【手続補正書】
【提出日】平成20年5月1日(2008.5.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
研磨部材と、研磨対象物を保持し当該保持した前記被研磨物の被研磨面と交わる回転軸のまわりに回転可能に構成された対象物保持部とを備え、前記研磨部材を前記対象物保持部に保持された前記研磨対象物に当接させながら前記研磨部材と前記研磨対象物とを相対移動させて前記研磨対象物の被研磨面の研磨加工を行うように構成された研磨装置において、
プローブ光を前記被研磨面に照射する照明部、および照射された前記プローブ光の前記被研磨面からの反射または透過信号光を検出する光検出部を備え、前記被研磨面の表面状態を光学的に測定する光学測定部と、
前記研磨対象物の回転角度位置および前記対象物保持部の回転角度位置の少なくともいずれか一方を検出する角度位置検出部とを備え、
前記光学測定部は、前記角度位置検出部からの検出信号に基づいて特定される位置における前記反射または透過信号光を検出することにより、前記被研磨面の研磨加工中に前記被研磨面における特定位置の表面状態を測定することを特徴とする研磨装置。
【請求項２】
前記角度位置検出部は前記研磨対象物に形成された特定指標を光学的に検出して前記研磨対象物の回転角度位置を検出し、
前記光学測定部は、前記角度位置検出部によって検出される前記特定指標の検出信号に基づいて前記被研磨面における特定位置の表面状態を測定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】
さらに前記プローブ光の前記被研磨面への照射位置を前記研磨対象物の半径方向に相対移動させて当該半径方向置における前記被研磨面からの前記反射または透過信号光を受光可能に構成するとともに、前記プローブ光が照射される前記半径方向位置を検出する位置検出部を備え、前記角度位置検出部および前記位置検出部からの検出信号に基づいて前記被研磨面の回転角度位置および半径方向位置を特定した特定位置の表面状態を測定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の研磨装置。
【請求項４】
前記研磨部材は前記研磨部材を前記研磨対象物の半径方向に移動可能に支持する移動機構を介して前記研磨装置に取り付けられており、
前記照明部と前記光検出部とが前記移動機構に支持されて前記研磨対象物の半径方向に移動可能であることを特徴とする請求項３に記載の研磨装置。
【請求項５】
前記光学測定部は、前記被研磨面の回転中心位置にプローブ光を照射して得られる前記反射または透過信号光を検出して前記特定位置の表面状態を測定することを特徴とする請求項３または請求項４に記載の研磨装置。
【請求項６】
前記光検出部は前記被研磨面で反射された反射光のうち０次光成分のみを選択的に取り出して前記被研磨面の表面状態を測定することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の研磨装置。
【請求項７】
対象物保持部に保持された研磨対象物を研磨部材に当接させながら前記対象物保持部と前記研磨部材とを相対移動させて前記研磨対象物の被研磨面の研磨加工を行う研磨方法において、
前記被研磨面の表面状態を光学的に測定する光学測定部を用いて前記被研磨面の研磨加工中に前記被研磨面における特定位置の表面状態の変化を測定し、
前記測定される特定位置の表面状態の測定結果に基づいて研磨加工を制御することを特徴とする研磨方法。
【請求項８】
研磨対象物は半導体ウェハであり、
請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の研磨装置を用いて前記半導体ウェハの表面を平坦化する工程を有することを特徴とする半導体デバイス製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
本発明は、研磨部材（例えば実施形態における研磨パッド）と、研磨対象物（例えば実施形態におけるウェハＷ）を保持し当該保持した被研磨物の被研磨面と交わる回転軸のまわりに回転可能に構成された対象物保持部（例えば実施形態におけるウェハホルダ１２）とを備え、研磨部材を対象物保持部に保持された研磨対象物に当接させながら研磨部材と研磨対象物とを相対移動させて研磨対象物の被研磨面の研磨加工を行うように構成された研磨装置において、プローブ光を被研磨面に照射する照明部、および照射されたプローブ光の被研磨面からの反射または透過信号光を検出する光検出部を備え、被研磨面の表面状態を光学的に測定する光学測定部を有し、光学測定部が被研磨面の研磨加工中に被研磨面における特定位置の表面状態を測定するように研磨装置を構成する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
ここで、研磨装置には、研磨対象物の回転角度位置および対象物保持部の回転角度位置の少なくともいずれか一方を検出する角度位置検出部を備え、光学測定部は、角度位置検出部からの検出信号に基づいて特定される位置における反射または透過信号光を検出することにより、特定位置の表面状態を測定するように構成される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
このため、本構成の研磨装置によれば、プローブ光が照射される同一円周上において、回転角度位置を特定することにより常に一定位置を特定することができ、このように特定される特定位置の表面状態の変化を的確に捉えることができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
なお、上記角度位置検出部は研磨対象物に形成された特定指標を光学的に検出して研磨対象物の回転角度位置を検出し、光学測定部は角度位置検出部によって検出される特定指標の検出信号に基づいて被研磨面における特定位置の表面状態を測定するように研磨装置を構成することができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
ここで、「研磨対象物に形成された特定指標」とは、例えば、半導体ウェハにおけるオリエンテーションフラット（Orientation flat）やノッチ（Notch）、アライメントマーク（Alignment mark）等の指標をいい、ダイ領域外に新たに設けた位置検出用の指標（例えば光学反射領域等）であっても良い。このような構成の研磨装置によれば、研磨対象物に形成された特定指標を角度位置の基準として直接利用するため、被研磨面上の位置の特定を容易に行い、且つ特定位置の位置精度を向上させることができる。また角度位置検出用に他の被検出部を設ける必要がないため、研磨装置を簡明化することができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
さらに、プローブ光の被研磨面への照射位置を研磨対象物の半径に相対移動させて当該半径方向置における被研磨面からの反射または透過信号光を受光可能に構成するとともに、プローブ光が照射される半径方向位置を検出する位置検出部を備え、角度位置検出部および位置検出部からの検出信号に基づいて被研磨面の回転角度位置および半径方向位置を特定した特定位置の表面状態を測定するように研磨装置を構成することも好ましい。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
上記構成によれば、被研磨面が回転軸まわりに回転されて同一周上の特定位置の表面状態を測定可能なほか、測定位置が被研磨満の径方向に相対移動可能に構成されて、被研磨面の回転角度位置および半径方向位置を特定した特定位置の表面状態を測定する。このため、一定の回転円周のみならず被研磨面上の任意の位置を特定して当該特定位置の表面状態の変化を的確に捉えることができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
なお、研磨部材は研磨部材を研磨対象物の半径方向に移動可能に支持する移動機構を介して研磨装置に取り付けられ、上記照明部と光検出部とが移動機構に支持されて研磨対象物の半径方向に移動可能に研磨装置を構成することができる。このような構成によれば照明部と光検出部とを移動させる移動機構を別個独立して設けることなく被研磨面上の任意位置を特定して測定可能な上記研磨装置を構成することができる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
また、前記被研磨面の回転中心位置にプローブ光を照射して得られる反射または透過信号光を検出して特定位置の表面状態を測定するように研磨装置を構成してもよい。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
研磨対象物が対象物保持部に保持されて回転駆動される研磨装置では、回転周上にある各位置が研磨対象物の回転に伴って回転移動する。しかし、回転中心位置だけはその回転駆動によって移動変化しない。本構成ではこの移動変化しない回転中心位置を特定位置として規定し、光学測定部がこの特定位置にプローブ光を照射して表面状態を測定する。従って、上記構成によれば、極めて簡明な構成で被研磨面の表面状態の変化を的確に捉えることができる。