JP5824833B2 - Wafer polishing support device, wafer polishing support method and program - Google Patents

Wafer polishing support device, wafer polishing support method and program Download PDF

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Description

本発明は、ウェハ研磨支援装置、ウェハ研磨支援方法及びプログラムに関する。特に、本発明は、ウェハの研磨を支援するウェハ研磨支援装置、ウェハ研磨支援方法、並びに当該ウェハ研磨支援装置としてコンピュータを機能させるプログラムに関する。 The present invention relates to a wafer polishing support apparatus, a wafer polishing support method, and a program. In particular, the present invention relates to a wafer polishing support apparatus that supports polishing of a wafer, a wafer polishing support method, and a program that causes a computer to function as the wafer polishing support apparatus.

ウェハの研磨工程における研磨レートは、通常、ウェハの研磨前後の膜厚を膜厚測定器により測定して、その膜厚差から得られる研磨量を単位時間で除算して算出される。しかしながら、このような方法は、ウェハの研磨量を毎回測定して研磨レートを算出しなければならず、製造工程数が増大し生産性が悪化してしまう。   The polishing rate in the wafer polishing step is usually calculated by measuring the film thickness before and after polishing the wafer with a film thickness measuring instrument and dividing the polishing amount obtained from the film thickness difference by unit time. However, in such a method, the polishing rate must be calculated by measuring the polishing amount of the wafer every time, which increases the number of manufacturing steps and deteriorates productivity.

そのため、現在は、ウェハの研磨前後の膜厚を随時計測せずに、ウェハの研磨装置の各種物理現象を示すセンサデータに基づいて研磨レートを推定している。特許文献1に記載の技術は、ウェハの研磨装置の各種センサから得られる物理量を説明変数とし、テストウェハの研磨量を目的変数として、回帰分析によって研磨レートを推定する技術である。この文献記載の方法では、説明変数として、研磨装置内のウェハを研磨する研磨テーブルを回転させるモータのトルク値や、ウェハを研磨する研磨テーブル上の表面温度、さらに研磨時に研磨テーブルにウェハを押し当てる圧力値等の物理現象の平均値を求めて、回帰分析の統計モデルを作成して、その後の研磨レートを推定する。なお、ウェハ研磨装置に関わる文献として特許文献2、3も知られている。   Therefore, at present, the polishing rate is estimated based on sensor data indicating various physical phenomena of the wafer polishing apparatus without measuring the film thickness before and after the wafer polishing. The technique described in Patent Document 1 is a technique for estimating a polishing rate by regression analysis using a physical quantity obtained from various sensors of a wafer polishing apparatus as an explanatory variable and a polishing amount of a test wafer as an objective variable. In the method described in this document, as explanatory variables, the torque value of the motor that rotates the polishing table for polishing the wafer in the polishing apparatus, the surface temperature on the polishing table for polishing the wafer, and the wafer is pushed onto the polishing table during polishing. An average value of physical phenomena such as a pressure value applied is obtained, a statistical model of regression analysis is created, and a subsequent polishing rate is estimated. Patent Documents 2 and 3 are also known as documents related to the wafer polishing apparatus.

図8は、研磨パッドの使用時間とウェハ研磨レート値の変化の一例を示す。ところが、図8に示すとおりウェハ研磨に用いる研磨テーブル上の研磨パッドの使用時間に対する推定研磨レート値は研磨パッド使用開始直後と研磨パッド劣化時とのどちらの場合であるか区別ができない。これは、研磨パッド使用開始直後は研磨パッドの溝間に入る研磨液の浸透度合いが低く研磨レート値が低くなるためである。そのため、例えば推定した研磨レートにより研磨パッドの寿命管理を行うような場合では、推定した研磨レート値だけでは研磨パッドが使用開始直後であるのか劣化しているのか判断できず管理ができない。   FIG. 8 shows an example of the change in the polishing pad usage time and wafer polishing rate value. However, as shown in FIG. 8, the estimated polishing rate value with respect to the usage time of the polishing pad on the polishing table used for wafer polishing cannot be distinguished whether it is immediately after the start of use of the polishing pad or when the polishing pad is deteriorated. This is because immediately after the start of use of the polishing pad, the degree of penetration of the polishing liquid entering between the grooves of the polishing pad is low and the polishing rate value is low. Therefore, for example, in the case where the life management of the polishing pad is performed based on the estimated polishing rate, it is impossible to determine whether the polishing pad is immediately after the start of use or has deteriorated only by the estimated polishing rate value.

特開2005−342841号公報JP 2005-328441 A 特開2004−047747号公報JP 2004-047747 A 特開2004−220842号公報JP 2004-220842 A

上述したように、研磨レート値は、研磨パッドの使用開始直後と劣化時とで同じ値となる(図8参照)。そのため、研磨パッドの劣化状況や交換時期は、研磨レートの推定値のみからでは判断することができない。   As described above, the polishing rate value is the same immediately after the start of use of the polishing pad and at the time of deterioration (see FIG. 8). For this reason, the deterioration state and replacement period of the polishing pad cannot be determined only from the estimated value of the polishing rate.

より具体的に説明すると、ウェハは、研磨パッドに含ませた研磨液によって半導体膜の表面が科学的に変化させられながら研磨される。研磨パッド使用開始直後はこの研磨液の浸透度合いが低いため研磨レート値も低くなる。使用時間がある程度経過すると、研磨液が研磨パッドへ十分に浸透し研磨レート値も高くなる。さらに使用時間が経過すると、今度は研磨パッドの劣化のために研磨レート値が低下する。   More specifically, the wafer is polished while the surface of the semiconductor film is scientifically changed by the polishing liquid contained in the polishing pad. Immediately after the use of the polishing pad is started, since the degree of penetration of this polishing liquid is low, the polishing rate value also becomes low. When the usage time elapses to some extent, the polishing liquid sufficiently penetrates into the polishing pad and the polishing rate value increases. When the usage time further elapses, the polishing rate value decreases due to deterioration of the polishing pad.

図9は、研磨パット正常時と異常時の研磨レート値の変化の違いを示す。例えば推定した研磨レートにより研磨パッドの寿命管理を行うような場合では、図9に示すように劣化が異常に早い研磨パッドを用いて研磨レート推定を行った場合、低研磨レート値に対して研磨液浸透度による影響か研磨パッドの異常劣化による影響か判別することができず、適切な研磨パッド交換を行うことができない。   FIG. 9 shows the difference in the change in the polishing rate value when the polishing pad is normal and abnormal. For example, in the case where the life of the polishing pad is managed based on the estimated polishing rate, when the polishing rate is estimated using a polishing pad with an extremely fast deterioration as shown in FIG. It cannot be determined whether the influence is due to the degree of liquid penetration or the abnormal deterioration of the polishing pad, and appropriate polishing pad replacement cannot be performed.

