JP2002246352A - Ｃｍｐ終点検出装置、ｃｍｐ終点検出方法、及びｃｍｐ研磨面モニタ方法 - Google Patents
Ｃｍｐ終点検出装置、ｃｍｐ終点検出方法、及びｃｍｐ研磨面モニタ方法Info
- Publication number
- JP2002246352A JP2002246352A JP2001042851A JP2001042851A JP2002246352A JP 2002246352 A JP2002246352 A JP 2002246352A JP 2001042851 A JP2001042851 A JP 2001042851A JP 2001042851 A JP2001042851 A JP 2001042851A JP 2002246352 A JP2002246352 A JP 2002246352A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- end point
- cmp
- polished
- detecting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
- B24B37/005—Control means for lapping machines or devices
- B24B37/013—Devices or means for detecting lapping completion
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B49/00—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation
- B24B49/12—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation involving optical means
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P74/00—Testing or measuring during manufacture or treatment of wafers, substrates or devices
- H10P74/23—Testing or measuring during manufacture or treatment of wafers, substrates or devices characterised by multiple measurements, corrections, marking or sorting processes
- H10P74/238—Testing or measuring during manufacture or treatment of wafers, substrates or devices characterised by multiple measurements, corrections, marking or sorting processes comprising acting in response to an ongoing measurement without interruption of processing, e.g. endpoint detection or in-situ thickness measurement
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 研磨液の影響を受けることなく、所定領域に
おける被研磨物全体のＣＭＰの終点を検出可能なＣＭＰ
終点検出装置及びＣＭＰ終点検出方法を提供する。ま
た、被研磨物の研磨面の表面状態をモニタするＣＭＰ研
磨面モニタ方法を提供する。 【解決手段】 光源３１が発したマルチ波長の光を入射
端子３２によって半導体基板２の一方の側面２２から基
板内に入射させる。基板内に入射した光は、半導体基板
２の表面２１及び裏面２４で複数回反射して、一方の側
面２２と対向する他方の側面２４から出射する。検出端
子４１によって出射光を検出して、光強度測定部４２で
光のスペクトルを測定する。終点検出部５は、基板内に
入射した光のスペクトルと、測定された光のスペクトル
とを比較して、被研磨物２０のＣＭＰの終点を検出す
る。
おける被研磨物全体のＣＭＰの終点を検出可能なＣＭＰ
終点検出装置及びＣＭＰ終点検出方法を提供する。ま
た、被研磨物の研磨面の表面状態をモニタするＣＭＰ研
磨面モニタ方法を提供する。 【解決手段】 光源３１が発したマルチ波長の光を入射
端子３２によって半導体基板２の一方の側面２２から基
板内に入射させる。基板内に入射した光は、半導体基板
２の表面２１及び裏面２４で複数回反射して、一方の側
面２２と対向する他方の側面２４から出射する。検出端
子４１によって出射光を検出して、光強度測定部４２で
光のスペクトルを測定する。終点検出部５は、基板内に
入射した光のスペクトルと、測定された光のスペクトル
とを比較して、被研磨物２０のＣＭＰの終点を検出す
る。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、半導体製造装置に
係り、特にＣＭＰの終点を検出するＣＭＰ終点検出装
置、ＣＭＰ終点検出方法、及びＣＭＰ研磨面モニタ方法
に関する。
係り、特にＣＭＰの終点を検出するＣＭＰ終点検出装
置、ＣＭＰ終点検出方法、及びＣＭＰ研磨面モニタ方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体基板上に被研磨物として堆積され
た金属膜（Ｃｕ，Ｗ，Ａｌ等）や絶縁膜（シリコン酸化
膜、シリコン窒化膜等）を平坦化する際に、ＣＭＰ（Ch
emicalMechanical Polishing：化学的機械的研磨）が用
いられている。また、被研磨物の除去量又は残膜量をモ
ニタし、その終点を検出するためのＣＭＰ終点検出装
置、及びＣＭＰ終点検出方法が用いられている。
た金属膜（Ｃｕ，Ｗ，Ａｌ等）や絶縁膜（シリコン酸化
膜、シリコン窒化膜等）を平坦化する際に、ＣＭＰ（Ch
emicalMechanical Polishing：化学的機械的研磨）が用
いられている。また、被研磨物の除去量又は残膜量をモ
ニタし、その終点を検出するためのＣＭＰ終点検出装
置、及びＣＭＰ終点検出方法が用いられている。
【０００３】図４は、従来のＣＭＰ終点検出装置及びＣ
ＭＰ終点検出方法を説明するための図である。先ず、図
４を参照して、従来のＣＭＰ終点検出装置について説明
する。図４において、１０１は研磨パッド、１０１ａは
研磨パッド１０１に形成された開孔部、１０２は開孔部
１０１ａに形成されたガラス板を示している。また、１
０３は被研磨物１０５ａに対して光を出力する出力端子
を示している。ここで、出力端子１０３は、図示しない
光源に接続されており、光源が発した光を出力する。ま
た、１０４は被研磨物１０５ａにより反射した光を検出
する検出端子、１０５は半導体基板、１０５ａは半導体
基板１０５の表面に形成された被研磨物、１０６は研磨
液を示している。
ＭＰ終点検出方法を説明するための図である。先ず、図
４を参照して、従来のＣＭＰ終点検出装置について説明
する。図４において、１０１は研磨パッド、１０１ａは
研磨パッド１０１に形成された開孔部、１０２は開孔部
１０１ａに形成されたガラス板を示している。また、１
０３は被研磨物１０５ａに対して光を出力する出力端子
を示している。ここで、出力端子１０３は、図示しない
光源に接続されており、光源が発した光を出力する。ま
た、１０４は被研磨物１０５ａにより反射した光を検出
する検出端子、１０５は半導体基板、１０５ａは半導体
基板１０５の表面に形成された被研磨物、１０６は研磨
液を示している。
【０００４】次に、図４を参照して、従来のＣＭＰ終点
検出方法について説明する。先ず、出力端子１０３か
ら、半導体基板１０５上に形成された被研磨物１０５ａ
に対して、光を出力する。この出力された光は、ガラス
板１０２と研磨液１０６を介して被研磨物１０５ａの表
