JP2001138218A - Cmp machine - Google Patents

Cmp machine

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JP2001138218A
JP2001138218A JP32188099A JP32188099A JP2001138218A JP 2001138218 A JP2001138218 A JP 2001138218A JP 32188099 A JP32188099 A JP 32188099A JP 32188099 A JP32188099 A JP 32188099A JP 2001138218 A JP2001138218 A JP 2001138218A
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JP
Japan
Prior art keywords
polishing
head
polishing head
reference data
abnormality
Prior art date
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Pending
Application number
JP32188099A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Naka
浩 中
Katsuhisa Okawa
勝久 大川
Shigeo Yoshida
成夫 吉田
Hajime Kaizu
一 海津
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
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Publication of JP2001138218A publication Critical patent/JP2001138218A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To detect any operational abnormalities of an abrasive head and the possibility of generation thereof at an early stage without any checking work by an operator. SOLUTION: The reference data in a normal operation to be identified from the relationship between the position of the abrasive head 6 and the elapsed time after the movement is started is stored in a non-volatile memory 21 as a normal value storing means in advance. A position detecting means 14 is disposed on a CMP machine 1, the present position of the abrasive head 6 is detected via the position detecting means 14 during the operation of the abrasive process, and the data to express the relationship between the elapsed time and the head position is temporarily stored. Using this data, the measured data 28a of the same level as the reference data 21a is obtained, and the presence or absence of an abnormal operation of the abrasive head 6 is automatically judged by comparing the measured data 28a with the reference data 21a by an abnormality judging means 26a.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、CMP加工機の改
良、特に、その研磨ヘッドの異常検出機能の付加に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement in a CMP machine, and more particularly, to an addition of a function for detecting an abnormality of a polishing head.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年のLSI技術の進展によりLSIの
多層化・微細化が求められている。この多層化によって
ステッパーの焦点深度に余裕が無くなったことから、ウ
ェハ表面の平坦化が重要な課題となった。
2. Description of the Related Art With the recent development of LSI technology, multilayering and miniaturization of LSI are required. Since the depth of focus of the stepper is not enough due to the multilayering, flattening the wafer surface has become an important issue.

【0003】この平坦化を行うものがCMP加工機(化
学的機械研磨装置)である。CMP加工機では、ウェハ
をロードまたはアンロードする位置で、研磨ヘッドの上
下左右の動作により研磨対象となるウェハを研磨ヘッド
に吸着し、この研磨ヘッドを研磨テーブル上に移動させ
て、研磨ヘッドおよび研磨テーブルを回転させながらウ
ェハを研磨テーブル上の研磨パッドに加圧することによ
って所定時間の研磨作業を行う。
[0003] What performs this flattening is a CMP processing machine (chemical mechanical polishing apparatus). In a CMP processing machine, at a position where a wafer is loaded or unloaded, a wafer to be polished is attracted to the polishing head by up, down, left and right operations of the polishing head, and the polishing head is moved onto a polishing table, and the polishing head and A polishing operation for a predetermined time is performed by pressing the wafer against a polishing pad on the polishing table while rotating the polishing table.

【0004】また、1つの研磨テーブルで研磨が終了し
たウェハは、更に、必要に応じて他の研磨テーブルで研
磨される場合もあり、このような時には、ウェハを吸着
したまま研磨ヘッドを他の研磨テーブルに移動させて、
前記と同様にして研磨作業を繰り返すことになる。
Further, a wafer that has been polished by one polishing table may be further polished by another polishing table as needed. In such a case, the polishing head is moved to another polishing table while holding the wafer. Move to the polishing table,
The polishing operation is repeated in the same manner as described above.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところが、研磨作業を
繰り返すうちに、ヘッド送り機構に関連する構造上の問
題等で、研磨ヘッドの上下動作の駆動源となるシリンダ
動作や直動案内や回転案内の動作が鈍くなる場合があ
る。そうすると、ウェハを研磨テーブルに押しつける加
圧力が不足して研磨異常が発生し、製品ロットの処理が
中断されてしまう。
However, as the polishing operation is repeated, a cylinder operation, a linear motion guide, and a rotation guide, which are driving sources for the vertical movement of the polishing head, are caused by structural problems related to the head feed mechanism. May slow down. In this case, the pressing force for pressing the wafer against the polishing table is insufficient, so that a polishing abnormality occurs, and the processing of the product lot is interrupted.

【0006】従来、このような場合には、ウェハにおけ
る研磨異常の発生を発見し研磨ヘッドの上下動作異常を
推定した場合、CMP加工機の障害復旧作業やシリンダ
の交換作業等を行っていたので、CMP加工機の稼動中
に運転が停止されることになり、生産性が落ちるといっ
た問題があった。
Conventionally, in such a case, when the occurrence of a polishing abnormality in the wafer is detected and the vertical movement of the polishing head is estimated, the failure recovery work of the CMP machine, the cylinder replacement work, and the like have been performed. In addition, the operation is stopped during the operation of the CMP processing machine, and there is a problem that productivity is reduced.

【0007】また、実際に研磨異常の発生を確認してか
らCMP加工機の障害復旧作業やシリンダの交換作業を
行っていたため、異常の発見が遅れたような場合、異常
発見の前の段階で研磨されたウェハに関しても異常が生
じている可能性があり、前ロットの製品確認作業等が必
要となる場合もあり、作業が煩雑になるといった欠点も
ある。また、駆動源となるシリンダ等に異常の発生する
頻度や時期等も想定しにくいので、交換部品の手配が難
しくなるといった問題がある。
[0007] Further, since the operation of recovering the failure of the CMP machine and the operation of replacing the cylinder have been performed after actually confirming the occurrence of the polishing abnormality, if the abnormality detection is delayed, it is necessary to perform the operation before the abnormality detection. The polished wafer may also have an abnormality, which may require a product confirmation operation for the previous lot, and also has the disadvantage of complicating the operation. Further, since it is difficult to estimate the frequency and timing of occurrence of an abnormality in a cylinder or the like serving as a drive source, it is difficult to arrange replacement parts.

【0008】[0008]

【発明の目的】そこで、本発明の目的は、前記従来技術
の欠点を解消し、研磨ヘッドの動作異常やその発生の可
能性を、オペレータによる確認作業を必要とすることな
く、早期に検出することのできるCMP加工機を提供す
ることにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned disadvantages of the prior art and detect an abnormal operation of the polishing head or the possibility of the occurrence at an early stage without requiring an operator to confirm the operation. It is an object of the present invention to provide a CMP machine capable of performing the above.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、研磨パッドを
装着した研磨テーブルと、ウェハを保持して回転駆動す
る研磨ヘッドと、研磨ヘッドの回転面を研磨テーブルの
法線方向に直交させた状態で研磨ヘッドをターンテーブ
ルに対し法線方向に接離移動させるヘッド送り機構とを
備えたCMP加工機であって、前記目的を達成するた
め、特に、研磨ヘッドの移動位置を検出する位置検出手
段と、研磨ヘッドの位置と移動開始後の経過時間との関
係から特定され得るヘッド送り機構の正常動作に対応す
る基準データを記憶した正常値記憶手段と、ヘッド送り
機構の動作時に前記位置検出手段により時系列で検出さ
れる位置データに基づいて前記基準データと同種の実測
データを求め、この実測データと前記正常値記憶手段に
記憶された基準データとを比較し、その相違が所定値を
越えた場合に異常検出信号を出力する異常判定手段とを
備えたことを特徴とする構成を有する。
According to the present invention, there is provided a polishing table on which a polishing pad is mounted, a polishing head for holding and rotating a wafer, and a rotating surface of the polishing head being perpendicular to a normal direction of the polishing table. And a head feed mechanism for moving the polishing head in the normal direction with respect to the turntable in a state, wherein the position of the polishing head is detected in order to achieve the above object. Means, normal value storage means for storing reference data corresponding to normal operation of the head feed mechanism which can be specified from the relationship between the position of the polishing head and the elapsed time after the start of movement, and detecting the position when the head feed mechanism operates. Means for obtaining actual measurement data of the same type as the reference data based on the position data detected in time series, and obtaining the actual measurement data and the reference data stored in the normal value storage means. Comparing the door has a configuration in which the difference is characterized by comprising an abnormality judging means for outputting an abnormality detection signal when it exceeds a predetermined value.

【0010】このように、ヘッド送り機構の動作時に求
められる実測データと正常値記憶手段に記憶された基準
データ(ヘッド送り機構の正常動作に対応したデータ)
とをCMP加工機自体の異常判定手段により比較して動
作異常の有無を判定するようにしているため、オペレー
タによる異常確認の作業を実施しなくても研磨ヘッドの
動作異常の有無を定量的に判定することができる。ま
た、異常判定の基準となる所定値を調整することによ
り、実際の研磨作業に異常が生じない程度の僅かな動作
異常を検出することも可能であり、将来的な研磨異常の
発生の可能性を事前に予測することができるようにな
る。この場合、生産量が少ないとき、ロットの区切りや
定期メンテナンスのようにCMP加工機が休止状態にあ
るときに早期のメンテナンス作業を行うようにすれば、
定常運転時の異常発生を未然に防止することができ、生
産性の向上に繋がる。
As described above, the actually measured data obtained during the operation of the head feed mechanism and the reference data stored in the normal value storage means (data corresponding to the normal operation of the head feed mechanism).
Is compared with the abnormality determination means of the CMP machine itself to determine the presence / absence of an operation abnormality, so that the presence / absence of an operation abnormality of the polishing head can be quantitatively determined without performing an operation of confirming an abnormality by an operator. Can be determined. Further, by adjusting a predetermined value serving as a criterion for abnormality determination, it is also possible to detect a slight operation abnormality that does not cause an abnormality in the actual polishing work, and it is possible that a polishing abnormality may occur in the future. Can be predicted in advance. In this case, when the production amount is small, early maintenance work is performed when the CMP processing machine is in a halt state, such as lot separation or periodic maintenance,
The occurrence of abnormalities during steady operation can be prevented beforehand, leading to an improvement in productivity.

【0011】正常値記憶手段に記憶される基準データ
は、CMP加工機が備える検出手段によって求めること
が可能なものであれば、どのようなものでもよい。
The reference data stored in the normal value storage means may be any data as long as it can be obtained by the detection means provided in the CMP machine.

【0012】例えば、CMP加工機が、研磨ヘッドの移
動位置を検出する位置検出手段を備えている場合、前記
正常値記憶手段に記憶する基準データとしては、ヘッド
送り機構の正常動作に対応する研磨ヘッドの移動ストロ
ークの値を利用することができる。
For example, when the CMP machine is provided with position detecting means for detecting the moving position of the polishing head, the reference data stored in the normal value storage means is a polishing data corresponding to a normal operation of the head feed mechanism. The value of the movement stroke of the head can be used.

【0013】更に、CMP加工機が、研磨ヘッドの移動
位置を時系列で検出する位置検出手段を備えている場合
であれば、前記正常値記憶手段に記憶する基準データと
して、ヘッド送り機構の正常動作に対応する研磨ヘッド
の移動所要時間,研磨ヘッドの位置変化パターン,研磨
ヘッドの平均移動速度,研磨ヘッドの速度変化パター
ン,研磨ヘッドの移動速度,研磨ヘッドの移動開始所要
時間,研磨ヘッドの移動開始後の経過時間と移動位置と
の関係等を利用することができる。
Further, if the CMP machine has position detecting means for detecting the moving position of the polishing head in time series, the normal data of the head feed mechanism is used as the reference data stored in the normal value storing means. Polishing head movement time corresponding to operation, polishing head position change pattern, polishing head average movement speed, polishing head speed change pattern, polishing head movement speed, polishing head movement start time, polishing head movement The relationship between the elapsed time after the start and the movement position can be used.

【0014】また、前述した移動ストローク,移動所要
時間,位置変化パターン,研磨ヘッドの平均移動速度,
研磨ヘッドの速度変化パターン,研磨ヘッドの移動速
度,研磨ヘッドの移動開始所要時間,研磨ヘッドの移動
開始後の経過時間と移動位置に関する異常判定手段の各
構成を全て兼備すると共に、更に、前記各異常判定手段
からの異常検出信号の出力数が設定値を越える場合に最
終的な異常検出信号を出力する動作異常総合判定手段を
設け、研磨ヘッドの異常動作の有無を総合的に判定する
ように構成することも可能である。
Further, the above-described moving stroke, required moving time, position change pattern, average moving speed of the polishing head,
All the components of the speed change pattern of the polishing head, the moving speed of the polishing head, the time required to start the movement of the polishing head, the elapsed time after the start of the movement of the polishing head, and the abnormality determining means relating to the moving position are combined. When the output number of the abnormality detection signal from the abnormality determination means exceeds a set value, an operation abnormality comprehensive determination means for outputting a final abnormality detection signal is provided so as to comprehensively determine the presence or absence of an abnormal operation of the polishing head. It is also possible to configure.

【0015】この構成によれば、研磨ヘッドの異常動作
の有無が様々な条件によって総合的に判定されることに
なるので、異常発生の判定結果の信頼性が一層高くな
る。
According to this configuration, the presence or absence of the abnormal operation of the polishing head is comprehensively determined based on various conditions, so that the reliability of the determination result of the occurrence of the abnormality is further enhanced.

