JP3450651B2 - 研磨方法及びそれを用いた研磨装置 - Google Patents
研磨方法及びそれを用いた研磨装置Info
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- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
- H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
- H01L21/30625—With simultaneous mechanical treatment, e.g. mechanico-chemical polishing
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体デバイスの製
造工程等において、誘電体層等を積層したウエハー等基
板の表面を化学的機械的に研磨して平坦化する際の研磨
方法及びそれを用いた研磨装置に関し、例えばシリコン
基板上に塗布した絶縁膜層（膜層）の研磨工程の研磨終
了点を精度良く検出して絶縁膜層の膜厚を所定範囲に効
率的に設定することによって高集積度の半導体デバイス
を得るリソグラフィー工程において好適なものである。
造工程等において、誘電体層等を積層したウエハー等基
板の表面を化学的機械的に研磨して平坦化する際の研磨
方法及びそれを用いた研磨装置に関し、例えばシリコン
基板上に塗布した絶縁膜層（膜層）の研磨工程の研磨終
了点を精度良く検出して絶縁膜層の膜厚を所定範囲に効
率的に設定することによって高集積度の半導体デバイス
を得るリソグラフィー工程において好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体デバイスの高集積化に伴っ
て、回路パターンの微細化とともにデバイス構造の３次
元化が進んでいる。半導体デバイスの高集積化を図るた
めに投影光学系の開口数を大きくするとそれに伴って投
影光学系の焦点深度が浅くなってくる。このため、半導
体デバイスの表面を研磨して段差部や凹凸部を取り除い
て表面を平坦化し、平坦化した表面上へフォトレジスト
を塗布して、投影露光して高解像化を図ることが重要に
なっている。
て、回路パターンの微細化とともにデバイス構造の３次
元化が進んでいる。半導体デバイスの高集積化を図るた
めに投影光学系の開口数を大きくするとそれに伴って投
影光学系の焦点深度が浅くなってくる。このため、半導
体デバイスの表面を研磨して段差部や凹凸部を取り除い
て表面を平坦化し、平坦化した表面上へフォトレジスト
を塗布して、投影露光して高解像化を図ることが重要に
なっている。
【０００３】また、シリコン基板上に設ける絶縁膜層を
研磨して、均一な厚さの膜層にすることは層間容量のば
らつきや、ビアホールの深さを一定とするための重要な
要件となっている。
研磨して、均一な厚さの膜層にすることは層間容量のば
らつきや、ビアホールの深さを一定とするための重要な
要件となっている。
【０００４】従来より半導体デバイスの表面の段差部や
凹凸部を除去して平坦化する平坦化技術として化学的機
械的研磨方法が提案されている。
凹凸部を除去して平坦化する平坦化技術として化学的機
械的研磨方法が提案されている。
【０００５】化学的機械的研磨において、研磨を効率化
するために、研磨レートや研磨液中のスラリー濃度、研
磨面の温度などを適切に制御する必要がある。この制御
に不備があると、シリコン基板上に設けた絶縁膜が所定
の膜厚にならず、平坦化できずに前述の焦点深度の確保
不可や配線の信頼性低下を起こしたり、また、絶縁膜と
電極配線部分の研磨速度差によるディッシング現象やシ
ンニング現象が発生したり、ビアホール間のショート等
も発生させることになってくる。
するために、研磨レートや研磨液中のスラリー濃度、研
磨面の温度などを適切に制御する必要がある。この制御
に不備があると、シリコン基板上に設けた絶縁膜が所定
の膜厚にならず、平坦化できずに前述の焦点深度の確保
不可や配線の信頼性低下を起こしたり、また、絶縁膜と
電極配線部分の研磨速度差によるディッシング現象やシ
ンニング現象が発生したり、ビアホール間のショート等
も発生させることになってくる。
【０００６】このため、誘電体等を積層したウエハ等基
板の表面を研磨して平坦化する時、研磨終了点を適切に
判断して下層の材料を除去することなく表面を平坦化す
ることが重要となってくる。
板の表面を研磨して平坦化する時、研磨終了点を適切に
判断して下層の材料を除去することなく表面を平坦化す
ることが重要となってくる。
【０００７】例えば研磨対象となる誘電体等を積層した
ウエハ等基板表面の膜厚をその場でモニターしながら、
ウエハ等基板の表面全面や局所的な平坦化のレベルを把
握し研磨終了の最適位置を判断する終了点検出方法が化
学的機械的研磨において重要になってくる。
ウエハ等基板表面の膜厚をその場でモニターしながら、
ウエハ等基板の表面全面や局所的な平坦化のレベルを把
握し研磨終了の最適位置を判断する終了点検出方法が化
学的機械的研磨において重要になってくる。
【０００８】従来より研磨終了点の検出方法として、例
えば研磨量を研磨時間より求める方法や研磨抵抗の変化
を研磨定盤駆動モーターの電流変化より求める方法等が
用いられている。
えば研磨量を研磨時間より求める方法や研磨抵抗の変化
を研磨定盤駆動モーターの電流変化より求める方法等が
用いられている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】化学的機械的研磨によ
る半導体デバイスの表面の平坦化における研磨の終了点
の検出方法として研磨量を研磨時間より求める方法は、
半導体デバイスの押圧力、研磨パッドの摩耗度、研磨液
中のスラリー濃度、研磨加工面の温度等の条件を一定に
制御する必要があるため、終了点を精度良く検出するの
が難しい。
る半導体デバイスの表面の平坦化における研磨の終了点
の検出方法として研磨量を研磨時間より求める方法は、
半導体デバイスの押圧力、研磨パッドの摩耗度、研磨液
中のスラリー濃度、研磨加工面の温度等の条件を一定に
制御する必要があるため、終了点を精度良く検出するの
が難しい。
【００１０】また、研磨抵抗の変化を研磨定盤駆動モー
ターの電流変化より求める方法は、信号波形とノイズを
高精度に分離する必要があるため、終了点を精度良く検
出するのが難しい。
ターの電流変化より求める方法は、信号波形とノイズを
高精度に分離する必要があるため、終了点を精度良く検
出するのが難しい。
【００１１】本発明は、誘電体層等を積層したウエハ等
基板の表面を化学的機械的に研磨して平坦化する際、表
面の膜厚を適切に構成した膜厚測定方法又は／及び膜厚
測定手段を利用することによって、その場で直接モニタ
ーすることもできるようにして表面全面や局所的な膜厚
分布を測定し、その測定情報から研磨条件を最適化して
半導体デバイス表面を効率良く平坦化し、研磨終了点の
検出精度を高め、高集積度の半導体デバイスを製造する
のに好適な研磨方法及びそれを用いた研磨装置の提供を
目的とする。
基板の表面を化学的機械的に研磨して平坦化する際、表
面の膜厚を適切に構成した膜厚測定方法又は／及び膜厚
測定手段を利用することによって、その場で直接モニタ
ーすることもできるようにして表面全面や局所的な膜厚
分布を測定し、その測定情報から研磨条件を最適化して
半導体デバイス表面を効率良く平坦化し、研磨終了点の
検出精度を高め、高集積度の半導体デバイスを製造する
のに好適な研磨方法及びそれを用いた研磨装置の提供を
目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明の研磨方
法は、基板面に設けた膜層の表面を研磨手段で双方を相
対的に駆動させて研磨する研磨方法において、該膜層の
表面上の所定位置を検出する位置検出工程、光源からの
瞬間光を該所定位置に照射し、該所定位置からの光束を
受光素子で検出することにより、該所定位置の膜厚の絶
対値を該膜層の表面の研磨中に測定する第１測定工程、
該第１測定工程で得られた測定値を用いて該膜層の膜厚
分布を求める膜厚分布測定工程、該膜厚分布測定工程で
得られたデータより研磨を続行するか否かを制御する制
御工程とを含むことを特徴としている。
法は、基板面に設けた膜層の表面を研磨手段で双方を相
対的に駆動させて研磨する研磨方法において、該膜層の
表面上の所定位置を検出する位置検出工程、光源からの
瞬間光を該所定位置に照射し、該所定位置からの光束を
受光素子で検出することにより、該所定位置の膜厚の絶
対値を該膜層の表面の研磨中に測定する第１測定工程、
該第１測定工程で得られた測定値を用いて該膜層の膜厚
分布を求める膜厚分布測定工程、該膜厚分布測定工程で
得られたデータより研磨を続行するか否かを制御する制
御工程とを含むことを特徴としている。
【００１３】請求項２の発明は請求項１の発明におい
て、前記第１測定工程においては測定した膜厚値を校正
する為の校正工程が併設されており、該校正工程では膜
厚が既知の校正用サンプルの膜厚測定を該第１測定工程
で用いている光源と受光素子とを用いて該第１測定工程
と同期して行っていることを特徴としている。
て、前記第１測定工程においては測定した膜厚値を校正
する為の校正工程が併設されており、該校正工程では膜
厚が既知の校正用サンプルの膜厚測定を該第１測定工程
で用いている光源と受光素子とを用いて該第１測定工程
と同期して行っていることを特徴としている。
【００１４】請求項３の発明は請求項１又は２の発明に
おいて、前記制御工程では前記膜層の膜厚又は膜厚分布
のうち少なくとも一方が予め設定した範囲内になったと
き、研磨を停止していることを特徴としている。
おいて、前記制御工程では前記膜層の膜厚又は膜厚分布
のうち少なくとも一方が予め設定した範囲内になったと
き、研磨を停止していることを特徴としている。
【００１５】請求項４の発明は請求項１、２又は３の発
