JP3367496B2 - Polishing body, planarization apparatus, semiconductor device manufacturing method, and semiconductor device - Google Patents

Polishing body, planarization apparatus, semiconductor device manufacturing method, and semiconductor device

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JP3367496B2
JP3367496B2 JP2000011126A JP2000011126A JP3367496B2 JP 3367496 B2 JP3367496 B2 JP 3367496B2 JP 2000011126 A JP2000011126 A JP 2000011126A JP 2000011126 A JP2000011126 A JP 2000011126A JP 3367496 B2 JP3367496 B2 JP 3367496B2
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    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/11Lapping tools
    • B24B37/20Lapping pads for working plane surfaces
    • B24B37/205Lapping pads for working plane surfaces provided with a window for inspecting the surface of the work being lapped

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばULSI等の半
導体デバイスを製造する方法において、半導体デバイス
の平坦化研磨に用いるのに好適な研磨体、平坦化装置、
半導体デバイス製造方法、および半導体デバイスに関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polishing body suitable for use in flattening and polishing a semiconductor device in a method for manufacturing a semiconductor device such as ULSI, and a flattening apparatus,
The present invention relates to a semiconductor device manufacturing method and a semiconductor device.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体集積回路の高集積化、微細化に伴
って、半導体製造プロセスの工程は、増加し複雑になっ
てきている。これに伴い、半導体デバイスの表面は、必
ずしも平坦ではなくなってきている。半導体デバイスの
表面に於ける段差の存在は、配線の段切れ、局所的な抵
抗の増大等を招き、断線や電気容量の低下をもたらす。
また、絶縁膜では耐電圧劣化やリークの発生にもつなが
る。
2. Description of the Related Art As semiconductor integrated circuits become highly integrated and miniaturized, the number of semiconductor manufacturing process steps is increasing and becoming complicated. Along with this, the surface of semiconductor devices is not always flat. The presence of the step on the surface of the semiconductor device causes disconnection of wiring, local increase in resistance, and the like, resulting in disconnection and reduction in electric capacity.
Further, the insulating film also causes deterioration of withstand voltage and leakage.

【0003】一方、半導体集積回路の高集積化、微細化
に伴って、光リソグラフィに用いられる半導体露光装置
の光源波長は、短くなり、半導体露光装置の投影レンズ
の開口数、いわゆるNAは、大きくなってきている。これ
により、半導体露光装置の投影レンズの焦点深度は、実
質的に浅くなってきている。焦点深度が浅くなることに
対応するためには、今まで以上に半導体デバイスの表面
の平坦化が要求されている。
On the other hand, with the high integration and miniaturization of semiconductor integrated circuits, the wavelength of the light source of the semiconductor exposure apparatus used for photolithography is shortened, and the numerical aperture of the projection lens of the semiconductor exposure apparatus, so-called NA, is increased. It has become to. As a result, the depth of focus of the projection lens of the semiconductor exposure apparatus has become substantially shallow. In order to cope with the shallow depth of focus, it is required to flatten the surface of a semiconductor device more than ever.

【0004】具体的に示すと、半導体プロセスにおいて
は図11(a)、(b)に示すような平坦化技術が必須
になってきている。シリコンウエハ121上に半導体デバ
イス124、SiO2からなる層間絶縁膜122、Alからな
る金属膜123が形成されている。図11(a)は半導体
デバイスの表面の層間絶縁膜122を平坦化する例であ
る。図11(b)は半導体デバイスの表面の金属膜123
を研磨し、いわゆるダマシン(damascene)を形成する
例である。このような半導体デバイス表面を平坦化する
方法としては、化学的機械的研磨(Chemical Mechanica
l Polishing又はChemical Mechanical Planarization、
以下ではCMPと称す)技術が広く行われている。現在、C
MP技術はシリコンウエハの全面を平坦化できる唯一の方
法である。
Specifically, in the semiconductor process, the flattening technique as shown in FIGS. 11A and 11B is indispensable. A semiconductor device 124, an interlayer insulating film 122 made of SiO 2 , and a metal film 123 made of Al are formed on a silicon wafer 121. FIG. 11A shows an example in which the interlayer insulating film 122 on the surface of the semiconductor device is flattened. FIG. 11B shows the metal film 123 on the surface of the semiconductor device.
This is an example of polishing so that a so-called damascene is formed. Chemical mechanical polishing (Chemical Mechanical Polishing) is a method for planarizing the surface of such a semiconductor device.
l Polishing or Chemical Mechanical Planarization,
Below, CMP) technology is widely practiced. Currently C
MP technology is the only way to planarize the entire surface of a silicon wafer.

【0005】CMPはシリコンウエハの鏡面研磨法を基に
発展している。図12は、CMPに用いる従来の平坦化装
置の概略構成図である。平坦化装置は研磨部材131、研
磨対象物保持部(以下、研磨ヘッドと称す)132、およ
び研磨剤供給部134から構成されている。そして、研磨
ヘッド132には、研磨対象物であるシリコンウエハ133が
取り付けられ、研磨剤供給部134は、研磨剤(スラリ
ー)135を供給する。研磨部材131は、定盤136の上に研
磨体137を貼り付けたものである。
CMP has been developed based on a mirror polishing method for silicon wafers. FIG. 12 is a schematic configuration diagram of a conventional flattening apparatus used for CMP. The flattening device includes a polishing member 131, an object-to-be-polished holding unit (hereinafter referred to as a polishing head) 132, and an abrasive supply unit 134. Then, a silicon wafer 133, which is an object to be polished, is attached to the polishing head 132, and a polishing agent supply unit 134 supplies a polishing agent (slurry) 135. The polishing member 131 has a polishing plate 137 attached on a surface plate 136.

【0006】シリコンウエハ133は研磨ヘッド132により
保持され、回転させながら揺動して、研磨部材131の研
磨体137に所定の圧力で押し付けられる。研磨部材131も
回転させ、シリコンウエハ133との間で相対運動を行わ
せる。この状態で、研磨剤135が研磨剤供給部134から研
磨体137上に供給され、研磨剤135は研磨体137上で拡散
し、研磨部材131とシリコンウエハ133の相対運動に伴っ
て研磨体137とシリコンウエハ133との間に入り込み、シ
リコンウエハ133の研磨面を研磨する。即ち、研磨部材1
31とシリコンウエハ133の相対運動による機械的研磨
と、研磨剤135の化学的作用が相乗的に作用して良好な
研磨が行われる。
The silicon wafer 133 is held by the polishing head 132, rocks while being rotated, and is pressed against the polishing body 137 of the polishing member 131 with a predetermined pressure. The polishing member 131 is also rotated so that relative movement with the silicon wafer 133 is performed. In this state, the polishing agent 135 is supplied from the polishing agent supply unit 134 onto the polishing body 137, the polishing agent 135 diffuses on the polishing body 137, and the polishing body 137 is caused by the relative movement of the polishing member 131 and the silicon wafer 133. And the silicon wafer 133, and the polishing surface of the silicon wafer 133 is polished. That is, the polishing member 1
Mechanical polishing due to relative motion between 31 and the silicon wafer 133 and chemical action of the polishing agent 135 act synergistically to achieve good polishing.

【0007】シリコンウエハの研磨量と上述した研磨条
件の関係は、(式1)に示されるPreston式と呼ばれる
経験式により与えられる。
The relationship between the polishing amount of a silicon wafer and the above-mentioned polishing conditions is given by an empirical formula called Preston formula shown in (Formula 1).

【0008】 R=k×P×V (式1) ここで、Rはシリコンウエハの研磨量、Pはシリコンウエ
ハを研磨体に押し付ける単位面積当たりの圧力、Vは研
磨部材とシリコンウエハの相対運動による相対線速度、
kは比例定数である。
R = k × P × V (Equation 1) where R is the polishing amount of the silicon wafer, P is the pressure per unit area for pressing the silicon wafer against the polishing body, and V is the relative movement of the polishing member and the silicon wafer. Relative linear velocity,
k is a proportional constant.

【0009】ところで、CMPにおいては、研磨体の温度
分布や、研磨剤の供給状態の場所的な違いにより、研磨
速度にバラツキが生じる。また、研磨体の表面状態の変
化により、処理枚数による研磨速度の低下や、研磨体の
個体差による研磨速度の違い等があるので、所定研磨量
を時間管理で行う終点判定は、困難である。
By the way, in CMP, the polishing rate varies due to the temperature distribution of the polishing body and the spatial difference in the supply state of the polishing agent. Further, there is a decrease in the polishing rate due to the number of processed sheets due to the change in the surface state of the polishing body, and a difference in the polishing rate due to the individual difference in the polishing body. .

【0010】このため、時間管理による終点判定に代わ
り、モータートルク、振動等をその場計測(in-situ計
測)しながら、終点を判定する方法が提案されている。
これらの方法は、研磨の対象となる材料が変化するCMP
(例えば、配線材料のCMP、ストッパー層のあるCMP)で
は、ある程度有効である。しかし、複雑なパターンを有
するシリコンウエハの場合には、研磨対象の材料の変化
が小さいため、終点を判定することが困難な場合があ
る。また、層間絶縁膜のCMPの場合、配線間容量を制御
する必要があるため、研磨終点ではなく、残り膜厚の管
理が要求されている。モータートルク、振動等をその場
計測(in-situ計測)し、終点を判定する方法で膜厚を
測定することは困難である。
Therefore, instead of the end point determination by time management, there has been proposed a method of determining the end point while in-situ measurement of motor torque, vibration and the like.
These methods use CMP that changes the material to be polished.
(For example, CMP of wiring material, CMP with stopper layer) is effective to some extent. However, in the case of a silicon wafer having a complicated pattern, it may be difficult to determine the end point because the material to be polished changes little. Further, in the case of CMP of the interlayer insulating film, since it is necessary to control the capacitance between wirings, it is required to manage the remaining film thickness, not the polishing end point. It is difficult to measure the film thickness by a method of in-situ measurement of motor torque, vibration, etc., and determining the end point.

【0011】上記の問題を解決するため、最近では光学
測定、特に反射分光測定によるin-situ終点検出やin-si
tu膜厚測定が有効とされている。in-situ計測の構成
は、図12に示すように、定盤136および研磨体137に測
定用の開口部138を設け、開口部138を介し研磨状態を測
定する装置139により研磨対象物表面を観察する方法が
一般的である。図12には図示されていないが、一般に
開口部を塞ぐために透明な窓が研磨体137等に設置され
ている。窓を設けることにより、研磨状態を測定する装
置139からの測定光は、窓を通過するが、研磨剤135が開
口部138から研磨状態を測定する装置139へ漏れることを
防ぐことができる。
In order to solve the above-mentioned problems, recently, in-situ end point detection and in-si detection by optical measurement, particularly reflection spectroscopy, are performed.
Tu film thickness measurement is effective. As shown in FIG. 12, the configuration of in-situ measurement is such that an opening 138 for measurement is provided in the surface plate 136 and the polishing body 137, and the surface of the object to be polished is measured by the device 139 for measuring the polishing state through the opening 138. The method of observation is common. Although not shown in FIG. 12, a transparent window is generally installed in the polishing body 137 or the like to close the opening. By providing the window, the measuring light from the device 139 for measuring the polishing state passes through the window, but it is possible to prevent the abrasive 135 from leaking from the opening 138 to the device 139 for measuring the polishing state.

【0012】研磨時には研磨体上に研磨剤を吐出するた
め、観察は研磨剤をも介した形態となる。散乱体である
研磨剤は測定光を減衰させので、高精度の測定を行う際
には測定光路に介在する研磨剤は少ない方が良い。即
ち、研磨体の表面と窓の研磨対象物側の表面に段差があ
ると、窓部に研磨剤が溜まり、測定光を減衰させるの
で、段差はない方がよい。
At the time of polishing, since the abrasive is discharged onto the abrasive body, the observation is performed through the abrasive. Since the polishing agent that is a scatterer attenuates the measurement light, it is preferable that the number of the polishing agents intervening in the measurement optical path is small when performing highly accurate measurement. That is, if there is a step between the surface of the polishing body and the surface of the window on the side of the object to be polished, the polishing agent will accumulate in the window portion and attenuate the measurement light.

【0013】研磨体としては、これまで発泡ポリウレタ
ンからなる、いわゆる研磨パッドが用いられてきた。し
かしながら、発泡ポリウレタンの研磨パッドは、研磨剤
が目詰まりを起こし、研磨特性が不安定になる。このた
め、発泡ポリウレタンの研磨パッドでは、安定した研磨
を行うためにはダイヤモンド砥石により発泡ポリウレタ
ンの研磨パッドの表面のドレッシングを行うのが一般的
である。ドレッシングは目詰まりした研磨剤を排除する
と同時に、発泡ポリウレタンの研磨パッドの表面を削り
落とし、フレッシュな研磨パッドの面を作り出す処理で
ある。
So-called polishing pads made of polyurethane foam have been used as polishing bodies. However, the polishing pad made of foamed polyurethane causes the polishing agent to be clogged and the polishing characteristics become unstable. Therefore, in the case of a foamed polyurethane polishing pad, the surface of the foamed polyurethane polishing pad is generally dressed with a diamond grindstone in order to perform stable polishing. Dressing is a process of removing the clogged abrasive and at the same time scraping off the surface of the polyurethane foam polishing pad to create a fresh polishing pad surface.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ドレッ
シング時に研磨体(研磨パッド)の削り落としと同時
に、窓が傷つき光学的に不透明となるためin-situ計測
ができなくなるという問題がある。
However, at the same time when the polishing body (polishing pad) is scraped off at the time of dressing, the window is damaged and becomes optically opaque, so that in-situ measurement cannot be performed.

【0015】本発明は上記問題を解決するためになされ
たもので、CMPプロセスにおいてin-situで研磨終点の検
出、膜厚測定を行う場合において、ドレッシング可能な
窓を有する研磨体および平坦化装置を得ることを目的と
している。
The present invention has been made to solve the above problems, and in the case of detecting the polishing end point and measuring the film thickness in-situ in the CMP process, a polishing body having a dressable window and a planarizing apparatus. The purpose is to get.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意研究の
結果、in-situ計測の場合、研磨剤による光の散乱、即
ち窓とシリコンウエハの間隔がある程度許容できるこ
と、許容される間隔で研磨体のドレッシングを行って
も、窓に傷が発生しないことを見出し本発明をなすに至
った。
As a result of earnest research, the inventors of the present invention have found that in the case of in-situ measurement, scattering of light by an abrasive, that is, that the distance between a window and a silicon wafer is acceptable to some extent, The present invention has been completed by finding that the window is not scratched even when the abrasive body is dressed.

【0017】即ち、上記課題を解決するため、本発明に
係る研磨体は、定盤上に設置されている研磨体と研磨対
象物との間に研磨剤を介在させた状態で、前記研磨体と
前記研磨対象物との間に荷重を加え、且つ、相対移動さ
せることにより、前記研磨対象物を研磨する平坦化装置
に用いる研磨体において、1以上の開口部と、該開口部
に設置されている窓とを有し、前記研磨体の表面に対し
て前記窓の前記研磨対象物側の表面が凹んでいて、該凹
み量が段階的もしくは連続的に変化している(請求項
1)。
In other words, in order to solve the above-mentioned problems, the polishing body according to the present invention is such that the polishing agent is interposed between the polishing body installed on the surface plate and the object to be polished. Between the polishing object and the object to be polished, and by relatively moving the object to be polished, the polishing body used in the flattening device for polishing the object to be polished is provided with one or more openings and provided in the openings. The surface of the window on the side of the object to be polished is recessed with respect to the surface of the polishing body, and the amount of the recess is changed stepwise or continuously (claim 1). .

【0018】前記研磨体によれば、窓を介して研磨対象
物の研磨面を光学的に観察することにより研磨状態を測
定する装置により研磨対象物の研磨状態を観察する際
に、表面に傷が付いていない窓もしくは窓のうちの傷が
付いていない部分を用いる。そして、ドレッシングもし
くは研磨によりその窓もしくは窓のその部分に傷が付い
たときに、研磨状態を測定する装置による研磨対象物の
研磨状態の観察を初期状態での凹み量が異なり傷が付い
ていない窓もしくは窓の部分に切り替えることにより、
研磨状態のin-situ計測を行うことができ、研磨体もし
くは窓の交換頻度を低減させることができる。これによ
り、研磨に要する費用を低減させることができる。
According to the above-mentioned polishing body, when the polishing state of the polishing object is observed by the device for measuring the polishing state by optically observing the polishing surface of the polishing object through the window, the surface is scratched. Use a window that is not marked or the part of the window that is not scratched. Then, when the window or the portion of the window is scratched by dressing or polishing, the polishing state of the polishing object is observed by a device for measuring the polishing state. By switching to the window or window part,
In-situ measurement of the polishing state can be performed, and the frequency of exchanging the polishing body or the window can be reduced. Thereby, the cost required for polishing can be reduced.

【0019】また、前記凹み量が前記開口部毎に異なる
ことにより前記凹み量が段階的に変化していることが好
ましい(請求項2)。これにより、研磨状態を測定する
装置により研磨対象物の研磨状態を観察する際に、開口
部のうち表面に傷が付いていない窓を用い、ドレッシン
グもしくは研磨によりその窓に傷が付いたときに、研磨
状態を測定する装置による研磨対象物の研磨状態の観察
を初期状態での凹み量が異なり傷が付いていない開口部
の窓に切り替えることにより、研磨状態のin-situ計測
を行うことができる。
Further, it is preferable that the dent amount is changed stepwise because the dent amount is different for each opening. Therefore, when observing the polishing state of the object to be polished by the device for measuring the polishing state, use a window whose opening is not scratched on the surface, and when the window is scratched by dressing or polishing. The in-situ measurement of the polishing state can be performed by switching the observation of the polishing state of the polishing object with the device for measuring the polishing state to the window of the opening with a different dent amount in the initial state and without scratches. it can.

【0020】また、前記凹み量が同一の開口部内の2以
上の部分で異なることにより前記凹み量が段階的に変化
していることが好ましい(請求項3)。これにより、研
磨状態を測定する装置により研磨対象物の研磨状態を観
察する際に、窓のうちの傷が付いていない部分を用い、
ドレッシングもしくは研磨により窓のその部分に傷が付
いたときに、研磨状態を測定する装置による研磨対象物
の研磨状態の観察を初期状態での凹み量が異なり傷が付
いていない窓の部分に切り替えることにより、研磨状態
のin-situ計測を行うことができる。
Further, it is preferable that the dent amount is changed stepwise because the dent amount is different in two or more portions within the same opening (claim 3). Thereby, when observing the polishing state of the polishing object by the device for measuring the polishing state, using a portion of the window without scratches,
When the part of the window is damaged by dressing or polishing, the observation of the polishing state of the polishing object by the device for measuring the polishing state is switched to the part of the window where the initial state has a different dent amount and is not scratched. This allows in-situ measurement of the polished state.

【0021】また、前記窓が平行平板状の透明板であ
り、前記窓は前記研磨体の表面に対して斜めに設置され
ていることにより前記凹み量が連続的に変化しているこ
とが好ましい(請求項4)。これにより、研磨状態を測
定する装置により研磨対象物の研磨状態を観察する際
に、窓のうちの傷が付いていない部分を用い、ドレッシ
ングもしくは研磨により窓のその部分に傷が付いたとき
に、研磨状態を測定する装置による研磨対象物の研磨状
態の観察を初期状態での凹み量が異なり傷が付いていな
い窓の部分に切り替えることにより、研磨状態のin-sit
u計測を行うことができる。
Further, it is preferable that the window is a parallel plate-shaped transparent plate, and the window is installed obliquely with respect to the surface of the polishing body so that the amount of the depression is continuously changed. (Claim 4). Therefore, when observing the polishing state of the object to be polished by the device for measuring the polishing state, when the portion of the window that is not scratched is used, and when that portion of the window is scratched by dressing or polishing In-sit of the polishing state by switching the observation of the polishing state of the polishing object with the device for measuring the polishing state to the window part where the dent amount in the initial state is different and there is no scratch
u Can perform measurements.

【0022】 また、前記凹み量のうちの最小の凹み量
dminは、0μm<dmin≦400μmであることが好ましい(請
求項6)。これにより、窓と研磨対象物が接触すること
がなくなるため、窓が傷つくことがなくなる。また、前
記凹み量のうちの最大の凹み量dmaxは、0μm<dmax≦研
磨体の厚さの90%の長さ、であり、且つ、前記窓のうち
の最小の厚さtminは、tmin≧研磨体の厚さの10%の長
さ、であることが好ましい(請求項8)。これにより、
窓と研磨対象物が接触することがなくなるため、研磨対
象物が傷つくことや窓が傷つくことがなくなる。さら
に、窓の厚さが薄すぎないため、窓が変形することがな
くなり、窓の変形による研磨終点の検出の不安定さや膜
厚の測定の不安定さが生じなくなる。
The minimum dent amount among the dent amounts
dmin is preferably 0 μm <dmin ≦ 400 μm (contract)
Requirement 6). This allows the window to come into contact with the object to be polished.
The window will not be damaged because the Also before
The maximum dent depth dmax is 0 μm <dmax ≤
90% of the thickness of the polished body, and of the windows
The minimum thickness of tmin is tmin ≥ 10% of the polishing body thickness
Is preferably (claim 8). This allows
Since the window and the object to be polished do not come into contact with each other, the polishing
The elephants are not damaged and the windows are not damaged. Furthermore
In addition, the thickness of the window is not too thin, so the window will not be deformed.
Instability in the detection of the polishing end point due to the deformation of the window and the film
Instability in thickness measurement does not occur.

【0023】 さらに、上記課題を解決するため、本発
明に係る別な態様の研磨体は、定盤上に設置されている
研磨体と研磨対象物との間に研磨剤を介在させた状態
で、前記研磨体と前記研磨対象物との間に荷重を加え、
且つ、相対移動させることにより、前記研磨対象物を研
磨する平坦化装置に用いる研磨体において、開口部と、
該開口部に設置されている窓とを有し、前記研磨体の表
面に対して前記窓の前記研磨対象物側の表面が凹んでい
て、前記窓が2枚以上の透明材料を積層してなる平行平
板上の透明板であり、前記透明材料の間が剥離可能な程
度の接着力で積層されている(請求項5)。前記研磨体
によれば、研磨対象物の研磨状態を観察する際に、表面
に傷が付いていない窓を用い、ドレッシングもしくは研
磨によりその窓に傷が付いたときに、窓の最上面の透明
材料を剥離することにより、傷が付いていない窓に切り
替えることが可能となり、研磨状態のin-situ計測を行
うことができる。
Further, in order to solve the above problems, the present invention
Another aspect of the polishing body according to Ming is installed on a surface plate.
A state in which an abrasive is interposed between the polishing body and the object to be polished
A load is applied between the polishing body and the object to be polished,
Moreover, the object to be polished is polished by moving it relatively.
In the polishing body used for the flattening device for polishing, an opening and
A window installed in the opening, and a surface of the polishing body.
Surface of the window on the side of the object to be polished is recessed with respect to the surface
And the window is a parallel flat plate made by stacking two or more transparent materials.
It is a transparent plate on the plate, the distance between the transparent materials can be separated
They are laminated with a degree of adhesive force (claim 5). The polishing body
According to the method, when observing the polishing state of an object to be polished,
Use a non-scratched window on the
When the window is scratched due to polishing, the top surface of the window is transparent
By peeling the material, cut it into a scratch-free window.
It becomes possible to change the polishing condition and perform in-situ measurement of the polished state.
I can.

【0024】 また、前記凹みの凹み量d0は、0μm<d0
≦400μmであることが好ましい(請求項7)。これによ
り、窓と研磨対象物が接触することがなくなるため、窓
が傷つくことがなくなる。また、前記凹みの凹み量d0
は、0μm<d0≦研磨体の厚さの90%の長さ、であり、且
つ、前記窓の厚さt0は、t0≧研磨体の厚さの10%の長
さ、であることが好ましい(請求項9)。これにより、
窓と研磨対象物が接触することがなくなるため、研磨対
象物が傷つくことや窓が傷つくことがなくなる。さら
に、窓の厚さが薄すぎないため、窓が変形することがな
くなり、窓の変形による研磨終点の検出の不安定さや膜
厚の測定の不安定さが生じなくなる。
Further , the recess amount d0 of the recess is 0 μm <d0
It is preferable that ≦ 400 μm (claim 7). By this
Therefore, the window and the object to be polished do not come into contact with each other.
Will not be hurt. In addition, the dent amount d0 of the dent
Is 0 μm <d0 ≦ 90% of the thickness of the polishing body, and
The thickness t0 of the window is t0 ≧ 10% of the thickness of the polishing body.
Is preferably (claim 9). This allows
Since the window and the object to be polished do not come into contact with each other, the polishing
The elephants are not damaged and the windows are not damaged. Furthermore
In addition, the thickness of the window is not too thin, so the window will not be deformed.
Instability in the detection of the polishing end point due to the deformation of the window and the film
Instability in thickness measurement does not occur.

