CN110625516A - 确定传感器轨道、计算且均匀化研磨进度、停止研磨装置的方法、记录介质及基板研磨装置 - Google Patents

确定传感器轨道、计算且均匀化研磨进度、停止研磨装置的方法、记录介质及基板研磨装置 Download PDF

Info

Publication number
CN110625516A
CN110625516A CN201910541443.4A CN201910541443A CN110625516A CN 110625516 A CN110625516 A CN 110625516A CN 201910541443 A CN201910541443 A CN 201910541443A CN 110625516 A CN110625516 A CN 110625516A
Authority
CN
China
Prior art keywords
polishing
substrate
eddy current
current sensor
sensor output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201910541443.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110625516B (zh
Inventor
中村显
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Co-Op Yuanyuan Manufacturing Workshop
Original Assignee
Co-Op Yuanyuan Manufacturing Workshop
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Co-Op Yuanyuan Manufacturing Workshop filed Critical Co-Op Yuanyuan Manufacturing Workshop
Publication of CN110625516A publication Critical patent/CN110625516A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110625516B publication Critical patent/CN110625516B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/005—Control means for lapping machines or devices
    • B24B37/013—Devices or means for detecting lapping completion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/005—Control means for lapping machines or devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/04—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces
    • B24B37/042—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces operating processes therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/34—Accessories
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B49/00—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation
    • B24B49/02—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation according to the instantaneous size and required size of the workpiece acted upon, the measuring or gauging being continuous or intermittent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B49/00—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation
    • B24B49/02—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation according to the instantaneous size and required size of the workpiece acted upon, the measuring or gauging being continuous or intermittent
    • B24B49/04—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation according to the instantaneous size and required size of the workpiece acted upon, the measuring or gauging being continuous or intermittent involving measurement of the workpiece at the place of grinding during grinding operation
    • B24B49/05—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation according to the instantaneous size and required size of the workpiece acted upon, the measuring or gauging being continuous or intermittent involving measurement of the workpiece at the place of grinding during grinding operation including the measurement of a first workpiece already machined and of another workpiece being machined and to be matched with the first one
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B49/00—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation
    • B24B49/10—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation involving electrical means
    • B24B49/105—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation involving electrical means using eddy currents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B53/00—Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces
    • B24B53/06—Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces of profiled abrasive wheels
    • B24B53/08—Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces of profiled abrasive wheels controlled by information means, e.g. patterns, templets, punched tapes or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B53/00—Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces
    • B24B53/12—Dressing tools; Holders therefor
    • B24B53/14—Dressing tools equipped with rotary rollers or cutters; Holders therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B7/00—Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor
    • B24B7/20—Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of the material of non-metallic articles to be ground
    • B24B7/22—Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of the material of non-metallic articles to be ground for grinding inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B7/00—Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor
    • B24B7/20—Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of the material of non-metallic articles to be ground
    • B24B7/22—Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of the material of non-metallic articles to be ground for grinding inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain
    • B24B7/228—Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of the material of non-metallic articles to be ground for grinding inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain for grinding thin, brittle parts, e.g. semiconductors, wafers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/02—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B7/06—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness
    • G01B7/10—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness using magnetic means, e.g. by measuring change of reluctance
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/02—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B7/06—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness
    • G01B7/10—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness using magnetic means, e.g. by measuring change of reluctance
    • G01B7/105—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness using magnetic means, e.g. by measuring change of reluctance for measuring thickness of coating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)

Abstract

本发明以确定设置于基板研磨装置的研磨台的涡电流传感器的轨道为一个目的。一种确定涡电流传感器的轨道的方法，是确定从基板研磨装置中的基板观察到的涡电流传感器的轨道的方法，该基板研磨装置具备研磨台和研磨头，该方法具备：取得传感器输出映射作为三维数据的阶段；对基板进行研磨的阶段；取得研磨中信号的轮廓作为二维数据的阶段；以及从作为三维数据的传感器输出映射中抽出具有与作为二维数据的研磨中信号的轮廓最类似的轮廓的轨道，并且将该抽出的轨道确定为从基板观察到的涡电流传感器的轨道的阶段。

