JP5037974B2 - Monitoring device and monitoring method for semiconductor substrate in polishing stage - Google Patents

Monitoring device and monitoring method for semiconductor substrate in polishing stage Download PDF

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Description

本発明は、半導体基板の研磨加工ステージにおける監視方法および監視機器に関する。基板の監視は、研磨終点検出、基板外周縁のチッピングの有無、研磨加工された基板の厚み測定がなされる。 The present invention relates to a monitoring method and monitoring equipment in a polishing stage of a semiconductor substrate. The substrate is monitored by detecting the polishing end point, checking for the presence or absence of chipping on the outer periphery of the substrate, and measuring the thickness of the polished substrate.

半導体基板の径が300mm、450mmと拡径するとともに、厚みが20〜80μmと極薄の半導体基板が望まれている。半導体基板を研削・研磨して基板を薄肉化および鏡面化する平坦化装置として、基板を真空吸着保持できる基板ホルダーテーブルの複数を下方に配置し、それぞれの基板ホルダーテーブルの上方に粗研削砥石を備える回転スピンドル、仕上研削砥石を備える回転スピンドル、および研磨工具を備える回転スピンドルを配置し、基板収納カセット内に保管されている基板を位置合わせ用の仮置台へ搬送する多関節型搬送ロボット、基板ホルダーテーブル上の基板を次ぎの加工ステージへと搬送する搬送パッドを備えた搬送器具および基板洗浄機器を備える平坦化装置が使用されている。 There is a demand for an extremely thin semiconductor substrate having a diameter of 300 mm or 450 mm and a thickness of 20 to 80 μm. As a flattening device that grinds and polishes a semiconductor substrate to make the substrate thinner and mirror-finished, a plurality of substrate holder tables that can hold the substrate by vacuum suction are arranged below, and a rough grinding wheel is placed above each substrate holder table. An articulated transfer robot, a substrate, which includes a rotating spindle provided with a rotating spindle provided with a finishing grinding wheel and a rotating spindle provided with a polishing tool, and which transfers a substrate stored in a substrate storage cassette to a temporary placement table for alignment. 2. Description of the Related Art A flattening apparatus including a transport tool including a transport pad for transporting a substrate on a holder table to the next processing stage and a substrate cleaning device is used.

例えば、ローディング/アンローディングステージ、第1粗研削ステージ、第2仕上研削ステージおよび研磨ステージに区画した一台のインデックス型回転テーブルに小径の半導体基板5枚を真空チャックできる基板ホルダーテーブル4組みを前記インデックス回転テ−ブルの軸心に対し同一円周上に等間隔で配設した平面研削・研磨装置を用い、各基板ホルダーテーブルに対してインデックス型回転テ−ブルの90度の回転に伴うそれぞれのステージで多関節型搬送ロボットによる半導体基板のローディング、粗研削平砥石による基板裏面の粗研削加工、仕上研削平砥石による基板裏面の仕上研削加工、研磨パッドによる鏡面研磨加工および搬送機器によるアンローディングの処理を順次行うことは知られている(例えば、特許文献1参照。)。 For example, four substrate holder tables that can vacuum chuck five small-diameter semiconductor substrates on one index-type rotary table partitioned into a loading / unloading stage, a first rough grinding stage, a second finish grinding stage, and a polishing stage are described above. Using surface grinding / polishing devices arranged at equal intervals on the same circumference with respect to the axis of the index rotation table, each rotation of the index rotation table with respect to each substrate holder table is 90 degrees. Loading of a semiconductor substrate by an articulated transfer robot, rough grinding of the back side of the substrate by a rough grinding flat grindstone, finish grinding of the back side of the substrate by a flat grinding grindstone, mirror polishing by a polishing pad, and unloading by a transfer device It is known to sequentially perform the processes (see, for example, Patent Document 1). ).

極薄の半導体基板の加工ステージ移行時の破損を防止するため、研磨ステージを複数に分け、インデックス型回転テーブルに割り付けられた各ステーションにて同時並行に基板の第一研磨、第二研磨、洗浄、インデックス型回転テーブル上への基板の搬入並びにインデックス型回転テーブルからの基板の搬出を行う研磨装置も提案されている(例えば、特許文献2参照。)。 In order to prevent breakage of ultra-thin semiconductor substrates when moving to the processing stage, the polishing stage is divided into multiple stages, and the first polishing, second polishing, and cleaning of the substrate are performed in parallel at each station assigned to the index type rotary table. There has also been proposed a polishing apparatus that carries a substrate onto the index-type rotary table and carries out the substrate from the index-type rotary table (for example, see Patent Document 2).

一方、半導体素子製造加工メーカーにおいては、半導体基板製造装置の研削装置、研磨装置、テープマウント・剥離装置をインライン化し、各々の加工装置毎に半導体基板の厚み測定器、研磨終点検出器、破損防止有無検出器等の監視機器を備えさせ、各装置での加工終点後の半導体基板の欠陥がないか監視(monitoring)しているのが実情である(例えば、特許文献3参照。)。 On the other hand, in semiconductor device manufacturing and processing manufacturers, semiconductor substrate manufacturing equipment grinding equipment, polishing equipment, tape mounting / peeling equipment are inlined, and each semiconductor processing equipment thickness measurement device, polishing end point detector, damage prevention In reality, monitoring devices such as presence / absence detectors are provided to monitor whether there is a defect in the semiconductor substrate after the processing end point in each apparatus (see, for example, Patent Document 3).

研削装置においては、2点式インジケート基板厚み測定計または研削砥石軸のトルク変化を利用した終点検出機器が一般に用いられている。 In the grinding apparatus, a two-point indicator substrate thickness meter or an end point detection device using a torque change of the grinding wheel shaft is generally used.

研磨装置においては、光電センサの分光反射率を利用した終点検出機器、渦巻電流センサ終点検出機器、研磨軸のトルク変化を利用した終点検出機器、変位センサのレーザ光反射率を利用した終点検出機器、電極間抵抗値を利用する終点検出機器、薬剤変色識別カラーセンサを利用した終点検出機器、などが提案され、一部においては実用化されている(例えば、特許文献4、特許文献5、特許文献6、非特許文献1参照。)。 In polishing equipment, end point detection device using spectral reflectance of photoelectric sensor, eddy current sensor end point detection device, end point detection device using torque change of polishing shaft, end point detection device using laser light reflectance of displacement sensor , An end point detection device using an inter-electrode resistance value, an end point detection device using a drug discoloration identification color sensor, and the like have been proposed, and some have been put into practical use (for example, Patent Document 4, Patent Document 5, Patent Reference 6 and non-patent reference 1).

特開2000−254857号公報JP 2000-254857 A 特許第3507794号明細書Japanese Patent No. 3507794 Specification 特開2005−98773号公報JP 2005-98773 A 特開2001−284300号公報JP 2001-284300 A 特開2002−346920号公報JP 2002-346920 A 特開2003−138666号公報JP 2003-138666 A 大田 真郎、中井俊輔、辻 仁志著,「酸化膜CMP用光学式終点検出モニタ」、エバラ時報 No.207,2005年4月,p25-29Shino Ohta, Shunsuke Nakai, Hitoshi Tsuji, “Optical end point detection monitor for oxide film CMP”, Ebara Journey No.207, April 2005, p25-29

研磨加工中に基板の厚みをin-situで測定するには、分光反射率を利用した終点検出機器やレーザ光反射率を利用する変位センサが最適である。しかし、前記特許文献4に開示されるように、レーザ光反射を利用するセンサは、厚み測定時に研磨液の反射による影響を受けて測定値に誤差が生じ易く、研磨剤の存在の影響を受けない研磨パッド位置に設けた測定用光透過窓から投光し、半導体基板からの反射光をこの光透過窓を通して受光し、演算した反射率から厚みを測定している。 In order to measure the thickness of the substrate in-situ during polishing, an end point detection device using spectral reflectance and a displacement sensor using laser light reflectance are optimal. However, as disclosed in Patent Document 4, a sensor using laser light reflection is easily affected by the reflection of the polishing liquid during thickness measurement, and an error is likely to occur in the measurement value. The light is projected from a measurement light transmission window provided at a position of the polishing pad, the reflected light from the semiconductor substrate is received through this light transmission window, and the thickness is measured from the calculated reflectance.

本発明者は、特許文献2に載の複数の研磨ヘッドを上方に備え、半導体基板ホルダーを下方に設けたインデックス型回転テーブル内に複数設けた研磨装置なら半導体基板の研磨面を上方側から監視できることに着目し、研磨ステージを(1)固定砥粒を含む研磨剤を用いる第一研磨ステージと(2)純水を用いる第二仕上研磨ステージ(研磨・洗浄ステージ)とすることにより、研磨液の反射の影響を小さくでき、分光反射率を利用した終点検出機器やレーザ光反射率利用センサやCCDセンサを利用した終点検出機器であっても、基板の監視の誤差が小さいことを見出し、本発明に到った。 The present inventor monitors the polishing surface of the semiconductor substrate from the upper side in the case of a polishing apparatus provided with a plurality of polishing heads described in Patent Document 2 on the upper side and provided with a plurality of semiconductor substrate holders in an index type rotary table. Focusing on the fact that the polishing can be performed, (1) a first polishing stage using a polishing agent containing fixed abrasive grains and (2) a second finishing polishing stage (polishing / cleaning stage) using pure water, a polishing liquid The influence of the reflection of the substrate can be reduced, and it is found that the monitoring error of the board is small even in the end point detection device using the spectral reflectance, the laser light reflectivity using sensor or the CCD sensor. Invented.

