JPH10202523A - Polishing end point detecting method - Google Patents
Polishing end point detecting methodInfo
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- JPH10202523A JPH10202523A JP2313597A JP2313597A JPH10202523A JP H10202523 A JPH10202523 A JP H10202523A JP 2313597 A JP2313597 A JP 2313597A JP 2313597 A JP2313597 A JP 2313597A JP H10202523 A JPH10202523 A JP H10202523A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はポリッシング（鏡面
研磨）方法に係わり、特に半導体ウエハ等のポリッシン
グ対象物を平坦かつ鏡面状に研磨するポリッシングの終
点検知方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polishing (mirror polishing) method, and more particularly to a polishing end point detecting method for polishing a polishing object such as a semiconductor wafer flat and mirror-like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、半導体デバイスの高集積化が進む
につれて回路の配線が微細化し、配線間距離もより狭く
なりつつある。特に０．５μｍ以下の光リソグラフィの
場合、焦点深度が浅くなるためステッパーの結像面の平
坦度を必要とする。そこで、半導体ウエハの表面を平坦
化することが必要となるが、この平坦化法の一手段とし
てポリッシング装置により研磨（ポリッシング）するこ
とが行われている。2. Description of the Related Art In recent years, as the degree of integration of semiconductor devices has increased, circuit wiring has become finer, and the distance between wirings has become smaller. In particular, in the case of optical lithography of 0.5 μm or less, the depth of focus becomes shallow, so that the image forming surface of the stepper needs to be flat. Therefore, it is necessary to planarize the surface of the semiconductor wafer, and polishing (polishing) is performed by a polishing apparatus as one of the planarization methods.
【０００３】従来、この種のポリッシング装置は、各々
独立した回転数で回転する、上面に研磨布を貼り付けた
ターンテーブルと、トップリングとを有し、トップリン
グが所定の圧力をターンテーブルに与え、ターンテーブ
ルとトップリングとの間にポリッシング対象物を介在さ
せて該ポリッシング対象物の表面を平坦且つ鏡面に研磨
している。Conventionally, this type of polishing apparatus has a turntable rotating at an independent rotation speed and having an abrasive cloth adhered to an upper surface thereof, and a top ring, and the top ring applies a predetermined pressure to the turntable. The polishing target is interposed between the turntable and the top ring, and the surface of the polishing target is polished flat and mirror-finished.
【０００４】上述したポリッシング装置のポリッシング
の終点検出手段の１つとして、研磨が異材質の物質へ移
行した際の研磨摩擦力の変化を検知する方法が知られて
いる。詳しくは、ポリッシング対象物である半導体ウエ
ハは、半導体、導体、絶縁体の異なる材質からなる積層
構造を有しており、異材質層間で摩擦係数が異なるた
め、研磨が異材質層へ移行することによって生じる研磨
摩擦力の変化を検知する方法である。この方法によれ
ば、研磨が異材質層に達した時がポリッシングの終点と
なる。[0004] As one of the means for detecting the end point of polishing of the above-mentioned polishing apparatus, there is known a method of detecting a change in polishing frictional force when polishing is transferred to a different material. Specifically, the semiconductor wafer to be polished has a laminated structure composed of different materials of semiconductor, conductor, and insulator, and the friction coefficient is different between the different material layers, so that polishing is transferred to the different material layers. This is a method for detecting a change in polishing frictional force caused by the polishing. According to this method, the end point of the polishing is when the polishing reaches the dissimilar material layer.
