JP2002166353A - Automatic abrasive cloth life detection method and surface polishing device - Google Patents
Automatic abrasive cloth life detection method and surface polishing deviceInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、シリコンウエーハ
などの平板状の被加工材の表面を平坦に加工する際に使
用される平面研磨装置に係り、特に、研磨を行っている
際に研磨布が寿命に到達したことを的確に検出するため
の方法及び装置に係る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a planar polishing apparatus used to flatten the surface of a flat workpiece such as a silicon wafer, and more particularly to a polishing cloth used for polishing. The present invention relates to a method and an apparatus for accurately detecting that a battery has reached its life.
【０００２】[0002]
【従来の技術】シリコンウエーハなどの平板状の被加工
材の表面を平坦に加工する際、ＣＭＰ装置（ Chemical
Mechanical Polishing Machine ）が使用されている。2. Description of the Related Art When a flat surface of a workpiece such as a silicon wafer is processed flat, a CMP apparatus (Chemical Equipment) is used.
Mechanical Polishing Machine) is used.
【０００３】図６に、一般的なＣＭＰ装置の概略構成を
示す。ＣＭＰ装置は、ターンテーブル２、ポリッシング
ヘッド５及びドレッシングヘッド７などから構成されて
いる。ポリッシングヘッド５及びドレッシングヘッド７
は、ターンテーブル２に対向してその上方に配置され
る。ターンテーブル２の上面には研磨布３が貼り付けら
れ、ポリッシングヘッド５の前面（下面）には、被加工
材であるウエーハ１が保持される。ドレッシングヘッド
７には、研磨布３のドレッシング用の研磨工具８が装着
される。FIG. 6 shows a schematic configuration of a general CMP apparatus. The CMP apparatus includes a turntable 2, a polishing head 5, a dressing head 7, and the like. Polishing head 5 and dressing head 7
Is disposed above and opposite to the turntable 2. A polishing cloth 3 is attached to the upper surface of the turntable 2, and a wafer 1 as a workpiece is held on the front surface (lower surface) of the polishing head 5. A polishing tool 8 for dressing the polishing pad 3 is attached to the dressing head 7.
【０００４】上記の様なＣＭＰ装置では、ターンテーブ
ル２を回転させた状態で、研磨布３の上に研磨剤供給ノ
ズル９から研磨剤を供給するとともに、ポリッシングヘ
ッド５を用いて、ウエーハ１を回転させながら研磨布３
に対して押し付けることによって、ウエーハ１の表面が
研磨される。In the above-described CMP apparatus, while the turntable 2 is rotated, the polishing agent is supplied from the polishing agent supply nozzle 9 onto the polishing cloth 3, and the wafer 1 is moved using the polishing head 5. Polishing cloth 3 while rotating
, The surface of the wafer 1 is polished.
【０００５】ウエーハの研磨の繰り返しに伴い、研磨布
の表面が次第に摩耗して行く。従来、一般的には、研磨
布が寿命に到達したか否かの判断は、オペレータが、経
験に基づいて、使用時間やウエーハの累積加工枚数など
を目安にして行っていた。このため、研磨布が寿命に到
達したとの判断が比較的早めに行われる傾向になり、そ
の結果として研磨布の交換頻度が増え、ランニングコス
トが必要以上にかかると言う問題があった。[0005] As the wafer is repeatedly polished, the surface of the polishing cloth gradually wears. Conventionally, generally, an operator has determined whether or not a polishing cloth has reached the end of its life, based on experience, based on the usage time, the cumulative number of processed wafers, and the like. For this reason, the tendency that the life of the polishing pad has expired tends to be determined relatively early, and as a result, the frequency of replacement of the polishing pad increases, and there is a problem that running costs are unnecessarily increased.
【０００６】また、上記の様な経験的な管理方法では、
研磨布をターンテーブルに対して固定する粘着テープの
はがれや、研磨布自体の異常に起因する研磨状態の異常
を検知することはできなかった。その結果、研磨状態の
異常の検知が遅れることによって、不良品が連続的に発
生し、ウエーハの良品歩留まりが低下すると言う問題も
あった。In the empirical management method as described above,
It was not possible to detect the peeling of the adhesive tape fixing the polishing cloth to the turntable or the abnormality of the polishing state caused by the abnormality of the polishing cloth itself. As a result, there is also a problem that defective products are continuously generated due to a delay in detection of abnormalities in the polishing state, and the yield of non-defective wafers is reduced.
