JP2002198341A - Chemical mechanical polishing treatment system and chemical mechanical polishing method - Google Patents
Chemical mechanical polishing treatment system and chemical mechanical polishing methodInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置などの
製造工程に用いられる化学的機械的研磨（以下、ＣＭＰ
(Chemical Mechanical Polishing) という）処理システ
ム及びＣＭＰ方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a chemical mechanical polishing (hereinafter referred to as CMP) used in a manufacturing process of a semiconductor device or the like.
The present invention relates to a processing system (referred to as Chemical Mechanical Polishing) and a CMP method.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、半導体装置の製造技術では、ＬＳ
Ｉの高性能化に伴い、配線の微細化、高密度化及び多層
化が急速に進んでいる。また、デザインルールがシュリ
ンクされていくばかりではなく、新しい材料の導入も活
発に行われている。例えば、配線材料にはＣｕを主成分
とするものや有機系や多孔質など低誘電率系の層間絶縁
膜などの開発が進んでいる。とくに、ＣＭＰ技術は、配
線もしくは接続配線を絶縁膜に埋め込み形成するデュア
ルダマシンプロセスに適用すると工程数が削減でき、さ
らに、ウエハ最表面の凸凹を緩和することにより、リソ
グラフィプロセスのフォーカスマージンを確保すること
もできる。また、ＣＭＰ技術は、Ｃｕなどドライエッチ
ングが困難である材料で配線を形成することも可能であ
るため、欠かすことのできない重要技術となっている。2. Description of the Related Art In recent years, in semiconductor device manufacturing technology, LS
With the increase in performance of I, finer wiring, higher density, and multi-layered wiring are rapidly progressing. Not only are design rules shrinking, but new materials are being actively introduced. For example, as a wiring material, development of a material containing Cu as a main component, an interlayer insulating film of a low dielectric constant such as an organic or porous material, and the like are progressing. In particular, when the CMP technique is applied to a dual damascene process in which a wiring or a connection wiring is buried in an insulating film, the number of steps can be reduced, and the focus margin of the lithography process is secured by alleviating unevenness on the outermost surface of the wafer. You can also. In addition, the CMP technique is an indispensable important technique because it is possible to form a wiring using a material such as Cu which is difficult to dry-etch.
【０００３】現在のメタルダマシン配線プロセスでは、
スループットを向上させるために高研磨速度が望まれ、
また、高性能配線を形成するためには、配線などのメタ
ル部や層間絶縁膜などの低エロージョン（Ｅｒｏｓｉｏ
ｎ）及び配線などのメタル部や層間絶縁膜などの低スク
ラッチが達成できるＣＭＰプロセスが望まれている。Ｃ
ＭＰ方法では配線などをオーバーポリッシングによるデ
ィッシング（Ｄｉｓｈｉｎｇ）によるメタルロス及び絶
縁膜をオーバーポリッシングで生じるシニング（Ｔｈｉ
ｎｎｉｎｇ）によるメタルロスが起き易く、これらを併
せてエロージョンという。In the current metal damascene wiring process,
High polishing rate is desired to improve throughput,
Further, in order to form a high-performance wiring, low erosion (Erosio) such as a metal part of a wiring or an interlayer insulating film is required.
n) There is a demand for a CMP process that can achieve low scratches on metal parts such as wiring and interlayer insulating films. C
In the MP method, metal loss caused by dishing of wiring and the like due to overpolishing and thinning caused by overpolishing of an insulating film (Thi).
metal loss due to the occurrence of the erosion is easily caused.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ＣＭＰ処理において、
ＣＭＰ中の被処理基板である、例えば、シリコンウエハ
の研磨面の研磨状態を的確に知ることはその終点を知る
上で重要である。そこで、ＣＭＰ法における研磨中の光
学的モニタが検討されるようになってきた。ＣＭＰでは
スラリという研磨剤もしくは研磨液を流しながらウエハ
の研磨を行う。しかし、スラリには研磨粒子が含まれて
いるので、測定光路上にスラリがあると光の散乱を生
じ、正確な光学測定が出来ないという問題があり、さら
に、従来のシステムでは研磨中の光学モニタは簡単には
行うことができなかった。また、モニタのために研磨部
が変更されると研磨特性に影響を及ぼす可能性もあるた
め正確な光学的モニタを行いながら研磨特性低下を防ぐ
ことができる機構が必要であった。本発明は、このよう
な事情によりなされたものであり、研磨中の光学測定の
障害となるスラリによる光の散乱の影響を少なくすると
共に、光学測定のために使用する純水が研磨布上に入り
込んでスラリの濃度を低下させることを減少させること
ができるＣＭＰ処理システム及びＣＭＰ方法を提供す
る。SUMMARY OF THE INVENTION In CMP processing,
It is important to accurately know the polishing state of the polished surface of a silicon wafer, which is a substrate to be processed during CMP, for example, in order to know the end point. Therefore, an optical monitor during polishing in the CMP method has been studied. In CMP, a wafer is polished while flowing an abrasive or a polishing liquid called a slurry. However, since the slurry contains abrasive particles, if the slurry is present on the measurement optical path, light will be scattered, making it impossible to perform accurate optical measurement. Monitoring could not be done easily. Also, if the polishing section is changed for monitoring, there is a possibility that the polishing characteristics may be affected. Therefore, a mechanism capable of preventing a decrease in polishing characteristics while performing accurate optical monitoring is required. The present invention has been made in view of the above circumstances, and reduces the influence of light scattering due to slurry that hinders optical measurement during polishing, and pure water used for optical measurement is placed on a polishing cloth. Provided is a CMP processing system and a CMP method capable of reducing a decrease in the concentration of a slurry by entering.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明は、被処理基板表
面のＣＭＰされた所定の領域を洗浄液を用いて洗浄しな
がらこの所定の領域を光学的にモニタすることを特徴と
している。研磨中の光学測定の障害となるスラリによる
光の散乱の影響を少なくすることができると共にスラリ
を除去し光学測定に用いる純水の使用量を少なくするこ
とができる。また、光学測定に使用する純水が研磨布上
に入り込んでスラリの濃度が低下するという影響を少な
くし研磨速度の低下などの研磨特性の変化を少なくでき
る。本発明では光学測定の障害となるスラリによる光の
散乱の影響を低減するために純水を使用する。さらに、
使用した純水による研磨性能の低下の影響を除去するた
めに光学測定用ヘッドの純水ノズルの周りにスラリの除
去及び純水の研磨パッドへの侵入を防ぐ機構、例えば、
高圧空気の噴射、液体吸入ノズル、洗浄用スポンジなど
を設けることができる。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is characterized in that a predetermined area on a surface of a substrate to be processed, which has been subjected to CMP, is optically monitored while being cleaned with a cleaning liquid. It is possible to reduce the influence of light scattering due to the slurry that hinders the optical measurement during polishing, and to reduce the amount of pure water used for the optical measurement by removing the slurry. In addition, the effect that pure water used for optical measurement enters the polishing cloth and the concentration of the slurry is reduced can be reduced, and a change in polishing characteristics such as a reduction in polishing rate can be reduced. In the present invention, pure water is used in order to reduce the influence of light scattering by the slurry which is an obstacle to optical measurement. further,
A mechanism for removing the slurry around the pure water nozzle of the optical measurement head and preventing the pure water from entering the polishing pad to remove the influence of the decrease in the polishing performance due to the used pure water, for example,
A high-pressure air jet, a liquid suction nozzle, a cleaning sponge, and the like can be provided.
