JP2003200345A - Monitoring equipment for semiconductor polishing equipment - Google Patents
Monitoring equipment for semiconductor polishing equipmentInfo
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- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の半導体研磨装置およびそのモニタリン
グ装置は、市販のデーターロガーや半導体研磨装置に付
随する装置パラメーターの収集機能をそのまま活用する
ことが大半であり、データーロガーへ接続するプローブ
の接触不良や半導体研磨装置自身のシステムノイズの影
響により、モニタリングした信号と実際に装置が用いて
いる制御信号と異なり正確なモニタリングができないと
いった問題があった。
【解決手段】 半導体研磨装置のモニタリング装置は制
御信号線から分岐した信号線で制御信号線へのフィード
バック回路を有さない信号線にノイズ除去回路を有する
ことを特徴としているので、ホストコンピューターに起
因するシステムノイズの除去が可能であるために、研磨
特性の変動や経時変化を迅速かつ正確に監視することが
でき、製造歩留りおよび生産性向上することが可能であ
る。
(57) [Summary] [Problem] Most of conventional semiconductor polishing apparatuses and monitoring apparatuses thereof utilize a collection function of apparatus parameters associated with a commercially available data logger or semiconductor polishing apparatus in most cases, and are connected to the data logger. There is a problem that accurate monitoring cannot be performed, unlike the monitored signal and the control signal actually used by the apparatus, due to the poor contact of the probe and the system noise of the semiconductor polishing apparatus itself. A monitoring device of a semiconductor polishing apparatus is characterized in that a signal line branched from a control signal line and having a noise removal circuit on a signal line that does not have a feedback circuit to the control signal line is caused by a host computer. Since it is possible to remove the system noise, it is possible to quickly and accurately monitor fluctuations and changes over time in the polishing characteristics, and it is possible to improve the manufacturing yield and the productivity.
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体研磨装置に
おけるモニタリング装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a monitoring device in a semiconductor polishing device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】半導体装置の高集積化に伴い、半導体製
造工程中で半導体素子構造を高精度に研磨して平坦化す
る技術が近年重要になっている。平坦化技術の中で、Ｃ
ＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌ
ｉｓｈ）技術はグローバルな平坦化を実現できる優れた
方法であり、層間絶縁膜の平坦化や素子分離形成時に基
板上に残された余剰の酸化膜の研磨等で用いられてい
る。2. Description of the Related Art With the high integration of semiconductor devices, a technique for polishing and flattening a semiconductor element structure with high precision in a semiconductor manufacturing process has become important in recent years. Among the planarization technologies, C
MP (C hemical M echanical P ol
The ish) technique is an excellent method that can realize global planarization, and is used for planarizing an interlayer insulating film and polishing an excessive oxide film left on a substrate during element isolation formation.
【０００３】図９にＣＭＰによる平坦化の基本原理と装
置構成を示す。FIG. 9 shows the basic principle of flattening by CMP and the apparatus configuration.
【０００４】１はロードセル、２はサーボバルブ、１４
はベルドバッド、１５は半導体基板、１６はスラリーノ
ズル、１７はコンディショナー、１８は研磨ヘッド、１
９は荷重制御回路である。ＣＭＰ装置は相互に摩擦しあ
う研磨ヘッド１８とテーブルという組み合わせから成り
立ち、半導体基板１１を取り付けた研磨ヘッド１８と研
磨布（ベルドパッド１４）を取り付けたテーブルの間
に、研磨剤を分散させた溶液（スラリー）をスラリーノ
ズル１６より供給しながら、コンディショナー１７によ
りベルドパッド１４表面を活性化させながら、研磨ヘッ
ド１８とテーブルがそれぞれ独立に回転して、機械的研
磨と化学作用の兼ね合いにより、半導体基板の表面の研
磨が行われる。1 is a load cell, 2 is a servo valve, and 14
Is a bell bud, 15 is a semiconductor substrate, 16 is a slurry nozzle, 17 is a conditioner, 18 is a polishing head, 1
Reference numeral 9 is a load control circuit. The CMP apparatus is composed of a combination of a polishing head 18 and a table that rub against each other, and a solution (in which a polishing agent is dispersed) between a polishing head 18 having a semiconductor substrate 11 attached thereto and a table having a polishing pad (beld pad 14) attached thereto ( (Slurry) from the slurry nozzle 16 while the surface of the bell pad 14 is activated by the conditioner 17, the polishing head 18 and the table rotate independently of each other, and the mechanical polishing and the chemical action balance the surface of the semiconductor substrate. Is polished.
