DE102008032908A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Vorherbestimmung/ Detektierung des Polierendpunkts und Verfahren und Vorrichtung zur Aufzeichnung der Filmdicke inEchtzeit - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Vorherbestimmung/ Detektierung des Polierendpunkts und Verfahren und Vorrichtung zur Aufzeichnung der Filmdicke inEchtzeit Download PDF

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Takashi Fujita
Toshiyuki Yokoyama
Keita Kitade
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Abstract

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunkts bereitzustellen und ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Aufzeichnung einer Filmdicke in Echtzeit bereitzustellen, wobei Joulescher Wärmeverlust aufgrund von Wirbelstrom auf ein Minimum unterdrückt ist, und zwar zur präzisen Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunkts, und zur präzisen Kalkulation eines verbleibenden zu entfernenden Filmdickenbetrags, und zur präzisen Kalkulierung einer Polierrate und ähnlichen Daten und zwar in Echtzeit, zur präzisen Evaluation, ob der vorbestimmte leitende Film geeignet entfernt ist. Erfindungsgemäß wird ein Verfahren bereitgestellt, bei dem ein Induktor 36 eines Hochfrequenzinduktorsensors benachbart zu einem vorbestimmten leitenden Film 28 angeordnet ist, und wobei eine magnetische Flussänderung in den vorbestimmten leitenden Film 28 induziert wird und von einem von dem Induktor 36 gebildeten magnetischen Fluss stammt, und die magnetische Flussänderung aufgezeichnet wird, und wobei unter Verwendung der magnetischen Flussänderung beim Erreichen einer Filmdicke, die der Skin-Tiefe beim Fortschreiten der Polierung entspricht und mit dem Material des vorbestimmten leitenden Films 28 als Faktor, ein Teilbereich des magnetischen Flusses zur Vorherbestimmung eines Polierendpunkts bei der Änderung des magnetischen Flusses detektiert wird, und ein Polierendpunkt aus dem Änderungsbereich des magnetischen Flusses vorherbestimmt wird, und wobei außerdem eine Polierrate und ein verbleibender zu entfernender Filmdickenbetrag in Echtzeit berechnet werden.

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • 1. Bereich der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunkts und auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Aufzeichnung einer Filmdicke in Echtzeit und insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunkts und ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Aufzeichnung einer Filmdicke in Echtzeit, zur präzisen Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunkts, wobei ein Verlust von Joulescher Wärme auf Grund eines Wirbelstroms beim chemisch-mechanischem Polieren (CMP) auf ein Minimum reduziert wird, und in Echtzeit präzise evaluiert wird ob ein vorbestimmter leitender Film geeignet entfernt wurde.
  • 2. Beschreibung des Standes der Technik
  • Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise bekannt einen Oxidfilm auf einer Oberfläche eines Halbleiterwafers auszubilden und mittels Lithographie und Ätzverfahren auf dem Oxidfilm ein Muster auszubilden, das einem Schaltkreismuster entspricht und ein leitender Film aus Kupfer oder ähnlichem Material füllt das auf dem Halbleiterwafer ausgebildete Muster, wobei ein über den ausgefüllten Abschnitt hinausreichender unnötiger Bereich des leitenden Films mittels chemisch-mechanischer Polierung entfernt wird, und auf diese Weise ein Schaltkreismuster ausgebildet wird. Bei dieser Schaltkreis-Strukturbildung ist es sehr wichtig den Polierendpunkt präzise zu bestimmen und den Moment präzise zu bestimmen wenn unnötige Teile des leitenden Films bei einer geeigneten Dicke entfernt sind und das Verfahren präzise anzuhalten. Wenn der leitende Film übermäßig poliert wird nimmt der Widerstand der Schaltkreisstruktur zu, und wenn andererseits die Polierung unzureichend durchgeführt wird, dann kommt es zu Isolationsschwachstellen der Leitungsstruktur.
  • Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise das folgende Aufzeichnungsverfahren der Veränderung der Filmdicke bekannt, bei dem die Veränderung der Filmdicke des leitenden Films bei einem Verfahren zur Entfernung eines leitenden Films mittels chemisch-mechanischen Polieren von einem Substrat-Hauptkörper (Halbleiterwafer) vor Ort aufgezeichnet wird, und ein Sensor mit einem seriellen oder parallelen Resonanzschaltkreis eines Induktors mit einer Spule um einen ferritartigen Kern zur Ausbildung eines entsprechend ausgerichteten elektromagnetischen Felds, und ein Kondensator ist in der Nähe des leitenden Films angeordnet, wobei ein Sweep-Ausgang mit einer Frequenz von 20 Hz bis 40.1 MHz von einer Anregungssignalquelle über Impedanzmittel auf den Sensor angewendet wird, zur Einstellung des Bewegungspunkts. Wenn dabei der Sensor angeregt wird fließt ein oszillierender elektrischer Strom in die Spule und ein elektromagnetisches Wechselfeld wir erzeugt. Dieses elektromagnetische Wechselfeld führt daran anschließend einen Wirbelstrom in den leitenden Film, wobei zwei Effekte auftreten. Erstens wirkt der leitender Film als Widerstandsherabsetzung, wodurch ein Widerstand an dem Sensorschaltkreis erzeugt wird, was die Amplitude des Resonanzsignals herabsetzt und die Resonanzfrequenz erniedrigt. Wenn zweitens die Filmdicke des leitenden Filmes abnimmt tritt ein Effekt auf, bei dem ein Metallstab aus der Spule des Induktors gezogen wird, wodurch eine Veränderung der Induktanz und eine Frequenzverschiebung erzeugt wird. Mittels Aufzeichnung der Änderung der Frequenzverschiebung, die dabei einen Sensorresonanzpeak bei der Änderung der Filmdicke des leitenden Films hat wird auf diese Weise die Änderung der Dicke des leitenden Films kontinuierlich detektiert, was beispielsweise aus Patentschrift 1 hervorgeht.
  • Aus dem Stand der Technik ist außerdem der folgende Wirbelstromsensor bekannt, bei dem eine Sensorspule in der Umgebung eines leitenden Films oder eines Substrats, auf dem ein leitender Film ausgebildet ist, angeordnet ist, und eine alternierende Signalstromquelle speist ein Wechselstromsignal mit einer konstanten Frequenz von ungefähr 8 bis 32 MHz in die Sensorspule und bildet einen Wirbelstrom in dem leitenden Film aus, und ein Detektionsschaltkreis misst die Reaktanzkomponenten und Widerstandskomponenten des leitenden Films, wobei die Sensorspule mit einer Oszillationsspule mit der Signalquelle verbunden ist, und eine Detektionsspule ist an der Seite des leitenden Films der Spule angeordnet, und eine Balancespule ist an der gegenüberliegenden Seite des leitenden Films bezüglich zu der Anordnung der Oszillationsspule angeordnet, und die Detektionsspule und die Balancespule haben jeweils eine entgegengesetzte Phase. Dabei wird von den Widerstandskomponenten eine synthetische Impedanz ausgegeben und von dem Detektionsschaltkreis die Reaktanzkomponenten detektiert, und die Dicke des leitenden Films wird mit einer etwa linearen Beziehung in einem weiten Bereich der Impedanzänderung detektiert, was beispielsweise aus Patentschrift 2 hervorgeht.
  • Aus dem Stand der Technik ist außerdem der folgende Wirbelstromsensor bekannt, bei dem auf die gleiche Weise, wie bei dem vorstehenden bekannten Sensor aufgezeichnet wird, und außerdem nachfolgend in Paragraph [0008] beschrieben wird, wobei es vorteilhaft ist, dass der magnetische Fluss, den eine Sensorspule ausbildet in einen leitenden Film auf einem Substrat eindringt und zwar auf der gesamten Oberfläche der Sensorspule, wobei der alternierende Wechsel des magnetischen Flusses einen Wirbelstrom in dem leitenden Film erzeugt, und der Wirbelstromverlust aufgrund des Wirbelstromflusses in dem leitenden Film auftritt, und Reaktanzkomponenten der Impedanz der Sensorspule herabsetzt, die als äquivalenter Schaltkreis betrachtet wird. Außerdem wird in Paragraph [0009] beschrieben, dass durch Beobachtung der Veränderung der Oszillationsfrequenz des Oszillationsschaltkreises beim voranschreitenden Dünnerwerden des leitenden Films bei der voranschreitenden Polierung die Oszillationsfrequenz abnimmt und die Eigenoszillationsfrequenz des Schaltkreises wird, wenn der leitende Film vollständig bei der Polierung entfernt ist, woran anschließend die Oszillationsfrequenz etwa konstant bleibt. Durch die Detektierung dieses Punkts wird daher der Endpunkt der chemisch-mechanischen Polierung des leitenden Films bestimmt. Außerdem wird im Paragraph [0025] beschrieben, der von 2 begleitet ist, dass bei der voranschreitenden Polierung des leitenden Films sich der Wirbelstromverlust verändert, und außerdem sich der äquivalente Widerstandswert der Sensorspule verändert. Daher ändert sich die Oszillationsfrequenz des Oszillationsschaltkreises, und mittels Division des Oszillationssignals durch einen Frequenz-Teilschaltkreis und durch Subtraktion eines Subtraktors wird ein Signal entsprechend der Frequenz der detektierten Breite auf einem Bildschirm angezeigt. Hierbei wird eine Transition der Frequenz wie in 2 dargestellt erzielt (beispielsweise bekannt aus Patentschrift 3).
    [Patentschrift 1] Japanische Patentanmeldung Veröffentlichungsnummer 2878178 (Seite 2 bis 7, 1 bis 15)
    [Patentschrift 2] Japanische Patentanmeldung Veröffentlichungsnummer 3587822 (Seite 3, 1 bis 11)
    [Patentschrift 3] Japanische Patentanmeldung Offenlegungsschrift Nr. 2003-21501 .
  • Bei der herkömmlichen Technik, die in der Patentschrift 1 beschrieben ist, ist ein serieller oder paralleler Resonanzschaltkreis angeordnet, mit einem Konduktor, der aus einer Spule besteht, die um einen ferritähnlichen Kern gewunden ist um ein entsprechend gerichtetes elektromagnetisches Feld auszubilden, wobei außerdem ein Kondensator vorgesehen ist. Ein Sweep-Output mit einer Frequenz von 20 Hz bis 40.1 MHz wird in den Sensor zu Beginn der Polierung eingegeben und zwar mittels einem alternierenden elektromagnetischen Feld mit der von der Spule vorgegebenen Richtung und es wird ein magnetischer Flussverlust erzeugt, der in den leitenden Film eindringt, und ein großer Wirbelstrom entsprechend der Filmdicke des leitenden Films wird zu Beginn der Polierung erzeugt. Um einen großen Wirbelstrom entsprechend der Filmdicke des leitenden Films zu erzeugen ist es notwendig ein großes alternierendes Wechselstromfeld auszubilden, das heißt einen großen magnetischen Fluss mit einer Größenordnung, dass der magnetische Fluss in den leitenden Film einbringt, und die Aufzeichnung der Filmdickenänderung des leitenden Films wird unter Verwendung des Wirbelstroms durchgeführt, der in den leitenden Film zu Beginn der Polierung und bis zum Ende der Polierung eindringt. Daher ist es während der Aufzeichnung der Filmdickenänderung notwendig, dass der magnetische Fluss in Richtung seiner Filmdicke in den leitenden Film eindringt. Dies geht aus der Patentschrift 1 hervor insbesondere aus den Zeichnungen und den übrigen Teilen der Beschreibung des leitenden Films in den eine magnetische Flusslinie eindringt.
  • Zu Beginn der Polierung ist auf der Oberfläche des Wafers im Allgemeinen ein reiner Cu-Film (ein leitender Film). Um einen Wirbelstrom in dem gesamten reinen Cu-Film zu erzeugen ist ein sehr großer magnetischer Flussverlust notwendig. Der magnetische Flussverlust erzeugt jedoch Wirbelströme, die jedoch als Joulesche Warme in der Form von Wirbelstromverlusten aufgehen. Da dieser Joulescher Wärmeverlust an der äußersten Schicht des reinen Cu-Films einen kleinen Volumenwiderstand hat ist die Wärmeerzeugung verhältnismäßig gering, aber im Inneren strukturierten Abschnitt, aufgrund dessen schmalen Querschnitts ist der Volumenwiderstand gering und ein großer Wirbelstrom wird durch den eindringenden magnetischen Fluss erzeugt, mit dem Resultat, dass ein lokaler großer Joulescher Wärmeverlust produziert wird. Hieraus resultiert manchmal ein Problem, dass die Strukturierung der Schaltung partiell geschmolzen und unterbrochen wird, was zu einer sogenannten Induktionswärmebedingung führt, was insbesondere auf dem Phänomen beruht, dass das Innere volle Warme ist. Insbesondere bei Cu-Strukturierung oder ähnlichen Strukturierungen kann wenn das Cu erwärmt wird das Cu in Trägerfilme aus Ta oder ähnlichem diffundieren, wobei in manchen Fallen das Cu durch die Trägerfilme durchbricht und diffundiert.
  • Wenn außerdem mehrere Schichten von strukturierten Schaltungen in dem Oberflächenabschnitt des Wafers angeordnet sind wird der interne strukturierte Schaltungsbereich, der schon fertig gestellt ist, abgesehen von der Schwierigkeit des Cu-Films auf der Oberflächenschicht, partiell erwärmt und dringt in die Umgebung, und p und n Dotierungen des Halbleiterssubstrats diffundieren immer mehr was dazu führt, dass die Elementeigenschaften des Substrats verändert werden. Selbst wenn außerdem keine Warme auftritt kann Elektromigration auftereten und Schaltstrukturen unterbrochen werden, wenn ein übermäßiger Wirbelstrom in kleine Strukturen fließt.
  • Bei einem Verfahren, bei dem die Polierbedingungen verändert werden ist es außerdem beispielsweise nahe beim Endpunkt der Polierung, wenn ein vorbestimmter Restfilmbetrag noch da ist, schwierig festzustellen, ob dies ein vorbestimmter Restfilmbetrag ist oder nicht. Änderungen der ursprünglichen Filmdicke können kalkuliert werden, aber wenn die ursprüngliche Filmdicke variiert, dann variiert auch die berechnete vorbestimmte verbleibende Filmdicke. Bei der Bestimmung eines derartigen Polierendpunkts verändert sich die Flusskapazität des gesamten Sensorschaltkreissystems, wenn eine Lücke zwischen dem Sensor und dem leitenden Film sich durch Vibration bei der Polierung verändert, wobei die gesamte Resonanzfrequenz sich verschiebt. Aus diesem Grunde wird die Bestimmung eines Polierendpunkts durch Einstellung des Grenzwerts schwierig, wenn eine Resonanzfrequenz sich vollständig verschiebt, selbst wenn der Grenzwert auf den einer Resonanzfrequenz eines bestimmten Werts eingestellt ist, um eine Einstellung zur Bestimmung des Polierendpunkts vorzunehmen. Selbst wenn daher bei dem herkömmlichen Verfahren der Grenzwert auf einen bestimmten Wert der Resonanzfrequenz, die monoton und kontinuierlich anwächst oder abfällt eingestellt ist, verschiebt sich die Wellenform selbst vollständig nach oben oder nach unten wenn die Lücke zwischen dem Sensor und dem leitenden Film sich leicht verändert oder ein Dielektrikum dazwischen ist, was dazu führt, dass der vorbestimmte Grenzwert oft keinerlei Bedeutung hat.
  • Bei dem in der Patentschrift 2 beschriebenen Stand der Technik wird auch ein Wirbelstromsensor verwendet, wobei die Aufzeichnung der Filmdickenänderung des leitenden Films aus der Änderung des Wirbelstroms erfolgt und zwar vom Beginn an der Polierung bis zum Endpunkt der Polierung, was im Wesentlichen der herkömmlichen Technik entspricht, die in der Patentschrift 1 beschrieben ist.
  • Außerdem ist es bei der herkömmlichen Technik zur Aufzeichnung der Filmdicke des leitenden Films unter Verwendung von Wirbelströmen vom Beginn der Polierung bis zum Endpunkt der Polierung nötig den magnetischen Fluss stark genug zu haften, um in den Film einzudringen, so dass Wirbelströme in dem Film induziert werden, und für die Ausbildung des Induktors ist eine dreidimensionale Ausbildung des Induktors nötig, um den magnetischen Fluss ausrichten zu können. Hieraus resultiert im allgemeinen das nachfolgende Problem bei der Anordnung und Einrichtung eines Sensors in einer Poliervorrichtung. Ein elektrischer Strom, der in der Spule fließt wird groß, und der Verbrauch von Elektrizität erhöht sich, so dass die Spannungsversorgungseinheit groß sein muss. Magnetischer Fluss tritt nach Außen aus und es wird leicht Noise erzeugt. Es werden Maßnahmen zur Ummantelung von Leitungen einer Spule benötigt, was Kosten erhöht.
  • Bei dem Stand der Technik mit dem Wirbelstromsensor von Patentschrift 3 besteht zunächst die Hardware dieses herkömmlichen Sensors aus einer Struktur mit der Sensorspule zur Eindringung in den leitenden Film. Wenn daher Hardware vorhanden ist, die ein magnetisches Feld von einem Betrag erzeugt, das nicht in einen leitenden Film eindringt, kann kein Wirbelstrom erzeugt werden, und der beabsichtigte Zweck nicht erfüllt werden. Da außerdem der leitende Film bei der Polierung abnimmt nimmt der Bereich, in dem ein Wirbelstrom erzeugt wird, monoton ab, weshalb auch die Oszillationsfrequenz monoton abnimmt, und der Moment wenn die Oszillationsfrequenz etwa konstant wird wird als Endpunkt der Polierung betrachtet und als solcher detektiert. Bei dem Algorithmus der Software, die bei dieser herkömmlichen Technik verwendet wird, wird als Änderung der Oszillationsfrequenz die Änderung der Abnahme zu der etwa gleichbleibenden Frequenz als Änderung der Oszillationsfrequenz gemacht, und beispielsweise in dem Fall wenn die Oszillationsfrequenz einen Inflektionspunkt hat, dann kann der Algorithmus nicht detektieren. Außerdem dringt magnetischer Fluss in einen leitenden Film schon zu Beginn der Polierung ein, und ein Wirbelstrom tritt wie in 2 gezeigt unter regulären Bedingungen auf. Hierbei erzeugt der Wirbelstromsensor von Anfang an bis Ende einen positiven Wirbelstrom, und man kann allgemein sagen, dass hier mit dem Wirbelstromsensor ein Verfahren zur Wiederberechnung einer Filmdickenänderung aus der Wirbelstromänderung gewendet wird.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher ein Verfahren und eine Vorrichtung zur präzisen Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunkts bereitzustellen und den zu entfernenden Filmdickenbetrag und die Polierrate und ähnliche Größen präzise zu berechnen, und präzise zu evaluieren, ob ein vorbestimmter leitender Film zufriedenstellend entfernt wurde, ohne starken magnetischen Fluss, der Leiterbahnen und Schaltkreise in einem Film beeinträchtigt, so dass das Auftreten von Wirbelstrom induziert durch magnetische Induktion beschränkt wird und das Auftreten von Wirbelstromverlust aufgrund von Wirbelstrom auf ein Minimum reduziert wird, und die Situation eliminiert wird, in der sich die Menge von induziertem Wirbelstrom aufgrund von Veränderungen der Lücke zwischen dem Sensor und leitenden Film und von dazwischen liegenden dielektrischen Substanzen wie Poliermasse oder ähnlichem vollständig verschiebt, wobei die Einstellung des Grenzwerts sich stark verändert und die Detektion schwierig wird, so dass es möglich ist mit hinreichender Präzision selbst ein geringes magnetisches Feld von einem Betrag zu detektieren, das nicht in den Wafer eintritt, wobei die vorliegende Erfindung die Aufgabe hat die vorstehenden Probleme zu lösen.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorstehende Aufgabe wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst, wobei die vorliegende Erfindung insbesondere ein Polierendpunkt-Vorherbestimmungs- und Detektionsverfahren zur präzisen Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunkts bereitstellt und zwar zu dem Zeitpunkt, wenn ein leitender Film, der poliert wird, und ein vorbestimmter leitender Film geeignet entfernt wird, wobei ein Induktor eines Hochfrequenzinduktorsensors benachbart zu dem vorbestimmten leitenden Film angeordnet ist, und ein magnetischer Flusswechsel in den vorbestimmten leitenden Film induziert wird, und zwar von einem magnetischen Fluss, der von dem Induktor ausgebildet wird, und der induzierte magnetische Flusswechsel aufgezeichnet wird, und wobei unter Verwendung eines magnetischen Flusswechsels der deutlich aufgrund des Skineffekts auftritt, bei dem eine Filmdicke bei der Polierung unter Verwendung eines Materialfaktors des vorbestimmten leitenden Films bestimmt wird, und wobei ein Teil des magnetischen Flusswechsels detektiert wird, um einen Polierendpunkt bei fortschreitender Änderung des magnetischen Flusses vorherzubestimmen, und ein Polierendpunkt wird aus dem Teil der magnetischen Flussänderung vorherbestimmt.
  • Hierbei wird der Induktor bei hoher Frequenz betrieben, und es tritt ein entsprechend sich ändernder magnetischer Fluss auf. Bis ein vorbestimmter leitender Film beim Polieren eine Filmdicke erreicht, die mit der Skintiefe (Skineffekt) korrespondiert, führt der magnetische Fluss, der in den vorbestimmten leitenden Film eindringt in einem Bereich der Skintiefe nahezu parallel mit der Filmoberfläche. Bei fortschreitender Polierung, und wenn der vorbestimmte leitende Film eine Filmdicke erreicht, die der Skintiefe entspricht oder in der Nähe der Skintiefe liegt, dann tritt ein magnetischer Flussverlust auf und dringt in den vorbestimmten leitenden Film ein. Die Menge des Wirbelstroms, der in den vorbestimmten leitenden Film von der Veränderung dieses magnetischen Flusses mittels elektromagnetische Induktion induziert wird verändert sich. Ein induzierter Wirbelstrom erhöht langsam die Wirbelströme, so dass der magnetische Flussverlust, der in einen Film eindringt sich erhöht, wenn die Filmdicke abnimmt. Durch den Wirbelstrom, der in diesem großen Bereich auftritt, tritt eine große gegenseitige Induktanz in dem vorbestimmten leitenden Film auf. Diese gegenseitige Induktanz wirkt sich als Abnahme einer Selbstinduktanz des Sensorschaltkreises bei dem Hochfrequenzsensor aus. Selbst wenn die Dicke des leitenden Films zu Beginn der Polierung auf diese Weise abnimmt, wie bei dem Fall wenn der Betrag des magnetischen Flusses, der in den leitenden Film eingespeist wird in dem Wafer eindringt, wird ein konstanter Wirbelstrom erzeugt. Wenn daran anschließend die Filmdicke weiter abnimmt und weniger als die Filmdicke wird, die der Skintiefe entspricht, dann dringt ein Teil des magnetischen Flusses in den leitenden Film auf dem Wafer ein, und es tritt ein magnetischer Flussverlust auf der Rückseite des Wafers auf. Der Wirbelstrom, der in einen Film induziert wird wird groß mit der Erhöhung des magnetischen Flussverlusts. Daraufhin erhöht sich der Wirbelstrom, der auf der Waferoberfläche ausgebildet wird bis zu einer bestimmten konstanten Filmdicke, aber Wirbelströme nehmen daran anschließend ab, wie der leitender Film selbst, was auftritt, nachdem ein Wirbelstrom mit Abnahme des leitenden Films abnimmt. Dies führt dazu, dass obwohl hierbei monoton Filmdicke abnimmt, die Wirbelstromzunahme mit einer Zunahme der Eindringung von magnetischem Fluss einmalig zunimmt, und das Maximum bei der gegenseitigen Induktanz auftritt, die einem induzierten Wirbelstrom entspricht, da das Volumen selbst, das einen Wirbelstrom produziert mit der Abnahme der weiteren Filmdicke stark abnimmt. Die gegenseitige Induktanzabnahme durch den starken Abfall dieses Wirbelstroms und die Induktanz des Sensorschaltkreissystems beginnen zuzunehmen. Nachdem daher die vorbestimmte leitende Filmdicke eine Filmdicke in der Nähe der Skintiefe oder eine Filmdicke der Skintiefe erreicht hat, tritt ein Wirbelstrom auf, und Induktanz des Sensorschaltkreissystems nimmt ab durch die anschließende starke Abnahme, und erhöht sich bei daran einschließender fortschreitender Polierung auf gleiche Weise. Durch dieses Verhalten der Wellenform einer Resonanzfrequenz, die von dem Hochfrequenzinduktorsensor oszilliert wird, tritt die Wellenformänderung gemeinsam mit dem Skineffekt auf. Und es wird eine Wellenformänderung detektiert um einen Polierendpunkt bei dieser Wellenformänderung vorherzubestimmen, und ein Polierendpunkt wird von dem Wellenformbereich vorherbestimmt.
  • Da ein Peak an der Position auftritt, die der noch verbleibenden Filmdicke entspricht, bei einer Filmdicke, die der Skintiefe entspricht, gibt es kein Problem den Grenzwert in der Größenordnung von allgemeinen induzierten Wechselstromänderungen einzustellen. Wenn insbesondere beispielsweise ein leitender Film aus Cu ist, dann erscheint der Peak in der Nähe des verbleibenden Cu-Films bei 710 Å. Außerdem erscheint bei einem W-Film ein Peak bei 2500 Å, wobei der verbleibende Film aus W ein wenig dicker ist. Diese Filmdicke unterscheidet sich von der realen Skintiefe wird aber zum numerischen Wert, der der Skintiefe entspricht. Die Skintiefe δ ist der Index der Tiefe, bei der die Starke der elektromagnetischen Wellen 1/e wird, aber diese Peakposition wird durch den Skineffekt erzeugt, da von der Leitfähigkeit des Materials, der magnetische Permeabilität, der angelegten Frequenz und ähnlichen Größen bestimmt. Die vorliegende Erfindung verwendet ein erfindungsgemäß ausgebildetes Phänomen des Skineffekts dieser Materialien. Für die Leitungsbahnmaterialien beim CMP erscheint bei einer hohen Leitfähigkeit die Peakposition insbesondere als scharfer Peak (Maximum) in der Nähe des Endpunkts (710 Å). Daher ist das möglich eine zuverlässige Vorherbestimmung und Detektion des Endpunkts durchzuführen, ohne Fluktuation und Störung aufgrund von zahlreichen äußeren Einflüssen.
