(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
研磨中の基板からの反射光の現在のスペクトルのシーケンスを受け取ることと、
前記現在のスペクトルのシーケンスのうちの現在の各スペクトルを、参照スペクトルライブラリの複数の参照スペクトルと比較し、且つ現在の各スペクトルについて最良一致参照スペクトルを決定して、最良一致参照スペクトルのシーケンスを生成することと、
前記最良一致参照スペクトルのシーケンスのうちの各最良一致参照スペクトルと関連付けられた値を決定して、値のシーケンスを生成することと、
前記値のシーケンスに関数を当てはめることと、
前記関数の前記値のシーケンスへの適合度を求めることと、
前記適合度を閾値と比較することと、
前記適合度と前記閾値との前記比較に基づき、研磨速度を調整すべきかどうか、または前記研磨速度の調整量のうちの少なくとも１つを決定することと
を含むコンピュータで実施される方法。
【請求項２】
前記適合度が前記閾値以下であり、前記研磨速度を調整する請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記適合度が前記閾値を上回り、前記研磨速度を維持する請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記現在のスペクトルのシーケンスが、前記基板上の複数の放射状ゾーンからのスペクトルを含み、前記最良一致参照スペクトルのシーケンスを生成することが、複数の最良一致参照スペクトルのシーケンスを生成することを含み、ここで各ゾーンは、関連する最良一致参照スペクトルのシーケンスを有している、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記調整量を決定することが、個別のゾーンに関連付けられた前記現在のスペクトルのシーケンスのうちの前記最良一致参照スペクトルに基づいて、前記個別のゾーンごとの研磨速度を計算することを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記調整量を決定することが、前記基板全体がほぼ同時に目標の厚さに到達するように、少なくとも１つのゾーンの変更された研磨速度を計算することを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記関数が一次関数である、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記適合度が、前記値のシーケンスと前記関数との差に相当する量に基づくものである、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記適合度を求めることが、前記値のシーケンスと前記関数との二乗誤差の和を計算すること
を含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記値のシーケンスおよび前記適合度に基づいて研磨終点を決定すること
をさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
研磨中の基板からの反射光の現在のスペクトルのシーケンスを受け取ることと、
前記現在のスペクトルのシーケンスのうちの現在の各スペクトルを、第１の参照スペクトルライブラリの第１の複数の参照スペクトルと比較し、且つ前記現在のスペクトルのシーケンスのうちの現在の各スペクトルについて前記第１の複数の参照スペクトルのうちの第１の最良一致参照スペクトルを決定して、第１の最良一致参照スペクトルの第１のシーケンスを生成することと、
前記現在のスペクトルのシーケンスのうちの現在の各スペクトルを、第２の参照スペクトルライブラリの第２の複数の参照スペクトルと比較し、且つ前記現在のスペクトルのシーケンスのうちの現在の各スペクトルについて前記第２の複数の参照スペクトルのうちの第２の最良一致参照スペクトルを決定して、第２の最良一致参照スペクトルの第２のシーケンスを生成することと、
前記第１の最良一致スペクトルの第１のシーケンスのうちの各第１の最良一致スペクトルと関連付けられた第１の値を決定して、第１の値の第１のシーケンスを生成することと、
前記第２の最良一致スペクトルの第２のシーケンスのうちの各第２の最良一致スペクトルと関連付けられた第２の値を決定して、第２の値の第２のシーケンスを生成することと、
前記第１の値の第１のシーケンスに第１の関数を当てはめることと、
前記第２の値の第２のシーケンスに第２の関数を当てはめることと、
前記第１の関数の前記第１の値の第１のシーケンスへの第１の適合度および前記第２の関数の前記第２の値の第２のシーケンスへの第２の適合度を求めることと、
前記第１の適合度、又は、前記第２の適合度の少なくも１つを閾値と比較することと、
前記第１の適合度および前記第２の適合度の前記少なくとも１つと前記閾値との前記比較に基づき、研磨速度を調整すべきかどうか、または前記研磨速度の調整量のうちの少なくとも１つを決定することと
を含む、コンピュータで実施される方法。
【請求項１２】
現在のスペクトルのシーケンスのうちの現在の各スペクトルを１つまたは複数の参照スペクトルライブラリのうちの複数の参照スペクトルと比較し、且つ現在の各スペクトルについて最良一致参照スペクトルを決定して、最良一致参照スペクトルのシーケンスを生成し、前記最良一致参照スペクトルのシーケンスのうちの各最良一致参照スペクトルと関連付けられた値を決定して、値のシーケンスを生成し、前記値のシーケンスに関数を当てはめ、前記関数の前記値のシーケンスへの適合度を求める比較モジュールと、
前記適合度と閾値との比較に基づき、研磨速度を調整すべきかどうか、または前記研磨速度の調整量のうちの少なくとも１つを決定する調整モジュールと
を備えるコントローラ。
【請求項１３】
光源と、
基板から反射される光を検出して、前記光から現在のスペクトルのシーケンスを決定する検出器と、
コントローラであって、
前記現在のスペクトルのシーケンスのうちの現在の各スペクトルを１つまたは複数の参照スペクトルライブラリのうちの複数の参照スペクトルと比較し、且つ現在の各スペクトルについて最良一致参照スペクトルを決定して、最良一致参照スペクトルのシーケンスを生成し、前記最良一致参照スペクトルのシーケンスのうちの各最良一致参照スペクトルと関連付けられた値を決定して、値のシーケンスを生成し、前記値のシーケンスに関数を当てはめ、前記関数の前記値のシーケンスへの適合度を求める比較モジュールと、
前記適合度と閾値との比較に基づき、研磨速度を調整すべきかどうか、または前記研磨速度の調整量のうちの少なくとも１つを決定する調整モジュールと
を含むコントローラと
を備えるシステム。
【請求項１４】
有形のプログラム担体上に符号化されたコンピュータプログラムであって、データ処理装置に、
基板からの反射光の現在のスペクトルのシーケンスを受け取ることと、
