TW201620669A - 終點檢測方法、研磨裝置、及研磨方法 - Google Patents

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Abstract

使研磨終點檢測之精度提高。 本發明之終點檢測方法係依據供給至用於旋轉驅動用於 保持研磨墊之研磨台、或用於保持研磨對象物而對研磨墊按壓之保持部(頂環)的驅動部(第一電動馬達或第二電動馬達)之驅動電流來檢測終點。該終點檢測方法具備：判定執行之研磨處理的研磨條件是否與預設之特定研磨條件一致的步驟(S102)；判定為研磨條件與特定之研磨條件一致時，調整用於控制驅動電流之驅動控制部(馬達驅動器)中關於驅動電流對驅動部之驅動負荷的變化而變化之電流控制參數的步驟(S103)；及將依據調整後之電流控制參數供給至驅動部之驅動電流加以檢測，並依據檢測出之驅動電流檢測研磨終點的步驟(S105)。

Description

終點檢測方法、研磨裝置、及研磨方法
本發明係關於一種終點檢測方法、研磨裝置、及研磨方法者。
近年來，隨著半導體元件進行高積體化，電路配線微細化，配線間距離亦變得更窄。因此，需要將研磨對象物之半導體晶圓的表面加以平坦化，而該平坦化法之一種手段係藉由研磨裝置進行研磨(Polishing)。
研磨裝置具備：用於保持用於研磨研磨對象物之研磨墊的研磨台；及用於保持研磨對象物而按壓於研磨墊之頂環。研磨台與頂環分別被驅動部(例如馬達)而旋轉驅動。藉由將包含研磨劑之液體(漿液：slurry)流到研磨墊上，將保持於頂環之研磨對象物按壓於此，來研磨研磨對象物。
研磨裝置研磨研磨對象物不足時，電路間絕緣不佳可能發生短路，此外，過度研磨時，因配線之剖面積減少而導致電阻值上升，或是配線本身被完全除去而無法形成電路本身等之問題。因而，研磨裝置需要檢測最佳之研磨終點。
習知一種研磨終點檢測手段，係採用檢測研磨轉移至不同材質之物質時研磨摩擦力的變化之方法。作為研磨對象物之半導體晶圓具有由半導體、導體、絕緣體之不同材質構成的疊層構造，不同材質層之間的摩擦係數不同。因而，係檢測因研磨轉移至不同材質層而產生之研磨摩擦力的變化之方法。採用該方法時，當研磨到達不同材質層時成為研磨終點。
此外，研磨裝置亦可藉由檢測研磨對象物之研磨表面從不平坦狀態變成平坦時之研磨摩擦力的變化來檢測研磨終點。
此處，研磨研磨對象物時產生之研磨摩擦力，係作為驅動部之驅動負荷來表現。例如，驅動部係電動馬達情況下，可將驅動負荷(扭力：torque)作為流入馬達之電流來測定。因而，可以電流感測器檢測馬達電流(扭力電流)，並依據檢測出之馬達電流的變化來檢測研磨終點。此種技術如日本特開2005-34992號及日本特開2001-198813號中記載之技術。
但是，藉由研磨裝置執行之研磨處理中，依研磨對象物之種類、研磨處理方案(polishing recipe)之種類、研磨墊之種類、研磨砥液(漿液)之種類等組合而存在複數種研磨條件。此等複數種研磨條件中，有時即使驅動部之驅動負荷產生變化，然而扭力電流之變化(特徵點)不明顯。扭力電流變化小時，受到雜訊及波形起伏部分之影響，可能無法適切檢測研磨終點，而發生過度研磨等之問題。
因此，本發明一種形態之課題為不變更現有之研磨處理方案，可有效檢測扭力電流之變化，使研磨終點檢測之精度提高。
此外，本發明一種形態之課題為即使扭力電流之變化小時，仍可有效檢測扭力電流之變化，使研磨終點檢測之精度提高。
本案發明一種形態之終點檢測方法係鑑於上述課題者，且係依據為了旋轉驅動用於保持研磨墊之研磨台，或用於保持研磨對象物而對 研磨墊按壓之保持部，而對驅動部供給之驅動電流來進行的終點檢測方法，其特徵為具備：第一判定步驟，其係判定執行之研磨處理的研磨條件是否與預設之特定研磨條件一致；調整步驟，其係藉由前述第一判定步驟判定為前述研磨條件與前述特定研磨條件一致時，調整用於控制前述驅動電流之驅動控制部中關於前述驅動電流對前述驅動部之驅動負荷的變化而發生變化之電流控制參數；檢測步驟，其係將依據藉由前述調整步驟調整後之電流控制參數而對前述驅動部供給之驅動電流加以檢測；及終點檢測步驟，其係依據藉由前述檢測步驟檢測出之驅動電流來檢測研磨終點。
一種形態之終點檢測方法中，可進一步具備第二判定步驟，其係依據在研磨處理之執行中藉由前述檢測步驟檢測出的驅動電流，判定是否將前述執行中之研磨處理的研磨條件加入前述特定研磨條件。
一種形態之終點檢測方法中，前述第二判定步驟於前述驅動部之驅動負荷變化時，藉由前述檢測步驟檢測出之驅動電流的變化比臨限值小時，可將前述執行中之研磨處理的研磨條件加入前述特定研磨條件。
一種形態之終點檢測方法中，前述終點檢測步驟依據藉由前述檢測步驟檢測出之驅動電流的變化來檢測研磨終點，前述第二判定步驟於前述終點檢測步驟未檢測出研磨終點時，可將前述執行中之研磨處理的研磨條件加入前述特定研磨條件。
一種形態之終點檢測方法中，前述調整步驟可以前述驅動電流對前述驅動部之驅動負荷的變化而發生之變化變大的方式，調整前述電流控制參數。
一種形態之終點檢測方法中，前述驅動控制部依據前述研磨 台或前述保持部之實際旋轉速度與目標旋轉速度的偏差控制前述驅動電流時，前述調整步驟可增大依據前述偏差進行之控制中的控制增益。
一種形態之終點檢測方法中，前述研磨處理包含複數個工序時，前述調整步驟可在前述複數個工序中之一部分工序調整前述電流控制參數。
一種形態之終點檢測方法中，前述研磨條件亦可包含研磨對象物之種類、研磨處理方案之種類、研磨墊之種類、及研磨砥液之種類中的至少1個。
本案發明一種形態之研磨裝置的特徵為具備：驅動部，其係用於旋轉驅動用於保持研磨墊之研磨台，或是用於保持研磨對象物而對研磨墊按壓之保持部；驅動控制部，其係用於控制對前述驅動部供給之驅動電流；及調整部，其係當執行之研磨處理的研磨條件與預設之特定研磨條件一致時，調整前述驅動控制部中關於前述驅動電流對前述驅動部之驅動負荷的變化而發生之變化的電流控制參數。
一種形態之研磨裝置中，可進一步具備判定部，其係判定執行之研磨處理的研磨條件是否與預設之特定研磨條件一致，前述調整部於被前述判定部判定為前述研磨處理之研磨條件與前述特定研磨條件一致時，調整前述驅動控制部中之前述電流控制參數。
一種形態之研磨裝置中，可進一步具備電流檢測部，其係在研磨處理之執行中檢測從前述驅動控制部供給至前述驅動部之驅動電流，前述判定部依據被前述電流檢測部檢測出之驅動電流，判定是否將前述執行中之研磨處理的研磨條件加入前述特定研磨條件。
一種形態之研磨裝置中，前述判定部可在前述驅動部之驅動負荷變化時，當被前述電流檢測部檢測出之驅動電流的變化比臨限值小時，將前述執行中之研磨處理的研磨條件加入前述特定研磨條件。
一種形態之研磨裝置中，可進一步具備終點檢測部，其係依據被前述電流檢測部檢測出之驅動電流的變化來檢測研磨終點，前述判定部於未被前述終點檢測部檢測出研磨終點時，將前述執行中之研磨處理的研磨條件加入前述特定研磨條件。
一種形態之研磨裝置中，前述調整部可以前述驅動電流對前述驅動部之驅動負荷的變化之變化變大的方式，調整前述電流控制參數。
一種形態之研磨裝置中，前述驅動控制部可依據前述研磨台或前述保持部之實際旋轉速度與目標旋轉速度的偏差控制前述驅動電流，前述調整部增大依據前述偏差進行之控制中的控制增益。
一種形態之研磨裝置中，前述研磨處理包含複數個工序時，前述調整步驟可在前述複數個工序中之一部分工序調整前述電流控制參數。
一種形態之研磨裝置中，前述研磨條件亦可包含研磨對象物之種類、研磨處理方案之種類、研磨墊之種類、及研磨砥液之種類中的至少1個。
採用本案發明時，不變更現有之研磨處理方案，即可有效檢測扭力電流之變化，使研磨終點檢測之精度提高。
本案發明另外第一種形態提供之研磨裝置，係用於研磨研磨對象物之表面的研磨裝置，且具有：第一電動馬達，其係旋轉驅動用於保 持研磨墊之研磨台；及第二電動馬達，其係旋轉驅動用於保持前述研磨對象物並對前述研磨墊按壓之保持部；前述第一及第二電動馬達中至少一方電動馬達具備複數相之線圈，前述研磨裝置具有：電流檢測部，其係檢測前述第一及/或第二電動馬達中至少二相之電流；整流運算部，其係將前述電流檢測部檢測出之至少二相的電流檢測值加以整流，並對整流後之信號進行相加及/或相乘後輸出；及終點檢測部，其係依據前述整流運算部之輸出變化，檢測顯示前述研磨對象物表面研磨結束之研磨終點。
採用該形態時，將複數相驅動電流整流而相加時，具有以下效果。亦即，僅檢測單相驅動電流時，檢測之電流值比本形態小。採用本形態時，因為電流值藉由整流與相加而變大，所以檢測精度提高。
此外，交流(AC)伺服馬達等在1個馬達中具有複數相之馬達，因為不個別管理各相之電流，來管理馬達之旋轉速度，所以相間電流值不均。因而，過去電流值有可能檢測出比其他相小之相的電流值，而可能無法利用電流值大之相。採用本形態時，因為將複數相之驅動電流相加，所以可利用電流值大之相，因而檢測精度提高。
再者，因為將複數相之驅動電流整流並相加，所以與僅使用單相驅動電流時比較其脈動小。因而，因為將檢測出之交流電流用於判斷終點，所以藉由轉換成直流電流之有效值轉換而獲得的直流電流脈動小，終點檢測精度提高。
