JP2001300847A - 研磨装置及び半導体デバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 研磨の際に研磨液が光学測定手段（終点検出
器）へ飛散するのを防止し、正確に研磨終点の検出ある
いは膜厚の測定を行う研磨装置を提供する。 【解決手段】 研磨対象物の上部に配置されていて、測
定光を研磨対象物に照射して、研磨対象物からの反射光
を測定する光学測定手段と、光学測定手段への研磨液の
付着を防止するように光学測定手段の近傍に設置されて
いる研磨液付着防止手段とを有し、測定光は前記研磨液
付着防止手段の少なくとも一部を通過および／または透
過する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばＵＬＳＩな
どの半導体デバイスを製造する方法において、半導体デ
バイスの平坦化研磨に用いるのに好適な研磨装置及びそ
れを用いた半導体デバイス製造方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】半導体集積回路の高集積化、微細化に伴
って、半導体製造プロセスの工程は、増加し複雑になっ
てきている。これに伴い、半導体デバイスの表面は、必
ずしも平坦ではなくなってきている。半導体デバイスの
表面に於ける段差の存在は、配線の段切れ、局所的な抵
抗の増大等を招き、断線や電気容量の低下をもたらす。
また、絶縁膜では耐電圧劣化やリークの発生にもつなが
る。

【０００３】一方、半導体集積回路の高集積化、微細化
に伴って、光リソグラフィに用いられる半導体露光装置
の光源波長は、短くなり、半導体露光装置の投影レンズ
の開口数、いわゆるNAは、大きくなってきている。これ
により、半導体露光装置の投影レンズの焦点深度は、実
質的に浅くなってきている。焦点深度が浅くなることに
対応するためには、今まで以上に半導体デバイスの表面
の平坦化が要求されている。

【０００４】このような半導体デバイス表面を平坦化す
る方法としては、化学的機械的研磨（Chemical Mechani
cal Polishing 又はChemical Mechanical Planarizatio
n 、以下ではＣＭＰと称す）技術が注目されている。Ｃ
ＭＰは、物理的研磨に化学的な作用（研磨液、溶液によ
る溶かし出し）を併用してウエハの表面凹凸を除いてい
く工程であり、グローバル平坦化技術の最有力な候補と
なっている。

【０００５】図５は、従来のＣＭＰに用いられる研磨装
置の概略構成図である。研磨装置は研磨板３、研磨板３
に貼り付けられている研磨体４、研磨対象物保持部（以
下、ホルダと称す）１、及び研磨液供給部５から構成さ
れている。そして、ホルダ１には研磨対象物であるウェ
ハ２が取り付けられ、研磨液供給部５は研磨液６を供給
する。

【０００６】研磨体４としては、発泡ポリウレタンより
なるシート状の研磨パッド、あるいは表面に溝構造を有
した無発泡樹脂の研磨パッドが使用されている。ホルダ
１は適当な手段により軸Ａを中心に矢印１００の方向に
回転し、研磨板３は適当な手段により軸Ｂを中心に矢印
１０１の方向に回転する。更に軸Ｂは、矢印１０２の様
に軸Ａに直線的に近づいたり離れたりという揺動を行
う。これらの過程でウェハ２は、研磨液６と研磨体４と
の作用によりウェハの研磨面（研磨体と接触しているウ
ェハの面）が研磨される。

【０００７】上記研磨過程においてウェハの研磨面が所
定量研磨され十分平坦化したかを判定する方法、つまり
研磨終点の検出もしくはウェハ上の膜の膜厚を測定する
方法として、光の反射率等の測定により行う方法が用い
られている。光学測定手段である終点検出器２０は、ウ
ェハ２の上部に設置されている。

【０００８】光源２１はレーザ等の単一波長の光を出射
する光源である。光源２１を出射した測定光は、ビーム
スプリッタ（以下、ＢＳと称す）２２を透過し、研磨体
４からはみ出しているウェハ２の研磨面にほぼ垂直に入
射する。ウェハ２の研磨面で反射された光は、ＢＳ２２
でその反射光の一部が反射され、検出器２３に入射す
る。反射光は検出器２３で光電変換され、その反射光に
対応した電気信号の強度が測定される。

