提供一种能够不受噪声的影响地确定正确的研磨对象层的厚度的研磨方法、工件的研磨监视方法及研磨监视装置。本方法是用于研磨工件(W)的研磨对象层的研磨方法，使支承研磨垫(2)的研磨台(3)旋转，将工件(W)按压于研磨垫(2)而对研磨对象层进行研磨，向工件(W)照射光，接收来自工件(W)的反射光，根据每个波长测定反射光的强度，生成表示强度与反射光的波长的关系的分光波形，对分光波形进行傅里叶变换处理，从而生成频率光谱，使频率光谱的波峰搜索范围根据研磨时间进行移动，确定在波峰搜索范围内的频率光谱的波峰，从而确定与所确定的波峰对应的所述研磨对象层的厚度。峰对应的所述研磨对象层的厚度。峰对应的所述研磨对象层的厚度。
【技术实现步骤摘要】
研磨方法、工件的研磨监视方法及研磨监视装置
[0001]本专利技术涉及一种对晶体、基板、面板等工件进行研磨的方法，尤其是涉及一种基于来自工件的反射光的光谱来确定研磨对象层的厚度的技术。
[0002]另外，本专利技术涉及一种对晶片、基板、面板等工件进行研磨的方法和装置，尤其是涉及一种基于来自工件的反射光所包含的光学信息来监视工件的研磨的技术。
技术介绍
[0003]半导体元件的制造程序包括对SiO2等的绝缘膜进行研磨的工序、对铜、钨等的金属膜进行研磨的工序等各种工序。在背面照射型CMOS传感器的制造工序中，除了绝缘膜、金属膜的研磨工序以外，还包括对硅层(硅晶片)进行研磨的工序。
[0004]构成工件的露出面的研磨对象层(绝缘膜、金属膜、硅层等)的研磨在研磨对象层的厚度到达规定的目标值时结束。作为测定研磨过程中的研磨对象层的厚度的方法的例子，有向工件的表面照射光，对从工件反射的光的分光波形执行傅里叶变换，基于得到的频率光谱的波峰来确定厚度的光学式监视方法(例如参照专利文献1)。频率光谱的波峰根据研磨对象层的厚度而变化。因此，通过在工件的研磨过程中跟踪频率光谱的波峰，能够监视研磨对象层的厚度。
[0005]在半导体元件的制造工序中，各种材料在硅晶片上反复形成为膜状，从而形成层叠构造。为了形成该层叠构造，使最上层的表面平坦的技术变得重要。作为这样的平坦化的一种手段，使用化学机械研磨(CMP)。
[0006]化学机械研磨(CMP)由研磨装置执行。一般而言，这种研磨装置具备：支承研磨垫的研磨台、保持工件(例如，具有膜的晶片)的研磨头以及将研磨液(例如，浆料)向研磨垫上供给的研磨液供给喷嘴。当对工件进行研磨时，一边从研磨液供给喷嘴向研磨垫上供给研磨液，一边通过研磨头将工件的表面按压于研磨垫。通过使研磨头和研磨台分别进行旋转而使工件与研磨垫相对移动，从而对形成工件的表面的被研磨层进行研磨。
[0007]为了测定绝缘膜、硅层等的被研磨层的厚度，一般而言，研磨装置具备光学式膜厚测定装置。该光学式膜厚测定装置构成为：将从光源发出的光导向工件的表面，通过解析来自工件的反射光的光谱来确定工件的被研磨层的厚度。
[0008]专利文献2公开了一种基于反射光的光谱的变化量来确定膜厚的技术。图21是表示光谱的变化量与研磨时间的关系的曲线图。光谱的变化量是每单位时间的光谱的形状的变化量。反射光的光谱根据被研磨层的厚度而变化。因此，反射光的光谱的变化量相当于每单位时间的被研磨层的去除量。
[0009]图22是表示沿着研磨时间对光谱的变化量进行累计而得到的光谱累积变化量的曲线图。由图22可知，光谱累积变化量随着研磨时间大致单调递增。因此，能够根据光谱累积变化量来确定被研磨层的研磨量(即，当前的厚度或者当前的去除量)。
[0010]现有技术文献
[0011]专利文献
