(57)【要約】      （修正有）【課題】従来からの装置に大幅な改造を加えずとも簡単に実施でき、かつ、化学的機械研磨工程に大幅な変更を加えずとも実施でき、そしてウェハ周縁部における研磨残り防止とディッシングやエロージョンの低減とを両立可能な化学的機械研磨技術を提供する。【解決手段】研磨パッドと、被研磨基板１を保持する研磨ヘッドとを具備する化学的機械研磨装置において、研磨ヘッドで保持された被研磨基板１の外側の位置に対応して、かつ、研磨パッドに対向して配設された擬似被研磨体２７を具備し、擬似被研磨体２７は研磨パッドに対して圧接・離間可能に構成されてなる。【選択図】図２
2007220921.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
研磨パッドと、被研磨基板を保持する研磨ヘッドとを具備する化学的機械研磨装置において、
前記研磨ヘッドで保持された被研磨基板の外側の位置に対応して、かつ、前記研磨パッドに対向して配設された擬似被研磨体を具備する
ことを特徴とする化学的機械研磨装置。
【請求項２】
研磨パッドと、被研磨基板を保持する研磨ヘッドとを具備する化学的機械研磨装置において、
前記研磨ヘッドで保持された被研磨基板の外側の位置に対応して、かつ、前記研磨パッドに対向して配設された擬似被研磨体を具備し、
前記擬似被研磨体は前記研磨パッドに対して圧接・離間可能に構成されてなる
ことを特徴とする化学的機械研磨装置。
【請求項３】
研磨パッドに対向して配置された被研磨基板を、該被研磨基板の外側周囲に配置された擬似被研磨体と共に、化学的機械研磨する工程
を具備することを特徴とする化学的機械研磨方法。
【請求項４】
研磨パッドに対向して配置された被研磨基板を、該被研磨基板の外側周囲に配置された擬似被研磨体と共に、化学的機械研磨する第１工程と、
前記第１工程によって前記被研磨基板の中央位置のものに対する化学的機械研磨が略終了した時点からは、前記擬似被研磨体の前記研磨パッドに対する圧着度を減少させ、前記研磨パッドに対向して配置された前記被研磨基板を化学的機械研磨する第２工程
とを具備することを特徴とする化学的機械研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は化学的機械研磨技術に関する。特に、半導体装置の配線構造（ダマシン配線構造）の形成に用いられる化学的機械研磨技術に関する。更には、被研磨基板（ウェハ）全面における研磨領域部において優れた平坦性とＣｕ残り除去性とを共に満たしたＣｕダマシン配線構造を有する半導体装置を低廉なコストで提供できる化学的機械研磨技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＳＩの多層配線形成に用いられるダマシン配線形成プロセスでは、配線溝を形成した基板に、Ｃｕ拡散バリア膜を成膜し、続いてＣｕシード膜を成膜し、この後でメッキ手段によりＣｕ膜を配線溝深さの１．５〜３倍程度の厚さ形成する。そして、Ｃｕ膜が厚く形成された後、不要なＣｕを除去する為、化学的機械研磨（ＣＭＰ：Chemical  Mechanical  Polishing）が行われる。
【０００３】
このＣＭＰ工程では、始めに、Ｃｕ用のスラリを用いて配線となる部分以外のＣｕ膜を研磨して除去し、下層のＣｕ拡散バリア膜が露出した時点で研磨を、一旦、停止する。そして、Ｃｕ用とは異なるＣｕ拡散バリア膜用のスラリを用いてＣｕ拡散バリア膜を研磨して除去する方法が一般的である。
【０００４】
