JP3353510B2

JP3353510B2 - 化学的機械研磨方法および化学的機械研磨装置とそれを用いた半導体装置の製造方法

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Publication number: JP3353510B2
Application number: JP32071394A
Authority: JP
Inventors: 淳一佐藤
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1994-04-21
Filing date: 1994-12-22
Publication date: 2002-12-03
Anticipated expiration: 2017-12-03
Also published as: JPH088216A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は半導体装置等の製造工程
における化学的機械研磨方法および化学的機械研磨装置
に関し、更に詳しくは例えば製造工程中で発生する被処
理基板上の層間絶縁膜や電極配線の段差を平坦に加工す
る、グローバル平坦化に適した化学的機械研磨方法およ
び化学的機械研磨装置と半導体装置の製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ＬＳＩ等の半導体装置の集積度が進み、
そのデザインルールがサブハーフミクロンからクォータ
ミクロンのレベルへと微細化されるに伴い、内部配線の
パターン幅も縮小されつつある。一方配線抵抗を低いレ
ベルに保ち、信号伝播の遅延や各種マイグレーションを
防止するには配線の断面積を確保する必要がある。すな
わち配線の高さはあまり縮小できないことから、配線の
アスペクト比は増加の傾向にある。

【０００３】かかる微細配線を下層とした多層配線構造
を形成する場合には、下層配線により形成された段差や
凹部を埋めるように平坦化層間絶縁膜を形成してフラッ
トな表面を確保し、この上に上層配線を形成するプロセ
スを繰り返すことが必要になる。これは、上層配線の段
切れの防止もさることながら、レジストパターニングの
ためのリソグラフィにおける露光光の短波長化やレンズ
の高ＮＡ化にともなう焦点深度の低下を補償する観点か
らも重要である。一例として、波長２４８ｎｍのＫｒＦ
エキシマレーザステッパ露光により０．３μｍルールの
ラインアンドスペースを制御性よくパターニングするに
は、露光面の表面段差は０．３〜０．４μｍ以下が要求
されている。

【０００４】従来より各種の平坦化層間絶縁膜の形成方
法が開発されており、例えば月刊セミコンダクターワー
ルド誌（プレスジャーナル社刊）１９８９年１１月号７
４〜９５ページにわたりこれら形成方法の総説が掲載さ
れている。これらの形成方法は、成膜条件の最適化によ
りセルフフロー特性を向上するか、あるいは成膜後の熱
処理によりリフロー形状を向上するものかのいずれかで
ある。いずれの方法も、配線間隔の広い段差凹部での層
間絶縁膜の平坦形状や、配線間隔の狭い部分での層間絶
縁膜のボイド（鬆）の防止に関して改善の余地が残され
ている。

【０００５】これに対し、近年シリコンウェハのミラー
ポリッシュ法を応用した化学的機械研磨（ＣＭＰ）によ
るグローバル平坦化法が提案されている。この化学的機
械研磨方法は、一旦形成された被処理基板上の各種段差
を確実に平坦化できる方法として有望視されている。

【０００６】図４は従来の化学的機械研磨装置を示す概
略断面図である。同図において、回転するキャリア１２
に研磨面を下向きにして貼着した被処理基板１１は、こ
れも回転する研磨プレートであるプラテン１３と対向す
るようにセッティングする。スラリ供給系１５からノズ
ル１６を経由し、プラテン上のパッド１４と称する研磨
布にスラリ１７を供給し、被処理基板１１を所定圧力で
パッド１４に圧着して研磨をおこなう。このときキャリ
ア１２およびプラテン１３の回転数と回転軸の調整を最
適化するとともに、被処理基板に適した研磨粒子とｐＨ
等を有するスラリの選択が１つのポイントとなる。一例
として、酸化シリコン系の層間絶縁膜を研磨する場合に
は、シリカ微粒子を懸濁したＫＯＨ水溶液等を用いて化
学反応と機械的研磨とを併用した、いわゆるＣＭＰ（Ｃ
ｈｅｍｉｃａｌ−ＭｅｃｈａｎｉｃａｌＰｏｌｉｓｈ
ｉｎｇ）を施すのである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら化学的機
械研磨方法による平坦化法には、実用化に向けて解決す
べき課題が残されている。その一つは平坦化の研磨速度
が小さいことであり、一枚の被処理基板の研磨に１０分
以上を要するのが普通である。層間絶縁膜の平坦化にお
いては、下地の配線層等の段差を吸収して厚く堆積した
酸化シリコン系絶縁膜等を研磨することとなるので、研
磨速度の増大によるスループットの向上は重要課題であ
る。