【０００７】この様な問題を解決すべく、特願平１１−
１８７１０８号には、次の様な研磨布寿命の自動検知方
法が記載されている。即ち、この自動検知方法では、研
磨工程中にポリッシングヘッドの駆動トルクを検出し、
この駆動トルクの変動幅が、予め設定されている許容値
を超えたとき、研磨布が寿命に到達したと判断する。In order to solve such a problem, Japanese Patent Application No.
No. 187108 describes an automatic method for detecting the life of a polishing cloth as follows. That is, in this automatic detection method, the driving torque of the polishing head is detected during the polishing process,
When the fluctuation range of the driving torque exceeds a preset allowable value, it is determined that the life of the polishing pad has reached the end of its life.
【０００８】この方法によれば、研磨布が寿命に到達し
たことを個別に検知して、研磨装置の運転を停止させる
ことができる。これによって、研磨布を、実際に寿命に
到達するまで使用することが可能になり、ランニングコ
ストを引き下げることができる。これに加えて、研磨布
に上記の様な何らかの異常が生じた場合にも、それを検
知して、研磨装置の運転を停止させることができる。こ
の結果、研磨布が異常な状態のまま研磨が続けられるこ
とがなくなるので、ウエーハの良品歩留まりを高めるこ
とができる。According to this method, the operation of the polishing apparatus can be stopped by individually detecting that the polishing cloth has reached the end of its life. As a result, the polishing cloth can be used until it reaches the end of its life, and the running cost can be reduced. In addition to this, even when any of the above-described abnormalities occurs in the polishing cloth, the operation can be stopped by detecting the abnormality. As a result, the polishing is not continued while the polishing cloth is in an abnormal state, so that the yield of non-defective wafers can be increased.
【０００９】しかしながら、上記の方法では、研磨布状
態の変化をポリッシングヘッド側から間接的に検知して
いるので、正確な寿命の判断が難しいと言う問題があ
り、研磨布の寿命到達についての検知精度に関して限界
があった。However, in the above method, since the change in the state of the polishing pad is indirectly detected from the polishing head side, it is difficult to accurately determine the life of the polishing pad. There were limits on accuracy.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の様な
従来の研磨布の寿命の検知方法についての問題点に鑑み
成されたもので、本発明の目的は、研磨布が寿命に到達
したこと及び研磨布に異常が生じたことを正確に判定す
ることができる研磨布寿命の自動検知方法及びその方法
を適用した平面研磨装置を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems with the conventional method for detecting the life of a polishing cloth. It is an object of the present invention to provide a method of automatically detecting the life of a polishing cloth and a flat surface polishing apparatus to which the method is applied, which can accurately determine that the polishing cloth has an abnormality.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明の研磨布寿命の自
動検知方法は、ターンテーブルの上面に装着された研磨
布に被加工材の表面を押し付けて被加工材の表面を研磨
する際に、研磨布が寿命に到達したことを自動的に検知
する方法であって、前記ターンテーブルを駆動するモー
タのトルクを測定し、測定されたトルクの、予め設定さ
れた所定の周波数成分についてのスペクトル強度の値を
求め、この様にして求められたスペクトル強度の値を、
予め設定された基準値と比較し、その差が予め設定され
ている許容値を上回ったとき、研磨布が寿命に到達した
かあるいは研磨布に異常が生じたと判断して、装置を停
止させることを特徴とする。A method for automatically detecting the life of a polishing cloth according to the present invention is characterized in that the surface of the processing material is polished by pressing the surface of the processing material against a polishing cloth mounted on the upper surface of a turntable. , A method of automatically detecting that the polishing cloth has reached the end of its life, comprising measuring the torque of a motor that drives the turntable, and measuring the spectrum of the measured torque for a predetermined frequency component set in advance. The value of the intensity is obtained, and the value of the spectrum intensity thus obtained is
If the difference exceeds a predetermined reference value and the difference exceeds a predetermined allowable value, it is determined that the polishing cloth has reached the end of its life or an abnormality has occurred in the polishing cloth, and the apparatus is stopped. It is characterized by.
【００１２】本発明の原理について説明する。研磨中の
被加工材の研磨抵抗の値は、研磨布の表面状態の影響を
受けて変化する。また、ターンテーブルを駆動するモー
タのトルクは、この研磨抵抗の値に従って変動する。従
って、モータのトルクの値に基づいて研磨布の表面状態
の変化を検知することができる。ここで、本発明の自動
検知方法によれば、モータのトルクのスペクトル強度に
基づいて、研磨布の状態を監視することによって、研磨
布の寿命（または異常）を正確に検知することが可能に
なる。The principle of the present invention will be described. The value of the polishing resistance of the workpiece during polishing changes under the influence of the surface state of the polishing cloth. Further, the torque of the motor driving the turntable varies according to the value of the polishing resistance. Therefore, it is possible to detect a change in the surface state of the polishing pad based on the value of the motor torque. Here, according to the automatic detection method of the present invention, it is possible to accurately detect the life (or abnormality) of the polishing cloth by monitoring the state of the polishing cloth based on the spectrum intensity of the motor torque. Become.
