JP2008310404A - 研磨装置 - Google Patents

Abstract

【課題】研磨パッド等の消耗品にＲＦタグを取付けてその記憶情報を用いて管理する研磨装置において、消耗品の廃却時に記憶情報の漏洩を防止する。
【解決手段】ウエハＷのＣＭＰ研磨を行うウエハ研磨装置１０が、ウエハ研磨装置において使用される研磨パッド１５と、この研磨パッド１５が支持プレート１３を介して着脱自在に取り付けられる研磨ヘッド１２と、研磨パッド１５を支持する支持プレート１３に設けられたＲＦタグ４２１と、研磨ヘッド１２に設けられ、ＲＦタグ４２１に対して非接触で情報の読み書きおよび消去を行うリーダライタ４２３と、研磨パッド１５が研磨ヘッド１２に取り付けられている間において、リーダライタ４２３により所定の情報をＲＦタグ４２１に対して読み書きするとともに、研磨パッド１５が研磨ヘッド１２から取り外されるときにＲＦタグ４２１に書き込まれたデータを消去する制御装置４００とから構成される。
【選択図】図２

Description

本発明は、半導体ウエ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。

半導体ウエ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、各消耗品の固有の種類、特性に関する情報を管理して使用する必要があることから、本出願人は、消耗品にＲＦタグを取り付けてこのＲＦタグに各種情報を書き込んでおき、使用時にこの情報を読み取るようにして情報管理を行いやすくすることを考案した。

特開２００２−２１９６４５号公報

しかしながら、このように消耗品に取り付けたＲＦタグに各種情報を書き込むようにした場合、この消耗品を使用後に廃却したときにこれら各種情報を第３者に読み取られる等するおそれがあり、消耗品に関する情報の秘密保持が保てないおそれがあるという課題がある。

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タグを取付けてＲＦタグに各種情報を書き込んで管理するようにした研磨装置において、消耗品の廃却時におけるＲＦタグに書き込んだ情報の秘密保持を確保できるようにした研磨装置を提供することを目的とする。

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研磨装置であって、前記研磨装置において使用される消耗品と、前記消耗品が着脱自在に取り付けられる消耗品保持部と、前記消耗品に設けられたＲＦタグと、前記消耗品保持部もしくはその近傍に設けられ、前記消耗品保持部に取り付けられた前記消耗品のＲＦタグに対して非接触で情報の読み書きおよび消去を行う情報読み書き消去装置と、前記消耗品が前記消耗品保持部に取り付けられている間において、前記情報読み書き装置により所定の情報を前記ＲＦタグに対して読み書きするとともに、前記消耗品が前記消耗品保持部から取り外されるときに前記ＲＦタグに書き込まれたデータを消去する制御装置とから構成される。

なお、この研磨装置が、前記研磨装置における研磨対象物の研磨工程における研磨異常の有無を監視する研磨監視部を有し、前記研磨監視部により研磨工程における研磨異常の発生が検出されたときに、この研磨異常情報を前記情報読み書き消去装置により前記ＲＦタグに書き込み、前記制御装置は、前記ＲＦタグに研磨異常情報が書き込まれているときには、前記消耗品が前記消耗品保持部から取り外されるときに少なくとも前記研磨異常情報を前記ＲＦタグに残すように構成されるのが好ましい。

上記研磨装置において、前記制御装置が、前記情報読み書き装置によりＲＦタグに対して情報の読み書きが可能か否かを検出し、ＲＦタグに対する情報の読み書きが可能となったことが検出されたときに、消耗品が前記消耗品保持部に取り付けられたと判断するように構成されるのが好ましい。

上記研磨装置において、前記制御装置が、消耗品が前記消耗品保持部に取り付けられたと判断したときにこの消耗品に設けられたＲＦタグの情報を読み出し、前記ＲＦタグから書き込み情報が消去された状態であるときには、前記消耗品の使用を禁止する警報を出力するように構成されても良い。