【０００８】また他の課題として、研磨速度のパターン
依存性が挙げられる。すなわち小面積の段差凸部の研磨
速度と、広い面積におよぶ段差凸部の研磨速度とに差が
生じることがある。層間絶縁膜の平坦化の場合には、広
い面積の段差凸部の研磨速度が小さくなり、この部分で
の平坦化の制御性が悪化する。

【０００９】これらの問題を解決するため、段差凸部の
層間絶縁膜の厚さ方向の一部を、予めレジストパターン
をマスクにして等方性エッチングにより除去しておき、
この後化学的機械研磨を施す方法が米国特許第４，９５
４，４５９号明細書に開示されている。この方法を図３
を参照して説明する。

【００１０】図示しない半導体基板上の第１の層間絶縁
膜１上に線幅の異なる複数の配線層２をパターニング
し、さらに第２の層間絶縁膜３を厚く形成する。第２の
層間絶縁膜３は面積の広い段差凸部と面積の狭い段差凸
部とが混在しており、この状態のまま研磨すると、特に
面積の広い段差凸部の研磨速度が小さくなり、満足なグ
ローバル平坦化が達成できない。そこで図３（ａ）に示
すように段差凹部にレジストパターン４を形成し、これ
をマスク図３（ｂ）に示すように段差凸部の層間絶縁膜
の厚さ方向の１部を除去する。レジストパターン４を除
去すると、図３（ｃ）に示すように第２の層間絶縁膜３
は微少突起を残すのみとなる。この微少突起はその体積
はほぼ均一であるので、この図３（ｃ）に示す状態から
研磨を行えば研磨時間の短縮が可能となるとともに、図
３（ｄ）に示すように極めて表面形状にすぐれた平坦化
が達成できるのである。

【００１１】この従来技術によれば下地の配線パターン
依存性のない平坦化が可能となるが、レジストパターン
の形成、エッチングおよびレジストパターンの除去のプ
ロセスの追加が必要であり、平坦化プロセス全体のスル
ープットが低下する問題があらたに発生する。

【００１２】そこで本発明の課題は、従来よりも研磨速
度が大きく、しかもパターン依存性のない平坦化形状に
すぐれた化学的機械研磨方法および化学的機械研磨装置
を提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の化学的機械研磨
方法は上記の課題を解決するために提案するものであ
り、段差を有する被処理基板表面を平坦化する工程を有
する化学的機械研磨方法において、被処理基板に超音波
を印加しつつ化学的機械研磨を施すことを特徴とするも
のである。さらには、化学的機械研磨工程中に超音波の
振幅を連続的または段階的に変化させるか、化学的機械
研磨工程中に超音波周波数を連続的または段階的に変化
させるか、複数の周波数の超音波を同時に印加するか、
あるいは超音波を間欠的に印加することを特徴とするも
のである。

