KR20230069017A - 연마 장치 및 연마 방법 - Google Patents

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마사키 기노시타
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가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼
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Abstract

본 발명의 과제는 반도체 디바이스의 제조에 사용되는 워크피스의 막 두께를 워크피스의 연마 중에 정확하게 측정할 수 있는 연마 장치 및 연마 방법을 제공하는 것이다.
처리 시스템은, 이하의 산정식에 의해 산정된 상대 반사율 데이터에 기초하여 워크피스의 막 두께를 결정하도록 구성되어 있다. 상대 반사율 데이터＝MD1/[BD1·k]. 여기서, MD1은 제1 분광기(27)에 의해 측정된 워크피스(W)로부터의 반사광의 강도를 나타내는 제1 강도 측정 데이터이고, BD1은 제1 베이스 강도 데이터이고, k는 워크피스(W)의 연마 중에 제2 분광기(28)에 의해 측정된 광원의 광의 강도를 나타내는 제2 강도 측정 데이터의, 제2 베이스 강도 데이터에 대한 변화율이다.

Description

연마 장치 및 연마 방법{POLISHING APPARATUS AND POLISHING METHOD}
본 발명은, 웨이퍼, 기판, 패널 등의 반도체 디바이스의 제조에 사용되는 워크피스를 연마하기 위한 연마 장치 및 연마 방법에 관한 것으로, 특히 워크피스로부터의 반사광에 포함되는 광학 정보에 기초하여 워크피스의 막 두께를 결정하는 기술에 관한 것이다.
반도체 디바이스의 제조 공정에서는, 실리콘 웨이퍼 상에 다양한 재료가 막 형상으로 반복해서 형성되어, 적층 구조를 형성한다. 이 적층 구조를 형성하기 위해서는, 최상층의 표면을 평탄하게 하는 기술이 중요해지고 있다. 이러한 평탄화의 일 수단으로서, 화학 기계 연마(CMP)가 사용되고 있다.
화학 기계 연마(CMP)는 연마 장치에 의해 실행된다. 이러한 종류의 연마 장치는, 일반적으로, 연마 패드를 지지하는 연마 테이블과, 막을 갖는 웨이퍼를 보유 지지하는 연마 헤드와, 연마액(예를 들어, 슬러리)을 연마 패드 상에 공급하는 연마액 공급 노즐을 구비한다. 연마 장치는, 연마 헤드와 연마 테이블을 각각 회전시키면서, 연마액 공급 노즐로부터 연마액을 연마 패드 상에 공급한다. 연마 헤드는, 웨이퍼의 표면을 연마 패드에 가압함으로써, 웨이퍼와 연마 패드 사이에 연마액이 존재한 상태에서, 웨이퍼의 표면을 형성하는 막을 연마한다.
절연막이나 실리콘층 등의 비금속막의 두께(이하, 단순히 막 두께라고 칭함)를 측정하기 위해, 연마 장치는, 일반적으로, 광학식 막 두께 측정 장치를 구비한다. 이 광학식 막 두께 측정 장치는, 광원으로부터 발해진 광을 웨이퍼의 표면으로 유도하고, 웨이퍼로부터의 반사광의 스펙트럼을 해석함으로써, 웨이퍼의 막 두께를 결정하도록 구성된다. 연마 장치는, 결정된 막 두께에 기초하여 웨이퍼의 연마를 종료하거나, 또는 웨이퍼의 연마 조건을 변경하는 것이 가능하다.
일본 특허 공개 제2018-194427호 공보
그러나, 웨이퍼로부터의 반사광의 스펙트럼은, 동일한 조건 하(예를 들어, 동일한 막 두께, 동일한 측정점)에서도 변동되는 경우가 있다. 이러한 스펙트럼의 변동은, 막 두께의 측정 결과의 불안정으로 연결되고, 웨이퍼 연마 중의 정확한 막 두께의 모니터링을 방해해 버린다. 정지되어 있는 웨이퍼의 막 두께를 측정하는 막 두께 측정 장치라면, 동일한 측정점에서의 막 두께를 반복해서 측정하여, 얻어진 복수의 측정값의 평균을 산정함으로써, 안정된 막 두께 측정 결과를 얻을 수 있다. 그러나, 상술한 광학식 막 두께 측정 장치는, 웨이퍼가 회전하면서 웨이퍼의 막 두께를 동적으로 측정하므로, 그러한 처리를 할 수 없다.
그래서, 본 발명은, 웨이퍼, 기판, 패널 등의 반도체 디바이스의 제조에 사용되는 워크피스의 막 두께를 워크피스의 연마 중에 정확하게 측정할 수 있는 연마 장치 및 연마 방법을 제공한다.
본 발명자는, 워크피스로부터의 반사광의 스펙트럼이 안정되지 않는 이유에는, 다음의 두가지가 있는 것을 알아냈다.
제1 이유는, 광원이 발광할 때마다 광원의 광량이 변화되는 것이다. 특히, 방전에 의해 발광하는 플래시 광원에서는, 방전 변동에 의해 발광마다의 광량이 변화되기 쉽다. 통상, 워크피스의 연마 중에는, 연마 테이블이 1회전할 때마다, 광원은 복수회 플래시하여, 워크피스 상의 복수의 측정점에 광을 조사한다. 이들 측정점에 조사되는 광의 양에는, 약간의 변동이 존재한다.
제2 이유는, 광원이 발광할 때마다, 광이 광 파이버 케이블을 통과하는 광로가 변화되는 것이다. 광원은, 광 파이버 케이블에 연결되어 있고, 광은 광 파이버 케이블을 통해 워크피스로 유도된다. 조사 직경이 작은 광원은, 발광할 때마다, 광 파이버 케이블의 단부면의 다른 위치에 조사되어, 결과적으로 광은 광 파이버 케이블 내의 다른 부위를 통해 워크피스로 유도된다. 이러한 광 파이버 케이블 내의 광로의 차이는, 워크피스로부터의 반사광의 스펙트럼의 변동을 발생시킨다.
그래서, 일 양태에서는, 워크피스를 연마하기 위한 연마 장치이며, 연마 패드를 지지하는 연마 테이블과, 상기 워크피스를 상기 연마 패드에 압박하여 상기 워크피스를 연마하는 연마 헤드와, 광을 발하는 광원과, 상기 광원에 연결되어, 상기 광을 상기 워크피스로 유도하는 투광 광 파이버 케이블과, 상기 워크피스로부터의 반사광을 받는 수광 광 파이버 케이블과, 상기 수광 광 파이버 케이블에 연결된 제1 분광기와, 상기 광원에 직결된 제2 분광기와, 프로그램을 저장한 기억 장치 및 상기 프로그램에 포함되는 명령에 따라 연산을 실행하는 연산 장치를 구비한 처리 시스템을 구비하고, 상기 기억 장치는, 그 내부에, 상기 워크피스의 연마 전에 상기 제1 분광기에 의해 측정된 광의 기준 강도를 나타내는 제1 베이스 강도 데이터와, 상기 워크피스의 연마 전에 상기 제2 분광기에 의해 측정된 상기 광원의 광의 기준 강도를 나타내는 제2 베이스 강도 데이터와, 상대 반사율 데이터를 산정하기 위한 산정식을 저장하고 있고, 상기 처리 시스템은, 상기 상대 반사율 데이터에 기초하여 상기 워크피스의 막 두께를 결정하도록 구성되어 있고, 상기 산정식은, 다음과 같이 표현되고,
상기 상대 반사율 데이터＝MD1/[BD1·k]
단, MD1은 상기 제1 분광기에 의해 측정된 상기 워크피스로부터의 상기 반사광의 강도를 나타내는 제1 강도 측정 데이터이고, BD1은 상기 제1 베이스 강도 데이터이고, k는 상기 워크피스의 연마 중에 상기 제2 분광기에 의해 측정된 상기 광원의 광의 강도를 나타내는 제2 강도 측정 데이터의, 상기 제2 베이스 강도 데이터에 대한 변화율인, 연마 장치가 제공된다.
일 양태에서는, 상기 제1 베이스 강도 데이터, 상기 제2 베이스 강도 데이터, 상기 제1 강도 측정 데이터 및 상기 제2 강도 측정 데이터의 각각은, 복수의 파장에서의 광의 복수의 강도를 나타내는 데이터이고, 상기 변화율 k는, 상기 복수의 파장에 각각 대응하는 복수의 변화율이다.
일 양태에서는, 상기 처리 시스템은, 상기 제1 베이스 강도 데이터, 상기 제1 강도 측정 데이터, 상기 제2 베이스 강도 데이터 및 상기 제2 강도 측정 데이터에 대하여 보간을 실행하여, 상기 제1 베이스 강도 데이터 및 상기 제1 강도 측정 데이터의 상기 복수의 파장과, 상기 제2 베이스 강도 데이터 및 상기 제2 강도 측정 데이터의 상기 복수의 파장을 일치시킨 후에, 상기 복수의 변화율 k를 산정하도록 구성되어 있다.
일 양태에서는, 상기 제1 베이스 강도 데이터, 상기 제2 베이스 강도 데이터, 상기 제1 강도 측정 데이터 및 상기 제2 강도 측정 데이터의 상기 복수의 파장은, 정수로 이루어지는 복수의 파장이다.
일 양태에서는, 상기 변화율 k는, 상기 제2 베이스 강도 데이터의 대표 강도값에 대한 상기 제2 강도 측정 데이터의 대표 강도값의 변화율이다.
일 양태에서는, 상기 제1 분광기 및 상기 제2 분광기는, 상기 워크피스로부터의 상기 반사광의 강도 및 상기 광원의 상기 광의 강도를 동시에 측정하도록 구성되어 있다.
일 양태에서는, 상기 광원을 상기 제2 분광기에 직접 연결하는 직결 광 파이버 케이블을 더 구비하고 있다.
