JPH09290363A - Polishing method and polishing device - Google Patents

Polishing method and polishing device

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JPH09290363A
JPH09290363A JP10665696A JP10665696A JPH09290363A JP H09290363 A JPH09290363 A JP H09290363A JP 10665696 A JP10665696 A JP 10665696A JP 10665696 A JP10665696 A JP 10665696A JP H09290363 A JPH09290363 A JP H09290363A
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polishing pad
polishing
height
pad
sample
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JP10665696A
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Kazuto Hasegawa
一人 長谷川
Takashi Fujita
隆 藤田
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Nippon Steel Corp
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Sumitomo Metal Industries Ltd
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  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To decide a replacing period of a polishing pad in accordance with its wearing condition, by deciding the replacing period of the polishing pad from its height when it is controlled so as to fix a pressure applied to the polishing pad. SOLUTION: In a device controlling computer 8, a polishing pad replacement indicating part 10 and a threshold value setting part 11 are provided, by these parts, a polishing pad replacement indicating means is constituted. In the threshold setting part 11, a threshold value of polishing pad height and/or polishing pad pressure for deciding replacement timing of a polishing pad is input and stored. In the polishing pad replacement indicating part 10, a threshold value stored in the threshold value setting part 11 is compared with a measured value measured by a polishing pad pressure measuring means 6 or polishing pad height measuring means 7, whether the polishing pad is in a replacement period or not is decided, indication is output.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、シリコンウエハ、
石英基板、ガラス基板などの平面状基板、特にLSI作
製工程途中のシリコンウエハを研磨する研磨装置におけ
る研磨パッドの交換時期を判定する研磨方法に関する。
また、研磨パッドの交換時期を判定することが可能な研
磨装置に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a silicon wafer,
The present invention relates to a polishing method for determining a replacement time of a polishing pad in a polishing apparatus for polishing a planar substrate such as a quartz substrate or a glass substrate, particularly a silicon wafer in the course of an LSI manufacturing process.
Further, the present invention relates to a polishing apparatus capable of determining the replacement time of the polishing pad.

【0002】[0002]

【従来の技術】研磨装置における研磨パッドは、所定の
操業時間が経過すると交換される。これは、研磨パッド
の摩耗状態により研磨レートが変化し、研磨パッドの厚
さが所定量以上減少すると急速に研磨レートが低下する
からである。この研磨レートの変化は、例えば表面に溝
が形成されている研磨パッドでは、操業時間の経過につ
れて、研磨パッドの表面が摩耗して溝の深さが減少し、
この溝を通るスラリー状の研磨剤の量が減少し、研磨効
率が落ちるために起こると考えられている。ただし、表
面に溝がない研磨パッドにおいても同様の現象が生じる
ことも知られている。
2. Description of the Related Art A polishing pad in a polishing apparatus is replaced when a predetermined operation time has passed. This is because the polishing rate changes depending on the wear state of the polishing pad, and when the thickness of the polishing pad decreases by a predetermined amount or more, the polishing rate rapidly decreases. This change in the polishing rate is, for example, in a polishing pad having a groove formed on the surface, the surface of the polishing pad is worn away and the depth of the groove is reduced as the operating time elapses.
It is considered that this occurs because the amount of the slurry-like polishing agent passing through the groove decreases and the polishing efficiency decreases. However, it is also known that a similar phenomenon occurs in a polishing pad having no groove on the surface.

【0003】従来、研磨パッドの交換は、上述のように
操業経験に基づき定められた操業時間が経過した段階で
実施されており、研磨パッドの摩耗状態と関係なく行わ
れてきた。そのため、研磨パッドの摩耗度合いにばらつ
きが大きく、使用可能な研磨パッドまで交換していたば
かりでなく、摩耗度合いの大きい研磨パッドで研磨を行
うことによるウエハの研磨不足などの問題も生じてい
た。
Conventionally, the replacement of the polishing pad has been carried out at the stage when the operating time determined based on the operating experience has elapsed as described above, and has been carried out regardless of the worn state of the polishing pad. Therefore, the degree of wear of the polishing pad varies widely, and not only the polishing pad that can be used has been replaced, but also a problem such as insufficient polishing of the wafer has occurred due to polishing with the polishing pad having a large degree of wear.

【0004】半導体製造装置については、メインテナン
ス時期を判定する方法として、種々の条件での処理に対
して予め処理強度を定義してテーブル化しておき、装置
のモニタリングにより処理条件を求め、その処理条件に
対する処理強度を積算することによってメインテナンス
時期を判定する方法が提案されている(特開昭63-10233
3号公報)。
As for a semiconductor manufacturing apparatus, as a method for determining the maintenance time, processing intensities are defined in advance for processing under various conditions and tabulated, and the processing conditions are obtained by monitoring the apparatus, and the processing conditions are determined. There is proposed a method of judging the maintenance time by integrating the processing intensity for the above (Japanese Patent Laid-Open No. 63-10233).
No. 3).

【0005】しかしながら、この方法では、処理条件を
求めるため、装置から出される信号を常時モニタリング
しなければならず、信号処理装置に対する負荷が非常に
大きい。また、処理強度を積算してメインテナンス時期
を判定するため、精度良くメインテナンス時期を判定す
るには、処理強度を精度良くテーブル化する必要があ
る。しかし、このテーブル化が実際には難しい。
However, in this method, in order to obtain the processing condition, the signal output from the device must be constantly monitored, and the load on the signal processing device is very large. Further, since the processing intensities are integrated to determine the maintenance timing, it is necessary to accurately tabulate the processing intensities in order to accurately determine the maintenance timing. However, this tabulation is actually difficult.

【0006】したがって、この方法を研磨パッドの交換
時期の判定に適用しようとすると、装置制御用のコンピ
ュータには、パッドの摩耗量を累積計算するためのデー
タを蓄積した上に、さらにそこから得られた研磨パッド
の摩耗量の推定値を保存する必要があり、装置制御用の
コンピュータにかかる負荷が大きい。また、研磨パッド
の摩耗量を精度良くテーブル化しておく必要があるが、
このテーブル化が困難である。
Therefore, when this method is applied to the judgment of the replacement time of the polishing pad, the computer for controlling the apparatus accumulates the data for cumulatively calculating the wear amount of the pad and further obtains it from there. It is necessary to store the estimated value of the abrasion amount of the polishing pad thus obtained, which imposes a heavy load on the computer for controlling the apparatus. In addition, it is necessary to accurately table the amount of wear of the polishing pad,
This tabulation is difficult.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な問題点を解決することを目的としてなされたものであ
り、装置を常時モニタリングする必要がなく、研磨パッ
ドの摩耗状態に応じて研磨パッドの交換時期を判定でき
る研磨方法を提供するものである。また、研磨パッドの
交換時期を判定することが可能な研磨装置を提供するも
のである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made for the purpose of solving the above-mentioned problems, and it is not necessary to constantly monitor the apparatus, and the polishing is performed according to the wear state of the polishing pad. It is intended to provide a polishing method capable of determining a pad replacement time. The present invention also provides a polishing apparatus capable of determining the replacement time of the polishing pad.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の研磨方法は、試
料台上に保持された試料に、研磨定盤に被着された研磨
パッドを押し当て、試料と研磨パッドの間に研磨剤を供
給し、試料台および/または研磨定盤を回転させて試料
を研磨する研磨方法であって、研磨パッドにかかる圧力
が一定となるように研磨パッドの高さを制御したときの
研磨パッドの高さから研磨パッド交換時期を判定するこ
とを特徴としている。
According to the polishing method of the present invention, a polishing pad adhered to a polishing surface plate is pressed against a sample held on a sample table, and an abrasive is applied between the sample and the polishing pad. A polishing method of supplying and rotating a sample table and / or a polishing platen to polish a sample, wherein the height of the polishing pad when the height of the polishing pad is controlled so that the pressure applied to the polishing pad is constant. The feature is that the polishing pad replacement time is determined from this.

