膜厚测定值的补正方法、膜厚补正器、及涡流传感器的制造方法_3

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230输出的信号X、Y进行旋转处理、平行移动处 理等的处理,算出作为监控信号的距离Z。而后,基于该距离Z的变化监视膜厚的变化。
[0104] 图7是示出终点检测部240实施的处理的概略图。图7中,横轴表示信号X的强 度,纵轴表示信号Y的强度。点T 表示研磨对象物102的膜厚是的状态,点T0表示研 磨对象物102的膜厚是0的状态。随着研磨对象物102的膜厚减少,根据信号X、Y定位的 点Tn描绘圆弧状的轨迹而且朝向点T0前进。从XY坐标系统的原点0至点Tn的距离Z (= (X2+Y2)1/2),除了点T①附近,是随着膜厚减少而变小。
[0105] 终点检测部240算出根据研磨对象物102的膜厚而变化的距离Z。终点检测部240 若事先通过经验或试验掌握距离Z与研磨对象物102的膜厚的关系,通过监视距离Z即可 检测研磨中的研磨对象物102的膜厚。
[0106] 终点检测部240与进行关于研磨装置100的各种控制的研磨装置控制部140连 接。终点检测部240基于算出的距离Z检测研磨对象物102的研磨终点后,对研磨装置控 制部140输出示出其要旨的信号。研磨装置控制部140从终点检测部240接收示出研磨终 点的信号后,使研磨装置100的研磨结束。
[0107]〈涡流传感器210的输出补正〉
[0108] 本实施形态补正从涡流传感器210输出的信号(信号X与信号Y)。即,在研磨对 象物102进行研磨的过程中,通过研磨对象物102与研磨垫108的摩擦而产生热。有时因 该热造成涡流传感器210的周围环境温度上升,而导致涡流传感器210的输出偏差。
[0109] 图8是示出涡流传感器的输出受到周围环境温度影响而偏差的实例的示意图。图 8A是示出涡流传感器的输出的变动图,图8B是示出涡流传感器周围的环境温度的变动图。 图8A中,横轴表示研磨时间,纵轴表示涡流传感器输出。图8B中,横轴表示研磨时间,纵轴 表示涡流传感器周围的环境温度。
[0110] 图8A、图8B示出对未形成金属膜而不产生涡电流、即、在涡流传感器210中无反应 的基板进行研磨时的涡流传感器210的周围环境温度及输出。
[0111] 如图8B所示,随着研磨进行,涡流传感器210周围的环境温度受到研磨基板的摩 擦热的影响而上升。此时,由于研磨在涡流传感器210中无反应的基板,因此涡流传感器 210的输出原本应保持一定。但是如图7A所示,涡流传感器210的输出依赖涡流传感器210 周围的环境温度而变动(偏差)。
[0112] 因此,本实施形态采用以下的样态补正从涡流传感器210输出的信号,如图1所 示,终点检测装置主体220具备:膜厚补正器230、及终点检测部240。
[0113] 膜厚补正器230在进行研磨对象物102的研磨工序的过程中(实时(in-situ)) 补正从涡流传感器210输出的信号。膜厚补正器230具备:取得部232、算出部234、及补正 部 236。
[0114] 取得部232在进行研磨工序的过程中,取得在涡流传感器210与研磨对象物102 不相对的第一状态(研磨对象物外区域B)下从涡流传感器210输出的第一测定信号。此 外,取得部232在进行研磨工序的过程中,取得在涡流传感器210与研磨对象物102相对的 第二状态(研磨对象物内区域A)下从涡流传感器210输出的第二测定信号。
[0115] 算出部234基于通过取得部232所取得的第一测定信号、与对第一测定信号预先 设定的基准信号算出补正值。此时具体来说,基准信号可为未进行研磨工序时在涡流传感 器210与研磨对象物102不相对的状态下从涡流传感器210输出的信号。例如,基准信号 可以为进行涡流传感器210的校准时在涡流传感器210与研磨对象物102不相对的状态下 从涡流传感器210输出的信号。此外,例如,基准信号也可以为在未进行研磨工序时的环境 温度下,在涡流传感器210与研磨对象物102不相对的状态下从涡流传感器210输出的信 号。即,在涡流传感器210的输出不产生温度偏差的状态下预先取得信号,作为对第一状态 (研磨对象物外区域B)的基准信号。由于只要不对涡流传感器210产生温度偏差即可作为 基准信号,因此,例如在开始研磨工序之后环境温度尚未上升时,在第一状态(研磨对象物 外区域B)下从涡流传感器210输出的信号也可以作为基准信号。
[0116] 算出部234例如通过从取得部232所取得的第一测定信号减去预先设定的基准信 号,能够算出补正值。
[0117] 补正部236在进行研磨工序的过程中,基于算出部234所算出的补正值来补正取 得部232所取得的第二测定信号。
[0118] 例如,补正部236在进行研磨工序的过程中,通过从取得部232所取得的第二测定 信号减去算出部234所算出的补正值,来补正第二测定信号。
[0119] 更具体来说,补正部236基于就在第二状态之前出现的第一状态下所取得的第一 测定信号与基准信号所算出的补正值,来补正在该第二状态下所取得的第二测定信号。
[0120] 即,算出部234在研磨工序过程中某个时态(T1)的第一状态下,通过取得部232 取得第一测定信号后,通过从所取得的第一测定信号减去预先设定的基准信号而算出补正 值(AS1)。而后,在时态(T)之后出现的第二状态下,补正部236在通过取得部232取得第 二测定信号后,通过从所取得的第二测定信号减去在时态(T1)的第一状态下由算出部234 所算出的补正值(AS1)来补正第二测定信号。
