DE102007044998A1 - Polierverfahren zur Prognose und Erkennung des Polierendes von Filmen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens einschließlich Verfahren und Vorrichtung zur Echtzeitfilmdickenaufzeichnung - Google Patents

Polierverfahren zur Prognose und Erkennung des Polierendes von Filmen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens einschließlich Verfahren und Vorrichtung zur Echtzeitfilmdickenaufzeichnung Download PDF

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Takashi Mitaka Fujita
Toshiyuki Mitaka Yokoyama
Keita Mitaka Kitade
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Tokyo Seimitsu Co Ltd
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Abstract

Ziel der vorliegenden Erfindung ist, ein Verfahren zur Vorherbestimmung und Detektierung eines Polierendpunkts und eine hierfür geeignete Vorrichtung bereitzustellen und außerdem ein Echtzeitfilmdicken-Aufzeichnungsverfahren mit geeigneter Vorrichtung, wobei der Wärmeverlust aufgrund von Wirbelstrom minimiert ist und ein Polierendpunkt präzise vorherbestimmbar ist und festgestellt werden kann und wobei außerdem ein verbleibender und zu entfernender Filmbetrag und eine Polierrate und Ähnliches vorab präzise kalkulierbar ist, so dass korrekt bestimmt werden kann, ob der vorbestimmte leitende Film geeignet entfernt ist. Die vorstehende Aufgabe lässt sich mit der vorliegenden Erfindung in der Weise lösen, dass ein Induktor eines Hochfrequenzinduktorsensors nahe bei dem vorbestimmten leitenden Film angeordnet ist und ein in dem vorbestimmten leitenden Film induzierter Flusswechsel des von dem Induktor erzeugten Flusses aufgezeichnet wird sowie auf der Basis einer Flussänderung, wenn eine Filmdicke bei der Polierung eine Filmdicke aufweist, die einer bestimmten Oberflächentiefe entspricht und mit einem Materialfaktor des vorbestimmten leitenden Films ein Filmdickenreferenzpunkt detektiert wird, aus dem der Polierendpunkt vorherbestimmt wird, wobei ein Verfahren zur Vorortberechnung einer Polierrate und eines zu entferndenden verbleibenden Filmbetrags bereitgestellt wird.

Description

  • Bereich der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Polierverfahren zur Prognose und Erkennung des Polierendes von Filmen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens einschließlich Verfahren und Vorrichtung zur zeitlichen Aufzeichnung der beim Polierverfahren jeweils erzielten Schichtdicke, wobei ein Wärmeverlust aufgrund eines Wirbelstroms beim chemisch-mechanischen Polieren (CMP) oder einem ähnlichen Verfahren minimiert wird, und dabei das Polierende präzise prognostiziert und detektiert werden kann, und wobei außerdem in Echtzeit akkurat evaluiert werden kann, ob ein vorbestimmter leitender Film auf sachdienliche Weise akkurt entfenrt worden ist.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Aus dem Stand der Technik ist ein Verfahren bekannt, bei dem beispielsweise ein Oxidfilm auf der Oberfläche eines HalbleiterWafers ausgebildet wird und der Oxidfilm lithographisch behandelt und geätzt wird, um eine Leiterstruktur auszubilden, die einer elektrischen Schaltung entspricht, wobei auf die Leitungsstruktur ein leitender Film aus Kupfer oder ähnlichem abgeschieden wird, um die geätzte Leiterstruktur mit Kupfer aufzufüllen, wobei von dem leitenden Film ein überschüssiger Betrag mit Ausnahme der Ausfüllung der geätzten Struktur und einem durchgehenden Loch mittels chemisch-mechanischem Polieren entfernt wird, wodurch ein Schaltungsmuster ausgebildet wird. Hierbei ist es sehr wichtig, das Polierende genau zu bestimmen, wenn der überflüssige Teil des leitenden Films entfernt worden ist, so dass das Verfahren bei einer ausreichenden Dicke des Films zur Ausfüllung der geätzten Struktur angehalten wird. Bei übermäßigem Polieren des leitenden Films nimmt der Widerstand der Schaltung zu und bei unzureichendem Polieren ist die Schaltung fehlerhaft isoliert.
  • Aus dem Stand der Technik ist hierzu, z. B. das nachfolgende Aufzeichnungsverfahren bezüglich der Veränderung der Filmdicke beim Polieren eines Substrates bekannt. Bei diesem Verfahren wird eine Veränderung der Dicke des leitenden Films bei Entfernung des leitenden Films von einem Substrat (HalbleiterWafer) mittels chemisch-mechanischem Polieren, wobei in der Umgebung des leitenden Films eine Serie paralleler Resonanzschaltkreise angeordnet sind nebst einem Induktor und einem Kondesator mit einer Spule, die um einen Ferritkern gewickelt ist und derart ausgebildet ist, die Richtung eines elektromagnetischen Feldes anzugeben. Hierbei wird ein Sweep-Ausgang von 20 Hz bis 40.1 MHz von einer Signalerregerquelle über Einstellmittel der Impendanz des Betriebespunkts angewendet. Das führt dazu, dass wenn der Sensor angeregt wird, dann fließt in der Spule ein oszillierender Strom, wodurch ein alternierendes elektromagnetisches Feld erzeugt wird. Das elektromagnetische Wechselfeld induziert daraufhin in den leitenden Film einen Wirbelstrom. Bei der Induzierung des Wirbelstromes in den leitenden Film werden zwei Effekte verursacht. Zunächst wirkt der leitende Film als widerstandsmindernd, wobei ein Widerstand an einen Sensorschaltkreis angelegt wird und der Effekt die Amplitude eines Resonanzsignals reduziert und eine Resonanzfrequenz reduziert. Wenn dann die Dicke des leitenden Films reduziert wird, tritt ein Effekt auf als ob ein Metallstab aus der Spule des Induktors gezogen wird. Dies führt zu einer Induktanzänderung und zu einer Verschiebung der Frequenz. Auf diese Weise wird mittels Aufzeichnung einer Frequenzverschiebung des Sensorresonanzpieks aufgrund der Veränderung der Dicke des leitenden Films die Änderung der Dicke des leitenden Films kontinuierlich detektiert (zum Beispiel Patentschrift 1).
  • Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise außerdem der nachfolgende Wirbelstromsensor bekannt, der eine Sensorspule (Wirbelstromsensor) umfasst, die in der Nähe des leitenden Films oder einer Grundsubstanz, die mit dem leitenden Film ausgebildet wird, angeordnet ist, und wobei eine Wechselstromsignalquelle die Sensorspule mit einem Wechselstromsignal mit konstanter Frequenz von etwa 8 bis 32 MHz speist und den Wirbelstrom in dem leitenden Film erzeugt, wobei ein Detektionsschaltkreis einen Reaktanzanteil und einen Widerstandsanteil in dem leitenden Film misst und die Sensorspule eine oszillierende Spule umfasst, die mit der Signalquelle verbunden ist, weiter eine Detektionsspule umfasst, die in der Spule an der Seite des leitenden Films angeordnet ist, und eine Balancespule umfasst, die auf der dem leitenden Film abgewandten Seite der oszillierenden Spule angeordnet ist, wobei die Detektionsspule und die Balancespule phasenverschoben miteinander verbunden sind. Von dem in dem Detektionsschaltkreis detektierten Widerstandsanteil und dem Reaktanzanteil wird eine synthetische Impedanz ausgegeben und aus der Impedanzänderung wird die Änderung eines leitenden Films detektiert, die in einem weiten Bereich näherungsweise linear ist (beispielsweise Patentschrift 2).
  • Außerdem gehört zum Stand der Technik beispielsweise ein Wirbelstromsensor, bei dem auf ähnliche Weise wie bei dem vorstehend beschriebenen Stand der Technik der Fluss der Sensorspule dem leitenden Film auf dem Substrat einen Wirbelstrom in dem leitenden Film erzeugt, wodurch ein Wirbelstromverlust verursacht wird und Reaktanz- und Impedanzanteil der Sensorspule gegenüber einem Vergleichsschaltkreis abnimmt. Wenn außerdem der leitende Film durch das Polieren kontinuierlich abnimmt und die Veränderung der Oszillationsfrequenz eines Oszillationsschaltkreises beobachtet wird, dann nimmt die Oszillationsfrequenz ab und wird zu einer selbstoszillierenden Frequenz eines Schaltkrieses, bei dem der leitende Film vollständig entfernt wird, wobei daran anschließend die Oszillationsfrequenz etwa konstant wird, wobei auf diese Weise das Polierende des leitenden Films detektiert werden kann. Nach 2 und der zugehörigen Beschreibung verändert sich der Wirbelstrom mit dem Fortschreiten der Polierung des leitenden Films, wobei sich ein entsprechender Widerstandswert der Sensorspule verändert. Demzufolge ändert sich die Oszillationsfrequenz des Oszillationsschaltkreises und das Oszillationssignal wird von einem Frequenzdivisorschaltkreis geteilt oder von einem Subtraktor subtrahiert, so dass ein Signal auf dem Monitor angezeigt wird, das der Magnitude der Frequenz der detektierten Breite entspricht. Auf diese Weise kann der Wechsel der Ortskurve des Frequenzgangs wie in 2 dargestellt detektiert werden (beispielsweise Patenschrift 3).
    • [Patentschrift 1]. Japanische Patentanmeldung Nr. 2878178 (Seite 2–7, 1–15)
    • [Patentschrift 2] Japanische Patentanmeldung Nr. 3587822 (Seite 3, 1–11)
    • [Patentschrift 3] Japanische Offenlegungsschrift Nr. 2003-21501
  • Beim Stand der Technik nach Patentschrift 1 umfasst der Sensor einen Induktor mit einer Spule, die um einen Ferritkern gewickelt ist, um ein gerichtetes elektromegnetisches Feld zu erzeugen und einen seriellen oder parallelen Resonanzschaltkreis mit einem Kondensator. An den Sensor wird zu Beginn der Polierung eine Zeitablenkung in einem Frequenzbereich von 20 Hz–40.1 MHz angelegt, und von dem elektromegnetischen Wechselfeld mit der von der Spule erzeugten Richtung wird ein Kriechverlust in dem elektrischen Film erzeugt, so dass ein starker Wirbelstrom zu Beginn der Polierung induziert wird, der mit der Filmdicke des leitenden Films korreliert. Bei der Induktion eines mit der Filmdicke des leitenden Films korrespondierenden starken Wirbelstroms wird ein starkes elektromegnetisches Wechselfeld benötigt, das heißt es wird die Bildung eines hinreichend großen Flusses benötigt, der in den leitenden Film eindringt, wobei die Aufzeichnung der Änderung der Dicke des leitenden Films unter Verwendung des in den leitenden Film induzierten Wirbelstroms aufgezeichnet wird, und zwar von Anfang bis Beginn der Polierung. Außer der Aufzeichnung der Änderung der Filmdicke ist es daher notwendig, dass der Fluß in Richtung der Dicke des leitenden Films eindringt. Das kommt daher, dass, wie in der Zeichnung der ungeprüften Anmeldung der Patentschrift 1 angegeben, die Linien des Flusses in alle Abschnitte des leitenden Films eindringen.
  • Im allgemeinen sind auf den Waferflächen zu Beginn der Polierung als oberste Schicht einwandfreie Kupferfilme (leitende Cu-Filme) angeordnet. Um den Wirbelstrom in allen freien Kupferfilmen zu induzieren, wird ein sehr großer Kriechstromverlust benötigt. Da jedoch der Kriechstromverlustfluss den Wirbelstrom induziert versursachen diese Wirbelströme Joule'sche Wärme und Wirbelstromverluste und werden verbraucht. Diese Joule'schen Wärmeverluste verursachen eine ralativ kleine Wärmebildung aufgrund eines geringen Volumenwiderstandes, in den einwandfreien Cu-Filmen auf der Oberfläche, wobei in dem bereits geschaltet ausgebildeten inneren Abschnitt ein großer Wirbelstrom von dem eindringenden Fluss induziert wird, da ein strukturierter Querschnittsbereich klein ist und der Volumenwiderstand auch klein ist, wird lokal ein großer Joule'scher Wärmeverlust erzeugt. Dies führt in einigen Fällen zu nachteilhaften teilweisen Schmelzen und Trennung der elektrischen Verbindungen, was als Induktionserwärmung bezeichnet wird und was insbesondere die innere Hitze einschließt. Insbesondere bei einer Kupfer-Leitung oder ähnlichem wird Kupfer, wenn es erwärmt wird manchmal in einen Grenzfilm, wie beispielsweise Ta, dispergiert mit der Gefahr, dass Kupfer durch den Grenzfilm hindurchbrechen kann.
  • Wenn außerdem auf dem Oberflächenabschnitt des Wafers elektrische Leitungen in verschiedenen Schichten ausgebildet werden ist nicht nur der Cu-Fim auf der Oberflächenschicht problematisch, sondern auch die lokale Erwärmung und Diffusion um die inneren elektrischen Leitungsabschnitte, die bereits fertig gestellt sind, wobei eine weitere Diffusion von p und n Dotierungen innerhalb eines Halbleitersubstrates ausgebildet werden, und die Charakteristika des inneren Substrates verändert. Selbst wenn keine Wärme erzeugt wird, gibt es außerdem manchmal Elektromigrationen, die eine Beschädigung der Leitungen verursachen, wenn ein übermäßiger Wirbelstrom in den mikroskopischen Leitungen fließt.
  • Wenn außerdem beispielsweise die Polierung derart durchgeführt wird, dass ihre Bedingungen zum Zeitpunkt die Erreichung einer vorbestimmten Filmdicke nahe dem Polierende erreicht wird, ist es schwierig herauszufinden, ob es der vorherbestimmte bleibende Filmbetrag ist. Das kommt daher, dass obwohl es möglich ist, aus dem veränderten Abschnitt der ursprünglichen Filmdicke zu evaluieren, wenn die ursprüngliche Filmdicke schwankt, dann schwankt die Auswertung des vorbestimmten leitenden Filmbetrages gleichfalls. Bei der Bestimmung des Polierendes verändert sich die gesamte potentialfreie Kapazität des Sensorschaltkreissystems, wenn eine Lücke zwischen dem Sensor und dem leitenden Film aufgrund von Vibration bei der Polierung schwankt, was dazu führt, dass sich die gesamte Resonanzfrequenz verschiebt. Dies führt dazu, dass unter der Annahme, dass ein Grenzwert gesetzt ist, wenn die Resonanzfrequenz einen bestimmten Wert erreicht und außerdem der Zustand beim Polierende eingestellt ist, dann wird die Bestimmung des Polierendes durch die Einstellung des Grenzwertes schwierig, wenn die Resonanzfrequenz sich stark verschiebt. Bei dem herkömmlichen Verfahren mit der Resonanzfrequenz, die sich monoton und kontinuierlich erhöht oder abschwächt und damit verändert, wird auf diese Weise eine Lücke zwischen dem Sensor und dem leitenden Film leicht verändert oder auch dielektrisches Material interveniert, selbst wenn der Grenzwert auf einen vorbestimmten Wert eingestellt ist, so dass die Wellenform selbst häufig total und vertikalparallel versetzt wird, weshalb ein zuvor eingestellter Grenzwert sinnlos ist. Bei dem Stand der Technik nach Patentschrift 2, bei den ebenso der Wirbelstromsensor verwendet wird, wird eine Aufzeichnung der Veränderung der Filmdicke des leitenden Films durchgeführt, in dem eine Veränderung des Wirbelstroms, ausgehend von dem Anfang der Polierung bis zum Ende der Polierung, beobachtet wird, was ähnlich wie bei dem zuvor beschriebenen Stand der Technik der Patentschrift 1 ist.
  • Zudem ist es bei dem Stand der Technik, der die Filmdicke des leitenden Films unter Verwendung des Wirbelstroms vom Beginn der Polierung bis zum Ende der Polierung aufzeichnet, nötig, einen Fluss bereitzustellen, der stark genug ist, in den Film derart einzudringen, dass ein Wirbelstrom induziert wird, wobei der Induktor dreidimensional ausgebildet ist, um dem Fluss eine Richtung zu geben. Wenn daher der Sensor in einer Poliervorrichtung integriert ist, tritt daher im allgemeinen das folgende Problem auf. Der Strom, der in die Spule fliesst wird groß, was dazu führt, dass auch der Stromverbrauch groß wird und wobei auch ein entsprechend großes Leistungsteil verwendet werden muss. Der Fluss ist in seinem Umfang undicht und erzeugt daher leicht Lärm. Außerdem wird eine gewundene Spule benötigt, was kostspielig ist.
  • Beim Stand der Technik mit dem Wirbelstromsensor nach Patentschrift 3 wird zunächst die Hardeware des Sensorabschnittes verwendet, die derart konfiguriert ist, dass zunächst die Sensorspule den leitenden Film beeinflusst wird. Demzufolge wird bei der Hardware, die ein magnetisches Feld erzeugt, das nicht in den leitenden Film eindringt, der Wirbelstrom nicht erzeugt und damit der beabsichtigte Effekt nicht erzielt. Bei der Reduzierung des leitenden Films durch die Polierung wird der Bereich in dem der Wirbelstrom ausgebildet wird monoton reduziert, was dazu führt, dass die Oszillationsfrequenz monoton reduziert wird, wobei zum Zeitpunkt an dem die Oszillationsfrequenz im wesentlichen konstant wird, dieser Zeitpunkt als Polierende angenommen wird und dieser Abschnitt detektiert wird. Das bedeutet bei dem Algorithmus der Software, der bei diesem Stand der Technik verwendet wird, dass die Veränderung der Oszillationsfrequenz sich verändert und zunächst abnimmt und dann im wesentlichen konstant bleibt, wobei beispielsweise, wenn die Oszillationsfrequenz sich derart ändert, dass sie eine Krümmung hat, dann wird ein detektierbarer Algorithmus schwierig. 2 der Patentschrift 3 zeigt außerdem den ursprünglichen Zustand der Polierung, wobei der Fluss in den leitenden Film eindringt und dabei einen Wirbelstrom erzeugt. Dabei erzeugt der Wirbelstromsensor den Wirbelstrom und ein Verfahren zur Neuberechnung der Veränderung der Filmdicke aus der Veränderung des Wirbelstroms wird von dem Wirbelstromsensor bereitgestellt.
  • Demzufolge wirkt ein starker Fluss nicht bis zu einer schwachen Leitung innerhalb des Films, was dazu führt, dass die Erzeugung von Wirbelstrom induziert von elektromegnetischer Induktion, unterdrückt wird und damit auch der Verlust Joule'scher Wärme aufgrund des Wirbelstroms leicht unterdrückt wird, wobei zugleich der Zustand beseitigt wird, in dem ein Wirbelstrombetrag durch die Veränderung der Lücke zwischen dem Sensor und dem leitenden Film induziert wird, und durch eine Zwischenlage von dielektrischen Materialien, wie beispielsweise Schlamm, total verschoben wird, so dass sich die Einstellung des Grenzwertes erheblich verändert und schwierig zu detektieren ist. Selbst wenn das magnetische Feld klein ist, das nicht in den Wafer eindringt und hinreichend präzise detektiert werden kann und das Polierende präzise vorbestimmt und detektiert werden kann und außerdem der verbleibende zu entfernende Filmbetrag und eine Polierrate jederzeit präzise berechnet werden kann und korrekt zu evaluieren ist, bleibt das Problem, ob der leitende Film in einem vorbestimmten Betrag korrekt entfernt ist.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die vorstehend genannten Probleme und Nachteile des Standes der Technik zu lösen.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Erfindungsgemäß wird die vorstehend genannte Aufgabe mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft hierbei insbesondere ein Verfahren zur Prognose und Detektion eines Polierendes, bei dem das Polierende prognostiziert und detektiert wird, wenn ein vorbestimmter Betrag eines leitenden Films mittels Polierung des leitenden Films entfernt wird, wobei ein Induktor eines Sensors mit einem Hochfrequenzinduktor in der Nähe des vorbestimmten leitenden Films angeordnet wird, ein Flusswechsel, der in dem vorbestimmten leitenden Film von dem Fluss des Induktors induziert wird, aufgezeichnet wird, und ein Filmdickenreferenzpunkt auf der Basis des Flusswechsels mittels eines Oberflächeneffekts (skin effect) detektiert wird, bei dem die Filmdicke während der Polierung mit einem Materialfaktor des leitenden Films bestimmt wird, wobei ein Verfahren zur Prognose und Detektion des Polierendpunktes bereitgestellt wird, um das Polierende, ausgehend von dem Filmdickenreferenzpunkt, zu bestimmen.
  • Bei dieser Ausbildung wird der Induktor hochfrequent betrieben wodurch ein Fluss, der sich dementsprechend ändert, erzeugt wird. Bis der leitenden Film eine vorbestimmte Filmdicke aufgrund der Oberflächentiefe der Polierung erreicht, wird der in den leitenden Film induzierte Fluss durch den Oberflächentiefenbereich entlang der Filmoberfläche im wesentlichen parallel geführt. Beim Fortschreitenden Polieren, wenn der leitende Film im wesentlichen mit der Oberflächentiefe der Filmdicke in seiner Umgebung übereinstimmt, beginnt eine Flussverlust in dem leitenden Film zu wirken. Durch den Flussverlust verändert sich der Wirbelstrombetrag, der von der elektromegnetischen Induktion in den leitenden Film verursacht wird. Da der Wirbelstrom, der den Flussverlust aufweist mit abnehmender Filmdicke des Films zunimmt, nimmt der Wirbelstrom kontinuierlich zu. Durch den in diesem weiten Bereich erzeugten Wirbelstrom wird eine große entsprechende Induktion innerhalb des leitenden Films erzeugt. Die entsprechende Induktion wirkt derart, dass eine Selbstinduktion eines Sensorschaltkreissystems bei dem Hochfrequenzinduktorsensor abnimmt. Zu Beginn, selbst wenn die Dicke des leitenden Films abnimmt, wird auf diese Weise ein konstanter Wirbelstrom erzeugt, wenn der Fluss, der in den leitenden Film eindringt, einen Betrag hat, dass er nicht in den Wafer eindringt. Wenn daran anschließend die Filmdicke weiter abnimmt und eine Filmdicke annimmt, die der Oberflächentiefe entspricht, dann wird ein Fluss erzeugt, indem ein Teil des Flusses in den leitenden Film auf dem Wafer eindringt und bis zur Rückseite des Wafers gelangt. Zusammen mit dem erhöhten Flussverlust wird zu diesem Zeitpunkt der in dem Film induzierte Wirbelstrom groß. Als nächstes erhöht sich der Wirbelstrom auf der Waferoberfläche bis zu einer konstanten Fimldicke, daran anschließend jedoch proportional zur Entfernung des leitenden Films, bei der der leitenden Film selbst, der den Wirbelstrom erzeugt abnimmt, nimmt demzufolge auch der Wirbelstrom ab. Dies führt dazu, dass trotz eines gleichförmigen Filmdickungsentferungsverfahrens der Wirbelstrom zunächst zusammen mit der Zunahme des eindringenden Flusses erhöht wird, und daran anschließend zusammen mit der weiteren Abnahme der Filmdicke stark abnimmt aufgrund der Abnahme des Eigenvolumens, das den Wirbelstrom erzeugt, wodurch ein Maximum der wechselseitigen Induktion erscheint, das mit dem induzierten Wirbelstrom korrspondiert. Durch diesen starken Abfall des Wirbelstroms nimmt auch die gegenseitige Induktion stark ab, wohingegen die Induktion des Sensorschaltkreissystems beginnt sich zu erhöhen. Nachdem der leitenden Film der Oberflächentiefe der Filmdicke in seiner Nähe durch den Fortschritt der Polierung entspricht, wird auf diese weise Wirbelstrom erzeugt und durch den daran anschließenden starken Abfall nimmt die Induktanz des Sensorschaltkreissystems einmalig ab und erhöht sich daran anschließend. Aufgrund dieses Verhaltens wird ein Peak (Flexion) in der Wellenform der Resonanzfrequenz erzeugt, die von dem Hochfrequenzimpedanzsensor oszilliert. Aufgrund dieses Peaks wird ein Filmdickenreferenzpunkt in der Nähe des Polierendes detektiert, wobei das Polierende ausgehend von dem Filmdickenreferenzpunkt vorherbestimmt (prognostiziert) wird.
