CN106965075A - 研磨装置及研磨方法 - Google Patents
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Abstract
在即使使用噪声滤波器也无法除去噪声的情况,也良好地检测转矩电流的变化,使研磨终点检测的精度提高。研磨装置(100)具有:第一电动机(14),旋转驱动研磨台(12);以及第二电动机(22),旋转驱动保持半导体晶片(18)的顶环(20)。研磨装置(100)具有:电流检测部(24);储存部(24),在规定区间内持续储存被电流检测部(24)检测到的三相电流值;差分部(112),求得在与规定区间不同的区间内检测到的电流值与所述储存的电流值的差分;以及终点检测部(29),根据所述差分部(112)输出的差分的变化,检测表示半导体晶片(18)的表面研磨的结束的研磨终点。
Description
技术领域
本发明涉及一种研磨装置及研磨方法。
背景技术
近年来,随着半导体装置的高集成化进展,电路配线微细化,配线间距离也变得更狭窄。因此,虽然需要使研磨对象物的半导体晶片的表面平坦化,但作为该平坦化的一个方法是进行通过研磨装置研磨(抛光)。
研磨装置具备:研磨台,用于保持用于研磨研磨对象物的研磨垫;以及顶环,用于保持研磨对象物并按压至研磨垫。研磨台与顶环分别被驱动部(例如电机)旋转驱动。通过使包含研磨剂的液体(料浆)在研磨垫上流动,在此压抵顶环所保持的研磨对象物,从而研磨研磨对象物。
在研磨装置中,若研磨对象物的研磨不充分,则电路间不能绝缘,有产生短路的担忧,另外,在过度研磨的情况下,配线的剖面积减少导致电阻值上升,或产生配线本身被完全除去,电路本身不形成等问题。因此,在研磨装置中,需要检测最适当的研磨终点。
作为一种研磨终点检测手段,已知检测在研磨转移到不同材质的物质时的研磨摩擦力变化的方法。作为研磨对象物的半导体晶片具有由半导体、导体以及绝缘体的不同材质构成的层积结构,在不同材质层间摩擦系数不同。因此,是检测因研磨转移到不同材质层所产生的研磨摩擦力变化的方法。根据该方法,研磨到达不同材质层时是研磨的终点。
另外,研磨装置也可以通过检测研磨对象物的研磨表面从不平坦的状态成为平坦时的研磨摩擦力的变化,从而检测研磨终点。
在此,研磨研磨对象物时产生的研磨摩擦力表现为驱动部的驱动负载。例如,在驱动部是电动机的情况下,能够测量在电机流动的电流作为驱动负载(转矩)。因此,由电流传感器检测电机电流(转矩电流),能够根据检测到的电机电流来检测研磨终点(日本特开2001-198813号)。
发明内容
发明要解决的问题
但是,在通过研磨装置执行的研磨程序,因研磨对象物的种类、研磨垫的种类、研磨液(料浆)的种类等组合,存在多个研磨条件。在这些多个研磨条件中,即使驱动部的驱动负载产生变化,转矩电流的变化(特征点)会有不出现变大的情况。在转矩电流变化小的情况下,有受到在转矩电流出现的噪声或在转矩电流的波形产生的波动部分的影响,而无法适当检测研磨终点的担忧,会产生过度研磨等问题。
在以往,进行通过噪声滤波器从转矩电流中除去噪声等。但是,即使使用噪声滤波器,仍有无法除去因硬件(电机)引起的噪声的情况,有未改善S/N的问题。另外,转矩电流的变化小也是问题。
另外,适当检测研磨终点在研磨垫的修整中也重要。修整是将在表面配置有钻石等研磨石的垫修整器抵于研磨垫来进行的。通过垫修整器,刮去或粗化研磨垫的表面,在研磨开始前使研磨垫的料浆保持性良好,或恢复在使用中的研磨垫的料浆保持性,维持研磨能力。
在此,本发明的一方式的课题在于,即使在使用噪声滤波器也无法除去噪声的情况下,也良好地检测转矩电流的变化,使研磨终点检测的精度提高。
另外,本发明的另一方式的课题在于,即使在转矩电流变化小的情况下,也良好地检测转矩电流的变化,使研磨终点检测的精度提高。
用于解决问题的手段
根据本发明的研磨装置的第一方式,提供一种研磨装置,用于在研磨垫与面对所述研磨垫配置的研磨物之间进行研磨,该研磨装置具有:第一电动机,旋转驱动研磨台;以及第二电动机,旋转驱动用于保持研磨物并按压至所述研磨垫的保持部,所述研磨装置,具有:电流检测部,检测所述第一电动机及所述第二电动机中至少一方的电流值;储存部,在规定区间内持续储存所述被所述检测到的电流值;差分部,求得在与所述规定区间不同的区间中所述检测到的电流值与所述储存的电流值的差分;以及终点检测部,根据所述差分部输出的所述差分的变化,检测表示所述研磨的结束的研磨终点。
在此,在将研磨物的半导体晶片的表面平坦化时,研磨物是指半导体晶片,在进行研磨垫的修整时,研磨物是指垫修整器。因此,在半导体晶片的情况下,研磨的结束是指半导体晶片的研磨的结束,在进行研磨垫的修整时,研磨的结束是指研磨垫的表面研磨结束。
根据本发明的研磨装置的第二方式,提供一种研磨方法。此研磨方法使用研磨装置在面对研磨垫配置的研磨物与所述研磨垫之间进行研磨,该研磨装置具有:第一电动机,旋转驱动用于保持所述研磨垫的研磨台;第二电动机,旋转驱动用于保持面对所述研磨垫配置的研磨物并按压至所述研磨垫的保持部;以及电流检测部,检测所述第一电动机及所述第二电动机中至少一方的电流值,该方法具有:在规定区间内持续储存所述被所述检测到的电流值的储存步骤;求得在与所述规定区间不同的区间中所述检测到的电流值与所述储存的电流值的差分的差分步骤;以及根据所述差分部输出的所述差分的变化,检测表示所述研磨结束的研磨的终点的终点检测步骤。根据如此方式,可达成与第一方式一样的效果。
附图说明
图1是表示本实施方式的研磨装置的基本结构的图。
图2是表示终点检测部29的详细的块图。
图3是表示终点检测部29的信号处理内容的曲线图。
图4是表示终点检测部29的信号处理内容的曲线图。
图5是表示比较例的终点检测法的块图与曲线图。
图6(a)是表示比较例的实效值变换器56的输出56a的曲线图,图6(b)是表示本实施例的实效值变换器48的输出48a的曲线图。
图7是表示比较例的实效值变换器56的输出56a与本实施例的实效值变换器48的输出48a的曲线图。
图8表示比较例的输出56a的变化量70与本实施例的输出48a的变化量68的对于施加于半导体晶片18的压力的变化的曲线图。
图9表示增幅部40、偏差部42、滤波器44、第二增幅部46的设定的一例。
图10是表示通过控制部50来控制各部的一例的流程图。
图11是表示在比较例的用于研磨终点检测的电流特性的图。
图12是表示图11的A部的电流特性的放大图。
图13是表示除去长周期噪声的系统的块图。
图14是表示差分部112的差分的求解方法的图。
图15是用于说明储存部110储存的数据以及差分部112的处理结果的详细的时序图。
图16是表示通过控制部50来控制各部的一例的流程图。
图17是表示通过控制部50来控制各部的一例的流程图。
图18是表示储存从在规定区间内持续检测的电流值减去规定值的电流值的实施例的图。
图19是表示储存从在规定区间内持续检测的电流值减去规定值后的电流值的实施例的图。
图20是表示储存从在规定区间内持续检测的电流值减去规定值后的电流值的实施例的图。
图21是表示储存从在规定区间内持续检测的电流值减去规定值后的电流值的实施例的图。
图22是表示储存从在规定区间内持续检测的电流值减去规定值后的电流值的实施例的图。
图23是表示储存从在规定区间内持续检测的电流值减去规定值后的电流值的实施例的流程图。
符号说明
12 研磨台
13 旋转轴
14 第一电动机
15、23 电机轴
16 电机驱动器
18 半导体晶片
20 顶环
21 轴线
22 第二电动机
24 电流检测部
28 整流运算部
29、58 终点检测部
30、154 处理部
31a、31b、31c、54 电流传感器
32a、32b、32c 输出电压
34a、34b、34c、54 整流部
36a、36b、36c、38a、40a、42a、44a、46a、50a、54a、154a 信号
38 运算部
38a、48a、54a、56a 输出
40 增幅部
42 偏差部
44 滤波器
46 第二增幅部
48、56 实效值变换器
50 控制部
52a 霍尔电压
52a 信号线
60a、60b、62a、62b 水平
64a、66a 最低值
64b、66b 最高值
68、70 变化量
72a、72b 峰值
74、76 曲线
78a、78d、78g、78j 设定值
78b、78e、78h、78k 最大值
78c、78f、78i、78l 最小值
100 研磨装置
110 储存部
111 A/D转换器
112 差分部
112a 差分
114 噪声
116 成分
126 触发信号
128、214、216、230、234、238 区间
128-1、128-2、128-3、128-4、128-5 旋转次数
130、132、136、138 电流
134、144 振幅差
146、148 输出
150 振幅
152 内存
218、226 第一成分
220 触发传感器
222 接近传感器
224 挡块
228 第二成分
236、240 输出信号
242 平均值
244 开始点
246 结束点
252、254、256、258、260 电流变迁
HT、WD、WD1 幅度
IN、110a、111a、118、120、122、124 电流值
具体实施方式
以下,根据附图来说明关于本发明的一实施方式的研磨装置。首先,说明关于研磨装置的基板结构,之后,说明关于研磨对象物的研磨终点的检测。
图1是表示本实施方式的研磨装置100的基本结构的图。研磨装置100具备:研磨台12,可在上表面安装研磨垫10;第一电动机14,旋转驱动研磨台12;顶环(保持部)20,可保持半导体晶片(研磨对象物)18;以及第二电动机22,旋转驱动顶环20。
顶环20通过未图示的保持装置而能够靠近或远离研磨台12。在研磨半导体晶片18时,通过使顶环20接近研磨台12,从而使保持在顶环20的半导体晶片18抵接于安装在研磨台12的研磨垫10。
在研磨半导体晶片18时,在研磨台12被旋转驱动的状态下,顶环20所保持的半导体晶片18被按压至研磨垫10。另外,顶环20通过第二电动机22而绕与研磨台12的旋转轴13偏心的轴线21旋转驱动。在研磨半导体晶片18时,包含研磨材料的研磨液从未图示的研磨材料供给装置供给至研磨垫10的上表面。在顶环20被第二电动机22旋转驱动的状态下,设置于顶环20的半导体晶片18被按压至供给有研磨液的研磨垫10。
第一电动机14优选为具备至少U相、V相、W相的三相的绕组的同步式或感应式的AC伺服电机。在本实施方式中,第一电动机14包含具备有三相绕组的AC伺服电机。三相绕组为120度相位偏差的电流在第一电动机14内的转子周边所设置的磁场绕阻流动,由此,转子被旋转驱动。第一电动机14的转子连接于电机轴15,通过电机轴15旋转驱动研磨台12。另外,本发明可适用于三相以外的二相电机、五相电机等。另外,也可以适用于AC伺服电机以外的例如DC无刷电机。
第二电动机22优选为具备至少U相、V相、W相的三相的绕组的同步式或感应式的AC伺服电机。在本实施方式中,第二电动机22包含具备有三相绕组的AC伺服电机。三相绕组为120度相位偏差的电流在第二电动机22内的转子周边所设置的磁场绕阻流动,由此,转子被旋转驱动。第二电动机22的转子连接于电机轴23,通过电机轴23旋转驱动顶环20。