【０００９】ＣＭＰによる金属電極層の埋め込み過程を
考えると、研磨により積層後の余分な金属層が除去され
ていくため、金属層表面からの反射光に対応した電気信
号の強度は小さくなっていく。余分な金属層が除去され
ると金属電極層の面積は変化しなくなるため、反射光の
強度も変化しなくなる。この様な反射光に対応した電気
信号の強度をモニタすることで、ウェハの研磨終点の検
出を行うことが出来る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
研磨装置においては、研磨液の飛散による終点検出器へ
の影響については考慮されていなかった。終点検出器は
ウェハの近くに設置されているため、ウェハの研磨面に
滴下された研磨液は、ホルダの回転や研磨体の回転によ
り飛散し、終点検出器の光学素子に付着する。

【００１１】そして、終点検出器の光学素子に固着した
研磨液により検出器に到達する光の光量の損失が起こ
り、反射光の強度ばらつきや電気信号のＳ／Ｎの低下が
生じる。これにより正確な研磨終点の検出あるいは膜厚
の測定が困難となり、安定的に研磨プロセスを行うこと
が出来なくなるという問題がある。

【００１２】また、通常これらの光学素子の表面には反
射防止膜等が施されているが、この膜が研磨液中の酸や
アルカリにより腐蝕され光量損失の原因となる。これに
より正確な研磨終点の検出あるいは膜厚の測定が困難と
なり、安定的に研磨プロセスを行うことが出来なくなる
という問題がある。

【００１３】本発明では上記研磨液飛散による影響を低
減し、より高精度に研磨終点の検出あるいは膜厚の測定
が行える研磨装置を提供することを目的としている。

【００１４】また、本発明は、研磨工程のコストダウン
を図るとともに、より高精度に研磨終点の検出あるいは
膜厚の測定を行うことにより工程効率化を図り、それに
より従来の半導体デバイス製造方法に比べて低コストで
半導体デバイスを製造することができる半導体デバイス
製造方法を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明では、第一に「研磨体と研磨対象物との間に研
磨液を介在させた状態で、前記研磨体と前記研磨対象物
とを相対移動させることにより、前記研磨対象物を研磨
する研磨装置において、前記研磨対象物の上部に配置さ
れていて、測定光を前記研磨対象物に照射して、前記研
磨対象物からの反射光を測定する光学測定手段と、該光
学測定手段への前記研磨液の付着を防止するように前記
光学測定手段の近傍に設置されている研磨液付着防止手
段とを有し、前記測定光は前記研磨液付着防止手段の少
なくとも一部を通過および／または透過することを特徴
とする研磨装置（請求項１）」を提供する。

【００１６】第二に「前記研磨液付着防止手段は、前記
光学測定手段の少なくとも一部を覆い、前記測定光及び
前記反射光が通過する部分に開口が形成されているカバ
ーと、該カバーに接続していて前記測定光及び前記反射
光が通過する中空部材とであることを特徴とする請求項
１記載の研磨装置（請求項２）」を提供する。

【００１７】第三に「前記研磨液付着防止手段は、前記
光学測定手段の少なくとも一部を覆い、前記測定光及び
前記反射光が透過する部分に透明板が設置されているカ
バーであることを特徴とする請求項１記載の研磨装置
（請求項３）」を提供する。

【００１８】第四に「前記研磨液付着防止手段は、前記
カバーに接続していて前記測定光及び前記反射光が通過
する中空部材をさらに有することを特徴とする請求項３
記載の研磨装置（請求項４）」を提供する。

【００１９】第五に「前記研磨液付着防止手段は、前記
中空部材の中空部分に気体を吹き出させる気体供給装置
をさらに有することを特徴とする請求項２または４に記
載の研磨装置（請求項５）」を提供する。

【００２０】第六に「前記光学測定手段は、少なくとも
１波長以上の光を前記研磨対象物に照射してその反射光
を測定し、研磨時の反射光の変化から研磨終点の検出も
しくは研磨量の測定を行うことを特徴とする請求項１か
ら５のいずれかに記載の研磨装置（請求項６）」を提供
する。

【００２１】第七に「前記光学測定手段は、前記反射光
の正反射成分のみを検出し、1次光以上の回折光を検出
しないことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記
載の研磨装置（請求項７）」を提供する。

