JP2007301690A

JP2007301690A - 研磨装置

Info

Publication number: JP2007301690A
Application number: JP2006133781A
Authority: JP
Inventors: Masaru Saeki; 優佐伯
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2006-05-12
Filing date: 2006-05-12
Publication date: 2007-11-22

Abstract

【課題】被加工基板および研磨機構を適切に保護しつつ煩雑な微調整作業を排除した研磨装置を提供する。
【解決手段】基板を吸着保持して回転するチャックが複数設けられ回動送りされるインデックステーブルと、このテーブルの停止位置に合わせて形成された複数の研磨室と、加工済基板を搬出し未加工基板を搬入する搬送装置が設けられた搬送室と、各室の制御対象７０の作動を制御する制御装置６とを備えた研磨装置において、研磨装置の各部に設けられた異常検出手段５０と、入力された異常検出信号が各研磨室ごとに研磨加工を中止させる信号に該当するか否かを判断する判断手段６０とを備え、研磨加工を中止させる信号に該当すると判断された研磨室について研磨加工を中止させ、他の研磨室は予め設定された研磨加工を終了するまで実行させた後に停止させるように研磨装置ＰＭを構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数に分割された各領域に基板を吸着保持するチャックを有して回動送りされるインデックステーブルと、この分割領域に合わせて形成され研磨機構が設けられた複数の研磨室と、搬送装置が設けられた搬送室とを備えた研磨装置に関する。

上記のようなインデックステーブルと複数の研磨室を備えた研磨装置として、例えば半導体ウエーハや液晶基板などの基板表面を超精密に研磨加工する研磨装置（ＣＭＰ装置と称される）が知られている。ＣＭＰ装置による研磨加工（ＣＭＰ加工）は、チャックに吸着保持された基板と研磨装置の研磨ヘッドに装着された研磨パッドとを相対回転させながら加圧接触させ、ここに加工対象に応じたスラリーを供給して化学的・機械的な研磨作用を起こさせて研磨加工を行うように構成される。

ＣＭＰ加工は、ナノメートルオーダの超精密研磨加工である一方、その装置構成は機械的な回転機構および揺動機構を基本として構成されており、装置各部に何らかの変化が生じるとその変化が被加工物である基板表面に敏感に影響を与える。半導体デバイス製造では、ＣＭＰ工程により平坦化された基板表面にさらにフォトリソグラフィ工程により上層の配線層が形成され、これを繰り返して多層の配線基板が形成されるため、ＣＭＰ工程における微細な表面性状の変化が最終的なデバイス製品に与える影響が大きい。このため、ＣＭＰ装置のような研磨装置では、装置の異常を検出する異常検出器が各部に設けられており、構成装置のいずれかに異常が発生したときに、研磨加工を停止するように構成されている。

このような異常検出器を備えた従来の研磨装置として、異常検出器によって検出された異常内容が洗浄装置にかかる内容である場合に、洗浄装置の作動を停止させるが、研磨機構部については研磨加工を停止させることなく、実行中の研磨加工が終了するまで実行させた後に停止させるように構成されたものがある（例えば特許文献１を参照）。

特開平１０−４４０４０号公報

しかしながら、従来の研磨装置では、異常検出器によって検出された異常内容が研磨機構にかかる内容である場合には、研磨機構全体を作動停止させるように構成されていた。すなわち、複数の研磨室を有する研磨装置においても、いずれかの研磨室において装置異常が検出された場合には、全ての研磨室の研磨加工を一時停止させるように構成されていた。

確かに、研磨機構に異常が発生した場合には、被加工基板に与える影響が少ない段階で加工を停止させることが好ましい。しかしながら、ＣＭＰ加工で用いるスラリーは凝固性を有するため研磨機構を停止させる前にスラリーを洗い流す必要があり、研磨加工を再始動させる際に複数の研磨室それぞれの加工条件を微調整する煩雑な作業が必要になる。一方、いずれかの研磨室において装置異常が発生した場合、例えば第１研磨室において装置異常が発生した場合に、ダメージを受けた基板をさらに第２，第３研磨室に回動送りして第３次加工まで実行させることは無駄なばかりでなく、基板に生じたダメージによっては後段の研磨室において研磨パッドやチャックに損傷を与えるおそれも生じる。