前記現在のスペクトルのシーケンスのうちの現在の各スペクトルを、参照スペクトルライブラリのうちの複数の参照スペクトルと比較し、且つ現在の各スペクトルについて最良一致参照スペクトルを決定して、最良一致参照スペクトルのシーケンスを生成することと、
前記最良一致参照スペクトルのシーケンスのうちの各最良一致参照スペクトルと関連付けられた値を決定して、値のシーケンスを生成することと、
前記値のシーケンスに関数を当てはめることと、
前記関数の前記値のシーケンスへの適合度を求めることと、
前記適合度と閾値との比較に基づき、研磨速度を調整すべきかどうか、または前記研磨速度の調整量のうちの少なくとも１つを決定することと
を含む動作を行わせるように動作可能な、コンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、化学機械研磨時における基板の分光モニタリングに関する。
【背景技術】
【０００２】
集積回路は、典型的には、シリコンウェーハ上に導電層、半導電層、または絶縁層を順次堆積させることにより基板上に形成される。一製造段階は、非平面の表面上にフィラー層を堆積し、フィラー層を平坦化することを伴う。いくつかの用途では、フィラー層は、パターン層の上面が露出されるまで平坦化される。パターン化された絶縁層の上に、例えば導電フィラー層を堆積させて、絶縁層内のトレンチまたはホールを埋めることができる。平坦化の後、絶縁層の隆起したパターンの間に残る導電層の部分は、基板上の薄膜回路間の導電路を提供するバイア、プラグ、および線を形成する。酸化物研磨といった他の用途では、フィラー層は、非平面の表面上に所定の厚さが残されるまで平坦化される。加えて、基板表面の平坦化は、普通、フォトリソグラフィにも必要とされる。
【０００３】
化学機械研磨（ＣＭＰ：ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）は１つの許容される平坦化の方法である。この平坦化法は、典型的には、基板がキャリアまたは研磨ヘッドの上に取り付けられていることを必要とする。基板の露出された表面は、典型的には、回転する研磨ディスクパッドまたはベルトパッドに当接して配置される。研磨パッドは、標準的パッドまたは固定砥粒研磨パッドのどちらかとすることができる。標準的パッドは耐久性のある粗い表面を有し、固定砥粒研磨パッドは、閉じ込め媒体内に保持された研磨粒子を有する。キャリアヘッドは、基板に対し、基板を研磨パッドに押し付けるための制御可能な荷重をかける。研磨パッドの表面には、典型的には、研磨粒子を含むスラリーといった研磨液が供給される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＣＭＰにおける１つの問題は、適切な研磨速度を使用して望ましいウェーハプロファイル、例えば、所望の平坦度または厚さまで平坦化された基板層を含むウェーハや、所望の量の材料が除去されたウェーハなどを実現することである。導電層または薄膜の研磨過剰（除去する量が多すぎる）は、回路抵抗の増大につながる。他方、導電層の研磨不足（除去する量が少なすぎる）は、電気的短絡につながる。基板層の初期厚さ、スラリー組成、研磨パッド状態、研磨パッドと基板の間の相対速度、および基板にかかる荷重に変動があると、材料除去速度に変動が生じ得る。より一般的には、実際の研磨速度は期待される研磨速度と異なり得る。したがって、研磨終点は、単なる研磨時間の関数としては決定することができない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一般に、本明細書に示す主題の一態様は、基板からの反射光の現在のスペクトルのシーケンスを受け取るステップを含むコンピュータによる方法として実施することができる。現在のスペクトルのシーケンスに含まれる現在の各スペクトルを、参照スペクトルライブラリの複数の参照スペクトルと比較して、最良一致参照スペクトルのシーケンスを生成することができる。最良一致参照スペクトルのシーケンスの適合度を求めることができ、その適合度に基づき、研磨速度を調整すべきかどうか、または研磨速度の調整量のうちの少なくとも１つを決定することができる。この態様の他の実施形態は、対応するシステム、装置、およびコンピュータプログラム製品を含む。
【０００６】
上記その他の実施形態は、任意選択で、以下の特徴の１つまたは複数を含み得る。適合度を閾値以下とすることができ、研磨速度を調整することができる。適合度を閾値より大とすることができ、研磨速度を維持することができる。方法は、研磨速度の調整量を使用してキャリアヘッド内の圧力を変更するステップをさらに含み得る。
【０００７】
現在のスペクトルのシーケンスは、基板上の複数の放射状ゾーンからのスペクトルを含むことができ、最良一致参照スペクトルのシーケンスを生成することは、複数の最良一致参照スペクトルのシーケンスを生成することを含むことができ、ここで、各ゾーンは、関連する最良一致参照スペクトルのシーケンスを有している。調整量を決定することは、個別のゾーンごとの研磨速度を、その個別のゾーンと関連付けられた現在のスペクトルのシーケンスのうちの最良一致参照スペクトルに基づいて計算することを含み得る。
【０００８】
加えて、調整量を決定することは、基板全体がほぼ同時に目標の厚さに到達するように少なくとも１つのゾーンの変更された研磨速度を計算することを含み得る。調整量を決定することは、変更された研磨速度を提供するための変更された研磨パラメータを計算することをさらに含むことができ、方法は、研磨パラメータを変更することにより研磨速度を調整するステップをさらに含み得る。
【０００９】
適合度を求めることは、最良一致参照スペクトルのシーケンスに対応する参照スペクトルライブラリの中からの指標のシーケンスを求めること、およびその指標のシーケンスを関数にあてはめることを含み得る。関数は１本の線を生じさせることができる。適合度は、指標のシーケンスが関数と異なる量に基づくものとすることができる。方法は、指標のシーケンスと関数との二乗誤差の和を使用してその量を計算するステップをさらに含み得る。方法は、最良一致参照スペクトルのシーケンスおよび適合度に基づいて研磨終点を決定するステップをさらに含み得る。
【００１０】
一般に、本明細書に示す主題の別の態様は、基板からの反射光の現在のスペクトルのシーケンスを受け取るステップを含むコンピュータによる方法として実施することができる。現在のスペクトルのシーケンスに含まれる現在の各スペクトルを、第１の参照スペクトルライブラリの第１の複数の参照スペクトルと比較して、第１の最良一致参照スペクトルのシーケンスを生成することができる。現在のスペクトルのシーケンスに含まれる現在の各スペクトルを、第２の参照スペクトルライブラリの第２の複数の参照スペクトルと比較して、第２の最良一致参照スペクトルのシーケンスを生成することができる。第１の最良一致参照スペクトルのシーケンスの第１の適合度および第２の最良一致参照スペクトルのシーケンスの第２の適合度を求めることができる。第１の適合度および第２の適合度の少なくとも１つに基づき、研磨速度を調整すべきかどうか、または研磨速度の調整量の少なくとも１つを決定することができる。この態様の他の実施形態は、対応するシステム、装置、およびコンピュータプログラム製品を含む。