另外,研磨装置100具备:电机驱动器16,旋转驱动第一电动机14。另外,虽然图1只图示了旋转驱动第一电动机14的电机驱动器16,但第二电动机22也同样连接于电机驱动器。电机驱动器16分别输出关于U相、V相、W相的交流电流,通过该三相交流电流旋转驱动第一电动机14。
研磨装置100具有:电流检测部24,检测电机驱动器16输出的三相交流电流;整流运算部28,整流被电流检测部24检测到的三相电流检出值,加算整流后的三相信号并输出;以及终点检测部29,根据整流运算部28的输出变化,检测表示半导体晶片18的表面研磨结束的研磨终点。虽然本实施例的整流运算部28仅进行三相信号的加法处理,但也可以加法后进行乘法。另外,也可以只进行乘法。
电流检测部24为了检测电机驱动器16输出的三相交流电流,在U相、V相、W相的各相具备电流传感器31a、31b、31c。电流传感器31a、31b、31c分别设在电机驱动器16与第一电动机14之间的U相、V相、W相的电流路。电流传感器31a、31b、31c分别检测U相、V相、W相的电流,输出至整流运算部28。另外,电流传感器31a、31b、31c也可以设于未图示的电机驱动器与第二顶环用电机22之间的U相、V相、W相的电流路。
电流传感器31a、31b、31c在本实施例是霍尔元件传感器。各霍尔元件传感器分别设于U相、V相、W相的电流路,通过霍尔效应将与U相、V相、W相的各电流成比例的磁通量变换成霍尔电压32a、32b、32c并输出。
电流传感器31a、31b、31c也可以是能测量电流的其他方式。例如,也可以是通过分别设在U相、V相、W相的电流路的环状芯(一次绕组)所缠绕的二次绕组来检测电流的电流变换方式。在此情况下,能够通过使输出电流流到负载电阻,从而检测作为电压信号。
整流运算部28整流多个电流传感器31a、31b、31c的输出,并加算整流过的信号。终点检测部29具有:处理部30,处理整流运算部28的输出;实效值变换器48,进行处理部30的输出的实效值变换;以及控制部50,进行研磨终点的判断等。通过图2~4来说明整流运算部28与终点检测部29的详细。图2表示整流运算部28与终点检测部29的详细的块图。图3及图4表示整流运算部28与终点检测部29的信号处理内容的曲线图。
整流运算部28具有:整流部34a、34b、34c,输入并整流多个电流传感器31a、31b、31c的输出电压32a、32b、32c;以及运算部38,加算整流后的信号36a、36b、36c。通过加算使电流值变大,因此检测精度提高。另外,在实施例的说明中,对于信号线与在该信号线流动的信号标记相同参照符号。
加算的输出电压32a、32b、32c在本实施例为三相,但本发明不限于此。例如,也可以加算二相。另外,也可以加算第一电动机22的三相或二相,由此来进行终点检测。再者,也可以加算第一电动机14的一个以上的相与第二电动机22的一个以上的相。
图3(a)表示电流传感器31a、31b、31c的输出电压32a、32b、32c。图3(b)表示整流部34a、34b、34c分别整流并输出的电压信号36a、36b、36c。图3(c)表示运算部38加算并输出的信号38a。这些曲线图的横轴为时间,纵轴为电压。
图3所示的电压信号36a、36b、36c是附加有起因于硬件(电机)的噪声的电压信号。后述关于通过本发明的差分部来除去起因于硬件(电机)的噪声的方法。在图3~10中,除去起因于硬件(电机)的噪声的差分部设置于整流运算部28、处理部30或实效值变换器48的前段,是该噪声被除去的情况。在图3~10中,说明如下方法:即使在转矩电流的变化小的情况下,也良好地检测转矩电流的变化,使研磨终点检测的精度提高。
处理部30具有:增幅部40,增幅整流运算部28的输出38a;偏差部(减法部)42,从整流运算部28的输出减去规定量;滤波器(噪声除去部)44,除去整流运算部28的输出38a所包含的噪声;以及第二增幅部46,将在噪声除去部除去噪声的信号进一步增幅。在处理部30中,增幅部40所增幅的信号40a减去偏差部42,通过滤波器44从减去的信号42a中除去噪声。
图3(d)表示增幅部40增幅并输出的信号40a。图4(a)表示偏差部42从信号40a减去并输出的信号42a。图4(b)表示滤波器44除去信号42a所包含的噪声并输出的信号44a。图4(c)表示第二增幅部46进一步增幅除去噪声后的信号44a并输出信号46a。这些曲线图的横轴为时间,纵轴为电压。
增幅部40控制整流运算部28的输出38a的振幅,以规定量的增幅率增幅,使振幅变大。偏差部42通过除去即使摩擦力变化也不变化的固定量电流部分(偏压),取出并处理依赖于摩擦力变化的电流部分处理。由此,使根据摩擦力的变化来检测终点的终点检测法的精度提高。
偏差部42从增幅部40输出的信号40a中进行仅减去应消除的量。被检测的电流通常包含随着摩擦力变化而变化的电流部分与即使摩擦力变化也不变化的固定量的电流部分(偏压)。该偏压是应消除的量。通过除去偏压,仅取出依赖于摩擦力的变化的电流部分,结合在后段的实效值变换器48的输入范围,可以增幅至最大振幅,提高终点检测的精度。
滤波器44降低输入的信号42a所包含的噪声,通常是低通滤波器。滤波器44为例如只通过比电机的转速更低的频率成分的滤波器。这是因为在终点检测中,若仅有直流成分,则能够进行终点检测。也可以是通过比电机的转速更低的频率成分的带通滤波器。因为在该情况下也能够进行终点检测。
第二增幅部46用于结合在后段的实效值变换器48的输入范围来进行振幅的调整。结合实效值变换器48的输入范围的理由在于,实效值变换器48的输入幅度并非无限,且希望振幅尽可能大。另外,若实效值变换器48的输入幅度变大,则在通过A/D转换器对变换后的信号进行模拟/数字变换时,分辨率会恶化。根据这些理由,通过第二增幅部46将向实效值变换器48的输入范围保持为最适当。
第二增幅部46的输出46a被输入至实效值变换器48。实效值变换器48求出在交流电压的一周期的平均,即求出等于交流电压的直流电压。实效值变换器48的输出48a如图4(d)所示。该曲线图的横轴为时间,纵轴为电压。
实效值变换器48的输出48a被输入至控制部50。控制部50根据输出48a来进行终点检测。控制部50在满足以下的任一条件的情况等的满足预先设定的条件的情况下,判定半导体晶片18的研磨达到终点。也就是说,在输出48a比预先设定的阈值更大的情况下,或在比预先设定的阈值更小的情况下,或是输出48a的时间微分值满足规定条件的情况下,判定半导体晶片18的研磨达到终点。
将本实施例的结果与仅使用一相的电流的比较例进行对比来说明。图5是表示比较例的终点检测法的块图与曲线图。图5所示的曲线图是以表示检测法的原理为目的,因此图示的信号表示没有噪声的情况下的信号。这些曲线图的横轴为时间,纵轴为电压。在比较例中,只使用一相的电流,因此没有加算处理。另外,也没有减算处理。在图2与图5中,霍尔元件传感器31a与霍尔元件传感器52、整流部34a与整流部54、实效值变换器48与实效值变换器56分别具有同等性能。
在比较例中,霍尔元件传感器52为一个,例如设于U相的电流路,将与U相的电流成比例的磁通量变换成霍尔电压52a并输出至信号线52a。图5(a)表示霍尔电压52a。霍尔元件传感器52的输出电压52a被输入整流部54并被整流,输出作为信号54a。整流是半波整流或全波整流。图5(c)表示半波整流情况下的信号54a,图5(d)表示全波整流情况下的信号54a。
输出54a被输入至实效值变换器56。实效值变换器56求出在交流电压的一周期的平均。图5(e)表示实效值变换器56的输出56a。实效值变换器56的输出56a被输入至终点检测部58。终点检测部58根据输出56a来进行终点检测。
将比较例的处理结果与本实施例的处理结果进行比较并在图6中表示。图6(a)是表示比较例的实效值变换器56的输出56a的曲线图,图6(b)是表示本实施例的实效值变换器48的输出48a的曲线图。曲线图的横轴为时间,纵轴表示将实效值变换器的输出电压换算成对应的驱动电压。从图6可知,通过本实施例使电流变化变大。图6的幅度HT表示能够输入到实效值变换器48、56的幅度,比较例的水平60a对应本实施例的水平62a,比较例的水平60b对应本实施例的水平62b。
在比较例中,驱动电流56a的变化幅度WD(=水平60a-水平60b)比可输入幅度HT小很多。在本实施例中,通过处理部30处理驱动电流48a,使得驱动电流48a的变化幅度WD1(=水平60a-水平60b)与可输入幅度HT相等。其结果是,驱动电流48a的变化幅度WD1比比较例的变化幅度WD大很多。在本实施例中,即使在转矩电流的变化小的情况下,也良好地检测转矩电流,提高研磨终点检测的精度。
图7表示将比较例与本实施例的处理结果进行比较的另一图形。图7是表示比较例的实效值变换器56的输出56a与本实施例的实效值变换器48的输出48a的曲线图。曲线图的横轴为时间,纵轴表示将实效值变换器的输出电压换算成对应的驱动电流。本图与图6的研磨对象物不同。图7表示从研磨开始的时间点t1到研磨结束的时间点t3为止实效值变换器的输出电压是如何变化的。
从本图可知,本实施例的实效值变换器48的输出48a的变化量比比较例的实效值变换器56的输出56a大。输出48a与输出56a在时刻t1都是最低值64a、66a,在时刻t2都是最高值64b、66b。实效值变换器48的输出48a的变化量64(=64b-64a)比比较例的实效值变换器56的输出56a的变化量70大很多。此外,峰值72a、72b表示比最高值64b、66b大的电流值,但峰值72a、72b是如研磨直到稳定为止的初期阶段所产生的噪声那样。
图7所示的变化量68、70依赖于在顶环20被第二电动机22旋转驱动的状态下半导体晶片18被按压至研磨垫10时的压力。变化量68、70随着该压力越大就越大。在图8中示出该情况。图8是表示比较例的输出56a的变化量70与本实施例的输出48a的变化量68的对于施加于半导体晶片18的压力的变化的曲线图。曲线图的横轴是施加于半导体晶片18的压力,纵轴表示将实效值变换器的输出电压换算成对应的驱动电流。曲线74是相对于压力来绘制本实施例的输出48a的变化量68的曲线。曲线76是相对于压力来绘制比较例的输出56a的变化量70的曲线。压力为0时,即不进行研磨时,电流为0。从本图可知,本实施例的实效值变换器48的输出48a的变化量68比比较例的实效值变换器56的输出56a的变化量70大,曲线74与曲线76的差随着压力变大而更显著。
接下来,说明关于通过控制部50进行增幅部40、偏差部42、滤波器44以及第二增幅部46的控制。控制部50控制增幅部40的增幅特性(增幅率或频率特性等)、滤波器44的噪声除去特性(信号的通过带域或衰减量等)、偏差部42的减算特性(减算量或频率特性等)以及第二增幅部46的增幅特性(增幅率或频率特性等)。
具体的控制方法如下所述。在为了控制上述各部而变更各部特性的情况下,控制部50将表示电路特性的变更指示的数据通过数字通信(USB(Universal Serial Bus(通用串行总线)、LAN(Local Area Network(局域网络))以及RS-232)等发送到上述各部。
接收到数据的各部依照数据来变更关于特性的设定。变更方法是变更构成各部的模拟电路的电阻的电阻值、电容的电容值、电感的电感值等的设定。作为具体的变更方法,在模拟SW切换电阻。或是通过DC转换器,将数字信号变换为模拟信号后,由模拟信号切换多个电阻等,或是使小型电机的可变电阻旋转,从而变更设定。也可以是预先设定多个电路来切换多个电路的方式。
