JP2003273047A - 研磨装置および研磨方法 - Google Patents
研磨装置および研磨方法Info
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- JP2003273047A JP2003273047A JP2002074007A JP2002074007A JP2003273047A JP 2003273047 A JP2003273047 A JP 2003273047A JP 2002074007 A JP2002074007 A JP 2002074007A JP 2002074007 A JP2002074007 A JP 2002074007A JP 2003273047 A JP2003273047 A JP 2003273047A
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- Japan
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- retainer ring
- polishing
- surface position
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- wafer
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- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 基板を研磨する前に、リテーナーリングの不
具合を検知する。 【解決手段】 ウェハ５の外周を囲むように配置された
リテーナーリング７の表面位置を測定するセンサ１１
ａ，１１ｂを備え、リテーナーリング７の表面位置が所
定位置よりも高い場合には、ゴムチューブ６にエアーを
供給して、リテーナーリング７を厚み方向に移動させ
る。リテーナーリング７の片削れが発生した場合には、
リテーナーリング７を研磨して平坦化する。
具合を検知する。 【解決手段】 ウェハ５の外周を囲むように配置された
リテーナーリング７の表面位置を測定するセンサ１１
ａ，１１ｂを備え、リテーナーリング７の表面位置が所
定位置よりも高い場合には、ゴムチューブ６にエアーを
供給して、リテーナーリング７を厚み方向に移動させ
る。リテーナーリング７の片削れが発生した場合には、
リテーナーリング７を研磨して平坦化する。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、半導体製造装置に
係り、特に研磨装置および研磨方法に関する。
係り、特に研磨装置および研磨方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４は、従来の研磨装置を説明するため
の断面図である。図４において、参照符号２はキャリア
ヘッド、３はキャリアヘッド２に固定された金属板、４
は金属板３上に配置されたバッキングフィルム、５は基
板としてのウェハ、７はキャリアヘッド２に固定された
リテーナーリングを示している。図４に示すように、ウ
ェハ５の外周を囲むようにリテーナーリング７が配置さ
れている。このリテーナーリング７は、研磨中にウェハ
５の飛び出し（スリップアウト）を防止するとともに、
図示しない研磨パッドとウェハ５外周部との接触位置、
すなわち研磨パッドの跳ね返り位置を調節するためのも
のである。
の断面図である。図４において、参照符号２はキャリア
ヘッド、３はキャリアヘッド２に固定された金属板、４
は金属板３上に配置されたバッキングフィルム、５は基
板としてのウェハ、７はキャリアヘッド２に固定された
リテーナーリングを示している。図４に示すように、ウ
ェハ５の外周を囲むようにリテーナーリング７が配置さ
れている。このリテーナーリング７は、研磨中にウェハ
５の飛び出し（スリップアウト）を防止するとともに、
図示しない研磨パッドとウェハ５外周部との接触位置、
すなわち研磨パッドの跳ね返り位置を調節するためのも
のである。
【０００３】リテーナーリング７は、ウェハ５が研磨さ
れるとともに、徐々に削れていく。具体的には、図５に
示すように、リテーナーリング７の厚みは、交換直後
（初期）の厚みＡから、ウェハ５の研磨を続けていくう
ちに厚みＢにまで減少する。リテーナーリング７が厚み
Ｂになると、リテーナーリング７の表面７ａからウェハ
５の表面５ａまでの距離Ｃ（以下、「ウェハ飛び出し
量」という。）が大きくなってしまう。このため、研磨
中にウェハ５がスリップアウトしやすくなってしまう。
そこで、リテーナーリング７を周期的に交換する必要が
ある。
れるとともに、徐々に削れていく。具体的には、図５に
示すように、リテーナーリング７の厚みは、交換直後
（初期）の厚みＡから、ウェハ５の研磨を続けていくう
ちに厚みＢにまで減少する。リテーナーリング７が厚み
Ｂになると、リテーナーリング７の表面７ａからウェハ
５の表面５ａまでの距離Ｃ（以下、「ウェハ飛び出し
量」という。）が大きくなってしまう。このため、研磨
中にウェハ５がスリップアウトしやすくなってしまう。
