JP2015076449A - 研磨方法 - Google Patents
研磨方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015076449A JP2015076449A JP2013210387A JP2013210387A JP2015076449A JP 2015076449 A JP2015076449 A JP 2015076449A JP 2013210387 A JP2013210387 A JP 2013210387A JP 2013210387 A JP2013210387 A JP 2013210387A JP 2015076449 A JP2015076449 A JP 2015076449A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polishing
- thickness
- conductive film
- film
- pad
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B49/00—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation
- B24B49/18—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation taking regard of the presence of dressing tools
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
- B24B37/005—Control means for lapping machines or devices
- B24B37/013—Devices or means for detecting lapping completion
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
Abstract
Description
第2の態様によれば、研磨テーブル1回転あたりの研磨量に基づいて、ターゲット厚さに到達する時点である目標研磨時間が算出される。つまり、研磨終点は、導電性膜の厚さではなく、研磨時間に基づいて決定される。したがって、研磨テーブル1回転あたりの研磨量以下の研磨精度を得ることができる。
図1は、本発明の研磨方法の一実施形態を実行するための研磨装置を模式的に示す斜視図である。図1に示されるように、研磨テーブル30は、テーブル軸30aを介してその下方に配置されるテーブルモータ19に連結されており、このテーブルモータ19により研磨テーブル30が矢印で示す方向に回転されるようになっている。この研磨テーブル30の上面には研磨パッド10が貼付されており、研磨パッド10の上面がウェハなどの基板Wを研磨する研磨面10aを構成している。トップリング31はトップリングシャフト16の下端に連結されている。トップリング31は、真空吸着によりその下面に基板Wを保持できるように構成されている。トップリングシャフト16は、図示しない上下動機構により上下動するようになっている。
R1I1+L1dI1/dt+MdI2/dt=E (1)
R2I2+L2dI2/dt+MdI1/dt=0 (2)
ここで、Mは相互インダクタンスであり、R1は渦電流式膜厚センサ60のコイル61を含むセンサ側回路の等価抵抗であり、L1はコイル61を含むセンサ側回路の自己インダクタンスである。R2は渦電流が誘起される導電性膜の等価抵抗であり、L2は渦電流が流れる導電性膜の自己インダクタンスである。
(R1+jωL1)I1+jωMI2=E (3)
(R2+jωL2)I2+jωMI1=0 (4)
これら式(3),(4)から、次の式(5)が導かれる。
I1=E(R2+jωL2)/{(R1+jωL1)(R2+jωL2)+ω2M2}
=E/{(R1+jωL1)+ω2M2/(R2+jωL2)} (5)
Φ=E/I1={R1+ω2M2R2/(R2 2+ω2L2 2)}
+jω{L1−ω2L2M2/(R2 2+ω2L2 2)} (6)
ここで、Φの実部(抵抗成分)、虚部(誘導リアクタンス成分)をそれぞれX,Yとおくと、上記式(6)は、次のようになる。
Φ=X+jωY (7)
M=k(L1L2)1/2 (8)
1回転あたりの研磨量=(FT(n)−FT(n+1)) (9)
目標研磨時間=現在の研磨時間+追加研磨時間
=現在の研磨時間+
(現在の厚さ−ターゲット厚さ)/(1回転あたりの研磨量
×TS) (10)
ここで、TSは、研磨テーブル30の回転速度(min−1)であり、1分間あたりの回転数を表している。
現在の研磨時間=(研磨テーブルの回転総数)×(60/TS) (11)
研磨テーブル30の回転総数は、導電性膜の研磨が開始されてから現在に至るまでの研磨テーブル30の回転回数である。
10 研磨パッド
10a 研磨面
16 トップリングシャフト
19 テーブルモータ
30 研磨テーブル
30 テーブル軸
31 トップリング
60 渦電流式膜厚センサ
61 コイル
W 基板(ウェハ)
G 渦電流式膜厚センサのコイルと基板との間の距離
θ 仰角
Claims (4)
- 研磨パッドを支持する研磨テーブルを回転させ、
表面に導電性膜が形成された基板を前記研磨パッドに押し付けて前記導電性膜を研磨し、
前記導電性膜の研磨中に、前記研磨テーブル内部に配置された渦電流式膜厚センサにより前記導電性膜の厚さに従って変化する膜厚信号を取得し、
前記膜厚信号に基づいて前記研磨パッドの厚さを決定し、
前記研磨パッドの厚さに対応する前記導電性膜の研磨レートを決定し、
前記研磨レートで前記導電性膜を所定の研磨時間だけ研磨したときの予想研磨量を算出し、
前記導電性膜のターゲット厚さに前記予想研磨量を加算することで仮の終点膜厚を算出し、
