JP5583137B2 - フィードバックおよびフィードフォワードプロセス制御のために光計測学を使用すること - Google Patents

Description

この明細書は、化学機械研磨プロセスの監視および制御に関する。

４分の１ミクロン以下の多層金属化は、次世代の超大規模集積化（ＵＬＳＩ）のための主要技術の１つである。この技術の中心にある多層相互接続は、コンタクト、ビア、トレンチおよび他の特徴を包含する高アスペクト比開口に形成される相互接続特徴の平坦化を必要とする。これらの相互接続特徴の信頼できる形成は、ＵＬＳＩの成功にとってならびに個々の基板およびダイでの回路密度および品質を向上させるための継続的な努力にとって非常に重要である。

集積回路および他の電子デバイスの製作では、導電性、半導電性、および誘電性材料の多層が、基板の表面に堆積されまたは基板の表面から除去される。導電性、半導電性、および誘電性材料の薄い層は、多くの堆積技術によって堆積されることもある。現代の処理での一般的な堆積技術は、スパッタリングとしてもまた周知の物理気相堆積（ＰＶＤ）、化学気相堆積（ＣＶＤ）、プラズマ強化化学気相堆積（ＰＥＣＶＤ）、および電気化学メッキ（ＥＣＰ）を包含する。

材料の層は、連続して堆積され、除去されるので、基板の最上面は、その表面の全域で非平面となり、平坦化を必要とする。非平面プロセスの例は、ＥＣＰプロセスを使った銅膜の堆積であり、そのプロセスでは、特に１０ミクロンより広い線については、銅トポグラフィは単に、ウェハー表面の既存の非平面トポグラフィに追随するだけである。表面を平坦化すること、または表面を「研磨すること」は、材料が基板の表面から除去されて全体的に平らな平面を形成するプロセスである。平坦化は、粗い表面、凝集材料、結晶格子損傷、スクラッチ、および汚染層または材料などの、望ましくない表面トポグラフィおよび表面欠陥を除去するのに有用である。平坦化はまた、特徴を充填するために使用される過剰な堆積材料を除去することによって基板に特徴を形成し、金属化および処理のその後のレベルのために平らな表面を提供するのにも有用である。

化学機械平坦化、または化学機械研磨（ＣＭＰ）は、基板を平坦化するために使用される一般的な技術である。ＣＭＰは、基板から材料を選択的に除去するためにスラリーまたは他の流体媒質などの化学組成物を利用する。従来のＣＭＰ技術では、基板担体または研磨ヘッドは、担体アセンブリに取り付けられ、ＣＭＰ装置の研磨パッドと接触して位置決めされる。担体アセンブリは、制御可能な圧力を基板に提供し、それによって基板を研磨パッドに押し付ける。パッドは、外部駆動力によって基板に対して動かされる。ＣＭＰ装置は、化学的活性および／または機械的活性ならびに結果として生じる基板の表面からの材料の除去に影響を与えるために研磨組成物を分散させながら基板の表面と研磨パッドとの間の研磨または摩擦運動に影響を与える。

ＣＭＰの目的は、各ウェハー内でおよびバッチ研磨プロセスを行うときはウェハー毎の両方で均一な表面トポグラフィを達成しながら予測可能な量の材料を除去することである。

従って、均一な表面トポグラフィを達成しながら予測可能な量の材料を正確にかつ確実に除去する研磨プロセスの必要性がある。

一態様では、基板の化学機械研磨を制御する方法は、第１の組の研磨パラメータを使用して第１のプラテンで基板を研磨するステップと、研磨中のその場光学監視によって基板の少なくとも２つのゾーンから複数の測定スペクトルを得るステップと、基板の少なくとも２つのゾーンの各々の厚さを見積もるために複数の測定スペクトルを基準スペクトルと比較するステップと、少なくとも２つのゾーンの第１のゾーンの厚さを少なくとも２つのゾーンの第２のゾーンの厚さと比較するステップと、少なくとも２つのゾーンの第１のゾーンの厚さが少なくとも２つのゾーンの第２のゾーンの厚さの所定範囲内に入るかどうかを決定するステップと、もし厚さが所定範囲内に入らないならば、ａ）第１の組の研磨パラメータの少なくとも１つの研磨パラメータを調節し、調節された研磨パラメータを使用して第１のプラテンで第２の基板を研磨するステップ、またはｂ）第２の組の研磨パラメータの少なくとも１つのパラメータを調節し、調節された研磨パラメータを使用して第２のプラテンで基板を研磨するステップの少なくとも１つのステップとを包含する。

実装形態は、次の特徴の１つまたは複数を包含することができる。

複数の測定スペクトルは、研磨中のその場光学監視によって第２の基板の少なくとも２つのゾーンから得られてもよく、複数の測定スペクトルは、第２の基板の少なくも２つのゾーンの各々の厚さを見積もるために基準スペクトルと比較されてもよく、第２の基板の少なくとも２つのゾーンの第１のゾーンの厚さは、少なくとも２つのゾーンの第２のゾーンの厚さと比較されてもよい。

少なくとも２つのゾーンの第１のゾーンの厚さが少なくとも２つのゾーンの第２のゾーンの厚さの所定範囲内に入るかどうかが、決定されてもよく、もし厚さが所定範囲内に入らないならば、ａ）第１の組の研磨パラメータの少なくとも１つの研磨パラメータを再調節し、再調節された研磨パラメータを使用して第１のプラテンで第３の基板を研磨するステップ、またはｂ）第２の組の研磨パラメータの少なくとも１つの研磨パラメータを調節し、調節された研磨パラメータを使用して第２のプラテンで第２の基板を研磨するステップの少なくとも１つのステップ。

基板の少なくとも２つのゾーンから複数の測定スペクトルを得るステップは、基板を白色光で照らし、基板から反射される光のスペクトルを得るステップを包含してもよい。

研磨パラメータを調節するステップは、研磨圧力を調節するステップを包含してもよい。

厚さは、相対的な厚さ、指標値、および／または最終厚さであってもよい。

基板の厚さを見積もるステップは、強固な直線適合技術を使用して行われてもよい。

第１の組の研磨パラメータの少なくとも１つの研磨パラメータが、調節されてもよく、第２の基板は、調節された研磨パラメータを使用して第１のプラテンで研磨されてもよい。

第２の組の研磨パラメータの少なくとも１つの研磨パラメータが、調節されてもよく、基板は、調節された研磨パラメータを使用して第２のプラテンで研磨されてもよい。

別の態様では、基板の化学機械研磨を制御する方法は、第１の組の研磨パラメータを使用して第１のプラテンで基板を研磨するステップと、その場光学監視システムで第１の測定スペクトル列を得るステップであって、第１の測定スペクトル列からの各測定スペクトルは、基板の第１の領域から反射される光のスペクトルである、ステップと、第１の測定スペクトル列から第１の数値列を生成するステップと、第１の数値列に第１の線形関数を適合させるステップと、その場光学監視システムで第２の測定スペクトル列を得るステップであって、第２の測定スペクトル列からの各測定スペクトルは、基板の第２の領域から反射される光のスペクトルである、ステップと、第２の測定スペクトル列から第２の数値列を生成するステップと、第２の数値列に第２の線形関数を適合させるステップと、第１の線形関数と第２の線形関数との間の差を決定するステップと、第１のプラテンでの第２の基板の研磨中に第１の領域について予期される第１の線形関数と第２の領域について予期される第２の線形関数との間の予期される差を低減するように差に基づいて第１の組の研磨パラメータの少なくとも１つの研磨パラメータを調節するステップと、調節された研磨パラメータを使用して第１のプラテンで第２の基板を研磨するステップとを包含する。

実装形態は、次の特徴の１つまたは複数を包含することができる。

第１の領域は、制御領域であってもよく、第２の領域は、参照領域であってもよく、第１のプラテンでの第１の基板の研磨は、第２の線形関数が目標値に達することに基づいて停止されてもよい。

差を決定するステップは、第１の線形関数が初期値を横切る第１の時間と第２の線形関数が目標値に達する第２の時間との間の第１の差を決定するステップを包含してもよい。差を決定するステップは、目標値と初期値との間の第２の差を決定するステップをさらに包含してもよい。

研磨パラメータは、圧力であってもよい。

少なくとも１つの研磨パラメータを調節するステップは、第１の差および第２の差から第１のプラテンでの第２の基板についての所望の研磨速度を計算するステップを包含してもよい。

Ｍ_ＺＤ１は、（Ｒ_Ｅ１−Ｒ_ＺＳ１）／（Ｔ_Ｅ１−Ｔ_ＺＳ１）に等しくてもよく、ただしＭ_ＺＤ１は、所望の研磨速度であり、Ｒ_Ｅ１は、目標値であり、Ｒ_ＺＳ１は、初期値であり、Ｔ_Ｅ１は、第２の線形関数が目標値に達する第２の時間であり、Ｔ_ＺＳ１は、第１の線形関数が初期値を横切る第１の時間である。

研磨速度を調節するステップは、第１のプラテンでの基板の研磨速度に対する第１のプラテンでの第２の基板についての所望の研磨速度の比を圧力にかけるステップを包含してもよい。

圧力は、第１の基板の研磨のための制御領域についての前の圧力であってもよい。

少なくとも１つの研磨パラメータを調節するステップは、制御領域についての研磨パラメータを調節するステップを包含してもよい。

時間の差は、プラテン回転の差として測定されてもよい。

第１の数値列を生成するステップは、各測定スペクトルについて、基準スペクトルのライブラリから最良適合基準スペクトルを決定し、最良適合基準スペクトルと関連する値を決定するステップを包含してもよい。