【００１３】好ましくは、前記所定の周波数として、前
記ターンテーブルの回転数を用いる。Preferably, the rotation frequency of the turntable is used as the predetermined frequency.
【００１４】なお、前記スペクトル強度の基準値とし
て、例えば、研磨布を交換した後の一枚目の被加工材を
加工する際に測定されたスペクトル強度の値を用いるこ
とができる。As the reference value of the spectrum intensity, for example, the value of the spectrum intensity measured when processing the first workpiece after replacing the polishing cloth can be used.
【００１５】あるいは、前記スペクトル強度の基準値と
して、ターンテーブルの回転数及び加工圧力毎に予め設
定された基準値を用いることもできる。Alternatively, as the reference value of the spectrum intensity, a reference value set in advance for each rotation speed and processing pressure of the turntable can be used.
【００１６】なお、前記モータのトルクの値は、前記モ
ータに供給される電流の値に基づいて測定することがで
きる。The value of the torque of the motor can be measured based on the value of the current supplied to the motor.
【００１７】また、上記の方法を適用した本発明の平面
研磨装置は、上面に研磨布が装着されるターンテーブル
と、ターンテーブルに対向してその上方に配置され、そ
の前面に被加工材が保持されるポリッシングヘッドとを
備え、被加工材を研磨布に対して押し付けて被加工材の
表面を研磨する平面研磨装置において、前記ターンテー
ブルを駆動するモータのトルクを測定する測定部と、測
定されたトルクの、予め設定された所定の周波数成分に
ついてのスペクトル強度の値を求める周波数解析部と、
この周波数解析部で得られたスペクトル強度を、予め設
定された基準値と比較し、その差が予め設定されている
許容値を上回ったとき、研磨布が寿命に到達したかある
いは研磨布に異常が生じたと判断して異常検知信号を発
するデータ処理部と、このデータ処理部から送られた異
常検知信号を受けて、予め設定されたシーケンスに従っ
て平面研磨装置を停止させる制御部と、を備えたことを
特徴とする。Further, the planar polishing apparatus of the present invention to which the above-mentioned method is applied, a turntable on which an abrasive cloth is mounted on an upper surface, and is disposed above and opposed to the turntable, and a workpiece is disposed on a front surface thereof. A planar polishing apparatus comprising a held polishing head and pressing a workpiece against a polishing cloth to grind the surface of the workpiece, a measuring unit for measuring a torque of a motor for driving the turntable, A frequency analysis unit that calculates the value of the spectrum intensity for a predetermined frequency component set in advance,
The spectrum intensity obtained by the frequency analysis unit is compared with a preset reference value, and when the difference exceeds a preset allowable value, the polishing cloth has reached the end of its life or has an abnormal condition. A data processing unit that determines that a failure has occurred and issues an abnormality detection signal, and a control unit that receives the abnormality detection signal sent from the data processing unit and stops the surface polishing apparatus according to a preset sequence. It is characterized by the following.
【００１８】[0018]
【発明の実施の形態】図１に、本発明に基づくＣＭＰ装
置の概略構成を示す。図中、１はウエーハ（被加工
材）、２はターンテーブル、３は研磨布、５はポリッシ
ングヘッド、１２はモータ、１５は電流モニタ部（測定
部）、１６はデータ処理部（周波数解析部及びデータ処
理部）、１７は制御部を表す。FIG. 1 shows a schematic configuration of a CMP apparatus according to the present invention. In the figure, 1 is a wafer (workpiece), 2 is a turntable, 3 is a polishing cloth, 5 is a polishing head, 12 is a motor, 15 is a current monitor unit (measurement unit), 16 is a data processing unit (frequency analysis unit). And 17 represent a control unit.
