本發(fā)明涉及對(duì)晶片的表面進(jìn)行研磨的方法，特別是涉及對(duì)在表面形成有凸部的晶片進(jìn)行研磨的方法。

背景技術(shù)：

在對(duì)晶片進(jìn)行研磨的研磨裝置中，在大多的情況下，主要出于對(duì)絕緣層(透明層)的研磨的進(jìn)展進(jìn)行監(jiān)視的目的而使用分光式監(jiān)視系統(tǒng)，主要出于對(duì)導(dǎo)電層(金屬膜)的研磨的進(jìn)展進(jìn)行監(jiān)視的目的而使用渦電流式監(jiān)視系統(tǒng)。在分光式監(jiān)視系統(tǒng)中，安裝到研磨臺(tái)的光源、分光器分別與投光用光纖、受光用光纖連接，這些光纖的頂端作為構(gòu)成投光部和受光部的測(cè)定部發(fā)揮功能。測(cè)定部(投光部和受光部)被配置于研磨臺(tái)每旋轉(zhuǎn)一圈可對(duì)晶片表面進(jìn)行掃描那樣的位置。在渦電流式監(jiān)視器的情況下，勵(lì)磁用線圈、檢測(cè)用線圈等設(shè)置為測(cè)定部。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2012－28554號(hào)公報(bào)

在具有如此配置于研磨臺(tái)的測(cè)定部的監(jiān)視系統(tǒng)中，難以對(duì)研磨過程中的晶片面上的測(cè)定位置精確地進(jìn)行控制。一般來說，晶片成為在安裝到研磨頭的擋圈的內(nèi)側(cè)稍微移動(dòng)的構(gòu)造，因此，晶片沿著徑向相對(duì)于研磨頭的中心偏移、或隨著時(shí)間的經(jīng)過相對(duì)于研磨頭逐漸旋轉(zhuǎn)。因此，難以連續(xù)地對(duì)晶片面上的規(guī)定的位置進(jìn)行測(cè)定，無論對(duì)在晶片面形成的構(gòu)造體的哪個(gè)部位進(jìn)行了測(cè)定，測(cè)定數(shù)據(jù)都會(huì)產(chǎn)生較大程度地變化。

圖18的(a)是表示研磨的初始階段的測(cè)定膜厚的推移的圖表，圖18的(b)是研磨的中間階段的測(cè)定膜厚的推移的圖表。這些圖表中的測(cè)定膜厚表示距300mm晶片的中心的距離為約120mm的測(cè)定區(qū)域中的測(cè)定膜厚。作為測(cè)定對(duì)象的晶片是在其表面具有多個(gè)凸部的晶片。作為這樣的晶片的例子，是具有多個(gè)單元(存儲(chǔ)器單元)呈矩陣狀排列而成的單元陣列的晶片。

使用具有氙氣閃光光源的分光式監(jiān)視系統(tǒng)來對(duì)晶片的膜厚進(jìn)行測(cè)定，并提取了認(rèn)為是凸部的膜厚的測(cè)定數(shù)據(jù)。在圖18的(a)中，測(cè)定膜厚的波動(dòng)較小，隨著研磨臺(tái)的旋轉(zhuǎn)次數(shù)、即、研磨時(shí)間的經(jīng)過，測(cè)定膜厚大致呈直線狀減少。與此相對(duì)，在圖18的(b)中，雖然測(cè)定膜厚與研磨時(shí)間一起減少，但測(cè)定膜厚的波動(dòng)較大，難以對(duì)基于1個(gè)1個(gè)的測(cè)定膜厚的膜厚外形(日文：プロファイル)進(jìn)行控制、難以進(jìn)行研磨終點(diǎn)的檢測(cè)。

圖19的(a)是表示與圖18的(a)相對(duì)應(yīng)的研磨的初始階段的凸部的外形(截面形狀)的圖，圖19的(b)是表示與圖18的(b)相對(duì)應(yīng)的研磨的中間階段的凸部的外形(截面形狀)的圖。圖19的(a)所示的外形是晶片研磨前的凸部106的外形，凸部106呈現(xiàn)矩形形狀的截面。圖19的(b)所示的外形是在對(duì)晶片進(jìn)行了一定時(shí)間研磨之后在將晶片研磨暫且中斷時(shí)所取得的凸部106的外形。在凸部106的兩側(cè)形成有溝槽110。凸部106例如是上述的單元(存儲(chǔ)器單元)。

如從圖19的(a)和圖19的(b)可知，在研磨前，凸部的截面是矩形形狀，相對(duì)于此，隨著研磨的進(jìn)展，凸部的角變圓。因此，由于分光式監(jiān)視系統(tǒng)的測(cè)定部的測(cè)定位置的不同，測(cè)定膜厚產(chǎn)生波動(dòng)。例如，在圖19的(a)中，凸部106的中央部處的膜厚與邊緣部處的膜厚相同，但在圖19的(b)中，位于凸部106的中央的最頂部106a處的膜厚與邊緣部106b處的膜厚不同。即、如從圖19的(b)可知，凸部106在其最頂部106a處具有最大的膜厚，在邊緣部106b具有最小的膜厚。因此，由于測(cè)定位置不同而測(cè)定膜厚產(chǎn)生波動(dòng)，無法對(duì)準(zhǔn)確的研磨狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的課題

因此，本發(fā)明的目的在于提供一種盡管測(cè)定位置不同也能夠獲得穩(wěn)定的膜厚的研磨方法。

用于解決課題的手段

為了達(dá)成上述的目的，本發(fā)明的一技術(shù)方案是研磨方法，其是對(duì)在表面形成有凸部的晶片進(jìn)行研磨的方法，其特征在于，該研磨方法包括如下工序：使支承研磨墊的研磨臺(tái)旋轉(zhuǎn)，將晶片的表面按壓于所述研磨墊，在所述研磨臺(tái)最近的規(guī)定次數(shù)的旋轉(zhuǎn)期間內(nèi)取得來自設(shè)置于所述研磨臺(tái)的膜厚傳感器的多個(gè)膜厚信號(hào)，根據(jù)所述多個(gè)膜厚信號(hào)決定多個(gè)測(cè)定膜厚，基于所述多個(gè)測(cè)定膜厚決定所述凸部的最頂部的推定膜厚，基于所述凸部的最頂部的推定膜厚對(duì)晶片的研磨進(jìn)行監(jiān)視。

