CN104117903B - 研磨方法以及研磨装置 - Google Patents

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Abstract

一种研磨方法以及研磨装置，该研磨方法在基板的研磨中接受从该基板反射的光，根据该反射光生成光谱波形，对光谱波形进行傅里叶变换处理，确定基板的膜的厚度以及所对应的频率成分的强度，在频率成分的强度高于规定的阈值的情况下，将确定的膜的厚度认定为可靠性高的测量值，在确定的频率成分的强度为规定的阈值以下的情况下，将确定的膜的厚度认定为可靠性低的测量值，根据可靠性高的测量值达到规定的目标值的时刻而确定基板的研磨终点，使所述规定阈值根据不良数据率而变化。采用本发明，能在基板的研磨中取得形成在基板上的膜的正确厚度，并根据得到的膜的厚度而能准确地确定基板的研磨终点。

Description

研磨方法以及研磨装置
技术领域
本发明涉及一种对表面形成有膜的基板进行研磨的方法以及装置，尤其涉及一种根据基板的反射光所含的光学信息而能检测出基板的研磨终点的研磨方法以及研磨装置。
背景技术
在半导体器件的制造处理中，包含对SiO2等的绝缘膜进行研磨的工序、以及对铜、钨等的金属膜进行研磨的工序等各种工序。在背面照射型CMOS传感器以及硅贯通电极(TSV)的制造工序中，除了绝缘膜和金属膜的研磨工序外，还包含对硅层(硅片)进行研磨的工序。
晶片的研磨在构成其表面的膜(绝缘膜、金属膜、硅层等)的厚度达到规定的目标值时结束。对于晶片的研磨，使用CMP(化学机械研磨：Chemical Mechanical Polishing)装置。图1是表示CMP装置的模式图。CMP装置具有：上表面安装有研磨垫100的研磨台101；对晶片W进行保持的顶环110；将研磨液(浆料)供给于研磨垫100的浆料供给机构115；以及对晶片W的膜厚进行测量的膜厚测量器120。膜厚测量器120埋设在研磨台101内。
顶环110以及研磨台101如箭头所示那样旋转，在该状态下顶环110将晶片W按压在研磨垫100上。研磨液从浆料供给机构115供给到研磨垫100上，晶片W在存在研磨液的情况下与研磨垫100的滑动接触从而被研磨。在晶片W的研磨过程中，膜厚测量器120与研磨台101一起旋转，且如箭头A所示那样一边横穿晶片W表面一边测量膜厚。然后，当膜厚达到规定的目标值时，结束晶片W的研磨。
作为上述CMP装置所使用的膜厚测量器120的一个例子，有光学式膜厚测量器。该光学式膜厚测量器，通过将光照射在晶片表面上，并分析来自晶片的反射光，从而确定形成于晶片表面的膜的厚度。
发明所要解决的课题
但是，装入CMP装置的膜厚测量器如图1所示，由于其自身一边移动一边测量膜的厚度，由于膜的厚度会有波动，所以有时会产生测量失败。而且，由于每当研磨台旋转一次膜就被磨削，因此在相同条件下不能再一次测量相同位置处的厚度。
发明内容
本发明是为解决上述以往问题而做成的，其目的在于提供一种研磨方法以及研磨装置，能在基板的研磨中取得形成在基板上的膜(绝缘膜、金属膜和硅层等)的准确的厚度，并能根据所得到的膜的厚度准确地确定基板的研磨终点。
用于解决课题的手段
为了实现上述目的，本发明的一形态是对表面形成有膜的基板进行研磨的方法，其特点是，将基板按压在旋转的研磨台上的研磨件上而对所述基板进行研磨，在所述基板的研磨中，将光照射在所述基板上，接受从所述基板反射的光，对于每个波长测量所述反射的光的强度，将测量出的所述光的强度除以规定的基准强度而算出相对反射率，生成表示所述相对反射率与所述光的波长的关系的光谱波形，对所述光谱波形进行傅里叶变换处理，确定所述膜的厚度以及所对应的频率成分的强度，在确定的所述频率成分的强度高于规定的阈值的情况下，将确定的所述膜的厚度认定为可靠性高的测量值，在确定的所述频率成分的强度为所述规定的阈值以下的情况下，将确定的所述膜的厚度认定为可靠性低的测量值，根据所述可靠性高的测量值达到规定的目标值的时刻而确定所述基板的研磨终点，算出不良数据率，所述不良数据率表示过去取得的可靠性高的测量值的个数和可靠性低的测量值的个数的总和中的可靠性低的测量值的个数的比例，使所述规定的阈值根据所述不良数据率而变化。
本发明的另一形态是对表面形成有膜的基板进行研磨的方法，其特点是，包含下述工序：将基板按压在旋转的研磨台上的研磨件上而对所述基板进行研磨；在所述基板的研磨中，将光照射在所述基板上；接受从所述基板反射的光；对于每个波长测量所述反射的光的强度；将测量出的所述光的强度除以规定的基准强度而算出相对反射率；生成表示所述相对反射率与所述光的波长的关系的光谱波形；对所述光谱波形进行傅里叶变换处理，确定所述膜的厚度以及所对应的频率成分的强度；在确定的所述频率成分的强度高于规定的阈值的情况下，将确定的所述膜的厚度认定为可靠性高的测量值；在确定的所述频率成分的强度为规定的阈值以下的情况下，将确定的所述膜的厚度认定为可靠性低的测量值；算出不良数据率，所述不良数据率表示过去取得的可靠性高的测量值的个数和可靠性低的测量值的个数的总和中的可靠性低的测量值的个数的比例；以及根据所述可靠性高的测量值达到规定的目标值的时刻而确定所述基板的研磨终点，所述基板开始研磨后直至所述不良数据率低于规定的基准值，不对所述基板的研磨终点进行确定。
本发明的又一形态是对表面形成有膜的基板进行研磨的方法，其特点是，包含下述工序：将基板按压在旋转的研磨台上的研磨件上而对所述基板进行研磨；在所述基板的研磨中，将光照射在所述基板上；接受从所述基板反射的光；对于每个波长测量所述反射的光的强度；将测量出的所述光的强度除以规定的基准强度而算出相对反射率；生成表示所述相对反射率与所述光的波长的关系的光谱波形；对所述光谱波形进行傅里叶变换处理，确定所述膜的厚度以及所对应的频率成分的强度；在确定的所述频率成分的强度高于规定的阈值的情况下，将确定的所述膜的厚度认定为可靠性高的测量值；在确定的所述频率成分的强度为规定的阈值以下的情况下，将确定的所述膜的厚度认定为可靠性低的测量值；算出不良数据率，表示过去取得的可靠性高的测量值的个数和可靠性低的测量值的个数的总和中的可靠性低的测量值的个数的比例；以及根据所述可靠性高的测量值达到规定的目标值的时刻而确定所述基板的研磨终点，在所述基板的研磨中，在所述不良数据率上升并达到规定的上限值的情况下，输出报警信号。
本发明的又一形态是对表面形成有包含第1膜以及第2膜的多层构造体的基板进行研磨的方法，其特点是，将基板按压在旋转的研磨台上的研磨件上而对所述基板进行研磨，在所述基板的研磨中，将光照射在所述基板上，接受从所述基板反射的光，对于每个波长测量所述反射的光的强度，将测量出的所述光的强度除以规定的基准强度而算出相对反射率，生成表示所述相对反射率与所述光的波长的关系的光谱波形，对所述光谱波形进行傅里叶变换处理，对所述第1膜的厚度、与该第1膜的厚度对应的频率成分的强度、所述第2膜的厚度、以及与该第2膜的厚度对应的频率成分的强度进行确定，在与所述第1膜的厚度对应的所述频率成分的强度和与所述第2膜的厚度对应的所述频率成分的强度之差大于规定的设定值的情况下，将确定的所述第1膜的厚度认定为可靠性高的测量值，根据所述可靠性高的测量值达到规定的目标值的时刻而确定所述基板的研磨终点。