上記研磨装置において、前記消耗品が研磨対象物の研磨を行う研磨パッドおよび前記研磨パッドのドレッシングを行うドレス工具からなり、研磨パッドに取り付けたバッド用ＲＦタグにはその研磨パッドに関する情報が書き込まれており、ドレス工具に取り付けたドレス用ＲＦタグにはそのドレス工具に関する情報が書き込まれており、前記研磨パッドおよび前記ドレス工具がそれぞれ前記研磨装置の消耗品保持部を構成するパッド保持部およびドレス工具保持部に保持されたとき、前記制御装置が前記情報読み書き装置により前記パッド用ＲＦタグおよび前記ドレス用ＲＦタグに書き込まれた情報を読み取り、前記研磨装置による研磨レシピを自動設定する構成であっても良い。

上記研磨装置において、前記消耗品は、好ましくは、前記研磨対象物を研磨する研磨部材、前記研磨部材をドレッシングするドレッシング用ディスク、前記研磨対象物を洗浄する洗浄ブラシ、または、前記研磨対象物を研磨するときに前記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。

本発明に係る研磨装置を以上のように構成すると、消耗品に取り付けたＲＦタグに対して情報の読み書きを行ってこの消耗品に関する情報を管理することができ、且つ消耗品を消耗品保持部から取り外すときにＲＦタグから書き込みデータが消去されるため、この消耗品を使用後に廃却したときにこれら各種情報を第３者に読み取られるおそれがなく、ＲＦタグに書き込まれた消耗品に関する情報の秘密保持を確保できる。

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、半導体ウエハを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、ウエハ洗浄部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、図３参照）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。

カセットインデックス部１００には、複数のウエハを保持したカセット（キャリアとも称する）Ｃ₁〜Ｃ₄を載置するウエハ載置テーブル１２０、ウエ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エ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エ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。

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、ウエ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。

ウエハ洗浄部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、研磨加工済みのウエハが第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。

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エハについて行い、未加工ウエハは洗浄機仮置き台２１１を介してウエハ洗浄部２００を通過し研磨部３００に搬入される。

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、区画ごとにウエハを真空吸着保持する真空吸着チャック機構Ｖ₁，Ｖ₂，Ｖ₃，Ｖ₄を有したウエハ回転装置２０（図３参照）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、真空吸着チャック機構に未加工ウエハを搬入し、また、研磨加工が終了した加工済みウエハを真空吸着チャック機構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。

上記インデックステーブル３４０に設けられたウエハ回転装置２０には、後述するようにウエハを裏面から真空吸着して保持する真空吸着チャック機構を備えた回転台、この回転台を回転させて吸着保持したウエ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ウエハ回転駆動装置、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。真空吸着チャック機構Ｖ₁〜Ｖ₄のチャック径はウエハ径よりもわずかに小径に形成されており、真空吸着チャック機構上へのウエハの搬入やこのチャック機構からの搬出時にウエハの外周端部を把持可能に構成されている。このため、ウエハをチャック機構上に搬入して吸着保持させウエハ回転駆動装置により高速回転および停止保持させることができるように構成されている。

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を備えたウエハ研磨装置が取り付けられており、その下端面にウエハＷとの相対回転によりウエハ表面を平坦研磨する研磨パッドを有している。

これら第１〜第３研磨ステージ３１０，３２０，３３０は、それぞれ図３に示すように、ウエハ表面の化学機械的研磨（ＣＭＰ）を行う研磨ステーションＳＴ１と、研磨パッドのドレッシングを行うドレスステーションＳＴ２と、研磨パッドの表面プロファイル測定を行う測定ステーションＳＴ３とを備えている。なお、研磨ステーションＳＴ１は、インデックステーブル３４０のインデックス回動に応じて第１〜第３研磨ステージ３１０，３２０，３３０のそれぞれに位置する真空吸着チャック機構Ｖ₁，Ｖ₂，Ｖ₃，Ｖ₄を備えたウエハ回転装置２０を有しており、ドレスステーションＳＴ２は第１〜第３研磨ステージ３１０，３２０，３３０のそれぞれにドレッシング工具３０が設けられて構成され、測定ステーションＳＴ３は第１〜第３研磨ステージ３１０，３２０，３３０のそれぞれにパッド形状測定器５０が設けられて構成される。