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、被加工基板および研磨機構を保護しつつ、煩雑な微調整作業を極力排除して高スループットを実現可能な研磨装置を提供することを目的とする。

上記目的達成のため、本発明は、複数に分割された各領域に基板（例えば、実施形態におけるウエーハＷ）を着脱自在に吸着保持して回転駆動するチャックが設けられ、分割数に応じた角度ピッチで回動送りおよび位置決め停止されるインデックステーブルと、インデックステーブルの位置決め停止位置に合わせて形成されチャックに吸着保持されて回転駆動される基板の表面を研磨加工する研磨機構が設けられた複数の研磨室と、インデックステーブルの位置決め停止位置に合わせて形成され複数の研磨室において研磨加工が終了した加工済基板を搬出し未加工基板を搬入する搬送装置が設けられた搬送室と、上記インデックステーブル、複数の研磨機構および搬送装置の作動を制御する制御装置とを備え、搬送装置により搬入された未加工基板を、インデックステーブルにより順次回動送りして複数の研磨室で各研磨機構により同時に研磨加工し、加工済基板を搬送装置により搬出するように構成された研磨装置に関するものである。そのうえでこの研磨装置では、研磨装置の各部に設けられて当該各部の異常を検出する異常検出手段と、異常検出手段から入力された検出信号が各研磨室ごとに研磨加工を中止させる信号として予め設定された信号に該当するか否かを判断する判断手段とを備え、制御装置は、判断手段において研磨加工を中止させる信号に該当すると判断された研磨室について研磨加工を中止させ、他の研磨室における研磨加工は予め設定された研磨加工を終了するまで実行させた後に一時停止させるように構成される。

本発明に係る研磨装置では、装置各部に設けられた異常検出手段から入力される検出信号が、各研磨室ごとに研磨加工を中止させる信号として予め設定された信号に該当するか否かを判断する判断手段が設けられており、制御装置は判断手段において研磨加工を中止させる信号に該当すると判断された研磨室についてのみ研磨加工を中止させ、他の研磨室における研磨加工は予め設定された研磨加工を終了するまで実行させた後に一時停止するように構成される。例えば第１研磨室、第２研磨室、第３研磨室を有する研磨装置において、装置異常が発生し異常検出信号が入力されたときに、判断手段は、当該信号が第１研磨室〜第３研磨室のそれぞれの研磨室について、研磨加工を停止すべき信号として予め設定された信号であるか否かを判断する。

具体的には、その検出信号が第１研磨室の研磨加工を停止すべき信号として予め設定されているが第２，第３研磨加工室については設定されていない場合、例えば、第１研磨室の研磨パッド駆動機構の異常であるような場合には、第１研磨室の研磨加工のみを中止させ、第２，第３研磨室の研磨加工は当該研磨室について予め設定された研磨加工が終了するまで実行させた後に一時停止させる。一方、検出信号が第１〜第３のいずれの研磨室についても研磨加工を停止すべき信号として設定されていない信号の場合、例えば基板を搬送する搬送装置の異常のような場合には、第１〜第３研磨室の各研磨室において研磨加工が終了するまで実行させた後に一時停止させる。すなわち、本発明の研磨装置では、実行中の研磨加工に直接的に影響を与え、真に研磨加工を停止させるべき研磨室の研磨加工のみが中止され、研磨加工を継続可能な研磨室については当該研磨室について予め設定された研磨加工を終了させた後に一時停止させる。

このため、異常が発生した研磨室について、被加工基板に与える影響が少ない段階で加工を停止させて基板および研磨機構の保護を図ることができるとともに、他の研磨室については当該研磨室における研磨加工を正常に終了させることができ、再始動に際して加工条件の微調整などの繁雑な作業を行う必要がない。従って、被加工基板および研磨機構を適切に保護しつつ煩雑な微調整作業を排除して高スループットを実現可能な研磨装置を提供することができる。