前記導電性膜の厚さが前記仮の終点膜厚に到達した時点から前記所定の研磨時間が経過した時に、前記導電性膜の研磨を終了することを特徴とする研磨方法。 - 前記研磨レートは、前記研磨パッドの厚さと、対応する研磨レートとの関係を示す研磨レートデータから決定されることを特徴とする請求項1に記載の研磨方法。
- 前記膜厚信号は、前記渦電流式膜厚センサの電気回路の抵抗成分および誘導リアクタンス成分であり、
前記研磨パッドの厚さは、前記抵抗成分および前記誘導リアクタンス成分から算出されるインピーダンスと、前記研磨パッドの厚さとの関係を示すパッド厚さデータから決定されることを特徴とする請求項1に記載の研磨方法。 - 研磨パッドを支持する研磨テーブルを回転させ、
表面に導電性膜が形成された基板を前記研磨パッドに押し付けて前記導電性膜を研磨し、
前記導電性膜の研磨中に、前記研磨テーブル内部に配置された渦電流式膜厚センサの出力値から前記導電性膜の厚さを取得し、
前記研磨テーブル1回転あたりの研磨量を算出し、
前記導電性膜の現在の厚さとターゲット厚さとの差分と、前記研磨量から、追加研磨時間を算出し、
前記現在の厚さが取得された現在の研磨時間に前記追加研磨時間を加算することで、目標研磨時間を算出し、
前記目標研磨時間に到達したときに前記導電性膜の研磨を終了することを特徴とする研磨方法。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013210387A JP6033751B2 (ja) | 2013-10-07 | 2013-10-07 | 研磨方法 |
CN201410512859.0A CN104511838B (zh) | 2013-10-07 | 2014-09-29 | 研磨方法 |
KR1020140132323A KR101725595B1 (ko) | 2013-10-07 | 2014-10-01 | 연마 방법 |
TW103134356A TWI576202B (zh) | 2013-10-07 | 2014-10-02 | 研磨方法 |
SG10201406355RA SG10201406355RA (en) | 2013-10-07 | 2014-10-03 | Polishing method |
US14/506,562 US9573245B2 (en) | 2013-10-07 | 2014-10-03 | Polishing method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013210387A JP6033751B2 (ja) | 2013-10-07 | 2013-10-07 | 研磨方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015076449A true JP2015076449A (ja) | 2015-04-20 |
JP6033751B2 JP6033751B2 (ja) | 2016-11-30 |
Family
ID=52777309
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013210387A Active JP6033751B2 (ja) | 2013-10-07 | 2013-10-07 | 研磨方法 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9573245B2 (ja) |
JP (1) | JP6033751B2 (ja) |
KR (1) | KR101725595B1 (ja) |
CN (1) | CN104511838B (ja) |
SG (1) | SG10201406355RA (ja) |
TW (1) | TWI576202B (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018001296A (ja) * | 2016-06-28 | 2018-01-11 | 株式会社荏原製作所 | 研磨装置、研磨方法、及び研磨制御プログラム |
KR20180059351A (ko) | 2016-11-25 | 2018-06-04 | 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 | 연마 장치 및 연마 방법 |
JP2019030915A (ja) * | 2017-08-04 | 2019-02-28 | 東芝メモリ株式会社 | 研磨装置、研磨方法、およびプログラム |
KR20190078519A (ko) * | 2017-12-26 | 2019-07-04 | 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 | 자성 소자 및 그것을 사용한 와전류식 센서 |
JP2019117185A (ja) * | 2017-12-26 | 2019-07-18 | 株式会社荏原製作所 | 磁性素子、及びそれを用いた渦電流式センサ |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9669514B2 (en) | 2015-05-29 | 2017-06-06 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd | System and method for polishing substrate |
JP6222171B2 (ja) * | 2015-06-22 | 2017-11-01 | 信越半導体株式会社 | 定寸装置、研磨装置、及び研磨方法 |
KR101655075B1 (ko) * | 2015-08-21 | 2016-09-07 | 주식회사 케이씨텍 | 화학 기계적 연마 장치 |
JP6475604B2 (ja) * | 2015-11-24 | 2019-02-27 | 株式会社荏原製作所 | 研磨方法 |