【0009】研磨パッドにかかる圧力が一定となるよう
に研磨パッドの高さを制御するとは、研磨パッドの摩耗
状態の変化に伴い研磨パッドにかかる圧力が変化するの
で、これを経時的に一定となるように研磨パッドの高さ
を変化させて制御するの意味である。ただし、この制御
は、連続して常時行う必要はなく、研磨パッドの交換時
期を判定する際、行えば良い。
Controlling the height of the polishing pad so that the pressure applied to the polishing pad is constant means that the pressure applied to the polishing pad changes as the wear state of the polishing pad changes. This means that the height of the polishing pad is changed so as to be controlled. However, this control does not have to be continuously performed at all times, and may be performed when determining the replacement time of the polishing pad.

【0010】また、本発明の研磨方法は、研磨パッド高
さを一定となるように制御したときに研磨パッドにかか
る圧力から研磨パッド交換時期を判定することを特徴と
している。
Further, the polishing method of the present invention is characterized in that the polishing pad replacement timing is determined from the pressure applied to the polishing pad when the polishing pad height is controlled to be constant.

【0011】研磨パッド高さが一定となるように制御す
るとは、経時的に一定となるように制御するの意味であ
る。ただし、この制御は、連続して常時行う必要はな
く、研磨パッドの交換時期を判定する際、行えば良い。
Controlling the polishing pad height so that it is constant means that it is controlled so as to be constant over time. However, this control does not have to be continuously performed at all times, and may be performed when determining the replacement time of the polishing pad.

【0012】また、本発明の研磨装置は、試料台上に保
持された試料に研磨定盤に被着された研磨パッドを押し
当て、試料と研磨パッドの間に研磨剤を供給し、試料台
および/または研磨定盤を回転させて試料を研磨する研
磨装置であって、研磨パッドの高さを測定する研磨パッ
ド高さ測定手段と、研磨パッドにかかる圧力を測定する
研磨パッド圧力測定手段と、研磨パッド高さまたは研磨
パッド圧力により研磨パッドの高さを制御する研磨パッ
ド高さ制御手段と、研磨パッド圧力または研磨パッド高
さの測定結果に基づいて研磨パッド交換指示を行う研磨
パッド交換指示手段とを備えることを特徴としている。
Further, the polishing apparatus of the present invention presses the polishing pad adhered to the polishing plate against the sample held on the sample table, supplies the polishing agent between the sample and the polishing pad, and And / or a polishing device for rotating a polishing platen to polish a sample, the polishing pad height measuring means for measuring a height of the polishing pad, and the polishing pad pressure measuring means for measuring a pressure applied to the polishing pad. Polishing pad height control means for controlling the polishing pad height according to the polishing pad height or polishing pad pressure, and a polishing pad replacement instruction for issuing a polishing pad replacement instruction based on the measurement result of the polishing pad pressure or polishing pad height And means.

【0013】なお、研磨パッドにかかる圧力とは、試料
に研磨パッドに押し当てた状態での圧力をいう。
The pressure applied to the polishing pad means the pressure when the sample is pressed against the polishing pad.

【0014】研磨パッドの高さは、研磨パッドの摩耗さ
れない部分、例えば研磨パッドの裏面位置などを基準と
して決めれば良く、また研磨パッドと位置関係が一定に
保たれる研磨定盤の位置などを用いても良い。また、そ
の高さは、試料台上の試料からの距離が基本であるが、
試料と位置関係が一定に保たれる位置であれば、そこか
らの距離で代用することができ、例えば試料台上の試料
の位置が床から一定に保たれる場合には、床からの距離
で代用できる。
The height of the polishing pad may be determined with reference to a portion of the polishing pad which is not worn, for example, the position of the back surface of the polishing pad, and the position of the polishing platen whose positional relationship with the polishing pad is kept constant. You may use. The height is basically the distance from the sample on the sample table,
If it is a position where the positional relationship with the sample is kept constant, the distance from it can be used as a substitute. For example, if the position of the sample on the sample table is kept constant from the floor, the distance from the floor can be used. Can be used instead.

【0015】図10は、研磨パッドの厚さと研磨レート
の一般的な関係を示すグラフである。研磨パッドの厚さ
が所定の厚さdthより薄くなると、研磨レートが急激に
減少する。この研磨パッドの厚さの変化は、研磨パッド
の高さの変化や研磨パッドにかかる圧力の変化としてと
らえることができる。
FIG. 10 is a graph showing a general relationship between the polishing pad thickness and the polishing rate. When the thickness of the polishing pad becomes smaller than the predetermined thickness d th , the polishing rate sharply decreases. This change in the thickness of the polishing pad can be understood as a change in the height of the polishing pad or a change in the pressure applied to the polishing pad.

【0016】図11(a)は、研磨パッドにかかる圧力
が一定となるように研磨パッドの高さを制御して研磨す
るときの、研磨パッドの使用時間と研磨パッドの高さの
一般的な関係を示すグラフであり、図11(b)は、同
じ制御をしたときの、研磨パッドの高さと研磨レートの
一般的な関係を示すグラフである。研磨パッドの高さ
は、床からの高さで表している。
FIG. 11A shows a general usage time of the polishing pad and the height of the polishing pad when polishing is performed by controlling the height of the polishing pad so that the pressure applied to the polishing pad becomes constant. FIG. 11B is a graph showing a relationship, and FIG. 11B is a graph showing a general relationship between the polishing pad height and the polishing rate when the same control is performed. The height of the polishing pad is represented by the height from the floor.

【0017】図11(a)に示すように、研磨パッドの
使用とともに研磨パッドの厚さが薄くなるので、研磨パ
ッドにかかる圧力が一定となるように制御すると研磨パ
ッドの高さが低くなってくる。
As shown in FIG. 11A, since the thickness of the polishing pad becomes thinner as the polishing pad is used, the height of the polishing pad becomes lower if the pressure applied to the polishing pad is controlled to be constant. come.

【0018】また、図11(b)に示すように、研磨パ
ッドの高さが所定の高さhthより低くなると、研磨レー
トが急激に減少する。これは、研磨パッド厚さが、所定
の厚さdthより薄くなったためである。
Further, as shown in FIG. 11 (b), when the height of the polishing pad becomes lower than a predetermined height h th , the polishing rate sharply decreases. This is because the polishing pad thickness became smaller than the predetermined thickness d th .

【0019】図12(a)は、研磨パッド高さを一定と
して研磨するときの、研磨パッドの使用時間と研磨パッ
ドにかかる圧力の一般的な関係を示すグラフであり、図
12(b)は、同じ条件で研磨するときの、研磨パッド
にかかる圧力と研磨レートの一般的な関係を示すグラフ
である。
FIG. 12 (a) is a graph showing the general relationship between the use time of the polishing pad and the pressure applied to the polishing pad when polishing is performed with the polishing pad height kept constant, and FIG. 12 (b) is a graph. 3 is a graph showing a general relationship between the pressure applied to the polishing pad and the polishing rate when polishing under the same conditions.