【００２２】第八に「請求項１から７のいずれかに記載
の研磨装置を用いて半導体ウエハの表面を平坦化する工
程を有することを特徴とする半導体デバイス製造方法
（請求項８）」を提供する。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明による研磨装置、及
び半導体デバイス製造方法について、図面を参照して説
明する。

【００２４】［第１の実施の形態］図１は、本発明の第
１の実施の形態による研磨装置の概略構成図である。研
磨装置は研磨板３、研磨板３に貼り付けられている研磨
体４、研磨対象物保持部（以下、ホルダと称す）１、及
び研磨液供給部５から構成されている。そして、ホルダ
１には研磨対象物であるウェハ２が取り付けられ、研磨
液供給部５は研磨液６を供給する。

【００２５】研磨体４としては、発泡ポリウレタンより
なるシート状の研磨パッド、あるいは表面に溝構造を有
した無発泡樹脂の研磨パッドが使用されている。ホルダ
１は適当な手段により軸Ａを中心に矢印１００の方向に
回転し、研磨板３は適当な手段により軸Ｂを中心に矢印
１０１の方向に回転する。更に軸Ｂは、矢印１０２の様
に軸Ａに直線的に近づいたり離れたりという揺動を行
う。これらの過程でウェハ２は、研磨液６と研磨体４と
の作用によりウェハの研磨面（研磨体と接触しているウ
ェハの面）が研磨される。

【００２６】上記研磨過程においてウェハの研磨面が所
定量研磨され十分平坦化したかを判定する方法、つまり
研磨終点の検出もしくはウェハ上の膜の膜厚を測定する
方法として、光の反射率等の測定により行う方法が用い
られている。光学測定手段である終点検出器２０は、ウ
ェハ２の上部に設置されている。

【００２７】そして、終点検出器２０への研磨液の飛散
を低減するために第１の実施の形態による研磨装置で
は、終点検出装置２０の光学系を研磨液付着防止部材で
あるカバー５０でほぼ覆っている。光源２１はレーザ等
の単一波長の光を出射する光源である。光源２１を出射
した測定光は、ビームスプリッタ（以下、ＢＳと称す）
２２を透過する。カバー５０には開口６０が形成されて
いて、ＢＳ２２を通過した測定光は、開口６０を通過す
る。カバー５０には中空部材である円筒６１が接続され
ている。開口６０を通過した測定光は、円筒６１内を通
過する。円筒６１のウェハ２側の終端５１は、測定光を
遮らない大きさまで開口部が狭くなっている。終端５１
の開口部を通過した測定光は研磨体４からはみ出してい
るウェハ２の研磨面にほぼ垂直に入射する。ウェハ２の
研磨面で反射された光は、円筒６１内および開口６０を
通過して、ＢＳ２２で反射光の一部が反射され、検出器
２３に入射する。反射光は検出器２３で光電変換され、
その反射光に対応した電気信号の強度が測定される。

【００２８】ＣＭＰによる金属電極層の埋め込み過程を
考えると、研磨により積層後の余分な金属層が除去され
ていくため、金属層表面からの反射光に対応した電気信
号の強度は小さくなっていく。余分な金属層が除去され
ると金属電極層の面積は変化しなくなるため、反射光の
強度も変化しなくなる。この様な反射光に対応した電気
信号の強度をモニタすることで、ウェハの研磨終点の検
出を行うことが出来る。

【００２９】ホルダ１や研磨体４の回転により飛散した
研磨液を考えると、カバー５０で終点検出装置２０をほ
ぼ覆い尽くしているため、飛散した研磨液は、カバー５
０で遮られ光学素子等へ付着することはない。唯一ウェ
ハ２側の終端５１は覆われておらず開口となっている
が、光路を遮らない大きさまで小さく絞られているた
め、カバー５０内に侵入する研磨液はごく微量である。
また、終端５１からＢＳ２２までは距離があるため、侵
入した研磨液が光学素子へ付着することはほとんどな
い。これにより終点検出装置２０の光学素子の表面はク
リアーな状態に保たれ、研磨液の付着による光量の損失
は起こらない。これらにより、第１の実施の形態による
研磨装置には反射光に対応した電気信号の強度の変化が
明確になり、研磨終点の検出ばらつきが低減され、研磨
工程の効率的な管理が可能になるという効果がある。