各ステーションＳＴ１〜ＳＴ３の構成を第１研磨ステージ３１０を例にして図３に示しており、この第１研磨ステージ３１０の構成を代表例として説明する。研磨ステーションＳＴ１は、研磨アーム３１１の先端下部に設けられたウエハ研磨装置１０を用いて半導体ウエハＷの表面研磨を行う作業ステーションである。インデックステーブル３４０の各区画にはそれぞれ、ウエハＷを載置する回転台２２および回転台２２を回転させる回転駆動装置２１からなるウエハ回転装置２０を備え、ウエハ回転装置２０は研磨アーム３１１の揺動により研磨ステーションＳＴ１に移動したウエハ研磨装置１０の下方に位置するように構成されている。回転駆動装置２１は、制御装置４００の一部を構成する研磨制御部７１からの制御信号を受けて回転台２２を回転駆動させる。回転台２２の上面には真空吸着チャック機構（Ｖ₁〜Ｖ₄）が設けられており、この真空吸着チャック機構により半導体ウエハＷを回転台２２上に吸着保持させるようになっている。

ウエハ研磨装置１０は、ＣＭＰ研磨を行うときには、研磨ステーションＳＴ１に移動して図示のようにウエハ回転装置２０の上方に位置して回転台２２と上下に対向する。ウエハ研磨装置１０は研磨アーム３１１の先端部下面側から下方に垂直に延びた回転軸１１と、この回転軸１１の下端部に取り付けられた研磨ヘッド１２とから構成されている。この研磨ヘッド１２の下面に、両面テープ等で研磨パッド１５が下面に取り付けられた円盤状の支持プレート１３が真空吸着されて取り付けられている。このため、真空吸着を解除して、研磨パッド１５を支持プレート１３とともに研磨ヘッド１２から取り外して交換可能になっている。

研磨パッド１５は発泡性のポリウレタン等から作られて所定の深さを有した複数の溝１５ａを有しており、その形状は単純な円盤状のほか、中央に穴の開いた薄厚のドーナツ型等に形成されている。本実施形態では研磨パッド１５は薄厚のドーナツ型である。ウエハ研磨装置１０の回転軸１１は図示しないモータによって駆動され、そのモータの駆動は制御装置４００の一部を構成する研磨制御部７１によって制御される。そして、半導体ウエハＷの表面に研磨パッド１５を上方から接触させた状態で、研磨制御部７１による制御の下で、回転台２２とウエハ研磨装置１０との双方を回転させ、かつウエハ研磨装置１０を回転台２２に対して水平方向に揺動移動させることにより、半導体ウエハＷの表面全体について研磨パッド１５により研磨を行う。なお、ウエハ研磨装置１０のポジション、すなわち、研磨パッド１５がウエハＷと接触する位置を変更調整可能となっている。

ウエハ研磨装置１０はドレスステーションＳＴ２に移動可能に構成されており、ドレスステーションＳＴ２においては、ここに設けられたドレッシング装置３０によりウエハ研磨装置１０の下面に取り付けられた研磨パッド１５のドレッシングを行う（これを研磨パッドのアジャスト工程と称する）。ドレッシング装置３０は、ドレス駆動装置３１と、ドレス駆動装置３１から上方に延びた駆動軸３２と、駆動軸３２の上部にジンバル機構３３を介して支持された円盤状のドレス工具３５とを備える。ドレス駆動装置３１は、駆動軸３２を回転駆動するモータと、駆動軸３２に上下方向に押圧力を付与するアクチュエータとを内蔵しており、これらモータおよびアクチュエータの作動を制御するドレス制御部７２（制御装置４００の一部を構成する）も備えている。