請求項1の発明は、基板のローディングステージ、アンローディングステージ、および仕上研磨ステージの3つのステージ(ps )を構成する板ホルダーテーブル(70a)と、粗研磨ステージ(ps )を構成する基板ホルダーテーブル(70b)をインデックス型回転テーブル(71)に同心円上に配置した研磨加工ステージ(70)をベースの刳り貫き穴より起立して設け、前記基板のローディングステージ、アンローディングステージ、および仕上研磨ステージの3つのステージを与える基板ローディング/アンローディング/仕上研磨ステージ(ps)を構成する基板ホルダーテーブル(70a)上方に、洗浄液供給機構および研磨パッド(73)を回転可能に軸承するスピンドルを前記基板ホルダーテーブル(70a)上面に対し昇降可能および揺動可能に設け、この基板ホルダーテーブル(70a)前記研磨パッド(73)と洗浄液供給機構と基板搬送ロボット(14)とで前記基板ローディング/アンローディング/仕上研磨ステージ(ps)を構成し、前記粗研磨ステージ(ps )を構成する基板ホルダーテーブル(70b)上方に、研磨剤スラリー液供給機構および研磨パッド(73’)を回転可能に軸承するスピンドルを前記基板ホルダーテーブル(70b)上面に対し昇降可能および揺動可能に設け、この基板ホルダーテーブル(70b)前記粗研磨パッド(73’)と研磨剤スラリー液供給機構とで基板粗研磨ステージ(ps)を構成するインデックス型研磨装置を用い、前記基板ローディング/アンローディング/仕上研磨ステージ(ps)の仕上研磨パッド(73)を揺動する支持アーム(77)に半導体基板外周縁破損有無を監視するCCDセンサ(120a)を取り付けるとともに、前記基板ローディング/アンローディング/仕上研磨ステージ(ps )を構成する基板ホルダーテーブル(70a)上方に、前記ベース上に起立して設けた回転アームに基板厚み測定レーザ変位センサ(120b)を取り付け、前記基板粗研磨ステージ(ps)を構成する研磨パッド(73’)を揺動する支持アーム(80)に分光型光電センサ(120c)を取り付けることを特徴とする、半導体基板の監視機器を提供するものである。 The invention of claim 1, constituting a loading stage of the substrate, the unloading stage, and a finishing three stages of polishing stage (ps 1) board holder table constituting the (70a), a coarse polishing stage (ps 2) A polishing stage (70) in which a substrate holder table (70b) is concentrically arranged on an index-type rotary table (71) is provided upright from a through hole in the base , and the substrate loading stage, unloading stage, and finishing are provided. A spindle for rotatably supporting the cleaning liquid supply mechanism and the polishing pad (73) is provided above the substrate holder table (70a) constituting the substrate loading / unloading / finish polishing stage (ps 1 ) that provides three stages of the polishing stage. the substrate holder table (70a) upper surface A vertically movable and pivotably arranged, the substrate loading / unloading / finish polishing stage out with the substrate holder table (70a) and said polishing pad (73) and the cleaning liquid supply mechanism and the substrate transfer robot (14) (ps 1 The substrate holder table (70b) constituting the rough polishing stage (ps 2 ) is arranged above the substrate holder table (70b) with a spindle for rotatably supporting the abrasive slurry liquid supply mechanism and the rough polishing pad (73 '). provided to be vertically movable and oscillating relative to the table (70b) upper surface, said this substrate holder table (70b) rough polishing pad (73 ') and an abrasive slurry supply mechanism and in substrate rough grinding stage (ps 2) using the index type polishing apparatus constituting the substrate loading / unloading / finish polishing stage (ps 1) Is attached a CCD sensor (120a) for monitoring the semiconductor substrate outside the peripheral edge breakage whether the support arm that swings the finish polishing pad (73) (77), constituting the substrate loading / unloading / finish grinding stage (ps 1) A substrate thickness measurement laser displacement sensor (120b) is attached to a rotating arm that stands on the base above the substrate holder table (70a) to be mounted, and a rough polishing pad that constitutes the substrate rough polishing stage (ps 2 ) ( 73 ′) , a spectroscopic photoelectric sensor (120c) is attached to a support arm (80 ) that swings, and a semiconductor substrate monitoring device is provided.

請求項2の発明は、請求項1に記載の半導体基板の監視機器を用い、前記基板ローディング/アンローディング/仕上研磨ステージ(ps)を構成する回転している基板ホルダーテーブル(70a)上に載置されている研磨加工半導体基板(w)の外周縁破損有無をCCDセンサ(120a)で検出してチッピングの有無を監視するとともに、基板厚み測定レーザ変位センサ(120b)を揺動させて研磨加工半導体基板の直径方向の厚み分布を測定し、前記基板粗研磨ステージ(ps)の基板ホルダーテーブル(70b)上に載置されている研磨加工半導体基板(w)の研磨面に分光型光電センサ(120c)より特定の分光波長を投光し、その反射率から研磨終点時期を監視することを特徴とする、半導体基板の監視方法を提供するものである。 According to a second aspect of the present invention, there is provided the semiconductor substrate monitoring apparatus according to the first aspect, wherein the substrate loading / unloading / finish polishing stage (ps 1 ) is formed on a rotating substrate holder table (70a) . The CCD sensor (120a) detects the presence or absence of damage to the outer peripheral edge of the polished semiconductor substrate (w) placed thereon to monitor the presence or absence of chipping, and the substrate thickness measurement laser displacement sensor (120b) is swung to perform polishing. The thickness distribution in the diameter direction of the processed semiconductor substrate is measured, and the spectroscopic photoelectric is applied to the polishing surface of the polished semiconductor substrate (w) placed on the substrate holder table (70b) of the rough substrate polishing stage (ps 2 ). and projecting a specific spectral wavelength from the sensor (120c), characterized by monitoring the polishing end point time from the reflectance also provides a monitoring method of a semiconductor substrate It is.

請求項3の発明は、請求項1に記載の半導体基板の監視機器を用い、前記基板ローディング/アンローディング/仕上研磨ステージ(ps) を構成する回転している基板ホルダーテーブル(70a)上に載置されている研磨加工半導体基板(w)の外周縁破損有無をCCDセンサ(120a)で検出してチッピングの有無を監視するとともに、基板厚み測定レーザ変位センサ(120b)を揺動させて研磨加工半導体基板(w)の直径方向の厚み分布を測定した後、前記インデックス型回転テーブル(71)を回転させて前記基板ホルダーテーブル(70a)を前記粗研磨ステージ(ps) の基板ホルダーテーブル(70b)位置へと移送し、その位置(70b)で前記研磨加工半導体基板(w)の研磨乾燥面に分光型光電センサ(120c)より特定の分光波長を投光し、その反射率から半導体基板の厚みを測定し、基板厚み測定レーザセンサ(120b)で測定された厚み値と比較することを特徴とする、請求項2に記載の半導体基板の監視方法を提供するものである。
According to a third aspect of the present invention, on the rotating substrate holder table (70a) constituting the substrate loading / unloading / finish polishing stage (ps 1 ) using the semiconductor substrate monitoring device according to the first aspect. The CCD sensor (120a) detects the presence or absence of damage to the outer peripheral edge of the polished semiconductor substrate (w) placed thereon to monitor the presence or absence of chipping, and the substrate thickness measurement laser displacement sensor (120b) is swung to perform polishing. after measuring the diameter direction thickness distribution of the processed semiconductor substrate (w), the index type substrate holder table of the rotary table (71) is rotated by the substrate holder table (70a) of said coarse polishing stage (ps 2) ( 70b) is transferred to the position, spectral photoelectric sensor (120 in the polishing drying surface of the polishing the semiconductor substrate (w) at the position (70b) c) projecting a specific spectral wavelength, measuring the thickness of the semiconductor substrate from the reflectance, and comparing the thickness with the thickness measured by the substrate thickness measurement laser sensor (120b). The method for monitoring a semiconductor substrate described in 1) is provided.

研磨ステージを複数ps,psとしたので、研磨加工時間が短縮できる。また、インデックス型回転テーブルに複数の基板ホルダーテーブルを設け、次工程のステージへの移送をインデックス型回転テーブルの回転により行うので、半導体基板の移送時の破損の機会が減少する。さらに、レーザ光を用いる厚み測定レーザセンサやチッピング有無監視CCDセンサは、研磨加工された基板研磨加工面が洗浄液で洗浄され、基板ホルダーテーブルの回転軸を回転させることにより基板がスピン乾燥された後の研磨加工面にレーザ光を投光して測定するので、研磨剤液の反射の影響誤差を心配しないで監視できる。さらに、インデックス型回転テーブルの回転により、厚み測定レーザセンサで測定した基板の厚みと光電センサで測定した基板の厚みを相関づけることが可能である。 Since the polishing stage has a plurality of ps 2 and ps 1 , the polishing time can be shortened. In addition, since the index type rotary table is provided with a plurality of substrate holder tables, and the transfer to the stage of the next process is performed by the rotation of the index type rotary table, the chance of breakage during the transfer of the semiconductor substrate is reduced. Furthermore, the thickness measurement laser sensor using laser light and the chipping presence / absence monitoring CCD sensor are used after the polished substrate polishing surface is cleaned with a cleaning liquid and the substrate is spin-dried by rotating the rotating shaft of the substrate holder table. Since the measurement is performed by projecting a laser beam onto the polished surface, it is possible to monitor without worrying about the influence error of the reflection of the abrasive liquid. Further, by rotating the index-type rotary table, it is possible to correlate the thickness of the substrate measured by the thickness measurement laser sensor and the thickness of the substrate measured by the photoelectric sensor.

