JP2015208840A - Polishing device, jig for measuring abrasive pad profile, and method for measuring abrasive pad profile - Google Patents
Polishing device, jig for measuring abrasive pad profile, and method for measuring abrasive pad profile Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015208840A JP2015208840A JP2014093965A JP2014093965A JP2015208840A JP 2015208840 A JP2015208840 A JP 2015208840A JP 2014093965 A JP2014093965 A JP 2014093965A JP 2014093965 A JP2014093965 A JP 2014093965A JP 2015208840 A JP2015208840 A JP 2015208840A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polishing pad
- polishing
- profile
- surface shape
- pad
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000005498 polishing Methods 0.000 title claims abstract description 444
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 35
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 26
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 6
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 48
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 45
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 44
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 28
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 19
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 17
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 15
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 7
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000011900 installation process Methods 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 230000007723 transport mechanism Effects 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000002341 toxic gas Substances 0.000 description 1
- 230000005514 two-phase flow Effects 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
Abstract
Description
本発明は、研磨装置、研磨パッドプロファイル計測用治具、及び、研磨パッドプロファイル計測方法に関するものである。 The present invention relates to a polishing apparatus, a polishing pad profile measuring jig, and a polishing pad profile measuring method.
近年、半導体ウェハなどの基板に対して各種処理を行うために基板処理装置が用いられている。基板処理装置の一例としては、基板の研磨処理を行うためのCMP(Chemical Mechanical Polishing)装置が挙げられる。 In recent years, a substrate processing apparatus has been used to perform various processes on a substrate such as a semiconductor wafer. As an example of the substrate processing apparatus, there is a CMP (Chemical Mechanical Polishing) apparatus for polishing a substrate.
CMP装置は、基板の研磨処理を行うための研磨ユニット、基板の洗浄処理及び乾燥処理を行うための洗浄ユニット、研磨ユニットへ基板を受け渡すとともに洗浄ユニットによって洗浄処理及び乾燥処理された基板を受け取るロード/アンロードユニットなどを備える。 The CMP apparatus is a polishing unit for performing a polishing process on a substrate, a cleaning unit for performing a cleaning process and a drying process on a substrate, a substrate that is transferred to the polishing unit and receives a substrate that has been cleaned and dried by the cleaning unit. Equipped with a load / unload unit.
研磨ユニットは、隣接して配置される複数の研磨装置を備える。各研磨装置は、研磨パッドが貼り付けられる研磨テーブルと、研磨テーブルを回転駆動する駆動部と、研磨対象物(例えば半導体ウェハなどの基板、又は基板の表面に形成された各種の膜)を保持するためのトップリングと、を備えている。研磨装置は、駆動部によって研磨テーブルを回転させながら、トップリングに保持された研磨対象物を研磨パッドに押圧することによって研磨対象物を研磨する。 The polishing unit includes a plurality of polishing apparatuses arranged adjacent to each other. Each polishing apparatus holds a polishing table to which a polishing pad is attached, a driving unit that rotates the polishing table, and a polishing target (for example, a substrate such as a semiconductor wafer or various films formed on the surface of the substrate). And a top ring. The polishing apparatus polishes the polishing object by pressing the polishing object held on the top ring against the polishing pad while rotating the polishing table by the driving unit.
ところで、研磨対象物を研磨するための研磨パッドは消耗品として扱われ、定期的に研磨パッドの貼り替えが行われる。研磨パッドの貼り替えは、例えば作業員の人手によって行われる。研磨パッドを研磨テーブルへ貼り付ける際には、裏面が粘着面になっている研磨パッドを人手で研磨テーブルへ貼り付けるのが一般的である。ここで、研磨パッドの貼り付けの際に、研磨テーブル表面と研磨パッド裏面の間に空気溜りが発生する場合がある。 By the way, a polishing pad for polishing an object to be polished is treated as a consumable item, and the polishing pad is periodically replaced. The polishing pad is replaced by, for example, a worker manually. When the polishing pad is affixed to the polishing table, it is common to manually affix the polishing pad whose back surface is an adhesive surface to the polishing table. Here, when the polishing pad is attached, an air pocket may be generated between the polishing table surface and the polishing pad back surface.
空気溜りによって研磨パッドに突出部分が形成されると、突出部分によって研磨される領域が他の領域に比べて過研磨となるため、研磨対象物の平坦度が損なわれるおそれがある。そこで、研磨パッドを貼り付けた後は、空気溜まりが発生しているか否かの確認を行うが、人手による触感又は目視では、貼り付け状態の良否を精度よく判定するのは難しい。これに対して従来技術では、光学式のセンサを用いて研磨パッドの表面形状の表面形状を検出することが知られている。 When the protruding portion is formed on the polishing pad by the air pool, the region polished by the protruding portion is over-polished as compared with other regions, and the flatness of the object to be polished may be impaired. Therefore, after the polishing pad is pasted, it is checked whether or not an air pocket has occurred. However, it is difficult to accurately determine whether the pasted state is good or not by human touch or visual observation. On the other hand, in the prior art, it is known to detect the surface shape of the surface shape of the polishing pad using an optical sensor.
従来技術は、短時間で精度よく研磨パッドの表面形状のプロファイルを計測することは考慮されていない。 The prior art does not consider measuring the profile of the surface shape of the polishing pad with high accuracy in a short time.
すなわち、従来技術は、研磨パッド表面との距離を計測する光学式のセンサを可動子に取り付け、可動子を移動させながら研磨パッド表面との距離を計測するものである。従来
技術では、可動子を移動させることによって、研磨パッドの中心近傍を通る線に沿った研磨パッドの表面形状を計測することができる。
That is, in the conventional technique, an optical sensor for measuring the distance to the surface of the polishing pad is attached to the mover, and the distance to the surface of the polishing pad is measured while moving the mover. In the prior art, the surface shape of the polishing pad along a line passing through the vicinity of the center of the polishing pad can be measured by moving the mover.
従来技術によれば、可動子を移動させながら研磨パッド表面との距離をセンサによって計測するので、計測に時間がかかり、また、研磨パッドの表面形状のプロファイルを精度よく計測するのが難しい場合がある。 According to the prior art, since the distance from the polishing pad surface is measured by the sensor while moving the mover, it takes time to measure, and it may be difficult to accurately measure the profile of the surface shape of the polishing pad. is there.
そこで、本願発明は、短時間で精度よく研磨パッドの表面形状のプロファイルを計測することを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to accurately measure the surface shape profile of the polishing pad in a short time.
本願発明の研磨装置の一形態は、上記課題に鑑みなされたもので、研磨対象物を研磨するための研磨パッドが貼り付けられた研磨テーブルと、前記研磨パッドに対向して配置され、前記研磨パッドの表面にライン状にレーザ光を照射するとともに前記研磨パッドから反射した反射レーザ光に基づいて前記研磨パッドの表面形状のプロファイルを計測するラインレーザセンサと、を備えることを特徴とする。 One aspect of the polishing apparatus of the present invention has been made in view of the above problems, and is disposed so as to face a polishing table to which a polishing pad for polishing a polishing object is attached, and to be opposed to the polishing pad. And a line laser sensor for irradiating the surface of the pad with a line of laser light and measuring a profile of the surface shape of the polishing pad based on the reflected laser light reflected from the polishing pad.
また、研磨装置の一形態において、前記研磨テーブルを回転駆動する駆動部をさらに備え、前記駆動部は、前記研磨パッドの表面形状のプロファイルを計測する際に前記研磨テーブルを回転駆動し、前記ラインレーザセンサは、前記研磨パッドの表面形状のプロファイルを計測する際に、前記研磨パッドに対向して静止して配置され、前記研磨テーブルの回転方向に交差するように前記研磨パッドの表面にライン状にレーザ光を照射する、ことができる。 The polishing apparatus may further include a drive unit that rotationally drives the polishing table, and the drive unit rotationally drives the polishing table when measuring a profile of a surface shape of the polishing pad, and the line When measuring the profile of the surface shape of the polishing pad, the laser sensor is arranged stationary on the surface of the polishing pad so as to cross the rotation direction of the polishing table, and is placed stationary against the polishing pad. Can be irradiated with laser light.
また、研磨装置の一形態において、前記ラインレーザセンサによって計測された前記研磨パッドの表面形状のプロファイルに基づいて、前記研磨パッドの表面の突状部の有無を判定する判定部をさらに備える、ことができる。 In one embodiment of the polishing apparatus, the apparatus further includes a determination unit that determines the presence or absence of a protrusion on the surface of the polishing pad based on a profile of the surface shape of the polishing pad measured by the line laser sensor. Can do.