ドレス工具３５の上面がドレス面であり、ドレスステーションＳＴ２に移動してきたウエハ研磨装置１０の研磨パッド１５の下面（パッド面）とドレス工具３５のドレス面とが、図示のように上下に対向する。このように上下に対向した状態で、ドレス駆動装置３１により駆動軸３２が上動されてドレス工具３５のドレス面が研磨パッド１５のパッド面と当接し、ドレス制御部７２による制御の下でアクチュエータによりこのときの当接力が所定の力となるように設定され、モータが駆動されてドレス工具３５が回転駆動される。このとき同時にウエハ研磨装置１０も回転駆動され、ドレス工具３５により研磨パッド１５の研磨面のドレッシングが行われる。

ウエハ研磨装置１０はドレスステーションＳＴ２から測定ステーションＳＴ３に移動可能であり、ドレスステーションＳＴ２において研磨パッド１５のパッド面のドレッシング（アジャスト工程）が行われると、ウエハ研磨装置１０が測定ステーションＳＴ３に移動されてパッド面のプロファイルを測定して、研磨パッド１５の良・不良判断がなされる。このため、測定ステーションＳＴ３にはパッド形状測定器５０が備えられており、このパッド形状測定器５０により研磨パッドのプロファイル測定が行われる。

パッド形状測定器５０はセンサ保持部５１とこのセンサ保持部５１に保持された測定センサ５２とからなり、内部の移動機構により測定センサ５２はセンサ保持部５１に対して水平面内で移動される。測定センサ５２は発光素子と受光素子からなる光学式の（すなわち非接触型の）変位センサからなり、この変位センサによりパッド形状測定器５０と研磨パッド１５上のパッド面の測定位置との間の距離を測定する。従ってこのパッド形状測定器５０によれば、研磨パッド１５のパッド面上の領域内での相対高さを算出して、プロファイル等の測定を行う。なお、この実施形態では、測定センサ５２は光学式の変位センサとしているが、これは一例に過ぎず、非接触型であれば超音波式の変位センサ等であってもよいし、接触型であればプローブを用いたもの等であっても構わない。

このようにして行われる研磨パッド１５のプロファイル測定を行うために測定制御部７３（制御装置４００の一部を構成する）を有しており、測定制御部７３により測定センサ５２を移動させるとともに上記距離測定が行われる。このようにしてパッド形状測定器５０により測定された結果は測定制御部７３に送られ、プロファイル測定が行われるとともにその測定結果に基づいて研磨パッド１５の良・不良判断が行われる。

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を揺動させてウエハ研磨装置１０を研磨ステーションＳＴ１の回転台２２の上面のウエハを吸着保持した真空吸着チャック機構Ｖ₄上に移動させ、ウエハ研磨装置１０および回転台２２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１５をウエハＷ上に押圧させ、研磨パッド１５の中心部からスラリを供給しながら研磨アーム３１１を揺動往復させることにより回転台２２上に吸着保持されたウエハＷの表面Ｗｓを平坦に研磨加工する。

各研磨ステージ３１０，３２０，３３０には、研磨加工中のウエ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、研磨加工中のウエハ表面からの反射光がリアルタイムで検出されている。

搬送ステージ３５０には、ウエハの搬送を行う第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エ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エ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。

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エ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エハを載置するＡ仮置き台３８１と、研磨加工済みのウエハを載置するＢ仮置き台３８２とが設けられている。

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の真空吸着チャック機構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でチャック機構上のウエハを外周クランプして受取り、あるいは、チャック機構上に新たなウエハを載置保持させることができる。

なお、研磨加工後のウエ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エハＷを搬入するアームおよびクランプと、研磨加工後のウエハＷ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を未加工ウエハＷ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。

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の研磨ステーションＳＴ１における研磨制御装置の構成について説明する。回転台２２は、ウエハＷとほぼ同じ直径を有する円盤状の回転テーブルであり、回転駆動装置２１の上下方向に延びた回転軸２１ａ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。回転台２２の上面には上述した真空吸着チャック機構Ｖ₄が設けられており、制御装置４００でウエハ吸着機構２２ａを制御し、このチャック機構Ｖ₄を作動させて、ウエハＷを回転台２２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２１ａは、図示しない電動モータを有して構成される回転駆動装置２１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によりウエハ回転機構２１ｂを制御して回転台２２を水平面内で回転させることができる。

