JP2003048147A - Grinding pad conditioning device, and grinding device using it - Google Patents

Grinding pad conditioning device, and grinding device using it

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JP2003048147A
JP2003048147A JP2001232678A JP2001232678A JP2003048147A JP 2003048147 A JP2003048147 A JP 2003048147A JP 2001232678 A JP2001232678 A JP 2001232678A JP 2001232678 A JP2001232678 A JP 2001232678A JP 2003048147 A JP2003048147 A JP 2003048147A
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Japan
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conditioning
polishing
polishing pad
rotation
end effector
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JP2001232678A
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Japanese (ja)
Inventor
Hidenori Matsumoto
秀紀 松本
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Original Assignee
Applied Materials Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a grinding pad conditioning device capable of reliably detecting abnormality in a conditioning work of a grinding pad for grinding a work, and a grinding device using the grinding pad conditioning device. SOLUTION: The grinding pad conditioning device comprises a rotatable conditioning means for conditioning a surface of the grinding pad, a drive source for rotating the conditioning means, and a rotation detecting means for detecting the detection of the conditioning means.

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】本発明は研磨パッドのコンデ
ィショニング装置及びこれを用いた研磨装置に係り、特
に、研磨パッドのコンディショニングに異常が生じた場
合、これを検知することが可能な研磨パッドのコンディ
ショニング装置及びこれを用いた研磨装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polishing pad conditioning device and a polishing device using the same, and more particularly, to a polishing pad conditioning device capable of detecting abnormalities in the polishing pad conditioning. The present invention relates to an apparatus and a polishing apparatus using the apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、半導体デバイスの高集積化による
回路配線の微細化に伴い、回路配線が形成される半導体
ウェハの表面は高度に平坦化されていることが要求され
ている。このような半導体ウェハ等の表面を平坦化する
手段として、化学機械研磨(ケミカルメカニカルポリッ
シング)が用いられている。
2. Description of the Related Art In recent years, along with the miniaturization of circuit wiring due to the high integration of semiconductor devices, it is required that the surface of a semiconductor wafer on which the circuit wiring is formed is highly flattened. As a means for flattening the surface of such a semiconductor wafer, chemical mechanical polishing is used.

【0003】化学機械研磨を行うための研磨装置は、表
面に研磨パッドが貼着された研磨プラテンと、ウェハ等
の被研磨体の被研磨面を研磨パッドに対向するように保
持するための研磨ヘッドを備えている。これらの研磨ヘ
ッド及び研磨プラテンは、それぞれ、回転軸に連結され
回転可能となっている。このような研磨装置において、
研磨ヘッドに保持された被研磨体は研磨プラテン表面の
研磨パッドに押圧され、これと共に研磨プラテン及び研
磨ヘッドが回転される。このとき、研磨パッドにはシリ
カ粒子等の微粒子を含む研磨剤が供給される。これによ
って、被研磨体は研磨材の化学的作用と微粒子による機
械的作用により研磨される。
A polishing apparatus for performing chemical mechanical polishing is a polishing platen having a polishing pad attached to the surface thereof, and a polishing device for holding a surface to be polished of an object to be polished such as a wafer so as to face the polishing pad. It has a head. The polishing head and the polishing platen are connected to a rotating shaft and are rotatable. In such a polishing device,
The object to be polished held by the polishing head is pressed against the polishing pad on the surface of the polishing platen, and the polishing platen and the polishing head are rotated at the same time. At this time, an abrasive containing fine particles such as silica particles is supplied to the polishing pad. As a result, the object to be polished is polished by the chemical action of the abrasive and the mechanical action of the fine particles.

【0004】このような研磨工程が一定時間継続する
と、研磨パッドの表面の研磨面が削りとられて平坦にな
り、研磨能力が低下することが知られている。そこで、
このような研磨パッドの研磨作用を回復させるため、研
磨パッドのコンディショニング装置が用いられている。
このコンディショニング装置は、表面が研磨プラテンに
対向するように保持された円盤状のエンドエフェクタを
備えている。このエンドエフェクタはプーリや駆動ベル
トといった動力伝達系を介してモータ等の駆動源に連結
され回転可能となっている。
It is known that when such a polishing process is continued for a certain period of time, the polishing surface on the surface of the polishing pad is scraped off and becomes flat, and the polishing ability is lowered. Therefore,
In order to recover the polishing action of such a polishing pad, a polishing pad conditioning device is used.
This conditioning device includes a disk-shaped end effector held so that its surface faces the polishing platen. This end effector is connected to a drive source such as a motor via a power transmission system such as a pulley and a drive belt so as to be rotatable.