Description

确定传感器轨道、计算且均匀化研磨进度、停止研磨装置的方 法、记录介质及基板研磨装置
技术领域
本发明涉及一种确定涡电流传感器的轨道的方法、计算基板研磨的进度的方法、停止基板研磨装置的动作的方法以及使基板研磨的进度均匀化的方法、用于执行这些方法的程序及记录有该程序的非暂时性的记录介质。
背景技术
作为半导体器件的制造装置的一种，存在CMP(Chemical Mechanical Polishing、化学机械研磨)装置。代表性的CMP装置具备：安装有研磨垫的研磨台；以及安装有基板的研磨头。在代表性的CMP装置中，将研磨液供给到研磨垫，并且在使研磨垫和基板接触的状态下使研磨台以及研磨头的至少一方旋转，从而对基板进行研磨。
为了对基板的研磨量或基板研磨的终点进行检测，已知有具备终点检测传感器的CMP装置。作为终点检测传感器的一种，存在使用涡电流对基板的研磨量或基板的研磨的终点进行检测的传感器(在以下，称为“涡电流传感器”)。涡电流传感器构成为对基板表面的导电层的厚度进行检测。
发明所要解决的课题
涡电流传感器输出的信号不仅会因为基板表面的导电层的厚度而增减，也会因为其他的主要因素而增减。因此，为了使用涡电流传感器高精度地对基板研磨的终点进行检测，必须考虑使涡电流传感器输出的信号的大小增减的主要因素。
发明内容
使涡电流传感器输出的信号的大小增减的主要因素会根据基板的部位而变化。因此，为了使用涡电流传感器高精度地对基板研磨的终点进行检测，需要确定从基板观察到的涡电流传感器的轨道。因此，本发明以确定涡电流传感器的从基板观察到的轨道为一个目的。
用于解决课题的手段
在本发明中，作为一实施方式，公开了一种确定涡电流传感器的轨道的方法，是确定从基板研磨装置中的基板观察到的涡电流传感器的轨道的方法，该基板研磨装置具备：研磨台，在该研磨台设置有涡电流传感器，并且构成为能够旋转；以及研磨头，该研磨头与所述研磨台相对，并且构成为能够旋转，能够在该研磨头的与所述研磨台相对的表面安装基板，所述方法的特征在于，具备：取得传感器输出映射作为三维数据的阶段，该传感器输出映射是表示所述涡电流传感器对于基板的被研磨面的整个表面的输出信号的映射；一边使安装有基板的所述研磨头和所述研磨台旋转，一边将所述基板按压于所述研磨台而对所述基板进行研磨的阶段；取得研磨中信号的轮廓作为二维数据的阶段，该研磨中信号是在所述基板被研磨期间所述涡电流传感器输出的信号；以及从作为三维数据的所述传感器输出映射中抽出具有与作为二维数据的所述研磨中信号的轮廓最类似的轮廓的轨道，并且将抽出的轨道确定为从所述基板观察到的所述涡电流传感器的轨道的阶段。
附图说明
图1是一实施方式的基板研磨装置(CMP装置)的主视图。
图2是表示从基板观察到的涡电流传感器的基板上的轨道的图。
图3是用于说明一实施方式的方法的流程图。
图4是表示第一传感器输出映射的图。
图5是表示第二传感器输出映射的图。
图6A是具备具有图像处理部的控制部的CMP装置的主视图。
图6B是经由路由器而与云或雾连接的CMP装置的主视图。
图6C是经由具有边缘计算功能的路由器而与云或雾连接的CMP装置的主视图。
图7是还具有光学传感器的CMP装置的主视图。
图8是为了说明步骤320以及330而表示传感器输出映射的图。
图9是为了说明而使用的表示研磨中信号的轮廓的图。
图10是表示轮廓A-A’、B-B’以及C-C’的图。
图11是将图9的研磨中信号的轮廓和轮廓C-C’重叠的图。
符号说明
100…基板研磨装置(CMP装置)
110…研磨台
111…研磨垫
120…研磨头
121…基板
122…气囊
130…液体供给机构
140…控制部
141…存储器件
142…处理器
143…输入输出装置
150…涡电流传感器
400…第一传感器输出映射
500…第二传感器输出映射
600…图像处理部
610、610’…路由器
611…控制部
620…云或雾
700…光学传感器
900…为了说明而使用的研磨中信号的轮廓
n…第一系数
m…第二系数
具体实施方式
图1是一实施方式的基板研磨装置100的主视图。本实施方式中的基板研磨装置100是CMP装置100。可是，基板研磨装置100不限于CMP装置。基板研磨装置100只要是使设置有涡电流传感器的研磨台旋转而对基板进行研磨的装置即可。
CMP装置100具备研磨台110、研磨头120和液体供给机构130。CMP装置100还可以具备用于控制各结构要素的控制部140。控制部140也可以具备例如存储器件141、处理器142和输入输出装置143。
在研磨台110的上表面可装卸地安装有研磨垫111。在此，研磨台110的“上表面”是指研磨台110中的与研磨头120相对的表面的用语。因此，研磨台110的“上表面”不限于“位于铅垂向上方向的表面”。研磨头120被设置成与研磨台110相对。在研磨头120中的与研磨台110相对的表面可装卸地安装有基板121。液体供给机构130构成为将浆料等研磨液供给到研磨垫111。此外，液体供给机构130也可以构成为除研磨液之外，也供给清洗液或药液等。
CMP装置100能够通过未图示的上下移动机构使研磨头120下降而使基板121与研磨垫111接触。可是，上下移动机构也可以使研磨台110上下移动。通过未图示的电机等使研磨台110以及研磨头120旋转。CMP装置100在基板121和研磨垫111接触的状态下使研磨台110以及研磨头120双方旋转，从而对基板121进行研磨。
CMP装置100还可以具备气囊122，该气囊122被分割成多个部分。气囊122也可以设置于研磨头120。作为增加或替代，气囊122也可以设置于研磨台110。气囊122是用于针对基板121的各个区域对基板121的研磨压力进行调节的部件。气囊122构成为体积根据被导入到内部的空气的压力而变化。此外，虽然是“气”囊这样的名称，但也可以将除空气之外的流体，例如氮气、纯水导入到气囊122。
在研磨台110的内部设置有涡电流传感器150。具体而言，涡电流传感器150设置于通过研磨中的基板121的中心的位置。涡电流传感器150在基板121的表面的导电层引起涡电流。涡电流传感器150进一步根据因由该涡电流产生的磁场而引起的阻抗的变化来对基板121的表面的导电层的厚度进行检测。涡电流传感器150(或连接于涡电流传感器150的控制部140或者已读取涡电流传感器150的输出的操作员)能够根据检测到的导电层的厚度对基板研磨的终点进行检测。
在此，涡电流传感器150输出的信号的大小也根据除基板121的表面的导电层的厚度之外的因素而变化。使涡电流传感器150输出的信号的大小增减的主要因素中，可列举例如形成于基板121上的配线的密度以及宽度，及是否存在下层配线等。因此，为了对基板研磨的进行情况进行检测或高精度地对基板研磨的终点进行检测，必须考虑使涡电流传感器150输出的信号的大小增减的主要因素。此外，此处的“下层配线”是指未露出到基板121的表面的配线。因此，在图1中，位于铅垂向下方向的配线成为下层配线。但是，根据基板121的朝向，“下层”配线并不一定位于铅垂向下方向。另外，虽然是“配‘线’”这样的名称，但配线的形状不限于线状。
使信号的大小增减的主要因素(如前所述，例如配线的密度以及宽度，及是否存在下层配线等)能够根据基板121的部位而变化。因此，为了使用涡电流传感器150高精度地对基板研磨的终点进行检测，必须确定涡电流传感器150对基板121的哪个位置已经进行了测定。换言之，为了使用涡电流传感器150高精度地对基板研磨的终点进行检测，必须确定从基板121观察到的涡电流传感器150的轨道。
在此，在各零部件的尺寸误差、组装组差以及旋转速度的误差等完全不存在的情况(以下，称为“理想状况的情况”)，并且，研磨台110的旋转速度和研磨头120的旋转速度是规定的组合的情况下，从基板观察到的涡电流传感器150的轨道限定于几个种类。作为一例，在研磨台110的旋转速度是70rpm(70min-1)且研磨头120的旋转速度是77rpm(77min-1)的情况下，从基板121观察到的涡电流传感器150在基板121上的轨道成为如图2所示那样。图2是从表面观察基板121的图，涡电流传感器150的轨道由带箭头的实线所示。在该条件下，研磨台110每旋转一周，涡电流传感器150的轨道旋转36度。换言之，从基板121观察到的涡电流传感器150的轨道的间隔θ是36度。因此，该情况下的轨道的条数是10条(360(度)/36(度/条)＝10(条))。此外，图2中带“1”～“10”的符号是表示涡电流传感器150第一周的轨道～第10周的轨道的符号。
