KR102388170B1 - 종점 검출 방법, 연마 장치 및 연마 방법 - Google Patents

Abstract

연마 종점 검출의 정밀도를 향상시킨다. 종점 검출 방법은, 연마 패드를 보유 지지하기 위한 연마 테이블, 또는, 연마 대상물을 보유 지지하여 연마 패드에 압박하기 위한 보유 지지부(톱링)를 회전 구동하기 위한 구동부(제1 전동 모터 또는 제2 전동 모터)에 공급하는 구동 전류에 기초하여 종점을 검출한다. 종점 검출 방법은, 실행하는 연마 프로세스의 연마 조건이 미리 설정된 특정한 연마 조건과 일치하는지 여부를 판정하는 스텝(S102)과, 연마 조건이 특정한 연마 조건과 일치한다고 판정된 경우에, 구동 전류를 제어하기 위한 구동 제어부(모터 드라이버)에 있어서의, 구동부의 구동 부하의 변화에 대한 구동 전류의 변화에 관한 전류 제어 파라미터를 조정하는 스텝(S103)과, 조정된 전류 제어 파라미터에 기초하여 구동부에 공급되는 구동 전류를 검출하고, 검출한 구동 전류에 기초하여 연마의 종점을 검출하는 스텝(S105)을 구비한다.

Description

종점 검출 방법, 연마 장치 및 연마 방법{END POINT DETECTION METHOD, POLISHING DEVICE, AND POLISHING METHOD}

본 발명은 종점 검출 방법, 연마 장치 및 연마 방법에 관한 것이다.

최근, 반도체 디바이스의 고집적화가 진행됨에 따라서 회로의 배선이 미세화되고, 배선간 거리도 보다 좁아지고 있다. 따라서, 연마 대상물인 반도체 웨이퍼의 표면을 평탄화하는 것이 필요로 되지만, 이 평탄화법의 일 수단으로서 연마 장치에 의해 연마(폴리싱)하는 것이 행해지고 있다.

연마 장치는, 연마 대상물을 연마하기 위한 연마 패드를 보유 지지하기 위한 연마 테이블과, 연마 대상물을 보유 지지하여 연마 패드에 압박하기 위해 톱링을 구비한다. 연마 테이블과 톱링은 각각, 구동부(예를 들어 모터)에 의해 회전 구동된다. 연마제를 포함하는 액체(슬러리)를 연마 패드 상에 흐르게 하고, 거기에 톱링에 보유 지지된 연마 대상물을 압박 접촉함으로써, 연마 대상물은 연마된다.

연마 장치에서는, 연마 대상물의 연마가 불충분하면 회로간의 절연이 취해지지 않아 쇼트될 우려가 발생하고, 또한, 과연마로 된 경우에는, 배선의 단면적이 감소하는 것에 의한 저항값의 상승, 또는 배선 자체가 완전히 제거되어 회로 자체가 형성되지 않는 등의 문제가 발생한다. 이 때문에, 연마 장치에서는, 최적의 연마 종점을 검출하는 것이 요구된다.

연마 종점 검출 수단의 하나로서, 연마가 상이 재질의 물질로 이행하였을 때의 연마 마찰력의 변화를 검출하는 방법이 알려져 있다. 연마 대상물인 반도체 웨이퍼는, 반도체, 도체, 절연체의 상이한 재질로 이루어지는 적층 구조를 갖고 있고, 상이 재질층간에서 마찰 계수가 상이하다. 이 때문에, 연마가 상이 재질층으로 이행함으로써 발생하는 연마 마찰력의 변화를 검지하는 방법이다. 이 방법에 의하면, 연마가 상이 재질층에 도달하였을 때가 연마의 종점으로 된다.

또한, 연마 장치는, 연마 대상물의 연마 표면이 평탄하지 않은 상태에서 평탄하게 되었을 때의 연마 마찰력의 변화를 검출함으로써, 연마 종점을 검출할 수도 있다.

여기서, 연마 대상물을 연마할 때에 발생하는 연마 마찰력은, 구동부의 구동 부하로서 나타난다. 예를 들어, 구동부가 전동 모터인 경우에는, 구동 부하(토크)는 모터에 흐르는 전류로서 측정할 수 있다. 이 때문에, 모터 전류(토크 전류)를 전류 센서에 의해 검출하고, 검출한 모터 전류의 변화에 기초하여 연마의 종점을 검출할 수 있다. 이와 같은 기술로서, 일본 특허 공개 제2005-34992호 및 일본 특허 공개 제2001-198813호에 기재된 기술이 있다.

그러나, 연마 장치에 의해 실행되는 연마 프로세스에는, 연마 대상물의 종류, 연마 레시피의 종류, 연마 패드의 종류, 연마 지액(슬러리)의 종류 등의 조합에 따라서 복수의 연마 조건이 존재한다. 이들 복수의 연마 조건 중에는, 구동부의 구동 부하에 변화가 발생해도 토크 전류의 변화(특징점)가 크게 나타나지 않는 경우가 있다. 토크 전류의 변화가 작은 경우, 노이즈나 파형에 발생하는 기복 부분의 영향을 받아, 연마의 종점을 적절하게 검출할 수 없을 우려가 있어, 과연마 등의 문제가 발생할 수 있다.

따라서, 본 발명의 일 형태는, 기존의 연마 레시피를 변경하지 않고 토크 전류의 변화를 양호하게 검출하여, 연마 종점 검출의 정밀도를 향상시키는 것을 과제로 한다.

또한, 본 발명의 일 형태는, 토크 전류의 변화가 작은 경우라도, 토크 전류의 변화를 양호하게 검출하여, 연마 종점 검출의 정밀도를 향상시키는 것을 과제로 한다.

본원 발명의 종점 검출 방법의 일 형태는 상기 과제를 감안하여 이루어진 것이며, 연마 패드를 보유 지지하기 위한 연마 테이블, 또는, 연마 대상물을 보유 지지하여 연마 패드에 압박하기 위한 보유 지지부를 회전 구동하기 위한 구동부에 공급하는 구동 전류에 기초하는 종점 검출 방법이며, 실행하는 연마 프로세스의 연마 조건이 미리 설정된 특정한 연마 조건과 일치하는지 여부를 판정하는 제1 판정 스텝과, 상기 제1 판정 스텝에 의해 상기 연마 조건이 상기 특정한 연마 조건과 일치한다고 판정된 경우에, 상기 구동 전류를 제어하기 위한 구동 제어부에 있어서의, 상기 구동부의 구동 부하의 변화에 대한 상기 구동 전류의 변화에 관한 전류 제어 파라미터를 조정하는 조정 스텝과, 상기 조정 스텝에 의해 조정된 전류 제어 파라미터에 기초하여 상기 구동부에 공급되는 구동 전류를 검출하는 검출 스텝과, 상기 검출 스텝에 의해 검출된 구동 전류에 기초하여 연마의 종점을 검출하는 종점 검출 스텝을 구비하는 것을 특징으로 한다.

종점 검출 방법의 일 형태에 있어서, 연마 프로세스의 실행 중에 상기 검출 스텝에 의해 검출된 구동 전류에 기초하여, 상기 실행 중인 연마 프로세스의 연마 조건을 상기 특정한 연마 조건에 가할지 여부를 판정하는 제2 판정 스텝을 더 구비할 수 있다.

종점 검출 방법의 일 형태에 있어서, 상기 제2 판정 스텝은, 상기 구동부의 구동 부하가 변화되었을 때에 상기 검출 스텝에 의해 검출된 구동 전류의 변화가 역치보다도 작은 경우에, 상기 실행 중인 연마 프로세스의 연마 조건을 상기 특정한 연마 조건에 가할 수 있다.

종점 검출 방법의 일 형태에 있어서, 상기 종점 검출 스텝은, 상기 검출 스텝에 의해 검출된 구동 전류의 변화에 기초하여 연마의 종점을 검출하고, 상기 제2 판정 스텝은, 상기 종점 검출 스텝에 의해 연마의 종점이 검출되지 않은 경우에, 상기 실행 중인 연마 프로세스의 연마 조건을 상기 특정한 연마 조건에 가할 수 있다.

종점 검출 방법의 일 형태에 있어서, 상기 조정 스텝은, 상기 구동부의 구동 부하의 변화에 대하여 상기 구동 전류의 변화가 커지도록, 상기 전류 제어 파라미터를 조정할 수 있다.

종점 검출 방법의 일 형태에 있어서, 상기 구동 제어부가, 상기 연마 테이블 또는 상기 보유 지지부의 실회전 속도와 목표 회전 속도의 편차에 기초하여 상기 구동 전류를 제어하는 경우에 있어서, 상기 조정 스텝은, 상기 편차에 기초하는 제어에 있어서의 제어 게인을 크게 할 수 있다.

종점 검출 방법의 일 형태에 있어서, 상기 연마 프로세스가 복수의 공정을 포함하는 경우에, 상기 조정 스텝은, 상기 복수의 공정 중 일부의 공정에 있어서 상기 전류 제어 파라미터를 조정할 수 있다.

종점 검출 방법의 일 형태에 있어서, 상기 연마 조건은, 연마 대상물의 종류, 연마 레시피의 종류, 연마 패드의 종류 및 연마 지액의 종류 중 적어도 1개를 포함해도 된다.

본원 발명의 연마 장치의 일 형태는, 연마 패드를 보유 지지하기 위한 연마 테이블, 또는, 연마 대상물을 보유 지지하여 연마 패드에 압박하기 위한 보유 지지부를 회전 구동하기 위한 구동부와, 상기 구동부에 공급하는 구동 전류를 제어하기 위한 구동 제어부와, 실행하는 연마 프로세스의 연마 조건이 미리 설정된 특정한 연마 조건과 일치하는 경우에, 상기 구동 제어부에 있어서의, 상기 구동부의 구동 부하의 변화에 대한 상기 구동 전류의 변화에 관한 전류 제어 파라미터를 조정하는 조정부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

연마 장치의 일 형태에 있어서, 실행하는 연마 프로세스의 연마 조건이 미리 설정된 특정한 연마 조건과 일치하는지 여부를 판정하는 판정부를 더 구비하고, 상기 조정부는, 상기 판정부에 의해, 상기 연마 프로세스의 연마 조건이 상기 특정한 연마 조건과 일치한다고 판정된 경우에, 상기 구동 제어부에 있어서의 상기 전류 제어 파라미터를 조정할 수 있다.

연마 장치의 일 형태에 있어서, 연마 프로세스의 실행 중에 상기 구동 제어부로부터 상기 구동부에 공급되는 구동 전류를 검출하는 전류 검출부를 더 구비하고, 상기 판정부는, 상기 전류 검출부에 의해 검출된 구동 전류에 기초하여, 상기 실행 중인 연마 프로세스의 연마 조건을 상기 특정한 연마 조건에 가할지 여부를 판정할 수 있다.

연마 장치의 일 형태에 있어서, 상기 판정부는, 상기 구동부의 구동 부하가 변화되었을 때에 상기 전류 검출부에 의해 검출된 구동 전류의 변화가 역치보다도 작은 경우에, 상기 실행 중인 연마 프로세스의 연마 조건을 상기 특정한 연마 조건에 가할 수 있다.

연마 장치의 일 형태에 있어서, 상기 전류 검출부에 의해 검출된 구동 전류의 변화에 기초하여 연마의 종점을 검출하는 종점 검출부를 더 구비하고, 상기 판정부는, 상기 종점 검출부에 의해 연마의 종점이 검출되지 않은 경우에, 상기 실행 중인 연마 프로세스의 연마 조건을 상기 특정한 연마 조건에 가할 수 있다.

연마 장치의 일 형태에 있어서, 상기 조정부는, 상기 구동부의 구동 부하의 변화에 대하여 상기 구동 전류의 변화가 커지도록, 상기 전류 제어 파라미터를 조정할 수 있다.

연마 장치의 일 형태에 있어서, 상기 구동 제어부는, 상기 연마 테이블 또는 상기 보유 지지부의 실회전 속도와 목표 회전 속도의 편차에 기초하여 상기 구동 전류를 제어하고, 상기 조정부는, 상기 편차에 기초하는 제어에 있어서의 제어 게인을 크게 할 수 있다.

연마 장치의 일 형태에 있어서, 상기 연마 프로세스가 복수의 공정을 포함하는 경우에, 상기 조정부는, 상기 복수의 공정 중 일부의 공정에 있어서 상기 전류 제어 파라미터를 조정할 수 있다.

연마 장치의 일 형태에 있어서, 상기 연마 조건은, 연마 대상물의 종류, 연마 레시피의 종류, 연마 패드의 종류 및 연마 지액의 종류 중 적어도 1개를 포함해도 된다.

본원 발명에 따르면, 기존의 연마 레시피를 변경하지 않고 토크 전류의 변화를 양호하게 검출하여, 연마 종점 검출의 정밀도를 향상시킬 수 있다.