【００１９】ポリッシングヘッド５及びドレッシングヘ
ッド７は、ターンテーブル２に対向してその上方に配置
される。ターンテーブル２の上面には研磨布３が貼り付
けられ、ポリッシングヘッド５の前面（下面）には、被
加工材であるウエーハ１が保持される。ドレッシングヘ
ッド７には、研磨布３のドレッシング用の研磨工具８が
装着される。ターンテーブル２は駆動軸１１の上端に支
持され、この駆動軸１１はダイレクトドライブ式のモー
タ１２によって回転駆動される。モータ１２には、プロ
セス監視システムが接続されている。このプロセス監視
システムは、電流モニタ部１５、データ処理部１６、制
御部１７及び操作用端末１８などから構成されている。The polishing head 5 and the dressing head 7 are arranged above and opposite to the turntable 2. A polishing cloth 3 is attached to the upper surface of the turntable 2, and a wafer 1 as a workpiece is held on the front surface (lower surface) of the polishing head 5. A polishing tool 8 for dressing the polishing pad 3 is attached to the dressing head 7. The turntable 2 is supported on an upper end of a drive shaft 11, and the drive shaft 11 is driven to rotate by a direct drive type motor 12. A process monitoring system is connected to the motor 12. This process monitoring system includes a current monitoring unit 15, a data processing unit 16, a control unit 17, an operation terminal 18, and the like.
【００２０】上記のＣＭＰ装置では、ターンテーブル２
を回転させるとともに、研磨布３の上に研磨剤供給ノズ
ル９から研磨剤を供給し、次いで、ポリッシングヘッド
５を用いて、ウエーハ１を回転させながら研磨布３に対
して押し付けることによって、ウエーハ１の表面が研磨
される。In the above CMP apparatus, the turntable 2
Is supplied from the abrasive supply nozzle 9 onto the polishing cloth 3, and then the wafer 1 is pressed against the polishing cloth 3 while rotating the wafer 1 using the polishing head 5. Is polished.
【００２１】研磨中のウエーハ１の研磨抵抗の値は、研
磨布３の表面状態の影響を受けて変化する。また、ター
ンテーブル２のモータ１２の駆動トルクは、この研磨抵
抗の値に従って変動する。従って、モータ１２の駆動ト
ルクの値（電流値として検出可能）を監視することによ
って、研磨布３の表面状態の変化を検知することができ
る。The value of the polishing resistance of the wafer 1 during polishing changes under the influence of the surface condition of the polishing pad 3. The driving torque of the motor 12 of the turntable 2 varies according to the value of the polishing resistance. Therefore, by monitoring the value of the drive torque of the motor 12 (which can be detected as a current value), a change in the surface state of the polishing pad 3 can be detected.
【００２２】上記のＣＭＰ装置では、モータ１２に供給
される電流の波形は、電流モニタ部１５で測定され、デ
ータ処理部１６へ送られる。データ処理部１６は、送ら
れた電流波形の周波数解析を行い、予め設定された特定
の周波数に対応するスペクトル強度を算出する。次い
で、データ処理部１７は、算出されたスペクトル強度
を、予め設定された基準値と比較して、研磨布３の異常
の有無について判定する。何らかの異常が発生したと判
定された場合には、制御部１７へ異常検知信号を送る。
制御部１７は、異常検知信号を受け取ると、所定のシー
ケンスに従って、研磨装置の運転を停止させる。これと
同時に、操作用端末１８に信号を送って、表示装置に所
定の警告画面を表示させる。In the above-described CMP apparatus, the waveform of the current supplied to the motor 12 is measured by the current monitor 15 and sent to the data processor 16. The data processing unit 16 performs frequency analysis of the transmitted current waveform, and calculates a spectrum intensity corresponding to a predetermined specific frequency. Next, the data processing unit 17 compares the calculated spectrum intensity with a preset reference value to determine whether the polishing pad 3 is abnormal. When it is determined that some abnormality has occurred, an abnormality detection signal is sent to the control unit 17.
When receiving the abnormality detection signal, the control unit 17 stops the operation of the polishing apparatus according to a predetermined sequence. At the same time, a signal is sent to the operation terminal 18 to display a predetermined warning screen on the display device.
【００２３】図２に、正常な状態の研磨布を用いて加工
を行ったときのモータの電流波形の測定結果の例を示
す。研磨の開始から２０秒程度経過した後では、電流の
値はほぼ安定し、小さな振幅で周期的に変動しているこ
とが分かる。なお、この変動の周期は、ターンテーブル
２の回転数に一致している。FIG. 2 shows an example of a measurement result of a current waveform of a motor when processing is performed using a polishing cloth in a normal state. It can be seen that after about 20 seconds have elapsed from the start of polishing, the value of the current is almost stable and periodically fluctuates with a small amplitude. In addition, the cycle of the fluctuation coincides with the rotation speed of the turntable 2.
