KR102489419B1 - 인-시튜 모니터링으로부터의 측정들의 비저항 기반 조정 - Google Patents

인-시튜 모니터링으로부터의 측정들의 비저항 기반 조정 Download PDF

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잉게마르 칼손
시-하우르 셴
보구슬라브 에이. 스웨덱
쯔-유 리우
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어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
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Abstract

제1 비저항 값 및 제1 비저항 값을 갖는 전도성 층의 두께를 인-시튜 모니터링 시스템으로부터의 신호에 관련시키는 상관 함수가 저장된다. 기판 상의 전도성 층에 대한 제2 비저항 값이 수신된다. 연마 동안 기판을 모니터링하는 인-시튜 전자기 유도 모니터링 시스템으로부터, 전도성 층의 두께에 따른 일련의 신호 값들이 수신된다. 일련의 신호 값들 및 상관 함수에 기초하여 일련의 두께 값들이 생성된다. 일련의 두께 값들 중 적어도 일부 두께 값들에 대해, 일련의 조정된 두께 값들을 생성하기 위해 제1 비저항 값과 제2 비저항 값 사이의 변동을 보상하는 조정된 두께 값들이 생성된다. 일련의 조정된 두께 값들에 기초하여 연마 파라미터에 대한 조정이 결정되거나 연마 종료점이 검출된다.

Description

인-시튜 모니터링으로부터의 측정들의 비저항 기반 조정
본 개시내용은 화학적 기계적 연마에 관한 것으로, 더 구체적으로, 화학적 기계적 연마 동안의 전도성 층의 모니터링에 관한 것이다.
집적 회로는 전형적으로, 규소 웨이퍼 상에 전도성, 반전도성, 또는 절연성 층들의 순차적 증착에 의해 기판 상에 형성된다. 다양한 제조 프로세스들은 기판 상의 층의 평탄화를 필요로 한다. 예를 들어, 일 제조 단계는, 비평면 표면 위에 필러 층을 증착시키고 필러 층을 평탄화하는 것을 수반한다. 특정 응용들의 경우, 필러 층은 패터닝된 층의 최상부 표면이 노출될 때까지 평탄화된다. 예를 들어, 절연성 층의 트렌치들 및 홀들을 채우기 위해, 패터닝된 절연성 층 상에 금속 층이 증착될 수 있다. 평탄화 후에, 기판 상의 박막 회로들 사이에 전도성 경로들을 제공하기 위해, 패터닝된 층의 트렌치들 및 홀들에 있는 금속의 나머지 부분들은 비아들, 플러그들 및 라인들을 형성한다.
화학적 기계적 연마(CMP)는 하나의 수용된 평탄화 방법이다. 이 평탄화 방법은 전형적으로, 기판이 캐리어 헤드 상에 장착될 것을 요구한다. 기판의 노출된 표면은 전형적으로, 회전 연마 패드에 대해 배치된다. 캐리어 헤드는, 기판을 연마 패드에 대해 누르기 위해, 제어가능한 부하를 기판 상에 제공한다. 전형적으로, 연마 입자들을 갖는 연마 슬러리가 연마 패드의 표면에 공급된다.
CMP에서의 한가지 과제는, 연마 프로세스가 완료되었는지 여부, 즉, 기판 층이, 원하는 평탄도 또는 두께로 평탄화되었는지 여부, 또는 원하는 양의 물질이 제거된 때를 결정하는 것이다. 슬러리 조성, 연마 패드 조건, 연마 패드와 기판 사이의 상대 속도, 기판 층의 초기 두께, 및 기판에 대한 부하의 변동들은 물질 제거율의 변동들을 야기할 수 있다. 이러한 변동들은 연마 종료점에 도달하는데 필요한 시간의 변동들을 야기한다. 그러므로, 단지 연마 시간의 함수로서 연마 종료점을 결정하는 것은, 웨이퍼 내의 또는 웨이퍼 간의 불균일성으로 이어질 수 있다.
일부 시스템들에서, 기판은 연마 동안, 예를 들어, 연마 패드를 통해 인-시튜 모니터링된다. 하나의 모니터링 기법은, 전도성 층에 와전류를 유도하고 전도성 층이 제거될 때 와전류의 변화를 검출하는 것이다.
일 양상에서, 제1 비저항 값 및 제1 비저항 값을 갖는 전도성 층의 두께를 인-시튜 모니터링 시스템으로부터의 신호에 관련시키는 상관 함수가 저장되고, 기판 상의 전도성 층에 대한 제2 비저항 값이 수신되고, 전도성 층의 두께에 따른 일련의 신호 값들이, 연마 동안 기판을 모니터링하는 인-시튜 전자기 유도 모니터링 시스템으로부터 수신되고, 일련의 두께 값들이 일련의 신호 값들 및 상관 함수에 기초하여 생성되고, 일련의 두께 값들 중 적어도 일부 두께 값들에 대해, 일련의 조정된 두께 값들을 생성하기 위해, 제1 비저항 값과 제2 비저항 값 사이의 변동을 보상하는 조정된 두께 값들이 생성되고, 일련의 조정된 두께 값들에 기초하여 연마 파라미터에 대한 조정이 결정되거나 연마 종료점이 검출된다.
다른 양상에서, 제1 비저항 값 및 제1 비저항 값을 갖는 전도성 층의 두께를 인-시튜 전자기 유도 모니터링 시스템으로부터의 신호에 관련시키는 상관 함수가 저장되고, 교정 기판 상의 전도성 층에 대한 시트 저항 및 제2 비저항 값이 수신되고, 인-시튜 전자기 유도 모니터링 시스템의 센서가 교정 기판의 전도성 층을 모니터링하기 위해 위치될 때 측정되는, 모니터링 시스템으로부터의 제1 신호 값이 수신되고, 인-시튜 전자기 유도 모니터링 시스템의 센서가 전도성 층을 모니터링하기 위해 위치되지 않을 때 측정되는, 모니터링 시스템으로부터의 제2 신호 값이 수신되고, 제1 비저항 값과 제2 비저항 값 사이의 변동을 보상하는 목표 두께에 기초하여 상관 함수로부터 임계 신호 값이 계산되고, 전도성 층의 두께에 따른 일련의 신호 값들이, 연마 동안 기판을 모니터링하는 인-시튜 전자기 유도 모니터링 시스템으로부터 수신되고, 일련의 신호 값들을 임계 값과 비교함으로써 연마 종료점이 검출된다.
다른 양상에서, 제1 비저항 값 및 제1 비저항 값을 갖는 전도성 층의 두께를 인-시튜 모니터링 시스템으로부터의 신호에 관련시키는 상관 함수가 저장되고, 교정 기판 상의 제1 전도성 층에 대한 시트 저항 값 및 제2 비저항 값이 수신되고; 교정 기판 상의 제1 전도성 층의 제1 신호 값 측정이 인-시튜 전자기 유도 모니터링 시스템을 사용하여 이루어지고, 제2 신호 값 측정이 제1 전도성 층 없이 인-시튜 전자기 유도 모니터링 시스템을 사용하여 이루어지고, 제1 비저항 값과 제2 비저항 값 사이의 변동을 보상하기 위해 인-시튜 전자기 유도 모니터링 시스템의 변동을 보상하도록, 인-시튜 전자기 유도 모니터링 시스템으로부터의 신호들에 적용하기 위한 오프셋 및 이득이 계산된다.
