特開 2024-158390 研磨方法、コンピュータを動作させるためのプログラム、および研磨装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024158390

(43)【公開日】2024-11-08

(54)【発明の名称】研磨方法、コンピュータを動作させるためのプログラム、および研磨装置

(51)【国際特許分類】

   B24B 37/013 20120101AFI20241031BHJP

   B24B 49/04 20060101ALI20241031BHJP

   B24B 37/10 20120101ALI20241031BHJP

   B24B 49/12 20060101ALI20241031BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20241031BHJP

【ＦＩ】

B24B37/013

B24B49/04 Z

B24B37/10

B24B49/12

H01L21/304 622S

H01L21/304 622X

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023073547

(22)【出願日】2023-04-27

(71)【出願人】

【識別番号】000000239

【氏名又は名称】株式会社荏原製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100118500

【弁理士】

【氏名又は名称】廣澤 哲也

(74)【代理人】

【氏名又は名称】渡邉 勇

(74)【代理人】

【識別番号】100174089

【弁理士】

【氏名又は名称】郷戸 学

(74)【代理人】

【識別番号】100186749

【弁理士】

【氏名又は名称】金沢 充博

(72)【発明者】

【氏名】八木 圭太

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 俊光

(72)【発明者】

【氏名】塩川 陽一

(72)【発明者】

【氏名】渡邉 夕貴

(72)【発明者】

【氏名】椛沢 雅志

【テーマコード（参考）】

3C034

3C158

5F057

【Ｆターム（参考）】

3C034AA19

3C034BB93

3C034CA02

3C034CA22

3C034CB03

3C158AA07

3C158AC02

3C158BA01

3C158BB08

3C158BB09

3C158CB01

3C158DA12

3C158DA17

3C158EA11

3C158EB01

3C158ED00

5F057AA20

5F057BA13

5F057BA15

5F057CA12

5F057DA03

5F057EB11

5F057GA02

5F057GA12

5F057GA13

5F057GA16

5F057GA27

5F057GB02

5F057GB13

5F057GB20

(57)【要約】

【課題】参照ウェーハを事前に研磨することを不要とし、ワークピースを研磨しながら、該ワークピースの相対膜厚プロファイルを取得することができる技術を提案する。
【解決手段】本研磨方法は、ワークピースＷの研磨中に、ワークピースＷ上の２点Ｒ，Ｍで参照スペクトルおよびモニタリングスペクトルを繰り返し生成することで参照スペクトル履歴およびモニタリングスペクトル履歴を作成し、直近のモニタリングスペクトルと、参照スペクトル履歴内の複数の参照スペクトルとの差である複数の参照履歴差を算定し、直近の参照スペクトルと、モニタリングスペクトル履歴内の複数のモニタリングスペクトルとの差である複数のモニタリング履歴差を算定し、参照履歴差またはモニタリング履歴差の極小点に基づいて、モニタリング点Ｍと参照点Ｒとの間の膜厚差を算定する。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

研磨パッドを支持する研磨テーブルを回転させながら、ワークピースを前記研磨パッドに対して押し付けることで、前記ワークピースを研磨し、
前記ワークピースの研磨中に、前記ワークピース上の参照点およびモニタリング点を含む複数の照射点に光を導き、
前記ワークピースの研磨中に、前記ワークピース上の前記参照点からの反射光のスペクトルである参照スペクトルを繰り返し生成することで複数の参照スペクトルを含む参照スペクトル履歴を作成し、
前記ワークピースの研磨中に、前記ワークピース上の前記モニタリング点からの反射光のスペクトルであるモニタリングスペクトルを繰り返し生成することで複数のモニタリングスペクトルを含むモニタリングスペクトル履歴を作成し、
直近のモニタリングスペクトルと、前記参照スペクトル履歴内の前記複数の参照スペクトルとの差である複数の参照履歴差を算定し、
直近の参照スペクトルと、前記モニタリングスペクトル履歴内の前記複数のモニタリングスペクトルとの差である複数のモニタリング履歴差を算定し、
前記複数の参照履歴差または前記複数のモニタリング履歴差のいずれかに存在する参照履歴差またはモニタリング履歴差の極小点に基づいて、前記モニタリング点と前記参照点との間の膜厚差を算定し、
前記膜厚差を前記ワークピース上の複数のモニタリング点について算定することで、複数の膜厚差を決定し、
前記複数の膜厚差に基づいて前記ワークピースの相対膜厚プロファイルを作成する、研磨方法。

【請求項2】

前記参照点は、前記ワークピースの中心点である、請求項１に記載の研磨方法。

【請求項3】

前記参照点および前記モニタリング点は、前記複数の照射点のうちの隣接する２点である、請求項１に記載の研磨方法。

【請求項4】

前記複数のモニタリング点について前記複数の膜厚差を決定する工程は、隣接する前記参照点および前記モニタリング点を、前記複数の照射点内で１つずつずらしながら、前記膜厚差を前記ワークピース上の複数のモニタリング点について算定することで、複数の膜厚差を決定する工程である、請求項３に記載の研磨方法。

【請求項5】

前記モニタリング点と前記参照点との間の膜厚差を算定する工程は、
前記複数の参照履歴差または前記複数のモニタリング履歴差のいずれかに存在する参照履歴差またはモニタリング履歴差の前記極小点を決定し、
前記極小点に対応する過去の時点と、前記直近のモニタリングスペクトルまたは前記直近の参照スペクトルが生成された時点との時間差を決定し、
前記時間差を、前記ワークピースの仮研磨レートに乗算することで、前記膜厚差を算定する工程である、請求項１に記載の研磨方法。

【請求項6】

前記ワークピースは、製品ウェーハである、請求項１に記載の研磨方法。

【請求項7】

ワークピースの研磨中に、光源に指令を与えて、前記ワークピース上の参照点およびモニタリング点を含む複数の照射点に光を導くステップと、
前記ワークピースの研磨中に、前記ワークピース上の参照点からの反射光のスペクトルである参照スペクトルを繰り返し生成することで複数の参照スペクトルを含む参照スペクトル履歴を作成するステップと、
前記ワークピースの研磨中に、前記ワークピース上のモニタリング点からの反射光のスペクトルであるモニタリングスペクトルを繰り返し生成することで複数のモニタリングスペクトルを含むモニタリングスペクトル履歴を作成するステップと、
直近のモニタリングスペクトルと、前記参照スペクトル履歴内の前記複数の参照スペクトルとの差である複数の参照履歴差を算定するステップと、
直近の参照スペクトルと、前記モニタリングスペクトル履歴内の前記複数のモニタリングスペクトルとの差である複数のモニタリング履歴差を算定するステップと、
前記複数の参照履歴差または前記複数のモニタリング履歴差のいずれかに存在する参照履歴差またはモニタリング履歴差の極小点に基づいて、前記モニタリング点と前記参照点との間の膜厚差を算定するステップと、
前記膜厚差を前記ワークピース上の複数のモニタリング点について算定することで、複数の膜厚差を決定するステップと、
前記複数の膜厚差に基づいて前記ワークピースの相対膜厚プロファイルを作成するステップをコンピュータに実行させるためのプログラム。