その値は、指標値または厚さ値を含む。

基板の少なくとも２つのゾーンから複数の測定スペクトルを得るステップは、基板を白色光で照らし、基板から反射される光のスペクトルを得るステップを包含してもよい。

別の態様では、基板の化学機械研磨を制御する方法は、第１の組の研磨パラメータを使用して第１のプラテンで基板を研磨するステップと、その場光学監視システムで第１の測定スペクトル列を得るステップであって、第１の測定スペクトル列からの各測定スペクトルは、基板の第１の領域から反射される光のスペクトルである、ステップと、第１の測定スペクトル列から第１の数値列を生成するステップと、第１の数値列に第１の線形関数を適合させるステップと、その場光学監視システムで第２の測定スペクトル列を得るステップであって、第２の測定スペクトル列からの各測定スペクトルは、基板の第２の領域から反射される光のスペクトルである、ステップと、第２の測定スペクトル列から第２の数値列を生成するステップと、第２の数値列に第２の線形関数を適合させるステップと、第１の線形関数と第２の線形関数との間の差を決定するステップと、第２のプラテンでの基板の研磨中に第１の領域について予期される第１の線形関数と第２の領域について予期される第２の線形関数との間の予期される差を低減するように差に基づいて第２の組の研磨パラメータの少なくとも１つの研磨パラメータを調節するステップと、調節された研磨パラメータを使用して第２のプラテンで基板を研磨するステップとを包含する。

実装形態は、次の特徴の１つまたは複数を包含することができる。

第１の領域は、制御領域であってもよく、第２の領域は、参照領域であってもよく、第１のプラテンでの第１の基板の研磨は、第２の線形関数が目標値に達することに基づいて停止されてもよい。

差を決定するステップは、第１の線形関数が目標値に達する第１の時間と第２の線形関数が目標値に達する第２の時間との間の差を決定するステップを包含してもよい。

少なくとも１つの研磨パラメータを調節するステップは、第２のプラテンの回転速度に対する第１のプラテンの回転速度の比を時間の差にかけるステップを包含してもよい。

研磨パラメータは、圧力であってもよい。

少なくとも１つの研磨パラメータを調節するステップは、第２の目標値、第２の目標時間および時間の差から第２のプラテンでの基板について予期される研磨速度を計算するステップを包含してもよい。

Ｍ_ＺＤ２は、Ｒ_Ｅ２／（Ｔ_Ｅ２−Ｔ_ＺＳ２）に等しくてもよく、ただしＭ_ＺＤ２は、予期される研磨速度であり、Ｒ_Ｅ２は、第２の目標値であり、Ｔ_Ｅ２は、第２の目標時間であり、Ｔ_ＺＳ２は、第２のプラテンの回転速度に対する第１のプラテンの回転速度の比をかけた時間の差である。

研磨速度を調節するステップは、前の研磨速度に対する予期される研磨速度の比を圧力にかけるステップを包含してもよい。

圧力は、参照領域についての圧力であってもよい。

少なくとも１つの研磨パラメータを調節するステップは、制御領域についての研磨パラメータを調節するステップを包含してもよい。

時間の差は、プラテン回転の差として測定されてもよい。

第１の数値列を生成するステップは、各測定スペクトルについて、基準スペクトルのライブラリから最良適合基準スペクトルを決定し、最良適合基準スペクトルと関連する値を決定するステップを包含してもよい。

その値は、指標値または厚さ値であってもよい。

基板の少なくとも２つのゾーンから複数の測定スペクトルを得るステップは、基板を白色光で照らし、基板から反射される光のスペクトルを得るステップを包含してもよい。

別の態様では、コンピュータ可読媒体で有形に具体化されるコンピュータプログラム製品は、上で説明された方法のいずれかの動作を行うようにプロセッサに化学機械研磨機を制御させるための命令を包含してもよい。

別の態様では、化学機械研磨のためのシステムは、研磨表面を支持するための第１の回転可能なプラテンと、プラテン中の光源と、プラテン中の光検出器と、光源からの光が基板の表面に向けられ、基板から反射される光が光検出器によって検出されるように基板を研磨表面に接触させて保持し、基板を動かすように構成される担体ヘッドと、光検出器から信号を受け取るように構成されるコントローラとを包含してもよく、コントローラはさらに、上で説明された方法のいずれかの動作を行うように構成される。

上で列挙された特徴が詳細に理解できるように、上で簡潔に要約された記述のより詳しい記述が、さまざまな実装形態を参照することによってなされてもよく、その実装形態のいくつかは、添付の図面で例示される。しかしながら、他の同等に効果的な実装形態があってもよいので、添付の図面は、典型的な実装形態だけを例示し、従って特許請求の範囲を限定すると考えるべきでないことに留意すべきである。

化学機械研磨装置の概略横断面図である。 研磨ステーションの概略横断面図である。 プラテン上の基板の上から見た図および測定結果が取得される場所を示す図である。 基板を研磨するための方法を例示する図である。 基板を研磨するための別の方法を例示する図である。 研磨速度が調節されるプロセスについての研磨進捗対時間のグラフを例示する図である。 研磨速度が調節されるプロセスについての研磨進捗対時間のグラフを例示する図である。 研磨速度が調節されるプロセスについての研磨進捗対時間のグラフを例示する図である。 研磨速度が調節されるプロセスについての研磨進捗対時間のグラフを例示する図である。

理解を容易にするために、同一の参照数字が、図に共通する同一の要素を指定するために、可能であれば使用された。一実装形態で開示される要素は、明確な列挙なしに他の実装形態で有益に利用されてもよいと熟考される。

本明細書で述べられる実装形態は、基板を研磨し、相対的な厚さおよび研磨終点を決定するための方法および光学システムに関する。光学検出器は、プラテンでの研磨中に基板からスペクトルを得るために使用される。スペクトルは、ライブラリのスペクトルと比較される。その比較は、米国特許公開第２００７−００４２６７５号および米国特許公開第２００７−０２２４９１５号で述べられる最小二乗和整合技術などの、さまざまな技術を使用してすることができる。もしライブラリの各スペクトルが指数を割り当てられるならば、整合指数は、時間に従ってプロットでき、直線が、米国特許公開第２００８−０２０６９９３号で述べられる強固な直線適合技術を使用してそのプロットされた指数に適合できる。直線が目標スペクトルに対応する指標と交差するとき、目標終点は、達せられ、研磨するのをやめることができる。

基板のさまざまな領域の相対的な厚さおよび終点時間に関する情報は、研磨が基板の全域で同時に停止されるとき基板の表面の全域でより均一な研磨を得るために、異なる領域が同時に目標厚さに達するように基板の各規定領域について研磨圧力などの研磨パラメータを調節するために使用できる。しかしながら、研磨パラメータのそのようなその場修正は、研磨時間が短くかつ／または貧弱なサンプリングレートに起因して十分な時間がないときには有効に働かないこともある。本明細書で述べられる実装形態は、同じプラテンで研磨されるその後の基板についておよび基板が追加のプラテンで研磨されるその同じ基板についての両方で研磨パラメータを修正するために相対的な厚さおよび終点時間に関する情報を使用する。

いくつかの実装形態では、第１のプラテン（プラテンｘ）で研磨される基板のさまざまな領域のスペクトルに基づく相対的な厚さおよび終点時間は、基板が追加のプラテン（プラテンｘ＋１）で研磨されるその同じ基板について研磨パラメータを修正するために使用できる。他の実装形態では、プラテン（プラテンｘ）で研磨される第１の基板のさまざまな領域のスペクトルに基づく相対的な厚さおよび終点時間は、同じプラテン（プラテンｘ）で研磨される第２の基板について研磨パラメータを修正するために使用できる。なお他の実装形態では、第１のプラテン（プラテンｘ）で研磨される基板のさまざまな領域のスペクトルに基づく相対的な厚さおよび終点時間は、第２のプラテン（ｘ＋１）で研磨される同じ基板のさまざまな領域のスペクトルに基づく相対的な厚さおよび終点時間と併せて使用され、第１のプラテンおよび／または第２のプラテンで研磨されるその後の基板について研磨パラメータを修正するために使用される。利得係数および他の信号処理制御技術が、より良好な性能を達成するために使用されてもよい。

本明細書で述べられる実装形態を実施できる特定の装置は、限定されないが、Ａｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ、Ｉｎｃ．、Ｓａｎｔａ Ｃｌａｒａ、Ｃａｌｆ．によって販売されるＲＥＦＬＥＸＩＯＮ ＬＫ ＣＭＰシステムおよびＭＩＲＲＡ ＭＥＳＡ（登録商標）システムで実装形態を実施するのは、特に有益である。その上、他の製造業者から入手できるＣＭＰシステムがまた、本明細書で述べられる実装形態から恩恵を受けることもある。本明細書で述べられる実装形態はまた、頭上式の円形軌道研磨システムで実施されてもよい。

図１は、１つまたは複数の基板１０を研磨することができる化学機械研磨装置２０を示す。研磨装置２０は、一連の研磨ステーション２２および移送ステーション２３を包含する。移送ステーション２３は、担体ヘッド７０とローディング装置（図示されず）との間で基板を移送する。

各研磨ステーション２２は、研磨パッド３０がその上に置かれる回転可能なプラテン２４を包含する。第１および第２のステーション２２は、硬く、耐久性のある外面を備える２層研磨パッドまたは研磨材粒子が埋め込まれた固定研磨材パッドを包含することができる。最終研磨ステーション２２は、比較的柔らかいパッドを包含することができる。各研磨ステーション２２はまた、研磨パッドの状態を維持するためにパッド調整剤装置２８も包含することができ、その結果研磨パッドは、基板１０を効果的に研磨することになる。