일 양태에서는, 워크피스를 연마하기 위한 연마 장치이며, 연마 패드를 지지하는 연마 테이블과, 상기 워크피스를 상기 연마 패드에 압박하여 상기 워크피스를 연마하는 연마 헤드와, 광을 발하는 광원과, 상기 광원에 연결되어, 상기 광을 상기 워크피스로 유도하는 투광 광 파이버 케이블과, 상기 워크피스로부터의 반사광을 받는 수광 광 파이버 케이블과, 상기 수광 광 파이버 케이블에 연결된 제1 분광기와, 상기 광원에 직결된 제2 분광기와, 프로그램을 저장한 기억 장치 및 상기 프로그램에 포함되는 명령에 따라 연산을 실행하는 연산 장치를 구비한 처리 시스템을 구비하고, 상기 기억 장치는, 그 내부에, 상기 워크피스의 연마 전에 상기 제1 분광기에 의해 측정된 광의 기준 강도를 나타내는 복수의 다른 제1 베이스 강도 데이터와, 상기 워크피스의 연마 전에 상기 제2 분광기에 의해 측정된 상기 광원의 광의 기준 강도를 나타내는 복수의 다른 제2 베이스 강도 데이터를 저장하고 있고, 상기 복수의 다른 제1 베이스 강도 데이터와, 상기 복수의 다른 제2 베이스 강도 데이터는, 일대 일의 대응 관계로 관련지어져 있고, 상기 처리 시스템은, 상기 제1 분광기에 의해 측정된 상기 워크피스로부터의 상기 반사광의 강도를 나타내는 제1 강도 측정 데이터를 취득하고, 상기 워크피스의 연마 중에 상기 제2 분광기에 의해 측정된 상기 광원의 광의 강도를 나타내는 제2 강도 측정 데이터를 취득하고, 상기 제2 강도 측정 데이터에 가장 일치하는 제2 베이스 강도 데이터를 상기 복수의 다른 제2 베이스 강도 데이터로부터 선택하고, 상기 선택된 제2 베이스 강도 데이터에 관련지어진 제1 베이스 강도 데이터를 결정하고, 상기 제1 강도 측정 데이터를, 상기 결정된 제1 베이스 강도 데이터로 제산함으로써 상대 반사율 데이터를 산정하고, 상기 상대 반사율 데이터에 기초하여 상기 워크피스의 막 두께를 결정하도록 구성되어 있는, 연마 장치가 제공된다.
일 양태에서는, 상기 제1 분광기 및 상기 제2 분광기는, 상기 워크피스의 연마 중에, 상기 워크피스로부터의 상기 반사광의 강도 및 상기 광원의 상기 광의 강도를 동시에 측정하도록 구성되어 있다.
일 양태에서는, 상기 연마 장치는, 상기 광원을 상기 제2 분광기에 직접 연결하는 직결 광 파이버 케이블을 더 구비하고 있고, 상기 투광 광 파이버 케이블의 단부와 상기 직결 광 파이버 케이블의 단부는 묶여서 줄기 광 파이버 케이블을 구성하고, 상기 줄기 광 파이버 케이블은 상기 광원에 접속되어 있다.
일 양태에서는, 워크피스를 연마하기 위한 연마 방법이며, 상기 워크피스의 연마 전에, 광원으로부터 발해진 광을 투광 광 파이버 케이블 및 수광 광 파이버 케이블을 통해 제1 분광기로 유도하고, 상기 광의 강도를 상기 제1 분광기에 의해 측정함으로써, 상기 광의 기준 강도를 나타내는 제1 베이스 강도 데이터를 생성하고, 상기 워크피스의 연마 전에, 상기 광원으로부터 발해진 상기 광의 강도를 제2 분광기에 의해 측정함으로써, 상기 광의 기준 강도를 나타내는 제2 베이스 강도 데이터를 생성하고, 상기 제2 분광기는 상기 광원에 직결되어 있고, 연마 테이블을 회전시키면서, 상기 연마 테이블 상의 연마 패드에 상기 워크피스를 압박하여 상기 워크피스를 연마하고, 상기 워크피스의 연마 중에, 상기 제1 분광기에 의해 측정된 상기 워크피스로부터의 반사광의 강도를 나타내는 제1 강도 측정 데이터를 취득하고, 상기 워크피스의 연마 중에, 상기 제2 분광기에 의해 측정된 상기 광원의 광의 강도를 나타내는 제2 강도 측정 데이터를 취득하고, 상기 제2 베이스 강도 데이터에 대한 상기 제2 강도 측정 데이터의 변화율을 산정하고, 상기 제1 베이스 강도 데이터에 상기 변화율을 승산함으로써, 보정된 제1 베이스 강도 데이터를 산정하고, 상기 제1 강도 측정 데이터를, 상기 보정된 제1 베이스 강도 데이터로 제산함으로써 상대 반사율 데이터를 산정하고, 상기 상대 반사율 데이터에 기초하여 상기 워크피스의 막 두께를 결정하는, 연마 방법이 제공된다.
일 양태에서는, 상기 제1 베이스 강도 데이터, 상기 제2 베이스 강도 데이터, 상기 제1 강도 측정 데이터 및 상기 제2 강도 측정 데이터의 각각은, 복수의 파장에서의 광의 복수의 강도를 나타내는 데이터이고, 상기 변화율 k는, 상기 복수의 파장에 각각 대응하는 복수의 변화율이다.
일 양태에서는, 상기 복수의 변화율을 산정하기 전에, 상기 제1 베이스 강도 데이터, 상기 제1 강도 측정 데이터, 상기 제2 베이스 강도 데이터 및 상기 제2 강도 측정 데이터에 대하여 보간을 실행하여, 상기 제1 베이스 강도 데이터 및 상기 제1 강도 측정 데이터의 상기 복수의 파장과, 상기 제2 베이스 강도 데이터 및 상기 제2 강도 측정 데이터의 상기 복수의 파장을 일치시키는 공정을 더 포함한다.
일 양태에서는, 상기 제1 베이스 강도 데이터, 상기 제2 베이스 강도 데이터, 상기 제1 강도 측정 데이터 및 상기 제2 강도 측정 데이터의 상기 복수의 파장은, 정수로 이루어지는 복수의 파장이다.
일 양태에서는, 상기 변화율은, 상기 제2 베이스 강도 데이터의 대표 강도값에 대한 상기 제2 강도 측정 데이터의 대표 강도값의 변화율이다.
일 양태에서는, 상기 제1 분광기 및 상기 제2 분광기는, 상기 워크피스의 연마 중에, 상기 워크피스로부터의 상기 반사광의 강도 및 상기 광원으로부터의 상기 광의 강도를 동시에 측정한다.
일 양태에서는, 워크피스를 연마하기 위한 연마 방법이며, 상기 워크피스의 연마 전에, 광원으로부터 반복해서 발해진 광을 투광 광 파이버 케이블 및 수광 광 파이버 케이블을 통해 제1 분광기로 유도하고, 상기 광의 강도를 상기 제1 분광기에 의해 측정함으로써, 상기 광의 기준 강도를 나타내는 복수의 다른 제1 베이스 강도 데이터를 생성하고, 상기 광원으로부터 반복해서 발해진 상기 광의 강도를 제2 분광기에 의해 측정함으로써, 상기 광의 기준 강도를 나타내는 복수의 다른 제2 베이스 강도 데이터를 생성하고, 상기 제2 분광기는 상기 광원에 직결되어 있고, 상기 복수의 다른 제1 베이스 강도 데이터와, 상기 복수의 다른 제2 베이스 강도 데이터를, 일대 일의 대응 관계로 관련짓고, 연마 테이블을 회전시키면서, 상기 연마 테이블 상의 연마 패드에 상기 워크피스를 압박하여 상기 워크피스를 연마하고, 상기 워크피스의 연마 중에 상기 제1 분광기에 의해 측정된 상기 워크피스로부터의 상기 반사광의 강도를 나타내는 제1 강도 측정 데이터를 취득하고, 상기 워크피스의 연마 중에 상기 제2 분광기에 의해 측정된 상기 광원의 광의 강도를 나타내는 제2 강도 측정 데이터를 취득하고, 상기 제2 강도 측정 데이터에 가장 일치하는 제2 베이스 강도 데이터를 상기 복수의 다른 제2 베이스 강도 데이터로부터 선택하고, 상기 선택된 제2 베이스 강도 데이터에 관련지어진 제1 베이스 강도 데이터를 결정하고, 상기 제1 강도 측정 데이터를, 상기 결정된 제1 베이스 강도 데이터로 제산함으로써 상대 반사율 데이터를 산정하고, 상기 상대 반사율 데이터에 기초하여 상기 워크피스의 막 두께를 결정하는, 연마 방법이 제공된다.
일 양태에서는, 상기 제1 분광기 및 상기 제2 분광기는, 상기 워크피스의 연마 중에, 상기 워크피스로부터의 상기 반사광의 강도 및 상기 광원으로부터의 상기 광의 강도를 동시에 측정한다.
제2 베이스 강도 데이터는 원래의 기준 데이터이고, 제2 강도 측정 데이터는 연마 시의 기준 데이터이다. 본 발명에 따르면, 제2 강도 측정 데이터의 제2 베이스 강도 데이터에 대한 변화율을 사용하여, 제1 베이스 강도 데이터가 보정된다. 또한, 워크피스의 연마 중에 얻어진 제1 강도 측정 데이터는, 보정된 제1 베이스 강도 데이터에 의해 제산됨으로써, 상대 반사율 데이터가 얻어진다. 이러한 계산에 의해, 광원의 광량의 변동이 상대 반사율 데이터로부터 제거된다. 결과적으로, 정확한 막 두께를 상대 반사율 데이터로부터 결정할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 제2 강도 측정 데이터에 가장 일치하는 제2 베이스 강도 데이터가 복수의 다른 제2 베이스 강도 데이터로부터 선택된다. 복수의 다른 제2 베이스 강도 데이터는, 광 파이버 케이블 내를 진행하는 광의 광로의 차이에 기인하여 다른 데이터이다. 제2 강도 측정 데이터에 가장 일치하는 제2 베이스 강도 데이터는, 이러한 광로의 차이를 반영한 데이터이다. 따라서, 선택된 제2 베이스 강도 데이터에 관련지어진 제1 베이스 강도 데이터도, 광로의 차이를 반영한 데이터이다. 제1 강도 측정 데이터를 제1 베이스 강도 데이터로 제산함으로써, 광 파이버 케이블 내의 광로의 차이가 제거된 상대 반사율 데이터를 산정할 수 있다. 결과적으로, 정확한 막 두께를 상대 반사율 데이터로부터 결정할 수 있다.
