 사용할 필요가 없으므로, 심을 형성하는 등의 문제는 생기지 않는다. 또 본 출원인은 특원평 8-220에서 기재한 바와 같이 연마조건을 최적화함으로써, MnO2연마제는 산화물층의 연마에도 사용할 수 있음을 발견하였다.
또한 본 출원인등은 특원평 8-167621에 기재한 바와 같이 MnO2뿐 아니라 Mn2O3또는 Mn3O4도 절연막에 대한 연마제로서 대단히 효과적임을 발견하였다.
이와 같이 Mn산화물을 연마제로서 사용할 경우에는 상기 특원평 7-169057에도 기재된 바와 같이, 연마특성뿐 아니라 연마후의 후처리도 대단히 간단해지는 이점이 얻어진다. 즉 Mn산화물은 산에 가용이기 때문에 연마후의 웨이퍼를 산세정함으로써, 웨이퍼상에 잔류하는 연마제를 용이하게 제거할 수가 있게 된다. 특히 MnO2는 건전지의 재료로서 대량으로 생산되고 있으며, 또 그 물성도 충분히 연구되어 있기 때문에 염가이며, 안정하게 입수가 가능하다. Mn산화물로 된 연마제는 실리카계 연마제 이상으로 건조가 빠르고, 연마장치에 부착되기 쉬우나, 이와 같이 산에 가용이기 때문에 연마장치 및 연마공정을 최적화함으로써 연마제의 웨이퍼 또는 연마장치에 부착하는 문제를 해소할 수 있다.
도 13a, 도 13b는 콜로이달실리카, 알루미나 또는 세리아 등, 종래의 연마제를 사용한 CMP장치(10)의 구성을 나타낸다. 단 도 13a는 상기 CMP장치의 측면도, 도 13b는 평면도를 나타낸다.
도 13a, 도 13b를 참조하면 CMP장치(10)는 수조(1) 중에 설치되어 미가공 웨이퍼(11A)를 홀딩하는 입구측 웨이퍼캐리어(1A)와, 마찬가지로 상기 수조(1)중에 설치되어 가공이 끝난 웨이퍼(11B)를 홀딩하는 출구측 웨이퍼캐리어(1B)를 갖추고 있다. 또한 수조(1)중에는 로봇 암(1D)을 갖춘 로봇(1C)이 설치되고, 로봇(1C)은 상기 웨이퍼캐리어(1A)상의 미가공 웨이퍼(11A)의 상면에 흡착하고, 흡착한 웨이퍼(11A)를 인접하는 연마부(2)의 웨이퍼인도 로봇(2A)에 인도한다.
또한 로봇(1C)은 상기 웨이퍼인도 로봇(2A)으로부터 가공이 끝난 웨이퍼를, 그 상면을 흡착함으로써 인수한다. 로봇(1C)은 상기 로봇 암(1D)을 승강시키고, 또한 도 13b에 화살표로 나타낸 바와 같이 이것을 선회시키며, 또 구동축(1C')을 따라 평행이동시킨다.
한편 상기 인도 로봇(2A)은 각각 승강동작되는 제 1 및 제 2의 인도 암(2a, 2b)을 가지고 있으며, 상기 암(2a, 2b)의 선단에는 각각 웨이퍼를 홀딩하는 트레이(2c, 2d)가 형성되어 있다.
상기 인도 암(2a, 2b)은 또한 도 13b의 화살표로 나타낸 바와 같이 상기 수조(1)중의 로봇(1C)에 근접이간운동이 가능하게 형성되고, 또 상기 로봇(1C)의 구동축(1C')에 평행으로 이동 가능하게 형성되어 있다. 이 때문에 인도동작시에는 미가공 웨이퍼(11A)를 담지한 로봇 암(1D)은 상한까지 상승되고, 대응하여 상한까지 상승된 트레이(2c) 또는 트레이(2d)에 상기 미가공웨이퍼(11A)가 인도된다. 또한 트레이(2c) 또는 트레이(2d)에 홀딩된 가공이 끝난 웨이퍼가 마찬가지로 로봇 암(1D)에 픽업된다.
도 13a, 도 13b의 CMP장치(100는 또한 상기 연마부(2)중에서 모터(3A)로 회전되는 연마정반(3B)과, 별도의 모터(2C)로 회전되고 상기 정반(3B)에 대향하는 연마헤드(3D)를 갖추며, 상기 연마헤드(D)는 상기 인도 암(2a) 또는 암(2b) 및 그 위의 트레이(2c, 2d)를 통해서 장착된 웨이퍼(W)를 홀딩한다. 상기 연마헤드(3D)는 지주(pillar)(3)상에 승강 가능하게 장착되어, 상기 연마헤드(3D)상에 홀딩된 웨이퍼(W)를 상기 정반(3B)를 덮는 연마포(3b)에 소정의 압력으로 압착시킨다. 즉 지주(3)는 상기 연마헤드(3D)를 승강시키는 승강기 기구를 포함하고 있다.
연마를 종료한 웨이퍼는 상기 연마헤드(3D)로부터 상기 트레이(2c, 2d)중에서 상기 장착과정에서 사용하지 않았던 쪽의 트레이에 인도된 후, 로봇(1)을 통해서 웨이퍼캐리어(1B)상에 회수된다.
CMP장치(10)는 인도 암(1a) 또는 인도 암(1b)만을 사용해도 동작시킬 수 있으나, 암(1a, 1b)의 양쪽을 사용함으로써 인도작업의 효율을 향상시킬 수가 있다. 암(1a, 1b)은 상기 구동축(1C')에 평행한 방향으로 서로 독립해서 이동 가능하기 때문에, 트레이(2d)상의 웨이퍼를 연마헤드(3D)에 장착할 경우에, 또는 그 반대의 경우에 상측의 트레이(2c)가 방해가 되는 일은 없다.
도 13b에 나타낸 바와 같이 CMP장치(10)는 연마제를 홀딩하는 탱크(12A)와, 상기탱크(12A)중의 연마제를 공급하는 배관(12B)과, 상기 배관(12B)의 선단에 설치되어, 공급되는 연마제를 상기 정반(3B)상에 적하시키는 노즐(12C)을 포함하고, 상기 정반(3B) 상에 공급된 연마제는 정반(3B)의 하측에 설치된 드레인배관(3E)에 의해 배출된다.
도 13a, 도 13b에 나타낸 종래의 CMP장치는 앞서도 설명한 바와 같이 콜로이달실리카나 알루미나, 또는 세리아를 사용한 CMP공정을 위해 설계되어 있으며, 따라서 산세정을 위한 구성이 결핍되어 있다.