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。本発明を適用した研磨装置の構成例を図２に示しており、まずこの図を参照して研磨装置ＰＭの全体構成から概要説明する。なお、図２中に付記した矢印付の点線は、この研磨装置ＰＭにおける被加工基板である半導体ウエーハの流れを示す線である。

研磨装置ＰＭは、大別的には、半導体ウエーハ（以下、ウエーハと称する）の搬入・搬出を行うカセットインデックス部１、研磨加工を行う研磨加工部２、研磨加工が終了したウエーハの洗浄を行う基板洗浄部３、及び研磨装置内でウエーハの搬送を行う搬送装置４（第１搬送ロボット４１、第２搬送ロボット４２）などからなり、各部はそれぞれ自動開閉式のシャッタで仕切られてクリーンチャンバが構成される。研磨装置ＰＭの作動は、図示省略する制御装置により制御される。

カセットインデックス部１には、それぞれ複数枚のウエーハＷを保持したカセット（キャリアとも称される）Ｃ₁〜Ｃ₄を載置するウエーハ載置テーブル１２が設けられ、ウエーハ載置テーブル１２の前方に第１搬送ロボット４１が配設されている。第１搬送ロボット４１は多関節アーム型のロボットであり、床面に設けられたリニアガイドに沿って移動自在な基台の上部に水平旋回及び昇降作動自在な旋回台が設けられ、この旋回台に取り付けられた多関節アームを伸縮させて、アーム先端部のウエーハチャックでウエーハＷの外周縁部を把持可能になっている。第１搬送ロボット４１によりセンドカセットＣ₁，Ｃ₂から取り出された研磨加工前の未加工ウエーハは、基板洗浄部３内に設けられた未加工ウエーハを搬送するための通路内で研磨加工部２の第２搬送ロボット４２に受け渡される。

研磨加工部２は、円盤状のインデックステーブル２０を中心として４つのエリアに区分されており、未加工ウエーハの搬入及び加工済ウエーハの搬出を行う搬送室２４と、ウエーハの第１次研磨加工を行う第１研磨室２１、第２次研磨加工を行う第２研磨室２２、第３次研磨加工を行う第３研磨室２３とから構成される。

インデックステーブル２０は、上記４つのエリアに対応して４分割されており、各領域にウエーハＷを着脱自在に吸着保持するウエーハチャック２０ｃが設けられている。インデックステーブル２０の内部には、４箇所のウエーハチャック２０ｃ，２０ｃ…をそれぞれ水平面内で回転させるチャック駆動機構が設けられており、各ウエーハチャック２０ｃが制御装置から出力される制御信号に基づいて各々独立して回転制御される。インデックステーブル２０は、テーブル全体を回転駆動するテーブル駆動機構により水平旋回自在に配設されており、制御装置から出力される制御信号に基づいて９０度ピッチで回動送りされ、各ウエーハチャックが搬送室２４、第１研磨室２１、第２研磨室２２、第３研磨室２３に位置決め停止されるようになっている。

搬送室２４には、第２搬送ロボット４２が設けられている。第２搬送ロボット４２は、第１搬送ロボット４１と同様の多関節アーム型のロボットであり、第１搬送ロボット４１から受け取った未加工ウエーハを搬送室２４に搬入し、この搬送室２４に位置決め停止されたウエーハチャック２０ｃに載置して吸着保持させる。

第１研磨室２１、第２研磨室２２、第３研磨室２３には、それぞれウエーハＷの表面を研磨する研磨機構２２０と、研磨パッドの研磨面をドレッシングするドレッシング機構２３０とが設けられている。

各研磨室に設けられた研磨機構２２０は、図３に側面視の概要構成を示すように、研磨パッド２２１と、研磨パッドの研磨面２２１ｓを下向きの水平姿勢で吸着保持し研磨ヘッド駆動機構により水平面内に回転駆動される研磨ヘッド２２２、研磨ヘッド２２２を水平揺動及び昇降作動させるアーム駆動機構を備えた研磨アーム２２３、及び上述したウエーハチャック２０ｃなどからなり、各部の作動が制御装置から出力される制御信号に基づいて制御される。研磨ヘッド２２２には、円環状の研磨パッド２２１の中心部にスラリーや純水等を供給するスラリー供給構造が設けられており、研磨加工時に、スラリー供給装置から加工目的に応じたスラリーが供給されるように構成されている。

