JP6795337B2 - 膜厚信号処理装置、研磨装置、膜厚信号処理方法、及び、研磨方法 - Google Patents
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Description
Mechanical Polishing))が知られている。CMPを行うための研磨装置は、研磨パッドが貼り付けられた研磨テーブルと、研磨対象物(例えば半導体ウェハなどの基板、又は基板の表面に形成された各種の膜)を保持するためのトップリングとを備えている。研磨装置は、研磨テーブルを回転させながら、トップリングに保持された研磨対象物を研磨パッドに押圧することによって研磨対象物を研磨する。
装置、という構成を採っている。
0の回転に伴い研磨対象物102の膜厚を研磨面に沿って検出する渦電流センサ210を備える。また、研磨装置100は、研磨テーブル110に配置された近接センサ222と、研磨テーブル110の外側に配置されたドグ224とを含むトリガセンサ220を備える。
量と考えられるからである。
i),F(i+1)は、
F(i)={(f(i−1)−f(i))}
F(i+1)={(f(i)−f(i+1))}
と表される。このようにして得られた研磨対象物102上の各点におけるエッジ検出用波形(F(i))に現れるピークの位置を、膜厚データのエッジの位置とする。この計算は、膜厚データの微分を求めていることに相当する。なお、本実施形態では、隣接する複数点の膜厚の差分を乗算することによってエッジ検出用波形を生成する例を示すが、これに限らず、sobelフィルタなど他の演算を行うこともできる。
効量36bの和が100%である。
損失量34a + 有効量34b = 損失量36a + 有効量36b = 100%
損失量34a = 有効量36b
有効量34b = 損失量36a
以上説明したように、本発明は以下の形態を有する。
形態1
研磨対象物の膜厚を検出するための膜厚センサから出力されたセンサデータを受信して、膜厚データを生成する受信部と、
前記受信部によって生成された膜厚データに基づいて、前記研磨対象物のエッジより内側における前記膜厚データの補正を行う補正部と、を備え、
前記補正部は、前記研磨対象物の前記エッジより外側において前記受信部によって生成された前記膜厚データを用いて、前記研磨対象物のエッジより内側において前記受信部によって生成された前記膜厚データを補正することを特徴とする膜厚信号処理装置。
形態2
形態1の膜厚信号処理装置において、
前記受信部によって生成された膜厚データに基づいて、前記研磨対象物の前記エッジの位置を推定する推定部を有し、前記補正部は、推定された前記エッジの位置を用いて、前記膜厚データの補正を行うことを特徴とする膜厚信号処理装置。
形態3
形態1または2の膜厚信号処理装置において、
前記補正部は、前記エッジから外側へ第1の距離にある位置において前記受信部によって生成された前記膜厚データを、前記エッジから内側へ第2の距離にある位置において前記受信部によって生成された前記膜厚データに加算することにより、前記補正を行い、前記第1の距離と前記第2の距離は等しいことを特徴とする膜厚信号処理装置。
形態4
研磨対象物を研磨するための研磨パッドが貼り付け可能な研磨テーブルと、
前記研磨テーブルを回転駆動できる駆動部と、
前記研磨対象物を保持して前記研磨パッドに押圧可能な保持部と、
前記研磨テーブルに形成された穴に配置され、前記研磨テーブルの回転に伴い前記研磨対象物の膜厚を検出可能な膜厚センサと、
形態1〜3のいずれか1項の膜厚信号処理装置と、
を備える研磨装置。
形態5
研磨対象物の膜厚を検出するための膜厚センサから出力されたセンサデータを受信して、膜厚データを生成し、
前記生成された膜厚データに基づいて、前記研磨対象物のエッジより内側における前記膜厚データの補正を行い、
前記補正を行うときは、前記研磨対象物の前記エッジより外側において、前記生成された膜厚データを用いて、前記研磨対象物のエッジより内側において前記生成された膜厚データを補正することを特徴とする膜厚信号処理方法。
形態6
研磨対象物の膜厚を検出するための膜厚センサから出力された膜厚データを受信して、膜厚データを生成し、
前記生成された膜厚データに基づいて、前記研磨対象物のエッジより内側における前記膜厚データの補正を行い、
前記補正された膜厚データに基づいて、前記研磨対象物の押圧力を制御し、
前記補正を行うときは、前記研磨対象物の前記エッジより外側において前記生成された膜厚データを用いて、前記研磨対象物のエッジより内側において前記生成された膜厚データを補正することを特徴とする研磨方法。
14…渦電流
26…エッジ
42…ピーク位置
72…励磁コイル