若从基板121观察到的涡电流传感器150的轨道限定于几个种类的话，则可以认为不需要确定涡电流传感器150的轨道，或者确定涡电流传感器150的轨道并不困难。但是，实际上，CMP装置100不可能处于理想状况。另外，研磨台110的旋转速度以及研磨头120的旋转速度并不一定是始终恒定的。根据研磨工艺，研磨台110的旋转速度以及研磨头120的旋转速度在基板121的研磨中能够变更。因此，在实际的CMP装置中，涡电流传感器150的轨道并不一定被限定。
因此，一实施方式的方法根据如下阶段来确定从基板观察到的涡电流传感器150的轨道。
取得表示涡电流传感器150对于基板121的被研磨面的整个表面的输出信号的大小的映射(以下，称为“传感器输出映射”)作为三维数据的阶段，
取得研磨中信号的轮廓作为二维数据的阶段，该阶段中，研磨中信号是在基板121通过研磨台110和研磨头120的旋转而被研磨期间涡电流传感器150输出的信号，并且取得研磨中信号的轮廓作为二维数据，以及
从作为三维数据的传感器输出映射中抽出具有与作为二维数据的研磨中信号的轮廓最类似的轮廓的轨道的阶段，
图3是说明一实施方式的方法的流程图。在以下，首先说明传感器输出映射的取得方法，之后对传感器输出映射的使用方法进行说明。
步骤300：取得传感器输出映射作为三维数据的阶段。所取得的传感器输出映射也可以存储在存储器件141。如前所述，传感器输出映射表示涡电流传感器150对于基板121的被研磨面的整个表面的输出信号的大小。因此，传感器输出映射的数据点二维地位于基板121上。由于在各数据点中记录有涡电流传感器150的输出信号，因此传感器输出映射成为三维数据(用于表示位置的二维以及用于表示输出信号的大小的一维，共计三维)。传感器输出映射优选具有能够充分地分辨涡电流传感器150的输出信号的凹凸的分辨率(数据点数)。例如，虽然取决于基板121的大小以及基板121上的配线的形状等，但传感器输出映射的数据点数优选为100点×100点以上。更优选为1000点×1000点以上。可是，传感器输出映射的数据点也可以不由xy坐标，而由rθ坐标或其他坐标表示。
也可以通过从例如涡电流传感器150的实际的输出信号生成来取得传感器输出映射。在使CMP装置100动作的状态下，更具体而言，在使研磨台110以及研磨头120旋转的情况下，从涡电流传感器150输出的信号生成传感器输出映射。
生成传感器输出映射时的、从基板121观察到的涡电流传感器150的轨道的间隔θ优选是能够充分分辨涡电流传感器150的输出信号的凹凸的间隔。例如，优选生成传感器输出映射时的研磨台110以及研磨头120的旋转速度构成为从基板121观察到的涡电流传感器150的轨道的间隔θ为10度以下。在例如从基板121观察到的涡电流传感器150的轨道的间隔θ正好是2度的情况下，轨道的条数为180条(360(度)/2(度/条)＝180(条))。涡电流传感器150通过基板121上的大量的轨道，由此对于基板121的几乎整个表面输出涡电流传感器150的信号。能够根据对于基板121的几乎整个表面的输出信号，生成并取得传感器输出映射。作为其他的设定，也可以例如将研磨台110的旋转速度设为60rpm，将研磨头120的研磨台设为61rpm。在该情况下，θ为大约6度。另外，已知在基板121的研磨中，基板121能够在研磨头120的内部或研磨头120上旋转。在发生这样的基板121的旋转现象的情况下，在计算θ时也可以将基板121的旋转现象纳入考虑。例如，也可以根据(研磨头120的转速)×(研磨头120的内径)/(基板121的外径)这样的公式计算基板121的旋转速度。另外，在生成以及取得传感器输出映射时，也可以使用研磨台110以及涡电流传感器150的旋转速度的多个组合。
为了生成传感器输出映射，需要使涡电流传感器150通过多个轨道。为了使涡电流传感器150通过多个轨道，研磨台110需要旋转多次。在例如θ正好是2度的情况下，研磨台110需要至少旋转180次。在研磨剂残留在研磨垫111的情况下，可以认为在研磨台110旋转多次中进行基板121的研磨。当在取得传感器输出映射时进行基板121的研磨时，无法取得正确的传感器输出映射。因此，优选在基板121实质上没有被研磨的条件下执行传感器输出映射的取得。
为了使基板121实质上没有被研磨，需要去除研磨垫111上的研磨剂，并且将研磨垫111保持为洁净的状态。为了去除研磨垫111上的研磨剂，并且将研磨垫111保持为洁净的状态，在传感器输出映射的取得中，也可以将水(纯水)从液体供给机构130供给到研磨垫111。在使用洁净的研磨垫111的情况下，并且，在研磨垫111自身不具有研磨效果的情况下，基板121实质上应当没有被研磨。此外，严格来说，由于基板121和研磨垫111接触，因此即使是在使用洁净的研磨垫111的情况下，也存在可能发生基板121的研磨(磨损)的可能性。但是，可以认为洁净的环境下的基板121的研磨量非常少，可以忽略不计。
在研磨颗粒埋入研磨垫111等的研磨垫111本身发挥研磨效果的情况下，即使将研磨垫111保持洁净，也能够研磨基板121。在该情况下，也可以将安装于研磨台110的研磨垫111拆下，并且将不具有研磨效果的研磨垫111安装于研磨台110之后，取得传感器输出映射。也可以在取得传感器输出映射之后进一步更换(还原)研磨垫111。
作为其他方法，在事先知道基板121的配线图案的设计数据的情况下，也可以基于基板121的设计数据模拟涡电流传感器150输出的信号，从而生成传感器输出映射。此外，也可以利用通过任意的方法所生成以及取得的传感器输出映射。
在后述的步骤310中，在研磨基板121之前取得传感器输出映射。在根据涡电流传感器150的实际的输出信号生成传感器输出映射的情况下，在取得传感器输出映射时使用的基板121是与之后要研磨的基板121同种且不同个体的基板。在此，所谓“同种的基板”是指“设置于其上的配线图案至少在设计上是相同的基板”。所取得的传感器输出映射也可以存储于存储器件141。也可以基于例如基板121的对称性、已知的配线高度信息以及配线高度设计值等生成修正后的传感器输出映射。
在图4中表示通过上述说明的方法取得的第一传感器输出映射400。第一传感器输出映射400是从研磨前的基板121中生成的映射。可是，可以使用从研磨后的基板121取得并且生成的传感器输出映射，也可以使用从未完成研磨的基板121取得并且生成的传感器输出映射。可是，此处所谓的“未完成研磨的基板”是指进行研磨加工但未达到期望的研磨量的程度的基板。从图4中可知，第一传感器输出映射400具有周期性的凹凸。这是因为在生成第一传感器输出映射400时使用的基板121形成有周期性的图案。
在所取得的传感器输出映射(例如第一传感器输出映射400)中所绘制的任意形状的线上，能够将涡电流传感器150输出的信号的值(或涡电流传感器150应该输出的信号的值)轮廓化。即，能够根据所取得的传感器输出映射，计算任意的轨道上的轮廓。
步骤310：一边对基板121进行研磨，一边将研磨中信号的轮廓作为二维数据而取得的阶段。更详细而言，步骤310被划分为如下阶段：一边使安装有基板121的研磨头120和研磨台110旋转，一边将基板121按压于研磨台110而对基板121进行研磨的阶段；以及将研磨中信号的轮廓作为二维数据而取得的阶段。在此，“研磨中信号”是指基板121通过研磨台110和研磨头120的旋转而被研磨期间涡电流传感器150输出的信号。在此，“轮廓”是指标绘某条轨道上的涡电流传感器150的输出信号的大小的二维数据(用于表示轨道上的位置的一维以及表示输出信号的大小的一维，共计二维)。当在步骤300中取得传感器输出映射之后，操作员或控制部140一边使CMP装置100动作而对基板121进行研磨，一边取得从涡电流传感器150输出的信号(研磨中信号)。研磨中信号的轮廓优选具有能够充分分辨涡电流传感器150的输出信号的凹凸的数据点数。虽然取决于轨道的长度以及基板121上的配线的形状等，但一个轮廓上的数据点优选为10点以上。一个轮廓上的数据点更优选为100点以上。
步骤320：从传感器输出映射抽出具有与涡电流传感器150的研磨中信号的轮廓最类似的轮廓的轨道的阶段，以及步骤330：将抽出的轨道确定为从基板121观察到的涡电流传感器150的轨道的阶段。控制部140从存储器件141等读取传感器输出映射，并且从传感器输出映射抽出具有与涡电流传感器150研磨中信号的轮廓最类似的轮廓的轨道。可以认为只要基板121的研磨没有过度进展，即使基板121的研磨进行，从相同的轨道得到的涡电流传感器150的信号也类似。因此，能够将抽出的轨道确定为从基板121观察到的涡电流传感器150的轨道。