KR101870701B1 (ko) | 2016-08-01 | 2018-06-25 | 에스케이실트론 주식회사 | 폴리싱 측정 장치 및 그의 연마 시간 제어 방법, 및 그를 포함한 폴리싱 제어 시스템 |
JP7019305B2 (ja) * | 2017-04-26 | 2022-02-15 | 株式会社荏原製作所 | 渦電流センサのキャリブレーション方法 |
JP6847811B2 (ja) * | 2017-10-24 | 2021-03-24 | 株式会社荏原製作所 | 研磨方法および研磨装置 |
KR20200099665A (ko) * | 2019-02-15 | 2020-08-25 | 주식회사 케이씨텍 | 기판 연마 시스템 |
CN114367919A (zh) * | 2020-10-14 | 2022-04-19 | 长鑫存储技术有限公司 | 研磨控制方法、装置及存储介质 |
JP2022108789A (ja) * | 2021-01-14 | 2022-07-27 | 株式会社荏原製作所 | 研磨装置、研磨方法、および基板の膜厚分布の可視化情報を出力する方法 |
US20220283554A1 (en) * | 2021-03-05 | 2022-09-08 | Applied Materials, Inc. | Control of processing parameters for substrate polishing with substrate precession |
CN113231955B (zh) * | 2021-06-04 | 2022-08-23 | 上海芯物科技有限公司 | 一种涡电流传感器的测厚校准方法、装置及研磨系统 |
CN114473844B (zh) * | 2021-12-31 | 2023-09-29 | 华海清科股份有限公司 | 一种膜厚测量装置 |
Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07311019A (ja) * | 1994-03-22 | 1995-11-28 | Mitsubishi Materials Corp | ウェーハ膜厚測定装置、ウェーハ膜厚測定方法およびウェーハ研磨装置 |
JPH09290363A (ja) * | 1996-04-26 | 1997-11-11 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 研磨方法および研磨装置 |
JP2001274126A (ja) * | 2000-01-17 | 2001-10-05 | Ebara Corp | ポリッシング装置 |
JP2002154053A (ja) * | 2000-11-01 | 2002-05-28 | Applied Materials Inc | 研磨装置及び研磨方法 |
JP2005121616A (ja) * | 2003-10-20 | 2005-05-12 | Ebara Corp | 渦電流センサ |
JP2005531929A (ja) * | 2002-06-28 | 2005-10-20 | ラム リサーチ コーポレイション | 基材表面に差次的除去速度を適用するための方法および装置 |
US7413988B1 (en) * | 2003-06-27 | 2008-08-19 | Lam Research Corporation | Method and apparatus for detecting planarization of metal films prior to clearing |
JP2009026850A (ja) * | 2007-07-18 | 2009-02-05 | Elpida Memory Inc | Cmp装置及びcmpによるウェハー研磨方法 |
JP2009060045A (ja) * | 2007-09-03 | 2009-03-19 | Tokyo Seimitsu Co Ltd | 研磨完了時点の予測方法とその装置 |
JP2009283868A (ja) * | 2008-05-26 | 2009-12-03 | Tokyo Seimitsu Co Ltd | 研磨終点検出方法 |
JP2010253627A (ja) * | 2009-04-27 | 2010-11-11 | Ebara Corp | 研磨方法及び研磨装置及び基板の監視方法 |
WO2012012530A2 (en) * | 2010-07-23 | 2012-01-26 | Applied Materials, Inc. | Tracking spectrum features in two dimensions for endpoint detection |
WO2013112764A1 (en) * | 2012-01-25 | 2013-08-01 | Applied Materials, Inc. | Retaining ring monitoring and control of pressure |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SG66487A1 (en) * | 1997-07-11 | 1999-07-20 | Tokyo Seimitsu Co Ltd | Wafer polishing apparatus |
KR100718737B1 (ko) * | 2000-01-17 | 2007-05-15 | 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 | 폴리싱 장치 |
JP4808453B2 (ja) * | 2005-08-26 | 2011-11-02 | 株式会社荏原製作所 | 研磨方法及び研磨装置 |
JP4159594B1 (ja) * | 2007-05-21 | 2008-10-01 | 株式会社東京精密 | 研磨終了時点の予測・検出方法とその装置 |