面に達して、被研磨物１０５ａの膜種に応じた反射率で
反射する。次に、反射した光を、検出端子１０４で検出
する。そして、図示しない測定部により上記検出された
光の波長分布をアナライズして強度を測定する。次に、
出力端子１０３から出力された光の強度と、上記測定部
で測定された光の強度とを比較することにより、被研磨
物１０５ａの残膜量及び膜種の変化を測定し、被研磨物
１０５ａのＣＭＰの終点を検出していた。
検出方法について説明する。先ず、出力端子１０３か
ら、半導体基板１０５上に形成された被研磨物１０５ａ
に対して、光を出力する。この出力された光は、ガラス
板１０２と研磨液１０６を介して被研磨物１０５ａの表
面に達して、被研磨物１０５ａの膜種に応じた反射率で
反射する。次に、反射した光を、検出端子１０４で検出
する。そして、図示しない測定部により上記検出された
光の波長分布をアナライズして強度を測定する。次に、
出力端子１０３から出力された光の強度と、上記測定部
で測定された光の強度とを比較することにより、被研磨
物１０５ａの残膜量及び膜種の変化を測定し、被研磨物
１０５ａのＣＭＰの終点を検出していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のＣ
ＭＰ終点検出装置及びＣＭＰ終点検出方法では、半導体
基板１０５の一箇所における被研磨物１０５ａの残膜量
及び膜種の変化を測定して、ＣＭＰの終点を検出してい
た。このため、その測定ポイント以外の例えば基板の外
周近傍等で、被研磨物１０５ａのＣＭＰの終点を検出す
ることができなかった。従って、被研磨物１０５ａ全体
のＣＭＰの終点を検出することができなかった。
ＭＰ終点検出装置及びＣＭＰ終点検出方法では、半導体
基板１０５の一箇所における被研磨物１０５ａの残膜量
及び膜種の変化を測定して、ＣＭＰの終点を検出してい
た。このため、その測定ポイント以外の例えば基板の外
周近傍等で、被研磨物１０５ａのＣＭＰの終点を検出す
ることができなかった。従って、被研磨物１０５ａ全体
のＣＭＰの終点を検出することができなかった。
【０００６】また、従来のＣＭＰ終点検出装置及びＣＭ
Ｐ終点検出方法では、出力端子１０３から出力された光
は、ガラス板１０２と研磨液１０６とを介して被研磨物
１０５ａに達していた。また、被研磨物１０５ａにより
反射された光は、研磨液１０６とガラス板１０２を介し
て検出端子１０４で検出されていた。
Ｐ終点検出方法では、出力端子１０３から出力された光
は、ガラス板１０２と研磨液１０６とを介して被研磨物
１０５ａに達していた。また、被研磨物１０５ａにより
反射された光は、研磨液１０６とガラス板１０２を介し
て検出端子１０４で検出されていた。
【０００７】このため、研磨液１０６により光が吸収さ
れる可能性や、量産中に研磨液１０６が変色すると、研
磨液１０６による光の吸収率が変わってしまう可能性も
あった。また、ガラス板１０２が汚れると、光の散乱や
吸収が起こる可能性があった。さらに、ガラス板１０２
上に研磨液１０６が溜まってしまい、光が散乱してしま
う可能性があった。従って、ガラス板１０２や研磨液１
０６の状態が、終点の検出に影響を及ぼす可能性があっ
た。
れる可能性や、量産中に研磨液１０６が変色すると、研
磨液１０６による光の吸収率が変わってしまう可能性も
あった。また、ガラス板１０２が汚れると、光の散乱や
吸収が起こる可能性があった。さらに、ガラス板１０２
上に研磨液１０６が溜まってしまい、光が散乱してしま
う可能性があった。従って、ガラス板１０２や研磨液１
０６の状態が、終点の検出に影響を及ぼす可能性があっ
た。
【０００８】本発明は、上記従来の課題を解決するため
になされたもので、研磨液の影響を受けることなく、所
定領域における被研磨物全体のＣＭＰの終点を検出可能
なＣＭＰ終点検出装置及びＣＭＰ終点検出方法を提供す
ることを目的とする。また、研磨面の表面状態をモニタ
するＣＭＰ研磨面モニタ方法を提供することも目的とす
る。
になされたもので、研磨液の影響を受けることなく、所
定領域における被研磨物全体のＣＭＰの終点を検出可能
なＣＭＰ終点検出装置及びＣＭＰ終点検出方法を提供す
ることを目的とする。また、研磨面の表面状態をモニタ
するＣＭＰ研磨面モニタ方法を提供することも目的とす
る。
【０００９】
【課題を解決する為の手段】請求項１の発明に係るＣＭ
Ｐ終点検出装置は、表面に被研磨物が形成された基板を
載置する研磨パッドと、前記基板の前記表面に垂直な一
方の側面から基板内に、且つ前記基板の表面に対して斜
め方向に光を入射させる入射部と、前記一方の側面と対
向する前記基板の他方の側面から出射される光を検出す
る検出部と、前記入射部から前記基板内に入射した光の
強度と、前記検出部で検出された光の強度とを比較し
て、前記被研磨物のＣＭＰの終点を検出する終点検出部
と、を備えることを特徴とするものである。
Ｐ終点検出装置は、表面に被研磨物が形成された基板を
載置する研磨パッドと、前記基板の前記表面に垂直な一
方の側面から基板内に、且つ前記基板の表面に対して斜
め方向に光を入射させる入射部と、前記一方の側面と対
向する前記基板の他方の側面から出射される光を検出す
る検出部と、前記入射部から前記基板内に入射した光の
強度と、前記検出部で検出された光の強度とを比較し
て、前記被研磨物のＣＭＰの終点を検出する終点検出部
と、を備えることを特徴とするものである。
【００１０】請求項２の発明に係るＣＭＰ終点検出装置
は、請求項１に記載のＣＭＰ終点検出装置において、前
記入射部は、光を発する光源と、この光源が発した光を
前記一方の側面に入射させる入射端子とを備え、前記検
出部は、前記他方の側面から出射される光を検出する検
出端子と、この検出端子により検出された光の強度を測
定する光強度測定部とを備えることを特徴とするもので
ある。
は、請求項１に記載のＣＭＰ終点検出装置において、前
記入射部は、光を発する光源と、この光源が発した光を
前記一方の側面に入射させる入射端子とを備え、前記検
出部は、前記他方の側面から出射される光を検出する検
出端子と、この検出端子により検出された光の強度を測
定する光強度測定部とを備えることを特徴とするもので
ある。
【００１１】請求項３の発明に係るＣＭＰ終点検出装置
は、請求項２に記載のＣＭＰ終点検出装置において、前
記光源は、マルチ波長の光を発するタングステン光源ま
たはシリコニット光源であり、前記入射端子は、前記一
方の側面から前記基板内に前記マルチ波長の光を入射さ
せ、前記検出端子は、前記他方の側面から出射された前
記マルチ波長の光を検出し、前記光強度測定部は、前記
検出された光のスペクトルを測定し、前記終点検出部
は、前記基板内に入射した光のスペクトルと、前記光強
度測定部により測定されたスペクトルとを比較してＣＭ
Ｐの終点を検出することを特徴とするものである。
は、請求項２に記載のＣＭＰ終点検出装置において、前
記光源は、マルチ波長の光を発するタングステン光源ま
たはシリコニット光源であり、前記入射端子は、前記一
方の側面から前記基板内に前記マルチ波長の光を入射さ
せ、前記検出端子は、前記他方の側面から出射された前
記マルチ波長の光を検出し、前記光強度測定部は、前記
検出された光のスペクトルを測定し、前記終点検出部
は、前記基板内に入射した光のスペクトルと、前記光強
度測定部により測定されたスペクトルとを比較してＣＭ
Ｐの終点を検出することを特徴とするものである。
【００１２】請求項４の発明に係るＣＭＰ終点検出装置
は、請求項２に記載のＣＭＰ終点検出装置において、前
記光源は、単一波長の光を発するレーザー光源であるこ
とを特徴とするものである。
は、請求項２に記載のＣＭＰ終点検出装置において、前
記光源は、単一波長の光を発するレーザー光源であるこ
とを特徴とするものである。
【００１３】請求項５の発明に係るＣＭＰ終点検出装置
は、請求項２に記載のＣＭＰ終点検出装置において、前
記基板の外周を取り囲むようにして前記研磨パッド上に
配置されるリング状のリテーナーを更に備え、前記入射
端子及び前記検出端子と、前記リテーナーとが一体的に
形成されることを特徴とするものである。