【0005】エンドエフェクタには、表面にダイヤモン
ド粒子等が付着されたコンディショニングプレートが設
けられている。このようなコンディショニング装置にお
いて、コンディショニングプレートが研磨パッドの研磨
面に押圧された状態で、研磨プラテン及びエンドエフェ
クタが回転される。これによって、コンディショニング
プレートに接触する研磨パッドの研磨面の目立てが行わ
れ、研磨パッドの研磨作用が回復される。
The end effector is provided with a conditioning plate having diamond particles or the like attached to the surface thereof. In such a conditioning device, the polishing platen and the end effector are rotated while the conditioning plate is pressed against the polishing surface of the polishing pad. As a result, the polishing surface of the polishing pad that contacts the conditioning plate is sharpened, and the polishing action of the polishing pad is restored.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記のような研磨装置
では、コンディショニング装置が正常に作動しているか
を監視するため、コンディショニングプレートを回転さ
せるための駆動源を監視することが行われている。しか
しながら、駆動源が作動していたとしても、動力伝達系
の支障によりコンディショニング装置が作動しなくな
り、研磨パッドのコンディショニングが行われなくなる
ことがある。この状態は駆動源を監視することでは検知
できない。この状態で被研磨体の研磨が行われると、被
研磨体の研磨が十分に行われないため、全体的な作業効
率が低下したり、材料のロスが大きくなるという問題が
ある。本発明は上述した問題点を解決するためになされ
たものであり、研磨パッドのコンディショニングに異常
が生じた場合、これを確実に検知することが可能な研磨
パッドのコンディショニング装置及びこれを用いた研磨
装置を提供することを目的とする。
In the above polishing apparatus, the drive source for rotating the conditioning plate is monitored in order to monitor whether the conditioning apparatus is operating normally. However, even if the drive source operates, the conditioning device may not operate due to a failure of the power transmission system, and the polishing pad may not be conditioned. This state cannot be detected by monitoring the drive source. If the object to be polished is polished in this state, the object to be polished is not sufficiently polished, resulting in a problem that overall work efficiency is reduced and material loss is increased. The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and when an abnormality occurs in the conditioning of the polishing pad, a polishing pad conditioning device capable of reliably detecting the abnormality and a polishing device using the same The purpose is to provide a device.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の研磨パッドのコンディショニング装置は、
研磨パッドの表面をコンディショニングするための回転
可能なコンディショニング手段と、前記コンディショニ
ング手段を回転させるための駆動源と、前記コンディシ
ョニング手段の回転を検知する回転検知手段とを備えて
いる。また、本発明の研磨装置は、被研磨体を研磨する
ための研磨パッドと、前記研磨パッドを保持するための
回転可能なプラテンと、前記被研磨体を保持して、前記
研磨パッドに接触させる回転可能な研磨ヘッドと、上記
研磨パッドのコンディショニング装置とを備えている。
In order to achieve the above object, a polishing pad conditioning apparatus of the present invention comprises:
It is provided with rotatable conditioning means for conditioning the surface of the polishing pad, a drive source for rotating the conditioning means, and rotation detection means for detecting the rotation of the conditioning means. Further, the polishing apparatus of the present invention holds a polishing pad for polishing an object to be polished, a rotatable platen for holding the polishing pad, and the object to be polished so as to bring them into contact with the polishing pad. It comprises a rotatable polishing head and a conditioning device for the polishing pad.

【0008】本発明では、コンディショニング装置の作
動状態は、研磨パッドのコンディショニングを行うコン
ディショニング部の回転を検知することにより検知され
る。その結果、駆動源に支障が生じた場合のみでなく、
駆動源の動力をコンディショニング部に伝達する動力伝
達部に支障が生じた場合にも、これを検知することが可
能になる。従って、本発明によれば、コンディショニン
グ装置の作動状態をより的確に検知することができるの
で、コンディショニングに異常が生じた場合、研磨やコ
ンディショニング作業を中止し、装置の点検、修理を行
うことが可能になる。
According to the present invention, the operating condition of the conditioning device is detected by detecting the rotation of the conditioning section for conditioning the polishing pad. As a result, not only when the drive source fails,
Even if a problem occurs in the power transmission unit that transmits the power of the drive source to the conditioning unit, this can be detected. Therefore, according to the present invention, it is possible to detect the operating state of the conditioning device more accurately, and therefore, when an abnormality occurs in the conditioning, it is possible to stop the polishing or conditioning work and inspect or repair the device. become.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態について説明する。図1及び図2は本発明の第1
実施形態である研磨パッドのコンディショニング装置を
用いた研磨装置10を示す。この研磨装置10は、表面
に研磨パッド24が設けられた研磨プラテン20と、被
研磨体としてのウェハWを研磨パッド24に対向させて
保持するための研磨ヘッド30と、研磨パッド24に研
磨材を供給するためのノズル40と、研磨パッド24の
コンディショニングを行うためのコンディショニング装
置50とを備えている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 and 2 show the first embodiment of the present invention.
1 shows a polishing apparatus 10 using a polishing pad conditioning apparatus according to an embodiment. This polishing apparatus 10 includes a polishing platen 20 having a polishing pad 24 provided on the surface thereof, a polishing head 30 for holding a wafer W as an object to be polished so as to face the polishing pad 24, and a polishing material for the polishing pad 24. A nozzle 40 for supplying the polishing pad and a conditioning device 50 for conditioning the polishing pad 24 are provided.

