KR102624343B1 - 연마 장치 - Google Patents

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히로아키 시부에
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가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼
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Abstract

본 발명은 좁은 범위를 측정할 수 있는 종점 검지 센서를 갖고 막 두께 검출 정밀도가 향상한 연마 장치를 제공한다.
연마 장치(10)는, 연마 패드(101)가 부착되는 연마 테이블(100) 내에 배치되고, 연마의 종점을 검지하는 종점 검지 센서(50)를 갖는다. 종점 검지 센서(50)는, 자성체인 포트 코어를 갖는다. 포트 코어(60)는, 저면부(61a)와, 자심 기부(61b)와, 주위벽 기부(61c)를 갖는다. 종점 검지 센서(50)는, 여자 코일(62)과, 와전류를 검출하는 검출 코일(63)을 갖는다. 연마 패드(101)의 이면(101b)은, 연마 테이블(100)에 대향하는 부분에, 자심 연장부(8) 및 주위벽 연장부(11)를 수용하기 위한 공간(30)을 갖는다. 자심 기부(61b) 및 주위벽 기부(61c)는, 저면부(61a)로부터 공간(30)을 향해서 신장되어 있고, 공간(30)을 향해서 신장된 자심 연장부(8) 및 주위벽 연장부(11)는, 공간(30) 내에 위치한다.

Description

연마 장치{POLISHING APPARATUS}
본 발명은 연마 장치에 관한 것으로, 특히 연마의 종점을 검지하는 종점 검지 센서를 구비하고, 반도체 웨이퍼 등의 기판에 성막한 도전성 막을 연마하는 데 사용되는 연마 장치에 관한 것이다.
최근 들어, 반도체 디바이스의 고집적화가 진행함에 따라서 회로의 배선이 미세화되고, 배선간 거리도 보다 좁아지고 있다. 따라서, 연마 대상물인 반도체 웨이퍼의 표면을 평탄화하는 것이 필요해지지만, 이 평탄화법의 하나의 수단으로서 연마 장치에 의해 연마(폴리싱)하는 것이 행하여지고 있다.
연마 장치는, 연마 대상물을 연마하기 위한 연마 패드를 보유 지지하기 위한 연마 테이블과, 연마 대상물을 보유 지지해서 연마 패드에 가압하기 위해서 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 압착함으로써, 연마 대상물은 연마된다.
연마 장치에서는, 연마 대상물의 연마가 불충분하면, 회로간의 절연이 취해지지 않아, 쇼트될 우려가 생기고, 또한, 과 연마가 된 경우에는, 배선의 단면적이 줄어드는 것에 따른 저항값의 상승, 또는 배선 자체가 완전히 제거되고, 회로 자체가 형성되지 않는 등의 문제가 발생한다. 이로 인해, 연마 장치에서는, 최적의 연마 종점을 검출하는 것이 요구된다.
이러한 기술로서는, 일본 특허 공개 제2012-135865호 및 일본 특허 공개 제2013-58762호에 기재된 것이 있다. 이들 기술에 있어서는, 솔레노이드형 또는 소용돌이형 코일을 사용한 와전류 센서가, 종점 검지 센서로서 사용되고 있다.
일본 특허 공개 제2012-135865호 일본 특허 공개 제2013-58762호
최근 들어, 반도체 웨이퍼의 에지 근방에서의 불량품률을 저감시키기 위해서, 반도체 웨이퍼의 에지의, 보다 근방에서까지 막 두께를 측정하여, In-situ의 폐루프 제어로 막 두께 컨트롤을 행하고자 하는 요구가 있다.
또한, 톱링에는, 공기 압력 등을 이용한 에어백 헤드 방식의 것이 있다. 에어백 헤드는, 동심 형상의 복수의 에어백을 갖는다. 와전류 센서에 의한 반도체 웨이퍼의 표면의 요철 분해능을 향상시켜서, 좁은 폭의 에어백으로 막 두께를 컨트롤하기 위해서, 더 좁은 범위의 막 두께를 측정하고자 하는 요구가 있다.
그러나, 솔레노이드형 또는 소용돌이형 코일에서는, 자속을 가늘게 하는 것이 곤란하여, 좁은 범위의 측정에 한계가 있었다.
종래의 일반적인 와전류 센서에 의해, 반도체 웨이퍼의 연마면에 형성되는 와전류의 면적(즉, 와전류 센서의 스폿 직경)은 약 20㎜ 이상이며, 1점당의 검출 모니터 영역이 일반적으로 넓어, 광범위한 영역을 평균화한 막 두께밖에 얻을 수 없었다. 이로 인해, 잔막 유무의 검출 정밀도 및 프로파일 컨트롤의 정밀도에 한계가 있고, 특히, 연마 후의 기판 에지부에 있어서의 막 두께의 변동에 대응할 수 없었다. 이것은, 기판 상에 성막한 구리막 등의 도전성 막을 연마할 때, 기판의 에지부는 경계 영역이 되고, 여기에 성막되는 막의 막 두께가 다른 장소에 성막되는 막의 막 두께에 비해서 변화되기 쉽기 때문이다. 또한, 기판의 일부에 남은, 6㎜ 폭 이하의 잔막의 검출이 일반적으로 곤란하고, 기판 상에의 막의 성막 상태, 또는 막의 연마 조건의 변동 등에 의해, 본래 연마해야 할 막이 기판의 일부에 남아 버리는 일이 있었다.
또한, 와전류 센서의 스폿 직경이 넓은 이유 중 하나는, 센서 코일 직경이 크기 때문이다. 이것을 해결하기 위해서, 와전류 센서의 센서 코일 직경을 작게 하고, 막 두께의 검출 모니터 영역을 작게 하는 것이 생각된다. 그러나, 와전류 센서에서 막 두께를 검출할 수 있는 와전류 센서로부터 막까지의 거리는, 센서 코일 직경과 상관 관계가 있고, 센서 코일 직경을 작게 하면, 당해 거리는 작아진다. 와전류 센서와 기판 사이에는 연마 패드가 존재한다는 점에서, 와전류 센서와 기판 사이의 거리는, 연마 패드의 두께 이하로 할 수는 없다. 센서 코일 직경을 작게 하면, 와전류 센서에서 막 두께를 검출할 수 있는 와전류 센서로부터 막까지의 거리가 작아져, 연마 패드의 두께를 위해서, 와전류를 기판에 형성하는 것이 곤란해져, 막 두께의 검출이 곤란해진다.
와전류 센서의 스폿 직경이 넓은 다른 이유는, 반도체 웨이퍼와 와전류 센서의 거리가 이격되어 있기 때문에, 자속이 넓어지는 것이다. 동일한 코일을 사용한 경우, 반도체 웨이퍼와 와전류 센서 사이의 거리가 이격될수록, 자속이 넓어지고, 와전류 센서의 스폿 직경이 커진다. 자속이 넓어질수록, 자속이 약해지고, 반도체 웨이퍼에 형성되는 와전류가 약해지고, 결과적으로, 센서 출력이 작아진다. 반도체 웨이퍼의 막 두께를 고정밀도로 컨트롤하기 위해서, 좁은 범위를 측정할 수 있는 와전류 센서가 요망되고 있다.
본 발명은 상기 사정을 감안해서 이루어진 것으로, 좁은 범위를 측정할 수 있는 종점 검지 센서를 갖고 막 두께 검출 정밀도가 향상된 연마 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본원 발명의 연마 장치의 제1 형태에 의하면, 연마 대상물을 연마하기 위한 연마 표면을 갖는 연마 패드와, 상기 연마 패드의, 상기 연마 표면과는 반대측의 이면이 부착되는 연마 테이블과, 상기 연마 테이블 내에 배치되고, 상기 연마의 종점을 검지하는 종점 검지 센서를 갖는 연마 장치에 있어서, 상기 종점 검지 센서는, 저면부와, 상기 저면부의 중앙에 배치되는 자심부와, 상기 저면부의 주위 또한 상기 자심부의 주위에 배치되는 주위벽부를 갖는 자성체인 포트 코어와, 상기 자심부에 배치되고, 상기 연마 대상물에 와전류를 형성하는 여자 코일과, 상기 자심부 또는 상기 주위벽부에 배치되고, 상기 연마 대상물에 형성되는 상기 와전류를 검출하는 검출 코일을 갖고, 상기 연마 패드의 상기 이면측에는, 상기 연마 테이블에 대향하는 부분에, 상기 자심부 및 상기 주위벽부의 일부를 수용하기 위한 공간이 배치되고, 상기 자심부 및 상기 주위벽부는, 상기 저면부로부터 상기 공간을 향해서 신장되어 있고, 상기 공간을 향해서 신장된 상기 자심부 및 상기 주위벽부의 적어도 선단부는, 상기 공간 내에 위치하는 것을 특징으로 하는 연마 장치가 제공된다.
이상의 형태에 의하면, 연마 패드의 이면측에는, 연마 테이블에 대향하는 부분에, 자심부 및 주위벽부의 일부를 수용하기 위한 공간이 배치되기 때문에, 연마 대상물과 센서의 거리를 근접시킬 수 있다. 종래보다도, 더 작은 범위의 막 두께를 감도 좋게 측정할 수 있다.
공간 내에 자심부 및 주위벽부의 선단부(이들은 페라이트 등의 자성체로 이루어짐)만을 넣을 경우, 선단부만을 작게 제작하면 되고, 코일이 없기 때문에, 선단부의 소형화는 용이하게 달성할 수 있다. 결과적으로, 웨이퍼 상의 스폿 직경을, 용이하게 작게 할 수 있다. 또한, 여자 코일의 주위는 주위벽부로 둘러싸여 있기 때문에, 자속의 누설은 적다.
또한, 공간의 형상은, 임의의 형상이 가능하고, 예를 들어 원통형, 각기둥형, 원뿔대, 각뿔대 등의 형상이 가능하다.
또한, 검출 코일을, 자심부가 아니고 주위벽부에 배치하는 경우, 검출 코일을, 연마 패드의 공간 내에 위치하는 주위벽부 부분에 배치하는 것이 바람직하다. 검출 코일을 주위벽부에 배치하는 경우, 주위벽부는 자심부보다도 외경이 크기 때문에, 검출 코일이 커져, 검출할 수 있는 영역의 사이즈가 커진다. 또한, 검출 코일이 연마 패드의 공간 내에 배치되기 때문에, 검출 코일이 연마 대상물에 가까워져, 연마 대상물의 막 두께 검출 정밀도가 좋아진다.
본원 발명의 연마 장치의 제2 형태에 의하면, 상기 자심부 중, 상기 공간 내에 위치하는 상기 자심부의 적어도 일부분은, 상기 연마 테이블 내에 위치하는 상기 자심부의 적어도 일부분으로부터 분리 가능한 연마 장치가 제공된다.
본원 발명의 연마 장치의 제3 형태에 의하면, 상기 주위벽부 중, 상기 공간 내에 위치하는 상기 주위벽부의 적어도 일부분은, 상기 연마 테이블 내에 위치하는 상기 주위벽부의 적어도 일부분으로부터 분리 가능한 연마 장치가 제공된다.
