[发明专利]膜厚信号处理装置、研磨装置、膜厚信号处理方法及研磨方法

说明书

本发明提供一种提高边缘处的膜厚的检测精度且减少研磨对象物的边缘附近的瑕疵率的膜厚信号处理装置、研磨装置、膜厚信号处理方法及研磨方法。接收部(232)接收从用于检测研磨对象物(102)的膜厚的涡电流传感器(210)输出的传感器数据，并生成膜厚数据。修正部(238)基于由接收部(232)生成的膜厚数据，进行比研磨对象物(102)的边缘靠内侧的位置处的膜厚数据的修正。修正部(238)使用在比研磨对象物(102)的边缘靠外侧的位置由接收部(232)生成的膜厚数据，对在比研磨对象物(102)的边缘靠内侧的位置由接收部(232)生成的膜厚数据进行修正。

技术领域

本发明涉及膜厚信号处理装置、研磨装置、膜厚信号处理方法及研磨方法。

背景技术

近年来，随着半导体器件的高集成化、高密度化，电路的布线越来越微细化，多层布线的层数也有所增加。为了在谋求电路的微细化的同时实现多层布线，需要对半导体器件表面高精度地进行平坦化处理。

作为半导体器件表面的平坦化技术，公知有化学机械研磨(CMP(ChemicalMechanical Polishing))。用于进行CMP的研磨装置具备：粘贴有研磨垫的研磨台；和用于保持研磨对象物(例如半导体晶片等基板、或形成于基板表面的各种膜)的顶环(topring)。研磨装置一边使研磨台旋转一边将保持于顶环的研磨对象物按压于研磨垫，由此对研磨对象物进行研磨。

研磨装置具备用于基于研磨对象物的膜厚来进行研磨工序的终点检测的膜厚测定装置。膜厚测定装置具备检测研磨对象物的膜厚的膜厚传感器。膜厚传感器可代表性地列举涡电流传感器或光学式传感器。

涡电流传感器或光学式传感器配置在形成于研磨台上的孔中，一边与研磨台的旋转一起旋转，一边在与研磨对象物相对时检测膜厚。涡电流传感器使导电膜等研磨对象物中感生涡电流，根据在研磨对象物中感生的涡电流产生的磁场变化来检测研磨对象物的厚度变化。另一方面，光学式传感器对研磨对象物照射光，通过测定从研磨对象物反射的干涉波来检测研磨对象物的厚度。

另外，膜厚传感器一边随着研磨台的旋转而沿着研磨对象物的研磨面相对移动一边检测膜厚。另一方面，膜厚传感器具有用于检测膜厚的磁场或光的点径。因此，为了使膜厚传感器的输出大致达到100％，而需要使点径的全部范围进入到研磨对象物的边缘内侧。即，在膜厚传感器正与研磨对象物的研磨面的中央部相对的状态下，由于膜厚传感器的点径的全部范围进入到研磨对象物的边缘内侧，所以膜厚传感器的输出大致为100％。另一方面，在膜厚传感器正与研磨对象物的边缘部分相对的状态下，由于仅膜厚传感器的点径的一部分进入到研磨对象物的边缘内侧，所以膜厚传感器的输出没有达到100％。

在现有技术中公知进行所谓边缘切除处理，即，在膜厚传感器的输出没有大致达到100％的部位将膜厚传感器的输出舍弃来进行处理。由于进行边缘切除处理，所以在现有技术中，无法正确地测定边缘部分的膜厚。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-11977号公报

专利文献2：日本特开2005-121616号公报

发明内容

即，现有技术中，由于在膜厚传感器的输出没有大致达到100％的部位进行所谓边缘切除处理，所以难以在研磨对象物的边缘部分高精度地检测膜厚。

近年来，为了减少半导体晶片的边缘附近的瑕疵率，要求更靠近半导体晶片的边缘地测定膜厚，希望以原位(In-situ)的闭环控制来进行膜厚控制。

因此，本申请发明的课题为提高边缘处的膜厚的检测精度，减少研磨对象物的边缘附近的瑕疵率。