本發(fā)明的優(yōu)選的技術(shù)方案的特征在于，決定所述凸部的最頂部的推定膜厚的工序是如下工序：對(duì)由所述最近的多個(gè)測(cè)定膜厚和所對(duì)應(yīng)的所述研磨臺(tái)的旋轉(zhuǎn)次數(shù)特定的多個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行回歸分析而決定回歸線，通過將所述研磨臺(tái)的當(dāng)前的旋轉(zhuǎn)次數(shù)代入表示所述回歸線的函數(shù)來決定推定膜厚。

本發(fā)明的優(yōu)選的技術(shù)方案的特征在于，決定所述凸部的最頂部的推定膜厚的工序還包括在決定了所述回歸線之后將位于所述回歸線下側(cè)的數(shù)據(jù)點(diǎn)中的至少1個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)從所述多個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)排除、對(duì)所述多個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)中的將所述至少1個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)排除后所剩余的數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行回歸分析而決定新的回歸線的工序，通過將所述研磨臺(tái)的當(dāng)前的旋轉(zhuǎn)次數(shù)代入表示所述新的回歸線的函數(shù)來決定推定膜厚。

本發(fā)明的優(yōu)選的技術(shù)方案的特征在于，決定所述凸部的最頂部的推定膜厚的工序是如下工序：對(duì)由所述最近的多個(gè)測(cè)定膜厚和所對(duì)應(yīng)的所述研磨臺(tái)的旋轉(zhuǎn)次數(shù)特定的多個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行回歸分析而決定回歸線，通過將規(guī)定的偏置值與將所述研磨臺(tái)的當(dāng)前的旋轉(zhuǎn)次數(shù)代入表示所述回歸線的函數(shù)而得到的值相加來決定推定膜厚。

本發(fā)明的優(yōu)選的技術(shù)方案的特征在于，決定所述凸部的最頂部的推定膜厚的工序是如下工序：生成所述最近的多個(gè)測(cè)定膜厚的概率分布，決定更小的測(cè)定膜厚的概率成為規(guī)定的值的推定膜厚。

本發(fā)明的優(yōu)選的技術(shù)方案的特征在于，所述膜厚傳感器是具有脈沖點(diǎn)亮光源的光學(xué)式傳感器。

本發(fā)明的優(yōu)選的技術(shù)方案的特征在于，所述膜厚傳感器是渦電流傳感器。

本發(fā)明的優(yōu)選的技術(shù)方案的特征在于，基于所述凸部的最頂部的推定膜厚決定晶片的研磨終點(diǎn)。

本發(fā)明的優(yōu)選的技術(shù)方案的特征在于，基于所述凸部的最頂部的推定膜厚變更晶片的研磨條件。

本發(fā)明的優(yōu)選的技術(shù)方案的特征在于，基于所述凸部的最頂部的推定膜厚的當(dāng)前的值與過去的值，在所述膜厚傳感器接下來取得膜厚信號(hào)之前，預(yù)測(cè)所述凸部的最頂部的膜厚，基于預(yù)測(cè)出的所述膜厚決定晶片的研磨終點(diǎn)。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明，即使最近的多個(gè)測(cè)定膜厚存在波動(dòng)，也能夠通過對(duì)這些測(cè)定膜厚進(jìn)行回歸分析或統(tǒng)計(jì)性的分析等，來決定凸部的最頂部的推定膜厚、即局部地成為最大的膜厚的推定值。因而，能夠取得隨著研磨時(shí)間減少的膜厚。

附圖說明

圖1是表示能夠執(zhí)行研磨方法的一實(shí)施方式的研磨裝置的示意圖。

圖2是圖1所示的研磨頭的剖視圖。

圖3是表示研磨方法的一實(shí)施方式的流程圖。

圖4是表示晶片的表面上的測(cè)定點(diǎn)的一個(gè)例子的圖。

圖5是表示光譜的一個(gè)例子的圖。

圖6的(a)是說明圖3所示的步驟5、6的圖，圖6的(b)和圖6的(c)是說明圖3所示的步驟7的圖。

圖7的(a)是表示再次執(zhí)行步驟5而獲得的回歸線的圖，圖7的(b)是表示最終獲得的回歸線的圖。

圖8是表示按照?qǐng)D3所示的方法求出凸部的最頂部的推定膜厚、即局部地成為最大的膜厚的推定值的結(jié)果的圖表。

圖9是表示隨著研磨的進(jìn)展而進(jìn)一步帶有圓弧的凸部的外形的剖視圖。

圖10是表示圖9所示的凸部的測(cè)定膜厚的圖表。

圖11是表示決定凸部的最頂部的推定膜厚、即局部地成為最大的膜厚的推定值的另一實(shí)施方式的圖表。

圖12是表示決定凸部的最頂部的推定膜厚、即局部地成為最大的膜厚的推定值的又一實(shí)施方式的圖表。

圖13是表示圖12所示的概率分布的圖表。

圖14是表示基于過去的研磨數(shù)據(jù)計(jì)算出預(yù)測(cè)膜厚的實(shí)施方式的圖。

圖15是表示研磨裝置的詳細(xì)的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的示意剖視圖。

圖16的(a)是用于說明使用了光學(xué)式傳感器的膜厚測(cè)定的原理的示意圖，圖16的(b)是表示晶片與研磨臺(tái)之間的位置關(guān)系的俯視圖。

圖17是表示由處理部生成的光譜的一個(gè)例子的圖。

圖18的(a)是表示研磨的初始階段的測(cè)定膜厚的推移的圖表，圖18的(b)是表示研磨的中間階段的測(cè)定膜厚的推移的圖表。

圖19的(a)是表示與圖18的(a)相對(duì)應(yīng)的研磨的初始階段的凸部的外形(截面形狀)的圖，圖19的(b)是表示與圖18的(b)相對(duì)應(yīng)的研磨的中間階段的凸部的外形(截面形狀)的圖。

符號(hào)說明

1 研磨頭

2 研磨墊

3 研磨臺(tái)

5 研磨液供給噴嘴

7 膜厚傳感器

9 處理部

10 頭軸

21 頭主體

22 擋圈

24 膜片

25 膜片保持件

26 翻卷式隔膜

28 旋轉(zhuǎn)式接頭

30 氣體供給源

42 投光部

43 受光部(光纖)

44 分光器

47 光源

48 光纖

具體實(shí)施方式

以下，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖1是表示能夠執(zhí)行研磨方法的一實(shí)施方式的研磨裝置的示意圖。如圖1所示，研磨裝置包括支承研磨墊2的研磨臺(tái)3、將晶片W按壓于研磨墊2的研磨頭1、使研磨臺(tái)3旋轉(zhuǎn)的臺(tái)馬達(dá)6、以及用于向研磨墊2上供給研磨液(例如漿液)的研磨液供給噴嘴5。研磨墊2的表面構(gòu)成用于對(duì)晶片W進(jìn)行研磨的研磨面2a。研磨臺(tái)3與臺(tái)馬達(dá)6連結(jié)，臺(tái)馬達(dá)6構(gòu)成為使研磨臺(tái)3和研磨墊2旋轉(zhuǎn)。