【００１１】
上記その他の実施形態は、任意選択で、以下の特徴の１つまたは複数を含むことができる。第１の適合度および第２の適合度の少なくとも１つを閾値以下とすることができ、研磨速度を調整することができる。第１の適合度を求めることは、第１の最良一致参照スペクトルのシーケンスに対応する第１の参照スペクトルライブラリの中からの第１の指標のシーケンスを求めること、および第１の指標のシーケンスを第１の関数にあてはめることを含み得る。第２の適合度を求めることは、第２の最良一致参照スペクトルのシーケンスに対応する第２の参照スペクトルライブラリの中からの第２の指標のシーケンスを求めること、および第２の指標のシーケンスを第２の関数にあてはめることを含み得る。
【００１２】
第１の関数および第２の関数はそれぞれ１本の線を生じさせることができる。第１の適合度は、第１の指標のシーケンスが第１の関数と異なる第１の量に基づくものとすることができ、第２の適合度は、第２の指標のシーケンスが第２の関数と異なる第２の量に基づくものとすることができる。方法は、第１の指標のシーケンスと第１の関数との二乗誤差の和を使用して第１の量を計算するステップと、第２の指標のシーケンスと第２の関数との二乗誤差の和を使用して第２の量を計算するステップとをさらに含み得る。方法は、第１の最良一致参照スペクトルのシーケンスおよび第１の適合度と、第２の最良一致参照スペクトルのシーケンスおよび第２の適合度の少なくとも一方に基づいて研磨終点を決定するステップをさらに含み得る。
【００１３】
一般に、本明細書に示す主題の別の態様は、基板からの反射光の現在のスペクトルのシーケンスに含まれる現在の各スペクトルを、１つまたは複数の参照スペクトルライブラリの複数の参照スペクトルと比較して最良一致参照スペクトルのシーケンスを生成し、最良一致参照スペクトルのシーケンスの適合度を求める比較モジュールを含むコントローラとして実施することができる。またコントローラは、適合度に基づき、研磨速度を調整すべきかどうか、または研磨速度の調整量の少なくとも１つを決定する調整モジュールも含み得る。この態様の他の実施形態は、対応するシステム、方法、およびコンピュータプログラム製品を含む。
【００１４】
一般に、本明細書に示す主題の別の態様は、光源と、基板から反射される光を検出し、光から現在のスペクトルのシーケンスを決定する検出器と、コントローラとを含むシステムとして実施することができる。コントローラは、現在のスペクトルのシーケンスに含まれる現在の各スペクトルを、１つまたは複数の参照スペクトルライブラリの複数の参照スペクトルと比較して最良一致参照スペクトルのシーケンスを生成し、最良一致参照スペクトルのシーケンスの適合度を求める比較モジュールと、適合度に基づき、研磨速度を調整すべきかどうか、または研磨速度の調整量の少なくとも１つを決定する調整モジュールとを含むことができる。この態様の他の実施形態は、対応する方法、装置、およびコンピュータプログラム製品を含む。
【００１５】
本明細書で使用する場合、基板という用語は、例えば、製品基板（複数のメモリまたはプロセッサダイを含み得るものなど）、テスト基板、裸基板、ゲート基板などを含み得る。基板は、集積回路製造の様々な段階におけるものとすることができ、例えば基板は、ベアウェーハとすることもでき、１つまたは複数の堆積層および／またはパターン層を含むこともできる。基板という用語は、円形ディスクおよび矩形シートを含み得る。
【００１６】
本発明の実装形態の可能な利点には以下が含まれ得る。研磨工程を、雑音、外乱、および他の変動の影響をより受けにくいものとすることができ、よって、適切な研磨速度を使用した研磨工程の信頼性を改善することができる。結果として、個々のウェーハを所望の厚さまで研磨する正確さおよび／または精度、ならびにウェーハごとの均一性を改善することができる。
【００１７】
本発明の１つまたは複数の実施形態の詳細を、添付の図面および以下の説明に示す。本発明の他の特徴、態様、および利点は、以下の説明、図面、および特許請求の範囲から明らかになるであろう。
様々な図面における類似の符番および名称は類似の要素を示す。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】研磨装置の一例を示す図である。
【図２】例示的回転プラテンの俯瞰図であり、現位置測定が行われ得る位置を示す図である。
【図３】データ適合度が高いことを示す分光モニタリングシステムからの例示的指標トレースを示す図である。
【図４】データ適合度が低いことを示す分光モニタリングシステムからの例示的指標トレースを示す図である。
【図５】研磨速度を調整する例示的工程を示す流れ図である。
【図６】研磨速度を調整する別の例示的工程を示す流れ図である。
【図７】所望のプロファイルを達成するためにゾーン内の研磨速度を調整する例示的工程を示す流れ図である。
【図８】研磨速度が調整される工程についての時間に対する研磨の進捗を示すグラフの例である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１に研磨装置２０の一例を示す。研磨装置２０は、その上に研磨パッド３０が位置する回転可能なディスク形プラテン２４を含む。プラテンは軸２５を中心に回転するように動作する。例えば、モータが駆動軸２２を回してプラテン２４を回転させることができる。
【００２０】
研磨パッドを通る光アクセス３６が、開口（すなわち、パッドを貫通するホール）または固体窓（ｓｏｌｉｄ  ｗｉｎｄｏｗ）を含むことによって提供される。固体窓は研磨パッドに固定することができるが、いくつかの実装形態では、固体窓をプラテン２４上で支持し、研磨パッド内で開口に突出させることができる。研磨パッド３０は、普通、開口または窓が、プラテン２４の凹部２６に位置する光ヘッド５３に覆い被さるようにプラテン２４上に配置される。したがって光ヘッド５３は、開口または窓を通して研磨される基板に光アクセスする。光ヘッドについて以下でさらに説明する。
【００２１】
研磨装置２０は、スラリー／洗浄組み合わせアーム３９を含む。研磨時において、アーム３９は、スラリーといった研磨液３８を分注するように動作可能である。あるいは、研磨装置は、研磨パッド３０上にスラリーを分注するように動作するスラリーポートを含む。
【００２２】
研磨装置２０は、研磨パッド３０に当接して基板１０を保持するように動作可能であるキャリアヘッド７０を含む。キャリアヘッド７０は、例えばカルーセルなどの支持構造７２から懸下され、キャリアヘッドが軸７１を中心に回転するように、キャリア駆動軸７４によってキャリアヘッド回転モータ７６に連結されている。加えて、キャリアヘッド７０は、支持構造７２内に形成された放射状スロット内で横方向に振動することもできる。動作に際して、プラテンはその中心軸２５を中心に回転され、キャリアヘッドはその中心軸７１を中心に回転され、研磨パッドの上面全体にわたって横方向に平行移動される。
【００２３】
