JP2006004992A - 研磨装置管理システム、管理装置、管理装置制御プログラム及び管理装置制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ＣＭＰ技術を用いた研磨装置による研磨処理において使用される消耗部材の残余寿命を管理するのに好適な研磨装置管理システム、管理装置、管理装置制御プログラム及び管理装置制御方法を提供する。
【解決手段】研磨装置管理システム１を、研磨対象物の表面を研磨する研磨装置２Ａ〜２Ｃと、研磨装置２Ａ〜２Ｃによる研磨処理に使用される消耗部材を管理する管理装置３と、研磨装置２Ａ〜２Ｃと管理装置３とをデータ通信可能に接続するためのネットワーク４とを含んだ構成とし、管理装置３は、研磨装置２Ａ〜２Ｃから、研磨処理における当該研磨装置の使用内容に係る情報を取得し、残余寿命算出部３ｃにおいて、当該取得した情報に基づき、各消耗部材毎に予め設定された基準寿命を補正し、当該補正した基準寿命により各消耗部材毎の正確な残余寿命を算出し、表示処理部３ｄ及び表示部３ｅにおいて、前記算出結果に基づく情報を表示する。
【選択図】 図１
【解決手段】研磨装置管理システム１を、研磨対象物の表面を研磨する研磨装置２Ａ〜２Ｃと、研磨装置２Ａ〜２Ｃによる研磨処理に使用される消耗部材を管理する管理装置３と、研磨装置２Ａ〜２Ｃと管理装置３とをデータ通信可能に接続するためのネットワーク４とを含んだ構成とし、管理装置３は、研磨装置２Ａ〜２Ｃから、研磨処理における当該研磨装置の使用内容に係る情報を取得し、残余寿命算出部３ｃにおいて、当該取得した情報に基づき、各消耗部材毎に予め設定された基準寿命を補正し、当該補正した基準寿命により各消耗部材毎の正確な残余寿命を算出し、表示処理部３ｄ及び表示部３ｅにおいて、前記算出結果に基づく情報を表示する。
【選択図】 図１
Description
本発明は、研磨装置に係り、特に、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）技術を用いた研磨装置による研磨処理において使用される消耗部材の残余寿命を管理するのに好適な研磨装置管理システム、管理装置、管理装置制御プログラム及び管理装置制御方法に関する。
従来、半導体基板の表面研磨技術として、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）技術がある。ＣＭＰ技術は、研磨布（研磨パッド）により半導体基板の被研磨面を平らにする機械的工程と、研磨パッドの機械損傷を除去する化学的な処理とが一体となったプロセスである。ＣＭＰは、元来、半導体基板の鏡面研磨仕上げ工程に用いられた技術であり、平滑かつ平坦に基板表面を加工できる特質を活かして、絶縁膜や金属などの研磨にも適用できるように色々な改良が加えられてきた技術である。ＣＭＰ技術の特徴は、近接した領域（ローカル）の段差と広い領域（グローバル）の段差との両者を同時に平坦にして、かつ優れた平坦化特性をもつことにある。そのため、層間絶縁膜等の層間膜の平坦化工程に限らず、ＳＴＩ（Shallow Trench Isolation）の形成、コンタクト孔への金属埋め込み後の平坦化、埋め込み配線の形成（Damascene法）などの工程に広く使用されている。このようなＣＭＰ技術を用いた研磨装置（以下、ＣＭＰ装置と言う）は主に、回転定盤、研磨パッド、研磨ヘッド、研磨剤（スラリ）及び供給ノズルから構成される。研磨ヘッドは自転・加圧可能な構成となっており、半導体基板の被研磨面を下向きに該半導体基板を保持し、この被研磨面を、回転定盤上に貼り付けられた研磨パッドに一定の圧力で接触させる。この接触と、研磨ヘッド及び回転定盤の回転とにより、半導体基板の被研磨面の研磨が行われる。一方、供給ノズルからは研磨剤が供給され、研磨パッドを介して研磨ヘッドの下部に広がっていく。研磨剤中の薬液は、化学的作用により表面変質層を形成し、凸部の変質層は研磨パッドや研磨粒子などの擦れあう機械的な作用で除去される。これら２つの作用が同時に進行して、研磨が行われる。
また、ＣＭＰ装置を用いた研磨処理においては、研磨対象物の特性や研磨内容に応じて、それぞれ研磨ヘッドの圧力や回転数等のＣＭＰ装置の使用内容（以下、レシピと言う）が決められており、これらレシピの内容に応じて、ＣＭＰ装置を用いた研磨処理に使用される消耗部材の交換時期が決定される。そして、この予め定められた交換時期に従って、各消耗部材の交換が行われる。
例えば、ＣＭＰ技術を用いた研磨装置としては、特許文献１のＣＭＰ装置がある。
特開平１０−２１７１１２号公報
しかしながら、上記従来のＣＭＰ装置の研磨処理における消耗部材の交換時期の決定においては、各消耗部材に対して最も負荷がかかるレシピを基準にして交換時期を決定しているため、負荷の軽いレシピ等に対しては交換時期に過剰なマージンが発生する。つまり、負荷の軽いレシピを多用した場合には、最大負荷に合わせて決定した交換時期になっても消耗部材がまだ十分使用に耐える状態であることが多く、それにも係わらず交換を行うことになり、結果的に無駄な交換が発生してランニングコストが高くなる。
そこで、本発明は、このような従来の技術の有する未解決の課題に着目してなされたものであって、ＣＭＰ技術を用いた研磨装置による研磨処理において使用される消耗部材の残余寿命を管理するのに好適な研磨装置管理システム、管理装置、管理装置制御プログラム及び管理装置制御方法を提供することを目的としている。
〔発明１〕 上記目的を達成するために、発明１の研磨装置管理システムは、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）技術により研磨対象物の表面を研磨する研磨装置と、
前記研磨装置の使用内容に係る情報と、前記研磨装置による研磨処理において使用される消耗部材毎に予め設定された基準寿命の情報とに基づき前記消耗部材の残余寿命を算出する残余寿命算出手段と、
前記残余寿命算出手段の算出結果に基づく情報をシステム利用者に報知する報知手段と、を備えることを特徴としている。
前記研磨装置の使用内容に係る情報と、前記研磨装置による研磨処理において使用される消耗部材毎に予め設定された基準寿命の情報とに基づき前記消耗部材の残余寿命を算出する残余寿命算出手段と、
前記残余寿命算出手段の算出結果に基づく情報をシステム利用者に報知する報知手段と、を備えることを特徴としている。
このような構成であれば、残余寿命算出手段によって、前記研磨装置の使用内容に係る情報と、前記研磨装置による研磨処理において使用される消耗部材毎に予め設定された基準寿命の情報とに基づき前記消耗部材の残余寿命を算出することが可能であり、報知手段によって、前記残余寿命算出手段の算出結果に基づく情報をシステム利用者に報知することが可能である。
従って、研磨装置の使用内容に係る情報に基づき研磨処理に使用される消耗部材の残余寿命を算出するので、各消耗部材の正確な残余寿命を算出することが可能となり、消耗部材の適切な交換時期の決定を行えるという効果が得られる。
ここで、研磨対象物は、例えば、半導体ウェハであり、研磨装置により、その表面に形成された、層間絶縁膜、ＳＴＩ（Shallow Trench Isolation）形成時の埋め込み絶縁膜、コンタクト孔への埋め込み金属、埋込配線形成時における余分な配線用金属、埋込配線形成時における余分なバリアメタル等を研磨する。これ以外にも、研磨対象物として、ガラスディスクやＬＣＤガラスなどがある。以下、発明２の研磨装置管理システム、発明８の管理装置、発明９の管理装置制御プログラム及び発明１０の管理装置制御方法において同じである。
ここで、研磨対象物は、例えば、半導体ウェハであり、研磨装置により、その表面に形成された、層間絶縁膜、ＳＴＩ（Shallow Trench Isolation）形成時の埋め込み絶縁膜、コンタクト孔への埋め込み金属、埋込配線形成時における余分な配線用金属、埋込配線形成時における余分なバリアメタル等を研磨する。これ以外にも、研磨対象物として、ガラスディスクやＬＣＤガラスなどがある。以下、発明２の研磨装置管理システム、発明８の管理装置、発明９の管理装置制御プログラム及び発明１０の管理装置制御方法において同じである。
また、使用内容に係る情報は、例えば、研磨処理に用いる研磨パッド等の部材の種類、研磨時に研磨装置に設定する設定値（レシピ毎に異なる）、研磨対象物１つの研磨にかかる研磨時間、ロット毎等の所定数の研磨対象物の研磨に係る累積研磨時間、消耗部材毎の部材交換時からの累積研磨時間、消耗部材毎の部材交換時からの累積研磨回数、その他、研磨処理に用いられる消耗部材を劣化させる要因となる研磨装置の動作内容に関する情報を含むものである。以下、発明２の研磨装置管理システム、発明８の管理装置、発明９の管理装置制御プログラム及び発明１０の管理装置制御方法において同じである。
