WO2011114658A1 - 研磨装置、研磨パッドおよび研磨情報管理システム - Google Patents

研磨装置、研磨パッドおよび研磨情報管理システム Download PDF

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Definitions

  • the present invention mainly relates to a polishing apparatus for polishing a semiconductor wafer such as a silicon wafer, a polishing pad used in the polishing apparatus, and a polishing information management system.
  • planarization technique is a CMP (Chemical Mechanical Polishing) technique.
  • polishing is performed by relatively sliding the polishing pad (see, for example, Patent Document 1).
  • the polishing process of CMP in the above polishing apparatus is a state in which the state during polishing (specifically, the state of the object to be polished such as temperature, pressure, rotation speed, etc.) is changed by the interaction of each component of the apparatus. It can be said to be a stable process.
  • the temperature of the entire wafer rises due to frictional heat between the polishing pad, abrasive grains in the slurry and the wafer being polished, and heat generated by the chemical reaction of the slurry, and the temperature distribution of the wafer. May become uneven.
  • the polishing process by monitoring the situation as described above, the state of the object to be polished after polishing is predicted, and the operating conditions of the polishing apparatus are adjusted according to the purpose of the polishing. It is necessary to ensure reproducibility.
  • an object of the present invention is to make it possible to extract information indicating a state during polishing without newly adding a complicated configuration to the polishing apparatus.
  • the manufacturing history of (b) can be captured by accessing a database of products, for example, and the information on the operating conditions of (c) can be captured from a polishing apparatus. Since the information of (a), (b) and (c) necessary for adjusting the operating conditions in the polishing apparatus is taken from different information sources, the work is troublesome and the operating conditions of the polishing apparatus are set. It is not easy to adjust and ensure reproducibility.
  • Another object of the present invention is to make it possible to collectively manage information necessary for adjusting the operating conditions of the polishing apparatus, and to facilitate adjustment of the operating conditions and ensuring reproducibility of polishing. is there.
  • a first aspect of the present invention is to achieve the above-mentioned problem by paying attention to a polishing pad, and communicates with a sensor, a memory for storing detection information obtained by the sensor, a power supply unit, and the outside without contact.
  • a communication device is provided.
  • the polishing pad having the above configuration When the polishing pad having the above configuration is mounted on a required part of the polishing apparatus and polishing is performed, the temperature and other conditions during the polishing operation are detected by a sensor, and the detected information is stored in a memory and is externally transmitted by a communication device. Sent to. If a communication unit corresponding to the communication device is arranged outside, information indicating the state of polishing can be obtained in real time via the communication unit.
  • the communication device may be any device capable of non-contact communication, such as a radio wave method or an electromagnetic induction method.
  • the polishing pad having the above configuration preferably includes an information storage module embedded in the polishing pad, and the information storage module is provided with the memory, the power supply unit, and the communication device.
  • the memory, communication device, and power supply unit are modularized as described above, the components other than the embedded sensor are gathered in one place, and the degree of freedom of sensor placement increases.
  • the detection target of the sensor is not limited to the above, and may be a sensor that detects the amount of friction and wear.
  • the memory includes the detection information obtained by the sensor during the polishing operation when the polishing pad is mounted on the polishing apparatus, the manufacturing history of the polishing pad, and the operating conditions of the polishing apparatus. Are preferably stored.
  • the manufacturing history can be stored in the memory at the stage of manufacture and shipment of the polishing pad, for example.
  • the operating conditions of the polishing apparatus can be transmitted from the outside when the polishing pad is set in the polishing apparatus and stored in the memory via the communication device.
  • the polishing pad of the present invention is A life indicator
  • the information storage module performs life determination of the polishing pad based on the detection information stored in the memory, and displays the life determination result on the life display. Further preferred. Then, it becomes possible to notify the user of the life of the polishing pad with high accuracy.
  • a second aspect of the present invention relates to a polishing information management system, which includes the polishing pad described in the first aspect of the present invention and a communication unit capable of communicating in a contactless manner with a communication device provided in the polishing pad. Is configured.
  • polishing information management system configured as described above, not only can the information indicating the polishing status be directly extracted from the polishing pad during the polishing operation, but also the operation of the polishing apparatus can be performed by transmission from an external transmitter / receiver to the polishing pad communication device. All data necessary for adjusting the conditions can be collected and accumulated in the memory of the polishing pad, and operations such as adjustment of operating conditions can be easily performed.
  • a third aspect of the present invention relates to a polishing apparatus, in a state where the object to be polished held on the lower surface of the upper surface plate and the polishing pad mounted on the lower surface plate are contact-pressed,
  • the polishing pad is the polishing pad described in the first aspect of the present invention, and communicates without contact with a communication device provided in the polishing pad. It has the communication part which can be characterized.