本发明的又一形态是对表面形成有膜的基板进行研磨的装置，其特点是，具有：对研磨件进行支承的可旋转的研磨台；顶环，所述顶环将所述基板按压在所述旋转的研磨台上的所述研磨件上；照射部，所述照射部将光照射在由所述顶环保持的所述基板上；受光部，所述受光部接受从所述基板反射的光；分光器，所述分光器对于每个波长测量所述反射的光的强度；以及研磨监视部，所述研磨监视部根据由所述分光器取得的光强度数据来确定所述膜的厚度，所述研磨监视部构成为，将测量出的所述光的强度除以规定的基准强度而算出相对反射率，生成表示所述相对反射率与所述光的波长的关系的光谱波形，对所述光谱波形进行傅里叶变换处理，确定所述膜的厚度以及所对应的频率成分的强度，在确定的所述频率成分的强度高于规定的阈值的情况下，将确定的所述膜的厚度认定为可靠性高的测量值，在确定的所述频率成分的强度为所述规定的阈值以下的情况下，将确定的所述膜的厚度认定为可靠性低的测量值，根据所述可靠性高的测量值达到规定的目标值的时刻而确定所述基板的研磨终点，算出不良数据率，所述不良数据率表示过去取得的可靠性高的测量值的个数和可靠性低的测量值的个数的总和中的可靠性低的测量值的个数的比例，使所述规定的阈值根据所述不良数据率而变化。
本发明的又一形态是对表面形成有膜的基板进行研磨的装置，其特点是，具有：对研磨件进行支承的可旋转的研磨台；顶环，所述顶环将所述基板按压在所述旋转的研磨台上的所述研磨件上；照射部，所述照射部将光照射在由所述顶环保持的所述基板上；受光部，所述受光部接受从所述基板反射的光；分光器，所述分光器对于每个波长测量所述反射的光的强度；以及研磨监视部，所述研磨监视部根据由所述分光器取得的光强度数据来确定所述膜的厚度，所述研磨监视部构成为，将测量出的所述光的强度除以规定的基准强度而算出相对反射率，生成表示所述相对反射率与所述光的波长的关系的光谱波形，对所述光谱波形进行傅里叶变换处理，确定所述膜的厚度以及所对应的频率成分的强度，在确定的所述频率成分的强度高于规定的阈值的情况下，将确定的所述膜的厚度认定为可靠性高的测量值，在确定的所述频率成分的强度为所述规定的阈值以下的情况下，将确定的所述膜的厚度认定为可靠性低的测量值，算出不良数据率，所述不良数据率表示过去取得的可靠性高的测量值的个数和可靠性低的测量值的个数的总和中的可靠性低的测量值的个数的比例，根据所述可靠性高的测量值达到规定的目标值的时刻而确定所述基板的研磨终点，所述基板开始研磨后直至所述不良数据率低于规定的基准值，不对所述基板的研磨终点进行确定。
本发明的又一形态是对表面形成有膜的基板进行研磨的装置，其特点是，具有：对研磨件进行支承的可旋转的研磨台；顶环，所述顶环将所述基板按压在所述旋转的研磨台上的所述研磨件上；照射部，所述照射部将光照射在由所述顶环保持的所述基板上；受光部，所述受光部接受从所述基板反射的光；分光器，所述分光器对于每个波长测量所述反射的光的强度；以及研磨监视部，所述研磨监视部根据由所述分光器取得的光强度数据来确定所述膜的厚度，所述研磨监视部构成为，将测量出的所述光的强度除以规定的基准强度而算出相对反射率，生成表示所述相对反射率与所述光的波长的关系的光谱波形，对所述光谱波形进行傅里叶变换处理，确定所述膜的厚度以及所对应的频率成分的强度，在确定的所述频率成分的强度高于规定的阈值的情况下，将确定的所述膜的厚度认定为可靠性高的测量值，在确定的所述频率成分的强度为所述规定的阈值以下的情况下，将确定的所述膜的厚度认定为可靠性低的测量值，算出不良数据率，所述不良数据率表示过去取得的可靠性高的测量值的个数和可靠性低的测量值的个数的总和中的可靠性低的测量值的个数的比例，根据所述可靠性高的测量值达到规定的目标值的时刻而确定所述基板的研磨终点，在所述基板的研磨中，在所述不良数据率上升并达到规定的上限值的情况下，输出报警信号。
本发明的又一形态是对表面形成有包含第1膜以及第2膜的多层构造体的基板进行研磨的装置，其特点是，具有：对研磨件进行支承的可旋转的研磨台；顶环，所述顶环将所述基板按压在所述旋转的研磨台上的所述研磨件上；照射部，所述照射部将光照射在由所述顶环保持的所述基板上；受光部，所述受光部接受从所述基板反射的光；分光器，所述分光器对于每个波长测量所述反射的光的强度；以及研磨监视部，所述研磨监视部根据由所述分光器取得的光强度数据来确定所述第1膜的厚度，所述研磨监视部构成为，将测量出的所述光的强度除以规定的基准强度而算出相对反射率，生成表示所述相对反射率与所述光的波长的关系的光谱波形，对所述光谱波形进行傅里叶变换处理，对所述第1膜的厚度、与该第1膜的厚度对应的频率成分的强度、所述第2膜的厚度、以及与该第2膜的厚度对应的频率成分的强度进行确定，在与所述第1膜的厚度对应的所述频率成分的强度和与所述第2膜的厚度对应的所述频率成分的强度之差大于规定的设定值的情况下，将确定的所述第1膜的厚度认定为可靠性高的测量值，根据所述可靠性高的测量值达到规定的目标值的时刻而确定所述基板的研磨终点。
本发明的又一形态是对表面形成有膜的基板进行研磨的方法，其特点是，将基板按压在旋转的研磨台上的研磨件上而对所述基板进行研磨，在所述基板的研磨中，将光照射在所述基板上，根据从所述基板反射的光的强度算出相对反射率，生成表示所述相对反射率与所述光的波长的关系的光谱波形，根据所述光谱波形确定所述膜的厚度，对所述光谱波形进行傅里叶变换处理而生成频谱，根据所述频谱的峰值与阈值的比较而对确定的所述膜的厚度的可靠性是否高进行确定，根据确定为所述可靠性高的膜的厚度而确定所述基板的研磨终点。
发明的效果
采用本发明，可获得如下那样的效果。
(1)根据频率成分的强度与规定阈值的比较，而取得准确地反映了膜的厚度的测量值，即可靠性高的测量值。因此，能够根据得到的测量值检测出准确的研磨终点。
(2)根据过去取得的可靠性高的测量值的个数和可靠性低的测量值的个数的总和中的可靠性低的测量值的个数的比例(下面称为不良数据率)而使上述规定的阈值变化，由此能够取得可靠性更高的测量值。因此，能够根据得到的测量值检测出准确的研磨终点。
(3)当对表面粗糙的基板进行研磨时，有时在研磨初始阶段膜厚测量值容易变动，不良数据率变高。采用本发明，则在不良数据率低于规定基准值后，进行研磨终点检测。因此，能够检测出准确的研磨终点。
(4)在基板的研磨中，在不良数据率上升并达到规定的上限值的情况下，输出警报信号，因此，能够防止研磨终点的异常检测。
附图说明
图1是表示CMP装置的模式图。
图2是用于说明光学式研磨终点检测方法的原理的模式图。
图3是表示晶片与研磨台的位置关系的俯视图。
图4是表示由第1处理部生成的光谱波形的示图。
图5是表示由第1处理部生成的频谱的示图。
图6是表示研磨台旋转一次期间进行五次测量的例子的示图。
图7是当对形成有背面照射(BSI)型图像传感器的晶片进行研磨时取得的测量数据的表格。
