(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化シリコン、酸化アルミニウム、酸化セリウム、酸化ジルコニウムのうち少なくとも何れか１つの研磨粒子を含む研磨液を用いて被加工物を研磨する平面研磨方法において、  研磨粒子の酸素の量を化学量論値より少なくしたこと
を特徴とする平面研磨方法。
【請求項２】
酸化シリコン、酸化アルミニウム、酸化セリウム、酸化ジルコニウムのうち少なくとも何れか１つの研磨粒子を含む研磨液を用いて被加工物を研磨する平面研磨方法において、  酸素よりも電気陰性度が低い成分を研磨粒子に含ませること
を特徴とする平面研磨方法。
【請求項３】
研磨液が供給される研磨シートと被加工物の間に交番電位差を与えた状態で、該研磨シートに被加工物を押圧して摺動することによって被加工物を研磨すること
を特徴とする平面研磨方法。
【請求項４】
研磨シートを設けた回転テーブルと、該研磨シートの上面に被加工物を押圧するヘッドと、該回転テーブルを回転させる手段と、該研磨シートに研磨液を供給する手段と、該被加工物を押圧するヘッドと該研磨シートの間に交番電位差を与える手段と
を備えることを特徴とする平面研磨装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表面に半導体酸化膜や半導体窒化膜等の層間絶縁膜を有する基板を加工するための平面研磨方法および平面研磨装置に関するものである。
半導体集積回路装置の高集積化の要求に応えるため、配線を微細化し多層化するために層間絶縁膜の表面を平坦化する技術が要求されている。
【０００２】
配線の多層化とは、一層の配線を形成した後、その上に絶縁膜を形成し、その絶縁膜の上にさらに配線を形成する工程を繰り返して行うことを意味する。
例えば、ＭＰＵ（マイクロプロセッサユニット）と駆動集積回路を一体にした集積回路装置では、各集積回路の場所により配線密度が異なるため、層間絶縁膜を形成した後に段差が生じる。
【０００３】
図４は、集積回路装置の層間絶縁膜の平坦化説明図であり、（Ａ）は平坦化処理前の断面を示し、（Ｂ）は平坦化処理後の断面を示している。
この図において、６１は半導体基板、６２１  は平板状電極、６２２  は高密度配線、６２３  は低密度配線、６３は層間絶縁膜である。
【０００４】
この集積回路装置においては、ウェハプロセスによって必要な素子が形成された半導体基板６１の上に、必要に応じて絶縁膜を介して、第１層の平板状電極６２１  、高密度配線６２２  、低密度配線６２３  が形成され、その上に第１の層間絶縁膜６３が形成されている。
これに続いて、第１の層間絶縁膜６３の上に第２層の配線が形成され、必要に応じて、さらに、その上に第２の層間絶縁膜が形成され、その上に第３層の配線が形成される。
【０００５】
この際、層間絶縁膜６３は、通常ＣＶＤ（化学的気相成長法）によって堆積するが、平板状電極６２１  や高密度配線６２２  の上では層間絶縁膜６３が厚くなり、低密度配線６２３  の上で層間絶縁膜６３が薄くなる傾向があるため、図４（Ａ）に示されているように、平板状電極６２１  と高密度配線６２２  と低密度配線６２３  の間で段差が生じる。
【０００６】
したがって、層間絶縁膜６３の上に、さらに配線を形成するためには、この段差を平坦化することが必要になる。
層間絶縁膜６３の表面の平坦化を行わないで、第２層の配線を形成すると、段差の部分で断線が生じやすくなり、半導体集積回路装置の製造歩留りが低下することになる。
【０００７】
層間絶縁膜６３を平坦化する方法としては、層間絶縁膜６３を溶融して段差を緩和する方法等があるが、これらの方法によっては、図４（Ｂ）に示されているように、段差を充分に平坦化することはできず、工程の整合性やコスト等の点から研磨技術が最も適している。
【０００８】