본원 발명의 연마 장치의 다른 제1 형태에 따르면, 연마 대상물의 표면을 연마하기 위한 연마 장치이며, 연마 패드를 보유 지지하기 위한 연마 테이블을 회전 구동하는 제1 전동 모터와, 상기 연마 대상물을 보유 지지하여 상기 연마 패드에 압박하기 위한 보유 지지부를 회전 구동하는 제2 전동 모터를 갖고, 상기 제1 및 제2 전동 모터 중 적어도 한쪽의 전동 모터는, 복수 상의 권선을 구비하고, 상기 연마 장치는, 상기 제1 및/또는 제2 전동 모터 중의 적어도 2상의 전류를 검출하는 전류 검출부와, 상기 전류 검출부에 의해 검출된 적어도 2상의 전류 검출값을 정류하고, 정류된 신호에 대하여 가산 및/또는 승산을 행하여 출력하는 정류 연산부와, 상기 정류 연산부의 출력의 변화에 기초하여, 상기 연마 대상물의 표면의 연마 종료를 나타내는 연마 종점을 검출하는 종점 검출부를 갖는 연마 장치가 제공된다.

이러한 형태에 따르면, 복수 상의 구동 전류를 정류하여 가산하는 경우, 이하의 효과가 있다. 즉, 1상의 구동 전류만을 검출하는 경우, 검출되는 전류값이, 본 형태에 비해 작다. 본 형태에 의해, 정류와 가산에 의해 전류값이 커지기 때문에, 검출 정밀도가 향상된다.

또한, AC 서보 모터 등의 1개의 모터 내에 복수 상을 갖는 모터는, 각 상의 전류를 개별로 관리하지 않고, 모터의 회전 속도를 관리하고 있기 때문에, 상간에서 전류값이 변동되는 경우가 있다. 그 때문에 종래는, 전류값이 다른 상에 비해 작은 상의 전류값을 검출하고 있을 가능성이 있어, 전류값이 큰 상을 이용할 수 없을 가능성이 있었다. 본 형태에 따르면, 복수 상의 구동 전류를 가산하고 있기 때문에, 전류값이 큰 상을 이용할 수 있으므로, 검출 정밀도가 향상된다.

또한, 복수 상의 구동 전류를 정류하여 가산하고 있기 때문에, 1상의 구동 전류만을 사용하고 있는 경우와 비교하여, 리플이 작아진다. 이 때문에, 검출된 교류 전류를, 종점의 판단에 사용하기 위해, 직류 전류로 변환하는 실효값 변환에 의해 얻어지는 직류 전류의 리플도 적어져, 종점 검출 정밀도가 향상된다.

가산하는 전류는, 제1 전동 모터의 적어도 1상과, 제2 전동 모터의 적어도 1상이어도 된다. 이에 의해, 한쪽의 모터의 전류값만을 이용하는 경우보다도, 신호값을 크게 할 수 있다.

복수 상의 구동 전류를 정류하여, 얻어진 신호에 대하여 승산하는 경우, 승산하여 얻어진 값의 레인지를, 후단의 처리 회로의 입력 레인지에 맞출 수 있다고 하는 효과가 있다. 또한, 특정한 상(예를 들어, 노이즈가, 다른 상과 비교하여 적은 상)의 신호만을 크게, 또는 작게 할 수 있다(예를 들어, 노이즈가, 다른 상과 비교하여 큰 경우)고 하는 효과가 있다.

가산과 승산의 양쪽을 행할 수도 있다. 이 경우, 상술한 가산의 효과와 승산의 효과의 양쪽을 얻을 수 있다. 승산하는 수치(승수)는 상마다 변화시켜도 된다. 가산한 결과가, 후단의 처리 회로의 입력 레인지를 초과하는 경우 등은, 승수는 1보다 작게 한다.

또한, 정류는 반파 정류 및 전파 정류 중 어느 것이어도 되지만, 진폭이 커지고, 또한 리플이 감소하기 때문에, 반파 정류보다도 전파 정류가 바람직하다.

본원 발명의 다른 제2 형태에 따르면, 다른 제1 형태에 있어서, 상기 종점 검출부는, 상기 정류 연산부의 출력을 증폭하는 증폭부와, 상기 정류 연산부의 출력에 포함되는 노이즈를 제거하는 노이즈 제거부와, 상기 정류 연산부의 출력으로부터 소정량을 감산하는 감산부 중 적어도 1개를 갖는다.

증폭에 의해, 토크 전류의 변화를 크게 할 수 있다. 노이즈를 제거함으로써, 노이즈에 매립되어 있는 전류의 변화를 현재화시킬 수 있다.

감산부는 이하의 효과를 갖는다. 검출되는 전류는 통상, 마찰력의 변화에 수반하여 변화되는 전류 부분과, 마찰력이 변화되어도 변화되지 않는 일정량의 전류 부분(바이어스)을 포함한다. 이 바이어스를 제거함으로써, 마찰력의 변화에 의존하는 전류 부분만을 취출하여, 신호 처리 가능한 범위 내에서 최대의 진폭까지 증폭하는 것이 가능해져, 마찰력의 변화로부터 종점을 검출하는 종점 검출법의 정밀도가 향상된다.

또한, 증폭부, 감산부, 노이즈 제거부 중 복수를 갖는 경우, 이들은 종속 접속한다. 예를 들어, 증폭부와 노이즈 제거부를 갖는 경우, 증폭부에서 최초로 처리한 후에, 처리 결과를 노이즈 제거부에 보내어, 노이즈 제거부에서 처리하거나, 또는, 노이즈 제거부에서 최초로 처리를 행하고, 그 처리 결과를 증폭부에 보내어 처리를 행한다.

본원 발명의 다른 제3 형태에 따르면, 다른 제2 형태에 있어서, 상기 종점 검출부는, 상기 증폭부와 상기 감산부와 상기 노이즈 제거부를 갖고, 상기 증폭부에서 증폭된 신호를 상기 감산부에서 감산하고, 당해 감산된 신호로부터 상기 노이즈 제거부에서 노이즈를 제거한다. 이러한 형태에 따르면, 증폭 후의 진폭이 큰 신호에 대하여, 감산 및 노이즈 제거를 행하고 있기 때문에, 고정밀도로, 감산 및 노이즈 제거를 행할 수 있다. 결과로서, 종점 검출 정밀도가 향상된다.

또한, 증폭, 감산, 노이즈 제거는, 이 순서로 행하는 것이 바람직하지만, 이 순서로 반드시 행할 필요는 없다. 예를 들어, 노이즈 제거, 감산, 증폭의 순서로도 가능하다.

본원 발명의 다른 제4 형태에 따르면, 다른 제3 형태에 있어서, 상기 종점 검출부에서는, 상기 노이즈 제거부에서 노이즈가 제거된 신호를 더 증폭하는 제2 증폭부를 갖는다. 이러한 형태에 따르면, 노이즈 제거에 의해 감소한 전류의 크기를 회복할 수 있어, 종점 검출법의 정밀도가 향상된다.

본원 발명의 다른 제5 형태에 따르면, 다른 형태 2에 있어서, 상기 종점 검출부는, 상기 증폭부와, 상기 증폭부의 증폭 특성을 제어하는 제어부를 갖는다. 이러한 형태에 따르면, 연마 대상물의 재질이나 구조 등에 따라서, 최적의 증폭 특성(증폭률이나 주파수 특성 등)을 선택할 수 있다.

본원 발명의 다른 제6 형태에 따르면, 다른 형태 2에 있어서, 상기 종점 검출부는, 상기 노이즈 제거부와, 상기 노이즈 제거부의 노이즈 제거 특성을 제어하는 제어부를 갖는다. 이러한 형태에 따르면, 연마 대상물의 재질이나 구조 등에 따라서, 최적의 노이즈 제거 특성(신호의 통과 대역이나 감쇠량 등)을 선택할 수 있다.

본원 발명의 다른 제7 형태에 따르면, 다른 형태 2에 있어서, 상기 종점 검출부는, 상기 감산부와, 상기 감산부의 감산 특성을 제어하는 제어부를 갖는다. 이러한 형태에 따르면, 연마 대상물의 재질이나 구조 등에 따라서, 최적의 감산 특성(감산량이나 주파수 특성 등)을 선택할 수 있다.

본원 발명의 다른 제8 형태에 따르면, 다른 형태 4에 기재된 연마 장치에 있어서, 상기 종점 검출부는, 상기 제2 증폭부의 증폭 특성을 제어하는 제어부를 갖는다. 이러한 형태에 따르면, 연마 대상물의 재질이나 구조 등에 따라서, 최적의 제2 증폭 특성(증폭률이나 주파수 특성 등)을 선택할 수 있다.

본원 발명의 연마 장치의 다른 제9 형태에 따르면, 연마 방법이 제공된다. 이 연마 방법은, 연마 패드를 보유 지지하기 위한 연마 테이블을 회전 구동하는 제1 전동 모터와, 연마 대상물을 보유 지지하여 상기 연마 패드에 압박하기 위한 보유 지지부를 회전 구동하는 제2 전동 모터를 갖고, 상기 제1 및 제2 전동 모터 중 적어도 한쪽의 전동 모터는, 복수 상의 권선을 갖는 연마 장치를 사용한, 상기 연마 대상물의 표면을 연마하는 연마 방법이다. 당해 방법은, 상기 제1 및/또는 제2 전동 모터 중의 적어도 2상의 전류를 검출하는 전류 검출 스텝과, 상기 검출된 적어도 2상의 전류 검출값을 정류하고, 정류된 신호에 대하여 가산 및/또는 승산을 행하여 출력하는 정류 연산 스텝과, 상기 정류 연산 스텝의 출력 변화에 기초하여, 상기 연마 대상물의 표면의 연마 종료를 나타내는 연마 종점을 검출하는 종점 검출 스텝을 갖는다. 이러한 형태에 따르면, 다른 제1 형태와 마찬가지의 효과를 달성할 수 있다.

본원 발명의 다른 제10 형태에 따르면, 다른 형태 9에 있어서, 상기 종점 검출 스텝은, 상기 정류 연산 스텝의 출력을 증폭하는 증폭 스텝과, 상기 정류 연산 스텝의 출력에 포함되는 노이즈를 제거하는 노이즈 제거 스텝과, 상기 정류 연산 스텝의 출력으로부터 소정량을 감산하는 감산 스텝 중 적어도 1개를 갖는다. 이러한 형태에 따르면, 다른 제2 형태와 마찬가지의 효과를 달성할 수 있다.

본원 발명의 연마 장치의 다른 제11 형태에 따르면, 다른 형태 9에 기재된 연마 방법에 있어서, 상기 종점 검출 스텝에서는, 상기 증폭 스텝에 있어서 증폭된 신호에 대하여, 상기 감산 스텝에 있어서 소정량의 감산을 행하고, 당해 감산된 신호로부터 상기 노이즈 제거 스텝에 있어서 노이즈를 제거한다. 이러한 형태에 따르면, 다른 제3 형태와 마찬가지의 효과를 달성할 수 있다.

본원 발명의 연마 장치의 다른 제12 형태에 따르면, 다른 형태 11에 있어서, 상기 종점 검출 스텝은, 상기 노이즈 제거 스텝에서 노이즈가 제거된 신호를 더 증폭하는 제2 증폭 스텝을 더 갖는다. 이러한 형태에 따르면, 다른 제4 형태와 마찬가지의 효과를 달성할 수 있다.

도 1은 본 실시 형태에 관한 연마 장치의 기본 구성을 도시하는 도면이다.
도 2는 2상-3상 변환기의 처리 내용을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 제1 실시 형태의 연마 장치의 구동 전류 조정에 관한 구성을 모식적으로 도시하는 도면이다.
도 4는 제2 실시 형태의 연마 장치의 구동 전류 조정에 관한 구성을 모식적으로 도시하는 도면이다.
도 5는 제1, 제2 실시 형태에 의한 구동 전류의 변화를 모식적으로 도시하는 도면이다.
도 6은 제1, 제2 실시 형태에 의한 구동 전류의 변화를 모식적으로 도시하는 도면이다.
도 7은 연마의 종점의 검출 형태의 일례를 도시하는 도면이다.
도 8은 제1, 제2 실시 형태의 연마 장치에 의한 전류 조정 방법의 흐름도이다.
도 9는 제1, 제2 실시 형태의 연마 장치에 의한 전류 조정 방법의 흐름도이다.
도 10은 다른 실시 형태에 관한 연마 장치의 기본 구성을 도시하는 도면이다.
도 11은 종점 검출부(29)의 상세를 도시하는 블록도이다.
도 12는 종점 검출부(29)에 의한 신호 처리의 내용을 나타내는 그래프이다.
도 13은 종점 검출부(29)에 의한 신호 처리의 내용을 나타내는 그래프이다.
도 14는 비교예의 종점 검출법을 나타내는 블록도 및 그래프이다.
도 15의 (a)는 비교예의 실효값 변환기(56)의 출력(56a)을 나타내는 그래프이고, 도 15의 (b)는 본 실시예의 실효값 변환기(48)의 출력(48a)을 나타내는 그래프이다.
도 16은 비교예의 실효값 변환기(56)의 출력(56a)과, 실시예의 실효값 변환기(48)의 출력(48a)을 나타내는 그래프이다.
도 17은 비교예의 출력(56a)의 변화량(270)과, 본 실시예의 출력(48a)의 변화량(268)의, 반도체 웨이퍼(18)에 가해지는 압력에 대한 변화를 나타내는 그래프이다.
도 18은 증폭부(40), 오프셋부(42), 필터(44), 제2 증폭부(46)의 설정의 일례를 나타낸다.
도 19는 제어부(50)에 의한 각 부의 제어의 일례를 나타내는 흐름도이다.