在研磨臺(tái)3內(nèi)配置有膜厚傳感器7。膜厚傳感器7與研磨臺(tái)3和研磨墊2一起一體地旋轉(zhuǎn)。膜厚傳感器7的位置是研磨臺(tái)3和研磨墊2每旋轉(zhuǎn)一圈就橫穿研磨墊2上的晶片W的表面的位置。膜厚傳感器7與處理部9連接，作為膜厚傳感器7的輸出信號(hào)的膜厚信號(hào)向處理部9發(fā)送。處理部9構(gòu)成為基于膜厚信號(hào)來推定晶片W的膜厚。

膜厚傳感器7是生成隨著晶片W的膜厚而變化的膜厚信號(hào)的傳感器，由例如光學(xué)式傳感器或渦電流傳感器構(gòu)成。光學(xué)式傳感器構(gòu)成為，向晶片W的表面照射光，按照每個(gè)波長(zhǎng)對(duì)來自晶片W的反射光的強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)定，將與波長(zhǎng)相關(guān)聯(lián)的反射光的強(qiáng)度輸出。與波長(zhǎng)相關(guān)聯(lián)的反射光的強(qiáng)度是隨著晶片W的膜厚而變化的膜厚信號(hào)。渦電流傳感器使渦電流與在晶片形成的導(dǎo)電膜感應(yīng)，將隨著包括導(dǎo)電膜和渦電流傳感器的線圈在內(nèi)的電氣回路的阻抗而變化的膜厚信號(hào)輸出。

圖2是圖1所示的研磨頭1的剖視圖。研磨頭1構(gòu)成為，能夠?qū)琖的多個(gè)區(qū)域分別施加不同的按壓力。研磨頭1具有與頭軸10連結(jié)的頭主體21和配置于頭主體21的下方的擋圈22。

在頭主體21的下方配置有要與晶片W的上表面(與應(yīng)該研磨的表面相反的一側(cè)的面)抵接的柔軟的膜片24和用于保持膜片24的膜片保持件25。在膜片24與膜片保持件25之間設(shè)有4個(gè)壓力室C1、C2、C3、C4。壓力室C1、C2、C3、C4由膜片24和膜片保持件25形成。中央的壓力室C1是圓形，其他壓力室C2、C3、C4是環(huán)狀。這些壓力室C1、C2、C3、C4呈同心圓狀排列。在本實(shí)施方式中，研磨頭1具有4個(gè)壓力室C1～C4，但研磨頭1也可以具有比4個(gè)少的壓力室、或比4個(gè)多的壓力室。

經(jīng)由氣體輸送管線F1、F2、F3、F4從氣體供給源30分別向壓力室C1、C2、C3、C4供給加壓空氣等加壓氣體。另外，氣體輸送管線F1、F2、F3、F4與真空管線V1、V2、V3、V4連接，可利用真空管線V1、V2、V3、V4在壓力室C1、C2、C3、C4內(nèi)形成負(fù)壓。能夠使壓力室C1、C2、C3、C4的內(nèi)部壓力彼此獨(dú)立地變化，由此，能夠?qū)琖的所對(duì)應(yīng)的4個(gè)區(qū)域、即中央部、內(nèi)側(cè)中間部、外側(cè)中間部、以及周緣部的按壓力獨(dú)立地進(jìn)行調(diào)整。

在膜片保持件25與頭主體21之間形成有壓力室C5，從上述氣體供給源30經(jīng)由氣體輸送管線F5向該壓力室C5供給加壓氣體。另外，氣體輸送管線F5與真空管線V5連接，利用真空管線V5在壓力室C5內(nèi)形成負(fù)壓。由此，膜片保持件25和膜片24整體能夠沿著上下方向運(yùn)動(dòng)。

晶片W的周端部被擋圈22包圍，在研磨過程中晶片W不會(huì)從研磨頭1飛出。在膜片24的構(gòu)成壓力室C3的部位形成有開口，通過在壓力室C3內(nèi)形成真空，晶片W被吸附保持于研磨頭1。另外，通過向該壓力室C3供給氮?dú)?、清潔空氣等，晶片W被從研磨頭1釋放。

在頭主體21與擋圈22之間配置有環(huán)狀的翻卷式隔膜26，在該翻卷式隔膜26的內(nèi)部形成有壓力室C6。壓力室C6經(jīng)由氣體輸送管線F6與上述氣體供給源30連結(jié)。氣體供給源30將加壓氣體向壓力室C6內(nèi)供給，由此，將擋圈22按壓于研磨墊2。另外，氣體輸送管線F6與真空管線V6連接，利用真空管線V6在壓力室C6內(nèi)形成負(fù)壓。若在壓力室C6內(nèi)形成真空，則擋圈22的整體上升。

在與壓力室C1、C2、C3、C4、C5、C6連通的氣體輸送管線F1、F2、F3、F4、F5、F6分別設(shè)有壓力調(diào)節(jié)器R1、R2、R3、R4、R5、R6。來自氣體供給源的加壓氣體經(jīng)由壓力調(diào)節(jié)器R1～R6向壓力室C1～C6內(nèi)供給。壓力調(diào)節(jié)器R1～R6利用氣體輸送管線F1～F6與壓力室C1～C6連接。氣體輸送管線F1～F6從壓力室C1～C6經(jīng)由旋轉(zhuǎn)式接頭28延伸到氣體供給源30。

壓力調(diào)節(jié)器R1～R6通過對(duì)從氣體供給源30供給的加壓氣體的壓力進(jìn)行調(diào)整，來對(duì)壓力室C1～C6內(nèi)的壓力進(jìn)行控制。壓力調(diào)節(jié)器R1～R6與處理部9連接。壓力室C1～C6也與大氣開放閥(未圖示)連接，也能夠使壓力室C1～C6向大氣開放。