研磨機構２２０によるウエーハの研磨加工は、研磨アーム２２３を水平揺動させて研磨ヘッド２２２をウエーハチャック２０ｃの上方に位置させた状態で、研磨ヘッド２２２を回転させながら下降させ、ウエーハチャック２０ｃに吸着保持されて回転されるウエーハＷの表面に研磨パッド２２１を所定圧力で押圧させ、研磨ヘッドの中心部からスラリーを供給しながら研磨アーム２２３を揺動させることで行われる。

研磨ヘッド２２２の回転数、研磨パッド２２１のウエーハへの押圧力、ウエーハに対する揺動速度およびストローク、ウエーハチャック２０ｃの回転数、研磨ヘッド２２２に供給するスラリーの種別や流量などの加工条件は、各研磨室２１、２２、２３において行われる第１次〜第３次のプロセス内容に応じて各研磨室ごとに予め設定されており、各研磨室では、このようにして条件設定された制御フローに基づいて制御装置から各駆動機構等に出力される制御信号に従って研磨加工が同時並行して行われる。

なお、研磨アーム２２３の先端部には、研磨加工中のウエーハの研磨状態を光学的に検出する終点検出器が取り付けられており、研磨加工中の膜厚減少などがリアルタイムで検出され研磨加工の終点をフィードバック制御可能になっている。また研磨加工の終段にはスラリー供給装置から純水が供給され、スラリーを洗い流すリンス洗浄が行われるようになっている。

ドレッシング機構２３０は、ドレッシング工具２３１と、このドレッシング工具を上向きの水平姿勢で回転させる工具回転機構とを備えて構成され、所定の研磨サイクルごとに研磨ヘッドを水平揺動させて研磨パッド２２１をドレッシング工具２３１上に移動させ、研磨パッド２２１およびドレッシング工具２３１を相対回転させつつ、研磨パッドの研磨面２２１ｓをドレッシング面２３１ｓに当接させて、研磨面２２１ｓのドレッシングを行うようになっている。

インデックステーブル２０は、同時並行して実行される第１〜第３研磨室の研磨加工が終了すると９０度回動送りされ、搬送室２４においてウエーハチャック２０ｃに吸着保持された未加工ウエーハが、搬送室２４から第１研磨室２１→第２研磨室２２→第３研磨室２３に送られて各研磨室で順次第１次研磨加工、第２次研磨加工、第３次研磨加工され、第３研磨室２３において研磨加工が終了した加工済ウエーハが搬送室２４に送り出される。

すなわちインデックステーブル２０が回動送りされるごとに未加工ウエーハが第１研磨室２１に搬入されるとともに、研磨加工を完了した加工済ウエーハが第３研磨室２３から搬送室２４に搬出される。搬送室２４に送り出された加工済ウエーハは、第２搬送ロボット４２の作動と同期してウエーハチャック２０ｃによる吸着保持が解除され、第２搬送ロボット４２によって研磨加工部２から基板洗浄部３に搬送される。

なお、搬送室２４には、研磨機構２２０と同様に水平揺動可能なアーム２４３と、アームの先端部に水平面内で回転自在に配設されたブラシ２４１とを有するチャック洗浄機構２４０が設けられており、加工済ウエーハが第２搬送ロボット４２によって搬出されたときに、アーム２４３を水平旋回させてブラシ２４１をウエーハチャック２０ｃ上に移動させ、インデックステーブル２０に設けられたウエーハ保湿用の純水供給ノズル２４５から純水を供給させながらブラシ２４１を回転させて、ウエーハチャック２０ｃの上面をブラシ洗浄するように構成される。