제2, 제3 형태에 의하면, 이하의 문제를 해결할 수 있다. 형상이 상이한 연마 패드를 처음으로 연마 테이블에 장착할 때, 본 실시 형태와 같은 분리 가능한 연마 장치를 사용하지 않고, 종점 검지 센서를 연마 테이블 내로부터 연마 패드를 향해서 외부에 노출시키려고 한 경우, 다음과 같은 문제가 있다. 노출되어 있는 종점 검지 센서가 연마 패드와 접촉하지 않도록, 연마 패드를 새로 장착할 때마다, 상기 공간의 형상 및 종점 검지 센서 전체의 연마 테이블로부터의 높이를 조정할 필요가 있다.
본 실시 형태에서는, 공간 내에 위치하는 자심부 및/또는 주위벽부의 적어도 일부분은, 연마 테이블 내에 위치하는 자심부 및/또는 주위벽부의 적어도 일부분으로부터 분리 가능함으로써, 공간 내에 위치하는 자심부 및/또는 주위벽부의 적어도 일부분만을 교환하면 된다. 연마 패드의 형상, 특히, 그 두께는, 연마 패드의 종류마다 변하는데, 두께의 변화에 대응하여, 연마 패드에 설치할 공간의 높이를 바꾸는 것이 바람직하다. 공간의 높이 변경에 수반하여, 자심부 및/또는 주위벽부의 형상을 바꿀 필요가 생긴다. 이 때, 본 실시 형태에서는, 종점 검지 센서 전체의 형상을 변경할 필요가 없고, 자심부 및/또는 주위벽부의 선단부만의 형상을 변경하기만 하면 되어, 연마 패드의 변경에 용이하게 대응할 수 있다.
본 실시 형태에서는, 종점 검지 센서의 선단부와, 연마 대상물과의 거리를 항상, 최단 거리로 용이하게 유지하기 위해서, 종점 검지 센서 전체의 높이를 조정할 필요가 없다. 즉, 선단부를 교환하기만 하면 된다. 또한, 스폿 직경을 조정하기 위해서, 최단이 아닌 거리로 조정하고자 하는 경우에도, 종점 검지 센서 전체의 높이를 조정할 필요가 없다.
본원 발명의 연마 장치의 제4 형태에 의하면, 상기 공간은, 상기 연마 패드의 상기 이면으로부터 상기 연마 표면까지 관통하고 있는 연마 장치가 제공된다.
본 실시 형태에 따르면, 종점 검지 센서를 회전 테이블에 설치할 때, 특히, 분리 가능한 자심부의 적어도 일부분 및/또는 주위벽부의 적어도 일부분을 위치 결정해서 부착할 때, 연마 패드의 상면이 개방되어 있기 때문에, 위치 조정 등의 작업을 용이하게 행할 수 있다. 또한, 이 형태의 경우, 연마액 등이 연마 패드의 상면으로부터 센서 부분으로 들어온다. 이것에 대처하기 위해서, 물을 배출하는 기구를 센서 부분에 설치해도 된다.
또한, 자심부는 분리 가능하게 하고, 주위벽부는 분리 불가로 하여, 센서 본체에 대하여, 분리 가능한 자심부와, 분리 불가인 주위벽부의 전체를 일체로 해서 탈착할 수 있게 해도 된다. 이 경우, 센서 제작시, 구체적으로는, 자심부에 코일을 감을 때, 코일이 감기는 자심부를 노출시키는 것이 가능하게 되기 때문에, 자심부에 코일을 감는 작업이 용이해진다는 이점이 있다.
본원 발명의 연마 장치의 제5 형태에 의하면, 상기 주위벽부의 외주에 배치된 금속 실드를 갖고, 상기 금속 실드는, 상기 여자 코일이 생성하는 자계를 차폐하는 연마 장치가 제공된다. 본 실시 형태에 따르면, 주위벽부의 외측에 금속 실드가 있기 때문에, 누설 자속이 감소하므로, 연마 대상물 상에 형성되는 자속의 스폿 직경이 작아진다.
본원 발명의 연마 장치의 제6 형태에 의하면, 연마 대상물을 연마하기 위한 연마 표면을 갖는 연마 패드와, 상기 연마 패드의, 상기 연마 표면과는 반대측의 이면이 부착되는 연마 테이블과, 상기 연마 테이블 내에 배치되고, 상기 연마의 종점을 검지하는 종점 검지 센서를 갖는 연마 장치에 있어서, 상기 종점 검지 센서는, 저면부와, 상기 저면부의 주위에 배치되는 주위벽부를 갖는 자성체인 포트 코어와, 상기 저면부의 중앙에 배치되고, 상기 연마 대상물에 와전류를 형성하는 여자 코일과, 공심 코일이거나 또는 상기 주위벽부에 배치되어 상기 주위벽부를 코어로 하는 코일이며, 상기 연마 대상물에 형성되는 상기 와전류를 검출하는 검출 코일을 갖고, 상기 주위벽부는, 상기 여자 코일의 주위에 배치되고, 상기 여자 코일은, 공심부를 갖는 공심 코일이며, 상기 연마 패드의 상기 이면에는, 상기 연마 테이블에 대향하는 부분에, 상기 주위벽부의 일부를 수용하기 위한 공간이 배치되고, 상기 주위벽부는, 상기 저면부로부터 상기 공간을 향해서 신장되어 있고, 상기 공간을 향해서 신장된 상기 주위벽부의 적어도 선단부는, 상기 공간 내에 위치하고, 상기 포트 코어는, 상기 공심부를 상기 공간을 향해서 연장된 위치에, 자성체인 자심부를 갖고, 상기 자심부는, 상기 공심부로부터 상기 공간을 향해서 신장되어 있고, 상기 공간을 향해서 신장된 상기 자심부의 적어도 선단부는, 상기 공간 내에 위치하는 연마 장치가 제공된다.
본 실시 형태에 따르면, 여자 코일은 공심이며, 코어가 존재하지 않는다. 코어에 코일은 감지 않는다. 공심 코일이기 때문에, 여자 주파수를 높게 설정하는 것이 가능하여, 공간 분해능이 향상된다. 또한, 여자 코일의 주위는 주위벽부로 둘러싸여 있기 때문에, 자속의 누설은 적다.
본원 발명의 연마 장치의 제7 형태에 의하면, 상기 주위벽부 중, 상기 공간 내에 위치하는 상기 주위벽부의 적어도 일부분은, 상기 연마 테이블 내에 위치하는 상기 주위벽부의 적어도 일부분으로부터 분리 가능한 연마 장치가 제공된다.
본원 발명의 연마 장치의 제8 형태에 의하면, 상기 검출 코일은, 상기 공간 내에 위치하는 상기 자심부 또는 상기 주위벽부에 배치되는 연마 장치가 제공된다. 이 경우, 검출 코일이 연마 패드의 공간 내에 배치되기 때문에, 검출 코일이 연마 대상물에 가까워져, 연마 대상물의 막 두께 검출 정밀도가 좋아진다.
본원 발명의 연마 장치의 제9 형태에 의하면, 상기 공간 내에 위치하는 상기 자심부 및 상기 주위벽부는, 보유 지지부에 보유 지지되고, 상기 보유 지지부는, 상기 종점 검지 센서 또는 상기 연마 테이블에 고정되는 연마 장치가 제공된다.
도 1은 본 실시예에 관한 연마 장치의 전체 구성을 도시하는 개략도.
도 2는 연마 테이블과 와전류 센서와 반도체 웨이퍼의 관계를 도시하는 평면도.
도 3은 와전류 센서의 구성을 도시하는 도면으로서, 도 3의 (a)는 와전류 센서의 구성을 도시하는 블록도, 도 3의 (b)는 와전류 센서의 등가 회로도.
도 4는 비교예의 와전류 센서(4) 근방의 확대도를 도시하는 도면.
도 5는 포트 코어(60)의 상세 형상을 도시하는 도면.
도 6은 본 발명의 와전류 센서(50)의 구성예를 도시하는 개략도.
도 7은 스파이럴 코일을 사용한 와전류 센서(150)의 구성예를 도시하는 개략도.
도 8의 (a)는 솔레노이드 코일을 사용한 와전류 센서(50)의 구성예를 도시하는 개략도, 도 8의 (b)는 스파이럴 코일을 사용한 와전류 센서(150)의 구성예를 도시하는 개략도.
도 9 (a)는 솔레노이드 코일을 사용한 와전류 센서(50)의 구성예를 도시하는 개략도, 도 9의 (b)는 스파이럴 코일을 사용한 와전류 센서(150)의 구성예를 도시하는 개략도.
도 10의 (a)는 솔레노이드 코일을 사용한 와전류 센서(50)의 구성예를 도시하는 개략도, 도 10의 (b)는 스파이럴 코일을 사용한 와전류 센서(150)의 구성예를 도시하는 개략도.
도 11의 (a)는 솔레노이드 코일을 사용한 와전류 센서(50)의 구성예를 도시하는 개략도, 도 11의 (b)는 스파이럴 코일을 사용한 와전류 센서(150)의 구성예를 도시하는 개략도.
도 12의 (a)는 솔레노이드 코일을 사용한 와전류 센서(50)의 구성예를 도시하는 개략도, 도 12의 (b)는 스파이럴 코일을 사용한 와전류 센서(150)의 구성예를 도시하는 개략도.
도 13은 솔레노이드 코일을 사용한 와전류 센서(50)의 구성예를 도시하는 개략도.
도 14는 솔레노이드 코일을 사용한 와전류 센서(50)의 구성예를 도시하는 개략도로서, 공간 내에 위치하는 자심부 및 주위벽부의 고정 방법을 나타내는 도면.
도 15는 도 14의 (e) 및 도 14의 (f)에 도시하는 와전류 센서(50)의 전체를 도시하는 개략도.
도 16은 와전류 센서에 있어서의 각 코일의 접속예를 도시하는 개략도.
도 17은 와전류 센서의 동기 검파 회로를 도시하는 블록도.
도 18은 막 두께 제어를 행하는 방법을 도시하는 블록도.
도 19는 와전류 센서가 반도체 웨이퍼 상을 주사하는 궤적을 도시하는 모식도.
도 20은 와전류 센서가 반도체 웨이퍼 상을 주사하는 궤적을 도시하는 모식도.
도 21은 연마 중에 행하는 압력 컨트롤의 동작의 일례를 도시하는 흐름도.
이하, 본 발명의 일 실시예에 관한 연마 장치의 실시 형태에 대해서 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 또한, 첨부 도면에 있어서, 동일 또는 상당하는 구성 요소에는, 동일한 부호를 부여해서 중복된 설명을 생략한다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 관한 연마 장치(10)의 전체 구성을 도시하는 개략도이다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 연마 장치(10)는, 연마 테이블(100)과, 연마 대상물인 반도체 웨이퍼 W1 등의 기판을 보유 지지해서 연마 테이블(100) 상의 연마면에 가압하는 톱링(1)을 구비하고 있다.