回転可能なマルチヘッドカルーセル６０は、４つの担体ヘッド７０を支持する。カルーセル６０は、カルーセルモーターアセンブリ（図示されず）によってカルーセル軸６４の周りを中央柱６２により回転させられて、担体ヘッド７０およびそれに貼り付けられた基板１０を研磨ステーション２２と移送ステーション２３との間で軌道に乗せる。担体ヘッド７０の３つは、基板１０を受け取って保持し、基板１０を研磨パッド３０に押し付けることによって研磨する。その一方で、担体ヘッド７０の１つは、基板１０を移送ステーション２３から受け取り、基板１０を移送ステーション２３へ配送する。

各担体ヘッド７０は、担体駆動シャフト７４によって担体ヘッド回転モーター７６に接続され（カバー６８の４分の１の除去によって示される）、その結果各担体ヘッド７０は、それ自体の軸の周りを独立して回転することができる。加えて、各担体ヘッド７０は、カルーセル支持プレート６６に形成される放射状スロット７２中を独立して横方向に振動する。適切な担体ヘッド７０の記述は、米国特許第６，４２２，９２７号で見いだすことができる。

反応剤（例えば、酸化物研磨のための脱イオン水）および化学反応性触媒（例えば、酸化物研磨のための水酸化カリウム）を含有するスラリー３８は、スラリー供給ポートまたは複合スラリー／リンスアーム３９によって研磨パッド３０の表面に供給できる。もし研磨パッド３０が標準的なパッドであるならば、スラリー３８はまた、研磨材粒子（例えば、酸化物研磨のための二酸化シリコン）を包含することができる。光アクセス、例えば窓３６は、研磨パッド３０中に包含され、その窓が担体ヘッド７０の並進運動位置にかかわらずプラテンの回転の一部分中に基板１０のすぐ下を通るように位置決めされる。場合によっては、窓３６および関連する感知方法が、終点検出プロセスのために使用されてもよい。

研磨装置２０およびその上で行われるプロセスの制御を容易にするために、中央処理ユニット（ＣＰＵ）９２、メモリ９４、および支援回路９６を含むコントローラ９０が、研磨装置２０に接続される。ＣＰＵ９２は、さまざまな駆動および圧力を制御するために工業環境で使用できる任意の形態のコンピュータプロセッサの１つであってもよい。メモリ９４は、ＣＰＵ９２に接続される。メモリ９４、またはコンピュータ可読媒体は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、フロッピーディスク、ハードディスク、または任意の他の形態のデジタル記憶装置などの、ローカルまたはリモートのすぐに入手できるメモリの１つまたは複数であってもよい。支援回路９６は、従来の方法でプロセッサを支援するためにＣＰＵ９２に接続される。これらの回路は、キャッシュ、電力供給部、クロック回路、入力／出力回路、サブシステム、および同様のものを包含する。

図２は、基板１０を研磨する動作が可能な化学機械研磨ステーション２２の概略横断面図である。研磨ステーション２２は、回転可能なディスク状プラテン２４を包含し、そのプラテンの上に研磨パッド３０が、位置する。プラテン２４は、軸２５の周りを回転する動作が可能である。例えば、モーター（図示されず）は、駆動シャフト２７を回してプラテン２４を回転させることができる。研磨パッド３０は、例えば接着剤の層によってプラテン２４に剥離可能に固定できる。擦り切れたときには、研磨パッド３０を剥離し、交換できる。研磨パッド３０は、外側の研磨層３２およびより柔らかい裏当て層３４を備える２層研磨パッドとすることができる。

研磨パッド３０を通る光アクセスは、開口（すなわち、パッドを貫通する穴）または固体窓を包含することによって提供される。固体窓は、研磨パッド３０に固定できるが、いくつかの実装形態では、固体窓は、プラテン２４上に支持され、研磨パッド３０の開口中に突き出ることができる。研磨パッド３０は通常、開口または窓が、プラテン２４の凹部２６に位置する光学ヘッド５３の上にあるようにプラテン２４上に置かれる。光学ヘッド５３はその結果、研磨されている基板への開口または窓を通る光アクセスを有する。光学ヘッド５３は、以下でさらに述べられる。

窓３６は、例えば硬い結晶質もしくはガラス質材料、例えば石英もしくはガラス、またはより柔らかいプラスチック材料、例えばシリコーン、ポリウレタンもしくはハロゲン化ポリマー（例えばフルオロポリマー）、または言及された材料の組合せとすることができる。窓３６は、白色光に対して透明とすることができる。もし固体窓３６の上面が硬い結晶質またはガラス質材料であるならば、そのとき上面は、スクラッチが生じるのを防止するために研磨表面から十分に奥まった所に置かれるべきである。もし上面が研磨表面に近く、研磨表面と接触することもあるならば、そのとき窓３６の上面は、より柔らかいプラスチック材料にすべきである。いくつかの実装形態では、固体窓３６は、研磨パッド３０中に固定され、ポリウレタン窓または石英およびポリウレタンの組合せを有する窓３６である。窓３６は、特定の色、例えば青色光または赤色光の単色光について高い透過率、例えば近似的に８０％の透過率を有することができる。窓３６は、液体が窓３６および研磨パッド３０の界面を通って漏れないように研磨パッド３０に密封できる。

窓３６の底面はオプションとして、１つまたは複数の凹部を包含することができる。凹部は、例えば光ファイバーケーブルの端部または渦電流センサーの端部を収容するように形作ることができる。凹部は、光ファイバーケーブルの端部または渦電流センサーの端部が、研磨されている基板表面から窓３６の厚さ未満の距離に位置することを可能にする。窓３６が硬い結晶質部分またはガラスのような部分を包含し、凹部が機械加工によってそのような部分に形成される実装形態では、凹部は、機械加工によって引き起こされるスクラッチを除去するために研磨される。別法として、溶媒および／または液体ポリマーが、機械加工によって引き起こされるスクラッチを除去するために凹部の表面に塗布されてもよい。機械加工によって通常引き起こされるスクラッチの除去は、散乱を低減し、窓３６を通る光の透過率を改善することができる。窓３６の実装形態は、米国特許公開第２００７／００４２６７５号で述べられる。

上述の窓３６および研磨パッド３０は、いろいろな技術を使用して製造できる。研磨パッド３０の裏当て層３４は、例えば接着剤によって研磨パッドの外側研磨層３２に貼り付けることができる。光アクセスを提供する開口は、例えばその開口を包含するようにパッド３０を切り取るまたは型に入れて作ることによってパッド３０中に形成でき、窓３６が、開口中に挿入され、例えば接着剤によってパッド３０に固定できる。別法として、窓３６の液体前駆体が、パッド３０の開口中に分注され、硬化されて窓３６を形成することができる。別法として、固体透明要素、例えば上述の結晶質またはガラスのような部分が、液体パッド材料中に位置決めされ、その液体パッド材料が、硬化されて透明要素を囲むようにパッド３０を形成することができる。後者の２つの場合のどちらでも、パッド材料のブロックが、形成でき、成形窓３６を備える研磨パッド３０の層が、そのブロックから切り出せる。

研磨ステーション２２は、光アクセスを通る光透過を改善するためにフラッシングシステムを包含することができる。フラッシングシステムの異なる実装形態がある。研磨パッド３０が固体窓の代わりに開口を包含する研磨ステーション２２の実装形態では、フラッシングシステムは、光学ヘッド５３の上面を横断して流体、例えば気体または液体の層流を提供するように実装される。（その上面は、光学ヘッド５３に包含されるレンズの上面とすることができる。）光学ヘッド５３の上面を横断する流体の層流は、不透明なスラリーを光アクセスから外へ掃き出しかつ／またはスラリーが上面で乾燥するのを防止することができ、その結果として、光アクセスを通る透過を改善する。研磨パッド３０が開口の代わりに窓３６を包含する実装形態では、フラッシングシステムは、気体の流れを窓３６の底面に向けるように実装される。気体の流れは、凝縮が窓３６の底面で形を成すのを防止することができ、さもなければその凝縮は、光アクセスを妨げることになる。

図１を参照すると、研磨ステーション２２は、複合スラリー／リンスアーム３９を包含する。研磨中は、アーム３９は、液体およびｐＨ調節剤を含有するスラリー３８を分注する動作が可能である。別法として、研磨ステーション２２は、研磨パッド３０上にスラリーを分注する動作が可能なスラリーポートを包含する。

研磨ステーション２２は、研磨パッド３０に接触させて基板１０を保持する動作が可能な担体ヘッド７０を包含する。担体ヘッド７０は、支持構造体７３、例えばカルーセル６０から吊り下げられ、担体ヘッドが軸７１の周りを回転できるように担体駆動シャフト７４によって担体ヘッド回転モーター７６に接続される。加えて、担体ヘッド７０は、支持構造体７３に形成される放射状スロット中を横方向に振動することができる。動作時には、プラテン２４は、その中心軸２５の周りを回転し、担体ヘッド７０は、その中心軸７１の周りを回転し、研磨パッド３０の上面を横断して横方向に平行移動する。

研磨ステーション２２はまた、光学監視システムも包含し、そのシステムは、以下で論じられるように研磨終点を決定するために使用できる。光学監視システムは、光源５１および光検出器５２を包含する。光は、光源５１から研磨パッド３０中の窓３６を通過して、基板１０にぶつかり、基板１０から反射されて窓３６を通って戻り、光検出器５２へ進む。

二股光ケーブル５４は、光を光源５１から窓３６へ送り、窓３６から光検出器５２へ戻すために使用できる。二股光ケーブル５４は、「幹線」５５ならびに２つの「分岐」５６および５８を包含することができる。

