[发明专利]研磨装置及研磨方法

说明书

本发明提供一种使研磨工序的进行状况的测定精度提高的研磨装置及研磨方法。研磨装置(100)将研磨对象物(102)按压于研磨垫(108)进行研磨对象物(102)的研磨。涡电流传感器(210)在研磨对象物(102)的多个位置测定能够根据研磨对象物(102)的膜厚变化而变化的阻抗，并输出测定信号。差值算出部(222)基于测定信号生成对应于膜厚的数据。进一步，差值算出部(222)在研磨对象物(102)的中心(CW)，在不同时刻基于涡电流传感器(210)输出的测定信号来算出不同时刻的数据间的差值。终点检测部(221)基于差值算出部(222)算出的差值来检测表示研磨结束的研磨终点。

技术领域

本发明关于一种研磨装置及研磨方法，特别是关于研磨的终点检测。

背景技术

近年来，随着半导体组件的高集成化、高密度化，电路配线逐渐细微化，且多层配线的层数也增加。为了谋求电路细微化而且实现多层配线，需要对半导体组件表面实施精确的平坦化处理。

半导体组件表面的平坦化技术众所周知有化学机械研磨(CMP(ChemicalMechanical Polishing))。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(例如半导体晶片等基板，或形成于基板表面的金属膜、障壁膜等各种膜)的顶环。研磨装置使研磨台旋转，而且在研磨垫上供给研磨液(浆液)，并通过将保持于顶环的研磨对象物按压于研磨垫来研磨研磨对象物。

研磨装置为了将研磨对象物研磨成希望厚度，通常进行研磨终点的决定。例如，过去技术是使用涡电流式膜厚传感器检测导电性膜的厚度。但是，要在到达目标厚度的时间点立即结束研磨程序有困难。其原因在于，检测膜厚时会发生检测延误时间，以及使导电性膜的研磨实际停止时会花费一定程度的时间等。因此，过去在研磨程序中，算出研磨速度，并从研磨速度算出在想实际停止研磨的目标厚度加上规定的偏置值的暂定终点膜厚。检测出该暂定终点膜厚之后，在规定的研磨时间研磨导电性膜。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开第2015-076449号

发明要解决的问题

但是，过去技术有研磨工序的进行状况的测定精度不足的情况。例如，仅想正确地除去金属膜时，从研磨速度算出暂定终点膜厚的方法的精度不足。即，过去技术是在检测膜厚时产生检测延误时间，因为检测延误时间造成精度不足，所以想完全除去金属膜时则会产生问题。金属膜的除去不充分时，例如会发生电性短路，为了防止短路而过度研磨时，则会过度研磨位于金属膜的下层的绝缘膜。本发明的一种方式为了解决此种问题，其目的为提供一种使研磨工序的进行状况的测定精度提高的研磨装置及研磨方法。

发明内容

解决问题的手段

为了解决上述问题，第一种方式是采用研磨装置的结构，该研磨装置一边使支承用于研磨研磨对象物的研磨垫的研磨台旋转，一边将所述研磨对象物按压于所述研磨垫，进行所述研磨对象物的研磨，该研磨装置具有：传感器，该传感器测定能够根据所述研磨对象物的膜厚变化而变化的物理量，并输出测定信号；差值算出部，该差值算出部基于所述测定信号而生成对应于膜厚的数据，在所述研磨对象物的规定位置，基于不同时刻所述传感器输出的所述测定信号，算出所述不同时刻的所述数据间的差值；及终点检测部，该终点检测部基于所述差值算出部算出的所述差值，检测表示所述研磨结束的研磨终点。

过去检测膜厚时发生检测延误时间的1个原因为，时间性地移动平均了传感器输出的测定信号。时间性地移动平均的理由为，当传感器输出的测定信号发生异常值时降低异常值的影响。本实施方式的差值算出部并不对传感器输出的测定信号进行时间性地移动平均。差值算出部是在研磨对象物的规定位置算出不同时刻传感器输出的测定信号的差值。因而，在检测膜厚时不发生因移动平均造成的检测延误时间。可提供使研磨工序的进行状况的测定精度提高的研磨装置。