さて、Ｃｕ膜やＣｕ拡散バリア膜のＣＭＰ後には、配線以外の部分のＣｕ膜やＣｕ拡散バリア膜は完全に除去されており、かつ、ディッシングやエロージョンが小さいことが要求される。それは、配線以外の部分のＣｕ膜やＣｕ拡散バリア膜が完全に除去されてないと、配線間の短絡が起こるからである。又、ディッシングやエロージョンが大きい場合には、配線抵抗が増大し、ＬＳＩの性能が低下するからである。従って、ＣＭＰ工程では、配線を形成したウェハ全面に亘って、ディッシングやエロージョンを低減し、かつ、Ｃｕ配線の膜厚を一定範囲内に制御して配線間短絡の原因となる研磨残りを完全に除去する必要がある。
【０００５】
ところで、これまでのＣｕ膜に対するＣＭＰ技術では、ウェハ周縁部にあっては研磨速度が遅い傾向が有る。ウェハ周縁部の研磨速度が遅いと、ウェハ周縁部においてＣｕ残りが発生し、その部分のチップの歩留りが低下する。逆に、ウェハ周縁部のＣｕ残りを除去する為、オーバー研磨時間を長くすると、ウェハ中央部に位置するチップではディッシングやエロージョンが増大し、ＬＳＩの性能低下、引いては歩留まりの低下を招く。
【０００６】
このような問題を回避する為、研磨速度が低下するウェハ周縁部にウェハ中央部より強い荷重を加え、ウェハ周縁部での研磨速度とウェハ中央部での研磨速度とを同程度にすることが考えられた。
【０００７】
しかしながら、このような手法では、大きな加重を加えたウェハ周縁部において、ディッシングやエロージョンが増大し、ウェハ周縁部におけるチップの性能低下や歩留り低下を招いてしまう。
【０００８】
従って、ウェハ周縁部において、ディッシングやエロージョンを増大させること無く、かつ、研磨残りも発生させないＣＭＰ技術が強く望まれていた。
【０００９】
このような観点から、ウェハ保持ヘッドによって保持された半導体ウェハがプラテンに敷設されてスラリが供給される研磨クロスに擦り付けられて化学的機械研磨される化学的機械研磨装置において、半導体ウェハの被研磨面の中央から周辺にかけての全面を化学的機械研磨して周辺部の被研磨膜を厚く残す第１プラテンと、この周辺部に残された周辺厚膜部を局部的に化学的機械研磨する局部用の第２プラテンとを備えた化学的機械研磨装置を用い、半導体ウェハの中心から周辺にかけての第１プラテンによる全体的な化学的機械研磨によって被研磨面の周辺部に形成された周辺厚膜部を局部用の第２プラテンによって化学的機械研磨する技術が提案（特開２００２−３５９２１３号公報）されている。
【特許文献１】特開２００２−３５９２１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記特許文献１の技術によれば、局部用の第２プラテンによる周辺厚膜部の研磨で被研磨面の残膜の厚さ分布が均一になる為、化学的機械研磨の精度・信頼性が向上すると謳われている。
【００１１】
しかしながら、ウェハ周縁部のみを局所的に化学的機械研磨する為、局部用の第２プラテン装置を要し、装置が複雑化してしまう。従って、コストも高く付く。
【００１２】
更には、化学的機械研磨工程が煩雑になり、それだけ生産（化学的機械研磨）効率が低下する。従って、この点からもコスト高なものになる。
【００１３】
従って、本発明が解決しようとする課題は、従来からの装置に大幅な改造を加えずとも簡単に実施でき、かつ、化学的機械研磨工程に大幅な変更を加えずとも実施でき、そしてウェハ周縁部における研磨残り防止とディッシングやエロージョンの低減とを両立可能な化学的機械研磨技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記の課題は、研磨パッドと、被研磨基板を保持する研磨ヘッドとを具備する化学的機械研磨装置において、
前記研磨ヘッドで保持された被研磨基板の外側の位置に対応して、かつ、前記研磨パッドに対向して配設された擬似被研磨体を具備する
ことを特徴とする化学的機械研磨装置によって解決される。
【００１５】
特に、研磨パッドと、被研磨基板を保持する研磨ヘッドとを具備する化学的機械研磨装置において、
