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JP2002353174A - 研磨パッド表面を調整する方法およびそのための装置 - Google Patents

研磨パッド表面を調整する方法およびそのための装置

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Publication number
JP2002353174A
JP2002353174A JP2002099896A JP2002099896A JP2002353174A JP 2002353174 A JP2002353174 A JP 2002353174A JP 2002099896 A JP2002099896 A JP 2002099896A JP 2002099896 A JP2002099896 A JP 2002099896A JP 2002353174 A JP2002353174 A JP 2002353174A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polishing pad
pad
polishing
adjustment
motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002099896A
Other languages
English (en)
Inventor
Walter Glashauser
グラッスハウザー ヴァルター
Benno Utess
ウーテス ベノ
Andreas Purath
プラス アンドレーアス
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Infineon Technologies AG
Original Assignee
Infineon Technologies AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Infineon Technologies AG filed Critical Infineon Technologies AG
Publication of JP2002353174A publication Critical patent/JP2002353174A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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
    • B24B53/00—Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces
    • B24B53/017—Devices or means for dressing, cleaning or otherwise conditioning lapping tools
    • 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
    • B24B37/042—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces operating processes therefor
    • 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
    • B24B49/16—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 taking regard of the load

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転している調整ヘッド（４）に対して研磨
パッド（１）を回転させるためのモータ（７）に入力さ
れる、回転テーブル（２）の電流または電圧を計測する
ことによって、半導体ウエハを化学的機械的に研磨する
(chemical mechanical polishing:CMP)研磨パッド
（１）表面を調整する方法を提供する。 【解決手段】 この供給電力（８）は、上記研磨パッド
（１）の再生成に有効な、実際の磨耗の尺度として用い
られる。研磨パッド（１）は一般に繰り返し使用によっ
て劣化する、すなわち屑が表面に生じてしまうので、磨
耗効率は減少する。それゆえ、この方法によれば、上記
調整する過程における均一性を維持するための制限値を
テーブル電流が逸脱した場合には、警告信号（１１）が
表示される。特に、上記警告信号（１１）に応じて、研
磨パッド(１）の回転を加速させ、または調整ヘッド
（４）の押圧力または回転を増加させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、調整パッドを有す