上記課題を解決するために、本発明の第1の形態によると、ウェハの研磨を支援するウェハ研磨支援装置であって、事前に重回帰分析により作成済みの統計モデルと説明変数から、研磨を行ったウェハの研磨レートの推定値を算出する予測部と、ウェハの研磨処理を行うウェハ研磨装置における研磨部材の劣化特性を表す複数の物理量から研磨部材の劣化していない正常状態を示す物理量の集合を生成し、集合の平均及び分散を算出する初期集合生成部と、ウェハ研磨時の物理量から多次元ベクトルを生成する研磨ベクトル生成部と、初期集合生成部が生成した集合の平均及び分散と、研磨ベクトル生成部が生成した多次元ベクトルとに基づいて、マハラノビス距離を算出するマハラノビス距離算出部と、予測部算出した研磨レートの推定値と、マハラノビス距離算出部が算出したマハラノビス距離とに基づいて、研磨部材の交換判定を行い、研磨レートの推定値がしきい値よりも低く、マハラノビス距離が1を超える場合には、研磨部材を交換すべきと判定する研磨部材交換判定部とを備える。 In order to solve the above-described problem, according to the first aspect of the present invention, a wafer polishing support apparatus for supporting wafer polishing , wherein polishing is performed from statistical models and explanatory variables that have been created in advance by multiple regression analysis. A prediction unit for calculating an estimated value of the performed polishing rate of the wafer, and a physical quantity indicating a normal state in which the polishing member is not deteriorated from a plurality of physical quantities representing a deterioration characteristic of the polishing member in the wafer polishing apparatus for performing the wafer polishing process. An initial set generation unit that generates a set and calculates an average and variance of the set, a polishing vector generation unit that generates a multidimensional vector from physical quantities at the time of wafer polishing, and an average and variance of the set generated by the initial set generation unit , based on the multi-dimensional vector polishing vector generation unit is generated, and the Mahalanobis distance calculating unit which calculates a Mahalanobis distance, the estimated polishing rate prediction portion is calculated If, based on the Mahalanobis distance Mahalanobis distance calculation unit has calculated, to exchange determination of the polishing member, the estimated value of the polishing rate is lower than the threshold, if the Mahalanobis distance is greater than 1, the polishing member And a polishing member replacement determination unit that determines that replacement is to be performed .

本発明の第2の形態によると、ウェハの研磨を支援するウェハ研磨支援方法であって、事前に重回帰分析により作成済みの統計モデルと説明変数から、研磨を行ったウェハの研磨レートの推定値を算出する予測段階と、ウェハの研磨処理を行うウェハ研磨装置における研磨部材の劣化特性を表す複数の物理量から研磨部材の劣化していない正常状態を示す物理量の集合を生成し、集合の平均及び分散を算出する初期集合生成段階と、ウェハ研磨時の物理量から多次元ベクトルを生成する研磨ベクトル生成段階と、初期集合生成段階において生成された集合の平均及び分散と、研磨ベクトル生成段階において生成された多次元ベクトルとに基づいて、マハラノビス距離を算出するマハラノビス距離算出段階と、予測段階において算出された研磨レートの推定値と、マハラノビス距離算出段階において算出されたマハラノビス距離とに基づいて、研磨部材の交換判定を行い、研磨レートの推定値がしきい値よりも低く、マハラノビス距離が1を超える場合には、研磨部材を交換すべきと判定する研磨部材交換判定段階とを含むAccording to a second aspect of the present invention, there is provided a wafer polishing support method for supporting wafer polishing, wherein a polishing rate of a polished wafer is estimated from a statistical model and explanatory variables created in advance by multiple regression analysis. A set of physical quantities indicating a normal state in which the polishing member is not deteriorated is generated from a plurality of physical quantities representing a deterioration characteristic of the polishing member in the wafer polishing apparatus that performs the polishing process of the wafer and a polishing process of the wafer, and the average of the set And initial set generation stage for calculating variance, polishing vector generation stage for generating multi-dimensional vectors from physical quantities at the time of wafer polishing, average and variance of sets generated in the initial set generation stage, and generation in the polishing vector generation stage based on the multi-dimensional vectors, and Mahalanobis distance calculation step of calculating a Mahalanobis distance, polished calculated in the prediction step The estimated value of over preparative, based on the Mahalanobis distance calculated in the Mahalanobis distance calculation step, to exchange determination of the polishing member, the estimated value of the polishing rate is lower than the threshold, if the Mahalanobis distance is greater than 1 Includes a polishing member replacement determination step for determining that the polishing member should be replaced.

本発明の第3の形態によると、ウェハの研磨を支援するウェハ研磨支援装置用として、コンピュータを機能させるプログラムであって、コンピュータを、事前に重回帰分析により作成済みの統計モデルと説明変数から、研磨を行ったウェハの研磨レートの推定値を算出する予測部、ウェハの研磨処理を行うウェハ研磨装置における研磨部材の劣化特性を表す複数の物理量から研磨部材の劣化していない正常状態を示す物理量の集合を生成し、集合の平均及び分散を算出する初期集合生成部、ウェハ研磨時の物理量から多次元ベクトルを生成する研磨ベクトル生成部、初期集合生成部が生成した集合の平均及び分散と、研磨ベクトル生成部が生成した多次元ベクトルとに基づいて、マハラノビス距離を算出するマハラノビス距離算出部、予測部算出した研磨レートの推定値と、マハラノビス距離算出部が算出したマハラノビス距離とに基づいて、研磨部材の交換判定を行い、研磨レートの推定値がしきい値よりも低く、マハラノビス距離が1を超える場合には、研磨部材を交換すべきと判定する研磨部材交換判定部として機能させる。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a program for causing a computer to function as a wafer polishing support apparatus for supporting wafer polishing, wherein the computer is preliminarily created from a statistical model and explanatory variables created by multiple regression analysis. , A prediction unit for calculating an estimated value of the polishing rate of the polished wafer, and a normal state in which the polishing member is not deteriorated from a plurality of physical quantities representing a deterioration characteristic of the polishing member in the wafer polishing apparatus for polishing the wafer An initial set generation unit that generates a set of physical quantities and calculates an average and variance of the set, a polishing vector generation unit that generates a multidimensional vector from physical quantities at the time of wafer polishing, and an average and variance of sets generated by the initial set generation unit Mahalanobis distance calculation unit polishing vector generation unit based on the multi-dimensional vector generated, to calculate the Mahalanobis distance, the prediction unit And the estimated value of the calculated polishing rate, based on the Mahalanobis distance Mahalanobis distance calculation unit has calculated, to exchange determination of the polishing member, the estimated value of the polishing rate is lower than the threshold, the Mahalanobis distance is greater than 1 In this case, it is made to function as a polishing member replacement determination unit that determines that the polishing member should be replaced .

なおまた、上記のように発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となり得る。   In addition, as described above, the summary of the invention does not enumerate all necessary features of the present invention, and sub-combinations of these feature groups can also be the invention.

