(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化セリウム粒子と、
アクリル酸エステル誘導体及びポリアクリル酸からなる分散剤と
を水中に分散してなり、
前記分散剤が前記酸化セリウム粒子１００重量部に対して、１重量部以上５０重量部以下添加される半導体無機絶縁膜研磨用の酸化セリウム研磨剤。
【請求項２】
前記酸化セリウム粒子の結晶子径が５ｎｍ以上３００ｎｍ以下である請求項１記載の酸化セリウム研磨剤。
【請求項３】
前記分散剤中のアクリル酸エステル誘導体（AE）とポリアクリル酸（PE）の重量比AE／PEが１以上１００以下である請求項１又は２記載の酸化セリウム研磨剤。
【請求項４】
前記分散剤中のアクリル酸エステル誘導体がメタクリル酸２−ヒドロキシエチルを含む請求項１〜３のいずれかに記載の酸化セリウム研磨剤。
【請求項５】
ｐＨ値が２．５以上６以下である請求項１〜４のいずれかに記載の酸化セリウム研磨剤。
【請求項６】
前記ポリアクリル酸は平均分子量が１００以上５０,０００以下である請求項１〜５のいずれかに記載の酸化セリウム研磨剤。
【請求項７】
前記無機絶縁膜が、酸化珪素膜であるか又は、リン若しくはホウ素でドープされた無機絶縁膜である請求項１〜６のいずれかに記載の酸化セリウム研磨剤。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の酸化セリウム研磨剤を用いる基板の研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体素子製造技術等で使用される研磨剤およびこれを用いた基板の研磨方法に関する。より詳しくは、酸化セリウムと特定の分散剤を用いるＣＭＰ用研磨剤およびこれを用いた基板の研磨方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在の超々大規模集積回路では、実装密度を高める傾向にあり、種々の微細加工技術が研究、開発されている。既に、デザインルールは、サブハーフミクロンのオーダーになっている。このような厳しい微細化の要求を満足するために開発されている技術の一つにＣＭＰ（ケミカルメカニカルポリッシング）技術がある。この技術は、半導体装置の製造工程において、露光を施す層を完全に平坦化し、露光技術の負担を軽減し、歩留まりを安定させることができるため、例えば、層間絶縁膜の平坦化、シャロー・トレンチ分離等を行う際に必須となる技術である。
【０００３】
半導体装置の製造工程において、プラズマ−ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、化学的蒸着法）、低圧−ＣＶＤ等の方法で形成される酸化珪素絶縁膜等の無機絶縁膜層を平坦化するためのＣＭＰ用研磨剤の１つとして、Ｎａ等の不純物の少ないフュームドシリカ系の研磨剤が用いられている。このフュームドシリカ系の研磨剤は、シリカ粒子を四塩化珪酸にて熱分解する等の方法で粒成長させ、ｐＨ調整を行うことで製造されているが、無機絶縁膜、特にシリカ系の被研磨面に対する研磨速度が非常に低いという課題があり、さらに、研磨剤に添加されるシリカ粒子の硬度が高いことから研磨表面に傷が付きやすいという課題もある。さらには、研磨剤のアルカリ度又は酸性度をｐＨ調整剤により調整し、エッチング効果を持たせることは、歩留り低下の原因となるばかりでなく、製造装置の耐食性、作業者の安全性をも考慮せねばならず、好ましくない。
【０００４】