  • the polishing apparatus side it is possible to take out information indicating a situation during the polishing operation in real time only by providing a communication unit corresponding to the communication device provided in the polishing pad.
  • the memory can collect and store all information necessary for adjusting the operating conditions of the polishing apparatus.
  • the present invention it is possible to acquire information indicating a state during polishing in real time without newly adding a complicated configuration to the polishing apparatus. Therefore, adjustment of operating conditions of the polishing apparatus and reproducibility of polishing are possible. Can be easily secured.
  • the memory of the polishing pad collects and accumulates all the information necessary for adjusting the operating conditions of the polishing apparatus, making it possible to centrally manage the information, such as adjusting the operating conditions and causing poor polishing. Analysis of the case can be easily performed.
  • FIG. 3 is a layout view showing a component layout of the polishing pad. It is a layout view showing another component layout of the polishing pad. It is a layout view showing still another component arrangement of the polishing pad.
  • the polishing apparatus of this embodiment includes a lower surface plate 2 on which a polishing pad 1 is mounted on an upper surface as shown in FIG.
  • the upper surface plate 3 on which the wafer W to be polished is held, the slurry supply nozzle 4, and the control unit 5 are provided on the lower surface.
  • the lower surface plate 2 and the upper surface plate 3 rotate around the vertical axis by driving of motors (not shown) linked to the respective shaft portions. Further, the upper surface plate 3 can be displaced up and down, and is displaced downward, thereby bringing the wafer W held on the lower surface into contact with the polishing pad 1 on the lower surface plate 2 in a pressurized state.
  • the supply nozzle 4 is located on the lower surface plate 2 and supplies the slurry onto the polishing pad 1 mounted on the lower surface plate 2.
  • the control unit 5 controls the operation of each component of the apparatus such as the lower surface plate 2, the upper surface plate 3 and the supply nozzle 4 described above.
  • a communication unit 6 capable of radio wave communication is provided corresponding to the configuration of the polishing pad 1 described later, and the communication unit 6 is connected to the control unit 5.
  • the communication unit 6 includes an RF-ID reader / writer corresponding to an RF-ID (wireless authentication) chip on the polishing pad 1 side.
  • the polishing pad 1 is characterized.
  • the polishing pad 1 has a top surface as a polishing surface in the drawing, and a sensor 7 and an information storage module 8 for inputting the detection output of the sensor 7 within the thickness thereof. And are buried.
  • the sensor 7 detects a situation during polishing, and is, for example, a temperature sensor, a pressure sensor, an acceleration sensor for detecting rotation, and the type of detection target is not particularly limited. Further, only one type of sensor may be used, or a plurality of types of sensors having different detection targets may be used.
  • the detection output of the sensor 7 is input to the information storage module 8 through a lead wire.
  • the information storage module 8 includes a memory 9, a control IC 10, a battery 11 as a power supply unit, and a sensor 7a.
  • a memory 9 a control IC 10
  • a battery 11 as a power supply unit
  • a sensor 7a a sensor 7a.
  • an RF-ID wireless authentication
  • Consists of chips are used.
  • the memory 9 can be written and read, and stores detection information of the sensor 7a inside the information storage module 8 and the sensor 7 outside the information storage module 8.
  • the memory 9 is pre-written with the manufacturing history (product name, lot number, date of manufacture, etc.) of the polishing pad 1 at the stage of manufacture or shipment of the polishing pad 1 provided with the information storage module 8. It is preferable. Further, the memory 9 can store the transmission information from the communication unit 6 and stores the data of the operating condition of the polishing apparatus if it is transmitted from the communication unit 6.
  • the detection data for each polishing operation and the data of the operating conditions are specifically stored in the memory 9 as shown in Table 1 below.
  • the sensor 7a in the information storage module 8 may be the same as the sensor 7 outside the information storage module 8.
  • the internal sensor 7a may be omitted, and the sensor 7 may be provided only outside.
  • the control IC 10 writes and reads information to and from the memory 9 and performs transmission and reception by radio waves by the communication unit 6 and the antenna 12 of the polishing apparatus, and functions as a communication device that performs non-contact communication. Therefore, the control IC 10 reads out the detection information of the sensor 7 stored in the memory 9 and transmits it to the communication unit 6, and receives the transmission from the communication unit 6, for example, data on the operating conditions of the polishing apparatus. Is stored in the memory 9.
  • the polishing region on the surface of the polishing pad 1 can be covered with a relatively small number of sensors 7 without breaking the rotational balance of the polishing pad 1 as a whole.
  • a plurality of sensors 7,... are arranged at regular intervals in the radial direction on a plurality of equiangular (four) radiations with respect to the information storage module 8 arranged at the center of the circle. Yes.
  • the polishing region can be covered with a large number of sensors 7 without breaking the rotational balance of the entire polishing pad 1.
