JP7155035B2 - 研磨装置および研磨方法 - Google Patents
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Description
一態様では、前記低分解能測定モードは、前記ひずみの第1範囲を、予め定められた測定出力範囲に変換する低ゲインモードであり、前記高分解能測定モードは、前記第1範囲よりも狭い前記ひずみの第2範囲を前記測定出力範囲に変換する高ゲインモードである。
一態様では、前記ひずみ測定器は、前記第1範囲を前記測定出力範囲に変換し、前記第2範囲を前記測定出力範囲に変換する信号コンバータを備えており、前記ひずみセンサは前記信号コンバータに接続されている。
一態様では、前記終点検出器は、前記基板の研磨中に前記支持構造体のひずみがピーク値に達した後、前記ひずみ測定器に指令を発して、前記ひずみ測定器の測定モードを前記低分解能測定モードから前記高分解能測定モードに切り替えるように構成されている。
一態様では、前記基板の研磨中に前記ひずみがピーク値に達した後に、前記ひずみ測定器の測定モードを前記低分解能測定モードから前記高分解能測定モードに切り替える。
一態様では、前記低分解能測定モードは、前記ひずみの第1範囲を、予め定められた測定出力範囲に変換する低ゲインモードであり、前記高分解能測定モードは、前記第1範囲よりも狭い前記ひずみの第2範囲を前記測定出力範囲に変換する高ゲインモードである。
一態様では、前記研磨方法は、前記基板を研磨する前に、前記ひずみ測定器を較正する工程をさらに含む。
一態様では、前記ひずみ測定器を較正する工程は、第1の力を前記支持構造体に加えたときの前記ひずみ測定器の第1の出力値を決定し、前記第1の力とは異なる第2の力を前記支持構造体に加えたときの前記ひずみ測定器の第2の出力値を決定し、前記第1の出力値および前記第2の出力値を、第1の基準値および第2の基準値にそれぞれ合わせる工程を含む。
図1は、研磨装置の一実施形態を示す模式図である。図1に示すように、研磨装置は、研磨パッド2を支持する研磨テーブル3と、基板の一例であるウェーハWを研磨パッド2に押し付ける研磨ヘッド1と、研磨テーブル3を回転させるテーブルモータ6と、研磨ヘッド1に連結された回転軸11と、回転軸11を回転可能に支持する支持構造体15と、研磨パッド2上にスラリーを供給するためのスラリー供給ノズル5とを備えている。研磨パッド2の表面は、ウェーハWを研磨する研磨面2aを構成する。
2 研磨パッド
2a 研磨面
3 研磨テーブル
5 スラリー供給ノズル
6 テーブルモータ
7 リテーナリング
9 動作制御部
11 回転軸
15 支持構造体
16 支軸
18 旋回モータ
20 ひずみ測定器
20A 第1ひずみ測定器
20B 第2ひずみ測定器
22 終点検出器
22a 記憶装置
22b 演算装置
25 ひずみセンサ
25A 第1ひずみセンサ
25B 第2ひずみセンサ
28 信号コンバータ
28A 第1信号コンバータ
28B 第2信号コンバータ
32 荷重測定器
Claims (13)
- 基板を研磨するための研磨装置であって、
研磨パッドを支持するための回転可能な研磨テーブルと、
基板を前記研磨パッドに押し付ける研磨ヘッドと、
前記研磨ヘッドに連結された回転軸と、
前記回転軸を回転可能に支持する支持構造体と、
前記支持構造体のひずみを測定するひずみ測定器と、
前記ひずみの変化に基づいて前記基板の研磨終点を決定する終点検出器を備え、
前記ひずみ測定器は、前記支持構造体の側面に固定された少なくとも1つのひずみセンサを備えている、研磨装置。 - 前記ひずみ測定器は、前記ひずみを第1の分解能で測定する低分解能測定モードと、前記第1の分解能よりも高い第2の分解能で前記ひずみを測定する高分解能測定モードの2つの測定モードを備えている、請求項1に記載の研磨装置。
