(57)【要約】【課題】研磨屑を好適に除去できる半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】研磨装置１は、界面活性剤を含む研磨液ＬをウェハＷの主面Ｗａに供給しつつ主面Ｗａを固定砥粒１７により機械的に研磨する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
界面活性剤を含む研磨液を半導体基板の被研磨面に供給しつつ前記被研磨面を固定砥粒により機械的に研磨する
半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記固定砥粒は、径が１μｍ以下であり、且つ、ダイヤモンド、ＳｉＣ、ＣＢＮ、アルミナ、酸化クロム及び酸化鉄のいずれかにより構成されている
請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記界面活性剤は、ノニオン性界面活性剤である
請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記被研磨面は、ゼータ電位が負となる材料を含んで構成されており、
前記界面活性剤は、アニオン性界面活性剤である
請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記被研磨面は、ゼータ電位が負となる材料を含んで構成されており、
前記界面活性剤は、両性界面活性剤であり、
前記研磨液の溶媒は、アルカリ性である
請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記研磨液の溶媒と、前記界面活性剤とを別個の供給口から前記半導体基板に供給する
請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
界面活性剤を含む研磨液を被研磨面に供給しつつ前記被研磨面を固定砥粒により機械的に研磨する
研磨方法。
【請求項８】
半導体基板を保持可能な基板保持部と、
複数の固定砥粒を有する研磨部材を保持可能であり、前記研磨部材と前記半導体基板との摺動方向において前記基板保持部と相対移動可能な研磨部材保持部と、
前記研磨部材と前記半導体基板との間に界面活性剤を含む研磨液を供給可能な研磨液供給装置と、
を有する半導体製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造方法、ウェハ等の被研磨物を研磨する研磨方法、及び、半導体製造装置に関する。詳しくは、固定砥粒を用いた機械的な研磨を含む製造方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
ウェハ等の被研磨物を研磨する技術が知られている（例えば特許文献１）。なお、「研削」の語と「研磨」の語とは、区別されて使用されることもあるが、本願では、「研磨」の語は、「研削」も含むものとして、一貫して「研磨」の語を使用するものとする。
【０００３】
特許文献１では、被研磨物に研磨液を供給しつつ研磨を行うことにより、研磨によって生じる研磨屑を研磨液により流し、被研磨物から研磨屑をスムーズに除去する技術が開示されている。特許文献１では、研磨液として、水、油、添加剤が混合されたものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−９１５３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
より高精度な研磨を試み、固定砥粒の粒径を微細化すると、研磨屑も微細化される。微細化された研磨屑は、質量に対する被研磨物への吸着力が大きくなる。その結果、研磨液による研磨屑の除去が難しくなる。
【０００６】
本発明の目的は、研磨屑を好適に除去できる半導体装置の製造方法、研磨方法及び半導体製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の半導体装置の製造方法は、界面活性剤を含む研磨液を半導体基板の被研磨面に供給しつつ前記被研磨面を固定砥粒により機械的に研磨する。
【０００８】