相加之電流亦可為第一電動馬達之至少1相，與第二電動馬達之至少1相。藉此，比僅利用一方馬達之電流值時，可增大信號值。
將複數相之驅動電流加以整流並對獲得之信號相乘時，具有 可使相乘獲得之值的範圍符合後段處理電路之輸入範圍的效果。此外，具有可僅增大或縮小(例如，雜訊比其他相大時)特定相(例如，雜訊比其他相小之相)之信號的效果。
亦可進行相加與相乘兩者。此時，可獲得上述相加之效果與相乘的效果兩者。相乘之數值(乘數)亦可各相不同。相加之結果超過後段處理電路的輸入範圍時等，乘數小於1。
另外，整流亦可半波整流或全波整流，不過，為了振幅增大且脈動減少，全波整流優於半波整流。
依據本案發明另外第二種形態，如另外第一種形態，其中前述終點檢測部具有以下元件中之至少1個：放大部，其係將前述整流運算部之輸出放大；雜訊除去部，其係除去前述整流運算部之輸出中包含的雜訊；及減法部，其係從前述整流運算部之輸出減去指定量。
藉由放大可增大扭力電流之變化。藉由除去雜訊，可凸顯埋入雜訊之電流的變化。
減法部具有以下效果。檢測之電流通常包含隨摩擦力之變化而變化的電流部分；及即使摩擦力變化依然不變化之一定量的電流部分(偏流：bias)。藉由除去該偏流，僅取出隨摩擦力而變化之電流部分，可在可處理信號之範圍內放大至最大振幅，從摩擦力之變化檢測終點的終點檢測法精度提高。
另外，具有放大部、減法部、雜訊除去部中的複數個時，此等級聯連接(cascade connection)。例如具有放大部與雜訊除去部時，首先以放大部處理後，將處理結果傳送至雜訊除去部，再以雜訊除去部進行處理， 或是，首先由雜訊除去部進行處理，並將其處理結果傳送至放大部進行處理。
依據本案發明另外第三種形態，如另外第二種形態，其中前述終點檢測部具有：前述放大部、前述減法部與前述雜訊除去部，將前述放大部所放大之信號以前述減法部相減，以前述雜訊除去部從該相減後之信號除去雜訊，採用該形態時，因為對放大後之振幅大的信號進行相減及除去雜訊，所以可精度良好地進行相減及除去雜訊。結果，終點檢測精度提高。
另外，放大、相減、除去雜訊雖宜依序進行，不過未必需要按照該順序。例如，亦可為除去雜訊、相減、放大之順序。
依據本案發明另外第四種形態，如另外第三種形態，其中前述終點檢測部具有第二放大部，其係將藉由前述雜訊除去部除去雜訊之信號進一步放大。採用該形態時，可恢復因除去雜訊而減少之電流大小，終點檢測法之精度提高。
依據本案發明另外第五種形態，如另外第二種形態，其中前述終點檢測部具有：前述放大部；及控制部，其係控制前述放大部之放大特性。採用該形態時，可依研磨對象物之材質及構造等選擇最佳的放大特性(放大率及頻率特性等)。
依據本案發明另外第六種形態，如另外第二種形態，其中前述終點檢測部具有：前述雜訊除去部；及控制部，其係控制前述雜訊除去部之除去雜訊特性。採用該形態時，可依研磨對象物之材質及構造等選擇最佳的除去雜訊特性(信號之通過頻帶及衰減量等)。
依據本案發明另外第七種形態，如另外第二種形態，其中前述終點檢測部具有：前述減法部；及控制部，其係控制前述減法部之減法特性。採用該形態時，可依研磨對象物之材質及構造等選擇最佳的減法特性(相減量及頻率特性等)。
依據本案發明另外第八種形態，如另外第四種形態，其中前述終點檢測部具有控制部，其係控制前述第二放大部之放大特性。採用該形態時，可依研磨對象物之材質及構造等選擇最佳的第二放大特性(放大率及頻率特性等)。
依據本案發明之研磨裝置的另外第九種形態提供研磨方法。該研磨方法係使用研磨裝置來研磨前述研磨對象物之表面，該研磨裝置係具有：第一電動馬達，其係旋轉驅動用於保持研磨墊之研磨台；及第二電動馬達，其係旋轉驅動用於保持研磨對象物並對前述研磨墊按壓之保持部；前述第一及第二電動馬達中至少一方電動馬達具有複數相之線圈。該研磨方法具有：電流檢測步驟，其係檢測前述第一及/或第二電動馬達中至少二相之電流；整流運算步驟，其係將前述檢測出之至少二相之電流檢測值加以整流，對整流後之信號進行相加及/或相乘後輸出；及終點檢測步驟，其係依據前述整流運算步驟之輸出變化，檢測顯示前述研磨對象物之表面研磨結束的研磨終點。採用該形態時，可達成與另外第一種形態同樣之效果。
依據本案發明另外第十種形態，如另外第九種形態，其中前述終點檢測步驟具有以下步驟中之至少1個：放大步驟，其係將前述整流運算步驟之輸出放大；雜訊除去步驟，其係除去前述整流運算步驟之輸出中 包含的雜訊；及減法步驟，其係從前述整流運算步驟之輸出減去指定量。採用該形態時，可達成與另外第二種形態同樣之效果。
依據本案發明之研磨裝置的另外第十一種形態，如另外第九種形態之研磨方法，其中前述終點檢測步驟係對在前述放大步驟中所放大之信號，在前述減法步驟中減去指定量，並在前述雜訊除去步驟中從該相減後之信號除去雜訊。採用該形態時，可達成與另外第三種形態同樣之效果。
依據本案發明之研磨裝置的另外第十二種形態，如另外第十一種形態，其中前述終點檢測步驟進一步具有第二放大步驟，其係將在前述雜訊除去步驟除去了雜訊之信號進一步放大。採用該形態時，可達成與另外第四種形態同樣之效果。
10‧‧‧研磨墊
12‧‧‧研磨台
13‧‧‧旋轉軸
14‧‧‧第一電動馬達(第一驅動部)
15‧‧‧馬達軸桿
16‧‧‧馬達驅動器
18‧‧‧半導體晶圓(研磨對象物)
20‧‧‧頂環(保持部)
21‧‧‧軸線
22‧‧‧第二電動馬達(第二驅動部)
23‧‧‧馬達軸桿
24‧‧‧研磨材料供給裝置、電流檢測部
28‧‧‧整流運算部
29‧‧‧終點檢測部
30a‧‧‧驅動電流(V相之馬達電流)
30b、30d、30e‧‧‧臨限值
30c‧‧‧微分值
31‧‧‧電流感測器(電流檢測部)
31a、31b、31c‧‧‧電流感測器
32a、32b、32c‧‧‧輸出電壓
34a、34b、34c‧‧‧整流部
36a、36b、36c‧‧‧信號
38‧‧‧運算部
38a、40a、42a、44a、46a、54a‧‧‧輸出信號
40‧‧‧放大部
42‧‧‧偏置部
44‧‧‧濾波器
46‧‧‧第二放大部
48‧‧‧有效值轉換器
48a、56a‧‧‧輸出
50‧‧‧控制部
52‧‧‧霍爾元件感測器
52a‧‧‧信號線、霍爾電壓、輸出電壓
54‧‧‧整流部
56‧‧‧有效值轉換器
58‧‧‧終點檢測部
60‧‧‧終點檢測裝置
62‧‧‧判定部
64‧‧‧調整部
66‧‧‧記憶部
68‧‧‧終點檢測部
70、72‧‧‧波形
74、76‧‧‧變化量
100‧‧‧馬達驅動器
100a‧‧‧研磨裝置
102‧‧‧微分器
104‧‧‧速度補償器
106‧‧‧二相-三相轉換器
108‧‧‧電角信號生成器
110‧‧‧U相電流補償器
112‧‧‧U相PWM調變電路
114‧‧‧V相電流補償器
116‧‧‧V相PWM調變電路
118‧‧‧W相電流補償器
120‧‧‧W相PWM調變電路
130‧‧‧功率放大器
132、134‧‧‧電流感測器
200‧‧‧輸入部
230‧‧‧處理部
260a、260b、262a、262b‧‧‧電平
264a、266a‧‧‧最低值
264b、266b‧‧‧最高值
268、270‧‧‧變化量
272a、272b‧‧‧峰值
274、276‧‧‧曲線
278a、278d、278g、278j‧‧‧設定值
278b、278e、278h、278k‧‧‧最大值
278c、278f、278i、278l‧‧‧最小值
HT‧‧‧可輸入範圍
WD、WD1‧‧‧變化範圍
第一圖係顯示本實施形態之研磨裝置的基本構成圖。
第二圖係二相-三相轉換器之處理內容的說明圖。
第三圖係顯示關於第一種實施形態之研磨裝置的驅動電流調整之示意構成圖。
第四圖係顯示關於第二種實施形態之研磨裝置的驅動電流調整之示意構成圖。
第五圖係顯示第一、第二種實施形態之驅動電流的變化示意圖。
第六圖係顯示第一、第二種實施形態之驅動電流的變化示意圖。
第七圖係顯示研磨終點檢測樣態之一例圖。
第八圖係第一、第二種實施形態之研磨裝置實施的電流調整方法之流 程圖。
第九圖係第一、第二種實施形態之研磨裝置實施的電流調整方法之流程圖。
第十圖係顯示另外實施形態之研磨裝置的基本構成圖。
第十一圖係顯示終點檢測部29細節的方塊圖。
第十二圖係顯示終點檢測部29實施之信號處理內容的曲線圖。
第十三圖係顯示終點檢測部29實施之信號處理內容的曲線圖。
第十四圖係顯示比較例之終點檢測法的方塊圖及曲線圖。
第十五(a)圖係顯示比較例之有效值轉換器56的輸出56a之曲線圖，第十五(b)圖係顯示本實施例之有效值轉換器48的輸出48a之曲線圖。
第十六圖係顯示比較例之有效值轉換器56的輸出56a、與實施例之有效值轉換器48的輸出48a之曲線圖。
第十七圖係顯示比較例之輸出56a的變化量270、與本實施例之輸出48a的變化量268之對施加於半導體晶圓18的壓力之變化曲線圖。
第十八圖顯示放大部40、偏置(offset)部42、濾波器44、第二放大部46之設定的一例。
第十九圖係顯示控制部50對各部之控制的一例流程圖。
以下，依據圖式說明本發明一種實施形態之研磨裝置。首先說明研磨裝置之基本構成，而後說明研磨對象物之研磨終點的檢測。
<基本構成>