도 1은 연마 장치의 일 실시 형태를 도시하는 모식도이다.
도 2는 광학식 막 두께 측정 장치의 상세한 구성을 도시하는 단면도이다.
도 3은 제1 강도 측정 데이터로부터 생성된 스펙트럼을 도시하는 도면이다.
도 4는 보정된 제1 베이스 강도 데이터로부터 생성된 스펙트럼을 도시하는 도면이다.
도 5는 상대 반사율 데이터로부터 생성된 스펙트럼을 도시하는 도면이다.
도 6은 워크피스를 연마하기 위한 연마 방법의 일 실시 형태를 설명하는 흐름도이다.
도 7은 제1 분광기 및 제2 분광기에서 측정된 광의 강도와 그 파장을 도시하는 그래프이다.
도 8은 제1 분광기에서 측정되는 광 강도의 파장과, 제2 분광기에서 측정되는 광 강도의 파장을 보간에 의해 일치시킨 상태를 도시하는 그래프이다.
도 9는 줄기 광 파이버 케이블의 단부면에서의 광의 입사 스폿의 위치와, 투광 광 파이버 케이블과 직결 광 파이버 케이블 내의 광의 광로를 도시하는 모식도이다.
도 10은 워크피스를 연마하기 위한 연마 방법의 일 실시 형태를 설명하는 흐름도이다.
도 11은 연마 장치의 다른 실시 형태를 도시하는 모식도이다.
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, 막을 갖는 워크피스(W)를 연마 패드(2)에 압박하는 연마 헤드(1)와, 연마 테이블(3)을 회전시키는 테이블 모터(6)와, 연마 패드(2) 상에 슬러리 등의 연마액을 공급하기 위한 연마액 공급 노즐(5)과, 연마 장치의 동작을 제어하기 위한 동작 제어부(9)를 구비하고 있다. 연마 패드(2)의 상면은, 워크피스(W)를 연마하는 연마면(2a)을 구성한다. 워크피스(W)의 예로서는, 반도체 디바이스의 제조에 사용되는 웨이퍼, 기판, 패널 등을 들 수 있다.
연마 헤드(1)는 헤드 샤프트(10)에 연결되어 있고, 헤드 샤프트(10)는 도시하지 않은 연마 헤드 모터에 연결되어 있다. 연마 헤드 모터는, 연마 헤드(1)를 헤드 샤프트(10)와 함께 화살표로 나타내는 방향으로 회전시킨다. 연마 테이블(3)은 테이블 모터(6)에 연결되어 있고, 테이블 모터(6)는 연마 테이블(3) 및 연마 패드(2)를 화살표로 나타내는 방향으로 회전시키도록 구성되어 있다. 연마 헤드(1), 연마 헤드 모터 및 테이블 모터(6)는 동작 제어부(9)에 접속되어 있다.
워크피스(W)는 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)으로 공급된다. 워크피스(W)는 연마 헤드(1)에 의해 회전되면서, 연마 패드(2) 상에 연마액이 존재한 상태에서 워크피스(W)는 연마 헤드(1)에 의해 연마 패드(2)의 연마면(2a)에 압박된다. 워크피스(W)의 표면은, 연마액의 화학적 작용과, 연마액에 포함되는 지립 및 연마 패드(2)의 기계적 작용에 의해 연마된다.
동작 제어부(9)는, 프로그램이 저장된 기억 장치(9a)와, 프로그램에 포함되는 명령에 따라 연산을 실행하는 처리 장치(9b)를 구비하고 있다. 동작 제어부(9)는, 적어도 1대의 컴퓨터로 구성된다. 기억 장치(9a)는, 랜덤 액세스 메모리(RAM) 등의 주기억 장치와, 하드디스크 드라이브(HDD), 솔리드 스테이트 드라이브(SSD) 등의 보조 기억 장치를 구비하고 있다. 처리 장치(9b)의 예로서는, CPU(중앙 처리 장치), GPU(그래픽 프로세싱 유닛)를 들 수 있다. 단, 동작 제어부(9)의 구체적 구성은 이들 예에 한정되지 않는다.
연마 장치는, 워크피스(W)의 막의 두께를 측정하는 광학식 막 두께 측정 장치(20)를 구비하고 있다. 광학식 막 두께 측정 장치(20)는, 광을 발하는 광원(22)과, 광원(22)의 광을 워크피스(W)에 조사하여, 워크피스(W)로부터의 반사광을 받는 광학 센서 헤드(25)와, 광학 센서 헤드(25)에 연결된 제1 분광기(27)와, 광원(22)에 직결된 제2 분광기(28)와, 워크피스(W)로부터의 반사광의 상대 반사율 데이터에 기초하여 워크피스(W)의 막의 두께를 결정하는 처리 시스템(30)을 구비하고 있다. 광학 센서 헤드(25)는, 연마 테이블(3) 내에 배치되어 있고, 연마 테이블(3)과 함께 회전한다. 제1 분광기(27) 및 광원(22)에 접속된 복수의 광학 센서 헤드(25)가 마련되어도 된다.
처리 시스템(30)은, 프로그램이 저장된 기억 장치(30a)와, 프로그램에 포함되는 명령에 따라 연산을 실행하는 연산 장치(30b)를 구비하고 있다. 처리 시스템(30)은, 적어도 1대의 컴퓨터로 구성된다. 기억 장치(30a)는, 랜덤 액세스 메모리(RAM) 등의 주기억 장치와, 하드디스크 드라이브(HDD), 솔리드 스테이트 드라이브(SSD) 등의 보조 기억 장치를 구비하고 있다. 연산 장치(30b)의 예로서는, CPU(중앙 처리 장치), GPU(그래픽 프로세싱 유닛)를 들 수 있다. 단, 처리 시스템(30)의 구체적 구성은 이들 예에 한정되지 않는다.
동작 제어부(9) 및 처리 시스템(30)의 각각은, 복수의 컴퓨터로 구성되어도 된다. 예를 들어, 동작 제어부(9) 및 처리 시스템(30)의 각각은, 에지 서버 및 클라우드 서버의 조합으로 구성되어도 된다. 일 실시 형태에서는, 동작 제어부(9) 및 처리 시스템(30)은, 1대의 컴퓨터로 구성되어도 된다.
도 2는, 광학식 막 두께 측정 장치(20)의 상세한 구성을 도시하는 단면도이다. 광학식 막 두께 측정 장치(20)는, 광원(22)에 연결된 투광 광 파이버 케이블(31)과, 제1 분광기(27)에 연결된 수광 광 파이버 케이블(32)과, 광원(22) 및 제2 분광기(28)를 직결하는 직결 광 파이버 케이블(33)을 구비하고 있다. 투광 광 파이버 케이블(31)의 선단(31a) 및 수광 광 파이버 케이블(32)의 선단(32a)은, 광학 센서 헤드(25)를 구성하고 있다. 즉, 투광 광 파이버 케이블(31)은, 광원(22)의 광을 연마 패드(2) 상의 워크피스(W)로 유도하고, 수광 광 파이버 케이블(32)은 워크피스(W)로부터의 반사광을 받아, 제1 분광기(27)로 전달한다. 직결 광 파이버 케이블(33)의 일단은 광원(22)에 연결되고, 타단은 제2 분광기(28)에 연결되어 있다.
제1 분광기(27) 및 제2 분광기(28)는 처리 시스템(30)에 접속되어 있다. 투광 광 파이버 케이블(31), 수광 광 파이버 케이블(32), 직결 광 파이버 케이블(33), 광원(22), 제1 분광기(27) 및 제2 분광기(28)는 연마 테이블(3)에 설치되어 있고, 연마 테이블(3) 및 연마 패드(2)와 함께 일체로 회전한다. 투광 광 파이버 케이블(31)의 선단(31a) 및 수광 광 파이버 케이블(32)의 선단(32a)으로 구성되는 광학 센서 헤드(25)는, 연마 패드(2) 상의 워크피스(W)의 표면에 대향하여 배치되어 있다. 광학 센서 헤드(25)의 위치는, 연마 테이블(3) 및 연마 패드(2)가 1회전할 때마다 연마 패드(2) 상의 워크피스(W)의 표면을 가로지르는 위치이다. 연마 패드(2)는, 광학 센서 헤드(25)의 상방에 위치한 통과 구멍(2b)을 갖고 있다. 광학 센서 헤드(25)는, 연마 테이블(3)이 1회전할 때마다 광을 통과 구멍(2b)을 통해 워크피스(W)에 조사하고, 또한 워크피스(W)로부터의 반사광을 통과 구멍(2b)을 통해 받는다.
광원(22)은, 짧은 시간 간격으로 반복해서 발광하는 플래시 광원이다. 광원(22)의 예로서는, 크세논 플래시 램프를 들 수 있다. 광원(22)은, 동작 제어부(9)에 전기적으로 접속되어 있고, 동작 제어부(9)로부터 보내지는 트리거 신호를 받아 발광한다. 더 구체적으로는, 광학 센서 헤드(25)가 연마 패드(2) 상의 워크피스(W)의 표면을 가로지르는 동안, 광원(22)은 복수의 트리거 신호를 받아 복수회 발광한다. 따라서, 연마 테이블(3)이 1회전할 때마다, 워크피스(W) 상의 복수의 측정점에 광이 조사된다.