【0016】更に、研磨対象となるウェハを載置するた
めのロードカップを備えて水平送り機構とヘッド送り機
構との協調動作によりロードカップと研磨テーブルとの
間で研磨ヘッドを往復移動させる構造を有するCMP加
工機の場合においては、研磨ヘッドがロードカップ上に
位置するときに使用すべきロードカップ位置用の基準デ
ータと研磨ヘッドが研磨テーブル上に位置するときに使
用すべき研磨テーブル位置用の基準データとを記憶した
正常値記憶手段を設けると共に、前記異常判定手段に
は、ヘッド位置判定手段の判定結果に対応して前記正常
値記憶手段からロードカップ位置用の基準データまたは
研磨テーブル位置用の基準データの何れか一方を選択す
る基準データ選択機能を配備するようにする。
Further, a structure is provided in which a load cup for mounting a wafer to be polished is provided, and the polishing head is reciprocated between the load cup and the polishing table by the cooperative operation of the horizontal feed mechanism and the head feed mechanism. In the case of a CMP processing machine having a polishing head, reference data for a load cup position to be used when the polishing head is positioned on the load cup and a reference data for a polishing table position to be used when the polishing head is positioned on the polishing table. A normal value storage means storing reference data is provided, and the abnormality determination means is provided with a reference data for a load cup position or a polishing table position from the normal value storage means in accordance with a determination result of the head position determination means. And a reference data selection function for selecting one of the reference data.

【0017】この構成によれば、研磨量に影響を与える
研磨ヘッド加圧機構の動作異常に加え、研磨ヘッドが研
磨対象となるウェハを所定位置に搭載するときの動作異
常をも検出できるようになる。
According to this configuration, in addition to the abnormal operation of the polishing head pressing mechanism which affects the polishing amount, the abnormal operation when the polishing head mounts the wafer to be polished at the predetermined position can be detected. Become.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を詳細に説明する。図1は、本発明を適用した一
実施形態のCMP加工機1の要部を示すブロック図であ
る。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a main part of a CMP processing machine 1 according to one embodiment to which the present invention is applied.

【0019】CMP加工機1の実作業部を構成する加工
機本体2は、ベース部3と、該ベース部3上に設けられ
た研磨テーブル4、および、研磨テーブル4に取り付け
られた研磨パッド5と、ベース部3に一体的に設けられ
た図示しないコラムに装着されたガイド10を介して研
磨テーブル4上に配備された研磨ヘッド6、並びに、研
磨対象となるウェハ9を載置するためのロードカップ7
等によって構成される。
A processing machine main body 2 constituting an actual working section of the CMP processing machine 1 includes a base 3, a polishing table 4 provided on the base 3, and a polishing pad 5 attached to the polishing table 4. And a polishing head 6 disposed on a polishing table 4 via a guide 10 mounted on a column (not shown) provided integrally with the base portion 3 and a wafer 9 to be polished. Road cup 7
Etc.

【0020】研磨テーブル4は図示しない駆動機構によ
り図1の矢印α方向に回転駆動され、また、研磨テーブ
ル4上に取り付けられた研磨パッド5も、研磨テーブル
4と一体的に回転するようになっている。そして、研磨
パッド5上には図示しないノズル等を介して供給される
研磨液8が満たされ、研磨ヘッド6で回転駆動されるウ
ェハ9に対する化学的機械研磨が施される。
The polishing table 4 is driven to rotate in the direction of arrow α in FIG. 1 by a drive mechanism (not shown), and the polishing pad 5 mounted on the polishing table 4 also rotates integrally with the polishing table 4. ing. Then, the polishing pad 8 is filled with a polishing liquid 8 supplied through a nozzle (not shown) or the like, and the wafer 9 rotated and driven by the polishing head 6 is subjected to chemical mechanical polishing.

【0021】研磨ヘッド6は、ヘッド本体6aとチャッ
ク部6bとによって構成され、ヘッド本体6a内に設け
られた図示しない回転駆動機構によってチャック部6b
を図1の矢印β方向に回転駆動する。また、チャック部
6bは、真空引き等を利用した吸着機能を備え、研磨対
象となるウェハ9を安定的に保持する。
The polishing head 6 comprises a head main body 6a and a chuck section 6b. The chuck section 6b is driven by a rotation driving mechanism (not shown) provided in the head main body 6a.
Is rotationally driven in the direction of arrow β in FIG. Further, the chuck portion 6b has a suction function using vacuum evacuation or the like, and stably holds the wafer 9 to be polished.

【0022】また、研磨ヘッド6は、シリンダによって
構成されるヘッド送り機構11によりガイド10に沿っ
て図1におけるZ軸の方向に送り動作を掛けられるよう
になっており、更に、前述したコラムとガイド10との
間に設けられた図示しない水平送り機構により、ガイド
10,ヘッド送り機構11,研磨ヘッド6が一体となっ
て図1におけるX軸の方向、つまり、研磨ヘッド6とロ
ードカップ7との間を往復する方向に移動されるように
なっている。
The polishing head 6 can be fed in the Z-axis direction in FIG. 1 along a guide 10 by a head feed mechanism 11 composed of a cylinder. The guide 10, the head feed mechanism 11, and the polishing head 6 are integrated with each other by a horizontal feed mechanism (not shown) provided between the guide 10 and the guide 10, that is, the direction of the X axis in FIG. It is designed to be moved back and forth between the two.

【0023】制御装置12は、研磨テーブル4や研磨ヘ
ッド6の回転、および、前述した水平送り機構による研
磨ヘッド6の水平移動動作やヘッド送り機構11による
研磨ヘッド6の上下動作を全体的に制御するためのもの
で、このうち、研磨ヘッド6の上下動作に関しては、圧
力制御ユニット13を介してヘッド送り機構11を構成
するシリンダのON/OFFを制御することによって行
う。
The controller 12 controls the rotation of the polishing table 4 and the polishing head 6, the horizontal movement of the polishing head 6 by the above-described horizontal feed mechanism, and the vertical movement of the polishing head 6 by the head feed mechanism 11 as a whole. The vertical movement of the polishing head 6 is performed by controlling ON / OFF of a cylinder constituting the head feed mechanism 11 via the pressure control unit 13.

【0024】つまり、制御装置12から圧力制御ユニッ
ト13にON指令を出力することによりヘッド送り機構
11を構成するシリンダにエアが供給されて研磨ヘッド
6が下降し、また、制御装置12から圧力制御ユニット
13への指令をOFFにすると、前述したシリンダに対
するエアの供給が停止され、自動復帰バネの力またはポ
ートの切り替え等により、ヘッド送り機構11を構成す
るシリンダが逆方向に作動して研磨ヘッド6が上昇す
る。
That is, by outputting an ON command from the control device 12 to the pressure control unit 13, air is supplied to the cylinder constituting the head feed mechanism 11 to lower the polishing head 6, and the control device 12 performs pressure control. When the command to the unit 13 is turned off, the supply of air to the above-described cylinder is stopped, and the cylinder constituting the head feed mechanism 11 operates in the reverse direction due to the force of the automatic return spring or switching of the port, etc. 6 rises.

【0025】以上の構成に関しては、従来のCMP加工
機と同様であり、基本的な1サイクルの作業は、研磨ヘ
ッド6をガイド10の上端の待機位置に保持した状態で
研磨ヘッド6をロードカップ7上に位置決めする工程
と、研磨ヘッド6を下降させてチャック部6bによりロ
ードカップ7上の未加工ウェハ9を吸着する工程、およ
び、研磨ヘッド6を上端の待機位置に戻して研磨ヘッド
6を研磨テーブル4上に位置決めする工程と、チャック
部6bの回転を開始して研磨ヘッド6を下降させ未加工
ウェハ9を所定時間に亘り研磨パッド5に押圧して実際
の研磨作業を実施する図1の工程、並びに、研磨ヘッド
6を上端の待機位置に戻してチャック部6bの回転を停
止する工程とによって構成され、その後、必要に応じ
て、研磨ヘッド6を別の研磨テーブル上に位置決めして
前記と同様の研磨作業を行うか、または、ロードカップ
7上に戻してチャック部6bの吸着を解除して加工済ウ
ェハ9を回収する等の作業が行われる。また、図1に示
した研磨作業の工程では、チャック部6bの回転および
研磨テーブル4の回転に加え、前述した水平送り機構に
よる研磨ヘッド6の水平方向の揺動動作が行われ、ウェ
ハ9の研磨効率の向上と研磨面の平坦化の向上が図られ
ている。
The above configuration is the same as that of the conventional CMP machine. The basic one-cycle operation is performed by holding the polishing head 6 at the standby position at the upper end of the guide 10 and loading the polishing head 6 into the load cup. 7; a step of lowering the polishing head 6 to suck the unprocessed wafer 9 on the load cup 7 by the chuck portion 6b; and a step of returning the polishing head 6 to the standby position at the upper end to move the polishing head 6 back. FIG. 1 shows a step of positioning on the polishing table 4 and an actual polishing operation by starting the rotation of the chuck portion 6b to lower the polishing head 6 and pressing the unprocessed wafer 9 against the polishing pad 5 for a predetermined time. And the step of returning the polishing head 6 to the standby position at the upper end to stop the rotation of the chuck portion 6b. Thereafter, the polishing head 6 is separated if necessary. Or it is positioned on the polishing table performs the same polishing operations, or operations such as to release the suction of the chuck portion 6b back on the load cup 7 to recover the processed wafer 9 is carried out. In addition, in the step of the polishing operation shown in FIG. 1, in addition to the rotation of the chuck portion 6b and the rotation of the polishing table 4, the horizontal swinging operation of the polishing head 6 by the above-described horizontal feed mechanism is performed. Improvements in polishing efficiency and planarization of the polished surface have been achieved.

【0026】本実施形態においては、前述した従来技術
の構成に加えて、更に、研磨ヘッド6の上下方向の移動
位置を検出する位置検出手段14と研磨ヘッド6がロー
ドカップ7側に位置するのか研磨テーブル4側に位置す
るのかを判定するためのヘッド位置判定手段15とが加
工機本体2上に実装され、また、圧力制御ユニット13
には、CMP制御装置12からの指令のON/OFF状
態を検出するための制御信号検出センサ16が取り付け
られている。
In this embodiment, in addition to the above-described structure of the prior art, the position detecting means 14 for detecting the vertical movement position of the polishing head 6 and whether the polishing head 6 is located on the load cup 7 side or not. A head position determination means 15 for determining whether the head is located on the polishing table 4 side is mounted on the processing machine main body 2.
Is provided with a control signal detection sensor 16 for detecting the ON / OFF state of a command from the CMP control device 12.

【0027】そして、位置検出手段14,ヘッド位置判
定手段15,制御信号検出センサ16からの信号はAD
・IOボード17を介してディジタル変換され、正常値
記憶手段と異常判定手段とを備えた異常判定ユニット1
8に入力される。
The signals from the position detecting means 14, the head position determining means 15, and the control signal detecting sensor 16 are AD signals.
An abnormality determination unit 1 which is digitally converted via the IO board 17 and includes a normal value storage unit and an abnormality determination unit
8 is input.

【0028】異常判定ユニット18は、図2に示される
ように、演算手段としてのCPU19、その動作プログ
ラム等を記憶したROM20、演算データの一時記憶等
に利用されるRAM22、AD・IOボード17との間
のインターフェイスを構成する入出力回路23、AD・
IOボード17を介して入力されたデータを一時記憶す
るためのバッファ24、および、正常値記憶手段として
機能する不揮発性メモリ21等により構成される。
As shown in FIG. 2, the abnormality judging unit 18 includes a CPU 19 as arithmetic means, a ROM 20 storing an operation program thereof, a RAM 22 used for temporarily storing arithmetic data, an AD / IO board 17, and the like. Input / output circuit 23, AD /
It comprises a buffer 24 for temporarily storing data input via the IO board 17, a non-volatile memory 21 functioning as a normal value storage means, and the like.

【0029】また、警報ニット25は、パトライト等の
警告灯やブザー等の警告音発生装置によって構成される
もので、AD・IOボード17を介して異常判定ユニッ
ト18によってON/OFF制御されるようになってい
る。
The alarm unit 25 includes a warning light such as a patrol light and a warning sound generator such as a buzzer, and is controlled to be ON / OFF by the abnormality determination unit 18 via the AD / IO board 17. It has become.

【0030】図3は正常値記憶手段としての不揮発性メ
モリ21における基準データの記憶状態の一例を示す概
念図であり、本実施形態においては、研磨ヘッド6の上
下動作の異常判定に用いるための基準データとして、次
の8種のものが予め準備されている。
FIG. 3 is a conceptual diagram showing an example of the storage state of the reference data in the nonvolatile memory 21 as the normal value storage means. In the present embodiment, the reference data is used for judging an abnormality in the vertical movement of the polishing head 6. The following eight types of reference data are prepared in advance.

【0031】まず、移動ストローク21aは、ガイド1
0に沿って上下動する研磨ヘッド6が実際に上端位置か
ら下降を開始してウェハ9の押圧が開始される位置まで
下降するときの研磨ヘッド6の移動量である。前述した
通り、研磨ヘッド6は、研磨テーブル4上でウェハ9を
研磨する場合、および、ロードカップ7上で未加工ウェ
ハ9を吸着する場合の2つの態様で上下動作を行うの
で、移動ストローク21aの基準データも、各々の動作
態様に合わせて予め研磨テーブル位置用のものとロード
カップ位置用のものとの2種が準備されている。基準デ
ータとなる移動ストロークの値は、設計上のデータに従
って設定してもよいし、また、実際にCMP加工機を作
動させ、正常動作の時の移動ストロークを測定して設定
してもよい。
First, the moving stroke 21a is
This is the amount of movement of the polishing head 6 when the polishing head 6 that moves up and down along the line 0 actually starts descending from the upper end position and descends to the position where the pressing of the wafer 9 is started. As described above, the polishing head 6 moves up and down in two modes, that is, when the wafer 9 is polished on the polishing table 4 and when the unprocessed wafer 9 is sucked on the load cup 7. , Two types of reference data are prepared in advance, one for the polishing table position and the other for the load cup position, in accordance with each operation mode. The value of the movement stroke serving as the reference data may be set in accordance with design data, or may be set by actually operating the CMP machine and measuring the movement stroke during normal operation.

