JP3298770B2 - 研磨方法およびその装置 - Google Patents
研磨方法およびその装置Info
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- JP3298770B2 JP3298770B2 JP25141995A JP25141995A JP3298770B2 JP 3298770 B2 JP3298770 B2 JP 3298770B2 JP 25141995 A JP25141995 A JP 25141995A JP 25141995 A JP25141995 A JP 25141995A JP 3298770 B2 JP3298770 B2 JP 3298770B2
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- polishing
- polished
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- polishing cloth
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- Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、研磨布を貼付され
て回転する下部定盤に、半導体ウェハ等の被研磨物（以
下、半導体ウェハという）を一定圧力で押し付けて回転
させ、研磨液を供給しながら半導体ウェハを研磨する研
磨方法およびその装置に関する。
て回転する下部定盤に、半導体ウェハ等の被研磨物（以
下、半導体ウェハという）を一定圧力で押し付けて回転
させ、研磨液を供給しながら半導体ウェハを研磨する研
磨方法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体ウェハの研磨装置では、例えば、
研磨布が貼着された定盤が回転駆動されており、この定
盤の上方で、半導体ウェハが研磨ヘッドに支持されて回
転駆動されている。この時、半導体ウェハは、研磨ヘッ
ドにより、回転する定盤の研磨布に一定の圧力で押圧さ
れその径方向に揺動されて研磨されている。
研磨布が貼着された定盤が回転駆動されており、この定
盤の上方で、半導体ウェハが研磨ヘッドに支持されて回
転駆動されている。この時、半導体ウェハは、研磨ヘッ
ドにより、回転する定盤の研磨布に一定の圧力で押圧さ
れその径方向に揺動されて研磨されている。
【０００３】ところで、この研磨中に、半導体ウェハが
損傷又は破損されることがある。このような場合、研磨
装置が停止されずにその運転が継続されたときには、半
導体ウェハをチャックするための研磨ヘッド、上述した
研磨布、定盤等が破損又は損傷されるといったことがあ
る。その結果、研磨装置のダウンタイムが大きくなり、
ひいては、半導体ウェハの製造コストの高騰を招来する
といったことがある。
損傷又は破損されることがある。このような場合、研磨
装置が停止されずにその運転が継続されたときには、半
導体ウェハをチャックするための研磨ヘッド、上述した
研磨布、定盤等が破損又は損傷されるといったことがあ
る。その結果、研磨装置のダウンタイムが大きくなり、
ひいては、半導体ウェハの製造コストの高騰を招来する
といったことがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来、
このような半導体ウェハの研磨装置には、研磨中に、半
導体ウェハの破損等に対する監視装置は何ら設けられて
おらず、その結果、半導体ウェハが損傷又は破損された
場合、上述したように、研磨装置が停止されないときに
は、半導体ウェハをチャックするための研磨ヘッド、上
述した研磨布、定盤等が破損又は損傷されるといったこ
とがあり、研磨装置のダウンタイムの問題、製造コスト
の問題等がある。
このような半導体ウェハの研磨装置には、研磨中に、半
導体ウェハの破損等に対する監視装置は何ら設けられて
おらず、その結果、半導体ウェハが損傷又は破損された
場合、上述したように、研磨装置が停止されないときに
は、半導体ウェハをチャックするための研磨ヘッド、上
述した研磨布、定盤等が破損又は損傷されるといったこ
とがあり、研磨装置のダウンタイムの問題、製造コスト
の問題等がある。
【０００５】なお、このような半導体ウェハの研磨装置
