JPH1110525A - ポリッシング装置 - Google Patents
ポリッシング装置Info
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- JPH1110525A JPH1110525A JP17761397A JP17761397A JPH1110525A JP H1110525 A JPH1110525 A JP H1110525A JP 17761397 A JP17761397 A JP 17761397A JP 17761397 A JP17761397 A JP 17761397A JP H1110525 A JPH1110525 A JP H1110525A
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- JP
- Japan
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- wafer
- top ring
- turntable
- polishing
- sensor
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
- B24B37/005—Control means for lapping machines or devices
- B24B37/0053—Control means for lapping machines or devices detecting loss or breakage of a workpiece during lapping
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
- B24B37/04—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B49/00—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B55/00—Safety devices for grinding or polishing machines; Accessories fitted to grinding or polishing machines for keeping tools or parts of the machine in good working condition
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P95/00—Generic processes or apparatus for manufacture or treatments not covered by the other groups of this subclass
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 研磨中にトップリングから飛び出したウエハ
ーを適確に検知できるウエハー飛び出し検知器を備えた
ポリッシング装置を提供すること。 【解決手段】 ターンテーブル１０上面の研磨クロス１
１面上にトップリング２０に装着したウエハーＷｆを当
接し、該ターンテーブル１０及びトップリング２０の回
転によりウエハーＷｆの被研磨面を研磨するポリッシン
グ装置において、トップリング２０の側部近傍で且つタ
ーンテーブル１０の回転方向下流側にトップリング２０
から飛び出したウエハーＷｆを検出するウエハー飛び出
し検知器（ウエハーセンサ２１）を設けた。
ーを適確に検知できるウエハー飛び出し検知器を備えた
ポリッシング装置を提供すること。 【解決手段】 ターンテーブル１０上面の研磨クロス１
１面上にトップリング２０に装着したウエハーＷｆを当
接し、該ターンテーブル１０及びトップリング２０の回
転によりウエハーＷｆの被研磨面を研磨するポリッシン
グ装置において、トップリング２０の側部近傍で且つタ
ーンテーブル１０の回転方向下流側にトップリング２０
から飛び出したウエハーＷｆを検出するウエハー飛び出
し検知器（ウエハーセンサ２１）を設けた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体ウエハーを研
磨するポリッシング装置に関し、特に研磨中にトップリ
ングから飛び出したウエハーを検知するウエハー飛び出
し検知器を備えたポリッシング装置に関するものであ
る。
磨するポリッシング装置に関し、特に研磨中にトップリ
ングから飛び出したウエハーを検知するウエハー飛び出
し検知器を備えたポリッシング装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】ターンテーブル上面の研磨クロス面上に
トップリングに装着したウエハーを当接し、該ターンテ
ーブル及びトップリングの回転によりウエハー研磨面を
研磨するポリッシング装置がある。該ポリッシング装置
において、トップリングへのウエハーの受渡しが正常に
行われている場合、研磨中にウエハーのトップリングか
らの飛び出しは殆ど無い。ところが、ウエハーの受渡し
が正常に行われずウエハーがトップリングのガイドリン
グに乗り上げた場合、研磨中にウエハーがトップリング
から飛び出るという現象が発生する。
トップリングに装着したウエハーを当接し、該ターンテ
ーブル及びトップリングの回転によりウエハー研磨面を
研磨するポリッシング装置がある。該ポリッシング装置
において、トップリングへのウエハーの受渡しが正常に
行われている場合、研磨中にウエハーのトップリングか
らの飛び出しは殆ど無い。ところが、ウエハーの受渡し
が正常に行われずウエハーがトップリングのガイドリン
グに乗り上げた場合、研磨中にウエハーがトップリング
から飛び出るという現象が発生する。
【０００３】前記ウエハーがトップリングから飛び出る
と該ウエハーはターンテーブルと共に回転し、トップリ
ングに衝突し、ウエハー自身が破損したり、ポリッシン
グ装置を構成するトップリングのガイドリング、ターン
テーブル上の研磨クロス、バッキング材及びドレッシン
グ部材等の損傷を招く恐れがあった。従来このような現
象に対処するため、研磨クロスの表面を肉眼で監視する
か、又は研磨クロスの上方にテレビカメラ等を設け、該
テレビカメラ等で得られた画像情報から研磨クロス上の
異物の有無を検知していた。
と該ウエハーはターンテーブルと共に回転し、トップリ
ングに衝突し、ウエハー自身が破損したり、ポリッシン
グ装置を構成するトップリングのガイドリング、ターン
テーブル上の研磨クロス、バッキング材及びドレッシン
グ部材等の損傷を招く恐れがあった。従来このような現
象に対処するため、研磨クロスの表面を肉眼で監視する
か、又は研磨クロスの上方にテレビカメラ等を設け、該
テレビカメラ等で得られた画像情報から研磨クロス上の
異物の有無を検知していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のように
肉眼やテレビカメラ等で研磨クロス表面を監視する方法
では、被研磨物が半導体ウエハーの場合は、該ウエハー
