JP2002270558A - Method and apparatus for processing, processing system, method for manufacturing semiconductor device and semiconductor device - Google Patents

Method and apparatus for processing, processing system, method for manufacturing semiconductor device and semiconductor device

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JP2002270558A
JP2002270558A JP2001068145A JP2001068145A JP2002270558A JP 2002270558 A JP2002270558 A JP 2002270558A JP 2001068145 A JP2001068145 A JP 2001068145A JP 2001068145 A JP2001068145 A JP 2001068145A JP 2002270558 A JP2002270558 A JP 2002270558A
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JP
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processing
workpiece
amount
predicting
tool
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Japanese (ja)
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Hirochika Shinjo
啓慎 新城
Tatsuya Chiga
達也 千賀
Eiichi Yamamoto
栄一 山本
Kajiro Ushio
嘉次郎 潮
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately obtain a desired film thickness distribution of a surface side to be processed of a work piece. SOLUTION: A forming unit 4 obtains a target polishing amount distribution based on a film thickness of a wafer 2 measured by a measuring unit 3. The forming unit 4 assumes a control program for controlling a polishing unit 1, and predicts the polishing amount distribution obtained after the wafer 2 is polished by the unit 1 according to the assumed control program. Then, the forming unit 4 predicts the polishing amount of the partial region of the surface to be polished of the wafer 2 according to a relation in which a gradually increasing amount of the polishing amount is reduced while gradually increasing the polishing amount, as a contact phase relative speed between the partial region of the surface to be polished of the wafer 2 and a polishing unit 14 is accelerated. The forming unit 4 compares the predicted polishing amount distribution with the target polishing amount distribution and decides good or not of the assumed control program. The polishing unit 1 polishes the wafer 2 according to the control program decided to be good.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、加工方法、加工装
置、加工システム、半導体デバイス製造方法、及び半導
体デバイスに関するものである。
The present invention relates to a processing method, a processing apparatus, a processing system, a semiconductor device manufacturing method, and a semiconductor device.

【0002】本発明は、例えば、ULSIなどの半導体
デバイスを製造する方法において、半導体デバイスの平
坦化研磨(例えば、半導体ウエハ表面の絶縁層あるいは
金属層の除去工程)等に用いるのに好適な加工方法、加
工装置、加工システム、半導体デバイス製造方法、及び
半導体デバイスに関するものである。もっとも、本発明
は、種々の加工に適用して有効なものである。
[0002] The present invention relates to a process suitable for use in, for example, flattening and polishing of a semiconductor device (for example, a step of removing an insulating layer or a metal layer on a semiconductor wafer surface) in a method of manufacturing a semiconductor device such as ULSI. The present invention relates to a method, a processing apparatus, a processing system, a semiconductor device manufacturing method, and a semiconductor device. However, the present invention is effective when applied to various processes.

【0003】[0003]

【従来の技術】半導体デバイスの高密度化は限界を見せ
ず進展を続けており、高密度実現のため、種々な技術、
方法の開発が進められている。その一つが、多層配線で
あり、これに伴う技術的課題に、グローバルな(比較的
大きなエリアでの)デバイス面の平坦化及び、上下層間
の配線がある。
2. Description of the Related Art High density semiconductor devices have continued to evolve without showing any limitations.
Methods are being developed. One of them is a multilayer wiring, and technical problems associated with this include flattening a global (relatively large area) device surface and wiring between upper and lower layers.

【0004】リソグラフィの短波長化に伴う露光時の焦
点深度短縮を考慮すると、少なくとも露光エリア程度の
範囲での層間層の平坦化の精度要求は大きい。また、金
属電極層の埋め込みであるいわゆる象嵌(プラグ、ダマ
シン)の要求も多層配線実現にとっては大きく、この場
合、積層後の余分な金属層の除去及び平坦化を行わなけ
ればならない。これらの、大きな(ダイサイズレベルで
の)エリアの効率的な平坦化技術として注目を集めてい
るのが、化学的機械的研磨である。これは、CMP(Ch
emical Mechanical Polishing又はPlanarization)と呼
ばれる研磨工程である。CMPは、物理的研磨に、化学
的な作用を併用して、ウエハの表面層を除いていく工程
で、グローバル平坦化及び電極形成技術の最有力な候補
となっている。具体的には、酸、アルカリ、酸化剤など
の研磨物の可溶性溶媒中に、研磨粒(シリカ、アルミ
ナ、酸化セリウムなどが一般的)を分散させたスラリー
と呼ばれる研磨剤を用い、適当な工具(研磨布等の研磨
パッドなどの研磨体)で、ウエハ表面を加圧し、相対運
動で摩擦することにより研磨を進行させる。
[0004] Considering the reduction in the depth of focus at the time of exposure accompanying the shortening of the wavelength of lithography, there is a great demand for the accuracy of flattening the interlayer at least in the range of the exposure area. In addition, the requirement for so-called inlay (plug, damascene) for embedding a metal electrode layer is also large for realizing a multilayer wiring, and in this case, it is necessary to remove and planarize an extra metal layer after lamination. An attractive technique for efficient planarization of these large areas (at the die size level) is chemical mechanical polishing. This is because CMP (Ch
This is a polishing process called emical mechanical polishing (Planarization). CMP is a promising candidate for global planarization and electrode formation technology, in a process of removing a surface layer of a wafer by using a chemical action in combination with physical polishing. Specifically, an appropriate tool is used by using an abrasive called a slurry in which abrasive grains (in general, silica, alumina, cerium oxide, etc.) are dispersed in a soluble solvent of the abrasive, such as an acid, an alkali, and an oxidizing agent. (A polishing body such as a polishing pad such as a polishing cloth) pressurizes the wafer surface, and rubs by relative motion to advance polishing.

【0005】この工程は、デバイスプロセス技術とし
て、多くの課題を残している。中でも、スラリーやパッ
ドの消費量が大きいこと、ウエハ径拡大に伴う装置の大
型化、などの問題がある。これらの問題を解決する方策
として、ウエハよりも小さいパッドで、ウエハ面をスキ
ャンしながら研磨する小径パッド方式(スモールパッド
方式)が提案されている。この方式では、小さなパッド
で研磨するため、高速・低荷重の研磨が容易になり、平
坦度(段差解消能力)が十分でないという従来機の課題
にも応えることができるほか、ウエハ面の一部を常に露
出した形の研磨ができるため、研磨工程モニタ(終点検
出)が簡便に行えるという利点も有する。
[0005] This process has many problems as a device process technology. Among them, there are problems such as a large consumption of slurry and pads, and an increase in the size of the apparatus accompanying an increase in the wafer diameter. As a measure to solve these problems, a small-diameter pad system (small pad system) in which polishing is performed while scanning the wafer surface with a pad smaller than the wafer has been proposed. In this method, polishing with a small pad facilitates high-speed, low-load polishing, and can solve the problems of the conventional machine that the flatness (stepping ability) is not sufficient. Can be polished in a form that is always exposed, so that there is an advantage that the polishing process monitor (end point detection) can be easily performed.

【0006】CMP工程のできあがりにおいては、ウエ
ハ全面に渡り、残留の膜状態(厚み)が、均一である必
要がある。このため、CMPでは、エロージョンやディ
シングを低減する上で非常に有効な、高速・低荷重の研
磨の重要性が高まってきている。
In the completion of the CMP step, the remaining film state (thickness) needs to be uniform over the entire surface of the wafer. For this reason, in CMP, the importance of high-speed, low-load polishing, which is very effective in reducing erosion and dishing, is increasing.

【0007】ところで、従来、研磨量の予測は、下記の
数1のプレストン(Preston)の式に従ってなされてい
た。数1において、hは研磨対象物(被加工物)の研磨
量(加工量)、ηはプレストン定数、Pは荷重(研磨対
象物にかかる圧力)、Vは工具と研磨対象物との接触相
対速度、tは研磨時間(加工時間)である。
Conventionally, the amount of polishing has been predicted in accordance with the Preston equation of the following equation (1). In Equation 1, h is the polishing amount (processing amount) of the polishing target (workpiece), η is the Preston constant, P is the load (pressure applied to the polishing target), and V is the relative contact between the tool and the polishing target. The speed, t, is the polishing time (processing time).

【0008】[0008]

【数1】h=ηPVtH = ηPVt

【0009】このプレストンの式によれば、研磨量hは
接触相対速度Vと線形関係にあり、接触相対速度が増加
するにつれて、これに比例して研磨量hが増加すること
になる。数1のプレストン(Preston)の式は、経験則
であるが、非常に精度良く研磨量を求めることができる
とされ、いわば基本原理として取り扱われ、研磨に関す
るいずれのシミュレーションにおいても根幹をなしてい
た。
According to the Preston's equation, the polishing amount h is linearly related to the contact relative speed V. As the contact relative speed increases, the polishing amount h increases in proportion thereto. The Preston's equation of Equation 1 is an empirical rule, but it is said that the polishing amount can be obtained with very high accuracy. It is treated as a basic principle, and has been the basis of any simulation related to polishing. .

【0010】ところが、宇根らによる「枚葉式装置にお
ける揺動研磨(第1報)−高速研磨時の加工形状−」と
題する論文(2000年度精密工学会秋季大会学術講演会講
演論文集のP.9、平成12年9月25日発行)におい
て、前述したような技術常識に反して、接触相対速度V
が比較的低い場合には、プレストンの式によって研磨量
を精度良く予測することができるものの、接触相対速度
Vが0.04km/minを越えると、実際の研磨量が
プレストンの式で求めた研磨量から大きくずれていくこ
とが報告されている。
However, a paper entitled “Swinging Polishing in Single-wafer Type Equipment (1st Report) -Processing Shape at High-Speed Polishing-” by Une et al. (P. .9, issued on September 25, 2000), contrary to the above-mentioned technical common sense, the relative velocity of contact V
Is relatively low, the polishing amount can be accurately predicted by the Preston's equation. However, when the contact relative speed V exceeds 0.04 km / min, the actual polishing amount is determined by the Preston's equation. Significant deviations from volume have been reported.

【0011】そして、前記論文において、接触相対速度
と研磨量との関係を実験で得た実際の関係に合わせるよ
うに補正するため、次の数2を導入することが、提案さ
れている。
In the above-mentioned paper, it has been proposed to introduce the following equation 2 in order to correct the relationship between the relative contact speed and the polishing amount so as to match the actual relationship obtained by experiments.

【0012】[0012]

【数2】Vc=f(1−Exp[−gV])Vc = f (1-Exp [-gV])

【0013】数2において、Vcは補正後の接触相対速
度、Vは補正前の接触相対速度、f,gは定数である。
Vc,Vの単位が[km/min]の場合、f=0.0
8、g=15となるとされている。
In Expression 2, Vc is the contact relative speed after correction, V is the contact relative speed before correction, and f and g are constants.
When the unit of Vc and V is [km / min], f = 0.0
8, g = 15.

【0014】次の数3は、数1において、数1中のVを
数2のVcで置き換えることにより得たものである。し
たがって、数3は、接触相対速度と研磨量との実際の関
係を近似して表していることになる。
The following Equation 3 is obtained by replacing V in Equation 1 with Vc in Equation 2 in Equation 1. Therefore, Expression 3 approximates the actual relationship between the relative contact speed and the polishing amount.

【0015】[0015]

【数3】 h=ηP[f(1−Exp[−gV])]tH = ηP [f (1-Exp [−gV])] t

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】前記論文において報告
されているように、接触相対速度が比較的高い場合に
は、実際の研磨量がプレストンの式で求めた研磨量から
大きくずれてしまう。したがって、CMPにおいてメリ
ットの非常に大きい高速・低荷重の条件下で、研磨対象
物を研磨しようとすると、研磨量の予測精度が低下して
しまう。このように、研磨量の予測精度が低下すると、
効率良く研磨条件(研磨装置の制御パラメータ等)の最
適化を図ることが困難となり、ひいては、CMP研磨工
程の工程効率化を図ることができなくなるとともに、平
坦性の精度が低下してしまう。このような事情は、CM
Pについてのみならず、レンズ等の光学部材の研磨など
の他の研磨についても、同様である。また、研磨以外の
加工であっても、摩擦が介在する加工であれば、研削や
砥粒加工などの種々の加工についても、同様である。
As reported in the above-mentioned paper, when the contact relative speed is relatively high, the actual polishing amount greatly deviates from the polishing amount obtained by Preston's equation. Therefore, if the object to be polished is polished under the conditions of high speed and low load, which are very advantageous in CMP, the accuracy of the prediction of the polishing amount is reduced. Thus, when the accuracy of polishing amount prediction decreases,
It is difficult to efficiently optimize the polishing conditions (control parameters of the polishing apparatus and the like), and it is not possible to improve the efficiency of the CMP polishing process, and the flatness accuracy is reduced. Such a situation, CM
The same applies to not only P but also other polishing such as polishing of an optical member such as a lens. In addition, the same applies to various processes such as grinding and abrasive grain processing, as long as the process involves friction, even if it is a process other than polishing.

【0017】前記論文では、前述したように、数2の補
正式を導入すれば、接触相対速度が高速であっても計算
による研磨量が実験による研磨量と良く一致すること
が、報告されている。しかしながら、前記論文には、こ
のような事項をいかにして研磨方法やその他の加工方法
や研磨装置やその他の加工装置に応用すればよいかにつ
いて、全く開示も示唆もしていない。
In the above-mentioned paper, it has been reported that, as described above, if the correction formula of Equation 2 is introduced, even if the contact relative speed is high, the calculated polishing amount matches well with the experimental polishing amount. I have. However, the article does not disclose or suggest how to apply such a matter to a polishing method, another processing method, a polishing apparatus, or another processing apparatus.

【0018】本発明は、前記論文において報告されてい
る現象を巧みに利用しつつ、被加工物の被加工面の所望
の形状又は被加工面側の所望の膜厚分布を精度良く得る
ことができる加工方法及び装置を提供することを目的と
する。
According to the present invention, it is possible to accurately obtain a desired shape of a work surface of a work or a desired film thickness distribution on a work surface side while skillfully utilizing a phenomenon reported in the above-mentioned article. It is an object of the present invention to provide a processing method and apparatus that can perform the processing.

【0019】また、本発明は、加工工程の効率化を図る
ことができる加工システムを提供することを目的とす
る。
Another object of the present invention is to provide a processing system capable of improving the efficiency of the processing steps.

【0020】さらに、本発明は、被加工物の被加工面の
所望の形状又は被加工面側の所望の膜厚分布を精度良く
得ることができるとともに、加工工程の効率化を図るこ
とができる加工システムを提供することを目的とする。
Further, according to the present invention, a desired shape of a surface to be processed of a workpiece or a desired film thickness distribution on the side of the surface to be processed can be accurately obtained, and the efficiency of the processing step can be improved. It is intended to provide a processing system.

【0021】さらにまた、本発明は、工程効率化を図る
ことができるとともに歩留りが向上し、従来の半導体デ
バイス製造方法に比べて低コストで半導体デバイスを製
造することができる半導体デバイス製造方法、及び低コ
ストの半導体デバイスを提供することを目的とする。
Further, the present invention provides a method of manufacturing a semiconductor device, which can improve the process efficiency and improve the yield, and can manufacture a semiconductor device at a lower cost than a conventional semiconductor device manufacturing method. It is an object to provide a low-cost semiconductor device.

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明の第1の態様による加工方法は、工具と被加
工物との間に荷重を加えつつ、前記工具と前記被加工物
とを相対移動させることにより、前記被加工物を加工す
る加工装置を用いて、前記被加工物を加工する加工方法
において、前記加工装置を制御するための制御パラメー
タ又は制御プログラムを作成する作成方法又は作成装置
により作成された制御パラメータ又は制御プログラムに
従って、前記加工装置を作動させることによって、前記
被加工物を加工する段階を含むものである。そして、前
記作成方法は、前記被加工物が加工された後に得られる
前記被加工面の加工量分布を予測する予測段階を含み、
該予測段階において予測された加工量分布に基づいて前
記制御パラメータ又は制御プログラムを作成するもので
ある。前記予測段階は、前記被加工物の被加工面の個々
の部分領域について、前記被加工物を加工した後の当該
部分領域の加工量を、当該部分領域と前記工具との接触
相対速度をパラメータの1つとして、少なくとも前記接
触相対速度が所定速度以上である場合には、前記接触相
対速度が増加するにつれて前記加工量が連続的又は段階
的に漸増しつつその増加量が連続的又は段階的に次第に
小さくなる関係、又はこの関係と略々同等の関係に従っ
て、予測する段階を含む。また、前記作成装置は、前記
被加工物が加工された後に得られる前記被加工面の加工
量分布を予測する予測手段を含み、該予測段階において
予測された加工量分布に基づいて前記制御パラメータ又
は制御プログラムを作成するものである。前記予測手段
は、前記被加工物の被加工面の個々の部分領域につい
て、前記被加工物を加工した後の当該部分領域の加工量
を、当該部分領域と前記工具との接触相対速度をパラメ
ータの1つとして、少なくとも前記接触相対速度が所定
速度以上である場合には、前記接触相対速度が増加する
につれて前記加工量が連続的又は段階的に漸増しつつそ
の増加量が連続的又は段階的に次第に小さくなる関係、
又はこの関係と略々同等の関係に従って、予測する手段
を含む。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a machining method comprising the steps of: applying a load between a tool and a workpiece; By relative movement, using a processing apparatus for processing the workpiece, in a processing method for processing the workpiece, a creation method for creating a control parameter or control program for controlling the processing apparatus or The method includes a step of processing the workpiece by operating the processing apparatus according to a control parameter or a control program created by the creating apparatus. And the creation method includes a prediction step of predicting a processing amount distribution of the processing surface obtained after the processing of the processing object,
The control parameter or the control program is created based on the machining amount distribution predicted in the prediction step. The predicting step includes, for each partial region of the processing surface of the workpiece, a processing amount of the partial region after processing the workpiece, and a parameter of a relative contact speed between the partial region and the tool. As at least one, when at least the contact relative speed is a predetermined speed or more, as the contact relative speed increases, the processing amount increases continuously or stepwise while the increase amount is continuous or stepwise. In accordance with a relationship that gradually becomes smaller or a relationship approximately equivalent to this relationship. In addition, the creation device includes a prediction unit that predicts a processing amount distribution of the processing surface obtained after the processing of the workpiece, and the control parameter based on the processing amount distribution predicted in the prediction step. Alternatively, a control program is created. For each of the partial areas of the surface to be processed of the workpiece, the predicting unit may be configured to parameterize a processing amount of the partial area after processing the workpiece, and a relative speed of contact between the partial area and the tool. As at least one, when at least the contact relative speed is a predetermined speed or more, as the contact relative speed increases, the processing amount increases continuously or stepwise while the increase amount is continuous or stepwise. Relationship that gradually becomes smaller,
Or, it includes means for predicting according to a relation substantially equivalent to this relation.

【0023】なお、本明細書でいう加工は、研磨、研
削、その他の砥粒加工などの他に、摩擦が介在するその
他の種々の加工を含む。
The processing referred to in the present specification includes, in addition to polishing, grinding, and other types of abrasive processing, various other processing involving friction.

【0024】なお、前記制御パラメータ又は制御プログ
ラムとしては、例えば、NC工作機械における加工プロ
グラムに相当するものであり、その形式は、使用する加
工装置に依存して適宜定めればよい。
The control parameter or control program corresponds to, for example, a machining program in an NC machine tool, and its format may be appropriately determined depending on the machining device used.

【0025】前記論文からわかるように、実際の加工量
は、接触相対速度が所定速度以上の場合に、数1のプレ
ストンの式からずれていき、接触相対速度が増加するに
つれて漸増しつつその増加量が次第に小さくなり、いわ
ば頭打ちとなって飽和していくような状態となる。前記
第1の態様では、前記予測段階又は前記予測手段におい
て、プレストンの式と異なり、この現象に前記関係を合
わせているので、部分領域の接触相対速度が高速となっ
ても、精度良く部分領域の加工量を予測することがで
き、ひいては、被加工物の被加工面の加工量分布を精度
良く予測することができる。したがって、前記第1の態
様によれば、精度の良い予測結果に基づいて作成された
制御パラメータ又は制御プログラムを用いることになる
ので、被加工物の被加工面の所望の形状又は被加工面側
の所望の膜厚分布を、精度良く得ることができる。
As can be seen from the above-mentioned article, when the contact relative speed is equal to or higher than the predetermined speed, the actual processing amount deviates from the Preston equation of the formula 1, and increases gradually as the contact relative speed increases. The amount gradually decreases, and so to speak, reaches a peak and saturates. In the first aspect, in the prediction step or the prediction means, unlike the Preston's equation, the above-mentioned relation is matched to this phenomenon. Therefore, even if the contact relative speed of the partial region becomes high, the partial region Can be predicted, and as a result, the distribution of the processed amount of the processed surface of the workpiece can be accurately predicted. Therefore, according to the first aspect, since a control parameter or a control program created based on a highly accurate prediction result is used, a desired shape of the work surface of the work or the work surface side The desired film thickness distribution can be accurately obtained.