處理部9對(duì)壓力調(diào)節(jié)器R1～R6進(jìn)行操作，以便對(duì)壓力室C1～C6各自的目標(biāo)壓力值進(jìn)行設(shè)定，將壓力室C1～C6內(nèi)的壓力維持成所對(duì)應(yīng)的目標(biāo)壓力值。尤其是，處理部9根據(jù)來自膜厚傳感器7的膜厚信號(hào)推定晶片W的膜厚，基于推定膜厚來決定壓力室C1～C4各自的目標(biāo)壓力值，并對(duì)壓力調(diào)節(jié)器R1～R4進(jìn)行操作，以便將壓力室C1～C4內(nèi)的壓力維持成所對(duì)應(yīng)的目標(biāo)壓力值。例如，處理部9使與推定膜厚較小的晶片區(qū)域相對(duì)應(yīng)的壓力室的壓力降低，使與推定膜厚較大的晶片區(qū)域相對(duì)應(yīng)的壓力室的壓力提高。

晶片W如下這樣被研磨。一邊使研磨臺(tái)3和研磨頭1向圖1的箭頭所示的方向旋轉(zhuǎn)、一邊從研磨液供給噴嘴5向研磨臺(tái)3上的研磨墊2的研磨面2a供給研磨液。晶片W一邊利用研磨頭1旋轉(zhuǎn)、一邊在研磨液存在于研磨墊2上的狀態(tài)下被按壓于研磨墊2的研磨面2a。晶片W的表面利用研磨液所含有的磨粒的機(jī)械作用和研磨液的化學(xué)作用進(jìn)行研磨。

研磨臺(tái)3每旋轉(zhuǎn)一圈時(shí)，膜厚傳感器7一邊橫貫研磨墊2上的晶片W的表面，一邊將晶片W上的多個(gè)測(cè)定點(diǎn)處的膜厚信號(hào)輸出。處理部9根據(jù)膜厚信號(hào)推定晶片W的膜厚，基于推定膜厚對(duì)晶片W的研磨動(dòng)作進(jìn)行控制。例如，處理部9在推定膜厚達(dá)到目標(biāo)膜厚時(shí)使晶片W的研磨動(dòng)作結(jié)束。

作為研磨對(duì)象的晶片W是圖19的(a)所示那樣的在其表面形成有具有矩形形狀的截面的凸部的晶片。在本實(shí)施方式中，為了盡管凸部上的測(cè)定位置不同也提高膜厚測(cè)定的可靠性，在凸部?jī)?nèi)局部地成為最大的膜厚、即凸部的最頂部的膜厚如以下這樣決定。

圖3是表示研磨方法的一實(shí)施方式的流程圖。在研磨臺(tái)3旋轉(zhuǎn)一圈的期間內(nèi)執(zhí)行該流程圖中所記載的各步驟。在以下說明的實(shí)施方式中，作為膜厚傳感器7，使用了光學(xué)式傳感器。在步驟1中，在開始晶片W的研磨后，在研磨臺(tái)3旋轉(zhuǎn)一圈的期間內(nèi)，膜厚傳感器7按照每個(gè)波長(zhǎng)對(duì)來自晶片W的表面的反射光的強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)定。處理部9根據(jù)由膜厚傳感器7測(cè)定出的、各波長(zhǎng)的反射光的強(qiáng)度來生成光譜。該光譜表示反射光的強(qiáng)度與波長(zhǎng)之間的關(guān)系，光譜的形狀隨著晶片W的膜厚而變化。

研磨臺(tái)3的旋轉(zhuǎn)速度通常是30～120min^-1程度，膜厚傳感器7的測(cè)定周期是幾ms左右，因此，在直徑300mm的晶片的情況下，研磨臺(tái)3每旋轉(zhuǎn)一圈可取得從幾十個(gè)到超過百個(gè)的光譜。圖4是表示晶片W的表面上的測(cè)定點(diǎn)的一個(gè)例子的圖。如圖4所示，膜厚傳感器7一邊橫貫晶片W的表面、一邊對(duì)來自各測(cè)定點(diǎn)的反射光的強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)定，處理部9根據(jù)測(cè)定出的反射光的強(qiáng)度生成光譜。測(cè)定點(diǎn)包含晶片W的中心點(diǎn)。

在步驟2中，從所獲得的全部光譜分選從凸部反射的光的光譜。光譜的分選法依賴于凸部的構(gòu)造和其他區(qū)域的構(gòu)造。在一個(gè)例子中，如圖5所示，能夠分選光譜上的強(qiáng)度的最大值與最小值之差是預(yù)先設(shè)定的值以上的光譜。圖5所示的縱軸表示反射光的強(qiáng)度，但反射光的強(qiáng)度也可以使用相對(duì)反射率等指標(biāo)值來表示。相對(duì)反射率是表示光的強(qiáng)度的指標(biāo)值，具體而言，是反射光的強(qiáng)度與對(duì)應(yīng)于各波長(zhǎng)的規(guī)定的基準(zhǔn)強(qiáng)度之比。

而且，根據(jù)如此分選的光譜決定凸部的測(cè)定膜厚。測(cè)定膜厚的決定可使用公知的技術(shù)來進(jìn)行。作為一個(gè)例子，測(cè)定膜厚的決定可通過如下方式進(jìn)行：準(zhǔn)備表示參照光譜與所對(duì)應(yīng)的膜厚之間的關(guān)系的參照數(shù)據(jù)，決定與所取得的光譜最近的參照光譜，決定與該決定的參照光譜預(yù)先相關(guān)聯(lián)的膜厚。參照光譜既可以是通過光反射的模擬取得的理論光譜，也可以是正在對(duì)與晶片W相同規(guī)格的參照晶片進(jìn)行研磨時(shí)所獲得的實(shí)測(cè)光譜。作為其他例子，也可以通過將光譜的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換成波數(shù)而將快速傅里葉轉(zhuǎn)換適用于光譜來計(jì)算出膜厚。

在步驟3中，處理部9判斷研磨開始后的研磨臺(tái)3的旋轉(zhuǎn)次數(shù)是否是規(guī)定的次數(shù)M以上。只要研磨臺(tái)3最近的旋轉(zhuǎn)次數(shù)小于規(guī)定的次數(shù)M，就返回步驟1，膜厚傳感器7在研磨臺(tái)3進(jìn)行了下一個(gè)旋轉(zhuǎn)的期間內(nèi)進(jìn)一步對(duì)來自晶片W的反射光的強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)定，處理部9根據(jù)反射光的強(qiáng)度的測(cè)定值進(jìn)一步生成光譜。