の性状（被検出面が鏡面仕上げされているかどうか、粗
面仕上げのままであるか、酸化被膜等が形成されている
か等）、研磨クロス面上に水又は砥液が存在するか否
か、どのような種類の砥液が存在するかにより、研磨ク
ロス面上の被研磨物（半導体ウエハー）の精度の良い検
出ができないという問題があった。
肉眼やテレビカメラ等で研磨クロス表面を監視する方法
では、被研磨物が半導体ウエハーの場合は、該ウエハー
の性状（被検出面が鏡面仕上げされているかどうか、粗
面仕上げのままであるか、酸化被膜等が形成されている
か等）、研磨クロス面上に水又は砥液が存在するか否
か、どのような種類の砥液が存在するかにより、研磨ク
ロス面上の被研磨物（半導体ウエハー）の精度の良い検
出ができないという問題があった。
【０００５】また、テレビカメラ等の監視手段で研磨ク
ロス表面を監視した場合は、監視手段の出力を画像処理
等の複雑な処理で処理し、研磨クロス上の異物の有無や
異常を判別するので、その判別までに相当の時間を必要
として、被研磨物がトップリングから飛び出してから、
異常と判別するまでの間に時間がかかり過ぎるという問
題があった。そのため被研磨物がトップリングから飛び
出して異常と判別されてから装置の運転を停止したとし
ても、ターンテーブル及びトップリングの回転が停止す
るまでの間に被研磨物の破損、研磨クロス、バッキング
材及びドレッシング部材等の装置構成部材の損傷が進行
し、破損及び損傷が拡大するという問題があった。
ロス表面を監視した場合は、監視手段の出力を画像処理
等の複雑な処理で処理し、研磨クロス上の異物の有無や
異常を判別するので、その判別までに相当の時間を必要
として、被研磨物がトップリングから飛び出してから、
異常と判別するまでの間に時間がかかり過ぎるという問
題があった。そのため被研磨物がトップリングから飛び
出して異常と判別されてから装置の運転を停止したとし
ても、ターンテーブル及びトップリングの回転が停止す
るまでの間に被研磨物の破損、研磨クロス、バッキング
材及びドレッシング部材等の装置構成部材の損傷が進行
し、破損及び損傷が拡大するという問題があった。
【０００６】また、前記テレビカメラ等の監視手段から
の画像情報を高速で処理するためには、高速演算処理が
できるマイクロコンピュータを必要とする等、装置が複
雑で且つ高価になるという問題があった。
の画像情報を高速で処理するためには、高速演算処理が
できるマイクロコンピュータを必要とする等、装置が複
雑で且つ高価になるという問題があった。
【０００７】本発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、上記問題点を除去し、研磨中にトップリングから被
研磨物（半導体ウエハー）が飛び出したらそれを直ち
（短時間）に検知できると共に、検知のための調整が検
知器（センサ）の出力信号に対して閾値を設定するだけ
で済む簡単な構成で、且つ安価に構成できるウエハー検
知器を備えたポリッシング装置を提供することを目的と
する。
で、上記問題点を除去し、研磨中にトップリングから被
研磨物（半導体ウエハー）が飛び出したらそれを直ち
（短時間）に検知できると共に、検知のための調整が検
知器（センサ）の出力信号に対して閾値を設定するだけ
で済む簡単な構成で、且つ安価に構成できるウエハー検
知器を備えたポリッシング装置を提供することを目的と
する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
請求項１に記載の発明は、ターンテーブル上面の研磨面
上にトップリングに装着したウエハーを当接し、該ター
ンテーブル及びトップリングの回転によりウエハーの被
研磨面を研磨するポリッシング装置において、トップリ
ングの側部近傍で且つターンテーブルの回転方向下流側
にトップリングから飛び出したウエハーを検出するウエ
ハー飛び出し検知器を設けたことを特徴とする。
請求項１に記載の発明は、ターンテーブル上面の研磨面
上にトップリングに装着したウエハーを当接し、該ター
ンテーブル及びトップリングの回転によりウエハーの被
研磨面を研磨するポリッシング装置において、トップリ
ングの側部近傍で且つターンテーブルの回転方向下流側
にトップリングから飛び出したウエハーを検出するウエ
ハー飛び出し検知器を設けたことを特徴とする。
【０００９】また、請求項２に記載の発明は請求項１に
記載のポリッシング装置において、前記ウエハー飛び出
し検知器は光電センサを具備し、該光電センサから光を
投光し、その反射光を検出し、該反射光量の変化からウ
エハー飛び出しを検知するように構成したことを特徴と
する。
記載のポリッシング装置において、前記ウエハー飛び出
し検知器は光電センサを具備し、該光電センサから光を
投光し、その反射光を検出し、該反射光量の変化からウ
エハー飛び出しを検知するように構成したことを特徴と
する。
【００１０】また、請求項３に記載の発明は請求項１又
は２に記載のポリッシング装置において、前記光電セン
サは赤色ＬＥＤから偏光フィルターを通してＳ波のみと
した光を投光し、その反射光を偏光ビームスプリッタで
Ｓ波とＰ波に分離し、該分離したＳ波とＰ波を処理して
得られる光沢度の違いから被検出物を検知する光沢セン
サであることを特徴とする。
は２に記載のポリッシング装置において、前記光電セン
サは赤色ＬＥＤから偏光フィルターを通してＳ波のみと
した光を投光し、その反射光を偏光ビームスプリッタで
Ｓ波とＰ波に分離し、該分離したＳ波とＰ波を処理して
得られる光沢度の違いから被検出物を検知する光沢セン
サであることを特徴とする。
【００１１】また、請求項４に記載の発明は請求項１乃
至３のいずれか１に記載のポリッシング装置において、
前記ウエハー飛び出し検知器はトップリングを支持する
トップリングアームに直接又は所定の部材を介して該ト
ップリングの側部近傍で且つターンテーブルの回転方向
下流側に位置するように取付けられていることを特徴と
する。
至３のいずれか１に記載のポリッシング装置において、
前記ウエハー飛び出し検知器はトップリングを支持する
トップリングアームに直接又は所定の部材を介して該ト
ップリングの側部近傍で且つターンテーブルの回転方向
下流側に位置するように取付けられていることを特徴と
する。
【００１２】また、請求項５に記載の発明は請求項１乃
至４のいずれか１に記載のポリッシング装置において、
前記ウエハー飛び出し検知器がウエハーの飛び出しを検
知したら直ちに前記ターンテーブルとトップリングの回
転を各々停止する手段、又はトップリングを上昇させる
手段のうち少なくとも１つの手段を具備することを特徴
とする。
至４のいずれか１に記載のポリッシング装置において、
前記ウエハー飛び出し検知器がウエハーの飛び出しを検
知したら直ちに前記ターンテーブルとトップリングの回
転を各々停止する手段、又はトップリングを上昇させる
手段のうち少なくとも１つの手段を具備することを特徴
とする。
【００１３】また、請求項６に記載の発明は請求項１乃
至５のいずれか１に記載のポリッシング装置において、
前記ターンテーブルの外側にターンテーブルから飛び出
したウエハーを受け止めるバンパーを設けたことを特徴
