JP2007229844A

JP2007229844A - Polishing apparatus

Info

Publication number: JP2007229844A
Application number: JP2006052912A
Authority: JP
Inventors: Junji Tanaka; 淳史田中
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2006-02-28
Filing date: 2006-02-28
Publication date: 2007-09-13

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polishing apparatus which can carry out the management of service time of consumables by attaching RF tags to the consumables. <P>SOLUTION: The polishing apparatus 1 for polishing an object to be polished (a wafer 20) is composed of consumables (e.g., a polishing member 313) to be used in polishing the wafer 20, a polishing head 314 on which the polishing member 313 is dismountably mounted, an RF tag 421 attached to the polishing member 313, an antenna portion 422 and a reader/writer 423 which are attached to the polishing head 314 and carries out the reading and writing of information tag in a non contact with the RF, and a control apparatus 400 for writing the service time to the RF tag 421 by means of the reader/writer 423 when the polishing member 313 is used. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体ウェハ等の研磨対象物の表面を平坦化する研磨装置に関する。 The present invention relates to a polishing apparatus for flattening the surface of an object to be polished such as a semiconductor wafer.

半導体ウェハ等を研磨する研磨装置には、研磨パッド等の多数の消耗品が用いられている（例えば、特許文献１参照）。これらの消耗品は使用時間の限界値、すなわち、一定の研磨品質を維持できる使用時間が定められている。現状の研磨装置では、オペレータがＧＵＩ画面を操作して消耗品の使用時間管理を行っている。 A polishing apparatus for polishing a semiconductor wafer or the like uses a large number of consumables such as a polishing pad (see, for example, Patent Document 1). For these consumables, the limit value of the use time, that is, the use time capable of maintaining a constant polishing quality is determined. In the current polishing apparatus, the operator operates the GUI screen to manage the usage time of consumables.

特開２００２−２１９６４５号公報JP 2002-219645 A

しかしながら、消耗品の使用時間管理をオペレータにより行うと、オペレーションミスが発生した場合に、消耗品の状態を把握することが困難になるという課題があった。 However, when the operating time management of consumables is performed by an operator, there is a problem that it becomes difficult to grasp the state of the consumables when an operation error occurs.

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、消耗品にＲＦタグを取付け、この消耗品の使用時間管理を行うことができる研磨装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide a polishing apparatus in which an RF tag is attached to a consumable and the usage time of the consumable can be managed.

前記課題を解決するために、本発明に係る研磨装置は、研磨対象物を研磨するものであり、研磨装置内で使用される消耗品（例えば、実施形態における研磨部材３１３）と、この消耗品が着脱される消耗品保持部（例えば、実施形態における研磨ヘッド３１４）と、消耗品に取り付けられたＲＦタグと、消耗品保持部に取り付けられ、ＲＦタグに対して非接触で情報の読み書きを行う情報読み書き装置（例えば、実施形態におけるアンテナ部４２２およびリーダライタ４２３）と、消耗品が使用されたときに、情報読み書き装置により使用時間をＲＦタグに書き込む制御装置とから構成される。 In order to solve the above problems, a polishing apparatus according to the present invention polishes an object to be polished. A consumable used in the polishing apparatus (for example, the polishing member 313 in the embodiment) and the consumable Is attached to the consumables holding unit (for example, the polishing head 314 in the embodiment), the RF tag attached to the consumables, and the consumables holding unit, and reads and writes information without contact with the RF tags. An information read / write device to be performed (for example, the antenna unit 422 and the reader / writer 423 in the embodiment) and a control device that writes the usage time to the RF tag by the information read / write device when a consumable is used.

このような本発明に係る研磨装置において、情報読み書き装置が、消耗品保持部の近傍に位置するＲＦタグに対してのみ情報の読み書きが可能に構成され、制御装置が、情報読み書き装置でＲＦタグが読み書きできるようになったときに、消耗品が消耗品保持部に取り付けられたことを検出するように構成されることが好ましい。 In such a polishing apparatus according to the present invention, the information read / write device is configured to be able to read / write information only with respect to the RF tag located in the vicinity of the consumable holding unit, and the control device is the information read / write device and the RF tag. Is preferably configured to detect that a consumable has been attached to the consumable holder when it becomes readable and writable.

このとき、制御装置が、消耗品が消耗品保持部に取り付けられたときに、ＲＦタグの情報を読み出し、使用時間がＲＦタグに記憶されていないときは、消耗品保持部を制御して消耗品のイニシャライズを行うように構成されることが好ましい。また、制御装置が、消耗品が消耗品保持部に取り付けられたときに、ＲＦタグの情報を読み出し、使用時間が所定の制限値を超えているときに警告を発するように構成されることが好ましい。 At this time, the control device reads the information of the RF tag when the consumable is attached to the consumable holding unit, and controls the consumable holding unit when the usage time is not stored in the RF tag. Preferably, the product is configured to initialize. Further, the control device may be configured to read information on the RF tag when the consumable is attached to the consumable holding unit and to issue a warning when the usage time exceeds a predetermined limit value. preferable.

なお、本発明に係る研磨装置においては、消耗品が、研磨対象物を研磨する研磨部材、研磨部材をドレッシングするドレッシング用ディスク、研磨対象物を洗浄する洗浄ブラシ、または、研磨対象物を研磨するときにこの研磨対象物を保持するチャックを洗浄するチャック洗浄ブラシの少なくとも一つであることが好ましい。 In the polishing apparatus according to the present invention, the consumable supplies polish the polishing member for polishing the polishing object, the dressing disk for dressing the polishing member, the cleaning brush for cleaning the polishing object, or the polishing object. It is sometimes preferable to use at least one chuck cleaning brush for cleaning the chuck that holds the object to be polished.