上で言及されたように、プラテン２４は、光学ヘッド５３がその中に位置する凹部２６を包含する。光学ヘッド５３は、光を研磨されている基板表面へおよび基板表面から伝えるように構成される、二股ファイバーケーブル５４のトランク５５の一端を保持する。光学ヘッド５３は、二股ファイバーケーブル５４の端部の上にある１つもしくは複数のレンズまたは窓を包含することができる。別法として、光学ヘッド５３は、研磨パッド中の窓に隣接してトランク５５の端部を単に保持するだけでもよい。光学ヘッド５３は、フラッシングシステムの上述のノズルを保持することができる。光学ヘッド５３は、例えば予防保全または改良保全を行うために必要に応じて凹部２６から除去できる。

プラテン２４は、取り外し可能なその場監視モジュール５０を包含する。その場監視モジュール５０は、次のもの、すなわち光源５１、光検出器５２、ならびに信号を光源５１および光検出器５２へ送り、信号を光源５１および光検出器５２から受け取るための回路の１つまたは複数を包含することができる。例えば、検出器５２の出力は、駆動シャフト７４中の回転結合器、例えばスリップリングを通って光学監視システムのためのコントローラ９０へ行くデジタル電子信号とすることができる。同様に、光源は、コントローラ９０から回転結合器を通ってモジュール５０へ行くデジタル電子信号中の制御コマンドに応答してオンまたはオフすることができる。

その場監視モジュールはまた、二股光ファイバーケーブル５４の分岐部分５６および５８のそれぞれの端部を保持することもできる。光源は、光を送る動作が可能であり、その光は、分岐５６を通って光学ヘッド５３中に設置されるトランク５５の端部から外へ伝えられ、研磨されている基板にぶつかる。基板から反射される光は、光学ヘッド５３中に設置されるトランク５５の端部で受け取られ、分岐５８を通って光検出器５２へ伝えられる。

いくつかの実装形態では、二股ファイバーケーブル５４は、光ファイバーの束である。その束は、第１の群の光ファイバーおよび第２の群の光ファイバーを包含する。第１の群の光ファイバーは、光源５１からの光を研磨されている基板表面に伝えるように接続される。第２の群の光ファイバーは、研磨されている基板表面から反射する光を受け取り、その受け取られた光を光検出器に伝えるように接続される。光ファイバーは、第２の群の光ファイバーが二股光ファイバーの縦軸に中心があるＸのような形状を形成するように配置できる（二股ファイバーケーブル５４の横断面で見たように）。別法として、他の配置が、実装されてもよい。例えば、第２の群の光ファイバーは、互いの鏡像であるＶのような形状を形成することができる。適切な二股光ファイバーは、Ｃａｒｒｏｌｌｔｏｎ、Ｔｅｘ．のＶｅｒｉｔｙ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ、Ｉｎｃ．から入手できる。

研磨パッド３０の窓３６と研磨パッド３０の窓３６に近接する二股ファイバーケーブル５４のトランク５５の端部との間には通常最適な距離がある。その距離は、実験的に決定でき、例えば窓３６の反射率、二股ファイバーケーブルから放出される光ビームの形状、および監視されている基板までの距離によって影響を受ける。いくつかの実装形態では、二股ファイバーケーブルは、窓３６に近接する端部が、窓３６に実際に触れることなく窓３６の底部にできるだけ近くなるように位置付けられる。この実装形態では、研磨ステーション２２は、例えば光学ヘッド５３の一部として、二股ファイバーケーブル５４の端部と研磨パッド窓３６の底面との間の距離を調節する動作が可能な機構を包含することができる。別法として、二股ファイバーケーブルの近接端部は、窓３６に埋め込まれる。

光源５１は、白色光を放出する動作が可能である。いくつかの実装形態では、放出される白色光は、２００〜８００ナノメートルの波長を有する光を包含する。適切な光源は、キセノンランプまたはキセノン−水銀ランプである。

光検出器５２は、分光計とすることができる。分光計は基本的に、電磁スペクトルの部分にわたる光の特性、例えば強度を測定するための光学機器である。適切な分光計は、回折格子分光計である。分光計についての典型的な出力は、波長の関数としての光の強度である。

オプションとして、その場監視モジュール５０は、他のセンサー素子を包含することができる。その場監視モジュール５０は、例えば渦電流センサー、レーザー、発光ダイオード、および受光器を包含することができる。その場監視モジュール５０が渦電流センサーを包含する実装形態では、モジュール５０は通常、研磨されている基板が渦電流センサーの作動範囲内にあるように位置付けられる。

光源５１および光検出器５２は、それらの動作を制御し、それらの信号を受け取るようにコントローラ９０に接続される。制御に関しては、コントローラ９０は、例えば光源５１の稼働をプラテン２４の回転に同期させることができる。図３で示されるように、コントローラ９０は、基板１０がその場監視モジュールの上を通過する直前に始まり、直後に終わる一連の閃光を光源５１に放出させることができる。（描写される点１０１〜１１１の各々は、その場監視モジュールからの光がぶつかり、反射する場所を表す。）別法として、コントローラ９０は、基板１０がその場監視モジュールの上を通過する直前に始まり、直後に終わる光を連続して光源５１に放出させることができる。図示されないけれども、基板１０が監視モジュールの上を通過するたびに、基板１０の監視モジュールとの位置合わせは、先の通過の場合と異なることができる。基板１０の一回転にわたって、スペクトルは、基板１０の異なる角度の場所、ならびに異なる半径方向の場所から得られる。すなわち、いくつかのスペクトルは、基板１０の中心により近い場所から得られ、いくつかは、エッジにより近くである。基板１０は、放射状ゾーンに区分化できる。３、４、５、６、７またはそれ以上のゾーンが、基板１０の表面に規定できる。本明細書で述べられるいくつかの実装形態では、スペクトルは、それらの対応するゾーンにグループ化される。

信号を受け取ることに関しては、コントローラ９０は、例えば光検出器５２によって受け取られる光のスペクトルを記述する情報を運ぶ信号を受け取ることができる。コントローラ９０は、その信号を処理して研磨ステップの終点を決定することができる。どんな特定の理論にも制限されることなく、基板１０から反射される光のスペクトルは、研磨が進むにつれて発展する。反射光のスペクトルの特性は、膜の厚さが変わるにつれて変わり、特定のスペクトルが、膜の特定の厚さによって提示される。コントローラ９０は、スペクトルの１つまたは複数に基づいて、いつ終点が達せられたかを決定する論理を実行することができる。終点決定が基づいている１つまたは複数のスペクトルは、目標スペクトル、基準スペクトル、または両方を包含することができる。

すぐに明細書で使用されるように、目標スペクトルは、関心のある膜が目標厚さを有するときに関心のある膜から反射する白色光によって提示されるスペクトルのことである。例として、目標厚さは、１、２、または３ミクロンとすることができる。別法として、目標厚さは、例えば関心のある膜が取り除かれ、その結果下にある膜が露出されるときにはゼロとすることができる。

図４は、本明細書で述べられる実装形態による基板を研磨するための方法４００を例示する。その方法は、一組の研磨パラメータを使用して第１のプラテン２４で基板１０を研磨することから始める（ステップ４０２）。基板１０は、その上に配置される材料を有してもよい。例となる材料は、絶縁材料、例えば酸化シリコンなどの酸化物を包含してもよい。研磨パラメータは、例えばプラテン回転スピード、担体ヘッドの回転スピード、担体ヘッドによって基板に印加される圧力または下方への力、材料除去速度、担体ヘッド掃印周波数、およびスラリー流量の１つまたは複数を包含してもよい。

基板１０は、研磨パッド３０の表面で研磨される。基板１０は、研磨パッド３０と接触させられ、より詳しくは、基板上の材料が、研磨パッド３０の上側表面と接触させられる。研磨パッド３０は、基板１０に対して回転し、その基板もまた、回転する。いくつかの実装形態では、研磨プロセスは、マルチステップ研磨プロセスを含んでもよい。例えば、大部分の材料が、高除去速度プロセスを使用して第１のプラテン２４で除去され、いくらかの残留導電材料が、「ソフトランディング」すなわち低圧力／低除去速度プロセスを使用して第２のプラテン２４で除去されてもよい。いくつかの実装形態では、研磨プロセスは、単一のプラテンで行われてもよい。

いくつかの実装形態では、受入れ時のまたは研磨前のプロファイル決定は、例えば基板１０の部分を横断して特定の基板材料の厚さを測定することによってなされる。プロファイル決定は、基板１０の表面を横断して導電材料の厚さプロファイルを決定することを包含してもよい。厚さを示す測定基準は、半導体基板の膜厚さを測定するように設計される任意のデバイスまたは複数デバイスによって提供されてもよい。例となる非接触デバイスは、基板をそれぞれ走査し、マッピングする、Ｓａｎｔａ Ｃｌａｒａ、ＣａｌｉｆｏｒｎｉａのＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ、Ｉｎｃ．から入手できるｉＳＣＡＮ（商標）およびｉＭＡＰ（商標）を包含する。研磨前のプロファイル決定は、コントローラ９０に保存されてもよい。

複数の測定スペクトルは、研磨プロセス中のその場光学監視によって基板１０の少なくとも２つのゾーンから得られる（ステップ４０４）。複数の測定スペクトルは、各ゾーンからの複数の測定スペクトル、例えば測定スペクトル列を包含することができる。いくつかの実装形態では、基板は、一連のゾーンに分割される。いくつかの実装形態では、ゾーンは、円形および環状ゾーンを含んでもよく、例えば基板は、環状エッジゾーン、環状中間ゾーン、および円形中心ゾーンに分割されてもよい。複数の測定スペクトルは、本明細書で述べられるようなその場監視モジュール５０を使用して得られてもよい。複数の測定スペクトルは、研磨プロセス中にリアルタイムで得られてもよい。