【0026】本発明の第2の態様による加工方法は、工
具と被加工物との間に荷重を加えつつ、前記工具と前記
被加工物とを相対移動させることにより、前記被加工物
を加工する加工装置を用いて、前記被加工物を加工する
加工方法において、前記加工装置を制御するための制御
パラメータ又は制御プログラムを作成する作成方法又は
作成装置により作成された制御パラメータ又は制御プロ
グラムに従って、前記加工装置を作動させることによっ
て、前記被加工物を加工する段階を含むものである。そ
して、前記作成方法は、(a)加工前又は加工後の前記
被加工物の被加工面の形状又は前記被加工面側の膜厚分
布の測定結果と、前記被加工物の被加工面の所望の形状
又は前記被加工面側の所望の膜厚分布とに基づいて、前
記所望の形状又は前記所望の膜厚分布を得るために必要
な前記被加工面の加工量分布である目標加工量分布を求
める段階と、(b)前記制御パラメータ又は制御プログ
ラムを想定する想定段階と、(c)前記想定段階で想定
された制御パラメータ又は制御プログラムに従って前記
加工装置により前記被加工物が加工された後に得られる
前記被加工面の加工量分布を、予測する予測段階であっ
て、前記被加工物の被加工面の個々の部分領域につい
て、前記被加工物を加工した後の当該部分領域の加工量
を、当該部分領域と前記工具との接触相対速度をパラメ
ータの1つとして、少なくとも前記接触相対速度が所定
速度以上である場合には、前記接触相対速度が増加する
につれて前記加工量が連続的又は段階的に漸増しつつそ
の増加量が連続的又は段階的に次第に小さくなる関係、
又はこの関係と略々同等の関係に従って、予測する段階
を含む予測段階と、(d)前記予測段階で予測された加
工量分布と前記目標加工量分布とを比較することで、前
記想定段階で想定された制御パラメータ又は制御プログ
ラムの良否を判定する判定段階と、を含む。また、前記
作成装置は、(e)加工前又は加工後の前記被加工物の
被加工面の形状又は前記被加工面側の膜厚分布の測定結
果と、前記被加工物の被加工面の所望の形状又は前記被
加工面側の所望の膜厚分布とに基づいて、前記所望の形
状又は前記所望の膜厚分布を得るために必要な前記被加
工面の加工量分布である目標加工量分布を求める手段
と、(f)前記制御パラメータ又は制御プログラムを想
定する想定手段と、(g)前記想定手段により想定され
た制御パラメータ又は制御プログラムに従って前記加工
装置により前記被加工物が加工された後に得られる前記
被加工面の加工量分布を、予測する予測手段であって、
前記被加工物の被加工面の個々の部分領域について、前
記被加工物を加工した後の当該部分領域の加工量を、当
該部分領域と前記工具との接触相対速度をパラメータの
1つとして、少なくとも前記接触相対速度が所定速度以
上である場合には、前記接触相対速度が増加するにつれ
て前記加工量が連続的又は段階的に漸増しつつその増加
量が連続的又は段階的に次第に小さくなる関係、又はこ
の関係と略々同等の関係に従って、予測する手段を含む
予測手段と、(h)前記予測手段により予測された加工
量分布と前記目標加工量分布とを比較することで、前記
想定段階で想定された制御パラメータ又は制御プログラ
ムの良否を判定する判定手段と、を含む。
In the machining method according to the second aspect of the present invention, the tool and the workpiece are relatively moved while applying a load between the tool and the workpiece, thereby machining the workpiece. Using a processing device that performs the processing method of processing the workpiece, according to a control method or a control parameter or control program created by a creation method or a creation device for creating a control parameter or control program for controlling the machining device, The method includes a step of processing the workpiece by operating the processing apparatus. Then, the creating method includes: (a) measuring a shape of a processing surface of the workpiece before or after processing or a film thickness distribution on the processing surface side; Based on a desired shape or a desired film thickness distribution on the work surface side, a target processing amount which is a work amount distribution of the work surface necessary to obtain the desired shape or the desired film thickness distribution A step of obtaining a distribution; (b) an assumption step for assuming the control parameter or control program; and (c) the processing device processing the workpiece by the processing apparatus according to the control parameter or control program assumed in the estimation step. In a prediction step of predicting a processing amount distribution of the processing surface obtained later, for each partial region of the processing surface of the processing target, processing of the partial region after processing the processing target The amount of the partial area Assuming that the contact relative speed with the tool is one of the parameters, at least when the contact relative speed is equal to or higher than a predetermined speed, the machining amount increases continuously or stepwise as the contact relative speed increases. A relationship in which the amount of increase gradually or gradually decreases,
Or (d) comparing the processing amount distribution predicted in the prediction step with the target processing amount distribution according to a relation substantially equivalent to this relation, and Determining a pass / fail of the assumed control parameter or control program. In addition, (e) a measurement result of a shape of a processing surface of the workpiece before or after processing or a film thickness distribution on the processing surface side, and a processing result of the processing surface of the processing object. Based on a desired shape or a desired film thickness distribution on the work surface side, a target processing amount which is a work amount distribution of the work surface necessary to obtain the desired shape or the desired film thickness distribution Means for obtaining a distribution; (f) an assuming means for assuming the control parameter or the control program; and (g) the workpiece is machined by the machining apparatus according to the control parameter or control program assumed by the assuming means. Prediction means for predicting the processing amount distribution of the work surface obtained later,
For each partial region of the processing surface of the workpiece, the processing amount of the partial region after processing the workpiece, the relative speed of contact between the partial region and the tool as one of the parameters, When at least the contact relative speed is equal to or higher than a predetermined speed, the relationship that the amount of processing increases continuously or stepwise as the contact relative speed increases, and the amount of increase gradually or continuously decreases. Or (h) comparing the machining amount distribution predicted by the estimating means with the target machining amount distribution in accordance with a relation substantially equivalent to the relation. Determining means for determining whether the control parameter or the control program assumed in (1) is acceptable.

【0027】この第2の態様によれば、予測された加工
量分布と目標加工量分布とを比較することで、想定され
た制御パラメータ又は制御プログラムの良否を判定する
ので、より適切な制御パラメータ又は制御プログラムに
基づいて被加工物を加工することができ、被加工物の被
加工面の所望の形状又は被加工面側の所望の膜厚分布
を、より精度良く得ることができる。
According to the second aspect, the quality of the assumed control parameters or the control program is determined by comparing the predicted machining amount distribution with the target machining amount distribution. Alternatively, the workpiece can be processed based on the control program, and a desired shape of the processed surface of the processed object or a desired film thickness distribution on the processed surface side can be obtained with higher accuracy.

【0028】本発明の第3の態様による加工方法は、前
記第2の態様において、前記作成方法は、前記判定段階
で否と判定された場合には、前記想定段階で想定する制
御パラメータ又は制御プログラムを、既に想定したもの
に対して少なくとも一部を変更したものにして、前記想
定段階、前記予測段階及び前記判定段階を、この順に繰
り返し、前記作成装置は、前記判定手段により否と判定
された場合には、前記想定手段により想定される制御パ
ラメータ又は制御プログラムを、既に想定したものに対
して少なくとも一部を変更したものにして、前記想定手
段、前記予測手段及び前記判定手段に、この順に動作を
繰り返させる手段を、含むものである。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a machining method according to the second aspect, wherein in the case where it is determined in the above-mentioned determining step that the determination is negative, the control parameter or control assumed in the above-mentioned assuming step is used. The program, at least a part of which has already been changed, is assumed, and the assuming step, the predicting step, and the determining step are repeated in this order, and the creating device determines that the determination unit has determined that the program has not been performed. In this case, the control parameter or control program assumed by the assuming means is changed at least in part from the already assumed one, and the assuming means, the predicting means and the determining means Means for repeating the operation in order are included.

【0029】この第3の態様では、前記作成方法又は前
記作成装置において、前記判定段階又は前記判定手段で
否と判定された場合に、想定する制御パラメータ又は制
御プログラムを変えながら、前記3つの段階又は前記3
つの手段の動作を繰り返すので、より効率良く加工条件
の最適化を図ることができる。したがって、前記第3の
態様によれば、被加工物の被加工面の所望の形状又は被
加工面側の所望の膜厚分布を、より精度良く得ることが
できる。
According to the third aspect, in the creation method or the creation device, when the determination step or the determination means determines that the determination is not acceptable, the three steps are performed while changing an assumed control parameter or control program. Or 3
Since the operations of the two means are repeated, it is possible to more efficiently optimize the processing conditions. Therefore, according to the third aspect, it is possible to more accurately obtain a desired shape of the processing surface of the processing target or a desired film thickness distribution on the processing surface side.

【0030】本発明の第4の態様による加工方法は、前
記第1乃至第3のいずれかの態様において、前記予測段
階又は前記予測手段は、前記接触相対速度が前記所定速
度以下である場合には、前記加工量と前記接触相対速度
との線形な関係に従って、当該部分領域の加工量を予測
するものである。
[0030] In a working method according to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the predicting step or the predicting means may be arranged so that the contact relative speed is less than or equal to the predetermined speed. Predicts the machining amount of the partial area in accordance with the linear relationship between the machining amount and the contact relative speed.

【0031】前述したように、接触相対速度が所定の速
度以下であれば、数1のプレストンの式により算出され
る加工量は実際の加工量とほぼ一致するので、前記第4
の態様のように、前記予測段階又は前記予測手段におい
て、前記加工量と前記接触相対速度との線形な関係に従
って加工量を予測しても、精度良く加工量を予測するこ
とができる。もっとも、接触相対速度が所定速度以下で
あっても、接触相対速度が増加するにつれて漸増しつつ
その増加量が次第に小さくなる近似を行っても、十分に
精度良く加工量を予測することができる。
As described above, if the contact relative speed is equal to or lower than the predetermined speed, the processing amount calculated by the Preston's formula of Equation 1 substantially matches the actual processing amount.
In the prediction step or the prediction means, even if the processing amount is predicted according to the linear relationship between the processing amount and the contact relative speed, the processing amount can be accurately predicted. However, even when the contact relative speed is equal to or lower than the predetermined speed, even if an approximation is made in which the increase gradually increases as the contact relative speed increases and the increase gradually decreases, the machining amount can be predicted with sufficient accuracy.

【0032】本発明の第5の態様による加工方法は、前
記第1乃至第4のいずれかの態様において、前記所定速
度が0.04km/minであるものである。この速度
は、いくつかの加工条件を試行した結果から得た値であ
る。
In a working method according to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, the predetermined speed is 0.04 km / min. This speed is a value obtained as a result of trying several processing conditions.

【0033】本発明の第6の態様による加工方法は、前
記第1乃至第5のいずれかの態様において、前記予測段
階又は前記予測手段は、前記関係を示す式に従って演算
することにより、当該部分領域の加工量を予測するもの
である。この第6の態様のように、前記関係を式で表現
しておいてもよい。
According to a sixth aspect of the present invention, in the processing method according to any one of the first to fifth aspects, the predicting step or the predicting means performs the calculation in accordance with an expression indicating the relationship to thereby obtain the relevant part. This is to predict the processing amount of the area. As in the sixth aspect, the relationship may be expressed by an equation.

【0034】本発明の第7の態様による加工方法は、前
記第6の態様において、前記式が、対数関数式、指数関
数式及びn次多項式(2≦n)のうちの少なくとも1つ
を含むものである。前記関係を式で表現する場合には、
この第7の態様のような式で前記関係を表現することが
好ましい。
In a working method according to a seventh aspect of the present invention, in the sixth aspect, the expression includes at least one of a logarithmic function, an exponential function, and an n-th order polynomial (2 ≦ n). It is a thing. When expressing the relationship by an expression,
It is preferable to express the relationship by an expression as in the seventh aspect.

【0035】本発明の第8の態様による加工方法は、前
記第1乃至第5のいずれかの態様において、前記予測段
階又は前記予測手段は、前記関係を示すルックアップテ
ーブルを参照することにより、当該部分領域の加工量を
予測するものである。この第8の態様のように、前記関
係をルックアップテーブル(数値対照表)で表現してお
いてもよい。
According to an eighth aspect of the present invention, in the processing method according to any one of the first to fifth aspects, the predicting step or the predicting means may be performed by referring to a lookup table indicating the relationship. The processing amount of the partial area is predicted. As in the eighth aspect, the relationship may be represented by a look-up table (numerical comparison table).

【0036】本発明の第9の態様による加工方法は、前
記第1乃至第8のいずれかの態様において、前記被加工
物の加工は、前記工具と前記被加工物との間に研磨剤を
介在させつつ行う化学的機械的研磨であるものである。
前記第1乃至第8の態様は、CMPのみならず、レンズ
等の研磨など、他の種々の研磨に適用することができる
が、前記第9の態様のように、CMPに好適に適用する
ことができる。
According to a ninth aspect of the present invention, in the processing method according to any one of the first to eighth aspects, the processing of the workpiece is performed by using an abrasive between the tool and the workpiece. This is chemical-mechanical polishing performed with intervention.
The first to eighth aspects can be applied not only to CMP but also to various other types of polishing such as polishing of a lens or the like. However, the first to eighth aspects are preferably applied to CMP as in the ninth aspect. Can be.

【0037】本発明の第10の態様による加工方法は、
前記第9の態様において、前記予測段階又は前記予測手
段は、前記関係として、前記被加工物の被加工面を構成
する材料、前記研磨剤の種類、並びに、前記工具の加工
面を構成する材料及び構造のうちの、少なくとも1つに
応じて定めた関係を、用いるものである。
The processing method according to the tenth aspect of the present invention comprises:
In the ninth aspect, the predicting step or the predicting means may include, as the relation, a material forming a work surface of the work, a type of the abrasive, and a material forming a work surface of the tool. And a relationship determined according to at least one of the following.

【0038】本発明者の研究の結果、接触相対速度と加
工量との関係は、被加工物の被加工面を構成する材料
や、研磨剤の種類や、工具(例えば、加工が研磨である
場合には、研磨パッドなどの研磨体)の加工面を構成す
る材料及び構造(溝構造等)などに依存することを、見
出した。すなわち、これらに応じて、例えば前記数3の
定数f,gなどを、適宜変更しなければならないことを
見出した。すなわち、前記第10の態様に挙げた材料等
が変わっても、前記関係の傾向(加工量が接触相対速度
が増加するにつれて漸増しつつその増加量が小さくなる
傾向)は変わらないが、その増加の度合い等が前記第1
0の態様に例示した要因によって変わることがあること
が判明した。このため、前記第10の態様のように、こ
のような要因に応じて定めた関係を前記関係として用い
ることによって、より精度の高い加工量の予測が可能と
なり、ひいては、被加工物の被加工面の所望の形状又は
被加工面側の所望の膜厚分布を、より精度良く得ること
ができる。
As a result of research conducted by the present inventor, the relationship between the relative contact speed and the processing amount is determined by the material constituting the processing surface of the workpiece, the type of abrasive, the tool (for example, the processing is polishing). In such a case, it has been found that it depends on the material and the structure (groove structure and the like) constituting the processing surface of the polishing body such as a polishing pad. That is, it has been found that, for example, the constants f, g, and the like in the above equation 3 need to be appropriately changed according to these. That is, even if the material or the like mentioned in the tenth aspect is changed, the tendency of the relationship (the tendency that the amount of processing increases gradually as the contact relative speed increases and the amount of increase gradually decreases) does not change. The degree of the first
It has been found that it may vary depending on the factors exemplified in the zero aspect. For this reason, as in the tenth aspect, by using the relationship determined according to such factors as the relationship, it is possible to more accurately predict the amount of processing, and, consequently, to process the workpiece. A desired shape of the surface or a desired film thickness distribution on the processed surface side can be obtained with higher accuracy.

【0039】本発明の第11の態様による加工装置は、
工具と被加工物との間に荷重を加えつつ、前記工具と前
記被加工物とを相対移動させることにより、前記被加工
物を加工する加工装置において、前記加工装置を制御す
るための制御パラメータ又は制御プログラムを作成する
作成方法又は作成装置により作成された制御パラメータ
又は制御プログラムに従って、前記被加工物を加工する
手段を含むものである。そして、前記作成方法は、前記
被加工物が加工された後に得られる前記被加工面の加工
量分布を予測する予測段階を含み、該予測段階において
予測された加工量分布に基づいて前記制御パラメータ又
は制御プログラムを作成するものである。前記予測段階
は、前記被加工物の被加工面の個々の部分領域につい
て、前記被加工物を加工した後の当該部分領域の加工量
を、当該部分領域と前記工具との接触相対速度をパラメ
ータの1つとして、少なくとも前記接触相対速度が所定
速度以上である場合には、前記接触相対速度が増加する
につれて前記加工量が連続的又は段階的に漸増しつつそ
の増加量が連続的又は段階的に次第に小さくなる関係、
又はこの関係と略々同等の関係に従って、予測する段階
を含む。また、前記作成装置は、前記被加工物が加工さ
れた後に得られる前記被加工面の加工量分布を予測する
予測手段を含み、該予測段階において予測された加工量
分布に基づいて前記制御パラメータ又は制御プログラム
を作成するものである。前記予測手段は、前記被加工物
の被加工面の個々の部分領域について、前記被加工物を
加工した後の当該部分領域の加工量を、当該部分領域と
前記工具との接触相対速度をパラメータの1つとして、
少なくとも前記接触相対速度が所定速度以上である場合
には、前記接触相対速度が増加するにつれて前記加工量
が連続的又は段階的に漸増しつつその増加量が連続的又
は段階的に次第に小さくなる関係、又はこの関係と略々
同等の関係に従って、予測する手段を含む。
The processing apparatus according to the eleventh aspect of the present invention comprises:
In a processing apparatus for processing the workpiece by applying a load between the tool and the workpiece while relatively moving the tool and the workpiece, control parameters for controlling the processing apparatus Alternatively, it includes means for processing the workpiece in accordance with a control parameter or a control program created by a creation method or a creation device for creating a control program. Then, the creating method includes a prediction step of predicting a processing amount distribution of the processing surface obtained after the processing of the workpiece, and the control parameter is determined based on the processing amount distribution predicted in the prediction step. Alternatively, a control program is created. The predicting step includes, for each partial region of the processing surface of the workpiece, a processing amount of the partial region after processing the workpiece, and a parameter of a relative contact speed between the partial region and the tool. As at least one, when at least the contact relative speed is a predetermined speed or more, as the contact relative speed increases, the processing amount increases continuously or stepwise while the increase amount is continuous or stepwise. Relationship that gradually becomes smaller,
Or a step of predicting according to a relation substantially equivalent to this relation. In addition, the creation device includes a prediction unit that predicts a processing amount distribution of the processing surface obtained after the processing of the workpiece, and the control parameter based on the processing amount distribution predicted in the prediction step. Alternatively, a control program is created. For each of the partial areas of the surface to be processed of the workpiece, the predicting unit may be configured to parameterize a processing amount of the partial area after processing the workpiece, and a relative speed of contact between the partial area and the tool. As one of the
When at least the contact relative speed is equal to or higher than a predetermined speed, the relationship that the amount of processing increases continuously or stepwise as the contact relative speed increases, and the amount of increase gradually or continuously decreases. Or a means for predicting according to a relation substantially equivalent to this relation.