이하, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 연마 장치를 도면에 기초하여 설명한다. 먼저, 연마 장치의 기본 구성에 대하여 설명하고, 그 후, 연마 대상물의 연마 종점의 검출에 대하여 설명한다.

<기본 구성>

도 1은 본 실시 형태에 관한 연마 장치의 기본 구성을 도시하는 도면이다. 연마 장치는, 연마 패드(10)를 상면에 설치 가능한 연마 테이블(12)과, 연마 테이블(12)을 회전 구동하는 제1 전동 모터(제1 구동부)(14)와, 제1 전동 모터의 회전 위치를 검출하는 위치 검출 센서(16)와, 반도체 웨이퍼(18)를 보유 지지 가능한 톱링(보유 지지부)(20)과, 톱링(20)을 회전 구동하는 제2 전동 모터(제2 구동부)(22)를 구비하고 있다.

톱링(20)은 도시하지 않은 보유 지지 장치에 의해, 연마 테이블(12)에 근접하거나 멀어지거나 할 수 있도록 되어 있다. 반도체 웨이퍼(18)를 연마할 때는, 톱링(20)을 연마 테이블(12)에 근접시킴으로써, 톱링(20)에 보유 지지된 반도체 웨이퍼(18)를, 연마 테이블(12)에 설치된 연마 패드(10)에 맞닿게 한다.

반도체 웨이퍼(18)를 연마할 때는, 연마 테이블(12)이 회전 구동된 상태에서, 톱링(20)에 보유 지지된 반도체 웨이퍼(18)가 연마 패드(10)에 압박된다. 또한, 톱링(20)은 제2 전동 모터(22)에 의해, 연마 테이블(12)의 회전축(13)과는 편심한 축선(21)의 주위로 회전 구동된다. 반도체 웨이퍼(18)를 연마할 때는, 연마재를 포함하는 연마 지액이, 연마재 공급 장치(24)로부터 연마 패드(10)의 상면에 공급된다. 톱링(20)에 세트된 반도체 웨이퍼(18)는 톱링(20)이 제2 전동 모터(22)에 의해 회전 구동되고 있는 상태에서, 연마 지액이 공급된 연마 패드(10)에 압박된다.

제1 전동 모터(14)는 적어도 U상과 V상과 W상의 3상의 권선을 구비한 동기식 또는 유도식의 AC 서보 모터인 것이 바람직하다. 제1 전동 모터(14)는 본 실시 형태에 있어서는, 3상의 권선을 구비한 AC 서보 모터를 포함한다. 3상의 권선은, 120도 위상이 어긋난 전류를 제1 전동 모터(14) 내의 로터 주변에 설치된 계자 권선에 흐르게 하고, 이에 의해, 로터가 회전 구동되도록 되어 있다. 제1 전동 모터(14)의 로터는, 모터 샤프트(15)에 접속되어 있고, 모터 샤프트(15)에 의해 연마 테이블(12)이 회전 구동된다.

제2 전동 모터(22)는 적어도 U상과 V상과 W상의 3상의 권선을 구비한 동기식 또는 유도식의 AC 서보 모터인 것이 바람직하다. 제2 전동 모터(22)는 본 실시 형태에 있어서는, 3상의 권선을 구비한 AC 서보 모터를 포함한다. 3상의 권선은, 120도 위상이 어긋난 전류를 제2 전동 모터(22) 내의 로터 주변에 설치된 계자 권선에 흐르게 하고, 이에 의해, 로터가 회전 구동되도록 되어 있다. 제2 전동 모터(22)의 로터는, 모터 샤프트(23)에 접속되어 있고, 모터 샤프트(23)에 의해 톱링(20)이 회전 구동된다.

또한, 연마 장치는, 제1 전동 모터(14)를 회전 구동하는 모터 드라이버(100)와, 키보드나 터치 패널 등의 입력 인터페이스를 통해 오퍼레이터로부터 제1 전동 모터(14)의 회전 속도의 지령 신호를 접수하는 입력부(200)를 구비한다. 입력부(200)는 접수한 지령 신호를 모터 드라이버(100)에 입력한다. 또한, 도 1은 제1 전동 모터(14)를 회전 구동하는 모터 드라이버(100)에 대하여 설명하지만, 도 4에 도시한 바와 같이 제2 전동 모터(22)에도 마찬가지의 모터 드라이버(100)가 접속된다.

모터 드라이버(100)는 미분기(102)와, 속도 보상기(104)와, 2상-3상 변환기(106)와, 전기각 신호 생성기(108)와, U상 전류 보상기(110)와, U상 PWM 변조 회로(112)와, V상 전류 보상기(114)와, V상 PWM 변조 회로(116)와, W상 전류 보상기(118)와, W상 PWM 변조 회로(120)와, 파워 증폭기(130)와, 전류 센서(132, 134)를 구비하고 있다.

미분기(102)는 위치 검출 센서(16)에 의해 검출된 회전 위치 신호를 미분함으로써 제1 전동 모터(14)의 실제의 회전 속도에 상당하는 실속도 신호를 생성한다. 즉, 미분기(102)는 제1 전동 모터(14)의 회전 위치의 검출값에 기초하여 제1 전동 모터(14)의 회전 속도를 구하는 연산기이다.

속도 보상기(104)는 입력부(200)를 통해 입력된 회전 속도의 지령 신호(목표값)와 미분기(102)에 의해 생성된 실속도 신호의 편차에 상당하는 속도 편차 신호에 기초하여, 제1 전동 모터(14)의 회전 속도의 보상을 행한다. 즉, 속도 보상기(104)는 입력 인터페이스[입력부(200)]를 통해 입력된 제1 전동 모터(14)의 회전 속도의 지령값과 미분기(102)에 의해 구해진 제1 전동 모터(14)의 회전 속도의 편차에 기초하여, 제1 전동 모터(14)에 공급하는 전류의 지령 신호를 생성한다.

속도 보상기(104)는 예를 들어 PID 제어기로 구성할 수 있다. 이 경우, 속도 보상기(104)는 비례 제어와, 적분 제어와, 미분 제어를 행하여, 보상된 회전 속도에 상당하는 전류 지령 신호를 생성한다. 비례 제어는, 입력부(200)로부터 입력된 회전 속도의 지령 신호와 제1 전동 모터의 실속도 신호의 편차에 비례시켜 조작량을 변화시킨다. 적분 제어는, 그 편차를 더해 가고 그 값에 비례하여 조작량을 변화시킨다. 미분 제어는, 편차의 변화율(즉 편차가 변화되는 속도)을 파악하고 이것에 비례한 조작량을 출력한다. 또한, 속도 보상기(104)는 PI 제어기로 구성할 수도 있다.

전기각 신호 생성기(108)는 위치 검출 센서(16)에 의해 검출된 회전 위치 신호에 기초하여 전기각 신호를 생성한다. 2상-3상 변환기(106)는 속도 보상기(104)에 의해 생성된 전류 지령 신호와, 전기각 신호 생성기(108)에 의해 생성된 전기각 신호에 기초하여, U상 전류 지령 신호 및 V상 전류 지령 신호를 생성한다. 즉, 2상-3상 변환기(106)는 제1 전동 모터(14)의 회전 위치의 검출값에 기초하여 생성된 전기각 신호와 속도 보상기(104)에 의해 생성된 전류의 지령 신호에 기초하여, 각 상 중의 적어도 2개의 상의 전류 지령값을 생성하는 변환기이다.

여기서, 2상-3상 변환기(106)의 처리에 대하여 상세하게 설명한다. 도 2는 2상-3상 변환기의 처리 내용을 설명하기 위한 도면이다. 2상-3상 변환기(106)에는, 속도 보상기(104)로부터 도 2에 도시한 바와 같은 전류 지령 신호 Ic가 입력된다. 또한, 2상-3상 변환기(106)에는, 전기각 신호 생성기(108)로부터 도 2에 도시한 바와 같은 U상의 전기각 신호 Sinφu가 입력된다. 또한, 도 2에 있어서 도시는 생략하였지만, 2상-3상 변환기(106)에는 V상의 전기각 신호 Sinφv도 입력된다.

예를 들어 U상 전류 지령 신호 Iuc를 생성하는 경우를 생각한다. 이 경우, 2상-3상 변환기(106)는 어떤 시각 ti일 때의 전류 지령 신호 Ic(i)와 U상의 전기각 신호 Sinφu(i)를 승산함으로써, U상 전류 지령 신호 Iuc(i)를 생성한다. 즉, Iuc(i)=Ic(i)×Sinφu(i)로 된다. 또한, 2상-3상 변환기(106)는 U상의 경우와 마찬가지로, 어떤 시각 ti일 때의 전류 지령 신호 Ic(i)와 V상의 전기각 신호 Sinφv(i)를 승산함으로써, V상 전류 지령 신호 Ivc(i)를 생성한다. 즉, Ivc(i)=Ic(i)×Sinφv(i)로 된다.

전류 센서(132)는 파워 증폭기(130)의 U상 출력 라인에 설치되며, 파워 증폭기(130)로부터 출력된 U상의 전류를 검출한다. U상 전류 보상기(110)는 2상-3상 변환기(106)로부터 출력된 U상 전류 지령 신호 Iuc와, 전류 센서(132)에 의해 검출되어 피드백된 U상 검출 전류 Iu*의 편차에 상당하는 U상 전류 편차 신호에 기초하여, U상의 전류 보상을 행한다. U상 전류 보상기(110)는 예를 들어 PI 제어기, 또는 PID 제어기로 구성할 수 있다. U상 전류 보상기(110)는 PI 제어 또는 PID 제어를 사용하여 U상 전류의 보상을 행하고, 보상된 전류에 상당하는 U상 전류 신호를 생성한다.

U상 PWM 변조 회로(112)는 U상 전류 보상기(110)에 의해 생성된 U상 전류 신호에 기초하여 펄스폭 변조를 행한다. U상 PWM 변조 회로(112)는 펄스폭 변조를 행함으로써, U상 전류 신호에 따른 2계통의 펄스 신호를 생성한다.

전류 센서(134)는 파워 증폭기(130)의 V상 출력 라인에 설치되며, 파워 증폭기(130)로부터 출력된 V상의 전류를 검출한다. V상 전류 보상기(114)는 2상-3상 변환기(106)로부터 출력된 V상 전류 지령 신호 Ivc와, 전류 센서(134)에 의해 검출되어 피드백된 V상 검출 전류 Iv*의 편차에 상당하는 V상 전류 편차 신호에 기초하여 V상의 전류 보상을 행한다. V상 전류 보상기(114)는 예를 들어 PI 제어기, 또는 PID 제어기로 구성할 수 있다. V상 전류 보상기(114)는 PI 제어 또는 PID 제어를 사용하여 V상 전류의 보상을 행하고, 보상된 전류에 상당하는 V상 전류 신호를 생성한다.

V상 PWM 변조 회로(116)는 V상 전류 보상기(114)에 의해 생성된 V상 전류 신호에 기초하여 펄스폭 변조를 행한다. V상 PWM 변조 회로(114)는 펄스폭 변조를 행함으로써, V상 전류 신호에 따른 2계통의 펄스 신호를 생성한다.

W상 전류 보상기(118)는 2상-3상 변환기(106)로부터 출력된 U상 전류 지령 신호 Iuc 및 V상 전류 지령 신호 Ivc에 기초하여 생성된 W상 전류 지령 신호 Iwc와, 전류 센서(132, 134)에 의해 검출되어 피드백된 U상 검출 전류 Iu* 및 V상 검출 전류 Iv*의 편차에 상당하는 W상 전류 편차 신호에 기초하여 W상의 전류 보상을 행한다. W상 전류 보상기(118)는 예를 들어 PI 제어기, 또는 PID 제어기로 구성할 수 있다. W상 전류 보상기(118)는 PI 제어 또는 PID 제어를 사용하여 W상 전류의 보상을 행하고, 보상된 전류에 상당하는 W상 전류 신호를 생성한다.

W상 PWM 변조 회로(120)는 W상 전류 보상기(118)에 의해 생성된 W상 전류 신호에 기초하여 펄스폭 변조를 행한다. W상 PWM 변조 회로(118)는 펄스폭 변조를 행함으로써, W상 전류 신호에 따른 2계통의 펄스 신호를 생성한다.

