JP2001284301A - 薄膜を監視するための方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】層の厚みの変動は電気特性に影響を与えるので
層の厚さを精確に調節することが必要である。 【解決手段】回転１０中に厚みおよびその他の変化を受
けるウエーハー１１の光学的な監視および測定のための
技術および装置が開示される。光信号が、監視されてい
る部域から回転光ファイバーケーブル６を通して一定経
路で送られ、監視されている回転部域から結合解除され
る。そして、この信号を分析して平坦化処理の終点を決
定することができる。本発明は、半導体またはさまざま
な光学装置の製造における化学／機械研磨による平坦化
のその本来の場所での実時間終点制御のために干渉光強
度、分光光度による光学測定技術を利用するものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】発明の領域 本発明は、回転を受けている表面の光学的監視および測
定のため、特に回転と同時に寸法変化を受けているあら
ゆる薄膜の本来の場所での実時間監視のための技術およ
び装置に関する。本発明は、半導体および集積回路の生
産において望ましい極めて平坦で均一なウェーハを製造
するためのウェーハ平坦化の分野において特に有用であ
る。

【０００２】発明の背景 マイクロエレクトロニクスデバイスの寸法が縮小し続け
るにつれて、パターニングの問題が、ますます集積回路
および半導体デバイスの製造の妨げとなっている。半導
体デバイスの製造には、往々にして極めて平坦な表面、
および精確な厚さの薄膜が必要とされる。半導体デバイ
スの中で平坦化および厚さ調節を必要とする表面として
は、半導体材料表面上の誘電材料（例えばＳｉＯ_２ ）
の部域または層、およびその他のデバイスパターン層が
含まれる。絶縁用誘電層およびその他のデバイス層は、
不規則性および粗い微細構成が焦点深度（以下、ＤＯＦ
と呼ぶ）予算問題を含む製造上の諸問題をもたらすた
め、極めて平坦である必要がある。表面内の不規則性の
ために表面の一部が光学系とウェーハの間の特定の距離
のところで焦点を外れる可能性があることから、パター
ン形成の誤差が発生し得る。同様に、層の厚みの変動
は、層および隣接デバイスパターンの電気特性、特にマ
イクロエレクトロニクスデバイスの異なる層の間の相互
接続における電気特性に影響を与え得ることから、層の
厚さを精確に調節することが必要である。

【０００３】層の厚さの精確な調節は、半導体デバイス
の製造においても同様に非常に重要である。ＶＬＳＩ技
術においては、多層デバイスのいくつかの層は一般に電
気的に相互接続されている。また、これらの層は、Ｓｉ
Ｏ_２ といったような絶縁材料の薄い層によってさまざ
まなレベルから典型的には絶縁されている。デバイス層
を相互接続するためには、間に電気的アクセスを提供す
るべく往々にして絶縁層中にコンタクトホールが形成さ
れる。絶縁層の厚みが厚すぎる場合、層間を接続できな
い可能性があり、薄すぎる場合には、孔を形成する処理
によって下にあるデバイス層が損傷を受ける可能性があ
る。

【０００４】その他の平坦化方法（例えば、スピン−オ
ン−グラス(spin-on-glass)およびエッチバック）がさ
まざまな欠点を有していたことから、化学／機械研磨
（以下、ＣＭＰと呼ぶ）平坦化機およびその他のラップ
盤が開発され、半導体デバイス製造のための平坦な表面
を提供するのに利用されてきた。一般に、ＣＭＰは、回
転テーブルに取りつけられた研磨布を用いることにより
ウェーハを平坦化する技術である。ウェーハは、スピン
ドル上で回転する研磨布の上でチャックによって保持さ
れている。ウェーハは研磨布に対して下向きに押圧され
ている。回転する研磨布の毛羽は、薄膜の小片を除去
し、これにより表面を平坦化する。

【０００５】ｐＨが調整された流動性でコロイド状の、
スラリーと呼ばれるシリカ粒子の溶液が、研磨布とウェ
ーハの間を流れ、研磨部域から材料を除去し、ウェーハ
表面の平坦化を高める。

