TWI789388B - 渦電流檢測器的校準方法 - Google Patents

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Abstract

提供一種不剝離研磨墊就能夠進行校準的渦電流檢測器的校準方法。當將研磨對象物向研磨面按壓而進行研磨時，為了藉由渦電流檢測器來對研磨對象物的膜厚進行測定，而求出研磨對象物的膜厚與渦電流檢測器的測定值之間的對應關係。該方法在第一步驟中，在使膜厚已知的研磨對象物與研磨面接觸了的狀態下，對渦電流檢測器的輸出進行測定，而求出與該膜厚對應的渦電流檢測器的測定值。在第二步驟中，當將研磨對象物向研磨面按壓而進行研磨時，對渦電流檢測器的輸出進行測定，從而求出與研磨時的膜厚對應的渦電流檢測器的測定值。從第一步驟的測定值和第二步驟的測定值而求出研磨對象物的膜厚與渦電流檢測器的測定值之間的對應關係。

Description

渦電流檢測器的校準方法
本發明涉及一種渦電流檢測器的校準方法。
近年，伴隨半導體元件的高集成化、高密度化，電路的配線逐漸微細化，多層配線的層數也有所增加。為了謀求電路的微細化並實現多層配線，需要對半導體元件表面進行高精度的平坦化處理。
作為半導體元件表面的平坦化技術，已知有化學機械研磨(CMP(Chemical Mechanical Polishing))。用於進行CMP的研磨裝置具備黏貼有研磨墊的研磨台和用於保持研磨對象物(例如半導體晶圓等的基板或者形成於基板的表面的各種膜)的頂環。研磨裝置藉由一邊使研磨台旋轉一邊將保持於頂環的研磨對象物向研磨墊按壓而對研磨對象物進行研磨。
研磨裝置具備基於研磨對象物的膜厚而用來進行研磨工序的終點檢測的膜厚測定裝置。膜厚測定裝置具備對研磨對象物的膜厚進行檢測的膜厚檢測器。作為代表性的膜厚檢測器，例舉出渦電流檢測器。
渦電流檢測器配置在形成於研磨台的孔，與研磨台的旋轉一起旋轉的同時，在與研磨對象物相對時對膜厚進行檢測。渦電流檢測器使導電膜等的研磨對象物誘發渦電流，藉由誘發於研磨對象物的渦電流產生的磁場的變化，從而對研磨對象物的厚度的變化進行檢測。使用渦電流檢測器作為膜厚檢測器中，在本測定開始前，需要校準，得到膜厚與渦電流檢測器的測定值的對應關係。
以往的校準係如下地進行。渦電流檢測器在被搭載於研磨裝置的情況下，在研磨對象物的導電性膜與渦電流檢測器之間夾有研磨墊。當研磨墊的厚度變化時，檢測器的輸出會變化。在日本特開2007-263981號所記載的以往技術中，使用多個墊厚度不同的研磨墊和多個具有不同的膜厚的校正晶圓來進行校準。為了將不同墊厚度與不同膜厚組合，而進行大量的測定並求出研磨對象物的膜厚與渦電流檢測器的測定值之間的對應關係。
在以往技術中，還有以下的問題。第一，由於要將多個校準用的研磨墊配置到旋轉台上，需要剝離已經貼在旋轉台的研磨墊。為了校準，不得不廢棄一個研磨墊，成本較高。第二，校正晶圓係藉由手動作業而置於研磨墊，因此有位置的精度較低的問題。另外，由於手動作業，因此有時灰塵等會附著在研磨墊、校正晶圓而產生誤差。第三，由於反復使用校正晶圓，因此有可能因產生氧化等，而產生由於校正晶圓的劣化的誤差。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]：日本特開2007-263981號
本發明的一個方式是要消除這樣的問題點而完成的，其目的在於提供一種不剝離研磨墊就能夠進行校準的渦電流檢測器的校準方法。
為了解決上述課題，在第一方式係在當將研磨對象物向研磨面按壓而進行研磨時，為了藉由渦電流檢測器來對所述研磨對象物的膜厚進行測定，而求出所述研磨對象物的膜厚與所述渦電流檢測器的測定值之間的對應關係的校準方法中，採用如下構成的渦電流檢測器的校準方法，該校準方法的特徵在於，具有：第一步驟，該第一步驟在使膜厚已知之所述研磨對象物與所述研磨面接觸了的狀態下，對所述渦電流檢測器的輸出進行測定，從而求出與該膜厚對應的所述渦電流檢測器的測定值；以及第二步驟，該第二步驟當將所述研磨對象物向所述研磨面按壓而進行研磨時，對所述渦電流檢測器的輸出進行測定，從而求出與研磨時的膜厚對應的所述渦電流檢測器的測定值，從所述第一步驟的測定值和所述第二步驟的測定值而求出所述研磨對象物的膜厚與所述渦電流檢測器的測定值之間的對應關係。
在本實施方式中，不使用校正晶圓。能夠使用膜厚已知之實際的產品作為研磨對象物(例如，晶圓)。不需要多個墊厚度不同的研磨墊，也不需要多個具有不同膜厚的校正晶圓。也不需要剝離已經貼於旋轉台的研磨墊。能夠使用已經貼於旋轉台的研磨墊來進行校準。
此外，研磨對象物的膜厚是指形成於研磨對象物的表面的膜的膜厚。當在研磨對象物的表面層疊有多個膜的情況下，是指處位於最外部的作為研磨的對象的膜的膜厚。渦電流檢測器的測定值是指從渦電流檢測器的輸出而直接或者間接得到的訊號或者數據。
在第二方式中採用如下構成的校準方法，使用在所述第一步驟中使用了的所述研磨對象物來進行所述第二步驟。
在第三方式中採用如下構成的校準方法，在所述第一步驟中使用的所述研磨對象物與在所述第二步驟中使用的所述研磨對象物彼此不同且獨立。
在第四方式中採用如下構成的校準方法，具有：對所述渦電流檢測器在所述研磨對象物上從所述研磨對象物的一端朝向另一端移動時的所述渦電流檢測器的輸出進行測定的步驟；以及求出得到的測定值在所述研磨對象物上的各點處的變化率，從所述變化率來對所述研磨對象物的所述一端與所述另一端的位置進行檢測，並且從檢測出的所述一端與所述另一端的位置來求出所述研磨對象物的中心位置的步驟。
在第五方式中採用如下構成的申請專利範圍第項1~3中任一項所述的校準方法，具有：第三步驟，該第三步驟係所述渦電流檢測器沿著從所述研磨對象物的一端朝向另一端的路徑移動並在所述路徑上的至少兩點處對所述渦電流檢測器的輸出進行測定，並以所述路徑上的指定的位置處的該測定值為基準值，求出表示所述路徑上的各位置處的該測定值與所述基準值的差的資訊；以及第四步驟，該第四步驟基於所述資訊求出在所述第一步驟及所述第二步驟中得到的所述測定值與對應於得到該測定值的各點的所述路徑上的位置處的所述差的差。