【０００５】ＣＭＰ中の研磨状態は、研磨布と基板の機
械的接触状態に強く依存する。従って半導体基板を全面
にわたり高精度に研磨するためには、非研磨部分の研磨
布への押し付け圧力（荷重）やスラリー供給流量等の装
置パラメーターの制御が不可欠である。The polishing state during CMP strongly depends on the mechanical contact state between the polishing cloth and the substrate. Therefore, in order to polish the semiconductor substrate over the entire surface with high precision, it is essential to control the apparatus parameters such as the pressing pressure (load) of the non-polished portion against the polishing cloth and the slurry supply flow rate.
【０００６】近年、半導体研磨装置の装置パラメーター
のモニタリングは、装置のモニター画面の表示値を製造
オペレータが週に１度あるいは月に１度の頻度での目視
確認から装置パラメーターを電気的にモニタリングする
方法に移行されつつある。このような新しいモニタリン
グ方法を用いることで、長期間に渡った連続的なモニタ
リングが可能になり、研磨特性の変動や経時変化に対し
迅速な監視が可能になる。In recent years, in monitoring the device parameters of a semiconductor polishing apparatus, the manufacturing operator electrically monitors the device values by visually confirming the display values on the monitor screen of the device once a week or once a month. The method is being transferred. By using such a new monitoring method, continuous monitoring over a long period of time becomes possible, and rapid monitoring of fluctuations in polishing characteristics and changes with time becomes possible.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の半
導体研磨装置およびそのモニタリング装置は、市販のデ
ーターロガーや半導体研磨装置に付随する装置パラメー
ターの収集機能をそのまま活用することが大半であり、
データーロガーへ接続するプローブの接触不良や半導体
研磨装置自身のシステムノイズの影響により、モニタリ
ングした信号と実際に装置が用いている制御信号と異な
り正確なモニタリングができないといった問題がある。However, most of the conventional semiconductor polishing apparatus and the monitoring apparatus therefor utilize the collecting function of the apparatus parameters associated with the commercially available data logger and the semiconductor polishing apparatus as they are,
Due to poor contact of the probe connected to the data logger and the system noise of the semiconductor polishing apparatus itself, there is a problem that the monitored signal and the control signal actually used by the apparatus cannot be accurately monitored.
【０００８】本発明は上記の問題点を解決するもので、
研磨特性の変動や経時変化を迅速かつ正確に監視するこ
とができ、製造歩留りおよび生産性向上することが可能
な半導体研磨装置のモニタリング装置を提供することに
ある。The present invention solves the above problems.
It is an object of the present invention to provide a monitoring apparatus for a semiconductor polishing apparatus capable of quickly and accurately monitoring changes in polishing characteristics and changes with time, and improving manufacturing yield and productivity.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記の問題を解決するた
めに、本発明の請求項１に記載する半導体研磨装置のモ
ニタリング装置において、制御信号線から分岐した信号
線で制御信号線へのフィードバック回路を有さない信号
線にノイズ除去回路を有することを特徴としているの
で、ホストコンピューターに起因するシステムノイズの
除去が可能であるために、装置パラメーターを高精度に
モニタリングすることが可能である。In order to solve the above problems, in a monitoring apparatus for a semiconductor polishing apparatus according to claim 1 of the present invention, feedback to a control signal line is performed by a signal line branched from the control signal line. Since the signal line having no circuit has a noise removing circuit, the system noise caused by the host computer can be removed, so that the device parameters can be monitored with high accuracy.
【００１０】請求項２記載の半導体研磨装置のモニタリ
ング方法において、制御信号線から分岐した信号線で制
御信号線へのフィードバック回路を有さない信号線にノ
イズのみを除去し、予め設定した周波数帯域を通過する
バンドパスフィルター回路を特徴としているので研磨パ
ッドの剥がれおよびベルトモーターの振動などの監視が
可能である。In the method for monitoring a semiconductor polishing apparatus according to claim 2, only noise is removed from a signal line which is branched from the control signal line and does not have a feedback circuit to the control signal line, and a preset frequency band is removed. Since it features a bandpass filter circuit that passes through, it is possible to monitor peeling of the polishing pad and vibration of the belt motor.