이 때문에, Mn산화물을 사용한 CMP공정을 실행할 경우에. 산세정을 함으로써 본래 대단히 효과적으로 실행할 수 있어야 할 세정공정을 효율적으로 실행할 수가 없다. 앞서도 설명한 바와 같이 Mn산화물을 사용한 연마제는 다른 연마제보다 신속히 건조하는 경향이 있으며, 이 때문에 연마제를 공급하는 배관 및 연마정반에 대해서도 개량이 요구된다.
따라서 본 발명은 상기의 과제를 해결한 신규하며 유용한 연마장치, 및 이와 같은 연마장치를 사용한 반도체장치의 제조방법을 제공하는 것을 개괄적 과제로 한다.
본 발명의 보다 구체적인 과제는 Mn 산화물을 연마제로서 사용하는CMP공정에 적합한 연마장치. 및 이와 같은 연마장치를 사용한 반도체장치의 제조방법을 제공하는 데 있다.
도 1은 본 발명의 제 1실시예에 의한 CMP장치의 구성을 나타낸 도면(1).
도 2는 본 발명의 제 1실시예에 의한 CMP장치의 구성을 나타낸 도면(2).
도 3은 도 1 및 도 2의 CMP장치의 요부를 나타낸 도면.
도 4는 도 1 및 도 2의 CMP장치의 다른 요부를 나타낸 도면.
도 5는 도 4의 구성을 세정모드로 나타낸 도면.
도 6은 도 1 및 도 2의 CMP장치의 또 다른 요부를 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 제 2실시예에 의한 구성을 나타낸 도면.
도 8은 본 발명의 제 3실시예에 의한 반도체장치의 제조공정을 나타낸 도면(1).
도 9는 본 발명이 제 3실시예에 의한 반도체장치의 제조공정을 나타낸 도면(2).
도 10은 본 발명의 제 3실시예에 의한 반도체장치의 제조공정을 나타낸 도면(3).
도 11은 본 발명의 제 3실시예에 의한 반도체장치의 제조공정을 나타낸 도면(4).
도 12는 본 발명의 제 3실시예에 의한 반도체장치의 제조공정을 나타낸 도면(5).
도 13은 종래의 CMP장치의 구성을 나타낸 도면.
본 발명은 상기의 과제를 청구항 1에 기재한 바와 같이, 연마공정을 포함한 반도체장치의 제조방법에 있어서, 연마장치중에서 Mn산화물을 주성분으로 하는 슬러리를 함유한 연마제를 사용하여 기판을 연마하는 연마공정과; 상기 연마공정 후, 상기 기판 및 상기 연마장치를 산으로 세정하는 세정공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체장치의 제조방법에 의해, 또는 청구항 2에 기재한 바와 같이, 상기 세정공정은 상기 연마장치의 정반에 상기 연마제를 공급하는 연마제 공급계를 사용하여 상기 산을 공급하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 청구항 1기재의 반도체장치의 제조방법에 의해, 또는 청구항 3에 기재한 바와 같이, 상기 세정공정은 상기 기판을 상기 연마장치의 정반에 대해 대향하도록 홀딩하는 연마헤드에, 상기 산을 공급하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 청구항 1 또는 2기재의 반도체장치의 제조방법에 의해, 또는 청구항 4에 기재한 바와 같이, 상기 세정공정은 상기 연마헤드로부터 상기 정반에, 상기 기판이 상기 연마헤드상에 홀딩되어 있지 않은 상태에서 상기 산을 끼얹는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 청구항 3기재의 반도체장치의 제조방법에 의해, 또는 청구항 5에 기재한 바와 같이, 상기 세정공정은 상기 연마헤드에 상기 기판을인도하는 인도기구중에서, 상기 기판을 상기 연마공정 후에 산중에 침지시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 청구항 1~4중의 어느 1항 기재의 반도체장치의 제조방법에 의해, 또는 청구항 6에 기재한 바와 같이, 상기 세정공정은 상기 산중에 침지된 기판에 대해 기계적 요란을 가하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 청구항 5기재의 반도체장치의 제조방법에 의해, 또는 청구항 7에 기재한 바와 같이, 상기 Mn산화물은 MnO2,Mn2O4또는 Mn3O4로 된 군으로부터 선택한 것을 특징으로 하는 청구항 1~6중의 어느 1항 기재의 반도체장치의 제조방법에 의해, 또는 청구항 8에 기재한 바와 같이, 상기 산은 과염소산인 것을 특징으로 하는 청구항 1~7중의 어느 1항 기재의 반도체장치의 제조방법에 의해, 또는 청구항 9에 기재한 바와 같이, 상기 세정공정은 상기 연마공정을 기동할 때마다 실행되는 것을 특징으로 하는 청구항 1~8중의 어느 1항 기재의 반도체장치의 제조방법에 의해, 또는 청구항 10에 기재한 바와 같이, 회동이 가능한 정반과; 상기 정반을 회동시키는 제 1의 구동수단과; 상기 정반상에 회동이 가능하게 설치되어, 기판을 상기 정반에 대향하도록 회동이 가능하게 홀딩하는 연마헤드와; 상기 연마헤드를 회동시키는 제 2의 구동수단과; 상기 연마헤드상의 기판을 상기 정반에 대해 압착하는 압착수단과; 상기 정반상에 연마제를 공급하는 연마제 공급계와; 상기 연마헤드 중에 Mn산화물을 용해시키는 산으로 된 세정액을 공급하는 세정액 공급계를 갖춘 연마장치에 있어서, 상기 세정액 공급계는 상기 연마헤드 중에 상기 정반을 향해서 상기 세정액을 분사하는 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 연마장치에 의해, 또는 청구항 11에 기재한 바와 같이, 상기 연마헤드중에는 또한 상기 기판을 상기 연마헤드에 흡인 장착시키기 위한 진공계가 설치되고, 상기 연마장치는 또한 상기 진공계와 상기 세정액 공급계를 전환하는 전환수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 청구항 10기재의 연마장치에 의해, 또는 청구항 12에 기재한 바와 같이, 상기 연마헤드중에는 또한 상기 기판을 상기 연마헤드로부터 이탈시키기 위한 가압계가 설치되고, 상기 전환수단은 상기 세정액 공급계와, 상기 