そこで、リテーナーリング７を周期的に交換する必要が
ある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、リテー
ナーリング７は、値段が高額であるにも関わらず、一般
的にライフタイムが短い。このため、半導体装置の製造
コストが高くなってしまうという問題があった。また、
リテーナーリング７の交換は、キャリアヘッド２の分解
作業を伴うため、研磨装置のダウンタイムが長くなり、
稼働率が低くなってしまう問題があった。
ナーリング７は、値段が高額であるにも関わらず、一般
的にライフタイムが短い。このため、半導体装置の製造
コストが高くなってしまうという問題があった。また、
リテーナーリング７の交換は、キャリアヘッド２の分解
作業を伴うため、研磨装置のダウンタイムが長くなり、
稼働率が低くなってしまう問題があった。
【０００５】ところで、リテーナーリング７が新しい場
合には、リテーナーリング７は全体的にほぼ均一に削れ
ていくが（図６（ａ）参照）、ランニング枚数が増加す
ると、リテーナーリング７の内側と外側での削れ量が異
なる、いわゆる片削れが発生してしまう（図６（ｂ）参
照）。図６（ｂ）に示すようにリテーナーリング７の片
削れが発生してしまうと、上述した研磨パッドの跳ね返
り位置が変わってしまう。このため、ウェハ５の外周部
（エッジ部）の研磨プロファイルが不安定になり、面内
均一性が悪化してしまう。従って、プロセスの安定性を
阻害してしまう問題があった。
合には、リテーナーリング７は全体的にほぼ均一に削れ
ていくが（図６（ａ）参照）、ランニング枚数が増加す
ると、リテーナーリング７の内側と外側での削れ量が異
なる、いわゆる片削れが発生してしまう（図６（ｂ）参
照）。図６（ｂ）に示すようにリテーナーリング７の片
削れが発生してしまうと、上述した研磨パッドの跳ね返
り位置が変わってしまう。このため、ウェハ５の外周部
（エッジ部）の研磨プロファイルが不安定になり、面内
均一性が悪化してしまう。従って、プロセスの安定性を
阻害してしまう問題があった。
【０００６】研磨レートの面内均一性が悪化した場合、
その要因の１つとして、上述したリテーナーリング７の
不良（片削れ）が考えられる。しかしながら、リテーナ
ーリング７の良否は、リテーナーリング７をキャリアヘ
ッド２から取り外さなければ判断することができない。
上述したように、リテーナーリング７の取り外しはキャ
リアヘッド２の分解を伴い、長時間を要する。また、取
り外したリテーナーリング７が良品であっても、そのリ
テーナーリング７を再度取り付けた場合、取り付け位置
が変わり、研磨レートの面内均一性が大きく変わってし
まう場合がある。このため、キャリアヘッド２の取り外
しを簡単に行うことができない。従って、面内均一性の
悪化の要因が、リテーナーリング７であるか否かの判断
をウェハ研磨前に容易に行うことができないという問題
があった。また、研磨中のリテーナーリング７の厚み
や、ウェハ飛び出し量を、ウェハ研磨前に知ることがで
きなかった。
その要因の１つとして、上述したリテーナーリング７の
不良（片削れ）が考えられる。しかしながら、リテーナ
ーリング７の良否は、リテーナーリング７をキャリアヘ
ッド２から取り外さなければ判断することができない。
上述したように、リテーナーリング７の取り外しはキャ
リアヘッド２の分解を伴い、長時間を要する。また、取
り外したリテーナーリング７が良品であっても、そのリ
テーナーリング７を再度取り付けた場合、取り付け位置
が変わり、研磨レートの面内均一性が大きく変わってし
まう場合がある。このため、キャリアヘッド２の取り外
しを簡単に行うことができない。従って、面内均一性の
悪化の要因が、リテーナーリング７であるか否かの判断
をウェハ研磨前に容易に行うことができないという問題
があった。また、研磨中のリテーナーリング７の厚み
や、ウェハ飛び出し量を、ウェハ研磨前に知ることがで
きなかった。
【０００７】本発明は、上記従来の課題を解決するため
になされたもので、基板を研磨する前に、リテーナーリ
ングの不具合を検知することを目的とする。
になされたもので、基板を研磨する前に、リテーナーリ
ングの不具合を検知することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決する為の手段】請求項１の発明に係る研磨
装置は、基板の外周を囲むように配置されたリテーナー
リングと、前記リテーナーリングの内側に前記基板を保
持する保持機構と、前記保持機構により保持された前記
基板の表面を研磨するための研磨機構と、前記リテーナ
ーリングの表面位置を測定するセンサとを備えたことを
特徴とするものである。
装置は、基板の外周を囲むように配置されたリテーナー
リングと、前記リテーナーリングの内側に前記基板を保
持する保持機構と、前記保持機構により保持された前記
基板の表面を研磨するための研磨機構と、前記リテーナ
ーリングの表面位置を測定するセンサとを備えたことを
特徴とするものである。
【０００９】請求項２の発明に係る研磨装置は、請求項
１に記載の研磨装置において、前記センサは、前記基板
の表面位置を更に測定することを特徴とするものであ
る。
