JP7083279B2 - 渦電流センサの軌道を特定する方法、基板の研磨の進行度を算出する方法、基板研磨装置の動作を停止する方法および基板研磨の進行度を均一化する方法、これらの方法を実行するためのプログラムならびに当該プログラムが記録された非一過性の記録媒体 - Google Patents
渦電流センサの軌道を特定する方法、基板の研磨の進行度を算出する方法、基板研磨装置の動作を停止する方法および基板研磨の進行度を均一化する方法、これらの方法を実行するためのプログラムならびに当該プログラムが記録された非一過性の記録媒体 Download PDFInfo
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Description
2は、内部に導入された空気の圧力によって体積が変化するように構成されている。なお、「エア」バッグという名称ではあるが、空気以外の流体、たとえば窒素ガスや純水、がエアバッグ122に導入されてもよい。
21の研磨中に変更され得る。したがって、現実のCMP装置においては、渦電流センサ150の軌道が限定されるとは限らない。
・基板121の被研磨面の全面に対する渦電流センサ150の出力信号の大きさを表すマップ(以下では「センサ出力マップ」という)を3次元データとして取得する段階と、
・研磨中信号のプロファイルを2次元データとして取得する段階であって、研磨中信号は研磨テーブル110と研磨ヘッド120の回転により基板121が研磨されている間に渦電流センサ150が出力する信号である、研磨中信号のプロファイルを2次元データとして取得する段階と、
・2次元データである研磨中信号のプロファイルと最も類似したプロファイルを有する軌道を、3次元データであるセンサ出力マップから抽出する段階と、
によって、基板から見た渦電流センサ150の軌道を特定する。図3は一実施形態にかかる方法を説明するフローチャートである。以下では、まずセンサ出力マップの取得方法を説明し、その後にセンサ出力マップの使用方法について説明する。
マップの生成および取得に際して、研磨テーブル110および渦電流センサ150の回転速度の複数の組み合わせが用いられてもよい。
21に周期的なパターンが形成されているためである。
よい。その他、プロファイルの類似度を判断するための知られた任意の手法が用いられてもよい。
50の軌道にかかわらず任意の軌道上におけるプロファイルをセンサ出力マップから切り出すことができる。
。ルータ610’には制御部611が設けられている。ただし、図6Cでは代表してひとつのルータ610’のみに制御部611が図示されている。さらに、ルータ610’にはAI機能が搭載されていてよい。制御部611およびルータ610’のAI機能は、制御部140から得たデータをCMP装置100の近くで処理することができる。なお、ここでいう近さとは、物理的な距離を意味する用語ではなく、ネットワーク上の距離を指す用語である。ただし、ネットワーク上の距離が近ければ物理的な距離も近いことが多い。したがって、ルータ610’における演算速度とクラウド(またはフォグ)620における演算速度が同程度ならば、ルータ610’における処理は、クラウド(またはフォグ)620における処理よりも高速となる。両者の演算速度に差がある場合であっても、制御部140から送信された情報がルータ610’に到達する速度は、制御部140から送信された情報がクラウド(またはフォグ)620に到達する速度より早い。
射率の変化(反射光の強度の変化)から基板研磨の終点を検知することができる。
。そこで、研磨の進行度の算出に当たっては、渦電流センサ150に基づいて算出された進行度に第1の係数nを掛けた値と、光学センサ700に基づいて算出された進行度に第2の係数mを掛けた値を足した値を進行度としてよい。第1の係数nおよび第2の係数mは、たとえば基板121上の酸化膜の密度、基板121に形成された導電層の抵抗率、基板121の最表面の層および第2層との間の反射率の差、などから適宜設定されてよい。たとえば基板121上の酸化膜の密度が高い場合、第1の係数nを低く、第2の係数mを高く設定してよい。逆に、基板121上の酸化膜の密度が低い場合、第1の係数nを高く、第2の係数mを低くしてよい。
得し、基板を取り付けた研磨ヘッドと、研磨テーブルとを回転させながら、基板を研磨テーブルに押し付けて基板を研磨し、基板が研磨されている間に渦電流センサが出力する信号である、研磨中信号のプロファイルを2次元データとして取得し、2次元データである研磨中信号のプロファイルと最も類似したプロファイルを有する軌道を、3次元データであるセンサ出力マップから抽出し、抽出された軌道を基板から見た渦電流センサの軌道として特定するように基板研磨装置を制御する、基板研磨装置を開示する。
用いることができることが明らかになる。
110…研磨テーブル
111…研磨パッド
120…研磨ヘッド
121…基板
122…エアバッグ
130…液体供給機構
140…制御部
141…ストレージデバイス
142…プロセッサ
143…入出力装置
150…渦電流センサ
400…第1のセンサ出力マップ
500…第2のセンサ出力マップ
600…画像処理部
610、610’…ルータ