とする。
至５のいずれか１に記載のポリッシング装置において、
前記ターンテーブルの外側にターンテーブルから飛び出
したウエハーを受け止めるバンパーを設けたことを特徴
とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態例を図
面に基づいて説明する。図１は本発明のウエハー飛び出
し検知装置を備えたポリッシング装置の概略構成を示す
図で、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は（ａ）のＡ−
Ａ断面矢視図である。図示するようにポリッシング装置
はターンテーブル１０とトップリング２０を具備する構
成である。該ターンテーブル１０の上面には研磨クロス
１１が張設され、研磨面を構成している。また、ターン
テーブル１０は矢印Ｃ方向に回転し、トップリング２０
は矢印Ｄ方向に回転するようになっている。
面に基づいて説明する。図１は本発明のウエハー飛び出
し検知装置を備えたポリッシング装置の概略構成を示す
図で、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は（ａ）のＡ−
Ａ断面矢視図である。図示するようにポリッシング装置
はターンテーブル１０とトップリング２０を具備する構
成である。該ターンテーブル１０の上面には研磨クロス
１１が張設され、研磨面を構成している。また、ターン
テーブル１０は矢印Ｃ方向に回転し、トップリング２０
は矢印Ｄ方向に回転するようになっている。
【００１５】ターンテーブル１０の研磨クロス１１の上
面にトップリング２０に装着したウエハーを当接し、矢
印Ｃ方向に回転するターンテーブル１０にウエハーの被
研磨面を当接させて研磨する。なお、この時トップリン
グ２０も矢印Ｄ方向に回転する。トップリング２０の側
部近傍で且つターンテーブル１０の回転方向下流側にウ
エハー飛び出しを検知するウエハーセンサ（ウエハー検
知器）２１がセンサ支持アーム２２で支持され配置され
ている。
面にトップリング２０に装着したウエハーを当接し、矢
印Ｃ方向に回転するターンテーブル１０にウエハーの被
研磨面を当接させて研磨する。なお、この時トップリン
グ２０も矢印Ｄ方向に回転する。トップリング２０の側
部近傍で且つターンテーブル１０の回転方向下流側にウ
エハー飛び出しを検知するウエハーセンサ（ウエハー検
知器）２１がセンサ支持アーム２２で支持され配置され
ている。
【００１６】上記構成のポリッシング装置において、後
述するように、トップリング２０はウエハー受渡しステ
ーションでロボットアーム先端に保持されたウエハーＷ
ｆをガイドリング内に収まるように受け取り、その下面
に真空吸着により吸着し、トップリングアーム２４を旋
回させてターンテーブル１０の所定位置で研磨クロス１
１の上面に該ウエハーＷｆの被研磨面を当接させて研磨
する。
述するように、トップリング２０はウエハー受渡しステ
ーションでロボットアーム先端に保持されたウエハーＷ
ｆをガイドリング内に収まるように受け取り、その下面
に真空吸着により吸着し、トップリングアーム２４を旋
回させてターンテーブル１０の所定位置で研磨クロス１
１の上面に該ウエハーＷｆの被研磨面を当接させて研磨
する。
【００１７】上記のように、トップリング２０がウエハ
ー受渡しステーションで正常にウエハーを受け取った場
合、ウエハーＷｆはガイドリング内に収まっているか
ら、研磨に際して該ガイドリングに案内され、外部に飛
び出ることがない。しかし、ウエハー受渡しが正常に行
われず、ウエハーＷｆがガイドリングに乗り上げている
場合、研磨に際して、図１（ａ）、（ｂ）の２点鎖線で
示すような位置にトップリングは傾き、ウエハーＷｆは
トップリング２０の側部に飛び出る。
ー受渡しステーションで正常にウエハーを受け取った場
合、ウエハーＷｆはガイドリング内に収まっているか
ら、研磨に際して該ガイドリングに案内され、外部に飛
び出ることがない。しかし、ウエハー受渡しが正常に行
われず、ウエハーＷｆがガイドリングに乗り上げている
場合、研磨に際して、図１（ａ）、（ｂ）の２点鎖線で
示すような位置にトップリングは傾き、ウエハーＷｆは
トップリング２０の側部に飛び出る。
【００１８】上記ウエハーＷｆのトップリング２０から
の飛び出しをウエハーセンサ２１で検知し、この検知信
号でターンテーブル１０の回転及びトップリング２０の
回転を直ちに停止することにより、ウエハー飛び出しに
よるウエハーＷｆ自身の破損、トップリング２０のガイ
ドリングやターンテーブル１０上の研磨クロス１１や後
述するバッキング材及びドレッシング部材等の構成機器
及び部材の損傷を招く恐れがなくなる。図１において、
２３はトップリング２０の回転軸であり、該回転軸２３
はトップリングアーム２４の先端に回転自在に支持さ
れ、回転機構（図示せず）で回転するようになってい
る。
の飛び出しをウエハーセンサ２１で検知し、この検知信
号でターンテーブル１０の回転及びトップリング２０の
回転を直ちに停止することにより、ウエハー飛び出しに
よるウエハーＷｆ自身の破損、トップリング２０のガイ
ドリングやターンテーブル１０上の研磨クロス１１や後
述するバッキング材及びドレッシング部材等の構成機器
及び部材の損傷を招く恐れがなくなる。図１において、
２３はトップリング２０の回転軸であり、該回転軸２３
はトップリングアーム２４の先端に回転自在に支持さ
れ、回転機構（図示せず）で回転するようになってい
る。
【００１９】図２及び図３は本発明のウエハー飛び出し
検知装置を備えたポリッシング装置の具体的構成を示す
図で、図２は平面図、図３（ａ）は図２のＢ−Ｂ断面矢
視図、図３（ｂ）はウエハーセンサ部の平面図である。
ポリッシング装置は図示するように、ポリッシング装置
全体を囲むケーシング５０内にターンテーブル１０、ト
ップリング２０、ウエハーセンサ２１、砥液ノズル２
５、ドレッサー２７及びカバー４０等が配設された構成
である。
検知装置を備えたポリッシング装置の具体的構成を示す
図で、図２は平面図、図３（ａ）は図２のＢ−Ｂ断面矢
視図、図３（ｂ）はウエハーセンサ部の平面図である。
ポリッシング装置は図示するように、ポリッシング装置
全体を囲むケーシング５０内にターンテーブル１０、ト
ップリング２０、ウエハーセンサ２１、砥液ノズル２
５、ドレッサー２７及びカバー４０等が配設された構成
である。
【００２０】ターンテーブル１０はケーシング５０の中
央部に配置され、図示を省略する回転機構により矢印Ｃ
方向に回転するようになっている。また、ターンテーブ
ル１０の上面には研磨クロス１１が張付けられている。
トップリング２０はトップリングアーム２４により回転
中心Ｉを中心に矢印Ｅ方向に旋回できるようになってお
り、実線で示すターンテーブル１０の上面研磨位置と２
点鎖線で示すウエハー受取受渡ステーション３８に位置
するようになっている。
央部に配置され、図示を省略する回転機構により矢印Ｃ
方向に回転するようになっている。また、ターンテーブ
ル１０の上面には研磨クロス１１が張付けられている。
トップリング２０はトップリングアーム２４により回転