【０００６】すなわち、本発明のＣＭＰ処理システム
は、被処理基板表面をＣＭＰする手段と、前記被処理基
板表面のＣＭＰされた所定の領域を洗浄液を用いて洗浄
する手段と、前記洗浄手段により洗浄された前記所定の
領域を光学的にモニタする手段とを備えたことを特徴と
している。前記被処理基板表面を前記モニタ手段により
モニタした後、前記被処理基板の研磨面に前記洗浄液が
入り込むのを阻止する手段をさらに備えているようにし
ても良い。前記洗浄液が入り込むのを阻止する手段は、
前記被処理基板の前記モニタする所定の領域に気体を吹
き付ける手段からなるようにしても良い。前記気体は、
窒素、アルゴン、空気の少なくとも１種であるようにし
ても良い。前記洗浄液が入り込むのを阻止する手段は、
前記被処理基板の前記モニタする所定の領域に液体を吹
き付ける手段からなるようにしても良い。前記洗浄液が
入り込むのを阻止する手段は、前記被処理基板の前記モ
ニタする所定の領域を物理洗浄する手段からなるように
しても良い。前記物理洗浄する手段は、前記所定の領域
に前記被処理基板に接するように配置されたスポンジか
らなるようにしても良い。前記洗浄液が入り込むのを阻
止する手段は、前記被処理基板の前記モニタした所定の
領域に存在する前記洗浄液を吸引し除去する手段からな
るようにしても良い。That is, a CMP processing system according to the present invention comprises a means for performing CMP on a surface of a substrate to be processed, a means for cleaning a predetermined area of the surface of the substrate to be subjected to CMP using a cleaning liquid, and a cleaning means for cleaning the substrate. Means for optically monitoring the predetermined area. After the surface of the substrate to be processed is monitored by the monitoring means, a means for preventing the cleaning liquid from entering the polished surface of the substrate to be processed may be further provided. The means for preventing the cleaning liquid from entering,
The processing target may include means for blowing gas to the predetermined area to be monitored. The gas is
At least one of nitrogen, argon, and air may be used. The means for preventing the cleaning liquid from entering,
The processing target may include means for spraying a liquid onto the predetermined area to be monitored. The means for preventing the cleaning liquid from entering may include means for physically cleaning the predetermined area to be monitored of the substrate to be processed. The means for physically cleaning may include a sponge arranged in the predetermined area so as to be in contact with the substrate to be processed. The means for preventing the cleaning liquid from entering may include means for sucking and removing the cleaning liquid existing in the monitored predetermined area of the substrate to be processed.
【０００７】本発明のＣＭＰ方法は、被処理基板表面を
ＣＭＰする工程と、前記被処理基板表面のＣＭＰされた
所定の領域を洗浄液を用いて洗浄する工程と、前記洗浄
工程により洗浄された前記所定の領域を光学的にモニタ
する工程とを備えたことを特徴としている。前記被処理
基板表面を前記モニタする工程中において、前記被処理
基板の研磨面に前記洗浄液が入り込むのを阻止する工程
をさらに備えているようにしても良い。前記被処理基板
は、研磨液を用いて研磨布によりＣＭＰが行われ、前記
所定の領域をモニタする工程時には、その領域を前記研
磨布から外し、前記モニタが終了した後に再びこの領域
を前記研磨布に接触させてＣＭＰを行うようにしても良
い。前記所定の領域をモニタする工程時には、この領域
の前記研磨液を取り除き、モニタ終了後に再びＣＭＰを
行うときにこの領域に前記研磨液を供給するようにして
も良い。前記所定の領域を光学的にモニタする工程の
後、このモニタ結果によって前記ＣＭＰによる処理が終
了と判定されたときは前記ＣＭＰ工程は止めるようにし
ても良い。The CMP method according to the present invention includes a step of performing a CMP on the surface of the substrate to be processed, a step of cleaning a predetermined area of the surface of the substrate to be subjected to CMP using a cleaning liquid, and a step of cleaning the substrate by the cleaning step. Optically monitoring a predetermined area. During the step of monitoring the surface of the substrate, the method may further include a step of preventing the cleaning liquid from entering the polished surface of the substrate. The substrate to be processed is subjected to CMP by a polishing cloth using a polishing liquid, and during the step of monitoring the predetermined area, the area is removed from the polishing cloth, and after the monitoring is completed, the area is again polished. The CMP may be performed by contacting with a cloth. In the step of monitoring the predetermined area, the polishing liquid may be removed from this area, and the polishing liquid may be supplied to this area when CMP is performed again after the monitoring is completed. After the step of optically monitoring the predetermined area, if it is determined that the processing by the CMP is completed based on the result of the monitoring, the CMP step may be stopped.
【０００８】[0008]
【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。まず、図１及び図２、図８を参照し
て第１の実施例を説明する。図１は、本発明のＣＭＰ処
理を用いた半導体装置の製造工程断面図、図２は、ＣＭ
Ｐ装置のターンテーブル上のＣＭＰ処理を説明する斜視
図、断面図及び平面図、図８は、本発明のＣＭＰ処理シ
ステムにより実施されるＣＭＰ工程のフロー図である。
ＣＭＰは、スラリを流しながらウエハなどの被処理基板
の研磨を行うが、スラリは酸化剤などの薬品や研磨粒子
を含有しており、光学測定の際、測定光路にスラリがあ
ると光の散乱が生じて正確な光学測定が出来ない。そこ
で測定の際には純水をウエハにかけてスラリの影響を除
去し、純水中での反射光を測定する方法を検討してい
る。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, a first embodiment will be described with reference to FIG. 1, FIG. 2, and FIG. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of a semiconductor device using the CMP process of the present invention, and FIG.
FIG. 8 is a perspective view, a cross-sectional view, and a plan view illustrating a CMP process on a turntable of the P device. FIG. 8 is a flowchart of a CMP process performed by the CMP processing system of the present invention.
In CMP, a substrate to be processed such as a wafer is polished while flowing a slurry. The slurry contains chemicals such as an oxidizing agent and abrasive particles. In the case of optical measurement, if there is a slurry in the measurement optical path, light scattering occurs. And accurate optical measurement cannot be performed. Therefore, in the measurement, a method of measuring the reflected light in pure water by removing the effect of the slurry by applying pure water to the wafer is being studied.