【００１１】請求項３記載の半導体研磨装置のモニタリ
ング装置において、制御信号線から分岐した信号線で制
御信号線へのフィードバック回路を有さない信号線から
得られた信号をフーリエ変換する機能を備えているた
め、ノイズが存在する場合に迅速に原因究明することが
可能であり、半導体装置の製造ロス低減および半導体研
磨装置の生産性向上についても可能である。In the monitoring device for a semiconductor polishing apparatus according to claim 3, a signal line branched from the control signal line has a function of Fourier transforming a signal obtained from a signal line having no feedback circuit to the control signal line. Therefore, it is possible to quickly investigate the cause of the presence of noise, reduce the manufacturing loss of the semiconductor device, and improve the productivity of the semiconductor polishing device.
【００１２】請求項４記載の半導体研磨装置のモニタリ
ング方法において、制御信号線から分岐した信号線で制
御信号線へのフィードバック回路を有さない信号線から
得られた信号をフーリエ変換する機能と予め設定した周
波数の強度が予め設定した値を超えると警報を出力する
機能を備えているため、装置異常を迅速に捕らえること
が可能であるため、半導体装置の製造ロスを未然に防ぐ
ことが可能である。In the method for monitoring a semiconductor polishing apparatus according to claim 4, a function of performing Fourier transform on a signal obtained from a signal line branched from the control signal line and not having a feedback circuit to the control signal line is provided in advance. Since it has a function to output an alarm when the intensity of the set frequency exceeds a preset value, it is possible to catch the device abnormality quickly, and it is possible to prevent the manufacturing loss of the semiconductor device. is there.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）本発明は半
導体研磨装置の荷重制御回路のノイズ対策に関するもの
である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION (First Embodiment) The present invention relates to measures against noise in a load control circuit of a semiconductor polishing apparatus.
【００１４】以下に本発明の実施の形態について、図を
参照しながら説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１５】図１は本発明の第１の実施の形態に関する
半導体研磨装置の荷重制御回路を示す。図１において、
１はロードセル、２はサーボバルブ、３は制御信号線、
４はアンプ１、５は測定端子、６はホストコンピュー
タ、７はアンプ２、８はアンプ３、９はノイズ除去用コ
ンデンサーである。FIG. 1 shows a load control circuit of a semiconductor polishing apparatus according to the first embodiment of the present invention. In FIG.
1 is a load cell, 2 is a servo valve, 3 is a control signal line,
Reference numeral 4 is an amplifier 1, 5 is a measuring terminal, 6 is a host computer, 7 is an amplifier 2, 8 is an amplifier 3, and 9 is a noise removing capacitor.
【００１６】まず最初にロードセル１の荷重値を制御す
る回路について説明する。荷重値はホストコンピュータ
６から設定値が入力され、アンプ２（７）により設定値
の増幅を行う。ロードセル１から荷重を電圧に変換され
た値（：電圧値）をアンプ１（４）にて設定値と比較し
て、その差をサーボバルブ２へフィードバックし、設定
値とロードセル１からのデータの差がゼロになるよう
に、サーボアンプで増幅を行いながら荷重値が設定値に
なるように制御を行う。このようなフィードバック回路
はノイズの影響を受けやすいため、荷重値のモニタリン
グはアンプ３（８）より制御信号線から分岐した信号線
で制御信号線３へのフィードバック回路を有さない信号
線から荷重の測定端子５を設けてモニタリングを実施し
なければならない。そうしないと、モニタリング装置系
でノイズなどの異常が発生すると、制御回路に影響を与
えてしまい、研磨処理にトラブルが発生する。First, a circuit for controlling the load value of the load cell 1 will be described. A set value is input from the host computer 6 as the load value, and the set value is amplified by the amplifier 2 (7). The value obtained by converting the load from the load cell 1 to voltage (: voltage value) is compared with the set value by the amplifier 1 (4), and the difference is fed back to the servo valve 2, and the set value and the data from the load cell 1 are compared. Control is performed so that the load value becomes the set value while amplifying with the servo amplifier so that the difference becomes zero. Since such a feedback circuit is easily affected by noise, the load value is monitored from the signal line which does not have the feedback circuit to the control signal line 3 by the signal line branched from the control signal line from the amplifier 3 (8). It is necessary to provide the measuring terminal 5 of No. 1 for monitoring. Otherwise, if an abnormality such as noise occurs in the monitoring device system, it will affect the control circuit, causing troubles in the polishing process.