发送的数据的内容也有各种可能。例如有发送编号,接收的各部根据接收到的编号,选择与该编号对应的电阻,或是发送与电阻值或电感值大小对应的值,结合该值而详细地设定电阻值或电感值的大小等方式。
也可以是数字通信以外的方法。例如也可以是如下方法:设置将控制部50与增幅部40、偏差部42、滤波器44以及第二增幅部46直接连接的信号线,通过该信号线切换各部内的电阻等。
根据图9来说明通过控制部50设定各部的一例。图9表示增幅部40、偏差部42、滤波器44、第二增幅部46的设定的一例。在此例中,实效值变换器48的输入幅度从0A~100A(安培),即100A。整流运算部28的输出信号38a的波形的最大值为20A,最小值为10A。也就是说,整流运算部28的输出信号38a的变化幅度(振幅)在10A(=20A-10A)以内,信号38a的下限值为10A。
在此情况下,因为输出信号38a的变化量的振幅为10A,实效值变换器48的输入幅度为100A,因此增幅部40的增幅率的设定值78a被设定为10倍(=100A/10A)。增幅的结果是,输出信号38a的波形的最大值78b成为200A,最小值78c成为100A。
偏差部42的减算量,即信号38a的下限值10A被增幅部40增幅成为100A,因此减去100A。因此,偏差部42的减算量的设定值78d是-100A。减算的结果是,输出信号38a的波形的最大值78e成为100A,最小值78f成为0A。
在图9的例中,关于滤波器44,不变更初期设定的状态,因此设定值78g为空白。滤波器处理的结果是,输出信号38a的波形的最大值78h衰减为比追随滤波器特性的100A低的值,输出信号38a的波形最小值78i为0A。在图9的情况下,滤波器44是因为在输入为0A时,具有保持输出为0A的特性。第二增幅部46的目的在于修正因滤波器44而衰减的量。第二增幅部46的增幅率的设定值78j被设定为能够修正因滤波器44而衰减的量的值。第二增幅的结果是,输出信号38a的波形最大值78k成为100A,最小值78l成为0A。
接下来,根据图10进一步说明通过控制部50控制各部的一例。图10表示通过控制部50控制各部的一例的流程图。在控制部50中,在研磨开始时,从研磨装置100的操作者或是未图示的研磨装置100的管理装置输入关于研磨配方(决定按压力分布或研磨时间等的对基板表面的研磨条件)的信息(步骤10)。
使用研磨配方的理由如下。在连续进行对多个半导体晶片等的基板的多段研磨程序时,在研磨前、各段研磨程序间、或在研磨后测量各基板表面的膜厚等的表面状态。返回通过测量获得的值,由此最适当地修正(更新)下一个基板或任意片数目后的研磨配方。
研磨配方的内容如下所述。(1)关于控制部50是否变更增幅部40、偏差部42、滤波器44以及第二增幅部46的设定的信息。在变更的情况下,将对各部的通信设置设为有效。另一方面,在不变更的情况下,将对各部的通信设置设为无效。在通信设置是无效的情况下,各部将设定的默认值作为有效。(2)关于实效值变换部48的输入幅度的信息。(3)以最大值与最小值表示整流运算部28的输出信号38a的变化幅度(振幅)的信息。(4)关于滤波器44的设定的信息。例如图9的情况是设定为默认值。(5)研磨信息,例如关于台的转速的信息是否反映给控制的信息。
其次,控制部50根据关于是否将研磨信息反映给控制的研磨配方的信息而成为反映的设定的情况下,从未图示的研磨装置100的管理装置接收研磨台12及顶环20的转速、以顶环20造成的压力(步骤12)。接收这些信息的理由是因为压力、台转速、台转速与顶环转速的转速比的影响导致有涟波产生的情况,必需进行结合涟波频率的滤波器设定。
另外,控制部50在通信设置成为有效的情况下,根据研磨配方及在步骤12中接收的信息,决定增幅部40、偏差部42、滤波器44以及第二增幅部46的设定值。通过数字通信将决定的设定值发送到各部(步骤14)。在通信设置变成无效的情况下,在增幅部40、偏差部42、滤波器44以及第二增幅部46中设定默认的设定值。
在各部的设定结束后,开始研磨,在研磨时,控制部50接收来自实效值变换器48的信号,继续进行研磨终点的判断(步骤16)。
在控制部50根据来自实效值变换器48的信号,进行研磨终点的判断的情况下,发送研磨终点的检测情况至未图示的研磨装置100的管理装置。管理装置使研磨结束(步骤18)。研磨结束后,在增幅部40、偏差部42、滤波器44以及第二增幅部46中设定默认的设定值。
根据本实施例,因为整流并加算三相的数据,再进行波形增幅,因此随着转矩变化的电流会有输出差变大的效果。此外,由于能够变更增幅部等的特性,因此能够进一步使输出差变大。由于使用滤波器,因此噪声变小。
接下来,根据图11说明关于本发明的储存部及差分部。以下说明关于图2所示的电流传感器31a输出的霍尔电压32a的处理方法。关于电流传感器31b、31c输出的霍尔电压32b、32c,也以同样方式处理。
关于在一开始即使使用噪声滤波器,也有不能除去起因于硬件(电机)的噪声的情况,说明这种噪声的特征。台的转速是例如60RPM左右,换算成频率为1Hz左右。并且,霍尔电压32a包含比台转速更低的噪声,即比1Hz更低频的,大致规则地重复的噪声。例如,霍尔电压32a包含周期为1~15秒,以频率换算为1~1/15HZ的长周期噪声。
图11及图12表示这一例。图11是表示比较例的用于研磨终点检测的电流特性的图。图11表示关于研磨条件一样的四个研磨装置的各样本A、B、C、D,如以往技术那样检测规定的一相(例如V相)的电流来用于研磨终点检测的情况下的检测电流32a的变迁。
在图1(检测到规定的一相的情况)中,电流变迁252、254、256、258分别对应样本A、B、C、D的电流变迁。例如在将电流值被检测为低的样本A所对应的电流变迁252与电流值被检测为高的样本B、D所对应的电流变迁254、258进行比较时可知,两者有电流值的差。另外,与样本C对应的电流变迁256成为两者大致中间的电流。如此,在检测规定的一相的电流作为研磨终点检测的情况下,在样本A、B、C、D的电流变迁会产生偏差。
然而发现,在样本A、B、C、D的电流变迁中,由E部表示的相同倾向的周期为10秒左右的噪声重复出现。即发现E部的噪声会重复。
另一方面,图12是仅放大表示图11中的电流变迁252的E部那样重复出现的部分的其他比较例的图。在图11及图12中,横轴表示时间轴,纵轴表示研磨终点检测用的电流值。但是,在图12中,将电流变迁260分开表示为起因于硬件(电机)的噪声114与从电流变迁除去了噪声114的成分116。
在图12的F部是相当于台12的一次旋转的区间。在图12的G部的时间长度相当于图11的E部的时间长度。在图12的G部的时间长度为台12的十次旋转程度,可知存在长周期噪声。
在使用低通滤波器来除去这种噪声的情况下,低通滤波器的截止频率必须是1~1/15Hz以下。但是,当使用这种低通滤波器时,会影响作为检测对象的摩擦力的变化。摩擦力的变化是因为具有低频率。
因此,本发明为了除去噪声,不使用低通滤波器,而使用差分。具体来说,如图13所示,研磨装置100具有:A/D转换器111,将已输入的电流值(整流运算部28、处理部30、实效值变换器48的前段的值)IN进行模拟数字转换(A/D转换);以及储存部110,在规定区间储存A/D转换后的电流值111a。储存的数据成为在储存后的处理的基准数据。研磨装置100具有差分部112,该差分部12求出在与规定区间不同的区间内输入并A/D转换的电流值111a与储存部110输出的被储存的电流值110a的差分。通过整流运算部28、处理部30以及实效值变换器48中的设于差分部112的后段的整流运算部28、处理部30以及实效值变换器48对差分部112输出的差分112a进行如上述地处理。图13的处理部154表示整流运算部28、处理部30以及实效值变换器48中的设于差分部112的后段的整流运算部28、处理部30以及实效值变换器48。
另外,研磨装置100具有控制部(终点检测部)50。控制部50输入通过处理部154对差分部112输出的差分112a进行处理而获得的信号154a,根据信号154a的变化,检测表示研磨对象物的表面研磨结束的研磨终点。在此,规定区间由要消除的噪声的周期所决定。例如,在图11及图12的情况下,使规定区间与要消除的噪声的周期一致,是E部的长度,即台12旋转十次的时间。由此,能够除去长周期的大致规则地重复的噪声。差分部112也可以进入整流运算部28、处理部30以及实效值变换器48的任一前段。
图14表示差分部112中的差分求法。在图14中,横轴表示时间轴,纵轴表示用于研磨终点检测的电流值。有一个方法如图14(a)所示,加上反相位数据,消除凹凸,即将在与规定区间不同的区间检测到的电流值118与将储存的电流值的符号反转的电流值120相加,从而除去噪声。作为其他方法,如图14(b)所示,有如下方法:减算同相位数据,消除凹凸,即从在与规定区间不同的区间检测到的电流值118减去储存的电流值122,从而除去噪声。它们实质上是同样的处理,获得如图14(c)所示相同结果的电流值124。
另外,由于电流值118与电流值120在不同的时间被测量,因此电流值的水平不同,但在图14中,为了方便图示,图示为几乎相同水平。关于水平,图15更正确地图示。
所述储存部110储存研磨台及所述保持部中的至少一方的至少一次旋转量的电流值。在本实施例中,储存研磨台12的三次旋转量的电流值。也就是说,规定区间是研磨台及所述保持部中的一者为了旋转一次以上所需的区间,在本实施例中是研磨台12旋转三次的区间。
在研磨台及保持部的旋转速度不同的情况下,在将旋转速度快的一方的旋转速度设为a,旋转速度慢的一方的旋转速度设为b时,规定区间也可以是研磨台及保持部中的旋转速度慢的一方为了旋转(b/(a-b))所需要的区间。
在本实施例中,储存至少一次旋转量的电流值。这是因为,本发明作为对象的噪声大多具有遍及研磨台及保持部的一次旋转以上的区间的长周期。使用几次旋转程度的数据为最适当依赖于研磨条件(晶片上的膜状态、材质、电机转速等)。作为一例,将研磨台及保持部在旋转几次后相对地回到原来位置关系的周期优选为规定区间。相对地回到原来位置关系的周期是研磨台及保持部中的旋转速度较慢一方用于旋转(b/(a-b))所需要的区间。
在本实施例中,研磨台的转速为每分钟60次,保持部的转速为每分钟80次。在该情况,当研磨台旋转3次,其间保持部旋转4次,研磨台与保持部的相对旋转位置回到原来位置。
图15表示用于说明储存部110储存的数据以及差分部112的处理结果的详细的图。图15(a)表示检测研磨台的旋转位置的触发传感器(位置检测部)220输出的触发信号126。横轴表示时间。规定区间以检测到的位置为基准来设定。区间128是台12用于旋转一次所需的时间。由于起因于硬件的噪声是由电机产生的,因此利用电机每旋转一次产生的触发,以三次旋转单位进行修正。以三次旋转单位进行修正的理由是,在本实施例的转速的情况下,当研磨台旋转三次,其间保持部旋转四次,研磨台与保持部的相对旋转位置回到原来位置。在研磨台与保持部的转速与本实施例不同的情况下,可以是由与三次旋转不同的转速单位来进行修正。