【００３０】なお、カバー５０の材料としては、酸やア
ルカリに対して腐蝕されにくい材料であることが好まし
く、第１の実施の形態による研磨装置では、酸やアルカ
リに腐蝕されないポリエチレンを使用している。ポリエ
チレン以外の材料としては、ポリプロピレン等を使用す
ることが好ましい。

【００３１】また、カバーに円筒が接続されているとし
たが、カバーと円筒とは一体に形成されていても良い。

【００３２】［第２の実施の形態］図２は、本発明の第
２の実施の形態による研磨装置の一部分の概略構成図で
ある。第２の実施の形態による研磨装置は、第１の実施
の形態による研磨装置の変形例であり、図２において研
磨板、研磨体、ホルダ、研磨液供給部を省略している。
また、図２において、図１中の要素と同一又は対応する
要素には同一符号を付し、その重複する説明は省略す
る。

【００３３】第１の実施の形態による研磨装置に設置さ
れていた円筒が接続しているカバーの代わりに第２の実
施の形態による研磨装置では、研磨液付着防止手段とし
て一部分に透明板５２が設置されているカバー５０を用
いており、終点検出装置２０の光学系を研磨液付着防止
部材であるカバー５０でほぼ覆っている。それ以外の構
成は第１の実施の形態による研磨装置と同じである。

【００３４】透明板５２は光源２１からの光を透過する
材料で出来ており、ガラス、アクリル、ポリウレタン、
ポリカーボネート、ポリスチレン、塩化ビニル、ポリエ
チレンテレフタラート、ポリエステル、もしくはエポキ
シ等の透明な材料が使用される。また、透明板５２には
飛散した研磨液が付着するため、透明板５２の材料は、
耐酸性や耐アルカリ性であることが好ましい。

【００３５】ホルダ１の回転や研磨体４の回転により飛
散した研磨液を考えると、カバー５０で終点検出装置２
０を完全に覆い尽くしているため、飛散した研磨液が終
点検出装置２０の光学素子等へ付着することはない。こ
こで透明板５２は取り替え可能となっており、研磨によ
り透明板５２に飛散した研磨液が付着したら新しい透明
板と取り替えることで光量低下の影響を小さくすること
が出来る。一般にＢＳ２２などの光学素子と比べてこれ
ら透明板５２は安価であり、かつ光学調整等も不要で交
換には時間もあまりかからない。このように終点検出装
置２０の光学素子の表面はクリアーな状態に保たれ、研
磨液付着による光量の損失は起こらない。このため反射
光の強度変化が明確になり、研磨終了点の判定ばらつき
も低減され研磨工程の効率的な管理が可能になる。

【００３６】前記第１の実施の形態による研磨装置で
は、円筒が接続しているカバーで終点検出器を覆うこと
により終点検出器の光学素子等へ研磨液が付着するのを
防ぐのに対し、第２の実施の形態による研磨装置では、
透明板が設置されているカバーで終点検出器を覆うこと
により終点検出器の光学素子等へ研磨液が付着するのを
防ぐので、第１の実施の形態による研磨装置と同様の利
点が得られる。

【００３７】なお、第１及び第２の実施の形態による研
磨装置において、終点検出器２０での研磨終点の検出に
関しては金属層研磨プロセスにおける反射強度測定から
の研磨終点の検出を説明したが、これに限定されるわけ
ではなく、このほかにも素子分離（Shallow Trench Iso
lation）や層間絶縁膜の平坦化プロセスの研磨終点の検
出にも適用することが出来る。

【００３８】また、第１及び第２の実施の形態による研
磨装置において、単一波長による反射率測定ではなく、
多波長で反射率を測定したり、反射光の分光スペクトル
の測定から研磨終点の検出もしくは膜厚を測定すること
も出来る。

【００３９】［第３の実施の形態］図３は、本発明の第
３の実施の形態による研磨装置の一部分の概略構成図で
ある。第３の実施の形態による研磨装置は、第１の実施
の形態による研磨装置の変形例であり、図３において研
磨板、研磨体、ホルダ、研磨液供給部を省略している。
また、図３において、図１中の要素と同一又は対応する
要素には同一符号を付し、その重複する説明は省略す
る。

【００４０】第３の実施の形態による研磨装置が第１の
実施の形態による研磨装置と異なる部分は、第３の実施
の形態による研磨装置が、光学測定手段として例えば層
間絶縁膜の平坦化プロセスをモニタする終点検出器３０
を使用していることと、透明板５６が終点検出装置３０
側に設けられていることと、円筒６１の側壁には穴が開
けられ供給路５５および気体供給装置５４が新たに追加
されていることである。

