JP7085639B2 - 機械学習とパッドの厚さの補正を使用した研磨装置 - Google Patents
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Description
G=(SE-K)/(S0-K) (1)
上記式において、S0は開始信号値、つまり研磨開始時に測定された渦電流信号、SEは既知の開始層厚さが与えられた場合の研磨開始時に予想される信号、Kは層の厚さゼロにおける又はウエハ外の位置における所望の値を表す定数である。Kはデフォルト値に設定可能である。
上記式において、f(y)は訂正されたプロファイル、RAW(x)は半径方向位置xの関数としての信号強度である(おそらく上記の式1を使用して利得はすでに調整されている)。関数Gσは次の式で得られ、
上記式において、σ=k*Zが成り立つ。Zは基板に対するパッド摩耗量であり、kは経験的データから決定された定数である(例:k=0.278)。
Claims (15)
- 1又は複数のコンピュータによって実行されると、前記1又は複数のコンピュータに、
インシトゥモニタシステムからデータを受信することであって、前記データは、研磨パッドによって研磨されている基板の層の前記インシトゥモニタシステムのセンサの複数のスキャンの各スキャンにおいて、前記層上の複数の異なる位置の複数の測定信号値を含む、インシトゥモニタシステムからデータを受信することと、
前記インシトゥモニタシステムからの前記データに基づいて前記研磨パッドの厚さを決定することと、
複数の調整された信号値を得るために、前記複数のスキャンの各スキャンにおいて、前記研磨パッドの厚さに基づいて前記複数の測定信号値の少なくとも一部を調整することと、
前記複数の異なる位置における厚さを表す複数の値が得られるように、前記複数のスキャンの各スキャンにおいて、前記複数の異なる位置の各位置に対し、前記位置における前記層の厚さを表す値を生成することであって、前記生成することは、機械学習によって構成された1又は複数のプロセッサを使用して、少なくとも前記複数の調整された信号値を処理することを含む、前記位置における前記層の厚さを表す値を生成することと、
前記複数の異なる位置における厚さを表す前記複数の値に基づいて、研磨終点を検出すること、又は研磨パラメータを修正することのうちの少なくとも1つを行うことと
を含む工程を実施させる命令で符号化されたコンピュータ記憶媒体であって、
前記研磨パッドの厚さを決定することは、前記基板の利得を決定することと、利得の関数としてパッドの厚さ値を提供する相関関数から前記研磨パッドの厚さを決定することとを含み、
前記基板の利得を決定することは、前記層の研磨工程の初期部分で発生する複数のスキャンにおける厚さを表す複数の値に基づいて、前記層の推定開始厚さ値を決定することと、研磨前に前記層の初期厚さ値を受信することと、前記推定開始厚さ値を測定開始厚さ値と比較することとを含む、コンピュータ記憶媒体。 - 前記センサから複数の未処理厚さ値を受信することを含み、前記工程は、前記利得を決定した後、前記複数の測定信号値を生成するために、前記複数の未処理厚さ値に前記利得を乗算することを含む、請求項1に記載のコンピュータ記憶媒体。
- 前記複数の測定信号値の少なくとも一部を調整することは、前記複数の測定信号値の前記少なくとも一部に対して畳み込みを実行することを含む、請求項1に記載のコンピュータ記憶媒体。
- 前記層上の前記複数の異なる位置が、前記基板のエッジ領域内の少なくとも1つのエッジ位置、前記基板の中央領域内の少なくとも1つの中央位置、及び前記中央領域と前記エッジ領域との間のアンカ領域内の少なくとも1つのアンカ位置を含む、請求項1に記載のコンピュータ記憶媒体。
- 前記複数の測定信号値の前記少なくとも一部が、前記エッジ領域に対応する測定信号値を含み、前記アンカ領域に対応する測定信号値を含み、前記中央領域に対応する測定信号値を含まない、請求項4に記載のコンピュータ記憶媒体。
- 少なくとも前記複数の調整された信号値を前記処理することは、修正された信号値を出力することを含む、請求項1に記載のコンピュータ記憶媒体。
- 前記複数の測定信号値の前記少なくとも一部が、全ての前記複数の測定信号値よりも小さい、請求項6に記載のコンピュータ記憶媒体。
