JP3761673B2 - ポリッシング装置 - Google Patents
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Description
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記問題点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、光電センサを具備し、該光電センサから光を投光し、その反射光を検出することによってトップリングから飛び出したウエハーを検出するように構成したウエハー飛び出し検知器を設け、ウエハー飛び出し検知器は前記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。
【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、前記光電センサは前記反射光の反射光量の変化から前記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。
【0012】
また、請求項4に記載の発明は請求項1乃至3のいずか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。
【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。
【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。
【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Wf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11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。
【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。
【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25、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。
【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38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22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31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33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21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。
【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。
【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。
【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。
【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38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38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。
【0031】
ところが、プッシャーからトップリング20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。
【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。
【0034】
また、ターンテーブル10からウエハーWf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Wf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。
【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。
【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72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(FAO)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。▲1▼はウエハーWf処理仕様差の検知可否、▲2▼は室内照明の影響、▲3▼は水の影響、▲4▼は砥液の影響、▲5▼はウエハーWfの大きさ、▲6▼はウエハーWfの大きさと水の影響、▲7▼はセンサの被水の影響、▲8▼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▲1▼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。
【0040】
▲2▼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。
【0041】
▲3▼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。
【0042】
▲4▼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】
▲5▼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。
【0044】
▲6▼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。
【0045】
▲7▼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。
【0046】
▲8▼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。
【0047】
図6に示すように光沢センサは評価項目▲1▼〜▲8▼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▲5▼、▲6▼、▲8▼で、色差センサNO.1及び色差センサNO.2では評価項目▲1▼、▲3▼、▲4▼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。
【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。
【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。
【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84に入力され、信号処理制御部84はウエハーセンサ21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。
【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。
【0055】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、光電センサを具備し、該光電センサから光を投光し、その反射光を検出することによってトップリングから飛び出したウエハーを検出するように構成したウエハー飛び出し検知器を、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。
【図面の簡単な説明】
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【符号の説明】
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 (4)
- 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、
光電センサを具備し、該光電センサから光を投光し、その反射光を検出することによってトップリングから飛び出したウエハーを検出するように構成したウエハー飛び出し検知器を設け、
前記ウエハー飛び出し検知器は前記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ポリッシング装置。 - 前記光電センサは前記反射光の反射光量の変化から前記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。
- 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。
- 前記ウエハー飛び出し検知器がウエハー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1乃至3のいずれか1に記載のポリッシング装置。
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