【０００６】ＣＭＰおよびラップ盤の終点を決定する典
型的方法は、標準的なウェーハを平坦化するのに必要な
時間を測定し、次に同じ時間だけ残りのウェーハを処理
することである。実際には、この処理は、研磨条件およ
び研磨布が時間よりも個々のウェーハによって変化する
ことから精確な薄膜除去速度を決定するのが極めてむず
かしいために、非常に非効率的である。その結果、平坦
化の後、個別にウェーハを検査することが往々にして必
要となり、これは時間と費用のかかる作業である。従っ
て、ＣＭＰ処理は、本来の場所での実時間の測定および
制御システムを導入することによって著しく改善されう
る。

【０００７】ＣＭＰ処理を監視し制御する能力は、いく
つかの技術によって直接的および間接的に扱われてき
た。一つの方法は、キャパシタンスを測定することに基
づいている（米国特許第5,081,421号）。この方法の背
後にある理論は、ウェーハの電気的キャパシタンスが、
ウェーハ表面の平坦化につれて変化するということであ
る。この方法の２つの主要な欠点は、その精度が限定さ
れているということ、およびそれがパターンに依存して
いるということにある。その精度は、システム全体のキ
ャパシタンスにも影響を及ぼし得る、下にある層のパタ
ーンによって危うくなる可能性がある。

【０００８】一つの直接的方法が提案されているが、こ
れは研磨布の上に張り出すウェーハの１区分の研磨され
た面（前面）上の干渉光強度の読取りを行なうのにレー
ザー光を用いる方法である（米国特許第5,081,796
号）。このシステムの不利な点は、ウェーハの一部が研
磨布の縁部の上に張り出さなくてはならないことから、
研磨の均一性の問題が生じ、そしてまた回転ウェーハ上
の監視対象スポットをウェーハの張り出しの下側で装置
と調和させなくてはならないため、従来のＣＭＰ処理の
実質的な修正が必要となる、という点にある。

【０００９】ウェーハと研磨表面の間の摩擦の変化を検
知する、ＣＭＰを監視する間接的な方法が開発されてい
る（米国特許第5,036,015号）。摩擦の変化は、例え
ば、ウェーハの酸化物コーティングが除去され、研磨布
がより硬い材料に接触した時点で発生し得る。この方法
の精度は、変化する研磨布条件の変動により影響され
る。さらに、この方法の使用は、異なる材料によって生
じる摩擦を検知する必要があるということによって制限
され得る。

【００１０】研磨中のスラリーの電気伝導度を利用す
る、ＣＭＰを監視するもう一つの間接的な方法が開発さ
れている（米国特許第4,793,895号）。ＣＭＰ処理中に
金属層が露出された場合、スラリーおよびウェーハの電
気抵抗率はウェーハ表面上の露出された金属のため変化
する。この方法の明白な欠点は、監視のために露出され
た金属表面を有することを必要とするということにあ
る。これは、大部分のタイプの研磨状況にとって不可能
なことである。

【００１１】平坦化の間、研磨布から離脱した廃棄スラ
リーを利用するＣＭＰを監視するもう一つの間接的な方
法が開発された（米国特許第4,879,258号）。

【００１２】ある種の材料が誘導層内に埋められ、それ
らが平坦化され研磨布から離れ落下する過程が監視され
る。この方法の明らかな欠点としては、平坦化とスラリ
ーが研磨布の縁部に到達する時点との間の時間的遅延
（約３０秒と推定される）、ならびに先行するウェーハ
が残した材料により導かれる信号ノイズおよび感度レベ
ルの低さ、がある。この方法は、有効な実時間方法では
ない。

【００１３】これらおよびその他の終点検出技術は、本
来の場所での実時間方式でのＣＭＰ処理の有効かつ精確
な制御を提供してくれない。これらの設計技術は、終点
検出の精度を危うくし、そして／またはＣＭＰ処理の著
しい変更を必要とする。

【００１４】発明の概要 本発明の目的は、厚み変化を受ける基板上の薄膜の領域
を監視できるようにし、かくして本来の場所での実時間
方式での終点検出を可能にすることによって、上述の問
題を回避することにある。さらに、監視される領域が充
分に小さい場合、ウェーハ上の一つのスポットを終点専
用にすることもできる。専用の終点スポットは、層のト
ポロジー、パターン、および多重薄膜層に関連する信号
の問題点をとり除くことができる。

【００１５】かくして、本発明は、寸法的変化を受ける
薄膜層上の一区分の光照射および監視用の装置および方
法を提供する。光源からの光は、好ましくは基板の裏面
を通して層上の監視部域まで伝送され、干渉光強度、分
光光度、および／または吸光度の変化に基づいて基板の
厚さの変化を評価する分析器に中継し戻される。