在第六方式中採用如下構成的校準方法，具有：第四步驟，該第四步驟在所述研磨對象物的研磨結束時，所述渦電流檢測器沿著從所述研磨對象物的一端朝向另一端的路徑移動，並在所述路徑上的至少一點處對所述渦電流檢測器的輸出進行測定，求出於所述研磨對象物的研磨結束時在所述路徑上的各位置處與該測定值有關的資訊；以及第五步驟，該第五步驟基於所述資訊求 出在所述第一步驟及所述第二步驟中得到的所述測定值與對應於得到該測定值的各點在所述路徑上的位置處於研磨結束時的所述測定值的差。
在第七方式中採用如下構成的渦電流檢測器的校準方法，是當將研磨對象物向研磨面按壓而進行研磨時，為了藉由渦電流檢測器來對所述研磨對象物的膜厚進行測定，而求出所述研磨對象物的中心位置之渦電流檢測器的校準方法，該方法的特徵在於，具有：對所述渦電流檢測器在所述研磨對象物上從所述研磨對象物的一端朝向另一端移動時的所述渦電流檢測器的輸出進行測定的步驟；以及求出得到的測定值在所述研磨對象物上的各點處的變化率，從所述變化率來對所述研磨對象物的所述一端與所述另一端的位置進行檢測，並且從檢測出的所述一端與所述另一端的位置來求出所述研磨對象物的中心位置的步驟。
在第八方式係當將研磨對象物向研磨面按壓而進行研磨時，為了藉由渦電流檢測器來對所述研磨對象物的膜厚進行測定，而求出當所述渦電流檢測器沿著從所述研磨對象物的一端朝向另一端的路徑移動時在所述路徑上產生的所述測定值的變化之渦電流檢測器的校準方法，並採用如下構成的校準方法，該方法的特徵在於，所述渦電流檢測器沿著從所述研磨對象物的一端朝向另一端的路徑移動，在所述路徑上的至少兩點處對所述渦電流檢測器的輸出進行測定，並且以所述路徑上的指定的位置處的該測定值為基準值，求出表示在所述路徑上的各位置處的所述測定值與所述基準值的差的資訊，基於所述資訊求出在校準結束後的本測定中藉由所述渦電流檢測器得到的測定值與對應於得到該測定值的各點的所述路徑上的位置處的所述差的差。
在第九方式係當將研磨對象物向研磨面按壓而進行研磨時，為了藉由渦電流檢測器來對所述研磨對象物的膜厚進行測定，考慮所述研磨對象物的研磨結束的狀態下所述渦電流檢測器的測定值之渦電流檢測器的校準方法，並採用如下構成的校準方法，該方法的特徵在於，在所述研磨對象物的研磨結束時，所述渦電流檢測器沿著從所述研磨對象物的一端朝向另一端的路徑移動，在所述路徑上的至少一點處對所述渦電流檢測器的輸出進行測定，求出於所述研磨對象物的研磨結束時在所述路徑上的各位置處與該測定值有關的資訊，基於所述資訊求出在校準結束後的本測定中藉由所述渦電流檢測器得到的測定值與對應於得到該測定值的各點在所述路徑上的位置處於研磨結束時的所述測定值的差。
10:第一直線
12:直徑
50:直線
52:直線
54:直線
56:膜厚
58:測定值
60:圓弧曲線
62:測定點
64:圓弧中心座標
66:圓弧中心直線
68:測定點
70:研磨開始點
72:研磨結束點
74:中間地點
76:一端
78:另一端
80:路徑
82:測定值
84:位置
86:測定值
88:差
100:研磨裝置
102:研磨對象物
104:研磨面
108:研磨墊
110:研磨台
112:第一電動機
116:頂環
118:第二電動機
120:漿料線
124:交流訊號源
128:端子
130:端子
140:研磨裝置控制部
150:研磨部
152:步驟
154:步驟
156:步驟
158:步驟
160:旋轉接頭連接器
162:步驟
164:步驟
166:步驟
168:步驟
170:旋轉接頭連接器
172:步驟
174:步驟
201’:導電性膜
202:檢測器線圈
203:交流訊號源
210:渦電流檢測器
230:膜厚測定裝置
232:接收部
234:角算出部
238:膜厚算出部
240:終點檢測器
302:帶通濾波器
303:射頻放大器
304:移相電路
305:cos同步檢波電路
306:sin同步檢波電路
307:低通濾波器
308:低通濾波器
309:向量運算電路
310:向量運算電路
311:線圈架
312:勵磁線圈
313:檢測線圈
314:平衡線圈
316:可變電阻
317:電阻橋電路
350:夾頭檢測器
351:夾頭
352:檢測器軌跡
W:半導體晶圓
圖1是示意性表示研磨裝置的整體結構的圖。
圖2是表示用於對阻抗進行測定的渦電流檢測器的結構例的方塊圖。
圖3是圖2的方塊圖的等效電路圖。
圖4是表示渦電流檢測器的檢測器線圈的結構例的立體圖。
圖5是表示圖4的檢測器線圈的連接例的電路圖。
圖6是表示檢測器線圈輸出的同步檢波電路的方塊圖。
圖7是表示伴隨導電性膜的厚度變化的阻抗座標面中的電阻分量(X)與電抗分量(X)的圓軌跡的曲線圖。
圖8是表示使圖7的曲線圖形逆時針旋轉90度並進一步平行移動的曲線圖。
圖9是表示座標X、Y的圓弧軌跡與使用的研磨墊的厚度相當的距離對應而變化的情形的曲線圖。
圖10是對無論研磨墊108的厚度的差異，角度α均相同的情況進行說明的圖。
圖11是表示1/tana(=Ta)與膜厚t的比例關係的圖。
圖12表示清洗研磨中的測定點。
圖13中(a)表示藉由測定得到的訊號的大小，(b)表示該訊號的變化率(微分或者差分)。
圖14是表示圖1的研磨台部分的俯視圖。
圖15是表示基線處理與零校準處理的說明圖。
圖16是表示校準方法的整體的流程圖。
以下，參照附圖對本發明的實施方式進行說明。此外，在以下的各實施方式中，對相同或者相當的部件標注相同符號並省略重複的說明。
圖1是示意性表示本發明的一個實施方式的研磨裝置的整體結構的圖。如圖1所示，研磨裝置100具有用於對研磨對象物(例如，半導體晶圓等基板，或者形成於基板的表面的各種的膜)102進行研磨的研磨部150。研磨部150具備：研磨台110，研磨台110能夠在上表面安裝用於對研磨對象物102進行研磨的研磨墊108；第一電動機112，第一電動機112驅動研磨台110旋轉；頂環116，頂環116能夠保持研磨對象物102；以及第二電動機118，第二電動機118驅動頂環116旋轉。
另外，研磨部150具備對研磨墊108的上表面供給包含研磨材料的研磨漿液的漿料線120。研磨裝置100具備輸出關於研磨部150的各種控制訊號的研磨裝置控制部140。
研磨裝置100具備渦電流檢測器210，渦電流檢測器210配置在形成於研磨台110的孔，伴隨研磨台110的旋轉而沿著研磨面對研磨對象物102的膜厚進行檢測。
研磨裝置100在對研磨對象物102進行研磨時，從漿料線120向研磨墊108的上表面供給包含研磨粒的研磨漿料，並且藉由第一電動機112來驅動研磨台110旋轉。接著，研磨裝置100在使頂環116繞與研磨台110的旋轉軸偏心的旋轉軸旋轉的狀態下，將保持於頂環116的研磨對象物102向研磨墊108按壓。由此，研磨對象物102由保持研磨漿料的研磨墊108研磨而平坦化。