  • the sensor present at the center of the circle may be the sensor 7 a provided inside the information storage module 8, or a position that is separate from the information storage module 8 and overlaps the information storage module 8. 7 may be provided.
  • the information storage module 8 is preferably disposed at the center of the polishing pad 1, but other than the central part, a part not directly involved in polishing, such as a peripheral part of the polishing pad 1, provided that the rotational balance is not affected. It is conceivable to arrange them.
  • control IC 10 of the information storage module 8 provided in the polishing pad 1 and the communication unit 6 perform transmission and reception by radio waves, but both may perform transmission and reception by an electromagnetic induction method.
  • the communication device of the information storage module 8 and the communication unit 6 may be anything that can communicate without contact.
  • the polishing pad 1 when polishing, the polishing pad 1 is mounted on the lower surface plate 2, and the upper surface plate 3 is mounted with the semiconductor wafer W as the object to be polished.
  • the sensor 7 embedded in the polishing pad 1 detects the state of polishing such as temperature, and the information is temporarily stored in the memory 9, and a request from the communication unit 6 or the control IC 10 is spontaneous.
  • information indicating the state during polishing stored in the memory 9 is transmitted to the communication unit 6.
  • the controller 5 of the polishing apparatus can monitor the situation during polishing in real time.
  • the memory 9 of the information storage module 8 of the polishing pad 1 stores a manufacturing history of the polishing pad 1 in advance, and is set by the control unit 5 when starting polishing. If data of operating conditions such as the number of revolutions of 2 and the upper surface plate 3 and the pressure applied between the wafer W and the polishing pad 1 are transmitted from the transmitting / receiving unit 6 to the information storage module 8 side of the polishing pad 1, polishing is performed.
  • the memory 9 of the pad 1 collects and stores all the information necessary for adjusting the operating conditions of the polishing apparatus in addition to the information indicating the status during polishing. For this reason, the adjustment of the operating conditions can be easily performed by reading the stored contents of the memory 9.
  • the information storage module 8 can collectively manage information necessary for adjusting the operating conditions of the polishing apparatus. For example, when the polishing apparatus is newly introduced, When the type of the object to be polished is changed, the polishing pad 1 is used to adjust the operating conditions of the polishing apparatus. Thus, the setting can be made in accordance with the actual polishing. After that, the polishing pad 1 is replaced with a polishing pad that does not have the sensor 7 or the information storage module 8 and whose main body is the same quality as the polishing pad 1. Polish.
  • the communication unit 6 is provided as a part of the polishing apparatus.
  • the communication unit 6 is not necessarily attached to the polishing apparatus, and is attached to a computer independent of the polishing apparatus or other data processing apparatus.
  • the polishing pad 1 including the communication unit 6, the sensor 7, and the information storage module 8 constitutes a system that collectively manages polishing information.
  • the control IC 10 calculates the life of the polishing pad 1 based on the information stored in the memory 9, and the calculation result (whether the life has been reached or not) via the life indicator (LED lamp or the like) 13. To inform the user.
  • the control IC 10 performs life calculation / notification of the polishing pad 1 as follows according to the types of the sensors 7 and 7a.
  • the life indicator 13 may be disposed on the side surface of the polishing pad 1 as shown in FIG. 1 or may be provided in a place other than the polishing pad 1 (for example, the control unit 5).
  • the life of the polishing pad 1 is determined based on the knowledge that the polishing pad 1 is accelerated during the usage period of the polishing pad 1.
  • the control IC 10 counts up the total amount of time during which the acceleration sensors 7 and 7a detect acceleration of a predetermined value or more, thereby measuring the total usage time of the polishing pad 1 and storing it in the memory 9. Then, it is determined whether or not the stored total use time reaches a preset length of time (corresponding to the life of the polishing pad 1). It is determined that
  • the life of the polishing pad 1 is determined based on the knowledge that pressure is generated in the polishing pad 1 during the usage period of the polishing pad 1. That is, the control IC 10 counts the total amount of time during which the pressure sensors 7 and 7a detect a pressure equal to or higher than a predetermined value, thereby measuring the total usage time of the polishing pad 1 and storing it in the memory 9. The life determination based on the total usage time stored in the memory 9 is the same as that of the acceleration sensor.
  • the life of the polishing pad 1 is determined based on the knowledge that the temperature rises in the polishing pad 1 during the usage period of the polishing pad 1.
  • the control IC 10 counts up the total amount of time during which the temperature sensors 7 and 7 a detect a temperature rise of a predetermined value or more, thereby measuring the total usage time of the polishing pad 1 and storing it in the memory 9. .
  • the life determination based on the total usage time stored in the memory 9 is the same as that of the acceleration sensor.
  • the life of the polishing pad 1 can also be determined based on the knowledge that the lower surface plate 2 and the upper surface plate 3 are rotating during the usage period of the polishing pad 1.