【０００９】この実施例は、酸化膜のＣＭＰ工程に適用
した例について説明する。図１に示すように、半導体素
子など（図示しない）が作り込まれたシリコンなどの半
導体基板１０１上に上下面にＴｉＮなどのバリアメタル
１０３が形成された膜厚４００ｎｍのアルミニウム（Ａ
ｌ）配線１０２を形成する。その上にシリコン酸化膜な
どからなる膜厚８００ｎｍの絶縁膜１０３を堆積させる
（図１（ａ））。次に、半導体基板（ウエハ）１０１を
ＣＭＰにより絶縁膜１０３を３００ｎｍ程度研磨し、表
面を平坦化させたところでＣＭＰ処理を終了する（図１
（ｂ））。研磨に伴い膜厚が減少するので精度の良い制
御を行うには研磨と同時に膜厚のモニタを行い、終点な
どを検出する必要がある。In this embodiment, an example in which the present invention is applied to an oxide film CMP process will be described. As shown in FIG. 1, a 400 nm-thick aluminum (A) in which a barrier metal 103 such as TiN is formed on upper and lower surfaces on a semiconductor substrate 101 made of silicon or the like on which a semiconductor element or the like (not shown) is formed.
l) Form the wiring 102. An 800 nm-thick insulating film 103 made of a silicon oxide film or the like is deposited thereon (FIG. 1A). Next, the semiconductor substrate (wafer) 101 is polished by CMP to a thickness of about 300 nm on the insulating film 103, and when the surface is flattened, the CMP process ends (FIG. 1).
(B)). Since the film thickness decreases with polishing, it is necessary to monitor the film thickness at the same time as polishing to detect the end point and the like in order to perform accurate control.
【００１０】そこで、ＣＭＰ研磨を実施しながら光学測
定を行うために、図２のようにターンテーブル上面に貼
り付けられた研磨布２０１とターンテーブル２０２の上
面に穴２０３を開け、ターンテーブル２０２内部の穴２
０３の部分に洗浄用ノズル付き光学ヘッド２０４を設置
する。この光学ヘッド２０４は、光源及び受光部を保護
する光学窓２０５からウエハ２０６までの光２０７が通
る部分を純水２０８で満たす構造になっている。この光
学ヘッド２０４により光の反射率を測定して膜厚を検出
する。光学測定の障害になる気泡の混入を防ぐため下方
から純水２０８を流量１．０ｌ／ｍｉｎで噴射してい
る。ＣＭＰ研磨は、アルカリ水溶液中に二酸化珪素から
なる研磨粒子を溶媒に分散したスラリ２１０をスラリ供
給ノズル２０９を通じて２００ｍｌ／ｍｉｎで供給しな
がら、キャリア２１１下面にウエハ２０６を保持させて
３００ｇ／ｃｍ2 の荷重をかけながらキャリア２１１と
ターンテーブル２０２を同一方向に５０ｒｐｍで回転さ
せながら行う。この様な構成のＣＭＰ処理システムを用
いてＣＭＰを行いながら精度の良い光学測定が可能にな
る。Therefore, in order to perform optical measurement while performing CMP polishing, a hole 203 is made in the upper surface of the polishing table 201 and the turntable 202 as shown in FIG. Hole 2
The optical head 204 with a cleaning nozzle is installed at the part 03. The optical head 204 has a structure in which a portion through which light 207 passes from an optical window 205 for protecting a light source and a light receiving unit to a wafer 206 is filled with pure water 208. The optical head 204 measures the light reflectance to detect the film thickness. Pure water 208 is injected at a flow rate of 1.0 l / min from below to prevent air bubbles from interfering with the optical measurement. CMP polishing is in the alkaline aqueous solution while supplying with 200 ml / min through the slurry supply nozzle 209 a slurry 210 that the abrasive particles are dispersed in a solvent consisting of silicon dioxide, by holding the wafer 206 on the lower surface carrier 211 of 300 g / cm 2 This is performed while rotating the carrier 211 and the turntable 202 in the same direction at 50 rpm while applying a load. An accurate optical measurement can be performed while performing CMP using the CMP processing system having such a configuration.
【００１１】図８により、このシステムを利用したシリ
コンなどのウエハに対するＣＭＰ処理を説明する。ま
ず、ウエハをＣＭＰ処理システムの筐体内に供給し、Ｃ
ＭＰ装置のターンテーブル上に配置する。次に、ウエハ
表面をＣＭＰにより研磨する。同時にウエハの研磨面の
所定の領域に純水などの洗浄液を吹き付けながら研磨面
を光学的にモニタする。モニタによる光学測定により終
点を検知してＣＭＰを終了し、ウエハ洗浄及びモニタを
終了する。ＣＭＰの終了したウエハは、洗浄装置に搬送
されて洗浄処理され、その後筐体内から搬出される。以
上のように、研磨中の光学測定の障害となるスラリによ
る光の散乱の影響を少なくすることができると共にスラ
リを除去し光学測定に用いる純水使用量を少なくするこ
とができる。また光学測定のために使用する純水が研磨
布上に入り込んでスラリの濃度が低下するという影響を
少なくし研磨速度の低下などの研磨特性の変化を少なく
できる。またこの実施例ではターンテーブルに形成され
た穴を介して光学ヘッドを設置し、これを利用して研磨
中のウエハを光学的にモニタすることができる。モニタ
中はウエハをターンテーブルから外す必要はない。Referring to FIG. 8, a CMP process for a wafer such as silicon using this system will be described. First, a wafer is supplied into the housing of the CMP processing system,
Place it on the MP device turntable. Next, the wafer surface is polished by CMP. At the same time, the polishing surface is optically monitored while a cleaning liquid such as pure water is sprayed on a predetermined region of the polishing surface of the wafer. The end point is detected by the optical measurement by the monitor, the CMP is completed, and the wafer cleaning and the monitor are completed. The wafer that has been subjected to the CMP is transferred to a cleaning device and subjected to a cleaning process, and then unloaded from the housing. As described above, it is possible to reduce the influence of light scattering due to the slurry that hinders the optical measurement during polishing, and to remove the slurry and reduce the amount of pure water used for the optical measurement. Further, the effect that pure water used for optical measurement enters the polishing cloth and the concentration of the slurry is reduced can be reduced, and the change in polishing characteristics such as reduction in polishing rate can be reduced. Further, in this embodiment, an optical head is provided through a hole formed in the turntable, and this can be used to optically monitor the wafer being polished. There is no need to remove the wafer from the turntable during monitoring.
【００１２】次に、図３を参照して第２の実施例を説明
する。図３は、ＣＭＰ装置のターンテーブル上のＣＭＰ
処理を説明する斜視図、断面図及び平面図である。ＣＭ
Ｐ研磨を実施しながら光学測定を行うために、図３のよ
うにターンテーブル上面に貼り付けられた研磨布３０１
とターンテーブル３０２の上面に穴３０３を開け、ター
ンテーブル３０２内部の穴３０３の部分に洗浄用ノズル
付き光学ヘッド２０４を設置する。この光学ヘッド３０
４は、光源及び受光部を保護する光学窓３０５からウエ
ハ３０６までの光３０７が通る部分を純水３０８で満た
す構造になっている。この光学ヘッド３０４により光の
反射率を測定して膜厚を検出する。光学測定の障害にな
る気泡の混入を防ぐため下方から純水３０８を流量１．
０ｌ／ｍｉｎで噴射している。ＣＭＰ研磨は、アルカリ
水溶液中に二酸化珪素からなる研磨粒子を溶媒に分散し
たスラリ３１０をスラリ供給ノズル３０９を通じて２０
０ｍｌ／ｍｉｎで供給しながら、キャリア３１１下面に
ウエハ３０６を保持させて３００ｇ／ｃｍ2 の荷重をか
けながらキャリア３１１とターンテーブル３０２を同一
方向に５０ｒｐｍで回転させながら行う。Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows a CMP on a turntable of a CMP apparatus.