本発明の研磨方法は、界面活性剤を含む研磨液を被研磨面に供給しつつ前記被研磨面を固定砥粒により機械的に研磨する。
【０００９】
本発明の半導体製造装置は、半導体基板を保持可能な基板保持部と、複数の固定砥粒を有する研磨部材を保持可能であり、前記研磨部材と前記半導体基板との摺動方向において前記基板保持部と相対移動可能な研磨部材保持部とを有する。さらに、本発明の半導体製造装置は、前記研磨部材と前記半導体基板との間に界面活性剤を含む研磨液を供給可能な研磨液供給装置を有する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、研磨屑を好適に除去できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る研磨装置を概念的に示す斜視図。
【図２】図１の研磨装置におけるウェハ及び研磨パッドの拡大断面図。
【図３】図１の研磨装置における界面活性剤の作用を説明する概念図。
【図４】ＣＭＰにおける界面活性剤の作用を説明する図。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る研磨装置を概念的に示す斜視図。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る研磨装置を概念的に示す斜視図。
【図７】本発明の第４の実施形態における界面活性剤の作用を説明する図。
【図８】本発明の第５の実施形態における界面活性剤の作用を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、発明を実施するための形態について説明する。説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施形態（ウェハの主面を研磨する装置の例）
２．第２の実施形態（ウェハの端面を研磨する装置の例）
３．第３の実施形態（界面活性剤と溶媒とを別個に供給する装置の例）
４．第４の実施形態（アニオン界面活性剤を使用する例）
５．第５の実施形態（両性界面活性剤を使用する例）
なお、以下に説明する複数の実施形態において、互いに同一の構成については同一符号を付して説明を省略することがある。
【００１３】
＜１．第１の実施形態＞
［研磨装置の概要］
図１は、本発明の実施形態に係る研磨装置１を概念的に示す斜視図である。
【００１４】
研磨装置１は、ウェハＷの主面Ｗａ（図１の紙面下方側の面、符号は図２参照）を研磨する装置として構成されている。ウェハＷは、ＩＣ等の半導体装置の材料であり、例えば、単結晶シリコンにより円盤状に形成されている。
【００１５】
研磨装置１は、例えば、比較的薄いウェハＷを比較的高精度で平坦化するように構成されている。例えば、ウェハＷは、他のウェハと貼り合わされて新たなウェハを構成するものであり、その厚さは２０μｍである。そして、研磨装置１は、±２μｍ程度の誤差でウェハＷを平坦化する。ただし、研磨装置１は、一般的な厚さ（例えば７００μｍ程度）のウェハＷを一般的な精度（例えば±２０μｍ）で平坦化するものであってもよい。
【００１６】
研磨装置１は、ウェハＷを研磨する研磨パッド３と、研磨パッド３を保持するテーブル５と、ウェハＷを保持するヘッド７と、ウェハＷに研磨液Ｌを供給する研磨液供給装置９とを有している。
【００１７】
研磨パッド３は、例えば、概ね円盤状に形成されており、テーブル５の水平な保持面上に配置されている。テーブル５は、鉛直な回転軸回りに不図示のモータにより回転される。ヘッド７は、被研磨面であるウェハＷの主面Ｗａを研磨パッド３に対向させてウェハＷを保持し、鉛直な回転軸回りに不図示のモータにより回転される。テーブル５及びヘッド７の回転により、研磨パッド３及びウェハＷの主面Ｗａは互いに摺動する。これにより、主面Ｗａの研磨が行われる。
【００１８】
研磨液供給装置９は、例えば、研磨液Ｌを貯蓄するボトル（貯蓄部材）１１と、ボトル１１から延びる管路１３と、管路１３の先端に設けられたノズル１５とを有している。
【００１９】