다른 양상에서, 제1 비저항 값 및 제1 비저항 값을 갖는 전도성 층의 두께를 인-시튜 모니터링 시스템으로부터의 신호에 관련시키는 상관 함수가 저장되고, 기판 상의 전도성 층에 대한 제2 비저항 값이 수신되고, 기판 상의 전도성 층이 연마되고, 기판 상의 전도성 층은, 전도성 층의 두께에 따른 일련의 신호 값들을 생성하는 인-시튜 전자기 유도 모니터링 시스템을 이용하여 연마 동안 모니터링되고, 일련의 두께 값들이 일련의 신호 값들 및 상관 함수에 기초하여 생성되고, 일련의 두께 값들 중 적어도 일부 두께 값들에 대해, 일련의 조정된 두께 값들을 생성하기 위해, 제1 비저항 값과 제2 비저항 값 사이의 변동을 보상하는 조정된 두께 값들이 생성되고, 일련의 조정된 두께 값들에 기초하여 연마 파라미터에 대한 조정이 결정되거나 연마 종료점이 검출된다.
이러한 양상들 각각은, 방법으로서, 컴퓨터 시스템으로 하여금 작동들을 수행하게 하는 명령어들을 포함하는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체 상에 유형적으로 인코딩된 컴퓨터 프로그램 제품으로서, 또는 작동들을 수행하도록 구성된 제어기를 포함하는 연마 시스템으로서 적용될 수 있다.
방법들, 컴퓨터 프로그램 제품들, 및/또는 시스템들의 구현들은 다음의 특징들 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
조정된 두께 값들은, 두께 값에 제1 비저항 값과 제2 비저항 값 사이의 비율을 곱함으로써 생성될 수 있다.
조정된 두께 값들은, 전도성 층이 제2 비저항 값을 갖는 온도와 연마 동안의 기판의 온도 사이의 온도의 변동을 보상할 수 있다. 제1 온도가 저장될 수 있고, 제2 온도의 측정이 연마 시스템으로부터 수신될 수 있다. 조정된 제2 비저항 값은 제2 비저항 값, 제1 온도 및 제2 온도에 기초하여 계산될 수 있다. 조정된 비저항 값을 계산하는 것은,
Figure 112019080290609-pct00001
을 만족시키는 비저항(ρT)을 계산하는 것을 포함할 수 있고, 여기서, T1은 제1 온도이고, T2는 제2 온도이고, ρX는 제2 비저항이고, α는 전도성 층의 비저항 온도 계수이다.
상관 함수는,
Figure 112019080290609-pct00002
을 만족시킬 수 있고, 여기서, S는 신호 값이고, D는 두께이고, W1, W2, 및 W3은 계수들이다.
제2 기판 상의 제2 전도성 층에 대한 제3 비저항 값이 수신될 수 있다. 제2 전도성 층의 두께에 따른 일련의 신호 값들은 연마 동안 제2 기판을 모니터링하는 인-시튜 전자기 유도 모니터링 시스템으로부터 수신될 수 있다. 일련의 조정된 신호 값들은, 일련의 신호 값들로부터의 신호 값들에 오프셋 및 이득을 적용함으로써 생성될 수 있다. 일련의 두께 값들은 일련의 조정된 신호 값들 및 상관 함수에 기초하여 생성될 수 있다. 일련의 두께 값들 중 적어도 일부 두께 값들에 대해, 일련의 조정된 두께 값들을 생성하기 위해 제1 비저항 값과 제3 비저항 값 사이의 변동을 보상하는 조정된 두께 값들이 생성될 수 있다. 일련의 조정된 두께 값들에 기초하여 연마 파라미터에 대한 조정이 결정될 수 있거나 연마 종료점이 검출될 수 있다.
이득을 적용하는 것은,
Figure 112019080290609-pct00003
을 충족시키는 조정된 신호 값(S')을 계산하는 것을 포함할 수 있고, 여기서, G는 이득이고 ΔK는 오프셋이다.
이득(G)을 계산하는 것은,
Figure 112019080290609-pct00004
을 충족시킬 수 있고, 여기서, S1은 제1 신호 값이고, S2는 제2 신호 값이고, SDH는 제2 전도성 층에 대한 원하는 높은 신호 값이고, SDL은 제2 전도성 층의 부재에 대한 원하는 낮은 신호 값이다.
원하는 높은 신호 값(SDH)을 계산하는 것은,
Figure 112019080290609-pct00005
을 충족시킬 수 있고, 여기서, ρ0는 제1 비저항이고, RsCAL은 시트 저항 값이고, W1, W2 및 W3은 계수들이다.
전도성 층은 전도성 시트를 포함할 수 있고, 모니터링 시스템은 전도성 시트에 와전류를 생성할 수 있다. 전도성 층은 전도성 루프들을 포함할 수 있고, 모니터링 시스템은 전도성 루프들에 전류를 유도적으로 생성할 수 있다.
온도 센서는 전도성 층과 연관된 온도를 모니터링할 수 있다.
구현들은 다음의 장점들 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 전도성 층의 비저항의 변동에 의해 야기된, 측정된 와전류 신호와 전도성 층 두께 간의 상관관계의 가능한 부정확성이 완화될 수 있다. 보상 프로세스들을 사용한 조정된 와전류 신호 또는 조정된 전도성 층 두께가 더 정확할 수 있다. 조정된 와전류 신호 및/또는 조정된 전도성 층은 연마 프로세스 동안 제어 파라미터들을 결정하고/거나 연마 프로세스에 대한 종료점을 결정하는 데에 사용될 수 있다. 제어 파라미터 결정 및 종료점 검출의 신뢰성이 개선될 수 있고, 웨이퍼 과소연마가 회피될 수 있고, 웨이퍼 내 불균일성이 감소될 수 있다.
하나 이상의 구현의 세부사항들이 이하의 설명 및 첨부 도면들에 열거된다. 다른 양상들, 특징들 및 장점들은 설명 및 도면들로부터 그리고 청구항들로부터 명백할 것이다.
도 1은 전자기 유도 모니터링 시스템을 포함하는 연마 스테이션의 예의 개략적 단면도를 예시한다.
도 2는, 기판에 걸친 센서 스캔의 경로를 보여주는, 예시적인 화학적 기계적 연마 스테이션의 개략적인 상면도를 예시한다.
도 3a-3c는, 연마 프로세스를 예시하는, 기판의 개략적인 단면도들이다.
도 4는 전자기 유도 센서에 의해 생성된 예시적인 자기장을 예시하는 개략적인 단면도이다.
도 5는 예시적인 와전류 위상 신호의 그래프를 전도성 층 두께의 함수로서 예시한다.
도 6은 교정 기판에서의 전도성 층의 비저항의 변동들을 고려하여 전자기 유도 모니터링 시스템을 교정하는 예시적인 프로세스를 도시하는 흐름도이다.
연마 작동에 대한 하나의 모니터링 기법은, 예를 들어, 교류(AC) 구동 신호를 사용하여, 기판 상의 전도성 층에 와전류들을 유도하는 것이다. 유도된 와전류들은 신호를 생성하기 위해 연마 동안 인-시튜로 와전류 센서에 의해 측정될 수 있다. 연마를 겪는 최외측 층이 전도성 층이라고 가정하면, 센서로부터의 신호는 전도성 층의 두께에 따를 것이다. 모니터링에 기초하여, 연마 작동에 대한 제어 파라미터들, 예컨대, 연마율이 인-시튜로 조정될 수 있다. 추가적으로, 연마 작동은, 모니터링된 두께가, 원하는 종료점 두께에 도달했다는 표시에 기초하여 종결될 수 있다.
와전류 신호들과 전도성 층 두께 간의 상관관계의 정확도는 다양한 인자들에 의해 영향을 받을 수 있다. 하나의 인자는 전도성 층의 비저항이다. 특히, 심지어 표면상 동일한 조성(화학적 조성 및, 예를 들어, 결정질 구조 둘 모두를 포함함)의 물질에 대해서도, 제조 프로세스에서의 차이들은 비저항에서의 차이들을 초래할 수 있다. 예를 들어, 전기 도금에 의해 증착된 구리는 기상 증착에 의해 증착된 구리와는 상이한 비저항을 가질 수 있다. 다른 파라미터들, 예컨대, 와전류 시스템의 구조가 동일하면, 동일한 두께를 갖는 전도성 층들로부터 생성된 와전류 신호들은, 전도성 층들이 상이한 비저항을 갖는 경우에 상이할 것이다.