以下、図を用いて本発明をさらに詳細に説明する。 図1は研削ステージと研磨ステージがインライン化された方式の基板平坦化装置の平面図、図2は別の態様を示す基板平坦化装置の平面図、図3は基板平坦化装置の研磨ステージに設けられた各種監視センサ機器の設置位置を示す平面図、図4は基板平坦化装置の研磨ステージに設けられた各種監視センサ機器の設置位置を示す一部を切り欠いた正面図、図5は研磨装置の一部を切り欠いた正面図である。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view of a substrate flattening apparatus in which a grinding stage and a polishing stage are inlined, FIG. 2 is a plan view of a substrate flattening apparatus showing another embodiment, and FIG. 3 is a polishing stage of the substrate flattening apparatus. FIG. 4 is a plan view showing the installation positions of the various monitoring sensor devices provided, FIG. 4 is a front view showing a part of the installation positions of the various monitoring sensor devices provided on the polishing stage of the substrate flattening apparatus, and FIG. It is the front view which notched some polishing apparatuses.

図1および図2に示す半導体基板裏面の平坦化装置10において、この平坦化装置10は基板収納ステージ13,13を室仕切壁12の外側に備え、室仕切壁12の内側にはベース11上に多関節型搬送ロボット14、位置合わせ用仮置台15、研削加工ステージ20、移動型搬送パッド16、研磨加工ステージ70、および洗浄機器38を室内に備える。基板収納ステージ13の収納カセット内には基板25枚が収納可能となっている。 1 and 2, the planarization apparatus 10 includes a substrate storage stage 13, 13 on the outside of the chamber partition wall 12, and a base 11 on the inside of the chamber partition wall 12. In addition, an articulated transfer robot 14, a temporary positioning table 15, a grinding stage 20, a movable transfer pad 16, a polishing stage 70, and a cleaning device 38 are provided in the room. In the storage cassette of the substrate storage stage 13, 25 substrates can be stored.

各ステージは、この平坦化装置10の正面側から背面側に向かって、室外の右側に基板収納ステージ13,13を設け、室内の前列目に前記基板収納ステージ近傍位置に吸着アーム14aを備える多関節型搬送ロボット14を、その多関節型搬送ロボットの後列の右側に、位置合わせ用仮置台15および後列中央側に移動型搬送パッド16を設置し、それらの最後列に、時計廻り方向に基板ローディング/アンローディングステージS1、粗研削ステージS、および仕上研削ステージSの3つのステ−ジを構成する部材の基板ホルダ−30a,30b,30cを第1インデックス型回転テーブル2に同心円上に配置した研削加工ステージ20を設けている。そして、前記多関節型搬送ロボット14の左側に、基板ローディング/アンローディング/仕上研磨ステージpsを構成する基板ホルダーテーブル70aと、粗研磨ステージps(70)を構成する基板ホルダーテーブル70bを第2インデックス型回転テーブル71に同心円上に配置した研磨加工ステージ70を設けている。 Each stage is provided with substrate storage stages 13 on the right side of the room from the front side to the back side of the flattening apparatus 10, and a suction arm 14 a is provided near the substrate storage stage in the front row in the room. The articulated transfer robot 14 is provided with a temporary positioning table 15 on the right side of the rear row of the multi-joint transfer robot and a movable transfer pad 16 on the center side of the rear row. The substrate holders 30a, 30b, and 30c constituting the three stages of the loading / unloading stage S 1 , the rough grinding stage S 2 , and the finish grinding stage S 3 are concentrically arranged on the first index type rotary table 2. Is provided with a grinding stage 20 disposed on the surface. Then, on the left side of the articulated transfer robot 14, and the substrate holder table 70a constituting the substrate loading / unloading / finish polishing stage ps 1, the substrate holder table 70b constituting the rough grinding stage ps 2 (70) first A polishing stage 70 disposed concentrically on a two-index rotary table 71 is provided.

前記第1インデックス型回転テーブル2に設けられた基板ローディング/アンローディングステージS1を構成する基板ホルダーテーブル30a上方には、基板ホルダーテーブル30a上面を洗浄する回転式チャッククリーナおよび研削加工された基板面を洗浄する回転式洗浄ブラシ一対を基板ホルダーテーブル上面に対し垂直方向および平行方向に移動可能に設けた洗浄機器38が設置されている。 Wherein the upper substrate holder table 30a constituting the substrate loading / unloading stage S 1 provided on the first index rotary table 2, the rotary chuck cleaner and grinding processed substrate surface to clean the substrate holder table 30a upper surface A cleaning device 38 is provided in which a pair of rotary cleaning brushes for cleaning the substrate is movably movable in a direction perpendicular to and parallel to the upper surface of the substrate holder table.

前記粗研削ステージS2を構成する基板ホルダーテーブル30b上方に、粗研削カップホイール型ダイヤモンド砥石90aを備えるスピンドル90bを基板ホルダーテーブル30b上面に対し昇降可能に設け、前記仕上研削ステージSを構成する基板ホルダーテーブル30c上方に、仕上研削カップホイール型ダイヤモンド砥石91aを備えるスピンドル9bを基板ホルダーテーブル上面に対し昇降可能に設けている。各スピンドル90b,91bの支持板90c,91cはサーボモータ90d,91dの駆動により回転駆動するボールネジに螺合されている支持板90c,91cが案内ガイド90e,91eに沿って上下方向に移動可能となっている。図中、6,6は、2点式インジケート基板厚み測定計である。 The substrate holder table 30b upward constituting the rough grinding stage S 2, the spindle 90b provided with a rough grinding cup wheel type diamond grindstone 90a movable up and down relative to the substrate holder table 30b upper surface, constituting the finish grinding stage S 3 Above the substrate holder table 30c, a spindle 9b provided with a finish grinding cup wheel type diamond grindstone 91a is provided so as to be movable up and down with respect to the upper surface of the substrate holder table. The support plates 90c and 91c of the spindles 90b and 91b can be moved in the vertical direction along the guide guides 90e and 91e. The support plates 90c and 91c are screwed into ball screws that are driven to rotate by the servo motors 90d and 91d. It has become. In the figure, 6 and 6 are two-point indicator substrate thickness measuring meters.

前記基板ホルダーテーブル30aと多関節型搬送ロボット14と移動型搬送パッド16と回転式チャッククリーナおよび回転式洗浄ブラシを備える洗浄機器38とで基板ローディング/アンローディングステージS1を構成し、前記基板ホルダーテーブル30bと粗研削カップホイール型ダイヤモンド砥石90aとで粗研削ステージS2を構成し、前記基板ホルダーテーブル30cと仕上研削カップホイール型ダイヤモンド砥石91aとで仕上研削ステージS3を構成する。前記基板ローディング/アンローディングステージS1は、基板と基板ホルダーテーブル30aが洗浄されるので洗浄ステージとも言える。 The Configure substrate loading / unloading stage S 1 by the substrate holder table 30a and articulated transfer robot 14 and the mobile conveyor pad 16 and rotating the chuck cleaning device 38 comprises a cleaner and a rotating cleaning brush, the substrate holder configure the rough grinding stage S 2 in the table 30b and the rough grinding cup wheel type diamond grindstone 90a, constituting a grinding stage S 3 finish at said substrate holder table 30c and fine grinding cup wheel type diamond grindstone 91a. The substrate loading / unloading stage S 1 can be regarded as the cleaning stage since the substrate and the substrate holder table 30a is cleaned.

粗研削カップホイール型ダイヤモンド砥石90aとしては、砥番(JIS一般砥粒粒度)800〜1,800のレジンボンドダイヤモンド砥石が、仕上研削カップホイール型ダイヤモンド砥石としては、砥番2,000〜8,000のメタルボンドダイヤモンド砥石またはビトリファイドボンドダイヤモンド砥石が好ましい。 As the rough grinding cup wheel type diamond grinding wheel 90a, a resin bond diamond grinding stone having a grinding number (JIS general abrasive grain size) 800 to 1,800 is used, and as a finishing grinding cup wheel type diamond grinding wheel, grinding number 2,000 to 8, 000 metal bond diamond wheels or vitrified bond diamond wheels are preferred.

研削加工ステージ20の基板ホルダーテーブル30a,30b,30cの各々は、第1インデックス型回転テーブル2に同一円周上に120度の等間隔で配置されている。 Each of the substrate holder tables 30a, 30b, and 30c of the grinding stage 20 is arranged on the first index type rotary table 2 at equal intervals of 120 degrees on the same circumference.

基板ホルダーテーブル(真空チャック)30は、ワークwの径と略同一径のポーラスセラミック製円板状載置台を、上部に大小2段の環状空所を有する非通気性材料製支持台にポ−ラスセラミック製円板状載置台の上面と非通気性材料製支持台上面が面一となるよう載せ、この非通気性材料製支持台を上面凹状支持枠を介して中空スピンドルに回転自在に軸承させるとともに、前記ポーラスセラミック製円板状載置台下面にある前記非通気性材料製支持台の環状空所を減圧するバキュ−ム手段を備える。 The substrate holder table (vacuum chuck) 30 has a porous ceramic disk-shaped mounting table having a diameter substantially the same as the diameter of the workpiece w, and a non-breathable material supporting table having a large and small two-dimensional annular space on the top. The upper surface of the lath ceramic disk-shaped mounting table and the upper surface of the non-breathable material support table are flush with each other, and the non-breathable material support table is rotatably supported on the hollow spindle through the upper surface concave support frame. And vacuum means for depressurizing the annular space of the non-breathable material support on the lower surface of the porous ceramic disk-shaped mounting table.