明において、前記膜厚分布測定工程、そして前記制御工
程の各動作は前記研磨手段による前記膜層の表面の研磨
中に行っていることを特徴としている。
明において、前記膜厚分布測定工程、そして前記制御工
程の各動作は前記研磨手段による前記膜層の表面の研磨
中に行っていることを特徴としている。
【００１６】請求項５の発明の研磨方法は、基板面に設
けた膜層の表面を研磨手段で双方を相対的に駆動させて
研磨する研磨方法において、該膜層の表面上の所定位置
を検出する位置検出工程、第１光源からの瞬間光を該所
定位置に照射し、該所定位置からの光束を第１受光素子
で検出することにより、該所定位置の膜厚の絶対値を該
膜層の表面の研磨中に測定する第１測定工程、該第１測
定工程で得られた測定値と第２光源からの瞬間光を該所
定位置を含むか又は隣接する領域に照射し、該領域から
の光束を第２受光素子で検出して得られる該領域の測定
値とを用いて該領域の膜層の膜厚情報を測定する第２測
定工程、該第１，第２測定工程で得られたデータより該
膜層の膜厚分布を求める膜厚分布測定工程、該膜厚分布
測定工程で得られたデータより研磨を続行するか否かを
制御する制御工程とを含むことを特徴としている。
けた膜層の表面を研磨手段で双方を相対的に駆動させて
研磨する研磨方法において、該膜層の表面上の所定位置
を検出する位置検出工程、第１光源からの瞬間光を該所
定位置に照射し、該所定位置からの光束を第１受光素子
で検出することにより、該所定位置の膜厚の絶対値を該
膜層の表面の研磨中に測定する第１測定工程、該第１測
定工程で得られた測定値と第２光源からの瞬間光を該所
定位置を含むか又は隣接する領域に照射し、該領域から
の光束を第２受光素子で検出して得られる該領域の測定
値とを用いて該領域の膜層の膜厚情報を測定する第２測
定工程、該第１，第２測定工程で得られたデータより該
膜層の膜厚分布を求める膜厚分布測定工程、該膜厚分布
測定工程で得られたデータより研磨を続行するか否かを
制御する制御工程とを含むことを特徴としている。
【００１７】請求項６の発明は請求項５の発明におい
て、前記第１測定工程と第２測定工程のうち少なくとも
一方には測定した膜厚値を校正する為の校正工程が併設
されており、該校正工程では膜厚が既知の校正用サンプ
ルの膜厚測定を該校正工程が併設されている測定工程で
用いている光源と受光素子とを用いて該測定工程と同期
して行っていることを特徴としている。
て、前記第１測定工程と第２測定工程のうち少なくとも
一方には測定した膜厚値を校正する為の校正工程が併設
されており、該校正工程では膜厚が既知の校正用サンプ
ルの膜厚測定を該校正工程が併設されている測定工程で
用いている光源と受光素子とを用いて該測定工程と同期
して行っていることを特徴としている。
【００１８】請求項７の発明は請求項５又は６の発明に
おいて、前記第２測定工程における膜層の膜厚情報は膜
厚差又は膜厚平均値であることを特徴としている。
おいて、前記第２測定工程における膜層の膜厚情報は膜
厚差又は膜厚平均値であることを特徴としている。
【００１９】請求項８の発明は請求項５、６又は７の発
明において、前記制御工程では前記膜層の膜厚又は膜厚
分布のうち少なくとも一方が予め設定した範囲内になっ
たとき、研磨を停止していることを特徴としている。
明において、前記制御工程では前記膜層の膜厚又は膜厚
分布のうち少なくとも一方が予め設定した範囲内になっ
たとき、研磨を停止していることを特徴としている。
【００２０】請求項９の発明は請求項５、６、７又は８
の発明において、前記第２測定工程、前記膜厚分布測定
工程、そして前記制御工程の各動作は前記研磨手段によ
る前記膜層の表面の研磨中に行っていることを特徴とし
ている。
の発明において、前記第２測定工程、前記膜厚分布測定
工程、そして前記制御工程の各動作は前記研磨手段によ
る前記膜層の表面の研磨中に行っていることを特徴とし
ている。
【００２１】請求項１０の発明の研磨装置は、基板面に
設けた膜層の表面を研磨手段で双方を相対的に駆動させ
て研磨する研磨装置において、該膜層の表面上の所定位
置を検出する位置検出手段、光源からの瞬間光を該所定
位置に照射し、該所定位置からの光束を受光素子で検出
することにより、該所定位置の膜厚の絶対値を該膜層の
表面の研磨中に測定する第１膜厚測定手段、該第１膜厚
測定手段で得られた測定値を用いて、該膜層の膜厚分布
を求める膜厚分布測定部、該膜厚分布測定部で得られた
データより研磨を続行するか否かを制御する制御手段と
を有していることを特徴としている。
設けた膜層の表面を研磨手段で双方を相対的に駆動させ
て研磨する研磨装置において、該膜層の表面上の所定位
置を検出する位置検出手段、光源からの瞬間光を該所定
位置に照射し、該所定位置からの光束を受光素子で検出
することにより、該所定位置の膜厚の絶対値を該膜層の
表面の研磨中に測定する第１膜厚測定手段、該第１膜厚
測定手段で得られた測定値を用いて、該膜層の膜厚分布
を求める膜厚分布測定部、該膜厚分布測定部で得られた
データより研磨を続行するか否かを制御する制御手段と
を有していることを特徴としている。
【００２２】請求項１１の発明は請求項１０の発明にお
いて、前記第１膜厚測定手段には測定した膜厚値を校正
する為の校正手段が併設されており、該校正手段は膜厚
が既知の校正用サンプルの膜厚測定を該第１膜厚測定手
段で用いている光源と受光素子とを用いて該第１膜厚測
定手段と同期して行っていることを特徴としている。
いて、前記第１膜厚測定手段には測定した膜厚値を校正
する為の校正手段が併設されており、該校正手段は膜厚
が既知の校正用サンプルの膜厚測定を該第１膜厚測定手
段で用いている光源と受光素子とを用いて該第１膜厚測
定手段と同期して行っていることを特徴としている。
【００２３】請求項１２の発明は請求項１０又は１１の
発明において、前記制御手段は前記膜厚の膜層又は膜厚
分布のうち少なくとも一方が予め設定した範囲内になっ
たとき研磨を停止していることを特徴としている。
発明において、前記制御手段は前記膜厚の膜層又は膜厚
分布のうち少なくとも一方が予め設定した範囲内になっ
たとき研磨を停止していることを特徴としている。
【００２４】請求項１３の発明は請求項１０、１１又は
１２の発明において、前記膜厚分布測定部、そして前記
制御手段による各動作は前記研磨手段による前記膜層の
表面の研磨中に行っていることを特徴としている。
１２の発明において、前記膜厚分布測定部、そして前記
制御手段による各動作は前記研磨手段による前記膜層の
表面の研磨中に行っていることを特徴としている。
【００２５】請求項１４の発明の研磨装置は、基板面に
設けた膜層の表面を研磨手段で双方を相対的に駆動させ
て研磨する研磨装置において、該膜層の表面上の所定位
置を検出する位置検出手段、第１光源からの瞬間光を該
所定位置に照射し、該所定位置からの光束を第１受光素
子で検出することにより該所定位置の膜厚の絶対値を該
膜層の表面の研磨中に測定する第１膜厚測定手段、該第
１膜厚測定手段で得られた測定値と、第２光源からの瞬
間光を該所定位置を含むか又は隣接する領域に照射し、
該領域からの光束を第２受光素子で検出して得られる該
領域の測定値とを用いて該領域の膜層の膜厚情報を測定
する第２膜厚測定手段、該第１，第２膜厚測定手段で得
られたデータより該膜層の膜厚分布を求める膜厚分布測
定部、該膜厚分布測定部で得られたデータより研磨を続
行するか否かを制御する制御手段とを有していることを
特徴としている。
設けた膜層の表面を研磨手段で双方を相対的に駆動させ
て研磨する研磨装置において、該膜層の表面上の所定位
置を検出する位置検出手段、第１光源からの瞬間光を該
所定位置に照射し、該所定位置からの光束を第１受光素
子で検出することにより該所定位置の膜厚の絶対値を該
膜層の表面の研磨中に測定する第１膜厚測定手段、該第
１膜厚測定手段で得られた測定値と、第２光源からの瞬
間光を該所定位置を含むか又は隣接する領域に照射し、
該領域からの光束を第２受光素子で検出して得られる該
領域の測定値とを用いて該領域の膜層の膜厚情報を測定
する第２膜厚測定手段、該第１，第２膜厚測定手段で得
られたデータより該膜層の膜厚分布を求める膜厚分布測
定部、該膜厚分布測定部で得られたデータより研磨を続
行するか否かを制御する制御手段とを有していることを
特徴としている。
【００２６】請求項１５の発明は請求項１４の発明にお
いて、前記第１膜厚測定手段又は第２膜厚測定手段のう
ち少なくとも一方には測定した膜厚値を校正する為の校
正手段が併設されており、該校正手段は膜厚が既知の校
正用サンプルの膜厚測定を該校正手段が併設されている
測定手段で用いている光源と受光素子とを用いて該測定
手段と同期して行っていることを特徴としている。
いて、前記第１膜厚測定手段又は第２膜厚測定手段のう
ち少なくとも一方には測定した膜厚値を校正する為の校
正手段が併設されており、該校正手段は膜厚が既知の校
正用サンプルの膜厚測定を該校正手段が併設されている
測定手段で用いている光源と受光素子とを用いて該測定
手段と同期して行っていることを特徴としている。
【００２７】請求項１６の発明は請求項１４又は１５の
発明において、前記第２膜厚測定手段における膜厚の膜
厚情報は膜厚差又は膜厚平均値であることを特徴として
いる。
発明において、前記第２膜厚測定手段における膜厚の膜
厚情報は膜厚差又は膜厚平均値であることを特徴として
いる。
【００２８】請求項１７の発明は請求項１４、１５又は
１６の発明において、前記制御手段は前記膜厚の膜層又
は膜厚分布のうち少なくとも一方が予め設定した範囲内
になったとき研磨を停止していることを特徴としてい
る。
１６の発明において、前記制御手段は前記膜厚の膜層又
は膜厚分布のうち少なくとも一方が予め設定した範囲内
になったとき研磨を停止していることを特徴としてい
る。
【００２９】請求項１８の発明は請求項１４、１５、１
６又は１７の発明において、前記第２膜厚測定手段、前