  • Dieser Peak tritt in Form der Filmdicke auf und korrespondiert mit der Oberflächentiefe, weshalb das Problem behoben ist den Grenzwert einzustellen der durch die Gesamtverschiebung des induzierten Wirbelstrombetrages fluktuiert, wie vorstehend beschrieben ist, wobei der Peak an der Position auftritt, bei der die verbleibende Filmdicke konstant bleibt. Insbesondere wenn der leitende Film beispielsweise Cu (Kupfer) ist, tritt der Peak in der Nähe von 710 Å des verbleibenden Cu-Films auf. Bei dem Fall eines W-Films tritt der Peak in einem etwas dickeren Abschnitt von 2500 Å des verbleibenden W-Films auf. Obwohl die Filmdicke sich von der tatsächlichen Oberflächentiefe unterscheidet, wird ein numerischer Wert erhalten, der mit der Oberflächentiefe korrespondiert. Während die Oberflächentiefe δ ein Index angibt der geeignet ist eine Tiefe, bei der die Stärke der elektromegnetischen Welle ungefähr 1/e in ihrer Magnitude hat, wird die Positions des Peaks von der elektrischen Leitfähigkeit, der magnetischen Permeabilität, der angelegten Frequenz, usw. getroffen und rührt daher von dem Oberflächeneffekt her. Die vorliegende Erfindung betrifft daher insbesondere ein Verfahren der eleganten Verwendung eines herausragenden Phänomens aufgrund des Skineffekts (Oberflächeneffekts) des vorliegenden Materials. Insbesondere hat das Material für die Leitung eine hohe elektrische Leitfähigkeit bei der CMP des leitenden Materials weshalb ein scharfer Peak erscheint (maximum). und zwar in der Nähe des jeweiligen Polierendes (710 Å). Aus diesem Grunde wird der Peak nicht von irgendwelchen Störungen beeinflusst, weshalb eine zuverlässige Endpunktprognose und Detektion möglich ist.
  • Außerdem erzeugt der Indiktorsensor absichtlich und vorteilhaft nicht den Wirbelstrom innerhalb des Films, wodurch die Filmdicke aufgezeichnet wird, Obwohl der herkömmliche Sensor derart ausgebildet ist, dass er eine Richtung hat, in der das magnetische Feld in den leitenden Film eindringt, wird bei dem Induktor-Sensor gemäß der vorliegenden Erfindung ein planarer Indukor verwendet. dies führt dazu, dass ein Induktor bereitgestellt ist, der dem magnetischen Feld keine Richtung gibt, sondern bei dem es gestattet ist, dass der leitende Film ausreichend diffus von dem magnetischen Feld durchdrungen wird, und nicht tief in den leitenden Film eindringt. Das kommt daher, dass wenn das magnetische Feld tief eindringt oder ein starkes magnetisches Feld den leitenden Film tief durchdringt, oft innere Leitungen lokal von dem Wirbelstrom oder selbstständig erhitzt werden und mittels Elektromigration oder ähnlichem Effekten beschädigt werden. Aus diesem Grunde wird der Induktor als planarer Induktor ausgebildet, der eine adäquate Flussverteilung in einem Betrag ausbildet, bei dem das magnetisches Feld weitestgehend nicht in den leitenden Film eindringen kann, mit anderen Worten bei dem kein Wirbelstrom erzeugt wird, der ein Bauelement beschädigen kann. Wenn außerdem der leitende Film dünn wird kurz bevor der Film entfernt wird, wird ein Teil des Flusses in den leitenden Film emittiert, selbst wenn eine magnetische Feldemission vorgegeben ist. Dies wird als markanter Wechsel aufgezeichnet, wenn der Film in dem Zustand eines dünnen leitenden Films in der Nähe des Polierendes ist. Aus diesem Grunde wird der Algorithmus zur Frequenzdetektion, der Induktor und sein Signal derart konfiguriert, dass der Umkehrpunkt (flexion point) in der Nähe des Polierendes maximiert wird.
  • Eine vorteilhafte Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 2 stellt ein Verfahren zur Prognostizierung und Erkennung des Polierendes bereit, bei dem der Hochfrequenzinduktorsensor, der Nahe bei dem leitenden Film angeordnet ist, ein planarer zweidimensionaler Induktor ist.
  • Den herkömmlichen dreisimensional ausgebildeten Induktor ist die Richtung, in der der Fluss vertikal inden leitenden Film infiltriert, erhöht und erstreckt sich tief in den Wafer, wodurch innere Leitungen des Bauelements oftmals durch Elektromigration zerstört werden. Bei dem erfindungsgemäßen zweidimensionalen planaren Induktor wird demgegenüber der Fluss für den leitenden Film geeignet diffus und ist ungerichtet und infiltriert daher den leitenden Film auch nicht positiv. Wenn außerdem eine Frequenz von 30 MHz oder mehr verwendet wird, kann der Fluss nicht tief in den leitenden Film infiltrieren aufgrund von Oberflächenefekten, so dass Beschädigungen aufgrund von Elektromigration durch Joule'sche Wärme infolge Erzeugung von Wirbelstrom innerhalb des Wafers und übermäßiger Strom vermieden werden kann. Wenn außerdem der leitende Film eine Dicke unmittelbar vor seiner Entfernung erreicht hat, dringt ein Teil des Flusses in den leitenden Film ein, wodurch ein Wirbelstrom erzeugt wird, und wenn die Filmdicke in der Nähe des Polierendpunktes erreicht ist, verändert sich die Wellenform aufgrund einer sehr markanten gegenseitigen Induktanz, womit das Polierende detektiert werden kann.
  • Die vorteilhafte Ausführung der vorliegenden Erfindung mit den Merkmalen von Anspruch 3 stellt ein Verfahren zur Vorbestimmung (Prognostizierung) und Detektion des Polierendes bereit, wobei ein Hochfrequenzinduktorsensor Nahe bei dem leitenden Film derart ausgebildet ist, dass er einen leitenden Film auf der Oberfläche des Substrates aus isolierendem Material berührt.
  • Hierbei Wird ein leitendes Material wie beispielsweise Cu verdampft und auf Glas/Epoxy wie zum Beispeil eine gedruckte Leiterplatte und isolierndes Substrat wie beispielsweise Papier/Phenol abgeschieden, weshalb ein Sensor auf einfache Weise mit geringen Kosten bereitgestellt werden kann. Verglichen mit dem Verfahren unter Verwendung einer gewundenen Leitung wird der Sensor außerdem mittels Abscheidung des leitenden Films bereitgestellt und anschließend geätzt, so dass die Linienführung sehr dünn gehalten werden kann und der Sensor selbst stark miniaturisiert ausgebildet sein kann. Mit einem derartigen miniaturisiert ausgebildetten Sensor kann selbst ein mikroskopisches magnetisches Feld wirksam erzeugt werden ohne, dass das magnetisches Feld tief in das Innere des leitenden Materials infiltriert, wobei der Wechsel der Eigenschaften in der Nähe des Polierenendes an dem Endpunkt an dem der Film entfernt ist präzise detektiert werden kann. Da außerdem die Miniaturisierung des Sensors eine Vielzahl von Sensoren gestattet, die korrespondierend mit Positionen innerhalb der Waferoberfläche angeordnet werden können, kann die Gleichmäßigkeit der Polierung innerhalb der Waferoberfläche präzise detektiert werden.
  • Die vorteilhafte Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 4 stellt ein Verfahren zur Vorbestimmung und Detektierung des Polierenendes bereit, wobei eine Aufzeichnung des Flusswechsels induziert wird, basierend auf dem Oberflächeneffekt (Skineffekt) des vorbestimmten leitenden Films wenigstens eine Messung aus der Messung des Wirbelstroms außerhalb des vorbestimmten leitenden Films, der Messung der wechselseitigen Induktanz erzeugt von der Bildung des Wirbelstroms von dem leitenden Film, der Messung des Induktanzwechsels des Sensorschaltkreissystems in dem Hochfrequenzinduktorsensor durch die gegenseitige Induktanz des leitenden Films oder der Messung des Induktanzwechsels des Sensorschaltkreissystems durch die Veränderung der Resonanzfrequenz, die von dem Hochfrequenzinduktorsensor oszilliert wird.
  • Eine Aufzeichnung des auf dem Oberflächeneffekt des leitenden Films basierenden Flusswechsels misst demzufolge wenigstens einen Veränderung des mit dem Flusswechsel auftretenden Wirbelstroms, der wechselseitigen Induktanz, der Induktanz des Sensorschaltkreissystems oder der Resonanzfrequenz, die von dem Hochfrequenzinduktorsensor oszilliert wird, sodass der Filmdickenreferenzpunkt kurz bevor der Polierendpunkt detektiert wird, bei dem der Fluss, der in den leitenden Film eindringt sich mit Fortschreiten der Polierung erhöht.
  • Die vorteilhafte Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 5 stellt ein Verfahren zur Vorbestimmung und Detektion des Polierenendes bereit. Die vorteilhafte Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch, wobei ein Oszillator den Hochfrequenzinduktorsensor oszillieren läßt und ein Frequenzzähler den Osziallations-(Resonanz-)frequenzwechsel aufzeichnet und in der Nähe des Hochfrequenzinduktorsensors angeordnet sind.
  • Hierbei wird die Iduktanz und Kapazität des Schaltkreises davor geschützt unnötig groß zu werden, in dem eine verteilter konstanter Schaltkreis ausgebildet wird mittels dem konventionellen verdrahtungs/verbindungsabschnitt und wobei beispielsweise die Veränderung einer elektrostatischen Kapazität nicht dominierend detektiert wird, sondern der Wechsel des Flusses in der Nähe des Induktorsensors präzise detektiert werden kann. Der Oszillator und der Frequenzzähler können vorzugsweise innerhalb derselben Packung wie der Induktorsensor angeordnet sein. Außerdem wird im allgemeinen im Bereich eines Bandes von einigen zehn MHz der verteilte konstante Schaltkreis ausgebildet und zwischen einer Verbindungshälfte und einer Probe wird elektromegnetische Kopplung erzeugt und nicht von dem Flusswechsel, wobei die Wirkung der elektrostatischen Kopplung dominiert. Selbst wenn jedoch hierbei ein Band von einigen zehn MHz vorliegt ist der Bereich in dem die elektrostatische Kopplung auftritt begrenzt, da ein Frequenzmonitor in der Nähe angeordnet ist. Selbst wenn daher ein Band von einigen zehn MHz vorliegt ist, eher als ein verteilter konstanter Schaltkreis, wirkt die Ausbildung als konzentrierter Schaltkreis, indem Kapazität und Induktanz relativ konstant sind, und der Wechsel der gegenseitigen Induktanz an dem Induktor von dem leitenden Material, das von ihm angeregt wird kann von dem Fluss, der auf das leitende Material wirkt, von der Induktanz präzise detektiert werden.
  • Die vorteilhafte Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 6 stellt ein Verfahren zur Vorbestimmung und Detektierung des Polierenendes bereit, wobei die Veränderung des Flusses auf dem Oberflächeneffekt (skin effect) des leitenden Films basiert, der Veränderung des Wirbelstroms, der Veränderung der gegenseitigen Induktanz und der Veränderung der Resonanzfrequenz, wobei zwei der Veränderungen durch die Zunahme des eintretenden Flusses mit der Abnahme der Filmdicke und der Veränderung durch die starke Abnahme des wirbelstromformenden Bereichs aufgrund der Abnahme der Filmdicke enthalten sind.
  • Wenn hierbei der leitende Film durch die Polierung dünner als eine Filmdicke wird, die mit der Oberflächentiefe korrespondiert (skin depth) und jeweils zusammen mit der Zunahme des eintretenden Films, des Wirbelstroms und der jeweiligen Zunahme der gegenseitigen Induktanz und zusammen mit der Zunahme der gegenseitigen Induktanz, erhöht sich die Induktanz des Sensorschaltkreissystems, und die Resonanzfrequenz erhöht sich auch Zusammen mit der Abnahme der Filmdicke bei der weiteren Polierung und daran anschließend der Formationsbereich des Wirbelstroms und der Wirbelstrom und die gegenseitige Induktanz nehmen rapide ab, und die Induktanz des Sensorschaltkreissystems erhöht sich stark und die Resonanzfrequenz nimmt stark ab. Aufgrund dieser Effekte wird, nachdem der vorbestimmte leitende Film eine Filmdicke hat, die der Oberflächentiefe entspricht, ein Peak (Flexion) in der Wellenform erzeugt. Mit diesem Peak (Flexionspunkt) wird ein Filmdickenreferenzpunkt in der Nähe eines Endpunktes der Polierung klar detektiert.
  • Die vorteilhafte Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 7 stellt ein Verfahren zur Vorbestimmung und Detektion des Polierenendes bereit, wobei der Induktor ein Hochfrequenzinduktorsensor ist und Nahe an dem leitenden Film angeordnet ist, wobei zusammen mit der Abnahme der Filmdicke beim Polieren eine Induktanz und ein Frequenzband ausgewählt werden, so dass sich die gegenseitige Induktanz, induziert in dem leitenden Film von der Erhöhung des Flusses, der den leitenden Film des polierten Objektes eindringt, erhöht. Der Flusswechsel, der in den leitenden Film von dem Fluss, ausgebildet von dem Induktor, aufgezeichnet wird und auf dem Flusswechsel basiert, der von dem Oberflächeneffekt der Filmdicke beim Polieren erzeugt wird, wird ein Filmdickenreferenzpunktdetektiert und von dem Filmdickenreferenzpunkt wird das Polierenende vorherbestimmt.
  • Die Oberflächentiefe wird hierbei bei dem leitenden Film bestimmt in Abhängigkeit von der Qualität des Materials des vorbestimmten leitenden Films und der Oszillationsfrequenz des Hochfrequenzinduktorsensors. Die Oszillationsfrequenz wird derart ausgebildet, dass die Oberflächentiefe schmaler als die ursprngliche Filmdicke des vorbestimmten leitenden Films ist und größer als die vorbestimmte Filmdicke am Ende der Polierung, und außerdem nimmt der vorbestimmte leitende Film bei der Abnahme der Filmdicke eine Indukorform an, bei der der eindringende Fluss zunimmt, so dass der in dem vorbestimmten leitenden Film induzierte Fluss durch den Bereich der Oberflächentiefe entlang der Filmoberfläche im wesentlichen parallel verläuft, wobei wenn der vorbestimmten leitende Film fortschreitender Polierung eine Filmdicke bekommt, die kleiner ist als die Oberflächentiefe, dann wird eindringender Fluss in den leitenden Film erzeugt, wobei sich der eindringende Fluss erhöht und der Wirbelstrom und die gegenseitige Induktanz ebenfalls erhöht. Daran anschließend und zusammen mit der Abnahme der Filmdicke beim weiteren Fortschreiten der Polierung nimmt der wirbelstrombildende Bereich stark ab und der Wirbelstrom und die gegenseitige Induktanz nehmen ebenfalls stark ab. Aufgrund dieses Verhaltens wird ein Filmdickenreferenzpunkt detektiert, nachdem der vorbestimmte leitende Film eine Filmdicke bekommt, die mit der Oberflächentiefe korrespondiert.
  • Die vorteilhafte Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 8 stellt ein Verfahren zur Vorbestimmung und Detektierung des Polierenendes bereit, wobei das Frequenzband derart ausgewählt ist, dass es 20 Mhz oder mehr beträgt, wenn das Material des vorbestimmten leitenden Films Cu ist.
  • Hierbei beträgt das Frequenzband, das von dem Hochfrequenzinduktorsensor oszilliert wird, insbesondere 20 MHz oder mehr, für den Fall, daß der leitende Film aus Cu besteht, so dass die Oberflächentiefe in der Größenordnung der ursprünglichen Filmdicke des vorbestimmten leitenden Films ist und schmaler ist, als die ursprüngliche Filmdicke des vorbestimmten leitenden Films und außerdem größer ist als die Filmdicke des vorbestimmten leitenden Films am Ende der Pollierung.
  • Die vorteilhafte Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 9 stellt ein Verfahren zur Vorbestimmung und Detektierung des Polierenendes bereit, wenn ein vorbestimmter leitender Film auf geeignete Weise durch Polierung entfernt wird, wobei ein Induktor eines Hochfrequenzinduktorsensors in die Nähe des vorbestimmten leitenden Films gebracht wird und wenigstens ein Teil des Flusses des Induktors zu Beginn der Polierung eine solche Frequenz hat, die nicht in den vorbestimmten leitenden Film eindringt und durch den Hochfrequenzinduktorsensor infolge des Oberflächeneffektes (skinn effect) des vorbestimmten leitenden Films oszilliert. Hierbei dringt der Fluss bei fortschreitender Polierung wenigstens einmal in den leitenden Film ein, wobei die Veränderung des Flussverlustes, der in den vorbestimmten leitenden Film beim Fortschreiten der Polierung eindringt, aufgezeichnet wird und die Filmdicke während des Polierens und ein Filmdickenreferenzpunkt mit der Veränderung des Flussverlustes aufgrund des Oberflächeneffekts detektiert werden, wobei von dem Filmdickereferenzpunkt der Polierendpunkt vorbestimmt wird.
  • Hierbei dringt der von dem Indukor gebildete Fluss kaum in den vorbestimmten leitenden Film zu Beginn der Polierung ein. Die Frequenz des Hochfrequenzinduktorsensor wird erst derart eingestellt, dass der Oberflächeneffekt erzeugt wird, demzufolge der Flussverlust, der in den vorbestimmten leitenden Film eindringt, beim Fortschreiten der Polierung auftritt. Mit der Veränderung des Flussverlustes, nachdem der vorbestimmte leitende Film eine Filmdicke bekommt, die der Oberflächentiefe entspricht, wird ein Filmdickenreferenzpunkt detektiert, und aus dem Filmdickenreferenzpunkt wird das Polierende vorbestimmt.
  • Die vorteilhaften Ausführungen der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 10 halt ein Verfahren zur Vorbestimmung und Detektierung des Polierenendes bereit, wenn der vorbestimmte leitende Film bei der Polierung des leitenden Films geeignet entfernt wird, wobei der Induktor des Hochfrequenzinduktorsensors in die Nähe des vorbestimmten leitenden Films gebracht wird und wenigstens ein Teil des Flusses von dem Induktor zu Beginn der Polierung eine Induktionsform erzeugt mit einem magnetisches Feld ohne Ausrichtung und mit einem Betrag, so dass es nicht durch den Oberflächeneffekt (skin effect) des vorbestimmten leitenden Films in den leitenden Film eindringt und mit einer Frequenz mit einem Betrag, dass es nicht durch den skin effect in den leitenden Film eindringt und von dem Hochfrequenzinduktorsensor oszilliert. Beim Fortschreiten der Polierung erhöht sich der Fluss, der in den vorbestimmten leitenden Film eindringt wenigstens einmal und von dem Induktor ausgebildeten Fluss wird die Veränderung des Flussverlustes, der beim Fortschreiten der Polierung in den vorbestimmten leitenden Film eindringt aufgezeichnet, ebenso wie die Veränderung des von den Flussverlust erzeugten Wirbelstroms und mit der Veränderung des Wirbelstroms zum Zeitpunkt der Polierung, wenn die Filmdicke während der Polierung so groß wird wie die Oberflächentiefe oder etwa so groß wird wie die Oberflächentiefe wird mittels dem Oberflächeneffekt (skin effect) ein Filmdickenreferenzpunkt detektiert und auf diese Weise ein Verfahren zur Vorbestimmung und Detektierung des Polierendpunktes bereitgestellt.
  • Hierbei wird die Frequenz, die von dem Hochfrequenzinduktorsensor oszilliert wird ähnlich eingestellt wie bei der vorteilhaften Ausführung der vorliegenden Erfindung mit den Merkmalen von Anspruch 9. Das magnetisches Feld ist hierbei derart ausgerichtet, dass es zu Beginn der Polierung nicht durch den Oberflächeneffekt in den vorbestimmten leitenden Film eindringt. Die Veränderung des Flussverlustes beim Fortschreiten der Polierung wird als Veränderung des Wirbelstroms aufgezeichnet und die Veränderung des Wirbelstroms nacjdem der vorbestimmte leitende Film eine Filmdicke hat, die der Oberflächentiefe entspricht wird ein Filmdickenreferenzpunkt detektiert, wobei der Polierendpunkt aus dem Filmdickenreferenzpunkt vorbestimmt wird.
  • Die vorteilhafte Ausführung der vorliegenden Erfindung mit den Merkmalen von Anspruch 11 betrifft ein Verfahren zur Vorbestimmung des Polierendpunktes aus dem Filmdickenreferenzpunkt und stellt ein Verfahren zur Vorherbestimmung und Detektierung des Polierendpunktes bereit, bei dem die Polierung nach einer zuvor eingestellten Polierzeit nachdem Filmdickenreferenzpunkt beendet wird.
  • Hierbei wird der Filmdickenreferenzpunkt detektiert und zwar zu der Zeit bei der der verbleibende Film eine Filmdicke bekommt, die der Oberflächentiefe entspricht. Demzufolge wird aus einer Polierrate, die nachdem der Filmdickenreferenzpunkt detektiert ist ausgeführt werden soll eine benötigte Polierzeit nach Detektion des Filmdickenreferenzpunkt zuvor eingestellt. Demzufolge wird nachdem ein Filmdickenreferenzpunkt detektiert ist die Polierung beendet und zwar nach Ablauf der zuvor eingestellten Polierzeit.
  • Die vorteilhafte Ausführung der vorliegenden Erfindung mit den Merkmalen von Anspruch 12 betrifft ein Verfahren zur Vorherbestimmung und Detektierung des Polierendes aus einem Filmdickenreferenzpunkt, wobei ausgehend von dem Zeitpunkt bei Erreichen des Filmdickenreferenzpunkts nach Beginn der Polierung und von einem Polierbetrag bis zu dem Filmdickenreferenzpunkt wird. diesbezügliche Polierrate berechnet, und indem die Filmdicke des Filmdickenreferenzpunkts durch die Polierrate geteilt wird, wird die verbleibende benötigte Polierzeit für die Polierung von dem Filmdickenreferenzpunkt bis zu dem Polierendpunkt berechnet und nachdem die Polierung um die berechnete Polierdauer nach Erreichendes Filmdickenreferenzpunkt durchgeführt wird, wird auf dies Weise ein Verfahren zur Vorherbestimmung und Detektierung des Polierendes bereitgestellt.
  • Hierbei wird von der Zeit in der ein Filmdickenreferenzpunkt detektiert wird von dem ursprünglichen Zustand bei Beginn der Polierung und dem Polierbetrag nach Erreichen des Filmdickenreferenzpunkt die Polierrate in dieser Zeit berechnet. Durch Teilung der Filmdicken, die der Oberflächentiefe entspricht und die dem verbleibenden Filmbetrag beim Filmdickenreferenzpunkt entspricht durch die Polierrate wird die benötigte Polierzeit nach der Detektion des Filmdickenreferenzpunkts berechnet. Nach Detektion des Filmdickenreferenzpunkt wird demzufolge die Polierung nach Ablauf der berechneten Polierzeit beendet.
  • Die vorteilhafte Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 13 betrifft ein Verfahren zur Vorherbestimmung und Detektierung des Polierenendpunktes, bei dem der vorbestimmte leitende Film durch Polierung auf geeignete Weise entfernt wird, wobei der Induktor des Hochfrequenzinduktorsensors Nahe bei dem vorbestimmten leitenden Film angeordnet ist und wenigstens ein teil des Flusses des Induktors zu Beginn der Polierung eine Induktionsform mit einem magnetisches Feld hat, das derart ausgerichtet ist, das es nicht durch den Oberflächeneffekt (skin effect) in den vorbestimmten leitenden Film dringt und außerdem mit einem Frequenzbetrag, das der Fluss nicht durch den Oberflächeneffekt in den leitenden Film dringt, wobei wenigstens einmal der Fluss wenigstens teilweise in den vorbestimmten leitenden Film eindringt, wobei sich der eindringende Fluss beim Fortschreiten der Polierung erhöht, wobei von dem von dem Induktor erzeugten Fluss ein Wirbelstrom erzeugt wird. Die Veränderung des beim Fortschreiten der Polierung in den vorbestimmten leitenden Film eindringenden Flussverlusts und die Veränderung des hierdurch erzeugten Wirbelstroms wird als Veränderung der gegenseitigen Induktanz aufzeichnet, die von dem Wirbelstrom in dem Induktor erzeugt wird. Basierend auf der Veränderung der gegenseitigen Induktanz, wenn die Filmdicke beim Polieren aufgrund des Oberflächeneffekts etwa der Oberflächentiefe entspricht wird ein Filmdickenreferenzpunkt detektiert, wobei das Verfahren zur Vorherbestimmung und Detektierung des Polierendpunktes zur Polierung ausgehend von dem Filmdickenreferenzpunkt bereitgestellt wird.
