(57)【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と、
前記研磨テーブルを回転させるテーブルモータと、
基板を前記研磨パッドに押し付けて該基板を研磨するトップリングと、
前記基板の研磨中に前記研磨パッド上を揺動しながら前記研磨パッドをドレッシングするドレッサと、
前記ドレッサの動作を制御する動作制御部と、
前記研磨テーブルを回転させているときの前記テーブルモータに流れる電流を示す出力電流信号を取得し、前記ドレッサの揺動周期を前記動作制御部から取得し、前記揺動周期に相当する周波数を持つ振動成分を、前記テーブルモータの前記出力電流信号から除去するフィルター装置と、
前記振動成分が除去された前記出力電流信号に基づいて前記基板の研磨の進捗を監視する研磨監視装置とを備えたことを特徴とする研磨装置。
【請求項２】
前記フィルター装置は、前記ドレッサの揺動周期に相当する周波数を公式ｆ［Hz］＝１／Ｔ［ｓ］を用いて算出することを特徴とする請求項１に記載の研磨装置。
【請求項３】
ドレッサの動作を制御する動作制御部から該ドレッサの揺動周期を取得し、
研磨テーブルをテーブルモータにより回転させ、
基板を前記研磨テーブル上の研磨パッドに押し付けて該基板を研磨し、
前記基板の研磨中に、ドレッサを前記研磨パッド上で揺動させて前記研磨パッドをドレッシングし、
前記研磨テーブルを回転させているときの前記テーブルモータに流れる電流を示す出力電流信号を取得し、
前記ドレッサの揺動周期に相当する周波数を持つ振動成分を、前記テーブルモータの前記出力電流信号から除去し、
前記振動成分が除去された前記出力電流信号に基づいて前記基板の研磨の進捗を監視することを特徴とする研磨方法。
【請求項４】
前記ドレッサの揺動周期に相当する周波数を公式ｆ［Hz］＝１／Ｔ［ｓ］を用いて算出する工程をさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェハなどの基板を研磨する研磨装置および研磨方法に関し、特に研磨の進捗を監視しながら該基板を研磨する研磨装置および研磨方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
化学機械研磨（ＣＭＰ）装置は、ウェハなどの基板を研磨するための代表的な装置である。このＣＭＰ装置は、研磨テーブルを回転させながら、研磨テーブル上の研磨パッドに研磨液を供給し、さらにウェハを研磨パッドに押し付けることで、ウェハを研磨液の存在下で研磨パッドに摺接させる。ウェハの表面は、研磨液に含まれる砥粒による機械的作用と、研磨液の化学成分による化学的作用により研磨される。
【０００３】
ＣＭＰ装置は、一般に、ウェハの研磨終点を検出するために、研磨進捗監視装置を備えている。この研磨進捗監視装置にはいくつかの種類があり、その１つは研磨テーブルを回転させるテーブルモータの電流値を監視するテーブル電流監視装置である。このテーブル電流監視装置は、研磨テーブルを予め設定された一定の速度で回転させるために必要なテーブルモータの電流値の変化からウェハ研磨の進捗を検出する。ウェハは、通常、種類の異なる複数の膜からなる積層構造を有している。最上層の膜が研磨処理により除去されると、その下の膜が露出する。結果として、ウェハと研磨パッドとの摩擦力が変化する。この摩擦力の変化は、研磨テーブルを回転させるテーブルモータの電流値の変化として現れる。したがって、テーブル電流監視装置は、テーブルモータの電流値の変化から最上層の膜が除去されたことを検出することができる。
【０００４】
ウェハの最上層の膜が導電膜である場合は、渦電流センサを備えた研磨進捗監視装置が使用されることもある。渦電流センサは、コイルに高周波の交流電流を流してウェハの導電膜に渦電流を誘起させ、この渦電流の磁界に起因するインピーダンスの変化から導電膜の厚さを検出するように構成される。渦電流センサは研磨テーブルに埋設されており、研磨テーブルが回転するたびにウェハの表面を走査しながら、膜厚信号を取得する。研磨進捗監視装置は、この膜厚信号の変化からウェハの研磨進捗を監視することができる。