前記研磨ヘッドで保持された被研磨基板の外側の位置に対応して、かつ、前記研磨パッドに対向して配設された擬似被研磨体を具備し、
前記擬似被研磨体は前記研磨パッドに対して圧接・離間可能に構成されてなる
ことを特徴とする化学的機械研磨装置によって解決される。
【００１６】
又、研磨パッドに対向して配置された被研磨基板を、該被研磨基板の外側周囲に配置された擬似被研磨体と共に、化学的機械研磨する工程
を具備することを特徴とする化学的機械研磨方法によって解決される。
【００１７】
特に、研磨パッドに対向して配置された被研磨基板を、該被研磨基板の外側周囲に配置された擬似被研磨体と共に、化学的機械研磨する第１工程と、
前記第１工程によって前記被研磨基板の中央位置のものに対する化学的機械研磨が略終了した時点からは、前記擬似被研磨体の前記研磨パッドに対する圧着度を減少させ、前記研磨パッドに対向して配置された前記被研磨基板を化学的機械研磨する第２工程
とを具備することを特徴とする化学的機械研磨方法によって解決される。
【発明の効果】
【００１８】
化学的機械研磨工程において、例えばウェハ周縁部における研磨速度が低下する原因は明確ではない。
しかしながら、例えばウェハに設けられたＣｕ配線の研磨に際してウェハ外周に配したＣｕ製リング体を同時に研磨するようにした場合、このことは、恰も、ウェハの径を大きくしたようなことになり、ウェハ周縁部における研磨速度の低下がウェハ外周に配したＣｕ製リング体の部分に移行するようになって、ウェハの中央部と周縁部との間で研磨速度に大きな違いがなくなり、ウェハ全面において研磨具合が同様になり、本発明が解決しようとした課題が解決されたものと思われる。
【００１９】
そして、Ｃｕ膜の下地バリアが露出した後、不要なＣｕ膜を完全に除去する為、オーバー研磨を行う場合がある。このような時に、Ｃｕ製リング体を研磨パッドに押し付けた状態でオーバー研磨を行うと、Ｃｕ研磨による反応物や温度上昇の影響などにより、ディッシングやエロージョンが増大する可能性がある。従って、オーバー研磨の段階では、Ｃｕ製リング体を研磨パッドに対して圧接しない（離間させる）ようにしておくと、前記の問題も解決される。
【００２０】
しかも、上記特長を奏させる為の装置は、従来の装置に大幅な改変を行わなくても得られ、即ち、装置自体は低廉なコストで得られ、又、化学的機械研磨工程自体も簡単なものであるから低廉なコストで実施できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の装置は、化学的機械研磨装置である。特に、半導体装置の配線構造（ダマシン配線構造）の形成に用いられる化学的機械研磨装置である。そして、研磨パッドと、被研磨基板を保持する研磨ヘッドとを具備する。かつ、研磨ヘッドで保持された被研磨基板の外側の位置に対応して、かつ、研磨パッドに対向して配設された擬似被研磨体を具備する。特に、被研磨基板の被研磨面と擬似被研磨体の被研磨面とが研磨時には研磨パッドに対して同一面に在るよう配置される。擬似被研磨体は、特に、研磨パッドに対して圧接・離間可能（圧着度が調整可能）に構成される。擬似被研磨体は、特に、被研磨基板の被研磨部と同種（同系統）材料で構成されたものである。被研磨基板がＣｕ配線基板である場合、擬似被研磨体はＣｕ製のものである。擬似被研磨体の圧接・離間機構（圧着度調整機構）は、例えば加圧・吸引手段で構成できる。すなわち、室内に擬似被研磨体を配置し、室壁と擬似被研磨体との間に構成される密閉空間に気体を供給（加圧）することにより擬似被研磨体を降下させ、逆に、吸引（減圧）によって擬似被研磨体を上昇（降下圧力を減少）させるようにしたものである。
【００２２】