[0012]专利文献1：日本特开2013
‑
110390号公报
[0013]专利文献2：日本特开2015
‑
156503号公报
[0014]专利技术所要解决的技术问题
[0015]然而，起因于浆料等的研磨环境、存在于研磨对象层之下的基底层等，有在频率光谱出现伪波峰的情况。在以往的光学式监视方法中，有错误地跟踪这样的伪波峰的情况，其结果是无法确定正确的厚度。
[0016]而且，当起因于噪声的伪波峰与和研磨对象层的厚度对应的目标波峰重叠时，以往的光学式监视方法有研磨对象层的厚度的确定失败的情况。
[0017]另外，如图23所示，由于形成于工件的表面的图案的影响、研磨环境(例如，浆料)等的影响，有局部的噪音施加于光谱的变化量的情况。因此，如图24所示，光谱的累积变化量有不单调递增的情况，其结果是有引起被研磨层的研磨量的错误推定的可能性。
技术实现思路
[0018]因此，本专利技术的目的在于提供一种能够不受噪声的影响地确定正确的研磨对象层的厚度的研磨方法。
[0019]而且，本专利技术提供一种能够排除形成于工件的表面的图案、研磨环境(例如，浆料)等的影响而正确地监视工件的研磨的方法及装置。
[0020]用于解决技术问题的技术手段
[0021]在一方式中，提供一种研磨方法，用于研磨工件的研磨对象层，该研磨方法使支承研磨垫的研磨台旋转，将所述工件按压于所述研磨垫而对所述研磨对象层进行研磨，向所述工件照射光，接收来自所述工件的反射光，按照每个波长测定所述反射光的强度，生成表示所述强度与所述反射光的波长的关系的分光波形，对所述分光波形进行傅里叶变换处理，从而生成频率光谱，使所述频率光谱的波峰搜索范围根据研磨时间进行移动，确定在所述波峰搜索范围内的所述频率光谱的波峰，确定与所确定的所述波峰对应的所述研磨对象层的厚度。
[0022]在一方式中，所述波峰搜索范围是包括基于前一次确定的所述研磨对象层的厚度和所述工件的研磨率而算出的值的范围。
[0023]在一方式中，所述研磨率是预先设定的研磨率。
[0024]在一方式中，所述研磨率是在所述工件的研磨过程中算出的研磨率。
[0025]在一方式中，提供一种研磨方法，用于研磨工件的研磨对象层，该研磨方法使支承研磨垫的研磨台旋转，将所述工件按压于所述研磨垫而对所述研磨对象层进行研磨，向所述工件照射光，接收来自所述工件的反射光，按照每个波长测定所述反射光的强度，生成表示所述强度与所述反射光的波长的关系的分光波形，使用滤波器从所述分光波形去除噪声，对去除了所述噪声的所述分光波形进行傅里叶变换处理，从而生成频率光谱，基于所述频率光谱的波峰来确定所述研磨对象层的厚度，通过使用了在所述工件的研磨过程中获取到的所述研磨对象层的厚度的多个值的外插来补充与因所述噪声的去除而消失的所述频率光谱的波峰对应的所述研磨对象层的厚度。
[0026]在一方式中，所述滤波器构成为从所述分光波形去除具有不随着所述工件的研磨时间一同移动的所述频率光谱的波峰的频率的噪声。
[0027]在一方式中，所述噪声是起因于从所述研磨对象层的基底层反射的光的噪声。
[0028]在一方式中，所述滤波器是带阻滤波器。
[0029]在一方式中，所述研磨方法在研磨所述工件前，对与该工件具有相同图案的其他工件进行研磨，所述研磨方法进一步包括作成用于去除来自所述其他工件的反射光的分光波形所包含的噪声的所述滤波器的工序。
[0030]在一方式中，所述研磨方法在所述工件的研磨过程中，进一步包括作成用于去除来自所述工件的反射光的分光波形所包含的噪声的所述滤波器的工序。