파워 증폭기(130)에는, U상 PWM 변조 회로(112), V상 PWM 변조 회로(116) 및 W상 PWM 변조 회로(120)에 의해 생성된 2계통의 펄스 신호가 인가된다. 파워 증폭기(130)는 인가된 각 펄스 신호에 따라서, 파워 증폭기(130)에 내장되어 있는 인버터부의 각 트랜지스터를 구동한다. 이에 의해, 파워 증폭기(130)는 U상, V상, W상 각각에 대하여 교류 전력을 출력하고, 이 3상 교류 전력에 의해 제1 전동 모터(14)를 회전 구동한다.

<구동 전류 조정>

다음에, 모터 드라이버(100)에 있어서의 구동 전류의 조정에 대하여 설명한다. 도 3은 제1 실시 형태의 연마 장치의 구동 전류 조정에 관한 구성을 모식적으로 도시하는 도면이다. 도 4는 제2 실시 형태의 연마 장치의 구동 전류 조정에 관한 구성을 모식적으로 도시하는 도면이다. 또한, 제1 실시 형태는, 제1 전동 모터(14)를 구동하는 모터 드라이버(100)에 있어서의 구동 전류 조정을 행하는 실시 형태인 것에 대하여, 제2 실시 형태는, 제2 전동 모터(22)를 구동하는 모터 드라이버(100)에 있어서의 구동 전류 조정을 행하는 실시 형태인 점이 상이하다. 제1 실시 형태와 제2 실시 형태에서 마찬가지의 부분에 대해서는 통합하여 설명한다.

도 3, 도 4에 도시한 바와 같이, 연마 장치는, U상, V상, W상 중 어느 1상(제1, 제2 실시 형태에서는 V상)에, 제2 전류 센서(전류 검출부)(31)를 구비한다. 제2 전류 센서(31)는 모터 드라이버(100)와 제1 전동 모터(14) 사이의 V상의 전류로, 또는 모터 드라이버(100)와 제2 전동 모터(22) 사이의 V상의 전류로에 설치된다. 제2 전류 센서(31)는 V상의 전류를 검출하고, 종점 검출 장치(60)에 출력한다.

종점 검출 장치(60)는 반도체 웨이퍼(18)의 연마 종점을 검출한다. 종점 검출 장치(60)와 모터 드라이버(100)는 예를 들어 시리얼 통신에 의해 커맨드의 송수신을 행하는 것이 가능하다. 종점 검출 장치(60)는 판정부(62)와, 조정부(64)와, 기억부(66)와, 종점 검출부(68)를 구비한다.

판정부(62)는 실행하는 연마 프로세스의 연마 조건이 미리 설정된 특정한 연마 조건과 일치하는지 여부를 판정한다. 연마 조건에는, 예를 들어 연마 대상물의 종류, 연마 레시피의 종류, 연마 패드의 종류 및 연마 지액(슬러리)의 종류 중 적어도 1개가 포함된다.

판정부(62)에는, 예를 들어 연마 장치의 입력부(200)를 통해, 이제부터 실행할 연마 프로세스의 연마 조건이 입력된다. 판정부(62)는 기억부(66)에 저장된 특정한 연마 조건을 판독하고, 판독한 특정한 연마 조건과 입력된 연마 조건을 비교함으로써, 입력된 연마 조건이 특정한 연마 조건과 일치하는지 여부를 판정한다. 또한, 연마 조건은, 입력부(200)를 통해 입력될 뿐만 아니라, 예를 들어 반도체 웨이퍼(18)에 설치된 태그에 저장된 연마 조건의 내용을 나타내는 정보를 리더 등에 의해 판독하여 판정부(62)에 입력할 수도 있다.

또한, 판정부(62)에는, 연마 프로세스의 실행 중에 제2 전류 센서(31)에 의해 검출된 구동 전류가 입력된다. 판정부(62)는 제2 전류 센서(31)에 의해 검출된 구동 전류에 기초하여, 실행 중인 연마 프로세스의 연마 조건을 특정한 연마 조건에 가할지 여부를 판정한다. 구체적으로는, 판정부(62)는 제1 전동 모터(14) 또는 제2 전동 모터(22)의 구동 부하가 변화되었을 때에 제2 전류 센서(31)에 의해 검출된 구동 전류의 변화가 역치보다도 작은 경우에, 실행 중인 연마 프로세스의 연마 조건의 내용을 나타내는 정보를 기억부(66)에 저장함으로써, 특정한 연마 조건에 가한다.

또한, 판정부(62)는 종점 검출부(68)에 의해 연마의 종점이 검출되지 않은 경우에, 실행 중인 연마 프로세스의 연마 조건의 내용을 나타내는 정보를 기억부(66)에 저장함으로써, 특정한 연마 조건에 가한다.

조정부(64)는 판정부(62)에 의해, 실행하는 연마 프로세스의 연마 조건이 특정한 연마 조건과 일치한다고 판정된 경우에, 모터 드라이버(100)에 있어서의, 제1 전동 모터(14) 또는 제2 전동 모터(22)의 구동 부하의 변화에 대한 구동 전류의 변화에 관한 전류 제어 파라미터를 조정(변경)한다.

구체적으로는, 조정부(64)는 제1 전동 모터(14) 또는 제2 전동 모터(22)의 구동 부하의 변화에 대하여 구동 전류의 변화가 커지도록, 전류 제어 파라미터를 조정한다. 더욱 구체적으로는, 전류 제어 파라미터란, 모터 드라이버(100)의 속도 보상기(104)에 있어서의 피드백 제어의 제어 게인이다. 속도 보상기(104)는, 상술한 바와 같이, 연마 테이블(12) 또는 톱링(20)의 실회전 속도와 목표 회전 속도의 편차에 기초하여 구동 전류를 제어한다. 조정부(64)는 판정부(62)에 의해, 실행하는 연마 프로세스의 연마 조건이 특정한 연마 조건과 일치한다고 판정된 경우에, 편차에 기초하는 제어에 있어서의 제어 게인을 크게 하는 커맨드를 모터 드라이버(100)에 송신한다.

제어 게인을 크게 함으로써, 피드백 제어의 감도가 높아지므로, 제1 전동 모터(14) 또는 제2 전동 모터(22)의 구동 부하가 변화된 경우에, 구동 전류의 변화가 커진다.

이 점에 대하여 상세하게 설명한다. 도 5, 도 6은 제1, 제2 실시 형태에 의한 구동 전류의 변화를 모식적으로 도시하는 도면이다. 도 5는 모터 드라이버(100)의 전류 제어 파라미터를 조정하기 전과 조정한 후에 있어서의 구동 전류를 나타내고 있고, 횡축은 시간(t), 종축은 구동 전류(A)를 나타낸다. 또한, 도 6은 모터 드라이버(100)의 전류 제어 파라미터를 조정하기 전과 조정한 후에 있어서의 구동 전류의 차를 나타내고 있고, 횡축은 시간(t), 종축은 연마 패드(10)와 반도체 웨이퍼(18) 사이에 압력을 가하지 않은 상태의 구동 전류(A)의 차(ΔA)의 평균값을 기준으로 하였을 때의 연마 패드(10)와 반도체 웨이퍼(18) 사이에 압력을 가한 상태의 각 구동 전류의 평균값과의 변화량(ΔA)을 나타낸다.

도 5에서는, 연마 패드(10)와 반도체 웨이퍼(18) 사이에 압력을 가하지 않은 상태(Free), 1psi의 압력을 가한 상태, 2psi의 압력을 가한 상태에 있어서의 구동 전류를 나타내고 있다. 연마 패드(10)와 반도체 웨이퍼(18) 사이의 압력은, 제1 전동 모터(14) 또는 제2 전동 모터(22)의 구동 부하에 상관된다. 도 5에 도시한 바와 같이, 연마 패드(10)와 반도체 웨이퍼(18) 사이에 가해지는 압력이 변화되면, 전류 제어 파라미터를 조정하기 전의 구동 전류의 파형(70)에 비해, 전류 제어 파라미터를 조정한 후의 구동 전류의 파형(72)은 구동 전류가 크게 변화된다. 예를 들어, 압력이 2psi로부터 Free로 변화된 경우의 파형(70)의 변화량을 α라 하고, 압력이 2psi로부터 Free로 변화된 경우의 파형(72)의 변화량을 β라 하면, α<β로 된다.

예를 들어 도 6에 도시한 바와 같이, 연마 패드(10)와 반도체 웨이퍼(18) 사이의 압력이 Free로부터 1psi로 변화된 경우, 전류 제어 파라미터를 조정하기 전의 구동 전류의 변화량(74)과, 전류 제어 파라미터를 조정한 후의 구동 전류의 변화량(76)을 비교하면, 양자의 구동 전류의 변화에는 약 0.5(A)의 차가 발생한다. 또한, 연마 패드(10)와 반도체 웨이퍼(18) 사이의 압력이 1psi로부터 2psi로 변화된 경우, 전류 제어 파라미터를 조정하기 전의 구동 전류의 변화량(74)과 전류 제어 파라미터를 조정한 후의 구동 전류의 변화량(76)을 비교하면, 양자의 구동 전류의 변화에는 1(A) 이상의 차가 발생한다.

이상과 같이, 제1, 제2 실시 형태는, 연마 프로세스의 연마 조건이 특정한 연마 조건과 일치한다고 판정된 경우에, 모터 드라이버(100)에 있어서의 전류 제어 파라미터를 조정한다. 이에 의해, 제1 전동 모터(14) 또는 제2 전동 모터(22)의 구동 부하가 변화된 경우의 구동 전류의 변화를 크게 할 수 있다. 그 결과, 제1, 제2 실시 형태에 따르면, 기존의 연마 레시피를 변경하지 않고 토크 전류의 변화를 양호하게 검출할 수 있는 결과, 연마 종점 검출의 정밀도가 향상되므로, 종점 검출부(68)는 구동 전류의 변화에 기초하여 종점 검출을 적절하게 행할 수 있다.

또한, 전류 제어 파라미터의 일례로서, 모터 드라이버(100)의 속도 보상기(104)에 있어서의 피드백 제어의 제어 게인을 예로 들어 설명하였지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제1 전동 모터(14) 또는 제2 전동 모터(22)의 관성 모멘트에 관한 모터 드라이버(100)의 전류 제어 파라미터를 조정해도 된다. 구체적으로는, 연마 프로세스의 연마 조건이 특정한 연마 조건과 일치한다고 판정된 경우에, 제1 전동 모터(14) 또는 제2 전동 모터(22)의 관성 모멘트가 작아지도록, 모터 드라이버(100)의 전류 제어 파라미터를 조정할 수 있다. 이것에 의하면, 제1 전동 모터(14) 또는 제2 전동 모터(22)의 관성 모멘트가 작아지므로, 제1 전동 모터(14) 또는 제2 전동 모터(22)의 구동 부하가 변화된 경우의 구동 전류의 변화가 커진다. 그 결과, 종점 검출부(68)는 구동 전류의 변화에 기초하여 종점 검출을 적절하게 행할 수 있다.

또한, 연마 프로세스가 복수의 공정을 포함하는 경우에는, 조정부(64)는 복수의 공정 중 일부의 공정에 있어서 전류 제어 파라미터를 조정할 수도 있다. 예를 들어, 연마 프로세스가, 제1 연마 레이트로 반도체 웨이퍼(18)를 연마하는 제1 공정과, 제1 공정 후에, 제1 연마 레이트보다 작은 제2 연마 레이트로 반도체 웨이퍼(18)를 연마하는 제2 공정을 포함하는 경우를 생각한다. 이 연마 프로세스는, 전체의 연마 시간을 단축하기 위해, 제1 공정에 있어서 큰 연마 레이트로 반도체 웨이퍼(18)를 연마하면서 소정의 시간이 경과하면 제2 공정으로 이행하여, 제2 공정에 있어서 작은 연마 레이트로 반도체 웨이퍼(18)를 연마하면서 종점 검출을 행한다. 이와 같은 경우에는, 조정부(64)는 제2 공정에 있어서, 모터 드라이버(100)의 전류 제어 파라미터(예를 들어 제어 게인)를 조정한다.

<연마 종점 검출>

종점 검출부(68)는 제2 전류 센서(31)에 의해 검출된 구동 전류(토크 전류)에 기초하여, 반도체 웨이퍼(18)의 연마 종점을 검출한다. 구체적으로는, 종점 검출부(68)는 제2 전류 센서(31)에 의해 검출된 구동 전류의 변화에 기초하여 반도체 웨이퍼(18)의 연마의 종점을 판정한다.

종점 검출부(68)의 연마 종점의 판정에 대하여 도 7을 사용하여 설명한다. 도 7은 연마의 종점의 검출 형태의 일례를 도시하는 도면이다. 도 7에 있어서 횡축은 연마 시간의 경과를 나타내고, 종축은 구동 전류(I) 및 구동 전류의 미분값(ΔI/Δt)을 나타내고 있다.