如图1所示,触发传感器220包含:接近传感器222,配置于研磨台12;以及挡块224,配置于研磨台12的外侧。接近传感器222贴附于研磨台12的下表面(未贴附研磨垫10的面)。挡块224以被接近传感器222检测的方式配置于研磨台12的外侧。另外,接近传感器222与挡块224的位置关系即使相反也可以。接近传感器222根据接近传感器222与挡块224的位置关系而输出表示研磨台12旋转一次的触发信号126。具体来说,触发传感器220在接近传感器222与挡块224最接近的状态下输出触发信号126至控制部50。
能够使用各种类型的触发传感器。例如通过接近传感器222内的检测线圈产生交流磁场。若检测物体(金属:挡块224)靠近此磁场,则通过电磁感应而使感应电流(涡电流)流过检测物体。通过该电流来检测线圈的阻抗变化,通过停止振动来检测。在触发传感器中使DC(直流)磁场产生的情况下,通过检测线圈检测金属通过传感器上时产生的磁场变化。
台每旋转一次,输入一次触发信号,获取应加算的反相位的基准数据。当使用触发传感器,会有以下效果。台的电机转速有误差,因此在研磨时间较长的情况下会产生偏差。通过触发传感器,可吸收旋转不均或旋转误差,消除反相位基准数据与应修正数据的时间误差。
控制部50根据从触发传感器220输出的触发信号126,控制储存开始时机与差分开始时机。例如在研磨开始后,储存部110从触发传感器220接收触发信号126,从控制部50接收信号50a,将仅接收了规定次数的触发信号126的时机作为储存开始时机。另外,在研磨开始后,差分部112从触发传感器220接收触发信号126,从控制部50接收信号50a,将仅接收了规定次数的接收触发信号126的时机作为差分开始时机。
在本实施例中,在作为储存开始时机的触发信号126被输出后,储存部110开始储存,在台12旋转三次期间,进行储存,当第四个触发信号126被输出时,储存结束。当第四个触发信号126被输出,储存结束,差分部112开始差分。对研磨开始时间点与储存开始时机及差分开始时机的关系进行后述。
另外,也可以在储存开始时机及差分开始时机与触发信号126之间设置时间延迟。例如储存部110也可以将从触发传感器220输出触发信号126后经过规定时间的时机作为储存开始时机。另外,也可以将从触发传感器220输出触发信号126后经过规定时间的时机作为差分开始时机。由此,能够从旋转台12上的规定位置开始储存或差分。在此,预先设定规定时间作为参数。
在本实施例中,规定时间为0秒,即当触发信号126被输出时,开始储存及差分。在规定时间不为0秒的情况下,从触发信号126延迟来开始储存及差分。
图15(b)表示假定不存在起因于硬件(电机)的噪声,也不存在其他噪声时检测的台电流130。图15(b)表示一个霍尔传感器的输出(一相)。在图15(b)中,台12旋转一次的区间128期间,台电流130画出许多正弦波(在图15(b)中画出4个正弦波)的理由是,台12的转速在1秒间为一次左右,但台电流130具有相当于台电机切换频率的频率。在图15(b)~15(c)中,为了方便说明,将台12旋转一次期间的台电流130的正弦波数设为4个。
在本实施例中,在研磨开始后,台12进行数次旋转,研磨状态稳定后(储存开始时机),在台12旋转最初的三次期间(从第一次旋转128-1~第三次旋转128-3之间),储存部110储存电流。储存部110将输入的电流储存于储存部110内置的存储器。差分部112从台12的第四次旋转128-4以后(差分开始时机)的数据中减去储存的第一次旋转128-1~第三次旋转128-3,求得差分。
具体来说,从第四次旋转128-4的数据减去第一次旋转128-1的数据,从第五次旋转128-4的数据减去第二次旋转128-1的数据,从第六次旋转128-4的数据减去第三次旋转128-1的数据,从第七次旋转128-4的数据减去第一次旋转128-1的数据,以下同样反复减算。在本实施例中,如上所述,在研磨初期阶段获取成为减算时的基准的第一次旋转128-1~第三次旋转128-3的数据,但是本发明并不限于此方法,例如也可以是登录在研磨其他晶片时预先获取的研磨初期阶段的数据的方法。也可以在研磨开始时将预先获取的数据加载到储存部,将加载的数据用作为减算时的基准数据。
在图15(b)的从第一次旋转128-1到第三次旋转128-3为止的电流130是在研磨垫10与晶片18之间的摩擦不产生变化时的电流,是固定的振幅。研磨进行,摩擦产生变化时的第四次旋转以后的电流132与电流130的差表现为电流振幅差134(相当于研磨量)。
图15(c)表示假定存在起因于硬件(电机)的噪声而其他噪声不存在时检测的电流136。将电流136与图15(b)的电流130进行比较,如后所述,因电机旋转(机器)产生的影响导致变化(噪声)产生。图15(c)表示一个霍尔传感器的输出。
储存部110储存台12最初三次旋转间的电流136-1、136-2、136-3。差分部112从台12的第四次旋转128-4以后的电流136-4、136-5......,如上述减去储存的第一次旋转128-1~第三次旋转128-3的电流136-1、136-2、136-3来求得差分。
在第一次旋转128-1~第三次旋转128-3的电流138中,将图15(b)与图15(c)进行比较,得知具有以下倾向。电流136-1与电流136-2的振幅差140、电流136-2与电流136-3的振幅差142发生在图15(c)。因电机旋转(机器)的影响而导致变化(噪声)产生。
即使在第四次旋转128-4以后,电流136-1与电流136-2的振幅差140、电流136-2与电流136-3的振幅差142也重复几乎同样的值。在本发明中,电机旋转(机器)的影响导致的变化(噪声)是利用在每一规定转速以同样大小重复这点。每旋转几次而重复是根据研磨条件等而不同的。
此外,将图15(b)的电流130与电流132的振幅的差134与图15(c)的电流136-3与电流136-4的振幅差144相比较,振幅差144变小。也就是说,因电机旋转的影响,明显的研磨量变化变小。因此,如本申请,在不除去噪声的情况下,终点检测变困难。振幅差144变小也会产生以下问题。电机电流136通常在后段信号处理中进行直流化,来监控研磨量变化。当振幅差144变小,直流化时的变化也会变小,在从变化量的大小进行检测终点的情况下,会产生检测终点变得困难的问题。本申请因除去噪声,变化量变大。接着说明这点。
图15(d)表示通过差分部112进行差分后的,即除去噪声后的差分部122的输出146、148。差分是以图15(a)所示的触发信号126为基准进行的。每次输入触发信号126,重新设定在A/D转换器111的数据的取样时机,调整在差分部112与A/D转换器111的数据获取时机。通过此调整,可将在差分部112的数据获取的偏差抑制在未满A/D转换器111取样一次所需期间的期间。台12的第三次旋转128-3为止的输出146为0。差分部112的关于与储存的数据一致的数据的输出为0。第四次旋转128-4以后的输出148因研磨量的变化而不为0。
说明将差分部112配置于整流运算部28的前段的情况。第四次旋转128-4以后的输出148包含研磨量的变化与非起因于电机的未图示的噪声。未图示的噪声在后段的处理部30(图2所示)被除去。在第四次旋转128-4以后的输出148中,因电机造成的噪声以外的原因导致的电流值变化部分作为输出148的振幅150留下。输出148的振幅150与图15(a)的振幅差134相同大小。因此,因电机造成的噪声被消去,可以以良好精度只检测研磨量的变化。
在本实施例使用的算法可以保存在搭载CPU的运算单元内的储存部(内存、HDD)内,在CPU执行此算法。
在本实施例中,储存部110在整流前将霍尔传感器所检测的至少二相的电流值储存经过规定区间,差分部112对至少二相的各电流求得差分,研磨装置作为整流差分部112输出的差分的至少二相电流的检测值。本发明并不受限于此,也可以在整流后进行差分。例如,储存部110经过规定区间储存整流运算部输出的至少二相的电流值,差分部112对至少二相的各电流求得差分,终点检测部也可以根据差分部112输出的所述差分变化,检测表示研磨对象物的表面研磨结束的研磨终点。
接下来,通过图16进一步说明控制部50的在本实施例的控制的一例。图16表示以控制部50控制各部的一例的流程图。在本流程中,储存部110在研磨中收集基准数据,即在研磨开始后立刻获取基准数据。
关于基准数据的储存时间的设定,具有CPU(中央运算处理装置)的控制部50通过台电机转速与顶环电机转速的比率,如所述般进行计算与决定。从CMP主体侧获取与研磨前需要的研磨步骤对应的转速的信息。在此,获取与研磨步骤对应的转速的信息的理由在于,因为在边改变研磨条件边连续研磨等的情况下,每当研磨条件改变,台转速或垫压力改变,基准数据改变,因此看成其他研磨步骤。CMP主体侧与控制部50可以是一体。在此情况下,需要的信息经过共同内存等而在CMP主体侧与控制部50之间进行传递。在为一体的情况下,有CMP主体侧的CPU与控制部50侧的CPU为个别存在而导致两个CPU处理间的时间差成最小的优点。
当从用户(即CMP装置侧)指示开始测量时,控制部50使台旋转(S120),同时霍尔传感器31将台电机电流值输入A/D转换器111(S110)。当台12开始旋转时,接近传感器开始输出(S130)。接近传感器的输出被输入至A/D转换器111,用FPGA(field-programmable gatearray/现场可编程门阵列)等的数字电路(未图示),利用于A/D转换的时序调整。通过接近传感器的输出,重设A/D转换器111内的数据,同时使数据的取入时序一致。
之后,A/D转换器111对台电机电流值进行A/D转化(S140)。
之后,控制部50等待来自使用者的研磨开始指示(S150)。当有来自使用者的研磨开始指示,则控制部50重设其内部的定时器后,通过定时器判断储存基准数据(即台旋转三次的数据)是否经过规定时间(S160)。当未经过基准时间时,将基准数据储存在储存部110的内存152(S170)。之后,结合来自接近传感器的信息,储存及差分处理台电机电流值。是因为使数据的前头一致。关于运算处理,具体来说是在CPU进行数字化的数据。
经过了基准时间时,在储存部110的储存结束。台电机电流值被储存在差分部112的FIFO内存(先入先出内存)(S180)。最初存放在FIFO内存的数据在之后被最初取出的同时被削除。差分部112为了除去噪声,如上所述,进行减算,即实施“输入FIFO的数据”-“基准数据”(S190)。
接下来,控制部50进行图2的在处理部30的处理,即判断有无实施滤波(S200)。在有来自使用者实施的指示的情况下,实施滤波处理(S210)。在没有来自使用者实施的指示的情况下,不实施滤波。之后,根据差分部112的输出而开始终点检测处理(S220)。接下来判断是否有终点(S230)。在没有终点的情况下,步骤回到最初,控制部50使台旋转继续进行(S120),同时霍尔传感器31将台电机电流值输入A/D转换器111(S110)。
接下来,通过图17进一步说明控制部50在本实施例的其他控制例。图17表示以控制部50控制各部的一例的流程图。在本流程中,储存部110在研磨前设定基准数据。也就是说,在类似的研磨条件的其他研磨中,获取基准数据,利用该数据。
关于基准数据的储存时间的设定,控制部50通过台电机转速与顶环电机转速的比率,如所述般地进行计算与决定。从CMP主体侧获取与研磨前需要的研磨步骤的转速的信息。在CMP主体侧与控制部50是一体的情况下,需要的信息使用共同内存等来进行传递。