第一圖係顯示本實施形態之研磨裝置的基本構成圖。研磨裝 置具備：可將研磨墊10安裝於上面之研磨台12；旋轉驅動研磨台12之第一電動馬達(第一驅動部)14；檢測第一電動馬達之旋轉位置的位置檢測感測器16；可保持半導體晶圓18之頂環(保持部)20；及旋轉驅動頂環20之第二電動馬達(第二驅動部)22。
頂環20可藉由無圖示之保持裝置靠近或遠離研磨台12。研磨半導體晶圓18時，藉由將頂環20靠近研磨台12，而使保持於頂環20之半導體晶圓18抵接於安裝在研磨台12上的研磨墊10。
研磨半導體晶圓18時，在旋轉驅動研磨台12狀態下，將保持於頂環20之半導體晶圓18按壓於研磨墊10。此外，頂環20藉由第二電動馬達22而在與研磨台12之旋轉軸13偏心的軸線21周圍旋轉驅動。研磨半導體晶圓18時，包含研磨材料之研磨砥液從研磨材料供給裝置24供給至研磨墊10上面。設置於頂環20之半導體晶圓18在藉由第二電動馬達22旋轉驅動頂環20的狀態下按壓於供給有研磨砥液之研磨墊10上。
第一電動馬達14宜係至少具備U相、V相與W相之三相線圈的同步式或感應式AC伺服馬達。本實施形態中，第一電動馬達14包含具備三相線圈之AC伺服馬達。三相線圈將相位偏差120度之電流流入設於第一電動馬達14內之轉子周邊的勵磁線圈，藉此，可旋轉驅動轉子。第一電動馬達14之轉子連接於馬達軸桿15，而藉由馬達軸桿15旋轉驅動研磨台12。
第二電動馬達22宜係至少具備U相、V相與W相之三相線圈的同步式或感應式AC伺服馬達。本實施形態中，第二電動馬達22包含具備三相線圈之AC伺服馬達。三相線圈將相位偏差120度之電流流入設於第二電動馬達22內之轉子周邊的勵磁線圈，藉此，可旋轉驅動轉子。第二電動馬 達22之轉子連接於馬達軸桿(motor shaft)23，而藉由馬達軸桿23旋轉驅動頂環20。
此外，研磨裝置具備：旋轉驅動第一電動馬達14之馬達驅動器100；及經由鍵盤或觸控面板等輸入介面而從作業人員接收第一電動馬達14之旋轉速度的指令信號之輸入部200。輸入部200將接收之指令信號輸入馬達驅動器100。另外，第一圖係說明旋轉驅動第一電動馬達14之馬達驅動器100，不過，如第四圖所示，第二電動馬達22亦連接同樣之馬達驅動器100。
馬達驅動器100具備：微分器102、速度補償器104、二相-三相轉換器106、電角信號生成器108、U相電流補償器110、U相PWM(pulse width modulation)調變電路112、V相電流補償器114、V相PWM調變電路116、W相電流補償器118、W相PWM調變電路120、功率放大器130、及電流感測器132,134。
微分器102藉由將位置檢測感測器16檢測出之旋轉位置信號加以微分，而生成相當於第一電動馬達14之實際旋轉速度的實際速度信號。亦即，微分器102係依據第一電動馬達14之旋轉位置的檢測值求出第一電動馬達14之旋轉速度的運算器。
速度補償器104依據相當於經由輸入部200所輸入之旋轉速度的指令信號(目標值)與藉由微分器102所生成之實際速度信號的偏差之速度偏差信號，進行第一電動馬達14之旋轉速度的補償。亦即，速度補償器104係依據經由輸入介面(輸入部200)所輸入之第一電動馬達14的旋轉速度指令值與微分器102所求出之第一電動馬達14的旋轉速度之偏差，生成對第一電動馬達14供給之電流的指令信號。
速度補償器104例如可由PID控制器(Proportional-Integral-Derivative Controller)構成。此時，速度補償器104係進行正比控制、積分控制、微分控制，而生成相當於補償之旋轉速度的電流指令信號。正比控制係與從輸入部200所輸入之旋轉速度的指令信號與第一電動馬達實際速度信號之偏差成正比地改變操作量。積分控制係加上其偏差並與該值成正比來改變操作量。微分控制係掌握偏差之變化率(換言之，即偏差變化之速度)並與其正比而輸出操作量。另外，速度補償器104亦可由PI控制器構成。
電角信號生成器108依據位置檢測感測器16檢測出之旋轉位置信號而生成電角信號。二相-三相轉換器106依據速度補償器104所生成之電流指令信號、與電角信號生成器108所生成之電角信號，而生成U相電流指令信號、及V相電流指令信號。亦即，二相-三相轉換器106係依據第一電動馬達14之旋轉位置的檢測值所生成的電角信號與速度補償器104所生成之電流的指令信號，生成各相中至少二相之電流指令值的轉換器。
以下，詳細說明二相-三相轉換器106之處理。第二圖係二相-三相轉換器之處理內容的說明圖。二相-三相轉換器106中從速度補償器104輸入第二圖所示之電流指令信號Ic。此外，二相-三相轉換器106中從電角信號生成器108輸入如第二圖所示之U相的電角信號SinΦu。另外，二相-三相轉換器106中亦輸入V相之電角信號SinΦv，不過，第二圖中省略圖示。
例如考慮生成U相電流指令信號Iuc之情況。此時，二相-三相轉換器106藉由將在某個時刻ti之電流指令信號Ic(i)與U相之電角信號SinΦu(i)相乘，而生成U相電流指令信號Iuc(i)。亦即為Iuc(i)=Ic(i)×SinΦu(i)。 此外，二相-三相轉換器106與U相之情況同樣地，藉由將在某個時刻ti之電流指令信號Ic(i)與V相之電角信號SinΦv(i)相乘，而生成V相電流指令信號Ivc(i)。亦即為Ivc(i)=Ic(i)×SinΦv(i)。
電流感測器132設於功率放大器130之U相輸出線，檢測從功率放大器130輸出之U相電流。U相電流補償器110依據相當於從二相-三相轉換器106輸出之U相電流指令信號Iuc、與藉由電流感測器132檢測而反饋之U相檢測電流Iu＊的偏差之U相電流偏差信號，進行U相之電流補償。U相電流補償器110例如可由PI控制器、或PID控制器構成。U相電流補償器110使用PI控制或PID控制進行U相電流之補償，而生成相當於補償後之電流的U相電流信號。
U相PWM調變電路112依據U相電流補償器110所生成之U相電流信號進行脈寬調變。U相PWM調變電路112藉由進行脈寬調變，而生成依U相電流信號之兩系統的脈衝信號。
電流感測器134設於功率放大器130之V相輸出線，檢測從功率放大器130輸出之V相電流。V相電流補償器114依據相當於從二相-三相轉換器106輸出之V相電流指令信號Ivc、與藉由電流感測器134檢測而反饋之V相檢測電流Iv＊的偏差之V相電流偏差信號，進行V相之電流補償。V相電流補償器114例如可由PI控制器、或PID控制器構成。V相電流補償器114使用PI控制或PID控制進行V相電流之補償，而生成相當於補償後之電流的V相電流信號。
V相PWM調變電路116依據V相電流補償器114所生成之V相電流信號進行脈寬調變。V相電流補償器114藉由進行脈寬調變而生成依V 相電流信號之兩系統的脈衝信號。
W相電流補償器118依據相當於依據從二相-三相轉換器106所輸出之U相電流指令信號Iuc及V相電流指令信號Ivc所生成的W相電流指令信號Iwc、與藉由電流感測器132,134檢測而反饋之U相檢測電流Iu＊及V相檢測電流Iv＊的偏差之W相電流偏差信號進行W相的電流補償。W相電流補償器118例如可由PI控制器或PID控制器構成。W相電流補償器118使用PI控制或PID控制進行W相電流之補償，而生成相當於補償後之電流的W相電流信號。
W相PWM調變電路120依據W相電流補償器118所生成之W相電流信號進行脈寬調變。W相電流補償器118藉由進行脈寬調變而生成依W相電流信號之兩系統的脈衝信號。
在功率放大器130中施加藉由U相PWM調變電路112、V相PWM調變電路116及W相PWM調變電路120所生成之兩系統的脈衝信號。功率放大器130依所施加之各脈衝信號驅動內藏於功率放大器130之反相部的各電晶體。藉此，功率放大器130分別就U相、V相、W相輸出交流電力，並藉由該三相交流電力來旋轉驅動第一電動馬達14。
<驅動電流調整>
其次，說明馬達驅動器100中之驅動電流的調整。第三圖係模式顯示關於第一種實施形態之研磨裝置的驅動電流調整之構成圖。第四圖係模式顯示關於第二種實施形態之研磨裝置的驅動電流調整之構成圖。另外，不同之處為第一種實施形態係在驅動第一電動馬達14之馬達驅動器100中進行驅動電流調整的實施形態，而第二種實施形態係在驅動第二電動 馬達22之馬達驅動器100中進行驅動電流調整的實施形態。就第一種實施形態與第二種實施形態同樣之部分綜合說明。
如第三圖、第四圖所示，研磨裝置在U相、V相、W相中之任何一相(第一、第二種實施形態係V相)中具備電流感測器(電流檢測部)31。電流感測器31設於馬達驅動器100與第一電動馬達14間之V相的電流路徑、或馬達驅動器100與第二電動馬達22間之V相的電流路徑上。電流感測器31檢測V相電流，並對終點檢測裝置60輸出。
終點檢測裝置60檢測半導體晶圓18之研磨終點。終點檢測裝置60與馬達驅動器100例如可藉由串列通信進行指令之收發。終點檢測裝置60具備：判定部62、調整部64、記憶部66、終點檢測部68。
判定部62判定執行之研磨處理的研磨條件是否與預設之特定研磨條件一致。研磨條件例如包含研磨對象物之種類、研磨處理方案之種類、研磨墊之種類、及研磨砥液(漿液)之種類的至少1個。