記膜厚分布測定部、そして前記制御手段による各動作は
前記研磨手段による前記膜層の表面の研磨中に行ってい
ることを特徴としている。
６又は１７の発明において、前記第２膜厚測定手段、前
記膜厚分布測定部、そして前記制御手段による各動作は
前記研磨手段による前記膜層の表面の研磨中に行ってい
ることを特徴としている。
【００３０】
【発明の実施の形態】図１は本発明の研磨装置（化学的
機械的研磨装置）の実施形態１の要部概略図であり、被
加工物６である基板５ｂ上の絶縁膜層５ａを研磨手段４
で研磨している状態を示している。
機械的研磨装置）の実施形態１の要部概略図であり、被
加工物６である基板５ｂ上の絶縁膜層５ａを研磨手段４
で研磨している状態を示している。
【００３１】図中、２は膜厚測定手段である。本発明に
係る膜厚測定手段２は基板５ｂ上の絶縁膜層５ａの位置
Ａでの膜厚の絶対値を測定する第１膜厚測定手段２ａと
位置Ａの膜厚の絶対値を基準に位置Ａの周囲の領域Ｂで
の膜厚差等の膜厚情報と測定する第２膜厚測定手段２ｂ
のうちの少なくとも１つから成っている。
係る膜厚測定手段２は基板５ｂ上の絶縁膜層５ａの位置
Ａでの膜厚の絶対値を測定する第１膜厚測定手段２ａと
位置Ａの膜厚の絶対値を基準に位置Ａの周囲の領域Ｂで
の膜厚差等の膜厚情報と測定する第２膜厚測定手段２ｂ
のうちの少なくとも１つから成っている。
【００３２】図２に示す実施形態１では膜厚測定手段２
として第１膜厚測定手段２ａの１つを用いた場合を示し
ている。
として第１膜厚測定手段２ａの１つを用いた場合を示し
ている。
【００３３】図３に示す実施形態２では膜厚測定手段２
として第１膜厚測定手段２ａと第２膜厚測定手段２ｂの
２つを用いた場合を示している。
として第１膜厚測定手段２ａと第２膜厚測定手段２ｂの
２つを用いた場合を示している。
【００３４】図２では第１膜厚測定手段２ａにより、絶
縁膜面５ａ上の所定の測定位置Ａでの膜厚の絶対値をフ
ラッシュ光や閃光等の瞬間光を利用して測定している状
態を示している。
縁膜面５ａ上の所定の測定位置Ａでの膜厚の絶対値をフ
ラッシュ光や閃光等の瞬間光を利用して測定している状
態を示している。
【００３５】図１において１は化学的機械的な研磨装置
である。図１では被加工物６の表面（基板表面）を２つ
の部分研磨工具（研磨手段）４で研磨している様子を示
している。被加工物６はシリコン基板５ｂ上に絶縁膜層
（膜層）５ａを形成した構成より成っており、基板保持
具７に保持されている。基板保持具７は被加工物６を保
持し、回転軸Ｃを中心に駆動手段（不図示）により角速
度ω１で回転している。
である。図１では被加工物６の表面（基板表面）を２つ
の部分研磨工具（研磨手段）４で研磨している様子を示
している。被加工物６はシリコン基板５ｂ上に絶縁膜層
（膜層）５ａを形成した構成より成っており、基板保持
具７に保持されている。基板保持具７は被加工物６を保
持し、回転軸Ｃを中心に駆動手段（不図示）により角速
度ω１で回転している。
【００３６】同図では回転軸ＣをＺ軸に、それと直交す
る平面をＸ，Ｙ平面としている。８はロータリーエンコ
ーダであり、回転軸Ｃの回転情報を検出している。２は
膜厚測定手段であり、第２図に示す構成より成り、第１
膜厚測定手段２ａで基板５ｂ上の絶縁膜層５ａの所定位
置Ａでの膜厚の絶対値を測定している。
る平面をＸ，Ｙ平面としている。８はロータリーエンコ
ーダであり、回転軸Ｃの回転情報を検出している。２は
膜厚測定手段であり、第２図に示す構成より成り、第１
膜厚測定手段２ａで基板５ｂ上の絶縁膜層５ａの所定位
置Ａでの膜厚の絶対値を測定している。
【００３７】３は制御手段であり、被加工物６の表面情
報の検出結果に基づいて被加工物６の研磨工程の終了点
又は続行するか否かを制御している。
報の検出結果に基づいて被加工物６の研磨工程の終了点
又は続行するか否かを制御している。
【００３８】４（４ａ，４ｂ）は部分研磨工具（研磨手
段）である。部分研磨工具は研磨パッド（４ａ１）と該
研磨パッド（４ａ１）を保持する保持具（４ａ２）とを
有し、回転軸Ｃ′を中心に駆動手段（不図示）により角
速度ω２で回転している。
段）である。部分研磨工具は研磨パッド（４ａ１）と該
研磨パッド（４ａ１）を保持する保持具（４ａ２）とを
有し、回転軸Ｃ′を中心に駆動手段（不図示）により角
速度ω２で回転している。
【００３９】同図では２つの部分研磨工具４ａ，４ｂに
よってシリコン基板５ｂ上の絶縁膜層５ａを部分研磨し
ている場合を示している。尚、部分研磨工具４を２つ以
上複数用いても良い。
よってシリコン基板５ｂ上の絶縁膜層５ａを部分研磨し
ている場合を示している。尚、部分研磨工具４を２つ以
上複数用いても良い。
【００４０】本実施形態では図に示すように研磨パッド
（４ａ１）の研磨開口は被加工物６の被研磨面（絶縁膜
層）５ａよりも小さくなっている。これによって部分研
磨している。部分研磨工具４（４ａ，４ｂ）は図に示す
ようにＺ軸からＸ軸方向に所定距離の位置にあり、Ｘ軸
上を所定距離だけ移動可能となっている。
（４ａ１）の研磨開口は被加工物６の被研磨面（絶縁膜
層）５ａよりも小さくなっている。これによって部分研
磨している。部分研磨工具４（４ａ，４ｂ）は図に示す
ようにＺ軸からＸ軸方向に所定距離の位置にあり、Ｘ軸
上を所定距離だけ移動可能となっている。
【００４１】尚本実施形態においてはスクラバー（不図
示）を設けて膜厚を測定する際に絶縁膜層５ａ上に付着
しているスラリー等を排除している。
示）を設けて膜厚を測定する際に絶縁膜層５ａ上に付着
しているスラリー等を排除している。
【００４２】又純水供給用の給水ノズル（不図示）を設
けて被加工面（絶縁膜層）５ａに純水を放出して、そこ
に付着しているスラリーやゴミ等を排除して、膜厚測定
手段２による被加工物の膜厚の高精度な検出を容易にし
ている。９は位置検出手段であり、絶縁膜層５ａ上の位
置情報を測定している。１０はリニアエンコーダ、１１
（１１ａ，１１ｂ）は２軸リニアエンコーダである。
けて被加工面（絶縁膜層）５ａに純水を放出して、そこ
に付着しているスラリーやゴミ等を排除して、膜厚測定
手段２による被加工物の膜厚の高精度な検出を容易にし
ている。９は位置検出手段であり、絶縁膜層５ａ上の位
置情報を測定している。１０はリニアエンコーダ、１１
（１１ａ，１１ｂ）は２軸リニアエンコーダである。
【００４３】本実施形態において絶縁膜層５ａの表面を
研磨するときは部分研磨工具４を回転軸Ｃ′を中心に回
転させるとともに基板保持具７の回転軸Ｃを中心に回転
させ、双方を相対的に駆動させ、又必要に応じて双方の
Ｘ方向とＹ方向の相対的位置を変位させながらノズル
（不図示）から研磨材を含むスラリーを被加工物６面上
に流出させて、絶縁膜層５ａと研磨パッドとの界面に均
一に供給している。
研磨するときは部分研磨工具４を回転軸Ｃ′を中心に回
転させるとともに基板保持具７の回転軸Ｃを中心に回転
させ、双方を相対的に駆動させ、又必要に応じて双方の
Ｘ方向とＹ方向の相対的位置を変位させながらノズル
（不図示）から研磨材を含むスラリーを被加工物６面上
に流出させて、絶縁膜層５ａと研磨パッドとの界面に均
一に供給している。
【００４４】このとき絶縁膜層５ａと部分研磨工具４と
の圧力、回転数の比率、及びスラリー供給量を適切に選
択して研磨している。これによってシリコン基板５ｂ上
に形成した絶縁膜層５ａを部分研磨工具４で部分研磨し
て、その表面の平坦化を図っている。
の圧力、回転数の比率、及びスラリー供給量を適切に選
択して研磨している。これによってシリコン基板５ｂ上
に形成した絶縁膜層５ａを部分研磨工具４で部分研磨し
て、その表面の平坦化を図っている。
【００４５】そして予め設定した時間、部分研磨した後
に図２に示す第１膜厚測定手段２ａで後述する方法によ
り絶縁膜層５ａの位置Ａでの膜厚の絶対値を測定してい
る。
に図２に示す第１膜厚測定手段２ａで後述する方法によ
り絶縁膜層５ａの位置Ａでの膜厚の絶対値を測定してい
る。
【００４６】本実施形態では被加工物６の絶縁膜層５ａ
の膜厚情報を、瞬間光を利用することによりそれが研磨
中であっても測定することができるようにして、これに
よってスループットの向上を図っている。
の膜厚情報を、瞬間光を利用することによりそれが研磨
中であっても測定することができるようにして、これに
よってスループットの向上を図っている。
【００４７】そして膜厚測定手段２ａから得られた出力
信号に基づいて制御手段３により絶縁膜層５ａの膜厚を
求めている。このとき制御手段３は絶縁膜層５ａの所定
位置での膜厚が予め設定した範囲内にあるか否かを判断
している。
信号に基づいて制御手段３により絶縁膜層５ａの膜厚を
求めている。このとき制御手段３は絶縁膜層５ａの所定
位置での膜厚が予め設定した範囲内にあるか否かを判断
している。
【００４８】そして膜厚が予め設定した範囲内にあると
きは研磨の終了点であると判断して研磨工程を停止す
る。又そうでないときは再度研磨工程を続行するように
制御している。そして制御手段３は研磨工程中に絶縁膜
層５ａの所定位置での膜厚が予め設定した範囲に入らな
いと判断したとき（例えば研磨しすぎて薄くなりすぎて
しまったとき等）は、研磨工程を停止するようにしてい
る。このとき被加工物６を不良品と判断している。
きは研磨の終了点であると判断して研磨工程を停止す
る。又そうでないときは再度研磨工程を続行するように
制御している。そして制御手段３は研磨工程中に絶縁膜
層５ａの所定位置での膜厚が予め設定した範囲に入らな
いと判断したとき（例えば研磨しすぎて薄くなりすぎて
しまったとき等）は、研磨工程を停止するようにしてい
る。このとき被加工物６を不良品と判断している。
【００４９】次に本実施形態の具体的な構成及び動作に
ついて順次説明する。
ついて順次説明する。
【００５０】まず膜厚測定手段２ａで絶縁膜層５ａのど
の位置を測定しているかの位置情報の検出方法（位置検
出工程）について説明する。
の位置を測定しているかの位置情報の検出方法（位置検