涡电流传感器150的信号至少部分地依存于基板121的表面的导电层的厚度。因此，涡电流传感器150的研磨中信号根据基板121的研磨的进行情况而增减。从以上观点可知，存在取得传感器输出映射时的涡电流传感器150的信号的大小和涡电流传感器150的研磨中信号的大小存在差异的可能性。因此，在步骤320中，也可以使取得传感器输出映射时的涡电流传感器150的信号的大小和取得研磨中信号时的涡电流传感器150的信号的大小这两者标准化。通过标准化，能够对从传感器输出映射切出的轮廓和研磨中信号的轮廓使用简单的加法或减法。通过获取例如涡电流传感器150的传感器输出映射的某条轨道上的轮廓和涡电流传感器150的研磨中信号的轮廓之差的总和，能够判断两轮廓的类似度。在该情况下，根据两轮廓之差的总和，判断两轮廓的类似度。例如，在差的总和最少的情况下，判断两轮廓最类似。作为其他方法，也可以对例如传感器输出映射的某条轨道上的轮廓的峰值形状、峰值位置或峰值大小的至少一个和涡电流传感器150的研磨中信号的轮廓的峰值形状、峰值位置或峰值大小的至少一个进行比较，从而判断类似度。此外，也可以使用用于判断轮廓的类似度的已知的任意的方法。
对于步骤320以及步骤330，以第一传感器输出映射400为例进一步进行说明。此外，以下说明的事项在使用除第一传感器输出映射400之外的映射的情况下也是相同的。作为例子，从图8的第一传感器输出映射400切出轨道A-A’、轨道B-B’以及轨道C-C’上的轮廓。如后所述，各轨道之间(各轮廓之间)的角度间隔θ也可以是0.1度以下，被切出的轮廓的个数也可以是四个以上。进一步，如后所述，各轨道的形状也可以是曲线状。需留意图8所示的各轨道仅仅是用于说明的示例。另外，在步骤310中，假设得到了图9所示那样的研磨中信号的轮廓900。
控制部140取得第一传感器输出映射400的各轨道上的轮廓。在该例中，如图8所示，轨道是三个。因此，在该例中，如图10所示，取得三个第一传感器输出映射400的轮廓(轮廓A-A’、轮廓B-B’及轮廓C-C’。此外，“轮廓X-X’”是指“第一传感器输出映射400的轨道X-X’上的轮廓”)。此外，图10的轮廓并未严密地再现图8的第一传感器输出映射400的轮廓。需理解图8和图10的区别仅仅是为了便于说明而产生的。
控制部140使用用于比较类似度的任意的方法而抽出具有与研磨中信号的轮廓900最类似的轮廓的轨道。例如，控制部140在将研磨中信号的轮廓900及轮廓A-A’、轮廓B-B’以及轮廓C-C标准化之后，根据均方误差的大小计算及/或判定类似度。在该例中，设为计算出轮廓C-C’与研磨中信号的轮廓900最类似。谨慎起见而使研磨中信号的轮廓900和轮廓C-C’视觉化时，成为如图11所示那样(此外，在控制部140内不需要使轮廓视觉化)。控制部140将抽出的轨道C-C’确定为从基板121观察到的涡电流传感器150的轨道。
在比较轮廓的类似度时，从传感器输出映射切出的轮廓之间的间隔优选尽可能小。在一实施方式中，以使从基板121观察到的涡电流传感器150的轨道的间隔θ为0.1度以下的方式从传感器输出映射切出轮廓。因此，在不考虑后述的配线图案的对称性的情况下，成为对3600个(360(度)/0.1(度)＝3600(无量纲数))轮廓和涡电流传感器150的研磨中信号的轮廓进行比较。
在基板121上的配线图案是旋转对称的情况下，对称的轨道上的轮廓实质上是同值的。因此，在配线图案是旋转对称的情况下，也可以根据对称性减少比较的轮廓的个数。在例如配线图案是两次旋转对称的情况下，从传感器输出映射切出的轮廓的范围也可以是180度的范围。相同的，若是三次旋转对称的话，也可以是120度的范围，若是四次旋转对称的话，也可以是90度的范围，若是n次旋转对称的话，也可以是360/n度的范围。
此外，需留意从传感器输出映射切出轮廓时的轮廓之间的间隔和取得传感器输出映射时的涡电流传感器150的轨道的间隔θ能够不同。由于传感器输出映射当然地被映射化，因此不管取得时的涡电流传感器150的轨道如何，都能够从传感器输出映射切出任意的轨道上的轮廓。
另外，从传感器输出映射抽出的轨道也可以是曲线状。这是因为如图2所示，涡电流传感器150的实际的轨道能够成为曲线状。也可以根据研磨台110以及研磨头120的形状、位置关系以及旋转速度等计算抽出的轨道的形状(曲率等)。
步骤340：基于确定出的轨道上的涡电流传感器150的传感器输出映射的轮廓和涡电流传感器150的研磨中信号的轮廓的比较结果而计算基板121的研磨的进度的阶段。假设在使用第一传感器输出映射400作为传感器输出映射，且在步骤310所使用的基板121的研磨的进度是零的情况下，至少在理论上，传感器输出映射的轮廓和研磨中信号的轮廓一致。因此，在研磨的进度是零的情况下，可以认为传感器输出映射的轮廓和研磨中信号的轮廓之差的总和实质上为零。
当研磨基板121时，基板121表面的导电膜的厚度减少。因此，从已研磨的基板121得到的涡电流传感器150的研磨中信号与从研磨前的基板121得到的涡电流传感器150的研磨中信号相比会小。因此，在基板121的研磨的进度不是零的情况下，可以认为传感器输出映射的轮廓和研磨中信号的轮廓之差的总和是不为零的值。
可以认为传感器输出映射的轮廓和研磨中信号的轮廓之差的总和随着基板的研磨进行而变大。相反而言，通过将该总和的大小乘以任何系数(线形近似)，能够计算基板的研磨的进度。
作为其他方法，也可以根据确定出的轨道上的传感器输出映射的轮廓的峰值的大小和涡电流传感器150的研磨中信号的轮廓的峰值的大小的比较结果计算基板的研磨的进度。也可以将对传感器输出映射的轮廓的峰值进行了高斯拟合时的信号强度和对涡电流传感器150的研磨中信号的轮廓的峰值进行了高斯拟合时的信号强度进行比较，从而计算研磨的进度。此外，也可以使用用于从性质类似的轮廓中抽出任何的信息的已知的任意的方法。
步骤350：判断基板121的研磨是否到达终点的阶段。在通过步骤340计算出的研磨的进度是规定的进度数以上的情况下，即在判断研磨到达终点的情况下，停止CMP装置100的动作。若研磨的进度没有到达规定的进度数的话，则在继续通过CMP装置100研磨基板的状态下返回步骤310。
为了高精度地计算基板121的研磨的进行情况，优选在存储器件141存储有多个传感器输出映射。优选分别从不同的研磨量的基板121取得多个传感器输出映射，或者通过设想不同的研磨量的基板121的模拟而得到多个传感器输出映射。通过对多个传感器输出映射和涡电流传感器150的研磨中信号进行比较，能够高精度地计算研磨的进度。例如，若存储有多个传感器输出映射的话，则能够确定线性近似时使用的系数。
在特别优选的实施方式中，在存储器件141至少存储有研磨前的基板121的传感器输出映射(上述的第一传感器输出映射400)和研磨后的基板121的传感器输出映射(第二传感器输出映射500)。在图5中表示第二传感器输出映射500。第二传感器输出映射500是从研磨后的基板121生成的映射。在此，所谓“研磨后的基板”是指“被研磨了期望的量的基板”。另外，需留意“研磨后”这样的用语是表示基板121的性质的用语，而不是表示步骤的顺序的用语。需留意使用了“研磨后”的基板121的传感器输出映射的取得在步骤310的“研磨阶段之前”执行(在步骤310中研磨的基板121与在步骤300中使用的基板121是不同的个体)。在第二传感器输出映射500存储在存储器件141的情况下，也可以基于确定出的轨道上的第二传感器输出映射500的轮廓和研磨中信号的轮廓的一致程度，执行判断是否到达研磨终点的步骤，来代替步骤340以及步骤350的一方或双方。
根据以上方法，能够确定从基板121观察到的涡电流传感器150的轨道。通过确定轨道，能够高精度地对基板121的研磨的终点进行检测。与确定出的轨道有关的信息也可以使用于除研磨终点检测之外的目的。以上说明的各阶段也可以通过操作者手动进行。以上说明的各阶段也可以通过控制部140、具体而言处理器142控制。虽然没有被限定，但应用本方法的基板121也可以是“金属清除”后的基板。在此，“金属清除”是指除去通过例如镀覆加工等而形成于基板121的最表面的平坦的金属层(不作为配线发挥作用的金属层)。通过金属清除，在基板121的最表面仅残留作为配线发挥作用的金属层。