진공계와, 상기 가압계를 전환하는 것을 특징으로 하는 청구항 11기재의 연마장치에 의해, 또는 청구항 13에 기재한 바와 같이, Mn산화물을 슬러리로 하는 연마제를 홀딩하는 연마제 탱크와, 상기 세정액을 홀딩하는 세정액 탱크를 더 갖추며, 상기 연마제 공급계는 상기 연마제와 상기 세정액중의 어느 한쪽을 선택적으로 상기 정반상에 공급하는것을 특징으로 하는 청구항 10~12중의 어느 1항 기재의 연마장치에 의해, 또는 청구항 14에 기재한 바와 같이, 또한 상기 연마헤드에 장착되는 기판을 홀딩하고, 및/또는 상기 헤드로부터 이탈된 기판을 홀딩하는 트레이를 포함하며, 상기 트레이는 상기 세정액을 공급하는 제 2의 세정액 공급계와, 상기 세정액을 유출시키는 세정액 드레인계가 형성되고, 상기 트레이는 상기 제 2의 세정액 공급게로부터 공급되는 세정액을 체류시키는 형상을 가지며, 또한 상기 제 2의 세정액 공급계와 상기 세정액 드레인계를 선택적으로 전환하는 전환수단이 설치된 것을 특징으로 하는 청구항 10~13중의 어느 1항 기재의 연마장치에 의해, 또는 청구항 15에 기재한 바와 같이, 상기 트레이에는 상기 체류하고 있는 세정액에 기계적 요란을 가하는 요란수단이 더 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 청구항 14기재의 연마장치에 의해 또는 청구항 16에 기재한 바와 같이, 연마공정을 포함하는 반도체장치의 제조방법에 있어서, 연바장치중에서 Mn산화물을 주성분으로 하는 슬러리를 함유한 연마제를 사용하여 기판을 연마하는 연마공정과; 상기연마공정 후, 상기 기판 및 상기 연마장치를 산으로 세정하는 세정공정을 포함하며, 상기 세정공정은 상기 연마헤드에 상기 기판을 인도하는 인도기구중에서, 상기 기판을 상기 연마공정 후에 산중에 침지시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체장치의 제조방법에 의해, 또는 청구항 17에 기재한 바와 같이, 연마공정을 포함하는 반도체장치의 제조방법에 있어서, 연마장치중에서 Mn산화물을 주성분으로 하는 슬러리를 함유한 연마제를 사용하여 기판을 연마하는 연마공정과; 상기 연마공정 후, 상기 기판 및 상기 연마장치를 산에 침지하여 세정하는 세정공정을 포함하며, 상기 세정공정은 상기 연마헤드에 상기 기판을 인도하는 인도기구중에서, 상기 기판을 상기 연마공정 후에 산중에 침지시키는 공정과, 상기 산중에 침지된 기판에 대해 기계적 요란을 가하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체장치의 제조방법에 의해, 또는 청구항 18에 기재한 바와 같이, 회동이 가능한 정반과; 상기 정반을 회동시키는 제 1의 구동수단과; 상기 정반상에 회동이 가능하게 설치되어, 기판을 상기 정반에 대향하도록 회동이 가능하게 홀딩하는 연마헤드와; 상기 연마헤드를 회동시키는 제 2의 구동수단과; 상기 연마헤드상의 기판을 상기 정반에 대해 압착하는 압착수단과; 상기 정반상에 연마제를 공급하는 연마제 공급계와; 상기 연마헤드 중에 Mn산화물을 용해시키는 산으로 된 세정액을 공급하는 세정액 공급계를 갖춘 연마장치에 있어서, 상기 연마헤드에 장착되는 기판을 홀딩하고, 및/또는 상기 연마헤드로부터 이탈된 기판을 홀딩하는 트레이를 포함하며, 상기 세정액 공급계는 상기 연마헤드중에 상기 정반을 향해서 상기 세정액을 분사하는 노즐을 포함하며, 상기 트레이에는 상기 세정액을 공급하는 제 2의 세정액 공급계와, 상기 세정액을 유출시키는 세정액 드레인계가 형성되고, 상기 트레이는 상기 제 2의 세정액 공급게로부터 공급되는 세정액을 체류시키는 형상을 가지며, 또한 상기 제 2의 세정액 공급계와 상기 세정액 드레인계를 선택적으로 전환하는 전환수단이 설치된 것을 특징으로 하는 연마장치에 의해, 또는 청구항 19에 기재한 바와 같이, 회동이 가능한 정반과; 상기 정반을 회동시키는 제 1의 구동수단과; 상기 정반상에 회동이 가능하게 설치되어, 기판을 상기 정반에 대향하도록 회동이 가능하게 홀딩하는 연마헤드와; 상기 연마헤드를 회동시키는 제 2의 구동수단과; 상기 연마헤드상의 기판을 상기 정반에 대해 압착하는 압착수단과; 상기 정반상에 연마제를 공급하는 연마제 공급계와; 상기 연마헤드중에 Mn산화물을 용해시키는 산으로 된 세정액을 공급하는 세정액 공급계를 갖춘 연마장치에 있어서, 상기 연마헤드에 장착되는 기판을 홀딩하고, 및/또는 상기 연마헤드로부터 이탈된 기판을 홀딩하는 트레이를 포함하며, 상기 세정액 공급계는 상기 연마헤드중에 상기 정반을 향해서 상기 세정액을 분사하는 노즐을 포함하며, 상기 트레이에는 상기 세정액을 공급하는 제 2의 세정액 공급계와, 상기 세정액을 유출시키는 세정액 드레인계가 형성되고, 상기 트레이는 상기 제 2의 세정액 공급계로부터 공급되는 세정액을 체류시키는 형상을 가지며, 또한 상기 제 2의 세정액 공급계와 상기 세정액 드레인계를 선택적으로 전환하는 전환수단이 설치되며, 또한 상기 트레이에는 상기 체류하고 있는 세정액에 기계적 요란을 가하는 요란수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 연마장치에 의해 해결한다.
본 발명에 의하면, MnO2,Mn2O4또는 Mn3O4등의 Mn산화물을 슬러리로 하는 연마제에 의해 기판의 연마(CMP)를 실행할 때에, 과염소산 등의 Mn산화물을 용해할 수 있는 산을 사용함으로써 연마장치 및 연마된 기판의 쌍방을 간단히 세정할 수 있다. 특히 연마헤드에 세정액을 끼얹는 노즐을 형성함으로써, 연마헤드로부터 기판이 벗어난 상태에서 정반상에 잔류하는 연마제를 간단히 용해·제거할 수가 있다. 또한 정반상에 연마제를 공급하는 연마제의 공급계를 세정액의 공급계와 공통으로 하여, 연마제 탱크와 세정액 탱크를 전환 접속함으로써 연마제의 공급계내에서 연마제가 고화 하는 경우에도 공급계중에 세정액을 통과시킴으로써 연마제의 유통을 용이하게 재개할 수가 있다.