本発明の方法は、研磨パッドに対向して配置された被研磨基板を、該被研磨基板の外側周囲に配置された擬似被研磨体と共に、化学的機械研磨する工程を具備する。特に、研磨パッドに対向して配置された被研磨基板を、該被研磨基板の外側周囲に配置された擬似被研磨体と共に、化学的機械研磨する第１工程と、前記第１工程によって前記被研磨基板の中央位置のものに対する化学的機械研磨が略終了した時点からは、前記擬似被研磨体の前記研磨パッドに対する圧着度を減少させ、前記研磨パッドに対向して配置された前記被研磨基板を化学的機械研磨する第２工程とを具備する。特に、上記装置が用いられて行われる。
【００２３】
以下、更に詳しく説明する。尚、以下では、Ｃｕ配線の研磨に用いる場合で説明されるが、本発明はこれに限られるものでは無い。
【００２４】
図１は本発明になる化学的機械研磨（ＣＭＰ）装置の全体概略図、図２は本発明になるＣＭＰ装置における研磨ヘッドの概略断面図、図３は本発明の研磨ヘッドに設けられるリテーナーリングの概略断面図である。
【００２５】
ＣＭＰ装置は、基本的には、被研磨基板（ウェハ）１における配線金属（Ｃｕ）層を研磨する為の研磨パッドが貼り付けられたプラテン２と、プラテン２に設けられた研磨パッドに対向して配置されたウェハ１を保持する研磨ヘッド３と、研磨ヘッド３の支持アーム４とを具備する。更に、ダイヤモンドドレッサ５と、ダイヤモンドドレッサ５を支持する支持アーム６と、渦電流検出器７とを有する。又、ウェハ１における拡散バリア膜を研磨する為の研磨パッドが貼り付けられたプラテン８がプラテン２に隣接して設けられている。かつ、プラテン８に対向して拡散バリア膜用の研磨ヘッド９が設けられている。又、薬液洗浄ユニット１０，１１と、スピン乾燥ユニット１２と、超音波洗浄ユニット１３とが設けられている。
【００２６】
そして、ウェハ１を保持した研磨ヘッド３をプラテン２の研磨パッドに押し付け、研磨パッド表面にスラリを供給しながら研磨ヘッド３とプラテン２とを同方向に回転させることによってＣＭＰが行われる。尚、研磨パッドとしては、例えば市販のポリウレタン発泡体が用いられる。スラリはスラリ供給ラインから研磨パッド上に供給される。又、表面にダイヤモンドの粒が埋め込まれたダイヤモンドドレッサ（ディスク）５を研磨パッドに押し当て、ダイヤモンドドレッサ５とプラテン２とを回転させて研磨パッドの表面を削り取ることにより、研磨による反応物やスラリの砥粒による研磨パッド表面の目詰まりが防止されるようになっている。尚、これは、必要に応じて、研磨中または研磨の合間に実施される。研磨中のＣｕ膜の膜厚変化はプラテンに設置された渦電流検出器７によって検出される。これにより、第１の条件で一定膜厚まで研磨し、そこで一旦研磨を停止し、続いて第２の研磨条件で研磨を行うことが出来るようになっている。更に、Ｃｕ膜が除去されてバリア膜が露出した時の終点の検出も出来、続いて行うオーバー研磨の時間を一定に制御することが出来るようになっている。
【００２７】
尚、図１の装置にあっては、Ｃｕ研磨に続いてバリア膜研磨を行う為のＣｕ研磨用とは別のプラテンとヘッドとを有している。これを用いて、バリア膜用スラリによってバリア膜研磨が実施できるようになっている。必要に応じて、Ｃｕ研磨とバリア膜研磨とを自動搬送により連続処理することも、Ｃｕ研磨のみ、バリア膜研磨のみを単独で実施できるようにもなっている。そして、研磨後は、自動搬送により、薬液洗浄、超音波洗浄などを必要に応じて実施し、この後でウェハをスピン乾燥させて処理を終了する。そして、上記で説明した点については、既に、良く知られているから、詳細な説明は省略される。
【００２８】
図２には本発明の要部（研磨ヘッド３）が示される。