【0020】図12(a)に示すように、研磨パッドの
使用とともに研磨パッドの厚さが薄くなるので、研磨パ
ッド高さが一定となるように制御すると研磨パッドにか
かる圧力が減少してくる。
As shown in FIG. 12 (a), since the thickness of the polishing pad becomes thinner as the polishing pad is used, the pressure applied to the polishing pad decreases if the polishing pad height is controlled to be constant. .

【0021】また、図12(b)に示すように、研磨パ
ッドにかかる圧力が所定の圧力Pthより低くなると、研
磨レートが急激に減少する。これは、研磨パッド厚さが
所定の厚さdthより薄くなったためである。
Further, as shown in FIG. 12B, when the pressure applied to the polishing pad becomes lower than the predetermined pressure P th , the polishing rate sharply decreases. This is because the polishing pad thickness has become thinner than the predetermined thickness d th .

【0022】したがって、研磨パッドにかかる圧力また
は研磨パッド高さが一定となるように制御したとき、そ
れぞれ研磨パッドの高さまたは研磨パッドにかかる圧力
から研磨パッドの交換時期を判定することができる。
Therefore, when the pressure applied to the polishing pad or the height of the polishing pad is controlled to be constant, the replacement time of the polishing pad can be determined from the height of the polishing pad or the pressure applied to the polishing pad, respectively.

【0023】また、その時点での研磨パッドの摩耗量を
推定し研磨パッドの交換時期を判定するので、研磨パッ
ドの摩耗量の推定値を累積計算する必要がなく、また装
置を常時モニタリングする必要もない。
Further, since the abrasion amount of the polishing pad at that time is estimated and the polishing pad replacement time is determined, it is not necessary to cumulatively calculate the estimated value of the abrasion amount of the polishing pad, and it is necessary to constantly monitor the apparatus. Nor.

【0024】また、本発明の装置によれば、研磨パッド
の高さを測定する研磨パッド高さ測定手段と、研磨パッ
ドにかかる圧力を測定する研磨パッド圧力測定手段と、
研磨パッド高さまたは研磨パッド圧力により研磨パッド
の高さを制御する研磨パッド高さ制御手段と、研磨パッ
ド圧力または研磨パッド高さの測定結果に基づいて研磨
パッド交換指示を行う研磨パッド交換指示手段とを備え
るので、上記の方法により、研磨パッドの交換時期を判
定することができる。
Further, according to the apparatus of the present invention, polishing pad height measuring means for measuring the height of the polishing pad, polishing pad pressure measuring means for measuring the pressure applied to the polishing pad,
Polishing pad height control means for controlling the polishing pad height by polishing pad height or polishing pad pressure, and polishing pad replacement instruction means for issuing a polishing pad replacement instruction based on the measurement result of the polishing pad pressure or polishing pad height Since it is provided with the above, it is possible to determine the replacement time of the polishing pad by the above method.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】本発明の研磨方法における研磨パ
ッドの交換時期の判定方法および研磨装置の例について
説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An example of a polishing pad replacement timing determining method and a polishing apparatus in the polishing method of the present invention will be described.

【0026】(本発明の装置の例)図1は、本発明の研
磨装置のブロック図である。この研磨装置は、研磨パッ
ド2とウエハ(試料)1との間にスラリー状の研磨剤を
供給しながら、ウエハ1と研磨パッド2とを接触回転さ
せてウエハ1を研磨する装置である。研磨パッド2は研
磨定盤4に取り付けられ、ウエハ1は試料台3上に保持
されている。研磨定盤4および試料台3は、どちらかあ
るいは双方が研磨定盤あるいは試料台の中心軸を中心に
回転可能に構成される。研磨パッド2をウエハ1に所定
の圧力で押しつけるため、例えば高加圧と低加圧の2つ
のエアシリンダ(図示せず)により、研磨定盤4が支点
(図示せず)を介して押し下げられるように構成され
る。
(Example of Apparatus of the Present Invention) FIG. 1 is a block diagram of a polishing apparatus of the present invention. This polishing apparatus is an apparatus for polishing the wafer 1 by rotating the wafer 1 and the polishing pad 2 in contact with each other while supplying a slurry-like polishing agent between the polishing pad 2 and the wafer (sample) 1. The polishing pad 2 is attached to the polishing platen 4, and the wafer 1 is held on the sample table 3. Either or both of the polishing platen 4 and the sample table 3 are configured to be rotatable around the central axis of the polishing platen or the sample table. In order to press the polishing pad 2 against the wafer 1 at a predetermined pressure, the polishing platen 4 is pushed down via a fulcrum (not shown) by, for example, two air cylinders (not shown) of high pressure and low pressure. Is configured as follows.

【0027】研磨パッド圧力測定手段6により、研磨パ
ッド2をウエハ1に押しつけたときの研磨パッドにかか
る圧力(研磨定盤に加えられる圧力)が測定される。例
えば、上述のように2つのエアシリンダにより研磨定盤
への加圧がなされる場合、この2つのエアシリンダの圧
力値の信号を取り込めば良い。
The pressure applied to the polishing pad (pressure applied to the polishing platen) when the polishing pad 2 is pressed against the wafer 1 is measured by the polishing pad pressure measuring means 6. For example, when the pressure is applied to the polishing platen by the two air cylinders as described above, the signals of the pressure values of the two air cylinders may be fetched.

【0028】研磨パッド高さ測定手段7により、研磨パ
ッド2の高さ(例えば、研磨パッド2の裏面高さまたは
研磨定盤の所定の位置の高さ)が測定される。この研磨
パッド高さ測定手段7として、例えばレーザー外径計な
どの光学手段を用いれば良い。
The polishing pad height measuring means 7 measures the height of the polishing pad 2 (for example, the height of the back surface of the polishing pad 2 or the height at a predetermined position of the polishing platen). As the polishing pad height measuring means 7, for example, an optical means such as a laser outer diameter meter may be used.

【0029】装置制御用計算機8は、装置の動作全てを
管理する装置制御部9を備えており、例えば研磨パッド
圧力測定手段6により測定された研磨パッドにかかる圧
力を用いて、研磨定盤4を研磨定盤駆動装置5により上
下駆動させて、研磨パッドにかかる圧力を一定に保ち試
料を研磨することができる。また、研磨パッド高さ測定
手段7により測定された研磨パッド高さの値を用いて、
研磨定盤4を研磨定盤駆動装置5により上下駆動させ
て、研磨パッド高さを一定に保ち試料を研磨することも
できる。
The apparatus control computer 8 is provided with an apparatus control section 9 for managing all the operations of the apparatus. For example, the pressure applied to the polishing pad measured by the polishing pad pressure measuring means 6 is used to polish the polishing platen 4. Can be vertically moved by the polishing platen driving device 5 to polish the sample while keeping the pressure applied to the polishing pad constant. Further, using the value of the polishing pad height measured by the polishing pad height measuring means 7,
It is also possible to vertically move the polishing platen 4 by the polishing platen drive device 5 to polish the sample while keeping the polishing pad height constant.