一方、フォトマスクやレンズ等のガラス表面研磨剤として、酸化セリウム系研磨剤が用いられている。酸化セリウム粒子はシリカ粒子やアルミナ粒子に比べ硬度が低く、したがって、研磨表面に傷が入りにくいことから、仕上げ鏡面研磨に有用である。また、シリカ研磨材に比べ、研磨速度が高いという利点も有する。近年、高純度酸化セリウム砥粒を用いた半導体用酸化セリウム研磨剤が使用されている。例えば、その技術は特開平１０−１０６９９４、特開平８−１３４４３５等に開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、以上のような従来の研磨剤で無機絶縁膜等を平坦化するＣＭＰ技術では、研磨速度が基板上の被研磨面の配線パターン密度差或いは配線サイズ差の大小等の配線パターン依存性に大きく左右されるために、被研磨面凸部の研磨量に大きな差が生じると同時に、被研磨面凹部の研磨も進行し、結果として研磨面内全体での高いレベルの平坦化を実現することができないという問題があった。
【０００６】
以上を鑑み、本発明は、配線パターンによる凹凸を有する半導体基板の研磨面内全体での高平坦化が可能な酸化セリウム研磨剤および基板の研磨方法を提供する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明による高平坦化は、研磨剤に添加される分散剤が研磨時に酸化セリウム粒子から脱離し、被研磨面に吸着し被膜を形成することを必要とする。形成された分散剤の被膜は、酸化セリウム粒子の被研磨面への作用を阻害し、研磨速度を低下させるが、被研磨面に配線パターンによる凹凸が存在する場合、凸部の実効研磨荷重が凹部に比較して大きくなるため、凸部が選択的に研磨され、その結果、パターン依存性の少ないグローバル平坦化が達成可能となる。
【０００８】
すなわち、本発明では、アクリル酸エステル誘導体とポリアクリル酸が特定の重量比で混合されている分散剤を、特定の重量含む酸化セリウム研磨剤及びこれを用いた基板の研磨方法を提供することをその特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
一般に酸化セリウムは、炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩、シュウ酸塩等のセリウム化合物を酸化することによって得られる。ＴＥＯＳ−ＣＶＤ法等で形成される酸化珪素膜等の研磨に使用される酸化セリウム研磨剤中の酸化セリウム粒子は、結晶子径が大きく、かつ結晶ひずみが少ないほど、すなわち結晶性が良いほどより高速な研磨が可能であるが、研磨傷が入りやすくもなる。
【００１０】
そこで、本発明で用いる酸化セリウム粒子は、その製造方法を限定するものではないが、酸化セリウム結晶子径が５ｎｍ以上３００ｎｍ以下であることが好ましい。また、半導体製造に係る基板の研磨に使用することから、酸化セリウム粒子中のアルカリ金属及びハロゲン類の含有率は１０ｐｐｍ以下に抑えることが好ましい。
【００１１】
本発明において、酸化セリウム粒子を作製する方法として、炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩、シュウ酸塩等のセリウム化合物を焼成または過酸化水素等により酸化する酸化法が使用できる。焼成する場合の温度は３５０℃以上９００℃以下が好ましい。
【００１２】
上記の方法により製造された酸化セリウム粒子は凝集しているため、機械的に粉砕することが好ましい。粉砕方法として、ジェットミル等による乾式粉砕方法や遊星ビーズミル等による湿式粉砕方法など、一般的に用いられる粉砕方法であれば特に限定されない。ジェットミルは例えば化学工業論文集第６巻第５号（１９８０）５２７〜５３２頁に説明されている。また、結晶子サイズの微粒子を得るために、粉砕後に乾式サイクロン分級処理を行うこともできる。
【００１３】