中心Ｉを中心に矢印Ｅ方向に旋回できるようになってお
り、実線で示すターンテーブル１０の上面研磨位置と２
点鎖線で示すウエハー受取受渡ステーション３８に位置
するようになっている。
【００２１】図２の矢印Ｊ側が洗浄部及びウエハーのロ
ードアンロード部となっており、矢印Ｋ側がポリッシン
グ部となっている。上記ウエハー受取受渡ステーション
３８にはロボットアーム６０から未研磨のウエハーを受
け取りトップリング２０に受け渡し、トップリング２０
から研磨済みのウエハーを受け取りロボットアーム６０
に受け渡す機能を有するプッシャーが配置され（図では
省略）ている。また、ウエハー受取受渡ステーション３
８はその側部及び底部がケーシング３９で囲まれてお
り、ここでロボットアーム６０、前記プッシャー及びト
ップリング２０が洗浄できるように洗浄機構が設けられ
ている（図示は省略）。
ードアンロード部となっており、矢印Ｋ側がポリッシン
グ部となっている。上記ウエハー受取受渡ステーション
３８にはロボットアーム６０から未研磨のウエハーを受
け取りトップリング２０に受け渡し、トップリング２０
から研磨済みのウエハーを受け取りロボットアーム６０
に受け渡す機能を有するプッシャーが配置され（図では
省略）ている。また、ウエハー受取受渡ステーション３
８はその側部及び底部がケーシング３９で囲まれてお
り、ここでロボットアーム６０、前記プッシャー及びト
ップリング２０が洗浄できるように洗浄機構が設けられ
ている（図示は省略）。
【００２２】ウエハーセンサ２１はセンサ支持アーム２
２の先端に固定されたセンサホルダー２１ａに光電セン
サ３１が取り付けられた構造で、該光電センサ３１はネ
ジ調整機構３７により上下方向に調整でき、センサホル
ダー２１ａに対する取付け位置を調整して光電センサ３
１からの投光量ＬＩ及び反射光量ＬＲを調整できるよう
になっている。また、光電センサ３１にはセンサ支持ア
ーム２２を貫通して配設された入出力ケーブル３２が接
続されている。
２の先端に固定されたセンサホルダー２１ａに光電セン
サ３１が取り付けられた構造で、該光電センサ３１はネ
ジ調整機構３７により上下方向に調整でき、センサホル
ダー２１ａに対する取付け位置を調整して光電センサ３
１からの投光量ＬＩ及び反射光量ＬＲを調整できるよう
になっている。また、光電センサ３１にはセンサ支持ア
ーム２２を貫通して配設された入出力ケーブル３２が接
続されている。
【００２３】センサ支持アーム２２の後端にはベース３
３が取付けられ、該ベース３３はポリッシング装置枠体
３４に固定されたブラケット３５にボルト３６で固定で
きるようになっている。これにより、ウエハーセンサ２
１はターンテーブル１０の上面の研磨位置にあるトップ
リング２０の側部近傍で且つターンテーブル１０の回転
方向下流側に位置するように配置される。
３が取付けられ、該ベース３３はポリッシング装置枠体
３４に固定されたブラケット３５にボルト３６で固定で
きるようになっている。これにより、ウエハーセンサ２
１はターンテーブル１０の上面の研磨位置にあるトップ
リング２０の側部近傍で且つターンテーブル１０の回転
方向下流側に位置するように配置される。
【００２４】なお、図示は省略するが、上記ベース３３
或いはブラケット３５に回転駆動部を設けて、ウエハー
センサ２１の位置を調整できるようにセンサ支持アーム
２２を回動させることができるような構成としてもよ
い。
或いはブラケット３５に回転駆動部を設けて、ウエハー
センサ２１の位置を調整できるようにセンサ支持アーム
２２を回動させることができるような構成としてもよ
い。
【００２５】砥液ノズル２５は研磨用の砥液を供給する
ノズルであって、該砥液ノズル２５は砥液ノズルアーム
２６の先端に固定され、砥液ノズルアーム２６により回
転中心Ｍを中心に矢印Ｆ方向に旋回できるようになって
おり、実線で示すターンテーブル１０上面の砥液供給位
置から２点鎖線で示すターンテーブル１０の外側の待機
位置に移動できるようになっている。また、砥液ノズル
２５には砥液ノズルアーム２６を通って配設された砥液
供給パイプ（図示は省略）から砥液が供給されるように
なっている。
ノズルであって、該砥液ノズル２５は砥液ノズルアーム
２６の先端に固定され、砥液ノズルアーム２６により回
転中心Ｍを中心に矢印Ｆ方向に旋回できるようになって
おり、実線で示すターンテーブル１０上面の砥液供給位
置から２点鎖線で示すターンテーブル１０の外側の待機
位置に移動できるようになっている。また、砥液ノズル
２５には砥液ノズルアーム２６を通って配設された砥液
供給パイプ（図示は省略）から砥液が供給されるように
なっている。
【００２６】ドレッサー２７の下面には、ドレッシング
部材が取付けられており、該ドレッシング部材を研磨ク
ロスに当接させることにより、（ウエハーを研磨クロス
１１に当接させて研磨した結果生ずる）研磨クロス１１
の表面の変形を修正（目立て）する。ドレッサー２７は
ドレッサーアーム３０に回転可能に支持され、図示しな
い回転機構により回転するようになっている。また、ド
レッサーアーム３０により回転中心Ｎを中心に矢印Ｇ方
向に旋回できるようになっており、実線で示すターンテ
ーブル１０の外側のドレッサー待機部２９からターンテ
ーブル１０上面の２点鎖線で示す位置に移動できるよう
になっている。なお、ドレッサー待機部２９には図示は
省略するがドレッサー２７を洗浄するためのドレッサー
洗浄機構も配置されている。
部材が取付けられており、該ドレッシング部材を研磨ク
ロスに当接させることにより、（ウエハーを研磨クロス
１１に当接させて研磨した結果生ずる）研磨クロス１１
の表面の変形を修正（目立て）する。ドレッサー２７は
ドレッサーアーム３０に回転可能に支持され、図示しな
い回転機構により回転するようになっている。また、ド
レッサーアーム３０により回転中心Ｎを中心に矢印Ｇ方
向に旋回できるようになっており、実線で示すターンテ
ーブル１０の外側のドレッサー待機部２９からターンテ
ーブル１０上面の２点鎖線で示す位置に移動できるよう
になっている。なお、ドレッサー待機部２９には図示は
省略するがドレッサー２７を洗浄するためのドレッサー
洗浄機構も配置されている。
【００２７】カバー４０は砥液のスラリーや研磨粒がタ
ーンテーブル１０の外側へ飛散するのを防止するための
ものであり、ターンテーブル１０の外周を取り囲むよう
に配置されている。
ーンテーブル１０の外側へ飛散するのを防止するための
ものであり、ターンテーブル１０の外周を取り囲むよう
に配置されている。
【００２８】上記構成のポリッシング装置において、ロ
ボットアーム６０により搬送されてきた未研磨のウエハ
ーＷｆ（図示せず）はウエハー受取受渡ステーション３
８に配設されているプッシャーに受け渡される。続いて
ウエハー受取受渡ステーション３８の位置でトップリン
グ２０に受け渡し、トップリング２０はウエハーを真空
吸着によりその下面に吸着し、矢印Ｅ方向に旋回して、
ターンテーブル１０上の研磨位置にて該ウエハーを研磨
クロス１１の上面に当接させて前記真空吸着を解除し、
ターンテーブル１０の矢印Ｃ方向の回転及びトップリン
グ２０の矢印Ｄ方向の回転によりウエハーＷｆの被研磨