接收部232經由旋轉接頭連接器160、170而與渦電流檢測器210連接。接收部232接收從渦電流檢測器210輸出的訊號並作為阻抗輸出。
如圖1所示，膜厚測定裝置230對從接收部232輸出的阻抗進行指定的訊號處理而向終點檢測器240輸出。
終點檢測器240基於從膜厚測定裝置230輸出的訊號來監視研磨對象物102的膜厚的變化。終點檢測器240與進行關於研磨裝置100的各種控制的研磨裝置控制部140連接。終點檢測器240在檢測到研磨對象物102的研磨終點時，將表示該內容的訊號向研磨裝置控制部140輸出。研磨裝置控制部140在從終點檢測器240接收到表示研磨終點的訊號時，使研磨裝置100的研磨結束。研磨裝置控制部140在研磨中基於經修正的膜厚數據來控制研磨對象物102的按壓力。
在此，對本實施方式中的校準的概略進行敘述。當藉由渦電流檢測器210來對膜厚進行測定時，需要預先求出從渦電流檢測器210的輸出而得到的數據與膜厚的對應關係。在本實施方式中，從渦電流檢測器210的輸出求出角度α。角度α的定義以及求出方法後述。
如後述那樣，從角度α算出的1/tana與膜厚t成比例。即，當設為1/tana=Ta時，有膜厚t=A_th×Ta的關係。在此，A_th是比例係數。在膜厚的實際的測定中，能夠從渦電流檢測器210的測定值得到Ta。因此，在校準中，只要求出所謂膜厚t=A_th×Ta之渦電流檢測器210的輸出與膜厚的對應關係中的比例係數A_th即可。若求出比例係數A_th，則在校準後的本測定中，當從渦電流檢測器210的輸出求出角度α時，即能夠算出膜厚。另外，從渦電流檢測器210的輸出而得到的渦電流檢測器210的測定值意思是指後述的阻抗(X,Y)，或者，上述的角度α、tana、1/tana、Ta等。
圖2表示研磨裝置100所具備的渦電流檢測器210。渦電流檢測器從其檢測器線圈觀察導電性膜側時的阻抗變化，並從該阻抗變化而對膜厚進行檢測。渦電流檢測器210在檢測對象的研磨對象物102的附近配置檢測器線圈，在該線圈連接有交流訊號源124。在此，作為檢測對象的研磨對象物102是例如形成於半導體晶圓W上的厚度為0~2μm程度的銅鍍膜(也可以是Au、Cr、W等金屬材料的蒸鍍膜)。相對於作為檢測對象的導電性膜，檢測器線圈例如配置在0.5~5mm程度的附近。同步檢波電路126對從檢測器線圈側觀察時的包含作為檢測對象的研磨對象物102的阻抗Z(其分量為X,Y。)進行檢測(詳細情況後述)。
在圖3所示的等效電路中，當交流訊號源124的振盪頻率固定而研磨對象物102的膜厚變化時，從交流訊號源124觀察檢測器線圈側時的阻抗Z變 化。即，在圖3所示的等效電路中，流動於研磨對象物102的渦電流I2由研磨對象物102的等效的電阻R2以及自感L2而決定。當膜厚變化時渦電流I2變化，並經由與檢測器線圈側的互感M而當作從交流訊號源124側觀察的阻抗Z的變化被取得。在此，L1是檢測器線圈的自感量，R1是檢測器線圈的電阻量。
以下，對渦電流檢測器進行具體說明。交流訊號源124是1~50MHz程度的固定頻率的振盪器，例如使用石英振盪器。並且，藉由由交流訊號源124供給的交流電壓，在檢測器線圈流動有電流I1。電流在配置於研磨對象物102的附近的線圈流動，該磁通與研磨對象物102交鏈，從而在它們之間形成互感M，在研磨對象物102中流動有渦電流I2。在此，R1是包含檢測器線圈的一次側的等效電阻，L1同樣是包含檢測器線圈的一次側的自感。在研磨對象物102側，R2是與渦電流損耗相當的等效電阻，L2是其自感。從交流訊號源124的端子128、130觀察檢測器線圈側時的阻抗Z根據形成於研磨對象物102中的渦電流損耗的大小而變化。
圖4表示本實施方式的渦電流檢測器中的檢測器線圈的結構例。檢測器線圈係將用於在導電性膜形成渦電流的線圈和用於對導電性膜的渦電流進行檢測的線圈分離，由捲繞於線圈架311的三層線圈構成。在此，中央的勵磁線圈312是與交流訊號源124連接的勵磁線圈。該勵磁線圈312藉由由交流訊號源124供給的電壓所形成的磁場而在配置於附近的半導體晶圓W上的研磨對象物102形成渦電流。在線圈架311的上側(導電性膜側)配置有檢測線圈313，對由形成於導電性膜的渦電流產生的磁場進行檢測。並且，在勵磁線圈312的與檢測線圈313相反的一側配置有平衡線圈314。
圖5表示各線圈的連接例。檢測線圈313與平衡線圈314如上述那樣構成反相的串聯電路，其兩端與包含可變電阻316的電阻橋電路317連接。線圈312連接於交流訊號源203，藉由生成交替磁通而在配置於附近的導電性膜201’形成渦電流。藉由調整可變電阻VR1、VR2的電阻值，由線圈313、314組成的串聯電路的輸出電壓能夠調整為在導電性膜不存在時變為零。
圖6表示從交流訊號源203側觀察檢測器線圈202側時的阻抗Z的測量電路例。在圖6所示的阻抗Z的測量電路中，能夠取得伴隨膜厚的變化的阻抗平面座標值(X,Y)(即，電抗分量(X)、電阻分量(Y))、阻抗(Z=X+iY)以及相位輸出(θ=tan-1R/X)。因此，藉由使用這些訊號輸出，例如藉由阻抗的各種分量的大小來對膜厚進行測量等，能夠檢測更多樣的處理的進行狀況。
如上所述，對配置在經檢測對象的研磨對象物102成膜的半導體晶圓W附近的檢測器線圈供給交流訊號的訊號源203是由石英振盪器組成的固定頻率的振盪器。交流訊號源203例如供給1~50MHz的固定頻率的電壓。由訊號源203形成的交流電壓經由帶通濾波器302而供給到勵磁線圈312。在檢測器線圈的端子128、130檢測出的訊號經由射頻放大器303以及移相電路304而輸入至由cos同步檢波電路305以及sin同步檢波電路306組成的同步檢波部。藉由同步檢波部來取得檢測訊號的cos分量(X分量)和sin分量(Y分量)。在此，藉由移相電路304來從由訊號源203形成的振盪訊號形成訊號源203的同相分量(0°)和正交分量(90°)的兩個訊號。這些訊號分別被導入cos同步檢波電路305和sin同步檢波電路306，進行上述的同步檢波。