【0025】 また、前記窓のうちの少なくとも一部分
の透過率は、22%以上であることが好ましい(請求項
)。これにより、窓を通過する研磨状態を測定するた
めの光の強度の減衰が少なくなるので、研磨終点の検出
精度や膜厚の測定精度が低下しなくなる。
Further, at least a portion of the transmittance of the window is preferably 22% or more (claim 1
0 ). As a result, the attenuation of the light intensity for measuring the polishing state passing through the window is reduced, so that the accuracy of detecting the polishing end point and the accuracy of measuring the film thickness do not deteriorate.

【0026】 また、前記窓の前記研磨対象物の反対側
の面に反射防止膜が形成されていることが好ましい(請
求項11)。これにより、窓を通過する研磨状態を測定
するための光の窓の表面での反射量が少なくなり、研磨
状態を測定するための光の強度の減衰が少なくなるの
で、研磨終点の検出精度や膜厚の測定精度が低下しなく
なる。
Further, it is preferable that an antireflection film is formed on the surface of the window opposite to the object to be polished (claim 11 ). This reduces the amount of light reflected on the surface of the window for measuring the polishing state that passes through the window, and reduces the attenuation of the light intensity for measuring the polishing state. The film thickness measurement accuracy does not decrease.

【0027】 さらに、上記課題を解決するため、本発
明に係る第1の態様の平坦化装置は、定盤上に設置され
ている研磨体と研磨対象物との間に研磨剤を介在させた
状態で、前記研磨体と前記研磨対象物との間に荷重を加
え、且つ、相対移動させることにより、前記研磨対象物
を研磨する平坦化装置において、前記定盤に形成された
1以上の開口部と、前記研磨体に形成された1以上の開
口部と、前記研磨体に設置されている、もしくは前記研
磨体に形成された該開口部の少なくとも一部分を塞ぐよ
うに前記定盤に設置されている窓と、該窓を介して前記
研磨対象物の研磨面を光学的に観察して研磨状態を測定
する装置とを有し、前記研磨体に形成された前記開口部
と前記定盤に形成された前記開口部とは、重なってい
て、前記研磨体の表面に対して前記窓の前記研磨対象物
側の表面が凹んでいて、該凹み量が段階的もしくは連続
的に変化している(請求項12)。
Further, in order to solve the above problems, in the flattening apparatus of the first aspect of the present invention, an abrasive is interposed between the polishing body and the object to be polished, which are installed on the surface plate. In the flattening device for polishing the polishing object by applying a load between the polishing body and the polishing object and relatively moving the polishing object in this state, one or more openings formed in the surface plate. Part, one or more openings formed in the polishing body, and installed in the polishing body, or installed in the surface plate so as to close at least a part of the opening formed in the polishing body. And a device for optically observing the polishing surface of the polishing object through the window to measure the polishing state, and the opening formed in the polishing body and the surface plate. The formed opening overlaps with the surface of the polishing body. On the other hand, the surface of the window on the side of the object to be polished is dented, and the dent amount changes stepwise or continuously (claim 12 ).

【0028】前記平坦化装置によれば、窓を介して研磨
対象物の研磨面を光学的に観察することにより研磨状態
を測定する装置により、研磨対象物の研磨状態を観察す
る際に、表面に傷が付いていない窓もしくは窓のうちの
傷が付いていない部分を用い、ドレッシングもしくは研
磨によりその窓もしくは窓のその部分に傷が付いたとき
に、研磨状態を測定する装置による研磨対象物の研磨状
態の観察を初期状態での凹み量が異なり傷が付いていな
い窓もしくは窓の部分に切り替えることにより、研磨状
態のin-situ計測を行うことができ、研磨体もしくは窓
の交換頻度を低減させることができる。これにより、研
磨に要する費用を低減させることができる。
According to the flattening apparatus, the apparatus for measuring the polishing state by optically observing the polishing surface of the polishing object through the window allows the surface to be observed when observing the polishing state of the polishing object. An object to be polished by a device that uses a non-scratched window or a non-scratched part of the window and measures the polishing state when the window or that part of the window is scratched by dressing or polishing In-situ measurement of the polishing state can be performed by switching the observation of the polishing state to a window or a window part where the dent amount in the initial state is different and is not scratched, and the replacement frequency of the polishing body or window can be changed. Can be reduced. Thereby, the cost required for polishing can be reduced.

【0029】 また、前記凹み量が前記研磨体に形成さ
れた前記開口部毎に異なることにより前記凹み量が段階
的に変化していることが好ましい(請求項13)。これ
により、研磨状態を測定する装置により研磨対象物の研
磨状態を観察する際に、開口部のうち表面に傷が付いて
いない窓を用い、ドレッシングもしくは研磨によりその
窓に傷が付いたときに、研磨状態を測定する装置による
研磨対象物の研磨状態の観察を初期状態での凹み量が異
なり傷が付いていない開口部の窓に切り替えることによ
り、研磨状態のin-situ計測を行うことができる。
Further, it is preferable that the recess amount is changed stepwise by varying the recess amount for each of the openings formed in the polishing body (claim 13 ). Therefore, when observing the polishing state of the object to be polished by the device for measuring the polishing state, use a window whose opening is not scratched on the surface, and when the window is scratched by dressing or polishing. The in-situ measurement of the polishing state can be performed by switching the observation of the polishing state of the polishing object with the device for measuring the polishing state to the window of the opening with a different dent amount in the initial state and without scratches. it can.

【0030】 また、前記凹み量が同一の開口部内の2
以上の部分で異なることにより前記凹み量が段階的に変
化していることが好ましい(請求項14)。これによ
り、研磨状態を測定する装置により研磨対象物の研磨状
態を観察する際に、窓のうちの傷が付いていない部分を
用い、ドレッシングもしくは研磨により窓のその部分に
傷が付いたときに、研磨状態を測定する装置による研磨
対象物の研磨状態の観察を初期状態での凹み量が異なり
傷が付いていない窓の部分に切り替えることにより、研
磨状態のin-situ計測を行うことができる。
In addition, 2 in the opening having the same amount of depression is used.
It is preferable that the dent amount is changed stepwise due to the difference in the above portions (claim 14 ). Therefore, when observing the polishing state of the object to be polished by the device for measuring the polishing state, when the portion of the window that is not scratched is used, and when that portion of the window is scratched by dressing or polishing The in-situ measurement of the polishing state can be performed by switching the observation of the polishing state of the polishing object with the device for measuring the polishing state to the window part where the dent amount in the initial state is different and there is no scratch .

【0031】 また、前記窓が平行平板状の透明板であ
り、前記窓は前記研磨体の表面に対して斜めに設置され
ていることにより前記凹み量が連続的に変化しているこ
とが好ましい(請求項15)。これにより、研磨状態を
測定する装置により研磨対象物の研磨状態を観察する際
に、窓のうちの傷が付いていない部分を用い、ドレッシ
ングもしくは研磨により窓のその部分に傷が付いたとき
に、研磨状態を測定する装置による研磨対象物の研磨状
態の観察を初期状態での凹み量が異なり傷が付いていな
い窓の部分に切り替えることにより、研磨状態のin-sit
u計測を行うことができる。
Further, it is preferable that the window is a parallel plate-shaped transparent plate, and the window is installed obliquely with respect to the surface of the polishing body, so that the recess amount is continuously changed. (Claim 15 ). Therefore, when observing the polishing state of the object to be polished by the device for measuring the polishing state, when the portion of the window that is not scratched is used, and when that portion of the window is scratched by dressing or polishing In-sit of the polishing state by switching the observation of the polishing state of the polishing object with the device for measuring the polishing state to the window part where the dent amount in the initial state is different and there is no scratch
u Can perform measurements.

【0032】 また、前記窓のうちの前記研磨状態を測
定する装置からの光が通過する部分の前記凹み量dは、0
μm<d≦400μmであることが好ましい(請求項17)。
これにより、窓と研磨対象物が接触することがなくなる
ため、窓が傷つくことがなくなる。また、前記凹み量の
うちの最大の凹み量dmaxは、0μm<dmax≦前記研磨体の
厚さの90%の長さ、であり、且つ、前記窓の厚さのうち
の最小の厚さtminは、tmin≧前記研磨体の厚さの10%の
長さ、であることが好ましい(請求項19)。これによ
り、窓と研磨対象物が接触することがなくなるため、研
磨対象物が傷つくことや窓が傷つくことがなくなる。さ
らに、窓の厚さが薄すぎないため、窓が変形することが
なくなり、窓の変形による研磨終点の検出の不安定さや
膜厚の測定の不安定さが生じなくなる。
Further, the polishing state of the window is measured.
The amount of depression d in the portion through which the light from the device to be determined passes is 0.
It is preferable that μm <d ≦ 400 μm (claim 17).
This prevents the window from coming into contact with the object to be polished.
Therefore, the window is not damaged. In addition, the amount of the dent
The maximum amount of depression dmax is 0 μm <dmax ≤
90% of the thickness, and of the thickness of the window
The minimum thickness tmin is tmin ≧ 10% of the thickness of the polishing body.
The length is preferably (claim 19). By this
Therefore, the window does not come into contact with the object to be polished,
The object to be polished is not damaged and the window is not damaged. It
In addition, the window may be deformed because it is not too thin.
And the instability of the polishing end point detection due to the deformation of the window
Instability in film thickness measurement does not occur.

【0033】 さらに、上記課題を解決するため、本発
明に係る第2の態様の平坦化装置は、定盤上に設置され
ている研磨体と研磨対象物との間に研磨剤を介在させた
状態で、前記研磨体と前記研磨対象物との間に荷重を加
え、且つ、相対移動させることにより、前記研磨対象物
を研磨する平坦化装置において、前記定盤に形成された
開口部と、前記研磨体に形成された開口部と、前記研磨
体に設置されている、もしくは前記研磨体に形成された
該開口部の少なくとも一部分を塞ぐように前記定盤に設
置されている窓と、該窓を介して前記研磨対象物の研磨
面を光学的に観察して研磨状態を測定する装置とを有
し、前記研磨体に形成された前記開口部と前記定盤に形
成された前記開口部とは、重なっていて、前記研磨体の
表面に対して前記窓の前記研磨対象物側の表面が凹んで
いて、前記窓が2枚以上の透明材料を積層してなる平行
平板状の透明板であり、前記透明材料の間が剥離可能な
程度の接着力で積層されている(請求項16)。 これに
より、研磨対象物の研磨状態を観察する際に、表面に傷
が付いていない窓を用い、ドレッシングもしくは研磨に
よりその窓に傷が付いたときに、窓の最上面の透明材料
を剥離することにより、傷が付いていない窓に切り替え
ることが可能となり、研磨状態のin-situ計測を行うこ
とができる。
Further, in order to solve the above problems, the present invention
The flattening device according to the second aspect of the present invention is installed on the surface plate.
A polishing agent was interposed between the polishing body and the object to be polished.
In this state, apply a load between the polishing body and the object to be polished.
And by relatively moving the object to be polished,
Formed on the surface plate in a flattening device for polishing
An opening, an opening formed in the polishing body, and the polishing
Installed on the body or formed on the abrasive body
The platen is installed so as to close at least a part of the opening.
A window that is placed, and polishing of the object to be polished through the window
Equipped with a device that optically observes the surface and measures the polishing state.
Shape the opening and the surface plate formed in the polishing body.
The formed opening overlaps with the opening of the polishing body.
The surface of the window on the side of the object to be polished is recessed with respect to the surface
And the windows are parallel with two or more transparent materials laminated together.
It is a flat plate-shaped transparent plate and the transparent materials can be separated from each other.
They are laminated with a moderate adhesive force (claim 16). to this
Therefore, when observing the polishing state of the object to be polished, scratches on the surface
For dressing or polishing using windows without
More transparent material on the top surface of the window when the window is scratched
Switch to a scratch-free window by peeling off the
It becomes possible to perform in-situ measurement of the polishing state.
You can

【0034】 また、前記凹みの凹み量d0は、0μm<d0
≦400μmであることが好ましい(請求項18)。これに
より、窓と研磨対象物が接触することがなくなるため、
窓が傷つくことがなくなる。また、前記凹みの凹み量d0
は、0μm<d0≦研磨体の厚さの90%の長さ、であり、且
つ、前記窓の厚さt0は、t0≧研磨体の厚さの10%の長さ
であることが好ましい(請求項20)。これにより、窓
と研磨対象物が接触することがなくなるため、研磨対象
物が傷つくことや窓が傷つくことがなくなる。さらに、
窓の厚さが薄すぎないため、窓が変形することがなくな
り、窓の変形による研磨終点の検出の不安定さや膜厚の
測定の不安定さが生じなくなる。
Further , the recess amount d0 of the recess is 0 μm <d0
It is preferable that ≦ 400 μm (claim 18). to this
Therefore, since the window and the object to be polished do not come into contact with each other,
The windows will not be damaged. In addition, the dent amount d0 of the dent
Is 0 μm <d0 ≦ 90% of the thickness of the polishing body, and
The thickness t0 of the window is t0 ≧ 10% of the thickness of the polishing body.
Is preferred (claim 20). This makes the window
The object to be polished does not come into contact with the object to be polished.
No more damaging things and windows. further,
The thickness of the window is not too thin, so the window will not be deformed.
Of the end point of polishing due to the deformation of the window
Instability of measurement does not occur.

【0035】 また、前記窓が、前記研磨体の研磨特性
と同等の研磨特性を有する樹脂であることが好ましい
(請求項21)。これにより、窓と研磨対象物であるシ
リコンウエハとが接触する場合でも、窓によりシリコン
ウエハの研磨面に傷が付いたり、研磨が不均一になるこ
とがない。
Further, it is preferable that the window is made of resin having a polishing characteristic equivalent to that of the polishing body (claim 21 ). Accordingly, even when the window comes into contact with the silicon wafer that is the object to be polished, the window does not scratch the polishing surface of the silicon wafer or cause uneven polishing.

【0036】 さらに、上記課題を解決するため、本発
明に係る第の態様の平坦化装置は、定盤上に設置され
ている研磨体と研磨対象物との間に研磨剤を介在させた
状態で、前記研磨体と前記研磨対象物との間に荷重を加
え、且つ、相対移動させることにより、前記研磨対象物
を研磨する平坦化装置において、前記定盤に形成された
1以上の開口部と、前記研磨体に形成された1以上の開
口部と、前記研磨体に形成された該開口部の少なくとも
一部分を塞ぐように設置されている窓と、該窓を介して
前記研磨対象物の研磨面を光学的に観察して研磨状態を
測定する装置と、前記窓の前記研磨対象物側の表面の位
置を移動させる移動装置とを有し、前記研磨体に形成さ
れた前記開口部と前記定盤に形成された前記開口部と
は、重なっていて、前記窓は前記移動装置を介して前記
定盤に設置されている(請求項22)。
Further, in order to solve the above problems, in the flattening apparatus of the third aspect of the present invention, an abrasive is interposed between the polishing body and the object to be polished which are installed on the surface plate. In the flattening device for polishing the polishing object by applying a load between the polishing body and the polishing object and relatively moving the polishing object in this state, one or more openings formed in the surface plate. Section, one or more openings formed in the polishing body, a window installed so as to close at least a part of the opening formed in the polishing body, and the object to be polished through the window. And a moving device for moving the position of the surface of the window on the side of the object to be polished, the opening being formed in the polishing body. And the opening formed on the surface plate overlap, The writing window is installed on the surface plate through the moving device (claim 22 ).

【0037】前記平坦化装置によれば、窓を介して研磨
対象物の研磨面を光学的に観察することにより研磨状態
を測定する装置により研磨対象物の研磨状態を観察する
際に、窓の研磨対象物側の表面と研磨対象物の研磨面と
の間隔を制御することにより、ドレッシングもしくは研
磨により窓の研磨対象物側の表面に傷が付かず、研磨状
態のin-situ計測を行うことができ、研磨体もしくは窓
の交換頻度を低減させることができる。これにより、研
磨に要する費用を低減させることができる。
According to the flattening device, when the polishing state of the polishing target is observed by the device for measuring the polishing state by optically observing the polishing surface of the polishing target through the window, By controlling the distance between the surface on the side of the object to be polished and the polishing surface of the object to be polished, the surface of the window on the side of the object to be polished is not scratched by dressing or polishing, and in-situ measurement of the polishing state can be performed. Therefore, it is possible to reduce the frequency of exchanging the polishing body or the window. Thereby, the cost required for polishing can be reduced.

【0038】 また、前記窓の前記研磨対象物側の表面
と前記研磨対象物の研磨面との間隔を検知する装置、前
記研磨体の磨耗状態を検知する装置、もしくは前記両方
を検知する装置をさらに有することが好ましい(請求項
23)。これにより、窓の研磨対象物側の表面と研磨対
象物の研磨面との間隔を検知することができる。
Further, an apparatus for detecting a distance between the surface of the window on the side of the object to be polished and the polishing surface of the object for polishing, a device for detecting a wear state of the polishing body, or a device for detecting both of them is provided. It is preferable to further have (Claims)
23 ). Thus, the distance between the surface of the window on the side of the object to be polished and the polishing surface of the object to be polished can be detected.

【0039】 また、前記窓の前記研磨対象物側の表面
と前記研磨対象物の研磨面との間隔を制御する制御装置
をさらに有することが好ましい(請求項24)。これに
より、制御装置により窓の研磨対象物側の表面と研磨対
象物の研磨面との間隔を制御することができる。
Further, it is preferable to further include a control device for controlling a gap between a surface of the window on the side of the object to be polished and a polishing surface of the object to be polished (claim 24 ). Accordingly, the controller can control the distance between the surface of the window on the side of the object to be polished and the polishing surface of the object to be polished.

【0040】 また、前記制御装置は、研磨条件、研磨
時間、ドレッシング条件およびドレッシング時間から前
記研磨体の磨耗量を予測して、前記窓の前記研磨対象物
側の表面と前記研磨対象物の研磨面との間隔を制御する
ことが好ましい(請求項25)。これにより、研磨およ
びドレッシングにより窓に傷が付くことがない。
Further, the control device predicts a wear amount of the polishing body from the polishing condition, the polishing time, the dressing condition and the dressing time, and polishes the surface of the window on the side of the polishing target and the polishing target. It is preferable to control the distance to the surface (claim 25 ). This prevents the window from being scratched by polishing and dressing.

【0041】 また、前記制御装置は、前記窓の前記研
磨対象物側の表面と前記研磨対象物の研磨面との間隔が
一定になるように前記移動装置を制御することが好まし
い(請求項26)。これにより、研磨およびドレッシン
グにより窓に傷が付くことがない。
Further, the control apparatus preferably the distance between the polishing surface of the polishing object side surface and said object to be polished of the window to control the moving device to be constant (Claim 26 ). This prevents the window from being scratched by polishing and dressing.

【0042】 また、前記制御装置は、前記窓の前記研
磨対象物側の表面と前記研磨対象物の研磨面との間隔を
前記定盤の回転に同期して制御することが好ましい(請
求項27)。これにより、研磨およびドレッシングによ
り窓に傷が付くことがない。
Further, it is preferable that the control device controls a gap between a surface of the window on the side of the object to be polished and a polishing surface of the object to be polished in synchronization with rotation of the surface plate (claim 27 ). ). This prevents the window from being scratched by polishing and dressing.

【0043】 また、前記窓の前記研磨対象物側の表面
と前記研磨対象物の研磨面との間隔dは、0μm≦d≦400
μmであることが好ましい(請求項28)。これによ
り、研磨およびドレッシングにより窓に傷が付くことが
ない。
The distance d between the surface of the window on the side of the object to be polished and the polishing surface of the object to be polished is 0 μm ≦ d ≦ 400.
It is preferably μm (claim 28 ). This prevents the window from being scratched by polishing and dressing.

【0044】 また、前記窓の前記研磨対象物側の表面
と前記研磨対象物の研磨面との間隔dは、0μm≦d≦前記
研磨体の厚さの90%の長さ、であり、且つ、前記窓の厚
さtは、t≧前記研磨体の厚さの10%の長さ、であること
が好ましい(請求項29)。これにより、研磨およびド
レッシングにより研磨対象物が傷つくことや窓が傷つく
ことがなくなる。さらに、窓の厚さが薄すぎないため、
窓が変形することがなくなり、窓の変形による研磨終点
の検出の不安定さや膜厚の測定の不安定さが生じなくな
る。
The distance d between the surface of the window on the side of the object to be polished and the polishing surface of the object to be polished is 0 μm ≦ d ≦ 90% of the thickness of the polishing body, and The thickness t of the window is preferably t ≧ 10% of the thickness of the polishing body (claim 29 ). This prevents the object to be polished and the window from being damaged by polishing and dressing. Furthermore, because the window is not too thin,
The window is not deformed, and the instability of detection of the polishing end point and the instability of film thickness measurement due to the deformation of the window do not occur.

【0045】 また、前記研磨状態を測定する装置から
出射する光は、前記窓を通過し、前記窓と前記研磨対象
物との間の前記研磨剤を通過し、前記研磨対象物の研磨
面で反射し、前記窓と前記研磨対象物との間の前記研磨
剤を再び通過し、前記窓を再び通過し、前記研磨状態を
測定する装置へ戻り、前記研磨状態を測定する装置から
出射する前記光の強度に対する前記研磨状態を測定する
装置へ戻る光の強度の比が5%以上であることが好まし
い(請求項30)。これにより、研磨状態を測定する装
置へ戻る光の強度が研磨状態を測定するのに十分な強度
となるため、研磨状態を測定する装置による研磨終点の
検出精度や膜厚の測定精度が低下しなくなる。
Further, the light emitted from the device for measuring the polishing state passes through the window, passes through the polishing agent between the window and the polishing object, and is emitted on the polishing surface of the polishing object. Reflecting, passing through the polishing agent between the window and the object to be polished again, passing through the window again, returning to the apparatus for measuring the polishing state, and emitting from the apparatus for measuring the polishing state It is preferable that the ratio of the intensity of light returning to the device for measuring the polishing state to the intensity of light is 5% or more (claim 30 ). As a result, the intensity of the light returning to the apparatus for measuring the polishing state becomes sufficient to measure the polishing state, so that the accuracy of detecting the polishing end point and the measurement accuracy of the film thickness by the apparatus for measuring the polishing state are reduced. Disappear.

【0046】 また、前記窓の前記研磨対象物の反対側
の面に反射防止膜が形成されていることが好ましい(請
求項31)。これにより、窓を通過する研磨状態を測定
するための光の窓の表面での反射量が少なくなり、研磨
状態を測定するための光の強度の減衰が少なくなるの
で、研磨終点の検出精度や膜厚の測定精度が低下しなく
なる。
Further, it is preferable that an antireflection film is formed on a surface of the window opposite to the object to be polished (claim 31 ). This reduces the amount of light reflected on the surface of the window for measuring the polishing state that passes through the window, and reduces the attenuation of the light intensity for measuring the polishing state. The film thickness measurement accuracy does not decrease.

【0047】 さらに、本発明に係る半導体デバイス製
造方法は、本発明に係る平坦化装置を用いて半導体ウエ
ハの表面を平坦化する工程を有する(請求項32)。
Further, the semiconductor device manufacturing method according to the present invention has a step of flattening the surface of the semiconductor wafer using the flattening apparatus according to the present invention (claim 32 ).

【0048】前記半導体デバイス製造方法によれば、半
導体ウエハの表面を平坦化する工程において本発明に係
る平坦化装置を用いているため、半導体ウエハの表面を
平坦化する工程での研磨終点の検出精度または膜厚の測
定精度が低下することがなくなる等により、半導体ウエ
ハの表面を平坦化する工程での歩留まりが向上する。こ
れにより、従来の半導体デバイス製造方法に比べて低コ
ストで半導体デバイスを製造することができる。
According to the above semiconductor device manufacturing method, since the flattening apparatus according to the present invention is used in the step of flattening the surface of the semiconductor wafer, the polishing end point is detected in the step of flattening the surface of the semiconductor wafer. Since the accuracy or the measurement accuracy of the film thickness is not reduced, the yield in the step of flattening the surface of the semiconductor wafer is improved. As a result, it is possible to manufacture a semiconductor device at a lower cost than the conventional semiconductor device manufacturing method.

【0049】 さらに、本発明に係る半導体デバイス
は、本発明に係る半導体デバイス製造方法により製造さ
れる(請求項33)。
Furthermore, the semiconductor device according to the present invention is manufactured by the semiconductor device manufacturing method according to the present invention (claim 33 ).

【0050】前記半導体デバイスによれば、本発明に係
る半導体デバイス製造方法により製造されているので、
従来の半導体デバイス製造方法に比べて低コストで半導
体デバイスを製造することができ、半導体デバイスの製
造原価を低減させることができる。
Since the semiconductor device is manufactured by the semiconductor device manufacturing method according to the present invention,
The semiconductor device can be manufactured at a lower cost than the conventional semiconductor device manufacturing method, and the manufacturing cost of the semiconductor device can be reduced.

