(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターンテーブル上面の研磨面上にトップリングに装着したウエハーを当接し、該ターンテーブル及びトップリングの回転によりウエハーの被研磨面を研磨するポリッシング装置において、
光電センサを具備し、該光電センサから光を投光し、その反射光を検出することによってトップリングから飛び出したウエハーを検出するように構成したウエハー飛び出し検知器を設け、
前記ウエハー飛び出し検知器は前記トップリングを支持するトップリングアームに直接又は所定の部材を介して該トップリングの側部近傍で且つターンテーブルの回転方向下流側に位置するように取付けられていることを特徴とするポリッシング装置。
【請求項２】
前記光電センサは前記反射光の反射光量の変化から前記ウエハー飛び出しを検知するように構成したことを特徴とする請求項1に記載のポリッシング装置。
【請求項３】
前記光電センサは赤色ＬＥＤから偏光フィルターを通してＳ波のみとした光を投光し、その反射光を偏光ビームスプリッタでＳ波とＰ波に分離し、該分離したＳ波とＰ波を処理して得られる光沢度の違いから被検出物を検知する光沢センサであることを特徴とする請求項１又は２に記載のポリッシング装置。
【請求項４】
前記ウエハー飛び出し検知器がウエハー飛び出しを検知したら直ちに前記ターンテーブルとトップリングの回転を各々停止する手段、又はトップリングを上昇させる手段のうち少なくとも１つの手段を具備することを特徴とする１乃至３のいずれか１に記載のポリッシング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体ウエハーを研磨するポリッシング装置に関し、特に研磨中にトップリングから飛び出したウエハーを検知するウエハー飛び出し検知器を備えたポリッシング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ターンテーブル上面の研磨クロス面上にトップリングに装着したウエハーを当接し、該ターンテーブル及びトップリングの回転によりウエハー研磨面を研磨するポリッシング装置がある。該ポリッシング装置において、トップリングへのウエハーの受渡しが正常に行われている場合、研磨中にウエハーのトップリングからの飛び出しは殆ど無い。ところが、ウエハーの受渡しが正常に行われずウエハーがトップリングのガイドリングに乗り上げた場合、研磨中にウエハーがトップリングから飛び出るという現象が発生する。
【０００３】
前記ウエハーがトップリングから飛び出ると該ウエハーはターンテーブルと共に回転し、トップリングに衝突し、ウエハー自身が破損したり、ポリッシング装置を構成するトップリングのガイドリング、ターンテーブル上の研磨クロス、バッキング材及びドレッシング部材等の損傷を招く恐れがあった。従来このような現象に対処するため、研磨クロスの表面を肉眼で監視するか、又は研磨クロスの上方にテレビカメラ等を設け、該テレビカメラ等で得られた画像情報から研磨クロス上の異物の有無を検知していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のように肉眼やテレビカメラ等で研磨クロス表面を監視する方法では、被研磨物が半導体ウエハーの場合は、該ウエハーの性状（被検出面が鏡面仕上げされているかどうか、粗面仕上げのままであるか、酸化被膜等が形成されているか等）、研磨クロス面上に水又は砥液が存在するか否か、どのような種類の砥液が存在するかにより、研磨クロス面上の被研磨物（半導体ウエハー）の精度の良い検出ができないという問題があった。
【０００５】
また、テレビカメラ等の監視手段で研磨クロス表面を監視した場合は、監視手段の出力を画像処理等の複雑な処理で処理し、研磨クロス上の異物の有無や異常を判別するので、その判別までに相当の時間を必要として、被研磨物がトップリングから飛び出してから、異常と判別するまでの間に時間がかかり過ぎるという問題があった。そのため被研磨物がトップリングから飛び出して異常と判別されてから装置の運転を停止したとしても、ターンテーブル及びトップリングの回転が停止するまでの間に被研磨物の破損、研磨クロス、バッキング材及びドレッシング部材等の装置構成部材の損傷が進行し、破損及び損傷が拡大するという問題があった。
【０００６】
また、前記テレビカメラ等の監視手段からの画像情報を高速で処理するためには、高速演算処理ができるマイクロコンピュータを必要とする等、装置が複雑で且つ高価になるという問題があった。