前記ポーラスセラミック製円板状載置台の外周壁面に接する非通気性材料製支持台の環状側壁部の上面には、浅い深さを有する環状溝を設けている。非通気性材料製支持台の下面は上面凹状支持枠にボルトで固定され、上面凹状支持枠下部を中空スピンドルに軸承されている。中空スピンドルの下部には、クラッチ機構が設けられ、下部のクラッチ板には駆動モータが設置されている。クラッチ板が接続されると駆動モータの回転力を受けて中空スピンドルは回転し、その回転駆動力を受けてスピンドル軸に軸承されている凹状支持枠、およびポーラスセラミック製円板状載置台も回転する。 An annular groove having a shallow depth is provided on the upper surface of the annular side wall portion of the non-breathable material support table in contact with the outer peripheral wall surface of the porous ceramic disk-shaped mounting table. The lower surface of the non-breathable material support base is fixed to the upper concave support frame with bolts, and the lower upper concave support frame is supported by the hollow spindle. A clutch mechanism is provided at the lower part of the hollow spindle, and a drive motor is provided at the lower clutch plate. When the clutch plate is connected, the hollow spindle rotates by the rotational force of the drive motor, and the concave support frame supported by the spindle shaft and the porous ceramic disk-shaped mounting table also rotate by receiving the rotational driving force. To do.

前記バキューム手段は、真空ポンプと、これに連結する配管と切換バルブとロータリージョイントと、このロータリージョイントに連結する中空スピンドル内に配される管より構成される。切換バルブには純水供給管が連結されている。 The vacuum means includes a vacuum pump, piping connected to the vacuum pump, a switching valve, a rotary joint, and a pipe disposed in a hollow spindle connected to the rotary joint. A pure water supply pipe is connected to the switching valve.

また、中空スピンドル内には、上面凹状支持枠の凹部に通じる管が配置され、ロータリージョイント、それに連結する管を経由して冷却用の純水を供給するポンプに接続されている。凹状支持枠凹部に供給された純水は非通気性材料製支持台の底部を冷却する。 Further, a pipe that communicates with the concave portion of the upper concave support frame is disposed in the hollow spindle, and is connected to a rotary joint and a pump that supplies pure water for cooling via a pipe connected thereto. The pure water supplied to the concave support frame recess cools the bottom of the non-breathable material support.

前記バキューム手段を稼動させることによりポーラスセラミック製円板状載置台上に載置された半導体基板wは基板面を上方に向けてポーラスセラミック製円板状載置台に減圧固定される。バキューム手段の真空を止めた後、切換バルブを純水供給側へ切り換えると加圧純水がポーラスセラミック製円板状載置台を洗浄する。 By operating the vacuum means, the semiconductor substrate w placed on the porous ceramic disk-shaped mounting table is fixed to the porous ceramic disk-shaped mounting table under reduced pressure with the substrate surface facing upward. After stopping the vacuum of the vacuum means, when the switching valve is switched to the pure water supply side, the pressurized pure water cleans the porous ceramic disk-shaped mounting table.

研磨加工ステージ70は前記多関節型搬送ロボット14の左側に設けられる。研磨加工ステージ70は、基板ローディング/アンローディング/仕上研磨ステージ(ps)を構成する基板ホルダーテーブル70aと、粗研磨ステージ(ps)を構成する基板ホルダーテーブル70bを第2インデックス型回転テーブル71に同心円上に対称に配置する。前記仕上研磨ステージを構成する基板ホルダーテ−ブル70a上方に、洗浄液供給機構72および仕上研磨パッド73を回転可能に軸承するスピンドル74を基板ホルダーテーブル70a上面に対し昇降可能および平行に振子揺動(図2)可能に揺動アーム80に、または直線揺動(図1)可能に揺動アーム77に設ける。 The polishing stage 70 is provided on the left side of the articulated transfer robot 14. The polishing stage 70 includes a substrate holder table 70a constituting a substrate loading / unloading / finish polishing stage (ps 1 ) and a substrate holder table 70b constituting a rough polishing stage (ps 2 ) as a second index type rotary table 71. Are arranged symmetrically on a concentric circle. Above the substrate holder table 70a constituting the finish polishing stage, a spindle 74 for rotatably supporting the cleaning liquid supply mechanism 72 and the finish polishing pad 73 is movable up and down with respect to the upper surface of the substrate holder table 70a and swings in parallel (see FIG. 2) Provided on the swing arm 80 so as to be possible, or provided on the swing arm 77 so as to be capable of linear swing (FIG. 1).

この基板ホルダーテーブル70aと仕上研磨パッド73と洗浄液供給機構72と前記移動型搬送パッド16とで基板ロ−ディング/アンロ−ディング/仕上研磨ステージ(ps)を構成する。基板ローディング/アンローディング/仕上研磨ステージpsおよび粗研磨ステージps2は、図示されていない次ぎのテープマウンタ加工ステージへの搬送位置に近い方に基板ローディング/アンローディング/仕上研磨ステージpsを設ける。よって、図1の平坦化装置においては、基板ローディング/アンローディング/仕上研磨ステージpsは研削ステージ20に近い方に、図2の平坦化装置においては、基板ローディング/アンローディング/仕上研磨ステージpsは研削ステージ20より遠い方に設けられている。基板ローディング/アンローディング/仕上研磨ステージpsは基板を洗浄する洗浄ステ−ジとも言える。 The substrate holder table 70a, the finish polishing pad 73, the cleaning liquid supply mechanism 72, and the movable transfer pad 16 constitute a substrate loading / unloading / finish polishing stage (ps 1 ). The substrate loading / unloading / finish polishing stage ps 1 and the rough polishing stage ps 2 are provided with a substrate loading / unloading / finish polishing stage ps 1 closer to the transfer position to the next tape mounter processing stage (not shown). . Therefore, in the planarization apparatus of FIG. 1, the substrate loading / unloading / finish polishing stage ps 1 is closer to the grinding stage 20, and in the planarization apparatus of FIG. 2, the substrate loading / unloading / finish polishing stage ps1. 1 is provided farther from the grinding stage 20. The substrate loading / unloading / finish polishing stage ps 1 can also be said to be a cleaning stage for cleaning a substrate.

前記粗研磨ステージps2を構成する基板ホルダーテーブル70b上方に、研磨剤スラリー液供給機構72’および粗研磨パッド73’を回転可能に軸承するスピンドル74を基板ホルダーテーブル70b上面に対し昇降可能および平行に振子揺動または直線揺動可能に設け、この基板ホルダーテーブル70bと粗研磨パッド73’と研磨剤スラリー液供給機構72’とで基板粗研磨ステージps2を構成する。基板ローディング/アンローディング/仕上研磨ステージpsの粗研磨パッド73’の揺動軌跡上にはパッドコンディショナ75が設けられ、粗研磨パッド73’の下面をドレッシング砥石75aで削り、毛羽立たせるとともに、洗浄水75bが粗研磨パッド面に供給され、洗浄する。図示されていないが、必要により仕上研磨パッド73の揺動軌跡上に別のパッドコンディショナ75を設置してもよい。 The above substrate holder table 70b constituting the rough grinding stage ps 2, liftable and parallel spindles 74 journalled rotatably abrasive slurry supply mechanism 72 'and coarse polishing pad 73' to the substrate holder table 70b upper surface pendulum swinging or linearly swingably provided, constituting the substrate rough grinding stage ps 2 out with the substrate holder table 70b and rough polishing pad 73 'and the abrasive slurry supply mechanism 72' to. Substrate loading / unloading / finish polishing stage ps 1 of the rough polishing pad 73 'is on the swing trajectory of the pad conditioner 75 is provided, the rough polishing pad 73' scraping the lower surface of the dressing grinding stone 75a, causes fluffed, The cleaning water 75b is supplied to the rough polishing pad surface and cleaned. Although not shown, another pad conditioner 75 may be installed on the swinging locus of the finishing polishing pad 73 if necessary.

研磨剤スラリー液としては、コロイダルシリカ、酸化セリウム、アルミナ、ベーマイト、二酸化マンガンなどの砥粒を純水に分散したスラリー液が用いられる。必要によりスラリー液には界面活性剤、キレート剤、pH調整剤、酸化剤、防腐剤が配合される。研磨剤スラリー液は50〜1,500cc/分の割合で研磨布面に供給される。 As the abrasive slurry liquid, a slurry liquid in which abrasive grains such as colloidal silica, cerium oxide, alumina, boehmite, and manganese dioxide are dispersed in pure water is used. If necessary, a surfactant, a chelating agent, a pH adjuster, an oxidizing agent, and a preservative are blended in the slurry liquid. The abrasive slurry liquid is supplied to the polishing cloth surface at a rate of 50 to 1,500 cc / min.

洗浄液としては、純水、蒸留水、深層海水、脱イオン交換水、界面活性剤含有純水等が使用される。 As the cleaning liquid, pure water, distilled water, deep seawater, deionized exchange water, surfactant-containing pure water, or the like is used.

図2に示される平坦化装置において、粗研磨パッド73’および仕上研磨パッド73は回動軸76に支持されたアーム77の前方に回転自在に固定される。回動軸76の回転により図2において仮想線で示される研磨パッド位置(待機位置)まで後退できる。研磨ヘッド70a,70bの回転数は、1
0〜150rpm、基板ホルダーテーブル70a,70bの回転数は10〜150rpm、研磨パッドが基板に当てられる圧力は0.05〜0.3kg/cm、好ましくは100〜200g/cmである。
In the flattening apparatus shown in FIG. 2, the rough polishing pad 73 ′ and the finish polishing pad 73 are rotatably fixed in front of an arm 77 supported by a rotating shaft 76. With the rotation of the rotation shaft 76, the polishing pad position (standby position) indicated by the phantom line in FIG. The rotational speed of the polishing heads 70a and 70b is 1
The rotation speed of the substrate holder tables 70a and 70b is 10 to 150 rpm, and the pressure at which the polishing pad is applied to the substrate is 0.05 to 0.3 kg / cm 2 , preferably 100 to 200 g / cm 2 .