【０００５】ここで、研磨摩擦力の変化は次のように検
出される。研磨摩擦力はターンテーブル回転中心から偏
心した位置に作用するため、回転するターンテーブルに
は負荷トルクとして作用する。このため、研磨摩擦力は
ターンテーブルに働くトルクとして検出することができ
る。ターンテーブルを回転駆動させる手段が電動モータ
の場合には、トルクはモータに流れる電流として測定す
ることができる。このため、モータ電流を電流計でモニ
タし、適当な信号処理を施すことによってポリッシング
の終点が検知される。Here, a change in the polishing frictional force is detected as follows. Since the polishing frictional force acts on a position eccentric from the rotation center of the turntable, it acts as a load torque on the rotating turntable. Therefore, the polishing frictional force can be detected as a torque acting on the turntable. When the means for driving the turntable to rotate is an electric motor, the torque can be measured as a current flowing through the motor. For this reason, the end point of polishing is detected by monitoring the motor current with an ammeter and performing appropriate signal processing.
【０００６】図５は、駆動モータに入力する電流の変化
によりポリッシング終点を検知する方法の一構成例を示
す。モータＭは、インバータ装置２１を介して駆動さ
れ、インバータ装置では交流商用電源をコンバータ部２
１Ａにより直流電源に変換し、コンデンサ２１Ｂに直流
電力を蓄積し、インバータ部２１Ｃで任意の周波数、電
圧に逆変換して、モータＭに交流電力を供給する。係る
モータの駆動回路においては、モータに電力を供給する
ケーブル２２に電流変換器（ＣＴ）を介在させて、モー
タ電流を検出する。モータへの電流供給線に流れるモー
タ電流は、電流計３０でその実効値が検出され、図示し
ないポリッシング装置の制御回路の終点検出手段に送ら
れ、その実効値の変化からポリッシングの終点が判定さ
れる。FIG. 5 shows an example of a configuration of a method for detecting a polishing end point based on a change in current input to a drive motor. The motor M is driven via an inverter device 21. In the inverter device, an AC commercial power
The power is converted into a DC power by 1A, the DC power is stored in the capacitor 21B, and the inverter 21C reversely converts the frequency and voltage into an arbitrary frequency and supplies AC power to the motor M. In such a motor drive circuit, a motor 22 is detected by interposing a current converter (CT) in a cable 22 that supplies power to the motor. The effective value of the motor current flowing through the current supply line to the motor is detected by an ammeter 30 and sent to end point detection means of a control circuit (not shown) of a polishing apparatus, and the end point of polishing is determined from a change in the effective value. You.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】ポリッシング装置のタ
ーンテーブル駆動用モータ、或いはトップリング駆動用
モータとしては、一般に交流誘導モータが使用されてい
る。交流誘導モータの一般的な特性として、高負荷時に
比較して低負荷時には、トルク変化に対するモータ電流
の変化が小さい。これは交流誘導モータのモータ電流
が、励磁電流分とトルク電流分とのベクトル和から構成
されたもので、高負荷時にはトルク電流成分が支配的で
あるのに対して、低負荷時には励磁電流成分が支配的と
なるためである。このため、ポリッシング対象物の種
類、或いはポリッシング条件によって、駆動モータがそ
の定格容量に対して低負荷で運転される場合には、研磨
摩擦力の変化をモータ電流の変化で検出しようとして
も、トルク電流成分が励磁電流成分に対して小さいた
め、モータ電流の変化が小さく、ポリッシングにおける
研磨摩擦力の変化の検出感度が低下するという問題があ
った。An AC induction motor is generally used as a turntable driving motor or a top ring driving motor of a polishing apparatus. As a general characteristic of an AC induction motor, a change in motor current with respect to a change in torque is smaller at a low load than at a high load. The motor current of the AC induction motor is composed of the vector sum of the exciting current and the torque current.The torque current component is dominant at high load, while the exciting current component is low at low load. Is dominant. For this reason, when the drive motor is operated at a low load relative to its rated capacity depending on the type of the polishing object or the polishing conditions, even if an attempt is made to detect a change in the polishing friction force by a change in the motor current, the torque cannot be reduced. Since the current component is smaller than the exciting current component, there is a problem that the change in the motor current is small and the detection sensitivity for the change in the polishing frictional force during polishing is reduced.