【0010】研磨プラテン20の表面には発砲ウレタン
等で形成された弾性マット22が貼着されている。この
弾性マットの表面にはウェハWを研磨するための研磨パ
ッド24が貼着されている。この研磨パッド24として
は、例えば、気泡が連続して形成された発砲ポリウレタ
ンシート又は表面に多数の溝が形成されているポリウレ
タンシート等を用いることができる。この研磨プラテン
20の下面の中心部には回転軸20aが設けられてお
り、研磨プラテン20はこの回転軸20aを中心として
回転可能となっている。
An elastic mat 22 made of foamed urethane or the like is attached to the surface of the polishing platen 20. A polishing pad 24 for polishing the wafer W is attached to the surface of the elastic mat. As the polishing pad 24, for example, a foamed polyurethane sheet in which bubbles are continuously formed or a polyurethane sheet in which a large number of grooves are formed on the surface can be used. A rotating shaft 20a is provided at the center of the lower surface of the polishing platen 20, and the polishing platen 20 is rotatable about this rotating shaft 20a.

【0011】研磨プラテン20の上方には研磨ヘッド3
0が設けられている。研磨ヘッド30の下面にはウェハ
Wを着脱自在に保持するための保持リング32が設けら
れている。また、研磨ヘッド30の上面の中心部には回
転軸30aが設けられており、研磨ヘッド30はこの回
転軸30aを中心として回転可能となっている。
Above the polishing platen 20, the polishing head 3 is provided.
0 is provided. A holding ring 32 for removably holding the wafer W is provided on the lower surface of the polishing head 30. Further, a rotary shaft 30a is provided at the center of the upper surface of the polishing head 30, and the polishing head 30 is rotatable around the rotary shaft 30a.

【0012】研磨プラテン20の側方にはコンディショ
ニング装置50が設けられている。このコンディショニ
ング装置50は、研磨パッド24に接触して研磨パッド
24の研磨作用を回復させるコンディショニング手段と
してのエンドエフェクタ52と、エンドエフェクタ52
を回転駆動させる駆動源を収納している基部60と、基
部60とエンドエフェクタ52を連結するアーム部70
とを備えている。
A conditioning device 50 is provided on the side of the polishing platen 20. The conditioning device 50 includes an end effector 52 as a conditioning unit that contacts the polishing pad 24 and restores the polishing action of the polishing pad 24, and an end effector 52.
A base portion 60 that houses a drive source that rotationally drives the arm 60 and an arm portion 70 that connects the base portion 60 and the end effector 52.
It has and.

【0013】エンドエフェクタ52は、図1及び図2に
示されるように、研磨プラテン20上に設けられた研磨
パッド24の上方に位置するように配置されている。こ
のエンドエフェクタ52は金属材料等で形成されたディ
スク状の保持具54を備えている。この保持具54の下
面には、表面にダイヤモンド粒子等の粒子が電着された
コンディショニングプレート56が保持されている。ま
た、保持具54の上面の中心にはエンドエフェクタ52
を水平に回転させるための回転軸54aが設けられてお
り、エンドエフェクタ52はこの回転軸54aを介して
アーム部70の先端部分と連結されている。
The end effector 52 is disposed above the polishing pad 24 provided on the polishing platen 20, as shown in FIGS. 1 and 2. The end effector 52 includes a disc-shaped holder 54 made of a metal material or the like. A conditioning plate 56, on the surface of which the particles such as diamond particles are electrodeposited, is held on the lower surface of the holder 54. Further, the end effector 52 is provided at the center of the upper surface of the holder 54.
Is provided with a rotary shaft 54a for horizontally rotating the end effector 52, and the end effector 52 is connected to the distal end portion of the arm portion 70 via the rotary shaft 54a.

【0014】基部60には、図3〜図5に示されるよう
に、エンドエフェクタ52を回転させるための駆動源と
しての第1モータ61が設けられており、また、必要に
応じて、第1モータ61の回転を電気信号として検出す
るエンコーダ62が設けられている。この第1モータ6
1の回転軸61aには第1ギア63が設けられている。
また、基部60の略中心部には第1モータ61の回転を
アーム部70に伝達するための駆動軸64が垂直に設け
られており、この駆動軸64には第1ギア63と係合す
る第2ギア65が設けれている。これによって、第1モ
ータ61の回転を駆動軸64の回転としてアーム部70
に伝達することが可能になる。
As shown in FIGS. 3 to 5, the base 60 is provided with a first motor 61 as a drive source for rotating the end effector 52, and, if necessary, a first motor 61. An encoder 62 that detects the rotation of the motor 61 as an electric signal is provided. This first motor 6
The first rotary shaft 61a is provided with a first gear 63.
Further, a drive shaft 64 for transmitting the rotation of the first motor 61 to the arm portion 70 is vertically provided at a substantially central portion of the base portion 60, and the drive shaft 64 engages with the first gear 63. A second gear 65 is provided. As a result, the rotation of the first motor 61 is regarded as the rotation of the drive shaft 64, and the arm portion 70
Can be transmitted to.