図1および図5に開示される研磨加工ステージ70の研磨パッド73,73’は、モータM2により回動されるボールネジ78に螺合されている螺合体79がリニアーガイド80に沿って前後方向へ移動することにより研磨パッドを軸承する中空スピンドル74が基板ホルダーテーブル70a,70b上を直線揺動することにより仮想線で示される研磨パッド位置(待機位置)まで後退される。ホルダーテーブルのスピンドル95およびインデックス型回転テーブル71のスピンドル7は、ベース20の刳り貫き穴109部分に起立して設置される。中空スピンドル74の回転は、モータMの回転駆動をプーリー81が受け、ベルト82を介してプーリー83に伝え中空スピンドル74を回転させることにより行われる。中空スピンドル74の昇降はエアシリンダー84により行われる。この中空スピンドル74の中央には液供給管85が設けられ、ロータリージョイント86に接続され、更に洗浄液供給機構72あるいは研磨剤スラリー液供給機構72’に接続している。この中空スピンドル74内側と液供給管85外側で形成される空間87には前記ロータリージョイント86を経由して加圧空気供給管88が接続されている。 The polishing pads 73 and 73 ′ of the polishing stage 70 disclosed in FIGS. 1 and 5 have a threaded body 79 screwed to a ball screw 78 rotated by a motor M 2 along the linear guide 80 in the front-rear direction. The hollow spindle 74 bearing the polishing pad is moved back to the polishing pad position (standby position) indicated by the phantom line by linearly swinging on the substrate holder tables 70a and 70b. The spindle 95 of the holder table and the spindle 7 of the index type rotary table 71 are installed upright in the through hole 109 portion of the base 20. The rotation of the hollow spindle 74 is performed by the pulley 81 receiving the rotational drive of the motor M 1 and transmitting it to the pulley 83 via the belt 82 to rotate the hollow spindle 74. The hollow spindle 74 is raised and lowered by an air cylinder 84. A liquid supply pipe 85 is provided at the center of the hollow spindle 74 and connected to the rotary joint 86 and further connected to the cleaning liquid supply mechanism 72 or the abrasive slurry liquid supply mechanism 72 ′. A pressurized air supply pipe 88 is connected to the space 87 formed inside the hollow spindle 74 and the liquid supply pipe 85 via the rotary joint 86.

研磨ステージ70の第2インデックス型回転テーブル71の構造は、基板ホルダーテーブル70a,70bが2基である点を除けば研削ステージ20の第1インデックス型回転テーブル2の構造に類似する。即ち、図5において、基板ホルダーテーブル(真空チャック)70a,70bは、ワークwの径と略同一径を有する穿孔(孔径は0.3〜1mm)したセラミック製円板状載置台70a,70bを、非通気性材料製支持台92に穿孔セラミック製円板状載置台70a,70bの上面と非通気性材料製支持台92上面が面一となるよう載せ、この非通気性材料製支持台92を中空スピンドル95に上面凹状支持枠94を介して回転自在に軸承させるとともに、前記穿孔セラミック製円板状載置台下面にある前記非通気性材料製支持台の環状空所96を減圧するバキューム手段97を備える。基板ホルダーテーブル70a,70bは、スピンドル7に軸承され、スピンドルはモータMの駆動を受けて回転可能となっている。基板ホルダーテーブル(穿孔セラミック製円板状載置台)70a,70bは、研削ステージで用いたものと同種のポーラスセラミック製円板であってもよい。 The structure of the second index type rotary table 71 of the polishing stage 70 is similar to the structure of the first index type rotary table 2 of the grinding stage 20 except that there are two substrate holder tables 70a and 70b. That is, in FIG. 5, the substrate holder tables (vacuum chucks) 70a and 70b are made of ceramic disk-like mounting tables 70a and 70b, which are perforated (having a hole diameter of 0.3 to 1 mm) having substantially the same diameter as the workpiece w. The non-breathable material support base 92 is mounted so that the upper surfaces of the perforated ceramic disk-like mounting tables 70a and 70b and the upper surface of the non-breathable material support base 92 are flush with each other. Vacuum means for causing the hollow spindle 95 to be rotatably supported through the upper concave support frame 94 and for reducing the pressure of the annular space 96 of the non-breathable material support base on the bottom surface of the perforated ceramic disk-like mounting base 97. Substrate holder table 70a, 70b are journalled to the spindle 7, the spindle can be rotated by the driving of the motor M 3. The substrate holder table (perforated ceramic disk-shaped mounting table) 70a, 70b may be the same kind of porous ceramic disk used in the grinding stage.

前記穿孔セラミック製円板状載置台70a,70bの外周壁面に接する非通気性材料製支持台92の環状内側壁部には、環状溝98が設けられ、この環状溝に冷却水99が供給される。非通気性材料製支持台92の下面は上面凹状支持枠94にボルトで固定され、上面凹状支持枠94下部を中空スピンドル95に軸承されている。中空スピンドル95の下部には、クラッチ機構100a,100bが設けられ、下部のクラッチ板100bには駆動モータMが設置されている。クラッチ板100a,100bが接続されると駆動モータMの回転力を受けて中空スピンドル95は回転し、その回転駆動力を受けてスピンドル軸に軸承されている凹状支持枠94、および穿孔セラミック製円板状載置台70a,70bも回転する。 An annular groove 98 is provided in the annular inner wall portion of the non-breathable material support base 92 in contact with the outer peripheral wall surfaces of the perforated ceramic disk-shaped mounting tables 70a and 70b, and cooling water 99 is supplied to the annular grooves. The The lower surface of the non-breathable material support base 92 is fixed to the upper concave support frame 94 with bolts, and the lower portion of the upper concave support frame 94 is supported by the hollow spindle 95. At the bottom of the hollow spindle 95, the clutch mechanism 100a, 100b are provided, the drive motor M 4 is installed in the lower portion of the clutch plate 100b. Clutch plates 100a, 100b are hollow spindle 95 receives a rotational force of the driving motor M 4 and is connected to rotate, concave support frame 94 is journalled to the spindle axis by receiving the rotational driving force, and perforation ceramic The disk-shaped mounting tables 70a and 70b also rotate.

前記バキュ−ム手段97は、図示されていない真空ポンプと、これに連結する配管101と切換バルブ102とロータリージョイント103と、このロータリージョイントに連結する中空スピンドル95内に配される管97より構成される。切換バルブ102には純水を供給する管104が連結されている。 The vacuum means 97 includes a vacuum pump (not shown), a pipe 101 connected to the vacuum pump, a switching valve 102, a rotary joint 103, and a pipe 97 arranged in a hollow spindle 95 connected to the rotary joint. Is done. A pipe 104 for supplying pure water is connected to the switching valve 102.

また、中空スピンドル95内には、非通気性材料製支持台92の環状内側壁部に設けられた環状溝98に通じる管99が配置され、ロータリージョイント105、それに連結する管106を経由して冷却用の純水を供給するポンプ107に接続されている。 In the hollow spindle 95, a pipe 99 communicating with the annular groove 98 provided in the annular inner wall portion of the support base 92 made of non-breathable material is disposed, and the rotary joint 105 and the pipe 106 connected thereto are connected. It is connected to a pump 107 that supplies pure water for cooling.

前記バキューム手段を稼動させることにより穿孔セラミック製円板状載置台70a,70b上に載せられた半導体基板wは基板面を上方に向けて穿孔セラミック製円板状載置台70a,70bに減圧固定される。バキューム手段の真空を止めた後、切換バルブ102を純水供給側へ切り換えると加圧純水が穿孔セラミック製円板状載置台70a,70bを洗浄する(所謂バックフラッシュ)。 By operating the vacuum means, the semiconductor substrate w placed on the perforated ceramic disk-shaped mounting tables 70a and 70b is fixed to the perforated ceramic disk-shaped mounting tables 70a and 70b under reduced pressure with the substrate surface facing upward. The After the vacuum of the vacuum means is stopped, when the switching valve 102 is switched to the pure water supply side, the pressurized pure water cleans the perforated ceramic disk-like mounting tables 70a and 70b (so-called back flush).

研磨ステージ70の基板ローディング/アンローディング/仕上研磨ステージpsと粗研磨ステージps2は、第2インデックス型回転テーブル71上に設けられた仕切堤108の存在により飛散した研磨剤スラリー液や洗浄液が相手方ステージに飛散しない。 The substrate loading / unloading / finish polishing stage ps 1 and the rough polishing stage ps 2 of the polishing stage 70 are filled with abrasive slurry liquid and cleaning liquid scattered due to the presence of the partition wall 108 provided on the second index type rotary table 71. Do not scatter on the opponent's stage.

図1に示す平坦化装置10は、300mm径半導体基板裏面をスループットが1時間当り25枚で薄肉化・平坦化できる装置であり、そのフットプリントは、部屋の最大横幅1355mm、部屋の前後列最大長さ3650mmであり、図2に示す300mm径半導体基板裏面平坦化装置10のフットプリントは、最大横幅2000mm、前後列最大長さ3650mmである。 The flattening apparatus 10 shown in FIG. 1 is an apparatus that can thin and flatten the back surface of a 300 mm diameter semiconductor substrate with a throughput of 25 sheets per hour, and its footprint is the maximum width of the room 1355 mm and the maximum in the front and rear rows of the room. The footprint of the 300 mm diameter semiconductor substrate back surface flattening device 10 shown in FIG. 2 is a maximum lateral width of 2000 mm and a front and rear row maximum length of 3650 mm.