１に記載の研磨装置において、前記センサは、前記基板
の表面位置を更に測定することを特徴とするものであ
る。
【００１０】請求項３の発明に係る研磨装置は、請求項
１又は２に記載の研磨装置において、前記リテーナーリ
ングを厚み方向に移動させる移動機構と、前記リテーナ
ーリングの表面位置が所定の位置になるように、前記移
動機構を制御する制御部と、を備えたことを特徴とする
ものである。
１又は２に記載の研磨装置において、前記リテーナーリ
ングを厚み方向に移動させる移動機構と、前記リテーナ
ーリングの表面位置が所定の位置になるように、前記移
動機構を制御する制御部と、を備えたことを特徴とする
ものである。
【００１１】請求項４の発明に係る研磨装置は、請求項
１から３の何れかに記載の研磨装置において、前記セン
サは、前記リテーナーリングの内縁付近の表面位置と外
縁付近の表面位置とを測定することを特徴とするもので
ある。
１から３の何れかに記載の研磨装置において、前記セン
サは、前記リテーナーリングの内縁付近の表面位置と外
縁付近の表面位置とを測定することを特徴とするもので
ある。
【００１２】請求項５の発明に係る研磨装置は、請求項
４に記載の研磨装置において、前記内縁付近の表面位置
と前記外縁付近の表面位置との差が所定の範囲内になる
ように、前記リテーナーリングを研磨するリテーナーリ
ング研磨部を更に備えたことを特徴とするものである。
４に記載の研磨装置において、前記内縁付近の表面位置
と前記外縁付近の表面位置との差が所定の範囲内になる
ように、前記リテーナーリングを研磨するリテーナーリ
ング研磨部を更に備えたことを特徴とするものである。
【００１３】請求項６の発明に係る研磨装置は、請求項
５に記載の研磨装置において、研磨された前記リテーナ
ーリングを洗浄する洗浄部を更に備えたことを特徴とす
るものである。
５に記載の研磨装置において、研磨された前記リテーナ
ーリングを洗浄する洗浄部を更に備えたことを特徴とす
るものである。
【００１４】請求項７の発明に係る研磨装置は、請求項
６に記載の研磨装置において、前記洗浄部は、前記リテ
ーナーリングを内縁から洗浄する第１洗浄部と、外縁か
ら洗浄する第２洗浄部と、を備えたことを特徴とするも
のである。
６に記載の研磨装置において、前記洗浄部は、前記リテ
ーナーリングを内縁から洗浄する第１洗浄部と、外縁か
ら洗浄する第２洗浄部と、を備えたことを特徴とするも
のである。
【００１５】請求項８の発明に係る研磨方法は、研磨装
置において基板を研磨する研磨方法であって、前記基板
の外周を囲むリテーナーリングの表面位置を測定する測
定工程と、前記リテーナーリングの表面位置が所定位置
よりも高い場合に、前記リテーナーリングを厚み方向に
移動させる移動工程と、前記移動工程が終了した後、前
記基板を研磨する工程と、を含むことを特徴とするもの
である。
置において基板を研磨する研磨方法であって、前記基板
の外周を囲むリテーナーリングの表面位置を測定する測
定工程と、前記リテーナーリングの表面位置が所定位置
よりも高い場合に、前記リテーナーリングを厚み方向に
移動させる移動工程と、前記移動工程が終了した後、前
記基板を研磨する工程と、を含むことを特徴とするもの
である。
【００１６】請求項９の発明に係る研磨方法は、研磨装
置において基板を研磨する研磨方法であって、前記基板
の外周を囲むリテーナーリングの内縁付近の表面位置お
よび外縁付近の表面位置を測定する測定工程と、前記内
縁付近の表面位置と前記外縁付近の表面位置との差が所
定の範囲を超えた場合に、前記リテーナーリングの表面
を研磨する工程と、前記リテーナーリングの表面を研磨
する工程が終了した後、前記基板を研磨する工程と、を
含むことを特徴とするものである。
置において基板を研磨する研磨方法であって、前記基板
の外周を囲むリテーナーリングの内縁付近の表面位置お
よび外縁付近の表面位置を測定する測定工程と、前記内
縁付近の表面位置と前記外縁付近の表面位置との差が所
定の範囲を超えた場合に、前記リテーナーリングの表面
を研磨する工程と、前記リテーナーリングの表面を研磨
する工程が終了した後、前記基板を研磨する工程と、を
含むことを特徴とするものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図中、同一または相当する
部分には同一の符号を付してその説明を簡略化ないし省
略することがある。
施の形態について説明する。図中、同一または相当する
部分には同一の符号を付してその説明を簡略化ないし省
略することがある。
【００１８】実施の形態１．図１は、本発明の実施の形
態１による研磨装置を説明するための概念図である。図
２は、本実施の形態１において、ロード／アンロード部
を説明するための概念図である。図１および図２におい
て、参照符号１はプラテン（定盤）、２はウェハを保持
する保持機構としてのキャリアヘッド、３はキャリアヘ
ッド２に固定された金属板、４は金属板３の一面上に配
置されたバッキングフィルム、５はバッキングフィルム
４を介してキャリアヘッド２に吸着保持された被加工基
板としてのウェハ、６はリテーナーリングを厚み方向に
