(57)【要約】      （修正有）【課題】研磨液の流体圧力・研磨布の粗さ・粘弾性特性のような、影響の大きい因子の影響を考慮した予測方法を提供する。【解決手段】試料を回転させつつその被研磨面を研磨布と研磨液とによって研磨する工程での研磨形状を予測する方法であって、研磨布から試料にかかる接触圧力Ｓ１を研磨布の粘弾性変形の寄与Ｓ２を考慮して算出し、研磨液から試料にかかる流体圧力Ｓ４を算出し、接触圧力Ｓ２と流体圧力Ｓ４を加算して局所圧力Ｓ５を求め、局所圧力分布に基づいて研磨形状を予測する。【選択図】  図２
2004153225.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
湿式研磨工程において回転により試料の被研磨面を研磨布と研磨液とによって研磨する工程での研磨形状を予測する方法であって、
前記試料への全荷重、回転速度、試料寸法、材料特性を研磨条件として設定するステップと、
前記試料と研磨布との間の接触荷重を仮定するステップと、
前記試料と研磨布との間の接触荷重により、前記研磨布から前記試料にかかる接触圧力を研磨布の粘弾性変形の寄与を考慮して算出するステップと、
前記研磨液から前記試料にかかる流体圧力を算出するステップと、
前記接触圧力と前記流体圧力とにより、前記試料の支持荷重を算出し、この支持荷重と前記ウェーハへの全荷重とが一致するかどうか判断するステップと、
前記接触圧力と前記流体圧力に基づいて実研磨での研磨形状を予測するステップと、
を有することを特徴とする研磨形状予測方法。
【請求項２】
研磨液の液膜厚さと流路抵抗とから、前記研磨液から前記試料にかかる流体圧力を算出するステップ
を有することを特徴とする請求項１記載の研磨形状予測方法。
【請求項３】
湿式研磨工程において回転により試料の被研磨面を研磨布と研磨液とによって研磨する工程での研磨形状を予測するプログラムであって、
前記試料への全荷重、回転速度、試料寸法、材料特性を研磨条件として設定するステップと、
前記試料と研磨布との間の接触荷重を仮定するステップと、
前記試料と研磨布との間の接触荷重により、前記研磨布から前記試料にかかる接触圧力を研磨布の粘弾性変形の寄与を考慮して算出するステップと、
前記研磨液から前記試料にかかる流体圧力を算出するステップと、
前記接触圧力と前記流体圧力とにより、前記試料の支持荷重を算出し、この支持荷重と前記ウェーハへの全荷重とが一致するかどうか判断するステップと、
前記接触圧力と前記流体圧力に基づいて実研磨での研磨形状を予測するステップと、
を有することを特徴とする研磨形状予測プログラム。
【請求項４】
研磨液の液膜厚さと流路抵抗とから、前記研磨液から前記試料にかかる流体圧力を算出するステップ
を有することを特徴とする請求項３記載の研磨形状予測プログラム。
【請求項５】
湿式研磨工程において回転により試料の被研磨面を研磨布と研磨液とによって研磨する工程での研磨形状を予測する際に、
前記試料への全荷重、回転速度、試料寸法、材料特性を研磨条件として設定するステップと、
前記試料と研磨布との間の接触荷重を仮定するステップと、
前記試料と研磨布との間の接触荷重により、前記研磨布から前記試料にかかる接触圧力を研磨布の粘弾性変形の寄与を考慮して算出するステップと、
前記研磨液から前記試料にかかる流体圧力を算出するステップと、
前記接触圧力と前記流体圧力とにより、前記試料の支持荷重を算出し、この支持荷重と前記ウェーハへの全荷重とが一致するかどうか判断するステップと、
前記接触圧力と前記流体圧力に基づいて実研磨での研磨形状を予測するステップと、
を有する研磨形状予測プログラムを記憶するコンピュータで読みとり可能な記録媒体。
【請求項６】
研磨液の液膜厚さと流路抵抗とから、前記研磨液から前記試料にかかる流体圧力を算出するステップ