【0030】装置制御用計算機8には、さらに研磨パッ
ド交換指示部10と閾値設定部11が設けられ、これら
により、研磨パッド交換指示手段が構成されている。閾
値設定部11には、研磨パッドの交換時期を判定するた
めの研磨パッド高さおよび/または研磨パッド圧力の閾
値が入力され記憶される。研磨パッド交換指示部10で
は、閾値設定部11に記憶されている閾値と研磨パッド
圧力測定手段6または研磨パッド高さ測定手段7により
測定される測定値とを比較して、研磨パッドの交換時期
か否かが判定され、指示が出される。
The apparatus control computer 8 is further provided with a polishing pad replacement instructing section 10 and a threshold setting section 11, which constitute polishing pad replacement instructing means. A threshold value of the polishing pad height and / or polishing pad pressure for determining the replacement time of the polishing pad is input and stored in the threshold value setting unit 11. The polishing pad replacement instructing unit 10 compares the threshold value stored in the threshold value setting unit 11 with the measurement value measured by the polishing pad pressure measuring unit 6 or the polishing pad height measuring unit 7 to replace the polishing pad. It is determined whether or not, and an instruction is given.

【0031】(本発明方法の第1の例)図2は、本発明
方法の第1の例の研磨パッドの交換時期を判定するフロ
ーチャートである。この第1の例は、研磨パッドにかか
る圧力が一定となるように研磨パッドの高さを制御した
ときの研磨パッドの高さから研磨パッド交換時期を判定
するものである。前述したように、研磨パッドの高さが
所定の高さより低くなると、研磨レートが急激に減少す
ることを利用して、研磨パッド交換時期を判定するので
ある。
(First Example of the Method of the Present Invention) FIG. 2 is a flow chart for determining the replacement time of the polishing pad of the first example of the method of the present invention. In this first example, the polishing pad replacement timing is determined from the height of the polishing pad when the height of the polishing pad is controlled so that the pressure applied to the polishing pad becomes constant. As described above, when the height of the polishing pad becomes lower than the predetermined height, the polishing rate is rapidly reduced, and the polishing pad replacement timing is determined.

【0032】以下、このフローチャートに基づいて装置
制御用計算機8から研磨パッドの交換時期がきたことを
示す指示が出されるまでの手順を示す。
The procedure until the device control computer 8 gives an instruction indicating that it is time to replace the polishing pad will be described below based on this flowchart.

【0033】あらかじめ装置で使用する研磨パッドに
ついて、研磨パッド高さに対する研磨レートを測定す
る。複数の種類の研磨パッドを使用する場合は、それぞ
れの研磨パッドについて測定する(ステップS1)。
For the polishing pad used in the apparatus, the polishing rate relative to the polishing pad height is measured in advance. When using a plurality of types of polishing pads, measurement is performed for each polishing pad (step S1).

【0034】研磨パッド高さに対する研磨レートの測
定結果から、研磨レートが急激に低下し装置性能に影響
を及ぼす研磨パッド高さ(以下研磨パッド使用限界高さ
と呼ぶ)を決定する。複数の種類の研磨パッドを使用す
る場合は、それぞれの研磨パッドについて決定する。
From the measurement result of the polishing rate with respect to the polishing pad height, the polishing pad height (hereinafter referred to as the polishing pad use limit height) which sharply decreases the polishing rate and affects the apparatus performance is determined. If multiple types of polishing pads are used, make a decision for each polishing pad.

【0035】この研磨パッド使用限界高さは、それまで
の操業経験に基づいて決定しても良いし、研磨パッド高
さに対する研磨レートのグラフの傾きが所定値以上(例
えばdy/dx≧a、ただしy:研磨レート、x:研磨
パッド高さ)となる研磨パッド高さとする方法で決定し
ても良い(ステップS2)。
This polishing pad useable height limit may be determined based on the operation experience up to that point, or the slope of the polishing rate graph with respect to the polishing pad height may be a predetermined value or more (for example, dy / dx ≧ a, However, it may be determined by a method of setting the polishing pad height such that y: polishing rate and x: polishing pad height (step S2).

【0036】使用する研磨パッド使用限界高さを閾値
設定部11に設定する。この設定は、各研磨パッドごと
の使用限界高さを表形式で事前に入力しておき、使用時
に研磨パッドの種類で特定する方法でも、使用するパッ
ドの使用限界高さを直接指定する方法でも、どちらでも
かまわない(ステップS3)。
The threshold value of the polishing pad to be used is set in the threshold value setting section 11. This setting can be done either by entering the maximum usable height of each polishing pad in advance in a table format and specifying the type of polishing pad when using it, or by directly specifying the maximum usable height of the pad to be used. , Whichever is acceptable (step S3).

【0037】研磨装置を起動させる。研磨パッドを試
料に押しつけたとき研磨パッドにかかる圧力が一定とな
るように研磨パッドの高さを制御し、研磨パッド高さ測
定手段7により研磨パッド高さを測定する(ステップS
6)。
The polishing apparatus is activated. The height of the polishing pad is controlled so that the pressure applied to the polishing pad becomes constant when the polishing pad is pressed against the sample, and the polishing pad height measuring means 7 measures the polishing pad height (step S).
6).

【0038】研磨パッド交換指示部10において、測
定された研磨パッド高さと閾値設定部11に記憶されて
いる研磨パッド使用限界高さと比較する(ステップS
7)。研磨パッド高さが研磨パッド使用限界高さより高
いとき、研磨パッド交換は不要と判定し、試料を研磨す
る工程を進める。
In the polishing pad replacement instructing section 10, the measured polishing pad height is compared with the polishing pad use limit height stored in the threshold setting section 11 (step S).
7). When the polishing pad height is higher than the polishing pad use limit height, it is determined that the polishing pad replacement is unnecessary, and the step of polishing the sample is advanced.

【0039】研磨パッド高さが研磨パッド使用限界高さ
より低いとき、研磨パッドを交換するように指示を出す
(ステップS8)。
When the polishing pad height is lower than the polishing pad use limit height, an instruction is issued to replace the polishing pad (step S8).

【0040】操業の区切りの都合なども考え、パッド
交換を実施するか否かを判断する(ステップS9)。
It is judged whether or not the pad is to be replaced, taking into consideration the convenience of operation breaks (step S9).

【0041】パッド交換を実施する場合、新しい研磨
パッドの使用限界高さを閾値設定部への設定(ステップ
S3)から上記のステップを繰り返す。
When the pad is replaced, the above-mentioned steps are repeated from the setting of the use limit height of a new polishing pad in the threshold setting section (step S3).

【0042】例えば、研磨実施時の研磨パッドの高さ
を、研磨パッドにかかる圧力が一定になるように制御し
ている装置では、研磨回数の増加にともなう研磨パッド
の摩耗によって、研磨実施時の研磨パッドの高さはだん
だんと低くなっていく。
For example, in an apparatus in which the height of the polishing pad during polishing is controlled so that the pressure applied to the polishing pad becomes constant, the polishing pad wears as the number of times of polishing increases, so that The height of the polishing pad gradually decreases.

【0043】そこで、この第1の例のようにして、研磨
パッド使用限界高さ以下の値を示した時点で研磨パッド
を交換するように指示を出すことにより、研磨パッドの
摩耗状態に応じた適切なタイミングで交換を行うことが
できる。
Therefore, as in the case of the first example, by instructing to replace the polishing pad at the time when the value of the polishing pad reaches the use limit height or less, an instruction is given to replace the polishing pad, thereby responding to the wear state of the polishing pad. Exchanges can be made at appropriate times.