本発明に係る研磨装置を以上のように構成すると、消耗品の使用時間管理を正確に行うことができるため、研磨対象物の研磨品質を所定の値以上に保つことができる。 When the polishing apparatus according to the present invention is configured as described above, it is possible to accurately manage the use time of the consumables, so that the polishing quality of the object to be polished can be maintained at a predetermined value or more.

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。まず、本発明が適用される研磨装置として、半導体ウェハを３ステージの研磨工程で精密に平坦研磨するＣＰＭ装置（以降の説明では単に「研磨装置１」と呼ぶ）の構成について説明する。この研磨装置１は、その全体構成を図１に平面図として示すように、大きくカセットインデックス部１００、ウェハ洗浄部２００、研磨部３００、およびこの研磨装置の作動を制御する制御装置４００（図２参照）からなり、装置全体が一体のクリーンチャンバを構成するとともに各部が小室に仕切られて構成されている。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, as a polishing apparatus to which the present invention is applied, a configuration of a CPM apparatus (hereinafter simply referred to as “polishing apparatus 1”) that precisely flatly polishes a semiconductor wafer in a three-stage polishing process will be described. As shown in the plan view of FIG. 1, the polishing apparatus 1 has a cassette index section 100, a wafer cleaning section 200, a polishing section 300, and a control apparatus 400 (FIG. 2) for controlling the operation of the polishing apparatus. The entire apparatus constitutes an integrated clean chamber and each part is divided into small chambers.

カセットインデックス部１００には、複数のウェハを保持したカセット（キャリアとも称する）Ｃ₁〜Ｃ₄を載置するウェハ載置テーブル１２０、ウェハのノッチまたはオリエンタルフラットを一定方向に配向させるアライナー機構１３０、カセット内の未加工ウェハを取り出して洗浄部２００の洗浄機仮置き台２１１に搬入し、また、洗浄部２００で洗浄された加工済みウェハをカセットに収納する第１搬送ロボット１５０等が設けられている。 The cassette index unit 100 includes a wafer mounting table 120 on which cassettes (also referred to as carriers) C _{1 to} C ₄ holding a plurality of wafers are mounted, an aligner mechanism 130 that orients the wafer notch or oriental flat in a certain direction, An unprocessed wafer in the cassette is taken out and loaded into the cleaning machine temporary storage table 211 of the cleaning unit 200, and a first transfer robot 150 or the like for storing the processed wafer cleaned by the cleaning unit 200 in the cassette is provided. Yes.

第１搬送ロボット１５０は２本の多関節アームを有する多関節アーム型のロボットであり、基台１５１上に水平旋回および昇降作動が自在に取り付けられた旋回台１５２、旋回台１５２に屈伸作動自在に取り付けられた２本の多関節アーム１５３ａ，１５３ｂ、各アームの先端部に伸縮自在に取り付けられたＡアーム１５５ａおよびＢアーム１５５ｂ（Ｂアーム１５５ｂはＡアーム１５５ａの下方にオフセット配置され、図１において上下に重なって位置している）等から構成されている。Ａアーム１５５ａおよびＢアーム１５５ｂの先端部には、ウェハを裏面側から支持して吸着保持する保持部が形成されている。基台１５１には直線移動装置が設けられており、床面に配設されたリニアガイド１６０に沿って水平移動自在に構成されている。 The first transfer robot 150 is a multi-joint arm type robot having two multi-joint arms. The swivel base 152 is mounted on a base 151 so as to be able to freely rotate horizontally and move up and down. Two articulated arms 153a and 153b, and an A arm 155a and a B arm 155b (B arm 155b is offset below the A arm 155a, and is attached to the tip of each arm in a telescopic manner. In the upper and lower sides). A holding portion for supporting the wafer from the back side and holding it by suction is formed at the tip of the A arm 155a and the B arm 155b. The base 151 is provided with a linear moving device, and is configured to be horizontally movable along a linear guide 160 disposed on the floor surface.

ウェハ洗浄部２００は、第１洗浄室２１０、第２洗浄室２２０、第３洗浄室２３０および乾燥室２４０の４室構成からなり、研磨加工済みのウェハが第１洗浄室２１０→第２洗浄室２２０→第３洗浄室２３０→乾燥室２４０のように順次送られて研磨加工部３００で付着した研磨加工液（スラリ）、研磨摩耗粉等の除去洗浄が行われる。 The wafer cleaning section 200 has a four-chamber configuration of a first cleaning chamber 210, a second cleaning chamber 220, a third cleaning chamber 230, and a drying chamber 240, and a polished wafer is transferred from the first cleaning chamber 210 to the second cleaning chamber. The polishing process liquid (slurry), polishing wear powder, and the like, which are sequentially sent in the order of 220 → third cleaning chamber 230 → drying chamber 240 and adhered to the polishing processing unit 300, are removed and cleaned.