【従来の技術】
図５は、従来の平面研磨装置の構成説明図である。
この図において、７１は回転テーブル、７２は研磨シート、７３は機枠、７４はヘッド押圧杆、７５はヘッド、７６はテンプレート、７７は研磨剤供給管、７８は研磨液、７９は被加工物、８０は層間絶縁膜である。
【０００９】
従来の平面研磨装置においては、上面に研磨シート７２が貼着された回転テーブル７１と、回転テーブル７１に対向させたヘッド７５を有し、回転テーブル７１の上方のヘッド７５は装置の機枠７３によって、上下方向に移動可能で、かつ、回転されるように支持されている。
【００１０】
そして、ヘッド７５は回転テーブル７１に対向し、下面に層間絶縁膜８０を有する被加工物７９を装着する面に、被加工物７９を取り囲むテンプレート７６が固着されており、被加工物７９はテンプレート７６によって取り囲まれた領域に嵌め込まれ、ヘッド７５に吸着固定される。
【００１１】
この平面研磨装置において、コロイダルシリカ等の遊離研磨剤を含む研磨液７８を回転テーブル７１の上の研磨シート７２の上に散布して被加工物７９を研磨シート７２に押し付け、回転テーブル７１を駆動して研磨シート７２を回転するとともにヘッド７５も回転して、被加工物７９を研磨する。
【００１２】
なお、被加工物７９を研磨シート７２に押し付ける力、すなわち、加工圧を得る手段として被加工物７９の材質や研磨条件により、例えば、ヘッド７５の自重、ヘッド７５の上に置かれる重錘、機枠７３に固定したエアシリンダの推力等が利用される。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この従来用いられていた平面研磨方法によって、層間絶縁膜８０を研磨すると、コロイダルシリカ等の遊離研磨剤を含む研磨液７８と層間絶縁膜８０の反応性が比較的弱いため、研磨に時間がかかり、例えば、被加工物７９を１時間当たり数十枚しか研磨出来ないという問題があった。
本発明は、被加工物の表面を大きい研磨速度で研磨できる平面研磨方法および平面研磨装置の提供を目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明に依る平面研磨方法および平面研磨装置に於いて、方法の発明として、
（１）
酸化シリコン、酸化アルミニウム、酸化セリウム、酸化ジルコニウムのうち少なくとも何れか１つの研磨粒子を含む研磨液を用いて被加工物を研磨する平面研磨方法において、研磨粒子の酸素の量を化学量論値より少なくしたことを特徴とするか、又は、
（２）
酸化シリコン、酸化アルミニウム、酸化セリウム、酸化ジルコニウムのうち少なくとも何れか１つの研磨粒子を含む研磨液を用いて被加工物を研磨する平面研磨方法において、酸素よりも電気陰性度が低い成分を研磨粒子に含ませることを特徴とするか、又は、
（３）
研磨液が供給される研磨シートと被加工物の間に交番電位差を与えた状態で、該研磨シートに被加工物を押圧して摺動することによって被加工物を研磨することを特徴とし、
そして、物の発明として、
（４）
研磨シートを設けた回転テーブルと、該研磨シートの上面に被加工物を押圧するヘッドと、該回転テーブルを回転させる手段と、該研磨シートに研磨液を供給する手段と、該被加工物を押圧するヘッドと該研磨シートの間に交番電位差を与える手段とを備えることを特徴とする。
【００２１】
また、本発明にかかる他の平面研磨方法においては、研磨液が供給される研磨シートの表面近傍に電磁界を生起させた状態で、該研磨シートに被加工物を押圧して摺動することによって被加工物を研磨する工程を採用した。
【００２２】
また、本発明にかかる他の平面研磨方法においては、研磨液が供給される研磨シートと被加工物の間に電位差を与えた状態で、該研磨シートに被加工物を押圧して摺動することによって被加工物を研磨する工程を採用した。
【００２３】
