KR20190045856A - 연마 방법 및 연마 장치 - Google Patents

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가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼
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Abstract

막 두께의 측정점의 실제의 위치를 취득하고, 최적의 연마 압력을 웨이퍼 등의 기판에 가할 수 있는 연마 방법을 제공한다.
기판 W의 연마 중에, 기판 검지 센서(8) 및 막 두께 센서(7)가 기판 W의 표면을 가로지르면서, 기판 검지 센서(8)가 기판 검지 신호를 미리 설정된 주기로 생성하고, 또한 막 두께 센서(7)가 소정의 측정점에서 막 두께 신호를 생성하고, 기판 검지 신호의 수로부터, 연마 헤드(1)의 중심에 대한 기판 W의 중심의 편심 각도를 산출하고, 편심 각도에 기초하여, 소정의 측정점의 위치를 보정하고, 소정의 측정점의 보정된 위치와, 막 두께 신호에 기초하여, 연마 헤드(1)가 기판 W를 압박하는 연마 압력을 제어한다.

Description

연마 방법 및 연마 장치 {POLISHING METHOD AND POLISHING APPARATUS}
본 발명은 웨이퍼 등의 기판을 연마하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히, 기판의 중심부 및 에지부를 포함하는 기판의 표면 상의 막 두께 분포를 기판의 연마 중에 취득하고, 얻어진 막 두께 분포에 기초하여 기판에 가하는 연마 압력을 제어하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
근년, 반도체 디바이스의 미세화는 배선 폭이 10㎚를 하회하는 단계까지 진전되고, 그것에 수반하는 막 두께에 대해서도 나노미터 레벨의 엄밀한 관리가 필요해지고 있다. 웨이퍼의 표면을 연마하기 위한 연마 장치는 웨이퍼의 중심부 및 에지부를 포함하는 웨이퍼의 전체면에 있어서의 막 두께 분포를 웨이퍼의 연마 중에 취득하고, 얻어진 막 두께 분포에 기초하여 웨이퍼로의 연마 압력을 제어하도록 구성된다.
도 16은 종래의 연마 장치를 도시하는 모식도이다. 연마 테이블(101)과 연마 헤드(102)는 동일한 방향으로 회전하면서, 슬러리가 슬러리 노즐(105)로부터 연마 테이블(101) 상의 연마 패드(110) 상으로 공급된다. 웨이퍼 W는 연마 헤드(102)에 의해 연마 패드(110)에 압박되고, 웨이퍼 W와 연마 패드(110) 사이에 슬러리가 존재한 상태에서, 웨이퍼 W의 표면이 연마된다. 연마 헤드(102)는 웨이퍼 W의 주위에 배치된 리테이너 링(103)을 구비하고 있고, 이 리테이너 링(103)에 의해 웨이퍼 W가 연마 중에 연마 헤드(102)로부터 어긋나 버리는 것이 방지된다.
연마 테이블(101) 내에 배치된 막 두께 센서(112)는 연마 테이블(101)이 1회전할 때마다 웨이퍼 W의 표면을 가로지르면서, 웨이퍼 W의 막 두께를 측정한다. 막 두께의 측정값은 제어부(117)에 피드백되고, 제어부(117)는 막 두께의 측정값에 기초하여, 최적의 연마 압력을 결정하고, 연마 헤드(102)는 결정된 연마 압력을 웨이퍼 W에 가함으로써 웨이퍼 W를 연마 패드(110)에 압박한다. 이와 같은 피드백 컨트롤에 의해, 목표의 막 두께 프로파일을 달성할 수 있다.
일본 특허 공개 제2012-138442호 공보
상술한 막 두께 센서(112)는 연마 테이블(101)이 1회전할 때마다, 연마 헤드(102)의 중심을 지나는 위치에 배치되어 있다. 따라서, 막 두께의 측정점은, 웨이퍼 W의 중심 및 에지부를 포함하는 영역에 분포한다. 제어부(117)는 측정점이 웨이퍼 W의 중심 및 에지부를 포함하는 영역에 분포한다는 가정 하에서, 막 두께의 측정값과, 막 두께의 측정점의 위치 정보에 기초하여, 그 측정점에 적절한 연마 압력을 결정한다.
그러나, 도 17에 도시한 바와 같이, 리테이너 링(103)의 내경과, 웨이퍼 W의 직경 사이에는 차가 있고, 웨이퍼 W의 연마 중에는 웨이퍼 W와 연마 패드(110) 사이에 작용하는 마찰력에 의해, 웨이퍼 W의 최외주는 리테이너 링(103)의 내주면(103a)에 압박된다. 결과적으로, 웨이퍼 W의 중심은 연마 헤드(102)의 중심으로부터 어긋나고, 실제의 막 두께의 측정점은 상기 가정상의 측정점과는 상이해져 버린다.
측정점의 위치 정보가 정확하지 않으면, 그 측정점에 최적의 연마 압력을 웨이퍼 W에 가할 수 없다. 특히, 웨이퍼 W의 에지부에서는, 반경 위치에 따라 막 두께가 크게 변화되고, 필연적으로, 최적의 연마 압력도 반경 위치에 따라 바뀐다. 이 때문에, 실제의 측정점과 상기 가정상의 측정점 사이에 위치의 어긋남이 있으면, 제어부(117)에서 결정된 연마 압력과 최적의 연마 압력 사이에 차가 생겨, 결과적으로, 목표로 하는 막 두께 프로파일이 얻어지지 않는 경우가 있었다.
그래서, 본 발명은 막 두께의 측정점의 실제의 위치를 취득하고, 최적의 연마 압력을 웨이퍼 등의 기판에 가할 수 있는 연마 방법 및 연마 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 양태는, 기판 검지 센서 및 막 두께 센서가 내부에 배치된 연마 테이블을 회전시키고, 리테이너 링을 구비한 연마 헤드에 의해 기판을 상기 연마 테이블 상의 연마 패드에 압박하여 해당 기판을 연마하고, 상기 기판의 연마 중에, 상기 기판 검지 센서 및 상기 막 두께 센서가 상기 기판의 표면을 가로지르면서, 상기 기판 검지 센서가 기판 검지 신호를 미리 설정된 주기로 생성하고, 또한 상기 막 두께 센서가 소정의 측정점에서 막 두께 신호를 생성하고, 상기 기판 검지 신호의 수로부터, 상기 연마 헤드의 중심에 대한 상기 기판의 중심의 편심 각도를 산출하고, 상기 편심 각도에 기초하여, 상기 소정의 측정점의 위치를 보정하고, 상기 소정의 측정점의 보정된 위치와, 상기 막 두께 신호에 기초하여, 상기 연마 헤드가 상기 기판을 압박하는 연마 압력을 제어하는 것을 특징으로 하는 연마 방법이다.