を有する研磨形状予測プログラムを記憶するコンピュータで読みとり可能な請求項５記載の記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、研磨形状予測方法、プログラム、記録媒体及び研磨方法に係り、特に、半導体デバイスウェーハ等の試料の被研磨面を研磨布に押付けて研磨する湿式研磨工程での研磨形状を予測する際に用いて好適な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置の基板表面の平坦化技術として化学的機械研磨は一般的になりつつあり、平坦化過程のメカニズムの解析も論じられている。特に、化学的機械研磨による平坦化加工ではパターン密度依存性が顕著に認められるため、事前の加工による平坦化形状の評価を行わなければ、そのパターンが成立可能か否かが判らない状況にある。
【０００３】
このような、研磨状態のシミュレーションとしては、複雑な凹凸のある基盤の研磨状態を研磨布の変形と接触圧力から求めるもの（例えば特許文献１参照。）や、研磨布と試料の間に挟んだセンサーシート等から押付力を測定し、その圧力分布と研磨形状の関係から研磨形状を予測，荷重を制御して研磨するという技術（例えば特許文献２参照。）がある。
また、研磨布の粘弾性特性とウェーハ外周部の研磨量の関係を調べた結果（例えば非特許文献１参照。）や、研磨布の粗さをモデル化した流体圧力計算と流体圧力測定の結果（例えば非特許文献２参照。）が報告されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−０７４２３５号公報
【特許文献２】
特開２００１−２１９３６９号公報
【非特許文献１】
益永ら，２００１年度  精密工学会春期大会学術講演会論文集．（２００１）．４８９
【非特許文献２】
Ｔｉｅｋｙ，Ｊ．，Ｌｅｖｅｒｔ，Ｊ．Ａ．，  Ｓｈａｎ，Ｌ．＆  Ｄｍｙｌｕｋ，Ｓ．；Ｊ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｓｏｃ．，１４６（１９９９）１５２３
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献２に記載された技術では、実機測定データと研磨形状実測値からの経験的形状予測のため、影響の大きい因子を知ることは出来ないという問題がある。
また、特許文献１に記載される技術では、接触圧力の影響のみ考慮しているため、研磨液の流体圧力，研磨布の粗さ・粘弾性特性の影響は分からないという問題がある。
また非特許文献１では、研磨布の粘弾性とウェーハ外周部の研磨量分布の傾向を示しているが、研磨液の影響との関係は不明のままであった。非特許文献２では、計算値と流体圧力測定値は対応しているが、研磨量分布との関係は不明のままであった。
このため、上記のような技術では、条件決定の指針や研磨布の選定には、用いることが出来なかった。
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、以下の目的を達成しようとするものである。
１．研磨液の流体圧力の影響を考慮した予測方法を提供すること。
２．条件決定の指針や研磨布の選定に用いることが可能な予測方法を提供すること。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の研磨形状予測方法は、湿式研磨工程において回転により試料の研磨布と研磨液とによって研磨する工程での研磨形状を予測する方法であって、
前記試料への全荷重、回転速度、試料寸法、材料特性を研磨条件として設定するステップ（Ｓ０）と、
前記試料と研磨布との間の接触荷重を仮定するステップ（Ｓ１）と、
前記試料表面の各微小領域において前記試料と研磨布との間の接触荷重により、前記研磨布から前記試料にかかる接触圧力を研磨布の粘弾性変形の寄与を考慮して算出するステップ（Ｓ２）と、
前記研磨布表面粗さを統計的に扱い研磨液の液膜厚さを算出するステップ（Ｓ３）と、
前記研磨布表面粗さに因る前記研磨液の流路抵抗を考慮し前記研磨液により前記試料にかかる流体圧力を算出するステップ（Ｓ４）と、
前記接触圧力と前記流体圧力を加算し前記試料の各微小領域にかかる局所圧力を算出するステップ（Ｓ５）と、
前記局所圧力を加算し、前記試料の支持荷重を算出するステップ（Ｓ６）と、
この支持荷重と前記試料への全荷重とが一致するかどうか判断するステップ（Ｓ７）と、