在步骤340中，也可以针对基板121的各个区域计算研磨的进度。例如，也可以区分并计算基板121的中心附近的研磨的进度和外周附近的研磨的进度。另外，当使图3所示的流程图循环多次时，成为在多个不同的轨道中计算研磨的进度。也可以根据在多个不同的轨道中计算出的研磨的进度，生成表示基板121的研磨的进度的映射。在针对各个区域计算研磨的进度的情况下，控制部140也可以使气囊122的内部压力增减，并使判断为研磨的进度较低的区域的研磨压力变高，及/或，使判断为研磨的进度较高的区域的研磨压力变低。通过该控制，能够使基板121的研磨的进度均匀化。
在装置100具备多个涡电流传感器150的情况下，也可以为各个涡电流传感器150独立地取得传感器输出映射。另一方面，若是在各个涡电流传感器150输出大致相同的信号的情况或能够使各个涡电流传感器150的输出信号标准化的情况下，多个涡电流传感器150也可以共用单一的传感器输出映射。
另外，方法也可以进一步具备将涡电流传感器150的研磨中信号作为学习数据反馈到传感器输出映射的阶段。通过反馈，能够提高传感器输出映射的精度。反馈阶段在例如涡电流传感器150输出的信号的大小随时间变化的情况下等特别有效。
也可以在步骤350中，在判断研磨到达终点之后，开始通过CMP装置100进行的新的基板121的研磨。若新的基板121是与到目前为止所使用的基板121同种的基板的话，本方法也可以在新的基板121研磨时从步骤310开始。
如上所述的各个方法也可以通过程序来实施。该程序也可以存储在计算机可读的非暂时性的记录介质、例如存储器件141中。该程序也可以存储在除存储器件141之外的记录介质、例如CD-ROM、DVD-ROM等。该程序也可以经由因特网等手段提供。
接下来，使用图6对用于处理CMP装置100的信息的结构进行说明。可是，在图6中，CMP装置100被简单地绘制，并且一些零部件(研磨头120等)未被绘制。
图6A是具备具有图像处理部600的控制部140的CMP装置100的主视图。在图像处理部600也可以搭载有AI(Artificial Intelligence、人工智能)功能。图像处理部600可以是任何的硬件，例如也可以是存储在存储介质程序。在图10中，图像处理部600被绘制成与控制部140的其他要素独立的要素，但图像处理部600也可以存储于例如存储器件141，图像处理部600也可以由例如处理器142控制。图像处理部600构成为进行需要如下的图像处理以及大规模的计算的处理：例如步骤300中的传感器输出映射的生成以及取得、步骤320中的传感器输出映射和涡电流传感器150的研磨中信号的比较、以及将实际主信号作为学习数据的反馈等。图6A的结构具有能够使CMP装置100单独(独立)动作的优点。
图6B是经由路由器610而与云(或雾)620连接的CMP装置100的主视图。路由器610是用于连接控制部140和云(或雾)620的装置。路由器610也可以被称为“具有网关功能的装置”。云620是指通过因特网等计算机网络而提供的计算机资源。此外，在路由器610与云620之间的连接是局域网的情况下，也存在云620被称为雾620的情况。例如在连接散布在地球上的多个工厂时，使用云620，在某个特定的工厂内构建网络的情况下，使用雾620。雾620也可以进一步与外部的雾或云连接。在图6B中，控制部140和路由器610有线连接，路由器610和云(或雾)620有线连接。但是，各连接也可以是无线连接。在云(或雾)620连接有多个CMP装置100。多个CMP装置100分别经由路由器610而与云(或雾)620连接。各CMP装置100得到的数据(来自涡电流传感器150的输出信号、传感器输出映射、其他的任意的信息)集聚在云(或雾)620中。另外，图6B的云(或雾)620也可以具有AI功能，数据的处理在云(或雾620)中进行。可是，处理也可以部分地由控制部140进行。图6B的结构具有能够基于集聚的大量的数据而对CMP装置100进行控制的优点。
图6C是经由具有边缘计算功能的路由器610’而与云(或雾)620连接的CMP装置100的主视图。图6C的云(或雾)620也与多个CMP装置100连接。图6C的多个CMP装置100分别经由路由器610’而与云(或雾)620连接。可是，路由器中的一些也可以不具有边缘计算功能(路由器中的一些也可以是图6B的路由器610)。在路由器610’设置有控制部611。可是，在图6C中，代表性地仅在一个路由器610’图示控制部611。进一步，在路由器610’也可以搭载有AI功能。控制部611以及路由器610’的AI功能能够在CMP装置100附近对从控制部140得到的数据进行处理。此外，此处所谓的附近不是指物理上的距离的用语，而是指网络上的距离的用语。可是，若网络上的距离近，则通常物理上的距离也近。因此，若路由器610’中的运算速度和云(或雾)620中的运算速度为同等程度的话，则路由器610’中的处理比云(或雾)620中的处理高速。即使是在两者的运算速度存在差异的情况下，从控制部140发送的信息到达路由器610’的速度比从控制部140发送的信息到达云(或雾)620的速度快。
图6C的路由器610’，更具体而言路由器610’的控制部611仅对应该处理的数据中的需要高速处理的数据进行处理。路由器610’的控制部611将不需要高速处理的数据发送到云(或雾)620。图6C的结构存在能够同时进行CMP装置100附近的高速处理和基于集聚的数据的控制这样的优点。
作为其他实施方式，对具备光学传感器700的CMP装置100进行说明。图7是进一步具备光学传感器700的CMP装置100的示意性的主视图。在图7的研磨台110设置有光学传感器700。此外，为了便于图示，在图7中，涡电流传感器150和光学传感器700被绘制成在研磨台110的径向上相邻。但是，涡电流传感器150和光学传感器700也可以被设置成在研磨台110的周向上相邻。另外，涡电流传感器150和光学传感器700并不一定需要相邻。只要是能够对基板121进行测定的位置，光学传感器700也可以设置于研磨台110的任意的位置。研磨台110也可以具有多个光学传感器700。
光学传感器700是将照射光照射到基板121的被研磨面，并且对由基板121的被研磨面反射的反射光的光学特性进行测定，从而对基板121的研磨的进度进行检测的传感器。另外，为了使来自光学传感器700的照射光到达基板121，以及为了使来自基板121的被研磨面的反射光到达光学传感器700，也可以在研磨垫111设置开口。也可以在开口的内部配置有用于引导照射光以及反射光的光纤。也可以在研磨垫111的开口安装有透明的窗部件。作为替代，也可以使用被称为“水封式”的光学传感器700。在水封式的光学传感器700中，研磨垫111的开口未被堵塞。在未安装水封式的光学传感器700的情况下，水(纯水)被供给到研磨垫111的开口。光学传感器700也可以具备例如光检测器(光电倍增器)。
如前所述，涡电流传感器150引起涡电流，并且根据因由该涡电流产生的磁场而引起的阻抗的变化而对基板121的表面的导电层的厚度进行检测。被检测对象引起的涡电流能够根据对象的电阻值(电阻率)等而变化。因此，涡电流传感器150输出的信号能够根据检测对象的材质而变化。因此，仅使用涡电流传感器150对多种材质混合的基板121的研磨量进行测定是困难的。特别是，在基板121表面混合了金属膜和氧化膜的情况下，可以认为电阻值(电阻率)以及导磁率的至少一方大不相同。另一方面，光学传感器700对反射光的光学特性进行检测。已知基板121的被研磨面的反射率在基板121最表面的材质变化的瞬间，即基板121最表面的膜被去除的瞬间变化很大。光学传感器700能够根据例如基板121的反射率的变化(反射光的强度的变化)对基板研磨的终点进行检测。
如上所述，涡电流传感器150的检测原理和光学传感器700的检测原理不同。光学传感器700的检测值不依存于对象的电阻值(电阻率)。可以认为通过组合使用涡电流传感器150和光学传感器700，能够弥补涡电流传感器150具有的缺点，其结果是能够进一步高精度地对基板121的研磨的进度进行检测。
对于光学传感器700，也能够通过与涡电流传感器150相同的方法(参照图3的步骤300)取得传感器输出映射。因此，在一实施方式中，在存储器件141存储有两种传感器输出映射(关于涡电流传感器150的映射以及关于光学传感器700的映射)。在优选的方式中，两个以上的关于涡电流传感器150的映射、两个以上的关于光学传感器700的映射、共计四个以上的传感器输出映射存储于存储器件141。