移動させる移動機構、７はウェハ５の外周を囲むように
配置され、ウェハ５の飛び出しを防止するリテーナーリ
ング、８は制御部３０からの制御信号によってキャリア
ヘッド２を移動させるアームを示している。また、参照
符号１０はウェハ５のロード及びアンロードを行うため
のロード／アンロード部、１１はセンサ、２０はリテー
ナーリング研磨・洗浄部、２１はリテーナーリング７を
研磨する研磨盤、２２は第１洗浄部、２３は第２洗浄
部、３０は制御部を示している。また、図示しないが、
プラテン１上には、研磨機構の一部としての研磨パッド
（研磨布）が配置されている。
態１による研磨装置を説明するための概念図である。図
２は、本実施の形態１において、ロード／アンロード部
を説明するための概念図である。図１および図２におい
て、参照符号１はプラテン（定盤）、２はウェハを保持
する保持機構としてのキャリアヘッド、３はキャリアヘ
ッド２に固定された金属板、４は金属板３の一面上に配
置されたバッキングフィルム、５はバッキングフィルム
４を介してキャリアヘッド２に吸着保持された被加工基
板としてのウェハ、６はリテーナーリングを厚み方向に
移動させる移動機構、７はウェハ５の外周を囲むように
配置され、ウェハ５の飛び出しを防止するリテーナーリ
ング、８は制御部３０からの制御信号によってキャリア
ヘッド２を移動させるアームを示している。また、参照
符号１０はウェハ５のロード及びアンロードを行うため
のロード／アンロード部、１１はセンサ、２０はリテー
ナーリング研磨・洗浄部、２１はリテーナーリング７を
研磨する研磨盤、２２は第１洗浄部、２３は第２洗浄
部、３０は制御部を示している。また、図示しないが、
プラテン１上には、研磨機構の一部としての研磨パッド
（研磨布）が配置されている。
【００１９】センサ１１は、図２に示すように、リテー
ナーリング７の表面７ａの位置を測定するセンサ１１
ａ，１１ｂと、ウェハ５の表面５ａの位置を測定するセ
ンサ１１ｃと、キャリアヘッド２の外周付近の表面位置
を測定するセンサ１１ｄと、を有する。ここで、センサ
１１ａは、リテーナーリング７の内縁付近の表面位置を
測定する。また、センサ１１ｂは、リテーナーリング７
の外縁付近の表面位置を測定する。このセンサ１１ａ〜
１１ｄは、例えば、発光ダイオードタイプやレーザタイ
プのものを用いることができる。また、センサ１１は制
御部３０に接続されており、測定結果を制御部３０に送
信する。
ナーリング７の表面７ａの位置を測定するセンサ１１
ａ，１１ｂと、ウェハ５の表面５ａの位置を測定するセ
ンサ１１ｃと、キャリアヘッド２の外周付近の表面位置
を測定するセンサ１１ｄと、を有する。ここで、センサ
１１ａは、リテーナーリング７の内縁付近の表面位置を
測定する。また、センサ１１ｂは、リテーナーリング７
の外縁付近の表面位置を測定する。このセンサ１１ａ〜
１１ｄは、例えば、発光ダイオードタイプやレーザタイ
プのものを用いることができる。また、センサ１１は制
御部３０に接続されており、測定結果を制御部３０に送
信する。
【００２０】図３は、本実施の形態１において、リテー
ナーリング研磨・洗浄部を説明するための概念図であ
る。詳細には、図３（ａ）は、リテーナーリング研磨中
のリテーナーリング研磨・洗浄部を示しており、図３
（ｂ）は、リテーナーリング洗浄中のリテーナーリング
研磨・洗浄部を示している。図３（ａ），（ｂ）におい
て、参照符号２１は、片削りが発生したリテーナーリン
グ７を研磨するための研磨盤を示し、２２はリテーナー
リング７を内縁から洗浄するための第１洗浄部を示し、
２３はリテーナーリング７を外縁から洗浄するための第
２洗浄部を示している。図３（ａ）に示すように、リテ
ーナーリング７を研磨する際、研磨盤２１の底面から供
給された研磨液が、研磨盤２１の表面から出る。また、
研磨盤２１は回転機構を有している。
ナーリング研磨・洗浄部を説明するための概念図であ
る。詳細には、図３（ａ）は、リテーナーリング研磨中
のリテーナーリング研磨・洗浄部を示しており、図３
（ｂ）は、リテーナーリング洗浄中のリテーナーリング
研磨・洗浄部を示している。図３（ａ），（ｂ）におい
て、参照符号２１は、片削りが発生したリテーナーリン
グ７を研磨するための研磨盤を示し、２２はリテーナー
リング７を内縁から洗浄するための第１洗浄部を示し、
２３はリテーナーリング７を外縁から洗浄するための第
２洗浄部を示している。図３（ａ）に示すように、リテ
ーナーリング７を研磨する際、研磨盤２１の底面から供
給された研磨液が、研磨盤２１の表面から出る。また、
研磨盤２１は回転機構を有している。
【００２１】次に、上記研磨装置の動作、すなわち研磨
方法について説明する。先ず、ロード／アンロード部１
０において、キャリアヘッド２によってウェハ５を吸着
保持する。次に、ロード／アンロード部１０において、
図２に示すように、センサ１１ａによりリテーナーリン
グ７の内縁付近の表面位置を測定し、センサ１１ｂによ
りリテーナーリング７の外縁付近の表面位置を測定し、
センサ１１ｃによりウェハ５の表面位置を測定する。な
お、このセンサ１１ａ，１１ｂ，１１ｃによる位置測定
時又は測定前に、研磨されないキャリアヘッド２の表面
