JP2003042721A - 薄膜の膜厚計測方法及びその装置並びにそれを用いたデバイスの製造方法 - Google Patents
薄膜の膜厚計測方法及びその装置並びにそれを用いたデバイスの製造方法Info
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- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】加工中の透明な膜の膜厚および膜厚分布を高精
度に計測することを目的とする。その一例としてＣＭＰ
加工で生じるＬＳＩ領域や半導体ウエハ面内での膜厚分
布の影響を受けることなく、ＣＭＰ加工中に高精度に最
表面の膜厚を計測することにより、高精度な膜厚管理を
可能にし、高精度な薄膜デバイスの製造方法及びその製
造装置を提供することを目的とする。 【解決手段】加工中の透明な膜の膜厚を計測する視野お
よび計測位置は、ＣＭＰ加工された実際のデバイスパタ
ーンの膜厚分布の影響を受けない面積で計測する。さら
に透明な膜からの分光反射光の特徴量の反射光強度、周
波数スペクトル強度等から、比較的平坦な領域を特定し
て膜厚を計測し、高精度の膜厚管理を実現する。これに
より、膜厚分布に基づいたＣＭＰ加工工程での平坦化加
工の最適化や、成膜工程への成膜条件やエッチング工程
での加工条件の最適化を図ることが出来、高精度な半導
体デバイスの製造を行う。
度に計測することを目的とする。その一例としてＣＭＰ
加工で生じるＬＳＩ領域や半導体ウエハ面内での膜厚分
布の影響を受けることなく、ＣＭＰ加工中に高精度に最
表面の膜厚を計測することにより、高精度な膜厚管理を
可能にし、高精度な薄膜デバイスの製造方法及びその製
造装置を提供することを目的とする。 【解決手段】加工中の透明な膜の膜厚を計測する視野お
よび計測位置は、ＣＭＰ加工された実際のデバイスパタ
ーンの膜厚分布の影響を受けない面積で計測する。さら
に透明な膜からの分光反射光の特徴量の反射光強度、周
波数スペクトル強度等から、比較的平坦な領域を特定し
て膜厚を計測し、高精度の膜厚管理を実現する。これに
より、膜厚分布に基づいたＣＭＰ加工工程での平坦化加
工の最適化や、成膜工程への成膜条件やエッチング工程
での加工条件の最適化を図ることが出来、高精度な半導
体デバイスの製造を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は透明な膜の厚さおよ
び厚さ分布の計測および膜厚を管理して、半導体デバイ
スを製造する方法に関し、例えばシリコンウェハ上に半
導体デバイスを製造する製造ラインで、成膜後表面の平
坦化処理工程において、ウエハの最表面膜厚を計測する
方法、および膜厚を計測することにより、平坦化処理工
程を管理して半導体デバイスを製造する。透明膜の例と
しては、上記の他DVD，TFT，LSIレチクル等の薄膜デバ
イスの製造工程におけるレジスト膜や絶縁膜等も含まれ
る。
び厚さ分布の計測および膜厚を管理して、半導体デバイ
スを製造する方法に関し、例えばシリコンウェハ上に半
導体デバイスを製造する製造ラインで、成膜後表面の平
坦化処理工程において、ウエハの最表面膜厚を計測する
方法、および膜厚を計測することにより、平坦化処理工
程を管理して半導体デバイスを製造する。透明膜の例と
しては、上記の他DVD，TFT，LSIレチクル等の薄膜デバ
イスの製造工程におけるレジスト膜や絶縁膜等も含まれ
る。
【０００２】
【従来の技術】例えば、半導体デバイスは成膜，露光お
よびエッチングにより、デバイスおよび配線パターンを
シリコンウエーハ上に形成することにより製造される。
近年、高精度化・高密度化を実現するために微細化・多
層化の方向に進んでいる。このことによってウエーハ表
面の凹凸が増大している。このようなウエーハ上の凹凸
は配線等の形成に不可欠な露光を困難とするため、ウエ
ーハ表面の平坦化が行われる。
よびエッチングにより、デバイスおよび配線パターンを
シリコンウエーハ上に形成することにより製造される。
近年、高精度化・高密度化を実現するために微細化・多
層化の方向に進んでいる。このことによってウエーハ表
面の凹凸が増大している。このようなウエーハ上の凹凸
は配線等の形成に不可欠な露光を困難とするため、ウエ
ーハ表面の平坦化が行われる。
【０００３】この平坦化プロセスとして、化学的および
物理的作用により表面を研磨して平坦化を実現する方法
（CMP：Chemical Mechanical Polishing）が用いられ
る。CMPは当該技術分野において既知の加工方法であ
る。
物理的作用により表面を研磨して平坦化を実現する方法
（CMP：Chemical Mechanical Polishing）が用いられ
る。CMPは当該技術分野において既知の加工方法であ
る。
【０００４】CMP加工において重要な課題として、膜厚
管理が挙げられる。特にＣＭＰ加工中の膜厚を計測して
ｉｎ−ｓｉｔｕ計測システムをＣＭＰ加工システムに組
み込んで、所定の膜厚に加工された時点で加工を終了し
て高精度な平坦性と膜厚ばらつきを低減することが必要
である。このため、ｉｎ−ｓｉｔｕ計測技術として種々
の方法が提案されている。特開平６−２５２１１３号公
報や特開平９−７９８５号公報では、実際のデバイスパ
ターン（実際の製品の微細な回路パターン）上の膜厚の
計測が可能なｉｎ−ｓｉｔｕ計測システムの開示がなさ
れている。特開平６−２５２１１３号公報では実際のデ
バイスパターン上の膜厚計測に白色光の膜による干渉光
の分光分布を周波数解析し、分光分布波形の持つ周波数
成分と膜厚との関係に着目し膜厚の絶対値を算出する。
一方、特開平１０−８３９７７号公報ではレーザー（単
波長）光の透明膜による干渉光強度の加工時間による変
化を検出し、その波形の持つ周波数成分から膜厚の算出
を行うものである。
管理が挙げられる。特にＣＭＰ加工中の膜厚を計測して
ｉｎ−ｓｉｔｕ計測システムをＣＭＰ加工システムに組
み込んで、所定の膜厚に加工された時点で加工を終了し
て高精度な平坦性と膜厚ばらつきを低減することが必要
である。このため、ｉｎ−ｓｉｔｕ計測技術として種々
の方法が提案されている。特開平６−２５２１１３号公
報や特開平９−７９８５号公報では、実際のデバイスパ
ターン（実際の製品の微細な回路パターン）上の膜厚の
計測が可能なｉｎ−ｓｉｔｕ計測システムの開示がなさ
れている。特開平６−２５２１１３号公報では実際のデ
バイスパターン上の膜厚計測に白色光の膜による干渉光
の分光分布を周波数解析し、分光分布波形の持つ周波数
成分と膜厚との関係に着目し膜厚の絶対値を算出する。
一方、特開平１０−８３９７７号公報ではレーザー（単
波長）光の透明膜による干渉光強度の加工時間による変
化を検出し、その波形の持つ周波数成分から膜厚の算出
を行うものである。
【０００５】また、特開平１０−２９４２９７号公報や
特開２０００−７７３７１号公報には計測位置を特定し
てｉｎ−ｓｉｔｕ計測する技術が開示されている。特開
平１０−２９４２９７号公報は回路パターンの画像の特
徴を抽出又は回折格子をパターンのスクライブエリアに
形成して計測位置を特定している。特開２０００−７７
３７１号公報では分光波形の極大値や極小値に着目し
て、既測定した分光波形の極大値、極小値と比較処理等
から計測位置を特定して加工中の膜厚を計測するもので
ある。
特開２０００−７７３７１号公報には計測位置を特定し
てｉｎ−ｓｉｔｕ計測する技術が開示されている。特開
平１０−２９４２９７号公報は回路パターンの画像の特
徴を抽出又は回折格子をパターンのスクライブエリアに
形成して計測位置を特定している。特開２０００−７７
３７１号公報では分光波形の極大値や極小値に着目し
て、既測定した分光波形の極大値、極小値と比較処理等
から計測位置を特定して加工中の膜厚を計測するもので
ある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】一般にＣＭＰの加工時
間による膜厚管理では、単位時間あたりの研磨量（研磨
レート）が変動すること、ウエーハ上に形成されたパタ
ーンの平面内にしめる割合（以降、パターン面積率）に
よって研磨レートが異なること等のため、精度の高い膜
厚管理が困難であった。図１７は発明者らが特開２００
０―３１０５１２号公報で開示した技術を用いて、計測
した半導体デバイスの膜厚分布計測結果である。図１７
はＣＭＰ加工後のウエハの約□２０mmの面積での透明膜
（層間絶縁膜）の膜厚分布計測結果１６０である。図１
７は配線パターン部１６１、１６２、周辺回路部１６
３、周辺回路部と配線パターン部の境界部１６４、１６
５の膜厚分布を示している。膜厚分布計測結果１６０か
らも分かるように、周辺回路部と配線パターン部の境界
部１６４、１６５では約□２mm程度の領域で数１００nm
の膜厚変化が生じている。一方、配線パターン部１６
１、１６２や周辺回路部１６３では、数mmの領域で比較
的平坦な膜厚である。
間による膜厚管理では、単位時間あたりの研磨量（研磨
レート）が変動すること、ウエーハ上に形成されたパタ