【0032】そして、移動所要時間21bは、前述した
移動ストロークが達成されるときに必要とされる研磨ヘ
ッド6の移動時間である。前記と同様、予め研磨テーブ
ル位置用のものとロードカップ位置用のものとの2種が
準備されており、その値は、設計上のデータに従っても
よいし、また、実際にCMP加工機が正常に作動したと
きの移動所要時間を採用してもよい。
The required moving time 21b is the required moving time of the polishing head 6 when the above-described moving stroke is achieved. As described above, two types, one for the polishing table position and one for the load cup position, are prepared in advance, and the values may be in accordance with the design data, or the actual value of the CMP processing machine may be normal. The time required for movement when the operation is performed may be adopted.

【0033】また、位置変化パターン21cは、研磨ヘ
ッド6の下降開始後の経過時間とその時点における研磨
ヘッド6の現在位置との関係で示される一連のデータの
繋がりである。前記と同様、予め研磨テーブル位置用の
ものとロードカップ位置用のものとの2種が準備されて
いる。その値は、設計上のデータに従ってもよいし、ま
た、実際にCMP加工機が正常に作動したときの位置デ
ータをサンプリングして使用してもよい。
The position change pattern 21c is a series of data indicating the relationship between the elapsed time after the start of the lowering of the polishing head 6 and the current position of the polishing head 6 at that time. As described above, two types, one for the polishing table position and one for the load cup position, are prepared in advance. The value may be in accordance with design data, or may be used by sampling position data when the CMP processing machine normally operates normally.

【0034】平均移動速度21dは、ガイド10に沿っ
て上下動する研磨ヘッド6が実際に上端位置からの下降
を開始してからウェハ9の押圧が開始される位置まで下
降する間の平均的な移動速度である。前記と同様、予め
研磨テーブル位置用のものとロードカップ位置用のもの
との2種が準備されており、その値は、設計上のデータ
に従ってもよいし、また、実際にCMP加工機が正常に
作動したときの移動ストロークと移動所要時間との関係
から求めてもよい。
The average moving speed 21d is an average during the period when the polishing head 6 moving up and down along the guide 10 actually starts descending from the upper end position and then descends to the position where the pressing of the wafer 9 is started. The moving speed. As described above, two types, one for the polishing table position and one for the load cup position, are prepared in advance, and the values may be in accordance with the design data, or the actual value of the CMP processing machine may be normal. May be obtained from the relationship between the movement stroke and the required movement time when the operation is performed.

【0035】また、速度変化パターン21eは、研磨ヘ
ッド6の下降開始後の経過時間とその時点における研磨
ヘッド6の移動速度との関係で示される一連のデータの
繋がりである。前記と同様、予め研磨テーブル位置用の
ものとロードカップ位置用のものとの2種が準備されて
おり、その値は、設計上のデータに従ってもよいし、ま
た、実際にCMP加工機が正常に作動したときの位置デ
ータをサンプリングし、サンプリング周期と位置データ
との関係から1周期間の移動速度を求め、各サンプリン
グ時の経過時間と対応させて速度変化パターンを設定す
るようにしてもよい。
The speed change pattern 21e is a series of data indicating the relationship between the elapsed time after the start of the lowering of the polishing head 6 and the moving speed of the polishing head 6 at that time. As described above, two types, one for the polishing table position and one for the load cup position, are prepared in advance, and the values may be in accordance with the design data, or the actual value of the CMP processing machine may be normal. The position data at the time of operation may be sampled, the moving speed for one cycle may be obtained from the relationship between the sampling cycle and the position data, and the speed change pattern may be set in correspondence with the elapsed time at each sampling. .

【0036】移動速度21fは、研磨ヘッド6の下降速
度が正常であると見なせる範囲の中間的な移動速度の値
である。前記と同様、予め研磨テーブル位置用のものと
ロードカップ位置用のものとの2種が準備されている。
The moving speed 21f is an intermediate moving speed in a range in which the descending speed of the polishing head 6 can be regarded as normal. As described above, two types, one for the polishing table position and one for the load cup position, are prepared in advance.

【0037】また、移動開始所要時間21gは、ヘッド
送り機構11を構成するシリンダに空気圧の印加が開始
されてから実際に研磨ヘッド6が下降を開始するまでに
必要とされるタイムラグの値である。この基準データ
は、前述した各規準データとは相違し、研磨ヘッド6の
下降開始時点でのみ意味を成す値であり、研磨ヘッド6
がウェハ9を研磨作業のために押圧するのか(この場合
は下降の最終段階で大きな反力を受ける)、新たなウェ
ハ9を装着するためにウェハ9に接近するのか(この場
合は下降の最終段階で格別の反力を受けない)といった
動作種別の違いによる影響は受けないので、研磨テーブ
ル位置用のものとロードカップ位置用のものとを共通化
して使用しても問題はない。
The required moving start time 21g is a value of a time lag required from when the application of air pressure to the cylinder constituting the head feed mechanism 11 is started to when the polishing head 6 actually starts descending. . This reference data is different from each of the above-described reference data, and is a value that only makes sense when the polishing head 6 starts descending.
Presses the wafer 9 for a polishing operation (in this case, a large reaction force is applied at the final stage of the descent), or approaches the wafer 9 to mount a new wafer 9 (in this case, the final descent of the descent). (There is no particular reaction force at each stage.) Since there is no influence of the difference in operation type, there is no problem even if the one for the polishing table position and the one for the load cup position are used in common.

【0038】移動開始後の経過時間と移動位置との関係
21hは、基本的には、前述した位置変化パターン21
cと同様であり、研磨ヘッド6の下降開始後の経過時間
とその時点における研磨ヘッド6の現在位置との関係で
示される一連のデータである。但し、前述した位置変化
パターン21cの場合では移動開始後の経過時間と移動
位置との関係を連続した一連の関数として捉え、実測デ
ータ全体の傾向がそのパターンと近似しているか否かに
よって異常の有無を判定するのに対し、ここで言う移動
開始後の経過時間と移動位置との関係21hにおいて
は、各経過時間における移動位置の各々を個別に比較し
て異常の有無を判定するようにしており、データの取り
扱い方に違いがある。前記と同様、予め研磨テーブル位
置用のものとロードカップ位置用のものとの2種が準備
されている。その値は、設計上のデータに従ってもよい
し、また、実際にCMP加工機が正常に作動したときの
位置データをサンプリングして使用してもよい。
The relationship 21h between the elapsed time after the start of the movement and the movement position is basically based on the position change pattern 21 described above.
Similar to c, a series of data indicating the relationship between the elapsed time after the start of lowering of the polishing head 6 and the current position of the polishing head 6 at that time. However, in the case of the position change pattern 21c described above, the relationship between the elapsed time after the start of the movement and the movement position is grasped as a continuous series of functions, and an abnormality is determined depending on whether the tendency of the actual measurement data as a whole is close to the pattern. While the presence or absence is determined, the relationship 21h between the elapsed time after the start of movement and the movement position referred to here is determined by comparing each of the movement positions at each elapsed time individually to determine whether there is an abnormality. And there is a difference in how data is handled. As described above, two types, one for the polishing table position and one for the load cup position, are prepared in advance. The value may be in accordance with design data, or may be used by sampling position data when the CMP processing machine normally operates normally.

【0039】図4は、異常判定ユニット18のCPU1
9とROM20とによって構成される異常判定手段26
の処理の一例を概略で示す機能ブロック図である。ここ
では、一例として、研磨ヘッド6の移動ストローク21
aを基準データとして使用する異常判定手段26aの場
合を例にとって説明するが、他の基準データ21b〜2
1hを使用する場合においても、全体的な処理の流れに
関しては概ねこれと同様である。
FIG. 4 shows the CPU 1 of the abnormality determination unit 18.
Abnormality determination means 26 constituted by the ROM 9 and the ROM 20
It is a functional block diagram schematically showing an example of the processing of FIG. Here, as an example, the movement stroke 21 of the polishing head 6 is
The description will be made by taking an example of the abnormality determination unit 26a using the reference data a as the reference data.
Even when 1h is used, the overall processing flow is almost the same.

【0040】まず、異常判定手段26a内の基準データ
選択部30aは、ヘッド位置検出手段15からの信号に
基づいて、研磨ヘッド6が研磨テーブル4上に位置する
のかロードカップ7上に位置するのかを判別する。そし
て、研磨ヘッド6が研磨テーブル4上に位置する場合に
は、正常値記憶手段としての不揮発性メモリ21に記憶
された移動ストローク21aの基準データのうち、研磨
テーブル位置用の基準データを読み込んで異常判定手段
26a内の比較部29aに設定する。また、研磨ヘッド
6がロードカップ7上に位置する場合には、不揮発性メ
モリ21に記憶された移動ストローク21aの基準デー
タのうちロードカップ位置用の基準データを読み込ん
で、比較部29aに設定することになる。
First, based on a signal from the head position detecting means 15, the reference data selecting section 30a in the abnormality determining means 26a determines whether the polishing head 6 is located on the polishing table 4 or the load cup 7. Is determined. When the polishing head 6 is located on the polishing table 4, the reference data for the polishing table position is read out of the reference data of the movement stroke 21a stored in the non-volatile memory 21 as the normal value storage means. This is set in the comparison unit 29a in the abnormality determination unit 26a. When the polishing head 6 is located on the load cup 7, the reference data for the load cup position among the reference data of the movement stroke 21a stored in the nonvolatile memory 21 is read and set in the comparison unit 29a. Will be.

【0041】一方、異常判定手段26a内の実測データ
生成部27aは、制御信号検出センサ16のOFFから
ONへの立ち上がり、つまり、研磨ヘッド6の下降動作
の開始を検出して処理を開始し、CPU19が備えるタ
イマをスタートさせて移動開始後の経過時間の計測を開
始し、同時に、位置検出手段14による研磨ヘッド6の
現在位置の検出を開始して、所定周期毎のサンプリング
処理を開始する。
On the other hand, the measured data generator 27a in the abnormality judging means 26a detects the rise of the control signal detection sensor 16 from OFF to ON, that is, the start of the descending operation of the polishing head 6, and starts the processing. The timer provided in the CPU 19 is started to start measuring the elapsed time after the start of the movement. At the same time, the position detecting means 14 starts to detect the current position of the polishing head 6 and starts a sampling process at predetermined intervals.

【0042】移動ストローク21aを基準データとして
使用する異常判定手段26aに必要とされる実測データ
28aは研磨ヘッド6の移動ストロークである。
The actual measurement data 28a required by the abnormality determining means 26a using the movement stroke 21a as reference data is the movement stroke of the polishing head 6.

【0043】従って、実測データ生成部27aは、研磨
ヘッド6の下降動作の終了を検出した時点で、研磨ヘッ
ド6の移動終了位置の値から移動開始位置の値を減算
し、このサイクルにおける研磨ヘッド6の移動ストロー
クの実測データ28aを求め、この値を比較部29aに
出力する。
Accordingly, when detecting the end of the lowering operation of the polishing head 6, the measured data generator 27a subtracts the value of the movement start position from the value of the movement end position of the polishing head 6, and determines the polishing head in this cycle. The measured data 28a of the movement stroke No. 6 is obtained, and this value is output to the comparison unit 29a.

【0044】そして、比較部29aは、研磨ヘッド6の
移動ストロークの実測データ28aと基準データである
移動ストローク21aとを比較し、両者間の大小差が所
定範囲内にあるか否かを判定し、その差が所定範囲内に
あれば異常なしと判定する。また、その差が所定範囲を
越えていた場合には、異常ありと判定して異常検出信号
を出力する。
The comparing section 29a compares the actual measurement data 28a of the movement stroke of the polishing head 6 with the movement stroke 21a which is the reference data, and determines whether or not the magnitude difference between the two is within a predetermined range. If the difference is within a predetermined range, it is determined that there is no abnormality. If the difference exceeds a predetermined range, it is determined that there is an abnormality, and an abnormality detection signal is output.

【0045】この異常検出信号は、異常判定ユニット1
8の入出力回路23およびAD・IOボード17を介し
て警報ユニット25に入力され、警報ユニット25によ
るパトライトの点滅、または、警報ブザーの作動といっ
た処理が行われる。
The abnormality detection signal is transmitted to the abnormality determination unit 1
8 is input to the alarm unit 25 via the input / output circuit 23 and the AD / IO board 17, and the alarm unit 25 performs processing such as blinking of a patrol light or activation of an alarm buzzer.

【0046】図5および図6は異常判定手段26aの機
能を達成するためにCPU19によってサンプリング周
期毎に繰り返し実行される処理の一例を具体的に示すフ
ローチャートである。
FIGS. 5 and 6 are flowcharts specifically showing an example of processing repeatedly executed by the CPU 19 for each sampling cycle in order to achieve the function of the abnormality determining means 26a.

【0047】なお、図5および図6で示されるフラグF
は異常判定手段26aによる処理の進行過程を表すフラ
グであり、その初期値は0である。
The flag F shown in FIG. 5 and FIG.
Is a flag indicating the progress of the process by the abnormality determining means 26a, and its initial value is 0.

【0048】サンプリング周期毎の処理を開始したCP
U19は、まず、フラグFの値を判定する(ステップa
1)。この段階ではフラグFの値は0であるから、CP
U19は、次いで、制御信号検出センサ16によって制
御信号のON状態が検出されているか否か、つまり、ヘ
ッド送り機構11のシリンダにエアの供給が開始されて
いるか否かを判別し(ステップa2)、制御信号がOF
Fであれば、この周期の処理をそのまま終了する。
The CP that has started processing for each sampling period
U19 first determines the value of the flag F (step a)
1). At this stage, since the value of the flag F is 0, CP
Next, U19 determines whether or not the ON state of the control signal is detected by the control signal detection sensor 16, that is, whether or not the supply of air to the cylinder of the head feed mechanism 11 has been started (step a2). , The control signal is OF
If it is F, the processing of this cycle is ended as it is.