また、研磨装置の一形態において、前記判定部は、前記研磨パッドの表面形状のプロファイルに基づいて、前記研磨パッドの表面の平均高さを求め、前記プロファイルと、前記平均高さよりもあらかじめ設定されたギャップだけ高く設定された閾値と、を比較し、比較の結果、前記閾値を超えて高い部分を前記突状部として判定する、ことができる。 In one embodiment of the polishing apparatus, the determination unit obtains an average height of the surface of the polishing pad based on a profile of a surface shape of the polishing pad, and is set in advance from the profile and the average height. The threshold value set higher by the gap is compared, and as a result of the comparison, a portion exceeding the threshold value can be determined as the protruding portion.
また、本願発明の研磨パッドプロファイル計測用治具の一形態は、研磨対象物を研磨するための研磨パッドが貼り付けられる研磨テーブルに隣接して設置可能なベース部材と、前記ベース部材に取り付けられ、前記ベース部材から前記研磨パッドに対向する位置に突出するアーム部材と、前記アーム部材に取り付けられ、前記研磨パッドの表面にライン状にレーザ光を照射するとともに前記研磨パッドから反射した反射レーザ光に基づいて前記研磨パッドの表面形状のプロファイルを計測するラインレーザセンサと、を備えることを特徴とする。 One embodiment of the polishing pad profile measuring jig of the present invention is a base member that can be installed adjacent to a polishing table to which a polishing pad for polishing a polishing object is attached, and is attached to the base member. An arm member projecting from the base member to a position facing the polishing pad, and a reflected laser beam attached to the arm member and irradiating the surface of the polishing pad with a laser beam in a line and reflected from the polishing pad And a line laser sensor for measuring a profile of the surface shape of the polishing pad based on the above.
また、研磨パッドプロファイル計測用治具の一形態において、前記アーム部材は、前記ベース部材に固定された固定アーム部材と、前記固定アーム部材から前記研磨パッドに対向する位置まで延伸可能な可動アーム部材と、を備え、前記ラインレーザセンサは、前記可動アーム部材に設けられていてもよい。 In one embodiment of the polishing pad profile measuring jig, the arm member includes a fixed arm member fixed to the base member, and a movable arm member that can extend from the fixed arm member to a position facing the polishing pad. The line laser sensor may be provided on the movable arm member.
また、研磨パッドプロファイル計測用治具の一形態において、前記ベース部材の位置を移動させるためのキャスター部材と、前記研磨パッドの表面形状のプロファイルを計測する際に、前記キャスター部材を浮かせることによって前記ベース部材の位置を固定するための伸縮可能な固定脚部材と、をさらに備えることができる。 In one embodiment of the polishing pad profile measuring jig, the caster member for moving the position of the base member, and the caster member is floated when measuring the profile of the surface shape of the polishing pad. And a telescopic fixed leg member for fixing the position of the base member.
また、研磨パッドプロファイル計測用治具の一形態において、前記ラインレーザセンサによって計測された前記研磨パッドの表面形状のプロファイルに基づいて、前記研磨パッドの表面の突状部の有無を判定する判定部をさらに備える、ことができる。 In one embodiment of the polishing pad profile measuring jig, a determination unit that determines the presence or absence of a protrusion on the surface of the polishing pad based on a profile of the surface shape of the polishing pad measured by the line laser sensor Can further be provided.
また、研磨パッドプロファイル計測用治具の一形態において、前記判定部は、前記研磨パッドの表面形状のプロファイルに基づいて、前記研磨パッドの表面の平均高さを求め、前記プロファイルと、前記平均高さよりもあらかじめ設定されたギャップだけ高く設定された閾値と、を比較し、比較の結果、前記閾値を超えて高い部分を前記突状部として判定する、ことができる。 In one embodiment of the polishing pad profile measuring jig, the determination unit obtains an average height of the surface of the polishing pad based on a profile of a surface shape of the polishing pad, and calculates the profile and the average height. It is possible to compare a threshold value set higher by a gap set in advance than that, and determine a portion that exceeds the threshold value as the protruding portion as a result of the comparison.
また、本願発明の研磨パッドプロファイル計測方法は、研磨対象物を研磨するための研磨パッドに対向する位置に配置されたラインレーザセンサから前記研磨パッドの表面にライン状にレーザ光を照射する照射工程と、前記研磨パッドから反射した反射レーザ光に基づいて前記研磨パッドの表面形状のプロファイルを計測する計測工程と、を備えることを特徴とする。 Further, the polishing pad profile measuring method of the present invention is an irradiation step of irradiating the surface of the polishing pad with laser light in a line form from a line laser sensor disposed at a position facing the polishing pad for polishing a polishing object. And a measuring step of measuring a profile of the surface shape of the polishing pad based on reflected laser light reflected from the polishing pad.
また、研磨パッドプロファイル計測方法の一形態において、前記照射工程と前記計測工程は、前記研磨パッドが貼り付けられた研磨テーブルを回転させた状態で行われてもよい。 Moreover, in one form of the polishing pad profile measurement method, the irradiation step and the measurement step may be performed in a state where a polishing table to which the polishing pad is attached is rotated.
また、研磨パッドプロファイル計測方法の一形態において、前記研磨テーブルに隣接して上記のいずれかの研磨パッドプロファイル計測用治具を設置する設置工程と、前記ラインレーザセンサが前記研磨パッドに対向する位置に配置されるように前記可動アーム部材を延伸する延伸工程と、をさらに備え、前記照射工程と前記計測工程は、前記延伸工程によって前記ラインレーザセンサが前記研磨パッドに対向する位置に配置された状態で行われてもよい。 In one embodiment of the polishing pad profile measurement method, an installation step of installing any of the above polishing pad profile measurement jigs adjacent to the polishing table, and a position where the line laser sensor faces the polishing pad A stretching step of stretching the movable arm member so as to be disposed at a position, wherein the irradiation step and the measuring step are disposed at a position where the line laser sensor faces the polishing pad by the stretching step. It may be performed in a state.
また、研磨パッドプロファイル計測方法の一形態において、プロファイル計測対象となる第1の研磨パッドに対して、前記設置工程、前記延伸工程、前記照射工程、及び、前記計測工程を行った後、第1の研磨パッドが貼り付けられた第1の研磨テーブルに隣接して設置された第2の研磨テーブルに貼り付けられた第2の研磨パッドに対して、同じ研磨パッドプロファイル計測用治具を用いて、前記設置工程、前記延伸工程、前記照射工程、及び、前記計測工程を行う、ことができる。 Moreover, in one form of the polishing pad profile measurement method, after performing the installation step, the stretching step, the irradiation step, and the measurement step on the first polishing pad that is a profile measurement target, The same polishing pad profile measuring jig is used for the second polishing pad attached to the second polishing table installed adjacent to the first polishing table to which the polishing pad is attached. The installation step, the stretching step, the irradiation step, and the measurement step can be performed.
かかる本願発明によれば、短時間で精度よく研磨パッドの表面形状のプロファイルを計測することができる。 According to this invention of this application, the profile of the surface shape of the polishing pad can be accurately measured in a short time.
以下、本願発明の一実施形態に係る研磨装置、研磨パッドプロファイル計測用治具、及び、研磨パッドプロファイル計測方法を図面に基づいて説明する。以下では、研磨装置を備える基板処理装置の一例として、CMP装置を説明するが、これには限られない。また、以下では、ロード/アンロードユニット2と、研磨ユニット3と、洗浄ユニット4と、を備える基板処理装置について説明するが、これには限られない。
Hereinafter, a polishing apparatus, a polishing pad profile measuring jig, and a polishing pad profile measuring method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Hereinafter, a CMP apparatus will be described as an example of a substrate processing apparatus including a polishing apparatus, but the present invention is not limited to this. Hereinafter, a substrate processing apparatus including the load / unload unit 2, the polishing unit 3, and the
まず、CMP装置の構成について説明し、その後に研磨パッドの表面形状のプロファイルの計測について説明する。 First, the configuration of the CMP apparatus will be described, and then the measurement of the profile of the surface shape of the polishing pad will be described.