【0015】また、基部60にはアーム部70を水平に
往復回動させるための第2モータ66が設けられてい
る。この第2モータ66の回転軸66aはアーム部70
の後端部分に連結されており、アーム部70は第2モー
タ66の回転軸66aを中心として往復回動することが
できる。これによって、アーム部70の先端部分に設け
られているエンドエフェクタ52を研磨パッド24上で
水平に移動させることが可能になる。
Further, the base 60 is provided with a second motor 66 for horizontally reciprocatingly rotating the arm 70. The rotating shaft 66a of the second motor 66 is provided with an arm portion 70.
The arm portion 70 is connected to the rear end portion of the second motor 66 and can reciprocate about the rotation shaft 66a of the second motor 66. As a result, the end effector 52 provided at the tip of the arm 70 can be moved horizontally on the polishing pad 24.

【0016】アーム部70の後端部分には第1プーリ7
1が設けられており、この第1プーリ71は駆動軸64
の上端部分に連結されている。アーム部70の先端部分
には第2プーリ72が設けられており、この第2プーリ
72はエンドエフェクタ52の回転軸54aと連結され
ている。これらの第1プーリ71と第2プーリ72には
駆動ベルト73が掛け渡されている。
A first pulley 7 is provided at the rear end of the arm 70.
1 is provided, and the first pulley 71 is a drive shaft 64.
Is connected to the upper end of the. A second pulley 72 is provided at the tip of the arm portion 70, and the second pulley 72 is connected to the rotary shaft 54 a of the end effector 52. A drive belt 73 is stretched around the first pulley 71 and the second pulley 72.

【0017】第1プーリ71及び第2プーリ72の外周
面には、それぞれ、ギア状の凹凸部71a、72aが連
続して形成されていると共に、第1プーリ71及び第2
プーリ72の外周面と係合する駆動ベルト73の内周面
には第1プーリ71及び第2プーリ72の凹凸部71
a、72aに対応する凹凸部73aが形成されている。
これによって、第1プーリ71を回転させると、駆動ベ
ルト73が走行され、第2プーリ72が回転されること
になる。従って、本実施形態のコンディショニング装置
50によれば、第1モータ61を駆動することにより、
第1モータ61の回転軸61aの回転が、駆動軸64及
び第1プーリ71を介して第2プーリ72に伝達され、
最終的に第2プーリ72に連結されているエンドエフェ
クタ52が回転することになる。
Gear-shaped concavo-convex portions 71a and 72a are continuously formed on the outer peripheral surfaces of the first pulley 71 and the second pulley 72, respectively.
On the inner peripheral surface of the drive belt 73 that engages with the outer peripheral surface of the pulley 72, the uneven portion 71 of the first pulley 71 and the second pulley 72 is formed.
An uneven portion 73a corresponding to a and 72a is formed.
As a result, when the first pulley 71 is rotated, the drive belt 73 travels and the second pulley 72 is rotated. Therefore, according to the conditioning device 50 of the present embodiment, by driving the first motor 61,
The rotation of the rotary shaft 61a of the first motor 61 is transmitted to the second pulley 72 via the drive shaft 64 and the first pulley 71,
Eventually, the end effector 52 connected to the second pulley 72 will rotate.

