(57)【要約】【課題】被研磨基板の外周部の研磨レートを被研磨基板の中央部のそれにより近づけ、研磨後の基板の平坦性を向上できるＣＭＰ装置を提供する。【解決手段】本発明に係るＣＭＰ装置は、ウエハ１４をＣＭＰ研磨するＣＭＰ研磨装置１０であって、回転可能に構成されたターンテーブル１１と、前記ターンテーブル上に配置された研磨クロス１３と、前記研磨クロス上にスラリーを供給するスラリー供給機構と、ウエハ１４を保持しながら前記研磨クロス１３にウエハ１４を押し当てる研磨ヘッド１７と、前記研磨クロスの外周部の表面状態を整える研磨クロス外周用ドレッサー２３と、を具備するものである。【選択図】　　　　図１
2004142045.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被研磨基板をＣＭＰ研磨するＣＭＰ研磨装置であって、
回転可能に構成されたターンテーブルと、
前記ターンテーブル上に配置された研磨クロスと、
前記研磨クロス上にスラリーを供給するスラリー供給機構と、
被研磨基板を保持しながら前記研磨クロスに被研磨基板を押し当てる研磨ヘッドと、
前記研磨クロスの外周部の表面状態を整える研磨クロス外周用ドレッサーと、
を具備することを特徴とするＣＭＰ装置。
【請求項２】
被研磨基板をＣＭＰ研磨するＣＭＰ研磨装置であって、
回転可能に構成されたターンテーブルと、
前記ターンテーブル上の外周部に貼り付けられた段差形成用部材と、
前記段差形成用部材及びターンテーブルの上に配置された研磨クロスと、
前記研磨クロス上にスラリーを供給するスラリー供給機構と、
被研磨基板を保持しながら前記研磨クロスに被研磨基板を押し当てる研磨ヘッドと、
を具備することを特徴とするＣＭＰ装置。
【請求項３】
前記段差形成用部材がテープであることを特徴とする請求項２に記載のＣＭＰ装置。
【請求項４】
被研磨基板をＣＭＰ研磨するＣＭＰ研磨装置であって、
回転可能に構成されたターンテーブルと、
前記ターンテーブル上に配置され、外周部の厚さが中央部のそれに比べて厚く形成された研磨クロスと、
前記研磨クロス上にスラリーを供給するスラリー供給機構と、
被研磨基板を保持しながら前記研磨クロスに被研磨基板を押し当てる研磨ヘッドと、
を具備することを特徴とするＣＭＰ装置。
【請求項５】
前記被研磨基板は、ウエハ上に形成されたシリコン酸化膜であることを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか１項に記載のＣＭＰ装置。
【請求項６】
請求項１〜５のうちいずれか１項に記載のＣＭＰ装置を用いて研磨した工程を経て製造されたことを特徴とする半導体装置。
【請求項７】
請求項１〜６のうちいずれか１項に記載のＣＭＰ装置を用いて研磨する工程を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項８】
被研磨基板を研磨ヘッドに保持し、
上面に研磨クロスを張り付けたターンテーブルを回転させ、
前記研磨クロス上にスラリーを供給し、
前記研磨ヘッドに保持した被研磨基板の研磨面を前記研磨クロスに押し当てることにより、被研磨基板を研磨するＣＭＰ研磨方法において、
前記研磨クロスは、該研磨クロスの外周部の表面状態を研磨クロス外周用ドレッサーにより整えられたものであることを特徴とするＣＭＰ研磨方法。
【請求項９】
前記研磨クロスは、該研磨クロスの表面全体をドレッサーにより整えられていることを特徴とする請求項８に記載のＣＭＰ研磨方法。
【請求項１０】
被研磨基板を研磨ヘッドに保持し、
上面の外周に段差形成用部材が貼り付けられると共に該上面に研磨クロスが該段差形成用部材を介して張り付けられたターンテーブルを回転させ、
前記研磨クロス上にスラリーを供給し、
前記研磨ヘッドに保持した被研磨基板の研磨面を前記研磨クロスに押し当てることにより被研磨基板を研磨することを特徴とするＣＭＰ研磨方法。
【請求項１１】
前記段差形成用部材がテープであることを特徴とする請求項１０に記載のＣＭＰ研磨方法。
【請求項１２】
被研磨基板を研磨ヘッドに保持し、
外周部の厚さが中央部のそれに比べて厚く形成された研磨クロスが上面に張り付けられたターンテーブルを回転させ、
前記研磨クロス上にスラリーを供給し、