出工程）について説明する。
【００５１】(a1)所定位置Ａの検出方法について
(a1-1)基板５ｂを基板保持具７に装着、保持するときに
基板保持具７の基準マークｍ１と基板５ｂ上に形成され
ているマークｍ２を一致させる。このマークｍ１の位置
は、基板保持具７に連結しているロータリーエンコーダ
８の原点位置に対応している。
基板保持具７の基準マークｍ１と基板５ｂ上に形成され
ているマークｍ２を一致させる。このマークｍ１の位置
は、基板保持具７に連結しているロータリーエンコーダ
８の原点位置に対応している。
【００５２】(a1-2)膜厚を測定する基板５ｂ上の所定の
位置Ａは、この原点位置から角度θ、基板５ｂの回転中
心Ｃからの距離ｒとする。
位置Ａは、この原点位置から角度θ、基板５ｂの回転中
心Ｃからの距離ｒとする。
【００５３】(a1-3)位置検出手段９は、この位置Ａを確
認し、リニアエンコーダ１０を用いて第１膜厚測定手段
２ａの測定基準軸ｇが基板５ｂの回転中心Ｃから距離ｒ
の位置になるように制御する。
認し、リニアエンコーダ１０を用いて第１膜厚測定手段
２ａの測定基準軸ｇが基板５ｂの回転中心Ｃから距離ｒ
の位置になるように制御する。
【００５４】(a1-4)ロータリーエンコーダ８の出力がθ
になる位置で膜厚測定を指令する。本実施形態における
第１膜厚測定手段２ａは回転している被加工物６上の所
定の位置Ａでの膜厚の絶対値を瞬時光を用いて測定して
いる。
になる位置で膜厚測定を指令する。本実施形態における
第１膜厚測定手段２ａは回転している被加工物６上の所
定の位置Ａでの膜厚の絶対値を瞬時光を用いて測定して
いる。
【００５５】次に第１膜厚測定手段２ａによる測定位置
Ａの膜厚の絶対値の測定方法について説明する。
Ａの膜厚の絶対値の測定方法について説明する。
【００５６】(a2)第１膜厚測定手段２ａの膜厚測定方法
について (a2-1)膜厚測定時は、ノズルによって被加工物である基
板５ｂ上の絶縁膜層５ａに純水などを放出し、そこに付
着しているスラリーやゴミ等を排除してから膜厚を測定
する。
について (a2-1)膜厚測定時は、ノズルによって被加工物である基
板５ｂ上の絶縁膜層５ａに純水などを放出し、そこに付
着しているスラリーやゴミ等を排除してから膜厚を測定
する。
【００５７】(a2-2)第１膜厚測定手段２ａは、白色干渉
方式を用いている。フラッシュ光や閃光等の瞬時光を発
する瞬間光光源（第１光源）１０１を射出した白色光
は、コンデンサーレンズ１０２、ハーフミラー（ＨＭ）
１０３、対物レンズ１０４を経て絶縁膜層５ａの特定の
測定位置Ａに対し測定光束Ｌ１として集光照射される。
方式を用いている。フラッシュ光や閃光等の瞬時光を発
する瞬間光光源（第１光源）１０１を射出した白色光
は、コンデンサーレンズ１０２、ハーフミラー（ＨＭ）
１０３、対物レンズ１０４を経て絶縁膜層５ａの特定の
測定位置Ａに対し測定光束Ｌ１として集光照射される。
【００５８】(a2-3)測定位置Ａからの反射光束は対物レ
ンズ１０４、ハーフミラー（ＨＭ）１０３、結像レンズ
１０５、偏光フィルター１０６を介して複屈折性プリズ
ムとしてのウォラストンプリズム１０７に入射し、Ｐ、
Ｓ偏光波に分離され、ティルトされ、偏光フィルター１
０８、リレーレンズ１０９を介してＣＣＤカメラ１１０
に入射する。
ンズ１０４、ハーフミラー（ＨＭ）１０３、結像レンズ
１０５、偏光フィルター１０６を介して複屈折性プリズ
ムとしてのウォラストンプリズム１０７に入射し、Ｐ、
Ｓ偏光波に分離され、ティルトされ、偏光フィルター１
０８、リレーレンズ１０９を介してＣＣＤカメラ１１０
に入射する。
【００５９】この時のＣＣＤカメラ（第１受光素子）１
１０からの出力信号と測定位置Ａにおける膜厚の関係は
次のようである。絶縁膜層５ａの表面と絶縁膜層５ａと
基板５ｂの境界面で反射する２光束を偏光フィルター１
０６でＰ偏光、Ｓ偏光に分離し、各々の波面をウォラス
トンプリズム１０７によって別方向にティルトさせ、表
面から反射したＰ偏光波面と境界面から反射したＳ偏光
波面との交線部分、または表面から反射したＳ偏光波面
と境界面から反射したＰ偏光波面との交線部分に生ずる
干渉縞の間隔をＣＣＤカメラ１１０上の光量分布のピー
ク位置間距離を素子数から計算することで絶対膜厚値を
測定している。
１０からの出力信号と測定位置Ａにおける膜厚の関係は
次のようである。絶縁膜層５ａの表面と絶縁膜層５ａと
基板５ｂの境界面で反射する２光束を偏光フィルター１
０６でＰ偏光、Ｓ偏光に分離し、各々の波面をウォラス
トンプリズム１０７によって別方向にティルトさせ、表
面から反射したＰ偏光波面と境界面から反射したＳ偏光
波面との交線部分、または表面から反射したＳ偏光波面
と境界面から反射したＰ偏光波面との交線部分に生ずる
干渉縞の間隔をＣＣＤカメラ１１０上の光量分布のピー
ク位置間距離を素子数から計算することで絶対膜厚値を
測定している。
【００６０】絶対膜厚値ｄは、ピーク間隔ｙ、膜層５ａ
の材質の屈折率ｎ、ウォラストンプリズムによるＰ偏
光、Ｓ偏光波面のティルト角をａとすると、ｄ＝ｙ×ｓ
ｉｎａ／ｎとなる。
の材質の屈折率ｎ、ウォラストンプリズムによるＰ偏
光、Ｓ偏光波面のティルト角をａとすると、ｄ＝ｙ×ｓ
ｉｎａ／ｎとなる。
【００６１】本実施形態では位置検出工程においてロー
タリーエンコーダー８からの出力が角度θとなる位置に
同期して測定位置Ａに対して瞬間光を照射している。こ
れにより、測定位置Ａでの膜厚測定を行っている。この
ような膜厚測定方法により、膜層５ａの表面の研磨中に
測定位置Ａが移動していても測定位置Ａの範囲外に瞬間
光を照射することがないようにして、高精度な測定を行
っている。
タリーエンコーダー８からの出力が角度θとなる位置に
同期して測定位置Ａに対して瞬間光を照射している。こ
れにより、測定位置Ａでの膜厚測定を行っている。この
ような膜厚測定方法により、膜層５ａの表面の研磨中に
測定位置Ａが移動していても測定位置Ａの範囲外に瞬間
光を照射することがないようにして、高精度な測定を行
っている。
【００６２】またこの第１膜厚測定手段２ａには膜厚測
定値を校正するための校正手段２ｃが併設され、その校
正手段２ｃは膜厚が既知である校正用サンプル２０１を
内蔵し、また少なくとも第１膜厚測定手段２ａの瞬間光
光源１０１と受光素子（ＣＣＤカメラ）１１０を共通に
使用し、膜厚測定と校正の測定を同期して行っている。
定値を校正するための校正手段２ｃが併設され、その校
正手段２ｃは膜厚が既知である校正用サンプル２０１を
内蔵し、また少なくとも第１膜厚測定手段２ａの瞬間光
光源１０１と受光素子（ＣＣＤカメラ）１１０を共通に
使用し、膜厚測定と校正の測定を同期して行っている。
【００６３】即ち、瞬間光光源１０１からの光束を順に
コンデンサーレンズ１０２，ハーフミラー１０３、そし
てレンズ２０２を介して校正用サンプル２０１に入射さ
せている。そして校正用サンプル２０１からの光束を順
にレンズ２０２，ハーフミラー１０３，結像レンズ１０
５，偏光フィルター１０６，ウォラストンプリズム１０
７，偏光フィルター１０８，そしてレンズ１０９を介し
てＣＣＤカメラ１１０の領域ｂに入射させている。
コンデンサーレンズ１０２，ハーフミラー１０３、そし
てレンズ２０２を介して校正用サンプル２０１に入射さ
せている。そして校正用サンプル２０１からの光束を順
にレンズ２０２，ハーフミラー１０３，結像レンズ１０
５，偏光フィルター１０６，ウォラストンプリズム１０
７，偏光フィルター１０８，そしてレンズ１０９を介し
てＣＣＤカメラ１１０の領域ｂに入射させている。
【００６４】このようにＣＣＤカメラ１１０上で膜厚測
定系の受光素子は領域ａを用い、校正系は領域ｂを使用
している。
定系の受光素子は領域ａを用い、校正系は領域ｂを使用
している。
【００６５】この校正手段２ｃの膜厚測定方法は膜厚測
定系と同じ方法を採用している。この校正手段による測
定結果に基づいて第１膜厚測定手段２ａの測定結果を補
正する際に、校正用サンプル２０１を内蔵していること
で、基板保持具７に保持される被加工物６の周辺に外付
けする場合と比較して、校正用サンプル２０１に研磨の
スラリーなどが付着し校正精度を劣化させる影響を防ぐ
と共に、校正時に第１膜厚測定手段２ａを校正用サンプ
ルの場所まで移動する時間を省略している。また第１膜
厚測定手段２ａの瞬間光光源１０１と受光素子（ＣＣＤ
カメラ）１１０を共通に使用し、膜厚測定と校正の測定
を同期して行うことで、各々独立して行う場合と比較し
て、受光素子に起因する暗電流 レベルの変化などに因
る測定誤差や、瞬間光光源のスペクトル分布、発光強度
変化が発生した場合の校正誤差を極力低減している。
定系と同じ方法を採用している。この校正手段による測
定結果に基づいて第１膜厚測定手段２ａの測定結果を補
正する際に、校正用サンプル２０１を内蔵していること
で、基板保持具７に保持される被加工物６の周辺に外付
けする場合と比較して、校正用サンプル２０１に研磨の
スラリーなどが付着し校正精度を劣化させる影響を防ぐ
と共に、校正時に第１膜厚測定手段２ａを校正用サンプ
ルの場所まで移動する時間を省略している。また第１膜
厚測定手段２ａの瞬間光光源１０１と受光素子（ＣＣＤ
カメラ）１１０を共通に使用し、膜厚測定と校正の測定
を同期して行うことで、各々独立して行う場合と比較し
て、受光素子に起因する暗電流 レベルの変化などに因
る測定誤差や、瞬間光光源のスペクトル分布、発光強度
変化が発生した場合の校正誤差を極力低減している。
【００６６】なおここでは第１膜厚測定手段２ａとして
白色干渉方式を用いたが、他に分光反射率測定方式やエ
リプソメータを使用しても良い。
白色干渉方式を用いたが、他に分光反射率測定方式やエ
リプソメータを使用しても良い。
【００６７】次に図３の本発明の実施形態に係る膜厚測
定手段２について説明する。本実施形態では測定位置Ａ
での絶対膜厚値を第１膜厚測定手段２ａで測定し、該測
定位置Ａの絶対膜厚値を基準に周囲の領域Ｂでの膜厚差
等の膜厚情報を瞬間光を利用した第２膜厚測定手段２ｂ
で測定する場合を示している。
定手段２について説明する。本実施形態では測定位置Ａ
での絶対膜厚値を第１膜厚測定手段２ａで測定し、該測
定位置Ａの絶対膜厚値を基準に周囲の領域Ｂでの膜厚差
等の膜厚情報を瞬間光を利用した第２膜厚測定手段２ｂ
で測定する場合を示している。
【００６８】図３において第１膜厚測定手段２ａの膜厚
測定方法については、図２の第１膜厚測定手段２ａと同
じである。
測定方法については、図２の第１膜厚測定手段２ａと同
じである。
【００６９】ここでは第２膜厚測定手段２ｂによって測
定位置Ａの周辺領域Ｂにおける測定位置Ａの膜厚絶対値
からの膜厚差の測定方法について説明する。
定位置Ａの周辺領域Ｂにおける測定位置Ａの膜厚絶対値
からの膜厚差の測定方法について説明する。
【００７０】(a3)第２膜厚測定手段２ｂの膜厚測定方法
について (a3-1)絶対膜厚値を測定した位置Ａの周囲がその絶対膜
厚値からどの程度差があるかを測定するための膜厚差測
定領域Ｂを設定する。
について (a3-1)絶対膜厚値を測定した位置Ａの周囲がその絶対膜
厚値からどの程度差があるかを測定するための膜厚差測
定領域Ｂを設定する。
【００７１】(a3-2)第２膜厚測定手段２ｂは、この膜厚
差測定領域ＢをカラーＣＣＤ１１６に縮小投影する光学
系を有する。まず、第１光源と同じくする第２光源とし
ての瞬間光光源１０１を射出した白色光（瞬間光）は、
コンデンサーレンズ１１２、ハーフミラー（ＨＭ）１１
３、対物レンズ１１４を経て絶縁膜層５ａの膜厚差測定
領域Ｂに対し測定光束Ｌ２として照射される。膜厚差測
定領域Ｂからの反射光束は対物レンズ１１４、ハーフミ
ラー（ＨＭ）１１３、レンズ１１５を経てカラーＣＣＤ
（第２受光素子）１１６に縮小投影される。
差測定領域ＢをカラーＣＣＤ１１６に縮小投影する光学
系を有する。まず、第１光源と同じくする第２光源とし
ての瞬間光光源１０１を射出した白色光（瞬間光）は、
コンデンサーレンズ１１２、ハーフミラー（ＨＭ）１１
３、対物レンズ１１４を経て絶縁膜層５ａの膜厚差測定
領域Ｂに対し測定光束Ｌ２として照射される。膜厚差測
定領域Ｂからの反射光束は対物レンズ１１４、ハーフミ
ラー（ＨＭ）１１３、レンズ１１５を経てカラーＣＣＤ
（第２受光素子）１１６に縮小投影される。
【００７２】(a3-3)その領域をｃとすると、領域ｃ内は
次に説明するように位置Ａでの絶対膜厚値ｄ（Ａ）に対
する膜厚差に応じた干渉色を呈する。図４において、膜
厚がｄ（Ａ）の場合に干渉により強め合う波長λAが何
であるかが次式の計算により求められ、位置Ａでの干渉
色が決定する。
次に説明するように位置Ａでの絶対膜厚値ｄ（Ａ）に対
する膜厚差に応じた干渉色を呈する。図４において、膜
厚がｄ（Ａ）の場合に干渉により強め合う波長λAが何
であるかが次式の計算により求められ、位置Ａでの干渉
色が決定する。
【００７３】２ｎAｄ（Ａ）＝ＮλA （Ｎは整数）
(a3-4)領域ｃの干渉色の分布が波長の表現でλ1〜λ2で
あるとすると、絶対膜厚値ｄ（Ａ）の結果と比較して、 ｄ1＝Ｎλ1／２ｎ1 ｄ2＝Ｎλ2／２ｎ2 から、領域ｃ内の膜厚差の分布ｄ1〜ｄ2を求め、算出し
ている。
あるとすると、絶対膜厚値ｄ（Ａ）の結果と比較して、 ｄ1＝Ｎλ1／２ｎ1 ｄ2＝Ｎλ2／２ｎ2 から、領域ｃ内の膜厚差の分布ｄ1〜ｄ2を求め、算出し
ている。
【００７４】本実施形態では、位置検出工程においてロ
ータリーエンコーダー８からの出力が角度θとなる位置
に同期して測定領域Ｂに対して瞬間光を照射している。
これにより測定領域Ｂでの膜厚測定を行っている。この
ような膜厚測定方法により、膜層５ａの表面の研磨中に
測定領域Ｂが移動していても測定領域Ｂの範囲外に瞬間
光を照射することがないようにして、高精度な測定を行
っている。
ータリーエンコーダー８からの出力が角度θとなる位置
に同期して測定領域Ｂに対して瞬間光を照射している。
これにより測定領域Ｂでの膜厚測定を行っている。この
ような膜厚測定方法により、膜層５ａの表面の研磨中に
測定領域Ｂが移動していても測定領域Ｂの範囲外に瞬間
光を照射することがないようにして、高精度な測定を行
っている。
【００７５】以上のように本実施形態では第１，第２膜
厚測定手段２ａ，２ｂを１つ又は複数個設けて膜厚の絶
対値と膜厚差を測定し、基板５ｂ全体の絶縁膜層５ａの
膜厚分布を求める膜厚分布測定工程を有している。
厚測定手段２ａ，２ｂを１つ又は複数個設けて膜厚の絶
対値と膜厚差を測定し、基板５ｂ全体の絶縁膜層５ａの
膜厚分布を求める膜厚分布測定工程を有している。
【００７６】本実施形態では実施形態１と同様に第２膜
厚測定手段２ｂには膜厚測定値を校正するための校正手
段２ｄが併設され、その校正手段２ｄは膜厚が既知であ
る校正用サンプル３０１を内蔵し、第２膜厚測定手段２
ｂの瞬間光光源１０１と受光素子（カラーＣＣＤカメ
ラ）１１６を共通に使用し、第２膜厚測定手段２ｂの測
定と校正の測定を同期して行っている。
厚測定手段２ｂには膜厚測定値を校正するための校正手
段２ｄが併設され、その校正手段２ｄは膜厚が既知であ
る校正用サンプル３０１を内蔵し、第２膜厚測定手段２
ｂの瞬間光光源１０１と受光素子（カラーＣＣＤカメ
ラ）１１６を共通に使用し、第２膜厚測定手段２ｂの測
定と校正の測定を同期して行っている。
【００７７】カラーＣＣＤカメラ１１６上で第２膜厚測
定手段２ｂの受光素子は領域ｃを、校正系は領域ｄを使
用している。
定手段２ｂの受光素子は領域ｃを、校正系は領域ｄを使
用している。
【００７８】この校正手段２ｄの膜厚測定方法は第２膜
厚測定手段２ｂと同じ方法を採用している。
厚測定手段２ｂと同じ方法を採用している。
【００７９】この校正手段２ｄによる測定結果に基づい
て第２膜厚測定手段２ｂの測定結果を補正する際に、校
正 用サンプル３０１を内蔵していることで、基板保持
具７に保持される被加工物６の周辺に外付けする場合と
比較して、校正用サンプルに研磨のスラリーなどが付着
し校正精度を劣化させる影響を防ぐと共に、校正時に第
２膜厚測定手段２ｂを校正用サンプル３０１の場所まで
移動する時間を省略することができる。また第２膜厚測
定手段２ｂの瞬間光光源１０１と受光素子（カラーＣＣ
Ｄカメラ）１１６を共通に使用し、第２膜厚測定と校正
の測定を同期して行うことで、各々独立して行う場合と
比較して、受光素子に起因する暗電流レベルの変化など
に因る測定誤差や、瞬間光光源のスペクトル分布、発光
強度変化が発生した場合の校正誤差を極力低減してい
る。
て第２膜厚測定手段２ｂの測定結果を補正する際に、校
正 用サンプル３０１を内蔵していることで、基板保持
具７に保持される被加工物６の周辺に外付けする場合と
比較して、校正用サンプルに研磨のスラリーなどが付着
し校正精度を劣化させる影響を防ぐと共に、校正時に第
２膜厚測定手段２ｂを校正用サンプル３０１の場所まで
移動する時間を省略することができる。また第２膜厚測
定手段２ｂの瞬間光光源１０１と受光素子（カラーＣＣ
Ｄカメラ）１１６を共通に使用し、第２膜厚測定と校正
の測定を同期して行うことで、各々独立して行う場合と
比較して、受光素子に起因する暗電流レベルの変化など
に因る測定誤差や、瞬間光光源のスペクトル分布、発光
強度変化が発生した場合の校正誤差を極力低減してい
る。
【００８０】ここで説明した第１、第２の膜厚測定手段
２ａ，２ｂの測定方法以外に、被加工物がモニターウェ
ハーのような膜層構造が単純なものの場合は、半導体レ
ーザか白色光源から選択した特定の波長の瞬間光光束を
使用し、第１膜厚測定手段の受光素子にフォトセンサー
を、第２膜厚測定手段の受光素子に白黒ＣＣＤカメラを
使用した方法で行うこともできる。
２ａ，２ｂの測定方法以外に、被加工物がモニターウェ
ハーのような膜層構造が単純なものの場合は、半導体レ
ーザか白色光源から選択した特定の波長の瞬間光光束を
使用し、第１膜厚測定手段の受光素子にフォトセンサー
を、第２膜厚測定手段の受光素子に白黒ＣＣＤカメラを
使用した方法で行うこともできる。
【００８１】この場合には、第１膜厚測定手段のフォト
センサーからの信号出力を基準に、前記膜厚差測定領域
Ｂに対応した第２膜厚測定手段における白黒ＣＣＤカメ
ラの信号出力の分布を比較することで被加工物の膜厚変
化を算出している。
センサーからの信号出力を基準に、前記膜厚差測定領域
Ｂに対応した第２膜厚測定手段における白黒ＣＣＤカメ
ラの信号出力の分布を比較することで被加工物の膜厚変
化を算出している。
【００８２】次に本実施形態における研磨工程の制御に
ついて説明する。
ついて説明する。
【００８３】(a4)研磨手段，研磨条件の制御について
(a4-1)位置検出手段９から２軸用のリニアエンコーダ１
１を用いて、研磨手段（部分研磨工具）４をＺ軸から距
離ｒの位置に移動させる。またこの研磨手段４は回転し
ながらＸ軸，Ｙ軸に揺動可能となっている。
１を用いて、研磨手段（部分研磨工具）４をＺ軸から距
離ｒの位置に移動させる。またこの研磨手段４は回転し
ながらＸ軸，Ｙ軸に揺動可能となっている。
【００８４】(a4-2)第１，第２の膜厚測定手段２ａ，２
ｂからの情報に基づき、最終的に目標とする膜厚分布と
の差分を比較し、差分が所定の値の範囲にない場合は、
その差分値により研磨条件を補正して再研磨するように
研磨手段４を制御する。
ｂからの情報に基づき、最終的に目標とする膜厚分布と
の差分を比較し、差分が所定の値の範囲にない場合は、
その差分値により研磨条件を補正して再研磨するように
研磨手段４を制御する。
【００８５】(a4-3)この差分が所定の値の範囲になった
場合は研磨加工を停止する。
場合は研磨加工を停止する。
【００８６】図５は本実施形態において各種の手段にお
ける動作のフローチャートを示している。
ける動作のフローチャートを示している。
【００８７】以上のように本実施形態では研磨手段でシ
リコン基板５ｂの絶縁膜層５ａを研磨して平坦化するこ