【００１６】好ましい一態様において、光信号は有利に
基板の裏面から測定され、このため、ウェーハの監視対
象領域および監視装置が処理の間に調時および調整され
る必要がないので、実施が容易になっている。

【００１７】発明の詳細な説明 一つの態様において、本発明は、基板の裏面（処理が行
なわれていない方の面）を通して薄膜の一区分を照射
し、照射された区分から戻る光信号を測定し、そして測
定された光信号に基づき基板上の薄膜の厚み変化を決定
することを含む、基板上の薄膜の厚み変化を監視する方
法である。厚み変化は、測定された光信号内の干渉光強
度、分光光度、吸光度および／またはその他の光学的変
化を分析する分析計によって決定され得る。基板が回転
を受けている場合、この方法は、場合によっては、信号
を分析器に結合させる回転カップラーに光信号を中継す
る段階をさらに含む。

【００１８】本発明のもう一つの態様は、基板の前面
（すなわち研磨中の面）から薄膜の一区分を照射し、照
射された区分から戻る光信号を測定し、分析器に接続す
る回転カップラーに光信号を中継し、そして測定された
光信号内の干渉光強度、分光光度、吸光度、および／ま
たはその他の光学的変化を分析する分析器で厚み変化を
監視することを含む、基板上の薄膜の厚み変化を監視す
る方法である。

【００１９】本発明のもう一つの態様は、光信号を生成
するべく基板の前面または裏面のいずれかから薄膜の一
区分を照射する光源、光信号を検出するための手段、光
信号を分析するための手段、照射された区分からの光信
号を光信号分析用手段まで中継するための回転カップラ
ー、および場合によっては一つまたは複数の集束レンズ
を含む、基板上の薄膜中の厚み変化を監視するための装
置である。

【００２０】好ましくは、この装置には、(ｉ) 共通の
脚部および２本の分岐した脚部を有する分岐型光ファイ
バーケーブル、(ii) ２つの端部を有する回転光ファイ
バーケーブル、(iii)光源、(iv) 光信号を分析するため
の手段、および(ｖ) 静止端部と回転端部を有する回転
カップラーが含まれ、ここで、分岐型光ファイバーケー
ブルの第１の分岐脚部は光源に連結され、第２の分岐脚
部は、光信号を分析するための手段に接続され、共通脚
部は回転カップラーの静止端部に連結されており、さら
に、回転光ファイバーケーブルの一つの端部は回転カッ
プラーの回転端部に接続され、もう一方の端部は処理中
の基板上の薄膜に近接して保持されている。

【００２１】「近接」というに用語は、薄膜の監視対象
部域の有効な照射および戻り光信号の有効な受理を可能
にするのに充分なほど近い、回転光ファイバーケーブル
端部と基板上の薄膜との間のいかなる距離も含まれる。
好ましい距離は約１cm以下である。

【００２２】回転光ファイバーケーブルは、光源から照
射対照区分まで光を伝送するため、および照射された区
分からの復路の戻り光信号を伝送するための両方に役立
つ。光源からの光は、分岐型光ファイバーケーブルの第
１の分岐脚部を下へ走行し、回転カップラーを通って回
転光ファイバーケーブルを下へと移行し、基板上の薄膜
を照射する。戻り光信号は、分岐型光ファイバーケーブ
ルの第２の分岐脚部によって分析器まで中継される。さ
らに、一つまたは複数の回転カップラーの中を通過する
回転光ファイバーケーブルの複数の脚部を用いることに
よって、基板上の薄膜の複数の区分を一度に監視するこ
とができる。

【００２３】好ましくは、光ファイバーケーブルは、束
ねられた複数の光ファイバーを含んでいる。しかしなが
ら、光ファイバーケーブルは、単一のファイバーしか含
まなくてもよい。また、光ファイバーケーブルは、束ね
られた光ファイバーケーブルと単一の光ファイバーケー
ブルの組合せであってもよい。さらにまた、これは束ね
られた複数の光ファイバーケーブルであってもよい。

【００２４】「基板」という用語は、当該技術分野にお
いて公知のものであるいかなる絶縁性、導電性、および
半導電性の材料をも内含している。好ましい基板は、シ
リコンウェーハ、ガリウム−砒素ウェーハ、および絶縁
体上シリコン（ＳＯＩ）ウェーハといったウェーハであ
る。