图8是当对形成有背面照射(BSI)型图像传感器的晶片进行研磨时取得的光谱波形的示图。
图9是表示由图8所示的光谱波形生成的频谱的示图。
图10是表示对晶片进行研磨时的不良数据率变化的一例子的曲线图。
图11是表示对晶片进行研磨时的不良数据率变化的另一例子的曲线图。
图12是表示硅层的厚度与研磨时间的关系的示图。
图13是表示研磨前与研磨后的研磨外形的示图。
图14是表示作为筛选测量值的基准而采用了与频率成分的强度有关的规定的阈值这种例子的示图。
图15是表示作为筛选测量值的基准而采用了与频率成分的强度有关的规定的阈值、以及与硅层的厚度有关的规定的范围这种例子的示图。
图16是表示在硅贯通电极(TSV)的制造中实施的硅层的研磨时所取得的光谱波形的示图。
图17是表示由图16所示的光谱波形生成的频谱的示图。
图18是用于说明判断可靠性高的测量值和可靠性低的测量值的其它方法的示图。
图19是用于说明图18所示的判断方法的变形例的示图。
图20是用于说明判断可靠性高的测量值和可靠性低的测量值的另一方法的示图。
图21是表示晶片的多层构造的模式图。
图22是模式表示研磨装置的剖视图。
图23是表示图22所示的研磨装置的变形例的剖视图。
具体实施方式
下面，参照说明书附图来对本发明的实施方式进行说明。
图2是用于对光学式研磨终点检测方法的原理进行说明的模式图，图3是表示晶片与研磨台的位置关系的俯视图。如图2所示，晶片W具有基底层和形成在其上的膜。晶片W被保持在顶环(图2以及图3未图示)上，且如图3的箭头所示地绕晶片W的中心旋转。晶片W的表面通过顶环被按压在旋转的研磨台20的研磨垫22上，晶片W的膜通过与研磨垫22的滑动接触而被研磨。研磨垫22是具有研磨面的研磨件，所述研磨面用于研磨晶片W。作为研磨件，有时也使用砂轮(固定磨粒)。
照射部11以及受光部12设置在研磨台20内，且与晶片W的表面相对配置。照射部11具有发光的光源(未图示)，并将光引导到晶片W的表面。每当研磨台20旋转一次，光就照射在包含晶片W中心的多个区域。
受光部12接受从晶片W反射的光。受光部12连接有分光器13，分光器13根据波长而分解反射的光，对于反射的光的每个波长的强度进行测量。分光器13与第1处理部15A连接。该第1处理部15A读入由分光器13取得的光强度数据，生成反射的光的强度分布。更具体地说，第1处理部15A生成表示每个波长的光强度的光谱波形。该光谱波形表示为表示光的波长与强度的关系的线性曲线(波形)。
照射到晶片W上的光，在介质(在图2的例子中是水)与膜的界面、膜与下层的界面上发生反射，在这些界面上反射的光互相干涉。这种光的干涉方式根据膜的厚度(即光路长度)而变化。因此，由从晶片W返回来的光所生成的光谱波形随膜的厚度而变化。第1处理部15A对光谱波形进行FFT(高速傅里叶变换)处理而对光谱波形进行解析，根据其解析结果而确定当前膜的厚度。在研磨的膜是硅层，且如图2所示介质是水的情况下，为了防止光被水吸收，最好使用波长为1100nm以下的光。
第1处理部15A与第2处理部15B连接，由第1处理部15A确定的膜的厚度的测量值被送到第2处理部15B。第2处理部15B将膜的厚度与规定的目标值进行比较，并确定膜的厚度是否达到目标值。当膜的厚度达到目标值时，第2处理部15B就判断为膜的研磨达到其终点，并将研磨终点检测信号送到研磨装置(CMP装置)的动作控制器16。动作控制器16接受该研磨终点检测信号而结束晶片W的研磨动作。在该实施方式中，由第1处理部15A和第2处理部15B构成研磨监视部。第1处理部15A和第2处理部15B也可设作为一个处理部。
下面，更详细地对第1处理部15A进行说明。图4是表示由第1处理部15A生成的光谱波形的示图。在图4中，横轴表示从晶片反射的光的波长，纵轴表示从反射的光的强度导出的相对反射率。该相对反射率是表示光的反射强度的一个指标，具体来说，是光的强度与规定的基准强度之比。在各波长中将光的强度(实测强度)除以规定的基准强度，从实测强度中去除装置的光学系统和光源固有的强度波动等不需要的要素，由此可获得仅反映膜的厚度信息的光谱波形。在图4中，研磨的膜是硅层，且使用红外线作为照射到晶片上的光。
基准强度是对各波长预先取得的强度，对各波长算出相对反射率。具体来说，通过将各波长的光的强度(实测强度)除以所对应的基准强度而求出相对反射率。基准强度例如可作为在存在水的情况下对未形成有膜的硅片(裸片)进行研磨时所得到的光的强度。在实际的研磨中，从实测强度中减去暗电平(在将光遮断的条件下取得的背景强度)而求出补正实测强度，进一步从基准强度中减去上述暗电平而求出补正基准强度，然后通过将补正实测强度除以补正基准强度而求出相对反射率。具体来说，相对反射率R(λ)可用下式来求出。
[数1]
这里，λ是波长，E(λ)是从晶片反射的波长为λ的光的强度，B(λ)是波长为λ的基准强度，D(λ)是在不存在晶片的状态下取得的波长为λ的背景强度(暗电平)。
第1处理部15A对得到的光谱波形进行高速傅里叶变换(也可是傅里叶变换)处理来解析光谱波形。更具体地说，第1处理部15A抽出光谱波形所含的频率成分和其强度，用规定的关系式将得到的频率成分变换为膜的厚度，然后生成表示膜的厚度与频率成分的强度的关系的频谱。上述的规定的关系式是将频率成分作为变数的表示膜的厚度的一次函数，可从实测结果等求出。
图5是表示由第1处理部15A生成的频谱的示图。在图5中，纵轴表示光谱波形所含的频率成分的强度，横轴表示膜的厚度。从图5可知，当厚度为t1时强度的数值为最大。即，该频谱表示膜的厚度是t1。如此，根据频谱的峰值确定膜的厚度。
膜的厚度的测量最好在研磨台20旋转一次的期间进行多次。一次的测量时间取决于晶片W的曝光时间即晶片W处于光照下的时间。因此，研磨台20旋转一次的期间所实施的测量次数由曝光时间、研磨台20的旋转速度以及顶环的旋转速度决定。图6是表示研磨台20与顶环的旋转速度大致相同时的研磨台20旋转一次的期间进行五次测量的例子的示图。如图6所示，照射部11以及受光部12的顶端横穿晶片W的中心，并在此期间进行五次测量。因此，每当研磨台20旋转一次，就得到五个表示膜的厚度的测量值。这些测量值从第1处理部15A被送到第2处理部15B，第2处理部15B根据膜的厚度的测量值而确定研磨终点。
如上所述，虽然研磨台20旋转一次就得到多个测量值，但这些测量值中的几个有时不准确地表示膜的厚度。取得这样可靠性低的测量值的原因被认为是因为在膜的表面存在较大阶梯的情况下，由于以一次测量中取得了包含该阶梯在内的区域的膜的厚度、或反射的光的量因某种理由而减少等。
图7是表示当对形成有背面照射(BSI)型图像传感器的晶片进行研磨时取得的测量数据的表格。在图7表示的例子中，被研磨的膜是硅层。通常在背面照射型图像传感器的制造工序中，对厚度小于约10μm的硅层进行研磨。从图7可知，在研磨台20旋转一次的期间，取得五个表示硅层厚度的测量值、以及五个表示分别与这些测量值对应的频率成分的强度的数值。