[0031]在一方式中，提供一种研磨装置，用于研磨工件的研磨对象层，该研磨装置具备：能够旋转的研磨台，该研磨台支承研磨垫；研磨头，该研磨头将所述工件按压于所述研磨台上的所述研磨垫；光学传感器头，该光学传感器头向被保持在所述研磨头的所述工件照射光，并且接收来自所述工件的反射光；分光器，该分光器根据每个波长测定所述反射光的强度；以及研磨控制部，该研磨控制部根据所本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种研磨方法，用于研磨工件的研磨对象层，其特征在于，使支承研磨垫的研磨台旋转，将所述工件按压于所述研磨垫而对所述研磨对象层进行研磨，向所述工件照射光，接收来自所述工件的反射光，按照每个波长测定所述反射光的强度，生成表示所述强度与所述反射光的波长的关系的分光波形，对所述分光波形进行傅里叶变换处理，从而生成频率光谱，使所述频率光谱的波峰搜索范围根据研磨时间进行移动，确定在所述波峰搜索范围内的所述频率光谱的波峰，确定与所确定的所述波峰对应的所述研磨对象层的厚度。2.根据权利要求1所述的研磨方法，其特征在于，所述波峰搜索范围是包括基于前一次确定的所述研磨对象层的厚度和所述工件的研磨率而算出的值的范围。3.根据权利要求2所述的研磨方法，其特征在于，所述研磨率是预先设定的研磨率。4.根据权利要求2所述的研磨方法，其特征在于，所述研磨率是在所述工件的研磨过程中算出的研磨率。5.一种研磨方法，用于研磨工件的研磨对象层，其特征在于，使支承研磨垫的研磨台旋转，将所述工件按压于所述研磨垫而对所述研磨对象层进行研磨，向所述工件照射光，接收来自所述工件的反射光，按照每个波长测定所述反射光的强度，生成表示所述强度与所述反射光的波长的关系的分光波形，使用滤波器从所述分光波形去除噪声，对去除了所述噪声的所述分光波形进行傅里叶变换处理，从而生成频率光谱，基于所述频率光谱的波峰来确定所述研磨对象层的厚度，通过使用了在所述工件的研磨过程中获取到的所述研磨对象层的厚度的多个值的外插来补充与因所述噪声的去除而消失的所述频率光谱的波峰对应的所述研磨对象层的厚度。6.根据权利要求5所述的研磨方法，其特征在于，所述滤波器构成为从所述分光波形去除具有不随着所述工件的研磨时间一同移动的所述频率光谱的波峰的频率的噪声。7.根据权利要求5或6所述的研磨方法，其特征在于，所述噪声是起因于从所述研磨对象层的基底层反射的光的噪声。8.根据权利要求5或6所述的研磨方法，其特征在于，所述滤波器是带阻滤波器。9.根据权利要求5或6所述的研磨方法，其特征在于，
在研磨所述工件前，对与该工件具有相同图案的其他工件进行研磨，所述研磨方法进一步包括作成用于去除来自所述其他工件的反射光的分光波形所包含的噪声的所述滤波器的工序。10.根据权利要求5或6所述的研磨方法，其特征在于，在所述工件的研磨过程中，进一步包括作成用于去除来自所述工件的反射光的分光波形所包含的噪声的所述滤波器的工序。11.一种工件的研磨监视方法，对工件的研磨进行监视，其特征在于，在工件的研磨过程中向所述工件照射光，生成来自所述工件的反射光的光谱，算出每规定时间的所述光谱的变化量，当所述光谱的变化量满足规定的排除条件时，修正所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：渡边夕贵，盐川阳一，广尾康正，
申请(专利权)人：株式会社荏原制作所，
类型：发明
国别省市：
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