ではないが、研磨装置の一つとして、特開平２−２７８
１３９号公報には、ウェハから観察部分を切り出して観
察用試料とし、研磨粉等を注入しながら観察用試料を回
転砥石により研磨し、この研磨の進行状況をＴＶカメラ
により観察用試料を撮像して監視しながら、回転砥石の
回転速度・研磨粉の注入を制御する試料薄片化装置が開
示されている。しかしながら、この公報に開示された試
料薄片化装置の研磨装置は、非常に小さい試験片自体を
監視するものであり、半導体ウェハの破損等に対する監
視には不適なものである。
ではないが、研磨装置の一つとして、特開平２−２７８
１３９号公報には、ウェハから観察部分を切り出して観
察用試料とし、研磨粉等を注入しながら観察用試料を回
転砥石により研磨し、この研磨の進行状況をＴＶカメラ
により観察用試料を撮像して監視しながら、回転砥石の
回転速度・研磨粉の注入を制御する試料薄片化装置が開
示されている。しかしながら、この公報に開示された試
料薄片化装置の研磨装置は、非常に小さい試験片自体を
監視するものであり、半導体ウェハの破損等に対する監
視には不適なものである。
【０００６】本発明は、上述したような事情に鑑みてな
されたものであって、下定盤に貼着された研磨布の上に
ＣＣＤカメラ又はラインセンサー、更にはテレビカメラ
等の監視装置を設け、研磨中常時、研磨布の上面を監視
し、半導体ウェハの破損等により研磨布上に異物が検出
された場合、運転を即時停止し作業者に異常を知らせる
警報機構を設け、これにより、半導体ウェハの破損等に
よる機械のダメージと、これに伴うダウンタイムとを最
小限に抑制することができる研磨方法およびその装置を
提供することを目的としている。
されたものであって、下定盤に貼着された研磨布の上に
ＣＣＤカメラ又はラインセンサー、更にはテレビカメラ
等の監視装置を設け、研磨中常時、研磨布の上面を監視
し、半導体ウェハの破損等により研磨布上に異物が検出
された場合、運転を即時停止し作業者に異常を知らせる
警報機構を設け、これにより、半導体ウェハの破損等に
よる機械のダメージと、これに伴うダウンタイムとを最
小限に抑制することができる研磨方法およびその装置を
提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ため、請求項１に係る研磨方法は、研磨ヘッドに保持さ
れた被研磨物を回転駆動される定盤上に貼着された研磨
布に押圧して研磨する工程と、上記研磨布上に研磨剤を
供給する工程と、監視手段により上記研磨布上の異物の
存否を監視する工程と、上記監視手段からの上記異物に
ついての情報に基づいて上記被研磨物の異常を判別する
工程と、上記被研磨物の異常が判別されると研磨を停止
する工程と、を有することを特徴としている。また、請
求項２に係る研磨装置は、回転駆動される定盤に貼着さ
れた研磨布に対して、被研磨物を押圧してこの被研磨物
を研磨する研磨装置において、上記研磨布上の異物の存
否を監視する監視手段と、この監視手段からの上記異物
についての情報に基づいて、被研磨物の異常を判別する
判別手段と、この判別手段からの情報に基づいて、被研
磨物が異常である場合には、研磨装置の運転を停止する
制御手段と、を具備することを特徴としている。
ため、請求項１に係る研磨方法は、研磨ヘッドに保持さ
れた被研磨物を回転駆動される定盤上に貼着された研磨
布に押圧して研磨する工程と、上記研磨布上に研磨剤を
供給する工程と、監視手段により上記研磨布上の異物の
存否を監視する工程と、上記監視手段からの上記異物に
ついての情報に基づいて上記被研磨物の異常を判別する
工程と、上記被研磨物の異常が判別されると研磨を停止
する工程と、を有することを特徴としている。また、請
求項２に係る研磨装置は、回転駆動される定盤に貼着さ
れた研磨布に対して、被研磨物を押圧してこの被研磨物
を研磨する研磨装置において、上記研磨布上の異物の存
否を監視する監視手段と、この監視手段からの上記異物
についての情報に基づいて、被研磨物の異常を判別する
判別手段と、この判別手段からの情報に基づいて、被研
磨物が異常である場合には、研磨装置の運転を停止する
制御手段と、を具備することを特徴としている。
【０００８】このように請求項１および２に係る発明に
よれば、半導体ウェハ等の被研磨物の研磨中は、定盤に