【0051】[0051]

【発明の実施の形態】本発明の第1の実施の形態による
研磨体および本発明の第2の実施の形態による平坦化装
置について説明する。図1(a)、(b)、(c)、
(d)は、本発明の第1の実施の形態による研磨体を示
す図である。図1(a)は上面図であり、図1(b)は
図1(a)のA−O部分の断面図であり、図1(c)は
図1(a)のB−O部分の断面図であり、図1(d)は
図1(a)のC−O部分の断面図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A polishing body according to a first embodiment of the present invention and a flattening apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described. 1 (a), (b), (c),
FIG. 3D is a diagram showing a polishing body according to the first embodiment of the present invention. 1 (a) is a top view, FIG. 1 (b) is a sectional view of the A-O portion of FIG. 1 (a), and FIG. 1 (c) is a B-O portion of FIG. 1 (a). FIG. 1D is a cross-sectional view, and FIG. 1D is a cross-sectional view of the C-O portion of FIG.

【0052】第1の実施の形態では、研磨体12が3つの
開口部13a、13b、13cを有する。そして、開口部13aには
窓11aが設置されていて、開口部13bには窓11bが設置さ
れていて、開口部13cには窓11cが設置されている。図1
(b)、(c)、(d)において図中の研磨体12の上側
の面が研磨体の表面であり、図中の窓11a、11b、11cの
上側の面が窓の研磨対象物側の表面である。
In the first embodiment, the polishing body 12 has three openings 13a, 13b, 13c. The window 11a is installed in the opening 13a, the window 11b is installed in the opening 13b, and the window 11c is installed in the opening 13c. Figure 1
In (b), (c), and (d), the upper surface of the polishing body 12 in the figure is the surface of the polishing body, and the upper surfaces of the windows 11a, 11b, 11c in the figure are the polishing object side of the window. Is the surface of.

【0053】各窓11a、11b、11cの表面は、研磨体12の
表面に対して凹んでいて、各凹み量は開口部毎に異なっ
ている。これにより、開口部毎の凹み量は、段階的に変
化している。第1の実施の形態による研磨体12では、研
磨体の表面に対する窓の研磨対象物側の表面の凹み量
は、開口部13aの窓11aが最も短く、開口部13cの窓11cが
最も長い。開口部13bの窓11bの凹み量は、開口部13aの
凹み量と開口部13cの凹み量のほぼ中間の長さとなって
いる。
The surface of each window 11a, 11b, 11c is recessed with respect to the surface of the polishing body 12, and the amount of each recess is different for each opening. As a result, the amount of depression for each opening changes stepwise. In the polishing body 12 according to the first embodiment, the window 11a of the opening 13a has the shortest and the window 11c of the opening 13c has the longest amount of depression of the surface of the window on the side of the polishing object with respect to the surface of the polishing body. The amount of depression of the window 11b of the opening 13b is approximately halfway between the amount of depression of the opening 13a and the amount of depression of the opening 13c.

【0054】図2は本発明の第2の実施の形態による平
坦化装置の概略構成図である。本発明に係る平坦化装置
は、研磨部材31、研磨対象物保持部32(以下、研磨ヘッ
ドと称す)、および研磨剤供給部34から構成されてい
る。そして、研磨ヘッド32には、研磨対象物であるシリ
コンウエハ33が取り付けられ、研磨剤供給部34は研磨剤
(スラリー)35を供給する。研磨部材31は、開口部38を
有する定盤36の上に前述した第1の実施の形態による研
磨体12を設置したものであり、研磨体12は両面テープも
しくは接着剤により定盤36に貼り付けられている。開口
部38を介し研磨対象物であるシリコンウエハ33の研磨面
を光学的に観察し、研磨状態を測定する装置39も設置さ
れている。図2では1つの開口部のみを示しているが、
第2の実施の形態による平坦化装置の定盤36は、研磨体
12の開口部の数に合わせて3つの開口部を有する。ま
た、図2では研磨体12に設置されている窓を省略してい
る。定盤36に形成されている開口部38と研磨体12に形成
されている開口部(不図示)は、重なっている。図示さ
れていないが、定盤36の他の2つの開口部も同様に定盤
36に形成されている開口部と研磨体12に形成されている
開口部とは重なっている。このように、研磨体12の開口
部に透明な窓を設けることにより、研磨状態を測定する
装置39から出射する光17およびシリコンウエハ33の研磨
面で反射した光は、窓を通過するが、研磨剤35が開口部
38から定盤36の下へ漏れるのを防ぐことができる。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a flattening device according to a second embodiment of the present invention. The flattening apparatus according to the present invention includes a polishing member 31, a polishing object holding unit 32 (hereinafter referred to as a polishing head), and an abrasive supply unit 34. Then, a silicon wafer 33, which is an object to be polished, is attached to the polishing head 32, and an abrasive supply unit 34 supplies an abrasive (slurry) 35. The polishing member 31 has the polishing body 12 according to the first embodiment set on a surface plate 36 having an opening 38. The polishing body 12 is attached to the surface plate 36 with a double-sided tape or an adhesive. It is attached. An apparatus 39 for optically observing the polishing surface of the silicon wafer 33 to be polished through the opening 38 and measuring the polishing state is also installed. Although FIG. 2 shows only one opening,
The surface plate 36 of the flattening device according to the second embodiment is a polishing body.
It has three openings corresponding to the number of 12 openings. Further, in FIG. 2, the window installed in the polishing body 12 is omitted. The opening 38 formed in the surface plate 36 and the opening (not shown) formed in the polishing body 12 overlap each other. Although not shown, the other two openings of the platen 36 are also platen similarly.
The opening formed in 36 and the opening formed in the polishing body 12 overlap. Thus, by providing a transparent window in the opening of the polishing body 12, the light 17 emitted from the device 39 for measuring the polishing state and the light reflected on the polishing surface of the silicon wafer 33 pass through the window, Abrasive 35 is opening
It is possible to prevent leakage from 38 to below the surface plate 36.

【0055】研磨対象物であるシリコンウエハ33は、研
磨ヘッド32により保持され、回転させながら揺動させら
れ、研磨部材31の研磨体12に所定の圧力で押し付られ
る。研磨部材31も回転させ、シリコンウエハ33との間で
相対運動を行わせる。この状態で、研磨剤35が研磨剤供
給部34から研磨体12上に供給され、研磨剤35は研磨体12
上で拡散し、研磨部材31とシリコンウエハ33の相対運動
に伴って研磨体12とシリコンウエハ33との間に入り込
み、シリコンウエハ33の研磨面を研磨する。即ち、研磨
部材31とシリコンウエハ33の相対運動による機械的研磨
と、研磨剤35の化学的作用が相乗的に作用して良好な研
磨が行われる。
The silicon wafer 33, which is the object to be polished, is held by the polishing head 32, swung while rotating, and pressed against the polishing body 12 of the polishing member 31 with a predetermined pressure. The polishing member 31 is also rotated so that relative movement with the silicon wafer 33 is performed. In this state, the polishing agent 35 is supplied from the polishing agent supply unit 34 onto the polishing body 12, and the polishing agent 35 is transferred to the polishing body 12.
It diffuses above and enters between the polishing body 12 and the silicon wafer 33 with the relative movement of the polishing member 31 and the silicon wafer 33, and polishes the polishing surface of the silicon wafer 33. That is, the mechanical polishing by the relative motion of the polishing member 31 and the silicon wafer 33 and the chemical action of the polishing agent 35 act synergistically to perform good polishing.

【0056】研磨の開始直後は初期状態で研磨体の表面
に対する窓の研磨対象物側の表面の凹み量が最も短い開
口部13aの部分が研磨面の状態の観察に用いられる。こ
れにより、研磨状態を測定する装置39から出射して、シ
リコンウエハ33の研磨面で反射して、研磨状態を測定す
る装置39へ戻る光のうち、開口部13aに設置されている
窓11aを通過する光により研磨面の状態が観察される。
定盤36には位置検出センサ(不図示)が設置されてい
る。定盤36が回転し定盤36の特定の位置が位置検出セン
サの位置に来たら、位置検出センサはトリガー信号を出
力する。定盤36が回転して位置検出センサがトリガー信
号を出力する定盤36の位置から研磨状態を測定する装置
39の上に開口部13aが到達するまでの時間間隔は、定盤3
6の回転数により決まっている。その時間間隔を予め計
算、もしくは測定しておき、位置検出センサがトリガー
信号を出力してからその時間間隔が経過したら研磨面の
状態を観察する装置39を動作させれば良い。これによ
り、常に開口部13aで研磨終点の検出もしくは膜厚測定
を行うことができる。
Immediately after the start of polishing, in the initial state, the portion of the opening 13a having the shortest amount of depression on the surface of the polishing object side of the window relative to the surface of the polishing body is used for observing the state of the polishing surface. As a result, of the light emitted from the polishing state measuring device 39, reflected by the polishing surface of the silicon wafer 33, and returning to the polishing state measuring device 39, the window 11a installed in the opening 13a is emitted. The state of the polished surface is observed by the light passing through.
A position detection sensor (not shown) is installed on the surface plate 36. When the surface plate 36 rotates and the specific position of the surface plate 36 reaches the position of the position detection sensor, the position detection sensor outputs a trigger signal. A device that measures the polishing state from the position of the surface plate 36 where the surface plate 36 rotates and the position detection sensor outputs a trigger signal.
The time interval for the opening 13a to reach the top of the 39 is 3
Determined by the number of rotations of 6. The time interval may be calculated or measured in advance, and the device 39 for observing the state of the polishing surface may be operated when the time interval has elapsed after the position detection sensor outputs the trigger signal. As a result, it is possible to always detect the polishing end point or measure the film thickness at the opening 13a.

【0057】1枚のシリコンウエハを研磨し終える度
に、研磨体のドレッシングが行われる。ドレッシングに
はダイヤモンド砥石等が用いられる。ドレッシング後、
次に研磨されるシリコンウエハが研磨ヘッド32に取り付
けられ、研磨が行われる。このように研磨工程、ドレッ
シング工程が交互に繰り返される。
The polishing body is dressed every time one silicon wafer is polished. A diamond grindstone or the like is used for dressing. After dressing
Next, the silicon wafer to be polished is attached to the polishing head 32, and polishing is performed. In this way, the polishing process and the dressing process are alternately repeated.

【0058】ドレッシングの度に研磨体12の表面は削ら
れ、研磨体12の表面に対する開口部13aの窓11aの凹み量
は短くなっていき、凹み量が0になるとドレッシングに
より窓11aの研磨対象物側の表面に傷が付くようにな
る。そして、窓に傷が付くようになると窓の部分での光
の散乱等が増加するため、研磨終点の検出の精度や膜厚
測定の精度が低下する。このため、研磨終点の検出や膜
厚測定を初期状態で2番目に凹み量が短かった開口部13
bで行うように切り替える。研磨終点の検出や膜厚測定
を開口部13bで行うように切り替えるには、定盤36に設
置されている位置検出センサがトリガー信号を出力して
から研磨状態を測定する装置39を動作させるまでの時間
間隔を適当な時間間隔に変更し、研磨状態を測定する装
置39の上に開口部13bが来たとき研磨状態を測定する装
置39を動作させるようにすれば良い。
With each dressing, the surface of the polishing body 12 is shaved, and the recess amount of the window 11a of the opening 13a with respect to the surface of the polishing body 12 becomes shorter. When the recess amount becomes 0, the dressing target of the window 11a is dressed. The surface on the object side will be scratched. When the window becomes scratched, light scattering and the like at the window portion increase, and thus the accuracy of detection of the polishing end point and the accuracy of film thickness measurement decrease. For this reason, the opening 13 which has the second shortest dent amount in the initial state for detecting the polishing end point and measuring the film thickness.
Switch to do as in b. In order to switch the detection of the polishing end point and the film thickness measurement to the opening 13b, it is necessary to operate the device 39 for measuring the polishing state after the position detection sensor installed on the surface plate 36 outputs the trigger signal. The time interval may be changed to an appropriate time interval, and the device 39 for measuring the polishing state may be operated when the opening 13b comes on the device 39 for measuring the polishing state.

【0059】そして、研磨工程、ドレッシング工程を繰
り返して、開口部13bの窓11bの研磨対象物側の表面の凹
み量も0になり、ドレッシングにより窓11bの研磨対象
物側の表面に傷が付くようになったら、今度は、研磨終
点の検出や膜厚測定を初期状態で最も窓の凹み量が長か
った開口部13cで行うように切り替える。研磨終点の検
出や膜厚測定の開口部13bから13cへの切り替えは前述の
開口部13aから13bへ切り替えと同様に行えば良い。この
ように、ドレッシング時には研磨終点の検出や膜厚測定
に用いている開口部に設置されている窓の研磨対象物側
の表面は、研磨体の表面に対して凹んでいるため、ドレ
ッシング時にその窓に傷が付くことがない。
Then, by repeating the polishing step and the dressing step, the amount of depression of the surface of the opening 11b on the side of the object to be polished of the window 11b becomes 0, and the dressing scratches the surface of the window 11b on the side of the object to be polished. Then, the polishing end point is detected and the film thickness is measured at the opening 13c, which has the longest dent amount in the initial state. The detection of the polishing end point and the switching of the film thickness measurement from the openings 13b to 13c may be performed in the same manner as the above-described switching from the openings 13a to 13b. Thus, the surface on the side of the object to be polished of the window installed in the opening used for detecting the polishing end point and measuring the film thickness at the time of dressing is recessed with respect to the surface of the polishing body. The window is not scratched.

【0060】なお、研磨状態を測定する装置39での受光
量があらかじめ定めておいた設定値よりも小さくなった
ときに、次の開口部に切り替えるような制御装置を設け
て開口部の切り替えを行っても良い。
It should be noted that when the amount of light received by the device 39 for measuring the polishing state becomes smaller than a preset set value, a control device for switching to the next opening is provided to switch the opening. You can go.

【0061】また、第1および第2の実施の形態では、
定盤36は3つの開口部を有していて、研磨体12は窓が設
置されている3つの開口部を有しているが、これらの開
口部の数は、2つでも良いし、4つ以上でも良い。その
場合、これらの開口部の数に対応した回数、研磨状態の
観察を切り替えることができる。
In the first and second embodiments,
The surface plate 36 has three openings, and the polishing body 12 has three openings having windows, but the number of these openings may be two or four. One or more is acceptable. In that case, the observation of the polishing state can be switched a number of times corresponding to the number of these openings.

【0062】このように第1の実施の形態による研磨体
が設置されている第2の実施の形態による平坦化装置で
は、開口部毎に凹み量の異なる複数の窓が研磨体12に設
置されているので、ドレッシングにより窓が傷つき光学
的に不透明となっても、研磨終点の検出や膜厚測定に用
いる窓を他の開口部の窓に切り替えることにより、研磨
終点の検出や膜厚測定が可能になる。これにより、従来
に比べて同じ研磨体を長期間、研磨に使用でき、研磨体
もしくは窓の交換頻度が少なくなるため、研磨にかかる
費用を低減させることができるという効果がある。
As described above, in the flattening apparatus according to the second embodiment in which the polishing body according to the first embodiment is installed, a plurality of windows having different recesses for each opening are installed in the polishing body 12. Therefore, even if the window is scratched and optically opaque due to dressing, the window used for detecting the polishing end point and measuring the film thickness can be switched to another opening window to detect the polishing end point and measure the film thickness. It will be possible. As a result, the same polishing body can be used for polishing for a long time as compared with the conventional one, and the frequency of exchanging the polishing body or the window is reduced, so that the cost for polishing can be reduced.

【0063】次に本発明の第3の実施の形態による研磨
体および本発明の第4の実施の形態による平坦化装置に
ついて説明する。図3(a)、(b)は、本発明の第3
の実施の形態による研磨体を示す図である。図3(a)
は上面図であり、図3(b)は図3(a)のD−E部分
の断面図である。
Next, a polishing body according to the third embodiment of the present invention and a flattening apparatus according to the fourth embodiment of the present invention will be described. 3A and 3B show the third embodiment of the present invention.
It is a figure which shows the grinding | polishing body by embodiment of this. Figure 3 (a)
Is a top view, and FIG. 3B is a cross-sectional view of a portion D-E in FIG.

【0064】第3の実施の形態による研磨体22は、1つ
の開口部を有している。その開口部に設置されている窓
21は、断面が階段状になっていて、研磨体の表面に対す
る窓21の研磨対象物側の表面の凹み量が3つの部分21
a、21b、21cで異なっている。研磨体の表面に対する窓
の研磨対象物側の表面の凹み量は、21aの部分が最も短
く、21cの部分が最も長く、21bの部分は、21aの部分と2
1cの部分のほぼ中間の長さとなっている。これにより、
窓21の研磨対象物側の表面の凹み量は、段階的に変化し
ている。
The polishing body 22 according to the third embodiment has one opening. Windows installed in that opening
21 has a step-like cross section and has three recesses 21 in the surface of the window 21 on the side of the object to be polished with respect to the surface of the polishing body.
Different for a, 21b, and 21c. The amount of depression of the surface of the window on the side of the object to be polished with respect to the surface of the polishing body is shortest at 21a, longest at 21c, and 21b at 21a and 2a.
The length is almost in the middle of the 1c part. This allows
The amount of depression of the surface of the window 21 on the side of the object to be polished changes stepwise.

【0065】窓21の材料に高分子樹脂を用いる場合、表
面に階段状の段差を有する窓21は、段差を有する型に溶
解状態の樹脂を流し込み硬化させることにより作製され
る。
When a polymer resin is used for the material of the window 21, the window 21 having a stepped step on the surface is prepared by pouring a resin in a molten state into a stepped mold and curing it.

【0066】第4の実施の形態による平坦化装置は、第
2の実施の形態による平坦化装置(図2)において第1
の実施の形態による研磨体(図2の12)の代わりに第3
の実施の形態による研磨体22を設置したものである。た
だし、第3の実施の形態による研磨体22は開口部を1つ
しか有していないので、第4の実施の形態による平坦化
装置の定盤36に形成されている開口部も1つだけであ
る。そして、定盤36に形成されている開口部は、研磨体
22に形成されている開口部と重なっている。第2の実施
の形態による平坦化装置と同様の部分についての説明を
省略する。
The flattening apparatus according to the fourth embodiment is the same as the flattening apparatus according to the second embodiment (FIG. 2).
Instead of the abrasive body (12 in FIG. 2) according to the embodiment of FIG.
The polishing body 22 according to the embodiment is installed. However, since the polishing body 22 according to the third embodiment has only one opening, only one opening is formed on the surface plate 36 of the flattening device according to the fourth embodiment. Is. The opening formed on the surface plate 36 is a polishing body.
It overlaps with the opening formed in 22. The description of the same parts as those of the flattening apparatus according to the second embodiment will be omitted.

【0067】研磨の開始直後は初期状態で研磨体の表面
に対する窓21の研磨対象物側の表面の凹み量が最も短い
21aの部分が研磨面の状態の観察に用いられる。これに
より、研磨状態を測定する装置39から出射して、シリコ
ンウエハ33の研磨面で反射して、研磨状態を測定する装
置39へ戻る光のうち、窓21の21aの部分を通過する光に
より研磨面の状態が観察される。定盤36には第2の実施
の形態による平坦化装置と同様に位置検出センサ(不図
示)が設置されている。定盤36が回転して位置検出セン
サがトリガー信号を出力する定盤36の位置から研磨状態
を測定する装置39の上に開口部に設置されている窓21の
うちの21aの部分に到達するまでの時間間隔は、定盤36
の回転数により決まっている。よって、第2の実施の形
態と同様に、その時間間隔を予め計算、もしくは測定し
ておき、位置検出センサがトリガー信号を出力してから
その時間間隔が経過したら研磨面の状態を観察する装置
39を動作させれば良い。
Immediately after the start of polishing, the amount of depression of the surface of the window 21 on the side of the object to be polished with respect to the surface of the polishing body is shortest in the initial state.
The portion 21a is used to observe the state of the polished surface. As a result, of the light emitted from the polishing state measuring device 39, reflected by the polishing surface of the silicon wafer 33, and returning to the polishing state measuring device 39, the light passing through the portion 21a of the window 21 is used. The condition of the polished surface is observed. A position detection sensor (not shown) is installed on the surface plate 36 as in the flattening apparatus according to the second embodiment. The surface plate 36 rotates and the position detection sensor outputs a trigger signal from the position of the surface plate 36 to reach the portion 21a of the window 21 installed in the opening on the device 39 for measuring the polishing state. The time interval up to is 36
It is determined by the number of rotations of. Therefore, similar to the second embodiment, a device for preliminarily calculating or measuring the time interval and observing the state of the polishing surface after the time interval has elapsed after the position detection sensor outputs the trigger signal.
You can operate 39.

【0068】そして、第2の実施の形態と同様に、研磨
工程、ドレッシング工程が繰り返される。
Then, similarly to the second embodiment, the polishing step and the dressing step are repeated.

【0069】ドレッシングの度に研磨体22の表面は削ら
れ、研磨体22の表面に対する開口部の窓21のうちの21a
の部分の凹み量は短くなっていき、凹み量が0になると
ドレッシングにより窓21のうちの21aの部分に傷が付く
ようになる。そして、窓21のうちの21aの部分に傷が付
くようになると21aの部分での光の散乱等が増加するた
め、研磨終点の検出の精度や膜厚測定の精度が低下す
る。このため、研磨終点の検出や膜厚測定を初期状態で
2番目に凹み量が短かった窓21のうちの21bの部分で行
うように切り替える。研磨終点の検出や膜厚測定を窓21
のうちの21bの部分で行うように切り替えるには、定盤3
6に設置されている位置検出センサがトリガー信号を出
力してから研磨状態を測定する装置39を動作させるまで
の時間間隔を適当な時間間隔に変更し、研磨状態を測定
する装置39の上に窓21のうちの21bの部分が来たとき研
磨状態を測定する装置39を動作させるようにすれば良
い。
The surface of the polishing body 22 is scraped each time dressing is performed, and 21 a of the windows 21 of the opening with respect to the surface of the polishing body 22 is removed.
The amount of dents in the area is shortened, and when the amount of dent becomes 0, the 21a part of the window 21 is damaged by the dressing. When the portion 21a of the window 21 becomes scratched, the scattering of light and the like at the portion 21a increases, so that the accuracy of detection of the polishing end point and the accuracy of film thickness measurement decrease. Therefore, the polishing end point detection and the film thickness measurement are switched to be performed in the portion 21b of the window 21 in which the recess amount is second shortest in the initial state. Window 21 for detection of polishing end point and film thickness measurement
To switch to do in part 21b of
Change the time interval from the position detection sensor installed in 6 outputs the trigger signal to the operation of the device 39 for measuring the polishing state to an appropriate time interval, and place it on the device 39 for measuring the polishing state. The device 39 for measuring the polishing state may be operated when the portion 21b of the window 21 comes.

【0070】そして、研磨工程、ドレッシング工程を繰
り返して、窓21のうちの21bの部分の凹み量も0にな
り、ドレッシングにより窓21のうちの21bの部分に傷が
付くようになったら、今度は、研磨終点の検出や膜厚測
定を初期状態で最も凹み量が長かった窓21のうちの21c
の部分に切り替える。このように、ドレッシング時には
研磨終点の検出や膜厚測定に用いている開口部に設置さ
れている窓の部分の研磨対象物側の表面は、研磨体の表
面に対して凹んでいるため、ドレッシング時にその部分
に傷が付くことがない。
Then, by repeating the polishing process and the dressing process, the amount of depression of the portion 21b of the window 21 becomes zero, and when the portion 21b of the window 21 is scratched by the dressing, it is next time. 21c out of the windows 21 with the longest dent amount in the initial state when detecting the polishing end point and measuring the film thickness.
Switch to the part. As described above, when dressing, the surface on the side of the object to be polished of the window part installed in the opening used for detecting the polishing end point and measuring the film thickness is dented with respect to the surface of the polishing body. Sometimes the part does not get scratched.

【0071】なお、第3および第4の実施の形態では、
研磨体22は開口部に表面が3段の段差を有する階段状の
窓を有しているが、段差の数は2段でも良いし、4段以
上でも良い。その場合、これらの段差の数に対応した回
数、研磨状態の観察を切り替えることができる。
In the third and fourth embodiments,
The polishing body 22 has a stepwise window having three steps on the surface of the opening, but the number of steps may be two steps or four steps or more. In that case, the observation of the polishing state can be switched as many times as the number of steps.

【0072】このように第3の実施の形態による研磨体
を用いている第4の実施の形態による平坦化装置では、
研磨体に表面が階段状になっている窓が設けられている
ので、ドレッシングにより窓の一部分が傷つき光学的に
不透明となっても、研磨状態を測定する装置39で観察す
る窓の部分を切り替えることにより、研磨終点の検出や
膜厚測定が可能になる。これにより、従来に比べて同じ
研磨体を長期間、研磨に使用でき、研磨体もしくは窓の
交換頻度が少なくなるため、研磨にかかる費用を低減さ
せることができるという効果がある。
As described above, in the flattening apparatus according to the fourth embodiment using the polishing body according to the third embodiment,
Since the polishing body is provided with a window having a stepped surface, even if a part of the window is damaged by dressing and becomes optically opaque, the window part to be observed by the device 39 for measuring the polishing state is switched. This makes it possible to detect the polishing end point and measure the film thickness. As a result, the same polishing body can be used for polishing for a long time as compared with the conventional one, and the frequency of exchanging the polishing body or the window is reduced, so that the cost for polishing can be reduced.