前記支持荷重に基づいて研磨形状を予測するステップ（Ｓ８）と、
を有することにより上記課題を解決した。
本発明の研磨形状予測プログラムは、湿式研磨工程において回転により試料の研磨布と研磨液とによって研磨する工程での研磨形状を予測するプログラムであって、
前記試料への全荷重、回転速度、試料寸法、材料特性を研磨条件として設定するステップ（Ｓ０）と、
前記試料と研磨布との間の接触荷重を仮定するステップ（Ｓ１）と、
前記試料表面の各微小領域において前記試料と研磨布との間の接触荷重により、前記研磨布から前記試料にかかる接触圧力を研磨布の粘弾性変形の寄与を考慮して算出するステップ（Ｓ２）と、
前記研磨布表面粗さを統計的に扱い研磨液の液膜厚さを算出するステップ（Ｓ３）と、
前記研磨布表面粗さに因る前記研磨液の流路抵抗を考慮し前記研磨液により前記試料にかかる流体圧力を算出するステップ（Ｓ４）と、
前記接触圧力と前記流体圧力を加算し前記試料の各微小領域にかかる局所圧力を算出するステップ（Ｓ５）と、
前記局所圧力を加算し、前記試料の支持荷重を算出するステップ（Ｓ６）と、
この支持荷重と前記試料への全荷重とが一致するかどうか判断するステップ（Ｓ７）と、
前記支持荷重に基づいて研磨形状を予測するステップ（Ｓ８）と、
を有することにより上記課題を解決した。
本発明の記録媒体は、上記のプログラムを記憶することができる。
【０００８】
本発明の研磨形状予測方法においては、研磨量を予測するための支持荷重分布を算出する際に、研磨液から前記試料にかかる流体圧力を算出し、この流体圧力からの寄与を支持荷重を算出する際に考慮したため、従来にはおこなうことができなかった精度で研磨量を予測することが可能となり、より正確なシミュレーションをおこなうことができる。
【０００９】
前記研磨布表面粗さを統計的に扱い研磨液の液膜厚さを算出するとともに、この研磨液の液膜厚さ、および、前記研磨布表面粗さに因る研磨液の流路抵抗から前記流体圧力を算出することにより、従来の方法に比べ、より容易に研磨量の予測精度を向上することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る研磨形状予測方法、プログラム、記録媒体の一実施形態を、図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態の研磨機の機構を示す模式図であり、図２は、本実施形態の研磨形状予測方法を示すフローチャートであり、図３は研磨時の研磨布変位を示す模式図であり、図４は研磨布とウェーハとの接触状態模式図および拡大図であり、図５は研磨液の流れを示す平面図および研磨布面と研磨液とからウェーハのうける圧力を示す模式図であり、図６は、各条件においてシミュレーションしたウェーハの中央断面の圧力分布を示すグラフであり、図７は、ウェーハ径方向の研磨量分布計算値を示す図であり、図８はウェーハ面内の研磨量分布計算例を示す図であり、図９は実工程で研磨したウェーハの形状測定例を示す図である。
【００１１】
本予測方法においては、図１に示すように、例えば５枚のウェーハ（試料）ＷＡをキャリアプレートＣＡに固定し、このキャリアプレートＣＡを自転している研磨布ＰＡに対して、自転させながら研磨をおこなう場合の研磨量を予測して、ウェーハＷＡの研磨形状を算出するものである。ここで、図１において、キャリアプレートＣＡの自転方向をＫ１で示し、研磨布ＰＡの自転方向をＫ２で示している。
【００１２】
本実施形態においては、このような回転による研磨方法を用いる場合、ウェーハＷＡの研磨量を算出する際に、図２に示すように、研磨条件（全荷重、回転速度、寸法、材料特性）を設定しするステップ（Ｓ０）と、
ウェーハ（試料）ＷＡと研磨布ＰＡとの間の接触荷重ＷＣ（０）を仮定するステップ（Ｓ１）と、
ウェーハＷＡ面の各微小領域において接触荷重ＷＣ（０）により、研磨布ＰＡの粘弾性変形を考慮して、研磨布ＰＡからウェーハＷＡにかかる接触圧力ｐＣ（０）を算出するステップ（Ｓ２）と、
研磨布ＰＡ表面粗さを統計的に扱い、研磨液ｓｕの液膜厚さｈを算出するステップ（Ｓ３）と、
研磨布ＰＡ表面粗さに因る研磨液ｓｕの流路抵抗を考慮して、研磨液ｓｕからウェーハＷＡにかかる流体圧力ｐｆ（０）を算出するステップ（Ｓ４）と、