본 발명의 바람직한 양태는, 상기 연마 테이블의 중심으로부터 상기 기판 검지 센서까지의 거리는, 상기 연마 테이블의 중심으로부터 상기 막 두께 센서까지의 거리보다도 짧은 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 양태는, 상기 기판의 연마 중에, 상기 기판 검지 센서는 상기 기판의 에지부를 가로지르고, 상기 막 두께 센서는 상기 에지부 및 해당 에지부의 내측의 영역을 가로지르는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 양태는, 상기 편심 각도에 기초하여, 상기 소정의 측정점의 위치를 보정하는 공정은, 상기 기판의 직경과 상기 리테이너 링의 내경 차를 2로 나눈 수치와, 상기 편심 각도로부터, 좌표 보정값을 산출하고, 상기 좌표 보정값에 기초하여, 상기 소정의 측정점의 위치를 보정하는 공정인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 양태는, 상기 기판 검지 센서는 막 두께 센서인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 양태는, 상기 기판 검지 센서는 광학식 막 두께 센서인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 양태는, 상기 기판 검지 센서는 와전류 센서인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 형태는, 연마 패드를 지지하기 위한 연마 테이블과, 기판을 상기 연마 패드에 압박하여 상기 기판을 연마하는 연마 헤드와, 상기 연마 테이블에 설치되어, 막 두께 신호를 소정의 측정점에서 생성하는 막 두께 센서와, 상기 연마 테이블에 설치되어, 기판 검지 신호를 미리 설정된 주기로 생성하는 기판 검지 센서와, 상기 기판 검지 신호의 수로부터, 상기 연마 헤드의 중심에 대한 상기 기판의 중심의 편심 각도를 산출하고, 상기 편심 각도에 기초하여, 상기 소정의 측정점의 위치를 보정하고, 상기 소정의 측정점의 보정된 위치와, 상기 막 두께 신호에 기초하여, 상기 연마 헤드가 상기 기판을 압박하는 연마 압력의 목표값을 결정하는 데이터 처리부와, 상기 연마 압력의 목표값에 기초하여, 상기 연마 헤드가 상기 기판을 압박하는 연마 압력을 제어하는 동작 제어부를 구비한 것을 특징으로 하는 연마 장치이다.
본 발명의 바람직한 양태는, 상기 연마 테이블의 중심으로부터 상기 기판 검지 센서까지의 거리는, 상기 연마 테이블의 중심으로부터 상기 막 두께 센서까지의 거리보다도 짧은 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 양태는, 상기 데이터 처리부는, 상기 기판의 직경과 상기 리테이너 링의 내경의 차를 2로 나눈 수치와, 상기 편심 각도로부터, 좌표 보정값을 산출하고, 상기 좌표 보정값에 기초하여, 상기 소정의 측정점의 위치를 보정하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 양태는, 상기 기판 검지 센서는 막 두께 센서인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 양태는, 상기 기판 검지 센서는 광학식 막 두께 센서인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 양태는, 상기 기판 검지 센서는 와전류 센서인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 기판의 편심 각도로부터, 막 두께의 측정점의 실제의 위치를 결정할 수 있다. 따라서, 측정점의 실제의 위치에서 생성된 막 두께 신호에 기초하여, 최적의 연마 압력을 결정할 수 있고, 결과적으로, 목표로 하는 막 두께 프로파일을 달성할 수 있다.
도 1은 연마 장치의 일 실시 형태를 도시하는 모식도이다.
도 2는 도 1에 도시하는 데이터 처리부, 동작 제어부, 센서 제어부가 1대의 컴퓨터로 구성된 일 실시 형태를 도시하는 모식도이다.
도 3은 연마 헤드의 단면도이다.
도 4는 연마 테이블 내에 설치된 막 두께 센서 및 웨이퍼 검지 센서(기판 검지 센서)의 배치를 도시하는 평면도이다.
도 5는 광학식 막 두께 센서로 이루어지는 막 두께 센서와, 와전류 센서로 이루어지는 막 두께 센서를 구비한 연마 장치의 센서 배치도이다.
도 6은 연마 중의 웨이퍼와 리테이너 링을 도시하는 모식도이다.
도 7은 리테이너 링 내의 웨이퍼가 연마 테이블 중심측으로 치우친 예를 도시하는 모식도이다.
도 8은 리테이너 링 내의 웨이퍼가 연마 테이블의 이동 방향에 있어서 하류측으로 치우친 예를 도시하는 모식도이다.
도 9는 리테이너 링 내의 웨이퍼가 연마 테이블 외측으로 치우친 예를 도시하는 모식도이다.
도 10은 편심 각도를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 시뮬레이션을 실행함으로써 얻어진 상관 데이터의 일례를 도시하는 그래프이다.
도 12는 연마 테이블의 중심과 웨이퍼 검지 센서의 거리가 200㎜인 조건 하에서 시뮬레이션을 실행함으로써 얻어진 상관 데이터의 일례를 도시하는 그래프이다.
도 13은 연마 테이블의 중심과 웨이퍼 검지 센서의 거리가 330㎜인 조건 하에서 시뮬레이션을 실행함으로써 얻어진 상관 데이터의 일례를 도시하는 그래프이다.
도 14는 웨이퍼 상의 측정점의 위치를 보정하는 일 실시 형태를 도시하는 모식도이다.
도 15는 막 두께 센서로 이루어지는 웨이퍼 검지 센서가 웨이퍼를 검지하는 메커니즘을 설명하는 모식도이다.
도 16은 종래의 연마 장치를 도시하는 모식도이다.
도 17은 웨이퍼의 직경과 리테이너 링의 내경의 차를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 연마 장치의 일 실시 형태를 도시하는 모식도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 연마 장치는 연마 패드(2)를 지지하는 연마 테이블(3)과, 기판의 일례인 웨이퍼 W를 연마 패드(2)에 압박하는 연마 헤드(1)와, 연마 테이블(3)을 회전시키는 테이블 모터(6)와, 연마 패드(2) 상에 연마액(슬러리)을 공급하기 위한 연마액 공급 노즐(5)을 구비하고 있다. 연마 패드(2)의 표면은 웨이퍼 W를 연마하는 연마면(2a)을 구성한다. 연마 테이블(3)은 테이블 모터(6)에 연결되어 있고, 연마 테이블(3) 및 연마 패드(2)를 일체로 회전시키도록 구성되어 있다. 연마 헤드(1)는 연마 헤드 샤프트(11)의 단부에 고정되어 있고, 연마 헤드 샤프트(11)는 헤드 암(15)에 회전 가능하게 지지되어 있다.