  • Außerdem ist der Induktor-Sensor nicht derart ausgebildet, dass ein Wirbelstrom in einem Film positiv erzeugt wird, und der Induktor-Sensor zeichnet eine Filmdicke auf. Bei dem herkömmlichen gut bekannten Sensor ist eine Spule ausgerichtet, so dass ein magnetisches Feld in einen leitenden Film eindringt, wohingegen erfindungsgemäß der Induktor-Sensor ein planarer Induktor ist. Auf diese Weise wird dem magnetischen Feld keine Richtung gegeben und für einen leitenden Film ist ein Induktor vorteilhaft, bei dem ein magnetisches Feld moderat diffundiert und nicht tief in einen leitenden Film eindringt Das kommt daher, dass die Leitungsbahnen selbst durch Elektromigration und ähnliche Erscheinungen getrennt werden, indem sie teilweise überhitzt werden, wenn das magnetische Feld tief eindringt oder ein magnetisches Feld existiert, das derart stark ist, dass es tief eindringt. Mit anderen Worten, liegt es an der Struktur des planaren Induktors, der die moderate magnetische Flussverteilung von einem Betrag erzeugt, der keinen Wirbelstrom erzeugt, der keine Beschädigungen erzeugt ohne dass ein magnetisches Feld weitreichend in einen leitenden Film einzudringen. Außerdem tritt magnetischer Fluss, der in einen leitenden Film eintritt, selbst in dem Bereich auf in dem ein magnetisches Feld moderat diffundiert, wenn ein leitender Film einen dünnen Bereich erreicht, bei dem ein leitender Film entfernt ist. Eine plötzliche auftretende Änderung des dünnen leitenden Films in der Umgebung dieses Endpunkts wird aufgezeichnet. Aus diesem Grunde hat der Algorithmus zur Detektion der Frequenz, ein Induktor und sein Signal eine Struktur, so dass ein Inflektionspunkt in der Umgebung des Endpunkts maximiert wird.
  • Die Ausführung der vorliegenden Erfindung nach de Merkmalen von Anspruch 2 stellt insbesondere ein Verfahren zur Vorherbestimmung/Detektion eines Polierendpunkts bereit, wobei das Verfahren zur Detektion eines Änderungsbereichs des magnetischen Flusses durch den Skineffekt die Änderungen insbesondere aufgrund des Skineffekts an der Spitze des Peaks, einem Inflektionspunkt, der Anstiegs- oder Änderungsrate, des Änderungswechselbetrags, und einer Änderung des Anstiegsstartpunkts detektiert.
  • Hierbei wird der magnetische Flusswechselbereich durch den Skineffekt durch Detektierung der Änderungen insbesondere aufgrund des Skineffekts an der Spitze des Peaks, einem Inflektionspunkt, der Anstiegs- oder Änderungsrate, dem Anstiegswechselbereich, und einem Anstiegsstartpunkt durchgeführt.
  • Die vorliegende Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 3 stellt insbesondere ein Verfahren zur Vorherbestimmung/Detektion eines Polierendpunkts bereit, wobei das Verfahren zur Detektierung eines magnetischen Flusswechselbereichs aufgrund des Skineffekts die charakteristischen Änderungen aufgrund des Skineffekts eines Wellenformpeaks, eines Inflektionspunkts, einer vorbestimmten Rate eines Anstiegspunkts und ähnlichen Parameter detektiert.
  • Hierbei wird der magnetische Flusswechselbereich aufgrund des Skineffekts erzielt, indem die charakteristischen Änderungen aufgrund des Skineffekts eines Wellenformpeaks, Inflektionspunkts und einer vorbestimmten Rate eines. Anstiegspunkts detektiert werden.
  • Die vorliegende Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 4 stellt insbesondere ein Verfahren zur Detektierung/Vorherbestimmung eines Polierendpunkts bereit, wobei ein Hochfrequenzinduktorsensor in der Nähe des leitenden Films ein zweidimensionaler planarer Induktor ist.
  • Bei einem herkömmlichen Induktor, der dreidimensional ausgebildet ist wird die Richtung des magnetischen Flusses, der in einen leitenden Film in vertikaler Richtung eindringt erhöht und der magnetische Fluss dringt in den Wafer ein, wobei Leitungen innerhalb des Wafers durch Elektromigration getrennt werden können. Bei dem erfindungsgemäßen zweidimensionalen planaren Induktor dringt andererseits der magnetische Fluss nicht positiv in das Innere des leitenden Films ein, da der magnetischer Fluss für den leitenden Film moderat diffundiert und nicht gerichtet ist. Es ist außerdem möglich vor Unterbrechungen aufgrund von Joulescher Wärme erzeugt von Wirbelströmen innerhalb des Wafers und Elektromigration aufgrund von übermäßigem elektrischen Strom zu schützen da kein Eindringen des magnetischen Flusses in den leitenden Film aufgrund des Skineffekts möglich ist, wenn die Frequenz größer oder gleich 30 MHz beträgt. Außerdem dringt ein Teil des magnetischen Flusses in einen leitenden Film ein, um einen Wirbelstrom zu bilden, wenn die Oberfläche des leitenden Films auf eine Oberfläche abnimmt, die gerade entfernt ist. Bei der Filmdicke in der Nähe des Endpunkts wird die Änderung der Wellenform entsprechend einer äußerst erkennbaren gegenseitigen Induktanz erzeugt und es ist daher möglich, den Endpunkt der Polierung zu detektieren.
  • Die Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 5 stellt ein Verfahren zur Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunkts bereit, bei dem der Hochfrequenzinduktorsensor benachbart zu dem leitenden Film angeordnet ist und wobei ein leitender Film auf der Oberfläche eines isolierenden Substrats angeordnet ist.
  • Hierbei ist es möglich einen Sensor auf einfache und kostengünstige Weise bereitzustellen, indem eine leitende Substanz wie Cu auf einem isolierenden Substrat aus Glas/Epoxykunstharz angeordnet wird, wobei das Substrat ein gedrucktes Substrat und aus Papier/Phenol sein kann. Außerdem ist es im Vergleich zu dem Verfahren mit einer gewundenen Spule möglich den Sensor mit einem leitenden Film mit einer äußerst fein ausgebildeten Linienbreite mittels Ätzverfahren auszubilden, und wobei außerdem der Sensor selbst miniaturisiert ausgebildet sein kann. Durch die vorteilhafte Miniaturisierung des Sensors ist es möglich ein feineres magnetisches Feld wirksam zu erzeugen, und ist es möglich Änderungen in der Umgebung des Endpunkts der Filmentfernung präzise zu detektieren, ohne dass das magnetische Feld tief in das Innere der leitenden Substanz eindringt. Außerdem ist es durch die Miniaturisierung des Sensors möglich eine große Anzahl von Sensoren in entsprechenden Positionen in der Waferoberfläche vorzusehen, und es ist daher möglich präzise die Gleichförmigkeit der Polierung der Waferoberfläche zu beobachten.
  • Die Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 6 stellt ein Verfahren zur Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunkts bereit, wobei die Aufzeichnung der magnetischen Flußänderung, die aufgrund des Skineffekts des vorbestimmten leitenden Films induziert wird wenigstens auf einem Parameter der Messung des Wirbelstroms in dem vorbestimmten leitenden Film, der Messung der gegenseitigen Induktanz, die auftritt, weil der vorbestimmte leitende Film einen Wirbelstrom erzeugt, der Messung der Induktanzänderung des Sensorschaltkreissystems mit dem Hochfrequenzinduktorsensor aufgrund der gegenseitigen Induktanz des vorbestimmten leitenden Films, und der Messung der Änderung der Resonanzfrequenz des Hochfrequenzinduktorsensors bei oszillierendem Induktanzwechsel des Sensorschaltkreissystems beruht.
  • Hierbei wird die Aufzeichnung der magnetischen Flußänderung, die auf der Basis des Skineffekts des vorbestimmten leitenden Films induziert wird von wenigstens einem der nachfolgenden Parameter und Messungen bestimmt, nämlich dem Wirbelstrom aufgrund der magnetischen Flußänderung, der gegenseitigen Induktanz, der Induktanz des Sensorschaltkreissystems oder der Resonanzfrequenz, die ein Hochfrequenzinduktorsensor oszilliert, und wobei der Bereich der Wellenformänderung vor dem Polierendpunkt, bei dem der magnetische Fluss beim Fortschreiten der Polierung durch den vorbestimmten leitenden Film dringt schließlich detektiert wird.
  • Die Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 7 stellt ein Verfahren zur Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunkts bereit, wobei ein Oszillator den Hochfrequenzinduktorsensor oszilliert und ein Frequenzzähler eine Änderung der Oszillations-(Resonanz)Frequenz aufzeichnet, wobei der Oszillator und der Frequenzzähler benachbart zu dem Hochfrequenzinduktorsensor angeordnet sind.
  • Hierbei ist es möglich die Änderungen des magnetischen Flusses in der Nachbarschaft eines Induktorsensors präzise zu detektieren, wobei beispielsweise nicht in erster Linie eine Kapazitätsänderung detektiert wird, wobei ein verteilter konstanter Schaltkreis mit herkömmlichen Verdrahtungs- und Leitungsbereichen ausgebildet ist, und wobei sichergestellt ist, dass die Induktanz und Kapazität des Schaltkreises nicht unnötig groß wird. Vorzugsweise sind der Oszillator, und der Frequenzzähler in derselben Einheit angeordnet wie der Induktorsensor. Außerdem ist in einem Frequenzbereich von einigen zehn MHz ein verteilter konstanter Schaltkreis ausgebildet, und es tritt eher Frequenzkopplung zwischen Verfahren und Probe auf als magnetische Flussänderung, und die Wirkung als elektrostatischer kombinierter Sensor wird dominant. Bei dieser Bauart ist jedoch ein Bereich der elektrostatischen Kombination limitiert, da ein Frequenzmonitor in der Nachbarschaft angeordnet ist, selbst wenn die Frequenz im Bereich von einigen zehn MHz liegt. Selbst wenn daher in dem Frequenzbereich von einigen zehn MHz anders als bei einem verteilten konstanten Schaltkreis die Kapazität und die Induktanz vergleichsweise als ein konstanter Konzentrationsschaltkreis wirken, und aufgrund des magnetischen Flusses, den ein Induktor in den leitenden Materialien erzeugt, ist es daher möglich die Änderung der gegenseitigen Induktanz, die die leitenden Materialien als Reaktion an den Induktor geben präzise zu detektieren.
  • Die Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 8 stellt ein Verfahren zur Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunkts bereit, wobei der magnetische Flußwechsel auf der Basis des Skineffekts des vorbestimmten leitenden Films induziert wird, und die Änderung des Wirbelstroms und die Änderung der gegenseitigen Induktanz und die Änderung der Resonanzfrequenz zwei Änderungen des Wirbelstroms beinhalten, der durch das Anwachsen des Eindringens des magnetischen Flusses mit der Filmabnahme zunimmt, wobei diese Wirbelstrombildung mit der darauffolgenden Filmdicke Abnahme stark abnimmt
  • Wenn hierbei die Filmdicke des vorbestimmten leitenden Films auf eine Filmdicke abnimmt die geringer ist als die entsprechende Skintiefe, und zwar beim Fortschreiten der Polierung, dann erhöht sich jeweils ein Wirbelstrom und die gegenseitige Induktanz mit der Zunahme des Eindringens des magnetischen Flusses, und die Induktanz des Sensorschaltkreissystems nimmt mit der Zunahme der gegenseitigen Induktanz ab, und die Resonanzfrequenzen nehmen zu. Die Bereiche in denen Wirbelstrom erzeugt wird nehmen mit der Abnahme der Filmdicke beim Fortschreiten der Polierung substanziell ab, wobei jeweils ein Wirbelstrom und die gegenseitige Induktanz stark abnehmen. Daraufhin erhöht sich die Induktanz des Sensorschaltkreissystems erneut stark, und die Resonanzfrequenzen nehmen daran anschließend stark ab. Aufgrund dieses Verhaltens tritt nachdem der vorbestimmte leitende Film eine Filmdicke erreicht, die der Skintiefe entspricht ein charakteristischer Änderungsbereich in der Wellenform eines Wirbelstroms auf, was in gleicher Weise für die Wellenformen der gegenseitigen Induktanz und der Resonanzfrequenz gilt.
  • Die Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 9 stellt ein Verfahren zur Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunkts bereit, wobei ein Polierendpunkt präzise vorherbestimmt und detektiert wird, und zwar in dem Moment wenn ein vorbestimmter leitender Film geeignet entfernt ist, wobei ein Hochfrequenzinduktorsensor benachbart zu dem vorbestimmten leitenden Film angeordnet ist, und es werden die Induktorform und das Frequenzband ausgewählt, bei denen eine gegenseitige Induktanz in einen leitenden Film induziert wird, und zwar von dem Anstieg des magnetischen Flusses, der in den leitenden Film, der poliert wird, eindringt und mit der eine Abnahme der Filmdicke des leitenden Films bei der fortschreitenden Polierung verbunden ist, wobei ein magnetischer Flußwechsel in den vorbestimmten leitenden Film durch den von dem Induktor erzeugten magnetischen Fluss aufgezeichnet wird, und wobei die magnetische Flußänderung, bei der eine Filmdicke beim Polieren deutlich aufgrund des Skineffekts auftritt verwendet wird, und ein Bereich der magnetischen Flußänderung zur Vorherbestimmung eines Polierendpunkts bei der Änderung des magnetischen Flusses detektiert wird, und wobei ein Polierendpunkt aus dem Bereich der magnetischen Flußänderung vorherbestimmt wird.
  • Hierbei wird die Skintiefe in dem vorbestimmten leitenden Film in Abhängigkeit der Qualität der Materialien des vorbestimmten leitenden Films und der Oszillationsfrequenz des Hochfrequenzinduktorsensors bestimmt. Die Oszillationsfrequenz wird derart ausgewählt, dass die Skintiefe geringer als die ursprüngliche Filmdicke des vorbestimmten leitenden Films wird, und im Endstadium der fortschreitenden Polierung größer als die Filmdicke des vorbestimmten leitenden Films wird, wobei die Induktorform derart ausgebildet ist, dass das Eindringen des magnetischen Flusses mit der Filmdickenabnahme zunimmt, und wobei zu Beginn der Polierung der in den vorbestimmten leitenden Film eindringende magnetische Fluss einen Bereich der Skintiefe an einer Seite des Films im Wesentlichen parallel zu dem Film durchdringt, und wobei wenn der vorbestimmte leitende Film beim Fortschreiten der Polierung eine Filmdicke bekommt, die der Skintiefe entspricht, dann tritt ein Eindringen des magnetischen Flusses in den leitenden Film auf, und ein Wirbelstrom und gegenseitige Induktanzen erhöhen sich mit der Zunahme des Eindringens des magnetischen Flusses. Der Bereich der Wirbelstrombildung nimmt mit der Abnahme der Filmdicke beim Fortschreiten der Polierung substanziell ab, und ein Wirbelstrom und die gegenseitige Induktanz nehmen stark ab. Der Bereich der magnetischen Flußänderung wird zur Vorherbestimmung eines Polierendpunkts detektiert nachdem der vorbestimmte leitende Film eine Filmdicke bekommt, die mit der Skintiefe korrespondiert, und zwar aufgrund dieser Eigenschaften.
  • Die Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 10 stellt ein Verfahren zur Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunkts bereit, wobei das Frequenzband aus einem Frequenzband von 20 MHz oder mehr ausgewählt ist, und zwar für den Fall wenn der vorbestimmte leitende Film aus Cu ist.
  • Hierbei wird das Frequenzband das von dem Hochfrequenzinduktorsensor oszilliert wird auf 20 MHz oder mehr eingestellt, wenn das Material des vorbestimmten leitenden Films Cu ist, wobei die Skintiefe auf die gleiche Größenordnung wie die ursprüngliche Filmdicke des vorbestimmten leitenden Films eingestellt wird, und außerdem schmäler als die ursprüngliche Filmdicke des vorbestimmten leitenden Films und größer als die Filmdicke des vorbestimmten leitenden Films beim Endpunkt der Polierung.
  • Die Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 11 stellt ein Verfahren zur Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunkts zur Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunkts in dem Moment bereit wenn ein leitender Film poliert wird und ein vorbestimmter leitender Film geeignet entfernt wird, wobei ein Hochfrequenzinduktorsensor mit einem Induktor benachbart zu dem vorbestimmten leitenden Film angeordnet ist, und wobei wenigstens ein Teil des magnetischen Flusses, der von dem Induktor gebildet wird, zu Beginn der Polierung den Hochfrequenzinduktorsensor veranlasst eine Frequenz zu oszillieren, die nicht in den vorbestimmten leitenden Film eindringt, und wobei wenigstens einmal bei dem Verfahren wenigstens ein Teil des magnetischen Flusses, das in den leitenden Film eindringt sich bei fortschreitender Polierung erhöht, und die Änderung des magnetischen Flußverlustes, der in den vorbestimmten leitenden Film beim Fortschreiten der Polierung eindringt, unter dem von dem Induktor gebildeten magnetischen Fluss aufgezeichnet wird, und wobei unter Verwendung der Änderung des magnetischen Flußverlustes aufgrund einer Filmdicke beim Polieren deutlich aufgrund des Skineffektes ein Änderungsbereich des magnetischen Flußverlustes zur Vorherbestimmung eines Polierendpunkts aus der Änderung des magnetischen Flußverlustes detektiert wird, wodurch mittels dem Änderungsbereich des magnetischen Flußverlustes ein Polierendpunkt vorherbestimmt bleibt.
  • Hierbei wird die Frequenz, die von dem Hochfrequenzinduktorsensor oszilliert wird, so dass der Skineffekt bei dem der magnetische Flußverlust auftritt, der in den vorbestimmten leitenden Film eintritt bei der fortschreitenden Polierung eingestellt ohne dass ein magnetischer Fluss eines Induktors zu Beginn der Polierung in den vorbestimmten leitenden Film eindringt. Nachdem der vorbestimmte leitende Film beim Fortschreiten der Polierung eine Filmdicke bekommt, die mit der Skintiefe korrespondiert wird eine deutlich auftretende magnetische Flußverluständerung verwendet, und ein magnetischer Flußverlustbereich verwendet, um einen polierten Endpunkt vorherzusagen, nämlich in dem gesamten magnetischen Flußänderungsprozess, der mittels dem Skineffekt detektiert wird, wobei ein Polierendpunkt von dem Änderungsbereich des magnetischen Flußverlustes vorherbestimmt wird.
  • Die Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 12 stellt ein Verfahren zur Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunkts bereit zur Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunkts in dem Moment wenn ein leitender Film poliert wird und ein vorbestimmter leitender Film geeignet entfernt ist, wobei ein Hochfrequenzinduktorsensor benachbart zu dem vorbestimmten leitenden Film angeordnet ist, und wobei wenigstens ein Teil des magnetischen Flusses der von dem Induktor zu Beginn der Polierung ausgebildet ist, den Induktorsensor veranlasst mit einer Frequenz zu oszillieren, die nicht in den leitenden Film eindringt, was auf der Induktorform beruht, wobei ein nicht gerichtetes magnetisches Feld mit einem Betrag erzeugt wird, das nicht in den vorbestimmten leitenden Film aufgrund des Skineffekts eindringt, und wobei wenigstens einmal bei diesem Verfahren wenigstens ein Teilbereich des magnetischen Flusses beim Fortschreiten der Polierung in den vorbestimmten leitenden Film einbringt und sich erhöht, und die Änderung des magnetischen Flußverlustes, der in den vorbestimmten leitenden Film beim Fortschreiten der Polierung eindringt und von dem magnetischen Fluss des Induktors stammt aufgezeichnet wird, und zwar als Änderung eines Wirbelstroms, der von dem magnetischen Flußverlust erzeugt wird, wobei eine Teiländerung eines Wirbelstroms zur Vorherbestimmung eines Polierendpunkts bei der Wirbelstromänderung aufgezeichnet wird, bei der die Filmdicke beim Polieren deutlich von dem Skineffekt bestimmt wird, und wobei ein Polierendpunkt von dem Änderungsbereich des Wirbelstroms vorherbestimmt wird.
  • Hierbei wird die Frequenz, die von dem Hochfrequenzinduktorsensor oszilliert wird auf gleiche Weise wie bei der Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 9 eingestellt, und außerdem wird von einem Induktor ein magnetisches Feld erzeugt, das einen Betrag hat, so dass es nicht in des vorbestimmten leitenden Films aufgrund des Skineffekts aufgrund der Ausbildung der vorbestimmten leitenden Film zu Beginn der Polierung eindringt. Daraufhin wird die Änderung des magnetischen Flußverlustes beim Fortschreiten der Polierung als Änderung des Wirbelstroms aufgezeichnet und ein Wirbelstromänderungsbereich zur Vorherbestimmung eines Polierendpunkts während der Änderung des Wirbelstroms, bei dem der vorbestimmte leitende Film deutlich aufgrund des Skineffekts beim Fortschreiten der Polierung abnimmt aufgezeichnet, und ein Polierendpunkt wird von dem Wirbelstromänderungsbereich vorherbestimmt.
  • Die Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 13 stellt ein Verfahren zur Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunkts zur präzisen Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunkts bereit, wobei eine Wellenformänderung aufgrund des Skineffekts verwendet wird, und wobei nach einer Polierung für eine vorbestimmte Zeit nach dem Wellenformänderungsbereich die Polierung beendet wird.
  • Hierbei wird der Wellenformänderungsbereich zur Vorherbestimmung eines Polierendpunkts bei der Wellenformänderung, die deutlich aufgrund des Skineffekts abfällt detektiert, und aus der Polierrate, die nach dieser Detektion durchgeführt werden muss, ist es möglich eine benötigte Polierzeit nach der vorstehenden Wellenformänderungsbereichsdetektion einzustellen. Demzufolge wird die Polierung nachdem der Wellenformänderungsbereich detektiert ist nach einer voreingestellten Polierzeit beendet.
  • Die Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 14 stellt ein Verfahren zur Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunkts bereit, wobei der Wellenformänderungsbereich der Bereich ist der sich deutlich mit dem Skineffekt an der Spitze des Peaks, eines Inflektionspunkts, der Anstiegsänderungsrate der Größenordnung der Änderungsrate und des Änderungsstartpunkts ändert.
  • Hierbei wird der Wellenformänderungsbereich von der Spitze des Peaks der Wellenformänderung, einem Inflektionspunkt, der Änderungsanstiegsrate, dem Änderungsanstiegsbereich, und einem Anstiegsstartpunkt detektiert, und ein Polierendpunkt wird aus dem Wellenformänderungsbereich vorherbestimmt.
  • Die Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 15 stellt ein Verfahren zur Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunkts zur präzisen Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunkts bereit, wobei bei einem Verfahren zur Vorherbestimmung und Detektierung aus einem Wellenformänderungsbereich aufgrund des Skineffekts von zu Beginn der Polierung bis hin zu dem Polierstadium mit dem Wellenformänderungsbereich und aus der Quantität der Polierung von Beginn an der Polierung bis hin zu dem Polierstadium mit dem Wellenformänderungsbereich die Polierrate kalkuliert wird, und die Filmdicke, die aus dem Wellenformänderungsbereich kalkuliert ist wird durch die Polierrate geteilt, und hieraus wird die verbleibende Polierzeit berechnet die benötigt wird, und auf diese Weise aus dem Wellenformänderungsbereich der Polierendpunkt kalkuliert, und nachdem die Polierung um die aus dem Wellenformänderungsbereiech kalkulierte Zeit durchgeführt wird, dann wird die Polierung beendet.
  • Hierbei wird aus der Zeit von zu Beginn der Polierung bis hin zur Detektion eines Polierendpunkts und dem Betrag der Polierung zum Erreichen des Wellenformänderungsbereichs die Polierrate berechnet. Daraufhin wird die Filmdicke, die dem Wellenformänderungsbereich entspricht, durch die Polierrate geteilt, und hieraus wird die notwendige Polierzeit nach Detektion des Wellenformänderungsbereichs berechnet. Demzufolge wird nach der Detektion des Wellenformänderungsbereichs die Polierung beendet und zwar nach Durchführung einer Polierung um die kalkulierte Polierzeit.
  • Die Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 16 stellt ein Verfahren zur Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunkts zur präzisen Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunkts bereit, und zwar in dem Moment wenn ein vorbestimmter leitender Film geeignet entfernt ist, wobei ein. Indikator eines Hochfrequenzinduktorsensors benachbart zu dem vorbestimmten leitenden Film geeignet entfernt ist, wobei ein Hochfrequenzinduktorsensor benachbart zu dem vorbestimmten leitenden Film angeordnet ist, und wenigstens ein Teil des magnetischen Flusses, der von dem Induktor zu Beginn und zwar in dem Moment wenn ein vorbestimmte leitender Film geeignet entfernt ist, wobei ein Hochfrequenzinduktorsensor benachbart zu dem vorbestimmten leitenden Film angeordnet ist, und wenigstens ein Teil des magnetischen Flusses, der von dem Induktor zu Beginn der Polierung erzeugt wird, den Hochfrequenzinduktorsensor veranlasst mit einer Frequenz zu oszillieren, so dass kein Eindringen in den vorbestimmten leitenden Film stattfindet was auf der Induktorbauform beruht, und wobei ein nicht gerichtetes magnetisches Feld mit einem Betrag erzeugt wird, das nicht in den vorbestimmten leitenden Film aufgrund des Skineffekts des vorbestimmten leitenden Films eindringt, und wobei wenigstens einmal bei diesem Verfahren wenigstens ein Teilbereich des magnetischen Flusses in den vorbestimmten leitenden Film bei der fortschreitenden Polierung eindringt, und die Änderung des Wirbelstroms, der aufgrund des magnetisches Flußverlusts auftritt, der in den vorbestimmten leitenden Film beim Fortschreiten der Polierung eindringt und ein Teil des erzeugten magnetischen Flusses ist, der von dem Induktor erzeugt wird, was als Änderung der gegenseitigen Induktanz aufgezeichnet wird, die in dem Induktor aufgrund des Wirbelstroms auftritt, und wobei ein gegenseitiger Induktanzwechselbereich zur Vorherbestimmung des Polierendpunkts aufgezeichnet wird und zwar auf der Basis des Falls wenn die Filmdicke beim Polieren in den Bereich der Skintiefe mit dem Skineffekt gelangt oder identisch mit der Skintiefe wird, wobei der Polierendpunkt aus dem Änderungsbereich vorherbestimmt wird.
  • Hierbei wird die Frequenz, die von dem Hochfrequenzinduktorsensor oszilliert wird auf die gleiche erfindungsgemäße Weise eingestellt wie bei der Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 9, wobei außerdem von einem Induktor ein magnetisches Feld erzeugt wird ohne gerichtet zu sein und ohne einen Betrag zu haben um in den vorbestimmten leitenden Film aufgrund des Skineffekts zu Beginn der Polierung einzutreten. Daraufhin wird die Änderung des magnetischen Flußverlustes beim Fortschreiten der Polierung als Änderung der gegenseitigen Induktanz, die in dem Induktor auftritt aufgezeichnet, und ein Änderungsbereich der gegenseitigen Induktanz wird zur Vorherbestimmung eines Polierendpunkts detektiert und zwar auf der Basis der Änderung der gegenseitigen Induktanz nachdem der vorbestimmte leitende Film eine Filmdicke hat, die der Skintiefe entspricht, was beim Fortschreiten der Polierung detektiert wird, und wobei aus dem Änderungsbereich der gegenseitigen Induktanz ein Polierendpunkt vorherbestimmt wird.