本発明における分散剤の１つであるアクリル酸エステル誘導体としては、以下に限定されるわけではないが、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸ｔ−ブチル、メタクリル酸i−ブチル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸２−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル、ジメタクリル酸エチレングリコール、ジメタクリル酸トリエチレングリコール、ジメタクリル酸１，３−ブチレングリコール等が挙げられ、これらの中ではメタクリル酸２−ヒドロキシエチルが好ましい。
【００１４】
また、本発明で用いるもう１つの分散剤であるポリアクリル酸の平均分子量は、１００以上５０,０００以下が好ましく、１,０００以上１０,０００以下がより好ましい。ポリアクリル酸の平均分子量が１００未満の場合は、研磨するときに十分な研磨速度が得られず、分散剤の分子量が５０,０００を越えた場合は、粘度が高くなり、ＣＭＰ研磨剤の保存安定性、研磨速度等が低下するからである。
【００１５】
本発明の分散剤は、上記のようなアクリル酸エステル誘導体とポリアクリル酸を混合して得ることができる。このときのアクリル酸エステル誘導体（AE）とポリアクリル酸（PE）の重量比AE／PEは１以上１００以下であることが好ましい。アクリル酸エステル誘導体とポリアクリル酸の重量比AE／PEが1未満では、研磨表面の平坦化効率が低下する。また、１００より大きいと分散剤が研磨を阻害する。
【００１６】
本発明の酸化セリウム研磨剤は、例えば上記の特徴を有する酸化セリウム粒子と分散剤を水に分散することによって得られる。ここで、酸化セリウム粒子の濃度に制限はないが、研磨剤の取り扱いやすさから分散させる水に対して０.５重量％以上２０重量％以下の範囲が好ましい。また、分散剤の添加量は酸化セリウム粒子１００重量部に対して、1重量部以上５０重量部以下であることが好ましい。分散剤の添加量が1重量部未満だと、分散性が悪く、沈降しやすい。また、５０重量部より大きいと分散剤が研磨を阻害する。
【００１７】
また、酸化セリウム粒子と分散剤を水に分散する方法としては、通常の撹拌機による分散処理の他にホモジナイザー、超音波分散機、湿式ボールミルなども使用でき、特に限定されない。
【００１８】
こうして作製される本発明の酸化セリウム研磨剤中の酸化セリウム粒子の平均粒径は、０.０１μm以上１.０μm以下であることが好ましい。酸化セリウム粒子の平均粒径が０.０１μm未満であると研磨速度が低くなりすぎ、１.０μmを超えると研磨する膜に傷がつきやすくなるからである。
【００１９】
本発明の酸化セリウム研磨剤で研磨される基板に無機絶縁膜等を作製する方法としては、低圧ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等が挙げられるが、特に限定されない。
【００２０】
例えば、低圧ＣＶＤ法による酸化珪素膜形成では、Ｓｉ源としてモノシラン：ＳｉＨ4、酸素源として酸素：Ｏ2を用いる。このＳｉＨ4−Ｏ2系酸化反応を４００℃以下の低温で行わせることにより得られる。場合によっては、ＣＶＤ後１０００℃またはそれ以下の温度で熱処理される。高温リフローによる表面平坦化を図るためにリン：Ｐをドープするときには、ＳｉＨ4−Ｏ2−ＰＨ3系反応ガスを用いることが好ましい。また、低圧ＣＶＤ法による窒化珪素膜形成は、Ｓｉ源としてジクロルシラン：ＳｉＨ2Ｃｌ2、窒素源としてアンモニア：ＮＨ3等を用いる。ＳｉＨ2Ｃｌ2−ＮＨ3系酸化反応を用いる場合、９００℃の高温で行わせることにより窒化珪素膜が得られる。
【００２１】
プラズマＣＶＤ法による酸化珪素膜形成では、通常の熱平衡下では高温を必要とする化学反応が低温でできる利点を有する。プラズマ発生法には、容量結合型と誘導結合型の２つが挙げられる。反応ガスとしては、Ｓｉ源としてＳｉＨ4、酸素源としてＮ２Ｏを用いたＳｉＨ4−Ｎ２Ｏ系ガス、テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）をＳｉ源に用いたＴＥＯＳ−Ｏ2系ガス（ＴＥＯＳ−プラズマＣＶＤ法）等が挙げられる。また、このときの基板温度は２５０℃〜４００℃、反応圧力は６７〜４００Ｐａの範囲が好ましい。また、プラズマＣＶＤ法による窒化珪素膜形成では、Ｓｉ源としてＳｉＨ4、窒素源としてＮＨ3を用いたＳｉＨ4−ＮＨ3系ガス等が挙げられ、この場合、基板温度は３００℃〜４００℃が好ましい。