  • Hierbei wird die Frequenz von dem Hochfrequenzinduktorsensor oszilliert und auf ähnliche Weise eingestellt, wie bei vorteilhaften Ausführung der vorliegenden Erfindung nach Anspruch 9, wobei der Induktor ein magnetisches Feld mit einer Form und Richtung erzeugt, so dass es zu Beginn der Polierung nicht durch den Oberflächeneffekt des leitenden Films in den leitenden Film eindringt. Die Veränderung des Flussverlustes bei Fortschreiten der Polierung wird als Veränderung der gegenseitigen Induktanz, die in dem Induktor erzeugt wird, aufgezeichnet. Auf der Basis der Veränderung gegenseitigen Induktanz nachdem der leitende Film eine Filmdicke bekommt, die der Oberflächentiefe entspricht wird ein Filmdickenreferenzpunkt detektiert, wobei der Polierendpunkt aus dem Filmdickenreferenzpunkt vorbestimmt wird.
  • Die vorteilhafte Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 14 betrifft ein Verfahren zur Vorherbestimmung und Detektierung des Polierenendpunktes, bei dem der vorbestimmte leitende Film durch Polierung auf geeignete Weise entfernt wird, wobei der Induktor des Hochfrequenzinduktorsensors in der Nähe des vorbestimmten leitenden Films angeordnet ist und wenigstens ein Teil des von dem Induktor zu Beginn der Polierung erzeugten Flusses eine Induktionsform mit einem magnetisches Feld hat, das nicht zu einem Betrag ausgerichtet ist, das es aufgrund des Oberflächeneffekts in den vorbestimmten leitenden Film eindringt, und wobei die Frequenz einen Betrag hat, so dass der Fluss nicht in den vorbestimmten leitenden Film aufgrund des Oberflächeneffektes eindringt, und wobei wenigstens einmal der Fluss wenigstens teilweise in den leitenden Film eindringt und sich beim Fortschreitenden Polieren erhöht, wobei aus dem von dem Induktor erzeugten Fluss die Veränderung der Induktanz des Sensorschaltkreissystems des Hochfrequenzinduktorsensors auf der Basis der Veränderung des Flussverlusts aufgezeichnet wird, der bei Fortschreitender Polierung in den vorbestimmten leitenden Film eindringt. Hierbei wird die Veränderung der Resonanzfrequenz aus der Induktanz und einer inhärenten Kapazität des Sensorschaltkreissystems aufgezeichnet und auf der Basis der Veränderung der Resonanzfrequenz wenn die Filmdicke beim Polieren eine Filmdicke bekommt, die der Oberflächendicke entspricht wird ein Filmdickenreferenzpunkt detektiert, wobei das Verfahren zur Vorbestimmung und Aufzeichnung des Polierendpuktes aus dem Filmdickenreferenzpunkt bereitgestellt wird.
  • Hierbei wird die von dem Hochfrequenzinduktorsensor oszillierte Frequenz ähnlich wie bei der Ausführung nach den Merkmalen von Anspruch 9 eingestellt, wobei das von dem Induktor induzierte magnetisches Feld nicht derart ausgerichtet ist, dass es in den leitenden Film aufgrund des Oberflächeneffekts des leitenden Films zu Beginn der Polierung eindringt, wobei bei Fortschreiten der Polierung ein Flussverlust auftritt, der in den leitenden Film eindringt. Die Veränderung der Induktanz des Sensorschaltkreissystems mit dem Hochfrequenzinduktorsensor zusammen mit der Änderung der des Flussverlustes wird aufgezeichnet als Veränderung der Resonanzfrequenz von der Induktanz und der inhärenten Kapazität des Sensorschaltkreissystems, wobei auf der Basis der Veränderung der Resonanzfrequenz ein Filmdickenreferenzpunkt detektiert wird nachdem vorbestimmte leitende Film beider Polierung eine Filmdicke bekommt, die mit der Oberflächentiefe korrespondiert, wobei der Polierendpunkt aus dem Filmdickenreferenzpunkt vorbestimmt wird.
  • Die vorteilhafte Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 15 betrifft ein Verfahren zur Vorherbestimmung des Polierendes und zur Detektion des Polierendes, wenn der vorbestimmte leitende Film mittels Polierung auf geeignete Weise entfernt ist, wobei der Induktor des Hochfrequenzinduktorsensors Nahe bei dem vorbestimmten leitenden Film angeordnet ist und wenigstens ein Teil des Flusses angeregt von dem Induktor zu Beginn der Polierung eine Induktionsform mit einem magnetisches Feld gestattet, das nicht derart ausgerichtet ist, dass der Fluss in den vorbestimmten leitenden Film mittels des Oberflächeneffektes (skin effect) des leitenden Films eintritt und außerdem die Frequenz derart ausgebildet ist, dass sie ebenfalls nicht in den leitenden Film aufgrund des Oberflächeneffekts eintritt, wobei der Fluss wenigstens einmal wenigstens zum Teil bei der Polierung in den leitenden Film eintritt, und von dem von dem Induktor gebildeten Fluss bei wenigstens irgendeiner Veränderung des Wirbelstrom s erzeugt von der Veränderung des Flussverlustes, der in den leitenden Film bei der Polierung eintritt, wird die Veränderung der gegenseitigen Induktanz erzeugt von dem Induktor. Von der Veränderung des Wirbelstroms oder der Veränderung der Resonanzfrequenz, die von den Hochfrequenzinduktorsensor aufgrund der Veränderung der Induktanz des Sensorschaltkreissystems in dem Hochfrequenzinduktorsensor aufgrund der Veränderung der gegenseitigen Induktanz aufgezeichnet, und aufgrund wenigstens einer Veränderung der vorstehend genannten Veränderungen wird ein Filmdickenreferenzpunkt detektiert, wenn die Filmdicke bei der Polierung eine Filmdicke bekommt, die mit der Oberflächentiefe korrespondiert, und aus dem Filmdickenreferenzpunkt wird das Verfahren zur Vorherbestimmung und Detektierung des Polierendpunktes bereitgestellt.
  • Hierbei wird die von dem Hochfrequenzinduktorsensor oszillierte Frequenz ähnlich eingestellt wie bei der Ausführung der vorliegenden Erfindung navj den Merkmalen von Anspruch 9 und aufgrund der Ausbildung des Induktors ist das magnetische Feld nicht derart gerichtet, dass es zu Beginn der Polierung aufgrund des Obeflächeneffektes in den leitenden Film eintritt, wobei bei Fortschreiten der Polierung ein Flussverlust erzeugt wird, der in den leitenden Film eindringt. Wenigstens eine Änderung der Änderungen des Wirbelstroms, der von der Änderung des Flussverlustes erzeugt wird, der Änderung der gegenseitigen Induktanz aufgrund der Änderung des Wirbelstroms oder der Änderung der Resonanzfrequenz, die von dem Hochfrequenzinduktorsensor oszilliert wird aufgrund der Änderung der gegenseitigen Induktanz wird aufgezeichnet, und auf der Basis wenigstens einer Änderung der Änderungen des Wirbelstroms, der Änderung der gegenseitigen Induktanz oder der Änderung der Resonanzfrequenz nach dem der leitenden Film bei Fortschreiten der Polierung eine Filmdicke bekommt, die mit der Oberflächentiefe korrespondiert, wird ein Referenzpunkt detektiert, und das Polierende aus dem Filmdickenreferenzpunkt vorherbestimmt.
  • Die vorteilhafte Ausführung der vorliegenden Erfindung nach Anspruch 16 stellt ein Verfahren zur Vorherbestimmung und Detektierung des Polierendpunktes bereit, wobei während jeder Veränderung des Wirbelstroms der gegenseitigen Induktanz oder der Resonanzfrequenz wenn die Filmdicke des leitenden Films bei der Polierung eine Filmdicke bekommt, die mit der Oberflächentiefe korrespondiert, dann wird aufgrund zweier Phänomene ein Maximum (Peak) erzeugt, nämlich aufgrund der Zunahme des Wirbelstroms durch die Zunahme des Flussverlustes aufgrund der Filmdicke, die mit der Oberflächentiefe korrespondiert, und aufgrund des Bereichs der den Wirbelstrom bildet zusammen mit der Abnahme der Filmdicke bei der Polierung, und auf der Basis dieses Maximums (Peak) wird ein Filmdickenreferenzpunkt detektiert.
  • Demzufolge und zusätzlich zu der Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalenvon Anspruch 15 wird bei jedem Wechsel des Wirbelstroms, der gegenseitigen Induktanz oder der Resonanzfrequenz wenn der leitende Film bei der Polierung eine Filmdicke bekommt, die mit der Oberflächentiefe korrespondiert das Maximum (Peak) erzeugt. Auf der Basis dieses Maximums (Peak) wird ein Filmdickenreferenzpunkt detektiert.
  • Die vorteilhafte Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von. Anspruch 17 ist auf ein Verfahren zur Echtzeitaufzeichnung der Filmdicke gerichtet, das die Veränderung der Filmdicke bei Fortschreiten der Polierung evaluiert und prüft ob der vorbestimmten leitende Film geeignet entefrnt wird, wobei der Induktor des Hochfrequenzinduktorsensors nahe bei dem vorbestimmten leitenden Film angeordnet ist, und wenigstens ein Teil des von dem Induktor zu Beginn der Polierung erzeugten Flusses zu Beginn der Polierung einen Frequenz um fasst, um nicht in den leitenden Film aufgrund des Oberflächeneffektes des leitenden Films einzutreten, wobei außerdem der Fluss wenigstens einmal und wenigstens in einen Teil des leitenden Films beim Fortschritt der Polierung eintritt, und wobei außerdem von dem von dem Induktor gebildeten Fluss, der Veränderung des Flussverlustes, der beim Fortschreiten der Polierung in den leitenden Film eintritt aufgezeichnet wird und aus der Veränderung des Flussverlustes bei einer Fortschreitenden Polierung und einer Filmdicke, die mit der Oberflächentiefe korrespondiert ein Filmdickenreferenzpunkt detektiert wird, wobei ein Echtzeitfilmdickeaufzeichnungsverfahren bereitgestellt ist, das zugleich die Polierraten und eine verbleibenden zu entfernenden Filmdickenbetrag aufgrund des Filmdickenreferenzpunktes berechnet.
  • Hierbei tritt zu Beginn der Polierung kaum von dem Induktor erzeugter Fluss in den leitenden Film ein, und die Frequenz, die von dem Hochfrequenzinduktorsensor oszilliert wird ist derart eingestellt, dass der Oberflächeneffekt derart erzeugt wird, dass der Flussverlust, der in den leitenden Film eindringt, bei Fortschreitender Polierung erzeugt wird. Aus der Veränderung des Flussverlustes wird nachdem der leitende Film eine Filmdicke hat, die mit der Oberflächentiefe korrespondiert bei der Fortschreitenden Polierung ein Filmdickenreferenzpunkt detektiert, und aus dem verbleibenden zu entfernenden Filmbetrag, der im wesentlichen der Oberflächentiefe auf der Basis des Filmdickenreferenzpunkt entspricht und dem bereits polierten und entfernten Filmdickenbetrag und der hierzu benötigten Zeit werden vor Ort und in Echtzeit Polierdaten wie eine Polierrate berechnet und geprüft ob der vorbestimmten leitende Film korrekt entfernt ist.
  • Die vorteilhafte Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 18 hält ein Verfahren zur Echtzeitaufzeichnung der Filmdicke bereit, wobei die Veränderung der Filmdicke beim Polieren aufgezeichnet wird, um zu prüfen, ob der leitende Film geeignet entfernt ist, wobei der Induktor des Hochfrequenzinduktorsensors nahe an dem vorbestimmten leitenden Film angeordnet ist, und wenigstens ein Teil des von dem Induktor zu Beginn der Polierung erzeugten Flusses einen Frequenzbetrag hat, so dass der Fluss nicht in den leitenden Film aufgrund des Oberflächeneffektes eintritt, und wobei beim Fortschreiten der Polierung wenigstens einmal der in den leitenden Film eintretende Fluss erhöht wird, und aus dem von dem Induktor erzeugten Fluss die Veränderung des Flussverlustes die bei Fortschreiten der Polierung in den leitenden Film eintritt aufgezeichnet wird, und zwar als Veränderung des Wirbelstroms, der von dem Flussverlust erzeugt wird, und aus der Veränderung des Flussverlustes, wenn die Filmdicke bei der Polierung eine Filmdicke bekommt, die mit der Oberflächentiefe korrespondiert, wobei ein Filmdickenreferenzpunkt detektiert wird und ein Verfahren zur Echtzeitfilmdickenaufzeichnung Echtzeit und vor Ort Berechnung einer Polierrate der verbleibenden zu entfernenden Filmdicke auf der Basis eines Filmdickenreferenzpunkt bereitgestellt ist.
  • Hierbei wird die von dem Hochfrequenzinduktorsensor oszillierte Frequenz ähnlich wie bei der Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 17 eingestellt. Die Veränderung des Flussverlustes wird als Veränderung des Wirbelstroms aufgezeichnet und aus der Veränderung des Wirbelstroms wird ein Filmdickenreferenzpunkt detektiert nachdem der leitende Film der Polierung eine Filmdicke bekommt, die mit der Oberflächentiefe korrespondiert, wobei aus dem verbleibenden zur entfernenden Filmbetrag, der im wesentlichen mit der Oberflächentiefe übereinstimmt, auf der Basis eines Filmdickenreferenzpunktes und der bereits polierten und entfernten Filmdicke und hierzu benötigten Zeit alle Polierdaten wie eine Polierrate in Echtzeit vor Ort berechnet werden und auf diese Weise geprüft wird ob der vorbestimmte leitende Film geeignet entfernt ist.
  • Die vorteilhafte Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 19 stellt ein Echtzeitaufzeichnungverfahren der Filmdicke bereit, wobei die Veränderung der Filmdicke bei Fortschreiten der Polierung aufgezeichnet wird, um zu prüfen und zu evaluieren, ob der vorbestimmte leitende Film geeignet entfernt ist, wobei der Induktor des Hochfrequenzinduktorsensors nahe bei dm leitenden Film angeordnet ist und wenigstens ein Teil des von dem Induktor zu Beginn der Polierung erzeugten Flusses eine Frequenz hat, die nicht aufgrund des Oberflächeneffektes in den leitenden Film eindringt, und wobei bei Fortschreiten der Polierung der in wenigstens einem Teil des leitenden Films eintretende Fluss sich wenigstens einmal erhöht, und von dem von dem Induktor erzeugten Fluss wird die Veränderung des Wirbelstroms, der von der Veränderung des Flussverlustes erzeugt wird, der in den leitenden Film bei Fortschreiten der Polierung eintritt, aufgezeichnet und zwar als Veränderung der gegenseitigen Induktanz, die von dem Wirbelstrom in dem Induktor erzeugt wird und aus der Veränderung des Flussverlustes, wenn die Filmdicke bei der Polierung eine Filmdicke bekommt, die einer Filmdicke der Oberflächentiefe entspricht, wobei ein Filmdickenreferenzpunkt detektiert wird und ein Verfahren zur Echtzeitfilmdickeaufzeichnung bereitgestellt ist, bei dem jederzeit und vor Ort die Polierrate und eine verbleibende zu entfernende Filmdicke aus dem Filmdickenreferenzpunkt berechnet wird.
  • Hierbei wird die Frequenz, die von Hochfrequenzinduktorsensor oszilliert wird. ähnlich wie bei der Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 17 eingestellt. Die Veränderung des Flussverlustes wird als Veränderung der gegenseitigen Induktanz in dem Induktor aufgezeichnet und aus der Veränderung der gegenseitigen Induktanz wird nachdem der leitende Film eine Filmdicke hat, die der Oberflächentiefe entspricht ein Filmdickenreferenzpunkt detektiert, und der verbeleibende zu entfernende Filmbetrag, der im wesentlichen mit der auf dem Filmdickenreferenzpunkt und der bereits polierten und entfernten Filmdicke und der dafür benötigten Zeit basiert werden alle Polierdaten wie auch eine Polierrate vor Ort und in Echtzeit berechnet und geprüft und evaluiert, ob der vorbestimmte leitende Film geeignet entfernt ist.
  • Die vorteilhafte Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 20 stellt ein Echtzeitfilmdickenaufzeichnungverfahren bereit zur Aufzeichnung der Veränderung der Filmdicke bei Fortschreiten der Polierung, um zu evaluieren und zu prüfen ob der vorbestimmte leitende Film geeignet von dem leitenden Film entfernt ist, wobei der Induktor des Hochfrequenzinduktorsensors nahe bei dem vorbestimmten leitenden Film angeordnet ist und wenigstens ein Teil des Flusses des von dem Induktor zu Beginn der Polierung erzeugten Flusses einen Frequenzbetrag hat, so dass der Fluss nicht in den vorbestimmten leitenden Film aufgrund des Oberflächeneffektes des vorbestimmten leitenden Films eintritt, wobei der Fluss wenigstens einmal und wenigstens in einen Teil des leitenden Films bim Fortschreiten der Polierung eintritt, und von dem von dem Induktor gebildeten Fluss wird die Veränderung der Induktanz des Sensorschaltkreissystems des Hochfrequenzinduktorsensors auf der Basis der Veränderung des Flussverlustes, der in den vorbestimmten leitenden Film beim Fortschreiten der Polierung eintritt aufgezeichnet, und zwar als Veränderung der Resonanzfrequenz aufgrund der Induktanz und der inhärenten Kapazität des Sensorschaltkreissystems und aus der Veränderung der Resonanzfrequenz, wenn die Filmdicke bei der Polierung eine Filmdicke bekommt, die dem Oberflächeneffekt entspricht, wobei ein Filmdickenreferenzpunkt aufgezeichnet wird, und auf der Basis dieses Filmdickenreferenzpunkt wird ein Verfahren zur Echtzeitfilmdickenaufzeichnung bereitgestellt, bei dem in Echtzeit und vor Ort die Polierrate und der Filmdickenbetrag berechnet wird.
  • Hierbei ist die Frequenz, die von dem Hochfrequenzinduktorsensor oszilliert wird ähnlich wie bei der Ausführung der vorliegenden Erfindung nach Anspruch 17 eingestellt. Die Veränderung der Induktanz des Sensorschaltkreissystems bei dem Hochfrequenzinduktorsensor wird zusammen mit dem Flussverlust aufgezeichnet, und zwar als Veränderung der Resonanzfrequenz aufgrund der Induktanz und der inhärenten Kapazität des Sensorschaltkreissystems und aus der Veränderung der Resonanzfrequenz nachdem der vorbestimmte leitende Film nach Fortschreiten der Polierungeine Filmdicke hat, die mit der Oberflächentiefe korrespondiert, wird ein Filmdickenreferenzpunkt detektiert, und aus den verbleibenden zu entfernenden Filmbetrag, der im wesentlichen der auf den Filmdickenreferenzpunkt basierenden Oberflächentiefe entspricht und der bereits polierten und entfernten Filmdicke und der hierzu benötigten Zeit werden alle Polierdaten sowie eine Polierrate vor Ort und in Echtzeit errechnet, wobei der vorbestimmte leitende Film geeignet evaluiert und entfernt wird.
  • Die vorteilhafte Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 12 stellt ein Verfahren zur Echtzeitfilmdickenbestimmung bereit, wobei jede Veränderung des Wirbelstroms, der gegenseitigen Induktanz oder der Resonanzfrequenz, wenn die Filmdicke des vorbestimmten leitenden Films bei der Polierung eine Filmdicke bekommt, die etwa mit der Oberflächentiefe übereinstimmt, dann wird ein Peak aufgrund von zwei Phänomenen erzeugt, nämlich einer Zunahme des Wirbelstroms durch die Zunahme des Flussverlustes aufgrund des Oberflächeneffektes und einer Abnahme des Wirbelstroms zusammen mit der Abnahme des Filmdickenvolumens beim Polieren, und auf der Basis dieses Peaks wird ein Referenzpunkt detektiert.
  • Hierbei wird zusätzlich zu den Ausführungen der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen der Ansprüche 18, 19 oder 20 bei jeder Veränderung des Wirbelstroms, der gegenseitigen Induktanz oder der Resonanzfrequenz nachdem der vorbestimmte leitende Film eine Filmdicke bekommt, die mit der Oberflächentiefe korrespondiert, ein Peak erzeugt. Auf der Basis dieses Peaks wird die Detektion eines Filmdickenreferenzpunktes durchgeführt.
  • Die vorteilhafte Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 22 umfasst einen Hochfrequenzinduktorsensor mit einem Oszillationsschaltkreis mit einem Sensorschaltkreissystem aus einem planaren Induktor und einem Kondensator und stellt eine Polierendpunktvorherbestimmungs- und Detektionsvorrichtung bereit zur Vorherbestimmung und Detektion des Polierendpunktes, wenn der vorbestimmte leitende Film von dem polierten leitenden Film geeignet entfernt ist, und stellt außerdem eine Polierendpunktvorherbestimmungs- und Detektionsvorrichtung bereit zur Durchführung eines Verfahrens zur Vorherbestimmung und Detektierung des Polierendpunktes nach den Ansprüchen 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 oder 16.
  • Hierbei umfasst die Polierendpunktvorherbestimmungs- und Detektionsvorrichtung den Hochfrequenzinduktorsensor mit dem Oszillationsschaltkreis mit dem planaren Induktor und dem Kondensator und stellt eine Oszillationsfrequenz des Hochfrequenzinduktorsensors derart bereit, dass die Oberflächentiefe in dem vorbestimmten leitenden Film kleiner als die ursprüngliche Filmdicke des vorbestimmten leitenden Films und größer wird als der vorbestimmte leitende Film am Ende der Polierung dies führt dazu, dass der Fluss, der von dem von dem planaren Induktor zu Beginn der Polierung ausgebildet ist in den vorbestimmten leitenden Film induziert wird, und im wesentlichen parallel durch einen Oberflächentiefenbereich entlang der Filmoberfläche führt, wobei aufgrund der Fortschreitenden Polierung wenigstens ein teil des Flusses in den leitenden Film eintritt und auf diese Weise beginnt einen Flussverlust zu erzeugen. Aus der Veränderung des Flussverlustes bei Fortschreitender Polierung, der Veränderung des Wirbelstroms erzeugt von der Veränderung des Flussverlustes, der Veränderung der gegenseitigen Induktanz erzeugt indem planaren Induktor aufgrund der Veränderung des Wirbelstroms oder der Veränderung einer Resonanzfrequenz oszilliert von dem Hochfrequenzinduktorsensor durch die Veränderung der Induktanz des Sensorschaltkreissystems aufgrund der Veränderung der gegenseitigen Induktanz wird wenigstens eine der vorstehend genannten Veränderungen aufgezeichnet und auf der Basis wenigstens einer Änderung von diesen Änderungen wird nachdem der vorbestimmte leitende Film eine Filmdicke bekommt, die mit der Oberflächentiefe korrespondiert, eine Filmdickenreferenzpunkt kurz ein Endpunkt der Polierung detektiert und von dem Filmdickenreferenzpunkt wird das Polierende vorbestimmt.
  • Die vorteilhafte Ausführung der vorliegenden Erfindung mit den Merkmalen von Anspruch 23 umfasst ein Verfahren zur Echtzeitfilmdickenaufzeichnung mit einem Hochfrequenzinduktorsensor mit einem Oszillationsschaltkreis mit einem planaren. Induktor und einem Kondensator und zeichnet bei Fortschreitender Polierung die Filmdicke auf, um zu prüfen und zu evaluieren ob der leitende Film poliert ist und ein vorbestimmter leitender Film geeignet entfernt ist, und stellt eine Echtzeitfilmdickenaufzeichnungsvorrichtung bereit zur Durchführung des Echtzeitfilmdickeaufzeichnungsverfahrens nach den Ansprüchen 17, 18, 19, 20 oder 21.