【０００８】本発明は上述した問題点に鑑みて為された
もので、簡単な方法で高感度に且つ安定にポリッシング
の終点を検知することができるポリッシングの終点検知
方法を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and has as its object to provide a polishing end point detecting method capable of detecting a polishing end point with high sensitivity and stability by a simple method. I do.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明のポリッシングの
終点検知方法は、回転するターンテーブル上面に貼設し
た研磨布上にポリッシング対象物を保持したトップリン
グを押圧するとともに、前記ターンテーブルを回転させ
ると共にトップリングを回転させてポリッシング対象物
を平坦かつ鏡面に研磨するポリッシング方法において、
ポリッシング対象物の研磨が異材質に達したときに生じ
る研磨摩擦力の変化、あるいは、表面の凸凹を平坦化す
る際、凸凹を除去したことにより生じる研磨摩擦力の変
化を、前記ターンテーブル又はトップリングの駆動モー
タに入力する電力の変化によって検知することを特徴と
する。A polishing end point detecting method according to the present invention is characterized in that a top ring holding an object to be polished is pressed on a polishing cloth stuck on an upper surface of a rotating turntable, and the turntable is rotated. In the polishing method of polishing the object to be polished to a flat and mirror surface by rotating the top ring at the same time,
The change in the polishing friction force that occurs when the polishing of the object to be polished reaches a different material, or the change in the polishing friction force that occurs due to the removal of the unevenness when flattening the unevenness of the surface, the turntable or the top. The detection is performed by a change in electric power input to the drive motor of the ring.
【００１０】又、前記研磨摩擦力の変化を、前記ターン
テーブル又はトップリングの駆動モータに電力を供給す
るインバータ装置の直流部分の直流電流の変化によって
検知することを特徴とする。[0010] The change in the polishing friction force is detected by a change in a DC current in a DC portion of an inverter device for supplying power to a drive motor of the turntable or the top ring.
【００１１】前述した構成からなる本発明によれば、モ
ータに入力する電力を測定することで、有効電力成分で
あるトルク電流に比例した電力を検出することができ
る。これによりモータ容量に対して低負荷で運転してい
る場合には、無効電流成分である励磁電流成分が支配的
であるが、その影響を受けずに、研磨摩擦力の変化、即
ち、モータのトルクの変化に略比例した、モータ入力電
力の変化を捉えることができる。According to the present invention having the above-described configuration, by measuring the power input to the motor, it is possible to detect the power proportional to the torque current, which is the active power component. As a result, when the motor is operated at a low load relative to the motor capacity, the exciting current component, which is a reactive current component, is dominant. It is possible to detect a change in the motor input power that is substantially proportional to a change in the torque.
【００１２】又、駆動モータに可変周波数の交流電力を
供給するインバータ装置の直流部分では、その直流電圧
が一定であり、直流電流の大きさ、即ち直流電力が、イ
ンバータが駆動モータに供給する有効電力成分に概略一
致する。従って、インバータ装置の直流電流の変化を検
出することにより、モータの有効電力成分の変化、即ち
負荷トルクの変化を検出することができる。これにより
簡単な方法で、ポリッシングの終点検出を高感度に且つ
安定に行うことができる。Also, in the DC portion of the inverter device for supplying a variable frequency AC power to the drive motor, the DC voltage is constant, and the magnitude of the DC current, that is, the DC power is effective for the inverter to supply the drive motor to the drive motor. It roughly matches the power component. Therefore, by detecting a change in the DC current of the inverter device, a change in the active power component of the motor, that is, a change in the load torque can be detected. This makes it possible to detect the end point of polishing with high sensitivity and stability by a simple method.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るポリッシング
の終点検知方法の一実施形態を図１乃至図４に基づいて
説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a polishing end point detecting method according to the present invention will be described below with reference to FIGS.