  • Die Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 17 stellt ein Verfahren zur Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunkts zur präzisen Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunkts zu dem Zeitpunkt bereit, wenn ein vorbestimmter leitender Film geeignet entfernt wird, wobei ein Induktor eines Hochfrequenzinduktorsensors benachbart zu dem vorbestimmten leitenden Film angeordnet ist, und wobei wenigstens ein Bereich des magnetischen Flusses, der von dem Induktor zu Beginn der Polierung erzeugt wird, den Hochfrequenzinduktorsensor verursacht mit einer Frequenz zu oszillieren, die nicht in den vorbestimmten leitenden Film aufgrund der Induktorform eindringt, wobei ein magnetisches nicht gerichtetes Feld von einem Betrag erzeugt wird, das nicht in den vorbestimmten leitenden Film aufgrund des Skineffekts des vorbestimmten leitenden Film eindringt, und wobei wenigstens einmal bei diesem Verfahren wenigstens ein Teil des magnetischen Flusses, der in den vorbestimmten leitenden Film eindringt sich bei der fortschreitenden Polierung erhöht und wobei die Änderung der Induktanz eines Sensorschaltkreissystems des Hochfrequenzinduktorsensors auf der Basis der Änderung des magnetischen Flusses, der in den vorbestimmten leitenden Film beim Fortschreiten der Polierung eindringt, und der von dem von dem Induktor erzeugten magnetischen Fluss stammt, aufgezeichnet wird und zwar als Änderung der Resonanzfrequenz aus der Induktanz und der intrinsischen Kapazität des Sensorschaltkreissystems, und wobei ein gegenseitiger Induktanzänderungsbereich zur Vorherbestimmung des Polierendpunkts detektiert wird, und zwar auf der Basis der Änderung der Resonanzfrequenz in dem Fall, wenn die Filmdicke beim Polieren eine Filmdicke wird, die einer Filmdicke mit dem Skineffekt entspricht, und wobei der Polierendpunkt aus dem Resonanzfrequenzänderungsbereich vorherbestimmt wird.
  • Hierbei wird die von dem Hochfrequenzinduktorsensor oszillierte Frequenz auf die gleiche Weise eingestellt, wie bei der Ausführung der Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 10. Außerdem wird von einem Induktor ein nicht gerichtetes magnetisches Fels mit einem Betrag bereitgestellt, dass nicht in den vorbestimmten leitenden Film aufgrund des Skineffekts des vorbestimmten leitenden Films eintritt und zwar zu Beginn der Polierung, und ein magnetischer Flußverlust, der in den vorbestimmten leitenden Film eintritt, tritt beim Fortschreiten der Polierung auf. Daraufhin wird die Änderung der Induktanz eines Sensorschaltkreissystems des Hochfrequenzinduktorsensors mit der Änderung des magnetischen Flußverlustes aufgezeichnet, und zwar als Änderung der Resonanzfrequenz, die von der Induktanz und der intrinsischen Kapazität des Sensorschaltkreissytems bestimmt wird, wobei der Änderungsbereich der Resonanzfrequenz auf der Basis der Änderung der Resonanzfrequenz nachdem der vorbestimmte leitende Film eine Filmdicke bekommt, die der Skintiefe entspricht, beim Fortschreiten der Polierung aufgezeichnet wird, und wobei ein Polierendpunkt aus dem Änderungsbereich der Resonanzfrequenz vorherbestimmt wird.
  • Die Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 18 stellt ein Verfahren zur Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunkts und zur präzisen Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunkts in dem Moment bereit, wenn ein vorbestimmter leitender Film geeignet entfernt wird, wobei ein Induktor eines Hochfrequenzinduktors in der Nachbarschaft des vorbestimmten leitenden Films angeordnet ist, und wobei wenigstens ein Teil des magnetischen Flusses, der von dem Induktor zu Beginn der Polierung erzeugt wird, den Hochfrequenzinduktorsensor veranlasst mit einer Frequenz zu oszillieren, die nicht in den vorbestimmten leitenden Film aufgrund der Induktorform eindringt um ein magnetisches nicht gerichtetes Feld von einem Betrag zu erzeugen, das nicht in den vorbestimmten leitenden Film aufgrund des Skineffekts des vorbestimmten leitenden Films eindringt, und wobei bei diesem Verfahren wenigstens einmal wenigstens ein Teilbereich des magnetischen Flusses beim Fortschreiten der Polierung in dem vorbestimmten leitenden Film eindringt, und wobei wenigstens eine Änderung des Wirbelstroms, der aufgrund der Änderung des magnetischen Flusses, der beim Fortschreitend er Polierung in den vorbestimmten leitenden Film eintritt und aus dem von dem Induktor erzeugten magnetischen Fluss stammt, der Änderung der gegenseitigen Induktanz, die aufgrund der Änderung der Wirbelstroms in dem Induktor auftritt und der Änderung der Resonanzfrequenz, die von dem Hochfrequenzinduktorsensor aufgrund der Änderung der Induktanz des Sensorschaltkreissystems des Hochfrequenzinduktorsensors aufgrund der Änderung der gegenseitigen Induktanz aufgezeichnet wird, und wobei ein Änderungsbereich der Resonanzfrequenz zur Vorherbestimmung des Polierendpunkts detektiert wird und zwar auf der Basis wenigstens einer der Änderungen in dem Fall, wenn die Filmdicke bei der Polierung eine Filmdicke bekommt, die der Filmdicke mit dem Skineffekt entspricht, und der Polierendpunkt wird aus diesem Änderungsbereich vorherbestimmt.
  • Hierbei wird die von dem Hochfrequenzinduktorsensor oszillierte Frequenz auf die gleiche Weise eingestellt, wie bei der Ausführung der Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 10. Außerdem wird hierbei von einem Induktor ein nicht gerichtetes magnetisches Feld mit einem Betrag erzeugt, das zu Beginn der Polierung nicht in den vorbestimmten leitenden Film aufgrund des Skineffekts des leitenden Films und der Ausbildung eindringt, wobei ein magnetischer Flußverlust bei fortschreitender Polierung in den vorbestimmten leitenden Film eintritt. Daraufhin wird wenigstens eine Änderung der Änderung des Wirbelstroms, der aufgrund der Änderung des magnetischen Floßverlustes auftritt, der Änderung der gegenseitigen Induktanz mit der Änderung des Wirbelstroms, und der Änderung der Resonanzfrequenz, die von dem Hochfrequenzinduktorsensor oszilliert wird, auf der Basis der Änderung der gegenseitigen Induktanz aufgezeichnet, und der Änderungsbereich der Resonanzfrequenz wird auf der Basis wenigstens einer der Änderungen der Wirbelstroms nachdem die Filmdicke des vorbestimmten leitenden Films auf die Filmdicke, die mit der Skintiefe korrespondiert bei fortschreitender Polierung abgenommen hat, der Änderung der gegenseitigen Induktanz, und der Änderung der Resonanzfrequenz aufgezeichnet, und der Polierendpunkt wird aus dem Änderungsbereich der Resonanzfrequenz vorherbestimmt.
  • Die Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 19 stellt ein Verfahren zur Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunkts zur Präzisen Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunkts bereit, wobei während jeder Veränderung des Wirbelstroms, wobei die gegenseitige Induktanz oder die Resonanzfrequenz wenn die Filmdicke des vorbestimmten leitenden Films beim Polieren eine Filmdicke wird, die mit der Skintiefe korrespondiert, das Maximum (Peak) aufgrund von zwei Phänomenen auftritt, nämlich dem Anwachsen des Wirbelstroms durch das Anwachsen des magnetischen Floßverlustes, was bei der Filmdicke entsprechend der Skintiefe auftritt, und dem Abfall des Wirbelstrom erzeugenden Bereichs mit der Abnahme des Filmdickenvolumens beim Polieren, wobei der Änderungsbereich auf der Basis des Maximums (Peak) bestimmt wird.
  • Hierbei tritt zusätzlich zu der Ausführung der vorliegenden Erfindung von Anspruch 17 das Maximum (Peak) bei jeder Veränderung des Wirbelstroms, der gegenseitigen Induktanz oder der Resonanzfrequenz auf, nachdem die Filmdicke des vorbestimmten leitenden Films beim Polieren eine Filmdicke wird, die mit der Skintiefe korrespondiert. Der Bereich der Wellenformänderung zur Vorherbestimmung eines Polierendpunkts wird auf der Basis dieses Maximums (Peak) detektiert, und ein Polierendpunkt wird aus diesem Veränderungsbereich vorherbestimmt.
  • Die Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 20 stellt ein Echtzeitfilmdickenaufzeichnungsverfahren zur Aufzeichnung einer Filmdickenänderung beim Polieren beriet, zur Evaluierung ob ein vorbestimmter leitender Film geeignet entfernt wird, wenn ein leitender Film poliert wird, wobei ein Induktor eines Hochfrequenzinduktorsensors benachbart zu dem vorbestimmten leitenden Film angeordnet ist, und wobei wenigstens ein Teil des magnetischen Flusses, der von dem Induktor zu Beginn der Polierung gebildet wird, den Hochfrequenzinduktorsensor veranlasst mit einer Frequenz zu oszillieren die nicht in den vorbestimmten leitenden Film aufgrund des Skineffekts des vorbestimmten leitenden Films eindringt, und wobei wenigstens einmal bei diesem Verfahren wenigstens ein Teil des magnetischen Flusses in den vorbestimmten leitenden Films eindringt und sich beim Fortschreitend er Polierung erhöht und wobei die Änderung des magnetischen Flußverlustes, der in den vorbestimmten leitenden Film beim Fortschreiten der Polierung eindringt, und der von dem von dem Induktor ausgebildeten magnetischen Fluss stammt aufgezeichnet wird, und wobei ein Änderungsbereich des magnetischen Flußverlustes detektiert wird, um einen Polierendpunkt aus der Veränderung des magnetischen Flußverlustes vorherzusagen, und zwar in dem Moment, wenn die Filmdicke beim Polieren eine Filmdicke erreicht, die dem Skineffekt entspricht, und wobei eine Polierrate und ein verbleibender Filmdickenbetrag, der entfernt werden soll, auf der Basis des Veränderungsbereichs in Echtzeit errechnet wird.
  • Hierbei wird die Frequenz, die von dem Hochfrequenzinduktorsensor oszilliert wird, so dass aufgrund des Skineffekts bei dem magnetischer Flußverlust in den vorbestimmten leitenden Film beginnt einzutreten, beim Fortschreiten der Polierung ohne Bildung des magnetischen Flusses eines Induktors eingestellt, der in den vorbestimmten leitenden Film nahe zu Beginn der Polierung eindringt. Ein Änderungsbereich aus der Veränderung des magnetischen Floßverlustes nachdem die Filmdicke beim Polieren eine Filmdicke wird, die dem Skineffekt entspricht und detektiert wird, zur Vorherbestimmung eines Polierendpunkts und jeweilige Polierdaten der Polierrate oder ähnlichen Daten werden in Echtzeit berechnet aus der verbleibenden Filmdicke, die entfernt werden soll, um eine Filmdicke entsprechend der Skintiefe zu erreichen, und der schon entfernte Filmdickenbetrag und die benötigte Zeit hierfür werden auf der Basis des Änderungsbereichs kalkuliert, und es wird evaluiert ob der vorbestimmte leitende Film geeignet entfernt ist.
  • Die Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 21 stellt ein Echtzeitfilmdickenaufzeichnungsverfahren zur Aufzeichnung einer Filmdickenänderung beim Polieren bereit, um zu evaluieren, ob ein vorbestimmter leitender Film geeignet entfernt ist, wenn ein leitender Film poliert wird, wobei ein Induktor eines Hochfrequenzinduktorsensors in der Nachbarschaft zu dem vorbestimmten leitenden Film angeordnet ist, und wobei wenigstens ein Teil des von dem Induktor nahe zu Beginn der Polierung erzeugten magnetischen Flusses den Hochfrequenzinduktorsensor veranlasst, mit einer Frequenz, die nicht in den vorbestimmten leitenden Film aufgrund des Skineffekts des vorbestimmten leitenden Film eindringt zu oszillieren, und wobei bei dem Verfahren wenigstens einmal wenigstens ein Teilbereich des magnetischen Flusses in den vorbestimmten leitenden Film bei der fortschreitenden Polierung eindringt, und wobei die Veränderung des magnetischen Flußverlustes, die in den vorbestimmten leitenden Film beim Fortschreiten der Polierung eindringt, und von dem magnetischen Fluss des Induktors stammt aufgezeichnet wird, und zwar als Veränderung eines Wirbelstroms, den der magnetische Flußverlust produziert, und ein Bereich des magnetischen Flußverlustes wird detektiert, um einen Polierendpunkt aus der Veränderung des magnetischen Flußverlustes in dem Moment, wenn die Filmdicke beim Polieren eine Filmdicke wird, die der Skintiefe entspricht, und wobei eine Polierrate und ein verbleibender Filmdickenbetrag, der zu entfernen ist auf der Basis des Veränderungsbereichs in Echtzeit kalkuliert wird.
  • Hierbei wird die Frequenz, die von einem Hochfrequenzinduktorsensor oszilliert wird auf die gleiche Weise eingestellt, wie bei der Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 17. Außerdem wird die Änderung des magnetischen Flußverlustes als Änderung des Wirbelstroms aufgezeichnet, und der Änderungsbereich wird aus der Änderung des Wirbelstroms detektiert, nachdem der vorbestimmte leitende Film eine Filmdicke bekommt, die mit der Skintiefe korrespondiert, und wobei jeweilige Polierdaten von Polierraten und ähnliche Daten in Echtzeit kalkuliert werden, und zwar aus der verbleibenden Filmdicke die entfernt werden soll, die etwa der Skintiefe entsprechen, und wobei der schon entfernte Filmdickenbereich und die hierfür benötigte Zeit auf der Basis des Veränderungsbereichs kalkuliert wird, und wobei evaluiert wird, ob der vorbestimmte leitenden Film geeignet entfernt ist.
  • Die Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 22 stellt ein Echtzeitfilmdickenaufzeichnungsverfahren zur Aufzeichnung einer Filmdickenänderung beim Polieren bereit, um zu evaluieren, ob ein vorbestimmter leitender Film geeignet entfernt ist, wenn ein leitender Film poliert wird, wobei ein Induktor eines Hochfrequenzinduktorsensors benachbart zu dem vorbestimmten leitenden Film angeordnet ist, und wobei wenigstens ein Teilbereich des magnetischen Flusses, der von dem Induktor zu Beginn und nahe zu Beginn der Polierung erzeugt wird, den Hochfrequenzinduktorsensor veranlasst mit einer Frequenz zu isolieren, so dass kein Eindringen in den vorbestimmten leitenden Film aufgrund des Skineffekts des vorbestimmten leitenden Films auftritt, und wobei wenigstens einmal bei dem Verfahren wenigstens ein Teilbereich des magnetischen Flusses in den vorbestimmten leitenden Film eindringt und sich beim Fortschreiten der Polierung erhöht und wobei die Änderung des Wirbelstroms aufgrund des magnetischen Flußverlustes, der in den vorbestimmten leitenden Film bei fortschreitender Polierung eindringt, und der von dem von dem Induktor erzeugten magnetischen Fluss stammt, als Änderung der gegenseitigen Induktanz aufgezeichnet wird, die zwischen Induktor und Wirbelstrom auftritt, und wobei ein gegenseitiger Induktanzänderungsbereich zur Vorherbestimmung eines Polierendpunkts in dem Moment wenn die Filmdicke beim Polieren eine Filmdicke entsprechend dem Skineffekt wird detektiert wird, und wobei eine Polierrate und ein verbleibender zu entfernender Filmdickenbetrag auf der Basis des Änderungsbereichs in Echtzeit berechnet wird.
  • Hierbei wird die von dem Hochfrequenzinduktorsensor oszillierte Frequenz auf die gleiche Weise eingestellt wie bei der Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 17. Außerdem wird die Änderung des magnetischen Flußverlustes als Änderung der gegenseitigen Induktanz, die in dem Induktor auftritt aufgezeichnet, und der Änderungsbereich der gegenseitigen Induktanz wird von der Änderung der gegenseitigen Induktanz nachdem der vorbestimmte leitende Film eine Filmdicke bekommt, die mit der Skintiefe beim Fortschreiten der Polierung korrespondiert, detektiert, und hierbei werden jeweilige Polierdaten der Polierrate und ähnliche Daten in Echtzeit aus dem verbleibenden Filmdickenbetrag der etwa der Skintiefe entspricht und der zu entfernen ist, kalkuliert, wobei der schon entfernte Filmdickenbetrag und die hierfür benötigte Zeit auf der Basis des Veränderungsbereichs herangezogen wird, und es wird hierbei evaluiert, ob der vorbestimmte leitende Film geeignet entfernt ist.
  • Die Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 23 stellt ein Filmdickenaufzeichnungsverfahren zur Aufzeichnung einer Filmdickenänderung beim Polieren bereit, um zu evaluieren, ob ein leitender Film, der poliert wird, und ein vorbestimmter leitender Film geeignet entfernt ist, wobei ein Hochfrequenzinduktorsensor benachbart zu dem vorbestimmten leitenden Film angeordnet ist, und wobei wenigstens ein Teil des von dem Induktor erzeugten magnetischen Flusses zu Beginn und in der Nähe des Beginns der Polierung den Hochfrequenzinduktorsensor veranlasst eine Frequenz zu oszillieren, die nicht in den vorbestimmten leitenden Film aufgrund des Skineffekts des leitenden Films eindringt, und wobei wenigstens einmal bei diesem Verfahren wenigstens ein Teilbereich des magnetischen Flusses in den vorbestimmten leitenden Film eindringt und sich beim Fortschreiten der Polierung erhöht, und wobei die Änderung der Induktanz des Sensorschaltkreissystems des Hochfrequenzinduktorsensors auf der Basis der Änderung des magnetischen Flußverlusts, der in den vorbestimmten leitenden Film bei der fortschreitenden Polierung eindringt und der von dem von dem Induktor gebildeten magnetischen Fluss stammt aufgezeichnet wird, und zwar als Änderung der Resonanzfrequenz, die aus der Induktanz und der intrinsischen Kapazität des Sensorschaltkreissystems bestimmt wird, und wobei ein Änderungsbereich der Resonanzfrequenz zur Vorherbestimmung des Polierendpunkts aus dem Resonanzfrequenzwechsel bestimmt wird, und zwar für den Fall, wenn die Filmdicke beim Polieren eine Filmdicke bekommt, die der Skintiefe entspricht, und wobei eine Polierrate und ein Filmdickenbetrag eines verbleibenden Films, der entfernt werden soll, auf der Basis des Änderungsbereichs in Echtzeit berechnet werden.
  • Hierbei wird die Frequenz, die von dem Hochfrequenzinduktorsensor oszilliert wird auf die gleiche Weise eingestellt, wie bei der Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 17. Außerdem wird die Änderung der Induktanz eines Sensorschaltkreissystems des Hochfrequenzinduktorsensors auf der Basis des magnetischen Flußverlusts aufgezeichnet, und zwar als Änderung der Resonanzfrequenz, die von der Induktanz und der intrinsischen Kapazität des Sensorschaltkreissystems bestimmt wird, und wobei der Änderungsbereich der Resonanzfrequenz zur Vorherbestimmung eines Polierendpunkts aus der Änderung der Resonanzfrequenz bestimmt wird, nachdem der vorbestimmte leitende Film eine Filmdicke bekommt, die der Skintiefe entspricht, und wobei jeweilige Polierdaten von Polierraten und ähnliche Daten in Echtzeit aus der verbleibenden Filmdicke, die entfernt werden soll, und die etwa der Skintiefe entspricht kalkuliert werden, und wobei der schon entfernte Filmdickenbetrag und die dafür benötigte Zeit auf der Basis des Änderungsbereichs kalkuliert werden und wobei hierbei evaluiert wird, ob der vorbestimmte leitenden Film geeignet entfernt ist.
  • Die Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 24 stellt ein Echtzeitfilmdickenaufzeichnungsverfahren bereit, bei dem jede Veränderung des Wirbelstroms, der gegenseitigen Induktanz oder der Resonanzfrequenz wenn die Filmdicke des vorbestimmten leitenden Films beim Polieren eine Filmdicke erreicht, die der Skintiefe entspricht, oder in deren Nähe liegt, wobei zwei Phänomene des Anwachsens des Wirbelstroms aufgrund des Anwachsens des magnetischen Flußverlusts aufgrund des Skineffekts und die Abnahme des Wirbelstroms mit der Abnahme des Filmdickenvolumens aufgrund der Polierung auftreten, und wobei ein Peak auftritt, und wobei der Änderungsbereich zur Vorherbestimmung eines Polierendpunkts auf der Basis dieses Peaks detektiert wird.
  • Hierbei tritt zusätzlich zu den Ausführungen der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen der Ansprüchen 20, 21 oder 22 der Peak während jeder Veränderung des Wirbelstroms, der gegenseitigen Induktanz oder der Resonanzfrequenz auf, nachdem die Filmdicke des vorbestimmten leitenden Films eine Filmdicke bekommt, die mit der Skintiefe korrespondiert. Dieser Änderungsbereich wird zur Vorherbestimmung eines Polierendpunkts aufgezeichnet und zwar auf der Basis dieses Peaks.
  • Die vorliegende Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 25 stellt ein Polierendpunktvorherbestimmungs-/Detektionsverfahren zur Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunkts in dem Moment bereit, in dem ein leitender Film, der poliert wird, und wenn ein vorbestimmter leitender Film geeignet entfernt ist, wobei ein Induktor eines Hochfrequenzinduktorsensors mit einem Oszillationsschaltkreis aus einem Sensorschaltkreissystem mit einem planaren Induktor und Kondensator eingesetzt wird, wobei das Verfahren zur Vorherbestimmung/Detektierung des Polierendpunkts nach den Ansprüchen 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 oder 18 durchgeführt wird.
  • Hierdurch ist eine Vorrichtung zur Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunkts mit dem Hochfrequenzinduktorsensor bereitgestellt, der einen Oszillationsschaltkreis aus einem Sensorschaltkreissystem mit einem planaren Induktor und Kondensator umfasst, wobei die Oszillationsfrequenz des Hochfrequenzinduktorsensors derart eingestellt ist, dass die Skintiefe in dem vorbestimmten leitenden Film schmaler ist als die ursprüngliche Filmdicke des vorbestimmten leitenden Films und größer ist als die Filmdicke des vorbestimmten leitenden Films im Endstadium der Polierung. Hierdurch führt der magnetische Fluss, der in den vorbestimmten leitenden Film induziert wird und von dem von dem planaren Induktor gebildeten magnetischen Fluss stammt zu Beginn und in der Nähe des Beginns der Polierung in einer Region der Skintiefe und zwar nahezu parallel mit der Filmoberfläche, und beim Fortschreiten der Polierung dringt wenigstens ein Teilbereich des magnetischen Flusses in den vorbestimmten leitenden Film ein und es tritt ein magnetischer Flußverlust auf. Daraufhin wird wenigstens eine der Änderung der Änderungen des magnetischen Flußverlustes beim Polieren der Änderung des Wirbelstroms, der durch die Änderung des magnetischen Flußverlustes verursacht wird, der Änderung der gegenseitigen Induktanz, die in dem Induktor durch die Änderung des Wirbelstroms erzeugt wird, und der Änderung der Resonanzfrequenz, die von dem Hochfrequenzinduktorsensor oszilliert wird, durch die Änderung der Induktanz des Sensorschaltkreissystems auf der Basis der Änderung der gegenseitigen Induktanz aufgezeichnet, und hierdurch wird der Änderungsbereich vor den Polierendpunkt auf der Basis wenigstens einer der jeweiligen Änderungen aufgezeichnet und zwar nachdem der vorbestimmte leitende Film eine Filmdicke bekommt, die der Skintiefe entspricht, wobei ein Polierendpunkt aus dem Änderungsbereich vorherbestimmt wird.
  • Die Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 26 stellt ein Echtzeitfilmdickenaufzeichnungsverfahren zur Aufzeichnung einer Filmdickenänderung bei fortschreitender Polierung bereit, um zu evaluieren, ob ein leitender Film poliert wird und der vorbestimmte leitende Film geeignet entfernt wird, mit einem Hochfrequenzinduktorsensor mit einem Oszillationsschaltkreis aus einem Sensorschaltkreissystem mit einem planaren Induktor und Kondensator, wobei das Echtzeitfilmdickenaufzeichnungsverfahren nach den Ansprüchen 19, 20, 21, 22 oder 23 ausgeführt wird.
  • Hierbei umfasst die Echtzeitfilmdickenaufzeichnungsvorrichtung einen Hochfrequenzinduktorsensor mit einem Oszillationsschaltkreis aus einem Sensorschaltkreissystem mit einem planaren Induktor und Kondensator und es wird die Oszillationsfrequenz des Hochfrequenzinduktorsensors derart eingestellt, so dass die Skintiefe in dem vorbestimmten leitenden Film kleiner als die ursprüngliche Filmdicke des vorbestimmten leitenden Film ist und größer als die Filmdicke des vorbestimmten leitenden Films zum Endpunkt der Polierung ist. Hierdurch wird der magnetische Fluss, der in den vorbestimmten leitenden Film durch den magnetischen Fluss induziert wird, der von dem planaren Induktor gebildet wird zu Beginn und in der Nähe des Beginns der Polierung in einen Bereich der Skintiefe nahezu parallel mit der Filmoberfläche, und wenn die Polierung fortschreitet dann dringt wenigstens ein Teilbereich des magnetischen Flusses in den vorbestimmten leitenden Film ein und es beginnt ein magnetischer Flußverlust. Daraufhin wird wenigstens eine Änderung der Änderungen des magnetischen Flußverlusts beim Polieren der Änderung des Wirbelstroms, der aufgrund der Änderung des magnetischen Flußverlustes auftritt, der Änderung einer gegenseitigen Induktanz, die in den planaren Induktor aufgrund der Änderung der Wirbelstroms auftritt, und der Änderung der Resonanzfrequenz, die von dem Hochfrequenzinduktorsensor durch die Änderung der Induktanz eines Sensorschaltkreissystems basierend auf der Änderung der gegenseitigen Induktanz oszilliert wird, aufgezeichnet, und hierbei wird der Änderungsbereich gerade vor dem Polierendpunkt von wenigstens einer Änderung der Änderungen nachdem die vorbestimmte leitende Filmdicke eine Filmdicke bekommt, die der Skintiefe entspricht, aufgezeichnet, wobei jeweilige Polierdaten der Polierrate und ähnliche Daten in Echtzeit aus der verbleibenden zu entfernenden Filmdicke die etwa der Skintiefe entspricht, kalkuliert werden, und wobei der schon entfernte Filmdickenbetrag und die hierfür benötigte Zeit auf der Basis des Änderungsbereichs berechnet werden, und wobei evaluiert wird, ob der vorbestimmte leitende Film geeignet entfernt ist.