【0018】アーム部70の内部には第2プーリ72の
回転を検知するための光電センサ80が設けられてい
る。この光電センサ80は、第2プーリ72の外周面に
形成された凹凸部72aに照射された光の反射光により
第2プーリ72の回転を検知する。この光電センサ80
は、図6に示されるように、発光ダイオード(LED)
又はレーザーダイオード(LD)等の発光体(図示せ
ず)から出射された光を導く導光路ファイバ81と、導
光路ファイバ81から出射された光のうち第2プーリ7
2の外周面で反射された光を導く反射路ファイバ82
と、導光路ファイバ81から出射された光及び第2プー
リ72の外周面で反射された光を集光するためのレンズ
等の光学系83とを備えている。この光電センサ80の
光学系は第2プーリ72の外周面の近傍に配置されてお
り、導光路ファイバ81からの光を第2プーリ72の外
周面に照射し、第2プーリ72の外周面からの反射光を
反射路ファイバ82に導く。この反射路ファイバ82に
より導かれる光を解析し、外周面の凸部で反射された反
射光と凹部で反射された反射光の強度等の差異を検知す
ることにより、第2プーリ72の回転を検知することが
できる。
A photoelectric sensor 80 for detecting the rotation of the second pulley 72 is provided inside the arm portion 70. The photoelectric sensor 80 detects the rotation of the second pulley 72 based on the reflected light of the light emitted to the uneven portion 72a formed on the outer peripheral surface of the second pulley 72. This photoelectric sensor 80
Is a light emitting diode (LED), as shown in FIG.
Alternatively, a light guide fiber 81 for guiding light emitted from a light emitting body (not shown) such as a laser diode (LD), and a second pulley 7 of the light emitted from the light guide fiber 81.
Reflection path fiber 82 for guiding the light reflected by the outer peripheral surface of
And an optical system 83 such as a lens for collecting the light emitted from the light guide fiber 81 and the light reflected by the outer peripheral surface of the second pulley 72. The optical system of the photoelectric sensor 80 is arranged near the outer peripheral surface of the second pulley 72, irradiates the outer peripheral surface of the second pulley 72 with the light from the light guide fiber 81, and The reflected light is guided to the reflection path fiber 82. The rotation of the second pulley 72 is detected by analyzing the light guided by the reflection path fiber 82 and detecting the difference in the intensity of the reflected light reflected by the convex portion and the reflected light reflected by the concave portion of the outer peripheral surface. Can be detected.

【0019】以下、上記の研磨装置10の作用について
説明する。研磨装置10により研磨を行う場合、研磨ヘ
ッド30に保持されたウェハWは、図1に示されるよう
に、研磨プラテン20上の研磨パッド24に押圧され、
これと共に研磨プラテン20及び研磨ヘッド24が水平
に回転される。このとき、研磨パッド24には、ノズル
40から水酸化カリウム等のアルカリ成分及びシリカ粒
子等の微粒子を含む研磨剤が供給され、ウェハWはアル
カリ成分による化学的作用と微粒子による機械的作用に
より研磨される。
The operation of the polishing apparatus 10 will be described below. When polishing is performed by the polishing apparatus 10, the wafer W held by the polishing head 30 is pressed against the polishing pad 24 on the polishing platen 20 as shown in FIG.
Along with this, the polishing platen 20 and the polishing head 24 are horizontally rotated. At this time, the polishing pad 24 is supplied with a polishing agent containing an alkaline component such as potassium hydroxide and fine particles such as silica particles from the nozzle 40, and the wafer W is polished by the chemical action of the alkaline component and the mechanical action of the fine particles. To be done.

【0020】このような研磨が一定時間継続すると、研
磨パッド24の表面の研磨面が削りとられて平坦にな
り、研磨パッド24の研磨能力が低下する。そこで、研
磨が一定時間行われた後又は研磨と同時に研磨パッド2
4のコンディショニングが行われる。研磨パッド24の
コンディショニングを行う場合、エンドエフェクタ52
に保持されているコンディショニングプレート56は、
図1に示されるように、回転している研磨パッド24に
押圧される。この状態で第1モータ61が駆動され、エ
ンドエフェクタ52が回転される。これと同時に、研磨
パッド24の全面をコンディショニングするため、第2
モータ66が駆動され、エンドエフェクタ52が研磨パ
ッド24上で往復移動される。これによって、コンディ
ショニングプレート56の表面に電着されたダイヤモン
ド粒子の作用により、研磨パッド24の目立てが行わ
れ、研磨パッド24全面の研磨能力の回復が行われる。
When such polishing continues for a certain period of time, the polishing surface of the surface of the polishing pad 24 is scraped off and becomes flat, and the polishing ability of the polishing pad 24 decreases. Therefore, after polishing is performed for a certain period of time or simultaneously with polishing, the polishing pad 2
4 conditioning is performed. When conditioning the polishing pad 24, the end effector 52
The conditioning plate 56 held by
As shown in FIG. 1, it is pressed against the rotating polishing pad 24. In this state, the first motor 61 is driven and the end effector 52 is rotated. At the same time, in order to condition the entire surface of the polishing pad 24, the second
The motor 66 is driven and the end effector 52 is reciprocated on the polishing pad 24. As a result, the diamond particles electrodeposited on the surface of the conditioning plate 56 serve to sharpen the polishing pad 24 and recover the polishing ability of the entire surface of the polishing pad 24.