但是，强度低的测量值有与其它测量值相差悬殊的倾向。换言之，频率成分的强度低的测量值未准确地表示实际的硅层厚度。因此，将频率成分的强度低于规定的阈值的测量值从测量数据中排除，由第2处理部15B取得仅包含可靠性高的测量值的监视数据。图7表示的记号〇表示带有阈值以上的强度的测量值，记号×表示带有比阈值低的强度的测量值。在图7中，监视数据由标有记号〇的测量值构成。
每得到测量值，就将与该测量值对应的频率成分的强度与阈值比较。并且，若强度是阈值以上，则该测量值(标有记号〇的测量值)被第2处理部15B认定为是可靠性高的测量值。该可靠性高的测量值被添加到监视数据，用于监视硅层的厚度。相反，若强度小于阈值，则监视数据不包含该测量值(标有记号×的测量值)。因此，监视数据仅由可靠性高的测量值构成。
图8是表示对形成有背面照射(BSI)型图像传感器的晶片进行研磨时取得的光谱波形的示图。图8所示的两个光谱波形s1、s2，是在研磨台20旋转一次的期间在晶片上的不同区域取得的。从图8可知，光谱波形s1包含比较明显的正弦波，但另一方的光谱波形s2没有包含明显的正弦波。这被认为是形成于硅层的表面的阶梯，或是反射后的光的量不足所引起的。
图9是表示由图8所示的光谱波形生成的频谱的示图。图9的纵轴表示光谱波形所含的频率成分的强度，横轴表示由频率成分变换后的硅层的厚度。频率成分的强度表示构成光谱波形的正弦波的大小，与正弦波的振幅大致成正比。图9所示的频谱f1与图8的光谱波形s1对应，图9所示的频谱f2与图8的光谱波形s2对应。
从图9可知，频谱f1的峰值表示硅层的厚度是3.5μm。即，频谱f1表示硅层的厚度是3.5μm。与此相对，频谱f2的峰值表示硅层的厚度是1μm。因此，从频谱f2得到的硅层的厚度的测量值是1μm。但是，该测量值1μm与从频谱f1得到的测量值3.5μm相差悬殊。
从图8以及图9可知，在光谱波形呈现明显的正弦波的情况下，频谱的峰值所示的强度就变高。光谱波形呈现明显的正弦波，被认为意味着图2所示的光之间的干涉不受硅层的厚度波动影响地进行。因此，那样的光谱波形可以说包含准确的硅层的厚度信息。因此，第2处理部15B根据频谱的峰值所示的强度而将不准确的测量值从测量数据中排除，生成仅由正确的测量值构成的监视数据。更具体地说，第2处理部15B仅将频谱的峰值所示的强度为规定的阈值以上的测量值添加到监视数据中。
阈值可如下那样确定。对一枚晶片进行研磨并取得测量数据，对该取得的测量数据设定临时阈值，若临时阈值以下的测量值的总数是测量数据的例如20％以下，则将该临时阈值用作为阈值。
在图9所示的例子中，阈值设定为1.2。频谱f1的峰值所示的强度约是1.8。因此，从频谱f1的峰值得到的测量值3.5μm被认定为是可靠性高的测量值，用作为监视数据。另一方面，频谱f2的峰值所示的强度约是0.9。因此，从频谱f2的峰值得到的测量值1μm不用作为监视数据。这样，测量值根据其对应的频率成分的强度而对可靠性高的测量值和可靠性低的测量值进行筛选。
第2处理部15B从第1处理部15A接受测量数据，根据该测量数据生成上述监视数据。监视数据如上所述，仅包含被认定为可靠性高的测量值。第2处理部15B对监视数据所含的测量值进行监视，根据该测量值达到规定目标值的时刻确定研磨终点。为了更准确地确定研磨终点，最好算出所得到的可靠性高的测量值的移动平均值。该情况下，将移动平均值达到规定的目标值的时刻判断为研磨终点。另外，为了更准确地确定研磨终点，最好求出研磨台20旋转一次的期间取得的多个可靠性高的测量值的平均值。进一步，最好求出所得到的平均值的移动平均值。
阈值最好根据过去取得的多个测量值来确定。更具体地说，也可从过去取得的多个测量值算出表示可靠性低的测量值的占有率的不良数据率，确定阈值以使该不良数据率处于规定的值以下。不良数据率是过去取得的测量值的总数中的可靠性低的测量值的比例(比率)。例如，在图7中，过去取得的测量值是研磨台20旋转五次的期间取得的测量值，其总数是25。该25个测量值所含的可靠性低的测量值(用记号×表示)的个数是8。因此，该例子中的不良数据率被确定为32％(＝8/25×100)。在该例子中，每当研磨台20旋转一次，测量值就被更新，采用最近的五次旋转中取得的测量值来算出不良数据率。
作为过去取得的多个测量值的例子，可以列举：对现在正在研磨的晶片已经取得的测量值、对先行研磨的另一晶片取得的测量值、以及在另一研磨装置中过去取得的测量值等。
不良数据率取决于阈值而变化。即，若将阈值设定得高，则不良数据率增加，若将阈值设定得低，则不良数据率下降。确定阈值以使不良数据率成为规定的值以下。例如，最好将阈值设定成不良数据率为20％以下。
在上述例子中，阈值是预先设定的固定值，但也可根据不良数据率的变化而使阈值变化。例如，也可当不良数据率上升时，将阈值设定得更高。由于不良数据率的上升意味着测量值整体的可靠性下降，因此，通过提高阈值，从而可更严格地控制测量值。相反，也可当不良数据率下降时，将阈值设定得更高。由于不良数据率的下降意味着测量值整体的可靠性提高，因此，通过提高阈值，从而可确保可靠性高的测量值的数，且进一步提高测量值的可靠性。
作为随着不良数据率而使阈值变化的一例子，第2处理部15B采用下式而使阈值变化。
阈值＝初始阈值+不良数据率×α
这里，α是预先设定的系数，具有正或负的符号。初始阈值是预先设定的阈值。在系数α具有正符号的场合，若不良数据率上升，则阈值上升。另一方面，在系数α具有负符号的情况下，若不良数据率下降，则阈值上升。系数α具有正符号、或具有负符号，根据晶片的表面状态、配线图形和膜厚等要因而决定。
如此，随着不良数据率的上升或下降而使阈值变化，由此提高测量值的可靠性，结果可提高研磨终点的检测精度。这样的阈值的更新，最好根据过去的研磨所得到的测量值而定期进行。例如也可是，每当研磨台20旋转规定次数，或每当对规定枚数的晶片进行研磨，就算出不良数据率，根据得到的不良数据率中算出新的阈值。
若研磨条件为一定的，则从晶片的研磨开始至研磨结束不良数据率大致为一定的。但是，有时因为晶片的表面状态和膜厚等原因而在研磨的初始阶段以及/或最终阶段不良数据率变高。例如，在对表面粗糙的晶片进行研磨的情况下，在研磨的初始阶段膜厚的测量值容易产生大的变动。因此，如图10所示，研磨初始阶段的不良数据率有时变高。在另一例子中，当晶片的研磨接近其终点时，有时膜厚低于能够测量的膜厚的范围，或下层露出。在该情况下，如图11所示，在研磨的最终阶段有时膜厚测量精度下降，结果不良数据率上升。如此，当不良数据率变高时，研磨终点检测所用的测量值的数就减少，结果，研磨终点的检测精度就下降。
因此，如图10以及图11所示，为了提高研磨终点检测精度，最好设置不良数据率的基准值以及/或上限值。在图10所示的例子中，晶片开始研磨后至不良数据率低于规定的基准值，第2处理部15B不进行研磨终点检测。随着晶片的表面变得平坦，不良数据率下降，且如图10所示，在某时刻不良数据率低于基准值。从该时刻开始对晶片进行研磨终点检测。
在图11所示的例子中，在研磨开始后，当不良数据率上升并达到规定的上限值时，第2处理部15B就输出报警信号。在该情况下，第2处理部15B也可使晶片的研磨停止。既可仅设置基准值与上限值中的任何一方，或者也可设置两方。