前述のように、研磨ヘッド１２は、研磨アーム３１１の先端部から下方に延びる回転軸１１の下端部に取り付けられている。この回転軸１１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１１ａ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１２全体を回転させて研磨パッド１５を水平面内で回転させることができる。また、研磨ヘッド１２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１１ｂ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、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。

研磨ヘッド１２には、この研磨ヘッド１２の下面が開口した真空室１２ａが形成されており、回転軸１１および研磨ヘッド１２内を延びるエア供給通路１８の一端がこの真空室１２ａに連通している。なお、エア供給通路１８の他端にはパッド吸着機構１８ａが接続されている（これにより真空吸着チャック機構Ｖ₄が構成されている）。一方、支持プレート１３は、研磨パッド１５が取り付けられたペット部１３ｂと、このペット部１３ｂを保持するキャリア部１３ａとから構成されている。キャリア部１３ａの上面を研磨ヘッド１２の下面に押しつけた状態で、制御装置４００によりパッド吸着機構１８ａを制御して、研磨ヘッド１２が支持プレート１３を介して研磨パッド１５を保持する。

なお、研磨パッド１５の中央部は空間が形成されており、研磨ヘッド１２に支持プレート１３を介して研磨パッド１５が取り付けられた状態で、ウエハ研磨装置１０内を上下に延びる研磨剤供給通路１９を通って、ウエハＷの被研磨面Ｗｓ上に研磨剤（研磨加工液）が供給される。この研磨材の供給は、制御装置４００により研磨剤供給装置１９ａを制御して行われる。

以上のように構成された研磨装置１において使用される消耗品、例えば、研磨パッド１５、ドレス工具３５には、それぞれＲＦタグ４２１，４２５が埋め込まれており、ここにリーダライタ４２３等を介して種々の情報の読み書きおよび消去を行ってそれらの管理を行うようになっている。この管理システムおよび管理内容について、研磨パッド１５に設けられたＲＦタグ４２１を例にして図２および図４、図５の制御フローを参照して、以下に説明する。なお、図４および図５のフローは、丸囲み記号Ａ同士が繋がって一つの制御フローを構成する。

図２に示すように、支持プレート１３のペット部１３ｂに予め埋め込まれているＲＦタグ４２１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により、研磨ヘッド１２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。

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Ｓ１）。研磨ヘッド１２の下面に、研磨パッド１５を備えた支持プレート１３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１３ｂ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１２に支持プレート１３（研磨パッド１５）が取り付けられたことを検出することができる。このため、制御装置４００はＲＦタグ４２１との通信結果に基づいてＲＦダグ４２１が検出されたか否かを判断し（ステップＳ２）、ＲＦタグ４２１が検出されるまでは研磨パッドが未装着であると判断し（ステップＳ３）、ＲＦタグ４２１が検出されたときに研磨パッドが装着されたと判断する（ステップＳ４）。

このＲＦタグ４２１のメモリ４２１ａには、ＲＦタグ４２１が埋め込まれた支持プレート１３（研磨パッド１５）を一義的に識別するための識別情報４２１ｂ、この研磨パッド１５の特性、使用条件が記憶されており、この研磨パッド１５による研磨が行われた開始日時（時刻）と終了日時（時刻）、研磨時間等が記憶可能である。制御装置４００は、研磨ヘッド１２に支持プレート１３（研磨パッド１５）が取り付けられたことを検出すると（ステップＳ４）、ＲＦタグ４２１のメモリ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、読み出した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Ｓ５）。

制御装置４００はさらに、このようにしてＲＦタグ４２１のメモリから読み出した情報に基づいて、メモリ内に記憶されていた情報が消去された状態であるか（すなわち、後述するように研磨パッドを取り外すために記憶情報を消去する処理がなされた経歴があるか否か）を判断する（ステップＳ６）。情報が消去された状態であるときには、後述の説明から分かるように、このＲＦタグ４２１が埋め込まれている研磨パッド１５は既に使用済みのものであると判断できるため、ステップＳ７に進み、この支持プレート１３（研磨パッド１５）の使用を禁止する警報を出力し、さらにステップＳ１３に進んでこれを取り外す指示を出力する。