【０００７】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、上記問題点を除去し、研磨中にトップリングから被研磨物（半導体ウエハー）が飛び出したらそれを直ち（短時間）に検知できると共に、検知のための調整が検知器（センサ）の出力信号に対して閾値を設定するだけで済む簡単な構成で、且つ安価に構成できるウエハー検知器を備えたポリッシング装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するため請求項１に記載の発明は、ターンテーブル上面の研磨面上にトップリングに装着したウエハーを当接し、該ターンテーブル及びトップリングの回転によりウエハーの被研磨面を研磨するポリッシング装置において、光電センサを具備し、該光電センサから光を投光し、その反射光を検出することによってトップリングから飛び出したウエハーを検出するように構成したウエハー飛び出し検知器を設け、ウエハー飛び出し検知器は前記トップリングを支持するトップリングアームに直接又は所定の部材を介して該トップリングの側部近傍で且つターンテーブルの回転方向下流側に位置するように取付けられていることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は請求項１に記載のポリッシング装置において、前記光電センサは前記反射光の反射光量の変化から前記ウエハー飛び出しを検知するように構成したことを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明は請求項１又は２に記載のポリッシング装置において、前記光電センサは赤色ＬＥＤから偏光フィルターを通してＳ波のみとした光を投光し、その反射光を偏光ビームスプリッタでＳ波とＰ波に分離し、該分離したＳ波とＰ波を処理して得られる光沢度の違いから被検出物を検知する光沢センサであることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明は請求項１乃至３のいずか１に記載のポリッシング装置において、前記ウエハー飛び出し検知器がウエハー飛び出しを検知したら直ちに前記ターンテーブルとトップリングの回転を各々停止する手段、又はトップリングを上昇させる手段のうち少なくとも１つの手段を具備することを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。図１は本発明のウエハー飛び出し検知装置を備えたポリッシング装置の概略構成を示す図で、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面矢視図である。図示するようにポリッシング装置はターンテーブル１０とトップリング２０を具備する構成である。該ターンテーブル１０の上面には研磨クロス１１が張設され、研磨面を構成している。また、ターンテーブル１０は矢印Ｃ方向に回転し、トップリング２０は矢印Ｄ方向に回転するようになっている。
【００１５】
ターンテーブル１０の研磨クロス１１の上面にトップリング２０に装着したウエハーを当接し、矢印Ｃ方向に回転するターンテーブル１０にウエハーの被研磨面を当接させて研磨する。なお、この時トップリング２０も矢印Ｄ方向に回転する。トップリング２０の側部近傍で且つターンテーブル１０の回転方向下流側にウエハー飛び出しを検知するウエハーセンサ（ウエハー検知器）２１がセンサ支持アーム２２で支持され配置されている。
【００１６】
上記構成のポリッシング装置において、後述するように、トップリング２０はウエハー受渡しステーションでロボットアーム先端に保持されたウエハーＷｆをガイドリング内に収まるように受け取り、その下面に真空吸着により吸着し、トップリングアーム２４を旋回させてターンテーブル１０の所定位置で研磨クロス１１の上面に該ウエハーＷｆの被研磨面を当接させて研磨する。
【００１７】
上記のように、トップリング２０がウエハー受渡しステーションで正常にウエハーを受け取った場合、ウエハーＷｆはガイドリング内に収まっているから、研磨に際して該ガイドリングに案内され、外部に飛び出ることがない。しかし、ウエハー受渡しが正常に行われず、ウエハーＷｆがガイドリングに乗り上げている場合、研磨に際して、図１（ａ）、（ｂ）の２点鎖線で示すような位置にトップリングは傾き、ウエハーＷｆはトップリング２０の側部に飛び出る。
【００１８】
上記ウエハーＷｆのトップリング２０からの飛び出しをウエハーセンサ２１で検知し、この検知信号でターンテーブル１０の回転及びトップリング２０の回転を直ちに停止することにより、ウエハー飛び出しによるウエハーＷｆ自身の破損、トップリング２０のガイドリングやターンテーブル１０上の研磨クロス１１や後述するバッキング材及びドレッシング部材等の構成機器及び部材の損傷を招く恐れがなくなる。図１において、２３はトップリング２０の回転軸であり、該回転軸２３はトップリングアーム２４の先端に回転自在に支持され、回転機構（図示せず）で回転するようになっている。
【００１９】
図２及び図３は本発明のウエハー飛び出し検知装置を備えたポリッシング装置の具体的構成を示す図で、図２は平面図、図３（ａ）は図２のＢ−Ｂ断面矢視図、図３（ｂ）はウエハーセンサ部の平面図である。ポリッシング装置は図示するように、ポリッシング装置全体を囲むケーシング５０内にターンテーブル１０、トップリング２０、ウエハーセンサ２１、砥液ノズル２５、ドレッサー２７及びカバー４０等が配設された構成である。
【００２０】
ターンテーブル１０はケーシング５０の中央部に配置され、図示を省略する回転機構により矢印Ｃ方向に回転するようになっている。また、ターンテーブル１０の上面には研磨クロス１１が張付けられている。トップリング２０はトップリングアーム２４により回転中心Ｉを中心に矢印Ｅ方向に旋回できるようになっており、実線で示すターンテーブル１０の上面研磨位置と２点鎖線で示すウエハー受取受渡ステーション３８に位置するようになっている。
【００２１】
図２の矢印Ｊ側が洗浄部及びウエハーのロードアンロード部となっており、矢印Ｋ側がポリッシング部となっている。上記ウエハー受取受渡ステーション３８にはロボットアーム６０から未研磨のウエハーを受け取りトップリング２０に受け渡し、トップリング２０から研磨済みのウエハーを受け取りロボットアーム６０に受け渡す機能を有するプッシャーが配置され（図では省略）ている。また、ウエハー受取受渡ステーション３８はその側部及び底部がケーシング３９で囲まれており、ここでロボットアーム６０、前記プッシャー及びトップリング２０が洗浄できるように洗浄機構が設けられている（図示は省略）。
【００２２】
ウエハーセンサ２１はセンサ支持アーム２２の先端に固定されたセンサホルダー２１ａに光電センサ３１が取り付けられた構造で、該光電センサ３１はネジ調整機構３７により上下方向に調整でき、センサホルダー２１ａに対する取付け位置を調整して光電センサ３１からの投光量ＬＩ及び反射光量ＬＲを調整できるようになっている。また、光電センサ３１にはセンサ支持アーム２２を貫通して配設された入出力ケーブル３２が接続されている。
【００２３】
センサ支持アーム２２の後端にはベース３３が取付けられ、該ベース３３はポリッシング装置枠体３４に固定されたブラケット３５にボルト３６で固定できるようになっている。これにより、ウエハーセンサ２１はターンテーブル１０の上面の研磨位置にあるトップリング２０の側部近傍で且つターンテーブル１０の回転方向下流側に位置するように配置される。
【００２４】
なお、図示は省略するが、上記ベース３３或いはブラケット３５に回転駆動部を設けて、ウエハーセンサ２１の位置を調整できるようにセンサ支持アーム２２を回動させることができるような構成としてもよい。
【００２５】
砥液ノズル２５は研磨用の砥液を供給するノズルであって、該砥液ノズル２５は砥液ノズルアーム２６の先端に固定され、砥液ノズルアーム２６により回転中心Ｍを中心に矢印Ｆ方向に旋回できるようになっており、実線で示すターンテーブル１０上面の砥液供給位置から２点鎖線で示すターンテーブル１０の外側の待機位置に移動できるようになっている。また、砥液ノズル２５には砥液ノズルアーム２６を通って配設された砥液供給パイプ（図示は省略）から砥液が供給されるようになっている。
【００２６】
ドレッサー２７の下面には、ドレッシング部材が取付けられており、該ドレッシング部材を研磨クロスに当接させることにより、（ウエハーを研磨クロス１１に当接させて研磨した結果生ずる）研磨クロス１１の表面の変形を修正（目立て）する。ドレッサー２７はドレッサーアーム３０に回転可能に支持され、図示しない回転機構により回転するようになっている。また、ドレッサーアーム３０により回転中心Ｎを中心に矢印Ｇ方向に旋回できるようになっており、実線で示すターンテーブル１０の外側のドレッサー待機部２９からターンテーブル１０上面の２点鎖線で示す位置に移動できるようになっている。なお、ドレッサー待機部２９には図示は省略するがドレッサー２７を洗浄するためのドレッサー洗浄機構も配置されている。
【００２７】
カバー４０は砥液のスラリーや研磨粒がターンテーブル１０の外側へ飛散するのを防止するためのものであり、ターンテーブル１０の外周を取り囲むように配置されている。
【００２８】
上記構成のポリッシング装置において、ロボットアーム６０により搬送されてきた未研磨のウエハーＷｆ（図示せず）はウエハー受取受渡ステーション３８に配設されているプッシャーに受け渡される。続いてウエハー受取受渡ステーション３８の位置でトップリング２０に受け渡し、トップリング２０はウエハーを真空吸着によりその下面に吸着し、矢印Ｅ方向に旋回して、ターンテーブル１０上の研磨位置にて該ウエハーを研磨クロス１１の上面に当接させて前記真空吸着を解除し、ターンテーブル１０の矢印Ｃ方向の回転及びトップリング２０の矢印Ｄ方向の回転によりウエハーＷｆの被研磨面を研磨する。この研磨に際して、砥液ノズル２５から砥液が供給される。