  • [Wirkungen der Erfindung]
  • Nach der Ausführung der vorliegenden Erfindung mit den Merkmalen von Anspruch 1 ist erfindungsgemäß ein Hochfrequenzinduktorsensor benachbart zu dem vorbestimmten leitenden Film angeordnet, und ein magnetischer Flußwechsel, der in dem vorbestimmten leitenden Film induziert wird, und zwar von dem von dem Induktor gebildeten magnetischen Fluss, wird aufgezeichnet, und unter Verwendung eines magnetischen Flußwechsels, der aufgrund des Skineffekts auftritt, wobei eine Filmdicke beim Polieren unter Berücksichtigung des Materials des leitenden Films als Faktor bestimmt wird, wobei ein Änderungsbereich des magnetischen Flusses zur Vorherbestimmung eines Polierendpunkts aus dem Änderungsbereich detektiert wird, und wobei ein Polierendpunkt aus dem Änderungsbereich des magnetischen Flusses vorherbestimmt wird, und wobei der magnetische Fluss der in den vorbestimmten leitenden Film induziert einen Bereich der Skintiefe nahezu parallel mit der Filmoberfläche zu Beginn der Polierung und Nahe des Beginns der Polierung passiert. Demzufolge ist es möglich einen starken magnetischen Fluss daran zu hindern, feine Leiterbahnen zu erreichen, die in dem Film ausgebildet sind, und das Auftreten eines Wirbelstroms zu begrenzen, und einen Jouleschen Wärmeverlust aufgrund des Wirbelstroms auf ein Minimum zu unterdrücken. Nachdem der vorbestimmte leitende Film beim Fortschreiten der Polierung eine Filmdicke bekommen hat, die mit der Skintiefe korrespondiert, tritt ein magnetischer Flußverlust auf, der in den vorbestimmten leitenden Film eindringt, und ein Wirbelstrom wird von diesem magnetischen Flußverlust in dem vorbestimmten leitenden Film induziert. Dieser Wirbelstrom nimmt langsam zu und zwar mit der Zunahme des magnetischen Flußverlustes aufgrund der Abnahme der Filmdicke und mit einer starken Abnahme, so dass der leitende Film selbst einen Wirbelstrom aufgrund der Abnahme der weiteren Filmdickenabnahme erzeugt. Durch die Zunahme dieses Wirbelstroms und die daran anschließende starke Abnahme nimmt die Induktanz des Sensorschaltkreissystems einmal ab und wächst daran anschließend wieder an. Ein Peak (Inflektionspunkt) einer Wellenform der oszillierten Resonanzfrequenz tritt hierbei von einem Hochfrequenzinduktorsensor auf. Daraufhin erscheint der Peak (Inflektionspunkt) an einer Position, die konsistent mit der verbleibenden Filmdicke korrespondiert, und zwar ohne Fluktuation aufgrund von zahlreichen äußeren Störeinflüssen. Auf der Basis des Peaks (Inflektionspunkt) wird daher detektiert, wobei es vorteilhaft möglich ist einen Polierendpunkt aus dem Änderungsbereich des magnetischen Flusses präzise vorherzusagen/zu detektieren.
  • Die Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 2 stellt ein Verfahren zur Detektion eines Änderungsbereichs eines magnetischen Flusses aufgrund des Skineffekts bereit und detektiert die besonderen Änderungen aufgrund des Skineffekts der Spitze des Peaks, einen Inflektionspunkt, eine Anstiegsrate der Änderung, die Quantität der Steigungsänderung, und eine Änderung des Anstiegsstartpunkt, wodurch ein Polierendpunkt äußerst präzise vorherbestimmt/detektiert wird.
  • Die Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 3 stellt ein Verfahren zur Detektierung eines Änderungsbereichs eines magnetischen Flusses aufgrund des Skineffekts bereit und detektiert insbesondere auffällige Änderungen aufgrund des Skineffekts mit einem Wellenformpeak, einem Inflektionspunkt, einer vorbestimmten Anstiegsrate, und wodurch ein Polierendpunkt äußerst genau vorherbestimmt/detektiert wird.
  • Die Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 4 stellt einen Hochfrequenzinduktorsensor bereit, der benachbart zu einem leitenden Film angeordnet ist, und der als zweidimensionaler planarer Induktor ausgebildet ist, weshalb der von dem zweidimensionalen planaren Induktor gebildete magnetische Fluss für den vorbestimmten leitenden Film moderat diffundiert und nicht gerichtet ist, weshalb der magnetische Fluss nicht in das Innere des leitenden Films positiv eindringt bis der vorbestimmte leitende Film eine Filmdicke bekommt, die beim Fortschreiten der Polierung mit der Skintiefe korrespondiert. Durch den Skineffekt kann der magnetische Fluss außerdem nicht in das Innere des leitenden Films eindringen, weshalb es möglich ist Beschädigungen aufgrund von Joulescher Wärme erzeugt wird von dem Auftreten von Wirbelstrom in dem Halbleiterwafer und durch Elektromigration durch übermäßigen Wirbelstrom wirksam zu verhindern.
  • Die Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 5 stellt einen Hochfrequenzinduktorsensor bereit, der benachbart zu einem leitenden Film angeordnet ist, wobei der leitende Film auf der Oberfläche eines isolierenden Substrates ausgebildet ist, weshalb es möglich ist einen Sensor auf einfach Weise und kostengünstig bereitzustellen, indem eine leitende Substanz wie beispielsweise Cu auf Glas/Epoxykunstharz und einem isolierenden Substrat, wie beispielsweise einem gedruckten Substrat und Papier/Phenol oder ähnlichem, abzuscheiden oder anzuordnen. Außerdem ist es möglich extrem fein ausgebildete Leitungen auszubilden, indem nach der Ausbildung des leitenden Films auf einem isolierenden Substrat geätzt wird, und es ist möglich den Sensor selbst miniaturisiert auszubilden. Durch die Miniaturisierung des Sensors ist es möglich ein feines magnetisches Feld effizient auszubilden, und es ist möglich präzise die Änderungen in der Nähe des Endpunkts der Filmentfernung präzise zu detektieren, ohne dass ein magnetisches Feld tief in das Innere des leitenden Films eindringt.
  • Die Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 6 stellt ein Verfahren zur Aufzeichnung der magnetischen Flußänderung bereit, die auf der Basis des Skineffekts des vorbestimmten leitenden Films induziert wird, wobei wenigstens eine der Messungen der Messung des Wirbelstroms des gesamten vorbestimmten leitenden Films der Messung der gegenseitigen Induktanz, die aufgrund des indem vorbestimmten leitenden Film erzeugten Wirbelstroms auftritt, der Messung der Änderung der Induktanz des Sensorschaltkreissystems des Hochfrequenzinduktorsensors aufgrund von gegenseitiger Induktanz des vorbestimmten leitenden Films, und der Messung der Änderungen der Resonanzfrequenz der Induktanzänderung des oszillierenden Hochfrequenzinduktorsensors des Sensorschaltkreissystems aufgezeichnet wird, weshalb die Aufzeichnung der Änderung des magnetischen Flusses der in den vorbestimmten leitenden Film nach der Ausführung der vorliegenden Erfindung mit den Merkmalen von Anspruch 1 induziert wird, wenigstens eine der Änderungen verwendet, nämlich die Änderung des Wirbelstroms mit der magnetischen Filmänderung, der gegenseitigen Induktanz, der Induktanz des Sensorschaltkreissystems oder der Resonanzfrequenz, die ein Hochfrequenzinduktorsensor oszilliert, und wodurch der Änderungsbereich der Resonanzfrequenz auf einfache Weise und hoch präzise detektiert wird und zwar zur Vorherbestimmung des Polierendpunkts bevor der Polierendpunkt detektiert wird.
  • Die Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 7 stellt einen Oszillator und einen Frequenzzähler zur Aufzeichnung einer Oszillationsfrequenz-(Resonanzfrequenz-)Änderung bereit, die benachbart zu dem Hochfrequenzinduktorsensor angeordnet sind, weshalb es möglich ist präzise die Änderungen des magnetischen Flusses beim Fortschreiten der Polierung des leitenden Films in der Nahe eines Induktorsensors zu detektieren, wobei ein verteilter konstanter Schaltkreis mit einem herkömmlichen Leitungsteil zwischen einem Oszillator, der den Hochfrequenzinduktorsensor oszilliert und einem Frequenzzähler angeordnet ist, wodurch die Induktanz und Kapazität des Schaltkreises davor geschützt ist unnötig groß zu werden.
  • Die Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 8 stellt ein Verfahren bereit, bei dem die magnetische Flußänderung auf der Basis des Skineffekts des vorbestimmten leitenden Films induziert wird, die Änderung des Wirbelstroms und die Änderung der gegenseitigen Induktanz und die Änderung der Resonanzfrequenz zwei Änderung beinhalten, nämlich die Änderung des Wirbelstroms, der ansteigt aufgrund des Anstiegs des Eindringens des magnetischen Flusses mit der Filmdickenabnahme und der Änderung der Bereiche in denen Wirbelstrom gebildet wird, die substanziell mit der Filmdickenabnahme abnehmen, weshalb wenn der vorbestimmte leitende Film beim Fortschreiten der Polierung niedriger wird als die Filmdicke die der Skintiefe entspricht ein Wirbelstrom, gegenseitige Induktanz und die Resonanzfrequenz mit der Zunahme des Eindringens des magnetischen Flusses zunehmen. Hieran anschließend nehmen die Wirbelstrombildungsbereiche substanziell mit der Abnahme der Filmdicke beim Fortschreiten der Polierung ab, und ein Wirbelstrom, die gegenseitige Induktanz und die Resonanzfrequenz nehmen stark ab. Aufgrund dieses Verhaltens tritt nachdem die Filmdicke des vorbestimmten leitenden Films eine Filmdicke bekommt, die mit der Skintiefe korrespondiert ein Peak (Inflektionspunkt) in der Wellenform eines Wirbelstroms einer gegenseitigen Induktanz und der Resonanzfrequenz auf, und es ist möglich deutlich den Veränderungsbereich der Wellenform auf der Basis dieses Peaks (Inflektionspunkts) zu detektieren.
  • Nach der Ausführung der vorliegenden Erfindung mit den Merkmalen von Anspruch 9 ist ein Hochfrequenzinduktorsensor benachbart zu dem vorbestimmten leitenden Film angeordnet, wobei die Induktionsform und das Frequenzband, bei dem eine gegenseitige Induktanz auf einem leitenden Film induziert wird mit der Zunahme des magnetischen Flusses, der in den leitenden Film der Abnahme der Filmdicke beim Fortschreiten der Polierung eindringt, werden ausgewählt, und ein magnetischer Flußwechsel der in dem vorbestimmten leitenden Film aufgrund des von dem Induktor gebildeten magnetischen Flusses eindringt, wird aufgezeichnet, und der magnetische Flußwechsel bei dem die Filmdicke beim Polieren nahe bei dem Skineffekt auftritt wird verwendet, und ein Veränderungsbereich des magnetischen Flusses wird detektiert um einen Polierendpunkt vorherzubestimmen, und ein Polierendpunkt wird aus dem Änderungsbereich des magnetischen Flußwechsels vorherbestimmt, so dass der magnetische Fluss, der zu Beginn der Polierung und in der Nähe des Beginns der Polierung in den vorbestimmten leitenden Film eindringt lediglich in einem Bereich der Skintiefe etwa parallel zur Filmoberfläche eintritt, und nachdem der vorbestimmte leitende Film beim Fortschreiten der Polierung dünner wird als die Filmdicke, die der Skintiefe entspricht, dann tritt ein magnetischer Fluss auf, der in den leitenden Film eindringt, und ein Wirbelstrom und gegenseitige Induktanzen nehmen mit der Zunahme des Eindringens des magnetischen Flusses ebenfalls zu. Daran anschließend nimmt der Bereich, in dem Wirbelstrom gebildet wird, substanziell ab und zwar mit der Abnahme der Filmdicke beim Fortschreiten der weiteren Polierung und ein Wirbelstrom und die gegenseitige Induktanz nimmt stark ab. Aufgrund dieses Verhaltens wird der Änderungsbereich des magnetischen Flusses detektiert und der Polierendpunkt aus dem Änderungsbereich präzise vorherbestimmt/detektiert.
  • Bei der Ausführung der vorliegenden Erfindung mit den Merkmalen von Anspruch 10 wir das Frequenzband auf 20 MHz oder mehr eingestellt für den Fall, wenn das Material des vorbestimmten leitenden Films Cu ist, und aus diesem Grunde ist in dem Fall, wenn das Material des vorbestimmten leitenden Films Cu ist die Skintiefe schmaler als die ursprüngliche Filmdicke des vorbestimmten leitenden Films zu Beginn der Polierung und in der Nähe des Beginns der Polierung eingestellt, und bei dem Fortschreiten der Polierung wird die Filmdicke des leitenden Films eine Filmdicke, die der Skintiefe entspricht und zwar vor dem Polierendpunkt, und der magnetische Flußverlust, der in den vorbestimmten leitenden Film tritt auf.
  • Bei der Ausführung der vorliegenden Erfindung mit den Merkmalen von Anspruch 11 ist ein Induktor Hochfrequenzinduktorsensors benachbart zu dem vorbestimmten leitenden Film angeordnet und wenigstens ein Teil des magnetischen Flusses, der von dem Induktor zu Beginn der Polierung oder in der Nähe des Beginns der Polierung gebildet wird, veranlasst den Hochfrequenzinduktorsensor eine Frequenz zu oszillieren, die nicht in den vorbestimmten leitenden Film aufgrund des Skineffekts des vorbestimmten leitenden Films eindringt, wobei wenigstens einmal bei dem Verfahren wenigstens ein Teil des magnetischen Flusses beim Fortschreiten der Polierung in den vorbestimmten leitenden Film eindringt und sich erhöht, wobei die Änderung des magnetischen Flußverlustes der beim Fortschreiten der Polierung in den vorbestimmten leitenden Film eindringt und der von dem von dem Induktor gebildeten magnetischen Fluss stammt, aufgezeichnet wird, und wobei aus der Verwendung der Änderung des magnetischen Flußverlustes aufgrund des Skineffekts bei Polieren beim Erreichen einer korrespondierenden Filmdicke ein Veränderungsbereich des magnetischen Flußverlustes zur Vorherbestimmung eines Polierendpunkts detektiert wird, und wobei aus dem Änderungsbereich der Polierendpunkt vorherbestimmt wird, weshalb nachdem der vorbestimmte leitende Film eine Filmdicke bekommt, die beim Fortschreiten der Polierung mit der Skintiefe korrespondiert, ein magnetischer Flußverlust auftritt, der in den vorbestimmten leitenden Film eindringt, wobei auf der Basis der Änderung des magnetischen Flußverlustes ein Filmdickenreferenzpunkt vor dem Polierendpunkt detektiert wird. Auf diese Weise ist es möglich aus dem Änderungsbereich des magnetischen Flußverlustes einen Polierendpunkt präzise vorherzusagen/zu detektieren.
  • Bei der Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 12 ist ein Induktor eines Hochfrequenzinduktorsensors benachbart zu dem vorbestimmten leitenden Film angeordnet und wenigstens ein Teilbereich des magnetischen Flusses, der von dem Induktor zu Beginn der Polierung oder nahe der Polierung erzeugt wird veranlasst den Hochfrequenzinduktorsensor mit einer Frequenz zu oszillieren, die nicht in den leitenden Film eindringt auf Grund einer Induktionsform bei der ein nicht gerichtetes magnetisches Feld mit einem Betrag erzeugt wird, das nicht auf Grund des Skin-Effekts des vorbestimmten leitenden Films und des Skin-Effektes in den vorbestimmten leitenden Film eindringt, und wobei wenigstens einmal ein Fortschreiten des Verfahrens wenigstens ein Teilbereich des magnetischen Flusses in den vorbestimmten leitenden Film eindringt und sich beim Fortschreiten der Polierung erhöht, und wobei die Änderung des magnetischen Flussverlusts, der in den vorbestimmten leitenden Film beim Fortschreiten der Polierung eindringt, und der von dem von dem Induktor gebildeten magnetischen Fluss stammt, aufgezeichnet wird, und zwar als Änderung eines Wirbelstroms, der von dem magnetischen Flussverlust erzeugt wird, und ein Teilbereich des magnetischen Flussverlusts wird zur Vorherbestimmung des Polierendpunktes detektiert und zwar in dem Fall, wenn die Filmdicke beim Polieren eine Filmdicke bekommt, die nahe bei der Skin-Tiefe liegt mit dem Skin-Effekt auf der Basis der Änderung des Wirbelstroms, und wobei aus dem Änderungsbereich der Polierendpunkt vorherbestimmt wird und außerdem vorherbestimmt wird von einer Induktanz von der Form, wobei ein nicht gerichtetes magnetisches Feld mit einem Betrag, das nicht auf Grund des Skin-Effekts des vorbestimmten leitenden Films zu Beginn der Polierung in den leitenden Film eindringt, wodurch ein starker magnetischer Fluss daran gehindert wird in dem Film ausgebildete feine Leiterbahnen zu erreichen, wodurch das Auftreten von Wirbelstrom unterdrückt wird, und wodurch ebenfalls Wärmeverlust auf Grund von Wirbelstrom auf ein Minimum herabgesetzt wird. Nachdem der vorbestimmte leitende Film eine Filmdicke bekommt, die beim Fortschreiten der Polierung mit der Skin-Tiefe korrespondiert tritt ein magnetischer Flussverlust auf, der in den vorbestimmten leitenden Film eindringt, und zwar auf der Basis der Änderung des Wirbelstroms, der auf Grund der Änderung des magnetischen Flussverlustes, dem Änderungsbereich des Wirbelstroms vor Erreichen eines Polierendpunktes, was detektiert wird. Demzufolge ist es möglich aus dem Änderungsbereich präzise einen Polierendpunkt vorherzubestimmen/zu detektieren.
  • Bei der Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 13 wird ein Verfahren zur Vorherbestimmung eines Polierendpunktes aus dem Änderungsbereich einer Wellenform auf Grund des Skin-Effekts bereitgestellt, wobei nachdem eine vorbestimmte aus dem Änderungsbereich der Wellenform voreingestellte Polierzeit poliert wurde die Polierung beendet wird, weshalb der Wellenformänderungsbereich als der Moment detektiert wird, wenn die verbleibende Filmdicke eine Filmdicke bekommt, die mit der Skin-Tiefe korrespondiert. Es ist demzufolge möglich aus dem verbleibenden Filmdickenbetrag und der Polierrate, die durchzuführen ist, eine benötigte Polierzeit nach der Bestimmung des Änderungsbereichs der Wellenform einzustellen. Auf diese Weise wird die Polierung beendet und zwar nach Polierung einer Polierzeit, die aus dem Änderungsbereich der detektierten Wellenform eingestellt ist, und es ist möglich den vorbestimmten leitenden Film akkurat zu polieren und zu entfernen.
  • Bei der Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 14 werden bei dem Änderungsbereich der Wellenform die Änderungsbereiche detektiert, die den Skin-Effekt-Charakteristika an der Spitze des Peaks eigen sind, nämlich ein Inflektionspunkt, die Anstiegsrate der Änderung, die Quantität des Änderungsanstieges, und der Anstiegsstartpunkt, und auf diese Weise ist es möglich einen Polierendpunkt präzise vorherzubestimmen.
  • Bei der Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 15 wird ein Verfahren zur Vorherbestimmung/Detektierung eines Poliendpunktes aus einem Änderungsbereich einer Wellenform auf Grund des Skin-Effekts bereitgestellt, wobei aus der Zeit und der Quantität der Polierung von zu Beginn der Polierung bis zu dem Änderungsbereich der Wellenform die Polierrate kalkuliert wird, und die Filmdicke des Wellenformänderungsbereichs durch die Polierrate geteilt wird, wodurch die verbleibende Polierzeit kalkuliert wird, die von dem Änderungsbereich der Wellenform bis zu dem Polierendpunkt benötigt wird, und nachdem eine Polierung die aus dem Änderungsbereich der Wellenform kalkulierte Zeitlang durchgeführt ist, dann wird die Polierung beendet, wobei aus der Detektierung des Änderungsbereichs der Wellenform und der für die Detektierung benötigte Zeit und Quantität der Polierung die Polierrate kalkuliert wird. Wenn eine Polierrate nach Detektion des Änderungsbereichs der Wellenform einer Polierrate vor Detektion des Änderungsbereichs der Wellenform entspricht und die Polierung nach der Detektierung des Änderungsbereichs der Wellenform durchgeführt wird, dann wird die Filmdicke, die mit der Skin-Tiefe korrespondiert und die einem verbleibenden Filmbetrag beim Änderungsbereich der Wellenform entspricht durch die Polierrate geteilt, wodurch die benötigte Polierzeit nach Detektion des Änderungsbereichs der Wellenform kalkuliert wird. Auf diese Weise ist es möglich nach Detektierung des Änderungsbereichs der Wellenform eine berechnete Polierzeit lang zu polieren und auf diese Weise den vorbestimmten leitenden Film präzise zu polieren und zu entfernen.
  • Bei der Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 16 ist ein Hochfrequenzinduktorsensor benachbart zu dem vorbestimmten leitenden Film angeordnet und wenigstens ein Teil des magnetischen Flusses, der von dem Induktor zu Beginn und in der Nähe des Beginns der Polierung gebildet wird veranlasst den Hochfrequenzinduktorsensor mit einer Frequenz zu oszillieren, die nicht in den vorbestimmten leitenden Film eintritt auf Grund einer Induktanzform eines erzeugten nicht gerichteten magnetischen Felds von einem Betrag, das auf Grund des Skin-Effekts des vorbestimmten leitenden Films und des Skin-Effekts nicht in den vorbestimmten leitenden Film eindringt, wobei bei diesem Verfahren wenigstens einmal wenigstens ein Teil des magnetischen Flusses beim Fortschreiten der Polierung in den vorbestimmten leitenden Film eindringt und sich erhöht, und die Änderung des Wirbelstroms, die von der Änderung des magnetischen Flussverlustes erzeugt wird, der in dem vorbestimmten leitenden Film bei fortschreitender Polierung eindringt und der aus dem von dem Induktor gebildeten magnetischen Fluss stammt wird aufgezeichnet als Änderung der gegenseitigen Induktanz die in dem Induktor auf Grund des Wirbelstroms auftritt, wobei ein Änderungsbereich der gegenseitigen Induktanz zur Vorherbestimmung des Polierendpunktes detektiert wird, und zwar in dem Fall, wenn die Filmdicke beim Polieren der Skin-Tiefe mit dem Skin-Effekt entspricht oder nahe bei der Skin-Tiefe liegt, und zwar auf der Basis der Änderung der gegenseitigen Induktanz, wobei der Polierendpunkt aus dem Änderungsbereich vorherbestimmt wird, und wobei aufgrund der Ausbildung eines nicht gerichteten magnetischen Felds mit einem Betrag, das nicht in den vorbestimmten leitenden Film auf Grund des Skin-Effekts des vorbestimmten leitenden Films zu Beginn der Polierung oder in der Nähe des Beginns der Polierung eindringt, so dass ein starker magnetischer Fluss vermieden ist, der in einem Film gebildete feine Leiterbahnen erreichen kann, und wobei außerdem das Auftreten von Wirbelstrom unterdrückt ist, und wobei außerdem Joulescher Wärmeverlust auf Grund des Wirbelstroms auf ein Minimum reduziert ist. Nachdem der vorbestimmte leitende Film eine Filmdicke bekommt, die beim Fortschreiten der Polierung der Skin-Tiefe entspricht tritt ein magnetischer Flussverlust auf, der in den vorbestimmten leitenden Film eintritt, und auf der Basis der Änderung der gegenseitigen Induktanz, die in einem Induktor auf Grund der Wirbelstromänderung mit der Änderung des magnetischen Flussverlustes auftritt, wird die gegenseitige Induktanz zur Vorherbestimmung eines Polierendpunktes verwendet bevor ein Polierendpunkt detektiert wird. Demzufolge ist es möglich aus dem Änderungsbereich präzise einen Polierendpunkt vorherzubestimmen/detektieren.
  • Bei der Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 17 ist ein Hochfrequenzinduktorsensor benachbart zu dem vorbestimmten leitenden Film angeordnet und wenigstens ein Teil des von dem Induktor zu Beginn oder in der Nähe des Beginns der Polierung erzeugten magnetischen Flusses veranlasst den Hochfrequenzinduktorsensor mit einer Frequenz zu oszillieren, die nicht in den vorbestimmten leitenden Film eindringt auf Grund einer Induktorform bei der ein nicht gerichtetes magnetisches Feld mit einem Betrag erzeugt wird, das nicht in den vorbestimmten leitenden Film auf Grund des Skin-Effekts des vorbestimmten leitenden Films und auf Grund des Skin-Effekts eintritt, und wobei wenigstens einmal bei dem Verfahren wenigstens ein Teil des magnetischen Flusses in den vorbestimmten leitenden Film eindringt und sich bei Fortschreiten der Polierung erhöht, wobei die Änderung der Induktanz eines Sensorschaltkreissystems des Hochfrequenzinduktorsensors auf der Basis der Änderung des magnetischen Flussverlusts aufgezeichnet wird, der in den vorbestimmten leitenden Film beim Fortschreiten der Polierung eindringt und der aus dem von dem Induktor gebildeten magnetischen Fluss stammt, und wobei diese Aufzeichnung als Änderung der Resonanzfrequenz gegeben durch die Induktanz und die intrinsische Kapazität des Sensorschaltkreissystems erfolgt, und wobei der Änderungsbereich der gegenseitigen Induktanz zur Vorherbestimmung des Polierendpunktes verwendet wird, und zwar auf der Basis der Änderung der Resonanzfrequenz in dem Fall, wenn die Filmdicke beim Polieren eine Filmdicke bekommt, die der Skin-Tiefe entspricht, wobei aus dem Änderungsbereich der Resonanzfrequenz der Polierendpunkt vorherbestimmt wird, weshalb auf Grund eines Induktors, dessen Ausbildung, ein nicht gerichtetes magnetisches Feld von einem Betrag erzeugt wird, so dass es nicht in den vorbestimmten leitenden Film auf Grund des Skin-Effekts des leitenden Films zu Beginn der Polierung oder in der Nähe des Beginns der Polierung eintritt, wodurch vermieden wird, dass ein starker magnetischer Fluss feine in einem Film ausgebildete Leiterbahnen erreicht, und wodurch das Auftreten von Wirbelströmen unterdrückt wird, und wodurch Joulescher Wärmeverlust auf Grund von Wirbelstrom auf ein Minimum reduziert wird. Nachdem der vorbestimmte leitende Film bei Fortschreiten der Polierung eine Filmdicke bekommt, die mit der Skin-Tiefe korrespondiert, tritt der magnetische Flussverlust auf, der in den vorbestimmten leitenden Film eintritt, und auf der Basis der Änderung der Resonanzfrequenz, die von dem Hochfrequenzinduktorsensor oszilliert wird durch die Änderung der Induktanz des Sensorschaltkreissystems mit der Änderung des magnetischen Flussverlustes wird der Änderungsbereich der Resonanzfrequenz detektiert und zwar zur Vorherbestimmung eines Polierendpunktes vor Detektierung des Polierendpunktes. Demzufolge ist es möglich aus dem Änderungsbereich einen Polierendpunkt präzise vorherzubestimmen/zu detektieren.