在取得研磨中信号的轮廓时，也能够采用与涡电流传感器150相同的方法(参照图3的步骤310)。此外，在以下，将“在使CMP装置100动作期间从光学传感器700输出的信号”称为“光学传感器700的研磨中信号”。在取得研磨中信号的阶段，同时取得涡电流传感器150的研磨中信号和光学传感器700的研磨中信号。可是，对涡电流传感器150输出的信号进行采样的时刻和对光学传感器700输出的信号进行采样的时刻也可以不必严格地同时。
在取得研磨中信号的阶段之后，执行相当于步骤320的阶段，即执行如下阶段：从关于涡电流传感器150的传感器输出映射中抽出具有与涡电流传感器150的研磨中信号的轮廓最类似的轮廓的轨道，且从关于光学传感器700的传感器输出映射中抽出具有与光学传感器700的研磨中信号的轮廓最类似的轮廓的轨道的阶段。在上述比较的阶段之后，执行相当于步骤330的阶段，即执行如下阶段：将抽出的各个轨道确定为从基板121观察到的涡电流传感器150以及光学传感器700的各自的轨道。
在相当于步骤320的阶段以及相当于步骤330的阶段中，在涡电流传感器150和光学传感器700实质上配置于相同的位置的情况下，涡电流传感器150以及光学传感器700的轨道也可以被看做是相同的。在相当于步骤320的阶段以及相当于步骤330的阶段中，也可以根据涡电流传感器150和光学传感器700的位置关系等计算并确定涡电流传感器150以及光学传感器700中的任一方的轨道。
在确定上述轨道的阶段之后，执行相当于步骤340的阶段，即执行如下阶段：对确定出的轨道上的关于涡电流传感器150的传感器输出映射的轮廓和涡电流传感器150的研磨中信号的轮廓进行比较，且对确定出的轨道上的关于光学传感器700的传感器输出映射的轮廓和光学传感器700的研磨中信号的轮廓进行比较，并且基于这些比较结果而计算基板121的研磨的进度。
基于涡电流传感器150而计算出的进度和基于光学传感器700而计算出的进度可以不相同。如前所述，由于涡电流传感器150和光学传感器700的检测原理不同，因此各传感器输出的信号可以不同是一个原因。因此，在计算研磨的进度时，也可以将基于涡电流传感器150而计算出的进度乘以第一系数n的值与基于光学传感器700而计算出的进度乘以第二系数m的值相加的值作为进度。第一系数n以及第二系数m可以根据例如基板121上的氧化膜的密度、形成于基板121的导电层的电阻率、基板121的最表面的层以及第二层之间的反射率的差等适当地设定。在例如基板121上的氧化膜的密度较高的情况下，也可以将第一系数n设定得较低，将第二系数m设定得较高。相反，在基板121上的氧化膜的密度较低的情况下，也可以将第一系数n设定得较高，将第二系数m设定得较低。
第一系数n和第二系数m也可以在基板121的各个区域是不同的。例如，在基板121的中央附近，也可以使用ncenter作为第一系数，使用mcenter作为第二系数，在基板121的外周附近，使用nperiphery作为第一系数，使用mperiphery作为第二系数。在基板121的各个区域使用不同的第一系数n和第二系数m的情况下，也可以任意地决定如何区分基板。例如，也可以将基板121区分为圆环状的区域，并在各个圆环状的区域使用不同的第一系数n和第二系数m。
也可以在相当于步骤340的阶段之后，执行相当于步骤350的阶段。在相当于步骤350的阶段，也可以根据基于涡电流传感器150输出的信号的研磨进度或基于光学传感器700输出的信号的研磨进度中的任一方判断研磨是否到达终点。作为替代，在相当于步骤350的阶段，也可以基于如下值来判断研磨是否到达终点：基于涡电流传感器150而计算出的进度乘以第一系数n的值与基于光学传感器700而计算出的进度乘以第二系数m的值相加的值。
以上，对几个本发明的实施方式进行了说明。但是，上述实施方式是为了容易理解本发明而做出的，并不是对本发明的限定。本发明在不脱离其主旨的范围内能够进行变更、改良，并且本发明中包含其等价物是理所当然的。另外，在能够解决上述问题的至少一部分的范围、或实现效果的至少一部分的范围内，能够任意地组合或省略要求保护的范围以及说明书中所记载的各结构要素。
在本发明中，作为一实施方式，公开了一种确定涡电流传感器的轨道的方法，是确定从基板研磨装置中的基板观察到的涡电流传感器的轨道的方法，该基板研磨装置具备：研磨台，在该研磨台设置有涡电流传感器，并且构成为能够旋转；以及研磨头，该研磨头与研磨台相对，并且构成为能够旋转，能够在该研磨头的与研磨台相对的表面安装基板，方法的特征在于，具备：取得传感器输出映射作为三维数据的阶段，该传感器输出映射是表示涡电流传感器对于基板的被研磨面的整个表面的输出信号的映射；一边使安装有基板的研磨头和研磨台旋转，一边将基板按压于研磨台而对基板进行研磨的阶段；取得研磨中信号的轮廓作为二维数据的阶段，该研磨中信号是在基板被研磨期间涡电流传感器输出的信号；以及从作为三维数据的传感器输出映射中抽出具有与作为二维数据的研磨中信号的轮廓最类似的轮廓的轨道，并且将抽出的轨道确定为从基板观察到的涡电流传感器的轨道的阶段。
进一步，在本发明中，作为一实施方式，公开了一种基板研磨装置，该基板研磨装置具备：研磨台，在该研磨台设置有涡电流传感器，并且构成为能够旋转；研磨头，该研磨头与研磨台相对，并且构成为能够旋转，能够在该研磨头的与研磨台相对的表面安装基板；以及控制部，控制部以如下方式对基板研磨装置进行控制：取得传感器输出映射作为三维数据，该传感器输出映射是表示涡电流传感器对于基板的被研磨面的整个表面的输出信号的映射；一边使安装有基板的研磨头和研磨台旋转，一边将基板按压于研磨台而对基板进行研磨；取得研磨中信号的轮廓作为二维数据，该研磨中信号是在基板被研磨期间涡电流传感器输出的信号；以及从作为三维数据的传感器输出映射中抽出具有与作为二维数据的研磨中信号的轮廓最类似的轮廓的轨道，并且将抽出的轨道确定为从基板观察到的涡电流传感器的轨道。
作为一例，上述方法或基板研磨装置能够实现如下效果：通过确定涡电流传感器的轨道，能够高精度地对基板的研磨的进度进行计算。
进一步，在一实施方式的方法中，从传感器输出映射中抽出的轨道的形状至少基于研磨台和研磨头的形状、位置关系以及旋转速度而确定。
进一步，在一实施方式的方法中，在与在研磨的阶段中被研磨的基板同种的基板安装于研磨头的状态下使研磨台以及研磨头旋转，并根据涡电流传感器通过多个轨道的情况下，从涡电流传感器输出的信号生成传感器输出映射。
进一步，在一实施方式的方法中，在基板实质上未被研磨的条件下执行传感器输出映射的生成。
进一步，在一实施方式的方法中，通过模拟来生成传感器输出映射，该模拟是基于在取得研磨中信号的阶段中被研磨的基板的设计数据而进行的。
进一步，在一实施方式的方法还具备将研磨中信号作为学习数据反馈到传感器输出映射。
进一步，在一实施方式的方法中，在取得传感器输出映射的阶段，取得多个传感器输出映射。
进一步，在一实施方式的方法中，多个传感器输出映射中的至少一个是关于研磨前的基板的映射，多个传感器输出映射中的至少一个是关于研磨后的基板的映射。
通过这些公开的内容，明确了确定涡电流传感器的轨道的方法的详细内容。
进一步，在本发明中，作为一实施方式，公开了如下方法：通过上述方法确定涡电流传感器的轨道，并且基于确定出的轨道上的传感器输出映射的轮廓和研磨中信号的轮廓的比较结果计算被研磨的基板的研磨的进度。
作为一例，该方法能够实现如下效果：能够高精度地计算基板的研磨的进度。
进一步，在本发明中，作为一实施方式，公开了如下方法：通过上述方法计算研磨的进度，并且在计算出的进度是规定的进度数以上的情况下，停止基板研磨装置的动作。
通过该公开的内容，明确了能够将通过上述方法计算出的研磨的进度使用于研磨的终点检测。
进一步，在本发明中，作为一实施方式，公开了如下方法：通过上述方法确定涡电流传感器的轨道，并且基于确定出的涡电流传感器的轨道上的传感器输出映射的轮廓和研磨中信号的轮廓的比较结果，针对基板的各个区域计算被研磨的基板的研磨的进度，使计算出的基板中的研磨的进度较高的区域的研磨压力下降，及/或，使计算出的基板中的研磨的进度较低的区域的研磨压力上升，从而使基板的研磨的进度均匀化。
进一步，在本发明中，作为一实施方式，公开了如下方法：基板研磨装置具备气囊，研磨压力的下降以及上升由气囊进行。
作为一例，这些方法能够实现如下效果：能够针对各个区域使基板的研磨的进度均匀化。
进一步，在本发明中，作为一实施方式，公开了用于执行上述方法的程序。进一步，在本发明中，作为一实施方式，公开了记录有上述程序的非暂时性的记录介质。
通过这些公开的内容，明确了程序以及记录介质的详细内容。

