[发明专利]膜厚测定值的补正方法、膜厚补正器、及涡流传感器

说明书

一种膜厚测定值的补正方法、膜厚补正器、及涡流传感器，以简易的构成精确补正测定研磨对象物的膜厚的传感器的温度偏差。膜厚测定值的补正方法在进行研磨工序中补正涡流传感器的输出信号。研磨工序包含：涡流传感器与研磨对象物不相对的第一状态；及涡流传感器与研磨对象物相对的第二状态。膜厚测定值的补正方法是取得在第一状态下从涡流传感器输出的第一测定信号(Xout，Yout)(步骤S108)，基于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(Xsd，Ysd)算出补正值(ΔX、ΔY)(步骤S109)；取得在第二状态下从涡流传感器输出的第二测定信号(X、Y)(步骤S104)，在进行研磨工序中，基于算出的补正值补正所取得的第二测定信号(步骤S105)。

技术领域

本发明是关于一种膜厚测定值的补正方法、膜厚补正器、及涡流传感器。

背景技术

近年来，伴随半导体组件的高集成化、高密度化，电路配线更加微细化，多层配线的层数也增加。为了谋求电路微细化且实现多层配线，需要将半导体组件表面精确实施平坦化处理。

半导体组件表面的平坦化技术，已知有化学机械研磨(CMP(Chemical MechanicalPolishing))。用于进行CMP的研磨装置具备：贴合有研磨垫的研磨台、及用于保持研磨对象物(例如半导体晶圆等的基板、或形成于基板表面的各种膜)的上方环形转盘。研磨装置通过一边使研磨台旋转，一边将保持于上方环形转盘的研磨对象物按压于研磨垫上来对研磨对象物进行研磨。

研磨装置广泛用于研磨形成于基板表面的障壁膜及金属膜等导电膜的研磨工序。研磨工序的终点检测或研磨中研磨条件的变更基于导电膜的厚度而决定。因而，研磨装置一般具备检测研磨中的导电膜厚度的膜厚检测器。膜厚检测器的代表性装置可举出涡流传感器。

涡流传感器配置于研磨台中，并随研磨台的旋转而旋转。涡流传感器具备连接于交流电源的线圈。涡流传感器随研磨台旋转而通过研磨对象物下方时，通过线圈产生磁场。由此，在研磨对象物的导电膜感应涡电流。涡电流的大小根据导电膜的电阻、即根据导电膜的膜厚而变化。涡流传感器构成为，根据由导电膜感应的涡电流产生的磁场变化来检测导电膜的厚度。

再者，进行研磨对象物的研磨的过程中，通过研磨对象物与研磨垫的摩擦而产生热。该热造成涡流传感器周围的环境温度上升，有时导致涡流传感器的输出偏差。

因此，已知在第一现有技术中，在涡流传感器周围设置温度传感器，根据温度传感器所检测的温度来补正涡流传感器的温度偏差。

此外，已知在第二现有技术中，使用涡流传感器上方不存在研磨对象物时的涡流传感器的输出信号，求出对温度偏差的补正量。

此外，涡流传感器配置于形成在研磨台的孔中，并与研磨对象物隔着研磨垫而相对。涡流传感器具备包含励磁线圈及检测线圈的传感器线圈。励磁线圈连接于交流电源，使磁场产生。由此，对导电膜等的研磨对象物感应涡电流。涡电流的大小根据研磨对象物的电阻，即根据研磨对象物的膜厚而变化。检测线圈根据由对研磨对象物感应的涡电流产生的磁场变化检测研磨对象物的厚度。另外，涡流传感器除了测定研磨对象物的厚度之外，有时也用于测定从涡流传感器至研磨对象物的距离。即，由于对研磨对象物感应的涡电流大小根据涡流传感器与研磨对象物间的距离而变化，因此，检测线圈根据由对测定对象物感应的涡电流产生的磁场变化检测与测定对象物的距离。

现有技术文献

专利文献

专利文献1日本特表2009-500829号公报

专利文献2日本特开2013-36881号公报

专利文献3日本特开2005-121616号公报

发明内容

发明所要解决的问题

但是，现有技术并未考虑到以简易的结构精确补正测定研磨对象物膜厚的传感器的温度偏差。