研磨ヘッド３は、平面視が円板状で、断面略逆凸形状のキャリア２１と、このキャリア２１の下面部に設けられたメンブレン２２，２３とを有する。そして、メンブレン２２とキャリア２１とで密閉空間２４が構成され、又、メンブレン２３とキャリア２１とで密閉空間２５が構成されており、密閉空間２４，２５内に気体を供給し、又、密閉空間２４，２５内の気体を排気する給気・排気機構（図示せず）が設けられている。すなわち、給気・排気機構を作動させて密閉空間２４，２５に気体を供給した場合、メンブレン２２，２３の下に配置されているウェハ１をプラテン２の研磨パッドに押し付けることが出来るようになっている。尚、密閉空間２４内に供給する気体量と密閉空間２５に供給する気体量とは、各々、独立して制御できるようになっており、メンブレン２２によるウェハ１中央部の押圧量とメンブレン２３によるウェハ１周辺部の押圧量とを調整できるようになっている。尚、メンブレン２２，２３は、例えば耐薬品性に優れたシリコーンゴム等で構成される。
【００２９】
２６は、キャリア２１の周辺部に設けられた断面逆凹状のリング体であるリテーナーリングである。リテーナーリング２６内には、化学的機械研磨が可能でウェハ１の配線材（Ｃｕ）と同種の材料であるＣｕ製リング体２７が嵌め込まれている。リテーナーリング２６とＣｕ製リング体２７との間には密閉空間２８が構成されており、そして密閉空間２８内に気体を供給し、又、密閉空間２８内の気体を排気する給気・排気機構（図示せず）が設けられている。そして、密閉空間２８に気体を供給して内圧を高めることによって、Ｃｕ製リング体２７を降下させ、Ｃｕ製リング体２７をプラテン２の研磨パッドに圧着させることが出来るようになっている。逆に、密閉空間２８内圧を減圧することによって、Ｃｕ製リング体２７を上昇させ、Ｃｕ製リング体２７をプラテン２の研磨パッドから離間することが出来るようになっている。尚、ＣＭＰ中は、ウェハ１が飛び出さないようにする為、リテーナーリング２６が研磨パッドに押し付けられるようになっている。すなわち、キャリア２１に対して加圧が行われる。
【００３０】
リテーナーリング２６の詳細が図３に示される。図３に示される如く、密閉空間２８の気密性を保つ為、Ｃｕ製リング体２７の側面に溝２９が形成されており、溝２９にｏリング３０が装着されている。尚、溝２９は複数形成されており、各々の溝２９に各々ｏリング３０が装着されている。これによって、Ｃｕ製リング体２７のガタツキが防止され、そして気密性が高くなる。又、図３に示される通り、ガイドピン３１とガイド穴３２が設けられており、Ｃｕ製リング体２７の動作がスムーズにガタツキ無くガイドされるようになっている。リテーナーリング２６は、耐摩耗性に優れた樹脂やセラミックで構成されており、ＣＭＰ加工によって、Ｃｕ製リング体２７が研磨されて厚みが減少しても、一定量までは問題なく使用することが出来、作業上問題にならない。
【００３１】
図４は、本発明の他の実施形態になる研磨ヘッドの断面図である。
本実施形態にあっては、Ｃｕ製リング体２７がリテーナーリング２６の一部を兼ねた構造となっている。この為、オーバー研磨の段階で、Ｃｕ製リング体２７を上昇させることは出来ないものの、Ｃｕ製リング体２７の荷重を下げることで、ディッシングやエロージョンが増加しない場合には使用可能である。尚、前記実施形態の如く、Ｃｕ製リング体２７とウェハ１との間にリテーナーリング２６が在る方がウェハ１の保持性に優れ、好ましい。
【００３２】
以下、より具体的な実施例を挙げて説明する。