It is a perspective view, a sectional view, and a top view explaining processing. CM
In order to perform optical measurement while performing P polishing, a polishing cloth 301 attached to the upper surface of the turntable as shown in FIG.
Then, a hole 303 is formed on the upper surface of the turntable 302, and the optical head 204 with a cleaning nozzle is installed in the hole 303 inside the turntable 302. This optical head 30
Reference numeral 4 denotes a structure in which a portion through which light 307 passes from the optical window 305 for protecting the light source and the light receiving portion to the wafer 306 is filled with pure water 308. The optical head 304 measures the light reflectance to detect the film thickness. Pure water 308 is supplied from below at a flow rate of 1. to prevent air bubbles from interfering with optical measurement.
Injection is performed at 0 l / min. In CMP polishing, a slurry 310 in which abrasive particles made of silicon dioxide are dispersed in a solvent in an alkaline aqueous solution is dispersed through a slurry supply nozzle 309 into a slurry.
While supplying at 0 ml / min, the carrier 311 and the turntable 302 are rotated at 50 rpm in the same direction while holding the wafer 306 on the lower surface of the carrier 311 and applying a load of 300 g / cm 2 .
【００１３】第１の実施例のような構成でにして研磨中
にモニタ用測定を行うと、測定する際にかける純水によ
って、スラリの濃度が薄まってしまい、純水をかけない
場合において３００ｎｍ／ｍｉｎ程度であった研磨速度
が２００ｎｍ／ｍｉｎ程度に低下することもある。そこ
で、この実施例は、第１の実施例のシステムに、純水を
除去する手段を加えることに特徴がある。即ち、図３に
示すように、上面に研磨布３０１が貼り付けられたター
ンテーブル３０２の穴３０３の内部に、穴３０３の側壁
と洗浄用ノズル付き光学ヘッド３０４との隙間に液体吸
引ノズル３１２を純水を除去する手段として光学ヘッド
３０４の周囲に設置する。この液体吸引ノズル３１２
は、圧力が９０ｋＰａに保たれて洗浄用ノズルから噴射
された洗浄液（純水）を吸引する。この液体吸引ノズル
３１２を設けることにより、研磨布３０１上のスラリ３
１０が穴３０３上の光学測定部にかかるのを防止し、且
つ光学測定のために噴射した純水３０８が研磨布３０１
上に入り込むのを防止することができる。その結果、Ｃ
ＭＰの研磨速度は、２８０ｎｍ／ｍｉｎに復帰すること
ができた。When the measurement for monitoring is performed during polishing with the configuration as in the first embodiment, the concentration of the slurry is reduced due to the pure water used for the measurement, and 300 nm when no pure water is applied. / Min may be reduced to about 200 nm / min. Therefore, this embodiment is characterized in that a means for removing pure water is added to the system of the first embodiment. That is, as shown in FIG. 3, a liquid suction nozzle 312 is provided in a gap between a side wall of the hole 303 and the optical head 304 with a cleaning nozzle inside a hole 303 of the turntable 302 on which an abrasive cloth 301 is stuck. It is installed around the optical head 304 as a means for removing pure water. This liquid suction nozzle 312
Sucks the cleaning liquid (pure water) sprayed from the cleaning nozzle while maintaining the pressure at 90 kPa. By providing the liquid suction nozzle 312, the slurry 3 on the polishing cloth 301
10 is prevented from hitting the optical measurement portion on the hole 303, and the pure water 308 sprayed for optical measurement is applied to the polishing pad 301.
It can be prevented from getting on. As a result, C
The polishing rate of MP was able to return to 280 nm / min.
【００１４】以上のように、研磨中の光学測定の障害と
なるスラリによる光の散乱の影響を少なくすることがで
きると共にスラリを除去し光学測定に用いる純水使用量
を少なくすることができる。また光学測定のために使用
する純水が研磨布上に入り込んでスラリの濃度が低下す
るという影響を少なくし研磨速度の低下などの研磨特性
の変化を少なくできる。またこの実施例ではターンテー
ブルに形成された穴を介して光学ヘッドを設置し、これ
を利用して研磨中のウエハを光学的にモニタすることが
できる。モニタ中はウエハをターンテーブルから外す必
要はない。さらに洗浄液を吸引除去できるので前述のよ
うに研磨速度の低下をさらに防止する事ができる。この
実施例ではこの様な構成のＣＭＰ処理システムを用いて
ＣＭＰを行いながら精度の良い光学測定が可能になる。As described above, it is possible to reduce the influence of light scattering due to slurry which hinders optical measurement during polishing, and to remove the slurry to reduce the amount of pure water used for optical measurement. Further, the effect that pure water used for optical measurement enters the polishing cloth and the concentration of the slurry is reduced can be reduced, and the change in polishing characteristics such as reduction in polishing rate can be reduced. Further, in this embodiment, an optical head is provided through a hole formed in the turntable, and this can be used to optically monitor the wafer being polished. There is no need to remove the wafer from the turntable during monitoring. Further, since the cleaning liquid can be removed by suction, a decrease in the polishing rate can be further prevented as described above. In this embodiment, accurate optical measurement can be performed while performing CMP using the CMP processing system having such a configuration.
【００１５】次に、図４及び図５を参照して第３の実施
例を説明する。図４は、本発明のＣＭＰ処理を用いた半
導体装置の製造工程断面図、図５は、ＣＭＰ装置のター
ンテーブル上のＣＭＰ処理を説明する斜視図及び平面図
である。この実施例ではＣＭＰによりＣｕダマシン配線
を形成する場合に適用した例を説明する。半導体素子
（図示しない）を形成したシリコンなどの半導体基板４
０１上にシリコン酸化膜などの絶縁膜４０２を形成す
る。次に、通常のエッチング技術により絶縁膜４０２の
表面に深さ４００ｎｍの配線溝４０５のパターニングを
施す。次に、絶縁膜４０２及び露出している配線溝４０
５の内部にＴａＮライナ４０３を２０ｎｍ程度堆積し、
この後にＣｕ膜４０４を６００ｎｍ程度堆積させる（図
４（ａ））。次に、半導体基板（ウエハ）４０１上のＣ
ｕ膜４０４及びＴａＮライナ４０３を配線溝４０５内部
に配線となって埋め込まれた部分を除いてＣＭＰにより
研磨除去する。ＣＭＰ研磨に伴い配線部のディッシング
が増大するので良好な形状の配線を形成するには精度の
良い制御を行う必要がある。したがって、研磨開始と同
時に膜厚のモニタを行う必要がある。Next, a third embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of a semiconductor device using the CMP process of the present invention, and FIG. 5 is a perspective view and a plan view illustrating the CMP process on a turntable of the CMP device. In this embodiment, an example in which a Cu damascene wiring is formed by CMP will be described. Semiconductor substrate 4 of silicon or the like on which semiconductor elements (not shown) are formed
An insulating film 402 such as a silicon oxide film is formed on the substrate 01. Next, a wiring groove 405 having a depth of 400 nm is patterned on the surface of the insulating film 402 by a normal etching technique. Next, the insulating film 402 and the exposed wiring groove 40
5, a TaN liner 403 is deposited to a thickness of about 20 nm,
Thereafter, a Cu film 404 is deposited to a thickness of about 600 nm (FIG. 4A). Next, C on the semiconductor substrate (wafer) 401
The u film 404 and the TaN liner 403 are polished and removed by CMP except for a portion embedded as wiring in the wiring groove 405. Since dishing of the wiring portion increases with the CMP polishing, it is necessary to perform accurate control to form a wiring having a good shape. Therefore, it is necessary to monitor the film thickness simultaneously with the start of polishing.