이에 따라, 와전류 신호들 및 와전류 신호들에 기초한 측정된 두께들을 포함하는 전자기 유도 측정들은 전도성 층의 비저항에 기초하여 조정된다. 게다가, 전도성 층의 비저항은 전도성 층을 형성한 프로세스에 따를 수 있기 때문에, 간단히 전도성 물질의 비저항에 대한 교과서 값에 기초하여 보상하는 것은 충분하지 않을 수 있다.
추가적으로, 조립체에서의 변동으로 인해, 전자기 유도 센서들은 상이한 이득들 및 오프셋들을 나타낼 수 있다. 그러므로, 전자기 유도 모니터링 시스템은, 교정에 사용되는 기판 상의 층의 비저항을 또한 고려하면서, 이러한 변동들을 보상하기 위해 교정될 수 있다.
도 1 및 2는 화학적 기계적 연마 시스템의 연마 스테이션(20)의 예를 예시한다. 연마 스테이션(20)은 회전가능한 디스크-형상 플래튼(24)을 포함하고, 이 플래튼 상에 연마 패드(30)가 위치된다. 플래튼(24)은 축(25)을 중심으로 회전하도록 작동가능하다. 예를 들어, 모터(22)는 플래튼(24)을 회전시키기 위해 구동 샤프트(28)를 회전시킬 수 있다. 연마 패드(30)는 외측 연마 층(34) 및 더 연질인 후면 층(32)을 갖는 2-층 연마 패드일 수 있다.
연마 스테이션(20)은, 연마액(38), 예컨대, 연마 슬러리를 연마 패드(30) 상에 분배하기 위해 공급 포트 또는 결합된 공급-헹굼 암(39)을 포함할 수 있다. 연마 스테이션(20)은 연마 패드의 표면 거칠기를 유지하기 위해 컨디셔닝 디스크를 갖는 패드 컨디셔너 장치를 포함할 수 있다.
캐리어 헤드(70)는 연마 패드(30)에 대해 기판(10)을 유지하도록 작동가능하다. 캐리어 헤드(70)는 지지 구조(72), 예를 들어, 캐러셀 또는 트랙으로부터 매달리며, 캐리어 헤드가 축(71)을 중심으로 회전할 수 있도록, 구동 샤프트(74)에 의해 캐리어 헤드 회전 모터(76)에 연결된다. 선택적으로, 캐리어 헤드(70)는, 캐러셀 자체의 회전 진동에 의해, 또는 트랙을 따른 이동에 의해, 예를 들어, 캐러셀 상의 슬라이더들 상에서 측방향으로 진동할 수 있다.
캐리어 헤드(70)는, 기판을 유지하기 위한 유지 링(84)을 포함할 수 있다. 일부 구현들에서, 유지 링(84)은 고도의 전도성 부분을 포함할 수 있는데, 예를 들어, 캐리어 링은, 연마 패드와 접촉하는 얇은 하부 플라스틱 부분(86) 및 두꺼운 상부 전도성 부분(88)을 포함할 수 있다. 일부 구현들에서, 고도의 전도성 부분은 금속, 예를 들어, 연마되는 층과 동일한 금속, 예를 들어, 구리이다.
작동 시에, 플래튼은 플래튼의 중심 축(25)을 중심으로 회전되며, 캐리어 헤드는 캐리어 헤드의 중심 축(71)을 중심으로 회전되고, 연마 패드(30)의 최상부 표면에 걸쳐 측방향으로 병진된다. 다수의 캐리어 헤드들이 존재하는 경우, 각각의 캐리어 헤드(70)는 캐리어 헤드의 연마 파라미터들의 독립적인 제어를 가질 수 있는데, 예를 들어, 각각의 캐리어 헤드는 각각의 기판에 가해지는 압력을 독립적으로 제어할 수 있다.
캐리어 헤드(70)는 기판(10)의 후면과 접촉하기 위한 기판 장착 표면을 갖는 가요성 멤브레인(80), 및 기판(10) 상의 상이한 구역들, 예를 들어, 상이한 방사상 구역들에 상이한 압력들을 가하기 위한 복수의 가압가능한 챔버들(82)을 포함할 수 있다. 캐리어 헤드는 또한, 기판을 유지하기 위한 유지 링(84)을 포함할 수 있다.
일부 구현들에서, 연마 스테이션(20)은 연마 스테이션의/연마 스테이션에 있는 구성요소 또는 연마 스테이션에서의 온도를 모니터링하기 위한 온도 센서(64)를 포함한다. 연마 패드(30) 및/또는 패드(30) 상의 슬러리(38)의 온도를 모니터링하도록 위치된 것으로 도 1에 예시되지만, 온도 센서(64)는 기판(10)의 온도를 측정하기 위해 캐리어 헤드(70) 내부에 위치될 수 있다. 온도 센서(64)는, 연마 패드 또는 기판의 최외측 층의 온도를 정확하게 모니터링하기 위해, 전도성 층일 수 있는, 기판(10)의 최외곽 층 또는 연마 패드와 직접 접촉될 수 있다(즉, 접촉식 센서). 온도 센서는 또한, 비접촉식 센서(예를 들어, 적외선 센서)일 수 있다. 일부 구현들에서, 예를 들어, 연마 스테이션(22)의/연마 스테이션(22)에 있는 상이한 구성요소들의 온도들을 측정하기 위해, 다수의 온도 센서들이 연마 스테이션에 포함된다. 온도(들)는 실시간으로, 예를 들어, 주기적으로 및/또는 와전류 시스템에 의해 이루어진 실시간 측정들과 관련하여 측정될 수 있다. 모니터링된 온도(들)는 와전류 측정들을 인-시튜로 조정하는 데에 사용될 수 있다.
도 3a를 참조하면, 연마 시스템은, 패터닝된 유전체 층 위에 놓이고/거나 그에 매입된 전도성 물질을 포함하는 기판(10)을 연마하는 데에 사용될 수 있다. 예를 들어, 기판(10)은 유전체 층(14), 예를 들어, 산화규소 또는 고-k 유전체의 트렌치들 위에 놓이고 그를 채우는 전도성 물질(16), 예를 들어, 금속, 예를 들어, 구리, 알루미늄, 코발트 또는 티타늄의 층을 포함할 수 있다. 선택적으로, 배리어 층(18), 예를 들어, 탄탈럼 또는 질화탄탈럼이 트렌치들을 라이닝할 수 있고, 전도성 물질(16)을 유전체 층(14)으로부터 분리할 수 있다. 트렌치들의 전도성 물질(16)은 완성된 집적 회로의 비아들, 패드들 및/또는 인터커넥트들을 제공할 수 있다. 유전체 층(14)이 반도체 웨이퍼(12) 상에 직접 증착된 것으로 예시되지만, 하나 이상의 다른 층이 유전체 층(14) 과 웨이퍼(12) 사이에 개재될 수 있다.
초기에, 전도성 물질(16)이 전체 유전체 층(14) 위에 놓인다. 연마가 진행됨에 따라, 전도성 물질(16)의 벌크가 제거되어, 배리어 층(18)을 노출시킨다(도 3b 참고). 그 다음, 계속된 연마는 유전체 층(14)의 패터닝된 최상부 표면을 노출시킨다(도 3c 참고). 그 다음, 전도성 물질(16)을 함유하는 트렌치들의 깊이를 제어하기 위해 추가적인 연마가 사용될 수 있다.
일부 구현들에서, 연마 시스템은 추가적인 연마 스테이션들을 포함한다. 예를 들어, 연마 시스템은 2개 또는 3개의 연마 스테이션들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 연마 시스템은 제1 전자기 유도 모니터링 시스템을 갖는 제1 연마 스테이션 및 제2 전자기 유도 전류 모니터링 시스템을 갖는 제2 연마 스테이션을 포함할 수 있다.