ーンの平面内にしめる割合（以降、パターン面積率）に
よって研磨レートが異なること等のため、精度の高い膜
厚管理が困難であった。図１７は発明者らが特開２００
０―３１０５１２号公報で開示した技術を用いて、計測
した半導体デバイスの膜厚分布計測結果である。図１７
はＣＭＰ加工後のウエハの約□２０mmの面積での透明膜
（層間絶縁膜）の膜厚分布計測結果１６０である。図１
７は配線パターン部１６１、１６２、周辺回路部１６
３、周辺回路部と配線パターン部の境界部１６４、１６
５の膜厚分布を示している。膜厚分布計測結果１６０か
らも分かるように、周辺回路部と配線パターン部の境界
部１６４、１６５では約□２mm程度の領域で数１００nm
の膜厚変化が生じている。一方、配線パターン部１６
１、１６２や周辺回路部１６３では、数mmの領域で比較
的平坦な膜厚である。
【０００７】この膜厚分布はパターン面積率や加工装置
の研磨用パッドの種類、研磨液（スラリー）の種類など
の加工条件に起因して生じるため、半導体回路パターン
の種類や加工条件（研磨パッドの消耗状態やスラリー濃
度）によって異なり、製品毎あるいはウエハ１枚の枚葉
毎に変化する。上述したようにＣＭＰ加工中のｉｎ−ｓ
ｉｔｕ計測では計測する視野領域によっては、膜厚が大
きく変化している領域を計測する事になり計測精度が低
下する問題が生じる。また、計測位置を特定する方法と
して、特開平１０−２９４２９７号公報や特開２０００
−７７３７１号公報で開示されているが、これらの公報
においても計測視野が着目されず比較的大きい領域（約
φ２mm程度）で計測視野を決定しているため、図１７に
示すような膜厚分布の状態を計測する場合には計測精度
が低下するおそれがある。すなわち、分光波形が下地の
配線状態や膜厚が異なる広いエリアからの情報が含まれ
た波形データとなり、所望の計測位置を特定する事が困
難である。このため、ＣＭＰ加工工程で、所定の膜厚に
加工された時点で加工を終了して高精度な平坦性と膜厚
ばらつきを低減することができず、高精度な膜厚管理を
する事が困難であり、半導体デバイスの歩留まりが低下
する問題があった。また、従来からＣＭＰ加工工程では
スラリーを研磨液として使用している。
の研磨用パッドの種類、研磨液（スラリー）の種類など
の加工条件に起因して生じるため、半導体回路パターン
の種類や加工条件（研磨パッドの消耗状態やスラリー濃
度）によって異なり、製品毎あるいはウエハ１枚の枚葉
毎に変化する。上述したようにＣＭＰ加工中のｉｎ−ｓ
ｉｔｕ計測では計測する視野領域によっては、膜厚が大
きく変化している領域を計測する事になり計測精度が低
下する問題が生じる。また、計測位置を特定する方法と
して、特開平１０−２９４２９７号公報や特開２０００
−７７３７１号公報で開示されているが、これらの公報
においても計測視野が着目されず比較的大きい領域（約
φ２mm程度）で計測視野を決定しているため、図１７に
示すような膜厚分布の状態を計測する場合には計測精度
が低下するおそれがある。すなわち、分光波形が下地の
配線状態や膜厚が異なる広いエリアからの情報が含まれ
た波形データとなり、所望の計測位置を特定する事が困
難である。このため、ＣＭＰ加工工程で、所定の膜厚に
加工された時点で加工を終了して高精度な平坦性と膜厚
ばらつきを低減することができず、高精度な膜厚管理を
する事が困難であり、半導体デバイスの歩留まりが低下
する問題があった。また、従来からＣＭＰ加工工程では
スラリーを研磨液として使用している。
【０００８】特開平１０−８３９７７号公報でも開示さ
れているが、ポリッシングパッドへ透明窓を形成してス
ラリー中のウエハ表面からの分光波形を抽出してｉｎ−
ｓｉｔｕ計測を行っている。スラリーはシリカや水酸化
カリウムなどの粒子を含んだ研磨液であるため、光学的
に半透明であり透過率が小さい。また、使用中に透明窓
が研磨液に含まれている粒子によって加工されすりガラ
ス状の凹凸が生じて、ウエハ表面からの分光反射率が著
しく低下し、分光計測が安定に出来ず、ＣＭＰ加工工程
で、所定の膜厚に加工された時点で加工を終了して高精
度な膜厚管理が困難になる問題もあった。
れているが、ポリッシングパッドへ透明窓を形成してス
ラリー中のウエハ表面からの分光波形を抽出してｉｎ−
ｓｉｔｕ計測を行っている。スラリーはシリカや水酸化
カリウムなどの粒子を含んだ研磨液であるため、光学的
に半透明であり透過率が小さい。また、使用中に透明窓
が研磨液に含まれている粒子によって加工されすりガラ
ス状の凹凸が生じて、ウエハ表面からの分光反射率が著
しく低下し、分光計測が安定に出来ず、ＣＭＰ加工工程
で、所定の膜厚に加工された時点で加工を終了して高精
度な膜厚管理が困難になる問題もあった。
【０００９】本発明の目的は、透明な膜の膜厚を、ＣＭ
Ｐ加工で生じるＬＳＩ領域の膜厚分布の影響を受けるこ
となく、ＣＭＰ加工中に高精度に計測できる方法及びそ
の装置並びにそれを用いた薄膜デバイスの製造方法及び
その製造装置を提供することを目的とする。
Ｐ加工で生じるＬＳＩ領域の膜厚分布の影響を受けるこ
となく、ＣＭＰ加工中に高精度に計測できる方法及びそ
の装置並びにそれを用いた薄膜デバイスの製造方法及び
その製造装置を提供することを目的とする。
【００１０】また、本発明の目的は、透明な膜の膜厚
を、ＣＭＰ加工で生じるウエハ面内での膜厚分布の影響
を受けることなく、ＣＭＰ加工中に高精度に計測できる
方法及びその装置並びにそれを用いた薄膜デバイスの製
造方法及びその製造装置を提供することを目的とする。
を、ＣＭＰ加工で生じるウエハ面内での膜厚分布の影響
を受けることなく、ＣＭＰ加工中に高精度に計測できる
方法及びその装置並びにそれを用いた薄膜デバイスの製
造方法及びその製造装置を提供することを目的とする。
【００１１】また、本発明の目的は、透明な膜の膜厚
を、ＣＭＰ加工で生じるＬＳＩ領域の膜厚分布やウエハ
面内での膜厚分布の影響を受けることなく、ＣＭＰ加工
中に所望の計測視野で高精度に計測できる方法及びその
装置並びにそれを用いた薄膜デバイスの製造方法及びそ
の製造装置を提供することを目的とする。また、本発明
の目的は、透明な膜の膜厚を、ＣＭＰ加工で生じるＬＳ
Ｉ領域の膜厚分布やウエハ面内での膜厚分布の影響を受
けることなく、ＣＭＰ加工中に所望の計測位置を特定し
て高精度に計測できる方法及びその装置並びにそれを用
いた薄膜デバイスの製造方法及びその製造装置を提供す
ることを目的とする。
を、ＣＭＰ加工で生じるＬＳＩ領域の膜厚分布やウエハ
面内での膜厚分布の影響を受けることなく、ＣＭＰ加工
中に所望の計測視野で高精度に計測できる方法及びその
装置並びにそれを用いた薄膜デバイスの製造方法及びそ
の製造装置を提供することを目的とする。また、本発明
の目的は、透明な膜の膜厚を、ＣＭＰ加工で生じるＬＳ
Ｉ領域の膜厚分布やウエハ面内での膜厚分布の影響を受
けることなく、ＣＭＰ加工中に所望の計測位置を特定し
て高精度に計測できる方法及びその装置並びにそれを用
いた薄膜デバイスの製造方法及びその製造装置を提供す
ることを目的とする。
【００１２】また、本発明の目的は、透明な膜の膜厚
を、ＣＭＰ加工で生じるＬＳＩ領域の膜厚分布やウエハ
面内での膜厚分布の影響を受けることなく、ＣＭＰ加工
中に所望の計測視野および所望の計測位置を特定して高
精度に計測した膜厚計測結果を、ＣＭＰ加工工程後の製
造工程（エッチングや成膜等）のプロセス条件に用いて
高精度な薄膜デバイスの製造方法及びその製造装置を提
供することを目的とする。
を、ＣＭＰ加工で生じるＬＳＩ領域の膜厚分布やウエハ
面内での膜厚分布の影響を受けることなく、ＣＭＰ加工
中に所望の計測視野および所望の計測位置を特定して高
精度に計測した膜厚計測結果を、ＣＭＰ加工工程後の製
造工程（エッチングや成膜等）のプロセス条件に用いて
高精度な薄膜デバイスの製造方法及びその製造装置を提
供することを目的とする。
【００１３】また、本発明の目的は、透明な膜の膜厚
を、ＣＭＰ加工で生じるスラリの分光透過特性の低下の
影響を受けることなく、ＣＭＰ加工中にＳ／Ｎの高い分
光波形を抽出して高精度に計測できる方法及びその装置
並びにそれを用いた薄膜デバイスの製造方法及びその製
造装置を提供することを目的とする。
を、ＣＭＰ加工で生じるスラリの分光透過特性の低下の
影響を受けることなく、ＣＭＰ加工中にＳ／Ｎの高い分
光波形を抽出して高精度に計測できる方法及びその装置
並びにそれを用いた薄膜デバイスの製造方法及びその製
造装置を提供することを目的とする。
【００１４】本発明は、透明な膜の膜厚を、ＣＭＰ加工
で生じるＬＳＩ領域の膜厚分布の影響を受けることな
く、ＣＭＰ加工中に例えば実際のデバイスパターン上で
±数10ｎｍ以下の精度で計測できる方法及びその装置並
びにそれを用いた薄膜デバイスの製造方法及びその製造
装置を提供することを目的とする。その一例として特開
２０００−３１０５１２号公報に開示されているような
計測技術を用いて、ＣＭＰ加工後に実際のデバイスパタ
ーン上の最表面膜厚の計測を行い、ＬＳＩ領域での膜厚