また、基準寿命は、消耗部材の使用可能な時間（回数）等の情報であり、通常は、使用するレシピの内容に基づいて、レシピ中の最大負荷をかけた場合の使用可能時間や使用可能回数等を決定する。以下、発明２の研磨装置管理システム、発明８の管理装置、発明９の管理装置制御プログラム及び発明１０の管理装置制御方法において同じである。
また、算出結果（残余寿命）に基づく情報は、消耗部材の交換時期を知らせる情報、残り利用可能時間、残り利用可能回数等である。以下、発明２の研磨装置管理システム、発明８の管理装置、発明９の管理装置制御プログラム及び発明１０の管理装置制御方法において同じである。
また、算出結果（残余寿命）に基づく情報は、消耗部材の交換時期を知らせる情報、残り利用可能時間、残り利用可能回数等である。以下、発明２の研磨装置管理システム、発明８の管理装置、発明９の管理装置制御プログラム及び発明１０の管理装置制御方法において同じである。
〔発明２〕 一方、上記目的を達成するために、発明２の研磨装置管理システムは、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）技術により研磨対象物の表面を研磨する研磨装置と、当該研磨装置を管理するための管理装置とを備え、前記研磨装置による研磨処理において使用される消耗部材を管理するシステムであって、
前記研磨装置は、
前記管理装置に、前記研磨装置の使用内容に係る情報を送信する情報送信手段を備え、
前記管理装置は、
前記研磨装置から送信された前記使用内容に係る情報を取得する情報取得手段と、
前記情報取得手段によって取得した、前記使用内容に係る情報と、前記消耗部材毎に予め設定された基準寿命の情報とに基づき前記消耗部材の残余寿命を算出する残余寿命算出手段と、
前記残余寿命算出手段の算出結果に基づく情報をシステム利用者に報知する報知手段と、を備えることを特徴としている。
前記研磨装置は、
前記管理装置に、前記研磨装置の使用内容に係る情報を送信する情報送信手段を備え、
前記管理装置は、
前記研磨装置から送信された前記使用内容に係る情報を取得する情報取得手段と、
前記情報取得手段によって取得した、前記使用内容に係る情報と、前記消耗部材毎に予め設定された基準寿命の情報とに基づき前記消耗部材の残余寿命を算出する残余寿命算出手段と、
前記残余寿命算出手段の算出結果に基づく情報をシステム利用者に報知する報知手段と、を備えることを特徴としている。
このような構成であれば、研磨装置は、情報送信手段によって、前記管理装置に、前記研磨装置の使用内容に係る情報を送信することが可能である。
また、管理装置は、情報取得手段によって、前記研磨装置から送信された前記使用内容に係る情報を取得することが可能であり、残余寿命算出手段によって、前記情報取得手段によって取得した前記使用内容に係る情報と、前記消耗部材毎に予め設定された基準寿命の情報とに基づき前記消耗部材の残余寿命を算出することが可能であり、報知手段によって、前記残余寿命算出手段の算出結果に基づく情報をシステム利用者に報知することが可能である。
また、管理装置は、情報取得手段によって、前記研磨装置から送信された前記使用内容に係る情報を取得することが可能であり、残余寿命算出手段によって、前記情報取得手段によって取得した前記使用内容に係る情報と、前記消耗部材毎に予め設定された基準寿命の情報とに基づき前記消耗部材の残余寿命を算出することが可能であり、報知手段によって、前記残余寿命算出手段の算出結果に基づく情報をシステム利用者に報知することが可能である。
従って、研磨装置の使用内容に係る情報に基づき研磨処理に使用される消耗部材の残余寿命を算出するので、各消耗部材の正確な残余寿命を算出することが可能となり、消耗部材の適切な交換時期の決定を行えるという効果が得られる。また、管理装置により、複数台の研磨装置を一括管理することも可能となる。
〔発明３〕 更に、発明３の研磨装置管理システムは、発明２の研磨装置管理システムにおいて、前記研磨装置は、回転定盤と、当該回転定盤を回転させる回転定盤回転手段と、前記回転定盤上に配設された研磨パッドと、バッキング材を介して前記研磨対象物を保持する研磨ヘッドと、当該研磨ヘッドに保持された前記研磨対象物の表面を前記研磨パッドの研磨面に押圧させる研磨ヘッド押圧手段と、前記研磨ヘッドを回転させる研磨ヘッド回転手段と、前記研磨面上に研磨剤を供給する研磨剤供給手段とを含み、前記研磨面上に研磨剤を供給しながら前記回転定盤及び前記研磨ヘッドを前記押圧状態でそれぞれ回転させることにより前記研磨対象物を研磨するようになっており、
前記使用内容に係る情報は、前記研磨ヘッド押圧手段の押圧力、前記回転定盤の回転数及び前記研磨ヘッドの回転数の情報のうち少なくとも１つと、前記研磨パッドによる研磨時間及び前記研磨パッドによる研磨回数の情報の少なくとも一方とを含むことを特徴としている。
前記使用内容に係る情報は、前記研磨ヘッド押圧手段の押圧力、前記回転定盤の回転数及び前記研磨ヘッドの回転数の情報のうち少なくとも１つと、前記研磨パッドによる研磨時間及び前記研磨パッドによる研磨回数の情報の少なくとも一方とを含むことを特徴としている。
このような構成であれば、管理装置は、前記研磨ヘッド押圧手段の押圧力、前記回転定盤の回転数及び前記研磨ヘッドの回転数の情報のうち少なくとも１つと、前記研磨パッドによる研磨時間及び前記研磨パッドによる研磨回数の情報の少なくとも一方とに基づき、消耗部材の残余寿命を算出することができるという効果が得られる。
〔発明４〕 更に、発明４の研磨装置管理システムは、発明３の研磨装置管理システムにおいて、前記研磨装置は、前記研磨パッド表面をドレッシングするためのパッドドレッサと、当該パッドドレッサを回転させるパッドドレッサ回転手段と、前記パッドドレッサを前記研磨パッド表面に押圧させるパッドドレッサ押圧手段とを含み、前記パッドドレッサを前記押圧状態で回転させることにより前記研磨パッド表面をドレッシングするようになっており、
前記使用内容に係る情報は、前記パッドドレッサ押圧手段の押圧力及び前記パッドドレッサの回転数の情報の少なくとも一方と、前記パッドドレッサによるドレッシング時間及び前記パッドドレッサによるドレッシング回数の情報の少なくとも一方とを含むことを特徴としている。
前記使用内容に係る情報は、前記パッドドレッサ押圧手段の押圧力及び前記パッドドレッサの回転数の情報の少なくとも一方と、前記パッドドレッサによるドレッシング時間及び前記パッドドレッサによるドレッシング回数の情報の少なくとも一方とを含むことを特徴としている。
このような構成であれば、パッドドレッサ押圧手段の押圧力及び前記パッドドレッサの回転数の情報の少なくとも一方と、前記パッドドレッサによるドレッシング時間及び前記パッドドレッサによるドレッシング回数の情報の少なくとも一方とに基づき、消耗部材の残余寿命を算出するので、より正確な残余寿命の算出ができるという効果が得られる。
〔発明５〕 更に、発明５の研磨装置管理システムは、発明４の研磨装置管理システムにおいて、前記残余寿命算出手段は、前記押圧手段の押圧力、前記回転定盤の回転数及び前記研磨ヘッドの回転数の情報のうち少なくとも１つと、前記研磨パッドによる研磨時間及び前記研磨パッドによる研磨回数の情報の少なくとも一方と、前記ドレッシング部の押圧力及び前記ドレッシング部の回転数の情報の少なくとも一方と、前記パッドドレッサによるドレッシング時間及び前記パッドドレッサによるドレッシング回数の情報の少なくとも一方とに基づき、前記研磨パッドの残余寿命を算出することを特徴としている。
このような構成であれば、前記押圧手段の押圧力、前記回転定盤の回転数及び前記研磨ヘッドの回転数の情報のうち少なくとも１つと、前記研磨パッドによる研磨時間及び前記研磨パッドによる研磨回数の情報の少なくとも一方と、前記ドレッシング部の押圧力及び前記ドレッシング部の回転数の情報の少なくとも一方と、前記パッドドレッサによるドレッシング時間及び前記パッドドレッサによるドレッシング回数の情報の少なくとも一方とに基づき、前記研磨パッドの残余寿命を算出するので、より正確な研磨パッドの残余寿命の算出ができるという効果が得られる。
〔発明６〕 更に、発明６の研磨装置管理システムは、発明３乃至５のいずれか１の研磨装置管理システムにおいて、前記残余寿命算出手段は、前記研磨ヘッド押圧手段の押圧力、前記回転定盤の回転数及び前記研磨ヘッドの回転数の情報のうち少なくとも１つと、前記研磨パッドによる研磨時間及び前記研磨パッドによる研磨回数の情報の少なくとも一方とに基づき、前記バッキング材の残余寿命を算出することを特徴としている。
このような構成であれば、前記研磨ヘッド押圧手段の押圧力、前記回転定盤の回転数及び前記研磨ヘッドの回転数の情報のうち少なくとも１つと、前記研磨パッドによる研磨時間及び前記研磨パッドによる研磨回数の情報の少なくとも一方とに基づき、前記バッキング材の残余寿命を算出するので、より正確なバッキング材の残余寿命の算出ができるという効果が得られる。