【0049】このような処理が繰り返し実行される間
に、ステップa2の判別結果が真となって制御信号がO
Nとなり、ヘッド送り機構11のシリンダにエアの供給
が開始されたことが確認されると、CPU19は、ヘッ
ド位置判定手段15からの信号を読み込み(ステップa
3)、研磨ヘッド6が研磨テーブル4上に位置するの
か、それとも、ロードカップ7上に位置するのかを判別
する(ステップa4)。
While such processing is repeatedly executed, the result of determination in step a2 becomes true and the control signal
N, when it is confirmed that the supply of air to the cylinder of the head feed mechanism 11 has been started, the CPU 19 reads a signal from the head position determination means 15 (step a).
3) It is determined whether the polishing head 6 is located on the polishing table 4 or the load cup 7 (step a4).

【0050】そして、研磨ヘッド6が研磨テーブル4
上、つまり、図1における右側の位置にある場合には、
CPU19は、不揮発性メモリ21に記憶された移動ス
トローク21aの基準データのうち、研磨テーブル位置
用の基準データを読み込んで、その値を基準値記憶レジ
スタに設定する(ステップa5)。また、研磨ヘッド6
がロードカップ7上、つまり、図1における左側の位置
にある場合には、不揮発性メモリ21に記憶された移動
ストローク21aの基準データのうち、ロードカップ位
置用の基準データを読み込んで、その値を基準値記憶レ
ジスタに設定することになる(ステップa6)。
Then, the polishing head 6 is moved to the polishing table 4
In the upper position, that is, at the right position in FIG.
The CPU 19 reads the reference data for the polishing table position from the reference data of the movement stroke 21a stored in the non-volatile memory 21 and sets the value in the reference value storage register (step a5). The polishing head 6
Is located on the load cup 7, that is, at the left position in FIG. 1, the reference data for the load cup position is read out of the reference data of the movement stroke 21 a stored in the nonvolatile memory 21, and the value is read. Is set in the reference value storage register (step a6).

【0051】次いで、CPU19は、フラグFに1をセ
ットし、ヘッド送り機構11のシリンダに対するエアの
供給が開始されたことを記憶し(ステップa7)、位置
検出手段14を介して研磨ヘッド6の現在位置Vを読
み込んで(ステップa8)、その位置を制御開始位置S
として記憶すると共に、タイマTをリセットして再ス
タートさせる(ステップa9)。
Next, the CPU 19 sets 1 to the flag F, stores that the supply of air to the cylinder of the head feed mechanism 11 has started (step a7), and controls the polishing head 6 via the position detecting means 14. currently reading position V n (step a8), the position control start position S
It is stored as 0 , and the timer T is reset and restarted (step a9).

【0052】そして、CPU19は、研磨ヘッド6の現
在位置Vから制御開始位置Sの値を減じて差の絶対
値|V−S|を求め、この差が設定値αを越えてい
るか否かを判定する(ステップa10)。設定値αは、
ヘッド送り機構11に対するエアの供給によって実際に
研磨ヘッド6の下降動作が開始されているか否かを判定
するための設定値である。
[0052] Then, CPU 19, the absolute value of the current difference by subtracting the value of the position V n from the control start position S 0 of the polishing head 6 | V n -S 0 | look, this difference exceeds the set value α It is determined whether or not there is (step a10). The set value α is
This is a set value for determining whether or not the lowering operation of the polishing head 6 is actually started by the supply of air to the head feed mechanism 11.

【0053】ステップa10の判別結果が偽となった場
合には、この段階では未だ研磨ヘッド6の下降動作が開
始されていないことを意味するので、CPU19は、こ
のまま当該周期の処理を終了する。
If the result of the determination in step a10 is false, it means that the lowering operation of the polishing head 6 has not yet started at this stage, and the CPU 19 terminates the processing of this cycle as it is.

【0054】次周期以降の処理では、エアの供給は既に
開始されており、フラグFにも既に1がセットされてい
るので、ステップa1の判別結果は偽となる。
In the processing after the next cycle, the supply of air has already been started and the flag F has already been set to 1. Therefore, the determination result in step a1 is false.

【0055】従って、CPU19はステップa14の判
別処理に移行し、フラグFの現在値が1であるか否かを
判別する。
Accordingly, the CPU 19 proceeds to the determination processing of step a14, and determines whether or not the current value of the flag F is 1.

【0056】この場合、フラグFの現在値は1であり、
ステップa14の判別結果は真となるので、CPU19
は、再び位置検出手段14を介して研磨ヘッド6の現在
位置Vを読み込み(ステップa15)、前記と同様に
してステップa10の判別処理を繰り返す。
In this case, the current value of the flag F is 1,
Since the determination result of step a14 is true, the CPU 19
Again reads the current position V n of the polishing head 6 via the position detection unit 14 (step a15), and repeats the determination process in step a10 in the same manner as above.

【0057】ステップa10の判別結果が偽となった場
合には、研磨ヘッド6の下降動作が未だ開始されていな
いことを意味するので、CPU19は、このまま当該周
期の処理を終了し、次周期以降の処理において、前記と
同様にしてステップa1,ステップa14,ステップa
15,ステップa10の処理を繰り返し実行することに
なる。
If the result of the determination in step a10 is false, it means that the lowering operation of the polishing head 6 has not been started yet, and the CPU 19 terminates the processing of this cycle as it is, and In the processing of step a1, step a14, step a14
15, the processing of step a10 is repeatedly executed.

【0058】このような処理が繰り返し実行される間に
実際に研磨ヘッド6の下降動作が開始され、|V−S
|の値が設定値αに達したことがステップa10の判
別処理で検出されると、CPU19は、タイマTの現在
値を移動開始所要時間記憶レジスタTに記憶し、再び
タイマTをリセットして再スタートさせ(ステップa1
1)、フラグFに2をセットして研磨ヘッド6の実際の
下降動作が開始されたことを記憶し(ステップa1
2)、この周期で読み込んだ研磨ヘッド6の現在位置V
の値を周期遅れ現在位置記憶レジスタVn−1に記憶
して(ステップa13)、この周期の処理を終了する。
While such processing is repeatedly executed, the lowering operation of the polishing head 6 is actually started, and | V n -S
0 | When the value of reaches the set value α is detected by the judgment processing at Step a10, CPU 19 stores the current value of the timer T to move the start time required storage register T s, resets the timer T again And restart (step a1
1) The flag F is set to 2 and the fact that the actual lowering operation of the polishing head 6 has been started is stored (step a1).
2), the current position V of the polishing head 6 read in this cycle
The value of n is stored in the cycle delay current position storage register V n-1 (step a13), and the processing of this cycle ends.

【0059】次周期以降の処理では、研磨ヘッド6の下
降動作は既に開始されており、フラグFにも既に2がセ
ットされているので、ステップa1,ステップa14の
判別結果は偽、また、ステップa16の判別結果は真と
なる。
In the processing after the next cycle, the lowering operation of the polishing head 6 has already been started, and 2 has already been set in the flag F. Therefore, the determination results in step a1 and step a14 are false, and The determination result of a16 is true.

【0060】従って、CPU19は、改めて研磨ヘッド
6の現在位置Vの値を読み込み(ステップa17)、
この現在位置Vから周期遅れ現在位置記憶レジスタV
n− の値を減じて差の絶対値|V−Vn−1|を求
め、この差が設定値βを下回っているか否かを判定する
(ステップa18)。
[0060] Therefore, CPU 19 is again reads the value of the current position V n of the polishing head 6 (step a17),
The current-period delayed position V n current position storage register V
the absolute value of the difference by subtracting the n-1 value | V n -V n-1 | look, and determines whether the difference is below the set value beta (Step a18).

【0061】設定値βは、研磨ヘッド6が下降限度に達
してウェハ9の押圧を開始したか否かを判定するための
設定値である。サンプリング周期τは一定であるから、
|V −Vn−1|は単位時間τ当たりの研磨ヘッド6
の移動量、つまり、下降開始後の経過時間と研磨ヘッド
6の位置との対応関係を示す図8の関係において、位置
変化曲線の傾き、即ち、下降速度(V−Vn−1)/
τに比例した値となる。
The set value β indicates that the polishing head 6 has reached the lower limit.
To determine whether or not the pressing of the wafer 9 has started
Set value. Since the sampling period τ is constant,
| V n-Vn-1| Is the polishing head 6 per unit time τ
The amount of movement, that is, the elapsed time since the start of descent and the polishing head
In the relationship of FIG. 8 showing the corresponding relationship with the position of FIG.
The slope of the change curve, that is, the descending speed (Vn-Vn-1) /
It is a value proportional to τ.

【0062】従って、|V−Vn−1|の値が適当な
設定値βを下回っているか否か、つまり、研磨ヘッド6
がウェハ9からの力の反作用を受けてその下降速度を鈍
らせているか否かを判別することにより、研磨ヘッド6
が下降限度に達しているか否かを判定することができる
のである。
Accordingly, it is determined whether or not the value of | V n -V n-1 | is smaller than the appropriate set value β, that is, the polishing head 6
Is determined by the reaction of the force from the wafer 9 to reduce its descending speed, and thereby the polishing head 6
It can be determined whether or not has reached the lower limit.

【0063】ステップa18の判別結果が偽となった場
合には、研磨ヘッド6が下降限度に到達していないこと
を意味するので、CPU19は、この周期で読み込んだ
研磨ヘッド6の現在位置Vの値を周期遅れ現在位置記
憶レジスタVn−1に記憶し(ステップa19)、この
周期の処理を終了する。
[0063] If the judgment result of Step a18 is No, since the polishing head 6 means that does not reach the downward limit, CPU 19 is a current position V n of the polishing head 6 read in this period Is stored in the cycle delay current position storage register Vn -1 (step a19), and the processing of this cycle ends.

【0064】次周期以降の処理では、前記と同様にして
ステップa1,ステップa14,ステップa16〜ステ
ップa19の処理が繰り返し実行されることになる。
In the processing after the next cycle, the processing of step a1, step a14, and step a16 to step a19 is repeatedly executed in the same manner as described above.

【0065】そして、このような処理が繰り返し実行さ
れる間にステップa18の判別結果が真となって研磨ヘ
ッド6が下降限度に達したことが確認されると、CPU
19は、タイマTの現在値を移動所要時間記憶レジスタ
に記憶すると共に移動終了位置記憶レジスタS
研磨ヘッド6の現在位置Vの値を記憶し(ステップa
20)、移動終了位置記憶レジスタSの値から制御開
始位置Sの値を減じて実測データ28aとなる移動ス
トロークXの値を求める(ステップa21)。
If the result of the determination in step a18 becomes true during the execution of such processing repeatedly, and it is confirmed that the polishing head 6 has reached the lowering limit, the CPU
19 stores the current value of the position V n of the polishing head 6 to the movement end position storage register S e stores the current value of the timer T to travel time storage register T e (step a
20), determines the value of the movement stroke X of subtracting the value of the movement end position storage register S control start position from the value of e S 0 becomes measured data 28a (step a21).

【0066】次いで、CPU19は、実測データとして
の移動ストロークXの値から基準データである移動スト
ローク21aの値を減じ、その差が予め決められた所定
値γの範囲を越えているか否かを判定する(ステップa
22)。
Next, the CPU 19 subtracts the value of the moving stroke 21a, which is the reference data, from the value of the moving stroke X as the actually measured data, and determines whether or not the difference exceeds a predetermined range γ. (Step a
22).

【0067】前述した通り、研磨ヘッド6は、研磨テー
ブル4上に位置する場合とロードカップ7上に位置する
場合とがあり、これらの状況によって研磨ヘッド6の移
動ストロークには相違が生じるが、ステップa3〜ステ
ップa6の処理により、研磨ヘッド6の所在位置に応じ
た適正な基準データが基準値記憶レジスタに格納される
ようになっているので、実測データと基準データとの対
応関係の整合性は確実に保証される。
As described above, the polishing head 6 may be located on the polishing table 4 or may be located on the load cup 7, and the moving stroke of the polishing head 6 differs depending on these conditions. By the processing of steps a3 to a6, appropriate reference data corresponding to the location of the polishing head 6 is stored in the reference value storage register. Therefore, the consistency of the correspondence between the actually measured data and the reference data Is guaranteed.

【0068】そして、ステップa22の判別結果が真と
なった場合、つまり、実測データと基準データとの間に
著しい相違があると判定された場合には、CPU19
は、研磨ヘッド6の下降動作に異常があるものと判定
し、異常判定ユニット18の入出力回路23およびAD
・IOボード17を介して警報ユニット25にアラーム
信号を出力し(ステップ23)、警報ユニット25によ
るパトライトの点滅、または、警報ブザーの作動といっ
た処理を実行させる。
If the result of the determination in step a22 is true, that is, if it is determined that there is a significant difference between the actually measured data and the reference data, the CPU 19
Determines that the lowering operation of the polishing head 6 has an abnormality, and determines whether the input / output circuit 23 and the AD
Output an alarm signal to the alarm unit 25 via the IO board 17 (step 23), and cause the alarm unit 25 to execute processing such as blinking of a patrol light or activation of an alarm buzzer.

【0069】また、ステップa22の判別結果が偽とな
った場合には、研磨ヘッド6の下降動作に異常がないこ
とを意味するので、ステップa23の処理は非実行とな
る。従って、この場合、警報ユニット25は作動しな
い。
If the determination result of step a22 is false, it means that there is no abnormality in the lowering operation of the polishing head 6, so that the process of step a23 is not executed. Therefore, in this case, the alarm unit 25 does not operate.

