[发明专利]研磨方法及研磨装置

说明书

本发明提供一种能够在不改变膜厚传感器的测定周期且不增大测定数据量的情况下提高膜厚测定的空间分辨率的研磨方法及研磨装置。研磨方法使配置于距研磨台(3)的中心(O)相同的距离处的第一膜厚传感器(7a)及第二膜厚传感器(7b)与研磨台(3)一起旋转，一边通过研磨头(1)将基板(W)按压于旋转的研磨台(3)上的研磨垫(2)而对该基板(W)的表面进行研磨，一边由第一膜厚传感器(7a)及第二膜厚传感器(7b)生成表示在基板(W)的表面上的、距基板(W)的中心的距离不同的测定点处的膜厚的信号值，基于第一膜厚传感器(7a)及第二膜厚传感器(7b)所生成的信号值，控制从研磨头(1)施加于基板(W)的研磨压力。

技术领域

本发明涉及对晶片等基板进行研磨的方法及装置，尤其是，涉及如下的方法和装置：在基板的研磨中取得包括基板的中心部及边缘部在内的基板的表面上的膜厚分布，并基于得到的膜厚分布控制施加于基板的研磨压力，及/或检测研磨终点。

背景技术

近年来，半导体设备的微细化发展至配线宽度小于10nm的阶段，随之关于膜厚也需要纳米级别的严密的管理。一般的研磨终点检测系统利用设置于研磨台的一个膜厚传感器测定晶片的膜厚，基于膜厚的测定值来检测研磨终点。然而，研磨终点检测的分辨率相当于研磨台每旋转一次的研磨量，对于高精度地检测研磨终点而言不充分。

因此，如专利文献1所公开的那样，有通过在研磨台上设置多个膜厚传感器，来提高研磨台每旋转一次的研磨终点检测的分辨率的技术。根据该技术，不仅能够提高研磨终点的精度，而且能够提高晶片研磨中的膜厚控制精度。即，在晶片的研磨中取得包含晶片的中心部及边缘部在内的晶片整面的膜厚分布，并基于得到的膜厚分布控制对于晶片的研磨压力，由此能够提高晶片面内的膜厚均匀性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-138442号公报

发明要解决的课题

最近，要求精密地控制晶片研磨中的膜厚轮廓。尤其是，晶片的边缘部的膜厚伴随着距晶片中心的半径方向上的距离而比较大地变化，要求控制对于边缘部内的更细致的区域的研磨压力。为了响应这样的要求，通过提高膜厚测定的空间分辨率而精密地测定膜厚分布这一点较为重要。为了提高膜厚测定的空间分辨率的一个解决方案是缩短膜厚传感器的测定周期。然而，若缩短膜厚传感器的测定周期，则研磨台每旋转一次的测定数据量增大，导致数据通信量及计算负荷增加。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种能够在不改变膜厚传感器的测定周期且不增大测定数据量的情况下，提高膜厚测定的空间分辨率的研磨方法及研磨装置。

用于解决课题的手段

本发明的一实施方式是研磨方法，其中，使配置于距研磨台的中心相同的距离处的第一膜厚传感器及第二膜厚传感器与所述研磨台一起旋转，一边通过研磨头将基板按压于旋转的所述研磨台上的研磨垫而对该基板的表面进行研磨，一边由所述第一膜厚传感器及所述第二膜厚传感器生成表示所述基板的表面上的、距所述基板的中心的距离不同的测定点处的膜厚的信号值，基于所述第一膜厚传感器及所述第二膜厚传感器生成的信号值，控制从所述研磨头施加于所述基板的研磨压力。

本发明的优选的实施方式中，还包括如下工序：

在所述研磨台的第N次旋转内的第一时点取得所述第一膜厚传感器所生成的信号值，取得在所述研磨台的第N次旋转中所述第二膜厚传感器所生成的最新的信号值和在所述研磨台的第N-1次旋转中所述第二膜厚传感器所生成的上一次的信号值，根据所述最新的信号值和所述上一次的信号值来计算相当于所述第一时点时的所述第二膜厚传感器的信号值的插值信号值，基于所述第一膜厚传感器及所述第二膜厚传感器所生成的信号值，控制从所述研磨头施加于所述基板的研磨压力的工序是如下工序：基于在所述第一时点时所述第一膜厚传感器所生成的信号值及所述插值信号值，控制从所述研磨头施加于所述基板的研磨压力。