在研磨臺(tái)3最近的旋轉(zhuǎn)次數(shù)是規(guī)定的次數(shù)M以上的情況下，在步驟4中，處理部9判斷晶片面內(nèi)的規(guī)定的測(cè)定區(qū)域中的根據(jù)研磨臺(tái)3在最近的M次旋轉(zhuǎn)的期間內(nèi)所取得的膜厚信號(hào)求出的凸部的測(cè)定膜厚的數(shù)是否是規(guī)定的數(shù)N以上。測(cè)定區(qū)域既可以是1個(gè)，也可以是多個(gè)。在設(shè)置有多個(gè)測(cè)定區(qū)域的情況下，從步驟4到后述的步驟9的處理可針對(duì)每個(gè)測(cè)定區(qū)域執(zhí)行。多個(gè)測(cè)定區(qū)域優(yōu)選是按照距晶片中心的距離(半徑位置)而規(guī)定的同心圓狀的區(qū)域。晶片中心上的測(cè)定區(qū)域是圓形的區(qū)域，其他測(cè)定區(qū)域是具有一定寬度的環(huán)狀的區(qū)域。不過，各測(cè)定區(qū)域未必一定彼此獨(dú)立，也可以是鄰接的兩個(gè)測(cè)定區(qū)域的一部分重復(fù)。

在步驟5中，在研磨臺(tái)3最近的M次旋轉(zhuǎn)的期間內(nèi)的測(cè)定膜厚的數(shù)是規(guī)定的數(shù)N以上的情況下，處理部9對(duì)根據(jù)這些測(cè)定膜厚和所對(duì)應(yīng)的研磨臺(tái)3的旋轉(zhuǎn)次數(shù)特定的多個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)使用最小二乘法等進(jìn)行回歸分析來決定回歸線。各數(shù)據(jù)點(diǎn)的位置指定于以膜厚為縱軸、以研磨臺(tái)3的旋轉(zhuǎn)次數(shù)為橫軸的坐標(biāo)系上?；貧w線是直線為佳，但在膜厚的時(shí)間變化的非線形性較強(qiáng)的情況下，也可以是2次～3次多項(xiàng)式回歸。在回歸線是直線的情況下，回歸線以一次函數(shù)表示。

在步驟6中，處理部9對(duì)步驟5中的回歸線的決定所使用的測(cè)定膜厚的數(shù)是否大于規(guī)定的數(shù)N進(jìn)行決定。雖未圖示，但也可以在步驟6之前，處理部9將殘差為正且較大程度偏離于其他數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)據(jù)點(diǎn)作為例外點(diǎn)而排除。在此，殘差是從回歸線到數(shù)據(jù)點(diǎn)的距離。若數(shù)據(jù)點(diǎn)位于回歸線的上側(cè)，則殘差是正，若位于下側(cè)，則殘差是負(fù)。

在步驟7中，在步驟6中的測(cè)定膜厚的數(shù)大于規(guī)定的數(shù)N的情況下，進(jìn)行數(shù)據(jù)點(diǎn)的細(xì)化。更具體而言，將回歸線的決定所使用的全數(shù)據(jù)點(diǎn)的殘差內(nèi)的最大的殘差(正值)乘以規(guī)定的比率F而獲得的數(shù)值設(shè)為用于數(shù)據(jù)排除的閾值。比率F大于－1且小于1(－1＜F＜1)。優(yōu)選比率F是0以上且是小于1的值(0≤F＜1、例如0.9)。作為比率F，若設(shè)定為靠近－1的值，則在最大殘差比最小殘差的絕對(duì)值大的情況下，1點(diǎn)的數(shù)據(jù)也不排除，因此，需要注意。處理部9從最小的殘差開始以殘差變大的順序?qū)埐钆c閾值進(jìn)行比較，只要數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)低于規(guī)定的數(shù)N，就將具有低于閾值的殘差的數(shù)據(jù)點(diǎn)排除。

而且，反復(fù)進(jìn)行步驟5～步驟7的處理直到數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)成為規(guī)定的數(shù)N。在此，參照附圖說明反復(fù)進(jìn)行步驟5～步驟7的處理的動(dòng)作的一個(gè)例子。如圖6的(a)所示，處理部9對(duì)所有數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行回歸分析而決定回歸線(步驟5)，進(jìn)一步對(duì)回歸線的決定所使用的測(cè)定膜厚的數(shù)是否大于規(guī)定的數(shù)N進(jìn)行判斷(步驟6)。在測(cè)定膜厚的數(shù)大于規(guī)定的數(shù)N的情況下，如圖6的(b)所示，處理部9使具有最大的值(正值)的殘差Rmax乘以規(guī)定的比率F而決定用于數(shù)據(jù)點(diǎn)排除的閾值。在該例子中，比率F是0。因而，閾值是0。如圖6的(c)所示，處理部9將具有比閾值小的殘差的數(shù)據(jù)點(diǎn)刪除。該例的閾值是0，因此，位于回歸線的下方的數(shù)據(jù)點(diǎn)被刪除(步驟7)。

處理部9再次執(zhí)行步驟5。即、如圖7的(a)所示，處理部9再次對(duì)在步驟7中刪除幾個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)后的剩余的所有數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行回歸分析而決定新的回歸線。之后，處理部9同樣地反復(fù)進(jìn)行步驟6和步驟7。

這樣一來，比回歸線位于下側(cè)的數(shù)據(jù)點(diǎn)被反復(fù)排除，進(jìn)一步反復(fù)進(jìn)行重劃回歸線的操作。因而，如圖7的(b)所示，可期待回歸線靠近在研磨臺(tái)3最近的M次旋轉(zhuǎn)過程中所取得的數(shù)據(jù)點(diǎn)的分布的上端。若將比率F設(shè)定得較小，則一度被排除的數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)變小且重劃回歸線的次數(shù)變多，可更可靠地獲得與數(shù)據(jù)點(diǎn)的分布的上端一致的回歸線。相反若增大比率F，則能夠更快地達(dá)到最終的回歸線。

在步驟8中，處理部9將當(dāng)前的研磨臺(tái)3的旋轉(zhuǎn)次數(shù)代入表示在步驟5中根據(jù)N個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)求出的回歸線的函數(shù)，決定上述的規(guī)定的測(cè)定區(qū)域中的當(dāng)前時(shí)刻的推定膜厚。該決定的推定膜厚相當(dāng)于晶片的凸部的最頂部的膜厚、即局部地成為最大的膜厚。

在步驟4中測(cè)定膜厚的數(shù)小于規(guī)定的數(shù)N的情況下，認(rèn)為沒有足夠決定回歸線的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，因此，也可以基于過去的推定膜厚決定當(dāng)前時(shí)刻的推定膜厚(步驟9)。例如，處理部9也可以將在研磨臺(tái)3前次旋轉(zhuǎn)時(shí)獲得的推定膜厚用作當(dāng)前時(shí)刻的推定膜厚。或者、處理部9也可以根據(jù)與最近的多個(gè)旋轉(zhuǎn)次數(shù)相應(yīng)的推定膜厚計(jì)算出研磨速度(每單位時(shí)間的膜厚減少量)，計(jì)算出當(dāng)前時(shí)刻的推定膜厚。為了抑制微小的變動(dòng)而獲得穩(wěn)定的時(shí)間變化，也可以進(jìn)一步對(duì)在步驟8和步驟9中求出的推定膜厚進(jìn)行移動(dòng)平均值等平滑化處理。