【請求項8】

前記モニタリング点と前記参照点との間の膜厚差を算定する前記ステップは、
前記複数の参照履歴差または前記複数のモニタリング履歴差のいずれかに存在する参照履歴差またはモニタリング履歴差の前記極小点を決定し、
前記極小点に対応する過去の時点と、前記直近のモニタリングスペクトルまたは前記直近の参照スペクトルが生成された時点との時間差を決定し、
前記時間差を、前記ワークピースの仮研磨レートに乗算することで、前記膜厚差を算定するステップである、請求項７に記載のプログラム。

【請求項9】

研磨パッドを支持する研磨テーブルと、
前記研磨テーブルを回転させるテーブルモータと、
ワークピースを前記研磨パッドに対して押し付けることで、前記ワークピースを研磨する研磨ヘッドと、
前記ワークピースの研磨中に、前記ワークピース上の参照点およびモニタリング点を含む複数の照射点に光を導く光源および光学センサヘッドと、
プログラムが格納された記憶装置、および前記プログラムに含まれる命令に従って演算を実行する演算装置を有する処理システムを備え、
前記処理システムは、
前記ワークピースの研磨中に、前記ワークピース上の前記参照点からの反射光のスペクトルである参照スペクトルを繰り返し生成することで複数の参照スペクトルを含む参照スペクトル履歴を作成し、
前記ワークピースの研磨中に、前記ワークピース上の前記モニタリング点からの反射光のスペクトルであるモニタリングスペクトルを繰り返し生成することで複数のモニタリングスペクトルを含むモニタリングスペクトル履歴を作成し、
直近のモニタリングスペクトルと、前記参照スペクトル履歴内の前記複数の参照スペクトルとの差である複数の参照履歴差を算定し、
直近の参照スペクトルと、前記モニタリングスペクトル履歴内の前記複数のモニタリングスペクトルとの差である複数のモニタリング履歴差を算定し、
前記複数の参照履歴差または前記複数のモニタリング履歴差のいずれかに存在する参照履歴差またはモニタリング履歴差の極小点に基づいて、前記モニタリング点と前記参照点との間の膜厚差を算定し、
前記膜厚差を前記ワークピース上の複数のモニタリング点について算定することで、複数の膜厚差を決定し、
前記複数の膜厚差に基づいて前記ワークピースの相対膜厚プロファイルを作成するように構成されている、研磨装置。

【請求項10】

前記処理システムは、
前記複数の参照履歴差または前記複数のモニタリング履歴差のいずれかに存在する参照履歴差またはモニタリング履歴差の前記極小点を決定し、
前記極小点に対応する過去の時点と、前記直近のモニタリングスペクトルまたは前記直近の参照スペクトルが生成された時点との時間差を決定し、
前記時間差を、前記ワークピースの仮研磨レートに乗算することで、前記膜厚差を算定するように構成されている、請求項９に記載の研磨装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ウェーハ、配線基板、角基板などのワークピースを研磨するための技術に関し、特にワークピースからの反射光のスペクトルに基づいてワークピースの相対膜厚プロファイルをワークピースの研磨中に作成する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体デバイスの製造工程では、ウェーハ等のワークピースの表面を研磨する化学機械研磨（ＣＭＰ：Chemical Mechanical Polishing）装置が使用されている。ＣＭＰ装置は、研磨テーブル上に貼り付けられた研磨パッドと、ワークピースを研磨パッドの研磨面に押し付けるための研磨ヘッドを備えている。ＣＭＰ装置は、研磨液（例えば、スラリー）を研磨パッド上に供給しながら、研磨ヘッドによりワークピースを研磨パッドの研磨面に押し付けて、ワークピースの表面と研磨パッドの研磨面を摺接させる。ワークピースの表面は、研磨液の化学的作用と研磨液に含まれる砥粒および／または研磨パッドの機械的作用によって、研磨される。

【0003】

ワークピースの研磨は、その表面を構成する膜（絶縁膜、シリコン層など）が研磨され、ワークピースの膜厚が目標膜厚に達したときに終了される。研磨装置は、ワークピースの膜厚を測定するために、光学膜厚測定装置を備える。光学膜厚測定装置は、研磨テーブル内に配置された光学センサヘッドにより、ワークピースに光を照射し、ワークピースからの反射光を受け、反射光の強度から反射光のスペクトルを生成し、反射光のスペクトルに基づいて、ワークピースの膜厚を決定するように構成される。

【0004】

反射光のスペクトルに基づいて膜厚を決定する技術の例は、特許文献１に示されている。特許文献１は、研磨すべきターゲットウェーハと同じ構造の参照ウェーハを予め研磨することで複数の参照スペクトルを用意し、ターゲットウェーハの研磨中に得られたスペクトルに最も近い形状の参照スペクトルを決定し、決定された参照スペクトルに関連付けられた膜厚をターゲットウェーハの膜厚に決定する、という技術を開示する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第６５９５９８７号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上述した従来の技術では、事前に参照ウェーハを研磨して、複数の参照スペクトルを取得する必要がある。また、研磨すべきターゲットウェーハの表面を構成する膜の下にある下地層の厚さにばらつきが存在すると、ターゲットウェーハの正確な膜厚を測定できないことがある。さらに、光学膜厚測定装置に使用される光源の光量が経時的に低下し、光量の補正が必要になることもある。

【0007】

そこで、本発明は、参照ウェーハを事前に研磨することを不要とし、ワークピースを研磨しながら、該ワークピースの相対膜厚プロファイルを取得することができる技術を提案する。