【００２２】
これらの無機絶縁膜等にはリン、ホウ素等の元素がドープされていても良い。
【００２３】
本発明の基板の研磨方法において、使用できる研磨装置としては、基板を保持するホルダーと、研磨布（パッド）を貼り付けた定盤（回転数が変更可能なモータ等を取り付けてある）を有する一般的な研磨装置を使用することができる。また、研磨布としては、一般的な不織布、発泡ポリウレタン、多孔質フッ素樹脂等であれば特に限定されないが、研磨布に酸化セリウム研磨剤がたまるような溝加工を施すことが好ましい。
【００２４】
本発明の酸化セリウム研磨剤を研磨装置に供給する方法は、研磨している間、研磨布に酸化セリウム研磨剤をポンプ等で連続的に供給できれば特に限定されない。さらに、この供給量に制限はないが、研磨布の表面が常に酸化セリウム研磨剤酸化セリウム研磨剤で覆われていることが好ましい。
【００２５】
また、定盤の回転速度は基板が飛び出さないように２００ｒｐｍ以下の低回転が好ましい。
【００２６】
さらに、基板にかける圧力は研磨圧力は１ｋｇ／ｃｍ２以下であることが好ましい。研磨時に上記より高い研磨荷重をかけると酸化セリウム粒子が分散剤の被膜を突き破り研磨速度が増大し、課題を解決することができなくなる恐れがある。
【００２７】
研磨終了後の基板は、流水中で良く洗浄して研磨剤を除去した後、スピンドライヤ等を用いて基板上に付着した水滴を払い落としてから乾燥させることが好ましい。
【００２８】
本発明のＣＭＰ研磨剤は、半導体基板に形成された酸化珪素膜だけでなく、所定の配線を有する配線板に形成された酸化珪素膜、ガラス、窒化珪素等の無機絶縁膜、ポリシリコン、Ａｌ、Ｃｕ、Ｔｉ、ＴｉＮ、Ｗ、Ｔａ、ＴａＮ等を主として含有する膜、フォトマスク・レンズ・プリズムなどの光学ガラス、ＩＴＯ等の無機導電膜、ガラス及び結晶質材料で構成される光集積回路・光スイッチング素子・光導波路、光ファイバーの端面、シンチレータ等の光学用単結晶、固体レーザ単結晶、青色レーザＬＥＤ用サファイヤ基板、ＳｉＣ、ＧａＰ、ＧａＡｓ等の半導体単結晶、磁気ディスク用ガラス基板、磁気ヘッド等を研磨することができる。
【００２９】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。
【００３０】
【実施例】
実施例１
（酸化セリウム粒子の作製）
炭酸セリウム水和物２ｋｇを白金製容器に入れ、８００℃で２時間空気中で焼成することにより黄白色の粉末を約１ｋｇ得た。この粉末をＸ線回折法で相同定を行ったところ酸化セリウムであることを確認した。焼成粉末粒子径は３０〜１００μｍであった。焼成粉末粒子表面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、酸化セリウムの粒界が観察された。粒界に囲まれた酸化セリウム結晶子径を測定したところ、体積分布の中央値が１９０ｎｍ、最大値が５００ｎｍであった。酸化セリウム粉末１ｋｇを、ジェットミルを用いて乾式粉砕を行った。粉砕粒子について走査型電子顕微鏡で観察したところ、結晶子径と同等サイズの小さな粒子の他に、１〜３μｍの大きな多結晶粒子と０．５〜１μｍの多結晶粒子が混在していた。
【００３１】
（酸化セリウム研磨剤の作製）