<基板処理装置>
図1は本発明の一実施形態に係る基板処理装置の全体構成を示す平面図である。図1に示すように、このCMP装置は、略矩形状のハウジング1を備えており、ハウジング1の内部は隔壁1a,1bによってロード/アンロードユニット2と研磨ユニット3と洗浄ユニット4とに区画されている。ロード/アンロードユニット2、研磨ユニット3、及び洗浄ユニット4は、それぞれ独立に組み立てられ、独立に排気される。また、洗浄ユニット4は、基板処理動作を制御する制御装置5を有している。
<Substrate processing equipment>
FIG. 1 is a plan view showing the overall configuration of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the CMP apparatus includes a substantially
<ロード/アンロードユニット>
ロード/アンロードユニット2は、多数のウェハ(基板)をストックするウェハカセットが載置される2つ以上(本実施形態では4つ)のフロントロード部20を備えている。これらのフロントロード部20はハウジング1に隣接して配置され、基板処理装置の幅方向(長手方向と垂直な方向)に沿って配列されている。フロントロード部20には、オープンカセット、SMIF(Standard Manufacturing Interface)ポッド、またはFOUP(Front Opening Unified Pod)を搭載することができるようになっている。ここで、SMIF、FOUPは、内部にウェハカセットを収納し、隔壁で覆うことにより、外部空間とは独立した環境を保つことができる密閉容器である。
<Load / Unload unit>
The load / unload unit 2 includes two or more (four in this embodiment)
また、ロード/アンロードユニット2には、フロントロード部20の並びに沿って走行機構21が敷設されており、この走行機構21上にウェハカセットの配列方向に沿って移動可能な2台の搬送ロボット(ローダー、搬送機構)22が設置されている。搬送ロボット22は走行機構21上を移動することによってフロントロード部20に搭載されたウェハカセットにアクセスできるようになっている。各搬送ロボット22は上下に2つのハンドを備えている。上側のハンドは、処理されたウェハをウェハカセットに戻すときに使用される。下側のハンドは、処理前のウェハをウェハカセットから取り出すときに使用される。このように、上下のハンドを使い分けることができるようになっている。さらに、搬送ロボット22の下側のハンドは、その軸心周りに回転することで、ウェハを反転させることができるように構成されている。
The load / unload unit 2 has a traveling
ロード/アンロードユニット2は最もクリーンな状態を保つ必要がある領域であるため、ロード/アンロードユニット2の内部は、CMP装置外部、研磨ユニット3、及び洗浄ユニット4のいずれよりも高い圧力に常時維持されている。研磨ユニット3は研磨液とし
てスラリーを用いるため最もダーティな領域である。したがって、研磨ユニット3の内部には負圧が形成され、その圧力は洗浄ユニット4の内部圧力よりも低く維持されている。ロード/アンロードユニット2には、HEPAフィルタ、ULPAフィルタ、またはケミカルフィルタなどのクリーンエアフィルタを有するフィルタファンユニット(図示せず)が設けられており、このフィルタファンユニットからはパーティクルや有毒蒸気、有毒ガスが除去されたクリーンエアが常時吹き出している。
Since the load / unload unit 2 is an area where it is necessary to maintain the cleanest state, the load / unload unit 2 has a higher pressure inside the CMP apparatus, the polishing unit 3 and the
<研磨ユニット>
研磨ユニット3は、ウェハの研磨(平坦化)が行われる領域であり、第1研磨装置3A、第2研磨装置3B、第3研磨装置3C、第4研磨装置3Dを備えている。これらの第1研磨装置3A、第2研磨装置3B、第3研磨装置3C、及び第4研磨装置3Dは、図1に示すように、基板処理装置の長手方向に沿って隣接して配列されている。
<Polishing unit>
The polishing unit 3 is a region where wafer polishing (planarization) is performed, and includes a
図1に示すように、第1研磨装置3Aは、研磨面を有する研磨パッド10が取り付けられた研磨テーブル30Aと、ウェハを保持しかつウェハを研磨テーブル30A上の研磨パッド10に押圧しながら研磨するためのトップリング(保持部)31Aと、研磨パッド10に研磨液やドレッシング液(例えば、純水)を供給するための研磨液供給ノズル32Aと、研磨パッド10の研磨面のドレッシングを行うためのドレッサ33Aと、液体(例えば純水)と気体(例えば窒素ガス)の混合流体または液体(例えば純水)を霧状にして研磨面に噴射するアトマイザ34Aとを備えている。
As shown in FIG. 1, the
同様に、第2研磨装置3Bは、研磨テーブル30Bと、トップリング31Bと、研磨液供給ノズル32Bと、ドレッサ33Bと、アトマイザ34Bとを備えている。第3研磨装置3Cは、研磨テーブル30Cと、トップリング31Cと、研磨液供給ノズル32Cと、ドレッサ33Cと、アトマイザ34Cとを備えている。第4研磨装置3Dは、研磨テーブル30Dと、トップリング31Dと、研磨液供給ノズル32Dと、ドレッサ33Dと、アトマイザ34Dとを備えている。
Similarly, the
第1研磨装置3A、第2研磨装置3B、第3研磨装置3C、及び第4研磨装置3Dは、互いに同一の構成を有しているので、以下、第1研磨装置3Aについて説明する。
Since the
図2は、第1研磨装置3Aを模式的に示す斜視図である。トップリング31Aは、トップリングシャフト36に支持されている。研磨テーブル30Aの上面には研磨パッド10が貼付されており、この研磨パッド10の上面はウェハWを研磨する研磨面を構成する。トップリング31A及び研磨テーブル30Aは、図示していない駆動部によって、矢印で示すように、その軸心周りに回転するように構成されている。このため、研磨パッド10に供給された研磨砥液を含む気液2相流は、遠心力によって研磨パッド10の外方へ流れる。ウェハWは、トップリング31Aの下面に真空吸着により保持される。研磨時には、研磨液供給ノズル32Aから研磨パッド10の研磨面に研磨液が供給され、研磨対象であるウェハWがトップリング31Aにより研磨面に押圧されて研磨される。
FIG. 2 is a perspective view schematically showing the
次に、ウェハを搬送するための搬送機構について説明する。図1に示すように、第1研磨装置3A及び第2研磨装置3Bに隣接して、第1リニアトランスポータ6が配置されている。この第1リニアトランスポータ6は、研磨装置3A,3Bが配列する方向に沿った4つの搬送位置(ロード/アンロードユニット側から順番に第1搬送位置TP1、第2搬送位置TP2、第3搬送位置TP3、第4搬送位置TP4とする)の間でウェハを搬送する機構である。
Next, a transport mechanism for transporting the wafer will be described. As shown in FIG. 1, a first
また、第3研磨装置3C及び第4研磨装置3Dに隣接して、第2リニアトランスポータ7が配置されている。この第2リニアトランスポータ7は、研磨装置3C,3Dが配列す
る方向に沿った3つの搬送位置(ロード/アンロードユニット側から順番に第5搬送位置TP5、第6搬送位置TP6、第7搬送位置TP7とする)の間でウェハを搬送する機構である。
Further, the second linear transporter 7 is disposed adjacent to the
ウェハは、第1リニアトランスポータ6によって研磨装置3A,3Bに搬送される。第1研磨装置3Aのトップリング31Aは、トップリングヘッドのスイング動作により研磨位置と第2搬送位置TP2との間を移動する。したがって、トップリング31Aへのウェハの受け渡しは第2搬送位置TP2で行われる。同様に、第2研磨装置3Bのトップリング31Bは研磨位置と第3搬送位置TP3との間を移動し、トップリング31Bへのウェハの受け渡しは第3搬送位置TP3で行われる。第3研磨装置3Cのトップリング31Cは研磨位置と第6搬送位置TP6との間を移動し、トップリング31Cへのウェハの受け渡しは第6搬送位置TP6で行われる。第4研磨装置3Dのトップリング31Dは研磨位置と第7搬送位置TP7との間を移動し、トップリング31Dへのウェハの受け渡しは第7搬送位置TP7で行われる。
The wafer is transferred to the polishing
第1搬送位置TP1には、搬送ロボット22からウェハを受け取るためのリフタ11が配置されている。ウェハはこのリフタ11を介して搬送ロボット22から第1リニアトランスポータ6に渡される。リフタ11と搬送ロボット22との間に位置して、シャッタ(図示せず)が隔壁1aに設けられており、ウェハの搬送時にはシャッタが開かれて搬送ロボット22からリフタ11にウェハが渡されるようになっている。また、第1リニアトランスポータ6と、第2リニアトランスポータ7と、洗浄ユニット4との間にはスイングトランスポータ12が配置されている。このスイングトランスポータ12は、第4搬送位置TP4と第5搬送位置TP5との間を移動可能なハンドを有しており、第1リニアトランスポータ6から第2リニアトランスポータ7へのウェハの受け渡しは、スイングトランスポータ12によって行われる。ウェハは、第2リニアトランスポータ7によって第3研磨装置3C及び/または第4研磨装置3Dに搬送される。また、研磨ユニット3で研磨されたウェハはスイングトランスポータ12を経由して洗浄ユニット4に搬送される。