【００１４】図１は、本発明のポリッシングの終点検知
方法の全体構成を示す図である。ポリッシング装置は、
研磨布１１を上面に貼設したターンテーブル１２、半導
体ウエハ１４を保持し研磨布に当接して回転するトップ
リング１３、トップリングをターンテーブル上で回転駆
動するモータ１５、ターンテーブルを回転駆動するモー
タ１６、ターンテーブル１２のトルクを検出するトルク
計測手段１７等の装置からなる。トップリング駆動用モ
ータ１５の動力は、ベルト１８を介してトップリングに
固設された主軸２０に伝達され、トップリング１３を回
転させる。同様にターンテーブル駆動用モータ１６の動
力は、ベルト１９を介してターンテーブル１２に固設さ
れた主軸２０に伝達され、ターンテーブル１２を回転さ
せる。FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a polishing end point detecting method according to the present invention. Polishing equipment
A turntable 12 having a polishing cloth 11 stuck thereon, a top ring 13 holding a semiconductor wafer 14 and rotating while being in contact with the polishing cloth, a motor 15 for driving the top ring to rotate on the turntable, and rotating the turntable. The motor 16 includes a device such as a torque measuring unit 17 for detecting the torque of the turntable 12. The power of the top ring drive motor 15 is transmitted to the main shaft 20 fixed to the top ring via the belt 18 to rotate the top ring 13. Similarly, the power of the turntable driving motor 16 is transmitted to the main shaft 20 fixed to the turntable 12 via the belt 19, and rotates the turntable 12.
【００１５】上述した構成からなるポリッシング装置の
ポリッシング動作の概要を説明する。上面に研磨布１１
を張り付けたターンテーブル１２は、モータ１６によっ
てベルト１９を介して回転駆動される。ポリッシング対
象物である半導体ウエハ１４を保持したトップリング１
３は、半導体ウエハ１４を研磨布１１に押圧するととも
に、ターンテーブル回転軸とは偏心した軸回りに回転す
る。上記動作に合わせて研磨布上面に研磨砥液Ｑが供給
され、半導体ウエハ１４を研磨する。An outline of the polishing operation of the polishing apparatus having the above configuration will be described. Polishing cloth 11 on top
Is rotated by a motor 16 via a belt 19. Top ring 1 holding semiconductor wafer 14 to be polished
Numeral 3 presses the semiconductor wafer 14 against the polishing cloth 11 and rotates around an axis eccentric to the turntable rotation axis. The polishing liquid Q is supplied to the upper surface of the polishing cloth in accordance with the above operation, and the semiconductor wafer 14 is polished.
【００１６】モータ１６は、インバータ装置２１に接続
され、商用交流電源から任意の周波数、電圧に変換され
た交流電力が、接続ケーブル２２を介して供給される。
これによりターンテーブルは所定のポリッシング条件に
合わせた回転速度で回転する。ケーブル２２には電流変
換器（ＣＴ）と電圧変換器（ＰＴ）とが装着され、これ
らの出力が電力計２３に接続されている。電力計２３で
検出されたモータの入力電力は、終点検出手段である信
号処理装置２４に伝達され、検出された入力電力の変化
が所定値以上に大きいものであるか否か、即ち、ターン
テーブル１２の摩擦力の変化に伴いモータ１６のトルク
の変化が所定の大きさ以上のものであるか否かが判定さ
れる。モータ入力電力の変化が所定値以上である場合に
は、研磨摩擦力の変化が検出されたとして、ポリッシン
グが終点に達したと判定される。尚、この実施形態はタ
ーンテーブルのトルク検出に関するものであるが、トッ
プリングのトルク検出からポリッシングの終点検知を同
様に行うことができる。The motor 16 is connected to an inverter device 21, and AC power converted to a desired frequency and voltage from a commercial AC power supply is supplied via a connection cable 22.