ボトル１１に貯蓄された研磨液Ｌは、例えば、ウェハＷの研摩中において、不図示のポンプによりノズル１５に供給される。ノズル１５は、例えば、供給口１５ａを研磨パッド３に向けて、且つ、ウェハＷ側に向けて配置されている。ノズル１５から吐出若しくは滴下された研磨液Ｌは、ポンプの吐出圧、及び、テーブル５の回転力の少なくともいずれか１方により、ウェハＷの主面Ｗａに供給される。供給された研磨液Ｌは、主面Ｗａと研磨パッド３との間を流れることにより、研磨によって生じた研磨屑を主面Ｗａから除去する。
【００２０】
［研磨パッドの構成］
図２（ａ）は、研磨装置１のウェハＷ及び研磨パッド３の一部拡大断面図である。
【００２１】
研磨パッド３は、いわゆる固定砥粒式の研磨部材により構成されており、複数の固定砥粒１７と、複数の固定砥粒１７を保持する結合材１９とを有している。
【００２２】
複数の固定砥粒１７の粒径は、ウェハＷが上述のように高精度に研磨されることに対応して、一般的な精度の研磨を行う砥粒の粒径（例えば３０〜４０μｍ）よりも小さい。複数の固定砥粒１７の粒径は、例えば、１μｍ以下である。ただし、固定砥粒１７の粒径は、一般的な精度の研磨に対応して、一般的な大きさとされてもよい。
【００２３】
複数の固定砥粒１７の材料は、例えば、ダイヤモンド、ＳｉＣ、ＣＢＮ、アルミナ、酸化クロム、又は、酸化鉄である。これらの材料は、ウェハＷとの摩擦において化学的作用を生じない材料である。
【００２４】
すなわち、研磨装置１において行われる研磨は、ＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）ではなく、機械的な研磨である。なお、複数の固定砥粒１７の材料は、上記に例示した材料以外の、ウェハとの摩擦において化学的作用を生じない材料であってもよい。
【００２５】
結合材１９は、例えば、樹脂により形成されている。なお、結合材１９には金属が含まれていてもよい。複数の固定砥粒１７は、結合材１９の内部及び表面に所定の密度で分布されている。なお、図２に示す固定砥粒１７の形状及び分布は模式的なものである。
【００２６】
図２（ｂ）は、図２（ａ）の領域ＩＩｂの拡大図である。
【００２７】
研磨パッド３がウェハＷの主面Ｗａに対して摺動すると、結合材１９の表面に位置する複数の固定砥粒１７は、主面Ｗａを機械的に（化学的作用を生じずに）削る。これにより、主面Ｗａは平坦化される。
【００２８】
ウェハＷの主面Ｗａから削りとられた材料は、研磨屑Ｐとなる。また、研磨パッド３において自生発刃が起きることにより、固定砥粒１７及び結合材１９を構成していた材料からも研磨屑Ｐが形成される。
【００２９】
［研磨液の成分］
研磨液供給装置９の供給する研磨液Ｌは、界面活性剤を含むものである。研磨液Ｌの溶媒は、例えば、水である。界面活性剤は、例えば、ノニオン性（非イオン性）界面活性剤である。すなわち、研磨液供給装置９から供給される研磨液Ｌの界面活性剤は、溶媒中において電離しない。
【００３０】
ノニオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル（RO(CH2CH2O)mH）、脂肪酸ソルビタンエステル、アルキルポリグルコシド等の分子構造を持つ界面活性剤が用いられてよい。
【００３１】
以上の第１の実施形態によれば、研磨装置１は、界面活性剤を含む研磨液ＬをウェハＷの主面Ｗａに供給しつつ主面Ｗａを固定砥粒１７により機械的に研磨する。従って、研磨屑Ｐの除去が好適に行われる。具体的には、以下のとおりである。
【００３２】
図３は、研磨装置１における界面活性剤の作用を説明する概念図である。
【００３３】
界面活性剤の分子５１は、親水基５３と、疎水基（親油基）５５とを有している。親水基５３は、水分子に囲まれることにより安定する。一方、疎水基５５は、水分子に囲まれると不安定な状態となる。従って、界面活性剤の分子５１は、疎水基５５が研磨屑Ｐに接し、親水基５３が水分子に向くように配列される。すなわち、界面活性剤は、研磨屑Ｐと水との境界面（界面）に吸着し、研磨屑Ｐを水に溶け込み易くする。その結果、研磨屑Ｐは、研磨液Ｌによって被研磨面であるウェハＷの主面Ｗａから除去されやすくなる。
【００３４】