〔発明７〕 更に、発明７の研磨装置管理システムは、発明３乃至６のいずれか１の研磨装置管理システムにおいて、前記研磨装置は、前記研磨パッドを用いた研磨処理による前記研磨対象物の形状劣化を防ぐためのリテーナリングを含み、
前記残余寿命算出手段は、前記研磨ヘッド押圧手段の押圧力、前記回転定盤の回転数及び前記研磨ヘッドの回転数の情報のうち少なくとも１つと、前記研磨パッドによる研磨時間及び前記研磨パッドによる研磨回数の情報の少なくとも一方とに基づき、前記リテーナリングの残余寿命を算出することを特徴としている。
前記残余寿命算出手段は、前記研磨ヘッド押圧手段の押圧力、前記回転定盤の回転数及び前記研磨ヘッドの回転数の情報のうち少なくとも１つと、前記研磨パッドによる研磨時間及び前記研磨パッドによる研磨回数の情報の少なくとも一方とに基づき、前記リテーナリングの残余寿命を算出することを特徴としている。
このような構成であれば、前記研磨ヘッド押圧手段の押圧力、前記回転定盤の回転数及び前記研磨ヘッドの回転数の情報のうち少なくとも１つと、前記研磨パッドによる研磨時間及び前記研磨パッドによる研磨回数の情報の少なくとも一方とに基づき、前記リテーナリングの残余寿命を算出するので、より正確なリテーナリングの残余寿命の算出ができるという効果が得られる。
〔発明８〕 一方、上記目的を達成するために、発明８の管理装置は、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）技術により研磨対象物の表面を研磨する研磨装置と、当該研磨装置を管理するための管理装置とを備え、前記研磨装置による研磨処理において使用される消耗部材を管理するシステムに適用可能な前記管理装置であって、
前記研磨装置から送信された前記使用内容に係る情報を取得する情報取得手段と、
前記情報取得手段によって取得した前記使用内容に係る情報と、前記消耗部材毎に予め設定された基準寿命の情報とに基づき前記消耗部材の残余寿命を算出する残余寿命算出手段と、
前記残余寿命算出手段の算出結果に基づく情報をシステム利用者に報知する報知手段と、を備えることを特徴としている。
ここで、本発明は、請求項２記載の研磨装置管理システムに適用可能な管理装置であり、請求項２記載の管理装置と同等の作用効果となる。
前記研磨装置から送信された前記使用内容に係る情報を取得する情報取得手段と、
前記情報取得手段によって取得した前記使用内容に係る情報と、前記消耗部材毎に予め設定された基準寿命の情報とに基づき前記消耗部材の残余寿命を算出する残余寿命算出手段と、
前記残余寿命算出手段の算出結果に基づく情報をシステム利用者に報知する報知手段と、を備えることを特徴としている。
ここで、本発明は、請求項２記載の研磨装置管理システムに適用可能な管理装置であり、請求項２記載の管理装置と同等の作用効果となる。
〔発明９〕 一方、上記目的を達成するために、発明９の管理装置制御プログラムは、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）技術により研磨対象物の表面を研磨する研磨装置と、当該研磨装置を管理するための管理装置とを備え、前記研磨装置による研磨処理において使用される消耗部材を管理するシステムにおける前記管理装置を制御するためのプログラムであって、
前記研磨装置から送信された前記使用内容に係る情報を取得する情報取得手段、
前記情報取得手段によって取得した、前記使用内容に係る情報と、前記消耗部材毎に予め設定された基準寿命の情報とに基づき前記消耗部材の残余寿命を算出する残余寿命算出手段及び、
前記残余寿命算出手段の算出結果に基づく情報をシステム利用者に報知する報知手段として実現される処理をコンピュータに実現させるためのプログラムであることを特徴としている。
ここで、請求項２記載の研磨装置管理システムにおける管理装置を制御するためのプログラムであり、請求項２記載の管理装置と同等の効果が得られる。
前記研磨装置から送信された前記使用内容に係る情報を取得する情報取得手段、
前記情報取得手段によって取得した、前記使用内容に係る情報と、前記消耗部材毎に予め設定された基準寿命の情報とに基づき前記消耗部材の残余寿命を算出する残余寿命算出手段及び、
前記残余寿命算出手段の算出結果に基づく情報をシステム利用者に報知する報知手段として実現される処理をコンピュータに実現させるためのプログラムであることを特徴としている。
ここで、請求項２記載の研磨装置管理システムにおける管理装置を制御するためのプログラムであり、請求項２記載の管理装置と同等の効果が得られる。
〔発明１０〕 一方、上記目的を達成するために、発明１０の管理装置制御方法は、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）技術により研磨対象物の表面を研磨する研磨装置と、当該研磨装置を管理するための管理装置とを備え、前記研磨装置による研磨処理において使用される消耗部材を管理するシステムにおける前記管理装置を制御するための方法であって、
前記研磨装置から送信された前記使用内容に係る情報を取得する情報取得ステップと、
前記情報取得ステップにおいて取得した前記使用内容に係る情報と、前記消耗部材毎に予め設定された基準寿命の情報とに基づき前記消耗部材の残余寿命を算出する残余寿命算出ステップと、
前記残余寿命算出ステップにおける算出結果に基づく情報をシステム利用者に報知する報知ステップとを含むことを特徴としている。
これにより、請求項２記載の管理装置と同等の効果が得られる。
前記研磨装置から送信された前記使用内容に係る情報を取得する情報取得ステップと、
前記情報取得ステップにおいて取得した前記使用内容に係る情報と、前記消耗部材毎に予め設定された基準寿命の情報とに基づき前記消耗部材の残余寿命を算出する残余寿命算出ステップと、
前記残余寿命算出ステップにおける算出結果に基づく情報をシステム利用者に報知する報知ステップとを含むことを特徴としている。
これにより、請求項２記載の管理装置と同等の効果が得られる。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。図１〜図６は、本発明に係る研磨装置管理システム、管理装置、管理装置制御プログラム及び管理装置制御方法の実施の形態を示す図である。
まず、本発明に係る研磨装置管理システムの構成を図１に基づき説明する。図１は、本発明に係る研磨装置管理システムの構成を示すブロック図である。
まず、本発明に係る研磨装置管理システムの構成を図１に基づき説明する。図１は、本発明に係る研磨装置管理システムの構成を示すブロック図である。
研磨装置管理システム１は、研磨対象物の表面を研磨する研磨装置２Ａ〜２Ｃと、研磨装置２Ａ〜２Ｃによる研磨処理に使用される消耗部材を管理する管理装置３と、研磨装置２Ａ〜２Ｃと管理装置３とをデータ通信可能に接続するためのネットワーク４とを含んだ構成となっている。ここで、本実施の形態においては、図１に示すように、研磨装置は、２Ａ〜２Ｃの３台がネットワーク４に接続された状態となっているが、これに限らず、研磨装置を２台以下又は４台以上接続した構成としても良い。
研磨装置２Ａ〜２Ｃは、ＣＭＰ技術を用いて、研磨対象物の表面を研磨することが可能な装置であり、例えば、半導体ウェハの表面に形成された、層間絶縁膜、ＳＴＩ（Shallow Trench Isolation）形成時の埋め込み絶縁膜、コンタクト孔への埋め込み金属、埋込配線形成時における余分な配線用金属、埋込配線形成時における余分なバリアメタル等を研磨して表面を平坦化することが可能である。なお、詳細な構成は後述する。
管理装置３は、研磨装置２Ａ〜２Ｃから、その研磨処理における使用内容の情報をネットワーク４を介して取得し、当該取得情報と研磨装置の研磨処理において使用する消耗部材毎に予め設定された基準寿命の情報とに基づき、各消耗部材の残余寿命を算出し、当該算出結果に基づく情報をシステム利用者に報知する。なお、詳細な構成は後述する。
ネットワーク４は、ＬＡＮ、無線ＬＡＮ等のローカルエリアネットワーク又はＷＡＮ等のワイドエリアネットワークであり、研磨装置２Ａ〜２Ｃと、管理装置３とをデータ通信可能に接続する。
ネットワーク４は、ＬＡＮ、無線ＬＡＮ等のローカルエリアネットワーク又はＷＡＮ等のワイドエリアネットワークであり、研磨装置２Ａ〜２Ｃと、管理装置３とをデータ通信可能に接続する。
更に、図２に基づき、研磨装置２Ａ〜２Ｃの詳細な構成を説明する。図２は、研磨装置２の詳細構成を示す図である。ここで、研磨装置２Ａ〜２Ｃはいずれも同様の構成となるので、これらを代表して研磨装置２として説明をする。
図２に示すように、研磨装置２は、制御部２０と、データ通信部２１と、研磨機構部２００とを含んだ構成となっている。