A lifter 11 for receiving a wafer from the
<洗浄ユニット>
図3(a)は洗浄ユニット4を示す平面図であり、図3(b)は洗浄ユニット4を示す側面図である。図3(a)及び図3(b)に示すように、洗浄ユニット4は、第1洗浄室190と、第1搬送室191と、第2洗浄室192と、第2搬送室193と、乾燥室194とに区画されている。第1洗浄室190内には、縦方向に沿って配列された上側一次洗浄モジュール201A及び下側一次洗浄モジュール201Bが配置されている。上側一次洗浄モジュール201Aは下側一次洗浄モジュール201Bの上方に配置されている。同様に、第2洗浄室192内には、縦方向に沿って配列された上側二次洗浄モジュール202A及び下側二次洗浄モジュール202Bが配置されている。上側二次洗浄モジュール202Aは下側二次洗浄モジュール202Bの上方に配置されている。一次及び二次洗浄モジュール201A,201B,202A,202Bは、洗浄液を用いてウェハを洗浄する洗浄機である。これらの一次及び二次洗浄モジュール201A,201B,202A,202Bは垂直方向に沿って配列されているので、フットプリント面積が小さいという利点が得られる。
<Washing unit>
FIG. 3A is a plan view showing the
上側二次洗浄モジュール202Aと下側二次洗浄モジュール202Bとの間には、ウェハの仮置き台203が設けられている。乾燥室194内には、縦方向に沿って配列された上側乾燥モジュール205A及び下側乾燥モジュール205Bが配置されている。これら上側乾燥モジュール205A及び下側乾燥モジュール205Bは互いに隔離されている。上側乾燥モジュール205A及び下側乾燥モジュール205Bの上部には、清浄な空気を乾燥モジュール205A,205B内にそれぞれ供給するフィルタファンユニット207,207が設けられている。上側一次洗浄モジュール201A、下側一次洗浄モジュール
201B、上側二次洗浄モジュール202A、下側二次洗浄モジュール202B、仮置き台203、上側乾燥モジュール205A、及び下側乾燥モジュール205Bは、図示しないフレームにボルトなどを介して固定されている。
A temporary wafer placement table 203 is provided between the upper
第1搬送室191には、上下動可能な第1搬送ロボット(搬送機構)209が配置され、第2搬送室193には、上下動可能な第2搬送ロボット210が配置されている。第1搬送ロボット209及び第2搬送ロボット210は、縦方向に延びる支持軸211,212にそれぞれ移動自在に支持されている。第1搬送ロボット209及び第2搬送ロボット210は、その内部にモータなどの駆動機構を有しており、支持軸211,212に沿って上下に移動自在となっている。第1搬送ロボット209は、搬送ロボット22と同様に、上下二段のハンドを有している。第1搬送ロボット209は、図3(a)の点線が示すように、その下側のハンドが上述した仮置き台180にアクセス可能な位置に配置されている。第1搬送ロボット209の下側のハンドが仮置き台180にアクセスするときには、隔壁1bに設けられているシャッタ(図示せず)が開くようになっている。
A first transfer robot (transfer mechanism) 209 that can move up and down is arranged in the
第1搬送ロボット209は、仮置き台180、上側一次洗浄モジュール201A、下側一次洗浄モジュール201B、仮置き台203、上側二次洗浄モジュール202A、下側二次洗浄モジュール202Bの間でウェハWを搬送するように動作する。洗浄前のウェハ(スラリーが付着しているウェハ)を搬送するときは、第1搬送ロボット209は、下側のハンドを用い、洗浄後のウェハを搬送するときは上側のハンドを用いる。第2搬送ロボット210は、上側二次洗浄モジュール202A、下側二次洗浄モジュール202B、仮置き台203、上側乾燥モジュール205A、下側乾燥モジュール205Bの間でウェハWを搬送するように動作する。第2搬送ロボット210は、洗浄されたウェハのみを搬送するので、1つのハンドのみを備えている。図1に示す搬送ロボット22は、その上側のハンドを用いて上側乾燥モジュール205Aまたは下側乾燥モジュール205Bからウェハを取り出し、そのウェハをウェハカセットに戻す。搬送ロボット22の上側ハンドが乾燥モジュール205A,205Bにアクセスするときには、隔壁1aに設けられているシャッタ(図示せず)が開くようになっている。
The
<研磨パッドプロファイルの計測>
次に、研磨パッドの表面形状のプロファイルの計測について説明する。まず、本実施形態で用いられるラインレーザセンサの概略を説明する。図4は、研磨パッドの表面形状のプロファイル計測を行うためのラインレーザセンサを示す図である。図5は、研磨パッドに形成された突状部、及び、研磨パッドの表面形状のプロファイル、を模式的に示す図である。
<Measurement of polishing pad profile>
Next, measurement of the profile of the surface shape of the polishing pad will be described. First, the outline of the line laser sensor used in this embodiment will be described. FIG. 4 is a diagram showing a line laser sensor for measuring the profile of the surface shape of the polishing pad. FIG. 5 is a diagram schematically showing the protrusions formed on the polishing pad and the profile of the surface shape of the polishing pad.
図4に示すように、ラインレーザセンサ300は、研磨パッド10に対向して配置される。また、ラインレーザセンサ300は、研磨パッド10の表面にライン状にレーザ光310を照射する。例えば、ラインレーザセンサ300は、半導体レーザなどのレーザ光源から出射されたレーザ光をラインレーザセンサ300内のレンズによって帯状に広げ、帯状に広げたレーザ光310を研磨パッド10の表面に照射する。その結果、研磨パッド10の表面のレーザ光310が照射される部分には照射ライン312が形成される。ラインレーザセンサ300は、研磨パッド10から反射した反射レーザ光315に基づいて研磨パッド10の表面形状のプロファイルを計測する。また、ラインレーザセンサ300は、研磨テーブルが回転駆動された状態で研磨パッド10の表面形状のプロファイルを計測することによって、研磨パッド10全体の表面形状のプロファイルを計測することができる。
As shown in FIG. 4, the
ここで、研磨パッド10は消耗品として扱われ、定期的に研磨パッド10の貼り替えが行われる。研磨パッド10の貼り替えは、例えば作業員の人手によって行われる。研磨パ
ッド10を研磨テーブルへ貼り付ける際には、裏面が粘着面になっている研磨パッドを人手で研磨テーブルへ貼り付けるのが一般的である。研磨パッド10の貼り付けの際に、研磨テーブル30Aの表面と研磨パッド10の裏面の間に空気溜りが発生する場合がある。
Here, the
すると、図5に示すように、研磨パッド10に空気溜りが発生し、空気溜りによって研磨パッド10に突出部αが形成される。照射ライン312における研磨パッド10の表面形状のプロファイル314には、図5に示すように、突出部αに対応する部分に突出部βが現れる。なお、以下の説明では、研磨パッド10の空気溜りに起因する突出部の有無を判定するために表面形状のプロファイルを計測する例を挙げるが、これには限られない。すなわち、研磨パッド10は、研磨対象物の研磨面を所望の形状に研磨するために様々なバリエーションの表面形状が求められる。そこで、本実施形態による計測を用いることによって、研磨パッド10が所望の表面形状になっているか否かを判定することができる。
Then, as shown in FIG. 5, an air pool is generated in the
<第1実施形態>
次に、第1実施形態としての研磨装置について説明する。図6は、第1実施形態の研磨装置の斜視図である。図7は、第1実施形態の研磨装置の上面図である。図6、図7は、一例として、第1研磨装置3Aを挙げて説明するが、第2研磨装置3B、第3研磨装置3C、第4研磨装置3Dについても同様の構成とすることができる。
<First Embodiment>
Next, the polishing apparatus as the first embodiment will be described. FIG. 6 is a perspective view of the polishing apparatus according to the first embodiment. FIG. 7 is a top view of the polishing apparatus according to the first embodiment. 6 and 7 illustrate the
図6,図7に示すように、第1実施形態は、第1研磨装置3A内にラインレーザセンサ300が固定配置される実施形態である。上述のとおり、第1研磨装置3Aは、研磨パッド10が貼り付けられる研磨テーブル30Aと、研磨テーブル30Aを回転駆動する駆動部と、研磨対象物を保持して研磨パッド10へ押圧するトップリング31Aと、研磨パッド10に対向して配置されたラインレーザセンサ300と、を備える。