또한 본 발명에 의하면, 연마후에 연마헤드로부터 때어낸 기판을 기판의 인도를 하는 트레이중에서 세정액에 침지함으로써, 기판상에 부착되어 있는 연마제를 간단히 용해할 수가 있다. 즉 본 발명에서는 연마장치의 세정뿐 아니라 기판의 세정도 간단히 할 수가 있는 것이다.
[실시예]
이하, 본 발명의 제 1실시예에 의한 CMP장치(20)에 대해, 각각 도 13a, 도 13b에 대응한 도 1, 도 2를 참조하면서 상세히 설명한다. 단 앞서 설명한 부분에는 동일한 참조부호를 붙이고 설명을 생략한다.
도 1, 도 2를 참조하면, CMP장치(20)에는 과염소산을 수용한 탱크(24)가 설치되고, 탱크(24)중의 과염소산이 각각 밸브(24A, 24B)를 통해서 상기 인도 로봇(2A)에 대응하는 인도 로봇(22A) 및 상기 연마헤드(3D)에 대응하는 연마헤드(23D)에 공급된다. 또한 도 2에 나타낸 바와 같이 탱크(24) 중의 과염소산은 밸브(24C)를 통해서 연마제의 공급배관(12B)에도 공급된다. 이에 대응해서 연마제 탱크(12A)와 배관(12B) 사이에는 별도의 밸브(12D)가 설치되어 있다.
인도 로봇(22A)은 상기 인도 로봇(2A)의 암(2a, 2b)에 각각 대응하는 암(22a, 22b)을 갖추며, 상기 암(22a)상에는 상기 트레이(2c)에 대응한 트레이(22c)가, 또 상기 암(22b)상에는 상기 트레이(2d)에 대응한 트레이(22d)가 형성되어 있다.
도 3은 상기 트레이(22c)의 구성을 나타낸다.
도 3을 참조하면 로봇(22A)중에는 상기 벨브(24A)로부터 뻗은 상기 탱크(24) 중의 과염소산을 공급하는 배관(24a)이 설치되고, 배관(24a)을 통해 공급된 과염소산은 암(22a)중의 배관((22a)1), 및 이것에 연통한 트레이(22c)중에 형성된 구멍((22c)1), ((22c)2)을 통해서 트레이(22c)에 공급되어, 트레이(22c)에 형성된 오목부(22c') 에 체류한다.
상기 오목부(c')는 연마헤드(23D)와의 사이에 인도되는 웨이퍼(W)를 홀딩하기 위한 것이며, 이와 같은 구성에서는 상기 트레이(22c)상에 홀딩된 웨이퍼(W)는 상기 오목부(22c')에서 과염소산중에 침지된다. 그 결과, 웨이퍼(W)에 부착되어 있는 Mn산화물은 과염소산에 의해 효율적으로 용해·제거된다. 도 3중의 부호 22c는 상기 오목부(22c')를 채우는 과염소산의 수면을 나타낸다.
또한 상기 트레이(22c)에는 암(22a)의 선단부에 대응하여 드레인구멍((22c)3)이 형성되고, 드레인구멍((22c)3)은 암(22a)중의 밸브(22V)를 통해서 암(22a) 중의 드레인배관((22c)2)에 연통된다.
그리고 상기 밸브(22V)를 엶으로써 상기 오목부(22c')에 체류하고 있던 과염소산은 상기 드레인구멍((22c)3)으로부터 배관((22c)2)를 통해서 폐액처리부(도시하지 않음)에 배출된다. 특히 상기 드레인구멍((22c)3)을 암(22a)의 선단부 근방에 형성함으로써, 암을 선회시켜서 과염소산의 배출속도를 향상시킬 수가 있다.
마찬가지 구성이 트레이(2d)에도 형성된다. 이와 같이 구성하면 연마헤드(22D)로 연마된 후에 트레이(22c) 또는 트레이(22d)에 인도된 웨이퍼(W)는 과염소산에 의해 세정되어, 웨이퍼(W)에 부착되어 있는 Mn산화물로 된 연마제가 용해·제거된다.
도 4는 상기 연마헤드(23D) 및 그 주변의 구성을 나타낸다.
도 4를 참조하면 연마헤드(23D)에는통상의 연마헤드(3D)와 마찬가지로 웨이퍼(W)를 흡착·홀딩하는 진공 척을 구성하는 다수의 구멍(23d)이 형성되어 있으며, 상기 구멍(23d)은 연마헤드(23D)와 일체적으로 모터(3D)에 의해 회전되는 칼럼((23D)1)중에 형성된 통로((23D)2)에 연통된다. 상기 통로((23D)2)는 로터리 밸브((23D)3) 및 밸브(V1)를 통해서 진공펌프(도시하지 않음)에 접속되어, 상기 웨이퍼(W)를 연마헤드(23D)에 흡착한다. 또 도시한 구성에서는 통상과 같이 밸브(V1)에 인접하여 트랩(23T)이 형성되어 있다.
도 4에 나타낸 연마상태에서는 웨이퍼(W)는 상기 연마헤드(23D)의 홀딩 링(23R)에 의해 측방으로의 변위가 제한되고, 소정의 속도로 회전하는 정반(3B)상에 덮어진 연마포(3b)와 접촉하여 안정하게 연마된다. 연마포(3b)에는 후에 설명하는 바와 같이 Mn산화물로 된 연마제가 공급된다.
또한 도 4의 구성에서는 통상의 연마헤드(3D)와 마찬가지로 웨이퍼(W)를 연마헤드(23D)로부터 이탈시키기 위하여 압축기(도시하지 않음)에 접속되어, 상기 통로((23D)2)를 통해서 상기 구멍(23d)에 압축공기를 급송하는 밸브(V2)가 설치되어 있다.
본 실시예에서는 또한 상기 밸브(24B) 및 배관(24b)이 상기 로터리 밸브((23D)3)에 접속되어, 그 결과 세정모드에서 상기 밸브(24B)를 엶으로써 상기 탱크(24) 중의 과염소산이 상기 로터리 밸브((23D)3) 및 통로((23D)2)를 통해서 상기 구멍(23d)에 공급된다.