【0070】なお、警報の解除は警報ユニット25のリ
セットスイッチの操作によって可能である。
The release of the alarm can be performed by operating the reset switch of the alarm unit 25.

【0071】また、ホストコンピュータやセル・コント
ローラ等で多数のCMP加工機の動作スケジュールを管
理しているような場合には、これらのホストコンピュー
タやセル・コントローラ等にCMP加工機の装置番号と
共にアラーム信号を出力し、ホストコンピュータやセル
・コントローラ等のモニタに異常の発生を表示するよう
にしてもよい。無論、異常発生の履歴をデータとして保
存することも可能である。
When the operation schedules of a large number of CMP machines are managed by a host computer, a cell controller, or the like, the host computer, the cell controller, or the like, sends an alarm together with the device number of the CMP machine. A signal may be output, and the occurrence of an abnormality may be displayed on a monitor such as a host computer or a cell controller. Of course, it is also possible to save the history of occurrence of abnormality as data.

【0072】そして、ステップa22の判定処理または
ステップa23のアラーム出力処理を終えたCPU19
は、フラグF3に3をセットして1サイクルの機械動作
に対応した判定処理を終えたことを記憶し(ステップa
24)、この周期の処理を終了する。
Then, the CPU 19 that has completed the determination processing in step a22 or the alarm output processing in step a23.
Sets the flag F3 to 3 and stores that the determination process corresponding to one cycle of the machine operation is completed (step a).
24), the processing in this cycle ends.

【0073】次周期以降の処理では既にフラグFに3が
セットされているので、ステップa1,ステップa1
4,ステップa16の判別結果は偽となり、CPU19
は、制御信号検出センサ16によって制御信号のON状
態が検出されているか否かを判別することになる(ステ
ップa25)。
Since the flag F has already been set to 3 in the processing after the next cycle, steps a1 and a1 are executed.
4, the determination result of step a16 is false, and the CPU 19
Determines whether the control signal ON state of the control signal is detected by the control signal detection sensor 16 (step a25).

【0074】前述した通り、この段階で既に研磨ヘッド
6は下降限度に達し、また、異常の有無の判定も終えて
いるが、実際には、ウェハ9の研磨作業や吸着作業を実
施する必要上、ヘッド送り機構11のシリンダに対する
エアの供給は暫くの間は継続して行われ、この間、制御
信号検出センサ16によって検出される制御信号の状態
はONに保持される。
As described above, at this stage, the polishing head 6 has already reached the lowering limit, and the determination as to whether there is any abnormality has been completed. However, in actuality, it is necessary to perform the polishing operation and the suction operation of the wafer 9. The supply of air to the cylinder of the head feed mechanism 11 is continued for a while, and during this time, the state of the control signal detected by the control signal detection sensor 16 is kept ON.

【0075】この間、ステップa25の判別結果は偽と
なり、CPU19は、単に、ステップa1,ステップa
14,ステップa16,ステップa25の判別処理のみ
を繰り返し実行して待機することになり、実質的な処理
は行われない。
During this time, the result of the determination at step a25 is false, and the CPU 19 simply proceeds to step a1 and step a25.
Only the determination process of step 14, step a16, and step a25 is repeatedly executed, and the process is on standby. No substantial process is performed.

【0076】そして、このような判別処理が繰り返し実
行される間に、1サイクル内の研磨作業や吸着作業が終
了し、ヘッド送り機構11のシリンダに対するエアの供
給が停止される。すると、制御信号検出センサ16によ
って検出される制御信号の状態がOFFとなり、CPU
19はステップa19の判別処理でこれを検出し、フラ
グFに改めて初期値0を再設定する(ステップa2
6)。
While such determination processing is repeatedly executed, the polishing operation and the suction operation in one cycle are completed, and the supply of air to the cylinder of the head feed mechanism 11 is stopped. Then, the state of the control signal detected by the control signal detection sensor 16 becomes OFF, and the CPU
19 detects this in the determination processing of step a19 and resets the flag F to the initial value 0 again (step a2).
6).

【0077】この結果、CPU19の処理は完全に初期
状態に復帰し、制御信号検出センサ16により再び制御
信号のON状態が検出されるのを待つ待機状態に入る。
As a result, the processing of the CPU 19 completely returns to the initial state, and enters a standby state waiting for the control signal detection sensor 16 to detect the ON state of the control signal again.

【0078】従って、前述した全ての処理は、ヘッド送
り機構11のシリンダに対するエアの供給が開始される
度、繰り返し実行されることになる。
Therefore, all the above-described processes are repeatedly executed each time the supply of air to the cylinder of the head feed mechanism 11 is started.

【0079】以上の処理により、研磨ヘッド6の移動ス
トロークXに異常が検出された場合には、その原因とし
て、研磨ヘッド6が完全に最下点まで下がっていない
か、または、研磨ヘッド6が十分上に戻っていない状態
から下降を開始した可能性が考えられる。
When an abnormality is detected in the movement stroke X of the polishing head 6 by the above processing, the cause may be that the polishing head 6 is not completely lowered to the lowest point or the polishing head 6 It is possible that the descent was started from a state where it did not return sufficiently.

【0080】なお、移動終了位置記憶レジスタSの値
に基づいて異常の有無を判定することも可能であり、移
動終了位置記憶レジスタSの値に変動が生じた場合に
は、研磨ヘッド6が通常下がる位置まで下がっていない
ことが異常の原因と考えられる。
[0080] Incidentally, it is also possible to determine the presence or absence of abnormality based on the value of the movement end position storage register S e, when variation occurs in the value of the movement end position storage register S e, the polishing head 6 It is considered that the cause of the abnormality is that the is not lowered to a position where it is normally lowered.

【0081】以上、一例として、研磨ヘッド6の移動ス
トロークを基準データとして使用する異常判定手段26
aの場合を例にとってCPU19の実際的な処理動作に
ついて説明したが、他の基準データ21b〜21hを使
用する場合においても、全体的な処理の流れに関しては
概ねこれと同様である。
As described above, as an example, the abnormality determining means 26 using the movement stroke of the polishing head 6 as reference data.
Although the actual processing operation of the CPU 19 has been described taking the case of a as an example, even when the other reference data 21b to 21h are used, the overall processing flow is almost the same.

【0082】以下、他の基準データ21b〜21hを使
用する場合の処理について簡単に説明する。
Hereinafter, a process for using other reference data 21b to 21h will be briefly described.

【0083】まず、移動所要時間21bを基準データと
して使用し、移動所要時間の実測データを生成して両者
を比較する場合には、図5のフローチャートにおけるス
テップa5,ステップa6の処理で基準データとしての
移動ストローク21aに代え、研磨ヘッド6の所在位置
に応じた移動所要時間21bを基準データとして基準値
記憶レジスタに設定するようにする。
First, when the travel time 21b is used as reference data to generate actual measurement data of travel time and to compare the two, the process of steps a5 and a6 in the flowchart of FIG. Instead of the moving stroke 21a, the required moving time 21b according to the location of the polishing head 6 is set as reference data in the reference value storage register.

【0084】移動所要時間の実測データは図5における
ステップa11およびステップa20の処理によって移
動所要時間記憶レジスタTに自動的に設定されるの
で、ステップa22の処理でTの値と移動所要時間2
1bの値とを比較し、その差が予め設定された所定値の
範囲を越えているか否かにより異常の有無を判定するよ
うにすればよい。
[0084] Since the measured data of the required moving time is automatically set to the required moving time storage register T e by the processing in step a11 and step a20 of FIG. 5, the value and travel time of T e in the processing of step a22 2
1b may be compared, and the presence or absence of an abnormality may be determined based on whether or not the difference exceeds a predetermined value range.

【0085】移動所要時間Tに異常があると判断され
た場合は、研磨ヘッド6の上下動作がスムーズでないこ
とが原因であると考えられる。
When it is determined that the required moving time Te is abnormal, it is considered that the cause is that the vertical movement of the polishing head 6 is not smooth.

【0086】また、位置変化パターン21cを基準デー
タとして使用し、位置変化パターンの実測データを生成
して両者を比較する場合には、図5のフローチャートに
おけるステップa5,ステップa6の処理で基準データ
としての移動ストローク21aに代え、研磨ヘッド6の
所在位置に応じた位置変化パターン21cを基準データ
として選択するようにする。
When the position change pattern 21c is used as reference data to generate measured data of the position change pattern and compare the two, the process of steps a5 and a6 in the flowchart of FIG. Instead of the movement stroke 21a, a position change pattern 21c corresponding to the location of the polishing head 6 is selected as reference data.

【0087】位置変化パターンの実測データは、図6に
おけるステップa17の処理で研磨ヘッド6の現在位置
の値を読み込んだ段階で、現在位置VとタイマT
の計測時間との対応関係、つまり、移動開始後の経過時
間と移動位置との対応関係である(T,V)の二次元
配列データを次々と記憶させることにより求めることが
できる。従って、この実測データと前述した基準データ
との相違の大小をステップa21の処理で求めるように
する。
[0087] measured data of the position change pattern is now out reading the values of the position V n of the polishing head 6 in the processing of step a17 in FIG. 6, the current position V n and the timer T
, Ie, the two-dimensional array data of (T, V n ), which is the correspondence between the elapsed time after the start of movement and the movement position, can be obtained one after another. Therefore, the magnitude of the difference between the actually measured data and the above-described reference data is determined by the processing in step a21.

【0088】相違の大小は、例えば、移動開始後の経過
時間を基準として同一の経過時間に対応する実測データ
の位置データの値から同一の経過時間に対応する基準デ
ータの位置データの値を減じて各々2乗し、それらの値
を全てのデータの組み合わせに亘って加算することによ
って求めることができる。
The magnitude of the difference is determined, for example, by subtracting the value of the position data of the reference data corresponding to the same elapsed time from the value of the position data of the actually measured data corresponding to the same elapsed time based on the elapsed time after the start of movement. By squaring each of them and adding those values over all combinations of data.

【0089】最終的に、ステップa22の判別処理で、
この加算値が予め設定された所定値の範囲を越えている
か否かにより異常の有無を判定するようにすればよい。
Finally, in the determination processing of step a22,
The presence or absence of an abnormality may be determined based on whether or not this added value exceeds a predetermined value range.

【0090】位置変化パターンに異常があると判断され
た場合は、研磨ヘッド6の上下動作がスムーズではなく
引っ掛かりが発生する等の理由で研磨ヘッド6の移動速
度が変動していると考えられる。
When it is determined that there is an abnormality in the position change pattern, it is considered that the moving speed of the polishing head 6 fluctuates because the vertical movement of the polishing head 6 is not smooth, and a trapping occurs.

【0091】また、平均移動速度21dを基準データと
して使用し、平均移動速度の実測データを生成して両者
を比較する場合には、図5のフローチャートにおけるス
テップa5,ステップa6の処理で基準データとしての
移動ストローク21aに代え、研磨ヘッド6の所在位置
に応じた平均移動速度21dを基準データとして基準値
記憶レジスタに設定するようにする。
When the average moving speed 21d is used as reference data to generate measured data of the average moving speed and to compare the two, the processing of steps a5 and a6 in the flowchart of FIG. Instead of the moving stroke 21a, the average moving speed 21d corresponding to the position of the polishing head 6 is set in the reference value storage register as the reference data.

【0092】平均移動速度の実測データは、移動ストロ
ーク21aの実測値Xと移動所要時間記憶レジスタの実
測値Tが既に求められているので、ステップa21の
処理でX/Tの演算式を実行することにより求めるこ
とができる。従って、ステップa22の処理でX/T
の値と平均移動速度21dの値とを比較し、その差が予
め設定された所定値の範囲を越えているか否かにより異
常の有無を判定するようにすればよい。
[0092] Measurement of the average moving speed data, since the measured value T e measured value X and the travel time storage register of the moving stroke 21a has already been obtained, the arithmetic expression of X / T e in the process of step a21 It can be obtained by executing. Therefore, X / T e in the process of step a22
Is compared with the value of the average moving speed 21d, and the presence or absence of an abnormality may be determined based on whether or not the difference exceeds a predetermined value range.

【0093】平均移動速度に異常があると判断された場
合は、研磨ヘッド6の動作途中で引っ掛かりが発生し、
研磨ヘッド6が連続的に滑らかに移動していないことが
原因であると考えられる。
If it is determined that there is an abnormality in the average moving speed, the polishing head 6 is caught during operation,
It is considered that the cause is that the polishing head 6 does not continuously move smoothly.

【0094】また、速度変化パターン21eを基準デー
タとして使用し、速度変化パターンの実測データを生成
して両者を比較する場合には、図5のフローチャートに
おけるステップa5,ステップa6の処理で基準データ
としての移動ストローク21aに代え、研磨ヘッド6の
所在位置に応じた速度変化パターン21eを基準データ
として選択するようにする。
When the speed change pattern 21e is used as reference data to generate measured data of the speed change pattern and to compare the two, the process of steps a5 and a6 in the flowchart of FIG. Instead of the moving stroke 21a, a speed change pattern 21e corresponding to the position of the polishing head 6 is selected as reference data.