基板洗浄部３は、第１洗浄室３１、第２洗浄室３２、第３洗浄室３３及び乾燥室３４の４室構成からなり、研磨加工が終了して第２搬送ロボット４２により搬入された加工済ウエーハが、第１洗浄室３１→第２洗浄室３２→第３洗浄室３３→乾燥室３４に順次送られて研磨加工部２で付着したスラリや研磨摩耗粉等の除去洗浄が行われる。各洗浄室における洗浄方法は種々の構成例があるが、例えば、第１洗浄室３１では回転ブラシによる両面洗浄、第２洗浄室３２では超音波加振下での表面ペンシル洗浄、第３洗浄室３３では純水によるスピナー洗浄、乾燥室３４では窒素雰囲気下における乾燥処理が行われる。第１洗浄室３１の下方には、未加工ウエーハを研磨加工部２に搬送するための通路が設置されている。

基板洗浄部３で洗浄された加工済ウエーハは、第１搬送ロボット４１により基板洗浄部から取り出され、ウエーハ載置テーブル１２上に載置されたレシーブカセットＣ₃，Ｃ₄の所定スロット、またはセンドカセットＣ₁，Ｃ₂の空きスロットに収容される。

このように概要構成される研磨装置ＰＭにおいて、装置各部に当該各部の異常を検出する異常検出手段が設けられ、制御装置は異常検出手段において検出された異常内容に応じて各部の作動規制を行うように構成されている。図１にこのようなインターロック機能を達成するための制御構成を概略ブロック図として示しており、以下この図を参照しながら制御装置６におけるインターロック制御部６０の構成および作用について説明する。

インターロック制御部６０には、第１〜第３研磨室、搬送室、第１〜第３洗浄室３１〜３３、第１及び第２搬送装置４１，４２、及びカセットインデックス部１の各部に設けられて当該各部の異常を検出する異常検出手段５０から検出信号が入力されており、異常検出手段５０から入力された検出信号に応じて各部の制御対象７０に対して所定の規制作動を行うように構成される。また制御装置６と接続されて種々の加工プログラムの選択やパラメータ設定、実施中の加工ステップを表示する表示装置（例えばＣＲＴや液晶表示パネル）８０にアラーム表示を行うように構成されている。

異常検出手段５０は、第１研磨室２１における制御対象７１の異常を検出する第１研磨室異常検出手段５１、第２研磨室２２における制御対象７２の異常を検出する第２研磨室異常検出手段５２、第３研磨室２３における制御対象７３の異常を検出する第３研磨室異常検出手段５３、搬送室２４における制御対象７４の異常を検出する搬送室異常検出手段５４、基板洗浄部３における制御対象７５の異常を検出する基板洗浄部異常検出手段５５、搬送装置４における制御対象７６の異常を検出する搬送装置異常検出手段５６、カセットインデックス部１における制御対象７７の異常を検出するカセットインデックス部異常検出手段５７、周辺機器における制御対象７８の異常を検出する周辺機器異常検出手段５８等からなる。

第１〜第３研磨室２１〜２３の異常を検出する各異常検出手段５１〜５３は、各研磨室に設けられまたは各研磨室に位置した制御対象７１〜７３の不正常な状態を検出可能な種々の検出手段を用いることができる。例えば、制御対象７１〜７３のひとつである研磨機構２２０のアーム駆動機構に設けられて研磨アーム２２３が所定の揺動角度範囲を越えて揺動したことを検出するフォトインタラプタ、同様に制御対象７１〜７３であるウエーハチャック２０ｃのウエーハ着脱機構に設けられて真空吸着ラインが所定の真空圧を超えて上昇したことを検出する圧力スイッチ、スラリー供給装置の供給ラインに設けられてスラリーの供給量または供給圧力が所定値以下になったことを検出するフロースイッチまたは圧力スイッチ、など種々の公知の検出器が例示される。

また各研磨機構２２０におけるアーム駆動機構や研磨ヘッド駆動機構、チャック駆動機構、ドレッシング機構、などの各駆動軸の作動を制御するサーボコントロールユニットにおけるアラーム出力部も異常検出手段を構成し、各サーボモータの過電流やエンコーダ異常、パラメータ設定された所定回転数や加減速パターンの範囲を超えた場合などのサーボアラーム等が異常検出信号としてインターロック制御部６０に入力される。

搬送室２４の異常を検出する搬送室異常検出手段５４は、搬送室２４に設けられまたは搬送室に位置決めされた制御対象７４の異常を検出する検出手段であり、例えば、制御対象であるチャック洗浄機構２４０に設けられてアームの揺動角度が所定の角度範囲を超えたことを検出するフォトインララプタ、ウエーハチャック２０ｃの真空吸着ラインが所定真空圧まで到達しないこと、あるいは大気圧に開放されないことを検出する圧力スイッチ、ウエーハ搬出後にウエーハチャック２０ｃを洗浄する純水供給ラインに設けられて純水供給ノズル２４５への純水供給量が所定値未満であることを検出するフロースイッチ等が例示される。

基板洗浄部３（第１〜第３洗浄室３１〜３３及び乾燥室３４）における制御対象７５の異常を検出する基板洗浄部異常検出手段５５は、例えば、制御対象７５のひとつである回転ブラシ駆動機構に設けられた駆動モータの過電流を検出する過電流検出器、他の制御対象７５である超音波振動子の過熱を検出するサーマルスイッチ、スピナー洗浄の純水供給ラインに設けられて純水供給量が所定値未満であることを検出するフロースイッチ、乾燥窒素を吹き付ける窒素供給ラインの供給量または供給圧が所定値未満であることを検出するフロースイッチまたは圧力スイッチなどの検出器が例示される。

搬送装置４（第１，第２搬送ロボット４１，４２）の異常を検出する搬送装置異常検出手段５６は、制御対象７６である第１搬送ロボット４１，第２搬送ロボット４２の異常を検出する検出器であり、例えば、これらの搬送ロボット４１，４２における旋回台の旋回角度が所定角度を超えて揺動したことを検出する近接スイッチや、多関節アームの伸長量が所定量未満であることを検出するリミットスイッチ、アーム先端部のウエーハチャックにウエーハが把持されているか否かを検出するフォトインタラプタ、搬送ロボットの各区同軸の異常を検出するサーボコントロールユニット等が例示される。

カセットインデックス部１の異常を検出するカセットインデックス部異常検出手段５７は、制御対象７７であるカセットインデックス部各部の異常を検出する検出器であり、例えば、制御フローにおいて指定されたウエーハ載置テーブルの所定位置にセンドカセットまたはレシーブカセットがセットされているか否かを検出するカセット検出器等が例示される。

周辺機器における制御対象７８の異常を検出する周辺機器異常検出手段５８は、例えば制御対象であるスラリー供給装置や冷却水供給装置、クリーンチャンバを形成するための除塵装置、各室間を仕切るシャッタの開閉機構等の各部に設けられた種々の検出器、例えば既述したリミットスイッチやフォトインタラプタ、近接スイッチ、フロースイッチ、過電流検出器、圧力スイッチなどの検出器が用いられる。そして、以上のような各制御対象に設けられた異常検出手段５０の検出信号が制御装置６のインターロック制御部６０に入力されている。

インターロック制御部６０は、異常検出手段５０において検出される異常内容に応じて予め作動規制すべき制御対象７０が設定記憶された記憶部６１、異常検出手段５０から検出信号が入力されたときに、制御対象７０の作動を規制する信号として記憶部６１に設定された信号に該当するか否かを判断する判断部６２、判断部６２においていずれかの制御対象７１〜７８について作動を規制する信号であると判断されたときに、制御対象に指令信号を出力する作動制御部６５に規制信号を出力して該当する制御対象７１〜７８の作動を規制する規制信号出力部６３などから構成される。

本インターロック制御部６０では、作動規制の対象が各研磨室２１〜２３ごとに記憶部６１に設定記憶されており、判断部６２では異常検出手段５０から検出信号が入力されたときに、研磨加工を中止させる信号として記憶部６１に設定された信号に該当するか否かを各研磨室２１，２２，２３ごとに判断する。そして、規制信号出力部６３は、判断部６２において研磨加工を中止させる信号に該当すると判断された研磨室についてのみ作動制御部６５に規制信号を出力して研磨加工を中止させ、他の研磨室における研磨加工は予め設定された制御フローに基づく研磨加工を終了するまで実行させた後、一時停止させるように構成される。