종점 검출부(68)는 도 7과 같이 구동 전류(30a)(V상의 모터 전류)가 추이한 경우, 구동 전류(30a)가 미리 설정된 역치(30b)보다 작아지면, 반도체 웨이퍼(18)의 연마가 종점에 도달하였다고 판정할 수 있다.

또한, 종점 검출부(68)는 도 7과 같이 구동 전류(30a)의 미분값(30c)을 구하고, 미리 설정된 시간 역치(30d)와 시간 역치(30e) 사이의 기간에 있어서 미분값(30c)의 기울기가 부로부터 정으로 바뀐 것을 검출하면, 반도체 웨이퍼(18)의 연마가 종점에 도달하였다고 판정할 수도 있다. 즉, 시간 역치(30d와 30e)는 경험 법칙 등에 의해 연마 종점으로 된다고 생각되는 대략의 기간으로 설정되어 있고, 종점 검출부(68)는 시간 역치(30d)와 시간 역치(30e) 사이의 기간에 있어서 연마의 종점 검출을 행한다. 이 때문에, 종점 검출부(68)는 시간 역치(30d)와 시간 역치(30e) 사이의 기간 이외에서는, 설령 미분값(30c)의 기울기가 부로부터 정으로 바뀌었다고 해도, 반도체 웨이퍼(18)의 연마가 종점에 도달하였다고는 판정하지 않는다. 이것은, 예를 들어 연마의 개시 직후 등에, 연마가 안정되지 않은 영향에 의해 미분값(30c)이 헌팅하여 기울기가 부로부터 정으로 바뀐 경우에, 연마 종점이라고 오검출되는 것을 억제하기 위해서이다. 또한, 종점 검출부(68)는 구동 전류(30a)의 변화량이 미리 설정된 역치보다 크게 변화되면, 반도체 웨이퍼(18)의 연마가 종점에 도달하였다고 판정할 수도 있다. 이하, 종점 검출부(68)의 연마 종점의 판정의 구체예를 나타낸다.

예를 들어, 반도체 웨이퍼(18)가 반도체, 도체, 절연체 등의 상이한 재질로 적층되어 있는 경우를 생각한다. 이 경우, 상이 재질층간에서 마찰 계수가 상이하기 때문에, 연마가 상이 재질층으로 이행한 경우에 제1 전동 모터(14) 또는 제2 전동 모터(22)의 모터 토크가 변화된다. 이 변화에 따라서 V상의 모터 전류(검출 전류 신호)도 변화된다. 종점 검출부(68)는 이 모터 전류가 역치보다 커졌거나 또는 작아진 것을 검출함으로써 반도체 웨이퍼(18)의 연마의 종점을 판정한다. 또한, 종점 검출부(68)는 모터 전류의 미분값의 변화에 기초하여 반도체 웨이퍼(18)의 연마의 종점을 판정할 수도 있다.

또한, 예를 들어 반도체 웨이퍼(18)의 연마면이 평탄하지 않은 상태로부터 연마에 의해 연마면이 평탄화되는 경우를 생각한다. 이 경우, 반도체 웨이퍼(18)의 연마면이 평탄화되면 제1 전동 모터(14) 또는 제2 전동 모터(22)의 모터 토크가 변화된다. 이 변화에 따라서 V상의 모터 전류(검출 전류 신호)도 변화된다. 종점 검출부(68)는 이 모터 전류가 역치보다 작아진 것을 검출함으로써 반도체 웨이퍼(18)의 연마의 종점을 판정한다. 또한, 종점 검출부(68)는 모터 전류의 미분값의 변화에 기초하여 반도체 웨이퍼(18)의 연마의 종점을 판정할 수도 있다.

<흐름도>

다음에, 제1, 제2 실시 형태의 연마 장치에 의한 전류 조정 방법에 대하여 설명한다. 도 8은 제1, 제2 실시 형태의 연마 장치에 의한 전류 조정 방법의 흐름도이다. 도 8은 연마 프로세스가 단일의 공정을 갖는 경우의 전류 조정 방법의 흐름도이다.

도 8에 도시한 바와 같이, 전류 조정 방법은, 먼저, 연마 프로세스의 연마 레시피를 설정한다(스텝 S101). 계속해서, 전류 조정 방법은, 이제부터 실행할 연마 프로세스의 연마 조건[예를 들어, 반도체 웨이퍼(18)의 종류 및 연마 레시피의 종류의 조합]이 특정한 연마 조건과 일치하는지 여부를 판정한다(스텝 S102). 예를 들어, 판정부(62)가 기억부(66)에 저장되어 있는 특정한 연마 조건에 기초하여 판정할 수 있다.

실행하는 연마 프로세스의 연마 조건이 특정한 연마 조건과 일치한다고 판정한 경우에는(스텝 S102, "예"), 조정부(64)는 모터 드라이버(100)의 전류 제어 파라미터를 조정한다(스텝 S103).

한편, 실행하는 연마 프로세스의 연마 조건이 특정한 연마 조건과 일치하지 않는다고 판정한 경우에는(스텝 S102, "아니오"), 모터 드라이버(100)의 전류 제어 파라미터의 조정은 행해지지 않는다.

계속해서, 전류 조정 방법은, 반도체 웨이퍼(18)의 연마를 개시한다(스텝 S104). 계속해서, 전류 조정 방법은, 종점 검출부(68)에 의해 종점 검출을 실행한다(스텝 S105).

계속해서, 전류 조정 방법은, 종점 검출부(68)에 의해 종점 검출이 정상적으로 행해졌는지 여부를 판정부(62)에 의해 판정한다(스텝 S106). 예를 들어, 판정부(62)는 소정 시간이 경과해도 종점 검출이 행해지지 않은 경우에는, 종점 검출이 정상적으로 행해지지 않았다고 판정한다.

판정부(62)는 종점 검출부(68)에 의해 종점 검출이 정상적으로 행해졌다고 판정한 경우에는(스텝 S106, "예"), 처리를 종료한다.

한편, 판정부(62)는 종점 검출부(68)에 의해 종점 검출이 정상적으로 행해지지 않았다고 판정한 경우에는(스텝 S106, "아니오"), 실행 중인 연마 프로세스의 연마 조건을 특정한 연마 조건으로서 예를 들어 기억부(66)에 보존하고(스텝 S107), 처리를 종료한다. 즉, 이 연마 프로세스에 있어서의 연마 조건은 전류 제어 파라미터의 조정 대상으로서 등록되게 된다. 따라서, 다음 회 이후에 이 연마 조건에서 연마 프로세스가 실행될 때에는, 전류 제어 파라미터의 조정이 행해진다. 또한, 예를 들어 스텝 S103에 있어서 전류 제어 파라미터의 조정을 행하였다고 해도, 조정이 불충분한 경우에는 종점 검출이 정상적으로 행해지지 않는 경우가 있다. 이 경우에는, 다음 회 이 연마 조건에서 연마 프로세스가 실행될 때에는, 전회의 조정보다도 크게 전류 제어 파라미터를 조정한다. 예를 들어, 속도 보상기(104)에 있어서의 피드백 제어의 제어 게인의 증가량을 전회의 조정에 있어서의 증가량보다도 크게 한다.

또한, 도 9는 제1, 제2 실시 형태의 연마 장치에 의한 전류 조정 방법의 흐름도이다. 도 9는 연마 프로세스가 복수의 공정을 갖는 경우의 전류 조정 방법의 흐름도이다. 도 9는 일례로서, 연마 프로세스가, 제1 연마 레이트로 반도체 웨이퍼(18)를 연마하는 제1 공정과, 제1 공정 후에, 제1 연마 레이트보다 작은 제2 연마 레이트로 반도체 웨이퍼(18)를 연마하는 제2 공정을 포함하는 경우를 나타내고 있다. 또한, 복수의 공정을 포함하는 연마 프로세스는, 이 예에 한하지 않고 임의로 선택할 수 있다. 또한, 전류 제어 파라미터를 조정하는 공정에 대해서도, 이 예에 한하지 않고 임의로 선택할 수 있다.

전류 조정 방법은, 먼저, 복수 공정을 포함하는 연마 프로세스의 연마 레시피를 설정한다(스텝 S201). 계속해서, 전류 조정 방법은, 제1 연마 레이트로 반도체 웨이퍼(18)의 연마를 개시한다(스텝 S202). 계속해서, 전류 조정 방법은, 미리 설정된 시간이 경과하였는지 여부를 판정한다(스텝 S203). 전류 조정 방법은, 미리 설정된 시간이 경과하지 않았다고 판정한 경우에는(스텝 S203, "아니오"), 스텝 S202로 되돌아간다.

한편, 전류 조정 방법은, 미리 설정된 시간이 경과하였다고 판정한 경우에는(스텝 S203, "예"), 제2 공정의 연마 조건[예를 들어, 반도체 웨이퍼(18)의 종류 및 연마 레시피의 종류의 조합]이 특정한 연마 조건과 일치하는지 여부를 판정한다(스텝 S204). 예를 들어, 연마 장치의 작업원에 의해 이 판정을 행해도 되고, 판정부(62)가 기억부(66)에 저장되어 있는 특정한 연마 조건에 기초하여 판정할 수도 있다.

제2 공정의 연마 조건이 특정한 연마 조건과 일치한다고 판정한 경우에는(스텝 S204, "예"), 조정부(64)는 모터 드라이버(100)의 전류 제어 파라미터를 조정한다(스텝 S205).

한편, 제2 공정의 연마 조건이 특정한 연마 조건과 일치하지 않는다고 판정한 경우에는(스텝 S204, "아니오"), 모터 드라이버(100)의 전류 제어 파라미터의 조정은 행해지지 않는다.

계속해서, 전류 조정 방법은, 제2 연마 레이트로 반도체 웨이퍼(18)의 연마를 개시한다(스텝 S206). 계속해서, 전류 조정 방법은, 종점 검출부(68)에 의해 종점 검출을 실행한다(스텝 S207).

계속해서, 전류 조정 방법은, 종점 검출부(68)에 의해 종점 검출이 정상적으로 행해졌는지 여부를 판정부(62)에 의해 판정한다(스텝 S208). 예를 들어, 판정부(62)는 소정 시간이 경과해도 종점 검출이 행해지지 않은 경우에는, 종점 검출이 정상적으로 행해지지 않았다고 판정한다.

판정부(62)는 종점 검출부(68)에 의해 종점 검출이 정상적으로 행해졌다고 판정한 경우에는(스텝 S208, "예"), 처리를 종료한다.

한편, 판정부(62)는 종점 검출부(68)에 의해 종점 검출이 정상적으로 행해지지 않았다고 판정한 경우에는(스텝 S208, "아니오"), 실행 중인 연마 프로세스의 제2 공정의 연마 조건을 특정한 연마 조건으로서 예를 들어 기억부(66)에 보존하고(스텝 S209), 처리를 종료한다.

이상과 같이, 제1, 제2 실시 형태의 연마 장치 및 전류 조정 방법에 의하면, 특정한 연마 조건에서만 전류 제어 파라미터를 조정한다. 따라서, 통상의 전류 제어 파라미터의 설정으로 종점 검출을 행할 수 있는 연마 조건의 경우에는, 전류 제어 파라미터는 조정되지 않으므로, 기존의 연마 레시피 등에 영향을 주는 일은 없다. 또한, 제1, 제2 실시 형태의 연마 장치 및 전류 조정 방법에 의하면, 연마 프로세스의 연마 조건이 특정한 연마 조건과 일치한다고 판정된 경우에는, 모터 드라이버(100)에 있어서의 전류 제어 파라미터를 조정함으로써, 제1 전동 모터(14) 또는 제2 전동 모터(22)의 구동 부하가 변화된 경우의 구동 전류의 변화를 크게 할 수 있다. 그 결과, 제1, 제2 실시 형태의 연마 장치 및 전류 조정 방법에 의하면, 기존의 연마 레시피를 변경하지 않고 토크 전류의 변화를 양호하게 검출할 수 있으므로, 연마 종점 검출의 정밀도가 향상되고, 종점 검출부(68)는 구동 전류의 변화에 기초하여 종점 검출을 적절하게 행할 수 있다.

다음에, 본 발명의 다른 실시 형태에 관한 연마 장치를 도면에 기초하여 설명한다. 먼저, 연마 장치의 기본 구성에 대하여 설명하고, 그 후, 연마 대상물의 연마 종점의 검출에 대하여 설명한다. 상기의 실시예와 중복되는 부분에 대해서는 설명을 생략한다.

도 10은 본 실시 형태에 관한 연마 장치(100a)의 기본 구성을 도시하는 도면이다. 연마 장치(100a)는 연마 패드(10)를 상면에 설치 가능한 연마 테이블(12)과, 연마 테이블(12)을 회전 구동하는 제1 전동 모터(14)와, 반도체 웨이퍼(연마 대상물)(18)를 보유 지지 가능한 톱링(보유 지지부)(20)과, 톱링(20)을 회전 구동하는 제2 전동 모터(22)를 구비하고 있다.

