JP2000228391A - 半導体基板の精密研磨方法および装置 - Google Patents

半導体基板の精密研磨方法および装置

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JP2000228391A
JP2000228391A JP11335258A JP33525899A JP2000228391A JP 2000228391 A JP2000228391 A JP 2000228391A JP 11335258 A JP11335258 A JP 11335258A JP 33525899 A JP33525899 A JP 33525899A JP 2000228391 A JP2000228391 A JP 2000228391A
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    • H10P52/40—Chemomechanical polishing [CMP]
    • H10P52/403—Chemomechanical polishing [CMP] of conductive or resistive materials
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H10W20/071—Manufacture or treatment of dielectric parts thereof
    • H10W20/081—Manufacture or treatment of dielectric parts thereof by forming openings in the dielectric parts
    • H10W20/084—Manufacture or treatment of dielectric parts thereof by forming openings in the dielectric parts for dual-damascene structures

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 化学的機械研磨においてケミカル作用を主体
とするエッチング溶液を用いて金属膜の研磨を行なうこ
とで、研磨後の金属表面に加工変質層が生成されること
なく、金属表面に傷や微粒子などの埋没が生じることも
なく、金属膜を平坦化しかつ除去することができる精密
研磨方法および装置を提供する。 【解決手段】 基板１における半導体装置を構成するた
めの金属を有する被研磨面を硬質の研磨パッド４に対し
て僅かな加工圧をもって押圧すると共に被研磨面と研磨
パッド４の当接面にエッチング溶液７を供給しながら被
研磨面と研磨パッド４に相対運動を与える。被研磨面内
に存在する金属膜の凸部と研磨パッド４との摩擦により
生じる摩擦熱によって、エッチング溶液に局部的な温度
上昇を生じさせて、エッチング溶液のエッチングレート
を促進させ、金属膜凸部を選択的にエッチングして平坦
化し、その後、一様にエッチングして金属膜を除去す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体基板の精密
研磨方法および装置に関し、特に、半導体集積回路の製
造工程において半導体素子の絶縁膜上に成膜される配線
材料膜を平坦化あるいは除去するための精密研磨方法お
よび装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体集積回路の高集積化により
内部配線の微細化や多層化が進み、これに伴なって平坦
化技術が重要な課題となっており、平坦化技術としての
化学的機械研磨（ＣＭＰ）が注目されている。
【０００３】従来、化学的機械研磨（ＣＭＰ）装置とよ
ばれるこの種の研磨装置は、図７に図示するように、ウ
ェハ等の基板２０１をその被研磨面を下向きにした状態
で着脱自在に保持する基板保持部２０２と、基板保持部
２０２に保持される基板２０１に対向するように配置さ
れて基板２０１の直径よりも大口径の研磨パッド２０４
を貼り付ける研磨テーブル２０５とを備え、そして、基
板保持部２０２を回転駆動する第１の駆動手段２１１、
基板２０１の被研磨面を研磨パッド２０４に対して加圧
する加圧手段２１２、および研磨テーブル１０５を回転
駆動する第２の駆動手段２１３が配設されており、さら
に、研磨パッド２０４上に研磨剤２０７を供給する研磨
剤供給手段２１５が設けられている。
【０００４】このように構成されている研磨装置におい
て、基板保持部２０２に保持された基板２０１の被研磨
面を研磨テーブル２０５に貼り付けた研磨パッド２０４
上に当接させるとともに加圧手段２１２により基板２０
１に所定の加工圧を加えた状態で、基板２０１と研磨パ
ッド２０４を第１の駆動手段２１１および第２の駆動手
段２１３によりそれぞれ矢印の方向に回転させ、同時
に、研磨剤供給手段２１５から研磨剤２０７を研磨パッ
ド２０４上に滴下しつつ、被研磨面の研磨を行なうもの
であり、通常スラリーと呼ばれている研磨剤２０７に
は、酸化シリコン、酸化セリウム、アルミナ等の微粉末
を、水酸化カリウム水溶液あるいはアンモニア溶液に混
合した懸濁液が使用されている。これにより、研磨剤の
化学的作用と砥粒の物理的作用を利用して、被研磨面を
研磨して平坦化させている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、通常のＣＭ
Ｐにおいて使用される研磨剤は、前述したように、酸化
シリコン、酸化セリウム、アルミナ等の微粉末を水酸化
カリウム水溶液あるいはアンモニア溶液に混合したスラ
リーであって、半導体素子の層間絶縁膜の研磨を主目的
に考えられたものであり、配線形成工程における金属
膜、特に延性材料である銅（Ｃｕ）やアルミニウム（Ａ
ｌ）あるいはこれらを主とする金属合金の研磨では、研
磨後の金属表面に傷（スクラッチ）が発生し、あるい
は、研磨剤の粒子が金属面に埋め込まれるなどの問題が
発生する可能性が高い。また、従来のタングステン
（Ｗ）プラグの埋め込みでは、プラグの直径が０．５〜
１μｍと小さく、被研磨面上での絶縁膜面とタングステ
ンプラグの露出面の面積は絶縁膜面の面積の方が極端に
大きいことから、さらにタングステン材料や絶縁膜の材
料自体が脆性材料であることから、適度な圧縮性を有す
る研磨パッドを使用すれば、ディッシングの問題もある
程度軽減することができた。
【０００６】しかし、金属膜の配線形成プロセス、特
に、銅を主体としたデュアルダマシンプロセス（Dual d
amascene process）では、絶縁膜面と露出する配線金属
面の面積比は、上記の場合よりも１に近くなっており、
従来のＣＭＰ法では、配線金属部分のディッシングが大
きくなる。また、従来のＣＭＰ法では、研磨のために
１．９６×１０4 〜４．９×１０4 Ｐａ（２００〜５０
０ｇｒ／ｃｍ2 ）の加工圧力を被研磨面に加えているた
めに、被研磨材の表面近傍に加工変質層が形成されると
いうこともあった。
【０００７】そこで、本発明は、上記従来技術の有する
未解決な課題に鑑みてなされたものであって、金属、よ
り具体的には延性金属である銅等を主体とするデュアル
ダマシンプロセス（Dual damascene process）に対応し
て、化学的作用を主体としたケミカルエッチングを併用
することにより配線用金属膜の研磨を行なうことで、研
磨後の金属表面に加工変質層が生成されることなく、表
面に傷（スクラッチ）を発生させず、さらに、金属表面
近傍に研磨剤等が埋め込まれる可能性もなく、金属膜を
平坦化しかつ金属膜を除去することができる精密研磨方
法および装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の精密研磨方法は、半導体装置を構成する
ための金属を有する被研磨面にエッチング溶液を供給
し、該エッチング溶液の温度によるエッチングレートの
変化を利用して前記金属を有する被研磨面を平坦化し除
去することを特徴とする。
【０００９】本発明の精密研磨方法においては、前記被
研磨面を有する半導体基板に局部的に熱を与えることに
より、あるいは局部的に発熱させることにより、前記被
研磨面に局所的な温度変化を生じさせて、前記エッチン
グ溶液のエッチングレートの局部的な変化を発生させ、
温度差による選択的なエッチングの効果をつくり、該選
択的なエッチングにより前記金属を有する前記被研磨面
を平坦化し除去することが好ましく、また、前記被研磨
面内に存在する前記金属の凸部の温度を前記凸部以外の
前記被研磨面の温度よりも高くなるように設定し、前記
被研磨面に当接部材を当接させることにより前記金属を
有する前記被研磨面を研磨して平坦化し除去することが
好ましい。
【００１０】本発明の精密研磨方法においては、当接部
材を前記被研磨面に前記エッチング溶液を介してあるい
は介することなく当接させて、前記当接部材を前記被研
磨面に沿った方向に相対運動させることにより、前記被
研磨面の凸部を選択的に発熱させることが好ましい。
【００１１】さらに、本発明の精密研磨装置は、半導体
装置を構成するための金属を有する被研磨面を硬質研磨
パッドに対して所定の加工圧をもって当接させるととも
に、前記被研磨面と前記硬質研磨パッドの当接面にエッ
チング溶液を供給しながら、前記被研磨面と前記研磨パ
ッドに相対運動を与え、前記金属を有する被研磨面の研
磨を行なう精密研磨装置において、前記被研磨面内に存
在する前記金属の凸部を局部的に温度上昇させる手段お