上記作製の酸化セリウム粒子１ｋｇとメタクリル酸２−ヒドロキシエチル１０ｇとポリアクリル酸１０ｇと脱イオン水８９８０ｇを混合し、攪拌しながら超音波分散を１０分間施した。得られた酸化セリウム研磨剤を１ミクロンフィルターでろ過をし、さらに脱イオン水を加えることにより１ｗｔ．％酸化セリウム研磨剤を得た。この酸化セリウム研磨剤のｐＨは４．０であった。粒子をレーザ回折式粒度分布計で測定するために、適当な濃度に希釈して測定した結果、粒子径の中央値が１９０ｎｍであった。また、酸化セリウム粒子のゼータ電位を測定するため、１５０００ｒｐｍ、１０分間遠心分離し、その上澄み液をマルバーン社製ゼータサイザー３０００HSでゼータ電位を測定した。その結果、−３５ｍVと分散性は良好であった。
【００３２】
（絶縁膜層の研磨）
φ２００mmＳｉ基板上にLine／Space幅が０．０５〜５mmで高さが１０００nmのＡｌ配線Line部を形成した後、その上にＴＥＯＳ−プラズマＣＶＤ法で酸化珪素膜を２０００nm形成したパターンウエハを作製する。保持する基板取り付け用の吸着パッドを貼り付けたホルダーに上記パターンウエハをセットし、多孔質ウレタン樹脂製の研磨パッドを貼り付けたφ６００mmの定盤上に絶縁膜面を下にしてホルダーを載せ、さらに加工荷重を３００ｇｆ／ｃｍ２に設定した。定盤上に上記の酸化セリウム研磨剤（固形分：１重量％）を２００ｃｃ／ｍｉｎの速度で滴下しながら、定盤及びウエハを５０ｒｐｍで２分間回転させ、絶縁膜を研磨した。研磨後のウエハを純水で良く洗浄後、乾燥した。同様に、研磨時間を３分、４分、５分、６分にして上記パターンウエハの研磨を行った。その後、光干渉式膜厚測定装置を用いて、研磨前後の膜厚差を測定し、研磨速度を計算した。Line／Space幅１mmのLine部分の研磨速度Ｒ１、Line／Space幅３mmのLine部分の研磨速度Ｒ３及びLine／Space幅５mmのLine部分の研磨速度Ｒ５とすると、研磨速度比Ｒ３／Ｒ１及びＲ５／Ｒ１は、研磨時間２〜４分の間は、研磨時間とともに値が大きくなり、研磨時間４〜６分ではほぼ一定であった。研磨速度比、すなわちパターン幅依存性が一定になった研磨時間４分において、研磨速度Ｒ１は３３０nm／分、研磨速度Ｒ３は３１５nm／分、研磨速度Ｒ５は３１５nm／分であり、研磨速度比Ｒ３／Ｒ１及びＲ５／Ｒ１は、それぞれ０．９５であった。また、研磨時間が５分、６分の場合の各Line／Space幅のLine部分の研磨量は研磨時間が４分の場合とほぼ同じ（各研磨速度は減少）であり、４分以降研磨がほとんど進行していないことがわかった。
【００３３】
実施例２
（酸化セリウム粒子の作製）
炭酸セリウム水和物２ｋｇを白金製容器に入れ、７００℃で２時間空気中で焼成することにより黄白色の粉末を約１ｋｇ得た。この粉末をＸ線回折法で相同定を行ったところ酸化セリウムであることを確認した。焼成粉末粒子径は３０〜１００μｍであった。焼成粉末粒子表面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、酸化セリウムの粒界が観察された。粒界に囲まれた酸化セリウム結晶子径を測定したところ、体積分布の中央値が８８ｎｍ、最大値が１２０ｎｍであった。酸化セリウム粉末１ｋｇをジェットミルを用いて乾式粉砕を行った。粉砕粒子について走査型電子顕微鏡で観察したところ、結晶子径と同等サイズの小さな粒子の他に、１〜３μｍの大きな多結晶粒子と０．５〜１μｍの多結晶粒子が混在していた。粉砕粒子を乾式サイクロン処理を施した。走査型電子顕微鏡で観察したところ、結晶子径と同等サイズの微粒子だけになっていた。
【００３４】
（酸化セリウム研磨剤の作製）
上記作製の酸化セリウム粒子１ｋｇとメタクリル酸２−ヒドロキシエチル１０ｇとポリアクリル酸１０ｇと脱イオン水８９８０ｇを混合し、攪拌しながら超音波分散を１０分間施した。得られた酸化セリウム研磨剤を１ミクロンフィルターでろ過をし、さらに脱イオン水を加えることにより１ｗｔ．％酸化セリウム研磨剤を得た。この酸化セリウム研磨剤のｐＨは４．０であった。酸化セリウム研磨剤粒子をレーザ回折式粒度分布計で測定するために、適当な濃度に希釈して測定した結果、粒子径の中央値が１００ｎｍであった。また、酸化セリウム研磨剤粒子のゼータ電位を測定するため、１５０００ｒｐｍ、１０分間遠心分離し、その上澄み液をマルバーン社製ゼータサイザー３０００HSでゼータ電位を測定した。その結果、−４０ｍVと分散性は良好であった。