【0073】次に本発明の第5の実施の形態による研磨
体および本発明の第6の実施の形態による平坦化装置に
ついて説明する。図4(a)、(b)は、本発明の第5
の実施の形態による研磨体を示す図である。図4(a)
は上面図であり、図4(b)は図4(a)のF−G部分
の断面図である。
Next, a polishing body according to the fifth embodiment of the present invention and a flattening apparatus according to the sixth embodiment of the present invention will be described. 4 (a) and 4 (b) show the fifth embodiment of the present invention.
It is a figure which shows the grinding | polishing body by embodiment of this. Figure 4 (a)
4B is a top view, and FIG. 4B is a cross-sectional view of the F-G portion of FIG. 4A.

【0074】第5の実施の形態による研磨体42は、1つ
の開口部を有している。その開口部に設置されている平
行平板の窓41は、断面が斜めになるように配置されてい
て、研磨体の表面からの凹み量が図4(a)のF−G方
向に異なっている。これにより、窓41の研磨対象物側の
表面の凹み量は、連続的に変化している。研磨体の表面
に対する窓の研磨対象物側の表面の凹み量は、窓41表面
の4カ所41a、41b、41c、41dを指定した場合、41aの部
分が最も短く、41bの部分が2番目に短く、41cの部分が
3番目に短く、41dの部分が最も長くなっている。
The polishing body 42 according to the fifth embodiment has one opening. The parallel-plate windows 41 installed in the openings are arranged so that their cross sections are oblique, and the amount of depression from the surface of the polishing body differs in the FG direction of FIG. 4 (a). . As a result, the amount of depression of the surface of the window 41 on the side of the object to be polished is continuously changing. When the four points 41a, 41b, 41c, 41d on the surface of the window 41 are designated, the amount of depression of the surface of the window on the side of the polishing object relative to the surface of the polishing body is shortest at 41a and second at 41b. Short, 41c is the third shortest, and 41d is the longest.

【0075】第6の実施の形態による平坦化装置は、第
2の実施の形態による平坦化装置(図2)において第1
の実施の形態による研磨体(図2の12)の代わりに第5
の実施の形態による研磨体42を設置したものである。た
だし、第5の実施の形態による研磨体42は開口部を1つ
しか有していないので、第6の実施の形態による平坦化
装置の定盤36に形成されている開口部も1つだけであ
る。そして、定盤36の開口部は、研磨体42の開口部と重
なっている。第2の実施の形態による平坦化装置と同様
の部分についての説明を省略する。
The flattening apparatus according to the sixth embodiment is the same as the flattening apparatus according to the second embodiment (FIG. 2).
5 in place of the abrasive body (12 in FIG. 2) according to the embodiment of
The polishing body 42 according to the embodiment is installed. However, since the polishing body 42 according to the fifth embodiment has only one opening, only one opening is formed on the surface plate 36 of the flattening device according to the sixth embodiment. Is. The opening of the surface plate 36 overlaps with the opening of the polishing body 42. The description of the same parts as those of the flattening apparatus according to the second embodiment will be omitted.

【0076】研磨の開始直後は初期状態で研磨体の表面
に対する窓41の研磨対象物側の表面の凹み量が最も短い
41aの部分が研磨面の状態の観察に用いられる。これに
より、研磨状態を測定する装置39から出射して、シリコ
ンウエハ33の研磨面で反射して、研磨状態を測定する装
置39へ戻る光のうち、窓41の41aの部分を通過する光に
より研磨面の状態が観察される。定盤36には第2の実施
の形態による平坦化装置と同様に位置検出センサ(不図
示)が設置されている。定盤36が回転して位置検出セン
サがトリガー信号を出力する定盤36の位置から研磨状態
を測定する装置39の上に開口部に設置されている窓41の
うちの41aの部分に到達するまでの時間間隔は、定盤36
の回転数により決まっている。よって、第2の実施の形
態と同様に、その時間間隔を予め計算、もしくは測定し
ておき、位置検出センサがトリガー信号を出力してから
その時間が経過したら、研磨面の状態を観察する装置39
を動作させれば良い。
Immediately after the start of polishing, the amount of depression of the surface of the window 41 on the side of the object to be polished with respect to the surface of the polishing body is the shortest in the initial state.
The portion 41a is used to observe the state of the polished surface. As a result, of the light emitted from the polishing state measuring device 39, reflected by the polishing surface of the silicon wafer 33, and returning to the polishing state measuring device 39, the light passing through the portion 41a of the window 41 is used. The condition of the polished surface is observed. A position detection sensor (not shown) is installed on the surface plate 36 as in the flattening apparatus according to the second embodiment. The surface plate 36 rotates and the position detection sensor outputs a trigger signal from the position of the surface plate 36 to reach the portion 41a of the window 41 installed in the opening on the device 39 for measuring the polishing state. The time interval up to is 36
It is determined by the number of rotations of. Therefore, as in the second embodiment, a device for preliminarily calculating or measuring the time interval and observing the state of the polishing surface after the time has elapsed after the position detection sensor outputs the trigger signal. 39
Should be operated.

【0077】そして、第2の実施の形態と同様に、研磨
工程、ドレッシング工程が繰り返される。
Then, the polishing step and the dressing step are repeated as in the second embodiment.

【0078】ドレッシングの度に研磨体42の表面は削ら
れ、研磨体42の表面に対する開口部の窓41のうちの41a
の部分の凹み量は短くなっていき、凹み量が0になると
ドレッシングにより窓41のうちの41aの部分に傷が付く
ようになる。そして、窓41のうちの41aの部分に傷が付
くようになると41aの部分での光の散乱等が増加するた
め、研磨終点の検出の精度や膜厚測定の精度が低下す
る。このため、研磨終点の検出や膜厚測定を2番目に凹
み量が短かった窓41のうちの41bの部分で行うように切
り替える。研磨終点の検出や膜厚測定を窓41のうちの41
bの部分で行うように切り替えるには、定盤36に設置さ
れている位置検出センサがトリガー信号を出力してから
研磨状態を測定する装置39を動作させるまでの時間間隔
を適当な時間間隔に変更し、研磨状態を測定する装置39
の上に窓41のうちの41bの部分が来たとき研磨状態を測
定する装置39を動作させるようにすれば良い。
The surface of the polishing body 42 is scraped each time dressing is performed, and 41 a of the window 41 of the opening with respect to the surface of the polishing body 42 is removed.
The amount of dents in the area is shortened, and when the amount of dents becomes 0, the dressing causes damage to the part 41a of the window 41. When the portion 41a of the window 41 becomes scratched, the scattering of light and the like at the portion 41a increases, so that the precision of detection of the polishing end point and the precision of film thickness measurement decrease. Therefore, the polishing end point detection and the film thickness measurement are switched to be performed at the portion 41b of the window 41 having the second shortest dent amount. 41 out of 41 windows for detecting polishing end point and film thickness measurement
In order to switch to the part b, the time interval from the position detection sensor installed on the surface plate 36 outputting the trigger signal to the operation of the device 39 for measuring the polishing state is set to an appropriate time interval. Device for changing and measuring the polishing condition 39
The device 39 for measuring the polishing state may be operated when the portion 41b of the window 41 comes to the top.

【0079】そして、研磨工程、ドレッシング工程を繰
り返して、窓41のうちの41bの部分の凹み量も0にな
り、ドレッシングにより窓41のうちの41bの部分に傷が
付くようになったら、今度は、研磨終点の検出や膜厚測
定を3番目に凹み量が短かった窓41のうちの41cの部分
に切り替える。さらに研磨工程、ドレッシング工程を繰
り返して、窓41のうちの41cの部分の凹み量も0にな
り、ドレッシングにより窓41のうちの41cの部分に傷が
付くようになったら、今度は、研磨終点の検出や膜厚測
定を最も凹み量が長かった窓41のうちの41dの部分に切
り替える。このように、ドレッシング時には研磨終点の
検出や膜厚測定に用いている開口部に設置されている窓
の部分の研磨対象物側の表面は、研磨体の表面に対して
凹んでいるため、ドレッシング時にその部分に傷が付く
ことがない。
Then, by repeating the polishing step and the dressing step, the amount of depression of the portion 41b of the window 41 becomes 0, and when the portion of the window 41b of the window 41 is scratched by the dressing, it is next time. Switches the detection of the polishing end point and the film thickness measurement to the portion 41c of the window 41 having the third shortest dent amount. Further, by repeating the polishing step and the dressing step, the dent amount of the portion 41c of the window 41 becomes 0, and if the portion 41c of the window 41 is scratched by the dressing, the polishing end point is finished. Detection and film thickness measurement are switched to the portion 41d of the window 41 having the longest dent amount. As described above, when dressing, the surface on the side of the object to be polished of the window part installed in the opening used for detecting the polishing end point and measuring the film thickness is dented with respect to the surface of the polishing body. Sometimes the part does not get scratched.

【0080】また、第5および第6の実施の形態では窓
の4カ所で切り替えを行っているが、切り替えを行う部
分は2カ所もしくは3カ所でも良いし、4カ所以上でも
良い。その場合、これらの測定する部分の数に対応した
回数、研磨状態の観察を切り替えることができる。
Further, in the fifth and sixth embodiments, switching is performed at four locations on the window, but the switching may be performed at two locations, three locations, or more than four locations. In that case, observation of the polishing state can be switched a number of times corresponding to the number of these measured portions.

【0081】このように第5の実施の形態による研磨体
を用いている第6の実施の形態による平坦化装置では、
研磨体に平行平板状の窓がその表面が斜めになるように
設置されているのでドレッシングにより窓の一部分が傷
つき光学的に不透明となっても、研磨状態を測定する装
置39で観察する窓の部分を切り替えることにより、研磨
終点の検出や膜厚測定が可能になる。これにより、従来
に比べて同じ研磨体を長期間、研磨に使用でき、研磨体
もしくは窓の交換頻度が少なくなるため、研磨にかかる
費用を低減させることができるという効果がある。
As described above, in the flattening apparatus according to the sixth embodiment using the polishing body according to the fifth embodiment,
Since the parallel plate-shaped window is installed on the polishing body so that its surface is inclined, even if a part of the window is damaged by dressing and becomes optically opaque, the window to be observed by the device 39 for measuring the polishing state is By switching the portions, the polishing end point can be detected and the film thickness can be measured. As a result, the same polishing body can be used for polishing for a long time as compared with the conventional one, and the frequency of exchanging the polishing body or the window is reduced, so that the cost for polishing can be reduced.

【0082】以上の第4および第6の実施の形態による
平坦化装置において、第2の実施の形態のように、研磨
状態を測定する装置39での受光量があらかじめ定めてお
いた設定値よりも小さくなったときに、次の開口部に切
り替えるような制御装置を設けて窓21の部分21a、21b、
21cの切り替えおよび窓41の部分41a、41b、41c、41dの
切り替えを行っても良い。
In the flattening apparatus according to the fourth and sixth embodiments described above, as in the second embodiment, the amount of light received by the apparatus 39 for measuring the polishing state is greater than the preset value. When the size of the window 21 becomes smaller, a control device for switching to the next opening is provided so that the parts 21a, 21b of the window 21 are
21c may be switched and portions 41a, 41b, 41c, 41d of the window 41 may be switched.

【0083】また、以上の第1から第6の実施形態にお
いては、研磨体の表面に対する窓の研磨対象物側の表面
の凹み量が400μmを越える場合は、凹み部分に溜まる研
磨剤の量が多くなる。そして、研磨剤が散乱体となり研
磨状態を測定する装置39から出射する光17を減衰させる
ので、研磨終点の検出の精度および膜厚測定の精度が低
下してしまう。このため、窓のうちの研磨状態を測定す
る装置39からの光が通過する部分(研磨終点の検出や膜
厚測定に用いている部分)の凹み量dは0μm<d≦400μm
であることが好ましい。
Further, in the above-described first to sixth embodiments, when the recessed amount of the surface of the window on the side of the object to be polished with respect to the surface of the polishing body exceeds 400 μm, the amount of the polishing agent accumulated in the recessed portion is Will increase. Then, the polishing agent serves as a scatterer and attenuates the light 17 emitted from the device 39 for measuring the polishing state, so that the accuracy of detection of the polishing end point and the accuracy of film thickness measurement decrease. Therefore, the dent amount d of the portion of the window through which the light from the device 39 for measuring the polishing state passes (the portion used for detecting the polishing end point and measuring the film thickness) is 0 μm <d ≦ 400 μm.
Is preferred.

【0084】次に本発明の第7の実施の形態による研磨
体および本発明の第8の実施の形態による平坦化装置に
ついて説明する。図5(a)、(b)は、本発明の第7
の実施の形態による研磨体を示す図である。図5(a)
は上面図であり、図5(b)は図5(a)のH−I部分
の断面図である。
Next, a polishing body according to the seventh embodiment of the present invention and a flattening apparatus according to the eighth embodiment of the present invention will be described. 5 (a) and 5 (b) show the seventh embodiment of the present invention.
It is a figure which shows the grinding | polishing body by embodiment of this. Figure 5 (a)
Is a top view, and FIG. 5B is a cross-sectional view of the HI portion of FIG.

【0085】第7の実施の形態による研磨体52は、1つ
の開口部を有している。その開口部に設置されている平
行平板状の窓51は、4枚の透明材料51a、51b、51c、51d
が剥離可能な程度の接着力で積層されている構造になっ
ている。透明材料51a、51b、51c、51dは剥離可能な程度
の接着力を有する接着剤もしくは両面テープ等で接着さ
れている。透明材料51a、51b、51c、51dを上部から1枚
ずつ剥離することにより研磨体52の表面に対する窓52の
研磨対象物側の凹み量が段階的に変化する。
The polishing body 52 according to the seventh embodiment has one opening. The parallel flat plate-shaped window 51 installed in the opening is made of four transparent materials 51a, 51b, 51c and 51d.
Has a structure in which they are laminated with an adhesive force such that they can be peeled off. The transparent materials 51a, 51b, 51c, 51d are adhered by an adhesive or a double-sided tape having an adhesive force that is peelable. By peeling the transparent materials 51a, 51b, 51c, and 51d one by one from the top, the amount of depression of the window 52 with respect to the surface of the polishing body 52 on the side of the object to be polished is changed stepwise.

【0086】第8の実施の形態による平坦化装置は、第
2の実施の形態による平坦化装置(図2)において第1
の実施の形態による研磨体(図2の12)の代わりに第7
の実施の形態による研磨体52を設置したものである。た
だし、第7の実施の形態による研磨体は開口部を1つし
か有していないので、第8の実施の形態による平坦化装
置の定盤36に形成されている開口部も1つだけである。
そして、定盤36の開口部は、研磨体の開口部と重なって
いる。第2の実施の形態による平坦化装置と同様の部分
についての説明を省略する。
The flattening apparatus according to the eighth embodiment is the same as the flattening apparatus according to the second embodiment (FIG. 2).
7 in place of the polishing body (12 in FIG. 2) according to the embodiment of
The polishing body 52 according to the embodiment is installed. However, since the polishing body according to the seventh embodiment has only one opening, only one opening is formed on the surface plate 36 of the flattening device according to the eighth embodiment. is there.
The opening of the surface plate 36 overlaps the opening of the polishing body. The description of the same parts as those of the flattening apparatus according to the second embodiment will be omitted.

【0087】研磨の開始直後は初期状態で4枚の透明材
料51a、51b、51c、51dが積層されている窓が研磨面の状
態の観察に用いられる。これにより、研磨状態を測定す
る装置39から出射して、シリコンウエハ33の研磨面で反
射して、研磨状態を測定する装置39へ戻る光のうち、4
枚の透明材料51a、51b、51c、51dが積層されている窓を
通過する光により研磨面の状態が観察される。定盤36の
回転に伴い定盤36および研磨体52に形成されている開口
部を利用して、研磨終点の検出や膜厚測定を行う機構、
方法は、第2の実施の形態と同様であるので、説明を省
略する。
Immediately after the start of polishing, a window in which four transparent materials 51a, 51b, 51c and 51d are laminated in the initial state is used for observing the state of the polished surface. As a result, 4 out of the light emitted from the polishing state measuring device 39, reflected by the polishing surface of the silicon wafer 33 and returned to the polishing state measuring device 39.
The state of the polished surface is observed by the light passing through the window in which the transparent materials 51a, 51b, 51c, 51d are laminated. Using the openings formed in the surface plate 36 and the polishing body 52 as the surface plate 36 rotates, a mechanism for detecting the polishing end point and measuring the film thickness,
The method is the same as that of the second embodiment, so the explanation is omitted.

【0088】そして、第2の実施の形態と同様に、研磨
工程、ドレッシング工程が繰り返される。
Then, the polishing step and the dressing step are repeated as in the second embodiment.

【0089】ドレッシングの度に研磨体の表面は削ら
れ、研磨体52の表面に対する開口部の窓51のうちの透明
材料51aの研磨対象物側の表面の凹み量は短くなってい
き、凹み量が0になるとドレッシングにより透明材料51
aの表面に傷が付くようになる。そして、窓51のうちの
透明材料51aの表面に傷が付くようになると透明材料51a
での光の散乱等が増加するため、終点検出の精度や膜厚
測定の精度が低下する。このため、積層されている窓51
から、透明材料51aの部分を剥離し、透明材料51bが窓の
最上面になるようにして研磨終点の検出や膜厚測定を行
うようにする。これにより、窓51の表面は、研磨体52の
表面より凹み、かつ、傷が付いていない窓51の表面が得
られ、正常に研磨終点の検出もしくは膜厚測定を行うこ
とが可能になる。なお、第8の実施の形態による平坦化
装置では研磨終点の検出もしく膜厚測定に同じ開口部の
窓51の同じ位置を使用できるので、第2の実施の形態に
よる平坦化装置のように研磨終点の検出や膜厚測定に用
いる窓の位置を切り替えなくて良い。
With each dressing, the surface of the polishing body is shaved, and the amount of depression of the surface of the transparent material 51a in the window 51 of the opening with respect to the surface of the polishing body 52 on the side of the object to be polished becomes shorter. When becomes 0, transparent material 51 is applied by dressing.
The surface of a becomes scratched. When the surface of the transparent material 51a of the window 51 becomes scratched, the transparent material 51a
Since the light scattering and the like at the point of time increase, the accuracy of end point detection and the accuracy of film thickness measurement decrease. For this reason, the stacked windows 51
Then, the transparent material 51a is peeled off so that the transparent material 51b becomes the uppermost surface of the window to detect the polishing end point and measure the film thickness. As a result, the surface of the window 51 is recessed from the surface of the polishing body 52, and the surface of the window 51 is not scratched, and the polishing end point can be normally detected or the film thickness can be measured. In the flattening apparatus according to the eighth embodiment, the same position of the window 51 having the same opening can be used for detecting the polishing end point or measuring the film thickness. Therefore, unlike the flattening apparatus according to the second embodiment, It is not necessary to switch the position of the window used for detecting the polishing end point and measuring the film thickness.

【0090】そして、研磨工程、ドレッシング工程を繰
り返して、窓51の透明材料51bの研磨対象物側の表面の
凹み量も0になり、ドレッシングにより透明材料51bの
部分に傷が付くようになったら、今度は、窓51から、透
明材料51bの部分を剥離し、透明材料51cが窓の最上面に
なるようにして研磨終点の検出や膜厚測定を行うように
する。さらに研磨工程、ドレッシング工程を繰り返し
て、窓51の透明材料51cの研磨対象物側の表面の凹み量
も0になり、ドレッシングにより透明材料51cの部分に
傷が付くようになったら、今度は、窓51から、透明材料
51cの部分を剥離し、透明材料51dが窓51の最上面になる
ようにして研磨終点の検出や膜厚測定を行うようにす
る。このように、ドレッシング時には研磨終点の検出や
膜厚測定に用いている開口部に設置されている窓の部分
の研磨対象物側の表面は、研磨体の表面に対して凹んで
いるため、ドレッシング時にその部分に傷が付くことが
ない。
Then, by repeating the polishing step and the dressing step, the amount of depression of the surface of the transparent material 51b of the window 51 on the side of the object to be polished becomes 0, and the transparent material 51b is scratched by the dressing. This time, the transparent material 51b is peeled from the window 51 so that the transparent material 51c is the uppermost surface of the window to detect the polishing end point and measure the film thickness. Further, by repeating the polishing step and the dressing step, the amount of depression of the surface of the transparent material 51c of the window 51 on the side of the object to be polished becomes 0, and when the dressing comes to scratch the transparent material 51c portion, next time, Transparent material through window 51
The portion 51c is peeled off, and the transparent material 51d is placed on the uppermost surface of the window 51 to detect the polishing end point and measure the film thickness. As described above, when dressing, the surface on the side of the object to be polished of the window part installed in the opening used for detecting the polishing end point and measuring the film thickness is dented with respect to the surface of the polishing body. Sometimes the part does not get scratched.

【0091】なお、窓の部分51a、51b、51cを剥離する
タイミングを知るために、研磨状態を測定する装置39で
の受光量があらかじめ定めておいた設定値よりも小さく
なったときに、剥離するタイミングを知らせる信号を出
力するような制御装置を設けても良い。
In order to know the timing of peeling the window portions 51a, 51b, 51c, peeling is performed when the amount of light received by the device 39 for measuring the polishing state becomes smaller than a preset value. A control device may be provided to output a signal notifying the timing to perform.

【0092】また、窓51には4枚の透明材料51a、51b、
51c、51dが積層された窓を用いているが、2枚、3枚も
しくは5枚以上の透明材料が積層されている窓を用いて
も良い。その場合、これらの透明材料の数に対応した回
数、研磨状態の観察を切り替えることができる。
The window 51 has four transparent materials 51a, 51b,
Although the window in which 51c and 51d are laminated is used, a window in which two, three, or five or more transparent materials are laminated may be used. In that case, the observation of the polishing state can be switched as many times as the number of these transparent materials.

【0093】また、研磨体52の表面に対する窓51の研磨
対象物側の表面の凹み量が400μmを越える場合は、凹み
部分に溜まる研磨剤の量が多くなり、研磨剤が散乱体と
なり研磨状態を測定する装置39から出射する光17を減衰
させるので、研磨終点の検出の精度および膜厚測定の精
度が低下してしまう。このため、窓51の研磨状態を測定
する装置39からの光が通過する部分(研磨終点の検出や
膜厚測定に用いている部分)の凹み量dは0μm<d≦400
μmであることが好ましい。これにより、最下部の透明
材料51dを除く、剥離する透明材料51a、51b、51cのそれ
ぞれの厚さt1は、0μm<t1≦400μmであることが好まし
い。
Further, when the concave amount of the surface of the window 51 on the side of the object to be polished with respect to the surface of the polishing body 52 exceeds 400 μm, the amount of the polishing agent accumulated in the recessed portion increases, and the polishing agent becomes a scatterer and the polishing state Since the light 17 emitted from the device 39 for measuring the above is attenuated, the accuracy of detection of the polishing end point and the accuracy of film thickness measurement are deteriorated. For this reason, the recess amount d of the portion through which the light from the device 39 for measuring the polishing state of the window 51 passes (the portion used for detecting the polishing end point and measuring the film thickness) is 0 μm <d ≦ 400.
It is preferably μm. Accordingly, the thickness t1 of each of the transparent materials 51a, 51b, and 51c excluding the transparent material 51d at the lowermost portion is preferably 0 μm <t1 ≦ 400 μm.

【0094】このように第7の実施の形態による研磨体
を用いている第8の実施の形態による平坦化装置では、
研磨体に透明材料が積層されている窓が設けられている
のでドレッシングにより窓の研磨対象物側の表面が傷つ
き光学的に不透明となっても、積層されている窓の最上
層の透明材料を剥離することにより、研磨終点の検出や
膜厚測定が可能になる。これにより、従来に比べて同じ
研磨体を長期間、研磨に使用でき、研磨体もしくは窓の
交換頻度が少なくなるため、研磨にかかる費用を低減さ
せることができるという効果がある。
As described above, in the flattening apparatus according to the eighth embodiment using the polishing body according to the seventh embodiment,
Since a window in which a transparent material is laminated on the polishing body is provided, even if the surface of the window on the side of the object to be polished is damaged by dressing and becomes optically opaque, the transparent material of the uppermost layer of the laminated window is removed. By peeling, the polishing end point can be detected and the film thickness can be measured. As a result, the same polishing body can be used for polishing for a long time as compared with the conventional one, and the frequency of exchanging the polishing body or the window is reduced, so that the cost for polishing can be reduced.

【0095】以上の第1から第8の実施の形態では、窓
が研磨体の開口部に直接設置されているが、窓は研磨体
に直接設置されていなくても良い。例えば、窓は研磨体
の開口部の少なくとも一部を塞ぐように直接もしくは治
具を介して定盤に設置されていても良い。
In the above-described first to eighth embodiments, the window is installed directly in the opening of the polishing body, but the window may not be installed directly in the polishing body. For example, the window may be installed on the surface plate directly or through a jig so as to close at least a part of the opening of the polishing body.