【０００５】
ウェハを研磨パッドに押し付けながら研磨液の存在下でウェハを研磨すると、研磨液中の砥粒が研磨パッドの表面（研磨面）に堆積し、さらに研磨パッドの微小な表面凹凸が押しつぶされ、研磨パッドの研磨性能が低下する。そこで、研磨パッドの表面を再生するために、ドレッサが使用される。
【０００６】
ドレッサは、微小なダイヤモンド粒子からなるドレッシング面を有している。ドレッサは、ドレッシング面を回転させながら研磨パッドに押し付け、さらにドレッサが研磨パッドの半径方向に沿って揺動することで、研磨パッドの表面を僅かに削り取る。これによって、研磨パッドの表面（研磨面）が再生される。ドレッサを用いたこのような研磨パッドの再生は、パッドドレッシングまたはパッドコンディショニングと呼ばれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−１９８８１３号公報
【特許文献２】特開２０１１−６４７号公報
【特許文献３】特開２００９−２８７９３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
研磨進捗監視装置として上述したテーブル電流監視装置が使用される場合、ウェハの研磨中にパッドドレッシングが行われることがある。この場合は、ウェハを研磨しながら、テーブルモータの電流値に基づいて研磨進捗が監視される。しかしながら、ウェハの研磨中、ドレッサは研磨パッド上を揺動するため、このドレッサの揺動の影響でテーブルモータの電流値が変動してしまう。このため、研磨進捗監視装置は、正確な研磨進捗監視ができないことがある。
【０００９】
また、渦電流センサを用いた研磨進捗監視装置には、ウェハの構造に起因した次のような問題がある。通常、研磨されるウェハには、その表面に多数のデバイスが規則的に形成されており、研磨される最上層の膜の下には金属膜や金属配線などの金属構造体が存在する。この金属構造体は各デバイスに存在し、１つのウェハ内に規則的に配置されている。このようなウェハの表面を渦電流センサが走査すると、金属構造体の配列に影響されて渦電流センサの膜厚信号が変動する。このため、研磨進捗監視装置は、正確な研磨進捗監視ができないことがある。
【００１０】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、正確な研磨進捗を監視することができる研磨装置および研磨方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した目的を達成するために、本発明の第１の態様は、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、基板を前記研磨パッドに押し付けて該基板を研磨するトップリングと、前記基板の研磨中に前記研磨パッド上を揺動しながら前記研磨パッドをドレッシングするドレッサと、前記ドレッサの動作を制御する動作制御部と、前記研磨テーブルを回転させているときの前記テーブルモータに流れる電流を示す出力電流信号を取得し、前記ドレッサの揺動周期を前記動作制御部から取得し、前記揺動周期に相当する周波数を持つ振動成分を、前記テーブルモータの前記出力電流信号から除去するフィルター装置と、前記振動成分が除去された前記出力電流信号に基づいて前記基板の研磨の進捗を監視する研磨監視装置とを備えたことを特徴とする研磨装置である。
【００１２】
本発明の一参考例は、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、基板を前記研磨パッドに押し付けながら揺動するトップリングと、前記研磨テーブルを回転させているときの前記テーブルモータに流れる電流を示す出力電流信号を取得し、前記トップリングの揺動周期に相当する周波数を持つ振動成分を、前記テーブルモータの前記出力電流信号から除去するフィルター装置と、前記振動成分が除去された前記出力電流信号に基づいて前記基板の研磨の進捗を監視する研磨監視装置とを備えたことを特徴とする研磨装置である。