【００４１】多波長成分を持つ白色光源３１から出射し
た測定光はレンズ３２、３３及びＢＳ３８を透過し、レ
ンズ３４でほぼ平行光にされ、透明板５６を透過して、
円筒６１を通過し、ウェハ２に垂直に入射する。白色光
源３１としてはキセノンランプやハロゲンランプを使用
することが出来る。ウェハ２からの正反射光（０次光）
は、円筒６１を通過し、透明板５６を透過して、レンズ
３４を透過し、ＢＳ３８でその一部が反射される。ＢＳ
３８で反射された光は、レンズ３５でほぼ平行光にさ
れ、ミラー４０で反射され、レンズ３６、３７を透過す
る。レンズ３７を透過した光は回折格子４１でそれぞれ
の波長に応じて回折され、リニアセンサ４２に入射す
る。

【００４２】ここでデバイスパターンが存在するウェハ
からの反射光について考えると、正反射光以外に光量的
に無視できない回折光が多数存在する。この回折光はデ
バイスパターンのピッチ（微細構造周期）ｄ及び測定光
の波長λに応じて、以下の（１）式で示される回折角度
θにｎ次の回折光が生じる。

【００４３】ｄsinθ＝ｎλ （１） このように回折光は正反射光と異なる角度θを持つた
め、正反射光とは異なる角度でレンズ３６に入射し、レ
ンズ３６の焦点とは異なる場所に収束される。このため
回折光は遮光スリット３９により遮光され、リニアセン
サ４２には入射しない。

【００４４】リニアセンサ４２では入射した正反射光の
それぞれの波長に応じた反射光強度を測定し、演算装置
４３に入力する。いまウェハ２上に形成されたＳｉＯ₂
の層間絶縁膜について考える。層間絶縁膜で反射された
白色光の反射率は、膜厚に応じた分散特性を持つ。あら
かじめ測定した白色光源３１の分散強度情報をもとに、
演算装置４３は反射率の分散特性からウェハ２上の層間
絶縁膜の膜厚を算出する。この反射光強度からは回折光
が除去されているためデバイスパターンのピッチによる
影響を考慮しなくとも良いので、膜厚の計算が簡単にな
る。

【００４５】第３の実施の形態による研磨装置のカバー
５０において透明板５６は終点検出装置３０側に取り付
けられており、ウェハ２側の終端５３は第１の実施の形
態による研磨装置と同様に測定光路を遮らない大きさま
で小さく絞られている。また第３実施例では新たに気体
供給装置５４が追加されており、気体供給装置５４は供
給路５５を通して円筒６１内の中空部分に空気を吹き出
させる。終点検出装置３０側は透明板５６により閉じら
れているため、送り込まれた空気は終端５３のみから常
に吹き出す状態となる。

【００４６】ホルダ１や研磨体４の回転により飛散した
研磨液を考えると、カバー５０で終点検出装置３０を完
全に覆い尽くしているため、飛散した研磨液はカバー５
０で遮られ光学素子等へ付着することはない。ウェハ２
側の終端５３は覆われておらず開口となっているが、終
端５３からは常に空気が吹き出しているため円筒内に研
磨液が侵入することはない。また透明板５６が終点検出
装置３０側に設置されているが、この透明板５６には飛
散した研磨液が付着することはない。これにより終点検
出装置３０の光学素子の表面はクリアーな状態に保た
れ、研磨液付着による光量の損失は起こらない。

【００４７】前記第１の実施の形態による研磨装置で
は、円筒が接続しているカバーで終点検出器を覆うこと
により終点検出器の光学素子等へ研磨液が付着するのを
防ぐのに対し、第３の実施の形態による研磨装置でも同
様に円筒が接続しているカバーで終点検出器を覆うこと
により終点検出器の光学素子等へ研磨液が付着するのを
防ぐので、第１の実施の形態による研磨装置と同様の利
点が得られる。更に第３の実施の形態による研磨装置で
は、透明板と気体供給装置が設置されており、円筒内に
飛散してくる研磨液を吹き飛ばしている。このため反射
光の強度変化が明確になり、研磨終点の検出ばらつきや
膜厚の測定誤差が更に低減され、研磨工程の効率的な管
理が可能になるという効果がある。