【0040】本発明の第12の態様による加工装置は、
工具と被加工物との間に荷重を加えつつ、前記工具と前
記被加工物とを相対移動させることにより、前記被加工
物を加工する加工装置において、前記加工装置を制御す
るための制御パラメータ又は制御プログラムを作成する
作成方法又は作成装置により作成された制御パラメータ
又は制御プログラムに従って、前記被加工物を加工する
手段を含むものである。そして、前記作成方法は、
(a)加工前又は加工後の前記被加工物の被加工面の形
状又は前記被加工面側の膜厚分布の測定結果と、前記被
加工物の被加工面の所望の形状又は前記被加工面側の所
望の膜厚分布とに基づいて、前記所望の形状又は前記所
望の膜厚分布を得るために必要な前記被加工面の加工量
分布である目標加工量分布を求める段階と、(b)前記
制御パラメータ又は制御プログラムを想定する想定段階
と、(c)前記想定段階で想定された制御パラメータ又
は制御プログラムに従って前記加工装置により前記被加
工物が加工された後に得られる前記被加工面の加工量分
布を、予測する予測段階であって、前記被加工物の被加
工面の個々の部分領域について、前記被加工物を加工し
た後の当該部分領域の加工量を、当該部分領域と前記工
具との接触相対速度をパラメータの1つとして、少なく
とも前記接触相対速度が所定速度以上である場合には、
前記接触相対速度が増加するにつれて前記加工量が連続
的又は段階的に漸増しつつその増加量が連続的又は段階
的に次第に小さくなる関係、又はこの関係と略々同等の
関係に従って、予測する段階を含む予測段階と、(d)
前記予測段階で予測された加工量分布と前記目標加工量
分布とを比較することで、前記想定段階で想定された制
御パラメータ又は制御プログラムの良否を判定する判定
段階と、を含む。また、前記作成装置は、(e)加工前
又は加工後の前記被加工物の被加工面の形状又は前記被
加工面側の膜厚分布の測定結果と、前記被加工物の被加
工面の所望の形状又は前記被加工面側の所望の膜厚分布
とに基づいて、前記所望の形状又は前記所望の膜厚分布
を得るために必要な前記被加工面の加工量分布である目
標加工量分布を求める手段と、(f)前記制御パラメー
タ又は制御プログラムを想定する想定手段と、(g)前
記想定手段により想定された制御パラメータ又は制御プ
ログラムに従って前記加工装置により前記被加工物が加
工された後に得られる前記被加工面の加工量分布を、予
測する予測手段であって、前記被加工物の被加工面の個
々の部分領域について、前記被加工物を加工した後の当
該部分領域の加工量を、当該部分領域と前記工具との接
触相対速度をパラメータの1つとして、少なくとも前記
接触相対速度が所定速度以上である場合には、前記接触
相対速度が増加するにつれて前記加工量が連続的又は段
階的に漸増しつつその増加量が連続的又は段階的に次第
に小さくなる関係、又はこの関係と略々同等の関係に従
って、予測する手段を含む予測手段と、(h)前記予測
手段により予測された加工量分布と前記目標加工量分布
とを比較することで、前記想定段階で想定された制御パ
ラメータ又は制御プログラムの良否を判定する判定手段
と、を含む。
The processing apparatus according to the twelfth aspect of the present invention comprises:
In a processing apparatus for processing the workpiece by applying a load between the tool and the workpiece while relatively moving the tool and the workpiece, control parameters for controlling the processing apparatus Alternatively, it includes means for processing the workpiece in accordance with a control parameter or a control program created by a creation method or a creation device for creating a control program. And the creation method is as follows:
(A) a measurement result of the shape of the processing surface of the workpiece before or after the processing or the film thickness distribution on the processing surface side, and a desired shape of the processing surface of the processing object or the processing; Obtaining a target processing amount distribution, which is a processing amount distribution of the processing surface required to obtain the desired shape or the desired film thickness distribution, based on a desired film thickness distribution on a surface side; b) an assumed step of assuming the control parameter or control program; and (c) the work surface obtained after the work is processed by the processing apparatus according to the control parameter or control program assumed in the assumed step. In the prediction step of predicting the processing amount distribution of, for each partial region of the processing surface of the workpiece, the processing amount of the partial region after processing the workpiece, the partial region and Contact relative speed with the tool As one of the parameters, if at least the contact relative speed is higher than a predetermined speed,
Predicting according to a relationship in which the amount of processing increases continuously or stepwise as the contact relative speed increases, and the amount of increase increases continuously or stepwise, or according to a relationship substantially equivalent to this relationship. And (d)
A determining step of comparing the processing amount distribution predicted in the prediction step with the target processing amount distribution to determine whether the control parameter or the control program assumed in the estimation step is acceptable. In addition, (e) a measurement result of a shape of a processing surface of the workpiece before or after processing or a film thickness distribution on the processing surface side, and a processing result of the processing surface of the processing object. Based on a desired shape or a desired film thickness distribution on the work surface side, a target processing amount which is a work amount distribution of the work surface necessary to obtain the desired shape or the desired film thickness distribution Means for obtaining a distribution; (f) an assuming means for assuming the control parameter or the control program; and (g) the workpiece is machined by the machining apparatus according to the control parameter or control program assumed by the assuming means. A predicting means for predicting a processing amount distribution of the processing surface obtained later, wherein, for each partial region of the processing surface of the processing object, processing of the partial region after processing the processing object The quantity The relative contact speed between the tool and the tool as one of the parameters, at least when the relative contact speed is equal to or higher than a predetermined speed, the machining amount increases continuously or stepwise as the relative contact speed increases. A predicting means including a predicting means in accordance with a relationship in which the increase amount is gradually or gradually reduced, or a relationship substantially equivalent to this relationship, and (h) a machining amount distribution predicted by the predicting means. Determining means for comparing the target machining amount distribution with the target machining amount distribution to determine whether the control parameter or the control program assumed in the assumption step is good or not.

【0041】本発明の第13の態様による加工装置は、
前記第12の態様において、前記作成方法は、前記判定
段階で否と判定された場合には、前記想定段階で想定す
る制御パラメータ又は制御プログラムを、既に想定した
ものに対して少なくとも一部を変更したものにして、前
記想定段階、前記予測段階及び前記判定段階を、この順
に繰り返し、前記作成装置は、前記判定手段により否と
判定された場合には、前記想定手段により想定される制
御パラメータ又は制御プログラムを、既に想定したもの
に対して少なくとも一部を変更したものにして、前記想
定手段、前記予測手段及び前記判定手段に、この順に動
作を繰り返させる手段を、含むものである。
A processing apparatus according to a thirteenth aspect of the present invention comprises:
In the twelfth aspect, in the creation method, when it is determined to be no in the determination step, at least a part of a control parameter or a control program assumed in the assumption step is changed to that already assumed. Then, the assuming step, the predicting step and the determining step are repeated in this order, and when the creating device is determined to be no by the determining means, the control parameter or the control parameter assumed by the assuming means. The control program includes at least a part of a control program that has already been assumed, and includes means for causing the estimating means, the predicting means, and the determining means to repeat operations in this order.

【0042】本発明の第14の態様による加工装置は、
前記第11乃至第13のいずれかの態様において、前記
予測段階又は前記予測手段は、前記接触相対速度が前記
所定速度以下である場合には、前記加工量と前記接触相
対速度との線形な関係に従って、当該部分領域の加工量
を予測するものである。
The processing apparatus according to the fourteenth aspect of the present invention
In any one of the eleventh to thirteenth aspects, the predicting step or the predicting means may include a linear relationship between the processing amount and the contact relative speed when the contact relative speed is equal to or less than the predetermined speed. , The processing amount of the partial area is predicted.

【0043】本発明の第15の態様による加工装置は、
前記第11乃至第14のいずれかの態様において、前記
所定速度が0.04km/minであるものである。
The processing apparatus according to a fifteenth aspect of the present invention comprises:
In any one of the eleventh to fourteenth aspects, the predetermined speed is 0.04 km / min.

【0044】本発明の第16の態様による加工装置は、
前記第11乃至第15のいずれかの態様において、前記
予測段階又は前記予測手段は、前記関係を示す式に従っ
て演算することにより、当該部分領域の加工量を予測す
るものである。
The processing apparatus according to the sixteenth aspect of the present invention comprises:
In any one of the eleventh to fifteenth aspects, the prediction step or the prediction means predicts a processing amount of the partial region by performing an operation according to an expression indicating the relationship.

【0045】本発明の第17の態様による加工装置は、
前記第16の態様において、前記式が、対数関数式、指
数関数式及びn次多項式(2≦n)のうちの少なくとも
1つを含むものである。
The processing apparatus according to the seventeenth aspect of the present invention comprises:
In the sixteenth aspect, the formula includes at least one of a logarithmic function formula, an exponential function formula, and an n-th order polynomial (2 ≦ n).

【0046】本発明の第18の態様による加工装置は、
前記第11乃至第15のいずれかの態様において、前記
予測段階又は前記予測手段は、前記関係を示すルックア
ップテーブルを参照することにより、当該部分領域の加
工量を予測するものである。
The processing apparatus according to the eighteenth aspect of the present invention
In any one of the eleventh to fifteenth aspects, the prediction step or the prediction means predicts a processing amount of the partial region by referring to a lookup table indicating the relationship.

【0047】本発明の第19の態様による加工装置は、
前記第11乃至第18のいずれかの態様において、前記
被加工物の加工は、前記工具と前記被加工物との間に研
磨剤を介在させつつ行う化学的機械的研磨であるもので
ある。
A processing apparatus according to a nineteenth aspect of the present invention comprises:
In any one of the eleventh to eighteenth aspects, the processing of the workpiece is chemical mechanical polishing performed with an abrasive interposed between the tool and the workpiece.

【0048】本発明の第20の態様による加工装置は、
前記第19の態様において、前記予測段階又は前記予測
手段は、前記関係として、前記被加工物の被加工面を構
成する材料、前記研磨剤の種類、並びに、前記工具の加
工面を構成する材料及び構造のうちの、少なくとも1つ
に応じて定めた関係を、用いるものである。
The processing apparatus according to the twentieth aspect of the present invention comprises:
In the nineteenth aspect, the predicting step or the predicting means may include, as the relation, a material forming a work surface of the work, a type of the abrasive, and a material forming a work surface of the tool. And a relationship determined according to at least one of the following.

【0049】前記第11乃至第20の態様によれば、前
記第1乃至第10の態様による加工方法を、それぞれ実
現することができる。
According to the eleventh to twentieth aspects, the processing methods according to the first to tenth aspects can be respectively realized.

【0050】本発明の第21の態様による加工装置は、
前記第19又は第20の態様において、前記被加工物の
一部が、少なくとも加工中の一定時間、前記工具と接し
ていない条件で、加工を行うものである。
The processing apparatus according to the twenty-first aspect of the present invention comprises:
In the nineteenth or twentieth aspect, machining is performed under the condition that a part of the workpiece is not in contact with the tool for at least a certain time during machining.

【0051】例えば、ウエハ等の被加工物の被加工面の
全面を常に工具に接触させ、両者を同方向に同一回転速
度で回転(等速順転)させて加工すると、被加工物の被
加工面全面に渡って1回転分の平均接触相対速度は一定
となるため、加圧を全面一定にすれば、均一加工が実現
されることになる。
For example, when the entire surface of the surface to be processed of a workpiece such as a wafer is constantly brought into contact with a tool, and both are rotated at the same rotational speed in the same direction (constant forward rotation), the workpiece is processed. Since the average contact relative speed for one rotation is constant over the entire processing surface, uniform processing can be realized by keeping the pressure constant over the entire surface.

【0052】しかし、実際には、様々の影響(ウエハの
そり、保持方法など)によって均一な加工量が実現され
ないことが多くある。また、加工する膜の初期の膜厚差
を考慮して、全面に均一な加工量ではないことが要求さ
れる場合もある。
However, in practice, a uniform processing amount is often not realized due to various influences (such as wafer warping and holding method). Further, in some cases, it is required that the processing amount is not uniform over the entire surface in consideration of the initial film thickness difference of the film to be processed.

【0053】この点、前記第21の態様のように、前記
被加工物の一部が、少なくとも加工中の一定時間、前記
工具と接していない条件で、加工を行うものであれば、
被加工物の被加工面の全面に均一な加工量を得ることが
でき、好ましい。
In this regard, as in the twenty-first aspect, if the workpiece is processed under the condition that a part of the workpiece is not in contact with the tool for at least a certain time during the processing,
This is preferable because a uniform processing amount can be obtained over the entire surface to be processed of the workpiece.

【0054】なお、前記第21の態様は、例えば、後述
するいわゆるスモールパッド方式を採用することにより
達成できる他、いわゆるラージパッド方式を採用して
も、工具を被加工物からはみ出させることによっても達
成できる。
The twenty-first aspect can be achieved, for example, by employing a so-called small pad system, which will be described later, or by adopting a so-called large pad system, by protruding a tool from a workpiece. Can be achieved.

【0055】本発明の第22の態様による加工装置は、
前記第19乃至第21のいずれかの態様において、前記
工具の径が前記被加工物よりも小さいものである。
The processing apparatus according to the twenty-second aspect of the present invention comprises:
In any one of the nineteenth to twenty-first aspects, the diameter of the tool is smaller than the workpiece.

【0056】この第22の態様のように、CMPにおい
てスモールパッドと呼ばれている方式を採用すれば、前
記第21の態様による利点が得られる他、装置の小型化
を図ることができるとともに、被加工物の被加工面の一
部を常に露出した形の加工ができるため、研磨工程モニ
タ(終点検出)が簡便に行える。のみならず、高速・低
荷重の加工が容易になり、平坦度(段差解消能力)を高
めることができる。そして、高速化しても加工量の予測
精度が高いことによる、前述した利点を得ることができ
る。つまり、前記第22の態様によれば、従来から認識
されているスモールパッド方式の利点を十分に得なが
ら、高速化に伴う弊害が除去され、極めて多大な利点が
得られることになる。
If a system called a small pad is adopted in CMP as in the twenty-second embodiment, the advantages of the twenty-first embodiment can be obtained, and the size of the apparatus can be reduced. Since it is possible to perform processing in which a part of the processing surface of the workpiece is always exposed, the polishing process monitor (end point detection) can be easily performed. Not only that, high-speed and low-load processing is facilitated, and the flatness (the ability to eliminate a step) can be increased. And even if it speeds up, the above-mentioned advantage by the high prediction accuracy of the processing amount can be obtained. That is, according to the twenty-second aspect, while the advantages of the conventionally recognized small pad system are sufficiently obtained, the adverse effects associated with the high speed operation are eliminated, and an extremely great advantage is obtained.

【0057】本発明の第23の態様による加工装置は、
前記第19乃至第21のいずれかの態様において、前記
工具の径が前記被加工物とほぼ同じ大きさかあるいはそ
れよりも大きいものである。
A processing apparatus according to a twenty-third aspect of the present invention comprises:
In any one of the nineteenth to twenty-first aspects, the diameter of the tool is substantially the same as or larger than the workpiece.

【0058】前述したように、スモールパッド方式を採
用することが好ましいが、この第23の態様のように、
CMPにおいてラージパッドと呼ばれている方式を採用
してもよい。ラージパッド方式においても高速化のメリ
ットは大きいし、少なくとも、被加工面において接触相
対速度が高い部分領域に関する加工量の予測精度が高ま
るため、それによる利点も得られる。
As described above, it is preferable to employ the small pad system, but as in the twenty-third embodiment,
A method called large pad in CMP may be adopted. Even in the large pad system, the merit of high speed is great, and at least the accuracy of predicting the amount of processing on a partial region having a high contact relative speed on the surface to be processed is increased, so that the advantage is also obtained.

【0059】本発明の第24の態様による加工装置は、
前記第19乃至第23のいずれかの態様において、前記
被加工物と前記工具との接触相対速度と、前記被加工物
の加工量の間に、線形関係近似が成立せず、非線形な関
係となる、高速な加工条件において加工を行うものであ
る。
The processing apparatus according to the twenty-fourth aspect of the present invention comprises:
In any one of the nineteenth to twenty-third aspects, a linear relationship approximation is not established between the relative contact speed between the workpiece and the tool and the machining amount of the workpiece, and a non-linear relationship is obtained. That is, processing is performed under high-speed processing conditions.

【0060】高速な加工条件で加工を行う加工装置の場
合には、前記数1のプレストンの式による加工量の予測
が実際の加工量と大きくずれるため、この第24の態様
のような加工装置の場合に、特に加工量の予測精度が著
しく改善され、被加工物の被加工面の所望の形状又は被
加工面側の所望の膜厚分布を、より精度良く得ることが
できる。
In the case of a processing apparatus that performs processing under high-speed processing conditions, the prediction of the processing amount by the Preston's formula of the above equation 1 greatly deviates from the actual processing amount. In particular, the accuracy of predicting the amount of processing is significantly improved, and a desired shape of the processing surface of the workpiece or a desired film thickness distribution on the processing surface side can be obtained with higher accuracy.

【0061】本発明の第25の態様による加工装置は、
前記第19乃至第24のいずれかの態様において、前記
被加工物と前記工具との接触相対速度の最大値が0.1
km/min以上となる加工条件において加工を行うも
のである。
The processing apparatus according to the twenty-fifth aspect of the present invention comprises:
In any one of the nineteenth to twenty-fourth aspects, the maximum value of the relative contact speed between the workpiece and the tool is 0.1.
Processing is performed under processing conditions of not less than km / min.

【0062】前記数1のプレストンの式による加工量の
予測が実際の加工量と大きくずれるため、この第25の
態様のような加工装置の場合に、特に加工量の予測精度
が著しく改善され、被加工物の被加工面の所望の形状又
は被加工面側の所望の膜厚分布を、より精度良く得るこ
とができる。
Since the prediction of the machining amount by the Preston's formula of the above equation 1 greatly deviates from the actual machining amount, in the case of the machining apparatus as in the twenty-fifth embodiment, especially, the accuracy of the machining amount prediction is remarkably improved. A desired shape of the surface to be processed of the workpiece or a desired film thickness distribution on the side of the surface to be processed can be obtained with higher accuracy.

【0063】本発明の第26の態様による加工システム
は、工具と被加工物との間に荷重を加えつつ、前記工具
と前記被加工物とを相対移動させることにより、前記被
加工物を加工する加工装置と、加工前又は加工後の前記
被加工物の被加工面の形状又は前記被加工面側の膜厚分
布を測定する測定装置と、前記測定装置による測定結果
に基づいて、前記加工装置を制御するための制御パラメ
ータ又は制御プログラムを作成する作成装置と、を備
え、前記加工装置は、前記作成装置により作成された制
御パラメータ又は制御プログラム従って、前記被加工物
を加工するものである。
A machining system according to a twenty-sixth aspect of the present invention is configured to machine a workpiece by relatively moving the tool and the workpiece while applying a load between the tool and the workpiece. A processing device for measuring the shape of the processed surface of the workpiece before or after processing or a film thickness distribution on the processed surface side, and performing the processing based on a measurement result by the measuring device. A creating device for creating a control parameter or a control program for controlling the device, wherein the machining device is configured to machine the workpiece according to the control parameter or the control program created by the creating device. .

【0064】この第26の態様によれば、測定装置、作
成装置及び加工装置が全体として加工システムを構成し
ているため、測定、制御パラメータ等の作成及び加工を
一貫して行うことができ、全体としての研磨工程の効率
化を図ることができる。
According to the twenty-sixth aspect, since the measuring device, the forming device, and the processing device constitute a processing system as a whole, measurement, control parameter creation, and processing can be performed consistently. The efficiency of the polishing process as a whole can be improved.

【0065】本発明の第27の態様による加工システム
は、前記第26の態様において、前記測定装置から前記
作成装置への前記測定結果の入力、及び、前記作成装置
により作成された制御パラメータ又は制御プログラムの
前記加工装置への入力が、自動的に又は指令に応答し
て、行われるものである。
A machining system according to a twenty-seventh aspect of the present invention is the processing system according to the twenty-sixth aspect, wherein the measurement result is input from the measuring device to the creating device, and the control parameter or control created by the creating device is provided. The input of the program to the processing apparatus is performed automatically or in response to a command.

【0066】この第27の態様のように、測定結果の入
力や、制御パラメータ又は制御プログラムの入力が、自
動的に又は指令に応答して行われると、オペレータの負
担を軽減することができ、ひいては、全体としての研磨
工程の効率化をより一層図ることができる。なお、この
第27の態様では、測定、制御パラメータ等の作成、加
工を全体として、完全に自動化することも可能である。
As in the twenty-seventh aspect, when the input of the measurement result or the input of the control parameter or control program is performed automatically or in response to a command, the burden on the operator can be reduced. As a result, the efficiency of the polishing process as a whole can be further improved. In the twenty-seventh aspect, measurement, creation of control parameters, and processing can be completely automated as a whole.