연마 테이블(100)은, 테이블 축(100a)을 통해서 그 하방에 배치되는 구동부인 모터(도시하지 않음)에 연결되어 있고, 그 테이블 축(100a) 주위로 회전 가능하게 되어 있다. 연마 테이블(100)의 상면(설치면)(104)에는 연마 패드(101)가 부착되어 있다. 연마 패드(101)의 표면(101a)이 반도체 웨이퍼 W1을 연마하는 연마 표면을 구성하고 있다. 연마 패드(101)의, 연마 표면(101a)과는 반대측의 이면(101b)이, 연마 테이블(100)의 설치면(104)에 부착되어 있다. 톱링(1)은, 연마 패드(101)의 연마 표면(101a)에 대향시켜서 반도체 웨이퍼 W1을 보유 지지할 수 있다.
연마 테이블(100)의 상방에는 연마액 공급 노즐(102)이 설치되어 있다. 이 연마액 공급 노즐(102)에 의해 연마 테이블(100) 상의 연마 패드(101) 상에 연마액 Q1이 공급되게 되어 있다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 연마 테이블(100)의 내부에는, 연마의 종점을 검지하는 와전류 센서(종점 검지 센서)(50)가 매설되어 있다.
톱링(1)은, 반도체 웨이퍼 W1을 연마면(101a)에 대하여 가압하는 톱링 본체(2)와, 반도체 웨이퍼 W1의 외주연을 보유 지지해서 반도체 웨이퍼 W1이 톱링으로부터 튀어나오지 않도록 하는 리테이너 링(3)으로 기본적으로 구성되어 있다.
톱링(1)은, 톱링 샤프트(111)에 접속되어 있다. 이 톱링 샤프트(111)는, 상하 이동 기구(124)에 의해 톱링 헤드(110)에 대하여 상하 이동하게 되어 있다. 이 톱링 샤프트(111)의 상하 이동에 의해, 톱링 헤드(110)에 대하여 톱링(1)의 전체를 승강시켜 위치 결정하게 되어 있다. 또한, 톱링 샤프트(111)의 상단부에는 로터리 조인트(125)가 부착되어 있다.
톱링 샤프트(111) 및 톱링(1)을 상하 이동시키는 상하 이동 기구(124)는, 베어링(126)을 통해서 톱링 샤프트(111)를 회전 가능하게 지지하는 브리지(128)와, 브리지(128)에 부착된 볼 나사(132)와, 지주(130)에 의해 지지된 지지대(129)와, 지지대(129) 상에 설치된 AC 서보 모터(138)를 구비하고 있다. 서보 모터(138)를 지지하는 지지대(129)는, 지주(130)를 통해서 톱링 헤드(110)에 고정되어 있다.
볼 나사(132)는, 서보 모터(138)에 연결된 나사축(132a)과, 이 나사축(132a)이 나사 결합되는 너트(132b)를 구비하고 있다. 톱링 샤프트(111)는, 브리지(128)와 일체로 되어 상하 이동하게 되어 있다. 따라서, 서보 모터(138)를 구동하면, 볼 나사(132)를 통해서 브리지(128)가 상하 이동하고, 이에 의해 톱링 샤프트(111) 및 톱링(1)이 상하 이동한다.
또한, 톱링 샤프트(111)는, 키(도시하지 않음)를 통해서 회전 통(112)에 연결되어 있다. 이 회전 통(112)은 그 외주부에 타이밍 풀리(113)를 구비하고 있다. 톱링 헤드(110)에는 톱링용 모터(114)가 고정되어 있고, 상기 타이밍 풀리(113)는, 타이밍 벨트(115)를 통해서 톱링용 모터(114)에 설치된 타이밍 풀리(116)에 접속되어 있다. 따라서, 톱링용 모터(114)를 회전 구동함으로써 타이밍 풀리(116), 타이밍 벨트(115) 및 타이밍 풀리(113)를 통해서 회전 통(112) 및 톱링 샤프트(111)가 일체로 회전하고, 톱링(1)이 회전한다. 또한, 톱링 헤드(110)는, 프레임(도시하지 않음)에 회전 가능하게 지지된 톱링 샤프트(117)에 의해 지지되고 있다.
도 1에 도시하는 바와 같이 구성된 연마 장치에 있어서, 톱링(1)은, 그 하면에 반도체 웨이퍼 W1 등의 기판을 보유 지지할 수 있게 되어 있다. 톱링 헤드(110)은 톱링 샤프트(117)를 중심으로 해서 선회 가능하게 구성되어 있고, 하면에 반도체 웨이퍼 W1을 보유 지지한 톱링(1)은, 톱링 헤드(110)의 선회에 의해 반도체 웨이퍼 W1의 수취 위치로부터 연마 테이블(100)의 상방으로 이동된다. 그리고, 톱링(1)을 하강시켜서 반도체 웨이퍼 W1을 연마 패드(101)의 표면(연마면)(101a)에 가압한다. 이때, 톱링(1) 및 연마 테이블(100)을 각각 회전시켜, 연마 테이블(100)의 상방에 설치된 연마액 공급 노즐(102)로부터 연마 패드(101) 상에 연마액을 공급한다. 이와 같이, 반도체 웨이퍼 W1을 연마 패드(101)의 연마면(101a)에 미끄럼 접촉시켜서 반도체 웨이퍼 W1의 표면을 연마한다.
도 2는, 연마 테이블(100)과 와전류 센서(50)와 반도체 웨이퍼 W1의 관계를 도시하는 평면도이다. 도 2에 도시하는 바와 같이, 와전류 센서(50)는, 톱링(1)에 보유 지지된 연마 중의 반도체 웨이퍼 W1의 중심 Cw를 통과하는 위치에 설치되어 있다. 부호 CT는 연마 테이블(100)의 회전 중심이다. 예를 들어, 와전류 센서(50)는, 반도체 웨이퍼 W1의 하방을 통과하고 있는 사이, 통과 궤적(주사선) 상에서 연속적으로 반도체 웨이퍼 W1의 Cu층 등의 금속막(도전성 막)을 검출할 수 있게 되어 있다.
이어서, 본 발명의 일 실시예에 관한 연마 장치가 구비하는 와전류 센서(50)에 대해서, 첨부 도면을 사용해서 보다 상세하게 설명한다.
도 3은, 와전류 센서(50)의 구성을 도시하는 도면이며, 도 3의 (a)는 와전류 센서(50)의 구성을 도시하는 블록도이며, 도 3의 (b)는 와전류 센서(50)의 등가 회로도이다.
도 3의 (a)에 도시하는 바와 같이, 와전류 센서(50)는, 검출 대상의 금속막(또는 도전성 막) mf의 근방에 배치된다. 와전류 센서(50)의 구체적인 배치에 대해서는 후술한다. 그 코일에 교류 신호원(52)이 접속되어 있다. 여기서, 검출 대상의 금속막(또는 도전성 막) mf는, 예를 들어 반도체 웨이퍼 W1 상에 형성된 Cu, Al, Au, W 등의 박막이다. 와전류 센서(50)는, 검출 대상의 금속막(또는 도전성 막)에 대하여, 예를 들어 1.0 내지 4.0㎜ 정도의 근방에 배치된다.
와전류 센서에는, 금속막(또는 도전성 막) mf에 와전류가 발생함으로써, 발진 주파수가 변화되고, 이 주파수 변화로부터 금속막(또는 도전성 막)의 막 두께의 변화를 검출하는 주파수 타입과, 임피던스가 변화되고, 이 임피던스 변화로부터 금속막(또는 도전성 막)의 막 두께의 변화를 검출하는 임피던스 타입이 있다. 즉, 주파수 타입에서는, 도 3의 (b)에 도시하는 등가 회로에 있어서, 와전류 I2가 변화됨으로써, 임피던스 Z1이 변화되고, 신호원(가변 주파수 발진기)(52)의 발진 주파수가 변화되면, 검파 회로(54)에서 이 발진 주파수의 변화를 검출하고, 금속막(또는 도전성 막)의 변화를 검출할 수 있다. 임피던스 타입에서는, 도 3의 (b)에 도시하는 등가 회로에 있어서, 와전류 I2가 변화됨으로써, 임피던스 Z1이 변화되고, 신호원(고정 주파수 발진기)(52)으로부터 본 임피던스 Z1이 변화되면, 검파 회로(54)에서 이 임피던스 Z1의 변화를 검출하고, 금속막(또는 도전성 막)의 변화를 검출할 수 있다.
임피던스 타입의 와전류 센서에서는, 막 두께의 변화에 수반하는 저항 성분(R1), 리액턴스 성분(X1), 진폭 출력((R12+X12)1/2) 및 위상 출력(tan- 1R1/X1)을 취출할 수 있다. 주파수 또는 진폭 출력((R12+X12)1/2) 등으로부터, 금속막(또는 도전성 막) Cu, Al, Au, W의 막 두께의 변화에 관한 측정 정보가 얻어진다. 와전류 센서(50)는, 도 1에 도시하는 바와 같이 연마 테이블(100)의 내부 표면 부근의 위치에 내장할 수 있고, 연마 대상의 반도체 웨이퍼에 대하여 연마 패드를 통해서 대면하도록 위치하고, 반도체 웨이퍼 상의 금속막(또는 도전성 막)에 흐르는 와전류로부터 금속막(또는 도전성 막)의 변화를 검출할 수 있다.
와전류 센서의 주파수는, 단일 전파, 혼합 전파, AM 변조 전파, FM 변조 전파, 함수 발생기의 소인 출력 또는 복수의 발진 주파수원을 사용할 수 있다. 금속막의 막 종류에 적합하게, 감도가 좋은 발진 주파수나 변조 방식을 선택하는 것이 바람직하다.
이하에, 임피던스 타입의 와전류 센서에 대해서 구체적으로 설명한다. 교류 신호원(52)은, 2 내지 30㎒ 정도의 고정 주파수의 발진기이며, 예를 들어 수정 발진기가 사용된다. 그리고, 교류 신호원(52)에 의해 공급되는 교류 전압에 의해, 와전류 센서(50)에 전류 I1이 흐른다. 금속막(또는 도전성 막) mf의 근방에 배치된 와전류 센서(50)에 전류가 흐름으로써, 이 자속이 금속막(또는 도전성 막) mf와 쇄교함으로써 그 동안에 상호 인덕턴스 M1이 형성되고, 금속막(또는 도전성 막) mf 중에 와전류 I2가 흐른다. 여기서 R1은 와전류 센서를 포함하는 1차측의 등가 저항이며, L1은 마찬가지로 와전류 센서를 포함하는 1차측의 자기 인덕턴스이다. 금속막(또는 도전성 막) mf 측에서는, R2는 와전류손에 상당하는 등가 저항이며, L2는 그 자기 인덕턴스이다. 교류 신호원(52)의 단자 a1, b1에서 와전류 센서 측을 본 임피던스 Z1은, 금속막(또는 도전성 막) mf 중에 형성되는 와전류손의 크기에 따라 변화된다.