예를 들어, 작동 시에, 기판 상의 전도성 층의 벌크 연마는 제1 연마 스테이션에서 수행될 수 있고, 전도성 층의 목표 두께가 기판 상에 남아 있을 때 연마가 중단될 수 있다. 그 다음, 기판은 제2 연마 스테이션으로 이송되고, 기판은 아래놓인 층, 예를 들어, 패터닝된 유전체 층까지 연마될 수 있다.
도 1을 다시 참조하면, 연마 시스템은 제어기(90)에 결합되거나 제어기를 포함하는 것으로 고려될 수 있는 인-시튜 전자기 유도 모니터링 시스템(100)을 포함한다. 회전식 커플러(29)는 회전가능한 플래튼(24)의 구성요소들, 예를 들어, 인-시튜 모니터링 시스템들의 센서들을 플래튼 외부의 구성요소들, 예를 들어, 구동 및 감지 회로 또는 제어기(90)에 전기적으로 연결하는 데에 사용될 수 있다.
인-시튜 전자기 유도 모니터링 시스템(100)은 전도성 물질(16), 예를 들어, 금속의 깊이에 따른 신호를 생성하도록 구성된다. 전자기 유도 모니터링 시스템은, 유전체 층 위에 놓인 전도성 물질의 시트 또는 유전체 층이 노출된 후에 트렌치들에 남아있는 전도성 물질일 수 있는 전도성 물질에서의 와전류들의 생성 또는 기판 상의 유전체 층의 트렌치에 형성된 전도성 루프에서의 전류의 발생에 의해 작동할 수 있다.
작동 시에, 연마 시스템은, 전도성 층이 목표 두께, 예를 들어, 트렌치에 있는 금속에 대한 목표 깊이 또는 유전체 층 위에 놓인 금속 층에 대한 목표 두께에 도달한 다음에 연마를 중단하는 때를 결정하는 데에 인-시튜 모니터링 시스템(100)을 사용할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 연마 시스템은 기판(10)에 걸친 전도성 물질(16)의 두께의 차이들을 결정하는 데에 인-시튜 모니터링 시스템(100)을 사용할 수 있고, 이 정보를, 연마 불균일성을 감소시키기 위해 연마 동안 캐리어 헤드(80)의 하나 이상의 챔버(82)에서의 압력을 조정하는 데에 사용할 수 있다.
리세스(26)가 플래튼(24)에 형성될 수 있고, 선택적으로, 얇은 섹션(36)이 리세스(26) 위에 놓인 연마 패드(30)에 형성될 수 있다. 리세스(26) 및 얇은 섹션(36)은, 캐리어 헤드의 병진 위치에 관계없이 리세스 및 얇은 패드 섹션이 플래튼 회전의 일부 동안 기판(10) 아래를 지나가도록 배치될 수 있다. 연마 패드(30)가 2-층 패드라고 가정하면, 얇은 섹션(36)은, 후면 층(32)의 일부를 제거함으로써, 그리고 선택적으로, 연마 층(34)의 바닥에 리세스를 형성함으로써 구성될 수 있다. 얇은 섹션은, 예를 들어, 인-시튜 광학 모니터링 시스템이 플래튼(24) 내에 통합되는 경우에, 선택적으로, 광학적으로 투과성일 수 있다.
인-시튜 모니터링 시스템(100)은 리세스(26)에 설치된 센서(102)를 포함할 수 있다. 센서(102)는 적어도 부분적으로 리세스(26)에 위치된 자기 코어(104), 및 코어(104)의 일부 주위에 권취된 적어도 하나의 코일(106)을 포함할 수 있다. 구동 및 감지 회로(108)는 코일(106)에 전기적으로 연결된다. 구동 및 감지 회로(108)는 제어기(90)에 전송될 수 있는 신호를 생성한다. 플래튼(24)의 외부로서 예시되지만, 구동 및 감지 회로(108)의 일부 또는 전부는 플래튼(24)에 설치될 수 있다.
도 1 및 도 4를 참조하면, 구동 및 감지 회로(108)는 코일(106)에 AC 전류를 인가하고, 이는 코어(104)의 2개의 극들(152a 및 152b) 사이에 자기장(150)을 생성한다. 작동 시에, 기판(10)이 간헐적으로 센서(102) 위에 놓일 때, 자기장(150)의 일부는 기판(10) 내로 연장된다. 회로(108)는 코일(106)과 병렬로 연결된 커패시터를 포함할 수 있다. 코일(106)과 커패시터는 함께 LC 공진 탱크를 형성할 수 있다.
기판 상의 전도성 층의 두께의 모니터링을 원하는 경우, 자기장(150)이 전도성 층에 도달할 때, 자기장(150)이 통과하여 (목표가 루프인 경우) 전류를 생성하거나 (목표가 시트인 경우) 와전류를 생성할 수 있다. 이는 LC 회로의 특성인 유효 임피던스를 수정한다.
구동 및 감지 회로(108)는, 결합된 구동/감지 코일(106)에 결합된 한계 발진기를 포함할 수 있고, 출력 신호는, 예를 들어, 미국 특허 제7,112,960호에 설명된 바와 같이, 사인파 진동의 피크-대-피크 진폭을 일정한 값으로 유지하기 위해 요구되는 전류일 수 있다. 구동 및 감지 회로(108)에 대해 다른 구성들이 가능하다. 예를 들어, 별도의 구동 및 감지 코일들이 코어 주위에 감길 수 있다. 구동 및 감지 회로(108)는 전류를 고정 주파수로 인가할 수 있고, 구동 및 감지 회로(108)로부터의 신호는, 예를 들어, 미국 특허 제6,975,107호에 설명된 바와 같이, 감지된 전류의 진폭 또는 구동 코일에 대한 감지 코일에서의 전류의 위상 시프트일 수 있다.
도 2를 참조하면, 플래튼(24)이 회전할 때, 센서(102)는 기판(10) 아래에서 스위핑한다. 회로(108)로부터 신호를 특정 주파수에서 샘플링함으로써, 회로(108)는 기판(10)에 걸친 일련의 샘플링 구역들(94)에서 측정들을 생성한다. 각각의 스위프에 대해, 샘플링 구역들(94) 중 하나 이상에서의 측정들이 선택되거나 조합될 수 있다. 따라서, 다수의 스위프들을 통해, 선택된 또는 조합된 측정들은 일련의 시변 값들을 제공한다.
연마 스테이션(20)은 또한, 센서(102)가 기판(10) 아래에 있을 때 및 센서(102)가 기판을 벗어나 있을 때를 감지하기 위해 위치 센서(96), 예컨대, 광학 단속기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 위치 센서(96)는 캐리어 헤드(70)에 대향하는 고정된 위치에 장착될 수 있다. 플래그(98)가 플래튼(24)의 둘레에 부착될 수 있다. 플래그(98)의 길이 및 부착 지점은, 센서(102)가 기판(10) 아래에서 스위핑할 때 플래그가 위치 센서(96)에 신호할 수 있도록 선택된다.
대안적으로 또는 추가적으로, 연마 스테이션(20)은 플래튼(24)의 각도 위치를 결정하기 위해 인코더를 포함할 수 있다.
도 1을 다시 참조하면, 제어기(90), 예를 들어, 범용 프로그램가능 디지털 컴퓨터는 인-시튜 모니터링 시스템(100)의 센서(102)로부터 신호들을 수신한다. 센서(102)가 플래튼(24)의 각각의 회전에 의해 기판(10) 아래에서 스위핑하기 때문에, 전도성 층, 예를 들어, 트렌치들에서의 전도성 물질 또는 벌크 층의 깊이에 대한 정보는 인-시튜로(플래튼 회전마다 한번) 누적된다. 제어기(90)는 기판(10)이 일반적으로 센서(102) 위에 있을 때 인-시튜 모니터링 시스템(100)으로부터의 측정들을 샘플링하도록 프로그래밍될 수 있다.