【００２５】「基板上の薄膜」という用語は、ＳｉＯ_２
といった当該技術分野において公知のさまざまな誘電
層、タングステンおよびアルミニウムといった金属層、
ならびに上述のような基板上に見られるシリコン薄膜と
いったさまざまなその他の薄膜を内含している。薄膜に
はレジスト層も含まれる。

【００２６】例えば、厚み変化を受けている薄膜は、化
学／機械研摩（ＣＭＰ）処理、化学蒸着処理、レジスト
現像処理、後露光ベーク、スピンコーティング処理、ま
たはプラズマエッチング処理における基板上の薄膜であ
ってよい。ＣＭＰの態様において、薄膜は基板と研磨布
の界面に位置する。

【００２７】「光源」という用語は、約２００〜約１
１，０００ナノメートルの波長範囲内で基板上の薄膜を
照射することのできるいかなる光源をも内含している。
光信号が基板の裏面から測定される場合、波長は好まし
くは約１，０００〜約１１，０００ナノメートルの間に
ある。好ましくは、裏面波長は１，３００ナノメートル
である。光信号が前面から測定される場合、波長は好ま
しくは約２００〜約１１，０００ナノメートルの間にあ
る。好ましい前面波長は６３２．８ナノメートルであ
る。好ましくは、基板上の薄膜の区分は光源によって連
続的に照射されるが、照射は定時間隔で行なうこともで
きる。

【００２８】光信号を分析するための適切な手段、すな
わち「分析器」は、干渉光強度、分光光度、吸光度、お
よび／またはその他の光学的変化を測定するための、光
検出器、干渉計、分光測光計、および当該技術分野にお
いて公知のその他の装置を内含している。

【００２９】適切な回転カップラーとしては、光が２つ
の部材の端部間を通過できるようになっていることを条
件として、回転部材を非回転部材に結合するための当該
技術分野において知られているいかなるカップラーも含
まれる。このようなカップラーは、例えば米国特許第4,
398,791号および4,436,367号に開示されている。好まし
くは、回転していない分岐型光ファイバーケーブルに回
転光ファイバーケーブルを結合するための手段には、回
転光ファイバーケーブルの一方の端部に取りつけられる
回転部材が含まれる。回転部材は、分岐型光ファイバー
ケーブルの共通脚部に取りつけられる回転カップラーの
静止部材の中にはめ込まれる。カップラーは、回転光フ
ァイバーケーブルの端部が分岐光ファイバーケーブルの
共通脚部に対して好ましくは１cm未満という近接した状
態で保持され、かくして光が２つの端部の間を通過でき
るように設計されている。場合によっては、ケーブル端
部には、信号伝送を増強するための集束レンズがはめ込
まれている。

【００３０】回転カップラーは、軸外し光ファイバーカ
ップラー、電気スリップリング、もしくは前述のカップ
ラーの組合せを含むその他のタイプのカップラー、また
はその他の信号回転結合解除手段で置換され得る。

【００３１】本発明の方法および装置を使用することの
できる典型的なＣＭＰ機は、カリフォルニア州サン・ル
イス・オビスポ(San Luis Obispo)のＲ．ハワード・ス
トラスバウ社(R. Howard Strasbaugh,Inc.)、アリゾナ
州フェニックス(Phoenix)のウェステック・システムズ
社(Westech Systems,Inc.) 、およびカリフォルニア州
メンロ・パーク(Menlo Park)のシベック・システムズ(C
ybeq Systems)が製造しているものである。

【００３２】図１および２は、半導体デバイスウェーハ
のＣＭＰ平坦化を例示している。図１には、シリコンウ
ェーハ基板３上に形成されたデバイスパターン２の表面
上に被着されたＳｉＯ_２ といった誘電層１を含む代表
的な半導体デバイスが示されている。誘電層は、酸化物
の化学蒸着（ＣＶＤ）、スピン−オン−グラスまたはそ
の他の手段といった方法で形成され得る。図２は、図１
のウェーハを示すが、ここではＣＭＰの後に予め選択さ
れた厚さまで平坦化された誘電層１が備わっている。デ
バイスパターン２およびウェーハ基板３はこの処理にお
いては比較的変化しない。