る調整ヘッドと回転テーブルの上に載せられた研磨パッ
ドとを用いて半導体ウエハを化学的機械的(chemical me
chanical)に研磨するための、研磨パッド表面の調整方
法およびその方法を実行するための装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】半導体ウエハを生産するにあたって、例
えば他のエッチング技術では形成できないような層構造
を形成する必要性が増大するにしたがって、平面化(pla
narization)の技術が重要な問題となっている。このよ
うな浅い溝を平面化することによって形成される構造の
顕著な例として、タングステン(tungsten)を含む金属の
プラグや層間の誘電物質(dielectrica)がある。平面化
のためのよく知られた方法として、ウエハ表面の化学的
機械的(chemical mechanical)な研磨によるものがあ
り、例えば、酸化アルミニウム(aluminum oxide)または
二酸化シリコン(silicon dioxide)のような物質の粒子
を脱イオン化された水の中に含むとともに、窒化鉄(Fe
(NO3)3)、水酸化カリウム(KOH)、または水酸化アンモニ
ウム(NH3OH)などの化学合金をそれぞれ伴っているよう
なスラリー(Slurry)が、表面物質を化学的に酸化すると
ともに機械的に研磨するために用いられている。特に、
上記化学合金を使用することによって、例えば二酸化シ
リコンに対するポリシリジウム(poly-silizium)または
タングステンなどの研磨率において、選択範囲の広さを
維持することができる。
【０００３】化学的機械的研磨(chemical mechanical p
olishing:CMP)のための装置は、典型的には、ポリウレ
タン(polyurethane)からなる研磨パッドを載せる回転テ
ーブルを含んでいる。回転可能な研磨ヘッドは研磨する
ためのウエハを保持して、回転する濡れた研磨パッドに
対して上記ウエハを押し当てる（engage）。研磨ヘッド
の研磨の最中には、研磨ヘッドは研磨パッドと同じ方向
に回転するか、または反対方向に回転して、振動アーム
によって、回転テーブルの回転軸に対して相対的に位置
を変化させる。これによって、模様を有する(textured)
研磨パッド表面は、ウエハ表面を研磨するためのスラリ
ー(slurry)を受けることになる。磨耗率は、回転速度と
スラリー濃度と研磨ヘッドが研磨パッドに対して押し当
てられる圧力（押圧力）とにそれぞれ依存する。
【０００４】結局、除去されたウエハ表面物質、化学変
化したスラリー物質、および磨耗したパッド表面物質
は、溝のある(profiled)パッド表面に残ることになり、
これによってパッド研磨効率を減少させる。このいわゆ
る「パッドつやだし効果(pad glazing effect)」に対抗
するために、均一で、模様を有し、溝のあるパッド表面
を提供するような、研磨パッド表面を調整する工程が行
われる。この工程において、パッド表面から屑(debris)
が取り除かれ、スラリーを受けるために小穴が開かれ
る。調整するために幾つかの方法が提案されており、例
えば以下のようなものがある：ナイフまたは刃物による
もの、炭化シリコン（シリコンカーバイド）粒子による
もの、ダイヤモンド研磨紙(emery paper)またはセラミ
ックの構造を用いるものなどがある。
【０００５】調整する工程は、研磨する工程の最中また
はその後に行われる。一つの例においては、研磨ヘッド
と類似するような、調整ヘッドの上に、もう一つの振動
アームによってダイヤモンド研磨紙が載せられる。ダイ
ヤモンド粒子は、ソケット層（socket layer）のニッケ
ル小砂(nickel grit)に包みこまれる。そして、ダイヤ
モンド粒子は、完全に包みこまれている状態からちょう
どニッケル層にくっついているだけの状態にわたって、
ニッケル表面から種々の程度で押し出されている。
【０００６】以上のような構成の調整パッドを、研磨パ
ッドに押し付けられている調整ヘッドの回転動作によっ
て、弾力のあるポリウレタンの研磨パッド表面に対して
研磨する。上記調整する工程の後には、磨耗の効率は十
分に回復するので、これによりパッドの寿命を延長し、
オペレータによる磨耗したパッドの交換の手間を省くこ
とができる。それにもかかわらず、調整によって改善さ
れる研磨パッドの寿命は、粘着手段によって回転テーブ
ルに載せられる研磨パッドが新しいものに交換されてか
らの期間として、１２ないし１８時間に制限されてい
る。
【０００７】国際公開番号ＷＯ 01/15865号の公報にお
いては、回転テーブル、研磨パッドおよび調整ヘッドを
備えたＣＭＰ装置(CMP-apparatus)が開示されており、
後者（調整ヘッド）は、調整ヘッドへの供給電力を計測