当从使用者指示开始测量时,控制部50使台旋转(S120),同时霍尔传感器31将台电机电流值输入A/D转换器111(S110)。控制部50从已获取的多组的基准数据将符合研磨条件的发送至储存部110,储存部110以档案等数据形式在其内部的内存设定基准数据(S240)。
当台开始旋转时,接近传感器开始输出(S130)。接近传感器的输出被输入至A/D转换器111,利用于A/D转换的时序调整。通过接近传感器的输出,重设A/D转换器111内的数据,同时使数据的取入时序一致。之后,A/D转换器111对台电机电流值进行A/D转换(S140)。
之后,控制部50等待来自使用者的研磨开始指示(S150)。当有来自使用者的研磨开始指示,结合来自接近传感器的数据而差分处理台电机电流值。这是为了要使数据的前头一致。关于处理,具体来说,是在CPU运算处理数字化的数据。
台电机电流值被储存在差分部112的FIFO内存(S180)。差分部112为了除去噪声,如上所述,实施“输入FIFO的数据”-“基准数据”(S190)。
接下来,控制部50进行图2的在处理部30的处理,即判断有无实施滤波(S200)。在有来自使用者实施的指示的情况下,实施滤波处理(S210)。在没有来自使用者实施的指示的情况下,不实施滤波。之后,根据差分部112的输出而开始终点检测处理(S220)。接下来判断是否有终点(S230)。在没有终点的情况下,步骤回到最初,控制部50使台旋转继续进行(S120),同时霍尔传感器31将台电机电流值输入A/D转换器111(S110)。
另外,在本实施例中,在整流台电流等的情况下,虽然适用储存部及差分部,但储存部及差分部也可以适用于不整流电流值的情况,获得同样的结果。这些处理方式均在实效值变换前进行储存及差分。在实效值变换前的数据中,并没有加入因实效值变换导致的DC成分。在利用实效值变换后的数据的情况下,由于加入DC成分,因此产生反相位的数据,难以执行减算。因为通过实效值变换,数据的振幅会变小。
实施实效值变换后,在终点检测部58进行移动平均、微分处理,实施终点检测。
另外,在本实施例中说明的方式是取消机器对研磨中的摩擦变化造成的影响的方式,因此此方式并不限于适用在上述台电机电流的变化测量,也能够适用于转矩变化本身的测量。
然而,并用本申请的测量台电机电流值的传感器与其他方式的传感器,也可以进一步提高检测精度。可以进行涡电流式传感器或光学式传感器的并用。以下列举两个优选例。
例1:在金属膜包含有钨(W)的金属研磨程序中,并用测量台电机电流值的传感器与涡电流式传感器,通过测量台电机电流值的传感器,检测钨(W)膜与障壁膜的分界。涡电流式传感器受到存在于晶片的膜厚方向的所有物质的电阻值影响,因此在钨膜与障壁膜的电阻值接近的情况下,在钨膜与障壁膜的分界,涡电流式传感器的检测值难以出现变化。另一方面,测量台电机电流值的传感器检测研磨面的摩擦并进行终点检测,因此有在障壁膜的分界点出现波形变化的状况,适于检测钨膜与障壁膜的分界。
例2:在膜包含有氧化膜的氧化膜研磨程序中,并用光学式传感器与测量台电机电流值的传感器。优选的是,通过光学式传感器进行膜厚检测后,通过测量台电机电流值的传感器检测膜质变化处。
另外,本发明因适于删除在固定周期产生的噪声,因此也可以有效地对应在原位修整的噪声削减。
接下来,通过图18~图22说明关于储存部110的其他实施例。在图18~图22中,横轴为时间(毫秒),纵轴为电流值(安培)。在这些实施例中,储存部110从在规定区间内检测的电流值中减去规定值的电流值,差分部112求得在不同于规定区间的区间检测到的电流值与减算并储存后的电流值的差分。图18、19是说明规定值是在规定区间内被检测到的电流值的平均值的实施例的图。图18、19的实施例是改善图15的实施例。图20~图22的实施例是进一步改善图18、19的实施例。在图20~图22中,规定区间214是作为研磨垫12旋转一次的时间。另外,在本发明中,规定区间214不限于研磨垫12旋转一次的时间,可以对应噪声的周期来设定。
储存部所储存的电机电流具有:第一成分226;以及与不同于第一成分226的随时间慢慢变化的成分(是可以认为表示膜厚变化的量的成分,以下称“第二成分228”)。第一成分226包含例如周期为1~15秒,换算成频率为1~1/15Hz的长周期的所述噪声。
在图18中,不同于规定区间214的区间216包含区间234与区间238。在规定区间214与不同于规定区间214的区间238中,第二成分228的大小、变化的状况不同。但是,在规定区间214与不同于规定区间214的区间234中,第二成分228的大小、变化的状况相同。
在规定区间214与不同于规定区间214的区间216,第一成分226相同。作为表示膜厚变化的量的第二成分228变化。因此,优选能够仅检测第二成分228。在规定区间214与不同于规定区间214的区间216中,第一成分226几乎相同。从在规定区间内检测的台电流210中减去规定区间内的第二成分228,只储存第一成分226。通过从区间216内的台电流210减去规定区间214内减算并储存的电流值(第一成分),从而获得区间216内的第二成分228。
图18、19是用于说明储存部110储存的数据以及差分部112进行的处理结果的详细的图。图18表示以图15所示的方法来处理的情况的处理结果。图19与图18一样,通过储存从在规定区间内持续检测的电流值中减去规定值的电流值的方法来处理台电流210的情况的处理结果。
图18表示差分处理前的台电流210与差分处理后的输出信号236。台电流210是第一成分226与随时间慢慢变化的第二成分228的和。另外,在图18~图22中,在台12旋转一次的规定区间214期间,台电流210绘制双周期的正弦波。
在图18、19中,台电流210具有:作为sin波的第一成分226与在某区间为固定的第二成分228。在区间230与区间230后续的区间238中,作为振幅的中心值的第二成分228不同。在图15所示的方法,如图18所示,在规定区间214的台电流210本身为基准数据。
通过图15所示的方法进行差分处理来输出的信号成为从区间216的台电流210减去规定区间214的台电流210的值。因此,在紧随规定区间214与规定区间214之后的区间234中,第二成分228相同,作为sin波的第一成分226与第二成分228双方被消除。如图18所示,减算后的值236在区间234为0。因此,根据图15所示的方法,台电流210的平均值为0的情况下,可以检测膜厚本身的大小。
如图18所示,在区间234后续的区间238中,第二成分228不同,因此作为sin波的第二成分228被消除,与基准数据的中心值(第二成分228)的差成为输出信号236。因此,根据图15所示的方法,平均值不为0时,可以只检测表示膜厚变化的量。但是,输出信号236与台电流210的振幅大小相当不同。因此,想膜厚本身的大小的情况下,图15所示的方法有改善的余地。
作为改善方案,利用第一成分218(即sin波)在规定区间214与不同于规定区间214的区间216中几乎相同的状况。具体来说,如图19所示,从在规定区间214内检测的电流值(台电流210)中减去第二成分228,储存第一成分226。在不同于规定区间214的区间216中,通过从台电流210中减去对第二成分228进行减算而储存的电流值(基准数据的第一成分226),可获得第二成分228。
在规定区间214中,以如下方法算出为了算出第一成分226而利用的第二成分228。研磨开始后,在研磨稳定时,关于研磨台12旋转一次的时间,算出台电流210的平均值。在算出该平均值的期间后续的研磨台旋转一次的时间(此期间作为规定区间214),从台电流210减去已算出的平均值,做出基准数据。以式子表示如下。
基准数据=台电流210—平均值
通过考虑图15所示的基准数据的平均值,在区间216中仅消除sin波,台电流210的绝对值(第二成分228)被输出。即使在绝对值变化的情况,若第一成分226是同样的sin波,则被消除,可输出台电流210的绝对值。也就是说,可知膜厚本身的大小。
接下来,通过图19~20说明关于储存部110的其他实施方式。在本实施例,在规定区间内持续检测的电流值(台电流210)是在周期地变化的第一成分上加上直线状变化的第二成分,规定值是规定区间214的第二成分。图20与图21是用于说明储存部110储存的数据以及差分部112进行的处理结果的详细。图20表示以图19所示的方法处理的情况的处理结果。图21与图20相同,处理台电流210,但考虑第二成分228为直线状地变化来设定规定值。图21表示通过储存从在规定区间内持续检测的台电流210减去此规定值的电流值的方法来处理的情况的处理结果。
图20表示差分处理前的台电流210与差分处理后的输出信号240。输出信号240是以图19的算出方法所得的。台电流210是第一成分226与随时间慢慢直线状变化的第二成分228的和。
在图20、图21中,台电流210具有:作为sin波的第一成分226与在区间230直线状变化的第二成分228。在区间230后续的区间238中,具有固定的第二成分228。在图19所示的方法中,如图20所示,规定区间214的台电流210的平均值242为规定值。在规定区间214中,通过从台电流210中减去已算出的平均值242,来制作基准数据。
在区间234中,当从台电流210中减去基准数据时,可正确地获得第二成分228。在规定区间214与区间234中,第二成分228的斜率相同,因此在区间234中,可以正确地消除第一成分226。但是,在区间238与规定区间214中,第二区间228的斜率不同,因此即使消除第一成分226的sin波,在输出信号240也出现在规定区间214的斜率。在区间238中,输出信号240虽然必须为平坦,但成锯齿状的波形。此锯齿状的波成为新的噪声的原因,因此对于如图20的台电流210,需要变更基准数据的产生方法。
适当的基准数据的产生方法如下。利用第一成分218(即sin波)在规定区间214与不同于规定区间214的区间216中几乎相同的状况。具体来说,从在规定区间214内检测的电流值(台电流210)中减去具有斜率的第二成分228并储存。在不同于规定区间214的区间216中,通过从台电流210中减去第二成分228储存的电流值(基准数据的第一成分226),可以获得正确的第二成分228。
在规定区间214中,例如以如下方法算出为了算出第一成分226而利用的第二成分228为。研磨开始后,关于研磨稳定时的sin波的双周期,算出台电流210的斜率。作为双周期的理由是,双周期是规定区间214的长度。如图21所示,利用在双周期的开始点244的第二成分228与在结束点246的第二成分228的差与在开始点244的台电流210与结束点246的台电流210的差相等的性质。
另外,第二成分228的差等于台电流210的差的性质不限于在双周期的开始点244与结束点246的组合中产生。此性质仅在分离单周期的整数倍的长度的测量点彼此之间成立。台电流210的差在分离单周期的多少倍长度的测量点彼此之间会相等依赖于研磨对象物、研磨条件、从研磨开始的经过时间等。
在本实施例中,研磨开始后,在研磨稳定时,通过求得仅分离规定区间214的长度的测量点之间的台电流210的差,可求得第二成分228的差。若求得在分离规定区间214的长度的测量点之间的第二成分228的差,则知道第二成分228的斜率,可以以关于时间的一次函数表现第二成分228。将决定斜率的期间后续的双周期作为规定区间214。若使用一次函数,则在规定区间214中,可以从台电流210中正确地减去第二成分228。如此来制作基准数据。通过在区间216中使用基准数据,从而在区间216中可以正确地算出第二成分228。