제2 분광기(28)는, 직결 광 파이버 케이블(33)에 의해 광원(22)에 직접 연결되어 있다. 직결 광 파이버 케이블(33)은, 광원(22)으로부터 제2 분광기(28)로 연장되어 있다. 제2 분광기(28)는, 광학 센서 헤드(25)에는 연결되어 있지 않고, 광원(22)으로부터의 광만을 받는다. 투광 광 파이버 케이블(31)의 단부와 직결 광 파이버 케이블(33)의 단부는 묶여져, 하나의 줄기 광 파이버 케이블(35)을 구성한다. 줄기 광 파이버 케이블(35)은 광원(22)에 접속되어 있다. 즉, 줄기 광 파이버 케이블(35)은, 투광 광 파이버 케이블(31)과 직결 광 파이버 케이블(33)로 분기된다. 따라서, 광원(22)으로부터 발해진 광은 2개의 광으로 분기되고, 분기된 2개의 광은 투광 광 파이버 케이블(31)과 직결 광 파이버 케이블(33)을 통해 광학 센서 헤드(25)와 제2 분광기(28)로 각각 전달된다.
또한, 투광 광 파이버 케이블(31), 직결 광 파이버 케이블(33)은 각각 가는 파이버(소선 광 파이버)를 복수 묶은 것이어도 된다.
광원(22)에 의해 발해진 광은, 광학 센서 헤드(25)와 제2 분광기(28)로 동시에 전달된다. 즉, 광은, 투광 광 파이버 케이블(31)을 통해 광학 센서 헤드(25)로 전달되고, 광학 센서 헤드(25)로부터 방사된다. 광은, 연마 패드(2)의 통과 구멍(2b)을 통해 연마 패드(2) 상의 워크피스(W)에 입사한다. 워크피스(W)로부터 반사된 광은, 연마 패드(2)의 통과 구멍(2b)을 다시 통과하여, 광학 센서 헤드(25)에 의해 받아진다. 워크피스(W)로부터의 반사광은, 수광 광 파이버 케이블(32)을 통해 제1 분광기(27)로 전달된다. 동시에, 광원(22)의 광은, 광학 센서 헤드(25)로는 보내지지 않고, 직결 광 파이버 케이블(33)을 통해 제2 분광기(28)로 전달된다.
제1 분광기(27) 및 제2 분광기(28)는, 광을 파장에 따라 분해하고, 각 파장에서의 반사광의 강도를 소정의 파장 범위에 걸쳐서 측정하도록 구성된다. 즉, 제1 분광기(27)는, 워크피스(W)로부터의 반사광을 파장에 따라 분해하고, 각 파장에서의 반사광의 강도를 소정의 파장 범위에 걸쳐서 측정하여, 제1 강도 측정 데이터를 생성한다. 동시에, 제2 분광기(28)는, 광원(22)의 광을 파장에 따라 분해하고, 각 파장에서의 광의 강도를 상기 파장 범위에 걸쳐서 측정하여, 제2 강도 측정 데이터를 생성한다. 광원(22)에 의해 발해진 광의 강도는, 제1 분광기(27) 및 제2 분광기(28)에 의해 동시에 측정된다. 제1 강도 측정 데이터 및 제2 강도 측정 데이터는, 처리 시스템(30)으로 보내진다.
처리 시스템(30)의 기억 장치(30a)는, 그 내부에, 워크피스(W)의 연마 전에 미리 제1 분광기(27)에 의해 측정된 광의 기준 강도를 나타내는 제1 베이스 강도 데이터와, 워크피스(W)의 연마 전에 미리 제2 분광기(28)에 의해 측정된 광원(22)의 광의 기준 강도를 나타내는 제2 베이스 강도 데이터를 저장하고 있다. 제1 베이스 강도 데이터 및 제2 베이스 강도 데이터는, 워크피스(W)의 연마 전에 미리 취득된 데이터이고, 한편, 상술한 제1 강도 측정 데이터 및 제2 강도 측정 데이터는, 워크피스(W)의 연마 중에 취득된 데이터이다.
제1 베이스 강도 데이터, 제2 베이스 강도 데이터, 제1 강도 측정 데이터 및 제2 강도 측정 데이터의 각각은, 상기 소정의 파장 범위 내의 복수의 파장에서의 광의 복수의 강도를 나타낸다. 예를 들어, 제1 강도 측정 데이터는, 워크피스(W)로부터의 반사광의 복수의 파장에서의 복수의 강도를 나타낸다. 상기 데이터에 의해 나타나는 광의 복수의 강도는, 광 강도의 기준으로서의 다크 레벨(광을 차단한 조건 하에서 얻어진 배경 강도)에 대한 상대적인 강도여도 된다. 구체적으로는, 각 파장에서의 광 강도의 측정값으로부터 다크 레벨을 빼서 얻어진 값을, 각 데이터에 포함되는 광 강도로 해도 된다. 예를 들어, 파장 λ에서의 광 강도의 측정값을 M(λ)이라고 하면, 각 데이터에 포함되는 파장 λ에서의 광 강도 E(λ)는, 다음의 식으로부터 부여되어도 된다.
Figure pat00001
여기서, λ는 파장을 나타내고, D(λ)는 파장 λ에서의 다크 레벨을 나타낸다.
단, 각 데이터에 의해 나타나는 광 강도는 이 예에 한정되지 않고, 예를 들어 제1 분광기(27) 및 제2 분광기(28)에 의해 얻어진 광 강도의 측정값 자체여도 된다.
워크피스(W)로부터의 반사광의 강도를 나타내는 제1 강도 측정 데이터는, 워크피스(W)의 막 두께의 정보를 포함한다. 바꿔 말하면, 제1 강도 측정 데이터는, 워크피스(W)의 막 두께에 의존하여 변화된다. 따라서, 후술하는 바와 같이, 처리 시스템(30)은, 제1 강도 측정 데이터를 처리함으로써, 워크피스(W)의 막 두께를 결정할 수 있다.
이에 비해, 제1 베이스 강도 데이터는, 각 파장에 대하여 미리 측정된 광의 기준 강도를 나타낸다. 제1 베이스 강도 데이터는, 예를 들어 광학 센서 헤드(25)로부터 거울에 광을 조사하고, 거울로부터의 반사광의 강도를 제1 분광기(27)에서 측정함으로써 얻어진다. 혹은, 제1 베이스 강도 데이터는, 막이 형성되어 있지 않은 실리콘 웨이퍼(베어 웨이퍼)를 연마 패드(2) 상에서 물 또는 슬러리의 존재 하에서 물 연마 또는 슬러리 연마하고 있을 때, 또는 상기 실리콘 웨이퍼(베어 웨이퍼)가 연마 패드(2) 상에 놓여 있을 때, 제1 분광기(27)에 의해 측정된 실리콘 웨이퍼로부터의 반사광의 강도로 해도 된다.
본 실시 형태에서는, 제1 강도 측정 데이터를 제1 베이스 강도 데이터로 제산함으로써, 상대 반사율 데이터를 결정한다. 상대 반사율 데이터란, 각 파장에서의 반사광의 강도를 나타내는 지표이다. 제1 강도 측정 데이터를 제1 베이스 강도 데이터로 나눔으로써, 장치의 광학계나 광원(22) 고유의 강도의 변동 등의 불필요한 노이즈를 실측 강도로부터 제거할 수 있다.
제2 베이스 강도 데이터 및 제2 강도 측정 데이터는, 모두 광원(22)의 광 강도의 측정 데이터이고, 워크피스(W)로부터의 반사광과는 무관계이다. 제2 베이스 강도 데이터는, 광원(22)의 광의 기준 강도를 나타내는 데이터이고, 제2 강도 측정 데이터는, 워크피스(W)의 연마 중의 광원(22)의 광의 강도를 나타내는 데이터이다. 본 실시 형태에서는, 제2 강도 측정 데이터 및 제2 베이스 강도 데이터는, 광원(22)의 측정점마다의 광량의 변화에 기인하는 상대 반사율 데이터의 변동을 배제하기 위한 보정 계수에 사용된다.
제2 베이스 강도 데이터는, 워크피스(W)의 연마 전에, 상술한 제1 베이스 강도 데이터와 동일한 타이밍에 취득된다. 즉, 제1 분광기(27)는 광학 센서 헤드(25)로부터 전달된 광의 강도를 소정의 파장 범위에 걸쳐서 측정하고, 동시에, 제2 분광기(28)는 광원(22)으로부터의 광의 강도를 동일한 파장 범위에 걸쳐서 측정한다.
제2 강도 측정 데이터는, 워크피스(W)의 연마 중에, 상술한 제1 강도 측정 데이터와 동일한 타이밍에 취득된다. 즉, 제1 분광기(27)는 광학 센서 헤드(25)로부터 전달된 워크피스(W)로부터의 반사광의 강도를 소정의 파장 범위에 걸쳐서 측정하고, 동시에, 제2 분광기(28)는 광원(22)으로부터의 광의 강도를 동일한 파장 범위에 걸쳐서 측정한다.
처리 시스템(30)의 기억 장치(30a)는, 상대 반사율 데이터를 산정하기 위한 산정식을 저장하고 있고, 처리 시스템(30)은, 상대 반사율 데이터에 기초하여 워크피스(W)의 막 두께를 결정하도록 구성되어 있다. 상기 산정식은, 다음과 같이 표현된다.