位置をセンサ１１ｄにより測定する。これにより、セン
サ１１ｄの位置を確認できるとともに、センサ１１ａ，
１１ｂ，１１ｃの位置確認並びに位置調整をすることが
可能である。また、センサ１１ａ〜１１ｄは、測定結果
を制御部３０に送信する。
方法について説明する。先ず、ロード／アンロード部１
０において、キャリアヘッド２によってウェハ５を吸着
保持する。次に、ロード／アンロード部１０において、
図２に示すように、センサ１１ａによりリテーナーリン
グ７の内縁付近の表面位置を測定し、センサ１１ｂによ
りリテーナーリング７の外縁付近の表面位置を測定し、
センサ１１ｃによりウェハ５の表面位置を測定する。な
お、このセンサ１１ａ，１１ｂ，１１ｃによる位置測定
時又は測定前に、研磨されないキャリアヘッド２の表面
位置をセンサ１１ｄにより測定する。これにより、セン
サ１１ｄの位置を確認できるとともに、センサ１１ａ，
１１ｂ，１１ｃの位置確認並びに位置調整をすることが
可能である。また、センサ１１ａ〜１１ｄは、測定結果
を制御部３０に送信する。
【００２２】次に、制御部３０は、センサ１１ａ，１１
ｂから受信した測定結果を基に、以下のような制御を行
う。リテーナーリング７の表面７ａの位置が所定の値よ
りも高い場合、すなわちリテーナーリング７が所定の厚
みよりも薄くなった場合には、移動機構６によりリテー
ナーリング７を厚み方向に移動させる。詳細には、移動
機構６としてのゴムチューブにエアーを供給して、リテ
ーナーリング７の表面７ａ位置を下方に移動させる。こ
れにより、リテーナーリング７の表面位置が一定に保た
れる。
ｂから受信した測定結果を基に、以下のような制御を行
う。リテーナーリング７の表面７ａの位置が所定の値よ
りも高い場合、すなわちリテーナーリング７が所定の厚
みよりも薄くなった場合には、移動機構６によりリテー
ナーリング７を厚み方向に移動させる。詳細には、移動
機構６としてのゴムチューブにエアーを供給して、リテ
ーナーリング７の表面７ａ位置を下方に移動させる。こ
れにより、リテーナーリング７の表面位置が一定に保た
れる。
【００２３】また、センサ１１ａにより測定されたリテ
ーナーリング７の内縁付近の表面位置と、センサ１１ｂ
により測定されたリテーナーリング７の外縁付近の表面
位置との差が所定の範囲を超えた場合、すなわちリテー
ナーリング７の片削れが発生した場合には、制御部３０
は、アーム８によりキャリアヘッド２をロード／アンロ
ード部１０に移動させ、ウェハ５をリリースする。そし
て、制御部３０はアーム８によりキャリアヘッド２をリ
テーナーリング研磨・洗浄部２０に移動させ、図３
（ａ）に示すように、リテーナーリング７を研磨盤２１
により研磨する。この時、リテーナーリング７の研磨量
（研磨時間）は、センサ１１の測定結果に基づいて制御
部３０により計算される。また、リテーナーリング７の
研磨中には、研磨盤２１の表面には裏面から供給された
研磨液が供給される。次に、リテーナーリング７の研磨
が終了した後、図３（ｂ）に示すように、研磨されたリ
テーナーリング７を洗浄部２２，２３により洗浄する。
詳細には、第１洗浄部２２によりリテーナーリング７を
内縁方向から洗浄し、第２洗浄部２３によりリテーナー
リング７を外縁方向から洗浄する。
ーナーリング７の内縁付近の表面位置と、センサ１１ｂ
により測定されたリテーナーリング７の外縁付近の表面
位置との差が所定の範囲を超えた場合、すなわちリテー
ナーリング７の片削れが発生した場合には、制御部３０
は、アーム８によりキャリアヘッド２をロード／アンロ
ード部１０に移動させ、ウェハ５をリリースする。そし
て、制御部３０はアーム８によりキャリアヘッド２をリ
テーナーリング研磨・洗浄部２０に移動させ、図３
（ａ）に示すように、リテーナーリング７を研磨盤２１
により研磨する。この時、リテーナーリング７の研磨量
（研磨時間）は、センサ１１の測定結果に基づいて制御
部３０により計算される。また、リテーナーリング７の
研磨中には、研磨盤２１の表面には裏面から供給された
研磨液が供給される。次に、リテーナーリング７の研磨
が終了した後、図３（ｂ）に示すように、研磨されたリ
テーナーリング７を洗浄部２２，２３により洗浄する。
詳細には、第１洗浄部２２によりリテーナーリング７を
内縁方向から洗浄し、第２洗浄部２３によりリテーナー
リング７を外縁方向から洗浄する。
【００２４】次に、制御部３０はアーム８によりキャリ
アヘッド２をロード／アンロード部１０に移動させ、セ
ンサ１１ａ，１１ｂにより再度リテーナーリング７の内
縁付近および外縁付近の表面位置を測定する。そして、
この測定された表面位置の差が所定範囲内である場合、
移動機構６によりリテーナーリング７を研磨した分だけ
厚み方向に移動させる。そして、再びウェハ５を吸着保
持する。なお、片削れがまだ残存する場合には、再度研
磨盤２１によりリテーナーリング７を研磨し、洗浄部２
２，２３によりリテーナーリング７の洗浄を行う。
アヘッド２をロード／アンロード部１０に移動させ、セ
ンサ１１ａ，１１ｂにより再度リテーナーリング７の内
縁付近および外縁付近の表面位置を測定する。そして、
この測定された表面位置の差が所定範囲内である場合、