半導体基板の研磨終点検出を行う分光型光電センサ120c、および半導体基板の厚み測定レーザ変位センサ120bおよびチッピング有無検出CCDセンサ120aは、図3および図4で示すように、前記インデックス型研磨装置の基板ローディング/アンローディング/仕上研磨ステージ(ps)の研磨パッドを揺動する支持アーム(リニアーガイド)80または揺動支持アーム(77)先端に半導体基板外周縁破損有無を監視するCCDセンサ120aを取り付け、前記基板ローディング/アンローディング/仕上研磨ステージ(ps)を構成する基板ホルダーテーブル上方に、前記ベース上に起立して設けた回転アーム110に基板厚み測定レーザセンサ120bを取り付け、前記基板粗研磨ステージ(ps)を構成する研磨パッドを揺動する支持アーム77(リニアーガイド80)先端に光電センサ120cを取り付ける。 The spectroscopic photoelectric sensor 120c for detecting the polishing end point of the semiconductor substrate, the semiconductor substrate thickness measuring laser displacement sensor 120b, and the chipping presence / absence detecting CCD sensor 120a, as shown in FIGS. A CCD sensor 120a for monitoring the outer periphery of the semiconductor substrate is attached to the tip of a support arm (linear guide) 80 or a swing support arm (77) that swings the polishing pad of the loading / unloading / finish polishing stage (ps 1 ). A substrate thickness measurement laser sensor 120b is attached to a rotary arm 110 that stands on the base above a substrate holder table that constitutes the substrate loading / unloading / finish polishing stage (ps 1 ), and the substrate rough polishing is performed. polishing pad constituting stage (ps 2) Support arm 77 for swinging the (linear guide 80) mounting the photoelectric sensor 120c at the tip.

CCDセンサは、株式会社キーエンスよりCV−3000の商品名で、米国Varioscale社よりVarioMetricの商品名で、株式会社メガトレードからウエハ欠陥検査装置の商品名で、芝浦メカトロニクス株式会社からウエーハ自動端面検査装置E1-12の商品名で販売されている。また、基板厚み測定レーザ変位センサは、株式会社キーエンスよりPX−H71の商品名で、浜松ホトニクス株式会社より高NA拡大光学系A6501-02の商品名で販売されている。分光型光電センサは、株式会社キーエンスよりLK−G35の商品名で、大塚電子株式会社より反射分光膜厚計の商品名で、株式会社スペクトラコープからインライン膜厚透過率分光測定装置Empunner BTR-11の商品名で販売されている。 The CCD sensor is a CV-3000 product name from Keyence Corporation, a VarioMetric product name from Varioscale in the US, a wafer defect inspection device from Mega Trade Co., Ltd., and a wafer automatic end surface inspection device from Shibaura Mechatronics Co., Ltd. It is sold under the brand name E1-12. A substrate thickness measurement laser displacement sensor is sold by Keyence Corporation under the product name PX-H71, and from Hamamatsu Photonics Co., Ltd. under the product name of high NA magnification optical system A6501-02. The spectroscopic photoelectric sensor is a product name of LK-G35 from Keyence Co., Ltd., a product name of a reflective spectral film thickness meter from Otsuka Electronics Co., Ltd., and an in-line film thickness transmittance spectrometer, Empunner BTR-11, from Spectra Corp. It is sold under the product name.

半導体基板の裏面研磨されたシリコン基板面の厚みを測定する分光の波長は、650nmが使用される。半導体基板のプリント配線基板面の厚みを測定する分光の波長は、白色光(420〜720nm波長)が用いられる。銅面研磨では500nm以下の波長と650nm以上の波長の2つの測定値の組み合わせから研磨終点を検出する The spectral wavelength for measuring the thickness of the polished silicon substrate surface of the semiconductor substrate is 650 nm. White light (420 to 720 nm wavelength) is used as a spectral wavelength for measuring the thickness of the printed wiring board surface of the semiconductor substrate. In copper surface polishing, the polishing end point is detected from a combination of two measured values of a wavelength of 500 nm or less and a wavelength of 650 nm or more.

図1または図2に示す基板用平坦化装置10を用い、半導体基板裏面の薄肉化・平坦化を行う作業は、次ぎの工程を経て行われる。 The operation of thinning and planarizing the back surface of the semiconductor substrate using the substrate planarization apparatus 10 shown in FIG. 1 or 2 is performed through the following steps.

1)基板収納ステージ13の収納カセット内に保管されている半導体基板wを多関節型搬送ロボット14の吸着パッド14aに吸着し、位置合わせ用仮置台15上に搬送し、そこで半導体基板のセンタリング位置調整を行う。 1) The semiconductor substrate w stored in the storage cassette of the substrate storage stage 13 is sucked to the suction pad 14a of the articulated transfer robot 14 and transferred onto the temporary placement table 15 for alignment, where the semiconductor substrate is centered. Make adjustments.

2)位置合わせされた基板上面を前記多関節型搬送ロボットの吸着パッド14aに吸着させ、ついで、第1インデックス型回転テーブル2に設けられた基板ロ−ディング/アンローディングステ−ジSを構成する基板ホルダーテーブル30a上に移送する。 2) the aligned substrate top surface is sucked by the suction pads 14a of the articulated transfer robot then substrate B provided in the first index rotary table 2 - constituting the di S 1 - loading / unloading stearate The substrate is transferred onto the substrate holder table 30a.

3)第1インデックス型回転テーブル2を時計廻り方向に120度回転させることにより、基板ローディング/アンローディングステージS1位置の基板ホルダーテーブル30aに真空チャックされている基板を粗研削ステージS2の基板ホルダーテーブル30b位置へと移送する。 3) by rotating 120 degrees to the first index rotary table 2 clockwise, the substrate being vacuum-chucked to the substrate loading / unloading stage S 1 position of the substrate holder table 30a of the rough grinding stage S 2 substrate Transfer to the holder table 30b position.

4)ダイヤモンドカップホイール型砥石90aを用いて粗研削ステージS2に移動してきた基板裏面を基板裏面を粗研削する。この間に、多関節型搬送ロボット14を用い前記第1と第2の工程が行われ、新たな基板wが基板ローディング/アンローディングステージS1上に搬送される。 4) The back surface of the substrate which has moved to the rough grinding stage S 2 for rough grinding the back surface of the substrate using a diamond cup wheel type grinding wheel 90a. During this time, the first and second steps using a multi-joint type transport robot 14 is carried out, a new substrate w is carried onto the substrate loading / unloading stage S 1.

5)第1インデックス型回転テーブル2を時計廻り方向に120度回転させることにより、粗研削された基板を仕上研削ステージS3の基板ホルダーテーブル30c位置へと移送するとともに、基板ローディング/アンローィングステージS1位置の基板ホルダーテーブル30a上の基板を粗研削ステージS2へと移送する。 5) by rotating 120 degrees to the first-index the turntable 2 clockwise, while transferred to the substrate holder table 30c position of the grinding stage S 3 finish a rough grinded substrate, the substrate loading / unloading row ing stage transferring the substrate on the substrate holder table 30a of S 1 position to the rough grinding stage S 2.

6)仕上研削ステージS3でカップホイール型ダイヤモンド砥石91aを用い粗研削された基板裏面を仕上研削する。この間に、粗研削ステージS2で基板裏面はカップホイール型ダイヤモンド砥石90aを用いて粗研削されるとともに、多関節型搬送ロボット14により新たな基板が位置合わせ用仮置台15を経由して基板ローディング/アンローディングステージS1位置の基板ホルダー30a上に搬送される。 6) In the finish grinding stage S 3 for finish grinding the rough grinded back surface of the substrate using a cup wheel type diamond grindstone 91a. During this time, the back surface of the substrate at the rough grinding stage S 2 together with the rough grinding using a cup wheel type diamond grindstone 90a, substrate loading with new substrate via the positioning provisional table 15 by articulated transfer robot 14 / it is conveyed unloading stage S 1 position of the substrate holder 30a in.

7)第1インデックス型回転テーブル2を時計廻り方向に120度回転させる、もしくは時計逆廻り方向に240度回転させることにより、仕上研削された基板を基板ローディング/アンローディングステージS1上へと移送するとともに、粗研削された基板を仕上研削ステージS3へと移送する。 7) is rotated 120 degrees first index rotary table 2 clockwise or by rotating 240 degrees in a clockwise reverse around direction, transferring the substrates from the fine grinding to the substrate loading / unloading stage S 1 above At the same time, the roughly ground substrate is transferred to the finish grinding stage S 3 .