JP4319692B2 (ja) | 2007-09-03 | 2009-08-26 | 株式会社東京精密 | 研磨終了時点の予測・検出方法とその装置並びにリアルタイム膜厚モニタ方法とその装置 |
JP5495493B2 (ja) * | 2008-02-07 | 2014-05-21 | 株式会社東京精密 | 膜厚測定装置、及び膜厚測定方法 |
WO2011133386A2 (en) * | 2010-04-20 | 2011-10-27 | Applied Materials, Inc. | Closed-loop control for improved polishing pad profiles |
US20130065493A1 (en) * | 2011-08-09 | 2013-03-14 | Taro Takahashi | Polishing monitoring method, polishing end point detection method, and polishing apparatus |
JP5705093B2 (ja) | 2011-11-21 | 2015-04-22 | 株式会社荏原製作所 | 研磨終点検出方法および研磨装置 |
JP5941763B2 (ja) * | 2012-06-15 | 2016-06-29 | 株式会社荏原製作所 | 研磨方法 |
-
2013
- 2013-10-07 JP JP2013210387A patent/JP6033751B2/ja active Active
-
2014
- 2014-09-29 CN CN201410512859.0A patent/CN104511838B/zh active Active
- 2014-10-01 KR KR1020140132323A patent/KR101725595B1/ko active IP Right Grant
- 2014-10-02 TW TW103134356A patent/TWI576202B/zh active
- 2014-10-03 SG SG10201406355RA patent/SG10201406355RA/en unknown
- 2014-10-03 US US14/506,562 patent/US9573245B2/en active Active
Patent Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07311019A (ja) * | 1994-03-22 | 1995-11-28 | Mitsubishi Materials Corp | ウェーハ膜厚測定装置、ウェーハ膜厚測定方法およびウェーハ研磨装置 |
JPH09290363A (ja) * | 1996-04-26 | 1997-11-11 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 研磨方法および研磨装置 |
JP2001274126A (ja) * | 2000-01-17 | 2001-10-05 | Ebara Corp | ポリッシング装置 |
JP2002154053A (ja) * | 2000-11-01 | 2002-05-28 | Applied Materials Inc | 研磨装置及び研磨方法 |
JP2005531929A (ja) * | 2002-06-28 | 2005-10-20 | ラム リサーチ コーポレイション | 基材表面に差次的除去速度を適用するための方法および装置 |
US7413988B1 (en) * | 2003-06-27 | 2008-08-19 | Lam Research Corporation | Method and apparatus for detecting planarization of metal films prior to clearing |
JP2005121616A (ja) * | 2003-10-20 | 2005-05-12 | Ebara Corp | 渦電流センサ |
JP2009026850A (ja) * | 2007-07-18 | 2009-02-05 | Elpida Memory Inc | Cmp装置及びcmpによるウェハー研磨方法 |
JP2009060045A (ja) * | 2007-09-03 | 2009-03-19 | Tokyo Seimitsu Co Ltd | 研磨完了時点の予測方法とその装置 |
JP2009283868A (ja) * | 2008-05-26 | 2009-12-03 | Tokyo Seimitsu Co Ltd | 研磨終点検出方法 |
JP2010253627A (ja) * | 2009-04-27 | 2010-11-11 | Ebara Corp | 研磨方法及び研磨装置及び基板の監視方法 |
WO2012012530A2 (en) * | 2010-07-23 | 2012-01-26 | Applied Materials, Inc. | Tracking spectrum features in two dimensions for endpoint detection |
WO2013112764A1 (en) * | 2012-01-25 | 2013-08-01 | Applied Materials, Inc. | Retaining ring monitoring and control of pressure |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018001296A (ja) * | 2016-06-28 | 2018-01-11 | 株式会社荏原製作所 | 研磨装置、研磨方法、及び研磨制御プログラム |