【００１３】
本発明の一参考例は、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、基板を前記研磨パッドに押し付けて該基板を研磨するトップリングと、前記基板の表面を走査して、該基板の膜厚に従って変化する膜厚信号を取得する渦電流センサと、所定の周波数を持つ振動成分を、前記膜厚信号から除去するフィルター装置と、前記振動成分が除去された前記膜厚信号に基づいて前記基板の研磨の進捗を監視する研磨監視装置とを備え、前記所定の周波数は、前記フィルター装置に予め入力されていることを特徴とする研磨装置である。
【００１４】
本発明の第２の態様は、ドレッサの動作を制御する動作制御部から該ドレッサの揺動周期を取得し、研磨テーブルをテーブルモータにより回転させ、基板を前記研磨テーブル上の研磨パッドに押し付けて該基板を研磨し、前記基板の研磨中に、ドレッサを前記研磨パッド上で揺動させて前記研磨パッドをドレッシングし、前記研磨テーブルを回転させているときの前記テーブルモータに流れる電流を示す出力電流信号を取得し、前記ドレッサの揺動周期に相当する周波数を持つ振動成分を、前記テーブルモータの前記出力電流信号から除去し、前記振動成分が除去された前記出力電流信号に基づいて前記基板の研磨の進捗を監視することを特徴とする研磨方法である。
【００１５】
本発明の一参考例は、研磨テーブルをテーブルモータにより回転させ、トップリングにより基板を前記研磨テーブル上の研磨パッドに押し付けながら、前記トップリングを揺動させ、前記研磨テーブルを回転させているときの前記テーブルモータに流れる電流を示す出力電流信号を取得し、前記トップリングの揺動周期に相当する周波数を持つ振動成分を、前記テーブルモータの前記出力電流信号から除去し、前記振動成分が除去された前記出力電流信号に基づいて前記基板の研磨の進捗を監視することを特徴とする研磨方法である。
【００１６】
本発明の一参考例は、研磨テーブルをテーブルモータにより回転させ、基板を前記研磨テーブル上の研磨パッドに押し付けて該基板を研磨し、渦電流センサに前記基板の表面を走査させて、該基板の膜厚に従って変化する膜厚信号を取得し、所定の周波数を持つ振動成分を、前記膜厚信号から除去し、前記振動成分が除去された前記膜厚信号に基づいて前記基板の研磨の進捗を監視することを特徴とする研磨方法である。
【発明の効果】
【００１７】
上述した第１の態様および第２の態様によれば、ドレッサの揺動に起因する振動成分がテーブルモータの出力電流信号から除去される。したがって、研磨監視装置は、振動成分を含まない出力電流信号に基づいて基板研磨の進捗を正確に監視することができる。
上述した参考例によれば、トップリングの揺動に起因する振動成分がテーブルモータの出力電流信号から除去される。したがって、研磨監視装置は、振動成分を含まない出力電流信号に基づいて基板研磨の進捗を正確に監視することができる。
上述した参考例によれば、基板の構造に起因する振動成分が渦電流センサの膜厚信号から除去される。したがって、研磨監視装置は、振動成分を含まない膜厚信号に基づいて基板研磨の進捗を正確に監視することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】一実施形態に係る研磨装置の斜視図である。
【図２】研磨パッド上にあるウェハおよびドレッサを模式的に示す平面図である。
【図３】テーブルモータの電流値を示すグラフである。
【図４】振動成分が除去された出力電流信号を示すグラフである。
【図５】他の実施形態に係る研磨装置を模式的に示す断面図である。
【図６】渦電流センサの膜厚信号を示すグラフである。
【図７】振動成分が除去された膜厚信号を示すグラフである。
【図８】渦電流センサを示す模式図である。
【図９】図８に示す渦電流センサにおけるセンサコイルの構成例を示す図である。