判定部62中例如經由研磨裝置之輸入部200輸入今後執行之研磨處理的研磨條件。判定部62讀取儲存於記憶部66之特定研磨條件，藉由比較讀取之特定研磨條件與輸入的研磨條件，來判定輸入之研磨條件是否與特定研磨條件一致。另外，研磨條件除了經由輸入部200輸入之外，例如亦可藉由閱讀機等讀取顯示儲存於安裝在半導體晶圓18上之配件(Tag)中的研磨條件內容之資訊，並輸入判定部62。
此外，在研磨處理執行中，在判定部62中輸入電流感測器31檢測出之驅動電流。判定部62依據電流感測器31檢測出之驅動電流，判定是否將執行中之研磨處理的研磨條件加入特定研磨條件。具體而言，判定 部62於第一電動馬達14或第二電動馬達22之驅動負荷變化時，當電流感測器31檢測出之驅動電流的變化比臨限值小情況下，藉由將顯示執行中之研磨處理的研磨條件內容之資訊儲存於記憶部66。來加入特定研磨條件中。
此外，判定部62於未被終點檢測部68檢測出研磨終點情況下，藉由將顯示執行中之研磨處理的研磨條件內容之資訊儲存於記憶部66，來加入特定研磨條件中。
調整部64於判定部62判定為執行之研磨處理的研磨條件與特定研磨條件一致時，調整(變更)馬達驅動器100中關於驅動電流對第一電動馬達14或第二電動馬達22之驅動負荷的變化之變化的電流控制參數。
具體而言，調整部64係以驅動電流對第一電動馬達14或第二電動馬達22之驅動負荷的變化之變化增大的方式來調整電流控制參數。更具體而言，所謂電流控制參數，係馬達驅動器100之速度補償器104中的反饋控制之控制增益。速度補償器104如上述地依據研磨台12或頂環20之實際旋轉速度與目標旋轉速度的偏差來控制驅動電流。調整部64於判定部62判定為執行之研磨處理的研磨條件與特定研磨條件一致時，將增大依據偏差控制時之控制增益的指令傳送至馬達驅動器100。
由於藉由增大控制增益，反饋控制之靈敏度提高，因此，當第一電動馬達14或第二電動馬達22之驅動負荷變化時，驅動電流之變化變大。
詳細說明這一點。第五圖、第六圖係模式顯示第一、第二種實施形態之驅動電流的變化圖。第五圖顯示將馬達驅動器100之電流控制參數調整前與調整後的驅動電流，橫軸表示時間(t)，縱軸表示驅動電流(A)。 此外，第六圖顯示將馬達驅動器100之電流控制參數調整前與調整後的驅動電流差，橫軸表示時間(t)，縱軸表示將在研磨墊10與半導體晶圓18之間未施加壓力狀態下的驅動電流(A)之差(△A)的平均值作為基準時，在研磨墊10與半導體晶圓18之間施加壓力狀態下各驅動電流之平均值的變化量(△A)。
第五圖係顯示在研磨墊10與半導體晶圓18之間未施加壓力的狀態(Free)、施加了1psi壓力之狀態、施加了2psi壓力之狀態下的驅動電流。研磨墊10與半導體晶圓18間之壓力與第一電動馬達14或第二電動馬達22之驅動負荷相關。如第五圖所示，施加於研磨墊10與半導體晶圓18間之壓力變化時，調整電流控制參數後之驅動電流的波形72比起調整電流控制參數前之驅動電流的波形70，其驅動電流變化變大。例如，將壓力從2psi變化成Free時之波形70的變化量設為α，將壓力從2psi變化成Free時之波形72的變化量設為β時，α<β。
例如第六圖所示，研磨墊10與半導體晶圓18間之壓力從Free變化成1psi時，比較調整電流控制參數前之驅動電流的變化量74、與調整電流控制參數後之驅動電流的變化量76時，兩者驅動電流之變化約產生0.5(A)之差。此外，研磨墊10與半導體晶圓18間之壓力從1psi變化成2psi時，比較調整電流控制參數前之驅動電流的變化量74、與調整電流控制參數後之驅動電流的變化量76時，兩者驅動電流之變化產生1(A)以上之差。
如以上所述，第一、第二種實施形態在判定為研磨處理之研磨條件與特定研磨條件一致時，調整馬達驅動器100中之電流控制參數。藉此，可增大第一電動馬達14或第二電動馬達22之驅動負荷變化時的驅動電 流變化。結果，採用第一、第二種實施形態時，無須變更現有之研磨處理方案，即可良好地檢測扭力電流的變化，結果，由於研磨終點檢測之精度提高，因此，終點檢測部68可依據驅動電流之變化適切進行終點檢測。
另外，電流控制參數之一例係舉出馬達驅動器100之速度補償器104中反饋控制的控制增益作說明，不過不限於此。例如，亦可調整關於第一電動馬達14或第二電動馬達22之慣性力矩的馬達驅動器100之電流控制參數。具體而言，判定為研磨處理之研磨條件與特定研磨條件一致時，可以第一電動馬達14或第二電動馬達22之慣性力矩變小的方式，來調整馬達驅動器100之電流控制參數。藉此，由於第一電動馬達14或第二電動馬達22之慣性力矩變小，因此第一電動馬達14或第二電動馬達22之驅動負荷變化時的驅動電流變化變大。結果，終點檢測部68可依據驅動電流之變化適切進行終點檢測。
此外，研磨處理包含複數個工序情況下，調整部64亦可在複數個工序中之一部分工序中調整電流控制參數。例如，考慮研磨處理包含：以第一研磨率研磨半導體晶圓18之第一工序；以及在第一工序之後，以比第一研磨率小之第二研磨率研磨半導體晶圓18的第二工序之情況。該研磨處理為了縮短整體研磨時間，係在第一工序中以大的研磨率研磨半導體晶圓18，而且在經過指定時間後轉移到第二工序，在第二工序中以小的研磨率研磨半導體晶圓18，而且進行終點檢測。此種情況下，調整部64係在第二工序中調整馬達驅動器100之電流控制參數(例如控制增益)。
<研磨終點檢測>
終點檢測部68依據電流感測器31檢測出之驅動電流(扭力電 流)來檢測半導體晶圓18的研磨終點。具體而言，終點檢測部68係依據電流感測器31檢測出之驅動電流的變化，來判定半導體晶圓18之研磨終點。
關於終點檢測部68之研磨終點的判定，使用第七圖作說明。第七圖係顯示研磨終點檢測樣態之一例圖。第七圖中，橫軸表示研磨時間之經過，縱軸表示驅動電流(I)及驅動電流之微分值(△I/△t)。
驅動電流30a(V相之馬達電流)如第七圖所示地變動時，當驅動電流30a比預設之臨限值30b小時，終點檢測部68可判定為半導體晶圓18之研磨到達終點。
此外，終點檢測部68亦可如第七圖所示地求出驅動電流30a之微分值30c，並在預設的時間臨限值30d與30e之間的期間檢測出微分值30c之坡度從負轉成正時，判定為半導體晶圓18之研磨已到達終點。亦即，時間臨限值30d與30e係設定在按照經驗法則等認為到達研磨終點的大致期間，終點檢測部68係在時間臨限值30d與30e之間的期間進行研磨終點檢測。因而，終點檢測部68於時間臨限值30d與30e之間以外的期間，即使微分值30c之坡度從負轉成正時，仍不判定為半導體晶圓18之研磨到達終點。這是為了抑制例如在開始研磨之後等，受到研磨不穩定之影響，微分值30c跳動而坡度從負轉成正時，錯誤檢測為研磨終點。此外，終點檢測部68亦可在驅動電流30a之變化量比預設之臨限值變化變大時，判定為半導體晶圓18之研磨已到達終點。以下，顯示終點檢測部68判定研磨終點之具體例。
例如，考慮半導體晶圓18係以半導體、導體、絕緣體等不同材質堆疊之情況。此時，因為不同材質層間的摩擦係數不同，當研磨轉移到不同材質層時，第一電動馬達14或第二電動馬達22之馬達扭力變化。V相 之馬達電流(檢測電流信號)亦依該變化而變化。終點檢測部68藉由檢測該馬達電流比臨限值大或小，來判定半導體晶圓18之研磨終點。此外，終點檢測部68亦可依據馬達電流之微分值的變化來判定半導體晶圓18之研磨終點。
此外，例如考慮半導體晶圓18之研磨面從不平坦之狀態藉由研磨而將研磨面平坦化的情況。此時，當半導體晶圓18之研磨面平坦化時，第一電動馬達14或第二電動馬達22之馬達扭力變化。V相之馬達電流(檢測電流信號)亦依該變化而變化。終點檢測部68藉由檢測該馬達電流比臨限值小來判定半導體晶圓18之研磨終點。此外，終點檢測部68亦可依據馬達電流之微分值的變化來判定半導體晶圓18之研磨終點。
<流程圖>
其次，說明第一、第二種實施形態之研磨裝置實施的電流調整方法。第八圖係第一、第二種實施形態之研磨裝置實施的電流調整方法之流程圖。第八圖係研磨處理具有單一工序時之電流調整方法的流程圖。
如第八圖所示，電流調整方法首先設定研磨處理之研磨處理方案(步驟S101)。繼續，電流調整方法判定今後執行之研磨處理的研磨條件(例如，半導體晶圓18之種類及研磨處理方案之種類的組合)是否與特定研磨條件一致(步驟S102)。例如，判定部62可依據儲存於記憶部66之特定研磨條件進行判定。
判定為執行之研磨處理的研磨條件與特定研磨條件一致情況下(步驟S102，是)，調整部64調整馬達驅動器100之電流控制參數(步驟S103)。
另外，判定為執行之研磨處理的研磨條件與特定研磨條件不一致情況下(步驟S102，否)，不進行馬達驅動器100之電流控制參數的調整。
繼續，電流調整方法開始研磨半導體晶圓18(步驟S104)。繼續，電流調整方法藉由終點檢測部68執行終點檢測(步驟S105)。
繼續，電流調整方法藉由判定部62判定終點檢測部68是否正常進行終點檢測(步驟S106)。例如，判定部62在雖然已經過指定時間仍不進行終點檢測情況下，判定為沒有正常進行終點檢測。
判定部62判定為終點檢測部68正常進行終點檢測情況下(步驟S106，是)，結束處理。
