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公開番号2025059214
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-10
出願番号2023169151
出願日2023-09-29
発明の名称ドレッシング条件決定装置およびドレッシング条件決定方法
出願人株式会社荏原製作所
代理人個人,個人,個人,個人
主分類B24B 53/00 20060101AFI20250403BHJP(研削;研磨)
要約【課題】研磨面の所望の状態を実現することができるドレッシング条件を自動的に決定することができる技術を提供する。
【解決手段】ドレッシング条件決定装置60は、機械学習により構築された推定モデル62を格納した記憶装置60aと、推定モデル62のアルゴリズムに従って演算を実行するプロセッサ60bを備える。推定モデル62は、ドレッシング面51aを構成する複数の砥粒の、研磨パッド2上の目標軌跡を示す目標軌跡画像が入力されると、目標軌跡を実現するためのドレッシング条件を出力するように構成されている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
回転するドレッサのドレッシング面を、回転する研磨パッドに押し付けることで、前記研磨パッドをドレッシングするためのドレッシング条件を決定するドレッシング条件決定装置であって、
機械学習により構築された推定モデルを格納した記憶装置と、
前記推定モデルのアルゴリズムに従って演算を実行するプロセッサを備え、
前記推定モデルは、前記ドレッシング面を構成する複数の砥粒の、前記研磨パッド上の目標軌跡を示す目標軌跡画像が入力されると、前記目標軌跡を実現するためのドレッシング条件を出力するように構成されている、ドレッシング条件決定装置。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記ドレッシング条件は、前記ドレッサの回転速度、前記研磨パッドの回転速度、前記研磨パッド上の前記ドレッサの揺動速度、およびドレッシング時間のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載のドレッシング条件決定装置。
【請求項３】
前記目標軌跡画像は、回転する前記ドレッサの前記ドレッシング面を、回転する前記研磨パッドに押し付けることで、前記研磨パッドをドレッシングする動作のシミュレーションを実行することで生成された前記複数の砥粒の軌跡のシミュレーション画像である、請求項１に記載のドレッシング条件決定装置。
【請求項４】
前記推定モデルは、複数のドレッシング条件と、前記複数のドレッシング条件下で実行されたドレッシングシミュレーションにより得られた複数の軌跡画像を含む訓練データを用いて機械学習により構築された学習済みモデルである、請求項１に記載のドレッシング条件決定装置。
【請求項５】
前記推定モデルは、
前記目標軌跡画像の特徴量を抽出するエンコーダと、
前記特徴量から前記目標軌跡画像を復元するデコーダと、
前記抽出された特徴量に対して回帰分析を実行して前記ドレッシング条件を出力する回帰分析器を有する、請求項１に記載のドレッシング条件決定装置。
【請求項６】
前記目標軌跡は、前記砥粒の軌跡が前記研磨パッド上に均一に分布し、かつ前記砥粒の軌跡の交差点が前記研磨パッド上に均一に分布する軌跡である、請求項１に記載のドレッシング条件決定装置。
【請求項７】
回転するドレッサのドレッシング面を、回転する研磨パッドに押し付けることで、前記研磨パッドをドレッシングするためのドレッシング条件を決定するドレッシング条件決定方法であって、
前記ドレッシング面を構成する複数の砥粒の、前記研磨パッド上の目標軌跡を示す目標軌跡画像を、機械学習により構築された推定モデルに入力し、
前記目標軌跡を実現するためのドレッシング条件を前記推定モデルから出力する、ドレッシング条件決定方法。
【請求項８】
前記ドレッシング条件は、前記ドレッサの回転速度、前記研磨パッドの回転速度、前記研磨パッド上の前記ドレッサの揺動速度、およびドレッシング時間のうちの少なくとも１つを含む、請求項７に記載のドレッシング条件決定方法。
【請求項９】
前記目標軌跡画像は、回転する前記ドレッサの前記ドレッシング面を、回転する前記研磨パッドに押し付けることで、前記研磨パッドをドレッシングする動作のシミュレーションを実行することで生成された前記複数の砥粒の軌跡のシミュレーション画像である、請求項７に記載のドレッシング条件決定方法。
【請求項１０】
前記推定モデルは、複数のドレッシング条件と、前記複数のドレッシング条件下で実行されたドレッシングシミュレーションにより得られた複数の軌跡画像を含む訓練データを用いて機械学習により構築された学習済みモデルである、請求項７に記載のドレッシング条件決定方法。
（【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、ウェーハ、基板、またはパネルなどのワークピースの研磨に使用される研磨パッドをドレッシングするためのドレッシング条件を決定する技術に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
化学機械研磨（以下、ＣＭＰという）は、研磨液を研磨パッド上に供給しつつワークピース（例えば、ウェーハ、基板、またはパネルなど）を研磨パッドに摺接させて該ワークピースを研磨するプロセスである。研磨液には、通常、砥粒を含むスラリーが使用される。ＣＭＰを行うための研磨装置は、研磨面を有する研磨パッドを支持する研磨テーブルと、ワークピースを研磨パッドに押し付けるための研磨ヘッドを備えている。
【０００３】
研磨装置は、次のようにしてワークピースを研磨する。研磨テーブルおよび研磨パッドを一体に回転させながら、研磨液（典型的にはスラリー）を研磨パッドの研磨面に供給する。研磨ヘッドはワークピースを回転させながら、ワークピースの表面を研磨パッドの研磨面に対して押し付ける。ワークピースは、研磨液の存在下で研磨パッドに摺接される。ワークピースの表面は、研磨液の化学的作用と、研磨液に含まれる砥粒および／または研磨パッドの機械的作用により、研磨される。
【０００４】
ワークピースの研磨レート（除去レートともいう）は、様々な要因に依存して変わりうる。研磨パッドの研磨面の状態は、研磨レートに影響を与える要因のうちの１つである。すなわち、研磨液は、研磨パッドの研磨面上に保持された状態で、ワークピースは研磨面に摺接される。研磨パッドは、その研磨面上に多数の微小な突起を有する。これら多数の突起は、ワークピースの機械的研磨に寄与する。したがって、研磨パッドの研磨面の状態は、ワークピースの研磨レートに影響を与えうる。
【０００５】
そこで、ワークピースの研磨レートを向上させ、かつ安定させるために、ワークピースの研磨前に研磨パッドの研磨面のドレッシングが行われる（以下、パッドドレッシングということがある）。パッドドレッシングは、ダイヤモンド粒子などの砥粒からなるドレッシング面を有するドレッサを用いて行われる。より具体的には、研磨パッドおよびドレッサをそれぞれ回転させながら、ドレッサのドレッシング面を研磨パッドの研磨面に押し付けることで、研磨面を粗くする（すなわち、多数の微小な突起を研磨面に形成する）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１０－７６０４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
パッドドレッシングは、予め定められたドレッシング条件下で実行される。研磨パッドの研磨面は、その全体に亘って均一な粗さ（asperity）を有することが望ましい。したがって、ドレッシング条件は、そのような研磨面を実現できるように決定される。しかしながら、従来は、ユーザーが、試行錯誤によりドレッシング条件を決定しており、意図したドレッシング結果が得られない場合もあった。
【０００８】
そこで、本発明は、研磨面の所望の状態を実現することができるドレッシング条件を自動的に決定することができる技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
一態様では、回転するドレッサのドレッシング面を、回転する研磨パッドに押し付けることで、前記研磨パッドをドレッシングするためのドレッシング条件を決定するドレッシング条件決定装置であって、機械学習により構築された推定モデルを格納した記憶装置と、前記推定モデルのアルゴリズムに従って演算を実行するプロセッサを備え、前記推定モデルは、前記ドレッシング面を構成する複数の砥粒の、前記研磨パッド上の目標軌跡を示す目標軌跡画像が入力されると、前記目標軌跡を実現するためのドレッシング条件を出力するように構成されている、ドレッシング条件決定装置が提供される。
【００１０】
一態様では、前記ドレッシング条件は、前記ドレッサの回転速度、前記研磨パッドの回転速度、前記研磨パッド上の前記ドレッサの揺動速度、およびドレッシング時間のうちの少なくとも１つを含む。
一態様では、前記目標軌跡画像は、回転する前記ドレッサの前記ドレッシング面を、回転する前記研磨パッドに押し付けることで、前記研磨パッドをドレッシングする動作のシミュレーションを実行することで生成された前記複数の砥粒の軌跡のシミュレーション画像である。
一態様では、前記推定モデルは、複数のドレッシング条件と、前記複数のドレッシング条件下で実行されたドレッシングシミュレーションにより得られた複数の軌跡画像を含む訓練データを用いて機械学習により構築された学習済みモデルである。
一態様では、前記推定モデルは、前記目標軌跡画像の特徴量を抽出するエンコーダと、前記特徴量から前記目標軌跡画像を復元するデコーダと、前記抽出された特徴量に対して回帰分析を実行して前記ドレッシング条件を出力する回帰分析器を有する。
一態様では、前記目標軌跡は、前記砥粒の軌跡が前記研磨パッド上に均一に分布し、かつ前記砥粒の軌跡の交差点が前記研磨パッド上に均一に分布する軌跡である。
（【００１１】以降は省略されています）

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