As shown in FIGS. 6 and 7, the first embodiment is an embodiment in which a
本実施形態では、第1研磨装置3Aは、2つのラインレーザセンサ300を備える。例えば図4に示すように、1つのラインレーザセンサ300によって形成される照射ライン312は、研磨テーブル30Aの回転方向に交差して、研磨パッド10の中心部から放射方向へ延伸するが、外周部までは延伸しない。すると、研磨テーブル30Aを回転させながら研磨パッド10の表面形状のプロファイルを計測した場合に、研磨パッド10の外周領域のプロファイルが得られない。
In the present embodiment, the first polishing apparatus 3 </ b> A includes two
そこで、本実施形態では、ラインレーザセンサ300を2つ並べて配置することによって、研磨パッド10の全領域の表面形状のプロファイルを計測可能にしている。2つのラインレーザセンサ300はそれぞれ、第1研磨装置3Aの上部に配置されたセンサ固定具320に固定されている。これにより、ラインレーザセンサ300は、研磨パッド10の表面形状のプロファイルを計測する際に、研磨パッド10に対向して静止して配置される。なお、ラインレーザセンサ300の数は任意である。例えば、1つのラインレーザセンサ300によって研磨パッド10の全領域の表面形状のプロファイルを計測できる場合には、ラインレーザセンサ300を1つ設ければよい。
Therefore, in the present embodiment, by arranging two
また、第1研磨装置3Aは、図示していないコントローラ(判定部)を備える。コントローラは、ラインレーザセンサ300によって計測された研磨パッド10の表面形状のプロファイルに基づいて、研磨パッド10の表面の突状部の有無を判定する。具体的には、コントローラは、研磨パッド10の表面形状のプロファイルに基づいて、研磨パッド10の表面の平均高さを求め、平均高さよりもあらかじめ設定されたギャップだけ高く設定された閾値を超えて高い部分を突状部として判定する。
Further, the
図8は、コントローラによる処理内容を模式的に示す図である。図8に示すように、コントローラは、ラインレーザセンサ300によって計測されたプロファイル314に基づ
いて、研磨パッド10の表面全体の平均高さ316を求める。また、コントローラは、プロファイル314と、平均高さ316よりもあらかじめ設定されたギャップγだけ高く設定された閾値318とを比較する。ギャップγは、一例として、0.5mm程度とすることができる。コントローラは、比較の結果、閾値318を超えて高い部分を突状部として判定する。コントローラは、突状部(エラー)が有ると判定した場合は、その旨を、コントローラに接続されたPC等の表示インターフェースに出力したり警告音を出力したりすることによって作業員に知らせる。
FIG. 8 is a diagram schematically showing the processing contents by the controller. As shown in FIG. 8, the controller obtains the
また、コントローラは、突状部(エラー)が有ると判定した場合は、研磨パッド10のどの部分が突出部であるかを特定する情報をPC等の表示インターフェースに出力することができる。すなわち、コントローラは、ラインレーザセンサ300によって計測されたプロファイル314と、研磨パッド10の計測を開始した位置と、研磨テーブル30Aの回転速度に基づいて、プロファイル314における突出部(エラー)が、研磨パッド10のどの場所に相当するかを求めることができる。コントローラは、求めた場所の情報をPC等の表示インターフェースに出力することができる。これによって、作業員は、エラーが生じた場所を素早く特定することができる。
If the controller determines that there is a protrusion (error), the controller can output information specifying which part of the
次に、第1実施形態の研磨装置に対する研磨パッドプロファイル計測方法を説明する。図9は、第1実施形態の研磨装置に対する研磨パッドプロファイル計測方法のフローチャートである。 Next, a polishing pad profile measurement method for the polishing apparatus according to the first embodiment will be described. FIG. 9 is a flowchart of a polishing pad profile measurement method for the polishing apparatus according to the first embodiment.
第1実施形態の研磨装置3Aは、ラインレーザセンサ300が内蔵されている。そこで、プロファイル計測方法は、まず、研磨テーブル30Aを回転する(ステップS101)。具体的には、プロファイル計測方法は、駆動部を駆動することによって研磨テーブル30Aを回転する。
The
続いて、プロファイル計測方法は、研磨パッドに対向する位置に配置されたラインレーザセンサ300から研磨パッド10の表面にライン状にレーザ光を照射する(ステップS102、照射工程)。
Subsequently, in the profile measurement method, the surface of the
続いて、プロファイル計測方法は、研磨パッド10から反射した反射レーザ光を受信し(ステップS103)、受信した反射レーザ光に基づいて研磨パッド10の表面形状のプロファイルを計測する(ステップS104、計測工程)。なお、照射工程と計測工程は、研磨パッド10が貼り付けられた研磨テーブルを回転させた状態で行われる。
Subsequently, in the profile measurement method, the reflected laser beam reflected from the
続いて、プロファイル計測方法は、計測したプロファイルに基づいて、研磨パッド10に突出部が有るか否かを判定する(ステップS105)。具体的には、プロファイル計測方法は、計測されたプロファイルに基づいて、研磨パッド10の表面全体の平均高さを求め、平均高さに基づいて閾値を求め、プロファイルと閾値とを比較し、閾値を超えて高い部分を突状部として判定する。
Subsequently, the profile measuring method determines whether or not the
プロファイル計測方法は、研磨パッド10に突出部が無いと判定した場合には(ステップS105,No)、処理を終了する。一方、プロファイル計測方法は、研磨パッド10に突出部が有ると判定した場合には(ステップS105,Yes)、その旨(エラー)を、コントローラに接続されたPC等の表示インターフェースに出力するか、又は警告音を出力し(ステップS106)、処理を終了する。
When it is determined that the
本実施形態によれば、短時間で精度よく研磨パッド10の表面形状のプロファイルを計測することができる。すなわち、従来技術は、研磨パッド表面との距離を計測する光学式のセンサを可動子に取り付け、可動子を移動させながら研磨パッド表面との距離を計測す
ることによって、研磨パッドの中心近傍を通る線に沿った研磨パッドの表面形状を計測する。従来技術によれば、可動子を移動させながら研磨パッド表面との距離をセンサによって計測するので、計測に時間がかかり、また、研磨パッドの表面形状のプロファイルを精度よく計測するのが難しい場合がある。
According to this embodiment, the profile of the surface shape of the
これに対して本実施形態では、研磨パッド10の表面にライン状にレーザ光310を照射して研磨パッド10から反射した反射レーザ光315に基づいて研磨パッド10の表面形状のプロファイルを計測するラインレーザセンサ300を用いる。また、ラインレーザセンサ300は、研磨パッド10に対向して静止したまま、研磨テーブル30Aを回転させながら研磨パッド10の全体の表面形状のプロファイルを計測することができる。したがって、本実施形態によれば、短時間で精度よく研磨パッド10の表面形状のプロファイルを計測することができる。従来技術の目的である、研磨により荒れた研磨パッドの表面形状をドレッシングするために研磨パッドの表面形状を測定する場合にも、本件発明は、非常に短時間で表面全体形状を把握でき、表面形状のプロファイル上の各点と閾値との差を計算することで、重点的にドレッシングすべき箇所を2次元的に把握することができる。
On the other hand, in the present embodiment, a line for measuring the profile of the surface shape of the
<第2実施形態>
次に、第2実施形態としての研磨パッドプロファイル計測用治具について説明する。図10は、第2実施形態の研磨パッドプロファイル計測用治具の構成を示す図である。
Second Embodiment
Next, a polishing pad profile measuring jig as a second embodiment will be described. FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of a polishing pad profile measuring jig according to the second embodiment.