移動機構６によりリテーナーリング７を研磨した分だけ
厚み方向に移動させる。そして、再びウェハ５を吸着保
持する。なお、片削れがまだ残存する場合には、再度研
磨盤２１によりリテーナーリング７を研磨し、洗浄部２
２，２３によりリテーナーリング７の洗浄を行う。
【００２５】次に、制御部３０は、アーム８によりキャ
リアヘッド２をプラテン１上に移動させ、公知の方法を
用いて、ウェハ５を研磨する。そして、ウェハ５を研磨
した後、アーム８によりキャリアヘッド２をロード／ア
ンロード部１０に移動させ、ウェハ５をリリースして、
ウェハ５の研磨処理を終了する。
リアヘッド２をプラテン１上に移動させ、公知の方法を
用いて、ウェハ５を研磨する。そして、ウェハ５を研磨
した後、アーム８によりキャリアヘッド２をロード／ア
ンロード部１０に移動させ、ウェハ５をリリースして、
ウェハ５の研磨処理を終了する。
【００２６】以上説明したように、本実施の形態１で
は、センサ１１ａ，１１ｂによりリテーナーリング７の
表面位置を測定することにより、リテーナーリング７の
磨耗量をウェハ研磨前に知ることができる。よって、リ
テーナーリング７の厚みをモニタすることができ、ウェ
ハ５の飛び出しを未然に防止することができる。さら
に、センサ１１ｃによりウェハ５の表面位置を測定する
ことにより、ウェハ５の飛び出し量をウェハ研磨前に知
ることができる。よって、ウェハ５の飛び出しをより確
実に防止することができる。従って、研磨装置の信頼性
を向上させることができる。また、研磨されないキャリ
アヘッド２の表面位置をセンサ１１ｄにより更に測定す
ることにより、センサ１１ａ〜１１ｃの位置を予め確認
することができる。また、リテーナーリング７の表面位
置を移動させる移動機構６を設けることにより、厚みが
薄くなったリテーナーリング７を使用することができ、
リテーナーリング７のライフタイムを長くすることがで
きる。また、リテーナーリング７の表面位置を一定に保
つことができ、研磨レートの面内均一性を安定させるこ
とができる。
は、センサ１１ａ，１１ｂによりリテーナーリング７の
表面位置を測定することにより、リテーナーリング７の
磨耗量をウェハ研磨前に知ることができる。よって、リ
テーナーリング７の厚みをモニタすることができ、ウェ
ハ５の飛び出しを未然に防止することができる。さら
に、センサ１１ｃによりウェハ５の表面位置を測定する
ことにより、ウェハ５の飛び出し量をウェハ研磨前に知
ることができる。よって、ウェハ５の飛び出しをより確
実に防止することができる。従って、研磨装置の信頼性
を向上させることができる。また、研磨されないキャリ
アヘッド２の表面位置をセンサ１１ｄにより更に測定す
ることにより、センサ１１ａ〜１１ｃの位置を予め確認
することができる。また、リテーナーリング７の表面位
置を移動させる移動機構６を設けることにより、厚みが
薄くなったリテーナーリング７を使用することができ、
リテーナーリング７のライフタイムを長くすることがで
きる。また、リテーナーリング７の表面位置を一定に保
つことができ、研磨レートの面内均一性を安定させるこ
とができる。
【００２７】また、本実施の形態１では、リテーナーリ
ング７の片削れをセンサ１１ａ，１１ｂにより測定する
こととした。これにより、リテーナーリング７の不具合
（片削れ）を、リテーナーリング７の取り外しをするこ
となく、ウェハ研磨前に知ることができる。従って、リ
テーナーリング７の片削れによる研磨レートの面内均一
性の悪化を未然に防ぐことができる。また、リテーナー
リング７に片削れが発生した場合にも、リテーナーリン
グ７を研磨盤２１により研磨して、その表面７ａを平坦
化し、引き続き使用することができる。このため、リテ
ーナーリング７のライフタイムを長くすることができ、
半導体装置の製造コストを抑えることができる。また、
リテーナーリング７に付着した研磨屑を、２つの洗浄部
２２，２３により精度良く洗浄することができる。
ング７の片削れをセンサ１１ａ，１１ｂにより測定する
こととした。これにより、リテーナーリング７の不具合
（片削れ）を、リテーナーリング７の取り外しをするこ
となく、ウェハ研磨前に知ることができる。従って、リ
テーナーリング７の片削れによる研磨レートの面内均一
性の悪化を未然に防ぐことができる。また、リテーナー
リング７に片削れが発生した場合にも、リテーナーリン
グ７を研磨盤２１により研磨して、その表面７ａを平坦
化し、引き続き使用することができる。このため、リテ
ーナーリング７のライフタイムを長くすることができ、
半導体装置の製造コストを抑えることができる。また、
リテーナーリング７に付着した研磨屑を、２つの洗浄部
２２，２３により精度良く洗浄することができる。
【００２８】なお、本実施の形態１では、移動機構６と
してゴムチューブを用いているが、これに限らず、エア
シリンダや油圧シリンダを用いてもよい。
してゴムチューブを用いているが、これに限らず、エア
シリンダや油圧シリンダを用いてもよい。
【００２９】また、本実施の形態１では、リテーナーリ
ング７の表面位置を２個のセンサ１１ａ，１１ｂを用い
て測定しているが、径方向の少なくとも異なる２点を測
定する測定機構であればよい。