As a result, the turntable rotates at a rotation speed that matches the predetermined polishing conditions. A current converter (CT) and a voltage converter (PT) are mounted on the cable 22, and their outputs are connected to a wattmeter 23. The input power of the motor detected by the wattmeter 23 is transmitted to a signal processing device 24 which is an end point detecting means, and whether or not a change in the detected input power is greater than a predetermined value is determined. It is determined whether or not the change in the torque of the motor 16 due to the change in the frictional force 12 is greater than or equal to a predetermined value. If the change in the motor input power is equal to or greater than the predetermined value, it is determined that a change in the polishing frictional force has been detected, and it is determined that the polishing has reached the end point. Although this embodiment relates to the detection of the torque of the turntable, the detection of the end point of the polishing can be similarly performed from the detection of the torque of the top ring.
【００１７】図２は、駆動モータの入力電力を検出する
回路構成の一例を示す。トップリング駆動用モータ１５
又はターンテーブル駆動用モータ１６には、三相商用交
流電源２５からインバータ装置２１を介して可変周波数
・可変電圧の交流電力が入力される。インバータ装置２
１は、コンバータ部２１Ａ、直流部２１Ｂ、任意の周波
数・電圧を形成するインバータ部２１Ｃ等から構成され
ている。インバータ装置２１の出力端子と、モータ１５
又は１６とは、三相ケーブル２２Ｒ，２２Ｓ，２２Ｔで
接続され、そのうちの二相には電流変換器（ＣＴ）が装
着され、それぞれの線電流が検出され、三相の相間には
電圧変換器（ＰＴ）が接続され、それぞれの線間電圧が
検出される。FIG. 2 shows an example of a circuit configuration for detecting the input power of the drive motor. Top ring drive motor 15
Alternatively, AC power having a variable frequency and a variable voltage is input to the turntable driving motor 16 from the three-phase commercial AC power supply 25 via the inverter device 21. Inverter device 2
1 includes a converter section 21A, a DC section 21B, an inverter section 21C for forming an arbitrary frequency and voltage, and the like. The output terminal of the inverter device 21 and the motor 15
Or 16 are connected by three-phase cables 22R, 22S, 22T, of which two phases are provided with current converters (CT), the respective line currents are detected, and a voltage converter is provided between the three phases. (PT) are connected, and respective line voltages are detected.
【００１８】ＣＴで検出された線電流及びＰＴで検出さ
れた線間電圧は、それぞれ電力計である有効電力演算回
路２３に入力され、モータ１５又は１６に入力される有
効電力が計測される。有効電力演算回路２３で得られた
モータ電力信号は、終点検出手段２４に伝達され、そこ
でトルクの変化の有無が検出される。終点検出手段２４
は、図示しないポリッシング装置の全体的な制御装置の
一部であり、ＣＰＵ及びメモりの一部を用いて構成され
ている。The line current detected by CT and the line voltage detected by PT are input to an active power calculation circuit 23 which is a wattmeter, and the active power input to the motor 15 or 16 is measured. The motor power signal obtained by the active power calculation circuit 23 is transmitted to end point detection means 24, where the presence or absence of a change in torque is detected. End point detecting means 24
Is a part of the overall control device of the polishing device (not shown), and is configured using a CPU and a part of a memory.
【００１９】図３は、駆動モータの入力電力によるポリ
ッシング終点検出方法の他の実施形態の回路例を示す。
この実施形態はインバータ装置２１の直流部分に電流セ
ンサ２６を介在させ、直流（ＤＣ）電流信号からモータ
の負荷トルクの変化を検出するものである。直流電流信
号は直流電力計２３Ｄに入力され、直流電力が測定され
る。測定された直流電力は上述の終点検出手段２４に入
力され、直流電力の変化から、モータ１５又は１６の負
荷トルクの変化が検出される。FIG. 3 shows a circuit example of another embodiment of the polishing end point detecting method based on the input power of the drive motor.
In this embodiment, a current sensor 26 is interposed in a direct current portion of the inverter device 21 to detect a change in load torque of a motor from a direct current (DC) current signal. The DC current signal is input to DC power meter 23D, and DC power is measured. The measured DC power is input to the above-described end point detecting means 24, and a change in the load torque of the motor 15 or 16 is detected from a change in the DC power.