以上の説明から明らかなように、この発明は、既知の技術と比較して、コストや生産性を上げることができる。   As is apparent from the above description, the present invention can increase cost and productivity as compared with known techniques.

2変数のデータから成る集合と点の距離の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the distance which consists of the data of 2 variables, and a point. 研磨パッドの劣化と研磨レート値の関係の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the relationship between deterioration of a polishing pad and a polishing rate value. 一実施形態に係るウェハ研磨支援装置100の利用環境の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the utilization environment of the wafer grinding | polishing assistance apparatus 100 which concerns on one Embodiment. ウェハ研磨支援装置100のブロック構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the block configuration of the wafer grinding | polishing assistance apparatus. 温度計280の検出温度の変化の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the change of the detected temperature of the thermometer. 正常時の研磨パッドの判別方法の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the discrimination method of the polishing pad at the time of normal. 異常時の研磨パッドの判別方法の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the discrimination method of the polishing pad at the time of abnormality. 研磨パッドの使用時間とウェハ研磨レート値の変化の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the usage time of a polishing pad, and the change of a wafer polishing rate value. 研磨パット正常時と異常時の研磨レート値の変化の違いを示す図である。It is a figure which shows the difference in the change of the polishing rate value at the time of normality of a polishing pad, and abnormality. ウェハ研磨支援装置100をコンピュータ等の電子情報処理装置で構成した場合のハードウェア構成の一例を示す。An example of a hardware configuration when the wafer polishing support apparatus 100 is configured by an electronic information processing apparatus such as a computer is shown.

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は、特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。   Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention. However, the following embodiments do not limit the invention according to the scope of claims, and are combinations of features described in the embodiments. Not all are essential to the solution of the invention.

マハラノビス距離は、統計学で用いられる一種の距離である。より具体的に説明すると、マハラノビス距離は、既知の標本データと新規の標本データとの類似度を、多変数の相関に基づいて距離として示す。   Mahalanobis distance is a kind of distance used in statistics. More specifically, the Mahalanobis distance indicates the degree of similarity between the known sample data and the new sample data as a distance based on a multivariable correlation.

図1は、2変数のデータから成る集合と点の距離の一例を示す。本例の集合Uは、ある事象における正常時のデータA及びデータBの集合である。また、本例のu(a0、b0)は、集合Uの平均値である。また、本例のσ は、データAが分散している範囲である。また、本例のσ 、データBが分散している範囲である。このような場合、一般的に、集合Uの平均値uから点X1(a1、b1)までの距離は、式(1)によりユークリッド距離Dとして求めることができる。 FIG. 1 shows an example of a set of two variable data and the distance between points. The set U in this example is a set of normal data A and data B in a certain event. Further, u (a0, b0) in this example is an average value of the set U. In this example, σ a 2 is a range in which data A is dispersed. Further, in this example, σ b 2 and data B are in a dispersed range. In such a case, in general, the distance from the average value u of the set U to the point X1 (a1, b1) can be obtained as the Euclidean distance Du by Equation (1).

Figure 0005824833
Figure 0005824833

しかしながら、ユークリッド距離Dでは集合Uの外側にあるX1も集合Uに含まれるX2も同じ距離となってしまい二つの点の違いを見ることができない。一方、マハラノビス距離DはデータA、Bのばらつきを考慮し、データの要素をそのデータの標準偏差で割ることで、データの正規化を行ってから距離の算出を行う。そのため、平均値uから集合Uの外延までのマハラノビス距離Dは常に1となる。平均値uからX1までのマハラノビス距離Dを求める式を式(2)に記す。 However, at the Euclidean distance Du , X1 outside the set U and X2 included in the set U are the same distance, and the difference between the two points cannot be seen. On the other hand, the Mahalanobis distance D M is consideration of variations of the data A, B, by dividing the elements of data in the standard deviation of the data, and performs the distance calculation from performing normalization of data. Therefore, the Mahalanobis distance D M from the average value u to extension of the set U is always 1. The formula for the Mahalanobis distance D M from the average value u to X1 referred to equation (2).

Figure 0005824833
Figure 0005824833

以上により、平均値uからX1のマハラノビス距離D1と平均uからX2のマハラノビス距離D2は、D2<1<D1となり距離によるデータの分類を行うことが可能となる。図1では2変数の場合の集合と点のマハラノビス距離Dについて述べたが、2個以上変数の場合のマハラノビス距離D(x)を求める式は式3のようになる。 As described above, the Mahalanobis distance D1 from the average value u to X1 and the Mahalanobis distance D2 from the average u to X2 are D2 <1 <D1, and the data can be classified by the distance. In FIG. 1, the set in the case of two variables and the Mahalanobis distance D M of points are described. However, the equation for obtaining the Mahalanobis distance D M (x) in the case of two or more variables is as follows.

Figure 0005824833
Figure 0005824833

本発明では、研磨パッドの使用開始直後を研磨パッドが劣化していない正常状態と定義する。研磨パッドの劣化状態を表す複数の物理量から、正常状態の集合を作成する。そして、正常状態時の集合の平均とウェハ研磨時の複数の物理量ベクトルとのマハラノビス距離を求め、研磨パッドの正常・異常つまり研磨パッドの劣化有無の判別を行う。   In the present invention, immediately after the start of use of the polishing pad is defined as a normal state in which the polishing pad is not deteriorated. A set of normal states is created from a plurality of physical quantities representing the deterioration state of the polishing pad. Then, the Mahalanobis distance between the average of the set in the normal state and the plurality of physical quantity vectors at the time of wafer polishing is obtained, and whether the polishing pad is normal or abnormal, that is, whether the polishing pad is deteriorated is determined.

マハラノビス距離を用いて判別処理を行う際に重要となるのが、基準となる集合の作成である。ばらつきの大きな変数を用いて基準となる集合を作成した場合、集合は大きくなり異常なデータを正常なデータであると判別する可能性が高くなる。また、基準となる集合を作成するための標本数が少ない場合、集合が基準となる状態を全て表すことができず、正常なデータを異常と判別する可能性が高くなる。そのため、マハラノビス距離は基準となる集合のとり方によって誤差を含む。   What is important when performing discrimination processing using the Mahalanobis distance is the creation of a reference set. When a reference set is created using a variable with large variation, the set becomes large, and there is a high possibility that abnormal data is determined as normal data. In addition, when the number of samples for creating a reference set is small, it is not possible to represent all the states in which the set is a reference, and there is a high possibility that normal data is determined to be abnormal. Therefore, the Mahalanobis distance includes an error depending on how to set a reference set.

ウェハ研磨装置で用いる研磨パッドには個体差が存在し、研磨パッド毎にウェハ研磨時の物理量のばらつきは異なる。そのため、全ての研磨パッドの正常時の集合を生成した場合、研磨パッド間でのばらつきが原因で集合が大きくなってしまう。   There are individual differences in the polishing pad used in the wafer polishing apparatus, and variations in physical quantities at the time of wafer polishing differ for each polishing pad. For this reason, when a normal set of all polishing pads is generated, the set becomes large due to variations among polishing pads.