複数の測定スペクトルは、基板１０の少なくとも２つのゾーンの各々の厚さを見積もるために複数の基準スペクトルと比較される（ステップ４０６）。基準スペクトルは、同様の研磨パラメータを使用して１つの設定基板または一連の設定基板を研磨しながら収集されてもよい。基準スペクトルは、スペクトルライブラリに保存されてもよい。別法として、ライブラリは、収集されずむしろ理論に基づいて生成されるスペクトルを包含することができる。ライブラリは、研磨装置２０のコントローラ９０のメモリに実装できる。ライブラリの各基準スペクトルは、指標値または厚さ値などの、関連する値を有する。例えば、基準スペクトルは、各基準スペクトルが指標値、例えば固有の指標値を有するように指標を付けられ、基準スペクトルに関連する指標値は、例えばコンピュータメモリに保存される。基準スペクトルについての指標値は、研磨が進むにつれて単調に増加するように選択でき、例えば指標値は、プラテン回転数または時間に比例するようにできる。このように、各指標値は、整数とすることができ、指数は、関連する基準スペクトルが現れることになると予期されるプラテン回転を表すことができる。

別法として、指標値を保存するよりもむしろ、コンピュータメモリは、基準スペクトルについて厚さ値を保存することができ、各基準スペクトルは、関連する厚さ値を有する。

ある種の実装形態では、各測定スペクトルについて、測定スペクトルに最良適合するライブラリに保存された基準スペクトルが、決定される。決定された基準スペクトルに関連する指標値または厚さ値が、メモリから取り出される。このように、測定スペクトル列が研磨中に得られると、指標値または厚さ値の列が、生成される。各指標値または厚さ値について、対応する測定スペクトルが測定された時間またはプラテン回転が、保存できる。線形関数、例えば時間またはプラテン回転の関数が、例えば強固な直線適合技術を使用して指標値または厚さ値に適合できる。適合された直線の勾配は、研磨速度を規定する（時間またはプラテン回転当たりの指標値または厚さ値によって）。適合された直線が現在の時間またはプラテン回転を横切るところが、基板上の層についての今の指標または今の厚さを規定する。適合された直線が目標指標または目標厚さを満たすところが、終点時間または回転を規定する。適合された直線が、研磨が停止される時間または回転、例えば目標時間または目標回転と交差するところが、最終指標値または最終厚さ値を規定する。ある種の実装形態では、現在のスペクトルに整合する指標値または厚さ値が、時間またはプラテン回転に従ってプロットされ、例えばモニター上に表示される。

少なくとも２つのゾーンの第１のゾーンの厚さは、少なくとも２つのゾーンの第２のゾーンの厚さと比較される（ステップ４０８）。方法４００および５００の文脈では、厚さは、実際の厚さ、例えば厚さ値、または実際の厚さの代わり、例えば指標値とすることができる。加えて、厚さは、数値列から計算でき、例えば数値列に適合される直線から計算でき、例えば厚さは、今の指標もしくは今の厚さとすることができ、または厚さは単に、直前に測定されたスペクトルだけから決定でき、例えば厚さは、直前に測定されたスペクトルに関連する厚さ値もしくは指標値とすることができる。加えて、厚さはまた、特定のプラテンでの研磨動作の終わりに決定される厚さとすることもでき、すなわち厚さは、「最終厚さ」とすることができる。この場合もやはり、「最終厚さ」は、上で論じられたように、実際の厚さまたは実際の厚さの代わり、例えばそれぞれ最終の実際の厚さ値または最終指標値とすることができる。いくつかの実装形態では、第１および第２のゾーンの今の指標値が、使用される。いくつかの実装形態では、第１および第２のゾーンの最終指標値が、使用される。

いくつかの実装形態では、第１のゾーンは、参照ゾーンであり、第２のゾーンは、制御ゾーンである。制御ゾーンの研磨パラメータは、第２のゾーンの厚さが参照ゾーンの厚さの所定範囲内に入るまで修正される。いくつかの実装形態では、３つ以上のゾーン、例えば５つのゾーンがあり、第１のゾーンは、参照ゾーンであり、その他のゾーンは、制御ゾーンである。円形中心制御ゾーンと環状外側制御ゾーンとの間の環状中間ゾーンは、参照ゾーンとすることができる。

少なくとも２つのゾーンの第１のゾーンの厚さが少なくとも２つのゾーンの第２のゾーンの厚さの所定範囲内に入るかどうかが、最初に決定される（ステップ４１０）。いくつかの実装形態では、所定範囲は、互いにおよび基板１０に似たプロファイルを持つ１つの設定基板または一連の設定基板を研磨し、互いにおよび基板１０を研磨するために使用される研磨プロセスに似た研磨条件を使用することにより決定されてもよい。設定基板からのデータは、コンピュータに保存されてもよい。いくつかの実装形態では、所定範囲は、２つのゾーン間の差から計算でき、例えば２つのゾーンの平均厚さが複数基板にわたって等しいと仮定すると、その範囲は、これらの基板にわたる厚さの差の標準偏差に基づくこともあり得る。

もし第１のゾーンの厚さが第２のゾーンの厚さの所定範囲内に入るならば、例えばもし第１のゾーンの最終厚さが第２のゾーンの最終厚さの所定範囲内に入るならば、そのとき制御ゾーンについての研磨パラメータの修正は、必要でなく、同じ組の研磨パラメータは、第１のプラテンでその後の追加の基板を研磨するために使用できる。加えて、もし第１のゾーンの厚さが第２のゾーンの厚さの所定範囲内に入るならば、例えばもし第１のゾーンの最終厚さが第２のゾーンの最終厚さの所定範囲内に入るならば、そのとき制御ゾーンについての第２の研磨パラメータの既定の組が、第２のプラテンで基板１０を研磨するために使用できる。

いくつかの実装形態では、もし第１のゾーンの厚さが所定範囲内に入らないならば、例えばもし第１のゾーンの最終厚さが第２のゾーンの最終厚さの所定範囲内に入らないならば、第１のゾーンについての第１の組の研磨パラメータの少なくとも１つの研磨パラメータは、第１のプラテンでのその後の基板の研磨中に所定範囲を得るように第１のプラテンでのその後の基板のために調節される（ステップ４１２）。いくつかの実装形態では、制御ゾーンの少なくとも１つの研磨パラメータは、制御ゾーンの最終厚さが第１のプラテンでの研磨の完了時に参照ゾーンの最終厚さに等しいように、第１のプラテンでのその後の基板のために修正される。このように、これらの実装形態は、ウェハー毎の研磨の均一性を改善することができる。

いくつかの実装形態では、もし第１のゾーンの厚さが所定範囲内に入らないならば、例えばもし第１のゾーンの最終厚さが第２のゾーンの最終厚さの所定範囲内に入らないならば、第１のゾーンについての第２の組の研磨パラメータの少なくとも１つの研磨パラメータは、第２のプラテンでの基板の研磨中に第１のゾーンと第２のゾーンとの間の第２の所定範囲を得るように基板のために調節される（第２の研磨パラメータの既定の組に対して）（ステップ４１２）。いくつかの実装形態では、制御ゾーンの少なくとも１つの研磨パラメータは、制御ゾーンの最終厚さが第２のプラテンでの研磨の完了時に参照ゾーンの最終厚さに等しいように、第２のプラテンでの基板のために修正される。このように、これらの実装形態は、ウェハー内の研磨の均一性を改善することができる。

いくつかの実装形態では、第１のゾーンについての少なくとも１つの研磨パラメータは、基板の研磨が第１のプラテンで行われる間に、制御ゾーンの厚さが参照ゾーンの厚さに等しくなるようにリアルタイムで調節される。例えば、制御ゾーンの研磨パラメータは、制御ゾーンの最終厚さが第１のプラテンでの基板の研磨の完了時に参照ゾーンの最終厚さに等しいように修正される。

基板１０は次いで、既定の第２の組の研磨パラメータかまたはステップ４１２で決定されるような調節された第２の組の研磨パラメータを使用して第２のプラテン２４で研磨される（ステップ４１４）。本方法は、複数の測定スペクトルが基板１０の少なくとも１つのゾーンから得られるステップ４０４から始まって繰り返されてもよい（ステップ４０４）。本方法は、基板の第１のゾーンの厚さが所定範囲内に入るまで繰り返されてもよい。

いくつかの実装形態では、基板１０は、調節された第２の組の研磨パラメータを使用してフィードフォワードプロセスで第２のプラテン２４で研磨されるが（ステップ４１４）、調節された第１の組の研磨パラメータは、フィードバックワードプロセスで第１のプラテン２４で第２の基板を研磨するために使用される。いくつかの実装形態では、第１のプラテン２４で第２の基板を研磨することから獲得される情報は、第２のプラテンで第２の基板を研磨しながら第２の組の研磨パラメータをさらに調節するためにかつ／または第１のプラテンで第３の基板を研磨しながら第１の組の研磨パラメータをさらに調節するために使用されてもよい。いくつかの実装形態では、第１のプラテン２４で第２の基板１０を研磨するために使用される研磨パラメータは、組み合わされたフィードフォワードおよびフィードバックワードプロセスで第２のプラテン２４での第１の基板１０の研磨に基づいてリアルタイムで調節される。