【課題を解決するための手段】

【0008】

一態様では、研磨パッドを支持する研磨テーブルを回転させながら、ワークピースを前記研磨パッドに対して押し付けることで、前記ワークピースを研磨し、前記ワークピースの研磨中に、前記ワークピース上の参照点およびモニタリング点を含む複数の照射点に光を導き、前記ワークピースの研磨中に、前記ワークピース上の前記参照点からの反射光のスペクトルである参照スペクトルを繰り返し生成することで複数の参照スペクトルを含む参照スペクトル履歴を作成し、前記ワークピースの研磨中に、前記ワークピース上の前記モニタリング点からの反射光のスペクトルであるモニタリングスペクトルを繰り返し生成することで複数のモニタリングスペクトルを含むモニタリングスペクトル履歴を作成し、直近のモニタリングスペクトルと、前記参照スペクトル履歴内の前記複数の参照スペクトルとの差である複数の参照履歴差を算定し、直近の参照スペクトルと、前記モニタリングスペクトル履歴内の前記複数のモニタリングスペクトルとの差である複数のモニタリング履歴差を算定し、前記複数の参照履歴差または前記複数のモニタリング履歴差のいずれかに存在する参照履歴差またはモニタリング履歴差の極小点に基づいて、前記モニタリング点と前記参照点との間の膜厚差を算定し、前記膜厚差を前記ワークピース上の複数のモニタリング点について算定することで、複数の膜厚差を決定し、前記複数の膜厚差に基づいて前記ワークピースの相対膜厚プロファイルを作成する、研磨方法が提供される。

【0009】

一態様では、前記参照点は、前記ワークピースの中心点である。
一態様では、前記参照点および前記モニタリング点は、前記複数の照射点のうちの隣接する２点である。
一態様では、前記複数のモニタリング点について前記複数の膜厚差を決定する工程は、隣接する前記参照点および前記モニタリング点を、前記複数の照射点内で１つずつずらしながら、前記膜厚差を前記ワークピース上の複数のモニタリング点について算定することで、複数の膜厚差を決定する工程である。
一態様では、前記モニタリング点と前記参照点との間の膜厚差を算定する工程は、前記複数の参照履歴差または前記複数のモニタリング履歴差のいずれかに存在する参照履歴差またはモニタリング履歴差の前記極小点を決定し、前記極小点に対応する過去の時点と、前記直近のモニタリングスペクトルまたは前記直近の参照スペクトルが生成された時点との時間差を決定し、前記時間差を、前記ワークピースの仮研磨レートに乗算することで、前記膜厚差を算定する工程である。
一態様では、前記ワークピースは、製品ウェーハである。

【0010】

一態様では、ワークピースの研磨中に、光源に指令を与えて、前記ワークピース上の参照点およびモニタリング点を含む複数の照射点に光を導くステップと、前記ワークピースの研磨中に、前記ワークピース上の参照点からの反射光のスペクトルである参照スペクトルを繰り返し生成することで複数の参照スペクトルを含む参照スペクトル履歴を作成するステップと、前記ワークピースの研磨中に、前記ワークピース上のモニタリング点からの反射光のスペクトルであるモニタリングスペクトルを繰り返し生成することで複数のモニタリングスペクトルを含むモニタリングスペクトル履歴を作成するステップと、直近のモニタリングスペクトルと、前記参照スペクトル履歴内の前記複数の参照スペクトルとの差である複数の参照履歴差を算定するステップと、直近の参照スペクトルと、前記モニタリングスペクトル履歴内の前記複数のモニタリングスペクトルとの差である複数のモニタリング履歴差を算定するステップと、前記複数の参照履歴差または前記複数のモニタリング履歴差のいずれかに存在する参照履歴差またはモニタリング履歴差の極小点に基づいて、前記モニタリング点と前記参照点との間の膜厚差を算定するステップと、前記膜厚差を前記ワークピース上の複数のモニタリング点について算定することで、複数の膜厚差を決定するステップと、前記複数の膜厚差に基づいて前記ワークピースの相対膜厚プロファイルを作成するステップをコンピュータに実行させるためのプログラムが提供される。

【0011】

一態様では、前記モニタリング点と前記参照点との間の膜厚差を算定する前記ステップは、前記複数の参照履歴差または前記複数のモニタリング履歴差のいずれかに存在する参照履歴差またはモニタリング履歴差の前記極小点を決定し、前記極小点に対応する過去の時点と、前記直近のモニタリングスペクトルまたは前記直近の参照スペクトルが生成された時点との時間差を決定し、前記時間差を、前記ワークピースの仮研磨レートに乗算することで、前記膜厚差を算定するステップである。

【0012】

一態様では、研磨パッドを支持する研磨テーブルと、前記研磨テーブルを回転させるテーブルモータと、ワークピースを前記研磨パッドに対して押し付けることで、前記ワークピースを研磨する研磨ヘッドと、前記ワークピースの研磨中に、前記ワークピース上の参照点およびモニタリング点を含む複数の照射点に光を導く光源および光学センサヘッドと、プログラムが格納された記憶装置、および前記プログラムに含まれる命令に従って演算を実行する演算装置を有する処理システムを備え、前記処理システムは、前記ワークピースの研磨中に、前記ワークピース上の前記参照点からの反射光のスペクトルである参照スペクトルを繰り返し生成することで複数の参照スペクトルを含む参照スペクトル履歴を作成し、前記ワークピースの研磨中に、前記ワークピース上の前記モニタリング点からの反射光のスペクトルであるモニタリングスペクトルを繰り返し生成することで複数のモニタリングスペクトルを含むモニタリングスペクトル履歴を作成し、直近のモニタリングスペクトルと、前記参照スペクトル履歴内の前記複数の参照スペクトルとの差である複数の参照履歴差を算定し、直近の参照スペクトルと、前記モニタリングスペクトル履歴内の前記複数のモニタリングスペクトルとの差である複数のモニタリング履歴差を算定し、前記複数の参照履歴差または前記複数のモニタリング履歴差のいずれかに存在する参照履歴差またはモニタリング履歴差の極小点に基づいて、前記モニタリング点と前記参照点との間の膜厚差を算定し、前記膜厚差を前記ワークピース上の複数のモニタリング点について算定することで、複数の膜厚差を決定し、前記複数の膜厚差に基づいて前記ワークピースの相対膜厚プロファイルを作成するように構成されている、研磨装置が提供される。

【0013】

一態様では、前記処理システムは、前記複数の参照履歴差または前記複数のモニタリング履歴差のいずれかに存在する参照履歴差またはモニタリング履歴差の前記極小点を決定し、前記極小点に対応する過去の時点と、前記直近のモニタリングスペクトルまたは前記直近の参照スペクトルが生成された時点との時間差を決定し、前記時間差を、前記ワークピースの仮研磨レートに乗算することで、前記膜厚差を算定するように構成されている。

