JP2011082286A5 - - Google Patents

Description

上述した目的を達成するために、本発明の一態様は、基板の被研磨面を研磨面で研磨し、前記研磨中に、前記基板の被研磨面に光を照射し、かつ前記基板から戻る反射光を受光し、前記反射光の各波長での反射強度を示す分光プロファイルを所定の時間間隔で取得し、取得された複数の分光プロファイルの中から、最新の分光プロファイルを含む少なくとも１組の分光プロファイルを選択し、前記選択された分光プロファイル間で、所定の波長における反射強度の差分を算出し、前記差分から前記反射強度の変化量を求め、前記変化量に基づいて研磨終点を決定することを特徴とする研磨終点検知方法である。

本発明の他の態様は、基板の被研磨面に光を照射する投光部と、前記基板から戻る反射光を受光する受光部と、前記反射光の各波長での反射強度を示す分光プロファイルを所定の時間間隔で取得する分光器と、前記分光プロファイルから得られる反射強度の変動量を監視する監視部とを備え、前記監視部は、取得された複数の分光プロファイルの中から、最新の分光プロファイルを含む少なくとも１組の分光プロファイルを選択し、前記選択された分光プロファイル間で、所定の波長における反射強度の差分を算出し、前記差分から前記反射強度の変化量を求め、前記変化量に基づいて研磨終点を決定することを特徴とする研磨終点検知装置である。

Claims (21)