図５はＳｉウェハ（特に、評価用基板）の断面図である。すなわち、３００ｍｍφのＳｉウェハを用い、ディッシング測定用の基板として作製された評価用基板Ａの断面図である。この評価用基板Ａは、３００ｍｍφのＳｉ基板５１に対して、先ず、プラズマＣＶＤにより５００ｎｍ厚のＳｉＯ膜（絶縁膜）５２を設け、このＳｉＯ膜５２上に５０ｎｍ厚のＳｉＣＮ膜（エッチングストッパ膜）５３を設け、このＳｉＣＮ膜５３上に１５０ｎｍ厚のＳｉＯＣ膜（Ｌｏｗ−ｋ膜：低誘電率膜）５４を設け、このＳｉＯＣ膜５４上に５０ｎｍ厚のＳｉＯ膜（キャップ膜）５５を設けたものである。そして、上記の如きの積層膜に対して、配線形成用マスクを用いてレジストパターンを形成し、エッチングにより配線溝を形成した。この後、アッシング、洗浄を行い、そしてスパッタ法により１０ｎｍ厚のＴａＮ膜および１０ｎｍ厚のＴａ膜（Ｃｕ拡散バリア膜）５６を設けた。この上に、更に、６０ｎｍ厚のＣｕシード膜をスパッタリングにより設け、次いでメッキ法により５４０ｎｍ厚のＣｕ膜５７を設けた。この後、２２０℃で６０秒間の水素アニール処理を行った。
【００３３】
又、Ｃｕ研磨速度測定用の基板として、３００ｍｍφのＳｉウェハを使用し、評価用基板Ｂを作成した。この評価用基板Ｂは、プラズマＣＶＤにより、５００ｎｍ厚のＳｉＯ膜を設けた後、スパッタ法によって１０ｎｍ厚のＴａＮ膜および１０ｎｍ厚のＴａ膜を設け、引き続いて６０ｎｍ厚のＣｕシード膜を設け、次いでメッキ法により９４０ｎｍ厚のＣｕ膜を設け、そして２２０℃で６０秒間の水素アニール処理を行ったものである。
【００３４】
Ｃｕ膜およびＣｕ拡散バリア膜に対するＣＭＰは次のように行われた。スラリはシリカ系砥粒を用いた市販のＣｕ用スラリを用いた。Ｃｕ研磨を行う際には、濃度３０ｗｔ％の過酸化水素水を予めスラリと混合して使用した。研磨条件は、プラテン回転数６０ｒｐｍ、ヘッド回転数６１ｒｐｍ、スラリ流量３００ｃｃ／ｍｉｎとした。
【００３５】
評価用基板Ａの研磨中は、渦電流終点検出器によってＣｕ残り膜厚をモニターした。終点検出器からの出力により、Ｃｕ膜が除去され、下地バリア膜がほぼ露出した時点が判る。図６に研磨中の終点検出器の出力が示される。不要なＣｕ膜がほぼ除去された後は、終点検出器からの出力は略一定になる。従って、終点検出器からの出力の傾き、即ち、微分値が０になった時を終点とし、その後の研磨時間をオーバー研磨時間とする。終点検出後、連続してオーバー研磨を行い、研磨後は、研磨パッド表面と基板表面のスラリを純水によって洗い流した。続いて、基板をバリア膜研磨用のプラテンに自動搬送し、市販のバリア膜用スラリを使用して、バリア膜研磨を実施した。研磨条件は次の通りである。研磨圧力１４ｋＰａ、プラテン回転数６０ｒｐｍ、ヘッド回転数６１ｒｐｍ、スラリー流量２００ｃｃ／ｍｉｎ、研磨時間３０秒。この条件におけるバリア膜の研磨速度はＴａ及びＴａＮ共に８０ｎｍ／ｍｉｎで、研磨速度比は、バリア膜：ＳｉＯ膜：Ｃｕ膜＝２：１：０．２である。研磨後は、研磨パッド表面と基板表面のスラリを純水によって洗い流した後、基板を洗浄装置に自動搬送し、市販の薬液を使用したブラシ洗浄・超音波洗浄後に水洗し、スピン乾燥した。
【００３６】
評価用基板Ｂの研磨では、渦電流による終点検出は行わず1分間のＣｕ膜研磨を行った。研磨後は、研磨パッド表面と基板表面のスラリを純水によって洗い流した後、基板を洗浄装置に自動搬送し、市販の薬液を使用したブラシ洗浄・超音波洗浄後に水洗し、スピン乾燥した。
【００３７】
Ｃｕ膜のＣＭＰでは、図２に示される本発明の研磨ヘッドを使用した。Ｃｕ製リング体２７の幅は１５ｍｍで、ウェハ１とＣｕ製リング体２７との間のリテーナーリング２６の幅は５ｍｍである。密閉空間２４，２５内の圧力は７ｋＰａとし、密閉空間２８内の圧力を変化させてディッシングとＣｕ膜の研磨速度均一性との評価を行った。
【００３８】