- 前記工程は、複数の前記修正された信号値に基づく厚さを表す前記複数の値からの第1の群の値と、前記複数の測定信号値の前記一部に含まれない残りの測定信号値に基づく厚さを表す前記複数の値からの第2の群の値とを計算することを含む、請求項7に記載のコンピュータ記憶媒体。
- 前記第1の群の値は、前記基板のエッジ領域内の位置からの値を含み、前記第2の群の値は、前記基板の中央領域内の位置からの値を含む、請求項8に記載のコンピュータ記憶媒体。
- 前記工程は、前記複数の調整された信号値をニューラルネットワークに入力することによって、少なくとも前記複数の調整された信号値を処理することを含む、請求項6に記載のコンピュータ記憶媒体。
- 研磨システムであって、
研磨パッドの支持体と、
基板を前記研磨パッドと接触させて保持するためのキャリアと、
センサを有するインシトゥモニタシステムと、
前記センサが前記基板全体に複数のスキャンを行うように前記センサと前記基板との間の相対運動を生成するモータであって、前記インシトゥモニタシステムは、前記複数のスキャンの各スキャンにおいて、前記基板の層上の複数の異なる位置の複数の測定信号値を含むデータを生成するように構成される、モータと、
コントローラであって、
前記インシトゥモニタシステムから前記データを受信し、
前記インシトゥモニタシステムからの前記データに基づいて前記研磨パッドの厚さを決定し、
複数の調整された信号値を得るために、前記複数のスキャンの各スキャンにおいて、前記研磨パッドの厚さに基づいて前記複数の測定信号値の少なくとも一部を調整し、
前記複数の異なる位置における厚さを表す複数の値が得られるように、前記複数のスキャンの各スキャンにおいて、前記複数の異なる位置の各位置に対して、前記位置における前記層の厚さを表す値を生成し、前記生成することは、機械学習によって構成された1又は複数のプロセッサを使用して、少なくとも前記複数の調整された信号値を処理することを含む、前記位置における前記層の厚さを表す値を生成し、
前記複数の異なる位置における厚さを表す前記複数の値に基づいて、研磨終点を検出すること、又は研磨パラメータを修正することのうちの少なくとも1つを行う
ように構成されたコントローラと
を備え、
前記研磨パッドの厚さを決定することは、前記基板の利得を決定することと、利得の関数としてパッドの厚さ値を提供する相関関数から前記研磨パッドの厚さを決定することとを含み、
前記基板の利得を決定することは、前記層の研磨工程の初期部分で発生する複数のスキャンにおける厚さを表す複数の値に基づいて、前記層の推定開始厚さ値を決定することと、研磨前に前記層の初期厚さ値を受信することと、前記推定開始厚さ値を測定開始厚さ値と比較することとを含む、研磨システム。 - 前記インシトゥモニタシステムが、渦電流モニタシステムを含む、請求項11に記載のシステム。
- 基板を研磨する方法であって、
前記基板を研磨パッドと接触させることと、
前記基板上の層を研磨するために、前記基板を前記研磨パッドに対して移動させることと、
インシトゥモニタシステムのセンサを用いて研磨ステーションにおける研磨中に前記層をモニタリングすることであって、前記センサは前記基板に対して移動して前記基板全体に前記センサの複数のスキャンを提供し、前記インシトゥモニタシステムは前記複数のスキャンの各スキャンにおいて、前記層上の複数の異なる位置の複数の測定信号値を含むデータを生成する、前記インシトゥモニタシステムのセンサを用いて研磨ステーションにおける研磨中に前記層をモニタリングすることと、
前記インシトゥモニタシステムからの前記データに基づいて前記研磨パッドの厚さを決定することと、
複数の調整された信号値を得るために、前記複数のスキャンの各スキャンにおいて、前記研磨パッドの厚さに基づいて前記複数の測定信号値の少なくとも一部を調整することと、
前記複数の異なる位置における厚さを表す複数の値が得られるように、前記複数のスキャンの各スキャンにおいて、前記複数の異なる位置の各位置に対し、前記位置における前記層の厚さを表す値を生成することであって、前記生成することは、機械学習によって構成された1又は複数のプロセッサを使用して、少なくとも前記複数の調整された信号値を処理することを含む、前記位置における前記層の厚さを表す値を生成することと、