【0021】本実施形態の研磨装置においては、コンデ
ィショニング装置の作動状態は、第1モータ61の駆動
を検知するためのエンコーダ62と共に、又はエンコー
ダ62に代えて、第2プーリ72の回転を検知する光電
センサ80により検知される。従って、第1モータ61
や駆動軸64、第1プーリ71及び駆動ベルト73とい
った動力伝達系に支障が生じた場合、この支障を検知し
て、研磨やコンディショニングの作業を中止し、装置の
点検、修理を行うことが可能になる。従って、本実施形
態の研磨装置10によれば、コンディショニング装置5
0に異常が発生した場合でも、作業効率の低下や、材料
のロスを最小限に抑えることが可能になる。
In the polishing apparatus of this embodiment, the operating state of the conditioning apparatus detects the rotation of the second pulley 72 together with or in place of the encoder 62 for detecting the drive of the first motor 61. It is detected by the photoelectric sensor 80. Therefore, the first motor 61
If a failure occurs in the power transmission system such as the drive shaft 64, the first pulley 71 and the drive belt 73, the failure can be detected and the polishing and conditioning work can be stopped to inspect and repair the device. become. Therefore, according to the polishing apparatus 10 of the present embodiment, the conditioning device 5
Even when an abnormality occurs in 0, it is possible to reduce the work efficiency and minimize the loss of material.

【0022】次に、本発明の他の実施の形態について説
明する。以下の説明においては、上述した第1実施形態
と同一構成部分については説明を省略し、異なる構成部
分についてのみ説明する。また、上述した部材と同一部
材には同一の参照番号を付す。図7及び図8は本発明の
第2実施形態である研磨装置の研磨パッドのコンディシ
ョニング装置50を示す。このコンディショニング装置
50には、図7に示されるように、コンディショニング
プレート56を保持するエンドエフェクタ52の回転を
検知する光電センサ80が設けられている。この光電セ
ンサ80の光学系83はエンドエフェクタ52の上面に
対向するように設けられており、光電センサ80はエン
ドエフェクタ52の上面に照射された光の反射光により
エンドエフェクタ52の回転を検知する。
Next, another embodiment of the present invention will be described. In the following description, description of the same components as those of the above-described first embodiment will be omitted, and only different components will be described. The same members as those described above are designated by the same reference numerals. 7 and 8 show a polishing pad conditioning device 50 of a polishing device according to a second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 7, the conditioning device 50 is provided with a photoelectric sensor 80 that detects the rotation of the end effector 52 that holds the conditioning plate 56. The optical system 83 of the photoelectric sensor 80 is provided so as to face the upper surface of the end effector 52, and the photoelectric sensor 80 detects the rotation of the end effector 52 by the reflected light of the light with which the upper surface of the end effector 52 is irradiated. .

【0023】エンドエフェクタ52の上面には、図8に
示されるように、中心から、例えば、放射状に延びるマ
ーキング54bが形成されている。このマーキング54
bは、研磨パッド24に供給された研磨材等の液体がエ
ンドエフェクタ42の上面に至った場合でも、マーキン
グ54bの識別が可能である色彩、例えば、赤色等で形
成される。この光電センサ80は、導光路ファイバ81
からの光をエンドエフェクタ52の上面に照射し、エン
ドエフェクタ52の上面からの反射光を反射路ファイバ
82で導いて解析する。そして、マーキング54bが形
成された部分で反射された反射光と、マーキング54b
が形成されていない部分で反射された反射光の強度、色
彩等の差異に基づいてエンドエフェクタ52の回転を検
知する。
On the upper surface of the end effector 52, as shown in FIG. 8, markings 54b extending radially from the center are formed. This marking 54
b is formed in a color that allows the marking 54b to be identified even when a liquid such as an abrasive supplied to the polishing pad 24 reaches the upper surface of the end effector 42, for example, red. This photoelectric sensor 80 includes a light guide fiber 81.
Is emitted to the upper surface of the end effector 52, and reflected light from the upper surface of the end effector 52 is guided by the reflection path fiber 82 for analysis. The reflected light reflected by the portion where the marking 54b is formed and the marking 54b
The rotation of the end effector 52 is detected based on the difference in the intensity, color, etc. of the reflected light reflected by the portion where the end effector 52 is not formed.

【0024】本実施形態の研磨装置によれば、コンディ
ショニングプレート56を保持するエンドエフェクタ5
2の回転を直接的に検知することができる。従って、第
2プーリ72とエンドエフェクタ52の連結部分に支障
が生じたような場合でも、これを検知することが可能に
なる。図9は本発明の第3実施形態である研磨装置の研
磨パッドのコンディショニング装置を示す。本実施形態
の研磨装置は、エンドエフェクタの上面の構造を除いて
は上述した第2実施形態と同一構成を有している。
According to the polishing apparatus of this embodiment, the end effector 5 that holds the conditioning plate 56.
The rotation of 2 can be detected directly. Therefore, even if there is a problem in the connecting portion between the second pulley 72 and the end effector 52, this can be detected. FIG. 9 shows a polishing pad conditioning device of a polishing device according to a third embodiment of the present invention. The polishing apparatus of this embodiment has the same configuration as that of the second embodiment described above except for the structure of the upper surface of the end effector.