また、本発明にかかる他の平面研磨装置においては、研磨シートを設けた回転テーブルと、該研磨シートの上面に被加工物を押圧するヘッドと、該回転テーブルを回転させる手段と、該研磨シートに研磨液を供給する手段と、該研磨シートの表面に電磁場を生起させるソレノイドコイルを備える構成を採用した。
【００２４】
また、本発明にかかる他の平面研磨装置においては、研磨シートを設けた回転テーブルと、該研磨シートの上面に被加工物を押圧するヘッドと、該回転テーブルを回転させる手段と、該研磨シートに研磨液を供給する手段と、該被加工物を押圧するヘッドと該研磨シートの間に電位差を与える手段を備える構成を採用した。
【００２５】
従来の平面研磨方法が有していた、単位時間当たりの加工量が一定にならないという欠点は、主に研磨シートの研磨能力の劣化が原因である。通常、研磨シートの表面には微小な孔が形成されており、この孔に研磨剤を保持し、保持された研磨剤が回転テーブルの回転とともに移動し、被加工物の表面に効率よく供給される。
【００２６】
ところが、研磨を継続すると、削り取られた研磨屑が研磨シートの表面の孔に溜まり、孔が目詰まりして、研磨剤を保持することができなくなり、研磨剤を被加工物の表面に効率よく供給することができなくなるため、単位時間当たりの研磨速度が研磨を続けるにつれて減少する。
【００２７】
したがって、研磨屑による研磨シートの目詰まりを無くすることができれば、単位時間当たりの研磨速度を常に一定にすることができる。
この、目詰まりを無くすために、層間絶縁膜を１回研磨する毎に、ナイロンブラシで研磨シートの表面をドレスする方法が知られているが、スループットが低下するため、実用的でない。
【００２８】
また、スループットの低下を防ぐために、研磨とドレスを同時に行う方法も考えられるが、実際にこれを行うと、ドレスの効果が弱いため、徐々に目詰まりが起こり、研磨速度が徐々に低下する。
そこで、本発明の平面研磨方法および平面研磨装置においては、被加工物を研磨する際、この被加工物とともに、研磨シートの研磨屑による目詰まりを発生させない半導体基板または金属基板を研磨することによって、研磨シートの目詰まりを防ぐことを原理とする。
【００２９】
【実施の形態】
（第１実施例）
図１は、第１実施例の平面研磨装置の構成説明図である。
この図において、１は回転テーブル、２は研磨シート、３は機枠、４はヘッド押圧杆、５はヘッド、６はテンプレート、６１  ，６２  ，・・・は開口、７は研磨剤供給管、８は研磨液、９は被加工物、１０は層間絶縁膜、１１１  ，１１２  ，・・・は半導体基板である。
【００３０】
この実施例の平面研磨装置においては、上面に研磨シート２が貼着された回転テーブル１と、回転テーブル１に対向させたヘッド５を有し、回転テーブル１の上方のヘッド５は装置の機枠３によって、上下方向に移動可能で、かつ、回転自在に支持されている。
【００３１】
そして、ヘッド５は回転テーブル１に対向し、被加工物９を装着する面に、シリコン等の半導体基板１１１  ，１１２  ，・・・を収容する開口６１  ，６２  ，６３  ，・・・を有し、被加工物９を取り囲むテンプレート６が固着されており、被加工物９はテンプレート６によって取り囲まれた領域に嵌め込まれ、半導体基板１１１  ，１１２  ，・・・がテンプレート６の開口６１  ，６２  ，・・・中に収容されることによってヘッド５に固着される。
【００３２】
この平面研磨装置において、研磨剤供給管７によってコロイダルシリカ等の遊離研磨剤を含む研磨液８を回転テーブル１の上の研磨シート２の上に散布して被加工物９と半導体基板１１１  ，１１２  ，・・・を研磨シート２に押し付け、回転テーブル１を駆動し、研磨シート２の回転とともにヘッド５も回転して、被加工物９を研磨する。
【００３３】