  • a wireless transmission unit is provided in the rotation control unit (not shown) of the lower surface plate 2 or the rotation control unit (not shown) of the upper surface plate 3, and a wireless reception unit (not shown) is provided in the control IC 10.
  • the control IC 10 detects the polishing operation of the polishing pad 1 based on the rotational drive information received from the lower surface plate 2 or the upper surface plate 3, and further counts up the length of time during which the polishing operation is detected.
  • the total usage time of the pad 1 is measured and stored in the memory 9.
  • the life determination based on the total usage time stored in the memory 9 is the same as that of the acceleration sensor.
  • the sensors 7 and 7a detect the situation (temperature, pressure, acceleration, etc.) of a part of the polishing pad 1, but in addition to this, the entire surface of the polishing pad 1 is used as the sensor 7a or sensor 7. It may be configured to detect the situation.
  • An example of such a sensor is a pressure sensing sheet.
  • the pressure sensing sheet can be composed of, for example, a polymer cell having piezo characteristics.
  • each sensor can be configured from the same type of sensor, and each sensor can be configured by combining different types of sensors (for example, an acceleration sensor and a pressure sensor). By doing so, it is possible to monitor the polishing state with higher accuracy based on the mutual relationship in the different information.
  • the arrangement of the sensors in the configuration in which the plurality of sensors 7 and 7a are provided is not only the configuration shown in FIGS. 3 and 4 but also a linear shape (in FIG. 5, the tangential direction of the polishing pad 1). Needless to say, they may be arranged in a straight line shape.
  • the present invention is particularly useful as a polishing apparatus for polishing a semiconductor wafer such as a silicon wafer, a polishing pad used in the polishing apparatus, and a polishing information management system.

Abstract

　研磨パッドに、センサと、センサにより得られる検出情報を記憶するメモリと、電源部の駆動により外部と非接触で通信する通信器とが埋設されている。上記構成の研磨パッドと、研磨パッドに備える通信器と非接触で通信が可能な通信部とを含んで研磨情報管理システムが構成される。さらに、研磨装置は、上記構成の研磨パッドと、研磨パッドに備える通信器と非接触で送受信が可能な通信部とを有する。

Description