【0067】本発明の第28の態様による加工システム
は、前記第26又は第27の態様において、前記作成装
置は、(a)加工前又は加工後の前記被加工物の被加工
面の形状又は前記被加工面側の膜厚分布の、前記測定装
置による測定結果と、入力部により入力された前記被加
工物の被加工面の所望の形状又は前記被加工面側の所望
の膜厚分布とに基づいて、前記所望の形状又は前記所望
の膜厚分布を得るために必要な前記被加工面の加工量分
布である目標加工量分布を求める手段と、(b)前記制
御パラメータ又は制御プログラムを想定する想定手段
と、(c)前記想定手段により想定された制御パラメー
タ又は制御プログラムに従って前記加工装置により前記
被加工物が加工された後に得られる前記被加工面の加工
量分布を、予測する予測手段であって、前記被加工物の
被加工面の個々の部分領域について、前記被加工物を加
工した後の当該部分領域の加工量を、当該部分領域と前
記工具との接触相対速度をパラメータの1つとして、少
なくとも前記接触相対速度が所定速度以上である場合に
は、前記接触相対速度が増加するにつれて前記加工量が
連続的又は段階的に漸増しつつその増加量が連続的又は
段階的に次第に小さくなる関係、又はこの関係と略々同
等の関係に従って、予測する手段を含む予測手段と、
(d)前記予測手段により予測された加工量分布と前記
目標加工量分布とを比較することで、前記想定段階で想
定された制御パラメータ又は制御プログラムの良否を判
定する判定手段と、を含むものである。
The machining system according to a twenty-eighth aspect of the present invention is the machining system according to the twenty-sixth or twenty-seventh aspect, wherein: (a) the shape of the surface to be machined of the workpiece before or after machining; The film thickness distribution on the processing surface side, the measurement result by the measuring device, and the desired shape of the processing surface of the workpiece input by the input unit or the desired film thickness distribution on the processing surface side Means for obtaining a target machining amount distribution which is a machining amount distribution of the surface to be machined necessary to obtain the desired shape or the desired film thickness distribution, based on (C) predicting a processing amount distribution of the processing surface obtained after the processing of the workpiece by the processing apparatus according to the control parameter or the control program assumed by the predicting means. Measuring means, for each partial area of the processing surface of the workpiece, the processing amount of the partial area after processing the workpiece, the relative contact speed between the partial area and the tool As one of the parameters, when at least the contact relative speed is equal to or higher than a predetermined speed, as the contact relative speed increases, the processing amount increases continuously or stepwise while the increase amount is continuous or stepwise. Prediction means including means for predicting according to a relationship that gradually becomes smaller, or a relationship approximately equivalent to this relationship,
(D) comparing the machining amount distribution predicted by the predicting unit with the target machining amount distribution to determine whether the control parameter or the control program assumed in the supposed stage is good or bad. .

【0068】本発明の第29の態様による加工システム
は、前記第28の態様において、前記作成装置は、前記
判定手段により否と判定された場合には、前記想定手段
により想定される制御パラメータ又は制御プログラム
を、既に想定したものに対して少なくとも一部を変更し
たものにして、前記想定手段、前記予測手段及び前記判
定手段に、この順に動作を繰り返させる手段を、含むも
のである。
According to a twenty-ninth aspect of the present invention, in the processing system according to the twenty-eighth aspect, when the creating device determines that the determination is negative, the control device or the control parameter assumed by the assuming device is determined. The control program includes at least a part of a control program that has already been assumed, and includes means for causing the estimating means, the predicting means, and the determining means to repeat operations in this order.

【0069】本発明の第30の態様による加工システム
は、前記第28又は第29の態様において、前記予測手
段は、前記接触相対速度が前記所定速度以下である場合
には、前記加工量と前記接触相対速度との線形な関係に
従って、当該部分領域の加工量を予測するものである。
[0069] In the machining system according to a thirtieth aspect of the present invention, in the twenty-eighth aspect or the twenty-ninth aspect, the predicting means determines that the processing amount and the processing amount are equal to each other when the contact relative speed is equal to or less than the predetermined speed. The processing amount of the partial region is predicted according to a linear relationship with the contact relative speed.

【0070】本発明の第31の態様による加工システム
は、前記第28乃至第30のいずれかの態様において、
前記所定速度が0.04km/minであるものであ
る。
The processing system according to the thirty-first aspect of the present invention is the processing system according to any one of the twenty-eighth to thirty-third aspects,
The predetermined speed is 0.04 km / min.

【0071】本発明の第32の態様による加工システム
は、前記第28乃至第31のいずれかの態様において、
前記予測手段は、前記関係を示す式に従って演算するこ
とにより、当該部分領域の加工量を予測するものであ
る。
A processing system according to a thirty-second aspect of the present invention is the processing system according to any one of the twenty-eighth to thirty-first aspects, wherein
The prediction means predicts the processing amount of the partial area by performing an operation according to an expression indicating the relationship.

【0072】本発明の第33の態様による加工システム
は、前記第32の態様において、前記式が、対数関数
式、指数関数式及びn次多項式(2≦n)のうちの少な
くとも1つを含むものである。
In a machining system according to a thirty-third aspect of the present invention, in the thirty-second aspect, the expression includes at least one of a logarithmic function, an exponential function, and an n-th order polynomial (2 ≦ n). It is a thing.

【0073】本発明の第34の態様による加工システム
は、前記第28乃至第31のいずれかの態様において、
前記予測手段は、前記関係を示すルックアップテーブル
を参照することにより、当該部分領域の加工量を予測す
るものである。
A processing system according to a thirty-fourth aspect of the present invention is the processing system according to any one of the twenty-eighth to thirty-first aspects, wherein
The prediction means predicts the processing amount of the partial area by referring to a lookup table indicating the relationship.

【0074】本発明の第35の態様による加工システム
は、前記第26乃至第34のいずれかの態様において、
前記被加工物の加工は、前記工具と前記被加工物との間
に研磨剤を介在させつつ行う化学的機械的研磨であるも
のである。
The working system according to the thirty-fifth aspect of the present invention is the machining system according to any one of the twenty-sixth to thirty-fourth aspects,
The processing of the workpiece is chemical mechanical polishing performed with an abrasive interposed between the tool and the workpiece.

【0075】本発明の第36の態様による加工システム
は、前記第35の態様において、前記予測手段は、前記
関係として、前記被加工物の被加工面を構成する材料、
前記研磨剤の種類、並びに、前記工具の加工面を構成す
る材料及び構造のうちの、少なくとも1つに応じて定め
た関係を、用いるものである。
According to a thirty-sixth aspect of the present invention, in the processing system according to the thirty-fifth aspect, the predicting means includes, as the relation, a material constituting a work surface of the work,
A relationship determined according to at least one of a type of the abrasive and a material and a structure constituting a processing surface of the tool is used.

【0076】本発明の第37の態様による加工システム
は、前記第35又は第36の態様において、前記加工装
置は、前記被加工物の一部が、少なくとも加工中の一定
時間、前記工具と接していない条件で、加工を行うもの
である。
According to a thirty-seventh aspect of the present invention, in the machining system according to the thirty-fifth or thirty-sixth aspect, the machining apparatus is configured such that a part of the workpiece is brought into contact with the tool for at least a certain time during machining. Processing is performed under conditions that are not set.

【0077】本発明の第38の態様による加工システム
は、前記第35乃至第37のいずれかの態様において、
前記工具の径が前記被加工物よりも小さいものである。
The processing system according to the thirty-eighth aspect of the present invention is the processing system according to any one of the thirty-fifth to thirty-seventh aspects, wherein
The diameter of the tool is smaller than the workpiece.

【0078】本発明の第39の態様による加工システム
は、第35乃至第37のいずれかの態様において、前記
工具の径が前記被加工物とほぼ同じ大きさかあるいはそ
れよりも大きいものである。
A machining system according to a thirty-ninth aspect of the present invention is the machining system according to any one of the thirty-fifth to thirty-seventh aspects, wherein the diameter of the tool is substantially the same as or larger than the workpiece.

【0079】本発明の第40の態様による加工システム
は、前記第35乃至第39のいずれかの態様において、
前記加工装置は、前記被加工物と前記工具との接触相対
速度と、前記被加工物の加工量の間に、線形関係近似が
成立せず、非線形な関係となる、高速な加工条件におい
て加工を行うものである。
The processing system according to the fortieth aspect of the present invention is the processing system according to any one of the thirty-fifth to thirty-ninth aspects, wherein
The processing apparatus is configured to perform processing under high-speed processing conditions in which a linear relation approximation is not established between the relative contact speed between the workpiece and the tool and the processing amount of the workpiece, and a non-linear relationship is obtained. Is what you do.

【0080】本発明の第41の態様による加工システム
は、前記第35乃至第40のいずれかの態様において、
前記加工装置は、前記被加工物と前記工具との接触相対
速度の最大値が0.1km/min以上となる加工条件
において加工を行うものである。
The processing system according to the forty-first aspect of the present invention is the processing system according to any of the thirty-fifth to forty-fifth aspects, wherein
The processing apparatus is configured to perform processing under a processing condition in which a maximum value of a relative contact speed between the workpiece and the tool is 0.1 km / min or more.

【0081】前記第28乃至第41の態様によれば、前
記第26又は第27の態様による利点が得られると同時
に、前記第12乃至第25の態様による利点がそれぞれ
得られる。
According to the twenty-eighth to forty-first aspects, the advantages of the twenty-sixth or twenty-seventh aspect are obtained, and at the same time, the advantages of the twelfth to twenty-fifth aspects are obtained.

【0082】本発明の第42の態様による半導体デバイ
ス製造方法は、前記第11乃至第25のいずれかの態様
による加工装置あるいは前記第26乃至第41のいずれ
かの態様による加工システムを用いて、半導体ウエハの
表面を平坦化する工程を有するものである。この第42
の態様によれば、工程効率化を図ることができるととも
に歩留りが向上するので、従来の半導体デバイス製造方
法に比べて低コストで半導体デバイスを製造することが
できる。
A semiconductor device manufacturing method according to a forty-second aspect of the present invention uses the processing apparatus according to any one of the eleventh to twenty-fifth aspects or the processing system according to any one of the twenty-sixth to forty-first aspects. And a step of flattening the surface of the semiconductor wafer. This 42nd
According to the aspect, since the process efficiency can be improved and the yield is improved, the semiconductor device can be manufactured at a lower cost than the conventional semiconductor device manufacturing method.

【0083】本発明の第43の態様による半導体デバイ
スは、前記第42の態様による半導体デバイス製造方法
により製造されるものである。この第43の態様によれ
ば、低コストの半導体デバイスを提供することができ
る。
A semiconductor device according to a forty-third aspect of the present invention is manufactured by the semiconductor device manufacturing method according to the forty-second aspect. According to the forty-third aspect, a low-cost semiconductor device can be provided.

【0084】[0084]

【発明の実施の形態】以下、本発明による加工方法、加
工装置、加工システム、半導体デバイス製造方法、及び
半導体デバイスについて、図面を参照して説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A processing method, a processing apparatus, a processing system, a semiconductor device manufacturing method, and a semiconductor device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0085】なお、後述する各実施の形態は、加工の例
として化学的機械的研磨ついて適用した加工方法、加工
装置、加工システム(すなわち、CMP用の、研磨方
法、研磨装置、研磨システム)に関するものである。し
かし、本発明は、その他の研磨や研削やその他の砥粒加
工やその他の種々の加工についての、加工方法、加工装
置、加工システムなどにも適用することができ、後述す
る各実施の形態を所望の加工内容に応じて適宜変形し得
ることは、言うまでもない。
Each of the embodiments described below relates to a processing method, a processing apparatus, and a processing system (that is, a polishing method, a polishing apparatus, and a polishing system for CMP) applied to chemical mechanical polishing as an example of processing. Things. However, the present invention can be applied to a processing method, a processing apparatus, a processing system, and the like for other polishing, grinding, other abrasive processing, and other various processing. It goes without saying that it can be appropriately modified according to the desired processing content.

【0086】[実験][Experiment]

【0087】本発明の実施の形態の説明に先立って、本
発明者が行った実験の結果について、説明する。
Prior to the description of the embodiments of the present invention, the results of experiments performed by the present inventors will be described.

【0088】本発明者は、前記論文に開示された実験と
同様の実験を行って、図1に示す実験結果を得た。この
実験では、スモールパッド方式のCMP用研磨装置を用
い、スラリーをシリカ系のSS25とし、工具(研磨部
材)を円板工具とし、前記論文に開示された実験と同様
のウエハを研磨して、前記論文に開示された実験と同様
の測定を行った。ただし、より高速の条件下での様子を
知るため、ウエハは回転させずに、工具を500rpm
で回転させて、研磨した。図1には、前記数3の補正式
に従って算出した研磨量(補正した予測研磨量)も、実
線で示している。
The inventor conducted an experiment similar to the experiment disclosed in the above-mentioned article, and obtained the experimental results shown in FIG. In this experiment, using a small pad type CMP polishing apparatus, the slurry was silica-based SS25, the tool (polishing member) was a disk tool, and the same wafer as in the experiment disclosed in the above-mentioned paper was polished. The same measurements were performed as in the experiments disclosed in the article. However, in order to know the situation under higher speed conditions, the tool was rotated at 500 rpm without rotating the wafer.
And polished. In FIG. 1, the polishing amount (corrected predicted polishing amount) calculated according to the above-described correction formula of Equation 3 is also indicated by a solid line.

【0089】図1の場合にも、前記論文に開示されてい
る内容と同様に、接触相対速度の増加に対し、実際の研
磨量が飽和してくるという現象が現れている。そして、
図1の場合にも、前記数3の補正式に従って算出した研
磨量(加工量)は、実際の研磨量とよく一致している。
In the case of FIG. 1 as well, the phenomenon that the actual polishing amount is saturated with an increase in the contact relative speed appears as in the content disclosed in the above-mentioned paper. And
In the case of FIG. 1 as well, the polishing amount (processing amount) calculated according to the correction formula of the above equation 3 well matches the actual polishing amount.

【0090】[第1の実施の形態][First Embodiment]

【0091】次に、本発明の第1の実施の形態による研
磨システムについて、説明する。
Next, a polishing system according to the first embodiment of the present invention will be described.

【0092】図2は、本発明の第1の実施の形態による
研磨システムを模式的に示す概略構成図である。図3
は、この研磨システムの動作を示す概略フローチャート
である。図4は、図3中のステップS2の処理内容を示
す概略フローチャートである。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram schematically showing a polishing system according to the first embodiment of the present invention. FIG.
Is a schematic flowchart showing the operation of the polishing system. FIG. 4 is a schematic flowchart showing the processing content of step S2 in FIG.

【0093】本実施の形態による研磨システムは、図2
に示すように、研磨対象物(被加工物)としてのプロセ
スウエハ2に対して化学的機械的研磨を行う研磨装置1
と、研磨前又は研磨後のウエハ2の被研磨面(被加工
面)側の膜厚分布(又はウエハ2の被研磨面の形状)を
測定する測定装置3と、研磨装置1を制御するための制
御パラメータ又は制御プログラムを作成する作成装置4
と、測定装置3とウエハホルダ12上との間などでウエ
ハ2を搬送する搬送装置5と、を備えている。
The polishing system according to the present embodiment is similar to the polishing system shown in FIG.
As shown in FIG. 1, a polishing apparatus 1 that performs chemical mechanical polishing on a process wafer 2 as a polishing target (workpiece).
And a measuring device 3 for measuring the film thickness distribution (or the shape of the polished surface of the wafer 2) on the polished surface (processed surface) side of the wafer 2 before or after polishing, and for controlling the polishing apparatus 1. Creating device 4 for creating control parameters or control programs
And a transfer device 5 for transferring the wafer 2 between the measurement device 3 and the wafer holder 12 or the like.

【0094】研磨装置1は、研磨部材(工具)11と、
該研磨部材11の下側にウエハ2を保持するウエハホル
ダ12と、研磨部材11に形成した供給路(図示せず)
を介してウエハ2と研磨部材11との間に研磨剤(スラ
リー)を供給する研磨剤供給部(図示せず)と、コンピ
ュータ等からなる制御部15と、制御部15による制御
下で各部のモータを駆動する駆動部16と、キーボード
等の入力部17と、CRT等の表示部18と、記録媒体
としてのフロッピー(登録商標)ディスクに対してデー
タの読み書きを行うフロッピーディスクドライブ19
と、を備えている。
The polishing apparatus 1 includes a polishing member (tool) 11,
A wafer holder 12 for holding the wafer 2 below the polishing member 11, and a supply path (not shown) formed in the polishing member 11;
A polishing agent supply unit (not shown) for supplying a polishing agent (slurry) between the wafer 2 and the polishing member 11 via a control unit, a control unit 15 including a computer, and the like. A drive unit 16 for driving a motor, an input unit 17 such as a keyboard, a display unit 18 such as a CRT, and a floppy disk drive 19 for reading and writing data from and to a floppy (registered trademark) disk as a recording medium.
And

【0095】研磨部材11は、研磨定盤13の下面に研
磨体(研磨パッド)14を設置したものであり、アクチ
ュエータとして電動モータを用いた図示しない機構によ
って、図2中の矢印で示すように、回転、上下動及び左
右に揺動(往復動)できるようになっている。研磨体1
4としては、例えば、シート状の発泡ポリウレタン、あ
るいは表面に溝構造を有した無発泡樹脂などを用いるこ
とができる。
The polishing member 11 is provided with a polishing body (polishing pad) 14 on the lower surface of a polishing platen 13. As shown by arrows in FIG. 2 by a mechanism (not shown) using an electric motor as an actuator. , Can be rotated, moved up and down, and swung (reciprocated) right and left. Polishing body 1
For example, a sheet-like foamed polyurethane or a non-foamed resin having a groove structure on the surface can be used as 4.

【0096】ウエハ2は、ウエハホルダ12上に保持さ
れ、ウエハ2の上面が被研磨面となっている。ウエハホ
ルダ12は、アクチュエータとして電動モータを用いた
図示しない機構によって、図2中の矢印で示すように、
回転できるようになっている。
The wafer 2 is held on the wafer holder 12, and the upper surface of the wafer 2 is the surface to be polished. The wafer holder 12 is driven by a mechanism (not shown) using an electric motor as an actuator, as shown by an arrow in FIG.
It can rotate.

【0097】本実施の形態では、研磨部材11の径がウ
エハ2の径より小さくされ、装置全体のフットプリント
が小さくなっているとともに、高速・低荷重加工が容易
となっている。もっとも、本発明では、研磨部材11の
径はウエハ2の径と同じかそれより大きくてもよい。こ
れらの場合であっても、研磨中の研磨部材11の揺動に
より、ウエハ2の一部を一時的にはみ出させて、ウエハ
2の一部が、少なくとも研磨中の一定時間、研磨体14
と接していない条件で、研磨を行うことができる。もっ
とも、研磨部材11の径はウエハ2の径と同じかそれよ
り大きい場合において、ウエハ2の一部を必ずしもはみ
出させる必要はない。
In the present embodiment, the diameter of the polishing member 11 is made smaller than the diameter of the wafer 2, so that the footprint of the entire apparatus is reduced, and high-speed and low-load processing is facilitated. However, in the present invention, the diameter of the polishing member 11 may be equal to or larger than the diameter of the wafer 2. Even in these cases, a part of the wafer 2 is temporarily protruded by the swing of the polishing member 11 during the polishing, and the part of the wafer 2 is kept at least for a certain period during the polishing.
Can be polished under conditions not in contact with the substrate. However, when the diameter of the polishing member 11 is equal to or larger than the diameter of the wafer 2, it is not always necessary to protrude a part of the wafer 2.

【0098】ここで、この研磨装置1によるウエハ2の
研磨について説明する。研磨部材11は、回転しながら
揺動して、ウエハホルダ12上のウエハ2の上面に所定
の圧力で押し付けられる。ウエハホルダ12を回転させ
てウエハ2も回転させ、ウエハ2と研磨部材11との間
で相対運動を行わせる。この状態で、研磨剤が研磨剤供
給部からウエハ2と研磨部材11との間に供給され、そ
の間で拡散し、ウエハ2の被研磨面を研磨する。すなわ
ち、研磨部材11とウエハ2の相対運動による機械的研
磨と、研磨剤の化学的作用が相乗的に作用して良好な研
磨が行われる。
Here, polishing of the wafer 2 by the polishing apparatus 1 will be described. The polishing member 11 swings while rotating, and is pressed against the upper surface of the wafer 2 on the wafer holder 12 with a predetermined pressure. The wafer holder 12 is rotated so that the wafer 2 is also rotated, and a relative motion is performed between the wafer 2 and the polishing member 11. In this state, the polishing agent is supplied from the polishing agent supply section between the wafer 2 and the polishing member 11, diffuses between them, and polishes the polished surface of the wafer 2. That is, the mechanical polishing by the relative movement of the polishing member 11 and the wafer 2 and the chemical action of the abrasive act synergistically to perform good polishing.