Claims (24)

1.一种确定涡电流传感器的轨道的方法，是确定从基板研磨装置中的基板观察到的涡电流传感器的轨道的方法，该基板研磨装置具备：
研磨台，在该研磨台设置有涡电流传感器，并且构成为能够旋转；以及
研磨头，该研磨头与所述研磨台相对，并且构成为能够旋转，能够在该研磨头的与所述研磨台相对的表面安装基板，
所述方法的特征在于，具备：
取得传感器输出映射作为三维数据的阶段，该传感器输出映射是表示所述涡电流传感器对于基板的被研磨面的整个表面的输出信号的映射；
一边使安装有基板的所述研磨头和所述研磨台旋转，一边将所述基板按压于所述研磨台而对所述基板进行研磨的阶段；
取得研磨中信号的轮廓作为二维数据的阶段，该研磨中信号是在所述基板被研磨期间所述涡电流传感器输出的信号；以及
从作为三维数据的所述传感器输出映射中抽出具有与作为二维数据的所述研磨中信号的轮廓最类似的轮廓的轨道，并且将抽出的轨道确定为从所述基板观察到的所述涡电流传感器的轨道的阶段。
2.如权利要求1所述的确定涡电流传感器的轨道的方法，其特征在于，
从所述传感器输出映射中抽出的轨道的形状至少基于所述研磨台和所述研磨头的形状、位置关系以及旋转速度而确定。
3.如权利要求1所述的确定涡电流传感器的轨道的方法，其特征在于，
在与在所述研磨的阶段中被研磨的所述基板同种的基板安装于所述研磨头的状态下使所述研磨台以及所述研磨头旋转，并根据所述涡电流传感器通过多个轨道的情况下，从所述涡电流传感器输出的信号生成所述传感器输出映射。
4.如权利要求3所述的确定涡电流传感器的轨道的方法，其特征在于，
在所述基板实质上未被研磨的条件下执行所述传感器输出映射的生成。
5.如权利要求1所述的确定涡电流传感器的轨道的方法，其特征在于，
通过模拟来生成所述传感器输出映射，所述模拟是基于在取得所述研磨中信号的阶段中被研磨的所述基板的设计数据而进行的。
6.如权利要求1所述的确定涡电流传感器的轨道的方法，其特征在于，
还具备将所述研磨中信号作为学习数据反馈到所述传感器输出映射的阶段。
7.如权利要求1所述的确定涡电流传感器的轨道的方法，其特征在于，
在取得所述传感器输出映射的阶段中，取得多个所述传感器输出映射。
8.如权利要求7所述的确定涡电流传感器的轨道的方法，其特征在于，
多个所述传感器输出映射中的至少一个是关于研磨前的基板的映射，多个所述传感器输出映射中的至少一个是关于研磨后的基板的映射。
9.一种计算基板的研磨的进度的方法，其特征在于，
通过权利要求1所述的方法确定所述涡电流传感器的轨道，并且基于确定出的所述轨道上的所述传感器输出映射的轮廓和所述研磨中信号的轮廓的比较结果来计算被研磨的所述基板的研磨的进度。
10.一种停止基板研磨装置的动作的方法，其特征在于，
通过权利要求9所述的方法计算研磨的进度，并且在计算出的所述进度是规定的进度数以上的情况下，停止所述基板研磨装置的动作。
11.一种使基板的研磨的进度均匀化的方法，其特征在于，
通过权利要求1所述的方法确定所述涡电流传感器的轨道，
基于确定出的所述轨道上的所述传感器输出映射的轮廓和所述研磨中信号的轮廓的比较结果，针对所述基板的各个区域计算被研磨的所述基板的研磨的进度，
使计算出的所述基板中的研磨的进度较高的区域的研磨压力下降，及/或，使计算出的所述基板中的研磨的进度较低的区域的研磨压力上升，从而使所述基板的研磨的进度均匀化。
12.如权利要求11所述的使基板的研磨的进度均匀化的方法，其特征在于，
所述基板研磨装置具备气囊，所述研磨压力的下降以及上升由所述气囊进行。
13.一种非暂时性的记录介质，其特征在于，
在该非暂时性的记录介质记录有程序，该程序用于执行权利要求1至12中任一项所述的方法。
14.一种基板研磨装置，该基板研磨装置具备：
研磨台，在该研磨台设置有涡电流传感器，并且构成为能够旋转；
研磨头，该研磨头与所述研磨台相对，并且构成为能够旋转，能够在该研磨头的与所述研磨台相对的表面安装基板；以及
控制部，
所述控制部以如下方式对所述基板研磨装置进行控制：
取得传感器输出映射作为三维数据，该传感器输出映射是表示所述涡电流传感器对于基板的被研磨面的整个表面的输出信号的映射；
一边使安装有基板的所述研磨头和所述研磨台旋转，一边将基板按压于所述研磨台而对所述基板进行研磨；
取得研磨中信号的轮廓作为二维数据，该研磨中信号是在所述基板被研磨期间所述涡电流传感器输出的信号；以及
从作为三维数据的所述传感器输出映射中抽出具有与作为二维数据的所述研磨中信号的轮廓最类似的轮廓的轨道，并且将抽出的轨道确定为从所述基板观察到的所述涡电流传感器的轨道。
15.如权利要求14所述的基板研磨装置，其特征在于，
从所述传感器输出映射中抽出的轨道的形状至少基于所述研磨台和所述研磨头的形状、位置关系以及旋转速度而确定。
16.如权利要求14所述的基板研磨装置，其特征在于，
在与在所述研磨的阶段中被研磨的所述基板同种的基板安装于所述研磨头的状态下使所述研磨台以及所述研磨头旋转，并根据所述涡电流传感器通过多个轨道的情况下，从所述涡电流传感器输出的信号生成所述传感器输出映射。
17.如权利要求16所述的基板研磨装置，其特征在于，
在基板实质上未被研磨的条件下执行所述传感器输出映射的生成。
18.如权利要求14所述的基板研磨装置，其特征在于，
通过模拟来生成所述传感器输出映射，该模拟是基于在取得所述研磨中信号的阶段中被研磨的所述基板的设计数据而进行的。
19.如权利要求14所述的基板研磨装置，其特征在于，
所述控制部进一步以如下方式对所述基板研磨装置进行控制：
将所述研磨中信号作为学习数据反馈到所述传感器输出映射。
20.如权利要求14所述的基板研磨装置，其特征在于，
在取得所述传感器输出映射的阶段，取得多个所述传感器输出映射。
21.如权利要求20所述的基板研磨装置，其特征在于，
多个所述传感器输出映射中的至少一个是关于研磨前的基板的映射，多个所述传感器输出映射中的至少一个是关于研磨后的基板的映射。
22.如权利要求14所述的基板研磨装置，其特征在于，
所述控制部进一步以如下方式对所述基板研磨装置进行控制：
基于确定出的所述涡电流传感器的轨道上的所述传感器输出映射的轮廓和所述研磨中信号的轮廓的比较结果，计算被研磨的所述基板的研磨的进度。
23.如权利要求22所述的基板研磨装置，其特征在于，
所述控制部进一步以如下方式对所述基板研磨装置进行控制：
在计算出的所述进度是规定的进度数以上的情况下，停止所述基板研磨装置的动作。
24.如权利要求14所述的基板研磨装置，其特征在于，
所述控制部进一步以如下方式对所述基板研磨装置进行控制：
基于确定出的所述涡电流传感器的轨道上的所述传感器输出映射的轮廓和所述研磨中信号的轮廓的比较结果，针对所述基板的各个区域计算被研磨的所述基板的研磨的进度，
使计算出的所述基板中的研磨的进度较高的区域的研磨压力下降，及/或，使计算出的所述基板中的研磨的进度较低的区域的研磨压力上升，从而使所述基板的研磨的进度均匀化。
CN201910541443.4A 2018-06-22 2019-06-21 确定传感器轨道、计算且均匀化研磨进度、停止研磨装置的方法、记录介质及基板研磨装置 Active CN110625516B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018-119242 2018-06-22
JP2018119242A JP7083279B2 (ja) 2018-06-22 2018-06-22 渦電流センサの軌道を特定する方法、基板の研磨の進行度を算出する方法、基板研磨装置の動作を停止する方法および基板研磨の進行度を均一化する方法、これらの方法を実行するためのプログラムならびに当該プログラムが記録された非一過性の記録媒体