なお、被加工物９を研磨シート２に押し付ける力、すなわち、加工圧を得る手段として被加工物９の材質や研磨条件により、例えば、ヘッド５の自重、ヘッド５の上に置かれたの重錘、機枠３に固定したエアシリンダの推力等を利用することができる。
【００３４】
このように、コロイダルシリカ等の遊離研磨剤を含む液体を用いて、被加工物の層間絶縁膜１０を研磨する場合、主として、遊離研磨剤が機械的に層間絶縁膜を削り取る研磨が進行するため、削り取られた研磨屑が研磨シート２の表面に吸着されて、研磨シート２の目詰まりを起こす。
【００３５】
しかしながら、コロイダルシリカ等の遊離研磨剤を含む研磨剤を用いて半導体基板１１１  ，１１２  ，・・・を研磨すると、主として研磨液８自身が半導体基板１１１  ，１１２  ，・・・と化学的に反応してエッチングが進行するため、研磨シート２を目詰まりさせるような研磨屑が発生しにくい。
また、半導体基板１１１  ，１１２  ，・・・と研磨シート２は強い相互作用を起こすため、目詰まりを起こした研磨屑が研磨液によって効果的に洗い流され、容易に取り除かれる。
【００３６】
この実施例の研磨条件は下記のとおりである。
研磨シートの材質・・・ポリウレタン
研磨剤・・・・・・・・コロイダルシリカ
研磨圧力・・・・・・・３００ｇ／ｃｍ２  
回転数・・・・・・・・６０ｒｐｍ
【００３７】
上記の研磨条件で半導体基板としてシリコン基板を用いることなく、シリコン酸化膜を研磨すると、初期の研磨速度が４００Å／ｍｉｎであるが、連続して研磨を続けると、４０分後には、３００Å／ｍｉｎに低下する。
次に、同じ研磨剤を用い、上記条件で、半導体基板であるシリコン基板を２０分間研磨すると研磨速度は４００Å／ｍｉｎに回復した。
【００３８】
この実施例では、半導体基板としてシリコン基板を用いたが、酸化等の金属酸化物からなる研磨粒子との反応性を有するＧａＡｓ等、他の半導体基板でも有効に用いることができる。
一般に、半導体基板を用いると、確立されている被加工物にとって有害な不純物を低減する技術を用いて作製することができ、好都合である。
また、半導体基板に代えて、酸化等の反応性を有するＡｌ，Ｃｕ，Ｆｅ等の金属製の基板を用いることもできる。
【００３９】
（第２実施例）
図２は、第２実施例の平面研磨装置の構成説明図である。
この図において、２１は回転テーブル、２２は研磨シート、２３１  ，２３２  は機枠、２４１  ，２４２  はヘッド押圧杆、２５１  ，２５２  はヘッド、２６１  ，２６２  はテンプレート、２７は研磨剤供給管、２８は研磨液、２９は被加工物、３０は層間絶縁膜、３１は半導体基板である。
【００４０】
この実施例の平面研磨装置においては、上面に研磨シート２２が貼着された回転テーブル２１と、回転テーブル２１に対向させたヘッド２５１  ，２５２  を有し、回転テーブル２１の上方のヘッド２５１  ，２５２  は装置の機枠２３１  ，２３２  によって、上下方向に移動可能で、かつ、回転自在に支持されている。
【００４１】
そして、ヘッド２５１  は回転テーブル２１に対向し、このヘッド２５１  には被加工物２９を装着する面に、被加工物２９を取り囲むテンプレート２６１  が固着されており、層間絶縁膜３０を有する被加工物２９はテンプレート２６１  によって取り囲まれた領域に嵌め込まれてヘッド２５１  に固定される。
【００４２】
また、ヘッド２５２  は回転テーブル２１に対向し、このヘッド２５２  には半導体基板３１を装着する面に、半導体基板３１を取り囲むテンプレート２６２  が固着されており、半導体基板３１はテンプレート２６２  によって取り囲まれた領域に嵌め込まれヘッド２５２  に固定される。
【００４３】
この平面研磨装置において、コロイダルシリカ等の遊離研磨剤を含む研磨液２８を回転テーブル２１の上の研磨シート２２の上に散布して被加工物２９の層間絶縁膜３０を研磨シート２２に押し付け、回転テーブル２１を駆動し、研磨シート２２の回転とともにヘッド２５１  も回転して、被加工物２９の層間絶縁膜３０を研磨する。