は、請求項２に記載のＣＭＰ終点検出装置において、前
記基板の外周を取り囲むようにして前記研磨パッド上に
配置されるリング状のリテーナーを更に備え、前記入射
端子及び前記検出端子と、前記リテーナーとが一体的に
形成されることを特徴とするものである。
【００１４】請求項６の発明に係るＣＭＰ終点検出装置
は、請求項５に記載のＣＭＰ終点検出装置において、前
記リテーナ−は、複数の前記入射端子と複数の前記検出
端子を備えることを特徴とするものである。
は、請求項５に記載のＣＭＰ終点検出装置において、前
記リテーナ−は、複数の前記入射端子と複数の前記検出
端子を備えることを特徴とするものである。
【００１５】請求項７の発明に係るＣＭＰ終点検出装置
は、請求項１に記載のＣＭＰ終点検出装置において、前
記検出部は、前記一方の側面から基板内に入射して、前
記基板の表面及び裏面で複数回反射した後、前記他方の
側面から出射される光を検出することを特徴とするもの
である。
は、請求項１に記載のＣＭＰ終点検出装置において、前
記検出部は、前記一方の側面から基板内に入射して、前
記基板の表面及び裏面で複数回反射した後、前記他方の
側面から出射される光を検出することを特徴とするもの
である。
【００１６】請求項８の発明に係るＣＭＰ終点検出装置
は、表面に被研磨物が形成された基板を載置する研磨パ
ッドと、前記被研磨物の一方の側面から前記被研磨物内
に、且つ前記被研磨物の表面に対して斜め方向に光を入
射させる入射部と、前記一方の側面と対向する前記被研
磨物の他方の側面から出射される光を検出する検出部
と、前記入射部から前記被研磨物内に入射した光の強度
と、前記検出部で検出された光の強度とを比較して前記
被研磨物のＣＭＰの終点を検出することを特徴とするも
のである。
は、表面に被研磨物が形成された基板を載置する研磨パ
ッドと、前記被研磨物の一方の側面から前記被研磨物内
に、且つ前記被研磨物の表面に対して斜め方向に光を入
射させる入射部と、前記一方の側面と対向する前記被研
磨物の他方の側面から出射される光を検出する検出部
と、前記入射部から前記被研磨物内に入射した光の強度
と、前記検出部で検出された光の強度とを比較して前記
被研磨物のＣＭＰの終点を検出することを特徴とするも
のである。
【００１７】請求項９の発明に係るＣＭＰ終点検出装置
は、請求項８に記載のＣＭＰ終点検出装置において、前
記検出部は、前記一方の側面から前記被研磨物内に入射
して、前記被研磨物の表面及び裏面で複数回反射した
後、前記他方の側面から出射される光を検出することを
特徴とするものである。
は、請求項８に記載のＣＭＰ終点検出装置において、前
記検出部は、前記一方の側面から前記被研磨物内に入射
して、前記被研磨物の表面及び裏面で複数回反射した
後、前記他方の側面から出射される光を検出することを
特徴とするものである。
【００１８】請求項１０の発明に係るＣＭＰ終点検出方
法は、基板の表面に垂直な一方の側面から基板内に、且
つ前記基板の表面に対して斜め方向に光を入射させる入
射工程と、前記一方の側面と対向する他方の側面から出
射される光を検出する検出工程と、前記検出された光の
強度を測定する測定工程と、前記基板内に入射した光の
強度と、前記測定された光の強度とを比較して、基板表
面に形成された被研磨物のＣＭＰの終点を検出する終点
検出工程と、を含むことを特徴とするものである。
法は、基板の表面に垂直な一方の側面から基板内に、且
つ前記基板の表面に対して斜め方向に光を入射させる入
射工程と、前記一方の側面と対向する他方の側面から出
射される光を検出する検出工程と、前記検出された光の
強度を測定する測定工程と、前記基板内に入射した光の
強度と、前記測定された光の強度とを比較して、基板表
面に形成された被研磨物のＣＭＰの終点を検出する終点
検出工程と、を含むことを特徴とするものである。
【００１９】請求項１１の発明に係るＣＭＰ終点検出方
法は、請求項１０に記載のＣＭＰ終点検出方法におい
て、前記検出工程で、前記一方の側面から入射して、前
記基板の表面及び裏面で複数回反射した後、前記他方の
側面から出射される光を検出することを特徴とするもの
である。
法は、請求項１０に記載のＣＭＰ終点検出方法におい
て、前記検出工程で、前記一方の側面から入射して、前
記基板の表面及び裏面で複数回反射した後、前記他方の
側面から出射される光を検出することを特徴とするもの
である。
【００２０】請求項１２の発明に係るＣＭＰ終点検出方
法は、請求項１０に記載のＣＭＰ終点検出方法におい
て、前記入射工程で、マルチ波長の光を前記基板内に入
射させ、前記検出工程で、前記出射されたマルチ波長の
光を検出し、前記測定工程で、前記検出されたマルチ波
長の光のスペクトルを測定し、前記終点検出工程で、前
記基板内に入射した光のスペクトルと、前記測定された
光のスペクトルとを比較して、前記被研磨物のＣＭＰの
終点を検出する終点検出工程と、を含むことを特徴とす
るものである。
法は、請求項１０に記載のＣＭＰ終点検出方法におい
て、前記入射工程で、マルチ波長の光を前記基板内に入
射させ、前記検出工程で、前記出射されたマルチ波長の
光を検出し、前記測定工程で、前記検出されたマルチ波
長の光のスペクトルを測定し、前記終点検出工程で、前
記基板内に入射した光のスペクトルと、前記測定された
光のスペクトルとを比較して、前記被研磨物のＣＭＰの
終点を検出する終点検出工程と、を含むことを特徴とす
るものである。
【００２１】請求項１３の発明に係るＣＭＰ終点検出方
法は、請求項１０に記載のＣＭＰ終点検出方法におい
て、前記入射工程で、単一波長の光を前記基板内に入射
させることを特徴とするものである。
法は、請求項１０に記載のＣＭＰ終点検出方法におい
て、前記入射工程で、単一波長の光を前記基板内に入射
させることを特徴とするものである。
【００２２】請求項１４の発明に係るＣＭＰ終点検出方
法は、基板の表面に形成された被研磨物の一方の側面か
らこの被研磨物内に、且つ前記被研磨物の表面に対して
斜め方向に光を入射させる入射工程と、前記一方の側面
と対向する他方の側面から出射される光を検出する検出
工程と、前記検出された光の強度を測定する測定工程
と、前記被研磨物内に入射した光の強度と、前記測定さ
れた光の強度とを比較して、前記被研磨物のＣＭＰの終
点を検出する終点検出工程と、を含むことを特徴とする
ものである。
法は、基板の表面に形成された被研磨物の一方の側面か
らこの被研磨物内に、且つ前記被研磨物の表面に対して
斜め方向に光を入射させる入射工程と、前記一方の側面
と対向する他方の側面から出射される光を検出する検出
工程と、前記検出された光の強度を測定する測定工程
と、前記被研磨物内に入射した光の強度と、前記測定さ
れた光の強度とを比較して、前記被研磨物のＣＭＰの終
点を検出する終点検出工程と、を含むことを特徴とする
ものである。
【００２３】請求項１５の発明に係るＣＭＰ終点検出方
法は、請求項１４に記載のＣＭＰ終点検出方法におい
て、前記検出工程で、前記一方の側面から前記被研磨物
内に入射して、前記被研磨物の表面及び裏面で複数回反
射した後、前記他方の側面から出射される光を検出する
ことを特徴とするものである。
法は、請求項１４に記載のＣＭＰ終点検出方法におい
て、前記検出工程で、前記一方の側面から前記被研磨物
内に入射して、前記被研磨物の表面及び裏面で複数回反
射した後、前記他方の側面から出射される光を検出する
ことを特徴とするものである。
【００２４】請求項１６の発明に係るＣＭＰ研磨面モニ
タ方法は、請求項１０から１５の何れかに記載のＣＭＰ
終点検出方法を用いて、ＣＭＰの終点を検出するととも
に、前記被研磨物の研磨面の表面状態をモニタすること
を特徴とするものである。
タ方法は、請求項１０から１５の何れかに記載のＣＭＰ
終点検出方法を用いて、ＣＭＰの終点を検出するととも
に、前記被研磨物の研磨面の表面状態をモニタすること
を特徴とするものである。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図中、同一または相当する
部分には同一の符号を付してその説明を簡略化ないし省