【００２０】係る回路構成によれば、インバータ装置内
の直流電流を検出する簡単な回路構成で、モータのトル
クの変化を実質的に検出することが可能であり、ポリッ
シングの終点検知のための回路構成を簡単なものとする
ことができる。即ち、駆動モータに電力を供給するイン
バータ装置内の直流部分では、電圧が一定であり、直流
電流との積はモータに供給する交流入力電力に一致して
おり、インバータ装置内の直流電流を検出することによ
り実質的にモータに入力される有効電力成分を検出する
ことができる。According to such a circuit configuration, a change in motor torque can be substantially detected with a simple circuit configuration for detecting DC current in the inverter device, and a circuit for detecting the end point of polishing is provided. The configuration can be simplified. That is, the voltage is constant in the DC portion in the inverter device that supplies power to the drive motor, the product of the DC current matches the AC input power supplied to the motor, and the DC current in the inverter device is detected. By doing so, it is possible to substantially detect the active power component input to the motor.
【００２１】図４は、ターンテーブル駆動用モータの負
荷トルクに対するモータ電流、電力の実測例を示す図で
ある。図の横軸は負荷トルクであり、図中の縦軸はモー
タの入力電力（有効電力）、電流（実効電流）、力率、
効率、速度等が示されている。測定可能なモータ電流
は、実効電流であり、負荷トルクに比例する有効電流成
分と励磁電流成分に比例する無効電流成分とのベクトル
和である。このため、負荷トルクが大きい場合には、負
荷トルクに比例した有効電流成分が支配的であるので、
負荷トルクの変化に対するモータ電流の変化率が大きく
なるが、負荷トルクが小さい領域では、励磁電流成分に
比例した無効電流成分が支配的であるため、負荷トルク
の変化に対するモータ電流の変化率が小さくなる。FIG. 4 is a diagram showing an actual measurement example of the motor current and the power with respect to the load torque of the turntable driving motor. The horizontal axis in the figure is load torque, and the vertical axis in the figure is motor input power (active power), current (effective current), power factor,
Efficiency, speed, etc. are shown. The measurable motor current is an effective current, which is a vector sum of an effective current component proportional to the load torque and a reactive current component proportional to the exciting current component. For this reason, when the load torque is large, the active current component proportional to the load torque is dominant.
Although the rate of change of the motor current with respect to the change in the load torque increases, the rate of change of the motor current with respect to the change in the load torque decreases because the reactive current component proportional to the exciting current component is dominant in the region where the load torque is small. Become.
【００２２】これに対して、電力計２３で計測されるモ
ータの入力電力は、電圧と有効電流成分との積であり、
略負荷トルクに比例した図示するような直線状となる。
このため、励磁電流成分が支配的である低負荷トルク領
域において、励磁電流成分の影響を無視することがで
き、負荷トルクの変化に対して高い感度の変化率が得ら
れる。On the other hand, the input power of the motor measured by the power meter 23 is the product of the voltage and the effective current component,
It becomes a linear shape as shown, which is substantially proportional to the load torque.
For this reason, in a low load torque region where the exciting current component is dominant, the effect of the exciting current component can be ignored, and a high rate of change in sensitivity to a change in load torque can be obtained.