【００４４】
このように、コロイダルシリカ等の遊離研磨剤を含む液体を用いて、絶縁膜を加工する場合、主として、遊離研磨剤が機械的に絶縁膜を削り取る研磨が進行するため、削り取られた研磨屑が研磨シート２２の表面に吸着されて、研磨シート２２の目詰まりを起こす。
【００４５】
しかし、コロイダルシリカ等の遊離研磨剤を含む研磨剤を用いて半導体基板３１を研磨する場合は、主として研磨液自身が半導体基板３１と化学的に反応してエッチング進行するため、研磨シート２２を目詰まりさせるような研磨屑は発生しにくく、かつ、半導体基板３１と研磨シート２２は強い相互作用を起こすため、目詰まりを起こした研磨屑が研磨液によって効果的に洗い流され、容易に取り除かれる。
この実施例の研磨条件を第１実施例の研磨条件と同様にすると、被加工物の研磨によって低下した研磨速度を、半導体基板を研磨することによって回復させることができる。
【００４６】
（第３実施例）
前記の第１実施例、第２実施例において説明した、回転する回転テーブルの上面に貼着した研磨シートに被加工物を押し付け、この研磨シートの上にコロイダルシリカ等の遊離研磨剤を含む研磨液を散布して一様な条件で研磨する平面研磨装置およびそれを用いた平面研磨方法には、その研磨速度に限界があり、ある程度の加工時間が必要である。
【００４７】
例えば、層間絶縁膜を平坦化する場合等には、１時間当たり十数枚の半導体ウェハしか処理できないとうい問題があった。
このように、通常の平面研磨方法において、研磨速度にある程度の時間がかかる原因は、シリカ（二酸化シリコン）等の遊離研磨剤を含む液と被加工物の表面との反応性が比較的弱いためである。
【００４８】
例えば、層間絶縁膜として、一般的なＣＶＤシリコン酸化膜をシリカ（二酸化シリコン）等の遊離研磨剤で研磨する場合、被加工物表面と遊離研磨剤表面はともに電気的に負であるため、お互いに反発しあい、その結果、反応性が低下し、研磨速度が低下する。
この実施例の平面研磨装置および平面研磨方法は、被加工物を効率よく研磨することができる手段を提供することを目的とする。
【００４９】
図３は、第３実施例の平面研磨装置の構成説明図である。
この図において、４１は回転テーブル、４２は研磨シート、４３は機枠、４４はヘッド押圧杆、４５はヘッド、４６はテンプレート、４７は研磨剤供給管、４８は研磨液、４９は被加工物、５０は層間絶縁膜、５１はソレノイドコイルである。
【００５０】
この実施例の平面研磨装置においては、上面に研磨シート４２が貼着された回転テーブル４１と、回転テーブル４１に対向させたヘッド４５を有し、回転テーブル４１の上方のヘッド４５は装置の機枠４３によって、上下方向に移動可能で、かつ、回転自在に支持されている。
【００５１】
そして、ヘッド４５は回転テーブル４１に対向し、このヘッド４５には被加工物４９を装着する面に、被加工物４９を取り囲むテンプレート４６が固着されており、層間絶縁膜５０を有する被加工物４９はテンプレート４６によって取り囲まれた領域に嵌め込まれてヘッド４５に固定される。
【００５２】
この平面研磨装置において、コロイダルシリカ等の遊離研磨剤を含む研磨液４８を回転テーブル４１の上の研磨シート４２の上に散布して被加工物４９の層間絶縁膜５０を研磨シート４２に押し付け、回転テーブル４１を駆動し、研磨シート４２の回転とともにヘッド４５も回転して、被加工物４９の層間絶縁膜５０を研磨する。
【００５３】
そして、この実施例の平面研磨装置おいては、回転テーブル４１を駆動して被加工物４９を研磨する際、ヘッド４５の近傍にソレノイドコイル５１を設け、このソレノイドコイル５１に高周波の電流を供給することによって、ソレノイドコイル５１の内側すなわち、ヘッド４５の近くの研磨シート４２に強い電磁場を発生させる。