前記研磨ヘッドに保持した被研磨基板の研磨面を前記研磨クロスに押し当てることにより被研磨基板を研磨することを特徴とするＣＭＰ研磨方法。
【請求項１３】
前記被研磨基板は、ウエハ上に形成されたシリコン酸化膜であることを特徴とする請求項８〜１２のうちいずれか１項に記載のＣＭＰ研磨方法。
【請求項１４】
請求項８〜１３のうちいずれか１項に記載のＣＭＰ研磨方法を用いて研磨した工程を経て製造されたことを特徴とする半導体装置。
【請求項１５】
請求項８〜１３のうちいずれか１項に記載のＣＭＰ研磨方法を用いて研磨する工程を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＭＰ装置、ＣＭＰ方法、半導体装置及びその製造方法に関する。特には、被研磨基板の外周部の研磨レートを被研磨基板の中央部のそれにより近づけ、研磨後の基板の平坦性を向上できるＣＭＰ装置、ＣＭＰ方法、半導体装置及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５（ａ）は、従来のＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）装置の概略を示す平面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）に示すＣＭＰ装置の側面図である。
【０００３】
図５（ａ）、（ｂ）に示すように、ＣＭＰ装置は円盤形状のターンテーブル１１１を有しており、このターンテーブル１１１の下面には回転軸（図示せず）を介して回転モータ（図示せず）が配置されている。ターンテーブル１１１の上面上には研磨クロス１１３が張り付けられている。ターンテーブル１１１の上方にはウエハ保持手段である研磨ヘッド１１７が配置されており、この研磨ヘッド１１７の上部には回転軸１１８を介して回転モータ（図示せず）が配置されている。また、ターンテーブル１１１の上方にはスラリー１２１を吐出するノズル１１９が配置されている。
【０００４】
上記ＣＭＰ装置において例えばウエハ上のシリコン酸化膜を研磨する場合、まず、研磨ヘッド１１７の下部にウエハ１１５の裏面を真空保持する。そして、図５（ａ）に示すように、回転モータによってターンテーブル１１１を矢印の方向に回転させ、ノズル１１９からスラリー１２１を吐出し、そのスラリーを研磨クロス１１３の中央付近に滴下する。次に、回転モータによって研磨ヘッド１１７を矢印の方向に回転させ、ウエハ１１５の表面（研磨面）を研磨クロス１１３に押圧し、さらに研磨ヘッド１１７によってウエハの裏面にエアー圧をかけて押圧する。このようにしてウエハ１１５を研磨する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来のＣＭＰ装置では、平坦なターンテーブル１１１上に研磨クロス１１３を張り付け、その研磨クロス上からウエハ１１５のシリコン酸化膜を押し付けて回転研磨すると、ウエハ外周のシリコン酸化膜の研磨レートがウエハ中央に比べて遅くなる傾向がある。このため、研磨後のウエハ上のシリコン酸化膜の平坦性が悪くなり、そのシリコン酸化膜の残膜厚の面内均一性も悪化していた。
【０００６】
また、上記従来のＣＭＰ装置は、ウエハ上での研磨レートを一定にするために、研磨クロス１１３の表面状態を整えるためのドレッサー（コンディショナ）を有している。このドレッサーによって該研磨クロスの表面状態を整えても、ウエハ外周のシリコン酸化膜の研磨レートをウエハ中央と同程度にすることが十分にはできなかった。また、このようなドレッサー以外で研磨レートを一定にする手段が上記従来のＣＭＰ装置にはないため、結局のところ、研磨クロス等の部材を交換するしか方法がなく、また交換をしても研磨レートを一定にできないこともあった。
【０００７】
本発明は上記のような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、被研磨基板の外周部の研磨レートを被研磨基板の中央部のそれにより近づけ、研磨後の基板の平坦性を向上できるＣＭＰ装置、ＣＭＰ方法、半導体装置及びその製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るＣＭＰ装置は、被研磨基板をＣＭＰ研磨するＣＭＰ研磨装置であって、