图21表示修正图20所示的基准数据的结果。通过考虑图20所示的基准数据的斜率,只消除sin波,台电流210的中心值(第二成分228)被输出。即使在第二成分228直线状变化的情况下,第一成分226若为相同的sin波成分则被消除,可输出台电流210的绝对值。也就是说,可知膜厚本身的大小。
即使在规定区间214的长度之间包含具有与第一成分226的周期不同的规定周期的第二成分228的情况下,或第二成分228在规定区间214的长度之间有折线状弯曲的情况下,也可以适用与图21类似的方法。将此例表示在图22。在图22中,第二成分228为折线状。可以认为折线是直线的组合,因此关于各直线,适用图21的方法,从而可以以关于时间的一次函数表现第二成分228。使用得到的一次函数,在规定区间214中,从台电流210中减去第二成分228。如此来制作基准数据。
在规定区间214的长度之间包含具有与第一成分226的周期不同的规定周期的第二成分228的情况下,有规定周期比第一成分226的周期长,而能够用直线近似的情况。在如此时,通过适用图21的方法,可以以关于时间的一次函数表现第二成分228。接下来,在规定区间214中,从台电流210中减去第二成分228。如此来制作基准数据。
接下来,通过图23进一步说明通过控制部50进行图18~19的实施例的控制的一例。图23表示通过控制部50进行各部控制的一例的流程图。在此流程中,储存部110在研磨中收集基准数据,即在研磨开始后立即获取基准数据。本流程变更了图16所示的流程中的一部分,追加步骤S250。
在步骤S250中进行以下处理。研磨开始后,关于研磨稳定时的2个周期,在内存152储存2个周期的台电流210后,立即算出台电流210的平均值。在后续的2个周期(规定区间214)中,从台电流210中减去算出的平均值来制作基准数据,储存于内存152。
如以上说明,本发明具有以下方式。
根据本发明的研磨装置的第1方式,提供一种研磨装置,用于在研磨垫与面对所述研磨垫配置的研磨物之间进行研磨,具有:第一电动机,旋转驱动用于保持研磨垫的研磨台;以及第二电动机,旋转驱动用于保持研磨物并按压至所述研磨垫的保持部;所述研磨装置,具有:电流检测部,检测所述第一电动机及所述第二电动机中至少一方的电流值;储存部,经过规定区间储存检测的所述电流值;差分部,求得在与所述规定区间不同的区间内检测的所述电流值与储存的所述电流值的差分;以及终点检测部,根据所述差分部输出的所述差分的变化,检测表示所述研磨的结束的研磨终点。
关于即使使用噪声滤波器也不能除去起因于硬件(电机)的噪声的情况,讨论噪声产生原因的结果是发现如下原因。台的转速为例如约60RPN,换算成频率约1Hz。然后,有比台的转速更低的频率的噪声,即比1Hz更低频率的大致规则地重复的噪声。例如,存在周期为1~15秒,换算成频率为1~1/15Hz的长周期噪声。在使用低通滤波器除去这样的噪声的情况下,低通滤波器的截止频率必须为1~1/15Hz以下。但是,当使用如此的低通滤波器,会影响作为检测对象的摩擦力的变化。摩擦力的变化是因为具有低频率。
因此,为了除去此噪声,不使用低通滤波器,而使用一种结构,其设有:储存部,经过规定区间储存被检测到的电流值;差分部,求得在与规定区间不同的区间内检测到的电流值与储存的电流值的差分;以及终点检测部,根据差分部输出的差分变化,检测表示研磨结束的研磨终点。在此,规定区间是由要消除的噪声的周期决定的。例如,使规定区间与要消除的噪声的周期一致。由此,可除去长周期的大致规则地重复的噪声。
作为求得差分的方法,有如下方法:例如减去与噪声同相位的数据,消除因噪声产生的凹凸,即从在与规定区间不同的区间内检测到的电流值中减去已储存的电流值,来除去噪声。另外,有如下方法:加上与噪声反相位的数据,消除因噪声产生的凹凸,即在与规定区间不同的区间内检测到的电流值上加上使已储存的电流值的符号反向的电流值,来除去噪声。它们实质上是相同的处理。
根据本发明的研磨装置的第2方式,所述研磨装置具有:位置检测部,检测所述研磨台及所述保持部中的至少一方的旋转位置,所述规定区间是以所述检测的位置为基准来设定。
在该情况下,可解决如下问题。因为在研磨台与保持部之间经常有摩擦力作用,因此将研磨台与保持部的转速维持良好精度的固定值有困难。在该情况下,产生难以将经过规定区间储存的电流值与在不同于规定区间的区间所检测到的电流值的相位结合的问题。也就是说,难以发现规定区间与不同于规定区间的电流值的相位同步(这是起因于台等的旋转同步偏差)。因此,设置检测旋转位置的位置检测部,规定区间是将所述检测到的位置作为基准来设定的,从而可以获取规定区间与不同于规定区间的旋转同步。具体来说,可以是如下方法:使用用于识别台旋转位置的触发信号产生手段,或监视设于台的规定位置的凹沟。
根据本发明的研磨装置的第3方式,所述储存部储存所述研磨台及所述保持部中的至少一方至少旋转一次的期间所检测到的所述电流值。
根据本发明的研磨装置的第4方式,所述规定区间是所述研磨台及所述保持部中的至少一方为了旋转一次以上所需要的区间。
根据本发明的研磨装置的第5方式,在所述研磨台及所述保持部的旋转速度不同的情况下,快速一方的旋转速度为a,慢速一方的旋转速度为b时,所述规定区间是所述研磨台及所述保持部中的旋转速度慢的一方为了旋转(b/(a-b))所需要的区间。
在第3~5的方式中,储存至少一次旋转的电流值。本发明作为对象的噪声,大多具有持续研磨台或保持部的一次旋转以上的区间的长周期。使用旋转几次的数据为最适当依赖于研磨条件(晶片上的膜的状态、材质、电机的转速等)。
作为一例,有优选如下情况:在研磨台及保持部旋转几次后,将研磨台及保持部相对地回到原来位置关系的周期作为所述规定区间。相对地回到原来位置关系的周期是第5方式中的研磨台及保持部中的旋转速度慢的一方为了旋转(b/(a-b))所需要的区间。
根据本发明的研磨装置的第6方式,所述第一电动机及所述第二电动机中的至少一电动机具备多相的绕组;所述电流检测部检测所述第一电动机及所述第二电动机中的至少二相的电流;所述储存部在规定区间内持续储存检测到的所述至少二相的电流值;所述差分部对于所述至少二相的各电流,求得所述差分;所述研磨装置具有整流运算部,该整流运算部整流所述差分部输出的差分的至少二相的电流检测值,对于已整流的至少二相的信号,将该至少二相的信号彼此相加的加法运算及/或将该至少二相的信号乘以规定乘数的乘法运算来输出;所述终点检测部是根据所述整流运算部的输出变化,检测表示所述研磨结束的研磨终点。
根据本发明的研磨装置的第7方式,所述第一电动机及所述第二电动机中的至少一电动机具备多相的绕组;所述电流检测部检测所述第一电动机及所述第二电动机中的至少二相的电流;所述研磨装置具有整流运算部,该整流运算部整流所述电流检测部所检测到的至少二相的电流检测值,对于已整流的至少二相的信号,将该至少二相的信号彼此相加的加法运算及/或对该至少二相的信号乘以规定乘数的乘法运算来输出;所述储存部在规定区间内持续储存所述整流运算部输出的至少二相的电流值;所述差分部对于所述至少二相的各电流,求得所述差分;所述终点检测部是根据所述差分部输出的所述差分的变化,检测表示所述研磨结束的研磨终点。
根据如此方式,在整流多相的驱动电流并进行加算的情况下,有以下效果。也就是说,在只检测一相的驱动电流的情况下,检测的电流值比本方式小。根据本方式,因整流与加算,电流值变大,因此检测精度提高。
另外,AC伺服电机等的一个电机内具有多相的电机,不需个别管理各相的电流,而管理电机的旋转速度,因此在相之间电流值有偏差的状况。因此,以往,有可能检测电流值比其他相小的相的电流值,有可能不能利用电流值大的相。根据本方式,因为将多相的驱动电流相加,因此可利用电流值大的相,因此检测精度提高。
再者,因整流并将多相的驱动电流相加,因此相较于只用一相的驱动电流的情况,涟波变小。因此,为了将检测到的交流电流用于终点的判断,通过变换成直流电流的实效值变换所得的直流电流的涟波也变少,终点检测精度提高。
相加的电流可以是第一电动机的至少一相和第二电动机的至少一相。由此,与只利用一个电机的电流值的情况相比,可以使信号值变大。
在对整流多相的驱动电流而获得的信号进行乘法运算的情况下,具有可使乘算获得的值的幅度与后段的处理电路的输入幅度配合的效果。另外,也具有可使仅规定的相(例如噪声与其他相比较为小的相)的信号变大或变小(例如噪声与其他相比较为大的相)的效果。
可以进行加法运算与乘法运算两者。在该情况下,可获得上述的加法运算效果与乘法运算效果两者。乘法运算的数值(乘数)也可以依各相而变化。在加法运算的结果超过后段的处理电路的输入幅度的情况等,乘数比1小。
另外,虽然整流也可以是半波整流及全波整流的任一者,但由于使振幅变大且涟波减少,全波整流比半波整流好。
另外,根据这种方式,对于实效值变换(DC化)前的模拟波形,减去包含起因于硬件的噪声的基准波形(经过规定区间储存的电流值),可除去噪声。在DC化后,由于DC化而使摩擦变化,其中不能仅提取或减去噪声成分,减法运算困难。也就是说,因为难以结合噪声的振幅来进行减法运算。
根据本发明的研磨装置的第8方式,所述研磨装置具有以下至少一个:增幅部,对所述整流运算部的输出进行增幅;噪声除去部,除去所述整流运算部的输出所包含的噪声;以及减算部,从所述整流运算部的输出减去规定量。
通过增幅,可使转矩电流的变化变大。通过除去噪声,可使得埋藏在噪声的电流变化更为明显。
减算部具有以下效果。检测的电流通常包含随着摩擦力的变化而变化的电流部分与即使摩擦力变化也不变化的固定量的电流部分(偏压)。通过除去此偏压,仅取出依赖于摩擦力的变化的电流部分,从而可以在可处理信号范围内增幅至最大振幅,从摩擦力的变化检测终点的终点检测法的精度提高。
另外,在具有增幅部、减算部、噪声除去部中的多个的情况下,将这些串连连接。例如,在具有增幅部与噪声除去部的情况下,首先通过增幅部进行处理后,将处理结果送到噪声除去部,通过噪声除去部进行处理,或首先通过噪声除去部进行处理,将该处理结果送到增幅部进行处理。
根据本发明的研磨装置的第9方式,所述研磨装置具有所述增幅部、所述减算部与所述噪声除去部,通过所述减算部对通过所述增幅部增幅的信号进行减法运算,通过所述噪声除去部从该减法运算后的信号中除去噪声。根据如此方式,因为对增幅后的振幅大的信号进行减法运算及除去噪声,因此可以良好的精度进行减法运算及除去噪声。结果可提高终点检测精度。
另外,虽然优选以增幅、减算、噪声除去的顺序进行,但并非一定要以此顺序进行。例如即使以噪声除去、减算、增幅的顺序也可以。
根据本发明的研磨装置的第10方式,所述研磨装置具有:第二增幅部,进一步对通过所述噪声除去部除去噪声的信号进行增幅。根据如此方式,可恢复通过除去噪声减少的电流大小,提高终点检测法的精度。
根据本发明的研磨装置的第11方式,所述研磨装置具有所述增幅部和控制部,该控制部控制所述增幅部的增幅特性。根据如此方式,能够根据研磨物的材质或结构而选择最适当的增幅特性(增幅率或频率特性等)。
根据本发明的研磨装置的第12方式,所述研磨装置具有所述噪声除去部和控制部,该控制部控制所述噪声除去部的噪声除去特性。根据如此方式,能够根据研磨物的材质或结构而选择最适当的噪声除去特性(信号通过带域或衰减量等增幅率或频率特性等)。