また研磨装置は、光学モニタリングシステムも含み、このシステムは、後述するように、研磨速度を調整すべきかどうか、または研磨速度の調整量を決定するのに使用することができる。光学モニタリングシステムは、光源５１と光検出器５２とを含む。光は、光源５１から研磨パッド３０内の光アクセス３６を通り、基板１０に突き当たり、光アクセス３６を介して基板１０から反射され、光検出器５２まで進む。
【００２４】
二股光ケーブル５４を使用して、光源５１から光アクセス３６までと、逆に光アクセス３６から光検出器５２まで、光を送ることができる。二股光ケーブル５４は、「幹線（ｔｒｕｎｋ）」５５と２つの「分岐線（ｂｒａｎｃｈ）」５６、５８とを含み得る。
【００２５】
前述のように、プラテン２４は、光ヘッド５３が位置する凹部２６を含む。光ヘッド５３は、研磨される基板表面との間で光を伝えるように構成されている二股ファイバケーブル５４の幹線５５の一端を収容する。光ヘッド５３は、二股ファイバケーブル５４の端部の上に覆い被さる１つまたは複数のレンズまたは窓を含み得る。あるいは、光ヘッド５３は、単に、研磨パッド内の固体窓に隣接する幹線５５の端部を収容するだけとすることもできる。
【００２６】
プラテンは、取り外し可能な現位置モニタリングモジュール５０を含む。現位置モニタリングモジュール５０は、光源５１と、光検出器５２と、光源５１と光検出器５２の間で信号を送受信するための回路とのうちの１つまたは複数を含み得る。例えば、検出器５２の出力は、駆動軸２２内のスリップリングなどの回転式カップラを通って、光学モニタリングシステムのための、コンピュータといったコントローラ６０に至るディジタル電子信号などとすることができる。同様に、光源も、コントローラから回転式カップラを通ってモジュール５０に至るディジタル電子信号内の制御コマンドに応答してオン／オフすることができる。
【００２７】
また現位置モニタリングモジュールは、二股光ファイバ５４の分岐部分５６、５８の個々の端部も収容することができる。光源は光を送るように動作可能であり、光は、分岐線５６を通して光ヘッド５３内に位置する幹線５５の端部から伝えられ、研磨される基板に当たる。基板から反射される光は、光ヘッド５３内に位置する幹線５５の端部において受け取られ、分岐線５８を通して光検出器５２に伝えられる。
【００２８】
光源５１は白色光を発するように動作可能である。一実装形態では、発せられる白色光は、２００〜８００ナノメートルの波長を有する光を含む。適する光源は、キセノンランプまたはキセノン水銀ランプである。
【００２９】
光検出器５２は分光計とすることができる。分光計は、基本的には、電磁スペクトルの一部分に及ぶ光の強さを測定する光学機器である。適する分光計は格子分光計である。分光計の典型的な出力は、波長（または周波数）の関数としての光の強さである。
【００３０】
光源５１および光検出器５２は、それらの動作を制御し、それらの信号を受け取るように動作可能な、コントローラ６０などのコンピューティング機器に接続されている。コンピューティング機器は、パーソナルコンピュータなど、研磨装置の近くに位置するマイクロプロセッサを含み得る。制御に関して、コンピューティング機器は、例えば、光源５１の作動をプラテン２４の回転と同期させることができる。
【００３１】
図２に示すように、プラテンが回転する際に、コンピューティング機器は、光源５１に、基板１０が現位置モニタリングモジュール上を通過する直前に開始し、その直後に終了する一連の閃光を発せさせることができる（図示の各点２０１〜２１１は、現位置モニタリングモジュールからの光が当たり、反射される位置を表す）。あるいは、コンピューティング機器は、光源５１に、基板１０が現位置モニタリングモジュール上を通過する直前に開始し、その直後に終了する光を連続して発せさせることもできる。どちらの場合にも、検出器からの信号は、１サンプリング周期にわたって統合されて、１サンプリング周波数におけるスペクトル測定値が生成され得る。図示されていないが、基板１０がモニタリングモジュール上を通過する都度、基板とモニタリングモジュールとの位置合わせは、前の通過の際の位置合わせと異なり得る。プラテンの１回転にわたり、基板上の異なる半径からスペクトルが獲得される。すなわち、あるスペクトルは基板の中心により近い位置から獲得され、あるスペクトルは周辺により近い位置から獲得される。加えて、プラテンの複数回の回転にわたり、スペクトルのシーケンスを経時的に獲得することもできる。
【００３２】
動作に際して、コンピューティング機器は、例えば、光源の個別の閃光または検出器のタイムフレームについて光検出器５２によって受け取られる光のスペクトルを記述する情報を搬送する信号などを受け取ることができる。よって、このスペクトルは、研磨時に現位置で測定されるスペクトルである。
【００３３】
特定の理論に限定されないが、基板１０から反射される光のスペクトルは、最外層の厚さが変化するために、研磨が進むにつれて発展し、よって、時間で変化するスペクトルのシーケンスをもたらす。さらに、個別のスペクトルは、層スタックの個別の厚さによって示される。
【００３４】
コンピューティング機器は、信号を処理して、研磨速度を調整すべきかどうか、または研磨速度の調整量を決定することができる。特に、コンピューティング機器は、（以下でさらに詳細に説明するように）適合度に基づき、研磨速度を調整すべきかどうか、または研磨速度の調整量を決定する論理を実行することができる。
【００３５】
いくつかの実装形態では、コンピューティング機器は、測定されたスペクトルを複数の参照スペクトルと比較して最良一致参照スペクトルのシーケンスを生成し、最良一致参照スペクトルのシーケンスの適合度を求める比較モジュールを含み得る。またコンピューティング機器は、適合度に基づき、研磨速度を調整すべきかどうか、または研磨速度の調整量のうちの少なくとも１つを決定する調整モジュールも含み得る。
【００３６】
本明細書で使用する場合、参照スペクトルとは、基板の研磨の前に生成される所定のスペクトルである。参照スペクトルは、最外層の厚さといった基板特性の値との、事前定義された、すなわち研磨操作の前に定義された関連付けを持つことができる。代替として、またはこれに加えて、参照スペクトルは、実際の研磨速度が期待される研磨速度に従うものと仮定して、スペクトルが現れると期待される研磨工程における時間を表す値との事前定義された関連付けを持つこともできる。
【００３７】
参照スペクトルは、既知の層厚を有するテスト基板からスペクトルを測定することなどによって実験的に生成することもでき、理論から生成することもできる。例えば、参照スペクトルを決定するには、製品基板と同じパターンを有する「セットアップ」基板のスペクトルが、測定ステーションにおいて研磨前に測定され得る。また、最外層の厚さなどの基板特性を、同じ測定ステーションまたは別の測定ステーションで研磨前に測定することもできる。次いでセットアップ基板は、スペクトルが収集される間に研磨される。スペクトルごとに、そのスペクトルが収集された研磨工程における時間を表す値が記録される。例えばこの値は、経過時間とすることもでき、プラテン回転数とすることもできる。基板は、過剰に研磨される、すなわち、所望の厚さを超えて研磨される可能性があり、そのため、目標の厚さが達成されるときに基板から反射される光のスペクトルが獲得され得る。次いで、セットアップ基板のスペクトルおよび最外層の厚さなどの特性が、測定ステーションにおいて研磨後に測定され得る。
【００３８】
任意選択で、セットアップ基板を、研磨システムから周期的に取り外し、測定ステーションにおいてその特性および／またはスペクトルを測定してから研磨に戻すこともできる。また、スペクトルが測定ステーションにおいて測定される研磨工程における時間を表す値を記録することもできる。
【００３９】
参照スペクトルはライブラリに記憶される。ライブラリ内の参照スペクトルは、様々な異なる外側の層の厚さを有する基板を表す。
【００４０】
例えば、下位層の厚さ、下位層のパターン、または外側層もしくは下位層の組成が異なるなど、最外層の厚さ以外の特性が異なる、異なるセットアップ基板から複数のライブラリを作成することができる。
【００４１】
測定された厚さおよび収集されたスペクトルは、収集されたスペクトルの中から、基板が目的の厚さを持ったときに基板が示すべきであると判定される１つまたは複数のスペクトルを選択するのに使用される。特に、測定された研磨前の膜厚および研磨後の基板の厚さ（または測定ステーションにおいて測定された他の厚さ）を使用して、目標の厚さが達成されたときの時間および対応するスペクトルを決定する直線補間を行うことができる。目標の厚さが達成されたときに示されるべきである判定される１つまたは複数のスペクトルが１つまたは複数の目標のスペクトルとして指定される。
【００４２】
加えて、均一の研磨速度を仮定すると、スペクトルが収集された時間と、測定されたスペクトルの時間入力とに基づき、測定された研磨前の膜厚と研磨後の基板の厚さ（または測定ステーションにおいて測定された他の厚さ）との間の直線補間を使用して、現位置で収集されたスペクトルごとに、最外層の厚さを計算することもできる。
【００４３】
実験的に決定されることに加えて、参照スペクトルの一部または全部を、例えば、基板層の光学モデルなどを使用して、理論から計算することもできる。例えば、光学モデルを使用して所与の外側の層厚Ｄのスペクトルを計算することができる。そのスペクトルが収集されるはずの研磨工程における時間を表す値は、例えば、外側の層が均一な研磨速度で除去されるものと仮定することによって計算され得る。例えば、個別のスペクトルの時間Ｔｓは、単に、開始厚Ｄ０と均一な研磨速度Ｒを仮定することによって計算され得る（Ｔｓ＝（Ｄ０−Ｄ）／Ｒ）。別の例として、光学モデルに使用される厚さＤに基づき、研磨前の厚さと研磨後の厚さＤ１、Ｄ２（または測定ステーションにおいて測定された他の厚さ）の測定時間Ｔ１、Ｔ２の間の直線補間を行うこともできる（Ｔｓ＝Ｔ２−Ｔ１＊（Ｄ１−Ｄ）／（Ｄ１−Ｄ２））。
【００４４】
本明細書で使用する場合、参照スペクトルのライブラリとは、（外側の層厚以外の）共通の特性を有する基板を表す参照スペクトルの集合体である。しかし、１つのライブラリ内で共有される特性は、参照スペクトルの複数のライブラリの間では異なり得る。例えば、２つの異なるライブラリは、２つの異なる下位層の厚さを有する基板を表す参照スペクトルを含み得る。
【００４５】
異なるライブラリのスペクトルは、異なる基板特性（下位層の厚さや層組成など）を有する複数の「セットアップ」基板を研磨し、前述のようにスペクトルを収集することによって生成され得る。すなわち、あるセットアップ基板からのスペクトルは第１のライブラリを提供することができ、異なる下位層の厚さを有する別の基板からのスペクトルは第２のライブラリを提供することができる。代替として、またはこれに加えて、異なるライブラリの参照スペクトルは、理論から計算することもでき、例えば、第１のライブラリのスペクトルは、第１の厚さを有する下位層を備える光学モデルを使用して計算することができ、第２のライブラリのスペクトルは、異なる厚さを有する下位層を備える光学モデルを使用して計算することができる。
【００４６】
いくつかの実装形態では、各参照スペクトルに指標値が割り当てられる。この指標は、その参照スペクトルが観測されると期待される研磨工程における時間を表す値とすることができる。スペクトルには、個別のライブラリ内の各スペクトルが固有の指標値を持つように指標付けされ得る。指標付けは、各指標値が、スペクトルが測定された順に並ぶように実施され得る。指標値は、研磨が進むにつれて、増加したり減少したりするなど、単調に変化するように選択され得る。特に、参照スペクトルの指標値は、指標値が時間またはプラテン回転数の一次関数を形成するように選択され得る。例えば、指標値は、プラテン回転数に比例するものとすることができる。よって、各指標数値は整数とすることができ、各指標数値は、関連付けられるスペクトルが出現するはずの期待されるプラテン回転を表すことができる。
【００４７】
参照スペクトルおよび参照スペクトルに関連付けられた指標はライブラリに記憶させることができる。ライブラリは、研磨装置のコンピューティング機器のメモリにおいて実施され得る。目標のスペクトルの指標は、目標指標として指定され得る。
【００４８】
研磨の間に、ライブラリごとに指標トレースが生成され得る。各指標トレースは、そのトレースを形成する指標のシーケンスを含み、シーケンスの個々の指標は個々の測定されたスペクトルと関連付けられている。所与のライブラリの指標トレースについて、シーケンス中の個別の指標は、個別の測定されたスペクトルに最も近い適合である所与のライブラリの中からの参照スペクトルの指標を選択することによって生成される。
【００４９】
図３に示すように、測定された各スペクトルに対応する指標は、時間またはプラテン回転に従ってグラフ化することができる。既知の次数の多項式関数、例えば一次関数（すなわち直線）などが、例えばロバストな線あてはめ法（ｌｉｎｅ  ｆｉｔｔｉｎｇ）などを使用して、グラフ化された指標数値にあてはめられる。線が目標の指標と一致する場所が、その終点の時間または回転を定義する。例えば、図３に示すように各データ点に一次関数があてはめられる。
【００５０】
特定の理論に限定されないが、いくつかの指標のシーケンスは、他のシーケンスよりもその多項式関数と一致し得る。適合度（指標トレースが多項式関数と異なる量を表す値など）を使用して、一致の質を定量化することができる。例えば図３には、データ適合度が高いことを示す分光モニタリングシステムからの例示的指標トレースが示されている。これに対して、図４には、データ適合度がより低いことを示す分光モニタリングシステムからの例示的指標トレースが示されている。特に、図４のグラフ化された指標数値は、図３のグラフ化された指標数値と関連付けられた、関連付けられたロバストな線および指標トレースとの差と比べて、相対的に大きい、関連付けられたロバストな線との差の量を有する。関連付けられたロバストな線との差の量の定量化および質的評価について以下でさらに詳細に説明する。
【００５１】