처음에, 본원의 와전류 센서(50)의 비교예로서, 도 4에, 와전류 센서(4)와 기판 사이에, 와전류 센서(4)의 자심부 및 주위벽부의 일부를 수용하기 위한 공간을 갖지 않는 연마 패드가 존재하는 연마 장치를 나타낸다. 본 도면의 경우, 공간을 갖지 않기 때문에, 와전류 센서(4)와 기판 사이의 거리는, 연마 패드의 두께 이하로 할 수는 없다. 본 도면은, 와전류 센서 근방을 확대한 단면도를 나타낸다.
와전류 센서(4)는, 포트 코어(60)와, 3개의 코일(62, 63, 64)을 포함한다. 자성체인 포트 코어(60)는, 저면부(61a)와, 저면부(61a)의 중앙에 설치된 자심 기부(61b)와, 저면부(61a)의 주위에 설치된 주위벽 기부(61c)를 갖는다. 저면부(61a)는, 와전류 센서(4)의 베이스부(6)에, 접착재나 볼트 등에 의해 설치되어 있다.
3개의 코일(62, 63, 64) 중 중앙의 코일(62)은, 교류 신호원(52)에 접속되는 여자 코일이다. 이 여자 코일(62)은, 교류 신호원(52)으로부터 공급되는 전압이 형성되는 자계에 의해, 근방에 배치되는 반도체 웨이퍼 W1 상의 금속막(또는 도전성 막) mf에 와전류를 형성한다. 여자 코일(62)의 금속막(또는 도전성 막) 측에는, 검출 코일(63)이 배치되고, 금속막(또는 도전성 막)에 형성되는 와전류에 의해 발생하는 자계를 검출한다. 여자 코일(62)을 사이에 두고 검출 코일(63)과 반대측에는 더미 코일(64)이 배치되어 있다. 여자 코일(62)은, 자심 기부(61b)에 배치되고, 도전성 막에 와전류를 형성한다. 검출 코일(63)은, 자심 기부(61b)에 배치되고, 도전성 막에 형성되는 와전류를 검출한다.
여자 코일(62)에 인가되는 주파수는, 임의의 주파수, 예를 들어 2 내지 30㎒의 전기 신호를 인가할 수 있다. 와전류 센서의 자심 재료는 예를 들어, 투자율 및 유전율의 양쪽 값이 높은 Mn-Zn 페라이트나, 투자율 및 유전율의 양쪽 값이 낮은 Ni-Zn 페라이트이다.
와전류 센서는, 자심 기부(61b)에 배치되는 더미 코일(64)을 갖고, 더미 코일(64)은, 도전성 막에 형성되는 와전류를 검출한다. 자심 기부(61b)의 축방향은, 기판 상의 도전성 막과 직교하고, 검출 코일(63)과 여자 코일(62)과 더미 코일(64)은, 자심 기부(61b)의 축방향과 상이한 위치에 배치되고, 또한 자심 기부(61b)의 축방향으로, 기판 상의 도전성 막에 가까운 위치에서 먼 위치를 향하여, 검출 코일(63), 여자 코일(62), 더미 코일(64) 순으로 배치된다. 검출 코일(63), 여자 코일(62), 더미 코일(64)로부터는, 각각 외부와 접속하기 위한 리드선이 나와 있다.
연마 패드(101)은, 연마 표면(101a)을 갖는 연마층(26)과, 이면(101b)을 갖는 백킹층(28)을 갖는다. 연마층(26)은, 발포 폴리우레탄 시트 등으로 이루어진다. 백킹층(28)은, 폴리우레탄 또는 부직포 등으로 이루어진다. 연마층(26)은, 발포 구조 또는 무발포 구조를 갖는다. 무발포 구조의 경우, 폴리우레탄 등에 대하여 드레싱 처리에 의해 연마 표면(101a)이 거칠어져, 연마제의 보유 지지력을 높이는 처리가 이루어진다.
도 5에, 포트 코어(60)의 상세 형상을 나타낸다. 도 5의 (a)는 평면도이며, 도 5의 (b)는 도 5의 (a)의 화살표 방향에서 보아 AA에 있어서의 단면도이다. 자성체인 포트 코어(60)는, 원판 형상의 저면부(61a)와, 저면부(61a)의 중앙에 설치된 원기둥 형상의 자심 기부(61b)와, 저면부(61a)의 주위에 설치된 원통 형상의 주위벽 기부(61c)를 갖는다. 포트 코어(60)의 치수 일례로서는, 저면부(61a)의 직경 L1은 9㎜, 두께 L2는 3㎜, 자심 기부(61b)의 직경 L3은 3㎜, 높이 L4는 5㎜, 주위벽 기부(61c)의 외경 L5는 9㎜, 내경 L6은 5㎜, 두께 L7은 2㎜, 높이 L4는 5㎜이다. 자심 기부(61b)의 높이 L4와, 주위벽 기부(61c)의 높이 L4는, 도 5에서는 동일하지만, 자심 기부(61b)의 높이 L4는, 주위벽 기부(61c)의 높이 L4보다, 높아도 되고 낮아도 된다. 주위벽 기부(61c)의 외경은, 도 5에서는 높이 방향과 동일한 원통 형상이지만, 저면부(61a)로부터 이격되는 방향으로, 즉 선단을 향해서 가늘어지는 선단이 가는 형상(테이퍼 형상)이어도 된다.
자장을 포트 코어(60)의 주위로 누설되지 않게 하기 위해서는, 주위벽 기부(61c)의 두께 L7이, 자심 기부(61b)의 직경 L3의 1/2 이상의 길이인 것, 및 저면부(61a)의 두께 L2가 자심 기부(61b)의 직경 L3 이상의 길이인 것이 바람직하다.
검출 코일(63), 여자 코일(62) 및 더미 코일(64)에 사용되는 도선은, 구리, 망가닌 선, 또는 니크롬선이다. 망가닌선이나 니크롬선을 사용함으로써, 전기 저항 등의 온도 변화가 적어져, 온도 특성이 좋아진다.
이어서, 본 발명의 와전류 센서(50)를 도 6에 의해 설명한다. 도 6은, 본 발명의 와전류 센서(50)의 구성예를 도시하는 개략도이다. 연마 패드(101)의 이면(101b)에는, 연마 테이블(100)을 대향하는 부분에, 와전류 센서(50)의 자심부 및 주위벽부의 일부(자심 연장부(8) 및 주위벽 연장부(11))를 수용하기 위한 공간(30)이 배치된다. 자심부 및 주위벽부는, 저면부(61a)로부터 공간(30)을 향해서 신장되어 있고, 공간(30)을 향해서 신장된 자심부 및 주위벽부의 적어도 선단부(자심 연장부(8) 및 주위벽 연장부(11))는 공간(30) 내에 위치한다.
본 실시예에 의하면, 연마 패드(101)의 이면(101b)은, 연마 테이블(100)에 대향하는 부분에, 자심부 및 주위벽부의 일부(자심 연장부(8) 및 주위벽 연장부(11))를 수용하기 위한 공간(30)을 갖기 때문에, 연마 대상물과 센서의 거리를 근접시킬 수 있다. 종래보다도, 더 작은 범위의 막 두께를 감도 좋게 측정할 수 있다.
본 실시예에서는, 자심부 중, 공간(30) 내에 위치하는 자심부 부분(자심 연장부(8))은 연마 테이블(100) 내에 위치하는 자심부 부분(자심 기부(61b))으로부터 분리되어 있다. 또한, 주위벽부 중, 공간(30) 내에 위치하는 주위벽부 부분(주위벽 연장부(11))은 연마 테이블(100) 내에 위치하는 주위벽부 부분(주위벽 기부(61c))으로부터 분리되어 있다. 즉, 자심부는, 자심 기부(61b)와 자심 연장부(8)를 포함하고, 주위벽부는, 주위벽 기부(61c)와 주위벽 연장부(11)를 포함한다. 본 실시예의 와전류 센서(50)는, 비교예의 와전류 센서(4)에, 자성체만으로 이루어지는 자심 연장부(8) 및 주위벽 연장부(11)를 부가한 것이다. 이하에서는, 자심 연장부(8) 및 주위벽 연장부(11)를 포함하는 부분을, 자성체 코어부(12)라고 칭한다. 자심 연장부(8) 및 주위벽 연장부(11)의 고정 방법에 대해서는 후술한다.
본 실시예에서는, 공간(30) 내에 위치하는 자심부 부분은, 연마 테이블 내에 위치하는 자심부 부분으로부터 분리 가능하고, 공간(30) 내에 위치하는 주위벽부 부분은, 연마 테이블 내에 위치하는 주위벽부 부분으로부터 분리 가능하다. 그로 인해, 연마 패드(101)의 형상, 특히, 그 두께에 대응하여, 연마 패드(101)에 설치하는 공간(30)의 높이가 바뀌는 것에 대하여, 공간(30) 내에 위치하는 자심부 부분 및 공간(30) 내에 위치하는 주위벽부 부분만을 교환함으로써, 용이하게 대응할 수 있다.
도 6에 도시하는 검출 코일(63)과 여자 코일(62)과 더미 코일(64)은, 통상의 솔레노이드 코일이지만, 본 발명은 솔레노이드 코일에 한정되지 않는다. 검출 코일(63)과 여자 코일(62)과 더미 코일(64)은, 스파이럴 코일이어도 된다. 솔레노이드 코일과 스파이럴 코일의 차이는 이하와 같다. 솔레노이드 코일은, 3차원 형상의 코일이며, 나선 형상, 특히, 코일의 축방향으로 조밀하게 감은 나선 형상(후술하는 정의에 의한 「층」을 복수 겹치는 경우도 있음)의 것이다. 한편, 스파이럴 코일은, 2차원 형상의 코일이며, 평면 상에 와권상(스파이럴)으로 감긴 코일이다.
도 7에, 스파이럴 코일을 사용한 와전류 센서(150)의 예를 나타낸다. 도 7은, 스파이럴 코일을 사용한 와전류 센서(150)의 구성예를 도시하는 개략도이다. 도 7의 와전류 센서(150)는, 검출 코일(163)과 여자 코일(162)과 더미 코일(164)이 스파이럴 코일인 점을 제외하면, 도 6의 와전류 센서(50)와 마찬가지이다. 와전류 센서(150)는, 도 4에 도시하는 비교예의 와전류 센서(4)에 대응하는 본체 부분(14)이, 스파이럴 코일이다.
도 7의 와전류 센서(150)의 3개의 코일(162, 163, 164)은, 열을 반도체 웨이퍼(기판) W에 대하여 수직 방향, 층을 반도체 웨이퍼(기판) W에 대하여 평행 방향이라고 정의했을 때, 선재를 각각 1열 N층 감기로 스파이럴 형상으로 감은 코일이다. 보다 상세하게 말하면, 3개의 코일(162, 163, 164)은, 열을 반도체 웨이퍼(기판) W의 금속막(또는 도전성 막)이 형성된 면에 대하여 수직 방향, 층을 반도체 웨이퍼(기판) W의 금속막(또는 도전성 막)이 형성된 면에 대하여 평행 방향이라고 정의했을 때, 선재를 각각 1열 N층 감기로 스파이럴 형상으로 감은 코일이다. N은 2 이상의 정수이며, 예를 들어 종래와 동등 이상의 감기수로 하면 N은 10 이상이다. 도 7에 나타내는 예에 있어서는 1열 8층의 코일이다. 단, 각 코일(162, 163, 164)은, 2개의 스파이럴 코일로 이루어진다. 예를 들어, 검출 코일(163)은, 2개의 스파이럴 코일(16, 20)로 이루어진다. 2개의 스파이럴 코일(16, 20)은, 원판 형상의 자성체(18)의 상면과 하면에 각각 배치되어 있다.