各洗浄室の構成は種々の公知手法を用いることができるが、本実施例では第１洗浄室２１０での粗洗浄として回転ブラシによる両面洗浄、第２洗浄室２２０での中洗浄として超音波加振下での表面ペンシル洗浄、第３洗浄室２３０での仕上げ洗浄として純水によるスピナー洗浄、乾燥室２４０では窒素雰囲気下における乾燥処理を行うように構成している。なお、洗浄工程は研磨加工を行ったウェハについて行い、未加工ウェハは洗浄機仮置き台２１１を介してウェハ洗浄部２００を通過し研磨部３００に搬入される。 Although various known methods can be used for the configuration of each cleaning chamber, in this embodiment, ultrasonic cleaning is applied as double-side cleaning with a rotating brush as rough cleaning in the first cleaning chamber 210 and intermediate cleaning in the second cleaning chamber 220. Surface pencil cleaning under shaking, spinner cleaning with pure water as finish cleaning in the third cleaning chamber 230, and drying processing in the drying chamber 240 are performed in a nitrogen atmosphere. The cleaning process is performed on the polished wafer, and the unprocessed wafer passes through the wafer cleaning unit 200 and is carried into the polishing unit 300 via the cleaning machine temporary table 211.

研磨部３００は、研磨加工を行う領域であり、中央に円盤状のインデックステーブル３４０が設けられている。インデックステーブル３４０は９０度ごとの４区画に等分割され、区画ごとにウェハを吸着保持するチャックＶ₁，Ｖ₂，Ｖ₃，Ｖ₄が設けられるとともに、内蔵するステッピングモータの作動によりテーブル全体を９０度ごとに回動送りさせる。インデックステーブル３４０の周囲には、このテーブルの位置決め停止位置に対応して外周から取り囲むように、第１研磨ステージ３１０、第２研磨ステージ３２０、第３研磨ステージ３３０の３つの研磨ステージと、チャックに未加工ウェハを搬入し、また、研磨加工が終了した加工済みウェハをチャックから取り出して搬送する搬送ステージ３５０とが形成されている。 The polishing unit 300 is an area where polishing is performed, and a disk-shaped index table 340 is provided at the center. The index table 340 is equally divided into four sections every 90 degrees, and chucks V ₁ , V ₂ , V ₃ , V ₄ are provided for sucking and holding the wafers in each section, and the entire table is operated by the operation of the built-in stepping motor. Turn and feed every 90 degrees. Around the index table 340, there are three polishing stages of a first polishing stage 310, a second polishing stage 320, and a third polishing stage 330, and a chuck so as to surround from the outer periphery corresponding to the positioning stop position of the table. An unprocessed wafer is carried in, and a transfer stage 350 is formed for transferring the processed wafer that has undergone the polishing process from the chuck.

インデックステーブル３４０に設けられたチャックＶ₁〜Ｖ₄には、ウェハを裏面から真空吸着して保持する保持機構、吸着保持したウェハをインデックステーブル３４０に対して水平面内で高速回転させるチャック駆動機構、研磨加工時に使用するスラリが乾燥固着しないようにチャックに純水を供給して洗い流すチャック洗浄機構等が設けられている。チャックＶ₁〜Ｖ₄の直径はウェハ直径よりもわずかに小径に形成されており、チャック上へのウェハの搬入やチャックからの搬出時にウェハの外周端部を把持可能に構成されている。このため、ウェハをチャック上に搬入して吸着保持させチャック駆動機構により高速回転および停止保持させることが自在に構成されている。 The chucks V _{1 to} V ₄ provided on the index table 340 include a holding mechanism that vacuum-sucks and holds the wafer from the back surface, a chuck driving mechanism that rotates the suction-held wafer with respect to the index table 340 in a horizontal plane at a high speed, A chuck cleaning mechanism or the like is provided to supply and wash pure water to the chuck so that the slurry used during the polishing process does not dry and adhere. The diameters of the chucks V _{1 to} V ₄ are slightly smaller than the wafer diameter, and are configured to be able to grip the outer peripheral edge of the wafer when the wafer is loaded onto the chuck or unloaded from the chuck. For this reason, it is configured such that the wafer can be carried onto the chuck, sucked and held, and rotated and stopped at high speed by the chuck drive mechanism.

第１研磨ステージ３１０、第２研磨ステージ３２０、第３研磨ステージ３３０の３つの研磨ステージには、それぞれ、インデックステーブル３４０に対して水平方向に揺動自在かつ鉛直方向に上下動自在な研磨アーム３１１，３２１，３３１が設けられている。各研磨アームの先端部にはこの研磨アームから垂下して水平面内に高速回転自在な研磨ヘッドが取り付けられており、その下端面にウェハとの相対回転によりウェハ表面を平坦研磨する研磨パッドを有している。 Each of the three polishing stages of the first polishing stage 310, the second polishing stage 320, and the third polishing stage 330 has a polishing arm 311 that can swing in the horizontal direction and move up and down in the vertical direction with respect to the index table 340. , 321, 331 are provided. A polishing head which is suspended from the polishing arm and is rotatable in a horizontal plane at a high speed is attached to the tip of each polishing arm, and a polishing pad for flatly polishing the wafer surface by relative rotation with the wafer is provided at the lower end of the polishing head. is doing.

このため、例えば第１研磨ステージ３１０において研磨加工を行うときには、研磨アーム３１１を揺動させて研磨ヘッドをチャックＶ₄上に移動させ、研磨ヘッドおよびチャックを相対回転させるとともに研磨アーム３１１を降下させて研磨パッドをウェハ上に押圧させ、研磨パッド中心部からスラリを供給しながら研磨アームを揺動往復させることによりチャック上に吸着保持されたウェハ表面を平坦に研磨加工することができる。 Thus, for example, when performing polishing in the first polishing stage 310, the polishing arm 311 is swung to move the polishing head on the chuck V _4, the polishing arm 311 is lowered along with the relatively rotating the polishing head and the chuck By pressing the polishing pad onto the wafer and supplying the slurry from the center of the polishing pad and swinging the polishing arm back and forth, the wafer surface adsorbed and held on the chuck can be polished flat.