Figure pat00002
여기서, MD1은 워크피스(W)의 연마 중에 제1 분광기(27)에 의해 측정된 워크피스(W)로부터의 반사광의 강도를 나타내는 제1 강도 측정 데이터이고, BD1은 워크피스(W)의 연마 전에 제1 분광기(27)에 의해 측정된 광의 기준 강도를 나타내는 상기 제1 베이스 강도 데이터이고, k는 워크피스(W)의 연마 중에 제2 분광기(28)에 의해 측정된 광원(22)의 광의 강도를 나타내는 제2 강도 측정 데이터의, 제2 베이스 강도 데이터에 대한 변화율이다.
제2 강도 측정 데이터의 제2 베이스 강도 데이터에 대한 변화는, 워크피스(W)의 막 두께 변화에는 의존하지 않고, 광원(22)의 광량의 변화에만 의존한다. 따라서, 변화율 k를 제1 베이스 강도 데이터에 승산함으로써, 제1 베이스 강도 데이터가 보정된다(즉, 광원(22)의 광량의 변화가 제1 베이스 강도 데이터에 반영된다). 제1 강도 측정 데이터 MD1은, 제2 강도 측정 데이터와 마찬가지로, 광원(22)의 광량의 변화를 반영하고 있으므로, 제1 강도 측정 데이터 MD1을, 보정된 제1 베이스 강도 데이터로 제산함으로써, 광원(22)의 광량의 변화가 제거(캔슬)된다. 결과적으로, 처리 시스템(30)은, 상대 반사율 데이터로부터 정확한 막 두께를 결정할 수 있다.
도 3은, 제1 강도 측정 데이터로부터 생성된 스펙트럼을 도시하고, 도 4는, 보정된 제1 베이스 강도 데이터로부터 생성된 스펙트럼을 도시하고, 도 5는, 제1 강도 측정 데이터를, 보정된 제1 베이스 강도 데이터로 제산함으로써 얻어진 상대 반사율 데이터로부터 생성된 스펙트럼을 나타낸다. 상대 반사율 데이터로부터 생성된 스펙트럼의 형상은, 워크피스(W)의 막 두께에 따라 변화된다. 처리 시스템(30)은, 상기 산정식에 의해 얻어진 상대 반사율 데이터로부터, 도 5에 도시한 바와 같은 스펙트럼을 생성하고, 이 스펙트럼에 기초하여 워크피스(W)의 막 두께를 결정한다.
스펙트럼에 기초하여 워크피스(W)의 막 두께를 결정하는 방법에는, 공지의 기술이 사용된다. 예를 들어, 처리 시스템(30)은, 스펙트럼에 가장 형상이 가까운 참조 스펙트럼을 참조 스펙트럼 라이브러리 중에서 결정하고, 이 결정된 참조 스펙트럼에 관련지어진 막 두께를 결정한다. 다른 예에서는, 처리 시스템(30)은, 스펙트럼에 대하여 푸리에 변환을 실행하고, 얻어진 주파수 스펙트럼으로부터 막 두께를 결정한다.
도 6은, 워크피스(W)를 연마하기 위한 연마 방법의 일 실시 형태를 설명하는 흐름도이다.
스텝 101에서는, 워크피스(W)의 연마 전에, 광원(22)으로부터 발해진 광을 투광 광 파이버 케이블(31) 및 수광 광 파이버 케이블(32)을 통해 제1 분광기(27)로 유도하고, 광의 강도를 제1 분광기(27)에 의해 측정함으로써, 광의 기준 강도를 나타내는 제1 베이스 강도 데이터를 생성한다. 처리 시스템(30)은, 제1 베이스 강도 데이터를 제1 분광기(27)로부터 취득하여, 기억 장치(30a) 내에 저장한다.
스텝 102에서는, 워크피스(W)의 연마 전에, 광원(22)으로부터 발해진 광을 직결 광 파이버 케이블(33)을 통해 제2 분광기(28)로 유도하고, 광의 강도를 제2 분광기(28)에 의해 측정함으로써, 광원(22)의 광의 기준 강도를 나타내는 제2 베이스 강도 데이터를 생성한다. 처리 시스템(30)은, 제2 베이스 강도 데이터를 제2 분광기(28)로부터 취득하여, 기억 장치(30a) 내에 저장한다. 상기 스텝 101의 제1 분광기(27)에 의한 광의 강도의 측정과, 상기 스텝 102의 제2 분광기(28)에 의한 광의 강도의 측정은, 동시에 행해진다.
스텝 103에서는, 연마 테이블(3)을 회전시키면서, 연마 헤드(1)에 의해 워크피스(W)를 연마 패드(2)에 압박하여 워크피스(W)의 연마를 개시한다.
스텝 104에서는, 워크피스(W)의 연마 중에, 처리 시스템(30)은, 제1 분광기(27)에 의해 측정된 워크피스(W)로부터의 반사광의 강도를 나타내는 제1 강도 측정 데이터를 취득한다.
스텝 105에서는, 워크피스(W)의 연마 중에, 처리 시스템(30)은, 제2 분광기(28)에 의해 측정된 광원(22)으로부터의 광의 강도를 나타내는 제2 강도 측정 데이터를 취득한다. 상기 스텝 104의 제1 분광기(27)에 의한 반사광의 강도의 측정과, 상기 스텝 105의 제2 분광기(28)에 의한 광원(22)의 광의 강도의 측정은, 동시에 행해진다.
스텝 106에서는, 처리 시스템(30)은, 제2 베이스 강도 데이터에 대한 제2 강도 측정 데이터의 변화율을 산정한다.
스텝 107에서는, 처리 시스템(30)은, 제1 베이스 강도 데이터에 변화율을 승산함으로써, 보정된 제1 베이스 강도 데이터를 산정한다.
스텝 108에서는, 처리 시스템(30)은, 제1 강도 측정 데이터를, 보정된 제1 베이스 강도 데이터로 제산함으로써 상대 반사율 데이터를 산정한다.
스텝 109에서는, 처리 시스템(30)은, 상대 반사율 데이터에 기초하여 워크피스(W)의 막 두께를 결정한다.
상술한 산정식에 사용되는 변화율 k는, 복수의 파장에 대응하는 복수의 변화율이어도 되고, 혹은 복수의 파장에 대하여 정해진 하나의 변화율이어도 된다. 복수의 파장에 대응하는 복수의 변화율 k(λ)는, 다음의 식으로 부여된다.
Figure pat00003
여기서, λ는 광의 파장을 나타내고, k(λ)는 파장 λ에서의 변화율을 나타내고, MV2(λ)는 제2 강도 측정 데이터에 포함되는 파장 λ에서의 광의 강도를 나타내고, BV2(λ)는 제2 베이스 강도 데이터에 포함되는 파장 λ에서의 광의 강도를 나타내고, λLL은, 제1 분광기(27) 및 제2 분광기(28)에 의해 측정되는 광 강도의 파장 범위의 하한값을 나타내고, λHL은 상기 파장 범위의 상한값을 나타낸다. 파장 λ는, 하한값 λLL부터 상한값 λHL까지의 어느 파장이다.
이 실시 형태에 따르면, 변화율은 파장마다 산정되므로, 제1 베이스 강도 데이터를 더 정확하게 보정할 수 있다.
상술한 산정식 (2)는, 식 (3)을 사용하여 다음과 같이 나타낼 수 있다.
Figure pat00004
여기서, R(λ)은 파장 λ에서의 상대 반사율을 나타내고, MV1(λ)은 제1 강도 측정 데이터 MD1에 포함되는 파장 λ에서의 반사광의 강도를 나타내고, BV1(λ)은 제1 베이스 강도 데이터 BD1에 포함되는 파장 λ에서의 광의 기준 강도를 나타낸다.
상기 식 (3), (4)에 포함되는 MV1(λ), BV1(λ), MV2(λ) 및 BV2(λ)는, 제1 분광기(27) 및 제2 분광기(28)에 의해 측정된 파장 λ에서의 광 강도이다. 제1 분광기(27) 및 제2 분광기(28)의 각각은, 광을 파장에 따라 분해하고, 각 파장에서의 광의 강도를 측정하도록 구성되어 있다. 그러나, 제1 분광기(27) 및 제2 분광기(28)의 기계적 차이에 기인하여, 제1 분광기(27)에서 측정되는 강도의 파장과, 제2 분광기(28)에서 측정되는 강도의 파장 사이에 차이가 있는 경우가 있다. 이 점에 대하여, 도 7을 참조하여 설명한다.
도 7은, 제1 분광기(27) 및 제2 분광기(28)에서 측정된 광의 강도와 그 파장을 도시하는 그래프이다. 제1 분광기(27)는, 파장 λ1, λ2, λ3에서의 광의 강도 MV1(λ1), MV1(λ2), MV1(λ3)을 측정하고, 제2 분광기(28)도, 마찬가지로, 파장 λ1, λ2, λ3에서의 광의 강도 MV2(λ1), MV2(λ2), MV2(λ3)를 측정한다. 그러나, 도 7에 도시한 바와 같이, 실제로는 제1 분광기(27) 및 제2 분광기(28)의 기계적 차이에 기인하여, 제1 분광기(27)에서 측정되는 광 강도의 파장 λ1, λ2, λ3과, 제2 분광기(28)에서 측정되는 광 강도의 파장 λ1, λ2, λ3 사이에는 약간 차이가 있다. 이러한 파장의 차이는, 상대 반사율 데이터의 정밀도에 악영향을 미치는 경우가 있다.
그래서, 일 실시 형태에서는, 처리 시스템(30)은, 제1 베이스 강도 데이터, 제1 강도 측정 데이터, 제2 베이스 강도 데이터 및 제2 강도 측정 데이터에 대하여 보간을 실행하여, 제1 베이스 강도 데이터 및 제1 강도 측정 데이터의 복수의 파장과, 제2 베이스 강도 데이터 및 제2 강도 측정 데이터의 복수의 파장을 일치시키도록 구성되어 있다. 처리 시스템(30)은, 보간을 실시한 후에, 복수의 변화율 k를 산정하고, 또한 상대 반사율 데이터를 산정한다.