前記複数の異なる位置における厚さを表す前記複数の値に基づいて、研磨終点を検出すること、又は研磨パラメータを修正することのうちの少なくとも1つを行うことと
を含み、
前記研磨パッドの厚さを決定することは、前記基板の利得を決定することと、利得の関数としてパッドの厚さ値を提供する相関関数から前記研磨パッドの厚さを決定することとを含み、
前記基板の利得を決定することは、前記層の研磨工程の初期部分で発生する複数のスキャンにおける厚さを表す複数の値に基づいて、前記層の推定開始厚さ値を決定することと、研磨前に前記層の初期厚さ値を受信することと、前記推定開始厚さ値を測定開始厚さ値と比較することとを含む、方法。 - 1又は複数のコンピュータによって実行されると、前記1又は複数のコンピュータに、
インシトゥモニタシステムからデータを受信することであって、前記データは、研磨パッドによって研磨されている基板の層の前記インシトゥモニタシステムのセンサの複数のスキャンの各スキャンにおいて、前記層上の複数の異なる位置の複数の測定信号値を含む、インシトゥモニタシステムからデータを受信することと、
前記インシトゥモニタシステムからの前記データに基づいて前記研磨パッドの厚さを決定することと、
複数の調整された信号値を得るために、前記複数のスキャンの各スキャンにおいて、前記研磨パッドの厚さに基づいて前記複数の測定信号値の少なくとも一部を調整することと、
前記複数の異なる位置における厚さを表す複数の値が得られるように、前記複数のスキャンの各スキャンにおいて、前記複数の異なる位置の各位置に対し、前記位置における前記層の厚さを表す値を生成することであって、前記生成することは、機械学習によって構成された1又は複数のプロセッサを使用して、少なくとも前記複数の調整された信号値を処理することを含む、前記位置における前記層の厚さを表す値を生成することと、
前記複数の異なる位置における厚さを表す前記複数の値に基づいて、研磨終点を検出すること、又は研磨パラメータを修正することのうちの少なくとも1つを行うことと
を含む工程を実施させる命令で符号化されたコンピュータ記憶媒体であって、
前記複数の測定信号値の少なくとも一部を調整することは、前記複数の測定信号値の前記少なくとも一部に対して畳み込みを実行することを含む、コンピュータ記憶媒体。 - 1又は複数のコンピュータによって実行されると、前記1又は複数のコンピュータに、
インシトゥモニタシステムからデータを受信することであって、前記データは、研磨パッドによって研磨されている基板の層の前記インシトゥモニタシステムのセンサの複数のスキャンの各スキャンにおいて、前記層上の複数の異なる位置の複数の測定信号値を含む、インシトゥモニタシステムからデータを受信することと、
前記インシトゥモニタシステムからの前記データに基づいて前記研磨パッドの厚さを決定することと、
複数の調整された信号値を得るために、前記複数のスキャンの各スキャンにおいて、前記研磨パッドの厚さに基づいて前記複数の測定信号値の少なくとも一部を調整することと、
前記複数の異なる位置における厚さを表す複数の値が得られるように、前記複数のスキャンの各スキャンにおいて、前記複数の異なる位置の各位置に対し、前記位置における前記層の厚さを表す値を生成することであって、前記生成することは、機械学習によって構成された1又は複数のプロセッサを使用して、少なくとも前記複数の調整された信号値を処理することを含む、前記位置における前記層の厚さを表す値を生成することと、
前記複数の異なる位置における厚さを表す前記複数の値に基づいて、研磨終点を検出すること、又は研磨パラメータを修正することのうちの少なくとも1つを行うことと
を含む工程を実施させる命令で符号化されたコンピュータ記憶媒体であって、
前記層上の前記複数の異なる位置が、前記基板のエッジ領域内の少なくとも1つのエッジ位置、前記基板の中央領域内の少なくとも1つの中央位置、及び前記中央領域と前記エッジ領域との間のアンカ領域内の少なくとも1つのアンカ位置を含み、
前記複数の測定信号値の前記少なくとも一部が、前記エッジ領域に対応する測定信号値を含み、前記アンカ領域に対応する測定信号値を含み、前記中央領域に対応する測定信号値を含まない、コンピュータ記憶媒体。
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