【0099】制御部15は、作成装置4から供給される
制御パラメータ又は制御プログラムに従って、前述した
ような研磨動作を実現するため、駆動部16を介して、
研磨部材11の回転、上下動及び揺動用の各モータや、
ウエハホルダ12の回転用のモータを制御したり、その
他の図示しない各部の制御を行う。また、本実施の形態
では、制御部15は、研磨システム全体の統括制御部と
しても機能し、作成装置4や測定装置3や搬送装置5
も、制御部15による制御を受けるようになっている。
The control unit 15 performs the above-described polishing operation in accordance with the control parameters or the control program supplied from the preparation device 4 via the drive unit 16 to realize the above-described polishing operation.
Motors for rotating, vertically moving and swinging the polishing member 11,
It controls a motor for rotating the wafer holder 12 and controls other parts (not shown). Further, in the present embodiment, the control unit 15 also functions as an overall control unit of the entire polishing system, and generates the preparation device 4, the measurement device 3, and the transport device 5.
Are also controlled by the control unit 15.

【0100】入力部17は、オペレータが各種の指令等
や必要なデータ等を入力するために、用いられる。表示
部18は、制御部15の制御下で、入力の案内表示など
を表示する。フロッピーディスクドライブ19は、必要
に応じて、制御パラメータ又は制御プログラムが記録さ
れたフロッピーディスクから、前記制御パラメータ等を
読み込んで制御部15に供給する。
The input section 17 is used by an operator to input various commands and necessary data. The display unit 18 displays an input guidance display and the like under the control of the control unit 15. The floppy disk drive 19 reads the control parameters and the like from the floppy disk on which the control parameters or the control program is recorded and supplies them to the control unit 15 as necessary.

【0101】測定装置3としては、ウエハ2の被研磨面
側の膜がSiO膜などであれば、例えば光干渉式膜厚
測定装置を使用することができ、ウエハ2の被研磨面側
の膜がCuなどの金属膜であれば、例えば電気抵抗式膜
厚測定装置を用いることができる。なお、本実施の形態
では、測定装置3として、膜厚分布を測定することがで
きる膜厚測定装置が用いられている。
If the film on the surface to be polished of the wafer 2 is an SiO 2 film or the like, for example, an optical interference type film thickness measuring device can be used as the measuring device 3. If the film is a metal film such as Cu, for example, an electric resistance type film thickness measuring device can be used. In the present embodiment, a film thickness measuring device capable of measuring a film thickness distribution is used as the measuring device 3.

【0102】作成装置4は、コンピュータ等からなる演
算処理部20と、キーボード等の入力部21と、CRT
等の表示部22と、フロッピーディスクに対してデータ
の読み書きを行うフロッピーディスクドライブ23と、
を備えている。導入時には、フロッピーディスクに記録
されたプログラムが、ドライブ23を介して図示しない
ハードディスクにインストールされることにより、演算
処理部20が後述する図4に示す処理を実行し得るよう
になる。したがって、このフロッピーディスクは、図4
に示す処理を実行するためのプログラムを記録した媒体
を構成する。このようなプログラムは、インターネット
等を介して作成装置4に伝送することも可能である。こ
の点は、後述する各実施の形態についても同様である。
なお、演算処理部20と制御部15とを、同一のコンピ
ュータで構成してもよいことは、言うまでもない。
The creation device 4 includes an arithmetic processing unit 20 including a computer, an input unit 21 such as a keyboard, a CRT,
And the like, a floppy disk drive 23 for reading and writing data from and to a floppy disk,
It has. At the time of introduction, the program recorded on the floppy disk is installed on a hard disk (not shown) via the drive 23, so that the arithmetic processing unit 20 can execute the processing shown in FIG. Therefore, this floppy disk is
And a medium for recording a program for executing the processing shown in FIG. Such a program can be transmitted to the creation device 4 via the Internet or the like. This applies to each of the embodiments described later.
Needless to say, the arithmetic processing unit 20 and the control unit 15 may be configured by the same computer.

【0103】なお、前記記録媒体としては、フロッピー
ディスクに限定されるものではなく、例えば、CD−
R、MO、DVDなどであってもよい。この場合、ドラ
イブ23に代えて、記録媒体に応じたドライブが用いら
れることは言うまでもない。この点は、前述したフロッ
ピーディスクドライブ19についても、また、後述する
各実施の形態についても、同様である。
Incidentally, the recording medium is not limited to a floppy disk.
R, MO, DVD and the like may be used. In this case, it goes without saying that a drive corresponding to the recording medium is used instead of the drive 23. This is the same for the floppy disk drive 19 described above and each embodiment described later.

【0104】次に、本実施の形態による研磨システムの
動作について、図3を参照して説明する。この研磨シス
テムでは、動作を開始すると、制御部15による制御下
で、次の動作を行う。まず、搬送装置5が所定の場所か
らウエハ2を測定装置3に搬送し、その後、測定装置3
がウエハ2の被研磨面側の膜厚分布を測定し、その測定
結果が自動的に作成装置4の演算処理部20へ入力され
る(ステップS1)。なお、測定装置3による測定が終
了すると、搬送装置5は、測定が終了したウエハ2を、
測定装置3から研磨装置1のウエハホルダ12上へ搬送
する。次いで、作成装置4が、測定装置3からの測定結
果である初期膜厚分布に基づいて、前記制御プログラム
又は制御パラメータを作成し、作成した制御プログラム
又は制御パラメータを制御部15へ自動的に出力する
(ステップS2)。その後、制御部15は入力された制
御プログラム又は制御パラメータに従った制御を行い、
研磨装置1がウエハ2の被研磨面を研磨する(ステップ
S3)。この研磨が終了すると、ウエハ2が搬送装置5
により所定の場所に搬送され、一連の動作を終了する。
Next, the operation of the polishing system according to the present embodiment will be described with reference to FIG. In this polishing system, when the operation is started, the following operation is performed under the control of the control unit 15. First, the transfer device 5 transfers the wafer 2 from a predetermined place to the measuring device 3, and thereafter, the measuring device 3
Measures the film thickness distribution on the polished surface side of the wafer 2, and the measurement result is automatically input to the arithmetic processing unit 20 of the creation device 4 (step S1). When the measurement by the measuring device 3 is completed, the transfer device 5 removes the wafer 2 on which the measurement has been completed.
The wafer is transferred from the measuring device 3 onto the wafer holder 12 of the polishing device 1. Next, the creating device 4 creates the control program or control parameter based on the initial film thickness distribution as a measurement result from the measuring device 3, and automatically outputs the created control program or control parameter to the control unit 15. (Step S2). Thereafter, the control unit 15 performs control according to the input control program or control parameter,
The polishing apparatus 1 polishes the surface to be polished of the wafer 2 (Step S3). When the polishing is completed, the wafer 2 is transferred to the transfer device 5
Is carried to a predetermined place, and a series of operations is completed.

【0105】ここで、図3中のステップS2の処理内容
について、図4を参照して説明する。
Here, the processing content of step S2 in FIG. 3 will be described with reference to FIG.

【0106】なお、ステップS2の処理に先立って、研
磨条件のうち制御プログラム又は制御パラメータの作成
時に固定的に取り扱うパラメータ(固定パラメータと呼
ぶ)の値、及び、研磨条件のうち制御プログラム又は制
御パラメータの作成時に値を調整するパラメータ(調整
パラメータと呼ぶ。)の種別を、入力部21により入力
しておく。これらは、演算処理部20の図示しない内部
メモリ(図示せず)に格納される。固定パラメータとし
ては、例えば、ウエハ2の被研磨面側の膜の種別、スラ
リー種別、研磨体14の材料の種別、研磨体14の構造
(溝のパターン等)、研磨体14の径、ウエハ2の径な
どを挙げることができる。また、調整パラメータとして
は、例えば、研磨部材11の回転数、ウエハ2の回転
数、研磨部材11の揺動パターン(速度、ストローク、
揺動開始位置等)などを挙げることができる。なお、調
整パラメータとして挙げたもののうち、例えば、研磨部
材11の回転数やウエハ2の回転数などは、固定パラメ
ータとして、その値を予め入力してもよい。
Prior to the processing in step S2, the values of parameters (referred to as fixed parameters) that are fixedly handled when creating a control program or control parameters in the polishing conditions, and the control programs or control parameters in the polishing conditions. The type of a parameter whose value is to be adjusted at the time of creation (referred to as an adjustment parameter) is input by the input unit 21 in advance. These are stored in an internal memory (not shown) of the arithmetic processing unit 20 (not shown). The fixed parameters include, for example, the type of the film on the surface to be polished of the wafer 2, the type of slurry, the type of the material of the polishing body 14, the structure of the polishing body 14 (eg, groove pattern), the diameter of the polishing body 14, and the diameter of the wafer 2. And the like. The adjustment parameters include, for example, the number of rotations of the polishing member 11, the number of rotations of the wafer 2, and the swing pattern (speed, stroke,
Swing start position). Among the adjustment parameters, for example, the rotation speed of the polishing member 11 and the rotation speed of the wafer 2 may be input as fixed parameters in advance.

【0107】また、ステップS2の処理に先立って、ス
ラリーの種類や、研磨体14の材料及び構造(溝構造
等)などに応じて、例えば予め実験などにより求めた接
触相対速度と研磨量(加工量)との関係を、数3のよう
な式の表現又はルックアップテーブルの表現で、演算処
理部20の内部メモリに格納しておく。この関係は、
「少なくとも前記接触相対速度が所定速度以上である場
合には、前記接触相対速度が増加するにつれて前記研磨
量が連続的又は段階的に漸増しつつその増加量が連続的
又は段階的に次第に小さくなる関係、又はこの関係と略
々同等の関係」である。このとき、前記所定速度は、例
えば、0.04km/minとすればよい。前記接触相
対速度が前記所定速度以下である場合には、研磨量と接
触相対速度との線形な関係に従って、研磨量を予測して
もよい。なお、式の表現としては、指数関数式、対数関
数式、n次多項式(2≦n)のうち少なくとも1つを含
むことが好ましい。
Prior to the processing in step S2, for example, the contact relative speed and the polishing amount (processing amount) determined in advance by experiments or the like are determined in accordance with the type of slurry, the material and structure (groove structure, etc.) of the polishing body 14, and the like. Is stored in the internal memory of the arithmetic processing unit 20 in the form of an expression such as Expression 3 or a look-up table. This relationship is
"At least when the contact relative speed is equal to or more than a predetermined speed, the polishing amount increases continuously or stepwise while the contact relative speed increases, and the amount of increase gradually decreases continuously or stepwise. Relationship or a relationship substantially equivalent to this relationship ". At this time, the predetermined speed may be, for example, 0.04 km / min. When the contact relative speed is equal to or less than the predetermined speed, the polishing amount may be predicted according to a linear relationship between the polishing amount and the contact relative speed. The expression preferably includes at least one of an exponential function expression, a logarithmic function expression, and an n-th order polynomial (2 ≦ n).

【0108】ステップS2の処理を開始すると、作成装
置4の演算処理部20は、まず、測定装置3から送られ
てきた膜厚分布の測定結果を、取得して、演算処理部2
0の内部メモリに格納する(ステップS11)。
When the process of step S2 is started, the arithmetic processing unit 20 of the creating device 4 first obtains the measurement result of the film thickness distribution sent from the measuring device 3, and acquires the measurement result.
0 is stored in the internal memory (step S11).

【0109】次に、演算処理部20は、膜厚分布の測定
結果に基づいて、目標研磨量分布を算出する(ステップ
S12)。目標研磨量分布は、所望の膜厚分布を得るた
めに必要な前記被研磨面の研磨量分布である。
Next, the arithmetic processing unit 20 calculates a target polishing amount distribution based on the measurement result of the film thickness distribution (step S12). The target polishing amount distribution is a polishing amount distribution of the polished surface required to obtain a desired film thickness distribution.

【0110】次いで、演算処理部20は、調整パラメー
タの値(又は値の組)をある値(又は値の組)に設定
(想定)する(ステップS13)。これにより、制御パ
ラメータ又は制御プログラムを想定したことになる。
Next, the arithmetic processing unit 20 sets (assumes) the value (or set of values) of the adjustment parameter to a certain value (or set of values) (step S13). This assumes control parameters or control programs.

【0111】その後、演算処理部20は、ウエハ2の被
研磨面の個々の部分領域のうちの1つの部分領域を処理
の対象として設定する(ステップS14)。次に、演算
処理部20は、ステップS14で設定された部分領域に
ついて、内部メモリに格納されている固定パラメータ及
びステップS13で設定された調整パラメータの値に基
づいて、当該部分領域の圧力、接触相対速度、研磨時間
(接触時間)を算出し、それらを用いて、内部メモリに
格納されている固定パラメータに応じて選択した例えば
数3の式に従って、研磨量を算出(予測)する。このス
テップS15が、部分領域の研磨量を予測する予測手段
に相当している。
Thereafter, the arithmetic processing unit 20 sets one of the individual partial areas of the surface to be polished of the wafer 2 as a processing target (step S14). Next, based on the fixed parameters stored in the internal memory and the values of the adjustment parameters set in step S13, the arithmetic processing unit 20 determines the pressure and contact of the partial area set in step S14. The relative speed and the polishing time (contact time) are calculated, and using them, the polishing amount is calculated (estimated) according to, for example, Equation 3 selected according to the fixed parameter stored in the internal memory. This step S15 corresponds to a predicting means for predicting the polishing amount of the partial region.

【0112】次に、演算処理部20は、ウエハ2の被研
磨面の全ての部分領域について、研磨量の演算が終了し
たか否かを判定する(ステップS16)。終了していな
ければ、ステップS14へ戻る。一方、終了していれ
ば、ステップS17へ移行する。この場合には、ウエハ
2の被研磨面の研磨量分布が得られたことになる。ステ
ップS14〜S16が、ウエハ2の被研磨面の研磨量分
布を予測する予測手段に相当している。
Next, the arithmetic processing section 20 determines whether or not the calculation of the polishing amount has been completed for all the partial regions of the surface to be polished of the wafer 2 (step S16). If not, the process returns to step S14. On the other hand, if the processing has been completed, the process proceeds to step S17. In this case, the polishing amount distribution of the surface to be polished of the wafer 2 is obtained. Steps S <b> 14 to S <b> 16 correspond to a prediction unit that predicts a polishing amount distribution of the surface to be polished of the wafer 2.

【0113】ステップS17において、演算処理部20
は、予測されたウエハ2の被研磨面の研磨量分布を、ス
テップS12で算出した目標研磨量分布と比較して、所
定の基準を満たしているか否かを判定することによっ
て、ステップS13で設定した最新の調整パラメータの
値(又は値の組)の良否、すなわち、想定した制御パラ
メータ又は制御プログラムの良否を判定する。
In step S17, the arithmetic processing unit 20
Is set in step S13 by comparing the predicted polishing amount distribution of the surface to be polished of the wafer 2 with the target polishing amount distribution calculated in step S12 to determine whether or not a predetermined standard is satisfied. The quality of the latest adjustment parameter value (or set of values), that is, the quality of the assumed control parameter or control program is determined.

【0114】ステップS17で否と判定されると、ステ
ップS13へ戻る。このとき、ステップS13では、前
回までのステップS13で設定した値(又は値の組)に
対して少なくとも一部を変更したものを、設定する。
If it is determined that the answer is NO in step S17, the process returns to step S13. At this time, in step S13, a value that is at least partially changed from the value (or set of values) set in step S13 up to the previous time is set.

【0115】一方、ステップS17で良と判定される
と、演算処理部20は、ステップS13で設定した最新
の調整パラメータの値(又は値の組)、及び、必要に応
じて、内部メモリに格納されている固定パラメータに基
づいて、これらが示す研磨条件を達成するのに必要な、
研磨装置1を制御するための制御パラメータ又は制御プ
ログラムを作成し、これを研磨装置1の制御部15へ送
る(ステップS18)。これにて、図3中のステップS
2の処理を終了する。
On the other hand, if it is determined to be good in step S17, the arithmetic processing unit 20 stores the latest adjustment parameter value (or set of values) set in step S13 and, if necessary, in the internal memory. Based on the fixed parameters that are required, to achieve the polishing conditions indicated by them,
A control parameter or control program for controlling the polishing apparatus 1 is created and sent to the control unit 15 of the polishing apparatus 1 (Step S18). Thus, step S in FIG.
The process of No. 2 ends.

【0116】研磨装置1は、ウエハ2と研磨体14との
接触相対速度と、ウエハ2の研磨量の間に、線形関係近
似が成立せず、非線形な関係となる、高速な研磨条件に
おいて研磨を行ってもよい。また、研磨装置1は、ウエ
ハ2と研磨体14との接触相対速度の最大値が0.1k
m/min以上となる研磨条件において研磨を行っても
よい。
The polishing apparatus 1 performs polishing under high-speed polishing conditions where a linear relationship approximation is not established between the relative contact speed between the wafer 2 and the polishing body 14 and the polishing amount of the wafer 2 and a non-linear relationship is established. May be performed. In addition, the polishing apparatus 1 has a maximum contact relative speed between the wafer 2 and the polishing body 14 of 0.1 k.
Polishing may be performed under polishing conditions of not less than m / min.

【0117】本実施の形態によれば、作成装置4は、図
4中のステップS15において、前述した接触相対速度
と研磨量との関係に従って、ウエハ2の被研磨面の部分
領域の研磨量の予測を行っている。したがって、ウエハ
2の被研磨面の部分領域の研磨量を精度良く予測するこ
とができる。このため、図4中のステップS14〜S1
6において行われるウエハ2の被研磨面の研磨量分布の
予測の精度も高まる。よって、効率良く研磨条件(研磨
装置の制御パラメータ等)の最適化を図ることができ
る。その結果、全体としての工程効率化を達成すること
ができる。しかも、作成装置4により作成された制御パ
ラメータ又は制御プログラムに従って研磨装置1を運転
しているので、ウエハ2の所望の膜厚分布を精度良く得
ることができ、高平坦性を確保することができる。
According to the present embodiment, in step S15 in FIG. 4, the forming apparatus 4 determines the polishing amount of the partial region of the surface to be polished of the wafer 2 in accordance with the relationship between the relative contact speed and the polishing amount described above. Making predictions. Therefore, the polishing amount of the partial region of the surface to be polished of the wafer 2 can be accurately predicted. Therefore, steps S14 to S1 in FIG.
The accuracy of the prediction of the polishing amount distribution of the surface to be polished of the wafer 2 performed in 6 is also improved. Therefore, it is possible to efficiently optimize the polishing conditions (control parameters of the polishing apparatus and the like). As a result, overall process efficiency can be improved. Moreover, since the polishing apparatus 1 is operated in accordance with the control parameters or control program created by the creating apparatus 4, a desired film thickness distribution of the wafer 2 can be obtained with high accuracy, and high flatness can be secured. .

【0118】また、本実施の形態によれば、測定装置
3、作成装置4及び研磨装置1が全体として研磨システ
ムを構成しているため、測定、制御パラメータ等の作成
及び研磨を一貫して行うことができ、全体としての研磨
工程の効率化を図ることができる。
Further, according to the present embodiment, since the measuring device 3, the preparing device 4 and the polishing device 1 constitute a polishing system as a whole, measurement, preparation of control parameters and the like and polishing are performed consistently. Thus, the efficiency of the polishing process as a whole can be improved.

【0119】さらに、本実施の形態によれば、測定装置
3から作成装置4への測定結果の入力、及び、作成装置
4により作成された制御パラメータ又は制御プログラム
の研磨装置1への入力が、自動的に行われるので、オペ
レータの負担がなくなり、ひいては、全体としての研磨
工程の効率化をより一層図ることができる。なお、前記
各入力は、入力部17又は21からの指令に従って行わ
れるようにすることも可能である。
Further, according to the present embodiment, the input of the measurement result from the measuring device 3 to the creating device 4 and the input of the control parameters or the control program created by the creating device 4 to the polishing device 1 are: Since the operation is performed automatically, the burden on the operator is eliminated, and the efficiency of the polishing process as a whole can be further improved. Each of the inputs can be performed in accordance with a command from the input unit 17 or 21.

【0120】[第2の実施の形態][Second Embodiment]

【0121】図5は、本発明の第2の実施の形態による
研磨システムの動作を示す概略フローチャートである。
図5において、図3中のステップと同一又は対応するス
テップには同一符号を付し、その重複する説明は省略す
る。
FIG. 5 is a schematic flowchart showing the operation of the polishing system according to the second embodiment of the present invention.
In FIG. 5, steps that are the same as or correspond to the steps in FIG. 3 are given the same reference numerals, and duplicate descriptions thereof will be omitted.