73…検出コイル
74…バランスコイル
100…研磨装置
102…研磨対象物
108…研磨パッド
110…研磨テーブル
140…研磨装置制御部
210…渦電流センサ
230…膜厚信号処理装置
232…受信部
234…推定部
238…補正部
240…終点検出器
Claims (6)
- 研磨対象物の膜厚を検出するための膜厚センサから出力されたセンサデータを受信して、第1、及び第2の膜厚データを生成する受信部と、
前記受信部によって生成された前記第2の膜厚データに基づいて、前記研磨対象物のエッジより内側における前記第1の膜厚データの補正を行う補正部と、を備え、
前記受信部は、前記膜厚センサの中心が前記研磨対象物の前記エッジより内側にあるときに前記膜厚センサから出力される前記センサデータを受信して、前記第1の膜厚データを生成し、前記膜厚センサによって前記研磨対象物にスポット径が発生しているとき、かつ、前記膜厚センサの中心が前記研磨対象物の前記エッジより外側にあるときに前記膜厚センサから出力される前記センサデータを受信して、前記第2の膜厚データを生成し、
前記補正部は、前記研磨対象物の前記エッジより外側において前記受信部によって生成された前記第2の膜厚データを用いて、前記研磨対象物のエッジより内側において前記受信部によって生成された前記第1の膜厚データを補正することを特徴とする膜厚信号処理装置。 - 請求項1の膜厚信号処理装置において、
前記受信部によって生成された第1、及び第2の膜厚データに基づいて、前記研磨対象物の前記エッジの位置を推定する推定部を有し、前記補正部は、推定された前記エッジの位置を用いて、前記第1の膜厚データの補正を行うことを特徴とする膜厚信号処理装置。 - 請求項1または2の膜厚信号処理装置において、
前記補正部は、前記エッジから外側へ第1の距離にある位置において前記受信部によって生成された前記第2の膜厚データを、前記エッジから内側へ第2の距離にある位置において前記受信部によって生成された前記第1の膜厚データに加算することにより、前記補正を行い、前記第1の距離と前記第2の距離は等しいことを特徴とする膜厚信号処理装置。 - 研磨対象物を研磨するための研磨パッドが貼り付け可能な研磨テーブルと、
前記研磨テーブルを回転駆動できる駆動部と、
前記研磨対象物を保持して前記研磨パッドに押圧可能な保持部と、
前記研磨テーブルに形成された穴に配置され、前記研磨テーブルの回転に伴い前記研磨対象物の膜厚を検出可能な膜厚センサと、
請求項1〜3のいずれか1項の膜厚信号処理装置と、
を備える研磨装置。 - 研磨対象物の膜厚を検出するための膜厚センサから出力されたセンサデータを受信して、第1、及び第2の膜厚データを生成し、
生成された前記第2の膜厚データに基づいて、前記研磨対象物のエッジより内側における前記第1の膜厚データの補正を行い、
前記生成を行うときは、前記膜厚センサの中心が前記研磨対象物の前記エッジより内側にあるときに前記膜厚センサから出力される前記センサデータを受信して、前記第1の膜厚データを生成し、前記膜厚センサによって前記研磨対象物にスポット径が発生しているとき、かつ、前記膜厚センサの中心が前記研磨対象物の前記エッジより外側にあるときに前記膜厚センサから出力される前記センサデータを受信して、前記第2の膜厚データを生成し、
前記補正を行うときは、前記研磨対象物の前記エッジより外側において、生成された前記第2の膜厚データを用いて、前記研磨対象物のエッジより内側において生成された前記第1の膜厚データを補正することを特徴とする膜厚信号処理方法。 - 研磨対象物の膜厚を検出するための膜厚センサから出力されたセンサデータを受信して、第1、及び第2の膜厚データを生成し、
生成された前記第2の膜厚データに基づいて、前記研磨対象物のエッジより内側における前記第1の膜厚データの補正を行い、
補正された前記第1の膜厚データに基づいて、前記研磨対象物の押圧力を制御し、
前記生成を行うときは、前記膜厚センサの中心が前記研磨対象物の前記エッジより内側にあるときに前記膜厚センサから出力される前記センサデータを受信して、前記第1の膜厚データを生成し、前記膜厚センサによって前記研磨対象物にスポット径が発生しているとき、かつ、前記膜厚センサの中心が前記研磨対象物の前記エッジより外側にあるときに前記膜厚センサから出力される前記センサデータを受信して、前記第2の膜厚データを生成し、
前記補正を行うときは、前記研磨対象物の前記エッジより外側において生成された前記第2の膜厚データを用いて、前記研磨対象物のエッジより内側において生成された前記第1の膜厚データを補正することを特徴とする研磨方法。
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