图12是表示作为研磨对象的硅层的厚度与研磨时间的关系的示图。在图12中，曲线a表示研磨台20旋转一次的期间取得的多个测量值的平均值的时间变化，曲线b表示上述平均值的移动平均值的时间变化。移动平均值是最新的多个(例如最新的三个)平均值的平均值。测量值的平均值(曲线a)或其移动平均值(曲线b)达到预先设定的目标值的时刻是研磨终点。第2处理部15B根据测量值的平均值(曲线a)或其移动平均值(曲线b)达到预先设定的目标值的时刻来确定晶片的研磨终点(即硅层的研磨终点)。从图12可知，曲线b比曲线a平滑化。因此，为了检测更准确的研磨终点，最好算出曲线b所示的移动平均值，并对其进行监视。
图13是表示研磨前与研磨后的研磨外形的示图。纵轴表示硅层的厚度，横轴表示晶片径向的位置。图13所示的点是硅层的测量值。从图13可知，晶片中心部的测量值的波动较小。换言之，晶片中心部取得的测量值的可靠性可以说是高的。因此，最好仅使用晶片中心部取得的测量值来检测研磨终点。但是，本发明并不限于该例子，也可使用除了晶片中心部以外区域取得的测量值。例如，也可仅使用晶片周缘部取得的测量值来检测研磨终点。此外，也可使用预先筛选出的多个区域(例如图6所示的晶片的中心部与周缘部)所取得的测量值。
在图7以及图9所示的例子中，虽然根据频率成分的强度而将测量值筛选为可靠性高的和可靠性低的，但也可根据测量值自身而筛选该测量值。具体来说，若得到的测量值处于规定范围内，则该测量值被认定为可靠性高的测量值。例如，如图14所示，在研磨的硅层厚度已知约为3μm～4μm的场合，得到的测量值若是2.0μm～4.0μm的范围内(图14中斜线所示)，则该测量值可判断为可靠性高的测量值。另一方面，得到的测量值若偏离2.0μm～4.0μm的范围，则该测量值可判断为可靠性低的测量值。如此，在研磨的硅层厚度是已知的情况下，可采用该已知的厚度范围作为测量值的可靠性的判断基准。
此外，也可采用与频率成分的强度对应的规定阈值和与硅层的厚度对应的规定的范围这两方，对得到的测量值进行筛选。图15是表示作为筛选测量值的基准而使用与频率成分的强度有关的规定阈值和与硅层的厚度有关的规定的范围的例子示图。在该例子中，与频率成分的强度对应的阈值是1，于硅层的厚度对应的阈值设定为2.0μm～4.0μm的范围。在频率成分的强度为1以上，并且硅层的厚度处于2.0μm～4.0μm范围内的情况下，即在频谱的峰值处于由图15的网线表示的范围内的情况下，第2处理部15B判断该测量值的可靠性高，并添加到监视数据中。相反，在频谱的峰值偏离图15的网线表示的范围的情况下，则判断该测量值的可靠性低，并不包含于监视数据中。
图8所示的两个光谱波形整体向右斜上方倾斜。这种光谱波形整体的倾斜作为干扰而出现在频谱中，妨碍测量准确的硅层的厚度。因此，为了得到不包含干扰的频谱，也可进行如下那样的干扰去除处理。即，准备基准硅片(裸硅片)，将红外线照射到该基准硅片上，通过算出从该基准硅片反射的红外线的每个波长的相对反射率而取得基准光谱波形，对该基准光谱波形实施高速傅里叶变换处理而预先取得基准频谱，将晶片W的研磨中取得的图9所示那样的频谱除以上述基准频谱，由此得到不包含干扰的频谱。更具体地说，将研磨中得到的频谱上的各硅层厚度中的频率成分的强度，除以基准频谱上的对应的频率成分的强度，由此补正频谱。硅层的厚度以及所对应的频率成分的强度，也可根据该补正后的频谱来确定。
图16是表示在制造硅贯通电极(TSV)中实施的硅层的研磨时取得的光谱波形的示图，图17是表示图16所示的光谱波形生成的频谱的示图。图16所示的光谱波形s3、s4、s5分别与图17所示的频谱f3、f4、f5对应。图16所示的光谱波形以及图17所示的频谱，与图4所示的光谱波形以及图5所示的频谱相同地生成，故省略其重复说明。
在制造硅贯通电极(TSV)中，被研磨的硅层厚度约是20μm～50μm。在该情况下，作为筛选测量值的基准，也可采用频率成分的强度的规定的阈值以及/或硅层厚度的规定的范围。本发明的研磨终点检测技术，可适用于对厚度小于10μm的硅层进行研磨的BSI处理、以及对厚度约为20μm～50μm的硅层进行研磨的TSV处理这两方。
在对硅层进行研磨的情况下，照射部11最好具有发出红外线的光源。在该情况下，照射部11最好具有对由该照射部11发出的红外线的量进行切换的功能。此外，红外线的量最好能够随着被研磨的硅层的状态而改变。作为硅层的状态的具体例子，可以列举：硅层的厚度、硅层的表面的平坦度(面内均匀性)、存在于硅层下的膜的厚度、材质以及配线图形密度。例如，最好是，当对如BSI处理那样的薄硅层进行研磨时，减少照射部11发出的红外线的量，当对如TSV处理那样的厚硅层进行研磨时，增加照射部11发出的红外线的量。
图18是用于说明对可靠性高的测量值与可靠性低的测量值进行判断的另一方法的示图。图18所示的两个频谱f6、f7的各峰值所示的强度比较高。因此，在例如阈值是0.065的情况下，从频谱f6、f7得到的硅层厚度的测量值无论哪个都被判断为可靠性高。但是，频谱f7与频谱f6相比，峰值形状不明显。一般，峰值形状明显的频谱具有表示可靠性高的测量值的倾向，峰值形状不明显的频谱具有表示可靠性低的测量值的倾向。
因此，在该方法中，替代频谱的峰值的强度，而采用规定的观测厚度的频率成分的强度来判断测量值的可靠性。即，在规定的观测厚度的频率成分的强度低于规定的阈值的情况下，频谱的峰值所示的硅层厚度的测量值被认定为可靠性高。相反，在规定的观测厚度的频率成分的强度是上述规定的阈值以上的情况下，频谱的峰值所示的硅层厚度的测量值被认定为可靠性低。
在图18所示的例子中，观测厚度设定为2μm，阈值设定为0.065。在频谱f6中，观测厚度2μm的频率成分的强度a1低于阈值0.065，因此，从频谱f6得到的测量值被判断为可靠性高。相反，在频谱f7中，观测厚度2μm的频率成分的强度高于阈值0.065，因此，从频谱f7得到的测量值被判断为可靠性低。观测厚度也可是多个。在该情况下，比较各观测厚度的强度与上述阈值，与上述相同地判断测量值的可靠性。
在该方法中，除了频谱的峰值的强度，也可采用规定的观测厚度的频率成分的强度来判断测量值的可靠性。即，在频谱的峰值所示的强度高于规定的阈值，并且规定的观测厚度的频率成分的强度低于上述规定的阈值的情况下，频谱的峰值所示的硅层厚度的测量值被认定为可靠性高。相反，在频谱的峰值所示的强度是规定的阈值以下，以及/或规定的观测厚度的频率成分的强度是上述规定的阈值以上的情况下，频谱的峰值所示的硅层厚度的测量值被认定为可靠性低。如此，通过对采用了峰值的强度的可靠性判断和采用了规定的观测厚度的强度的可靠性判断进行组合，从而可更准确地对测量值进行判断。
图19是用于对图18所示的判断方法的变形例进行说明的示图。在该方法中，将频谱的峰值的强度与规定的观测厚度的频率成分的强度之差(绝对值)和规定的设定值进行比较。若所述差大于设定值，则根据该频谱的峰值确定的硅层的厚度的测量值被判断为可靠性高。相反，若所述差是设定值以下，则根据该频谱的峰值确定的硅层的厚度的测量值被判断为可靠性低。