도 5는 이와 같은 세정모드에서의 상기 연마헤드(23D)의 상태를 나타낸다.
도 5를 참조하면 세정모드에서는 상기 기판(W)은 이미 인도 로봇(22A)의 트레이(22c) 또는 트레이(22d)에 인도되어 있으며, 연마헤드(23D)는 지주(3)에 설치한 승강기구에 의해 정반(3B)의 상방에 올려져 있다. 또한 정반(3B)을 도시하지 않은 승강기구를 사용하여 내려도 좋다.
도 5의 상태에서는 밸브(V1) 및 밸브(V2)는 어느 것이나 폐쇄되고, 밸브(24B)만이 개방된다. 그 결과 배관(24b)을 통해서 공급된 과염소산이 상기 연마헤드(23D)의 구멍(23d)으로부터 상기 정반(3B)상에 산포되어, 정반(3B), 또는 정반(3B)상의 연마포(3b)에 잔류되어 있는 Mn산화물 연마제가 용해·제거된다. 이와 같은 세정동작은 기판 1개마다 실시하여도 좋고, 또한 소정 개수의 기판이 연마될 때마다 실시하여도 좋다.
도 6은 도 2에 나타낸 CMP장치(20)에서, 연마제 노즐(12C)에 탱크(12A)중의 Mn산화물 연마제(12S)와 탱크(24)중의 과염소산(24L)을 선택적으로 전환 공급하기 위한 구성을 나타낸다.
도 6을 참조하면 연마제 탱크(12A)에는 교반장치(12E)가 설치되어, 연마제(12S)를 항상 교반하여 연마제 중의 고상과 액상의 분리를 방지하고 있다.
따라서, CMP장치(20)의 통상적인 연마동작시에는 이렇게 교반된 연마제(12S)는 탱크(12A) 중에 설치된 펌프(12P)에 의해 밸브(12D) 및 배관(12B)를 지나서 상기 적하 노즐(12C)에 공급된다.
한편 CMP장치(20)의 기동시, 또는 연마동작의 정지후에 연마를 재개할 경우에는 CMP장치(20)에서는 우선 밸브(12D)를 폐쇄하고, 밸브(24C)를 개방하여 탱크(24) 중의 세정액(24L)을 펌프(24P)에 의해 배관(12B)에 급송한다. 그 결과 배관(12B) 또는 적하 노즐(12C) 중에서 연마제가 고화되어 있어도 용이하게 용해되어, 그 결과 배관(12B) 및 노즐(12C)에 대한 연마제의 공급이 확실하고 안정하게 이루어진다.
도 7a, 도 7b는 본 발명의 제 2실시예에 의한 인도 트레이의 구성을 나타낸다. 단 도 7a, 도 7b 중에서 앞서 설명한 부분에는 동일한 참조 부호를 붙이고 설명을 생략한다 .
도 7a를 참조하면, 본 실시예에서는 상기 인도 트레이(22c)를 상기 암(22a) 상에 스프링(22a')에 의해 가동하게 홀딩하고, 상기 구멍((22c)1~(22c)3)은 각각 암(22a) 중의 대응하는 배관에 가요관(22a)에 의해 접속되어 있다. 또한 암(22a)상에는 트레이(22c)와 암(22a) 사이에 가진기(22X)가 설치되고, 상기 가진기(22X)는 에컨대 도 7b에 나타낸 바와 같은 파형의 구동신호가 공급되고, 이에 따라 트레이(22c)를 진동시킨다. 이와 같은 진동의 결과, 상기 트레이(22c)의 오목부(22c')에서의 산에 의한 웨이퍼(W)의 세정이 촉진된다.
다음에 도 1~도 7로 설명한 연마장치를 사용한 본 발명의 제 3실시예에 의한 반도체장치의 제조공정을 MOS 트랜지스터의 제조공정을 예로 들어 도 8~도 12를 참조하면서 설명한다.
도 8a를 참조하면, MOS 트랜지스터는 예컨대 p형으로 도프된 Si기판(31) 상에 상기 기판(31)상에 형성된 필드산화막(31a)이 형성되는 활성영역(31A)에 대응하여 형성되어있다. 보다 구체적으로는 MOS 트랜지스터는 상기 활성영역(31A) 표면에 형성된 n'형 확산영역(31b)과, 상기 활성영역(31A) 표면상에 상기 확산영역(31b)으로부터 MOS 트랜지스터의 채널영역(31d)에 의해 격리되어 형성된 별도의 확산영역(31c)과, 상기 채널영역(31d)상에 게이트산화막(도시하지 않음)을 끼워 형성된 게이트전극(32)으로 구성되어, 상기 게이트전극(32)의 측벽에는 측벽절연막(32a, 32b)이 형성되어 있다. 또 상기 확산영역(31b) 및 확산영역(31c)은 각각 MOS 트랜지스터의 소스영역 및 드레인영역으로서 작용한다.
도 8a의 공정에서는 이와 같은 MOS 트랜지스터를 매입하도록 SiO2로 된 층간 절연막(33)이, 예를 들어 CVD법 등에 의해 전형적으로는 70㎚ 정도의 두께로 퇴적된다. 그 결과 상기 게이트전극 및 확산영역(31b, 31c)은 상기 절연막(33)으로 덮어진다. 단 도 8a에 나나탠 바와 같이 절연막(33)의 표면은 상기 게이트전극(32)에 대응한 요철을 갖는다.
다음에 도 8b의 공정에서 상기 절연막(33)의 표면이 균일하게 연마되고, 그 결과 절연막(33)의 면이 평탄화된다. 또한 도 9c의 공정에서 상기 절연막(33)이 레지스트(도시하지 않음)를 사용한 포토리소그래피에 의해 패턴화되고, 그 결과 상기 절연막(33) 중에 상기 확산영역(31b)에 대응해서 상기 영역(31b)의 표면을 노출하는 접촉구멍(33a)이 형성된다. 도한 도 9d의 공정에서 도 9c의 구조상에 TiN 등의 고융점금속 질화물층(33c)를 스터퍼법 등에 의해 경계금속층(barrier metal layer)으로서 퇴적하고, 다시 그 위에 W, Al, Cu 등의 금속 또는 합금으로 된 도체층(34)을 균일한 두께로, 예를 들어 CVD법으로 퇴적한다. 그 결과 상기 도체층(34)은 상기 접촉구멍(33a)을 매립하고, 상기 접촉구멍에서 확산영역(31b)과 상기 경계금속층(33b)을 통해서 전기적으로 접촉한다. 앞서도 설명한 바와 같이 도 9d의 구조에서는 상기 도체층(34)은 상기 접촉구멍(33a)을 매립하기 때문에 도체층(34) 표면상에는 상기 접촉구멍(33a)에 대응해서 오목부(34a)가 나타난다. 환언하면 상기 도체층(34)의 표면에는 요철이 생긴다.