【００１６】研磨しながら光学測定を行うために、光学
ヘッドを収納する穴を設けたターンテーブルを用いず
に、図５に示すように、上面に研磨布５０１を貼り付
け、５０ｒｐｍ回転しているターンテーブル５０２から
ウエハ５０３を保持したキャリア５０４をオーバーハン
グさせる。そして、ターンテーブル５０２を５０ｒｐｍ
で回転させ、過酸化水素水／キナルジン酸／アルミナ系
スラリを２００ｍｌ／ｍｉｎの速度で供給しながら研磨
を行う。ターンテーブル５０２から飛び出ているウエハ
５０３の部分に下から純水５０５を流量１．０ｌ／ｍｉ
ｎの条件でかけながら光の反射率を測定するため洗浄用
ノズル付き光学ヘッド５０６を設置する。この実施例で
は、光学ヘッド５０６は、第１の実施例と同様な構造に
なっているが、さらにポリビニルアルコール（ＰＶＡ）
製のロールスポンジ５０７をターンテーブル５０２上の
研磨布５０１の縁と光学ヘッド５０６との間に配置する
ことに特徴がある。スポンジ５０７は、研磨中はウエハ
５０３に接しており、スポンジ５０７のウエハ５０３と
の接触面を境界にしてターンテーブル５０２側ではスラ
リの流れをせき止め、光学ヘッド５０６側では洗浄用純
水５０５の流れをせき止める役割を果たしている。その
結果、測定用純水を使用しない場合とほぼ同様な研磨速
度５００ｎｍ／ｍｉｎが得られた。In order to perform optical measurement while polishing, a polishing cloth 501 is stuck on the upper surface and rotated at 50 rpm as shown in FIG. 5 without using a turntable provided with a hole for accommodating an optical head. The carrier 504 holding the wafer 503 is overhanged from the turntable 502. Then turn the turntable 502 at 50 rpm
And polishing is performed while supplying a hydrogen peroxide solution / quinaldic acid / alumina slurry at a rate of 200 ml / min. Pure water 505 is flowed from below onto the portion of the wafer 503 projecting from the turntable 502 at a flow rate of 1.0 l / mi.
An optical head 506 with a cleaning nozzle is installed to measure the light reflectance while applying light under the condition of n. In this embodiment, the optical head 506 has the same structure as that of the first embodiment, but further includes polyvinyl alcohol (PVA).
The roll sponge 507 is characterized by being arranged between the edge of the polishing pad 501 on the turntable 502 and the optical head 506. The sponge 507 is in contact with the wafer 503 during polishing, and stops the flow of the slurry on the turntable 502 side and the flow of the pure water 505 for cleaning on the optical head 506 side with the contact surface of the sponge 507 and the wafer 503 as a boundary. It plays the role of damming. As a result, a polishing rate of 500 nm / min was obtained, which was almost the same as that when no pure water for measurement was used.
【００１７】次に、図６を参照して第４の実施例を説明
する。図６は、ＣＭＰ装置のターンテーブル上のＣＭＰ
処理を説明する斜視図、断面図及び平面図である。この
実施例では被処理基板であるウエハの研磨面を上にして
ＣＭＰ処理を行い、純水などの洗浄液がモニタする領域
からＣＭＰ研磨している領域に入り込むのを阻止する手
段あるいはスラリが研磨している領域からモニタする領
域に入り込むのを阻止する手段としてモニタする所定の
領域を囲む高圧空気吹き付けノズルを用いることを特徴
としている。この実施例では、第１の実施例と同様の構
造のウエハとスラリを用いてＣＭＰ研磨を行う。図６に
示すように、ウエハ６０１表面（研磨面）を上に置き、
研磨布６０２を表面に貼り付けたパッド６０３をスクロ
ールさせながら回転数５０ｒｐｍで回転させることによ
って研磨行う。そして、入射する光６１０を利用して上
方から光学測定を行うように洗浄用ノズル付き光学ヘッ
ド６０４をウエハ６０１上に配置する。この光学ヘッド
６０４により光の反射率を測定して膜厚を検出する。Next, a fourth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 6 shows a CMP on a turntable of a CMP apparatus.
It is a perspective view, a sectional view, and a top view explaining processing. In this embodiment, CMP processing is performed with the polishing surface of the wafer to be processed facing up, and a means or slurry for preventing a cleaning liquid such as pure water from entering the CMP polishing area from the monitored area. A high-pressure air blowing nozzle that surrounds a predetermined area to be monitored is used as means for preventing the area to be monitored from entering the area to be monitored. In this embodiment, CMP polishing is performed using a wafer and a slurry having the same structure as in the first embodiment. As shown in FIG. 6, the surface (polished surface) of the wafer 601 is placed on top,
Polishing is performed by rotating the pad 603 on which the polishing cloth 602 is attached on the surface at a rotation speed of 50 rpm while scrolling. Then, the optical head 604 with the cleaning nozzle is arranged on the wafer 601 so that optical measurement is performed from above using the incident light 610. The optical head 604 measures the light reflectance to detect the film thickness.