回転可能に構成されたターンテーブルと、
前記ターンテーブル上に配置された研磨クロスと、
前記研磨クロス上にスラリーを供給するスラリー供給機構と、
被研磨基板を保持しながら前記研磨クロスに被研磨基板を押し当てる研磨ヘッドと、
前記研磨クロスの外周部の表面状態を整える研磨クロス外周用ドレッサーと、
を具備することを特徴とする。
【０００９】
上記ＣＭＰ装置によれば、研磨クロス外周用ドレッサーを有するため、この研磨クロス外周用ドレッサーによって研磨クロスの外周部の表面状態を整えることができる。これにより、研磨レートが低くなりやすい被研磨基板の外周部が主に押し当てられる研磨クロスの外周部の研磨量を多くすることができる。その結果、被研磨基板の外周部が従来技術に比べてより研磨されるようになり、被研磨基板の外周部の研磨レートを向上させることができる。言い換えると、被研磨基板の外周部の研磨レートを被研磨基板の中央部のそれにより近づけることができ、研磨後の基板の平坦性を向上させることができる。
【００１０】
本発明に係るＣＭＰ装置は、被研磨基板をＣＭＰ研磨するＣＭＰ研磨装置であって、
回転可能に構成されたターンテーブルと、
前記ターンテーブル上の外周部に貼り付けられた段差形成用部材と、
前記段差形成用部材及びターンテーブルの上に配置された研磨クロスと、
前記研磨クロス上にスラリーを供給するスラリー供給機構と、
被研磨基板を保持しながら前記研磨クロスに被研磨基板を押し当てる研磨ヘッドと、
を具備することを特徴とする。
【００１１】
上記ＣＭＰ装置によれば、ターンテーブルの上面外周に段差形成用部材を貼り付けることにより、研磨クロスの外周部に段差を設けている。このため、研磨レートが低くなりやすい被研磨基板の外周部が主に押し当てられる研磨クロスの外周部の研磨量を多くすることができる。その結果、被研磨基板の外周部が従来技術に比べてより研磨されるようになり、該外周部の研磨レートを向上させることができる。言い換えると、被研磨基板の外周部の研磨レートを被研磨基板の中央部のそれにより近づけることができ、研磨後の基板の平坦性を向上させることができる。
【００１２】
また、本発明に係るＣＭＰ装置においては、前記段差形成用部材がテープであることが好ましい。
【００１３】
本発明に係るＣＭＰ装置は、被研磨基板をＣＭＰ研磨するＣＭＰ研磨装置であって、
回転可能に構成されたターンテーブルと、
前記ターンテーブル上に配置され、外周部の厚さが中央部のそれに比べて厚く形成された研磨クロスと、
前記研磨クロス上にスラリーを供給するスラリー供給機構と、
被研磨基板を保持しながら前記研磨クロスに被研磨基板を押し当てる研磨ヘッドと、
を具備することを特徴とする。
【００１４】
上記ＣＭＰ装置によれば、外周部の厚さを中央部のそれに比べて厚くした研磨クロスを用いることにより、研磨レートが低くなりやすい被研磨基板の外周部が主に押し当てられる研磨クロスの外周部の研磨量を多くすることができる。その結果、被研磨基板の外周部が従来技術に比べてより研磨されるようになり、被研磨基板の外周部の研磨レートを向上させることができる。言い換えると、被研磨基板の外周部の研磨レートを被研磨基板の中央部のそれにより近づけることができ、研磨後の基板の平坦性を向上させることができる。
【００１５】
また、本発明に係るＣＭＰ装置において、前記被研磨基板は、ウエハ上に形成されたシリコン酸化膜であることも可能である。
【００１６】
本発明に係る半導体装置は、請求項１〜６のうちいずれか１項に記載のＣＭＰ装置を用いて研磨した工程を経て製造されたことを特徴とする。
【００１７】
本発明に係る半導体装置の製造方法は、請求項１〜６のうちいずれか１項に記載のＣＭＰ装置を用いて研磨する工程を有することを特徴とする。
【００１８】
本発明に係るＣＭＰ研磨方法は、被研磨基板を研磨ヘッドに保持し、
上面に研磨クロスを張り付けたターンテーブルを回転させ、
前記研磨クロス上にスラリーを供給し、
前記研磨ヘッドに保持した被研磨基板の研磨面を前記研磨クロスに押し当てることにより、被研磨基板を研磨するＣＭＰ研磨方法において、
前記研磨クロスは、該研磨クロスの外周部の表面状態を研磨クロス外周用ドレッサーにより整えられたものであることを特徴とする。