【0096】また、第1から第8の実施の形態では、研
磨体12に設けられている開口部13a、13b、13c、研磨体2
2に設けられている開口部、研磨体32に設けられている
開口部、研磨体42に設けられている開口部、および研磨
体52に設けられている開口部の穴の形状は、階段状にな
っているが、これらの開口部は、直線状の貫通穴でも良
い。
Further, in the first to eighth embodiments, the openings 13a, 13b, 13c provided in the polishing body 12 and the polishing body 2 are provided.
The shapes of the openings provided in 2, the openings provided in the polishing body 32, the openings provided in the polishing body 42, and the openings provided in the polishing body 52 are stepwise. However, these openings may be linear through holes.

【0097】また、第1から第8の実施の形態では、窓
11a、11b、11c、21、41、51には、ガラス、アクリル、
ポリウレタン、エポキシ、PET、塩化ビニル、ポリカ
ーボネート、ポリエステル、もしくはシリコーンゴム等
の透明材料が用いられる。これらの透明材料の研磨速
度、硬度等の研磨特性は、研磨体の研磨特性と同等であ
ることが好ましい。これにより、窓と研磨対象物である
シリコンウエハとが接触する場合でも、窓によりシリコ
ンウエハの研磨面に傷が付いたり、研磨が不均一になる
ことがないという効果がある。
Further, in the first to eighth embodiments, the window
11a, 11b, 11c, 21, 41, 51, glass, acrylic,
Transparent materials such as polyurethane, epoxy, PET, vinyl chloride, polycarbonate, polyester, or silicone rubber are used. The polishing characteristics such as polishing rate and hardness of these transparent materials are preferably the same as the polishing characteristics of the polishing body. As a result, even when the window comes into contact with the silicon wafer that is the object to be polished, there is an effect that the polishing surface of the silicon wafer is not scratched by the window and the polishing is not uneven.

【0098】次に本発明の第9の実施の形態による平坦
化装置について説明する。第9の実施の形態による平坦
化装置は、第2の実施の形態による平坦化装置の変形例
であり、第2の実施の形態による平坦化装置と同じ部分
については説明を省略する。第9の実施の形態による平
坦化装置は、研磨終点の検出や膜厚測定に用いる定盤お
よび研磨体に形成された開口部をそれぞれ1つ有してい
て、定盤に形成された開口部および研磨体に形成された
開口部は重なっている。
Next explained is a flattening apparatus according to the ninth embodiment of the invention. The flattening apparatus according to the ninth embodiment is a modification of the flattening apparatus according to the second embodiment, and description of the same parts as those of the flattening apparatus according to the second embodiment will be omitted. The flattening apparatus according to the ninth embodiment has one surface plate used for detecting the polishing end point and measuring the film thickness, and one opening formed in the polishing body. And the openings formed in the polishing body overlap.

【0099】図6は本発明の第9の実施の形態による平
坦化装置の定盤36の開口部66付近の断面図である。移動
装置61に窓63を支える窓支持台62を取り付けられ、窓支
持台62の上端に窓63を設置した可動窓が定盤36の開口部
66に配置されている。このように、窓63は窓支持台62お
よび移動装置61を介して定盤36に設置されている。移動
装置61としては電動ステージ、ピエゾステージ等が用い
られる。窓支持台62はパイプ状になっており、パイプの
中空部分が研磨終点の検出や膜厚測定等のための光路と
なっている。研磨剤の浸入を防ぐため、定盤36の開口部
66と窓支持台62との隙間は、グリス(不図示)および/
もしくはOリング64でシールされている。移動装置61に
より窓支持台62および窓63が図6中の上下方向に移動す
ることにより、窓63の研磨体対象物側の表面の位置が移
動させられる。
FIG. 6 is a sectional view showing the vicinity of the opening 66 of the surface plate 36 of the flattening apparatus according to the ninth embodiment of the present invention. A window support 62 for supporting a window 63 is attached to the moving device 61, and a movable window in which the window 63 is installed at the upper end of the window support 62 is an opening of the surface plate 36.
It is located at 66. Thus, the window 63 is installed on the surface plate 36 via the window support 62 and the moving device 61. An electric stage, a piezo stage, or the like is used as the moving device 61. The window support 62 has a pipe shape, and the hollow portion of the pipe serves as an optical path for detecting the polishing end point, measuring the film thickness, and the like. Opening of surface plate 36 to prevent the infiltration of abrasives
The gap between 66 and the window support 62 is grease (not shown) and / or
Or it is sealed with an O-ring 64. By moving the window support 62 and the window 63 in the vertical direction in FIG. 6 by the moving device 61, the position of the surface of the window 63 on the side of the polishing object is moved.

【0100】定盤36の下に、研磨面の状態を観察する装
置39および窓63の表面と研磨対象物であるシリコンウエ
ハの研磨面との間隔を検知する装置68が配置されてい
る。窓63の研磨対象物側の表面と研磨対象物の研磨面と
の間隔は、研磨体69の表面に対する窓63の研磨対象物側
の表面の凹み量と同じである。研磨面の状態を観察する
装置39により研磨終点の検出や膜厚測定が行われる。間
隔を検知する装置68としてはオートフォーカスの原理を
利用したセンサ、干渉の原理を利用したセンサ、もしく
は光を照射し反射光を受光してその受光量が一定になる
ように制御するための信号を出力するセンサ等が使用さ
れる。間隔を検知する装置68の測定結果より制御装置で
あるコンピューターPC、ステージコントローラーCnot.
を介し電動ステージのモーターMを駆動し、窓63の研磨
対象物側の表面と研磨対象物であるシリコンウエハ(不
図示)の研磨面との間隔が制御される。そして、間隔を
検知する装置68からの信号による窓63の表面とシリコン
ウエハ(不図示)の研磨面との間隔の制御は、前記間隔
が常に一定になるようにコンピューターPCで設定されて
行われる。
Below the surface plate 36, a device 39 for observing the state of the polishing surface and a device 68 for detecting the distance between the surface of the window 63 and the polishing surface of the silicon wafer to be polished are arranged. The distance between the surface of the window 63 on the object to be polished and the polishing surface of the object to be polished is the same as the amount of depression of the surface of the window 63 on the object to be polished side with respect to the surface of the polishing body 69. The device 39 for observing the state of the polished surface detects the polishing end point and measures the film thickness. As the device 68 for detecting the interval, a sensor using the principle of autofocus, a sensor using the principle of interference, or a signal for irradiating light and receiving reflected light to control the amount of light received to be constant A sensor or the like that outputs is used. From the measurement result of the device 68 that detects the interval, the computer PC that is the control device, the stage controller Cnot.
The motor M of the electric stage is driven via the to control the distance between the surface of the window 63 on the side of the polishing object and the polishing surface of the silicon wafer (not shown) which is the polishing object. Then, the control of the gap between the surface of the window 63 and the polishing surface of the silicon wafer (not shown) by the signal from the gap detecting device 68 is set by the computer PC so that the gap is always constant. .

【0101】第2の実施の形態と同様に1枚のシリコン
ウエハを研磨し終える度に、ドレッシングが行われる。
ドレッシング中も窓63の表面の位置は、前述した研磨時
に制御されていた位置に固定されるように制御される。
ドレッシング後、次に研磨されるシリコンウエハが研磨
ヘッド32に取り付けられ、研磨が行われる。このように
研磨工程、ドレッシング工程が交互に繰り返される。
Similar to the second embodiment, dressing is performed each time one silicon wafer is polished.
Even during dressing, the position of the surface of the window 63 is controlled so as to be fixed at the position controlled during the above-described polishing.
After the dressing, the silicon wafer to be polished next is attached to the polishing head 32 and polishing is performed. In this way, the polishing process and the dressing process are alternately repeated.

【0102】なお、窓63の研磨対象物側の表面と研磨対
象物であるシリコンウエハの研磨面との間隔を検知する
装置68を用いて窓63の位置の制御を行っているが、間隔
を検知する装置68の代わりに研磨体69の磨耗状態を検知
する装置を設置しても良い。その場合は、研磨体69の摩
耗量分だけ、窓63の研磨対象物側の表面を図6中の下方
向へ移動させるように移動装置61を制御すれば良い。研
磨体の磨耗状態を検知する装置としては触針式の変位
計、光学式の変位計等が用いられる。また、間隔を検知
する装置68および研磨体の磨耗状態を検知する装置の両
方を用いて、窓63の位置の制御を行っても良い。
The position of the window 63 is controlled by using the device 68 for detecting the distance between the surface of the window 63 on the side of the object to be polished and the polishing surface of the silicon wafer which is the object to be polished. Instead of the detecting device 68, a device for detecting the wear state of the polishing body 69 may be installed. In that case, the moving device 61 may be controlled so as to move the surface of the window 63 on the side of the object to be polished in the downward direction in FIG. 6 by the amount of wear of the polishing body 69. As a device for detecting the wear state of the polishing body, a stylus type displacement gauge, an optical displacement gauge, or the like is used. Further, the position of the window 63 may be controlled by using both the device 68 for detecting the interval and the device for detecting the abrasion state of the polishing body.

【0103】このように第9の実施の形態による平坦化
装置では、移動装置により窓の研磨対象物側の表面の位
置が制御されていることにより、窓と研磨対象物である
シリコンウエハの研磨面との間に一定の間隔を有するよ
うに研磨体の表面に対して窓の研磨対象物側の表面が凹
んでいて、その状態がドレッシングの際にも保たれてい
るため、ドレッシングにより窓の研磨対象物側の表面が
傷つくことがないので、研磨終点の検出や膜厚測定を常
に行うことができる。これにより、従来に比べて同じ研
磨体を長期間、研磨に使用でき、研磨体もしくは窓の交
換頻度が少なくなるため、研磨にかかる費用を低減させ
ることができるという効果がある。
As described above, in the flattening apparatus according to the ninth embodiment, since the position of the surface of the window on the side of the object to be polished is controlled by the moving device, the window and the silicon wafer which is the object to be polished are polished. The surface on the side of the object to be polished of the window is recessed with respect to the surface of the polishing body so as to have a constant distance between the surface and the surface, and this state is maintained during dressing. Since the surface on the side of the object to be polished is not damaged, it is possible to always detect the polishing end point and measure the film thickness. As a result, the same polishing body can be used for polishing for a long time as compared with the conventional one, and the frequency of exchanging the polishing body or the window is reduced, so that the cost for polishing can be reduced.

【0104】また、第9の実施の形態による平坦化装置
では、窓63の表面とシリコンウエハの研磨面との間隔の
制御は、前記間隔が常に一定になるようにコンピュータ
ーPCで設定されて行われるとしたが、この制御方法とは
異なり、コンピューターPCにより、研磨条件、研磨時
間、ドレッシング条件およびドレッシング時間から研磨
体の磨耗量を予測して、窓の表面とシリコンウエハの研
磨面との間隔を制御しても良い。
Further, in the flattening apparatus according to the ninth embodiment, the control of the distance between the surface of the window 63 and the polishing surface of the silicon wafer is performed by setting the computer PC so that the distance is always constant. However, unlike this control method, a computer PC is used to predict the wear amount of the polishing object from the polishing conditions, polishing time, dressing conditions, and dressing time, and the gap between the window surface and the silicon wafer polishing surface is estimated. May be controlled.

【0105】以上の第1から第9の実施の形態では、1
枚のシリコンウエハの研磨が終了する度に研磨体のドレ
ッシングを行うとしているが、2枚以上の適当な枚数の
シリコンウエハの研磨が終了する度に研磨体のドレッシ
ングを行っても良い。
In the above-mentioned first to ninth embodiments, 1
Although it is described that the polishing body is dressed every time the polishing of one silicon wafer is completed, the polishing body may be dressed every time the polishing of an appropriate number of two or more silicon wafers is completed.

【0106】次に本発明の第10の実施の形態による平
坦化装置について説明する。本発明の第10の実施の形
態による平坦化装置の構成は、第9の実施の形態による
平坦化装置と同じである。第10の実施の形態による平
坦化装置は、さらに定盤36に位置センサが設置されてい
て、その位置センサとしてはシリコンウエハが定盤の開
口部66の上にある時のみ(もしくはシリコンウエハが定
盤の開口部の上にない時のみ)に信号を出力するものを
用い、前記位置センサからの前記信号をコンピューター
PCに取り込む。そして、シリコンウエハが開口部66の上
に位置しているときの窓63の表面とシリコンウエハとの
間隔に対して、それ以外の位置にシリコンウエハがある
ときは研磨体69の表面に対する窓63の研磨対象物側の表
面の凹み量がより長くなるように窓63を移動させるよう
に定盤36の回転に同期した動的な制御を行う。
Next explained is a flattening apparatus according to the tenth embodiment of the invention. The structure of the flattening apparatus according to the tenth embodiment of the present invention is the same as that of the flattening apparatus according to the ninth embodiment. In the flattening apparatus according to the tenth embodiment, a position sensor is further installed on the surface plate 36, and as the position sensor, only when the silicon wafer is above the opening 66 of the surface plate (or the silicon wafer is A computer that outputs the signal from the position sensor using a device that outputs a signal only when it is not above the opening of the surface plate).
Import to PC. The window 63 for the surface of the window 63 when the silicon wafer is located above the opening 66 and the gap between the silicon wafer and the surface of the polishing body 69 when the silicon wafer is located at any other position. Dynamic control is performed in synchronism with the rotation of the surface plate 36 so that the window 63 is moved so that the amount of depression on the surface of the object to be polished becomes longer.

【0107】上述したように、研磨中に研磨終点もしく
は膜厚を測定する時のみ窓の凹み量が短く、それ以外の
時は凹み量が長くなるように制御されているので、研磨
体69のドレッシングを研磨と研磨との間に行う必要がな
く、研磨体の上に研磨ヘッドと一緒にドレッシング用の
ダイヤモンド砥石等を設置して、研磨と同時にドレッシ
ングを行うこと(in-situ(その場)ドレッシング)が
可能である。
As described above, the amount of depression of the window is controlled to be short only when the polishing end point or the film thickness is measured during polishing, and the amount of depression is lengthened otherwise. It is not necessary to perform dressing between polishing, and a diamond grinding stone for dressing is installed together with the polishing head on the polishing body to perform dressing at the same time as polishing (in-situ (in-situ) Dressing) is possible.

【0108】このように第10の実施の形態による平坦
化装置では、移動装置により窓の研磨対象物側の表面の
位置が制御されていることにより、ドレッシング用のダ
イヤモンド砥石が研磨体の開口部の上を通過するとき
に、研磨体の表面に対する窓の研磨対象物側の表面の凹
み量が長くなっているため、研磨対象物の研磨を行いな
がらドレッシングを行っても、ドレッシングにより窓の
研磨対象物側の表面に傷つくことがなく、研磨終点の検
出や膜厚測定を常に行うことができる。これにより、従
来に比べて同じ研磨体を長期間、研磨に使用でき、研磨
体もしくは窓の交換頻度が少なくなり、さらにドレッシ
ングを行うための時間をとる必要がないので複数の研磨
対象物の研磨に要する全時間が短縮するため、研磨にか
かる費用を低減させることができるという効果がある。
As described above, in the flattening device according to the tenth embodiment, the position of the surface of the window on the side of the object to be polished is controlled by the moving device, so that the diamond grindstone for dressing forms the opening of the polishing body. When passing through the top of the window, the depth of the recess on the surface of the polishing object side of the window relative to the surface of the polishing object is long, so even if dressing is performed while polishing the polishing object, the window is polished by dressing. It is possible to always detect the polishing end point and measure the film thickness without damaging the surface of the object side. As a result, the same polishing body can be used for polishing for a longer period of time than before, the frequency of polishing body or window replacement is reduced, and there is no need to take time to perform dressing, so polishing of multiple polishing objects is possible. Since the total time required for polishing is shortened, there is an effect that the cost required for polishing can be reduced.

【0109】以上の第9および第10の実施の形態にお
いて、研磨体の表面に対する窓の研磨対象物側の表面の
凹み量が400μmを越える場合は、凹み部分に溜まる研磨
剤の量が多くなる。そして、研磨剤が散乱体となり研磨
状態を測定する装置39から出射する光17を減衰させるの
で、研磨終点の検出の精度および膜厚測定の精度が低下
してしまう。このため、研磨状態を測定する装置39から
の光が通過する時の窓の凹み量dが0μm<d≦400μmとな
るように窓の位置が制御されることが好ましい。
In the ninth and tenth embodiments described above, when the recessed amount of the surface of the window on the side of the object to be polished with respect to the surface of the polishing body exceeds 400 μm, the amount of the polishing agent accumulated in the recessed portion increases. . Then, the polishing agent serves as a scatterer and attenuates the light 17 emitted from the device 39 for measuring the polishing state, so that the accuracy of detection of the polishing end point and the accuracy of film thickness measurement decrease. For this reason, it is preferable that the position of the window is controlled so that the amount of depression d of the window when the light from the device 39 for measuring the polishing state passes is 0 μm <d ≦ 400 μm.

【0110】なお、第9、第10の実施の形態におい
て、窓63には、ガラス、アクリル、ポリウレタン、エポ
キシ、PET、塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリエ
ステル、もしくはシリコーンゴム等の透明材料が用いら
れる。
In the ninth and tenth embodiments, the window 63 is made of a transparent material such as glass, acrylic, polyurethane, epoxy, PET, vinyl chloride, polycarbonate, polyester, or silicone rubber.

【0111】また、第1から第10の実施の形態におい
て、窓の厚さが研磨体の厚さの10%未満になると、窓の
厚さが薄くなるため、窓が変形する恐れがある。窓が変
形を起こし光学的に歪むと、その歪みにより窓がレンズ
等としての機能を有するようになるため、研磨終点の検
出や膜厚の測定が不安定になるという問題がある。この
ため、窓のうちの最も薄い部分の窓の厚さが研磨体の厚
さの10%以上の長さとなるように、前記凹み量は、研磨
体の厚さの90%以下の長さであることが好ましい。これ
により、窓の変形による研磨終点の検出の不安定さや膜
厚の測定の不安定さが生じなくなるという効果がある。
Further, in the first to tenth embodiments, when the thickness of the window is less than 10% of the thickness of the polishing body, the thickness of the window becomes thin so that the window may be deformed. When the window is deformed and optically distorted, the distortion causes the window to have a function as a lens or the like, so that there is a problem that detection of the polishing end point and measurement of the film thickness become unstable. Therefore, the depth of the recess is 90% or less of the thickness of the polishing body so that the thickness of the thinnest portion of the window is 10% or more of the thickness of the polishing body. Preferably there is. As a result, there is an effect that instability in detection of the polishing end point and instability in film thickness measurement due to the deformation of the window do not occur.

【0112】次に本発明の第11の実施の形態による平
坦化装置について説明する。第11の実施の形態による
平坦化装置は、第2の実施の形態による平坦化装置の変
形例であり、第2の実施の形態による平坦化装置と同じ
部分については説明を省略する。第11の実施の形態に
よる平坦化装置は、研磨終点の検出や膜厚測定に用いる
定盤および研磨体に形成された開口部をそれぞれ1つ有
していて、定盤に形成された開口部および研磨体に形成
された開口部は重なっている。
Next explained is a flattening apparatus according to the eleventh embodiment of the invention. The flattening apparatus according to the eleventh embodiment is a modification of the flattening apparatus according to the second embodiment, and description of the same parts as those of the flattening apparatus according to the second embodiment will be omitted. The flattening apparatus according to the eleventh embodiment has a surface plate used for detecting a polishing end point and a film thickness measurement, and an opening formed in the polishing body. And the openings formed in the polishing body overlap.

【0113】図7(a)は、本発明の第11の実施の形
態による平坦化装置の開口部付近の断面図であり、図7
(b)は研磨対象物が開口部の上に来たときの本発明の
第11の実施の形態による平坦化装置の開口部付近の様
子を示す断面図である。窓固定筒71の上端には透明ゴム
の窓72が、下端にはガラスの窓73が取り付けられてい
る。さらに、窓固定筒71には窓固定筒71内を加圧/減圧
するため空圧制御装置74が接続されている。透明ゴムの
窓72のサイズに合わせて開口部を設けた研磨体75が定盤
36に貼り付けられることにより設置されている。窓固定
筒71内の圧力が減圧(常圧)時の研磨体75の表面に対し
て透明ゴムの窓72の研磨対象物側の表面が凹むように、
窓固定筒71は定盤36の開口部77に設置されている。そし
て、空圧制御装置74により窓固定筒71内の圧力を加圧す
ると、窓固定筒71の上端に取り付けられている透明ゴム
の窓72が上方向に膨らむ。透明ゴムの窓72が上方向に膨
らむと研磨体75の表面からわずかに上に飛び出すように
なるが、シリコンウエハ33が開口部77の上にあるとき
は、図7(b)に示すように透明ゴムの窓72の研磨対象
物側の表面は、シリコンウエハ33の研磨面に密着する。
このように、空圧制御装置74および窓固定筒71は、窓固
定筒71内の圧力を調整することにより、透明ゴムの窓72
を膨らませて、透明ゴムの窓72の研磨対象物側の表面を
図7中の上下方向に移動させる移動装置として機能す
る。よって、透明ゴムの窓72は、移動装置としての機能
を有する窓固定筒71を介して定盤36に設置されている。
FIG. 7A is a sectional view of the vicinity of the opening of the flattening apparatus according to the eleventh embodiment of the present invention.
FIG. 16B is a sectional view showing a state near the opening of the flattening apparatus according to the eleventh embodiment of the present invention when the polishing object comes over the opening. A transparent rubber window 72 is attached to the upper end of the window fixing cylinder 71, and a glass window 73 is attached to the lower end. Further, an air pressure control device 74 is connected to the window fixing cylinder 71 to pressurize / depressurize the inside of the window fixing cylinder 71. A polishing plate 75 with an opening to match the size of the transparent rubber window 72 is a surface plate.
It is installed by being attached to 36. When the pressure inside the window fixing cylinder 71 is reduced (normal pressure), the surface of the transparent rubber window 72 on the side of the object to be polished is dented with respect to the surface of the polishing body 75.
The window fixing cylinder 71 is installed in the opening 77 of the surface plate 36. When the air pressure control device 74 pressurizes the pressure in the window fixing barrel 71, the transparent rubber window 72 attached to the upper end of the window fixing barrel 71 bulges upward. When the transparent rubber window 72 bulges upward, the window 72 slightly pops up from the surface of the polishing body 75, but when the silicon wafer 33 is above the opening 77, as shown in FIG. The surface of the transparent rubber window 72 on the side of the object to be polished is in close contact with the polishing surface of the silicon wafer 33.
As described above, the pneumatic control device 74 and the window fixing barrel 71 adjust the pressure inside the window fixing barrel 71 to allow the transparent rubber window 72 to move.
To function as a moving device for moving the surface of the transparent rubber window 72 on the side of the object to be polished in the vertical direction in FIG. Therefore, the transparent rubber window 72 is installed on the surface plate 36 via the window fixing cylinder 71 having a function as a moving device.

【0114】定盤36に位置センサが設置されていて、そ
の位置センサとしてはシリコンウエハが定盤の開口部77
の上にある時のみ(もしくはシリコンウエハが定盤の開
口部の上にない時のみ)に信号を出力するものを用い、
前記位置センサからの前記信号をコンピューターPCに取
り込む。そして、シリコンウエハが開口部77の上に位置
しているときは窓固定筒71内の圧力は加圧、それ以外の
位置にあるときは窓固定筒71内の圧力は減圧(常圧)と
なるように定盤36の回転に同期した動的な制御を行う。
このような制御により、シリコンウエハが開口部77の上
に位置しているとき、透明ゴムの窓72の研磨対象物側の
表面は、シリコンウエハ33の表面に接触し、それ以外の
位置にあるとき、透明ゴムの窓72の研磨対象物側の表面
は、研磨体75の表面に対して凹むようになる。
A position sensor is installed on the surface plate 36, and a silicon wafer is used as the position sensor for the opening 77 of the surface plate.
Use a device that outputs a signal only when it is above (or only when the silicon wafer is not above the opening of the surface plate),
The signal from the position sensor is captured by a computer PC. When the silicon wafer is located above the opening 77, the pressure inside the window fixing cylinder 71 is increased, and when it is at any other position, the pressure inside the window fixing cylinder 71 is reduced (normal pressure). Therefore, the dynamic control is performed in synchronization with the rotation of the surface plate 36.
By such control, when the silicon wafer is located above the opening 77, the surface of the transparent rubber window 72 on the side of the object to be polished is in contact with the surface of the silicon wafer 33 and is located at other positions. At this time, the surface of the transparent rubber window 72 on the side of the object to be polished becomes recessed with respect to the surface of the polishing body 75.

【0115】定盤36の下に、研磨面の状態を観察する装
置39が配置されていて、研磨終点の検出および膜厚測定
は、第9の実施の形態と同様に行われる。
A device 39 for observing the state of the polishing surface is arranged under the surface plate 36, and the detection of the polishing end point and the film thickness measurement are performed in the same manner as in the ninth embodiment.