【発明の効果】

【0014】

参照点およびモニタリング点の両方は、同じワークピース上の点である。すなわち、ワークピースの研磨中に、参照点での参照スペクトルとモニタリング点でのモニタリングスペクトルが生成され、これら参照スペクトルとモニタリングスペクトルとの比較に基づいて相対膜厚プロファイルが作成される。したがって、事前に別のワークピースを研磨する必要がない。さらに、参照スペクトルとモニタリングスペクトルとの差を算定することで、ワークピースの表面を構成する膜の下に存在する下地層の影響がキャンセルされる。したがって、ワークピースの膜厚測定は、下地層のばらつきの影響を受けにくい。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】研磨装置の一実施形態を示す模式図である。

【図2】光学式プロファイル測定装置の詳細な構成を示す断面図である。

【図3】光強度測定データから生成されたスペクトルの一例を示す模式図である。

【図4】ワークピース上の光の照射点の一例を示す図である。

【図5】モニタリングスペクトルと参照スペクトルの一例を示すグラフである。

【図6】直近のモニタリングスペクトルと、参照スペクトル履歴内の複数の参照スペクトルとの差である複数の参照履歴差を算定する工程の一実施形態を説明するための図である。

【図7】モニタリング点での膜厚が参照点での膜厚よりも大きい場合の複数の参照履歴差の一例を示すグラフである。

【図8】モニタリング点での膜厚が参照点での膜厚よりも大きい場合の複数のモニタリング履歴差の一例を示すグラフである。

【図9】モニタリング点での膜厚が参照点での膜厚よりも小さい場合の複数の参照履歴差の一例を示すグラフである。

【図10】モニタリング点での膜厚が参照点での膜厚よりも小さい場合の複数のモニタリング履歴差の一例を示すグラフである。

【図11】ワークピースの相対膜厚プロファイルの一例を示す模式図である。

【図12】研磨方法の一実施形態を説明するフローチャートである。

【図13】ワークピースの相対膜厚プロファイルを作成する他の実施形態を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、研磨装置の一実施形態を示す模式図である。図１に示すように、研磨装置は、研磨パッド２を支持する研磨テーブル３と、ワークピースＷを研磨パッド２に押し付ける研磨ヘッド１と、研磨テーブル３を回転させるテーブルモータ６と、研磨パッド２上にスラリーなどの研磨液を供給するための研磨液供給ノズル５と、研磨装置の動作を制御するための動作制御部９を備えている。研磨パッド２の上面は、ワークピースＷを研磨する研磨面２ａを構成する。ワークピースＷは、その表面に、配線構造を構成する膜を有している。ワークピースＷの例としては、半導体デバイスの製造に使用されるウェーハ、配線基板、角基板などが挙げられる。一例では、ワークピースＷは、多層膜が形成された製品ウェーハである。

【0017】

研磨ヘッド１はヘッドシャフト１０に連結されており、ヘッドシャフト１０は研磨ヘッド回転装置１５に連結されている。研磨ヘッド回転装置１５は、研磨ヘッド１をヘッドシャフト１０とともに矢印で示す方向に回転させるように構成されている。研磨ヘッド回転装置１５の構成は特に限定されないが、一例では、研磨ヘッド回転装置１５は、電動機、ベルト、プーリなどを備えている。研磨テーブル３はテーブルモータ６に連結されており、テーブルモータ６は研磨テーブル３および研磨パッド２を矢印で示す方向に回転させるように構成されている。研磨ヘッド１、研磨ヘッド回転装置１５、およびテーブルモータ６は動作制御部９に接続されている。

【0018】

ワークピースＷは次のようにして研磨される。テーブルモータ６および研磨ヘッド回転装置１５は、研磨テーブル３および研磨ヘッド１を図１の矢印で示す方向に回転させながら、研磨液が研磨液供給ノズル５から研磨テーブル３上の研磨パッド２の研磨面２ａに供給される。ワークピースＷは研磨ヘッド１によって回転されながら、研磨パッド２上に研磨液が存在した状態でワークピースＷは研磨ヘッド１によって研磨パッド２の研磨面２ａに押し付けられる。ワークピースＷの表面は、研磨液の化学的作用と、研磨液に含まれる砥粒および／または研磨パッド２の機械的作用により研磨される。

【0019】

動作制御部９は、プログラムが格納された記憶装置９ａと、プログラムに含まれる命令に従って演算を実行する演算装置９ｂを備えている。動作制御部９は、少なくとも１台のコンピュータから構成される。記憶装置９ａは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）などの主記憶装置と、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）などの補助記憶装置を備えている。演算装置９ｂの例としては、ＣＰＵ（中央処理装置）、ＧＰＵ（グラフィックプロセッシングユニット）が挙げられる。ただし、動作制御部９の具体的構成はこれらの例に限定されない。

【0020】

研磨装置は、ワークピースＷの相対膜厚プロファイルを作成する光学式プロファイル測定装置２０を備えている。光学式プロファイル測定装置２０は、光を発する光源２２と、光源２２の光をワークピースＷに照射し、ワークピースＷからの反射光を受ける光学センサヘッド２５と、光学センサヘッド２５に連結された分光器２７と、ワークピースＷからの反射光のスペクトルに基づいてワークピースＷの相対膜厚プロファイルを作成する処理システム３０を備えている。光学センサヘッド２５は、研磨テーブル３内に配置されており、研磨テーブル３とともに回転する。

【0021】

処理システム３０は、プログラムが格納された記憶装置３０ａと、プログラムに含まれる命令に従って演算を実行する演算装置３０ｂを備えている。処理システム３０は、少なくとも１台のコンピュータから構成される。記憶装置３０ａは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）などの主記憶装置と、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）などの補助記憶装置を備えている。演算装置３０ｂの例としては、ＣＰＵ（中央処理装置）、ＧＰＵ（グラフィックプロセッシングユニット）が挙げられる。ただし、処理システム３０の具体的構成はこれらの例に限定されない。

【0022】

動作制御部９および処理システム３０のそれぞれは、複数のコンピュータから構成されてもよい。例えば、動作制御部９および処理システム３０のそれぞれは、エッジサーバおよびクラウドサーバの組み合わせから構成されてもよい。一実施形態では、動作制御部９および処理システム３０は、１台のコンピュータから構成されてもよい。

【0023】

図２は、光学式プロファイル測定装置２０の詳細な構成を示す断面図である。光学式プロファイル測定装置２０は、光源２２に連結された投光光ファイバーケーブル３１と、分光器２７に連結された受光光ファイバーケーブル３２を備えている。投光光ファイバーケーブル３１の先端３１ａおよび受光光ファイバーケーブル３２の先端３２ａは、光学センサヘッド２５を構成している。すなわち、投光光ファイバーケーブル３１は、光源２２によって発せられた光を研磨パッド２上のワークピースＷに導き、受光光ファイバーケーブル３２はワークピースＷからの反射光を受け、分光器２７に伝達する。