另外，判定部62判定為終點檢測部68沒有正常進行終點檢測情況下(步驟S106，否)，將執行中之研磨處理的研磨條件作為特定研磨條件，例如保存於記憶部66中(步驟S107)，並結束處理。亦即，將該研磨處理中之研磨條件作為電流控制參數的調整對象而登錄。因此，在下次以後以該研磨條件執行研磨處理時，進行電流控制參數的調整。此外，例如，即使在步驟S103中進行電流控制參數之調整，但調整不充分情況下，有時無法正常進行終點檢測。此種情況下，係在下次以該研磨條件執行研磨處理時，比前次調整增大調整電流控制參數。例如，使速度補償器104中之反饋控制的控制增益之增加量比前次調整時之增加量大。
此外，第九圖係第一、第二種實施形態之研磨裝置實施的電流調整方法之流程圖。第九圖係研磨處理具有複數個工序時之電流調整方法的流程圖。第九圖作為一例而顯示研磨處理包含：以第一研磨率研磨半 導體晶圓18之第一工序；及在第一工序之後，以比第一研磨率小之第二研磨率研磨半導體晶圓18的第二工序之情況。另外，包含複數個工序之研磨處理不限於本例，亦可任意選擇。此外，關於調整電流控制參數之工序，亦不限於本例，而可任意選擇。
電流調整方法首先設定包含複數個工序之研磨處理的研磨處理方案(步驟S201)。繼續電流調整方法以第一研磨率開始研磨半導體晶圓18(步驟S202)。繼續，電流調整方法判定是否經過了預設之時間(步驟S203)。電流調整方法當判定尚未經過預設時間之情況下(步驟S203，否)，返回步驟S202。
另外，電流調整方法判定為已經過預設之時間情況下(步驟S203，是)判定第二工序之研磨條件(例如，半導體晶圓18之種類及研磨處理方案之種類的組合)是否與特定研磨條件一致(步驟S204)。例如，亦可藉由研磨裝置之作業人員進行該判定，亦可由判定部62依據儲存於記憶部66之特定研磨條件進行判定。
判定為第二工序之研磨條件與特定研磨條件一致情況下(步驟S204，是)，調整部64調整馬達驅動器100之電流控制參數(步驟S205)。
另外，判定為第二工序之研磨條件與特定研磨條件不一致情況下(步驟S204，否)不進行馬達驅動器100之電流控制參數的調整。
繼續，電流調整方法開始以第二研磨率研磨半導體晶圓18(步驟S206)。繼續，電流調整方法藉由終點檢測部68執行終點檢測(步驟S207)。
繼續，電流調整方法藉由判定部62判定終點檢測部68是否正 常進行終點檢測(步驟S208)。例如，判定部62在即使經過指定時間仍不進行終點檢測情況下，判定為沒有正常進行終點檢測。
判定部62判定為終點檢測部68正常進行終點檢測情況下(步驟S208，是)，結束處理。
另外，判定部62判定為終點檢測部68沒有正常進行終點檢測情況下(步驟S208，否)，將執行中之研磨處理的第二工序之研磨條件作為特定研磨條件，例如保存於記憶部66中(步驟S209)，並結束處理。
如以上所述，採用第一、第二種實施形態之研磨裝置及電流調整方法時，僅以特定研磨條件調整電流控制參數。因此，由於在設定一般電流控制參數即可進行終點檢測之研磨條件情況下，不調整電流控制參數，因此不致對現有之研磨處理方案等造成影響。此外，採用第一、第二種實施形態之研磨裝置及電流調整方法時，在判定研磨處理之研磨條件與特定研磨條件一致情況下，藉由調整馬達驅動器100中之電流控制參數，當第一電動馬達14或第二電動馬達22之驅動負荷變化時可增大驅動電流的變化。結果，採用第一、第二種實施形態之研磨裝置及電流調整方法時，由於無須變更現有之研磨處理方案即可良好地檢測電流變化，因此研磨終點檢測之精度提高，終點檢測部68可依據驅動電流之變化適切進行終點檢測。
其次，依據圖式說明本發明另外實施形態之研磨裝置。首先，說明研磨裝置之基本構成，而後說明研磨對象物之研磨終點的檢測。關於與前述實施例重複之部分省略說明。
第十圖係顯示本實施形態之研磨裝置100a的基本構成圖。研磨裝置100a具備：可將研磨墊10安裝於上面之研磨台12；旋轉驅動研磨台 12之第一電動馬達14；可保持半導體晶圓(研磨對象物)18之頂環(保持部)20；及旋轉驅動頂環20之第二電動馬達22。
另外，本實施例可適用於三相馬達以外之雙相馬達、五相馬達等。此外，亦可適用於AC伺服馬達以外之例如DC無刷形馬達。
此外，研磨裝置100a具備旋轉驅動第一電動馬達14之馬達驅動器16。另外，第十圖僅圖示旋轉驅動第一電動馬達14之馬達驅動器16，不過，第二電動馬達22亦連接同樣之馬達驅動器。馬達驅動器16分別對U相、V相、W相輸出交流電流，並藉由該三相交流電流旋轉驅動第一電動馬達14。
研磨裝置100a具有：檢測馬達驅動器16輸出之三相交流電流的電流檢測部24；將電流檢測部24檢測出之三相電流檢測值加以整流，將整流後之三相信號相加而輸出的整流運算部28；及依據整流運算部28之輸出變化，檢測顯示半導體晶圓18表面之研磨結束的研磨終點之終點檢測部29。本實施例之整流運算部28僅進行三相信號之相加處理，不過，亦可在相加後進行相乘。此外，亦可僅進行相乘。
電流檢測部24為了檢測馬達驅動器16輸出之三相交流電流，U相、V相、W相之各相具備電流感測器31a、31b、31c。電流感測器31a、31b、31c分別設於馬達驅動器16與第一電動馬達14間之U相、V相、W相的電流路徑上。電流感測器31a、31b、31c分別檢測U相、V相、W相之電流，並對整流運算部28輸出。另外，電流感測器31a、31b、31c亦可設於無圖示之馬達驅動器與第二電動馬達22間之U相、V相、W相的電流路徑上。
本實施例之電流感測器31a、31b、31c係霍爾(Hall)元件 感測器。各霍爾元件感測器分別設於U相、V相、W相之電流路徑上，並藉由霍爾效應將與U相、V相、W相之各電流成正比的磁束轉換成霍爾電壓32a、32b、32c而輸出。
電流感測器31a、31b、31c亦可係可計測電流之其他方式者。例如，亦可係藉由纏繞於分別設於U相、V相、W相之電流路徑上的環狀芯線(一次線圈)之二次線圈來檢測電流的電流變壓器方式。此時，可藉由輸出電流流入負載電阻來檢測電壓信號。
整流運算部28將複數個電流感測器31a、31b、31c之輸出加以整流，並將整流後的信號相加。終點檢測部29具有：處理整流運算部28之輸出的處理部230；進行處理部230之輸出的有效值轉換之有效值轉換器48；及進行研磨終點之判斷等的控制部50。整流運算部28與終點檢測部29之詳細內容藉由第十一圖至第十四圖作說明。第十一圖係顯示整流運算部28與終點檢測部29之詳細內容的方塊圖。第十二圖、第十四圖係顯示整流運算部28與終點檢測部29實施之信號處理內容的曲線圖。
整流運算部28具有：輸入複數個電流感測器31a、31b、31c之輸出電壓32a、32b、32c並加以整流的整流部34a、34b、34c；及將整流後之信號36a、36b、36c相加的運算部38。因為電流值藉由相加而變大，所以檢測精度提高。另外，實施例之說明係對信號線與在該信號線上流動之信號註記相同參考符號。
本實施例之相加的輸出電壓32a、32b、32c係三相部分，不過，本發明不限於此。例如，亦可將雙相部分相加。此外，亦可將第一電動馬達14之三相部分、或雙相部分相加，用其進行終點檢測。再者，亦可 將第一電動馬達14之1個以上的相與第二電動馬達22之1個以上的相相加。
第十二(a)圖顯示電流感測器31a、31b、31c之輸出電壓32a、32b、32c。第十二(b)圖顯示整流部34a、34b、34c分別整流後輸出之信號36a、36b、36c。第十二(c)圖顯示運算部38相加而輸出之信號38a。此等曲線圖之橫軸係時間，縱軸係電壓。
處理部230具有：將整流運算部28之輸出38a放大的放大部40；從整流運算部28之輸出減去指定量之偏置部(減法部)42；除去整流運算部28之輸出38a中包含的雜訊之濾波器(雜訊除去部)44；及將雜訊除去部除去雜訊後之信號進一步放大的第二放大部46。處理部230以偏置部42減去放大部40所放大之信號40a，並以濾波器44從減去的信號42a除去雜訊。
第十二(d)圖顯示放大部40放大而輸出之信號40a。第十三(a)圖顯示偏置部42從信號40a減去而輸出的信號42a。第十三(b)圖顯示濾波器44除去信號42a中包含之雜訊而輸出的信號44a。第十三(c)圖顯示第二放大部46將除去雜訊後之信號44a進一步放大而輸出的信號46a。此等曲線圖之橫軸係時間，縱軸係電壓。
放大部40係控制整流運算部28之輸出38a的振幅者，且以指定量之放大率放大來增大振幅。偏置部42藉由除去即使摩擦力變化仍然不變化之一定量的電流部分(偏流)，取出隨摩擦力而變化之電流部分作處理。藉此，從摩擦力之變化檢測終點的終點檢測法之精度提高。
偏置部42減去放大部40輸出之信號40a中應該刪除的量。檢測之電流通常包含：隨摩擦力之變化而變化的電流部分、以及即使摩擦力變化仍然不變化之一定量的電流部分(偏流)。該偏流即是應該刪除之量。 藉由除去偏流，僅取出隨摩擦力而變化之電流部分，配合在後段之有效值轉換器48的輸入範圍，可放大至最大振幅，終點檢測之精度提高。