研磨装置、研磨パッドおよび研磨情報管理システム
　本発明は、主としてシリコンウェハなどの半導体ウェハを研磨する研磨装置、この研磨装置に使用する研磨パッド、および研磨情報管理システムに関する。
　近年、半導体の製造分野では、半導体装置の高集積化に伴い、半導体ウェハの平坦化の技術が必要不可欠の技術となっている。その平坦化技術の代表例がＣＭＰ(Chemical Mechanical Polishing)の技術である。
　ＣＭＰ方式の研磨装置では、ウェハが保持された上定盤を、研磨パッドを装着した下定盤上に置き、ウェハと研磨パッドとを加圧した状態で、その間にスラリーを供給しながら、ウェハと研磨パッドとを相対的に摺動させることで研磨を行う（例えば、特許文献１参照）。
特開２００８－４９４４８号公報
　ところで、上記の研磨装置におけるＣＭＰの研磨工程は、装置の各構成要素の相互作用により研磨中の状況（具体的には、被研磨物の温度、圧力、回転数等の状態）が変化する不安定な工程と言える。
　例えば、ウェハの研磨では、研磨パッドとスラリー中の砥粒と被研磨物であるウェハとの摩擦熱、およびスラリーの化学反応による発熱等により、ウェハ全体の温度が上昇したり、ウェハの温度分布が不均一になったりする。
　研磨工程では、上記のような状況をモニターすることで、研磨後の被研磨物の状態を予測して、研磨装置の作動条件をその研磨の目的に合わせて調整し、そうすることで、研磨の再現性を確保する必要がある。
　しかしながら、研磨動作中に、被研磨物の温度等の状況をモニターするには、研磨装置に、対応した検出器を付設する必要があり、装置の構成が複雑化するばかりか、コストが嵩む。
　このうち、被研磨物の温度の検出には、研磨パッドに温度センサを埋設することが試みられており（例えば、上記特許文献１）、この研磨パッドを使用すれば、より直接的に被研磨物の温度を検出しうるが、温度センサの検出信号の取り出しにスリップリングのような機構を設ける必要があり、やはり装置の構成が複雑化する。
　以上の従来の事情から、本発明の課題は、研磨装置に複雑な構成を新たに付加することなく、研磨中の状況を示す情報を取り出し可能にすることである。
　次に、研磨装置の作動条件を調整する際、実際には、（ａ）上記した研磨動作中の状況を示す情報のほか、（ｂ）研磨パッドの素材樹脂、加工温度、物性等の製造履歴（マテリアル・ヒストリー）と、（ｃ）研磨装置において研磨動作の際に設定される回転数や加圧力等の作動条件の情報が必要である。
　このうち、上記（b）の製造履歴は、例えば、製造物のデータベースにアクセスすることで取り込むことができ、また、上記（ｃ）の作動条件の情報は、研磨装置から取り込むことができるが、研磨装置での作動条件を調整するのに必要な上記（ａ）（ｂ）（ｃ）の情報は、別々の情報源から取り込むことになるので、作業に手数がかかり、研磨装置の作動条件を調整し再現性を確保するのは容易ではない。
　そこで、本発明の他の課題は、研磨装置の作動条件を調整するのに必要な情報を一括管理しうるようにして、作動条件の調整、および研磨の再現性の確保を容易にすることである。
　本発明の第１は、研磨パッドに着目して上記課題を達成するようにしたもので、センサと、前記センサにより得られる検出情報を記憶するメモリと、電源部と、外部と非接触で通信する通信器とが設けられている、ことを特徴とする。
　上記構成の研磨パッドを、研磨装置の所要部に装着して研磨を行うことで、研磨動作中の温度等の状況がセンサにより検出されて、その検出情報がメモリに格納され、通信器により外部に送信される。外部に上記通信器に対応する通信部を配置すれば、その通信部を介して研磨中の状況を示す情報がリアルタイムで得られる。
　前記通信器は、電波方式、電磁誘導方式等、非接触で通信を行えるものであればよい。
　上記構成の研磨パッドにおいて、当該研磨パッドに埋め込まれる情報記憶モジュールを備え、前記情報記憶モジュールには、前記メモリと前記電源部と前記通信器とが設けられているのが好ましい。
　上記のようにメモリや通信器、電源部がモジュール化されることで、埋設されるセンサ以外の構成要素が一個所にまとまり、センサ配置の自由度が増す。
　また、上記構成の研磨パッドにおいて、前記センサを少なくとも一種類備え、温度、圧力および回転数のうちの少なくともいずれか一つを検出対象とするものである。なお、センサの検出対象は上記のものに限定されず、摩擦や摩耗量を検出するセンサであってもよい。
　さらに、上記研磨パッドにおいて、前記メモリは、当該研磨パッドが研磨装置に装着されてその研磨動作中に前記センサにより得られる検出情報のほか、当該研磨パッドの製造履歴と、前記研磨装置の作動条件とが格納されるのが好ましい。
　上記したデータのうち、製造履歴は、例えば研磨パッドの製造出荷の段階でメモリに格納しておくことができる。また、研磨装置の作動条件は、研磨パッドの研磨装置へのセット時に、外部から送信し、通信器を介してメモリに格納することができる。
　上記のように情報が格納されると、研磨装置の作動条件の調整に必要な情報がすべて研磨パッドのメモリに集約蓄積されることになり、メモリの記憶内容を確認することで、作動条件の調整だけでなく、研磨不良が生じたような場合の解析を容易に行える。
　なお、本発明の研磨パッドは、