【００５４】
このように強い電磁場を発生させると、シリカ等の遊離研磨剤を含んだ研磨液４８の中には、負あるいは正の電荷をもった粒子が存在するため、この強い電磁場によって研磨液４８が激しく攪拌される。
そのため、シリカ等の遊離研磨剤が強く被加工物４９の層間絶縁膜５０と接触するため、反応性が向上し、加工速度が著しく向上する。
【００５５】
なお、この実施例においては、被加工物４９の層間絶縁膜５０を研磨するとして説明したが、層間絶縁膜５０を有しない被加工物４９の表面を研磨する場合も、研磨速度を向上させることができる。
【００５６】
（第４実施例）
第３実施例においては、ヘッド４５の近くの研磨シート４２に強い電磁場を発生させることによって、研磨液４８を激しく攪拌して、加工速度を向上したが、この実施例においては、回転テーブル４１とヘッド４５間に電位差を与え、シリカ等の遊離研磨剤を含んだ研磨液４８中に存在する負あるいは正の電荷をもった粒子を研磨シート４２の表面に引き出し、あるいは、回転テーブル４１とヘッド４５間に交番電位差を与え、シリカ等の遊離研磨剤を含んだ研磨液４８中に存在する負あるいは正の電荷をもった粒子を激しく攪拌して、シリカ等の遊離研磨剤を強く被加工物４９の層間絶縁膜５０に強く接触させて、反応性を向上し、加工速度を向上する。
【００５７】
なお、この実施例においては、被加工物４９の層間絶縁膜５０を研磨するとして説明したが、層間絶縁膜５０を有しない被加工物４９の表面を研磨する場合も、研磨速度を向上させることができる。
【００５８】
（第５実施例）
この実施例の平面研磨方法においては、酸化シリコン、酸化アルミニウム、酸化セリウム、酸化ジルコニウム等の研磨粒子を含んだ研磨液（ラッピング液を含む）を用いて被研磨物を平面研磨する場合、例えば、リアクティブスパッタ成長によって形成し、通常の化学量論比を有する酸化物よりも酸素の化学量論比が少ない研磨粒子を含むラッピング液を使用する。
【００５９】
化学量論比は金属の原子価と酸素の原子価との比で表され、例えば、化学量論比を有する酸化シリコンはＳｉＯ２  であるが、この実施例ではＳｉＯｘ  （ｘ＜２）の微粒子を用いる。
また、化学量論比を有する酸化アルミニウムはＡｌ２  Ｏ３  であるが、この実施例ではＡｌ２  Ｏｘ  （ｘ＜３）の微粒子を用いる。
【００６０】
このように、研磨粒子の酸素の量を化学量論値より少なくすると、金属酸化物である研磨粒子の表面の負の電荷が低減され、研磨粒子同士の反発が抑制され、被加工物の表面に研磨粒子が高密度で供給され、研磨速度が向上する。
【００６１】
（第６実施例）
この実施例の平面研磨方法においては、酸化シリコン、酸化アルミニウム、酸化セリウム、酸化ジルコニウム等の研磨粒子を含んだ研磨液（ラッピング液を含む）を用いて被加工物を平面研磨する場合、窒素等の酸素より電気陰性度が低い成分を含ませた研磨粒子を含む研磨液を用いる。
【００６２】
このように、窒素等の酸素より電気陰性度が低い成分を含ませた研磨粒子を用いると、研磨粒子の表面の負の電荷を低減し、研磨シートと研磨粒子の間、および、研磨粒子同士の反発を抑制することができ、被加工物の表面に研磨粒子を高密度で供給して、研磨速度を向上することができる。
【００６３】
（第７実施例）
この実施例の平面研磨方法においては、酸化シリコン、酸化アルミニウム、酸化セリウム、酸化ジルコニウム等の研磨粒子を含んだ研磨液（ラッピング液を含む）を用いて被加工物を平面研磨する場合、フッ素等の酸素より電気陰性度が高い成分を含ませた微粒子を用いる。
【００６４】
このように、フッ素等の酸素より電気陰性度が高い成分を含ませた微粒子を用いて、研磨粒子の表面の負の電荷を増加させ、研磨シートと被加工物の間に電界をかけて研磨粒子を被加工物の表面に向けて流動させるとき、あるいは、交番電界をかけて研磨粒子を振動させることによって研磨効率を向上する場合、研磨粒子の運動量を大きくして、研磨速度を向上することができる。