また、研磨パッドを交換する毎に交換した直後の物理量から正常時の集合を作成した場合、全ての正常時を表す集合を作成することはできない。   Further, when a normal set is created from the physical quantity immediately after the polishing pad is replaced, it is not possible to create a set representing all normal times.

図2は、研磨パッドの劣化と研磨レート値の関係の一例を示す。マハラノビス距離に含まれる誤差のため、マハラノビス距離の数値のみでは、集合を作成した時点からの状態の変化を見ることはできても、適切な研磨パッド交換判定を行うことができない。   FIG. 2 shows an example of the relationship between the deterioration of the polishing pad and the polishing rate value. Due to the error included in the Mahalanobis distance, only the numerical value of the Mahalanobis distance cannot be used to make an appropriate polishing pad replacement determination even though the state change from the time when the set is created can be seen.

そこで、本発明では研磨パッドの劣化判別の推定結果と、推定研磨レート値を組み合わせることにより、上記のような場合でも精度の高い研磨パッドの交換判定を行う。   Therefore, in the present invention, the polishing pad replacement determination is performed with high accuracy even in the above case by combining the estimation result of the deterioration determination of the polishing pad and the estimated polishing rate value.

図3は、一実施形態に係るウェハ研磨支援装置100の利用環境の一例を示す。ウェハ研磨支援装置100は、研磨パッドの交換判定を行うときに、研磨レート推定値と研磨パッドの劣化推定により、研磨パッドの使用時間に依存しない研磨パッド交換判定を行い、研磨パッドの有効な使用を可能にしたものである。   FIG. 3 shows an example of the usage environment of the wafer polishing support apparatus 100 according to an embodiment. When performing polishing pad replacement determination, the wafer polishing support apparatus 100 performs polishing pad replacement determination independent of the usage time of the polishing pad based on the estimated polishing rate value and the polishing pad deterioration estimation, thereby effectively using the polishing pad. Is made possible.

ウェハ研磨装置200は、ウェハを研磨する研磨パッドを上面に搭載した研磨テーブル210と、研磨テーブル210を回転させるテーブルモータ220と、ウェハの研磨面を研磨テーブル210側に向けてウェハを保持し搬送する機能と、研磨テーブル210にウェハを加圧しながら押し当て研磨を行う機能を有する研磨ヘッド230と、研磨ヘッド230を回転させるヘッドモータ240と、研磨後の研磨テーブル210上の研磨パッドのドレッシングを行うドレッサーヘッド250と、ドレッサーヘッド250を回転させるドレッサーモータ260と、研磨テーブル210上へ研磨液であるスラリーを供給するスラリー供給器270と、ウェハの研磨により化学的に発熱する熱とウェハと研磨テーブル210との摩擦による機械的に発生する熱とによる研磨テーブル210上の温度変化を測定する温度計280とから構成される。   The wafer polishing apparatus 200 holds and transports a polishing table 210 on which a polishing pad for polishing a wafer is mounted, a table motor 220 that rotates the polishing table 210, and a polishing surface of the wafer facing the polishing table 210. A polishing head 230 having a function of pressing and polishing the wafer while pressing the wafer against the polishing table 210, a head motor 240 for rotating the polishing head 230, and dressing of the polishing pad on the polishing table 210 after polishing. A dresser head 250 to be performed; a dresser motor 260 that rotates the dresser head 250; a slurry feeder 270 that supplies a slurry as a polishing liquid onto the polishing table 210; heat generated by the wafer polishing; Mechanically generated by friction with table 210 It consists thermometer 280 Metropolitan measuring the temperature change of the polishing table 210 by the heat.

図4は、ウェハ研磨支援装置100のブロック構成の一例を示す。ウェハ研磨支援装置100は、テーブルモータ220とヘッドモータ240とドレッサーモータ260の各モータトルクデータと温度計280の温度データを収集し、データ格納部120へデータを送信するデータ収集部110と、データ収集部110で収集したデータを蓄積するデータ格納部120と、研磨中の一定時間周期で各種センサデータを取得する研磨データ取得部130と、研磨データ取得部130で取得したセンサデータを代表値処理する変換部140と、変換部140で算出した代表値と事前に重回帰分析により求めた統計モデルから研磨レートの予測値を算出する予測部150と、ウェハを研磨する研磨機構の特性を表す複数の物理量を式の要素とする統計モデルに基づいて研磨レートを推定し、その推定結果を用いてウェハの研磨処理を行うウェハ研磨装置200における研磨部材の劣化の推定を行う研磨部材劣化推定部160と、予測研磨レート値とマハラノビス距離から研磨パッド交換判定を行う研磨部材交換判定部26とから構成される。   FIG. 4 shows an example of a block configuration of the wafer polishing support apparatus 100. The wafer polishing support apparatus 100 collects the motor torque data of the table motor 220, the head motor 240, and the dresser motor 260 and the temperature data of the thermometer 280, and transmits the data to the data storage unit 120. A data storage unit 120 for accumulating data collected by the collection unit 110, a polishing data acquisition unit 130 for acquiring various sensor data at a constant time period during polishing, and a sensor data acquired by the polishing data acquisition unit 130 for representative value processing A conversion unit 140 that performs the calculation, a prediction unit 150 that calculates a predicted value of the polishing rate from the representative value calculated by the conversion unit 140 and a statistical model obtained in advance by multiple regression analysis, and a plurality of characteristics representing characteristics of a polishing mechanism that polishes the wafer The polishing rate is estimated based on a statistical model with the physical quantity of The polishing member deterioration estimation unit 160 that estimates the deterioration of the polishing member in the wafer polishing apparatus 200 that performs the polishing process of C, and the polishing member replacement determination unit 26 that performs the polishing pad replacement determination from the predicted polishing rate value and the Mahalanobis distance Is done.

研磨部材劣化推定部160は、代表値から研磨パッドの劣化していない正常状態を示す代表値の集合を生成する初期集合生成部161と代表値から多次元ベクトルを生成する研磨ベクトル生成部162と、初期空間の平均と研磨ベクトルからマハラノビス距離を算出するマハラノビス距離算出部163とを備える。   The polishing member deterioration estimation unit 160 includes an initial set generation unit 161 that generates a representative value set indicating a normal state in which the polishing pad is not deteriorated from the representative value, and a polishing vector generation unit 162 that generates a multidimensional vector from the representative value. A Mahalanobis distance calculation unit 163 that calculates the Mahalanobis distance from the average of the initial space and the polishing vector.