  • Bei der Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 18 ist ein Induktor eines Hochfrequenzinduktorsensors benachbart zu dem vorbestimmten leitenden Film angeordnet und wenigstens ein Teil des von dem Induktor zu Beginn oder Nahe zu Beginn der Polierung erzeugten magnetischen Flusses veranlasst den Hochfrequenzinduktorsensor mit einer Frequenz zu oszillieren, die nicht in den vorbestimmten leitenden Film eindringt, auf Grund einer Induktorform, wobei ein nicht gerichtetes magnetisches Feld von einem Betrag erzeugt wird, so dass das magnetische Feld nicht in den vorbestimmten leitenden Film auf Grund des Skin-Effekts des vorbestimmten leitenden Films und des Skin-Effekts eintritt, und wobei bei diesem Verfahren wenigstens einmal wenigstens ein Teil des magnetischen Flusses in den vorbestimmten leitenden Film eindringt und sich beim Fortschreiten der Polierung erhöht, und wobei wenigstens eine Änderung der Änderung des Wirbelstroms, der auf Grund der Änderung des magnetischen Flusses auftritt, der in den vorbestimmten leitenden Film bei Fortschreiten der Polierung eindringt, und der von dem von dem Induktor magnetischen Fluss stammt, der Änderung der gegenseitigen Induktanz, die in dem Induktor auf Grund der Änderung des Wirbelstroms auftritt, und der Änderung der Resonanzfrequenz, die von dem Hochfrequenzinduktorsensor auf Grund der Änderung der Induktanz des Sensorschaltkreissystems des Hochfrequenzinduktorsensors auf der Basis der Änderung der gegenseitigen Induktanz wird aufgezeichnet, und wenigstens ein Teilbereich wenigstens einer dieser vorstehenden Änderungen wird verwendet um den Polierendpunkt auf der Basis wenigstens einer dieser Änderungen vorherzubestimmen, wobei der Polierendpunkt aus dem Änderungsbereich vorherbestimmt wird, wobei von einem Induktor ein nicht gerichtetes magnetisches Feld mit einem Betrag zu Beginn oder in der Nähe des Beginns der Polierung erzeugt wird, so dass das magnetische Feld nicht in den vorbestimmten leitenden Film auf Grund des Skin-Effekts des vorbestimmten leitenden Films und auf Grund seiner Ausbildung eintritt, wodurch ein starker magnetischer Fluss vermieden wird, der feine Leiterbahnen in einem Film erreichen könnte, wodurch außerdem das Auftreten von Wirbelstrom unterdrückt wird und wodurch außerdem Joulescher Wärmeverlust auf Grund von Wirbelstrom auf ein Minimum reduziert wird. Nachdem der vorbestimmte leitende Film bei der fortschreitenden Polierung eine Filmdicke bekommt, die mit der Skin-Tiefe korrespondiert tritt mit Fortschreiten der Polierung ein magnetischer Flussverlust auf, der in den vorbestimmten leitenden Film eintritt. Daraufhin wird auf der Basis wenigstens einer Änderung der Änderung des Wirbelstroms, der auf Grund der Änderung des magnetischen Flusses auftritt, der Änderung der gegenseitigen Induktanz, und der Änderung der Resonanzfrequenz, die von dem Hochfrequenzinduktorsensor oszilliert wird, der Änderungsbereich vor dem Polierendpunkt detektiert. Auf diese Weise ist es möglich aus dem Änderungsbereich präzise einen Polierendpunkt vorherzubestimmen/zu detektieren.
  • Bei der Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 19 tritt bei jeder Änderung des Wirbelstroms, der gegenseitigen Induktanz der Resonanzfrequenz wenn die Filmdicke des vorbestimmten leitenden Films beim Polieren eine Filmdicke bekommt, die mit der Skin-Tiefe korrespondiert, das Maximum (Peak) auf, und zwar aufgrund von zwei Phänomenen des Anstiegs des Wirbelstroms aufgrund des Anstiegs des magnetischen Flussverlusts bei einer Filmdicke, die der Skin-Tiefe entspricht, und der Abnahme des Wirbelstrombildungsbereichs bei der Abnahme des Filmdickenvolumens beim Polieren, wobei auf der Basis des Maximums (Peak) der Änderungsbereich zur Vorherbestimmung des Polierendpunktes detektiert wird, weshalb zusätzlich zu der Wirkung der vorliegenden Erfindung nach der Ausführung mit den Merkmalen von Anspruch 17 das Maximum (Peak) außerdem bei jeder Änderung des Wirbelstroms der gegenseitigen Induktanz oder Resonanzfrequenz auftritt, nachdem die Filmdicke des vorbestimmten leitenden Films eine Filmdicke bekommt, die beim Fortschreiten der Polierung der Skin-Tiefe entspricht. Der Änderungsbereich wird hierbei geeignet auf der Basis dieses Maximums (Peak) bestimmt und zwar zur Vorherbestimmung des Polierendpunkts. Demzufolge ist es möglich aus dem Änderungsbereich einen Polierendpunkt noch präziser vorherzubestimmen/detektieren.
  • Bei der Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 20 ist ein Induktor eines Hochfrequenzinduktorsensors benachbart zu dem vorbestimmten leitenden Film angeordnet, wobei wenigstens ein Teil des von dem Induktor zu Beginn oder nahe zu Beginn der Polierung erzeugten magnetischen Fluss den Hochfrequenzinduktorsensor veranlasst mit einer Frequenz zu oszillieren, die nicht in den vorbestimmten leitenden Film aufgrund eines Skin-Effekts des vorbestimmten leitenden Films eindringt, und wobei wenigstens einmal bei dem Verfahren wenigstens ein Teil des magnetischen Flusses, der in den vorbestimmten leitenden Film beim Fortschreiten der Polierung eindringt und die Änderung des magnetischen Flusses, der beim Fortschreiten der Polierung in den vorbestimmten leitenden Film eindringt und aus dem von dem Induktor gebildeten magnetischen Fluss stammt aufgezeichnet wird, wobei ein Änderungsbereich des magnetischen Flussverlustes aufgezeichnet wird und zwar zur Vorherbestimmung eines Polierendpunktes aus der Änderung des magnetischen Flussverlustes in dem Moment, wenn die Filmdicke eine Filmdicke bekommt, die mit dem Skin-Effekt korrespondiert, wobei eine Polierrate und ein verbleibender zu entfernender Filmdickenbetrag auf der Basis des Änderungsbereichs in Echtzeit kalkuliert werden, weshalb der magnetische Flussverlust, der in den vorbestimmten leitenden Film eindringt nachdem die Filmdicke des vorbestimmten leitenden Films eine Filmdicke bekommt die mit der Skin-Tiefe korrespondiert, und wobei der Änderungsbereich vor dem Polierendpunkt aus der Änderung des magnetischen Flussverlusts detektiert wird. Demzufolge können jeweilige Polierdaten eines verbleibenden zu entfernenden Filmbetrags und eine Polierrate oder ähnliche Daten auf der Basis des Änderungsbereichs in Echtzeit kalkuliert werden, und es ist möglich zu evaluieren, ob der vorbestimmte leitende Film geeignet entfernt ist, wobei außerdem Joulescher Wärmeverlust auf Grund von Wirbelstrom erzeugt von dem magnetischen Flussverlust auf ein Minimum reduziert ist.
  • Bei der Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 21 ist ein Induktor eines Hochfrequenzinduktorsensors benachbart zu dem vorbestimmten leitenden Film angeordnet, und wenigstens ein Teil des von dem Induktor zu Beginn oder nahe des Beginns der Polierung erzeugten magnetischen Flusses veranlasst den Hochfrequenzinduktorsensor mit einer Frequenz zu oszillieren, die nicht in den vorbestimmten leitenden Film aufgrund eines Skin-Effekts des vorbestimmten leitenden Films eindringt, wobei bei diesem Verfahren wenigstens einmal wenigstens ein Teil des magnetischen Flusses beim Fortschreiten der Polierung in den leitenden Film eindringt und sich erhöht, und wobei die Änderung des magnetischen Flussverlustes, der in den vorbestimmten leitenden Film beim Fortschreiten der Polierung eindringt und von dem von dem Induktor gebildeten magnetischen Fluss stammt aufgezeichnet wird, und zwar als Änderung eines Wirbelstroms, den der magnetische Flussverlust erzeugt, und als Änderungsbereich des magnetischen Flussverlustes zur Vorherbestimmung eines Polierendpunktes aus der Änderung des Wirbelstroms in dem Moment wenn die Filmdicke beim Polieren eine Filmdicke bekommt, die mit der Skin-Tiefe korrespondiert, wobei die vorstehend genannten Änderungen detektiert werden, und wobei eine Polierrate und ein verbleibender zu entfernender Filmdickenbetrag auf der Basis des Änderungsbereichs in Echtzeit kalkuliert werden, wobei der magnetische Flussverlust, der in den vorbestimmten leitenden Film eindringt erzeugt wird nachdem der vorbestimmte leitende Film bei fortschreitender Polierung eine Filmdicke bekommt, die mit der Skin-Tiefe korrespondiert, und wobei der Änderungsbereich vor dem Polierendpunkt detektiert wird und zwar aus der Änderung des Wirbelstroms mit der Änderung des magnetischen Flussverlusts. Demzufolge ist es möglich alle Polierdaten präzise zu kalkulieren, wie den verbleibenden Filmdickenbetrag, der zu entfernen ist, und Polierraten, und zwar auf der Basis des Änderungsbereichs und in Echtzeit, und wobei es außerdem möglich ist präzise zu evaluieren, ob der vorbestimmte leitende Film geeignet entfernt ist.
  • Bei der Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 22 ist ein Induktor eines Hochfrequenzinduktorsensors benachbart zu dem vorbestimmten leitenden Film angeordnet, und wenigstens ein Teil des von dem Induktor zu Beginn oder nahe des Beginns der Polierung erzeugten magnetischen Flusses veranlasst den Hochfrequenzinduktorsensor mit einer Frequenz zu oszillieren, die nicht in den vorbestimmten leitenden Film aufgrund eines Skin-Effekts des vorbestimmten leitenden Films eindringt, und wobei bei diesem Verfahren wenigstens einmal wenigstens ein Teilbereich des magnetischen Flusses in den leitenden Film beim Fortschreiten der Polierung eindringt und anwächst, wobei die Änderung des Wirbelstroms aufgrund der Änderung des magnetischen Flussverlustes, der in den vorbestimmten leitenden Film beim Fortschreiten der Polierung eindringt und der von dem von dem Induktor gebildeten magnetischen Fluss stammt, aufgezeichnet wird, und zwar als Änderung einer gegenseitigen Induktanz, die aufgrund des Wirbelstroms in dem Induktor auftritt, und als Änderungsbereich einer gegenseitigen Induktanz zur Vorherbestimmung eines Polierendpunktes aus dem Änderungsbereich der gegenseitigen Induktanz in dem Moment wenn die Filmdicke beim Polieren eine Filmdicke bekommt, die mit dem Skin-Effekt korrespondiert und detektiert wird, und wobei eine Polierrate und ein verbleibender zu entfernender Filmdickenbetrag auf der Basis dieses Änderungsbereichs in Echtzeit kalkuliert werden, wobei der magnetische Flussverlust, der in den vorbestimmten leitenden Film eindringt und sich erhöht erzeugt wird, nachdem der vorbestimmte leitende Film eine Filmdicke bekommt, die beim Fortschreiten der Polierung der Skin-Tiefe entspricht, und wobei der Änderungsbereich vor dem Polierendpunkt aufgezeichnet wird und zwar aus der Änderung der gegenseitigen Induktanz, die in dem Induktor auftritt, und zwar aufgrund der Änderung der Wirbelstroms mit der Änderung des magnetischen Flussverlusts. Demzufolge ist es möglich alle Polierdaten präzise zu kalkulieren, den verbleibenden zu entfernenden Filmbetrag und Polierraten, und zwar auf der Basis des Änderungsbereichs und in Echtzeit, wobei außerdem möglich ist präzise zu evaluieren, ob der vorbestimmte leitende Film geeignet entfernt ist.
  • Bei der Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 23 ist ein Induktor eines Hochfrequenzinduktorsensors benachbart zu dem vorbestimmten leitenden Film angeordnet, und wenigstens ein Teil des von dem Induktor zu Beginn oder nahe zu Beginn der Polierung erzeugten magnetischen Flusses veranlasst den Hochfrequenzinduktorsensor mit einer Frequenz zu oszillieren, die nicht in den vorbestimmten leitenden Film aufgrund eines Skin-Effekts des vorbestimmten leitenden Films eintritt, und wobei bei diesem Verfahren wenigstens einmal wenigstens ein Teilbereich des magnetischen Flusses in den leitenden Film beim Fortschreiten der Polierung eindringt und sich erhöht, und die Änderung der Induktanz eines Sensorschaltkreissystems des Hochfrequenzinduktorsensors auf der Basis der Änderung des magnetischen Flussverlustes, der in den vorbestimmten leitenden Film beim Fortschreiten der Polierung eindringt und der von dem von dem Induktor erzeugten magnetischen Fluss stammt, aufgezeichnet wird, und zwar als Änderung der Resonanzfrequenz, die von der Induktanz und der intrinsischen Kapazität des Sensorschaltkreissystems bestimmt ist, und wobei ein Änderungsbereich der Resonanzfrequenz zur Vorherbestimmung des Polierendpunktes detektiert wird, und zwar aus der Änderung der Resonanzfrequenz in dem Fall, wenn die Filmdicke beim Polieren eine Filmdicke bekommt, die mit dem Skin-Effekt korrespondiert, und wobei eine Polierrate und ein verbleibender zu entfernender Filmdickenbetrag auf der Basis des Änderungsbereichs in Echtzeit kalkuliert werden, wobei der magnetische Flussverlust, der in den vorbestimmten leitenden Film eindringt erzeugt wird nachdem der vorbestimmte leitende Film bei Fortschreiten der Polierung eine Filmdicke bekommt, die der Skin-Tiefe entspricht, und wobei der Änderungsbereich vor dem Polierendpunkt auf der Basis der Änderung einer Resonanzfrequenz detektiert wird, die von dem Hochfrequenzinduktorsensor oszilliert wird, und zwar aufgrund der Änderung der Induktanz des Sensorschaltkreissystems mit der Änderung des magnetischen Flussverlustes. Demzufolge ist es möglich präzise alle Polierdaten zu kalkulieren, wie beispielsweise den verbleibenden zu entfernenden Filmdickenbetrag und andere Polierraten und zwar auf der Basis des Änderungsbereichs und in Echtzeit, und es ist möglich präzise zu evaluieren, ob der vorbestimmte leitende Film geeignet entfernt ist.
  • Bei der Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 24 tritt bei jeder Änderung des Wirbelstroms, der gegenseitigen Induktanz oder der Resonanzfrequenz, wenn die Filmdicke des vorbestimmten leitenden Films beim Polieren eine Filmdicke erreicht, die dem Skin-Effekt entspricht oder die in der Nähe des Skin-Effekts liegt, ein Peak auf und zwar aufgrund von zwei Phänomenen des Anwachsens des Wirbelstroms durch das Anwachsen des magnetischen Flussverlustes und der Abnahme des Wirbelstroms mit der Abnahme des Filmdickenvolumens beim Polieren, wobei auf der Basis dieses Peaks ein Filmdickenreferenzpunkt detektiert wird, wodurch zusätzlich zu der Wirkung der Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen der Ansprüche 20, 21 oder 22 der Peak bei jeder Änderung des Wirbelstroms, der gegenseitigen Induktanz oder Resonanzfrequenz nachdem die Filmdicke des vorbestimmten leitenden Films eine Filmdicke bekommt, die die mit der Skin-Tiefe korrespondiert, auftritt, und wodurch es möglich ist den Änderungsbereich zu detektieren und den Polierendpunkt auf der Basis dieses Peaks vorherzubestimmen. Demzufolge ist es möglich präzise alle Polierdaten zu kalkulieren, wie beispielsweise den verbleibenden zu entfernenden Filmdickenbetrag und weitere Polierraten und zwar auf der Basis des Änderungsbereichs und in Echtzeit, wobei außerdem präzise evaluiert wird, ob der vorbestimmte leitende Film geeignet entfernt wird.
  • Bei der Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 25 wird eine Vorrichtung zur Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunktes bereitgestellt und zwar zur Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunktes in dem Moment, wenn ein leitender Film poliert wird und ein vorbestimmter leitender Film geeignet entfernt wird, wobei die Vorrichtung einen Hochfrequenzinduktorsensor umfasst, der mit einem Oszillationsschaltkreis ausgestattet ist, und zwar mit einem Sensorschaltkreissystem, das einen planaren Induktor und Kondensator umfasst, wobei mit der Vorrichtung ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Vorherbestimmung/Detektierung des Polierendpunktes nach den Ansprüchen 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 oder 18 durchgeführt wird, wobei eine Vorrichtung zur Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunktes mit dem Hochfrequenzinduktorsensor, der den Oszillationsschaltkreis des Sensorschaltkreissystems mit dem planaren Induktor und Kondensator umfasst, den Änderungsbereich der Wellenform detektiert und zwar zur Vorherbestimmung des Polierendpunktes vor dem Polierendpunkt, und zwar auf der Basis wenigstens einer Änderung, der Änderung des magnetischen Flussverlustes und der Änderung des Wirbelstroms, der in dem planaren Induktor aufgrund der Änderung des Wirbelstroms auftritt. Demzufolge ist es möglich präzise ein Polierende vorherzubestimmen/zu detektieren und zwar aus dem Wellenformänderungsbereich, und wobei außerdem Joulescher Wärmeverlust aufgrund von Wirbelstrom, der aufgrund des magnetischen Flussverlustes auftritt, auf ein Minimum reduziert ist.
  • Bei der Ausführung der vorliegenden Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 26 wird eine Vorrichtung zur Echtzeitfilmdickenaufzeichnung bereitgestellt, und zwar zur Aufzeichnung einer Filmdickenänderung bei dem gesamten Poliervorgang, um zu evaluieren, ob der vorbestimmte leitende Film geeignet beim Polieren des leitenden Films entfernt wird, wobei die Vorrichtung einen Hochfrequenzinduktorsensor umfasst, der mit einem Oszillationsschaltkreis aus einem Sensorschaltkreissystem mit einem planaren Induktor und einem Kondensator ausgestattet ist, wobei das Echtzeitfilmdickenaufzeichnungsverfahren nach den Merkmalen der Ansprüche 19, 20, 21, 22 oder 23 durchgeführt wird, wobei die Vorrichtung zur Echtzeitfilmdickenaufzeichnung einen Hochfrequenzinduktorsensor umfasst, der mit einem Oszillationsschaltkreis mit einem Sensorschaltkreissystem aus einem planaren Induktor und einem Kondensator ausgestattet ist, und wobei der magnetische Flussverlust in den vorbestimmten leitenden Film eindringt, nachdem der vorbestimmte leitende Film beim Fortschreiten der Polierung eine Filmdicke bekommt, die mit der Skin-Tiefe korrespondiert, und wobei der Wellenformänderungsbereich detektiert wird, und zwar zur Vorherbestimmung des Polierendpunktes bevor der Polierendpunkt erreicht ist, und zwar auf der Basis wenigstens einer Änderung der Änderung des magnetischen Flussverlustes, der Änderung des Wirbelstroms, der aufgrund der Änderung des magnetischen Flussverlustes auftritt, der Änderung der gegenseitigen Induktanz, die in dem planaren Induktor aufgrund der Änderung des Wirbelstroms auftritt, und der Änderung der Resonanzfrequenz, die von dem Hochfrequenzinduktorsensor aufgrund der Änderung der Induktanz des Sensorschaltkreissystems oszilliert wird. Hierdurch ist es möglich präzise jeweilige Polierdaten zu kalkulieren, wie die verbleibende zu entfernende Filmdicke und die Polierrate und ähnliche Daten und zwar in Echtzeit aus dem Wellenformänderungsbereich, und es ist außerdem möglich präzise zu evaluieren, ob der vorbestimmte leitende Film geeignet entfernt ist, wobei außerdem Joulescher Wärmeverlust aufgrund von Wirbelstrom durch den magnetischen Flussverlust auf ein Minimum reduziert ist.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung einer chemisch-mechanischen Poliervorrichtung mit einer Vorrichtung zur Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunktes nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung;
  • 2 zeigt einen schematischen vertikalen Querschnitt eines Polierkopfes der chemisch-mechanischen Poliervorrichtung von 1;
  • 3 zeigt eine schematische seitliche Teilansicht zur Erläuterung eines Zustands einer chemisch-mechanischen Poliervorrichtung mit einer Walze und eines Polierendpunktes nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung;
  • 4 zeigt eine schematische Seitenteilansicht zur Erläuterung des Zustands einer chemisch-mechanischen Poliervorrichtung bei einem Polierendpunkt mit einem Polierkopf nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung;
  • 5 zeigt schematische Beispiele einer Vorrichtung zur Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunktes; 5A zeigt ein Blockdiagramm, 5B zeigt ein weiteres Beispiel eines planaren Induktors, und 5C zeigt einen Querschnitt des planaren Induktors von 5B;
  • 6 zeigt Beispiele eines Oszillationsschaltkreises bei der Vorrichtung zur Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunktes von 5 und 6A zeigt eine schematische Darstellung des Aufbaus, und 6B einen mit dem Aufbau von 6A äquivalenten Schaltkreis;
  • 7 zeigt Darstellungen von Resultaten einer elektromagnetischen Simulation zur Bestimmung der Richtungen des Auftreten eines magnetischen Feldes in Abhängigkeit der Anordnung einer Spule, und 7A zeigt den Fall, bei dem die Oszillationsfrequenz eines Sensors 1 MHz beträgt und die Filmdicke des leitenden Films 0.2 μm beträgt, 7B zeigt den Fall, in dem die Oszillationsfrequenz eines Sensors 1 MHz und die Filmdicke des leitenden Films 1 μm beträgt, 7C zeigt den Fall, in dem die Oszillationsfrequenz eines Sensors 40 MHz beträgt und die Filmdicke des leitenden Films 0.2 μm beträgt und 7D zeigt den Fall, in dem die Oszillationsfrequenz eines Sensors 40 MHz beträgt und die Filmdicke des leitenden Films 1 μm beträgt;
  • 8 zeigt eine erläuternde schematische Darstellung der Änderung der Induktanz eines magnetischen Feldes, die aufgrund von elektromagnetischer Kopplung in dem Hochfrequenzinduktorsensor auftritt, nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung;
  • 9 zeigt erläuternde Darstellungen der Detektierung des Wellenformänderungsbereichs zur Vorherbestimmung des magnetischen Flusses und eines zum Erreichen eines Polierendpunktes zu polierenden und entfernenden Betrages eines leitenden Films; 9A bis 9D zeigen schematische Beispiele des magnetischen Flusses und des Wirbelstroms bei der Polierung und Entfernung eines leitenden Films, und 9E zeigt ein schematische Darstellung einer charakteristischen Änderung der Resonanzfrequenz bei der Filmdickenänderung des leitenden Films;
  • 10 zeigt schematische Darstellungen von Vergleichsbeispielen zu 9;
  • 10A bis B sind schematische Darstellungen von beispielhaften Änderungen des magnetischen Flusses und des Wirbelstroms bei der Polierung und Entfernung des leitenden Films, und 10A zeigt eine charakteristische Darstellung eines Änderungsbeispiels der Resonanzfrequenz aufgrund der Filmdickenänderung des leitenden Films;
  • 11 zeigt schematische Darstellungen der Resultate der Evaluation des Peaks des Wellenformänderungsbereichs zur Vorherbestimmung des Polierendpunktes bei einem Cu-Film und einem Wolfram (W) Film, die sich aufgrund der verschiedenen Materialeigenschaften unterscheiden, nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung; 11A zeigt eine schematische Darstellung eines Wafers Wa mit einem Cu-Film, 11B zeigt eine schematische Darstellung eines charakteristischen Änderungsbeispiels der Resonanzfrequenz der Filmdicke des Cu-Films, 11C zeigt eine schematische Darstellung eines Wafers Wb mit einem Wolfram (W) Film, 11D zeigt eine schematische Darstellung einer charakteristischen Änderung der Resonanzfrequenz der Filmdicke des Wolfram (W) Films;
  • 12 zeigt schematische Darstellungen der Beziehung zwischen der Filmdicke und der Resonanzfrequenz in dem Fall, in dem der leitende Film Cu-Film ist; 12A zeigt eine schematische Darstellung der Beziehung zwischen der Filmdicke und der Resonanzfrequenz beim Fortschreiten der Polierung und 12B zeigt eine schematische Darstellung zwischen der Filmdicke und der Resonanzfrequenz in verbleibendem Zustand (in resting state);
  • 13 zeigt eine schematische Darstellung der Beziehung zwischen der Filmdicke und der Resonanzfrequenz nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung;
  • 14 zeigt eine schematische Darstellung zwischen einer Filmdickeränderung und dem errechneten Differentialwert erster Ordnung der Resonanzfrequenz nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung; und
  • 15 zeigt eine schematische Darstellung der Beziehung zwischen einer Filmdickenänderung und berechnetem Differentialwert zweiter Ordnung der Resonanzfrequenz nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.
  • Beschreibung der vorteilhaften Ausführungen
  • Um zwischen Jouleschen Wärmeverlust aufgrund von Wirbelstrom auf ein Minimum zu reduzieren und einen Polierendpunkt präzise vorherzubestimmen/zu detektieren, den verbleibenden zu entfernenden Filmdickenbetrag und eine Polierrate und ähnliche Parameter in Echtzeit zu berechnen, und um präzise zu evaluieren ob der vorbestimmte leitenden Film geeignet entfernt wird, wird ein Verfahren zur Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunkts bereitgestellt zur Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunkts in dem Moment, wenn ein leitender Film poliert wird, wobei ein vorbestimmter leitender Film geeignet entfernt wird, wobei ein Induktor eines Hochfrequenzinduktorsensors benachbart zu dem vorbestimmten leitenden Film angeordnet ist, und wobei eine magnetische Flußänderung in dem vorbestimmten leitenden Film induziert wird, die von einem von dem Induktor gebildeten magnetischen Fluss stammt, und die magnetische Flußänderung aufgezeichnet wird, und wobei unter der Verwendung einer magnetischen Flußänderung aufgrund des Skineffekts bei dem eine Filmdicke beim Polieren bestimmt wird, und wobei das Material des vorbestimmten leitenden Films als Faktor verwendet wird, ein Änderungsbereich des magnetischen Flusses zur Vorherbestimmung eines Polierendpunkts detektiert wird, und wobei ein Polierendpunkt aus dem Änderungsbereich des magnetischen Flusses vorherbestimmt wird.
  • [Erste Ausführung]
  • Nachfolgend wird eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunkts nach einer ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen detailliert beschrieben. 1 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung einer chemisch-mechanischen Poliervorrichtung mit einer Vorrichtung zur Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunkts und 2 zeigt einen schematischen vergrößerten Teilschnitt eines Polierkopfes, 3 zeigt eine schematische seitliche Teilansicht zur Erläuterung des Zustands, bei dem eine chemisch-mechanische Poliervorrichtung mit einem Polierendpunkt in einer Walze angeordnet ist, und 4 zeigt eine schematische seitliche Teilansicht zur Erläuterung eines Zustands, in dem eine Vorrichtung zur Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunkts in einem Polierkopf angeordnet ist.
  • Zunächst wird ein Verfahren und der Aufbau einer Vorrichtung zur Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunkts nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung anhand des Aufbaus einer chemisch-mechanischen Poliervorrichtung beschrieben, auf die diese angewendet werden. 1 zeigt eine chemisch-mechanische Poliervorrichtung 1, die hauptsächlich aus einer Walze 2 und einem Polierkopf 3 besteht. Die Walze 2 ist scheibenförmig ausgebildet und ein Rotationsschaft 4 ist in ihrem unteren Zentrum befestigt und rotiert unter Antrieb eines Motors 5 in Richtung des Pfeiles A. Ein Polierfeld 6 ist auf der oberen Oberfläche der Walze 2 befestigt, und Poliermasse, nämlich ein Gemisch aus Schleifmitteln und Chemikalien wird über eine nicht gezeigte Düse auf das Polierfeld 6 aufgebracht.
  • Der Polierkopf 3 von 2 umfasst hauptsächlich einen Hauptkörper 7, einen Träger 8, einen Haltering 9, ein Halteringdruckmittel 10, ein elastisches Blech 11, ein Trägerdruckmittel 16 und Steuerungsmittel wie Luft oder ähnliche Mittel.