【００２４】図３に、摩耗が進行した状態の研磨布を用
いて加工を行ったときのモータの電流波形の例を示す。
研磨の開始から２０秒程度経過した後の段階において、
図２に示した電流波形と比較すると、電流の値の平均値
には大きな差は現れないが、電流の値の変動の振幅が大
幅に拡大していることが分かる。FIG. 3 shows an example of a motor current waveform when processing is performed using a polishing cloth in a state where wear has progressed.
At the stage after about 20 seconds have passed since the start of polishing,
Compared to the current waveform shown in FIG. 2, it can be seen that there is no large difference in the average value of the current values, but the amplitude of the fluctuation of the current values is greatly expanded.
【００２５】図４に、ターンテーブルを駆動するモータ
の電流波形のスペクトル強度（左スケール）、及び加工
されたウエーハの加工量均一性（右スケール）を、研磨
布の使用時間（横軸）に対してプロットした図を示す。
なお、図４において、スペクトル強度は、５０ｒｐｍに
対するスペクトル強度であって、その単位は、デシベル
（ｄＢ）である。また、加工量均一性は、加工量の面内
分布を標準偏差（σ）で表したもので、その単位は、加
工量の平均値に対するパーセント（％）である。FIG. 4 shows the spectral intensity of the current waveform of the motor driving the turntable (left scale) and the uniformity of the processed amount of the processed wafer (right scale) in relation to the use time (horizontal axis) of the polishing cloth. FIG.
In FIG. 4, the spectral intensity is a spectral intensity for 50 rpm, and the unit thereof is decibel (dB). The processing amount uniformity is obtained by expressing the in-plane distribution of the processing amount by a standard deviation (σ), and its unit is a percentage (%) with respect to the average value of the processing amount.
【００２６】図４から分かるように、ターンテーブルを
駆動するモータの電流波形のスペクトル強度（５０ｒｐ
ｍ）と加工量の均一性との間に、強い相関関係がある。As can be seen from FIG. 4, the spectrum intensity (50 rp) of the current waveform of the motor driving the turntable is obtained.
There is a strong correlation between m) and the uniformity of the processing amount.
【００２７】次に、本発明に基づく平面研磨装置におけ
る監視システムの構成について説明する。図５に、監視
システムの制御ブロック図を示す。Next, the configuration of the monitoring system in the flat polishing apparatus according to the present invention will be described. FIG. 5 shows a control block diagram of the monitoring system.
【００２８】（ａ）先ず、オペレータは、操作用端末１
８に加工条件（加工圧力、回転数、加工枚数等）を入力
するとともに、データ処理部１６に、研磨布寿命の判定
に使用されるデータについての指示を入力する。(A) First, the operator operates the operation terminal 1
In 8, processing conditions (processing pressure, rotation speed, number of processed sheets, etc.) are input, and in the data processing unit 16, an instruction on data used for determining the life of the polishing pad is input.
【００２９】（ｂ）制御部１７は、研磨装置７に指令を
出し、ウエーハの自動連続加工を開始させる。(B) The control unit 17 issues a command to the polishing apparatus 7 to start automatic continuous processing of the wafer.
【００３０】（ｃ）電流モニタ部１５は、各ウエーハの
加工中にモータ１２に供給される電流の波形を測定し、
フィルタリング及びＡ／Ｄ変換を行った後、データ処理
部１６へ送る。なお、電流値のサンプリング周期は、例
えば、０．０５ｓｅｃ程度である。(C) The current monitor 15 measures the waveform of the current supplied to the motor 12 during processing of each wafer,
After performing filtering and A / D conversion, the data is sent to the data processing unit 16. The current value sampling cycle is, for example, about 0.05 sec.
【００３１】（ｄ）データ処理部１６は、電流モニタ部
１５から送られた電流波形のデータについて周波数解析
を行い（例えば、１０秒おきに行う）、ターンテーブル
２の回転数（この例では、５０ｒｐｍ）と同一周波数の
スペクトル強度を算出する。(D) The data processing section 16 analyzes the frequency of the data of the current waveform sent from the current monitoring section 15 (for example, every 10 seconds) and determines the number of rotations of the turntable 2 (in this example, (50 rpm) and the spectrum intensity of the same frequency.
【００３２】（ｅ）次いで、データ処理部１６は、算出
されたスペクトル強度を、先に（ａ）において設定され
た基準値と比較し、研磨布の異常の有無についての判定
を行う。その結果、研磨布に異常が生じたとの判定がな
されたときには、制御部１７に異常検知信号を送る。な
お、この例では、算出されたスペクトル強度の値が、予
め設定された基準値の２倍以上になったときに、研磨布
が寿命に到達したかあるいは研磨布に異常が生じたと判
定している。(E) Next, the data processing section 16 compares the calculated spectrum intensity with the reference value previously set in (a), and determines whether or not the polishing cloth is abnormal. As a result, when it is determined that an abnormality has occurred in the polishing pad, an abnormality detection signal is sent to the control unit 17. In this example, when the calculated value of the spectrum intensity becomes twice or more of a preset reference value, it is determined that the polishing cloth has reached the end of its life or that an abnormality has occurred in the polishing cloth. I have.
【００３３】（ｆ）制御部１７は、異常検知信号を受け
取ると、所定のシーケンスに従って、研磨装置の運転を
停止させる指令を、関係する各駆動装置に向けて送る。
これと同時に、操作用端末１８に信号を送って、その表
示装置に「研磨布寿命もしくは研磨布異常」との警告を
表示させる。(F) Upon receiving the abnormality detection signal, the control unit 17 sends a command to stop the operation of the polishing apparatus to each of the related driving apparatuses in accordance with a predetermined sequence.
At the same time, a signal is sent to the operation terminal 18 to display a warning of "polishing cloth life or polishing cloth abnormality" on the display device.
【００３４】なお、上記の監視システムにおいて、スペ
クトル強度の基準値を設定する方法としては、例えば、
次の様な方法を採用することができる。第一の方法で
は、研磨布を交換した後に、一枚目のウエーハを加工し
た時のモータの電流波形のスペクトル強度を測定し、そ
の値を基準値として設定する。第二の方法では、予めタ
ーテーブルの回転数及び加工圧力の組み合わせ毎に採取
しておいたスペクトル強度を、データベース化してデー
タ処理装置１６に記憶させておき、実際のウエーハを研
磨する際に、設定されたターテーブルの回転数及び加工
圧力の組み合わせから、上記のスペクトル強度を読み出
し、その値を基準値として設定する。In the above-mentioned monitoring system, as a method of setting a reference value of the spectrum intensity, for example,
The following method can be adopted. In the first method, after replacing the polishing cloth, the spectrum intensity of the current waveform of the motor when the first wafer is processed is measured, and the measured value is set as a reference value. In the second method, the spectrum intensity previously collected for each combination of the rotation speed of the tar table and the processing pressure is stored in the data processing device 16 as a database, and when polishing an actual wafer, The above-described spectrum intensity is read out from the set combination of the rotation speed of the tar table and the processing pressure, and the value is set as a reference value.
【００３５】[0035]
【発明の効果】本発明の自動検知方法によれば、ターン
テーブルの駆動トルクのスペクトル強度に基づいて、研
磨布の状態を監視することによって、研磨布の寿命また
は異常を正確に判定することが可能になる。According to the automatic detection method of the present invention, the life or abnormality of the polishing cloth can be accurately determined by monitoring the state of the polishing cloth based on the spectrum intensity of the driving torque of the turntable. Will be possible.
【００３６】この結果、研磨布を、実際に寿命に到達す
るまで使用することが可能になり、ランニングコストを
引き下げることができる。これに加えて、研磨布に上記
の様な何らかの異常が生じた場合には、それを検知し
て、研磨装置の運転を停止させることもできる。このた
め、研磨布が異常な状態のまま研磨が続けられることが
なくなるので、ウエーハの良品歩留まりを高めることが
できる。As a result, the polishing cloth can be used until it reaches the end of its life, and the running cost can be reduced. In addition, when any of the above-described abnormalities occurs in the polishing cloth, it is possible to detect the abnormality and stop the operation of the polishing apparatus. For this reason, polishing is not continued while the polishing cloth is in an abnormal state, so that the yield of non-defective wafers can be increased.
【図１】本発明に基づく平面研磨装置の概略構成図。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a planar polishing apparatus according to the present invention.
【図２】正常な状態の研磨布を用いて加工を行ったとき
のモータの電流波形の測定結果の例を示す図。FIG. 2 is a diagram showing an example of a measurement result of a current waveform of a motor when processing is performed using a polishing cloth in a normal state.
【図３】摩耗が進行した状態の研磨布を用いて加工を行
ったときのモータの電流波形の例を示す図。FIG. 3 is a diagram showing an example of a current waveform of a motor when processing is performed using a polishing cloth in a state where wear has progressed.
【図４】モータの電流波形のスペクトル強度（左スケー
ル）及び加工されたウエーハの加工量均一性（右スケー
ル）を、研磨布の使用時間（横軸）に対してプロットし
た図。FIG. 4 is a diagram in which the spectrum intensity of a motor current waveform (left scale) and the uniformity of the processed amount of a processed wafer (right scale) are plotted with respect to the use time of a polishing cloth (horizontal axis).