研磨屑ＰがウェハＷの主面Ｗａから除去されやすくなることにより、例えば、比較的大きな研磨屑Ｐにより主面Ｗａに傷が生じることが抑制される。また、例えば、比較的小さな研磨屑Ｐが、結合材１９の表面の複数の固定砥粒１７間に堆積してしまい、研磨パッド３の研磨能力が低下してしまうことが抑制される。
【００３５】
研磨液Ｌにおける界面活性剤の濃度が、いわゆるミセル濃度に到達するまでは、研磨液Ｌにおける界面活性剤の濃度を高くするほど、界面活性剤による研磨屑Ｐの除去効果は向上することが期待される。換言すれば、研磨液Ｌは、界面活性剤の濃度がミセル濃度以上であることが好ましい。研磨液Ｌにおける界面活性剤の濃度をミセル濃度以上とすることにより、界面活性剤による研磨屑Ｐの除去効果を最大限引き出せる。
【００３６】
なお、ＣＭＰにおいて、界面活性剤を含む研磨液を用いる技術が知られている。しかし、研磨装置１が行う機械的な研磨における界面活性剤の作用及び効果は、ＣＭＰにおける界面活性剤の作用及び効果と相違する。具体的には、以下のとおりである。
【００３７】
図４は、ＣＭＰにおける界面活性剤の作用を説明する概念図である。
【００３８】
図４において、研磨パッド１０３は、ウェハＷとの間に複数の遊離砥粒１１７を介在した状態で、ウェハＷに対して摺動される。複数の遊離砥粒１１７は、ウェハＷの表面の層（例えばＳｉＯ２層）との間で化学的作用を生じてウェハＷの表面に軟質層を形成し、浸食する。これにより、ウェハＷは研磨される。
【００３９】
ここで、例えば、ウェハＷを目標レベルＴまで研磨する場合、凹部１１８においては、その周囲に比べて、ウェハＷの表面が目標レベルＴに近いことから、ＣＭＰによる浸食が抑制されることが好ましい。
【００４０】
そこで、界面活性剤を含む研磨液ＬがウェハＷに供給される。研磨液Ｌは、ウェハＷの表面と研磨パッド１０３との圧力が低い凹部１１８へ流れる。そして、研磨液Ｌは、凹部１１８において、ウェハＷの表面を複数の遊離砥粒１１７の化学的作用から保護し、凹部１１８が浸食されることを抑制する。
【００４１】
以上のとおり、まず第１に、ＣＭＰは、化学的作用によりウェハＷを浸食するものであることから、研磨屑Ｐが発生しない。従って、ＣＭＰにおいては、研磨屑Ｐの表面に界面活性剤が吸着することにより研磨屑Ｐの除去が容易になるという本実施形態における作用効果は生じない。
【００４２】
第２に、ＣＭＰでは、界面活性剤は、凹部１１８の浸食を抑制することに利用されている。換言すれば、界面活性剤は、研磨を抑制する作用を奏する。一方、本実施形態では、界面活性剤は、研磨屑Ｐを好適に除去することにより、複数の固定砥粒１７間に研磨屑Ｐが堆積されることを抑制する。すなわち、界面活性剤は、研磨を促進する作用を奏する。従って、界面活性剤は、ＣＭＰと本実施形態とで、全く逆の作用を奏する。
【００４３】
本実施形態の他の作用効果の説明に移る。固定砥粒１７は、径が１μｍ以下であり、且つ、ダイヤモンド、ＳｉＣ、ＣＢＮ、アルミナ、酸化クロム及び酸化鉄のいずれかにより構成されている。従って、機械的な研磨により高精度な平坦化加工が行われる。このような場合、研磨屑Ｐは微細化され、質量に対してウェハＷへの吸着力が大きくなる。しかし、上述のように、本実施形態では、界面活性剤の作用により、微細化された研磨屑Ｐも好適に除去される。
【００４４】
界面活性剤は、ノニオン性界面活性剤であることから、溶媒のｐＨに影響されずに研磨屑Ｐの除去促進の効果が奏される。また、研磨液Ｌを中性（ｐＨ７）の状態において使用することが可能である。研磨液Ｌが中性の状態であることにより、研磨装置１の金属の腐食が抑制される。
【００４５】
なお、以上の第１の実施形態において、ウェハＷは本発明の半導体基板の一例である。ウェハＷの主面Ｗａは本発明の被研磨面の一例である。ヘッド７は本発明の基板保持部の一例である。研磨パッド３は本発明の研磨部材の一例である。テーブル５は本発明の研磨部材保持部の一例である。研磨装置１は本発明の半導体製造装置の一例である。なお、研磨装置１は、半導体製造装置の一部と捉えられてもよい。
【００４６】
＜２．第２の実施形態＞
図５は、本発明の第２の実施形態に係る研磨装置２０１を概念的に示す斜視図である。
【００４７】
