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公開番号2025009204
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-20
出願番号2023112053
出願日2023-07-07
発明の名称透明液充填方法
出願人株式会社荏原製作所
代理人個人,個人,個人,個人
主分類B24B 37/013 20120101AFI20250110BHJP(研削;研磨)
要約【課題】研磨パッドの透明窓と光学センサヘッドとの間に存在する空間内での光路を安定させ、ワークピースの正確な膜厚測定を達成することができる透明液充填方法を提供する。
【解決手段】ワークピースWを研磨するための研磨パッド2の一部を構成する透明窓4と、ワークピースWの膜厚を測定するための光学膜厚測定システム20の光学センサヘッド25との間に形成された空間32を真空排気することで、空間32内に負圧を形成し、空間32内に負圧が形成された状態で、透明液供給ライン35を通じて透明液を空間32内に供給する。
【選択図】図7
特許請求の範囲【請求項１】
ワークピースを研磨するための研磨パッドの一部を構成する透明窓と、前記ワークピースの膜厚を測定するための光学膜厚測定システムの光学センサヘッドとの間に形成された空間を真空排気することで、前記空間内に負圧を形成し、
前記空間内に負圧が形成された状態で、透明液供給ラインを通じて前記透明液を前記空間内に供給する、透明液充填方法。
続きを表示（約 250 文字）【請求項２】
前記空間を真空排気しながら、前記透明液供給ラインを通じて前記透明液を前記空間内に供給する、請求項１に記載の透明液充填方法。
【請求項３】
前記空間の真空排気を停止した後であって、かつ前記空間内に負圧が形成された状態で、前記透明液供給ラインを通じて前記透明液を前記空間内に供給する、請求項１に記載の透明液充填方法。
【請求項４】
前記空間の全体が前記透明液で満たされた後に、前記透明液の前記空間内への供給を停止する、請求項１に記載の透明液充填方法。

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、特にワークピースを研磨するための研磨パッドの透明窓を通じて光をワークピースに導き、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膜厚を測定する技術に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【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）の厚さ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、光学膜厚測定システムを備える。光学膜厚測定システムは、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】
研磨テーブル上の研磨パッドは、その一部を構成する透明窓を有している。透明窓は、研磨パッド上の研磨液および研磨屑が光学センサヘッドに接触することを防止することができる。光学センサヘッドと透明窓との間には空間が存在する。光学センサヘッドから発せられた光は空間および透明窓を通じてワークピースに導かれ、ワークピースからの反射光は、透明窓および空間を通って光学センサヘッドに到達する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１９－２４０３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
研磨パッド上には、研磨液に加えて、研磨パッドのドレッシングや洗浄に使用される純水が供給される。研磨液または純水などの液体は、発泡材料から構成される研磨パッド内に浸透し、光学センサヘッドと透明窓との間の上記空間内に浸入することがある。空間内の液体は、光の進行方向を変える、または光を散乱させることがある。特に、空間内の液体中に気泡が存在する場合は、液体はワークピースからの反射光の強度を変化させ、正確な膜厚測定を妨げることがある。
【０００７】
そこで、本発明は、研磨パッドの透明窓と光学センサヘッドとの間に存在する空間内での光路を安定させ、ワークピースの正確な膜厚測定を達成することができる透明液充填方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一態様では、ワークピースを研磨するための研磨パッドの一部を構成する透明窓と、前記ワークピースの膜厚を測定するための光学膜厚測定システムの光学センサヘッドとの間に形成された空間を真空排気することで、前記空間内に負圧を形成し、前記空間内に負圧が形成された状態で、透明液供給ラインを通じて前記透明液を前記空間内に供給する、透明液充填方法が提供される。
【０００９】
一態様では、前記空間を真空排気しながら、前記透明液供給ラインを通じて前記透明液を前記空間内に供給する。
一態様では、前記空間の真空排気を停止した後であって、かつ前記空間内に負圧が形成された状態で、前記透明液供給ラインを通じて前記透明液を前記空間内に供給する。
一態様では、前記空間の全体が前記透明液で満たされた後に、前記透明液の前記空間内への供給を停止する。
【発明の効果】
【００１０】
研磨パッドの透明窓と光学センサヘッドとの間の空間を真空排気することにより、空間内に存在する水分やごみを除去することができる。空間の真空排気の後に、透明液を空間内に供給することで、空間は透明液で満たされる。この空間を満たす透明液は、安定した光路を空間内に構成する。したがって、光学膜厚測定システムは、ワークピースの正確な膜厚を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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