よび前記金属の凸部以外の部分を冷却する手段の少なく
ともいずれか一方を備え、前記被研磨面内に存在する前
記金属の凸部の温度を前記凸部以外の前記被研磨面の温
度よりも高くなるようにして、前記被研磨面と前記硬質
研磨パッドの当接面に供給される前記エッチング溶液の
温度によるエッチングレートの変化を利用して、前記金
属を有する被研磨面を平坦化し除去することを特徴とす
る。
【００１２】本発明の精密研磨装置においては、前記半
導体装置を構成するための前記金属を有する前記被研磨
面をもつ半導体基板に、局部的に熱を与えることによ
り、あるいは局部的に発熱させることにより、前記半導
体基板の表面近傍に局所的な温度変化を生じさせて、前
記エッチング溶液のエッチングレートの局部的な変化を
発生させ、温度差による選択的なエッチングの効果をつ
くり、該選択的なエッチングにより前記金属を有する被
研磨面を平坦化し除去することが好ましい。
【００１３】本発明の精密研磨装置においては、前記硬
質研磨パッドを前記被研磨面に前記エッチング溶液を介
してあるいは介することなく当接させて、前記硬質研磨
パッドを前記被研磨面に沿った方向に相対運動させるこ
とにより発生する摩擦熱により前記被研磨面の前記金属
の凸部を選択的に温度上昇させることが好ましい。
【００１４】本発明の精密研磨装置においては、前記エ
ッチング溶液の温度を管理する温度管理手段を備えてい
ることが好ましく、また、前記エッチング溶液の回収手
段、前記エッチング溶液をフィルタリングしそしてその
成分を調整する手段、および前記エッチング溶液を循環
させる手段をさらに備えていることが好ましい。
【００１５】また、本発明に基づく精密研磨において
は、半導体装置を構成するための金属としては、銅、ア
ルミニウムまたはタングステン、あるいは少なくともこ
れらの一つを含む合金であることが好ましい。
【００１６】本発明に基づく精密研磨においては、エッ
チング溶液としては、塩化第２鉄あるいは塩化第２銅を
含む溶液、銅アミン錯体を主成分とするアルカリ性水溶
液、あるいは、過酸化水素と硫酸系溶液の混合エッチン
グ溶液を用いることができ、また、エッチング溶液に一
次粒径が０．０２〜０．５μｍ程度の固体微粒子あるい
は研磨剤微粒子を加えることもできる。また、エッチン
グ溶液として、超純水と過酸化水素とアンモニアを混合
した溶液あるいはこれに水酸化カリウムを加えた溶液、
超純水と塩酸および塩化鉄を主体とする溶液あるいはこ
れにエタノールを加えた溶液、超純水に塩酸および硝酸
を加えた溶液、超純水と硝酸およびリン酸からなる溶液
あるいはこれに塩酸を加えた溶液、超純水と硝酸を主体
とした溶液あるいはこれに硝酸銀または酸化クロムを添
加した溶液、超純水とリン酸を主体とした溶液あるいは
これにメタノールまたは酢酸アンモニウムまたはエチレ
ングリコールを添加した溶液、超純水と硫酸を主体とし
た溶液あるいはこれにリン酸または水酸化カリウムまた
は水酸化ナトリウムを添加した溶液、超純水と硝酸を主
体とした溶液にフッ酸または氷酢酸を加えた溶液、超純
水と過酸化水素を主体とした溶液あるいはこれに水酸化
カリウムまたはフッ酸またはメタノールを加えた溶液、
または、超純水と塩酸からなる溶液あるいはこれに硝酸
またはフッ酸または硝酸とフッ酸を加えた溶液を用いる
ことができる。
【００１７】さらに、本発明の精密研磨方法および装置
は、デュアルダマシンプロセス、特に銅を主体とするデ
ュアルダマシンプロセスに適用するができる。
【００１８】さらに、本発明の精密研磨方法は、基板の
被研磨面に液体を供給して研磨する精密研磨方法におい
て、前記被研磨面の金属凸部にエッチング作用を与える
薬液を前記液体として前記被研磨面に供給する工程と、
前記被研磨面の前記金属凸部の温度を制御する温度制御
工程を有することを特徴とする。
【００１９】本発明の精密研磨方法においては、圧縮弾
性係数が９．８×１０7 Ｐａ（１０ｋｇｆ／ｍｍ2 ）以
上９．８×１０10Ｐａ（１００００ｋｇｆ／ｍｍ2 ）以
下の硬質研磨パッドを前記被研磨面に当接して前記被研
磨面を研磨する工程をさらに有することが好ましく、ま
た、前記温度制御工程における前記被研磨面の金属凸部
の温度制御は、加熱手段によって前記金属凸部を加熱す
ることにより、あるいは冷却手段によって前記金属凸部
以外の部分を冷却することにより行なうことができ、ま
た、前記温度制御工程は、渦巻き型の流体路に流体を通
過させ、前記被研磨面全面を均一に制御する工程である
ことが好ましい。
【００２０】さらに、本発明の精密研磨方法は、基板の
被研磨面に液体を供給して研磨する精密研磨方法におい
て、前記被研磨面の金属凸部にエッチング作用を与える
薬液を前記液体として前記被研磨面に供給する工程と、
圧縮弾性係数が９．８×１０ 7 Ｐａ（１０ｋｇｆ／ｍｍ
2 ）以上９．８×１０10Ｐａ（１００００ｋｇｆ／ｍｍ
2 ）以下の硬質研磨パッドを前記被研磨面に当接して前
記被研磨面を研磨する工程を有することを特徴とする。
【００２１】本発明の精密研磨方法においては、前記被
研磨面の前記金属凸部の温度を制御する温度制御工程を
さらに有することが好ましく、前記温度制御工程におけ
る前記被研磨面の金属凸部の温度制御は、加熱手段によ
って前記金属凸部を加熱することにより、あるいは冷却
手段によって前記金属凸部以外の部分を冷却することに
より行なうことができる。
【００２２】さらに、本発明の精密研磨装置は、基板を
保持する基板保持手段と研磨パッド保持手段とを有し、
液体を前記基板の被研磨面に供給して前記被研磨面を研
磨する精密研磨装置において、前記被研磨面の金属凸部
にエッチング作用を与える薬液を前記液体として前記被
研磨面に供給する供給手段と、前記金属凸部の温度を制
御するための温度制御手段とを有することを特徴とす
る。
【００２３】本発明の精密研磨装置において、前記温度
制御手段は、前記金属凸部以外の部分を冷却する冷却手
段、あるいは、前記金属凸部を加熱する加熱手段である
ことが好ましく、また、前記温度制御手段は流体を流入
させそして排出する流体路を備えていることが好まし
く、前記温度制御手段としての前記流体路は、渦巻き型
に形成され、前記基板保持手段と前記研磨パッド保持手
段の少なくともいずれか一方に設けられていることが好
ましい。
【００２４】本発明の精密研磨装置において、前記研磨
パッド保持手段は圧縮弾性係数が９．８×１０7 Ｐａ
（１０ｋｇｆ／ｍｍ2 ）以上９．８×１０10Ｐａ（１０
０００ｋｇｆ／ｍｍ2 ）以下の硬質研磨パッドを着脱自
在に保持することが好ましい。
【００２５】また、本発明の精密研磨装置は、基板を保
持する基板保持手段と研磨パッド保持手段とを有し、液
体を前記基板の被研磨面に供給して前記被研磨面を研磨
する精密研磨装置において、前記被研磨面の金属凸部に
エッチング作用を与える薬液を前記液体として前記被研
磨面に供給する供給手段を有し、前記研磨パッド保持手
段は、圧縮弾性係数が９．８×１０7 Ｐａ（１０ｋｇｆ
／ｍｍ2 ）以上９．８×１０10Ｐａ（１００００ｋｇｆ
／ｍｍ2 ）以下の硬質研磨パッドを着脱自在に保持する
ことを特徴とする。
【００２６】本発明の精密研磨装置においては、前記金
属凸部の温度を制御するための温度制御手段をさらに有
することが好ましく、前記温度制御手段は、前記金属凸
部以外の部分を冷却する冷却手段、あるいは、前記金属
凸部を加熱する加熱手段であることが好ましい。
【００２７】さらに、本発明の精密研磨装置は、基板を
保持する基板保持手段と該基板保持手段に保持された前
記基板を研磨する研磨ヘッドとを有する精密研磨装置に
おいて、渦巻き型の流体路が前記基板保持手段と前記研
磨ヘッドの少なくともいずれか一方に設けられているこ
とを特徴とする。
【００２８】本発明の精密研磨装置において、前記流体
路は前記基板保持手段と前記研磨ヘッドの少なくともい
ずれか一方において２つ設けられていることが好まし
い。
【００２９】さらに、本発明の精密研磨方法は、液体を
基板保持手段に保持された基板に供給する工程と、前記
基板を研磨ヘッドによって研磨する工程を有する精密研
磨方法において、前記基板保持手段と前記研磨ヘッドの
少なくともいずれか一方に設けられた渦巻き型の流体路
に流体を通過させる工程を有することを特徴とする。
【００３０】本発明の精密研磨方法において、前記流体
を通過させる工程は、前記流体を前記基板保持手段と前
記研磨ヘッドの少なくともいずれか一方に設けられた２
つの流体路に通過させることが好ましく、また、前記２
つの流体路のうち、前記流体路の一方については前記流
体を中心部から外側方へ通過させ、前記流体路の他方に
ついては外側方から中心部へ通過させることが好まし
い。
【００３１】
【作用】本発明の精密研磨方法および装置によれば、研
磨において化学的作用を主体とするエッチング溶液また
は薬液を用い、エッチング溶液または薬液の温度により
エッチングレートが変化する特性を利用した選択的エッ
チングレートにより、基板上の金属膜を平坦化しそして
金属膜を除去することができる。
【００３２】さらに、デュアルダマシンプロセス（Dual
damascene process）において、既に平坦化されている
絶縁膜上に成膜された配線用金属膜をエッチング溶液ま
たは薬液の温度差によるエッチングレートの変化により
エッチングして研磨することによって、金属面にディッ
シングが生じることがなく、さらに、研磨剤砥粒などを
使用しないので表面の微小なスクラッチや配線金属材料
への砥粒の埋没も発生することがなく、さらに、加工圧
を小さくすることができることから、従来のＣＭＰのよ