  • Hierbei umfasst die Echtzeitfilmdickeaufzeichnungsvorrichtung den Hochfrequenzinduktorsensor dem Oszillationsschaltkreis außer dem planaren Induktor und dem Kondensator, wobei eine Oszillationsfrequenz des Hochfrequenzinduktorsensor s bereitgestellt wird, so dass eine Filmtiefe in dem vorbestimmten leitenden Film schmaler ist als die ursprüngliche Filmdicke des vorbestimmten leitenden Films und größer wird als die Filmdicke des vorbestimmten leitenden Films zu Beginn der Polierung. dies führt dazu, dass der in den vorbestimmten leitenden Film induzierte Fluss von dem planaren Induktor zu Beginn der Polierung im wesentlichen parallel durch einen Oberflächentiefenbereich entlang der Filmoberfläche führt, und bei Fortschreiten der Polierung wenigstens ein Teil des Flusses in den vorbestimmten leitenden Film eindringt, so dass ein Flussverlust beginnt. Aus der Veränderung des Flussverlustes bei Fortschreiten der Polierung, der Veränderung des Wirbelstroms erzeugt von der Veränderung des Flussverlustes, der Veränderung der gegenseitigen Induktanz erzeugt in dem planaren Induktor von der Veränderung des Wirbelstroms oder der Veränderung einer Resonanzfrequenz oszilliert von dem Hochfrequenzinduktorsensor von der Veränderung der Induktanz des Sensorschaltkreissystems auf der Basis der Veränderung der gegenseitigen Induktanz wenigstens eine der vorstehend genannten Veränderungen aufgezeichnet und auf der Basis wenigstens einer der Änderungen aller Änderungen nachdem die vorbestimmte Filmdicke eine Filmdicke bekommt, die mit der Oberflächentiefe korrespondiert, wird ein Filmdickenreferenzpunkt kurz Polierende bestimmt und auf der Basis des Filmdickenreferenzpunktes, des verbleibenden zu entfernenden Filmbetrages, der im wesentlichen der Oberflächentiefe entspricht und dem bereits polierten und entfernten Filmdickenbetrag und der hierfür benötigten Zeit werden alle Polierdaten sowie eine Polierrate vor Ort und in Echtzeit berechnet und es wird geprüft und evaluiert ob der vorbestimmte leitende Film geeignet entfernt ist.
  • Die vorliegende Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 1 stellt insbesondere einen Induktor in einem Hochfrequenzinduktorsensor nahe dem vorbestimmten leitenden Film bereit und zeichnet eine Flussveränderung auf, die in dem vorbestimmten leitenden Film von dem von dem Induktor ausgebildeten Fluss induziert ist, wobei auf der Basis der Flussänderung aufgrund des Oberflächeneffektes, bei dem eine Filmdicke während der Polierung mit einem Materialfaktor des vorbestimmten leitenden Films verrechnet wird, und wobei ein Filmdickenreferenzpunkt detektiert wird, und aus dem Filmdickenreferenzpunkt der Polierendpunkt vorherbestimmt wird.
  • Daher führt der in den vorbestimmten leitenden Film induzierte Fluss zu Beginn der Polierung im wesentlichen parallel durch den Oberflächentiefenbereich entlang der Filmoberfläche. dies führt dazu, dass ohne einen starken Fluss auf die mikroskopischen Leitungen oder ähnliches im inneren des Films auszuüben und mit der Unterdrückung der Erzeugung des Wirbelstroms Joule'scher Wärmeverlust aufgrund des Wirbelstroms auf ein Minimum reduziert werden kann. Nachdem der vorbestimmte leitende Film bei Fortschreiten der Polierung eine Filmdicke bekommt, die mit der Oberflächentiefe korrespondiert, wird ein Flussverlust erzeugt, der in den vorbestimmten leitenden Film eintritt, wobei durch den Flussverlust ein Wirbelstrom in dem vorbestimmten leitenden Film erzeugt wird. Der Wirbelstrom nimmt schrittweise mit dem schrittweisen Zunehmen des Flussverlustes aufgrund der Abnahme der Filmdicke zu, und mit der weiteren Abnahme der Filmdicke nimmt der leitende Film, der den Wirbelstrom erzeugt, selbst ab, weshalb der Wirbelstrom star abnimmt. Bei der Zunahme des Wirbelstroms und daran anschließenden starken Abnahme nimmt die Induktanz des Sensorschaltkreissystems zunächst ab um daran anschließend zuzunehmen. Daher hat die Wellenform der Resonanzfrequenz, die von dem Hochfrequenzinduktorsensor erzeugt wird, einen Peak (Flexion). Der Peak (Flexion) ist kaum gestört und erscheint an einer Position, die mit der verbleibenden Filmdicke konsistent ist. auf diese Weise entsteht der Vorteil, dass der Polierendpunkt präzise vorherbestimmt und detektiert werden kann und zwar von dem Filmdickenreferenzpunkt, der auf der Basis dieses Peaks (Flexion) detektiert ist.
  • Die vorteilhafte Ausführung der vorliegenden Erfindung mit den Merkmalen von Anspruch 2 stellt den Hochfrequenzinduktorsensor nahe dem leitenden Film als zweidimensionalen planaren Induktor bereit, weshalb der Fluss, der von dem zweidimensionalen Induktor gebildet wird auf geeignete Weise diffus auf den leitenden Film wirkt und keine Richtung hat. Dieser Fluss tritt daher nicht positiv in das innere des vorbestimmten leitenden Films ein, bis der vorbestimmte leitende Film bei der Polierung eine Filmdicke bekommt, die mit einer Oberflächentiefe korrespondiert. Außerdem ist der Fluss aufgrund eines Oberflächeneffektes daran gehindert in das innere des leitenden Films einzudringen, mit dem Vorteil, dass Elektromigration durch Beschädigung der Leitungen aufgrund von Joule'scher Wärme aufgrund der Erzeugung des Wirbelstroms innerhalb des Wafers und übermäßiger Strom wirksam verhindert werden können.
  • Die vorteilhafte Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 3 stellt einen Hochfrequenzinduktorsensor in der Nähe des leitenden Films bereit, der mit einem leitenden Film auf der Oberfläche des Substrates aus isolierendem Material befestigt ist, weshalb mittels Abscheidung oder Beschichtung eines leitenden Materials auf dem Substrat aus isolierendem Material wie Glas/Epoxy und Papier/Phenol ein Sensor auf einfache Weise und in geringen Kosten bereitgestellt werden kann. Außerdem wird der Sensor nach der Anordung des leitenden Films auf dem Substrat des isolierenden Materials mittels ätzen oder ähnlichem bereitgestellt, so dass die Linienbreite sehr dünn ausgebildet werden kann und der Sensor selbst stark miniaturisiert sein kann. Durch die Miniaturisierung des Sensors kann ein mikroskopisches magnetisches Feld wirksam erzeugt werden, und die Miniaturisierung hat den Vorteil, dass ohne dem magnetisches Feld zu gestatten zu tief in den leitenden Film einzudringen der Wechsel im Verhalten in der Nähe des Endpunktes der Entfernung des leitenden Films präzise detektiert werden kann.
  • Die vorteilhafte Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 4 umfasst eine Aufzeichnung einer Flussveränderung induziert aufgrund des Oberflächeneffektes des vorbestimmten leitenden Films und wird für wenigstens eine der nachfolgenden Messungen verwendet, nämlich der Messung eines Wirbelstroms in dem vorbestimmten leitenden Film, der Messung einer gegenseitigen Induktanz erzeugt von der Bildung des Wirbelstroms in dem vorbestimmten leitenden Film, der Messung einer Induktanzänderung eines Sensorschaltkreissystems in die Hochfrequenzinduktorsensor von der gegenseitigen Induktanz des vorbestimmten leitenden Films oder der Messung der Induktanzänderung des Sensorschaltkreissystems durch die Änderung der Resonanzfrequenz, die von dem Hochfrequenzinduktorsensor oszilliert wird, so dass vorteilhaft die Aufzeichnung des Flusswechsels, der in den vorbestimmten leitenden Film gemäß Anspruch 1 induziert wird, einen Filmdickenreferenzpunkt kurz Polierendpunkt klarer detektieren kann insbesondere unter Verwendung wenigstens einer der Veränderungen, nämlich der Veränderung des Wirbelstroms, der gegenseitigen Induktanz, der Induktanz des Sensorschaltkreissystems zusammen mit der Flussänderung oder der Resonanzfrequenz, die von dem Hochfrequenzinduktorsensor oszilliert wird.
  • Die vorteilhafte Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 5 stellt einen Oszillator eines Hochfrequenzinduktorsensors bereit und außerdem einen Frequenzzähler zur Aufzeichnung der Änderung der Oszillations(Resonanz) Frequenz nahe bei dem Hochfrequenzinduktorsensor, weshalb in dem Leitungs-/Verbindungsleitungsabschnitt zwischen dem Oszillator des Hochfrequenzinduktorsensors und dem Frequenzzähler oder ähnlichem ein verteilter konstanter Schaltkreis ausgebildet ist, um eine Induktanz und Kapazität nicht unnötig groß werden zu lassen, so dass die Veränderung des Flusses beim Fortschreiten der Polierung des leitenden Films in der Nähe des Hochfrequenzinduktorsensors präzise detektiert werden kann.
  • Die vorteilhafte Ausführung der vorliegenden Erfindung mit den Merkmalen von Anspruch 6 gestattet die Detektion eines Filmdickenreferenzpunktes und zwar aufgrund der Veränderung des Flusses, der aufgrund des Oberflächeneffektes des vorbestimmten leitenden Films induziert ist, der Veränderung des Wirbelstroms, der Veränderung der gegenseitigen Induktanz, und der Veränderung der Resonanzfrequenz, wobei zwei Änderungen der Änderung der Zunahme des eindringenden Flusses zusammen mit der Abnahme der Filmdicke und der Änderung durch die starke Abnahme des Wirbelstrombildungsbereiches mit der daran anschließenden Abnahme der Filmdicke, weshalb wenn die vorbestimmte leitende Filmdicke bei Fortschreiten der Polierung eine Filmdicke unterhalb einer Filmdicke korrespondierend mit einer Oberflächentiefe bekommt, dann nimmt die Resonanzfrequenz zusammen mit dem eindringenden Fluss zu. Daran anschließend nimmt der Wirbelstrombildungsbereich zusammen mit der Abnahme der Filmdicke beim Fortschreiten der Polierung stark ab, und der Wirbelstrom, die gegenseitigen Induktanz und die Resonanzfrequenz nehmen ebenso stark ab. Aufgrund dieses Verhaltens haben nachdem der vorbestimmte leitende Film eine Filmdicke hat, die mit der Oberflächentiefe korrespondiert die Wellenform des Wirbelstroms, der gegenseitigen Induktanz und der Resonanzfrequenz eine Peak (Flexion), und auf der Basis dieses Peaks (Flexion) kann ein Filmdickenreferenzpunkt besonders vorteilhaft und klar detektiert werden.
  • Die vorteilhafte Ausführung der vorliegenden Erfindung mit den Merkmalen von Anspruch 7 stellt den Induktor des Hochfrequenzinduktorsensor nahe bei dem vorbestimmten leitenden Film bereit, wobei zusammen mit der Abnahme der Filmdicke beim Fortschreiten der Polierung eine Induktanzform und ein Frequenzband zur Erhöhung der gegenseitigen Induktanz, die in den leitenden Film induziert wird, gewählt werden, und zwar durch die Zunahme des Flusses der in dem leitenden Film des zu Polierenden Objektes eindringt, und die Flussänderung, die in den vorbestimmten leitenden Film induziert wird, wird von dem Fluss des Induktors aufgezeichnet, und auf der Basis des Flusswechsels aufgrund des Oberflächeneffektes durch die Filmdicke bei der Polierung wird ein Filmdickenreferenzpunkt detektiert, und aus dem Filmdickenreferenzpunkt wird der Polierendpunkt vorherbestimmt. Hierbei ist daher der Fluss, der in den vorbestimmten leitenden Film zu Beginn der Polierung induziert wird im wesentlichen in einem Oberflächentiefenbereich entlang der Filmoberfläche und im wesentlichen parallel, und nachdem der vorbestimmte leitende Film eine Filmdicke bekommt, die der Oberflächentiefe entspricht wird ein in den leitenden Film eindringender Fluss erzeugt, und zusammen mit dem Anstieg des eindringenden Flusses erhöht sich der Wirbelstrom und die gegenseitigen Induktanz. Daran anschließend nimmt der Wirbelstromausbildungsbereich zusammen mit der Abnahme der Filmdicke bei Fortschreiten der Polierung stark ab, und der Wirbelstrom und die gegenseitigen Induktanz nehmen stark ab. Aus diesem Verhalten wird ein Filmdickenreferenzpunkt detektiert mit dem vorteilhaft und präzise ein Polierendpunkt bestimmt werden kann.
  • Die vorteilhafte Ausführung der vorliegenden Erfindung mit den Merkmalen von Anspruch 8 wählt ein Frequenzband von 20 MHz oder mehr aus wenn das Material des vorbestimmten leitenden Films Cu, weshalb, wenn das Material des vorbestimmten Films Cu ist die Oberflächentiefe schmaler als die ursprüngliche Filmdicke des vorbestimmten leitenden Films zu Beginn der Polierung ist, und wobei bei Fortschreiten der Polierung kurz vor dem Endpunkt der Polierung der leitende Film eine Filmdicke bekommt, die mit der Oberflächentiefe korrespondiert, wodurch auf vorteilhafte Weise der Flussverlust erzeugt werden kann, der in den vorbestimmten leitenden Film eindringt.
  • Die vorteilhafte Ausführung der vorliegenden Erfindung mit den Merkmalen von Anspruch 9 stellt den Induktor des Hochfrequenzinduktorsensors nahe bei dem vorbestimmten leitenden Film bereit und ein Teil des Flusses von dem Induktor zu Beginn der Polierung ermöglicht eine Frequenz, die aufgrund des Oberflächeneffektes des vorbestimmten leitenden Films nicht in den vorbestimmten leitenden Film eindringt, wobei wenigstens einmal und wenigstens ein Teil des Flusses in den leitenden Film eindringt und sich bei Fortschreiten der Polierung erhöht, wobei aus den von dem Induktor ausgebildeten Fluss die Veränderung des Flussverlustes, die bei Fortschreiten der Polierung in den vorbestimmten leitenden Film eindringt aufgezeichnet wird, und wobei die Filmdicke während der Polierung detektiert und ein Filmdickenreferenzpunkt basierend auf der Veränderung des Flussverlustes aufgrund des Oberflächeneffektes detektiert wird und hieraus ein Filmdickenreferenzpunkt detektiert wird und daraus ein Polierendpunkt vorherbestimmt wird, so dass der Flussverlustes der in dem vorbestimmten leitenden Film eindringt erzeugt wird nachdem der vorbestimmte leitende Film eine Filmdicke hat, die mit einer Oberflächentiefe korrespondiert, wobei auf der Basis der Änderung des Flussverlustes ein Filmdickenreferenzpunkt kurz Polierendpunkt detektiert wird. auf diese Weise kann aus dem Filmdickenreferenzpunkt der Polierendpunkt vorteilhaft und präzise vorherbestimmt werden.
  • Die vorteilhafte Ausführung der vorliegenden Erfindung mit den Merkmalen von Anspruch 10 umfasst den Induktor des Hochfrequenzinduktorsensors nahe dem vorbestimmten leitenden Films, und wenigstens ein Teil des Flusses gebildet von dem Induktor zu Beginn der Polierung hat eine Induktionsform mit einem derart nicht gerichteten Magnetfeld, das es nicht aufgrund des Oberflächeneffektes in den vorbestimmten leitenden Film eindringt, und es wird eine Frequenz mit einem Betrag von dem Hochfrequenzinduktorsensor oszilliert das kein Eindringen in den leitenden Film aufgrund des Oberflächeneffektes stattfindet, wobei wenigstens einmal beim Fortschritt der Polierung der Fluss in den vorbestimmten leitenden Film eindringt und sich erhöht, wobei die Änderung des Flussverlustes, der in den vorbestimmten leitenden Film bei Fortschreiten der Polierung eindringt aufgezeichnet wird und zwar als Änderung des Wirbelstroms, der von der Flussänderung erzeugt wird, und auf der Basis der Änderung des Wirbelstroms wird ein Filmdickenreferenzpunkt detektiert wenn die Filmdicke bei der Polierung aufgrund des Oberflächeneffektes etwa der Oberflächentiefe entspricht, wobei aus dem Filmdickenreferenzpunkt der Polierendpunkt vorherbestimmt wird, so dass durch die Form des Induktors ein nicht gerichtetes magnetisches Feld so ausgerichtet ist, dass es nicht in den vorbestimmten leitenden Film aufgrund des Oberflächeneffektes des vorbestimmten leitenden Films zu Beginn der Polierung eintritt, so dass kein starker Fluss auf die mikroskopische Leitung und ähnliches innerhalb des Films wirkt und wobei außerdem die Bildung von Wirbelstrom unterdrückt wird, so dass Joule'scher Wärmeverlust aufgrund von Wirbelstrom auf ein Minimum reduziert werden kann. Nachdem der vorbestimmte leitende Film beim Fortschritt der Polierung eine Filmdicke bekommt, die mit der Oberflächentiefe korrespondiert wird ein Flussverlust erzeugt, der in den vorbestimmten leitenden Film eindringt und auf der Basis der Änderung des Wirbelstroms aufgrund der Änderung des Flussverlustes wird ein Filmdickenreferenzpunkt bestimmt. auf diese Weise kann aus dem Filmdickenreferenzpunkt der Polierendpunkt präzise vorherbestimmt und detektiert werden.
  • Nach den Merkmalen der vorteilhaften Ausführung der vorliegenden Erfindung von Anspruch 11 endet die Polierung nach der zuvor von dem Filmdickenreferenzpunkt bestimmten und eingestellten Polierzeit, mit dem Verfahren zur Vorherbestimmung des Polierendpunktes aus dem Filmdickenreferenzpunkt, so dass eine Filmdickenreferenzpunkt detektiert wird, wenn der verbleibende Filmbetrag eine Filmdicke bekommt, die mit der Oberflächentiefe korrespondiert. Demzufolge kann aus einer Polierrate, die nach dem verbleibenden Filmbetrag und der Filmdickenreferenzpunktdetektion durchzuführen ist eine erforderliche Polierzeit nach der Filmdickenreferenzpunktdetektion bestimmt und voreingestellt werden. Nachdem demzufolge die Polierung von dem Filmdickenreferenzpunkt aus die voreingestellte Polierezeit lang durchgeführt ist wird die Polierung beendet, wodurch vorteilhaft ein vorbestimmter leitender Film geeignet poliert und entfernt werden kann.
  • Nach der vorteilhaften Ausführung der vorliegenden Erfindung mit den Merkmalen von Anspruch 12 wird ein Verfahren zur Vorherbestimmung des Polierendpunktes ausgehend von dem Filmdickenreferenzpunkt bereitgestellt, wobei von dem Zeitpunkt des Erreichens des Filmdickenreferenzpunktes, vom ursprünglichen Polierzustand und einem Polierbetrag bis zu dem Filmdickenreferenzpunkt die Polierrate für diesen größen Abschnitt berechnet wird, und wobei die Filmdicke an einem Filmdickenreferenzpunkt durch den Polierbetrag geteilt wird, wodurch die verbleibende Polierzeit berechnet wird, die von dem Filmdickenreferenzpunkt bis zu dem Polierendpunkt benötigt wird, und nachdem die Polierung für die aus dem Filmdickenreferenzpunkt berechnete Zeit durchgeführt ist wird die Polierung beendet, wodurch durch die Detektion des Filmdickenreferenzpunktes von der benötigten Zeit bis zur Detektion und dem Polierbetrag die Polierrate während dieser Zeit berechnet werden kann. Wenn die Polierrate nach der Detektion des Filmdickenreferenzpunktes gleich der Polierrate vor der Detektion des Filmdickenreferenzpunkt gesetzt wird, um die Polierung nach der Detektion des Filmdickenreferenzpunktes festzulegen dient die Filmdicke, die mit der Oberflächentiefe korrespondiert als verbleibender Filmbetrag an dem Filmdickenreferenzpunkt, wobei die Filmdicke durch die Polierrate geteilt wird, wodurch die benötigte Polierzeit nach Detektion des Filmdickenreferenzpunkt es berechnet wird. Demzufolge wird nach der Detektion des Filmdickenreferenzpunktes mit der Durchführung der Polierung in der vorbestimmten Polierzeit vorteilhaft der vorbestimmte leitende Film geeignet poliert und entfernt.
  • Nach der vorteilhaften Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 13 umfasst den Induktor des Hochfrequenzinduktorsensors nahe bei dem vorbestimmten leitenden Film und wenigstens ein Teil des Flusses von dem von dem Induktor zu Beginn der Polierung erzeugten Flusses erzeugt eine Induktorform mit einem derart nicht gerichteten magnetisches Feld, das es nicht in den vorbestimmten leitenden Film aufgrund des Oberflächeneffektes des vorbestimmten leitenden Films eindringt, wobei außerdem von dem Hochfrequenzinduktorsensor oszillierte Frequenz einen Betrag hat, dass kein Eindringen in den vorbestimmten leitenden Film aufgrund des Oberflächeneffektes stattfindet, wobei bei diesem Verfahren wenigstens einmal beim Fortschreiten der Polierung der Fluss wenigstens in einen Teil des leitenden Films eindringt und sich das Eindringen beim Fortschreiten der Polierung erhöht, wobei von den von dem Induktor erzeugten Fluss der Wechsel des Wirbelstroms erzeugt von der Änderung des Flussverlustes, der beim Fortschreiten der Polierung in den vorbestimmten leitenden Film eindringt aufgezeichnet wird und zwar als Änderung der gegenseitigen Induktanz, die von dem Wirbelstrom in dem Induktor erzeugt wird, und auf der Basis der Änderung der gegenseitigen Induktanz wird wenn die Filmdicke beim Polieren eine Filmdicke bekommt, die etwa der Oberflächentiefe mit dem Oberflächeneffekt entspricht, ein Filmdickenreferenzpunkt detektiert, und von dem Filmdickenreferenzpunkt wird das Polierende vorherbestimmt, so dass aufgrund der Ausbildung des Induktors ein magnetisches Feld, das nicht derart gerichtet ist, dass es in den vorbestimmten leitenden Film aufgrund des Oberflächeneffektes des vorbestimmten leitenden Films zu Beginn der Polierung eintritt, wobei auf mikrokopische Leitung und ähnliches innerhalb des Films kein starker Fluss ausgeübt wird und wobei außerdem die Erzeugung von Wirbelstrom unterdrückt ist, so dass Joule'scher Wärmeverlust aufgrund des Wirbelstroms auf ein Minimum reduziert werden kann. Nach dem der vorbestimmte leitende Film beim Polieren eine Filmdicke bekommt, die der Oberflächentiefe entspricht, wird ein Flussverlustes erzeugt, der in den vorbestimmten leitenden Film eindringt und auf der Basis der Änderung der gegenseitigen Induktanz erzeugt in dem Induktor von der Änderung des Wirbelstroms aufgrund der Änderung des magnetische Flusses wird ein Filmdickenreferenzpunkt in der Nähe des Polierendpunkt detektiert. Demzufolge kann aus dem Filmdickenreferenzpunkt der Polierendpunkt präzise vorherbestimmt und detektiert werden.