【0044】(本発明方法の第2の例)図3は、本発明
方法の第2の例の研磨パッドの交換時期を判定するフロ
ーチャートである。この第2の例は、研磨パッド高さが
一定となるように制御したときの研磨パッドにかかる圧
力から研磨パッド交換時期を判定するものである。前述
したように、研磨パッドにかかる圧力が所定の値より小
さくなると、研磨レートが急激に減少することを利用し
て、研磨パッド交換時期を判定する。このフローチャー
トは、図2に示したフローチャートに比べて、研磨パッ
ド高さを研磨パッド圧力に置きかえた点のみ異なるもの
であり、このフローチャートの手順の説明は省略する。
(Second Example of the Method of the Present Invention) FIG. 3 is a flow chart for determining the replacement time of the polishing pad of the second example of the method of the present invention. In the second example, the polishing pad replacement timing is determined from the pressure applied to the polishing pad when the polishing pad height is controlled to be constant. As described above, when the pressure applied to the polishing pad becomes smaller than a predetermined value, the polishing rate sharply decreases, and the polishing pad replacement timing is determined. This flowchart is different from the flowchart shown in FIG. 2 only in that the polishing pad height is replaced with the polishing pad pressure, and the description of the procedure of this flowchart is omitted.

【0045】例えば、研磨実施時の研磨パッドの高さを
その摩耗程度によらず一定の高さとしている装置では、
研磨高さへパッドを移動した際に研磨パッドにかかる圧
力が研磨を行った回数が増すごとに低下していく。
For example, in an apparatus in which the height of the polishing pad during polishing is set to a constant height regardless of the degree of wear,
The pressure applied to the polishing pad when the pad is moved to the polishing height decreases as the number of polishing operations increases.

【0046】そこで、この第2の例のようにして、研磨
パッド圧力が研磨パッド使用限界圧力以下の値を示した
時点で研磨パッドを交換するように指示を出すことによ
り、研磨パッドの摩耗状態に応じた適切なタイミングで
交換を行うことができる。
Therefore, as in the second example, when the polishing pad pressure shows a value equal to or lower than the polishing pad use limit pressure, an instruction is issued to replace the polishing pad, so that the polishing pad wear state. The replacement can be performed at an appropriate timing according to.

【0047】(本発明方法の第3の例)図4は、本発明
の第3の例の研磨パッドの交換時期を判定するフローチ
ャートである。この第3の例は、本来の研磨レートの経
時変化の原因である研磨パッドの厚さに対して使用限界
厚さを設定するものである。
(Third Example of Method of the Present Invention) FIG. 4 is a flow chart for determining the replacement time of the polishing pad of the third example of the present invention. In this third example, the use-limit thickness is set with respect to the thickness of the polishing pad that causes the original change of the polishing rate with time.

【0048】あらかじめ、研磨パッドにかかる圧力が一
定となるように研磨パッドの高さを制御したときの研磨
パッドの高さと研磨パッドの厚さとの関係、および研磨
パッド高さが一定となるように研磨パッドの高さを制御
したときの研磨パッドにかかる圧力と研磨パッドの厚さ
との関係を測定する。この関係を、装置制御用計算機8
の閾値設定部11に記憶させておく。
The relationship between the height of the polishing pad and the thickness of the polishing pad when the height of the polishing pad is controlled in advance so that the pressure applied to the polishing pad becomes constant, and the height of the polishing pad becomes constant. The relationship between the pressure applied to the polishing pad and the thickness of the polishing pad when the height of the polishing pad is controlled is measured. This relationship is expressed by the device control computer 8
It is stored in the threshold setting unit 11 of.

【0049】以下このフローチャートに基づいて、装置
制御用計算機8から研磨パッドの交換時期がきた事を示
す指示が出されるまでの手順を示す。
Based on this flow chart, the procedure until the device control computer 8 gives an instruction indicating that the polishing pad replacement time has come will be described.

【0050】装置で使用する研磨パッドについて、あ
らかじめ研磨パッド厚さに対する研磨レートを測定す
る。複数の種類の研磨パッドを使用する場合は、それぞ
れの研磨パッドについて測定する(ステップS1)。
For the polishing pad used in the apparatus, the polishing rate with respect to the polishing pad thickness is measured in advance. When using a plurality of types of polishing pads, measurement is performed for each polishing pad (step S1).

【0051】研磨パッド厚さに対する研磨レートの測
定結果から、研磨レートが急激に低下し装置性能に影響
を及ぼす研磨パッド厚さ(以下研磨パッド使用限界厚さ
と呼ぶ)を決定する。複数の種類の研磨パッドを使用す
る場合は、それぞれの研磨パッドについて決定する。
From the measurement result of the polishing rate with respect to the polishing pad thickness, the polishing pad thickness (hereinafter, referred to as the polishing pad use limit thickness) which determines the polishing rate sharply and affects the device performance is determined. If multiple types of polishing pads are used, make a decision for each polishing pad.

【0052】この研磨パッド使用限界厚さは、それまで
の操業経験に基づいて決定しても良いし、研磨パッド厚
さに対する研磨レートのグラフの傾きが所定値以上(例
えばdy/dx≧b、ただしy:研磨レート、x:研磨
パッド厚さ)となる研磨パッド厚さとする方法で決定し
ても良い(ステップS2)。
The polishing pad use limit thickness may be determined based on the operation experience up to that point, or the slope of the polishing rate graph with respect to the polishing pad thickness is a predetermined value or more (for example, dy / dx ≧ b, However, it may be determined by a method of setting the polishing pad thickness such that y: polishing rate and x: polishing pad thickness (step S2).

【0053】使用する研磨パッド使用限界厚さを閾値
設定部11に設定する。この設定は、各研磨パッドごと
の使用限界厚さを表形式で事前に入力しておき、使用時
に研磨パッドの種類で特定する方法でも、使用するパッ
ドの使用限界厚さを直接指定する方法でも、どちらでも
かまわない(ステップS3)。
The polishing pad usage limit thickness to be used is set in the threshold setting unit 11. This setting can be done either by entering the maximum usable thickness of each polishing pad in advance in a table format and specifying the type of polishing pad when using it, or by directly specifying the maximum usable thickness of the pad to be used. , Whichever is acceptable (step S3).

【0054】研磨装置を起動させる。使用する研磨パ
ッドの使用限界高さと使用限界圧力が、あらかじめ同じ
く閾値設定部11に記憶されている研磨パッドの高さと
研磨パッドの厚さとの関係および研磨パッドにかかる圧
力と研磨パッドの厚さとの関係から演算される(ステッ
プS4)。
The polishing apparatus is activated. The use limit height and use limit pressure of the polishing pad to be used are also stored in advance in the threshold value setting unit 11 in advance, and the relationship between the height of the polishing pad and the thickness of the polishing pad and the pressure applied to the polishing pad and the thickness of the polishing pad. It is calculated from the relationship (step S4).

【0055】研磨パッド高さで判定するか、それとも
研磨パッド圧力で判定するか、判定方法を選択する(ス
テップS5)。例えば、研磨実施時の研磨パッドの高さ
を研磨パッドにかかる圧力が一定になるように制御して
いる装置では、研磨パッド高さで判定する方を選択し、
研磨実施時の研磨パッドの高さを一定の高さとしている
装置では、研磨パッド圧力で判定する方を選択すれば良
い。
A determination method is selected whether the determination is based on the polishing pad height or the polishing pad pressure (step S5). For example, in a device that controls the height of the polishing pad during polishing so that the pressure applied to the polishing pad is constant, select the one that is determined by the polishing pad height,
In a device in which the height of the polishing pad at the time of polishing is set to a constant height, the method of determining by the polishing pad pressure may be selected.