  • Der Kopfhauptkörper 7 ist scheibenförmig ausgebildet und kleiner als die Walze 2, und eine Rotationsachse 12 (Siehe 1) ist an dem Zentrum der oberen Oberfläche befestigt. Der Kopfhauptkörper 7 ist drehbar zu der Rotationsachse 12 gelagert und wird von einem nichtdargestellten Motor angetrieben und dreht sich in die Richtung des Pfeiles B von 1.
  • Der Träger 8 ist scheibenförmig ausgebildet und am Zentrum des Kopfhauptkörpers 7 angeordnet. Eine Trocknungsplatte 13 ist zwischen dem zentralen Bereich der oberen Oberfläche des Trägers 8 und dem zentralen unteren Bereich des Kopfhauptkörpers 7 angeordnet und über die Stifte 14 und 14 wird eine Drehung auf den Kopfhauptkörper 7 übertragen.
  • Der Hauptkörper eines Operationstransformers 15a ist zwischen dem zentralen unteren Bereich der Trocknungsplatte 13 und dem zentralen oberen Bereich des Trägers 8 angeordnet und außerdem ist ein Kern 15b des Operationstransformers 15 an dem zentralen oberen Bereich des Trägers 8 befestigt, und mit einer nicht dargestellten Steuereinheit verbunden, und gibt ein Polierzustandssignal des leitenden Films aus Cu und ähnlichen Materialien aus, der auf einem Wafer W gebildet ist (die untere Seite von 2) und zwar an die Steuereinheit.
  • Ein Trägerdruckelement 16a ist auf der oberen Oberfläche um den Träger 8 angeordnet und eine Druckkraft wird von dem Trägerdruckelement 16 auf den Träger 8 über das Trägerdruckelement 16a übertragen.
  • Ein Luftausgang 19, der Luft aus einer Luftzufuhrleitung 17 auf das elastische Blech 11 zuführt, ist in dem unteren Bereich des Trägers 8 angeordnet. Eine Luftpumpe 21 zur Luftzufuhr ist über eine Luftfilter 20 und ein automatisch sich öffnendes/schließendes Ventil V1 mit der Luftzufuhrleitung 17 verbunden. Der Ausstoß von Luft aus dem Luftausgang 19 wird mittels Schalten des automatischen sich öffnenden/schließenden Ventils V1 durchgeführt.
  • Ein Loch 22 zum Ausstoß von Vakuum und DIW (reines Wasser) oder Luft falls nötig ist in dem unteren Bereich des Trägers 8 ausgebildet. Die Absorption von Luft wird von einer Vakuumpumpe 23 angetrieben, und ein automatisches sich öffnendes/schließendes Ventil V2 ist an einer Vakuumleitung 24 angeordnet, und durch Schalten des automatischen sich öffnenden/schließenden Ventils V2 wird über die Vakuumleitung 24 Vakuum und DIW zugeführt.
  • Die Luftzufuhr aus der Luftzufuhrleitung 17 und der Vakuumbetrieb und die DIW-Zufuhr und die Zufuhr von Ähnlichem wird über die Vakuumleitung 24 durchgeführt und zwar über ein Steuersignal einer Steuereinheit.
  • Außerdem ist das Trägerdruckmittel 16 in dem unteren zentralen Umlauf des Kopfhauptkörpers angeordnet und übt eine Druckkraft auf das Trägerdruckelement 16a aus und überträgt die Druckkraft auf den damit verbundenen Träger B. Vorzugsweise umfasst dieses Trägerdruckmittel 16 einen Luftsack 25 aus Gummi der sich aufbläst und zusammenschrumpft bei Ansaugen und Ausstoß von Luft. Zur Zufuhr von Luft ist eine nicht dargestellte Luftzufuhrmechanik mit dem Luftsack 25 verbunden.
  • Der Haltering 9 ist ringförmig ausgebildet und ist in dem äußeren Umlauf des Trägers 8 angeordnet. Dieser Haltering 9 ist an einem Haltring-Halter 27 befestigt, der in dem Polierkopf 3 angeordnet ist, und das elastische Blech 11 ist in dem inneren umlaufenden Bereich angeordnet
  • Das elastische Blech 11 ist kreisförmig ausgebildet und umfasst eine Vielzahl von Löchern 22 die in ihm ausgebildet sind. Das elastische Blech 11 dehnt sich in das Innere des Halterings 9 aus, wobei seine Peripherie zwischen dem Haltering 9 und dem Haltering-Halter 27 gequetscht ist
  • In dem unteren Teil des Trägers 8 auf dem sich das elastische Blech 11 erstreckt ist eine Luftkammer 29 ausgebildet, und zwar zwischen dem Träger 8 und dem elastischen Blech 11. Der Wafer W, auf dem ein leitender Film ausgebildet ist, wird über die Luftkammer 29 an den Träger 8 gedruckt. Der Haltering-Halter 27 ist an dem Befestigungselement 30 befestigt, das über einen Schnappring 31 ringförmig ausgebildet ist. Ein Haltringdruckelement 10a ist mit dem Befestigungselement 30 verbunden. Eine Druckkraft von dem Halteringdruckmittel 10 wird über dieses Halteringdruckelement 10a auf den Haltering 9 übertragen.
  • Das Halteringdruckelement 10 ist in der äußeren Peripherie des unteren Teils des Kopfhauptkörpers 7 angeordnet und übt eine Druckkraft auf das Halteringdruckelement 10a aus, wodurch der damit verbundene Haltering 9 auf das Polierfeld 6 geschoben wird. Vorzugsweise besteht dieses Halteringdruckmittel 10 aus einem Luftsack 16b aus Gummi wie das Trägerdruckmittel 16. Eine nicht dargestellte Luftzufuhrmechanik ist mit dem Luftsack 16b zur Zufuhr von Luft verbunden.
  • Wie in 3 oder 4 dargestellt ist eine Vorrichtung 33 zur Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunkts jeweils in dem oberen Bereich der Walze 2 oder in dem Bereich des Trägers 8 des Polierkopfes 3 bei einer chemisch-mechanischen Poliervorrichtung 1 angeordnet. Wenn die Vorrichtung 33 zur Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunkts in der Walze 2 angeordnet ist, dann werden Detektionssignale, wie Wellenformänderungsbereiche und ähnliche Signale zur Vorherbestimmung eines Endpunkts aus der Vorrichtung 33 zur Vorherbestimmung/Detektierung des Polierendpunkts nach außen über den Gleitring (Slipring) 32 ausgegeben.
  • Außerdem können zwei oder mehr Vorrichtungen 33 zur Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunkts jeweils in dem oberen Teil der Walze oder dem Teil des Trägers 8 des Polierkopfes 3 angeordnet sein. Durch die Anordnung von zwei oder mehr Vorrichtungen 33 zur Vorherbestimmung/Detektierung des Polierendpunkts und bei einer detektierten Filmdickeninformation in chronologischer Reihenfolge von der Vorrichtung 33 zur Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierpunkts in Rotationsrichtung wird die Verteilung der Filmdickenänderung des leitenden Films 28 auf der Oberfläche des Wafers W erzielt.
  • 5 zeigt ein Beispiel der Konfiguration einer Vorrichtung 33 zur Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunkts; 5A zeigt ein Blockdiagramm, 5B zeigt ein weiteres Beispiel der Konfiguration eines planaren Induktors, und 5C zeigt einen Querschnitt durch den planaren Induktor von 5B. Ein Oszillationsschaltkreis 35 bildet den Hauptkörper eines Hochfrequenzinduktorsensors 34 in der Vorrichtung 33 zur Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunkts, wobei ein verdichteter konstanter Kondensator 37 mit der Kapazität Co in Serie mit einem zweidimensionalen planaren Induktor 36 mit der Induktanz L geschaltet ist, wodurch ein LC-Schaltkreis bereitgestellt ist. Der planare Induktor 36 ist unter Verwendung von leitenden Materialien, wie beispielsweise Cu meanderförmig auf einem quadratischen isolierenden Substrat 36a ausgebildet.
  • Der planare Induktor 36 kann wie in 5A dargestellt meanderförmig und spiralförmig ausgebildet sein, wobei der planare Induktor 36 wie in 5B dargestellt auf einem quadratischen Substrat 41a meanderförmig auch anders, nämlich wie der planare Induktor 41, ausgebildet sein kann. Außerdem kann er auch als runde, kreisförmige Spirale ausgebildet sein, was in den Zeichnungen nicht dargestellt ist. Die Leiterbahnbreite der zweidimensionalen planaren Induktoren 36 und 41 kann mittels Ätzverfahren und ähnlichen Verfahren bei der Herstellung äußerst fein ausgebildet sein, nachdem ein leitender Film aus beispielsweise Cu und ähnlichen Materialien auf den Substraten 36a und 41a aus isolierenden Materialien wie Glas/Epoxykunstharz oder Papier/Phenol ausgebildet sind, wobei die gesamte Ausbildung der Induktoren wie in 5C dargestellt auf ein Quadrat mit einer Seitenlänge von 23 mm miniaturisiert werden kann. Durch die Miniaturisierung der planaren Induktoren 36 und 41 ist es möglich, auf effiziente Weise ein geringes magnetisches Feld zu erzeugen, und es ist möglich, präzise das Änderungsverhalten in der Umgebung des Endpunkts der Entfernung des leitenden Films 28 zu detektieren, ohne dass ein magnetisches Feld in das Innere des leitenden Films 28 tief eindringt.
  • Das Ausgangssignal des LC-Schaltkreises wird einem Verstärker 38 zugeführt, der einen Operationsverstärker oder ähnliche Einheiten umfassen kann, und der Ausgang des Verstärkers 38 wird in ein Feedbacknetzwerk 39 eingegeben, das Widerstände oder ähnliche Bauteile umfassen kann. Wenn das Ausgangssignal des Feedbacknetzwerks 39 mit dem planaren Induktor 36 positiv zusammenwirkt ist ein Oszillationsschaltkreis 35 mit dem planaren Induktor 36 bereitgestellt.
  • Der Oszillationsschaltkreis 35 ist im Wesentlichen wie in den Konfigurationsbeispielen von 6 aufgebaut und wird mittels eines Colpitt-Oszillationsschaltkreises oder Oszillationsschaltkreisen ähnlicher Bauart bereitgestellt, wobei das Oszillationsfrequenzband f von der Induktanz L des planaren Induktors 36 und der Kapazität Co des verdichteten konstanten Kondensators 37 bestimmt ist, und von der nachfolgenden Formel (1) gegeben ist. [Formel 1]
    Figure 00690001
  • An den Ausgangsanschluß des Verstärkers 38 ist ein Frequenzzähler 40 angeschlossen, und es wird ein Detektionssignal oder ähnliche Signale des Änderungsbereichs einer Wellenform zur Vorherbestimmung eines Polierendpunkts, der nachfolgend näher beschrieben wird, von dem Frequenzzähler 40 digital ausgegeben. Einflüsse von Noise- und Signalabschächung an dem Ausgang werden durch die digitale Übertragung des Detektionssignals verhindert. Hierdurch wird außerdem ein einfaches Management der Filmdickendaten erzielt.
  • Die Vorrichtung 33 zur Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunkts 33 umfasst den Hochfrequenzinduktorsensor 34 mit dem planaren Induktor 36 und dem Frequenzzähler 40. Indem der Oszillationsschaltkreis 35 in dem Hochfrequenzinduktorsensor 34 und ein Frequenzzähler 40 zur Aufzeichnung der Änderung der Oszillations-(Resonanz-)Frequenz benachbart angeordnet sind wird ein verteilter konstanter Schaltkreis in dem Leitungs-/Verbindungsbereich zwischen dem Oszillationsschaltkreis 35 und dem Frequenzzähler 40 bereitgestellt, und hierdurch wird vermieden, dass die Induktanz und Kapazität unnötig groß werden, und es ist möglich die Änderung des magnetischen Flusses beim Fortschreiten der Polierung des leitenden Films 28 präzise zu detektieren, der in der Nähe des Hochfrequenzinduktorsensors 34 angeordnet ist.
  • Bei der Vorrichtung 33 zur Vorherbestimmung/Detektierung des Polierendpunkts sind weitere Komponenten oder Schaltkreise mit Ausnahme des planaren Induktors 36 in einem großen IC (integrierten Schaltkreis) vorgesehen, und in einer Packung 33a angeordnet. Der planare Induktor 36 ist mit einem dünnen isolierenden Film beschichtet und auf der Oberfläche der Packung 33a befestigt Wie in 3 und 4 dargestellt ist, wird die gepackte Vorrichtung 33 zur Vorherbestimmung/Detektierung des Polierendpunkts in der chemisch-mechanischen Poliervorrichtung 1 angeordnet, wobei sie derart angeordnet ist, dass der planare Induktor 36 gegenüber dem leitenden Film 28 auf der Waferoberfläche W angeordnet ist.
  • Außerdem wird die Kapazität des verdichteten konstanten Kondensators 37, der den Oszillationsschaltkreis 35 bildet variabel, wodurch es für den Hochfrequenzinduktorsensor 34 möglich ist dessen Oszillationsfrequenz innerhalb dem Oszillationsfrequenzband zu wählen.
  • Der Wellenformänderungsbereich zur Vorherbestimmung eines nachfolgend beschriebenen Polierendpunkts wird bei dieser Ausführung der vorliegenden Erfindung auf der Basis eines magnetischen Flusswechsels detektiert, und zwar in dem Moment wenn der vorbestimmte leitende Film 28 eine Filmdicke bekommt, die mit der Skintiefe 5 des vorbestimmten leitenden Films 28 beim Polieren korrespondiert. Die Skintiefe 6 des vorbestimmten leitenden Films 28 hängt von dem Material des vorbestimmten leitenden Films 28 ab, und die Oszillationsfrequenz f des Hochfrequenzinduktorsensors 34 wird durch die nachfolgende Formel (2) gegeben. [Formel 2]
    Figure 00710001
  • Hierbei gilt: ω: 2πf, μ: magnetische Permeabilität, σ: Leitfähigkeit.
  • Die Oszillationsfrequenz f des Hochinduktorsensors 34 wird derart gewählt, dass die Skintiefe δ schmäler als die ursprüngliche Filmdicke des vorbestimmten leitenden Film 28 wird und größer wird als der Filmdickenbereich des vorbestimmten leitenden Films 28 außer dem eingebetteten Bereich im Endstadium der Polierung. In dem Fall in dem das Material des leitenden Films 28 des mittels Polierung zu entfernenden Objekts Cu ist, wird das Oszillationsfrequenzband auf 20 MHz oder mehr eingestellt.
  • Wenn außerdem als Frequenz ein Hochfrequenzband ausgewählt wird und der Induktor ein planarer Induktor ist, dann tritt der Fall auf, dass die aufgrund des Skineffekts und aufgrund des Abstands zwischen Induktor und leitendem Film auftretenden Charakteristika der Wellenform auftreten und es tritt auch ein anderer Fall auf, wo die Charakteristika nicht auftreten. Beispielsweise sind die Änderungen der Wellenformen der Resonanzfrequenz für die Filmdicke in dem gleichen planaren Induktor unterschiedliche, wenn die Frequenz von 40 MHz verwendet wird, und wenn die Größe eines Induktors 1/1000 der ursprünglichen Größe des Induktors entspricht, und die Entfernung zu dem leitenden Film 1/1000 beträgt, und wenn die Frequenz von 40 MHz und ein planarer Induktor verwendet werden. Es tritt ein Peak bei 0,1 μm oder niedriger auf, wobei der Induktor auf ein 1/1000 reduziert ist, und wobei die Entfernung keinen Peak produziert und ein monotoner Anstieg mit der Filmdicke stattfindet. Außerdem ist bei dem Induktor mit der realen Größe nahezu der gesamte magnetische Fluss parallel zu der leitenden Filmoberfläche und dringt nicht in den Film ein. Aufgrund des Skineffekts tritt kein magnetischer Fluss in einen leitenden Film ein. Auf der anderen Seite tritt bei einem auf 1/1000 reduzierter Induktor und auf 1/1000 reduzierte Distanz ein magnetischer Fluss in einen leitenden Film ein. Bei dieser Größe des Induktors wirkt sich der Skineffekt nicht aus. Demzufolge erhöht sich bei zunehmender Filmdicke der Wirbelstrom monoton, und demzufolge nimmt auch eine gegenseitig Induktanz (Impedanz) zu. Selbst wenn daher die gleiche Frequenz und der gleich planare Induktor verwendet werden, gibt es einige Fälle, wobei der Skineffekt sich nicht auswirkt, und den Fall bei dem sich der Skineffekt auswirkt, was auf der Größe und der Entfernung des Induktors beruht. Hierbei wird ein Zustand erzeugt, bei dem sich der Skineffekt bei einer Abnahme der Filmdicke beim Fortschreiten der Polierung auswirkt, wobei ein Polierendpunkt vorherbestimmt und detektiert wird. Außerdem stimmt der Filmdickenbereich bei dem sich der Skineffekt in diesem Fall auswirkt nicht mit der Skintiefe δ von Formel 2 überein, die einfach durch die Frequenz und das Material des leitenden Films (Leitfähigkeit und magnetische Permeabilität) gegeben ist.
  • Das kommt daher, wie vorstehend aufgezeigt, dass sich der Skineffekt aufgrund der Größe und des Abstands des Induktors ändert, wobei hierbei auch die Richtung des magnetischen Feldes (Ausrichtung) zusammenwirkt. Wie jedoch aus der Formel entnommen werden kann, wenn die Frequenz, die Leitfähigkeit und die magnetische Permeabilität groß wird dann korrespondiert die Beziehung selbst zu der Abnahme der Distanz, beider ein magnetisches Feld die Beziehung der Formel erfüllt. Daher wird der Filmdickenbereich selbst, in dem ein Skineffekt auftritt ein Referenzwert, der mit der Skintiefe δ der Gleichung korrespondiert. Aus diesem Grunde ist hierbei die Wellenform, die auf dem Skineffekt basiert, die charakteristische Änderung der Wellenform, die von charakteristischen Änderungen des Zustands erhalten wird, bei dem der magnetische Fluss kaum in einen leitenden Film oder entsprechenden Bedingungen eintritt, und wobei der magnetische Film unter unterschiedlichen entsprechenden Bedingungen in den leitenden Film eindringt, was nicht nur von der Frequenz, der Leitfähigkeit der magnetischen Permeabilität sondern auch von der Richtung des magnetischen Feldes und ähnlichen Bedingungen abhängt.
  • Nachfolgend wird die ”Filmdicke, die mit der Skintiefe korrespondiert” und „die Änderung der magnetischen Flusses der aufgrund des Skineffekts auftritt” unter Bezugnahme auf die 7A bis 7D erläutert. 7 zeigt eine schematische Darstellung der Resultate einer elektromagnetischen Simulation um herauszufinden in welchen Richtungen (der Pfeil → unten bei jeder der 7A bis 7D) des magnetischen Felds, daß von eine Spule erzeugt wird, wobei 7A den Fall zeigt, bei der die Oszillationsfrequenz eines Sensors 1 MHz beträgt und die Filmdicke des leitenden Films 0.2 μm beträgt, 7B den Fall zeigt, bei dem die Oszillationsfrequenz eines Sensors 1 MHz beträgt und die Filmdicke des leitenden Films 1 μm beträgt, 7C den Fall zeigt bei dem die Oszillationsfrequenz des Sensors 40 MHz beträgt und die Filmdicke des leitenden Films 0,2 μm beträgt, und 7D den Fall zeigt, bei dem die Oszillationsfrequenz eines Sensors 40 MHz beträgt und die Filmdicke des leitenden Films 1 μm beträgt.
  • Bei der Einstellung der elektromagnetischen Simulation ist der Induktor, der ein magnetisches Feld erzeugt ein nicht gerichteter planarer Induktor. Die ”Filmdicke, die der Skintiefe entspricht” ist „die Filmdicke, bei der eine Änderung des magnetischen Flusses aufgrund des Skineffekts auftritt”. Wenn in diesem Fall die Oszillationsfrequenz des Sensors 1 MHz beträgt dann ist der magnetische Fluss an dem leitenden Film am Boden der Spule in Längsrichtung gerichtet. Selbst wenn bei dieser Frequenz die Filmdicke 1 μm und 0.2 μm beträgt, dringt der magnetische Fluss in einen leitenden Film ein (7A und 7B). In einem derartigen Fall, in dem wie bei dem herkömmlichen Beispiel der magnetische Fluss in einen leitenden Film eindringt, nimmt der Wirbelstrom, der in dem Inneren des leitenden Films auftritt mit der Filmdicke ab. Aus diesem Grunde tritt in dem Fall von 1 MHz bei einer Filmdicke von 1 μm oder weniger ein monotones Verhalten auf, und der Skineffekt tritt nicht auf, woraus gefolgert wird dass „Die Filmdicke, die mit der Skintiefe korrespondiert” eine Filmdicke ist die wenigstens dicker als 1 μm ist.
  • Wenn andererseits die Oszillationsfrequenz des Sensors 40 MHz beträgt dann ist die magnetische Flußrichtung an der Leiteroberfläche ganz klar horizontal, und wenn die Filmdicke 1 μm entspricht, dann dringt der magnetische Fluss kaum in das Innere des Leiters ein (7D). Hieraus geht klar hervor das im Vergleich zu dem vorstehend genannten Fall, bei dem die Oszillationsfrequenz 1 MHz beträgt und die Filmdicke 1 μm beträgt (7B), die Richtung des magnetischen Feldes sich bezüglich des leitenden Films unterscheidet.
  • Wenn jedoch die Oszillationsfrequenz 40 MHz beträgt und der leitende Film dünner als 0.2 μm wird (7C), dann ist nur ein Teil des magnetischen Fluss in das Innere des leitenden Films gerichtet. Das heisst, dass ein Teil des magnetischen Flusses in einen leitenden Film eindringt, wenn der leitenden Film eine entsprechende Dicke bekommt selbst wenn der leitenden Film aus Cu.
  • In dem Fall in dem der magnetische Fluss sich mit 40 MHz alternierend verändert, verändert sich aufgrund des Skineffekts das Eindringen des magnetischen Flusses in den leitenden Film. Wenn sich das Eindringen des magnetischen Flusses langsam erhöht, dann nimmt die Frequenz plötzlich um ungefähr 700 Å zu. Wenn außerdem die Filmdicke 1 μm oder mehr beträgt, dann tritt der magnetische Fluss kaum in den Film ein. Wenn daher in diesem Fall „die Filmdicke mit der Skintiefe korrespondiert”, dann ist die Filmdicke an einer Grenze, bei der der magnetische Fluss eintritt oder nicht, was ungefähr bei 1 μm liegt. Wenn hierbei die Oszillationsfrequenz auf 40 MHz erhöht wird, und ein planarer Induktor verwendet wird, dann tritt der magnetische Fluss kaum in einen leitenden Cu Film mit der Dicke von 1 μm ein, was aufgrund des Skineffekts beruht.
  • Wenn außerdem in dem Fall die Oszillationsfrequenz eines leitenden Films aus Cu 40 MHz beträgt, die Leitfähigkeit von Cu 58 × 106 S/m beträgt, dann wird die Skintiefe δ 9.34 μm. Wenn aufgrund dieser Kalkulation die Filmdicke 1 μm beträgt dann tritt der magnetische Fluss hinreichend in einen leitenden Film ein, wobei wenn ein planarer Induktor verwendet wird und ein nicht gerichteter magnetischer Fluss erzeugt wird, das magnetische Feld tatsächlich nicht in einen leitenden Film eintritt, selbst wenn die Filmdicke 1 μm beträgt, und zwar aufgrund des Skineffekts, in dem Fall wenn die Oszillationsfrequenz 40 MHz beträgt. Bei dünner werdendem leitenden Film tritt ein Teil des magnetischen Fluss in einen leitenden Film ein, und eine leichte Erhöhung eines Wirbelstroms erfolgt. Indem daher nicht die Filmdicke unter Verwendung eines Wirbelstroms positiv gemessen wird, sondern die Filmdicke unter Verwendung des leichten magnetischen Flußverlustes und dessen Eindringens bei dünner werdender Filmdicke in der Nähe des Endpunkts aufgrund des Skineffekts zu bestimmen, ist es möglich eine Filmdicke, den Filmdickenzustand des leitenden Film in der Nahe des Endpunkts unter Verwendung des Inflektionspunkts (Maximum) der in einem leitenden Film induzierten gegenseitigen Induktanz aufzuzeichnen und nicht zu messen.
  • Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die 8, 9A bis 9E und 10A bis 10E als Vergleichsbeispiel von 9 die Wirkung der Polierung der chemisch-mechanischen Poliervorrichtung erläutert, in der die wie vorstehend ausgebildete Vorrichtung zur Vorherbestimmung/Detektierung des Polierendpunkts angeordnet ist, und ein Verfahren zur Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunkts erläutert. 8 zeigt eine schematische Darstellung der Änderung der Induktanz von dem magnetischen Feld, das aufgrund von elektromagnetischer Kopplung in dem Hochfrequenzinduktorsensor auftritt, 9 zeigt eine schematische Darstellung eines Beispiels der Änderung des magnetischen Flusses und des Wirbelstroms bei fortschreitender Polierung und Entfernung eines leitenden Films mit der Detektierung des Änderungsbereichs der Wellenform, zur Vorherbestimmung eines Polierendpunkts und 9A bis 9D zeigen schematische Darstellungen von Beispielen der Änderung des magnetischen Flusses und des Wirbelstroms bei fortschreitender Polierung und Entfernung eines leitenden Films, und 9A zeigt eine schematische charakteristische Darstellung eines Beispiels einer Änderung des magnetischen Flusses und des Wirbelstroms bei der Filmdickenänderung des leitenden Films. Der Einfachheit halber ist in den 9A bis 9D der planare Induktor 36 beispielhaft spiralförmig dargestellt.
  • Zunächst wird ein leitender Film 28 in der chemisch-mechanischen Poliervorrichtung 1 angeordnet und mittels einer nicht dargestellten Bewegungsmechanik wird ein Polierkopf 3 angeordnet, wobei der leitende Film 28 einen unpolierten Wafer W trägt. Dann wird die Vakuumleitung 24 des Polierkopfes 3 in Betrieb gesetzt, und die Luftkammer 29 des unteren Teils des elastischen Blechs 11 wird über eine Vakuummündung 19a und Löcher 22 (Vakuumlöcher) unter Vakuum gesetzt, wodurch der leitenden Film 28 den unpolierten Wafer W absorbiert und hält, und wobei aufgrund der Bewegungsmechanik der leitende Film 28 den Polierkopf 3 trägt, der den unpolierten Wafer W absorbiert und auf der Walze 2 hält, wobei der Wafer W der auf der Walze 2 angeordnet ist, so das der leitende Film 28 Kontakt mit dem Polierfeld selbst hat.
  • Bei Beendigung der Polierung des leitenden Films 28 auf dem oberen Teil des Wafers W absorbiert die Vakuumleitung 24 den Wafer W und hält ihn mittels dem Polierkopf 3 erneut mittels Betrieb der Vakuumleitung 24, wobei der Wafer W zu einer nicht dargestellten Reinigungsvorrichtung transportiert wird.
  • Daran anschließend wird der Betrieb der Vakuumleitung 24 eingestellt, und Luft von einer nicht dargestellten Luftpumpe in den Luftsack 25 zugeführt, wobei sich der Luftsack 25 mit Luft anfüllt. Gleichzeitig wird Luft in die Luftkammer 29 zugeführt und zwar von einem Luftausgang 19, der an dem Träger 8 angeordnet ist. Auf diese Weise erhöht sich der innere Druck der Luftkammer 29.