する電流検出器と接続された制御手段によって制御され
ている。目標となる摩擦力を定数として設定し、制御手
段は、上記の電流検出器から受信した信号に応じて、調
整するための速度を適合させるように調整ヘッドの回転
アクチュエータ(actuator)に信号を送信する。
【０００８】米国特許(US)6,093,080号においては、回
転テーブルへの供給電力を計測することによって、以下
に示す調整する工程を行うための、理想的なパラメータ
の集合を計算する方法が開示されている。すなわち、ウ
エハを研磨する工程の間に供給電力を計測する。そし
て、パッドに対するウエハの機械的な磨耗抵抗を、上記
パッドの磨耗状態を表すものして考慮する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】調整するための技術に
おいては、上述のような研磨パッドの寿命の期間におい
ても既に磨耗率が減少するので、問題を生ずることにな
る。一方では、パッドの表面が非定常状態になるととも
にパッドが薄くなることによってパッドの圧縮率が変化
するので、研磨パッドは連続的に磨耗する。また他方で
は、例えばニッケル層に包みこまれたダイヤモンドのよ
うな調整ヘッドの磨耗物質は、時間経過にしたがって失
われ、またはパッド表面の物質との機械的な相互作用に
よって丸められる。これによって、磨耗率は時間の関数
として減少する。このような特徴は、不利な結果とし
て、研磨する工程における不均一性を生ずることにな
る。
【００１０】本発明の主な目的は、上述のような化学的
機械的な研磨の過程において均一性が得られるようにす
ることにあり、これによってウエハの生産における品質
を向上させ、工程に要する時間を短縮させる。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、以下に説
明する本発明の構成によって解決できる。すなわち、本
発明に係る方法は、調整パッドを備えた調整ヘッドと回
転テーブルに載せられる研磨パッドとを用いる、半導体
ウエハを化学的機械的に研磨するための研磨パッド表面
を調整する方法であって、上記回転テーブルを回転させ
るためのモータに供給する供給電力の制限値を設定する
工程と、上記調整ヘッドを所定の押圧力で上記研磨パッ
ド表面に対して用いる工程と、上記調整パッドに対して
上記研磨パッドを摩擦するための上記供給電力が供給さ
れる上記モータを用いて、上記研磨パッド表面とともに
上記回転テーブルを回転させる工程と、調整する間に、
上記モータへの上記供給電力を計測する工程と、上記計
測された供給電力と上記供給電力の上記制限値とを比較
する工程と、上記計測された供給電力が上記制限値から
逸脱(exceeds)した場合に、上記の比較に応じて警告信
号を表示する工程とを含んでいることを特徴としてい
る。
【００１２】本発明に係る方法においては、回転テーブ
ルの回転を駆動する、モータへの供給電力としての電流
または電圧を、磨耗率の尺度を取り出すために計測す
る。供給電力に対して、すなわち電流または電圧に対し
て設定される制限値は、それゆえ、パッド表面から屑を
取り除くとともに小穴を開くために必要な磨耗のための
電力に間接的に相当する。研磨パッドの劣化と調整ヘッ
ドの鈍さの増大とによって、典型的には、磨耗は時間と
ともに低下して、それゆえ、もし一定の回転率が維持さ
れるならば、供給電力は減少する。
【００１３】ウエハを研磨する工程を監視するために、
回転テーブルには、通常は、微調整可能なモータ駆動装
置と供給電力の検出器とが必要とされるが、本発明に係
る装置および方法を、このような現存する必要性に対し
て有利に組み合わせて実現することもでき、これによっ
てコストを削減することができるとともにＣＭＰ装置を
なるだけ簡単な構成にすることができる。しかしなが
ら、もう一方の供給電力を計測すること、すなわち、例
えば研磨テーブルの上で回転する調整ヘッドに対する供
給電力を計測することは、ＣＭＰ装置に余分の検出器と
制御手段とを必要とする点で、不利である。
【００１４】回転している調整ヘッドは、典型的には、
研磨パッド表面をその中心から端にわたって、そしてま
た中心へともどるように、往復振動するようになってい
る。この動作の最中において、モータに供給される電流
または電圧は、調整ヘッドが研磨パッドの端付近に位置
するときに最大の値となる。研磨パッドの磨耗が存在し
ない場合には、時間の関数としての電流または電圧は、
振動のサイクルからサイクルにわたって繰り返されるこ
とになる。
【００１５】磨耗が存在する場合には、この関数の曲線
は、振動サイクルごとに前回のサイクルと比べて減縮す
る。本発明においては、振動のサイクルに対応する、一
つのみの閾値かまたは関数の制限値かが設定され、劣化
が生じた場合には、計測されたテーブル電流の関数の曲
線かまたは計測された供給電力かが、それぞれ、設定さ
れた値を超えて、逸脱してしまう。各計測の後には、計