図２に示すように、研磨装置２は、制御部２０と、データ通信部２１と、研磨機構部２００とを含んだ構成となっている。
制御部２０は、研磨機構部２００による研磨処理を制御したり、研磨機構部２００からの出力データをデータ通信部２１を介して管理装置３に送信したりするなど、研磨装置２の各構成要素の動作を制御する。
データ通信部２１は、ネットワーク４を介して管理装置３との間のデータ通信を行う機能を有したものであり、制御部２０の制御命令に応じて管理装置３にデータを送信したり、管理装置３からのデータを受信して制御部２０に伝送したりする。
データ通信部２１は、ネットワーク４を介して管理装置３との間のデータ通信を行う機能を有したものであり、制御部２０の制御命令に応じて管理装置３にデータを送信したり、管理装置３からのデータを受信して制御部２０に伝送したりする。
研磨機構部２００は、回転定盤２００ａと、研磨ヘッド２００ｂと、ダイヤモンドドレッサ２００ｃと、供給ノズル２００ｄとを含んだ構成となっている。
回転定盤２００ａは、円形の定盤を、制御部２０からの制御命令に応じた所定の回転数［ｒｐｍ］で回転させる機構を有している。
研磨ヘッド２００ｂは、研磨対象物４００を保持するもので、バッキング材３２０を介して研磨対象物４００の被研磨面が研磨パッド３００の研磨面と平行且つ対向するように接着固定する。そして、研磨ヘッド２００ｂに接合された円筒形状のアーム部により、制御部２０からの制御命令に応じて研磨ヘッド２００ｂに保持された研磨対象物４００の被研磨面を研磨面に押圧すると共に、研磨ヘッド２００ｂを回転、揺動させることにより被研磨面を研磨する。ここで、アーム部は、研磨ヘッド２００ｂを揺動させるためのモータ等による機構と、研磨ヘッド２００ｂを上下に移動するための油圧や空気圧等による機構と、研磨ヘッド２００ｂを回転させるためのモータ等による機構とを備えている。
回転定盤２００ａは、円形の定盤を、制御部２０からの制御命令に応じた所定の回転数［ｒｐｍ］で回転させる機構を有している。
研磨ヘッド２００ｂは、研磨対象物４００を保持するもので、バッキング材３２０を介して研磨対象物４００の被研磨面が研磨パッド３００の研磨面と平行且つ対向するように接着固定する。そして、研磨ヘッド２００ｂに接合された円筒形状のアーム部により、制御部２０からの制御命令に応じて研磨ヘッド２００ｂに保持された研磨対象物４００の被研磨面を研磨面に押圧すると共に、研磨ヘッド２００ｂを回転、揺動させることにより被研磨面を研磨する。ここで、アーム部は、研磨ヘッド２００ｂを揺動させるためのモータ等による機構と、研磨ヘッド２００ｂを上下に移動するための油圧や空気圧等による機構と、研磨ヘッド２００ｂを回転させるためのモータ等による機構とを備えている。
ダイヤモンドドレッサ２００ｃは、ダイヤモンド砥粒を台座となる金属に固着技術で固定し、研削する間に脱落しないように表面処理したもので、本体に接合されたアーム部により制御部２０からの制御命令に応じて、研磨面をパッド表面に押圧し且つ回転させることで研磨パッド３００の表面を削り、研磨処理による、研磨パッド３００表面のポア（空孔）に入り込んだ研磨粒子、研磨パッドの変形部分、摩耗部分などを除去して研磨パッド３００の研磨状態を一定に保つ。ここで、アーム部は、ダイヤモンドドレッサ２００ｃを揺動させるためのモータ等による機構と、ダイヤモンドドレッサ２００ｃを上下に移動するための油圧や空気圧等による機構と、ダイヤモンドドレッサ２００ｃを回転させるためのモータ等による機構とを備えている。また、ダイヤモンドドレッサ２００は、研磨パッド３００の研磨により摩耗するものであり消耗部材となる。
供給ノズル２００ｄは、研磨剤（スラリ）を研磨パッド３００の表面に供給するためのものである。ここで、スラリとは、研磨粉である砥粒を純水に分散させ用途に応じた薬液を添加したものである。代表的なスラリとしては、例えば、層間膜の研磨における、砥粒にヒュームド・シリカ、セリア等を用い、添加物にＫＯＨ、ＮＨ3等を用いたものがある。その他、ＳＴＩ、Ｗプラグ、Ｃｕダマシン等の用途に応じて砥流や添加物の種類が変わる。
更に、図２に示すように、回転定盤２００ａ上には研磨パッド３００が貼り付けられている。また、研磨ヘッド２００ｂには、バッキング材３２０を介して円形の研磨対象物４００が被研磨面を下向きに且つ当該被研磨面が研磨パッド３００の研磨面と対向するように接着固定される。また、研磨処理による研磨対象物４００の形状劣化を防ぐために研磨対象物４００の外周をリテーナリング３４０で囲んでいる。
研磨パッド（研磨布、パッド、ポリシャ、クロス、ポリシングパッド等とも言う）３００は、スラリ中の薬液による化学的な表面変質層を物理的な力で除去するために使われるもので、スラリと並びＣＭＰ技術の平坦性を決める重要な構成要素である。最も広く利用される研磨パッドは発泡ポリウレタン系のもので、３０〜８０［μｍ］のポアを持つ。他にも、ポリエステル繊維とポリウレタン樹脂からなる不繊布タイプのものがある。ここで、研磨パッド３００は、研磨対象物４００の研磨により摩耗するものであり、本実施の形態においては消耗部材として取り扱う。また、研磨パッド３００は、ダイヤモンドドレッサ２００ｃによるドレッシング及び研磨処理により表面が切削され、弾性が失われる。つまり、ダイヤモンドドレッサ２００ｃの押圧力、研磨ヘッド２００ｂとの回転数比、ドレッサーの時間に比例して摩耗する。ダイヤモンドドレッサ２００ｃよりも影響は少ないが、研磨ヘッド２００ｂの押圧力、ダイヤモンドドレッサ２００ｃとの回転数比、研磨時間にも依存して摩耗する。
バッキング材（バッキングフィルム、裏マット、バッキングパッド、ウェハ吸着パッド、インサート、マウントシート等とも言う）３２０は、１［ｍｍ］程度の厚みを有する特殊な布状もしくは板状の研磨対象物４００の保持材である。研磨対象物４００に汚染や欠陥を引き起こすことなく研磨対象物４００全体を確実に保持し、かつ高いウェハ面内均一性を確保するために用いられる。ポリエステルシート上にポリウレタン発泡体を均一に形成したものが一般的である。ここで、バッキング材３２０は、研磨対象物４００の研磨により性能が劣化するものであり、本実施の形態においては消耗部材として取り扱う。また、バッキング材３２０は、高負荷・連続動作により、弾性が失われ、破損する。つまり、回転定盤２００ａ及び研磨ヘッド２００ｂの回転数比、研磨ヘッド２００ｂの押圧力、処理回数、処理時間に依存して摩耗する。
リテーナリング（ガイドリング、ドレッシングリテーナ等とも言う）３４０は、研磨ヘッド２００ｂに取り付けられた研磨対象物４００周辺部外側の共周りリングである。これにより、研磨パッド３００を、リング部分に加える圧力により押さえ、研磨対象物４００の周辺部で発生しやすい過研磨による形状劣化を防止する。更に、研磨中に発生する横方向の応力により、研磨対象物４００がバッキング材から外れることを防止する働きもある。ここで、リテーナリング３４０は、研磨対象物４００の研磨により性能が劣化するものであり、本実施の形態においては消耗部材として取り扱う。また、リテーナリング３４０は、研磨パッド３００との摩擦で摩耗する。つまり、回転定盤２００ａ及び研磨ヘッド２００ｂの回転数比と、研磨ヘッド２００ｂの押圧力と、研磨時間に依存して摩耗する。
更に、図３に基づき、管理装置３の詳細な構成を説明する。図３は、管理装置３の詳細構成を示す図である。
図３に示すように、管理装置３は、データ通信部３ａと、データ記憶部３ｂと、残余寿命算出部３ｃと、表示処理部３ｄと、表示部３ｅとを含んだ構成となっている。
データ通信部３ａは、ネットワーク４を介して研磨装置２Ａ〜２Ｃとの間のデータ通信を行う機能を有したものであり、研磨装置２Ａ〜２Ｃにデータを送信したり、研磨装置２Ａ〜２Ｃからのデータを受信してデータ記憶部３ｂに伝送したりする。
図３に示すように、管理装置３は、データ通信部３ａと、データ記憶部３ｂと、残余寿命算出部３ｃと、表示処理部３ｄと、表示部３ｅとを含んだ構成となっている。
データ通信部３ａは、ネットワーク４を介して研磨装置２Ａ〜２Ｃとの間のデータ通信を行う機能を有したものであり、研磨装置２Ａ〜２Ｃにデータを送信したり、研磨装置２Ａ〜２Ｃからのデータを受信してデータ記憶部３ｂに伝送したりする。
データ記憶部３ｂは、データ通信部３ａによって受信した研磨装置２Ａ〜２Ｃからのデータを記憶したり、残余寿命の算出処理、残余寿命に係る情報の表示情報の生成処理等の各処理に必要なデータを記憶したりする。研磨装置２Ａ〜２Ｃから受信するデータとしては、例えば、各研磨装置における上記した消耗部材の使用内容に関する情報がある。使用内容に関する情報は、各研磨装置の研磨処理の種類に応じた設定内容を示すレシピの情報、選択したレシピの設定値による研磨処理における所定枚数毎の各消耗部材の実処理時間の情報等がある。また、残余寿命の算出に必要なデータとしては、研磨処理に用いる各消耗部材の基準寿命情報等がある。ここで、基準寿命情報は、各消耗部材毎に当該消耗部材に最大の負荷をかけるレシピを用いて研磨処理をした場合の寿命（利用可能時間、又は利用可能回数）である。