【図５】本発明に基づく平面研磨装置の制御ブロック
図。FIG. 5 is a control block diagram of the planar polishing apparatus according to the present invention.
【図６】平面研磨装置の一般的構成を示す図。FIG. 6 is a diagram showing a general configuration of a planar polishing apparatus.
１・・・ウエーハ、 ２・・・ターンテーブル、 ３・・・研磨布、 ５・・・ポリッシングヘッド、 ７・・・ドレッシングヘッド、 ８・・・研磨工具、 ９・・・研磨剤供給ノズル、 １１・・・駆動軸、 １２・・・駆動モータ、 １５・・・電流モニタ部、 １６・・・データ処理部、 １７・・・制御部、 １８・・・操作用端末。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Wafer, 2 ... Turntable, 3 ... Polishing cloth, 5 ... Polishing head, 7 ... Dressing head, 8 ... Polishing tool, 9 ... Abrasive supply nozzle, 11: Drive shaft, 12: Drive motor, 15: Current monitor unit, 16: Data processing unit, 17: Control unit, 18: Operation terminal.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3C034 AA08 AA13 CA17 DD20 3C058 AA15 AC02 BA04 BA06 BA09 BB08 BB09 BC03 CB04 CB06 DA17 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page F term (reference) 3C034 AA08 AA13 CA17 DD20 3C058 AA15 AC02 BA04 BA06 BA09 BB08 BB09 BC03 CB04 CB06 DA17
Claims (6)
布に被加工材の表面を押し付けて被加工材の表面を研磨
する際に、研磨布が寿命に到達したことを自動的に検知
する方法であって、 前記ターンテーブルを駆動するモータのトルクを測定
し、 測定されたトルクの、予め設定された所定の周波数成分
についてのスペクトル強度の値を求め、 この様にして求められたスペクトル強度の値を、予め設
定された基準値と比較し、 その差が予め設定されている許容値を上回ったとき、研
磨布が寿命に到達したかあるいは研磨布に異常が生じた
と判断して、装置を停止させることを特徴とする研磨布
寿命の自動検知方法。1. A method for automatically detecting that the life of a polishing cloth has expired when the surface of the processing cloth is polished by pressing the surface of the processing cloth against a polishing cloth mounted on an upper surface of a turntable. Measuring the torque of the motor that drives the turntable, obtaining the value of the spectrum intensity of the measured torque for a predetermined frequency component set in advance, The value is compared with a preset reference value, and when the difference exceeds a preset allowable value, it is determined that the polishing cloth has reached the end of its life or an abnormality has occurred in the polishing cloth, and the apparatus is operated. A method for automatically detecting the life of a polishing cloth, characterized by stopping.
ーブルの回転数を用いることを特徴とする請求項１に記
載の研磨布寿命の自動検知方法。2. The method according to claim 1, wherein a rotation frequency of the turntable is used as the predetermined frequency.
の一枚目の被加工材を加工する際に測定されたスペクト
ル強度の値を用いることを特徴とする請求項１に記載の
研磨布寿命の自動検知方法。3. The polishing method according to claim 1, wherein a value of a spectrum intensity measured when processing a first workpiece after replacing a polishing cloth is used as the reference value. Automatic detection of cloth life.
転数及び加工圧力毎に予め設定された基準値を用いるこ
とを特徴とする請求項１に記載の研磨布寿命の自動検知
方法。4. The method for automatically detecting the life of a polishing cloth according to claim 1, wherein a reference value set in advance for each rotation speed and processing pressure of the turntable is used as the reference value.
給される電流の値に基づいて測定することを特徴とする
請求項１から４までのいずれかに記載の研磨布寿命の自
動検知方法。5. The method for automatically detecting the life of a polishing cloth according to claim 1, wherein the torque of the motor is measured based on a value of a current supplied to the motor.