추가적으로, 제어기(90)는 각각의 측정의 방사상 위치를 계산하고, 측정들을 방사상 범위들로 정렬하도록 프로그래밍될 수 있다. 측정들을 방사상 범위들로 배열함으로써, 각각의 방사상 범위의 전도성 막 두께에 대한 데이터는, 캐리어 헤드에 의해 인가되는 연마 압력 프로파일을 조정하기 위해, 제어기(예를 들어, 제어기(90)) 내에 제공될 수 있다. 제어기(90)는 또한, 인-시튜 모니터링 시스템(100) 신호들에 의해 생성된 일련의 측정들에 종료점 검출 로직을 적용하고 연마 종료점을 검출하도록 프로그래밍될 수 있다.
센서(102)가 플래튼(24)의 각각의 회전마다 기판(10) 아래에서 스위핑하기 때문에, 전도성 층 두께에 대한 정보는 인-시튜로 그리고 연속적인 실시간 기반으로 누적되고 있다. 연마 동안, 센서(102)로부터의 측정들은, 연마 스테이션의 조작자가 연마 작동의 진행을 시각적으로 모니터링하는 것을 허용하기 위해 출력 디바이스 상에 디스플레이될 수 있다.
와전류 모니터링 시스템으로서, 전자기 유도 모니터링 시스템(100)은 전도성 시트에 와전류들을 유도함으로써 전도성 층의 두께를 모니터링하거나, 전도성 물질에 와전류들을 유도함으로써 트렌치에서의 전도성 물질의 깊이를 모니터링하는 데에 사용될 수 있다. 대안적으로, 유도 모니터링 시스템으로서, 전자기 유도 모니터링 시스템은, 예를 들어, 미국 특허 공보 제2015-0371907호에 설명된 바와 같이, 모니터링의 목적을 위해, 기판(10)의 유전체 층(14)에 형성된 전도성 루프에 전류를 유도적으로 생성함으로써 작동할 수 있다.
도 5는, 주어진 비저항에 대한, 전도성 층의 두께와 전자기 유도 모니터링 시스템(100)으로부터의 신호 사이의 관계 곡선(410)을 예시하는 그래프(400)를 도시한다. 그래프(400)에서, D시작은 전도성 층의 초기 두께를 나타내고, S시작은 초기 두께(D시작)에 대응하는 원하는 신호 값이고; D최종은 전도성 층의 최종 두께를 나타내고, S최종은 최종 두께에 대응하는 원하는 신호 값이고; K는 영의 전도성 층 두께에 대한 신호의 값을 나타내는 상수이다.
층 두께의 감소 이외에도, 전도성 층에서의 비저항의 기판-대-기판 차이가 센서(102)로부터의 출력 신호를 수정할 수 있다. 특히, 더 높은 비저항은 전도성 층의 시트 저항을 증가시켜, 층이 더 얇게 보이게 할 것이고; 반대로, 더 낮은 비저항은 전도성 층의 시트 저항을 감소시켜, 층이 더 두꺼워 보이게 할 것이다. 전도성 층의 값에 대한 부적절한 가정에 기초하여 결정된 종료점은, 층이 과소연마되거나 과다연마되는 것으로 이어질 수 있다.
위에서 언급된 바와 같이, 전도성 층의 비저항은 전도성 층을 형성한 프로세스에 따를 수 있기 때문에, 간단히 전도성 물질의 비저항에 대한 교과서 값에 기초하여 보상하는 것은 충분한 정확도를 제공하지 않을 수 있다. 따라서, 제어기(90)는 비저항 값을 수신하고, 신호 강도 대 층 두께의 관계를 생성하는 데에 사용된 비저항에 대한 차이들을 보상하기 위해 그러한 측정을 사용하도록 구성될 수 있다.
센서들 사이의 구성에서의 약간의 차이들뿐만 아니라, 예를 들어, 연마 패드 두께의 변화들로 인한 시간적 변화들의 가능성으로 인해, 전자기 유도 모니터링 시스템(100)은 기판들의 연마을 위해 사용되기 전에 교정될 수 있다.
관계 곡선(410)은 제어기(90)에서 함수, 예를 들어, 다항 함수, 예를 들어, 2차 함수, 3차 함수, 또는 더 고차의 함수에 의해 표현될 수 있다. 예를 들어, 신호(S)와 두께(D) 사이의 상관관계는 다음 식:
Figure 112019080290609-pct00006
(식(1))
에 의해 표현될 수 있고, 여기서, W1, W2, 및 W3은 실수 계수들이다. 따라서, 제어기는 함수의 계수들의 값들, 예를 들어, W1, W2, 및 W3뿐만 아니라, 관계 곡선(410)이 적용되는 비저항(ρ0)도 저장할 수 있다. 추가적으로, 관계는 선형 함수, 베지어 곡선, 또는 비다항 함수, 예를 들어, 지수 함수 또는 로그 함수로 표현될 수 있다.
도 5를 참조하면, 알려진 비저항(ρCAL)을 제공하는, 사용자가 알고 있는 제조 프로세스에 의해 상대적으로 두꺼운, 예를 들어, 2000 내지 20000 옹스트롬의 전도성 층이 형성된 교정 기판을 사용자가 제조하는 것으로 교정 방법(500)이 시작된다. 이 알려진 비저항(ρCAL)은 제조 방법의 자격부여 동안, 예를 들어, 다른 계측 시스템들에 의해 확립될 수 있다.
이 교정 기판 상의 전도성 층의 시트 저항(RsCAL)은, 예를 들어, 4침법을 사용하여 측정된다(단계(502)). 동일한 4침법 측정이 교정을 위해 모든 4침법 측정들에 사용될 수 있고, 측정은 표준, 예를 들어, ASTM F390-11에 따라 수행될 수 있다.
다음으로, 교정 기판 상의 전도성 층의 두께가 계산될 수 있다(단계(504)). 예를 들어, 제어기(90)는, 예를 들어, 사용자 인터페이스 내로의 사용자 입력에 의해 또는 컴퓨터 판독가능 매체로부터, 비저항(ρCAL) 및 측정된 시트 저항(RsCAL)을 수신할 수 있다. 제어기는 교정 두께(DCAL)를, 예를 들어, 간단히 DCAL=ρCAL/RsCAL과 같이 계산할 수 있다. 대안적으로, 사용자는 계산을 수행하고, 단지 비저항(ρCAL) 및 교정 두께(DCAL)를 제어기(90) 내에 입력할 수 있다.
다음으로, 인-시튜 계측 시스템(100)을 사용하여 2개의 측정들이 이루어진다(단계(506)). 제1 측정은 교정 기판을 센서(102) 위에 제 위치에 유지하는 캐리어 헤드로 수행되고; 이는 "측정된 높은" 제1 신호(SMH)를 생성한다. 제2 측정은 센서(102) 위에 기판 또는 캐리어 헤드 없이 수행되는데, 예를 들어, 플래튼은 센서(102)가 캐리어 헤드(70) 아래에 있지 않도록 하는 위치로 회전된다. 이는 "측정된 낮은" 제2 신호(SML)를 생성한다. 대안적으로, 제2 측정은, 센서가 캐리어 헤드(70) 아래에 있지만 캐리어 헤드(70)에 의해 유지되는 기판이 없거나 전적으로 유전체 기판이 캐리어 헤드(70)에 의해 유지되는 경우에 수행될 수 있다.
다음으로, 인-시튜 모니터링 시스템(100)에 대해 오프셋 및 이득이 계산될 수 있고(단계(508)), 그래서 제어기(90)는 신뢰성있게 두께 측정들을 수행할 수 있다.