接触圧力ｐＣ（０）と流体圧力ｐｆ（０）とにより、ウェーハＷＡにかかる局所圧力ｐ（０）  を求めるステップ（Ｓ５）と、
局所圧力ｐ（０）  からウェーハＷＡの支持荷重Ｗ（０）  を算出するステップ（Ｓ６）と、
支持荷重Ｗ（０）  と全荷重Ｗとが一致するかどうか判断するステップ（Ｓ７）と、
支持荷重Ｗ（０）  に基づいて実研磨での研磨形状を予測するステップ（Ｓ８）と、
を有する。
【００１３】
まず、図２に示すステップＳ０において、研磨条件（全荷重、回転速度、寸法、材料特性）を設定し、図２に示すステップＳ１において、ウェーハ（試料）ＷＡを支持するために必要な全荷重Ｗを、ウェーハＷＡが研磨布ＰＡと接触して支持される分の接触荷重ＷＣ  と、ウェーハＷＡが、図４に示す研磨液ｓｕにより支持される分の流体荷重Ｗｆ  との合計とする。これを式（１）に示す。
【数１】
2004153225.tif 000003
ここで、初期値として接触荷重ＷＣ（０）を仮定する。
【００１４】
図２に示すステップＳ２において、接触解析により、ウェーハＷＡ任意の微小領域における研磨布ＰＡからの接触圧力ｐＣ（０）を求める。ここで、接触圧力ｐＣ（０）と接触荷重ＷＣ（０）との関係は、式（２）に示すように、
【数２】
2004153225.tif 000004
である。式（２）において、積分ｄＳはウェーハＷＡ全面にわたっておこなわれるものとする。
【００１５】
さらに、接触圧力ｐＣ（０）には、研磨布ＰＡの粘弾性変形の寄与を加算する。
ここで、研磨布ＰＡの粘弾性変形の影響とは、次のようなものである。
【００１６】
ウェーハＷＡが押しつけられて変形していた研磨布ＰＡは、接触していたウェーハＷＡが通過した後に元の形に戻ろうとする。このとき、弾性的には元に戻らず、図３に変位ｄとして示すように、研磨布ＰＡの変形は時間が遅れて元に戻る部分が存在する。このため、ウェーハＷＡへの圧力が、各ウェーハＷＡの位置によって異なってくる。
つまり、前のウェーハＷＡが通過してから研磨布ＰＡが元に戻る時間がかかるわけで、この影響を粘弾性変形の影響として考慮する。
【００１７】
図２に示すステップＳ３において、研磨布ＰＡ表面形状に因る研磨液ｓｕの状態から研磨液ｓｕ液膜厚さｈを算出する。
ここで、研磨布ＰＡの表面は、図４，図５に模式的に示すように、研磨布ＰＡ表面に微細な凹凸が存在するため、凸状の接触部分ＣＯのみがウェーハＷＡと接触し、凹状の流路部分には研磨液ｓｕが存在して研磨液ｓｕの流路となっている。この研磨布ＰＡ表面粗さを考慮する際に、流路厚さｈと接触圧力ｐＣ（０）との関係を、式（３）に示す、Ｇｒｅｅｎｗｏｏｄ−Ｔｒｉｐｐの関係による近似式により算出する。
【数３】
2004153225.tif 000005
ここで、式（３）において、ｋＣ  は、係数であり、Ｅ’  はヤング率、σは研磨布ＰＡ表面粗さの標準偏差である。なお、Ｇｒｅｅｎｗｏｏｄ−Ｔｒｉｐｐの関係による近似式は、Ｐｒａｋａｓｈ，Ｊ．＆  Ｃｚｉｃｈｏｓ，Ｈ．：Ｔｒａｎｓ  ＡＳＭＥ  Ｊ．Ｌｕｂ．  Ｔｅｃｈ．，１０５（１９８３）５９１．に記載されている。
【００１８】
図２に示すステップＳ４において、ステップＳ３で求めた液膜厚さｈを用いて、研磨布ＰＡ表面粗さに因る研磨液ｓｕの流路抵抗の寄与を考慮し式（４）に示す修正レイノルズ方程式を用いて流体圧力ｐｆ（０）を算出する。
【数４】
2004153225.tif 000006
ここで、式（４）において、ρは研磨液ｓｕ密度、ηは研磨液ｓｕの粘性係数、ｖは研磨布ＰＡに対するウェーハＷＡの速度、ｈＴ  のアッパーバーは緩和時間Ｔにおける流路厚さｈの時間平均値、φは流路つまり研磨布ＰＡ表面粗さを示す確率密度関数である。φに関しては、式（４ａ）に示すように、等方的であると仮定した。なお、修正Ｒｅｙｎｏｌｄｓの式は、Ｐａｔｉｒ，Ｎ．，ａｎｄ  Ｃｈｅｎｇ，Ｈ．Ｓ．：Ｔｒａｎｓ  ＡＳＭＥ  Ｊ．Ｌｕｂ．Ｔｅｃｈ．，１００（１９７８）１２．  に記載されている。
【００１９】
そして、研磨液の液膜厚さｈおよび流路抵抗の寄与を考慮して、式（４）から、研磨液ｓｕからウェーハＷＡにかかる流体圧力ｐｆ（０）を算出する。