貼着された研磨布が、ＣＣＤカメラ又はラインセンサ
ー、更にはテレビカメラ等の監視手段により異物の存否
が監視される。異物が存在し判別手段により被研磨物が
異常であると判別された場合、例えば、半導体ウェハ等
の破損等により研磨布上に異物が検出された場合、制御
手段により研磨装置の運転が停止される。また、請求項
３の発明では、警報機能により作業者に異常が知らされ
る。これにより、半導体ウェハの破損等による機械のダ
メージと、これに伴うダウンタイムとを最小限に抑制す
ることができる。
よれば、半導体ウェハ等の被研磨物の研磨中は、定盤に
貼着された研磨布が、ＣＣＤカメラ又はラインセンサ
ー、更にはテレビカメラ等の監視手段により異物の存否
が監視される。異物が存在し判別手段により被研磨物が
異常であると判別された場合、例えば、半導体ウェハ等
の破損等により研磨布上に異物が検出された場合、制御
手段により研磨装置の運転が停止される。また、請求項
３の発明では、警報機能により作業者に異常が知らされ
る。これにより、半導体ウェハの破損等による機械のダ
メージと、これに伴うダウンタイムとを最小限に抑制す
ることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態に係る研
磨方法およびその装置を図面を参照しつつ説明する。
磨方法およびその装置を図面を参照しつつ説明する。
【００１０】図１に示すように、本実施形態に係る研磨
装置では、ベース１が設けられており、このベース１の
上面には、ベース１内に収容されたモータ２により回転
駆動される定盤（下定盤）３が設けられている。この定
盤３の上面には、研磨布４が貼着されて固定されてい
る。
装置では、ベース１が設けられており、このベース１の
上面には、ベース１内に収容されたモータ２により回転
駆動される定盤（下定盤）３が設けられている。この定
盤３の上面には、研磨布４が貼着されて固定されてい
る。
【００１１】一方、ベース１のコラム７の上面には、こ
のコラム７内に収容されたアーム作動装置８により上下
動及び旋回動される旋回アーム９が設けられている。こ
の旋回アーム９の先端部の上側には、モータ１０が載置
されている。
のコラム７内に収容されたアーム作動装置８により上下
動及び旋回動される旋回アーム９が設けられている。こ
の旋回アーム９の先端部の上側には、モータ１０が載置
されている。
【００１２】旋回アーム９の先端部の下側には、モータ
１０により回転駆動される研磨ヘッド６が装着されてお
り、この研磨ヘッド６の下面側には、半導体ウェハ等の
被研磨物５が保持されるように構成されている。
１０により回転駆動される研磨ヘッド６が装着されてお
り、この研磨ヘッド６の下面側には、半導体ウェハ等の
被研磨物５が保持されるように構成されている。
【００１３】さらに、研磨剤１１Ａを研磨布４の上に供
給するための研磨剤供給装置１１が設けられている。
給するための研磨剤供給装置１１が設けられている。
【００１４】さて、本実施形態では、研磨布４に対向す
るようにして、ＣＣＤカメラ（監視手段）１２が設けら
れている。このＣＣＤカメラ１２は、ＣＣＤカメラ１２
からの情報に基づいて半導体ウェハ５の異常を判別する
ための画像処理装置（判別手段）１３に接続されてお
り、この画像処理装置１３は、この処理装置１３からの
情報に基づいて研磨装置の運転を停止すると共に作業者
に異常があったことを知らせるための研磨装置用制御装
置（制御手段）１４に接続されている。
るようにして、ＣＣＤカメラ（監視手段）１２が設けら
れている。このＣＣＤカメラ１２は、ＣＣＤカメラ１２
からの情報に基づいて半導体ウェハ５の異常を判別する
ための画像処理装置（判別手段）１３に接続されてお
り、この画像処理装置１３は、この処理装置１３からの
情報に基づいて研磨装置の運転を停止すると共に作業者
に異常があったことを知らせるための研磨装置用制御装
置（制御手段）１４に接続されている。
【００１５】ＣＣＤカメラ１２は、半導体ウェハ５の破
損等により研磨布４上に現出された異物等を撮像する働
きをし、このＣＣＤカメラ１２の監視領域は、研磨布４
の中心から外周までで十分である。これは、研磨中に半
導体ウェハ５の破損が生じた場合、図２に示すように、
研磨布４は回転しており、半導体ウェハ５の破損片５Ａ
は自然にＣＣＤカメラ１２の監視領域に入ってくるから