図５は、基板１０を研磨するための別の方法５００を例示する。この方法は、方法４００について上で論じられたさまざまな可能な実装形態を包含することができるが、以下で説明されるように異なる。その方法は、第１の組の研磨パラメータを使用して第１のプラテン２４で第１の基板を研磨することから始める（ステップ５０２）。複数の測定スペクトルは、第１の基板１０の少なくとも２つのゾーンから得られる（ステップ５０４）。複数の測定スペクトルは、第１の基板１０の少なくとも２つのゾーンの各々の厚さを見積もるために複数の基準スペクトルと比較される（ステップ５０６）。第１の基板の少なくとも２つのゾーンの第１のゾーンの厚さは、第１の基板の少なくとも２つのゾーンの第２のゾーンの厚さと比較される（ステップ５０８）。第１の基板の少なくとも２つのゾーンの第１のゾーンの厚さが第１の基板の少なくとも２つのゾーンの第２のゾーンの厚さの所定範囲内に入るかどうか、例えば第１のゾーンの最終厚さが第２のゾーンの最終厚さの所定範囲内に入るかどうかが、決定される（ステップ５１０）。もし第１のゾーンの厚さが所定範囲内に入らないならば、少なくとも１つのパラメータは、所定範囲を得るように調節される（ステップ５１２）。特に、第２の組の研磨パラメータからの少なくとも１つのパラメータは、制御ゾーンの最終厚さが第２のプラテンでの基板の研磨の完了時に参照ゾーンの最終厚さに等しいように、その既定の設定から調節される。加えて、第１の組の研磨パラメータからの少なくとも１つのパラメータは、制御ゾーンの最終厚さが第１のプラテンでの第２の基板の研磨の完了時に参照ゾーンの最終厚さに等しいように調節される。第１の基板１０は、調節された第２の組の研磨パラメータを使用して第２のプラテン２４で研磨される（ステップ５１４）。

もし第１の基板１０の第１のゾーンの厚さが所定範囲内に入るならば、追加の基板は、第１の組の研磨パラメータを使用して第１のプラテンで研磨されてもよく、基板は、既定の第２の組の研磨パラメータを使用して第２のプラテンで研磨されてもよい（ステップ５３４）。

第２の基板１０は、調節された第１の組の研磨パラメータを使用して第１のプラテン２４で研磨される（ステップ５１６）。複数の測定スペクトルは、第２の基板１０の少なくとも２つのゾーンから得られる（ステップ５１８）。複数の測定スペクトルは、第２の基板１０の少なくとも２つのゾーンの各々の厚さを見積もるために複数の基準スペクトルと比較される（ステップ５２０）。第２の基板１０の少なくとも２つのゾーンの第１のゾーンの厚さは、第２の基板の少なくとも２つのゾーンの第２のゾーンの厚さと比較される（ステップ５２２）。第２の基板の少なくとも２つのゾーンの第１のゾーンの厚さが第２の基板の少なくとも２つのゾーンの第２のゾーンの厚さの所定範囲内に入るかどうか、例えば第１のゾーンの最終厚さが第２のゾーンの最終厚さの所定範囲内に入るかどうかが、決定される（ステップ５２４）。

もし第２の基板１０の第１のゾーンの厚さが所定範囲内に入るならば、追加の基板は、調節された第１の組の研磨パラメータを使用して第１のプラテンで研磨されてもよい（ステップ５３６）。

もし第２の基板１０の第１のゾーンの厚さが所定範囲内に入らないならば、一組の研磨パラメータは、所定範囲を得るように調節される（ステップ５２６）。特に、第２の組の研磨パラメータからの少なくとも１つのパラメータは、制御ゾーンの最終厚さが第２のプラテンでの第２の基板の研磨の完了時に参照ゾーンの最終厚さに等しいように、その既定の設定から調節される。加えて、第１の組の研磨パラメータからの少なくとも１つのパラメータは、制御ゾーンの最終厚さが第１のプラテンでの第３の基板の研磨の完了時に参照ゾーンの最終厚さに等しいように再調節される。第２の基板１０は、調節された第２の組の研磨パラメータを使用して第２のプラテン２４で研磨されてもよい（ステップ５２８）。

もし第２の基板１０の厚さが所定の目標厚さ範囲を満たすならば、研磨すべき追加の基板があるかどうかが、決定される（ステップ５３０）。もし研磨すべき追加の基板があるならば、第３の基板１０は、再調節された第１の組の研磨パラメータを使用して第１のプラテン２４で研磨される（ステップ５３２）。

次の限定されない実施例は、本明細書で述べられる実装形態をさらに例示するために提供される。これらの実施例は、上で述べられた技術を使用することができる。しかしながら、実施例は、包括的であることを意図せず、本明細書で述べられる実装形態の範囲を限定することを意図しない。

フィードフォワード
フィードフォワード技術については、プラテン（ｘ）で第１の基板を研磨することから得られる研磨情報は、第２のプラテン（ｘ＋１）でその後に研磨される同じ基板について均一なプロファイルを得るように研磨パラメータを決定するために使用される。いくつかの実装形態では、フィードフォワード技術は、基板の受入れ時のプロファイルを決定するために使用されてもよい。フィードフォワード技術は、追加の基板が第１の基板と同一の受入れ時のプロファイルを有さない場合に使用されてもよい。

図６Ａは、第１のプラテンで研磨される基板についての研磨進捗対時間のグラフを例示する。図６Ｂは、第２のプラテンで研磨される基板についての研磨パラメータが、第１のプラテンで基板を研磨することから得られる情報に基づいて調節されるプロセスについての研磨進捗対時間のグラフを例示する。図６Ａを参照すると、もし基板の表面の全域での均一な厚さなどの特定のプロファイルが望まれるならば、時間またはプラテン回転（ｘ軸）による指数（ｙ軸）の変化によって示されるような、研磨速度の勾配は、監視でき、研磨速度が、それに応じて調節できる。基板１は、プラテン１で研磨され、スペクトルが、得られる。図６Ａは、基板１の参照ゾーンおよび制御ゾーンについての研磨情報を例示する。ここで、ゾーンは、円形および／または環状である。各スペクトルは、そのそれぞれの指標と関連付けられる。このプロセスは、多数のプラテン回転にわたって、または時間にわたって繰り返され、各ゾーンについての研磨速度が、決定される。研磨速度は、指標（ｙ軸）対時間（ｘ軸）をプロットすることによって得られる直線の勾配によって示される。

図６Ａを参照すると、Ｒ_Ｅ１は、参照ゾーンについての終点指標値を表し、Ｔ_Ｅ１は、参照ゾーンについての終点が達せられる時間を表す。直線６１０は、参照ゾーンについての強固な適合直線を表す。Ｒ_ＥＳ１は、参照ゾーンについての初期指標値を表し、Ｔ_ＺＳ１は、プラテン１での基板１の制御ゾーンの実際の研磨開始時間を表し、Ｔ_Ｚ１は、制御ゾーンが終点指標値（Ｒ_Ｅ１）に達する時間を表す。直線６２０は、基板の制御ゾーンについての強固な直線適合を表す。Ｔ_ＺＳ１は、制御ゾーンが参照ゾーンの初期指標値Ｒ_ＥＳ１を達成する実効時間を表す。制御ゾーンは、直線６２０が参照ゾーンについての終点時間Ｔ_Ｅ１に達するとき、研磨するのをやめるけれども、直線６２０は、直線６２０が終点指標値Ｒ_Ｅ１と交差するところを示すために、外挿されてもよく、その交差するところは、ｘ軸上でＴ_Ｚ１によって表される。Ｔ_Ｚ１とＴ_Ｅ１との間の差は、制御ゾーンが参照ゾーンと同じ厚さを達成するための追加の研磨時間を表す。

図６Ｂを参照すると、Ｒ_Ｅ２は、プラテン２での参照ゾーンについての終点指標値を表し、Ｔ_Ｅ２は、参照ゾーンについての終点がプラテン２で達せられる時間を表す。直線６３０は、参照ゾーンについての先に決定された研磨進捗、例えば、既定の研磨パラメータを使用する、前の基板、例えばテスト基板の研磨からの参照ゾーンについての強固な直線適合を表す。Ｍ_Ｅ２は、直線６３０の勾配である。Ｒ_ＥＳ２は、プラテン２での参照ゾーンについての初期指標値を表し、Ｔ_ＺＳ２は、プラテン２での基板１の制御ゾーンについての研磨開始実効時間、すなわち参照ゾーンについての初期指標値Ｒ_ＥＳ２が制御ゾーンによって達成されるべき時間を表す。直線６４０は、制御ゾーンおよび参照ゾーンが同時にＲ_Ｅ２で一点に集まる所望の研磨進捗を表す。Ｍ_ＺＤ２は、直線６４０の勾配である。

プラテン１での研磨プロセスは、プラテン２での研磨プロセスと異なってもよく、例えばプラテン１での研磨プロセスは、プラテン２での研磨プロセスより速い速度で研磨する。例えば、１０００Åの材料を除去するのに、プラテン１については２０回転を要してもよく、一方１０００Åの材料を除去するのに、プラテン２については４０回転を要してもよい。異なる研磨プロセスの結果として、プラテン１からの参照ゾーンと制御ゾーンとの間の厚さの差は、プラテン１とプラテン２との間の回転速度の差に関連する。Ｔ_ＺＳ２は、次の通りに、（（ＲＲ_２／ＲＲ_１）（Ｔ_Ｚ１−Ｔ_Ｅ１））として計算され、ただしＲＲ_１は、プラテン１の回転速度を表し、ＲＲ_２は、プラテン２の回転速度を表し、Ｔ_Ｚ１およびＴ_Ｅ１は両方とも、プラテン１について決定された。Ｍ_ＺＤ２、制御ゾーンがＲＥ２で一点に集まる所望の研磨速度を表す直線６４０の勾配は、次の通りに、（Ｒ_Ｅ２／（Ｔ_ＥＺ−Ｔ_ＺＳ２））として計算されてもよい。制御ゾーンと参照ゾーンとの間で均一な研磨プロファイルを達成するためにプラテン２で使用されるべき研磨圧力を表すＰ_ＺＮＥＷは、次の通りに、（（Ｍ_ＺＤ２／Ｍ_Ｅ２）（Ｐ_ＺＯＬＤ））として計算されてもよい。いくつかの実装形態では、Ｐ_ＺＯＬＤは、プラテン２で参照ゾーンを研磨するために使用される研磨圧力を表す。いくつかの実装形態では、Ｐ_ＺＯＬＤは、プラテン１で制御ゾーンを研磨するために使用される研磨圧力を表す。いくつかの実装形態では、Ｐ_ＺＯＬＤは、プラテン２で制御ゾーンを研磨するために使用される既定の研磨圧力を表す。