KR20180059351A (ko) | 2016-11-25 | 2018-06-04 | 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 | 연마 장치 및 연마 방법 |
US10625390B2 (en) | 2016-11-25 | 2020-04-21 | Ebara Corporation | Polishing apparatus and polishing method |
JP2019030915A (ja) * | 2017-08-04 | 2019-02-28 | 東芝メモリ株式会社 | 研磨装置、研磨方法、およびプログラム |
US11097397B2 (en) | 2017-08-04 | 2021-08-24 | Toshiba Memory Corporation | Polishing device, polishing method, and record medium |
KR20190078519A (ko) * | 2017-12-26 | 2019-07-04 | 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 | 자성 소자 및 그것을 사용한 와전류식 센서 |
JP2019117185A (ja) * | 2017-12-26 | 2019-07-18 | 株式会社荏原製作所 | 磁性素子、及びそれを用いた渦電流式センサ |
JP7244250B2 (ja) | 2017-12-26 | 2023-03-22 | 株式会社荏原製作所 | 磁性素子、及びそれを用いた渦電流式センサ |
KR102538861B1 (ko) * | 2017-12-26 | 2023-06-01 | 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 | 자성 소자 및 그것을 사용한 와전류식 센서 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN104511838B (zh) | 2017-06-09 |
TWI576202B (zh) | 2017-04-01 |
US9573245B2 (en) | 2017-02-21 |
CN104511838A (zh) | 2015-04-15 |
KR20150040756A (ko) | 2015-04-15 |
TW201521957A (zh) | 2015-06-16 |
SG10201406355RA (en) | 2015-05-28 |
KR101725595B1 (ko) | 2017-04-10 |
JP6033751B2 (ja) | 2016-11-30 |
US20150099424A1 (en) | 2015-04-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6033751B2 (ja) | 研磨方法 | |
CN105428229B (zh) | 膜厚信号处理装置、研磨装置、膜厚信号处理方法、及研磨方法 | |
KR102538858B1 (ko) | 와전류 센서의 캘리브레이션 방법 | |
US9272389B2 (en) | Polishing apparatus and polishing method | |
TWI598948B (zh) | 研磨監視方法、研磨終點檢測方法及研磨裝置 | |
JP6050571B2 (ja) | 研磨監視方法および研磨装置 | |
CN110178208A (zh) | 基于电阻率调整原位监测的测量值 | |
TW201029086A (en) | Eddy current sensor with enhanced edge resolution | |
JP5705093B2 (ja) | 研磨終点検出方法および研磨装置 | |
TW200927378A (en) | Polishing monitoring method, polishing apparatus and monitoring apparatus | |
TWI741072B (zh) | 研磨裝置及研磨方法 | |
CN107617969B (zh) | 膜厚测定装置、研磨装置、膜厚测定方法及研磨方法 | |
US10052741B2 (en) | Semiconductor manufacturing apparatus and method of manufacturing semiconductor device | |
JP2017163018A (ja) | ウェハ加工装置及びウェハ加工方法 | |
TWI806898B (zh) | 用於晶圓上準確的感測器位置判定的振動校正 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160325 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20160608 |
|
A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20160712 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160719 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160920 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20161018 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20161026 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6033751 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |