JP2003200345A - 半導体研磨装置のモニタリング装置 - Google Patents
半導体研磨装置のモニタリング装置Info
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- JP2003200345A JP2003200345A JP2001400156A JP2001400156A JP2003200345A JP 2003200345 A JP2003200345 A JP 2003200345A JP 2001400156 A JP2001400156 A JP 2001400156A JP 2001400156 A JP2001400156 A JP 2001400156A JP 2003200345 A JP2003200345 A JP 2003200345A
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- semiconductor polishing
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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。
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。
Description
【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。
おけるモニタリング装置に関するものである。
【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。
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。
【０００３】図９にＣＭＰによる平坦化の基本原理と装
置構成を示す。
置構成を示す。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
参照しながら説明する。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
重値をフーリエ変換した図である。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
図を用いて説明する。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【図１】本発明における半導体研磨装置の荷重制御回路
図
図
【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
タリング波形を示す図
【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
タリング波形を示す図
【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
タリング波形を示す図
【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
方法におけるフーリエ変換機能を備えた接続構成図
【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
リエ解析波形を示す図
【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
方法におけるフーリエ変換機能を備えた接続構成図
【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
方法におけるフーリエ変換実施のフローチャート
【図９】従来における半導体研磨装置の構成図
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
─────────────────────────────────────────────────────
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
Claims (4)
- 【請求項１】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。 - 【請求項２】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。 - 【請求項３】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。 - 【請求項４】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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001400156A JP4032740B2 (ja) | 2001-12-28 | 2001-12-28 | 半導体研磨装置及び半導体基板の研磨方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001400156A JP4032740B2 (ja) | 2001-12-28 | 2001-12-28 | 半導体研磨装置及び半導体基板の研磨方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003200345A true JP2003200345A (ja) | 2003-07-15 |
| JP4032740B2 JP4032740B2 (ja) | 2008-01-16 |
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ID=27639815
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001400156A Expired - Fee Related JP4032740B2 (ja) | 2001-12-28 | 2001-12-28 | 半導体研磨装置及び半導体基板の研磨方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4032740B2 (ja) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH06209938A (ja) * | 1993-01-21 | 1994-08-02 | Olympus Optical Co Ltd | 超音波診断装置 |
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| JPH10296617A (ja) * | 1997-04-25 | 1998-11-10 | Sony Corp | 研磨装置および研磨方法 |
| JP2000111530A (ja) * | 1998-10-02 | 2000-04-21 | Technological Res Assoc Of Mega-Float | 溶接部亀裂探傷方法および装置 |
| JP2000269171A (ja) * | 1999-03-18 | 2000-09-29 | Toshiba Corp | 研磨用水性分散体の製造方法と製造システム |
| JP2001143219A (ja) * | 1999-11-15 | 2001-05-25 | Tdk Corp | 被加工物の曲がり修正用治具、該治具を用いた加工装置および方法 |
-
2001
- 2001-12-28 JP JP2001400156A patent/JP4032740B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP4032740B2 (ja) | 2008-01-16 |
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