【００２０】
図２に示すステップＳ５において、接触圧力ｐＣ（０）と流体圧力ｐｆ（０）とにより、ウェーハＷＡの任意の局所圧力ｐ（０）  を式（５）に示すように算出する。
【数５】
2004153225.tif 000007
ここで、図５に示すように、局所圧力ｐ（０）  は、ウェーハＷＡ各微小領域における接触圧力ｐＣ（０）と流体圧力ｐｆ（０）との和で求められる。
【００２１】
図２に示すステップＳ６において、上記ウェーハＷＡにおける任意の局所圧力ｐ（０）  から全ウェーハＷＡに対する支持荷重Ｗ（０）  を式（６）に示すように算出する。
【数６】
2004153225.tif 000008
ここで、式（６）において、積分ｄＳはウェーハＷＡ全面にわたっておこなわれるものとする。
【００２２】
次いで、図２に示すステップＳ７において、この支持荷重Ｗ（０）  と全荷重Ｗとが一致するかどうか判断する。支持荷重Ｗ（０）  と全荷重Ｗとが一致しなかった場合には、ステップＳ１に戻り、接触荷重ＷＣ（０）を接触荷重ＷＣ（１）に変更して、これまでのステップを繰り返す。
支持荷重Ｗ（０）  と全荷重Ｗとが一致した場合には、ステップＳ８に進む。
【００２３】
図２に示すステップＳ８において、上記の局所圧力ｐ（０）  をウェーハＷＡの任意の各微小領域が受ける圧力ｐとし、この圧力ｐから実研磨でのウェーハＷＡ任意の各点における研磨量δを式（８）から算出し、この研磨量δの分布から、最終的なウェーハＷＡ研磨形状を予測する。
2004153225.tif 000009
ここで、式（８ａ）は接触圧力ｐＣ  と流体圧力ｐｆ  とからの寄与をそれぞれ別に記載したものである。また、式（８）（８ａ）において、ξ，ξｆ，ξＣは比例定数である。
【００２４】
上記のようなステップによりおこなった研磨形状の予測の例として、以下の２例を示す。
【００２５】
＜例１＞
外周ダレと呼ばれるウェーハＷＡ端部の研磨量が多くなる現象があり、この工程では、ウェーハＷＡ外端において５〜８ｍｍ程度である。
流体圧力の影響をあきらかにするため、図３の状態で、２枚のウェーハが回転せずに、同じ方向に進んだ場合の進行方向中央断面の圧力分布を図６に示す。
▲１▼：ウェーハＷＡが複数、つまり研磨布ＰＡに現ウェーハＷＡが当接している位置に、その直前に位置していた別のウェーハの接触圧による研磨布ＰＡの粘弾性変形を考慮した場合の接触圧力ｐＣ  の圧力分布である。
▲２▼：ウェーハＷＡが複数、つまり研磨布ＰＡに現ウェーハＷＡが当接している位置に、その直前に位置していた別のウェーハの接触圧による研磨布ＰＡの粘弾性変形を考慮した研磨液ｓｕの影響、つまり、流体圧力ｐｆ  のみを計算した圧力分布である。
▲３▼（▲１▼＋▲２▼）：ウェーハＷＡが複数、つまり研磨布ＰＡに現ウェーハＷＡが当接している位置に、その直前に位置していた別のウェーハＷＡの接触圧による研磨布ＰＡの粘弾性変形を考慮した場合に、接触圧力ｐＣ  、および、研磨布ＰＡ表面粗さに起因する研磨液ｓｕの影響、つまり、流体圧力ｐｆ  の寄与を加算した局所圧力ｐの圧力分布である。
【００２６】
図６において、ｘ［ｍｍ］が８０〜１００の範囲を比べると、▲１▼接触圧力ｐＣ  に比べて▲３▼全圧力ｐのほうが勾配の変化が緩やかである。
【００２７】
図７に径方向の研磨量分布の推定値を示す。
図７においては、▲１▼接触圧力ｐＣ  のみから推定した場合と、▲２▼接触圧力ｐＣ  および流体圧力ｐｆ  を考慮した場合とで比較している。▲１▼接触圧力ｐＣ  のみから推定した場合は、ウェーハ外端から約１５ｍｍ（中心からの距離８５ｍｍ）から研磨量が増えているのに対し、▲２▼流体圧力ｐｆ  を考慮した場合では、外端から約１０ｍｍ（中心からの距離９０ｍｍ）から研磨量が増えている。
このように、流体圧力ｐｆ  の影響を考慮することで、外周ダレ量の、より精度の高い推定ができるようになった。
【００２８】
＜例２＞
図８は、図１で示した研磨機で研磨した場合の研磨量分布の計算結果であり、図９は、実際に研磨をおこなったウェーハＷＡにおいて測定した厚みを示すものである。図において、奥側がキャリアプレートＣＡ中心側、手前側がオリフラ（ＯＦ）側である。