略することがある。
施の形態について説明する。図中、同一または相当する
部分には同一の符号を付してその説明を簡略化ないし省
略することがある。
【００２６】図１は、本発明の実施の形態によるＣＭＰ
終点検出装置及びＣＭＰ終点検出方法を説明するための
図である。図２は、本発明の実施の形態によるＣＭＰ終
点検出方法の原理について説明するための図である。
終点検出装置及びＣＭＰ終点検出方法を説明するための
図である。図２は、本発明の実施の形態によるＣＭＰ終
点検出方法の原理について説明するための図である。
【００２７】先ず、本実施の形態によるＣＭＰ終点検出
装置について説明する。図１において、参照符号１は研
磨パッド、２は半導体基板、２０は被研磨物、２１は表
面、２２は一方の側面、２３は他方の側面、２４は裏
面、３は入射部、３１は光源、３２は入射端子、４は検
出部、４１は検出端子、４２は光強度測定部を示してい
る。また、５は終点検出部、６はリテーナー、７はキャ
リアヘッド、８１，８２は光ファイバー、９はジョイン
トを示している。
装置について説明する。図１において、参照符号１は研
磨パッド、２は半導体基板、２０は被研磨物、２１は表
面、２２は一方の側面、２３は他方の側面、２４は裏
面、３は入射部、３１は光源、３２は入射端子、４は検
出部、４１は検出端子、４２は光強度測定部を示してい
る。また、５は終点検出部、６はリテーナー、７はキャ
リアヘッド、８１，８２は光ファイバー、９はジョイン
トを示している。
【００２８】研磨パッド１は、主面上に半導体基板２を
載置して、半導体基板２の表面２１に形成された被研磨
物２０を研磨するためのものである。
載置して、半導体基板２の表面２１に形成された被研磨
物２０を研磨するためのものである。
【００２９】半導体基板２は、例えばシリコン基板であ
る。なお、本発明は、半導体基板３に限らず、石英基
板、セラミック基板等の絶縁基板にも適用することがで
きる。また、半導体基板２の表面２１には、上記研磨パ
ッド１により研磨される被研磨物２０が形成されてい
る。ここで、被研磨物２０は、例えば、Ａｌ，Ｗ，Ｃｕ
等の金属膜や、ＳｉＯ２（シリコン酸化膜），Ｓｉ３Ｎ
４（シリコン窒化膜）等の絶縁膜である。詳細は後述す
るが、半導体基板２の表面２１に垂直な一方の側面２２
から半導体基板２内（以下、基板内と略称する場合があ
る）に、且つ表面２１に対して斜め方向に光が入射され
る。言い換えれば、半導体基板２の端部にある一方の側
面２２から基板内に、且つ基板内で光が屈折するように
光が入射される。この入射光は、図２に示すように、半
導体基板２の表面２１及び裏面２４で複数回反射して、
一方の側面２２と対向する他方の側面２３から出射す
る。
る。なお、本発明は、半導体基板３に限らず、石英基
板、セラミック基板等の絶縁基板にも適用することがで
きる。また、半導体基板２の表面２１には、上記研磨パ
ッド１により研磨される被研磨物２０が形成されてい
る。ここで、被研磨物２０は、例えば、Ａｌ，Ｗ，Ｃｕ
等の金属膜や、ＳｉＯ２（シリコン酸化膜），Ｓｉ３Ｎ
４（シリコン窒化膜）等の絶縁膜である。詳細は後述す
るが、半導体基板２の表面２１に垂直な一方の側面２２
から半導体基板２内（以下、基板内と略称する場合があ
る）に、且つ表面２１に対して斜め方向に光が入射され
る。言い換えれば、半導体基板２の端部にある一方の側
面２２から基板内に、且つ基板内で光が屈折するように
光が入射される。この入射光は、図２に示すように、半
導体基板２の表面２１及び裏面２４で複数回反射して、
一方の側面２２と対向する他方の側面２３から出射す
る。
【００３０】入射部３は、半導体基板２の表面２１に垂
直な一方の側面２１から基板内に、且つ半導体基板２の
表面２１に対して斜め方向に光を入射させるためのもの
である。言い換えれば、入射部３は、半導体基板２の端
部にある一方の側面２２から基板内に、且つ基板内で光
が屈折するように光を入射させるためのものである。ま
た、入射部３は、光を発する光源３１と、この光源３１
が発した光を上記一方の側面２２から基板内に入射させ
るための入射端子３２とからなる。また、光源３１と入
射端子３２とは、光ファイバー８１及びジョイント９に
よって互いに接続されている。また、上記光源３１とし
ては、マルチ波長の光を発するタングステン光源または
シリコニット光源が用いられる。
直な一方の側面２１から基板内に、且つ半導体基板２の
表面２１に対して斜め方向に光を入射させるためのもの
である。言い換えれば、入射部３は、半導体基板２の端
部にある一方の側面２２から基板内に、且つ基板内で光
が屈折するように光を入射させるためのものである。ま
た、入射部３は、光を発する光源３１と、この光源３１
が発した光を上記一方の側面２２から基板内に入射させ
るための入射端子３２とからなる。また、光源３１と入
射端子３２とは、光ファイバー８１及びジョイント９に
よって互いに接続されている。また、上記光源３１とし
ては、マルチ波長の光を発するタングステン光源または
シリコニット光源が用いられる。
【００３１】検出部４は、上記一方の側面２２と対向す
る前記半導体基板２の他方の側面２３から出射される光
を検出して、検出した光の強度を測定するためのもので
ある。検出部４は、上記他方の側面２３から出射される
光を検出する検出端子４１と、この検出端子４１により
検出された光の強度を測定する光強度測定部４２とから
なる。また、検出端子４１と光強度測定部４２とは、光
ファイバー８２及びジョイント９によって互いに接続さ
れている。光強度測定部４２は、検出端子４１によりマ
ルチ波長の光が検出された場合、波長をスキャンして光
の強度を測定することにより、光のスペクトルを測定す
る。
る前記半導体基板２の他方の側面２３から出射される光
を検出して、検出した光の強度を測定するためのもので
ある。検出部４は、上記他方の側面２３から出射される
光を検出する検出端子４１と、この検出端子４１により
検出された光の強度を測定する光強度測定部４２とから
なる。また、検出端子４１と光強度測定部４２とは、光
ファイバー８２及びジョイント９によって互いに接続さ
れている。光強度測定部４２は、検出端子４１によりマ
ルチ波長の光が検出された場合、波長をスキャンして光
の強度を測定することにより、光のスペクトルを測定す
る。
【００３２】終点検出部５は、入射部３から半導体基板
２内に入射した光の強度と、検出部４で検出された光の
強度とを比較して、被研磨物２０のＣＭＰの終点を検出
するためのものである。また、終点検出部５は、入射部
３から基板内へ入射する光がマルチ波長の光の場合、入
射部３から基板内に入射した光のスペクトルと、検出部
４で検出された光のスペクトルとを比較して、被研磨物
２０のＣＭＰの終点を検出する。終点検出部５は、光源
３１と、光強度測定部４２とに接続されている。
２内に入射した光の強度と、検出部４で検出された光の
強度とを比較して、被研磨物２０のＣＭＰの終点を検出
するためのものである。また、終点検出部５は、入射部
３から基板内へ入射する光がマルチ波長の光の場合、入
射部３から基板内に入射した光のスペクトルと、検出部
４で検出された光のスペクトルとを比較して、被研磨物
２０のＣＭＰの終点を検出する。終点検出部５は、光源
３１と、光強度測定部４２とに接続されている。
【００３３】リテーナー６は、半導体基板２の外周を取
り囲むようにして、上記研磨パッド１上に配置されるリ
ング状のものである。また、リテーナー６の内部には、
上記入射端子３２と上記検出端子４１とが対向するよう
に形成されている。すなわち、リテーナー６と、上記入
射端子３２及び上記検出端子４１とは、一体的に形成さ
れている。なお、リテーナー６に複数の入射端子３２を
設け、各入射端子３２に対向する位置に検出端子４１を
それぞれ設けてもよい。これにより、複数箇所でＣＭＰ
の終点を検出されるため、終点検出をより正確に行うこ
とができる。
り囲むようにして、上記研磨パッド１上に配置されるリ
ング状のものである。また、リテーナー６の内部には、
上記入射端子３２と上記検出端子４１とが対向するよう