第1実施形態において、ラインレーザセンサ300は、研磨装置3Aの内部に固定配置されていたが、第2実施形態では、ラインレーザセンサ300は、研磨パッド10の表面形状のプロファイルを計測するための治具400に搭載される。
In the first embodiment, the
図10に示すように、治具400は、ベース部材410と、ベース部材410に固定された固定アーム部材460と、固定アーム部材460から研磨パッド10に対向する位置まで延伸可能な可動アーム部材470と、可動アーム部材470に設けられたラインレーザセンサ300と、を備える。固定アーム部材460と可動アーム部材470は、ベース部材410から研磨パッド10に対向する位置に突出するアーム部材となる。
As shown in FIG. 10, the
ラインレーザセンサ300は、第1実施形態と同様に、研磨パッド10の表面にライン状にレーザ光を照射するとともに研磨パッド10から反射した反射レーザ光に基づいて研磨パッド10の表面形状のプロファイルを計測するラインレーザセンサである。
Similar to the first embodiment, the
ベース部材410は、フレームラックのような部材である。ベース部材410は、各種部材を搭載するために上下2段に配置された棚板420,430、及び、ベース部材410の側面を覆う側板425を備える。棚板420には、例えば、作業者がプロファイル計測を行うためのPCなどを設置することができる。また、側板425には、第1実施形態において説明したコントローラ330が配置される。コントローラ330は、例えば、CMP装置から電源を供給されてもよい。また、コントローラ330は、CMP装置が設置される施設内の他の電源を用いてもよい。
The
すなわち、コントローラ330は、ラインレーザセンサ300によって計測された研磨パッド10の表面形状のプロファイルに基づいて、研磨パッド10の表面の突状部の有無を判定する。具体的には、コントローラ330は、ラインレーザセンサ300によって計測されたプロファイル314に基づいて、研磨パッド10の表面全体の平均高さ316を求める。また、コントローラ330は、プロファイル314と、平均高さ316よりもあらかじめ設定されたギャップγだけ高く設定された閾値318とを比較する。コントローラ330は、比較の結果、閾値318を超えて高い部分を突状部として判定する。コント
ローラ330は、突状部が有ると判定した場合は、その旨を、コントローラ330に接続されたPCの表示インターフェースに出力したり警告音を出力したりすることによって作業員に知らせる。
That is, the
また、ベース部材410は、図10に示すように、ベース部材410の位置を移動させるためのキャスター部材440と、研磨パッド10の表面形状のプロファイルを計測する際に、キャスター部材440を浮かせることによってベース部材410の位置を固定するための伸縮可能な固定脚部材450と、を備える。
Further, as shown in FIG. 10, the
キャスター部材440があることによってベース部材410は移動可能になっている。このため、ベース部材410は、研磨テーブル30A(研磨装置)に隣接して設置可能となっている。
Due to the presence of the
研磨装置3Aにおける研磨パッド10の表面形状のプロファイルを計測する場合には、キャスター部材440を用いて治具400を研磨装置3Aに隣接する位置まで移動する。続いて、固定脚部材450を伸ばすことによってキャスター部材440を浮かせ、治具400の位置を固定する。続いて、研磨装置3Aの扉を開いて、可動アーム部材470を伸ばすことによって、ラインレーザセンサ300を研磨パッド10に対向する位置に配置する。そして、研磨テーブル30Aを回転させながらラインレーザセンサ300を用いて研磨パッド10の表面形状のプロファイルを計測する。
When measuring the profile of the surface shape of the
次に、第2実施形態の治具に対する研磨パッドプロファイル計測方法を説明する。図11は、第2実施形態の治具に対する研磨パッドプロファイル計測方法のフローチャートである。 Next, a polishing pad profile measuring method for the jig of the second embodiment will be described. FIG. 11 is a flowchart of a polishing pad profile measurement method for the jig according to the second embodiment.
まず、プロファイル計測方法は、治具400をプロファイル計測対象の研磨装置(例えば第1研磨装置3A)に隣接して設置する(ステップS201、設置工程)。具体的には、プロファイル計測方法は、治具400のキャスター部材440を用いて治具400を移動させる。その後、プロファイル計測方法は、固定脚部材450を伸ばすことによってキャスター部材440を浮かせて治具400の位置を固定することによって、治具400をプロファイル計測対象の研磨装置(例えば第1研磨装置3A)の横に設置する。
First, in the profile measurement method, the
続いて、プロファイル計測方法は、研磨装置の窓を開けて可動アーム部材470を延伸する(ステップS202、延伸工程)。具体的には、プロファイル計測方法は、ラインレーザセンサ300が研磨パッド10に対向する位置に配置されるように可動アーム部材470を延伸する。
Subsequently, in the profile measuring method, the window of the polishing apparatus is opened and the
続いて、プロファイル計測方法は、研磨テーブル30Aを回転する(ステップS203)。具体的には、プロファイル計測方法は、駆動部を駆動することによって研磨テーブル30Aを回転する。 Subsequently, in the profile measurement method, the polishing table 30A is rotated (step S203). Specifically, in the profile measurement method, the polishing table 30A is rotated by driving the drive unit.
続いて、プロファイル計測方法は、研磨パッド10に対向する位置に配置されたラインレーザセンサ300から研磨パッド10の表面にライン状にレーザ光を照射する(ステップS204、照射工程)。
Subsequently, the profile measurement method irradiates the surface of the
続いて、プロファイル計測方法は、研磨パッド10から反射した反射レーザ光を受信し(ステップS205)、受信した反射レーザ光に基づいて研磨パッド10の表面形状のプロファイルを計測する(ステップS206、計測工程)。
Subsequently, the profile measurement method receives the reflected laser beam reflected from the polishing pad 10 (step S205), and measures the profile of the surface shape of the
続いて、プロファイル計測方法は、計測したプロファイルに基づいて、研磨パッド10
に突出部が有るか否かを判定する(ステップS207)。具体的には、プロファイル計測方法は、計測されたプロファイルに基づいて、研磨パッド10の表面全体の平均高さを求め、平均高さに基づいて閾値を求め、プロファイルと閾値とを比較し、閾値を超えて高い部分を突状部として判定する。
Subsequently, in the profile measuring method, the
It is determined whether or not there is a protruding portion (step S207). Specifically, in the profile measurement method, the average height of the entire surface of the
プロファイル計測方法は、研磨パッド10に突出部が無いと判定した場合には(ステップS207,No)、ステップS209へ進む。一方、プロファイル計測方法は、研磨パッド10に突出部が有ると判定した場合には(ステップS207,Yes)、その旨(エラー)を、コントローラに接続されたPC等の表示インターフェースに出力するか、又は警告音を出力し(ステップS208)、ステップS209へ進む。
If it is determined that the
続いて、プロファイル計測方法は、プロファイル計測対象の研磨装置が他にもあるか否かを判定する(ステップS209)。プロファイル計測方法は、プロファイル計測対象の研磨装置が他にもあると判定した場合には(ステップS209,Yes)、ステップS201へ戻り処理を繰り返す。すなわち、プロファイル計測対象となる第1の研磨パッド(例えば第1研磨装置3Aの研磨パッド10)に対して、設置工程、延伸工程、照射工程、及び、計測工程を行った後、第1の研磨パッドが貼り付けられた第1の研磨テーブル(例えば研磨テーブル30A)に隣接して設置された第2の研磨テーブル(例えば研磨テーブル30B)に貼り付けられた第2の研磨パッド(例えば第2研磨装置3Bの研磨パッド10)に対して、同じ治具400を用いて、設置工程、延伸工程、照射工程、及び、計測工程を行う。一方、プロファイル計測方法は、プロファイル計測対象の研磨装置が他にはないと判定した場合には(ステップS209,No)、処理を終了する。
Subsequently, in the profile measurement method, it is determined whether or not there is another polishing apparatus as a profile measurement target (step S209). When it is determined that there is another polishing apparatus for profile measurement (step S209, Yes), the profile measurement method returns to step S201 and repeats the process. That is, after the installation process, the stretching process, the irradiation process, and the measurement process are performed on the first polishing pad (for example, the
本実施形態によれば、第1実施形態と同様に、短時間で精度よく研磨パッド10の表面形状のプロファイルを計測することができる。また、これに加えて、本実施形態では、治具400を用いているので、研磨装置の内部にラインレーザセンサ300を固定配置しなくてもよい。このため、本実施形態では、研磨装置内部での作業員の作業スペースを大きく確保することができる。また、本実施形態によれば、各研磨装置にラインレーザセンサ300を固定配置するのではなく、1台の治具400を使い回すことによって1台の治具400で複数の研磨装置における研磨パッドプロファイルを計測することができる。その結果、ラインレーザセンサ300を多数設けなくてもよくなるので、コストダウンを図ることができる。
According to the present embodiment, as in the first embodiment, the profile of the surface shape of the
3A,3B,3C,3D 研磨装置
10 研磨パッド
30A,30B,30C,30D 研磨テーブル
31A,31B,31C,31D トップリング
300 ラインレーザセンサ
310 レーザ光
312 照射ライン
314 研磨パッドの表面形状のプロファイル
315 反射レーザ光
318 閾値
320 センサ固定具
330 コントローラ
400 治具
410 ベース部材
420,430 棚板
425 側板
440 キャスター部材
450 固定脚部材
460 固定アーム部材
470 可動アーム部材
W ウェハ
α 突出部
β 突出部
γ ギャップ
3A, 3B, 3C,
Claims (13)
前記研磨パッドに対向して配置され、前記研磨パッドの表面にライン状にレーザ光を照射するとともに前記研磨パッドから反射した反射レーザ光に基づいて前記研磨パッドの表面形状のプロファイルを計測するラインレーザセンサと、
を備えることを特徴とする研磨装置。 A polishing table to which a polishing pad for polishing a polishing object is attached;
A line laser that is disposed opposite to the polishing pad, irradiates the surface of the polishing pad with a laser beam in a line shape, and measures the profile of the surface shape of the polishing pad based on the reflected laser beam reflected from the polishing pad A sensor,
A polishing apparatus comprising:
前記研磨テーブルを回転駆動する駆動部をさらに備え、
前記駆動部は、前記研磨パッドの表面形状のプロファイルを計測する際に前記研磨テーブルを回転駆動し、
前記ラインレーザセンサは、前記研磨パッドの表面形状のプロファイルを計測する際に、前記研磨パッドに対向して静止して配置され、前記研磨テーブルの回転方向に交差するように前記研磨パッドの表面にライン状にレーザ光を照射する、
ことを特徴とする研磨装置。 The polishing apparatus according to claim 1, wherein
A drive unit that rotationally drives the polishing table;
The drive unit rotationally drives the polishing table when measuring the profile of the surface shape of the polishing pad,
When measuring the profile of the surface shape of the polishing pad, the line laser sensor is disposed so as to be opposed to the polishing pad and is placed on the surface of the polishing pad so as to intersect the rotation direction of the polishing table. Irradiate laser light in a line shape,
A polishing apparatus characterized by that.