【００２３】例えば、低負荷領域において負荷トルクが
２０％から３０％に変化した場合、モータ電流の変化は
符号Ａに示すように小さいが、電力の変化は符号Ｂに示
すように格段に大きくなることが判る。同様に高負荷領
域において負荷トルクが７０％から８０％に変化した場
合、モータ電流は符号Ｃに示すように変化し、電力は符
号Ｄに示すように変化する。従って、高負荷領域におい
ても、入力電力は無効電流成分の影響を受けないため、
その変化率が大きくなる。このように負荷トルクの変化
に対するモータ電力の変化は、負荷条件に係わらず概略
一定となるので、高感度で且つ安定した負荷トルクの変
化の検知が可能となる。For example, when the load torque changes from 20% to 30% in the low load region, the change in motor current is small as indicated by A, but the change in electric power is significantly increased as indicated by B. You can see that. Similarly, when the load torque changes from 70% to 80% in the high load region, the motor current changes as indicated by reference sign C, and the electric power changes as indicated by reference sign D. Therefore, even in a high load region, the input power is not affected by the reactive current component,
The rate of change increases. As described above, since the change in the motor power with respect to the change in the load torque is substantially constant regardless of the load condition, it is possible to detect the change in the load torque with high sensitivity and stability.
【００２４】特にターンテーブル駆動用モータの負荷ト
ルクは、ポリッシング条件により異なるが、ポリッシン
グ装置として最大限の能力を発揮できるようにモータ容
量が決定されるので、通常の運転時では低負荷領域で動
作する場合が多い。このため、通常のポリッシング条件
では、ポリッシングの終点をモータ電流の変化で検出し
ようとすると、この領域では無効電流成分が支配的であ
るため、トルク変化が顕著に表れず、ポリッシングの終
点検出が困難である。このような場合でも、モータ電力
の変化を検出することで、この変化は負荷条件に係わら
ず高い感度で表れるので、安定した終点検出が可能であ
る。In particular, the load torque of the motor for driving the turntable varies depending on the polishing conditions. However, since the motor capacity is determined so that the polishing apparatus can exhibit its maximum performance, it operates in a low load range during normal operation. Often do. For this reason, under normal polishing conditions, if an attempt is made to detect the end point of polishing by a change in the motor current, the reactive current component is dominant in this region, so the torque change does not appear remarkably, making it difficult to detect the end point of polishing. It is. Even in such a case, by detecting a change in the motor power, this change appears with high sensitivity regardless of the load condition, so that stable end point detection is possible.
【００２５】尚、上述したポリッシングの終点検出方法
は、トップリングが回転運動のみならず、ターンテーブ
ル上を往復運動する揺動機構を備えた場合にも、同様に
適用可能であることは勿論のことである。又、回転する
ターンテーブル上面に貼設した研磨布上にポリッシング
対象物を保持したトップリングを押圧することでポリッ
シングを行う、いわゆるターンテーブル型について説明
したが、研磨布を表面に貼設した回転ローラをポリッシ
ング対象物に接触させつつ、研磨するローラタイプのポ
リッシング装置においても、本発明の趣旨を同様に適用
できることも勿論のことである。The above-described method for detecting the end point of polishing can be similarly applied not only to the case where the top ring is provided with an oscillating mechanism for reciprocating on the turntable but also for the rotational movement. That is. Also, a so-called turntable type in which polishing is performed by pressing a top ring holding an object to be polished on a polishing cloth stuck on the upper surface of a rotating turntable has been described. Needless to say, the gist of the present invention can be similarly applied to a roller-type polishing apparatus that polishes while bringing a roller into contact with an object to be polished.
【００２６】[0026]
【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
モータの入力電力の変化からモータの負荷トルクの変化
を検出することで、負荷条件に係わらず、高感度で且つ
安定したポリッシングの終点検出が可能になる。又、こ
の終点検出方法は、モータを駆動するインバータ装置の
直流部分の直流電力を計測するだけでも行えるので、特
別な設備を設ける必要がなく、容易に実施することがで
きる。According to the present invention as described above,
By detecting a change in the load torque of the motor from a change in the input power of the motor, it is possible to detect a polishing end point with high sensitivity and stability regardless of the load condition. In addition, since this end point detection method can be performed only by measuring the DC power of the DC portion of the inverter device that drives the motor, it can be easily implemented without requiring special equipment.