面を研磨する。この研磨に際して、砥液ノズル２５から
砥液が供給される。
ボットアーム６０により搬送されてきた未研磨のウエハ
ーＷｆ（図示せず）はウエハー受取受渡ステーション３
８に配設されているプッシャーに受け渡される。続いて
ウエハー受取受渡ステーション３８の位置でトップリン
グ２０に受け渡し、トップリング２０はウエハーを真空
吸着によりその下面に吸着し、矢印Ｅ方向に旋回して、
ターンテーブル１０上の研磨位置にて該ウエハーを研磨
クロス１１の上面に当接させて前記真空吸着を解除し、
ターンテーブル１０の矢印Ｃ方向の回転及びトップリン
グ２０の矢印Ｄ方向の回転によりウエハーＷｆの被研磨
面を研磨する。この研磨に際して、砥液ノズル２５から
砥液が供給される。
【００２９】研磨が終了すると、トップリング２０は真
空吸着により研磨を終了したウエハーを下面に吸着し、
矢印Ｅ方向に旋回してウエハー受取受渡ステーション３
８で該ウエハーＷｆをプッシャーに受け渡す。ロボット
アーム６０は該プッシャーから研磨済みのウエハーＷｆ
を受け取り、洗浄部へと搬送する。
空吸着により研磨を終了したウエハーを下面に吸着し、
矢印Ｅ方向に旋回してウエハー受取受渡ステーション３
８で該ウエハーＷｆをプッシャーに受け渡す。ロボット
アーム６０は該プッシャーから研磨済みのウエハーＷｆ
を受け取り、洗浄部へと搬送する。
【００３０】上記未研磨のウエハーＷｆをプッシャーか
らトップリング２０に受け渡す際、受渡しが正常に行わ
れていれば、ウエハーＷｆはガイドリング２０ａの内側
に収容されることになる。従って、研磨動作に入り、ウ
エハーＷｆに、研磨クロスとウエハーＷｆの相対運動に
よって生じる摩擦力と砥液による表面張力が作用して、
ウエハーＷｆがトップリング２０の外に飛び出そうとし
てもガイドリング２０ａに阻止され、トップリング２０
の外に飛び出ることはない。
らトップリング２０に受け渡す際、受渡しが正常に行わ
れていれば、ウエハーＷｆはガイドリング２０ａの内側
に収容されることになる。従って、研磨動作に入り、ウ
エハーＷｆに、研磨クロスとウエハーＷｆの相対運動に
よって生じる摩擦力と砥液による表面張力が作用して、
ウエハーＷｆがトップリング２０の外に飛び出そうとし
てもガイドリング２０ａに阻止され、トップリング２０
の外に飛び出ることはない。
【００３１】ところが、プッシャーからトップリング２
０へのウエハーＷｆの受渡しが正常に行われない場合、
図４に示すように、ウエハーＷｆがトップリング２０の
ガイドリング２０ａに乗り上げてしまうという現象が発
生する。この状態でウエハーＷｆを研磨クロス１１の上
面に当接させ、研磨を行うと上記のようにウエハーＷｆ
に研磨クロスとウエハーＷｆの相対運動によって生じる
摩擦力と砥液による表面張力が作用して、ウエハーＷｆ
がトップリング２０の外に容易に飛び出す。
０へのウエハーＷｆの受渡しが正常に行われない場合、
図４に示すように、ウエハーＷｆがトップリング２０の
ガイドリング２０ａに乗り上げてしまうという現象が発
生する。この状態でウエハーＷｆを研磨クロス１１の上
面に当接させ、研磨を行うと上記のようにウエハーＷｆ
に研磨クロスとウエハーＷｆの相対運動によって生じる
摩擦力と砥液による表面張力が作用して、ウエハーＷｆ
がトップリング２０の外に容易に飛び出す。
【００３２】ウエハーＷｆがトップリング２０から外へ
飛び出ると、ウエハーＷｆはターンテーブル１０と共に
回転し、ターンテーブル１０が１回転すると該ウエハー
Ｗｆはトップリング２０に衝突する。この衝突の衝撃に
よりウエハーＷｆ自身の破損、ガイドリング２０ａやバ
ッキング材（トップリング下面に張付けた、弾性を有す
るフィルム）等のトップリング２０の構成部材の破損及
び損傷を招く。また、トップリング２０への衝突の衝撃
によりウエハーＷｆが突き飛ばされ、装置の構成部材に
衝突し、ウエハーＷｆ自身の破損、研磨クロス１１やド
レッサー２７等のポリッシング装置を構成する機器や部
材の損傷を招く恐れがある。
飛び出ると、ウエハーＷｆはターンテーブル１０と共に
回転し、ターンテーブル１０が１回転すると該ウエハー
Ｗｆはトップリング２０に衝突する。この衝突の衝撃に
よりウエハーＷｆ自身の破損、ガイドリング２０ａやバ
ッキング材（トップリング下面に張付けた、弾性を有す
るフィルム）等のトップリング２０の構成部材の破損及
び損傷を招く。また、トップリング２０への衝突の衝撃
によりウエハーＷｆが突き飛ばされ、装置の構成部材に
衝突し、ウエハーＷｆ自身の破損、研磨クロス１１やド
レッサー２７等のポリッシング装置を構成する機器や部
材の損傷を招く恐れがある。
【００３３】そこで本実施形態例では、図３に示すよう
に、ウエハーＷｆの一部がトップリング２０の外側へ飛
び出したら、それを光電センサ３１が直ちに検知し、タ
ーンテーブル１０やトップリング２０の回転を停止す
る。更に、トップリングアーム２４の中に設けられた図
示しないエアシリンダー等の昇降機構により、トップリ
ング２０を上昇させてもよい。これにより研磨過程は、
飛び出したウエハーＷｆがターンテーブル１０が１回転
してトップリング２０に衝突する前に中止され、ウエハ
ーＷｆ自身の破損、構成機器や部材の損傷の発生を未然
に防止できる。
に、ウエハーＷｆの一部がトップリング２０の外側へ飛
び出したら、それを光電センサ３１が直ちに検知し、タ
ーンテーブル１０やトップリング２０の回転を停止す
る。更に、トップリングアーム２４の中に設けられた図
示しないエアシリンダー等の昇降機構により、トップリ
ング２０を上昇させてもよい。これにより研磨過程は、
飛び出したウエハーＷｆがターンテーブル１０が１回転
してトップリング２０に衝突する前に中止され、ウエハ
ーＷｆ自身の破損、構成機器や部材の損傷の発生を未然
に防止できる。
【００３４】また、ターンテーブル１０からウエハーＷ
ｆが飛び出した際の破損を防ぐために、ターンテーブル
１０の外側（例えばカバー４０の内側面）のウエハーＷ
ｆのエッジが当接するような位置に、クッション材等か
らなるウエハー受け止め用のバンパー４１を設けてもよ
い。該バンパー４１はポリウレタン等で作られ、カバー
４０の内面に沿うように略円筒形に構成される。トップ
リング２０から飛び出したウエハーＷｆがターンテーブ
ル１０の外に飛び出した場合でも、該ウエハーＷｆはウ
エハー受け止め用のバンパー４１で柔軟に受け止めら
れ、ウエハーＷｆが衝突の衝撃により割れるのを防ぐこ
とができる。
ｆが飛び出した際の破損を防ぐために、ターンテーブル
１０の外側（例えばカバー４０の内側面）のウエハーＷ
ｆのエッジが当接するような位置に、クッション材等か
らなるウエハー受け止め用のバンパー４１を設けてもよ
い。該バンパー４１はポリウレタン等で作られ、カバー
４０の内面に沿うように略円筒形に構成される。トップ
リング２０から飛び出したウエハーＷｆがターンテーブ
ル１０の外に飛び出した場合でも、該ウエハーＷｆはウ
エハー受け止め用のバンパー４１で柔軟に受け止めら
れ、ウエハーＷｆが衝突の衝撃により割れるのを防ぐこ
とができる。
【００３５】光電センサ３１によるウエハーＷｆの検出
は、該光電センサ３１の下方にウエハーＷｆのある場合