うに研磨後の表面近傍に加工変質層が形成されることも
ない。
【００３３】また、本発明によれば、温度制御手段とし
て、渦巻き型の流体路を研磨ヘッドおよび基板保持手段
の少なくともいずれか一方に設け、流体路に温度管理さ
れた流体を通過させることにより、基板の被研磨面の温
度を全面均一にすることができ、温度が全面均一にされ
た被研磨面において、研磨パッドとの摩擦により凸部が
加熱され、その結果該凸部のエッチングレートが高くな
り、被研磨面の金属膜を精密に平坦化することができ
る。
【００３４】以上のように、半導体素子上の絶縁膜に形
成された配線用溝や接続孔用溝に埋め込み配線を安定し
て形成することができる。
【００３５】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。
【００３６】図１は、本発明の第１の実施の形態に係る
精密研磨装置の概略構成図であり、図２は、本発明の第
２の実施の形態に係る精密研磨装置の概略構成図であ
り、図３は、本発明の第３の実施の形態に係る精密研磨
装置の概略構成図であり、図４は、本発明の第４の実施
の形態に係る精密研磨装置における研磨ヘッドと基板保
持手段を破断して示す部分概略構成図であり、図５は、
図４に図示する精密研磨装置における研磨ヘッドを研磨
パッドを保持する面側から表わした模式図である。
【００３７】（第１の実施の形態）以下、本発明の第１
の実施の形態について、図１に図示する精密研磨装置を
参照して説明する。
【００３８】図１において、本発明の第１の実施形態の
精密研磨装置は、ウェハ等の基板１をその被研磨面を下
向きにした状態で着脱自在に保持する基板保持部２と、
基板保持部２に保持される基板１に対向するように配置
されて基板１の直径よりも大口径の硬質研磨パッド４
（圧縮弾性係数が９．８×１０7 Ｐａ（１０ｋｇｆ／ｍ
ｍ2 ）以上で９．８×１０10Ｐａ（１００００ｋｇｆ／
ｍｍ2 ）以下のもの、例えば、ポリテトラフルオロエチ
レン等）を貼り付ける研磨テーブル５とを備え、基板保
持部２を回転駆動する第１の駆動手段１１、基板１の被
研磨面を硬質研磨パッド４に対して加圧する加圧手段１
２、および研磨テーブル５を回転駆動する第２の駆動手
段１３が配設されており、第１の駆動手段１１と第２の
駆動手段１３は、基板１の回転数と硬質研磨パッド４の
回転数をほぼ等しくするように設定されている。さら
に、研磨パッド４上にエッチング溶液（薬液）７を供給
するエッチング溶液供給手段１５が設けられている。エ
ッチング溶液（薬液）７としては、金属膜に対する化学
的作用（エッチング作用）を主として利用することがで
きる溶液を用いる。例えば、銅に対するエッチング溶液
としては、塩化第２鉄あるいは塩化第２銅を含む溶液、
銅アミン錯体を主成分とするアルカリ性水溶液、あるい
は、過酸化水素と硫酸系溶液の混合エッチング溶液等を
使用し、特に、銅の配線用金属膜表面を被研磨面とする
場合には、例えば、純水に塩化第２鉄を混合し、比重を
１．３８程度に調整し、それに１〜５％の塩酸を加えた
溶液を用いることが好ましく、また、純水に塩化第２銅
を混合し、比重を１．２５〜１．２８に調整し、それに
適量の塩酸を加えた溶液を用いることもできる。
【００３９】ここで、エッチング溶液の化学的作用（エ
ッチング作用）を主体とする精密研磨の態様について説
明する。
【００４０】従来の化学的機械研磨（ＣＭＰ）において
は、研磨剤として、前述したように、酸化シリコン、酸
化セリウム、アルミナ等の微粉末を水酸化カリウム水溶
液、あるいはアンモニア溶液に混合したスラリーを用い
ており、メカニカルな研磨が主体であり、ケミカル作用
を研磨に直接利用しているとは言い難い面があったけれ
ども、本発明は、エッチング溶液を用いることにより、
ケミカルエッチング作用を主体にし、ケミカルエッチン
グにより基板上の配線層の金属膜を研磨し、金属膜の平
坦化あるいは除去を行なうことに特徴を有するものであ
る。
【００４１】本発明において使用する種々のエッチング
溶液は、通常、エッチングが全体的に一様に進行して、
選択性がなく、そのため、金属膜の凸部部分の研磨を促
進して平坦化することはできないものであった。しかし
ながら、これらのエッチング溶液は、温度が上昇すると
そのエッチングレートが高くなる性質を有しており、こ
の性質すなわちエッチングレートの温度依存性が高いこ
とを利用することにより、エッチング溶液に局所的な温
度上昇を与えることで局所的な熱による選択性をもたせ
ることが可能となる。
【００４２】そこで、図１に図示する精密研磨装置にお
いて、研磨しようとする基板１を、その被研磨面を下向
きにした状態で基板保持部２に装着し、加圧手段１２に
より研磨テーブル５上の硬質研磨パッド４に当接して押
し付けるとともに所定の加工圧をもって加圧する。同時
に、基板１および硬質研磨パッド４は、第１の駆動手段
１１と第２の駆動手段１３によりそれぞれ矢印の方向に
回転駆動され、このとき、第１および第２の駆動手段１
１、１３は、基板１と硬質研磨パッド４をほぼ同じ回転
数で回転するように調整されている。そして、エッチン
グ溶液７が、エッチング溶液供給手段１５から硬質研磨
パッド４上に滴下される。このように、基板１の被研磨
面を硬質研磨パッド４に加圧しかつ両者を相対的に移動
させることにより、硬質研磨パッド４と基板１の被研磨
面、特にその凸部、との摩擦による摩擦熱が発生する。
このような摩擦熱は、加圧力に摩擦係数を乗じた摩擦
力、移動量、および移動時間に比例するので、これらの
パラメータを適宜選ぶことにより、硬質研磨パッド４に
近接しあるいは接触している高低差１μｍ程度の凸状の
被研磨面部分の温度をコントロールすることが可能であ
る。このように摩擦により発生する摩擦熱により、基板
１の被研磨面内の凸部部分は瞬間的に加熱されるので、
その凸部部分のエッチング溶液のエッチングレートが高
められ、その部分のエッチング作用が他の部分よりも促
進される。その結果、その凸部部分が、選択的にエッチ
ングされて研磨され、すなわち、エッチング溶液の化学
的作用（エッチング作用）を主体として研磨されて平坦
化され、本発明でいうところの精密研磨が行なわれる。
【００４３】次に、本発明を、半導体素子上に金属配線
を形成するプロセス、特に、デュアルダマシンプロセス
（Dual damascene process）に適用した場合について説
明する。デュアルダマシンプロセス（Dual damascene p
rocess）においては、図６に示すように、予め種々の素
子１００が形成された基板１０１上に成膜されそしてＣ
ＭＰにより表面が平坦化された絶縁膜１０２（図６の
（ａ）参照）に配線用溝１０３や接続孔用溝１０４を形
成する（図６の（ｂ）参照）。なお、これらの配線用溝
１０３と接続孔用溝１０４は、それぞれ別個に、フォト
リソグラフィ法により絶縁膜１０２上に所定形状のレジ
ストパターンを形成してＲＩＥ法等によりエッチングす
ることにより形成する。その後に、銅（Ｃｕ）、アルミ
ニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）あるいはこれらを
主とする金属化合物等の配線用金属１０５をＣＶＤある
いはスパッター等により配線用溝１０３や接続孔用溝１
０４内に埋め込むように絶縁膜１０２上に成膜する（図
６の（ｃ）参照）。なお、配線用金属１０５の成膜の前
に、窒化チタン（ＴｉＮ）などのバリア膜をスパッター
等により絶縁膜１０２の表面や配線用溝１０３や接続孔
用溝１０４の内面に形成することもある。その後、図６
の（ｄ）に示すように、これらの配線用金属膜１０５
は、本発明に基づく精密研磨により、下地の絶縁膜１０
２が露出するまで研磨され、配線用溝１０４および接続
孔用溝１０４の部分以外の配線用金属膜１０５を除去し
て、各溝１０３、１０４内に埋め込まれた金属配線１０
６および接続配線１０７を形成する。
【００４４】研磨しようとする基板１０１の被研磨面
は、前述したように、表面が研磨され平坦化された絶縁
膜１０２に配線用溝１０３や接続孔用溝１０４が形成さ
れ、銅等の配線用金属１０５がこれらの溝内に埋め込ま
れるように絶縁膜１０２上に成膜された状態（図６の
（ｃ）参照）にあり、この配線用金属膜１０５を平坦化
し除去するために使用するエッチング溶液としては、前
述したように、純水に塩化第２鉄を混合し、比重を１．
３８程度に調整し、それに１〜５％の塩酸を加えた溶液
が好ましい。なお、配線材料が異なる場合には、材料の
特性に合ったエッチング溶液（薬液）を選択して使用す
る。
【００４５】基板上に成膜された配線用金属膜を平坦化
し除去する精密研磨においては、図１に図示するよう
に、基板１の被研磨面である配線用金属膜の表面を硬質
研磨パッド４に加圧しかつ両者を相対的に移動させるこ
とにより、硬質研磨パッド４と基板１の配線用金属膜の
表面、特に金属膜の凸部、との摩擦による摩擦熱が発生
する。特に、デュアルダマシンプロセス（Dual damasce
ne process）の場合、金属膜の下地となる絶縁膜は、銅
等の配線用金属に比べて熱伝導率が非常に小さいので、
局部的に接触している金属膜表面（金属膜の凸部）で発
生した摩擦熱は、銅等の配線用金属層に伝導して蓄積さ
れる。これにより、加圧力も従来の加工圧力に比べて格
段に少なくしても、この接触表面近傍では、接触部分が
最も高温となり、接触部分から離れるにしたがって温度
は低下する傾向を示す。このように、基板の配線用金属
膜の表面における凸部の部分のみが摩擦熱で数度温度が
上昇するようにすれば、温度が上昇した部分（すなわ