【0116】上記のように窓72の表面の位置を制御する
ことにより、研磨体75のドレッシングを研磨と研磨との
間に行う必要がなくin-situ(その場)ドレッシングが
可能である。
By controlling the position of the surface of the window 72 as described above, it is possible to perform in-situ (in-situ) dressing without having to perform dressing of the polishing body 75 between polishing.

【0117】なお、透明ゴムの窓72の研磨対象物側の表
面は研磨終点の検出もしくは膜厚測定をする時にシリコ
ンウエハ33と接触するようになっているが、透明ゴムの
窓72の研磨対象物側の表面は、シリコンウエハ33と接触
しなくても良い。その場合、研磨体75の表面に対する透
明ゴムの窓72の研磨対象物側の表面の凹み量が400μmを
越える場合は、凹み部分に溜まる研磨剤の量が多くな
る。そして、研磨剤が散乱体となり研磨状態を測定する
装置39から出射する光17を減衰させるので、研磨終点の
検出の精度および膜厚測定の精度が低下してしまう。こ
のため、透明ゴムの窓72の研磨状態を測定する装置39か
らの光が通過する部分(研磨終点の検出や膜厚測定に用
いている部分)の凹み量dは0μm<d≦400μmであること
が好ましい。
The surface of the transparent rubber window 72 on the side of the object to be polished comes into contact with the silicon wafer 33 when the polishing end point is detected or the film thickness is measured. The object-side surface may not be in contact with the silicon wafer 33. In that case, when the amount of depression of the surface of the transparent rubber window 72 on the side of the object to be polished with respect to the surface of the polishing body 75 exceeds 400 μm, the amount of the polishing agent accumulated in the depressed portion increases. Then, the polishing agent serves as a scatterer and attenuates the light 17 emitted from the device 39 for measuring the polishing state, so that the accuracy of detection of the polishing end point and the accuracy of film thickness measurement decrease. For this reason, the amount of depression d of the portion through which light from the device 39 for measuring the polishing state of the transparent rubber window 72 (the portion used for detecting the polishing end point and measuring the film thickness) is 0 μm <d ≦ 400 μm. It is preferable.

【0118】このように第11の実施の形態による平坦
化装置では、窓固定筒71内の圧力が制御されて窓の研磨
対象物側の表面の位置が制御されていることにより、ド
レッシング用のダイヤモンド砥石が研磨体の開口部の上
を通過するときに、研磨体の表面に対する窓の研磨対象
物側の表面の凹み量が長くなっている。このため、研磨
対象物の研磨を行いながらドレッシングを行っても、ド
レッシングにより窓の研磨対象物側の表面に傷つくこと
がなく、研磨終点の検出や膜厚測定を常に行うことがで
きる。これにより、従来に比べて同じ研磨体を長期間、
研磨に使用でき、研磨体もしくは窓の交換頻度が少なく
なり、さらにドレッシングを行うための時間をとる必要
がないので多数の研磨対象物の研磨に要する全時間が短
縮するため、研磨にかかる費用を低減させることができ
るという効果がある。
As described above, in the flattening apparatus according to the eleventh embodiment, the pressure in the window fixing cylinder 71 is controlled to control the position of the surface of the window on the side of the object to be polished. When the diamond grindstone passes over the opening of the polishing body, the amount of depression of the surface of the window on the side of the polishing target with respect to the surface of the polishing body becomes long. Therefore, even if dressing is performed while polishing the object to be polished, the surface of the window on the object side to be polished is not damaged by the dressing, and the polishing end point can be detected and the film thickness can be constantly measured. As a result, the same abrasive body can be
Can be used for polishing, the frequency of exchanging the polishing body or window is reduced, and since it is not necessary to take time to perform dressing, the total time required to polish a large number of objects to be polished can be shortened. There is an effect that it can be reduced.

【0119】以上の第1から11の実施の形態におい
て、定盤36の下に設置されている研磨面の状態を観察す
る装置39としては反射分光特性(反射分光スペクトル)
から研磨終点の検出および膜厚測定をする装置を用いる
ことが好ましい。研磨面の状態を観察する装置39で計測
された反射分光スペクトルを、コンピューター(不図
示)においてシミュレーション等で得られた参照スペク
トルと比較し、膜厚の算出もしくは研磨終点の検出がさ
れる。なお、研磨面の状態を観察する装置39としては、
前述した反射分光特性(反射分光スペクトル)から研磨
終点の検出および膜厚測定をする装置の代わりに特定の
波長での反射率の変化から研磨終点の検出もしくは膜厚
測定をする装置、または研磨面をCCDカメラ等で撮影
して撮影した画像を画像処理することにより研磨終点の
検出もしくは膜厚測定をする装置等を用いても良い。
In the above-mentioned first to eleventh embodiments, the device 39 for observing the state of the polishing surface installed under the surface plate 36 has a reflection spectral characteristic (reflection spectral spectrum).
Therefore, it is preferable to use an apparatus for detecting the polishing end point and measuring the film thickness. The reflection spectral spectrum measured by the device 39 for observing the state of the polished surface is compared with a reference spectrum obtained by simulation or the like in a computer (not shown) to calculate the film thickness or detect the polishing end point. As the device 39 for observing the state of the polishing surface,
Instead of the above-mentioned device for detecting the polishing end point and measuring the film thickness from the reflection spectral characteristic (reflection spectral spectrum), a device for detecting the polishing end point or measuring the film thickness from the change in reflectance at a specific wavelength, or the polishing surface It is also possible to use a device or the like for detecting the polishing end point or measuring the film thickness by image-processing the photographed image with a CCD camera or the like.

【0120】また、第1から第11の実施の形態におい
て、窓11a、11b、11c、21、41、51、63、72、77の透過
率は22%以上であることが好ましい。これにより、窓を
通過する研磨状態を測定するための光の強度の減衰が少
なくなるので、研磨終点の検出精度や膜厚の測定精度が
低下しなくなるという効果がある。
In the first to eleventh embodiments, it is preferable that the windows 11a, 11b, 11c, 21, 41, 51, 63, 72 and 77 have a transmittance of 22% or more. As a result, the attenuation of the light intensity for measuring the polishing state passing through the window is reduced, so that the accuracy of detecting the polishing end point and the accuracy of measuring the film thickness are not reduced.

【0121】また、第1から11の実施の形態におい
て、窓11a、11b、11c、21、41、51、63、72、77の前記
研磨対象物の反対側の面に反射防止膜が形成されている
ことが好ましい。これにより、窓を通過する研磨状態を
測定するための光が窓の研磨対象物の反対側の面での反
射する量が少なくなり、研磨状態を測定するための光の
強度の減衰が少なくなるので、研磨終点の検出精度や膜
厚の測定精度が低下しなくなるという効果がある。
Further, in the first to eleventh embodiments, an antireflection film is formed on the surface of the windows 11a, 11b, 11c, 21, 41, 51, 63, 72, 77 opposite to the object to be polished. Preferably. As a result, the amount of light for measuring the polishing state that passes through the window is reduced on the surface of the window on the opposite side of the object to be polished, and the attenuation of the light intensity for measuring the polishing state is reduced. Therefore, there is an effect that the detection accuracy of the polishing end point and the measurement accuracy of the film thickness do not decrease.

【0122】また、第1から11の実施の形態におい
て、研磨状態を測定する装置39から出射する光17の強
度、および研磨状態を測定する装置39から出射し、窓を
通過し、窓とシリコンウエハ33の間の研磨剤35を通過
し、シリコンウエハ33の研磨面で反射し、窓とシリコン
ウエハ33の間の研磨剤35を再び通過し、窓を再び通過
し、研磨状態を測定する装置39へ戻る光の強度の関係
は、研磨状態を測定する装置39から出射する光17の強度
に対する前記装置へ戻る光の強度の比が5%以上である
ことが好ましい。これにより、研磨状態を測定する装置
へ戻る光の強度が低下しないため、研磨状態を測定する
装置による研磨終点の検出精度や膜厚の測定精度が低下
しなくなるという効果がある。
In the first to eleventh embodiments, the intensity of the light 17 emitted from the device 39 for measuring the polishing state and the intensity of the light 17 emitted from the device 39 for measuring the polishing state are passed through the window and the window and the silicon. A device that passes the polishing agent 35 between the wafers 33, reflects on the polishing surface of the silicon wafer 33, passes through the polishing agent 35 between the window and the silicon wafer 33 again, passes through the window again, and measures the polishing state. Regarding the relationship of the intensity of the light returning to 39, the ratio of the intensity of the light returning to the device to the intensity of the light 17 emitted from the device 39 for measuring the polishing state is preferably 5% or more. As a result, the intensity of the light returning to the apparatus for measuring the polishing state does not decrease, so that the accuracy of detecting the polishing end point and the accuracy of measuring the film thickness by the apparatus for measuring the polishing state do not decrease.

【0123】また、第1から11の実施の形態におい
て、研磨体のドレッシングを行っているが、研磨体に無
発泡性の材質を用いたときは、ドレッシングが不要な場
合がある。そのような、ドレッシング不要な研磨体で
も、研磨対象物の研磨に伴い、研磨体表面が削れるの
で、ドレッシング不要な研磨体を第1から11の実施の
形態に用いた場合でも、窓もしくは研磨体を交換する頻
度が低減し、研磨に要する費用を低減させることができ
るという効果がある。
In the first to eleventh embodiments, dressing of the polishing body is performed. However, when a non-foaming material is used for the polishing body, dressing may not be necessary. Even with such a dressing-free polishing body, the surface of the polishing body is scraped as the object to be polished is polished. Therefore, even when the dressing-free polishing body is used in the first to eleventh embodiments, the window or the polishing body is not used. There is an effect that the frequency of exchanging is reduced and the cost required for polishing can be reduced.

【0124】図8は、半導体デバイス製造プロセスを示
すフローチャートである。半導体デバイス製造プロセス
をスタートして、まずステップS200で、次に挙げるステ
ップS201〜S204の中から適切な処理工程を選択する。選
択に従って、ステップS201〜S204のいずれかに進む。
FIG. 8 is a flow chart showing the semiconductor device manufacturing process. When the semiconductor device manufacturing process is started, first in step S200, an appropriate processing step is selected from the following steps S201 to S204. Depending on the selection, proceed to any of steps S201 to S204.

【0125】ステップS201はシリコンウエハの表面を酸
化させる酸化工程である。ステップS202はCVD等により
シリコンウエハ表面に絶縁膜を形成するCVD工程であ
る。ステップS203はシリコンウエハ上に電極を蒸着等の
工程で形成する電極形成工程である。ステップS204はシ
リコンウエハにイオンを打ち込むイオン打ち込み工程で
ある。
Step S201 is an oxidation step of oxidizing the surface of the silicon wafer. Step S202 is a CVD process for forming an insulating film on the surface of a silicon wafer by CVD or the like. Step S203 is an electrode forming step of forming electrodes on the silicon wafer by a process such as vapor deposition. Step S204 is an ion implantation step of implanting ions into the silicon wafer.

【0126】CVD工程もしくは電極形成工程の後で、ス
テップS205に進む。ステップS205はCMP工程である。CMP
工程では本発明に係る平坦化装置により、層間絶縁膜の
平坦化や、半導体デバイスの表面の金属膜の研磨による
ダマシン(damascene)の形成等が行われる。
After the CVD process or the electrode forming process, the process proceeds to step S205. Step S205 is a CMP process. CMP
In the process, the flattening apparatus according to the present invention flattens the interlayer insulating film and forms a damascene by polishing the metal film on the surface of the semiconductor device.

【0127】CMP工程もしくは酸化工程の後でステップS
206に進む。ステップS206はフォトリソ工程である。フ
ォトリソ工程では、シリコンウエハへのレジストの塗
布、露光装置を用いた露光によるシリコンウエハへの回
路パターンの焼き付け、露光したシリコンウエハの現像
が行われる。さらに次のステップS207は現像したレジス
ト像以外の部分をエッチングにより削り、その後レジス
ト剥離が行われ、エッチングが済んで不要となったレジ
ストを取り除くエッチング工程である。
After the CMP step or the oxidation step, step S
Continue to 206. Step S206 is a photolithography process. In the photolithography process, a resist is applied to a silicon wafer, a circuit pattern is printed on the silicon wafer by exposure using an exposure device, and the exposed silicon wafer is developed. Further, the next step S207 is an etching step in which a portion other than the developed resist image is shaved by etching, and then resist stripping is performed to remove the unnecessary resist after etching.

【0128】次にステップS208で必要な全工程が完了し
たかを判断し、完了していなければステップS200に戻
り、先のステップを繰り返して、シリコンウエハ上に回
路パターンが形成される。ステップS208で全工程が完了
したと判断されればエンドとなる。
Next, in step S208, it is determined whether or not all necessary steps are completed. If not completed, the process returns to step S200, and the previous step is repeated to form a circuit pattern on the silicon wafer. If it is determined in step S208 that all the processes are completed, the process ends.

【0129】本発明に係る半導体デバイス製造方法で
は、CMP工程において本発明に係る平坦化装置を用いて
いるため、CMP工程での研磨終点の検出精度または膜厚
の測定精度が向上することにより、CMP工程での歩留ま
りが向上する。これにより、従来の半導体デバイス製造
方法に比べて低コストで半導体デバイスを製造すること
ができるという効果がある。
In the semiconductor device manufacturing method according to the present invention, since the flattening apparatus according to the present invention is used in the CMP step, the accuracy of detecting the polishing end point or the accuracy of measuring the film thickness in the CMP step is improved. The yield in the CMP process is improved. As a result, there is an effect that the semiconductor device can be manufactured at a lower cost than the conventional semiconductor device manufacturing method.

【0130】なお、上記の半導体デバイス製造プロセス
以外の半導体デバイス製造プロセスのCMP工程に本発明
に係る平坦化装置を用いても良い。
The flattening apparatus according to the present invention may be used in the CMP process of the semiconductor device manufacturing process other than the above semiconductor device manufacturing process.

【0131】本発明に係る半導体デバイスは、本発明に
係る半導体デバイス製造方法により製造される。これに
より、従来の半導体デバイス製造方法に比べて低コスト
で半導体デバイスを製造することができ、半導体デバイ
スの製造原価を低下させることができるという効果があ
る。
The semiconductor device according to the present invention is manufactured by the semiconductor device manufacturing method according to the present invention. As a result, the semiconductor device can be manufactured at a lower cost than the conventional semiconductor device manufacturing method, and the manufacturing cost of the semiconductor device can be reduced.

【0132】[0132]

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。EXAMPLES Examples of the present invention will be described below.

【0133】[実施例1]第1の実施の形態による研磨
体12(図1)として研磨体の下の層がRodel社のSUBA40
0、上の層がRodel社のIC1000からなる2層の研磨体(以
下、IC1000/SUBA400と称す)を用いた。
Example 1 As the polishing body 12 (FIG. 1) according to the first embodiment, the layer under the polishing body is SUBA40 manufactured by Rodel.
A two-layer polishing body (hereinafter, referred to as IC1000 / SUBA400) in which the upper layer was IC1000 manufactured by Rodel was used.

【0134】研磨体の表面から窓の研磨対象物側の表面
までの凹み量が、開口部13aでは0.15mm、開口部13bでは
0.3mm、開口部13cでは0.45mmとなるように、ポリウレタ
ンよりなる窓11a、11b、11cをそれぞれ配置した。
The recess amount from the surface of the polishing body to the surface of the window on the side of the object to be polished is 0.15 mm at the opening 13a and at the opening 13b.
The windows 11a, 11b, and 11c made of polyurethane were arranged so that the width was 0.3 mm and the opening 13c was 0.45 mm.

【0135】この後、第2の実施の形態による平坦化装
置(図2)の定盤に上記研磨体を設置した。熱酸化膜が
1μm形成された6インチシリコンウエハの研磨を、以下
の条件で行い、開口部13aの窓11aを用いて研磨状態を測
定する装置39によりシリコンウエハの残留膜厚をin-sit
u計測した。
After that, the above-mentioned polishing body was set on the surface plate of the flattening apparatus (FIG. 2) according to the second embodiment. Thermal oxide film
Polishing a 6-inch silicon wafer having a thickness of 1 μm is performed under the following conditions, and the residual film thickness of the silicon wafer is measured in-sit by the device 39 that measures the polishing state using the window 11a of the opening 13a.
u measured.

【0136】研磨ヘッド回転数:50rpm、定盤回転数:5
0rpm、研磨ヘッドへの荷重:2.4×104Pa、研磨ヘッド
の揺動:なし、研磨時間:90秒、使用研磨剤:Cabot社
製SS25をイオン交換水で2倍に希釈、研磨剤流量:200ml
/分。
Polishing head rotation speed: 50 rpm, surface plate rotation speed: 5
0 rpm, load on the polishing head: 2.4 × 10 4 Pa, rocking of the polishing head: none, polishing time: 90 seconds, polishing agent used: Cabot's SS25 diluted twice with ion exchange water, polishing agent flow rate: 200 ml
/ Min.

【0137】この時の平均研磨速度は430nm/minであっ
た。研磨終了後、砥粒サイズ#100のダイヤモンド砥石で
1分間ドレッシングを行った。
The average polishing rate at this time was 430 nm / min. After polishing, use a diamond whetstone with an abrasive grain size of # 100
Dressing was performed for 1 minute.

【0138】毎回、熱酸化膜が1μm形成された新しい6
インチシリコンウエハを用いて上記の研磨工程およびド
レッシング工程を繰り返した。図9は研磨中のある瞬間
にin-situで計測したシリコンウエハ表面からの反射分
光スペクトルのグラフであり、図9のグラフの曲線のう
ち曲線(a)が得られた反射分光スペクトルである。図
9のグラフにおいて、横軸は波長であり、縦軸は研磨剤
の代わりにイオン交換水を介在させた状態で、アルミが
成膜されたシリコンウエハを研磨体の窓の部分の上に配
置した時の、研磨状態を測定する装置39へ戻る光の反射
分光スペクトルを基準反射分光スペクトルとし、その基
準反射分光スペクトルに対する計測した反射分光スペク
トルの強度比である。シミュレーションによる波形フィ
ッティングからシリコンウエハ上の熱酸化膜の残留膜厚
のin-situ計測が可能であった。しかし、120枚目のシリ
コンウエハの研磨後のドレッシングで窓に傷が生じ始
め、150枚目のシリコンウエハの研磨で取得分反射スペ
クトルが図9の曲線(b)のようになり、in-situ計測
にエラーが生じる確率が高くなった。
A new 6-nm thick thermal oxide film was formed every time.
The above polishing and dressing steps were repeated using an inch silicon wafer. FIG. 9 is a graph of the reflection spectrum from the surface of the silicon wafer measured in-situ at a certain moment during polishing, and the curve (a) in the curve of the graph of FIG. 9 is the reflection spectrum obtained. In the graph of FIG. 9, the horizontal axis is the wavelength, and the vertical axis is a state in which ion-exchanged water is interposed instead of the polishing agent, and a silicon wafer on which aluminum is formed is placed on the window portion of the polishing body. The reflection spectroscopic spectrum of the light returning to the device 39 for measuring the polishing state at the time is set as the reference reflection spectroscopic spectrum, and is the intensity ratio of the measured reflection spectroscopic spectrum to the reference reflection spectroscopic spectrum. In-situ measurement of the residual film thickness of the thermal oxide film on the silicon wafer was possible from the waveform fitting by simulation. However, after the 120th silicon wafer was dressed, scratches began to appear on the window, and the 150th silicon wafer was polished, and the acquired reflection spectrum became as shown by the curve (b) in FIG. Increased probability of measurement error.

【0139】そして、初期状態の凹み量が0.3mmであっ
た開口部13bの窓11bに切り換えin-situ計測を行ったと
ころ、それまでと同様にエラーなしでのin-situ計測が
可能であった。
Then, when the in-situ measurement was performed by switching to the window 11b of the opening 13b where the recess amount in the initial state was 0.3 mm, the in-situ measurement without error was possible as before. It was

【0140】さらに、260枚目のシリコンウエハの研磨
後のドレッシング処理を行ったところで開口部13bの窓1
1bに傷が生じ、280枚目のシリコンウエハの研磨で窓11b
の透過率の低下により測定が困難となった。
Further, after the 260th silicon wafer was subjected to dressing processing after polishing, the window 1 of the opening 13b was opened.
1b was scratched, and the 280th silicon wafer was polished to window 11b.
The measurement was difficult due to the decrease in the transmittance.

【0141】再び、初期状態の凹み量0.45mmの開口部13
cの窓11cに切り換えin-situ計測を行ったところ、それ
までと同様にin-situ計測が可能であった。
Again, in the initial state, the opening 13 with a recess amount of 0.45 mm
When switching to the window 11c of c and performing in-situ measurement, in-situ measurement was possible as before.

【0142】最終的に開口部13cの窓11cでは450枚目の
シリコンウエハの研磨工程およびドレッシング工程まで
in-situ計測が可能であった。
Finally, in the window 11c of the opening 13c, up to the polishing process and the dressing process of the 450th silicon wafer.
In-situ measurement was possible.

【0143】[実施例2]本発明の第3の実施の形態に
よる研磨体としてRodel社の研磨体IC1000/SUBA400を用
い、その研磨体に開口部を1カ所設けた。
Example 2 As the polishing body according to the third embodiment of the present invention, polishing body IC1000 / SUBA400 manufactured by Rodel Co. was used, and the polishing body was provided with one opening.

【0144】図3に示すポリウレタンよりなる窓21を設
置した。研磨体22の表面に対する窓21の研磨対象物側の
表面までの凹み量は、21a、21b、21cの各部分におい
て、それぞれ0.15mm、0.3mm、0.45mmとなるようにし
た。
A window 21 made of polyurethane shown in FIG. 3 was installed. The amount of depression of the window 21 from the surface of the polishing body 22 to the surface on the side of the object to be polished was set to be 0.15 mm, 0.3 mm, and 0.45 mm in each of 21a, 21b, and 21c.

【0145】この後、本発明の第4の実施の形態による
平坦化装置の定盤に上記研磨体22を設置した。熱酸化膜
が1μm形成された6インチシリコンウエハの研磨を、以
下の条件で行い、窓21の21aの部分を用いて研磨状態を
測定する装置39によりシリコンウエハ上の残留膜厚をin
-situ計測した。
After that, the above-mentioned polishing body 22 was set on the surface plate of the flattening apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. Polishing of a 6-inch silicon wafer having a thermal oxide film formed to 1 μm is performed under the following conditions, and the residual film thickness on the silicon wafer is measured by the device 39 that measures the polishing state using the portion 21a of the window 21.
-Measured in situ.

【0146】研磨ヘッド回転数:50rpm、定盤回転数:5
0rpm、研磨ヘッドへの荷重:2.4×104Pa、研磨ヘッド
の揺動:なし、研磨時間:90秒、使用研磨剤:Cabot社
製SS25をイオン交換水で2倍に希釈、研磨剤流量:200ml
/分。
Polishing head rotation speed: 50 rpm, surface plate rotation speed: 5
0 rpm, load on the polishing head: 2.4 × 10 4 Pa, rocking of the polishing head: none, polishing time: 90 seconds, polishing agent used: Cabot's SS25 diluted twice with ion exchange water, polishing agent flow rate: 200 ml
/ Min.

【0147】この時の平均研磨速度は430nm/minであっ
た。研磨終了後、砥粒サイズ#100のダイヤモンド砥石で
1分間ドレッシングを行った。
The average polishing rate at this time was 430 nm / min. After polishing, use a diamond whetstone with an abrasive grain size of # 100
Dressing was performed for 1 minute.

【0148】毎回、熱酸化膜が1μm形成された新しい6
インチシリコンウエハを用いて上記の研磨工程およびド
レッシング工程を繰り返したところ、120枚目のシリコ
ンウエハの研磨後のドレッシングで窓21の21aの部分に
傷が生じ始め、150枚目の研磨で窓21の21aの部分の透過
率の低下によりin-situ計測にエラーが生じる確率が高
くなった。
Each time a new 6 μm thick thermal oxide film was formed.
When the above polishing process and dressing process were repeated using an inch silicon wafer, scratches began to occur on the 21a portion of the window 21 by the dressing after polishing the 120th silicon wafer, and the window 21 was polished by the 150th silicon wafer. The probability of error in in-situ measurement was increased due to the decrease of the transmittance of the part 21a.

【0149】そこで、初期状態の凹み量が0.3mmの21bの
部分に切り換えin-situ計測を行ったところ、それまで
と同様にエラーなしでのin-situ計測が可能であった。
Then, when the in-situ measurement was carried out by switching to the portion 21b in which the recess amount in the initial state was 0.3 mm, the in-situ measurement without error was possible as before.

【0150】さらに、260枚目のシリコンウエハの研磨
後のドレッシング処理を行ったところで窓21の21bの部
分に傷が生じ始め、280枚目のシリコンウエハの研磨で
窓21の21bの部分の透過率の低下によりin-situ計測にエ
ラーが生じる確率が高くなった。
Further, after the 260th silicon wafer was subjected to the dressing process after polishing, scratches began to appear on the 21b portion of the window 21, and the 280th silicon wafer was polished so that the 21b portion of the window 21 was transparent. The decrease in the rate increased the probability of errors in in-situ measurement.