と無い場合では、光電センサ３１からの投光量ＬＩと反
射光量ＬＲの差に差異を生じるから、この投光量ＬＩと
反射光量ＬＲの差の変化（投光量ＬＩが一定であれば反
射光量ＬＲの変化）から、ウエハーＷｆの存在、即ちウ
エハーＷｆのトップリング２０からの飛び出しを検知す
る。
は、該光電センサ３１の下方にウエハーＷｆのある場合
と無い場合では、光電センサ３１からの投光量ＬＩと反
射光量ＬＲの差に差異を生じるから、この投光量ＬＩと
反射光量ＬＲの差の変化（投光量ＬＩが一定であれば反
射光量ＬＲの変化）から、ウエハーＷｆの存在、即ちウ
エハーＷｆのトップリング２０からの飛び出しを検知す
る。
【００３６】上記投光量ＬＩと反射光量ＬＲの差からウ
エハーＷｆを検出する反射型の光電センサでは、上記の
ようにウエハーＷｆの性状（被検出面が鏡面仕上げされ
ているかどうか、粗面仕上げのままであるか、酸化被膜
等が形成されているか等）により反射光の強度が異な
り、ウエハーＷｆの存否を精度良く検出することができ
ない場合がある。そこで、本実施例では光電センサ３１
に光沢センサを使用した。
エハーＷｆを検出する反射型の光電センサでは、上記の
ようにウエハーＷｆの性状（被検出面が鏡面仕上げされ
ているかどうか、粗面仕上げのままであるか、酸化被膜
等が形成されているか等）により反射光の強度が異な
り、ウエハーＷｆの存否を精度良く検出することができ
ない場合がある。そこで、本実施例では光電センサ３１
に光沢センサを使用した。
【００３７】光沢センサは公知のものであり、図５に示
すように、赤色ＬＥＤからなる投光器７１からレンズ７
２及び偏光フィルタ７３を通してＳ波（垂直波）のみを
検出物体７７に投光し、検出物体７７に光沢がある場
合、Ｓ波は正反射してそのまま受光ファイバー７４に入
力し、光沢がない場合は拡散反射成分が増えるため偏光
方向がランダムになり、Ｐ波（平行波）が発生する。こ
のＳ波とＰ波を特殊な偏光ビームスプリッター（ＦＡ
Ｏ）７５で分離し、Ｐ波のみを受光ファイバー７６に入
力し、２つの受光信号を演算処理することにより、光沢
度の違いを判別するように構成したものである。
すように、赤色ＬＥＤからなる投光器７１からレンズ７
２及び偏光フィルタ７３を通してＳ波（垂直波）のみを
検出物体７７に投光し、検出物体７７に光沢がある場
合、Ｓ波は正反射してそのまま受光ファイバー７４に入
力し、光沢がない場合は拡散反射成分が増えるため偏光
方向がランダムになり、Ｐ波（平行波）が発生する。こ
のＳ波とＰ波を特殊な偏光ビームスプリッター（ＦＡ
Ｏ）７５で分離し、Ｐ波のみを受光ファイバー７６に入
力し、２つの受光信号を演算処理することにより、光沢
度の違いを判別するように構成したものである。
【００３８】図６は光電センサ３１に各種のセンサを用
いてその性能評価した結果を示す図である。はウエハ
ーＷｆ処理仕様差の検知可否、は室内照明の影響、
は水の影響、は砥液の影響、はウエハーＷｆの大き
さ、はウエハーＷｆの大きさと水の影響、はセンサ
の被水の影響、はポリッシュ動作時の影響のそれぞれ
の評価項目を示す。
いてその性能評価した結果を示す図である。はウエハ
ーＷｆ処理仕様差の検知可否、は室内照明の影響、
は水の影響、は砥液の影響、はウエハーＷｆの大き
さ、はウエハーＷｆの大きさと水の影響、はセンサ
の被水の影響、はポリッシュ動作時の影響のそれぞれ
の評価項目を示す。
【００３９】上記のウエハーＷｆ処理仕様差の検知可
否はベア（裸）のＷｆと表面に酸化膜を形成したウエハ
ーＷｆの間で一方を検知できるように閾値を調整した場
合他方が検知できるか否かを調べたもので、光沢センサ
及び（変位検出式）レーザセンサは何れも検知できた
が、色差センサＮＯ．１及び色差センサＮＯ．２では一
部検知できず、未検知となった場合があった。
否はベア（裸）のＷｆと表面に酸化膜を形成したウエハ
ーＷｆの間で一方を検知できるように閾値を調整した場
合他方が検知できるか否かを調べたもので、光沢センサ
及び（変位検出式）レーザセンサは何れも検知できた
が、色差センサＮＯ．１及び色差センサＮＯ．２では一
部検知できず、未検知となった場合があった。
【００４０】の室内照明の影響では室内を照明し、検
知可能か否かを調べたもので、全部のセンサで検知する
ことができた。
知可能か否かを調べたもので、全部のセンサで検知する
ことができた。
【００４１】の水の影響では０．５ｌ／ｍｉｎの水を
ターンテーブルＴ／Ｔに供給した場合とウエハーＷｆに
供給した場合に検知できるか否かを調べたもので、ター
ンテーブルＴ／Ｔ上に水を供給した場合は全部のセンサ
が検知できたが、ウエハーＷｆ上に水を供給した場合は
光沢センサとレーザセンサでは検知できたが、色差セン
サＮＯ．１及び色差センサＮＯ．２では一部未検知の場
合があった。
ターンテーブルＴ／Ｔに供給した場合とウエハーＷｆに
供給した場合に検知できるか否かを調べたもので、ター
ンテーブルＴ／Ｔ上に水を供給した場合は全部のセンサ
が検知できたが、ウエハーＷｆ上に水を供給した場合は
光沢センサとレーザセンサでは検知できたが、色差セン
サＮＯ．１及び色差センサＮＯ．２では一部未検知の場
合があった。
【００４２】の砥液の影響では０．５ｌ／ｍｉｎの砥
液をターンテーブルＴ／Ｔに供給した場合とウエハーＷ
ｆに供給した場合に検知できるか否かを調べたもので、
ターンテーブルＴ／Ｔ上に水を供給した場合は全部のセ
ンサが検知できたが、ウエハーＷｆ上に砥液を供給した
場合は光沢センサとレーザセンサでは検知できたが、色
差センサＮＯ．１及び色差センサＮＯ．２では一部未検
知の場合があった。
液をターンテーブルＴ／Ｔに供給した場合とウエハーＷ
ｆに供給した場合に検知できるか否かを調べたもので、
ターンテーブルＴ／Ｔ上に水を供給した場合は全部のセ
ンサが検知できたが、ウエハーＷｆ上に砥液を供給した
場合は光沢センサとレーザセンサでは検知できたが、色
差センサＮＯ．１及び色差センサＮＯ．２では一部未検
知の場合があった。
【００４３】のウエハーＷｆの大きさの評価項目にお
いては、１０ｍｍ巾のウエハーＷｆの破片を検知できる
か否かを調べたもので、光沢センサ、色差センサＮＯ．
１及び色差センサＮＯ．２は検知できたが、レーザセン
サでは一部未検知の場合があった。
いては、１０ｍｍ巾のウエハーＷｆの破片を検知できる
か否かを調べたもので、光沢センサ、色差センサＮＯ．
１及び色差センサＮＯ．２は検知できたが、レーザセン
サでは一部未検知の場合があった。
【００４４】のウエハーＷｆの大きさと水の影響では
ターンテーブルＴ／Ｔ上に水を供給した場合とウエハー
Ｗｆ上に水を供給した場合で１０ｍｍ巾のウエハーＷｆ
の破片を検知できるか否かを調べたもので、ターンテー
ブルＴ／Ｔ上に水を供給した場合は光沢センサ、色差セ
ンサＮＯ．１及び色差センサＮＯ．２は検知できたが、
レーザセンサは一部誤検知の場合があり、ウエハーＷｆ
上に水を供給した場合は全部のセンサで検知できた。
ターンテーブルＴ／Ｔ上に水を供給した場合とウエハー
Ｗｆ上に水を供給した場合で１０ｍｍ巾のウエハーＷｆ
の破片を検知できるか否かを調べたもので、ターンテー
ブルＴ／Ｔ上に水を供給した場合は光沢センサ、色差セ