  • Die vorteilhafte Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 14 umfasst den Induktor des Hochfrequenzinduktorsensors nahe bei dem vorbestimmten leitenden Film, wobei wenigstens ein Teil von dem zu Beginn der Polierung von dem Induktor erzeugten Flusses eine Induktorform mit einem magnetischen Feld erzeugt, das nicht derart gerichtet ist, dass ein Eindringen in den vorbestimmten leitenden Film aufgrund des Oberflächeneffektes des vorbestimmten leitenden Films stattfindet, wobei außerdem von dem Hochfrequenzinduktorsensor eine Frequenz mit einem Betrag erzeugt wird, so dass ebenfalls kein Eindringen in den leitenden Film aufgrund des Oberflächeneffektes stattfindet, und wobei bei diesem Verfahren wenigstens einmal der Fluss wenigstens teilweise in den leitenden Film beim Fortschritt der Polierung eintritt und wobei aus dem von dem Induktor erzeugten Fluss die Änderung der Induktanz des Sensorschaltkreissystems in dem Hochfrequenzinduktorsensor auf der Basis der Änderung des Flussverlustes, der beim Fortschreiten der Polierung in den vorbestimmten leitenden Film eindringt aufgezeichnet wird, und zwar als Änderung der Resonanzfrequenz aufgrund der Induktanz und einer inhärenten Kapazität des Sensorschaltkreissystems, und wobei auf der Basis der Änderung der Resonanzfrequenz, wenn die Filmdicke bei der Polierung eine Filmdicke bekommt, die einer Filmdicke mit dem Oberflächeneffekt entspricht, ein Filmdickenreferenzpunkt detektiert wird, und wobei aus dem Filmdickenreferenzpunkt der Polierendpunkt vorherbestimmt wird, so dass aufgrund der Ausbildung der Induktorform ein magnetisches Feld mit einer Richtung ohne Eindringen in den vorbestimmten leitenden Film aufgrund von Oberflächeneffekten des vorbestimmten leitenden Films zu Beginn der Polierung bereitgestellt ist, so dass kein starker Fluss auf die mikroskopischen Leiteungen oder ähnliches innerhalb des Films ausgeübt wird, und wobei außerdem die Erzeugung von Wirbelstrom unterdrückt wird, sodass der Joule'sche Wärmeverlust aufgrund des Wirbelstroms auf ein Minimum reduziert werden kann. Nachdem der vorbestimmte leitende Film beim Fortschreiten der Polierung eine Filmdicke bekommt, die der Oberflächentiefe entspricht, wird ein Flussverlust erzeugt, der in den vorbestimmten leitenden Film eindringt, und auf der Basis der Änderung der Resonanzfrequenz, die von dem Hochfrequenzinduktorsensor oszilliert wird wird mit der Änderung der Induktanz des Sensorschaltkreissystems zusammen mit der Änderung des Flussverlustes der Filmdickenreferenzpunkt kurz Polierendpunkt detektiert. Aus dem Filmdickenreferenzpunkt kann daher der Polierendpunkt präzise vorherbestimmt und detektiert werden.
  • Die vorteilhafte Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 15 umfasst den Induktor des Hochfrequenzinduktorsensors nahe bei dem vorbestimmten leitenden Film, wobei wenigstens ein Teil des von dem Induktor zu Beginn der Polierung erzeugten Flusses eine Induktorform mit einem magnetischen Feld hat, das nicht derart ausgerichtet ist, dass ein Eindringen in den vorbestimmten leitenden Film aufgrund des Oberflächeneffektes des vorbestimmten leitenden Films stattfindet, und außerdem eine Frequenz mit einem Betrag von dem Hochfrequenzinduktorsensor oszilliert wird, dass ebenfalls kein Eindringen in den leitenden Film aufgrund des Oberflächeneffektes stattfindet, und wobei bei diesem Verfahren wenigstens einmal beim Fortschreiten der Polierung der Fluss in wenigstens einen Teil des vorbestimmten leitenden Films eindringt und beim Fortschreiten der Polierung zunimmt, wobei von den von dem Induktor erzeugten Fluss wenigstens eine Änderung des Wirbelstroms erzeugt von der Änderung des Flussverlustes, der in den vorbestimmten leitenden Film mit dem Fortschritt der Polierung eindringt, und der Änderung der gegenseitigen Induktanz erzeugt von dem Induktor aufgrund der änderung des Wirbelstroms oder der Änderung der Resonanzfrequenz, die von den Hochfrequenzinduktorsensor oszilliert wird, durch die Änderung der Induktanz des Sensorschaltkreissystems des Hochfrequenzinduktorsensors auf der Basis der Änderung der gegenseitigen Induktanz aufgezeichnet wird, und wobei auf der Basis wenigstens einer der vorstehend genannten Änderungen beim Fortschreiten der Polierung ein Filmdickenreferenzpunkt detektiert wird, wenn die Filmdicke einer Filmdicke mit Oberflächeneffekt entspricht, und wobei aus dem Filmdickenreferenzpunkt der Polierendpunkt vorherbestimmt wird, so dass aufgrund der Ausbildung des Induktors ein magnetisches Feld mit einer Richtung erzeugt wird, so dass kein Eindringen in den vorbestimmten leitenden Film aufgrund des Oberflächeneffektes des leitenden Films zu Beginn der Polierung stattfindet, so dass kein starker Fluss auf die mikroskopischen Leitungen oder ähnliches innerhalb des Films ausgeübt wird, und wobei außerdem die Erzeugung von Wirbelstrom unterdrückt wird, so dass Joule'scher Wärmeverlust aufgrund des Wirbelstroms auf ein Minimum unterdrückt werden kann. Nachdem der vorbestimmte leitende Film aufgrund der Zunahme der Polierung eine Filmdicke bekommt, die der Oberflächentiefe entspricht wird ein Flussverlust erzeugt, der in den vorbestimmten leitenden Film eindringt, und auf der Basis einer wenigstens einer Änderung, der Änderung des Stromverlustes, der mit der Änderung des Flussverlustes auftritt, der Änderung der gegenseitigen Induktanz oder der Änderung der Resonanzfrequenz, die von dem Hochfrequenzinduktorsensor oszilliert wird, ein Filmdickenreferenzpunkt kurz Polierendpunkt detektiert wird. demzufolge kann aus dem Filmdickenreferenzpunkt der Polierendpunkt vorteilhaft und präzse vorhebestimmt und detektiert werden.
  • Die vorteilhafte Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 16 ist dadurch gekennzeichnet, dass während jeder Änderung des Wirbelstroms, der gegenseitigen Induktanz oder Resonanzfrequenz, wenn die Filmdicke des vorbestimmten leitenden Films bei der Polierung eine Filmdicke bekommt, die mit der Oberflächentiefe korrespondiert, ein Maximum (Peak) aufgrund von zwei Phänomenen erzeugt wird, nämlich durch die Zunahme des Wirbelstroms aufgrund der Zunahme des Flussverlustes, der in dem Film aufgrund der Oberflächentiefe erzeugt wird, und aufgrund der Abnahme des wirbelstrombildenden Bereichs, der mit der Abnahme der Filmdicke beim Polieren auftritt, wobei auf der Basis dieses Maximums (Peak) der Filmdickenreferenzpunkt detektiert wird und daher zu dem Effekt der Merkmale der vorliegenden Erfindung von Anspruch 15 bei jeder der Änderungen des Wirbelstroms, der gegenseitigen Induktanz zu der Resonanzfrequenz nachdem der vorbestimmte leitende Film beim Fortschreiten der Polierung eine Filmdicke bekommt, die der Oberflächentiefe entspricht ein erkennbares Maximum (Peak) erzeugt wird, und auf der Basis dieses erkennbaren Maximums (Peaks) ein Filmdickenreferenzpunkt präzise detektiert werden kann. Demzufolge kann aus dem Filmdickenreferenzpunkt der Endpunkt der Polierung präzise vorherbestimmt und detektiert werden.
  • Die vorteilhafte Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 17 umfasst den Induktor des Hochfrequenzinduktorsensors nahe bei dem vorbestimmten leitenden Film, wobei wenigstens ein Teil des Flusses von dem Induktor zu Beginn der Polierung eine Frequenz hat, so dass kein Eindringen in den vorbestimmten leitenden Film aufgrund des Oberflächeneffektes stattfindet, und wobei außerdem wenigstens einmal während der Polierung aufgrund des Fortschreitens der Polierung der Fluss wenigstens in einen Teil des leitenden Films eindringt und wobei dem Fortschreiten der Polierung der eindringende Fluss zunimmt, und wobei aus dem von der Induktanz erzeugten Fluss die Änderung des Flussverlustes, der beim Fortschreiten der Polierung in den vorbestimmten leitenden Film eindringt aufgezeichnet wird, und wobei aus der Veränderung des Flussverlustes bei der beim Fortschreiten der Polierung erreichten Filmdicke, die der Filmdicke korrespondierend dem Oberflächeneffekt entspricht ein Filmdickenreferenzpunkt detektiert wird, und wobei auf der Basis dieses Filmdickenreferenzpunktes die Polierrate der verbleibende zu entfernende Filmdickenbetrag vor Ort berechnet wird, und demzufolge, nachdem der vorbestimmte leitende Film beim Fortschreiten der Polierung eine Filmdicke bekommt, die der Oberflächentiefe entspricht, Flussverlust erzeugt wird, der in den vorbestimmten leitenden Film eindringt, und aus der Änderung des Flussverlustes am Filmdickenreferenzpunkt kurz Endpunkt der Polierung detektiert wird. Auf der Basis dieses Filmdickenreferenzpunktes können demzufolge alle Polierdaten, wie auch der zu entfernende Polierbetrag präzise vor Ort berechnet werden, wobei akkurat geprüft und evaluiert wird, ob der vorbestimmte leitende Film geeignet entfernt ist, und wobei vorteilhaft Joule'scher Wärmeverlust aufgrund des von dem Flussverlustes erzeugten Wirbelstrom minimiert wird.
  • Die vorteilhafte Ausführung der vorliegenden Erfindung mit den Merkmalen von Anspruch 18 umfasst den Induktor des Hochfrequenzinduktorsensors nahe bei dem vorbestimmten leitenden Film, wobei wenigstens ein Teil des den dem Induktor zu Beginn der Polierung erzeugten Flusses eine Frequenz mit einem Betrag hat, so dass kein Eindringen in den vorbestimmten leitenden Film aufgrund von Oberflächeneffekten des vorbestimmten leitenden Films eindringt, und wobei bei der Polierung wenigstens einmal aufgrund des Fortschreitens der Polierung der Fluss wenigstens teilweise in den leitenden Film eindringt und sich beim Fortschreiten der Polierung erhöht, und wobei von dem von dem Induktor erzeugten Fluss die Änderung des Flussverlustes, der beim Fortschreiten der Polierung in den vorbestimmten leitenden Film eindringt, als Änderung des Wirbelstroms erzeugt von dem Flussverlust aufgezeichnet wird, und aus der Änderung des Wirbelstroms, wenn die Filmdicke bei der Polierung eine Filmdicke bekommt, die dem Oberflächeneffekt genügt, ein Filmdickenreferenzpunkt detektiert wird, und auf der Basis des Filmdickenreferenzpunktes die Polierrate der verbleibende zu entfernende Filmdickenbetrag vor Ort berechnet werden, und wobei daher nachdem der vorbestimmte leitende Film beim Fortschreiten der Polierung eine Filmdicke bekommt, die der Oberflächentiefe entspricht, der Flussverlust erzeugt wird, der in den vorbestimmten leitenden Film eindringt, und aus der Änderung des Wirbelstroms aufgrund der Änderung des Flussverlustes ein Filmdickenreferenzpunkt in der Nähe des Endpunktes der Polierung detektiert wird. auf der Basis des Filmdickenreferenzpunktes können daher alle Polierdaten, wie der Betrag des verbleibenden und zu entfernenden Films und die Polierrate vor Ort präzise berechnet werden, wobei außerdem vorteilhaft korrekt geprüft und evaluiert werden kann, ob der vorbestimmte leitende Film geeignet entfernt ist.
  • Die vorteilhafte Ausführung der vorliegenden Erfindung nach Anspruch 19 umfasst den Induktor des Hochfrequenzinduktorsensors nahe bei dem vorbestimmten leitenden Film und wenigstens ein Teil des von dem Induktor zu Beginn der Polierung erzeugten Flusses einer Frequenz mit einem Betrag hat, so dass kein Eindringen in den vorbestimmten leitenden Film aufgrund des Oberflächeneffektes des vorbestimmten leitenden Films eindringt, und wobei beim Fortschreiten der Polierung wenigstens einmal der Fluss in wenigstens einen Teil des leitenden Films eindringt und beim Fortschreiten der Polierung das Eindringen zunimmt, und wobei von dem von dem Induktor ausgebildeten Fluss die Änderung des Wirbelstroms erzeugt von der Änderung des Flussverlustes, der beim Fortschreiten der Polierung in den vorbestimmten leitenden Film eindringt aufgezeichnet wird, und zwar als Änderung der gegenseitigen Induktanz erzeugt von dem Wirbelstrom in dem Induktor, und von der Änderung der gegenseitigen Induktanz, wenn die Filmdicke bei der Polierung eine Filmdicke bekommt, bei der ein Oberflächeneffekt auftritt, und wobei eine Filmdickenreferenzpunkt detektiert wird, und wobei auf der Basis des Filmdickenreferenzpunktes vor Ort die Polierrate und der verbleibende zu entfernende Filmdickenbetrag berechnet werden, und wobei daher nachdem der vorbestimmte leitende Film eine Filmdicke bekommt, die mit der Oberflächentiefe korrespondiert, der Flussverlust erzeugt wird, der in den vorbestimmten leitenden Film eindringt, und wobei aus der Änderung der gegenseitigen Induktanz erzeugt von dem Induktor aufgrund der Änderung des Wirbelstroms aufgrund der Änderung des Flussverlustes ein Filmdickenreferenzpunkt kurz Polierendpunkt detektiert wird. auf der Basis des Filmdickenreferenzpunktes können daher alle Polierdaten wie beispielsweise der verbleibende zu entfernende Filmbetrag und die Polierrate präzise vor Ort berechnet werden, wobei vorteilhaft und korrekt geprüft uns evaluiert werden kann, ob der vorbestimmte leitende Film geeignet entfernt ist.
  • Die vorteilhafte Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 20 umfasst den Induktor des Hochfrequenzinduktorsensors nahe dem vorbestimmten leitenden Film, wobei wenigstens ein Teil des von dem Induktor zu Beginn der Polierung erzeugten Flusses eine Frequenz mit einem Betrag hat, so dass kein Eindringen in den vorbestimmten leitenden Film aufgrund des Oberflächeneffekten des vorbestimmten leitenden Films eindringt, und wobei bei beim Fortschreiten der Polierung wenigstens einmal der Fluss wenigstens teilweise in den leitenden Film eindringt, und wobei aus dem von dem Induktor gebildeten Fluss die Änderung der gegenseitigen Induktanz des Sensorschaltkreissystems des Hochfrequenzinduktorsensors auf der Basis der Änderung des Flussverlustes, der beim Fortschreiten der Polierung in den vorbestimmten leitenden Film eindringt aufgezeichnet wird, und zwar als Änderung der Resonanzfrequenz abhängig von der Induktanz und der inhärenten Kapazität des Sensorsystems, und wobei aus der Änderung der Resonanzfrequenz, wenn die Filmdicke beim Polieren eine Filmdicke bekommt, die dem skin effect entspricht ein Filmdickenreferenzpunkt detektiert wird, und auf der Basis des Filmdickenreferenzpunktes die Polierrate und der zu entfernende Filmbetrag vor Ort berechnet werden, wobei daher nachdem der vorbestimmte leitende Film beim Fortschreiten der Polierung eine Filmdicke bekommt, die der Oberflächentiefe entspricht der Flussverlust erzeugt wird, der in den vorbestimmten leitenden Film eindringt, und wobei auf der Basis der Änderung der Resonanzfrequenz, die von dem Hochfrequenzinduktorsensor oszilliert wird durch die Änderung der Induktanz des Sensorschaltkreissystems aufgrund der Änderung des Flussverlustes ein Filmdickenreferenzpunkt kurz Polierendpunkt detektiert wird. Demzufolge können aus dem Filmdickenreferenzpunkt alle Polierdaten wie auch der verbleibende zu entfernende Filmbetrag präzise und vorteilhaft vor Ort berechnet werden, wobei außerdem vorteilhaft geprüft und evaluiert werden kann, ob der vorbestimmte leitende Film geeignet entfernt ist.
  • Die vorteilhafte Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 21 ist darauf gerichtet, dass jeder der Änderungen des Wirbelstroms, der gegenseitigen Induktanz oder der Resonanzfrequenz, wenn die Filmdicke des vorbestimmten leitenden Films beim Fortschreiten der Polierung eine Filmdicke bekommt, die etwa der Oberflächentiefe entspricht ein Maximum (Peak) erzeugt aufgrund der Wirkung zweier Phänomene, nämlich der Zunahme des Wirbelstroms aufgrund der Zunahme des Flussverlustes aufgrund des Oberflächeneffektes und aufgrund der Abnahme des Wirbelstroms aufgrund der Abnahme des wirbelstromformenden Bereichs, und wobei auf der Basis dieses Maximums der Filmdickenreferenzpunkt detektiert wird, und wobei daher zusätzlich zu den Merkmalen der vorliegenden Erfindung nach den Ansprüchen 18, 19 oder 20 jede der Änderungen des Wirbelstroms, der gegenseitigen Induktanz oder der Resonanzfrequenz nachdem der vorbestimmte leitende Film beim Fortschreiten der Polierung eine Filmdicke bekommt, die der Oberflächentiefe entspricht, ein erkennbares Maximum (Peak) erzeugt wird, und wobei auf der Basis dieses erkennbaren Maximums (Peaks) ein Filmdickenreferenzpunkt präzise detektiert werden kann. Demzufolge können auf der Basis des Filmdickenreferenzpunktes alle Polierdaten wie auch der verbleibende zu entfernende Filmdickenbetrag und die Polierrate präzise vor Ort berechnet werden, wobei vorteilhaft und evaluiert werdn kann, ob der vorbestimmte leitende Film geeignet entfernt ist.
  • Die vorteilhafte Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 22 betrifft eine Vorrichtung zur Vorherbestimmung und Detektierung eines Polierendes und umfasst einen Hochfrequenzinduktorsensor mit einem Oszillationsschaltkreis und stellt ein Sensorschaltkreissystem bereit, das einem planaren Induktor und einen Kondensator umfasst, wobei der Polierendpunkt beim Polieren eines leitenden Films vorherbestimmt und detektiert wird, wobei der vorbestimmte leitende Film geeignet entfernt wird, und wobei ein Verfahren zur Vorherbestimmung und Detektierung des Polierendpunktes nach den Ansprüchen von 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 oder 16 durchgeführt wird, wobei daher die Vorrichtung zur Vorherbestimmung und Detektierung des Polierendpunktes einen Hochfrequenzinduktorsensor mit einem Oszillationsschaltkreis umfasst, der eine Sensorschaltkreissystem mit einem planaren Induktor und einem Kondensator umfasst und einen Flussverlust erzeugt, der in den vorbestimmten leitenden Film eindringt nachdem der vorbestimmte leitende Film eine Filmdicke bekommt, die der Oberflächentiefe entspricht, und wobei auf der Basis wenigstens einer Änderung des Flussverlustes, der Änderung des Wirbelstroms erzeugt von der Änderung des Flussverlustes, der Änderung der gegenseitigen Induktanz erzeugt eben dem planeren Induktor aufgrund der Änderung des Wirbelstroms oder der Änderung des Resonanzfrequenz, die von dem Hochfrequenzinduktorsensor aufgrund der Änderung der Induktanz des Sensorschaltkreissystems erzeugt wird, ein Filmdickenreferenzpunkt kurz Polierendpunkt detektiert wird. aus dem Filmdickenreferenzpunkt kann daher der Polierendpunkt präzise vorherbestimmt und detektiert werden, wobei zugleich Joule'scher Wärmeverlust aufgrund von Wirbelstrom erzeugt von Flussverlust vorteilhaft minimiert werden kann.
  • Die vorteilhafte Ausführung der vorliegenden Erfindung mit den Merkmalen von Anspruch 23 betrifft eine Vorrichtung zur Echtzeitfilmdickenaufzeichnung mit einem Hochfrequenzinduktorsensor mit einem Oszillationsschaltkreis mit einem Sensorschaltkreissystem, das einem planaren Induktor und einen Kondensator umfasst, und die eine Änderung der Filmdicke beim Polieren aufzeichnet, um zu prüfen und zu evaluieren, ob der vorbestimmte leitende Film geeignet entfernt ist, und wobei in Echtzeit das Verfahren zur Aufzeichnung der Filmdicke in Echtzeit nach den Ansprüchen 17, 18, 19, 20 oder 21 ausgeführt wird, und wobei daher sie Vorrichtung zur Echtzeitfilmdickenaufzeichnung einen Hochfrequenzinduktorsensor mit einem Oszillationsschaltkreis umfasst, der ein Sensorschaltkreissystem mit einem planaren Induktor und einem Kondensator bereitstellt, und der einen Flussverlust erzeugt, der in den vorbestimmten leitenden Film eindringt nachddem der vorbestimmte leitende Film beim Fortschreiten der Polierung eine Filmdicke bekommt, die mit der Oberflächentiefe korrespondiert, und wobei aus wenigstens einer Änderung von den Änderungen des Flussverlustes, der Änderung des Wirbelstroms erzeugt von der Änderung des Flussverlustes, der Änderung der gegenseitigen Induktanz erzeugt in dem planaren Induktor von der Änderung des Wirbelstroms oder der Änderung der Resonanzfrequenz, die von dem Hochfrequenzinduktorsensor aufgrund der Änderung der Induktanz des Sensorschaltkreissystems oszilliert, ein Filmdickenreferenzpunkt kurz Polierendpunkt detektiert wird. Auf der Basis dieses Filmdickenreferenzpunktes können daher alle Polierdaten wie auch der verbleibende zu entfernende Filmbetrag und die Polierrate präzise vor Ort berechnet werden, wobei vorteilhaft geprüft und evaluiert werden kann, ob der vorbestimmte leitende Film geeignet entfernt ist, und wobei außerdem vorteilhaft Joule'scher Wärmeverlust aufgrund von Wirbelstrom erzeugt von dem Flussverlust minimiert werden kann.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt eine perspektivische Darstellung einer chemisch-mechanischen Poliervorrichtung mit einer Vorrichtung zur Vorherbestimmung und Detektierung eines Polierendpunktes nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung;
  • 2 zeigt einen vergrößerten Querschnitt eines Polierkopfes der chemisch-mechanischen Poliervorrichtung von 1;
  • 3 zeigt einen schematischen seitlichen Ausschnitt zur Erläuterung eines Zustandes, bei dem die Vorrichtung zur Vorherbestimmung und Detektierung des Polierendes nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung in einer Druckwalze angeordnet ist;
  • 4 zeigt eine schematische teilweise Seitenansicht zur Erläuterung eines Zustandes, in dem die Vorrichtung zur Vorherbestimmung und Detektierung des Polierendes nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung in einem Polierkopf angeordnet ist;
  • 5 zeigt ein Beispiel eines Aufbaus einer Ausführung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Vorherbestimmung und Detektierung des Polierendes, und 5(a) zeigt ein Blockdiagramm, 5(b) zeigt ein weiteres Beispiel des Aufbaus eines planeren Induktors, und 5(c) zeigt einen Querschnitt des planaren Induktors von 5(b);
  • 6 zeigt eine Darstellung eines Beispiels für GrundkonFig.ation eines Oszillationsschaltkreises bei der Vorrichtung zur Vorherbestimmung und Detektierung des Polierendpunktes von 5, und 6(a) zeigt ein Blockdiagramm, und 6(b) zeigt einen 6(a) entsprechenden Schaltkreis;
  • 7 zeigt ein Resultat einer elektromegnetischen Simulation zur Bestimmung der Richtung eines magnetisches Feldes, das von einer Spule erzeugt wird in Array-Darstellung, und 7(a) zeigt eine graphische Darstellung für den Fall, bei dem die Oszillationsfrequenz eines Sensors 1 MHz beträgt und die Filmdicke des leitenden Films 0.2 μm beträgt, und 7(b) zeigt eine graphische Darstellung für den Fall, in dem die Oszillationsfrequenz eines Sensors 1 MHz beträgt und eine Filmdicke des leitenden Films 1 μm beträgt, und 7(c) zeigt eine graphische Darstellung des Falls bei dem die Oszillationsfrequenz eines Sensors 40 MHz beträgt und eine Filmdicke des leitenden Films 0.2 μm beträgt, und 7(d) zeigt eine graphische Darstellung des Falles in dem die Oszillationsfrequenz eines Sensors 40 MHz und eine Filmdicke des leitenden Films 1 μm beträgt;
  • 8 zeigt ein Blockdiagramm zur Erläuterung einer Variation der Wirkung der Induktanz des magnetisches Feldes, das durch elektromegnetische Kopplung in dem Hochfrequenzinduktorsensor nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung erzeugt wird;
  • 9 zeigt eine erläuternde Darstellung eines Beispiels zur Variation des Flusses und ähnlichem bei der Polierung und Entfernung des leitenden Films mit der chemisch-mechanischen Poliervorrichtung und mit der Detektion eines Filmdickenreferenzpunktes von 1, wobei 9(a) bis 9(d) Darstellungen von Beispielen der Variation des Flusses oder ähnliches sind, die bei der Entfernung und Polierung des leitenden Films auftreten, und 9(e) zeigt eine charakteristische Darstellung eines Beispieles der Variation der Resonanzfrequenz bei der Änderung der Filmdicke des leitenden Films;
  • 10 zeigt eine erläuternde Darstellung eines Vergleichsbeispieles von 9, wobei 10(a) bis 10(d) den Fluss bei der Polierung und Entfernung des leitenden Films am Beispiel der Variation des Wirbelstroms zeigen und 10(e) eine charakteristische Darstellung am Beispiel der Variation der Resonanzfrequenz für eine Filmdickenänderung des leitenden Films;
  • 11 zeigt eine graphische Darstellung des Resultats der Evaluation eines Peaks als Filmdickenreferenzpunkt bei einem Cu-Film und einem Wolfram (W) – Film, die verschiedene Materialien mit unterschiedlichen Leitfähigkeiten des zu polierenden leitenden Films darstellen, wobei 11(a) einen Wafer mit einem Cu-Film darstellt und 11(b) zeigt eine Darstellung eines charakteristischen Beispiels der Variation der Resonanzfrequenz bei einer Filmdicke des Cu-Films, und 11(c) zeigt den Wafer mit dem Wolframfilm, und 11(d) zeigt ein charakteristisches Beispiel der Variation der Resonanzfrequenz für eine Filmdicke des Wolframfilms (W);
  • 12 zeigt die Beziehung zwischen einer Filmdicke und einer Resonanzfrequenz in dem Fall in dem das polierte Objekt ein leitender Cu-Film ist, und 12(a) zeigt ein Beispiel der Beziehung zwischen der Filmdicke und der Resonanzfrequenz beim Fortschreiten der Polierung, und 12(b) zeigt ein Beispiel der Beziehung zwischen der Filmdicke und der Resonanzfrequenz in stationärem Zustand.