【0151】再び、初期状態の凹み量が0.45mmであった
窓21の21cの部分に切り換えin-situ計測を行ったとこ
ろ、それまでと同様にエラーなしでのin-situ計測が可
能であった。
Again, when the in-situ measurement was performed by switching to the portion 21c of the window 21 where the recess amount in the initial state was 0.45 mm, the in-situ measurement without error was possible as before. It was

【0152】最終的に窓21の21cの部分では、450枚目の
シリコンウエハの研磨処理までin-situ計測が可能であ
った。
Finally, in the portion 21c of the window 21, in-situ measurement was possible up to the polishing process of the 450th silicon wafer.

【0153】[実施例3]本発明の第5の実施の形態に
よる研磨体としてRodel社の研磨体IC1000/SUBA400を用
い、その研磨体に開口部を1カ所設けた。
Example 3 A polishing body IC1000 / SUBA400 manufactured by Rodel was used as a polishing body according to the fifth embodiment of the present invention, and one opening was provided in the polishing body.

【0154】図4に示すように斜めにポリウレタンより
なる窓41を配置した。研磨体42の表面から窓の研磨対象
物側の表面までの凹み量が、最小0.1mm(41aの部分)、
最大0.5mm(41dの部分)となるようにした。
As shown in FIG. 4, a window 41 made of polyurethane was diagonally arranged. The amount of depression from the surface of the polishing body 42 to the surface of the window on the side of the polishing object is 0.1 mm at the minimum (41a portion),
The maximum length is 0.5 mm (41d part).

【0155】この後、本発明の第6の実施の形態による
平坦化装置の定盤に上記研磨体42を設置した。熱酸化膜
が1μm形成された6インチシリコンウエハの研磨を、以
下の条件で行い、窓41の41aの部分を用いて研磨状態を
観察する装置39によりシリコンウエハ上の残留膜厚をin
-situ計測した。
After that, the polishing body 42 was set on the surface plate of the flattening apparatus according to the sixth embodiment of the present invention. Polishing of a 6-inch silicon wafer having a thermal oxide film formed to 1 μm is performed under the following conditions, and the residual film thickness on the silicon wafer is measured by the device 39 for observing the polishing state using the portion 41a of the window 41.
-Measured in situ.

【0156】研磨ヘッド回転数:50rpm、定盤回転数:5
0rpm、研磨ヘッドへの荷重:2.4×104Pa、研磨ヘッド
の揺動:なし、研磨時間:90秒、使用研磨剤:Cabot社
製SS25をイオン交換水で2倍に希釈、研磨剤流量:200ml
/分。
Polishing head rotation speed: 50 rpm, surface plate rotation speed: 5
0 rpm, load on the polishing head: 2.4 × 10 4 Pa, rocking of the polishing head: none, polishing time: 90 seconds, polishing agent used: Cabot's SS25 diluted twice with ion exchange water, polishing agent flow rate: 200 ml
/ Min.

【0157】この時の平均研磨速度は430nm/minであっ
た。研磨終了後、砥粒サイズ#100のダイヤモンド砥石で
1分間ドレッシングを行った。
The average polishing rate at this time was 430 nm / min. After polishing, use a diamond whetstone with an abrasive grain size of # 100
Dressing was performed for 1 minute.

【0158】毎回、熱酸化膜が1μm形成された新しい6
インチシリコンウエハを用いて上記の研磨工程およびド
レッシング工程を繰り返したところ、50枚目のシリコン
ウエハの研磨後のドレッシングから窓41の41aの部分の
透過率の低下が生じ、70枚目のシリコンウエハの研磨で
透過率の低下によりin-situ計測にエラーが生じる確率
が高くなった。
Each time a new 6 μm thick thermal oxide film was formed.
When the above polishing step and dressing step were repeated using an inch silicon wafer, the transmittance of the portion 41a of the window 41 decreased from the dressing of the 50th silicon wafer after polishing, and the 70th silicon wafer As a result of polishing, the probability of error in in-situ measurement increased due to the decrease in transmittance.

【0159】そして、研磨の初期と同等の透過率が得ら
れる41bの部分に切り換えてin-situ計測を行ったとこ
ろ、それまでと同様にin-situ計測が可能であった。
Then, when the in-situ measurement was performed by switching to the portion 41b where the transmittance equal to that at the initial stage of polishing was obtained, the in-situ measurement was possible as before.

【0160】さらに、110枚目のシリコンウエハの研磨
後のドレッシングを行ったところから透過率低下が生
じ、140枚目のシリコンウエハので透過率低下によりin-
situ計測にエラーが生じる確率が高くなった。
Further, when the 110th silicon wafer was dressed after polishing, the transmittance decreased, and the 140th silicon wafer decreased in transmittance due to the decrease in transmittance.
The probability of error in situ measurement increased.

【0161】再び、初期と同等の透過率が得られる窓41
の41cの部分に切り換えin-situ計測を行ったところ、そ
れまでと同様にエラーなしでのin-situ計測が可能であ
った。
Again, the window 41 with which the transmittance equivalent to the initial value can be obtained
When the in-situ measurement was performed by switching to the part 41c, the in-situ measurement was possible without error as before.

【0162】以上の操作を繰り返し、最終的に650枚目
のシリコンウエハの研磨処理までin-situ計測が可能で
あった。
By repeating the above operation, in-situ measurement was possible until the polishing treatment of the 650th silicon wafer finally.

【0163】[実施例4]本発明の第9の実施の形態に
よる平坦化装置(図6)において、ストローク10mmの電
動ステージ61に窓支持台62を取り付け、その上端に、ア
クリルの窓63を配置した。
[Embodiment 4] In the flattening apparatus (FIG. 6) according to the ninth embodiment of the present invention, a window support 62 is attached to an electric stage 61 having a stroke of 10 mm, and an acrylic window 63 is provided on the upper end thereof. I placed it.

【0164】定盤36の下に、研磨状態を観察する装置39
および窓の研磨対象物側の表面と前記研磨対象物の研磨
面との間隔を検知する装置68を配置した。間隔を検知す
る装置68としてオートフォーカス機構を利用したセンサ
を用いた。
A device 39 for observing the polishing state is provided under the surface plate 36.
Further, a device 68 for detecting the distance between the surface of the window on the side of the object to be polished and the polishing surface of the object to be polished is arranged. A sensor utilizing an autofocus mechanism was used as the device 68 for detecting the interval.

【0165】次いで、窓63のサイズに合わせ開口部を設
けた研磨体69(Rodel社のIC1000/SUBA400)を定盤36に
設置した。間隔を検知する装置68からの信号による窓63
の間隔の制御は、窓63の研磨対象物側の表面とシリコン
ウエハの研磨面との間隔が常に0.2mmに制御されるよう
に設定した。
Then, a polishing body 69 (IC1000 / SUBA400 manufactured by Rodel Co.) having openings corresponding to the size of the window 63 was set on the surface plate 36. Window 63 by signal from device 68 for detecting distance
The control of the interval was set so that the interval between the surface of the window 63 on the side of the object to be polished and the polished surface of the silicon wafer was always controlled to 0.2 mm.

【0166】この後、熱酸化膜が1μm形成された6イン
チシリコンウエハを、以下の条件で1枚ずつ連続150枚
研磨し、研磨状態を測定する装置39によりシリコンウエ
ハの残留膜厚をin-situ計測した。
Thereafter, 150-inch 6-inch silicon wafers each having a thermal oxide film formed thereon of 1 μm are continuously polished one by one under the following conditions, and the residual film thickness of the silicon wafers is measured in- Measured in situ.

【0167】研磨ヘッド回転数:50rpm、定盤回転数:5
0rpm、研磨ヘッドへの荷重:2.4×104Pa、研磨ヘッド
の揺動:なし、研磨時間:90秒、使用研磨剤:Cabot社
製SS25をイオン交換水で2倍に希釈、研磨剤流量:200ml
/分。
Polishing head rotation speed: 50 rpm, surface plate rotation speed: 5
0 rpm, load on the polishing head: 2.4 × 10 4 Pa, rocking of the polishing head: none, polishing time: 90 seconds, polishing agent used: Cabot's SS25 diluted twice with ion exchange water, polishing agent flow rate: 200 ml
/ Min.

【0168】研磨終了後、砥粒サイズ#100のダイヤモン
ド砥石で1分間ドレッシングを行った。
After completion of polishing, dressing was carried out for 1 minute with a diamond grindstone of abrasive grain size # 100.

【0169】その結果、研磨前後の研磨体の厚さの測定
から、研磨とドレッシングにより研磨体は0.17mm磨耗し
たが、窓63には傷が発生しなかった。
As a result, from the measurement of the thickness of the polishing body before and after polishing, the polishing body was worn by 0.17 mm by polishing and dressing, but the window 63 was not scratched.

【0170】図10は研磨中のある瞬間にin-situで計
測したシリコンウエハ表面からの反射分光スペクトルの
グラフである。図10のグラフにおいて、横軸は波長で
あり、縦軸は研磨剤の代わりにイオン交換水を介在させ
た状態で、アルミが成膜されたシリコンウエハを研磨体
の窓の部分の上に配置した時の、研磨状態を測定する装
置39へ戻る光の反射分光スペクトルを基準反射分光スペ
クトルとし、その基準反射分光スペクトルに対する計測
した反射分光スペクトルの強度比である。150枚のシリ
コンウエハの研磨のすべてにおいて、研磨開始から同じ
時間が経過したある瞬間で図10の曲線(a)に示す様
な反射分光スペクトルが得られ、良好なin-situ計測が
行われた。
FIG. 10 is a graph of a reflection spectrum from a silicon wafer surface measured in-situ at a certain moment during polishing. In the graph of FIG. 10, the horizontal axis is the wavelength and the vertical axis is a state in which ion-exchanged water is interposed instead of the polishing agent, and a silicon wafer on which aluminum is formed is placed on the window portion of the polishing body. The reflection spectroscopic spectrum of the light returning to the device 39 for measuring the polishing state at the time is set as the reference reflection spectroscopic spectrum, and is the intensity ratio of the measured reflection spectroscopic spectrum to the reference reflection spectroscopic spectrum. In all of the polishing of 150 silicon wafers, the reflection spectrum as shown by the curve (a) in FIG. 10 was obtained at a certain moment when the same time had passed from the start of polishing, and good in-situ measurement was performed. .

【0171】[実施例5]本発明の第10の実施の形態
による平坦化装置において、窓63がシリコンウエハの下
に位置しているときは窓の研磨対象物側の表面と前記研
磨対象物の研磨面との間隔が0.1mm、それ以外の位置に
あるときは窓の研磨対象物側の表面と前記研磨対象物の
研磨面との間隔が0.5mmとなるように制御を行った。実
施例5の平坦化装置は実施例4の平坦化装置と同様の構
成をしている。
[Embodiment 5] In the flattening apparatus according to the tenth embodiment of the present invention, when the window 63 is located below the silicon wafer, the surface of the window on the side of the object to be polished and the object to be polished are The distance between the surface of the window on the side of the object to be polished and the polishing surface of the object to be polished was controlled to be 0.5 mm when the distance between the object and the polishing surface was 0.1 mm. The flattening apparatus of the fifth embodiment has the same structure as the flattening apparatus of the fourth embodiment.

【0172】この後、熱酸化膜が1μm形成された6イン
チシリコンウエハを、以下の条件で1枚ずつ連続150枚
研磨し、研磨状態を観察する装置39によりシリコンウエ
ハの残留膜厚をin-situ計測した。
Thereafter, 150-inch 6-inch silicon wafers each having a thermal oxide film formed thereon of 1 μm were continuously polished one by one under the following conditions, and the residual film thickness of the silicon wafers was measured by the device 39 for observing the polishing state. Measured in situ.

【0173】研磨ヘッド回転数:50rpm、定盤回転数:5
0rpm、研磨ヘッドへの荷重:2.4×104Pa、研磨ヘッド
の揺動:なし、研磨時間:90秒、使用研磨剤:Cabot社
製SS25をイオン交換水で2倍に希釈、研磨剤流量:200ml
/分、ドレッシング条件:砥粒サイズ#100のダイヤモン
ド砥石でシリコンウエハを1枚研磨する毎に1分間。
Polishing head rotation speed: 50 rpm, surface plate rotation speed: 5
0 rpm, load on the polishing head: 2.4 × 10 4 Pa, rocking of the polishing head: none, polishing time: 90 seconds, polishing agent used: Cabot's SS25 diluted twice with ion exchange water, polishing agent flow rate: 200 ml
/ Min, dressing conditions: 1 minute each time one silicon wafer is polished with a diamond grindstone of abrasive grain size # 100.

【0174】その結果、研磨前後の研磨体の厚さの測定
から、研磨とドレッシングにより研磨体は0.15mm磨耗し
たが、窓63には傷が発生しなかった。また、150枚のシ
リコンウエハの研磨のすべてにおいて、研磨開始から同
じ時間が経過したある瞬間で図10の曲線(b)に示す
様な反射分光スペクトルが得られ、良好なin-situ計測
が行われた。
As a result, from the measurement of the thickness of the polishing body before and after polishing, the polishing body was worn by 0.15 mm by polishing and dressing, but the window 63 was not scratched. Further, in all of the polishing of 150 silicon wafers, a reflection spectrum as shown by the curve (b) in FIG. 10 was obtained at a certain moment when the same time elapsed from the start of polishing, and good in-situ measurement was performed. I was broken.

【0175】[実施例6]本発明の第11の実施の形態
による平坦化装置において、窓固定筒71の上端には厚さ
0.2mmの透明ゴムの窓72を取り付け、下端にはガラスの
窓73を取り付けた。
[Embodiment 6] In the flattening apparatus according to the eleventh embodiment of the present invention, a thickness is provided at the upper end of the window fixing barrel 71.
A 0.2 mm transparent rubber window 72 was attached, and a glass window 73 was attached to the lower end.

【0176】透明ゴムの窓72のサイズに合わせ開口部を
設けた研磨体75(Rodel社のIC1000/SUBA400)を定盤36
に貼り付け、次いで、減圧(常圧)時の透明ゴムの窓72
の研磨対象物側の表面から研磨体75の表面までの間隔が
0.6mmとなるように、窓固定筒71を定盤36の開口部77に
配置した。
A polishing body 75 (IC1000 / SUBA400 manufactured by Rodel Co.) having an opening portion according to the size of the transparent rubber window 72 is stool 36
A transparent rubber window 72 when decompressing (normal pressure)
The distance from the surface of the object to be polished to the surface of the polishing body 75 is
The window fixing cylinder 71 was arranged in the opening 77 of the surface plate 36 so as to be 0.6 mm.

【0177】シリコンウエハ33が開口部77の上にあると
きは、窓固定筒72内の圧力を加圧し、透明ゴムの窓72の
研磨対象物側の表面はシリコンウエハ33の研磨面に密着
するように設定した。
When the silicon wafer 33 is above the opening 77, the pressure in the window fixing cylinder 72 is increased, and the surface of the transparent rubber window 72 on the side of the object to be polished comes into close contact with the polishing surface of the silicon wafer 33. Was set.

【0178】この後、熱酸化膜が1μm形成された6イン
チシリコンウエハを、以下の条件で1枚ずつ連続150枚
研磨し、研磨状態を測定する装置39によりシリコンウエ
ハの残留膜厚をin-situ計測した。
Thereafter, 150-inch continuous 6-inch silicon wafers each having a thermal oxide film of 1 μm formed are continuously polished one by one under the following conditions, and the residual film thickness of the silicon wafers is measured by the device 39 for measuring the polishing state. Measured in situ.

【0179】研磨ヘッド回転数:50rpm、定盤回転数:5
0rpm、研磨ヘッドへの荷重:2.4×104Pa、研磨ヘッド
の揺動:なし、研磨時間:90秒、使用研磨剤:Cabot社
製SS25をイオン交換水で2倍に希釈、研磨剤流量:200ml
/分、ドレッシング条件:砥粒サイズ#100のダイヤモン
ド砥石でシリコンウエハを1枚研磨する毎に1分間。
Polishing head rotation speed: 50 rpm, surface plate rotation speed: 5
0 rpm, load on the polishing head: 2.4 × 10 4 Pa, rocking of the polishing head: none, polishing time: 90 seconds, polishing agent used: Cabot's SS25 diluted twice with ion exchange water, polishing agent flow rate: 200 ml
/ Min, dressing conditions: 1 minute each time one silicon wafer is polished with a diamond grindstone of abrasive grain size # 100.

【0180】その結果、研磨前後の研磨体の厚さの測定
から、研磨とドレッシングにより研磨体は0.16mm磨耗し
たが、窓72には傷が発生しなかった。また、150枚のシ
リコンウエハのすべての研磨において、研磨開始から同
じ時間が経過したある瞬間で図10の曲線(c)に示す
様な反射分光スペクトルが得られ、良好なin-situ計測
が行われた。
As a result, from the measurement of the thickness of the polishing body before and after polishing, the polishing body was worn by 0.16 mm by polishing and dressing, but the window 72 was not scratched. In addition, in all polishing of 150 silicon wafers, a reflection spectrum as shown by the curve (c) in FIG. 10 was obtained at a certain moment when the same time elapsed from the start of polishing, and good in-situ measurement was performed. I was broken.

【0181】[比較例1]研磨体としてRodel社の研磨
体IC1000/SUBA400を用い、その研磨体に開口部を1カ所
設けた。研磨体の表面から窓の研磨対象物側の表面まで
の凹み量が10μm以下となるようにポリウレタンよりな
る窓を研磨体の開口部に設置した。
[Comparative Example 1] Polishing body IC1000 / SUBA400 manufactured by Rodel Co. was used as a polishing body, and one opening was provided in the polishing body. A window made of polyurethane was placed in the opening of the polishing body so that the recessed amount from the surface of the polishing body to the surface of the window on the side of the polishing object was 10 μm or less.

【0182】次いで、第2の実施の形態による平坦化装
置(図2)の定盤に上記研磨体を設置した。この後、熱
酸化膜が1μm形成された6インチシリコンウエハの研磨
を、以下の条件で研磨し、シリコンウエハの残留膜厚を
in-situ計測した。
Next, the above-mentioned polishing body was set on the surface plate of the flattening apparatus (FIG. 2) according to the second embodiment. After this, polishing of a 6-inch silicon wafer having a thermal oxide film of 1 μm is performed under the following conditions to remove the residual film thickness of the silicon wafer.
Measured in-situ.

【0183】研磨ヘッド回転数:50rpm、定盤回転数:5
0rpm、研磨ヘッドへの荷重:2.4×104Pa、研磨ヘッド
の揺動:なし、研磨時間:90秒、使用研磨剤:Cabot社
製SS25をイオン交換水で2倍に希釈、研磨剤流量:200ml
/分。
Polishing head rotation speed: 50 rpm, surface plate rotation speed: 5
0 rpm, load on the polishing head: 2.4 × 10 4 Pa, rocking of the polishing head: none, polishing time: 90 seconds, polishing agent used: Cabot's SS25 diluted twice with ion exchange water, polishing agent flow rate: 200 ml
/ Min.

【0184】この時の平均研磨速度は430nm/minであっ
た。
The average polishing rate at this time was 430 nm / min.

【0185】研磨終了後、砥粒サイズ#100のダイヤモン
ド砥石で1分間ドレッシングを行ったところ、窓の研磨
対象物側の表面に傷が付き不透明となった。この時の窓
を透過する光の全透過光量は、ドレッシング前(窓の研
磨対象物側の表面に傷が付いていないとき)の全透過光
量に対して5%以下であった。
After completion of polishing, dressing was carried out for 1 minute with a diamond grindstone of abrasive grain size # 100. As a result, the surface of the window on the side of the object to be polished was scratched and became opaque. At this time, the total transmitted light amount of the light transmitted through the window was 5% or less with respect to the total transmitted light amount before dressing (when the surface of the window on the side of the object to be polished is not scratched).

【0186】上記と同じ研磨条件で2枚目の研磨を行っ
たが、シリコンウエハ上の残留膜厚をin-situ計測は不
可能であった。
The second polishing was performed under the same polishing conditions as above, but in-situ measurement of the residual film thickness on the silicon wafer was impossible.

【0187】[比較例2]研磨体としてRodel社の研磨
体IC1000/SUBA400を用い、その研磨体に開口部を1カ所
設けた。研磨体の表面から窓の研磨対象物側の表面まで
の凹み量が0.1mmとなるようにアクリルよりなる窓を研
磨体の開口部に設置した。
[Comparative Example 2] As a polishing body, a polishing body IC1000 / SUBA400 manufactured by Rodel Co. was used, and one opening was provided in the polishing body. A window made of acrylic was placed in the opening of the polishing body so that the recess amount from the surface of the polishing body to the surface of the window on the side of the polishing object was 0.1 mm.

【0188】次いで、第2の実施の形態による平坦化装
置(図2)の定盤に上記研磨体を取り付けた。
Next, the above polishing body was attached to the surface plate of the flattening apparatus (FIG. 2) according to the second embodiment.

【0189】この後、熱酸化膜が1μm形成された6イン
チシリコンウエハを、以下の条件で連続150枚研磨し、
シリコンウエハの残留膜厚をin-situ計測した。
After that, 150 6-inch silicon wafers each having a thermal oxide film of 1 μm formed were continuously polished under the following conditions,
The residual film thickness of the silicon wafer was measured in-situ.

【0190】研磨ヘッド回転数:50rpm、定盤回転数:5
0rpm、研磨ヘッドへの荷重:2.4×104Pa、研磨ヘッド
の揺動:なし、研磨時間:90秒、使用研磨剤:Cabot社
製SS25をイオン交換水で2倍に希釈、研磨剤流量:200ml
/分、ドレッシング条件:砥粒サイズ#100のダイヤモン
ド砥石でシリコンウエハを1枚研磨する毎に1分間。
Polishing head rotation speed: 50 rpm, surface plate rotation speed: 5
0 rpm, load on the polishing head: 2.4 × 10 4 Pa, rocking of the polishing head: none, polishing time: 90 seconds, polishing agent used: Cabot's SS25 diluted twice with ion exchange water, polishing agent flow rate: 200 ml
/ Min, dressing conditions: 1 minute each time one silicon wafer is polished with a diamond grindstone of abrasive grain size # 100.

【0191】その結果、研磨枚数17枚で窓に傷が発生し
た。更に研磨を続けたところ、53枚目でシリコンウエハ
からの反射光量が減衰し、in-situ計測が困難となっ
た。窓を確認したところ、ドレッシングによる傷で曇ガ
ラスの様になっていた。研磨前後の研磨体の厚さの測定
から、研磨とドレッシングにより研磨体は0.05m磨耗し
ていた。
As a result, scratches were generated on the window after polishing 17 sheets. When polishing was further continued, the amount of reflected light from the silicon wafer was attenuated at the 53rd wafer, making in-situ measurement difficult. When I checked the window, it looked like frosted glass due to scratches from the dressing. From the measurement of the thickness of the polishing body before and after polishing, the polishing body was worn by 0.05 m due to polishing and dressing.

【0192】[0192]

【発明の効果】以上説明した通り、本発明に係る研磨体
および平坦化装置によれば、研磨体の表面に対して窓の
研磨対象物側の表面が凹んでいて、該凹み量が段階的も
しくは連続的に変化している。そして、窓を介して研磨
対象物の研磨面を光学的に観察することにより研磨状態
を測定する装置により研磨対象物の研磨状態を観察する
際に、表面に傷が付いていない窓もしくは窓のうちの傷
が付いていない部分を用い、ドレッシングもしくは研磨
によりその窓もしくは窓のその部分に傷が付いたとき
に、研磨状態を測定する装置による研磨対象物の研磨状
態の観察を初期状態での凹み量が異なり傷が付いていな
い窓もしくは窓の部分に切り替える。これにより、研磨
状態のin-situ計測を行うことができ、研磨体もしくは
窓の交換頻度を低減させることができるので、研磨に要
する費用を低減させることができるという効果を有す
る。
As described above, according to the polishing body and the flattening apparatus according to the present invention, the surface of the window on the side of the object to be polished is recessed with respect to the surface of the polishing body, and the recessed amount is stepwise. Or it is changing continuously. Then, when observing the polishing state of the polishing object by the device for measuring the polishing state by optically observing the polishing surface of the polishing object through the window, the window or the window When the window or that part of the window is scratched by dressing or polishing using the part without scratches, observe the polishing state of the polishing object with the device that measures the polishing state in the initial state. Switch to a window or window that has a different amount of dents and is not scratched. As a result, in-situ measurement of the polishing state can be performed, and the frequency of exchanging the polishing body or the window can be reduced, so that the cost required for polishing can be reduced.