웨이퍼 W는 다음과 같이 하여 연마된다. 연마 테이블(3) 및 연마 헤드(1)를 도 1의 화살표로 나타내는 방향으로 회전시키면서, 연마액 공급 노즐(5)로부터 연마액이 연마 테이블(3) 상의 연마 패드(2)의 연마면(2a)에 공급된다. 웨이퍼 W는 연마 헤드(1)에 의해 회전되면서, 연마 패드(2)와 웨이퍼 W 사이에 연마액이 존재한 상태에서 연마 패드(2)의 연마면(2a)에 압박된다. 웨이퍼 W의 표면은 연마액의 화학적 작용과, 연마액에 포함되는 지립에 의한 기계적 작용에 의해 연마된다.
연마 테이블(3) 내에는 막 두께 센서(7) 및 웨이퍼 검지 센서(기판 검지 센서)(8)가 배치되어 있다. 막 두께 센서(7) 및 웨이퍼 검지 센서(8)는 연마 테이블(3) 및 연마 패드(2)와 함께 일체로 회전한다. 막 두께 센서(7) 및 웨이퍼 검지 센서(8)의 위치는 연마 테이블(3) 및 연마 패드(2)가 1회전할 때마다 연마 패드(2) 상의 웨이퍼 W의 표면(즉, 피연마면인 하면)을 가로지르는 위치이다. 웨이퍼 검지 센서(8)는, 연마 테이블(3)의 중심 O를 사이에 두고, 막 두께 센서(7)의 반대측에 배치되어 있다. 본 실시 형태에서는, 막 두께 센서(7), 연마 테이블(3)의 중심 O 및 웨이퍼 검지 센서(8)는 일직선 상에 나열되어 있다.
막 두께 센서(7)는 웨이퍼 W의 표면 상의 소정의 측정점에서의 막 두께를 나타내는 막 두께 신호를 생성하는 센서이다. 웨이퍼 검지 센서(8)는 웨이퍼 W를 감지하고, 웨이퍼 검지 센서(8)의 상방에 웨이퍼 W가 존재하는 것을 나타내는 웨이퍼 검지 신호(기판 검지 신호)를 생성하는 센서이다. 막 두께 센서(7) 및 웨이퍼 검지 센서(8)는 웨이퍼 W의 표면을 가로지르면서, 막 두께 신호 및 웨이퍼 검지 신호를 각각 생성한다.
막 두께 센서(7) 및 웨이퍼 검지 센서(8)는 데이터 처리부(9A)에 접속되어 있고, 막 두께 센서(7)로부터 출력된 막 두께 신호 및 웨이퍼 검지 센서(8)로부터 출력된 웨이퍼 검지 신호는 데이터 처리부(9A)로 보내지도록 되어 있다. 데이터 처리부(9A)로서는, 처리 장치 및 기억 장치를 구비한, 범용 또는 전용의 컴퓨터를 사용할 수 있다.
연마 장치는 연마 헤드(1), 연마 테이블(3) 및 연마액 공급 노즐(5)의 동작을 제어하는 동작 제어부(9B)를 더 구비하고 있다. 또한, 연마 장치는 막 두께 센서(7) 및 웨이퍼 검지 센서(8)의 동작을 제어하는 센서 제어부(9C)를 구비하고 있다. 막 두께 센서(7) 및 웨이퍼 검지 센서(8)는 센서 제어부(9C)에 접속되어 있다. 동작 제어부(9B)는 데이터 처리부(9A)에 접속되고, 센서 제어부(9C)는 동작 제어부(9B)에 접속되어 있다. 데이터 처리부(9A), 동작 제어부(9B), 센서 제어부(9C)는 각각 범용 또는 전용의 컴퓨터로 구성할 수 있다. 혹은, 도 2에 도시하는 일 실시 형태와 같이, 데이터 처리부(9A), 동작 제어부(9B), 센서 제어부(9C)는 1대의 범용 또는 전용의 컴퓨터(9)로 구성되어도 된다.
동작 제어부(9B)는 측정 개시 신호 및 측정 조건 정보를 센서 제어부(9C)로 송신한다. 측정 개시 신호를 수취하면, 센서 제어부(9C)는 연마 테이블(3)이 1회전할 때마다, 막 두께 센서(7) 및 웨이퍼 검지 센서(8)로 각각 트리거 신호를 보낸다. 막 두께 센서(7)는 트리거 신호를 수취했을 때에, 상기 막 두께 신호를 생성한다. 웨이퍼 검지 센서(8)는 트리거 신호를 수취했을 때이며, 또한 웨이퍼 검지 센서(8)의 상방에 웨이퍼 W가 존재하고 있을 때에, 상기 웨이퍼 검지 신호를 생성한다. 막 두께 센서(7) 및 웨이퍼 검지 센서(8)로의 트리거 신호의 송신 주기는, 측정 조건 정보에 포함되는 미리 설정된 주기에 상당한다. 즉, 센서 제어부(9C)는 측정 조건 정보에 포함되는 미리 설정된 주기로 트리거 신호를 생성하고, 트리거 신호를 연속적으로 막 두께 센서(7) 및 웨이퍼 검지 센서(8)로 보낸다.
센서 제어부(9C)는 테이블 회전 위치 검출기(19)로부터 보내져 오는 연마 테이블(3)의 회전 위치 신호와 연마 테이블(3)의 회전 속도에 기초하여, 트리거 신호를 막 두께 센서(7) 및 웨이퍼 검지 센서(8)로 송신하는 타이밍을 결정한다. 센서 제어부(9C)는 결정한 타이밍에 트리거 신호를 막 두께 센서(7) 및 웨이퍼 검지 센서(8)로 송신한다. 보다 구체적으로는, 센서 제어부(9C)는 막 두께 센서(7) 및 웨이퍼 검지 센서(8)로 상이한 타이밍에서 트리거 신호를 송신한다. 따라서, 연마 테이블(3)이 1회전할 때마다, 막 두께 센서(7) 및 웨이퍼 검지 센서(8)는 웨이퍼 W의 표면을 가로지르면서, 상이한 타이밍에 막 두께 신호 및 웨이퍼 검지 신호를 각각 생성한다.
테이블 회전 위치 검출기(19)는 연마 테이블(3)에 고정된 센서 타깃(20)과, 연마 테이블(3)의 측방에 배치된 근접 센서(21)의 조합으로 구성된다. 센서 타깃(20)은 연마 테이블(3)과 함께 회전하고, 한편 근접 센서(21)의 위치는 고정되어 있다. 근접 센서(21)는 센서 타깃(20)을 감지하면, 센서 제어부(9C)로 연마 테이블(3)의 회전 위치 신호를 송신한다. 센서 제어부(9C)는 연마 테이블(3)의 회전 위치 신호와 연마 테이블(3)의 회전 속도에 기초하여, 연마 테이블(3)의 현재의 회전 위치를 계산할 수 있다. 일 실시 형태에서는, 테이블 회전 위치 검출기(19)는 테이블 모터(6)의 모터 드라이버(23)로 구성해도 된다.