分布を抽出し、該膜厚分布の結果を基に計測視野および
計測位置を決定して、ＣＭＰ加工中のデバイスパターン
からの所望の計測視野、計測位置からの分光波形を抽出
して、ＣＭＰ加工中の最表面膜厚の計測を高精度に行う
ことにより高精度の膜厚管理を可能とする方法および装
置、およびプロセスのスループットの向上を実現する方
法および装置を提供することを目的としている。
で生じるＬＳＩ領域の膜厚分布の影響を受けることな
く、ＣＭＰ加工中に例えば実際のデバイスパターン上で
±数10ｎｍ以下の精度で計測できる方法及びその装置並
びにそれを用いた薄膜デバイスの製造方法及びその製造
装置を提供することを目的とする。その一例として特開
２０００−３１０５１２号公報に開示されているような
計測技術を用いて、ＣＭＰ加工後に実際のデバイスパタ
ーン上の最表面膜厚の計測を行い、ＬＳＩ領域での膜厚
分布を抽出し、該膜厚分布の結果を基に計測視野および
計測位置を決定して、ＣＭＰ加工中のデバイスパターン
からの所望の計測視野、計測位置からの分光波形を抽出
して、ＣＭＰ加工中の最表面膜厚の計測を高精度に行う
ことにより高精度の膜厚管理を可能とする方法および装
置、およびプロセスのスループットの向上を実現する方
法および装置を提供することを目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明では、ＣＭＰ加工中の透明な膜の膜厚を計測す
る視野および計測位置は、ＣＭＰ加工された実際のデバ
イスパターンのＬＳＩ領域での膜厚分布の計測結果を基
に決定する。実際のデバイスパターンを計測する技術
は、発明者達が開発した特開２０００−３１０５１２号
公報で開示されているような膜厚計測方法（以下実パタ
ーン膜厚計測方法と表現する）を用いて、デバイスパタ
ーンの膜厚分布を計測し、計測結果を基に所望の計測視
野を決定する。図１７の計測結果例から、計測視野をφ
５０〜１００μｍ程度にして、膜厚が急峻な変化（１mm
程度で数１００nmの厚み変化）をしても高精度な計測精
度を確保できる視野にすることが望ましい。また、膜厚
分布がＬＳＩ領域で平坦な場合は、計測視野を数mmに大
きくしても良い。
に本発明では、ＣＭＰ加工中の透明な膜の膜厚を計測す
る視野および計測位置は、ＣＭＰ加工された実際のデバ
イスパターンのＬＳＩ領域での膜厚分布の計測結果を基
に決定する。実際のデバイスパターンを計測する技術
は、発明者達が開発した特開２０００−３１０５１２号
公報で開示されているような膜厚計測方法（以下実パタ
ーン膜厚計測方法と表現する）を用いて、デバイスパタ
ーンの膜厚分布を計測し、計測結果を基に所望の計測視
野を決定する。図１７の計測結果例から、計測視野をφ
５０〜１００μｍ程度にして、膜厚が急峻な変化（１mm
程度で数１００nmの厚み変化）をしても高精度な計測精
度を確保できる視野にすることが望ましい。また、膜厚
分布がＬＳＩ領域で平坦な場合は、計測視野を数mmに大
きくしても良い。
【００１６】計測位置については、図１７で示した比較
的平坦な領域１６１、１６２の膜厚を計測する事が高精
度計測を実現するのに望ましい。領域１６１や１６２は
配線回路パターン部であり、透明膜下部の下地の配線パ
ターン密度が数１０％程度であり安定しているため、Ｃ
ＭＰ加工においても平坦性が良い領域である。また、半
導体の製造プロセスにおいても、コンタクトホール等を
形成して層間接続する配線形成領域であり、エッチング
条件等決定するためにも、配線回路形成領域の膜厚を管
理する事が望ましい。本発明における計測位置の決定は （１）分光反射光の強度差を抽出する。 （２）分光反射光の周波数スペクトル強度を抽出する。 （３）実パターン膜厚計測方法で計測した分光波形と比
較する。 等のいずれか一つ以上の手段を用いて行う。
的平坦な領域１６１、１６２の膜厚を計測する事が高精
度計測を実現するのに望ましい。領域１６１や１６２は
配線回路パターン部であり、透明膜下部の下地の配線パ
ターン密度が数１０％程度であり安定しているため、Ｃ
ＭＰ加工においても平坦性が良い領域である。また、半
導体の製造プロセスにおいても、コンタクトホール等を
形成して層間接続する配線形成領域であり、エッチング
条件等決定するためにも、配線回路形成領域の膜厚を管
理する事が望ましい。本発明における計測位置の決定は （１）分光反射光の強度差を抽出する。 （２）分光反射光の周波数スペクトル強度を抽出する。 （３）実パターン膜厚計測方法で計測した分光波形と比
較する。 等のいずれか一つ以上の手段を用いて行う。
【００１７】この方法によれば、配線形成領域に限ら
ず、ＬＳＩの周辺回路部やスクライブエリヤ等の場所か
らの分光波形の特徴量から、計測位置を選択してそれぞ
れの位置での膜厚を管理することが出来る。
ず、ＬＳＩの周辺回路部やスクライブエリヤ等の場所か
らの分光波形の特徴量から、計測位置を選択してそれぞ
れの位置での膜厚を管理することが出来る。
【００１８】上記は半導体ウエハに形成されたＬＳＩ領
域（チップ領域と表現する）での計測視野、計測位置の
決定について述べたが、ウエハ面内での膜厚管理を行う
ことも出来る。ＣＭＰ加工ではウエハを回転運動と揺動
運動しながら加工する。本発明では、ウエハのオリエン
テーションフラット位置やノッチ位置を、ウエハホルダ
に概略位置決めした状態で保持し、ウエハホルダからの
ウエハのオリエンテーションフラット位置やノッチ位置
指示情報に基づき、ＣＭＰ加工中のｉｎ−ｓｉｔｕ膜厚
計測系の計測位置がウエハの中心部か周辺部か等を判断
して、計測して計測結果を出力するようにした。
域（チップ領域と表現する）での計測視野、計測位置の
決定について述べたが、ウエハ面内での膜厚管理を行う
ことも出来る。ＣＭＰ加工ではウエハを回転運動と揺動
運動しながら加工する。本発明では、ウエハのオリエン
テーションフラット位置やノッチ位置を、ウエハホルダ
に概略位置決めした状態で保持し、ウエハホルダからの
ウエハのオリエンテーションフラット位置やノッチ位置
指示情報に基づき、ＣＭＰ加工中のｉｎ−ｓｉｔｕ膜厚
計測系の計測位置がウエハの中心部か周辺部か等を判断
して、計測して計測結果を出力するようにした。
【００１９】また、本発明では、光学的に不透明なスラ
リーを介在してウエハ表面の分光波形を高Ｓ／Ｎで計測
するため、分光波形計測窓の近傍では純水等の光学的に
透明な液体を供給してスラリーを希釈して分光計測でき
るようにしている。また、分光波形計測窓に用いる透明
窓の材料はスラリーの分光屈折率に近い材料を用いて、
スラリーと透明窓の界面での屈折率の違いによる反射率
の増加（分光透過率を向上）を低減している。このため
ＣＭＰ加工中でも高Ｓ／Ｎの分光波形を抽出して膜厚管
理の精度が向上する。
リーを介在してウエハ表面の分光波形を高Ｓ／Ｎで計測
するため、分光波形計測窓の近傍では純水等の光学的に
透明な液体を供給してスラリーを希釈して分光計測でき
るようにしている。また、分光波形計測窓に用いる透明
窓の材料はスラリーの分光屈折率に近い材料を用いて、
スラリーと透明窓の界面での屈折率の違いによる反射率
の増加（分光透過率を向上）を低減している。このため
ＣＭＰ加工中でも高Ｓ／Ｎの分光波形を抽出して膜厚管
理の精度が向上する。
【００２０】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態例として、半
導体デバイスの製造におけるＣＭＰ工程を対象とし、そ
の加工中のウェハ表面に形成された透明な膜の膜厚を、
ＣＭＰ加工中に例えば実際のデバイスパターン上で数10
ｎｍ以内の精度で計測する方法に適用した例を示す。
導体デバイスの製造におけるＣＭＰ工程を対象とし、そ
の加工中のウェハ表面に形成された透明な膜の膜厚を、
ＣＭＰ加工中に例えば実際のデバイスパターン上で数10
ｎｍ以内の精度で計測する方法に適用した例を示す。
【００２１】図１は、本発明の膜厚管理方法をＣＭＰ加
工装置に適用した一実施例である。ＣＭＰ加工装置は研
磨盤１上に研磨パッド２が形成され、ホルダ３に被加工
物のウエハ４が保持されている。また、研磨パッド２上
にはパッド表面の目立てをするドレッサ５により定期的
にパッドの目立てを行い加工レートを一定に保つように
している。研磨用の塗粒が混入された液状のスラリ６が
研磨パッド上に供給される構造になっている。ＣＭＰ加
工中の膜厚を計測するため、計測光学系７が研磨盤１の
下方から、研磨パッド２に設けられた計測窓８から、ウ
エハ表面の分光波形を計測出来るように構成されてい
る。計測した分光波形は膜厚計測コントローラ９で膜厚
を算出する。膜厚計測コントローラ９には、実パターン
膜厚計測装置１０からの情報が得られるように実パター
ン膜厚計測装置１０に接続されている。実パターン膜厚
計測装置１０は、特開２０００−３１０５１２号公報に
開示されているような計測方式により、予めウエハ４と
同品種の工程のウエハの膜厚分布を計測してあり、この
膜厚分布計測結果に基づき、計測条件コントローラ１１
で計測光学系７で用いる計測視野やそれぞれの計測位置
での膜厚に対応する分光波形を選定し膜厚計測コントロ