【0122】本実施の形態が前記第1の実施の形態と異
なるところは、次の点のみである。すなわち、研磨工程
(ステップS3)の後に、ステップS1と同じ膜厚測定
を行い(ステップS4)、その測定結果とウエハ2の被
研磨面側の所望の膜厚分布又は前記被研磨面の所望の形
状とを比較して、再度研磨を行うか否かを判定し(ステ
ップS5)、再度研磨を行う場合にはステップS2へ戻
る一方、再度研磨を行わない場合には一連の動作を終了
する。
This embodiment is different from the first embodiment only in the following points. That is, after the polishing step (Step S3), the same film thickness measurement as in Step S1 is performed (Step S4), and the measurement result is compared with a desired film thickness distribution on the surface to be polished of the wafer 2 or a desired film thickness on the surface to be polished. It is determined whether or not the polishing is performed again by comparing the shape with the shape (step S5). When the polishing is performed again, the process returns to step S2. When the polishing is not performed again, a series of operations is ended.

【0123】本実施の形態によれば、ステップS4,S
5を備えているので、一旦研磨された後のウエハ2の被
研磨面の形状又は膜厚分布が所望の精度を有していない
ような場合には、再度ステップS2〜S4を繰り返すこ
とができ、ウエハ2の被研磨面の所望の形状又は被研磨
面側の所望の膜厚分布を一層精度良く得ることができ
る。
According to the present embodiment, steps S4, S
5, the steps S2 to S4 can be repeated again when the shape or thickness distribution of the polished surface of the wafer 2 once polished does not have the desired accuracy. Thus, a desired shape of the surface to be polished of the wafer 2 or a desired film thickness distribution on the surface to be polished can be more accurately obtained.

【0124】[第3の実施の形態][Third Embodiment]

【0125】本発明の第3の実施の形態による研磨装置
は、図2に示す前記第1の実施の形態による研磨システ
ムの研磨装置1を、測定装置3及び作成装置4と切り離
して独立させるように、変形したものであるが、本実施
の形態による研磨装置の概略構成を模式的に示すブロッ
ク図は、図2中の研磨装置1と同じである。したがっ
て、本実施の形態の説明においても、図2を参照する。
ただし、本実施の形態では、制御部15と演算処理部2
0との間のラインは除去される。
The polishing apparatus according to the third embodiment of the present invention separates the polishing apparatus 1 of the polishing system according to the first embodiment shown in FIG. Although modified, the block diagram schematically illustrating the schematic configuration of the polishing apparatus according to the present embodiment is the same as the polishing apparatus 1 in FIG. Therefore, FIG. 2 is also referred to in the description of the present embodiment.
However, in the present embodiment, the control unit 15 and the arithmetic processing unit 2
Lines between 0 are removed.

【0126】本実施の形態による研磨装置は、後述する
ように、フロッピーディスクを介してフロッピーディス
クドライブ19から入力された、あるいは、入力部17
から入力された、制御パラメータ又は制御プログラムに
従って、研磨動作を行うように構成されている。
The polishing apparatus according to the present embodiment is, as described later, inputted from the floppy disk drive 19 via the floppy disk or the input unit 17.
Is configured to perform a polishing operation in accordance with a control parameter or a control program input from.

【0127】まず、図2に示す前記第1の実施の形態に
よる研磨システムの作成装置4を、測定装置3及び研磨
装置1と切り離して独立させるように、変形した作成装
置を用いる例について説明する。図6は、この変形した
作成装置の動作を示す概略フローチャートである。この
変形した作成装置は、図2に示す前記第1の実施の形態
による研磨システムの作成装置4を、測定装置3及び研
磨装置1と切り離して独立させるように、変形したもの
であるが、この変形した作成装置の概略構成を模式的に
示すブロック図は、図2中の作成装置4と同じである。
したがって、この変形した作成装置の説明においても、
図2を参照する。ただし、測定装置3から演算処理部2
0へのラインも、除去される。
First, an example will be described in which the forming apparatus 4 of the polishing system according to the first embodiment shown in FIG. 2 is modified so as to be separated and independent from the measuring apparatus 3 and the polishing apparatus 1. . FIG. 6 is a schematic flowchart showing the operation of the modified creation apparatus. This modified preparation apparatus is modified so that the preparation apparatus 4 of the polishing system according to the first embodiment shown in FIG. 2 is separated and independent from the measurement apparatus 3 and the polishing apparatus 1. The block diagram schematically illustrating the schematic configuration of the modified creation device is the same as the creation device 4 in FIG.
Therefore, in the description of this modified creation device,
Please refer to FIG. However, from the measuring device 3 to the arithmetic processing unit 2
The line to zero is also removed.

【0128】この変形した作成装置が動作を開始する
と、図6に示すように、演算処理部20は、表示部22
を制御して入力案内表示を表示させ、オペレータに、前
述した固定パラメータ及び前述した調整パラメータの種
別を入力することを促す(ステップS21)。入力部2
1を介してこれらが入力されると、演算処理部20は、
表示部22を制御して入力案内表示を表示させ、オペレ
ータに、測定装置3で測定したウエハ2の膜厚分布を入
力することを促す(ステップS22)。入力部21を介
してこの膜厚分布が入力されると、演算処理部20は、
図4中のステップS12〜S17にそれぞれ相当するス
テップS23〜S28を行う。
When the modified production apparatus starts operation, as shown in FIG.
To display an input guidance display to urge the operator to input the types of the above-described fixed parameters and the above-described adjustment parameters (step S21). Input unit 2
When these are input through the operation unit 1, the arithmetic processing unit 20
The display unit 22 is controlled to display an input guidance display, and prompts the operator to input a film thickness distribution of the wafer 2 measured by the measuring device 3 (step S22). When the film thickness distribution is input via the input unit 21, the arithmetic processing unit 20
Steps S23 to S28 respectively corresponding to steps S12 to S17 in FIG. 4 are performed.

【0129】ステップS28でYESの場合、演算処理
部20は、ステップS28の判定で用いられた、予測さ
れたウエハ2の被研磨面の研磨量分布と、ステップS2
2で入力された初期膜厚分布とに基づいて、予測される
ウエハ2の被研磨面の膜厚分布を算出する(ステップS
29)。その後、演算処理部20は、予測された研磨量
分布、初期膜厚分布及び予測された膜厚分布を表示部2
2に表示させる(ステップS30)。
In the case of YES in step S28, the arithmetic processing unit 20 determines the predicted polishing amount distribution of the surface to be polished of the wafer 2 used in the determination in step S28,
Based on the initial film thickness distribution input in Step 2, the predicted film thickness distribution of the polished surface of the wafer 2 is calculated (Step S).
29). After that, the arithmetic processing unit 20 displays the predicted polishing amount distribution, the initial film thickness distribution, and the predicted film thickness distribution on the display unit 2.
2 is displayed (step S30).

【0130】次に、演算処理部20は、図4中のステッ
プS18の場合と同様に、研磨装置1を制御するための
制御パラメータ又は制御プログラムを作成するが、これ
をフロッピーディスクドライブ23を介して図示しない
フロッピーディスクに書き込む。これにて、本例による
作成装置は、動作を終了する。オペレータは、このフロ
ッピーディスクをドライブ23から取り出して研磨装置
1のドライブ19にセットし、入力部17から制御部1
5に指令を与え、当該フロッピーディスクに記録されて
いる制御パラメータ又は制御プログラムに従った、研磨
動作を開始させる。
Next, the arithmetic processing section 20 creates a control parameter or a control program for controlling the polishing apparatus 1 in the same manner as in step S18 in FIG. To a floppy disk (not shown). With this, the operation of the creating apparatus according to the present example ends. The operator takes out the floppy disk from the drive 23 and sets it in the drive 19 of the polishing apparatus 1.
5 to start a polishing operation in accordance with the control parameters or control program recorded on the floppy disk.

【0131】本実施の形態による研磨装置によれば、前
述した作成装置を用いる場合には、オペレータの負担が
やや増える点を除けば、前記第1の実施の形態と同様の
利点が得られる。
According to the polishing apparatus of this embodiment, the same advantages as those of the first embodiment can be obtained when the above-described preparation apparatus is used, except that the burden on the operator is slightly increased.

【0132】また、本実施の形態による研磨装置は、例
えば、次のような予測装置と共に用いてもよい。図7
は、この予測装置の動作を示す概略フローチャートであ
る。この予測装置は、図2に示す前記第1の実施の形態
による研磨システムの作成装置4を、測定装置3及び研
磨装置1と切り離して独立させるとともに、演算処理部
20の動作を変えて、研磨条件に従った研磨量分布の予
測機能のみを持つように、変形したものであるが、この
予測装置の概略構成を模式的に示すブロック図は、図2
中の作成装置4と同じである。したがって、この予測装
置の説明においても、図2を参照する。ただし、測定装
置3から演算処理部20へのラインも、除去される。
The polishing apparatus according to the present embodiment may be used together with, for example, the following prediction apparatus. FIG.
Is a schematic flowchart showing the operation of the prediction device. This prediction device separates and separates the preparation device 4 of the polishing system according to the first embodiment shown in FIG. 2 from the measurement device 3 and the polishing device 1, and changes the operation of the arithmetic processing unit 20 to perform polishing. FIG. 2 is a block diagram schematically showing a schematic configuration of the predicting apparatus, which is modified so as to have only a function of predicting a polishing amount distribution according to conditions.
This is the same as the creation device 4 in FIG. Therefore, FIG. 2 is also referred to in the description of the prediction device. However, the line from the measuring device 3 to the arithmetic processing unit 20 is also removed.

【0133】この予測装置が動作を開始すると、図7に
示すように、演算処理部20は、表示部22を制御して
入力案内表示を表示させ、オペレータに、全ての研磨条
件(固定パラメータ及び調整パラメータ)を入力するこ
とを促す(ステップS41)。入力部21を介してこれ
らが入力されると、演算処理部20は、表示部22を制
御して入力案内表示を表示させ、オペレータに、測定装
置3で測定したウエハ2の膜厚分布を入力することを促
す(ステップS42)。入力部21を介してこの膜厚分
布が入力されると、演算処理部20は、図4中のステッ
プS12,S14〜S16にそれぞれ相当するステップ
S43〜S46を行う。
When the prediction device starts operation, as shown in FIG. 7, the arithmetic processing section 20 controls the display section 22 to display an input guidance display, and gives the operator all polishing conditions (fixed parameters and The user is prompted to input an adjustment parameter (step S41). When these are input via the input unit 21, the arithmetic processing unit 20 controls the display unit 22 to display an input guidance display, and inputs the film thickness distribution of the wafer 2 measured by the measuring device 3 to the operator. (Step S42). When this film thickness distribution is input via the input unit 21, the arithmetic processing unit 20 performs steps S43 to S46 respectively corresponding to steps S12 and S14 to S16 in FIG.

【0134】ステップS46でYESの場合、演算処理
部20は、この時点までに得られた、予測されたウエハ
2の被研磨面の研磨量分布と、ステップS42で入力さ
れた初期膜厚分布とに基づいて、予測されるウエハ2の
被研磨面の膜厚分布を算出する(ステップS47)。そ
の後、演算処理部20は、予測された研磨量分布、初期
膜厚分布及び予測された膜厚分布を表示部22に表示さ
せる(ステップS48)。
In the case of YES in step S46, the arithmetic processing unit 20 calculates the predicted polishing amount distribution of the surface to be polished of the wafer 2 obtained up to this point and the initial film thickness distribution input in step S42. Is calculated based on the estimated thickness distribution of the polished surface of the wafer 2 (step S47). Thereafter, the arithmetic processing unit 20 causes the display unit 22 to display the predicted polishing amount distribution, the initial film thickness distribution, and the predicted film thickness distribution (step S48).

【0135】次に、演算処理部20は、入力部22を介
してオペレータからシミュレーションを継続させる旨の
指令があったかシミュレーションを終了させる旨の指令
があったかを判定する(ステップS49)。継続の旨の
指令があれば、ステップS41へ戻る。一方、終了の旨
の指令があれば、動作を終了する。
Next, the arithmetic processing section 20 determines whether there is a command from the operator via the input section 22 to continue the simulation or a command to end the simulation (step S49). If there is a command to continue, the process returns to step S41. On the other hand, if there is a command to end, the operation ends.

【0136】この予測装置によれば、オペレータが適宜
研磨条件を入力することにより、それに応じたウエハ2
の被研磨面の膜厚分布等の予測結果を得ることができ
る。したがって、オペレータは、この予測装置を用い
て、本実施の形態による研磨装置を制御するための制御
パラメータ又は制御プログラムを作成することができ
る。このようにして作成された制御パラメータ又は制御
プログラムは、例えば、オペレータにより入力部17か
ら制御部15に入力される。その後、オペレータが入力
部17から制御部15に指令を与え、前記入力した制御
パラメータ又は制御プログラムに従った研磨動作を開始
させる。
According to this prediction device, when the operator inputs the polishing conditions as appropriate, the wafer
It is possible to obtain a prediction result such as the film thickness distribution of the polished surface. Therefore, the operator can create a control parameter or a control program for controlling the polishing apparatus according to the present embodiment using the prediction device. The control parameter or control program created in this way is input from the input unit 17 to the control unit 15 by an operator, for example. Thereafter, the operator gives a command from the input unit 17 to the control unit 15 to start a polishing operation according to the input control parameters or control program.

【0137】本実施の形態による研磨装置によれば、前
述した作成装置を用いる場合には、オペレータの負担が
増える点を除けば、前記第1の実施の形態と同様の利点
が得られる。
According to the polishing apparatus of the present embodiment, when the above-described preparation apparatus is used, the same advantages as those of the first embodiment can be obtained except that the burden on the operator increases.

【0138】[第4の実施の形態][Fourth Embodiment]

【0139】図8は、半導体デバイス製造プロセスを示
すフローチャートである。半導体デバイス製造プロセス
をスタートして、まずステップS200で、次に挙げる
ステップS201〜S204の中から適切な処理工程を
選択する。選択に従って、ステップS201〜S204
のいずれかに進む。
FIG. 8 is a flowchart showing a semiconductor device manufacturing process. After the semiconductor device manufacturing process is started, first, in step S200, an appropriate processing step is selected from the following steps S201 to S204. Steps S201 to S204 according to the selection
Proceed to one of

【0140】ステップS201はシリコンウエハの表面
を酸化させる酸化工程である。ステップS202はCV
D等によりシリコンウエハ表面に絶縁膜を形成するCV
D工程である。ステップS203はシリコンウエハ上に
電極膜を蒸着等の工程で形成する電極形成工程である。
ステップS204はシリコンウエハにイオンを打ち込む
イオン打ち込み工程である。
Step S201 is an oxidation step for oxidizing the surface of the silicon wafer. Step S202 is CV
CV to form an insulating film on the silicon wafer surface by D etc.
This is the D step. Step S203 is an electrode forming step of forming an electrode film on the silicon wafer by a process such as vapor deposition.
Step S204 is an ion implantation step of implanting ions into the silicon wafer.

【0141】CVD工程もしくは電極形成工程の後で、
ステップS209に進み、CMP工程を行うかどうかを
判断する。行わない場合はステップS206に進むが、
行う場合はステップS205に進む。ステップS205
はCMP工程であり、この工程では、本発明に係る研磨
装置を用いて、層間絶縁膜の平坦化や、半導体デバイス
の表面の金属膜の研磨によるダマシン(damascene)の
形成等が行われる。
After the CVD step or the electrode forming step,
Proceeding to step S209, it is determined whether a CMP process is to be performed. If not, the process proceeds to step S206.
If so, the process proceeds to step S205. Step S205
Is a CMP step. In this step, a polishing apparatus according to the present invention is used to planarize an interlayer insulating film, form a damascene by polishing a metal film on the surface of a semiconductor device, and the like.

【0142】CMP工程または酸化工程の後でステップ
S206に進む。ステップS206はフォトリソ工程で
ある。フォトリソ工程では、シリコンウエハへのレジス
トの塗布、露光装置を用いた露光によるシリコンウエハ
への回路パターンの焼き付け、露光したシリコンウエハ
の現像が行われる。さらに次のステップS207は、現
像したレジスト像以外の部分をエッチングにより削り、
その後レジスト剥離を行い、エッチングが済んで不要と
なったレジストを取り除くエッチング工程である。
After the CMP step or the oxidation step, the process proceeds to Step S206. Step S206 is a photolithography step. In the photolithography process, a resist is applied to a silicon wafer, a circuit pattern is printed on the silicon wafer by exposure using an exposure apparatus, and the exposed silicon wafer is developed. Further, in the next step S207, portions other than the developed resist image are removed by etching.
Thereafter, the resist is stripped, and the etching step is performed to remove the unnecessary resist after the etching.

【0143】次にステップS208で必要な全工程が完
了したかを判断し、完了していなければステップS20
0に戻り、先のステップを繰り返して、シリコンウエハ
上に回路パターンが形成される。ステップS208で全
工程が完了したと判断されればエンドとなる。
Next, it is determined in step S208 whether all necessary processes have been completed, and if not, step S20
Returning to 0, the above steps are repeated to form a circuit pattern on the silicon wafer. If it is determined in step S208 that all steps have been completed, the process ends.

【0144】本発明に係る半導体デバイス製造方法で
は、CMP工程において本発明に係る研磨装置を用いて
いるため、CMP工程でのウエハの被研磨面の所望の形
状又は被研磨面側の所望の膜厚分布を精度良く得ること
ができ、CMP工程での歩留まりが向上するとともに、
CMP工程の工程効率化を図ることができる。これによ
り、従来の半導体デバイス製造方法に比べて低コストで
半導体デバイスを製造することができるという効果があ
る。
In the semiconductor device manufacturing method according to the present invention, since the polishing apparatus according to the present invention is used in the CMP step, the desired shape of the surface to be polished of the wafer or the desired film on the side to be polished in the CMP step is obtained. Thickness distribution can be obtained with high accuracy, and the yield in the CMP process is improved.
The process efficiency of the CMP process can be improved. As a result, there is an effect that a semiconductor device can be manufactured at a lower cost than a conventional semiconductor device manufacturing method.

【0145】なお、上記の半導体デバイス製造プロセス
以外の半導体デバイス製造プロセスのCMP工程に本発
明に係る研磨装置を用いても良い。
Note that the polishing apparatus according to the present invention may be used in a CMP step of a semiconductor device manufacturing process other than the above-described semiconductor device manufacturing process.

【0146】本発明に係る半導体デバイスは、本発明に
係る半導体デバイス製造方法により製造される。これに
より、従来の半導体デバイス製造方法に比べて低コスト
で半導体デバイスを製造することができ、半導体デバイ
スの製造原価を低下することができるという効果があ
る。
A semiconductor device according to the present invention is manufactured by the semiconductor device manufacturing method according to the present invention. As a result, the semiconductor device can be manufactured at a lower cost than the conventional semiconductor device manufacturing method, and the manufacturing cost of the semiconductor device can be reduced.

【0147】以上、本発明の各実施の形態について説明
したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるもの
ではない。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments.

【0148】例えば、前記各実施の形態はCMPに関し
て適用した例であったが、本発明は、ガラス等の光学部
材などの研磨に適用することもできる。
For example, the above embodiments are examples applied to CMP, but the present invention can also be applied to polishing of optical members such as glass.

【0149】[0149]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
被加工物の被加工面の所望の形状又は被加工面側の所望
の膜厚分布を精度良く得ることができる加工方法及び装
置を提供することができる。
As described above, according to the present invention,
A processing method and apparatus capable of accurately obtaining a desired shape of a surface to be processed of a workpiece or a desired film thickness distribution on a surface to be processed can be provided.

【0150】また、本発明によれば、加工工程の効率化
を図ることができる加工システムを提供することができ
る。
Further, according to the present invention, it is possible to provide a processing system capable of improving the efficiency of the processing steps.

【0151】さらに、本発明によれば、被加工物の被加
工面の所望の形状又は被加工面側の所望の膜厚分布を精
度良く得ることができるとともに、加工工程の効率化を
図ることができる加工システムを提供することができ
る。
Further, according to the present invention, it is possible to obtain a desired shape of a work surface of a work to be processed or a desired film thickness distribution on the work surface side with high accuracy, and to improve the efficiency of the working process. It is possible to provide a processing system capable of performing the following.

【0152】さらにまた、本発明によれば、工程効率化
を図ることができるとともに歩留りが向上し、従来の半
導体デバイス製造方法に比べて低コストで半導体デバイ
スを製造することができる半導体デバイス製造方法、及
び低コストの半導体デバイスを提供することができる。
Further, according to the present invention, it is possible to improve the process efficiency and improve the yield, and it is possible to manufacture a semiconductor device at a lower cost than a conventional semiconductor device manufacturing method. , And a low-cost semiconductor device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】接触相対速度と研磨量との関係を示す実験デー
タ及び計算値を比較したグラフである。
FIG. 1 is a graph comparing experimental data and calculated values showing a relationship between a contact relative speed and a polishing amount.