【００３５】
（絶縁膜層の研磨）
上記酸化セリウム研磨剤を用い、実施例１と同様にして、研磨時間２分、３分、４分、５分、６分のパターンウエハの研磨を行った。その後、光干渉式膜厚測定装置を用いて、研磨前後の膜厚差を測定し、研磨速度を計算した。その結果、研磨速度比Ｒ３／Ｒ１及びＲ５／Ｒ１は、研磨時間２〜４分の間は、研磨時間とともに値が大きくなり、研磨時間４〜６分ではほぼ一定であった。研磨速度比、すなわち、パターン幅依存性が一定になった研磨時間４分において、研磨速度Ｒ１は２５０nm／分、研磨速度Ｒ３は２３５nm／分、研磨速度Ｒ５は２３０nm／分であり、研磨速度比Ｒ３／Ｒ１及びＲ５／Ｒ１は、それぞれ０．９４及び０．９２であった。また、研磨時間が５分、６分の場合の各Line／Space幅のLine部分の研磨量は４分の場合とほぼ同じ（研磨速度は減少）であり、４分以降研磨がほとんど進行していないことがわかった。
【００３６】
比較例
（酸化セリウム研磨剤の作製）
実施例１で作製した酸化セリウム粒子１ｋｇとポリアクリル酸アンモニウム塩水溶液（４０重量％）２３ｇと脱イオン水８９８０ｇを混合し、攪拌しながら超音波分散を１０分間施した。得られたスラリーを１ミクロンフィルターでろ過をし、さらに脱イオン水を加えることにより１ｗｔ．％酸化セリウム研磨剤を得た。この酸化セリウム研磨剤のｐＨは８．３であった。酸化セリウム研磨剤粒子をレーザ回折式粒度分布計で測定するために、適当な濃度に希釈して測定した結果、粒子径の中央値が１９０ｎｍであった。また、酸化セリウム研磨剤粒子のゼータ電位を測定するため、１５０００ｒｐｍ、１０分間遠心分離し、その上澄み液をマルバーン社製ゼータサイザー３０００HSでゼータ電位を測定した。その結果、−４６ｍVと分散性は良好であった。
【００３７】
（絶縁膜層の研磨）
上記酸化セリウム研磨剤を用い、実施例と同様にして、研磨時間２分、３分、４分、５分、６分のパターンウエハの研磨を行った。その結果、研磨速度比Ｒ３／Ｒ１及びＲ５／Ｒ１は、研磨時間２〜５分の間は、研磨時間とともに値が大きくなり、研磨時間５〜６分ではほぼ一定であった。研磨速度比、すなわちパターン幅依存性が一定になった研磨時間５分における研磨速度Ｒ１は２８３nm／分、研磨速度Ｒ３は２１８nm／分、研磨速度Ｒ５は１６９nm／分であり、研磨速度比Ｒ３／Ｒ１及びＲ５／Ｒ１は、それぞれ０．７７及び０．６０であった。しかし、研磨時間６分の場合の各Line／Space幅のLine部分の研磨速度が、５分の場合とほぼ同じであり、研磨量が増加していた。これは、研磨速度のパターン幅依存性が一定になった後も同様の速度で研磨が進行してしまい、凸部のみを選択的に研磨することができないことを示している。
【００３８】
以上より、本発明の酸化セリウム研磨剤を用いた研磨を行うことで、基板の研磨表面が配線パターンに依らずに高度に平坦化されることが理解されよう。
【００３９】
本発明は上記に複数の実施の形態を示したが、この記載が本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者にはここでは記載していない様々な代替実施の形態、実施例、運用技術が明らかとなろう。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【００４０】
【発明の効果】
本発明の酸化セリウム研磨剤を用いて半導体基板を研磨することによって、被研磨面内全体の配線パターンによる凹凸を解消し、高度な平坦化が可能となる。さらに、この工程を繰り返すことにより、所望の層数の半導体素子を製造することが可能である。