【００１９】
上記ＣＭＰ研磨方法によれば、研磨クロス外周用ドレッサーにより研磨クロスの外周部の表面状態を整えた研磨クロスを用いて被研磨基板を研磨している。このため、研磨レートが低くなりやすい被研磨基板の外周部が主に押し当てられる研磨クロスの外周部の研磨量を多くすることができる。したがって、被研磨基板の外周部の研磨レートを被研磨基板の中央部のそれにより近づけることができ、研磨後の基板の平坦性を向上させることができる。
【００２０】
また、本発明に係るＣＭＰ研磨方法において、前記研磨クロスは、該研磨クロスの表面全体をドレッサーにより整えられていることが好ましい。
【００２１】
本発明に係るＣＭＰ研磨方法は、被研磨基板を研磨ヘッドに保持し、
上面の外周に段差形成用部材が貼り付けられると共に該上面に研磨クロスが該段差形成用部材を介して張り付けられたターンテーブルを回転させ、
前記研磨クロス上にスラリーを供給し、
前記研磨ヘッドに保持した被研磨基板の研磨面を前記研磨クロスに押し当てることにより被研磨基板を研磨することを特徴とする。
【００２２】
上記ＣＭＰ研磨方法によれば、ターンテーブルの上面の外周に段差形成用部材を貼り付け、外周部に段差を設けた研磨クロスを用いて被研磨基板を研磨している。このため、研磨レートが低くなりやすい被研磨基板の外周部が主に押し当てられる研磨クロスの外周部の研磨量を多くすることができる。したがって、被研磨基板の外周部の研磨レートを被研磨基板の中央部のそれにより近づけることができ、研磨後の基板の平坦性を向上させることができる。
【００２３】
また、本発明に係るＣＭＰ研磨方法においては、前記段差形成用部材がテープであることが好ましい。
【００２４】
本発明に係るＣＭＰ研磨方法は、被研磨基板を研磨ヘッドに保持し、
外周部の厚さが中央部のそれに比べて厚く形成された研磨クロスが上面に張り付けられたターンテーブルを回転させ、
前記研磨クロス上にスラリーを供給し、
前記研磨ヘッドに保持した被研磨基板の研磨面を前記研磨クロスに押し当てることにより被研磨基板を研磨することを特徴とする。
【００２５】
上記ＣＭＰ研磨方法によれば、外周部の厚さを中央部のそれに比べて厚くした研磨クロスを用いて被研磨基板を研磨することにより、研磨レートが低くなりやすい被研磨基板の外周部が主に押し当てられる研磨クロスの外周部の研磨量を多くすることができる。したがって、被研磨基板の外周部の研磨レートを被研磨基板の中央部のそれにより近づけることができ、研磨後の基板の平坦性を向上させることができる。
【００２６】
また、本発明に係るＣＭＰ研磨方法において、前記被研磨基板は、ウエハ上に形成されたシリコン酸化膜であることも可能である。
【００２７】
本発明に係る半導体装置は、請求項９〜１４のうちいずれか１項に記載のＣＭＰ研磨方法を用いて研磨した工程を経て製造されたことを特徴とする。
【００２８】
本発明に係る半導体装置の製造方法は、請求項９〜１４のうちいずれか１項に記載のＣＭＰ研磨方法を用いて研磨する工程を有することを特徴とする。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明に係る第１の実施の形態によるＣＭＰ装置の構成を概略的に示す断面図である。図２は、図１に示すＣＭＰ装置の平面図である。
【００３０】
図１に示すように、ＣＭＰ装置１０は円盤形状のターンテーブル１１を有しており、このターンテーブル１１の下面には回転軸を介して回転モータ（図示せず）が配置されている。ターンテーブル１１は、通常は中心軸２４の回りに回転するようになっている。ターンテーブル１１の上面上には研磨クロス１３が張り付けられている。この研磨クロス１３は裏張り層２０を有し、これは、ウエハ１４を研磨するためにスラリーと共に用いられるカバー層２２とターンテーブル１１との間のインターフェースとなっている。しかし、研磨クロスの中には、カバー層みを有し裏張り層を有していないものもある。カバー層２２は、通常は、オープンセル発泡ウレタン又はポリウレタンシートなどが用いられる。
【００３１】