이득(G)은,
Figure 112019080290609-pct00007
과 같이 계산될 수 있고, 여기서, SDH는 층이 교정 기판 상의 전도성 층과 동일한 두께로 연마될 때의 "원하는 높은" 신호이고, SDL은 층이 제거될 때의 "원하는 낮은" 신호이다.
"원하는 낮은" 신호는 간단히 설정 값, 예를 들어, 0 또는 0.2 또는 20%일 수 있다.
"원하는 높은" 신호는 상관 함수의 생성에 사용된 층의 비저항에 대한 교정 기판의 전도성 층의 비저항의 변동을 고려한다.
"원하는 높은" 신호를 계산하기 위해, 관계 곡선(410)이 적용하는 비저항(ρ0) 대 교정 기판의 전도성 층의 알려진 비저항(ρCAL)의 비율을 계산된 두께(DCAL)에 곱하여 수정된 두께를 생성하고, "원하는 높은" 신호 값(SDH)은 이 수정된 두께에 대한 관계 곡선으로부터 계산된다. 즉,
Figure 112019080290609-pct00008
이다.
수반되는 값들이 다소 덜 직관적일 수 있고, 그러므로 부적절하게 입력된 데이터를 발견하기에 더 어려울 수 있지만, 1/RsCAL이 DCAL/ρCAL의 값을 대체할 수 있다는 점이 주목될 수 있다. 그러나, 이는 교정 기판의 전도성 층의 두께의 계산의 생략을 허용할 것이다. 이로써, 계산은 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112019080290609-pct00009
다음을 만족시키는 오프셋(ΔK)이 계산될 수 있다.
Figure 112019080290609-pct00010
교정 후에, 교정된 신호(S')가 다음에 따라 생성될 수 있다.
Figure 112019080290609-pct00011
(식(2))
따라서, 인-시튜 모니터링 시스템이, 알려진 비저항(ρCAL) 및 미리 정의된 두께, 예를 들어, 교정 두께를 갖는 층을 갖는 기판을 측정하는 경우에, 인-시튜 모니터링 시스템이, 동일한 원하는 높은 신호 값(SDH)을 출력하도록, 이득 및 오프셋이 설정될 수 있다.
연마 작동 동안 전도성 층(16)의 두께를 모니터링하기 위해, 제어기는 연마 중인 기판(10)의 비저항(ρX)의 측정을 수신한다. 이 비저항(ρX)은 교정 비저항(ρCAL)과 동일할 수 있지만, 그럴 필요는 없다.
신호에 대한 일련의 값들(S(t))은 인-시튜 모니터링 시스템으로부터 시간에 걸쳐 수신된다. 각각의 값은, 예를 들어, 위의 식(2)을 사용하여 정규화되고, 따라서 일련의 교정된 값들(S'(t))을 제공한다. 각각의 교정된 값(S'(t))은, 상관 곡선을 사용하여 두께 값(D(t))을 계산하는 데에 사용될 수 있고, 따라서 일련의 두께 값들(D(t))을 제공한다. 추가적으로, 각각의 두께 값은 보정된 두께 값을 제공하기 위해 층의 비저항에 기초하여 조정될 수 있고, 따라서 일련의 보정된 두께 값들(D'(t))을 제공한다. 보정된 두께 값들은 다음과 같이 계산될 수 있다:
Figure 112019080290609-pct00012
(식(3))
보정된 두께 값들(D'(t))은 연마 파라미터들의 제어를 위해, 예를 들어, 불균일성을 감소시키기 위해 연마 압력들의 계산을 위해 사용될 수 있다.
보정된 두께 값(D'(t))이 목표 두께 값(D목표)에 도달할 때 종료점이 호출될 수 있다.
대안적으로, 교정된 값들(S'(t))이 목표 촉발 값(S목표)에 도달할 때 종료점이 호출될 수 있다. 예를 들어, S목표는 다음과 같이 계산될 수 있다.
Figure 112019080290609-pct00013
(식(4))
교정된 값들(S'(t))은 연마 종료점을 결정하기 위해 목표 촉발 값(S목표)과 비교된다.
비저항의 기판-대-기판 변동들 이외에도, 층의 온도의 변화들이 전도성 층의 저항의 변화를 초래할 수 있다. 예를 들어, 전도성 층은 연마가 진행됨에 따라 더 뜨거워질 수 있고, 따라서 더 전도성(더 낮은 비저항)일 수 있다. 이에 따라, 전자기 유도 모니터링 시스템으로부터의 신호에 기초하여 결정된 측정된 두께는, 전도성 층의 온도가 증가할 때, 실제 두께보다 더 작아질 수 있다. 다시 말해서, 주어진 두께를 갖는 층의 온도가 상승할 때, 층은 더 얇은 것으로 보인다. 그러한 측정된 두께들에 기초하여 결정된 종료점은, 연마 프로세스가, 측정된 두께보다 더 큰 실제 두께에서 정지할 수 있기 때문에, 층이 과소연마되는 것으로 이어질 수 있다.
센서(102)로부터의 신호에 기초하여 결정된 측정된 두께는, 예를 들어, 전도성 층의 온도 변동을 보상함으로써, 및/또는 측정된 두께를 전도성 층의 온도 변동에 대해 보상함으로써, 실제 두께에 더 근접하도록 조정될 수 있다.
특히, 프로세스(500)를 수행하는 제어기는 또한, 실시간 온도(T(t))에서 전도성 층의 비저항(ρT)을 계산할 수 있다. 일부 구현들에서, 조정된 비저항(ρT)은 다음의 식:
Figure 112019080290609-pct00014
에 기초하여 계산되고, 여기서, Tini은 연마 프로세스가 시작할 때 전도성 층의 초기 온도이다. 그 다음, 조정된 비저항(ρT)은, 예를 들어, 위의 식들(3 및 4)에서 비저항(ρX) 대신에 사용된다.
연마 프로세스가 실온 하에서 수행되는 상황들에서, Tini은 20 ℃의 근사값을 취할 수 있다. ρX는, 실온일 수 있는 Tini에서의 전도성 층의 비저항이다. 전형적으로, α는 문헌에서 발견될 수 있거나 실험으로부터 획득될 수 있는 알려진 값이다.
일부 구현들에서, 측정된 와전류 신호를 조정하는 데에 사용되는 온도들(T 및 Tini)은, 예를 들어, 캐리어 헤드의 온도 센서에 의해 측정된 바와 같은 전도성 층의 온도이다. 일부 구현들에서, 온도들(T 및 Tini)은 전도성 층의 온도 대신에 연마 패드의 온도들 또는 슬러리의 온도들일 수 있다.
임의의 특정 이론에 의해 구속되기를 원치 않고서, 연마 패드 또는 슬러리의 온도들을 사용하여 계산된 비저항(ρT)이, 전도성 층의 온도들을 사용하여 계산된 비저항(ρT)과 유사한 것으로 여겨지는데, 이는, 온도 차이들이 유사하고, α가 또한, 패드 또는 슬러리 온도를 사용하여 일관되게 결정되기 때문이다.
위에서 설명된 연마 장치 및 방법들은 다양한 연마 시스템들에 적용될 수 있다. 연마 패드, 또는 캐리어 헤드들, 또는 둘 모두는, 연마 표면과 기판 사이의 상대적 움직임을 제공하도록 이동할 수 있다. 예를 들어, 플래튼은 회전하는 대신에 궤도를 그리며 돌 수 있다. 연마 패드는 플래튼에 고정된 원형(또는 어떤 다른 형상) 패드일 수 있다. 종료점 검출 시스템의 일부 양상들은, 예를 들어, 연마 패드가 선형으로 이동하는 연속적인 또는 릴-투-릴 벨트인 선형 연마 시스템들에 적용가능할 수 있다. 연마 층은 표준(예를 들어, 필러들을 갖거나 갖지 않는 폴리우레탄) 연마 물질, 연질 물질, 또는 고정된-연마재 물질일 수 있다. 상대적 위치결정의 용어들이 사용되는데; 연마 표면 및 기판은 수직 배향 또는 어떤 다른 배향으로 유지될 수 있음을 이해해야 한다.