스파이럴 코일을 사용한 와전류 센서(150)에 의하면, 검출 코일(163)을 선재 또는 도전체를 1열 복수층으로 감은 스파이럴 코일로 구성했으므로, 검출 코일(163)을, 솔레노이드 코일로 구성한 경우에 비해서 기판에 근접할 수 있다. 또한 스파이럴 코일은, 선간의 용량 성분을 작게 할 수 있기 때문에, 센서 감도가 좋아진다. 따라서, 와전류 센서(150)의 발진 주파수, 내부 회로의 증폭도 및 여자 전압을 상승시키지 않고, 반도체 웨이퍼 등의 기판 상의 금속 박막(또는 도전성 박막)을 검출할 수 있다.
이어서, 도 8에 의해, 자심부 및 주위벽부의 일부를 수용하기 위한 공간이, 연마 패드(101)의 이면(101b)으로부터 연마 표면(101a)까지 관통하고 있는 실시예에 대해서 설명한다. 도 8의 (a)는 솔레노이드 코일을 사용한 와전류 센서(50)의 구성예를 도시하는 개략도이다. 도 8의 (b)는 스파이럴 코일을 사용한 와전류 센서(150)의 구성예를 도시하는 개략도이다. 도 8의 (a), 도 8의 (b)에서는, 자심부 및 주위벽부의 일부를 수용하기 위한 공간(32), 구체적으로는, 자성체 코어부(12)를 수용하기 위한 공간(32)이, 연마 패드(101)의 이면(101b)으로부터 연마 표면(101a)까지 관통하고 있다. 본 실시예에 의하면, 와전류 센서(50, 150)를 회전 테이블(100)에 설치할 때, 구체적으로는, 자성체 코어부(12)를 위치 결정해서 부착할 때, 연마 패드(101)의 상면(101a)이 개방되어 있기 때문에, 위치 조정 등의 작업을 용이하게 행할 수 있다.
이어서, 도 9에 의해, 자심부는 분리 가능하게 하고, 주위벽부는 분리 불가로 하여, 센서 본체에 대하여, 분리 가능한 자심부와, 분리 불가인 주위벽부의 전체를 일체로 해서 탈착할 수 있는 실시예에 대해서 설명한다. 도 9의 (a)는 솔레노이드 코일을 사용한 와전류 센서(50)의 구성예를 도시하는 개략도이다. 도 9의 (b)는 스파이럴 코일을 사용한 와전류 센서(150)의 구성예를 도시하는 개략도이다. 도 9의 (a), 도 9의 (b)에서는, 자심부는 자심 기부(61b)와, 자심 연장부(8)로 분리 가능하다. 주위벽부는 분리 불가이며, 주위벽 기부(61c)와, 주위벽 연장부(11)는 일체화되어 있어, 1부품이다.
도 9에 도시하는 와전류 센서(50, 150)는, 도 8에 도시하는 와전류 센서(50, 150)에 대하여 분리 불가인 주위벽부를 갖는다는 점에서 상이하다. 본 실시예에서는, 센서 본체 부분(4a, 14a)에 대하여, 구체적으로는 저면부(61a)에 대하여 분리 가능한 자심부(자심 연장부(8))와, 분리 불가인 주위벽부(주위벽 기부(61c)와 주위벽 연장부(11))의 전체를 일체로 해서 탈착할 수 있다(후술하는 도 14의 (a), 도 14의 (b)를 참조). 이 경우, 센서 제작시, 구체적으로는, 자심 기부(61b)에 코일을 감을 때, 코일이 감기는 자심 기부(61b)를 노출시키는 것이 가능하게 되기 때문에, 자심 기부(61b)에 코일을 감는 작업이 용이해진다는 이점이 있다.
이어서, 도 10에 의해, 주위벽부의 외주에 배치된 금속 실드를 갖고, 금속 실드는, 여자 코일이 생성하는 자계를 차폐하는 실시예에 대해서 설명한다. 도 10의 (a)는 솔레노이드 코일을 사용한 와전류 센서(50)의 구성예를 도시하는 개략도이다. 도 10의 (b)는 스파이럴 코일을 사용한 와전류 센서(150)의 구성예를 도시하는 개략도이다. 도 10의 (a), 도 10의 (b)에서는, 분리 불가인 주위벽부(주위벽 기부(61c)와 주위벽 연장부(11))의 외주에 금속 실드(22)가 배치된다. 금속 실드(22)는, 여자 코일(62, 162)이 생성하는 자계를 차폐한다. 또한, 금속 실드(22)는, 도 6, 도 7에 도시하는 분리 가능한 주위벽부를 갖는 와전류 센서에 적용할 수도 있다.
도 10에 도시하는 와전류 센서(50, 150)는, 도 9에 도시하는 와전류 센서(50, 150)에 대하여, 본체 부분(4b, 14b)이, 금속 실드(22)를 갖는다는 점에서 상이하다. 본 실시예에 의하면, 주위벽 기부(61c)와 주위벽 연장부(11)의 외측에 금속 실드(22)가 있기 때문에, 누설 자속이 감소하여, 금속 실드(22)가 없는 와전류 센서와 비교하여, 웨이퍼 W1 상에 형성되는 자속의 스폿 직경이 작아진다.
이어서, 도 11에 의해, 여자 코일, 검출 코일, 더미 코일이, 공심부를 갖는 공심 코일인 실시예에 대해서 설명한다. 도 11의 (a)는 솔레노이드 코일을 사용한 와전류 센서(50)의 구성예를 도시하는 개략도이다. 도 11의 (b)는 스파이럴 코일을 사용한 와전류 센서(150)의 구성예를 도시하는 개략도이다. 도 11의 (a), 도 11의 (b)에서는, 여자 코일(62, 162), 검출 코일(63, 163), 더미 코일(64, 164)은, 공심부(24)를 갖는 공심 코일이다.
도 11에 도시하는 와전류 센서(50, 150)는, 도 8에 도시하는 와전류 센서(50, 150)에 대하여, 본체 부분(4c, 14c)의 코일이, 공심 코일이라는 점에서 상이하다. 본 실시예에 의하면, 여자 코일(62, 162)은 공심이며, 도 8에 도시하는 자심 기부(코어)(61b)가 존재하지 않는다. 자심 기부(61b)에 코일은 감지 않는다. 공심 코일이기 때문에, 여자 주파수를 높게 설정하는 것이 가능하고, 공간 분해능이 향상된다. 또한, 여자 코일의 주위는 주위벽부(즉, 요크)(61c)로 둘러싸여 있기 때문에, 자속의 누설이 적다.
이어서, 도 12에 의해, 공간(30, 32)에 있는 자심부 또는 주위벽부에 배치되고, 연마 대상물에 형성되는 와전류를 검출하는 검출 코일을 갖는 실시예에 대해서 설명한다. 도 12의 (a)는 솔레노이드 코일을 사용한 와전류 센서(50)의 구성예를 도시하는 개략도이다. 도 12의 (b)는 스파이럴 코일을 사용한 와전류 센서(150)의 구성예를 도시하는 개략도이다.
도 12의 (a)에서는, 검출 코일(63)은, 공간(30)에 있는 주위벽부(주위벽 연장부)(10)에 배치되고, 웨이퍼 W1에 형성되는 와전류를 검출한다. 도 12의 (b)에서는, 검출 코일(163)은, 공간(32)에 있는 자심부(자심 연장부)(8)에 배치되고, 웨이퍼 W1에 형성되는 와전류를 검출한다.
도 12에 도시하는 와전류 센서(50, 150)는, 도 8에 도시하는 와전류 센서(50, 150)에 대하여, 검출 코일(63, 163)이, 공간(30, 32)에 있다는 점에서 상이하다. 도 12의 (a)에서는, 검출 코일(63)을, 연마 패드(101)의 공간(30) 내에 넣기 위해서, 검출 코일(63)을 자심 기부(61b)로부터 분리하여, 주위벽 연장부(11)에 배치한다. 주위벽 연장부(11)는 자심 기부(61b)보다도 외경이 크기 때문에, 검출 코일(63)이 커지고, 검출할 수 있는 영역의 사이즈가 커진다. 또한, 도 12의 (a), 도 12의 (b)에서는, 검출 코일(63, 163)이 연마 패드(101)의 공간(30, 32) 내에 배치되기 때문에, 검출 코일(63, 163)이 연마 대상물에 가까워지고, 연마 대상물의 막 두께의 검출 정밀도가 좋아진다. 도 12의 (a), 도 12의 (b)에서는, 검출 코일(63, 163)이 공간(30, 32) 내에 배치되기 때문에, 회전 테이블(100) 내에 있는 본체 부분(4d, 14d)이, 도 8의 본체 부분(4, 14)보다도, 코일의 축방향에 있어서 소형화된다는 이점이 있다.
이어서, 도 13에 의해, 도 11의 (a)와 도 12의 (a)를 조합한 실시예에 대해서 설명한다. 즉, 본 실시예에서는, 여자 코일과 더미 코일이, 공심부를 갖는 공심 코일이며, 검출 코일이 공간(30)에 있는 주위벽부에 배치된다. 도 13은, 솔레노이드 코일을 사용한 와전류 센서(50)의 구성예를 도시하는 개략도이다. 도 13에서는, 여자 코일(62)과 더미 코일(64)은, 공심부(24)를 갖는 공심 코일이다. 검출 코일(63)은, 공간(30)에 있는 주위벽부(주위벽 연장부)(10)에 배치된다.
이어서, 도 14에 의해, 공간(30, 32) 내에 위치하는 자심부 및 주위벽부가, 보유 지지부에 보유 지지되고, 보유 지지부는, 종점 검지 센서 또는 연마 테이블에 고정되는 실시예에 대해서 설명한다. 도 14는, 솔레노이드 코일을 사용한 와전류 센서(50)의 구성예를 도시하는 개략도이며, 공간 내에 위치하는 자심부 및 주위벽부의 고정 방법을 나타낸다. 도 14의 (a), 도 14의 (b)는 도 9의 (a)에 도시하는 자심부 및 주위벽부의 고정 방법을 나타내고, 도 14의 (c), 도 14의 (d)는 도 6의 (a)에 도시하는 자심부 및 주위벽부의 고정 방법을 나타내고, 도 14의 (e), 도 14의 (f)는 도 10의 (a)에 도시하는 자심부 및 주위벽부의 고정 방법을 나타낸다.
도 14의 (a), 도 14의 (c), 도 14의 (e)는 평면도이며, 도 14의 (b), 도 14의 (d), 도 14의 (f)는 각각 도 14의 (a)의 AA 단면도, 도 14의 (c)의 BB 단면도, 도 14의 (e)의 CC 단면도이다.