도 8은, 제1 분광기(27)에서 측정되는 광 강도의 파장 λ1, λ2, λ3과, 제2 분광기(28)에서 측정되는 광 강도의 파장 λ1, λ2, λ3을 보간에 의해 일치시킨 상태를 도시하는 그래프이다. 이 예에서는, 보간 후의 제1 강도 측정 데이터의 복수의 파장 λ1, λ2, λ3과, 보간 후의 제2 강도 측정 데이터의 복수의 파장 λ1, λ2, λ3은, 정수로 이루어지는 복수의 파장이다. 즉, 처리 시스템(30)은, 제1 강도 측정 데이터에 보간을 실행하여, 정수로 이루어지는 복수의 파장 λ1, λ2, λ3에서의 광 강도 MV1(λ1), MV1(λ2), MV1(λ3)을 산정하고, 또한 제2 강도 측정 데이터에 보간을 실행하여, 정수로 이루어지는 복수의 파장 λ1, λ2, λ3에서의 광 강도 MV2(λ1), MV2(λ2), MV2(λ3)를 산정한다. 결과적으로, 제1 강도 측정 데이터와 제2 강도 측정 데이터 사이에서 파장이 일치한다.
마찬가지로, 보간 후의 제1 베이스 강도 데이터의 복수의 파장 λ1, λ2, λ3과, 보간 후의 제2 베이스 강도 데이터의 복수의 파장 λ1, λ2, λ3은, 정수로 이루어지는 복수의 파장이다. 즉, 처리 시스템(30)은, 제1 베이스 강도 데이터에 보간을 실행하여, 정수로 이루어지는 복수의 파장 λ1, λ2, λ3에서의 광 강도 BV1(λ1), BV1(λ2), BV1(λ3)을 산정하고, 또한 제2 베이스 강도 데이터에 보간을 실행하여, 정수로 이루어지는 복수의 파장 λ1, λ2, λ3에서의 광 강도 BV2(λ1), BV2(λ2), BV2(λ3)를 산정한다. 결과적으로, 제1 베이스 강도 데이터와 제2 베이스 강도 데이터 사이에서 파장이 일치한다.
이렇게 함으로써, 제1 분광기(27) 및 제2 분광기(28)에 의해 측정되는 광 강도의 파장 범위 내에서의 파장은, 모두 동일해진다.
일 실시 형태에서는, 변화율 k는, 복수의 파장에 대하여 정해진 하나의 변화율이어도 된다. 이 경우는, 상술한 보간은 불필요하다. 처리 시스템(30)은, 제2 베이스 강도 데이터의 대표 강도값 및 제2 강도 측정 데이터의 대표 강도값을 결정하여, 제2 베이스 강도 데이터의 대표 강도값에 대한 제2 강도 측정 데이터의 대표 강도값의 변화율 k를 산정한다. 대표 강도값의 예로서는, 복수의 파장에 대응하는 복수의 강도의 평균값, 극댓값, 최댓값 등을 들 수 있다.
지금까지 설명한 실시 형태에 따르면, 처리 시스템(30)은, 광원(22)의 발광의 변동을 제거할 수 있지만, 동시에 광원(22)의 경시적인 광량 변화도 제거할 수 있다. 즉, 광원(22)의 발광의 변동과, 광원(22)의 경시적인 광량 변화는, 모두, 제2 베이스 강도 데이터에 대한 제2 강도 측정 데이터의 변화로서 나타낼 수 있다. 따라서, 처리 시스템(30)은, 상술한 산정식을 사용하여 데이터 처리를 실행하는 것에 의해, 광원(22)의 발광의 변동뿐만 아니라, 광원(22)의 경시적인 광량 변화도 배제할 수 있다.
이어서, 연마 장치의 다른 실시 형태에 대하여 설명한다. 특별히 설명하지 않는 본 실시 형태의 구성 및 동작은, 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 실시 형태와 동일하므로, 그 중복되는 설명을 생략한다.
도 2에 도시한 바와 같이, 광원(22)은 줄기 광 파이버 케이블(35)에 접속되어 있고, 광원(22)에 의해 발해진 광은, 먼저, 줄기 광 파이버 케이블(35)의 단부면에 입사하고, 그 후 투광 광 파이버 케이블(31)과 직결 광 파이버 케이블(33)로 분배된다. 도 9는, 줄기 광 파이버 케이블(35)의 단부면(35a)에서의 광의 입사 스폿의 위치와, 투광 광 파이버 케이블(31)과 직결 광 파이버 케이블(33) 내의 광 광로를 도시하는 모식도이다. 도 9에 도시한 바와 같이, 광원(22)에 의해 발해진 광의 입사 스폿 S는 줄기 광 파이버 케이블(35)의 단부면(35a)에 비해 작고, 입사 스폿 S는 줄기 광 파이버 케이블(35)의 단부면(35a) 내에 위치한다.
워크피스(W)의 연마 중에는, 광원(22)은, 짧은 시간 간격으로 반복해서 발광한다. 줄기 광 파이버 케이블(35)의 단부면(35a) 내에서의 광의 입사 스폿 S의 위치는, 일정하지 않고, 광원(22)이 발광할 때마다 변화된다. 투광 광 파이버 케이블(31) 내를 진행하는 광의 광로(즉, 투광 광 파이버 케이블(31) 내의 광의 스폿 위치) P1과, 직결 광 파이버 케이블(33) 내를 진행하는 광의 광로 P2는, 줄기 광 파이버 케이블(35)의 단부면(35a) 내에서의 광의 입사 스폿 S의 위치에 의존하여 바뀐다. 도 9의 점선으로 나타내는 원은, 광의 입사 스폿 S의 위치의 변화와, 그것에 따라 광로 P1, P2가 변화되는 모습을 나타내고 있다. 이러한 투광 광 파이버 케이블(31) 및 직결 광 파이버 케이블(33) 내에서의 광로 P1, P2의 변화는, 워크피스(W)로부터의 반사광의 스펙트럼의 변화를 발생시킨다.
투광 광 파이버 케이블(31) 내의 광로 P1과, 직결 광 파이버 케이블(33) 내의 광로 P2는 변화되기는 하지만, 이들 광 파이버 케이블(31, 33) 내의 광로 P1, P2의 위치 사이에는, 일대 일의 관계가 있다. 바꿔 말하면, 투광 광 파이버 케이블(31) 내를 진행하는 광의 광로 P1의 위치는, 직결 광 파이버 케이블(33) 내를 진행하는 광의 광로 P2의 위치에 일의적으로 대응한다. 워크피스(W)의 연마 중에 제2 분광기(28)에 의해 측정된 광원(22)의 광의 강도를 나타내는 제2 강도 측정 데이터는, 직결 광 파이버 케이블(33) 내를 진행하는 광의 광로 P2에 의존하고, 즉 줄기 광 파이버 케이블(35)의 단부면(35a) 내에서의 광의 입사 스폿 S의 위치에 의존하여 바뀐다. 따라서, 워크피스(W)의 연마 중에 제1 분광기(27)에 의해 측정된 워크피스(W)로부터의 반사광의 강도를 나타내는 제1 강도 측정 데이터도, 제2 강도 측정 데이터와 일대 일의 관계를 유지하면서 변화된다.
본 실시 형태에서는, 워크피스(W)의 연마 전에, 광원(22)을 반복해서 발광시키면서, 제1 분광기(27) 및 제2 분광기(28)에 의해 광의 강도를 측정하여, 복수의 제1 베이스 강도 데이터와 복수의 제2 베이스 강도 데이터를 생성한다. 제2 베이스 강도 데이터는, 워크피스(W)의 연마 전에, 제1 베이스 강도 데이터와 동일한 타이밍에 취득된다. 즉, 제1 분광기(27)는 광학 센서 헤드(25)로부터 전달된 광의 강도를 소정의 파장 범위에 걸쳐서 측정하고, 동시에, 제2 분광기(28)는 광원(22)으로부터의 광의 강도를 동일한 파장 범위에 걸쳐서 측정한다.
광원(22)이 발광할 때마다, 줄기 광 파이버 케이블(35)의 단부면(35a) 내에서의 광의 입사 스폿 S의 위치가 변화되므로, 복수의 다른 제1 베이스 강도 데이터와 복수의 다른 제2 베이스 강도 데이터가 생성된다. 복수의 다른 제1 베이스 강도 데이터와 복수의 다른 제2 베이스 강도 데이터를 포함하는 참조 라이브러리는, 처리 시스템(30)의 기억 장치(30a) 내에 저장된다. 복수의 다른 제1 베이스 강도 데이터와, 복수의 다른 제2 베이스 강도 데이터는, 일대 일의 대응 관계로 관련지어진다.
처리 시스템(30)은, 워크피스(W)의 연마 중에 제1 분광기(27)에 의해 측정된 워크피스(W)로부터의 반사광의 강도를 나타내는 제1 강도 측정 데이터를 취득하고, 제2 분광기(28)에 의해 측정된 광원(22)의 광의 강도를 나타내는 제2 강도 측정 데이터를 취득한다. 제2 강도 측정 데이터는, 워크피스(W)의 연마 중에, 제1 강도 측정 데이터와 동일한 타이밍에 취득된다. 즉, 제1 분광기(27)는 워크피스(W)로부터의 반사광의 강도를 소정의 파장 범위에 걸쳐서 측정하고, 동시에, 제2 분광기(28)는 광원(22)으로부터의 광의 강도를 동일한 파장 범위에 걸쳐서 측정한다.
처리 시스템(30)은, 제2 강도 측정 데이터에 가장 일치하는 제2 베이스 강도 데이터를 참조 라이브러리에 포함되는 복수의 다른 제2 베이스 강도 데이터로부터 선택하고, 선택된 제2 베이스 강도 데이터에 관련지어진 제1 베이스 강도 데이터를 결정한다. 「가장 일치한다」는 것이란, 가장 유사한 것뿐만 아니라, 완전히 일치하는 것도 포함한다. 제2 강도 측정 데이터에 가장 일치하는 제2 베이스 강도 데이터를 선택하는 방법(즉, 강도 데이터의 유사성을 판정하는 방법)에는, 커브 피팅이나 재생 판별과 같은 방법을 사용할 수 있다.