따라서 도 10e의 공정에서 상기 도체층(34)이 MnO2를 슬러리로 하는 연마제에 의해 균일하게 연마되어, 도 10e에 나타낸 바와 같이 절연막(33)의 표면이 평탄한 구조가 얻어진다. 이와 같은 도체층(34)의 연마는 도체층(34)을 구성하는 금속에 대해 선택적으로 작용하여, 질화물층(34c)이 노출한 시점에서 정지한다. 환원하면 질화물층(34c)은 연마 스토퍼로서 작용한다. 그 결과 상기 접촉구멍(33a)을 매립하도록 상기 확산영역(31b)에 접촉하는 도체 플럭(34b)이 형성된다. 연마에 의한 평탄화의 결과, 상기 도체 플럭(34b)의 상부 주면은 상기 질화물층(34b)의 상부 주면과 일치한다.
다음에 도 10f의 공정에서 상기 평탄화된 도 10e의 구조상에 Ti, Al 합금(Al~Si-Cu합금) 및 Ti를 순차적으로 스퍼터함으로써, 도체층(35)을 형성하고, 다시 그 위에 TiN을 스퍼터함으로써 고융점금속층(35a)을 형성한다. 단 도체층(35)에서 Ti층은 대단히 얇기 때문에 도시를 생략하고 있다.
또한 도 11g의 공정에서 포토리소그래피 및 에칭을 함으로써, 도 10f의 공정에 서 퇴적된 도체층(35)을 그 상하의 질화물층(34c) 및 질화물층(35a)이 함께 패턴화하여 배선패턴을 형성한다.
또한 도 11h의 공정에서 도 11g의 구조상에 SiO2또는 BPSG 등의 층간절연막(36)을 CVD법 등에 의해 상기 배선패턴을 매립하도록 퇴적하고, 다시 도 12i의 공정에서 층간절연막(36) 중에서 상기 배선패턴에 대응해서 형성되는 볼록부를 연마하여 평탄화한 구조를 얻는다.
이와 같은 구조에서는 도 12i의 평탄화된 절연막(36)상에 필요에 따라 여러가지 배선패턴을 되풀이해서 형성할 수가 있다.
본 발명에서는 도 8b 및 도 12i의 평탄화 연마공정에서 SiO2막(33) 또는 층간절연막(36)은 도 1, 도 2에 나타낸 CMP장치(20)에 의해 MnO2,Mn2O4또는 Mn3O4등의 Mn산화물을 슬러리로 한 연마제를 사용해서 연마한다. 연마는 Mn산화물을 H2O중에 7wt%의 비율로 분산시킨 연마제를 사용해서, 정반(23B)상에 부직 연마포(SUBA400)로 덮고, 다시 그 위에 우레탄 연마포(IC1000)를연마포(23b)로서 점착하고, 이 우레탄 연마포상에서 정반(23B)을 에컨대 100rpm의 속도로 회전시키면서 연마헤드(23D)에 홀딩된 기판(W)을 0.2㎏/㎠의 압력으로 압압하면서 실행한다. 그때 피복 연마편인 SiO2막(33) 또는 층간절연막(36)이 형성된 웨이퍼(W)도 연마헤드(23D)에 의해 정반과 같은 회전방향으로 같은 속도로 회전시킨다. 그 결과 절연막(33) 또는 절연막(36)은 신속히 연마되어 도 8b 또는 도 12i에 나타낸 평탄화면이 얻어진다.
도 8b 또는 도 12i의 연마공정에서도 도 10e의 연마공정과 같은 Mn산화물을 함유한 연마제를 사용함으로써, 사용하는 CMP장치의 공통화 및 폐액처리의 공통화가 가능해져서 반도체장치의 제조비용을 삭감할 수 있다.
도 8b, 도 10e 또는 도 12i의 연마공정 후에, 연마된 반도체 구조체는 도 3에서 설명한 상기 CMP장치의 인도 트레이(22c) 또는 인도 트레이(22d) 중에서 과염소산 등의 산과 과산화수소의 혼합액으로 된 세정액으로 세정되어, MnO2슬러리가 용해·제거된다. 또 필요에 따라 도 5에 나타낸 세정모드를 실행하여 정반(23B) 및 그 주변에 부착되어 있는 연마제를 용해·제거하여도 된다. 또한 연마장치의 기동식, 또는 정지후 연마동작의 재개시에, 도 6에 나타낸 구성에서 밸브(24C)를 열어서 배관(12B) 및 적하 노즐(12C) 중에 고화되어 있는 연마제를 용해·제거한다.
이상의 설명에서는 세정액으로서 과염소산을 사용한 예를 들었으나, 본 발명은 특정한 세정액 조성에 한정되는 것은 아니고, Mn 산화물을 용해할 수 있는 다른 조성물, 예를 들어 H2SO4와 과산화수소 또는 HNO3와 과산화수소의 혼합물을 사용할 수도 있다 .
청구항 1기재의 발명의 특징에 의하면, 연마공정을 포함한 반도체장치의 제조방법에 있어서, 연마장치중의 Mn산화물을 주성분으로 하는 슬러리를 함유한 연마제를 사용하여 기판을 연마하고, 상기의 연마후에 상기 기판 및 상기 연마장치를 산으로 세정함으로써, 연마후에 연마제를 제거하는 브러시 스크러버 등의 기계적인 세정공정이 필요하지 않게 됨과 동시에, 연마장치 자체의 세정도 간단해져서 연마공정이 안정되어 좋은 재현성으로 실행할 수 있으므로, 반도체장치의 생산효율이 향상함과 동시에 수율이 증가한다.
청구항 2기재의 본 발명의 특징에 의하면, 상기 세정공정에서 상기 연마장치의 정반에 상기 연마제를 공급하는 연마제 공급계를 사용하여 상기 산을 공급함으로서, 상기 연마제의 공급계중의 연마제의 고화, 및 그에 수반하는 공급계의 세정문제가 간단히 해결되어 연마장치의 가동률이 향상된다.