ターンテーブル１１の上方にはウエハ保持手段としての研磨ヘッド１７が配置されており、この研磨ヘッド１７の上部には回転軸１８を介して回転モータ（図示せず）が配置されている。研磨ヘッド１７は中心軸２６の回りに回転するようになっている。回転軸１８はアーム２８を介して保持されている。なお、ここでは、研磨ヘッドを１つしか示していないが、このような研磨ヘッドを１つ以上ターンテーブルの周方向に間隔をおいて配置することも可能である。
【００３２】
また、ターンテーブル１１の上方にはスラリー（図示せず）を吐出するノズル（図示せず）が配置されている。
【００３３】
ターンテーブル１１の上方には研磨クロス１３の表面状態を整えるドレッサー４１が配置されており、このドレッサー４１は平行移動アーム４２に取り付けられている。ドレッサー４１は、図示せぬ移動手段により矢印の方向に移動可能に構成されている。つまり、ドレッサー４１は平行移動アーム４２を介してターンテーブル１１の表面の端から中央部まで平行移動するようになっている。
【００３４】
また、ターンテーブル１１の上方には研磨クロス外周用ドレッサー２３が配置されている。この研磨クロス外周用ドレッサー２３は、ウエハ上のシリコン酸化膜の研磨量均一性を向上させるためのユニットであり、図２に示す研磨クロスの外周部（図２に示す円形状の点線より外周側の部分）１３ａの表面状態を整えるものであり、研磨クロスの外周部以外の部分に該ドレッサー２３を当てることはなく、常に該外周部の表面状態を整えるために用いられる。研磨クロス外周用ドレッサー２３の研磨クロスへ当てられる面にはダイヤモンドの細かい粒がニッケルにより電着されており、該研磨クロスの表面はざらついた状態となっている。研磨ヘッド１７で保持されているウエハ１４は、研磨時に、研磨クロスの外周部１３ａに該ウエハの半径の１０〜２０％くらいかかるような位置に押し付けられて研磨されるようになっている。なお、研磨クロスの外周部１３ａの幅Ｌは、研磨クロス１３の大きさ及び研磨されるウエハ１４の大きさによって異なるが、例えば、研磨クロス１３の半径の１．０〜１０％くらいである。
【００３５】
上記ＣＭＰ装置１０において被研磨基板としてのウエハ１４を研磨する場合、まず、ウエハ１４上にシリコン酸化膜を堆積する。次いで、このウエハ１４の裏面を研磨ヘッド１７の下部に真空吸着する。そして、回転モータによってターンテーブル１１を図１に示す矢印の方向に回転させ、ノズルからスラリーを吐出し、そのスラリーを研磨クロス１３の中央付近に滴下する。
【００３６】
次に、回転モータによって研磨ヘッド１７を中心軸２６の回りに回転させ、ウエハ１４の表面（研磨面）を研磨クロス１３に押圧し、さらに研磨ヘッド１７によってウエハの裏面にエアー圧をかけて押圧する。この際、ウエハ１４を押圧する位置は、図２に示すように研磨クロスの外周部１３ａに該ウエハの半径の１０〜２０％くらいかかるような位置である。このようにしてウエハ１４上のシリコン酸化膜を研磨する。そして、研磨クロス外周用ドレッサー２３を研磨クロスの外周部１３ａに常に押し当てて、該外周部１３ａの表面状態を整えながらウエハ１４を研磨しても良いし、また、所定の研磨時間だけウエハを研磨する毎に、研磨クロス外周用ドレッサー２３を研磨クロスの外周部１３ａに押し当てて、該外周部１３ａの表面状態を整えても良い。
【００３７】
上記第１の実施の形態によれば、ＣＭＰ装置１０に研磨クロス外周用ドレッサー２３を設けているため、この研磨クロス外周用ドレッサー２３によって研磨クロスの外周部１３ａの表面状態を整えることができる。これにより、研磨レートが低くなりやすいウエハ外周部が主に押し当てられる研磨クロスの外周部１３ａの研磨量を多くすることができる。その結果、研磨量のウエハ面内均一性をコントロールして良好にすることが可能となる。つまり、ウエハ１４の外周部が従来技術に比べてより研磨されるようになり、ウエハ外周部の研磨レートを向上させることができる。言い換えると、ウエハ外周部の研磨レートをウエハ中央部のそれにより近づけることができ、研磨後のウエハ上のシリコン酸化膜の平坦性を向上させることができる。
【００３８】
尚、上記第１の実施の形態では、ウエハ１４上の多層配線構造作成時におけるシリコン酸化膜をＣＭＰ装置１０で研磨しているが、ウエハ１４の他の材質の膜をＣＭＰ装置１０で研磨することも可能である。
【００３９】