【００１４】また本発明の化学的機械研磨装置は、段差
を有する被処理基板を平坦化するための化学的機械研磨
装置において、被処理基板への超音波振動印加手段およ
びその制御手段を備えていることを特徴とするものであ
る。超音波振動印加手段は、化学的機械研磨装置のプラ
テンまたはキャリアのいずれかを励振するものであれば
よい。かかる超音波振動印加手段としては、公知の圧電
型や電磁型の電気／音響トランスデューサを用いること
が可能である。超音波振動印加手段の制御手段は、電気
／音響トランスデューサへの入力を制御するものであ
り、予め制御プログラムを入力したコンピュータ等を用
いることができる。さらに本発明の半導体装置の製造方
法では、化学的機械研磨により段差を有する被処理基板
表面を平坦化する工程を含む製造方法において、被処理
基板に超音波を印加しつつ化学的機械研磨を施すととも
に、化学的機械研磨工程中に、印加する超音波の振幅ま
たは周波数の連続的または段階的な変化、複数の周波数
の超音波の同時印加、超音波の間欠的印加のうちの一つ
を行うことを特徴とするものである。

【００１５】

【作用】本発明のポイントは、化学的機械研磨の工程中
に被処理基板に超音波を印加する点にある。従来の化学
的機械研磨における研磨に関与するエネルギは、化学反
応を除外すれば、相互に回転するキャリアとプラテンと
の相対的な移動速度、および被処理基板とパッドとの接
触圧である。本発明ではこれら従来の研磨機構に加え
て、超音波振動を新たな研磨エネルギ源として印加す
る。これにより、相対速度や接触圧を無理に高めること
なく研磨速度を上昇することができる。

【００１６】また研磨工程中に超音波振動を印加するこ
とにより、被処理基板とパッドの微少間隙にスラリを効
率よく行き渡らせることが可能となる。しかもこの効果
は、段差凸部の面積や疎密の影響が少ないので、パター
ン依存性のない均一で良好な平坦面が得られる。

【００１７】さらに、研磨工程中に超音波振動の振幅や
振動数を段階的または連続的に変化することにより、被
処理基板に与える振動モードを変化させ、定在波の影響
を回避する構成を採用すれば、均一な研磨効果を徹底す
ることができる。また、研磨初期あるいは中期における
研磨速度の大きいバルク研磨工程と、研磨終期の研磨表
面形状を優先するミクロ研磨工程とで印加超音波振幅を
変化する使い分けも可能である。

【００１８】研磨工程中に超音波を間欠的に印加する場
合には、超音波印加中に使用された研磨済みスラリが、
超音波を印加しない間に被処理基板とパッドの微少間隙
から排出され、新しいスラリと置換される。このため常
に新鮮なスラリによる研磨が可能となり、パターン依存
性や研磨のマイクロローディング効果が抑制でき、より
精密な化学的機械研磨が可能となる。

【００１９】本発明のもう１つのポイントは、化学的機
械研磨装置に超音波振動印加手段とこの超音波振動印加
手段の制御手段を装着した点にある。超音波振動印加手
段は、被処理基板に対して最も効率よく超音波振動を印
加できるように、被処理基板のキャリア、またはパッド
を載置するプラテンに装着することにより、研磨速度の
向上および研磨の均一性を達成することが可能となる。
また超音波振動印加手段の制御手段には、被処理基板の
種類に応じた最適の超音波印加プログラムを入力してお
けば、常に最適の超音波振動印加条件により均一な化学
的機械研磨が可能となる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の具体的実施例につき添付図面
を参照しながら説明する。まず実際の研磨プロセスの説
明に入る前に本発明の化学的機械研磨装置について説明
しよう。

【００２１】図２は本発明の化学的機械研磨装置の一構
成例を示す概略断面図である。基本的な構成は図４に示
した従来の化学的機械研磨装置と同じであるので、重複
する部分の説明は省略する。本発明の化学的機械研磨装
置の特徴部分は、被処理基板を貼着するキャリア１２を
励振する第１の超音波振動印加手段１８およびこれを駆
動する第１の超音波発振器２０、および研磨プレートで
あるプラテン１３を励振する第２の超音波振動印加手段
１９およびこれを駆動する第２の超音波発振器２１を付
加した点にある。また、第１の超音波発振器２０と第２
の超音波発振器２１の前段に、超音波振動印加手段の制
御手段２２を付加した点も、本発明の化学的機械研磨装
置の特徴部分である。超音波振動印加手段の制御手段２
２は、第１の超音波発振器２０と第２の超音波発振器２
１を個別に、あるいは同時に制御することが可能であ
る。