次に、上記ウェハ研磨装置の動作を説明する。まず、データ収集部110は、研磨テーブル210上でウェハが研磨されているときのテーブルモータ220の回転トルクデータと、同じく研磨中のヘッドモータ240の回転トルクデータと、同じく研磨中の研磨テーブル210上の温度を測定する温度計280のデータを、一定のサンプリング周期でサンプリングしてデータ格納部120へ格納する。また、ウェハの研磨後に行われるドレッサーヘッド250による研磨テーブル210のドレッシング時のドレッサーモータ260の回転トルクデータもデータ格納部120へ格納する。   Next, the operation of the wafer polishing apparatus will be described. First, the data collection unit 110 rotates the rotation torque data of the table motor 220 when the wafer is being polished on the polishing table 210, the rotation torque data of the head motor 240 that is also being polished, and the polishing table 210 that is also being polished. Data of the thermometer 280 that measures the upper temperature is sampled at a constant sampling period and stored in the data storage unit 120. Further, the rotational torque data of the dresser motor 260 at the time of dressing the polishing table 210 by the dresser head 250 performed after the wafer polishing is also stored in the data storage unit 120.

図5は、温度計280の検出温度の変化の一例を示す。データ格納部120に格納されるサンプリングデータは、例えば、温度計280の温度データでは、図5のように、時間データに対するテーブル温度データの変化を表す2次元データとなる。その他のモータ回転トルク値等も同様に時間データに対するトルク値の変化を表す2次元データとなる。   FIG. 5 shows an example of a change in temperature detected by the thermometer 280. For example, in the temperature data of the thermometer 280, the sampling data stored in the data storage unit 120 is two-dimensional data representing changes in table temperature data with respect to time data as shown in FIG. Other motor rotation torque values and the like are also two-dimensional data representing changes in torque values with respect to time data.

そして、研磨データ取得部130によりデータ格納部120内に保存されている研磨中のテーブルモータ220とヘッドモータ240の回転トルクデータと温度計280の研磨テーブル温度データと、ドレッシング時のドレッサーモータ260の回転トルクデータを抽出し、変換部140へ出力する。変換部140は、取得したデータのそれぞれについて平均値や一定時間の差分値等の代表値処理をウェハの研磨処理毎に行う。   Then, the rotational torque data of the table motor 220 and the head motor 240 during polishing, the polishing table temperature data of the thermometer 280, and the dresser motor 260 at the time of dressing, which are stored in the data storage unit 120 by the polishing data acquisition unit 130. The rotational torque data is extracted and output to the conversion unit 140. The conversion unit 140 performs representative value processing such as an average value and a difference value for a predetermined time for each acquired data for each wafer polishing process.

次に予測部150は、まず、研磨レートを推定するウェハが研磨された時のテーブル温度や各種モータ回転トルク等の代表値化された研磨データを説明変数として変換部140より取得する。次に事前に重回帰分析により作成済みの統計モデルと説明変数から、研磨を行ったウェハの研磨レートの推定値を算出する。   Next, the prediction unit 150 first acquires from the conversion unit 140 as representative variables polishing data such as table temperature and various motor rotation torques when the wafer whose polishing rate is estimated is polished. Next, an estimated value of the polishing rate of the polished wafer is calculated from a statistical model and explanatory variables that have been created in advance by multiple regression analysis.

次に初期集合生成部161は、研磨パッド使用開始直後のウェハが研磨された時のテーブル温度や各種モータ回転トルク等の代表値化された研磨データを変換部140より取得し、劣化する前の正常な研磨パッドの状態を表す代表値による集合を生成する。また、集合の分散及び平均を算出する。   Next, the initial set generation unit 161 acquires representative polishing data such as a table temperature and various motor rotation torques when the wafer immediately after the start of the use of the polishing pad is polished from the conversion unit 140, and before the deterioration. A set of representative values representing a normal polishing pad state is generated. Also, the variance and average of the set are calculated.

次に研磨ベクトル生成部162では、研磨パッドの状態を求めたい時点で研磨されたウェハが研磨されたときのテーブル温度や各種モータ回転トルク等の代表値化された研磨データを変換部140より取得し、多次元ベクトルを生成する。   Next, the polishing vector generation unit 162 acquires from the conversion unit 140 representative polishing data such as a table temperature and various motor rotation torques when the polished wafer is polished at the time when it is desired to obtain the state of the polishing pad. Then, a multidimensional vector is generated.

次にマハラノビス距離算出部25では、初期集合生成部161で求めた集合の分散及び平均と、ベクトル生成部24で求めた多次元ベクトルとのマハラノビス距離を算出する。   Next, the Mahalanobis distance calculation unit 25 calculates the Mahalanobis distance between the variance and average of the set obtained by the initial set generation unit 161 and the multidimensional vector obtained by the vector generation unit 24.

最後に研磨部材交換判定部26で、予測部150で求めた推定研磨レート値とマハラノビス距離算出部25で求めたマハラノビス距離をもとに研磨パッドの交換判定を行う。   Finally, the polishing member replacement determination unit 26 determines the replacement of the polishing pad based on the estimated polishing rate value obtained by the prediction unit 150 and the Mahalanobis distance obtained by the Mahalanobis distance calculation unit 25.

図6は、正常時の研磨パッドの判別方法の一例を示す。図7は、異常時の研磨パッドの判別方法の一例を示す。上記実施形態において述べた実施形態について、初期集合生成部161、研磨ベクトル生成部162、マハラノビス距離算出部25、及び研磨部材交換判定部26の実施例を詳述する。   FIG. 6 shows an example of a normal polishing pad discrimination method. FIG. 7 shows an example of a method of discriminating the polishing pad at the time of abnormality. Examples of the initial set generation unit 161, the polishing vector generation unit 162, the Mahalanobis distance calculation unit 25, and the polishing member replacement determination unit 26 will be described in detail with respect to the embodiment described in the above embodiment.

初期集合生成部161において、まず、研磨パッド使用開始直後に研磨した5つのウェハが研磨された時のテーブル温度や各種モータ回転トルク等の代表値化された研磨データの組を変換部140より取得する。次に、センサの代表値の組から多次元の集合を作成する。これは、使用開始直後の研磨パッドは劣化前の正常状態であると定義して、代表値の空間を生成することで研磨パッドの正常状態を表すこととなる。   In the initial set generation unit 161, first, a set of representative polishing data such as a table temperature and various motor rotation torques when five polished wafers are polished immediately after the use of the polishing pad is acquired from the conversion unit 140. To do. Next, a multidimensional set is created from the set of sensor representative values. This means that the polishing pad immediately after the start of use is defined as being in a normal state before deterioration, and the normal state of the polishing pad is represented by generating a representative value space.