經同步檢波的訊號藉由低通濾波器307、308而除去例如5KHz以上之訊號分量以上不需要的高頻分量。經同步檢波的訊號為cos同步檢波輸出即X分量輸出和sin同步檢波輸出即Y分量輸出。另外，藉由向量運算電路309來從X分量輸出和Y分量輸出得到阻抗Z的大小(X2+Y2)1/2。另外，藉由向量運算電路(θ處理電路)310而同樣地從X分量輸出和Y分量輸出得到相位輸出(θ=tan-1Y/X)。在此，這些濾波器被設置用來除去檢測器訊號的雜音分量，設定有與各種濾波器對應的截止頻率。
接著，阻抗平面座標系上與在研磨對象物102與渦電流檢測器210之間的距離不同時所得到的阻抗對應的點(座標值(X,Y))形成不同的圓。不同的圓的各自的中心處於相同的直線(第二直線)上。第一點是相對於不同的圓共通的一個點。對此進行說明。
在圖3所示的檢測器側電路與導電性膜側電路中，如下的數學式分別成立。
R1I1+L1 dI1/dt+M dI2/dt=E (1)
R2I2+L2 dI2/dt+M dI1/dt=0 (2)
在此，M為互感，R1為檢測器側電路的等效電阻，L1為檢測器側電路的自感。R2為誘發有渦電流的導電性膜的等效電阻，L2為流動有渦電流的導電性膜的自感。
在此，當設為In=Anejωt(正弦波)時，上述數學式(1)、(2)如下表示。
(R1+jωL1)I1+jωMI2=E (3)
(R2+jωL2)I2+jωMI1=0 (4)
從數學式(3)、(4)，導出如下的數學式(5)。
I1=E(R2+jωL2)/{(R1+jωL1)(R2+jωL2)+ω2M2}
=E/{(R1+jωL1)+ω2M2/(R2+jωL2)} (5)
因此，檢測器側電路的阻抗Z由如下的數學式(6)表示。
Z=E/I1={R1+ω2M2R2/(R2 2+ω2L2 2)}+jω{L1-ω2L2M2/(R2 2+ω2L2 2)} (6)
在此，當將Z的實部(電阻分量)、虛部(感應電抗分量)分別設為X、Y時，上述數學式(6)如下。
Z=X+jωY (7)
在此，當設為Rx=ω2M2/(R2 2+ω2L2 2)時，(7)式變為X+jωY=[R1+R2Rx]+Jω[L1-L2Rx]。
因此，X=[R1+R2Rx] Y=ω[L1-L2Rx]。。
當對R2、L2求解時，R2=ω2(X-R1)M2/((ωL1-Y)2+(X-R1)2) (8)
L2=ω(ωL1-Y)M2/((ωL1-Y)2+(X-R1)2) (9)
圖7所示的符號k是組合係數，如下的關係式(10)成立。
M=k(L1L2)1/2 (10)
當將此應用於(9)時，(X-R1)2+(Y-ω(1-(k2/2))L1)2=(ωL1k2/2)2 (11)
這是圓的方程式，表示X、Y形成圓，即阻抗Z形成圓。
渦電流檢測器210輸出包含渦電流檢測器210線圈之電氣電路阻抗的電阻分量X以及感應電抗分量Y。該等電阻分量X以及感應電抗分量Y是反映膜厚的膜厚訊號，依基板上的導電性膜的厚度而變化。
圖7是表示藉由將與導電性膜的厚度一起變化的X、Y標繪於XY座標系上而描繪出的圖案的圖。點T∞的座標是當膜厚無限大時，即，R2為0時的X、Y。點T0(第一點)的座標是若能夠無視基板的導電率，當膜厚為0時，即，R2為無限大時的X、Y。從X、Y的值而定位的點Tn(第二點)依導電性膜的厚度減少而描繪圓弧狀的軌跡並朝向點T0前進。
圖8是表示使圖7的圖案圖形逆時針旋轉90度並進一步平行移動的圖案的圖。如圖8所示，依減少膜厚，從X、Y的值而被定位的點Tn描繪圓弧狀的軌跡並朝向點T0前進。組合係數k是由一個線圈所產生的磁場傳輸到另一個線圈的比例。k=1為最大，當線圈間的距離遠離時，即研磨墊108變厚時，則k變小。
渦電流檢測器210的線圈與基板W之間的距離G對應於夾於它們之間的研磨墊108的厚度而變化。其結果是，如圖9所示，座標X、Y的圓弧軌跡對應於與所使用的研磨墊108的厚度相當的距離G(G1~G3)而變化。由圖9可知，無論線圈與研磨對象物102之間的距離G如何，當以直線連結相同膜厚的座標X、Y(以下，稱為等膜厚直線(第一直線))時，該等膜厚直線在交點P交差。點P是第一點T0。該等膜厚直線r n(n：1，2，3...)在圖9中，相對於通過第一點的圓的直徑(第二直線)H以與導電性膜(研磨對象物102)的厚度對應的角度α傾斜。無論距離G如何，通過第一點的圓的直徑(第二直線)都相同。
角度α是第一直線與通過第一點(T0)的圓的直徑所成的角的角度，第一直線是連結對應於膜厚為零時的阻抗的第一點(T0)與對應於膜厚不為零時的阻抗的第二點(Tn)的直線。當導電性膜的厚度相同時，無論研磨墊108的厚度的差異如何，角度α相同。對於該點，藉由圖10進行說明。
使用圖10所示的角度α表示點Tn的座標(X,Y)。由圖10，X=R1+ω(k2/2)L1 sin α (12)
Y=ω(1-(k2/2)L1-ω(k2/2)L1coaα (13)
從已述的(8)、(9)，R2/L2=ω(X-R1)/(ωL1-Y)
當將(12)、(13)代入該數學式時，R2/L2=ωsin2α/(1+cos 2α)=ω tan α (14)
R2/L2僅取決於膜厚，另外，不取決於組合係數k，因此不取決於渦電流檢測器210與研磨對象物102之間的距離，即不取決於研磨墊108的厚度。R2/L2僅取決於膜厚，因此，角度α也僅取決於膜厚。膜厚算出部算出角度α的正切並利用(14)的關係而從正切求出膜厚。
對角度α的算出方法及膜厚的算出方法進行說明。圖1的膜厚測定裝置230在為了對研磨對象物的膜厚進行測定而藉由渦電流檢測器210將能夠形成於研磨對象物102的渦電流作為阻抗進行檢測時，從接收部232進行阻抗的輸入。從輸入的阻抗求出膜厚。膜厚測定裝置230具備角算出部234及膜厚算出部238。
角算出部234算出第一直線10與通過第一點T0的圓的直徑12所成的角的角度α，第一直線10是連結對應於膜厚為零時的阻抗的第一點T0與對應於 膜厚不為零時的阻抗的第二點Tn的直線。膜厚算出部238算出角度α的正切並從正切求出膜厚。
接著，對從正切求出膜厚的膜厚算出部238進行說明。在本實施方式中，利用正切的倒數與膜厚的關係。首先，對正切的倒數與膜厚的關係進行說明。
在正切與金屬膜的電阻值之間，有已述的(14)的關係，即R2/L2=ω tan α (14)。
在此，R2是金屬膜的電阻值。因此，R2與tan α成比例。此外，R2與膜厚具有以下的關係。
R2=ρL/tW (15)
在此，ρ：電阻率 L、W：金屬膜的長度以及寬度 t：膜厚
從(14)、(15)可知，膜厚t與角度α具有以下的關係。
R2
