JP2017152471A - 研磨装置 - Google Patents
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Abstract
Description
膜有無の検出精度およびプロファイルコントロールの精度に限界があり、特に、研磨後の基板のエッジ部における膜厚のばらつきに対応できなかった。これは、基板上に成膜した銅膜等の導電成膜を研磨する際、基板のエッジ部は境界領域となって、ここに成膜される膜の膜厚が他の場所に成膜される膜の膜厚に比べて変化し易いためである。また、基板の一部に残った、6mm幅以下の残膜の検出が一般に困難で、基板上への膜の成膜状態、あるいは膜の研磨条件の変動などにより、本来研磨すべき膜が基板の一部に残ってしまうことがあった。
、励磁コイルの周囲は周壁部で囲まれているため、磁束の漏れは少ない。
なお、磁心部は分離可能とし、周壁部は分離不可として、センサ本体に対して、分離可
能な磁心部と、分離不可である周壁部の全体とを一体として脱着できるようにしてもよい。この場合、センサ製作時、具体的には、磁心部にコイルを巻きつける時に、コイルが巻かれる磁心部を露出することが可能になるため、磁心部にコイルを巻きつける作業が容易になるという利点がある。
いる。研磨パッド101の、研磨表面101aとは反対側の裏面101bが、研磨テーブル100の取付面104に取り付けられている。トップリング1は、研磨パッド101の研磨表面101aに対向させて半導体ウェハW1を保持できる。
のとき、トップリング1および研磨テーブル100をそれぞれ回転させ、研磨テーブル100の上方に設けられた研磨液供給ノズル102から研磨パッド101上に研磨液を供給する。このように、半導体ウェハW1を研磨パッド101の研磨面101aに摺接させて半導体ウェハW1の表面を研磨する。
を有する。無発泡構造の場合、ポリウレタン等に対してドレッシング処理により研磨表面101aが荒らされて、研磨剤の保持力を高める処理がなされる。
して、空間30内に位置する磁心部の部分、および空間30内に位置する周壁部の部分のみを交換することにより、容易に対応することができる。
例について説明する。図9(a)は、ソレノイドコイルを用いた渦電流センサ50の構成例を示す概略図である。図9(b)は、スパイラルコイルを用いた渦電流センサ150の構成例を示す概略図である。図9(a),図9(b)では、磁心部は磁心基部61bと、磁心延長部8に分離可能である。周壁部は分離不可であり、周壁基部61cと、周壁延長部11は一体化されていて、一部品である。
VR1-1×(VR2-2+jωL3)=VR1-2×(VR2-1+jωL1) (1)
となるように、可変抵抗VR1(=VR1-1+VR1-2)およびVR2(=VR2-1+VR2-2)を調整する。これにより、図16(c)に示すように、調整前のL1,L3の信号(図中点線で示す)を、同位相・同振幅の信号(図中実線で示す)とする。
水晶発振器からなる固定周波数の発振器であり、例えば、2MHz,8MHzの固定周波数の電圧を供給する。信号源52で形成される交流電圧は、バンドパスフィルタ82を介して渦電流センサ50、150に供給される。渦電流センサ50、150の端子で検出された信号は、高周波アンプ83および位相シフト回路84を経て、cos同期検波回路85およびsin同期検波回路86からなる同期検波部により検出信号のcos成分とsin成分とが取り出される。ここで、信号源52で形成される発振信号は、位相シフト回路84により信号源52の同相成分(0゜)と直交成分(90゜)の2つの信号が形成され、それぞれcos同期検波回路85とsin同期検波回路86とに導入され、上述の同期検波が行われる。
…と変化する。この場合でも、上述したように、渦電流センサ50、150は、半導体ウェハW1の中心Cwを通る位置に配置されているので、渦電流センサ50、150が描く軌跡は、毎回半導体ウェハW1の中心Cwを通過する。
上位のホストコンピュータ(複数の半導体製造装置と接続し、管理しているコンピュータ)に送信し、ホストコンピュータで蓄積してもよい。そして、研磨装置側から送信された基板Wの膜厚または膜厚に相当する信号の分布に応じて、ホストコンピュータで、ホストコンピュータのデータベースに格納された押圧条件に対する研磨量に基づいて、膜厚または膜厚に相当する信号の分布が検出された基板Wの押圧条件を決め、当該研磨装置の機器制御コントローラ248に送信してもよい。
8…磁心延長部
10…研磨装置