在图19所示的例子中，所述差的设定值设定为0.005。频谱f6的峰值的强度与观测厚度2μm的频率成分的强度之差a2大于0.005。因此，判断根据频谱f6的峰值确定的硅层的厚度的测量值可靠性高。相反，频谱f7的峰值的强度与观测厚度2μm的频率成分的强度之差b2小于设定值0.005。因此，判断频谱f7的峰值确定的硅层的厚度的测量值可靠性低。在该例子中，观测厚度也可是多个。
在该方法中，也可将基于频谱的峰值的强度的可靠性判断与基于所述差的可靠性判断予以组合。即，在频谱的峰值所示的强度高于规定的阈值，并且所述差大于规定的设定值的情况下，频谱的峰值所示的硅层的厚度的测量值就被认定为可靠性高。相反，在频谱的峰值所示的强度是规定的阈值以下，以及/或所述差是规定的设定值以下的情况下，频谱的峰值所示的硅层的厚度的测量值就被认定为可靠性低。
图20是用于说明对可靠性高的测量值与可靠性低的测量值进行判断的另一方法的示图。通常，晶片如图21所示，具有多层构造。在图21所示的例子中，在基层(例如硅层)上形成有第2膜，在其上形成有第1膜。研磨的对象物是处于最上层的第1膜。在第1膜以及第2膜由透光的材料构成的情况下(例如，第1膜为硅层，第2膜为SiO2等的绝缘膜)，光在第1膜的表面、第1膜与第2膜的界面以及第2膜与基层的界面上反射。因此，来自晶片的反射光中含有第1膜与第2膜的厚度信息。因此，如图20所示，根据反射光生成的频谱中出现了表示第1膜的厚度的峰值和表示第2膜的厚度的峰值。
在本实施形态中，选择第2膜的厚度作为上述规定的观测厚度。该第2膜的厚度根据出现在频谱上的峰值的位置来确定。第1膜的厚度的测量值的可靠性，根据强度c1与强度c2之差dY(＝c1-c2)来判断，所述强度c1是由表示第1膜的厚度的峰值所特定的频率成分，所述强度c2是由表示第2膜的厚度的峰值所特定的频率成分。具体来说，在差dY大于规定的设定值的情况下，第1膜的厚度的测量值就被判断为可靠性高。
在先前的实施形态中，规定的观测厚度是固定值，而在本实施形态中，观测厚度可取决于表示第2膜的厚度的峰值位置而变化。本实施形态由于使用频率成分的强度之差即相对的强度，因此有测量值的可靠性判断不容易受到外部干扰的影响这种优点。例如，在来自照射部11的光照度产生变化的情况下，频谱整体虽然产生变化，但频率成分的强度之差难以变化。因此，能更准确地进行测量值的可靠性判断，结果可提高研磨终点检测的精度。
为了提高第1膜的厚度测量值的可靠性判断的精度，第2处理部15B最好将由表示第1膜的厚度的峰值所特定的频率成分的强度c1大于规定的第1下限值Y1，并且由表示第2膜的厚度的峰值所特定的频率成分的强度c2大于规定的第2下限值Y2作为条件，将差dY与上述设定值进行比较。例如，在频率成分的强度c1大于规定的第1下限值Y1，频率成分的强度c2大于规定的第2下限值Y2，并且强度c1与强度c2之差dY大于规定的设定值的情况下，第1膜的厚度测量值就被判断为可靠性高。第1下限值Y1与第2下限值Y2也可是相同的数值。如此，通过对频率成分的强度自身是否大于下限值进行判断，从而可更准确地进行测量值的可靠性判断，结果可提高研磨终点检测的精度。另外，表示图20的膜厚的横轴显示为使用了硅的折射率的硅膜厚换算值。即，由于第2膜是绝缘膜，因此图20所示的第2膜的厚度数值表示被换算成硅膜厚的厚度。
图22是模式表示能实行上述研磨终点检测方法的研磨装置的剖视图。如图22所示，研磨装置具有：对支承研磨垫22的研磨台20；对晶片W进行保持并将其按压在研磨垫22上的顶环24；以及将研磨液(浆料)供给于研磨垫22的研磨液供给机构25。研磨台20与配置在其下方的电动机(未图示)连接，且可绕轴心旋转。研磨垫22固定在研磨台20的上表面上。
研磨垫22的上表面22a构成对晶片W进行研磨的研磨面。顶环24通过顶环旋转轴28而与电动机以及升降缸(未图示)连接。由此，顶环24可升降且可绕顶环旋转轴28旋转。晶片W通过真空吸附等而保持在该顶环24的下表面上。
保持在顶环24的下表面上的晶片W通过顶环24而旋转，且被顶环24按压在旋转的研磨台20的研磨垫22的研磨面22a上。研磨液从研磨液供给机构25被供给到研磨垫22的研磨面22a上，在晶片W的表面与研磨垫22之间存在研磨液的状态下对晶片W的表面进行研磨。使晶片W与研磨垫22滑动接触的相对移动机构由研磨台20以及顶环24构成。
在研磨台20上形成有在其上表面开口的第1孔30A以及第2孔30B。另外，在研磨垫22上，在与这些孔30A、30B对应的位置形成有通孔31。孔30A、30B与通孔31连通，通孔31开口在研磨面22a上。第1孔30A通过液体供给道33以及转动式接头32与液体供给源35连接，第2孔30B与液体排出道34连接。
在晶片W的研磨中作为透明液体的水(最好是纯水)通过液体供给道33而供给到第1孔30A以及通孔31，充满晶片W的下表面与光纤12、41顶端之间的空间。水进一步流入第2孔30B，通过液体排出道34而排出。研磨液与水一起被排出，由此光路被确保。在液体供给道33上设有与研磨台20的旋转同步地进行动作的阀(未图示)。该阀进行动作，以使在晶片W不位于通孔31的上方时阻止水的流动或减少水的流量。在本实施形态中，水供给机构由液体供给源35以及液体供给道33构成。
研磨装置具有按照上述的方法对研磨的进展进行监视且对研磨终点进行检测的研磨监视装置。该研磨监视也作为研磨终点检测装置发挥作用。研磨监视装置具有：照射部11，所述照射部11将光照射到晶片W的被研磨面上；作为受光部的光纤12，所述光纤12接受从晶片W返回来的反射光；分光器13，所述分光器13根据波长对从晶片W反射的光进行分解，并在规定的波长范围对光的强度进行测量；第1处理部15A，所述第1处理部15A根据由分光器13取得的光强度数据来确定膜的厚度；以及第2处理部15B，所述第2处理部15B对由第1处理部15A得到的膜的厚度进行监视并确定晶片W的研磨终点(膜的研磨终点)。第1处理部15A和第2处理部15B也可设作为一个处理部。
照射部11具有：光源40、以及与光源40连接的光纤41。光纤41是将由光源40发出的光引导到晶片W表面上的光传送部。光纤41以及光纤12的顶端位于第1孔30A内，并位于晶片W的被研磨面的附近。光纤41以及光纤12的各顶端与由顶环24保持的晶片W的中心相对配置，且如图3以及图6所示，每当研磨台20旋转，光就照射在包含晶片W的中心的多个区域内。在被研磨的膜是硅层的情况下，最好使用比较容易穿透水的波长为1100nm以下的光。
作为光源40，使用发光二极管(LED)、卤素灯和氙灯等。光纤41以及光纤12互相并排配置。光纤41以及光纤12的各顶端相对于晶片W的表面而大致垂直配置，光纤41将光大致垂直地照射在晶片W的表面上。
在晶片W的研磨中，光从照射部11照射在晶片W上，从晶片W反射的光由光纤12接受。在照射光的期间，水被供给到孔30A、30B以及通孔31，由此，光纤41以及光纤12的各顶端与晶片W的表面之间的空间充满水。分光器13在规定的波长范围对反射的光的强度进行测量，并将得到的光强度数据送到第1处理部15A。第1处理部15A如上述那样地对光谱波形进行FFT(高速傅里叶变换)处理来确定膜的厚度，第2处理部15B根据由第1处理部15A得到的膜的厚度来确定研磨终点。