ち、凸部の部分）におけるエッチング溶液のエッチング
レートが高められ、その部分のエッチングが他の部分よ
りも促進され、選択的にエッチングし研磨することがで
き、結果的に、配線用金属膜全面の平坦化を得られるこ
とになる。さらに、デュアルダマシンプロセスにおいて
は、配線用金属膜は、その下地の絶縁膜が既に平坦化さ
れているために、凹凸の段差は急峻ではなくほとんどの
領域が比較的平坦であり、配線用金属膜のわずかな凸部
を高いエッチングレートでエッチングを行ない、凸部を
研磨して平坦化することができる。
【００４６】このように配線用金属膜の凸部を高いエッ
チングレートでエッチングを行ない研磨することによ
り、配線用金属膜を平坦化することができ、そして、そ
の後は、エッチング溶液の一様なエッチング作用によ
り、下地の絶縁膜が露出するまで配線用金属膜を除去
し、配線金属膜の残膜がなくなれば、配線金属膜の平坦
化および除去が終了する。この際、エッチング溶液は、
絶縁膜に対してのエッチング作用がないことから、オー
バーポリッシュの問題は発生せず、別個のストッパー膜
が不要となる利点もある。
【００４７】また、デュアルダマシンプロセス（Dual d
amascene process）の場合、配線用金属膜は、その下地
となる絶縁膜の平坦性が確保されているから、表面の凹
部の段差は比較的少ないので、温度依存性を５％以上変
化させられれば、非接触部分の放熱を十分行なえるだけ
の温度管理されたエッチング溶液を供給することで、平
坦性を確保できる。
【００４８】さらに、研磨パッドとして、例えば、圧縮
弾性係数が９．８×１０7 ａ（１０ｋｇｆ／ｍｍ2 ）以
上で９．８×１０10Ｐａ（１００００ｋｇｆ／ｍｍ2 ）
以下の、ポリテトラフルオロエチレン等を材料とする比
較的硬い研磨パッドを採用すれば、摩擦熱を発生させる
ための加圧力も、熱選択性が得られる数度から十数度の
表面温度上昇が得られるだけの僅かな圧力で良いことか
ら、従来の研磨加工における加工圧力に比べて低減する
ことができる。
【００４９】また、以上の説明においては、主として、
被研磨面（金属膜）の凸部と研磨パッドとの摩擦により
生じる摩擦熱によって、被研磨面の凸部の温度を上昇さ
せ、選択的なエッチングを得て被研磨面の平坦化を行な
っているが、このような摩擦熱の利用だけでなく以下の
実施の態様にて後述するように、摩擦熱の利用ととも
に、発熱手段や冷却手段等の熱制御手段を用い、大きな
エッチングレートでエッチングしたい部分とそうでない
部分との温度差を制御して、選択的なエッチングを得る
ことも可能である。すなわち、発熱手段や冷却手段等の
熱制御手段を用いて、被研磨面（金属膜）の凸部部分の
エッチング溶液の温度を他の部分の温度よりも上昇させ
ることにより、あるいは、被研磨面（金属膜）の凸部以
外の部分のエッチング溶液の温度を凸部部分の温度より
低くすることにより、エッチング溶液の被研磨面の凸部
部分のエッチングレートを高めて、選択的なエッチング
を得ることができる。
【００５０】なお、上述したエッチング溶液の他に、以
下のような例えば１０種に大別できるエッチング溶液を
用いることもできる。すなわち、 (1) 超純水と過酸化水素とアンモニアを混合した溶液あ
るいはこれに水酸化カリウムを加えた溶液 (2) 超純水と塩酸および塩化鉄を主体とする溶液あるい
はこれにエタノールを加えた溶液 (3) 超純水に塩酸および硝酸を加えた溶液 (4) 超純水と硝酸およびリン酸からなる溶液あるいはこ
れに塩酸を加えた溶液 (5) 超純水と硝酸を主体とした溶液あるいはこれに硝酸
銀または酸化クロムを添加した溶液 (6) 超純水とリン酸を主体とした溶液あるいはこれにメ
タノールまたは酢酸アンモニウムまたはエチレングリコ
ールを添加した溶液 (7) 超純水と硫酸を主体とした溶液あるいはこれにリン
酸または水酸化カリウムまたは水酸化ナトリウムを添加
した溶液 (8) 超純水と硝酸を主体とした溶液にフッ酸または氷酢
酸を加えた溶液 (9) 超純水と過酸化水素を主体とした溶液あるいはこれ
に水酸化カリウムまたはフッ酸またはメタノールを加え
た溶液 (10)超純水と塩酸からなる溶液あるいはこれに硝酸また
はフッ酸または硝酸とフッ酸を加えた溶液
【００５１】なお、超純水に代えて、必要な純度が得ら
れるならば、一般の清浄な水を用いてもよい。なお、上
述した塩酸とは塩化水素のことである。
【００５２】本実施の形態において、エッチング溶液の
比重を０．７９〜２．１の範囲とすることにより、エッ
チング効果を向上させることができる。
【００５３】また、このようなエッチング溶液に、表面
活性剤、エッチング促進剤やエッチング抑制剤をさらに
加えて用いることもできる。
【００５４】なお、エッチング溶液には微粒子を含ませ
てもよく、この微粒子とは、エッチング効果を高めるた
めに混入されるものである。つまり、エッチング溶液と
被研磨面である金属面との化学的なエッチング作用に加
えて、微粒子を砥粒として用いることで物理的な研磨効
果も奏することができる。また、この微粒子としては、
ほぼ球形状のものが好ましい。また、微粒子の１次粒子
の粒径の範囲は、０．０２〜０．５μｍの範囲であるこ
とが好ましい。以上のような微粒子を用いることによ
り、高い研磨レートが達成できかつ大きな傷を被研磨面
に与えることがない。
【００５５】また、微粒子を含むエッチング溶液の比重
は、微粒子を含まないエッチング溶液の比重より大きい
ことが好ましく、微粒子は、エッチング溶液に溶解しな
いあるいは溶解しにくい物質であることが好ましい。
【００５６】（第２の実施の形態）本発明の第２の実施
の形態について、図２に図示する精密研磨装置を参照し
て説明する。図２に図示する精密研磨装置においては、
熱制御手段１０として基板１を冷却する冷却手段を設け
ており、この冷却手段（熱制御手段）１０によって、金
属膜の凸部以外の部分を凸部部分よりも低い温度に制御
することにより、結果として、凸部部分をその他の部分
よりも研磨時に高温にすることができる。なお、その他
の構成は、前述した第１の実施の形態と同様であり、同
じ部材には同一符号を付し、その説明は省略する。
【００５７】例えば、デュアルダマシンプロセス（Dual
damascene process）においては、絶縁膜に形成した配
線用溝や接続孔用溝に銅などの配線用金属が埋め込んで
あり、その配線用金属の一部は絶縁膜層を突き抜けて素
子形成層や下段の配線層に到達している。そこで、基板
の裏面側を冷却する冷却手段を用いて、基板の裏面の温
度を低く制御することにより、高い熱伝導率特性を有す
る金属配線層上部の凸部以外の部分においては、その凸
部に比べて温度が低くなる。その結果、凸部部分のエッ
チングレートを他の部分よりも高めることができ、選択
的なエッチングを行なうことができる。
【００５８】以上のように、被研磨面の金属凸部の温度
を制御することによって、あるいはまた硬質の研磨パッ
ドとの摩擦により生じる摩擦熱を用いることによって、
エッチング溶液（薬液）のケミカル作用を主体とした研
磨を行なうことができる。そして、デュアルダマシンプ
ロセス（Dual damascene process）の場合、配線用金属
膜は、その下地となる絶縁膜が既に平坦化されているか
ら、表面の凹凸の段差は比較的少ないので、比較的硬い
研磨パッドを採用すれば、摩擦熱を発生させるための加
圧力も、従来の研磨加工のための所用の加工圧力に比べ
て低減できる。また、非接触部分の放熱を十分行なえる
だけの温度管理されたエッチング溶液を供給することで
平坦性を確保できることにより、配線用金属面にディッ
シングが生じることがなく、さらに、研磨剤砥粒を使用
しないので、表面の微小なスクラッチや配線材料への砥
粒の埋没も発生しない。さらに、ケミカル作用が主体で
あることから、加工圧を小さくすることができるので、
従来のＣＭＰのように研磨後の表面近傍に加工変質層が
形成されることもない。したがって、半導体素子上の絶
縁膜に形成された配線用溝や接続孔用溝に埋め込み配線
を安定して形成することができる。
【００５９】また、摩擦による発熱の促進あるいは抑制
のために、一次粒径が０．０２〜０．５μｍ程度の固体
微粒子あるいは研磨剤微粒子を添加したエッチング溶液
や安定剤などを添加したエッチング溶液を使用すること
もできる。このように、固体微粒子あるいは研磨剤微粒
子を混入させた場合でも、加工圧を従来の研磨加工にお
ける加工圧力に比べて低減できる。
【００６０】（第３の実施の形態）次に、本発明の第３
の実施の形態について、図３に図示する精密研磨装置を
参照して説明する。
【００６１】本実施の形態における精密研磨装置におい
ては、ウェハ等の基板よりもやや大面積の研磨パッドを
用いて基板を研磨することを特徴とする装置であり、詳
述すると、ウェハ等の基板２１をその被研磨面を上向き
にした状態で保持するウェハチャック等の基板保持部２
２を備えた基板テーブル２３と、基板保持部２２に保持
される基板２１に対向するように基板テーブル２３の上
方に配置されて、基板２１の直径よりもやや大きい口径
の硬質研磨パッド２４を貼り付ける研磨ヘッド２５とを
備え、そして、基板テーブル２３を回転駆動する第１の
駆動手段３１、基板テーブル２３および基板２１に揺動
運動を与える揺動手段３２、研磨ヘッド２５を回転駆動
する第２の駆動手段３３、および、研磨ヘッド２５およ
び硬質研磨パッド２４を上下方向に移動させそして硬質
研磨パッド２４を基板２１の被研磨面に押し付け所定の
加工圧をもって加圧するための研磨パッド上下駆動手段
および加圧手段３４が配設されており、第１の駆動手段