情報が消去された状態ではなく、この支持プレート１３（研磨パッド１５）が未使用状態であると判断できるときには、ステップＳ８に進み、所定の管理処理を行う。具体的には、ＲＦタグ４２１のメモリを用いて研磨時間の管理を行い、このメモリに記憶された情報に基づいて研磨パッド１５の特性、使用条件に応じた研磨条件の設定が行われ、ステーションＳＴ１におけるウエハＷの研磨処理が行われる。なお、研磨装置１は、このようにしてウエハＷの研磨処理が行われたときに、処理状態を監視して異常の有無を監視する異常監視部４０１を備えており、異常監視部４０１により異常の発生が検出されると、その検出内容に基づいて異常情報が作成され、ＲＦタグ４２１のメモリに検出された異常情報が書き込まれる。

以上のようにして異常監視部４０１による監視の下で研磨パッド１５によるウエハＷの研磨作業が行われるが、その合計研磨時間がＲＦタグ４２１のメモリに記憶されて管理されており、合計研磨時間が許容研磨時間に到達したときや、異常監視部４０１により異常が検出されて研磨パッド１５を使用できないと判断されたときには、制御装置４００から支持プレート１３（研磨パッド１５）を取り外して交換する指令が出力される（ステップＳ１０）。

研磨パッド１５を取り外す（もしくは交換する）指令が出力されたときには、ステップＳ１１においてＲＦタグ４２１のメモリに異常検出情報が書き込まれているか否かを判断する（ステップＳ１１）。異常情報が書き込まれていないときには、ステップＳ１２に進みＲＦタグ４２１のメモリ内容を消去し、支持プレート１３（研磨パッド１５）を取り外す許可を与える（ステップＳ１３）。一方、異常情報が書き込まれているときには、ステップＳ１４に進み、異常情報以外のメモリデータを消去しつつも異常情報はそのままメモリ内に残し、支持プレート１３（研磨パッド１５）を取り外す許可を与えるとともにＲＦタグに異常情報が記憶されている旨の警報を発する（ステップＳ１５）。なお、このように情報の消去を行ったときには、その旨が分かるように、例えば、廃棄フラグをメモリに記憶しておく。このようにすれば、上述のステップＳ６における情報消去済みか否かの判断をこの廃棄フラグの有無に基づいて簡単に判断できる。

以上の構成の制御装置４００を用いた管理システムによれば、研磨パッドの装着をＲＦタグとの通信の有無に基づいて簡単に検出でき、そのＲＦタグのメモリに記憶された情報に基づいて研磨条件の自動的な設定が可能であり、メモリ情報の消去の有無に基づいて研磨パッドが未使用であるか使用済みであるかを自動的に且つ簡単に判断できる。さらに、ＲＦタグのメモリには異常情報が記憶されており、この異常情報を読み出してその解析および今後の対策を講じることが容易である。なお、研磨パッドを取り外すときには、ＲＦタグのメモリ情報は消去され、研磨パッドを廃却するときなどにメモリ情報が漏洩するおそれが無いのであるが、異常情報については消去せずに、異常情報がメモリされている旨の警報が出される構成である。このため、研磨パッドを取り外した後、そのＲＦタグから故障情報を取り出してその解析を行うことが簡単である。

以上においては、研磨装置４に用いられる消耗品の一例として研磨パッド１５を挙げて説明したが、他の消耗品についても同様なシステム構成を構築可能である。なお、他の消耗品としては、例えば、ドレス工具、ウエ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がある。

このため、上記管理システムに、図２に示すように、ドレス工具３５にＲＦタグ４２５を設け、その記憶情報をドレス駆動装置３１に取り付けたアンテナ４２６を介してリーダライタ（図示せず）により読み取る構成を加え、ＲＦタグ４２１のメモリに予め記憶されている研磨パッド１５に関する情報と、ＲＦタグ４２５のメモリに記憶されているドレス工具に関する情報とを読み取り、これら読み取った情報に基づいて、研磨装置１における研磨パッド１５によるウエハＷの研磨レシピや、ドレス工具３５による研磨パッド１５のドレッシングレシピを、制御装置４００により自動的に設定して実行するように構成しても良い。