に形成されている。すなわち、リテーナー６と、上記入
射端子３２及び上記検出端子４１とは、一体的に形成さ
れている。なお、リテーナー６に複数の入射端子３２を
設け、各入射端子３２に対向する位置に検出端子４１を
それぞれ設けてもよい。これにより、複数箇所でＣＭＰ
の終点を検出されるため、終点検出をより正確に行うこ
とができる。
【００３４】キャリアヘッド７は、半導体基板２を保持
するとともに、保持した半導体基板２を研磨パッド１に
押し付けるためのものである。これにより、半導体基板
２の表面２１に形成された被研磨物２０が、研磨パッド
１に所定の圧力で押し付けられる。
するとともに、保持した半導体基板２を研磨パッド１に
押し付けるためのものである。これにより、半導体基板
２の表面２１に形成された被研磨物２０が、研磨パッド
１に所定の圧力で押し付けられる。
【００３５】以上説明したＣＭＰ終点検出装置について
要約すると、半導体基板２の一方の側面２２から基板内
に光が入射部３により入射され、一方の側面２２と対向
する他方の側面２３から出射する光を検出部４により検
出して、その検出光の強度を検出部４で測定する。終点
検出部５は、入射部３から基板内に入射した光の強度
と、検出部４で測定された光の強度とを比較して、半導
体基板２の表面２１上に形成された被研磨物２０のＣＭ
Ｐの終点を検出する。
要約すると、半導体基板２の一方の側面２２から基板内
に光が入射部３により入射され、一方の側面２２と対向
する他方の側面２３から出射する光を検出部４により検
出して、その検出光の強度を検出部４で測定する。終点
検出部５は、入射部３から基板内に入射した光の強度
と、検出部４で測定された光の強度とを比較して、半導
体基板２の表面２１上に形成された被研磨物２０のＣＭ
Ｐの終点を検出する。
【００３６】ここで、入射部３は、マルチ波長の光を発
する例えばタングステン光源やシリコニット光源等の光
源３１と、この光源３１が発するマルチ波長の光すなわ
ち所定のスペクトルを有する光を一方の側面２２から基
板内に入射させる入射端子３２を備えている。基板内に
入射した光は、基板の表面２１及び裏面２４で複数回反
射した後、他方の側面２３から出射する。
する例えばタングステン光源やシリコニット光源等の光
源３１と、この光源３１が発するマルチ波長の光すなわ
ち所定のスペクトルを有する光を一方の側面２２から基
板内に入射させる入射端子３２を備えている。基板内に
入射した光は、基板の表面２１及び裏面２４で複数回反
射した後、他方の側面２３から出射する。
【００３７】また、光が基板の表面２１で反射する際、
表面２１上に形成された被研磨物２０の界面状態、膜
種、膜厚等の状態により、光の屈折率が異なる。すなわ
ち、被研磨物２０により光の一部が吸収され、基板表面
２１での反射強度が低下する（後述）。上記他方の側面
２３から出射したマルチ波長の光は、検出部４の検出端
子４１で検出され、光強度測定部４２はその検出光の波
長をスキャンして強度を測定することにより光のスペク
トルを測定する。終点検出部５は、入射部３により基板
内に入射した光のスペクトルと、光強度測定部４２によ
り測定された光のスペクトルとを比較して、被研磨物２
０のＣＭＰの終点を検出する。また、上述のように光の
スペクトルによりＣＭＰの終点を検出するとともに、上
記測定された光のスペクトルを基にして、被研磨物２０
の研磨面の状態（膜種、膜厚等）をモニタすることも可
能である。
表面２１上に形成された被研磨物２０の界面状態、膜
種、膜厚等の状態により、光の屈折率が異なる。すなわ
ち、被研磨物２０により光の一部が吸収され、基板表面
２１での反射強度が低下する（後述）。上記他方の側面
２３から出射したマルチ波長の光は、検出部４の検出端
子４１で検出され、光強度測定部４２はその検出光の波
長をスキャンして強度を測定することにより光のスペク
トルを測定する。終点検出部５は、入射部３により基板
内に入射した光のスペクトルと、光強度測定部４２によ
り測定された光のスペクトルとを比較して、被研磨物２
０のＣＭＰの終点を検出する。また、上述のように光の
スペクトルによりＣＭＰの終点を検出するとともに、上
記測定された光のスペクトルを基にして、被研磨物２０
の研磨面の状態（膜種、膜厚等）をモニタすることも可
能である。
【００３８】次に、本実施の形態によるＣＭＰ終点検出
方法について説明する。先ず、タングステン光源やシリ
コニット光源等の光源３１が発したマルチ波長の光を、
入射端子３２によって半導体基板２の一方の側面２２か
ら基板内に、且つ半導体基板２の表面２１に対して斜め
方向に入射させる。半導体基板２内に入射した光は、図
２に示すように、半導体基板２の表面２１及び裏面２４
で複数回反射（詳細には、屈折率の影響により乱反射）
して、半導体基板２の他方の側面２３から出射する。
方法について説明する。先ず、タングステン光源やシリ
コニット光源等の光源３１が発したマルチ波長の光を、
入射端子３２によって半導体基板２の一方の側面２２か
ら基板内に、且つ半導体基板２の表面２１に対して斜め
方向に入射させる。半導体基板２内に入射した光は、図
２に示すように、半導体基板２の表面２１及び裏面２４
で複数回反射（詳細には、屈折率の影響により乱反射）
して、半導体基板２の他方の側面２３から出射する。
【００３９】ここで、半導体基板２の表面２１における
光の反射について説明する。基板表面２１すなわち半導
体基板２と被研磨物２０との境界面で光が反射すると
き、基板表面２１から光がわずかにしみ出して、光の反
射波に影響を与える。すなわち、半導体基板２の表面２
１に形成された被研磨物２０の界面状態によって、基板
内での光の反射強度が変化するため、検出部４で検出さ
れる光のスペクトルが変化する。
光の反射について説明する。基板表面２１すなわち半導
体基板２と被研磨物２０との境界面で光が反射すると
き、基板表面２１から光がわずかにしみ出して、光の反
射波に影響を与える。すなわち、半導体基板２の表面２
１に形成された被研磨物２０の界面状態によって、基板
内での光の反射強度が変化するため、検出部４で検出さ
れる光のスペクトルが変化する。
【００４０】また、被研磨物２０の膜種に応じて、光の
屈折率がそれぞれ異なるため、基板内での光の反射強度
が変化する。被研磨物２０が、例えばシリコン窒化膜で
ある場合、シリコン窒化膜は半導体基板２（シリコン）
よりも屈折率が高いため、半導体基板２の表面２１での
反射強度は低くなる。従って、検出部４で検出される光
のスペクトル強度が低下する。
屈折率がそれぞれ異なるため、基板内での光の反射強度
が変化する。被研磨物２０が、例えばシリコン窒化膜で
ある場合、シリコン窒化膜は半導体基板２（シリコン）
よりも屈折率が高いため、半導体基板２の表面２１での
反射強度は低くなる。従って、検出部４で検出される光
のスペクトル強度が低下する。
【００４１】次に、上記他方の側面２３から出射された
光を検出部４（検出端子４１）で検出する。ここで、入
射光が上記マルチ波長の光の場合、検出端子４１で検出
される光もマルチ波長の光である。
光を検出部４（検出端子４１）で検出する。ここで、入
射光が上記マルチ波長の光の場合、検出端子４１で検出
される光もマルチ波長の光である。
【００４２】そして、検出端子４１で検出された光のス
ペクトルを、光強度測定部４２で測定する。
ペクトルを、光強度測定部４２で測定する。
【００４３】次に、入射部３から半導体基板２内に入射
した光の強度と、検出部４で検出された光の強度とを終
点検出部５で比較して、被研磨物２１のＣＭＰの終点を
検出する。ここで、基板内に入射した光がマルチ波長の
光である場合、入射部３から基板内に入射した光のスペ
クトルと、上記測定された光のスペクトルとを比較し
て、被研磨物２０のＣＭＰの終点を検出する。
した光の強度と、検出部４で検出された光の強度とを終
点検出部５で比較して、被研磨物２１のＣＭＰの終点を
検出する。ここで、基板内に入射した光がマルチ波長の
光である場合、入射部３から基板内に入射した光のスペ
クトルと、上記測定された光のスペクトルとを比較し
て、被研磨物２０のＣＭＰの終点を検出する。