各研磨ステージ３１０，３２０，３３０には、研磨加工中のウェハの加工状態を検出する光学式の終点検出器が取り付けられており、研磨加工中のウェハ表面からの反射光がリアルタイムで検出されている。 Each polishing stage 310, 320, 330 is equipped with an optical end point detector for detecting the processing state of the wafer being polished, and the reflected light from the wafer surface being polished is detected in real time. Yes.

また、各研磨ステージ３１０，３２０，３３０には、研磨パッドの揺動軌跡上に、研磨パッドの表面（研磨加工面）をドレスアップするパッドドレッサ３１７，３２７，３３７が設けられている。パッドドレッサ３１７，３２７，３３７は、ウェハを研磨加工することによって研磨パッドの表面に生じる目詰まりや目の不揃いを修正（ドレッシング、目立て）する装置であり、表面にダイヤモンド砥粒が固着されて回転自在なディスクと、ドレッシング後の研磨パッドの表面に純水を噴射して研磨パッド表面を純水洗浄するノズルとを有して構成されている。研磨パッドのドレッシングは研磨アーム３１１，３２１，３３１を揺動させて研磨パッドをパッドドレッサ上に移動させ、研磨パッドとディスクとを相対回転させながら押圧させることにより行われる。 Each of the polishing stages 310, 320, and 330 is provided with pad dressers 317, 327, and 337 that dress up the surface (polishing surface) of the polishing pad on the rocking locus of the polishing pad. The pad dressers 317, 327, and 337 are devices for correcting clogging and unevenness of the surface of the polishing pad by polishing the wafer (dressing, sharpening), and rotating with diamond abrasive grains fixed to the surface. It has a free disk and a nozzle that sprays pure water onto the surface of the polishing pad after dressing to clean the surface of the polishing pad with pure water. The dressing of the polishing pad is performed by swinging the polishing arms 311, 321 and 331 to move the polishing pad onto the pad dresser and pressing the polishing pad and the disk while relatively rotating them.

搬送ステージ３５０には、ウェハの搬送を行う第２搬送ロボット３６０と第３搬送ロボット３７０およびこれらの搬送ロボット間でウェハの受け渡しを仲介するＡ仮置き台３８１およびＢ仮置き台３８２とが配設されている。第２搬送ロボット３６０は、前述した第１搬送ロボット１５０と同様の多関節アーム型ロボットであり、水平旋回および昇降作動自在な旋回台３６２上に揺動自在に取り付けられた２本の多関節アーム３６３ａ，３６３ｂおよび各多関節アームの先端部に伸縮自在に取り付けられたＡアーム３６５ａおよびＢアーム３６５ｂから構成されている。Ａアーム３６５ａとＢアーム３６５ｂとは上下にオフセットして配置されるとともに、両アームの先端部にはウェハを裏面側から支持して吸着保持する保持部が形成されている。 The transfer stage 350 includes a second transfer robot 360 and a third transfer robot 370 that transfer wafers, and an A temporary placement table 381 and a B temporary placement table 382 that mediate delivery of wafers between these transfer robots. Has been. The second transfer robot 360 is an articulated arm type robot similar to the first transfer robot 150 described above, and is provided with two articulated arms swingably mounted on a turntable 362 that can be horizontally swung and moved up and down. 363a and 363b, and an A arm 365a and a B arm 365b which are attached to the tip of each multi-joint arm so as to be extendable and contractable. The A arm 365a and the B arm 365b are disposed so as to be offset in the vertical direction, and a holding portion that supports and holds the wafer from the back surface side is formed at the tip of both arms.

第３搬送ロボット３７０は、インデックステーブル３４０に対して水平方向に揺動自在かつ鉛直方向に上下動自在な揺動アーム３７１と、揺動アームの先端部にこの揺動アームに対して水平旋回自在に取り付けられた回動アーム３７２、回動アーム３７２の両端部に懸吊されてウェハの外周端部を把持するＡクランプ３７５ａおよびＢクランプ３７５ｂ等から構成されている。Ａクランプ３７５ａとＢクランプ３７５ｂとは回動アーム３７２の回動中心から同一距離の回動アーム端部に配設されている。図１に示す状態は第３搬送ロボット３７０の待機姿勢を示しており、図におけるＡクランプ３７５ａとＢクランプ３７５ｂとの下方に、それぞれ未加工のウェハを載置するＡ仮置き台３８１と、研磨加工済みのウェハを載置するＢ仮置き台３８２とが設けられている。 The third transfer robot 370 is swingable in the horizontal direction with respect to the index table 340 and vertically swingable in the vertical direction, and horizontally swingable with respect to the swing arm at the tip of the swing arm. The rotation arm 372 is attached to the rotation arm 372, and the A clamp 375a and the B clamp 375b are suspended from both ends of the rotation arm 372 and grip the outer peripheral end of the wafer. The A clamp 375a and the B clamp 375b are disposed at the end of the rotation arm at the same distance from the rotation center of the rotation arm 372. The state shown in FIG. 1 shows the standby posture of the third transfer robot 370. A temporary placement table 381 for placing an unprocessed wafer on the lower side of the A clamp 375a and the B clamp 375b in the drawing, and the polishing, respectively. A B temporary placement table 382 on which a processed wafer is placed is provided.