【図１０】渦電流センサの詳細な構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、実施形態について図面を参照して説明する。図１は一実施形態に係る研磨装置の斜視図である。図１に示すように、研磨装置は、研磨パッド１を支持する研磨テーブル２と、基板であるウェハＷを研磨パッド１に押し付けるトップリング３と、研磨パッド１に研磨液（スラリー）を供給するための研磨液供給ノズル４とを備えている。
【００２０】
研磨テーブル２は、テーブル軸５を介してその下方に配置されるテーブルモータ６に連結されており、このテーブルモータ６により研磨テーブル２が矢印で示す方向に回転される。研磨パッド１は研磨テーブル２の上面に貼付されており、研磨パッド１の上面がウェハＷを研磨する研磨面１ａを構成している。トップリング３はトップリングシャフト７の下端に固定されている。トップリング３は、その下面に真空吸引によりウェハＷを保持できるように構成されている。トップリングシャフト７は、トップリングアーム８内に設置された図示しない回転機構に連結されており、トップリング３はこの回転機構によりトップリングシャフト７を介して回転されるようになっている。
【００２１】
トップリングシャフト７は、図示しない上下動機構により上下動可能となっている。トップリングアーム８はトップリング旋回軸９上で旋回可能に構成されている。このトップリングアーム８の旋回動作に伴って、トップリング３は研磨テーブル２の上方の研磨位置と、研磨テーブル２の外側のウェハ搬送位置（基板搬送位置）との間を移動する。
【００２２】
ウェハＷの研磨は次のようにして行われる。トップリング３および研磨テーブル２をそれぞれ回転させ、研磨液供給ノズル４から研磨パッド１上に研磨液（スラリー）を供給する。この状態で、トップリング３は、ウェハＷを研磨パッド１の上面（研磨面）１ａに押し付ける。ウェハＷの表面は、研磨液に含まれる砥粒の機械的作用と研磨液の化学的作用により研磨される。
【００２３】
研磨装置は、研磨パッド１の研磨面１ａをドレッシングするためのドレッシング装置２４をさらに備えている。ドレッシング装置２４は、研磨パッド１の研磨面１ａに摺接されるドレッサ２６と、ドレッサ２６を支持するドレッサアーム２７と、ドレッサアーム２７を旋回させるドレッサ旋回軸２８とを備えている。ドレッサアーム２７の旋回に伴って、ドレッサ２６は研磨面１ａ上を研磨パッド１の半径方向に揺動する。ドレッサ２６の下面は、ダイヤモンド粒子などの多数の砥粒からなるドレッシング面を構成する。
【００２４】
ドレッサ２６は、その軸心まわりに回転しながら、研磨面１ａ上を研磨パッド１の半径方向に揺動することによって、そのドレッシング面を研磨パッド１に摺接させる。研磨パッド１の表面はドレッサ２６によって僅かに削り取られ、これにより研磨パッド１の研磨面１ａがドレッシングされる。研磨パッド１のドレッシング中、純水供給ノズル２５から純水が研磨パッド１の研磨面１ａ上に供給される。
【００２５】
研磨テーブル２，トップリング３，ドレッシング装置２４，研磨液供給ノズル４，純水供給ノズル２５，およびその他の構成要素の動作は、動作制御部３０によって制御される。
【００２６】
ウェハＷの研磨中は、ウェハＷの表面と研磨パッド１の研磨面１ａとが摺接するため、ウェハＷと研磨パッド１との間には摩擦力が生じる。この摩擦力は、ウェハＷの露出面の形状および露出面を形成する膜の種類に依存して変化する。例えば、上層膜が研磨により除去されて下層膜が露出すると、ウェハＷと研磨パッド１との間に生じる摩擦力が変化する。
【００２７】
テーブルモータ６は、研磨テーブル２を予め設定された一定の速度で回転させるように制御される。したがって、ウェハＷと研磨パッド１との間に作用する摩擦力が変化すると、テーブルモータ６に流れる電流、すなわちトルク電流が変化する。より具体的には、摩擦力が大きくなると、研磨テーブル２により大きなトルクを与えるためにトルク電流が増え、摩擦力が小さくなると、研磨テーブル２に与えるトルクを小さくするためにトルク電流が下がる。したがって、テーブルモータ６に流れる電流の変化から、最上層が除去されたことを検出することができる。