ルと、 ターンテーブルに対向してその上方に配置され、その前
面に被加工材が保持されるポリッシングヘッドとを備
え、 被加工材を研磨布に対して押し付けて被加工材の表面を
研磨する平面研磨装置において、 前記ターンテーブルを駆動するモータのトルクを測定す
る測定部と、 測定されたトルクの、予め設定された所定の周波数成分
についてのスペクトル強度の値を求める周波数解析部
と、 この周波数解析部で得られたスペクトル強度を、予め設
定された基準値と比較し、その差が予め設定されている
許容値を上回ったとき、研磨布が寿命に到達したかある
いは研磨布に異常が生じたと判断して異常検知信号を発
するデータ処理部と、 このデータ処理部から送られた異常検知信号を受けて、
予め設定されたシーケンスに従って平面研磨装置を停止
させる制御部と、 を備えたことを特徴とする平面研磨装置。6. A polishing machine comprising: a turntable on which an abrasive cloth is mounted on an upper surface; and a polishing head disposed above and opposed to the turntable and having a front surface on which a workpiece is held. In a planar polishing apparatus for polishing a surface of a workpiece by pressing against a cloth, a measuring unit for measuring a torque of a motor for driving the turntable, and a predetermined frequency component set in advance for the measured torque. And a frequency analysis unit for obtaining a value of the spectrum intensity of the spectrum analysis unit, and compares the spectrum intensity obtained by the frequency analysis unit with a predetermined reference value, and when the difference exceeds a predetermined allowable value, polishing is performed. A data processing unit that determines that the cloth has reached the end of its service life or that an abnormality has occurred in the polishing cloth and issues an abnormality detection signal; and an abnormality detection signal sent from the data processing unit. receive,
A control unit for stopping the planar polishing apparatus according to a preset sequence.
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|---|---|---|---|
| JP2000363526A JP2002166353A (en) | 2000-11-29 | 2000-11-29 | Automatic abrasive cloth life detection method and surface polishing device |
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005317621A (en) * | 2004-04-27 | 2005-11-10 | Fujitsu Ltd | Inspection method and polishing apparatus for polished material surface |
| JP2008091698A (en) * | 2006-10-03 | 2008-04-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Substrate processing apparatus and substrate processing method |
| JP2009028805A (en) * | 2007-07-24 | 2009-02-12 | Nikon Corp | Polishing equipment |
| CN100506490C (en) * | 2005-06-17 | 2009-07-01 | 茂德科技股份有限公司 | Abrasive paper, chemical mechanical grinding device and chemical grinding process |
| JP2012056029A (en) * | 2010-09-09 | 2012-03-22 | Ebara Corp | Polishing apparatus |
| WO2012098805A1 (en) * | 2011-01-21 | 2012-07-26 | 株式会社ジェイテクト | Grinding abnormality monitoring method and grinding abnormality monitoring device |
| KR101383600B1 (en) | 2010-03-11 | 2014-04-11 | 주식회사 엘지화학 | Apparatus and method for monitoring glass plate polishing state |
| JP2020149368A (en) * | 2019-03-13 | 2020-09-17 | 株式会社日立情報通信エンジニアリング | Anomaly detection device, anomaly detection method, and anomaly detection system |
-
2000
- 2000-11-29 JP JP2000363526A patent/JP2002166353A/en active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005317621A (en) * | 2004-04-27 | 2005-11-10 | Fujitsu Ltd | Inspection method and polishing apparatus for polished material surface |
| CN100506490C (en) * | 2005-06-17 | 2009-07-01 | 茂德科技股份有限公司 | Abrasive paper, chemical mechanical grinding device and chemical grinding process |
| JP2008091698A (en) * | 2006-10-03 | 2008-04-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Substrate processing apparatus and substrate processing method |
| JP2009028805A (en) * | 2007-07-24 | 2009-02-12 | Nikon Corp | Polishing equipment |
| KR101383600B1 (en) | 2010-03-11 | 2014-04-11 | 주식회사 엘지화학 | Apparatus and method for monitoring glass plate polishing state |
| JP2012056029A (en) * | 2010-09-09 | 2012-03-22 | Ebara Corp | Polishing apparatus |
| KR101462119B1 (en) | 2010-09-09 | 2014-11-17 | 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 | Polishing apparatus |
| CN103313822A (en) * | 2011-01-21 | 2013-09-18 | 株式会社捷太格特 | Grinding abnormality monitoring method and grinding abnormality monitoring device |
| WO2012098805A1 (en) * | 2011-01-21 | 2012-07-26 | 株式会社ジェイテクト | Grinding abnormality monitoring method and grinding abnormality monitoring device |
| US9212961B2 (en) | 2011-01-21 | 2015-12-15 | Jtekt Corporation | Grinding abnormality monitoring method and grinding abnormality monitoring device |
| CN103313822B (en) * | 2011-01-21 | 2016-04-20 | 株式会社捷太格特 | Grinding anomaly monitoring method and grinding abnormality monitoring apparatus |
| JP2020149368A (en) * | 2019-03-13 | 2020-09-17 | 株式会社日立情報通信エンジニアリング | Anomaly detection device, anomaly detection method, and anomaly detection system |
| JP7236886B2 (en) | 2019-03-13 | 2023-03-10 | 株式会社日立情報通信エンジニアリング | Anomaly detection device, anomaly detection method, and anomaly detection system |
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