【００１７】図２に制御信号線から分岐した信号線で制
御信号線へのフィードバック回路を有さない信号線にノ
イズ除去コンデンサー挿入の有無による荷重値の波形の
時間変化を示す。図２（ａ）はノイズ除去用コンデンサ
ーを挿入しない場合の荷重値の波形（従来の場合）、図
２（ｂ）はノイズ除去用コンデンサー０．１μＦを挿入
時の荷重値の波形、図２（ｃ）はノイズ除去用コンデン
サー１．０μＦを挿入時の荷重値の波形、図２（ｄ）は
制御信号線から取り出した荷重値の波形である。ここ
で、荷重値の平均値をそれぞれＡ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１
として比較すると、
Ａ１＝−０．５３８、 Ｂ１＝−０．５３３、
Ｃ１＝−０．５５６、 Ｄ１＝０．５８０
とＤ１が若干、大きいものの大差は見られない。ちなみ
にＡ１、Ｂ１、Ｃ１は図１に示すアンプ３（８）により
極性が反転しているもののホストコンピュータ６へ戻る
ため、荷重制御への影響は無い。FIG. 2 shows the time change of the waveform of the load value depending on the presence / absence of the noise elimination capacitor in the signal line branched from the control signal line and having no feedback circuit to the control signal line. 2 (a) is a waveform of the load value when the noise removing capacitor is not inserted (conventional case), and FIG. 2 (b) is a waveform of the load value when the noise removing capacitor 0.1 μF is inserted, FIG. FIG. 2C is a waveform of the load value when the noise removing capacitor 1.0 μF is inserted, and FIG. 2D is a waveform of the load value extracted from the control signal line. Here, the average values of the load values are A1, B1, C1, and D1 respectively.
In comparison, A1 = −0.538, B1 = −0.533, C1 = −0.556, D1 = 0.580 and D1 is slightly large, but no big difference is observed. By the way, although the polarities of A1, B1 and C1 are inverted by the amplifier 3 (8) shown in FIG. 1, since they return to the host computer 6, they have no influence on the load control.
【００１８】次に荷重値のバラつき（３σ）をそれぞれ
Ａ２、Ｂ２、Ｃ２、Ｄ２として比較すると、
Ａ２＝０．３４３、 Ｂ２＝０．１１９、
Ｃ２＝０．０９２、 Ｄ２＝０．０９３
とＡ２はＢ２、Ｃ２、Ｄ２の３倍以上も大きいことがわ
かる。これはノイズ除去用コンデンサーの挿入しなかっ
たために、ホストコンピューターからのシステムノイズ
の影響を受けて、研磨処理時の荷重値のバラつきが大き
くなり、正確な装置状態の把握が困難である。また挿入
するコンデンサーの値を１０μＦまで大きくすることで
荷重値のバラつきは小さくなり、制御信号線から取り出
した値と同等である。この時、コンデンサーの容量値の
上限は、信号の遅延時間で決まる。遅延時間は容量値と
抵抗の積になり、本発明の第１の実施形態では、抵抗値
として１０ｋΩを用いるので１００μFにおける遅延時
間は１秒になる。荷重値のサンプリング時間が１秒なの
で、この遅延時間を上限と考えることができる。従って
好ましくは１０μＦのコンデンサーが最適である。な
お、コンデンサーの容量値は様々な場合があるため、１
００μＦ以下には限らない。Next, comparing the variations (3σ) of the load values as A2, B2, C2 and D2, respectively, A2 = 0.343, B2 = 0.119, C2 = 0.092, D2 = 0.093 and A2 It is understood that is larger than B2, C2 and D2 by three times or more. This is because the noise removing capacitor is not inserted, and the influence of system noise from the host computer causes a large variation in the load value during the polishing process, making it difficult to accurately grasp the state of the device. Further, by increasing the value of the inserted capacitor to 10 μF, the variation of the load value is reduced, which is equivalent to the value taken out from the control signal line. At this time, the upper limit of the capacitance value of the capacitor is determined by the signal delay time. The delay time is the product of the capacitance value and the resistance. In the first embodiment of the present invention, since the resistance value is 10 kΩ, the delay time at 100 μF is 1 second. Since the sampling time of the load value is 1 second, this delay time can be considered as the upper limit. Therefore, a condenser of 10 μF is preferable. Since the capacitance value of the capacitor may vary, 1
It is not limited to 00 μF or less.
【００１９】従って、荷重値などのモニタリングを実施
する場合は、制御信号線と分岐して、かつ制御信号線へ
フィードバックしない箇所にコンデンサーなどのノイズ
除去回路を挿入して信号を取り出すことで、制御信号線
から取り出した値と同等で、正確な装置状態の把握が可
能となる。Therefore, when the load value or the like is monitored, the control signal is extracted by branching from the control signal line and inserting a noise removing circuit such as a capacitor at a portion not fed back to the control signal line to extract the signal. It is equivalent to the value extracted from the signal line, and it is possible to accurately grasp the device state.