第１の実施形態の研磨装置１は、ウェハＷの主面Ｗａを研磨するものであったのに対し、第２の実施形態の研磨装置２０１は、ウェハＷの端面Ｗｂを研磨するものである。また、第１の実施形態の研磨装置１は、研磨パッド３の同一面によりウェハＷを研磨し、自生発刃を起こすことにより、研磨の効率を維持したのに対し、第２の実施形態の研磨の効率の維持方法は、これとは異なる方法である。研磨装置２０１の構成は、具体的には、以下のとおりである。
【００４８】
研磨装置２０１は、ウェハＷを研磨する研磨テープ２０３と、研磨テープ２０３を保持するテープ保持装置２０５と、ウェハＷを保持するテーブル２０７と、ウェハＷに研磨液Ｌを供給する研磨液供給装置９とを有している。
【００４９】
研磨テープ２０３は、例えば、特に図示しないが、樹脂により形成されたシート状の基材上に接着層が形成され、当該接着層に固定砥粒１７（第１の実施形態参照）が固定されている。なお、研磨テープ２０３は、不織布に固定砥粒１７が保持されていてもよい。
【００５０】
テープ保持装置２０５は、例えば、研磨テープ２０３を案内する第１案内ローラ２０６Ａ及び第２案内ローラ２０６Ｂ（以下、単に「案内ローラ２０６」といい、両者を区別しないことがある。）を有している。研磨テープ２０３は、２つの案内ローラ２０６により、所定の圧力でウェハＷの端面Ｗｂに押し付けられた状態で保持されている。テーブル２０７は、例えば、水平な保持面上にウェハＷを吸着保持し、鉛直な回転軸回りに不図示のモータにより回転される。これにより、研磨テープ２０３及び端面Ｗｂが互いに摺動し、端面Ｗｂの研磨が行われる。
【００５１】
テープ保持装置２０５は、研磨前後又は研磨中に不図示の送出ローラにより研磨テープ２０３を第１案内ローラ２０６Ａに送出するとともに、不図示の巻取りローラにより第２案内ローラ２０６Ｂから研磨テープ２０３を巻き取る。これにより、研磨テープ２０３の使用されていない部分が順次ウェハＷの端面Ｗｂに当接され、研磨の効率が維持される。
【００５２】
研磨液供給装置９の構成は、第１の実施形態と同様である。そして、研磨液供給装置９は、第１の実施形態と同様に、界面活性剤を含む研磨液Ｌを、ウェハＷの端面Ｗｂに供給する。より具体的には、例えば、ノズル１５の供給口１５ａは、ウェハＷの主面Ｗａのうち端面Ｗｂ側の部分に向けられている。そして、ノズル１５から吐出又は滴下された研磨液Ｌは、吐出圧、又は、ウェハＷの回転による遠心力や回転力により、ウェハＷの主面Ｗａを伝って端面Ｗｂと研磨テープ２０３との間に流れる。
【００５３】
第２の実施形態によれば、研磨装置２０１は、界面活性剤を含む研磨液ＬをウェハＷの端面Ｗｂに供給しつつ端面Ｗｂを固定砥粒１７により機械的に研磨する。従って、第１の実施形態と同様の効果、すなわち、研磨屑Ｐの好適な除去の効果が奏される。
【００５４】
また、研磨屑Ｐが好適に除去されることにより、研磨屑Ｐの研磨効率が維持されやすくなることから、研磨量に対する研磨テープ２０３の送り量を少なくすることができる。また、研磨テープ２０３の送り量によって研磨力に差が生じることが抑制され、安定した研磨が行われる。
【００５５】
なお、以上の第２の実施形態において、端面Ｗｂは本発明の被研磨面の一例である。テーブル２０７は本発明の基板保持部の一例である。２つの案内ローラ２０６又はテープ保持装置２０５は本発明の研磨部材保持部の一例である。研磨装置２０１は本発明の半導体製造装置の一例である。なお、研磨装置２０１は、半導体製造装置の一部と捉えられてもよい。
【００５６】
＜３．第３の実施形態＞
図６は、本発明の第３の実施形態に係る研磨装置３０１を概念的に示す斜視図である。
【００５７】
第３の実施形態の研磨装置３０１は、研磨液供給装置３０９の構成のみが第１の実施形態と相違する。具体的には、以下のとおりである。
【００５８】
第１の実施形態の研磨液供給装置９は、界面活性剤を含む研磨液Ｌをボトル１１に保持し、当該研磨液Ｌをノズル１５から供給した。換言すれば、研磨液供給装置９は、一の供給口１５ａから研磨液Ｌを供給した。これに対し、第２の実施形態の研磨液供給装置３０９は、界面活性剤Ｓｕと、溶媒Ｓｏとを別個の供給口１５ａ，１５ａから供給する。
【００５９】