ーラ９に入力する。
工装置に適用した一実施例である。ＣＭＰ加工装置は研
磨盤１上に研磨パッド２が形成され、ホルダ３に被加工
物のウエハ４が保持されている。また、研磨パッド２上
にはパッド表面の目立てをするドレッサ５により定期的
にパッドの目立てを行い加工レートを一定に保つように
している。研磨用の塗粒が混入された液状のスラリ６が
研磨パッド上に供給される構造になっている。ＣＭＰ加
工中の膜厚を計測するため、計測光学系７が研磨盤１の
下方から、研磨パッド２に設けられた計測窓８から、ウ
エハ表面の分光波形を計測出来るように構成されてい
る。計測した分光波形は膜厚計測コントローラ９で膜厚
を算出する。膜厚計測コントローラ９には、実パターン
膜厚計測装置１０からの情報が得られるように実パター
ン膜厚計測装置１０に接続されている。実パターン膜厚
計測装置１０は、特開２０００−３１０５１２号公報に
開示されているような計測方式により、予めウエハ４と
同品種の工程のウエハの膜厚分布を計測してあり、この
膜厚分布計測結果に基づき、計測条件コントローラ１１
で計測光学系７で用いる計測視野やそれぞれの計測位置
での膜厚に対応する分光波形を選定し膜厚計測コントロ
ーラ９に入力する。
【００２２】ウエハ４は、研磨盤１を矢印Ａ方向に回転
運動し、ホルダ３は矢印Ｂ方向の回転運動と矢印Ｃ方向
へ揺動運動させながらウエハ４の全面を加工すると共
に、ドレッサ５も定期的に矢印Ｄ方向の回転運動と矢印
Ｅ方向へ揺動運動しながらパッド２の目たてを行う。上
記構成において、研磨盤１が回転すると計測窓８に組み
込まれれているウインドウガラス８１は研磨盤１が一回
転毎に計測光学系７の計測光路１２０上を通過し、ウエ
ハ４の分光波形を計測光学系７で検出し、検出された分
光波形は膜厚計測コントローラ９に入力され、所望の計
測位置での膜厚を算出する。
運動し、ホルダ３は矢印Ｂ方向の回転運動と矢印Ｃ方向
へ揺動運動させながらウエハ４の全面を加工すると共
に、ドレッサ５も定期的に矢印Ｄ方向の回転運動と矢印
Ｅ方向へ揺動運動しながらパッド２の目たてを行う。上
記構成において、研磨盤１が回転すると計測窓８に組み
込まれれているウインドウガラス８１は研磨盤１が一回
転毎に計測光学系７の計測光路１２０上を通過し、ウエ
ハ４の分光波形を計測光学系７で検出し、検出された分
光波形は膜厚計測コントローラ９に入力され、所望の計
測位置での膜厚を算出する。
【００２３】図２は、図１の計測光学系７と膜厚計測コ
ントローラ９の詳細な一実施例を示すものである。計測
光学系７は検出レンズ７１、照明光源７２、ハーフミラ
ー７３、空間フィルタ７４、結像レンズ７５、視野絞り
ユニット７６、視野絞り７６１、視野絞り７６２、分光
器７７からなる。計測光学系７では、照明光原に白色照
明光（波長３００ｎｍ〜８００ｎｍ程度）をハーフミラ
ー７３で検出レンズ７１、ウインドウガラス８１を介し
て加工中のウエハ４に照明する。ウエハ４からの反射光
を空間フィルタ７４、結像レンズ７５、視野絞り７６１
を介して分光器７７に導き分光する。分光された波形信
号を、膜厚計測コントローラ９で計測し、分光波形９１
を後述するスラリーによる波形歪みの影響を除く波形補
正処理９２を行う。波形補正された分光波形から特開２
０００−３１０５１２号公報に開示されている、周波数
・位相解析計測方式あるいはパターン構造フィティング
計測方式により、加工中のデバイスパターン上の膜厚算
出９４を行い、所定の膜厚に加工された時点で加工を終
了する。また、計測条件コントローラ１１では実パター
ン膜厚計測装置１０からの膜厚分布に基づく計測視野情
報や分光波形データを、膜厚コントローラ９に入力す
る。
ントローラ９の詳細な一実施例を示すものである。計測
光学系７は検出レンズ７１、照明光源７２、ハーフミラ
ー７３、空間フィルタ７４、結像レンズ７５、視野絞り
ユニット７６、視野絞り７６１、視野絞り７６２、分光
器７７からなる。計測光学系７では、照明光原に白色照
明光（波長３００ｎｍ〜８００ｎｍ程度）をハーフミラ
ー７３で検出レンズ７１、ウインドウガラス８１を介し
て加工中のウエハ４に照明する。ウエハ４からの反射光
を空間フィルタ７４、結像レンズ７５、視野絞り７６１
を介して分光器７７に導き分光する。分光された波形信
号を、膜厚計測コントローラ９で計測し、分光波形９１
を後述するスラリーによる波形歪みの影響を除く波形補
正処理９２を行う。波形補正された分光波形から特開２
０００−３１０５１２号公報に開示されている、周波数
・位相解析計測方式あるいはパターン構造フィティング
計測方式により、加工中のデバイスパターン上の膜厚算
出９４を行い、所定の膜厚に加工された時点で加工を終
了する。また、計測条件コントローラ１１では実パター
ン膜厚計測装置１０からの膜厚分布に基づく計測視野情
報や分光波形データを、膜厚コントローラ９に入力す
る。
【００２４】膜厚コントローラ９では検出した分光波形
９１について膜厚計測データとして適用するか否かを判
定し、計測に必要な分光波形を選択し膜厚算出に用い
る。計測視野は膜厚計測開始前にパラメータとして設定
し、計測光学系７の絞りユニット７６を切り替えて視野
絞り径を決定して所望の計測視野を決定する。計測光学
系７の空間フィルタ７４は配線パターンのエッジからの
散乱光や検出レンズのＮ．Ａに起因する高次の回折光を
除去する事が出来るため、回折光が分光波形に大きな歪
みを生じる場合など波形歪みを低減する効果があり、分
光波形のＳ／Ｎ向上に効果がある。
９１について膜厚計測データとして適用するか否かを判
定し、計測に必要な分光波形を選択し膜厚算出に用い
る。計測視野は膜厚計測開始前にパラメータとして設定
し、計測光学系７の絞りユニット７６を切り替えて視野
絞り径を決定して所望の計測視野を決定する。計測光学
系７の空間フィルタ７４は配線パターンのエッジからの
散乱光や検出レンズのＮ．Ａに起因する高次の回折光を
除去する事が出来るため、回折光が分光波形に大きな歪
みを生じる場合など波形歪みを低減する効果があり、分
光波形のＳ／Ｎ向上に効果がある。
【００２５】図３は、本実施例の計測視野を説明する図
である。図３に示すウインドウガラス８１を１０〜５０
mm、計測視野７６３を検出視野がφ５０〜１００μｍに
して、光学系倍率を考慮して視野サイズを決定して分光
波形を計測する実施例を示す概略図である。研磨盤１の
１回転に対して、ウインドウガラス８１からウエハ４の
複数箇所の分光波形データを検出する。図３の実施例で
は４回分光データを抽出する状態が記載されているが、
計測箇所が多いほど高精度な膜厚評価が可能である。実
際にはＣＭＰ加工機の研磨盤１の回転数と計測窓の大き
さ、分光機のサンプリング速度、照明系の光量、ウエハ
からの反射光等から計測サンプリング数が決定される。
図３で示した例では、研磨盤１の直径Ｄφ２５０mm、回
転数１００ｒｐｍ、分光器７７のサンプリングを速度１
mmｓとすると、φ５０μｍ×０．４mmの幅の面積を計測
する事になる。ウインドウガラス８１の大きさを直径１
０mmにしても、１０回の計測が可能になる。すなわち研
磨盤１回転でウエハ４の１０カ所の分光データから必要
な分光波形を選択して膜厚コントローラ９に入力して膜
厚算出を行う。
である。図３に示すウインドウガラス８１を１０〜５０
mm、計測視野７６３を検出視野がφ５０〜１００μｍに
して、光学系倍率を考慮して視野サイズを決定して分光
波形を計測する実施例を示す概略図である。研磨盤１の
１回転に対して、ウインドウガラス８１からウエハ４の
複数箇所の分光波形データを検出する。図３の実施例で
は４回分光データを抽出する状態が記載されているが、
計測箇所が多いほど高精度な膜厚評価が可能である。実
際にはＣＭＰ加工機の研磨盤１の回転数と計測窓の大き
さ、分光機のサンプリング速度、照明系の光量、ウエハ
からの反射光等から計測サンプリング数が決定される。
図３で示した例では、研磨盤１の直径Ｄφ２５０mm、回
転数１００ｒｐｍ、分光器７７のサンプリングを速度１
mmｓとすると、φ５０μｍ×０．４mmの幅の面積を計測
する事になる。ウインドウガラス８１の大きさを直径１
０mmにしても、１０回の計測が可能になる。すなわち研
磨盤１回転でウエハ４の１０カ所の分光データから必要
な分光波形を選択して膜厚コントローラ９に入力して膜
厚算出を行う。
【００２６】次に図４〜図７を用いて本発明を更に具体
的に説明する。
的に説明する。
【００２７】図４は、ＬＳＩ回路（１チップ）の一例で
ある。ＬＳＩ回路４０には配線回路パターン部４１が中
心部に形成され、一部はメモリ回路部４２で規則正しい
配線が形成され、配線回路パターン部４１の周辺に周辺
回路パターン部４３が形成されている。図５は図４の部
分的な拡大図で、計測視野φ１００μｍで計測する場合
のそれぞれの配線部と視野の関係を示している。図５
（ａ）に配線回路パターン部４１０、（ｂ）に周辺回路
パターン部４３０を示す。
ある。ＬＳＩ回路４０には配線回路パターン部４１が中
心部に形成され、一部はメモリ回路部４２で規則正しい