【0056】研磨パッド高さで判定する場合、研磨パ
ッド圧力が一定となるように研磨パッドの高さを決め、
そのとき研磨パッドの高さを測定する(ステップS6
A)。
When judging by the height of the polishing pad, the height of the polishing pad is determined so that the pressure of the polishing pad is constant,
At that time, the height of the polishing pad is measured (step S6).
A).

【0057】研磨パッド交換指示部10において、研磨
パッド高さを研磨パッド使用限界高さと比較する(ステ
ップS7)。
The polishing pad replacement instructing section 10 compares the polishing pad height with the polishing pad use limit height (step S7).

【0058】研磨パッド高さが研磨パッド使用限界高さ
より高いとき、研磨パッド交換は不要と判定し、研磨の
工程を進める。
When the polishing pad height is higher than the polishing pad use limit height, it is judged that the polishing pad replacement is unnecessary, and the polishing process is advanced.

【0059】研磨パッド高さが研磨パッド使用限界高さ
より低いとき、研磨パッドを交換するように指示を出す
(ステップS8)。
When the polishing pad height is lower than the polishing pad use limit height, an instruction is issued to replace the polishing pad (step S8).

【0060】’研磨パッド圧力で判定する場合、研磨
パッドの高さを一定の高さとし、研磨高さへパッドを移
動した際に研磨パッドにかかる圧力を測定する(ステッ
プS6B)。
In the case of judging by the polishing pad pressure, the height of the polishing pad is made constant and the pressure applied to the polishing pad when the pad is moved to the polishing height is measured (step S6B).

【0061】研磨パッド交換指示部10において、研磨
パッドにかかる圧力を研磨パッド使用限界圧力と比較す
る(ステップS7)。
In the polishing pad exchange instructing section 10, the pressure applied to the polishing pad is compared with the polishing pad use limit pressure (step S7).

【0062】研磨パッド圧力が研磨パッド使用限界圧力
より大きいとき、研磨パッド交換は不要と判定し、研磨
の工程を進める。
When the polishing pad pressure is higher than the polishing pad use limit pressure, it is determined that the polishing pad need not be replaced, and the polishing process is advanced.

【0063】研磨パッド圧力が研磨パッド使用限界圧力
より小さいとき、研磨パッドを交換するように指示を出
す(ステップS8)。
When the polishing pad pressure is lower than the polishing pad use limit pressure, an instruction is issued to replace the polishing pad (step S8).

【0064】操業の区切りの都合なども考え、パッド
交換を実施するか否かを判断する(ステップS9)。
Considering the convenience of operation breaks, it is determined whether or not pad replacement is to be performed (step S9).

【0065】パッド交換を実施する場合、新しい研磨
パッドの使用限界高さを閾値設定部への設定(ステップ
S3)から上記のステップを繰り返す。
When the pad is to be replaced, the above-mentioned steps are repeated from the setting of the use limit height of a new polishing pad in the threshold setting section (step S3).

【0066】この第3の例によれば、研磨レート低下の
原因となる研磨パッドの使用限界厚さを設定することに
より、研磨パッドの交換時期を判定できる。また、研磨
パッド圧力および研磨パッド高さから選択して、研磨パ
ッドの交換時期の判定に用いることができる。
According to the third example, it is possible to determine the replacement time of the polishing pad by setting the use limit thickness of the polishing pad which causes the decrease of the polishing rate. Further, it can be selected from the polishing pad pressure and the polishing pad height, and can be used to judge the replacement time of the polishing pad.

【0067】なお、上述した第1の例〜第3の例におい
て、ステップS6、S6A、S6Bの測定は、研磨開始
直前に行うのが好ましいが、研磨時であればいつでも良
い。
In the above-mentioned first to third examples, the measurement in steps S6, S6A and S6B is preferably performed immediately before the start of polishing, but may be performed at any time during polishing.

【0068】また、ステップS7の判定を実施するの
は、研磨終了後の方が好ましいが、研磨開始前でも良
い。
The judgment in step S7 is preferably carried out after the polishing is completed, but it may be carried out before the polishing is started.

【0069】上述した判定は、研磨パッドの交換直後か
ら実施する必要はなく、所定の操業時間後に開始しても
良い。また、試料の交換毎に実施する必要もなく、試料
交換の所定間隔毎に実施するなどとしても良い
The above judgment need not be carried out immediately after the replacement of the polishing pad, but may be started after a predetermined operation time. Further, it is not necessary to carry out every time the sample is replaced, and it may be carried out at predetermined intervals of the sample replacement.

【0070】[0070]

【実施例】本発明の実施例について説明する。本実施例
の装置は、図1に示す研磨装置であり、シリコンウエハ
上に成膜されたシリコン酸化膜(SiO2 )を化学機械
研磨する装置(CMP装置)である。研磨定盤4への加
圧は、高加圧と低加圧の2つのエアシリンダ(図示せ
ず)により、支点(図示せず)を介して行った。本実施
例の判定方法のフローチャートは図4に示すものであ
る。
An embodiment of the present invention will be described. The apparatus of this embodiment is the polishing apparatus shown in FIG. 1, and is an apparatus (CMP apparatus) for chemical mechanical polishing a silicon oxide film (SiO 2 ) formed on a silicon wafer. Pressurization to the polishing platen 4 was performed by two air cylinders (not shown) of high pressure and low pressure through a fulcrum (not shown). The flowchart of the determination method of this embodiment is shown in FIG.

【0071】本実施例の装置では、研磨パッド圧力測定
手段6は、2つのエアシリンダの圧力値を示す信号を取
り込む部分であり、このエアシリンダの圧力値から研磨
定盤4へかかる圧力を評価した。研磨パッド高さ測定手
段7として、レーザー外径計を用い、研磨定盤を支持す
る部位に水平に棒状の測定基準を設け、この測定基準の
高さを測定し、この測定基準の高さから研磨パッドの高
さを求めた。
In the apparatus of this embodiment, the polishing pad pressure measuring means 6 is a portion for taking in signals indicating the pressure values of the two air cylinders, and the pressure applied to the polishing surface plate 4 is evaluated from the pressure values of these air cylinders. did. A laser diameter is used as the polishing pad height measuring means 7, a bar-shaped measurement standard is horizontally provided at a portion supporting the polishing surface plate, and the height of the measurement standard is measured. The height of the polishing pad was determined.

【0072】使用した研磨パッドは、1種類であり、そ
の材質は発砲ポリウレタンであり、その使用前の厚さは
1.27mmである。表面には、幅3mm、深さ0.5
mmの溝が縦横に7mm間隔で設けられている。研磨の
対象は、シリコン酸化膜(SiO2 )が成膜されたシリ
コンウエハである。用いた研磨剤は、ヒュームドシリカ
(粒径0.03μmのSiO2 )の懸濁液である。
One kind of polishing pad was used, the material thereof was foamed polyurethane, and the thickness before use was 1.27 mm. Width 3mm, depth 0.5 on the surface
mm grooves are provided in the vertical and horizontal directions at intervals of 7 mm. The object to be polished is a silicon wafer on which a silicon oxide film (SiO 2 ) is formed. The abrasive used was a suspension of fumed silica (SiO 2 with a particle size of 0.03 μm).