【００３３】図３は、光学式回転カップラー装置の好ま
しい態様の側面図表示である。図３は、分岐型光ファイ
バーケーブル４を示しており、そのうち一つの分岐脚部
は光源７に接続され、そのもう一方の分岐脚部は光検出
器８に接続され、この光検出器はそれ自体信号条件づけ
電子部品およびコンピュータ処理および制御システム
（図示せず）に接続されている。分岐型光ファイバーケ
ーブル４の共通脚部は光学式回転カップラー５に接続さ
れている。回転光ファイバーケーブル６は、回転カップ
ラーから監視すべきウェーハ基板の部域まで延びてい
る。光ファイバーケーブル４および６は、単ファイバー
タイプであっても束ファイバータイプであってもよい。
同様に、１本のケーブルまたはファイバーの代りにいく
つかの光ファイバーケーブルまたはファイバーを使用す
ることも可能である。同様に、例えば、ケーブル４が単
ファイバーでケーブル６が束ケーブルであるような、単
ファイバーと束ファイバーのハイブリッドケーブルの態
様を作ることもできる。ケーブルがウェーハ基板の監視
部域に充分近くにしっかりと固定されている場合には、
ケーブル６の監視用端部に集束レンズは不要である。好
ましくは、ケーブル６の端部とウェーハ基板との間の距
離は１cm未満である。

【００３４】図４は、図３に示されている装置と適合さ
れた標準的なＣＭＰ平坦化装置またはラップ盤の側面図
表示である。この装置は、４、５、および６では裏面ア
プローチから、また４′、５′、および６′では前面ア
プローチから平坦化装置内にセットアップできる。有効
な監視のためには、ある時点で裏面または前面のいずれ
か一方からのアプローチが必要とされる。図４では、ウ
ェーハ保持用チャックおよびスピンドル１２が、裏面か
らのアプローチについて、回転カップラー５と一体化さ
れた形で示されている。分岐型光ファイバーケーブル４
はスピンドル１２の中に送られ、図３に示されるとお
り、回転カップラー５の静止部分に接続されている。回
転光ファイバーケーブル６は、ウェーハの監視された部
域までスピンドルを下方へと送られ、この監視された部
域は場合によっては、クリアエリアまたはダイといった
パターン無しの部域であるか、または場合によってはパ
ターンを有する部域である。ウェーハ１１は、一般に化
学接着剤によってチャックに取りつけられた取付け用パ
ッドまたは「固定具」によってチャックに保持されてい
る。固定具は往々にして、ポリウレタン表面層によって
合わせて保持されたベースマトリクスからなる。ウェー
ハの裏面に保持され、これを圧迫している外部表面は、
ウェーハをグリップし、そしてウェーハのための均質な
支持体をも提供している。

【００３５】図４に示されているその他の態様において
は、研磨布を保持する回転テーブルベース１０およびプ
ラテン９は、ウェーハに対する前面接近について、回転
カップラー５′と一体化された形で示されている。分岐
型光ファイバーケーブル４′は、回転テーブルベース１
０内に送り込まれ、回転カップラー５′の静止部分に接
続される。回転カップラー５′の回転シャフトに接続さ
れた回転光ファイバーケーブル６′は、ウェーハの監視
部域に隣接している。プラテン９に取りつけられた研磨
布は一般に孔を有するものであるため、光ファイバーケ
ーブル６′の端部を穴の一つの中に埋込むことができ
る。半透明のスラリー溶液は研磨布とウェーハの間を流
れ、可視性が最も高い光波長を散乱させる。場合によっ
ては、異なる光波長のスラリー散乱効果を補償するため
に信号増強手段を使用することができる。好ましい態様
において、前面法のための光源光は、波長６３２．８ナ
ノメートルの光であり、この波長はスラリーを通しての
光信号伝送と同様に測定の精度の問題をも考量した波長
である。研磨布の中に埋込まれた回転光ファイバーケー
ブル６′は、ウェーハ１１上の測定部域の上に位置づけ
られた時点で干渉信号を伝送および受理しなければなら
ない。これは、当該技術分野における通常の技術を用い
てウェーハ上の監視対象部域全体にわたり監視用光学部
品が移行するように調整される。

【００３６】図５は、電気スリップリングアセンブリの
使用を例示している。光源１４が光をウェーハ１１上の
一点に伝送し、こうして光は光検出器またはその他の光
監視用電子部品１３の方向に反射することになり、この
光検出器およびその他の部品１３は光信号を電気信号へ
と変換する。次に電気信号は、まず分析器１２へ、そし
て最終的に電気スリップリング１５へと送られ、ここで
回転から結合解除されて、ＣＭＰの進捗を監視するその
他の分析器へと移行され得る。