실시예들은, 하나 이상의 컴퓨터 프로그램 제품으로, 즉, 하나 이상의 컴퓨터 프로그램(데이터 처리 장치, 예를 들어, 프로그램가능 프로세서, 컴퓨터, 또는 다수의 프로세서들 또는 컴퓨터들에 의한 실행을 위해, 또는 그의 작동을 제어하기 위해, 비일시적 기계 판독가능 저장 매체에 유형적으로 구체화됨)으로 구현될 수 있다. 본 발명의 다수의 실시예들이 설명되었다. 그럼에도 불구하고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양한 수정들이 이루어질 수 있다는 것이 이해될 것이다. 예를 들어, 더 많거나 더 적은 교정 파라미터들이 사용될 수 있다. 추가적으로, 교정 및/또는 드리프트 보상 방법들이 변경될 수 있다. 이에 따라, 다른 실시예들은 다음의 청구항들의 범위 내에 있다.

Claims (14)

  1. 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체 상에 유형적으로 인코딩된 컴퓨터 프로그램 제품으로서,
    컴퓨터 시스템으로 하여금:
    제1 비저항 값 및 한 온도에서(at a temperature) 상기 제1 비저항 값을 갖는 전도성 물질의 층 두께를 인-시튜 전자기 유도 모니터링 시스템으로부터의 신호에 관련시키는 상관 함수를 저장하고 - 상기 제1 비저항 값은 교정 기판의 측정 또는 교과서 값으로부터 생성됨 -;
    연마될 장치 기판 상의 증착된 전도성 층의 측정에 의해 생성된 상기 온도에서의 상기 전도성 물질의 상기 증착된 전도성 층에 대한 제2 비저항 값을 수신하고;
    연마 동안 상기 장치 기판을 모니터링하는 상기 인-시튜 전자기 유도 모니터링 시스템으로부터, 상기 증착된 전도성 층의 두께에 따른 일련의 신호 값들을 수신하고;
    상기 일련의 신호 값들 및 상기 상관 함수에 기초하여 일련의 두께 값들을 생성하고;
    상기 일련의 두께 값들 중 적어도 일부 두께 값들에 대해, 일련의 조정된 두께 값들을 생성하기 위해 상기 온도에서의 상기 전도성 물질에 대한 상기 제1 비저항 값과 상기 제2 비저항 값 사이의 변동을 보상하는 조정된 두께 값들을 생성하고;
    상기 일련의 조정된 두께 값들에 기초하여 연마 파라미터에 대한 조정을 결정하는 것 또는 연마 종료점을 검출하는 것 중 적어도 하나를 하게 하는 명령어들을 포함하는, 컴퓨터 프로그램 제품.
  2. 제1항에 있어서,
    조정된 두께 값들을 생성하기 위한 상기 명령어들은, 두께 값에 상기 제1 비저항 값과 상기 제2 비저항 값 사이의 비율을 곱하기 위한 명령어들을 포함하는, 컴퓨터 프로그램 제품.
  3. 제1항에 있어서,
    조정된 두께 값들을 생성하기 위한 상기 명령어들은, 상기 증착된 전도성 층이 상기 제2 비저항 값을 갖는 상기 온도와 연마 동안의 상기 장치 기판의 온도 사이의 온도의 변동을 보상하기 위한 명령어들을 포함하는, 컴퓨터 프로그램 제품.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 연마가 시작할 때 상기 증착된 전도성 층의 초기 온도를 제1 온도로 저장하고 연마 시스템으로부터 제2 온도의 측정을 수신하기 위한 명령어들을 포함하고, 온도의 변동을 보상하기 위한 상기 명령어들은, 상기 제2 비저항 값, 상기 제1 온도 및 상기 제2 온도에 기초하여, 조정된 제2 비저항 값을 계산하는 것을 포함하는, 컴퓨터 프로그램 제품.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 조정된 제2 비저항 값을 계산하기 위한 상기 명령어들은,
    Figure 112022064680563-pct00015

    을 만족시키는 비저항(ρT)을 계산하기 위한 명령어들을 포함하고, 여기서, T1은 상기 제1 온도이고, T2는 상기 제2 온도이고, ρX는 상기 제2 비저항 값이고, α는 상기 전도성 층의 비저항 온도 계수인, 컴퓨터 프로그램 제품.
  6. 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체 상에 유형적으로 인코딩된 컴퓨터 프로그램 제품으로서,
    컴퓨터 시스템으로 하여금:
    제1 비저항 값 및 상기 제1 비저항 값을 갖는 장치 기판의 전도성 층의 두께를 인-시튜 전자기 유도 모니터링 시스템으로부터의 신호에 관련시키는 상관 함수를 저장하고;
    교정 기판 상의 전도성 층에 대한 시트 저항 및 제2 비저항 값을 수신하고;
    상기 인-시튜 전자기 유도 모니터링 시스템의 센서가 상기 교정 기판의 상기 전도성 층을 모니터링하기 위해 위치될 때 상기 인-시튜 전자기 유도 모니터링 시스템으로부터 제1 신호 값을 측정하고, 상기 인-시튜 전자기 유도 모니터링 시스템의 센서가 상기 전도성 층을 모니터링하기 위해 위치되지 않을 때 상기 인-시튜 전자기 유도 모니터링 시스템으로부터 제2 신호 값을 측정하고;
    상기 제1 비저항 값과 상기 제2 비저항 값 사이의 변동을 보상하는 목표 두께에 기초하여 상기 상관 함수로부터 임계 신호 값을 계산하고;
    연마 동안 상기 장치 기판을 모니터링하는 상기 인-시튜 전자기 유도 모니터링 시스템으로부터, 상기 장치 기판의 상기 전도성 층의 두께에 따른 일련의 신호 값들을 수신하고;
    상기 일련의 신호 값들을 상기 임계 신호 값과 비교함으로써 연마 종료점을 검출하게 하는 명령어들을 포함하는, 컴퓨터 프로그램 제품.
  7. 제6항에 있어서,
    임계 신호 값을 계산하기 위한 상기 명령어들은, 상기 목표 두께에 상기 제1 비저항 값과 상기 제2 비저항 값 사이의 비율을 곱하기 위한 명령어들을 포함하는, 컴퓨터 프로그램 제품.
  8. 제7항에 있어서,
    임계 신호 값을 계산하기 위한 상기 명령어들은, 상기 전도성 층이 상기 제2 비저항 값을 갖는 온도와 연마 동안의 상기 장치 기판의 온도 사이의 온도의 변동을 보상하기 위한 명령어들을 포함하는, 컴퓨터 프로그램 제품.
  9. 연마 방법으로서,
    제1 비저항 값 및 한 온도에서 상기 제1 비저항 값을 갖는 전도성 물질의 층 두께를 인-시튜 전자기 유도 모니터링 시스템으로부터의 신호에 관련시키는 상관 함수를 저장하는 단계 - 상기 제1 비저항 값은 교정 기판의 측정 또는 교과서 값으로부터 생성됨 -;
    장치 기판 상의 집적 회로 제조에 사용되는 상기 장치 기판 상의 증착된 전도성 층의 측정에 의해 생성된 상기 온도에서의 상기 전도성 물질의 상기 증착된 전도성 층에 대한 제2 비저항 값을 수신하는 단계;
    상기 장치 기판 상의 상기 증착된 전도성 층을 연마하는 단계;
    상기 증착된 전도성 층의 두께에 따른 일련의 신호 값들을 생성하는 상기 인-시튜 전자기 유도 모니터링 시스템을 이용하여 연마 동안 상기 장치 기판 상의 상기 증착된 전도성 층을 모니터링하는 단계;
    상기 일련의 신호 값들 및 상기 상관 함수에 기초하여 일련의 두께 값들을 생성하는 단계;
    상기 일련의 두께 값들 중 적어도 일부 두께 값들에 대해, 일련의 조정된 두께 값들을 생성하기 위해 상기 온도에서의 상기 전도성 물질에 대한 상기 제1 비저항 값과 상기 제2 비저항 값 사이의 변동을 보상하는 조정된 두께 값들을 생성하는 단계; 및
    상기 일련의 조정된 두께 값들에 기초하여 연마 파라미터에 대한 조정을 결정하는 단계 또는 연마 종료점을 검출하는 단계 중 적어도 하나를 포함하는, 연마 방법.