在步驟10中，處理部9對(duì)在步驟8或步驟9中求出的推定膜厚是否滿足研磨結(jié)束條件進(jìn)行判斷。只要滿足研磨結(jié)束條件，處理部9就使晶片W的研磨結(jié)束。作為研磨結(jié)束條件，可列舉出例如推定膜厚低于目標(biāo)膜厚。

在多個(gè)測(cè)定區(qū)域設(shè)定于晶片W的表面的情況下，在一實(shí)施方式中，也可以是，處理部9計(jì)算出在多個(gè)測(cè)定區(qū)域中分別取得的推定膜厚的平均值，將該平均值低于目標(biāo)膜厚的時(shí)刻作為研磨終點(diǎn)?；蛘?、也可以是，為了避免某一測(cè)定區(qū)域的局部的過度研磨，處理部9計(jì)算出在多個(gè)測(cè)定區(qū)域中分別取得的推定膜厚的最小值，將該最小值低于目標(biāo)膜厚的時(shí)刻作為研磨終點(diǎn)。另外，也能夠?qū)⒍鄠€(gè)測(cè)定區(qū)域的推定膜厚中的、規(guī)定的數(shù)量的區(qū)域的推定膜厚低于目標(biāo)膜厚的時(shí)刻設(shè)為研磨終點(diǎn)。在大多的情況下，針對(duì)多個(gè)測(cè)定區(qū)域的目標(biāo)膜厚是相同的，但也能夠針對(duì)各區(qū)域各自設(shè)定目標(biāo)膜厚。

推定膜厚只在研磨臺(tái)3旋轉(zhuǎn)一圈時(shí)獲得，因此，從獲得當(dāng)前的推定膜厚到獲得下一個(gè)推定膜厚為止的期間內(nèi)實(shí)際的膜厚有時(shí)也達(dá)到目標(biāo)膜厚。因此，也可以是，為了提高研磨終點(diǎn)的檢測(cè)精度，基于與研磨臺(tái)3的最近的規(guī)定的旋轉(zhuǎn)次數(shù)相應(yīng)的推定膜厚利用外推決定當(dāng)前時(shí)刻之后的預(yù)測(cè)膜厚，基于該預(yù)測(cè)膜厚決定研磨終點(diǎn)。如此決定的當(dāng)前時(shí)刻之后的預(yù)測(cè)膜厚在接下來取得膜厚信號(hào)的時(shí)刻被更新。

也可以是，在步驟10中判斷成不滿足研磨結(jié)束條件的情況下，以多個(gè)測(cè)定區(qū)域的膜厚變得均勻的方式更新研磨條件。作為所更新的研磨條件，優(yōu)選與多個(gè)測(cè)定區(qū)域相對(duì)應(yīng)的研磨頭1的壓力室(參照?qǐng)D2的附圖標(biāo)記C1～C4)內(nèi)的壓力?；旧希谘心l件更新的各時(shí)刻，使與推定膜厚比平均值厚的測(cè)定區(qū)域相對(duì)應(yīng)的壓力室的壓力增加，使與推定膜厚比平均值薄的測(cè)定區(qū)域相對(duì)應(yīng)的壓力室的壓力減小。另外，研磨條件的更新不需要研磨臺(tái)3每旋轉(zhuǎn)一圈就進(jìn)行，可考慮研磨速度相對(duì)于研磨條件變更的響應(yīng)性而適當(dāng)決定。在多個(gè)目標(biāo)膜厚設(shè)定于晶片W的多個(gè)測(cè)定區(qū)域的情況下，也能夠控制成研磨后的各區(qū)域的膜厚成為規(guī)定的分布。

圖8是表示按照?qǐng)D3所示的方法求出凸部的最頂部的推定膜厚、即局部地成為最大的膜厚的推定值的結(jié)果的圖表。在圖8中，將各測(cè)定膜厚以+表示，將局部地成為最大的膜厚的推定值以●表示。圖8所示的實(shí)驗(yàn)的條件如以下那樣。

研磨臺(tái)3的旋轉(zhuǎn)次數(shù)的規(guī)定的值M＝30

測(cè)定膜厚的規(guī)定的數(shù)N＝8

規(guī)定的比率F＝0

回歸次數(shù)1(直線回歸)

如從圖8可知那樣，局部地成為最大的膜厚的推定值位于數(shù)據(jù)點(diǎn)的分布的大致上端。

圖19的(b)所示的凸部106的外形有時(shí)隨著研磨的進(jìn)展、如圖9所示那樣進(jìn)一步帶有圓弧。在這樣的情況下，測(cè)定膜厚的波動(dòng)變得更大，位于數(shù)據(jù)分布的上端的數(shù)據(jù)點(diǎn)就變疎。因此，如圖10所示，推定膜厚有時(shí)變得不準(zhǔn)確或變得不穩(wěn)定。

在這樣的情況下，對(duì)于研磨臺(tái)3的旋轉(zhuǎn)次數(shù)，也可以增大所設(shè)定的上述規(guī)定的次數(shù)M?；蛘?，在一實(shí)施方式中，也可以是，處理部9對(duì)在研磨臺(tái)3最近的規(guī)定的M次旋轉(zhuǎn)的期間內(nèi)獲得的所有數(shù)據(jù)點(diǎn)(所有測(cè)定膜厚)進(jìn)行回歸分析而決定回歸線，將當(dāng)前的研磨臺(tái)3的旋轉(zhuǎn)次數(shù)代入表示該回歸線的函數(shù)而計(jì)算出平均值的膜厚，在根據(jù)需要進(jìn)行了移動(dòng)平均值等平滑化處理的基礎(chǔ)上，如圖11所示，通過將規(guī)定的偏置值與所計(jì)算出的平均值的膜厚相加，來決定凸部的最頂部的推定膜厚、即局部地成為最大的膜厚的推定值。在該實(shí)施方式中，處理部9不進(jìn)行殘差乘以比率F而求出閾值的工序以及將具有比閾值小的殘差的數(shù)據(jù)點(diǎn)排除的工序。