Figure 107113645-A0305-02-0017-1
(1/t)
Figure 107113645-A0305-02-0017-2
ω tan α
即1/tan α
Figure 107113645-A0305-02-0017-3
t
由此，1/tan α與膜厚t成比例。接著，對如此進行的膜厚的算出方法進行說明。
首先，藉由渦電流檢測器210及接收部232而得到阻抗座標面中的電阻分量(X)和電抗分量(X)。接著，在角算出部234中，藉由已述的方法而算出tan α。1/tan α與膜厚t成比例。藉由後述的比例關係而從1/tan α求出膜厚t。
接著，對在上述的本測定之前進行的預先的校準進行說明。在本實施方式中，在渦電流檢測器210的校準中，當將研磨對象物102向研磨墊108的 表面(研磨面104)按壓而進行研磨時，為了藉由渦電流檢測器210來對研磨對象物102的膜厚進行測定，而求出研磨對象物102的膜厚與渦電流檢測器210的測定值之間的對應關係。在此，對應關係是上述的1/tan α與膜厚t的比例關係。
在校準中，在使膜厚已知的研磨對象物102與研磨面104接觸的狀態下，對渦電流檢測器210的輸出進行測定，求出與膜厚對應的渦電流檢測器210的測定值。事先在研磨裝置100的外部測定膜厚。用戶操作終端，從而測定出的膜厚被輸入到研磨裝置100並被儲存於膜厚算出部238。
使用水，並使研磨台110旋轉而研磨事先經膜厚測定的晶圓。這在以下稱為「水拋光」。在「水拋光」中使用水，因此不發生實際研磨。進行「水拋光」的理由如下：使用膜厚已知的研磨對象物102，目的在於得到此時的渦電流檢測器210的輸出，因此不希望進行研磨。
研磨台110的台轉速可以是任意轉速。較佳為與實際研磨時相同的轉速。對於渦電流檢測器210的測定值，將從研磨對象物102的中心開始例如直徑20mm的範圍內的平均值儲存到膜厚算出部238。從渦電流檢測器210的測定值得到已述的α。圖11表示測定結果。圖11是表示1/tan α(=Ta)與膜厚t的比例關係的圖。橫軸是渦電流檢測器210的測定值1/tan α，縱軸是膜厚t。圖11表示相對於已知的膜厚56的渦電流檢測器210的測定值58。
圖11所示之表示比例關係的直線，分別表示基於幾個渦電流檢測器210的測定而在校準階段得到的直線50和為了與校準的結果比較而將渦電流檢測器210與研磨對象物102的距離變為兩種從而實測出的直線52及直線54。這些直線均滿足膜厚=A_th×Ta的比例關係。A_th是直線的斜率。校準的目的是求 出直線50。直線50是知道斜率A_th就能夠確定的直線。若知道測定值58，則由於膜厚56已知而能夠求出斜率A_th。求出測定值58的方法後述。
此外，校準所使用的晶圓的膜厚56也可以在膜厚56具有某種程度的寬度。若膜厚56正確地測定，則在本實施方式中就沒有問題。可以具有幅度上的變化的原因是，在膜厚56不同的情況下，與此對應地得到不同的測定值58，從膜厚56和測定值58而得到的膜厚=A_th×Ta這樣的關係式中的斜率A_th不變。在以往技術中，使用膜厚已定的校正晶圓，因此在校準中成為對象的膜厚已固定。
接著，藉由圖12說明當將研磨對象物102向研磨面104按壓而進行研磨時，對渦電流檢測器210的輸出進行測定，求出與研磨時的膜厚對應的渦電流檢測器210的測定值。在該步驟中，從與研磨時的膜厚對應的渦電流檢測器210的測定值而求出圖10所示的表示圓的直徑的直線。從求出的直線和關於圖11所測定出的渦電流檢測器210的測定值而求出與測定值58對應的角度α，並最終求出測定值58。
當進行另一種表達時，在該步驟中，進行以下的操作。在為了對研磨對象物102的膜厚進行測定而藉由渦電流檢測器將能夠形成於研磨對象物的渦電流作為阻抗而檢測時，阻抗被輸入，從輸入的阻抗而求出膜厚。當使阻抗的電阻分量與電抗分量分別與具有兩個正交座標軸的座標系的各軸對應時，與阻抗對應的座標系上的點形成圖10的圓的至少一部分。膜厚測定裝置在角算出部算出第一直線10與通過第一點的圓的直徑12所成的角α的正切tan α或者角度α，第一直線10連結對應於膜厚為零時的阻抗的第一點T0與對應於膜厚不為零時的阻抗的第二點Tn。
在該步驟中，對帶有金屬膜的研磨對象物102進行研磨並得到渦電流檢測器210的測定值。直到研磨結束點為止對研磨對象物102的指定的膜進行研磨。將研磨整體稱為「清洗研磨」。圖12表示清洗研磨中的測定點。圖12與圖10相同。圓弧曲線60表示在清洗研磨中的存在測定點的區域中，為了求出圓弧中心座標64而使用的測定點所存在的區域。在本實施方式中，測定點68表示研磨開始時的測定值。測定點68與圖11所示的測定值58對應。測定點62表示研磨結束時的測定值。從測定點68到測定點62進行用於校準的研磨及測定。如已述那樣，從圓弧曲線60而求出圓弧中心座標64。從測定點62和圓弧中心座標64而取得圓弧中心直線66。
在本實施方式中，像這樣，與以往技術不同，實際上藉由對一個研磨對象物102進行研磨來進行校準。在以往技術中，不進行研磨，使用多個校正晶圓，並剝離研磨墊。
從圓弧中心直線66和關於圖11測定出的渦電流檢測器210的輸出(存在於圓上。)而求出與該輸出對應的角度α。當求出角度α，求出1/tan α(=Ta)，即測定值58。圓弧中心直線66能夠表達為Y=A_Imp×X。在此，A_Imp是圓弧中心直線66的斜率。
此外，使用在圖11所示的步驟中所使用的研磨對象物來進行圖12所示的步驟。即，藉由對一個研磨對象物102進行研磨來進行校準。但是，在圖11所示的步驟中所使用的研磨對象物和在圖12所示的步驟中所使用的研磨對象物也可以分別獨立。即，也可以將對於膜厚已知的研磨對象物在圖11所示的步驟中所得到的渦電流檢測器210的輸出，使用對於分別獨立的研磨對象物在圖12所示的步驟中得到的圓弧中心直線66，來算出角度α並接著算出測定值58。
接著，當研磨對象物102為圓形狀時，藉由圖13、14來說明對圓形狀的中心位置進行檢測的步驟。對研磨對象物102的中心位置進行檢測與求出研磨對象物的膜厚與渦電流檢測器的測定值之間的對應關係沒有直接相關。但是，在研磨中，有時會主要對研磨對象物102的中心位置處的膜厚進行檢測從而控制研磨時間、研磨壓力等。因此，在校準的階段正確地檢測研磨對象物102的中心位置係為重要。該檢測在接收部232中進行。