である。また、ＣＣＤカメラ１２の画像情報は、研磨布
４の回転速度に同期して画像処理装置１３に常時取り込
まれている。この時、ＣＣＤカメラ１２は、図３に示す
ように、研磨布４上の破損片５Ａを撮像している。
損等により研磨布４上に現出された異物等を撮像する働
きをし、このＣＣＤカメラ１２の監視領域は、研磨布４
の中心から外周までで十分である。これは、研磨中に半
導体ウェハ５の破損が生じた場合、図２に示すように、
研磨布４は回転しており、半導体ウェハ５の破損片５Ａ
は自然にＣＣＤカメラ１２の監視領域に入ってくるから
である。また、ＣＣＤカメラ１２の画像情報は、研磨布
４の回転速度に同期して画像処理装置１３に常時取り込
まれている。この時、ＣＣＤカメラ１２は、図３に示す
ように、研磨布４上の破損片５Ａを撮像している。
【００１６】次に、本実施形態の作用を説明する。
【００１７】研磨に際しては、モータ２により定盤３が
回転駆動されて研磨布４が回転される。同時に、半導体
ウェハ５を保持した研磨ヘッドがモータ１０により回転
駆動される。この時、アーム作動装置８により研磨ヘッ
ド６が降下されて、半導体ウェハ５が定盤３上の研磨布
４の表面に押圧されながら、アーム作動装置８により研
磨ヘッド６が半径方向に揺動されて、半導体ウェハ５が
回転している研磨布４の表面で半径方向に揺動される。
この時、研磨剤供給装置１１により研磨布４上に研磨剤
１１Ａが供給されている。このようにして、半導体ウェ
ハ５が研磨される。
回転駆動されて研磨布４が回転される。同時に、半導体
ウェハ５を保持した研磨ヘッドがモータ１０により回転
駆動される。この時、アーム作動装置８により研磨ヘッ
ド６が降下されて、半導体ウェハ５が定盤３上の研磨布
４の表面に押圧されながら、アーム作動装置８により研
磨ヘッド６が半径方向に揺動されて、半導体ウェハ５が
回転している研磨布４の表面で半径方向に揺動される。
この時、研磨剤供給装置１１により研磨布４上に研磨剤
１１Ａが供給されている。このようにして、半導体ウェ
ハ５が研磨される。
【００１８】一方、この研磨時、ＣＣＤカメラ１２によ
り研磨布４の上面が常時監視されている。この時、半導
体ウェハ５の破損等の異常が検出された場合には、図２
に示すように、半導体ウェハ５の破損片５Ａが研磨布４
上に現出される。この状態がＣＣＤカメラ１２によりと
らえられ、図３に示すように、ＣＣＤカメラ１２により
研磨布４上の破損片５Ａが撮像される。このＣＣＤカメ
ラ１２の画像情報は、研磨布４の回転速度に同期して画
像処理装置１３に取り込まれる。画像処理装置１３で
は、ＣＣＤカメラ１２からの画像情報に基づいて、半導
体ウェハ５が破損している等の異常が判別される。この
半導体ウェハ５が異常であると判別された場合には、研
磨装置用制御装置１４に信号が送られ、この制御装置１
４により、研磨装置の運転が停止されると共に、作業者
に半導体ウェハ５の異常が知らせられる。
り研磨布４の上面が常時監視されている。この時、半導
体ウェハ５の破損等の異常が検出された場合には、図２
に示すように、半導体ウェハ５の破損片５Ａが研磨布４
上に現出される。この状態がＣＣＤカメラ１２によりと
らえられ、図３に示すように、ＣＣＤカメラ１２により
研磨布４上の破損片５Ａが撮像される。このＣＣＤカメ
ラ１２の画像情報は、研磨布４の回転速度に同期して画
像処理装置１３に取り込まれる。画像処理装置１３で
は、ＣＣＤカメラ１２からの画像情報に基づいて、半導
体ウェハ５が破損している等の異常が判別される。この
半導体ウェハ５が異常であると判別された場合には、研
磨装置用制御装置１４に信号が送られ、この制御装置１
４により、研磨装置の運転が停止されると共に、作業者
に半導体ウェハ５の異常が知らせられる。
【００１９】なお、本発明は、上述した実施形態に限定
されないのは勿論であり、種々変形可能である。例え
ば、上記の実施形態では、監視手段として、ＣＣＤカメ
ラが用いられているが、これに代えて、ライセンサー又
はテレビカメラ等が用いられてもよい。例えば、ライセ
ンサーが監視手段として用いられている場合には、この
ライセンサーからの信号は、図４に示すように、半導体
ウェハ５の破損片５Ａに対応して、破損片の箇所でレベ
ルが低下して得られる。この場合にも、ＣＣＤカメラの
場合と同様に、この信号が画像処理装置１３に取り込ま