根据本发明的研磨装置的第13方式,所述研磨装置具有所述减算部和控制部,该控制部控制所述减算部的减算特性。根据如此方式,能够根据研磨物的材质或结构而选择最适当的减算特性(减算量或频率特性等)。
根据本发明的研磨装置的第14方式,所述研磨装置具有:控制部,控制所述第二增幅部的增幅特性。根据如此方式,能够根据研磨物的材质或结构而选择最适当的第二增幅特性(增幅率或频率特性等)。
根据本发明的研磨装置的第15方式,提供一种研磨方法。此研磨方法使用一种研磨装置,在面对所述研磨垫配置的研磨物与所述研磨垫之间进行研磨,该研磨装置具有:第一电动机,旋转驱动用于保持研磨垫的研磨台;第二电动机,旋转驱动用于保持面对所述研磨垫配置的研磨物并将所述研磨物按压至所述研磨垫的保持部;以及电流检测部,检测所述第一电动机及所述第二电动机中至少一方的电流值,该方法具有:在规定区间内持续储存检测到的所述电流值的储存步骤;求得在与所述规定区间不同的区间中的检测到的所述电流值与储存的所述电流值的差分的差分步骤;以及根据所述差分部输出的所述差分的变化,检测表示所述研磨的结束的研磨终点的终点检测步骤。根据如此方式,可达成与第1方式同样的效果。
根据本发明的研磨装置的第16方式,所述储存部储存从在所述规定区间内持续检测的所述电流值中减去规定值的电流值,所述差分部求得在与所述规定区间不同的区间中的检测到的所述电流值与减去并储存的所述电流值的差分。根据如此方式,具有以下效果。储存部所储存的电机电流具有第一成分与不同于第一成分的随时间慢慢变化的成分(可以认为是表示膜厚的变化的量的成分,以下称“第二成分”)。第一成分为例如包含周期为1~15秒,以频率换算1~1/15Hz的长周期的所述噪声。
在规定区间与不同于规定区间的区间中,第二成分的大小或变化的状况不同,在规定区间与不同于规定区间的区间中,第一成分相同。表示膜厚的变化的量的第二成分变化。因此,优选方式是可以只检测第二成分。
因此,利用第一成分在规定区间与不同于规定区间的区间中大致相同的状况,从在规定区间内检测的电流值中减去在规定区间内的第二成分(在本实施方式的“规定值”),仅储存第一成分。在不同于规定区间的区间中,通过求得与经减算并储存的电流值(第一成分)的差分,可获得在不同于规定区间的区间的第二成分。另外,表示膜厚的变化的量的第二成分根据研磨对象物或研磨条件而具有各种变化率。例如,可考虑为在规定区间内为固定(此情况为第17方式),或为直线状(此情况为下面记载的第19方式),或为折线状(此情况为下面记载的第20方式),或为正弦波(此情况为下面记载的第18方式)。在第二成分在规定区间内为固定的情况(此情况为下面记载的第17方式)下,可以认为第二成分是在规定区间内被检测到的电流值的平均值。
根据本发明的研磨装置的第17方式,所述规定值是经过所述规定区间检测到的所述电流值的平均值。
根据本发明的研磨装置的第18方式,经过所述规定区间检测到的所述电流值是将具有第一周期的第一成分与具有比所述第一周期长的第二周期的第二成分相加的值,所述规定值是所述第二成分。
根据本发明的研磨装置的第19方式,经过所述规定区间检测到的所述电流值是将周期地变化的第一成分与直线状地变化的第二成分相加的值,所述规定值是所述第二成分。
根据本发明的研磨装置的第20方式,经过所述规定区间检测到的所述电流值是将周期地变化的第一成分与折线状地变化的第二成分相加的值,所述规定值是所述第二成分。
以上,虽然说明了一些本发明的实施方式,但上述发明的实施方式是为了使理解本发明变得容易,并非限定本发明。本发明在不脱离其主旨可变更、改良,同时本发明当然也包含其均等物。另外,在可解决上述课题的至少一部分的范围,或达成至少一部分效果的范围内可以任意组合或省略权利要求的范围及说明书所记载的各构成要素。
本申请主张根据2015年10月16日申请的日本专利申请号第2015-204767号及2016年8月25日申请的日本专利申请号第2016-164343号的优先权。包含日本专利申请号第2015-204767号及日本专利申请号第2016-164343号的说明书、申请专利范围、附图以及摘要的所有公开内容通过参考全部引用于本申请。包含特开2001-198813号公报的说明书、申请专利范围、附图以及摘要的所有公开通过参考全部引用于本申请。
Claims (20)
1.一种研磨装置,用于在研磨垫与面对所述研磨垫配置的研磨物之间进行研磨,其特征在于,具有:
第一电动机,该第一电动机旋转驱动用于保持所述研磨垫的研磨台;以及
第二电动机,该第二电动机旋转驱动用于保持所述研磨物并将所述研磨物按压至所述研磨垫的保持部;
所述研磨装置具有:
电流检测部,该电流检测部检测所述第一电动机及所述第二电动机中的至少一方的电流值;
储存部,该储存部在规定区间内持续储存检测到的所述电流值;
差分部,该差分部求得在与所述规定区间不同的区间中检测到的所述电流值与储存的所述电流值的差分;以及
终点检测部,该终点检测部根据所述差分部输出的所述差分的变化,检测表示所述研磨的结束的研磨终点。
2.根据权利要求1所述的研磨装置,其特征在于,
具有位置检测部,该位置检测部检测所述研磨台及所述保持部中的至少一方的旋转位置;
所述规定区间是以检测到的所述位置为基准来设定的。
3.根据权利要求1或2所述的研磨装置,其特征在于,
所述储存部储存在所述研磨台及所述保持部中的至少一方至少旋转一次的期间内所检测到的所述电流值。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的研磨装置,其特征在于,
所述规定区间是所述研磨台及所述保持部中的至少一方为了旋转一次以上所需要的区间。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的研磨装置,其特征在于,
在所述研磨台及所述保持部的旋转速度不同的情况下,在将旋转速度快的一方的旋转速度设为a,将旋转速度慢的一方的旋转速度设为b时,所述规定区间是所述研磨台及所述保持部中的旋转速度慢的一方为了旋转(b/(a-b))所需要的区间。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的研磨装置,其特征在于,
所述第一电动机及所述第二电动机中的至少一方的电动机具备多相的绕组;
所述电流检测部检测所述第一电动机及所述第二电动机中的至少二相的电流;
所述储存部在规定区间内持续储存检测到的所述至少二相的电流值;
所述差分部对于所述至少二相的各电流,求得所述差分;
所述研磨装置具有整流运算部,该整流运算部对所述差分部所输出差分的至少二相的电流检测值进行整流,对已整流的至少二相的信号,进行将该至少二相的信号彼此相加的加法运算及/或将该至少二相的信号乘以规定乘数的乘法运算并输出;
所述终点检测部根据所述整流运算部的输出的变化,检测表示所述研磨的结束的研磨终点。
7.根据权利要求1-5中任一项所述的研磨装置,其特征在于,
所述第一电动机及所述第二电动机中的至少一方的电动机具备多相的绕组;
所述电流检测部检测所述第一电动机及所述第二电动机中的至少二相的电流;
所述研磨装置具有整流运算部,该整流运算部对所述电流检测部所检测到的至少二相的电流检测值进行整流,对已整流的至少二相的信号,进行将该至少二相的信号彼此相加的加法运算及/或将该至少二相的信号乘以规定乘数的乘法运算并输出;
所述储存部在规定区间内持续储存所述整流运算部输出的至少二相的电流值;
所述差分部对于所述至少二相的各电流,求得所述差分;
所述终点检测部根据所述差分部输出的所述差分的变化,检测表示所述研磨的结束的研磨终点。
8.根据权利要求6或7所述的研磨装置,其特征在于,
所述研磨装置具有以下至少一个:增幅部,该增幅部对所述整流运算部的输出进行增幅;噪声除去部,该噪声除去部除去所述整流运算部的输出所包含的噪声;以及减算部,该减算部从所述整流运算部的输出中减去规定量。
9.根据权利要求8所述的研磨装置,其特征在于,
所述研磨装置具有所述增幅部、所述减算部与所述噪声除去部,通过所述减算部减去通过所述增幅部增幅的信号,通过所述噪声除去部从该减算后的信号除去噪声。
10.根据权利要求9所述的研磨装置,其特征在于,
所述研磨装置具有第二增幅部,该第二增幅部进一步对通过所述噪声除去部除去噪声的信号进行增幅。
11.根据权利要求8所述的研磨装置,其特征在于,
所述研磨装置具有所述增幅部与控制所述增幅部的增幅特性的控制部。
12.根据权利要求8所述的研磨装置,其特征在于,
所述研磨装置具有所述噪声除去部与控制所述噪声除去部的噪声除去特性的控制部。
13.根据权利要求8所述的研磨装置,其特征在于,
所述研磨装置具有所述减算部与控制所述减算部的减算特性的控制部。
14.根据权利要求10所述的研磨装置,其特征在于,
所述研磨装置具有控制所述第二增幅部的增幅特性的控制部。
15.一种研磨方法,使用研磨装置在面对研磨垫配置的研磨物与所述研磨垫之间进行研磨,该研磨装置具有:第一电动机,该第一电动机旋转驱动用于保持所述研磨垫的研磨台;第二电动机,该第二电动机旋转驱动用于保持面对所述研磨垫配置的所述研磨物并将所述研磨物按压至所述研磨垫的保持部;以及电流检测部,该电流检测部检测所述第一电动机及所述第二电动机中的至少一方的电流值,该研磨方法的特征在于,具有:
储存步骤,该储存步骤在规定区间内持续储存检测到的所述电流值;
差分步骤,该差分步骤求得在与所述规定区间不同的区间中检测到的所述电流值与储存的所述电流值的差分;以及
终点检测步骤,该终点检测步骤根据所述差分部输出的所述差分的变化,检测表示所述研磨的结束的研磨终点。
16.根据权利要求1-14中任一项所述的研磨装置,其特征在于,
所述储存部储存从在所述规定区间内持续检测的所述电流值中减去规定值后的电流值;
所述差分部求得在与所述规定区间不同的区间中检测到的所述电流值与减去并储存的所述电流值的差分。
17.根据权利要求16所述的研磨装置,其特征在于,
所述规定值是在所述规定区间内持续检测到的所述电流值的平均值。
18.根据权利要求16所述的研磨装置,其特征在于,
在所述规定区间内持续检测到的所述电流值是将具有第一周期的第一成分与具有比所述第一周期长的第二周期的第二成分相加的值;
所述规定值是所述第二成分。
19.根据权利要求16所述的研磨装置,其特征在于,
在所述规定区间内持续检测到的所述电流值是将周期性地变化的第一成分与直线状地变化的第二成分相加的值;
所述规定值是所述第二成分。
20.根据权利要求16所述的研磨装置,其特征在于,
在所述规定区间内持续检测到的所述电流值是将周期性地变化的第一成分与折线状地变化的第二成分相加的值;
所述规定值是所述第二成分。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109719612A (zh) * | 2017-10-31 | 2019-05-07 | 株式会社荏原制作所 | 研磨装置、研磨系统、基板处理装置以及研磨方法 |
CN110026883A (zh) * | 2017-12-05 | 2019-07-19 | 株式会社荏原制作所 | 研磨装置、研磨方法以及计算机可读取记录介质 |