例えば、研磨液供給装置３０９は、溶媒Ｓｏを貯蓄する溶媒用ボトル３１１Ａと、溶媒用ボトル３１１Ａから延びる溶媒用管路３１３Ａと、溶媒用管路３１３Ａの先端に設けられた溶媒用ノズル３１５Ａとを有している。また、研磨液供給装置３０９は、界面活性剤Ｓｕを貯蓄する界面活性剤用ボトル３１１Ｂと、界面活性剤用ボトル３１１Ｂから延びる界面活性剤用管路３１３Ｂと、界面活性剤用管路３１３Ｂの先端に設けられた界面活性剤用ノズル３１５Ｂとを有している。
【００６０】
溶媒用ノズル３１５Ａ及び界面活性剤用ノズル３１５Ｂは、例えば、供給口１５ａを隣接させて配置されている。より具体的には、例えば、溶媒用ノズル３１５Ａ及び界面活性剤用ノズル３１５Ｂはそれぞれ、供給口１５ａを研磨パッド３に向けて、且つ、ウェハＷ側に向けて配置されている。また、溶媒用ノズル３１５Ａ及び界面活性剤用ノズル３１５Ｂは、それぞれの供給口１５ａの向きが交差するように配置されている。
【００６１】
そして、溶媒用ノズル３１５Ａからは溶媒が吐出又は滴下され、且つ、界面活性剤用ノズル３１５Ｂからは界面活性剤が吐出又は滴下される。供給された溶媒及び界面活性剤は、例えば、研磨パッド３上に到達する過程において、研磨パッド３上をウェハＷに向かって流れる過程において、若しくは、研磨パッド３と主面Ｗａとの間を流れる過程において混合され、研磨液Ｌとなる。
【００６２】
第３の実施形態によれば、研磨装置３０１は、界面活性剤を含む研磨液ＬをウェハＷの主面Ｗａに供給しつつ主面Ｗａを固定砥粒１７により機械的に研磨する。従って、第１の実施形態と同様の効果、すなわち、研磨屑Ｐの好適な除去の効果が奏される。
【００６３】
また、研磨装置３０１は、研磨液Ｌの溶媒Ｓｏと、界面活性剤Ｓｕとを別個の供給口１５ａからウェハＷに供給する。従って、例えば、研磨液Ｌにおける界面活性剤Ｓｕの濃度の調整を、界面活性剤Ｓｕ及び溶媒Ｓｏの少なくとも一方の供給量の調整によって行うことができる。その結果、例えば、濃度調整のフレキシビリティが向上する。また、例えば、図６では、溶媒を溶媒用ボトル３１１Ａに貯蓄しているが、溶媒は水でよいことから、研磨装置３０１は、工場の浄水槽等から溶媒としての水を供給することができる。換言すれば、ボトルは、界面活性剤用ボトル３１１Ｂのみで足りる。その結果、一の界面活性剤用ボトル３１１Ｂで大量の研磨液Ｌを供給したり、若しくは、界面活性剤用ボトル３１１Ｂを第１の実施形態のボトル１１よりも小さくできる。
【００６４】
＜４．第４の実施形態＞
図７は、本発明の第４の実施形態における界面活性剤の作用を説明する図である。
【００６５】
第１の実施形態では、界面活性剤としてノニオン性界面活性剤を例示した。第４の実施形態は、界面活性剤として、アニオン性界面活性剤が使用される点が、第１の実施形態と相違する。第４の実施形態の研磨装置の構成は、第１〜第３の実施形態の研磨装置と同様でよい。
【００６６】
アニオン性界面活性剤は、溶媒中において電離して陰イオンとなるものである。より具体的には、アニオン性界面活性剤の分子４５１は、親水基４５３が負の電荷を帯びて陰イオンとなる。なお、溶媒は、例えば、水であり、中性に保たれている。
【００６７】
アニオン性界面活性剤としては、例えば、モノアルキル硫酸塩（ROSO3-M+）、アルキルポリオキシエチレン硫酸塩（RO(CH2CH2O)mSO3-M+）、アルキルベンゼンスルホン酸塩（RR'CH2CHC6H4SO3-M+）、モノアルキルリン酸塩（ROPO(OH)O-M+）等の分子構造を持つ界面活性剤が用いられてよい。
【００６８】
アニオン性界面活性剤の分子４５１は、第１の実施形態のノニオン性界面活性剤の分子５１と同様に、疎水基４５５が研磨屑Ｐに接し、親水基４５３が水分子に向くように配列される。その結果、分子４５１において負の電荷を帯びている部分（親水基４５３）が外側を向くことになる。
【００６９】
一方、ウェハＷは、例えば、シリコンにより形成されており、ｐＨに関わらず、ゼータ電位は負である。従って、アニオン性界面活性剤の分子４５１に囲まれた研磨屑Ｐには、分子４５１の負の電荷とウェハＷの負の電荷との斥力により、ウェハＷから離れる力が作用する。その結果、より効果的に研磨液Ｌにより研磨屑Ｐが除去される。
【００７０】
＜５．第５の実施形態＞
図８は、本発明の第５の実施形態における界面活性剤の作用を説明する図である。