　寿命表示器をさらに備え、
　前記情報記憶モジュールは、前記メモリに記憶している前記検出情報に基づいて、前記研磨パッドの寿命判定を行い、その寿命判定結果を前記寿命表示器に表示するのが、
さらに好ましい。そうすれば、研磨パッドの寿命を精度高くユーザに報知することが可能になる。
　本発明の第２は、研磨情報管理システムに関し、本発明の第１に記載した研磨パッドと、前記研磨パッドに備える通信器と非接触で通信が可能な通信部とを含んで研磨情報管理システムを構成したものである。
　上記構成の研磨情報管理システムでは、研磨動作中の研磨パッドから直接的に研磨の状況を示す情報が取り出せるだけでなく、外部の送受信部から研磨パッドの通信器への送信により、研磨装置の作動条件の調整に必要なデータをすべて研磨パッドのメモリに集約し蓄積させることができ、作動条件の調整等の作業を容易に行える。
　本発明の第３は、研磨装置に関するもので、上定盤の下面に保持された被研磨物と、下定盤上に装着された研磨パッドとを接触加圧した状態で、前記被研磨物と前記研磨パッドとを相対的に摺動させて研磨を行う研磨装置において、前記研磨パッドが、本発明の第１に記載した研磨パッドであり、前記研磨パッドに備える通信器と非接触で通信が可能な通信部を有することを特徴とする。
　上記構成によれば、研磨装置の側では、研磨パッドに備える通信器に対応する通信部を設けるだけで、研磨動作中の状況を示す情報をリアルタイムで取り出すことができ、また、研磨パッドに備えるメモリには、研磨装置の作動条件の調整に必要な情報をすべて集約し蓄積させることができる。
　本発明によれば、研磨装置に複雑な構成を新たに付加することなく、研磨中の状況を示す情報をリアルタイムで取得することができ、そのため、研磨装置の作動条件の調整、研磨の再現性の確保を容易にできる。
　また、研磨パッドのメモリには、研磨装置の作動条件の調整に必要な情報をすべて集約し蓄積させることで、情報の一元管理が可能となり、作動条件の調整や、研磨不良が生じたような場合の解析等の作業が容易に行える。
本発明の一実施形態に係る研磨装置の構成図である。 上記研磨装置において研磨パッドに設けられる情報記憶モジュールの構成図である。 上記研磨パッドの部品配置を示す配置図である。 上記研磨パッドの他の部品配置を示す配置図である。 上記研磨パッドのさらに他の部品配置を示す配置図である。
　図１ないし図５に基づいて本発明の一実施形態に係る研磨装置を説明すると、本実施形態の研磨装置は、図１に示すように、上面に研磨パッド１が装着される下定盤２と、下面に被研磨物であるウェハＷが保持される上定盤３と、スラリーの供給ノズル４と、制御部５とを備えている。
　下定盤２および上定盤３は、それぞれの軸部に連動連結されたモータ（いずれも図示せず）の駆動により縦軸周りに回転する。また、上定盤３は上下に変位可能で、下方に変位することで、下面に保持したウェハＷを下定盤２上の研磨パッド１に加圧状態で接触させる。供給ノズル４は、下定盤２上に位置して、下定盤２に装着された研磨パッド１上にスラリーを供給する。制御部５は、上記した下定盤２、上定盤３および供給ノズル４等、装置の各構成要素の動作を制御するものである。
　本実施形態では、後述する研磨パッド１の構成に対応して、電波による通信が可能な通信部６を備えており、この通信部６は制御部５に接続されている。通信部６は、具体的には例えば、研磨パッド１側のＲＦ－ＩＤ（無線認証）チップに対応するＲＦ－ＩＤリーダライタで構成される。
　また、本実施形態では、研磨パッド１に特徴があり、研磨パッド１は、図面上、上面を研磨面として、その厚さ内にセンサ７と、センサ７の検出出力を入力する情報記憶モジュール８とが埋設されている。
　センサ７は、研磨中の状況を検出するもので、例えば温度センサであり、圧力センサであり、回転を検出するための加速度センサであって、検出対象別の種類は特に問わない。また、一種類のセンサのみであってもよいし、検出対象が異なる複数種類のセンサであってもよい。センサ７の検出出力は、リード線を通じて情報記憶モジュール８に入力する。
　情報記憶モジュール８は、図２に示すように、メモリ９と、コントロールＩＣ１０と、電源部としてのバッテリー１１と、センサ７ａとを内蔵したものであり、具体的には例えばＲＦ－ＩＤ（無線認証）チップで構成される。
　メモリ９は、書き込み読み出しが可能で、情報記憶モジュール８内部のセンサ７ａや情報記憶モジュール８外部のセンサ７の検出情報を記憶する。また、メモリ９は、情報記憶モジュール８が設けられている研磨パッド１の製造もしくは出荷の段階で、その研磨パッド１の製造履歴（製造物名、ロットナンバー、製造日等）が予め書き込まれているのが好ましい。さらに、メモリ９は、通信部６からの送信情報を格納可能で、通信部６から研磨装置の作動条件のデータが送信されてくれば、これを記憶する。上記の記憶情報のうち、研磨動作毎の検出データと、作動条件のデータとは、具体的には、以下に示す表１のようにメモリ９に記憶される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 　なお、情報記憶モジュール８内のセンサ７ａは、情報記憶モジュール８外のセンサ７と同じものでよい。また、情報記憶モジュール８では、内部のセンサ７ａを省略し、外部にのみセンサ７を設けるようにしてもよい。