【００３７】図６は、ウェーハ保持用チャックおよびス
ピンドル１２を示しており、ここで回転光ファイバーケ
ーブル６は、ウェーハ保持用チャック１２を通ってカッ
プラー５からウェーハ１１の後ろの地点まで、ＣＭＰ処
理中に一定経路で導かれている。ウェーハを保持するパ
ッドまたは「固定具」が光の通過を許さない場合、これ
に孔をあけてウェーハへの光学的アクセスを提供するこ
とができる。光学的アクセス地点でのウェーハに対する
圧力の損失を補償するためには、場合によっては、キャ
ビティ内に空気を圧送してウェーハに圧力を加え圧力損
失を補償することができる。また、固定具が光を伝送で
きるならば、光学的アクセスのための孔あけは不要であ
る。

【００３８】本発明をその具体的な態様を参照して詳細
に記述してきたが、本発明の精神および範囲から逸脱す
ることなく、さまざまな変更および修正をそれに加える
ことができるということは当業者には明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

【図１】半導体材料の基板上のデバイスパターン、なら
びにパターンおよび基板全体にわたる厚く平坦化されて
いない誘電層を伴う代表的な半導体デバイスの側面図で
ある。

【図２】誘電層がＣＭＰ平坦化を受けた後の図１の半導
体デバイスを例示している。

【図３】光ファイバーケーブルが嵌合された回転カップ
ラーの側面図である。

【図４】ＣＭＰアセンブリと一体化された本発明の光フ
ァイバー態様の側面図を示す。光ファイバー装置は、前
面および裏面の両方からのアプローチで示されている。

【図５】ウェーハの方向に光を伝送する光源を利用する
本発明のもう一つの態様を示す。この光はウェーハの表
面から反射され、この反射が光検出器によって監視さ
れ、この光検出器が光信号を電気信号に変換する。電気
信号は、電気スリップリングの中を通過した後分析器へ
と中継され得る。

【図６】図４に示されているウェーハ保持用チャックを
示しており、ここでは、孔が位置するウェーハの裏面に
対する圧力の損失を補償するためウェーハの上のキャビ
ティ内に空気が圧送されている。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２４Ｂ 49/12 Ｂ２４Ｂ 49/12 Ｇ０１Ｂ 11/06 １０１ Ｇ０１Ｂ 11/06 １０１Ｇ