【0024】

分光器２７は処理システム３０に接続されている。投光光ファイバーケーブル３１、受光光ファイバーケーブル３２、光源２２、および分光器２７は研磨テーブル３に取り付けられており、研磨テーブル３および研磨パッド２とともに一体に回転する。投光光ファイバーケーブル３１の先端３１ａおよび受光光ファイバーケーブル３２の先端３２ａから構成される光学センサヘッド２５は、研磨パッド２上のワークピースＷの表面に対向して配置されている。

【0025】

光学センサヘッド２５の位置は、研磨テーブル３および研磨パッド２が一回転するたびに研磨パッド２上のワークピースＷの表面を横切る位置である。研磨パッド２は、光学センサヘッド２５の上方に位置した通孔２ｂを有している。光学センサヘッド２５は、研磨テーブル３が一回転するたびに光を通孔２ｂを通じてワークピースＷに照射し、かつワークピースＷからの反射光を通孔２ｂを通じて受ける。

【0026】

一実施形態では、研磨液および研磨屑が光学センサヘッド２５に接触することを防止するために、研磨パッド２の通孔２ｂ内に透明窓（図示せず）が嵌め込まれてもよい。透明窓は、光の透過を許容する材料（例えば、透明な樹脂）から構成されている。この場合は、光は、光学センサヘッド２５から透明窓を通ってワークピースＷに導かれ、ワークピースＷからの反射光は透明窓を通って光学センサヘッド２５によって受けられる。

【0027】

光源２２は、短い時間間隔で繰り返し発光するフラッシュ光源である。光源２２の例としては、キセノンフラッシュランプが挙げられる。光源２２は、動作制御部９に電気的に接続されており、動作制御部９から送られるトリガー信号を受けて発光する。より具体的には、光学センサヘッド２５が研磨パッド２上のワークピースＷの表面を横切る間、光源２２は複数のトリガー信号を受けて複数回発光する。したがって、研磨テーブル３が一回転するたびに、ワークピースＷ上の中心点を含む複数の照射点に光が照射される。

【0028】

光源２２によって発せられた光は、光学センサヘッド２５に伝達される。すなわち、光は、投光光ファイバーケーブル３１を通って光学センサヘッド２５に伝達され、光学センサヘッド２５から放射される。光は、研磨パッド２の通孔２ｂ（または透明窓）を通って研磨パッド２上のワークピースＷに入射する。ワークピースＷから反射した光は、研磨パッド２の通孔２ｂ（または透明窓）を再び通過し、光学センサヘッド２５によって受けられる。ワークピースＷからの反射光は、受光光ファイバーケーブル３２を通って分光器２７に伝達される。

【0029】

分光器２７は、反射光を波長に従って分解し、各波長での反射光の強度を所定の波長範囲に亘って測定するように構成される。すなわち、分光器２７は、ワークピースＷからの反射光を波長に従って分解し、各波長での反射光の強度を所定の波長範囲に亘って測定して、光強度測定データを生成する。各波長での反射光の強度は、反射率または相対反射率などの相対値として表わすこともできる。光強度測定データは、処理システム３０に送られる。

【0030】

処理システム３０は、光強度測定データから、図３に示すような反射光のスペクトルを生成する。ワークピースＷからの反射光のスペクトルは、ワークピースＷの膜厚の情報を含む。言い換えれば、反射光のスペクトルは、ワークピースＷの膜厚に依存して変化する。処理システム３０は、反射光のスペクトルに基づいてワークピースＷの相対膜厚プロファイルを作成するように構成される。

【0031】

以下、ワークピースＷの相対膜厚プロファイルを作成する一実施形態について説明する。図４は、ワークピースＷ上の光の照射点の一例を示す図である。上述したように、ワークピースＷの研磨中、研磨テーブル３が一回転するたびに、光学センサヘッド２５はワークピースＷの表面を横切って移動しながら、光学センサヘッド２５はワークピースＷの表面に光を複数回照射する。したがって、図４に示すように、光学センサヘッド２５からの光の複数の照射点Ｒ，Ｍは、ワークピースＷの表面上に半径方向に並ぶ。複数の照射点Ｒ，Ｍのうちの１つの照射点Ｒは、ワークピースＷの中心点上に位置する。研磨テーブル３が一回転するたびに、光学センサヘッド２５は複数の照射点Ｒ，Ｍからの反射光を受け、処理システム３０は、複数の照射点Ｒ，Ｍからの反射光の複数のスペクトルを生成する。

【0032】

処理システム３０は、複数の照射点Ｒ，Ｍを、参照点Ｒとモニタリング点Ｍに分類する。そして、処理システム３０は、ワークピースＷの研磨中に、ワークピースＷ上の参照点Ｒからの反射光のスペクトルである参照スペクトルを繰り返し生成することで複数の参照スペクトルを含む参照スペクトル履歴を作成する。より具体的には、ワークピースＷの研磨中に、光学センサヘッド２５はワークピースＷ上の参照点Ｒに光を所定の時間間隔で繰り返し導き、処理システム３０は、参照点Ｒからの反射光のスペクトルである参照スペクトルを上記所定の時間間隔で繰り返し生成する。上記所定の時間間隔は、研磨テーブル３が所定数回転する時間間隔である。本実施形態では、上記所定の時間間隔は、研磨テーブル３が一回転する時間間隔である。したがって、研磨テーブル３が一回転するたびに、処理システム３０は参照スペクトルを繰り返し生成することで、複数の参照スペクトルを含む参照スペクトル履歴を作成する。

【0033】

参照スペクトル履歴は、過去に遡った時点で得られた複数の参照スペクトルの時系列データである。本実施形態では、研磨テーブル３が一回転するたびに、参照スペクトルが生成されるので、研磨テーブル３が一回転するたびに、新たに生成された参照スペクトルが参照スペクトル履歴に追加される。参照スペクトル履歴は、処理システム３０の記憶装置３０ａに格納される。