【0073】この研磨装置を用いて、研磨パッドにかか
る圧力が一定となるように制御して、研磨パッド厚さに
対して研磨パッド高さを測定した。このときの研磨パッ
ド圧力は、350gf/cm2(=5PSI)とした。
また、研磨パッド高さが一定となるように制御して、研
磨パッド厚さに対して研磨パッドにかかる圧力を測定し
た。このときの研磨パッド高さは、研磨定盤の研磨パッ
ド側の面を基準とし、その床からの高さとした。これら
の測定には、研磨で摩耗した研磨パッドを用いた。
Using this polishing apparatus, the pressure applied to the polishing pad was controlled to be constant, and the polishing pad height was measured with respect to the polishing pad thickness. The polishing pad pressure at this time was 350 gf / cm 2 (= 5 PSI).
Further, the pressure applied to the polishing pad with respect to the polishing pad thickness was measured by controlling the polishing pad height so as to be constant. The height of the polishing pad at this time was the height from the floor with reference to the surface of the polishing platen on the polishing pad side. For these measurements, a polishing pad worn by polishing was used.

【0074】図5は、研磨パッド厚さに対する研磨パッ
ド高さの測定結果を示すグラフである。研磨パッド厚さ
と研磨パッド高さは、ほぼ比例していた。
FIG. 5 is a graph showing the measurement results of the polishing pad height with respect to the polishing pad thickness. The polishing pad thickness and the polishing pad height were almost proportional.

【0075】図6は、研磨パッド厚さに対する研磨パッ
ド圧力の測定結果を示すグラフである。研磨パッド厚さ
と研磨パッド圧力も、ほぼ比例していた。
FIG. 6 is a graph showing the measurement results of the polishing pad pressure with respect to the polishing pad thickness. The polishing pad thickness and the polishing pad pressure were also approximately proportional.

【0076】図5および図6の測定結果を、研磨パッド
厚さと研磨パッド高さの関係および研磨パッド厚さと研
磨パッド圧力の関係として、装置制御用計算機8の閾値
設定部11に記憶させた。
The measurement results of FIGS. 5 and 6 were stored in the threshold value setting section 11 of the computer 8 for controlling the apparatus as the relationship between the polishing pad thickness and the polishing pad height and the relationship between the polishing pad thickness and the polishing pad pressure.

【0077】この研磨パッドについて、研磨パッドの厚
さに対する研磨レートを測定した(ステップS1)。
With respect to this polishing pad, the polishing rate with respect to the thickness of the polishing pad was measured (step S1).

【0078】図7は、研磨パッドの厚さに対する研磨レ
ートの測定結果を示すグラフである。この研磨パッドで
は750μm以下の厚さになると急速に研磨レートが低
下した。図7の結果から、この研磨パッドの使用限界厚
さを750μmと決定した(ステップS2)。
FIG. 7 is a graph showing the measurement results of the polishing rate with respect to the thickness of the polishing pad. In this polishing pad, the polishing rate rapidly decreased when the thickness became 750 μm or less. From the result of FIG. 7, the usable limit thickness of this polishing pad was determined to be 750 μm (step S2).

【0079】この研磨パッドの使用限界厚さを装置制御
用計算機8の閾値設定部11に設定した(ステップS
3)。
The use limit thickness of this polishing pad is set in the threshold value setting section 11 of the apparatus control computer 8 (step S
3).

【0080】その後、研磨パッドの圧力一定となるよう
に研磨パッド高さを制御して、シリコンウエハ上のシリ
コン酸化膜を研磨した。研磨パッド交換時期の判定方法
として研磨パッド高さから判定する方を選択し、フロー
チャートに従いステップS5〜ステップS6のループで
研磨パッドの交換時期を判定した。そして、研磨パッド
の交換指示が出る(ステップS8)と、できるだけすぐ
にパッド交換を実施した。ただし、実際には、操業の区
切りの都合で交換指示の出たタイミングでの研磨パッド
の交換を行っていない場合もあった。
After that, the height of the polishing pad was controlled so that the pressure of the polishing pad was kept constant, and the silicon oxide film on the silicon wafer was polished. As the method for determining the polishing pad replacement time, the method of determining from the polishing pad height was selected, and the replacement time of the polishing pad was determined in the loop of steps S5 to S6 according to the flowchart. Then, when an instruction to replace the polishing pad was issued (step S8), the pad was replaced as soon as possible. However, in practice, the polishing pad may not be replaced at the timing when the replacement instruction is issued due to the operation break.

【0081】図8は、本発明方法の研磨パッドの交換時
期の判定方法を用いた結果であり、研磨パッド交換時の
研磨パッド摩耗量を示すグラフである。研磨パッドの交
換回数は94回であり、94個の研磨パッドについてそ
の摩耗量を測定した。
FIG. 8 is a graph showing the amount of abrasion of the polishing pad when the polishing pad is replaced, which is the result of using the method for determining the replacement time of the polishing pad according to the method of the present invention. The number of exchanges of the polishing pad was 94 times, and the wear amount of 94 polishing pads was measured.

【0082】図9は、研磨パッドの交換時期を操業時間
のみで決定していた従来法に基づく研磨パッド交換時の
研磨パッドの摩耗量を示すグラフである。研磨パッドの
交換回数は同じく94回であり、同じく94個の研磨パ
ッドについてその摩耗量を測定した。
FIG. 9 is a graph showing the abrasion amount of the polishing pad when the polishing pad is replaced based on the conventional method in which the replacement time of the polishing pad is determined only by the operation time. The number of times the polishing pad was replaced was 94 times, and the wear amount was measured for the same 94 polishing pads.

【0083】本発明方法により、従来よりも研磨パッド
交換時の摩耗量のばらつきが低減した。
By the method of the present invention, the variation in the amount of wear when exchanging the polishing pad was reduced more than before.

【0084】従来法では、図9に示したように、研磨さ
れるウエハの材質によって研磨パッドの摩耗量が異なる
ため、特定の研磨時間におけるパッドの摩耗量が特定の
値とはなり得ず、パッド交換時点でのパッド摩耗量のば
らつきを押さえることはできなかった。さらに、研磨パ
ッドを複数種類用いる場合は、ばらつきが大きくなっ
た。
In the conventional method, as shown in FIG. 9, the amount of wear of the polishing pad differs depending on the material of the wafer to be polished, so the amount of wear of the pad at a specific polishing time cannot be a specific value. It was not possible to suppress variations in the amount of pad wear at the time of pad replacement. Further, when a plurality of types of polishing pads are used, the variation becomes large.

【0085】それに対して、本発明方法では、研磨パッ
ドが研磨位置に移動したときに研磨パッドの摩耗量を推
定するので、研磨パッドの摩耗状態に応じて研磨パッド
の交換時期を判定できた。しかも、装置信号を常時モニ
タリングしデータを蓄積することも不要であった。
On the other hand, in the method of the present invention, the amount of wear of the polishing pad is estimated when the polishing pad moves to the polishing position, and therefore the time to replace the polishing pad can be determined according to the state of wear of the polishing pad. Moreover, it is not necessary to constantly monitor the device signal and store the data.