【００１８】前述のように、正確な光学測定を行うため
に光学ヘッド６０４の外周に圧力１ＭＰａの高圧空気を
ウエハ６０１の研磨面に吹き出す高圧空気吹き付けノズ
ル６０５を設置する。この高圧空気吹付けノズル６０５
は、モニタ領域の３方を囲んでウエハ外周部方向のみが
開口されている。この構造により開口部以外の部分で
は、高圧空気によりスラリ６０６のモニタ領域への侵入
及び洗浄液である純水６０８の研磨領域への侵入を防
ぎ、ウエハ６０５外周の開口部６０９からは光学測定に
使用した純水６０８が排出される。以上のように、研磨
中の光学測定の障害となるスラリによる光の散乱の影響
を少なくすることができると共にスラリを除去し光学測
定に用いる純水使用量を少なくすることができる。また
光学測定のために使用する純水が研磨布上に入り込んで
スラリの濃度が低下するという影響を少なくし研磨速度
の低下などの研磨特性の変化を少なくできる。この実施
例では、この高圧空気を吹き出す機構を設けることによ
り洗浄用純水の使用による研磨速度の低下が低減でき
た。As described above, a high-pressure air blowing nozzle 605 for blowing high-pressure air having a pressure of 1 MPa onto the polishing surface of the wafer 601 is provided on the outer periphery of the optical head 604 in order to perform accurate optical measurement. This high pressure air blowing nozzle 605
Is opened only in the outer peripheral direction of the wafer so as to surround three sides of the monitor area. With this structure, the high pressure air prevents the slurry 606 from entering the monitor area and the pure water 608 as a cleaning liquid from entering the polishing area by high pressure air, and is used for optical measurement from the opening 609 on the outer periphery of the wafer 605. The purified water 608 is discharged. As described above, it is possible to reduce the influence of light scattering due to the slurry that hinders the optical measurement during polishing, and to remove the slurry and reduce the amount of pure water used for the optical measurement. Further, the effect that pure water used for optical measurement enters the polishing cloth and the concentration of the slurry is reduced can be reduced, and the change in polishing characteristics such as reduction in polishing rate can be reduced. In this embodiment, by providing the mechanism for blowing out the high-pressure air, the reduction in the polishing rate due to the use of the pure water for cleaning could be reduced.
【００１９】次に、図７を参照して第５の実施例を説明
する。図７は、ＣＭＰ装置のターンテーブル上のＣＭＰ
処理を説明する斜視図及び平面図である。ＣＭＰ処理シ
ステムを半導体装置の製造に適用する場合、半導体基板
（ウエハ）上のＣｕ膜及びＴａＮライナを、配線溝内部
に配線となって埋め込まれた部分を除いて、ＣＭＰによ
り研磨除去する。ＣＭＰ研磨に伴い配線部のディッシン
グが増大するので良好な形状の配線を形成するには精度
の良い制御を行う必要がある。したがって研磨開始と同
時に膜厚のモニタを行う必要がある。研磨しながら光学
測定を行うために、光学ヘッドを収納する穴を設けたタ
ーンテーブルを用いずに、図７に示すように、上面に研
磨布７０４を貼り付け、５０ｒｐｍ回転しているターン
テーブル７０２からウエハ７０１を保持したキャリア７
０９をオーバーハングさせる。そして、ターンテーブル
７０２を５０ｒｐｍで回転させ、過酸化水素水／キナル
ジン酸／アルミナ系スラリを２００ｍｌ／ｍｉｎの速度
で供給しながら研磨を行う。ターンテーブル７０２から
飛び出ているウエハ７０１の部分に下から純水７１１を
流量１．０ｌ／ｍｉｎの条件でかけながら光の反射率を
測定するため洗浄用ノズル付き光学ヘッド７０５を設置
する。Next, a fifth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 7 shows the CMP on the turntable of the CMP apparatus.
It is the perspective view and top view explaining a process. When the CMP processing system is applied to the manufacture of a semiconductor device, a Cu film and a TaN liner on a semiconductor substrate (wafer) are polished and removed by CMP except for a portion embedded as a wiring inside a wiring groove. Since dishing of the wiring portion increases with the CMP polishing, it is necessary to perform accurate control to form a wiring having a good shape. Therefore, it is necessary to monitor the film thickness simultaneously with the start of polishing. In order to perform optical measurement while polishing, instead of using a turntable provided with a hole for accommodating an optical head, as shown in FIG. 7, a polishing cloth 704 is attached to the upper surface, and the turntable 702 rotating at 50 rpm is used. 7 holding wafer 701 from
09 overhang. Then, the turntable 702 is rotated at 50 rpm, and polishing is performed while supplying a hydrogen peroxide solution / quinaldic acid / alumina slurry at a rate of 200 ml / min. An optical head 705 with a cleaning nozzle is installed on the portion of the wafer 701 projecting from the turntable 702 to measure light reflectance while applying pure water 711 from below at a flow rate of 1.0 l / min.
【００２０】通常、ウエハ７０１とテーブル７０２の回
転によりスラリ７０３は遠心力で研磨布７０４の外に排
出される。テーブル７０２の外側に光学ヘッド７０５を
設置するとスラリ７０３がかかる。そのため、スラリ７
０３が光学ヘッド７０５の配置されているモニタ領域
（被処理基板であるウエハ研磨面のモニタ手段によりモ
ニタする所定の領域）に入り込まないようにウエハ７０
１が研磨布７０４からせり出しはじめる部分のテーブル
７０２の縁に沿って圧力１ＭＰａの高圧空気を噴射する
高圧空気吹付けノズル７０６を配置する。スラリ７０３
を除去した後、流量１．０ｌ／ｍｉｎの純水７１１を洗
浄液として供給する光学ヘッド７０５で光学測定を行
う。供給された純水７１１は、ウエハ７０１の研磨に悪
影響を及ぼすので光学ヘッド７０５を通過した後に設置
した１ｋＰａの圧力に保たれた液体吸引ノズル７０７に
よって吸入する。その後、ウエハ７０１は、再び研磨布
７０４に入り研磨を行うが、光学測定のため研磨に必要
な研磨液７０４を除去した後であるので、ウエハ７０１
が研磨布７０４に入り込む直前にあらかじめ設置してお
いたスラリ吹付けノズル７０８を用いて下方から流量
０．３ｌ／ｍｉｎのスラリ７０４を供給する。Normally, the slurry 703 is discharged out of the polishing pad 704 by centrifugal force due to the rotation of the wafer 701 and the table 702. When the optical head 705 is installed outside the table 702, a slurry 703 is applied. Therefore, slurry 7
03 so that the wafer 70 does not enter the monitor area where the optical head 705 is disposed (a predetermined area monitored by the monitor means on the polished surface of the wafer to be processed).
A high-pressure air blowing nozzle 706 for jetting high-pressure air at a pressure of 1 MPa is arranged along an edge of the table 702 at a portion where the nozzle 1 starts to protrude from the polishing pad 704. Slurry 703
After the removal, the optical measurement is performed by the optical head 705 which supplies pure water 711 at a flow rate of 1.0 l / min as a cleaning liquid. The supplied pure water 711 has an adverse effect on the polishing of the wafer 701 and is sucked by the liquid suction nozzle 707 installed at a pressure of 1 kPa after passing through the optical head 705. Thereafter, the wafer 701 enters the polishing pad 704 again and is polished. However, since the polishing liquid 704 necessary for polishing for optical measurement has been removed, the wafer 701 is removed.
A slurry 704 having a flow rate of 0.3 l / min is supplied from below using a slurry spraying nozzle 708 that has been installed in advance just before the slurry enters the polishing pad 704.