  • Durch das Anfüllen des Luftsacks 25 werden der leitende Film 28 auf dem oberen Teil des Wafers W und der Haltering 9 mit einem vorbestimmten Druck auf das Polierfeld 6 gedrückt. In diesem Zustand wird die Walze in Richtung des Pfeiles A von 1 gedreht, und der Polierkopf 3 wird in Richtung des Pfeiles B von 1 gedreht, und es wird von einer nicht dargestellten Düse Poliermasse auf das sich drehende Polierfeld 6 zugeführt, wobei der vorbestimmte leitende Film 28 auf dem oberen Teil des Wafers W poliert wird.
  • Daraufhin wird mittels dem von dem planaren Induktor 36 des Hochfrequenzinduktorsensors 34 erzeugten magnetischen Flusses eine Filmdickenänderung des vorbestimmten leitenden Films 28 beim Polieren aufgezeichnet und ein Änderungsbereich einer Wellenform zur Vorherbestimmung eines Polierendpunkts detektiert.
  • Der planare Induktor 36 wird von einem Hochfrequenzoszillationsschaltkreis 35 angetrieben und ein magnetischer Fluss φ, der sich seriell mit der Zeit korrespondierend mit der Periode der Hochfrequenz des planaren Induktors 36 verändert, tritt auf. Der in den vorbestimmten leitenden Film 28 zu Beginn der Polierung oder Nahe zu dem Beginn der Polierung eintretende magnetische Fluss φ dringt in die Filmoberfläche nahezu parallel ein, und zwar nur in den Bereich der Filmdicke, die mit der Skintiefe δ korrespondiert, wobei ein Eindringen des magnetischen Flusses φ in den Bereich unterhalb der Filmdicke, die mit der Skintiefe δ korrespondiert in dem vorbestimmten leitenden Film 28 vermieden ist (9A). außerdem wird die Resonanzfrequenz die von dem Hochfrequenzinduktorsensor 34 oszilliert konstant gehalten, und zwar unabhängig der Filmdickenänderung des vorbestimmten leitenden Films 28 (der Bereich a von 9E).
  • Wenn beim Fortschreiten der Polierung der vorbestimmte leitende Film 28 eine Filmdicke bekommt, die der Skintiefe 6 entspricht oder die nahe bei der Skintiefe 6 liegt, dann dringt ein Teil des magnetischen Flusses φ in den vorbestimmten leitenden Film 28 ein und es beginnt ein magnetischer Flußverlust φL aufzutreten. Der magnetische Fluss φ der nicht in den vorbestimmten leitenden Film 28 eintritt, fließt nahezu parallel zu der Filmoberfläche. Proportional zum Betrag des magnetischen Flusses φL, der in den vorbestimmte leitenden Film 28 eintritt tritt ein Wirbelstrom Ie auf (9B).
  • Beim weiteren Fortschreiten der Polierung erhöht sich der magnetische Flussverlust φL, und der Wirbelstrom Ie tritt in einem werten Bereich entlang der Filmoberfläche des leitenden Films 28 auf (9C). Der Wirbelstrom Ie der in diesem werten Bereich auftritt, erzeugt ein magnetisches Feld M, wie in 8 dargestellt, und wirkt, dass das magnetische Feld M den magnetischen φL, der von dem ursprünglichen planaren Induktor 36 auftritt, absetzt. Dies führt dazu, dass durch das an dem leitenden Film 28 gebildete magnetische Feld M eine gegenseitige Induktanz Lm sich erhöht, und die Induktanz L des ursprünglichen planaren Induktors 36 sich erniedrigt Dies führt dazu dass die Oszillationsfrequenz f, die von dem Hochfrequenzinduktorsensor 34 oszilliert wird, sich wie durch die folgende Formel (3) dargestellt erhöht. [Formel 3]
    Figure 00790001
  • Demzufolge nimmt die Induktanz des Sensorschaltkreissystems aufgrund des Auftretens der gegenseitigen Induktanz äquivalent ab, und die von dem Hochfrequenzinduktorsensor 34 oszillierte Resonanzfrequenz nimmt zu (die Bereich b und c von 9E).
  • Beim weiteren Fortschreiten der Polierung nimmt der magnetische Flußverlust φL zu und sättigt sich. Der Wirbelstrom Ie nimmt jedoch mit der Abnahme des Filmdickenvolumens des vorbestimmten leitenden Films 28 stark ab (9D). Aufgrund der starken Abnahme des Wirbelstroms Ie nimmt die gegenseitige Induktanz stark ab. Die starke Abnahme dieser gegenseitigen Induktanz führt zu einem Abfall der Abnahme der Induktanz Lm in der Formel (3), was dazu führt, daß sich die Induktanz des Sensorschaltkreissystems äquivalent erhöht, und dass die von dem Hochfrequenzinduktorsensor 34 oszillierte Resonanzfrequenz stark abnimmt (Bereich d von 9E).
  • Daher tritt nachdem der vorbestimmte leitenden Film 28 eine Dicke bekommt die der Filmdicke korrespondierend mit der Skintiefe δ beim Fortschreiten der Polierung entspricht, oder in deren Nähe liegt, der Wirbelstrom Ie auf, wobei durch die daran anschließende starke Abnahme die Induktanz des Sensorschaltkreissystems einmal abnimmt und sich daraufhin erhöht. Aufgrund dieses Verhaltens, tritt ein Peak (Inflektionspunkt) in der Wellenform der von dem Hochfrequenzinduktorsensor 34 oszillierten Resonanzfrequenz auf. Ein Änderungsbereich der Wellenform P wird zur Vorherbestimmung des Polierendpunkts vor dem Polierendpunkt auf der Basis des Peaks detektiert, wobei aus dem Änderungsbereich P ein Polierendpunkt vorherbestimmt wird. In dem Fall in dem der vorbestimmte leitenden Film 28 aus Cu ist beträgt der verbleibende Filmbetrag etwa 1000 Å in dem Zeitpunkt, wenn der Änderungsbereich P detektiert wird, wobei eine Endpolierung durchgeführt wird um den verbleibenden Filmbetrag zu entfernen, und daraufhin die Polierung beendet wird.
  • Zur Beendigung der Polierung wird die Polierung beispielsweise beendet nachdem die Polierung der Filmdicke der Skintiefe entspricht, das heisst aus dem Wellenformänderungsbereich P wird bei einer benötigten Polierrate eine Polierzeit voreingestellt, um an dem Wellenformänderungsbereich P den verbleibenden Filmbetrag zu polieren. Oder es wird die Polierrate aus der Zeit von zu Beginn der Polierung oder Nahe des Beginns der Polierung bis hin zur Detektion des Wellenformänderungsbereichs P und dem Polierbetrag vor Erreichen des Wellenformänderungsbereichs P kalkuliert, und die Filmdicke die der Skintiefe entspricht und dem verbleibenden zu entfernenden Filmbetrag beim Wellenformänderungsbereich P darstellt, wird durch die Polierrate geteilt, wodurch die benötigte Polierzeit nach der Detektion des Änderungsbereichs P kalkuliert wird. Nach der Detektion des Änderungsbereichs P wird die Polierung die kalkulierte Polierzeit lang durchgeführt, und die Polierung wird beendet
  • Nachfolgend werden die Vergleichsbeispiele anhand der schematischen Zeichnungen 10a bis 10E erläutert. Bei der Vergleichsbeispielen wird eine Frequenz angewendet, bei der die Filmdicke, die der Skintiefe δ entspricht größer ist als die ursprüngliche Filmdicke des leitenden Filmas 28. Da eine derartige Frequenz angewendet wird, treten bei der Aufzeichnung der Filmdickenänderung von zu Beginn der Polierung bis zum Endstadium der Polierung der magnetische Fluss φ der in den leitenden Film 28 vollständig eintritt und der magnetische Flußverlust φL konsistent auf. Daher tritt bei der Aufzeichnung der Filmdickenänderung der Wirbelstrom Ie proportional zu dem Betrag des magnetischen Flussverlustes φL auf (10A bis 10D). Aus diesem Grunde tritt zwischen dem leitenden Film 28 und dem planaren Induktor aufgrund dieses Wirbelstroms Ie eine große gegenseitige Induktanz auf, und die Oszillationsfrequenz f die von dem Sensor oszilliert wird, und zwar aufgrund der Abnahme Lm der Induktanz, was wie Formel (3) gezeigt von Beginn an der Polierung stattfindet.
  • Daraufhin nimmt der Wirbelstrom Ie plötzlich ab und zwar aufgrund der Abnahme der Filmdicke beim Fortschreiten der Polierung (10B bis 10D), womit die gegenseitig Induktanz abnimmt, und die Abnahme Lm der Induktanz in der Formel (3) ebenfalls abnimmt. Dies führt dazu das sich die Induktanz des Sensorschaltkreissystems äquivalent erhöht, wobei die von dem Sensor oszillierte Resonanzfrequenz monoton abnimmt (10E).
  • Die Resonanzfrequenz zeigt bei diesem Vergleichsbeispiel daher eine monoton abnehmende Kurve, wobei es möglich ist den Filmdickenabnahmebetrag von zu Beginn der Polierung an abzuschätzen, wobei es jedoch nicht möglich ist exakt den Polierendpunkt oder den Zustand vor dem Polierendpunkt zu bestimmen. Wenn beispielsweise die Flußkapazität C auf einen vorbestimmten Wert verändert wird, dann verschiebt sich die Resonanzfrequenz in 10E nach oben und unten und zwar über die gesamte Wellenform. Selbst wenn daher ein Polierpunkt auf einen Moment eingestellt ist, der einem temporär eingestellten Frequenzwert entspricht, ist es nicht möglich den Grenzwert zu setzen, wenn sich die Resonanzfrequenz überall verschiebt. Selbst wenn außerdem der Entfernungsbetrag zu Beginn der Filmdicke in Echtzeit aus der Wirbelstromveränderung aufgezeichnet wird, dann fluktuiert auch die Filmdicke, die dem Polierendpunkt entspricht, wenn die ursprüngliche Filmdicke fluktuiert. Aufgrund der fehlenden Charakteristik der Wellenform kann hierbei der Grenzwert nicht auf die gleiche Weise wie vorstehend beschrieben eingestellt werden.
  • 11A bis 11D zeigen Resultate der Evaluation eines Peaks des Wellenformänderungsbereichs P, von zwei Wafern Wa und Wb bei denen die Materialien des leitenden Films unterschiedlich sind und eine verschiedene Leitfähigkeit haben. 11A zeigt eine schematische Darstellung eines Wafers Wa mit einem Cu Film und 11B zeigt eine schematische. Darstellung einer charakteristischen Änderung der Resonanzfrequenz der Filmdicke des Cu Films, und 11C zeigt eine schematische Darstellung einer Wafers Wb mit einem Wolframfilm (W) und 11D zeigt eine schematische Darstellung einer charakteristischen Änderung der Resonanzfrequenz der Filmdicke des Wolframfilms (W). Der Sensorausgang jeder Ordinate von 11B und 11D entspricht der Resonanzfrequenz.
  • Bei beiden Filmen, dem Cu Film und dem Wolframfilm (W) nimmt die Resonanzfrequenz beim Fortschreiten der Polierung zu und erniedrigt sich plötzlich, woran anschließend ein Peak (Inflektionspunkt) auftritt. Der Wellenformänderungsbereich P wird jeweils auf der Basis dieses Peaks (Inflektionspunkt) detektiert. Dieses Verhalten ist für den Cu Film mit der großen Leitfähigkeit wie in 11B dargestellt sehr viel klarer als für den Fall des Wolframfilms (W) von 11D.
  • 12A und 12B zeigen schematische Darstellungen der Beziehung zwischen der Filmdicke und der Resonanzfrequenz für den Fall, in dem der leitende Film aus Cu ist und 12A zeigt eine schematische Darstellung der Beziehung zwischen der Filmdicke der Resonanzfrequenz beim Fortschreiten der Polierung, und 12B zeigt eine schematische Darstellung der Beziehung zwischen der Filmdicke und der Resonanzfrequenz beim Restzustand. Der Zählwert jeder Ordinate von 12A und 12B korrespondiert mit der Resonanzfrequenz.
  • In 12A ist die ursprüngliche Filmdicke des Cu Films ungefähr 1.5 μm (15000 Å), wobei sich die Resonanzfrequenz beim Fortschreiten der Polierung langsam erhöht, und zwar von dem Punkt in dem die Filmdicke ungefähr 1 μm (10000 Å) beträgt, und die Resonanzfrequenz erreicht ein Maximum in der Nähe von 700 Å, wobei der Wellenformänderungsbereich P detektiert wird. Nachdem die Resonanzfrequenz ihr Maximum erreicht hat fällt sie plötzlich ab. Daher wird bei einem Cu Film der verbleibende Filmbetrag in dem Moment wenn der Änderungsbereich der Wellenlänge P detektiert wird präzise detektiert.
  • In 12B zeigt die Resonanzfrequenz, die für jede Filmdicke des Cu-Films im Restzustand gemessen ist, das Maximum, wenn die Filmdicke ungefähr 710 Å beträgt. Daher entspricht die Filmdicke des Cu Films bei der die Resonanzfrequenz im Restzustand ein Maximum bekommt etwa der Filmdicke der Cu Films, bei der die Resonanzfrequenz bei fortschreitender Polierung ein Maximum bekommt.
  • Nachfolgend wird ein Verfahren zur Vorherbestimmung eines Polierendpunkts mit dem Peak der Resonanzfrequenz bei einer Änderung des magnetischen Flusses als Filmdickenreferenzpunkt erläutert.
  • 13 zeigt eine schematische Darstellung der Beziehung zwischen der Filmdicke und der Resonanzfrequenz in Abhängigkeit der Filmdicke. An dem Verfahren zur Vorherbestimmung/Detektierung des meist standardisierten Polierendpunkts wird ein Teil der Wellenform der Resonanzfrequenz der 13 äquivalent zu dem Peak der Wellenform als Filmdickenstandartwert spezifiziert, und auf der Basis dieses Filmdickenstandartwerts ein Polierendpunkt berechnet. Der Polierendpunkt definiert den Moment, wenn ein Cu-Film entfernt ist, nämlich die Zeit, wenn der Cu-Film an dem Endpunkt 0 Å bekommt.
  • Der Filmdickenstandartwert äquivalent zu dem Peak der Wellenform von 13 entspricht 710 Å. Die in der gleichen Zeichnung dargestellte aufgezeichnete Wellenform der Resonanzfrequenz wird detektiert und der Zeitpunkt wird detektiert, wenn die Wellenform ihren Peak erreicht. Bei dem Verfahren zur Detektierung dieses Peaks wächst die Wellenform mit der Abnahme des Films zunächst immer an und nimmt daraufhin einmalig stark ab, weshalb der Peak als Zeitpunkt bevor der Resonanzfrequenz abnimmt gewählt werden kann. Außerdem wird bei einem anderen Verfahren ein Differenzialkoeffizient bestimmt, wobei der Bereich, in dem der Differenzialkoeffizient 0 oder niedriger oder ein negativer Wert wird als Peakposition bestimmt wird.
  • Der ursprüngliche Film bei der 13 ist ein blanker Cu-Film mit 1600 Å, wobei die Polierung von dem Zeitpunkt, an dem der Cu-Film entfernt ist vorherbestimmt wird, und am Endpunkt detektiert wird. Zu dem Zeitpunkt von 89 s nach dem Polierbeginn erreicht in 13 der Filmdickenreferenzpunkt verbleibende 780 Å. Mit anderen Worten beträgt der Entfernungsbetrag von zu Beginn der Polierung 1600 Å – 780 Å = 15220 Å. Bei einem Entfernungsbetrag bei 15290 Å nach dem Verstreichen von 89 s beträgt die zur Entfernung der verbleibenden Dicke von 780 Å nötige Zeit etwa 4.43 s. Wenn mit anderen Worten die Polierung nach etwa 4.5 s nach der Detektierung des Filmdickenreferenzpunktes beendet wird, dann hat der Cu-Film eine Dicke von ungefähr 0 Å und es ist möglich die Polierung an dem Polierendpunkt präzise zu beenden. Hierbei wird natürlich vorausgesetzt, dass die Entfernung des Films bei einer konstanten Polierrate während des Polierens durchgeführt wird.
  • Bei einem anderen Verfahren kann die Detektierung außerdem nicht von der Peakposition der Resonanzfrequenz abhängen, sondern vor ihr liegen. Wenn erfindungsgemäß beispielsweise die Wellenform der Resonanzfrequenz bei dem Verfahren plötzlich ansteigt bevor sie das Maximum der Resonanzfrequenz erreicht. Diese Anstiegsrate wird voreingestellt, und aus einem Zeitpunkt der Anstiegsrate kann ein Polierendpunkt vorherbestimmt werden. Oder es kann ein Zeitpunkt voraufgezeichnet werden, wenn die Anstiegsrate ein Maximum bekommt, und der Zeitpunkt, wenn die Anstiegsrate ein Maximum bekommt als Filmdickenreferenzpunkt definiert werden, wobei von diesem Punkt ausgehend weiter verfahren werden kann. In dem Fall, wenn ein Polierendpunkt aus der Anstiegsrate wie in 14 dargestellt detektiert wird ist es effektiv, das Differential der Resonanzfrequenz zu analysieren und auf diese Weise die Wellenform darzustellen, und zwar bei dem gesamten Verfahren. In dem Fall der gleichen Vorherbestimmung in dem Zeitpunkt, wenn eine vorbestimmte Anstiegsrate erreicht wird, wird ein Grenzwert mit dem Differential verglichen, und auf der Basis der Polierzeit zur Erreichung des Grenzwerts wird die nötige Zeit zur Erreichung des Polierendpunkts auf die gleiche Weise wie vorstehend beschrieben berechnet.
  • Hierbei ist beispielsweise ein Verfahren zur Vorherbestimmung eines Polierendpunkts zu dem Zeitpunkt, wenn die Anstiegsrate ein Maximum erreicht als Filmdickenreferenzpunkt definiert wird bereitgestellt, wobei ein Polierendpunkt aus dem genannten Zeitpunkt vorherbestimmt wird. Aus 14 geht hervor, dass die größte Anstiegsrate zum Zeitpunkt von 81 s erzielt wird. Die dazu äquivalente Filmdicke beträgt dabei 2149 Å. Wenn daher nach dem Verstreichen von 81 s 13851 Å poliert sind werden zur Polierung von verbleibenden ungefähr 2149 Å eine Polierzeit von 12.56 s benötigt. Wenn daher die Polierung nach etwa 12.5 s beendet wird, hat die Cu-Filmdicke ungefähr 0 Å, und es ist möglich die Polierung präzise zu beenden und den Polierendpunkt zu erreichen.
  • Die Vorherbestimmung des Polierendpunkts wie vorstehend aufgezeigt kann auf zahlreiche Weise abgeändert werden, wobei beispielsweise bei dem Differential zweiter Ordnung, das in 15 dargestellt ist, der Inflektionspunkt der Resonanzfrequenz nämlich der Punkt der in der graphischen Darstellung 0 wird und zweimal differenziert ist als Filmdickenstandartwert definiert wird und woraus ein Polierendpunkt vorherbestimmt werden kann. Bei dem Bereich an dem der Änderungsbetrag der Anstiegsrate der Resonanzfrequenz den vorbestimmten Standardwert erreicht und mit dem Punkt als Filmdickenreferenzpunkt kann außerdem die Polierzeit bis zum Polierende geschätzt werden.
  • Wie vorstehend gesagt ist es mittels einer Wellenform aus den Skin-Effekt Charakteristika möglich das Verhalten, bei dem die Resonanzfrequenz mit der Filmdickenabnahme anwächst und beim Polieren daran anschließend plötzlich abnimmt möglich zahlreiche charakteristische Änderungen vor dem Zeitpunkt des Erreichens des Polierendes aufzuzeichnen und auf der Basis dieser Änderungen ist es möglich präzise die verbleibende Polierzeit bis zum Polierende abzuschätzen. Auf diese Weise wird ein Polierendpunkt substantiell vorherbestimmt, wobei jedoch in dem Fall der Vorherbestimmung in dem Moment gerade bevor einem Polierendpunkt der Polierendpunkt eher grob detektiert wird.
  • Bei der vorliegenden Ausführung der vorliegenden Erfindung ist es möglich den Änderungsbereich der Wellenform P auf der Basis wenigstens einer Änderung der Änderungen der gegenseitigen Induktanz, des Wirbelstroms Ie, des magnetischen Flussverlustes φL zu bestimmen, die sich von der Änderung der Resonanzfrequenz unterscheiden. Die Änderung der gegenseitigen Induktanz kann aus einer Änderung der Oszillationsfrequenz des Hochfrequenzinduktorsensors 34 unter Verwendung der Formel (3) erzielt werden, und da der Wirbelstrom Ie proportional zu der gegenseitigen Induktanz ist kann der Wirbelstrom aus der Änderung der gegenseitigen Induktanz erzielt werden, wobei da der magnetische Fluss φL proportional zu dem Wirbelstrom Ie ist, die Änderung des magnetischen Flussverlusts φL unter Verwendung der Änderung des Wirbelstroms Ie erzielt werden kann.
  • Da wie vorstehend gesagt bei dem Verfahren zur Vorherbestimmung/Detektierung des Polierendpunkts und der dem Verfahren zugeordneten Vorrichtung nach dieser Ausführung der vorliegenden Erfindung der magnetische Fluss φL, der die Basis der Detektion des Änderungsbereichs P der Wellenform ist auftritt, wenn der vorbestimmte leitende Film 28 eine Filmdicke nahe vor dem Polierendpunkt bekommt, und zwar wenn die Filmdicke bei fortschreitender Polierung die Skin-Tiefe erreicht oder in deren Nähe kommt, ist es mögliche Jouleschen Wärmeverlust aufgrund von Wirbelstrom Ie zu unterdrücken, wobei der magnetische Flussverlust φL minimiert wird.
  • Da ein charakteristischer Peak bei den jeweiligen Änderungen des Wirbelstroms Ie, der gegenseitigen Induktanz und der Resonanzfrequenz auftritt, nachdem der vorbestimmte leitende Film 28 eine Filmdicke bekommt die mit der Skin-Tiefe δ korrespondiert, oder die in der Nähe liegt, ist es beim Fortschreiten der Polierung möglich auf der Basis dieses charakteristischen Peaks präzise den Änderungsbereich der Wellenform P nahe vor dem Polierendpunkt zu bestimmen. Daher ist es auf diese Weise möglich aus dem Änderungsbereich der Wellenform P eine einen Polierendpunkt präzise vorherzubestimmen/zu detektieren.
  • Indem die Übertragung der Resonanzfrequenz von dem Hochfrequenzinduktorsensor 34 mittels dem Frequenzzähler 40 digital erfolgt ist es möglich Störungen durch Noise und Abschwächungen des Resonanzfrequenzausgangs zu vermeiden und den Änderungsbereich der Wellenform P präzise zu detektieren.
  • Indem der verdichtete konstante Kondensator 37 mit dem Hochfrequenzinduktorsensor 34 mit variabler Kapazität ausgebildet ist, ist es möglich auf einfache Weise eine Oszillationsfrequenz zu wählen, bei der die Filmdicke, die dem Skin-Effekt δ entspricht für viele verschiedenartige leitenden Filme 28 geeignet ist.
  • Da der planare Induktor 36, der die Hauptkomponente des Hochfrequenzinduktorsensors 34 darstellt nur wenig Noise entwickelt und wenig Energie verbraucht, können außerdem vorteilhaft Kosten reduziert werden.
  • [Zweite Ausführung]
  • Nachfolgend wird ein erfindungsgemäßes Verfahren und eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Echtzeit Filmdickenaufzeichnung nach einer zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung erläutert. Bei dieser Ausführung der vorliegenden Erfindung wirkt die Vorrichtung 33 zur Vorherbestimmung/Detektierung des Polierendpunkts von 5a, 5b und 5c als Echtzeit Filmdickenaufzeichnungsvorrichtung. Die Vorrichtung 33 zur Echtzeitfilmdickenaufzeichnung ist in der Walze 2 oder dem Polierkopf 3 von 3 und 4 angeordnet.
  • Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Echtzeit-Filmdickenaufzeichnungsverfahren anhand der erfindungsgemäßen Echtzeit-Filmdickenaufzeichnungsvorrichtung 33 erläutert Auf die gleiche Weise wie bei der ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung wird der Änderungsbereich P der Wellenform in der Nähe vor der Erreichung eines Polierendpunkts von 9E detektiert. Der Wellenformänderungsbereich P wird von dem Frequenzzähler 40 in eine nicht dargestellte CPU oder ähnliche Recheneinheit eingegeben und auf der Basis des Änderungsbereichs P werden jeweilige Polierdaten, wie die Polierrate und ähnliche Daten kalkuliert und zwar aus dem verbleibenden Filmdickenbetrag, der zu entfernen ist, und der etwa der Filmdicke entspricht, die mit der Skin-Tiefe δ korrespondiert, und wobei der Betrag der bereits entfernten Filmdicke und die hier benötigte Zeit in Echtzeit kalkuliert werden, und woraus in Echtzeit evaluiert wird, ob der vorbestimmte leitende Film 28 geeignet entfernt ist.
  • Wie vorstehend gesagt ist es mit dem erfindungsgemäßen Echtzeit-Filmdickenaufzeichnungsverfahren und der dem Verfahren zugeordneten erfindungsgemäßen Vorrichtung nach dieser Ausführung der vorliegenden Erfindung möglich präzise den verbleibenden und zu entfernenden Filmbetrag zu kalkulieren und jeweilige Polierdaten, sowie die Polierrate und ähnliche Daten auf der Basis des Änderungsbereichs P der Wellenform präzise zu kalkulieren, und zwar nach der Detektion des Änderungsbereichs P der Wellenform zur Vorherbestimmung eines Polierendpunkts gerade vor dem Polierendpunkt, und wobei es möglich ist zu evaluieren ob der vorbestimmte leitende Film 28 geeignet entfernt ist. Außerdem ist das möglich Jouleschen Wärmeverlust aufgrund von Wirbelstrom Ie, der im magnetischen Flussverlust φL auftritt, auf ein Minimum zu reduzieren.