【0034】

処理システム３０は、ワークピースＷの研磨中に、ワークピースＷ上の各モニタリング点Ｍからの反射光のスペクトルであるモニタリングスペクトルを繰り返し生成することで複数のモニタリングスペクトルを含むモニタリングスペクトル履歴をモニタリング点Ｍごとに作成する。より具体的には、ワークピースＷの研磨中に、光学センサヘッド２５はワークピースＷ上の各モニタリング点Ｍに光を所定の時間間隔で繰り返し導き、処理システム３０は、ワークピースＷの研磨中に、モニタリング点Ｍからの反射光のスペクトルであるモニタリングスペクトルを上記所定の時間間隔で繰り返し生成する。上記所定の時間間隔は、研磨テーブル３が所定数回転する時間間隔である。本実施形態では、上記所定の時間間隔は、研磨テーブル３が一回転する時間間隔である。したがって、研磨テーブル３が一回転するたびに、処理システム３０は各モニタリング点Ｍについてモニタリングスペクトルを繰り返し生成することで、複数のモニタリングスペクトルを含むモニタリングスペクトル履歴を各モニタリング点Ｍについて作成する。

【0035】

モニタリングスペクトル履歴は、過去に遡った時点で得られた複数のモニタリングスペクトルの時系列データである。本実施形態では、研磨テーブル３が一回転するたびに、モニタリングスペクトルが生成されるので、研磨テーブル３が一回転するたびに、新たに生成されたモニタリングスペクトルがモニタリングスペクトル履歴に追加される。各モニタリング点Ｍについてモニタリングスペクトルが生成されるので、複数のモニタリング点Ｍに対応する複数のモニタリングスペクトル履歴が作成される。複数のモニタリングスペクトル履歴は、処理システム３０の記憶装置３０ａに格納される。

【0036】

処理システム３０は、参照スペクトル履歴および複数のモニタリングスペクトル履歴を同時に作成してもよいし、異なる時間に作成してもよいし、あるいは重複する時間内に作成してもよい。

【0037】

次に、処理システム３０は、ワークピースＷの研磨中に、各モニタリング点Ｍからの反射光から生成されたモニタリングスペクトルを、参照スペクトル履歴内の複数の参照スペクトルと比較する。具体的には、処理システム３０は、各モニタリング点Ｍについて作成されたモニタリングスペクトル履歴内の直近のモニタリングスペクトルと、参照スペクトル履歴内の複数の参照スペクトルとの差である複数の参照履歴差を算定する。複数の参照履歴差のそれぞれは、上記直近のモニタリングスペクトルと、参照スペクトル履歴内の各参照スペクトルとの形状の差である。

【0038】

図５は、モニタリングスペクトルと参照スペクトルの一例を示すグラフである。図５において、縦軸は反射光の強度を表し、横軸は反射光の波長を表している。反射光の強度は、反射率または相対反射率などの相対値で表されてもよい。参照履歴差は、モニタリングスペクトルと参照スペクトルの形状の差であり、図５のハッチング模様で示された面積に相当する。より具体的には、参照履歴差は、モニタリングスペクトルに表される反射光の強度と、参照スペクトルに表される反射光の強度との差の絶対値を算定することで求められる。

【0039】

図６は、直近のモニタリングスペクトルと、参照スペクトル履歴内の複数の参照スペクトルとの差である複数の参照履歴差を算定する工程の一実施形態を説明するための図である。直近のモニタリングスペクトルは、ワークピースＷの研磨中において各モニタリング点Ｍで取得された複数のモニタリングスペクトルのうち、最新のモニタリングスペクトルである。図６に示す実施形態では、参照スペクトルは、ワークピースＷの中心点に位置する参照点Ｒからの反射光のスペクトルである。研磨テーブル３が一回転するたびに、光学センサヘッド２５はワークピースＷの中心点に光を照射するので、ワークピースＷの研磨中において、参照点Ｒの位置は固定である。

【0040】

図６に示すように、処理システム３０は、各モニタリング点Ｍからの反射光から生成された直近のモニタリングスペクトルと、参照点Ｒについて作成された参照スペクトル履歴内の複数の参照スペクトルのそれぞれとの差を算定することで、参照スペクトル履歴内の複数の参照スペクトルに対応する複数の参照履歴差を求める。複数の参照履歴差は、図６に示す複数のモニタリング点Ｍのそれぞれについて算定される。

【0041】

図７は、直近のモニタリングスペクトルと、参照スペクトル履歴内の複数の参照スペクトルとの差である複数の参照履歴差の一例を示すグラフである。図７において、縦軸は直近のモニタリングスペクトルと参照スペクトルとの差を表し、横軸は、直近のモニタリングスペクトルが生成された時点と、参照履歴差の算定に使用される参照スペクトルが生成された時点との時間差である研磨テーブル３の回転回数差を表している。

【0042】

モニタリングスペクトルおよび参照スペクトルは、研磨テーブル３が一回転するたびに生成されるので、直近のモニタリングスペクトルと参照スペクトル履歴内の参照スペクトルとの間の時間差は、研磨テーブル３の回転回数差で表すことができる。例えば、図７において、研磨テーブル３の回転回数差が０であるときの参照履歴差は、直近のモニタリングスペクトルと、直近の参照スペクトルとの差である。研磨テーブル３の回転回数差が１０であるときの参照履歴差は、直近のモニタリングスペクトルと、研磨テーブル３の１０回転に相当する時間だけ過去に遡った時点に生成された過去の参照スペクトルとの差である。

【0043】

図７の例は、直近のモニタリングスペクトルが生成された時点でのモニタリング点Ｍ（図６参照）での膜厚は、同時点での参照点Ｒ（図６参照）での膜厚よりも大きい場合を示す。この場合は、図７に示すように、直近のモニタリングスペクトルと、参照スペクトル履歴内の複数の参照スペクトルとの差である複数の参照履歴差には、極小点が存在する。図７に示す例では、研磨テーブル３の回転回数差が５であるとき、参照履歴差の極小点が存在する。これは、直近のモニタリングスペクトルの形状は、研磨テーブル３の５回転に相当する時間だけ過去に遡った時点に生成された過去の参照スペクトルの形状に最も近いことを意味する。

【0044】

次に、処理システム３０は、ワークピースＷの研磨中に、図６に示すように、参照点Ｒからの反射光から生成された参照スペクトルを、各モニタリング点Ｍについて作成されたモニタリングスペクトル履歴内の複数のモニタリングスペクトルと比較する。具体的には、処理システム３０は、参照スペクトル履歴内の直近の参照スペクトルと、各モニタリング点Ｍについて作成されたモニタリングスペクトル履歴内の複数のモニタリングスペクトルとの差である複数のモニタリング履歴差を算定する。

【0045】

複数のモニタリング履歴差のそれぞれは、上記直近の参照スペクトルと、モニタリングスペクトル履歴内の各モニタリングスペクトルとの形状の差である。モニタリング履歴差は、図５を参照して説明したように、参照スペクトルに表される反射光の強度と、モニタリングスペクトルに表される反射光の強度との差の絶対値を算定することで求められる。直近の参照スペクトルは、ワークピースＷの研磨中において取得された複数の参照スペクトルのうち、最新の参照スペクトルである。