在本實施方式中，對當在圖11、12中使用的研磨對象物102上渦電流檢測器210從研磨對象物102的一端76朝向另一端78移動時的渦電流檢測器210的輸出進行測定。
如圖14所示，研磨台110的旋轉以夾頭檢測器350對安裝於研磨台110的外周面的夾頭351進行檢測的方式進行。藉由來自夾頭檢測器350的檢測訊號，開始頂環116所保持的研磨對象物102的訊號處理。即伴隨研磨台110的旋轉，檢測器軌跡352橫穿研磨對象物102。
研磨裝置在研磨台110繞一周之間，首先接收來自夾頭檢測器350的訊號。此時，研磨對象物102還沒來到渦電流檢測器210上，因此渦電流檢測器210在研磨對象物102的外部接收較弱的訊號。其後，當渦電流檢測器210位於研磨對象物102之下時，接收與產生於導電性膜等的渦電流對應等級的檢測器訊號。接著，在研磨對象物102通過渦電流檢測器210上之後，變成在不產生渦電流等級的研磨對象物102的外部接收較弱的檢測器訊號。
求出在研磨對象物102上的各點處得到的測定值在研磨對象物102上的各點處的變化率(微分或者差分)。圖13(a)表示藉由測定而得到的訊號的大小，圖13(b)表示訊號的變化率(微分或者差分)。橫軸是時間，縱軸 在圖13(a)中是作為渦電流檢測器210的輸出之阻抗的絕對值，在圖13(b)中是阻抗的絕對值的時間微分。能夠從變化率來對研磨對象物102的一端76(研磨開始點70)與另一端78(研磨結束點72)的位置進行檢測。這是由於，在研磨開始點70，變化率為正的峰值，在研磨結束點72，變化率為負的峰值。從變化率被檢測出的一端和另一端的位置，求出研磨對象物102的中心位置作為其中間地點74。
研磨對象物102的中心位置能夠作為時間資訊或者距離資訊而保持。在時間資訊的情況下，例如能夠作為從檢測到夾頭351開始的時間而保持。在距離資訊的情況下，能夠作為在路徑80上離一端76的距離而保持。
該步驟可以是校準的任意階段，但較佳在校準的最開始進行。以往，對於檢測研磨對象物102的中心位置，使用者觀察測定數據並以目視判斷中心位置位於哪裡。在本實施方式中，研磨裝置自動地判斷中心位置位於哪裡。研磨台110的台轉速為任意，但較佳與實際的研磨相同。當在校準的最開始進行該步驟的情況下，對帶有金屬膜的研磨對象物102進行水拋光。這是由於當研磨對象物102被研磨時，不能完成圖11所示的測定。
對於圖13所示的測定值，監視以下三種錯誤，在只要有一個不滿足的情況下視為錯誤。
1.若正的峰值位置的時間值<負的峰值位置的時間值，則研磨對象物102正常。這是由於在不滿足該條件時，認為為測定錯誤。
2.峰值間距離為晶圓直徑+40mm以下且晶圓直徑-40mm以上。在不滿足該條件時，認為測定曲線或者從測定曲線得到的峰值位置異常。
3.峰值位置不處在從表示設置於研磨裝置的研磨台110的旋轉位置，即表示研磨開始位置的夾頭351的位置起10mm以內。這是由於在不滿足該條件時，夾頭351的位置檢測異常，認為是夾頭351的異常或者測定錯誤。
在這些條件判定中使用的值是一個例子，也能夠是其他值。
接著，藉由圖14、15來對將研磨對象物102的膜厚為0Å時的渦電流檢測器210的輸出調整為0的情況進行說明。該調整能夠有兩種。第一種是對於藉由對研磨對象物102進行研磨產生熱，沿著從研磨對象物的一端76朝向另一端78的路徑80而溫度上升的調整。沿著從一端76朝向另一端78的路徑80，渦電流檢測器210的輸出上升或者下降。第二種是對於當膜厚為0Å時的渦電流檢測器210的輸出不限於0的調整。不為0的理由是由對渦電流檢測器210的輸出進行測定的測定裝置的訊號處理電路特性所導致。
藉由圖15(a)、圖15(b)對第一種調整進行說明。該調整在接收部232中進行。圖15(a)表示當研磨對象物102的膜厚為0Å時的渦電流檢測器210的輸出。在圖15的各圖中，橫軸為時間，縱軸為阻抗的X或者Y分量。
渦電流檢測器210沿著從研磨對象物102的一端76朝向另一端78的路徑80移動，在路徑80上的至少兩點處對渦電流檢測器的輸出進行測定。在兩點處對渦電流檢測器的輸出進行測定的情況是例如溫度的上升與離一端76的距離成比例的情況。此時，從在兩點的測定而能夠求出路徑80上的整體的溫度變化分量。
在本實施方式中，在路徑80上連續地測定。以在路徑80上指定的位置處的測定值為基準，求出表示在路徑80上各位置處的測定值的差的資訊。指定的位置在圖15的情況下是一端76。指定的位置能夠設定於路徑80上任意的位 置。在路徑80上指定的位置處的測定值及在路徑80上各位置處的測定值在圖15(a)的情況下是阻抗的X或者Y分量。測定值不限於阻抗的X或者Y分量，也可以是已述的其他測定值。表示差的資訊在圖15的情況下是阻抗的X分量彼此的差或者Y分量彼此的差。
測定值82表示一端76處的測定值的等級。以與路徑80上某一位置84處的測定值86的差88作為表示差的資訊的一個例子而進行圖示。差88被認為是溫度變化分量。在本實施方式中，表示差的資訊作為差88本身而在各點分別得到，但在差88直線變化的情況下，也可以作為關於該直線的方程式的資訊。例如，直線的斜率和某一位置處的值。
基於資訊求出在圖11、12的步驟中得到的測定值與對應於得到測定值的各點在路徑80上位置處的差88的差。由此，能夠除去溫度變化分量。圖15(b)表示相對於圖15(a)的測定值，除去了溫度變化分量的結果。在以下，將除去溫度變化分量的處理稱為基線處理。在研磨台110的每一個旋轉自動地進行基線處理。基線處理的目的在於對溫度變化分量進行檢測並除去，因此也能夠使用膜厚不為0時與研磨對象物102有關的測定值。
藉由圖15(a)、圖15(c)對第二種調整進行說明。該調整在接收部232中進行。在研磨對象物102的研磨結束時，即在膜厚為0時，沿著從研磨對象物102的一端76朝向另一端78的路徑80移動，並在路徑80上的至少一點處對渦電流檢測器的輸出進行測定。一點即可的情況是例如在路徑80上的所有點的測定值被認為均相同的情況。
在本實施方式中，在路徑80上連續地進行測定。接著，求出於研磨對象物102的研磨結束時在路徑80上的各位置處與測定值有關的資訊。該資訊在圖15(a)中表示，是阻抗的X分量或者Y分量。