【0095】速度変化パターンの実測データは、図6に
おけるステップa17の処理で研磨ヘッド6の現在位置
の値を読み込んだ時にV−Vn−1の演算式を実
行して直前の1サンプリング周期間における研磨ヘッド
6の移動距離を求め、更に、この移動距離をサンプリン
グ周期τで除して直前の1サンプリング周期間における
研磨ヘッド6の移動速度ΔVを算出し、この移動速度Δ
VとタイマTの計測時間との対応関係、つまり、移動開
始後の経過時間と移動速度との関係である(T,ΔV)
の二次元配列データを次々と記憶させることで求めるこ
とができる。従って、この実測データと前述した基準デ
ータとの相違の大小をステップa21の処理で求めるよ
うにする。
[0095] measured data of the velocity change pattern is 1 just before running V n -V n-1 of the arithmetic expression when reading the current position values V n of the polishing head 6 in the processing of step a17 of FIG. 6 The moving distance of the polishing head 6 during the sampling period is obtained, and the moving distance is divided by the sampling period τ to calculate the moving speed ΔV of the polishing head 6 during the immediately preceding sampling period.
The relationship between V and the time measured by the timer T, that is, the relationship between the elapsed time after the start of the movement and the movement speed (T, ΔV).
Can be obtained by successively storing two-dimensional array data. Therefore, the magnitude of the difference between the actually measured data and the above-described reference data is determined by the processing in step a21.

【0096】相違の大小を求めるための処理は、例え
ば、移動開始後の経過時間を基準として同一の経過時間
に対応する実測データの速度データの値から同一の経過
時間に対応する基準データの速度データの値を減じて各
々2乗し、それらの値を全てのデータの組み合わせに亘
って加算することによって求めることができる。
The processing for determining the magnitude of the difference is performed, for example, by calculating the speed of the reference data corresponding to the same elapsed time from the value of the speed data of the actually measured data corresponding to the same elapsed time based on the elapsed time after the start of the movement. It can be determined by subtracting the data values and squaring them, and adding those values over all data combinations.

【0097】最終的に、ステップa22の処理で、この
加算値が予め設定された所定値の範囲を越えているか否
かにより異常の有無を判定するようにすればよい。な
お、サンプリングの周期τは一定であるから、必ずし
も、1サンプリング周期間の移動距離をサンプリング周
期τで除して1サンプリング周期間の移動速度を求める
といった必要はなく、演算処理上は、1サンプリング周
期間の移動距離それ自体を1サンプリング周期間の移動
速度に代わる値として利用しても構わない。但し、速度
変化パターン21eの側も実質的な速度に代えて1サン
プリング周期相当の移動量を記憶させることが前提であ
る。
Finally, in the process of step a22, the presence or absence of an abnormality may be determined based on whether or not the added value exceeds a predetermined value range. Since the sampling period τ is constant, it is not always necessary to divide the moving distance during one sampling period by the sampling period τ to obtain the moving speed during one sampling period. The movement distance between cycles itself may be used as a value that substitutes for the movement speed during one sampling cycle. However, it is premised that the moving amount corresponding to one sampling period is stored on the side of the speed change pattern 21e instead of the substantial speed.

【0098】速度変化パターンに異常があると判断され
た場合は、研磨ヘッド6の上下動作がスムーズでなく引
っ掛かりが発生していることが原因であると考えられ
る。
When it is determined that there is an abnormality in the speed change pattern, it is considered that the cause is that the vertical movement of the polishing head 6 is not smooth, and that the polishing head 6 is caught.

【0099】また、移動速度21fを基準データとして
使用し、移動速度の実測データを生成して両者を比較す
る場合には、図5のフローチャートにおけるステップa
5,ステップa6の処理で基準データとしての移動スト
ローク21aに代え、研磨ヘッド6の所在位置に応じた
移動速度21fを基準データとして選択するようにす
る。
Also, when using the moving speed 21f as reference data to generate actual measured data of the moving speed and to compare them, step a in the flowchart of FIG.
5, instead of the moving stroke 21a as the reference data in the process of step a6, a moving speed 21f corresponding to the location of the polishing head 6 is selected as the reference data.

【0100】移動速度の実測データは、図6におけるス
テップa17の処理で、研磨ヘッド6の現在位置V
値を読み込んだ時にV−Vn−1の演算式を実行して
直前の1サンプリング周期間の研磨ヘッド6の移動距離
を求め、更に、この移動距離をサンプリング周期τで除
して直前の1サンプリング周期間の研磨ヘッド6の移動
速度ΔVを算出し、この移動速度ΔVとタイマTの計測
時間との対応関係、つまり、移動開始後の経過時間と移
動速度との関係である(T,ΔV)の二次元配列データ
を次々と記憶させることにより求めることができる。
[0100] measured data of the moving speed, the processing of step a17 in FIG. 6, 1 just before running the current position V n arithmetic expression of V n -V n-1 when reading the value of the polishing head 6 The moving distance of the polishing head 6 during the sampling period is obtained, and the moving distance is divided by the sampling period τ to calculate the moving speed ΔV of the polishing head 6 during the immediately preceding sampling period. The relationship between T and the measurement time, that is, the two-dimensional array data of (T, ΔV), which is the relationship between the elapsed time after the start of movement and the movement speed, can be obtained one after another.

【0101】相違の大小を求めるための処理は、例え
ば、実測データの速度データの各々の値から基準データ
である移動速度21fを減じて各時点の速度データ毎の
偏差の絶対値を求め、その中で最も大きな値、つまり、
基準的な移動速度から最も外れた移動速度データの偏差
の値を最終的な相違量として決定することにより実施す
る。
In the processing for obtaining the magnitude of the difference, for example, the moving speed 21f as the reference data is subtracted from each value of the speed data of the actually measured data to obtain the absolute value of the deviation for each speed data at each time point. The largest value of
This is performed by determining the value of the deviation of the moving speed data that deviates most from the reference moving speed as the final difference amount.

【0102】最終的に、ステップa22の処理で、この
相違量が予め設定された所定値の範囲を越えているか否
かにより異常の有無を判定するようにすればよい。
Finally, in the process of step a22, the presence or absence of an abnormality may be determined based on whether or not the difference exceeds a predetermined value range.

【0103】研磨ヘッド6の移動速度に瞬間的であれ異
常があると判断された場合には、研磨ヘッド6の連続的
な移動が何らかの形で阻害されていることを示唆してい
る。
When it is determined that the moving speed of the polishing head 6 is abnormal, whether instantaneous or not, it indicates that the continuous movement of the polishing head 6 is hindered in some way.

【0104】また、移動開始所要時間21gを基準デー
タとして使用し、移動開始所要時間の実測データを生成
して両者を比較する場合には、図5のフローチャートに
おけるステップa5,ステップa6の処理で基準データ
としての移動ストローク21aに代え、移動開始所要時
間21gを基準データとして基準値記憶レジスタに設定
するようにする。
Also, when using the required moving start time 21g as the reference data and generating the actual measurement data of the required moving start time and comparing the two, the processing at steps a5 and a6 in the flowchart of FIG. Instead of the movement stroke 21a as data, the required movement start time 21g is set in the reference value storage register as reference data.

【0105】移動開始所要時間の実測データは図5にお
けるステップa9およびステップa11の処理によって
移動開始所要時間記憶レジスタTに自動的に設定され
るので、ステップa22の処理で移動開始所要時間の実
測データTの値と基準データである移動開始所要時間
21gの値とを比較し、その差が予め設定された所定値
の範囲を越えているか否かにより異常の有無を判定する
ようにすればよい。
[0105] Since the measured data of the movement start time required is automatically set to the movement start required time storage register T s through the process of step a9 and step a11 in FIG. 5, the measured movement start time required in the process of step a22 the comparator compares the value of the movement start time required 21g is a value with the reference data of the data T s, if to determine the presence or absence of abnormality depending on whether the difference exceeds the range of a preset predetermined value Good.

【0106】移動開始所要時間に異常があると判定され
た場合は、研磨ヘッド6の動作開始位置で引っ掛かりが
発生しており、下降動作の開始が遅れているものと考え
られる。
If it is determined that there is an abnormality in the required movement start time, it is considered that the catch has occurred at the operation start position of the polishing head 6 and the start of the descending operation is delayed.

【0107】また、移動開始後の経過時間と移動位置と
の関係21hを基準データとして使用し、移動開始後の
経過時間と移動位置との関係の実測データを生成して両
者を比較する場合には、図5のフローチャートにおける
ステップa5,ステップa6の処理で基準データとして
の移動ストローク21aに代え、移動開始後の経過時間
と移動位置との関係21hを基準データとして選択する
ようにする。
Further, when the relationship 21h between the elapsed time after the start of the movement and the movement position is used as reference data, actual measurement data of the relationship between the elapsed time after the start of the movement and the movement position is generated, and the two are compared. In the processing of steps a5 and a6 in the flowchart of FIG. 5, instead of the movement stroke 21a as reference data, a relationship 21h between the elapsed time after the start of movement and the movement position is selected as reference data.

【0108】移動開始後の経過時間と移動位置との関係
の実測データ、つまり、各経過時間における(T,
)は、前述した位置変化パターンの実測データの場
合と同様にして求めることができる。
Measurement data of the relationship between the elapsed time after the start of movement and the movement position, that is, (T,
V n ) can be obtained in the same manner as in the case of the measured data of the position change pattern described above.

【0109】そして、移動開始後の経過時間を基準とし
て同一の経過時間に対応する実測データの位置データの
値から同一の経過時間に対応する基準データの位置デー
タの値を減じて差を求める処理を経過時間を同じくする
全てのデータの組み合わせに対して実施する。最終的
に、その差が予め設定された所定値の範囲を越えている
基準データと実測データの組み合わせが1つでもあれ
ば、異常ありとして判定するようにする。
Then, the difference is obtained by subtracting the value of the position data of the reference data corresponding to the same elapsed time from the value of the position data of the actually measured data corresponding to the same elapsed time based on the elapsed time after the start of the movement. Is performed for all combinations of data having the same elapsed time. Finally, if there is at least one combination of the reference data and the actually measured data whose difference exceeds a predetermined value range, it is determined that there is an abnormality.

【0110】前述した位置変化パターンを基準データと
して異常を判定する場合の処理との相違は、位置変化パ
ターン全体の総合的なずれを評価する代わりに、各経過
時間における移動位置の各々を個別に比較して異常の有
無を判定する点にある。
The difference from the above-described process of determining an abnormality using the position change pattern as reference data is that instead of evaluating the overall shift of the entire position change pattern, each of the movement positions at each elapsed time is individually determined. The point is that the presence or absence of an abnormality is determined by comparison.

【0111】移動開始後の経過時間と移動位置との関係
に異常があると判定された場合は、研磨ヘッド6が規定
時間内に通常の動作許容範囲を超えて動作していること
を意味し、研磨ヘッド6の上下動作機構に何らかの異常
が発生している可能性があると考えられる。
If it is determined that there is an abnormality in the relationship between the elapsed time after the start of the movement and the movement position, it means that the polishing head 6 is operating within the normal operation allowable range within the specified time. It is considered that there is a possibility that some abnormality has occurred in the vertical movement mechanism of the polishing head 6.

【0112】以上の実施形態では、研磨ヘッド6の移動
ストロークの異常,移動所要時間の異常,位置変化パタ
ーンの異常,平均移動速度の異常,速度変化パターンの
異常,移動速度の異常,移動開始所要時間の異常,移動
開始後の経過時間と移動位置との関係の異常の何れか1
つを選択的に判定基準として利用することによって研磨
ヘッド6の下降動作の異常の有無を判定する場合につい
て説明したが、これらの判定基準を複合的に組み合わせ
て下降動作の異常を判定するように構成することも可能
である。その一例を図7に示す。
In the above embodiment, the movement of the polishing head 6 is abnormal, the movement required time is abnormal, the position change pattern is abnormal, the average movement speed is abnormal, the speed change pattern is abnormal, the movement speed is abnormal, and the movement start is required. Either time abnormality or abnormality in the relationship between the elapsed time after the start of movement and the movement position
The case where the presence or absence of an abnormality in the descending operation of the polishing head 6 is determined by selectively using one of the two as a criterion has been described. It is also possible to configure. An example is shown in FIG.

【0113】図7において、符号26a〜26hの各々
は前述した各項目毎の異常判定手段であり、その各々は
異常判定ユニット18のCPU19およびROM20に
よって実行されるソフトウェア上の処理により構成され
ている。但し、図7の実施形態においては、異常判定手
段26a〜26hからの異常検出信号が出力された場合
であっても直ちに警報ユニット25が作動されることは
なく、警報ユニット25を作動させるか否かは、最終的
に、動作異常総合判定判定手段31によって決定される
ようになっている。
In FIG. 7, reference numerals 26a to 26h denote abnormality determination means for each item described above, each of which is constituted by processing on software executed by the CPU 19 and the ROM 20 of the abnormality determination unit 18. . However, in the embodiment of FIG. 7, the alarm unit 25 is not actuated immediately even when an abnormality detection signal is output from the abnormality judging means 26 a to 26 h. This is finally determined by the operation abnormality comprehensive determination determining means 31.

【0114】前記と同様、符号14は研磨ヘッド6の上
下の移動位置を検出する位置検出手段、また、符号15
は研磨ヘッド6が研磨テーブル4上に位置するのかロー
ドカップ7上に位置するのかを判定するためのヘッド位
置判定手段であり、これらの要素は異常判定手段26a
〜26hに共通して利用することができる。
Similarly to the above, reference numeral 14 denotes a position detecting means for detecting the vertical movement position of the polishing head 6;
Is head position determining means for determining whether the polishing head 6 is located on the polishing table 4 or the load cup 7, and these elements are abnormality determining means 26a
~ 26h can be used in common.

【0115】また、タイマTは前述した異常判定手段2
6aの処理で利用されたタイマと同様のものであり、移
動所要時間Tおよび移動開始所要時間Tを求めるた
めに利用される。
The timer T is set to the above-described abnormality determination means 2
6a is intended processing similar to the use by timer in the are used to determine the travel time T e and the movement start duration T s.