【００４４】また、光強度測定部４２で測定された光の
スペクトルを分析することにより、被研磨物２０の研磨
面の表面状態（膜種、膜厚等）をモニタすることができ
る。これにより、例えば、金属膜（Ｃｕ膜）を研磨して
Ｃｕダマシン配線を形成する際に、研磨面の表面状態の
変化をモニタすることで、ＣＭＰの終点を検出すること
ができる。すなわち、研磨面にＣｕ以外の例えば絶縁膜
が露出した時点（膜種が変貌した時点）を、光のスペク
トルから読み取ってＣＭＰの終点とすればよい。
スペクトルを分析することにより、被研磨物２０の研磨
面の表面状態（膜種、膜厚等）をモニタすることができ
る。これにより、例えば、金属膜（Ｃｕ膜）を研磨して
Ｃｕダマシン配線を形成する際に、研磨面の表面状態の
変化をモニタすることで、ＣＭＰの終点を検出すること
ができる。すなわち、研磨面にＣｕ以外の例えば絶縁膜
が露出した時点（膜種が変貌した時点）を、光のスペク
トルから読み取ってＣＭＰの終点とすればよい。
【００４５】次に、光のスペクトルの変化の具体例につ
いて簡単に説明する。先ず、被研磨物（研磨対象）につ
いて説明する。図示しないが、被研磨物は、半導体基板
の表面に形成された有機物上に形成された酸化膜であ
る。すなわち、この酸化膜をＣＭＰで除去する際に、そ
の終点を検出する。
いて簡単に説明する。先ず、被研磨物（研磨対象）につ
いて説明する。図示しないが、被研磨物は、半導体基板
の表面に形成された有機物上に形成された酸化膜であ
る。すなわち、この酸化膜をＣＭＰで除去する際に、そ
の終点を検出する。
【００４６】図３は、本実施の形態において、ＣＭＰの
終点検出に用いられる光のスペクトル変化の具体例につ
いて説明するための図である。図３（ａ）は、ＣＭＰを
実行する前、または実行開始直後に測定された光のスペ
クトルを示している。同図において、Ａは半導体基板
（シリコン）で反射した光のスペクトル（以下、反射ス
ペクトルと称する）であり、Ｂは酸化膜の反射スペクト
ルであり、Ｃは有機物（例えば、フォトレジスト膜）の
反射スペクトルである。図３（ｂ）は、ＣＭＰの終点に
おいて測定された光のスペクトルを示している。同図に
おいて、酸化膜がＣＭＰで除去されたことによって、酸
化膜の反射スペクトルが検出されていない。また、酸化
膜による光の吸収がなくなったため、半導体基板と有機
物の反射スペクトルの強度が、ＣＭＰ実行前と比較して
それぞれ増加している（図中のＡ’，Ｃ’を参照）。
終点検出に用いられる光のスペクトル変化の具体例につ
いて説明するための図である。図３（ａ）は、ＣＭＰを
実行する前、または実行開始直後に測定された光のスペ
クトルを示している。同図において、Ａは半導体基板
（シリコン）で反射した光のスペクトル（以下、反射ス
ペクトルと称する）であり、Ｂは酸化膜の反射スペクト
ルであり、Ｃは有機物（例えば、フォトレジスト膜）の
反射スペクトルである。図３（ｂ）は、ＣＭＰの終点に
おいて測定された光のスペクトルを示している。同図に
おいて、酸化膜がＣＭＰで除去されたことによって、酸
化膜の反射スペクトルが検出されていない。また、酸化
膜による光の吸収がなくなったため、半導体基板と有機
物の反射スペクトルの強度が、ＣＭＰ実行前と比較して
それぞれ増加している（図中のＡ’，Ｃ’を参照）。
【００４７】このように、光のスペクトルを比較するこ
とによって、被研磨物のＣＭＰの終点を検出することが
できる。また、反射スペクトルの検量線を作成すること
により、被研磨物の残膜量（研磨量）を概ね把握するこ
とができる。
とによって、被研磨物のＣＭＰの終点を検出することが
できる。また、反射スペクトルの検量線を作成すること
により、被研磨物の残膜量（研磨量）を概ね把握するこ
とができる。
【００４８】以上説明したように、本実施の形態による
ＣＭＰ終点検出装置及びＣＭＰ終点検出方法では、半導
体基板２の一方の側面２２から基板内にマルチ波長の光
を入射させ、一方の側面２２と対向する他方の側面２３
から出射する光を検出して、その光のスペクトルを測定
して、その光のスペクトルの変化により被研磨物２０の
ＣＭＰの終点を検出した。
ＣＭＰ終点検出装置及びＣＭＰ終点検出方法では、半導
体基板２の一方の側面２２から基板内にマルチ波長の光
を入射させ、一方の側面２２と対向する他方の側面２３
から出射する光を検出して、その光のスペクトルを測定
して、その光のスペクトルの変化により被研磨物２０の
ＣＭＰの終点を検出した。
【００４９】従って、従来のように研磨液の影響を受け
ることなく、被研磨物２０のＣＭＰの終点を検出でき
る。また、従来のように一箇所のみの終点を検出するの
ではなく、半導体基板２の一方の側面２２から他方の側
面２３までの領域において、被研磨物２０全体のＣＭＰ
の終点を検出することができる。
ることなく、被研磨物２０のＣＭＰの終点を検出でき
る。また、従来のように一箇所のみの終点を検出するの
ではなく、半導体基板２の一方の側面２２から他方の側
面２３までの領域において、被研磨物２０全体のＣＭＰ
の終点を検出することができる。
【００５０】なお、本実施の形態においては、光源３１
としてマルチ波長の光を発するタングステン光源または
シリコニット光源が用いられているが、単一波長の光
（レーザー光）を発するレーザー光源を用いてもよい。
この場合、検出光のスペクトル変化ではなく、光の強度
変化によりＣＭＰの終点を検出する。
としてマルチ波長の光を発するタングステン光源または
シリコニット光源が用いられているが、単一波長の光
（レーザー光）を発するレーザー光源を用いてもよい。
この場合、検出光のスペクトル変化ではなく、光の強度
変化によりＣＭＰの終点を検出する。
【００５１】また、本実施の形態では、半導体基板２の
一方の側面２２から基板内に光を入射させているが、半
導体基板２の表面２１に形成された被研磨物２０（例え
ば、シリコン酸化膜等）の一方の側面２０ｂ（図２参
照）から被研磨物２０内に、且つ被研磨物２０の表面２
０ａに対して斜め方向に光を入射させてもよい。この場
合、上記被研磨物２０内に入射した光は、上述の半導体
基板２内に入射した光と同様に、被研磨物２０の表面２
０ａ及び裏面（半導体基板２の表面２１と接する面）２
０ｄで複数回反射して、一方の側面２０ｂと対向する他
方の側面２０ｃから出射する。そして、出射した光を検
出し、この検出した光のスペクトルを測定することによ
って、研磨面の表面状態（膜種等）の情報が得られ、Ｃ
ＭＰの終点を検出することができる。
一方の側面２２から基板内に光を入射させているが、半
導体基板２の表面２１に形成された被研磨物２０（例え
ば、シリコン酸化膜等）の一方の側面２０ｂ（図２参
照）から被研磨物２０内に、且つ被研磨物２０の表面２
０ａに対して斜め方向に光を入射させてもよい。この場
合、上記被研磨物２０内に入射した光は、上述の半導体
基板２内に入射した光と同様に、被研磨物２０の表面２
０ａ及び裏面（半導体基板２の表面２１と接する面）２
０ｄで複数回反射して、一方の側面２０ｂと対向する他
方の側面２０ｃから出射する。そして、出射した光を検
出し、この検出した光のスペクトルを測定することによ
って、研磨面の表面状態（膜種等）の情報が得られ、Ｃ
ＭＰの終点を検出することができる。
【００５２】
【発明の効果】本発明によれば、研磨液の影響を受ける
ことなく、被研磨物のＣＭＰの終点を検出できる。ま
た、所定領域における被研磨物全体のＣＭＰの終点を検
出できる。
ことなく、被研磨物のＣＭＰの終点を検出できる。ま
た、所定領域における被研磨物全体のＣＭＰの終点を検
出できる。
【図１】 本発明の実施の形態によるＣＭＰ終点検出装
置およびＣＭＰ終点検出方法を説明するための断面図で
ある。
置およびＣＭＰ終点検出方法を説明するための断面図で
ある。
【図２】 本発明の実施の形態によるＣＭＰ終点検出方
法の原理について説明するための図である。
法の原理について説明するための図である。
【図３】 本実施の形態において、ＣＭＰの終点検出に
用いられる光のスペクトル変化の具体例について説明す
るための図である。
用いられる光のスペクトル変化の具体例について説明す
るための図である。