本発明に係る研磨装置の全体構成を示す平面図である。 上記研磨装置における第１研磨ステージ３１０の研磨ステーションＳＴ１の構成を示すブロック図である。 上記研磨装置における第1研磨ステージ３１０の構成を示す概略説明図である。 ＲＦタグを用いた研磨パッドの管理システム内容を示すフローチャートである。 ＲＦタグを用いた研磨パッドの管理システム内容を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 研磨装置 Ｗ ウエハ（研磨対象物） １０ ウエハ研磨装置
１２ 研磨ヘッド １５ 研磨パッド ２０ ウエハ回転装置
３０ ドレッシング装置 ３１ ドレス駆動装置 ３５ ドレス工具
４００ 制御装置 ４２１，４２５ ＲＦタグ

Claims (6)

1. 研磨対象物を研磨する研磨装置であって、
   前記研磨装置において使用される消耗品と、
   前記消耗品が着脱自在に取り付けられる消耗品保持部と、
   前記消耗品に設けられたＲＦタグと、
   前記消耗品保持部もしくはその近傍に設けられ、前記消耗品保持部に取り付けられた前記消耗品のＲＦタグに対して非接触で情報の読み書きおよび消去を行う情報読み書き消去装置と、
   前記消耗品が前記消耗品保持部に取り付けられている間において、前記情報読み書き装置により所定の情報を前記ＲＦタグに対して読み書きするとともに、前記消耗品が前記消耗品保持部から取り外されるときに前記ＲＦタグに書き込まれたデータを消去する制御装置とから構成されることを特徴とする研磨装置。
2. 前記研磨装置における研磨対象物の研磨工程における研磨異常の有無を監視する研磨監視部を有し、
   前記研磨監視部により研磨工程における研磨異常の発生が検出されたときに、この研磨異常情報を前記情報読み書き消去装置により前記ＲＦタグに書き込み、
   前記制御装置は、前記ＲＦタグに研磨異常情報が書き込まれているときには、前記消耗品が前記消耗品保持部から取り外されるときに少なくとも前記研磨異常情報を前記ＲＦタグに残すことを特徴とする請求項１に記載の研磨装置。
3. 前記制御装置が、前記情報読み書き装置によりＲＦタグに対して情報の読み書きが可能か否かを検出し、ＲＦタグに対する情報の読み書きが可能となったことが検出されたときに、消耗品が前記消耗品保持部に取り付けられたと判断するように構成されたことを特徴とする請求項１もしくは２に記載の研磨装置。
4. 前記制御装置が、消耗品が前記消耗品保持部に取り付けられたと判断したときにこの消耗品に設けられたＲＦタグの情報を読み出し、前記ＲＦタグから書き込み情報が消去された状態であるときには、前記消耗品の使用を禁止する警報を出力するように構成されたことを特徴とする請求項３に記載の研磨装置。
5. 前記消耗品が研磨対象物の研磨を行う研磨パッドおよび前記研磨パッドのドレッシングを行うドレス工具からなり、研磨パッドに取り付けたバッド用ＲＦタグにはその研磨パッドに関する情報が書き込まれており、ドレス工具に取り付けたドレス用ＲＦタグにはそのドレス工具に関する情報が書き込まれており、
   前記研磨パッドおよび前記ドレス工具がそれぞれ前記研磨装置の消耗品保持部を構成するパッド保持部およびドレス工具保持部に保持されたとき、前記制御装置が前記情報読み書き装置により前記パッド用ＲＦタグおよび前記ドレス用ＲＦタグに書き込まれた情報を読み取り、前記研磨装置による研磨レシピを自動設定することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の研磨装置。
6. 前記消耗品が、前記研磨対象物を研磨する研磨部材、前記研磨部材をドレッシングするドレッシング用ディスク、前記研磨対象物を洗浄する洗浄ブラシ、または、前記研磨対象物を研磨するときに前記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を特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の研磨装置。

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