濾波器44係降低輸入之信號42a中包含的不需要雜訊者，且通常係低通濾波器。濾波器44例如係僅通過比馬達轉速低之頻率成分的濾波器。因為終點檢測時只要有直流成分即可進行終點檢測。亦可係通過比馬達轉速低之頻率成分的帶通濾波器。因為此時亦可進行終點檢測。
第二放大部46係用於配合在後段之有效值轉換器48的輸入範圍進行振幅調整者。配合有效值轉換器48之輸入範圍的理由，係因有效值轉換器48之輸入範圍並非無限，且振幅應該儘量大。另外，增大有效值轉換器48之輸入範圍時，藉由類比數位(A/D)轉換器將轉換後之信號進行類比/數位轉換時的解析度惡化。基於此等理由，而藉由第二放大部46最佳地保持對有效值轉換器48的輸入範圍。
第二放大部46之輸出46a輸入至有效值轉換器48。有效值轉換器48係求出交流電壓在1個週期之平均，亦即求出等於交流電壓之直流電壓者。有效值轉換器48之輸出48a顯示於第十三(d)圖。該曲線圖之橫軸係時間，縱軸係電壓。
有效值轉換器48之輸出48a輸入至控制部50。控制部50依據輸出48a進行終點檢測。控制部50在滿足以下任何一個條件時等滿足預設條件時，判定為半導體晶圓18之研磨已到達終點。亦即，當輸出48a比預設之臨限值大時、或是比預設之臨限值小時、或輸出48a之時間微分值滿足指定條件時，判定為半導體晶圓18之研磨已到達終點。
將本實施例之效果與僅使用單相電流之比較例對比作說 明。第十四圖係顯示比較例之終點檢測法的方塊圖及曲線圖。因為第十四圖所示之曲線圖的目的在顯示檢測法之原理，所以圖示之信號顯示無雜訊時之信號。此等曲線圖之橫軸係時間，縱軸係電壓。比較例因為僅使用單相電流，所以並無加法之處理。此外，亦不進行減法處理。第十一圖與第十四圖中，霍爾元件感測器31a與霍爾元件感測器52、整流部34a與整流部54、有效值轉換器48與有效值轉換器56分別為具有同等性能者。
比較例之霍爾元件感測器52係1個，例如設於U相之電流路徑上，並將與U相電流成正比之磁束轉換成霍爾電壓52a，而輸出至信號線52a。第十四(a)圖顯示霍爾電壓52a。整流部54輸入霍爾元件感測器52之輸出電壓52a加以整流，並輸出信號54a。整流係半波整流或全波整流。半波整流時之信號54a顯示於第十四(c)圖，全波整流時之信號54a顯示於第十四(d)圖
輸出54a對有效值轉換器56輸入。有效值轉換器56求出交流電壓在1個週期之平均。有效值轉換器56之輸出56a顯示於第十四(e)圖。有效值轉換器56之輸出56a輸入至終點檢測部58。終點檢測部58依據輸出56a進行終點檢測。
比較比較例之處理結果與本實施例的處理結果而顯示於第十五圖。第十五A圖係顯示比較例之有效值轉換器56的輸出56a之曲線圖，第十五B圖係顯示本實施例之有效值轉換器48的輸出48a之曲線圖。曲線圖之橫軸表示時間，縱軸係將有效值轉換器之輸出電壓換算成對應的驅動電流而表示者。從第十五圖瞭解，電流之變化藉由本實施例而變大。第十五圖中之範圍HT表示有效值轉換器48、56可輸入之範圍。比較例之電平 (level)260a對應於本實施例之電平262a，比較例之電平260b對應於本實施例之電平262b。
比較例之驅動電流56a的變化範圍WD(=電平260a-電平260b)遠比可輸入範圍HT小。本實施例係以驅動電流48a之變化範圍WD1(=電平260a-電平260b)與可輸入範圍HT大致相等的方式，藉由處理部230處理驅動電流48a。結果驅動電流48a之變化範圍WD1遠比比較例之變化範圍WD大。本實施例即使扭力電流之變化小時，仍可良好地檢測扭力電流之變化，研磨終點檢測之精度提高。
將比較比較例與本實施例之處理結果的另外曲線圖顯示於第十六圖。第十六圖係顯示比較例之有效值轉換器56的輸出56a與本實施例之有效值轉換器48的輸出48a之曲線圖。曲線圖之橫軸表示時間，縱軸係將有效值轉換器之輸出電壓換算成對應的驅動電流而表示者。本圖與第十五圖中之研磨對象物不同。第十六圖顯示從開始研磨時間t1至結束研磨時間t3，有效值轉換器之輸出電壓如何變化。
從本圖明瞭，本實施例之有效值轉換器48的輸出48a之變化量，比比較例之有效值轉換器56的輸出56a之變化量大。輸出48a與輸出56a在時刻t1一起取得最低值264a,266a，在時刻t2一起取得最高值264b,266b。有效值轉換器48之輸出48a的變化量268(=264b-264a)遠比比較例之有效值轉換器56的輸出56a之變化量270(=266b-266a)大。另外，峰值272a,272b顯示比最高值264b,266b大之電流值，不過，峰值272a,272b係在研磨穩定前之初期階段發生的雜訊者。
第十六圖所示之變化量268、270取決於在藉由第二電動馬達 22旋轉驅動頂環20之狀態下，將半導體晶圓18按壓於研磨墊10時的壓力。該壓力愈大則變化量268、270愈大。此顯示於第十七圖。第十七圖係顯示比較例之輸出56a的變化量270與本實施例之輸出48a的變化量268對施加於半導體晶圓18之壓力的變化曲線圖。曲線圖之橫軸表示施加於半導體晶圓18之壓力，縱軸係將有效值轉換器之輸出電壓換算成對應的驅動電流而表示者。曲線274係對壓力描繪本實施例之輸出48a的變化量268者。曲線276係對壓力描繪比較例之輸出56a的變化量270者。壓力為0時，亦即，尚未進行研磨時，電流為0。從本圖明瞭，本實施例之有效值轉換器48的輸出48a之變化量268，比比較例之有效值轉換器56的輸出56a之變化量270大，且壓力愈大曲線274與曲線276之差愈顯著。
其次，說明關於控制部50對放大部40、偏置部42、濾波器44、第二放大部46之控制。控制部50控制放大部40之放大特性(放大率或頻率特性等)、濾波器44之雜訊除去特性(信號之通過頻帶或衰減量等)、偏置部42之減法特性(減去量或頻率特性等)、及第二放大部46之放大特性(放大率或頻率特性等)。
具體之控制方法如下。為了控制上述各部而變更各部之特性時，控制部50將顯示電路特性之變更指示的資料藉由數位通信(USB (Universal Serial Bus(通用串列匯流排))、LAN(Local Area Network(區域網路))、RS-232等)傳送至上述各部。
接收資料之各部按照資料變更關於特性之設定。變更方法為變更構成各部之類比電路的電阻之電阻值、電容器之電容值、電感器之電感值等的設定。具體之變更方法為以類比開關切換電阻等。或是藉由數位 類比(D/A)轉換器將數位信號轉換成類比信號後，藉由類比信號切換複數個電阻等，或是利用小型馬達使可變電阻等旋轉，來變更設定。亦可採用預設複數個電路，而切換複數個電路之方式。
傳送之資料內容包含各種。例如有：傳送編號，接收之各部按照所接收的編號選擇對應於該編號之電阻等；或是，傳送對應於電阻值或電感值之大小的值，配合該值詳細設定電阻值或電感值之大小的方式。
亦可採用數位通信以外的方法。例如，亦可採用設置信號線直接連結控制部50與放大部40、偏置部42、濾波器44、第二放大部46，藉由該信號線切換各部內之電阻等的方式。
藉由第十八圖說明藉由控制部50設定各部之一例。第十八圖顯示放大部40、偏置部42、濾波器44、第二放大部46之設定的一例。該例中，有效值轉換器48之輸入範圍從0A(安培)至100A，亦即係100A。整流運算部28之輸出信號38a的波形最大值係20A，最小值係10A。亦即，整流運算部28之輸出信號38a的變化幅度(振幅)為10A(=20A-10A)以內，信號38a之下限值係10A。
此時，因為輸出信號38a變化部分之振幅係10A，且有效值轉換器48之輸入範圍係100A，所以放大部40之放大率的設定值278a設定為10倍(=100A/10A)。放大結果，輸出信號38a之波形的最大值278b係200A，最小值278c為100A。
偏置部42之減去量，因為信號38a之下限值的10A藉由放大部40放大變成100A，所以減去100A。因此，偏置部42之減去量的設定值278d為-100A。減去結果，輸出信號38a之波形的最大值278e為100A，最小值278f 為0A。
第十八圖之例，關於濾波器44，因為不從初始設定的狀態變更，所以設定值278g為空白。濾波器處理結果，輸出信號38a之波形的最大值278h衰減成比按照濾波器特性之100A低的值，輸出信號38a之波形的最小值278i為0A。因為第十八圖之情況，濾波器44具有輸入為0A時，將輸出保持在0A之特性。第二放大部46之目的為修正濾波器44所衰減之部分。第二放大部46之放大率的設定值278j設定成可修正濾波器44衰減之部分的值。第二放大結果，輸出信號38a之波形的最大值278k為100A，最小值278l為0A。
其次，藉由第十九圖進一步說明藉由控制部50對各部控制之一例。第十九圖係顯示藉由控制部50對各部之控制的一例流程圖。控制部50於開始研磨時，從研磨裝置100a之操作者或是無圖示之研磨裝置100a的管理裝置輸入關於研磨處理方案(規定按壓力分布及研磨時間等對基板表面的研磨條件者)的資訊(步驟10)。
使用研磨處理方案之理由如下。為了對複數個半導體晶圓等基板連續進行多段研磨處理時，在研磨前、或各段研磨處理中、或研磨後計測各基板表面之膜厚等的表面狀態。反饋計測所獲得之值，而將下一片基板或任意之第幾片後的研磨處理方案作最佳修正(更新)。