  • Die vorliegende Erfindung kann ohne von dem Geist und dem Rahmen der vorliegenden Erfindung abzuweichen auf vielfältige Weise modifiziert werden, wobei die vorliegende Erfindung sich selbstverständlich auf derartigen Modifikationen erstreckt.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Chemisch-mechanische Poliervorrichtung
    2
    Walze
    3
    Polierkopf
    4
    Rotationsachse
    5
    Motor
    6
    Polierfeld
    7
    Kopfhauptkörper
    8
    Träger
    9
    Haltering
    10
    Halteringdruckmittel
    11
    Elastisches Blech
    12
    Rotationsachse
    13
    Trockenplatte
    14
    Stift
    15
    Operationstransformer
    16
    Trägerdruckmittel
    17
    Luftleitung
    19
    Luftausgang
    20
    Luftfilter
    21
    Luftpumpe
    22
    Loch
    23
    Vakuumpumpe
    24
    Vakuumleitung
    25
    Luftsack
    27
    Halteringhalter
    28
    Leitender Film
    29
    Luftkammer
    30
    Befestigungselement
    31
    Schnappring
    32
    Schnappring
    33
    Vorrichtung zur Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunkts (Echtzeitfilmdickenaufzeichnungsvorrichtung)
    34
    Hochfrequenzinduktorsensor
    35
    Oszillationsschaltkreis
    36
    Planarer Induktor
    36a
    Isolierendes Substrat
    37
    Verdichteter konstanter Kondensator
    38
    Verstärker
    39
    Feedback Netzwerk
    40
    Frequenzzähler
    41
    Planarer Induktor
    41
    Isolierendes Substrat
    P
    Filmdickenreferenzpunkt
    W
    Wafer
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2878178 [0005]
    • JP 3587822 [0005]
    • JP 2003-21501 [0005]

Claims (26)

  1. Verfahren zur Vorherbestimmung/Detektierung des Polierendpunkts zur Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunkts in dem Moment, wenn ein leitender Film poliert wird und ein vorbestimmter leitender Film geeignet entfernt wird, wobei ein Induktor eines Hochfrequenzinduktorsensors benachbart zu dem vorbestimmten leitenden Film angeordnet ist, und eine Änderung eines magnetischen Flusses, die in den vorbestimmten leitenden Film induziert wird, und die von einem magnetischen Fluss stammt, der von dem Induktor gebildet ist, aufgezeichnet wird, und wobei unter Verwendung einer Änderung des magnetischen Flusses, die deutlich aufgrund des Skin-Effekts auftritt, bei dem eine Filmdicke beim Polieren unter Verwendung des Materials des vorbestimmten leitenden Films als Faktor bestimmt wird, ein Änderungsbereich des magnetischen Flusses zur Vorherbestimmung eines Polierendpunkts bei der Änderung des magnetischen Flusses detektiert wird, und wobei ein Polierendpunkt aus dem Änderungsbereich des magnetischen Flusses vorherbestimmt wird.
  2. Verfahren zur Vorherbestimmung/Detektierung des Polierendpunkts nach Anspruch 1, wobei das Verfahren zur Detektierung eines Änderungsbereichs eines magnetischen Flusses aufgrund des Skin-Effekts detektiert deutliche Änderungen aufgrund des Skin-Effekts an der Spitze eines Peaks, eines Inflektionspunkts, der Anstiegsänderungsrate, dem Betrag des Änderungsanstiegs, und dem Änderungsbeginn.
  3. Verfahren zur Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunkts, wobei das Verfahren zur Detektierung eines Änderungsbereiches eines magnetischen Flusses aufgrund des Skin-Effekts die charakteristischen Änderungen detektiert, die dem Skin-Effekt eigen sind und zwar einen Wellenpeak, einen Inflektionspunkt, und eine vorherbestimmte Anstiegsrate.
  4. Verfahren zur Vorherbestimmung/Detektierung nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Hochfrequenzinduktorsensor benachbart zu dem leitenden Film einen zweidimensionalen planaren Induktor umfasst.
  5. Verfahren zur Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunkts nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3, wobei der Hochfrequenzinduktorsensor benachbart zu dem leitenden Film derart ausgebildet ist, dass ein leitender Film auf der Oberfläche eines Substrats oder eines Isolators ausgebildet ist.
  6. Verfahren zur Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunkts nach den Ansprüchen 1, 2, 3 oder 4, wobei die Aufzeichnung der Änderung des magnetischen Flusses, der auf der Basis des Skin-Effekts des vorbestimmten leitenden Films induziert wird, aufgrund wenigstens einer Messung der Messung des Wirbelstroms des gesamten vorbestimmten leitenden Films, der Messung der gegenseitigen Induktanz, die aufgrund des von dem vorbestimmten leitenden Film produzierten Wirbelstroms auftritt, der Messung der Änderung der Induktanzänderung des Sensorschaltkreissystems in dem Hochfrequenzinduktorsensor aufgrund der gegenseitigen Induktanz des vorbestimmten leitenden Films, und der Messung der Änderungen der Resonanzfrequenz, die der Hochfrequenzinduktorsensor oszilliert und der Änderung der Induktanz des Sensorschaltkreissystems gemessen wird.
  7. Verfahren zur Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunkts nach Anspruch 5, wobei ein Oszillator zur Oszillierung des Hochfrequenzinduktorsensors und ein Frequenzzähler zur Aufzeichnung einer Änderung der Oszillatons-(Resonanz-)Frequenz benachbart zu dem Hochfrequenzinduktorsensor angeordnet sind.
  8. Verfahren zur Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunkts nach den Ansprüchen 5 oder 6, wobei die Änderung des magnetischen Flusses, die auf der Basis des Skin-Effekts des vorbestimmten leitenden Films induziert wird, die Änderung des Wirbelstroms, die Änderung der gegenseitigen Induktanz und die Änderung der Resonanzfrequenz zwei Änderungen umfassen, nämlich den Anstieg des Wirbelstroms aufgrund des Anstiegs des Eindringen des magnetischen Flusses mit der Abnahme der Filmdicke und die substanzielle Abnahme des Bildungsbereichs des Wirbelstroms mit der daran anschließenden Abnahme der Filmdicke.
  9. Verfahren zur Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunkts in dem Moment, wenn leitender Film poliert wird und ein vorbestimmter leitender Film geeignet entfernt wird, wobei ein Induktor eins Hochfrequenzinduktorsensors benachbart zu dem vorbestimmten leitenden Film angeordnet ist, und die Ausbildung des Induktors und das Frequenzband, bei dem eine gegenseitigen Induktanz auf einem leitenden Film durch die Zunahme des magnetischen Flusses, der beim Fortschreitender Polierung in den leitenden Film bei Abnahme der Filmdicke eindringt, ausgebildet werden, und wobei eine Änderung eines magnetischen Flusses, die in den vorbestimmten leitenden Film eindringt und von dem von dem Induktor erzeugten magnetischen Fluss stammt, aufgezeichnet wird, und wobei die Änderung des magnetischen Flusses, bei der eine Filmdicke beim Polieren deutlich aufgrund des Skin-Effekts auftritt verwendet wird, und wobei ein Änderungsbereich des magnetischen Flusses zur Vorherbestimmung eines Polierendpunkts bei der Änderung des magnetischen Flusses detektiert wird, und wobei aus dem Änderungsbereich des magnetischen Flusses ein Polierendpunkt vorherbestimmt wird.
  10. Verfahren zur Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunkts nach Anspruch 8, wobei das ausgewählte Frequenzband 20 MHz oder mehr beträgt, wenn das Material des vorbestimmten leitenden Films Cu ist.
  11. Verfahren zur Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunkts in dem Moment, wenn ein leitender Film poliert wird und ein vorbestimmter leitender Film geeignet entfernt wird, wobei ein Induktor eines Hochfrequenzinduktorsensors benachbart zu dem vorbestimmten leitenden Film angeordnet ist, und wobei wenigstens ein Teilbereich des von den Induktors zu Beginn der Polierung oder nahe bei Beginn der Polierung gebildeten magnetischen Flusses den Hochfrequenzinduktorsensor veranlasst eine Frequenz zu Oszillieren, die nicht in den vorbestimmten leitenden Film eindringt, und wobei wenigstens einmal bei dem Verfahren wenigstens ein Teilbereich des magnetischen Flusses in den vorbestimmten leitenden Film eindringt und sich beim Fortschreiten der Polierung erhöht, und wobei die Änderung des magnetischen Flussverlusts, der beim Polieren in den vorbestimmten leitenden Film eindringt und von dem von dem Induktor erzeugten magnetischen Fluss stammt, aufgezeichnet wird, und wobei unter Verwendung der Änderung des magnetischen Flussverlusts, bei dem eine Filmdicke beim Polieren auftritt, die dem Skin-Effekt eigen ist, ein Änderungsbereich des magnetischen Flussverlusts zur Vorherbestimmung eines Polierpunkts bei der Änderung des magnetischen Flussverlusts aufgezeichnet wird, und wobei aus dem Änderungsbereich des magnetischen Flussverlusts ein Polierendpunkt vorherbestimmt wird.
  12. Verfahren zur Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunkts zur Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunkts in dem Moment, wenn ein leitender Film poliert wird und ein vorbestimmter leitender Film geeignet entfernt wird, wobei ein Induktor eines Hochfrequenzinduktorsensors ist benachbart zu dem vorbestimmten leitenden Film angeordnet, und wenigstens ein Teilbereich des von dem Induktor zu Beginn oder nahezu Beginn der Polierung erzeugten magnetischen Flusses veranlasst den Hochfrequenzinduktorsensor mit einer Frequenz zu Oszillieren, die nicht in den leitenden Film eindringt, und zwar aufgrund der Induktorausbildung, die ein nicht gerichtetes magnetisches Feld mit einem Betrag erzeugt, dass nicht in den vorbestimmten leitenden Film aufgrund des Skin-Effekts des vorbestimmten leitenden Films und des Skin-Effekts eintritt, und wobei wenigstens einmal bei dem Verfahren wenigstens ein Teilbereich des magnetischen Flusses in den vorbestimmten leitenden Film eindringt und sich beim Fortschreiten der Polierung erhöht, und wobei die Änderung des magnetischen Flussverlusts, die bei fortschreitender Polierung in den vorbestimmten leitenden Film eindringt und aus dem von dem Induktor gebildeten magnetischen Fluss stammt als Änderung eines Wirbelstroms erzeugt von dem magnetischen Flussverlust, als Änderungsbereich eines Wirbelstroms zur Vorherbestimmung eines Polierendpunkts beider Änderung des Wirbelstroms, bei der die Filmdicke beim Polieren, die dem Skin-Effekt eigen ist, detektiert wird, und wobei ein Polierendpunkt aus dem Änderungsbereich des Wirbelstroms vorherbestimmt wird.
  13. Verfahren zur Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunkts zur Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunkts nach den Ansprüchen 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 und 11, wobei bei dem Verfahren zur Vorherbestimmung eines Polierendpunkts aus dem Änderungsbereich aufgrund des Skin-Effekts aus den Wellen vom Änderungsbereich das Ende der zu polierenden Zeit voreingestellt wird, nach der die Polierung beendet wird.
  14. Verfahren zur Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunkts zur Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunkts nach Anspruch 12, wobei der Änderungsbereich der Wellenform aus den Änderungen ausgewählt ist, die dem Skin-Effekt eigen sind, und zwar an der Spitze eines Peaks, eines Inflektionspunkts, der Änderungsanstiegsrate, dem Betrag der Anstiegsänderung, und dem Anstiegsstartpunkt.
  15. Verfahren zur Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunkts zur Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunkts nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 oder 13 wobei bei einem Verfahren zur Vorherbestimmung/Detektierung aus einem Änderungsbereich einer Wellenform aufgrund des Skin-Effekts aus der Zeit von zu Beginn der Polierung bis zu dem Änderungsbereich der Wellenform und aus dem Betrag der Polierung von zu Beginn der Polierung bis zu dem Änderungsbereich der Wellenform die Polierrate kalkuliert wird, und die aus dem Änderungsbereich der Wellenform kalkulierte Filmdicke durch die Polierrate geteilt wird, wodurch die verbleibende zu polierende Zeit von dem Zeitpunkt des Auftretens des Änderungsbereich der Wellenform bis zu dem Erreichen des Polierendpunkts kalkuliert wird, und wobei die Polierung beendet wird, nachdem die Polierung von dem Zeitpunkt des Auftretens des Änderungsbereich der Wellenform um die kalkulierte Zeit durchgeführt ist.
  16. Verfahren zur Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunkts zur präzisen Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunkts in dem Moment, wenn ein leitender Film poliert wird und ein vorbestimmter leitender Film geeignet entfernt wird, wobei ein Induktor eines Hochfrequenzinduktorsensors benachbart zu dem vorbestimmten leitenden Film angeordnet ist, und wenigstens ein Teilbereich des von dem Induktor zu Beginn oder nahe zu Beginn der Polierung erzeugten magnetischen Flusses den Hochfrequenzinduktorsensor veranlasst mit einer Frequenz zu Oszillieren, die nicht in den leitenden Film eindringt, und zwar aufgrund einer Induktorform, die ein nicht gerichtetes magnetisches Feld erzeugt, das nicht in den vorbestimmten leitenden Film aufgrund des Skin-Effekts des vorbestimmten leitenden Films und des Skin-Effekts eintritt, und wobei wenigstens einmal bei dem Verfahren wenigstens ein Teilbereich des magnetischen Flusses in den vorbestimmten leitenden Film eindringt und sich beim Fortschreiten der Polierung erhöht, und wobei die Änderung des Wirbelstroms, die aufgrund der Änderung des magnetischen Flussverlusts, der beim Fortschreiten der Polierung in den vorbestimmten leitenden Film eindringt und von dem von dem Induktor erzeugten magnetischen Fluss stammt, aufgezeichnet wird, und zwar als gegenseitige Induktanz, die in dem Induktor aufgrund des Wirbelstroms auftritt, und wobei ein Änderungsbereich der gegenseitigen Induktanz zur Vorherbestimmung des Polierendpunkts auf der Basis des Falls detektiert wird, in dem die Filmdicke beim Polieren aufgrund des Skin-Effekts die Skin-Tiefe bekommt oder nahe bei der Skin-Tiefe liegt, und wobei der Polierendpunkt aus dem Änderungsbereich vorherbestimmt wird.
  17. Verfahren zur Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunkts zur Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunkts in dem Moment, wenn ein leitender Film poliert wird und ein vorbestimmter leitender Film geeignet entfernt wird, wobei ein Induktor eines Hochfrequenzinduktorsensors benachbart zu dem vorbestimmten leitenden Film angeordnet ist, und wobei wenigstens ein Teilbereich des von dem Induktor zu Beginn der Polierung oder nahe des Beginns der Polierung erzeugten magnetischen Flusses den Hochfrequenzinduktorsensor veranlasst mit einer Frequenz zu Oszillieren, die nicht in den vorbestimmten leitenden Film eindringt, und zwar aufgrund der Induktorausbildung, die ein nicht gerichtetes magnetisches Feld mit einem Betrag erzeugt, das nicht in den vorbestimmten leitenden Film aufgrund des Skin-Effekts des vorbestimmten leitenden Films und des Skin-Effekts eintritt, und wobei wenigstens einmal bei dem Verfahren wenigstens ein Teilbereich des magnetischen Flusses in den vorbestimmten leitenden Film eindringt und sich beim Fortschreiten der Polierung erhöht, und wobei die Änderung der Induktanz des Sensorschaltkreissystems des Hochfrequenzinduktorsensors auf der Basis der Änderung des magnetischen Flussverlusts, der in den vorbestimmten leitenden Film beim Fortschreiten der Polierung eindringt und der von dem von dem Induktor erzeugten magnetischen Fluss stammt, aufgezeichnet wird, und zwar als Änderung der Resonanzfrequenz, die von der Induktanz und der intrinsischen Kapazität des Sensorschaltkreissystems gegeben ist, und wobei ein Änderungsbereich der gegenseitigen Induktanz zur Vorherbestimmung des Polierendpunkts auf der Basis der Änderung der Resonanzfrequenz detektiert wird, und zwar in dem Fall, wenn die Filmdicke beim Polieren eine Filmdicke bekommt, die mit der mit dem Skin-Effekt korrespondierenden Filmdicke entspricht, und wobei der Polierendpunkt aus dem Änderungsbereich der Resonanzfrequenz vorherbestimmt wird.
  18. Verfahren zur Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunkts zur Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunkts in dem Moment, wenn ein leitender Film poliert wird und ein vorbestimmter leitender Film geeignet entfernt wird, wobei ein Induktor eines Hochfrequenzinduktorsensors benachbart zu dem vorbestimmten leitenden Film angeordnet ist, und wobei wenigstens ein Teilbereich des von dem Induktor zu Beginn der Polierung oder nahe des Beginns der Polierung erzeugten magnetischen Flusses den Hochfrequenzinduktorsensor veranlasst mit einer Frequenz zu Oszillieren, die nicht in den vorbestimmten leitenden Film eindringt, und zwar aufgrund der Induktorausbildung, was ein nicht gerichtetes magnetisches Feld mit einem Betrag erzeugt, dass nicht in den vorbestimmten leitenden Film aufgrund des Skin-Effekts des vorbestimmten leitenden Films und des Skin-Effekts eintritt, und wobei wenigstens einmal bei dem Verfahren wenigstens ein Teilbereich des magnetischen Flusses in den vorbestimmten leitenden Film eindringt und sich beim Fortschreiten der Polierung erhöht, und wobei wenigstens eine Änderung der Änderung des Wirbelstroms, der aufgrund der Änderung des magnetischen Flusses auftritt, der in dem vorbestimmten leitenden Film beim Fortschreiten der Polierung eindringt und von dem von dem Induktor erzeugten magnetischen Fluss stammt, der Änderung der gegenseitigen Induktanz, die in dem Induktor aufgrund der Änderung des Wirbelstroms auftritt, und der Änderung der Resonanzfrequenz, die von dem Hochfrequenzinduktorsensor aufgrund der Änderung der Induktanz eines Sensorschaltkreissystems in dem Hochfrequenzinduktorsensor aufgrund der Änderung der gegenseitigen Induktanz erzeugt wird, aufgezeichnet wird, und wobei ein Änderungsbereich der Resonanzfrequenz zur Vorherbestimmung des Polierendpunkts detektiert wird, und auf der Basis wenigstens einer Änderung der Änderungen beim Erreichen der Filmdicke beim Polieren, die einer Filmdicke korrespondierend mit der Filmdicke des Skin-Effekts entspricht, aus dem Änderungsbereich der Polierendpunkt vorherbestimmt wird.
  19. Verfahren zur Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunkts nach Anspruch 17, wobei während jeder Änderung des Wirbelstroms, der gegenseitigen Induktanz oder der Resonanzfrequenz, wenn die Filmdicke des vorbestimmten leitenden Films beim Polieren eine Filmdicke bekommt, die der Skin-Tiefe entspricht, ein Maximum (Peak) auftritt, und zwar aufgrund von zwei Phänomenen, nämlich dem Anwachsen des Wirbelstroms aufgrund des Anwachsens des magnetischen Flussverlusts bei einer Filmdicke, die der Skin-Tiefe entspricht, und der Abnahme des Wirbelstrombildungsbereichs mit der Abnahme des Filmdickenvolumens beim Polieren, wobei der Änderungsbereich auf der Basis des Maximums (Peak) detektiert wird.
  20. Echtzeitfilmdickenaufzeichnungsverfahren zur Aufzeichnung einer Filmdickenänderung beim Polieren zur Evaluierung, ob bei einem leitenden Film, der poliert wird, ein vorbestimmter leitender Film der entfernt wird, wobei ein Induktor eines Hochfrequenzinduktorsensors ist benachbart zu dem vorbestimmten leitenden Film angeordnet, und wenigstens ein Teilbereich des von dem Induktor zu Beginn der Polierung oder nahe zu Beginn der Polierung erzeugten magnetischen Flusses veranlasst den Hochfrequenzinduktorsensor mit einer Frequenz zu oszillieren, die nicht in den vorbestimmten leitenden Film aufgrund eines Skin-Effekts des vorbestimmten leitenden Films eindringt, wobei wenigstens einmal bei dem Verfahren wenigstens ein Teilbereich des magnetischen Flusses in den vorbestimmten leitenden Film eindringt und sich beim Fortschreiten der Polierung erhöht, und wobei die Änderung des magnetischen Flussverlusts, der in den vorbestimmten leitenden Film beim Fortschreiten der Polierung eindringt und der von dem von dem Induktor gebildeten magnetischen Fluss stammt, aufgezeichnet wird, und wobei ein Änderungsbereich eines magnetischen Flusses zur Vorherbestimmung eines Polierendpunkts aus der Änderung des magnetischen Flussverlusts im Moment wenn die Filmdicke beim Polieren eine Filmdicke bekommt, die mit dem Skin-Effekt korrespondiert, aufgezeichnet wird, und wobei eine Polierrate und ein verbleibender zu entfernender Filmdickenbetrag auf der Basis des Änderungsbereichs in Echtzeit kalkuliert werden.
  21. Echtzeitfilmdickenaufzeichnungsverfahren zur Aufzeichnung einer Filmdickenänderung beim Polieren zur Evaluierung, ob ein vorbestimmter leitender Film bei Polierung eines leitenden Films geeignet entfernt wird, wobei ein Induktor eines Hochfrequenzinduktorsensors ist benachbart zu dem vorbestimmten leitenden Film angeordnet, und wenigstens ein Teilbereich des von dem Induktor erzeugten magnetischen Flusses zu Beginn der Polierung oder nahe zu Beginn der Polierung den Hochfrequenzinduktorsensor veranlasst mit einer Frequenz zu oszillieren, die nicht in den vorbestimmten leitenden Film aufgrund eines Skin-Effekts des vorbestimmten leitenden Films eindringt, wobei wenigstens einmal bei dem Verfahren wenigstens ein Teilbereich des magnetischen Flusses in den vorbestimmten leitenden Film eindringt und sich beim Fortschreiten der Polierung erhöht, und wobei die Änderung des magnetischen Flussverslustes, der in den vorbestimmten leitenden Film beim Fortschreiten der Polierung eindringt und von dem von dem Induktor gebildeten magnetischen Fluss stammt, aufgezeichnet wird, und zwar als Änderung eines Wirbelstroms, den der magnetische Flussverlust produziert, und wobei ein Änderungsbereich eines magnetischen Flusses zur Vorherbestimmung eines Polierendpunkts aus der Änderung des magnetischen Flussverlusts im Moment, wenn die Filmdicke beim Polieren eine Filmdicke bekommt, die mit dem Skin-Effekt korrespondiert, aufgezeichnet wird, und wobei eine Polierrate und ein verbleibender zu entfernender Filmdickenbetrag auf der Basis des Änderungsbereichs in Echtzeit kalkuliert werden.
  22. Echtzeitfilmdickenaufzeichnungsverfahren zur Aufzeichnung einer Filmdickenänderung beim Polieren zur Evaluierung, ob ein vorbestimmter leitender Film bei Polierung eines leitenden Films geeignet entfernt wird, wobei ein Induktor eines Hochfrequenzinduktorsensors ist benachbart zu dem vorbestimmten leitenden Film angeordnet, und wenigstens ein Teilbereich des von dem Induktor erzeugten magnetischen Flusses zu Beginn der Polierung oder nahe zu Beginn der Polierung den Hochfrequenzinduktorsensor veranlasst mit einer Frequenz zu oszillieren, die nicht in den vorbestimmten leitenden Film aufgrund eines Skin-Effekts des vorbestimmten leitenden Films eindringt, wobei wenigstens einmal bei dem Verfahren wenigstens ein Teilbereich des magnetischen Flusses in den vorbestimmten leitenden Film eindringt und sich beim Fortschreiten der Polierung erhöht, und wobei die Änderung des Wirbelstroms aufgrund des magnetischen Flussverlusts auftritt, der in den vorbestimmten leitenden Film beim Fortschreiten der Polierung eindringt und von dem von dem Induktor gebildeten magnetischen Fluss stammt, aufgezeichnet wird, und zwar als Änderung einer gegenseitigen Induktanz, die aufgrund des Wirbelstroms in dem Induktor auftritt, und wobei ein Änderungsbereich einer gegenseitigen Induktanz zur Vorherbestimmung eines Polierendpunkts in dem Moment, wenn die Filmdicke beim Polieren eine Filmdicke bekommt, die mit dem Skin-Effekt korrespondiert, detektiert wird, und wobei eine Polierrate und ein verbleibender zu entfernender Filmdickenbetrag auf der Basis des Änderungsbereichs in Echtzeit kalkuliert werden.
  23. Echtzeitfilmdickenaufzeichnungsverfahren zur Aufzeichnung einer Filmdickenänderung beim Polieren zur Evaluierung, ob ein vorbestimmter leitender Film eines polierten leitenden Films geeignet entfernt wird, wobei ein Induktor eines Hochfrequenzinduktorsensors ist benachbart zu dem vorbestimmten leitenden Film angeordnet, und wenigstens ein Teilbereich des von dem Induktor erzeugten magnetischen Flusses zu Beginn der Polierung oder nahe zu Beginn der Polierung gebildeten magnetischen Flusses den Hochfrequenzinduktorsensor veranlasst mit einer Frequenz zu oszillieren, die nicht in den vorbestimmten leitenden Film aufgrund eines Skin-Effekts des vorbestimmten leitenden Films eindringt, wobei wenigstens einmal bei dem Verfahren wenigstens ein Teilbereich des magnetischen Flusses, der in den vorbestimmten leitenden Film eindringt und sich beim Fortschreiten der Polierung erhöht, und wobei die Änderung der Induktanz eines Sensorschaltkreissystems des Hochfrequenzinduktorsensors auf der Basis der Änderung des magnetischen Flussverlusts der in den vorbestimmten leitenden Film beim Fortschreiten der Polierung eindringt und von dem von dem Induktor erzeugten magnetischen Fluss stammt, aufgezeichnet wird, und zwar als Änderung der Resonanzfrequenz, die von der Induktanz und der intrinsischen Kapazität des Sensorschaltkreissystems gegeben ist, und wobei ein Änderungsbereich der Resonanzfrequenz zur Vorherbestimmung des Polierendpunkts aus der Änderung der Resonanzfrequenz in dem Fall detektiert wird, wenn die Filmdicke beim Polieren eine Filmdicke bekommt, die der Skin-Tiefe entspricht, und wobei eine Polierrate und ein verbleibender zu entfernender Filmdickenbetrag auf der Basis dieses Änderungsbereichs in Echtzeit berechnet werden.
  24. Echtzeitfilmdickenaufzeichnungsverfahren nach den Ansprüchen 20, 21 oder 22, wobei während jeder Änderung des Wirbelstroms, der gegenseitigen Induktanz oder der Resonanzfrequenz, wenn die Filmdicke des vorbestimmten leitenden Films beim Polieren eine Filmdicke bekommt die der Skin-Tiefe entspricht oder die innerhalb einer Skin-Tiefe liegt, ein Peak auftritt, und zwar aufgrund von zwei Phänomenen, nämlich dem Anwachsen des Wirbelstroms aufgrund des Anwachsens des magnetischen Flussverlustes aufgrund des Skin-Effekts, und der Abnahme des Wirbelstroms aufgrund der Abnahme des Filmdickenvolumens, und wobei der Änderungsbereich zur Vorherbestimmung eines Polierendpunkts auf der Basis dieses Peaks detektiert wird.
  25. Vorrichtung zur Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunkts zur Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunkts in dem Moment, wenn ein vorbestimmter leitender Film beim Polieren eines leitenden Films geeignet entfernt wird, mit einem Hochfrequenzinduktorsensor mit einem Oszillationsschaltkreis aus einem Sensorschaltkreissystem mit einem planarem Induktor und einem Kondensator, wobei mittels der Vorrichtung das Verfahren zur Vorherbestimmung/Detektierung eines Polierendpunkts nach den Ansprüchen 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 oder 18 durchgeführt wird.
  26. Vorrichtung zur Aufzeichnung einer Filmdicke in Echtzeit zur Aufzeichnung einer Filmdickenänderung bei fortschreitender Polierung zur Evaluierung ob ein vorbestimmter leitender Film beim Polieren eines leitenden Films geeignet entfernt wird, mit einem Hochfrequenzinduktorsensor mit einem Oszillationsschaltkreis mit einem Sensorschaltkreissystem mit einem planarem Induktor und einem Kondensator, wobei mittels der Vorrichtung das Echtzeitfilmdickenaufzeichnungsverfahren nach den Ansprüchen 19, 20, 21, 22 oder 23 durchgeführt wird.
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