膜厚测定值的补正方法、膜厚补正器、及涡流传感器技术

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)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术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。
技术介绍
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 Mechanical 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
技术实现思路
专利技术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。即，由于第一现有技术为了补正涡流传感器的温度偏差而设置温度传感器，因此结构复杂化。此外，第二现有技术在研磨台每次旋转时，取得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。而后，第二现有技术基于所取得的多个输出信号的平均值求出对温度偏差的补正量。因此，采用第二现有技术时，难以在研磨研磨对象物的过程中及时精确补正传感器的温度偏差。结果，采用第二现有技术时，例如难以高精度检测研磨对象物的研磨终点。因此，本专利技术的一种形态的课题在于，以简易的结构精确补正测定研磨对象物的膜厚的传感器的温度偏差。此外，现有技术并未考虑到使涡流传感器的测定精度提高。即，涡流传感器除了具有作为上述的涡流传感器的反应之外，还具有作为静电电容传感器的反应。例如，考虑通过研磨垫研磨研磨对象物而且测定研磨对象物的膜厚的情况。此时，执行研磨对象物的研磨时，研磨对象物被研磨而膜厚变薄，并且研磨垫也变薄。由于研磨垫变薄时，涡流传感器与研磨对象物的距离缩短，因此涡流传感器的传感器线圈与研磨对象物间的静电电容变化。由于该静电电容的变化反映于涡流传感器的输出，因此，研磨对象物膜厚的测定精度有可能恶化。因此，本专利技术一种形态的课题在于，使涡流传感器的测定精度提高。解决问题的手段本专利技术的膜厚测定值的补正方法的一种形态鉴于上述课题，是一种进行研磨研磨对象物的研磨工序中，补正从用于测定研磨对象物膜厚的传感器输出的信号的方法，其特征在于，所述研磨工序包含：所述传感器与所述研磨对象物不相对的第一状态；及所述传感器与所述研磨对象物相对的第二状态，取得在所述第一状态下从所述传感器输出的第一测定信号，基于取得的所述第一测定信号、与对所述第一测定信号预先设定的基准信号算出补正值，取得在所述第二状态下从所述传感器输出的第二测定信号，在进行所述研磨工序的过程中，基于算出的所述补正值补正取得的所述第二测定信号。此外，膜厚测定值的补正方法的一种形态中，所述基准信号可作为并未进行所述研磨工序时，在所述传感器与所述研磨对象物不相对的状态下从所述传感器输出的信号。此外，膜厚测定值的补正方法的一种形态中，所述研磨工序是通过一边使贴合有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来研磨所述研磨对象物，所述传感器设置于所述研磨台中，所述第一状态与所述第二状态随所述研磨台的旋转交替出现，补正所述第二测定信号的工序可基于算出的补正值补正在所述第二状态下取得的第二测定信号，该补正值是基于就在该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所述基准信号而算出的。此外，膜厚测定值的补正方法的一种形态中，所述基准信号可为进行所述传感器的校准时，在所述传感器与所述研磨对象物不相对的状态下从所述传感器输出的信号。此外，膜厚测定值的补正方法的一种形态中，所述基准信号可为以未进行所述研磨工序时的环境温度，在所述传感器与所述研磨对象物不相对的状态下从所述传感器输出的信号。此外，膜厚测定值的补正方法的一种形态中，所述传感器可为涡流传感器。此外，本专利技术的膜厚补正器的一种形态是对研磨对象物进行研磨的研磨工序的过程中，补正从用于测定研磨对象物膜厚的传感器输出的信号的膜厚补正器，其特征在于，所述研磨工序包含：所述传感器与所述研磨对象物不相对的第一状态；及所述传感器与所述研磨对象物相对的第二状态，所述膜厚补正器具备：取得部，其取得在所述第一状态下从所述传感器输出的第一测定信号、及在所述第二状态下从所述传感器输出的第二测定信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种膜厚测定值的补正方法，其是在对研磨对象物进行研磨的研磨工序的过程中，对从用于测定研磨对象物的膜厚的传感器输出的信号进行补正的方法，该膜厚测定值的补正方法的特征在于，所述研磨工序包含：所述传感器与所述研磨对象物不相对的第一状态；及所述传感器与所述研磨对象物相对的第二状态；取得在所述第一状态下从所述传感器输出的第一测定信号，基于取得的所述第一测定信号、与对所述第一测定信号预先设定的基准信号，算出补正值，取得在所述第二状态下从所述传感器输出的第二测定信号，在进行所述研磨工序的过程中，基于算出的所述补正值，对取得的所述第二测定信号进行补正。

【技术特征摘要】
2014.03.12 JP 2014-048671;2014.03.13 JP 2014-049621.一种膜厚测定值的补正方法，其是在对研磨对象物进行研磨的研磨工序的过程
中，对从用于测定研磨对象物的膜厚的传感器输出的信号进行补正的方法，该膜厚测
定值的补正方法的特征在于，
所述研磨工序包含：所述传感器与所述研磨对象物不相对的第一状态；及所述传
感器与所述研磨对象物相对的第二状态；
取得在所述第一状态下从所述传感器输出的第一测定信号，
基于取得的所述第一测定信号、与对所述第一测定信号预先设定的基准信号，算
出补正值，
取得在所述第二状态下从所述传感器输出的第二测定信号，
在进行所述研磨工序的过程中，基于算出的所述补正值，对取得的所述第二测定
信号进行补正。
2.如权利要求1所述的膜厚测定值的补正方法，其特征在于，
所述基准信号是在未进行所述研磨工序时，在所述传感器与所述研磨对象物不相
对的状态下从所述传感器输出的信号。
3.如权利要求1或2所述的膜厚测定值的补正方法，其特征在于，
所述研磨工序通过一边使贴合有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，来研磨所述研磨对象物，
所述传感器设置于所述研磨台，
所述第一状态与所述第二状态随所述研磨台的旋转交替出现，
补正所述第二测定信号的工序基于补正值对在所述第二状态下取得的第二测定信
号进行补正，所述补正值基于就在该第二状态之前出现的第一状态下所取得的第一测
定信号与所述基准信号而算出。
4.如权利要求1或2所述的膜厚测定值的补正方法，其特征在于，
所述基准信号是在进行所述传感器的校准时，在所述传感器与所述研磨对象物不
相对的状态下从所述传感器输出的信号。
5.如权利要求1或2所述的膜厚测定值的补正方法，其特征在于，
所述基准信号是以未进行所述研磨工序时的环境温度，在所述传感器与所述研磨
对象物不相对的状态下从所述传感器输出的信号。
6.如权利要求1或2所述的膜厚测定值的补正方法，其特征在于，
所述传感器是涡流传感器。
7.一种膜厚补正器，其是在对研磨对象物进行研磨的研磨工序的过程中，对从用
于测定研磨对象物的膜厚的传感器输出的信号进行补正的膜厚补正器，其特征在于，
所述研磨工序包含：所述传感器与所述研磨对象物不相对的第一状态；及所述传
感器与所述研磨对象物相对的第二状态，
所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：中村显，涩江宏明，广尾康正，太田裕志，高桥太郎，多田光男，
申请(专利权)人：株式会社荏原制作所，
类型：发明
国别省市：日本;JP