配線が形成され、配線回路パターン部４１の周辺に周辺
回路パターン部４３が形成されている。図５は図４の部
分的な拡大図で、計測視野φ１００μｍで計測する場合
のそれぞれの配線部と視野の関係を示している。図５
（ａ）に配線回路パターン部４１０、（ｂ）に周辺回路
パターン部４３０を示す。
【００２８】配線パターン４１１は最近のＬＳＩでは数
μｍ〜０．１μｍの幅で形成され、計測視野４１２をφ
１００μｍとすると、計測視野４１２内でパターンが占
める面積率は数１０％である。一方、周辺回路パターン
４３１や４３３は数１０μｍ〜数１００μｍの幅で形成
され、計測視野４３２をφ１００μｍとすると、計測視
野４１２内でパターンが占める面積率は５０％〜１００
％である。
μｍ〜０．１μｍの幅で形成され、計測視野４１２をφ
１００μｍとすると、計測視野４１２内でパターンが占
める面積率は数１０％である。一方、周辺回路パターン
４３１や４３３は数１０μｍ〜数１００μｍの幅で形成
され、計測視野４３２をφ１００μｍとすると、計測視
野４１２内でパターンが占める面積率は５０％〜１００
％である。
【００２９】図６は、図５で示した計測視野領域での分
光反射特性を示す。分光波形６１は図５の計測視野４１
２、分光波形６２は図５の計測視野４３４、分光波形６
３は図５の計測視野４３２の位置で計測した場合の波形
である。
光反射特性を示す。分光波形６１は図５の計測視野４１
２、分光波形６２は図５の計測視野４３４、分光波形６
３は図５の計測視野４３２の位置で計測した場合の波形
である。
【００３０】図７は、図５で示した計測視野領域の周波
数スペクトル特性を示している。すなわち分光反射特性
から下地パターン部の計測視野に対する面積率に応じて
分光反射特性が異なることが分かる。計測視野に占める
下地パターンの面積の比率が大きいと分光反射率は大き
くなり、面積が小さいと反射率が小さくなる。特に波長
が長い長波長領域にこの傾向が著しい。図７は図４で示
した計測視野領域の周波数スペクトル特性を示してい
る。図７の（ａ）は配線回路部、（ｂ）はメモリ回路
部、（ｃ）は周辺回路部の周波数スペクトル特性であ
る。計測視野に占める配線パターンの形状に応じてスペ
クトル特性が異なるため、分光波形の周波数スペクトル
からも計測位置を特定出来ることが分かる。
数スペクトル特性を示している。すなわち分光反射特性
から下地パターン部の計測視野に対する面積率に応じて
分光反射特性が異なることが分かる。計測視野に占める
下地パターンの面積の比率が大きいと分光反射率は大き
くなり、面積が小さいと反射率が小さくなる。特に波長
が長い長波長領域にこの傾向が著しい。図７は図４で示
した計測視野領域の周波数スペクトル特性を示してい
る。図７の（ａ）は配線回路部、（ｂ）はメモリ回路
部、（ｃ）は周辺回路部の周波数スペクトル特性であ
る。計測視野に占める配線パターンの形状に応じてスペ
クトル特性が異なるため、分光波形の周波数スペクトル
からも計測位置を特定出来ることが分かる。
【００３１】また、図６、図７に示した分光波形の特徴
はそれぞれの配線部で再現性があるため、図２で示した
実パターン膜厚計測装置１０の分光波形データを基にし
て、同様の分光波形や反射率、あるいは周波数スペクト
ル等を比較評価する事により、計測位置を特定できる。
はそれぞれの配線部で再現性があるため、図２で示した
実パターン膜厚計測装置１０の分光波形データを基にし
て、同様の分光波形や反射率、あるいは周波数スペクト
ル等を比較評価する事により、計測位置を特定できる。
【００３２】図８は、半導体ウエハの模式図を示す。図
９は、図８の中心チップ８２と周辺チップ８３の膜厚分
布を実パターン膜厚計測装置１０で計測した膜厚分布計
測結果の一例である。図８の中心チップの計測結果は中
部がやや暑く周辺部が薄く分布している。図９の（ａ）
は（ｂ）に比べて全体が平坦である。図９（ｂ）のチッ
プ最周辺９５は膜厚が著しく薄くなっている。チップの
最外周９６にはパターンが形成されないため、ＣＭＰ加
工工程では加工レートが大きくなり薄くなると考えられ
る。
９は、図８の中心チップ８２と周辺チップ８３の膜厚分
布を実パターン膜厚計測装置１０で計測した膜厚分布計
測結果の一例である。図８の中心チップの計測結果は中
部がやや暑く周辺部が薄く分布している。図９の（ａ）
は（ｂ）に比べて全体が平坦である。図９（ｂ）のチッ
プ最周辺９５は膜厚が著しく薄くなっている。チップの
最外周９６にはパターンが形成されないため、ＣＭＰ加
工工程では加工レートが大きくなり薄くなると考えられ
る。
【００３３】図８で示した実施例ではチップのほぼ中心
領域９２、９３を、ＣＭＰ加工中に計測位置として特定
出来れば、ウエハ全面での膜厚の状態を高精度に管理で
きる。すなわち図５で示した比較的平坦に加工されやす
い配線回路パターン部４１２を特定して、ウエハ面内の
各チップ毎に膜厚を計測する事により、ウエハ全面のチ
ップについてより高精度な膜厚管理が可能となる。本発
明におけるウエハ面内の膜厚分布の計測は、図１６で示
した膜厚変動の大きい周辺回路パターン部部と配線回路
パターン部の境界部や、膜厚変動の大きい外周回路部よ
りも、比較的平坦配線回路部あるいは周辺回路パターン
部のどちらかを特定して計測できる効果がある。
領域９２、９３を、ＣＭＰ加工中に計測位置として特定
出来れば、ウエハ全面での膜厚の状態を高精度に管理で
きる。すなわち図５で示した比較的平坦に加工されやす
い配線回路パターン部４１２を特定して、ウエハ面内の
各チップ毎に膜厚を計測する事により、ウエハ全面のチ
ップについてより高精度な膜厚管理が可能となる。本発
明におけるウエハ面内の膜厚分布の計測は、図１６で示
した膜厚変動の大きい周辺回路パターン部部と配線回路
パターン部の境界部や、膜厚変動の大きい外周回路部よ
りも、比較的平坦配線回路部あるいは周辺回路パターン
部のどちらかを特定して計測できる効果がある。
【００３４】また図６の分光波形はスラリー６が介在し
ているため分光波形が理想的な正弦波状でなく、歪んだ
波形になっている。波形の歪みは、パターン上の透明膜
とスラリーの屈折率差が透明膜と空気等より小さいた
め、透明膜下部の下地パターンの反射強度が影響してい
ると考えられる。図６では波形の歪みとして曲線６００
が中心トレンド成分として存在している。
ているため分光波形が理想的な正弦波状でなく、歪んだ
波形になっている。波形の歪みは、パターン上の透明膜
とスラリーの屈折率差が透明膜と空気等より小さいた
め、透明膜下部の下地パターンの反射強度が影響してい
ると考えられる。図６では波形の歪みとして曲線６００
が中心トレンド成分として存在している。
【００３５】図１０は、図６の分光波形のトレンドを除
去するため、それぞれの波形の包絡線から中心成分を波
形歪み係数として、図６の分光波形に加算及び乗算して
抽出した補正波形である。図１０では分光波形９１が図
６の分光波形６１、分光波形９２が図６の分光波形６
２、分光波形９３が図６の分光波形６３に該当してい
る。トレンド除去には特開２０００-３１０５１２号公
報で開示した手法等をを用いても良く、このように分光
波形を補正した波形から膜厚を算出する事で高精度な膜
厚算出が出来る。
去するため、それぞれの波形の包絡線から中心成分を波
形歪み係数として、図６の分光波形に加算及び乗算して
抽出した補正波形である。図１０では分光波形９１が図
６の分光波形６１、分光波形９２が図６の分光波形６
２、分光波形９３が図６の分光波形６３に該当してい
る。トレンド除去には特開２０００-３１０５１２号公
報で開示した手法等をを用いても良く、このように分光
波形を補正した波形から膜厚を算出する事で高精度な膜
厚算出が出来る。
【００３６】図１１は、ウエハ表面の分光波形を高Ｓ／
Ｎで計測するための説明図である。
Ｎで計測するための説明図である。
【００３７】図１１では、図２の実施例のウインドウガ
ラス８１にスラリーの屈折率に近い光学材料、例えば、
屈折率がほぼ１．４程度の弗化リチュウム（ＭｇＦ２）
や弗化マグネシウム（ＭｇＦ２）等のウインドウガラス
１０１を用いるた。ウインドウガラス１０１とスラリー
１０２の屈折率がほぼ同等であるため、それぞれの界面
での反射率成分が低下し、分光器７７で受光する反射光
強度が増加して分光反射光のＳ／Ｎが向上する効果があ
る。また、ウインドウガラス１０１近傍のスラリー１０
２付近に純水タンク１０３から配管１０４を経由して局
部的に純水を供給するとスラリー１０２が局部的に希釈
され、研磨材などで白濁色のスラリー溶液が光学的に透
明になる。光学的に透明な水溶液を介して、ウエハ表面
の反射光を検出すると、図６で示した分光波形の反射率
が向上すると共に、スラリー中の研磨材からの散乱等に
よる波形歪みも低減され、より正弦波に近い分光波形と
なり、膜厚算出の精度が向上する効果もある。スラリー
を光学的に透明にする液体であれば、供給する液体は純
水に限定するものではない。
ラス８１にスラリーの屈折率に近い光学材料、例えば、
屈折率がほぼ１．４程度の弗化リチュウム（ＭｇＦ２）
や弗化マグネシウム（ＭｇＦ２）等のウインドウガラス