8)第1インデックス型回転テーブル2の基板ローディング/アンローディングステージS1位置にある基板ホルダーテーブル30a上の仕上研削された基板の上面に回転洗浄ブラシを下降させ、洗浄液を基板上面に供給しながら基板上面を洗浄し、次いで移動型搬送パッド16の吸着パッド16a面に研削・洗浄された基板上面を吸着し、ついで、仮想線で示される位置まで回転移動もしくは直線移動後、再び移動して第2インデックス型回転テ−ブル71に設けられた基板ローディング/アンローディング/仕上研磨ステージpsに位置する基板ホルダーテーブル70a上へと基板を移送する。この基板の移送の間に第1インデックス型回転テーブル2の基板ローディング/アンローディングステージS位置にある基板ホルダーテーブル30a上面は回転式セラミック製チャッククリーナにより洗浄される。基板ホルダ−30a上面を洗浄後、多関節型搬送ロボット14により新たな基板が位置合わせ用仮置台15を経由して基板ローディング/アンローディングステージS位置の基板ホルダーテーブル30a上に搬送される前述の第1工程および第2工程が行われる。また、第1インデックス型回転テ−ブルの粗研削ステージS2に位置する基板ホルダーテーブル30b上の基板は、前述の第4工程の粗研削が行われるとともに、第1インデックス型回転テーブルの仕上研削ステージS3に位置する基板ホルダーテーブル30c上の基板は、前述の第6工程の仕上研削が行われる。 8) lowering the rotating cleaning brush to fine grinding top surfaces of the substrate on the substrate holder table 30a in the substrate loading / unloading stage S 1 position of the first index rotary table 2, while supplying a cleaning liquid to the upper surface of the substrate The top surface of the substrate is cleaned, and then the ground and cleaned substrate top surface is suctioned to the suction pad 16a surface of the movable transfer pad 16, and then moved to the position indicated by the imaginary line, and then moved again and moved again. 2 index type rotary tape - and transferring the substrate on the substrate holder table 70a located on the substrate loading / unloading / finish polishing stage ps 1 provided in table 71. The substrate holder table 30a the upper surface in the substrate loading / unloading stage S 1 position of the first index rotary table 2 during the transfer of the substrate is cleaned by rotating a ceramic chuck cleaner. After washing the substrate holder -30a top, new substrate by articulated transfer robot 14 is transported through the provisional table 15 for positioning on the substrate loading / unloading stage S 1 position of the substrate holder table 30a described above The first step and the second step are performed. The first index rotary Te - substrate on the substrate holder table 30b located rough grinding stage S 2 of the table, along with the rough grinding of the fourth step described above is carried out, the finishing of the first index rotary table grinding substrate on the substrate holder table 30c positioned on the stage S 3 is performed finish grinding of the foregoing sixth step.

9)前記基板の粗研削加工後、第2インデックス型回転テーブル71は時計回り方向または時計回り方向に180度回転され、研削・洗浄された基板は第2インデックス型回転テーブルに設けられた粗研磨ステ−ジps位置へと移動される。この動作に平行して前述の第7工程が実行される。 9) After the rough grinding of the substrate, the second index-type rotary table 71 is rotated 180 degrees clockwise or clockwise, and the ground and cleaned substrate is roughly polished provided on the second index-type rotary table. stearyl - it is moved to the di-ps 2 position. In parallel with this operation, the aforementioned seventh step is executed.

10)第2インデックス型回転テーブル71に設けられた粗研磨ステージpsに位置する基板
ホルダーテーブル70b上に保持された基板上面に回転する粗研磨パッド73’が下降され、基板面を摺擦する。この基板と粗研磨パッド摺擦の際、研磨砥粒を水に分散させた研磨剤スラリー液72’が研磨剤スラリー液供給機構から粗研磨パッドの研磨布またはウレタン発泡製シートパッドを経由して基板上面に供給されるとともに粗研磨パッド73’は振子揺動もしくは直線揺動される。同時平行して前述の第8工程が実行される。前記基板の粗研磨中、分光型光電センサ120cにより半導体基板のin-situ研磨終点検出が行われ、研磨終点が検出されると、粗研磨加工は終了される。
10) The coarse polishing pad 73 ′ rotating on the upper surface of the substrate held on the substrate holder table 70 b located on the coarse polishing stage ps 2 provided on the second index type rotary table 71 is lowered and rubs the substrate surface. . During the rubbing of the substrate and the rough polishing pad, an abrasive slurry liquid 72 ′ in which abrasive grains are dispersed in water is passed from the abrasive slurry liquid supply mechanism via the polishing pad of the rough polishing pad or the urethane foam sheet pad. The coarse polishing pad 73 ′ is supplied to the upper surface of the substrate and the pendulum swings or linearly swings. At the same time, the aforementioned eighth step is executed. During rough polishing of the substrate, in-situ polishing end point detection of the semiconductor substrate is performed by the spectroscopic photoelectric sensor 120c, and when the polishing end point is detected, the rough polishing process is finished.

11)第2インデックス型回転テーブル71は時計回り方向または時計回り方向に180度回転され、粗研磨加工された基板は第2インデックス型回転テーブル71の基板ローディング/アンローディング/仕上研磨ステージps位置へと移動される。同時平行して第1インデックス型回転テーブル2を時計廻り方向に120度または時計逆回り方向240度回転させることにより、仕上研削された基板を基板ローディング/アンローディングステージS上へと移送、粗研削された基板を仕上研削ステージS3へと移送、基板ローディング/アンローディングステージS上の基板を粗研削ステージS2へと移送する。 11) The second index type rotary table 71 is rotated 180 degrees clockwise or clockwise, and the substrate subjected to the rough polishing is loaded into the second index type rotary table 71 at the substrate loading / unloading / finish polishing stage ps 1 position. Moved to. Simultaneously in parallel, the first index type rotary table 2 is rotated 120 ° clockwise or 240 ° counterclockwise to transfer the finish-ground substrate onto the substrate loading / unloading stage S 1 and rough. transferred to the grinding stage S 3 finish grinding is substrate, transferring the substrate on the substrate loading / unloading stage S 1 to the rough grinding stage S 2.

12)第2インデックス型回転テーブル71の基板ローディング/アンローディング/仕上研磨ステージpsでは、基板ホルダーテーブル70a上に保持された粗研磨加工基板上面に回転する仕上研磨パッド73が下降され、基板面を摺擦する。この基板と仕上研磨パッド摺擦の際、研磨砥粒を含有しない洗浄液72、例えば純水が洗浄液供給機構から仕上研磨パッド73の研磨布またはウレタン発泡製シートパッドを経由して基板上面に供給されるとともに仕上研磨パッド73は揺動される。仕上研磨された基板は、仕上研磨パッド73を上昇させ、基板ホルダーテーブルを回転させることにより仕上研磨面が乾燥するので、基板ホルダーテーブルを回転させながらCCDセンサにより仕上研磨加工された半導体基板外周縁のチッピング(破損)の有無をモニタリング(観察)するとともに、基板厚み測定レーザ変位センサ120bを揺動させて仕上研磨加工された半導体基板の径方向の厚み分布を測定する。仕上研磨加工された半導体基板は、吸着パッドをアームに備える基板搬送器具または多関節型搬送ロボットを用いて図示されていない次ぎのマウンタ加工ステージへと搬送される。 12) In the substrate loading / unloading / finish polishing stage ps 1 of the second index type rotary table 71, the finish polishing pad 73 rotating on the upper surface of the rough polishing substrate held on the substrate holder table 70a is lowered, and the substrate surface Rub. At the time of rubbing the substrate with the finish polishing pad, a cleaning liquid 72 containing no abrasive grains, such as pure water, is supplied from the cleaning liquid supply mechanism to the upper surface of the substrate via the polishing cloth of the finishing polishing pad 73 or the urethane foam sheet pad. At the same time, the finish polishing pad 73 is swung. Since the finish polishing surface is dried by raising the finish polishing pad 73 and rotating the substrate holder table, the finish polished substrate is dried by the CCD sensor while rotating the substrate holder table. In addition to monitoring (observing) the presence or absence of chipping (breakage), the substrate thickness measurement laser displacement sensor 120b is swung to measure the thickness distribution in the radial direction of the finished polished semiconductor substrate. The semiconductor substrate that has been subjected to finish polishing is transferred to the next mounter processing stage (not shown) using a substrate transfer device having an adsorption pad on the arm or an articulated transfer robot.

13)仕上研磨加工された半導体基板が次工程のステージへと移送されたことにより第2インデックス型回転テーブル71の基板ローディング/アンローディング/仕上研磨ステージps位置の基板ホルダーテーブル70aが空くと、第1インデックス型回転テーブル2の基板ローディング/アンローディングステージS位置にある基板ホルダーテーブル30a上の研削・洗浄された基板を移動型吸着パッド16で吸着し、ついで、第2インデックス型回転テーブル71に設けられた基板ローディング/アンローディング/仕上研磨ステージpsに位置する基板ホルダーテーブル70a上へと移送する。同時平行して第1インデックス型回転テーブル2の各ステージS,S,Sおよび第2インデックス型回転テーブル71の粗研磨ステージpsでは、前述の第8工程を含む第10工程が実行される。 13) When finish polished semiconductor substrate is a substrate loading / unloading / finish polishing stage ps 1 position of the substrate holder table 70a of the second index rotary table 71 becomes free by which is transferred to the stage of the next step, the grinding and cleaned substrate on the substrate holder table 30a in the substrate loading / unloading stage S 1 position of the first index rotary table 2 adsorbed in a mobile suction pad 16, then the second index rotary table 71 Situated in substrate loading / unloading / finish polishing stage ps 1 provided to transfer onto the substrate holder table 70a. At the same time, in the respective stages S 1 , S 2 , S 3 of the first index type rotary table 2 and the rough polishing stage ps 2 of the second index type rotary table 71, the tenth process including the aforementioned eighth process is executed. Is done.

14)以後、前述の第11工程、第12工程および第13工程を繰り返し、半導体基板の基板面を研削・洗浄・研磨し、基板を薄肉化・平坦化する作業を連続的に行う。 14) Thereafter, the above-described eleventh step, twelfth step and thirteenth step are repeated, and the substrate surface of the semiconductor substrate is ground, washed and polished, and the operation of thinning and flattening the substrate is continuously performed.

本発明の研磨加工された半導体基板の研磨面の監視は、インデックス型研磨装置を用いることで複数の監視装置が利用できる。 The monitoring of the polished surface of the polished semiconductor substrate of the present invention can use a plurality of monitoring devices by using an index type polishing device.

基板平坦化装置の平面図である。It is a top view of a board | substrate planarization apparatus. 別の態様を示す基板平坦化装置の平面図である。It is a top view of the board | substrate planarization apparatus which shows another aspect. 研磨装置への各種監視センサ機器の設置位置を示す平面図である。It is a top view which shows the installation position of the various monitoring sensor apparatus to a grinding | polishing apparatus. 基板平坦化装置の研磨ステージに設けられた各種監視センサ機器の設置位置を示す一部を切り欠いた正面図である。It is the front view which notched a part which shows the installation position of the various monitoring sensor apparatus provided in the grinding | polishing stage of the board | substrate planarization apparatus. 研磨ステ−ジの一部を切り欠いた側面図である。It is the side view which notched a part of grinding | polishing stage.

符号の説明Explanation of symbols

2 第1 10 基板平坦化装置 w 半導体基板 70 研磨加工ステ−ジ 71 第2インデックス型回転テ−ブル ps 基板ロ−ディング/アンロ−ディング/仕上研磨ステ−ジ ps 粗研磨ステ−ジ 70a,70b 基板ホルダ−テ−ブル 73 仕上研磨パッド 73’ 粗研磨パッド 77,80 揺動支持アーム120a CCDセンサ120b レーザ変位センサ120c 分光型光電センサ 2 1 10 Substrate flattening device w Semiconductor substrate 70 Polishing stage 71 Second index type rotary table ps 1 substrate loading / unloading / finish polishing stage ps 2 rough polishing stage 70a 70b Substrate holder table 73 Finish polishing pad 73 'Coarse polishing pad 77, 80 Oscillation support arm 120a CCD sensor 120b Laser displacement sensor 120c Spectral photoelectric sensor

Claims (3)

基板のローディングステージ、アンローディングステージ、および仕上研磨ステージの3つのステージ(ps )を構成する板ホルダーテーブル(70a)と、粗研磨ステージ(ps )を構成する基板ホルダーテーブル(70b)をインデックス型回転テーブル(71)に同心円上に配置した研磨加工ステージ(70)をベースの刳り貫き穴より起立して設け、前記基板のローディングステージ、アンローディングステージ、および仕上研磨ステージの3つのステージを与える基板ローディング/アンローディング/仕上研磨ステージ(ps)を構成する基板ホルダーテーブル(70a)上方に、洗浄液供給機構および研磨パッド(73)を回転可能に軸承するスピンドルを前記基板ホルダーテーブル(70a)上面に対し昇降可能および揺動可能に設け、この基板ホルダーテーブル(70a)前記研磨パッド(73)と洗浄液供給機構と基板搬送ロボット(14)とで前記基板ローディング/アンローディング/仕上研磨ステージ(ps)を構成し、前記粗研磨ステージ(ps )を構成する基板ホルダーテーブル(70b)上方に、研磨剤スラリー液供給機構および研磨パッド(73’)を回転可能に軸承するスピンドルを前記基板ホルダーテーブル(70b)上面に対し昇降可能および揺動可能に設け、この基板ホルダーテーブル(70b)前記粗研磨パッド(73’)と研磨剤スラリー液供給機構とで基板粗研磨ステージ(ps)を構成するインデックス型研磨装置を用い、前記基板ローディング/アンローディング/仕上研磨ステージ(ps)の仕上研磨パッド(73)を揺動する支持アーム(77)に半導体基板外周縁破損有無を監視するCCDセンサ(120a)を取り付けるとともに、前記基板ローディング/アンローディング/仕上研磨ステージ(ps )を構成する基板ホルダーテーブル(70a)上方に、前記ベース上に起立して設けた回転アームに基板厚み測定レーザ変位センサ(120b)を取り付け、前記基板粗研磨ステージ(ps)を構成する研磨パッド(73’)を揺動する支持アーム(80)に分光型光電センサ(120c)を取り付けることを特徴とする、半導体基板の監視機器。 Loading stage of the substrate, the unloading stage, and a finishing three stages of polishing stage (ps 1) board holder table constituting the (70a), the substrate holder table constituting the rough grinding stage (ps 2) (70b) A polishing stage (70) arranged concentrically on the index-type rotary table (71) is provided upright from a through hole in the base , and three stages of the substrate loading stage, unloading stage, and finish polishing stage are provided. substrate loading / unloading / finish polishing stage gives (ps 1) on the substrate holder table (70a) above which constitutes the cleaning liquid supply mechanism and rotatably the spindle journalled a polishing pad (73) the substrate holder table (70a) Can be raised and lowered relative to the top surface Rotatably in provided, it constitutes the substrate loading / unloading / finish polishing stage out with the substrate holder table (70a) and said polishing pad (73) and the cleaning liquid supply mechanism and the substrate transfer robot (14) (ps 1), Above the substrate holder table (70b) constituting the coarse polishing stage (ps 2 ) , a spindle for rotatably supporting the abrasive slurry liquid supply mechanism and the coarse polishing pad (73 ′) is provided on the upper surface of the substrate holder table (70b). liftable and swingably provided to the index-type polishing constituting the substrate rough grinding stage (ps 2) between the substrate holder table (70b) and the rough polishing pad (73 ') and an abrasive slurry supply mechanism using the apparatus, finish polishing pad of the substrate loading / unloading / finish polishing stage (ps 1) ( 3) is attached to the CCD sensor (120a) for monitoring the semiconductor substrate outside the peripheral edge breakage whether the support arm (77) for swinging the substrate holder table constituting the substrate loading / unloading / finish grinding stage (ps 1) (70a) A substrate thickness measurement laser displacement sensor (120b) is attached to a rotating arm that stands upright on the base, and a rough polishing pad (73 ′) constituting the substrate rough polishing stage (ps 2 ) is provided above. A monitoring apparatus for a semiconductor substrate, wherein a spectroscopic photoelectric sensor (120c) is attached to a swinging support arm (80) . 請求項1に記載の半導体基板の監視機器を用い、前記基板ローディング/アンローディング/仕上研磨ステージ(ps)を構成する回転している基板ホルダーテーブル(70a)上に載置されている研磨加工半導体基板(w)の外周縁破損有無をCCDセンサ(120a)で検出してチッピングの有無を監視するとともに、基板厚み測定レーザ変位センサ(120b)を揺動させて研磨加工半導体基板の直径方向の厚み分布を測定し、前記基板粗研磨ステージ(ps)の基板ホルダーテーブル(70b)上に載置されている研磨加工半導体基板(w)の研磨面に分光型光電センサ(120c)より特定の分光波長を投光し、その反射率から研磨終点時期を監視することを特徴とする、半導体基板の監視方法。 A polishing process mounted on a rotating substrate holder table (70a) constituting the substrate loading / unloading / finish polishing stage (ps 1 ) using the semiconductor substrate monitoring apparatus according to claim 1. Whether the outer peripheral edge of the semiconductor substrate (w) is damaged is detected by the CCD sensor (120a) to monitor the presence or absence of chipping, and the substrate thickness measurement laser displacement sensor (120b) is swung to change the diameter of the polished semiconductor substrate. A thickness distribution is measured, and a spectroscopic photoelectric sensor (120c) is used to specify a polishing surface of the polished semiconductor substrate (w) placed on the substrate holder table (70b) of the substrate rough polishing stage (ps 2 ). A method for monitoring a semiconductor substrate, comprising projecting a spectral wavelength and monitoring a polishing end point from the reflectance. 請求項1に記載の半導体基板の監視機器を用い、前記基板ローディング/アンローディング/仕上研磨ステージ(ps) を構成する回転している基板ホルダーテーブル(70a)上に載置されている研磨加工半導体基板(w)の外周縁破損有無をCCDセンサ(120a)で検出してチッピングの有無を監視するとともに、基板厚み測定レーザ変位センサ(120b)を揺動させて研磨加工半導体基板(w)の直径方向の厚み分布を測定した後、前記インデックス型回転テーブル(71)を回転させて前記基板ホルダーテーブル(70a)を前記粗研磨ステージ(ps) の基板ホルダーテーブル(70b)位置へと移送し、その位置(70b)で前記研磨加工半導体基板(w)の研磨乾燥面に分光型光電センサ(120c)より特定の分光波長を投光し、その反射率から半導体基板の厚みを測定し、基板厚み測定レーザセンサ(120b)で測定された厚み値と比較することを特徴とする、請求項2に記載の半導体基板の監視方法。 A polishing process mounted on a rotating substrate holder table (70a) constituting the substrate loading / unloading / finish polishing stage (ps 1 ) using the semiconductor substrate monitoring apparatus according to claim 1. Whether the outer peripheral edge of the semiconductor substrate (w) is damaged is detected by the CCD sensor (120a) and the presence or absence of chipping is monitored, and the substrate thickness measurement laser displacement sensor (120b) is oscillated to polish the polished semiconductor substrate (w) . After measuring the thickness distribution in the diameter direction, the index-type rotary table (71) is rotated to transfer the substrate holder table (70a) to the substrate holder table (70b) position of the rough polishing stage (ps 2 ). At the position (70b) , the spectroscopic photoelectric sensor (120c) is used for the spectroscopic sensor on the polished and dried surface of the polished semiconductor substrate (w). 3. The semiconductor substrate according to claim 2, wherein the wavelength of the semiconductor substrate is projected, the thickness of the semiconductor substrate is measured from the reflectance, and the thickness is compared with the thickness value measured by the substrate thickness measurement laser sensor (120 b). Monitoring method.
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