【図2】本発明の第1の実施の形態による研磨システム
を模式的に示す概略構成図である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram schematically showing a polishing system according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1の実施の形態による研磨システム
の動作を示す概略フローチャートである。
FIG. 3 is a schematic flowchart showing an operation of the polishing system according to the first embodiment of the present invention.

【図4】図3中のステップS2の処理内容を示す概略フ
ローチャートである。
FIG. 4 is a schematic flowchart showing the processing content of step S2 in FIG. 3;

【図5】本発明の第2の実施の形態による研磨システム
の動作を示す概略フローチャートである。
FIG. 5 is a schematic flowchart showing an operation of the polishing system according to the second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第3の実施の形態による研磨装置と共
に用いることができる作成装置の動作を示す概略フロー
チャートである。
FIG. 6 is a schematic flowchart showing the operation of a preparation apparatus that can be used with the polishing apparatus according to the third embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第3の実施の形態による研磨装置と共
に用いることできる予測装置の動作を示す概略フローチ
ャートである。
FIG. 7 is a schematic flowchart showing the operation of a prediction device that can be used with the polishing device according to the third embodiment of the present invention.

【図8】半導体デバイス製造プロセスを示すフローチャ
ートである。
FIG. 8 is a flowchart showing a semiconductor device manufacturing process.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 研磨装置 2 ウエハ 3 膜厚測定装置 4 作成装置 5 搬送装置 11 研磨部材 12 ウエハホルダ 13 研磨定盤 14 研磨体 15 制御部 16 駆動部 17,21 入力部 18,22 表示部 19,23 フロッピーディスクドライブ 20 演算処理部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Polishing device 2 Wafer 3 Film thickness measuring device 4 Preparation device 5 Transport device 11 Polishing member 12 Wafer holder 13 Polishing platen 14 Polishing body 15 Control unit 16 Drive unit 17,21 Input unit 18,22 Display unit 19,23 Floppy disk drive 20 arithmetic processing unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 栄一 東京都千代田区丸の内3丁目2番3号 株 式会社ニコン本社内 (72)発明者 潮 嘉次郎 東京都千代田区丸の内3丁目2番3号 株 式会社ニコン本社内 Fターム(参考) 3C034 AA08 AA13 CA05 CB02 CB18 DD07 3C058 AA07 BA07 BB06 CA01 CB10 DA12 DA17  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Eiichi Yamamoto 3-2-3 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Nihon Head Office (72) Inventor Kajiro Shio 3-2-2-3 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Nihon Head Office F-term (reference) 3C034 AA08 AA13 CA05 CB02 CB18 DD07 3C058 AA07 BA07 BB06 CA01 CB10 DA12 DA17