測された供給電力とこの設定された制限値との比較がな
される。そして、このような逸脱が生じたときには、自
動的な、またはオペレータによる、評価または判断の対
象となる、警告信号が表示される。
【００１６】そして、上記警告信号に応じて、研磨パッ
ドの回転を加速させ、または調整ヘッドの押圧力または
回転を増加させることによって、研磨パッドを調整する
ことができる。また、調整によって薄くなるために限界
がある寿命にわたって、パッドの特性を変化させない。
【００１７】上記の第１の制限値とともに、供給電力に
対する許容範囲を示すための第２の制限値を設定しても
よい。例えば、なんらかの理由で磨耗率が増大して、よ
ってパッドの寿命が減少した場合を考える。これが認識
されなかったときには、これによって傷や損傷を生じる
虞れがある。この場合には、一つのみの最大の制限値を
用いるか又は許容範囲を用いるかに応じて、供給電力が
増加したときに、その一つの制限値または二つの制限値
から結局逸脱することになる。
【００１８】本発明に係る上述の方法によれば、調整す
る工程において不均一性を有利に検出でき、ウエハのＣ
ＭＰを行う過程において研磨パッドを十分な品質とする
ことができる。特に、不十分に再生された研磨パッド
を、さらなるウエハの研磨に用いてしまうことを防止で
きる。というよりはむしろ、均一な過程となるような条
件を再び確立するための制御メカニズムによって、動作
がなされる。
【００１９】上記構成において、回転テーブルの回転角
速度を許容範囲内とする、上記の供給電力の調整につい
て考察する。この場合には、研磨パッドの回転率をほぼ
一定に保つための、閉ループ(closed loop)の制御回路
を作製する。モータには、一定の回転角速度を与えるよ
うな電力、すなわち電流または電圧が入力されることに
なる。
【００２０】また、上記構成において、十分な調整の品
質を提供するための動作として、表示された上記信号に
応じて上記調整パッドまたは上記研磨パッドが交換され
る。この交換によって、調整する工程は終了する。これ
によって、好ましくは、非常に劣化した研磨パッドまた
は調整パッドが用いられている状況を生じさせない。
【００２１】また、上記構成において、上記（内部）閉
ループ制御回路によって維持される、回転テーブル角速
度の許容範囲は、上記警告信号を評価することによって
動作が許可(enabled)される（外部）閉ループ制御回路
に対して調整される。例えば、磨耗率が減少することに
よって供給電力が減少すると、警告信号が表示され、供
給電力の計測値は下の制限値から逸脱する。一定値を達
成するべき角速度は、時間経過に対して一定となる磨耗
率を与えるような、より高い値へと一旦調整される。す
ると、元の回転率を維持するように、自己調整する工程
において、モータへの供給電力は再び増加する。
【００２２】供給電力の値が、時間依存する磨耗抵抗と
結合した、研磨パッド、回転テーブルの回転率によって
決まる値であるという点は、重要である。この点に関し
て、劣化がわずかである研磨パッドの磨耗率は単に回転
速度を増加させることによってほぼ一定に保たれるの
で、有利な結果として、研磨パッドまたは調整パッドを
より長い時間利用することができる。それゆえ、時間当
たりに必要な研磨パッドの量を減らせるので、ウエハの
品質を向上できるとともにＣＭＰを行う過程の費用を削
減できる。
【００２３】また、上記構成において、表示された信号
に応じて上記調整ヘッドによる押圧力を増加させること
によって、磨耗率が一定に保たれる。閉ループ制御回路
によってこれを実現することもできる。
【００２４】また、上記構成において、表示された警告
信号に応じて、均一な磨耗率とするためにほぼ一定又は
少なくとも上記の制限値内に上記供給電力を維持するよ
うに、上記調整ヘッドの回転率が調整される。
【００２５】本発明によれば、上述した方法を行うため
の装置(arrangement)として、調整パッドを備えた調整
ヘッドと、回転テーブルに載せられる表面を有する研磨
パッドと、上記回転テーブルを回転させるためのモータ
と、上記モータへの供給電力を計測するための電流計測
装置と、上記計測装置および上記モータに接続された制
御手段(control unit)とを備えている構成の装置を提供
できる。より好ましい実施の形態においては、上記制御
手段は、研磨パッドにおいて均一な磨耗率を提供するた
めの閉ループ制御回路の一部として機能する。
【００２６】
【発明の実施の形態】本発明は、添付した図面を参照し
て説明する、以下の発明の実施の形態の記載によって、
より十分に理解されるであろう。
【００２７】本発明に係る装置および方法を、図１に示
す。研磨パッド１が載せられた回転テーブル２は、モー
タ７によって回転させられる。研磨ヘッド３の下側に保
持されているウエハを研磨するために、上記の研磨ヘッ