このため、第３搬送ロボット３７０の揺動アーム３７１を揺動作動させ、回動アーム３７２を旋回作動させることによりＡクランプ３７５ａまたはＢクランプ３７５ｂのいずれをもインデックステーブル３４０のチャックＶ₁上に移動させることができ、当該位置で揺動アーム３７１を下降させてＡクランプ３７５ａまたはＢクランプ３７５ｂでチャック上のウェハを外周クランプして受取り、あるいは、チャック上に新たなウェハを載置保持させることができる。 Moving Thus, the swing arm 371 of the third transfer robot 370 is swung, one also on the chuck V ₁ of the index table 340 of the A clamp 375a or B clamp 375b by pivoting actuating the pivoting arm 372 The swing arm 371 is lowered at this position, and the wafer on the chuck is clamped and received by the A clamp 375a or B clamp 375b, or a new wafer is placed and held on the chuck. it can.

なお、研磨加工後のウェハにはスラリを含んだ研磨加工液が付着していることから、研磨装置１では研磨加工前のウェハを搬入するアームおよびクランプと、研磨加工後のウェハを搬出するアームおよびクランプとを区別して用いている。すなわち、上下にオフセットされたＡ，Ｂアームのうち上方に位置するＡアーム３６５ａを未加工ウェハの搬入用アーム、下方に位置するＢアーム３６５ｂを搬出用アームに、また、Ａクランプ３７５ａを搬入用クランプ、Ｂクランプ３７５ｂを搬出用クランプとして規定し作動させている。 Since the polishing liquid containing slurry is attached to the wafer after polishing, the polishing apparatus 1 has an arm and a clamp for loading the wafer before polishing and an arm for unloading the wafer after polishing. And clamps are used separately. That is, among the A and B arms offset up and down, the upper A arm 365a is used for loading an unprocessed wafer, the lower B arm 365b is used as a loading arm, and the A clamp 375a is loaded. The clamp and B clamp 375b are defined and operated as a carry-out clamp.

制御装置４００は、以上のように構成される研磨装置１の作動を予め設定された制御プログラムに基づいて制御する。それでは、図２に基づいて、制御装置４００による制御の例として、第１研磨ステージ３１０における制御について説明する。第１研磨ステージ３１０は、研磨対象物であるウェハ２０をその上面側に着脱自在に吸着保持可能なウェハ保持テーブル３１２と、このウェハ保持テーブル３１２の上方位置に設けられ、ウェハ保持テーブル３１２上に保持されたウェハ２０の被研磨面２０ａと対向する研磨パッド３１３ａが設けられた研磨部材３１３を保持する研磨ヘッド３１４とを備えて構成される。この研磨パッド３１３ａの寸法（直径）はウェハ２０の寸法（直径）よりも小さく（すなわち研磨パッド３１３ａはウェハ２０よりも小径であり）、研磨パッド３１３ａをウェハ２０に接触させた状態で双方を相対移動させることにより、ウェハ２０の被研磨面（上面）２０ａ全体を研磨できるようになっている。 The control device 400 controls the operation of the polishing device 1 configured as described above based on a preset control program. Then, based on FIG. 2, the control in the 1st grinding | polishing stage 310 is demonstrated as an example of the control by the control apparatus 400. FIG. The first polishing stage 310 is provided at a position above the wafer holding table 312 and a wafer holding table 312 that can detachably suck and hold the wafer 20 as an object to be polished on its upper surface side. A polishing head 314 that holds a polishing member 313 provided with a polishing pad 313a facing the surface to be polished 20a of the held wafer 20 is provided. The size (diameter) of the polishing pad 313a is smaller than the size (diameter) of the wafer 20 (that is, the polishing pad 313a is smaller in diameter than the wafer 20). By moving, the entire polished surface (upper surface) 20a of the wafer 20 can be polished.

ウェハ保持テーブル３１２は、ウェハ２０とほぼ同じ直径を有する円盤状の回転テーブルであり、上下方向に延びた回転軸３１５の上端に取り付けられてほぼ水平姿勢に保持されている。ウェハ保持テーブル３１２の上面には上述した（真空）チャックＶ₄が設けられており、制御装置４００でウェハ吸着機構３１２ａを制御し、このチャックＶ₄を作動させて、ウェハ２０をウェハ保持テーブル３１２の上面側に着脱自在に吸着保持できるようになっている。回転軸３１５は、図示しない電動モータを有して構成されるウェハ回転機構３１５ａを用いて垂直軸回りに回転駆動されるようになっており、制御装置４００によりこのウェハ回転機構３１５ａを制御してウェハ保持テーブル３１２を水平面内で回転させることができる。 The wafer holding table 312 is a disk-shaped rotary table having substantially the same diameter as the wafer 20, and is attached to the upper end of a rotary shaft 315 extending in the vertical direction and held in a substantially horizontal posture. The above-described (vacuum) chuck V ₄ is provided on the upper surface of the wafer holding table 312, and the wafer suction mechanism 312 a is controlled by the control device 400, and this chuck V ₄ is operated to hold the wafer 20 on the wafer holding table 312. It can be detachably sucked and held on the upper surface side. The rotation shaft 315 is rotationally driven around a vertical axis by using a wafer rotation mechanism 315a having an electric motor (not shown), and the controller 400 controls the wafer rotation mechanism 315a. The wafer holding table 312 can be rotated in a horizontal plane.