CN110549240A (zh) * | 2019-09-18 | 2019-12-10 | 清华大学 | 一种终点检测方法和化学机械抛光装置 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021194748A (ja) | 2020-06-17 | 2021-12-27 | 株式会社荏原製作所 | 研磨装置及びプログラム |
KR102618657B1 (ko) * | 2021-09-07 | 2023-12-29 | 한국생산기술연구원 | 로봇을 이용한 폴리싱 장치 및 이에 의한 폴리싱 방법 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10180625A (ja) * | 1996-12-26 | 1998-07-07 | Toshiba Corp | 研磨方法および研磨装置 |
JP2001198813A (ja) * | 2000-01-13 | 2001-07-24 | Toshiba Corp | 研磨装置及びその研磨方法 |
JP2005034992A (ja) * | 2004-10-29 | 2005-02-10 | Ebara Corp | ポリッシングの終点検知方法 |
CN1805825A (zh) * | 2003-06-18 | 2006-07-19 | 应用材料公司 | 用于监控化学机械抛光的数据处理 |
CN101511539A (zh) * | 2006-09-12 | 2009-08-19 | 株式会社荏原制作所 | 研磨装置及研磨方法 |
CN103707173A (zh) * | 2012-09-28 | 2014-04-09 | 株式会社荏原制作所 | 研磨装置 |
Family Cites Families (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5595526A (en) * | 1994-11-30 | 1997-01-21 | Intel Corporation | Method and apparatus for endpoint detection in a chemical/mechanical process for polishing a substrate |
JP3033488B2 (ja) * | 1996-03-27 | 2000-04-17 | 日本電気株式会社 | 研磨終点検出装置および方法 |
JP2953387B2 (ja) * | 1996-08-12 | 1999-09-27 | 日本電気株式会社 | ウェハの研磨装置及びウェハの研磨方法 |
US5846882A (en) | 1996-10-03 | 1998-12-08 | Applied Materials, Inc. | Endpoint detector for a chemical mechanical polishing system |
JPH1187286A (ja) | 1997-09-05 | 1999-03-30 | Lsi Logic Corp | 半導体ウエハの二段階式化学的機械的研磨方法及び装置 |
US6190494B1 (en) | 1998-07-29 | 2001-02-20 | Micron Technology, Inc. | Method and apparatus for electrically endpointing a chemical-mechanical planarization process |
US6191037B1 (en) * | 1998-09-03 | 2001-02-20 | Micron Technology, Inc. | Methods, apparatuses and substrate assembly structures for fabricating microelectronic components using mechanical and chemical-mechanical planarization processes |
US6433541B1 (en) * | 1999-12-23 | 2002-08-13 | Kla-Tencor Corporation | In-situ metalization monitoring using eddy current measurements during the process for removing the film |
US6547637B1 (en) | 2000-10-05 | 2003-04-15 | Momentum Technical Consulting Inc. | Chemical/mechanical polishing endpoint detection device and method |
JP3860528B2 (ja) * | 2002-11-12 | 2006-12-20 | 株式会社東芝 | 半導体装置の製造方法 |
JP2005288664A (ja) | 2004-04-05 | 2005-10-20 | Ebara Corp | 研磨装置及び研磨パッド立上完了検知方法 |
US20070108066A1 (en) | 2005-10-28 | 2007-05-17 | Applied Materials, Inc. | Voltage mode current control |
JP2009028856A (ja) * | 2007-07-27 | 2009-02-12 | Tokyo Seimitsu Co Ltd | トルク変化を利用した研磨終端時点検知方法及びその装置 |
JP5060755B2 (ja) | 2006-09-29 | 2012-10-31 | Sumco Techxiv株式会社 | 半導体ウェハの粗研磨方法、及び半導体ウェハの研磨装置 |
KR101357290B1 (ko) | 2006-10-06 | 2014-01-28 | 가부시끼가이샤 도시바 | 가공 종점 검지방법, 연마방법 및 연마장치 |
JP5057892B2 (ja) * | 2007-08-30 | 2012-10-24 | 株式会社東京精密 | トルク変化を利用した研磨終端時点検知方法及びその装置 |
JP5112007B2 (ja) * | 2007-10-31 | 2013-01-09 | 株式会社荏原製作所 | 研磨装置および研磨方法 |
JP2012124419A (ja) * | 2010-12-10 | 2012-06-28 | Toshiba Corp | 処理の終点検出方法および処理の終点検出装置 |
JP5990074B2 (ja) | 2012-09-28 | 2016-09-07 | 株式会社荏原製作所 | 研磨装置 |
JP5863614B2 (ja) * | 2012-09-28 | 2016-02-16 | 株式会社荏原製作所 | 研磨装置 |
JP6030041B2 (ja) | 2013-11-01 | 2016-11-24 | 株式会社荏原製作所 | 研磨装置および研磨方法 |
JP6327958B2 (ja) | 2014-06-03 | 2018-05-23 | 株式会社荏原製作所 | 研磨装置 |
CN106604802B (zh) | 2014-09-02 | 2019-05-31 | 株式会社荏原制作所 | 终点检测方法、研磨装置及研磨方法 |
US10744617B2 (en) | 2015-10-16 | 2020-08-18 | Ebara Corporation | Polishing endpoint detection method |
-
2016
- 2016-08-25 JP JP2016164343A patent/JP6775354B2/ja active Active
- 2016-09-07 TW TW105128899A patent/TWI725987B/zh active
- 2016-09-30 KR KR1020160126067A patent/KR102538863B1/ko active IP Right Grant
- 2016-10-03 SG SG10201608243QA patent/SG10201608243QA/en unknown
- 2016-10-14 CN CN201610899522.9A patent/CN106965075B/zh active Active
-
2019
- 2019-09-11 US US16/567,239 patent/US11260499B2/en active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10180625A (ja) * | 1996-12-26 | 1998-07-07 | Toshiba Corp | 研磨方法および研磨装置 |
JP2001198813A (ja) * | 2000-01-13 | 2001-07-24 | Toshiba Corp | 研磨装置及びその研磨方法 |
CN1805825A (zh) * | 2003-06-18 | 2006-07-19 | 应用材料公司 | 用于监控化学机械抛光的数据处理 |
JP2005034992A (ja) * | 2004-10-29 | 2005-02-10 | Ebara Corp | ポリッシングの終点検知方法 |
CN101511539A (zh) * | 2006-09-12 | 2009-08-19 | 株式会社荏原制作所 | 研磨装置及研磨方法 |
CN103707173A (zh) * | 2012-09-28 | 2014-04-09 | 株式会社荏原制作所 | 研磨装置 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109719612A (zh) * | 2017-10-31 | 2019-05-07 | 株式会社荏原制作所 | 研磨装置、研磨系统、基板处理装置以及研磨方法 |
CN109719612B (zh) * | 2017-10-31 | 2021-11-05 | 株式会社荏原制作所 | 研磨装置、研磨系统、基板处理装置、研磨方法以及存储器 |
CN110026883A (zh) * | 2017-12-05 | 2019-07-19 | 株式会社荏原制作所 | 研磨装置、研磨方法以及计算机可读取记录介质 |
CN110549240A (zh) * | 2019-09-18 | 2019-12-10 | 清华大学 | 一种终点检测方法和化学机械抛光装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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SG10201608243QA (en) | 2017-05-30 |
TWI725987B (zh) | 2021-05-01 |
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