본 실시 형태에서는, 웨이퍼 검지 센서(8)는 막 두께 센서(7)보다도 연마 테이블(3)의 중심 O에 가까운 위치에 배치되어 있다. 보다 구체적으로는, 연마 테이블(3)의 중심 O로부터 웨이퍼 검지 센서(8)까지의 거리는, 연마 테이블(3)의 중심 O로부터 막 두께 센서(7)까지의 거리보다도 짧다. 따라서, 연마 테이블(3)의 회전에 수반하여, 막 두께 센서(7)는 궤적 P1을 그려서 웨이퍼 W의 표면을 가로지르고, 웨이퍼 검지 센서(8)는 궤적 P1과는 상이한 궤적 P2를 그려서 웨이퍼 W의 표면을 가로지른다.
이어서, 연마 헤드(1)에 대하여 설명한다. 도 3은 연마 헤드(1)를 도시하는 단면도이다. 연마 헤드(1)는 연마 헤드 샤프트(11)의 단부에 고정된 헤드 본체(31)와, 헤드 본체(31)의 하부에 설치된 멤브레인(탄성막)(34)과, 헤드 본체(31)의 하방에 배치된 리테이너 링(32)을 구비하고 있다. 리테이너 링(32)은 멤브레인(34)의 주위에 배치되어 있고, 웨이퍼 W의 연마 중에 웨이퍼 W가 연마 헤드(1)로부터 튀어나오지 않도록 하기 위해 웨이퍼 W를 보유 지지하는 환상의 구조체이다.
멤브레인(34)과 헤드 본체(31) 사이에는 4개의 압력실(C1, C2, C3, C4)이 설치되어 있다. 압력실(C1, C2, C3, C4)은 멤브레인(34)과 헤드 본체(31)에 의해 형성되어 있다. 중앙의 압력실(C1)은 원형이고, 다른 압력실(C2, C3, C4)은 환상이다. 이것들의 압력실(C1, C2, C3, C4)은 동심 상에 배열되어 있다.
압력실(C1, C2, C3, C4)에는 각각 기체 이송 라인(F1, F2, F3, F4)이 접속되어 있다. 기체 이송 라인(F1, F2, F3, F4)의 일단은, 연마 장치가 설치되어 있는 공장에 설치된 유틸리티로서의 압축 기체 공급원(도시하지 않음)에 접속되어 있다. 압축 공기 등의 압축 기체는 기체 이송 라인(F1, F2, F3, F4)을 통해 압력실(C1, C2, C3, C4)에 각각 공급되도록 되어 있다.
압력실(C3)에 연통하는 기체 이송 라인(F3)은 도시하지 않은 진공 라인에 접속되어 있고, 압력실(C3) 내에 진공을 형성하는 것이 가능하게 되어 있다. 압력실(C3)을 구성하는, 멤브레인(34)의 부위에는 개구가 형성되어 있고, 압력실(C3)에 진공을 형성함으로써 웨이퍼 W가 연마 헤드(1)에 흡착 유지된다. 또한, 이 압력실(C3)에 압축 기체를 공급함으로써, 웨이퍼 W가 연마 헤드(1)로부터 릴리즈된다.
헤드 본체(31)와 리테이너 링(32) 사이에는 환상의 멤브레인(롤링 다이어프램)(36)이 배치되어 있고, 이 멤브레인(36)의 내부에는 압력실(C5)이 형성되어 있다. 압력실(C5)은 기체 이송 라인(F5)을 통해 상기 압축 기체 공급원에 연결되어 있다. 압축 기체는 기체 이송 라인(F5)을 통해 압력실(C5) 내에 공급되고, 압력실(C5)은 리테이너 링(32)을 연마 패드(2)에 대하여 압박한다.
기체 이송 라인(F1, F2, F3, F4, F5)은 연마 헤드 샤프트(11)에 설치된 로터리 조인트(40)를 경유하여 연장되어 있다. 압력실(C1, C2, C3, C4, C5)에 연통하는 기체 이송 라인(F1, F2, F3, F4, F5)에는, 각각 압력 레귤레이터(R1, R2, R3, R4, R5)가 설치되어 있다. 압축 기체 공급원으로부터의 압축 기체는 압력 레귤레이터(R1 내지 R5)를 통해 압력실(C1 내지 C5) 내에 각각 독립적으로 공급된다. 압력 레귤레이터(R1 내지 R5)는 압력실(C1 내지 C5) 내의 압축 기체의 압력을 조절하도록 구성되어 있다.
압력 레귤레이터(R1 내지 R5)는 압력실(C1 내지 C5)의 내부 압력을 서로 독립하여 변화시키는 것이 가능하고, 이에 의해, 웨이퍼 W의 대응하는 4개의 영역, 즉, 중앙부, 내측 중간부, 외측 중간부 및 에지부에 대한 연마 압력 및 리테이너 링(32)의 연마 패드(2)로의 압박력을 독립적으로 조절할 수 있다. 기체 이송 라인(F1, F2, F3, F4, F5)은 대기 개방 밸브(도시하지 않음)에도 각각 접속되어 있고, 압력실(C1 내지 C5)을 대기 개방하는 것도 가능하다. 본 실시 형태에서는, 멤브레인(34)은 4개의 압력실(C1 내지 C4)을 형성하지만, 일 실시 형태에서는, 멤브레인(34)은 4개보다도 적거나, 또는 4개보다도 많은 압력실을 형성해도 된다.
데이터 처리부(9A)(도 1 및 도 2 참조)는 웨이퍼 W의 막 두께를 나타내는 막 두께 신호를 막 두께 센서(7)로부터 수취하고, 막 두께 신호에 기초하여, 목표막 두께 프로파일을 달성하기 위한 압력실(C1 내지 C4)의 목표 압력값을 결정하고, 목표 압력값을 동작 제어부(9B)로 송신한다. 압력실(C1 내지 C4)의 목표 압력값은 연마 헤드(1)로부터 웨이퍼 W에 가해지는 연마 압력의 목표값에 상당한다. 압력 레귤레이터(R1 내지 R5)는 동작 제어부(9B)에 접속되어 있다. 동작 제어부(9B)는 압력실(C1 내지 C5)의 각각의 목표 압력값을 명령값으로서 압력 레귤레이터(R1 내지 R5)로 보내고, 압력 레귤레이터(R1 내지 R5)는 압력실(C1 내지 C5) 내의 압력이 대응하는 목표 압력값으로 유지되도록 동작한다.