前記ラインレーザセンサによって計測された前記研磨パッドの表面形状のプロファイルに基づいて、前記研磨パッドの表面の突状部の有無を判定する判定部をさらに備える、
ことを特徴とする研磨装置。 The polishing apparatus according to claim 1 or 2,
A determination unit for determining the presence or absence of protrusions on the surface of the polishing pad based on a profile of the surface shape of the polishing pad measured by the line laser sensor;
A polishing apparatus characterized by that.
前記判定部は、前記研磨パッドの表面形状のプロファイルに基づいて、前記研磨パッドの表面の平均高さを求め、前記プロファイルと、前記平均高さよりもあらかじめ設定されたギャップだけ高く設定された閾値と、を比較し、比較の結果、前記閾値を超えて高い部分を前記突状部として判定する、
ことを特徴とする研磨装置。 The polishing apparatus according to claim 3, wherein
The determination unit obtains the average height of the surface of the polishing pad based on the profile of the surface shape of the polishing pad, and the profile and a threshold set higher than the average height by a preset gap. , And, as a result of the comparison, a portion that is higher than the threshold is determined as the protruding portion,
A polishing apparatus characterized by that.
前記ベース部材に取り付けられ、前記ベース部材から前記研磨パッドに対向する位置に突出するアーム部材と、
前記アーム部材に取り付けられ、前記研磨パッドの表面にライン状にレーザ光を照射するとともに前記研磨パッドから反射した反射レーザ光に基づいて前記研磨パッドの表面形状のプロファイルを計測するラインレーザセンサと、
を備えることを特徴とする研磨パッドプロファイル計測用治具。 A base member that can be installed adjacent to a polishing table to which a polishing pad for polishing a polishing object is attached;
An arm member attached to the base member and projecting from the base member to a position facing the polishing pad;
A line laser sensor that is attached to the arm member, irradiates the surface of the polishing pad with laser light in a line shape, and measures a profile of the surface shape of the polishing pad based on reflected laser light reflected from the polishing pad;
A polishing pad profile measuring jig comprising:
前記アーム部材は、
前記ベース部材に固定された固定アーム部材と、
前記固定アーム部材から前記研磨パッドに対向する位置まで延伸可能な可動アーム部材と、を備え、
前記ラインレーザセンサは、前記可動アーム部材に設けられる、
ことを特徴とする研磨パッドプロファイル計測用治具。 In the polishing pad profile measuring jig according to claim 5,
The arm member is
A fixed arm member fixed to the base member;
A movable arm member that can be extended from the fixed arm member to a position facing the polishing pad,
The line laser sensor is provided on the movable arm member.
A polishing pad profile measuring jig characterized by the above.
前記ベース部材の位置を移動させるためのキャスター部材と、
前記研磨パッドの表面形状のプロファイルを計測する際に、前記キャスター部材を浮かせることによって前記ベース部材の位置を固定するための伸縮可能な固定脚部材と、
をさらに備えることを特徴とする研磨パッドプロファイル計測用治具。 In the polishing pad profile measuring jig according to claim 5 or 6,
A caster member for moving the position of the base member;
A stretchable fixing leg member for fixing the position of the base member by floating the caster member when measuring the profile of the surface shape of the polishing pad;
A polishing pad profile measuring jig, further comprising:
前記ラインレーザセンサによって計測された前記研磨パッドの表面形状のプロファイルに基づいて、前記研磨パッドの表面の突状部の有無を判定する判定部をさらに備える、
ことを特徴とする研磨パッドプロファイル計測用治具。 In the polishing pad profile measuring jig according to any one of claims 5 to 7,
A determination unit for determining the presence or absence of protrusions on the surface of the polishing pad based on a profile of the surface shape of the polishing pad measured by the line laser sensor;
A polishing pad profile measuring jig characterized by the above.
前記判定部は、前記研磨パッドの表面形状のプロファイルに基づいて、前記研磨パッドの表面の平均高さを求め、前記プロファイルと、前記平均高さよりもあらかじめ設定されたギャップだけ高く設定された閾値と、を比較し、比較の結果、前記閾値を超えて高い部分を前記突状部として判定する、
ことを特徴とする研磨パッドプロファイル計測用治具。 The polishing pad profile measuring jig according to claim 8,
The determination unit obtains the average height of the surface of the polishing pad based on the profile of the surface shape of the polishing pad, and the profile and a threshold set higher than the average height by a preset gap. , And, as a result of the comparison, a portion that is higher than the threshold is determined as the protruding portion,
A polishing pad profile measuring jig characterized by the above.
前記研磨パッドから反射した反射レーザ光に基づいて前記研磨パッドの表面形状のプロファイルを計測する計測工程と、
を備えることを特徴とする研磨パッドプロファイル計測方法。 An irradiation step of irradiating the surface of the polishing pad with a laser beam in a line form from a line laser sensor disposed at a position facing the polishing pad for polishing a polishing object;
A measuring step of measuring a profile of the surface shape of the polishing pad based on reflected laser light reflected from the polishing pad;
A polishing pad profile measuring method comprising:
前記照射工程と前記計測工程は、前記研磨パッドが貼り付けられた研磨テーブルを回転させた状態で行われる、
ことを特徴とする研磨パッドプロファイル計測方法。 In the polishing pad profile measuring method of Claim 10,
The irradiation step and the measurement step are performed in a state where a polishing table to which the polishing pad is attached is rotated.
A polishing pad profile measuring method characterized by the above.
前記研磨テーブルに隣接して請求項6〜9のいずれか1項の研磨パッドプロファイル計測用治具を設置する設置工程と、
前記ラインレーザセンサが前記研磨パッドに対向する位置に配置されるように前記可動アーム部材を延伸する延伸工程と、
をさらに備え、
前記照射工程と前記計測工程は、前記延伸工程によって前記ラインレーザセンサが前記研磨パッドに対向する位置に配置された状態で行われる、
ことを特徴とする研磨パッドプロファイル計測方法。 In the polishing pad profile measuring method of Claim 11,
An installation step of installing the polishing pad profile measuring jig according to any one of claims 6 to 9 adjacent to the polishing table;
An extending step of extending the movable arm member so that the line laser sensor is disposed at a position facing the polishing pad;
Further comprising
The irradiation step and the measurement step are performed in a state where the line laser sensor is disposed at a position facing the polishing pad by the stretching step.
A polishing pad profile measuring method characterized by the above.