各参照スペクトル（およびそれと関連付けられる指標）は、基板の層厚に対応し得るため、適合度が低いことは、スペクトル測定値を生成するのに使用される信号の品質が信頼できるものでない可能性があることを示し得る。いくつかの実装形態では、雑音その他の外乱が信号の品質に影響を及ぼし得る。例えば、研磨装置からの雑音が信号に変動をもたらすことがある。いくつかの実装形態では、研磨工程における変動が、指標トレースの直線性に影響を及ぼし得る。例えば、基板層の初期厚さ、スラリー組成、および研磨パッド窓状態の変動により反射されるスペクトルの変動を生じることもある。結果として、これらの変動の影響を受ける測定スペクトルは、間違った参照スペクトルに照合されることになり得る。よって、線にあてはめられた指標のシーケンスに基づいて現在の研磨速度が計算される場合、計算された現在の研磨速度は信頼できないものになる可能性があり、現在の研磨速度に基づいて研磨速度を調整しようとする判断も信頼できない可能性がある。しかし、この不適切なマッチングが行われる場合、指標のシーケンスへの線の適合度は不十分なはずである。よって、適合度に基づいて研磨速度を調整することにより、測定されたスペクトルの参照スペクトルへの不適切なマッチングに基づいて調整を行うのを回避することができ、研磨工程の正確さおよび／または精度を高めることができる。
【００５２】
図５は、研磨速度を調整する例示的工程５００の流れ図である。基板からの反射光の現在のスペクトルのシーケンスが受け取られる（ステップ５１０）。例えば、コントローラ６０は、現在のスペクトルのシーケンスを受け取ることができる。現在のスペクトルのシーケンスに含まれる現在の各スペクトルは、参照スペクトルライブラリの複数の参照スペクトルと比較されて、最良一致参照スペクトルのシーケンスが生成される（ステップ５２０）。より一般的には、現在のスペクトルごとに、現在のスペクトルへの最良一致である参照スペクトルが決定される。最良一致参照スペクトルのシーケンスの適合度が求められる（ステップ５３０）。例えば、最良一致参照スペクトルのシーケンスは線にあてはめることができ、線との差を計算することができる。適合度に基づき、研磨速度を調整すべきかどうか、または研磨速度の調整量のうちの少なくとも１つが決定される（ステップ５４０）。
【００５３】
指標トレースの一次関数への適合度を求めることは、指標トレースと関連付けられたロバストな線との差の量、例えば、標準偏差、相関関係、その他の分散の尺度などを求めることを含み得る。例えば、０の適合度は、すべての指標データ点が関連付けられたロバストな線上に当てはまる、例えば、分散が０であることなどを示すことができる。いくつかの実装形態では、適合度は、指標データ点と一次関数の二乗誤差の和を計算することによって求められる。適合度の他の尺度も可能である。
【００５４】
いくつかの実装形態では、適合度が閾値以下である場合（信号が信頼できることを示すなど）には、研磨速度が調整され得る。閾値はユーザ定義の値とすることができる。あるいは、適合度が閾値より大きい場合（信号が信頼できないことを示すなど）には、研磨速度が維持され得る。
【００５５】
加えて、適合度に基づいて調整量を決定することもができる。特に、低い適合度はより良い信号品質、およびスペクトル測定値の信頼度がより大きいことを示し得る。したがって、いくつかの実装形態では、調整量の大きさは、適合度に反比例するものとすることができる。キャリアヘッドにおける圧力は、研磨速度の調整量を使用して変更することができる。いくつかの実装形態では、最良一致参照スペクトルのシーケンスおよび適合度に基づいて、研磨終点が決定され得る。
【００５６】
以上ではただ１つの指標トレースだけが論じられているが、この概念は複数の指標トレースに適用することができる。いくつかの実装形態では、適合度は、複数の参照ライブラリから生成される複数の指標トレースのそれぞれについて求めることができる。この概念を使用して、研磨速度を調整すべきかどうか、および研磨速度の調整量をさらに決定するためにどの参照ライブラリを使用すべきか決定することができる。例えば、システムは、最良一致を生じる参照ライブラリを使用して、研磨速度を調整すべきかどうか、または研磨速度の調整量を決定することができる。特に、指標トレースの少なくとも１つが、閾値以下の適合度を有する場合には、その個別の適合度に基づいて研磨速度が調整され得る。あるいは、指標トレースのいずれも閾値以下の適合度を持たない場合には、研磨速度が維持され得る。
【００５７】
図６は、研磨速度を調整する別の例示的工程６００の流れ図である。基板からの反射光の現在のスペクトルのシーケンスが受け取られる（ステップ６１０）。現在のスペクトルのシーケンスに含まれる現在の各スペクトルが第１の参照スペクトルライブラリの第１の複数の参照スペクトルと比較されて（６２０）、第１の最良一致参照スペクトルのシーケンスが生成される。現在のスペクトルのシーケンスに含まれる現在の各スペクトルが第２の参照スペクトルライブラリの第２の複数の参照スペクトルと比較されて（６３０）、第２の最良一致参照スペクトルのシーケンスが生成される。第１の最良一致参照スペクトルのシーケンスの第１の適合度および第２の最良一致参照スペクトルのシーケンスの第２の適合度が求められる（６４０）。第１の適合度および第２の適合度の少なくとも１つに基づき、研磨速度の調整量が決定される（６５０）。例えば、第１の適合度を第２の適合度と比較することができ、より良い一致を示す適合度を使用して研磨速度を決定することができる。
【００５８】
現在の各スペクトルと各参照スペクトルとの差を求めること（ステップ５２０、６２０、または６３０）は、この差を、ある範囲の波長に及ぶ強さの誤差の和として計算することを含み得る。すなわち、
0005675617.tif 000002
であり、式中、ａおよびｂは、それぞれ、スペクトルの波長の範囲の下限および上限であり、Ｉｃｕｒｒｅｎｔ（λ）およびＩｒｅｆｅｒｅｎｃｅ（λ）は、それぞれ、所与の波長についての現在のスペクトルの強さおよび参照スペクトルの強さである。あるいは、この差は、平均二乗誤差として計算することもでき、すなわち、
0005675617.tif 000003
である。
【００５９】
現在のスペクトルが複数ある場合、現在の各スペクトルと、所与のライブラリの各参照スペクトルの間の最良一致が決定され得る。選択された現在の各スペクトルが各参照スペクトルに対して比較される。例えば、現在のスペクトルｅ、ｆ、およびｇと、参照スペクトルＥ、Ｆ、およびＧが与えられた場合、現在のスペクトルと参照スペクトルとの組み合わせ、すなわち、ｅとＥ、ｅとＦ、ｅとＧ、ｆとＥ、ｆとＦ、ｆとＧ、ｇとＥ、ｇとＦ、ｇとＧのそれぞれについてマッチング係数が計算され得るはずである。どのマッチング係数が最良一致を示すか、例えば最小であるか、によって参照スペクトルが、よって、指標が決定される。
【００６０】
スペクトルライブラリと関連付けられたロバストな線に対するスペクトルライブラリと関連付けられた指標トレースの適合度を求めること（ステップ５３０または６４０）は、指標トレースを構成するデータ点とスペクトルライブラリと関連付けられたロバストな線との最小二乗誤差和を求めることを含み得る。例えば、図３および図４で表されているデータ点とそれらの個々の関連付けられたロバストな線との最小二乗誤差和である。