图23是表示图22所示的研磨装置的变形例的剖视图。在图23所示的例子中，未设有液体供给道、液体排出道和液体供给源。取而代之，在研磨垫22上形成有透明窗45。照射部11的光纤41通过该透明窗45而将光照射在研磨垫22上的晶片W的表面上，作为受光部的光纤12通过透明窗45而接受从晶片W反射的光。其它结构与图22所示的研磨装置相同。
作为上述实施形态所用的晶片(基板)的例子，可以列举：表面形成有单层或多层的绝缘膜的晶片、以及用于背面照射(BSI)型图像传感器或硅贯通电极(TSV)的制造的晶片。在被研磨的膜是硅层的情况下，作为照射在晶片上的光，适合使用红外线。硅层也可是硅片自身。此外，本发明还可适用于硅片自身的研磨(磨削)。例如，本发明可适用于硅片的背面磨削。对硅片进行研磨(磨削)的装置，代替研磨垫22而使用砂轮作为研磨件。
上述的实施方式，是以本发明所属的技术领域中具有通常知识的人员能实施本发明为目的而描述的。上述实施方式的各种变形例若是技术人员就当然可实施，本发明的技术思想还可适用于其它的实施形态。因此，本发明不限于所描述的实施方式，应作成基于权利要求书所定义的技术思想的最宽大的范围。

Claims (24)

1.一种研磨方法，是对表面形成有膜的基板进行研磨的方法，该研磨方法的特征在于，
将基板按压在旋转的研磨台上的研磨件上而对所述基板进行研磨，
在所述基板的研磨中，将光照射在所述基板上，
接受从所述基板反射的光，
对于每个波长测量所述反射的光的强度，
将测量出的所述光的强度除以规定的基准强度而算出相对反射率，
生成表示所述相对反射率与所述光的波长的关系的光谱波形，
对所述光谱波形进行傅里叶变换处理，确定所述膜的厚度以及所对应的频率成分的强度，
在确定的所述频率成分的强度高于规定的阈值的情况下，将确定的所述膜的厚度认定为可靠性高的测量值，
在确定的所述频率成分的强度为所述规定的阈值以下的情况下，将确定的所述膜的厚度认定为可靠性低的测量值，
根据所述可靠性高的测量值达到规定的目标值的时刻而确定所述基板的研磨终点，
算出不良数据率，所述不良数据率表示过去取得的可靠性高的测量值的个数和可靠性低的测量值的个数的总和中的可靠性低的测量值的个数的比例，
使所述规定的阈值根据所述不良数据率而变化。
2.如权利要求1所述的研磨方法，其特征在于，
使所述规定的阈值随着所述不良数据率上升而上升。
3.如权利要求1所述的研磨方法，其特征在于，
使所述规定的阈值随着所述不良数据率下降而上升。
4.一种研磨方法，是对表面形成有膜的基板进行研磨的方法，该研磨方法的特征在于，包含下述工序：
将基板按压在旋转的研磨台上的研磨件上而对所述基板进行研磨；
在所述基板的研磨中，将光照射在所述基板上；
接受从所述基板反射的光；
对于每个波长测量所述反射的光的强度；
将测量出的所述光的强度除以规定的基准强度而算出相对反射率；
生成表示所述相对反射率与所述光的波长的关系的光谱波形；
对所述光谱波形进行傅里叶变换处理，确定所述膜的厚度以及所对应的频率成分的强度；
在确定的所述频率成分的强度高于规定的阈值的情况下，将确定的所述膜的厚度认定为可靠性高的测量值；
在确定的所述频率成分的强度为规定的阈值以下的情况下，将确定的所述膜的厚度认定为可靠性低的测量值；
算出不良数据率，所述不良数据率表示过去取得的可靠性高的测量值的个数和可靠性低的测量值的个数的总和中的可靠性低的测量值的个数的比例；以及
根据所述可靠性高的测量值达到规定的目标值的时刻而确定所述基板的研磨终点，
所述基板开始研磨后直至所述不良数据率低于规定的基准值，不对所述基板的研磨终点进行确定。
5.如权利要求4所述的研磨方法，其特征在于，在所述基板的研磨中，在所述不良数据率上升并达到规定的上限值的情况下，输出报警信号。
6.如权利要求5所述的研磨方法，其特征在于，在所述基板的研磨中，在所述不良数据率上升并达到所述规定的上限值的情况下，停止所述基板的研磨。
7.一种研磨方法，是对表面形成有膜的基板进行研磨的方法，该研磨方法的特征在于，包含下述工序：
将基板按压在旋转的研磨台上的研磨件上而对所述基板进行研磨；
在所述基板的研磨中，将光照射在所述基板上；
接受从所述基板反射的光；
对于每个波长测量所述反射的光的强度；
将测量出的所述光的强度除以规定的基准强度而算出相对反射率；
生成表示所述相对反射率与所述光的波长的关系的光谱波形；
对所述光谱波形进行傅里叶变换处理，确定所述膜的厚度以及所对应的频率成分的强度；
在确定的所述频率成分的强度高于规定的阈值的情况下，将确定的所述膜的厚度认定为可靠性高的测量值；
在确定的所述频率成分的强度为规定的阈值以下的情况下，将确定的所述膜的厚度认定为可靠性低的测量值；
算出不良数据率，表示过去取得的可靠性高的测量值的个数和可靠性低的测量值的个数的总和中的可靠性低的测量值的个数的比例；以及
根据所述可靠性高的测量值达到规定的目标值的时刻而确定所述基板的研磨终点，
在所述基板的研磨中，在所述不良数据率上升并达到规定的上限值的情况下，输出报警信号。
8.如权利要求7所述的研磨方法，其特征在于，在所述基板的研磨中，在所述不良数据率上升并达到所述规定的上限值的情况下，停止所述基板的研磨。
9.如权利要求7所述的研磨方法，其特征在于，所述基板开始研磨后直至所述不良数据率低于规定的基准值，不对所述基板的研磨终点进行确定。
10.一种研磨方法，是对表面形成有包含第1膜以及第2膜的多层构造体的基板进行研磨的方法，该研磨方法的特征在于，
将基板按压在旋转的研磨台上的研磨件上而对所述基板进行研磨，
在所述基板的研磨中，将光照射在所述基板上，
接受从所述基板反射的光，
对于每个波长测量所述反射的光的强度，
将测量出的所述光的强度除以规定的基准强度而算出相对反射率，
生成表示所述相对反射率与所述光的波长的关系的光谱波形，
对所述光谱波形进行傅里叶变换处理，对所述第1膜的厚度、与该第1膜的厚度对应的频率成分的强度、所述第2膜的厚度、以及与该第2膜的厚度对应的频率成分的强度进行确定，
在与所述第1膜的厚度对应的所述频率成分的强度和与所述第2膜的厚度对应的所述频率成分的强度之差大于规定的设定值的情况下，将确定的所述第1膜的厚度认定为可靠性高的测量值，
根据所述可靠性高的测量值达到规定的目标值的时刻而确定所述基板的研磨终点。
11.如权利要求10所述的研磨方法，其特征在于，在所述差大于所述规定的设定值，与所述第1膜的厚度对应的所述频率成分的强度大于规定的第1下限值，并且与所述第2膜的厚度对应的所述频率成分的强度大于规定的第2下限值的情况下，将确定的所述第1膜的厚度认定为可靠性高的测量值。
12.如权利要求11所述的研磨方法，其特征在于，所述规定的第1下限值与所述规定的第2下限值是相同的数值。
13.一种研磨装置，是对表面形成有膜的基板进行研磨的装置，该研磨装置的特征在于，具有：