基於所述資訊求出在圖11、12的步驟中得到的測定值與對應於得到該測定值的各點在路徑80上的位置處於研磨結束時的測定值(在圖15(a)中表示。)的差。由此，能夠除去膜厚為0時的分量。圖15(c)表示相對於圖15(a)的測定值除去了該分量的結果。在以下，將除去膜厚為0時的分量的處理稱為零校準處理。在研磨台110的每一個旋轉週期自動地進行零校準處理。在為了基線處理及零校準處理而求出圖15(a)的測定值時，台轉速為任意，但較佳與實際研磨時相同的台轉速。在零校準處理中，使用漿料來對不帶有金屬膜的研磨對象物102進行研磨。另外，較佳以與實際研磨時相同的壓力來進行處理。
在圖13~圖15所示的處理中使用的測定值能夠使用與在圖11、12所示的處理中使用的研磨對象物102相同的一個研磨對象物102來進行測定。但是，不限於此，在圖13~圖15所示的處理中使用的測定值也可以使用與在圖11、12所示的處理中使用的研磨對象物102不同的研磨對象物102來進行測定，或者，也能夠挪用經測定完的測定值。這是由於在圖13~圖15所示的處理中使用的測定值較少取決於膜的特性的測定值。
接著，藉由圖16對在以一個研磨對象物102進行圖11~圖15所示的處理時的處理流程進行說明。圖16是校準的整體流程。
整體流程的處理的流程的概略如下。在流程的前半，依次取得圖13、圖11、圖12、圖15所示的處理所需要的數據。在全部測定出處理所需要的數 據之後，在流程的後半，依次進行圖12、圖11所示的處理。此時，使用在圖15所示的處理(步驟164)中得到的數據來進行基線處理和零校準處理。
整體流程的處理的流程的詳細情況如下。當開始校準時(步驟152)，首先，藉由處於研磨裝置的外部的膜厚測定器來對在校準中使用的研磨對象物102的膜厚進行測定。將測定出的膜厚輸入到研磨裝置100的控制部(步驟154)。
接著，取得圖13所示的處理所需要的數據(步驟156)。即，相對於研磨對象物102實施水拋光，藉由波形的微分值峰值來對研磨對象物102的中心位置進行檢測。藉由檢測結果來調整與控制部內研磨對象物102的位置有關的數據。該步驟能夠省略。此時，使用在過去的測定中得到並已保持於研磨裝置內的中心位置。這是由於中心位置由於各個研磨對象物102而有變動的情況較少。
接著，取得圖11所示的處理所需要的數據(步驟158)。即實施水拋光，取得研磨對象物102的中心位置的渦電流檢測器210輸出值並進行保持。將得到的數據設為(X_th_raw,Y_th_raw)。
接著，取得圖12所示的處理所需要的數據(步驟162)。即到膜厚變為0為止，使用漿料來實施研磨。取得研磨對象物102的中心位置的數據列。將得到的數據列設為(X_clr[n],Y_clr[n])。n是多個數據的識別編號。
接著，取得圖15所示的處理所需要的數據(步驟164)。即進行膜厚為0時的研磨。取得沒有膜的研磨對象物102的中心位置的數據。將得到的數據設為(X_zero,Y_zero)。該步驟能夠省略。此時，使用在過去的測定中得到並已保持於研磨裝置內的數據。這是由於該數據由於各個研磨對象物102而有變動的情況較少。
藉由以上，得到了所需要的數據，因此在以下，進行這些數據的處理。首先，在步驟166中，在從(X_clr[n],Y_clr[n])減去(X_zero,Y_zero)之後，藉由已述的方法來算出圓弧中心點和半徑。
接著，在步驟168中，在從(X_th_raw,Y_th_raw)減去(X_zero,Y_zero)之後，使用圓弧半徑來計算與已知的膜厚對應的渦電流檢測器210的測定值Ta。
接著，在步驟172中，從經輸入的已知膜厚和在步驟168中得到的Ta計算斜率A_th，由圓弧中心點計算斜率A_imp。藉由以上而結束校準。
藉由本實施方式，能夠解決以往技術所涉及的以下的問題。即，在以往技術中有如下問題，
1 剝離研磨墊108並使用膜厚已知的校正晶圓，且需要校準。
2 由於手動作業，因此由於校正晶圓的放置位置、校正晶圓的污染等而產生誤差。
3 由於校正晶圓氧化等特性的劣化而產生隨時間的誤差。
藉由本實施方式，能夠如下地解決以往技術所涉及的問題。
1 不剝離研磨墊108就能夠校準。
2 能夠進行裝置的自動動作，因此不產生因手動作業導致的位置偏移、污染導致的誤差。
3 能夠以經膜厚測定之任意的研磨對象物102(晶圓)來校準，因此不受校正晶圓的劣化影響。膜厚也可以是任意值。在以往技術中，膜厚被限定於校正晶圓所具有的膜厚，但藉由本實施方式，膜厚也可以是任意值。
4 能夠以一個研磨對象物102來執行圖11~圖15所示的多個校準，因此手續較少。
此外，在本實施方式中，以一個研磨對象物102來執行圖11~圖15所示的多個校準，但圖13、圖15所示的處理也可以如已述那樣單獨地執行。能夠在多個不同的研磨對象物102的校準之間共用單獨地執行而得到的數據。
在該情況下，如以下那樣完成處理。在圖13的情況下，當將研磨對象物向研磨面按壓而進行研磨時，為了藉由渦電流檢測器來對研磨對象物的膜厚進行測定，進行求出研磨對象物的中心位置的渦電流檢測器的校準。該方法具有對在研磨對象物上渦電流檢測器從研磨對象物的一端朝向另一端移動時的渦電流檢測器的輸出進行測定的步驟以及，求出得到的測定值在研磨對象物上各點處的變化率，從變化率來對研磨對象物的一端與另一端的位置進行檢測，並且從檢測出的一端與另一端的位置來求出研磨對象物的中心位置的步驟。
在圖14(b)的基線處理的情況下，當將研磨對象物向研磨面按壓而進行研磨時，為了藉由渦電流檢測器來對研磨對象物的膜厚進行測定，進行求出在渦電流檢測器沿著從研磨對象物的一端朝向另一端的路徑移動時產生的路徑上測定值的變化之渦電流檢測器的校準。該方法使渦電流檢測器沿著從研磨對象物的一端朝向另一端的路徑移動並在路徑上的至少兩點處對渦電流檢測器的輸出進行測定，將路徑上指定的位置處的該測定值作為基準，求出表示路徑上各位置處的測定值的差的資訊。基於資訊求出在該校準結束後的本測定中由渦電流檢測器得到的測定值與對應於得到該測定值的各點在路徑上的位置處的差的差。
在圖14(c)的零校準處理的情況下，當將研磨對象物向研磨面按壓而進行研磨時，為了藉由渦電流檢測器來對研磨對象物的膜厚進行測定，進行考慮了在研磨對象物的研磨結束的狀態下渦電流檢測器的測定值之渦電流檢測器的校準。該方法在研磨對象物的研磨結束時，渦電流檢測器沿著從研磨對象物的一端朝向另一端的路徑移動，在路徑上的至少一點處對渦電流檢測器的輸出進行測定，求出於研磨對象物的研磨結束時在路徑上的各位置處與該測定值有關的資訊。基於資訊求出在該校準結束後的本測定中藉由渦電流檢測器得到的測定值與對應於得到該測定值的各點在路徑上的位置處於研磨結束時的測定值的差。