１０１を用いるた。ウインドウガラス１０１とスラリー
１０２の屈折率がほぼ同等であるため、それぞれの界面
での反射率成分が低下し、分光器７７で受光する反射光
強度が増加して分光反射光のＳ／Ｎが向上する効果があ
る。また、ウインドウガラス１０１近傍のスラリー１０
２付近に純水タンク１０３から配管１０４を経由して局
部的に純水を供給するとスラリー１０２が局部的に希釈
され、研磨材などで白濁色のスラリー溶液が光学的に透
明になる。光学的に透明な水溶液を介して、ウエハ表面
の反射光を検出すると、図６で示した分光波形の反射率
が向上すると共に、スラリー中の研磨材からの散乱等に
よる波形歪みも低減され、より正弦波に近い分光波形と
なり、膜厚算出の精度が向上する効果もある。スラリー
を光学的に透明にする液体であれば、供給する液体は純
水に限定するものではない。
【００３８】図１２、図１３は、ウエハ全面の膜厚分布
を、ＣＭＰ加工工程で計測してウエハ面内の膜厚分布を
管理する方法を説明する図である。
を、ＣＭＰ加工工程で計測してウエハ面内の膜厚分布を
管理する方法を説明する図である。
【００３９】図１２、図１３において、図２と同じ構成
及び動作については説明を省略する。図１２には新た
に、ホルダ１１３に位置センサ１１１と回転角検出器１
１２を設け、それぞれの位置と角度の情報を検出して計
測位置を算出する、ウエハ位置コントローラ１２１を設
けた。また、研磨盤の計測窓８１の位置を検出するた
め、計測光学系７の光軸１２０の近傍にセンサ１２４を
設けている。
及び動作については説明を省略する。図１２には新た
に、ホルダ１１３に位置センサ１１１と回転角検出器１
１２を設け、それぞれの位置と角度の情報を検出して計
測位置を算出する、ウエハ位置コントローラ１２１を設
けた。また、研磨盤の計測窓８１の位置を検出するた
め、計測光学系７の光軸１２０の近傍にセンサ１２４を
設けている。
【００４０】図１２（ａ）は、ウエハ４とホルダ１１３
の位置合わせ方法を示す図である。ウエハ４を保持して
回転可能なウエハホルダ１１４、ウエハ４のノッチを検
出するノッチセンサ１１５、から成るプリアライメント
部１１７がホルダ１１３の下方に配されている。上記構
成において、プリアライメント部１１７のウエハホルダ
１１４を回転して、ノッチセンサ１１５でウエハのノッ
チ１１６を検出して、ウエハホルダ１１３を停止する。
次にノッチ１１６と相対関係を保つようにホルダ１１３
の位置センサ１１１が例えばノッチ１３４の直上に配す
るようにして、ホルダ１１３の保持面１１３ａにウエハ
４を載置する。ホルダ１１３の保持面１１３ａに保持さ
れたウエハ４はＣＭＰ加工機の研磨盤１上に移動しウエ
ハ４の研磨平坦化を開始する。図１２（ｂ）はＣＭＰ加
工機の正面からの概略図、（ｃ）は平面図の一部を示
す。
の位置合わせ方法を示す図である。ウエハ４を保持して
回転可能なウエハホルダ１１４、ウエハ４のノッチを検
出するノッチセンサ１１５、から成るプリアライメント
部１１７がホルダ１１３の下方に配されている。上記構
成において、プリアライメント部１１７のウエハホルダ
１１４を回転して、ノッチセンサ１１５でウエハのノッ
チ１１６を検出して、ウエハホルダ１１３を停止する。
次にノッチ１１６と相対関係を保つようにホルダ１１３
の位置センサ１１１が例えばノッチ１３４の直上に配す
るようにして、ホルダ１１３の保持面１１３ａにウエハ
４を載置する。ホルダ１１３の保持面１１３ａに保持さ
れたウエハ４はＣＭＰ加工機の研磨盤１上に移動しウエ
ハ４の研磨平坦化を開始する。図１２（ｂ）はＣＭＰ加
工機の正面からの概略図、（ｃ）は平面図の一部を示
す。
【００４１】図１２において、ウエハ４の外形Ｌ１、研
磨盤１の中心と計測光学系７の計測光軸１２０の間隔Ｌ
２、研磨盤１の中心とホルダ１１３の間隔Ｌ３は一定値
である。ホルダ１１３は揺動運動するため、基準中心か
らの揺動量Ｌ４を揺動センサ１１８で検出する。この状
態でホルダ１１３の回転検出器１１２の角度位置をリセ
ットしてＣＭＰ加工を開始する。センサ１２４が計測開
始ドグ１２３を検出して計測開始の信号をウエハ位置コ
ントローラー１２４で検出すると、計測開始位置１１１
ａでのウエハ４の中心から計測光軸１２０の距離Ｌ２−
Ｌ４（ウエハ径Ｌ１と検出したノッチ１１６と相対関係
にある計測開始ドグ１２４から、ウエハ中心から計測中
心１２０の位置関係を演算して求める）とウエハ４の回
転角θが定まり、研磨盤１が回転する毎に、計測光学系
７で計測された分光波形に基づく膜厚に対するウエハの
計測位置が特定される。
磨盤１の中心と計測光学系７の計測光軸１２０の間隔Ｌ
２、研磨盤１の中心とホルダ１１３の間隔Ｌ３は一定値
である。ホルダ１１３は揺動運動するため、基準中心か
らの揺動量Ｌ４を揺動センサ１１８で検出する。この状
態でホルダ１１３の回転検出器１１２の角度位置をリセ
ットしてＣＭＰ加工を開始する。センサ１２４が計測開
始ドグ１２３を検出して計測開始の信号をウエハ位置コ
ントローラー１２４で検出すると、計測開始位置１１１
ａでのウエハ４の中心から計測光軸１２０の距離Ｌ２−
Ｌ４（ウエハ径Ｌ１と検出したノッチ１１６と相対関係
にある計測開始ドグ１２４から、ウエハ中心から計測中
心１２０の位置関係を演算して求める）とウエハ４の回
転角θが定まり、研磨盤１が回転する毎に、計測光学系
７で計測された分光波形に基づく膜厚に対するウエハの
計測位置が特定される。
【００４２】このため、図９で示したウエハ面内の中心
や周辺のどのチップを計測しているかが判別できる。例
えばウエハの相関絶縁膜のＳｉｏ２をＣＭＰ工程でφ２
００mmウエハを加工する場合、研磨盤１回転（約１００
ｒｐｍ）で数ｎｍ程加工され、１分間に約２００ｎｍ程
加工される。本実施例の膜厚計測精度は、数１０ｎｍの
膜厚変化を計測する事が可能であるため、研磨盤１回転
毎に計測場所を特定して残膜厚を算出して表示すること
もできる。
や周辺のどのチップを計測しているかが判別できる。例
えばウエハの相関絶縁膜のＳｉｏ２をＣＭＰ工程でφ２
００mmウエハを加工する場合、研磨盤１回転（約１００
ｒｐｍ）で数ｎｍ程加工され、１分間に約２００ｎｍ程
加工される。本実施例の膜厚計測精度は、数１０ｎｍの
膜厚変化を計測する事が可能であるため、研磨盤１回転
毎に計測場所を特定して残膜厚を算出して表示すること
もできる。
【００４３】図１４、図１５は、残膜厚の計測表示状態
を示すものである。図１４はチップ毎の残膜厚、図１５
は数チップ毎の領域での残膜厚を表示している。これら
の結果はＣＭＰ加工中にリアルタイムで出力され、所定
の残膜厚になった状態で加工終了する。図１４、図１５
で示した計測結果は、加工されたウエハの来歴として管
理する事も可能であり、計測結果をウエハに添付して次
工程での加工条件などに用いると、製造工程のスループ
ットと製品品質が向上する効果がある。
を示すものである。図１４はチップ毎の残膜厚、図１５
は数チップ毎の領域での残膜厚を表示している。これら
の結果はＣＭＰ加工中にリアルタイムで出力され、所定
の残膜厚になった状態で加工終了する。図１４、図１５
で示した計測結果は、加工されたウエハの来歴として管
理する事も可能であり、計測結果をウエハに添付して次
工程での加工条件などに用いると、製造工程のスループ
ットと製品品質が向上する効果がある。
【００４４】図１６は、本発明による半導体デバイスの
製造方法を示す図である。本発明による半導体デバイス
の製造方法においては、成膜装置１５２でスパタリング
等によりウエハ１５１の表面に薄膜を形成した後、この
ウェハをＣＭＰ加工工程１５３に運ぶ。ＣＭＰ加工工程
１５３においては、加工終点検出部１５５で上記した実
施例で説明したような方法でウェハ１５１の表面の膜厚
管理をしながらＣＭＰ装置１５４を用いて膜厚を平坦に
加工し、洗浄装置１５６で洗浄後、必要に応じて膜厚計
測装置１５７でウエハ１５１の所望の箇所の膜厚を計測
する。なお、この膜厚計測装置１５７を用いた膜厚の計
測は、必ずしも全てのウェハに対して行う必要はなく、必
要に応じて何枚かに１枚のウェハを抜き取って実施して
もよい。ＣＭＰ加工工程１５３を経たウェハは、露光装
置工程１５８を経てエッチング工程１５９で配線加工な
どが行なわれ、次の工程へ運ばれる。
製造方法を示す図である。本発明による半導体デバイス
の製造方法においては、成膜装置１５２でスパタリング
等によりウエハ１５１の表面に薄膜を形成した後、この
ウェハをＣＭＰ加工工程１５３に運ぶ。ＣＭＰ加工工程
１５３においては、加工終点検出部１５５で上記した実
施例で説明したような方法でウェハ１５１の表面の膜厚
管理をしながらＣＭＰ装置１５４を用いて膜厚を平坦に
加工し、洗浄装置１５６で洗浄後、必要に応じて膜厚計
測装置１５７でウエハ１５１の所望の箇所の膜厚を計測
する。なお、この膜厚計測装置１５７を用いた膜厚の計
測は、必ずしも全てのウェハに対して行う必要はなく、必
要に応じて何枚かに１枚のウェハを抜き取って実施して
もよい。ＣＭＰ加工工程１５３を経たウェハは、露光装