【００６１】
いくつかの実装形態では、スペクトルが、基板の複数の半径方向位置で獲得される。各スペクトル測定値について、基板上の半径方向位置を決定することができ、それらの半径方向位置に基づいてスペクトル測定値をゾーン（放射状ゾーンなど）に区分することができる。基板は、中心ゾーン、中間ゾーン、周辺ゾーンといった複数のゾーンを有し得る。例えば、３００ｍｍウェーハ上において、中心ゾーンは中心から半径５０ｍｍまで延在するものとし、中間ゾーンは半径５０ｍｍから約１００ｍｍまで延在するものとし、周辺部は約１００ｍｍから約１５０ｍｍまで延在するものとし得る。実装形態によっては、基板は、前述の３つより多い、または少ないゾーンを有する。スペクトルがそこから獲得される位置は、参照によりあらゆる目的のために本明細書に組み込まれる、米国特許第７０９７５３７号や、米国特許第７０１８２７１号などに記載されている方法を使用して決定され得る。
【００６２】
いくつかの実装形態では、現在のスペクトルのシーケンスは、基板上の複数の放射状ゾーンからのスペクトルを含み得る。最良一致参照スペクトルのシーケンスを生成することは、ゾーンごとに複数の最良一致参照スペクトルのシーケンスを生成することを含み得る。複数の最良一致参照スペクトルのシーケンスを使用して、適合度に基づき、研磨速度を調整すべきかどうか、または研磨速度の調整量のうちの少なくとも１つを決定することができる。個別のゾーンごとに、そのゾーンと関連付けられた現在のスペクトルのシーケンスのうちの最良一致参照スペクトルに基づき、研磨速度が計算され得る。いくつかの実装形態では、変更された研磨速度は、少なくとも１つのゾーンについて、基板全体がほぼ同時に目標の厚さに到達するように計算され得る。変更された研磨速度を提供するために変更された研磨パラメータを計算することができ、変更速度は、研磨パラメータを変更することにより調整することができる。
【００６３】
各ゾーンで測定されたスペクトル（またはゾーンごとの、センサによる基板全体の１回の掃引から獲得されたゾーン内のスペクトルの平均値）は、前述のように、参照スペクトルライブラリ内の参照スペクトルと比較され、スペクトルライブラリとの比較から、対応する指標数値がゾーンごとに決定される。ゾーンごとの対応する指標数値を使用して指標トレースを生成することができ、指標トレースを使用して適合度を求めることができる。
【００６４】
適合度が、ペクトル測定値が信頼できることを示す場合（適合度が閾値以下であるなど）、ゾーン内の研磨速度は、各ゾーンにおける最終指標数値が所望の最終指標数値と等しくなるようにフィードバックループを使用して調整され得る。図７は、所望のプロファイルを達成するようにゾーン内の研磨速度を調整する例示的工程７００の流れ図である。期待される終点時間における所望の指標数値が、基板上のゾーンごとに決定される（ステップ７０２）。研磨が開始され（ステップ７０４）、基板は、前述のように、基板上のゾーンごとに指標トレースが決定されるように光学的にモニターされる（ステップ７０６）。研磨工程を安定させるための初期遅延時間の後、時間による指標の変化の速度が計算される（時間を表すものとしてプラテン回転数が使用されてもよい）（ステップ７０８）。指標の変化の速度は、単に、２つの異なる時間における指標の差を、それらの異なる時間にそれらの指標を生成したスペクトル測定値の間に経過したプラテン回転数で割ったものとして計算されてもよい。指標数値の変化の速度は研磨速度を示す。
【００６５】
ゾーンごとの指標の変化の速度を使用して指標トレースを補外し、関連付けられたゾーンについて期待される終点時間に達成される指標数値が決定される（ステップ７１２）。期待される終点時間に、所望の指標数値を過ぎ、または所望の指標数値にまだ到達せず、適合度が、スペクトル想定値が信頼できることを示す場合、研磨速度は、必要に応じて、上方または下方に調整され得る（ステップ７２０）。期待される終点時間に所望の指標数値に到達する場合には、調整は行われなくてもよい。その研磨シーケンスの間に、複数回の補外および調整が行われるべきかどうかの決定を行うことができる。研磨速度の調整量が適切であるという判定は、適合度が、スペクトル測定値が信頼できることを示すかどうか判定すること、および研磨終点が生じるときに所望の指標数値が達成されるかどうか判定すること、または最終指標が所望の最終指標数値からの許容範囲内に含まれると判定することを含み得る。
【００６６】
いくつかの実装形態では、期待される終点時間は、中心ゾーンといった１つのゾーンについて決定される。次いで、その他のゾーン内の研磨速度が、中心ゾーンなど選択されたゾーンの期待される終点時間と同時に各ゾーンの所望の終点を達成するように、適宜調整される。研磨速度は、キャリアヘッド内の対応するゾーンにおける圧力を増減するなどによって調整され得る。米国特許出願公開第２００５−０２１１３７７号に記載されているキャリアヘッドといったいくつかのキャリアヘッドにおいて、キャリアヘッドは調整可能な圧力ゾーンを有する。研磨速度の変化は、例えば単純なプレストニアン（Ｐｒｅｓｔｏｎｉａｎ）モデルなど、圧力の変化に正比例するものと仮定することができる。加えて、プラテンもしくはヘッドの回転速度の影響、異なるヘッド圧力組み合わせの二次的影響、研磨温度、スラリーの流れ、または研磨速度に影響を及ぼす他のパラメータを考慮に入れる、基板の研磨するための制御モデルも開発され得る。
【００６７】
図８を参照すると、基板の表面全体にわたる均一な厚さといった特定のプロファイルが望まれる場合、時間による指標数値の変化によって示される研磨速度の勾配をモニターすることができ、指標トレースの適合度が、スペクトル測定値が信頼できることを示す場合に、研磨速度を調整することができる。研磨安定化周期８０５の後、中心ゾーン８１０と、周辺ゾーン８１５と、間にある中間ゾーン８２０とにおけるスペクトルが獲得される。この場合、各ゾーンは円形または環状のゾーンである。各スペクトルはその個々の指標と相関関係を有する。この工程は、あるプラテン回転数、または時間にわたって繰り返され、中心ゾーン８１０、中間ゾーン８２０および周辺ゾーン８１５のそれぞれにおける研磨速度が決定される。研磨速度は回転数８３５（ｘ軸）に従って指標８３０（ｙ軸）をグラフ化することによって獲得される線の勾配によって示される。速度のいずれかがその他の速度より速いまたは遅いと計算される場合、そのゾーンの速度は、指標トレースの適合度が、スペクトル測定値が信頼できることを示す場合には、調整することができる。この場合調整は、中心ゾーン８１０の終点ＣＥに基づくものである。いくつかの実装形態では、研磨速度が許容できる範囲内であれば、調整を行う必要はない。適切な研磨終点ＥＤＰは、類似の基板の類似の研磨パラメータによる研磨から、または前述の差分法を使用して確認される。研磨工程における第１の研磨時間Ｔ１には、中間ゾーン８２０における研磨の速度が減少し、周辺ゾーンにおける研磨の速度が増加する。中間ゾーン８２０における研磨速度を調整しなければ、中間ゾーンは基板の残りの部分より速く研磨され、過剰研磨速度ＭＡで研磨されるはずである。周辺ゾーン８１５の研磨速度Ｔ１を調整しなければ、周辺ゾーン８１５は速度Ｅｕで研磨不足になるはずである。