【００２１】この様な３つの機構を設けることによって
光学測定による研磨特性の影響を最小限に抑えることが
出来る。以上のように、研磨中の光学測定の障害となる
スラリによる光の散乱の影響を少なくすることができる
と共にスラリを除去し光学測定に用いる純水使用量を少
なくすることができる。また光学測定のために使用する
純水が研磨布上に入り込んでスラリの濃度が低下すると
いう影響を少なくし研磨速度の低下などの研磨特性の変
化を少なくできる。この実施例では、この高圧空気を吹
き出す機構を設けることによりスラリがモニタ領域に侵
入するのが阻止され、純水を吸引する機構を設けること
により純水が研磨領域に侵入するのが阻止され、スラリ
を吹付ける機構を設けることにより研磨布上に戻ったモ
ニタ領域が速やかに研磨される状態に対応することがで
きるので、光学測定による研磨特性の影響を最小限に押
さえることができる。By providing such three mechanisms, it is possible to minimize the influence of the polishing characteristics by optical measurement. As described above, it is possible to reduce the influence of light scattering due to the slurry that hinders the optical measurement during polishing, and to remove the slurry and reduce the amount of pure water used for the optical measurement. Further, the effect that pure water used for optical measurement enters the polishing cloth and the concentration of the slurry is reduced can be reduced, and the change in polishing characteristics such as reduction in polishing rate can be reduced. In this embodiment, by providing a mechanism for blowing out the high-pressure air, the slurry is prevented from entering the monitor area, and by providing a mechanism for sucking pure water, pure water is prevented from entering the polishing area, By providing a mechanism for spraying the slurry, it is possible to cope with a state where the monitor area returned on the polishing cloth is quickly polished, so that the influence of the polishing characteristics by optical measurement can be minimized.
【００２２】以上、本発明は、実施例の説明に限らず、
様々な実施の態様の対応することができる。また、本発
明によれば、研磨中の光学測定の障害となるスラリによ
る光の散乱の影響を少なくすることが可能になる、スラ
リ除去および光学測定用の純水使用量を少なくすること
ができる、光学測定のために使用する純水が研磨布上に
入り込んでスラリの濃度が低下するという影響を少なく
し、研磨速度の低下などの研磨特性の変化を少なくする
ことが出来る、洗浄用純水の使用量を削減することが出
来る、といった効果が期待できる。As described above, the present invention is not limited to the description of the embodiments.
Various embodiments can be supported. Further, according to the present invention, it is possible to reduce the influence of light scattering due to a slurry that hinders optical measurement during polishing, and to reduce the amount of pure water used for slurry removal and optical measurement. , Pure water used for optical measurement enters the polishing cloth and reduces the effect that the concentration of slurry decreases, and the change in polishing characteristics such as reduction in polishing rate can be reduced. The effect of reducing the amount of used can be expected.
【００２３】[0023]
【発明の効果】本発明は、以上の構成により、研磨中の
光学測定の障害となるスラリによる光の散乱の影響を少
なくすることが可能になる。According to the present invention, the influence of light scattering due to slurry which hinders optical measurement during polishing can be reduced by the above-mentioned structure.
【図１】本発明のＣＭＰ処理を用いた半導体装置の製造
工程断面図。FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of a semiconductor device using a CMP process of the present invention.
【図２】本発明のＣＭＰ処理システムにおけるＣＭＰ装
置のターンテーブル上のＣＭＰ処理を説明する斜視図、
断面図及び平面図。FIG. 2 is a perspective view illustrating a CMP process on a turntable of the CMP apparatus in the CMP processing system of the present invention;
Sectional view and plan view.
【図３】本発明のＣＭＰ処理システムにおけるＣＭＰ装
置のターンテーブル上のＣＭＰ処理を説明する斜視図、
断面図及び平面図。FIG. 3 is a perspective view illustrating a CMP process on a turntable of the CMP apparatus in the CMP processing system of the present invention;
Sectional view and plan view.
【図４】本発明のＣＭＰ処理を用いた半導体装置の製造
工程断面図。FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of a semiconductor device using the CMP process of the present invention.
【図５】本発明のＣＭＰ処理システムにおけるＣＭＰ装
置のターンテーブル上のＣＭＰ処理を説明する斜視図及
び平面図。FIG. 5 is a perspective view and a plan view illustrating a CMP process on a turntable of the CMP apparatus in the CMP processing system of the present invention.
【図６】本発明のＣＭＰ処理システムにおけるＣＭＰ装
置のターンテーブル上のＣＭＰ処理を説明する斜視図、
断面図及び平面図。FIG. 6 is a perspective view illustrating a CMP process on a turntable of the CMP apparatus in the CMP processing system of the present invention;
Sectional view and plan view.
【図７】本発明のＣＭＰ処理システムにおけるＣＭＰ装
置のターンテーブル上のＣＭＰ処理を説明する斜視図及
び平面図。FIG. 7 is a perspective view and a plan view illustrating a CMP process on a turntable of the CMP apparatus in the CMP processing system of the present invention.
【図８】本発明のＣＭＰ処理システムにより実施される
ＣＭＰ工程のフロー図。FIG. 8 is a flowchart of a CMP process performed by the CMP processing system of the present invention.
１０１、４０１・・・半導体基板、 １０２・・・Ａ
ｌ配線、１０３、４０２・・・絶縁膜、 １０４・・
・バリアメタル、２０１、３０１、５０１、６０２、７
０４・・・研磨布、２０２、３０２、５０２、７０２・
・・ターンテーブル、２０３、３０３・・・穴、 ２
０４、３０４、５０６、６０４、７０５・・・洗浄用ノ
ズル付き光学ヘッド、 ２０５、３０５・・・光学
窓、２０６、３０６、５０３、６０１、７０１・・・ウ
エハ、２０７、３０７、６１０・・・光、２０８、３０
８、５０５、６０８、７１１・・・純水、２０９、３０
９、５０９、６０７、７１０・・・スラリ供給ノズル、
２１０、３１０、７０３・・・スラリ、２１１、３１
１、５０４、７０９・・・キャリア、３１２、７０７・
・・液体吸引ノズル、 ４０３・・・ＴａＮライナ
ー、４０４・・・Ｃｕ膜、 ４０５・・・配線溝、
５０７・・・スポンジ、６０３・・・パッド、 ６０
５・・・高圧空気吹付けノズル、６０９・・・開口部、
７０８・・・スラリ吹付けノズル。101, 401: semiconductor substrate, 102: A
l wiring, 103, 402 ... insulating film, 104 ...
-Barrier metal, 201, 301, 501, 602, 7
04: polishing cloth, 202, 302, 502, 702
..Turntables, 203, 303 ... holes, 2
04, 304, 506, 604, 705 ... optical head with cleaning nozzle, 205, 305 ... optical window, 206, 306, 503, 601, 701 ... wafer, 207, 307, 610 ... Light, 208, 30
8, 505, 608, 711 ... pure water, 209, 30
9, 509, 607, 710 ... Slurry supply nozzle,
210, 310, 703 ... slurry, 211, 31
1, 504, 709... Carrier, 312, 707.