ンサＮＯ．１及び色差センサＮＯ．２は検知できたが、
レーザセンサは一部誤検知の場合があり、ウエハーＷｆ
上に水を供給した場合は全部のセンサで検知できた。
【００４５】のセンサの被水影響ではセンサに少量の
霧状の水を被水した場合と多量の粒状の水を被水した場
合で検知できるか否かを調べたもので、少量の被水及び
多量の被水の場合は光沢センサ、レーザセンサ及び色差
センサＮＯ．１では検知できたが、色差センサＮＯ．２
では一部未検知の場合があった。
霧状の水を被水した場合と多量の粒状の水を被水した場
合で検知できるか否かを調べたもので、少量の被水及び
多量の被水の場合は光沢センサ、レーザセンサ及び色差
センサＮＯ．１では検知できたが、色差センサＮＯ．２
では一部未検知の場合があった。
【００４６】のポリッシュ動作時の影響ではターンテ
ーブルＴ／Ｔの回転数３０ｒｐｍでトップリングの回転
数３０ｒｐｍの水ポリッシュ（水研磨）の場合と、ター
ンテーブルＴ／Ｔの回転数１００ｒｐｍでトップリング
の回転数３０ｒｐｍの水ポリッシュの場合で検知できる
か否かを調べたもので、光沢センサでは検知できたが、
レーザーセンサでは一部誤検知の場合があった。
ーブルＴ／Ｔの回転数３０ｒｐｍでトップリングの回転
数３０ｒｐｍの水ポリッシュ（水研磨）の場合と、ター
ンテーブルＴ／Ｔの回転数１００ｒｐｍでトップリング
の回転数３０ｒｐｍの水ポリッシュの場合で検知できる
か否かを調べたもので、光沢センサでは検知できたが、
レーザーセンサでは一部誤検知の場合があった。
【００４７】図６に示すように光沢センサは評価項目
〜のいずれの性能評価でも正確にウエハーＷｆの有無
を検知できた。レーザセンサ、色差センサＮＯ．１及び
色差センサＮＯ．２でも概ね良い結果が得られるが、レ
ーザーセンサでは評価項目、、で、色差センサＮ
Ｏ．１及び色差センサＮＯ．２では評価項目、、
で誤検知や検知できない場合が生じ、通常の研磨クロス
と砥液を使う研磨方法では性能の安定性が不十分となっ
た。
〜のいずれの性能評価でも正確にウエハーＷｆの有無
を検知できた。レーザセンサ、色差センサＮＯ．１及び
色差センサＮＯ．２でも概ね良い結果が得られるが、レ
ーザーセンサでは評価項目、、で、色差センサＮ
Ｏ．１及び色差センサＮＯ．２では評価項目、、
で誤検知や検知できない場合が生じ、通常の研磨クロス
と砥液を使う研磨方法では性能の安定性が不十分となっ
た。
【００４８】上記のように通常の研磨クロスと砥液を使
う研磨方法では、光沢センサが性能が安定しているが、
研磨クロスの種類や砥液の種類等による研磨条件や研磨
環境の変化によってはレーザーセンサや色差センサでも
ウエハーのトップリングからの飛び出しを正確に検知で
きることが確認されており、光電センサ３１としては、
光沢センサのみではなく、（変位検出式）レーザーセン
サや色差センサのような光電センサも使用できる。
う研磨方法では、光沢センサが性能が安定しているが、
研磨クロスの種類や砥液の種類等による研磨条件や研磨
環境の変化によってはレーザーセンサや色差センサでも
ウエハーのトップリングからの飛び出しを正確に検知で
きることが確認されており、光電センサ３１としては、
光沢センサのみではなく、（変位検出式）レーザーセン
サや色差センサのような光電センサも使用できる。
【００４９】なお、上記実施形態例では、ウエハーセン
サ２１をセンサ支持アーム２２を介してトップリング２
０の側部近傍で且つターンテーブル１０の回転方向下流
側に配置するように構成したが、この位置に配置する構
成であればこれに限定されるものではなく、図７（ａ）
に示すように、トップリングアーム２４の先端部（トッ
プリングヘッド）に取付部材８０を介してウエハーセン
サ２１を取り付ける構成としても良い。なお、ウエハー
センサ２１は図７（ｂ）に示すように軸８１を中心に矢
印Ｐ方向に回動できるようになっている。これにより、
トップリング２０等のメンテナンス等において、ウエハ
ーセンサ２１が邪魔にならないように退避できる。
サ２１をセンサ支持アーム２２を介してトップリング２
０の側部近傍で且つターンテーブル１０の回転方向下流
側に配置するように構成したが、この位置に配置する構
成であればこれに限定されるものではなく、図７（ａ）
に示すように、トップリングアーム２４の先端部（トッ
プリングヘッド）に取付部材８０を介してウエハーセン
サ２１を取り付ける構成としても良い。なお、ウエハー
センサ２１は図７（ｂ）に示すように軸８１を中心に矢
印Ｐ方向に回動できるようになっている。これにより、
トップリング２０等のメンテナンス等において、ウエハ
ーセンサ２１が邪魔にならないように退避できる。
【００５０】また、ウエハーセンサ２１は内部に図５に
示す構成の光沢センサ７０が配置され、投光器７１への
光、受光ファイバー７４及び受光ファイバー７６からの
光は光ファイバーケーブル８２を通して、光電変換機能
及び演算処理機能を有する信号処理制御手段に伝送する
ようになっている。
示す構成の光沢センサ７０が配置され、投光器７１への
光、受光ファイバー７４及び受光ファイバー７６からの
光は光ファイバーケーブル８２を通して、光電変換機能
及び演算処理機能を有する信号処理制御手段に伝送する
ようになっている。
【００５１】ウエハーセンサ２１がウエハーＷｆの飛び
出しを検知したら、該検出信号でターンテーブル１０の
回転及びトップリング２０の回転を停止する。図８はタ
ーンテーブル１０の回転駆動部の構成を示す図である。
回転駆動部は駆動モータ制御装置８５を具備し、該駆動
モータ制御装置８５を介して駆動モータ８６を所定の回
転数で回転させる。
出しを検知したら、該検出信号でターンテーブル１０の
回転及びトップリング２０の回転を停止する。図８はタ
ーンテーブル１０の回転駆動部の構成を示す図である。
回転駆動部は駆動モータ制御装置８５を具備し、該駆動
モータ制御装置８５を介して駆動モータ８６を所定の回
転数で回転させる。
【００５２】ウエハーセンサ２１の出力信号は光ファイ
バーケーブル８２を通して光電変換機能及び増幅機能を
有する光電変換増幅器８３を介して、信号処理制御部８
４に入力され、信号処理制御部８４はウエハーセンサ２
１からの出力信号を処理し、トップリング２０からウエ
ハーＷｆの飛び出しを検知したら、駆動モータ制御装置
８５に回生制動指令信号Ｓを送る。これにより駆動モー
タ制御装置８５は駆動モータ８６に回生制動をかける。
バーケーブル８２を通して光電変換機能及び増幅機能を
有する光電変換増幅器８３を介して、信号処理制御部８
４に入力され、信号処理制御部８４はウエハーセンサ２
１からの出力信号を処理し、トップリング２０からウエ
ハーＷｆの飛び出しを検知したら、駆動モータ制御装置
８５に回生制動指令信号Ｓを送る。これにより駆動モー
タ制御装置８５は駆動モータ８６に回生制動をかける。
【００５３】なお、上記例では駆動モータ８６に回生制
動をかけてターンテーブル１０を停止する例を示した
が、これに代えて又はこれに加えて、例えばターンテー
ブル１０の回転部にブレーキドラムを設け、該ブレーキ
ドラムにブレーキシューを押し当てて制動をかける所謂
メカニカルブレーキを用いてもよい。また、トップリン