【0193】また、本発明に係る平坦化装置によれば、
窓の研磨対象物側の表面の位置を移動させる移動装置を
有している。そして、窓を介して研磨対象物の研磨面を
光学的に観察することにより研磨状態を測定する装置に
より研磨対象物の研磨状態を観察する際に、窓の研磨対
象物側の表面と研磨対象物の研磨面との間隔を、研磨体
表面の摩耗に追随して常に一定の値に保つことにより、
また、定盤の回転と同期し、動的に窓の表面と研磨体の
表面との間隔を制御する。これにより、ドレッシングも
しくは研磨により窓の研磨対象物側の表面に傷が付か
ず、研磨状態のin-situ計測を行うことができので、研
磨体もしくは窓の交換頻度を低減させることができるの
で、研磨に要する費用を低減させることができるという
効果を有する。
According to the flattening apparatus of the present invention,
It has a moving device for moving the position of the surface of the window on the side of the object to be polished. Then, when observing the polishing state of the polishing target with a device that measures the polishing state by optically observing the polishing surface of the polishing target through the window, the surface of the window on the polishing target side and the polishing target By keeping the gap between the polishing surface of the object and the abrasion of the surface of the polishing object at a constant value at all times,
Further, in synchronization with the rotation of the surface plate, the distance between the surface of the window and the surface of the polishing body is dynamically controlled. As a result, the surface of the window on the object-to-be-polished side is not scratched by dressing or polishing, and the in-situ measurement of the polishing state can be performed, so that the frequency of replacement of the polishing body or the window can be reduced. This has the effect that the cost required for polishing can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態による研磨体を示す
図である。図1(a)は上面図であり、図1(b)は図
1(a)のA−O部分の断面図であり、図1(c)は図
1(a)のB−O部分の断面図であり、図1(c)は図
1(a)のC−O部分の断面図である。
FIG. 1 is a diagram showing a polishing body according to a first embodiment of the present invention. 1 (a) is a top view, FIG. 1 (b) is a sectional view of the A-O portion of FIG. 1 (a), and FIG. 1 (c) is a B-O portion of FIG. 1 (a). FIG. 1C is a sectional view, and FIG. 1C is a sectional view of a C-O portion of FIG.

【図2】本発明の第2の実施の形態による平坦化装置の
概略構成図である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a flattening device according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3の実施の形態による研磨体を示す
図である。図3(a)は上面図であり、図3(b)は図
3(a)のD−E部分の断面図である。
FIG. 3 is a diagram showing a polishing body according to a third embodiment of the present invention. 3A is a top view, and FIG. 3B is a cross-sectional view of a portion D-E of FIG. 3A.

【図4】本発明の第5の実施の形態による研磨体を示す
図である。図4(a)は上面図であり、図4(b)は図
4(a)のF−G部分の断面図である。
FIG. 4 is a diagram showing a polishing body according to a fifth embodiment of the present invention. 4A is a top view, and FIG. 4B is a cross-sectional view of the F-G portion of FIG. 4A.

【図5】本発明の第7の実施の形態による研磨体を示す
図である。図5(a)は上面図であり、図5(b)は図
5(a)のH−I部分の断面図である。
FIG. 5 is a diagram showing a polishing body according to a seventh embodiment of the present invention. 5 (a) is a top view, and FIG. 5 (b) is a cross-sectional view of the HI portion of FIG. 5 (a).

【図6】本発明の第9の実施の形態による平坦化装置の
定盤36の開口部66付近の断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view near an opening 66 of a surface plate 36 of a flattening device according to a ninth embodiment of the present invention.

【図7】図7(a)は本発明の第11の実施の形態によ
る平坦化装置の定盤36の開口部77付近の断面図である。
図7(b)は研磨対象物が開口部の上に来たときの様子
を示す図である。
FIG. 7 (a) is a sectional view around an opening 77 of a surface plate 36 of a flattening apparatus according to an eleventh embodiment of the present invention.
FIG. 7B is a diagram showing a state when the object to be polished comes over the opening.

【図8】半導体デバイス製造プロセスを示すフローチャ
ートである。
FIG. 8 is a flowchart showing a semiconductor device manufacturing process.

【図9】研磨中のある瞬間にin-situ計測により求めた
反射分光スペクトルである。曲線(a)は実施例1でin-
situ計測可能なときの反射分光スペクトルであり、曲線
(b)実施例1で計測困難な時の反射分光スペクトルで
ある。
FIG. 9 is a reflection spectroscopy spectrum obtained by in-situ measurement at a certain moment during polishing. The curve (a) is in- in Example 1.
It is a reflection spectrum when measurement is possible in situ, and a reflection spectrum when curve (b) of Example 1 is difficult to measure.

【図10】研磨中のある瞬間にin-situ計測により求め
た反射分光スペクトルである。曲線(a)は実施例4、
曲線(b)は実施例5、曲線(c)は実施例6における
反射分光スペクトルである。
FIG. 10 is a reflection spectrum obtained by in-situ measurement at a certain moment during polishing. The curve (a) shows Example 4,
The curve (b) is the reflection spectrum in Example 5, and the curve (c) is the reflection spectrum in Example 6.

【図11】半導体製造プロセスにおける平坦化技術の概
念図であり、半導体デバイスの断面図である。図11
(a)は半導体デバイスの表面の層間絶縁膜を平坦化す
る例である。図11(b)は半導体デバイスの表面の金
属膜を研磨し、いわゆるダマシン(damascene)を形成
する例である。
FIG. 11 is a conceptual diagram of a planarization technique in a semiconductor manufacturing process and is a cross-sectional view of a semiconductor device. Figure 11
(A) is an example of planarizing an interlayer insulating film on the surface of a semiconductor device. FIG. 11B shows an example of polishing a metal film on the surface of a semiconductor device to form a so-called damascene.

【図12】CMPに用いる従来の平坦化装置の概略構成図
である。
FIG. 12 is a schematic configuration diagram of a conventional flattening apparatus used for CMP.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11a、11b、11c、21、41、51、63 窓 13a、13b、13c、38、66、77 開口部 12、22、42、52、69、75、137 研磨体 31、131 研磨部材 32、132 研磨ヘッド 33、133 研磨対象物(シリコンウエハ) 34、134 研磨剤供給部 35、135 研磨剤(スラリー) 36、136 定盤 39、139 研磨状態を観察する装置 61 移動装置 62 窓支持台 64 Oリング 68 間隔を検知する装置 71 窓固定筒 72 透明ゴムの窓 73 ガラスの窓 74 空圧制御装置 121 シリコンウエハ 122 層間絶縁膜 123 金属膜 124 半導体デバイス 11a, 11b, 11c, 21, 41, 51, 63 windows 13a, 13b, 13c, 38, 66, 77 openings 12, 22, 42, 52, 69, 75, 137 Polished body 31, 131 Polishing member 32, 132 Polishing head 33, 133 Polishing object (silicon wafer) 34, 134 Abrasive supply section 35, 135 Abrasive (slurry) 36, 136 surface plate 39, 139 Device for observing polishing state 61 Moving device 62 window support 64 O-ring 68 Interval detection device 71 Window fixed tube 72 transparent rubber window 73 glass window 74 Pneumatic control device 121 Silicon wafer 122 Interlayer insulation film 123 metal film 124 Semiconductor device

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Claims (33)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 定盤上に設置されている研磨体と研磨対
象物との間に研磨剤を介在させた状態で、前記研磨体と
前記研磨対象物との間に荷重を加え、且つ、相対移動さ
せることにより、前記研磨対象物を研磨する平坦化装置
に用いる研磨体において、 1以上の開口部と、 該開口部に設置されている窓とを有し、 前記研磨体の表面に対して前記窓の前記研磨対象物側の
表面が凹んでいて、該凹み量が段階的もしくは連続的に
変化していることを特徴とする研磨体。
1. A load is applied between the polishing body and the polishing object in a state where an abrasive is interposed between the polishing body and the polishing object installed on a surface plate, and A polishing body for use in a flattening device for polishing the object to be polished by relative movement, having one or more openings and a window installed in the opening, the surface of the polishing body The surface of the window on the side of the object to be polished is recessed, and the amount of the recess is changed stepwise or continuously.
【請求項2】 前記凹み量が前記開口部毎に異なること
により前記凹み量が段階的に変化していることを特徴と
する請求項1に記載の研磨体。
2. The polishing body according to claim 1, wherein the recess amount is changed stepwise by varying the recess amount for each opening.
【請求項3】 前記凹み量が同一の開口部内の2以上の
部分で異なることにより前記凹み量が段階的に変化して
いることを特徴とする請求項1に記載の研磨体。
3. The polishing body according to claim 1, wherein the recess amount is changed stepwise because the recess amount is different in two or more portions within the same opening.
【請求項4】 前記窓が平行平板状の透明板であり、 前記窓は前記研磨体の表面に対して斜めに設置されてい
ることにより前記凹み量が連続的に変化していることを
特徴とする請求項1に記載の研磨体。
4. The window is a parallel plate-shaped transparent plate, and the window is installed obliquely with respect to the surface of the polishing body so that the amount of recess is continuously changed. The polishing body according to claim 1.
【請求項5】 定盤上に設置されている研磨体と研磨対5. A polishing body and a polishing pair installed on a surface plate.
象物との間に研磨剤を介在させた状態で、前記研磨体とIn the state where an abrasive is interposed between the elephant and the elephant,
前記研磨対象物との間に荷重を加え、且つ、相対移動さApply a load to the object to be polished and move it relatively.
せることにより、前記研磨対象物を研磨する平坦化装置Flattening device for polishing the object to be polished by polishing
に用いる研磨体において、In the polishing body used for 開口部と、An opening, 該開口部に設置されている窓とを有し、A window installed in the opening, 前記研磨体の表面に対して前記窓の前記研磨対象物側のOn the side of the object to be polished of the window with respect to the surface of the polishing body
表面が凹んでいて、前記窓が2枚以上の透明材料を積層The surface is recessed, and the window is laminated with two or more transparent materials.
してなる平行平板上の透明板であり、前記透明材料の間Between the transparent materials, which are transparent plates on parallel flat plates
が剥離可能な程度の接着力で積層されていることを特徴Is characterized by being laminated with an adhesive force that allows peeling
とする研磨体。Polished body.
【請求項6】 前記凹み量のうちの最小の凹み量dmin
は、0μm<dmin≦400μmであることを特徴とする請求項
1からのいずれかに記載の研磨体。
6. A minimum dent amount dmin of the dent amounts.
Is 0 μm <dmin ≦ 400 μm
The abrasive body according to any one of 1 to 4 .
【請求項7】7. 前記凹みの凹み量d0は、0μm<d0≦400The amount d0 of the depression is 0 μm <d0 ≦ 400
μmであることをto be μm 特徴とする請求項5に記載の研磨体。The abrasive body according to claim 5, which is characterized in that.
【請求項8】 前記凹み量のうちの最大の凹み量dmax
は、0μm<dmax≦研磨体の厚さの90%の長さ、であり、
且つ、前記窓のうちの最小の厚さtminは、tmin≧研磨体
の厚さの10%の長さ、であることを特徴とする請求項1
からのいずれかに記載の研磨体。
8. The maximum dent amount dmax of the dent amounts
Is 0 μm <dmax ≦ 90% of the thickness of the polishing body,
Moreover, the minimum thickness tmin of the window is tmin ≧ 10% of the thickness of the polishing body, wherein
The polishing body according to any one of 1 to 4 .
【請求項9】9. 前記凹みの凹み量d0は、0μm<d0≦研磨The dent depth d0 is 0 μm <d0 ≤ polishing
体の厚さの90%の長さ、であり、且つ、前記窓の厚さt090% of the body thickness, and the window thickness t0
は、t0≧研磨体の厚さの10%の長さ、であることを特徴Is characterized by t0 ≧ 10% of the thickness of the polishing body,
とする請求項5に記載の研磨体。The polishing body according to claim 5.
【請求項10】 前記窓のうちの少なくとも一部分の透
過率は、22%以上であることを特徴とする請求項1から
のいずれかに記載の研磨体。
10. The transmittance of at least a portion of the window is 22% or more.
9. The polishing body according to any one of 9 above.
【請求項11】 前記窓の前記研磨対象物の反対側の面
に反射防止膜が形成されていることを特徴とする請求項
1から10のいずれかに記載の研磨体。
11. The polishing body according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the anti-reflection film on the opposite side of the object to be polished of the window is formed.
【請求項12】 定盤上に設置されている研磨体と研磨
対象物との間に研磨剤を介在させた状態で、前記研磨体
と前記研磨対象物との間に荷重を加え、且つ、相対移動
させることにより、前記研磨対象物を研磨する平坦化装
置において、 前記定盤に形成された1以上の開口部と、 前記研磨体に形成された1以上の開口部と、 前記研磨体に設置されている、もしくは前記研磨体に形
成された該開口部の少なくとも一部分を塞ぐように前記
定盤に設置されている窓と、 該窓を介して前記研磨対象物の研磨面を光学的に観察し
て研磨状態を測定する装置とを有し、 前記研磨体に形成された前記開口部と前記定盤に形成さ
れた前記開口部とは、重なっていて、 前記研磨体の表面に対して前記窓の前記研磨対象物側の
表面が凹んでいて、該凹み量が段階的もしくは連続的に
変化していることを特徴とする平坦化装置。
12. A load is applied between the polishing body and the object to be polished in a state where an abrasive is interposed between the polishing body and the object to be polished installed on a surface plate, and In a flattening device for polishing the object to be polished by relative movement, one or more openings formed in the surface plate, one or more openings formed in the polishing body, and the polishing body A window that is installed or that is installed on the surface plate so as to close at least a part of the opening formed in the polishing body, and an optical surface for polishing the polishing surface of the polishing object through the window. And a device for measuring a polishing state by observing, the opening formed in the polishing body and the opening formed in the surface plate are overlapped, with respect to the surface of the polishing body The surface of the window on the side of the object to be polished is dented, and the amount of dent is uneven. A flattening device characterized by being changed stepwise or continuously.
【請求項13】 前記凹み量が前記研磨体に形成された
前記開口部毎に異なることにより前記凹み量が段階的に
変化していることを特徴とする請求項12に記載の平坦
化装置。
13. The flattening apparatus according to claim 12 , wherein the recess amount is changed stepwise because the recess amount is different for each opening formed in the polishing body.
【請求項14】 前記凹み量が同一の開口部内の2以上
の部分で異なることにより前記凹み量が段階的に変化し
ていることを特徴とする請求項12に記載の平坦化装
置。
14. The flattening apparatus according to claim 12 , wherein the recess amount is changed stepwise by differentiating the recess amount in two or more portions in the same opening.
【請求項15】 前記窓が平行平板状の透明板であり、 前記窓は前記研磨体の表面に対して斜めに設置されてい
ることにより前記凹み量が連続的に変化していることを
特徴とする請求項12に記載の平坦化装置。
15. The window is a parallel plate-shaped transparent plate, and the window is installed obliquely with respect to the surface of the polishing body, so that the recess amount is continuously changed. The flattening device according to claim 12 .
【請求項16】16. 定盤上に設置されている研磨体と研磨Polishing body and polishing installed on the surface plate
対象物との間に研磨剤を介在させた状態で、前記研磨体In the state where the abrasive is interposed between the object and the polishing body,
と前記研磨対象物との間に荷重を加え、且つ、相対移動Between the object and the object to be polished, and relative movement
させることにより、前記研磨対象物を研磨する平坦化装A flattening device for polishing the object to be polished by
置において、In the 前記定盤に形成された開口部と、An opening formed on the surface plate, 前記研磨体に形成された開口部と、An opening formed in the polishing body, 前記研磨体に設置されている、もしくは前記研磨体に形It is installed on the polishing body or is shaped on the polishing body.
成された該開口部の少なくとも一部分を塞ぐように前記The opening is formed so as to close at least a part of the opening.
定盤に設置されている窓と、Windows installed on the surface plate, 該窓を介して前記研磨対象物の研磨面を光学的に観察しThe polishing surface of the polishing object is optically observed through the window.
て研磨状態を測定する装置とを有し、And a device for measuring the polishing state, 前記研磨体に形成された前記開口部と前記定盤に形成さFormed on the surface plate and the opening formed in the polishing body,
れた前記開口部とは、重なっていて、The opened opening overlaps, 前記研磨体の表面に対して前記窓の前記研磨対象物側のOn the side of the object to be polished of the window with respect to the surface of the polishing body
表面が凹んでいて、The surface is concave, 前記窓が2枚以上の透明材料を積層してなる平行平板状Parallel plate shape in which the window is formed by laminating two or more transparent materials
の透明板であり、It is a transparent plate of 前記透明材料の間が剥離可能な程度の接着力で積層されThe transparent materials are laminated with a peelable adhesive force.
ていることを特徴とする平坦化装置。A flattening device.
【請求項17】 前記窓のうちの前記研磨状態を測定す
る装置からの光が通過する部分の前記凹み量dは、0μm
<d≦400μmであることを特徴とする請求項12から
のいずれかに記載の平坦化装置。
17. The dent amount d in a portion of the window through which light from the device for measuring the polishing state passes is 0 μm.
<Claim 12, characterized in that the d ≦ 400 [mu] m 1
The flattening apparatus according to any one of 5 above.
【請求項18】18. 前記凹みの凹み量d0は、0μm<d0≦40The recess amount d0 of the recess is 0 μm <d0 ≦ 40
0μmであることを特徴とする請求項16に記載の平坦化The flattening according to claim 16, wherein the flatness is 0 μm.
装置。apparatus.
【請求項19】 前記凹み量のうちの最大の凹み量dmax
は、0μm<dmax≦前記研磨体の厚さの90%の長さ、であ
り、且つ、前記窓の厚さのうちの最小の厚さtminは、tm
in≧前記研磨体の厚さの10%の長さ、であることを特徴
とする請求項12から15のいずれかに記載の平坦化装
置。
19. The maximum dent amount dmax of the dent amounts
Is 0 μm <dmax ≦ 90% of the thickness of the polishing body, and the minimum thickness tmin of the window thickness is tm
16. The planarization apparatus according to claim 12, wherein in ≧ 10% of the thickness of the polishing body.
【請求項20】20. 前記凹みの凹み量d0は、0μm<d0≦研The dent depth d0 is 0 μm <d0 ≦
磨体の厚さの90%の長さ、であり、且つ、前記窓の厚さ90% of the thickness of the polished body, and the thickness of the window
t0は、t0≧研磨体の厚さの10%の長さ、であることを特It is specified that t0 is t0 ≧ 10% of the thickness of the polishing body.
徴とする請求項16に記載の平坦化装置。The flattening device according to claim 16, which is a characteristic.
【請求項21】 前記窓が、前記研磨体の研磨特性と同
等の研磨特性を有する樹脂であることを特徴とする請求
12から20のいずれかに記載の平坦化装置。
21. The window, planarization apparatus according to claim 12, wherein 20 to be a resin having a polishing properties equivalent to the polishing characteristics of the polishing body.
【請求項22】 定盤上に設置されている研磨体と研磨
対象物との間に研磨剤を介在させた状態で、前記研磨体
と前記研磨対象物との間に荷重を加え、且つ、相対移動
させることにより、前記研磨対象物を研磨する平坦化装
置において、 前記定盤に形成された1以上の開口部と、 前記研磨体に形成された1以上の開口部と、 前記研磨体に形成された該開口部の少なくとも一部分を
塞ぐように設置されている窓と、 該窓を介して前記研磨対象物の研磨面を光学的に観察し
て研磨状態を測定する装置と、 前記窓の前記研磨対象物側の表面の位置を移動させる移
動装置とを有し、 前記研磨体に形成された前記開口部と前記定盤に形成さ
れた前記開口部とは、重なっていて、 前記窓は前記移動装置を介して前記定盤に設置されてい
ることを特徴とする平坦化装置。
22. A load is applied between the polishing body and the object to be polished in a state where an abrasive is interposed between the polishing body and the object to be polished installed on a surface plate, and In a flattening device that polishes the object to be polished by relative movement, one or more openings formed in the surface plate, one or more openings formed in the polishing body, and the polishing body A window installed so as to close at least a part of the formed opening, an apparatus for optically observing the polishing surface of the polishing object through the window to measure the polishing state, and the window A moving device that moves the position of the surface on the side of the object to be polished, the opening formed in the polishing body and the opening formed in the surface plate are overlapped, the window is It is installed on the surface plate through the moving device, That planarization apparatus.
【請求項23】 前記窓の前記研磨対象物側の表面と前
記研磨対象物の研磨面との間隔を検知する装置、前記研
磨体の磨耗状態を検知する装置、もしくは前記両方を検
知する装置をさらに有することを特徴とする請求項22
に記載の平坦化装置。
23. An apparatus for detecting a gap between a surface of the window on the side of the object to be polished and a polishing surface of the object to be polished, a device for detecting a worn state of the polishing body, or a device for detecting both of them. claim 22, characterized in that it has further
The flattening apparatus according to.
【請求項24】 前記窓の前記研磨対象物側の表面と前
記研磨対象物の研磨面との間隔を制御する制御装置をさ
らに有することを特徴とする請求項23に記載の平坦化
装置。
24. The flattening apparatus according to claim 23 , further comprising a control device that controls a distance between a surface of the window on the side of the object to be polished and a polishing surface of the object to be polished.
【請求項25】 前記制御装置は、研磨条件、研磨時
間、ドレッシング条件およびドレッシング時間から前記
研磨体の磨耗量を予測して、前記窓の前記研磨対象物側
の表面と前記研磨対象物の研磨面との間隔を制御するこ
とを特徴とする請求項24に記載の平坦化装置。
25. The control device predicts the amount of wear of the polishing body from polishing conditions, polishing time, dressing conditions and dressing time, and polishes the surface of the window on the side of the polishing target and the polishing target. 25. The flattening device according to claim 24 , wherein a distance between the flat surface and the surface is controlled.
【請求項26】 前記制御装置は、前記窓の前記研磨対
象物側の表面と前記研磨対象物の研磨面との間隔が一定
になるように前記移動装置を制御することを特徴とする
請求項24に記載の平坦化装置。
26. The control device controls the moving device so that a distance between a surface of the window on the side of the object to be polished and a polishing surface of the object to be polished is constant. The flattening apparatus according to 24 .
【請求項27】 前記制御装置は、前記窓の前記研磨対
象物側の表面と前記研磨対象物の研磨面との間隔を前記
定盤の回転に同期して制御することを特徴とする請求項
24に記載の平坦化装置。
27. The controller controls the distance between the surface of the window on the side of the object to be polished and the polishing surface of the object to be polished in synchronization with the rotation of the surface plate.
The flattening apparatus according to 24 .
【請求項28】 前記窓の前記研磨対象物側の表面と前
記研磨対象物の研磨面との間隔dは、0μm≦d≦400μmで
あることを特徴とする請求項22から27のいずれかに
記載の平坦化装置。
Distance d between the polishing surface of the 28. The object of polishing and the polishing object side surface of the window, either of claims 22, characterized in that the 0μm ≦ d ≦ 400μm 27 of The flattening device described.
【請求項29】 前記窓の前記研磨対象物側の表面と前
記研磨対象物の研磨面との間隔dは、0μm≦d≦前記研磨
体の厚さの90%の長さ、であり、且つ、前記窓の厚さt
は、t≧前記研磨体の厚さの10%の長さ、であることを
特徴とする請求項22から27のいずれかに記載の平坦
化装置。
29. The distance d between the surface of the window on the side of the object to be polished and the polishing surface of the object to be polished is 0 μm ≦ d ≦ 90% of the thickness of the polishing body, and , The thickness of the window t
Is flattening device according to any one of 10% of the length of the thickness of t ≧ the polishing body, claim 22 which is a 27.
【請求項30】 前記研磨状態を測定する装置から出射
する光は、前記窓を通過し、前記窓と前記研磨対象物と
の間の前記研磨剤を通過し、前記研磨対象物の研磨面で
反射し、前記窓と前記研磨対象物との間の前記研磨剤を
再び通過し、前記窓を再び通過し、前記研磨状態を測定
する装置へ戻り、 前記研磨状態を測定する装置から出射する前記光の強度
に対する前記研磨状態を測定する装置へ戻る光の強度の
比が5%以上であることを特徴とする請求項12から
のいずれかに記載の平坦化装置。
30. Light emitted from the polishing state measuring device passes through the window, passes through the abrasive between the window and the object to be polished, and is emitted on a polishing surface of the object to be polished. Reflecting, passing through the polishing agent between the window and the polishing object again, passing through the window again, returning to the apparatus for measuring the polishing state, and emitting from the apparatus for measuring the polishing state claims 12, wherein the ratio of the intensity of light returning to the device for measuring the polished state to the intensity of light is 5% or more 2
9. The flattening device according to any one of 9 above.
【請求項31】 前記窓の前記研磨対象物の反対側の面
に反射防止膜が形成されていることを特徴とする請求項
12から30のいずれかに記載の平坦化装置。
31. An antireflection film is formed on a surface of the window opposite to the object to be polished.
31. The flattening apparatus according to any one of 12 to 30 .
【請求項32】 請求項12から29のいずれかに記載
の平坦化装置を用いて半導体シリコンウエハの表面を平
坦化する工程を有することを特徴とする半導体デバイス
製造方法。
32. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising a step of flattening a surface of a semiconductor silicon wafer by using the flattening apparatus according to any one of claims 12 to 29 .
【請求項33】 請求項32に記載の半導体デバイス製
造方法により製造されることを特徴とする半導体デバイ
ス。
33. A semiconductor device manufactured by the semiconductor device manufacturing method according to claim 32 .
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