次に研磨ベクトル生成部162について詳述する。研磨ベクトル生成部162では、初期集合生成後の研磨パッドの劣化推定を行いたい時点で研磨されたウェハが研磨されたときのテーブル温度や各種モータ回転トルク等の代表値化された研磨データにおいて単位空間を構成する代表値を用いて多次元ベクトルであらわす。これがウェハ研磨時の研磨パッドの状態を表すこととなる。   Next, the polishing vector generation unit 162 will be described in detail. In the polishing vector generation unit 162, the unit in the representative polishing data such as the table temperature and various motor rotation torques when the polished wafer is polished when it is desired to estimate the deterioration of the polishing pad after the initial set generation is performed. This is expressed as a multidimensional vector using representative values constituting the space. This represents the state of the polishing pad during wafer polishing.

次にマハラノビス距離算出部25について詳述する。マハラノビス距離算出部25では、初期集合生成部161で求めた分散及び平均と研磨ベクトル生成部162で求めた多次元ベクトルを用いてマハラノビス距離を求める。ここで求めた距離が、研磨パッドの状態を表している。具体的には、マハラノビス距離が1を超える場合には研磨パッドは劣化していると判断する。   Next, the Mahalanobis distance calculation unit 25 will be described in detail. The Mahalanobis distance calculation unit 25 calculates the Mahalanobis distance using the variance and average obtained by the initial set generation unit 161 and the multidimensional vector obtained by the polishing vector generation unit 162. The distance obtained here represents the state of the polishing pad. Specifically, when the Mahalanobis distance exceeds 1, it is determined that the polishing pad has deteriorated.

最後に研磨部材交換判定部26について詳述する。研磨部材交換判定部26では、予測部150で求めた予測レート値とマハラノビス距離算出部25で求めたマハラノビス距離を元に研磨パッドの交換判定を行う。具体的には正常な研磨パッドである場合、図6に示すように予測レート値が低くかつ、マハラノビス距離が1を超える場合には研磨パッドを交換すべきだと判定し処理を行う。異常な研磨パッドである場合、図7に示すよう研磨レートと同様にマハラノビス距離も大きくなるため、正常研磨パッドの時と同様に、予測レートが低くかつ、マハラノビス距離が1を超える場合には研磨パッドを交換すべきだと判定し処理を行う。   Finally, the polishing member replacement determination unit 26 will be described in detail. The polishing member replacement determination unit 26 performs polishing pad replacement determination based on the predicted rate value obtained by the prediction unit 150 and the Mahalanobis distance obtained by the Mahalanobis distance calculation unit 25. Specifically, in the case of a normal polishing pad, when the predicted rate value is low and the Mahalanobis distance exceeds 1, as shown in FIG. 6, it is determined that the polishing pad should be replaced, and processing is performed. In the case of an abnormal polishing pad, the Mahalanobis distance is increased similarly to the polishing rate as shown in FIG. 7, so that when the predicted rate is low and the Mahalanobis distance exceeds 1, as in the case of a normal polishing pad, polishing is performed. It is determined that the pad should be replaced and processing is performed.

本発明の効果は、研磨パッドの使用時間に依存しない研磨パッドの劣化推定ならびに研磨パッドの交換判定が可能となり、これにより、従来のものに比較しコストや生産性を上げることである。   The effect of the present invention is that the deterioration of the polishing pad and the replacement determination of the polishing pad can be estimated without depending on the usage time of the polishing pad, thereby increasing the cost and productivity as compared with the conventional one.

本発明の活用例として、ウェハの研磨処理を行うウェハ研磨装置に用いられる。   As an application example of the present invention, the present invention is used in a wafer polishing apparatus that performs a polishing process on a wafer.

図10は、ウェハ研磨支援装置100をコンピュータ等の電子情報処理装置で構成した場合のハードウェア構成の一例を示す。ウェハ研磨支援装置100は、CPU(Central Processing Unit)周辺部と、入出力部と、レガシー入出力部とを備える。CPU周辺部は、ホスト・コントローラ801により相互に接続されるCPU802、RAM(Random Access Memory)803、グラフィック・コントローラ804、及び表示装置805を有する。入出力部は、入出力コントローラ806によりホスト・コントローラ801に接続される通信インターフェース807、ハードディスクドライブ808、及びCD−ROM(Compact Disk Read Only Memory)ドライブ809を有する。レガシー入出力部は、入出力コントローラ806に接続されるROM(Read Only Memory)810、フレキシブルディスク・ドライブ811、及び入出力チップ812を有する。   FIG. 10 shows an example of a hardware configuration when the wafer polishing support apparatus 100 is configured by an electronic information processing apparatus such as a computer. Wafer polishing support apparatus 100 includes a CPU (Central Processing Unit) peripheral part, an input / output part, and a legacy input / output part. The CPU peripheral section includes a CPU 802, a RAM (Random Access Memory) 803, a graphic controller 804, and a display device 805 that are connected to each other by a host controller 801. The input / output unit includes a communication interface 807, a hard disk drive 808, and a CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory) drive 809 connected to the host controller 801 by the input / output controller 806. The legacy input / output unit includes a ROM (Read Only Memory) 810, a flexible disk drive 811, and an input / output chip 812 connected to the input / output controller 806.

ホスト・コントローラ801は、RAM803と、高い転送レートでRAM803をアクセスするCPU802、及びグラフィック・コントローラ804とを接続する。CPU802は、ROM810、及びRAM803に格納されたプログラムに基づいて動作して、各部の制御をする。グラフィック・コントローラ804は、CPU802等がRAM803内に設けたフレーム・バッファ上に生成する画像データを取得して、表示装置805上に表示させる。これに代えて、グラフィック・コントローラ804は、CPU802等が生成する画像データを格納するフレーム・バッファを、内部に含んでもよい。   The host controller 801 connects the RAM 803, the CPU 802 that accesses the RAM 803 at a high transfer rate, and the graphic controller 804. The CPU 802 operates based on programs stored in the ROM 810 and the RAM 803 to control each unit. The graphic controller 804 acquires image data generated by the CPU 802 or the like on a frame buffer provided in the RAM 803 and displays the image data on the display device 805. Alternatively, the graphic controller 804 may include a frame buffer for storing image data generated by the CPU 802 or the like.

入出力コントローラ806は、ホスト・コントローラ801と、比較的高速な入出力装置であるハードディスクドライブ808、通信インターフェース807、CD−ROMドライブ809を接続する。ハードディスクドライブ808は、CPU802が使用するプログラム、及びデータを格納する。通信インターフェース807は、ネットワーク通信装置891に接続してプログラム又はデータを送受信する。CD−ROMドライブ809は、CD−ROM892からプログラム又はデータを読み取り、RAM803を介してハードディスクドライブ808、及び通信インターフェース807に提供する。   The input / output controller 806 connects the host controller 801 to the hard disk drive 808, the communication interface 807, and the CD-ROM drive 809, which are relatively high-speed input / output devices. The hard disk drive 808 stores programs and data used by the CPU 802. The communication interface 807 is connected to the network communication device 891 to transmit / receive programs or data. The CD-ROM drive 809 reads a program or data from the CD-ROM 892 and provides it to the hard disk drive 808 and the communication interface 807 via the RAM 803.