1. 基板の被研磨面を研磨面で研磨し、
   前記研磨中に、前記基板の被研磨面に光を照射し、かつ前記基板から戻る反射光を受光し、
   前記反射光の各波長での反射強度を示す分光プロファイルを所定の時間間隔で取得し、
   取得された複数の分光プロファイルの中から、最新の分光プロファイルを含む少なくとも１組の分光プロファイルを選択し、
   前記選択された分光プロファイル間で、所定の波長における反射強度の差分を算出し、
   前記差分から前記反射強度の変化量を求め、
   前記変化量に基づいて研磨終点を決定することを特徴とする研磨終点検知方法。
2. 前記変化量が所定のしきい値に達したことを検出することにより研磨終点を決定することを特徴とする請求項１に記載の研磨終点検知方法。
3. 前記反射強度の差分を二乗することにより前記変化量を求めることを特徴とする請求項１に記載の研磨終点検知方法。
4. 前記所定の波長は複数の波長であり、
   前記複数の波長での反射強度の差分の総和から、前記変化量を求めることを特徴とする請求項１に記載の研磨終点検知方法。
5. 前記少なくとも１組の分光プロファイルは、前記最新の分光プロファイルをそれぞれ含む複数組の分光プロファイルであり、
   各組の分光プロファイル間で、所定の波長における反射強度の差分を算出することにより、前記複数組の分光プロファイルについての複数の差分を求め、
   前記複数の差分から、前記反射強度の複数の変化量を求め、
   前記複数の変化量の平均値または総和を算出し、
   前記平均値または総和に基づいて研磨終点を決定することを特徴とする請求項１に記載の研磨終点検知方法。
6. 前記少なくとも１組の分光プロファイルは、前記最新の分光プロファイルをそれぞれ含む複数組の分光プロファイルであり、
   各組の分光プロファイル間で、所定の波長における反射強度の差分を算出することにより、前記複数組の分光プロファイルについての複数の差分を求め、
   前記複数の差分から、前記反射強度の複数の変化量を求め、
   前記複数の変化量の少なくとも１つが所定のしきい値に達したことを検出することにより研磨終点を決定することを特徴とする請求項１に記載の研磨終点検知方法。
7. 前記選択された分光プロファイルのそれぞれについて、前記所定の波長での反射強度を別の波長での反射強度で割ることによりスペクトル・インデックスを生成し、
   前記選択された分光プロファイル間で、スペクトル・インデックスの差分を算出し、
   前記差分から前記反射強度の変化量を求めることを特徴とする請求項１に記載の研磨終点検知方法。
8. 研磨時間とともに変動する前記反射強度の変化量を微分して微分値を求める工程をさらに有し、
   前記反射強度の変化量と前記微分値とに基づいて研磨終点を決定することを特徴とする請求項１に記載の研磨終点検知方法。
9. 前記所定の時間間隔は、前記選択された分光プロファイル間の位相差が略半周期となるように設定されることを特徴とする請求項１に記載の研磨終点検知方法。
10. 前記所定の波長は、前記選択された分光プロファイル間の位相差が略半周期となる波長範囲から選択されることを特徴とする請求項９に記載の研磨終点検知方法。
11. 基板の被研磨面に光を照射する投光部と、
    前記基板から戻る反射光を受光する受光部と、
    前記反射光の各波長での反射強度を示す分光プロファイルを所定の時間間隔で取得する分光器と、
    前記分光プロファイルから得られる反射強度の変動量を監視する監視部とを備え、
    前記監視部は、
    取得された複数の分光プロファイルの中から、最新の分光プロファイルを含む少なくとも１組の分光プロファイルを選択し、
    前記選択された分光プロファイル間で、所定の波長における反射強度の差分を算出し、
    前記差分から前記反射強度の変化量を求め、
    前記変化量に基づいて研磨終点を決定することを特徴とする研磨終点検知装置。
12. 前記監視部は、前記変化量が所定のしきい値に達したことを検出することにより研磨終点を決定することを特徴とする請求項１１に記載の研磨終点検知装置。
13. 前記監視部は、前記反射強度の差分を二乗することにより前記変化量を求めることを特徴とする請求項１１に記載の研磨終点検知装置。
14. 前記所定の波長は複数の波長であり、
    前記監視部は、前記複数の波長での反射強度の差分の総和から、前記変化量を求めることを特徴とする請求項１１に記載の研磨終点検知装置。
15. 前記少なくとも１組の分光プロファイルは、前記最新の分光プロファイルをそれぞれ含む複数組の分光プロファイルであり、
    前記監視部は、
    各組の分光プロファイル間で、所定の波長における反射強度の差分を算出することにより、前記複数組の分光プロファイルについての複数の差分を求め、
    前記複数の差分から、前記反射強度の複数の変化量を求め、
    前記複数の変化量の平均値または総和を算出し、
    前記平均値または総和に基づいて研磨終点を決定することを特徴とする請求項１１に記載の研磨終点検知装置。
16. 前記少なくとも１組の分光プロファイルは、前記最新の分光プロファイルをそれぞれ含む複数組の分光プロファイルであり、
    前記監視部は、
    各組の分光プロファイル間で、所定の波長における反射強度の差分を算出することにより、前記複数組の分光プロファイルについての複数の差分を求め、
    前記複数の差分から、前記反射強度の複数の変化量を求め、
    前記複数の変化量の少なくとも１つが所定のしきい値に達したことを検出することにより研磨終点を決定することを特徴とする請求項１１に記載の研磨終点検知装置。
17. 前記監視部は、
    前記選択された分光プロファイルのそれぞれについて、前記所定の波長での反射強度を別の波長での反射強度で割ることによりスペクトル・インデックスを生成し、
    前記選択された分光プロファイル間で、スペクトル・インデックスの差分を算出し、
    前記差分から前記反射強度の変化量を求めることを特徴とする請求項１１に記載の研磨終点検知装置。
18. 前記監視部は、研磨時間とともに変動する前記反射強度の変化量を微分して微分値を求め、
    前記反射強度の変化量と前記微分値とに基づいて研磨終点を決定することを特徴とする請求項１１に記載の研磨終点検知装置。
19. 前記所定の時間間隔は、前記選択された分光プロファイル間の位相差が略半周期となるように設定されることを特徴とする請求項１１に記載の研磨終点検知装置。
20. 前記所定の波長は、前記選択された分光プロファイル間の位相差が略半周期となる波長範囲から選択されることを特徴とする請求項１９に記載の研磨終点検知装置。
21. 研磨パッドを支持する研磨テーブルと、
    膜を有する基板を前記研磨パッドに押し付けるトップリングと、
    請求項１１に記載の研磨終点検知装置とを備えたことを特徴とする研磨装置。