研磨處理方案之內容如下。(1)關於控制部50是否變更放大部40、偏置部42、濾波器44、第二放大部46之設定的資訊。變更時，與各部之通信設定為有效。另外，不變更時，與各部之通信設定為無效。通信設定無效時，各部以內定之值為有效。(2)關於有效值轉換器48之輸入範圍的資訊。(3)以最大值與最小值顯示整流運算部28之輸出信號38a的變化 幅度(振幅)之資訊，或是以變化幅度顯示之資訊。該資訊亦稱為扭力範圍。(4)關於濾波器44之設定的資訊。例如，第十八圖之情況設定成內定值。(5)研磨資訊，例如，關於是否將關於研磨台之轉速的資訊反映到控制的資訊。
其次，控制部50按照關於是否將研磨資訊反映到控制的研磨處理方案資訊，於設定為反映時，從無圖示之研磨裝置100a的管理裝置接收研磨台12及頂環20之轉速、頂環20之壓力(步驟12)。接收此等資訊之理由，係因受到壓力、研磨台轉速、研磨台轉速與頂環轉速之轉速比的影響會產生脈動，而需要配合脈動頻率設定濾波器。
其次，控制部50於通信設定為有效時，按照研磨處理方案及步驟12所接收的資訊，決定放大部40、偏置部42、濾波器44、第二放大部46之設定值。將決定後之設定值藉由數位通信傳送至各部(步驟14)。通信設定為無效時，放大部40、偏置部42、濾波器44、第二放大部46係設定內定的設定值。
各部之設定結束後，開始研磨，研磨中，控制部50接收來自有效值轉換器48之信號，繼續進行研磨終點之判斷(步驟16)。
控制部50依據來自有效值轉換器48之信號進行研磨終點的判斷，檢測出研磨終點後傳送至無圖示之研磨裝置100a的管理裝置。管理裝置使研磨結束(步驟18)。研磨結束後，放大部40、偏置部42、濾波器44、第二放大部46設定內定之設定值。
採用本實施例時，因為將三相資料加以整流相加，進一步進行波形放大，所以具有電流之輸出差隨扭力變化而變大的效果。此外，因 為可變更放大部等之特性，所以可更加增大輸出差。因為使用了濾波器所以雜訊小。
S101~S107‧‧‧步驟

Claims (29)

  1. 一種終點檢測方法，係依據為了旋轉驅動用於保持研磨墊之研磨台，或用於保持研磨對象物而對研磨墊按壓之保持部，而對驅動部供給之驅動電流來進行的終點檢測方法，其特徵為具備：第一判定步驟，其係判定執行之研磨處理的研磨條件是否與預設之特定研磨條件一致；調整步驟，其係藉由前述第一判定步驟判定為前述研磨條件與前述特定研磨條件一致時，調整用於控制前述驅動電流之驅動控制部中關於前述驅動電流對前述驅動部之驅動負荷的變化而變化之電流控制參數；檢測步驟，其係將依據藉由前述調整步驟調整後之電流控制參數而對前述驅動部供給之驅動電流加以檢測；及終點檢測步驟，其係依據藉由前述檢測步驟檢測出之驅動電流來檢測研磨終點。
  2. 如申請專利範圍第1項之終點檢測方法，其中進一步具備第二判定步驟，其係依據在研磨處理之執行中藉由前述檢測步驟檢測出的驅動電流，判定是否將前述執行中之研磨處理的研磨條件加入前述特定研磨條件。
  3. 如申請專利範圍第2項之終點檢測方法，其中前述第二判定步驟於前述驅動部之驅動負荷變化時，藉由前述檢測步驟檢測出之驅動電流的變化比臨限值小時，將前述執行中之研磨處理的研磨條件加入前述特定研磨條件。
  4. 如申請專利範圍第2項之終點檢測方法，其中前述終點檢測步驟依據藉由前述檢測步驟檢測出之驅動電流的變化來檢測研磨終點，前述第二判定步驟於前述終點檢測步驟未檢測出研磨終點時，將前述執行中之研磨處理的研磨條件加入前述特定研磨條件。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之終點檢測方法，其中前述調整步驟以前述驅動電流對前述驅動部之驅動負荷的變化發生之變化變大的方式，調整前述電流控制參數。
  6. 如申請專利範圍第1至5項中任一項之終點檢測方法，其中前述驅動控制部依據前述研磨台或前述保持部之實際旋轉速度與目標旋轉速度的偏差控制前述驅動電流時，前述調整步驟增大依據前述偏差進行之控制中的控制增益。
  7. 如申請專利範圍第1至6項中任一項之終點檢測方法，其中前述研磨處理包含複數個工序時，前述調整步驟係在前述複數個工序中之一部分工序調整前述電流控制參數。
  8. 如申請專利範圍第1至7項中任一項之終點檢測方法，其中前述研磨條件包含研磨對象物之種類、研磨處理方案之種類、研磨墊之種類、及研磨砥液之種類中的至少1個。
  9. 一種研磨裝置，其特徵為具備：驅動部，其係用於旋轉驅動用於保持研磨墊之研磨台，或是用於保持研磨對象物而對研磨墊按壓之保持部；驅動控制部，其係用於控制對前述驅動部供給之驅動電流；及 調整部，其係當執行之研磨處理的研磨條件與預設之特定研磨條件一致時，調整前述驅動控制部中關於前述驅動電流對前述驅動部之驅動負荷的變化而發生之變化的電流控制參數。
  10. 如申請專利範圍第9項之研磨裝置，其中進一步具備判定部，其係判定執行之研磨處理的研磨條件是否與預設之特定研磨條件一致，前述調整部於被前述判定部判定為前述研磨處理之研磨條件與前述特定研磨條件一致時，調整前述驅動控制部中之前述電流控制參數。
  11. 如申請專利範圍第10項之研磨裝置，其中進一步具備電流檢測部，其係在研磨處理之執行中檢測從前述驅動控制部供給至前述驅動部之驅動電流，前述判定部依據被前述電流檢測部檢測出之驅動電流，判定是否將前述執行中之研磨處理的研磨條件加入前述特定研磨條件。
  12. 如申請專利範圍第11項之研磨裝置，其中前述判定部在前述驅動部之驅動負荷變化時，當被前述電流檢測部檢測出之驅動電流的變化比臨限值小時，將前述執行中之研磨處理的研磨條件加入前述特定研磨條件。
  13. 如申請專利範圍第11項之研磨裝置，其中進一步具備終點檢測部，其係依據被前述電流檢測部檢測出之驅動電流的變化來檢測研磨終點，前述判定部於未被前述終點檢測部檢測出研磨終點時，將前述執行中之研磨處理的研磨條件加入前述特定研磨條件。
  14. 如申請專利範圍第9至13項中任一項之研磨裝置，其中前述調整部係以前述驅動電流對前述驅動部之驅動負荷的變化而發生之變化變大的 方式，調整前述電流控制參數。
  15. 如申請專利範圍第9至14項中任一項之研磨裝置，其中前述驅動控制部依據前述研磨台或前述保持部之實際旋轉速度與目標旋轉速度的偏差控制前述驅動電流，前述調整部增大依據前述偏差進行之控制中的控制增益。
  16. 如申請專利範圍第9至15項中任一項之研磨裝置，其中前述研磨處理包含複數個工序時，前述調整步驟係在前述複數個工序中之一部分工序調整前述電流控制參數。
  17. 如申請專利範圍第9至16項中任一項之研磨裝置，其中前述研磨條件包含研磨對象物之種類、研磨處理方案之種類、研磨墊之種類、及研磨砥液之種類中的至少1個。
  18. 一種研磨裝置，係用於研磨研磨對象物之表面的研磨裝置，其特徵為具有：第一電動馬達，其係旋轉驅動用於保持研磨墊之研磨台；及第二電動馬達，其係旋轉驅動用於保持前述研磨對象物並對前述研磨墊按壓之保持部；前述第一及第二電動馬達中至少一方電動馬達具備複數相之線圈，前述研磨裝置具有：電流檢測部，其係檢測前述第一及/或第二電動馬達中至少二相之電流；整流運算部，其係將前述電流檢測部檢測出之至少二相的電流檢測 值加以整流，並對整流後之信號進行相加及/或相乘後輸出；及終點檢測部，其係依據前述整流運算部之輸出變化，檢測顯示前述研磨對象物表面研磨結束之研磨終點。
  19. 如申請專利範圍第18項之研磨裝置，其中前述終點檢測部具有以下元件中之至少1個：放大部，其係將前述整流運算部之輸出放大；雜訊除去部，其係除去前述整流運算部之輸出中包含的雜訊；及減法部，其係從前述整流運算部之輸出減去指定量。
  20. 如申請專利範圍第19項之研磨裝置，其中前述終點檢測部具有：前述放大部、前述減法部與前述雜訊除去部，將前述放大部所放大之信號以前述減法部相減，以前述雜訊除去部從該相減後之信號除去雜訊。
  21. 如申請專利範圍第20項之研磨裝置，其中前述終點檢測部具有第二放大部，其係將藉由前述雜訊除去部除去雜訊之信號進一步放大。
  22. 如申請專利範圍第19項之研磨裝置，其中前述終點檢測部具有：前述放大部；及控制部，其係控制前述放大部之放大特性。
  23. 如申請專利範圍第19項之研磨裝置，其中前述終點檢測部具有：前述雜訊除去部；及控制部，其係控制前述雜訊除去部之除去雜訊特性。
  24. 如申請專利範圍第19項之研磨裝置，其中前述終點檢測部具有：前述減法部；及控制部，其係控制前述減法部之減法特性。
  25. 如申請專利範圍第21項之研磨裝置，其中前述終點檢測部具有控制部，其係控制前述第二放大部之放大特性。
  26. 一種研磨方法，係使用研磨裝置來研磨前述研磨對象物之表面，該研磨裝置係具有：第一電動馬達，其係旋轉驅動用於保持研磨墊之研磨 台；及第二電動馬達，其係旋轉驅動用於保持研磨對象物並對前述研磨墊按壓之保持部；前述第一及第二電動馬達中至少一方電動馬達具有複數相之線圈，該研磨方法具有：電流檢測步驟，其係檢測前述第一及/或第二電動馬達中至少二相之電流；整流運算步驟，其係將前述檢測出之至少二相之電流檢測值加以整流，對整流後之信號進行相加及/或相乘後輸出；及終點檢測步驟，其係依據前述整流運算步驟之輸出變化，檢測顯示前述研磨對象物之表面研磨結束的研磨終點。