入出力コントローラ806には、ROM810と、フレキシブルディスク・ドライブ811、及び入出力チップ812の比較的低速な入出力装置とが接続される。ROM810は、ウェハ研磨支援装置100が起動時に実行するブート・プログラム、あるいはウェハ研磨支援装置100のハードウェアに依存するプログラム等を格納する。フレキシブルディスク・ドライブ811は、フレキシブルディスク893からプログラム又はデータを読み取り、RAM803を介してハードディスクドライブ808、及び通信インターフェース807に提供する。入出力チップ812は、フレキシブルディスク・ドライブ811、あるいはパラレル・ポート、シリアル・ポート、キーボード・ポート、マウス・ポート等を介して各種の入出力装置を接続する。   The input / output controller 806 is connected to the ROM 810, the flexible disk drive 811, and the relatively low-speed input / output device of the input / output chip 812. The ROM 810 stores a boot program executed when the wafer polishing support apparatus 100 is started, a program depending on the hardware of the wafer polishing support apparatus 100, and the like. The flexible disk drive 811 reads a program or data from the flexible disk 893 and provides it to the hard disk drive 808 and the communication interface 807 via the RAM 803. The input / output chip 812 connects various input / output devices via the flexible disk drive 811 or a parallel port, serial port, keyboard port, mouse port, and the like.

CPU802が実行するプログラムは、フレキシブルディスク893、CD−ROM892、又はIC(Integrated Circuit)カード等の記録媒体に格納されて利用者によって提供される。記録媒体に格納されたプログラムは圧縮されていても非圧縮であってもよい。プログラムは、記録媒体からハードディスクドライブ808にインストールされ、RAM803に読み出されてCPU802により実行される。CPU802により実行されるプログラムは、ウェハ研磨支援装置100を、図1から図9に関連して説明したデータ収集部110、データ格納部120、研磨データ取得部130、変換部140、予測部150、研磨部材劣化推定部160(初期集合生成部161、研磨ベクトル生成部162、及びマハラノビス距離算出部163)、及び研磨部材交換判定部170として機能させる。   A program executed by the CPU 802 is stored in a recording medium such as a flexible disk 893, a CD-ROM 892, or an IC (Integrated Circuit) card and provided by a user. The program stored in the recording medium may be compressed or uncompressed. The program is installed in the hard disk drive 808 from the recording medium, read into the RAM 803, and executed by the CPU 802. The program executed by the CPU 802 causes the wafer polishing support apparatus 100 to execute the data collection unit 110, the data storage unit 120, the polishing data acquisition unit 130, the conversion unit 140, the prediction unit 150, and the like described with reference to FIGS. The polishing member deterioration estimation unit 160 (the initial set generation unit 161, the polishing vector generation unit 162, and the Mahalanobis distance calculation unit 163) and the polishing member replacement determination unit 170 are caused to function.

以上に示したプログラムは、外部の記憶媒体に格納されてもよい。記憶媒体としては、フレキシブルディスク893、CD−ROM892の他に、DVD(Digital Versatile Disk)又はPD(Phase Disk)等の光学記録媒体、MD(MiniDisk)等の光磁気記録媒体、テープ媒体、ICカード等の半導体メモリ等を用いることができる。また、専用通信ネットワークあるいはインターネットに接続されたサーバシステムに設けたハードディスク又はRAM等の記憶媒体を記録媒体として使用して、ネットワークを介したプログラムとして提供してもよい。   The program shown above may be stored in an external storage medium. As a storage medium, in addition to a flexible disk 893 and a CD-ROM 892, an optical recording medium such as a DVD (Digital Versatile Disk) or a PD (Phase Disk), a magneto-optical recording medium such as an MD (MiniDisk), a tape medium, and an IC card A semiconductor memory or the like can be used. Further, a storage medium such as a hard disk or a RAM provided in a server system connected to a dedicated communication network or the Internet may be used as a recording medium and provided as a program via the network.

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は、上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。   As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the above embodiment. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.

100 ウェハ研磨支援装置
110 データ収集部
120 データ格納部
130 研磨データ取得部
140 変換部
150 予測部
160 研磨部材劣化推定部
161 初期集合生成部
162 研磨ベクトル生成部
163 マハラノビス距離算出部
170 研磨部材交換判定部
200 ウェハ研磨装置
210 研磨テーブル
220 テーブルモータ
230 研磨ヘッド
240 ヘッドモータ
250 ドレッサーヘッド
260 ドレッサーモータ
270 スラリー供給器
280 温度計
801 ホスト・コントローラ
802 CPU
803 RAM
804 グラフィック・コントローラ
805 表示装置
806 入出力コントローラ
807 通信インターフェース
808 ハードディスクドライブ
809 CD−ROMドライブ
810 ROM
811 フレキシブルディスク・ドライブ
812 入出力チップ
891 ネットワーク通信装置
892 CD−ROM
893 フレキシブルディスク
100 Wafer Polishing Support Device 110 Data Collection Unit 120 Data Storage Unit 130 Polishing Data Acquisition Unit 140 Conversion Unit 150 Prediction Unit 160 Polishing Member Degradation Estimation Unit 161 Initial Set Generation Unit 162 Polishing Vector Generation Unit 163 Mahalanobis Distance Calculation Unit 170 Polishing Member Replacement Determination Unit 200 Wafer polishing apparatus 210 Polishing table 220 Table motor 230 Polishing head 240 Head motor 250 Dresser head 260 Dresser motor 270 Slurry feeder 280 Thermometer 801 Host controller 802 CPU
803 RAM
804 Graphic controller 805 Display device 806 Input / output controller 807 Communication interface 808 Hard disk drive 809 CD-ROM drive 810 ROM
811 Flexible disk drive 812 I / O chip 891 Network communication device 892 CD-ROM
893 Flexible disk

Claims (5)