도 14의 (a), 도 14의 (b)에서는, 공간(32) 내에 위치하는 자심 연장부(8) 및 주위벽 연장부(11)는, 보유 지지부(34)에 보유 지지된다. 보유 지지부(34)의 재질은, PP(폴리프로필렌) 수지 또는 PEEK(폴리에테르에테르케톤) 수지이다. 보유 지지부(34)의 평면 형상은 타원형이며, 전체 형상은 타원 기둥이다. 보유 지지부(34)의 두께 t1은, 도 9에 도시하는 백킹층(28)의 두께 t2와 거의 동일하다. 자심 연장부(8) 및 주위벽 연장부(11)를 보유 지지부(34)에 부착하는 방법은, 수지를 가공해서 구멍을 뚫어서 자심 연장부(8) 및 주위벽 연장부(11)를 구멍에 고정하는 방법 또는, 자심 연장부(8) 및 주위벽 연장부(11)를 수지로 몰드하는 등의 방법이 있다. 일체화된 자심 연장부(8), 주위벽 연장부(11) 및 보유 지지부(34)는, 도 14의 (b)에 도시하는 바와 같이, 와전류 센서(50)의 저면부(61a)에 고정된다.
도 14의 (c), 도 14의 (d)에서는, 보유 지지부(34)는, 비자성체로 이루어지는 위치 결정 핀(36)을 2개 갖는다. 와전류 센서(50)의 본체 부분(4a)에는, 위치 결정 핀(36)이 삽입되는 구멍(38)이 2개 있다. 일체화된 위치 결정 핀(36), 자심 연장부(8), 주위벽 연장부(11) 및 보유 지지부(34)는, 도 14의 (d)에 도시하는 바와 같이, 와전류 센서(50)의 구멍(38)에 고정된다.
도 14의 (e), 도 14의 (f)에서는, 일체화된 자심 연장부(8), 주위벽 연장부(11), 금속 실드(22) 및 보유 지지부(34)는, 도 14의 (f)에 도시하는 바와 같이, 와전류 센서(50)의 저면부(61a) 또는 베이스부(6)에 고정된다.
도 15에 의해, 도 14의 (e) 및 도 14의 (f)에 도시하는 와전류 센서(50)의 전체를 나타낸다. 도 15의 (a)는 평면도이며, 도 15의 (b)는 도 15의 (a)의 DD 단면도이다. 원주(40)는, 와전류 센서(50)의 외경을 나타낸다. 금속 실드(22)의 외측을 둘러싸는 외주부(42)는, 수지로 충전된다. 공간(32)에는, 연마시, 물 등이 침입해 온다. 그로 인해, 공간(32)으로부터 물 등을 배출하는 기구를, 회전 테이블(100) 내에 설치해도 된다. 또한, 자심 연장부(8), 주위벽 연장부(11) 및 보유 지지부(34)의 높이는, 연마 패드의 두께에 따라서 변경할 수 있다.
도 16은, 와전류 센서(50, 150)에 있어서의 각 코일의 접속예를 도시하는 개략도이다. 도 16의 (a)에 도시하는 바와 같이, 검출 코일(63)과 더미 코일(64)은 서로 역상으로 접속되어 있다.
검출 코일(63)과 더미 코일(64)은, 상술한 바와 같이 역상의 직렬 회로를 구성하고, 그 양단은 가변 저항(76)을 포함하는 저항 브리지 회로(77)에 접속되어 있다. 여자 코일(62)은 교류 신호원(52)에 접속되고, 교번 자속을 생성함으로써, 근방에 배치되는 금속막(또는 도전성 막) mf에 와전류를 형성한다. 가변 저항(76)의 저항값을 조정함으로써, 코일(63, 64)로 이루어지는 직렬 회로의 출력 전압이, 금속막(또는 도전성 막)이 존재하지 않을 때에는 제로가 되도록 조정 가능하게 하고 있다. 코일(63, 64)의 각각에 병렬로 들어가는 가변 저항(76)(VR1, VR2)에서 L1, L3의 신호를 동위상으로 하도록 조정한다. 즉, 도 16의 (b)의 등가 회로에 있어서,
VR1-1×(VR2-2+jωL3)=VR1-2×(VR2-1+jωL1) (1)
이 되도록, 가변 저항 VR1(=VR1-1+VR1-2) 및 VR2(=VR2-1+VR2-2)를 조정한다. 이에 의해, 도 16의 (c)에 도시하는 바와 같이, 조정 전의 L1, L3의 신호(도면 중 점선으로 나타냄)를 동위상·동진폭의 신호(도면 중 실선으로 나타냄)로 한다.
그리고, 금속막(또는 도전성 막)이 검출 코일(63)의 근방에 존재할 때에는, 금속막(또는 도전성 막) 중에 형성되는 와전류에 의해 발생하는 자속이 검출 코일(63) 및 더미 코일(64)과 쇄교하지만, 검출 코일(63) 쪽이 금속막(또는 도전성 막)에 가까운 위치에 배치되어 있으므로, 양쪽 코일(63, 64)에 발생하는 유기 전압의 균형이 깨지고, 이에 의해 금속막(또는 도전성 막)의 와전류에 의해 형성되는 쇄교 자속을 검출할 수 있다. 즉, 교류 신호원에 접속된 여자 코일(62)로부터, 검출 코일(63)과 더미 코일(64)의 직렬 회로를 분리하여, 저항 브리지 회로에서 밸런스의 조정을 행함으로써, 제로점의 조정이 가능하다. 따라서, 금속막(또는 도전성 막)에 흐르는 와전류를 제로 상태부터 검출하는 것이 가능해지므로, 금속막(또는 도전성 막) 중의 와전류의 검출 감도가 높여진다. 이에 의해, 넓은 다이내믹 레인지에서 금속막(또는 도전성 막)에 형성되는 와전류의 크기의 검출이 가능하게 된다.
도 17은, 와전류 센서(50, 150)의 동기 검파 회로를 도시하는 블록도이다. 도 17은, 교류 신호원(52)측에서 와전류 센서(50, 150) 측을 본 임피던스 Z의 계측 회로 예를 나타내고 있다. 도 16에 도시하는 임피던스 Z의 계측 회로에 있어서는, 막 두께의 변화에 수반하는 저항 성분(R), 리액턴스 성분(X), 진폭 출력(Z) 및 위상 출력(tan-1R/X)을 취출할 수 있다.
상술한 바와 같이, 검출 대상의 금속막(또는 도전성 막) mf가 성막된 반도체 웨이퍼 W1 근방에 배치된 와전류 센서(50, 150)에, 교류 신호를 공급하는 신호원(52)은, 수정 발진기를 포함하는 고정 주파수의 발진기이며, 예를 들어 2㎒, 8㎒의 고정 주파수의 전압을 공급한다. 신호원(52)에서 형성되는 교류 전압은, 대역 통과 필터(82)를 통해서 와전류 센서(50, 150)에 공급된다. 와전류 센서(50, 150)의 단자에서 검출된 신호는, 고주파 증폭기(83) 및 위상 시프트 회로(84)를 거쳐, cos 동기 검파 회로(85) 및 sin 동기 검파 회로(86)를 포함하는 동기 검파부에 의해 검출 신호의 cos 성분과 sin 성분이 취출된다. 여기서, 신호원(52)에서 형성되는 발진 신호는, 위상 시프트 회로(84)에 의해 신호원(52)의 동상 성분(0°)과 직교 성분(90°)의 2개의 신호가 형성되고, 각각 cos 동기 검파 회로(85)와 sin 동기 검파 회로(86)에 도입되어, 상술한 동기 검파가 행하여진다.
동기 검파된 신호는, 저역 통과 필터(87, 88)에 의해, 신호 성분 이상의 불필요한 고주파 성분이 제거되고, cos 동기 검파 출력인 저항 성분(R) 출력과, sin 동기 검파 출력인 리액턴스 성분(X) 출력이 각각 취출된다. 또한, 벡터 연산 회로(89)에 의해, 저항 성분(R) 출력과 리액턴스 성분(X) 출력으로부터 진폭 출력(R2+X2)1 /2가 얻어진다. 또한, 벡터 연산 회로(90)에 의해, 마찬가지로 저항 성분 출력과 리액턴스 성분 출력으로부터 위상 출력(tan-1R/X)이 얻어진다. 여기서, 측정 장치 본체에는, 각종 필터가 센서 신호의 잡음 성분을 제거하기 위해서 설치되어 있다. 각종 필터는, 각각에 따른 차단 주파수가 설정되어 있고, 예를 들어, 저역 통과 필터의 차단 주파수를 0.1 내지 10㎐의 범위에서 설정함으로써, 연마 중의 센서 신호에 혼재하는 잡음 성분을 제거해서 측정 대상의 금속막(또는 도전성 막)을 고정밀도로 측정할 수 있다.
또한, 상기 각 실시 형태를 적용한 연마 장치에 있어서, 도 18에 도시하는 바와 같이, 톱링(1)의 내부 공간에 복수의 압력실(에어백) P1-P7을 설치하고, 압력실 P1-P7의 내부 압력을 조정할 수 있다. 즉, 톱링(1)의 내측에 형성된 공간 내에는, 복수의 압력실 P1-P7이 설치된다. 복수의 압력실 P1-P7은, 중앙의 원형 압력실 P1과, 이 압력실 P1의 외측에 동심원 형상으로 배치된 복수의 환상의 압력실 P2-P7을 구비한다. 각 압력실 P1-P7의 내부 압력은, 각 에어백 압력 컨트롤러(244)에 의해 서로 독립해서 변화시키는 것이 가능하다. 이에 의해, 각 압력실 P1-P7에 대응하는 위치의 기판 W의 각 영역의 가압력을 독립적으로 조정할 수 있다.
각 영역의 가압력을 독립적으로 조정하기 위해서는, 웨이퍼 막 두께 분포를 와전류 센서(50, 150)에 의해 측정할 필요가 있다. 이하에 설명하는 바와 같이, 센서 출력과, 톱링 회전수와, 테이블 회전수로부터 웨이퍼 막 두께 분포를 구할 수 있다.
처음에, 와전류 센서(50, 150)가 반도체 웨이퍼의 표면을 주사할 때의 궤적(주사선)에 대해서 설명한다.
본 발명에서는, 소정의 시간 내에 와전류 센서(50, 150)가 반도체 웨이퍼 W1 상에 그리는 궤적이 반도체 웨이퍼 W1의 표면 전체에 걸쳐 거의 균등하게 분포하도록 톱링(1)과 연마 테이블(100)의 회전 속도비를 조정한다.