연마 헤드(1)는 웨이퍼 W의 복수의 영역에 대하여, 독립된 연마 압력을 각각 가할 수 있다. 예를 들어, 연마 헤드(1)는 웨이퍼 W의 표면의 상이한 영역을 상이한 연마 압력으로 연마 패드(2)의 연마면(2a)에 대하여 압박할 수 있다. 따라서, 연마 헤드(1)는 웨이퍼 W의 막 두께 프로파일을 제어하고, 목표로 하는 막 두께 프로파일을 달성할 수 있다.
막 두께 센서(7)는 웨이퍼 W의 막 두께에 따라 변화되는 막 두께 신호를 출력하는 센서이다. 막 두께 신호는 막 두께를 직접 또는 간접으로 나타내는 수치 또는 데이터(수치군)이다. 막 두께 센서(7)는, 예를 들어 광학식 막 두께 센서 또는 와전류 센서로 구성된다. 광학식 막 두께 센서는 웨이퍼 W의 표면에 광을 조사하고, 웨이퍼 W로부터의 반사광의 강도를 파장마다 측정하고, 파장에 관련지어진 반사광의 강도를 출력하도록 구성된다. 파장에 관련지어진 반사광의 강도는, 웨이퍼 W의 막 두께에 따라 변화되는 막 두께 신호이다. 와전류 센서는 웨이퍼 W에 형성되어 있는 도전막에 와전류를 유기시키고, 도전막과 와전류 센서의 코일을 포함하는 전기 회로의 임피던스에 따라 변화되는 막 두께 신호를 출력한다. 본 실시 형태에 사용되는 광학식 막 두께 센서 및 와전류 센서는 공지의 장치를 사용할 수 있다.
도 4는 연마 테이블(3) 내에 설치된 막 두께 센서(7) 및 웨이퍼 검지 센서(기판 검지 센서)(8)의 배치를 도시하는 평면도이다. 도 4에서는 연마 패드(2)의 도시는 생략되어 있다. 상술한 바와 같이, 연마 테이블(3)의 중심 O로부터 웨이퍼 검지 센서(8)까지의 거리는 연마 테이블(3)의 중심 O로부터 막 두께 센서(7)까지의 거리보다도 짧다. 따라서, 연마 테이블(3)의 회전에 수반하여, 막 두께 센서(7)는 궤적 P1을 그려서 웨이퍼 W의 표면을 가로지르고, 웨이퍼 검지 센서(8)는 궤적 P1과는 상이한 궤적 P2를 그려서 웨이퍼 W의 표면을 가로지른다.
본 실시 형태에서는, 연마 테이블(3)의 중심 O로부터 막 두께 센서(7) 및 웨이퍼 검지 센서(8)까지 연장되는 2개의 직선이 이루는 각도는 180°이다. 즉, 막 두께 센서(7), 연마 테이블(3)의 중심 O 및 웨이퍼 검지 센서(8)는 일직선 상에 나열되어 있다. 일 실시 형태에서는, 연마 테이블(3)의 중심 O로부터 막 두께 센서(7) 및 웨이퍼 검지 센서(8)까지 연장되는 2개의 직선이 이루는 각도는 180° 이외의 각도여도 된다.
막 두께 센서(7)는 광학식 막 두께 센서 또는 와전류 센서이다. 복수의 막 두께 센서를 연마 테이블(3)에 설치해도 된다. 도 5는 광학식 막 두께 센서로 이루어지는 막 두께 센서(7)와, 와전류 센서로 이루어지는 막 두께 센서(25)를 구비한 연마 장치의 센서 배치도이다. 막 두께 센서(7)와 막 두께 센서(25)는 연마 테이블(3)의 중심 O로부터 동일한 거리에 있고, 또한 연마 테이블(3)의 둘레 방향에 있어서 서로 이격되어 있다. 도 5에 도시하는 막 두께 센서(7) 및 웨이퍼 검지 센서(8)의 위치는 도 4에 도시하는 실시 형태와 동일하다. 막 두께 센서(7)와 막 두께 센서(25)는 동일한 궤적 P1을 그려서 웨이퍼 W의 표면을 가로지른다.
막 두께 센서(7)와 막 두께 센서(25)는 웨이퍼 W의 연마 중에 동시에 사용해도 되고, 또는 웨이퍼 W의 막의 종류에 기초하여 막 두께 센서(7) 또는 막 두께 센서(25)의 어느 한쪽을 선택적으로 사용해도 된다. 막 두께 센서(7) 및 막 두께 센서(25)에 더하여, 1개 또는 그것보다도 많은 막 두께 센서를 더 설치해도 된다.
도 6은 연마 중의 웨이퍼 W와 리테이너 링(32)을 도시하는 모식도이다. 연마 테이블(3)의 회전에 수반하여, 막 두께 센서(7)는 궤적 P1을 그려서 웨이퍼 W의 에지부 S1 및 해당 에지부 S1의 내측의 영역 S2를 가로지르고, 웨이퍼 검지 센서(8)는 궤적 P2를 그려서 웨이퍼 W의 에지부 S1만을 가로지른다. 에지부 S1은 웨이퍼 W의 표면의 가장 외측에 위치하는 환상의 영역이다. 에지부 S1의 내측의 영역 S2는 웨이퍼 W의 중심 H1을 포함하는 원형의 영역이다. 웨이퍼 검지 센서(8)는 웨이퍼 W의 에지부 S1을 가로지르면서, 웨이퍼 검지 신호(기판 검지 신호)를 미리 설정된 주기로 생성한다. 웨이퍼 검지 신호는 웨이퍼 검지 센서(8) 상에 웨이퍼 W가 존재하고 있는 것을 나타내는 신호이다.
도 6에 도시한 바와 같이, 웨이퍼 W의 연마 중, 웨이퍼 W는 리테이너 링(32)에 둘러싸인다. 리테이너 링(32)의 내경과, 웨이퍼 W의 직경 사이에는 차가 있고, 웨이퍼 W의 연마 중에는 웨이퍼 W와 연마 패드(2) 사이에 작용하는 마찰력에 의해, 웨이퍼 W의 최외주는 리테이너 링(32)의 내주면(32a)에 압박된다. 결과적으로, 웨이퍼 W의 중심 H1은 연마 헤드(1)의 중심 H2로부터 어긋난다.
웨이퍼 검지 센서(8)의 궤적 P2는 리테이너 링(32) 내에서의 웨이퍼 W의 위치에 상관없이 일정하지만, 웨이퍼 검지 신호의 수는 리테이너 링(32)에 대한 웨이퍼 W의 상대 위치에 의존하여 바뀔 수 있다. 그래서, 본 실시 형태에서는, 데이터 처리부(9A)는 연마 테이블(3)의 1회전당의 웨이퍼 검지 신호(기판 검지 신호)의 수에 기초하여, 연마 헤드(1)의 중심 H2에 대한 웨이퍼 W의 중심 H1의 편심 각도를 결정한다. 이하, 편심 각도를 결정하는 원리에 대하여 설명한다.