プロファイル計測対象となる第1の研磨パッドに対して、前記設置工程、前記延伸工程、前記照射工程、及び、前記計測工程を行った後、第1の研磨パッドが貼り付けられた第1の研磨テーブルに隣接して設置された第2の研磨テーブルに貼り付けられた第2の研磨パッドに対して、同じ研磨パッドプロファイル計測用治具を用いて、前記設置工程、前記延伸工程、前記照射工程、及び、前記計測工程を行う、
ことを特徴とする研磨パッドプロファイル計測方法。 The polishing pad profile measuring method according to claim 12,
First polishing in which the first polishing pad is attached after the installation step, the stretching step, the irradiation step, and the measurement step are performed on the first polishing pad that is a profile measurement target. Using the same polishing pad profile measuring jig for the second polishing pad attached to the second polishing table installed adjacent to the table, the installation step, the stretching step, and the irradiation step And performing the measurement step,
A polishing pad profile measuring method characterized by the above.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014093965A JP2015208840A (en) | 2014-04-30 | 2014-04-30 | Polishing device, jig for measuring abrasive pad profile, and method for measuring abrasive pad profile |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014093965A JP2015208840A (en) | 2014-04-30 | 2014-04-30 | Polishing device, jig for measuring abrasive pad profile, and method for measuring abrasive pad profile |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015208840A true JP2015208840A (en) | 2015-11-24 |
Family
ID=54611484
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014093965A Pending JP2015208840A (en) | 2014-04-30 | 2014-04-30 | Polishing device, jig for measuring abrasive pad profile, and method for measuring abrasive pad profile |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2015208840A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018074041A1 (en) * | 2016-10-18 | 2018-04-26 | 株式会社 荏原製作所 | Surface property measuring device for polishing pad |
WO2018193758A1 (en) * | 2017-04-20 | 2018-10-25 | 信越半導体株式会社 | Double-sided wafer polishing method and double-sided polishing apparatus |
CN115946042A (en) * | 2022-12-27 | 2023-04-11 | 西安奕斯伟材料科技有限公司 | Polishing device and working method thereof |
Citations (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08304050A (en) * | 1995-05-02 | 1996-11-22 | Hitachi Electron Eng Co Ltd | Magnetic film defect inspection device for magnetic disk |
JPH11277405A (en) * | 1998-03-31 | 1999-10-12 | Nkk Corp | Polishing pad adjusting device for cmp device |
JP2000024909A (en) * | 1998-05-07 | 2000-01-25 | Ebara Corp | Polishing device |
JP2001223190A (en) * | 2000-02-08 | 2001-08-17 | Hitachi Ltd | Method and device for evaluating surface state of polishing pad, and method and device for manufacturing thin-film device |
JP2002224946A (en) * | 2000-11-24 | 2002-08-13 | Samsung Electronics Co Ltd | Method and device for inspecting polishing pad |
JPWO2005072910A1 (en) * | 2004-01-28 | 2007-09-06 | 株式会社ニコン | Polishing pad surface shape measuring device, method for using polishing pad surface shape measuring device, method for measuring cone apex angle of polishing pad, method for measuring groove depth of polishing pad, CMP polishing device, and method for manufacturing semiconductor device |
JP2007263837A (en) * | 2006-03-29 | 2007-10-11 | Taisei Corp | Inspection device of concrete structure |
JP2010091514A (en) * | 2008-10-10 | 2010-04-22 | Nippon Steel Corp | Surface defect inspection system, method and program |
JP2010276485A (en) * | 2009-05-28 | 2010-12-09 | Iwate Univ | System for simultaneously measuring object to be measured from a plurality of direction using laser measuring apparatus |
JP2011220687A (en) * | 2010-04-02 | 2011-11-04 | Bridgestone Corp | Visual inspection method and visual inspection device of tire |
JP2011530418A (en) * | 2008-08-07 | 2011-12-22 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | Closed loop control of pad profile based on weighing feedback |
JP2012135857A (en) * | 2010-12-28 | 2012-07-19 | Sumco Corp | Grinding device, and double-sided polishing device |
US20120270474A1 (en) * | 2011-04-20 | 2012-10-25 | Nanya Technology Corporation | Polishing pad wear detecting apparatus |
JP2014027299A (en) * | 2009-12-15 | 2014-02-06 | Osaka Univ | Polishing tool and polishing device |
JP3189176U (en) * | 2013-12-16 | 2014-02-27 | 株式会社イシダ | Inspection device |
-
2014
- 2014-04-30 JP JP2014093965A patent/JP2015208840A/en active Pending
Patent Citations (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08304050A (en) * | 1995-05-02 | 1996-11-22 | Hitachi Electron Eng Co Ltd | Magnetic film defect inspection device for magnetic disk |
JPH11277405A (en) * | 1998-03-31 | 1999-10-12 | Nkk Corp | Polishing pad adjusting device for cmp device |
JP2000024909A (en) * | 1998-05-07 | 2000-01-25 | Ebara Corp | Polishing device |
JP2001223190A (en) * | 2000-02-08 | 2001-08-17 | Hitachi Ltd | Method and device for evaluating surface state of polishing pad, and method and device for manufacturing thin-film device |
JP2002224946A (en) * | 2000-11-24 | 2002-08-13 | Samsung Electronics Co Ltd | Method and device for inspecting polishing pad |
JPWO2005072910A1 (en) * | 2004-01-28 | 2007-09-06 | 株式会社ニコン | Polishing pad surface shape measuring device, method for using polishing pad surface shape measuring device, method for measuring cone apex angle of polishing pad, method for measuring groove depth of polishing pad, CMP polishing device, and method for manufacturing semiconductor device |
JP2007263837A (en) * | 2006-03-29 | 2007-10-11 | Taisei Corp | Inspection device of concrete structure |
JP2011530418A (en) * | 2008-08-07 | 2011-12-22 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | Closed loop control of pad profile based on weighing feedback |
JP2010091514A (en) * | 2008-10-10 | 2010-04-22 | Nippon Steel Corp | Surface defect inspection system, method and program |
JP2010276485A (en) * | 2009-05-28 | 2010-12-09 | Iwate Univ | System for simultaneously measuring object to be measured from a plurality of direction using laser measuring apparatus |
JP2014027299A (en) * | 2009-12-15 | 2014-02-06 | Osaka Univ | Polishing tool and polishing device |
JP2011220687A (en) * | 2010-04-02 | 2011-11-04 | Bridgestone Corp | Visual inspection method and visual inspection device of tire |
JP2012135857A (en) * | 2010-12-28 | 2012-07-19 | Sumco Corp | Grinding device, and double-sided polishing device |
US20120270474A1 (en) * | 2011-04-20 | 2012-10-25 | Nanya Technology Corporation | Polishing pad wear detecting apparatus |
JP3189176U (en) * | 2013-12-16 | 2014-02-27 | 株式会社イシダ | Inspection device |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018074041A1 (en) * | 2016-10-18 | 2018-04-26 | 株式会社 荏原製作所 | Surface property measuring device for polishing pad |
WO2018193758A1 (en) * | 2017-04-20 | 2018-10-25 | 信越半導体株式会社 | Double-sided wafer polishing method and double-sided polishing apparatus |
JP2018176393A (en) * | 2017-04-20 | 2018-11-15 | 信越半導体株式会社 | Both surface polishing method and both surface polishing device for wafer |
CN115946042A (en) * | 2022-12-27 | 2023-04-11 | 西安奕斯伟材料科技有限公司 | Polishing device and working method thereof |
CN115946042B (en) * | 2022-12-27 | 2024-05-03 | 西安奕斯伟材料科技股份有限公司 | Polishing device and working method thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI632988B (en) | Film-thickness measuring apparatus, film-thickness measuring method, and polishing apparatus having the film-thickness measuring apparatus | |
TWI675721B (en) | Polishing apparatus and polished-state monitoring method | |
US7850817B2 (en) | Polishing device and substrate processing device | |
US7632378B2 (en) | Polishing apparatus | |
JP4790695B2 (en) | Polishing device | |
US6354922B1 (en) | Polishing apparatus | |
JP4127346B2 (en) | Polishing apparatus and method | |
US10845777B2 (en) | Teaching device and teaching method | |
US10625395B2 (en) | Substrate polishing apparatus | |
TW201620676A (en) | Processing module, processing apparatus, and processing method | |
JP2015133449A (en) | Abnormality detection device of substrate processing apparatus, and substrate processing apparatus | |
JP6794275B2 (en) | Polishing method | |
JP2015208840A (en) | Polishing device, jig for measuring abrasive pad profile, and method for measuring abrasive pad profile | |
JPWO2019102868A1 (en) | Board transfer device, board processing system, board processing method and computer storage medium | |
US20150298283A1 (en) | Substrate treatment device | |
TW202002143A (en) | Teaching apparatus and teaching method for substrate transfer system | |
JP2008132592A (en) | Polishing device and polishing method | |
JP6374169B2 (en) | Polishing method and polishing apparatus | |
JP7071818B2 (en) | Board processing system | |
US11667007B2 (en) | Polishing apparatus and polishing method | |
JP6091976B2 (en) | Liquid supply apparatus and substrate processing apparatus | |
JP6353266B2 (en) | Cooling device and substrate processing apparatus | |
TWI829144B (en) | Polishing head and polishing device and substrate processing device equipped with same | |
TW202322248A (en) | Substrate processing device | |
JP2021182605A (en) | Delivery device and substrate processing apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20161221 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170914 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170928 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20171124 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180118 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180529 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20181130 |