以上，對本發明的實施方式的例子進行了說明，但上述的發明的實施方式只是便於理解本發明，不對本發明進行任何限定。顯而易見，本發明能夠不脫離其主旨地進行變更、改良，並且本發明包含其均等物。另外，在能夠解決上述課題的至少一部分的範圍或者實現效果的至少一部的範圍中，能夠進行要求保護的範圍以及說明書所記載的各構成要素的任意的組合或者省略。
152‧‧‧步驟
154‧‧‧步驟
156‧‧‧步驟
158‧‧‧步驟
162‧‧‧步驟
164‧‧‧步驟
166‧‧‧步驟
168‧‧‧步驟
172‧‧‧步驟
174‧‧‧步驟

Claims (9)

  1. 一種渦電流檢測器的校準方法，是當將研磨對象物向研磨面按壓而進行研磨時，為了藉由渦電流檢測器來對所述研磨對象物的膜厚進行測定，求出所述研磨對象物的膜厚與所述渦電流檢測器的測定值之間的對應關係的校準方法，該校準方法的特徵在於具有：第一步驟，該第一步驟在使膜厚已知之所述研磨對象物與所述研磨面接觸了的狀態下，對所述渦電流檢測器的輸出進行測定，從而求出與該膜厚對應的所述渦電流檢測器的測定值；以及第二步驟，該第二步驟當將所述研磨對象物向所述研磨面按壓而進行研磨時，對所述渦電流檢測器的輸出進行測定，從而求出與研磨時的膜厚對應的所述渦電流檢測器的測定值，從所述第一步驟的測定值和所述第二步驟的測定值而求出所述研磨對象物的膜厚與所述渦電流檢測器的測定值之間的對應關係，所述渦電流檢測器的輸出包含阻抗分量，所述測定值係所述阻抗分量的電阻分量及電抗分量，將所述阻抗分量的電阻分量及電抗分量分別對應於具有兩個直角座標軸的座標系的各軸時，所述座標系上與所述阻抗分量對應的點係位於圓上，求出連結膜厚不為零時與所述阻抗分量對應的所述圓上第一點和膜厚為零時與所述阻抗分量對應的所述圓上第二點的直線及通過所述第二點之所述圓的直徑所成的角度，所述對應關係所述角度的正切或者是所述正切的倒數與膜厚之間的對應關係。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的渦電流檢測器的校準方法，其中使用在所述第一步驟中使用了的所述研磨對象物來進行所述第二步驟。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的渦電流檢測器的校準方法，其中在所述第一步驟中使用的所述研磨對象物與在所述第二步驟中使用的所述研磨對象物彼此不同且獨立。
  4. 如申請專利範圍第1~3項中任一項所述的渦電流檢測器的校準方法，其中具有：對所述渦電流檢測器在所述研磨對象物上從所述研磨對象物的一端朝向另一端移動時的所述渦電流檢測器的輸出進行測定的步驟；以及求出得到的測定值在所述研磨對象物上的各點處的變化率，從所述變化率來對所述研磨對象物的所述一端與所述另一端的位置進行檢測，並且從檢測出的所述一端與所述另一端的位置來求出所述研磨對象物的中心位置的步驟。
  5. 如申請專利範圍第1~3項中任一項所述的渦電流檢測器的校準方法，其中具有：第三步驟，該第三步驟係所述渦電流檢測器沿著從所述研磨對象物的一端朝向另一端的路徑移動並在所述路徑上的至少兩點處對所述渦電流檢測器的輸出進行測定，並以所述路徑上的指定的位置處的該測定值為基準值，求出表示所述路徑上的各位置處的該測定值與所述基準值的差的資訊；以及第四步驟，該第四步驟基於所述資訊求出在所述第一步驟及所述第二步驟中得到的所述測定值與對應於得到該測定值的各點的所述路徑上的位置處的所述差的差。
  6. 如申請專利範圍第1~3項中任一項所述的渦電流檢測器的校準方法，其中具有：第四步驟，該第四步驟在所述研磨對象物的研磨結束時，所述渦電流檢測器沿著從所述研磨對象物的一端朝向另一端的路徑移動，並在所述路徑上的至少一點處對所述渦電流檢測器的輸出進行測定，求出於所述研磨對象物的研磨結束時在所述路徑上的各位置處與該測定值有關的資訊；以及第五步驟，該第五步驟基於所述資訊求出在所述第一步驟及所述第二步驟中得到的所述測定值與對應於得到該測定值的各點在所述路徑上的位置處於研磨結束時的所述測定值的差。
  7. 一種渦電流檢測器的校準方法，是當將研磨對象物向研磨面按壓而進行研磨時，為了藉由渦電流檢測器來對所述研磨對象物的膜厚進行測定，而求出所述研磨對象物的中心位置之渦電流檢測器的校準方法，該方法的特徵在於具有：對所述渦電流檢測器在所述研磨對象物上從所述研磨對象物的一端朝向另一端移動時所述渦電流檢測器的輸出進行測定的步驟；以及求出得到的測定值在所述研磨對象物上的各點處的變化率，從所述變化率來對所述研磨對象物的所述一端與所述另一端的位置進行檢測，並且從檢測出的所述一端與所述另一端的位置來求出所述研磨對象物的中心位置的步驟。
  8. 一種渦電流檢測器的校準方法，係當將研磨對象物向研磨面按壓而進行研磨時，為了藉由渦電流檢測器來對所述研磨對象物的膜厚進行測定，而求出當所述渦電流檢測器沿著從所述研磨對象物的一端朝向另一端的路 徑移動時在所述路徑上產生的所述測定值的變化之渦電流檢測器的校準方法，該方法的特徵在於，所述渦電流檢測器沿著從所述研磨對象物的一端朝向另一端的路徑移動，在所述路徑上的至少兩點處對所述渦電流檢測器的輸出進行測定，並且以所述路徑上的指定的位置處的該測定值為基準值，求出表示在所述路徑上的各位置處的所述測定值與所述基準值的差的資訊，基於所述資訊求出在校準結束後的本測定中藉由所述渦電流檢測器得到的測定值與對應於得到該測定值的各點的所述路徑上的位置處的所述差的差。
  9. 一種渦電流檢測器的校準方法，係當將研磨對象物向研磨面按壓而進行研磨時，為了藉由渦電流檢測器來對所述研磨對象物的膜厚進行測定，考慮所述研磨對象物的研磨結束的狀態下所述渦電流檢測器的測定值之渦電流檢測器的校準方法，該方法的特徵在於，在所述研磨對象物的研磨結束時，所述渦電流檢測器沿著從所述研磨對象物的一端朝向另一端的路徑移動，在所述路徑上的至少一點處對所述渦電流檢測器的輸出進行測定，求出於所述研磨對象物的研磨結束時在所述路徑上的各位置處與該測定值有關的資訊，基於所述資訊求出在校準結束後的本測定中藉由所述渦電流檢測器得到的測定值與對應於得到該測定值的各點在所述路徑上的位置處於研磨結束時的所述測定值的差。
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