JP6147942B2 - 研磨方法 - Google Patents
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- H01L21/30625—With simultaneous mechanical treatment, e.g. mechanico-chemical polishing
Description
本発明の好ましい態様は、過去に取得された信頼性の高い測定値の数と信頼性の低い測定値の数の総和に対する信頼性の低い測定値の数の割合を表す不良データ率を算出し、前記所定のしきい値を、前記不良データ率に基づいて変化させることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記不良データ率が上昇するに従って、前記所定のしきい値を上昇させることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記不良データ率が低下するに従って、前記所定のしきい値を上昇させることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記基板の研磨が開始されてから前記不良データ率が所定の基準値を下回るまで、前記基板の研磨終点を決定しないことを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記基板の研磨中に、前記不良データ率が上昇して所定の上限値に達した場合には、アラーム信号を出力することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記基板の研磨中に、前記不良データ率が上昇して前記所定の上限値に達した場合には、前記基板の研磨を停止させることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記膜は、絶縁膜、金属膜、またはシリコン層で構成されていることを特徴とする。
(1)周波数成分の強度と所定のしきい値との比較に基づいて、膜の厚さを正確に反映した測定値、すなわち信頼性の高い測定値が取得される。したがって、得られた測定値から正確な研磨終点を検出することが可能となる。
(2)上記所定のしきい値を、過去に取得された信頼性の高い測定値の数と信頼性の低い測定値の数の総和に対する信頼性の低い測定値の数の割合(以下、不良データ率という)に基づいて変化させることにより、より信頼性の高い測定値が取得される。したがって、得られた測定値から正確な研磨終点を検出することが可能となる。
(3)表面の粗い基板を研磨するとき、研磨初期段階では膜厚測定値が変動しやすく、不良データ率が高くなることがある。本発明によれば、不良データ率が所定の基準値を下回った後に、研磨終点検出が実行される。したがって、正確な研磨終点を検出することが可能となる。
(4)基板の研磨中に、不良データ率が上昇して所定の上限値に達した場合には、アラーム信号が出力されるので、研磨終点の異常検出を防止することができる。
図2は、光学式研磨終点検出方法の原理を説明するための模式図であり、図3はウェハと研磨テーブルとの位置関係を示す平面図である。図2に示すように、ウェハWは、下地層と、その上に形成された膜を有している。ウェハWはトップリング(図2および図3には図示せず)に保持され、図3の矢印で示すようにウェハWの中心周りに回転される。ウェハWの表面は、回転する研磨テーブル20上の研磨パッド22にトップリングによって押圧され、ウェハWの膜は研磨パッド22との摺接により研磨される。研磨パッド22は、ウェハWを研磨するための研磨面を有する研磨具である。研磨具として、砥石(固定砥粒)が使用されることもある。
しきい値=初期しきい値+不良データ率×α
ここで、αは予め定められた係数であり、正または負の符号を持つ。初期しきい値は、予め設定されたしきい値である。係数αが正の符号を持つ場合、不良データ率が上昇すると、しきい値が上昇する。一方、係数αが負の符号を持つ場合、不良データ率が低下すると、しきい値が上昇する。係数αが正の符号を持つか、または負の符号を持つかは、ウェハの表面状態、配線パターン、膜厚などの要因に基づいて決定される。
12 受光部(光ファイバー)
13 分光器
15A,15B 処理部(研磨監視部)
16 動作コントローラ
20 研磨テーブル
22 研磨パッド(研磨具)
24 トップリング
25 研磨液供給機構
28 トップリングシャフト
30A,30B 孔
31 通孔
32 ロータリージョイント
33 液体供給路
34 液体排出路
35 液体供給源
40 光源
41 光ファイバー
45 透明窓
Claims (9)
- 膜が表面に形成された基板を研磨する方法であって、
回転する研磨テーブル上の研磨具に基板を押し付けて前記基板を研磨し、
前記基板の研磨中に、前記基板に光を照射し、
前記基板から反射した光を受光し、
前記反射した光の強度を波長ごとに測定し、前記反射した光は1100nm以下の波長を有しており、
測定された前記光の強度を所定の基準強度で割って相対反射率を算出し、
前記相対反射率と前記光の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、前記膜の厚さおよび対応する周波数成分の強度を決定し、
前記決定された膜の厚さが所定の目標値に達した時点に基づいて前記基板の研磨終点を決定することを特徴とする方法。 - 前記決定された周波数成分の強度が所定のしきい値よりも高い場合には、前記決定された膜の厚さを信頼性の高い測定値と認定し、
前記決定された周波数成分の強度が前記所定のしきい値以下の場合には、前記決定された膜の厚さを信頼性の低い測定値と認定し、
前記信頼性の高い測定値が所定の目標値に達した時点に基づいて前記基板の研磨終点を決定することを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 過去に取得された信頼性の高い測定値の数と信頼性の低い測定値の数の総和に対する信頼性の低い測定値の数の割合を表す不良データ率を算出し、
前記所定のしきい値を、前記不良データ率に基づいて変化させることを特徴とする請求項2に記載の方法。 - 前記不良データ率が上昇するに従って、前記所定のしきい値を上昇させることを特徴とする請求項3に記載の方法。
- 前記不良データ率が低下するに従って、前記所定のしきい値を上昇させることを特徴とする請求項3に記載の方法。
- 前記基板の研磨が開始されてから前記不良データ率が所定の基準値を下回るまで、前記基板の研磨終点を決定しないことを特徴とする請求項3に記載の方法。
- 前記基板の研磨中に、前記不良データ率が上昇して所定の上限値に達した場合には、アラーム信号を出力することを特徴とする請求項3に記載の方法。
- 前記基板の研磨中に、前記不良データ率が上昇して前記所定の上限値に達した場合には、前記基板の研磨を停止させることを特徴とする請求項7に記載の方法。
- 前記膜は、絶縁膜、金属膜、またはシリコン層で構成されていることを特徴とする請求項1に記載の方法。
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