偏置值可參照事先對(duì)相同規(guī)格的晶片進(jìn)行研磨并在其研磨過程中取得的測(cè)定膜厚以及中斷研磨而在靜止?fàn)顟B(tài)下測(cè)定出的凸部的外形來決定。偏置值也能夠定義為隨著研磨時(shí)間而變化的值。

圖12是表示決定凸部的最頂部的推定膜厚、即局部地成為最大的膜厚的推定值的另一實(shí)施方式的圖表。在該實(shí)施方式中，不進(jìn)行數(shù)據(jù)點(diǎn)的回歸分析。取而代之的是，處理部9根據(jù)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)取得的數(shù)據(jù)點(diǎn)(虛線所包圍的數(shù)據(jù)點(diǎn))推定膜厚的概率分布(以單點(diǎn)劃線表示)，決定更小的測(cè)定膜厚的概率成為規(guī)定的值(例如97％)的推定膜厚。

圖13是表示圖12所示的概率分布的圖表。在圖13所示的例子中，應(yīng)該決定的推定膜厚、即局部地成為最大的膜厚的推定值是更小的測(cè)定膜厚的概率成為97％的膜厚。膜厚的概率分布能夠使用貝葉斯推理等公知的方法來推定。

圖3所示的實(shí)施方式可使用被設(shè)置于研磨臺(tái)3的1個(gè)膜厚傳感器7來進(jìn)行。根據(jù)該實(shí)施方式，在研磨過程中，關(guān)于晶片面上的各測(cè)定區(qū)域，研磨臺(tái)3每旋轉(zhuǎn)一圈，可獲得局部地成為最大的膜厚的推定值。然而，最近對(duì)研磨后的膜厚精度的要求越發(fā)強(qiáng)烈。若基于研磨臺(tái)3每旋轉(zhuǎn)一圈所獲得的推定膜厚使研磨結(jié)束，則存在在研磨臺(tái)3旋轉(zhuǎn)一圈的期間內(nèi)研磨過度進(jìn)展而不滿足要求精度的情況。增多膜厚傳感器7的個(gè)數(shù)而更頻繁地推定膜厚也是方法之一，但這樣一來使研磨裝置的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，也導(dǎo)致成本增加。

因此，在一實(shí)施方式中，處理部9對(duì)研磨臺(tái)3每旋轉(zhuǎn)一圈推定膜厚要達(dá)到目標(biāo)膜厚的時(shí)間進(jìn)行預(yù)測(cè)，所預(yù)測(cè)的時(shí)間只要是在研磨臺(tái)3的下一圈旋轉(zhuǎn)中的推定膜厚的取得時(shí)間之前，就在該預(yù)測(cè)出的時(shí)間使晶片的研磨結(jié)束。例如，如圖14所示，在將當(dāng)前時(shí)刻的局部地成為最大的膜厚的推定值設(shè)為Dc、將研磨臺(tái)3的規(guī)定的旋轉(zhuǎn)次數(shù)設(shè)為K、將研磨臺(tái)3的旋轉(zhuǎn)周期設(shè)為To、將比當(dāng)前時(shí)刻早K次旋轉(zhuǎn)的時(shí)刻的局部地成為最大的膜厚的推定值設(shè)為Dp、將目標(biāo)膜厚設(shè)為Dt時(shí)，從當(dāng)前時(shí)刻到達(dá)到目標(biāo)膜厚所需的時(shí)間T如以下那樣求得。

T＝(Dc-Dt)/(Dp－Dc)×K·To

或者，也可以是，按照同樣的想法，并以比研磨臺(tái)3的周期細(xì)小的時(shí)間間隔、例如1/10周期的時(shí)間間隔求出預(yù)測(cè)膜厚D，基于預(yù)測(cè)膜厚D確定研磨終點(diǎn)。若將Δt設(shè)為當(dāng)前時(shí)刻以后的經(jīng)過時(shí)間，則預(yù)測(cè)膜厚D如以下那樣求得。

D＝Dc-(Dp－Dc)/(K·To)×Δt

根據(jù)本實(shí)施方式，膜厚測(cè)定的實(shí)質(zhì)上的分辨率得以提高，因此，可達(dá)成更準(zhǔn)確的研磨終點(diǎn)檢測(cè)。本實(shí)施方式中的基于膜厚的預(yù)測(cè)的終點(diǎn)檢測(cè)法并不限于局部地成為最大的膜厚的推定值，對(duì)一般的測(cè)定膜厚也成立。另外，在由于下層的影響等而在研磨過程中途難以進(jìn)行膜厚的推定的情況下，同樣的想法也能夠用作代替手段。

接著，參照?qǐng)D15對(duì)使用了光學(xué)式傳感器作為膜厚傳感器7的研磨裝置的詳細(xì)的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子進(jìn)行說明。圖15是表示研磨裝置的一個(gè)例子的示意剖視圖。頭軸10借助帶等連結(jié)部件17與研磨頭馬達(dá)18連結(jié)而旋轉(zhuǎn)。由于該頭軸10的旋轉(zhuǎn)，研磨頭1向以箭頭所示的方向旋轉(zhuǎn)。

膜厚傳感器7構(gòu)成為，向晶片W的表面照射光而接收來自晶片W的反射光，按照波長(zhǎng)對(duì)該反射光進(jìn)行分解。膜厚傳感器7包括：投光部42，其用于將光向晶片W的被研磨面照射；作為受光部的光纖43，其用于接收從晶片W返回來的反射光；以及分光器44，其用于按照波長(zhǎng)對(duì)來自晶片W的反射光進(jìn)行分解、并在整個(gè)規(guī)定的波長(zhǎng)范圍對(duì)反射光的強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)定。

在研磨臺(tái)3中形成有在其上表面開口的第1孔50A和第2孔50B。另外，在研磨墊2的與這些孔50A、50B相對(duì)應(yīng)的位置形成有通孔51?？?0A、50B與通孔51連通，通孔51在研磨面2a開口。第1孔50A經(jīng)由液體供給路徑53和旋轉(zhuǎn)式接頭(未圖示)與液體供給源55連結(jié)，第2孔50B與液體排出路徑54連結(jié)。

投光部42具有發(fā)出多波長(zhǎng)的光的光源47和與光源47連接的光纖48。光源47可使用氙氣閃光燈等脈沖點(diǎn)亮光源。光纖48是將由光源47發(fā)出的光引導(dǎo)到晶片W的表面的光傳輸部。光纖48和光纖43的頂端位于第1孔50A內(nèi)，位于晶片W的被研磨面的附近。光纖48和光纖43各自的頂端朝向保持于研磨頭1的晶片W地配置。每當(dāng)研磨臺(tái)3旋轉(zhuǎn)時(shí)向晶片W的多個(gè)測(cè)定點(diǎn)照射光。優(yōu)選的是，光纖48和光纖43各自的頂端以通過被保持于研磨頭1的晶片W的中心的方式配置。