【００６５】
（第８実施例）
この実施例の平面研磨方法においては、酸化シリコン、酸化アルミニウム、酸化セリウム、酸化ジルコニウム等の研磨粒子を含んだ研磨液（ラッピング液を含む）を用いて被加工物を研磨する場合、研磨液中の研磨粒子の表面層のみに、通常の化学量論比を有する酸化物よりも酸素の化学量論比が少ない層を形成し、または、窒素等の酸素より電気陰性度が低い成分を含ませた層を形成し、あるいは、フッ素等の酸素より電気陰性度が高い成分を含ませた層を形成する。
このように研磨粒子に表面処理を施すだけで、第５実施例、第６実施例、第７実施例に説明したように、研磨速度を向上することができる。
【００６６】
（第９実施例）
この実施例においては、第３実施例の、被加工物支持するヘッドの近傍にソレノイドコイルを設けて、ヘッドの近くの研磨シートに強い電磁場を発生させる平面研磨装置、あるいは、第４実施例の、回転テーブルと被加工物支持するヘッドの間に電位差を与える平面研磨装置に、第５実施例の、ＳｉＯｘ  （ｘ＜２）、Ａｌ２  Ｏｘ  （ｘ＜３）等の酸素の量が化学量論値より少ない研磨粒子、第６実施例の、窒素等の酸素より電気陰性度が低い成分を含ませた研磨粒子、または、第７実施例の、フッ素等の酸素より電気陰性度が高い成分を含ませた研磨粒子、第８実施例の、表面のみに前記の層を形成した研磨粒子を用いる。
【００６７】
このようにすると、研磨装置に最適の研磨粒子を用いて、研磨条件を最適化することができる。
【００６８】
この実施例において、Ｓｉ９．５  Ｏ０．５  からなる微粒子を含んだ研磨剤を用いた場合の研磨速度を、通常のＳｉＯ２  からなる微粒子を含んだ研磨剤を用いた場合の研磨速度を比べたところ、数倍の研磨速度の向上が見られた。
【００６９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、層間絶縁膜等の被加工物を一定で大きな研磨速度で研磨することができる平面研磨方法と平面研磨装置を提供することができ半導体集積回路装置の製造技術分野において寄与するところが大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の平面研磨装置の構成説明図である。
【図２】第２実施例の平面研磨装置の構成説明図である。
【図３】第３実施例の平面研磨装置の構成説明図である。
【図４】集積回路装置の層間絶縁膜の平坦化説明図であり、（Ａ）は平坦化処理前の断面を示し、（Ｂ）は平坦化処理後の断面を示している。
【図５】従来の平面研磨装置の構成説明図である。
【符号の説明】
１  回転テーブル
２  研磨シート
３  機枠
４  ヘッド押圧杆
５  ヘッド
６  テンプレート
６１  ，６２  ，・・・  開口
７  研磨剤供給管
８  研磨液
９  被加工物
１０  層間絶縁膜
１１１  ，１１２  ，・・・  半導体基板
２１  回転テーブル
２２  研磨シート
２３１  ，２３２    機枠
２４１  ，２４２    ヘッド押圧杆
２５１  ，２５２    ヘッド
２６１  ，２６２    テンプレート
２７  研磨剤供給管
２８  研磨液
２９  被加工物
３０  層間絶縁膜
３１  半導体基板
４１  回転テーブル
４２  研磨シート
４３  機枠
４４  ヘッド押圧杆
４５  ヘッド
４６  テンプレート
４７  研磨剤供給管
４８  研磨液
４９  被加工物
５０  層間絶縁膜
５１  ソレノイドコイル
【図１】
0003582026.tif 000002
【図２】
0003582026.tif 000003
【図３】
0003582026.tif 000004
【図４】
0003582026.tif 000005
【図５】
0003582026.tif 000006