  10. 연마 시스템으로서,
    연마 패드를 지지하기 위한 회전가능한 플래튼;
    장치 기판을 상기 연마 패드에 대해 유지하기 위한 캐리어 헤드;
    상기 장치 기판 상의 증착된 전도성 층의 두께에 따른 일련의 신호 값들을 생성하기 위한 센서를 포함하는 인-시튜 전자기 유도 모니터링 시스템; 및
    제어기를 포함하고, 상기 제어기는,
    제1 비저항 값 및 한 온도에서 상기 제1 비저항 값을 갖는 전도성 물질의 층 두께를 상기 인-시튜 전자기 유도 모니터링 시스템으로부터의 신호에 관련시키는 상관 함수를 저장하고 - 상기 제1 비저항 값은 교정 기판의 측정 또는 교과서 값으로부터 생성됨 -,
    연마될 상기 장치 기판 상의 상기 증착된 전도성 층의 측정에 의해 생성된 상기 온도에서의 상기 전도성 물질의 상기 증착된 전도성 층에 대한 제2 비저항 값을 수신하고,
    상기 인-시튜 전자기 유도 모니터링 시스템으로부터 일련의 신호 값들을 수신하고,
    상기 일련의 신호 값들 및 상기 상관 함수에 기초하여 일련의 두께 값들을 생성하고,
    상기 일련의 두께 값들 중 적어도 일부 두께 값들에 대해, 일련의 조정된 두께 값들을 생성하기 위해 상기 온도에서의 상기 전도성 물질에 대한 상기 제1 비저항 값과 상기 제2 비저항 값 사이의 변동을 보상하는 조정된 두께 값들을 생성하고,
    상기 일련의 조정된 두께 값들에 기초하여 연마 파라미터에 대한 조정을 결정하는 것 또는 연마 종료점을 검출하는 것 중 적어도 하나를 하도록 구성되는, 연마 시스템.
  11. 인-시튜 전자기 유도 모니터링 시스템을 교정하기 위한 컴퓨터 프로그램 제품으로서,
    상기 컴퓨터 프로그램 제품은 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체 상에 유형적으로 인코딩되고, 컴퓨터 시스템으로 하여금:
    제1 비저항 값 및 상기 제1 비저항 값을 갖는 전도성 층의 두께를 인-시튜 전자기 유도 모니터링 시스템으로부터의 신호에 관련시키는 상관 함수를 저장하고;
    교정 기판 상의 제1 전도성 층에 대한 시트 저항 값 및 제2 비저항 값을 수신하고;
    상기 인-시튜 전자기 유도 모니터링 시스템으로부터, 상기 교정 기판 상의 상기 제1 전도성 층의 제1 신호 값 측정을 수신하고;
    상기 인-시튜 전자기 유도 모니터링 시스템으로부터, 상기 제1 전도성 층 없이 제2 신호 값 측정을 수신하고;
    상기 인-시튜 전자기 유도 모니터링 시스템의 변동을 보상하고 상기 제1 비저항 값과 상기 제2 비저항 값 사이의 변동을 보상하기 위해, 상기 인-시튜 전자기 유도 모니터링 시스템으로부터의 신호들에 적용하기 위한 오프셋 및 이득을 계산하게 하는 명령어들을 포함하는, 컴퓨터 프로그램 제품.
  12. 제11항에 있어서,
    제2 기판 상의 제2 전도성 층에 대한 제3 비저항 값을 수신하고;
    연마 동안 상기 제2 기판을 모니터링하는 상기 인-시튜 전자기 유도 모니터링 시스템으로부터, 상기 제2 전도성 층의 두께에 따른 일련의 신호 값들을 수신하고;
    상기 일련의 신호 값들로부터의 신호 값들에 상기 오프셋 및 이득을 적용함으로써, 일련의 조정된 신호 값들을 생성하고;
    상기 일련의 조정된 신호 값들 및 상기 상관 함수에 기초하여 일련의 두께 값들을 생성하고;
    상기 일련의 두께 값들 중 적어도 일부 두께 값들에 대해, 일련의 조정된 두께 값들을 생성하기 위해 상기 제1 비저항 값과 상기 제3 비저항 값 사이의 변동을 보상하는 조정된 두께 값들을 생성하고;
    상기 일련의 조정된 두께 값들에 기초하여 연마 파라미터에 대한 조정을 결정하는 것 또는 연마 종료점을 검출하는 것 중 적어도 하나를 하기 위한 명령어들을 포함하는, 컴퓨터 프로그램 제품.
  13. 인-시튜 전자기 유도 모니터링 시스템을 교정하는 방법으로서,
    제1 비저항 값 및 상기 제1 비저항 값을 갖는 전도성 층의 두께를 상기 인-시튜 전자기 유도 모니터링 시스템으로부터의 신호에 관련시키는 상관 함수를 저장하는 단계;
    교정 기판 상의 제1 전도성 층에 대한 시트 저항 값 및 제2 비저항 값을 수신하는 단계;
    상기 인-시튜 전자기 유도 모니터링 시스템을 사용하여, 상기 교정 기판 상의 상기 제1 전도성 층의 제1 신호 값 측정을 하는 단계;
    상기 인-시튜 전자기 유도 모니터링 시스템을 사용하여, 상기 제1 전도성 층 없이 제2 신호 값 측정을 하는 단계; 및
    상기 인-시튜 전자기 유도 모니터링 시스템의 변동을 보상하고 상기 제1 비저항 값과 상기 제2 비저항 값 사이의 변동을 보상하기 위해, 상기 인-시튜 전자기 유도 모니터링 시스템으로부터의 신호들에 적용하기 위한 오프셋 및 이득을 계산하는 단계를 포함하는, 인-시튜 전자기 유도 모니터링 시스템을 교정하는 방법.
  14. 연마 시스템으로서,
    연마 패드를 지지하기 위한 회전가능한 플래튼;
    기판을 상기 연마 패드에 대해 유지하기 위한 캐리어 헤드;
    상기 기판 상의 전도성 층의 두께에 따른 일련의 신호 값들을 생성하기 위한 센서를 포함하는 인-시튜 전자기 유도 모니터링 시스템; 및
    제어기를 포함하고, 상기 제어기는,
    제1 비저항 값 및 상기 제1 비저항 값을 갖는 전도성 층의 두께를 인-시튜 전자기 유도 모니터링 시스템으로부터의 신호에 관련시키는 상관 함수를 저장하고;
    교정 기판 상의 제1 전도성 층에 대한 시트 저항 값 및 제2 비저항 값을 수신하고;
    상기 인-시튜 전자기 유도 모니터링 시스템으로부터, 상기 교정 기판 상의 상기 제1 전도성 층의 제1 신호 값 측정을 수신하고;
    상기 인-시튜 전자기 유도 모니터링 시스템으로부터, 상기 제1 전도성 층 없이 제2 신호 값 측정을 수신하고;
    상기 인-시튜 전자기 유도 모니터링 시스템의 변동을 보상하고 상기 제1 비저항 값과 상기 제2 비저항 값 사이의 변동을 보상하기 위해, 상기 인-시튜 전자기 유도 모니터링 시스템으로부터의 신호들에 적용하기 위한 오프셋 및 이득을 계산하도록 구성되는, 연마 시스템.
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