JP2016200459A - 膜厚測定方法、膜厚測定装置、研磨方法、および研磨装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】膜厚測定方法は、基板Wからの反射光の強さと波長との関係を示す分光波形を生成し、分光波形にフーリエ変換処理を行なって、周波数成分の強度および対応する膜厚を決定し、周波数成分の強度の複数の極大値M1,M2を決定し、極大値M1,M2にそれぞれ対応する膜厚t1,t2の中から、選択規準に従って1つの膜厚を選択する工程を含む。選択規準は、N番目に大きい膜厚を選択することであるか、またはN番目に小さい膜厚を選択することのいずれかであり、Nは予め定められた自然数である。
【選択図】図5
Description
本発明の好ましい態様は、前記しきい値は、過去の膜厚測定結果から決定された値であることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記予め設定された選択規準は、N番目に大きい膜厚を選択することであるか、またはN番目に小さい膜厚を選択することのいずれかであり、Nは予め定められた自然数であることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記予め設定された選択規準は、前記基板と同一構造を有する参照基板の膜厚を、前記基板と同じ工程で測定した結果に基づいて予め決定されることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記参照基板の膜厚測定は、前記参照基板を水研磨しながら実行されることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記選択規準を決定する工程は、前記参照基板の膜厚測定中において複数の極大値が決定されるたびに、これら複数の極大値同士を比較して、最も大きい極大値を決定し、前記最も大きい極大値に対応する膜厚を特定し、最も多く特定された膜厚を選択する工程を含むことを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記処理部は、前記複数の極大値を、しきい値との比較に基づいて決定することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記予め設定された選択規準は、N番目に大きい膜厚を選択することであるか、またはN番目に小さい膜厚を選択することのいずれかであり、Nは予め定められた自然数であることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記選択された膜厚が予め設定された目標値に達した場合には、前記基板の研磨を終了する工程をさらに含むことを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記目標値にオフセット値を加算して補正目標値を算出する工程をさらに含み、前記選択された膜厚が前記補正目標値に達した場合に、前記基板の研磨を終了することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記複数の極大値は、しきい値との比較に基づいて決定されることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記予め設定された選択規準は、N番目に大きい膜厚を選択することであるか、またはN番目に小さい膜厚を選択することのいずれかであり、Nは予め定められた自然数であることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記研磨制御部は、前記選択された膜厚が予め設定された目標値に達した場合には、前記基板の研磨を終了させることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記研磨制御部は、前記目標値にオフセット値を加算して補正目標値を算出し、前記選択された膜厚が前記補正目標値に達した場合に、前記基板の研磨を終了させることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記処理部は、前記複数の極大値を、しきい値との比較に基づいて決定することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記予め設定された選択規準は、N番目に大きい膜厚を選択することであるか、またはN番目に小さい膜厚を選択することのいずれかであり、Nは予め定められた自然数であることを特徴とする。
3 研磨テーブル
5 研磨ヘッド
10 研磨液供給ノズル
12 研磨制御部
16 研磨ヘッドシャフト
17 連結手段
18 研磨ヘッドモータ
19 テーブルモータ
25 光学式膜厚測定器(膜厚測定装置)
31 膜厚測定ヘッド
32 処理部
42 投光部
43 受光部(光ファイバー)
44 分光器
47 光源
48 光ファイバー
50A 第1の孔
50B 第2の孔
51 通孔
53 液体供給路
54 液体排出路
55 液体供給源
Claims (21)
- 表面に膜が形成された基板に光を照射し、
前記基板からの反射光の強さと波長との関係を示す分光波形を生成し、
前記分光波形にフーリエ変換処理を行なって、周波数成分の強度および対応する膜厚を決定し、
前記周波数成分の強度の複数の極大値を決定し、