とによって投影露光する際に絶縁膜層５ａの対象となる
領域全体が投影光学系の焦点深度内に入るようにしてい
る。又絶縁膜層５ａの膜厚が所定の範囲内となるように
して層間容量のバラツキを防止するとともにビアホール
の深さを統一している。
リコン基板５ｂの絶縁膜層５ａを研磨して平坦化するこ
とによって投影露光する際に絶縁膜層５ａの対象となる
領域全体が投影光学系の焦点深度内に入るようにしてい
る。又絶縁膜層５ａの膜厚が所定の範囲内となるように
して層間容量のバラツキを防止するとともにビアホール
の深さを統一している。
【００８８】
【発明の効果】本発明によれば以上のように、誘電体層
等を積層したウエハ等基板の表面を化学的機械的に研磨
して平坦化する際、表面の膜厚を適切に構成した膜厚測
定方法又は／及び膜厚測定手段を利用することによっ
て、その場で直接モニターすることもできるようにして
表面全面や局所的な膜厚分布を測定し、その測定情報か
ら研磨条件を最適化して半導体デバイス表面を効率良く
平坦化し、研磨終了点の検出精度を高め、高集積度の半
導体デバイスを製造するのに好適な研磨方法及びそれを
用いた研磨装置を達成することができる。
等を積層したウエハ等基板の表面を化学的機械的に研磨
して平坦化する際、表面の膜厚を適切に構成した膜厚測
定方法又は／及び膜厚測定手段を利用することによっ
て、その場で直接モニターすることもできるようにして
表面全面や局所的な膜厚分布を測定し、その測定情報か
ら研磨条件を最適化して半導体デバイス表面を効率良く
平坦化し、研磨終了点の検出精度を高め、高集積度の半
導体デバイスを製造するのに好適な研磨方法及びそれを
用いた研磨装置を達成することができる。
【００８９】特に本発明によれば、
(イ) 誘電体層を積層したウエハ等基板の表面を化学的機
械的に研磨して平坦化する際、表面の膜厚をその場で直
接モニターして表面全面や局所的な膜厚分布を測定する
場合に瞬間光を用いた膜厚測定を行う膜厚測定方法を用
いることにより、膜層表面の研磨中に測定位置が移動し
ていても測定位置の範囲外に照明光を照射することがな
いので、高精度な測定を行うことが可能となる。
械的に研磨して平坦化する際、表面の膜厚をその場で直
接モニターして表面全面や局所的な膜厚分布を測定する
場合に瞬間光を用いた膜厚測定を行う膜厚測定方法を用
いることにより、膜層表面の研磨中に測定位置が移動し
ていても測定位置の範囲外に照明光を照射することがな
いので、高精度な測定を行うことが可能となる。
【００９０】(ロ) またこの膜厚測定手段には膜厚測定値
を校正するための校正手段が併設され、その校正手段は
膜厚が既知である校正用サンプルを内蔵し、また少なく
とも絶対量が検出可能な膜厚測定手段の瞬間光光源と受
光素子（ＣＣＤカメラ）を共通に使用し、膜厚測定と校
正の測定を同期して行い、この校正手段による測定結果
に基づいて膜厚測定手段の測定結果を補正する際に、校
正用サンプルを内蔵していることで、基板保持具に保持
される被加工物の周辺に外付けする場合と比較して、校
正用サンプルに研磨のスラリーなどが付着し校正精度を
劣化させる影響を防ぐことができると共に、校正時に膜
厚測定手段を校正用サンプルの場所まで移動する時間を
省略することができる。
を校正するための校正手段が併設され、その校正手段は
膜厚が既知である校正用サンプルを内蔵し、また少なく
とも絶対量が検出可能な膜厚測定手段の瞬間光光源と受
光素子（ＣＣＤカメラ）を共通に使用し、膜厚測定と校
正の測定を同期して行い、この校正手段による測定結果
に基づいて膜厚測定手段の測定結果を補正する際に、校
正用サンプルを内蔵していることで、基板保持具に保持
される被加工物の周辺に外付けする場合と比較して、校
正用サンプルに研磨のスラリーなどが付着し校正精度を
劣化させる影響を防ぐことができると共に、校正時に膜
厚測定手段を校正用サンプルの場所まで移動する時間を
省略することができる。
【００９１】また少なくとも膜厚測定手段の受光素子
（ＣＣＤカメラ）を共通に使用し、絶対膜厚測定と校正
の測定を同期して行うことで、各々独立して行う場合と
比較して、受光素子に起因する暗電流レベルの変化など
に因る測定誤差や、瞬間光光源のスペクトル分布、発光
強度変化が発生した場合の校正誤差を極力低減すること
ができる。
（ＣＣＤカメラ）を共通に使用し、絶対膜厚測定と校正
の測定を同期して行うことで、各々独立して行う場合と
比較して、受光素子に起因する暗電流レベルの変化など
に因る測定誤差や、瞬間光光源のスペクトル分布、発光
強度変化が発生した場合の校正誤差を極力低減すること
ができる。
【００９２】その膜厚測定情報から研磨条件を最適化し
て半導体デバイス表面を効率良く平坦化し、研磨終了点
の検出精度を高め、高集積度の半導体デバイス製造のス
ループットを向上させることができる。等の効果を得る
ことができる。
て半導体デバイス表面を効率良く平坦化し、研磨終了点
の検出精度を高め、高集積度の半導体デバイス製造のス
ループットを向上させることができる。等の効果を得る
ことができる。
【図１】本発明の研磨装置の実施形態１の要部概略図
【図２】本発明の研磨装置の実施形態１に係る膜厚測定
手段の要部概略図
手段の要部概略図
【図３】本発明の研磨装置の実施形態２に係る膜厚測定
手段の要部概略図
手段の要部概略図
【図４】本発明の研磨装置の実施形態２に係る膜厚測定
手段において膜厚差が干渉色の分布として表されること
を示す図
手段において膜厚差が干渉色の分布として表されること
を示す図
【図５】本発明の研磨装置の実施形態１に係る膜厚測定
手段における動作のフローチャート
手段における動作のフローチャート
１ 研磨装置
２ 膜厚測定手段
３ 制御手段
４ 部分研磨工具
４ａ１，４ｂ１ 研磨パッド
５ａ 絶縁膜層
５ｂ シリコン基板
６ 被加工物
７ 基板保持具
８ ロータリーエンコーダ
９ 位置検出手段
１０ リニアエンコーダ
１１ ２軸リニアエンコーダ
２ａ 第１膜厚測定手段
２ｂ 第２膜厚測定手段
２ｃ，２ｄ 校正手段
Ａ 測定位置
２０１ 校正用サンプル
１１０，１１６ 受光素子
１０１ 瞬間光光源
１０１ 瞬間光光源
１０２，１１２ コンデンサーレンズ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平10−34522（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−252113（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−36072（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−335288（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 21/304
B24B 37/04
Claims (18)
- 【請求項１】 基板面に設けた膜層の表面を研磨手段で
双方を相対的に駆動させて研磨する研磨方法において、
該膜層の表面上の所定位置を検出する位置検出工程、光
源からの瞬間光を該所定位置に照射し、該所定位置から
の光束を受光素子で検出することにより、該所定位置の
膜厚の絶対値を該膜層の表面の研磨中に測定する第１測
定工程、該第１測定工程で得られた測定値を用いて該膜
層の膜厚分布を求める膜厚分布測定工程、該膜厚分布測
定工程で得られたデータより研磨を続行するか否かを制
御する制御工程とを含むことを特徴とする研磨方法。 - 【請求項２】 前記第１測定工程においては測定した膜
厚値を校正する為の校正工程が併設されており、該校正
工程では膜厚が既知の校正用サンプルの膜厚測定を該第
１測定工程で用いている光源と受光素子とを用いて該第
１測定工程と同期して行っていることを特徴とする請求
項１の研磨方法。 - 【請求項３】 前記制御工程では前記膜層の膜厚又は膜
厚分布のうち少なくとも一方が予め設定した範囲内にな
ったとき、研磨を停止していることを特徴とする請求項
１又は２の研磨方法。 - 【請求項４】 前記膜厚分布測定工程、そして前記制御
工程の各動作は前記研磨手段による前記膜層の表面の研
磨中に行っていることを特徴とする請求項１，２又は３
の研磨方法。 - 【請求項５】 基板面に設けた膜層の表面を研磨手段で
双方を相対的に駆動させて研磨する研磨方法において、
該膜層の表面上の所定位置を検出する位置検出工程、第
１光源からの瞬間光を該所定位置に照射し、該所定位置
からの光束を第１受光素子で検出することにより、該所
定位置の膜厚の絶対値を該膜層の表面の研磨中に測定す
る第１測定工程、該第１測定工程で得られた測定値と第
２光源からの瞬間光を該所定位置を含むか又は隣接する
領域に照射し、該領域からの光束を第２受光素子で検出
して得られる該領域の測定値とを用いて該領域の膜層の
膜厚情報を測定する第２測定工程、該第１，第２測定工
程で得られたデータより該膜層の膜厚分布を求める膜厚
分布測定工程、該膜厚分布測定工程で得られたデータよ
り研磨を続行するか否かを制御する制御工程とを含むこ
とを特徴とする研磨方法。 - 【請求項６】 前記第１測定工程と第２測定工程のうち
少なくとも一方には測定した膜厚値を校正する為の校正
工程が併設されており、該校正工程では膜厚が既知の校
正用サンプルの膜厚測定を該校正工程が併設されている
測定工程で用いている光源と受光素子とを用いて該測定
工程と同期して行っていることを特徴とする請求項５の
研磨方法。 - 【請求項７】 前記第２測定工程における膜層の膜厚情
報は膜厚差又は膜厚平均値であることを特徴とする請求
項５又は６の研磨方法。 - 【請求項８】 前記制御工程では前記膜層の膜厚又は膜
厚分布のうち少なくとも一方が予め設定した範囲内にな
ったとき、研磨を停止していることを特徴とする請求項
５，６又は７の研磨方法。 - 【請求項９】 前記第２測定工程、前記膜厚分布測定工
程、そして前記制御工程の各動作は前記研磨手段による