フィードバック
フィードバック技術については、プラテンで第１の基板を研磨することから得られる研磨情報は、プラテンでその後に研磨される第２の基板について均一なプロファイルを得るように研磨パラメータを決定するために使用される。フィードバック技術は、受入れ時の基板が先の基板と同じ受入れ時のプロファイルを有すると仮定する。

図７Ａは、プラテンで研磨される第１の基板についての研磨進捗対時間のグラフを例示する。図７Ｂは、研磨速度がプラテンで研磨される第２の基板のために調節されるプロセスについての研磨進捗対時間のグラフを例示する。図７Ａを参照すると、もし基板の表面の全域での均一な厚さなどの特定のプロファイルが望まれるならば、時間またはプラテン回転（ｘ軸）による指数（ｙ軸）の変化によって示されるような、研磨速度の勾配は、監視でき、研磨速度が、それに応じて調節できる。基板１は、プラテン１で研磨され、スペクトルが、得られる。スペクトルは、基板の複数ゾーンについて得られてもよいけれども、図７Ａは、参照ゾーンおよび制御ゾーンについての研磨情報を示す。ここで、ゾーンは、環状または円形である。各スペクトルは、そのそれぞれの指標と関連付けられる。このプロセスは、多数のプラテン回転にわたって、または時間にわたって繰り返されてもよく、各ゾーンについての研磨速度が、決定される。

研磨速度は、指標（ｙ軸）対時間（ｘ軸）をプロットすることによって得られる直線の勾配によって示される。直線７１０は、参照ゾーンについての強固な適合直線を表す。直線７１０の勾配から決定される勾配Ｍ_Ｅ１は、基板１の研磨中に得られる基板の参照ゾーンの研磨速度である。Ｒ_ＥＳ１は、参照ゾーンについての初期指標値を表し、Ｒ_Ｅ１は、参照ゾーンが研磨を停止する目標指標値を表し、Ｔ_ＥＳ１は、参照ゾーンの実際の研磨開始時間を表し、Ｔ_Ｅ１は、参照ゾーンが終点指標値（Ｒ_Ｅ１）に達する時間を表す。直線７２０は、基板の制御ゾーンについて適合される強固な直線を表す。直線７２０の勾配から決定される勾配Ｍ_ＺＡ１は、基板１の研磨中に得られる基板の制御ゾーンの実際の研磨速度である。Ｒ_ＺＳ１は、制御ゾーンについての初期指標値を表し、Ｒ_Ｚ１は、研磨が停止されるときの制御ゾーンの指標値を表し、Ｔ_ＺＳ１は、制御ゾーンについての研磨開始時間を表し、Ｔ_Ｚ１は、制御ゾーンが目標指標値（Ｒ_Ｅ１）に達することになる予測時間を表す。直線７３０によって表される勾配Ｍ_ＺＤ１は、制御ゾーンが時間Ｔ_Ｅ１に参照ゾーンの終点指標値（Ｒ_Ｅ１）に集まるような制御ゾーンの所望の研磨速度である。勾配Ｍ_ＺＤ１は、Ｒ_Ｅ１およびＴ_Ｅ１の交差によって表される所望の終点を達成するための所望の研磨速度を表す。勾配Ｍ_ＺＤ１は、Ｍ_Ｅ１およびＭ_ＺＡ１から得られる情報を使用して計算できる。具体的には、勾配Ｍ_ＺＤ１は、（（Ｒ_Ｅ１−Ｒ_ＺＳ１）／（Ｔ_Ｅ１−Ｔ_ＺＳ１））として計算できる。

プラテン１の基板２について同一の受入れ時のプロファイルを仮定して、プラテン１の基板１からの研磨速度情報が、フィードバックされ、新しい研磨圧力（Ｐ_ＺＮＥＷ）を決定するために使用される。Ｐ_ＺＮＥＷは、制御ゾーンが参照ゾーンに集まるために第２の基板の制御ゾーンが研磨されるべき研磨圧力を表す。Ｐ_ＺＮＥＷは、次の通りに、（（Ｍ_ＺＤ１／Ｍ_ＺＡ１）×Ｐ_ＺＯＬＤ）として計算され、ただしＰ_ＺＯＬＤは、基板１の制御ゾーンについての研磨圧力を表す。Ｐ_ＺＮＥＷで基板２を研磨することは、制御ゾーンが基板２の参照ゾーンに集まることを可能にするより均一な研磨を提供する。利得係数および他の制御技術が、新しい推奨圧力（Ｐ_ＺＮＥＷ）を弱めるまたは増幅するために適用できる。

フィードフォワード／フィードバック
フィードバック技術は、除去速度の変化を補償するのを助けるが、受入れ時の厚さ情報の差については責任を負わない。フィードフォワード技術は、プラテン２での受入れ時の厚さの差を補償するが、除去速度の差については責任を負わない。従って、ある種の状況では、均一な研磨プロファイルを達成するためにフィードフォワード技術をフィードバックワード技術と組み合わせることが、望ましい。

いくつかの実装形態では、例えばプラテン２での制御ゾーンについての新しい圧力Ｐ_ＮＥＷは、Ｐ_ＮＥＷ＝Ｐ_{ＩＮＩＴＩＡＬ}＋Ｐ_ＦＢ＋Ｐ_ＦＦとして計算され、ただしＰ_{ＩＮＩＴＩＡＬ}は、制御ゾーンについてのプリセット圧力、例えば定数、例えばベストノウンメソッド（ＢＫＭ）圧力であり、Ｐ_ＦＢは、圧力へのフィードバック寄与であり、Ｐ_ＦＦは、圧力へのフィードフォワード寄与である。Ｐ_ＦＢは、基板が研磨されているプラテンでのプロセス影響、例えばパッド寿命に起因するゾーンの研磨速度の変動について責任を負う。Ｐ_ＦＦは、例えばプラテン１での光学監視によって決定されるような、ゾーン間で異なる受入れ時の厚さの変動について責任を負う。

上で論じられたように、参照および制御ゾーンの各々について、直線が、それぞれのゾーンについての数値列に適合できる。加えて、上で論じられたように、その値は、指標値とすることができ、時間は、プラテン回転で測定できる。

フィードバック寄与Ｐ_ＦＢは、次の通りに、Ｐ_ＦＢ＝ｋ１^＊（Ｐ_{ＩＮＩＴＩＡＬ}）^＊（（Ｔ_Ｃ２−Ｔ_Ｒ２）／Ｔ_Ｃ２）として計算でき、ただしｋ１は、事前に定義された定数、例えば１であり、Ｔ_Ｒ２は、参照ゾーンについての適合直線がプラテン２での先の基板についての目標値を横切った時間であり、Ｔ_Ｃ２は、制御ゾーンについての適合直線がプラテン２での先の基板についての目標値を横切った時間または予測時間である（Ｔ_Ｃ２およびＴ_Ｒ２は両方とも、プラテン２での先の基板についての研磨の開始に対してである）。

フィードバック値は、一般的な移動平均または指数加重移動平均を使用して重み付けできる。次の基板へのフィードバック寄与Ｐ_ＦＢ（ｎ＋１）についての移動平均（ＭＡ）計算の例は、次式、ＭＡ［Ｐ_ＦＢ（ｎ＋１）］＝λＰ_ＦＢ（ｎ）＋（１−λ）ＭＡ［Ｐ_ＦＢ（ｎ−１）］であり、ただしＰ_ＦＢ（ｎ＋１）は、最新のフィードバック寄与であり、Ｐ_ＦＢ（ｎ）は、現在の基板について上で計算されるようなフィードバック寄与であり、Ｐ_ＦＢ（ｎ−１）は、先の基板についての移動平均フィードバック寄与であり、λは、定数である。

フィードフォワード寄与Ｐ_ＦＦは、次の通りに、Ｐ_ＦＦ＝ｋ２×（Ｐ_{ＩＮＩＴＩＡＬ}）×（（Ｒ_Ｃ１−Ｒ_Ｒ１）／ＲＲ_２）／Ｔ_Ｃ２として計算でき、ただしｋ２は、事前に定義された定数、例えば１であり、Ｒ_Ｒ１は、プラテン１での終点時間での基板の参照ゾーンについての適合直線の値、例えばプラテン１での目標値であり、Ｒ_Ｃ１は、プラテン１での基板についての終点時間での制御ゾーンについての適合直線の値または予測値であり、ＲＲ_２は、プラテン２の回転速度である（Ｒ_Ｃ１およびＲ_Ｒ１は両方とも、プラテン１での研磨の開始時の参照ゾーンの値に対してとすることができる）。

この明細書で述べられる方法および機能的動作は、デジタル電子回路で、またはこの明細書で開示される構造的手段およびそれらの構造的等価物を包含する、コンピュータソフトウェア、ファームウェア、もしくはハードウェアで、またはそれらの組合せで実装できる。その方法および機能的動作は、データ処理装置、例えばプログラマブルプロセッサ、コンピュータ、または多重プロセッサもしくはコンピュータによる実行のための、またはそれらの動作を制御するための１つまたは複数のコンピュータプログラム製品、すなわち情報担体で、例えば機械可読記憶装置などのコンピュータ可読媒体で、または伝搬信号で有形に具体化される１つまたは複数のコンピュータプログラムによって行うことができる。コンピュータプログラム（プログラム、ソフトウェア、ソフトウェアアプリケーション、またはコードとしても知られている）は、コンパイラ型またはインタープリタ型言語を包含する、任意の形態のプログラミング言語で書くことができ、独立したプログラムとして、あるいはモジュール、構成要素、サブルーチン、またはコンピュータ環境での使用に適した他のユニットとしてなど、任意の形態で展開できる。コンピュータプログラムは、必ずしもファイルに対応しない。プログラムは、他のプログラムもしくはデータを保持するファイルの一部分に、問題になっているプログラム専用の単一ファイルに、または多重協調ファイル（例えば、１つもしくは複数のモジュール、サブプログラム、またはコードの一部を保存するファイル）に保存できる。コンピュータプログラムは、１つのコンピュータ上で、あるいは１つの場所にある、または複数の場所にわたって分散されて通信ネットワークによって相互接続される複数のコンピュータ上で実行されるように展開できる。