  27. 如申請專利範圍第26項之研磨方法，其中前述終點檢測步驟具有以下步驟中之至少1個：放大步驟，其係將前述整流運算步驟之輸出放大；雜訊除去步驟，其係除去前述整流運算步驟之輸出中包含的雜訊；及減法步驟，其係從前述整流運算步驟之輸出減去指定量。
  28. 如申請專利範圍第27項之研磨方法，其中前述終點檢測步驟係對在前述放大步驟中所放大之信號，在前述減法步驟中減去指定量，並在前述雜訊除去步驟中從該相減後之信號除去雜訊。
  29. 如申請專利範圍第28項之研磨方法，其中前述終點檢測步驟進一步具有第二放大步驟，其係將在前述雜訊除去步驟除去了雜訊之信號進一步放大。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI776509B (zh) * 2016-09-30 2022-09-01 日商荏原製作所股份有限公司 研磨裝置及研磨方法

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SG10201803908SA (en) * 2014-09-02 2018-06-28 Ebara Corp End point detection method, polishing apparatus, and polishing method
JP6775354B2 (ja) 2015-10-16 2020-10-28 株式会社荏原製作所 研磨装置、及び、研磨方法
US10744617B2 (en) * 2015-10-16 2020-08-18 Ebara Corporation Polishing endpoint detection method
JP6989317B2 (ja) * 2017-08-04 2022-01-05 キオクシア株式会社 研磨装置、研磨方法、およびプログラム
JP7098311B2 (ja) * 2017-12-05 2022-07-11 株式会社荏原製作所 研磨装置、及び研磨方法
JP2022066034A (ja) * 2020-10-16 2022-04-28 新東工業株式会社 自動研磨システム及び自動研磨装置

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3807979A (en) * 1972-05-08 1974-04-30 Philadelphia Quartz Co Quaternary ammonium silicate for polishing silicon metal
US5846882A (en) 1996-10-03 1998-12-08 Applied Materials, Inc. Endpoint detector for a chemical mechanical polishing system
JPH10180625A (ja) 1996-12-26 1998-07-07 Toshiba Corp 研磨方法および研磨装置
JPH1187286A (ja) * 1997-09-05 1999-03-30 Lsi Logic Corp 半導体ウエハの二段階式化学的機械的研磨方法及び装置
US6190494B1 (en) * 1998-07-29 2001-02-20 Micron Technology, Inc. Method and apparatus for electrically endpointing a chemical-mechanical planarization process
JP2001198813A (ja) 2000-01-13 2001-07-24 Toshiba Corp 研磨装置及びその研磨方法
US6547637B1 (en) * 2000-10-05 2003-04-15 Momentum Technical Consulting Inc. Chemical/mechanical polishing endpoint detection device and method
JP4370789B2 (ja) 2002-07-12 2009-11-25 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置及び可変インピーダンス手段の校正方法
DE10345381B4 (de) * 2003-09-30 2013-04-11 Advanced Micro Devices, Inc. Verfahren und System zum Steuern des chemisch-mechanischen Polierens unter Anwendung eines Sensorsignals eines Kissenkonditionierers
WO2005059970A2 (en) * 2003-12-17 2005-06-30 Acm Research, Inc. Controlling removal rate uniformity of an electropolishing process in integrated circuit fabrication
DE602005013356D1 (de) * 2004-01-26 2009-04-30 Tbw Ind Inc Chemisch-mechanische planarisierungsprozesssteuerung mit einem in-situ-aufbereitungsprozess
JP2005288664A (ja) * 2004-04-05 2005-10-20 Ebara Corp 研磨装置及び研磨パッド立上完了検知方法
JP2005034992A (ja) 2004-10-29 2005-02-10 Ebara Corp ポリッシングの終点検知方法
US20070108066A1 (en) * 2005-10-28 2007-05-17 Applied Materials, Inc. Voltage mode current control
JP5060755B2 (ja) 2006-09-29 2012-10-31 Ｓｕｍｃｏ Ｔｅｃｈｘｉｖ株式会社 半導体ウェハの粗研磨方法、及び半導体ウェハの研磨装置
TWI422798B (zh) 2006-10-06 2014-01-11 Ebara Corp 加工終點檢測方法、研磨方法及研磨裝置
US8870625B2 (en) 2007-11-28 2014-10-28 Ebara Corporation Method and apparatus for dressing polishing pad, profile measuring method, substrate polishing apparatus, and substrate polishing method
JP6046933B2 (ja) 2012-07-10 2016-12-21 株式会社荏原製作所 研磨方法
JP6196858B2 (ja) 2012-09-24 2017-09-13 株式会社荏原製作所 研磨方法および研磨装置
JP5990074B2 (ja) 2012-09-28 2016-09-07 株式会社荏原製作所 研磨装置
TWI530360B (zh) * 2012-09-28 2016-04-21 荏原製作所股份有限公司 研磨裝置
JP5863614B2 (ja) 2012-09-28 2016-02-16 株式会社荏原製作所 研磨装置
JP6030041B2 (ja) * 2013-11-01 2016-11-24 株式会社荏原製作所 研磨装置および研磨方法
JP6327958B2 (ja) * 2014-06-03 2018-05-23 株式会社荏原製作所 研磨装置
SG10201803908SA (en) * 2014-09-02 2018-06-28 Ebara Corp End point detection method, polishing apparatus, and polishing method
US10744617B2 (en) * 2015-10-16 2020-08-18 Ebara Corporation Polishing endpoint detection method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI776509B (zh) * 2016-09-30 2022-09-01 日商荏原製作所股份有限公司 研磨裝置及研磨方法

Also Published As

Publication number Publication date
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