도 19는, 와전류 센서(50, 150)가 반도체 웨이퍼 W1 상을 주사하는 궤적을 도시하는 모식도이다. 도 19에 도시하는 바와 같이, 와전류 센서(50, 150)는, 연마 테이블(100)이 1회전할 때마다 반도체 웨이퍼 W1의 표면(피연마면)을 주사하는데, 연마 테이블(100)이 회전하면, 와전류 센서(50, 150)는 대략 반도체 웨이퍼 W1의 중심 Cw(톱링 샤프트(111)의 중심)을 통하는 궤적을 그려서 반도체 웨이퍼 W1의 피연마면 상을 주사하게 된다. 톱링(1)의 회전 속도와 연마 테이블(100)의 회전 속도를 상이하게 함으로써, 반도체 웨이퍼 W1의 표면에 있어서의 와전류 센서(50, 150)의 궤적은, 도 19에 도시하는 바와 같이, 연마 테이블(100)의 회전에 따라 주사선 SL1, SL2, SL3, …으로 변화된다. 이 경우에도, 상술한 바와 같이, 와전류 센서(50, 150)는, 반도체 웨이퍼 W1의 중심 Cw를 통하는 위치에 배치되어 있으므로, 와전류 센서(50, 150)가 그리는 궤적은, 매회 반도체 웨이퍼 W1의 중심 Cw를 통과한다.
도 20은, 연마 테이블(100)의 회전 속도를 70min-1, 톱링(1)의 회전 속도를 77min-1로 하고, 소정 시간(이 예에서는 5초) 내에 와전류 센서(50, 150)가 그리는 반도체 웨이퍼 상의 궤적을 도시하는 도면이다. 도 20에 도시하는 바와 같이, 이 조건 하에서는, 연마 테이블(100)이 1회전할 때마다 와전류 센서(50, 150)의 궤적이 36도 회전하므로, 5회 주사할 때마다 센서 궤적이 반도체 웨이퍼 W1 상을 반주(반 바퀴)만 회전하게 된다. 센서 궤적의 만곡도 고려하면, 소정 시간 내에 와전류 센서(50, 150)가 반도체 웨이퍼 W1을 6회 주사함으로써, 와전류 센서(50, 150)는 반도체 웨이퍼 W1 상을 거의 균등하게 전체면 스캔하게 된다. 각 궤적에 대해서, 와전류 센서(50, 150)는, 수 백회의 측정을 행할 수 있다. 반도체 웨이퍼 W1 전체에서는 예를 들어, 1000군데 내지 2000군데의 측정점에서 막 두께를 측정하여, 막 두께 분포를 구할 수 있다.
상술한 예에서는, 톱링(1)의 회전 속도가 연마 테이블(100)의 회전 속도보다도 빠른 경우를 나타냈지만, 톱링(1)의 회전 속도가 연마 테이블(100)의 회전 속도보다도 느린 경우(예를 들어, 연마 테이블(100)의 회전 속도가 70min-1, 톱링(1)의 회전 속도가 63min- 1)도, 센서 궤적이 역방향으로 회전할 뿐이며, 소정 시간 내에 와전류 센서(50, 150)가 반도체 웨이퍼 W1의 표면에 그리는 궤적을 반도체 웨이퍼 W1의 표면 전체 둘레에 걸쳐 분포시키는 점에서는 상술한 예와 동일하다.
얻어진 막 두께 분포에 기초하여, 기판 W의 각 영역의 가압력을 제어하는 방법에 대해서 이하 설명한다. 도 18에 도시하는 바와 같이, 와전류 센서(50, 150)는, 종점 검출 컨트롤러(246)에 접속되고, 종점 검출 컨트롤러(246)는, 기기 제어 컨트롤러(248)에 접속되어 있다. 와전류 센서(50, 150)의 출력 신호는, 종점 검출 컨트롤러(246)에 보내진다. 종점 검출 컨트롤러(246)는, 와전류 센서(50, 150)의 출력 신호에 대하여 필요한 처리(연산 처리·보정)를 실시해서 모니터링 신호(종점 검출 컨트롤러(246)에 의해 보정된 막 두께 데이터)를 생성한다. 종점 검출 컨트롤러(246)는, 모니터링 신호에 기초하여 톱링(1) 내의 각 압력실 P1-P7의 내부 압력을 조작한다. 즉, 종점 검출 컨트롤러(246)는, 톱링(1)이 기판 W를 가압하는 힘을 결정하고, 이 가압력을 기기 제어 컨트롤러(248)에 송신한다. 기기 제어 컨트롤러(248)는, 톱링(1)의 기판 W에 대한 가압력을 변경하도록 각 에어백 압력 컨트롤러(244)에 명령을 보낸다. 막 두께 센서(와전류 센서)(50)에 의해 검출된 기판 W의 막 두께 또는 막 두께에 상당하는 신호의 분포를 기기 제어 컨트롤러(248)에서 축적한다. 그리고, 종점 검출 컨트롤러(246)로부터 송신된 기판 W의 막 두께 또는 막 두께에 상당하는 신호의 분포에 따라, 기기 제어 컨트롤러(248)에서, 기기 제어 컨트롤러(248)의 데이터베이스에 저장된 가압 조건에 대한 연마량에 기초하여, 막 두께 또는 막 두께에 상당하는 신호의 분포가 검출된 기판 W의 가압 조건을 정하고, 각 에어백 압력 컨트롤러(244)에 송신한다.
기판 W의 가압 조건은, 예를 들어 다음과 같이 결정된다. 각각의 에어백 압력을 변화시켰을 때 연마량이 영향을 받는 웨이퍼 에리어에 관한 정보에 기초하여, 각 웨이퍼 에리어의 막 두께 평균값을 산출한다. 영향을 받는 웨이퍼 에리어는 실험 결과 등으로부터 산출하고, 미리 기기 제어 컨트롤러(248)의 데이터베이스에 입력해 둔다. 막이 얇게 되어 있는 웨이퍼 에리어에 대응하는 에어백 개소에 대한 압력은 낮게 하고, 막이 두껍게 되어 있는 웨이퍼 에리어에 대응하는 에어백 개소에 대한 압력은 높게 하여, 각 에리어의 막 두께가 균일해지도록 에어백 압력을 컨트롤한다. 이때, 과거의 막 두께 분포 결과로부터, 연마 레이트를 산출하여, 컨트롤할 압력의 지표로 해도 된다.
또한, 막 두께 센서에 의해 검출된 기판 W의 막 두께 또는 막 두께에 상당하는 신호의 분포를 상위의 호스트 컴퓨터(복수의 반도체 제조 장치와 접속하고, 관리하고 있는 컴퓨터)에 송신하고, 호스트 컴퓨터에서 축적해도 된다. 그리고, 연마 장치측으로부터 송신된 기판 W의 막 두께 또는 막 두께에 상당하는 신호의 분포에 따라, 호스트 컴퓨터에서, 호스트 컴퓨터의 데이터베이스에 저장된 가압 조건에 대한 연마량에 기초하여, 막 두께 또는 막 두께에 상당하는 신호의 분포가 검출된 기판 W의 가압 조건을 정하고, 당해 연마 장치의 기기 제어 컨트롤러(248)에 송신해도 된다.
이어서, 기판 W의 각 영역의 가압력 제어 플로우에 대해서 설명한다.
도 21은, 연마 중에 행하는 압력 컨트롤의 동작의 일례를 도시하는 흐름도이다. 먼저, 연마 장치는, 기판 W를 연마 위치로 반송한다(스텝 S101). 계속해서, 연마 장치는, 기판 W의 연마를 개시한다(스텝 S102).
계속해서, 종점 검출 컨트롤러(246)는, 기판 W의 연마 중에, 잔막 지수(잔막량을 나타내는 막 두께 데이터)를 연마 대상물의 각 영역에 대해서 산출한다(스텝 S103). 계속해서, 기기 제어 컨트롤러(248)는, 잔막 지수에 기초하여 잔막 두께의 분포를 제어한다(스텝 S104).
구체적으로는, 기기 제어 컨트롤러(248)는, 각 영역에 대해서 산출된 잔막 지수에 기초하여, 기판 W의 이면의 각 영역에 가할 가압력(즉, 압력실 P1-P7 내의 압력)을 독립적으로 제어한다. 또한, 연마 초기에는 기판 W의 피연마막 표층의 변질 등에 의해 연마 특성(압력에 대한 연마 속도)이 불안정해지는 경우가 있다. 이러한 경우에는, 연마 개시부터 첫회의 제어를 행할 때까지의 사이에, 소정의 대기 시간을 마련해도 된다.
계속해서, 기기 제어 컨트롤러(248)는, 잔막 지수에 기초하여 연마 대상물의 연마를 종료해야 할지 여부를 결정한다(스텝 S105). 잔막 지수가 미리 설정된 목표값에 도달해 있지 않다고 기기 제어 컨트롤러(248)가 판단한 경우에는(스텝 S105, "아니오"), 스텝 S103으로 복귀된다.
한편, 잔막 지수가 미리 설정된 목표값에 도달했다고 기기 제어 컨트롤러(248)가 판단한 경우에는(스텝 S105, "예"), 기기 제어 컨트롤러(248)는, 연마 대상물의 연마를 종료한다(스텝 S106). 스텝 S105 내지 106에 있어서는, 연마 개시부터 소정의 시간이 경과했는지 여부를 판단해서 연마를 종료하는 것도 가능하다. 본 실시 형태에 따르면, 와전류 센서는, 공간 분해능이 향상되어 있기 때문에, 와전류 센서 출력의 유효 범위가, 에지 등의 좁은 영역으로 확산되므로, 기판 W의 영역마다의 측정점이 증가하고, 연마의 제어성의 향상을 도모할 수 있어, 기판의 연마 평탄성을 개선할 수 있다.
4 : 본체 부분
8 : 자심 연장부
10 : 연마 장치
11 : 주위벽 연장부
12 : 자성체 코어부
16 : 스파이럴 코일
18 : 자성체
22 : 금속 실드
24 : 공심부
26 : 연마층
28 : 백킹층
30 : 공간
32 : 공간
34 : 보유 지지부
50 : 와전류 센서
60 : 포트 코어
62 : 여자 코일
63 : 검출 코일
64 : 더미 코일
101 : 연마 패드
150 : 와전류 센서
162 : 여자 코일
163 : 검출 코일
164 : 더미 코일
61a : 저면부
61b : 자심 기부
61c : 주위벽 기부
101a : 연마면
101b : 이면

Claims (10)

  1. 연마 대상물을 연마하기 위한 연마 표면을 갖는 연마 패드와, 상기 연마 패드의, 상기 연마 표면과는 반대측의 이면이 부착되는 연마 테이블과, 상기 연마 테이블 내에 배치되고, 상기 연마의 종점을 검지하는 종점 검지 센서를 갖는 연마 장치에 있어서,
    상기 종점 검지 센서는,
    저면부와, 상기 저면부의 중앙에 배치되는 자심부와, 상기 저면부의 주위 또한 상기 자심부의 주위에 배치되는 주위벽부를 갖는 자성체인 포트 코어와,
    상기 자심부에 배치되고, 상기 연마 대상물에 와전류를 형성하는 여자 코일과,
    상기 자심부 또는 상기 주위벽부에 배치되고, 상기 연마 대상물에 형성되는 상기 와전류를 검출하는 검출 코일을 갖고,
    상기 연마 패드의 상기 이면측에는, 상기 연마 테이블에 대향하는 부분에, 상기 자심부 및 상기 주위벽부의 일부를 수용하기 위한 공간이 배치되고,
    상기 자심부 및 상기 주위벽부는, 상기 저면부로부터 상기 공간을 향해서 신장되어 있고, 상기 공간을 향해서 신장된 상기 자심부 및 상기 주위벽부의 적어도 선단부는, 상기 공간 내에 위치하고,
    상기 주위벽부의 선단은 선단이 가는 형상이고, 상기 선단이 가는 형상은, 상기 저면부로부터 이격되는 방향으로, 또한 상기 선단을 향해서 가늘어지고,
    상기 주위벽부는, 상기 자심부를 둘러싸고 있는 것을 특징으로 하는 연마 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 자심부 중, 상기 공간 내에 위치하는 상기 자심부의 적어도 일부분은, 상기 연마 테이블 내에 위치하는 상기 자심부의 적어도 일부분으로부터 분리 가능한 것을 특징으로 하는 연마 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 주위벽부 중, 상기 공간 내에 위치하는 상기 주위벽부의 적어도 일부분은, 상기 연마 테이블 내에 위치하는 상기 주위벽부의 적어도 일부분으로부터 분리 가능한 것을 특징으로 하는 연마 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 공간은, 상기 연마 패드의 상기 이면으로부터 상기 연마 표면까지 관통하고 있는 것을 특징으로 하는 연마 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 주위벽부의 외주에 배치된 금속 실드를 갖고, 상기 금속 실드는, 상기 여자 코일이 생성하는 자계를 차폐하는 것을 특징으로 하는 연마 장치.