　コントロールＩＣ１０は、メモリ９への情報の書き込み読み出しを行うほか、研磨装置の通信部６とアンテナ１２により電波で送受信を行うもので、非接触の通信を行う通信器として機能する。したがって、このコントロールＩＣ１０は、メモリ９に記憶されたセンサ７の検出情報を読み出して通信部６に送信し、また、通信部６からの送信を受けることで、例えば、研磨装置の作動条件のデータをメモリ９に格納する。
　図３および図４は、研磨パッド１におけるセンサ７と情報記憶モジュール８との配置形態を示しており、図３の例では、情報記憶モジュール８を円形の中心に配して、その中心からの等角の複数（４本）の放射線と、中心から広がる螺旋との交叉位置に複数（４個）のセンサ７，…を配置している。この配置形態では、比較的少ない数のセンサ７で、研磨パッド１全体の回転バランスを崩すことなく、研磨パッド１表面の研磨領域をカバーできる。
　図４の例では、円形の中心に配した情報記憶モジュール８に対して、等角の複数（４本）の放射線上で、それぞれ径方向一定間隔毎に複数のセンサ７，…を配置している。この配置形態では、多数のセンサ７で、研磨パッド１全体の回転バランスを崩すことなく、研磨領域をカバーできる。
　なお、図４において、円形の中心に存在するセンサは、情報記憶モジュール８の内部に設けられるもの７ａであってもよいし、情報記憶モジュール８とは別体で、情報記憶モジュール８と重なる位置に設けられるもの７であってもよい。
　情報記憶モジュール８は、研磨パッド１の中心に配置することが望ましいが、中心部位以外では、回転バランスに影響を与えないことを条件に、研磨パッド１の周辺部等、研磨に直接関与しない部位に配置することが考えられる。
　上記の構成では、研磨パッド１に設けられた情報記憶モジュール８のコントロールＩＣ１０と、通信部６とは、電波により送受信を行うが、両者は電磁誘導方式で送受信を行うものであってもよく、要するに、情報記憶モジュール８の通信器と通信部６とは、非接触で通信をできるものであればよい。
　上記構成において、研磨の際には、研磨パッド１を下定盤２に装着し、上定盤３には被研磨物である半導体ウェハＷを装着する。研磨動作中、研磨パッド１に埋設されているセンサ７は、温度等の研磨中の状況を検出し、その情報は一旦、メモリ９に格納され、通信部６からの要求、もしくはコントロールＩＣ１０の自発動作により、メモリ９に格納されている研磨中の状況を示す情報が通信部６に送信される。これにより、研磨装置の制御部５では、リアルタイムで研磨中の状況をモニターできる。
　なお、研磨パッド１の情報記憶モジュール８のメモリ９には、予め、研磨パッド１の製造履歴を格納しておき、また、研磨を開始する際には、制御部５で設定される、下定盤２や上定盤３の回転数、ウェハＷ・研磨パッド１間に加える圧力等の作動条件のデータを、送受信部６から研磨パッド１の情報記憶モジュール８側に送信するようにすれば、研磨パッド１のメモリ９には、研磨中の状況を示す情報のほか、研磨装置の作動条件の調整に必要な情報がすべて集約、蓄積されることになる。そのため、メモリ９の記憶内容を読み出すことで、作動条件の調整作業を容易に行える。
　上記のように、研磨パッド１では、その情報記憶モジュール８により、研磨装置の作動条件の調整に必要な情報を一括管理しうるようになるから、例えば、研磨装置を新規に導入した場合や、被研磨物の種類を変更する場合に、上記の研磨パッド１を用い、研磨装置の作動条件の調整を行えばよい。これで、実際の研磨に即した設定ができ、そののちは、上記研磨パッド１を、センサ７や情報記憶モジュール８を有せず、本体部分は研磨パッド１と同質である研磨パッドと取り換えて研磨を行う。
　上記実施形態では、研磨装置の一部として通信部６を設けたが、通信部６は必ずしも研磨装置に付設する必要はなく、研磨装置とは独立したコンピュータ、その他のデータ処理装置に付設してもよく、通信部６と、センサ７および情報記憶モジュール８とを備えた研磨パッド１とは、研磨情報を一括管理するシステムを構成する。
　なお、情報記憶モジュール８においてコントロールＩＣ１０は、メモリ９に記憶する情報に基づいて研磨パッド１の寿命を算出し、その算出結果（寿命到達の有無）を寿命表示器（ＬＥＤランプ等）１３を介してユーザ等に報知する。コントロールＩＣ１０は、センサ７、７ａの種類に応じて、次のようにして研磨パッド１の寿命算出/報知を実施する。また、寿命表示器１３は、図１に示すように研磨パッド１の側面等に配置してもよいし、研磨パッド１以外（例えば制御部５）に設けてもよい。
 （センサ７、７ａを加速度センサから構成する場合）
　この構成は、研磨パッド１の使用期間では研磨パッド１に加速度が生じている、という知見に基づいて、研磨パッド１の寿命を判断する。すなわち、コントロールＩＣ１０は、加速度センサ７、７ａが所定値以上の加速度を検知している時間長の総量をカウントアップすることで、研磨パッド１の総使用時間を計測してメモリ９に記憶したうえで、記憶している総使用時間が予め設定しておいた時間長（研磨パッド１の寿命に相当する）に達するか否かを判断し、達したと判断すると、研磨パッド１は寿命に到達したと判定する。
 （センサ７、７ａを圧力センサから構成する場合）