残余寿命算出部３ｃは、研磨装置２Ａ〜２Ｃから受信した使用内容に関する情報に基づき、下式（１）における寿命補正演算関数Ｆの値を算出し、各消耗部材に予め設定された基準寿命の情報を補正する。
Ｌｃ＝Ｆ・Ｌ （１）
但し、上式（１）において、Ｌは基準寿命（時間又は枚数）、Ｌｃは補正寿命（時間又は枚数）である。
Ｌｃ＝Ｆ・Ｌ （１）
但し、上式（１）において、Ｌは基準寿命（時間又は枚数）、Ｌｃは補正寿命（時間又は枚数）である。
ここで、寿命補正演算関数Ｆの値は、レシピ毎に決められた研磨装置の設定値及び実処理時間又は実処理枚数に基づいて決定される。研磨装置の設定値としては、回転定盤２００ａの回転数Ｒ１［ｒｐｍ］、研磨ヘッド２００ｂの回転数Ｒ２［ｒｐｍ］、研磨ヘッド２００ｂに保持された研磨対象物を研磨パッド３００に押圧する際の押圧力ＰＳ１［ｐｓｉ］、ダイヤモンドドレッサ２００ｃの研磨面を研磨パッド３００に押圧する際の押圧力ＰＳ２［ｐｓｉ］、ダイヤモンドドレッサ２００ｃの回転数Ｒ３［ｒｐｍ］などがある。
また、実処理時間［ｈ］は、各消耗部材毎の実処理時間の情報を含むものであり、例えば、レシピ毎の一連の処理（例えば、ロット毎）における、研磨ヘッド２００ｂの使用時間、研磨パッド３００の使用時間、ダイヤモンドドレッサ２００ｃの使用時間等の各消耗部材毎の性能劣化に係る時間情報を含む。
また、寿命補正演算関数Ｆの値を決定する際には、回転数の情報をそのまま用いるに限らず、例えば、回転定盤２００ａの回転数Ｒ１と研磨ヘッド２００ｂの回転数Ｒ２との比を用いたり、回転定盤２００ａの回転数Ｒ１とダイヤモンドドレッサ２００ｃの回転数Ｒ３との比を用いたりしても良い。
また、寿命補正演算関数Ｆの値を決定する際には、回転数の情報をそのまま用いるに限らず、例えば、回転定盤２００ａの回転数Ｒ１と研磨ヘッド２００ｂの回転数Ｒ２との比を用いたり、回転定盤２００ａの回転数Ｒ１とダイヤモンドドレッサ２００ｃの回転数Ｒ３との比を用いたりしても良い。
更に、残余寿命算出部３ｃは、各レシピ毎の実処理時間（実処理枚数）の情報を受信すると、これと上式（１）の算出結果とを用いて、下式（２）に従い残余寿命（時間又は枚数）を算出する。
Ｌrest＝Ｌｃ−Ｌreal （２）
但し、上式（２）において、Ｌrealは実処理時間又は実処理枚数、Ｌrestは残余寿命（時間又は枚数）である。
Ｌrest＝Ｌｃ−Ｌreal （２）
但し、上式（２）において、Ｌrealは実処理時間又は実処理枚数、Ｌrestは残余寿命（時間又は枚数）である。
表示処理部３ｄは、残余寿命算出部３ｃの算出結果に基づき、残余寿命（時間、枚数）等の表示データを生成して表示部３ｅに伝送したり、寿命を超えて使用がなされていた場合に、警告や交換要求を示す表示情報を生成して表示部３ｅに伝送したり、データ通信部３ａを介して処理禁止要求を該当する研磨装置に送信したりする。
表示部３ｅは、ＣＲＴディスプレイや液晶ディスプレイ等の表示装置であり、表示処理部３ｄから取得した表示情報を表示する。
表示部３ｅは、ＣＲＴディスプレイや液晶ディスプレイ等の表示装置であり、表示処理部３ｄから取得した表示情報を表示する。
以下、図４に基づき、研磨装置管理システム１のより具体的な動作を説明する。図４（ａ）は、研磨処理に用いるレシピの一例を示す図であり、（ｂ）は、各消耗部材の基準寿命の一例を示す図である。ここで、本実施の形態において、研磨対象物４００を半導体ウェハとし、研磨装置２Ａ〜２Ｃにより、当該半導体ウェハの表面を鏡面研磨する例を説明する。また、事前に、図４（ａ）に示すレシピＡの適用結果に基づき、図４（ｂ）に示すように、各消耗部材の基準寿命を決定する。
まず、研磨装置２Ａに、図４（ａ）に示すレシピＢを設定した場合の研磨装置管理システム１の動作を説明する。レシピＢでは、回転定盤２００ａの回転数Ｒ１が１００［ｒｐｍ］、研磨ヘッド２００ｂの回転数Ｒ２が１００［ｒｐｍ］、ダイヤモンドドレッサ２００ｃの回転数Ｒ３が５０［ｒｐｍ］、研磨ヘッド２００ｂの押圧力ＰＳ１が４［ｐｓｉ］及びダイヤモンドドレッサ２００ｃの押圧力ＰＳ２が４［ｐｓｉ］となっている。
研磨装置２Ａにおいて、レシピＢの設定値が設定されると、制御部２０は、回転定盤２００ａ及び研磨ヘッド２００ｂに、上記設定した回転数で回転するよう制御命令を与え、研磨ヘッド２００ｂに上記設定した押圧力で半導体ウェハの被研磨面を研磨パッド３００に押圧するように制御命令を与える。一方、供給ノズル２００ｄには回転定盤２００ａ上にスラリを供給するように制御命令を与える。このようにして研磨処理が開始されると、制御部２０は、研磨処理の所定枚数毎（例えば、５枚毎）に、各消耗部材の実処理時間の情報及び実処理枚数の情報と、現在研磨装置２Ａに適用されているレシピの情報とをデータ通信部２１を介して管理装置３に送信する。
更に、研磨処理により研磨パッド３００の研磨性能が低下した場合は、ダイヤモンドドレッサ２００ｃにより研磨パッド３００のドレッシングが行われる。ドレッシングは、例えば、所定枚数の半導体ウェハが研磨される毎に行われるもので、制御部２０の制御命令により上記設定された回転数及び押圧力によって、ダイヤモンドドレッサ２００ｃを回転し且つ研磨パッド３００に押圧する。このドレッシングにかかる実処理時間もデータ通信部２１を介して管理装置３に送信される。そして、ドレッシングにより研磨パッド３００の性能が再生すると、制御部２０の制御命令により研磨処理が再開される。
一方、管理装置３は、データ通信部３ａを介して研磨装置２Ａから上記した実処理時間の情報及び実処理枚数の情報とレシピの情報とを受信すると、これらの情報をデータ記憶部３ｂに記憶すると共に、残余寿命算出部３ｃに伝送する。
残余寿命算出部３ｃは、実処理時間の情報及び実処理枚数の情報とレシピの情報とを取得すると、これらの情報及び基準寿命の情報と上式（１）とに基づき各消耗部材の基準寿命を補正した補正寿命Ｌｃを算出する。ここで、上式（１）における寿命補正演算関数Ｆは、基準寿命の設定に係るレシピＡの設定内容と、研磨装置２Ａに適用されたレシピＢの設定内容及び実処理時間とから決定する。
残余寿命算出部３ｃは、実処理時間の情報及び実処理枚数の情報とレシピの情報とを取得すると、これらの情報及び基準寿命の情報と上式（１）とに基づき各消耗部材の基準寿命を補正した補正寿命Ｌｃを算出する。ここで、上式（１）における寿命補正演算関数Ｆは、基準寿命の設定に係るレシピＡの設定内容と、研磨装置２Ａに適用されたレシピＢの設定内容及び実処理時間とから決定する。
図４（ａ）に示すように、レシピＡにおいては、回転数Ｒ１及びＲ２はそれぞれ２００［ｒｐｍ］となっており、回転数Ｒ３は５０［ｒｐｍ］となっており、押圧力ＰＳ１及びＰＳ２はそれぞれ７［ｐｓｉ］となっている。一方、レシピＢでは、回転数Ｒ１及びＲ２は共にレシピＡの半分の１００［ｒｐｍ］となっており、回転数Ｒ３はレシピＡより１０［ｒｐｍ］低い４０［ｒｐｍ］となっており、押圧力ＰＳ１及びＰＳ２は共にレシピＡより３［ｐｓｉ］低い４［ｐｓｉ］となっている。このことから、レシピＡよりレシピＢの方が各消耗部材への処理負荷が軽いことが解る。更に、これらの情報に、実処理時間及び実処理枚数の情報（例えば、累積時間、累積枚数等）を加味して、寿命補正演算関数Ｆを決定する。レシピＢの場合、レシピＡより処理負荷が軽いことから、寿命補正演算関数Ｆの値は、図４（ｂ）に示す基準寿命が延びる値（１＜Ｆ）となる。例えば、研磨パッド３００の寿命補正演算関数Ｆの値を「１．５」と決定すると、上式（１）から、研磨パッド３００の補正寿命Ｌｃは、１８［ｈ］及び１０５０［枚］となる。他の消耗部材も同様に（１＜Ｆ）となる値が決定され補正が行われる。なお、Ｆの値は、全消耗部材に共通の値を決定しても良いし、各消耗部材毎に適切な値を決定しても良い。
残余寿命算出部３ｃは、上記補正寿命Ｌｃ及び実処理時間及び実処理枚数の情報から、上式（２）に従い、残余寿命Ｌrestを算出する。
研磨パッド３００については、例えば、現時点までの累計実処理時間が１２［ｈ］であれば、補正寿命１８［ｈ］から累積実処理時間１２［ｈ］を減算して残余寿命６［ｈ］を算出する。この残余寿命の算出結果は、表示処理部３ｄに伝送される。同様に、他の消耗部材についても残余寿命を算出する。
研磨パッド３００については、例えば、現時点までの累計実処理時間が１２［ｈ］であれば、補正寿命１８［ｈ］から累積実処理時間１２［ｈ］を減算して残余寿命６［ｈ］を算出する。この残余寿命の算出結果は、表示処理部３ｄに伝送される。同様に、他の消耗部材についても残余寿命を算出する。