れる。
されないのは勿論であり、種々変形可能である。例え
ば、上記の実施形態では、監視手段として、ＣＣＤカメ
ラが用いられているが、これに代えて、ライセンサー又
はテレビカメラ等が用いられてもよい。例えば、ライセ
ンサーが監視手段として用いられている場合には、この
ライセンサーからの信号は、図４に示すように、半導体
ウェハ５の破損片５Ａに対応して、破損片の箇所でレベ
ルが低下して得られる。この場合にも、ＣＣＤカメラの
場合と同様に、この信号が画像処理装置１３に取り込ま
れる。
【００２０】
【発明の効果】以上述べたように、本発明では、半導体
ウェハ等の被研磨物の研磨中は、定盤に貼着された研磨
布上の異物の存否が、ＣＣＤカメラ又はラインセンサ
ー、更にはテレビカメラ等の監視手段により監視され
る。判別手段により被研磨物が異常であると判別された
場合、例えば、半導体ウェハ等の破損等により研磨布上
に異物が検出された場合、制御手段により研磨装置の運
転が停止される。また、請求項３では、警報装置により
作業者に異常が知らされる。これにより、半導体ウェハ
の破損等による機械のダメージと、これに伴うダウンタ
イムとを最小限に抑制することができる。
ウェハ等の被研磨物の研磨中は、定盤に貼着された研磨
布上の異物の存否が、ＣＣＤカメラ又はラインセンサ
ー、更にはテレビカメラ等の監視手段により監視され
る。判別手段により被研磨物が異常であると判別された
場合、例えば、半導体ウェハ等の破損等により研磨布上
に異物が検出された場合、制御手段により研磨装置の運
転が停止される。また、請求項３では、警報装置により
作業者に異常が知らされる。これにより、半導体ウェハ
の破損等による機械のダメージと、これに伴うダウンタ
イムとを最小限に抑制することができる。
【図１】本発明の実施形態に係る研磨装置の全体構成を
示す模式図。
示す模式図。
【図２】図１に示す、定盤、研磨布、研磨ヘッド等の斜
視図であり、研磨布の上に破損片が現出された状態を示
している。
視図であり、研磨布の上に破損片が現出された状態を示
している。
【図３】ＣＣＤカメラにより撮影された破損状態を示す
図。
図。
【図４】ライセンターにより検知された破損状態を示す
図。
図。
１ ベース ２ モータ ３ 定盤（下定盤） ４ 研磨布 ５ 半導体ウェハ（被研磨物） ６ 研磨ヘッド ７ コラム ８ アーム作動装置 ９ 旋回アーム １０ モータ １１ 研磨剤供給装置 １２ ＣＣＤカメラ（監視手段） １３ 画像処理装置（判別手段） １４ 研磨装置用制御装置（制御手段） ５Ａ 被研磨物の破損片
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長 倉 靖 彦 静岡県沼津市大岡2068の３ 東芝機械株 式会社 沼津事業所内 (72)発明者 石 田 全 寛 神奈川県横浜市磯子区新磯子町33番地 株式会社東芝 生産技術研究所内 (72)発明者 間 瀬 康 一 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株式会社東芝 半導体生産技術推進セン ター内 (56)参考文献 特開 平２−27721（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−321164（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−234971（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−28939（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B24B 49/12 B24B 29/00 B24B 37/00 B23Q 15/00
Claims (3)
- 【請求項１】研磨ヘッドに保持された被研磨物を回転駆
動される定盤上に貼着された研磨布に押圧して研磨する
工程と、 上記研磨布上に研磨剤を供給する工程と、 監視手段により上記研磨布上の異物の存否を監視する工
程と、 上記監視手段からの上記異物についての情報に基づいて
上記被研磨物の異常を判別する工程と、 上記被研磨物の異常が判別されると研磨を停止する工程
と、 を有することを特徴とする研磨方法。 - 【請求項２】回転駆動される定盤に貼着された研磨布に