【００２２】超音波振動印加手段の制御手段２２は、第
１の超音波発振器２０と第２の超音波発振器２１の出力
レベルと出力周波数および出力波形を任意に制御できる
ものである。出力波形としては一般的には正弦波である
が、この他に矩形波、鋸歯状波等を目的に応じて選択す
る。出力レベル、出力周波数および出力波形等のプロセ
スファクタは、予め最適条件を各被処理基板ごとに実験
により求め、このデータを超音波振動印加手段の制御手
段２２に入力しておき、入力データに基づき実プロセス
を制御することが望ましい。制御装置には他のファク
タ、例えばキャリア１２およびプラテン１３の回転数、
被処理基板１１とパッド１４との接触圧、スラリ１７の
ｐＨ、濃度や温度条件等の最適値をインプットしておけ
ばプロセス全体の自動化を達成することができる。

【００２３】実施例１本実施例は、Ａｌ系金属配線上に形成する層間絶縁膜の
平坦化に本発明を用いた例であり、これを図１（ａ）〜
（ｂ）を参照して説明する。なお、従来の化学的機械研
磨方法の説明に供した図３（ａ）〜（ｄ）と同様の機能
を有する部分には同一の参照符号を付すものとする。

【００２４】まず図１（ａ）に示すように、Ｓｉ等の半
導体基板（図示せず）上にＳｉＯ₂等の第１の層間絶縁
膜１およびＡｌ系金属等からなる配線層２を形成する。
配線層２はパターン密度や配線幅に分布が見られる。配
線層２の密な部分のラインアンドスペースは一例として
０．３５μｍ、疎な部分のそれは２．０μｍである。配
線層の高さはいずれも０．５μｍである。つぎにプラズ
マＣＶＤや減圧ＣＶＤ等により、第２の層間絶縁膜３を
厚く、例えば平坦部分で０．８μｍの厚さに形成する。
ここまで形成したサンプルを被処理基板とする。

【００２５】つぎに図２に示す化学的機械研磨装置を用
い、上述の被処理基板１１をキャリア１２にワックス等
を用いて下向きに貼着し、プラテン１３を励振しつつ一
例として下記条件で第２の層間絶縁膜３の化学的機械研
磨を行った。なおスラリとしてはシリカ微粒子をＫＯＨ
／アルコール／水系の溶媒に懸濁した一般的なものを用
いた。プラテン回転数５０ｒｐｍキャリア回転数１７ｒｐｍ研磨圧力８ｐｓｉパッド温度３０〜４０ ℃ スラリ流量２２５ｍｌ／分超音波出力３００Ｗ（第２の超音波発振
器出力）超音波周波数４０ｋＨｚ（第２の超音波発振
器周波数）

【００２６】この結果、図１（ｂ）に示すように第２の
層間絶縁膜３は平坦に化学的機械研磨された。研磨速度
は超音波を印加しない従来法と比較して約２倍であり、
下地配線層２のパターン密度依存性はほとんど測定され
ず、均一な平坦面が得られた。第２の層間絶縁膜の研磨
は配線層上で一例として０．２μｍの厚さを残して終了
し、必要に応じてさらにプラズマＣＶＤや減圧ＣＶＤ等
で絶縁膜を積み増しし、上層配線を形成する。本実施例
によれば、従来の化学的機械研磨方法に加え、プラテン
に内蔵した第２の超音波振動印加手段を励振することに
より、研磨速度および研磨面の平坦度ともに好結果を収
めることができた。