研磨ヘッド３１４は、上下に延びるスピンドル３１６の下端部に取り付けられている。このスピンドル３１６は、研磨アーム３１１の先端部から下方に延びるように取り付けられており、この研磨アーム３１１に対して回転可能に保持されている。また、このスピンドル３１６は図示しない電動モータを有して構成される研磨ヘッド回転機構３１６ａを用いて垂直軸まわりに回転駆動されるようになっており、これにより研磨ヘッド３１４全体を回転させて研磨パッド３１３ａを水平面内で回転させることができる。また、スピンドル３１６は、複数の図示しない電動モータを有して構成される研磨ヘッド移動機構３１６ｂを用いて研磨アーム３１１を作動させることにより三次元的に平行移動可能に構成されており、これにより、研磨ヘッド３１４を垂直姿勢のまま三次元的、すなわち、上下、左右および前後方向に平行移動させることができる。 The polishing head 314 is attached to the lower end of a spindle 316 that extends vertically. The spindle 316 is attached so as to extend downward from the tip of the polishing arm 311, and is held rotatably with respect to the polishing arm 311. The spindle 316 is driven to rotate about a vertical axis by using a polishing head rotating mechanism 316a configured with an electric motor (not shown), whereby the polishing head 314 is rotated to polish the entire surface. The pad 313a can be rotated in a horizontal plane. Further, the spindle 316 is configured to be three-dimensionally movable by operating the polishing arm 311 using a polishing head moving mechanism 316b having a plurality of electric motors (not shown). The polishing head 314 can be translated in a three-dimensional manner, that is, up and down, left and right, and front and rear, while maintaining a vertical posture.

研磨ヘッド３１４には、この研磨ヘッド３１４の下面が開口した真空室３１４ａが形成されており、スピンドル３１６および研磨ヘッド３１４内を延びるエア供給通路３１８の一端がこの真空室３１４ａに連通している。なお、エア供給通路３１８の他端にはパッド吸着機構３１８ａが接続されている。一方、研磨部材３１３は、研磨パッド３１３ａと、この研磨パッド３１３ａが取り付けられたペット部３１３ｂと、このペット部３１３ｂを保持するキャリア部３１３ｃとから構成されている。キャリア部３１３ｃの上面に研磨ヘッド３１４の下面を押しつけた状態で、制御装置４００でパッド吸着機構３１８ａを制御することにより、研磨ヘッド３１４が研磨部材３１３を保持するように構成されている。 The polishing head 314 is formed with a vacuum chamber 314a in which the lower surface of the polishing head 314 is opened, and one end of an air supply passage 318 extending through the spindle 316 and the polishing head 314 communicates with the vacuum chamber 314a. A pad suction mechanism 318a is connected to the other end of the air supply passage 318. On the other hand, the polishing member 313 includes a polishing pad 313a, a pet portion 313b to which the polishing pad 313a is attached, and a carrier portion 313c that holds the pet portion 313b. The polishing head 314 is configured to hold the polishing member 313 by controlling the pad suction mechanism 318a with the control device 400 in a state where the lower surface of the polishing head 314 is pressed against the upper surface of the carrier portion 313c.

なお、研磨パッド３１３ａの中央部は空間が形成されており、研磨ヘッド３１４に研磨部材３１３が取り付けられた状態で、ペット部３１３ｂの下面に開口して研磨部３１３、研磨ヘッド３１４、および、スピンドル３１６内を延びる研磨剤供給通路３１９が形成されており、制御装置４００で研磨剤供給装置３１９ａを制御して、この研磨剤供給通路３１９からウェハ２０の被研磨面２０ａ上に研磨剤（研磨加工液）が供給される。 A space is formed at the center of the polishing pad 313a. With the polishing member 313 attached to the polishing head 314, the polishing pad 313a opens to the lower surface of the pet unit 313b, and the polishing unit 313, the polishing head 314, and the spindle A polishing agent supply passage 319 is formed extending through the inside of 316, and the polishing agent supply device 319 a is controlled by the control device 400, and the polishing agent (polishing process) is performed on the surface 20 a to be polished of the wafer 20 from the polishing agent supply passage 319. Liquid).

以上のように構成された研磨装置１においては、研磨パッド、パッドドレッサに用いられるディスク、或いは、ウェハの洗浄に用いられる洗浄ブラシやチャックの洗浄に用いられるチャック洗浄ブラシ等、多数の消耗品が用いられている。これらの消耗品の使用時間等は制御装置４００で管理されており、予め決められた使用時間を超えると、制御装置４００に設けられた表示部４１０によりオペレータに交換指示が出されるように構成されている。 In the polishing apparatus 1 configured as described above, there are many consumables such as a polishing pad, a disk used for a pad dresser, a cleaning brush used for cleaning a wafer, and a chuck cleaning brush used for cleaning a chuck. It is used. The use time and the like of these consumables are managed by the control device 400. When a predetermined use time is exceeded, a replacement instruction is issued to the operator by the display unit 410 provided in the control device 400. ing.