【図４】 従来のＣＭＰ終点検出装置及びＣＭＰ終点検
出方法を説明するための断面図である。
出方法を説明するための断面図である。
１ 研磨パッド、 ２ 半導体基板（シリコン基板）、 ３ 入射部、 ４ 検出部、 ５ 終点検出部、 ６ リテーナー、 ７ キャリアヘッド、 ２０ 被研磨物、 ２０ａ 表面、 ２０ｂ 一方の側面、 ２０ｃ 他方の側面、 ２０ｄ 裏面、 ２１ 表面、 ２２ 一方の側面、 ２３ 他方の側面、 ２４ 裏面、 ３１ 光源（タングステン光源、シリコニット光源、レ
ーザー光源）、 ３２ 入射端子、 ４１ 検出端子、 ４２ 光強度検出部、 ８１，８２ 光ファイバー。
ーザー光源）、 ３２ 入射端子、 ４１ 検出端子、 ４２ 光強度検出部、 ８１，８２ 光ファイバー。
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｇ０１Ｎ 21/41 Ｇ０１Ｎ 21/41 Ｚ Ｆターム(参考） 2F065 AA30 BB01 CC17 DD11 FF44 GG02 GG04 GG23 HH12 LL02 PP11 QQ25 2G059 AA05 BB16 CC20 EE04 EE12 GG01 GG10 JJ01 JJ17 KK01 NN01 3C058 AA07 AC02 BA01 BA09 CA01 DA17
Claims (16)
- 【請求項１】 表面に被研磨物が形成された基板を載置
する研磨パッドと、 前記基板の前記表面に垂直な一方の側面から基板内に、
且つ前記基板の表面に対して斜め方向に光を入射させる
入射部と、 前記一方の側面と対向する前記基板の他方の側面から出
射される光を検出する検出部と、 前記入射部から前記基板内に入射した光の強度と、前記
検出部で検出された光の強度とを比較して、前記被研磨
物のＣＭＰの終点を検出する終点検出部と、 を備えることを特徴とするＣＭＰ終点検出装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載のＣＭＰ終点検出装置に
おいて、 前記入射部は、光を発する光源と、この光源が発した光
を前記一方の側面に入射させる入射端子とを備え、 前記検出部は、前記他方の側面から出射される光を検出
する検出端子と、この検出端子により検出された光の強
度を測定する光強度測定部とを備えることを特徴とする
ＣＭＰ終点検出装置。 - 【請求項３】 請求項２に記載のＣＭＰ終点検出装置に
おいて、 前記光源は、マルチ波長の光を発するタングステン光源
またはシリコニット光源であり、 前記入射端子は、前記一方の側面から前記基板内に前記
マルチ波長の光を入射させ、 前記検出端子は、前記他方の側面から出射された前記マ
ルチ波長の光を検出し、 前記光強度測定部は、前記検出された光のスペクトルを
測定し、 前記終点検出部は、前記基板内に入射した光のスペクト
ルと、前記光強度測定部により測定されたスペクトルと
を比較してＣＭＰの終点を検出することを特徴とするＣ
ＭＰ終点検出装置。 - 【請求項４】 請求項２に記載のＣＭＰ終点検出装置に
おいて、 前記光源は、単一波長の光を発するレーザー光源である
ことを特徴とするＣＭＰ終点検出装置。 - 【請求項５】 請求項２に記載のＣＭＰ終点検出装置に
おいて、 前記基板の外周を取り囲むようにして前記研磨パッド上
に配置されるリング状のリテーナーを更に備え、 前記入射端子及び前記検出端子と、前記リテーナーとが
一体的に形成されることを特徴とするＣＭＰ終点検出装
置。 - 【請求項６】 請求項５に記載のＣＭＰ終点検出装置に
おいて、 前記リテーナ−は、複数の前記入射端子と複数の前記検
出端子を備えることを特徴とするＣＭＰ終点検出装置。 - 【請求項７】 請求項１に記載のＣＭＰ終点検出装置に
おいて、 前記検出部は、前記一方の側面から基板内に入射して、
前記基板の表面及び裏面で複数回反射した後、前記他方
の側面から出射される光を検出することを特徴とするＣ
ＭＰ終点検出装置。 - 【請求項８】 表面に被研磨物が形成された基板を載置
する研磨パッドと、 前記被研磨物の一方の側面から前記被研磨物内に、且つ
前記被研磨物の表面に対して斜め方向に光を入射させる
入射部と、 前記一方の側面と対向する前記被研磨物の他方の側面か
ら出射される光を検出する検出部と、 前記入射部から前記被研磨物内に入射した光の強度と、
前記検出部で検出された光の強度とを比較して前記被研
磨物のＣＭＰの終点を検出することを特徴とするＣＭＰ
終点検出装置。 - 【請求項９】 請求項８に記載のＣＭＰ終点検出装置に
おいて、 前記検出部は、前記一方の側面から前記被研磨物内に入
射して、前記被研磨物の表面及び裏面で複数回反射した
後、前記他方の側面から出射される光を検出することを
特徴とするＣＭＰ終点検出装置。 - 【請求項１０】 基板の表面に垂直な一方の側面から基
板内に、且つ前記基板の表面に対して斜め方向に光を入
射させる入射工程と、 前記一方の側面と対向する他方の側面から出射される光
を検出する検出工程と、 前記検出された光の強度を測定する測定工程と、 前記基板内に入射した光の強度と、前記測定された光の
強度とを比較して、基板表面に形成された被研磨物のＣ
ＭＰの終点を検出する終点検出工程と、 を含むことを特徴とするＣＭＰ終点検出方法。 - 【請求項１１】 請求項１０に記載のＣＭＰ終点検出方
法において、 前記検出工程で、前記一方の側面から入射して、前記基
板の表面及び裏面で複数回反射した後、前記他方の側面
から出射される光を検出することを特徴とするＣＭＰ終
点検出方法。 - 【請求項１２】 請求項１０に記載のＣＭＰ終点検出方
法において、 前記入射工程で、マルチ波長の光を前記基板内に入射さ
せ、 前記検出工程で、前記出射されたマルチ波長の光を検出
し、 前記測定工程で、前記検出されたマルチ波長の光のスペ
クトルを測定し、 前記終点検出工程で、前記基板内に入射した光のスペク
トルと、前記測定された光のスペクトルとを比較して、
前記被研磨物のＣＭＰの終点を検出する終点検出工程
と、 を含むことを特徴とするＣＭＰ終点検出方法。 - 【請求項１３】 請求項１０に記載のＣＭＰ終点検出方
法において、 前記入射工程で、単一波長の光を前記基板内に入射させ
ることを特徴とするＣＭＰ終点検出方法。 - 【請求項１４】 基板の表面に形成された被研磨物の一
方の側面からこの被研磨物内に、且つ前記被研磨物の表
面に対して斜め方向に光を入射させる入射工程と、 前記一方の側面と対向する他方の側面から出射される光
を検出する検出工程と、 前記検出された光の強度を測定する測定工程と、 前記被研磨物内に入射した光の強度と、前記測定された
光の強度とを比較して、前記被研磨物のＣＭＰの終点を
検出する終点検出工程と、 を含むことを特徴とするＣＭＰ終点検出方法。 - 【請求項１５】 請求項１４に記載のＣＭＰ終点検出方
法において、 前記検出工程で、前記一方の側面から前記被研磨物内に
入射して、前記被研磨物の表面及び裏面で複数回反射し
た後、前記他方の側面から出射される光を検出すること
を特徴とするＣＭＰ終点検出方法。 - 【請求項１６】 請求項１０から１５の何れかに記載の
ＣＭＰ終点検出方法を用いて、ＣＭＰの終点を検出する
とともに、前記被研磨物の研磨面の表面状態をモニタす
ることを特徴とするＣＭＰ研磨面モニタ方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001042851A JP2002246352A (ja) | 2001-02-20 | 2001-02-20 | Ｃｍｐ終点検出装置、ｃｍｐ終点検出方法、及びｃｍｐ研磨面モニタ方法 |
| KR1020010083766A KR20020068254A (ko) | 2001-02-20 | 2001-12-24 | Ｃｍｐ 종점 검출 장치, ｃｍｐ 종점 검출 방법 및 ｃｍｐ연마면 모니터 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001042851A JP2002246352A (ja) | 2001-02-20 | 2001-02-20 | Ｃｍｐ終点検出装置、ｃｍｐ終点検出方法、及びｃｍｐ研磨面モニタ方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002246352A true JP2002246352A (ja) | 2002-08-30 |
