研磨裝置及研磨方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種對晶圓等的基板進行研磨的研磨裝置及研磨方法，特別涉及一種一邊對研磨的進度進行監視一邊研磨該基板的研磨裝置及研磨方法。
【背景技術】
[0002]化學機械研磨(CMP)裝置是一種用于對晶圓等的基板進行研磨的具有代表性的裝置。該CMP裝置一邊使研磨臺旋轉，一邊將研磨液供給到研磨臺上的研磨墊，進一步將晶圓按壓在研磨墊上，從而在研磨液的存在下使晶圓與研磨墊滑動接觸。晶圓的表面通過研磨液所包含的磨粒所產生的機械作用以及研磨液的化學成分所產生的化學作用而被研磨。
[0003]CMP裝置為了檢測出晶圓的研磨終點，一般具有研磨進度監視裝置。該研磨進度監視裝置有幾種，其中一種對使研磨臺旋轉的臺用電動機的電流值進行監視的臺電流監視裝置。該臺電流監視裝置根據用于使研磨臺以預先設定的一定的速度旋轉所需要的臺用電動機的電流值的變化，對晶圓研磨的進度進行檢測。晶圓通常具有由種類不同的多層膜構成的疊層結構。若最上層的膜通過研磨處理被去除的話，則其下方的膜露出。作為結果，晶圓和研磨墊之間的摩擦力變化。該摩擦力的變化表現為使研磨臺旋轉的臺用電動機的電流值的變化。因此，臺電流監視裝置能夠根據臺用電動機的電流值的變化，檢測出最上層的膜被去除。
[0004]在晶圓的最上層的膜、為導電膜的情況下，也有使用具有渦流傳感器的研磨進度監視裝置的情況。渦流傳感器的構成為:使高頻的交流電流流過線圈，而使晶圓的導電膜感應產生渦電流，根據由該渦電流的磁場而導致的阻抗的變化，對導電膜的厚度進行檢測。渦流傳感器被埋設于研磨臺，研磨臺旋轉時，一邊對晶圓的表面進行掃描一邊取得膜厚信號。研磨進度監視裝置能夠根據該膜厚信號的變化來監視晶圓的研磨進度。
[0005]若一邊將晶圓按壓于研磨墊一邊在研磨液的存在下研磨晶圓的話，研磨液中的磨粒堆積于研磨墊的表面(研磨面)，進一步壓碎研磨墊的微小的表面凹凸，研磨墊的研磨性能降低。因此，為了使研磨墊的表面再生，使用修整器。
[0006]修整器具有由微小的金剛石顆粒構成的修整面。通過一邊使修整面旋轉一邊按壓研磨墊，且修整器沿著研磨墊的半徑方向搖動，從而修整器稍微削去研磨墊的表面。由此，研磨墊的表面(研磨面)得以再生。使用了修整器的這種研磨墊的再生被稱為墊修整或者墊調整。
[0007]現有技術文獻
[0008]專利文獻
[0009]專利文獻I日本特開2001-198813號公報
[0010]專利文獻2日本特開2011-647號公報
[0011]專利文獻3日本特開2009-287930號公報
【發明內容】
[0012]發明所要解決的課題
[0013]作為研磨進度監視裝置，使用上述的臺電流監視裝置的情況下，有在晶圓的研磨過程中進行墊修整的情況。該情況下，一邊研磨晶圓，一邊基于臺用電動機的電流值對研磨進度進行監視。然而，在晶圓的研磨過程中，修整器在研磨墊上搖動，因此由于該修整器的搖動的影響，臺用電動機的電流值變動。因此，研磨進度監視裝置有無法進行準確的研磨進度監視的情況。
[0014]又，使用了渦流傳感器的研磨進度監視裝置中，由晶圓的結構導致有如下的問題。通常，在被研磨的晶圓上，在其表面上規則地形成有多個器件，在被研磨的最上層的膜之下存在金屬膜或金屬配線等的金屬結構體。該金屬結構體存在于各器件，并被規則地配置在一個晶圓內。若渦流傳感器對這樣的晶圓的表面進行掃描的話，則會被金屬結構體的排列影響，渦流傳感器的膜厚信號發生變動。因此，研磨進度監視裝置存在無法進行準確的研磨進度監視的情況。
[0015]本發明是為了解決上述的問題點而做出的，其目的在于提供一種能夠準確地監視研磨進度的研磨裝置及研磨方法。
[0016]用于解決課題的手段
[0017]為了實現上述目的，本發明的第一方式是一種研磨裝置，其特征在于，包括:支持研磨墊的研磨臺；使所述研磨臺旋轉的臺用電動機；頂環，所述頂環將基板按壓在所述研磨墊上并研磨該基板；修整器，所述修整器在所述基板的研磨過程中一邊在所述研磨墊上搖動，一邊對所述研磨墊進行修整；過濾裝置，所述過濾裝置將具有相當于所述修整器的搖動周期的頻率的振動成分從所述臺用電動機的輸出電流信號中去除；以及研磨監視裝置，所述研磨監視裝置基于去除了所述振動成分的所述輸出電流信號，對所述基板的研磨的進度進行監視。