【００２０】（第２の実施の形態）本発明の第２の実施
の形態は半導体研磨装置のモニタリング方法における機
械的な振動のモニタリングに関するものである。図３は
本発明のモニタリング方法における荷重値の波形を示
す。Ｅ１、Ｅ２は正常な研磨処理時の荷重値および荷重
値に対するバラつきを示す。Ｆ１、Ｆ２は研磨パッド剥
がれが起きた研磨処理時の荷重値の波形および荷重値に
対するバラつきを示す。研磨処理時の荷重値Ｅ１、Ｆ１
はそれぞれ、
Ｅ１＝４．６１ＰＳｉ、 Ｆ１＝４．６５ＰＳｉ
と特に差は見られないが、荷重値に対するバラつき（３
σ）Ｅ２、Ｆ２は
Ｅ２＝０．１１ＰＳｉ、 Ｆ２＝０．３５ＰＳｉ
とＥ２はＦ２の３倍以上のバラつきが見られる。(Second Embodiment) A second embodiment of the present invention relates to mechanical vibration monitoring in a method for monitoring a semiconductor polishing apparatus. FIG. 3 shows a waveform of a load value in the monitoring method of the present invention. E1 and E2 represent load values during normal polishing processing and variations with respect to the load values. F1 and F2 represent the waveform of the load value and the variation with respect to the load value during the polishing process in which the peeling of the polishing pad occurred. Load values E1 and F1 during polishing
There is no particular difference between E1 = 4.61PSi and F1 = 4.65PSi, but there are variations (3
σ) E2 and F2 have E2 = 0.11 PSi, F2 = 0.35 PSi, and E2 has a variation of three times or more of F2.
【００２１】ここで本発明の第１の実施形態で述べたよ
うに、制御信号線から分岐した信号線で制御信号線３へ
のフィードバック回路を有さない信号線にノイズ除去回
路を挿入しているため、ホストコンピューターからのシ
ステムノイズの除去を行っているにもかかわらず、研磨
パッド剥がれ時には図３に示す荷重値の波形に脈動が見
られる。この波形の脈動は機械的な振動によるものであ
る。As described in the first embodiment of the present invention, a noise removing circuit is inserted in a signal line branched from the control signal line and having no feedback circuit to the control signal line 3. Therefore, although the system noise is being removed from the host computer, when the polishing pad is peeled off, pulsation is seen in the waveform of the load value shown in FIG. The pulsation of this waveform is due to mechanical vibration.
【００２２】図４は本発明によってモニタリングした荷
重値をフーリエ変換した図である。FIG. 4 is a diagram obtained by Fourier transforming the load values monitored by the present invention.
【００２３】図４（ａ）はバンドパスフィルター適用前
のフーリエ変換図、図４（ｂ）はバンドパスフィルター
適用後のフーリエ変換図である。例えば低周波帯域にノ
イズが存在する図４（ａ）にて、研磨パッド剥がれ時の
荷重値の信号は３０ＭＨｚ以上であるため、３０ＭＨｚ
以上の信号のみを通過させるフィルターを取り付け、逆
に３０ＭＨｚ以下の信号は減衰させると、図４（ｂ）の
ように低周波帯域での信号は通過しないので、ノイズの
少ない高精度なモニタリングが可能である。従って本発
明では、制御信号線から分岐した信号線で制御信号線３
へのフィードバック回路を有さない信号線にバンドパス
フィルターを挿入することにより、出力信号を任意の周
波数帯域のみの通過が可能であるため、システムノイズ
を除去して研磨パッド剥がれやベルトモーターの振動と
いった機械的な振動を迅速にモニタリングすることが可
能である。FIG. 4A is a Fourier transform diagram before applying the bandpass filter, and FIG. 4B is a Fourier transform diagram after applying the bandpass filter. For example, in FIG. 4A where noise exists in the low frequency band, the signal of the load value when the polishing pad is peeled off is 30 MHz or more, and therefore 30 MHz
If a filter that passes only the above signals is attached and the signals below 30 MHz are attenuated, the signals in the low frequency band will not pass as shown in Fig. 4 (b), so highly accurate monitoring with less noise is possible. Is. Therefore, in the present invention, the control signal line 3 is a signal line branched from the control signal line.