对研磨件进行支承的可旋转的研磨台；
顶环，所述顶环将所述基板按压在所述旋转的研磨台上的所述研磨件上；
照射部，所述照射部将光照射在由所述顶环保持的所述基板上；
受光部，所述受光部接受从所述基板反射的光；
分光器，所述分光器对于每个波长测量所述反射的光的强度；以及
研磨监视部，所述研磨监视部根据由所述分光器取得的光强度数据来确定所述膜的厚度，
所述研磨监视部构成为，
将测量出的所述光的强度除以规定的基准强度而算出相对反射率，
生成表示所述相对反射率与所述光的波长的关系的光谱波形，
对所述光谱波形进行傅里叶变换处理，确定所述膜的厚度以及所对应的频率成分的强度，
在确定的所述频率成分的强度高于规定的阈值的情况下，将确定的所述膜的厚度认定为可靠性高的测量值，
在确定的所述频率成分的强度为所述规定的阈值以下的情况下，将确定的所述膜的厚度认定为可靠性低的测量值，
根据所述可靠性高的测量值达到规定的目标值的时刻而确定所述基板的研磨终点，
算出不良数据率，所述不良数据率表示过去取得的可靠性高的测量值的个数和可靠性低的测量值的个数的总和中的可靠性低的测量值的个数的比例，
使所述规定的阈值根据所述不良数据率而变化。
14.如权利要求13所述的研磨装置，其特征在于，所述研磨监视部使所述规定的阈值随着所述不良数据率上升而上升。
15.如权利要求13所述的研磨装置，其特征在于，所述研磨监视部使所述规定的阈值随着所述不良数据率下降而上升。
16.一种研磨装置，是对表面形成有膜的基板进行研磨的装置，该研磨装置的特征在于，具有：
对研磨件进行支承的可旋转的研磨台；
顶环，所述顶环将所述基板按压在所述旋转的研磨台上的所述研磨件上；
照射部，所述照射部将光照射在由所述顶环保持的所述基板上；
受光部，所述受光部接受从所述基板反射的光；
分光器，所述分光器对于每个波长测量所述反射的光的强度；以及
研磨监视部，所述研磨监视部根据由所述分光器取得的光强度数据来确定所述膜的厚度，
所述研磨监视部构成为，
将测量出的所述光的强度除以规定的基准强度而算出相对反射率，
生成表示所述相对反射率与所述光的波长的关系的光谱波形，
对所述光谱波形进行傅里叶变换处理，确定所述膜的厚度以及所对应的频率成分的强度，
在确定的所述频率成分的强度高于规定的阈值的情况下，将确定的所述膜的厚度认定为可靠性高的测量值，
在确定的所述频率成分的强度为所述规定的阈值以下的情况下，将确定的所述膜的厚度认定为可靠性低的测量值，
算出不良数据率，所述不良数据率表示过去取得的可靠性高的测量值的个数和可靠性低的测量值的个数的总和中的可靠性低的测量值的个数的比例，
根据所述可靠性高的测量值达到规定的目标值的时刻而确定所述基板的研磨终点，
所述基板开始研磨后直至所述不良数据率低于规定的基准值，不对所述基板的研磨终点进行确定。
17.如权利要求16所述的研磨装置，其特征在于，在所述基板的研磨中，在所述不良数据率上升并达到规定的上限值的情况下，所述研磨监视部输出报警信号。
18.如权利要求17所述的研磨装置，其特征在于，在所述基板的研磨中，在所述不良数据率上升并达到所述规定的上限值的情况下，所述研磨监视部使所述基板的研磨停止。
19.一种研磨装置，是对表面形成有膜的基板进行研磨的装置，该研磨装置的特征在于，具有：
对研磨件进行支承的可旋转的研磨台；
顶环，所述顶环将所述基板按压在所述旋转的研磨台上的所述研磨件上；
照射部，所述照射部将光照射在由所述顶环保持的所述基板上；
受光部，所述受光部接受从所述基板反射的光；
分光器，所述分光器对于每个波长测量所述反射的光的强度；以及
研磨监视部，所述研磨监视部根据由所述分光器取得的光强度数据来确定所述膜的厚度，
所述研磨监视部构成为，
将测量出的所述光的强度除以规定的基准强度而算出相对反射率，
生成表示所述相对反射率与所述光的波长的关系的光谱波形，
对所述光谱波形进行傅里叶变换处理，确定所述膜的厚度以及所对应的频率成分的强度，
在确定的所述频率成分的强度高于规定的阈值的情况下，将确定的所述膜的厚度认定为可靠性高的测量值，
在确定的所述频率成分的强度为所述规定的阈值以下的情况下，将确定的所述膜的厚度认定为可靠性低的测量值，
算出不良数据率，所述不良数据率表示过去取得的可靠性高的测量值的个数和可靠性低的测量值的个数的总和中的可靠性低的测量值的个数的比例，
根据所述可靠性高的测量值达到规定的目标值的时刻而确定所述基板的研磨终点，
在所述基板的研磨中，在所述不良数据率上升并达到规定的上限值的情况下，输出报警信号。
20.如权利要求19所述的研磨装置，其特征在于，在所述基板的研磨中，在所述不良数据率上升并达到所述规定的上限值的情况下，所述研磨监视部使所述基板的研磨停止。
21.一种研磨装置，是对表面形成有包含第1膜以及第2膜的多层构造体的基板进行研磨的装置，该研磨装置的特征在于，具有：
对研磨件进行支承的可旋转的研磨台；
顶环，所述顶环将所述基板按压在所述旋转的研磨台上的所述研磨件上；
照射部，所述照射部将光照射在由所述顶环保持的所述基板上；
受光部，所述受光部接受从所述基板反射的光；
分光器，所述分光器对于每个波长测量所述反射的光的强度；以及
研磨监视部，所述研磨监视部根据由所述分光器取得的光强度数据来确定所述第1膜的厚度，
所述研磨监视部构成为，
将测量出的所述光的强度除以规定的基准强度而算出相对反射率，
生成表示所述相对反射率与所述光的波长的关系的光谱波形，
对所述光谱波形进行傅里叶变换处理，对所述第1膜的厚度、与该第1膜的厚度对应的频率成分的强度、所述第2膜的厚度、以及与该第2膜的厚度对应的频率成分的强度进行确定，
在与所述第1膜的厚度对应的所述频率成分的强度和与所述第2膜的厚度对应的所述频率成分的强度之差大于规定的设定值的情况下，将确定的所述第1膜的厚度认定为可靠性高的测量值，
根据所述可靠性高的测量值达到规定的目标值的时刻而确定所述基板的研磨终点。
22.如权利要求21所述的研磨装置，其特征在于，在所述差大于所述规定的设定值，与所述第1膜的厚度对应的所述频率成分的强度大于规定的第1下限值，并且与所述第2膜的厚度对应的所述频率成分的强度大于规定的第2下限值的情况下，所述研磨监视部将确定的所述第1膜的厚度认定为可靠性高的测量值。
23.如权利要求22所述的研磨装置，其特征在于，所述规定的第1下限值与所述规定的第2下限值是相同的数值。
24.一种研磨方法，是对表面形成有膜的基板进行研磨的方法，该研磨方法的特征在于，
将基板按压在旋转的研磨台上的研磨件上而对所述基板进行研磨，
在所述基板的研磨中，将光照射在所述基板上，
根据从所述基板反射的光的强度算出相对反射率，
生成表示所述相对反射率与所述光的波长的关系的光谱波形，
根据所述光谱波形确定所述膜的厚度，
对所述光谱波形进行傅里叶变换处理而生成频谱，
根据所述频谱的峰值与阈值的比较而对确定的所述膜的厚度的可靠性是否高进行确定，
根据确定为所述可靠性高的膜的厚度而确定所述基板的研磨终点。
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