【００２８】
図２は、研磨パッド１上にあるウェハＷおよびドレッサ２６を模式的に示す平面図である。本実施形態では、研磨パッド１のドレッシングは、ウェハＷの研磨中に行われる。すなわち、ウェハＷが回転する研磨パッド１に押し付けられる一方で、ドレッサ２６が研磨パッド１上でその半径方向に揺動する。ドレッサ２６の揺動に起因して、テーブルモータ６の電流値は、図３に示すように、微小な周期で振動する。このような振動は、ウェハＷの研磨の進捗の正確な検出を阻害する。そこで、本実施形態の研磨装置は、テーブルモータ６に流れる電流を示す出力電流信号から、ドレッサ２６の揺動に起因する振動成分を除去するフィルター装置３５を備えている。
【００２９】
図１に示すように、テーブルモータ６に流れる電流を測定する電流計３２がテーブルモータ６に接続されており、さらに電流計３２にはフィルター装置３５が接続されている。このフィルター装置３５は、テーブルモータ６が研磨テーブル２を回転させているときの電流を示す出力電流信号を電流計３２から取得し、この出力電流信号から振動成分を除去するように構成される。出力電流信号は、テーブルモータ６に流れる電流の値を示している。テーブルモータ６に代えて、テーブルモータ６を駆動するインバータ（図示せず）にフィルター装置３５が接続されてもよい。この場合は、フィルター装置３５は、テーブルモータ６が研磨テーブル２を回転させているときの電流を示す出力電流信号をインバータから取得することができる。
【００３０】
フィルター装置３５は動作制御部３０に接続されている。出力電流信号に含まれる振動成分はドレッサ２６の揺動に起因するものであるため、振動成分の周期は、ドレッサ２６の揺動周期に一致する。そこで、フィルター装置３５は、ドレッサ２６の揺動周期を動作制御部３０から取得し、ドレッサ２６の揺動周期に相当する周波数を算出し、テーブルモータ６の出力電流信号から、算出された周波数を持つ振動成分を除去する。ドレッサ２６の揺動周期に相当する周波数は、公知の公式ｆ［Hz］＝１／Ｔ［ｓ］を用いて計算することができる。
【００３１】
フィルター装置３５には、振動成分が除去された出力電流信号に基づいて、ウェハＷの研磨の進捗を監視する研磨監視装置４０が接続されている。図４は、振動成分が除去された出力電流信号を示すグラフである。図４から分かるように、振動成分が除去された出力電流信号は、モータテーブル６に流れる電流の変化点ｔ１を明確に示している。したがって、研磨監視装置４０は、出力電流信号が変化した時点である、最上層の膜が除去された時点ｔ１を正確に検出することができる。
【００３２】
ウェハＷの研磨中に、トップリング３はウェハＷを研磨パッド１に押し付けながら、トップリング旋回軸９を中心に水平方向に揺動してもよい。この場合は、フィルター装置３５は、トップリング３の揺動周期を動作制御部３０から取得し、トップリング３の揺動周期に相当する周波数を算出し、テーブルモータ６の出力電流信号から、算出された周波数を持つ振動成分を除去する。ウェハＷの研磨中、トップリング３とドレッサ２６の両方を揺動させてもよい。この場合は、フィルター装置３５は、テーブルモータ６の出力電流信号から、トップリング３の揺動周期に相当する周波数を持つ振動成分と、ドレッサ２６の揺動周期に相当する周波数を持つ振動成分を除去する。
【００３３】
ウェハの最上層の膜が導電膜である場合は、ウェハの研磨進捗の監視に渦電流センサが使用されることもある。図５は他の実施形態に係る研磨装置を模式的に示す断面図である。図５において、ドレッシング装置２４は省略されている。特に説明しない構成は、図１に示す実施形態の構成と同様である。図５に示すように、渦電流センサ５０は、研磨テーブル２に埋設されている。この渦電流センサ５０は、コイルに高周波の交流電流を流してウェハＷの導電膜に渦電流を誘起させ、この渦電流の磁界に起因するインピーダンスの変化から導電膜の厚さを検出するように構成される。