３１と第２の駆動手段３３において、基板２１の回転数
と硬質研磨パッド２４の回転数がほぼ等しくなるように
設定され、さらに、エッチング溶液２７を基板２１と硬
質研磨パッド２４の間に供給するように、研磨ヘッド２
５および硬質研磨パッド２４の中心部を貫通する溶液供
給系３６を有するエッチング溶液供給手段３５が設けら
れている。
【００６２】以上のように構成された精密研磨装置にお
いて、研磨しようとする基板２１は、その被研磨面を上
向きの状態で基板テーブル２３の基板保持部２２に装着
され、その後、図３に図示するように、硬質研磨パッド
２４を下面に貼着した研磨ヘッド２５の直下に送り込ま
れる。そして、エッチング溶液２７が、エッチング溶液
供給手段３５から溶液供給系３６を介して硬質研磨パッ
ド２４の中心付近から基板２１の表面に供給され、同時
に、硬質研磨パッド２４および基板２１が同じ回転数で
回転するように第１および第２の駆動手段３１、３３に
よりそれぞれ矢印の方向へ回転駆動され、また、研磨パ
ッド上下駆動手段および加圧手段３４により、硬質研磨
パッド２４を基板２１の被研磨面に当接させ、さらに所
定の加工圧まで押し付け加圧する。また、このとき、両
者の回転数に影響を与えない範囲で、揺動手段３２によ
り基板２１に揺動動作を加えることも可能であり、さら
に硬質研磨パッド２４にも図示しない揺動手段により揺
動動作を加えるようにすることもできる。
【００６３】このように、基板２１の被研磨面と硬質研
磨パッド２４との間にエッチング溶液２７を供給し、基
板２１の被研磨面と硬質研磨パッド２４を相対的に移動
させることにより、前述した第１の実施の形態等と同様
に、エッチング溶液２７の温度差による選択的なエッチ
ング作用により、被研磨面の金属膜の凸部からエッチン
グが進行して、金属膜を平坦化し、そして、一様なエッ
チング作用により金属膜の除去を行なうことができる。
【００６４】（第４の実施の形態）本発明の第４の実施
の形態について、図４および図５を参照して説明する。
なお、本実施の形態は、図３に図示する第３の実施の形
態に係る精密研磨装置における研磨ヘッドと基板保持部
に熱制御手段としての流体路を設けたものであって、そ
の全体的な概略構成は、前述した図３に図示する精密研
磨装置と同様であり、同様の部材には同一符号を付し、
その説明は省略する。
【００６５】図４に図示する本実施の形態において、研
磨ヘッド２５は、硬質研磨パッド２４を貼り付け保持す
る面に、熱制御手段としての溝状の流体路５１、５２が
設けられ、そして、基板２１を保持する基板保持部２２
は、その下方側内部に、熱制御手段としての溝状の流体
路５５、５６が設けられており、これらの流体路５１、
５２；５５、５６は、それぞれ、流入孔５１ａ、５２
ａ；５５ａ、５６ａと流出孔５１ｂ、５２ｂ；５５ｂ、
５６ｂを有し、温度管理（調整）された流体を流入孔か
ら導入し、流体路を通過させた後に流出孔から外部へ排
出することができるように構成するものであり、流体路
に流される流体としては、気体と液体のいずれでもよい
けれども、本実施例ではコスト面から水を使用した。
【００６６】研磨ヘッド２５において、硬質研磨パッド
２４を貼り付け保持する面に設けられた２つの溝状の流
体路５１、５２は、図５に図示するように、それぞれ渦
巻き状に設けられ、一方の流体路５１の渦巻きの形状に
沿って他方の流体路５２が形成される形態で、すなわ
ち、両流体路５１、５２は、渦巻き方向が同方向となる
ように形成されている。なお、研磨ヘッド２５の中心部
にはエッチング溶液を供給するための溶液供給系３６の
溶液供給孔３６ａ（図５）が設けられている。そして、
一方の渦巻き状の流体路５１の流入孔５１ａは、研磨ヘ
ッド２５の外側すなわち研磨ヘッド２５の回転軸心から
離れた位置に設けられ、流体路５１の流出孔５１ｂは、
研磨ヘッド２５の中心部すなわち研磨ヘッドの回転軸心
の近い位置に設けられている。また、他方の渦巻き状の
流体路５２の流入孔５２ａは、研磨ヘッド２５の中心部
すなわち研磨ヘッドの回転軸心の近い位置に設けられ、
流体路５２の流出孔５２ｂは、研磨ヘッド２５の外側す
なわち研磨ヘッド２５の回転軸心から離れた位置に設け
られている。これらの２条の渦巻き状の流体路５１、５
２には、温度調整された流体がそれぞれの流入孔５１
ａ、５２ａから導入され、そして、それぞれの流出孔５
１ｂ、５２ｂから排出される。このように温度調整され
た流体が２条の渦巻き状の流体路５１、５２を通過する
際に、研磨中の硬質研磨パッド２４を介して基板２１の
被研磨面の温度制御を行なう。
【００６７】上述したように２つの流体路５１、５２を
並べて配設し、一方の流体路５１では流体を回転軸心か
ら離れた外側から回転軸心付近へ通過させ、他方の流体
路５２では流体を回転軸心付近から回転軸心から離れた
外側へ通過させることによって、双方の流体路において
発生した温度差を互いに相殺することができる。その結
果、外周付近と回転軸心付近との間で生じる被研磨面の
温度差をなくすことができ、被研磨面の温度を全面均一
にすることが可能となる。
【００６８】また、被研磨体である基板２１を保持する
基板保持部２２の下方側内部にも、２つの溝状の流体路
５５、５６が設けられ、これらの流体路５５、５６は、
研磨ヘッド２５の流体路５１、５２と同様の渦巻き型に
形成することができる。基板保持部２２の流体路５５、
５６においても、流入孔５５ａ、５６ａと流出孔５５
ｂ、５６ｂがそれぞれ設けられ、温度調整された流体
は、流体流入管５７から各流入孔５５ａ、５６ａを介し
て２つの流体路５５、５６へそれぞれ導入され、２つの
流体路５５、５６を通過した流体は、各流出孔５５ｂ、
５６ｂを介して流体排出管５８から排出される。
【００６９】このように、基板保持部２２においても、
２つの流体路５５、５６を並べて配設し、一方の流体路
５５では流体を回転軸心から離れた外側から回転軸心付
近へ通過させ、他方の流体路５６では流体を回転軸心付
近から回転軸心から離れた外側へ通過させることによ
り、双方の流体路において発生した温度差を互いに相殺
することができる。その結果、外周付近と回転軸心付近
との間で生じる被研磨面の温度差をなくすことができ、
被研磨面の温度を全面均一にすることが可能となる。
【００７０】以上のように熱制御手段を設けた研磨ヘッ
ド２５と基板保持部２２を備えた精密研磨装置におい
て、硬質研磨パッド２４の中心部の溶液供給系３６から
エッチング溶液を被研磨体である基板２１の被研磨面と
硬質研磨パッド２４との間に供給しながら、基板２１の
被研磨面と硬質研磨パッド２４を相対的に移動させて被
研磨面を研磨（エッチング）する際に、研磨ヘッド２５
に設けられた流体路５１、５２に温度管理（調整）され
た流体を流すことにより、硬質研磨パッド２４を介し
て、被研磨面の温度を全面均一に制御を行なうことがで
き、さらにまた、基板保持部２２に設けられた流体路５
５、５６に温度管理（調整）された流体を流すことによ
り、基板２１の裏面側から基板１を介して被研磨面の温
度制御を行なうことができる。特に、基板２１が絶縁層
の上に成膜された金属膜を有しかつその金属膜が絶縁層
の溝に埋め込まれている場合、金属は熱伝導性が高いと
いう性質を利用して、金属膜の凸部、より具体的には溝
の上の凸部の温度を選択的に加熱あるいは冷却すること
ができるので、選択的な研磨を行なうことができる。
【００７１】また、例えば、研磨ヘッド２５に設けられ
た流体路５１、５２に高温に温度調整された流体を流す
ことにより、硬質研磨パッド２４を介して、被研磨面の
温度を比較的に高い温度で全面均一とし、そして、被研
磨面の凸部は、研磨パッドと摩擦されることで速やかに
加熱される。その結果、その凸部部分のエッチングレー
トが高くなり、金属膜を精密に平坦化することができ
る。なお、ここでいう凸部とは、研磨パッドと擦れる部
分であり、例えば、被研磨体である基板自体が撓んで生
じるようなマクロな凸部のことを指し、さらには、図６
の（ｃ）を用いて説明したような半導体素子レベルのミ
クロな凸部のことを指す。
【００７２】また、基板保持部２２に設けられた流体路
５５、５６に低温に温度調整された流体を流すことによ
り、基板２１の裏面の温度を低く制御することにより、
高い熱伝導率特性を有する金属膜の凸部以外の部分にお
いては、研磨パッドに擦られる凸部に比べて温度が低く
なり、その結果、研磨パッドとの摩擦により温度上昇す
る凸部部分のエッチングレートを他の部分よりも高める
ことができ、選択的なエッチングを行なうことが可能と
なる。
【００７３】以上のように本実施の形態では、渦巻き型
の流体路といった安価な手段を用いるだけで被研磨面の
均一な温度制御ができ、また、流体として水を用いるこ
とにより、使用コストを低く押さえることができる。
【００７４】なお、以上に説明した本実施の形態では、
研磨ヘッド２５と基板保持部２２の両方に流体路を設け
ているが、研磨ヘッド２５と基板保持部２２のいずれか
一方に設けても同様の効果を奏することができる。
【００７５】また、上述した例では、研磨ヘッド２５、
基板保持部２２におけるそれぞれの２つの流体路の流入
孔と流出孔の配置において、２つの流体路の流入孔をと
もに回転軸心から離れた外側に設け、流出孔をともに回
転軸心付近に設けてもよく、あるいは逆に、２つの流体
路の流入孔をともに回転軸心付近に設け、流出孔をとも
に回転軸心から離れた外側に設けてもよい。
【００７６】さらに、上述した例では、研磨ヘッド２
５、基板保持部２２における流体路はそれぞれ２条の渦
巻き型に形成されているが、渦巻き型に限らずその他の