【００２７】これにより、ポリッシングが異材質に達し
た時に生じる研磨摩擦力の変化、或いは表面の凹凸を平
坦化する際に、凹凸を除去したことにより生じる研磨摩
擦力の変化を、容易に、安定に、且つ高感度に検出でき
るので、より高精度のポリッシングを可能ならしめ、半
導体生産の歩留向上等に寄与することができる。This makes it possible to easily and stably suppress a change in polishing friction force caused when polishing reaches a different material or a change in polishing friction force caused by removing unevenness when flattening unevenness on the surface. In addition, since high-precision polishing can be performed, high-precision polishing can be performed, and the yield of semiconductor production can be improved.
【図１】本発明の一実施形態のポリッシング終点検知方
法の全体構成を示す図。FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a polishing end point detection method according to an embodiment of the present invention.
【図２】駆動モータの入力電力による終点検知方法の回
路構成を示す図。FIG. 2 is a diagram showing a circuit configuration of an end point detection method based on input power of a drive motor.
【図３】他の実施形態の駆動モータの入力電力による終
点検知方法の回路構成を示す図。FIG. 3 is a diagram illustrating a circuit configuration of an end point detection method based on input power of a drive motor according to another embodiment.
【図４】負荷トルクと入力電力及び電流の関係を示す線
図。FIG. 4 is a diagram showing the relationship between load torque, input power, and current.
【図５】従来の駆動モータの入力電力による終点検知方
法の回路構成を示す図。FIG. 5 is a diagram showing a circuit configuration of a conventional end point detection method based on input power of a drive motor.
１１ 研磨布 １２ ターンテーブル １３ トップリング １４ ウエハ １５ トップリング駆動用モータ １６ ターンテーブル駆動用モータ １７ トルク検出手段 ２１ インバータ装置 ２２ 接続ケーブル ２３ 電力計 ２４ 終点検出手段 Reference Signs List 11 polishing cloth 12 turntable 13 top ring 14 wafer 15 top ring drive motor 16 turntable drive motor 17 torque detecting means 21 inverter device 22 connection cable 23 power meter 24 end point detecting means
Claims (2)
研磨布上にポリッシング対象物を保持したトップリング
を押圧するとともに、前記ターンテーブルを回転させる
と共にトップリングを回転させてポリッシング対象物を
平坦かつ鏡面に研磨するポリッシング方法において、 ポリッシング対象物の研磨が異材質に達したときに生じ
る研磨摩擦力の変化、あるいは、表面の凸凹を平坦化す
る際、凸凹を除去したことにより生じる研磨摩擦力の変
化を、前記ターンテーブル又はトップリングの駆動モー
タに入力する電力の変化によって検知することを特徴と
するポリッシングの終点検知方法。1. A top ring holding an object to be polished is pressed on a polishing cloth stuck on an upper surface of a rotating turntable, and the object to be polished is flattened by rotating the turntable and rotating the top ring. In a polishing method for polishing to a mirror surface, a change in polishing friction force generated when polishing of a polishing object reaches a different material, or a reduction in polishing friction force generated by removing unevenness when flattening unevenness of a surface. A method for detecting an end point of polishing, wherein the change is detected by a change in electric power input to a drive motor of the turntable or the top ring.
ーブル又はトップリングの駆動モータに電力を供給する
インバータ装置の直流部分の直流電流の変化によって検
知することを特徴とする請求項１記載の終点検知方法。2. The method according to claim 1, wherein the change in the polishing friction force is detected by a change in a DC current of a DC portion of an inverter device that supplies power to a drive motor of the turntable or the top ring. Endpoint detection method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2313597A JPH10202523A (en) | 1997-01-22 | 1997-01-22 | Polishing end point detecting method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2313597A JPH10202523A (en) | 1997-01-22 | 1997-01-22 | Polishing end point detecting method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10202523A true JPH10202523A (en) | 1998-08-04 |
Family
ID=12102106
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2313597A Pending JPH10202523A (en) | 1997-01-22 | 1997-01-22 | Polishing end point detecting method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10202523A (en) |
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