  • Detaillierte Beschreibung der vorteilhaften Ausführungen
  • Zur Minimierung von Joule'schen Wärmeverlust aufgrund von Wirbelstrom und zur präzisen Vorherbestimmung und Detektierung des Endpunktes der Polierung und außerdem zur präzisen Berechnung eines verbleibenden zu entfernende Filmbetrages und einer Polierrate oder ähnlichem vor Ort, wobei korrekt geprüft und evaluiert wird ob ein vorbestimmte leitende Film geeignet entfernt ist wird ein Verfahren zur Vorherbestimmung und Detektierung des Polierendpunktes bereitgestellt und der Polierendpunkt detektiert, wenn ein vorbestimmter leitender Film durch Polierung des leitenden Films geeignet entfernt ist, wobei bei diesem Verfahren ein Induktor eines Hochfrequenzinduktorsensors nahe an den vorbestimmten leitenden Film gebracht wird und ein Flusswechsel des von dem Induktor gebildeten Flusses in dem vorbestimmten leitenden Film induziert wird und auf der Basis des Flusswechsels aufgrund des Oberflächeneffektes bei dem eine Filmdicke während des Polierens bestimmt wird, wobei ein Materialfaktor des vorbestimmten leitenden Films verwendet wird, wird ein Filmdickenreferenzpunkt bestimmt, und aus dem Filmdickenreferenzpunkt wird das Ende der Polierung vorherbestimmt.
  • Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Verfahren zur Vorherbestimmung und Detektierung des Polierendpunktes und eine Vorrichtung hierfür nach einer ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung beschrieben. 1 zeigt eine perspektivische Darstellung einer chemisch-mechanischen Poliervorrichtung mit einer Vorrichtung zur Vorherbestimmung und Detektierung des Polierendes, 2 zeigt einen vergrößerten Längsschnitt eines Polierkopfes, 3 zeigt eine schematische seitliche Ansicht, wobei die Vorrichtung zur Vorherbestimmung und Detektierung des Polierendpunktes in einer Druckwalze angeordnet ist, 4 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführung, bei der die Vorrichtung zur Polierung und Vorherbestimmung in den Polierkopf angeordnet ist.
  • Zunächst wird ein Verfahren zur Vorherbestimmung und Detektierung des Polierendpunktes und eine Vorrichtung hierfür nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung mit einer chemisch-mechanischen Poliervorrichtung beschrieben. 1 zeigt die chemisch-mechanische Poliervorrichtung 1 mit einer Drehwalze 2 und einem Polierkopf 3. Die Drehwalze 2 ist scheibenförmig ausgebildet und ein Drehstab 4 ist im Zentrum ihrer unteren Oberfläche angeordnet und wird von einem Motor 5 in Richtung des Pfeils A gedreht. Auf der oberen Oberfläche der Walze 2 ist eine Polieroberfläche 6 angeordnet und oberhalb der Polieroberfläche 6 wird aus einer nicht dargestellten Düse Poliermasse aus einer Mischung von Abrieb und chemischen Wirkstoffen zugeführt.
  • Der Polierkopf 3 von 2 umfasst im wesentlichen einen Hauptkörper 7, einen Träger 8, einen Haltering 9, Druckmittel 10 des Halteringes, eine elastische Platte 11, Druckmittel 16 für den Träger und Steuermittel.
  • Der Hauptkörper 7 ist scheibenförmig ausgebildet und kleiner als die Druckwalze 2, und im Zentrum der oberen Oberfläche ist ein Drehstab 12 angeordnet (1). der Hauptkörper 7 ist an dem Drehstab 12 gelagert und wird von einem nicht dargestellten Motor in Richtung des Pfeiles B von 1 angetrieben.
  • Der Träger 8 ist scheibenförmig ausgebildet und Im Zentrum des Hauptkörpers 7 angeordnet zwischen dem zentralen Abschnitt der oberen Oberfläche des Trägers 8 und dem Zentrum der unteren Oberfläche des Hauptkörpers 7 ist eine Trockenplatte 13 vorgesehen an die eine Drehung des Hauptkörpers 7 über die Stifte 14 und 14 übertragen wird.
  • Zwischen dem Zentrum der unteren Oberfläche der Trockenplatte 13 und dem oberen Abschnitt des Zentrums des Trägers 8 ist ein Betriebübertragungshauptkörper 15a befestigt und auf dem oberen Abschnitt des Zentrums des Trägers 8 ist außerdem ein Kern 15b der Betriebsübertragung 15 befestigt und gibt ein Polierzustandssignal des leitenden Films aus der mit einem nicht dargestellten Steuerabschnitt verbunden ist und Cu oder ähnliches umfasst und auf einem Wafer W ausgebildet ist (untere Oberfläche von 2).
  • An dem Randabschnitt der unteren Oberfläche des Trägers 8 sind Trägerdruckelemente 16a vorgesehen, wobei über die Träger Druckelemente 16a ein Druck auf den Träger 8 ausgeübt wird.
  • Die untere Oberfläche des Trägers 8 umfasst einen Luftausgang 19 zur Zufuhr von Luft auf die elastische Platte 11 über eine Luftleitung 17. Die Luftleitung 17 ist mit einer Luftpumpe 21 verbunden, die als Luftquelle dient, wobei außerdem ein Luftfilter 20 und ein automatisches Öffnungs-/Schließventil V1 vorgesehen ist. Durch Schalten Öffnungs-/Schließventils V1 wird Luft aus dem Luftausgang 19 geblasen.
  • Die untere Oberfläche des Trägers 8 umfasst ein Vakuum oder Löcher 22 um DIW (destilliertes Wasser) oder Luft falls nötig zu blasen. Die Luft wird von dem Betrieb einer Vakuumpumpe 23 angesaugt und in einer Vakuumleitung 24 ist ein automatisches Öffnungs-/Schließventil 2 vorgesehen und durch Schaltung des automatischen Öffnungs-/Schließventils 2 wird das Vakuum und das DIW über die Vakuumleitung 24 eingespeist.
  • Die Zufuhr von Luft über die Luftleitung 17, der Vakuumbetrieb über die Vakuumleitung 24 und die Zufuhr von DIW oder ähnlichem wird von dem Steuerabschnitt mit entsprechenden Signalen gesteuert.
  • Die Trägerdruckmittel 16 sind auf dem Ring des zentralen Abschnittes der unteren Oberfläche des Hauptkörpers 7 angeordnet und üben eine Druckkraft auf das Trägerdruckelement 16a aus wodurch eine Druckkraft auf den damit verbundenen Träger 8 übertragen wird. Das Trägerdruckmittel 16 umfasst vorzugsweise einen Luftsack 25 aus Gummi der sich bei Luftzufuhr und Abfuhr entsprechend ausdehnt und zusammenzieht. Zur Zufuhr von Luft ist der Luftsack 25 mit einer nicht dargestellten Luftzufuhrmechanik gekoppelt.
  • Der Haltering 9 ist ringförmig ausgebildet und am äußeren Rand des Trägers 8 angeordnet. Der Haltering 9 ist an der Halteringbefstigung 27 befestigt, die an dem Polierkopf 3 vorgesehen ist und deren innerer Randabschnitt mit der elastischen Platte 11 gestreckt ist.
  • Die elastische Platte 11 ist kreisförmig ausgebildet und hat eine Vielzahl von Bohrlöchern 22. Die elastische Platte 11 hat den inneren Randabschnitt, der sandwichartig zwischen dem Haltering 9 und der Halteringbefestigung 27 angeordnet, und wird auf diese Weise innerhalb des Halteringes 9 gestreckt.
  • Der Bodenabschnitt des Trägers 8, der mit der elastische Platte 11 gestreckt ist, umfasst eine Luftkammer 29 zwischen dem Träger 8 und der elastische Platte 11. Der Wafer W mit dem leitenden Film wird über die Luftkammer 29 an den Träger 8 gedrückt. Die Halteringbefestigung 27 ist an dem Befestigungselement 30 befestigt, das mit einem Schnappring 31 ringförmig ausgebildet ist. das Befestigungselement 30 wird mit einem Halteringdruckelement 10a gekoppelt. Über das Halteringdruckelement 10a wird eine Druckkraft von dem Halteringdruckmittel 10 auf den Haltering 9 übertragen.
  • Das Haltedruckmittel 10 ist an dem äußeren Randabschnitt der untere Oberfläche des Hauptkörpers 7 angeordnet und übt eine Druckkraft auf das Halteringdruckelement 10a aus, so dass der daran gekoppelte Haltering 9 auf die Polieroberfläche 6 gedrückt wird. Das Halteringdruckelement 10 umfasst ähnlich wie das Trägerdruckelement 16 vorzugsweise auch einen Luftsack 16a aus Gummi. Der Luftsack 16a ist zur Zufuhr mit Luft mit einer nicht dargestellten Luftzufuhrmechanik gekoppelt.
  • 3 oder 4 zeigen jeweils den oberen Teilabschnitt der Walze 2, der chemich-mechanischen Poliervorrichtung 1 und den Trägerabschnitt 8 des Polierkopfes 3 wobei jeweils die Vorrichtung zur Vorherbestimmung und Detektierung des Polierendpunktes 33 geeignet angeordnet ist. Wenn die Vorrichtung zur Vorherbestimmung und Detektierung des Polierendpunktes 33 seitlich in der Walze 2 angeordnet ist, wird von der Vorrichtung 33 zur Vorherbestimmung und Detektierung des Polierendpunktes das Detektionssignal wie beispielsweise ein Filmdickenreferenzpunkt nach außen über den Gleitring 32 ausgegeben.
  • Tatsächlich kann die Vorrichtung 33 zur Vorherbestimmung und Detektierung des Polierendpunktes in 2 Sätzen oder mehr jeweils im oberen Abschnitt der Walze 2 oder in dem Trägerabschnitt 8 des Polierkopfes 3 vorgesehen sein. Mit der Vorrichtung zur Vorherbestimmung und Detektierung des Polierendpunktes 33 angeordnet in 2 Sätzen oder mehr wird mit der zunächst zur Drehrichtung angeordneten Vorrichtung zur Vorherbestimmung und Detektierung des Polierendpunktes die Filmdickeninformation in Zeitserien derart gesammelt, dass die verteilte Information der Filmdickenänderung des leitenden Films 28 auf einer Wafer W-Oberfläche oder ähnliches erzielt werden kann.
  • 5 zeigt eine schematische Darstellung der Vorrichtung zur Vorherbestimmung und Detektierung des Polierendpunktes, 5(a) zeigt ein Blockdiagramm, 5 (b) zeigt eine schematische Darstellung eines planaren Induktors und 5(c) zeigt einen Querschnitt des planaren Induktors von 5(b). Der Oszillationsschaltkreis 35 umfasst einen Hauptkörper des Hochfrequenzinduktorsensors 34 der Vorrichtung zur Vorherbestimmung und Detektierung des Polierendpunktes 33 und verbindet einen verdichteten konstanten Kondensator 37 mit der Kapazität Co in Serie mit einem zweidimensionalen planaren Induktor 36 mit der Induktanz L, so dass ein LC Schaltkreis bereitgestellt ist. Der planare Induktor 36 ist meanderförmig aus leitendem Material wie beispielsweise Cu auf einem Substrat 36a ausgebildet, das aus einem isolierenden beispielsweise quadratförmigen Material besteht.
  • Der planare Induktor 36 kann spiralförmig ausgebildet sein wie in 5(a) und auch meanderförmig auf einem quadratischen Substrat 41a ähnlich wie der planare Induktor 41 von 5(b) ausgebildet sein. Außerdem kann er auch spiralförmig ausgebildet sein, was in den Zeichnungen nicht dargestellt ist. Die zweidimensionalen planaren Induktoren 36 und 41 werden mittels Abschaltung eines leitenden Films beispielsweise aus Cu auf den Substraten 36a und 41a abgeschieden, die isolierendes Material wie beispielsweise Glas/Epoxy und Papier/Pheol umfassen woran anschließend die Filme beispielsweise geätzt werden, so dass ihre Linienbreite hoch miniaturisiert ausgebildet wird, und damit das gesamte wie beispielsweise in 5(c) dargestellte Element hoch miniaturisiert mit einer Seitenlänge von beispielsweise 23 mm ausgebildet werden kann. Aufgrund der miniaturisierten Ausbildung der planaren Induktoren 36 und 41 kann vorteilhaft ein mikroskopisches magnetisches Feld erzeugt werden, das nicht tief in den leitenden Film 28 eindringt, wobei das Änderungsverhalten in der Nähe der des Endpunktes der Polierung, bei der der leitende Film 28 entfernt ist präzise detektiert werden kann.
  • Das Ausgangssignal des LC-Schaltkreises wird an einem Verstärker 38 weitergegeben und der Ausgang des Verstärkers 38 wird in ein Feadbacknetzwerk 39 mit einem Resistor oder ähnlichem eingespeist. Das Ausgangssignal des Feadbacknetzwerkes 39 gelangt dann wiederum positiv an den planaren Induktor 36 womit ein Oszillationsschaltkreis 35 bereitgestellt ist, der den planaren Induktor 36 umfasst.
  • 6 zeigte eine schematische Darstellung des Oszillationsschaltkreises 35 einer Colpit-Bauart mit einer Induktanz L des planaren Induktors 36 und einer Kapazität Co des verdichteten konstanten Kondensators 37 mit der nachfolgenden Oszillationsfrequenz F (Gleichung 1).
  • Figure 00540001
    Gleichung (1)
  • Der Ausgangsanschluss des Verstärkers 38 ist mit dem Frequenzzähler 40 verbunden. Von dem Frequenzzähler 40 wird das Detektionssignal oder ähnliches, das dem Filmdickenreferenzpunkt angibt wie nachfolgend beschrieben digital ausgegeben. Aufgrund der digitalen Übertragung des Detektionssignals kann noise und eine Störung des Ausgangs wirksam vermieden werden. Außerdem können die Filmdickendaten auf einfache Weise verarbeitet werden.
  • Durch die Anordnung des Hochfrequenzinduktorsensors 34 und des Frequenzzählers 40 mit dem planaren Induktor 36 wird die Vorrichtung 33 zur Vorherbestimmung und Detektierung des Polierendpunkt weitgestellt. Der Oszillationsschaltkreis 35 des Hochfrequenzinduktorsensors 34 und des Frequenzzählers 40 zur Aufzeivchnung einer Änderung der Oszillations(Resonanz)frequenz sind benachbart angeordnet, so dass ein verteilter konstanter Schaltkreis ausgebildet ist mit den Leitungen und den Leitungsverbindungs abschnitten zwischen dem Oszillationsschaltkreis 35 und dem Frequenzzähler 40, wodurch davor geschützt ist dass eine Induktanz und eine Kapazität unnötig groß wir, wodurch eine Veränderung des Flusses mit dem Fortschreiten der Polierung des leitenden Films 28 präzise detektiert werden kann, der in der Nähe des Hochfrequenzinduktorsensors 34 angeordnet ist.
  • Die Vorrichtung zur Vorherbestimmung und Detektierung des Polierendpunkts 33 hat außerdem planaren Induktor 36 in einen IC Schaltkreis und weitere Bestandteile und Schaltkreise in einer Packung 33a. Der planare Induktor 36 ist auf der Oberfläche der Packung 33a befestigt und mit einem dünnen isolierenden Film beschichtet. Wenn die gepackte Vorrichtung 33 zur Vorherbestimmung und Detektierung des Polierendpunkts in der Vorrichtung 1 zur chemischen und mechanischen Polierung, wie in 3 und 4 gezeigt, angeordnet ist, ist der planare Induktor 36 derart angeordnet, dass er gegenüber dem leitenden Film 28 der Wafer Oberfläche W liegt.
  • Außerdem ist der verdichtete konstante Kondensator 37 mit dem Oszillationsschaltkreis 35 kapazitätsvariabel, wobei der Hochfrequenzinduktorsensor 34 aus dem Rahmen des Oszillationsfrequenzbands einer Oszillation auswählen kann.
  • Bei dieser Ausführung der vorliegenden Erfindung wird ein Referenzpunkt auf der Basis der Veränderung des Flusses, wenn der vorbestimmte leitende Film 28 bei der Polierung eine Filmdicke bekommt, die mit einer Oberflächentiefe δ des vorbestimmten leitenden Films 28 korrespondiert, wie nachfolgend beschrieben bestimmt. Die Oberflächentiefe δ des vorbestimmten leitenden Films 28 wird aus der Gleichung (2) unter Berücksichtigung des Materials des vorbestimmten leitenden Films 28 und einer Oszillationsfrequenz f des Hochfrequenzinduktorsensor 34 bestimmt.
  • Figure 00560001
  • In der vorstehenden Gleichung (2) bedeutet ω: 2πf, μ: Permeabilität und α: Leitfähigkeit.
  • Die Oszillationsfrequenz f des Hochfrequenzinduktorsensor 34 ist derart ausgewählt, dass die Oberflächentiefe δ kleiner als die ursprüngliche Filmdicke des vorbestimmten leitenden Films 28 ist und größer als die Filmdicke des vorbestimmten leitenden Films 28 ist bei dem ein eingebetterter Abschnitt im letzten Stadium der Polierung entfernt wird. Wenn das Material des leitenden Films 28 des mittels Polierung zu entfernenden Objekts Cu ist, dann wird das Oszillationsfrequenzband von 20 MHz oder mehr ausgewählt, Unter Bezugnahme auf die 7(a) bis 7(d) wird die Filmdicke beschrieben, die mit der Oberflächendicke korrespondiert und außerdem der Flusswechsel beschrieben, der von dem Oberflächeneffekt erzeugt wird.
  • 7 zeigt eine Darstellung einer elektromagnetischen Simulation, bei der die Richtung (Pfeil → nach unten in jeder Fig.) das von der Spule erzeugte magnetische Feld array-artig angeordnet ist. 7(a) zeigt den Fall, in dem die Oszillationsfrequenz des Sensors 1 MHz beträgt und die Filmdicke des leitenden Films 0.2 μm beträgt, 7(b) zeigt den Fall, in dem die Oszillations-frequenz des Sensors 1 MHz beträgt und die Filmdicke des leitenden Films 1 μm beträgt, 7(c) zeigt den Fall, in dem die Oszillationfrequenz des Sensors 40 MHz beträgt und die Filmdicke des leitenden Films 0.2 μm beträgt, und 7(d) zeigt den Fall, in dem die Oszillationfrequenz des Sensors 40 MHz beträgt und die Filmdicke des leitenden Films 1 μm beträgt.
  • Die elektromagnetische Simulation ist derart eingestellt, dass der das magnetische Feld erzeugende Induktor ein ungerichteter planarer Induktor ist. Die [Filmdicke korrespondierend mit der Oberflächentiefe] bedeutet [Filmdicke, beider der Flusswechsel durch den Oberflächeneffekt erzeugt wird]. Wenn die Oszillationsfrequenz des Sensors 1 MHz beträgt, ist der Fluss auf den leitenden Film am Boden der Spule longitudinal ausgerichtet. Selbst wenn bei dieser Frequenz die Filmdicke 1 μm und 0.2 μm beträgt, dringt der Fluss in den leitenden Film ein (7(a) und 7(b)).
  • Wenn der Fluss auf diese Weise in den leitenden Film eindringt, nimmt wie bei dem herkömmlichen Beispiel der Wirbelstrom des leitenden Films aufgrund der Abnahme der Filmdicke ebenfalls ab. Da in dem Fall von 1 MHz die Filmdicke von 1 μm oder weniger sich monoton verhält, ist der Oberflächeneffekt sichtbar und die Filmdicke sollte daher dicker als wenigstens 1 μm sein.
  • Wenn im Gegensatz hierzu die Oszillationsfrequenz des Sensors 40 MHz beträgt, dann ist die Richtung des Flusses auf der Leiteroberfläche im Wesentlichen horizontal, wobei wenn die Filmdicke im Wesentlichen 1 μm beträgt, der Fluss kaum in den Leiter eindringt (7d). Im Vergleich mit dem zuvor beschriebenen Fall, bei dem die Oszillationsfrequenz 1 MHz beträgt und die Filmdicke 1 μm beträgt (7b), wird ersichtlich dass die Richtung des Flusses, der in den leitenden Film eindringt, sich unterscheidet.
  • Wenn jedoch die Oszillationsfrequenz 40 MHz beträgt und der leitenden Film dünner als 0.2 μm wird (7c), wird ein Teil des Flusses in den leitenden Film gerichtet. Das zeigt dass, selbst bei einem leitenden Cu-Filmanteil des Flusses in den leitenden Film eindringt, wenn der Film eine entsprechend dünne Dicke erreicht.
  • Bei dem Fall des alternierend wechselden Flusses von 40 MHz tritt aufgrund des Oberflächeneffektes ein Wechselfluss in den leitenden Film ein. Aufgrund der Wirkung des schrittweise zunehmenden eindringenden Flusses erhöht sich die Frequenz stark indem Bereich von 700 Å. Wenn dabei die Filmdicke 1 μm oder mehr beträgt, dringt der Fluss kaum ein. Da in diesem Fall, wenn die Filmdicke entsprechend der Oberflächentiefe als Grenzwert der Filmdicke angenommen wird bei der der Fluss eindringt oder nicht, kann der Betrag etwa 1 μm betragen. Wenn daher die Oszillationsfrequenz 40 MHz beträgt und der planare Induktor auch verwendet wird, tritt aufgrund des Oberflächeneffektes der Fluss kaum in den leitenden Cu-Film mit einer Dicke von 1 μm ein.
  • Wenn der leitende Film Cu ist und die Oszillationsfrequenz 40 MHz beträgt, wird eine Oberflächentiefe δ von 9.34 μm bei einer angenommenen Leitfähigkeit von Cu von 58 × 106 S/m. Hieraus kann berechnet werden, dass bei einer Filmdicke von 1 μm der Fluss hinreichend in den leitenden Film eintritt. Da jedoch de planare Induktor verwendet wird und der Fluss nicht gerichtet wird, tritt das magnetische Feld aufgrund des Oberflächeneffektes nicht in den leitenden Film ein, da der Fluss nicht gerichtet ist, selbst wenn die Oszillationsfrequenz 40 MHz beträgt und die Filmdicke 1 μm beträgt. Bei einem dünner werdenden leitenden Film tritt ein Teil des Flusses in den leitenden Film ein und es wird ein leichter Wirbelstrom erzeugt. Hierzu sei gesagt, dass unter positiver Verwendung des Wirbelstroms keine Filmdickenmessung durchgeführt wird, aber wenn der Film dünn wird und in die Nähe des Endpunkts der Polierung kommt unter Verwendung des leichten Flussverlustes, der aufgrund des Oberflächeneffektes eintritt, und unter Verwendung eines Flexionspunkts (Maximum) der gegenseitigen Induktanz induziert in den leitenden Film die Filmdicke in der Nähe des Endpunkts der Polierung des leitenden Films aufgezeichnet werden kann.