置工程１５８を経てエッチング工程１５９で配線加工な
どが行なわれ、次の工程へ運ばれる。
【００４５】本発明では、ＣＭＰ加工工程における膜厚
の計測をＣＭＰ加工中に実施することが出来、しかもウ
ェハ上の位置が特定された膜厚の計測を行うことが出来
るので、この膜厚の計測結果をＣＭＰ装置１５４のスラ
リー条件（材質、濃度、供給量）、パッド条件（材質、
形状、ドレス、交換時期等）、研磨回転数、ウエハ支持
圧力などのＣＭＰ加工条件にフィードバックすることに
より、ウエハの加工面の平坦性を従来の技術に比べて大
幅に向上させることができる。このようにしてＣＭＰ加
工による表面の平坦性が大幅に向上したウェハを、その
後の露光、エッチング工程において処理することによ
り、微細なパターンを高い信頼性で形成することが可能
になる。また、本発明による膜厚を管理しながらＣＭＰ
加工したウエハ１５１には、面内分布の膜厚計測結果を
添付する事も出来る。この添付された計測結果を用いる
ことにより、エッチング工程１５９でのエッチング条件
（エッチ時間や印加電圧、ガス供給量）等を最適にコン
トロールして高品質な半導体ウエハ１６０を製造するこ
ともできる。
の計測をＣＭＰ加工中に実施することが出来、しかもウ
ェハ上の位置が特定された膜厚の計測を行うことが出来
るので、この膜厚の計測結果をＣＭＰ装置１５４のスラ
リー条件（材質、濃度、供給量）、パッド条件（材質、
形状、ドレス、交換時期等）、研磨回転数、ウエハ支持
圧力などのＣＭＰ加工条件にフィードバックすることに
より、ウエハの加工面の平坦性を従来の技術に比べて大
幅に向上させることができる。このようにしてＣＭＰ加
工による表面の平坦性が大幅に向上したウェハを、その
後の露光、エッチング工程において処理することによ
り、微細なパターンを高い信頼性で形成することが可能
になる。また、本発明による膜厚を管理しながらＣＭＰ
加工したウエハ１５１には、面内分布の膜厚計測結果を
添付する事も出来る。この添付された計測結果を用いる
ことにより、エッチング工程１５９でのエッチング条件
（エッチ時間や印加電圧、ガス供給量）等を最適にコン
トロールして高品質な半導体ウエハ１６０を製造するこ
ともできる。
【００４６】
【発明の効果】本発明によればＣＭＰ工程で研磨加工中
の半導体デバイスの透明膜の高精度な膜厚計測が可能と
なり、計測した膜厚データを基に高精度の研磨加工管理
が可能となる。および研磨加工中の半導体デバイスのシ
リコンウエハ（基板）面内での膜厚分布を高精度に管理
することが出来るようになるため、膜厚分布に基づいた
ＣＭＰ加工工程での平坦化加工の最適化や、成膜工程へ
の成膜条件やエッチング工程での加工条件の最適化を図
ることが出来、高精度な半導体デバイスの製造が可能と
なる。および、上記のシリコンウェハ上に半導体デバイ
スを製造する方法および製造ラインにおけるＣＭＰ工程
において終点検出を高精度に行うことが可能となり、工
程のスループット向上を図ることができる。
の半導体デバイスの透明膜の高精度な膜厚計測が可能と
なり、計測した膜厚データを基に高精度の研磨加工管理
が可能となる。および研磨加工中の半導体デバイスのシ
リコンウエハ（基板）面内での膜厚分布を高精度に管理
することが出来るようになるため、膜厚分布に基づいた
ＣＭＰ加工工程での平坦化加工の最適化や、成膜工程へ
の成膜条件やエッチング工程での加工条件の最適化を図
ることが出来、高精度な半導体デバイスの製造が可能と
なる。および、上記のシリコンウェハ上に半導体デバイ
スを製造する方法および製造ラインにおけるＣＭＰ工程
において終点検出を高精度に行うことが可能となり、工
程のスループット向上を図ることができる。
【図１】本発明による膜厚計測手段を備えたＣＭＰ研磨
装置構成の概略構成を示す斜視図である。
装置構成の概略構成を示す斜視図である。
【図２】本発明による膜厚計測手段を備えたＣＭＰ研磨
装置構成の具体的な一例を示す斜視図である。
装置構成の具体的な一例を示す斜視図である。
【図３】本発明による計測視野を説明するウェハを載せ
た研磨パッドの平面図である。
た研磨パッドの平面図である。
【図４】半導体用ＬＳＩ回路パターンの平面図である。
【図５】半導体用ＬＳＩ回路パターンと計測視野の詳細
な一例を示す半導体用ＬＳＩ回路パターンの平面図であ
る。
な一例を示す半導体用ＬＳＩ回路パターンの平面図であ
る。
【図６】本発明による回路パターンからの分光反射特性
の一例を示すグラフである。
の一例を示すグラフである。
【図７】本発明による回路パターンからの分光スペクト
ル強度特性の一例を示すグラフである。
ル強度特性の一例を示すグラフである。
【図８】半導体用ＬＳＩウエハの平面図である。
【図９】半導体用ＬＳＩの透明膜の膜厚分布の一例を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図１０】本発明による検出窓の構造の一例を示す正面
図である。
図である。
【図１１】本発明による膜厚を算出する分光反射特性を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図１２】（ａ）本発明による膜厚測定機能を備えたＣ
ＭＰ加工装置の正面図、（ｂ）本発明によるＣＭＰ加工
装置の正面図、（ｃ）ＣＭＰ加工装置のホルダの平面図
である。
ＭＰ加工装置の正面図、（ｂ）本発明によるＣＭＰ加工
装置の正面図、（ｃ）ＣＭＰ加工装置のホルダの平面図
である。
【図１３】本発明によるＣＭＰ加工装置の概略構成を示
す正面図である。
す正面図である。
【図１４】本発明における計測結果を表示する画面の一
例を示す表示画面の正面図である。
例を示す表示画面の正面図である。
【図１５】本発明における計測結果を表示する画面の一
例を示す表示画面の正面図である。
例を示す表示画面の正面図である。
【図１６】本発明によるＣＭＰ加工システムを用いて半
導体デバイスを製造する工程の一例を示す工程図であ
る。
導体デバイスを製造する工程の一例を示す工程図であ
る。
【図１７】半導体用ＬＳＩの透明膜の膜厚分布の一例を
示す半導体用ＬＳＩの斜視図である。
示す半導体用ＬＳＩの斜視図である。
1……研磨盤 2……研磨パッド 3……ホルダ 4
……ウェハ 5……ドレッサー 6……スラリー 7……計測光学
系 8……計測窓 9……膜厚計測コントローラ 10……実パターン膜厚
計測装置 11……計測条件コントローラ 81……ウインドウガラス
71……検出レンズ 72……照明光源 73……ハーフミラー 74……空間
フィルタ 74……結像レンズ 76……絞りユニット
761……視野絞り 762……視野絞り 763……
計測視野 40……LSI回路 41……配線回路パター
ン部 42……メモリ回路部 43……周辺回路パター
ン部 412……計測視野 61、62、63……分光波形
82……中心チップ 83……周辺チップ 92、93
……チップの中心領域 600……波形のトレンド成分
91、92、93……トレンド補正後の分光波形 101
……ウインドウガラス 102……スラリー 103……
純水タンク 104……配管 111……位置センサ
112……回転角検出器 113……ホルダ 114……ウ
エハホルダ 115……ノッチセンサ 116……ノッチ 117……プリアライメント部 113a……保持面 120
……計測光軸 151……ウエハ 152……成膜装置
153……ＣＭＰ加工工程 154……ＣＭＰ装置 15
5……加工終点検出部 156……洗浄装置 157……
膜厚計測装置 158……露光装置 159……エッチング工程 151…
…半導体ウエハ
……ウェハ 5……ドレッサー 6……スラリー 7……計測光学
系 8……計測窓 9……膜厚計測コントローラ 10……実パターン膜厚
計測装置 11……計測条件コントローラ 81……ウインドウガラス
71……検出レンズ 72……照明光源 73……ハーフミラー 74……空間
フィルタ 74……結像レンズ 76……絞りユニット
761……視野絞り 762……視野絞り 763……
計測視野 40……LSI回路 41……配線回路パター
ン部 42……メモリ回路部 43……周辺回路パター
ン部 412……計測視野 61、62、63……分光波形
82……中心チップ 83……周辺チップ 92、93
……チップの中心領域 600……波形のトレンド成分
91、92、93……トレンド補正後の分光波形 101
……ウインドウガラス 102……スラリー 103……
純水タンク 104……配管 111……位置センサ
112……回転角検出器 113……ホルダ 114……ウ
エハホルダ 115……ノッチセンサ 116……ノッチ 117……プリアライメント部 113a……保持面 120
……計測光軸 151……ウエハ 152……成膜装置
153……ＣＭＰ加工工程 154……ＣＭＰ装置 15
5……加工終点検出部 156……洗浄装置 157……
膜厚計測装置 158……露光装置 159……エッチング工程 151…
…半導体ウエハ
フロントページの続き
(72)発明者 斉藤 啓谷