【0025】このエンドエフェクタ52の上面には、図
9に示されるように、中心から、例えば、放射状に延び
る突出部54cが形成されている。光電センサ80は、
導光路ファイバ81からの光をエンドエフェクタ52の
上面に照射し、エンドエフェクタ52の上面からの反射
光を反射路ファイバ82で導いて解析する。そして、突
出部54cで反射された反射光と、突出部54c以外の
部分で反射された反射光の強度等の差異に基づいてエン
ドエフェクタ52の回転を検知する。
On the upper surface of the end effector 52, as shown in FIG. 9, a projection 54c extending radially from the center is formed. The photoelectric sensor 80 is
The light from the light guide fiber 81 is applied to the upper surface of the end effector 52, and the reflected light from the upper surface of the end effector 52 is guided by the reflection fiber 82 for analysis. Then, the rotation of the end effector 52 is detected based on the difference in the intensity of the reflected light reflected by the protruding portion 54c and the reflected light reflected by the portion other than the protruding portion 54c.

【0026】本実施形態の研磨装置によれば、コンディ
ショニングプレート56を保持するエンドエフェクタ5
2の回転を直接的に検知することができる。従って、第
2プーリ72とエンドエフェクタ52の連結部分に支障
が生じたような場合でも、この支障を検知することが可
能になる。
According to the polishing apparatus of this embodiment, the end effector 5 that holds the conditioning plate 56.
The rotation of 2 can be detected directly. Therefore, even if a problem occurs in the connecting portion between the second pulley 72 and the end effector 52, this problem can be detected.

【0027】図10は本発明の第4実施形態である研磨
装置の研磨パッドのコンディショニング装置50を示
す。このコンディショニング装置50のアーム部70の
先端部分には第2プーリ72の回転を電気信号に変換し
て検知するエンコーダ76が設けられている。本実施形
態によれば、第1モータ61のみならず駆動軸64、第
1プーリ71及び駆動ベルト73といった動力伝達系に
異常が生じた場合でも、この支障を検知することができ
る。また、第2プーリ72の回転を直接的に電気信号に
変換して検知するので、異常の確認を容易且つ確実に行
うことが可能になる。なお、本発明は上述した実施の形
態に限定されるものではなく、その主旨を逸脱しない範
囲で適宜変更して実施することが可能である。例えば、
本発明は化学機械研磨装置に限らず、他の種類の研磨装
置に用いることも可能である。
FIG. 10 shows a polishing pad conditioning device 50 of a polishing device according to a fourth embodiment of the present invention. An encoder 76 that converts the rotation of the second pulley 72 into an electric signal and detects the rotation is provided at the tip of the arm portion 70 of the conditioning device 50. According to the present embodiment, even if an abnormality occurs not only in the first motor 61 but also in the drive shaft 64, the first pulley 71, and the drive belt 73, this trouble can be detected. Further, since the rotation of the second pulley 72 is directly converted into an electric signal and detected, it is possible to easily and surely confirm the abnormality. It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented with appropriate modifications without departing from the spirit of the invention. For example,
The present invention is not limited to the chemical mechanical polishing apparatus and can be used for other types of polishing apparatuses.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、コンディショニング装置の作動状態をより的
確に検知することができる。従って、研磨パッドのコン
ディショニングに支障が生じた場合、この支障を検知し
て、研磨やコンディショニングの作業を中止し、装置の
点検、修理を行うことにより、作業効率の低下や、材料
のロスを最小限に抑えることが可能になるという効果を
奏する。
As is apparent from the above description, according to the present invention, the operating state of the conditioning device can be detected more accurately. Therefore, if a problem occurs in the conditioning of the polishing pad, this problem is detected, polishing and conditioning work is stopped, and the equipment is inspected and repaired to reduce work efficiency and minimize material loss. The effect is that it can be suppressed to the limit.

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

【図1】本発明の第1実施形態である研磨装置の概略を
示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing an outline of a polishing apparatus that is a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1実施形態である研磨装置の概略を
示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an outline of a polishing apparatus that is a first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1実施形態である研磨装置のコンデ
ィショニング装置の概略を示す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view schematically showing a conditioning device of the polishing apparatus according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第1実施形態である研磨装置のコンデ
ィショニング装置の概略を示す横断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing the conditioning device of the polishing device according to the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第1実施形態である研磨装置のコンデ
ィショニング装置の概略を示す縦断面図である。
FIG. 5 is a vertical cross-sectional view schematically showing the conditioning device of the polishing device according to the first embodiment of the present invention.

【図6】光電センサの概略を示す断面図である。FIG. 6 is a sectional view showing an outline of a photoelectric sensor.