ング７の表面位置を２個のセンサ１１ａ，１１ｂを用い
て測定しているが、径方向の少なくとも異なる２点を測
定する測定機構であればよい。
【００３０】
【発明の効果】本発明によれば、ウェハを研磨する前
に、リテーナーリングの不具合を検知することができ
る。また、基板の飛び出し量を制御することができ、研
磨装置の信頼性を向上させることができる。
に、リテーナーリングの不具合を検知することができ
る。また、基板の飛び出し量を制御することができ、研
磨装置の信頼性を向上させることができる。
【図１】 本発明の実施の形態１による研磨装置を説明
するための概念図である。
するための概念図である。
【図２】 本実施の形態１において、ロード／アンロー
ド部を説明するための概念図である。
ド部を説明するための概念図である。
【図３】 本実施の形態１において、リテーナーリング
研磨・洗浄部を説明するための概念図である。
研磨・洗浄部を説明するための概念図である。
【図４】 従来の研磨装置を説明するための断面図であ
る。
る。
【図５】 従来の研磨装置において、リテーナーリング
の厚みの変化を示す図である。
の厚みの変化を示す図である。
【図６】 リテーナーリングの片削れが起こった場合を
示す図である。
示す図である。
１ プラテン（定盤）
２ キャリアヘッド
３ 金属板
４ バッキングフィルム
５ 基板（ウェハ）
５ａ 表面
６ 移動機構（ゴムチューブ）
７ リテーナーリング
７ａ 表面
８ アーム
１０ ロード／アンロード部
１１，１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ センサ
２０ リテーナーリング研磨・洗浄部
２１ 研磨盤
２２ 第１洗浄部
２３ 第２洗浄部
３０ 制御部
Claims (9)
- 【請求項１】 基板の外周を囲むように配置されたリテ
ーナーリングと、 前記リテーナーリングの内側に前記基板を保持する保持
機構と、 前記保持機構により保持された前記基板の表面を研磨す
るための研磨機構と、 前記リテーナーリングの表面位置を測定するセンサとを
備えたことを特徴とする研磨装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の研磨装置において、 前記センサは、前記基板の表面位置を更に測定すること
を特徴とする研磨装置。 - 【請求項３】 請求項１又は２に記載の研磨装置におい
て、 前記リテーナーリングを厚み方向に移動させる移動機構
と、 前記リテーナーリングの表面位置が所定の位置になるよ
うに、前記移動機構を制御する制御部と、 を備えたことを特徴とする研磨装置。 - 【請求項４】 請求項１から３の何れかに記載の研磨装
置において、 前記センサは、前記リテーナーリングの内縁付近の表面
位置と外縁付近の表面位置とを測定することを特徴とす
る研磨装置。 - 【請求項５】 請求項４に記載の研磨装置において、 前記内縁付近の表面位置と前記外縁付近の表面位置との
差が所定の範囲内になるように、前記リテーナーリング
を研磨するリテーナーリング研磨部を更に備えたことを
特徴とする研磨装置。 - 【請求項６】 請求項５に記載の研磨装置において、 研磨された前記リテーナーリングを洗浄する洗浄部を更
に備えたことを特徴とする研磨装置。 - 【請求項７】 請求項６に記載の研磨装置において、 前記洗浄部は、前記リテーナーリングを内縁から洗浄す
る第１洗浄部と、外縁から洗浄する第２洗浄部と、を備
えたことを特徴とする研磨装置。 - 【請求項８】 研磨装置において基板を研磨する研磨方
法であって、 前記基板の外周を囲むリテーナーリングの表面位置を測
定する測定工程と、 前記リテーナーリングの表面位置が所定位置よりも高い
場合に、前記リテーナーリングを厚み方向に移動させる
移動工程と、 前記移動工程が終了した後、前記基板を研磨する工程
と、 を含むことを特徴とする研磨方法。 - 【請求項９】 研磨装置において基板を研磨する研磨方
法であって、 前記基板の外周を囲むリテーナーリングの内縁付近の表
面位置および外縁付近の表面位置を測定する測定工程
と、 前記内縁付近の表面位置と前記外縁付近の表面位置との
差が所定の範囲を超えた場合に、前記リテーナーリング
の表面を研磨する工程と、 前記リテーナーリングの表面を研磨する工程が終了した
後、前記基板を研磨する工程と、 を含むことを特徴とする研磨方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002074007A JP3645227B2 (ja) | 2002-03-18 | 2002-03-18 | 研磨装置および研磨方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002074007A JP3645227B2 (ja) | 2002-03-18 | 2002-03-18 | 研磨装置および研磨方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003273047A true JP2003273047A (ja) | 2003-09-26 |