表示処理部３ｄでは、残余寿命の算出結果に基づき、実処理時間が残余寿命Ｌrestを超えているか否かを判定し、研磨パッド３００については超えていないので、残余寿命の算出結果に基づき表示情報を生成して表示部３ｆに伝送する。一方、表示部３ｆは、表示処理部３ｅから取得した表示情報を表示する。これにより、研磨パッド３００の残余寿命の情報として、残余処理可能時間などが表示される。
更に、図４（ａ）に示す、レシピＡの処理負荷を上回る負荷のレシピＸを研磨装置２Ｃに対して設定した場合の研磨装置管理システム１の動作を説明する。レシピＸでは、回転定盤２００ａの回転数Ｒ１が２２０［ｒｐｍ］、研磨ヘッド２００ｂの回転数Ｒ２が２２０［ｒｐｍ］、ダイヤモンドドレッサ２００ｃの回転数Ｒ３が５０［ｒｐｍ］、研磨ヘッド２００ｂの押圧力ＰＳ１が９［ｐｓｉ］及びダイヤモンドドレッサ２００ｃの押圧力ＰＳ２が７［ｐｓｉ］となっている。
研磨装置２Ｃにおいて、上記研磨装置２Ａと同様に、制御部２０の制御によりレシピＸの設定値による研磨処理が開始されると、制御部２０は、研磨処理の所定枚数毎（例えば、５枚毎）及びドレッシング処理毎に、各消耗部材の実処理時間の情報及び実処理枚数の情報と、現在研磨装置２Ｃに適用されているレシピの情報とをデータ通信部２１を介して管理装置３に送信する。
一方、管理装置３は、データ通信部３ａを介して研磨装置２Ｃから上記した実処理時間の情報及び実処理枚数の情報とレシピの情報とを受信すると、これらの情報をデータ記憶部３ｂに記憶すると共に、残余寿命算出部３ｃに伝送する。
残余寿命算出部３ｃは、実処理時間の情報及び実処理枚数の情報とレシピの情報とを取得すると、これらの情報及び基準寿命の情報と上式（１）とに基づき各消耗部材の基準寿命を補正して補正寿命Ｌｃを算出する。
残余寿命算出部３ｃは、実処理時間の情報及び実処理枚数の情報とレシピの情報とを取得すると、これらの情報及び基準寿命の情報と上式（１）とに基づき各消耗部材の基準寿命を補正して補正寿命Ｌｃを算出する。
図４（ａ）に示すように、レシピＡにおいては、回転数Ｒ１及びＲ２はそれぞれ２００［ｒｐｍ］となっており、回転数Ｒ３は５０［ｒｐｍ］となっており、押圧力ＰＳ１及びＰＳ２はそれぞれ７［ｐｓｉ］となっている。一方、レシピＸでは、回転数Ｒ１及びＲ２は共にレシピＡよりも２０［ｒｐｍ］高い２２０［ｒｐｍ］となっており、回転数Ｒ３はレシピＡより１０［ｒｐｍ］高い６０［ｒｐｍ］となっており、押圧力ＰＳ１及びＰＳ２は共にレシピＡより２［ｐｓｉ］高い９［ｐｓｉ］となっている。このことから、レシピＡよりレシピＸの方が各消耗部材に対する処理負荷が重いことが解る。更に、これらの情報に、実処理時間及び実処理枚数を加味して、寿命補正演算関数Ｆを決定する。レシピＸの場合、レシピＡより処理負荷が重いことから、寿命補正演算関数Ｆの値は、図４（ｂ）に示す基準寿命が短くなる値（１＞Ｆ）となる。例えば、研磨パッド３００の寿命補正演算関数Ｆの値を「０．９」と決定すると、上式（１）から、研磨パッド３００の補正寿命Ｌｃは、１０．８［ｈ］及び６３０［枚］となる。他の消耗部材も同様に（１＞Ｆ）となる値により補正が行われる。
残余寿命算出部３ｃは、上記補正寿命Ｌｃ及び実処理時間及び実処理枚数の情報から、上式（２）に従い、残余寿命Ｌrestを算出する。
研磨パッド３００については、例えば、現時点までの累計実処理枚数が６３５［枚］であれば、補正寿命６３０［枚］から累積実処理枚数６３５［枚］を減算した−５［枚］が、現在の残余寿命となる。この残余寿命の算出結果は、表示処理部３ｄに伝送される。同様に、他の消耗部材についても残余寿命を算出する。
研磨パッド３００については、例えば、現時点までの累計実処理枚数が６３５［枚］であれば、補正寿命６３０［枚］から累積実処理枚数６３５［枚］を減算した−５［枚］が、現在の残余寿命となる。この残余寿命の算出結果は、表示処理部３ｄに伝送される。同様に、他の消耗部材についても残余寿命を算出する。
表示処理部３ｄでは、残余寿命の算出結果に基づき、累積実処理枚数が補正寿命を超えているか否かを判定し、研磨パッド３００については超えているので、処理禁止要求をデータ通信部３ａを介して研磨装置２Ｃに送信すると共に、表示部３ｆに研磨パッド３００の交換要求を示す表示情報を伝送する。一方、表示部３ｆは、表示処理部３ｅから取得した表示情報を表示する。これにより、表示部３ｆには、研磨パッド３００の交換を促すメッセージなどが表示される。他の消耗部材についても同様に判定処理を行い、各判定結果に応じた表示情報の表示処理等が行われる。
また、本実施の形態においては、処理禁止要求を受信した研磨装置は、制御部２０により研磨処理を停止すると共に、図示しないランプを点灯し、且つ図示しないアラームを鳴らす。なお、本実施の形態において、研磨装置は、消耗部材が交換される毎にそのことを示す信号を管理装置３に送信し、一方、この信号を受信した管理装置３は、該当する研磨装置に用いられる消耗部材の残余寿命の値を更新する。例えば、研磨パッド３００を交換した場合は、その交換信号に応じて、現在の残余寿命を上記した補正寿命である１０．８［ｈ］及び６３０［枚］に更新する。
上記したように、レシピ毎の設定値に応じて基準寿命を補正し、当該補正した基準寿命から実処理時間や実処理枚数を減算することで各レシピ毎の研磨処理における消耗部材の正確な残余寿命を算出する。そして、レシピが変更される毎に上記算出された残余寿命をレシピＡに基づく基準寿命の値に変換し、同様の処理を繰り返す。
更に、図５に基づき、研磨装置２の動作処理の流れを説明する。図５は、研磨装置２の動作処理を示すフローチャートである。
更に、図５に基づき、研磨装置２の動作処理の流れを説明する。図５は、研磨装置２の動作処理を示すフローチャートである。
図５に示すように、まずステップＳ１００に移行し、制御部２０において、レシピが選択されたか否かを判定し、選択されたと判定された場合(Yes)はステップＳ１０２に移行し、そうでない場合(No)は選択されるまで待機する。ここで、本実施の形態においては、手動による研磨装置２の各種設定値を設定が可能な他、図示しない記憶部に予め複数種類のレシピが記憶されており、システム利用者は、レシピの種類を選択するだけで研磨装置２の各種設定値を設定することが可能となっている。
ステップＳ１０２に移行した場合は、制御部２０において、選択されたレシピに応じて、各部への制御値を設定すると共に、処理時間及び処理枚数のカウンタを初期化してステップＳ１０４に移行する。
ステップＳ１０４では、制御部２０において、システム利用者からの指示（管理装置からの指示等）により、研磨処理が開始されたか否かを判定し、開始されたと判定された場合(Yes)はステップＳ１０６に移行し、そうでない場合(No)は開始されるまで待機する。
ステップＳ１０４では、制御部２０において、システム利用者からの指示（管理装置からの指示等）により、研磨処理が開始されたか否かを判定し、開始されたと判定された場合(Yes)はステップＳ１０６に移行し、そうでない場合(No)は開始されるまで待機する。
ステップＳ１０６に移行した場合は、制御部２０において、研磨対象物の研磨処理時間及び研磨処理回数をカウントしステップＳ１０８に移行する。
ステップＳ１０８では、制御部２０において、ダイヤモンドドレッサ２００ｃによるドレッシングを開始するか否かを判定し、開始すると判定された場合(Yes)はステップＳ１１０に移行し、そうでない場合(No)はステップＳ１１８に移行する。
ステップＳ１０８では、制御部２０において、ダイヤモンドドレッサ２００ｃによるドレッシングを開始するか否かを判定し、開始すると判定された場合(Yes)はステップＳ１１０に移行し、そうでない場合(No)はステップＳ１１８に移行する。
ステップＳ１１０に移行した場合は、制御部２０においてドレッサの処理時間をカウントしてステップＳ１１２に移行する。
ステップＳ１１２では、制御部２０において、ドレッシングが終了したか否かを判定し、終了したと判定された場合(Yes)はステップＳ１１４に移行し、そうでない場合(No)はステップＳ１１０に移行する。
ステップＳ１１２では、制御部２０において、ドレッシングが終了したか否かを判定し、終了したと判定された場合(Yes)はステップＳ１１４に移行し、そうでない場合(No)はステップＳ１１０に移行する。
ステップＳ１１４に移行した場合は、制御部２０において、カウントされたドレッシングの処理時間の情報を、データ通信部２１を介して管理装置３に送信してステップＳ１１６に移行する。
ステップＳ１１６では、制御部２０において、研磨処理が終了したか否かを判定し、終了したと判定された場合(Yes)はステップＳ１１８に移行し、そうでない場合(No)はステップＳ１０６に移行する。
ステップＳ１１６では、制御部２０において、研磨処理が終了したか否かを判定し、終了したと判定された場合(Yes)はステップＳ１１８に移行し、そうでない場合(No)はステップＳ１０６に移行する。