ド３を研磨パッド１に対して押圧し、押し当てる。回転
テーブル２と同じ方向であるが異なる軸に対してウエハ
が回転させられる一方で、ウエハ表面にわたってウエハ
表面物質を均一に除去するために、研磨ヘッド振動アー
ム６は研磨パッド１に対して研磨ヘッド３を往復振動さ
せる。研磨する工程の最中か又はその後に、調整パッド
に載せられた調整ヘッド４を介して、調整を行う。調整
ヘッド４は回転テーブル２に対して例えば同じ方向に回
転し、調整ヘッド振動アーム５によって、研磨パッド１
の中心付近から端までを、図１の調整ヘッド４近傍に示
される矢印のように、研磨パッド１にわたって往復振動
させられる。
【００２８】上記構成に付け足すようにして、二つの結
合した閉ループ制御回路のフローチャートを示す。二つ
のうちの一つは図１において細い矢印で示されており、
その技術分野において通常の知識を有するもの（以下、
当業者とする。）にとって知られているものである。モ
ータ７によって開始される回転テーブル２の回転が計測
され、従来においては工程の前において設定されてい
た、回転率の値との比較、すなわち、制限値、許容範
囲、または許容率との比較がなされる。もし、計測値が
上記制限値または範囲を逸脱した場合には、モータ７に
よる上記回転率を、以前に設定した回転率の範囲へと戻
すように、供給電力が、すなわちこの形態においては電
流が、調整される。
【００２９】本発明においては、モータ７への供給電力
８を、全工程にわたって均一であることが好ましい磨耗
率と関係づけて考慮している。したがって、磨耗率の許
容範囲の制限値は、供給電力８の許容範囲の制限値へと
変換されて、好ましくは研磨パッドの寿命の間にわたっ
て一定に固定される。供給電力８の計測装置９は、振動
のサイクルにわたって、その計測値を、計測された電流
の曲線と電流の制限値とを比較する工程を実施する制御
手段１０へと送信する。
【００３０】研磨パッド１上の調整ヘッドにおける、所
定の振動のサイクルにおいて計測した、電流の曲線の典
型的な時間変化の様子を図２に示す。最も上の曲線は、
新しく鋭敏な調整パッドの最初の使用直後における振動
のサイクルを示すものである。時間の経過に従って、図
２の実線にて示す曲線は、調整ヘッド４の鋭敏さの減少
によって、または調整ヘッド４の下方への押圧力の減少
によって、テーブル電流としてより小さな値に減少する
ようになる。したがって、磨耗率も同様に減少する一方
で、上述した当業者に知られている内部閉ループ制御回
路によって、回転速度はほぼ一定に保たれる。結局、数
時間の後に、テーブル電流の曲線は、許容可能な磨耗率
の下の制限値を示すように設定されたテーブル電流８の
制限値から逸脱する。対応するテーブル電流の制限値の
曲線は、点線によって示されている。
【００３１】内部閉ループ制御回路は、電力が供給され
ると所定の機械的出力を生じるような、対応する電力モ
ータ７によって暗黙に実現することもできるし、また
は、モータ７の機械的な入出力を制御する対応するよう
な手段によって、明示的に構成することもできる。
【００３２】各振動のサイクルの後には、計測されたテ
ーブル電流の曲線が上記のテーブル電流の制限値の曲線
と比較されるので、前者の範囲内において後者から少な
くとも部分的に逸脱するイベントが、比較する工程にお
いて検出される。磨耗率の低いほうの制限値から逸脱し
たことを示す警告信号が表示される。図１のティック(t
ick)矢印で示す、本発明の（外部）閉ループ制御回路
は、モータ７がその内部閉ループ制御回路を閉じたもの
とするために必要な、回転率を調整する、すなわち回転
率を増加するためのイベントとして、警告信号１１をと
らえるように構成されている。本発明によれば、内部閉
ループ制御回路において比較する工程に対する入力とな
る調整された回転率は、この場合には、調整パッドまた
は調整ヘッドそれぞれの寿命の代わりに、一つの振動の
サイクル分のみのために、前もって設定されるようにな
っている。したがって、有利な結果として磨耗率をほぼ
一定とし、これによって、均質でほぼ時間によらない品
質であって、ＣＭＰによって半導体ウエハを生産するた
めの均一なプロセス条件となるような品質を提供でき
る。
【００３３】ここで、テーブル電流８と研磨パッド１の
劣化との間には、明らかになった関係性はないのである
が、実際の調整する工程においては、調整ヘッド４また
はディスクの鋭敏さによる変化、及び／又は下方向への
押圧力の変動による変化を検出することができる。本発
明を用いれば、研磨パッド１を調整する工程を有利に制
御することができ、例えば電流が何も異常な振る舞いを
しない場合、すなわち特定の制限値を逸脱しない場合に
おいて、研磨効率が減少したときに問題を生じうるよう
な調整の過程を排除できる。
【００３４】以上に説明したように、本発明の課題は、
回転している調整ヘッドに対して研磨パッドを回転させ
るためのモータに入力される、回転テーブルの電流また
は電圧を計測することによって、半導体ウエハを化学的
機械的に研磨する(chemicalmechanical polishing:CMP)
研磨パッド表面を調整する方法を提供することにある。
【００３５】そして、この課題は、以下のように解決さ
れる。すなわち、供給電力は、上記研磨パッドの再生成
に有効な、実際の磨耗の尺度として用いられる。研磨パ
ッドは一般に繰り返し使用によって劣化する、すなわち
屑が表面に生じてしまうので、磨耗効率は減少する。そ
れゆえ、この方法によれば、上記調整する過程における
均一性を維持するための制限値をテーブル電流が逸脱し
た場合には、警告信号が表示される。特に、上記警告信
号に応じて、研磨パッドの回転を加速させ、または調整
ヘッドの押圧力または回転を増加させる。したがって、
研磨パッドを調整できる。また、調整によって薄くなる
ために限界がある寿命にわたって、パッドの特性を変化
させない。
【００３６】
【発明の効果】本発明に係る研磨パッド表面を調整する
方法は、以上のように、上記回転テーブルを回転させる
ためのモータに供給する供給電力の制限値を設定する工
程と、上記調整ヘッドを所定の押圧力で上記研磨パッド
表面に対して用いる工程と、上記調整パッドに対して上
記研磨パッドを摩擦するための上記供給電力が供給され
る上記モータを用いて、上記研磨パッド表面とともに上
記回転テーブルを回転させる工程と、調整する間に、上
記モータへの上記供給電力を計測する工程と、上記計測
された供給電力と上記供給電力の上記制限値とを比較す
る工程と、上記計測された供給電力が上記制限値から逸
脱した場合に、上記の比較に応じて警告信号を表示する
工程とを含んでいる構成である。
【００３７】それゆえ、上記警告信号に応じて、研磨パ
ッドの回転を加速させ、または調整ヘッドの押圧力また
は回転を増加させることによって、研磨パッドを調整す
ることができるという効果を奏する。また、調整によっ
て薄くなるために限界がある寿命にわたって、パッドの
特性を変化させないという効果を奏する。
【００３８】また、本発明に係る方法は、以上のよう
に、上記構成において、回転テーブルの回転角速度を与
えるための上記供給電力を、許容範囲内に調整する構成
である。
【００３９】それゆえ、調整する工程において不均一性
を有利に検出でき、ウエハのＣＭＰを行う過程において
研磨パッドを十分な品質とすることができ、特に、不十
分に再生された研磨パッドを、さらなるウエハの研磨に
用いてしまうことを防止できるという効果を奏する。
【００４０】また、本発明に係る方法は、以上のよう
に、上記構成において、上記信号に応じて、上記調整パ
ッドまたは上記研磨パッドを交換するために、上記の調
整する過程を終了する構成である。
【００４１】それゆえ、非常に劣化した研磨パッドまた
は調整パッドが用いられている状況を生じさせないとい
う効果を奏する。
【００４２】また、本発明に係る方法は、以上のよう
に、上記構成において、上記供給電力が均一な磨耗率を
与えるための上記制限値内に調整されるように、上記警
告信号に応じて、回転テーブルの回転角速度の上記許容
範囲を調整する構成である。
【００４３】それゆえ、劣化がわずかである研磨パッド
の磨耗率を回転速度を増加させることによってほぼ一定
に保つので、研磨パッドまたは調整パッドをより長い時
間利用することができるという効果を奏する。
【００４４】また、本発明に係る方法は、以上のよう
に、上記構成において、上記供給電力が均一な磨耗率を
与えるための上記制限値内に維持されるように、上記警
告信号に応じて、上記調整ヘッドによる上記押圧力を調
整する構成である。
【００４５】それゆえ、押圧力を増加させることによっ
て、磨耗率を一定に保つので、研磨パッドまたは調整パ
ッドをより長い時間利用することができるという効果を
奏する。
【００４６】また、本発明に係る方法は、以上のよう
に、上記構成において、上記供給電力が均一な磨耗率を
与えるための上記制限値内に維持されるように、上記警
告信号に応じて、上記調整ヘッドの回転率を調整する構
成である。
【００４７】それゆえ、均一な磨耗率とするために調整
ヘッドの回転率を調整するので、研磨パッドまたは調整
パッドをより長い時間利用することができるという効果
を奏する。
【００４８】また、本発明に係る装置は、以上のよう
に、上記した方法を実行するための装置であって、調整
パッドを有する調整ヘッドと、表面を有し、回転テーブ
ルに載せられる研磨パッドと、供給電力が供給される、
上記回転テーブルを回転させるためのモータと、上記モ
ータへの上記供給電力を計測するための電流計測装置
と、上記電流計測装置と上記モータとに接続される制御
手段とを含んでいる構成である。
【００４９】それゆえ、本発明に係る装置を、上述の必
要性に対して有利に組み合わせて実現して、コストを削
減するとともに装置をなるだけ簡単な構成にできるとい