形状として形成することができ、また、流体路がそれぞ
れ２条に設けられているが、それぞれ１本の流体路とし
て形成することもできる。
【００７７】また、本発明の各実施の形態における精密
研磨装置においては、エッチング溶液は、基板の被研磨
面と研磨パッドとの間に供給されて被研磨面のエッチン
グに利用されているが、このようにエッチング作用に利
用されたエッチング溶液を回収するようになし、フィル
ターを通してフィルタリングした後にその成分を調整
し、再循環させて繰り返し利用するようにすることも可
能であり、このようにエッチング溶液を循環させて繰り
返し利用することにより、そのランニングコストを大幅
に低減させることができる。
【００７８】また、デュアルダマシンプロセス（Dual d
amascene process）において、銅イオンの拡散防止のた
めにＴｉＮなどのバリア膜を使用する場合には、ＴｉＮ
をエッチングすることができる溶液に切り替えて使用す
れば良い。
【００７９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のケミカル
作用を主体とした化学的機械研磨（ＣＭＰ）によれば、
デュアルダマシンプロセス（Dual damascene process）
による配線用金属膜を、エッチング溶液の温度によりエ
ッチングレートが変化する特性を利用した選択的エッチ
ングレートにより、平坦化しそして除去することがで
き、また、被研磨面と研磨パッドに加える加工圧は、単
に摩擦熱を発生させる程度のものでよいので、従来の研
磨加工のための所用の加工圧力に比べて低減でき、さら
に、比較的硬い研磨パッドを採用すれば、より一層加工
圧を低減することができる。これにより、被研磨面にデ
ィッシングが生じることがなく、さらに、研磨剤砥粒な
ども使用しないので、表面の微小なスクラッチや配線材
料への砥粒の埋没も発生しない。
【００８０】さらに、ケミカル作用が主体であり、加工
圧を小さくすることができることから、従来のＣＭＰの
ように、研磨後の表面近傍に加工変質層が形成されるこ
ともなく、理想的な平坦化および金属膜の除去が行なえ
るなどの利点がある。
【００８１】また、摩擦による発熱の促進あるいは抑制
のために固体微粒子あるいは研磨剤微粒子を混合するこ
ともできるが、この場合でも、加工圧が小さく、しかも
非常に微細な粒径の微粒子を使用することから、表面の
微小なスクラッチや配線材料への砥粒の埋没もほとんど
発生しない。
【００８２】加えて、本発明におけるエッチング溶液
は、絶縁膜に対してのエッチング作用がないことから、
オーバーポリッシュの問題が発生しないので、ストッパ
ー膜が不要となるなどの利点もある。
【００８３】また、温度制御手段として渦巻き型の流体
路を研磨ヘッドと基板保持手段の少なくともいずれか一
方に設け、流体路に温度管理された流体を通過させるこ
とにより、被研磨面の温度を全面均一にすることがで
き、温度が全面均一な被研磨面において、研磨パッドと
の摩擦により被研磨面の凸部のみが速やかに加熱され、
その結果、該凸部のエッチングレートが高められ、被研
磨面の金属膜を精密に平坦化することができる。
【００８４】このように、本発明によれば、デュアルダ
マシンプロセス（Dual damascene process）において、
半導体素子上の絶縁膜に形成された配線用溝や接続孔用
溝に埋め込み配線を安定して形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る精密研磨装置
の概略構成図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る精密研磨装置
の概略構成図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態に係る精密研磨装置
の概略構成図である。
【図４】本発明の第４の実施の形態に係る精密研磨装置
における研磨ヘッドと基板保持手段を破断して示す部分
概略構成図である。
【図５】図４に示す精密研磨装置における研磨ヘッドを
研磨パッドを保持する面側から表わした模式図である。
【図６】デュアルダマシンプロセス（Dual damascene p
rocess）による配線形成工程を説明するための概略的な
工程図である。
【図７】従来の化学的機械研磨（ＣＭＰ）装置の概略構
成図である。
【符号の説明】
１ 基板 ２ 基板保持部 ４ 硬質研磨パッド ５ 研磨テーブル ７ エッチング溶液 １０ 熱制御手段 １１ 第１の駆動手段 １２ 加圧手段 １３ 第２の駆動手段 １５ エッチング溶液供給手段 ２１ 基板 ２２ 基板保持部 ２３ 基板テーブル ２４ 硬質研磨パッド ２５ 研磨ヘッド ２７ エッチング溶液 ３１ 第１の駆動手段 ３２ 揺動手段 ３３ 第２の駆動手段 ３４ 研磨パッド上下駆動手段および加圧手段 ３５ エッチング溶液供給手段 ３６ 溶液供給系 ３６ａ 溶液供給孔 ５１、５２ （渦巻き状）流体路 ５１ａ、５２ａ 流入孔 ５１ｂ、５２ｂ 流出孔 ５５、５６ （渦巻き状）流体路 ５５ａ、５６ａ 流入孔 ５５ｂ、５６ｂ 流出孔 ５７ 流体流入管 ５８ 流体排出管 １００ 素子 １０１ 基板 １０２ 絶縁膜 １０３ 配線用溝 １０４ 接続孔用溝 １０５ 配線用金属（膜） １０６ 金属配線 １０７ 接続配線

Claims (47)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 半導体装置を構成するための金属を有す
    る被研磨面にエッチング溶液を供給し、該エッチング溶
    液の温度によるエッチングレートの変化を利用して前記
    金属を有する被研磨面を平坦化し除去することを特徴と
    する精密研磨方法。
  2. 【請求項２】 前記被研磨面を有する半導体基板に局部
    的に熱を与えることにより、あるいは局部的に発熱させ
    ることにより、前記被研磨面に局所的な温度変化を生じ
    させて、前記エッチング溶液のエッチングレートの局部
    的な変化を発生させ、温度差による選択的なエッチング
    の効果をつくり、該選択的なエッチングにより前記金属
    を有する前記被研磨面を平坦化し除去することを特徴と
    する請求項１記載の精密研磨方法。
  3. 【請求項３】 前記被研磨面内に存在する前記金属の凸
    部の温度を前記凸部以外の前記被研磨面の温度よりも高
    くなるように設定し、前記被研磨面に当接部材を当接さ
    せることにより前記金属を有する前記被研磨面を研磨し
    て平坦化し除去することを特徴とする請求項１または２
    記載の精密研磨方法。
  4. 【請求項４】 当接部材を前記被研磨面に前記エッチン
    グ溶液を介してあるいは介することなく当接させて、前
    記当接部材を前記被研磨面に沿った方向に相対運動させ
    ることにより、前記被研磨面の凸部を選択的に発熱させ
    ることを特徴とする請求項１または２記載の精密研磨方
    法。
  5. 【請求項５】 前記エッチング溶液は、常温から実際に
    使用される温度範囲内での温度変化によるエッチングレ
    ートの変化を５％以上確保できることを特徴とする請求
    項１ないし４のいずれか１項に記載の精密研磨方法。
  6. 【請求項６】 前記半導体装置を構成するための前記金
    属は、銅、アルミニウム、またはタングステン、あるい
    は少なくともこれらの一つを含む合金であることを特徴
    とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の精密研
    磨方法。
  7. 【請求項７】 前記エッチング溶液が、塩化第２鉄ある
    いは塩化第２銅を含む溶液、銅アミン錯体を主成分とす
    るアルカリ性水溶液、あるいは、過酸化水素と硫酸系溶
    液の混合エッチング溶液であることを特徴とする請求項
    １ないし６のいずれか１項に記載の精密研磨方法。
  8. 【請求項８】 前記エッチング溶液に、一次粒径が０．
    ０２〜０．５μｍ程度の固体微粒子あるいは研磨剤微粒
    子を加えたことを特徴とする請求項１ないし７のいずれ
    か１項に記載の精密研磨方法。
  9. 【請求項９】 デュアルダマシンプロセスに適用される
    ことを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記
    載の精密研磨方法。
  10. 【請求項１０】 前記デュアルダマシンプロセスが銅を
    主体とするものであることを特徴とする請求項９記載の
    精密研磨方法。
  11. 【請求項１１】 前記エッチング溶液が、超純水と過酸
    化水素とアンモニアを混合した溶液あるいはこれに水酸
    化カリウムを加えた溶液、超純水と塩酸および塩化鉄を
    主体とする溶液あるいはこれにエタノールを加えた溶
    液、超純水に塩酸および硝酸を加えた溶液、超純水と硝
    酸およびリン酸からなる溶液あるいはこれに塩酸を加え
    た溶液、超純水と硝酸を主体とした溶液あるいはこれに
    硝酸銀または酸化クロムを添加した溶液、超純水とリン
    酸を主体とした溶液あるいはこれにメタノールまたは酢
    酸アンモニウムまたはエチレングリコールを添加した溶
    液、超純水と硫酸を主体とした溶液あるいはこれにリン
    酸または水酸化カリウムまたは水酸化ナトリウムを添加
    した溶液、超純水と硝酸を主体とした溶液にフッ酸また