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁材料、半導体材料、導電材料、およ
   びそれらの組合せからなる群より選択される材料で構成
   された基板を回転させ、基板の一方の面を研磨パッドに
   接触させることによって基板を研磨する段階、 約1000nmと約11000nmとの間の波長を有する光を、基板
   の研磨されない面から基板を通して基板上の薄膜の研磨
   を受ける区分に通過させることによって、基板が回転し
   研磨を受ける間、基板上の薄膜の該区分を照射する段
   階、 基板と共に回転する光学受信器を用いて、照射された区
   分から反射された光信号を光学的に受信する段階、 反射光信号を、基板と共に回転することのない、光検出
   器に接続された回転デカップラーに通過させる段階、お
   よび光検出器に接続された分析器を用いて、干渉光強度
   に基づいて厚み変化を算出する段階を含む、半導体デバ
   イスおよびシリコン−オン−インシュレータウェーハを
   製造する方法。
2. 【請求項２】 薄膜の照射された区分がパターンを含
   む、請求項１記載の方法。
3. 【請求項３】 波長が1000nmと11000nmとの間である、
   請求項１記載の方法。
4. 【請求項４】 絶縁材料、半導体材料、導電材料、およ
   びそれらの組合せからなる群より選択される材料で構成
   された、半導体デバイスまたはパターン化層中間物の一
   方の面上の少なくとも1つの層を研磨する段階、 光を回転デカップラーを通して該少なくとも1つの層に
   投影することによって、研磨段階の間、波長が約200nm
   と約11000nmとの間の光で該少なくとも1つの層を照射す
   る段階、 該少なくとも1つの層によって反射された光の強度を測
   定する段階、 反射光の強度に基づいて該少なくとも1つの層の厚みを
   算出する段階、および層の厚みが所定の値に達したとき
   に研磨段階を終了する段階を含む、半導体デバイスまた
   はパターン化層中間物を作製する方法。
5. 【請求項５】 厚みが干渉光強度に基づいて算出され
   る、請求項４記載の方法。
6. 【請求項６】 波長が200ナノメートルと11000ナノメー
   トルとの間である、請求項４記載の方法。
7. 【請求項７】 絶縁材料、半導体材料、導電材料、およ
   びそれらの組合せからなる群より選択される材料で構成
   された基板を回転させ、基板の一方の面を研磨パッドに
   接触させることによって基板を研磨する段階、 約1000nmと約11000nmとの間の波長を有する光を、基板
   の研磨されない面から基板を通して基板上の薄膜の研磨
   を受ける区分に通過させることによって、基板が回転し
   研磨を受ける間、基板上の薄膜の該区分を照射する段
   階、 基板と共に回転する光検出器を用いて、照射された区分
   から反射される光信号を測定する段階、 反射光信号を、分析器に接続された回転デカップラーに
   通過させる段階、 分析器を用いて、干渉光強度に基づいて厚み変化を算出
   する段階を含む、基板から半導体デバイスおよびシリコ
   ン−オン−インシュレータウェーハを製造する方法。
8. 【請求項８】 波長が1000ナノメートルと11000ナノメ
   ートルとの間である、請求項７記載の方法。
9. 【請求項９】 シリコン材料で構成された少なくとも1
   つの層を備える基板の前面上の、酸化シリコン、チッ化
   シリコン、およびポリシリコンからなる群より選択され
   る材料で構成された少なくとも1つの薄膜を、研磨表面
   に対して回転させることによって研磨する段階、 基板のシリコン材料のバンドギャップエネルギーに近い
   かあるいは該エネルギーより低い少なくとも1つの波長
   を有する光を基板の裏面から基板を通して該少なくとも
   1つの薄膜に照射し、該少なくとも1つの薄膜から反射さ
   せる段階、 反射光を回転デカップラーに通過させる段階、 干渉光強度に基づくと共に反射光に基づいて該少なくと
   も1つの薄膜の厚みを分析する段階、および薄膜の厚み
   が所定の値に達したときに研磨を停止する段階を含む、
   半導体デバイス、パターン化中間物、またはシリコン−
   オン−インシュレータウェーハを基板から製造する方
   法。
10. 【請求項10】 回転デカップラーが光ファイバー回転デ
    カップラーである、請求項９記載の方法。
11. 【請求項11】 回転デカップラーが電気スリップリング
    である、請求項９記載の方法。
12. 【請求項12】 絶縁材料、半導体材料、導電材料、およ
    びそれらの組合せからなる群より選択される材料で構成
    された、半導体デバイスまたはパターン化層中間物の一
    方の面の少なくとも1つの層を、研磨する段階、 光が半導体デバイスまたはパターン化層中間物を通過し
    て該少なくとも1つの層に達するように、研磨段階の
    間、半導体デバイスまたはパターン化層中間物の研磨さ
    れない面に、波長が約1000nmと約11000nmとの間の光を
    照射する段階、 該少なくとも1つの層によって反射された光の強度を測
    定する段階、 反射光の強度に基づいて該少なくとも1つの層の厚みを
    算出する段階、および層の厚みが所定の値に達したとき
    に研磨段階を終了する段階を含む、半導体デバイスまた
    はパターン化層中間物を製造する方法。
13. 【請求項13】 厚みが干渉光強度に基づいて算出され
    る、請求項12記載の方法。
14. 【請求項14】 波長が1000nmと11000nmとの間である、
    請求項12記載の方法。
15. 【請求項15】 シリコン材料で構成された少なくとも1
    つの層を備える基板の前面上の、酸化シリコン、チッ化
    シリコン、およびポリシリコンからなる群より選択され
    る材料で構成された少なくとも1つの薄膜を、研磨する
    段階、 基板のシリコン材料のバンドギャップエネルギーに近い
    かあるいは該エネルギーより低い少なくとも1つの波長
    を有する光を基板の裏面から基板を通して該少なくとも
    1つの薄膜に照射し、該少なくとも1つの薄膜から反射さ
    せる段階、 干渉光強度に基づくと共に反射光に基づいて該少なくと
    も1つの薄膜の厚みを分析する段階、および薄膜の厚み
    が所定の値に達したときに研磨を停止する段階を含む、
    半導体デバイス、パターン化中間物、またはシリコン−
    オン−インシュレータウェーハを基板から製造する方
    法。