う効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】調整ヘッドと研磨ヘッドとを備えたＣＭＰ装置
(CMP−apeture)の概略を示す説明図、および本発明の一
実施形態を示すフローチャートである。
【図２】調整ヘッドの振動のサイクルにおける、計測さ
れた供給電力を示すグラフであり、研磨パッドの寿命の
間における、時間の関数としての、４つの調整サイクル
（実線）および制限値の関数（点線）を示す。
【符号の説明】
１ 研磨パッド ２ 回転テーブル ３ 研磨ヘッド ４ 調整ヘッド ５ 調整ヘッド振動アーム ６ 研磨ヘッド振動アーム ７ 電動モータ ８ 供給電力、テーブル電流、電圧 ９ テーブル電流の測定器、電圧の測定器 １０ 制御手段 １１ 警告信号
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヴァルター グラッスハウザー アメリカ合衆国 ニューヨーク州 12601 パウキープジー バルキル ドライブ 29 (72)発明者 ベノ ウーテス ドイツ連邦共和国 オーテー ヴァイクス ドルフ 01108 ドレスデン アルテ モ ーリッツブルガー シュトラーセ 15 エ ー (72)発明者 アンドレーアス プラス ドイツ連邦共和国 01099 ドレスデン アラウンシュトラーセ 11 Ｆターム(参考） 3C047 AA34 FF08 3C058 AA07 AA19 CB05 DA17

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】調整パッドを備えた調整ヘッド（４）と回
    転テーブル（２）に載せられる研磨パッド（１）とを用
    いる、半導体ウエハを化学的機械的に研磨するための研
    磨パッド（１）表面を調整する方法であって、 上記回転テーブル（２）を回転させるためのモータ
    （７）に供給する供給電力（８）の制限値を設定する工
    程と、 上記調整ヘッド（４）を所定の押圧力で上記研磨パッド
    （１）表面に対して用いる工程と、 上記調整パッドに対して上記研磨パッド（１）を摩擦す
    るための上記供給電力（８）が供給される上記モータ
    （７）を用いて、上記研磨パッド（１）表面とともに上
    記回転テーブル（２）を回転させる工程と、 調整する間に、上記モータ（７）への上記供給電力
    （８）を計測する工程と、 上記計測された供給電力と上記供給電力の上記制限値と
    を比較する工程と、 上記計測された供給電力（８）が上記制限値から逸脱し
    た場合に、上記の比較に応じて警告信号（１１）を表示
    する工程とを含んでいることを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】回転テーブルの回転角速度を与えるための
    上記供給電力（８）を、許容範囲内に調整することを特
    徴とする請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】上記信号（１１）に応じて、上記調整パッ
    ドまたは上記研磨パッド（１）を交換するために、上記
    の調整する過程を終了することを特徴とする請求項１ま
    たは２に記載の方法。
  4. 【請求項４】上記供給電力（８）が均一な磨耗率を与え
    るための上記制限値内に調整されるように、上記警告信
    号（１１）に応じて、回転テーブルの回転角速度の上記
    許容範囲を調整することを特徴とする請求項２に記載の
    方法。
  5. 【請求項５】上記供給電力（８）が均一な磨耗率を与え
    るための上記制限値内に維持されるように、上記警告信
    号（１１）に応じて、上記調整ヘッド（４）による上記
    押圧力を調整することを特徴とする請求項１に記載の方
    法。
  6. 【請求項６】上記供給電力（８）が均一な磨耗率を与え
    るための上記制限値内に維持されるように、上記警告信
    号（１１）に応じて、上記調整ヘッド（４）の回転率を
    調整することを特徴とする請求項１に記載の方法。
  7. 【請求項７】請求項１ないし６のいずれか１項に記載の
    方法を実行するための装置であって、 調整パッドを有する調整ヘッド（４）と、 表面を有し、回転テーブル（２）に載せられる研磨パッ
    ド（１）と、 供給電力（８）が供給される、上記回転テーブル（２）
    を回転させるためのモータ（７）と、 上記モータ（７）への上記供給電力（８）を計測するた
    めの電流計測装置（９）と、 上記電流計測装置（９）と上記モータ（７）とに接続さ
    れる制御手段（１０）とを含んでいることを特徴とする
    装置。
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