この明細書で述べられるプロセスおよび論理の流れは、入力データに作用し、出力を生成することによって機能を果たすように１つまたは複数のコンピュータプログラムを実行する１つまたは複数のプログラマブルプロセッサによって行うことができる。プロセスおよび論理の流れはまた、特殊目的論理回路、例えばＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）またはＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）によって行うこともでき、装置もまた、特殊目的論理回路、例えばＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）またはＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）として実装できる。

基板は、例えば製品基板（例えば、複数メモリまたはプロセッサダイを包含するもの）、テスト基板、およびゲート基板とすることができる。基板は、集積回路製作のさまざまな段階にあってもよく、例えば基板は、１つまたは複数の堆積および／またはパターン化層を包含することができる。術語の基板は、円形ディスクおよび矩形シートを包含することができる。堆積および／またはパターン化層は、絶縁材料、導電材料、およびそれらの組合せを包含することができる。材料が絶縁材料である実装形態では、絶縁材料は、酸化物、例えば酸化シリコン、窒化物、または電子デバイスを生産するために業界で使用される別の絶縁材料とすることができる。材料が導電材料である実装形態では、導電材料は、銅含有材料、タングステン含有材料、または電子デバイスを生産するために業界で使用される別の導電材料とすることができる。

前述のことは、さまざまな実装形態を対象にするが、他のおよびさらなる実装形態が、考案されてもよく、本発明の範囲は、次に来る特許請求の範囲によって決定される。

Claims (14)

1. 基板の化学機械研磨を制御する方法であって、
   第１の組の研磨パラメータを使用して第１のプラテンで基板を研磨するステップと、
   研磨中のその場光学監視によって前記基板の少なくとも２つのゾーンから複数の測定スペクトルを得るステップと、
   前記基板の前記少なくとも２つのゾーンの各々の厚さを見積もるために前記複数の測定スペクトルを基準スペクトルと比較するステップと、
   前記少なくとも２つのゾーンの第１のゾーンの厚さを前記少なくとも２つのゾーンの第２のゾーンの厚さと比較するステップと、
   前記少なくとも２つのゾーンの前記第１のゾーンの前記厚さが前記少なくとも２つのゾーンの前記第２のゾーンの前記厚さの所定範囲内に入るかどうかを決定するステップと、
   もし前記厚さが前記所定範囲内に入らないならば、第２の組の研磨パラメータの少なくとも１つの研磨パラメータを調節し、前記調節された研磨パラメータを使用して第２のプラテンで前記基板を研磨するステップを含む方法。
2. 研磨中のその場光学監視によって前記第２の基板の少なくとも２つのゾーンから複数の測定スペクトルを得るステップと、
   前記第２の基板の前記少なくとも２つのゾーンの各々の厚さを見積もるために前記複数の測定スペクトルを基準スペクトルと比較するステップと、
   前記第２の基板の前記少なくとも２つのゾーンの第１のゾーンの厚さを前記少なくとも２つのゾーンの第２のゾーンの厚さと比較するステップとをさらに含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記厚さは指標値である、請求項１に記載の方法。
4. 前記第１の組の研磨パラメータの少なくとも１つの研磨パラメータを調節し、前記調節された研磨パラメータを使用して前記第１のプラテンで前記第２の基板を研磨するステップを含む、請求項１に記載の方法。
5. 基板の化学機械研磨を制御する方法であって、
   第１の組の研磨パラメータを使用して第１のプラテンで基板を研磨するステップと、
   その場光学監視システムで第１の測定スペクトル列を得るステップであって、前記第１の測定スペクトル列からの各測定スペクトルは、前記基板の第１の領域から反射される光のスペクトルであるステップと、
   前記第１の測定スペクトル列から第１の数値列を生成するステップと、
   前記第１の数値列に第１の線形関数を適合させるステップと、
   前記その場光学監視システムで第２の測定スペクトル列を得るステップであって、前記第２の測定スペクトル列からの各測定スペクトルは、前記基板の第２の領域から反射される光のスペクトルであるステップと、
   前記第２の測定スペクトル列から第２の数値列を生成するステップと、
   前記第２の数値列に第２の線形関数を適合させるステップと、
   前記第１の線形関数と前記第２の線形関数との間の差を決定するステップと、
   前記差に基づいて前記第１の組の研磨パラメータの少なくとも１つの研磨パラメータを調節するステップであって、前記研磨パラメータが圧力であり、前記差に基づいて前記圧力を調節して研磨速度を調節することにより、前記第１のプラテンでの第２の基板の研磨中に前記第１の領域について予期される第１の線形関数と前記第２の領域について予期される第２の線形関数との間の予期される差を低減するステップと、
   前記調節された研磨パラメータを使用して前記第１のプラテンで前記第２の基板を研磨するステップを含む方法。
6. 前記第１の領域は制御領域を含み、前記第２の領域は参照領域を含み、前記第１のプラテンでの前記第１の基板の研磨は、前記第２の線形関数が目標値に達することに基づいて停止され、前記差を決定するステップは、前記第１の線形関数が初期値を横切る第１の時間と前記第２の線形関数が前記目標値に達する第２の時間との間の第１の差を決定するステップおよび前記目標値と前記初期値との間の第２の差を決定するステップを含む、請求項５に記載の方法。
7. 前記少なくとも１つの研磨パラメータを調節するステップは、前記第１の差および前記第２の差から前記第１のプラテンでの前記第２の基板について所望の研磨速度を計算するステップを包含し、Ｍ_ＺＤ１＝（Ｒ_Ｅ１−Ｒ_ＺＳ１）／（Ｔ_Ｅ１−Ｔ_ＺＳ１）であり、ただしＭ_ＺＤ１は前記所望の研磨速度であり、Ｒ _Ｅ１ は前記目標値であり、Ｒ_ＺＳ１は前記初期値であり、Ｔ_Ｅ１は前記第２の線形関数が前記目標値に達する前記第２の時間であり、Ｔ_ＺＳ１は前記第１の線形関数が前記初期値を横切る前記第１の時間である、請求項６に記載の方法。
8. 前記研磨速度を調節するステップは、前記第１のプラテンでの前記基板の前記研磨速度に対する前記第１のプラテンでの前記第２の基板についての前記所望の研磨速度の比と前記圧力を掛けるステップを含む、請求項７に記載の方法。
9. 前記数値は指標値を含む、請求項５に記載の方法。
10. 基板の化学機械研磨を制御する方法であって、
    第１の組の研磨パラメータを使用して第１のプラテンで基板を研磨するステップと、
    その場光学監視システムで第１の測定スペクトル列を得るステップであって、前記第１の測定スペクトル列からの各測定スペクトルは、前記基板の第１の領域から反射される光のスペクトルであるステップと、
    前記第１の測定スペクトル列から第１の数値列を生成するステップと、
    前記第１の数値列に第１の線形関数を適合させるステップと、
    前記その場光学監視システムで第２の測定スペクトル列を得るステップであって、前記第２の測定スペクトル列からの各測定スペクトルは、前記基板の第２の領域から反射される光のスペクトルであるステップと、
    前記第２の測定スペクトル列から第２の数値列を生成するステップと、
    前記第２の数値列に第２の線形関数を適合させるステップと、
    前記第１の線形関数と前記第２の線形関数との間の差を決定するステップと、
    前記第２のプラテンでの前記基板の研磨中に前記第１の領域について予期される第１の線形関数と前記第２の領域について予期される第２の線形関数との間の予期される差を低減するように前記差に基づいて第２の組の研磨パラメータの少なくとも１つの研磨パラメータを調節するステップと、
    前記調節された研磨パラメータを使用して前記第２のプラテンで前記基板を研磨するステップを含む方法。
11. 前記第１の領域は制御領域を含み、前記第２の領域は参照領域を含み、前記第１のプラテンでの前記第１の基板の研磨は、前記第２の線形関数が目標値に達することに基づいて停止され、前記差を決定するステップは、前記第１の線形関数が前記目標値に達する第１の時間と前記第２の線形関数が前記目標値に達する第２の時間との間の差を決定するステップを含む、請求項１０に記載の方法。
12. 前記少なくとも１つの研磨パラメータを調節するステップは、前記第２のプラテンでの前記基板について予期される研磨速度を計算するステップを包含し、Ｍ_ＺＤ２＝Ｒ_Ｅ２／（Ｔ_Ｅ２−Ｔ_ＺＳ２）であり、ただしＭ_ＺＤ２は、前記予期される研磨速度であり、Ｒ_Ｅ２は、前記第２の目標値であり、Ｔ_Ｅ２は、前記第２の目標時間であり、Ｔ_ＺＳ２は、前記第２のプラテンの回転速度に対する前記第１のプラテンの回転速度の比を掛けた前記時間の差である、請求項１１に記載の方法。
13. 前記研磨パラメータは圧力であり、前記研磨速度を調節するステップは、前の研磨速度に対する予期される研磨速度の比を圧力に掛けるステップを含む、請求項１２に記載の方法。
14. 前記数値は指標値を含む、請求項１０に記載の方法。

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