神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株
式会社日立製作所生産技術研究所内
Ｆターム(参考） 2F065 AA30 BB03 BB17 BB22 CC02
CC19 CC31 DD13 EE00 FF42
FF51 GG02 HH04 LL22 LL30
LL46 LL67 MM04 PP13 QQ33
QQ44 UU07
3C058 AC02 BA01 BA07 CB03 CB06
DA12 DA17
5F033 HH38 QQ48 XX01 XX03 XX37
Claims (16)
- 【請求項１】研磨中の光学的に透明な薄膜を形成した試
料表面に白色光を照射し、該白色光の照射により該試料
から発生する反射光を検出し、該検出した反射光の分光
波形に基づいて前記光学的に透明な膜の膜厚を求める方
法であって、予め計測した膜厚分布に基づいて決定した
面積からの反射光を検出し、該検出した反射光の分光波
形に基づいて、透明な膜の膜厚を求めることを特徴とす
る薄膜の膜厚計測方法。 - 【請求項２】研磨中の光学的に透明な薄膜を形成した試
料表面に白色光を照射し、該白色光の照射により該前記
試料から発生する反射光を検出し、該検出した反射光の
分光波形に基づいて前記光学的に透明な膜の膜厚を求め
る方法であって、前記試料から発生する反射光の分光波
形の特徴量に基づいた所望の位置の反射光の分光波形に
基づいて薄膜を計測することを特徴とする薄膜の膜厚計
測方法。 - 【請求項３】研磨中の光学的に透明な薄膜を形成した試
料表面に白色光を照射し、該白色光の照射により該前記
試料から発生する反射光を検出し、該検出した反射光の
分光波形に基づいて前記光学的に透明な膜の膜厚を求め
る方法であって、前記試料から発生する反射光を時分割
して検出し、時分割して検出したそれぞれの分光波形の
特徴量に基づいた所望の位置の分光波形に基づいて薄膜
を計測することを特徴とする薄膜の膜厚計測方法。 - 【請求項４】該検出した反射光の特徴量が該検出した反
射光の分光波形の反射光強度に基づくことを特徴とする
請求項２、３記載の膜厚計測方法。 - 【請求項５】該検出した反射光の特徴量が該検出した反
射光の分光波形の周波数スペクトル強度に基づくことを
特徴とする請求項２、３記載の膜厚計測方法。 - 【請求項６】該検出した反射光の特徴量が予め計測した
膜厚分布に基づく分光波形の類似性であることを特徴と
する請求項２、３記載の膜厚計測方法。 - 【請求項７】研磨中の光学的に透明な薄膜を形成した試
料表面に白色光を照射し、該白色光の照射により該試料
から発生する反射光を検出し、該検出した反射光の分光
波形に基づいて前記光学的に透明な膜の膜厚を求める方
法であって、予め計測した該試料と同じ工程の膜厚分布
に基づいて決定した面積からの反射光を検出し、該検出
した反射光の分光波形の特徴量に基づいた所望の位置の
反射光の分光波形に基づいて、薄膜を計測することを特
徴とする薄膜の膜厚計測方法。 - 【請求項８】研磨中の光学的に透明な薄膜を形成した試
料表面に光学的に透明な流体を供給しながら白色光を照
射し、該白色光の照射により該前記試料から発生する反
射光を検出し、該検出した反射光の分光波形に基づいて
前記光学的に透明な膜の膜厚を求めることを特徴とする
薄膜の膜厚計測方法。 - 【請求項９】研磨中の光学的に透明な薄膜を形成した試
料表面に白色光を照射し、該白色光の照射により該前記
試料から発生する反射光を検出し、該検出した反射光の
分光波形に基づいて前記光学的に透明な膜の膜厚を求め
る方法において、研磨液の屈折率と同等な屈折率の光学
ガラスを介在して、該前記試料から発生する反射光を検
出し、該検出した反射光の分光波形に基づいて前記光学
的に透明な膜の膜厚を求めることを特徴とする薄膜の膜
厚計測方法。 - 【請求項１０】研磨中の光学的に透明な薄膜を形成した
試料表面に白色光を照射する手段と、該照射手段により
照射されて前記試料から発生する反射光を検出する検出
手段と、該検出手段により検出した反射光の分光波形に
基づいて前記光学的に透明な膜の膜厚を求める手段と、
予め計測した膜厚分布に基づいて計測面積を決定する手
段と、該計測面積から発生する反射光の分光波形に基づ
いて透明な膜の膜厚を算出する手段とを備えたことを特
徴とする薄膜の膜厚計測装置。 - 【請求項１１】研磨中の光学的に透明な薄膜を形成した
試料表面に白色光を照射する手段と、該照射手段により
照射されて前記試料から発生する反射光を検出する検出
手段と、該検出手段により検出した反射光の分光波形に
基づいて前記光学的に透明な膜の膜厚を求める手段と、
前記試料から発生する反射光の分光波形の特徴量を抽出
する手段と、該特徴量に基づいて所望の位置の透明な膜
の膜厚を算出する手段とを備えたことを特徴とする薄膜
の膜厚計測装置。 - 【請求項１２】研磨中の光学的に透明な薄膜を形成した
試料表面に白色光を照射する手段と、該照射手段により
照射されて前記試料から発生する反射光を検出する検出
手段と、該検出手段により検出した反射光の分光波形に
基づいて前記光学的に透明な膜の膜厚を求める手段と、
前記試料から発生する反射光を時分割して検出する手段
と、該時分割して検出した反射光の複数の分光波形の特
徴量を抽出する手段と、該特徴量に基づいて所望の位置
の透明な膜の膜厚を算出する手段とを備えたことを特徴
とする薄膜の膜厚計測装置。 - 【請求項１３】薄膜デバイスの表面に形成した光学的に
透明な膜を研磨する工程において、前記光学的に透明な
膜に白色光を照射し、該白色光の照射により前記薄膜デ
バイスから発生する反射光を、予め計測した前記薄膜デ
バイスと同じ工程の薄膜デバイスの膜厚分布に基づいて
決定した面積からの反射光を検出し、該検出した反射光
の分光波形に基づいて前記光学的に透明な膜厚を求める
ことを特徴とする薄膜デバイスの製造方法。 - 【請求項１４】薄膜デバイスの表面に形成した光学的に
透明な膜を研磨する工程において、前記光学的に透明な
膜に白色光を照射し、該白色光の照射により前記薄膜デ
バイスから発生する反射光を、検出し、前記薄膜デバイ
スから発生する反射光の分光波形の特徴量に基づいた所
望の位置の反射光の分光波形に基づいて前記光学的に透
明な膜厚を求めることを特徴とする薄膜デバイスの製造
方法。 - 【請求項１５】薄膜デバイスの表面に形成した光学的に
透明な膜を研磨する工程において、前記光学的に透明な
膜に白色光を照射し、該白色光の照射により前記薄膜デ
バイスから発生する反射光を、検出し、前記薄膜デバイ
スから発生する反射光を時分割して検出し、時分割して
検出したそれぞれの分光波形の特徴量に基づいた所望の
位置の反射光の分光波形に基づいて前記光学的に透明な
膜厚を求めることを特徴とする薄膜デバイスの製造方
法。 - 【請求項１６】薄膜デバイスの表面に形成した光学的に
透明な膜を研磨する工程において、前記光学的に透明な
膜に白色光を照射し、該白色光の照射により前記薄膜デ
バイスから発生する反射光を、検出し、前記薄膜デバイ
スから発生する反射光を時分割して検出し、時分割して
検出したそれぞれの分光波形の特徴量に基づいた所望の
位置の反射光の分光波形に基づいて前記光学的に透明な
膜厚を求めることを特徴とする薄膜デバイスの製造方
法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001226984A JP3932836B2 (ja) | 2001-07-27 | 2001-07-27 | 薄膜の膜厚計測方法及びその装置並びにそれを用いたデバイスの製造方法 |
| US10/082,520 US7057744B2 (en) | 2001-07-27 | 2002-02-22 | Method and apparatus for measuring thickness of thin film and device manufacturing method using same |
| US10/082,430 US7119908B2 (en) | 2001-07-27 | 2002-02-22 | Method and apparatus for measuring thickness of thin film and device manufacturing method using same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001226984A JP3932836B2 (ja) | 2001-07-27 | 2001-07-27 | 薄膜の膜厚計測方法及びその装置並びにそれを用いたデバイスの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003042721A true JP2003042721A (ja) | 2003-02-13 |
| JP3932836B2 JP3932836B2 (ja) | 2007-06-20 |
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