  6. 연마 대상물을 연마하기 위한 연마 표면을 갖는 연마 패드와, 상기 연마 패드의, 상기 연마 표면과는 반대측의 이면이 부착되는 연마 테이블과, 상기 연마 테이블 내에 배치되고, 상기 연마의 종점을 검지하는 종점 검지 센서를 갖는 연마 장치에 있어서,
    상기 종점 검지 센서는,
    저면부와, 상기 저면부의 주위에 배치되는 주위벽부를 갖는 자성체인 포트 코어와,
    상기 저면부의 중앙에 배치되고, 상기 연마 대상물에 와전류를 형성하는 여자 코일과,
    공심 코일이거나 또는 상기 주위벽부에 배치되어 상기 주위벽부를 코어로 하는 코일이며, 상기 연마 대상물에 형성되는 상기 와전류를 검출하는 검출 코일을 갖고,
    상기 주위벽부는, 상기 여자 코일의 주위에 배치되고,
    상기 여자 코일은, 공심부를 갖는 공심 코일이며,
    상기 연마 패드의 상기 이면에는, 상기 연마 테이블에 대향하는 부분에, 상기 주위벽부의 일부를 수용하기 위한 공간이 배치되고,
    상기 주위벽부는, 상기 저면부로부터 상기 공간을 향해서 신장되어 있고, 상기 공간을 향해서 신장된 상기 주위벽부의 적어도 선단부는, 상기 공간 내에 위치하고,
    상기 포트 코어는, 상기 공심부를 상기 공간을 향해서 연장된 위치에, 자성체인 자심부를 갖고,
    상기 자심부는, 상기 공심부로부터 상기 공간을 향해서 신장되어 있고, 상기 공간을 향해서 신장된 상기 자심부의 적어도 선단부는, 상기 공간 내에 위치하는 것을 특징으로 하는 연마 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 주위벽부 중, 상기 공간 내에 위치하는 상기 주위벽부의 적어도 일부분은, 상기 연마 테이블 내에 위치하는 상기 주위벽부의 적어도 일부분으로부터 분리 가능한 것을 특징으로 하는 연마 장치.
  8. 제1항 또는 제6항에 있어서,
    상기 검출 코일은, 상기 공간 내에 위치하는 상기 자심부 또는 상기 주위벽부에 배치되는 것을 특징으로 하는 연마 장치.
  9. 제1항 또는 제6항에 있어서,
    상기 공간 내에 위치하는 상기 자심부 및 상기 주위벽부는, 보유 지지부에 보유 지지되고, 상기 보유 지지부는, 상기 종점 검지 센서 또는 상기 연마 테이블에 고정되는 것을 특징으로 하는 연마 장치.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 여자 코일 및 상기 검출 코일은, 상기 공간 내에 위치하는 상기 자심부에 배치되지 않는 것을 특징으로 하는 연마 장치.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20200252027A1 (en) 2017-08-07 2020-08-06 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Concentrator photovoltaic module, concentrator photovoltaic panel, concentrator photovoltaic apparatus, and method for manufacturing concentrator photovoltaic module
KR102538861B1 (ko) * 2017-12-26 2023-06-01 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 자성 소자 및 그것을 사용한 와전류식 센서
JP7244250B2 (ja) * 2017-12-26 2023-03-22 株式会社荏原製作所 磁性素子、及びそれを用いた渦電流式センサ
JP7083279B2 (ja) * 2018-06-22 2022-06-10 株式会社荏原製作所 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
JP7291558B2 (ja) * 2019-07-03 2023-06-15 株式会社荏原製作所 渦電流センサ
JP2022083705A (ja) * 2020-11-25 2022-06-06 株式会社荏原製作所 渦電流センサ
CN114619360B (zh) * 2021-12-16 2023-01-03 清华大学 一种用于金属膜层的化学机械抛光方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005517290A (ja) 2002-02-06 2005-06-09 アプライド　マテリアルズ　インコーポレイテッド 渦電流モニタリングシステムを備えた化学機械的研磨の為の方法及び装置
JP2009186433A (ja) 2008-02-08 2009-08-20 Chiba Univ 渦電流式試料測定方法と、渦電流センサと、渦電流式試料測定システム
US20120293188A1 (en) 2011-05-19 2012-11-22 NeoVision, LLC Apparatus and method of using impedance resonance sensor for thickness measurement

Family Cites Families (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58135449A (ja) * 1982-02-04 1983-08-12 Nippon Steel Corp 渦流探傷プロ−ブ
JPH01151002A (ja) * 1987-12-09 1989-06-13 Hitachi Maxell Ltd 光磁気記録用電磁コイル
US5559428A (en) * 1995-04-10 1996-09-24 International Business Machines Corporation In-situ monitoring of the change in thickness of films
US6924641B1 (en) 2000-05-19 2005-08-02 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for monitoring a metal layer during chemical mechanical polishing
US7374477B2 (en) * 2002-02-06 2008-05-20 Applied Materials, Inc. Polishing pads useful for endpoint detection in chemical mechanical polishing
US8485862B2 (en) * 2000-05-19 2013-07-16 Applied Materials, Inc. Polishing pad for endpoint detection and related methods
KR100827871B1 (ko) 2000-05-19 2008-05-07 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 화학 기계 폴리싱을 위한 인시츄 방식의 엔드포인트 검출및 공정 모니터링 방법 및 장치
US6878038B2 (en) * 2000-07-10 2005-04-12 Applied Materials Inc. Combined eddy current sensing and optical monitoring for chemical mechanical polishing
US6602724B2 (en) * 2000-07-27 2003-08-05 Applied Materials, Inc. Chemical mechanical polishing of a metal layer with polishing rate monitoring
US6966816B2 (en) * 2001-05-02 2005-11-22 Applied Materials, Inc. Integrated endpoint detection system with optical and eddy current monitoring
US7309618B2 (en) * 2002-06-28 2007-12-18 Lam Research Corporation Method and apparatus for real time metal film thickness measurement
US7112960B2 (en) * 2003-07-31 2006-09-26 Applied Materials, Inc. Eddy current system for in-situ profile measurement
US7074109B1 (en) * 2003-08-18 2006-07-11 Applied Materials Chemical mechanical polishing control system and method
US20050173259A1 (en) * 2004-02-06 2005-08-11 Applied Materials, Inc. Endpoint system for electro-chemical mechanical polishing
WO2005043132A1 (en) * 2003-10-31 2005-05-12 Applied Materials, Inc. Polishing endpoint detection system and method using friction sensor
US7354334B1 (en) * 2004-05-07 2008-04-08 Applied Materials, Inc. Reducing polishing pad deformation
DE102007015502A1 (de) * 2007-03-30 2008-10-02 Advanced Micro Devices, Inc., Sunnyvale CMP-System mit einem Wirbelstromsensor mit geringerer Höhe
JP5224752B2 (ja) * 2007-09-03 2013-07-03 株式会社東京精密 研磨完了時点の予測方法とその装置
US8337278B2 (en) * 2007-09-24 2012-12-25 Applied Materials, Inc. Wafer edge characterization by successive radius measurements
KR100971839B1 (ko) * 2007-09-24 2010-07-22 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 연속적 반경 측정에 의한 웨이퍼 엣지 특성화
JP5495493B2 (ja) * 2008-02-07 2014-05-21 株式会社東京精密 膜厚測定装置、及び膜厚測定方法
TWI450792B (zh) * 2008-08-05 2014-09-01 Ebara Corp 研磨方法及裝置
WO2010056769A2 (en) * 2008-11-14 2010-05-20 Applied Materials, Inc. Eddy current sensor with enhanced edge resolution
US20110124269A1 (en) * 2009-07-16 2011-05-26 Mitsuo Tada Eddy current sensor and polishing method and apparatus
JP5730747B2 (ja) 2010-12-10 2015-06-10 株式会社荏原製作所 渦電流センサ並びに研磨方法および装置
CN102575998B (zh) * 2009-09-22 2016-03-30 Adem有限公司 用于测量固体和液体对象构成的阻抗传感系统及方法
US20110189856A1 (en) * 2010-01-29 2011-08-04 Kun Xu High Sensitivity Real Time Profile Control Eddy Current Monitoring System
US8700199B2 (en) * 2011-03-21 2014-04-15 International Business Machines Corporation Passive resonator, a system incorporating the passive resonator for real-time intra-process monitoring and control and an associated method
JP5894833B2 (ja) * 2012-03-30 2016-03-30 株式会社荏原製作所 渦電流センサ並びに研磨方法および装置
US9205527B2 (en) * 2012-11-08 2015-12-08 Applied Materials, Inc. In-situ monitoring system with monitoring of elongated region
US9281253B2 (en) * 2013-10-29 2016-03-08 Applied Materials, Inc. Determination of gain for eddy current sensor
JP6101621B2 (ja) * 2013-11-28 2017-03-22 株式会社荏原製作所 研磨装置
KR102326730B1 (ko) * 2014-03-12 2021-11-17 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 막 두께 측정값의 보정 방법, 막 두께 보정기 및 와전류 센서
JP2016087780A (ja) * 2014-10-31 2016-05-23 株式会社荏原製作所 研磨装置および研磨方法
JP7140760B2 (ja) * 2016-10-21 2022-09-21 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド インシトゥ電磁誘導モニタシステムのコア構成

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005517290A (ja) 2002-02-06 2005-06-09 アプライド　マテリアルズ　インコーポレイテッド 渦電流モニタリングシステムを備えた化学機械的研磨の為の方法及び装置
JP2009186433A (ja) 2008-02-08 2009-08-20 Chiba Univ 渦電流式試料測定方法と、渦電流センサと、渦電流式試料測定システム
US20120293188A1 (en) 2011-05-19 2012-11-22 NeoVision, LLC Apparatus and method of using impedance resonance sensor for thickness measurement

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