611…制御部
620…クラウドまたはフォグ
700…光学センサ
900…説明のために用いられる、研磨中信号のプロファイル
n…第1の係数
m…第2の係数
Claims (15)
- 渦電流センサが設けられた研磨テーブルであって、回転可能に構成された研磨テーブルと、
前記研磨テーブルに対向し、回転可能に構成された研磨ヘッドであって、前記研磨テーブルと対向する面に基板を取り付け可能である研磨ヘッドと、
制御部と、
を備える基板研磨装置における、前記制御部が基板から見た渦電流センサの軌道を特定する方法であって、
基板の被研磨面の全面に対する前記渦電流センサの出力信号を表すマップであるセンサ出力マップを3次元データとして取得する段階と、
基板を取り付けた前記研磨ヘッドと、前記研磨テーブルとを回転させながら、前記基板を前記研磨テーブルに押し付けて前記基板を研磨する段階と、
前記基板が研磨されている間に前記渦電流センサが出力する信号である、研磨中信号のプロファイルを2次元データとして取得する段階と、
2次元データである前記研磨中信号のプロファイルと最も類似したプロファイルを有する軌道を、3次元データである前記センサ出力マップから抽出し、抽出された軌道を前記基板から見た前記渦電流センサの軌道として特定する段階と、
を備える、基板から見た渦電流センサの軌道を特定する方法。 - 前記センサ出力マップから抽出される軌道の形状は、少なくとも前記研磨テーブルおよび前記研磨ヘッドの形状、位置関係および回転速度に基づいて決定される、請求項1に記載の方法。
- 前記センサ出力マップは、前記研磨する段階において研磨される前記基板と同種かつ別個体の基板が前記研磨ヘッドに取り付けられた状態で前記研磨テーブルおよび前記研磨ヘッドを回転させて、前記渦電流センサを複数の軌道を通過させた場合に前記渦電流センサが出力した信号から生成される、請求項1または2に記載の方法。
- 前記センサ出力マップの生成は、基板が実質的に研磨されない条件下で実行される、請求項3に記載の方法。
- 前記センサ出力マップは、前記研磨中信号を取得する段階において研磨される前記基板の設計データに基づくシミュレーションによって生成される、請求項1または2に記載の方法。
- 前記研磨中信号を学習データとして前記センサ出力マップにフィードバックする段階を更に備える、請求項1から5のいずれかに記載の方法。
- 前記センサ出力マップを取得する段階において、複数の前記センサ出力マップが取得される、請求項1から6のいずれかに記載の方法。
- 前記複数の前記センサ出力マップのうちの少なくとも1つは研磨前の基板についてのマップであり、前記複数の前記センサ出力マップのうちの少なくとも1つは研磨後の基板についてのマップである、請求項7に記載の方法。
- 請求項1から8のいずれか一項に記載の方法によって前記渦電流センサの軌道を特定し、特定された前記軌道上の前記センサ出力マップのプロファイルと、前記研磨中信号のプロファイルとの比較結果に基づいて、研磨されている前記基板の研磨の進行度を算出する方法。
- 請求項9に記載の方法によって研磨の進行度を算出し、算出された前記進行度が所定の度数以上であった場合、前記基板研磨装置の動作を停止する方法。
- 請求項1から8のいずれか一項に記載の方法によって前記渦電流センサの軌道を特定し、
特定された前記軌道上の前記センサ出力マップのプロファイルと、前記研磨中信号のプロファイルとの比較結果に基づいて、研磨されている前記基板の研磨の進行度を前記基板の領域ごとに算出し、
前記基板のうち研磨の進行度が高いと算出された領域の研磨圧力を低下させ、および/または、前記基板のうち研磨の進行度が低いと算出された領域の研磨圧力を上昇させて、前記基板の研磨の進行度を均一化する方法。 - 前記基板研磨装置はエアバッグを備え、前記研磨圧力の低下および上昇は前記エアバッグにより行われる、請求項11に記載の方法。
- 請求項1から12のいずれか一項に記載の方法を実行するためのプログラム。
- 請求項13に記載のプログラムが記録された非一過性の記録媒体。
- 渦電流センサが設けられた研磨テーブルであって、回転可能に構成された研磨テーブルと、
前記研磨テーブルに対向し、回転可能に構成された研磨ヘッドであって、前記研磨テーブルと対向する面に基板を取り付け可能である研磨ヘッドと、
制御部と、
を備える、基板研磨装置であって、
前記制御部は、
・基板の被研磨面の全面に対する前記渦電流センサの出力信号を表すマップであるセ
ンサ出力マップを3次元データとして取得し、
・基板を取り付けた前記研磨ヘッドと、前記研磨テーブルとを回転させながら、基板を前記研磨テーブルに押し付けて前記基板を研磨し、
・前記基板が研磨されている間に前記渦電流センサが出力する信号である、研磨中信号のプロファイルを2次元データとして取得し、
・2次元データである前記研磨中信号のプロファイルと最も類似したプロファイルを有する軌道を、3次元データである前記センサ出力マップから抽出し、抽出された軌道を前記基板から見た前記渦電流センサの軌道として特定する
ように前記基板研磨装置を制御する、基板研磨装置。
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