청구항 3, 4기재의 본 발명의 특징에 의하면, 상기 세정공정에 있어서, 상기 기판을 상기 연마장치의 정반에 대향하도록 홀딩하는 연마헤드에 산을 공급함으로써, 상기 정반상에 축적한 연마제를 용이하고 신속하게 제거할 수가 있다.
청구항 5, 6, 16, 17기재의 본 발명의 특징에 의하면, 상기 세정공정은 상기 연마헤드에 상기 기판을 인도하는 인도기구에 있어서, 기판을 산중에 침지시킴으로써 연마된 기판을 연마 직후에 확실하게 세정할 수 있게 되어, 이후의 공정에서 연마제에 의한 기판 오염의 문제가 생기지 않는다.
청구항 7, 8기재의 본발명의 특징에 의하면, 상기 Mn산화물을 MnO2, Mn2O3및 Mn3O4으로 된 군중에서 선택하고,상기 산으로 과염소산을 사용함으로써 도체막 및 절연막 및 절연막의 어느 것이든 필요에 따라 효율적으로 연마할 수 있으며, 또 연마후에 기판 및 연마장치로부터 연마제를 확실하게 제거할 수가 있다.
청구항 9기재의 본 발명의 특징에 의하면, 상기 세정공정을 연마장치를 기동할 대마다 실행함으로써, 연마장치의 안정한 가동이 실현되어 반도체장치의 제조비용이 저하한다.
청구항 10 기재의 본 발명의 특징에 의하면, 연마장치를, 회동이 가능한 정반과, 상기 정반을 회동시키는 제 1의 구동수단과, 상기 정반상에 회동이 가능하게 설치되어 기판을 상기 정반에 대향하도록 회동이 가능하게 홀딩하는 연마헤드와, 상기연마헤드를 회동시키는 제 2의 구동수단과, 상기 연마헤드상의 기판을 상기 정반에 대해 압착하는 압착수단과, 상기 정반상에 연마제를 공급하는 연마제 공급계와, 상기 연마헤드 중에 Mn산화물을 용해시키는 산으로 된 세정액을 공급하는 세정액 공급계로 구성하고, 상기 연마헤드에 상기 정반을 향해 세정액을 분사하는 노즐을 설치함으로써, 상기 정반을 필요에 따라 세정할 수 있게 되어, 정반상의 연마제의 축적 및 그에 기인하는 연마 정밀도의 저하문제를 회피할 수가 있다.
청구항 11, 12 기재의 본 발명의 특징에 의하면, 상기 청구항 10에 기재된 특징을 종래의 연마장치의 구성에 약간의 변경을 가하기만 함으로써 실현할 수가 있다.
청구항 13 기재의 본 발명의 특징에 의하면, 연마장치 Mn산화물을 슬러리로 하는 연마제를 홀딩하는 연마제 텡크와, 상기 세정액을 홀딩하는 세정액 탱크를 더 설치하고, 상기 연마제 공급계를 상기 연마제와 상기 세정액중의 어느 한쪽을 선택적으로 상기 정반상에 공급하도록 구성함으로써, 연마장치의 기동시 또는 장기간 정지한 후 연마를 재개할 경우의 연마제 공급계의 청소가 대단히 간단해진다.
청구항 14, 15, 18, 19 기재의 본 발명의 특징에 의하면, 연마장치에 상기 연마헤드에 장착되는 기판을 홀딩하고, 및/또는 상기 연마헤드로부터 이탈된 기판을 홀딩하는 트레이를 설치하고, 상기 트레이에 상기 세정액을 공급하는 제 2의 세정액 공급계와, 상기 세정액을 유출시키는 세정액 드레인계가 형성되며, 상기 트레인을 상기 제 2의 세정액공급계로부터 공급되는 세정액을 체류시키는 형상으로 형성하고, 또한 상기 제 2의 세정액 공급계와 상기 세정액 드레인계를 선택적으로 전환하는 전환수단을 설치함으로써, 연마후에 연마헤드로부터 떼어낸 기판을 1개씩 확실하게 세정할 수가 있다.

Claims (19)

  1. 연마공정을 포함한 반도체장치의 제조방법에 있어서,
    연마장치중에서 Mn산화물을 주성분으로 하는 슬러리를 함유한 연마제를 사용하여 기판을 연마하는 연마공정과;
    상기 연마공정 후, 상기 기판 및 상기 연마장치를 산으로 세정하는 세정공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체장치의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 세정공정은 상기 연마장치의 정반에 상기 연마제를 공급하는 연마제 공급계를 사용하여 상기 산을 공급하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체장치의 제조방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 세정공정은 상기 기판을 상기 연마장치의 정반에 대해 대향하도록 홀딩하는 연마헤드에, 상기 산을 공급하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체장치의 제조방법.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 세정공정은 상기 연마헤드로부터 상기 정반에, 상기 기판이 상기 연마헤드상에 홀딩되어 있지 않은 상태에서 상기 산을 끼얹는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체장치의 제조방법.
  5. 제 1항~제 4항 중의 어느 1항에 있어서, 상기 세정공정은 상기 연마헤드에 상기 기판을 인도하는 인도기구 중에서, 상기 기판을 상기 연마공정 후에 산중에 침지시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체장치의 제조방법.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 세정공정은 상기 산중에 침지된 기판에 대해 기계적 요란을 가하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체장치의 제조방법.
  7. 제 1항~제 6항 중의 어느 1항에 있어서, 상기 Mn산화물은 MnO2,Mn2O4또는 Mn3O4로 된 군으로부터 선택하는 것을 특징으로 하는 반도체장치의 제조방법.
  8. 제 1항~제 7항 중의 어느 1항에 있어서, 상기 산은 과염소산인 것을 특징으로하는 반도체장치의 제조방법.
  9. 제 1항~제 8항 중의 어느 1항에 있어서, 상기 세정공정은 상기 연마공정을 기동할 때마다 실행하는 것을 특징으로 하는 반도체장치의 제조방법.