グ２０の回転停止にも上記のような回生制動及びメカニ
カルブレーキを用いてもよいが、トップリング２０の場
合は慣性力が小さいから電源を遮断するのみでも良い。
動をかけてターンテーブル１０を停止する例を示した
が、これに代えて又はこれに加えて、例えばターンテー
ブル１０の回転部にブレーキドラムを設け、該ブレーキ
ドラムにブレーキシューを押し当てて制動をかける所謂
メカニカルブレーキを用いてもよい。また、トップリン
グ２０の回転停止にも上記のような回生制動及びメカニ
カルブレーキを用いてもよいが、トップリング２０の場
合は慣性力が小さいから電源を遮断するのみでも良い。
【００５４】上記のようにウエハーＷｆのトップリング
２０からの飛び出しを検知するウエハーセンサ２１に光
電センサ、特に上記のような光沢センサを用いることに
より、出力信号の複雑な処理を行うことなく、閾値を所
定の値に設定するのみで、ウエハーＷｆのトップリング
２０からの飛び出しを短時間に確実に検出でき、短時間
にターンテーブル１０やトップリング２０を停止できる
から、ウエハー自身の破損や、装置を構成する部材や機
器の破損、損傷を未然に防ぐことができる。
２０からの飛び出しを検知するウエハーセンサ２１に光
電センサ、特に上記のような光沢センサを用いることに
より、出力信号の複雑な処理を行うことなく、閾値を所
定の値に設定するのみで、ウエハーＷｆのトップリング
２０からの飛び出しを短時間に確実に検出でき、短時間
にターンテーブル１０やトップリング２０を停止できる
から、ウエハー自身の破損や、装置を構成する部材や機
器の破損、損傷を未然に防ぐことができる。
【００５５】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ト
ップリングの側部近傍で且つターンテーブルの回転方向
下流側にトップリングから飛び出したウエハーを検出す
るウエハー飛び出し検知器を設けたので、研磨中にウエ
ハーのトップリングからの飛び出しを適確に検知でき、
該ウエハーの飛び出しを検知した場合、直ちに研磨動作
を停止し、ウエハー飛び出しによるウエハー自身の破
損、ガイドリング、研磨クロス、バッキング材及びドレ
ッシング部材等のポリッシング装置を構成する機器や部
材の損傷を未然に防止する対策が極めて容易になるとい
う優れた効果が得られる。
ップリングの側部近傍で且つターンテーブルの回転方向
下流側にトップリングから飛び出したウエハーを検出す
るウエハー飛び出し検知器を設けたので、研磨中にウエ
ハーのトップリングからの飛び出しを適確に検知でき、
該ウエハーの飛び出しを検知した場合、直ちに研磨動作
を停止し、ウエハー飛び出しによるウエハー自身の破
損、ガイドリング、研磨クロス、バッキング材及びドレ
ッシング部材等のポリッシング装置を構成する機器や部
材の損傷を未然に防止する対策が極めて容易になるとい
う優れた効果が得られる。
【図１】本発明のウエハー飛び出し検知装置を備えたポ
リッシング装置の概略構成を示す図で、同図（ａ）は平
面図、同図（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面矢視図である。
リッシング装置の概略構成を示す図で、同図（ａ）は平
面図、同図（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面矢視図である。
【図２】本発明のウエハー飛び出し検知装置を備えたポ
リッシング装置の具体的構成の平面構成を示す図であ
る。
リッシング装置の具体的構成の平面構成を示す図であ
る。
【図３】図３（ａ）は図２のＢ−Ｂ断面矢視図、図３
（ｂ）はウエハーセンサ部の平面図である。
（ｂ）はウエハーセンサ部の平面図である。
【図４】ウエハーがトップリングに正常に装着されない
場合の状態例を示す図である。
場合の状態例を示す図である。
【図５】光沢センサの構成例を示す図である。
【図６】各センサの性能評価結果を示す図である。
【図７】同図（ａ）は本発明のウエハー飛び出し検知装
置を備えたポリッシング装置の概略構成を示す図、同図
（ｂ）はウエハーセンサの取付け構造を示す図である。
置を備えたポリッシング装置の概略構成を示す図、同図
（ｂ）はウエハーセンサの取付け構造を示す図である。
【図８】ターンテーブル１０の回転駆動部の構成を示す
図である。
図である。
１０ ターンテーブル １１ 研磨クロス ２０ トップリング ２１ ウエハーセンサ ２２ センサ支持アーム ２３ 回転軸 ２４ トップリングアーム ２５ 砥液ノズル ２６ 砥液ノズルアーム ２７ ドレッサー ２９ ドレッサー待機部 ３０ ドレッサーアーム ３１ 光電センサ ３８ ウエハー受取受渡ステーション ４０ カバー ４１ バンパー ７０ 光沢センサ ８３ 光電変換増幅器 ８４ 信号処理制御部 ８５ 駆動モータ制御装置 ８６ 駆動モータ
Claims (6)
- 【請求項１】 ターンテーブル上面の研磨面上にトップ
リングに装着したウエハーを当接し、該ターンテーブル
及びトップリングの回転によりウエハーの被研磨面を研
磨するポリッシング装置において、 トップリングの側部近傍で且つターンテーブルの回転方
向下流側にトップリングから飛び出したウエハーを検出
するウエハー飛び出し検知器を設けたことを特徴とする
ポリッシング装置。 - 【請求項２】 前記ウエハー飛び出し検知器は光電セン
サを具備し、該光電センサから光を投光し、その反射光
を検出し、該反射光量の変化からウエハー飛び出しを検
知するように構成したことを特徴とする請求項１に記載
のポリッシング装置。 - 【請求項３】 前記光電センサは赤色ＬＥＤから偏光フ
ィルターを通してＳ波のみとした光を投光し、その反射
光を偏光ビームスプリッタでＳ波とＰ波に分離し、該分
離したＳ波とＰ波を処理して得られる光沢度の違いから
被検出物を検知する光沢センサであることを特徴とする
請求項１又は２に記載のポリッシング装置。 - 【請求項４】 前記ウエハー飛び出し検知器はトップリ
ングを支持するトップリングアームに直接又は所定の部
材を介して該トップリングの側部近傍で且つターンテー
ブルの回転方向下流側に位置するように取付けられてい
ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１に記載
のポリッシング装置。 - 【請求項５】 前記ウエハー飛び出し検知器がウエハー
の飛び出しを検知したら直ちに前記ターンテーブルとト
ップリングの回転を各々停止する手段、又はトップリン
グを上昇させる手段のうち少なくとも１つの手段を具備
することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１に記
載のポリッシング装置。 - 【請求項６】 前記ターンテーブルの外側にターンテー
ブルから飛び出したウエハーを受け止めるバンパーを設
けたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１に記
載のポリッシング装置。
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