【００２７】実施例２実施例１は超音波振動を連続的にプラテン１３に印加し
たが、本実施例では被処理基板や他の研磨条件は実施例
１と同一にしておき、超音波振動を間欠的に印加する方
法を採用した。一例としてプラテン１３への超音波振動
印加を１０秒間ＯＮ、１０秒間ＯＦＦのサイクルで施し
たところ、研磨速度は超音波を印加しない従来法と比較
して約１．５倍であったが、下地配線層２のパターン密
度依存性はほとんど測定されず、極めて均一な平坦面が
得られた。

【００２８】実施例３本実施例は、前実施例と同じ被処理基板および化学的機
械研磨装置を用い、キャリア１２に超音波振動を印加し
た例である。前記実施例と重複する説明は省略し、研磨
条件の一例のみを次に記す。プラテン回転数５０ｒｐｍキャリア回転数１７ｒｐｍ研磨圧力８ｐｓｉパッド温度３０〜４０ ℃ スラリ流量２２５ｍｌ／分超音波出力３００Ｗ（第１の超音波発振
器出力）超音波周波数５０ｋＨｚ（第１の超音波発振
器周波数）

【００２９】この結果、同じく図１（ｂ）に示すように
第２の層間絶縁膜３は平坦に化学的機械研磨された。研
磨速度は超音波を印加しない従来法と比較して約２．５
倍であり、下地配線層２のパターン密度依存性はほとん
ど測定されず、均一な平坦面が得られた。第２の層間絶
縁膜の研磨は配線層上で０．２μｍの厚さを残して終了
し、必要に応じてさらに減圧ＣＶＤ等で絶縁膜を積み増
しし、上層配線を形成する。本実施例によれば、従来の
化学的機械研磨方法に加え、キャリア１３に内蔵した第
１の超音波振動印加手段を励振することにより、研磨速
度および研磨面の平坦度ともに好結果を収めることがで
きた。また本実施例では、被処理基板に極く近い位置に
ある第１の超音波振動印加手段により被処理基板を励振
したので、超音波振動印加の効果は一層向上することが
できる。

【００３０】実施例４実施例３は超音波振動を連続的にキャリア１２に印加し
たが、本実施例では被処理基板や他の研磨条件は実施例
３と同一にしておき、超音波振動を間欠的にキャリア１
２に印加する方法を採用した。一例としてキャリア１２
への超音波振動印加を１０秒間ＯＮ、１０秒間ＯＦＦの
サイクルで施したところ、研磨速度は超音波を印加しな
い従来法と比較して約２．０倍であったが、下地配線層
２のパターン密度依存性はほとんど測定されず、極めて
均一な平坦面が得られた。

【００３１】実施例５本実施例は、前実施例と同じ被処理基板および化学的機
械研磨装置を用い、キャリア１２およびプラテン１３の
両方に超音波振動を印加した例である。前記実施例と重
複する説明は省略し、研磨条件の一例のみを次に記す。プラテン回転数５０ｒｐｍキャリア回転数１７ｒｐｍ研磨圧力８ｐｓｉパッド温度３０〜４０ ℃ スラリ流量２２５ｍｌ／分超音波出力１５０Ｗ（第１の超音波発振
器出力）超音波周波数５０ｋＨｚ（第１の超音波発振
器周波数）超音波出力２００Ｗ（第２の超音波発振
器出力）超音波周波数４０ｋＨｚ（第２の超音波発振
器周波数）

【００３２】この結果、同じく図１（ｂ）に示すように
第２の層間絶縁膜３は平坦に化学的機械研磨された。研
磨速度は超音波を印加しない従来法と比較して約３．０
倍であり、下地配線層２のパターン密度依存性はほとん
ど測定されず、均一な平坦面が得られた。第２の層間絶
縁膜の研磨は配線層上で０．２μｍの厚さを残して終了
し、必要に応じてさらに減圧ＣＶＤ等で絶縁膜を積み増
しし、上層配線を形成する。本実施例によれば、従来の
化学的機械研磨方法に加え、キャリア１３に内蔵した第
１の超音波振動印加手段を励振することにより、研磨速
度および研磨面の平坦度ともに好結果を収めることがで
きた。本実施例によれば、キャリア１２およびプラテン
１３を共に励振することにより、前実施例に比してより
一層効率的な研磨を施すことができる。