【0046】

図６に示すように、処理システム３０は、参照点Ｒからの反射光から生成された直近の参照スペクトルと、各モニタリング点Ｍについて作成されたモニタリングスペクトル履歴内の複数のモニタリングスペクトルのそれぞれとの差を算定することで、モニタリングスペクトル履歴内の複数のモニタリングスペクトルにそれぞれ対応する複数のモニタリング履歴差を求める。複数のモニタリング履歴差は、図６に示す複数のモニタリング点Ｍのそれぞれについて算定される。

【0047】

図８は、直近の参照スペクトルと、モニタリングスペクトル履歴内の複数のモニタリングスペクトルとの差である複数のモニタリング履歴差の一例を示すグラフである。図８において、縦軸は直近の参照スペクトルとモニタリングスペクトルとの差を表し、横軸は、直近の参照スペクトルが生成された時点と、モニタリング履歴差の算定に使用されるモニタリングスペクトルが生成された時点との時間差である研磨テーブル３の回転回数差を表している。

【0048】

参照スペクトルおよびモニタリングスペクトルは、研磨テーブル３が一回転するたびに生成されるので、直近の参照スペクトルとモニタリングスペクトルとの間の時間差は、研磨テーブル３の回転回数差で表すことができる。例えば、図８において、研磨テーブル３の回転回数差が０であるときのモニタリング履歴差は、直近の参照スペクトルと、直近のモニタリングスペクトルとの差である。研磨テーブル３の回転回数差が１０であるときのモニタリング履歴差は、直近の参照スペクトルと、研磨テーブル３の１０回転に相当する時間だけ過去に遡った時点に生成された過去のモニタリングスペクトルとの差である。

【0049】

図８の例は、直近の参照スペクトルが生成された時点でのモニタリング点Ｍ（図６参照）での膜厚は、同時点での参照点Ｒ（図６参照）での膜厚よりも大きい場合を示す。この場合は、図８に示すように、直近の参照スペクトルと、モニタリングスペクトル履歴内の各モニタリングスペクトルとの差は、時間差（研磨テーブル３の回転回数差）とともに増加する。結果として、モニタリング履歴差の極小点が存在しない。

【0050】

図７および図８から分かるように、参照履歴差の極小点が存在するということは、直近のモニタリングスペクトルおよび直近の参照スペクトルが生成された時点において、モニタリング点Ｍでの膜厚は参照点Ｒでの膜厚よりも大きいことを意味する。

【0051】

処理システム３０は、参照履歴差の極小点に対応する過去の時点と、直近のモニタリングスペクトルおよび直近の参照スペクトルが生成された時点との時間差と、ワークピースＷの研磨レートから、モニタリング点Ｍと参照点Ｒとの間の膜厚差を算定することができる。より具体的には、処理システム３０は、上記時間差（図７に示す例では研磨テーブル３の５回転に相当する時間）をワークピースＷの仮研磨レートに乗算することで、モニタリング点Ｍと参照点Ｒとの間の膜厚差を算定する。ワークピースＷの仮研磨レートは、予め設定された研磨レートであり、研磨ヘッド１のワークピースＷに対する押付力、研磨ヘッド１の回転速度、研磨テーブル３の回転速度、ワークピースＷの表面を構成する膜の材料、研磨液の種類などの研磨環境に基づいて予め定められる。

【0052】

図９は、直近のモニタリングスペクトルおよび直近の参照スペクトルが生成された時点において、モニタリング点Ｍでの膜厚が参照点Ｒでの膜厚よりも小さい場合の複数の参照履歴差の一例を示すグラフであり、図１０は、直近のモニタリングスペクトルおよび直近の参照スペクトルが生成された時点において、モニタリング点Ｍでの膜厚が参照点Ｒでの膜厚よりも小さい場合の複数のモニタリング履歴差の一例を示すグラフである。

【0053】

図９および図１０に示すように、モニタリング点Ｍでの膜厚が参照点Ｒでの膜厚よりも小さい場合は、参照履歴差の極小点が存在せず、その一方でモニタリング履歴差の極小点が存在する。言い換えれば、参照履歴差の極小点が存在せず、モニタリング履歴差の極小点が存在するということは、直近のモニタリングスペクトルおよび直近の参照スペクトルが生成された時点において、モニタリング点Ｍでの膜厚が参照点Ｒでの膜厚よりも小さいことを意味する。

【0054】

図１０に示す例では、研磨テーブル３の回転回数差が６であるとき、モニタリング履歴差の極小点が存在する。これは、直近の参照スペクトルの形状は、研磨テーブル３の６回転に相当する時間だけ過去に遡った時点に生成された過去のモニタリングスペクトルの形状に最も近いことを意味する。

【0055】

処理システム３０は、モニタリング履歴差の極小点に対応する過去の時点と、直近のモニタリングスペクトルおよび直近の参照スペクトルが生成された時点との時間差と、ワークピースＷの研磨レートから、モニタリング点Ｍと参照点Ｒとの間の膜厚差を算定することができる。より具体的には、処理システム３０は、上記時間差（図１０に示す例では研磨テーブル３の６回転に相当する時間）をワークピースＷの仮研磨レートに乗算することで、モニタリング点Ｍと参照点Ｒとの間の膜厚差を算定する。

【0056】

処理システム３０は、膜厚差を、図６に示すワークピースＷ上の複数のモニタリング点Ｍのそれぞれについて算定することで、複数の膜厚差を決定し、複数の膜厚差に基づいてワークピースＷの相対膜厚プロファイルを作成するように構成される。より具体的には、処理システム３０は、図６に示す複数のモニタリング点Ｍについてそれぞれ算定された複数の膜厚差を順番につなげることにより、図１１に示すような相対膜厚プロファイルをワークピースＷの研磨中に作成する。図１１において、縦軸はワークピースＷの相対膜厚を表し、横軸はワークピースＷ上の半径方向の位置を表す。ワークピースＷの相対膜厚は、参照点Ｒの膜厚に対するモニタリング点Ｍの相対的な膜厚である。

【0057】

処理システム３０は、相対膜厚プロファイルを動作制御部９に送る。動作制御部９は、ワークピースＷの研磨中に、相対膜厚プロファイルに基づいて、ワークピースＷに対する研磨ヘッド１の押付力を調節するように構成されている。