在晶片W的研磨過程中，從液體供給源55將作為透明的液體的水(優(yōu)選純水)經(jīng)由液體供給路徑53向第1孔50A供給，充滿晶片W的下表面與光纖48、43的頂端之間的空間。水進(jìn)一步流入第2孔50B，經(jīng)由液體排出路徑54排出。研磨液與水一起被排出，由此，可確保光路。在液體供給路徑53設(shè)置有與研磨臺(tái)3的旋轉(zhuǎn)同步地工作的閥(未圖示)。該閥以在晶片W不位于通孔51之上時(shí)使水的流動(dòng)停止、或使水的流量減少的方式動(dòng)作。

光纖48和光纖43彼此并列地配置。光纖48和光纖43各自的頂端與晶片W的表面垂直地配置，光纖48與晶片W的表面垂直地向晶片W的表面照射光。

在晶片W的研磨過程中，光從投光部42向晶片W照射，由光纖(受光部)43接收來自晶片W的反射光。分光器44在整個(gè)規(guī)定的波長(zhǎng)范圍對(duì)各波長(zhǎng)的反射光的強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)定，將所獲得的測(cè)定數(shù)據(jù)向處理部9發(fā)送。該測(cè)定數(shù)據(jù)是隨著晶片W的膜厚而變化的膜厚信號(hào)。處理部9根據(jù)測(cè)定數(shù)據(jù)生成表示每個(gè)波長(zhǎng)的光的強(qiáng)度的光譜，進(jìn)一步根據(jù)光譜推定晶片W的膜厚。

接著，參照?qǐng)D16的(a)和圖16的(b)對(duì)使用了光學(xué)式傳感器作為膜厚傳感器7的情況的膜厚測(cè)定的原理的一個(gè)例子進(jìn)行說明。圖16的(a)是用于說明使用了光學(xué)式傳感器的膜厚測(cè)定的原理的示意圖，圖16的(b)是表示晶片W與研磨臺(tái)3之間的位置關(guān)系的俯視圖。在圖16的(a)所示的例子中，晶片W具有下層膜和在該下層膜上形成的上層膜。上層膜是例如光可透過的絕緣膜。投光部42和受光部43與晶片W的表面相對(duì)地配置。投光部42在研磨臺(tái)3每次旋轉(zhuǎn)1圈都向包含晶片W的中心在內(nèi)的多個(gè)測(cè)定點(diǎn)照射光。

照射到晶片W的光在介質(zhì)(在圖16的(a)的例子中是水)與上層膜之間的界面以及在上層膜與下層膜之間的界面處反射，在這些界面處反射了的光的波彼此干涉。該光的波的干涉的方法根據(jù)上層膜的厚度(即光程)而變化。因此，根據(jù)來自晶片W的反射光生成的光譜隨著上層膜的厚度而變化。分光器44按照波長(zhǎng)對(duì)反射光進(jìn)行分解，針對(duì)每個(gè)波長(zhǎng)對(duì)反射光的強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)定。處理部9根據(jù)從分光器44獲得的反射光的強(qiáng)度的測(cè)定數(shù)據(jù)生成光譜。反射光的強(qiáng)度也能夠表示為反射率或相對(duì)反射率等相對(duì)值。

圖17是表示由處理部9生成的光譜的一個(gè)例子的圖。在圖17中，橫軸表示從晶片反射的光的波長(zhǎng)，縱軸表示從反射的光的強(qiáng)度導(dǎo)出的相對(duì)反射率。該相對(duì)反射率是表示光的強(qiáng)度的1個(gè)指標(biāo)，具體而言，是光的強(qiáng)度與規(guī)定的基準(zhǔn)強(qiáng)度之比。通過各波長(zhǎng)的光的強(qiáng)度(實(shí)測(cè)強(qiáng)度)除以規(guī)定的基準(zhǔn)強(qiáng)度，裝置的光學(xué)系統(tǒng)、光源固有的強(qiáng)度的波動(dòng)等不需要的噪聲可從實(shí)測(cè)強(qiáng)度去除，由此，能夠獲得僅反映了膜的厚度信息的光譜。

基準(zhǔn)強(qiáng)度是針對(duì)各波長(zhǎng)預(yù)先取得的強(qiáng)度，相對(duì)反射率針對(duì)各波長(zhǎng)計(jì)算出。具體而言，通過各波長(zhǎng)的光的強(qiáng)度(實(shí)測(cè)強(qiáng)度)除以所對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)強(qiáng)度，可求出相對(duì)反射率?；鶞?zhǔn)強(qiáng)度能夠設(shè)為例如未形成有膜的硅晶片(裸晶片)在水的存在下進(jìn)行水研磨時(shí)獲得的光的強(qiáng)度。在實(shí)際的研磨過程中，從實(shí)測(cè)強(qiáng)度減去黑暗強(qiáng)度(日文：ダークレベル)(在阻斷了光的條件下獲得的背景強(qiáng)度)而求出校正實(shí)測(cè)強(qiáng)度，進(jìn)一步從基準(zhǔn)強(qiáng)度減去上述黑暗強(qiáng)度而求出校正基準(zhǔn)強(qiáng)度，并且，通過校正實(shí)測(cè)強(qiáng)度除以校正基準(zhǔn)強(qiáng)度，可求出相對(duì)反射率。具體而言，相對(duì)反射率R(λ)能夠使用下一數(shù)學(xué)式來求得。

【數(shù)學(xué)式1】

其中，λ是波長(zhǎng)，E(λ)是從晶片反射的波長(zhǎng)λ的光的強(qiáng)度，B(λ)是波長(zhǎng)λ時(shí)的基準(zhǔn)強(qiáng)度，D(λ)是將光阻斷了狀態(tài)下取得的波長(zhǎng)λ時(shí)的背景強(qiáng)度(黑暗強(qiáng)度)。

上述的實(shí)施方式是以具有本發(fā)明所屬的技術(shù)領(lǐng)域的通常的知識(shí)的技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明為目的而記載的。只要是本領(lǐng)域技術(shù)人員，就當(dāng)然可做成上述實(shí)施方式的各種變形例，本發(fā)明的技術(shù)的思想也可適用于其他實(shí)施方式。因而，本發(fā)明并不限定于所記載的實(shí)施方式，應(yīng)該設(shè)為按照由權(quán)利要求書定義的技術(shù)思想而成的最大的范圍。