【００３４】
本実施形態では、ウェハＷの研磨中に研磨パッド１のドレッシングは行われない。渦電流センサ５０は、研磨テーブル２が回転するたびにウェハＷの表面を走査しながら、膜厚信号を取得する。この膜厚信号は、ウェハＷの導電膜の厚さの変化に従って変化する。したがって、研磨監視装置４０は、この膜厚信号に基づいてウェハＷの研磨進捗を監視する。例えば、研磨監視装置４０は、膜厚信号が所定のしきい値に達した時点である研磨終点を決定することができる。
【００３５】
通常、研磨されるウェハＷには、その表面に多数のデバイスが規則的に形成されており、研磨される最上層の膜の下には金属膜や金属配線などの金属構造体が存在する。この下層に存在する金属構造体は各デバイスに存在し、１つのウェハＷ内に規則的に配置されている。このようなウェハＷの表面を渦電流センサ５０が走査すると、図６に示すように、下層の金属構造体の配列に影響されて渦電流センサ５０の膜厚信号が変動する。このため、正確な研磨進捗監視ができないことがある。
【００３６】
そこで、先の実施形態と同様に、研磨装置は、渦電流センサ５０の膜厚信号から、ウェハＷのデバイス構造に起因する振動成分を除去するフィルター装置３５を備えている。図５に示すように、渦電流センサ５０にはフィルター装置３５が接続されている。このフィルター装置３５は、渦電流センサ５０から出力される膜厚信号から振動成分を除去するように構成される。
【００３７】
フィルター装置３５には、除去すべき振動成分の周波数が予め設定されている。この振動成分の周波数は、ウェハＷのデバイス構造、研磨テーブル２の回転速度などに基づいて予め決定され、フィルター装置３５に予め入力される。フィルター装置３５は、渦電流センサ５０の膜厚信号から、上記周波数を持つ振動成分を除去する。
【００３８】
フィルター装置３５には、振動成分が除去された膜厚信号に基づいて、ウェハＷの研磨の進捗を監視する研磨監視装置４０が接続されている。図７は、振動成分が除去された膜厚信号を示すグラフである。研磨監視装置４０は、振動成分が除去された膜厚信号に基づいてウェハＷの研磨を正確に監視することができる。例えば、研磨監視装置４０は、膜厚信号が所定のしきい値に達した時点である研磨終点を決定する。
【００３９】
次に、渦電流センサ５０についてより詳細に説明する。図８は、渦電流センサ５０を示す模式図である。この渦電流センサ５０は、センサコイル１０２と、このセンサコイル１０２に接続される交流電源１０３と、センサコイル１０２を含む電気回路の抵抗成分Ｘ，誘導リアクタンス成分Ｙを検出する同期検波部１０５とを有している。導電膜ｍｆは、例えばウェハＷ上に形成された銅、タングステン、タンタル、チタニウムなどの導電材料からなる薄膜である。センサコイル１０２と導電膜ｍｆとの距離Ｇは、例えば０．５ｍｍ〜５ｍｍに設定される。
【００４０】
図９は、図８に示す渦電流センサ５０におけるセンサコイル１０２の構成例を示す。センサコイル１０２は、ボビン１１１に巻回された３層のコイル１１２，１１３，１１４により構成されている。中央のコイル１１２は、交流電源１０３に接続される励磁コイルである。この励磁コイル１１２は、交流電源１０３より供給される交流電流により磁界を形成し、ウェハ上の導電膜に渦電流を発生させる。励磁コイル１１２の上側（導電膜側）には、検出コイル１１３が配置され、導電膜を流れる渦電流により発生する磁束を検出する。検出コイル１１３と反対側にはバランスコイル１１４が配置されている。
【００４１】
コイル１１３，１１４は、同じターン数（１〜５００）のコイルにより形成されることが好ましいが、コイル１１２のターン数は特に限定されない。検出コイル１１３とバランスコイル１１４とは互いに逆相に接続されている。導電膜が検出コイル１１３の近傍に存在すると、導電膜中に形成される渦電流によって生じる磁束が検出コイル１１３とバランスコイル１１４とに鎖交する。このとき、検出コイル１１３のほうが導電膜に近い位置に配置されているので、両コイル１１３，１１４に生じる誘起電圧のバランスが崩れ、これにより導電膜の渦電流によって形成される鎖交磁束を検出することができる。