【００７１】
第１の実施形態では、界面活性剤としてノニオン性界面活性剤を例示した。第５の実施形態は、界面活性剤として、両性界面活性剤が使用される点が、第１の実施形態と相違する。第５の実施形態の研磨装置の構成は、第１〜第３の実施形態の研磨装置と同様でよい。
【００７２】
両性界面活性剤は、アルカリ性の溶媒中においては陰イオンに、酸性の溶媒中においては陽イオンとなるものである。より具体的には、両性界面活性剤の分子５５１は、親水基５５３及び疎水基５５５のうち親水基５５３が負又は正の電荷を帯びて、陰イオン又は陽イオンとなる。
【００７３】
従って、界面活性剤として両性界面活性剤を用い、且つ、研磨液の溶媒としてアルカリ性のものを用いれば、第４の実施形態と同様の効果が得られる。
【００７４】
両性界面活性剤としては、例えば、アルキルジメチルアミンオキシド（R(CH3)2NO）、アルキルカルボキシベタイン（R(CH3)2N+CH2COO-）、アミノ酸系‐アルキルアミノ脂肪酸カリウム、ベタイン系‐アルキルベタイン、アミンオキシド系‐アルキルアミンオキシド、等の分子構造を持つ界面活性剤が用いられてよい。
【００７５】
また、溶媒としては、例えば、純水に濃度0.3ｗｔ％程度のＮＨ４ＯＨを添加したものが用いられてよい。
【００７６】
なお、図８では、溶媒がアルカリ性であり、水酸化物イオン活量が高いことを、ＯＨ−により模式的に示している。
【００７７】
本発明は、以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施されてよい。
【００７８】
研磨方法は、製品の製造方法とはいえないものであってもよい。例えば、研磨方法は、製品を製造しているとはいえない程度の修理や改造を行うものであってもよい。
【００７９】
研磨対象は、半導体装置の材料となる半導体基板に限定されない。例えば、研磨対象は、レンズであってもよいし、磁気記録媒体からデータを読み出すための磁気ヘッドであってもよい。
【００８０】
半導体基板は、半導体のみにより形成されているものでもよいし、ＳＯＩ（Silicon on Insulator）基板のように、半導体層に加えて、絶縁層を含むものであってもよい。また、半導体基板は、半導体素子が形成されたり、配線パターンが形成されたりする前のものでもよいし、後のものでもよい。換言すれば、研磨される層は、基板そのもの（半導体層など）であってもよいし、基板上に形成された導電層や絶縁層であってもよい。
【００８１】
半導体装置は、ＩＣに限定されず、半導体基板を利用して製造されるあらゆるものを含む。例えば、半導体装置は、トランジスタ、液晶パネル、センサ素子、フィルタ素子であってもよい。
【００８２】
半導体製造装置（研磨装置）の構成は、実施形態に例示したものに限定されず、公知のあらゆる研磨装置の構成に対して本発明が適用されてよい。例えば、半導体製造装置は、回転するテーブルに載置されたウェハの主面を、回転するリング状の研磨パッドにより研磨する装置であってもよい。
【００８３】
半導体基板の研磨は、半導体基板の薄型化（主面の平坦化）、半導体基板の端面のトリミングに寄与するものに限定されない。例えば、半導体基板の研磨は、半導体基板の端面にノッチを形成するものであってもよい。
【００８４】
界面活性剤を含む研磨液の被研磨面への供給方法は、ノズルにより研磨液を吐出又は滴下する方法に限定されない。例えば、研磨液は、基板保持部に設けられた供給口や研磨部材若しくは研磨部材保持部に設けられた供給口から供給されてもよい。
【００８５】
界面活性剤は、カチオン性界面活性剤であってもよい。
【符号の説明】
【００８６】
１…研磨装置（半導体製造装置）、３…研磨パッド（研磨部材）、５…テーブル（研磨部材保持部）、７…ヘッド（基板保持部）、９…研磨液供給装置、１７…固定砥粒、５１…界面活性剤の分子、Ｗ…ウェハ（半導体基板）、Ｗａ…主面（被研磨面）、Ｌ…研磨液。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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