도 7은 리테이너 링(32) 내의 웨이퍼 W가 연마 테이블 중심측으로 치우친 예를 도시하는 모식도이다. 웨이퍼 검지 센서(8)는 미리 설정된 주기로 웨이퍼 검지 신호를 생성한다. 웨이퍼 검지 센서(8)의 궤적 P2 상의 흑색 원은, 웨이퍼 검지 신호가 생성된 웨이퍼 W 상의 검지점이다. 검지점의 수(즉, 궤적 P2 상의 흑색 원의 수)는 웨이퍼 검지 신호의 수에 상당한다. 도 8은 리테이너 링(32) 내의 웨이퍼 W가 연마 테이블(3)의 이동 방향에 있어서 하류측으로 치우친 예를 도시하는 모식도이고, 도 9는 리테이너 링(32) 내의 웨이퍼 W가 연마 테이블 외측으로 치우친 예를 도시하는 모식도이다.
도 7, 도 8, 도 9로부터 알 수 있는 바와 같이, 리테이너 링(32)에 대한 웨이퍼 W의 상대 위치에 따라, 연마 테이블(3)의 1회전당의 웨이퍼 검지 신호(기판 검지 신호)의 수는 변화된다. 웨이퍼 W의 연마 중에는, 웨이퍼 W의 최외주는 리테이너 링(32)의 내주면(32a)에 접촉하고 있으므로, 웨이퍼 W의 중심 H1과 연마 헤드(1)의 중심 H2의 거리는, 웨이퍼 W의 상대 위치에 상관없이 일정하다. 이에 비해, 연마 헤드(1)의 중심 H2에 대한 웨이퍼 W의 중심 H1의 편심 각도는, 리테이너 링(32)에 대한 웨이퍼 W의 상대 위치에 의존하여 바뀐다. 즉, 편심 각도와, 웨이퍼 검지 신호의 수 사이에는, 상관이 있다.
데이터 처리부(9A)는 편심 각도와 웨이퍼 검지 신호의 수 사이의 상관을 나타내는 상관 데이터를 그 내부에 미리 저장하고 있다. 데이터 처리부(9A)는 웨이퍼 W의 연마 중에, 연마 테이블(3)의 1회전당의 웨이퍼 검지 신호의 수를 계수하고, 상관 데이터에 기초하여 웨이퍼 검지 신호의 수에 대응하는 편심 각도를 결정한다.
편심 각도와 웨이퍼 검지 신호의 수 사이의 상관을 나타내는 상관 데이터는 시뮬레이션에 의해 구할 수 있다. 시뮬레이션을 실행하는 데 필요한 요소, 즉, 편심 각도와 웨이퍼 검지 신호의 수 사이의 상관을 나타내는 상관 데이터를 정하기 위해 필요한 요소는 다음과 같다.
웨이퍼 W의 직경
리테이너 링(32)의 내경
연마 테이블(3)의 중심 O와 연마 헤드(1)의 중심 H2의 거리
연마 테이블(3)의 중심 O와 웨이퍼 검지 센서(8)의 거리
연마 테이블(3)의 회전 속도
웨이퍼 검지 센서(8)의 검지 주기
연마 헤드(1)의 중심 H2에 대한 웨이퍼 W의 중심 H1의 편심 각도
도 10은 편심 각도를 설명하기 위한 도면이다. 도 10에 나타내는 기호 θ는 편심 각도를 나타낸다. 편심 각도 θ는 연마 헤드(1)의 중심 H2를 지나는 기준선 RL과, 연마 헤드(1)의 중심 H2 및 웨이퍼 W의 중심 H1을 지나는 직선이 이루는 각도라고 정의된다. 본 실시 형태에서는, 기준선 RL은 연마 테이블(3)의 중심 O와 연마 헤드(1)의 중심 H2를 지나는 직선이라고 정의된다. 상술한 상관 데이터를 얻기 위한 시뮬레이션에서는 편심 각도 θ를 0°부터 180°까지 1° 간격으로 변화시키면서, 각 편심 각도 θ에서의 웨이퍼 검지 신호의 수를 계수한다.
시뮬레이션의 일례를 이하에 나타낸다. 이 시뮬레이션의 조건은 이하와 같다.
웨이퍼 W의 직경: 300㎜
리테이너 링(32)의 내경: 305㎜
연마 테이블(3)의 중심 O와 연마 헤드(1)의 중심 H2의 거리: 200㎜
연마 테이블(3)의 중심 O와 웨이퍼 검지 센서(8)의 거리: 70㎜
연마 테이블(3)의 회전 속도: 100min-1
웨이퍼 검지 센서(8)의 검지 주기: 0.5ms(밀리초)
편심 각도 θ: 0° 내지 180°
도 11은 시뮬레이션을 실행함으로써 얻어진 상관 데이터의 일례를 도시하는 그래프이다. 종축은 연마 테이블(3)의 1회전당의 웨이퍼 검지 신호의 수를 나타내고, 횡축은 편심 각도 θ를 나타낸다. 도 11에 도시하는 예에서는, 웨이퍼 검지 신호의 수가 증가함에 따라, 편심 각도 θ도 커진다. 따라서, 데이터 처리부(9A)는 웨이퍼 W의 연마 중에, 웨이퍼 검지 신호의 수를 계수하고, 대응하는 편심 각도 θ를 상관 데이터에 기초하여 결정할 수 있다.
도 12는 연마 테이블(3)의 중심 O와 웨이퍼 검지 센서(8)의 거리가 200㎜인 조건 하에서 시뮬레이션을 실행함으로써 얻어진 상관 데이터의 일례를 도시하는 그래프이고, 도 13은 연마 테이블(3)의 중심 O와 웨이퍼 검지 센서(8)의 거리가 330㎜인 조건 하에서 시뮬레이션을 실행함으로써 얻어진 상관 데이터의 일례를 도시하는 그래프이다. 다른 조건은 도 11을 참조하여 설명한 시뮬레이션과 동일하다.
도 12 및 도 13의 상관 데이터는 편심 각도 θ의 변화에 대하여, 웨이퍼 검지 신호의 수가 그다지 변화되지 않는 것을 나타내고 있다. 즉, 웨이퍼 검지 신호의 수의 변화에 기초하여 편심 각도 θ를 결정하는 분해능은 낮다고 할 수 있다. 이에 비해, 도 11의 상관 데이터는 웨이퍼 검지 신호의 수의 변화 폭이 크고, 편심 각도 θ를 결정하는 분해능이 높은 것을 나타내고 있다. 도 11, 도 12, 도 13에 도시하는 상관 데이터로부터, 연마 테이블(3)의 중심 O와 웨이퍼 검지 센서(8)의 거리는, 연마 테이블(3)의 중심 O와 연마 헤드(1)의 중심 H2의 거리보다도 짧은 것이 바람직한 것을 알 수 있다.