Claims (43)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 工具と被加工物との間に荷重を加えつ
つ、前記工具と前記被加工物とを相対移動させることに
より、前記被加工物を加工する加工装置を用いて、前記
被加工物を加工する加工方法において、 前記加工装置を制御するための制御パラメータ又は制御
プログラムを作成する作成方法又は作成装置により作成
された制御パラメータ又は制御プログラムに従って、前
記加工装置を作動させることによって、前記被加工物を
加工する段階を含み、 前記作成方法は、前記被加工物が加工された後に得られ
る前記被加工面の加工量分布を予測する予測段階を含
み、該予測段階において予測された加工量分布に基づい
て前記制御パラメータ又は制御プログラムを作成し、 前記予測段階は、前記被加工物の被加工面の個々の部分
領域について、前記被加工物を加工した後の当該部分領
域の加工量を、当該部分領域と前記工具との接触相対速
度をパラメータの1つとして、少なくとも前記接触相対
速度が所定速度以上である場合には、前記接触相対速度
が増加するにつれて前記加工量が連続的又は段階的に漸
増しつつその増加量が連続的又は段階的に次第に小さく
なる関係、又はこの関係と略々同等の関係に従って、予
測する段階を含み、 前記作成装置は、前記被加工物が加工された後に得られ
る前記被加工面の加工量分布を予測する予測手段を含
み、該予測段階において予測された加工量分布に基づい
て前記制御パラメータ又は制御プログラムを作成し、 前記予測手段は、前記被加工物の被加工面の個々の部分
領域について、前記被加工物を加工した後の当該部分領
域の加工量を、当該部分領域と前記工具との接触相対速
度をパラメータの1つとして、少なくとも前記接触相対
速度が所定速度以上である場合には、前記接触相対速度
が増加するにつれて前記加工量が連続的又は段階的に漸
増しつつその増加量が連続的又は段階的に次第に小さく
なる関係、又はこの関係と略々同等の関係に従って、予
測する手段を含む、 ことを特徴とする加工方法。
1. A processing apparatus for processing the workpiece by relatively moving the tool and the workpiece while applying a load between the tool and the workpiece. In a processing method of processing an object, by operating the processing apparatus according to a control method or a control parameter or a control program generated by a preparation method or a preparation apparatus for preparing a control parameter or a control program for controlling the processing apparatus, Processing the workpiece, the production method includes a prediction step of predicting a processing amount distribution of the processing surface obtained after the processing of the workpiece, the processing predicted in the prediction step The control parameter or the control program is created based on the quantity distribution, and the predicting step includes the steps of: The processing amount of the partial region after processing the workpiece, the contact relative speed between the partial region and the tool as one of the parameters, if at least the contact relative speed is a predetermined speed or more, Predicting according to a relationship in which the amount of processing increases continuously or stepwise as the contact relative speed increases and the amount of increase increases continuously or stepwise, or according to a relationship substantially equivalent to this relationship. The production apparatus includes a prediction unit for predicting a processing amount distribution of the processing surface obtained after the processing of the workpiece, the control based on the processing amount distribution predicted in the prediction step A parameter or a control program is created, and the prediction means calculates, for each partial region of the processing surface of the workpiece, the processing amount of the partial region after processing the workpiece. Assuming that the relative contact speed between the partial area and the tool is one of the parameters, at least when the relative contact speed is equal to or higher than a predetermined speed, the machining amount is continuously or stepwisely increased as the relative contact speed increases. A processing method, comprising: means for predicting according to a relationship in which the amount of increase is gradually or gradually reduced gradually or stepwise, or a relationship substantially equivalent to this relationship.
【請求項2】 工具と被加工物との間に荷重を加えつ
つ、前記工具と前記被加工物とを相対移動させることに
より、前記被加工物を加工する加工装置を用いて、前記
被加工物を加工する加工方法において、 前記加工装置を制御するための制御パラメータ又は制御
プログラムを作成する作成方法又は作成装置により作成
された制御パラメータ又は制御プログラムに従って、前
記加工装置を作動させることによって、前記被加工物を
加工する段階を含み、 前記作成方法は、(a)加工前又は加工後の前記被加工
物の被加工面の形状又は前記被加工面側の膜厚分布の測
定結果と、前記被加工物の被加工面の所望の形状又は前
記被加工面側の所望の膜厚分布とに基づいて、前記所望
の形状又は前記所望の膜厚分布を得るために必要な前記
被加工面の加工量分布である目標加工量分布を求める段
階と、(b)前記制御パラメータ又は制御プログラムを
想定する想定段階と、(c)前記想定段階で想定された
制御パラメータ又は制御プログラムに従って前記加工装
置により前記被加工物が加工された後に得られる前記被
加工面の加工量分布を、予測する予測段階であって、前
記被加工物の被加工面の個々の部分領域について、前記
被加工物を加工した後の当該部分領域の加工量を、当該
部分領域と前記工具との接触相対速度をパラメータの1
つとして、少なくとも前記接触相対速度が所定速度以上
である場合には、前記接触相対速度が増加するにつれて
前記加工量が連続的又は段階的に漸増しつつその増加量
が連続的又は段階的に次第に小さくなる関係、又はこの
関係と略々同等の関係に従って、予測する段階を含む予
測段階と、(d)前記予測段階で予測された加工量分布
と前記目標加工量分布とを比較することで、前記想定段
階で想定された制御パラメータ又は制御プログラムの良
否を判定する判定段階と、を含み、 前記作成装置は、(e)加工前又は加工後の前記被加工
物の被加工面の形状又は前記被加工面側の膜厚分布の測
定結果と、前記被加工物の被加工面の所望の形状又は前
記被加工面側の所望の膜厚分布とに基づいて、前記所望
の形状又は前記所望の膜厚分布を得るために必要な前記
被加工面の加工量分布である目標加工量分布を求める手
段と、(f)前記制御パラメータ又は制御プログラムを
想定する想定手段と、(g)前記想定手段により想定さ
れた制御パラメータ又は制御プログラムに従って前記加
工装置により前記被加工物が加工された後に得られる前
記被加工面の加工量分布を、予測する予測手段であっ
て、前記被加工物の被加工面の個々の部分領域につい
て、前記被加工物を加工した後の当該部分領域の加工量
を、当該部分領域と前記工具との接触相対速度をパラメ
ータの1つとして、少なくとも前記接触相対速度が所定
速度以上である場合には、前記接触相対速度が増加する
につれて前記加工量が連続的又は段階的に漸増しつつそ
の増加量が連続的又は段階的に次第に小さくなる関係、
又はこの関係と略々同等の関係に従って、予測する手段
を含む予測手段と、(h)前記予測手段により予測され
た加工量分布と前記目標加工量分布とを比較すること
で、前記想定段階で想定された制御パラメータ又は制御
プログラムの良否を判定する判定手段と、を含む、 ことを特徴とする加工方法。
2. A processing apparatus for processing the workpiece by relatively moving the tool and the workpiece while applying a load between the tool and the workpiece. In a processing method of processing an object, by operating the processing apparatus according to a control method or a control parameter or a control program generated by a preparation method or a preparation apparatus for preparing a control parameter or a control program for controlling the processing apparatus, The method includes the steps of: (a) measuring a shape of a processed surface of the processed object before or after processing or a film thickness distribution on the processed surface side; Based on the desired shape of the surface to be processed of the workpiece or the desired film thickness distribution on the side of the surface to be processed, of the surface to be processed required to obtain the desired shape or the desired film thickness distribution Addition Obtaining a target machining amount distribution that is an amount distribution; (b) an assumption step for assuming the control parameter or the control program; and (c) the processing device according to the control parameter or control program assumed in the estimation step. In a prediction step of predicting a processing amount distribution of the processing surface obtained after the processing of the processing target, for each partial region of the processing surface of the processing target, the processing of the processing target is performed. The subsequent machining amount of the partial area is determined by the relative speed of contact between the partial area and the tool.
First, when at least the contact relative speed is equal to or higher than a predetermined speed, as the contact relative speed increases, the amount of processing increases continuously or stepwise while the amount of increase gradually or continuously increases. A prediction step including a step of predicting according to a relation that becomes smaller or a relation substantially equivalent to this relation, and (d) comparing the processing amount distribution predicted in the prediction step with the target processing amount distribution, A determining step of determining whether the control parameter or the control program assumed in the assuming step is good or bad; (e) the shape of the processing surface of the workpiece before or after processing or Based on the measurement result of the film thickness distribution on the processing surface side and the desired shape of the processing surface of the workpiece or the desired film thickness distribution on the processing surface side, the desired shape or the desired Obtain film thickness distribution Means for obtaining a target machining amount distribution, which is a machining amount distribution of the surface to be machined necessary for this; (f) assuming means for assuming the control parameter or control program; and (g) control assuming by the assuming means. A prediction means for predicting a distribution of a processing amount of the processing surface obtained after the processing of the workpiece by the processing apparatus according to a parameter or a control program, wherein the individual portions of the processing surface of the processing target are For the region, when the processing amount of the partial region after processing the workpiece and the contact relative speed between the partial region and the tool as one of the parameters, at least the contact relative speed is equal to or higher than a predetermined speed. In the relationship, as the contact relative speed increases, the amount of processing increases continuously or stepwise while the amount of increase gradually decreases continuously or stepwise;
Or (h) comparing the machining amount distribution predicted by the predicting means with the target machining amount distribution in accordance with a relation substantially equivalent to this relation, and A determining means for determining whether the assumed control parameter or control program is good or bad.
【請求項3】 前記作成方法は、前記判定段階で否と判
定された場合には、前記想定段階で想定する制御パラメ
ータ又は制御プログラムを、既に想定したものに対して
少なくとも一部を変更したものにして、前記想定段階、
前記予測段階及び前記判定段階を、この順に繰り返し、 前記作成装置は、前記判定手段により否と判定された場
合には、前記想定手段により想定される制御パラメータ
又は制御プログラムを、既に想定したものに対して少な
くとも一部を変更したものにして、前記想定手段、前記
予測手段及び前記判定手段に、この順に動作を繰り返さ
せる手段を、含む、 ことを特徴とする請求項2記載の加工方法。
3. The method according to claim 1, wherein, if the determination is negative in the determination step, at least a part of a control parameter or a control program assumed in the assumption step is changed from an already assumed control parameter or control program. And the above assumed stage,
The prediction step and the determination step are repeated in this order. If the determination unit determines that the determination unit is not, the creation device sets the control parameter or control program assumed by the estimation unit to the one already assumed. 3. The processing method according to claim 2, further comprising: means for changing at least a part of the processing, and causing the assuming means, the predicting means, and the determining means to repeat the operation in this order. 4.
【請求項4】 前記予測段階又は前記予測手段は、前記
接触相対速度が前記所定速度以下である場合には、前記
加工量と前記接触相対速度との線形な関係に従って、当
該部分領域の加工量を予測することを特徴とする請求項
1乃至3のいずれかに記載の加工方法。
4. The predicting step or the predicting means, when the contact relative speed is equal to or less than the predetermined speed, calculates a processing amount of the partial area in accordance with a linear relationship between the processing amount and the contact relative speed. The processing method according to any one of claims 1 to 3, wherein
【請求項5】 前記所定速度が0.04km/minで
あることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載
の加工方法。
5. The processing method according to claim 1, wherein the predetermined speed is 0.04 km / min.
【請求項6】 前記予測段階又は前記予測手段は、前記
関係を示す式に従って演算することにより、当該部分領
域の加工量を予測することを特徴とする請求項1乃至5
のいずれかに記載の加工方法。
6. The method according to claim 1, wherein the predicting step or the predicting unit predicts a machining amount of the partial region by performing an operation in accordance with an expression indicating the relationship.
The processing method according to any one of the above.
【請求項7】 前記式が、対数関数式、指数関数式及び
n次多項式(2≦n)のうちの少なくとも1つを含むこ
とを特徴とする請求項6記載の加工方法。
7. The processing method according to claim 6, wherein the expression includes at least one of a logarithmic function expression, an exponential function expression, and an n-th order polynomial (2 ≦ n).
【請求項8】 前記予測段階又は前記予測手段は、前記
関係を示すルックアップテーブルを参照することによ
り、当該部分領域の加工量を予測することを特徴とする
請求項1乃至5のいずれかに記載の加工方法。
8. The method according to claim 1, wherein the prediction step or the prediction unit predicts a processing amount of the partial region by referring to a lookup table indicating the relationship. The processing method described.
【請求項9】 前記被加工物の加工は、前記工具と前記
被加工物との間に研磨剤を介在させつつ行う化学的機械
的研磨であることを特徴とする請求項1乃至8のいずれ
かに記載の加工方法。
9. The method according to claim 1, wherein the processing of the workpiece is chemical mechanical polishing performed while an abrasive is interposed between the tool and the workpiece. The processing method described in Crab.
【請求項10】 前記予測段階又は前記予測手段は、前
記関係として、前記被加工物の被加工面を構成する材
料、前記研磨剤の種類、並びに、前記工具の加工面を構
成する材料及び構造のうちの、少なくとも1つに応じて
定めた関係を、用いることを特徴とする請求項9記載の
加工方法。
10. The predicting step or the predicting means may include, as the relation, a material forming a work surface of the work, a type of the abrasive, and a material and a structure forming a work surface of the tool. 10. The processing method according to claim 9, wherein a relationship determined according to at least one of the following is used.
【請求項11】 工具と被加工物との間に荷重を加えつ
つ、前記工具と前記被加工物とを相対移動させることに
より、前記被加工物を加工する加工装置において、 前記加工装置を制御するための制御パラメータ又は制御
プログラムを作成する作成方法又は作成装置により作成
された制御パラメータ又は制御プログラムに従って、前
記被加工物を加工する手段を含み、 前記作成方法は、前記被加工物が加工された後に得られ
る前記被加工面の加工量分布を予測する予測段階を含
み、該予測段階において予測された加工量分布に基づい
て前記制御パラメータ又は制御プログラムを作成し、 前記予測段階は、前記被加工物の被加工面の個々の部分
領域について、前記被加工物を加工した後の当該部分領
域の加工量を、当該部分領域と前記工具との接触相対速
度をパラメータの1つとして、少なくとも前記接触相対
速度が所定速度以上である場合には、前記接触相対速度
が増加するにつれて前記加工量が連続的又は段階的に漸
増しつつその増加量が連続的又は段階的に次第に小さく
なる関係、又はこの関係と略々同等の関係に従って、予
測する段階を含み、 前記作成装置は、前記被加工物が加工された後に得られ
る前記被加工面の加工量分布を予測する予測手段を含
み、該予測段階において予測された加工量分布に基づい
て前記制御パラメータ又は制御プログラムを作成し、 前記予測手段は、前記被加工物の被加工面の個々の部分
領域について、前記被加工物を加工した後の当該部分領
域の加工量を、当該部分領域と前記工具との接触相対速
度をパラメータの1つとして、少なくとも前記接触相対
速度が所定速度以上である場合には、前記接触相対速度
が増加するにつれて前記加工量が連続的又は段階的に漸
増しつつその増加量が連続的又は段階的に次第に小さく
なる関係、又はこの関係と略々同等の関係に従って、予
測する手段を含む、 ことを特徴とする加工装置。
11. A processing apparatus for processing the workpiece by relatively moving the tool and the workpiece while applying a load between the tool and the workpiece, wherein the processing apparatus controls the processing apparatus. In accordance with a control parameter or a control program created by a creation method or a creation device for creating a control parameter or a control program for performing, the processing method includes means for processing the workpiece, wherein the creation method includes processing the workpiece. A prediction step of predicting a distribution of the machining amount of the surface to be processed obtained after the step (c), wherein the control parameter or the control program is created based on the distribution of the machining amount predicted in the prediction step. For each partial area of the workpiece surface of the workpiece, the machining amount of the partial area after processing the workpiece is determined by the amount of contact between the partial area and the tool. Assuming that the contact relative speed is one of the parameters, and at least the contact relative speed is equal to or higher than a predetermined speed, as the contact relative speed increases, the processing amount increases continuously or stepwise while the increase amount increases. A step of predicting according to a relationship that becomes smaller continuously or stepwise, or a relationship substantially equivalent to this relationship, wherein the creating device processes the workpiece surface obtained after the workpiece is processed. Predicting means for predicting the amount distribution, creating the control parameter or control program based on the processing amount distribution predicted in the predicting step, the predicting means, an individual part of the processing surface of the workpiece For the region, the processing amount of the partial region after processing the workpiece is at least the contact relative speed between the partial region and the tool as one of the parameters. When the contact relative speed is equal to or higher than a predetermined speed, a relationship in which the amount of processing increases continuously or stepwise as the contact relative speed increases, or the amount of increase gradually decreases continuously or stepwise, or A processing apparatus comprising means for predicting according to a relation substantially equivalent to this relation.
【請求項12】 工具と被加工物との間に荷重を加えつ
つ、前記工具と前記被加工物とを相対移動させることに
より、前記被加工物を加工する加工装置において、 前記加工装置を制御するための制御パラメータ又は制御
プログラムを作成する作成方法又は作成装置により作成
された制御パラメータ又は制御プログラムに従って、前
記被加工物を加工する手段を含み、 前記作成方法は、(a)加工前又は加工後の前記被加工
物の被加工面の形状又は前記被加工面側の膜厚分布の測
定結果と、前記被加工物の被加工面の所望の形状又は前
記被加工面側の所望の膜厚分布とに基づいて、前記所望
の形状又は前記所望の膜厚分布を得るために必要な前記
被加工面の加工量分布である目標加工量分布を求める段
階と、(b)前記制御パラメータ又は制御プログラムを
想定する想定段階と、(c)前記想定段階で想定された
制御パラメータ又は制御プログラムに従って前記加工装
置により前記被加工物が加工された後に得られる前記被
加工面の加工量分布を、予測する予測段階であって、前
記被加工物の被加工面の個々の部分領域について、前記
被加工物を加工した後の当該部分領域の加工量を、当該
部分領域と前記工具との接触相対速度をパラメータの1
つとして、少なくとも前記接触相対速度が所定速度以上
である場合には、前記接触相対速度が増加するにつれて
前記加工量が連続的又は段階的に漸増しつつその増加量
が連続的又は段階的に次第に小さくなる関係、又はこの
関係と略々同等の関係に従って、予測する段階を含む予
測段階と、(d)前記予測段階で予測された加工量分布
と前記目標加工量分布とを比較することで、前記想定段
階で想定された制御パラメータ又は制御プログラムの良
否を判定する判定段階と、を含み、 前記作成装置は、(e)加工前又は加工後の前記被加工
物の被加工面の形状又は前記被加工面側の膜厚分布の測
定結果と、前記被加工物の被加工面の所望の形状又は前
記被加工面側の所望の膜厚分布とに基づいて、前記所望
の形状又は前記所望の膜厚分布を得るために必要な前記
被加工面の加工量分布である目標加工量分布を求める手
段と、(f)前記制御パラメータ又は制御プログラムを
想定する想定手段と、(g)前記想定手段により想定さ
れた制御パラメータ又は制御プログラムに従って前記加
工装置により前記被加工物が加工された後に得られる前
記被加工面の加工量分布を、予測する予測手段であっ
て、前記被加工物の被加工面の個々の部分領域につい
て、前記被加工物を加工した後の当該部分領域の加工量
を、当該部分領域と前記工具との接触相対速度をパラメ
ータの1つとして、少なくとも前記接触相対速度が所定
速度以上である場合には、前記接触相対速度が増加する
につれて前記加工量が連続的又は段階的に漸増しつつそ
の増加量が連続的又は段階的に次第に小さくなる関係、
又はこの関係と略々同等の関係に従って、予測する手段
を含む予測手段と、(h)前記予測手段により予測され
た加工量分布と前記目標加工量分布とを比較すること
で、前記想定段階で想定された制御パラメータ又は制御
プログラムの良否を判定する判定手段と、を含む、 ことを特徴とする加工装置。
12. A processing apparatus for processing the workpiece by relatively moving the tool and the workpiece while applying a load between the tool and the workpiece, wherein the processing apparatus controls the processing apparatus. Means for processing the workpiece in accordance with a control parameter or a control program generated by a generating method or a generating apparatus for generating a control parameter or a control program for performing the processing. The measurement result of the shape of the processing surface of the workpiece or the film thickness distribution on the processing surface side, and the desired shape of the processing surface of the processing object or the desired film thickness on the processing surface side Obtaining a target processing amount distribution, which is a processing amount distribution of the processing surface required to obtain the desired shape or the desired film thickness distribution, based on the distribution; and (b) the control parameter or control. And (c) predicting a processing amount distribution of the processing surface obtained after the processing of the workpiece by the processing apparatus according to the control parameters or the control program assumed in the prediction step. Prediction step, for each partial area of the surface to be processed of the workpiece, the machining amount of the partial area after processing the workpiece, the contact relative speed between the partial area and the tool Is the parameter 1
First, when at least the contact relative speed is equal to or higher than a predetermined speed, as the contact relative speed increases, the amount of processing increases continuously or stepwise while the amount of increase gradually or continuously increases. A prediction step including a step of predicting according to a relation that becomes smaller or a relation substantially equivalent to this relation, and (d) comparing the processing amount distribution predicted in the prediction step with the target processing amount distribution, A determining step of determining whether the control parameter or the control program assumed in the assuming step is good or bad; (e) the shape of the processing surface of the workpiece before or after processing or Based on the measurement result of the film thickness distribution on the processing surface side and the desired shape of the processing surface of the workpiece or the desired film thickness distribution on the processing surface side, the desired shape or the desired Obtain film thickness distribution Means for obtaining a target machining amount distribution, which is a machining amount distribution of the surface to be machined necessary for this; (f) assuming means for assuming the control parameter or control program; and (g) control assuming by the assuming means. A prediction means for predicting a distribution of a processing amount of the processing surface obtained after the processing of the workpiece by the processing apparatus according to a parameter or a control program, wherein the individual portions of the processing surface of the processing target are For the region, when the processing amount of the partial region after processing the workpiece and the contact relative speed between the partial region and the tool as one of the parameters, at least the contact relative speed is equal to or higher than a predetermined speed. In the relationship, as the contact relative speed increases, the amount of processing increases continuously or stepwise while the amount of increase gradually decreases continuously or stepwise;
Or (h) comparing the machining amount distribution predicted by the predicting means with the target machining amount distribution in accordance with a relation substantially equivalent to this relation, and A determination unit for determining whether the assumed control parameter or control program is good or bad.
【請求項13】 前記作成方法は、前記判定段階で否と
判定された場合には、前記想定段階で想定する制御パラ
メータ又は制御プログラムを、既に想定したものに対し
て少なくとも一部を変更したものにして、前記想定段
階、前記予測段階及び前記判定段階を、この順に繰り返
し、 前記作成装置は、前記判定手段により否と判定された場
合には、前記想定手段により想定される制御パラメータ
又は制御プログラムを、既に想定したものに対して少な
くとも一部を変更したものにして、前記想定手段、前記
予測手段及び前記判定手段に、この順に動作を繰り返さ
せる手段を、含む、 ことを特徴とする請求項12記載の加工装置。
13. The method according to claim 1, wherein, when the determination is negative in the determination step, at least a part of a control parameter or a control program assumed in the estimation step is changed from that already assumed. The assuming step, the predicting step, and the determining step are repeated in this order. When the determination unit determines that the determination unit has determined no, the control parameter or the control program assumed by the assuming unit. Means for changing at least a part of the assumption, and means for causing the assumption means, the prediction means, and the determination means to repeat operations in this order, 13. The processing apparatus according to item 12.
【請求項14】 前記予測段階又は前記予測手段は、前
記接触相対速度が前記所定速度以下である場合には、前
記加工量と前記接触相対速度との線形な関係に従って、
当該部分領域の加工量を予測することを特徴とする請求
項11乃至13のいずれかに記載の加工装置。
14. The predicting step or the predicting means, when the contact relative speed is equal to or less than the predetermined speed, according to a linear relationship between the processing amount and the contact relative speed,
14. The processing apparatus according to claim 11, wherein a processing amount of the partial area is predicted.
【請求項15】 前記所定速度が0.04km/min
であることを特徴とする請求項11乃至14のいずれか
に記載の加工装置。
15. The predetermined speed is 0.04 km / min.
The processing apparatus according to claim 11, wherein:
【請求項16】 前記予測段階又は前記予測手段は、前
記関係を示す式に従って演算することにより、当該部分
領域の加工量を予測することを特徴とする請求項11乃
至15のいずれかに記載の加工装置。
16. The method according to claim 11, wherein the prediction step or the prediction unit predicts a machining amount of the partial region by performing an operation according to an expression indicating the relationship. Processing equipment.
【請求項17】 前記式が、対数関数式、指数関数式及
びn次多項式(2≦n)のうちの少なくとも1つを含む
ことを特徴とする請求項16記載の加工装置。
17. The processing apparatus according to claim 16, wherein said formula includes at least one of a logarithmic function formula, an exponential function formula, and an n-th order polynomial (2 ≦ n).
【請求項18】 前記予測段階又は前記予測手段は、前
記関係を示すルックアップテーブルを参照することによ
り、当該部分領域の加工量を予測することを特徴とする
請求項11乃至15のいずれかに記載の加工装置。
18. The method according to claim 11, wherein the prediction step or the prediction unit predicts a processing amount of the partial area by referring to a lookup table indicating the relationship. The processing device as described.
【請求項19】 前記被加工物の加工は、前記工具と前
記被加工物との間に研磨剤を介在させつつ行う化学的機
械的研磨であることを特徴とする請求項11乃至18の
いずれかに記載の加工装置。
19. The method according to claim 11, wherein the processing of the workpiece is chemical mechanical polishing performed while an abrasive is interposed between the tool and the workpiece. The processing device according to any one of the above.
【請求項20】 前記予測段階又は前記予測手段は、前
記関係として、前記被加工物の被加工面を構成する材
料、前記研磨剤の種類、並びに、前記工具の加工面を構
成する材料及び構造のうちの、少なくとも1つに応じて
定めた関係を、用いることを特徴とする請求項19記載
の加工装置。
20. The predicting step or the predicting means may include, as the relation, a material forming a work surface of the work, a type of the abrasive, and a material and a structure forming a work surface of the tool. 20. The processing apparatus according to claim 19, wherein a relationship determined according to at least one of the above is used.
【請求項21】 前記被加工物の一部が、少なくとも加
工中の一定時間、前記工具と接していない条件で、加工
を行うことを特徴とする請求項19又は20記載の加工
装置。
21. The processing apparatus according to claim 19, wherein the processing is performed under a condition that a part of the workpiece is not in contact with the tool for at least a predetermined time during the processing.
【請求項22】 前記工具の径が前記被加工物よりも小
さいことを特徴とする請求項19乃至21のいずれかに
記載の加工装置。
22. The processing apparatus according to claim 19, wherein a diameter of said tool is smaller than said workpiece.
【請求項23】 前記工具の径が前記被加工物とほぼ同
じ大きさかあるいはそれよりも大きいことを特徴とする
請求項19乃至21のいずれかに記載の加工装置。
23. The processing apparatus according to claim 19, wherein the diameter of the tool is substantially the same as or larger than the workpiece.
【請求項24】 前記被加工物と前記工具との接触相対
速度と、前記被加工物の加工量の間に、線形関係近似が
成立せず、非線形な関係となる、高速な加工条件におい
て加工を行うことを特徴とする請求項19乃至23のい
ずれかに記載の加工装置。
24. Machining under high-speed machining conditions in which a linear relationship approximation is not established between the relative contact speed between the workpiece and the tool and the machining amount of the workpiece and a non-linear relationship is established. 24. The processing apparatus according to claim 19, wherein the processing is performed.
【請求項25】 前記被加工物と前記工具との接触相対
速度の最大値が0.1km/min以上となる加工条件
において加工を行うことを特徴とする請求項19乃至2
4のいずれかに記載の加工装置。
25. The method according to claim 19, wherein the processing is performed under processing conditions in which a maximum value of a relative contact speed between the workpiece and the tool is 0.1 km / min or more.
5. The processing apparatus according to any one of 4.
【請求項26】 工具と被加工物との間に荷重を加えつ
つ、前記工具と前記被加工物とを相対移動させることに
より、前記被加工物を加工する加工装置と、 加工前又は加工後の前記被加工物の被加工面の形状又は
前記被加工面側の膜厚分布を測定する測定装置と、 前記測定装置による測定結果に基づいて、前記加工装置
を制御するための制御パラメータ又は制御プログラムを
作成する作成装置と、 を備え、 前記加工装置は、前記作成装置により作成された制御パ
ラメータ又は制御プログラム従って、前記被加工物を加
工する、ことを特徴とする加工システム。
26. A processing device for processing the workpiece by relatively moving the tool and the workpiece while applying a load between the tool and the workpiece, and before or after the processing. A measuring device for measuring the shape of the processed surface of the workpiece or the film thickness distribution on the processed surface side; and a control parameter or control for controlling the processing device based on a measurement result by the measuring device. A processing device for generating a program, wherein the processing device processes the workpiece in accordance with a control parameter or a control program generated by the generating device.
【請求項27】 前記測定装置から前記作成装置への前
記測定結果の入力、及び、前記作成装置により作成され
た制御パラメータ又は制御プログラムの前記加工装置へ
の入力が、自動的に又は指令に応答して、行われること
を特徴とする請求項26記載の加工システム。
27. An input of the measurement result from the measuring device to the creating device and an input of a control parameter or a control program created by the creating device to the processing device automatically or in response to a command. The processing system according to claim 26, wherein the processing is performed.
【請求項28】 前記作成装置は、(a)加工前又は加
工後の前記被加工物の被加工面の形状又は前記被加工面
側の膜厚分布の、前記測定装置による測定結果と、入力
部により入力された前記被加工物の被加工面の所望の形
状又は前記被加工面側の所望の膜厚分布とに基づいて、
前記所望の形状又は前記所望の膜厚分布を得るために必
要な前記被加工面の加工量分布である目標加工量分布を
求める手段と、(b)前記制御パラメータ又は制御プロ
グラムを想定する想定手段と、(c)前記想定手段によ
り想定された制御パラメータ又は制御プログラムに従っ
て前記加工装置により前記被加工物が加工された後に得
られる前記被加工面の加工量分布を、予測する予測手段
であって、前記被加工物の被加工面の個々の部分領域に
ついて、前記被加工物を加工した後の当該部分領域の加
工量を、当該部分領域と前記工具との接触相対速度をパ
ラメータの1つとして、少なくとも前記接触相対速度が
所定速度以上である場合には、前記接触相対速度が増加
するにつれて前記加工量が連続的又は段階的に漸増しつ
つその増加量が連続的又は段階的に次第に小さくなる関
係、又はこの関係と略々同等の関係に従って、予測する
手段を含む予測手段と、(d)前記予測手段により予測
された加工量分布と前記目標加工量分布とを比較するこ
とで、前記想定段階で想定された制御パラメータ又は制
御プログラムの良否を判定する判定手段と、を含む、 ことを特徴とする請求項26又は27記載の加工システ
ム。
28. The preparation apparatus according to claim 28, wherein: (a) a measurement result of the shape of a surface to be processed of the workpiece before or after the processing or a film thickness distribution on the side of the processed surface by the measuring device; Based on a desired shape of the processing surface of the workpiece input by the unit or a desired film thickness distribution on the processing surface side,
Means for obtaining a target machining amount distribution which is a machining amount distribution of the surface to be machined necessary to obtain the desired shape or the desired film thickness distribution; and (b) assuming means for assuming the control parameter or control program. (C) prediction means for predicting a processing amount distribution of the processing surface obtained after the processing of the workpiece by the processing apparatus according to the control parameter or control program assumed by the assumption means. For each of the partial areas of the processing surface of the workpiece, the processing amount of the partial area after processing the workpiece, the contact relative speed between the partial area and the tool as one of the parameters. When at least the contact relative speed is equal to or higher than a predetermined speed, the processing amount increases continuously or stepwise as the contact relative speed increases, and the increase amount is continuously increased. A predicting means including a predicting means in accordance with a relation gradually or stepwise gradually reduced, or a relation substantially equivalent to this relation; (d) a processing amount distribution predicted by the predicting means and the target processing amount distribution; 28. The processing system according to claim 26, further comprising: a determination unit configured to determine whether the control parameter or the control program supposed in the supposition step is good or not by comparing the control parameters.
【請求項29】 前記作成装置は、前記判定手段により
否と判定された場合には、前記想定手段により想定され
る制御パラメータ又は制御プログラムを、既に想定した
ものに対して少なくとも一部を変更したものにして、前
記想定手段、前記予測手段及び前記判定手段に、この順
に動作を繰り返させる手段を、含む、 ことを特徴とする請求項28記載の加工システム。
29. The creation device, if determined to be no by the determination unit, changes at least a part of a control parameter or a control program assumed by the assumption unit with respect to an already assumed control parameter or control program. 29. The processing system according to claim 28, further comprising: means for causing said assuming means, said predicting means, and said determining means to repeat operations in this order.
【請求項30】 前記予測手段は、前記接触相対速度が
前記所定速度以下である場合には、前記加工量と前記接
触相対速度との線形な関係に従って、当該部分領域の加
工量を予測することを特徴とする請求項28又は29記
載の加工システム。
30. When the contact relative speed is equal to or less than the predetermined speed, the prediction unit predicts a processing amount of the partial area according to a linear relationship between the processing amount and the contact relative speed. The processing system according to claim 28 or 29, wherein:
【請求項31】 前記所定速度が0.04km/min
であることを特徴とする請求項28乃至30のいずれか
に記載の加工システム。
31. The predetermined speed is 0.04 km / min.
31. The processing system according to claim 28, wherein:
【請求項32】 前記予測手段は、前記関係を示す式に
従って演算することにより、当該部分領域の加工量を予
測することを特徴とする請求項28乃至31のいずれか
に記載の加工システム。
32. The processing system according to claim 28, wherein said prediction means predicts a processing amount of said partial area by performing an operation according to an expression indicating said relationship.
【請求項33】 前記式が、対数関数式、指数関数式及
びn次多項式(2≦n)のうちの少なくとも1つを含む
ことを特徴とする請求項32記載の加工システム。
33. The processing system according to claim 32, wherein the expression includes at least one of a logarithmic function expression, an exponential function expression, and an n-th order polynomial (2 ≦ n).
【請求項34】 前記予測手段は、前記関係を示すルッ
クアップテーブルを参照することにより、当該部分領域
の加工量を予測することを特徴とする請求項28乃至3
1のいずれかに記載の加工システム。
34. The apparatus according to claim 28, wherein the prediction unit predicts a processing amount of the partial area by referring to a lookup table indicating the relationship.
2. The processing system according to claim 1.
【請求項35】 前記被加工物の加工は、前記工具と前
記被加工物との間に研磨剤を介在させつつ行う化学的機
械的研磨であることを特徴とする請求項26乃至34の
いずれかに記載の加工システム。
35. The method according to claim 26, wherein the processing of the workpiece is chemical mechanical polishing performed while interposing an abrasive between the tool and the workpiece. The processing system described in Crab.
【請求項36】 前記予測手段は、前記関係として、前
記被加工物の被加工面を構成する材料、前記研磨剤の種
類、並びに、前記工具の加工面を構成する材料及び構造
のうちの、少なくとも1つに応じて定めた関係を、用い
ることを特徴とする請求項35記載の加工システム。
36. The predicting means, as the relationship, of a material constituting a surface to be machined of the workpiece, a type of the abrasive, and a material and a structure constituting a surface to be machined of the tool. 36. The processing system according to claim 35, wherein a relationship determined according to at least one is used.
【請求項37】 前記加工装置は、前記被加工物の一部
が、少なくとも加工中の一定時間、前記工具と接してい
ない条件で、加工を行うことを特徴とする請求項35又
は36記載の加工システム。
37. The processing apparatus according to claim 35, wherein the processing apparatus performs the processing under a condition that a part of the workpiece is not in contact with the tool for at least a certain time during the processing. Processing system.
【請求項38】 前記工具の径が前記被加工物よりも小
さいことを特徴とする請求項35乃至37のいずれかに
記載の加工システム。
38. The processing system according to claim 35, wherein the diameter of the tool is smaller than that of the workpiece.
【請求項39】 前記工具の径が前記被加工物とほぼ同
じ大きさかあるいはそれよりも大きいことを特徴とする
請求項35乃至37のいずれかに記載の加工システム。
39. The processing system according to claim 35, wherein the diameter of the tool is substantially equal to or larger than the workpiece.
【請求項40】 前記加工装置は、前記被加工物と前記
工具との接触相対速度と、前記被加工物の加工量の間
に、線形関係近似が成立せず、非線形な関係となる、高
速な加工条件において加工を行うことを特徴とする請求
項35乃至39のいずれかに記載の加工システム。
40. The processing device according to claim 26, wherein a linear relation approximation is not established between the relative contact speed between the workpiece and the tool and the processing amount of the workpiece, and the processing apparatus has a non-linear relationship. 40. The processing system according to claim 35, wherein the processing is performed under various processing conditions.
【請求項41】 前記加工装置は、前記被加工物と前記
工具との接触相対速度の最大値が0.1km/min以
上となる加工条件において加工を行うことを特徴とする
請求項35乃至40のいずれかに記載の加工システム。
41. The processing apparatus according to claim 35, wherein the processing apparatus performs the processing under a processing condition in which a maximum value of a relative contact speed between the workpiece and the tool is 0.1 km / min or more. The processing system according to any one of the above.
【請求項42】 請求項11乃至25のいずれかに記載
の加工装置あるいは請求項26乃至41のいずれかに記
載の加工システムを用いて、半導体ウエハの表面を平坦
化する工程を有することを特徴とする半導体デバイス製
造方法。
42. A step of flattening a surface of a semiconductor wafer using the processing apparatus according to claim 11 or the processing system according to claim 26. Semiconductor device manufacturing method.
【請求項43】 請求項42記載の半導体デバイス製造
方法により製造されることを特徴とする半導体デバイ
ス。
43. A semiconductor device manufactured by the semiconductor device manufacturing method according to claim 42.
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