By inserting a bandpass filter into the signal line that does not have a feedback circuit to the output signal, it is possible to pass the output signal only in an arbitrary frequency band, so system noise is removed and the polishing pad is peeled off or the belt motor vibrates. It is possible to quickly monitor such mechanical vibrations.
【００２４】（第３の実施の形態）本発明はモニタリン
グした荷重値を迅速にフーリエ変換する機能を持たせた
ものである。なお半導体研磨装置のトラブルには特定周
波数のパターンがあり、本発明の第２の実施形態でも述
べたように、研磨パッド剥がれ時には荷重値の信号が３
０ＭＨｚ以上あることがわかり、従来のアナログ信号だ
けではノイズの発生状況の確認のモニタリングが困難で
あるため、フーリエ変換処理の機能を追加した。(Third Embodiment) The present invention has a function of rapidly Fourier transforming a monitored load value. There is a specific frequency pattern in the trouble of the semiconductor polishing apparatus, and as described in the second embodiment of the present invention, the load value signal is 3 when the polishing pad is peeled off.
It was found that the frequency was 0 MHz or more, and it was difficult to monitor the confirmation of the noise occurrence state only with the conventional analog signal, so the function of Fourier transform processing was added.
【００２５】本発明における第３の実施の形態について
図を用いて説明する。A third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
【００２６】図５に本モニタリング方法におけるフーリ
エ変換機能を備えた接続構成図を示す。１０はデータロ
ガー、１１はデータ格納部、１２はデータ処理部、であ
る。データロガー１０により、サンプリングした装置パ
ラメーターの結果をデータ格納部１１に自動転送し、デ
ータ処理部１２にて、測定した荷重値のフーリエ変換処
理を実施する。その後にフーリエ変換した結果を、ホス
トコンピュータ６へ転送する。なお荷重値のフーリエ変
換機能を持たせるためには、既存の装置構成ではフーリ
エ変換処理機能と演算処理部および設定値の指示などを
ホストコンピュータ６で一括してしまうと装置の各動作
や設定値の指示の誤動作を起こす可能性があり、また迅
速な処理が困難である。従って本発明ではフーリエ変換
機能専用のデータ処理部１２、データ格納部１１を設け
る必要が有ると判断して、図５に示す構成図にしてい
る。FIG. 5 shows a connection configuration diagram having a Fourier transform function in this monitoring method. Reference numeral 10 is a data logger, 11 is a data storage unit, and 12 is a data processing unit. The data logger 10 automatically transfers the results of the sampled device parameters to the data storage unit 11, and the data processing unit 12 performs the Fourier transform processing of the measured load values. After that, the result of the Fourier transform is transferred to the host computer 6. In order to provide the Fourier transform function of the load value, in the existing device configuration, if the host computer 6 collects the Fourier transform processing function, the calculation processing unit, and the instruction of the set value, etc., each operation of the device and the set value are performed. May cause a malfunction of the instruction, and quick processing is difficult. Therefore, in the present invention, it is determined that the data processing unit 12 and the data storage unit 11 dedicated to the Fourier transform function need to be provided, and the configuration shown in FIG. 5 is used.
【００２７】図６に本発明のモニタリング方法による荷
重値をフーリエ変換した結果を示す。図６（ａ）は荷重
値の波形、図６（ｂ）は図６（ａ）をフーリエ変換した
結果である。このように迅速にフーリエ変換処理を実施
することで、ノイズの定量的な確認が可能になるため、
装置異常を迅速に把握することが可能である。FIG. 6 shows the result of Fourier transform of the load value by the monitoring method of the present invention. FIG. 6A shows the waveform of the load value, and FIG. 6B shows the result of Fourier transform of FIG. 6A. By performing the Fourier transform processing quickly in this way, it becomes possible to confirm noise quantitatively.
It is possible to quickly grasp a device abnormality.
【００２８】（第４の実施の形態）本発明はモニタリン
グした荷重値をフーリエ変換した結果より半導体研磨装
置を正常あるいは異常を判断する手段を提供するもので
ある。本発明における第４の実施の形態について図を用
いて説明する。(Fourth Embodiment) The present invention provides means for judging whether the semiconductor polishing apparatus is normal or abnormal based on the result of Fourier transform of the monitored load value. A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
【００２９】図７に本モニタリング方法におけるフーリ
エ変換機能を備えた接続構成図を示す。１３はデータ判
定部である。本発明により荷重値をモニタリングしてフ
ーリエ変換の実施方法は第３の実施の形態と同様であ
る。データ処理部１２にて測定した荷重値のフーリエ変
換処理を実施する。その後にデータ判定部１３におい
て、予め設定しておいた周波数の強度の規格値に照合し
て、正常あるいは異常の判定を行い、その結果をホスト
コンピュータ６へ転送するとともに、異常の場合は警報
の出力を行う。FIG. 7 shows a connection configuration diagram having a Fourier transform function in this monitoring method. 13 is a data determination unit. The method of performing the Fourier transform by monitoring the load value according to the present invention is the same as that of the third embodiment. The Fourier transform processing of the load value measured by the data processing unit 12 is performed. After that, in the data judgment unit 13, it is compared with a preset standard value of the strength of the frequency to judge whether it is normal or abnormal, and the result is transferred to the host computer 6. Output.