ステップＳ１１８では、制御部２０において、設定されたレシピの情報と、カウントした処理時間及び処理枚数の情報とを、データ通信部２１を介して管理装置３に送信してステップＳ１００に移行する。
一方、ステップＳ１０８において、ドレッシング開始ではなくステップＳ１２０に移行した場合は、制御部２０において、研磨処理枚数が所定枚数以上か否かを判定し、所定枚数以上であると判定された場合(Yes)はステップＳ１２２に移行し、そうでない場合(No)はステップＳ１１６に移行する。
一方、ステップＳ１０８において、ドレッシング開始ではなくステップＳ１２０に移行した場合は、制御部２０において、研磨処理枚数が所定枚数以上か否かを判定し、所定枚数以上であると判定された場合(Yes)はステップＳ１２２に移行し、そうでない場合(No)はステップＳ１１６に移行する。
ステップ１２２に移行した場合は、制御部２０において、設定されたレシピの情報と、カウントした処理時間及び処理枚数の情報とを、データ通信部２１を介して管理装置３に送信してステップＳ１１６に移行する。
更に、図６に基づき、管理装置３の動作処理の流れを説明する。図６は、管理装置３の動作処理を示すフローチャートである。
更に、図６に基づき、管理装置３の動作処理の流れを説明する。図６は、管理装置３の動作処理を示すフローチャートである。
図６に示すように、まずステップＳ２００に移行し、各消耗部材の残余寿命を基準寿命に基づく値に初期化してステップＳ２０２に移行する。ここでは、寿命補正後の残余寿命を基準寿命に対する残余寿命に換算する処理を行う。
ステップＳ２０２では、データ受信部３ａにおいて、研磨装置２から情報を受信したか否かを判定し、受信したと判定された場合(Yes)はステップＳ２０４に移行し、そうでない場合(No)は受信するまで待機する。
ステップＳ２０２では、データ受信部３ａにおいて、研磨装置２から情報を受信したか否かを判定し、受信したと判定された場合(Yes)はステップＳ２０４に移行し、そうでない場合(No)は受信するまで待機する。
ステップＳ２０４に移行した場合は、残余寿命算出部３ｃにおいて、上記受信した情報を解析してステップＳ２０６に移行する。ここで、解析により、受信情報からレシピの情報、各消耗部材の処理時間、研磨処理回数等の情報を抽出する。
ステップＳ２０６では、残余寿命算出部３ｃにおいて、抽出した情報に基づき、上式（１）における寿命補正演算関数Ｆを算出してステップＳ２０８に移行する。ここで、寿命補正演算関数Ｆは、上記したように、基準寿命を決定するレシピによる処理負荷に対して、現在のレシピの処理負荷が大きい場合は１＞Ｆとなり、一方、小さい場合は１＜Ｆとなる。
ステップＳ２０６では、残余寿命算出部３ｃにおいて、抽出した情報に基づき、上式（１）における寿命補正演算関数Ｆを算出してステップＳ２０８に移行する。ここで、寿命補正演算関数Ｆは、上記したように、基準寿命を決定するレシピによる処理負荷に対して、現在のレシピの処理負荷が大きい場合は１＞Ｆとなり、一方、小さい場合は１＜Ｆとなる。
ステップＳ２０８では、残余寿命算出部３ｃにおいて、上記算出した寿命補正演算関数Ｆを用いて上式（１）から、基準寿命を補正して補正寿命Ｌｃを算出してステップＳ２１０に移行する。
ステップＳ２１０では、残余寿命算出部３ｃにおいて、補正寿命Ｌｃと現在の実処理時間又は実処理枚数Ｌrealを用いて、上式（２）から残余寿命Ｌrestを算出し、算出結果を表示処理部３ｄに送信しててステップＳ２１２に移行する。
ステップＳ２１０では、残余寿命算出部３ｃにおいて、補正寿命Ｌｃと現在の実処理時間又は実処理枚数Ｌrealを用いて、上式（２）から残余寿命Ｌrestを算出し、算出結果を表示処理部３ｄに送信しててステップＳ２１２に移行する。
ステップＳ２１２では、表示処理部３ｄにおいて、累積実処理時間又は累積実処理枚数が残余寿命を超えたか否かを判定し、超えたと判定された場合(Yes)はステップＳ２１４に移行し、そうでない場合(No)はステップＳ２２４に移行する。
ステップＳ２１４に移行した場合は、表示処理部３ｄにおいて、処理禁止要求をデータ通信部３ａを介して該当する研磨装置２に送信してステップＳ２１６に移行する。
ステップＳ２１４に移行した場合は、表示処理部３ｄにおいて、処理禁止要求をデータ通信部３ａを介して該当する研磨装置２に送信してステップＳ２１６に移行する。
ステップＳ２１６では、表示処理部３ｄにおいて、残余寿命を超えた消耗部材の交換を促す表示情報を生成して表示部３ｅに伝送しステップＳ２１８に移行する。
ステップＳ２１８では、表示部３ｅにおいて、表示処理部３ｄから取得した表示情報の標示処理を行いステップＳ２２０に移行する。
ステップＳ２２０では、データ通信部３ａにおいて、研磨装置２から情報を受信したか否かを判定し、受信したと判定された場合(Yes)はステップＳ２２２に移行し、そうでない場合(No)は受信するまで待機する。
ステップＳ２１８では、表示部３ｅにおいて、表示処理部３ｄから取得した表示情報の標示処理を行いステップＳ２２０に移行する。
ステップＳ２２０では、データ通信部３ａにおいて、研磨装置２から情報を受信したか否かを判定し、受信したと判定された場合(Yes)はステップＳ２２２に移行し、そうでない場合(No)は受信するまで待機する。
ステップＳ２２２に移行した場合は、残余寿命算出部３ｃにおいて、該当する研磨装置２のレシピが変更されたか否かを判定し、変更されたと判定された場合(Yes)はステップＳ２００に移行し、そうでない場合(No)はステップＳ２１０に移行する。
一方、ステップＳ２１２において、残余寿命を超えずにステップＳ２２４に移行した場合は、表示処理部３ｄにおいて、該当する消耗部材の残余寿命を示す表示情報を生成して表示部３ｅに伝送しステップＳ２２６に移行する。
一方、ステップＳ２１２において、残余寿命を超えずにステップＳ２２４に移行した場合は、表示処理部３ｄにおいて、該当する消耗部材の残余寿命を示す表示情報を生成して表示部３ｅに伝送しステップＳ２２６に移行する。
ステップＳ２２６では、表示部３ｅにおいて、表示処理部３ｄから取得した表示情報の標示処理を行いステップＳ２２０に移行する。
このようにして、研磨装置管理システム１は、研磨装置２Ａ〜２Ｃにおける研磨処理において使用される消耗部材の正確な残余寿命を算出することが可能であり、且つ、算出した残余寿命に係る情報をシステム利用者に報知することが可能である。
このようにして、研磨装置管理システム１は、研磨装置２Ａ〜２Ｃにおける研磨処理において使用される消耗部材の正確な残余寿命を算出することが可能であり、且つ、算出した残余寿命に係る情報をシステム利用者に報知することが可能である。
上記実施の形態において、研磨装置２Ａ〜２Ｃは、発明１、２、３、４、７、８、９及び１０のいずれか１の研磨装置に対応し、管理装置３は、発明１、２、８、９及び１０のいずれか１の管理装置に対応する。
また、上記実施の形態において、制御部２０及びデータ通信部２１による、研磨装置２Ａ〜２Ｃの使用内容に係る情報の送信処理は、発明２の情報送信手段に対応している。
また、上記実施の形態において、制御部２０及びデータ通信部２１による、研磨装置２Ａ〜２Ｃの使用内容に係る情報の送信処理は、発明２の情報送信手段に対応している。
また、上記実施の形態において、データ通信部３ａ及びデータ記憶部３ｂによる、研磨装置２Ａ〜２Ｃからの使用内容に係る情報の取得処理は、発明２、８及び９のいずれか１の情報取得手段に対応する。
また、上記実施の形態において、残余寿命算出部３ｃは、発明１、２、５、６、７、８及び９のいずれか１の残余寿命算出手段に対応する。
また、上記実施の形態において、残余寿命算出部３ｃは、発明１、２、５、６、７、８及び９のいずれか１の残余寿命算出手段に対応する。
また、上記実施の形態において、表示処理部３ｄ及び表示部３ｅによる残余寿命に係る情報の表示処理は、発明１、２、８及び９のいずれか１の報知手段に対応する。
また、上記実施の形態において、研磨装置２Ａ〜２Ｃにおける、処理禁止要求に応じた図示しないランプの点灯処理及び図示しないアラームを鳴らす処理は、発明１の報知手段に対応する。
また、上記実施の形態において、研磨装置２Ａ〜２Ｃにおける、処理禁止要求に応じた図示しないランプの点灯処理及び図示しないアラームを鳴らす処理は、発明１の報知手段に対応する。
なお、上記実施の形態においては、寿命補正演算関数Ｆにより基準寿命そのものを補正して、その補正結果に基づき残余寿命の算出を行うようにしているが、これに限らず、基準寿命はそのままで、寿命補正演算関数Ｆにより基準寿命から減算する実処理時間又は実処理枚数を補正することでレシピ毎の研磨処理における消耗部材の残余寿命を算出するようにしても良い。