..Liquid suction nozzle, 403 ... TaN liner, 404 ... Cu film, 405 ... wiring groove,
507: sponge, 603: pad, 60
5 ... high pressure air blowing nozzle, 609 ... opening,
708: Slurry spray nozzle.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 矢野 博之 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内 Ｆターム(参考） 5F033 HH08 HH11 HH32 HH33 MM05 QQ48 RR04 XX01 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Hiroyuki Yano 8 Shinsugita-cho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture F-term in Toshiba Yokohama Office 5F033 HH08 HH11 HH32 HH33 MM05 QQ48 RR04 XX01
Claims (13)
手段と、 前記被処理基板表面の化学的機械的研磨された所定の領
域を洗浄液を用いて洗浄する手段と、 前記洗浄手段により洗浄された前記所定の領域を光学的
にモニタする手段とを備えたことを特徴とする化学的機
械的研磨処理システム。1. A means for chemically and mechanically polishing a surface of a substrate to be processed, a means for cleaning a predetermined area of the surface of the substrate to be chemically and mechanically polished with a cleaning liquid, and a cleaning by the cleaning means And a means for optically monitoring the predetermined area.
よりモニタした後、前記被処理基板の研磨面に前記洗浄
液が入り込むのを阻止する手段をさらに備えていること
を特徴とする請求項１に記載の化学的機械的研磨処理シ
ステム。2. The apparatus according to claim 1, further comprising means for preventing the cleaning liquid from entering the polished surface of the substrate to be processed after monitoring the surface of the substrate to be processed by the monitoring means. A chemical-mechanical polishing treatment system as described.
は、前記被処理基板の前記モニタする所定の領域に気体
を吹き付ける手段からなることを特徴とする請求項２に
記載の化学的機械的研磨処理システム。3. The chemical mechanical polishing method according to claim 2, wherein said means for preventing the cleaning liquid from entering includes means for blowing gas to said predetermined area to be monitored of said substrate to be processed. Processing system.
なくとも１種であることを特徴とする請求項３に記載の
化学的機械的研磨処理システム。4. The chemical mechanical polishing system according to claim 3, wherein the gas is at least one of nitrogen, argon, and air.
は、前記被処理基板の前記モニタする所定の領域に液体
を吹き付ける手段からなることを特徴とする請求項２に
記載の化学的機械的研磨処理システム。5. The chemical mechanical polishing method according to claim 2, wherein the means for preventing the cleaning liquid from entering includes a means for spraying a liquid onto the predetermined area to be monitored of the substrate to be processed. Processing system.
は、前記被処理基板の前記モニタする所定の領域を物理
洗浄する手段からなることを特徴とする請求項２に記載
の化学的機械的研磨処理システム。6. The chemical mechanical polishing method according to claim 2, wherein the means for preventing the cleaning liquid from entering includes means for physically cleaning the predetermined area to be monitored of the substrate to be processed. Processing system.
域に前記被処理基板に接するように配置されたスポンジ
からなることを特徴とする請求項６に記載の化学的機械
的研磨処理システム。7. The chemical mechanical polishing processing system according to claim 6, wherein said means for physically cleaning comprises a sponge arranged in said predetermined area so as to be in contact with said substrate to be processed.
は、前記被処理基板の前記モニタした所定の領域に存在
する前記洗浄液を吸引し除去する手段からなることを特
徴とする請求項２に記載の化学的機械的研磨処理システ
ム。8. The apparatus according to claim 2, wherein the means for preventing the cleaning liquid from entering includes means for sucking and removing the cleaning liquid existing in the monitored predetermined area of the substrate to be processed. Chemical mechanical polishing processing system.
工程と、 前記被処理基板表面の化学的機械的研磨された所定の領
域を洗浄液を用いて洗浄する工程と、 前記洗浄工程により洗浄された前記所定の領域を光学的
にモニタする工程とを備えたことを特徴とする化学的機
械的研磨方法。9. a step of chemically and mechanically polishing the surface of the substrate to be processed, a step of cleaning a predetermined area of the surface of the substrate to be processed which is chemically and mechanically polished with a cleaning liquid, and a cleaning step of the cleaning step. A step of optically monitoring the predetermined area.
工程中において、前記被処理基板の研磨面に前記洗浄液
が入り込むのを阻止する工程をさらに備えていることを
特徴とする請求項９に記載の化学的機械的研磨方法。10. The method according to claim 9, further comprising, during the step of monitoring the surface of the substrate to be processed, a step of preventing the cleaning liquid from entering the polished surface of the substrate to be processed. Chemical mechanical polishing method.
磨布により化学的機械的研磨が行われ、前記所定の領域
をモニタする工程時には、その領域を前記研磨布から外
し、前記モニタが終了した後に再びこの領域を前記研磨
布に接触させて化学的機械的研磨を行うことを特徴とす
る請求項９又は請求項１０に記載の化学的機械的研磨方
法。11. The substrate to be processed is chemically and mechanically polished by a polishing cloth using a polishing liquid, and in a step of monitoring the predetermined area, the area is removed from the polishing cloth, and the monitor is operated. The chemical mechanical polishing method according to claim 9, wherein the chemical mechanical polishing is performed by bringing the region into contact with the polishing cloth again after the completion.
は、この領域の前記研磨液を取り除き、モニタ終了後に
再び化学的機械的研磨を行うときにこの領域に前記研磨
液を供給することを特徴とする請求項９乃至請求項１１
のいずれかに記載の化学的機械的研磨方法。12. The method according to claim 1, wherein the step of monitoring the predetermined area removes the polishing liquid in the area, and supplies the polishing liquid to the area when chemical mechanical polishing is performed again after the completion of the monitoring. Claims 9 to 11
The chemical mechanical polishing method according to any one of the above.
工程の後、このモニタ結果によって前記化学的機械的研
磨による処理が終了と判定されたときは前記化学的機械
的研磨工程は止めることを特徴とする請求項９又は請求
項１０に記載の化学的機械的研磨方法。13. After the step of optically monitoring the predetermined area, when the result of the monitoring determines that the processing by the chemical mechanical polishing is completed, the chemical mechanical polishing step is stopped. The chemical-mechanical polishing method according to claim 9 or claim 10, wherein
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|---|---|---|---|
| JP2000391798A Pending JP2002198341A (en) | 2000-12-25 | 2000-12-25 | Chemical mechanical polishing treatment system and chemical mechanical polishing method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002198341A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006106710A1 (en) * | 2005-04-04 | 2006-10-12 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Bonded wafer manufacturing method, bonded wafer, and plane polishing apparatus |
| JP2006525878A (en) * | 2003-05-16 | 2006-11-16 | 株式会社荏原製作所 | Substrate polishing equipment |
| JP2010533605A (en) * | 2007-07-20 | 2010-10-28 | マーポス、ソチエタ、ペル、アツィオーニ | Apparatus and method for checking the thickness dimension of an element while the element is being machined |
-
2000
- 2000-12-25 JP JP2000391798A patent/JP2002198341A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006525878A (en) * | 2003-05-16 | 2006-11-16 | 株式会社荏原製作所 | Substrate polishing equipment |
| WO2006106710A1 (en) * | 2005-04-04 | 2006-10-12 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Bonded wafer manufacturing method, bonded wafer, and plane polishing apparatus |
| JP2010533605A (en) * | 2007-07-20 | 2010-10-28 | マーポス、ソチエタ、ペル、アツィオーニ | Apparatus and method for checking the thickness dimension of an element while the element is being machined |
| US8546760B2 (en) | 2007-07-20 | 2013-10-01 | Marposs Societa'per Azioni | Apparatus and method for checking thickness dimensions of an element while it is being machined |
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