- 前記低分解能測定モードは、前記ひずみの第1範囲を、予め定められた測定出力範囲に変換する低ゲインモードであり、
前記高分解能測定モードは、前記第1範囲よりも狭い前記ひずみの第2範囲を前記測定出力範囲に変換する高ゲインモードである、請求項2に記載の研磨装置。 - 前記ひずみ測定器は、前記第1範囲を前記測定出力範囲に変換し、前記第2範囲を前記測定出力範囲に変換する信号コンバータを備えており、前記ひずみセンサは前記信号コンバータに接続されている、請求項3に記載の研磨装置。
- 前記ひずみ測定器は、前記低分解能測定モードで動作する第1ひずみ測定器と、前記高分解能測定モードで動作する第2ひずみ測定器を備えており、
前記第1ひずみ測定器は、前記支持構造体に固定された第1ひずみセンサを備え、
前記第2ひずみ測定器は、前記支持構造体に固定された第2ひずみセンサを備えている、請求項2乃至4のいずれか一項に記載の研磨装置。 - 前記終点検出器は、前記基板の研磨中に前記支持構造体のひずみがピーク値に達した後、前記ひずみ測定器に指令を発して、前記ひずみ測定器の測定モードを前記低分解能測定モードから前記高分解能測定モードに切り替えるように構成されている、請求項2乃至5のいずれか一項に記載の研磨装置。
- 基板を研磨するための研磨方法であって、
研磨パッドを支持する研磨テーブルを回転させ、
回転軸に連結されている研磨ヘッドで基板を前記研磨パッドに押し付けて該基板を研磨し、
前記基板の研磨中に、前記回転軸を回転可能に支持している支持構造体のひずみをひずみ測定器により測定し、
前記ひずみの変化に基づいて前記基板の研磨終点を決定する工程を含み、
前記ひずみ測定器は、前記支持構造体の側面に固定された少なくとも1つのひずみセンサを備えている、研磨方法。 - 前記基板の研磨中に、前記ひずみ測定器の測定モードを低分解能測定モードから高分解能測定モードに切り替える工程をさらに含み、
前記低分解能測定モードは、前記ひずみを第1の分解能で測定する測定モードであり、
前記高分解能測定モードは、前記第1の分解能よりも高い第2の分解能で前記ひずみを測定する測定モードであり、
前記ひずみの変化に基づいて前記基板の研磨終点を決定する工程は、前記高分解能測定モードで測定された前記ひずみの変化に基づいて前記基板の研磨終点を決定する工程である、請求項7に記載の研磨方法。 - 前記基板の研磨中に前記ひずみがピーク値に達した後に、前記ひずみ測定器の測定モードを前記低分解能測定モードから前記高分解能測定モードに切り替える、請求項8に記載の研磨方法。
- 前記ひずみ測定器の測定モードを前記低分解能測定モードから前記高分解能測定モードに切り替えた後に、前記ひずみ測定器の出力値を予め設定された値に調整する工程をさらに含む、請求項8または9に記載の研磨方法。
- 前記低分解能測定モードは、前記ひずみの第1範囲を、予め定められた測定出力範囲に変換する低ゲインモードであり、
前記高分解能測定モードは、前記第1範囲よりも狭い前記ひずみの第2範囲を前記測定出力範囲に変換する高ゲインモードである、請求項8乃至10のいずれか一項に記載の研磨方法。 - 前記基板を研磨する前に、前記ひずみ測定器を較正する工程をさらに含む、請求項7乃至11のいずれか一項に記載の研磨方法。
- 前記ひずみ測定器を較正する工程は、
第1の力を前記支持構造体に加えたときの前記ひずみ測定器の第1の出力値を決定し、
前記第1の力とは異なる第2の力を前記支持構造体に加えたときの前記ひずみ測定器の第2の出力値を決定し、
前記第1の出力値および前記第2の出力値を、第1の基準値および第2の基準値にそれぞれ合わせる工程を含む、請求項12に記載の研磨方法。
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