前記膜層の表面の研磨中に行っていることを特徴とする
請求項５，６，７又は８の研磨方法。 - 【請求項１０】 基板面に設けた膜層の表面を研磨手段
で双方を相対的に駆動させて研磨する研磨装置におい
て、該膜層の表面上の所定位置を検出する位置検出手
段、光源からの瞬間光を該所定位置に照射し、該所定位
置からの光束を受光素子で検出することにより、該所定
位置の膜厚の絶対値を該膜層の表面の研磨中に測定する
第１膜厚測定手段、該第１膜厚測定手段で得られた測定
値を用いて、該膜層の膜厚分布を求める膜厚分布測定
部、該膜厚分布測定部で得られたデータより研磨を続行
するか否かを制御する制御手段とを有していることを特
徴とする研磨装置。 - 【請求項１１】 前記第１膜厚測定手段には測定した膜
厚値を校正する為の校正手段が併設されており、該校正
手段は膜厚が既知の校正用サンプルの膜厚測定を該第１
膜厚測定手段で用いている光源と受光素子とを用いて該
第１膜厚測定手段と同期して行っていることを特徴とす
る請求項１０の研磨装置。 - 【請求項１２】 前記制御手段は前記膜厚の膜層又は膜
厚分布のうち少なくとも一方が予め設定した範囲内にな
ったとき研磨を停止していることを特徴とする請求項１
０又は１１の研磨装置。 - 【請求項１３】 前記膜厚分布測定部、そして前記制御
手段による各動作は前記研磨手段による前記膜層の表面
の研磨中に行っていることを特徴とする請求項１０，１
１又は１２の研磨装置。 - 【請求項１４】 基板面に設けた膜層の表面を研磨手段
で双方を相対的に駆動させて研磨する研磨装置におい
て、該膜層の表面上の所定位置を検出する位置検出手
段、第１光源からの瞬間光を該所定位置に照射し、該所
定位置からの光束を第１受光素子で検出することにより
該所定位置の膜厚の絶対値を該膜層の表面の研磨中に測
定する第１膜厚測定手段、該第１膜厚測定手段で得られ
た測定値と、第２光源からの瞬間光を該所定位置を含む
か又は隣接する領域に照射し、該領域からの光束を第２
受光素子で検出して得られる該領域の測定値とを用いて
該領域の膜層の膜厚情報を測定する第２膜厚測定手段、
該第１，第２膜厚測定手段で得られたデータより該膜層
の膜厚分布を求める膜厚分布測定部、該膜厚分布測定部
で得られたデータより研磨を続行するか否かを制御する
制御手段とを有していることを特徴とする研磨装置。 - 【請求項１５】 前記第１膜厚測定手段又は第２膜厚測
定手段のうち少なくとも一方には測定した膜厚値を校正
する為の校正手段が併設されており、該校正手段は膜厚
が既知の校正用サンプルの膜厚測定を該校正手段が併設
されている測定手段で用いている光源と受光素子とを用
いて該測定手段と同期して行っていることを特徴とする
請求項１４の研磨装置。 - 【請求項１６】 前記第２膜厚測定手段における膜厚の
膜厚情報は膜厚差又は膜厚平均値であることを特徴とす
る請求項１４又は１５の研磨装置。 - 【請求項１７】 前記制御手段は前記膜厚の膜層又は膜
厚分布のうち少なくとも一方が予め設定した範囲内にな
ったとき研磨を停止していることを特徴とする請求項１
４，１５又は１６の研磨装置。 - 【請求項１８】 前記第２膜厚測定手段、前記膜厚分布
測定部、そして前記制御手段による各動作は前記研磨手
段による前記膜層の表面の研磨中に行っていることを特
徴とする請求項１４，１５，１６又は１７の研磨装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16955797A JP3450651B2 (ja) | 1997-06-10 | 1997-06-10 | 研磨方法及びそれを用いた研磨装置 |
| DE69819407T DE69819407T2 (de) | 1997-06-10 | 1998-06-04 | Messverfahren und Messvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
| EP98304444A EP0884136B1 (en) | 1997-06-10 | 1998-06-04 | Measuring method and apparatus for using the same |
| US09/090,803 US6503361B1 (en) | 1997-06-10 | 1998-06-04 | Polishing method and polishing apparatus using the same |
| KR1019980021207A KR100282680B1 (ko) | 1997-06-10 | 1998-06-09 | 연마방법 및 그것을 사용하는 연마장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16955797A JP3450651B2 (ja) | 1997-06-10 | 1997-06-10 | 研磨方法及びそれを用いた研磨装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH113877A JPH113877A (ja) | 1999-01-06 |
| JP3450651B2 true JP3450651B2 (ja) | 2003-09-29 |
Family
ID=15888680
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16955797A Expired - Lifetime JP3450651B2 (ja) | 1997-06-10 | 1997-06-10 | 研磨方法及びそれを用いた研磨装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
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| EP (1) | EP0884136B1 (ja) |
| JP (1) | JP3450651B2 (ja) |
| KR (1) | KR100282680B1 (ja) |
| DE (1) | DE69819407T2 (ja) |
Families Citing this family (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19901338C1 (de) * | 1999-01-15 | 2000-03-02 | Reishauer Ag | Verfahren zum Profilieren von schnelldrehenden Schleifschnecken sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
| US6190234B1 (en) * | 1999-01-25 | 2001-02-20 | Applied Materials, Inc. | Endpoint detection with light beams of different wavelengths |
| JP2000269173A (ja) * | 1999-03-17 | 2000-09-29 | Toshiba Corp | 半導体研磨装置及び半導体研磨方法 |
| US6432823B1 (en) * | 1999-11-04 | 2002-08-13 | International Business Machines Corporation | Off-concentric polishing system design |
| US6410441B1 (en) * | 1999-12-13 | 2002-06-25 | Worldwide Semiconductor Manufacturing Corp. | Auto slurry deliver fine-tune system for chemical-mechanical-polishing process and method of using the system |
| US20020023715A1 (en) * | 2000-05-26 | 2002-02-28 | Norio Kimura | Substrate polishing apparatus and substrate polishing mehod |
| JP2002219645A (ja) * | 2000-11-21 | 2002-08-06 | Nikon Corp | 研磨装置、この研磨装置を用いた半導体デバイス製造方法並びにこの製造方法によって製造された半導体デバイス |
| JP4858798B2 (ja) * | 2001-05-15 | 2012-01-18 | 株式会社ニコン | 研磨装置、研磨方法およびこの研磨装置を用いた半導体デバイス製造方法 |
| JP3932836B2 (ja) * | 2001-07-27 | 2007-06-20 | 株式会社日立製作所 | 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 |
| KR100452852B1 (ko) * | 2002-01-09 | 2004-10-14 | 삼성전자주식회사 | 확대 광학계 및 그것을 갖는 화상형성 장치 |
| US6951597B2 (en) * | 2003-10-31 | 2005-10-04 | Novellus Systems, Inc. | Dynamic polishing fluid delivery system for a rotational polishing apparatus |
| US7235154B2 (en) * | 2004-01-08 | 2007-06-26 | Strasbaugh | Devices and methods for optical endpoint detection during semiconductor wafer polishing |