| JP3645227B2 JP3645227B2 (ja) | 2005-05-11 |
Family
ID=29203521
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002074007A Expired - Fee Related JP3645227B2 (ja) | 2002-03-18 | 2002-03-18 | 研磨装置および研磨方法 |
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| JP (1) | JP3645227B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006263903A (ja) * | 2005-02-25 | 2006-10-05 | Ebara Corp | 研磨装置及び研磨方法 |
| JP2010247301A (ja) * | 2009-04-20 | 2010-11-04 | Okamoto Machine Tool Works Ltd | 研磨装置に用いる基板保持ヘッド |
| KR20160000019A (ko) * | 2014-06-23 | 2016-01-04 | 주식회사 케이씨텍 | 화학 기계적 연마 장치 |
| KR101655075B1 (ko) * | 2015-08-21 | 2016-09-07 | 주식회사 케이씨텍 | 화학 기계적 연마 장치 |
| KR101937519B1 (ko) | 2014-03-31 | 2019-01-10 | 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 | 연마 장치 및 연마 방법 |
| KR102057832B1 (ko) | 2018-03-15 | 2019-12-20 | 부재필 | 웨이퍼 연마용 헤드 |
| JP2021013987A (ja) * | 2019-07-12 | 2021-02-12 | 株式会社荏原製作所 | 基板処理システムおよび記録媒体 |
| JP2021070097A (ja) * | 2019-10-31 | 2021-05-06 | 株式会社荏原製作所 | 基板処理システムおよび記録媒体 |
| CN114406896A (zh) * | 2022-01-25 | 2022-04-29 | 上海江丰平芯电子科技有限公司 | 一种快速检测寿命的保持环及其使用方法 |
-
2002
- 2002-03-18 JP JP2002074007A patent/JP3645227B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006263903A (ja) * | 2005-02-25 | 2006-10-05 | Ebara Corp | 研磨装置及び研磨方法 |
| JP2010247301A (ja) * | 2009-04-20 | 2010-11-04 | Okamoto Machine Tool Works Ltd | 研磨装置に用いる基板保持ヘッド |
| KR101937519B1 (ko) | 2014-03-31 | 2019-01-10 | 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 | 연마 장치 및 연마 방법 |
| KR20160000019A (ko) * | 2014-06-23 | 2016-01-04 | 주식회사 케이씨텍 | 화학 기계적 연마 장치 |
| KR101637540B1 (ko) * | 2014-06-23 | 2016-07-08 | 주식회사 케이씨텍 | 화학 기계적 연마 장치 |
| KR101655075B1 (ko) * | 2015-08-21 | 2016-09-07 | 주식회사 케이씨텍 | 화학 기계적 연마 장치 |
| CN106466807A (zh) * | 2015-08-21 | 2017-03-01 | K.C.科技股份有限公司 | 化学机械抛光装置及方法 |
| CN106466807B (zh) * | 2015-08-21 | 2019-04-26 | 凯斯科技股份有限公司 | 化学机械抛光装置及方法 |
| KR102057832B1 (ko) | 2018-03-15 | 2019-12-20 | 부재필 | 웨이퍼 연마용 헤드 |
| JP2021013987A (ja) * | 2019-07-12 | 2021-02-12 | 株式会社荏原製作所 | 基板処理システムおよび記録媒体 |
| JP2021070097A (ja) * | 2019-10-31 | 2021-05-06 | 株式会社荏原製作所 | 基板処理システムおよび記録媒体 |
| CN114406896A (zh) * | 2022-01-25 | 2022-04-29 | 上海江丰平芯电子科技有限公司 | 一种快速检测寿命的保持环及其使用方法 |
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