それでは、制御装置４００による消耗品の使用時間管理について、上述の第１研磨ステージ３１０における研磨部材３１３（研磨パッド３１３ａ）を管理する場合を、図３〜図４を用いて説明する。研磨部材３１３のペット部３１３ｂには、予めＲＦタグ４２１が埋め込まれている。このＲＦタグ４２１とは、電波等を用いて非接触で情報の読み書きが可能なメモリを有するＩＣチップであり、リーダライタ４２３は、研磨ヘッド３１４内に設けられたアンテナ部４２２からこのＲＦタグ４２１に電波を照射して情報の読み書きが可能に構成されている。 Now, with reference to FIGS. 3 to 4, a case in which the polishing member 313 (polishing pad 313 a) in the above-described first polishing stage 310 is managed will be described with reference to the consumable usage time management by the control device 400. An RF tag 421 is embedded in advance in the pet portion 313 b of the polishing member 313. The RF tag 421 is an IC chip having a memory capable of reading and writing information in a contactless manner using radio waves or the like. The reader / writer 423 is connected to the RF tag 421 from an antenna portion 422 provided in the polishing head 314. It is configured to be able to read and write information by irradiating a radio wave.

制御装置４００は、リーダライタ４２３を制御して、所定の時間間隔でアンテナ部４２２から電波を発射してＲＦタグ４２１との通信を試みる（ステップＳ５０）。研磨ヘッド３１４に研磨部材３１３が取り付けられると、アンテナ部４２２の通信エリアにペット部３１３ｂに埋め込まれたＲＦタグ４２１が位置するように構成されており、ＲＦタグ４２１と通信が可能になることで、制御装置４００は研磨ヘッド３１４に研磨部材３１３が取り付けられたことを検出することができる。 The control device 400 controls the reader / writer 423 to emit radio waves from the antenna unit 422 at predetermined time intervals to attempt communication with the RF tag 421 (step S50). When the polishing member 313 is attached to the polishing head 314, the RF tag 421 embedded in the pet unit 313 b is positioned in the communication area of the antenna unit 422, and communication with the RF tag 421 becomes possible. The control device 400 can detect that the polishing member 313 is attached to the polishing head 314.

図４に示すように、このＲＦタグ４２１のメモリ４２１ａには、ＲＦタグ４２１が埋め込まれた研磨部材３１３を一義的に識別するための識別情報４２１ｂが記憶されており、また、後述するように、研磨が行われた開始日時（時刻）と終了日時（時刻）の組４２１ｃが記憶可能に構成されている。制御装置４００は、研磨ヘッド３１４に研磨部材３１３が取り付けられたことを検出すると（ステップＳ５１）、ＲＦタグ４２１のメモリ４２１ａに記憶されている情報をリーダライタ４２３により読み出し（ステップＳ５２）、この研磨部材３１３の識別情報を現在時刻とともに、制御装置４００に設けられた記憶装置（ハードディスク装置等）４２０に記憶する（ステップＳ５３）。 As shown in FIG. 4, the memory 421a of the RF tag 421 stores identification information 421b for uniquely identifying the polishing member 313 in which the RF tag 421 is embedded, as will be described later. A set 421c of the start date / time (time) and the end date / time (time) at which polishing is performed is configured to be memorable. When the control device 400 detects that the polishing member 313 is attached to the polishing head 314 (step S51), the information stored in the memory 421a of the RF tag 421 is read by the reader / writer 423 (step S52). The identification information of the member 313 is stored together with the current time in a storage device (such as a hard disk device) 420 provided in the control device 400 (step S53).

なお、ＲＦタグ４２１にこの研磨部材３１３によりウェハ２０の研磨を行った日時の組４２１ｃを記憶することにより、研磨ヘッド３１４に研磨部材３１３が取り付けられたときにこの情報を読み出して、研磨部材３１３が既に使用されたものか、新しく供給されたものかを制御装置４００で判別することができる。そのため、新しく供給された研磨部材３１３である場合は（日時の組４２１ｃが全く記憶されていない場合は）、制御装置４００で、イニシャライズ処理を行うために研磨ヘッド３１４を制御することができるし、通算した使用時間が制限値を超えている場合は、制御装置４００は表示部４１０によりオペレータに警告を発することができる。 The RF tag 421 stores a set 421c of the date and time when the wafer 20 was polished by the polishing member 313, so that this information is read when the polishing member 313 is attached to the polishing head 314, and the polishing member 313 is read. Can be discriminated by the control device 400 as to whether it is already used or newly supplied. Therefore, when the polishing member 313 is newly supplied (when the date / time set 421c is not stored at all), the control device 400 can control the polishing head 314 to perform the initialization process, When the total usage time exceeds the limit value, the control device 400 can issue a warning to the operator via the display unit 410.

次に、ウェハ２０の研磨が開始されると、制御装置４００はその開始日時を記憶する（ステップＳ５４）。そして、研磨が終了すると、先に記憶している開始日時と現在の日時（終了日時）とをリーダライタ４２３ｂからＲＦタグ４２１のメモリ４２１ａに追加書き込みする（ステップＳ５５）。そして、この研磨部材３１３の通算した使用時間が所定の制限値を超えているかを調べ（ステップＳ５６）、制限値を超えていないときは、次の研磨開始を待ち、超えているときは、制御装置４００は表示部４１０を介してオペレータに研磨部材３１３の交換を指示する（ステップＳ５７）。なお、使用時間が制限値を超えているときは、制御装置４００が、研磨部材３１３が交換されるまで、研磨作業ができないように構成すると、研磨部材３１３の交換を忘れて研磨作業が行われることを防止することができる。また、ＲＦタグ４２１のメモリ４２１ａに廃棄対象フラグを記憶する領域を設け、使用時間が制限値を超えたときに制御装置４００がこの領域に廃棄対象フラグを立てるように構成すると、制御装置４００は、研磨部材３１３が研磨ヘッド３１４に取り付けられたときに、この廃棄対象フラグを読み出して、研磨部材３１３が使用済みか否かを検査することができる。 Next, when the polishing of the wafer 20 is started, the control device 400 stores the start date and time (step S54). When the polishing is completed, the previously stored start date and current date (end date) are additionally written from the reader / writer 423b to the memory 421a of the RF tag 421 (step S55). Then, it is checked whether or not the total use time of the polishing member 313 exceeds a predetermined limit value (step S56). If the limit value is not exceeded, the next polishing start is waited. The apparatus 400 instructs the operator to replace the polishing member 313 via the display unit 410 (step S57). When the usage time exceeds the limit value, if the control device 400 is configured so that the polishing operation cannot be performed until the polishing member 313 is replaced, the polishing operation is performed without forgetting to replace the polishing member 313. This can be prevented. Further, when an area for storing the discard target flag is provided in the memory 421a of the RF tag 421 and the control apparatus 400 sets the discard target flag in this area when the usage time exceeds the limit value, the control apparatus 400 When the polishing member 313 is attached to the polishing head 314, the discard target flag can be read to check whether the polishing member 313 has been used.