また、上記第１の実施の形態では、本発明をＣＭＰ装置、ＣＭＰ研磨方法に適用した例を示しているが、これに限定されるものではなく、本発明を半導体装置及びその製造方法に適用することも可能である。例えば、本実施の形態によるＣＭＰ装置を用いて研磨した工程を経て製造された半導体装置、本実施の形態によるＣＭＰ研磨方法を用いて研磨した工程を経て製造された半導体装置、本実施の形態によるＣＭＰ装置を用いて研磨する工程を有する半導体装置の製造方法、本実施の形態によるＣＭＰ研磨方法を用いて研磨する工程を有する半導体装置の製造方法についても本発明の適用範囲に含まれる。
【００４０】
図３（ａ）は、本発明に係る第２の実施の形態によるＣＭＰ装置のターンテーブルを示す平面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）に示すターンテーブルの側面図である。図３において、図１及び図２と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
【００４１】
ターンテーブル１１の上面の外周部には幅Ｌの段差形成用テープ１２が貼り付けられている。この段差形成用テープ１２及びターンテーブル１１の上面上には研磨クロス１３が張り付けられている。研磨クロスの外周部１３ａは段差形成用テープ１２により該研磨クロス１３が盛り上がった状態となっており、研磨クロスの外周部に段差が付けられている。このため、研磨時に被研磨基板であるウエハ１４に加えられる圧力は、研磨クロスの外周部１３ａが研磨クロスの中央部に比べて大きくなる。言い換えると、ウエハ１４の外周部のみ局所的に高加重がかかるようになっている。なお、本実施の形態によるＣＭＰ装置は、第１の実施の形態における研磨クロス外周用ドレッサーに相当するドレッサーを有していない。
【００４２】
上記ＣＭＰ装置において被研磨基板としてのウエハ１４を研磨する場合、まず、ウエハ１４上にシリコン酸化膜を堆積する。次いで、このウエハ１４の裏面を研磨ヘッド１７の下部に真空吸着する。そして、回転モータによってターンテーブル１１を中心軸２４の回りに回転させ、ノズルからスラリーを吐出し、そのスラリーを研磨クロス１３の中央付近に滴下する。
【００４３】
次に、回転モータによって研磨ヘッド１７を回転させ、ウエハ１４の表面（研磨面）を研磨クロス１３に押圧し、さらに研磨ヘッド１７によってウエハの裏面にエアー圧をかけて押圧する。この際、ウエハ１４を押圧する位置は、研磨クロスの外周部１３ａに該ウエハの半径の１０〜２０％くらいかかるような位置である。このようにしてウエハ１４上のシリコン酸化膜を研磨するため、ウエハ１４の外周部に加えられる圧力をウエハの中央部に比べて大きくすることができる。つまり、研磨レートが低くなりやすいウエハの外周部のみに局所的に高加重がかかるようになる。
【００４４】
上記第２の実施の形態においても第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。すなわち、ターンテーブル１１の上面外周に段差形成用テープ１２を貼り付けることにより、研磨クロス１３の外周部に段差を設けている。このため、研磨レートが低くなりやすいウエハ外周部が主に押し当てられる研磨クロスの外周部１３ａの研磨量を多くすることができる。その結果、ウエハ１４の外周部が従来技術に比べてより研磨されるようになり、ウエハ外周部の研磨レートを向上させることができる。言い換えると、ウエハ外周部の研磨レートをウエハ中央部のそれにより近づけることができ、研磨後のウエハ上のシリコン酸化膜の平坦性を向上させることができる。
【００４５】
上記第２の実施の形態では、段差形成用テープ１２を用いて研磨クロスの外周部１３ａに段差を設けているが、段差形成用テープに限定されるものではなく、他の段差形成用部材を用いて研磨クロスの外周部に段差を設けることも可能である。
【００４６】
また、本実施の形態で用いている段差形成用テープ１２の材質は種々のものを適用することが可能である。また、段差形成用テープ１２の厚さは、研磨される膜の硬さや種類、研磨条件によって適宜適切な厚さとすることが好ましい。
【００４７】