이와 같이 하여, 데이터 처리부(9A)는 웨이퍼 검지 센서(8)의 상방에 웨이퍼 W가 존재하고 있는 것을 나타내는 웨이퍼 검지 신호의 수에 대응하는 편심 각도 θ를 상관 데이터를 참조하여 결정한다. 데이터 처리부(9A)는 막 두께 센서(7)의 측정점의 위치를, 결정된 편심 각도 θ에 기초하여 보정한다. 보다 구체적으로는, 데이터 처리부(9A)는 결정된 편심 각도 θ와, 웨이퍼 W의 중심 H1과 연마 헤드(1)의 중심 H2의 거리에 기초하여, 측정점의 위치를 보정한다.
웨이퍼 W의 중심 H1과 연마 헤드(1)의 중심 H2의 거리는, 리테이너 링(32)의 내경과 웨이퍼 W의 직경의 차를 2로 나눔으로써 얻어진다. 웨이퍼 W의 연마 중에는, 웨이퍼 W는 리테이너 링(32)의 내주면(32a)에 접촉하고 있으므로, 편심 각도 θ에 관계없이, 웨이퍼 W의 중심 H1과 연마 헤드(1)의 중심 H2의 거리는 일정하다.
도 14는 웨이퍼 W 상의 측정점의 위치를 보정하는 일 실시 형태를 도시하는 모식도이다. 웨이퍼 W의 표면 상의 막 두께의 측정점 M1의 위치를 특정하기 위해, 웨이퍼 W의 표면 상에 XY 좌표계를 정의한다. XY 좌표계는 연마 헤드(1)의 중심 H2 상에 원점에 갖는다. XY 좌표계의 X축은 기준선 RL에 일치하고, XY 좌표계의 Y축은 연마 헤드(1)의 중심 H2를 지나고, 또한 기준선 RL에 수직이다. 웨이퍼 W의 중심 H1과 연마 헤드(1)의 중심 H2의 거리를 d라고 하면, 웨이퍼 W의 중심 H1의 좌표는 (dcosθ, －dsinθ)로 표시된다. 이 좌표는 웨이퍼 W의 표면 상의 막 두께의 측정점의 위치를 보정하기 위한 좌표 보정값으로서 데이터 처리부(9A) 내에 기억된다.
데이터 처리부(9A)는 상기 좌표 보정값 (dcosθ, －dsinθ)에 기초하여 측정점 M1의 위치를 보정한다. 본 실시 형태에서는, 데이터 처리부(9A)는 측정점 M1의 좌표 (x, y)로부터, 상기 좌표 보정값 (dcosθ, －dsinθ)를 뺌으로써, 측정점 M1의 위치를 보정한다. 보정된 측정점 M1의 위치는 좌표 (x－dcosθ, y＋dsinθ)로 표시된다. 이 보정된 측정점 M1은 막 두께 신호가 생성된 측정점의 실제의 위치이다. 마찬가지로 하여, 다른 측정점의 좌표로부터 상기 좌표 보정값 (dcosθ, －dsinθ)를 뺌으로써, 다른 측정점의 위치를 보정한다.
데이터 처리부(9A)는 막 두께 센서(7)에 의해 생성된 막 두께 신호와, 그 막 두께 신호가 생성된 측정점의 보정된 위치(실제의 위치)에 기초하여, 그 측정점에서의 최적의 연마 압력, 즉 그 측정점에서의 연마 압력의 목표값을 결정한다. 일 실시 형태에서는, 데이터 처리부(9A)는 막 두께 센서(7)에 의해 생성된 막 두께 신호와, 그 막 두께 신호가 생성된 측정점의 보정된 위치(실제의 위치)에 기초하여, 그 보정된 위치에서의 막 두께값을 결정하고, 결정된 막 두께와, 그 보정된 위치에서의 목표막 두께의 차를 최소로 할 수 있는 압력실(도 3의 C1 내지 C4의 어느 것)의 목표 압력값을 결정한다. 데이터 처리부(9A)는 결정한 목표 압력값을 동작 제어부(9B)로 송신한다. 압력실의 목표 압력값은 연마 헤드(1)로부터 웨이퍼 W에 가해지는 연마 압력의 목표값에 상당한다. 동작 제어부(9B)는 압력실의 목표 압력값을 데이터 처리부(9A)로부터 수취하고, 압력실의 목표 압력값에 기초하여, 연마 헤드(1)로부터 웨이퍼 W에 가해지는 연마 압력을 제어한다. 보다 구체적으로는, 동작 제어부(9B)는 압력실의 목표 압력값을 대응하는 압력 레귤레이터(도 3의 R1 내지 R4의 어느 것)로 송신하고, 압력 레귤레이터는 압력실 내의 압력을 목표 압력값으로 유지시킴으로써 연마 헤드(1)로부터 웨이퍼 W에 가해지는 연마 압력을 제어한다. 본 실시 형태에 따르면, 측정점의 실제의 위치에서 생성된 막 두께 신호에 기초하여, 최적의 연마 압력을 결정할 수 있고, 결과적으로, 목표로 하는 막 두께 프로파일을 달성할 수 있다.
상술한 웨이퍼 검지 센서(기판 검지 센서)(8)는 웨이퍼 W의 존재를 검지할 수 있는 것이라면 특별히 한정되지 않는다. 일 실시 형태에서는, 웨이퍼 검지 센서(8)는 광학식 막 두께 센서, 와전류 센서 등의 막 두께 센서여도 된다. 이하, 웨이퍼 검지 센서(8)로서 막 두께 센서를 사용한 경우의, 웨이퍼 검지의 메커니즘에 대하여 도 15를 참조하여 설명한다.