　この構成は、研磨パッド１の使用期間では研磨パッド１に圧力が生じている、という知見に基づいて研磨パッド１の寿命を判断する。すなわち、コントロールＩＣ１０は、圧力センサ７、７ａが所定値以上の圧力を検知している時間長の総量をカウントアップすることで、研磨パッド１の総使用時間を計測してメモリ９に記憶する。メモリ９に記憶している総使用時間に基づいた寿命判定は加速度センサと同様である。
 （センサ７、７ａを温度センサから構成する場合）
　この構成は、研磨パッド１の使用期間では研磨パッド１に温度上昇が生じている、という知見に基づいて研磨パッド１の寿命を判断する。すなわち、コントロールＩＣ１０は、温度センサ７、７ａが所定値以上の温度上昇を検知している時間長の総量をカウントアップすることで、研磨パッド１の総使用時間を計測してメモリ９に記憶する。メモリ９に記憶している総使用時間に基づいた寿命判定は加速度センサと同様である。
　この他、研磨パッド１の使用期間では、下定盤２や上定盤３は回転しているという知見に基づいて研磨パッド１の寿命を判断することもできる。この場合、下定盤２の回転制御部（図示省略）または上定盤３の回転制御部（図示省略）に無線送信部を設け、コントロールＩＣ１０に無線受信部（図示省略）を設ける。そのうえでコントロールＩＣ１０は、下定盤２または上定盤３から受信する回転駆動情報に基づいて研磨パッド１の研磨動作を検知し、さらに研磨動作を検知している時間長をカウントアップすることで、研磨パッド１の総使用時間を計測してメモリ９に記憶する。メモリ９に記憶している総使用時間に基づいた寿命判定は加速度センサと同様である。
　上述した実施の形態においてセンサ７、７ａは、研磨パッド１の一部分の状況（温度、圧力、加速度等）を検出していたが、この他、センサ７ａ、またはセンサ７として、研磨パッド１の全面の状況を検出する構成であってもよい。このようなセンサとしては、圧力センシングシートを例として挙げることができる。圧力センシングシートは、例えばピエゾ特性を備えたポリマーセルから構成することができる。研磨パッド１全面を覆う大きさを備えた圧力センシングシートを研磨パッド１に設けることで、研磨パッド１全面における圧力分布の変化をリアルタイムに検出することが可能となる。
　また、複数のセンサ７、７ａを設ける構成において、各センサを同一種のセンサから構成する他、各センサを異種センサ（例えば、加速度センサと圧力センサ）を組み合わせて構成することもできる。そうすれば、異種情報における相互関係に基づいて、研磨状況をさらに精度高くモニターすることができる。
　また、複数のセンサ７、７ａを設ける構成における各センサの配置は、図３、図４に示す構成のみならず、図５に示すように、直線状（図５では、研磨パッド１の接線方向に沿った直線状）に配置してもよいのはいうまでもない。
　本発明は、シリコンウェハなどの半導体ウェハを研磨する研磨装置、研磨装置に使用する研磨パッド、研磨情報管理システムとして特に有用である。
　１　　研磨パッド
　２　　下定盤
　３　　上定盤
　５　　制御部
　６　　通信部
　７　　センサ
　８　　情報記憶モジュール
　９　　メモリ
　１０　コントロールＩＣ（通信器）
　１１　バッテリー
　Ｗ　　ウェハ

Claims (7)

  1. 　センサと、
    　前記センサにより得られる検出情報を記憶するメモリと、
    　電源部と、
    　外部と非接触で通信する通信器と、
    　が設けられている、
    　ことを特徴とする研磨パッド。
  2. 　当該研磨パッドに埋め込まれた情報記憶モジュールを備え、
    　前記情報記憶モジュールには、前記メモリと前記電源部と前記通信器とが設けられている、
    　ことを特徴とする請求項１に記載の研磨パッド。
  3. 　前記センサを少なくとも一種類備え、温度、圧力および回転数のうちの少なくともいずれか一つを検出対象とする、
    　ことを特徴とする請求項１に記載の研磨パッド。
  4. 　前記メモリは、当該研磨パッドが研磨装置に装着されてその研磨動作中に前記センサにより得られる検出情報のほか、当該研磨パッドの製造履歴と、前記研磨装置の作動条件とが格納される、
    　ことを特徴とする請求項１に記載の研磨パッド。
  5. 　寿命表示器をさらに備え、
    　前記情報記憶モジュールは、前記メモリに記憶している前記検出情報に基づいて、前記研磨パッドの寿命判定を行い、その寿命判定結果を前記寿命表示器に表示する、
    　ことを特徴とする請求項１に記載の研磨パッド。
  6. 　請求項１に記載の研磨パッドと、
    　前記研磨パッドに備える通信器と非接触で通信が可能な通信部と、
    を含む、
    　ことを特徴とする研磨情報管理システム。
  7. 　上定盤の下面に保持された被研磨物と、下定盤上に装着された研磨パッドとを接触加圧した状態で、前記被研磨物と前記研磨パッドとを相対的に摺動させて研磨を行う研磨装置において、
    　前記研磨パッドが、請求項１に記載の研磨パッドであり、
    　前記研磨パッドに備える通信器と非接触で通信が可能な通信部を有する、
    　ことを特徴とする研磨装置。
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