また、上記実施の形態においては、研磨装置の設定内容である、回転定盤２００ａの回転数Ｒ１［ｒｐｍ］、研磨ヘッド２００ｂの回転数Ｒ２［ｒｐｍ］、研磨ヘッド２００ｂに保持された研磨対象物を研磨パッド３００に押圧する際の押圧力ＰＳ１［ｐｓｉ］、ダイヤモンドドレッサ２００ｃの研磨面を研磨パッド３００に押圧する際の押圧力ＰＳ２［ｐｓｉ］、ダイヤモンドドレッサ２００ｃの回転数Ｒ３［ｒｐｍ］に基づき残余寿命の算出処理を行うようにしているが、これに限らず、スラリの種類や流量、純水の流量など他の設定内容にも基づき残余寿命の算出処理を行うようにしても良い。
１…研磨装置管理システム、２，２Ａ〜２Ｃ…研磨装置、３…管理装置、３ａ…データ通信部、３ｂ…データ記憶部、３ｃ…残余寿命算出部、３ｄ…表示処理部、３ｅ…表示部、４…ネットワーク、２０…制御部、２１…データ通信部、２００…研磨機構部、２００ａ…回転定盤、２００ｂ…研磨ヘッド、２００ｃ…ダイヤモンドドレッサ、２００ｄ…供給ノズル、３００…研磨パッド、３２０…バッキング材、３４０…リテーナリング、４００…研磨対象物
Claims (10)
- ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）技術により研磨対象物の表面を研磨する研磨装置と、
前記研磨装置の使用内容に係る情報と、前記研磨装置による研磨処理において使用される消耗部材毎に予め設定された基準寿命の情報とに基づき前記消耗部材の残余寿命を算出する残余寿命算出手段と、
前記残余寿命算出手段の算出結果に基づく情報をシステム利用者に報知する報知手段と、を備えることを特徴とする研磨装置管理システム。 - ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）技術により研磨対象物の表面を研磨する研磨装置と、当該研磨装置を管理するための管理装置とを備え、前記研磨装置による研磨処理において使用される消耗部材を管理するシステムであって、
前記研磨装置は、
前記管理装置に、前記研磨装置の使用内容に係る情報を送信する情報送信手段を備え、
前記管理装置は、
前記研磨装置から送信された前記使用内容に係る情報を取得する情報取得手段と、
前記情報取得手段によって取得した、前記使用内容に係る情報と、前記消耗部材毎に予め設定された基準寿命の情報とに基づき前記消耗部材の残余寿命を算出する残余寿命算出手段と、
前記残余寿命算出手段の算出結果に基づく情報をシステム利用者に報知する報知手段と、を備えることを特徴とする研磨装置管理システム。 - 前記研磨装置は、回転定盤と、当該回転定盤を回転させる回転定盤回転手段と、前記回転定盤上に配設された研磨パッドと、バッキング材を介して前記研磨対象物を保持する研磨ヘッドと、当該研磨ヘッドに保持された前記研磨対象物の表面を前記研磨パッドの研磨面に押圧させる研磨ヘッド押圧手段と、前記研磨ヘッドを回転させる研磨ヘッド回転手段と、前記研磨面上に研磨剤を供給する研磨剤供給手段とを含み、前記研磨面上に研磨剤を供給しながら前記回転定盤及び前記研磨ヘッドを前記押圧状態でそれぞれ回転させることにより前記研磨対象物を研磨するようになっており、
前記使用内容に係る情報は、前記研磨ヘッド押圧手段の押圧力、前記回転定盤の回転数及び前記研磨ヘッドの回転数の情報のうち少なくとも１つと、前記研磨パッドによる研磨時間及び前記研磨パッドによる研磨回数の情報の少なくとも一方とを含むことを特徴とする請求項２記載の研磨装置管理システム。 - 前記研磨装置は、前記研磨パッド表面をドレッシングするためのパッドドレッサと、当該パッドドレッサを回転させるパッドドレッサ回転手段と、前記パッドドレッサを前記研磨パッド表面に押圧させるパッドドレッサ押圧手段とを含み、前記パッドドレッサを前記押圧状態で回転させることにより前記研磨パッド表面をドレッシングするようになっており、
前記使用内容に係る情報は、前記パッドドレッサ押圧手段の押圧力及び前記パッドドレッサの回転数の情報の少なくとも一方と、前記パッドドレッサによるドレッシング時間及び前記パッドドレッサによるドレッシング回数の情報の少なくとも一方とを含むことを特徴とする請求項３記載の研磨装置管理システム。 - 前記残余寿命算出手段は、前記押圧手段の押圧力、前記回転定盤の回転数及び前記研磨ヘッドの回転数の情報のうち少なくとも１つと、前記研磨パッドによる研磨時間及び前記研磨パッドによる研磨回数の情報の少なくとも一方と、前記ドレッシング部の押圧力及び前記ドレッシング部の回転数の情報の少なくとも一方と、前記パッドドレッサによるドレッシング時間及び前記パッドドレッサによるドレッシング回数の情報の少なくとも一方とに基づき、前記研磨パッドの残余寿命を算出することを特徴とする請求項４記載の研磨装置管理システム。
- 前記残余寿命算出手段は、前記研磨ヘッド押圧手段の押圧力、前記回転定盤の回転数及び前記研磨ヘッドの回転数の情報のうち少なくとも１つと、前記研磨パッドによる研磨時間及び前記研磨パッドによる研磨回数の情報の少なくとも一方とに基づき、前記バッキング材の残余寿命を算出することを特徴とする請求項３乃至請求項５のいずれか１項に記載の研磨装置管理システム。
- 前記研磨装置は、前記研磨パッドを用いた研磨処理による前記研磨対象物の形状劣化を防ぐためのリテーナリングを含み、
前記残余寿命算出手段は、前記研磨ヘッド押圧手段の押圧力、前記回転定盤の回転数及び前記研磨ヘッドの回転数の情報のうち少なくとも１つと、前記研磨パッドによる研磨時間及び前記研磨パッドによる研磨回数の情報の少なくとも一方とに基づき、前記リテーナリングの残余寿命を算出することを特徴とする請求項３乃至請求項６のいずれか１項に記載の研磨装置管理システム。 - ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）技術により研磨対象物の表面を研磨する研磨装置と、当該研磨装置を管理するための管理装置とを備え、前記研磨装置による研磨処理において使用される消耗部材を管理するシステムに適用可能な前記管理装置であって、
前記研磨装置から送信された前記使用内容に係る情報を取得する情報取得手段と、
前記情報取得手段によって取得した前記使用内容に係る情報と、前記消耗部材毎に予め設定された基準寿命の情報とに基づき前記消耗部材の残余寿命を算出する残余寿命算出手段と、
前記残余寿命算出手段の算出結果に基づく情報をシステム利用者に報知する報知手段と、を備えることを特徴とする管理装置。 - ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）技術により研磨対象物の表面を研磨する研磨装置と、当該研磨装置を管理するための管理装置とを備え、前記研磨装置による研磨処理において使用される消耗部材を管理するシステムにおける前記管理装置を制御するためのプログラムであって、
前記研磨装置から送信された前記使用内容に係る情報を取得する情報取得手段、
前記情報取得手段によって取得した、前記使用内容に係る情報と、前記消耗部材毎に予め設定された基準寿命の情報とに基づき前記消耗部材の残余寿命を算出する残余寿命算出手段及び、
前記残余寿命算出手段の算出結果に基づく情報をシステム利用者に報知する報知手段として実現される処理をコンピュータに実現させるためのプログラムであることを特徴とする管理装置制御プログラム。 - ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）技術により研磨対象物の表面を研磨する研磨装置と、当該研磨装置を管理するための管理装置とを備え、前記研磨装置による研磨処理において使用される消耗部材を管理するシステムにおける前記管理装置を制御するための方法であって、
前記研磨装置から送信された前記使用内容に係る情報を取得する情報取得ステップと、
前記情報取得ステップにおいて取得した前記使用内容に係る情報と、前記消耗部材毎に予め設定された基準寿命の情報とに基づき前記消耗部材の残余寿命を算出する残余寿命算出ステップと、
前記残余寿命算出ステップにおける算出結果に基づく情報をシステム利用者に報知する報知ステップとを含むことを特徴とする管理装置制御方法。
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| JP2004176911A JP2006004992A (ja) | 2004-06-15 | 2004-06-15 | 研磨装置管理システム、管理装置、管理装置制御プログラム及び管理装置制御方法 |
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-
2004
- 2004-06-15 JP JP2004176911A patent/JP2006004992A/ja not_active Withdrawn
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