  10. 회동이 가능한 정반과;
    상기 정반을 회동시키는 제 1의 구동수단과;
    상기 정반상에 회동이 가능하게 설치되어, 기판을 상기 정반에 대향하도록 회동이 가능하게 홀딩하는 연마헤드와;
    상기 연마헤드를 회동시키는 제 2의 구동수단과;
    상기 연마헤드상의 기판을 상기 정반에 대해 압착하는 압착수단과;
    상기 정반상에 연마제를 공급하는 연마제 공급계와;
    상기 연마헤드 중에 Mn산화물을 용해시키는 산으로 된 세정액을 공급하는 세정액 공급계를 갖춘 연마장치에 있어서,
    상기 세정액 공급계는 상기 연마헤드 중에 상기 정반을 향해서 상기 세정액을 분사하는 노즐을 포함한 것을 특징으로 하는 연마장치.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 연마헤드 중에는 상기 기판을 상기 연마헤드에 흡인장착시키기 위한 진공계가 더 설치되고, 상기 연마장치는 또한 상기 진공계와 상기 세정액 공급계를 전환하는 전환수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 연마장치.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 연마헤드 중에는 상기 기판을 상기 연마헤드로부터 이탈시키기 위한 가압계가 더 설치되고, 상기 전환수단은 상기 세정액 공급계와, 상기 진공계와, 상기 가압계를 전환하는 것을 특징으로 하는 연마장치.
  13. 제 10항~제 12항 중의 어느 1항에 있어서, Mn산화물을 슬러리로 하는 연마제를 홀딩하는 연마제 탱크와, 상기 세정액을 홀딩하는 세정액 탱크를 더 갖추며, 상기 연마제 공급계는 상기 연마제와 상기 세정액 중의 어느 한쪽을 선택적으로 상기 정반상에 공급하는 것을 특징으로 하는 연마장치.
  14. 제 10항~제 13항 중의 어느 1항에 있어서, 상기 연마헤드에 장착되는 기판을 홀딩하고, 및/또는 상기 연마헤드로부터 이탈된 기판을 홀딩하는 트레이를 포함하며, 상기 트레이에는 상기 세정액을 공급하는 제 2의 세정액 공급계와, 상기 세정액을 유출시키는 세정액 드레인계가 형성되고, 상기 트레이는 상기 제 2의 세정액 공급게로부터 공급되는 세정액을 체류시키는 형상을 가지며, 또한 상기 제 2의 세정액 공급계와 상기 세정액 드레인계를 선택적으로 전환하는 전환수단이 설치된 것을 특징으로 하는 연마장치.
  15. 제 14항에 있어서, 상기 트레이에는 상기 체류하고 잇는 세정액에 기계적 요란을 가하는 요란수단이 더 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 연마장치.
  16. 연마공정을 포함하는 반도체장치의 제조방법에 있어서,
    연마장치 중에서 Mn산화물을 주성분으로 하는 슬러리를 함유한 연마제를 사용하여 기판을 연마하는 연마공정과;
    상기 연마공정 후, 상기 기판 및 상기 연마장치를 산으로 세정하는 세정공정을 포함하며, 상기 세정공정은 상기 연마헤드에 상기 기판을 인도하는 인도기구 중에서, 상기 기판을 상기 연마공정 후에 산중에 침지시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체장치의 제조방법.
  17. 연마공정을 포함하는 반도체장치의 제조방법에 있어서,
    연마장치 중에서 Mn산화물을 주성분으로 하는 슬러리를 함유한 연마제를 사용하여 기판을 연마하는 연마공정과;
    상기 연마공정 후, 상기 기판 및 상기 연마장치를 산으로 세정하는 세정공정을 포함하며,
    상기 세정공정은 상기 연마헤드에 상기 기판을 인도하는 인도기구 중에서, 상기 기판을 상기 연마공정 후에 산중에 침지시키는 공정과, 상기 산중에 침지된 기판에 대해 기계적 요란을 가하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체장치의 제조방법.
  18. 회동이 가능한 정반과;
    상기 정반을 회동시키는 제 1의 구동수단과;
    상기 정반상에 회동이 가능하게 설치되어, 가판을 상기 정반에 대향하도록 회동이 가능하게 홀딩하는 연마헤드와;
    상기 연마헤드를 회동시키는 제 2의 구동수단과;
    상기 연마헤드상의 기판을 상기 정반에 대해 압착하는 압착수단과;
    상기 정반상에 연마제를 공급하는 연마제 공급계와;
    상기 연마헤드 중에 Mn산화물을 용해시키는 산으로 된 세정액을 공급하는 세정액 공급계를 갖춘 연마장치에 있어서,
    상기 연마헤드에 장착되는 기판을 홀딩하고, 및/또는 상기 연마헤드로부터 이탈된 기판을 홀딩하는 트레이를 포함하며,
    상기 세정액 공급계는 상기 연마헤드 중에 상기 정반을 향해서 상기 세정액을 분사하는 노즐을 포함하며,
    상기 트레이에는 상기 세정액을 공급하는 제 2의세정액 공급계와, 상기 세정액을 유출시키는 세정액 드레인계가 형성되고, 상기 트레이는 상기 제 2의 세정액 공급계로부터 공급되는 세정액을 체류시키는 형상을 가지고, 또한 상기 제 2의 세정액 공급계와 상기 세정액 드레인계를 선택적으로 전환하는 전환수단이 설치되는 것을 특징으로 하는 연마장치.
  19. 회동이 가능한 정반과;
    상기 정반을 회동시키는 제 1의 구동수단과;
    상기 정반상에 회동이 가능하게 설치되어, 가판을 상기 정반에 대향하도록 회동이 가능하게 홀딩하는 연마헤드와;
    상기 연마헤드를 회동시키는 제 2의 구동수단과;
    상기 연마헤드상의 기판을 상기 정반에 대해 압착하는 압착수단과;
    상기 정반상에 연마제를 공급하는 연마제 공급계와;
    상기 연마헤드 중에 Mn산화물을 용해시키는 산으로 된 세정액을 공급하는 세정액 공급계를 갖춘 연마장치에 있어서,
    상기 연마헤드에 장착되는 기판을 홀딩하고, 및/또는 상기 연마헤드로부터 이탈된 기판을 홀딩하는 트레이를 포함하며,
    상기 세정액 공급계는 상기 연마헤드 중에 상기 정반을 향해서 상기 세정액을 분사하는 노즐을 포함하며,
    상기 트레이에는 상기 세정액을 공급하는 제 2의 세정액 공급계와, 상기 세정액을 유출시키는 세정액 드레인계가 형성되고, 상기 트레이는 상기 제 2의 세정액 공급계로부터 공급되는 세정액을 체류시키는 형상을 가지고, 또한 상기 제 2의 세정액 공급계와 상기 세정액 드레인계를 선택적으로 전환하는 전환수단이 설치되며,
    또한 상기 트레이에는 상기 체류하고 있는 세정액에 기계적 요란을 가하는 요란수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 연마장치.
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