또한, 본 실시예는, 3상 모터 이외의 2상 모터, 5상 모터 등에 적용할 수 있다. 또한, AC 서보 모터 이외의, 예를 들어 DC 브러시리스형 모터에도 적용할 수 있다.

또한, 연마 장치(100a)는 제1 전동 모터(14)를 회전 구동하는 모터 드라이버(16)를 구비한다. 또한, 도 10은 제1 전동 모터(14)를 회전 구동하는 모터 드라이버(16)만을 도시하지만, 제2 전동 모터(22)에도 마찬가지의 모터 드라이버가 접속된다. 모터 드라이버(16)는 U상, V상, W상 각각에 대하여 교류 전류를 출력하고, 이 3상 교류 전류에 의해 제1 전동 모터(14)를 회전 구동한다.

연마 장치(100a)는 모터 드라이버(16)가 출력하는 3상 교류 전류를 검출하는 전류 검출부(24)와, 전류 검출부(24)에 의해 검출된 3상의 전류 검출값을 정류하고, 정류된 3상의 신호를 가산하여 출력하는 정류 연산부(28)와, 정류 연산부(28)의 출력 변화에 기초하여, 반도체 웨이퍼(18)의 표면의 연마 종료를 나타내는 연마 종점을 검출하는 종점 검출부(29)를 갖는다. 본 실시예의 정류 연산부(28)는 3상의 신호를 가산하는 처리만을 행하지만, 가산한 후에 승산을 행해도 된다. 또한, 승산만을 행해도 된다.

전류 검출부(24)는 모터 드라이버(16)가 출력하는 3상 교류 전류를 검출하기 위해, U상, V상, W상의 각 상에, 전류 센서(31a, 31b, 31c)를 구비한다. 전류 센서(31a, 31b, 31c)는 각각, 모터 드라이버(16)와 제1 전동 모터(14) 사이의 U상, V상, W상의 전류로에 설치된다. 전류 센서(31a, 31b, 31c)는 각각, U상, V상, W상의 전류를 검출하고, 정류 연산부(28)에 출력한다. 또한, 전류 센서(31a, 31b, 31c)는, 도시하지 않은 모터 드라이버와 제2 전동 모터(22) 사이의 U상, V상, W상의 전류로에 설치해도 된다.

전류 센서(31a, 31b, 31c)는, 본 실시예에서는, 홀 소자 센서이다. 각 홀 소자 센서는, U상, V상, W상의 전류로에 각각 설치되고, U상, V상, W상의 각 전류에 비례한 자속을, 홀 효과에 의해 홀 전압(32a, 32b, 32c)으로 변환하여 출력한다.

전류 센서(31a, 31b, 31c)는, 전류를 계측할 수 있는 다른 방식의 것이어도 된다. 예를 들어, U상, V상, W상의 전류로에 각각 설치된 링 형상의 코어(1차 권선)에 감긴 2차 권선에 의해 전류를 검출하는, 전류 트랜스 방식이어도 된다. 이 경우, 출력 전류를 부하 저항에 흐르게 함으로써 전압 신호로서 검출할 수 있다.

정류 연산부(28)는 복수개의 전류 센서(31a, 31b, 31c)의 출력을 정류하고, 정류된 신호를 가산한다. 종점 검출부(29)는 정류 연산부(28)의 출력을 처리하는 처리부(230)와, 처리부(230)의 출력의 실효값 변환을 행하는 실효값 변환기(48)와, 연마 종점의 판단 등을 행하는 제어부(50)를 갖는다. 정류 연산부(28)와 종점 검출부(29)의 상세를 도 11∼4에 의해 설명한다. 도 11은 정류 연산부(28)와 종점 검출부(29)의 상세를 도시하는 블록도이다. 도 12, 4는, 정류 연산부(28)와 종점 검출부(29)에 의한 신호 처리의 내용을 나타내는 그래프이다.

정류 연산부(28)는 복수개의 전류 센서(31a, 31b, 31c)의 출력 전압(32a, 32b, 32c)이 입력되어 이를 정류하는 정류부(34a, 34b, 34c)와, 정류된 신호(36a, 36b, 36c)를 가산하는 연산부(38)를 갖는다. 가산에 의해 전류값이 커지기 때문에, 검출 정밀도가 향상된다. 또한, 실시예의 설명에서는, 신호선과 당해 신호선을 흐르는 신호에 대하여, 동일한 참조 부호를 붙인다.

가산하는 출력 전압(32a, 32b, 32c)은, 본 실시예에서는 3상분이지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 2상분을 가산해도 된다. 또한, 제1 전동 모터(22)의 3상분, 또는 2상분을 가산하고, 이것을 사용하여, 종점 검출을 행해도 된다. 또한, 제1 전동 모터(14)의 1개 이상의 상과, 제2 전동 모터(22)의 1개 이상의 상을 가산해도 된다.

도 12의 (a)는 전류 센서(31a, 31b, 31c)의 출력 전압(32a, 32b, 32c)을 나타낸다. 도 12의 (b)는 정류부(34a, 34b, 34c)가 각각 정류하여 출력한 전압 신호(36a, 36b, 36c)를 나타낸다. 도 12의 (c)는 연산부(38)가 가산하여 출력한 신호(38a)를 나타낸다. 이들 그래프의 횡축은 시간이고, 종축은 전압이다.

처리부(230)는 정류 연산부(28)의 출력(38a)을 증폭하는 증폭부(40)와, 정류 연산부(28)의 출력으로부터 소정량을 감산하는 오프셋부(감산부)(42)와, 정류 연산부(28)의 출력(38a)에 포함되는 노이즈를 제거하는 필터(노이즈 제거부)(44)와, 노이즈 제거부에서 노이즈가 제거된 신호를 더 증폭하는 제2 증폭부(46)를 갖는다. 처리부(230)에서는, 증폭부(40)에서 증폭된 신호(40a)를, 오프셋부(44)에서 감산하고, 감산된 신호(42a)로부터 필터(44)에서 노이즈를 제거한다.

도 12의 (d)는 증폭부(40)가 증폭하여 출력한 신호(40a)를 나타낸다. 도 13의 (a)는 오프셋부(42)가 신호(40a)로부터 감산하여 출력한 신호(42a)를 나타낸다. 도 13의 (b)는 필터(44)가 신호(42a)에 포함되는 노이즈를 제거하여 출력한 신호(44a)를 나타낸다. 도 13의 (c)는 제2 증폭부(46)가 노이즈가 제거된 신호(44a)를 더 증폭하여 출력한 신호(46a)를 나타낸다. 이 그래프의 횡축은 시간이고, 종축은 전압이다.

증폭부(40)는 정류 연산부(28)의 출력(38a)의 진폭을 제어하는 것이며, 소정량의 증폭률로 증폭하여, 진폭을 크게 한다. 오프셋부(42)는 마찰력이 변화되어도 변화되지 않는 일정량의 전류 부분(바이어스)을 제거함으로써, 마찰력의 변화에 의존하는 전류 부분을 취출하여 처리한다. 이에 의해, 마찰력의 변화로부터 종점을 검출하는 종점 검출법의 정밀도가 향상된다.

오프셋부(42)는 증폭부(40)가 출력한 신호(40a) 중 삭제해야 할 양만큼 감산을 행한다. 검출되는 전류는 통상, 마찰력의 변화에 수반하여 변화되는 전류 부분과, 마찰력이 변화되어도 변화되지 않는 일정량의 전류 부분(바이어스)을 포함한다. 이 바이어스가 삭제해야 할 양이다. 바이어스를 제거함으로써, 마찰력의 변화에 의존하는 전류 부분만을 취출하여, 후단에 있는 실효값 변환기(48)의 입력 범위에 맞추어, 최대의 진폭까지 증폭하는 것이 가능해져, 종점 검출의 정밀도가 향상된다.

필터(44)는, 입력된 신호(42a)에 포함되는 불필요한 노이즈를 저감하는 것이며, 통상 저역 통과 필터이다. 필터(44)는, 예를 들어 모터의 회전수보다 낮은 주파수 성분만을 통과시키는 필터이다. 종점 검출에서는, 직류 성분만 있으면 종점 검출이 가능하기 때문이다. 모터의 회전수보다 낮은 주파수 성분을 통과시키는 대역 통과 필터이어도 된다. 이 경우도 종점 검출이 가능하기 때문이다.

제2 증폭부(46)는 후단에 있는 실효값 변환기(48)의 입력 범위에 맞추어, 진폭의 조정을 행하기 위한 것이다. 실효값 변환기(48)의 입력 범위에 맞추는 이유는, 실효값 변환기(48)의 입력 레인지는 무한이 아니고, 또한, 가능한 한 진폭은 큰 것이 바람직하기 때문이다. 또한, 실효값 변환기(48)의 입력 레인지를 크게 하면, 변환 후의 신호를 A/D 컨버터에 의해, 아날로그/디지털 변환할 때의 분해능이 악화된다. 이들 이유로부터 제2 증폭부(46)에 의해, 실효값 변환기(48)에의 입력 범위를 최적으로 유지한다.

제2 증폭부(46)의 출력(46a)은 실효값 변환기(48)에 입력된다. 실효값 변환기(48)는 교류 전압의 1주기에 있어서의 평균, 즉, 교류 전압과 동등한 직류 전압을 구하는 것이다. 실효값 변환기(48)의 출력(48a)을 도 13의 (d)에 도시한다. 이 그래프의 횡축은 시간이고, 종축은 전압이다.

실효값 변환기(48)의 출력(48a)은 제어부(50)에 입력된다. 제어부(50)는 출력(48a)에 기초하여, 종점 검출을 행한다. 제어부(50)는 이하의 조건 중 어느 하나가 충족된 경우 등의, 미리 설정된 조건을 충족시킨 경우에, 반도체 웨이퍼(18)의 연마가 종점에 도달하였다고 판정한다. 즉, 출력(48a)이 미리 설정된 역치보다 커진 경우, 또는, 미리 설정된 역치보다 작아진 경우, 또는, 출력(48a)의 시간 미분값이 소정의 조건을 충족시킨 경우에, 반도체 웨이퍼(18)의 연마가 종점에 도달하였다고 판정한다.

본 실시예의 효과를, 1상의 전류만을 사용하고 있는 비교예와 대비하여 설명한다. 도 14는 비교예의 종점 검출법을 도시하는 블록도 및 그래프이다. 도 14에 도시한 그래프는, 검출법의 원리를 나타내는 것을 목적으로 하기 때문에, 도시하는 신호는, 노이즈가 없는 경우의 신호를 나타낸다. 이들 그래프의 횡축은 시간이고, 종축은 전압이다. 비교예에서는, 1상의 전류만을 사용하고 있기 때문에, 가산이라는 처리는 없다. 또한, 감산이라는 처리도 행하고 있지 않다. 도 11과 도 14에 있어서, 홀 소자 센서(31a)와 홀 소자 센서(52), 정류부(34a)와 정류부(54), 실효값 변환기(48)와 실효값 변환기(56)는 각각 동등한 성능을 갖는 것으로 한다.

비교예에서는, 홀 소자 센서(52)는 1개이고, 예를 들어 U상의 전류로에 설치되며, U상의 전류에 비례한 자속을, 홀 전압(52a)으로 변환하여 신호선(52a)에 출력한다. 도 14의 (a)에 홀 전압(52a)을 도시한다. 홀 소자 센서(52)의 출력 전압(52a)이 입력되어 이를 정류부(54)가 정류하여, 신호(54a)로서 출력한다. 정류는, 반파 정류 또는 전파 정류이다. 반파 정류한 경우의 신호(54a)를 도 14의 (c)에, 전파 정류한 경우의 신호(54a)를 도 14의 (d)에 도시한다.

출력(54a)은 실효값 변환기(56)에 입력된다. 실효값 변환기(56)는 교류 전압의 1주기에 있어서의 평균을 구한다. 실효값 변환기(56)의 출력(56a)을 도 14의 (e)에 도시한다. 실효값 변환기(56)의 출력(56a)은 종점 검출부(58)에 입력된다. 종점 검출부(58)는 출력(56a)에 기초하여, 종점 검출을 행한다.

비교예의 처리 결과와 본 실시예의 처리 결과를 비교하여 도 15에 도시한다. 도 15의 (a)는 비교예의 실효값 변환기(56)의 출력(56a)을 나타내는 그래프이고, 도 15의 (b)는 본 실시예의 실효값 변환기(48)의 출력(48a)을 나타내는 그래프이다. 그래프의 횡축은 시간, 종축은, 실효값 변환기의 출력 전압을, 대응하는 구동 전류로 환산하여 나타낸 것이다. 도 15로부터, 본 실시예에 의해, 전류의 변화가 커지고 있는 것을 알 수 있다. 도 15에 있어서의 레인지 HT는, 실효값 변환기(48, 56)의 입력 가능 레인지를 나타낸다. 비교예의 레벨(260a)이 본 실시예의 레벨(262a)에 대응하고, 비교예의 레벨(260b)이 본 실시예의 레벨(262b)에 대응한다.