  • Nachfolgend wird eine Polierung mit der Vorrichtung zur chemischen und mechanisch en Polierung mit der vorstehend beschriebenen Vorrichtung zur Vorherbestimmung und Detektierung des Polierendpunkts und des Verfahrens zur Vorherbestimmung und Detektierung des Polierendpunkts unter Verwendung der 8, 9(a) bis 9(e) und 10(a) bis 10(e) als Vergleichsbeispiele der 9 beschrieben. 8 zeigt eine Darstellung der Änderung der Induktanz aufgrund des durch elekromagnetische Kopplung in dem Hochfrequenzinduktorsensor erzeugten magnetischen Felds, 9 zeigt eine graphische Darstellung zur Erläuterung von Flussvarianten und dem Wirbelstrom bei der Polierung und Entfernung des leitenden Films und eine Detektion des filmdicken Referenzpunkts, und 9(a) bis 9(d) zeigen Flussvarianten und den Wirbelstrom bei der Polierung und Entfernung des leitenden Films und 9(e) zeigt eine charakteristische Darstellung von Resonanzfrequenzvariationen bei der Filmdickenänderung des leitenden Films. In 9(a) bis 9(d) wird der planare Induktor 36 der Einfachheit halber spiralförmig dargestellt.
  • Zunächst wird der Polierkopf 3 der chemisch mechanischen Poliervorrichtung 1 auf den leitenden Film 3 angeordnet mit dem leitenden Film 28 an einer vorbestimmten Position des nicht polierten Wafers W mittels einer in den Zeichnungen nicht dargestellten Mechanik. Die Vakuumleitung 24 des Polierkopfs 3 wird betrieben und über einen Vakuumport 19a und das Loch 22 (Vakuumloch) wird die Luftkammer 29 am Boden der elastische Platte 11 unter Vakuum gesetzt, was dazu führt, dass der leitende Film 28 anhaftet und die nicht polierten Wafer W hält, wobei von der Mechanik der Polierkopf 3, der den leitenden Film 28 hält, den nicht polierten Wafer W auf die Walze 2 überträgt, wobei der Wafer W auf der Walze 2 derart angeordnet wird, dass der leitende Film 28 gegenüber der Polieroberfläche 6 angeordnet ist.
  • Wenn die Polierung des leitenden Films 28 auf der Oberfläche des Wafers W abgeschlossen ist, haftet die Vakuumleitung 24 an sich und hält den Wafer W erneut mit dem Polierkopf 3 durch den Betrieb der Vakuumleitung 24 und kann den Wafer W daran anschließend zu einer nicht gezeigten Reinigungsvorrichtung übertragen.
  • Daran anschließend wird die Vakuumleitung 24 freigegeben und wird von einer nicht dargestellten Pumpe in den Luftsack 25 zugeführt. Zugleich wird an dem Luftausgang 19 in dem Träger 8 Luft zu der Luftkammer 29 zugeführt. Das führt dazu, dass der innere Druck der Luftkammer 29 sich erhöht.
  • Durch die Inflation des Luftsacks 25 werden der leitende Film 28 und der Haltering 9 auf der Oberfläche des Wafers W unter vorbestimmtem Druck an die Polieroberfläche 6 gedrückt. In diesem Zustand wird die Walze 2 in Richtung des Pfeiles A in 1 gedreht, wobei der Polierkopf 3 in Richtung des Pfeiles B von 1 gedreht wird, und wobei auf die rotierende Polieroberfläche 6 von einer nicht dargestellten Düse Poliermasse zugeführt wird, wodurch der vorbestimmte leitende Film 28 auf der Oberfläche des Wafers W poliert wird.
  • Die Filmdickenänderung des leitenden Films 28 bei der Polierung wird wie nachfolgend beschrieben aufgezeichnet und zwar von dem Fluss aus dem planaren Induktor 36 des Hochfrequenzinduktorsensors 34, wobei ein Filmdickenreferenzpunkt detektiert wird.
  • Der planare Induktor 36 wird von dem Oszillationsschaltkreis 35 hochfrequent angetrieben und ein Fluss φ wird von dem planaen Induktor 36 erzeugt, wobei der Fluss sich entsprechend einem Hochfrequenzzyklus mit der Zeit ändert. Der Fluss φ, der zu Beginn der Polierung in den vorbestimmten leitenden Film 28 induziert wird, dringt lediglich in den Filmdickenbereich ein, der der Oberflächentiefe entspricht und außerdem im Wesentlichen parallel zur Filmoberfläche, wobei ein Eindringen des Flusses φ in weitere Bereiche außerhalb der Oberflächentiefe δ des vorbestimmten leitenden Films 28 vermieden wird (9a). Die Resonanzfrequenz, die von dem Hochfrequenzinduktorsensor 34 aszilliert wird, wird auch konstant gehalten und zwar unabhängig von der Änderung der Filmdicke des vorbestimmten leitenden Films 28 (Bereich a von 9e).
  • Beim Fortschreiten der Polierung, wenn der vorbestimmte leitende Film 28 eine Filmdicke bekommt, die der Oberflächentiefe δ etwa entspricht, dringt ein Teil des Flusses φ in den vorbestimmten leitenden Film 28 ein, so dass ein Flussverlust φL erzeugt wird. Der Fluss φ, der nicht in den vorbestimmten leitenden Film 28 eindringt, erstreckt sich entlang der Filmoberfläche im Wesentlichen parallel. Proportional zur Anzahl des Flussverlustes φL, der in den vorbestimmten leitenden Film 28 eindringt, wird ein Wirbelstrom Ie erzeugt (9b).
  • Bei fortschreitender Polierung erhöht sich der Flussverlust φ und der Wirbelstrom Ie wird in einem weiten Bereich entlang der Filmoberfläche des leitenden Films 28 (9c) erzeugt.
  • Der in diesem weitem Bereich erzeugte Wirbelstrom Ie erzeugt wie in 8 gezeigt außerdem ein magnetisches Feld M, das den von dem planaren Induktor 36 erzeugten Fluss φL vernichtet. Durch das von dem leitenden Film 28 erzeugte resultierende Magnetfeld M nimmt die gegenseitige Induktanz Lm zu und eine sichtbare Induktanz L des planaren Induktors 36 wird erniedrigt. Dies führt dazu, dass die Oszillationsfrequenz f des Hochfrequenzinduktorsensors 34 wie folgt zunimmt (Gleichung 3).
    Figure 00610001
  • Durch die Bildung der gegenseitigen Induktanz nimmt die Induktanz des Sensorschaltkreises demzufolge equivalent ab und die Resonanzfrequenz oszilliert von dem Hochfrequenzinduktorsensor 34 erhöht sich (Bereiche B und C von 9(e)).
  • Bei Fortschreiten der Polierung erhöht sich der Flussverlust φL und saturiert. Der Wirbelstrom Ie nimmt jedoch mit der Abnahme der Filmdicke des vorbestimmten leitenden Films 28 (9(d)) stark ab. Mit der starken Abnahme des Wirbelstormflusses φL nimmt außerdem die gegenseitigen Induktanz stark ab. Die starke Abnahme der gegenseitigen Induktanz führt zur Erniedrigung des abgenommenen Abschnitts Lm der Induktanz in Gleichung (3) mit dem Resultat, dass die Induktanz des Sensorschaltkreissystems auf äquivalente Weise zunimmt, wobei sich die Resonanzfrequenz oszilliert von dem Hochfrequenzinduktorsensor 34 stark erniedrigt (Bereich d von 9(e)).
  • Nachdem der vorbestimmte leitende Film 28 bei fortschreitender Polierung eine Dicke bekommt, die etwa der Filmdicke der Oberflächentiefe δ entspricht, wird der Wirbelstrom Ie erzeigt und aufgrund der daran anschließenden starken Abnahme nimmt die Induktanz des Sensorschaltkreissystems einmalig ab, um sich daran anschließend zu erhöhen. Auf diese Weise wird eine Wellenform der von dem Hochfrequenzinduktorsensor 34 erzeugten Resonanzfrequent mit einem Piek (Flexion) erzeugt. Auf der Basis dieses Pieks wird ein Filmdickenreferenzpunkt P kurz Polierendpunkt detektiert und das Polierende wird aus dem Filmdickenreferenzpunkt P vorherbestimmt. Wenn der vorbestimmte leitende Film 28 Cu ist beträgt der verbleibende Filmbetrag zurzeit der Dedektierung des Filmdickenreferenzpunkt P ungefähr 1000 Å und für den verbleibenden Filmbetrag wird ein Polierende und Ähnliches bestimmt, um so die Polierung zu beenden.
  • Für die Beendung der Polierung wird beispielsweise die Polierung eine Polierzeit lang durchgeführt, die zuvor entsprechend der Obeflächentiefe eingestellt ist, die den verbleibenden Filmbetrag bei Bestimmung des Filmdickenreferenzpunkt P entspricht, indem die benötigte Polierrate ausgehend von dem Filmdickenreferenzpunkt P durchgeführt wird, und daran anschließend wird die Polierung beendet. Alternativ wird aus der Zeit, die von dem Beginn der Polierung bis zur Erreichung der Detektion des Filmdickenreferenzpunkt s P benötigt wird und des Polierbetrags bei Erreichung des Filmdickenreferenzpunkts P die Polierrate berechnet, wobei die Filmdicke, die der Oberflächetiefe entspricht und die dem verbleibenden Filmbetrag bei dem Filmdickenreferenzpunkt P entspricht durch die Polierrate geteilt, sodass die benötigte Polierzeit nach der Detektion des Filmdickenreferenzpunkts P berechnet wird. Nach der Detektion des Filmdickenreferenzpunkts P wird die Polierung um die errechnete Polierzeit fortgesetzt und daran anshcließend die Polierung beendet.
  • Nachfolgend werden die Vergleichsbeispiele von 10(a) bis 10(e) beschrieben. Bei diesen Vergleichsbeispielen wird eine Frequenz angewandt, dass die Filmdicke, die der Oberflächentiefe δ entspricht größer als die ursprüngliche Filmdicke des leitenden Films 28 wird. Wenn eine derartige Frequenz angewendet wird, dringen bei der Aufzeichnung der Filmdickenänderung ausgehend vom Beginn bis zum Ende der Polierung alle induzierten Flüsse φ in den leitenden Film 28 ein, wodurch ein konstanter Flussverlust φL erzeugt wird. Demzufolge werden während der Aufzeichnung der Filmdickenänderung die Wirbelströme Ie gemäß der Anzahl des Flussverlustes φL erzeugt (10(a) bis 10(d)). Durch diese Wirbelströme Ie wird daher in eine große gegenseitige Induktanz zwischen dem leitenden Film 28 und dem planaren Induktor erzeugt und von dem abnehmenden Abschnitt Lm der Induktanz der gegenseitigen Induktanz verhält sich die Oszillationsfrequenz f, die von dem Sensor oszilliert wird, von Beginn der Polierung gemäß Gleichung (3).
  • Mit der Abnahme der Filmdicke beim Polieren nimmt der Wirbelstrom Ie stark ab (10(b) bis 10(d)) und zusammen mit dieser Abnahme nimmt die gegenseitige Induktanz ab, wobei der abgenommene Abschnitt Lm der Induktanz in Gleichung (3) ebenfalls abnimmt. Dies führt dazu, dass sich die Induktanz des Sensorschaltkreises auf äquivalente Weise erhöht und dass die von dem Sensor oszillierte Resonanzfrequenz monoton abnimmt (10(e)).
  • Da auf diese Weise bei dem Vergleichsbeispiel die Resonanzfrequenz eine monoton abnehmende Kurve darstellt, kann die Abnahme eines Filmdickenbetrages zu Beginn der Polierung evaluiert werden, wobei jedoch der Polierendpunkt oder ein Zustand nahe beim Polierendpunkt nicht exakt bestimmt werden kann. Wenn beispielsweise sich eine Kapazität C aufgrund einer besonderen Einstellung ändert, verschiebt sich die gesamte Resonazfrequenz über die gesamte Wellenform nach oben und nach unten, wie in 10(e) dargestellt ist. Wenn die Resonanzfrequenz sich daher total verschiebt, kann unter der Annahme, dass eine vorbestimmte Frequenz als Polierendpunkt eingestellt ist, kein genauer Grenzwert gesetzt werden. Selbst wenn außerdem ein Zustand des entfernten Betrages der ursprünglichen Filmdicke in auch Echtzeit mittels der Veränderung des Wirbelstroms aufgezeichnet wird, fluktuiert die Filmdicke beim Polierendpunkt, wenn die ursprüngliche Filmdicke fluktuiert. Da die Wellenform kein charakteristisches Merkmal hat, kann ähnlich wie oben kein Grenzwert gesetzt werden.
  • 11(a) bis 11(d) zeigen Resultate der Evaluation des Pieks als Filmdickenreferenzpunkt P bei zwei verschiedenartigen Wafern Wa und Wb in Abhängigkeit des Materials und der Leitfähigkeit des leitfähigen Films, der poliert wird. 10(a) zeigt einen Wafer Wa mit einem Cu Film und 10(b) zeigt die Variation der Resonanzfrequenz der Filmdicke des Cu Films, 11(c) zeigt einen Wafer Wb mit einem Wolfram (W) Film und 11(d) zeigt eine Darstellung der Variation der Resonanzfrequenz der Filmdicke des Wolframfilms. Der Sensorausgang jeder longitudinalen Achse von 11(b) und 11(c) entspricht der Resonanzfrequenz.
  • Bei dem Cu Film und bei dem Wolfram (W) Film nimmt die Resonanzfrequenz bei der fortschreitenden Polierung einmalig zu und nimmt daran anschließend stark ab, wobei ein Piek (Flexion) erzeugt wird. Auf der Basis dieses Pieks (Flexion) wird jeweils der Filmdickenreferenzpunkt P detektiert. Verglichen mit dem Wolframfilm (W) von 11(d) ist dieser Effekt bei dem Cu Film von 11(b) besonders groß.
  • 12(a) und 12(b) zeigen jeweils die Beziehung zwischen der Filmdicke und der Resonanzfrequenz bei einem polierten Cu Film. 12(a) zeigt die Beziehung zwischen der Filmdicke und der Resonanzfrequenz beim Fortschreiten der Polierung und 12(b) zeigt die Beziehung zwischen der Filmdicke und der Resonanzfrequenz und der Resonanzfrequenz im Restzustand (resting state). Der Zahlenwert der longitudinalen Achse von 12(a) und 12(b) entspricht der Resonanzfrequenz.
  • In 12(a) beträgt die ursprüngliche Filmdicke des Cu Films etwa 1.5 μm (15000 Å). Bei dem Cu Film nimmt die Resonanzfrequenz beim Fortschreiten der Polierung von etwa 1 μm (10000 Å) schrittweise zu und hat ihr Maximum bei etwa 700 Å, wenn der Filmdickenreferenzpunkt P detektiert wird. Nach dem Maximum nimmt die Resonanzfrequenz stark ab. Auf diese Weise hat der verbleibende Film eine präzise detektierte Dicke, wenn der Filmdickenreferenzpunkt P detektiert wird.
  • 12(b) zeigt die Resonanzfrequenz der Filmdicke des Cu Films mit dem Maximum bei einer Filmdicke von 710 Å. Demzufolge ist die Filmdicke des Cu Films, bei dem die Resonanzfrequenz das Maximum im Restzustand (resting state) hat und die Filmdicke des Cu Films, bei dem die Resonanzfrequenz bei fortschreitender Polierung ein Maximum erhält im Wesentlichen konsistent. Im Übrigen kann der Filmdickenreferenzpunkt P auf der Basis wenigstens einer Änderung der Änderungen der gegenseitigen Induktanz, des Wirbelstroms Ie und des Flussverlustes φL detektiert werden. Die Änderung der gegenseitigen Induktanz kann aus der Änderung der Oszillationsfrequenz des Hochfrequenzinduktorsensors 34 aus der Gleichung (3) bestimmt werden, und da der Wirbelstrom Ie proportional zur gegenseitigen Induktanz ist, kann die Änderung des Wirbelstroms Ie unter Verwendung der Änderung der gegenseitigen Induktanz bestimmt werden, und da der Flussverlust φL proportional zu dem Wirbelstrom Ie ist, kann die Änderung des Flussverlustes unter Verwendung der Änderung des Wirbelstroms Ie bestimmt werden.
  • Wie vorstehend beschrieben wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Vorbestimmung und Detektion des Polierendpunkts und der dementsprechenden Vorrichtung, nachdem der vorbestimmte leitende Film 28 etwa der Oberflächentiefe oder der Filmdicke nahe bei dem Polierendpunkt entspricht, wird der Flussverlust φL als Basis zur Detektion des Filmdickenreferenzpunkts P erzeugt, so dass Joule'scher Wärmeverlust aufgrund von Wirbelstrom Ie erzeugt durch Flussverlust φL minimiert werden kann.
  • Bei jeder Änderung des Wirbelstroms Ie, der gegenseitigen Induktanz oder der Resonanzfrequenz nachdem der vorbestimmte leitende Film 28 eine Filmdicke korrespondierend mit etwa der Oberflächentiefe δ bei fortscheitender Polierung hat, wird ein erkennbarer Piek erzeugt, und auf der Basis dieses erkennbaren Pieks wird der Filmdickenreferenzpunkt P kurz Polierendpunkt korrekt detektiert. Aus dem Filmdickenreferenzpunkt P kann demzufolge das Polierende präzise vorherbestimmt und detektiert werden.
  • Das Übertragungsverfahren der Resonanzfrequenz des Hochfrequenzinduktorsensors wird unter Verwendung des Frequenzzählers 40 digital ausgegeben, weshalb Noise und Störungen in der Resonanzfrequenz verhindert werden können, wodurch der Filmdickenreferenzpunkt P sicher detektiert werden kann.
  • Der verdichtete konstante Kondensator 37 umfasst den Hochfrequenzinduktorsensor 34 mit variabler Kapazität, weshalb die Oszillationsfrequenz auf einfache Weise ausgewählt werden kann, sodass die Filmdicke, die mit der Oberflächentiefe δ korrespondiert, einen geeigneten Wert für den leitenden Film 28 verschiedenartiger Filme erhält.
  • Der planare Induktor 36 ist ein Hauptbestandteil des Hochfrequenzinduktorsensors 34 und erzeugt fast keinen Noise und Verbrauchsleistung und ist außerdem relativ preisgünstig, weshalb er kostengünstig bereitgestellt werden kann.
  • Nachfolgend wird ein Echtzeitfilmdickeaufzeichnungsverfahren mit zugehöriger Ausführung nach einer zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die Vorrichtung zur Vorherbestimmung und Detektierung des Polierendpunkts 33 von 5(a), 5(b) und 5(c) wirkt als echtzeitfündige Aufzeichnungsvorrichtung. Die Echtzeitfilmdickenaufzeichnungsvorrichtung 33 von 3 und 4 ist in der Weise 2 oder dem Polierkopf 3 angeordnet.
  • Das Echtzeitfilmdickeaufzeichnungsverfahren mit der Echtzeitfilmdickeaufzeichnungsvorrichtung 33 wird nachfolgend beschrieben. Der Filmdickenreferenzpunkt P kurz Polierendpunkt von 9(e) wird auf ähnliche Weise wie bei der ersten Aufsführung der vorliegenden Erfindung bestimmt. Die Ausgabe des Filmdickenreferenzpunkts P des Frequenzzählers 40 wird in eine nicht dargestellte CPU oder Ähnliches angegeben und auf der Basis des Filmdickenreferenzpunkts P werden alle Polierdaten in Echtzeit evaluiert, wie beispielsweise der verbleibende zu entfernende Filmbetrag, der im Wesentlichen einer Filmdicke korrespondierend der Oberflächentiefe δ entspricht, der Filmdickenbetrag, der bereits poliert und entfernt ist, und die hierzu benötigte Zeit, was vor Ort geschieht, wobei außerdem bestimmt, ob der vorbestimmte leitende Film 28 geeignet entfernt ist.
  • Wie vorstehend beschrieben können bei dem Echtzeitfilmdickeaufzeichnungsverfahren und der dazugehörigen Vorrichtung der vorliegenden Erfindung nach der Detektion des Filmdickenreferenzpunkts P kurz Polierendpunkt auf der Basis des Filmdickenreferenzpunkts P alle Polierdaten wie der verbleibende zu entfernende Filmbetrag und die Polierrate präzise vor Ort bestimmt werden und außerdem evaluiert werden, ob der vorbestimmte leitende Film 28 geeignet entfernt ist. Dabei wird Joule'scher Wärmeverlust aufgrund von Wirbelstrom Ie erzeugt durch Flussverlust φL minimiert.
  • Zahlreiche Abwandlungen der vorliegenden Erfindung können ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen gemacht werden, wobei die vorliegende Erfindung derartige Abwandlungen selbstverständlich einschließt.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • - JP 2878178 [0005]
    • - JP 3587822 [0005]
    • - JP 2003-21501 [0005]

Claims (23)

  1. Verfahren zur Vorherbestimmung und Detektierung eines Polierendpunkts bei der Polierung eines leitenden Films wenn ein vorbestimmter leitender Film geignet entfernt wird, mit einem Induktor eines Hochfrequenzinduktorsensors nahe bei dem vorbestimmten leitenden Film, und eine in den vorbestimmten leitenden Film von dem Fluss des Induktors induzierte Flussänderung aufgezeichnet wird, und ein Filmdickenreferenzpunkt auf der Basis der Flussänderung mit einem Oberflächeneffekt detektiert wird, bei der die Filmdicke bei der Polierung mit einem Materialfaktor des vorbestimmten leitenden Films bestimmt wird, wobei ein Verfahren zur Vorherbestimmung und Detektierung des Polierendpunkts und zur Vorherbestimmung des Polierendpunkts aus dem Filmdickenreferenzpunkt bereitgestellt ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Hochfrequenzinduktorsensor nahe des leitenden Films zweidimensional planar ausgebildet ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine Hochfrequenzinduktorsensor nahe dem leitenden Film angeordnet ist, der an der Oberfläche eines Substrats aus isolierendem Material angeordnet ist.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei eine Aufzeichnung des Flusswechsels auf der Basis des Oberflächeneffekts des vorbestimmten leitenden Films wenigstens eine Messung des Wirbelstroms in dem vorbestimmten leitenden Film, die Messung der Induktanz, erzeugt von der Bildung des Wirbelstroms von dem vorbestimmten leitenden Film, die Messung der Induktanzänderung des Sensorschaltkreissystems des Hochfrequenzinduktorsensors aufgrund der Induktanz des vorbestimmten leitenden Films oder die Messung der Induktanzänderung des Sensorschaltkreissystems aufgrund der Änderung der Resonanzfrequenz umfasst, die von dem Hochfrequenzinduktanzsensor oszilliert wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei ein Oszillator den Hochfrequenzindoktorsensor oszilliert und ein Frequenzzähler die Änderung der Oszillations(Resonanz-)frequenz aufzeichnet und nahe bei dem Hochfrquenzinduktorsensor angeordnet sind.
  6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Änderung des aufgrund des Oberflächeneffektes des vorbestimmten leitenden Films induzierten Flusses, die Änderung des Wirbelstroms, die Änderung der gegenseitigen Induktanz und die Änderung der Resonanzfrequenz umfasst, wobei zwei der Änderungen aufgrund der Zunahme des eindringenden Flusses zusammen mit der Abnahme der Filmdicke und der Änderung aufgrund der starken Abnahme des wirbelstromformenden Bereichs mit der daran anschließenden Abnahme der Filmdicke erfolgt.
  7. Verfahren zur Vorherbestimmung und Detektierung des Polierendpunkts und zur Vorherbestimmung und Detektierung eines Polierendpunkts, wenn ein leitender Film poliert wird und ein vorbestimmter leitender Film geeignet entfernt wird, wobei ein Induktor eines Hochfrequenzinduktorsensors nahe bei dem vorbestimmten leitenden Film angeordnet ist, und wobei mit der Abnahme der Filmdicke beim Polieren der Induktanzform ein Frequenzband derart ausgewählt wird, dass die Induktanz sich in dem leitenden Film aufgrund der Zunahme des Flusses erhöht, der in den leitenden Film des polierenden Objekts eindringt, und wobei der Flusswechsel, der in den vorbestimmten leitenden Film induziert wird, aufgezeichnet wird, wobei auf der Basis der Flussänderung aufgrund des Oberflächeneffektes der Filmdicke beim Polieren ein Filmdickenreferenzpunkt detektiert wird, und wobei aus dem Filmdickenreferenzpunkt der Polierendpunkt vorherbestimmt wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei das ausgewählte Frequenzband 20 MHz oder mehr beträgt, wenn das Material des leitenden Films aus Kupfer (Cu) besteht.