【００４８】なお、気体供給装置は空気を送り出すとし
たが、空気以外の気体を送り出しても良い。

【００４９】また、第３の実施の形態による研磨装置に
おいて透明板は無くても良い。

【００５０】また、第２及び第３の実施の形態による研
磨装置における透明板の表面には特に何も施していなか
ったが、研磨液が飛散してくる側の表面に撥水性のコー
ティングを施すことで更に研磨液の除去効果を高めるこ
とが出来る。撥水性のコーティングとしては、フッ素コ
ーティング等が用いられる。

【００５１】また、第２及び第３の実施の形態による研
磨装置において、透明板は測定光に対してほぼ垂直に設
置されているが、透明板は測定光に対して斜めに設置さ
れても良い。このように斜めに設置されていることによ
り、透明板に付着した研磨液が測定光が通過する部分か
ら流れ落ちるので好ましい。さらに、測定光のうちの透
明板で反射した光が検出器へ入射しないので好ましい。

【００５２】また、第１及び第２の実施の形態の研磨装
置において、終点検出器２０の代わりに第３の実施の形
態による研磨装置に用いられている終点検出器３０を用
いても良い。そして、第３の実施の形態の研磨装置にお
いて、終点検出器３０の代わりに第１の実施の形態によ
る研磨装置に用いられている終点検出器２０を用いても
良い。

【００５３】また、第１、第２、及び第３の実施の形態
による研磨装置において、カバーは終点検出器全体を覆
うように設置されているが、カバーのうちの研磨液が飛
散してこない部分はカバーを省き、終点検出器がむき出
しになっていても良い。

【００５４】また、第１、第２、及び第３の実施の形態
による研磨装置において、研磨液は研磨液供給部から直
接ウェハ上に供給する構成となっているが、研磨板内に
研磨液を供給するための管を設置して、研磨体を介して
研磨液を供給しても良い。

【００５５】また、第１、第２、及び第３の実施の形態
による研磨装置において、中空部材として円筒を用いて
いるが、中空部材は断面が曲面から構成される形状もし
くは多角形である筒であっても良い。

【００５６】［第４の実施の形態］図４は、半導体デバ
イス製造プロセスを示すフローチャートである。半導体
デバイス製造プロセスをスタートして、まずステップＳ
２００で、次に挙げるステップＳ２０１〜Ｓ２０４の中
から適切な処理工程を選択する。選択に従って、ステッ
プＳ２０１〜Ｓ２０４のいずれかに進む。

【００５７】ステップＳ２０１はウェハの表面を酸化さ
せる酸化工程である。ステップＳ２０２はＣＶＤ等によ
りウェハ表面に絶縁膜を形成するＣＶＤ工程である。ス
テップＳ２０３はウェハ上に電極を蒸着等の工程で形成
する電極形成工程である。ステップＳ２０４はウェハに
イオンを打ち込むイオン打ち込み工程である。

【００５８】ＣＶＤ工程もしくは電極形成工程の後で、
ステップＳ２０５に進む。ステップＳ２０５はＣＭＰ工
程である。ＣＭＰ工程では本発明による研磨装置によ
り、層間絶縁膜の平坦化や、半導体デバイスの表面の金
属膜の研磨によるダマシン（damascene）の形成等が行
われる。

【００５９】ＣＭＰ工程もしくは酸化工程の後でステッ
プＳ２０６に進む。ステップＳ２０６はフォトリソ工程
である。フォトリソ工程では、ウェハへのレジストの塗
布、露光装置を用いた露光によるウェハへの回路パター
ンの焼き付け、露光したウェハの現像が行われる。更に
次のステップＳ２０７は現像したレジスト像以外の部分
をエッチングにより削り、その後レジスト剥離が行わ
れ、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除
くエッチング工程である。

【００６０】次にステップＳ２０８で必要な全工程が完
了したかを判断し、完了していなければステップＳ２０
０に戻り、先のステップを繰り返して、ウェハ上に回路
パターンが形成される。ステップＳ２０８で全工程が完
了したと判断されればエンドとなる。