| US20060046618A1 (en) * | 2004-08-31 | 2006-03-02 | Sandhu Gurtej S | Methods and systems for determining physical parameters of features on microfeature workpieces |
| JP2006261473A (ja) * | 2005-03-18 | 2006-09-28 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | シリコン酸化膜が形成されたシリコン基板の保管方法 |
| DE102005050432A1 (de) * | 2005-10-21 | 2007-05-03 | Rap.Id Particle Systems Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zur Charakterisierung von Gleitmittel und Hydrophobierungsfilmen in pharmazeutischen Behältnissen bezüglich Dicke und Homogenität |
| US7312154B2 (en) * | 2005-12-20 | 2007-12-25 | Corning Incorporated | Method of polishing a semiconductor-on-insulator structure |
| DE102007035833B3 (de) * | 2007-07-31 | 2009-03-12 | Advanced Micro Devices, Inc., Sunnyvale | Fortgeschrittene automatische Abscheideprofilzielsteuerung und Kontrolle durch Anwendung von fortgeschrittener Polierendpunktsystemrückkopplung |
| US8579675B2 (en) * | 2008-11-26 | 2013-11-12 | Applied Materials, Inc. | Methods of using optical metrology for feed back and feed forward process control |
| US20110195636A1 (en) * | 2010-02-11 | 2011-08-11 | United Microelectronics Corporation | Method for Controlling Polishing Wafer |
| KR101383600B1 (ko) * | 2010-03-11 | 2014-04-11 | 주식회사 엘지화학 | 유리판 연마 상황을 모니터링하는 장치 및 방법 |
| US20130017762A1 (en) * | 2011-07-15 | 2013-01-17 | Infineon Technologies Ag | Method and Apparatus for Determining a Measure of a Thickness of a Polishing Pad of a Polishing Machine |
| JP2016064459A (ja) * | 2014-09-24 | 2016-04-28 | 株式会社ディスコ | 被加工物の研削方法 |
| US11557048B2 (en) | 2015-11-16 | 2023-01-17 | Applied Materials, Inc. | Thickness measurement of substrate using color metrology |
| US10565701B2 (en) * | 2015-11-16 | 2020-02-18 | Applied Materials, Inc. | Color imaging for CMP monitoring |
| US11100628B2 (en) | 2019-02-07 | 2021-08-24 | Applied Materials, Inc. | Thickness measurement of substrate using color metrology |
| TW202113331A (zh) * | 2019-06-10 | 2021-04-01 | 日商東京威力科創股份有限公司 | 基板處理裝置、基板檢查方法及記錄媒體 |
| KR102618657B1 (ko) * | 2021-09-07 | 2023-12-29 | 한국생산기술연구원 | 로봇을 이용한 폴리싱 장치 및 이에 의한 폴리싱 방법 |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5081796A (en) | 1990-08-06 | 1992-01-21 | Micron Technology, Inc. | Method and apparatus for mechanical planarization and endpoint detection of a semiconductor wafer |
| JPH06140365A (ja) * | 1992-10-23 | 1994-05-20 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | Ｓｏｉ基板におけるｓｏｉ膜厚均一化方法 |
| US5372673A (en) * | 1993-01-25 | 1994-12-13 | Motorola, Inc. | Method for processing a layer of material while using insitu monitoring and control |
| US5433651A (en) * | 1993-12-22 | 1995-07-18 | International Business Machines Corporation | In-situ endpoint detection and process monitoring method and apparatus for chemical-mechanical polishing |
| JP3313505B2 (ja) * | 1994-04-14 | 2002-08-12 | 株式会社日立製作所 | 研磨加工法 |
| US5555474A (en) * | 1994-12-21 | 1996-09-10 | Integrated Process Equipment Corp. | Automatic rejection of diffraction effects in thin film metrology |
| JPH08174411A (ja) | 1994-12-22 | 1996-07-09 | Ebara Corp | ポリッシング装置 |
| DE69635816T2 (de) * | 1995-03-28 | 2006-10-12 | Applied Materials, Inc., Santa Clara | Verfahren zum Herstellen einer Vorrichtung zur In-Situ-Kontrolle und Bestimmung des Endes von chemisch-mechanischen Planiervorgängen |
| TW284907B (en) * | 1995-06-07 | 1996-09-01 | Cauldron Lp | Removal of material by polarized irradiation and back side application for radiation |
| US5695601A (en) * | 1995-12-27 | 1997-12-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method for planarizing a semiconductor body by CMP method and an apparatus for manufacturing a semiconductor device using the method |
| EP0806266A3 (en) * | 1996-05-09 | 1998-12-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Polishing method and polishing apparatus using the same |
| US5948203A (en) * | 1996-07-29 | 1999-09-07 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Optical dielectric thickness monitor for chemical-mechanical polishing process monitoring |
| JP3788533B2 (ja) * | 1996-09-30 | 2006-06-21 | 東京エレクトロン株式会社 | 研磨装置および研磨方法 |
| US5888120A (en) * | 1997-09-29 | 1999-03-30 | Lsi Logic Corporation | Method and apparatus for chemical mechanical polishing |
-
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