[0018]本發明的第二方式是一種研磨裝置，其特征在于，包括:支持研磨墊的研磨臺；使所述研磨臺旋轉的臺用電動機；頂環，所述頂環將基板按壓在所述研磨墊上并搖動；過濾裝置，所述過濾裝置將具有相當于所述頂環的搖動周期的頻率的振動成分從所述臺用電動機的輸出電流信號中去除；以及研磨監視裝置，所述研磨監視裝置基于去除了所述振動成分的所述輸出電流信號，對所述基板的研磨的進度進行監視。
[0019]本發明的第三方式是一種研磨裝置，其特征在于，包括:支持研磨墊的研磨臺；使所述研磨臺旋轉的臺用電動機；頂環，所述頂環將基板按壓在所述研磨墊上并研磨該基板；渦流傳感器，所述渦流傳感器對所述基板的表面進行掃描，并取得根據該基板的膜厚而變化的膜厚信號；過濾裝置，所述過濾裝置將具有規定頻率的振動成分從所述膜厚信號中去除；以及研磨監視裝置，所述研磨監視裝置基于去除了所述振動成分的所述膜厚信號，對所述基板的研磨的進度進行監視。
[0020]本發明的第四方式是一種研磨方法，其特征在于:通過臺用電動機使研磨臺旋轉，將基板按壓在所述研磨臺上的研磨墊上并研磨該基板，在所述基板的研磨過程中，使修整器在所述研磨墊上搖動并對所述研磨墊進行修整，將具有相當于所述修整器的搖動周期的頻率的振動成分從所述臺用電動機的輸出電流信號中去除，基于去除了所述振動成分的所述輸出電流信號，對所述基板的研磨的進度進行監視。
[0021]本發明的第五方式是一種研磨方法，其特征在于:通過臺用電動機使研磨臺旋轉，通過頂環將基板按壓在所述研磨臺上的研磨墊上，并使所述頂環搖動，將具有相當于所述頂環的搖動周期的頻率的振動成分從所述臺用電動機的輸出電流信號中去除，基于去除了所述振動成分的所述輸出電流信號，對所述基板的研磨的進度進行監視。
[0022]本發明的第六方式是一種研磨方法，其特征在于:通過臺用電動機使研磨臺旋轉，將基板按壓在所述研磨臺上的研磨墊上并研磨該基板，使渦流傳感器掃描所述基板的表面，取得根據該基板的膜厚而變化的膜厚信號，將具有規定頻率的振動成分從所述膜厚信號中去除，基于去除了所述振動成分的所述膜厚信號，對所述基板的研磨的進度進行監視
[0023]發明的效果
[0024]根據上述的第一方式及第四方式，由修整器的搖動導致的振動成分從臺用電動機的輸出電流信號中被去除。因此，研磨監視裝置能夠基于不包含振動成分的輸出電流信號，對基板研磨的進度進行準確地監視。
[0025]根據上述的第二方式及第五方式，由頂環的搖動導致的振動成分從臺用電動機的輸出電流信號中被去除。因此，研磨監視裝置能夠基于不包含振動成分的輸出電流信號，對基板研磨的進度進行準確地監視。
[0026]根據上述的第三方式及第六方式，由基板的結構導致的振動成分從臺用電動機的膜厚信號中被去除。因此，研磨監視裝置能夠基于不包含振動成分的膜厚信號，對基板研磨的進度進行準確地監視。
【附圖說明】
[0027]圖1是一實施方式所涉及的研磨裝置的立體圖。
[0028]圖2是示意性地示出研磨墊上的晶圓及修整器的俯視圖。
[0029]圖3是示出臺用電動機的電流值的圖表。
[0030]圖4是示出去除了振動成分的輸出電流信號的圖表。
[0031]圖5是示意性地示出另一實施方式所涉及的研磨裝置的剖面圖。
[0032]圖6是示出渦流傳感器的膜厚信號的圖表。
[0033]圖7是示出去除了振動成分的膜厚信號的圖表。
[0034]圖8是示出禍流傳感器的示意圖。
[0035]圖9是示出圖8所示出的渦流傳感器中的傳感器線圈的結構例的圖。
[0036]圖10是示出渦流傳感器的詳細結構的示意圖。
【具體實施方式】
[0037]以下，參照附圖對實施方式進行說明。圖1是一實施方式所涉及的研磨裝置的立體圖。如圖1所示，研磨裝置具有:支持研磨墊I的研磨臺2 ;將作為基板的晶圓W按壓于研磨墊I上的頂環3 ;以及用于對研磨墊I供給研磨液(漿料)的研磨液供給噴嘴4。