【００３０】図８にモニタリングした荷重値のフーリエ
変換に基づいたノイズ異常による装置の警報出力のフロ
ーチャートを示す。FIG. 8 shows a flowchart of the alarm output of the device due to noise abnormality based on the Fourier transform of the monitored load value.
【００３１】研磨処理時にデータロガー１０により、荷
重値のモニタリングを行い、収集した結果はデータ格納
部１１に保存するし、データ処理部１２にてフーリエ変
換処理を行う。データ判定部１３では予め設定した周波
数の強度の規格値と照合を行い、正常な場合はホストコ
ンピュータ７へ判定結果を転送し、次のウェーハの処理
を行う。異常な場合も同様にホストコンピュータ７へ判
定結果を転送するものの、異常を知らせるために警報を
出力する。以上のような機能を半導体研磨装置内に備え
ることで装置異常を迅速に把握することが可能であり、
半導体装置の製造ロス低減や生産性向上させることがで
きる。During the polishing process, the data logger 10 monitors the load value, the collected results are stored in the data storage unit 11, and the data processing unit 12 performs the Fourier transform process. The data judgment unit 13 collates with the preset standard value of the intensity of the frequency, and if normal, transfers the judgment result to the host computer 7 and processes the next wafer. In the case of abnormality, similarly, the determination result is transferred to the host computer 7, but an alarm is output to notify the abnormality. By equipping the semiconductor polishing machine with the above-mentioned functions, it is possible to quickly detect equipment abnormalities.
The manufacturing loss of the semiconductor device can be reduced and the productivity can be improved.
【００３２】なお上述の第１乃至第４の実施の形態は、
半導体研磨装置について説明したが、それ以外のプラズ
マエッチング装置、プラズマＣＶＤ装置、洗浄装置、イ
オン注入装置などの半導体基板処理装置に適用できるの
は言うまでもない。The first to fourth embodiments described above are
Although the semiconductor polishing apparatus has been described, it goes without saying that it can be applied to other semiconductor substrate processing apparatuses such as a plasma etching apparatus, a plasma CVD apparatus, a cleaning apparatus, and an ion implantation apparatus.
【００３３】[0033]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、半導体研
磨装置において、制御信号線から分岐した信号線で制御
信号線へのフィードバック回路を有さない信号線にノイ
ズ除去回路を挿入することでホストコンピューターなど
のシステムノイズの低減が図れるため、制御信号と同等
以上の精度での装置パラメーターのモニタリングが可能
になるため、半導体装置の歩留り向上、半導体製造装置
の異常の早期発見や半導体製造装置の生産性向上に多大
の効果が得られる。As described above, according to the present invention, in the semiconductor polishing apparatus, the noise removal circuit is inserted in the signal line branched from the control signal line and having no feedback circuit to the control signal line. Since it is possible to reduce system noise of the host computer, etc., it is possible to monitor device parameters with an accuracy equal to or higher than the control signal, improving the yield of semiconductor devices, early detection of abnormalities in semiconductor manufacturing equipment, and semiconductor manufacturing equipment. A great effect can be obtained in improving the productivity.
【図１】本発明における半導体研磨装置の荷重制御回路
図FIG. 1 is a load control circuit diagram of a semiconductor polishing apparatus according to the present invention.
【図２】本発明における半導体研磨装置の荷重値のモニ
タリング波形を示す図FIG. 2 is a diagram showing a monitoring waveform of a load value of the semiconductor polishing apparatus according to the present invention.
【図３】本発明における半導体研磨装置の荷重値のモニ
タリング波形を示す図FIG. 3 is a diagram showing a monitoring waveform of a load value of the semiconductor polishing apparatus according to the present invention.
【図４】本発明における半導体研磨装置の荷重値のモニ
タリング波形を示す図FIG. 4 is a diagram showing a monitoring waveform of a load value of the semiconductor polishing apparatus according to the present invention.