Family
ID=18905099
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001042851A Pending JP2002246352A (ja) | 2001-02-20 | 2001-02-20 | Ｃｍｐ終点検出装置、ｃｍｐ終点検出方法、及びｃｍｐ研磨面モニタ方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002246352A (ja) |
| KR (1) | KR20020068254A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009131892A3 (en) * | 2008-04-21 | 2010-01-28 | Applied Materials, Inc. | Methods and apparatus for measuring substrate edge thickness during polishing |
| KR101334985B1 (ko) | 2012-06-01 | 2013-11-29 | 주식회사 윌비에스엔티 | 화학적 기계 연마 장치의 리테이너 링 검사용 장치 |
| CN104733336A (zh) * | 2013-12-19 | 2015-06-24 | 中微半导体设备(上海)有限公司 | 等离子体去胶工艺的终点检测系统和方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6860451B2 (ja) * | 2017-09-05 | 2021-04-14 | 株式会社荏原製作所 | 機能性チップを備える基板を研磨する方法 |
-
2001
- 2001-02-20 JP JP2001042851A patent/JP2002246352A/ja active Pending
- 2001-12-24 KR KR1020010083766A patent/KR20020068254A/ko not_active Ceased
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009131892A3 (en) * | 2008-04-21 | 2010-01-28 | Applied Materials, Inc. | Methods and apparatus for measuring substrate edge thickness during polishing |
| US8125654B2 (en) | 2008-04-21 | 2012-02-28 | Applied Materials, Inc. | Methods and apparatus for measuring substrate edge thickness during polishing |
| KR101334985B1 (ko) | 2012-06-01 | 2013-11-29 | 주식회사 윌비에스엔티 | 화학적 기계 연마 장치의 리테이너 링 검사용 장치 |
| CN104733336A (zh) * | 2013-12-19 | 2015-06-24 | 中微半导体设备(上海)有限公司 | 等离子体去胶工艺的终点检测系统和方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20020068254A (ko) | 2002-08-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3771774B2 (ja) | 研磨監視方法、研磨方法及び研磨装置 | |
| US6897964B2 (en) | Thickness measuring apparatus, thickness measuring method, and wet etching apparatus and wet etching method utilizing them | |
| JP4938948B2 (ja) | プラズマプロセス中のプロセスパラメータを決定するためのプロセスモニタおよびその方法 | |
| EP1296367B1 (en) | Thickness measuring apparatus, thickness measuring method, and wet etching apparatus and wet etching method utilizing them | |
| US6934040B1 (en) | Optical techniques for measuring layer thicknesses and other surface characteristics of objects such as semiconductor wafers | |
| US6413147B1 (en) | Optical techniques of measuring endpoint during the processing of material layers in an optically hostile environment | |
| US6654132B1 (en) | Optical techniques for measuring layer thicknesses and other surface characteristics of objects such as semiconductor wafers | |
| JP3399040B2 (ja) | 半導体製造装置及び半導体製造方法 | |
| US5499733A (en) | Optical techniques of measuring endpoint during the processing of material layers in an optically hostile environment | |
| CN106239352B (zh) | 研磨装置 | |
| KR20010018816A (ko) | 마이크로 스크래치 검사방법 및 이를 적용한 장치 | |
| KR100270009B1 (ko) | 평탄 연마 표면의 불규칙한 부분 검출 및 결상 방법 | |
| KR20140140598A (ko) | 화학적 기계적 폴리싱의 스펙트럼 기반 모니터링을 위한 장치 및 방법 | |
| TWI766116B (zh) | 膜厚計測裝置、膜厚計測方法、膜厚計測程式及記錄膜厚計測程式之記錄媒體 | |
| JP2002246352A (ja) | Ｃｍｐ終点検出装置、ｃｍｐ終点検出方法、及びｃｍｐ研磨面モニタ方法 | |
| CN111208063A (zh) | 反射光谱监测装置和方法 | |
| US20010012108A1 (en) | Methods and apparatus for the in-process measurement of thin film layers | |
| JP2003338493A (ja) | 金属膜加工残り検査方法および金属膜加工残り検査装置およびそれを用いた薄膜デバイスの製造方法 | |
| KR100195211B1 (ko) | 반도체 기판의 온도 측정 장치 및 방법 | |
| JP2002257722A (ja) | 全反射減衰を利用したセンサー | |
| JP2000304690A (ja) | 光学測定装置 | |
| JP2002236101A (ja) | 表面状態測定方法及び装置 | |
| JP2002116154A (ja) | 表面状態測定方法及び装置 | |
| JP2008235461A (ja) | 薄膜除去検出装置および薄膜除去検出方法 |