【００６１】本発明による半導体デバイス製造方法で
は、ＣＭＰ工程において本発明による研磨装置を用いて
いるため、ＣＭＰ工程での研磨終点の検出精度または膜
厚の測定精度が向上することにより、ＣＭＰ工程での歩
留まりが向上する。これにより、従来の半導体デバイス
製造方法に比べて低コストで半導体デバイスを製造する
ことができるという効果がある。

【００６２】なお、上記の半導体デバイス製造プロセス
以外の半導体デバイス製造プロセスのＣＭＰ工程に本発
明による研磨装置を用いても良い。

【００６３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
研磨液が終点検出器に付着することがなくなるため、よ
り高精度に研磨終点の検出あるいは膜厚の測定が行える
研磨装置を提供することができる。

【００６４】また、本発明によれば、研磨工程のコスト
ダウンを図るとともにより高精度に研磨終点の検出ある
いは膜厚の測定を行うことによって工程効率化を図り、
それにより従来の半導体デバイス製造方法に比べて低コ
ストで半導体デバイスを製造することができる半導体デ
バイス製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態による研磨装置の概
略構成図である。

【図２】本発明の第２の実施の形態による研磨装置の一
部分の概略構成図である。

【図３】本発明の第３の実施の形態による研磨装置の一
部分の概略構成図である。

【図４】半導体デバイス製造プロセスを示すフローチャ
ートである。

【図５】従来のＣＭＰに用いられる研磨装置の概略構成
図である。

【符号の説明】

１…研磨対象物保持部（ホルダ） ２…ウェハ ３…研磨板 ４…研磨体 ５…研磨液供給部 ６…研磨液 ２０、３０…終点検出器 ２１、３１…光源 ２２、３８…ビームスプリッタ（ＢＳ） ２３…検出器 ３２、３３、３４、３５、３６、３７…レンズ ３９…遮光スリット ４０…ミラー ４１…回折格子 ４２…リニアセンサ ４３…演算装置 ５０…カバー ５１、５３…終端 ５２、５６…透明板 ５４…気体供給装置 ５５…供給路 ６１…円筒

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 研磨体と研磨対象物との間に研磨液を介
   在させた状態で、前記研磨体と前記研磨対象物とを相対
   移動させることにより、前記研磨対象物を研磨する研磨
   装置において、 前記研磨対象物の上部に配置されていて、測定光を前記
   研磨対象物に照射して、前記研磨対象物からの反射光を
   測定する光学測定手段と、 該光学測定手段への前記研磨液の付着を防止するように
   前記光学測定手段の近傍に設置されている研磨液付着防
   止手段とを有し、 前記測定光は前記研磨液付着防止手段の少なくとも一部
   を通過および／または透過することを特徴とする研磨装
   置。
2. 【請求項２】 前記研磨液付着防止手段は、前記光学測
   定手段の少なくとも一部を覆い、前記測定光及び前記反
   射光が通過する部分に開口が形成されているカバーと、
   該カバーに接続していて前記測定光及び前記反射光が通
   過する中空部材とであることを特徴とする請求項１記載
   の研磨装置。
3. 【請求項３】 前記研磨液付着防止手段は、前記光学測
   定手段の少なくとも一部を覆い、前記測定光及び前記反
   射光が透過する部分に透明板が設置されているカバーで
   あることを特徴とする請求項１記載の研磨装置。
4. 【請求項４】 前記研磨液付着防止手段は、前記カバー
   に接続していて前記測定光及び前記反射光が通過する中
   空部材をさらに有することを特徴とする請求項３記載の
   研磨装置。
5. 【請求項５】 前記研磨液付着防止手段は、前記中空部
   材の中空部分に気体を吹き出させる気体供給装置をさら
   に有することを特徴とする請求項２または４に記載の研
   磨装置。
6. 【請求項６】 前記光学測定手段は、少なくとも１波長
   以上の光を前記研磨対象物に照射してその反射光を測定
   し、研磨時の反射光の変化から研磨終点の検出もしくは
   研磨量の測定を行うことを特徴とする請求項１から５の
   いずれかに記載の研磨装置。
7. 【請求項７】 前記光学測定手段は、前記反射光の正反
   射成分のみを検出し、1次光以上の回折光を検出しない
   ことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の研
   磨装置。
8. 【請求項８】 請求項１から７のいずれかに記載の研磨
   装置を用いて半導体ウエハの表面を平坦化する工程を有
   することを特徴とする半導体デバイス製造方法。