【００２９】
上記の図８の結果と、図９に示す実際の研磨によるウェーハ厚さ測定例とを比べると、研磨液の流体圧力・研磨布の粗さ・粘弾性特性を考慮することで、ウェーハＷＡの外端部だけでなく、中央部分の研磨形状の傾向までも推定することが可能となったことがわかる。
【００３０】
本実施形態によれば、式（４）（５ａ）に示すように、研磨布ＰＡの表面粗さを統計的に取り扱い、研磨液ｓｕによりウェーハＷＡにかかる流体圧力ｐｆ  を求めたが、このように、研磨布ＰＡの表面粗さを統計的に扱うため、比較的小さな計算規模で、研磨液ｓｕによるウェーハＷＡへの流体圧力ｐｆ  をもとめることができる。これにより、従来にはおこなうことができなかった精度で研磨量を予測することが可能となり、より正確なシミュレーションをおこなうことができる。
【００３１】
また、流体圧力ｐｆ  と接触圧力ｐＣ  とから局所圧力ｐとを求めることにより、研磨液ｓｕに起因した寄与に基づいた研磨量分布を推定することが容易に可能となる。従って、研磨量の予測精度を向上することができるという効果を奏することができる。
【００３２】
上記により、実際に研磨をおこなうことなく、条件の指針や研磨布ＰＡの選定に、研磨時のパラメーターとして、荷重や研磨布の特性などを設定し、利用することが可能となる。
【００３３】
なお、本実施形態では、式（８ａ）に示すように、流体圧力ｐｆ  と接触圧力ｐＣ  とによって研磨量を算出したが、式（８ｂ）に示すように、研磨液ｓｕの組成による化学的な影響を考慮して、ケミカル項としてξｅ・ｐｅ  を追加し、
δ  ＝  （ξｆ・ｐｆ＋ξＣ・ｐＣ＋ξｅ・ｐｅ）・ｖ・ｔ          （８ｂ）
とすることで、さらに予測精度を向上することができる。
【００３４】
また、研磨布ＰＡは布でなくてもよく、他の材質からなる研磨パッドとすることも可能である。
【００３５】
【発明の効果】
本発明の研磨形状予測方法、プログラム、記録媒体においては、研磨量を予測するための支持荷重を算出する際に、研磨液から前記試料にかかる流体圧力を算出し、この流体圧力からの寄与を支持荷重を算出する際に考慮したため、従来にはおこなうことができなかった精度で研磨量を予測することが可能となり、より正確なシミュレーションをおこなうことができ、また、研磨液液膜厚さを算出し、この研磨液液膜厚さと前記研磨布粗さに因る研磨液の流路抵抗の寄与を考慮して前記流体圧力を算出することで、圧力分布の算出をより容易にかつ正確差を向上しておこなうことができ、研磨量の予測をより高精度にすることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る研磨形状予測方法の一実施形態において予測する研磨状態を示す平面図である。
【図２】本発明に係る研磨形状予測方法の一実施形態を示すフローチャートである。
【図３】研磨時の研磨布変位を示す模式図である。
【図４】研磨布とウェーハとの接触状態の模式図および拡大図である。
【図５】研磨液の流れを示す平面図および研磨布面と研磨液とからウェーハのうける圧力を示す模式図である。
【図６】シミュレーションしたウェーハ中央断面の圧力分布を示す図である。
【図７】シミュレーションした径方向の研磨量分布を示す図である。
【図８】シミュレーションしたウェーハ面上の研磨量分布を示す図である。
【図９】実研磨でのウェーハ形状測定例である。
【符号の説明】
ＣＡ  キャリアプレート
ＣＯ  接触部分
ｓｕ  研磨液
ＰＡ  研磨布
ＷＡ  ウェーハ（試料）
【図１】
2004153225.tif 000010
【図２】
2004153225.tif 000011
【図３】
2004153225.tif 000012
【図４】
2004153225.tif 000013
【図５】
2004153225.tif 000014
【図６】
2004153225.tif 000015
【図７】
2004153225.tif 000016
【図８】
2004153225.tif 000017
【図９】
2004153225.tif 000018