워크피스(W)로부터의 반사광의 스펙트럼은 투광 광 파이버 케이블(31) 내의 광로의 영향을 받는다. 이 때문에, 제1 강도 측정 데이터와 제1 베이스 강도 데이터로부터 상대 반사율을 계산할 때, 다른 광로를 통한 광의 강도 데이터를 사용하여 계산하면, 광로의 영향을 받아 버려, 정확한 막 두께 측정을 할 수 없다. 한편, 제1 베이스 강도 데이터와 제2 베이스 강도 데이터 및 제1 강도 측정 데이터와 제2 강도 측정 데이터는, 각각 동일한 광로를 지나간 광의 강도 데이터이므로, 각각 대응 관계가 있다. 그래서, 복수의 제2 베이스 강도 데이터로부터, 제2 강도 측정 데이터와의 사이에서, 직결 광 파이버 케이블(33) 내에서 동일한 광로를 지나갔다고 생각되는, 스펙트럼에 유사성이 있는 제2 베이스 강도 데이터를 선택한다. 또한 선택된 제2 베이스 강도 데이터에 대응하는(동시에 측정되는) 제1 베이스 강도 데이터를 얻는다. 이에 의해, 제1 강도 측정 데이터와 얻어진 제1 베이스 강도 데이터 사이에서 상대 반사율을 계산함으로써, 광로의 영향이 없어져, 막 두께 측정 정밀도를 향상시킬 수 있다.
처리 시스템(30)은, 제1 강도 측정 데이터를, 결정된 제1 베이스 강도 데이터로 제산함으로써 상대 반사율 데이터를 산정하고, 상대 반사율 데이터에 기초하여 워크피스(W)의 막 두께를 결정한다. 이러한 제산에 의해, 줄기 광 파이버 케이블(35)의 단부면(35a) 내에서의 광의 입사 스폿 S의 위치의 변화가 상대 반사율 데이터로부터 제거된다. 결과적으로, 처리 시스템(30)은, 상대 반사율 데이터로부터 정확한 막 두께를 결정할 수 있다.
도 10은, 워크피스(W)를 연마하기 위한 연마 방법의 일 실시 형태를 설명하는 흐름도이다.
스텝 201에서는, 워크피스(W)의 연마 전에, 광원(22)으로부터 반복해서 발해진 광을 투광 광 파이버 케이블(31) 및 수광 광 파이버 케이블(32)을 통해 제1 분광기(27)로 유도하고, 광의 강도를 제1 분광기(27)에 의해 측정함으로써, 광의 기준 강도를 나타내는 복수의 다른 제1 베이스 강도 데이터를 생성한다. 처리 시스템(30)은, 상기 복수의 다른 제1 베이스 강도 데이터를 제1 분광기(27)로부터 취득하여, 기억 장치(30a) 내에 저장한다.
스텝 202에서는, 워크피스(W)의 연마 전에, 광원(22)으로부터 반복해서 발해진 광을 직결 광 파이버 케이블(33)을 통해 제2 분광기(28)로 유도하고, 광의 강도를 제2 분광기(28)에 의해 측정함으로써, 광원(22)의 광의 기준 강도를 나타내는 복수의 다른 제2 베이스 강도 데이터를 생성한다. 처리 시스템(30)은, 상기 복수의 다른 제2 베이스 강도 데이터를 제2 분광기(28)로부터 취득하여, 기억 장치(30a) 내에 저장한다. 상기 스텝 201의 제1 분광기(27)에 의한 광의 강도의 측정과, 상기 스텝 202의 제2 분광기(28)에 의한 광의 강도의 측정은, 동시에 행해진다.
스텝 203에서는, 연마 테이블(3)을 회전시키면서, 연마 헤드(1)에 의해 워크피스(W)를 연마 패드(2)에 압박하여 워크피스(W)의 연마를 개시한다.
스텝 204에서는, 워크피스(W)의 연마 중에, 처리 시스템(30)은, 제1 분광기(27)에 의해 측정된 워크피스(W)로부터의 반사광의 강도를 나타내는 제1 강도 측정 데이터를 취득한다.
스텝 205에서는, 워크피스(W)의 연마 중에, 처리 시스템(30)은, 제2 분광기(28)에 의해 측정된 광원(22)으로부터의 광의 강도를 나타내는 제2 강도 측정 데이터를 취득한다. 상기 스텝 204의 제1 분광기(27)에 의한 반사광의 강도의 측정과, 상기 스텝 205의 제2 분광기(28)에 의한 광원(22)의 광의 강도의 측정은, 동시에 행해진다.
스텝 206에서는, 처리 시스템(30)은, 제2 강도 측정 데이터에 가장 일치하는 제2 베이스 강도 데이터를 상기 복수의 다른 제2 베이스 강도 데이터로부터 선택한다.
스텝 207에서는, 처리 시스템(30)은, 선택된 제2 베이스 강도 데이터에 관련지어진 제1 베이스 강도 데이터를 결정한다.
스텝 208에서는, 처리 시스템(30)은, 제1 강도 측정 데이터를, 결정된 제1 베이스 강도 데이터로 제산함으로써 상대 반사율 데이터를 산정한다.
스텝 209에서는, 처리 시스템(30)은, 상대 반사율 데이터에 기초하여 워크피스(W)의 막 두께를 결정한다.
지금까지 설명한 실시 형태에서는, 1개의 광학 센서 헤드(25)가 마련되어 있지만, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되지 않고, 복수의 광학 센서 헤드(25)가 연마 테이블(3) 내에 마련되어도 된다. 예를 들어, 도 11에 도시한 바와 같이, 복수의 광학 센서 헤드(25)를 구성하는 수광 광 파이버 케이블(32)은, 광 스위치 또는 셔터 등의 광로 전환 장치(40)를 통해 제1 분광기(27)에 연결되어도 된다. 복수의 광학 센서 헤드(25)의 위치는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 워크피스(W)의 중심 및 에지부를 통과하는 위치에 복수의 광학 센서 헤드(25)가 배치되어도 된다. 도 11에 도시하는 실시 형태에서는, 2개의 광학 센서 헤드(25)가 마련되어 있지만, 3개 또는 그것보다도 많은 광학 센서 헤드(25)가 마련되어도 된다.
상술한 실시 형태는, 본 발명이 속하는 기술 분야에 있어서의 통상의 지식을 가진 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 청구의 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
9: 동작 제어부
10: 헤드 샤프트
20: 광학식 막 두께 측정 장치
22: 광원
25: 광학 센서 헤드
27: 제1 분광기
28: 제2 분광기
30: 처리 시스템
31: 투광 광 파이버 케이블
32: 수광 광 파이버 케이블
33: 직결 광 파이버 케이블
35: 줄기 광 파이버 케이블
40: 광로 전환 장치
W: 워크피스

Claims (18)

  1. 워크피스를 연마하기 위한 연마 장치이며,
    연마 패드를 지지하는 연마 테이블과,
    상기 워크피스를 상기 연마 패드에 압박하여 상기 워크피스를 연마하는 연마 헤드와,
    광을 발하는 광원과,
    상기 광원에 연결되어, 상기 광을 상기 워크피스로 유도하는 투광 광 파이버 케이블과,
    상기 워크피스로부터의 반사광을 받는 수광 광 파이버 케이블과,
    상기 수광 광 파이버 케이블에 연결된 제1 분광기와,
    상기 광원에 직결된 제2 분광기와,
    프로그램을 저장한 기억 장치 및 상기 프로그램에 포함되는 명령에 따라 연산을 실행하는 연산 장치를 구비한 처리 시스템을 구비하고,
    상기 기억 장치는, 그 내부에, 상기 워크피스의 연마 전에 상기 제1 분광기에 의해 측정된 광의 기준 강도를 나타내는 제1 베이스 강도 데이터와, 상기 워크피스의 연마 전에 상기 제2 분광기에 의해 측정된 상기 광원의 광의 기준 강도를 나타내는 제2 베이스 강도 데이터와, 상대 반사율 데이터를 산정하기 위한 산정식을 저장하고 있고,
    상기 처리 시스템은, 상기 상대 반사율 데이터에 기초하여 상기 워크피스의 막 두께를 결정하도록 구성되어 있고,
    상기 산정식은, 다음과 같이 표현되고,
    상기 상대 반사율 데이터＝MD1/[BD1·k]
    단, MD1은 상기 제1 분광기에 의해 측정된 상기 워크피스로부터의 상기 반사광의 강도를 나타내는 제1 강도 측정 데이터이고, BD1은 상기 제1 베이스 강도 데이터이고, k는 상기 워크피스의 연마 중에 상기 제2 분광기에 의해 측정된 상기 광원의 광의 강도를 나타내는 제2 강도 측정 데이터의, 상기 제2 베이스 강도 데이터에 대한 변화율인, 연마 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 베이스 강도 데이터, 상기 제2 베이스 강도 데이터, 상기 제1 강도 측정 데이터 및 상기 제2 강도 측정 데이터의 각각은, 복수의 파장에서의 광의 복수의 강도를 나타내는 데이터이고,
    상기 변화율 k는, 상기 복수의 파장에 각각 대응하는 복수의 변화율인, 연마 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 처리 시스템은, 상기 제1 베이스 강도 데이터, 상기 제1 강도 측정 데이터, 상기 제2 베이스 강도 데이터 및 상기 제2 강도 측정 데이터에 대하여 보간을 실행하여, 상기 제1 베이스 강도 데이터 및 상기 제1 강도 측정 데이터의 상기 복수의 파장과, 상기 제2 베이스 강도 데이터 및 상기 제2 강도 측정 데이터의 상기 복수의 파장을 일치시킨 후에, 상기 복수의 변화율 k를 산정하도록 구성되어 있는, 연마 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1 베이스 강도 데이터, 상기 제2 베이스 강도 데이터, 상기 제1 강도 측정 데이터 및 상기 제2 강도 측정 데이터의 상기 복수의 파장은, 정수로 이루어지는 복수의 파장인, 연마 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 변화율 k는, 상기 제2 베이스 강도 데이터의 대표 강도값에 대한 상기 제2 강도 측정 데이터의 대표 강도값의 변화율인, 연마 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 분광기 및 상기 제2 분광기는, 상기 워크피스로부터의 상기 반사광의 강도 및 상기 광원의 상기 광의 강도를 동시에 측정하도록 구성되어 있는, 연마 장치.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광원을 상기 제2 분광기에 직접 연결하는 직결 광 파이버 케이블을 더 구비하고 있는, 연마 장치.