図４（ａ）は、本発明に係る第３の実施の形態によるＣＭＰ装置のターンテーブルを示す平面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示すターンテーブルの側面図である。図４において、図３と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
【００４８】
段差形成用テープ１２を貼り付けるのに替えて、外周部３３ａに段差を有する研磨クロス３３をターンテーブル１１の上に貼り付けている。つまり、研磨クロス３３の外周部３３ａの厚さを中央部のそれに比べて厚く形成することにより、該研磨クロスの外周部３３ａに段差を形成している。このため、研磨時に被研磨基板であるウエハ１４に加えられる圧力は、研磨クロスの外周部３３ａが研磨クロスの中央部に比べて大きくなる。言い換えると、ウエハ１４の外周部のみ局所的に高加重がかかるようになっている。
【００４９】
上記ＣＭＰ装置において被研磨基板としてのウエハ１４を研磨する場合、まず、ウエハ１４上にシリコン酸化膜を堆積する。次いで、このウエハ１４の裏面を研磨ヘッド１７の下部に真空吸着する。そして、回転モータによってターンテーブル１１を中心軸２４の回りに回転させ、ノズルからスラリーを吐出し、そのスラリーを研磨クロス１３の中央付近に滴下する。
【００５０】
次に、回転モータによって研磨ヘッド１７を回転させ、ウエハ１４の表面（研磨面）を研磨クロス３３に押圧し、さらに研磨ヘッド１７によってウエハの裏面にエアー圧をかけて押圧する。この際、ウエハ１４を押圧する位置は、研磨クロスの外周部３３ａに該ウエハの半径の１０〜２０％くらいかかるような位置である。このようにしてウエハ１４上のシリコン酸化膜を研磨するため、ウエハ１４の外周部に加えられる圧力をウエハの中央部に比べて大きくすることができる。つまり、研磨レートが低くなりやすいウエハの外周部のみに局所的に高加重がかかるようになる。
【００５１】
上記第３の実施の形態においても第２の実施の形態と同様の効果を得ることができる。すなわち、外周部３３ａの厚さを厚くした研磨クロス３３を用いることにより、研磨レートが低くなりやすいウエハ外周部が主に押し当てられる研磨クロスの外周部３３ａの研磨量を多くすることができる。その結果、ウエハ１４の外周部が従来技術に比べてより研磨されるようになり、ウエハ外周部の研磨レートを向上させることができる。言い換えると、ウエハ外周部の研磨レートをウエハ中央部のそれにより近づけることができ、研磨後のウエハ上のシリコン酸化膜の平坦性を向上させることができる。
【００５２】
また、本実施の形態で用いている研磨クロスの段差の高さは、研磨される膜の硬さや種類、研磨条件によって適宜適切な高さとすることが好ましい。
【００５３】
尚、本発明は上述した実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、被研磨基板の外周部の研磨レートを被研磨基板の中央部のそれにより近づけ、研磨後の基板の平坦性を向上できるＣＭＰ装置、ＣＭＰ方法、半導体装置及びその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】第１の実施の形態によるＣＭＰ装置の構成を示す断面図。
【図２】図１に示すＣＭＰ装置の平面図。
【図３】（ａ）は、第２の実施の形態によるＣＭＰ装置のターンテーブルを示す平面図、（ｂ）は、（ａ）に示すターンテーブルの側面図。
【図４】（ａ）は、第３の実施の形態によるＣＭＰ装置のターンテーブルを示す平面図、（ｂ）は、（ａ）に示すターンテーブルの側面図。
【図５】（ａ）は、従来のＣＭＰ装置を示す平面図、（ｂ）は、（ａ）に示すＣＭＰ装置の側面図。
【符号の説明】
１０…ＣＭＰ装置、１１，１１１…ターンテーブル、１３，３３，１１３…研磨クロス、１３ａ，３３ａ…研磨クロスの外周部、１４，１１５…ウエハ、１７，１１７…研磨ヘッド、１８，１１８…回転軸、２０…裏張り層、２２…カバー層、２３…研磨クロス外周用ドレッサー、２４…回転軸、２６…回転軸、２８…アーム、４１…ドレッサー、４２…平行移動アーム、１１９…ノズル、１２１…スラリー
【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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