11…周壁延長部
12…磁性体コア部
16…スパイラルコイル
18…磁性体
22…金属シールド
24…空心部
26…研磨層
28…裏打ち層
30…空間
32…空間
34…保持部
50…渦電流センサ
60…ポットコア
62…励磁コイル
63…検出コイル
64…ダミーコイル
101…研磨パッド
150…渦電流センサ
162…励磁コイル
163…検出コイル
164…ダミーコイル
61a…底面部
61b…磁心基部
61c…周壁基部
101a…研磨面
101b…裏面
Claims (9)
- 研磨対象物を研磨するための研磨表面を有する研磨パッドと、前記研磨パッドの、前記研磨表面とは反対側の裏面が取り付けられる研磨テーブルと、前記研磨テーブル内に配置され、前記研磨の終点を検知する終点検知センサとを有する研磨装置において、
前記終点検知センサは、
底面部と、前記底面部の中央に配置される磁心部と、前記底面部の周囲かつ前記磁心部の周囲に配置される周壁部とを有する、磁性体であるポットコアと、
前記磁心部に配置され、前記研磨対象物に渦電流を形成する励磁コイルと、
前記磁心部又は前記周壁部に配置され、前記研磨対象物に形成される前記渦電流を検出する検出コイルとを有し、
前記研磨パッドの前記裏面側には、前記研磨テーブルに対向する部分に、前記磁心部および前記周壁部の一部を収容するための空間が配置され、
前記磁心部および前記周壁部は、前記底面部から前記空間に向かって伸びており、前記空間に向かって伸びた前記磁心部および前記周壁部の少なくとも先端部は、前記空間内に位置することを特徴とする研磨装置。 - 前記磁心部のうち、前記空間内に位置する前記磁心部の少なくとも一部分は、前記研磨テーブル内に位置する前記磁心部の少なくとも一部分から分離可能であることを特徴とする請求項1に記載の研磨装置。
- 前記周壁部のうち、前記空間内に位置する前記周壁部の少なくとも一部分は、前記研磨テーブル内に位置する前記周壁部の少なくとも一部分から分離可能であることを特徴とする請求項1または2に記載の研磨装置。
- 前記空間は、前記研磨パッドの前記裏面から前記研磨表面まで貫通していることを特徴とする請求項1から3までのいずれか一項に記載の研磨装置。
- 前記周壁部の外周に配置された金属シールドを有し、前記金属シールドは、前記励磁コイルが生成する磁界を遮蔽することを特徴とする請求項1から4までのいずれか一項に記載の研磨装置。
- 研磨対象物を研磨するための研磨表面を有する研磨パッドと、前記研磨パッドの、前記研磨表面とは反対側の裏面が取り付けられる研磨テーブルと、前記研磨テーブル内に配置され、前記研磨の終点を検知する終点検知センサとを有する研磨装置において、
前記終点検知センサは、
底面部と、前記底面部の周囲に配置される周壁部とを有する、磁性体であるポットコアと、
前記底面部の中央に配置され、前記研磨対象物に渦電流を形成する励磁コイルと、
空心コイルであるか又は前記周壁部に配置されて前記周壁部をコアとするコイルであり、前記研磨対象物に形成される前記渦電流を検出する検出コイルとを有し、
前記周壁部は、前記励磁コイルの周囲に配置され、
前記励磁コイルは、空心部を有する空心コイルであり、
前記研磨パッドの前記裏面には、前記研磨テーブルに対向する部分に、前記周壁部の一部を収容するための空間が配置され、
前記周壁部は、前記底面部から前記空間に向かって伸びており、前記空間に向かって伸びた前記周壁部の少なくとも先端部は、前記空間内に位置し、
前記ポットコアは、前記空心部を前記空間に向かって延長した位置に、磁性体である磁心部を有し、
前記磁心部は、前記空心部から前記空間に向かって伸びており、前記空間に向かって伸
びた前記磁心部の少なくとも先端部は、前記空間内に位置することを特徴とする研磨装置。 - 前記周壁部のうち、前記空間内に位置する前記周壁部の少なくとも一部分は、前記研磨テーブル内に位置する前記周壁部の少なくとも一部分から分離可能であることを特徴とする請求項6に記載の研磨装置。
- 前記検出コイルは、前記空間内に位置する前記磁心部又は前記周壁部に配置されることを特徴とする請求項1から7までのいずれか一項に記載の研磨装置。
- 前記空間内に位置する前記磁心部および前記周壁部は、保持部に保持され、前記保持部は、前記終点検知センサまたは前記研磨テーブルに固定されることを特徴とする請求項1から8までのいずれか一項に記載の研磨装置。
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