また、上述のように、研磨加工中のウェハの加工状態を検出する終点検出器が取り付けられているため、制御装置４００で研磨が終了する毎に研磨後のウェハ２０の研磨結果（膜厚等）を上述の研磨部材３１３の識別情報とともに記憶部４２０に記憶することにより、この研磨部材３１３のロットの管理（品質の善し悪し）を管理することができる。なお、以上の実施例では、ＲＦタグ４２１のメモリ４２１ａには、識別情報４２１ｂと開始および終了日時の組４２１ｃを記憶するように構成した場合について説明したが、研磨部材３１３を製造したときに、製造者や製造日時、または、製造場所（工場）を記憶させておくことにより、この研磨部材３１３の品質管理を行うことができる。 Further, as described above, since the end point detector for detecting the processing state of the wafer being polished is attached, the polishing result (film thickness, etc.) of the polished wafer 20 every time the control device 400 finishes polishing. ) Is stored in the storage unit 420 together with the identification information of the polishing member 313 described above, so that the lot management (quality or badness) of the polishing member 313 can be managed. In the above embodiment, the case where the memory 421a of the RF tag 421 is configured to store the set 421c of the identification information 421b and the start and end date / time has been described, but when the polishing member 313 is manufactured, By storing the manufacturer, the manufacturing date and time, or the manufacturing location (factory), the quality control of the polishing member 313 can be performed.

このように、本発明に係る研磨装置１によれば、消耗品（研磨部材３１３等）の使用時間管理を正確に行うことができるため、研磨対象物（ウェハ２０）の研磨品質を所定の値以上に保つことができる。なお、以上の実施例においては、研磨部材３１３（研磨パッド３１３ａ）の管理について説明したが、その他の消耗品（ドレッシング用ディスク、洗浄ブラシ、チャック洗浄ブラシ等）も同様の管理を行うことができる。 As described above, according to the polishing apparatus 1 according to the present invention, it is possible to accurately manage the use time of the consumables (the polishing member 313 and the like). It can be kept above. In the above embodiment, the management of the polishing member 313 (polishing pad 313a) has been described, but the same management can be performed for other consumables (dressing disk, cleaning brush, chuck cleaning brush, etc.). .

本発明に係る研磨装置の全体構成を示す平面図である。It is a top view which shows the whole structure of the grinding | polishing apparatus which concerns on this invention. 制御装置による制御の例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the example of control by a control apparatus. 消耗品の使用時間管理の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of use time management of consumables. ＲＦタグのメモリの構成を示すデータ構成図である。It is a data block diagram which shows the structure of the memory of RF tag.

Explanation of symbols

１研磨装置２０ウェハ（研磨対象物）３１３研磨部材（消耗品）
３１４研磨ヘッド（消耗品保持部）４００制御装置４２１ＲＦタグ
４２２アンテナ部４２３リーダライタ（情報読み書き装置） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Polishing apparatus 20 Wafer (polishing object) 313 Polishing member (consumable)
314 Polishing Head (Consumables Holding Unit) 400 Control Device 421 RF Tag 422 Antenna Unit 423 Reader / Writer (Information Reading / Writing Device)

Claims

A polishing apparatus for polishing an object to be polished,
Consumables used in the polishing apparatus;
A consumable holding unit to which the consumable is attached and detached;
An RF tag attached to the consumable;
An information read / write device that is attached to the consumable holding unit and reads / writes information without contact with the RF tag;
A polishing apparatus comprising: a control device that writes the usage time into the RF tag by the information read / write device when the consumable is used.

The information read / write device is configured to be able to read / write information only with respect to the RF tag located in the vicinity of the consumable holding unit,
The control device is configured to detect that the consumable is attached to the consumable holding unit when the RF tag can be read and written by the information read / write device. The polishing apparatus according to claim 1.

The control device reads information of the RF tag when the consumable is attached to the consumable holding unit,
The polishing apparatus according to claim 2, wherein when the usage time is not stored in the RF tag, the consumables holding unit is controlled to initialize the consumables.

The control device reads information of the RF tag when the consumable is attached to the consumable holding unit,
The polishing apparatus according to claim 2, wherein a warning is issued when the usage time exceeds a predetermined limit value.

The consumable is a polishing member for polishing the polishing object, a dressing disk for dressing the polishing member, a cleaning brush for cleaning the polishing object, or the polishing object when polishing the polishing object The polishing apparatus according to claim 1, wherein the polishing apparatus is at least one of a chuck cleaning brush that cleans a chuck that holds the chuck.