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110625516A true CN110625516A (zh) 2019-12-31
CN110625516B CN110625516B (zh) 2023-01-31

Family

ID=68968500

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910541443.4A Active CN110625516B (zh) 2018-06-22 2019-06-21 确定传感器轨道、计算且均匀化研磨进度、停止研磨装置的方法、记录介质及基板研磨装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11376704B2 (zh)
JP (1) JP7083279B2 (zh)
KR (1) KR20200000346A (zh)
CN (1) CN110625516B (zh)
SG (1) SG10201905457YA (zh)
TW (1) TWI807048B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7134033B2 (ja) * 2018-09-06 2022-09-09 東京エレクトロン株式会社 基板状態判定装置、基板処理装置、モデル作成装置及び基板状態判定方法
JP2020131353A (ja) * 2019-02-19 2020-08-31 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 研磨加工システム、学習装置、学習装置の学習方法
DE102020105732A1 (de) * 2020-03-04 2021-09-09 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Vorrichtung zur Kennzeichnung eines Bauteils durch Aufbringen einer auslesbaren Identifizierungsinformation

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013036881A (ja) * 2011-08-09 2013-02-21 Ebara Corp 研磨監視方法および研磨装置
US20130065493A1 (en) * 2011-08-09 2013-03-14 Taro Takahashi Polishing monitoring method, polishing end point detection method, and polishing apparatus
US20130273814A1 (en) * 2012-04-17 2013-10-17 Ebara Corporation Polishing apparatus and polishing method
CN106457507A (zh) * 2014-04-22 2017-02-22 株式会社荏原制作所 研磨方法及研磨装置
US20170259394A1 (en) * 2016-02-23 2017-09-14 Ebara Corporation Polishing apparatus
US20180061032A1 (en) * 2016-08-26 2018-03-01 Applied Materials, Inc. Thickness measurement of substrate using color metrology
CN107877356A (zh) * 2016-09-30 2018-04-06 株式会社荏原制作所 研磨系统以及研磨方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6159073A (en) 1998-11-02 2000-12-12 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for measuring substrate layer thickness during chemical mechanical polishing
TW541425B (en) * 2000-10-20 2003-07-11 Ebara Corp Frequency measuring device, polishing device using the same and eddy current sensor
US7175503B2 (en) * 2002-02-04 2007-02-13 Kla-Tencor Technologies Corp. Methods and systems for determining a characteristic of polishing within a zone on a specimen from combined output signals of an eddy current device
US20050061674A1 (en) * 2002-09-16 2005-03-24 Yan Wang Endpoint compensation in electroprocessing
KR101152747B1 (ko) * 2003-10-31 2012-06-18 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 마찰 센서를 이용한 폴리싱 종료점 탐지 시스템 및 방법
US20060166608A1 (en) * 2004-04-01 2006-07-27 Chalmers Scott A Spectral imaging of substrates
JP4790475B2 (ja) 2006-04-05 2011-10-12 株式会社荏原製作所 研磨装置、研磨方法、および基板の膜厚測定プログラム
US8360817B2 (en) * 2009-04-01 2013-01-29 Ebara Corporation Polishing apparatus and polishing method
JP5730747B2 (ja) * 2010-12-10 2015-06-10 株式会社荏原製作所 渦電流センサ並びに研磨方法および装置
TWI496661B (zh) 2010-04-28 2015-08-21 Applied Materials Inc 用於光學監測之參考光譜的自動產生
US8992286B2 (en) 2013-02-26 2015-03-31 Applied Materials, Inc. Weighted regression of thickness maps from spectral data
TWI675721B (zh) * 2013-07-11 2019-11-01 日商荏原製作所股份有限公司 研磨裝置及研磨狀態監視方法
JP6423600B2 (ja) * 2014-03-12 2018-11-14 株式会社荏原製作所 膜厚測定装置、及び、研磨装置
US9754846B2 (en) 2014-06-23 2017-09-05 Applied Materials, Inc. Inductive monitoring of conductive trench depth
US9911664B2 (en) 2014-06-23 2018-03-06 Applied Materials, Inc. Substrate features for inductive monitoring of conductive trench depth

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013036881A (ja) * 2011-08-09 2013-02-21 Ebara Corp 研磨監視方法および研磨装置
US20130065493A1 (en) * 2011-08-09 2013-03-14 Taro Takahashi Polishing monitoring method, polishing end point detection method, and polishing apparatus
US20130273814A1 (en) * 2012-04-17 2013-10-17 Ebara Corporation Polishing apparatus and polishing method
CN106457507A (zh) * 2014-04-22 2017-02-22 株式会社荏原制作所 研磨方法及研磨装置
US20170259394A1 (en) * 2016-02-23 2017-09-14 Ebara Corporation Polishing apparatus
US20180061032A1 (en) * 2016-08-26 2018-03-01 Applied Materials, Inc. Thickness measurement of substrate using color metrology
CN107877356A (zh) * 2016-09-30 2018-04-06 株式会社荏原制作所 研磨系统以及研磨方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200000346A (ko) 2020-01-02
TW202017699A (zh) 2020-05-16
US11376704B2 (en) 2022-07-05
TWI807048B (zh) 2023-07-01
JP7083279B2 (ja) 2022-06-10
SG10201905457YA (en) 2020-01-30
CN110625516B (zh) 2023-01-31
JP2019217617A (ja) 2019-12-26
US20190389031A1 (en) 2019-12-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110625516B (zh) 确定传感器轨道、计算且均匀化研磨进度、停止研磨装置的方法、记录介质及基板研磨装置
JP7085639B2 (ja) 機械学習とパッドの厚さの補正を使用した研磨装置
US8992286B2 (en) Weighted regression of thickness maps from spectral data
TWI603812B (zh) 用於研磨的方法、電腦程式產品及系統
US20220362906A1 (en) Method for conditioning polishing pad
US11791224B2 (en) Technique for training neural network for use in in-situ monitoring during polishing and polishing system
TW202235214A (zh) 用於對保持環進行分類的機器學習
JP6292819B2 (ja) 選択的スペクトルモニタリングを使用した終点決定
US6514775B2 (en) In-situ end point detection for semiconductor wafer polishing
CN112692717A (zh) 基板研磨装置、膜厚映射制作方法及基板的研磨方法
CN111263681B (zh) 用于晶片上准确传感器位置确定的抖动校正
JP2024048886A (ja) ワークピースの膜厚測定の異常を検出する方法
CN117428673A (zh) 表面性状判定方法及表面性状判定系统
CN114746214A (zh) 研磨装置及研磨方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant