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公開番号2024067256
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-17
出願番号2022177182
出願日2022-11-04
発明の名称研磨装置、情報処理装置及びプログラム
出願人株式会社荏原製作所
代理人個人,個人,個人,個人,個人,個人,個人,個人
主分類B24B 37/10 20120101AFI20240510BHJP(研削;研磨)
要約【課題】研磨異常を事前に予測する。
【解決手段】研磨パッド2を支持する研磨テーブル5と、基板を前記研磨パッド2の研磨面2aに押し付け可能な研磨ヘッド7と、他の研磨パッド2の状態を反映した状態反映情報と当該他の研磨パッド2の研磨指標との相関関係を機械学習によって学習させた機械学習モデルに、当該研磨装置1の前記研磨パッド2の状態を反映する状態反映情報を入力することによって、当該研磨装置1の研磨指標を推定するプロセッサ63bと、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
研磨パッドを支持する研磨テーブルと、
基板を前記研磨パッドの研磨面に押し付け可能な研磨ヘッドと、
他の研磨パッドの状態を反映した状態反映情報と当該他の研磨パッドの研磨指標との相関関係を機械学習によって学習させた機械学習モデルに、当該研磨装置の前記研磨パッドの状態を反映する状態反映情報を入力することによって、当該研磨装置の研磨指標を推定するプロセッサと、
を備える研磨装置。
続きを表示(約 1,200 文字)【請求項2】
研磨パッドの前記研磨面をドレッシングするドレッサを更に備え、
前記状態反映情報は、前記ドレッサと前記研磨パッドとの摩擦力に関する特徴量である
請求項1に記載の研磨装置。
【請求項3】
前記ドレッサと前記研磨パッドとの摩擦力を反映する物理量を検知するセンサと、
を更に備え、
前記ドレッサと前記研磨パッドとの摩擦力に関する特徴量は、前記センサによって計測されたセンサ値の特徴量であり、
前記プロセッサは、前記研磨指標を推定する際に、前記センサによって計測されたセンサ値の特徴量を決定し、前記機械学習モデルに当該特徴量を前記状態反映情報として入力することによって、前記研磨指標を推定する
請求項2に記載の研磨装置。
【請求項4】
前記センサ値は、前記ドレッサがドレッシング中のセンサ値である
請求項3に記載の研磨装置。
【請求項5】
前記センサはドレッサに設けられている
請求項4に記載の研磨装置。
【請求項6】
前記センサは、ドレッシング中の音響を検出するAEセンサ、ドレッシング中の音響を検出する超音波マイク、ドレッサの揺動方向の加速度を検出する加速度センサ、ドレッサのアームの歪を検出する歪センサ、ドレッサのアームのたわみを検出する力センサ、または前記研磨パッドの粗さを検出する粗さセンサである
請求項3に記載の研磨装置。
【請求項7】
前記ドレッサは、前記研磨パッドに対する前記ドレッサの接触面を回転させる第3モータと、前記研磨パッドの面に沿う方向で前記接触面を相対移動させる第4モータを有し、
前記ドレッサと前記研磨パッドとの摩擦力に関する特徴量は、前記第3モータの電流値、前記第3モータのトルク指令値、前記第4モータの電流値、前記第4モータのトルク指令値、及びこれらの統計量のうち少なくとも1つを含む
請求項2に記載の研磨装置。
【請求項8】
前記状態反映情報は、研磨パッドの状態を示す研磨パッド状態情報である
請求項1に記載の研磨装置。
【請求項9】
前記研磨パッド状態情報は、研磨パッドの減耗量、研磨中の研磨パッドの温度もしくは当該温度の時系列データの統計量、及び研磨パッドの厚みの少なくとも1つを含む
請求項8に記載の研磨装置。
【請求項10】
前記研磨テーブルを回転させるテーブル回転モータと、
前記研磨テーブルを一定速度に回転するよう制御する制御装置と、
を備え、
前記状態反映情報は、前記テーブル回転モータの電流値、前記テーブル回転モータのトルク指令値、及びこれらの統計量のうち少なくとも一つを含む
請求項1に記載の研磨装置。
(【請求項11】以降は省略されています)

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、研磨装置、情報処理装置及びプログラムに関する。
続きを表示(約 1,500 文字)【背景技術】
【0002】
化学的機械的研磨(CMP)では、研磨パッドによりワークピースの研磨を行った後に、研磨パッドの研磨面を再生するドレッシングを行う。この動作を繰り返すと、研磨パッドは、徐々に減耗していく。このように減耗が進むにつれて研磨異常が起きることがある。
例えば、研磨パッドの研磨レートの低下、研磨プロファイル(研磨均一性)の不均一が挙げられる。さらに、ウェハ割れやウェハのスクラッチ(キズ)を引き起こす異常や、研磨終点の検出率にも影響を及ぼすことがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2022-55703号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1では、研磨パッドの累積使用時間に基づいて研磨パッドを交換しているが、上記のような研磨異常がない状態(使用可能な状態)でも交換を行う可能性があるため、コストの観点から好ましくない場合があった。また、研磨異常を検知するためセンサで研磨パッドの状態を検出することも考えられるが、研磨異常は研磨パッド以外の各部の動作状態も複雑かつ相互に影響を与え合っているため、センサによる監視のみでは予測が難しい。このように、研磨異常が発生する前に、研磨異常を事前に予測したいという要望がある。ここで、研磨異常としては、研磨レートの異常、研磨プロファイルの異常、異常発生率の上昇、研磨終点検出率の悪化などが挙げられる。
【0005】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、研磨異常を事前に予測することを可能とする研磨装置、情報処理装置及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の第1の態様に係る研磨装置は、研磨パッドを支持する研磨テーブルと、基板を前記研磨パッドの研磨面に押し付け可能な研磨ヘッドと、他の研磨パッドの状態を反映した状態反映情報と当該他の研磨パッドの研磨指標との相関関係を機械学習によって学習させた機械学習モデルに、当該研磨装置の前記研磨パッドの状態を反映する状態反映情報を入力することによって、当該研磨装置の研磨指標を推定するプロセッサと、を備える。
【0007】
この構成によれば、研磨装置の利用者は研磨指標を把握することができるので、研磨異常を事前に予測することができる。
【0008】
本発明の第2の態様に係る研磨装置は、第1の態様に係る研磨装置であって、研磨パッドの前記研磨面をドレッシングするドレッサを更に備え、前記状態反映情報は、前記ドレッサと前記研磨パッドとの摩擦力に関する特徴量である。
【0009】
この構成によれば、ドレッサと研磨パッドとの摩擦力に関する特徴量を機械学習モデルに入力することによって、研磨異常の予測精度を向上させることができる。
【0010】
本発明の第3の態様に係る研磨装置は、第2の態様に係る研磨装置であって、前記ドレッサと前記研磨パッドとの摩擦力を反映する物理量を検知するセンサと、を更に備え、前記ドレッサと前記研磨パッドとの摩擦力に関する特徴量は、前記センサによって計測されたセンサ値の特徴量であり、前記プロセッサは、前記研磨指標を推定する際に、前記センサによって計測されたセンサ値の特徴量を決定し、前記機械学習モデルに当該特徴量を前記状態反映情報として入力することによって、前記研磨指標を推定する。
(【0011】以降は省略されています)

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