ディッシングの評価では、密閉空間２８内の圧力の加圧は、下地バリア膜露出前のみに行い、オーバー研磨の間は減圧し、Ｃｕ製リング体２７を研磨パッドから離した。オーバー研磨時間は３０秒にした。Ｃｕ膜研磨後に連続してバリア膜の研磨を行い、ディッシングの測定を行った。測定には触針式の段差計を使用した。図７に平坦性測定パターンとディッシングとの定義を示す。測定パターンとしては、配線幅、スペース幅ともに１００μｍのＬ＆Ｓパターンを用いた。図８には、ウェハ内のチップ配列と平坦性測定パターンの位置が示される。測定点は５点で、各点のウェハ中心からの距離は、１ｃｍ，６ｃｍ，１１ｃｍ，１３．５ｃｍ，１４．５ｃｍである。
【００３９】
研磨速度均一性の評価では、評価用基板Ｂを用い、密閉空間２８内に加圧して1分間研磨を行った。Ｃｕ研磨速度は、研磨前後のＣｕ膜厚を測定し、膜厚の減少量を研磨時間で割算して求めた。Ｃｕ膜厚の測定には４探針シート抵抗測定器を用いた。ウェハの中心を通る直線上を５ｍｍ間隔で測定した。測定範囲は、ウェハの端から５ｍｍまでとした。測定点数は５９点である。均一性の計算式は、（最大値―最小値）÷（２×平均値）×１００％を用いた。
【００４０】
密閉空間２８内を減圧にした場合と、３．５ｋＰａ，７ｋＰａ，１０．５ｋＰａとした場合との評価結果を表−１に示す。尚、研磨残りは、評価基板Ａの研磨残りの状態を目視で観察した結果である。
【００４１】
表−１
2007220921.tif 000003
*ウェハ中心から１４．５ｃｍのパターンのディッシング。
【００４２】
表−１の結果から、密閉空間２８内の圧力が７ｋＰａと１０．５ｋＰａとの場合には、研磨速度の均一性が良く、エッジ部分のディッシングも平均値と同程度で、研磨残りも発生しないという良好な結果が得られていることが判る。
【００４３】
又、研磨速度のプロファイルは、図９に示される如く、密閉空間２８内の圧力が減圧または３．５ｋＰａの場合には、ウェハのエッジ部分の研磨速度が下がるのに対し、７ｋＰａと１０．５ｋＰａとの場合には、略フラットになった。これは、Ｃｕ製リング体２７をウェハと共（同時）に研磨することにより、研磨速度が低下する領域が、ウェハ１の周辺部からＣｕ製リング体２７の部分に移動した為と考えられる。
【００４４】
又、比較の為、密閉空間２８内を減圧にし、密閉空間２４を７ｋＰａ、密閉空間２５を１４ｋＰａとして同様な評価を行った。その結果、研磨速度均一性は９％で、研磨残りは発生しなかったが、エッジ部分のディッシングが５０ｎｍと大きくなってしまった。従って、Ｃｕ製リング体２７を用いない従来の方法では、エッジ部分の平坦性と研磨残り除去との両立は困難であることが判った。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】ＣＭＰ装置の概略図
【図２】第１実施形態における要部（研磨ヘッド部分）断面図
【図３】第１実施形態における要部（リテーナーリング部分）断面図
【図４】第２実施形態における要部（研磨ヘッド部分）断面図
【図５】評価用基板Ａの断面図
【図６】渦電流終点検出器の出力説明図
【図７】平坦性測定パターンの説明図
【図８】ディッシング測定パターンの説明図
【図９】研磨速度プロファイルを示すグラフ
【符号の説明】
【００４６】
１          被研磨基板（ウェハ）
２          研磨パッドが貼り付けられたプラテン
３          研磨ヘッド
２１        キャリア
２２，２３  メンブレン
２４，２５  密閉空間
２６        リテーナーリング
２７        Ｃｕ製リング体
２８        密閉空間
代  理  人  宇  高    克  己
【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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【図９】
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