[发明专利]研磨方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种对形成在晶片等基板上的金属膜等的导电性膜进行研磨的研磨方法，尤其涉及一种采用涡电流式膜厚传感器检测导电性膜的厚度，并且高精度地对该导电性膜进行研磨的研磨方法。

背景技术

在半导体器件的制造工序中，进行对形成在基板上的金属膜等的导电性膜进行研磨的研磨工序。例如，在金属配线形成工序中，在形成有配线图形的基板表面上成形金属膜后，进行化学机械研磨(CMP)，并通过去除多余的金属膜而形成金属配线。在该研磨工序中，为了检测出到达所需的目标厚度的时刻即研磨终点，而使用涡电流式膜厚传感器，对形成在基板上的导电性膜的厚度进行检测(参照专利文献1)。

涡电流式膜厚传感器配置在构成为可旋转的研磨台内部，与为了对基板进行研磨而旋转的研磨台一起旋转。在规定的高频交流电流向涡电流式膜厚传感器、且该涡电流式膜厚传感器经过基板附近时，形成在基板上的导电性膜受高频交流电的影响而产生涡电流。受该产生的涡电流的磁力线的影响，涡电流式膜厚传感器的电路的阻抗会变化，基于根据该阻抗变化中得到的膜厚信号从而能够检测出导电性膜的厚度。

如此，以往采用涡电流式膜厚传感器对导电性膜进行厚度检测，但实际上，难以在到达目标厚度的时刻立即结束研磨程序。其原因是：当对膜厚进行检测时，会产生检测延迟时间；以及使导电性膜的研磨实际上停止需要花费一定程度的时间等。因此，在以往的研磨程序中，预先设定一个在实际想要停止研磨的目标厚度上加上规定的补偿值后的临时的终点膜厚，在检测出该临时的终点膜厚之后，对导电性膜进行规定研磨时间的研磨。

发明所要解决的课题

这种采用补偿值的方法，只要导电性膜的研磨速率始终一定就没有问题，但实际上研磨速率会根据研磨垫的厚度等的研磨垫状态而变化。因此，若研磨速率比通常高，则会研磨至比目标厚度薄的膜厚，若研磨速率比通常低，则会在比目标厚度厚的膜厚研磨就结束。因此，存在下述问题：研磨后膜厚依赖于垫厚度等的研磨垫状态，相对于目标厚度有误差。

另外，如上所述，由于涡电流式膜厚传感器研磨台每旋转一次获取膜厚信号一次，因此，不能获得研磨台每旋转一次的研磨量以下的研磨精度。

专利文献1：日本专利特开2005-121616号公报

发明内容

本发明是鉴于上述问题而做成的，其目的在于提供一种研磨方法，可更高精度地将导电性膜研磨至目标厚度。

用于解决课题的手段

用于实现上述目的的本发明的第1技术方案是一种研磨方法，其特点是，使对研磨垫进行支承的研磨台旋转，一边将含有磨料的研磨液供给到所述研磨垫，一边将表面形成有导电性膜的基板按压到所述研磨垫上而对所述导电性膜进行研磨，在对所述导电性膜的研磨中，通过配置在所述研磨台的内部的涡电流式膜厚传感器获取膜厚信号，所述膜厚信号根据所述导电性膜的厚度而变化，在对所述导电性膜的研磨中，基于所述膜厚信号而确定所述研磨垫的厚度，确定与所述研磨垫的厚度对应的所述导电性膜的研磨速率，算出以所述研磨速率对所述导电性膜研磨了规定研磨时间时的预计研磨量，在所述导电性膜的目标厚度加上所述预计研磨量而算出临时的终点膜厚，当从所述导电性膜的厚度到达所述临时的终点膜厚的时刻经过了所述规定研磨时间时，结束对所述导电性膜的研磨。

本发明的第2技术方案是一种研磨方法，其特点是，使对研磨垫进行支承的研磨台旋转，一边将含有磨料的研磨液供给到所述研磨垫，一边将表面形成有导电性膜的基板按压到所述研磨垫上而对所述导电性膜进行研磨，在对所述导电性膜的研磨中，根据配置在所述研磨台的内部的涡电流式膜厚传感器的输出值获取所述导电性膜的膜厚，在对所述导电性膜的研磨中，算出所述研磨台每旋转一次的研磨量，根据所述导电性膜的当前厚度与目标厚度的差值，以及所述研磨量算出增加研磨时间，通过在获取所述当前厚度的当前研磨时间上加上所述增加研磨时间，从而算出目标研磨时间，当到达所述目标研磨时间时，结束对所述导电性膜的研磨。

发明的效果

采用第1技术方案，可基于与研磨垫的厚度对应的研磨速率对导电性膜的研磨终点进行检测，可正确地将导电性膜研磨至目标厚度。

采用第2方式，基于研磨台旋转一次的研磨量，而算出到达目标厚度的时刻即目标研磨时间。即，研磨终点取决于研磨时间，而不是导电性膜的厚度。因此，可获得研磨台旋转一次的研磨量以下的研磨精度。

附图说明

图1是模式表示用于实行本发明的研磨方法的一实施方式的研磨装置的立体图。

图2是表示用于说明涡电流式膜厚传感器的原理的电路的示图。