비교예에서는, 구동 전류(56a)의 변화 레인지 WD[=레벨(260a)-레벨(260b)]가 입력 가능 레인지 HT보다 상당히 작다. 본 실시예에서는, 구동 전류(48a)의 변화 레인지 WD1[=레벨(260a)-레벨(260b)]이 입력 가능 레인지 HT와 거의 동등해지도록, 구동 전류(48a)가 처리부(230)에 의해 처리되어 있다. 이 결과, 구동 전류(48a)의 변화 레인지 WD1이, 비교예의 변화 레인지 WD보다도 상당히 크게 되어 있다. 본 실시예에서는, 토크 전류의 변화가 작은 경우라도 토크 전류의 변화를 양호하게 검출하여, 연마 종점 검출의 정밀도가 향상되어 있다.

비교예와 본 실시예의 처리의 결과를, 비교한 다른 그래프를 도 16에 도시한다. 도 16은 비교예의 실효값 변환기(56)의 출력(56a)과, 본 실시예의 실효값 변환기(48)의 출력(48a)을 나타내는 그래프이다. 그래프의 횡축은 시간, 종축은, 실효값 변환기의 출력 전압을, 대응하는 구동 전류로 환산하여 나타낸 것이다. 본 도면은, 도 15와는 연마 대상물이 상이하다. 도 16은 연마의 개시 시점 t1부터 연마 종료 시점 t3까지, 실효값 변환기의 출력 전압이 어떻게 변화되는지를 나타낸다.

본 도면으로부터 명백해지는 바와 같이, 본 실시예의 실효값 변환기(48)의 출력(48a)의 변화량은, 비교예의 실효값 변환기(56)의 출력(56a)의 변화량보다 크다. 출력(48a)과 출력(56a)은 시각 t1에서 모두 최저값(264a, 266a)을 취하고, 시각 t2에서 모두 최고값(264b, 266b)을 취한다. 실효값 변환기(48)의 출력(48a)의 변화량(268)(=264b-264a)은 비교예의 실효값 변환기(56)의 출력(56a)의 변화량(270)(=266b-266a)보다, 상당히 크다. 또한, 피크값(272a, 272b)은, 최고값(264b, 266b)보다 큰 전류값을 나타내지만, 피크값(272a, 272b)은, 연마가 안정될 때까지의 초기 단계에서 발생하는 노이즈와 같은 것이다.

도 16에 도시한 변화량(268, 270)은, 반도체 웨이퍼(18)가, 톱링(20)이 제2 전동 모터(22)에 의해 회전 구동되고 있는 상태에서 연마 패드(10)에 압박될 때의 압력에 의존한다. 변화량(268, 270)은, 이 압력이 클수록 커진다. 이것을 도 17에 도시한다. 도 17은 비교예의 출력(56a)의 변화량(270)과, 본 실시예의 출력(48a)의 변화량(268)의, 반도체 웨이퍼(18)에 가해지는 압력에 대한 변화를 나타내는 그래프이다. 그래프의 횡축은, 반도체 웨이퍼(18)에 가해지는 압력, 종축은, 실효값 변환기의 출력 전압을, 대응하는 구동 전류로 환산하여 나타낸 것이다. 곡선(274)은 본 실시예의 출력(48a)의 변화량(268)을 압력에 대하여 플롯한 것이다. 곡선(276)은 비교예의 출력(56a)의 변화량(270)을 압력에 대하여 플롯한 것이다. 압력 0일 때, 즉, 연마를 행하지 않을 때는, 전류는 0이다. 본 도면으로부터 명백해지는 바와 같이, 본 실시예의 실효값 변환기(48)의 출력(48a)의 변화량(268)은 비교예의 실효값 변환기(56)의 출력(56a)의 변화량(270)보다 크고, 곡선(274)과 곡선(276)의 차는 압력이 커질수록 현저하다.

다음에, 제어부(50)에 의한 증폭부(40)와, 오프셋부(42)와, 필터(44)와, 제2 증폭부(46)의 제어에 대하여 설명한다. 제어부(50)는 증폭부(40)의 증폭 특성(증폭률이나 주파수 특성 등), 필터(44)의 노이즈 제거 특성(신호의 통과 대역이나 감쇠량 등), 오프셋부(42)의 감산 특성(감산량이나 주파수 특성 등) 및 제2 증폭부(46)의 증폭 특성(증폭률이나 주파수 특성 등)을 제어한다.

구체적인 제어 방법은 이하와 같다. 상기 각 부를 제어하기 위해 각 부의 특성을 변경하는 경우, 제어부(50)는 회로 특성의 변경 지시를 나타내는 데이터를 디지털 통신[USB(Universal Serial Bus(유니버설ㆍ시리얼ㆍ버스)), LAN(Local Area Network(로컬ㆍ에리어ㆍ네트워크)), RS-232 등]에 의해, 상기의 각 부에 송신한다.

데이터를 수신한 각 부는, 데이터에 따라서, 특성에 관한 설정을 변경한다. 변경 방법은, 각 부의 아날로그 회로를 구성하는 저항의 저항값, 콘덴서의 용량 값, 인덕터의 인덕턴스 등의 설정을 변경한다. 구체적인 변경 방법으로서는, 아날로그 SW에 의해 저항 등을 전환한다. 또는, DA 컨버터에 의해, 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환한 후, 아날로그 신호에 의해 복수의 저항 등의 전환이나, 소형 모터에 의한 가변 저항 등을 회전시켜, 설정을 변경한다. 복수의 회로를 미리 설치해 두고, 복수의 회로를 전환하는 방식도 가능하다.

송신하는 데이터의 내용은 다양하게 가능하다. 예를 들어, 번호를 송신하고, 수신한 각 부가, 수신한 번호에 따라서, 당해 번호에 대응하는 저항 등을 선택하거나, 또는, 저항값이나 인덕턴스의 크기에 대응한 값을 송신하고, 그 값에 맞추어 저항값이나 인덕턴스의 크기를 상세하게 설정하는 방식이 있다.

디지털 통신 이외의 방법도 가능하다. 예를 들어, 제어부(50)와, 증폭부(40), 오프셋부(42), 필터(44), 제2 증폭부(46)를 직결하는 신호선을 설치하고, 당해 신호선에 의해, 각 부 내의 저항 등을 전환하는 방식도 가능하다.

제어부(50)에 의해, 각 부가 설정되는 일례를 도 18에 의해 설명한다. 도 18은 증폭부(40), 오프셋부(42), 필터(44), 제2 증폭부(46)의 설정의 일례를 나타낸다. 이 예에 있어서는, 실효값 변환부(48)의 입력 레인지가, 0A(암페어)로부터 100A, 즉 100A이다. 정류 연산부(28)의 출력 신호(38a)의 파형의 최댓값이 20A, 최솟값이 10A이다. 즉 정류 연산부(28)의 출력 신호(38a)의 변화폭(진폭)이 10A(=20A-10A) 이내, 신호(38a)의 하한값이 10A이다.

이와 같은 경우, 출력 신호(38a)의 변화분의 진폭이 10A이고, 실효값 변환부(48)의 입력 레인지가 100A이기 때문에, 증폭부(40)의 증폭률 설정값(278a)은 10배(=100A/10A)로 설정된다. 증폭의 결과, 출력 신호(38a)의 파형의 최댓값(278b)은 200A, 최솟값(278c)은 100A로 된다.

오프셋부(42)에서의 감산량은, 신호(38a)의 하한값인 10A가, 증폭부(40)에 의해 증폭되어, 100A로 되기 때문에, 100A를 감산하게 된다. 따라서, 오프셋부(42)에서의 감산량의 설정값(278d)은 -100A로 된다. 감산의 결과, 출력 신호(38a)의 파형의 최댓값(278e)은 100A, 최솟값(278f)은 0A로 된다.

도 18의 예에서는, 필터(44)에 관해서는, 초기 설정의 상태로부터 변경되지 않기 때문에, 설정값(278g)은 공백으로 되어 있다. 필터 처리의 결과, 출력 신호(38a)의 파형의 최댓값(278h)은 필터 특성을 따른 100A보다 낮은 값으로 감쇠되고, 출력 신호(38a)의 파형의 최솟값(278i)은 0A이다. 도 18의 경우, 필터(44)는, 입력이 0A일 때는 출력을 0A로 유지하는 특성을 갖기 때문이다. 제2 증폭부(46)는 필터(44)에 의해 감쇠된 만큼을 보정하는 것을 목적으로 하고 있다. 제2 증폭부(46)의 증폭률의 설정값(278j)은, 필터(44)에 의해 감쇠된 만큼을 보정할 수 있는 값으로 설정된다. 제2 증폭의 결과, 출력 신호(38a)의 파형의 최댓값(278k)은 100A, 최솟값(278l)은 0A로 된다.

다음에, 제어부(50)에 의한 각 부의 제어의 일례를 도 19에 의해 더 설명한다. 도 19는 제어부(50)에 의한 각 부의 제어의 일례를 나타내는 흐름도이다. 제어부(50)는 연마 개시 시에, 연마 레시피(압박력 분포나 연마 시간 등의 기판 표면에 대한 연마 조건을 정한 것)에 관한 정보가, 연마 장치(100a)의 조작자, 또는, 도시하지 않은 연마 장치(100a)의 관리 장치로부터 입력된다(스텝 10).

연마 레시피를 사용하는 이유는 이하와 같다. 복수의 반도체 웨이퍼 등의 기판에 대한 다단 연마 프로세스를 연속하여 행할 때, 연마 전, 또는 각 단의 연마 프로세스간, 또는 연마 후에 각 기판 표면의 막 두께 등의 표면 상태를 계측한다. 계측에 의해 얻어진 값을 피드백하여, 다음 기판이나 임의의 매수째 후의 연마 레시피를 최적으로 수정(갱신)하기 위해서이다.

연마 레시피의 내용은 이하와 같다. (1) 제어부(50)가 증폭부(40)와, 오프셋부(42)와, 필터(44)와, 제2 증폭부(46)의 설정을 변경할지 여부에 관한 정보. 변경하는 경우에는, 각 부와의 통신 설정을 유효로 한다. 한편, 변경하지 않는 경우에는, 각 부와의 통신 설정을 무효로 한다. 통신 설정이 무효인 경우에는, 각 부는, 디폴트로 설정되어 있는 값을 유효로 한다. (2) 실효값 변환부(48)의 입력 레인지에 관한 정보. (3) 정류 연산부(28)의 출력 신호(38a)의 변화폭(진폭)을 최댓값과 최솟값으로 나타내는 정보, 또는 변화폭으로 나타내는 정보. 이 정보는 토크 레인지라고도 불린다. (4) 필터(44)의 설정에 관한 정보. 예를 들어, 도 18의 경우에는, 디폴트로 설정된다. (5) 연마 정보, 예를 들어 테이블의 회전수에 관한 정보를 제어에 반영할지 여부에 관한 정보.

다음에, 제어부(50)는 연마 정보를 제어에 반영할지 여부에 관한 연마 레시피의 정보에 따라서, 반영하는 설정으로 되어 있는 경우에는, 도시하지 않은 연마 장치(100a)의 관리 장치로부터 연마 테이블(12) 및 톱링(20)의 회전수, 톱링(20)에 의한 압력을 수신한다(스텝 12). 이들 정보를 수신하는 이유는, 압력, 테이블 회전수, 테이블 회전수와 톱링 회전수의 회전수비의 영향에 의한 리플이 발생하는 경우가 있어, 리플 주파수에 맞춘 필터 설정을 행할 필요가 있기 때문이다.

다음에, 제어부(50)는, 통신 설정이 유효로 되어 있는 경우, 연마 레시피 및 스텝 12에서 수신한 정보에 따라서 증폭부(40)와, 오프셋부(42)와, 필터(44)와, 제2 증폭부(46)의 설정값을 결정한다. 결정한 설정값을 디지털 통신에 의해, 각 부에 송신한다(스텝 14). 통신 설정이 무효로 되어 있는 경우, 증폭부(40)와, 오프셋부(42)와, 필터(44)와, 제2 증폭부(46)에서는, 디폴트의 설정값이 설정된다.

각 부에서의 설정이 종료된 후, 연마가 개시되고, 연마 중에는, 제어부(50)는 실효값 변환기(48)로부터의 신호를 수신하여, 연마 종점의 판단을 계속해서 행한다(스텝 16).

제어부(50)는 실효값 변환기(48)로부터의 신호에 기초하여, 연마 종점의 판단을 행한 경우, 도시하지 않은 연마 장치(100a)의 관리 장치에 연마 종점을 검출한 것을 송신한다. 관리 장치는, 연마를 종료시킨다(스텝(18)). 연마 종료 후, 증폭부(40)와, 오프셋부(42)와, 필터(44)와, 제2 증폭부(46)에서는, 디폴트의 설정값이 설정된다.