ウェハの研磨を支援するウェハ研磨支援装置であって、
事前に重回帰分析により作成済みの統計モデルと説明変数から、研磨を行ったウェハの研磨レートの推定値を算出する予測部と、
ウェハの研磨処理を行うウェハ研磨装置における研磨部材の劣化特性を表す複数の物理量から前記研磨部材の劣化していない正常状態を示す物理量の集合を生成し、前記集合の平均及び分散を算出する初期集合生成部と、
ウェハ研磨時の前記物理量から多次元ベクトルを生成する研磨ベクトル生成部と、
前記初期集合生成部が生成した前記集合の平均及び分散と、前記研磨ベクトル生成部が生成した多次元ベクトルとに基づいて、マハラノビス距離を算出するマハラノビス距離算出部と、
前記予測部が算出した研磨レートの推定値と、前記マハラノビス距離算出部が算出したマハラノビス距離とに基づいて、前記研磨部材の交換判定を行い、前記研磨レートの推定値がしきい値よりも低く、前記マハラノビス距離が1を超える場合には、前記研磨部材を交換すべきと判定する研磨部材交換判定部と
を備えるウェハ研磨支援装置。
A wafer polishing support device for supporting wafer polishing,
A prediction unit that calculates an estimated value of the polishing rate of a polished wafer from a statistical model and explanatory variables that have been created in advance by multiple regression analysis;
An initial stage for generating a set of physical quantities indicating a normal state in which the polishing member is not deteriorated from a plurality of physical quantities representing the deterioration characteristics of the polishing member in a wafer polishing apparatus that performs wafer polishing, and calculating an average and variance of the set A set generation unit;
A polishing vector generation unit that generates a multidimensional vector from the physical quantity at the time of wafer polishing;
A Mahalanobis distance calculation unit that calculates a Mahalanobis distance based on the average and variance of the set generated by the initial set generation unit and the multidimensional vector generated by the polishing vector generation unit;
Based on the estimated polishing rate value calculated by the prediction unit and the Mahalanobis distance calculated by the Mahalanobis distance calculation unit, the polishing member replacement determination is performed, and the estimated polishing rate value is lower than a threshold value. A wafer polishing assistance apparatus comprising: a polishing member replacement determination unit that determines that the polishing member should be replaced when the Mahalanobis distance exceeds 1.
前記初期集合生成部は、前記研磨部材の劣化特性を表す複数の物理量として、研磨による発熱量情報として研磨部分における温度情報と、研磨機構部分に複数設けられたモータのうち少なくとも一つの前記モータのトルク情報とを用いる
請求項1に記載のウェハ研磨支援装置。
The initial set generation unit includes, as a plurality of physical quantities representing deterioration characteristics of the polishing member, temperature information in a polishing portion as heat generation amount information by polishing, and at least one of a plurality of motors provided in a polishing mechanism portion. The wafer polishing support apparatus according to claim 1, wherein torque information is used.
各種センサデータを代表値処理したデータに変換する変換部
を更に備え、
前記予測部は、前記変換部が変換して得られたデータを前記説明変数として、前記研磨レートの推定値を算出する
請求項1又は2に記載のウェハ研磨支援装置。
It further comprises a conversion unit that converts various sensor data into representative value processed data ,
The prediction unit, the transform unit is obtained by converting data with the explanatory variables, the wafer polishing support device according to claim 1 or 2 for calculating the estimated value of the polishing rate.
ウェハの研磨を支援するウェハ研磨支援方法であって、
事前に重回帰分析により作成済みの統計モデルと説明変数から、研磨を行ったウェハの研磨レートの推定値を算出する予測段階と、
ウェハの研磨処理を行うウェハ研磨装置における研磨部材の劣化特性を表す複数の物理量から前記研磨部材の劣化していない正常状態を示す物理量の集合を生成し、前記集合の平均及び分散を算出する初期集合生成段階と、
ウェハ研磨時の前記物理量から多次元ベクトルを生成する研磨ベクトル生成段階と、
前記初期集合生成段階において生成された前記集合の平均及び分散と、前記研磨ベクトル生成段階において生成された多次元ベクトルとに基づいて、マハラノビス距離を算出するマハラノビス距離算出段階と、
前記予測段階において算出された研磨レートの推定値と、前記マハラノビス距離算出段階において算出されたマハラノビス距離とに基づいて、前記研磨部材の交換判定を行い、前記研磨レートの推定値がしきい値よりも低く、前記マハラノビス距離が1を超える場合には、前記研磨部材を交換すべきと判定する研磨部材交換判定段階と
を含むウェハ研磨支援方法。
A wafer polishing support method for supporting wafer polishing,
A prediction stage for calculating an estimated value of the polishing rate of a polished wafer from statistical models and explanatory variables created by multiple regression analysis in advance,
An initial stage for generating a set of physical quantities indicating a normal state in which the polishing member is not deteriorated from a plurality of physical quantities representing the deterioration characteristics of the polishing member in a wafer polishing apparatus that performs wafer polishing, and calculating an average and variance of the set A set generation stage;
A polishing vector generation stage for generating a multidimensional vector from the physical quantity at the time of wafer polishing;
A Mahalanobis distance calculating step of calculating a Mahalanobis distance based on the average and variance of the set generated in the initial set generating step and the multidimensional vector generated in the polishing vector generating step;
Based on the estimated value of the polishing rate calculated in the prediction step and the Mahalanobis distance calculated in the Mahalanobis distance calculation step, the replacement determination of the polishing member is performed, and the estimated value of the polishing rate is more than a threshold value And a polishing member replacement determination step for determining that the polishing member should be replaced when the Mahalanobis distance is greater than 1.
ウェハの研磨を支援するウェハ研磨支援装置用として、コンピュータを機能させるプログラムであって、
前記コンピュータを、
事前に重回帰分析により作成済みの統計モデルと説明変数から、研磨を行ったウェハの研磨レートの推定値を算出する予測部、
ウェハの研磨処理を行うウェハ研磨装置における研磨部材の劣化特性を表す複数の物理量から前記研磨部材の劣化していない正常状態を示す物理量の集合を生成し、前記集合の平均及び分散を算出する初期集合生成部、
ウェハ研磨時の前記物理量から多次元ベクトルを生成する研磨ベクトル生成部、
前記初期集合生成部が生成した前記集合の平均及び分散と、前記研磨ベクトル生成部が生成した多次元ベクトルとに基づいて、マハラノビス距離を算出するマハラノビス距離算出部、
前記予測部が算出した研磨レートの推定値と、前記マハラノビス距離算出部が算出したマハラノビス距離とに基づいて、前記研磨部材の交換判定を行い、前記研磨レートの推定値がしきい値よりも低く、前記マハラノビス距離が1を超える場合には、前記研磨部材を交換すべきと判定する研磨部材交換判定部
として機能させるプログラム。
A program for causing a computer to function as a wafer polishing support device for supporting wafer polishing,
The computer,
A prediction unit that calculates an estimated value of the polishing rate of a polished wafer from statistical models and explanatory variables created by multiple regression analysis in advance,
An initial stage for generating a set of physical quantities indicating a normal state in which the polishing member is not deteriorated from a plurality of physical quantities representing the deterioration characteristics of the polishing member in a wafer polishing apparatus that performs wafer polishing, and calculating an average and variance of the set Set generation unit,
A polishing vector generation unit that generates a multidimensional vector from the physical quantity at the time of wafer polishing,
A Mahalanobis distance calculation unit that calculates a Mahalanobis distance based on the average and variance of the set generated by the initial set generation unit and the multidimensional vector generated by the polishing vector generation unit,
Based on the estimated polishing rate value calculated by the prediction unit and the Mahalanobis distance calculated by the Mahalanobis distance calculation unit, the polishing member replacement determination is performed, and the estimated polishing rate value is lower than a threshold value. When the Mahalanobis distance exceeds 1, the program functions as a polishing member replacement determination unit that determines that the polishing member should be replaced.
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