前記複数の極大値にそれぞれ対応する複数の膜厚の中から、予め設定された選択規準に従って1つの膜厚を選択することを特徴とする膜厚測定方法。 - 前記複数の極大値は、しきい値との比較に基づいて決定されることを特徴とする請求項1に記載の膜厚測定方法。
- 前記しきい値は、過去の膜厚測定結果から決定された値であることを特徴とする請求項2に記載の膜厚測定方法。
- 前記予め設定された選択規準は、N番目に大きい膜厚を選択することであるか、またはN番目に小さい膜厚を選択することのいずれかであり、Nは予め定められた自然数であることを特徴とする請求項1または2に記載の膜厚測定方法。
- 前記予め設定された選択規準は、前記基板と同一構造を有する参照基板の膜厚を、前記基板と同じ工程で測定した結果に基づいて予め決定されることを特徴とする請求項4に記載の膜厚測定方法。
- 前記参照基板の膜厚測定は、前記参照基板を水研磨しながら実行されることを特徴とする請求項5に記載の膜厚測定方法。
- 前記選択規準を決定する工程は、
前記参照基板の膜厚測定中に決定された複数の極大値の変動の大きさを計算し、
前記変動の大きさが最も小さい極大値に対応する膜厚を選択する工程を含むことを特徴とする請求項4に記載の膜厚測定方法。 - 前記選択規準を決定する工程は、
前記参照基板の膜厚測定中において複数の極大値が決定されるたびに、これら複数の極大値同士を比較して、最も大きい極大値を決定し、
前記最も大きい極大値に対応する膜厚を特定し、
最も多く特定された膜厚を選択する工程を含むことを特徴とする請求項4に記載の膜厚測定方法。 - 表面に膜が形成された基板に光を照射する投光部と、
前記基板からの反射光を受ける受光部と、
前記反射光の各波長での強度を測定する分光器と、
前記反射光の強さと波長との関係を示す分光波形を生成する処理部とを備え、
前記処理部は、
前記分光波形にフーリエ変換処理を行なって、周波数成分の強度および対応する膜厚を決定し、
前記周波数成分の強度の複数の極大値を決定し、
前記複数の極大値にそれぞれ対応する複数の膜厚の中から、予め設定された選択規準に従って1つの膜厚を選択するように構成されていることを特徴とする膜厚測定装置。 - 前記処理部は、前記複数の極大値を、しきい値との比較に基づいて決定することを特徴とする請求項9に記載の膜厚測定装置。
- 前記予め設定された選択規準は、N番目に大きい膜厚を選択することであるか、またはN番目に小さい膜厚を選択することのいずれかであり、Nは予め定められた自然数であることを特徴とする請求項9または10に記載の膜厚測定装置。
- 表面に膜が形成された基板と研磨面とを摺接させながら、前記基板に光を照射し、
前記基板からの反射光の強さと波長との関係を示す分光波形を生成し、
前記分光波形にフーリエ変換処理を行なって、周波数成分の強度および対応する膜厚を決定し、
前記周波数成分の強度の複数の極大値を決定し、
前記複数の極大値にそれぞれ対応する複数の膜厚の中から、予め設定された選択規準に従って1つの膜厚を選択することを特徴とする研磨方法。 - 前記選択された膜厚が予め設定された目標値に達した場合には、前記基板の研磨を終了する工程をさらに含むことを特徴とする請求項12に記載の研磨方法。
- 前記目標値にオフセット値を加算して補正目標値を算出する工程をさらに含み、
前記選択された膜厚が前記補正目標値に達した場合に、前記基板の研磨を終了することを特徴とする請求項13に記載の研磨方法。 - 前記複数の極大値は、しきい値との比較に基づいて決定されることを特徴とする請求項12に記載の研磨方法。
- 前記予め設定された選択規準は、N番目に大きい膜厚を選択することであるか、またはN番目に小さい膜厚を選択することのいずれかであり、Nは予め定められた自然数であることを特徴とする請求項12乃至15のいずれか一項に記載の研磨方法。
- 研磨面を有する研磨パッドを支持する研磨テーブルと、
表面に膜が形成された基板を前記研磨面に押し付ける研磨ヘッドと、
前記基板に光を照射する投光部と、
前記基板からの反射光を受ける受光部と、
前記反射光の各波長での強度を測定する分光器と、
前記反射光の強さと波長との関係を示す分光波形を生成する処理部と、
前記基板の研磨を制御する研磨制御部とを備え、
前記処理部は、
前記分光波形にフーリエ変換処理を行なって、周波数成分の強度および対応する膜厚を決定し、
前記周波数成分の強度の複数の極大値を決定し、
前記複数の極大値にそれぞれ対応する複数の膜厚の中から、予め設定された選択規準に従って1つの膜厚を選択するように構成されていることを特徴とする研磨装置。 - 前記研磨制御部は、前記選択された膜厚が予め設定された目標値に達した場合には、前記基板の研磨を終了させることを特徴とする請求項17に記載の研磨装置。
- 前記研磨制御部は、前記目標値にオフセット値を加算して補正目標値を算出し、前記選択された膜厚が前記補正目標値に達した場合に、前記基板の研磨を終了させることを特徴とする請求項18に記載の研磨装置。
- 前記処理部は、前記複数の極大値を、しきい値との比較に基づいて決定することを特徴とする請求項17に記載の研磨装置。
- 前記予め設定された選択規準は、N番目に大きい膜厚を選択することであるか、またはN番目に小さい膜厚を選択することのいずれかであり、Nは予め定められた自然数であることを特徴とする請求項17乃至20のいずれか一項に記載の研磨装置。
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