【0116】符号26aは、図5および図6のフローチ
ャートを参照して既に説明した通り、研磨ヘッド6の移
動ストロークの異常を検出するための異常判定手段であ
る。
Reference numeral 26a denotes an abnormality determining means for detecting an abnormality in the movement stroke of the polishing head 6, as described above with reference to the flowcharts of FIGS.

【0117】また、符号26b〜26hの各々は、夫
々、移動所要時間の異常を検出するための異常判定手
段,位置変化パターンの異常を検出するための異常判定
手段,平均移動速度の異常を検出するための異常判定手
段,速度変化パターンの異常を検出するための異常判定
手段,移動速度の異常を検出するための異常判定手段,
移動開始所要時間の異常を検出するための異常判定手
段,移動開始後の経過時間と移動位置との関係の異常を
検出するための異常判定手段であり、これらの異常判定
手段に関しても、その作用原理については既に実施可能
な程度に説明した。
Reference numerals 26b to 26h denote abnormality determining means for detecting an abnormality in the required moving time, abnormality determining means for detecting an abnormality in the position change pattern, and detecting an abnormality in the average moving speed, respectively. Abnormality determining means for detecting an abnormality in the speed change pattern, abnormality determining means for detecting an abnormality in the moving speed,
Abnormality determination means for detecting an abnormality in the time required to start the movement, and abnormality determination means for detecting an abnormality in the relationship between the elapsed time after the start of the movement and the movement position. The principle has already been described to the extent practicable.

【0118】動作異常総合判定判定手段31は、異常判
定手段26a〜26hによる判定結果のうち異常ありの
判定結果の個数を数えるためのものであり、実質的に
は、異常判定ユニット18のCPU19と所定のレジス
タ(カウンタ)によって構成されている。
The operation abnormality comprehensive judgment judging means 31 is for counting the number of judgment results indicating that there is an abnormality among the judgment results by the abnormality judging means 26a to 26h. It is constituted by a predetermined register (counter).

【0119】そして、動作異常総合判定判定手段31と
してのCPU19は、異常判定手段26a〜26hの判
定結果のうち異常ありの判定結果の個数を数え、異常あ
りの判定結果の個数の総和が所定値Nを越えた場合に限
り、最終的な異常検出信号を出力して警報ユニット25
を作動させ、オペレータや管理者に研磨ヘッド6の下降
異常の発生、または、発生の可能性を警告する。
Then, the CPU 19 as the operation abnormality comprehensive judgment judging means 31 counts the number of judgment results of abnormality among the judgment results of the abnormality judging means 26a to 26h, and sums the number of judgment results of abnormality to a predetermined value. Only when the value exceeds N, a final abnormality detection signal is output and the alarm unit 25 is output.
Is activated to warn the operator or administrator of the occurrence or possibility of the lowering abnormality of the polishing head 6.

【0120】つまり、異常判定手段26a〜26hにお
いて判定基準として使用される所定値の値、例えば、図
5および図6のフローチャートに示される所定値γ等の
値は任意に設定が可能であり、異常の有無の判定基準を
厳格に設定すれば、実際の研磨加工に支障が出ない程度
の僅かな異常を検出することも可能であり、このような
設定によれば、下降異常の発生の可能性を警報によって
オペレータや管理者に示唆することが可能である。
That is, the value of the predetermined value used as a criterion in the abnormality determining means 26a to 26h, for example, the value of the predetermined value γ shown in the flowcharts of FIGS. 5 and 6, can be set arbitrarily. If the criteria for determining the presence or absence of abnormalities are set strictly, it is also possible to detect slight abnormalities that do not hinder the actual polishing process. The nature can be indicated by an alarm to an operator or a manager.

【0121】また、動作異常総合判定判定手段31が最
終的な判定に利用する所定値Nの値も任意に設定するこ
とが可能であり、このNの値の大小によって、最終的な
異常判定の厳格度を調整することができる。当然、異常
判定手段26a〜26hの判定結果が異常ありの場合の
出力を1、また、異常なしの場合の出力を0として、そ
の論理積や論理和を求めて最終的な異常判定を行うよう
にすることも可能である。
It is also possible to arbitrarily set the value of the predetermined value N used for the final judgment by the operation abnormality comprehensive judgment judging means 31, and to determine the final abnormality judgment based on the value of N. Severity can be adjusted. Naturally, assuming that the output of the abnormality determination means 26a to 26h when the abnormality is abnormal is 1 and the output when there is no abnormality is 0, the logical AND or the logical sum thereof is obtained to make the final abnormality determination. It is also possible to

【0122】更に、異常判定手段26a〜26hを構成
する処理を選択的に実行させるためのソフトウェアスイ
ッチ等を設け、実際の判定に用いる異常判定手段の種類
や個数を任意に組み合わせられるように構成することも
可能である。
Further, a software switch or the like for selectively executing the processing constituting the abnormality determination means 26a to 26h is provided so that the type and number of abnormality determination means used for actual determination can be arbitrarily combined. It is also possible.

【0123】また、ホストコンピュータやセル・コント
ローラ等で多数のCMP加工機の動作スケジュールを管
理しているような場合、または、異常判定ユニット18
自体にモニタ等が実装されている場合には、各異常判定
手段26a〜26hによる判定結果に応じて異常の原因
を示唆するステートメントを表示するように構成するこ
とも可能である。例えば、異常判定手段26aで異常が
検出された場合には「ストロークエンドの異常」、ま
た、異常判定手段26gで異常が検出された場合には
「動作開始点位置に引っ掛かり有り」、その他の異常判
定手段26b,26c,26d,26e,26f,26
hで異常が検出された場合には「ストロークの途中に障
害あり」等のステートメントが適当であろう。
When the operation schedule of a large number of CMP machines is managed by a host computer, a cell controller, or the like, or when the abnormality determination unit 18
If a monitor or the like is mounted on itself, it may be configured to display a statement suggesting the cause of the abnormality in accordance with the determination result by each of the abnormality determining means 26a to 26h. For example, when an abnormality is detected by the abnormality determination unit 26a, "stroke end abnormality" is detected. When an abnormality is detected by the abnormality determination unit 26g, "the operation start point is caught". Determination means 26b, 26c, 26d, 26e, 26f, 26
If an abnormality is detected in h, a statement such as "There is an obstacle in the middle of the stroke" would be appropriate.

【0124】以上の実施形態では、研磨ヘッド6の下降
動作が実施されるときに送り動作の異常の有無を判定す
るようにしたが、制御信号検出センサ16のONからO
FFへの変化を検出して前記と略同等の処理を実施する
ように構成すれば、下降動作時の異常検出に加え、更
に、研磨ヘッド6の上昇動作の際の異常を検出すること
もできる。
In the above embodiment, when the polishing head 6 is lowered, it is determined whether or not the feed operation is abnormal.
If the configuration is such that the change to the FF is detected and the processing substantially equivalent to the above is performed, in addition to the abnormality detection during the descending operation, it is also possible to detect an abnormality during the raising operation of the polishing head 6. .

【0125】また、複数の研磨テーブルを備え、水平送
り機構とヘッド送り機構11との協調動作によって研磨
ヘッド6を複数の研磨テーブル間で移動させて研磨加工
を実施するCMP加工機の場合においては、ロードカッ
プ7および各々の研磨テーブル毎の基準データを記憶し
た正常値記憶手段を設け、研磨ヘッド6が所在する研磨
テーブルに対応して基準データを選択するように構成す
ることにより、最初に述べた実施形態における研磨テー
ブル4とロードカップ7の場合と同様、研磨ヘッド6が
どの研磨テーブル上に位置するかに関わり無く、常に最
適の基準データに基づいて研磨ヘッド6の上下動作の異
常を判定することができるようになる。
In the case of a CMP processing machine provided with a plurality of polishing tables and performing polishing by moving the polishing head 6 between the plurality of polishing tables by the cooperative operation of the horizontal feed mechanism and the head feed mechanism 11, The first description is made by providing a load cup 7 and normal value storage means for storing reference data for each polishing table and selecting the reference data corresponding to the polishing table where the polishing head 6 is located. As in the case of the polishing table 4 and the load cup 7 in the embodiment, the abnormality of the vertical movement of the polishing head 6 is always determined based on the optimal reference data regardless of which polishing table the polishing head 6 is located on. Will be able to

【0126】なお、ヘッド送り機構11としてはシリン
ダの他にも、ボールスクリュー&ソケットおよびサーボ
モータ等で構成される直線送り機構を採用することが可
能である。
As the head feed mechanism 11, a linear feed mechanism including a ball screw & socket, a servomotor, and the like can be used in addition to the cylinder.

【0127】サーボモータ等を使用する場合において
は、その駆動電流を検出することによってヘッド送り機
構11に作用する駆動トルク、即ち、研磨ヘッド6に作
用する抵抗の反力を求めることができるので、前述した
時間と位置および速度に基づく基準データや実測データ
に加え、研磨ヘッド6とガイド10との間に生じる引っ
掛かりや摩擦抵抗の変動等を異常の判定に利用すること
も可能である。
When a servomotor or the like is used, the drive torque acting on the head feed mechanism 11, that is, the reaction force of the resistance acting on the polishing head 6 can be obtained by detecting the drive current. In addition to the above-described reference data and actual measurement data based on the time, position, and speed, it is also possible to use the determination of abnormality, such as the occurrence of a snag between the polishing head 6 and the guide 10 and a change in frictional resistance.

【0128】[0128]

【発明の効果】本発明のCMP加工機は、CMP加工機
の研磨ヘッドの上下動作を位置検出手段によって常に監
視しているので、位置と時間との関係から特定すること
のできる様々な実測データ、例えば、研磨ヘッドの移動
ストローク,移動所要時間,位置変化パターン,平均移
動速度,速度変化パターン,移動速度,移動開始所要時
間,移動開始後の経過時間と移動位置との関係等の様々
なデータに基づいて、研磨ヘッドの上下動作の異常の発
生やその前兆を、オペレータによる直接の確認作業を必
要とすることなく、確実に検出することができる。この
ため、異常発生からの対応が早くなり、装置の停止時間
を短くすることができる。
According to the CMP machine of the present invention, since the vertical movement of the polishing head of the CMP machine is constantly monitored by the position detecting means, various actually measured data which can be specified from the relationship between the position and the time. For example, various data such as a movement stroke of the polishing head, a required movement time, a position change pattern, an average movement speed, a speed change pattern, a movement speed, a required movement start time, and a relationship between an elapsed time after the start of movement and a movement position. Based on the above, it is possible to reliably detect the occurrence of the abnormality of the vertical movement of the polishing head and its precursor without the need for the operator to directly confirm the operation. For this reason, the response from the occurrence of the abnormality is quickened, and the stop time of the apparatus can be shortened.

【0129】また、異常が少し出始めた状態を検出でき
るため、不良品を連続生産するといった問題が解消さ
れ、製品の選別等の無駄な作業をなくすことができる。
In addition, since a state in which an abnormality starts to appear a little can be detected, the problem of continuously producing defective products can be solved, and wasteful work such as product sorting can be eliminated.

【0130】更に、装置の故障を予知することが可能と
なるため、予め必要な資材を購入しておく等の措置を心
がければ、装置の修理交換に要する時間を短縮すること
ができる。
Further, since it is possible to predict the failure of the apparatus, the time required for repair and replacement of the apparatus can be reduced if measures such as purchasing necessary materials in advance are taken.

【0131】また、計画的に装置を停止させて部品交換
や修理作業を実施したり、装置の使用されない時期を見
計らって部品交換や修理作業を実施したりすることが可
能となるので、研磨作業を途中で停止しての部品交換や
修理作業を減らすことができ、装置のランニングコスト
が向上される。
Further, it is possible to perform a part replacement and a repair work by intentionally stopping the apparatus, and to perform a part replacement and a repair work at a time when the apparatus is not used. In such a case, the number of parts replacement and repair work that is stopped halfway can be reduced, and the running cost of the apparatus can be improved.

【0132】更に、予め故障が予知できるため、製品ウ
ェハを処理中に装置を停止することもなくなり、処理中
に製品の再度の膜厚測定や再度の研磨を行う工程を減ら
すことができ、工程の効率を向上させることが可能とな
る。
Further, since a failure can be predicted in advance, it is not necessary to stop the apparatus during processing of a product wafer, and it is possible to reduce the number of steps of measuring the thickness of a product again and polishing again during processing. Efficiency can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明を適用した一実施形態のCMP加工機の
要部を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a main part of a CMP processing machine according to an embodiment of the present invention.

【図2】同実施形態のCMP加工機に設けられた異常判
定ユニットの要部を示す機能ブロック図である。
FIG. 2 is a functional block diagram illustrating a main part of an abnormality determination unit provided in the CMP processing machine of the embodiment.

【図3】不揮発性メモリにおける基準データの記憶状態
の一例を示す概念図である。
FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating an example of a storage state of reference data in a nonvolatile memory.

【図4】異常判定ユニットの異常判定手段によって実施
される処理の一例を概略で示す機能ブロック図である。
FIG. 4 is a functional block diagram schematically illustrating an example of a process performed by an abnormality determination unit of the abnormality determination unit.

【図5】異常判定手段として機能するCPUの処理の一
例をより具体的に示すフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart more specifically illustrating an example of processing of a CPU functioning as an abnormality determination unit.

【図6】異常判定手段として機能するCPUの処理の一
例をより具体的に示すフローチャートの続きである。
FIG. 6 is a continuation of the flowchart more specifically illustrating an example of processing of the CPU functioning as an abnormality determination unit;

【図7】複数の判定基準を利用して異常判定を行う場合
の処理の概略を示す機能ブロック図である。
FIG. 7 is a functional block diagram illustrating an outline of a process when performing an abnormality determination using a plurality of determination criteria.