  8. 워크피스를 연마하기 위한 연마 장치이며,
    연마 패드를 지지하는 연마 테이블과,
    상기 워크피스를 상기 연마 패드에 압박하여 상기 워크피스를 연마하는 연마 헤드와,
    광을 발하는 광원과,
    상기 광원에 연결되어, 상기 광을 상기 워크피스로 유도하는 투광 광 파이버 케이블과,
    상기 워크피스로부터의 반사광을 받는 수광 광 파이버 케이블과,
    상기 수광 광 파이버 케이블에 연결된 제1 분광기와,
    상기 광원에 직결된 제2 분광기와,
    프로그램을 저장한 기억 장치 및 상기 프로그램에 포함되는 명령에 따라 연산을 실행하는 연산 장치를 구비한 처리 시스템을 구비하고,
    상기 기억 장치는, 그 내부에, 상기 워크피스의 연마 전에 상기 제1 분광기에 의해 측정된 광의 기준 강도를 나타내는 복수의 다른 제1 베이스 강도 데이터와, 상기 워크피스의 연마 전에 상기 제2 분광기에 의해 측정된 상기 광원의 광의 기준 강도를 나타내는 복수의 다른 제2 베이스 강도 데이터를 저장하고 있고,
    상기 복수의 다른 제1 베이스 강도 데이터와, 상기 복수의 다른 제2 베이스 강도 데이터는, 일대 일의 대응 관계로 관련지어져 있고,
    상기 처리 시스템은,
    상기 제1 분광기에 의해 측정된 상기 워크피스로부터의 상기 반사광의 강도를 나타내는 제1 강도 측정 데이터를 취득하고,
    상기 워크피스의 연마 중에 상기 제2 분광기에 의해 측정된 상기 광원의 광의 강도를 나타내는 제2 강도 측정 데이터를 취득하고,
    상기 제2 강도 측정 데이터에 가장 일치하는 제2 베이스 강도 데이터를 상기 복수의 다른 제2 베이스 강도 데이터로부터 선택하고,
    상기 선택된 제2 베이스 강도 데이터에 관련지어진 제1 베이스 강도 데이터를 결정하고,
    상기 제1 강도 측정 데이터를, 상기 결정된 제1 베이스 강도 데이터로 제산함으로써 상대 반사율 데이터를 산정하고,
    상기 상대 반사율 데이터에 기초하여 상기 워크피스의 막 두께를 결정하도록 구성되어 있는, 연마 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제1 분광기 및 상기 제2 분광기는, 상기 워크피스의 연마 중에, 상기 워크피스로부터의 상기 반사광의 강도 및 상기 광원의 상기 광의 강도를 동시에 측정하도록 구성되어 있는, 연마 장치.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 연마 장치는, 상기 광원을 상기 제2 분광기에 직접 연결하는 직결 광 파이버 케이블을 더 구비하고 있고,
    상기 투광 광 파이버 케이블의 단부와 상기 직결 광 파이버 케이블의 단부는 묶여서 줄기 광 파이버 케이블을 구성하고,
    상기 줄기 광 파이버 케이블은 상기 광원에 접속되어 있는, 연마 장치.
  11. 워크피스를 연마하기 위한 연마 방법이며,
    상기 워크피스의 연마 전에, 광원으로부터 발해진 광을 투광 광 파이버 케이블 및 수광 광 파이버 케이블을 통해 제1 분광기로 유도하고, 상기 광의 강도를 상기 제1 분광기에 의해 측정함으로써, 상기 광의 기준 강도를 나타내는 제1 베이스 강도 데이터를 생성하고,
    상기 워크피스의 연마 전에, 상기 광원으로부터 발해진 상기 광의 강도를 제2 분광기에 의해 측정함으로써, 상기 광의 기준 강도를 나타내는 제2 베이스 강도 데이터를 생성하고, 상기 제2 분광기는 상기 광원에 직결되어 있고,
    연마 테이블을 회전시키면서, 상기 연마 테이블 상의 연마 패드에 상기 워크피스를 압박하여 상기 워크피스를 연마하고,
    상기 워크피스의 연마 중에, 상기 제1 분광기에 의해 측정된 상기 워크피스로부터의 반사광의 강도를 나타내는 제1 강도 측정 데이터를 취득하고,
    상기 워크피스의 연마 중에, 상기 제2 분광기에 의해 측정된 상기 광원의 광의 강도를 나타내는 제2 강도 측정 데이터를 취득하고,
    상기 제2 베이스 강도 데이터에 대한 상기 제2 강도 측정 데이터의 변화율을 산정하고,
    상기 제1 베이스 강도 데이터에 상기 변화율을 승산함으로써, 보정된 제1 베이스 강도 데이터를 산정하고,
    상기 제1 강도 측정 데이터를, 상기 보정된 제1 베이스 강도 데이터로 제산함으로써 상대 반사율 데이터를 산정하고,
    상기 상대 반사율 데이터에 기초하여 상기 워크피스의 막 두께를 결정하는, 연마 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제1 베이스 강도 데이터, 상기 제2 베이스 강도 데이터, 상기 제1 강도 측정 데이터 및 상기 제2 강도 측정 데이터의 각각은, 복수의 파장에서의 광의 복수의 강도를 나타내는 데이터이고,
    상기 변화율 k는, 상기 복수의 파장에 각각 대응하는 복수의 변화율인, 연마 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 복수의 변화율을 산정하기 전에, 상기 제1 베이스 강도 데이터, 상기 제1 강도 측정 데이터, 상기 제2 베이스 강도 데이터 및 상기 제2 강도 측정 데이터에 대하여 보간을 실행하여, 상기 제1 베이스 강도 데이터 및 상기 제1 강도 측정 데이터의 상기 복수의 파장과, 상기 제2 베이스 강도 데이터 및 상기 제2 강도 측정 데이터의 상기 복수의 파장을 일치시키는 공정을 더 포함하는, 연마 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제1 베이스 강도 데이터, 상기 제2 베이스 강도 데이터, 상기 제1 강도 측정 데이터 및 상기 제2 강도 측정 데이터의 상기 복수의 파장은, 정수로 이루어지는 복수의 파장인, 연마 방법.
  15. 제11항에 있어서, 상기 변화율은, 상기 제2 베이스 강도 데이터의 대표 강도값에 대한 상기 제2 강도 측정 데이터의 대표 강도값의 변화율인, 연마 방법.
  16. 제11항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 분광기 및 상기 제2 분광기는, 상기 워크피스의 연마 중에, 상기 워크피스로부터의 상기 반사광의 강도 및 상기 광원으로부터의 상기 광의 강도를 동시에 측정하는, 연마 방법.
  17. 워크피스를 연마하기 위한 연마 방법이며,
    상기 워크피스의 연마 전에, 광원으로부터 반복해서 발해진 광을 투광 광 파이버 케이블 및 수광 광 파이버 케이블을 통해 제1 분광기로 유도하고, 상기 광의 강도를 상기 제1 분광기에 의해 측정함으로써, 상기 광의 기준 강도를 나타내는 복수의 다른 제1 베이스 강도 데이터를 생성하고,
    상기 광원으로부터 반복해서 발해진 상기 광의 강도를 제2 분광기에 의해 측정함으로써, 상기 광의 기준 강도를 나타내는 복수의 다른 제2 베이스 강도 데이터를 생성하고, 상기 제2 분광기는 상기 광원에 직결되어 있고,
    상기 복수의 다른 제1 베이스 강도 데이터와, 상기 복수의 다른 제2 베이스 강도 데이터를, 일대 일의 대응 관계로 관련짓고,
    연마 테이블을 회전시키면서, 상기 연마 테이블 상의 연마 패드에 상기 워크피스를 압박하여 상기 워크피스를 연마하고,
    상기 워크피스의 연마 중에 상기 제1 분광기에 의해 측정된 상기 워크피스로부터의 상기 반사광의 강도를 나타내는 제1 강도 측정 데이터를 취득하고,
    상기 워크피스의 연마 중에 상기 제2 분광기에 의해 측정된 상기 광원의 광의 강도를 나타내는 제2 강도 측정 데이터를 취득하고,
    상기 제2 강도 측정 데이터에 가장 일치하는 제2 베이스 강도 데이터를 상기 복수의 다른 제2 베이스 강도 데이터로부터 선택하고,
    상기 선택된 제2 베이스 강도 데이터에 관련지어진 제1 베이스 강도 데이터를 결정하고,
    상기 제1 강도 측정 데이터를, 상기 결정된 제1 베이스 강도 데이터로 제산함으로써 상대 반사율 데이터를 산정하고,
    상기 상대 반사율 데이터에 기초하여 상기 워크피스의 막 두께를 결정하는, 연마 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 제1 분광기 및 상기 제2 분광기는, 상기 워크피스의 연마 중에, 상기 워크피스로부터의 상기 반사광의 강도 및 상기 광원으로부터의 상기 광의 강도를 동시에 측정하는, 연마 방법.
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