【００６８】
研磨工程における後続の時間（Ｔ２）に、速度は、適宜再調整され得る。この研磨工程での目標は、基板が平坦な表面、すなわち、比較的平らな表面全体の酸化物層を持つようになったときに研磨を終了することである。研磨の速度を調整する量を決定する１つのやり方は、中心、中間および周辺の各ゾーンの指標が研磨終了点ＥＤＰ近くで等しくなるように速度を調整することである。よって、周辺ゾーンにおける研磨速度は調整を必要とし、中心ゾーンと中間ゾーンはＴ２の前と同じ速度で研磨される。ＥＤＰが接近した場合、研磨は、各ゾーンにおける指標が所望の位置にあるときに、すなわち、各位置が同じ指標を有するときに停止することができる。
【００６９】
研磨工程中には、研磨速度の変更を、４回、３回、２回、あるいは１回だけなど、数回だけ行うことが好ましい。調整が行われるのは、研磨工程の開始近くでも、中間でも、終了に向かってでもよい。スペクトルを指標数値と関連付けることにより、各ゾーンにおける研磨のための線形比較が作成され、どのようにして研磨工程を制御すべきか決定するのに必要とされる計算を簡素化し、複雑なソフトウェアまたは処理ステップをなくすことができる。
【００７０】
研磨工程において適用され得る一方法が、一致するスペクトルを求めてサーチされるライブラリの部分を限定することである。ライブラリは、典型的には、基板を研磨する間に獲得されるものより幅広い範囲のスペクトルを含む。この幅広い範囲は、より厚い最も外側の開始層から獲得されるスペクトルおよび過剰研磨後に獲得されるスペクトルに対応する。基板研磨の間、ライブラリサーチは、所定のライブラリスペクトルの範囲に限定される。いくつかの実施形態では、研磨される基板の現在の回転指標Ｎが決定される。Ｎは、すべてのライブラリスペクトルをサーチすることにより決定され得る。後続の回転の間に獲得されるスペクトルについて、ライブラリは、Ｎの自由範囲内でサーチされる。すなわち、１回転の間に、指標数値がＮであることがわかる場合、Ｘ回転後の後続の１回転の間に、自由度がＹである場合、サーチされる範囲は、（Ｎ＋Ｘ）−Ｙから（Ｎ＋Ｘ）＋Ｙまでである。例えば、基板の第１の研磨回転において、一致する指標が８であることがわかり、その自由度が５と選択される場合、第２の回転の間に獲得されるスペクトルについては、指標数値９±５に対応するスペクトルだけが一致を求めて検査される。この方法が適用されるとき、同じ方法を、現在終点検出工程において使用されているすべてのライブラリに独立に適用することができる。
【００７１】
本明細書に示す本発明の実施形態およびすべての機能的動作は、ディジタル電子回路として、または、本明細書で開示する構造的手段およびその構造的均等物を含む、コンピュータソフトウェア、ファームウェア、もしくはハードウェアとして、またはそれらの組み合わせとして実施され得る。本発明の実施形態は、１つまたは複数のコンピュータプログラム製品、すなわち、プログラマブルプロセッサ、コンピュータ、複数のプロセッサもしくはコンピュータなどのデータ処理装置により実行するための、またはその動作を制御するための、機械可読記憶媒体や伝搬信号などとしての情報担体において有形的に実施される１つまたは複数のコンピュータプログラムとして実施され得る。コンピュータプログラム（プログラム、ソフトウェア、ソフトウェアアプリケーション、またはコードともいう）は、コンパイル型言語またはインタープリタ型言語を含む任意の形のプログラミング言語で書くことができ、独立型プログラムとして、またはモジュール、コンポーネント、サブルーチン、もしくはコンピューティング環境で使用するのに適する他のユニットとしてを含む、任意の形で配備され得る。コンピュータプログラムは、必ずしも、１つのファイルに対応するとは限らない。プログラムは、他のプログラムまたはデータを保持するファイルの一部分としても、当該のプログラムに専用の単一ファイルとしても、複数の協調ファイル（１つまたは複数のモジュール、サブプログラム、またはコードの部分を記憶するファイルなど）としても記憶され得る。コンピュータプログラムは、１台のコンピュータ上でも、１つのサイトの、もしくは複数のサイトにまたがって分散され、通信ネットワークによって相互接続された複数のコンピュータ上でも実行されるように配備され得る。
【００７２】
本明細書に示す工程および論理フローは、入力データに作用し、出力を生成することによって機能を果たすように１つまたは複数のコンピュータプログラムを実行する１つまたは複数のプログラマブルプロセッサによって実行され得る。また、これらの工程および論理フローは、ＦＰＧＡ（フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ）やＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）などの専用論理回路によって実行することもでき、またこの専用論理回路として装置を実施することもできる。
【００７３】
前述の研磨装置および方法は、様々な研磨システムにおいて適用され得る。研磨パッドとキャリアヘッドのどちらか、または両方を、研磨面と基板との間の相対的運動を提供するように動かすことができる。例えば、プラテンは、回転するのではなく軌道を描いて回ってもよい。研磨パッドは、プラテンに固定された円形の（または他の何らかの形状の）パッドとすることができる。終点検出システムのいくつかの態様は、例えば、研磨パッドが、直線的に動く連続した、またはオープンリール式のベルトである直線的な研磨システムに適用されてもよい。研磨層は、標準（例えばフィラーありまたはなしのポリウレタンなど）研磨材料とすることも、軟質材料とすることも、固定砥粒研磨材料とすることもできる。相対的位置決めの用語が使用されている。すなわち、研磨面と基板は、縦向きに保持することもでき、他の何らかの向きに保持することもできる。
【００７４】
以上、本発明の特定の実施形態を説明した。添付の特許請求の範囲内には他の実施形態も含まれる。例えば、特許請求の範囲に記載されている動作は、異なる順序で行い、なおかつ所望の結果を達成することもできる。
【図１】
0005675617.tif 000004
【図２】
0005675617.tif 000005
【図３】
0005675617.tif 000006
【図４】
0005675617.tif 000007
【図５】
0005675617.tif 000008
【図６】
0005675617.tif 000009
【図７】
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【図８】
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