본 실시예에 따르면, 3상의 데이터를 정류하여 가산하고, 또한, 파형 증폭을 행하고 있기 때문에, 토크 변화에 수반되는 전류의 출력차가 커진다고 하는 효과가 있다. 또한, 증폭부 등의 특성을 변경할 수 있기 때문에, 출력차를 더욱 크게 할 수 있다. 필터를 사용하고 있기 때문에, 노이즈가 작아진다.

10 : 연마 패드
12 : 연마 테이블
14 : 제1 전동 모터(구동부)
18 : 반도체 웨이퍼(연마 대상물)
20 : 톱링(보유 지지부)
22 : 제2 전동 모터(구동부)
31 : 전류 센서(전류 검출부)
60 : 종점 검출 장치
62 : 판정부
64 : 조정부
66 : 기억부
68 : 종점 검출부
100 : 모터 드라이버
104 : 속도 보상기
200 : 입력부

Claims (29)

1. 연마 패드를 보유 지지하기 위한 연마 테이블, 또는, 연마 대상물을 보유 지지하여 연마 패드에 압박하기 위한 보유 지지부를 회전 구동하기 위한 구동부에 공급하는 구동 전류에 기초하는 종점 검출 방법이며,
   실행하는 연마 프로세스의 연마 조건이 미리 설정된 특정한 연마 조건과 일치하는지 여부를 판정하는 제1 판정 스텝과,
   상기 제1 판정 스텝에 의해 상기 연마 조건이 상기 특정한 연마 조건과 일치한다고 판정된 경우에, 상기 구동 전류를 제어하기 위한 구동 제어부에 있어서의, 상기 구동부의 구동 부하의 변화에 대한 상기 구동 전류의 변화에 관한 전류 제어 파라미터를 조정하는 조정 스텝과,
   상기 조정 스텝에 의해 조정된 전류 제어 파라미터에 기초하여 상기 구동부에 공급되는 구동 전류를 검출하는 검출 스텝과,
   상기 검출 스텝에 의해 검출된 구동 전류에 기초하여 연마의 종점을 검출하는 종점 검출 스텝을 구비하는 것을 특징으로 하는, 종점 검출 방법.
2. 제1항에 있어서,
   연마 프로세스의 실행 중에 상기 검출 스텝에 의해 검출된 구동 전류에 기초하여, 상기 실행 중인 연마 프로세스의 연마 조건을 상기 특정한 연마 조건에 가할지 여부를 판정하는 제2 판정 스텝을 더 구비하는, 종점 검출 방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제2 판정 스텝은, 상기 구동부의 구동 부하가 변화되었을 때에 상기 검출 스텝에 의해 검출된 구동 전류의 변화가 역치보다도 작은 경우에, 상기 실행 중인 연마 프로세스의 연마 조건을 상기 특정한 연마 조건에 가하는, 종점 검출 방법.
4. 제2항에 있어서,
   상기 종점 검출 스텝은, 상기 검출 스텝에 의해 검출된 구동 전류의 변화에 기초하여 연마의 종점을 검출하고,
   상기 제2 판정 스텝은, 상기 종점 검출 스텝에 의해 연마의 종점이 검출되지 않은 경우에, 상기 실행 중인 연마 프로세스의 연마 조건을 상기 특정한 연마 조건에 가하는, 종점 검출 방법.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 조정 스텝은, 상기 구동부의 구동 부하의 변화에 대하여 상기 구동 전류의 변화가 커지도록, 상기 전류 제어 파라미터를 조정하는, 종점 검출 방법.
6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 구동 제어부가, 상기 연마 테이블 또는 상기 보유 지지부의 실회전 속도와 목표 회전 속도의 편차에 기초하여 상기 구동 전류를 제어하는 경우에 있어서,
   상기 조정 스텝은, 상기 편차에 기초하는 제어에 있어서의 제어 게인을 크게 하는, 종점 검출 방법.
7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 연마 프로세스가 복수의 공정을 포함하는 경우에,
   상기 조정 스텝은, 상기 복수의 공정 중 일부의 공정에 있어서 상기 전류 제어 파라미터를 조정하는, 종점 검출 방법.
8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 연마 조건은, 연마 대상물의 종류, 연마 레시피의 종류, 연마 패드의 종류 및 연마 지액의 종류 중 적어도 1개를 포함하는, 종점 검출 방법.
9. 연마 패드를 보유 지지하기 위한 연마 테이블, 또는, 연마 대상물을 보유 지지하여 연마 패드에 압박하기 위한 보유 지지부를 회전 구동하기 위한 구동부와,
   상기 구동부에 공급하는 구동 전류를 제어하기 위한 구동 제어부와,
   실행하는 연마 프로세스의 연마 조건이 미리 설정된 특정한 연마 조건과 일치하는 경우에, 상기 구동 제어부에 있어서의, 상기 구동부의 구동 부하의 변화에 대한 상기 구동 전류의 변화에 관한 전류 제어 파라미터를 조정하는 조정부를 구비하는 것을 특징으로 하는, 연마 장치.
10. 제9항에 있어서,
    실행하는 연마 프로세스의 연마 조건이 미리 설정된 특정한 연마 조건과 일치하는지 여부를 판정하는 판정부를 더 구비하고,
    상기 조정부는, 상기 판정부에 의해, 상기 연마 프로세스의 연마 조건이 상기 특정한 연마 조건과 일치한다고 판정된 경우에, 상기 구동 제어부에 있어서의 상기 전류 제어 파라미터를 조정하는, 연마 장치.
11. 제10항에 있어서,
    연마 프로세스의 실행 중에 상기 구동 제어부로부터 상기 구동부에 공급되는 구동 전류를 검출하는 전류 검출부를 더 구비하고,
    상기 판정부는, 상기 전류 검출부에 의해 검출된 구동 전류에 기초하여, 상기 실행 중인 연마 프로세스의 연마 조건을 상기 특정한 연마 조건에 가할지 여부를 판정하는, 연마 장치.
12. 제11항에 있어서,
    상기 판정부는, 상기 구동부의 구동 부하가 변화되었을 때에 상기 전류 검출부에 의해 검출된 구동 전류의 변화가 역치보다도 작은 경우에, 상기 실행 중인 연마 프로세스의 연마 조건을 상기 특정한 연마 조건에 가하는, 연마 장치.
13. 제11항에 있어서,
    상기 전류 검출부에 의해 검출된 구동 전류의 변화에 기초하여 연마의 종점을 검출하는 종점 검출부를 더 구비하고,
    상기 판정부는, 상기 종점 검출부에 의해 연마의 종점이 검출되지 않은 경우에, 상기 실행 중인 연마 프로세스의 연마 조건을 상기 특정한 연마 조건에 가하는, 연마 장치.
14. 제9항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조정부는, 상기 구동부의 구동 부하의 변화에 대하여 상기 구동 전류의 변화가 커지도록, 상기 전류 제어 파라미터를 조정하는, 연마 장치.
15. 제9항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구동 제어부는, 상기 연마 테이블 또는 상기 보유 지지부의 실회전 속도와 목표 회전 속도의 편차에 기초하여 상기 구동 전류를 제어하고,
    상기 조정부는, 상기 편차에 기초하는 제어에 있어서의 제어 게인을 크게 하는, 연마 장치.
16. 제9항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연마 프로세스가 복수의 공정을 포함하는 경우에,
    상기 조정부는, 상기 복수의 공정 중 일부의 공정에 있어서 상기 전류 제어 파라미터를 조정하는, 연마 장치.
17. 제9항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연마 조건은, 연마 대상물의 종류, 연마 레시피의 종류, 연마 패드의 종류 및 연마 지액의 종류 중 적어도 1개를 포함하는, 연마 장치.
18. 연마 대상물의 표면을 연마하기 위한 연마 장치이며,
    연마 패드를 보유 지지하기 위한 연마 테이블을 회전 구동하는 제1 전동 모터와,
    상기 연마 대상물을 보유 지지하여 상기 연마 패드에 압박하기 위한 보유 지지부를 회전 구동하는 제2 전동 모터를 갖고,
    상기 제1 및 제2 전동 모터 중 적어도 한쪽의 전동 모터는, 복수 상의 권선을 구비하고,
    상기 연마 장치는, 상기 제1 및 제2 전동 모터 중 적어도 하나의 적어도 2상의 전류를 검출하는 전류 검출부와,
    상기 전류 검출부에 의해 검출된 적어도 2상의 전류 검출값을 정류하고, 정류된 상기 적어도 2상의 신호를 가산하여 출력하는 정류 연산부와,
    상기 정류 연산부의 출력의 변화에 기초하여, 상기 연마 대상물의 표면의 연마 종료를 나타내는 연마 종점을 검출하는 종점 검출부를 갖는 것을 특징으로 하는, 연마 장치.
19. 제18항에 있어서,
    상기 종점 검출부는, 상기 정류 연산부의 출력을 증폭하는 증폭부와, 상기 정류 연산부의 출력에 포함되는 노이즈를 제거하는 노이즈 제거부와, 상기 정류 연산부의 출력으로부터 소정량을 감산하는 감산부 중 적어도 1개를 갖는 것을 특징으로 하는, 연마 장치.
20. 제19항에 있어서,
    상기 종점 검출부는, 상기 증폭부와 상기 감산부와 상기 노이즈 제거부를 갖고, 상기 증폭부에서 증폭된 신호를 상기 감산부에서 감산하고, 당해 감산된 신호로부터 상기 노이즈 제거부에서 노이즈를 제거하는 것을 특징으로 하는, 연마 장치.
21. 제20항에 있어서,
    상기 종점 검출부에서는, 상기 노이즈 제거부에서 노이즈가 제거된 신호를 더 증폭하는 제2 증폭부를 갖는 것을 특징으로 하는, 연마 장치.
22. 제19항에 있어서,
    상기 종점 검출부는, 상기 증폭부와, 상기 증폭부의 증폭 특성을 제어하는 제어부를 갖는 것을 특징으로 하는, 연마 장치.
23. 제19항에 있어서,
    상기 종점 검출부는, 상기 노이즈 제거부와, 상기 노이즈 제거부의 노이즈 제거 특성을 제어하는 제어부를 갖는 것을 특징으로 하는, 연마 장치.
24. 제19항에 있어서,
    상기 종점 검출부는, 상기 감산부와, 상기 감산부의 감산 특성을 제어하는 제어부를 갖는 것을 특징으로 하는, 연마 장치.
25. 제21항에 있어서,
    상기 종점 검출부는, 상기 제2 증폭부의 증폭 특성을 제어하는 제어부를 갖는 것을 특징으로 하는, 연마 장치.
26. 연마 패드를 보유 지지하기 위한 연마 테이블을 회전 구동하는 제1 전동 모터와, 연마 대상물을 보유 지지하여 상기 연마 패드에 압박하기 위한 보유 지지부를 회전 구동하는 제2 전동 모터를 갖고, 상기 제1 및 제2 전동 모터 중 적어도 한쪽의 전동 모터는, 복수 상의 권선을 갖는 연마 장치를 사용한, 상기 연마 대상물의 표면을 연마하는 연마 방법에 있어서, 당해 방법은,
    상기 제1 및 제2 전동 모터 중 적어도 하나의 적어도 2상의 전류를 검출하는 전류 검출 스텝과,
    상기 검출된 적어도 2상의 전류 검출값을 정류하고, 정류된 상기 적어도 2상의 신호를 가산하여 출력하는 정류 연산 스텝과,
    상기 정류 연산 스텝의 출력의 변화에 기초하여, 상기 연마 대상물의 표면의 연마 종료를 나타내는 연마 종점을 검출하는 종점 검출 스텝을 갖는 것을 특징으로 하는, 연마 방법.
27. 제26항에 있어서,
    상기 종점 검출 스텝은, 상기 정류 연산 스텝의 출력을 증폭하는 증폭 스텝과, 상기 정류 연산 스텝의 출력에 포함되는 노이즈를 제거하는 노이즈 제거 스텝과, 상기 정류 연산 스텝의 출력으로부터 소정량을 감산하는 감산 스텝 중 적어도 1개를 갖는 것을 특징으로 하는, 연마 방법.
28. 제27항에 있어서,
    상기 종점 검출 스텝에서는, 상기 증폭 스텝에 있어서 증폭된 신호에 대하여, 상기 감산 스텝에 있어서 소정량의 감산을 행하고, 당해 감산된 신호로부터 상기 노이즈 제거 스텝에 있어서 노이즈를 제거하는 것을 특징으로 하는, 연마 방법.
29. 제28항에 있어서,
    상기 종점 검출 스텝은, 상기 노이즈 제거 스텝에서 노이즈가 제거된 신호를 더 증폭하는 제2 증폭 스텝을 더 갖는 것을 특징으로 하는, 연마 방법.

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