  9. Verfahren zur Vorherbestimmung und Detektierung eines Polierendpunkts und Detektierung eines Polierendpunkts bei der Polierung eines leitenden Films und eines geeignet entfernten vorbestimmten leitenden Films, wobei ein Induktor eines Hochfrequenzinduktorsensors nahe bei dem vorbestimmten leitenden Film angeordnet ist und wenigstens ein Teil des Flusses aus dem von dem Induktor erzeugten Fluss zu Beginn der Polierung eine solche Frequenz hat, dass kein Eindringen in den leitenden Film aufgrund des Oberflächeneffekts stattfindet, wobei wenigstens ein Teil des Flusses bei fortschreitender Polierung in den leitenden Film eindringt und sich bei fortschreitender Polierung erhöht, wobei aus dem von dem Induktor gebildeten Fluss die Änderung des Flussverlustes, der bei fortschreitender Polierung in den leitenden Film eindringt, aufgezeichnet wird, und wobei die Filmdicke bei der Polierung mit einem Filmdickenreferenzpunkt auf der Basis der Änderung des Flusswechsels mit dem Oberflächeneffekt detektiert und aus dem Filmdickenreferenzpunkt der Polierendpunkt vorherbestimmt wird.
  10. Verfahren zur Vorherbestimmung und Detektierung eines Polierendpunkts und zur Detektierung eines Polierungendpunkts, wenn ein leitender Film poliert wird und ein vorbestimmter leitender Film geeignet entfernt wird, wobei der Induktor des Hochfrequenzinduktorsensors nahe dem vorbestimmten leitenden Film angeordnet ist und wenigstens ein Teil des von dem Induktor erzeugten Flusses zu Beginn der Polierung ein magnetisches Feld erzeugt, das derart ausgerichtet ist, dass kein Eindringen in den leitenden Film aufgrund des Oberflächeneffektes des vorbestimmten leitenden Films eindringt und mit einem Frequenzbetrag oszilliert von dem Hochfrequenzinduktorsensor, sodass kein Eindringen in den leitenden Film, aufgrund des Oberflächeneffektes stattfindet, wobei hierbei wenigstens einmal der Fluss in den vorbestimmten leitenden Film beim Fortschreiten der Polierung eindringt und dabei zunimmt, wobei aus dem von dem Induktor erzeugten Fluss die Änderung des Flusswechsels, die in den vorbestimmten leitenden Film bei fortschreitender Polierung eindringt als Änderung des von dem Flusswechsel erzeugten Wirbelstroms aufgezeichnet wird, und wobei auf der Basis Änderung des Wirbelstroms, wenn die Filmdicke bei der Polierung aufgrund des Oberflächeneffektes etwa der Oberflächentiefe entspricht, ein Filmdickenreferenzpunkt detektiert wird, und wobei aus dem Filmdickenreferenzpunkt ein Verfahren zur Vorherbestimmung und Detektierung des Polierendpunkts zur Vorherbestimmung des Polierendpunkts bereitgestellt ist.
  11. Verfahren zur Vorherbestimmung und Detektierung des Polierendpunkts nach den Ansprüchen 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 oder 10, wobei bei dem Verfahren zur Vorherbestimmung des Polierendpunkts aus dem Filmdickenreferenzpunkt der Polierendpunkt bestimmt wird, nachdem eine von dem Filmdickenreferenzpunkt zuvor eingestellte Polierzeit verstrichen ist.
  12. Verfahren zur Vorherbestimmung und Detektierung des Polierendpunkts nach den Ansprüchen 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, oder 10, wobei bei dem Verfahren zur Vorherbestimmung des Polierendpunkts aus dem Filmdickenreferenzpunkt von der Zeit bei Erreichen des Filmdickenreferenzpunkts zu Beginn der Polierung und einem Polierbetrag bis zu dem Filmdickenreferenzpunkt für diesen Abschnitt die Polierrate berechnet wird, und die Filmdicke des Filmdickenreferenzpunkts durch die Polierrate geteilt wird, wodurch die verbleibende benötigte Polierzeit von dem Filmdickenreferenzpunkt bis zu dem Polierendpunkt berechnet wird, und eine Polierung um die aus dem Filmdickenreferenzpunkt berechnete Zeit durchgeführt wird und daran anschließend die Polierung beendet wird.
  13. Verfahren zur Vorherbestimmung und Detektierung eines Polierendpunkts und Detektierung eines Polierendpunkts, bei dem der vorbestimmte leitende Film geeignet entfernt wird, wobei der Induktor des Hochfrequenzinduktorsensors nahe bei dem vorbestimmten leitenden Film angeordnet ist und wenigstens ein Teil des Flusses aus dem von dem Induktor erzeugten Fluss zu Beginn der Polierung gebildet ist ein magnetisches Feld hat, das derart ausgerichtet ist, dass kein Eindringen in den leitenden Film aufgrund des Oberflächeneffekts des vorbestimmten leitenden Films stattfindet und von dem Hochfrequenzinduktorsensor eine Frequenz mit einem Betrag oszilliert wird, so. dass kein Eindringen in den leitenden Film aufgrund des Oberflächeneffektes stattfindet, wobei hierbei wenigstens einmal der Fluss wenigstens in einen Teil des vorbestimmten leitenden Films eindringt und dabei beim Fortschreiten der Polierung zunimmt, und von dem von dem Induktor erzeugten Fluss die Änderung des Flusswechsels erzeugt von der Änderung des Flussverlustes, der beim Fortschreiten der Polierung in den vorbestimmten leitenden Film eindringt als Änderung der gegenseitigen Induktanz erzeugt in dem Induktor von dem Wirbelstrom aufgezeichnet wird, wobei auf der Basis der Änderung der gegenseitigen Induktanz, wenn die Filmdicke beim Polieren etwa der Oberflächentiefe mit dem Oberflächeneffekt entspricht, ein Filmdickenreferenzpunkt induktiert wird, und wobei das Verfahren zur Vorherbestimmung und Detektierung des Polierendpunkts und zur Vorherbestimmung eines Endpunkts der Polierung aus dem Filmdickenreferenzpunkt bereitgestellt wird.
  14. Verfahren zur Vorherbestimmung und Detektierung des Polierendpunkts bei der Polierung eines leitenden Films und zur Vorherbestimmung und Detektierung der Entfernung eines vorbestimmten leitenden Films, wobei der Induktor des Hochfrequenzinduktorsensors nahe bei dem vorbestimmten leitenden Film angeordnet ist und wenigstens ein Teil des Flusses aus dem von dem Induktor erzeugten Fluss zu Beginn der Polierung eine Form mit einem Magnetfeld hat, das derart ausgerichtet ist, dass kein Eindringen in den vorbestimmten leitenden Film aufgrund des Oberflächeneffektes des vorbestimmten leitenden Films eindringt, und eine Frequenz von dem Hochfrequenzinduktorsensor mit einem Betrag oszilliert wird, so dass kein Eindringen in den vorbestimmten leitenden Film aufgrund des Oberflächeneffektes stattfindet, und wobei hierbei wenigstens einmal der Fluss wenigstens in einen Teil des leitenden Films bei Fortschreiten der Polierung eindringt und zunimmt, und wobei aus dem von dem Induktor gebildeten Fluss die Änderung der Induktanz des Sensorschaltkreissystems des Hochfrequenzinduktorsensors auf der Basis der Änderung des Flusswechsels, der in den vorbestimmten leitenden Film beim Fortschreiten der Polierung erzeugt wird, als Änderung der Resonanzfrequenz aus der Induktanz und einer inhärenten Kapazität des Sensorschaltkreissystems aufgezeichnet wird, und wobei auf der Basis der Änderung der Resonanzfrequenz wenn in die Filmdicke bei der Polierung eine Filmdicke bekommt, die einer Filmdicke mit dem Oberflächeneffekt entspricht, ein Filmdickenreferenzpunkt detektiert wird, wobei das Verfahren zur Vorherbestimmung und Detektierung des Polierendpunkts zur Vorherbestimmung des Polierendpunkts aus dem Filmdickenreferenzpunkt bereitgestellt ist.
  15. Verfahren zur Vorherbestimmung und Detektierung eines Polierendpunkts zur Vorherbestimmung und Detektierung eines Polierendpunkts, wenn ein leitender Film poliert wird und ein vorbestimmter leitender Filmgeeignet entfernt wird, wobei der Induktor eines Hochfrequenzinduktorsensors nahe dem vorbestimmten leitenden Film angeordnet ist und wenigstens ein Teil des Flusses des Induktors zu Beginn der Polierung eine Form mit einem magnetischen Feld hat, das derart ausgerichtet ist, dass kein Eindringen in den vorbestimmten leitenden Film aufgrund des Skin-Effektes des vorbestimmten leitenden Films stattfindet, wobei an dem Hochfrequenzinduktorsensor eine Frequenz mit einem Betrag oszilliert wird, so dass kein Eintreten in den vorbestimmten leitenden Film stattfindet, wobei wenigstens einmal der Fluss in wenigstens einen Teil des leitenden Films beim Fortschreiten der Polierung eindringt und zunimmt, wobei von dem von dem Induktor erzeugten Fluss wenigstens eine Änderung des Wirbelstroms, erzeugt von der Änderung des Flussverlustes erzeugt wird, der in den vorbestimmten leitenden Film beim Fortschreiten der Polierung eindringt, der Änderung der gegenseitigen Induktanz erzeugt von dem Induktor von der Änderung des Wirbelstroms oder der Änderung der Resonanzfrequenz oszilliert von dem Hochfrequenzinduktorsensor durch die Änderung der Induktanz des Sensorschaltkreissystems des Hochfrequenzinduktorsensors auf der Basis der Änderung der gegenseitigen Induktanz aufgezeichnet wird und wobei auf der Basis einer Änderung der Filmdicke bei der Polierung eine Filmdicke erhalten wird, die einer Filmdicke korrespondierend mit dem Skin-Effekt entspricht, und ein Filmdickenreferenzpunkt detektiert und aus dem Filmdickenreferenzpunkt das Verfahren zur Vorherbestimmung und Detektierung des Polierendpunkts zur Vorherbestimmung des Polierendpunkts bereitgestellt wird.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei während einer der Änderungen des Wirbelstroms, der gegenseitigen Induktanz oder der Resonanzfrequenz wenn die Filmdicke des vorbestimmten leitenden Films bei der Polierung eine solche Filmdicke erhält, dass ein Maximum (peak) aufgrund der Zunahme des Wirbelstroms durch die Zunahme des in der Filmdicke korrespondierend mit der Oberflächentiefe erzeugten Flussverlustes und durch die Abnahme des wirbelstromformenden Bereichs erzeugt wird, und wobei auf der Basis dieses maximums (peak) der Filmdickenreferenzpunkt bestimmt wird.
  17. Verfahren zur Echtzeitfilmdickenaufzeichnung bei der Filmpolierung zur Abschätzung, ob der leitende Film poliert wird und der vorbestimmte leitende Film geeignet entfernt wird, wobei der Induktor des Hochfrequenzinduktorsensors nahe bei dem vorbestimmten leitenden Film angeordnet ist und wenigstens ein Teil des Flusses aus dem Fluss von dem Induktor zu Beginn der Polierung einen Frequenzbetrag hat, so dass kein Eindringen in den vorbestimmten leitenden Film aufgrund des Skineffektes des vorbestimmten leitenden Films stattfindet, und wobei hierbei wenigstens einmal der Fluss in wenigstens einen Teil des leitenden Films beim Fortschreiten der Polierung zunehmend eindringt, und wobei aus dem von dem Induktor beseitigten Fluss die Änderung des beim Fortschreiten der Polierung in den vorbestimmten leitenden Film eindringenden Flussverlustes aufgezeichnet wird, und wobei aus der Änderung des Flussverlustes, wenn die Filmdicke bei der Polierung eine Filmdicke entsprechend dem Oberflächeneffekt bekommt, ein Filmdickenreferenzpunkt detektiert wird, wobei ein Echtzeitfilmdickenaufzeichnungsverfahren bereitgestellt ist, das vor Ort die Polierrate und einen verbleibenden zu entfernenden Filmbetrag auf der Basis des Filmdickenreferenzpunkts berechnet.
  18. Echtzeitfilmdickenaufzeichnungsverfahren zur Aufzeichnung der Änderung der Filmdicke beim Fortschreiten der Polierung und zur Abschätzung, ob der leitende Film poliert und der vorbestimmte leitende Film geeignet entfernt wird, wobei der Induktor des Hochfrequenzinduktorsensors nahe bei dem vorbestimmten leitenden Film angeordnet ist und wenigstens ein Teil des Flusses von dem von dem Induktor gebildeten Fluss zu Beginn der Polierung einen Frequenzbetrag hat, so dass kein Eindringen in den leitenden Film aufgrund des Oberflächeneffektes des vorbestimmten leitenden Films eindringt, wobei wenigstens einmal der Fluss in wenigstens einen Teil des leitenden Films bei Fortschreiten der Polierung zunehmend eintritt, aus dem von dem Induktor erzeugten Fluss die Änderung des Flussverlustes, der bei Fortschreiten der Polierung in den leitenden Film eindringt als Änderung des Wirbelstroms erzeugt von dem Flussverlust aufgezeichnet wird, und wobei aus der Änderung des Flussverlustes, wenn die Filmdicke bei der Polierung eine Filmdicke bekommt, die dem Oberflächeneffekt entspricht, ein Filmdickenreferenzpunkt detektiert wird, und wobei ein Echtzeitfilmdickenaufzeichnungsverfahren zur Vorortberechnung einer Polierrate und eines zu entfernenden verbleibenden Filmbetrags auf der Basis einen Filmdickenreferenzpunkts bereitgestellt wird.
  19. Echtzeitfilmdickenaufzeichnungsverfahren der Filmdickenänderung beim Fortschreitender Polierung zur Abschätzung ob der vorbestimmte leitende Film durch Polierung geeignet entfernt wird, wobei ein Induktor eines Hochfrequenzinduktorsensors nahe dem vorbestimmten leitenden Film angeordnet ist und wenigstens ein Teil des Flusses aus dem von dem Induktor zu Beginn der Polierung erzeugten Fluss einen Frequenzbetrag hat, so dass kein Eindringen in den vorbestimmten leitenden Film aufgrund des Oberflächeneffektes stattfindet, und wobei hierbei wenigstens einmal der Fluss wenigstens in einen Teil des leitenden Films aufgrund der fortschreitenden Polierung zunehmend eintritt, und wobei aus dem von dem Induktor erzeugten Fluss die Änderung des Wirbelstroms erzeugt von der Änderung des Flussverlustes, der in den vorbestimmten leitenden Film beim Fortschreiten der Polierung eindringt, als Änderung der gegenseitigen Induktanz erzeugt in den Induktor von dem Wirbelstrom aufgezeichnet wird, und wobei als der Änderung des Flussverlustes wenn die Filmdicke bei fortschreitender Polierung eine Filmdicke entsprechend dem Oberflächeneffekt bekommt ein Filmdickenreferenzpunkt aufgezeichnet wird, und wobei ein Echtzeitfilmdickenaufzeichnungsverfahren zur Vorortberechnung der Polierrate und einer verbleibenden zu entfernenden Filmdicke auf der Basis eines Filmdickenreferenzpunkts bereitgestellt wird.
  20. Echtzeitfilmdickenaufzeichnungsverfahren zur Aufzeichnung der Filmdicke bei der fortschreitenden Polierung zur Prüfung ob ein vorbestimmter leitender Film auf geeignete Weise von der Polierung des leitenden Films entfernt wird, wobei ein Induktor eines Hochfrequenzinduktorsensors nahe bei dem vorbestimmten leitenden Film angeordnet ist und wenigstens ein Teil des Flusses von dem von dem Induktor erzeugten Fluss zu Beginn der Polierung einen Frequenzbetrag hat, so dass kein Eindringen in den vorbestimmten leitenden Film aufgrund des Oberflächeneffektes des vorbestimmten leitenden Films eindringt, und wobei hierbei wenigstens einmal der Fluss in wenigstens einen Teil des leitenden Films beim Fortschreiten der Polierung zunehmend eindringt, und aus dem von dem Induktor erzeugten Fluss die Änderung der Induktanz des Sensorschaltkreissystems des Hochfrequenzinduktorsensors auf der Basis der Änderung des Flussverlustes, der in den vorbestimmten leitenden Film beim Fortschreiten der Polierung eindringt, aufgezeichnet wird und zwar als Änderung der Resonanzfrequenz mit der Induktanz und der inhärenten Kapazität des Sensorschaltkreissystems, und wobei aus der Änderung der Resonanzfrequenz, wenn die Filmdicke bei fortschreitender Polierung eine Filmdicke bekommt, die dem Oberflächeneffekt entspricht, ein Filmdickenreferenzpunkt detektiert wird, und wobei auf der Basis dieses Filmdickenreferenzpunkts das Echtzeitfilmdickenaufzeichnungsverfahren zur Vorortberechnung der Polierrate und des zu entfernenden Filmdickenbetrags bereitgestellt wird.
  21. Echtzeitfilmdickenaufzeichnungsverfahren nach den Ansprüchen 18, 19 oder 20, wobei bei jeder Änderung des Wirbelstroms, der gegenseitigen Induktanz und der Resonanzfrequenz, wenn die Filmdicke des vorbestimmten leitenden Films beim Fortschreiten der Polierung etwa eine Filmdicke entsprechend der Oberflächentiefe bekommt, ein peak aus dem Anwachsen des Wirbelstroms aufgrund der Zunahme des Flussverlustes durch den Oberflächeneffekt und außerdem aus der Abnahme des Wirbelstroms im Zusammenhang mit der Abnahme der Filmdicke einer Polierung, erzeugt wird, wobei auf der Basis dieses peaks ein Filmdickenreferenzpunkt detektiert wird.
  22. Vorrichtung zur Vorherbestimmung und Detektierung des Polierendpunkts mit einem Hochfrequenzinduktorsensor mit einem Oszillationsschaltkreis und einem Sensorschaltkreissystem mit einem planaren Induktor und einem Kondensator, die den Polierendpunkt vorherbestimmt und detektiert, wenn ein leitender Film poliert wird und der vorbestimmte leitende Film geegnet entfernt wird, und wobei die Vorrichtung ein Verfahren zur Vorherbestimmung und Detektierung des Polierendpunkts nach den Ansprüchen 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 oder 16 verwendet wird.
  23. Echtzeitfilmdickenaufzeichnungsvorrichtung zur Durchführung der Echtzeitfilmdickenaufzeichnungsverfahren nach den Ansprüchen 17, 18, 19, 20 oder 21, gekennzeichnet durch einen Hochfrequenzinduktorsensor mit einem Oszillationsschaltkreis, einem Sensorschaltkreissystem bestehend aus einem planaren Induktor und einem Kondensator zur Aufzeichnung der Änderung der Filmdicke bei der Polierung und zur Abschätzung der geeigneten Entfernung des vorbestimmten leitenden Films.
DE102007044998A 2007-05-21 2007-09-20 Polierverfahren zur Prognose und Erkennung des Polierendes von Filmen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens einschließlich Verfahren und Vorrichtung zur Echtzeitfilmdickenaufzeichnung Withdrawn DE102007044998A1 (de)

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Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7269875B1 (en) * 2003-11-19 2007-09-18 David Brian Grimes Cleaning apparatus
JP5224752B2 (ja) * 2007-09-03 2013-07-03 株式会社東京精密 研磨完了時点の予測方法とその装置
US7821257B2 (en) * 2007-09-03 2010-10-26 Tokyo Seimitsu Co., Ltd Method and device for forecasting/detecting polishing end point and method and device for monitoring real-time film thickness
US8106651B2 (en) 2008-04-17 2012-01-31 Novellus Systems, Inc. Methods and apparatuses for determining thickness of a conductive layer
JP5615831B2 (ja) * 2008-11-14 2014-10-29 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ 縁部分解能強化渦電流センサ
US20110124269A1 (en) * 2009-07-16 2011-05-26 Mitsuo Tada Eddy current sensor and polishing method and apparatus
US8657644B2 (en) * 2009-07-16 2014-02-25 Ebara Corporation Eddy current sensor and polishing method and apparatus
US8576083B2 (en) * 2009-12-10 2013-11-05 Enterprise Electronics, Llc Rain detector
WO2011139575A2 (en) * 2010-05-05 2011-11-10 Applied Materials, Inc. Endpoint method using peak location of modified spectra
US9880233B2 (en) * 2011-04-27 2018-01-30 Applied Materials, Inc. Methods and apparatus to determine parameters in metal-containing films
US9308618B2 (en) 2012-04-26 2016-04-12 Applied Materials, Inc. Linear prediction for filtering of data during in-situ monitoring of polishing
CN103019045A (zh) * 2012-12-11 2013-04-03 清华大学 一种具有防撞功能的硅片台
JP6033751B2 (ja) * 2013-10-07 2016-11-30 株式会社荏原製作所 研磨方法
KR102203419B1 (ko) * 2013-12-09 2021-01-15 주식회사 케이씨텍 화학 기계적 연마 방법 및 장치
US9754846B2 (en) * 2014-06-23 2017-09-05 Applied Materials, Inc. Inductive monitoring of conductive trench depth
JP6399873B2 (ja) * 2014-09-17 2018-10-03 株式会社荏原製作所 膜厚信号処理装置、研磨装置、膜厚信号処理方法、及び、研磨方法
US10478937B2 (en) 2015-03-05 2019-11-19 Applied Materials, Inc. Acoustic emission monitoring and endpoint for chemical mechanical polishing
TW201822953A (zh) 2016-09-16 2018-07-01 美商應用材料股份有限公司 基於溝槽深度的電磁感應監控進行的過拋光
JP7227909B2 (ja) * 2017-01-13 2023-02-22 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド インシトゥ監視からの測定値の、抵抗率に基づく調整
US11504821B2 (en) 2017-11-16 2022-11-22 Applied Materials, Inc. Predictive filter for polishing pad wear rate monitoring
JP7354131B2 (ja) 2018-03-13 2023-10-02 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド 化学機械研磨中の振動のモニタリング
CN114383493B (zh) * 2022-02-28 2024-01-30 中国工程物理研究院总体工程研究所 一种非接触式金属表面非导电覆盖层厚度测量方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2878178B2 (ja) 1995-04-10 1999-04-05 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション フィルム厚の変化のその場での監視方法
JP2003021501A (ja) 2000-11-24 2003-01-24 Ebara Corp 渦電流センサ
JP3587822B2 (ja) 2001-07-23 2004-11-10 株式会社荏原製作所 渦電流センサ

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5949293A (en) 1997-02-18 1999-09-07 Japan System Development Co., Ltd. Integrated circuit for measuring the distance
TW541425B (en) * 2000-10-20 2003-07-11 Ebara Corp Frequency measuring device, polishing device using the same and eddy current sensor
US7821257B2 (en) * 2007-09-03 2010-10-26 Tokyo Seimitsu Co., Ltd Method and device for forecasting/detecting polishing end point and method and device for monitoring real-time film thickness
JP5224752B2 (ja) * 2007-09-03 2013-07-03 株式会社東京精密 研磨完了時点の予測方法とその装置
JP5495493B2 (ja) * 2008-02-07 2014-05-21 株式会社東京精密 膜厚測定装置、及び膜厚測定方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2878178B2 (ja) 1995-04-10 1999-04-05 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション フィルム厚の変化のその場での監視方法
JP2003021501A (ja) 2000-11-24 2003-01-24 Ebara Corp 渦電流センサ
JP3587822B2 (ja) 2001-07-23 2004-11-10 株式会社荏原製作所 渦電流センサ

Also Published As

Publication number Publication date
US7795865B2 (en) 2010-09-14
TW200846660A (en) 2008-12-01
TWI353446B (en) 2011-12-01
JP4159594B1 (ja) 2008-10-01
JP2008286766A (ja) 2008-11-27
KR20080102936A (ko) 2008-11-26
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