【００３３】以上、本発明を５例の実施例をもって説明
したが、本発明はこれら実施例に何ら限定されるもので
はない。

【００３４】超音波は正弦波のほか、矩形波、鋸歯状波
あるいはこれらの複合波を用いても良い。印加周波数は
基本的には数十ｋＨｚ〜数百ｋＨｚの超音波を採用する
が、目的に応じて２０ｋＨｚ以下の可聴帯域や、ＭＨｚ
オーダのメガソニック帯域であってもよい。また複数の
周波数を重畳してもよく、ホワイトノイズやピンクノイ
ズによる励振も可能である。

【００３５】超音波振動印加手段はキャリアあるいはプ
ラテンのいずれか、あるいは同時に励振する構成を採用
したが、キャリアの回転軸またはプラテンの回転軸を励
振する構成としてもよい。基本的には被処理基板近傍に
超音波振動印加手段を接近させて、振動の減衰を低減す
る構成とすれば研磨速度の向上が図れる。

【００３６】被処理基板として半導体装置のＳｉＯ₂か
らなる層間絶縁膜の平坦化を例示したが、ＰＳＧ、ＢＳ
Ｇ、ＢＰＳＧ、ＡｓＳＧ等のシリケートガラスやＳｉＯ
Ｎ、Ｓｉ₃Ｎ₄等の絶縁膜の平坦化であってもよい。ま
た素子間分離やＤＲＡＭのキャパシタセルを構成するト
レンチへの絶縁材料や誘電材料の埋め込み平坦化に応用
してもよい。さらにＷ等の高融点金属層ＣＶＤ形成後
や、Ａｌ系金属層形成後の平坦化に用いてもよい。本発
明の化学的機械研磨装置は、化学反応を伴わない半導体
基板等のミラーポリッシュに用いることも可能である。

【００３７】スラリとしてシリカ微粒子とＫＯＨ／エタ
ノール／水系溶媒の組み合わせを例示したが、Ａ１₂Ｏ₃
等他の研磨微粒子や、他の系統の溶媒を被処理基板に合
わせて選択してよい。例えば、Ｗ層の平坦化にはＨ₂Ｏ₂
／ＫＯＨ系の溶媒が好適であるし、Ａｌ系金属層の平坦
化にはＨ₃ＰＯ₄／Ｈ₂Ｏ₂系の溶媒を用いればよい。

【００３８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば化学的機械研磨時に被処理基板に超音波振動を
印加することにより、従来の化学的機械研磨方法に比較
して約１．５倍以上の研磨速度の向上が可能となる。こ
の効果は、キャリアおよびプラテンの回転速度や研磨圧
力を無理に高めることなく達成できるので、被処理基板
に与えるダメージも少ない。

【００３９】また被処理基板表面の平坦化すべきパター
ンの疎密や面積の大小による研磨速度の不均一が解消さ
れ、良好な均一平坦面を得ることが可能となる。

【００４０】上記均一でスループットの高い化学的機械
研磨方法は、被処理基板の支持部材であるキャリアおよ
び研磨プレートであるプラテンに超音波印加手段を付加
した化学的機械研磨装置を採用することにより達成で
き、スラリ等の組成は従来のままでもよいので、比較的
簡単に効果を享受することが可能である。

【００４１】以上の効果により、多層配線構造の採用に
より高段差が発生した半導体装置の表面平坦化プロセス
のスループット向上と均一化の向上が同時に達成される
こととなり、本発明が高集積化された半導体装置等の製
造プロセスに寄与する効果は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の化学的機械研磨方法を説明する概略断
面図であり、（ａ）は複数の配線層上に形成した層間絶
縁膜に段差が発生した状態、（ｂ）は層間絶縁膜を平坦
化した状態である。

【図２】本発明の化学的機械研磨装置を示す概略断面図
である。

【図３】従来の化学的機械研磨方法を説明する概略断面
図であり、（ａ）は複数の配線層上に形成した層間絶縁
膜に段差が発生した状態、（ｂ）は層間絶縁膜の段差凹
部上にレジストパターンを形成した状態、（ｃ）はレジ
ストパターンをマスクに層間絶縁膜の段差凸部をエッチ
ング除去した状態、（ｄ）は層間絶縁膜を化学的機械研
磨により平坦化した状態である。

【図４】従来の化学的機械研磨装置を示す概略断面図で
ある。

【符号の説明】

１第１の層間絶縁膜２配線層３第２の層間絶縁膜４レジストパターン１１被処理基板１２キャリア１３プラテン１４パッド１５スラリ供給系１６ノズル１７スラリ１８第１の超音波振動印加手段１９第２の超音波振動印加手段２０第１の超音波発振器２１第２の超音波発振器２２超音波振動印加手段の制御手段

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】化学的機械研磨により段差を有する被処
理基板表面を平坦化する工程を有する化学的機械研磨方
法において、該被処理基板に超音波を印加しつつ化学的機械研磨を施
すとともに、化学的機械研磨工程中に、超音波の振幅を段階的に変化
させることを特徴とする化学的機械研磨方法。
【請求項２】化学的機械研磨により段差を有する被処
理基板表面を平坦化する工程を有する化学的機械研磨方
法において、該被処理基板に超音波を印加しつつ化学的機械研磨を施
すとともに、化学的機械研磨工程中に、超音波の振幅を連続的に変化
させることを特徴とする化学的機械研磨方法。
【請求項３】化学的機械研磨により段差を有する被処
理基板表面を平坦化する工程を有する化学的機械研磨方
法において、該被処理基板に超音波を印加しつつ化学的機械研磨を施
すとともに、化学的機械研磨工程中に、超音波周波数を段階的に変化
させることを特徴とする化学的機械研磨方法。
【請求項４】化学的機械研磨により段差を有する被処
理基板表面を平坦化する工程を有する化学的機械研磨方
法において、該被処理基板に超音波を印加しつつ化学的機械研磨を施
すとともに、化学的機械研磨工程中に、超音波周波数を連続的に変化
させることを特徴とする化学的機械研磨方法。
【請求項５】化学的機械研磨により段差を有する被処
理基板表面を平坦化する工程を有する化学的機械研磨方
法において、該被処理基板に超音波を印加しつつ化学的機械研磨を施
すとともに、化学的機械研磨工程中に、複数の周波数の超音波を同時
に印加することを特徴とする化学的機械研磨方法。
【請求項６】化学的機械研磨により段差を有する被処
理基板表面を平坦化する工程を有する化学的機械研磨方
法において、該被処理基板に超音波を印加しつつ化学的機械研磨を施
すとともに、化学的機械研磨工程中に、超音波を間欠的に印加するこ
とを特徴とする化学的機械研磨方法。
【請求項７】化学的機械研磨により段差を有する被処
理基板表面を平坦化するための化学的機械研磨装置にお
いて、該被処理基板への超音波振動印加手段を具備し、前記超音波振動印加手段の制御手段をさらに有し、前記制御手段は、前記超音波振動印加手段が印加する超
音波の振幅または周波数の連続的または段階的な変化、
複数の周波数の超音波の同時印加、超音波の間欠的印加
のうちの一つを、前記超音波振動印加手段に行わせるも
のであることを特徴とする化学的機械研磨装置。
【請求項８】化学的機械研磨により段差を有する被処
理基板表面を平坦化する工程を含む半導体装置の製造方
法において、該被処理基板に超音波を印加しつつ化学的機械研磨を施
すとともに、化学的機械研磨工程中に、印加する超音波の振幅または
周波数の連続的または段階的な変化、複数の周波数の超
音波の同時印加、超音波の間欠的印加のうちの一つを行
うことを特徴とする半導体装置の製造方法。