[0121] 同样地,算出部234在研磨工序过程中某个时态(T2)的第一状态下,通过取得部 232取得第一测定信号后,通过从所取得的第一测定信号减去预先设定的基准信号而算出 补正值(A S2)。而后,在时态(T)之后出现的第二状态下,补正部236在通过取得部232取 得第二测定信号后,通过从所取得的第二测定信号减去在时态(T2)的第一状态下由算出 部234所算出的补正值(A S2)来补正第二测定信号。
[0122] 另外,上述是膜厚补正器230具有作为功能块的取得部232、算出部234、及补正部 236,且假设以计算机软件来实现作说明,不过不限于此。如图6所示,也可以利用硬件实现 膜厚补正器230。
[0123] 如图6所示,膜厚补正器230具备:数据闩锁302、304、校准开关306、减法电路 308、减法电路310。
[0124] 数据闩锁302、304保持从LPF *AF AMP 294输出的在涡流传感器210与研磨对象 物102不相对的第一状态(研磨对象物外区域B)下的信号X、或从校准开关306输出的基 准信号。数据闩锁304根据来自检测研磨台110已旋转1次的旋转传感器114的触发信号, 对减法电路308输出所保持的信号X或基准信号。另外,旋转传感器114具备:设置于研磨 台110周围的卡爪、及可检测卡爪的设于研磨台110的卡爪传感器。卡爪传感器每当研磨 台110旋转1次时检测卡爪。由此,旋转传感器114可检测研磨台110特定的旋转位置。
[0125] 减法电路308执行从数据闩锁302、304输出的信号X与基准信号的相减。具体来 说,减法电路308因为涡流传感器210由于温度偏差而有输出提高送出的倾向,因此从信号 X减去基准信号而算出补正值。另外,可根据使用的传感器的温度偏差的倾向,将减法电路 作为加法电路。
[0126] 减法电路310执行从LPF*AF AMP 294输出的在涡流传感器210与研磨对象物 102相对的第二状态(研磨对象物内区域A)下的信号X、与从减法电路308所输出的补正 值的相减。具体来说减法电路310因为涡流传感器210由于温度偏差而有输出提高送出的 倾向,因此通过从在第二状态(研磨对象物内区域A)下的信号X减去补正值而算出补正后 的信号X。另外,可根据使用的传感器的温度偏差的倾向将减法电路作为加法电路。
[0127] 同样地,膜厚补正器230具备:数据闩锁402、404、校准开关406、减法电路408、减 法电路410。
[0128] 数据闩锁402、404保持从LPF *AF AMP 295输出的在涡流传感器210与研磨对象 物102不相对的第一状态(研磨对象物外区域B)下的信号Y、或从校准开关406输出的基 准信号。数据闩锁404根据来自检测研磨台110已旋转1次的旋转传感器114的触发信号, 对减法电路408输出所保持的信号Y或基准信号。
[0129] 减法电路408执行从数据闩锁402、404所输出的信号Y与基准信号的相减。具体 来说,减法电路408因为涡流传感器210由于温度偏差而有输出提高送出的倾向,因此从信 号Y减去基准信号而算出补正值。另外,可根据使用的传感器的温度偏差倾向将减法电路 作为加法电路。
[0130] 减法电路410执行从LPF*AF AMP 295输出的在涡流传感器210与研磨对象物 102相对的第二状态(研磨对象物内区域A)下的信号Y、与从减法电路408所输出的补正 值的相减。具体来说,减法电路410因为涡流传感器210由于温度偏差而有输出提高送出 的倾向,因此通过从第二状态(研磨对象物内区域A)下的信号Y减去补正值,而算出补正 后的信号Y。另外,可根据使用的传感器的温度偏差倾向将减法电路作为加法电路。
[0131]〈流程图〉
[0132] 其次,说明本实施形态的膜厚测定值的补正方法。图9是示出本实施形态的膜厚 测定值的补正方法的处理流程图。
[0133]首先,通过研磨装置控制部140开始研磨工序后(步骤S101),算出部234取得基 准信号(Xsd,Ysd)(步骤S102)。基准信号(Xsd,Ysd)例如是涡流传感器210的输出中不产 生温度偏差的状态(涡流传感器210的校准时等)下预先取得而记录于存储器等的信号。 另外,由于涡流传感器210中若不产生温度偏差即可作为基准信号,因此,例如研磨工序开 始之后环境温度尚未上升时,在第一状态(研磨对象物外区域B)下从涡流传感器210输出 的信号也可以作为基准信号。
[0134] 接着,补正部236将补正值(A X、A Y)归零(步骤S103)。这是为了重设在前次 研磨工序中所设定的补正值(AX、AY)。
[0135] 接着,取得部232从涡流传感器210取得信号X、信号Y (步骤S104)。
[0136] 接着,补正部236补正信号X、信号Y(步骤S105)。具体来说,若将补正后的信号 X设为X',将补正后的信号Y设为Y'的话,补正部236通过X' =X-AX,Y' =Y-AY,求出 补正后的信号X'、信号Y'。
[0137]接着,终点检测部240基于补正后的信号X'、信号Y',判定是否为研磨终点(步骤 S106)〇
[0138] 通过终点检测部240判定为并非研磨终点后(步骤S106,否),旋转传感器114判 定研磨台110是否已旋转至特定的旋转位置(步骤S107)。具体来说,可将涡流传感器210 在第一状态(研磨对象物外区域B)下的研
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