【0058】

上述した実施形態によれば、参照スペクトルを取得するために別のワークピースを事前に研磨する必要がない。さらに、参照スペクトルとモニタリングスペクトルとの差を算定することで、ワークピースＷの表面を構成する膜の下に存在する下地層の影響がキャンセルされる。したがって、ワークピースＷの膜厚測定は、下地層のばらつきの影響を受けにくい。

【0059】

図１２は、相対膜厚プロファイルを作成しながらワークピースＷを研磨する方法の一実施形態を説明するフローチャートである。
ステップ１では、動作制御部９は、研磨装置の研磨ヘッド１、テーブルモータ６、研磨液供給ノズル５、研磨ヘッド回転装置１５などに指令を与えて、研磨パッド２を支持する研磨テーブル３を回転させながら、かつ研磨液を研磨パッド２に供給しながら、研磨ヘッド１によりワークピースＷを研磨パッド２に対して押し付けることで、ワークピースＷの研磨を開始する。

【0060】

ステップ２では、動作制御部９は、ワークピースＷの研磨中に、光源２２に指令を与えて、光学センサヘッド２５からワークピースＷ上の参照点Ｒおよびモニタリング点Ｍを含む複数の照射点に光を導く。
ステップ３では、処理システム３０は、ワークピースＷの研磨中に、所定の時間間隔で参照スペクトルを繰り返し生成することで複数の参照スペクトルを含む参照スペクトル履歴を作成する。

【0061】

ステップ４では、処理システム３０は、ワークピースＷの研磨中に、所定の時間間隔でモニタリングスペクトルを繰り返し生成することで複数のモニタリングスペクトルを含むモニタリングスペクトル履歴を作成する。上記ステップ３と上記ステップ４は、同時に実行されてもよいし、異なる時間に実行されてもよいし、あるいは重複する時間内に実行されてもよい。上記ステップ４は、上記ステップ３よりも先に行われてもよい。

【0062】

ステップ５では、処理システム３０は、直近のモニタリングスペクトルと、参照スペクトル履歴内の複数の参照スペクトルとの差である複数の参照履歴差を算定する。
ステップ６では、処理システム３０は、直近の参照スペクトルと、モニタリングスペクトル履歴内の複数のモニタリングスペクトルとの差である複数のモニタリング履歴差を算定する。上記ステップ５と上記ステップ６は、同時に実行されてもよいし、異なる時間に実行されてもよいし、あるいは重複する時間内に実行されてもよい。上記ステップ６は、上記ステップ５よりも先に行われてもよい。

【0063】

ステップ７では、処理システム３０は、複数の参照履歴差または複数のモニタリング履歴差のいずれかに存在する参照履歴差またはモニタリング履歴差の極小点に基づいて、モニタリング点と参照点との間の膜厚差を算定する。より具体的には、処理システム３０は、複数の参照履歴差または複数のモニタリング履歴差のいずれかに存在する参照履歴差またはモニタリング履歴差の極小点を決定し、極小点に対応する過去の時点と、直近のモニタリングスペクトルまたは直近の参照スペクトルが生成された時点との時間差を決定し、決定された時間差を、ワークピースＷの仮研磨レートに乗算することでモニタリング点と参照点との間の膜厚差を算定する。仮研磨レートは、予め定められた研磨レートである。

【0064】

ステップ８では、処理システム３０は、ワークピースＷ上のすべてのモニタリング点Ｍについて膜厚差を算定するまで、上記ステップ５～７を繰り返すことで、複数の膜厚差を決定する。
ステップ９では、処理システム３０は、上記ステップ８で決定された複数の膜厚差に基づいてワークピースＷの相対膜厚プロファイルを作成する。
上記ステップ２から上記ステップ９は、ワークピースＷの研磨中に行われる。

【0065】

動作制御部９および処理システム３０は、それらの記憶装置９ａ，３０ａに電気的に格納されたプログラムに含まれる命令に従って動作し、上記ステップ１～９を実行する。これらステップを動作制御部９および処理システム３０に実行させるためのプログラムは、非一時的な有形物であるコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録され、記録媒体を介して動作制御部９および処理システム３０に提供される。または、プログラムは、インターネットまたはローカルエリアネットワークなどの通信ネットワークを介して動作制御部９および処理システム３０に提供されてもよい。動作制御部９および処理システム３０は、一体に構成されてもよい。例えば、動作制御部９および処理システム３０は、１台のコンピュータから構成されてもよい。他の例では、動作制御部９および処理システム３０は、複数のコンピュータから構成されてもよい。

【0066】

次に、ワークピースＷの相対膜厚プロファイルを作成する他の実施形態について、図１３を参照して説明する。特に説明しない本実施形態の構成および動作は、図１乃至図１２を参照して説明した実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。

【0067】

図１３に示すように、参照点Ｒおよびモニタリング点Ｍは、光学センサヘッド２５（図１参照）から光が導かれる複数の照射点のうちの隣接する２点である。図１３に示す例では、ワークピースＷの中心点上の照射点は、参照点Ｒであり、他の照射点は、参照点Ｒとモニタリング点Ｍの両方である。図６を参照して説明した実施形態では、参照点ＲはワークピースＷの中心点上にあり、参照点Ｒの位置は固定であるのに対して、図１３に示す実施形態では、参照点Ｒはモニタリング点Ｍの移動に伴って、複数の照射点内で１つずつ移動する。したがって、隣接する２つの点である参照点Ｒおよびモニタリング点Ｍは、複数の照射点内で１つずつ移動する。

【0068】

図１２に示すフローチャートは、図１３を参照して説明する実施形態にも適用できるが、図１２のステップ５～８は、参照点Ｒおよびモニタリング点Ｍを、ワークピースＷ上の複数の照射点内で１つずつずらしながら行われる。

【0069】

本実施形態においても、処理システム３０は、図１１に示すような相対膜厚プロファイルをワークピースＷの研磨中に作成することができる。処理システム３０は、相対膜厚プロファイルを動作制御部９に送り、動作制御部９は、ワークピースＷの研磨中に、相対膜厚プロファイルに基づいて、ワークピースＷに対する研磨ヘッド１の押付力を調節する。

【0070】

上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうる。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲に解釈されるものである。

【符号の説明】

【0071】

１ 研磨ヘッド
２ 研磨パッド
２ａ 研磨面
３ 研磨テーブル
５ 研磨液供給ノズル
６ テーブルモータ
９ 動作制御部
１０ ヘッドシャフト
１５ 研磨ヘッド回転装置
２０ 光学式プロファイル測定装置
２２ 光源
２５ 光学センサヘッド
２７ 分光器
３０ 処理システム
３１ 投光光ファイバーケーブル
３２ 受光光ファイバーケーブル
Ｗ ワークピース

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】