すなわち、異常検出手段５０から入力された検出信号が、研磨加工に直接的に影響し研磨加工を中止させるべき内容の検出信号であるが、それが一部の研磨室に固有の異常検出信号であるような場合には、当該一部の研磨室についてのみ該当する制御対象について作動を規制すべき検出信号として記憶手段６１に設定記憶され、他の研磨室の制御対象については作動規制すべき検出信号として設定されていない。

例えば、第２研磨室２２に設けられた研磨機構２２０における、研磨アーム２２３が所定の揺動角度範囲を越えて揺動したオーバートラベルの検出信号や制御軸のサーボアラーム等は、この第２研磨室２２において実行中の研磨加工に直接的に影響を及ぼすため、第２研磨室２２の研磨機構２２０（制御対象７２）について作動を規制すべき検出信号として設定記憶されているが、第１研磨室２１および第３研磨室２３の研磨機構２２０（制御対象７１，７３）については、実行中の研磨加工に直接的な影響がなく研磨機構を作動規制すべき検出信号として設定記憶されていない。

従って、判断部６２は、第２研磨室２２の研磨機構２２０について作動を規制すべき検出信号に該当すると判断して、規制信号出力部６３から当該第２研磨室２２の研磨機構２２０（制御対象７２）に対する規制信号を作動制御部６５に出力して研磨加工を中止させるが、第１研磨室２１および第３研磨室２３の研磨機構２２０，２２０（制御対象７１，７３）については規制信号を出力せずに実行中の研磨加工を継続させ、両研磨室において予め設定された研磨加工を終了させた後に一時停止させる。このとき表示装置８０には、発生した異常内容と作動規制した制御対象がアラーム表示されるとともに、第２研磨室２２における研磨加工を途中で中止した旨、および停止中の加工ステップが表示される。

また、異常検出手段５０において検出される異常の内容が、第１研磨室２１〜第３研磨室２３において実行中のいずれの研磨加工にも直接的に影響を与える内容でない場合、このような検出信号は研磨室２１〜２３について研磨加工を中止させるべき信号として記憶部６１に設定されていない。

例えば、研磨加工部２における搬送室２４においてウエーハが載置されたウエーハチャックの真空吸着ラインが所定真空度まで到達しないウエーハ吸着保持の異常検出信号や、チャック洗浄機構２４０に関する異常検出信号、搬送装置異常検出手段５６やカセットインデックス部異常検出手段５７において検出される検出信号等は、いずれの研磨室２１，２２，２３についても実行中の研磨加工に直接的に影響を及ぼす内容の異常検出信号でなく、これらの検出信号は、それぞれ該当する制御対象７４，７６，７７（例えばチャック駆動機構、チャック洗浄機構２４０、第１，第２搬送ロボット４１，４２）等について作動を規制すべき検出信号として記憶部６１に設定記憶されているが、第１〜第３研磨室２１〜２３の研磨加工を中止させるべき信号としては設定されていない。

従って、入力された信号が実行中の研磨加工に直接影響を与えない上記のような異常検出信号である場合には、第１〜第３研磨室２１〜２３において実行中の第１次〜第３次研磨加工が継続して行われ、全研磨室２１〜２３において予め設定された制御フローに基づく研磨加工が終了された後に一時停止される。表示装置８０には、発生した異常内容および作動規制した制御対象がアラーム表示されるとともに、停止中の加工ステップが表示される。

一方、異常検出手段５０において検出される異常の内容が、第１〜第３研磨室２１〜２３において実行中の研磨加工の全てに直接的に影響を与える内容である場合、このような検出信号は研磨室２１〜２３についてそれぞれ研磨加工を中止させるべき信号として記憶部６１に設定されている。

例えば、所定の回動角度位置に位置決め停止されたインデックステーブル２０の回動をロックするロックピンがロック位置から外れたことを検出する異常検出信号や、各研磨室２１〜２３にスラリーを供給するスラリー供給装置において電源が断となる異常を検出した検出信号等は、いずれの研磨室についても実行中の研磨加工に直接的に影響を及ぼす内容の異常検出信号であり、これらの検出信号は、それぞれ該当する制御対象（例えばインデックステーブル駆動機構、スラリー供給装置）等について作動を規制すべき検出信号として記憶部６１に設定記憶されるとともに、第１〜第３研磨室の研磨加工を中止させるべき信号として記憶部６１に設定記憶されている。