【図8】研磨ヘッドの下降開始後の経過時間と研磨ヘッ
ドの下降位置との関係の一例を示す動作原理図である。
FIG. 8 is an operation principle diagram showing an example of the relationship between the elapsed time after the start of lowering of the polishing head and the lowering position of the polishing head.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 CMP加工機 2 加工機本体 3 ベース部 4 研磨テーブル 5 研磨パッド 6 研磨ヘッド 6a ヘッド本体 6b チャック部 7 ロードカップ 8 研磨液 9 ウェハ 10 ガイド 11 ヘッド送り機構 12 CMP制御装置 13 圧力制御ユニット 14 位置検出手段 15 ヘッド位置判定手段 16 制御信号検出センサ 17 AD・IOボード 18 異常判定ユニット 19 CPU 20 ROM 21 不揮発性メモリ 21a〜21h 基準データ 22 RAM 23 入出力回路 24 バッファ 25 警報ユニット 26 異常判定手段 26a〜26h 各項目毎の異常判定手段 27a 実測データ生成部 28a 実測データ 29a 比較部 30a 基準データ選択部 31 動作異常総合判定判定手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 CMP processing machine 2 Processing machine main body 3 Base part 4 Polishing table 5 Polishing pad 6 Polishing head 6a Head main body 6b Chuck part 7 Load cup 8 Polishing liquid 9 Wafer 10 Guide 11 Head feed mechanism 12 CMP control device 13 Pressure control unit 14 Position Detecting means 15 Head position determining means 16 Control signal detecting sensor 17 AD / IO board 18 Abnormality determining unit 19 CPU 20 ROM 21 Nonvolatile memory 21a to 21h Reference data 22 RAM 23 Input / output circuit 24 Buffer 25 Alarm unit 26 Abnormality determining means 26a 26h Abnormality determination means for each item 27a Actual measurement data generation section 28a Actual measurement data 29a Comparison section 30a Reference data selection section 31 Operation abnormality comprehensive determination determination means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 成夫 東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 海津 一 東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気株 式会社内 Fターム(参考) 3C034 AA13 AA17 CA11 CA15 CA27 CB13 DD18 3C058 AA07 BA04 BA07 BA09 BB02 BB08 BC03 CB03 DA12 DA17 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Shigeo Yoshida 5-7-1 Shiba, Minato-ku, Tokyo Within NEC Corporation (72) Inventor Kazuichi Kazu 5-7-1 Shiba, Minato-ku, Tokyo Japan F-term in the Electric Company (reference) 3C034 AA13 AA17 CA11 CA15 CA27 CB13 DD18 3C058 AA07 BA04 BA07 BA09 BB02 BB08 BC03 CB03 DA12 DA17

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 研磨パッドを装着した研磨テーブルと、
ウェハを保持して回転駆動する研磨ヘッドと、前記研磨
ヘッドの回転面を前記研磨テーブルの法線方向に直交さ
せた状態で該研磨ヘッドを前記研磨テーブルに対し法線
方向に接離移動させるヘッド送り機構とを備えたCMP
加工機であって、 前記研磨ヘッドの移動位置を検出する位置検出手段と、
前記研磨ヘッドの位置と移動開始後の経過時間との関係
から特定され得る前記ヘッド送り機構の正常動作に対応
する基準データを記憶した正常値記憶手段と、前記ヘッ
ド送り機構の動作時に前記位置検出手段により時系列で
検出される位置データに基づいて前記基準データと同種
の実測データを求め,この実測データと前記正常値記憶
手段に記憶された基準データとを比較し,その相違が所
定値を越えた場合に異常検出信号を出力する異常判定手
段とを備えたことを特徴とするCMP加工機。
A polishing table equipped with a polishing pad;
A polishing head that holds and rotates a wafer, and a head that moves the polishing head toward and away from the polishing table in a direction normal to the polishing table while a rotating surface of the polishing head is perpendicular to the direction normal to the polishing table. CMP with feed mechanism
A processing machine, a position detecting means for detecting a moving position of the polishing head,
Normal value storage means for storing reference data corresponding to normal operation of the head feed mechanism, which can be specified from the relationship between the position of the polishing head and the elapsed time after the start of movement, and detecting the position when the head feed mechanism operates. Means for obtaining actual measurement data of the same type as the reference data based on the position data detected in chronological order; comparing the actual measurement data with the reference data stored in the normal value storage means; A CMP processing machine comprising: abnormality determination means for outputting an abnormality detection signal when the value exceeds the threshold.
【請求項2】 前記正常値記憶手段には前記ヘッド送り
機構の正常動作に対応する前記研磨ヘッドの移動ストロ
ークが基準データとして記憶され、前記異常判定手段
は、前記研磨ヘッドの移動ストロークを実測データとし
て求めるものである請求項1記載のCMP加工機。
2. The normal value storage means stores a movement stroke of the polishing head corresponding to a normal operation of the head feed mechanism as reference data, and the abnormality determination means calculates the movement stroke of the polishing head by actual measurement data. 2. The CMP processing machine according to claim 1, which is determined as:
【請求項3】 前記正常値記憶手段には前記ヘッド送り
機構の正常動作に対応する前記研磨ヘッドの移動所要時
間が基準データとして記憶され、前記異常判定手段は、
前記研磨ヘッドの移動所要時間を実測データとして求め
るものである請求項1記載のCMP加工機。
3. The normal value storage means stores a time required for moving the polishing head corresponding to a normal operation of the head feed mechanism as reference data, and the abnormality determination means includes:
2. The CMP machine according to claim 1, wherein a required time for moving the polishing head is obtained as measured data.
【請求項4】 前記正常値記憶手段には前記ヘッド送り
機構の正常動作に対応する前記研磨ヘッドの位置変化パ
ターンが基準データとして記憶され、前記異常判定手段
は、前記研磨ヘッドの位置変化パターンを実測データと
して求めるものである請求項1記載のCMP加工機。
4. A polishing head position change pattern corresponding to a normal operation of the head feed mechanism is stored as reference data in the normal value storage means, and the abnormality determining means stores the polishing head position change pattern in the polishing head. 2. The CMP machine according to claim 1, wherein the CMP machine is obtained as measured data.
【請求項5】 前記正常値記憶手段には前記ヘッド送り
機構の正常動作に対応する前記研磨ヘッドの平均移動速
度が基準データとして記憶され、前記異常判定手段は、
前記研磨ヘッドの平均移動速度を実測データとして求め
るものである請求項1記載のCMP加工機。
5. The normal value storage means stores an average moving speed of the polishing head corresponding to a normal operation of the head feed mechanism as reference data, and the abnormality determination means includes:
2. The CMP machine according to claim 1, wherein the average moving speed of the polishing head is obtained as measured data.
【請求項6】 前記正常値記憶手段には前記ヘッド送り
機構の正常動作に対応する前記研磨ヘッドの速度変化パ
ターンが基準データとして記憶され、前記異常判定手段
は、前記研磨ヘッドの速度変化パターンを実測データと
して求めるものである請求項1記載のCMP加工機。
6. The normal value storage means stores a speed change pattern of the polishing head corresponding to a normal operation of the head feed mechanism as reference data, and the abnormality determining means stores the speed change pattern of the polishing head. 2. The CMP machine according to claim 1, wherein the CMP machine is obtained as measured data.
【請求項7】 前記正常値記憶手段には前記ヘッド送り
機構の正常動作に対応する前記研磨ヘッドの移動速度が
基準データとして記憶され、前記異常判定手段は、前記
研磨ヘッドの各位置における移動速度を実測データとし
て求めるものである請求項1記載のCMP加工機。
7. The normal value storage means stores a moving speed of the polishing head corresponding to a normal operation of the head feed mechanism as reference data, and the abnormality judging means stores a moving speed of the polishing head at each position. 2. The CMP processing machine according to claim 1, wherein is obtained as actual measurement data.
【請求項8】 前記正常値記憶手段には前記ヘッド送り
機構の正常動作に対応する前記研磨ヘッドの移動開始所
要時間が基準データとして記憶され、前記異常判定手段
は、前記研磨ヘッドの移動開始所要時間を実測データと
して求めるものである請求項1記載のCMP加工機。
8. The normal value storage means stores, as reference data, a time required to start movement of the polishing head corresponding to a normal operation of the head feed mechanism, and the abnormality determination means stores a time required to start movement of the polishing head. The CMP machine according to claim 1, wherein the time is obtained as measured data.
【請求項9】 前記正常値記憶手段には前記ヘッド送り
機構の正常動作に対応する前記研磨ヘッドの移動開始後
の経過時間と移動位置との関係が基準データとして記憶
され、前記異常判定手段は、前記研磨ヘッドの移動開始
後の経過時間と移動位置との関係を実測データとして求
めるものである請求項1記載のCMP加工機。
9. The normal value storage unit stores, as reference data, a relationship between an elapsed time after the start of movement of the polishing head and a movement position corresponding to a normal operation of the head feed mechanism, and the abnormality determination unit includes: 2. The CMP machine according to claim 1, wherein a relationship between an elapsed time after the start of movement of the polishing head and a movement position is obtained as measured data.
【請求項10】 研磨パッドを装着した研磨テーブル
と、ウェハを保持して回転駆動する研磨ヘッドと、前記
研磨ヘッドの回転面を前記研磨テーブルの法線方向に直
交させた状態で該研磨ヘッドを前記研磨テーブルに対し
法線方向に接離移動させるヘッド送り機構とを備えたC
MP加工機であって、 前記研磨ヘッドの移動位置を検出する位置検出手段と、
前記ヘッド送り機構の正常動作に対応する前記研磨ヘッ
ドの移動ストローク,移動所要時間,位置変化パター
ン,平均移動速度,速度変化パターン,移動速度,移動
開始所要時間、および、移動開始後の経過時間と移動位
置との関係の基準データを記憶した正常値記憶手段と、
前記ヘッド送り機構の動作時に前記位置検出手段により
時系列で検出される位置データに基づいて前記研磨ヘッ
ドの移動ストローク,移動所要時間,位置変化パター
ン,平均移動速度,速度変化パターン,移動速度,移動
開始所要時間、および、移動開始後の経過時間と移動位
置との関係の実測データを求め、前記各項目の実測デー
タと前記正常値記憶手段に記憶された対応する基準デー
タとを比較し、その相違が所定値を越えた場合に異常検
出信号を出力する各項目毎の異常判定手段と、前記各異
常判定手段からの異常検出信号の出力数が設定値を越え
る場合に最終的な異常検出信号を出力する動作異常総合
判定手段とを備えたことを特徴とするCMP加工機。
10. A polishing table on which a polishing pad is mounted, a polishing head for holding and rotating a wafer, and a polishing head with a rotating surface of the polishing head orthogonal to a normal direction of the polishing table. A head feed mechanism for moving the polishing table toward and away from the polishing table in a normal direction.
MP processing machine, a position detecting means for detecting the moving position of the polishing head,
The moving stroke, the required moving time, the position change pattern, the average moving speed, the speed changing pattern, the moving speed, the required moving start time, and the elapsed time after starting the moving of the polishing head corresponding to the normal operation of the head feed mechanism. Normal value storage means for storing reference data relating to the movement position,
The moving stroke, required moving time, position change pattern, average moving speed, speed changing pattern, moving speed, moving speed of the polishing head based on the position data detected in time series by the position detecting means when the head feed mechanism operates. The required start time, and the measured data of the relationship between the elapsed time after the start of the movement and the movement position, determine the measured data of each item and the corresponding reference data stored in the normal value storage means, An abnormality determination unit for each item that outputs an abnormality detection signal when the difference exceeds a predetermined value; and a final abnormality detection signal when the number of abnormal detection signals output from each abnormality determination unit exceeds a set value. A CMP processing machine comprising: an operation abnormality total determination unit that outputs a signal.
【請求項11】 研磨対象となるウェハを載置するため
のロードカップを前記研磨テーブルに並列して配備する
と共に、前記ロードカップと前記研磨テーブルとの間で
前記研磨ヘッドを往復移動させるための水平送り機構
と、前記研磨ヘッドが前記ロードカップ側に位置するの
か前記研磨テーブル側に位置するのかを判定するための
ヘッド位置判定手段とを設け、前記正常値記憶手段に
は、前記研磨ヘッドが前記ロードカップ上に位置すると
きに使用すべきロードカップ位置用の基準データと前記
研磨ヘッドが前記研磨テーブル上に位置するときに使用
すべき研磨テーブル位置用の基準データとが記憶され、
前記異常判定手段は、前記ヘッド位置判定手段の判定結
果に対応して前記正常値記憶手段から前記ロードカップ
位置用の基準データまたは研磨テーブル位置用の基準デ
ータの何れか一方を選択する基準データ選択機能を有す
ることを特徴とする請求項1,請求項2,請求項3,請
求項4,請求項5,請求項6,請求項7,請求項8,請
求項9または請求項10のうち何れか一項に記載のCM
P加工機。
11. A polishing machine for disposing a load cup for mounting a wafer to be polished in parallel with the polishing table, and reciprocating the polishing head between the load cup and the polishing table. A horizontal feed mechanism, and a head position determining unit for determining whether the polishing head is located on the load cup side or the polishing table side, and the normal value storage unit includes the polishing head. Reference data for a load cup position to be used when located on the load cup and reference data for a polishing table position to be used when the polishing head is located on the polishing table are stored.
A reference data selection unit that selects one of the reference data for the load cup position and the reference data for the polishing table position from the normal value storage unit in accordance with the determination result of the head position determination unit; Any one of claim 1, claim 2, claim 3, claim 4, claim 5, claim 6, claim 7, claim 8, claim 9, or claim 10 having a function. CM described in item 1
P processing machine.
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