    は氷酢酸を加えた溶液、超純水と過酸化水素を主体とし
    た溶液あるいはこれに水酸化カリウムまたはフッ酸また
    はメタノールを加えた溶液、または、超純水と塩酸から
    なる溶液あるいはこれに硝酸またはフッ酸または硝酸と
    フッ酸を加えた溶液であることを特徴とする請求項１な
    いし６のいずれか１項に記載の精密研磨方法。
  12. 【請求項１２】 前記エッチング溶液は、その比重が
    ０．７９〜２．１の範囲であることを特徴とする請求項
    １１記載の精密研磨方法。
  13. 【請求項１３】 半導体装置を構成するための金属を有
    する被研磨面を硬質研磨パッドに対して所定の加工圧を
    もって当接させるとともに、前記被研磨面と前記硬質研
    磨パッドの当接面にエッチング溶液を供給しながら、前
    記被研磨面と前記研磨パッドに相対運動を与え、前記金
    属を有する被研磨面の研磨を行なう精密研磨装置におい
    て、前記被研磨面内に存在する前記金属の凸部を局部的
    に温度上昇させる手段および前記金属の凸部以外の部分
    を冷却する手段の少なくともいずれか一方を備え、前記
    被研磨面内に存在する前記金属の凸部の温度を前記凸部
    以外の前記被研磨面の温度よりも高くなるようにして、
    前記被研磨面と前記硬質研磨パッドの当接面に供給され
    る前記エッチング溶液の温度によるエッチングレートの
    変化を利用して、前記金属を有する被研磨面を平坦化し
    除去することを特徴とする精密研磨装置。
  14. 【請求項１４】 前記半導体装置を構成するための前記
    金属を有する前記被研磨面をもつ半導体基板に、局部的
    に熱を与えることにより、あるいは局部的に発熱させる
    ことにより、前記半導体基板の表面近傍に局所的な温度
    変化を生じさせて、前記エッチング溶液のエッチングレ
    ートの局部的な変化を発生させ、温度差による選択的な
    エッチングの効果をつくり、該選択的なエッチングによ
    り前記金属を有する被研磨面を平坦化し除去することを
    特徴とする請求項１３記載の精密研磨装置。
  15. 【請求項１５】 前記硬質研磨パッドを前記被研磨面に
    前記エッチング溶液を介してあるいは介することなく当
    接させて、前記硬質研磨パッドを前記被研磨面に沿った
    方向に相対運動させることにより発生する摩擦熱により
    前記被研磨面の前記金属の凸部を選択的に温度上昇させ
    ることを特徴とする請求項１３または１４記載の精密研
    磨装置。
  16. 【請求項１６】 前記エッチング溶液の温度を管理する
    温度管理手段を備えていることを特徴とする請求項１３
    ないし１５のいずれか１項に記載の精密研磨装置。
  17. 【請求項１７】 前記半導体装置を構成するための前記
    金属は、銅、アルミニウムまたはタングステン、あるい
    は少なくともこれらの一つを含む合金であることを特徴
    とする請求項１３ないし１６のいずれか１項に記載の精
    密研磨装置。
  18. 【請求項１８】 前記エッチング溶液が、塩化第２鉄あ
    るいは塩化第２銅を含む溶液、銅アミン錯体を主成分と
    するアルカリ性水溶液、あるいは、過酸化水素と硫酸系
    溶液の混合エッチング溶液であることを特徴とする請求
    項１３ないし１７のいずれか１項に記載の精密研磨装
    置。
  19. 【請求項１９】 デュアルダマシンプロセスに適用され
    ることを特徴とする請求項１３ないし１８のいずれか１
    項に記載の精密研磨装置。
  20. 【請求項２０】 デュアルダマシンプロセスが銅を主体
    とするものであることを特徴とする請求項１９記載の精
    密研磨装置。
  21. 【請求項２１】 前記エッチング溶液の回収手段、前記
    エッチング溶液をフィルタリングしそしてその成分を調
    整する手段、および前記エッチング溶液を循環させる手
    段をさらに備えていることを特徴とする請求項１３ない
    し２０のいずれか１項に記載の精密研磨装置。
  22. 【請求項２２】 基板の被研磨面に液体を供給して研磨
    する精密研磨方法において、 前記被研磨面の金属凸部にエッチング作用を与える薬液
    を前記液体として前記被研磨面に供給する工程と、 前記被研磨面の前記金属凸部の温度を制御する温度制御
    工程を有することを特徴とする精密研磨方法。
  23. 【請求項２３】 前記温度制御工程は、加熱手段によっ
    て前記金属凸部を加熱する工程であることを特徴とする
    請求項２２記載の精密研磨方法。
  24. 【請求項２４】 前記温度制御工程は、冷却手段によっ
    て前記金属凸部以外の部分を冷却する工程であることを
    特徴とする請求項２２記載の精密研磨方法。
  25. 【請求項２５】 圧縮弾性係数が９．８×１０7 Ｐａ
    （１０ｋｇｆ／ｍｍ2）以上９．８×１０10Ｐａ（１０
    ０００ｋｇｆ／ｍｍ2 ）以下の硬質研磨パッドを前記被
    研磨面に当接して前記被研磨面を研磨する工程を有する
    ことを特徴とする請求項２２ないし２５のいずれか１項
    に記載の精密研磨方法。
  26. 【請求項２６】 前記温度制御工程は、渦巻き型の流体
    路に流体を通過させ、前記被研磨面全面を均一に制御す
    る工程であることを特徴とする請求項２２記載の精密研
    磨方法。
  27. 【請求項２７】 基板の被研磨面に液体を供給して研磨
    する精密研磨方法において、 前記被研磨面の金属凸部にエッチング作用を与える薬液
    を前記液体として前記被研磨面に供給する工程と、 圧縮弾性係数が９．８×１０7 Ｐａ（１０ｋｇｆ／ｍｍ
    2 ）以上９．８×１０ 10Ｐａ（１００００ｋｇｆ／ｍｍ
    2 ）以下の硬質研磨パッドを前記被研磨面に当接して前
    記被研磨面を研磨する工程を有することを特徴とする精
    密研磨方法。
  28. 【請求項２８】 前記被研磨面の前記金属凸部の温度を
    制御する温度制御工程を有することを特徴とする請求項
    ２７記載の精密研磨方法。
  29. 【請求項２９】 前記温度制御工程は、冷却手段によっ
    て前記金属凸部以外の部分を冷却する工程であることを
    特徴とする請求項２８記載の精密研磨方法。
  30. 【請求項３０】 前記温度制御工程は、加熱手段によっ
    て前記金属凸部を加熱する工程であることを特徴とする
    請求項２８記載の精密研磨方法。
  31. 【請求項３１】 基板を保持する基板保持手段と研磨パ
    ッド保持手段とを有し、液体を前記基板の被研磨面に供
    給して前記被研磨面を研磨する精密研磨装置において、 前記被研磨面の金属凸部にエッチング作用を与える薬液
    を前記液体として前記被研磨面に供給する供給手段と、 前記金属凸部の温度を制御するための温度制御手段とを
    有することを特徴とする精密研磨装置。
  32. 【請求項３２】 前記温度制御手段は、前記金属凸部以
    外の部分を冷却する冷却手段であることを特徴とする請
    求項３１記載の精密研磨装置。
  33. 【請求項３３】 前記温度制御手段は、前記金属凸部を
    加熱する加熱手段であることを特徴とする請求項３１記
    載の精密研磨装置。
  34. 【請求項３４】 前記研磨パッド保持手段は、圧縮弾性
    係数が９．８×１０ 7 Ｐａ（１０ｋｇｆ／ｍｍ2 ）以上
    ９．８×１０10Ｐａ（１００００ｋｇｆ／ｍｍ2 ）以下
    の硬質研磨パッドを着脱自在に保持することを特徴とす
    る請求項３１ないし３３のいずれか１項に記載の精密研
    磨装置。
  35. 【請求項３５】 前記温度制御手段は、前記基板保持手
    段と前記研磨パッド保持手段の少なくともいずれか一方
    に設けられていることを特徴とする請求項３１記載の精
    密研磨装置。
  36. 【請求項３６】 前記温度制御手段は、流体を流入させ
    そして排出する流体路を備えていることを特徴とする請
    求項３１ないし３５のいずれか１項に記載の精密研磨装
    置。
  37. 【請求項３７】 前記流体路は渦巻き型に形成されてい
    ることを特徴とする請求項３６記載の精密研磨装置。
  38. 【請求項３８】 前記流体路は、前記基板保持手段と前
    記研磨パッド保持手段の少なくともいずれか一方におい
    て２つ設けられていることを特徴とする請求項３６また
    は３７記載の精密研磨装置。
  39. 【請求項３９】 基板を保持する基板保持手段と研磨パ
    ッド保持手段とを有し、液体を前記基板の被研磨面に供
    給して前記被研磨面を研磨する精密研磨装置において、 前記被研磨面の金属凸部にエッチング作用を与える薬液
    を前記液体として前記被研磨面に供給する供給手段を有
    し、 前記研磨パッド保持手段は、圧縮弾性係数が９．８×１
    ０7 Ｐａ（１０ｋｇｆ／ｍｍ2 ）以上９．８×１０10Ｐ
    ａ（１００００ｋｇｆ／ｍｍ2 ）以下の硬質研磨パッド
    を着脱自在に保持することを特徴とする精密研磨装置。
  40. 【請求項４０】 前記金属凸部の温度を制御するための
    温度制御手段を有することを特徴とする請求項３９記載
    の精密研磨装置。
  41. 【請求項４１】 前記温度制御手段は、前記金属凸部以