도 15는 막 두께 센서로 이루어지는 웨이퍼 검지 센서(8)가, 웨이퍼 W를 검지하는 메커니즘을 설명하는 모식도이다. 웨이퍼 검지 센서(8)는 막 두께 신호를 미리 설정된 주기로(예를 들어, 0.5ms 주기로) 생성하도록 구성된다. 웨이퍼 W가 웨이퍼 검지 센서(8)의 상방에 존재할 때, 웨이퍼 검지 센서(8)는 웨이퍼 W의 존재에 기인한 어느 정도의 크기의 막 두께 신호를 생성한다. 한편, 웨이퍼 W가 웨이퍼 검지 센서(8)의 상방에 없을 때, 웨이퍼 검지 센서(8)는 상기 미리 설정된 주기로 막 두께 신호를 생성하지만, 그 막 두께 신호는 매우 작다. 즉, 웨이퍼 W가 웨이퍼 검지 센서(8)의 상방에 존재할 때에 웨이퍼 검지 센서(8)가 생성한 막 두께 신호는 웨이퍼 검지 신호(기판 검지 신호)로서 사용할 수 있다. 일례에서는, 웨이퍼 검지 센서(8)는 임계값 이상의 크기의 막 두께 신호를 웨이퍼 검지 신호로서 출력한다. 웨이퍼 검지 신호로서의 막 두께 신호는, 막 두께 센서(7)가 생성한 막 두께 신호와 함께, 웨이퍼 W의 목표의 막 두께 프로파일을 달성하기 위한 연마 압력의 제어에 사용되어도 된다.
상술한 실시 형태는, 본 발명이 속하는 기술 분야에 있어서의 통상의 지식을 갖는 자가 본 발명을 실시할 수 있는 것을 목적으로 하여 기재된 것이다. 상기 실시 형태의 다양한 변형예는, 당업자라면 당연히 이룰 수 있는 것이고, 본 발명의 기술적 사상은 다른 실시 형태에도 적용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 기재된 실시 형태에 한정되지 않고, 특허 청구 범위에 의해 정의되는 기술적 사상에 따른 가장 넓은 범위로 해석되는 것이다.
1 : 연마 헤드
2 : 연마 패드
2a : 연마면
3 : 연마 테이블
5 : 연마액 공급 노즐
6 : 테이블 모터
7 : 막 두께 센서
8 : 웨이퍼 검지 센서(기판 검지 센서)
9 : 컴퓨터
9A : 데이터 처리부
9B : 동작 제어부
9C : 센서 제어부
11 : 연마 헤드 샤프트
15 : 헤드 암
19 : 테이블 회전 위치 검출기
20 : 센서 타깃
21 : 근접 센서
23 : 모터 드라이버
25 : 막 두께 센서
31 : 헤드 본체
32 : 리테이너 링
34 : 멤브레인(탄성막)
36 : 멤브레인(롤링 다이어프램)
40 : 로터리 조인트
C1, C2, C3, C4, C5 : 압력실
F1, F2, F3, F4, F5 : 기체 이송 라인
R1, R2, R3, R4, R5 : 압력 레귤레이터

Claims (13)

  1. 기판 검지 센서 및 막 두께 센서가 내부에 배치된 연마 테이블을 회전시키고,
    리테이너 링을 구비한 연마 헤드에 의해 기판을 상기 연마 테이블 상의 연마 패드에 압박하여 해당 기판을 연마하고,
    상기 기판의 연마 중에, 상기 기판 검지 센서 및 상기 막 두께 센서가 상기 기판의 표면을 가로지르면서, 상기 기판 검지 센서가 기판 검지 신호를 미리 설정된 주기로 생성하고, 또한 상기 막 두께 센서가 소정의 측정점에서 막 두께 신호를 생성하고,
    상기 기판 검지 신호의 수로부터, 상기 연마 헤드의 중심에 대한 상기 기판의 중심의 편심 각도를 산출하고,
    상기 편심 각도에 기초하여, 상기 소정의 측정점의 위치를 보정하고,
    상기 소정의 측정점의 보정된 위치와, 상기 막 두께 신호에 기초하여, 상기 연마 헤드가 상기 기판을 압박하는 연마 압력을 제어하는 것을 특징으로 하는 연마 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 연마 테이블의 중심으로부터 상기 기판 검지 센서까지의 거리는, 상기 연마 테이블의 중심으로부터 상기 막 두께 센서까지의 거리보다도 짧은 것을 특징으로 하는 연마 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 기판의 연마 중에, 상기 기판 검지 센서는 상기 기판의 에지부를 가로지르고, 상기 막 두께 센서는 상기 에지부 및 해당 에지부의 내측의 영역을 가로지르는 것을 특징으로 하는 연마 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 편심 각도에 기초하여, 상기 소정의 측정점의 위치를 보정하는 공정은,
    상기 기판의 직경과 상기 리테이너 링의 내경의 차를 2로 나눈 수치와, 상기 편심 각도로부터, 좌표 보정값을 산출하고,
    상기 좌표 보정값에 기초하여, 상기 소정의 측정점의 위치를 보정하는 공정인 것을 특징으로 하는 연마 방법.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기판 검지 센서는 막 두께 센서인 것을 특징으로 하는 연마 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 기판 검지 센서는 광학식 막 두께 센서인 것을 특징으로 하는 연마 방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 기판 검지 센서는 와전류 센서인 것을 특징으로 하는 연마 방법.
  8. 연마 패드를 지지하기 위한 연마 테이블과,
    기판을 상기 연마 패드에 압박하여 상기 기판을 연마하는 연마 헤드와,
    상기 연마 테이블에 설치되어, 막 두께 신호를 소정의 측정점에서 생성하는 막 두께 센서와,
    상기 연마 테이블에 설치되어, 기판 검지 신호를 미리 설정된 주기로 생성하는 기판 검지 센서와,
    상기 기판 검지 신호의 수로부터, 상기 연마 헤드의 중심에 대한 상기 기판의 중심의 편심 각도를 산출하고, 상기 편심 각도에 기초하여, 상기 소정의 측정점의 위치를 보정하고, 상기 소정의 측정점의 보정된 위치와, 상기 막 두께 신호에 기초하여, 상기 연마 헤드가 상기 기판을 압박하는 연마 압력의 목표값을 결정하는 데이터 처리부와,
    상기 연마 압력의 목표값에 기초하여, 상기 연마 헤드가 상기 기판을 압박하는 연마 압력을 제어하는 동작 제어부를 구비한 것을 특징으로 하는 연마 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 연마 테이블의 중심으로부터 상기 기판 검지 센서까지의 거리는, 상기 연마 테이블의 중심으로부터 상기 막 두께 센서까지의 거리보다도 짧은 것을 특징으로 하는 연마 장치.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 데이터 처리부는,
    상기 기판의 직경과 상기 리테이너 링의 내경의 차를 2로 나눈 수치와, 상기 편심 각도로부터, 좌표 보정값을 산출하고,
    상기 좌표 보정값에 기초하여, 상기 소정의 측정점의 위치를 보정하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 연마 장치.
  11. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 기판 검지 센서는 막 두께 센서인 것을 특징으로 하는 연마 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 기판 검지 센서는 광학식 막 두께 센서인 것을 특징으로 하는 연마 장치.
  13. 제11항에 있어서, 상기 기판 검지 센서는 와전류 센서인 것을 특징으로 하는 연마 장치.
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