従って、入力された検出信号が実行中の研磨加工全体に直接影響を与える上記のような異常検出信号である場合には、第１〜第３研磨室２１〜２３において実行中の第１次〜第３次研磨加工が中止されその状態で一時停止される。表示装置８０には発生した異常内容と作動規制した制御対象がアラーム表示されるとともに、第１〜第３研磨室２１〜２３において研磨加工を途中で中止した旨、および停止中の加工ステップが表示される。

このように、本発明の研磨装置ＰＭでは、実行中の研磨加工に直接的に影響を与え、真に研磨加工を停止させるべき研磨室の研磨加工のみが中止され、研磨加工を継続可能な研磨室については当該研磨室について予め設定された研磨加工を終了させた後に一時停止される。このため、異常が発生した研磨室について、ウエーハに与える影響が少ない段階で加工を停止させてウエーハおよび研磨機構の保護を図ることができるとともに、他の研磨室については当該研磨室における研磨加工を正常に終了させることができ、再始動に際して加工条件の微調整などの繁雑な作業を行う必要がない。従って、被加工基板および研磨機構を適切に保護しつつ煩雑な微調整作業を排除して高スループットを実現可能な研磨装置を提供することができる。

なお、以上説明した実施形態では研磨加工部２に三つの研磨室２１，２２，２３を形成した構成例を示したが、研磨室は二室または四室以上であってもよく、被加工基板は半導体ウエーハの他、石英基板やガラス基板、セラミック基板等であっても同様に適用し同様の効果を得ることができる。

本発明に係る研磨装置におけるインターロック制御部を含む制御構成の概略ブロック図である。本発明の一実施形態による研磨装置の全体構成例を示す平面図である。上記研磨装置における研磨機構及びドレッシング機構を模式的に示す概要構成図である。

符号の説明

Ｗウエーハ（基板）２研磨加工部
３基板洗浄部６制御装置
２０インデックステーブル２０ｃウエーハチャック
２１第１研磨室２２第２研磨室
２３第３研磨室２４搬送室
４１第１搬送ロボット（搬送装置）４２第２搬送ロボット（搬送装置）
５０異常検出手段６０インターロック制御部
６２判断手段７０制御対象
２２０研磨機構ＰＭ研磨装置

Claims

複数に分割された各領域に基板を着脱自在に吸着保持して回転駆動するチャックが設けられ、分割数に応じた角度ピッチで回動送りおよび位置決め停止されるインデックステーブルと、
前記インデックステーブルの位置決め停止位置に合わせて形成され、前記チャックに吸着保持されて回転駆動される前記基板の表面を研磨加工する研磨機構が設けられた複数の研磨室と、
前記インデックステーブルの位置決め停止位置に合わせて形成され、前記複数の研磨室において研磨加工が終了した加工済基板を搬出し、未加工基板を搬入する搬送装置が設けられた搬送室と、
前記インデックステーブル、前記複数の研磨機構および前記搬送装置の作動を制御する制御装置とを備え、
前記搬送装置により搬入された未加工基板を、前記インデックステーブルにより順次回動送りして前記複数の研磨室で各研磨機構により同時に研磨加工し、加工済基板を前記搬送装置により搬出するように構成された研磨装置において、
前記研磨装置の各部に設けられて当該各部の異常を検出する異常検出手段と、
前記異常検出手段から入力された検出信号が、前記各研磨室ごとに研磨加工を中止させる信号として予め設定された信号に該当するか否かを判断する判断手段とを備え、
前記制御装置は、前記判断手段において研磨加工を中止させる信号に該当すると判断された研磨室について研磨加工を中止させ、他の研磨室における研磨加工は予め設定された研磨加工を終了するまで実行させた後に一時停止させるように構成したことを特徴とする研磨装置。