    外の部分を冷却する冷却手段であることを特徴とする請
    求項４０記載の精密研磨装置。
  42. 【請求項４２】 前記温度制御手段は、前記金属凸部を
    加熱する加熱手段であることを特徴とする請求項４０記
    載の精密研磨装置。
  43. 【請求項４３】 基板を保持する基板保持手段と該基板
    保持手段に保持された前記基板を研磨する研磨ヘッドと
    を有する精密研磨装置において、 渦巻き型の流体路が前記基板保持手段と前記研磨ヘッド
    の少なくともいずれか一方に設けられていることを特徴
    とする精密研磨装置。
  44. 【請求項４４】 前記流体路は、前記基板保持手段と前
    記研磨ヘッドの少なくともいずれか一方において２つ設
    けられていることを特徴とする請求項４３記載の精密研
    磨装置。
  45. 【請求項４５】 液体を基板保持手段に保持された基板
    に供給する工程と、前記基板を研磨ヘッドによって研磨
    する工程を有する精密研磨方法において、 前記基板保持手段と前記研磨ヘッドの少なくともいずれ
    か一方に設けられた渦巻き型の流体路に流体を通過させ
    る工程を有することを特徴とする精密研磨方法。
  46. 【請求項４６】 前記流体を通過させる工程は、前記流
    体を前記基板保持手段と前記研磨ヘッドの少なくともい
    ずれか一方に設けられた２つの流体路に通過させること
    を特徴とする請求項４５記載の精密研磨方法。
  47. 【請求項４７】 前記２つの流体路のうち、前記流体路
    の一方については前記流体を中心部から外側方へ通過さ
    せ、前記流体路の他方については外側方から中心部へ通
    過させることを特徴とする請求項４６記載の精密研磨方
    法。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002154051A (ja) * 2000-11-20 2002-05-28 Daikin Ind Ltd 研磨パッド
JP2006051446A (ja) * 2004-08-12 2006-02-23 Techno Network Shikoku Co Ltd 光学材料の無歪み表面加工装置および表面加工技術
JP2017503673A (ja) * 2013-12-31 2017-02-02 ノヴァ メジャリング インストルメンツ リミテッドＮｏｖａ Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ Ｌｔｄ． 表面平坦化システムおよび方法
US10978321B2 (en) 2015-12-31 2021-04-13 Nova Measuring Instruments Ltd. Method and system for processing patterned structures
JP7649075B1 (ja) 2024-04-01 2025-03-19 ミクロ技研株式会社 研磨処理装置

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000311876A (ja) * 1999-04-27 2000-11-07 Hitachi Ltd 配線基板の製造方法および製造装置
US6482732B1 (en) * 2001-06-29 2002-11-19 Oki Electric Industry Co., Ltd. Method and apparatus for polishing semiconductor wafer
US6936534B2 (en) * 2003-09-17 2005-08-30 Micron Technology, Inc. Method for the post-etch cleaning of multi-level damascene structures having underlying copper metallization
US7422983B2 (en) * 2005-02-24 2008-09-09 International Business Machines Corporation Ta-TaN selective removal process for integrated device fabrication
GB2479559B (en) * 2010-04-14 2012-07-25 Rolls Royce Plc Apparatus and method for applying a fluid to a component
US20130217228A1 (en) * 2012-02-21 2013-08-22 Masako Kodera Method for fabricating semiconductor device
US10414018B2 (en) 2016-02-22 2019-09-17 Ebara Corporation Apparatus and method for regulating surface temperature of polishing pad
CN108284365B (zh) * 2018-01-16 2024-09-06 成都精密光学工程研究中心 一种数控抛光工具
CN110480497A (zh) * 2019-08-16 2019-11-22 天津大学 一种螺旋形流体动压抛光垫及其抛光方法
CN115020222A (zh) * 2022-03-21 2022-09-06 康劲 一种在glsi制备中用转速调整铜和介质速率选择比的方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5575885A (en) * 1993-12-14 1996-11-19 Kabushiki Kaisha Toshiba Copper-based metal polishing solution and method for manufacturing semiconductor device
TW353203B (en) * 1995-04-10 1999-02-21 Matsushita Electric Industrial Co Ltd Apparatus for holding substrate to be polished
US6046110A (en) * 1995-06-08 2000-04-04 Kabushiki Kaisha Toshiba Copper-based metal polishing solution and method for manufacturing a semiconductor device
JP2965536B2 (ja) * 1996-12-17 1999-10-18 松下電器産業株式会社 被研磨基板の保持装置
JPH10329015A (ja) * 1997-03-24 1998-12-15 Canon Inc 研磨装置および研磨方法
US6083419A (en) * 1997-07-28 2000-07-04 Cabot Corporation Polishing composition including an inhibitor of tungsten etching
US6191038B1 (en) * 1997-09-02 2001-02-20 Matsushita Electronics Corporation Apparatus and method for chemical/mechanical polishing
JP3970439B2 (ja) * 1997-10-31 2007-09-05 株式会社ルネサステクノロジ 半導体装置の製造方法
JP3371775B2 (ja) * 1997-10-31 2003-01-27 株式会社日立製作所 研磨方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002154051A (ja) * 2000-11-20 2002-05-28 Daikin Ind Ltd 研磨パッド
JP2006051446A (ja) * 2004-08-12 2006-02-23 Techno Network Shikoku Co Ltd 光学材料の無歪み表面加工装置および表面加工技術
JP2017503673A (ja) * 2013-12-31 2017-02-02 ノヴァ メジャリング インストルメンツ リミテッドＮｏｖａ Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ Ｌｔｄ． 表面平坦化システムおよび方法
US10226852B2 (en) 2013-12-31 2019-03-12 Nova Measuring Instruments Ltd. Surface planarization system and method
US10978321B2 (en) 2015-12-31 2021-04-13 Nova Measuring Instruments Ltd. Method and system for processing patterned structures
JP7649075B1 (ja) 2024-04-01 2025-03-19 ミクロ技研株式会社 研磨処理装置
JP2025155195A (ja) * 2024-04-01 2025-10-14 ミクロ技研株式会社 研磨処理装置

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