【0086】[0086]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の研磨方法
および研磨装置によれば、装置を常時モニタリングする
必要がなく、研磨パッドの摩耗状態に応じて研磨パッド
の交換時期を判定できる。
As described above in detail, according to the polishing method and the polishing apparatus of the present invention, it is not necessary to constantly monitor the apparatus, and the replacement timing of the polishing pad can be determined according to the worn state of the polishing pad.

【0087】その結果、従来問題であった使用可能なパ
ッドを必要以上に早く交換してしまうという事態を避け
ることができ、また摩耗度合いの大きいパッドによる研
磨不足の事態も避けることができる。
As a result, it is possible to avoid the problem that the usable pad is replaced faster than necessary, which is a problem in the prior art, and it is possible to avoid the problem of insufficient polishing due to the pad having a large degree of wear.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の研磨装置のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of a polishing apparatus of the present invention.

【図2】本発明方法の第1の例の研磨パッドの交換時期
を判定するフローチャートである。
FIG. 2 is a flow chart for determining the replacement time of the polishing pad of the first example of the method of the present invention.

【図3】本発明方法の第2の例の研磨パッドの交換時期
を判定するフローチャートである。
FIG. 3 is a flow chart for determining the replacement time of a polishing pad according to a second example of the method of the present invention.

【図4】本発明方法の第3の例の研磨パッドの交換時期
を判定するフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart for determining a polishing pad replacement time according to a third example of the method of the present invention.

【図5】研磨パッド厚さに対する研磨パッド高さの測定
結果を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing measurement results of polishing pad height with respect to polishing pad thickness.

【図6】研磨パッド厚さに対する研磨パッド圧力の測定
結果を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing measurement results of polishing pad pressure with respect to polishing pad thickness.

【図7】研磨パッドの厚さに対する研磨レートの測定結
果を示すグラフである。
FIG. 7 is a graph showing the measurement results of the polishing rate with respect to the thickness of the polishing pad.

【図8】本発明方法の研磨パッドの交換時期の判定方法
を用いた結果であり、研磨パッド交換時の研磨パッド摩
耗量を示すグラフである。
FIG. 8 is a graph showing the amount of polishing pad wear when the polishing pad is replaced, which is the result of using the method for determining the replacement time of the polishing pad according to the method of the present invention.

【図9】従来法に基づく研磨パッド交換時の研磨パッド
の摩耗量を示すグラフである。
FIG. 9 is a graph showing the abrasion amount of the polishing pad when the polishing pad is replaced based on the conventional method.

【図10】研磨パッドの厚さと研磨レートの一般的な関
係を示すグラフである。
FIG. 10 is a graph showing a general relationship between a polishing pad thickness and a polishing rate.

【図11】(a)は、研磨パッドにかかる圧力が一定と
なるように研磨パッドの高さを制御して研磨するとき
の、研磨パッドの使用時間と研磨パッドの高さの一般的
な関係を示すグラフであり、また(b)は、同じ制御を
したときの、研磨パッドの高さと研磨レートの一般的な
関係を示すグラフである。
FIG. 11A is a general relationship between the polishing pad usage time and the polishing pad height when polishing is performed by controlling the polishing pad height so that the pressure applied to the polishing pad is constant. And (b) is a graph showing a general relationship between the height of the polishing pad and the polishing rate when the same control is performed.

【図12】(a)は、研磨パッド高さを一定として研磨
するときの、研磨パッドの使用時間と研磨パッドにかか
る圧力の一般的な関係を示すグラフであり、また(b)
は、同じ制御をしたときの、研磨パッドにかかる圧力と
研磨レートの一般的な関係を示すグラフである。
FIG. 12 (a) is a graph showing a general relationship between the polishing pad usage time and the pressure applied to the polishing pad when polishing is performed with the polishing pad height kept constant, and FIG.
FIG. 4 is a graph showing a general relationship between the pressure applied to the polishing pad and the polishing rate under the same control.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 試料(ウエハ) 2 研磨パッド 3 試料台 4 研磨定盤 5 研磨定盤駆動装置 6 研磨パッド圧力測定部 7 研磨パッド高さ測定手段 8 装置制御用計算機 9 装置制御部 10 研磨パッド交換指示部 11 閾値設定部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 sample (wafer) 2 polishing pad 3 sample stage 4 polishing surface plate 5 polishing surface plate driving device 6 polishing pad pressure measuring unit 7 polishing pad height measuring means 8 device control computer 9 device control unit 10 polishing pad replacement instruction unit 11 Threshold setting section

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】試料台上に保持された試料に、研磨定盤に
被着された研磨パッドを押し当て、試料と研磨パッドの
間に研磨剤を供給し、試料台および/または研磨定盤を
回転させて試料を研磨する研磨方法であって、研磨パッ
ドにかかる圧力が一定となるように研磨パッドの高さを
制御したときの研磨パッドの高さから研磨パッドの交換
時期を判定することを特徴とする研磨方法。
1. A sample table and / or a polishing platen, wherein a polishing pad adhered to a polishing platen is pressed against a sample held on a sample table, and an abrasive is supplied between the sample and the polishing pad. Is a method for polishing a sample by rotating the polishing pad, and determining the replacement time of the polishing pad from the height of the polishing pad when the height of the polishing pad is controlled so that the pressure applied to the polishing pad is constant. A polishing method characterized by:
【請求項2】試料台上に保持された試料に、研磨定盤に
被着された研磨パッドを押し当て、試料と研磨パッドの
間に研磨剤を供給し、試料台および/または研磨定盤を
回転させて試料を研磨する研磨方法であって、研磨パッ
ド高さが一定となるように制御したときに研磨パッドに
かかる圧力から研磨パッドの交換時期を判定することを
特徴とする研磨方法。
2. A sample table and / or a polishing platen, wherein a polishing pad adhered to a polishing platen is pressed against a sample held on a sample table and an abrasive is supplied between the sample and the polishing pad. Is a method for polishing a sample by rotating the polishing pad, wherein the polishing pad replacement time is determined from the pressure applied to the polishing pad when the polishing pad height is controlled to be constant.
【請求項3】試料台上に保持された試料に、研磨定盤に
被着された研磨パッドを押し当て、試料と研磨パッドの
間に研磨剤を供給し、試料台および/または研磨定盤を
回転させて試料を研磨する研磨装置であって、研磨パッ
ドの高さを測定する研磨パッド高さ測定手段と、研磨パ
ッドにかかる圧力を測定する研磨パッド圧力測定手段
と、研磨パッド高さまたは研磨パッド圧力により研磨パ
ッドの高さを制御する研磨パッド高さ制御手段と、研磨
パッド圧力または研磨パッド高さの測定結果に基づいて
研磨パッド交換指示を行う研磨パッド交換指示手段とを
備えることを特徴とする研磨装置。
3. A sample table and / or a polishing platen, wherein a polishing pad adhered to a polishing platen is pressed against a sample held on a sample table and an abrasive is supplied between the sample and the polishing pad. A polishing device for rotating a sample to polish a sample, the polishing pad height measuring means for measuring the height of the polishing pad, the polishing pad pressure measuring means for measuring the pressure applied to the polishing pad, and the polishing pad height or A polishing pad height control means for controlling the height of the polishing pad by the polishing pad pressure, and a polishing pad exchange instructing means for instructing the polishing pad exchange based on the measurement result of the polishing pad pressure or the polishing pad height. Characteristic polishing device.
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