【図５】本発明における半導体研磨装置のモニタリング
方法におけるフーリエ変換機能を備えた接続構成図FIG. 5 is a connection configuration diagram having a Fourier transform function in the semiconductor polishing apparatus monitoring method of the present invention.
【図６】本発明における半導体研磨装置の荷重値のフー
リエ解析波形を示す図FIG. 6 is a diagram showing a Fourier analysis waveform of a load value of the semiconductor polishing apparatus according to the present invention.
【図７】本発明における半導体研磨装置のモニタリング
方法におけるフーリエ変換機能を備えた接続構成図FIG. 7 is a connection configuration diagram having a Fourier transform function in a semiconductor polishing apparatus monitoring method according to the present invention.
【図８】本発明における半導体研磨装置のモニタリング
方法におけるフーリエ変換実施のフローチャートFIG. 8 is a flowchart of Fourier transform implementation in the method for monitoring a semiconductor polishing apparatus according to the present invention.
【図９】従来における半導体研磨装置の構成図FIG. 9 is a configuration diagram of a conventional semiconductor polishing apparatus.
１ ロードセル ２ サーボバルブ ３ 制御信号線 ４ アンプ１ ５ 測定端子 ６ ホストコンピュータ ７ アンプ２ ８ アンプ３ ９ ノイズ除去用コンデンサー １０ データーロガー １１ データー格納部 １２ データー処理部 １３ データー判定部 １４ ベルトパッド １５ 半導体基板 １６ スラリーノズル １７ コンディショナー １８ 研磨ヘッド １９ 荷重制御回路 1 load cell 2 Servo valve 3 control signal lines 4 amplifier 1 5 measuring terminals 6 Host computer 7 amplifier 2 8 amplifier 3 9 Noise removal condenser 10 Data Logger 11 Data storage 12 Data processing unit 13 Data judgment section 14 Belt pad 15 Semiconductor substrate 16 slurry nozzle 17 Conditioner 18 Polishing head 19 Load control circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3C034 AA08 AA13 BB92 CA09 DD18 3C058 AA07 AC02 BA01 BA07 BB02 BC03 CB06 DA17 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page F term (reference) 3C034 AA08 AA13 BB92 CA09 DD18 3C058 AA07 AC02 BA01 BA07 BB02 BC03 CB06 DA17
Claims (4)
分岐した信号線で制御信号線へのフィードバック回路を
有さない信号線にノイズ除去回路を有することを特徴と
する半導体研磨装置のモニタリング装置。1. A semiconductor polishing apparatus monitoring apparatus for a semiconductor polishing apparatus, comprising a noise removing circuit on a signal line branched from a control signal line and not having a feedback circuit to the control signal line.
て、制御信号線から分岐した信号線で制御信号線へのフ
ィードバック回路を有さない信号線にノイズのみを除去
し、予め設定した周波数帯域を通過するバンドパスフィ
ルター回路を有することを特徴とする半導体研磨装置の
モニタリング装置。2. A method for monitoring a semiconductor polishing apparatus, wherein only noise is removed from a signal line branched from the control signal line and having no feedback circuit to the control signal line, and the signal line passes through a preset frequency band. A monitoring device for a semiconductor polishing apparatus having a bandpass filter circuit.
て、制御信号線から分岐した信号線で制御信号線へのフ
ィードバック回路を有さない信号線から得られた信号を
フーリエ変換する機能を有することを特徴とする半導体
研磨装置のモニタリング装置。3. A method for monitoring a semiconductor polishing apparatus, which has a function of performing Fourier transform of a signal obtained from a signal line branched from the control signal line and having no feedback circuit to the control signal line. Monitoring equipment for semiconductor polishing equipment.
て、制御信号線から分岐した信号線で制御信号線へのフ
ィードバック回路を有さない信号線から得られた信号を
フーリエ変換する機能と予め設定した周波数の強度が予
め設定した値を超えると警報を出力する機能を有するこ
とを特徴とする半導体研磨装置のモニタリング装置。4. A method for monitoring a semiconductor polishing apparatus, wherein the signal line branched from the control signal line has a function of Fourier transforming a signal obtained from a signal line having no feedback circuit to the control signal line and a preset frequency. Monitoring device for a semiconductor polishing apparatus, which has a function of outputting an alarm when the intensity of the pressure exceeds a preset value.
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2001
- 2001-12-28 JP JP2001400156A patent/JP4032740B2/en not_active Expired - Fee Related
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