対して、被研磨物を押圧してこの被研磨物を研磨する研
磨装置において、 上記研磨布上の異物の存否を監視する監視手段と、 この監視手段からの上記異物についての情報に基づい
て、被研磨物の異常を判別する判別手段と、 この判別手段からの情報に基づいて、被研磨物が異常で
ある場合には、研磨装置の運転を停止する制御手段と、
を具備することを特徴とする研磨装置。 - 【請求項３】上記制御手段は、被研磨物が異常である場
合には、作業者に異常を知らせる警報機能を有している
請求項２に記載の研磨装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25141995A JP3298770B2 (ja) | 1995-09-28 | 1995-09-28 | 研磨方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25141995A JP3298770B2 (ja) | 1995-09-28 | 1995-09-28 | 研磨方法およびその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0985620A JPH0985620A (ja) | 1997-03-31 |
| JP3298770B2 true JP3298770B2 (ja) | 2002-07-08 |
Family
ID=17222577
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25141995A Expired - Lifetime JP3298770B2 (ja) | 1995-09-28 | 1995-09-28 | 研磨方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3298770B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3761673B2 (ja) * | 1997-06-17 | 2006-03-29 | 株式会社荏原製作所 | ポリッシング装置 |
| JP4102081B2 (ja) * | 2002-02-28 | 2008-06-18 | 株式会社荏原製作所 | 研磨装置及び研磨面の異物検出方法 |
| KR100824624B1 (ko) * | 2006-12-05 | 2008-04-24 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 웨이퍼 칩핑을 검출하는 방법 및 화학적 기계적 연마 장치 |
| CN109693177A (zh) * | 2019-02-01 | 2019-04-30 | 宇晶机器（长沙）有限公司 | 一种翻转抛光机自动取放料装置 |
| CN110587484A (zh) * | 2019-07-29 | 2019-12-20 | 苏州超徕精工科技有限公司 | 一种实时预测研抛加工过程去除效果的装置及方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01321164A (ja) * | 1988-06-23 | 1989-12-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 研削加工装置 |
| JPH0227721A (ja) * | 1988-07-15 | 1990-01-30 | Hitachi Ltd | 半導体ウエハの研磨装置 |
| JP2543220Y2 (ja) * | 1990-06-25 | 1997-08-06 | 株式会社東京精密 | ブレード監視装置 |
| JP2890082B2 (ja) * | 1991-12-27 | 1999-05-10 | 信越半導体株式会社 | ウエーハの検査方法及び装置 |
-
1995
- 1995-09-28 JP JP25141995A patent/JP3298770B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0985620A (ja) | 1997-03-31 |
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