【００４２】
図１０は、渦電流センサ５０の詳細な構成を示す模式図である。交流電源１０３は、水晶発振器からなる固定周波数の発振器を有しており、例えば、１〜５０ＭＨｚの固定周波数の交流電流をセンサコイル１０２に供給する。交流電源１０３で形成された交流電流は、バンドパスフィルタ１２０を介してセンサコイル１０２に供給される。センサコイル１０２の端子から出力された信号は、ブリッジ回路１２１および高周波アンプ１２３を経て、ｃｏｓ同期検波回路１２５およびｓｉｎ同期検波回路１２６からなる同期検波部１０５に送られる。ここで、交流電源１０３で形成される発振信号からは、位相シフト回路１２４により交流電源１０３の同相成分（０゜）と直交成分（９０゜）の２つの信号が形成され、それぞれｃｏｓ同期検波回路１２５とｓｉｎ同期検波回路１２６とに導入される。そして、同期検波部１０５によりインピーダンスの抵抗成分と誘導リアクタンス成分とが取り出される。
【００４３】
同期検波部１０５から出力された抵抗成分と誘導リアクタンス成分からは、ローパスフィルタ１２７，１２８により不要な高周波成分（例えば５ｋＨｚ以上の高周波成分）が除去され、インピーダンスの抵抗成分としての信号Ｘと誘導リアクタンス成分としての信号Ｙとがそれぞれ出力される。さらに、ベクトル演算回路１３０により、Ｘ信号とＹ信号とから、インピーダンスＺ［Ｚ＝（Ｘ２＋Ｙ２）１／２］が得られる。また、θ処理回路１３１により、同様にＸ信号とＹ信号とから、位相出力θ［θ＝ｔａｎ−１Ｙ／Ｘ］が得られる。
【００４４】
ベクトル演算回路１３０から出力されるインピーダンスＺは、膜厚に従って変化する上記膜厚信号である。ベクトル演算回路１３０には、上述したフィルター装置３５が接続されており、フィルター装置３５は、ベクトル演算回路１３０から出力される膜厚信号から、予め設定された周波数の振動成分を除去する。
【００４５】
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ことである。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】
【００４６】
１    研磨パッド
２    研磨テーブル
３    トップリング
４    研磨液供給ノズル
５    テーブル軸
６    テーブルモータ
７    トップリングシャフト
８    トップリングアーム
９    トップリング旋回軸
２４    ドレッシング装置
２６    ドレッサ
２７    ドレッサアーム
２８    ドレッサ旋回軸
３０    動作制御部
３２    電流計
３５    フィルター装置
４０    研磨監視装置
５０    渦電流センサ
１０２    センサコイル
１０３    交流電源
１０５    同期検波部
１１１    ボビン
１１２    励磁コイル
１１３    検出コイル
１１４    バランスコイル
１２０    バンドパスフィルタ
１２１    ブリッジ回路
１２３    高周波アンプ
１２４    位相シフト回路
１２５    ｃｏｓ同期検波回路
１２６    ｓｉｎ同期検波回路
１２７，１２８  ローパスフィルタ
１３０  ベクトル演算回路
１３１  θ処理回路
【図１】
0006030041.tif 000002
【図２】
0006030041.tif 000003
【図３】
0006030041.tif 000004
【図４】
0006030041.tif 000005
【図５】
0006030041.tif 000006
【図６】
0006030041.tif 000007
【図７】
0006030041.tif 000008
【図８】
0006030041.tif 000009
【図９】
0006030041.tif 000010
【図１０】
0006030041.tif 000011