【図7】本発明の第2実施形態である研磨装置のコンデ
ィショニング装置の概略を示す縦断面図である。
FIG. 7 is a vertical cross-sectional view showing an outline of a conditioning device of a polishing device according to a second embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第2実施形態である研磨装置のコンデ
ィショニング装置のエンドエフェクタの上面を示す平面
図である。
FIG. 8 is a plan view showing an upper surface of an end effector of a conditioning device of a polishing device according to a second embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第3実施形態である研磨装置のコンデ
ィショニング装置のエンドエフェクタの上面を示す平面
図である。
FIG. 9 is a plan view showing an upper surface of an end effector of a conditioning device of a polishing apparatus which is a third embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第4実施形態である研磨装置のコン
ディショニング装置の概略を示す縦断面図である。
FIG. 10 is a vertical cross-sectional view showing an outline of a conditioning device of a polishing device according to a fourth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 研磨装置 20 研磨プラテン 24 研磨パッド 30 研磨ヘッド 50 コンディショニング装置 52 エンドエフェクタ 61 第1モータ 63 第1ギア 64 駆動軸 65 第2ギア 71 第1プーリ 72 第2プーリ 76 エンコーダ 80 光電センサ 10 Polishing equipment 20 Polishing platen 24 polishing pad 30 polishing head 50 conditioning equipment 52 End Effector 61 First motor 63 1st gear 64 drive shaft 65 Second Gear 71 first pulley 72 Second pulley 76 encoder 80 Photoelectric sensor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松本 秀紀 千葉県成田市新泉14−3 野毛平工業団地 内 アプライド マテリアルズ ジャパン 株式会社内 Fターム(参考) 3C047 AA34 FF08 FF11 3C058 AA07 AA09 AA16 AA19 AC03 BA09 CB06 DA12 DA17    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Hidenori Matsumoto             14-3 Shinizumi, Narita City, Chiba Prefecture Nogedaira Industrial Park             Uchi Applied Materials Japan             Within the corporation F-term (reference) 3C047 AA34 FF08 FF11                 3C058 AA07 AA09 AA16 AA19 AC03                       BA09 CB06 DA12 DA17

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 研磨パッドの表面をコンディショニング
するための回転可能なコンディショニング手段と、 前記コンディショニング手段を回転させるための駆動源
と、 前記コンディショニング手段の回転を検知する回転検知
手段とを備えた研磨パッドのコンディショニング装置。
1. A polishing pad comprising rotatable conditioning means for conditioning the surface of the polishing pad, a drive source for rotating the conditioning means, and rotation detection means for detecting rotation of the conditioning means. Conditioning equipment.
【請求項2】 前記駆動源の動力を前記コンディショニ
ング手段に伝達するための動力伝達手段を備え、前記回
転検出手段は前記動力伝達手段の動きを検知することに
より前記コンディショニング手段の回転を検知する請求
項1記載の研磨パッドのコンディショニング装置。
2. A power transmission means for transmitting the power of the drive source to the conditioning means, wherein the rotation detecting means detects the rotation of the conditioning means by detecting the movement of the power transmitting means. Item 2. A polishing pad conditioning device according to item 1.
【請求項3】 前記コンディショニング手段は研磨パッ
ドの表面に接触させて前記研磨パッドの表面をコンディ
ショニングするコンディショニングプレートと、前記コ
ンディショニングプレートを保持する保持具とを備え、 前記回転検出手段は前記保持具の回転を検知することに
より前記コンディショニング手段の回転を検知する請求
項1記載の研磨パッドのコンディショニング装置。
3. The conditioning means includes a conditioning plate that contacts the surface of the polishing pad to condition the surface of the polishing pad, and a holder that holds the conditioning plate, and the rotation detecting means includes a holder of the holder. The polishing pad conditioning apparatus according to claim 1, wherein rotation of the conditioning means is detected by detecting rotation.
【請求項4】 前記回転検出手段は前記コンディショニ
ング手段の回転を光学的に検出する請求項1〜3のいず
れか1項記載の研磨パッドのコンディショニング装置。
4. The polishing pad conditioning apparatus according to claim 1, wherein the rotation detecting means optically detects rotation of the conditioning means.
【請求項5】 前記回転検出手段は前記コンディショニ
ング手段の回転を電気的信号に変換して検出する請求項
1〜3のいずれか1項記載の研磨パッドのコンディショ
ニング装置
5. The polishing pad conditioning device according to claim 1, wherein the rotation detecting means detects the rotation of the conditioning means by converting the rotation into an electric signal.
【請求項6】 被研磨体を研磨するための研磨パッド
と、 前記研磨パッドを保持するための回転可能なプラテン
と、 前記被研磨体を保持して、前記研磨パッドに接触させる
回転可能な研磨ヘッドと、 請求項1〜5のいずれか1項に記載された研磨パッドの
コンディショニング装置とを備えた研磨装置。
6. A polishing pad for polishing an object to be polished, a rotatable platen for holding the polishing pad, and a rotatable polishing plate for holding the object to be polished and contacting the polishing pad. A polishing apparatus comprising a head and the polishing pad conditioning apparatus according to claim 1.
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