【００２９】
研磨が終了すると、トップリング２０は真空吸着により研磨を終了したウエハーを下面に吸着し、矢印Ｅ方向に旋回してウエハー受取受渡ステーション３８で該ウエハーＷｆをプッシャーに受け渡す。ロボットアーム６０は該プッシャーから研磨済みのウエハーＷｆを受け取り、洗浄部へと搬送する。
【００３０】
上記未研磨のウエハーＷｆをプッシャーからトップリング２０に受け渡す際、受渡しが正常に行われていれば、ウエハーＷｆはガイドリング２０ａの内側に収容されることになる。従って、研磨動作に入り、ウエハーＷｆに、研磨クロスとウエハーＷｆの相対運動によって生じる摩擦力と砥液による表面張力が作用して、ウエハーＷｆがトップリング２０の外に飛び出そうとしてもガイドリング２０ａに阻止され、トップリング２０の外に飛び出ることはない。
【００３１】
ところが、プッシャーからトップリング２０へのウエハーＷｆの受渡しが正常に行われない場合、図４に示すように、ウエハーＷｆがトップリング２０のガイドリング２０ａに乗り上げてしまうという現象が発生する。この状態でウエハーＷｆを研磨クロス１１の上面に当接させ、研磨を行うと上記のようにウエハーＷｆに研磨クロスとウエハーＷｆの相対運動によって生じる摩擦力と砥液による表面張力が作用して、ウエハーＷｆがトップリング２０の外に容易に飛び出す。
【００３２】
ウエハーＷｆがトップリング２０から外へ飛び出ると、ウエハーＷｆはターンテーブル１０と共に回転し、ターンテーブル１０が１回転すると該ウエハーＷｆはトップリング２０に衝突する。この衝突の衝撃によりウエハーＷｆ自身の破損、ガイドリング２０ａやバッキング材（トップリング下面に張付けた、弾性を有するフィルム）等のトップリング２０の構成部材の破損及び損傷を招く。また、トップリング２０への衝突の衝撃によりウエハーＷｆが突き飛ばされ、装置の構成部材に衝突し、ウエハーＷｆ自身の破損、研磨クロス１１やドレッサー２７等のポリッシング装置を構成する機器や部材の損傷を招く恐れがある。
【００３３】
そこで本実施形態例では、図３に示すように、ウエハーＷｆの一部がトップリング２０の外側へ飛び出したら、それを光電センサ３１が直ちに検知し、ターンテーブル１０やトップリング２０の回転を停止する。更に、トップリングアーム２４の中に設けられた図示しないエアシリンダー等の昇降機構により、トップリング２０を上昇させてもよい。これにより研磨過程は、飛び出したウエハーＷｆがターンテーブル１０が１回転してトップリング２０に衝突する前に中止され、ウエハーＷｆ自身の破損、構成機器や部材の損傷の発生を未然に防止できる。
【００３４】
また、ターンテーブル１０からウエハーＷｆが飛び出した際の破損を防ぐために、ターンテーブル１０の外側（例えばカバー４０の内側面）のウエハーＷｆのエッジが当接するような位置に、クッション材等からなるウエハー受け止め用のバンパー４１を設けてもよい。該バンパー４１はポリウレタン等で作られ、カバー４０の内面に沿うように略円筒形に構成される。トップリング２０から飛び出したウエハーＷｆがターンテーブル１０の外に飛び出した場合でも、該ウエハーＷｆはウエハー受け止め用のバンパー４１で柔軟に受け止められ、ウエハーＷｆが衝突の衝撃により割れるのを防ぐことができる。
【００３５】
光電センサ３１によるウエハーＷｆの検出は、該光電センサ３１の下方にウエハーＷｆのある場合と無い場合では、光電センサ３１からの投光量ＬＩと反射光量ＬＲの差に差異を生じるから、この投光量ＬＩと反射光量ＬＲの差の変化（投光量ＬＩが一定であれば反射光量ＬＲの変化）から、ウエハーＷｆの存在、即ちウエハーＷｆのトップリング２０からの飛び出しを検知する。
【００３６】
上記投光量ＬＩと反射光量ＬＲの差からウエハーＷｆを検出する反射型の光電センサでは、上記のようにウエハーＷｆの性状（被検出面が鏡面仕上げされているかどうか、粗面仕上げのままであるか、酸化被膜等が形成されているか等）により反射光の強度が異なり、ウエハーＷｆの存否を精度良く検出することができない場合がある。そこで、本実施例では光電センサ３１に光沢センサを使用した。
【００３７】
光沢センサは公知のものであり、図５に示すように、赤色ＬＥＤからなる投光器７１からレンズ７２及び偏光フィルタ７３を通してＳ波（垂直波）のみを検出物体７７に投光し、検出物体７７に光沢がある場合、Ｓ波は正反射してそのまま受光ファイバー７４に入力し、光沢がない場合は拡散反射成分が増えるため偏光方向がランダムになり、Ｐ波（平行波）が発生する。このＳ波とＰ波を特殊な偏光ビームスプリッター（ＦＡＯ）７５で分離し、Ｐ波のみを受光ファイバー７６に入力し、２つの受光信号を演算処理することにより、光沢度の違いを判別するように構成したものである。
【００３８】
図６は光電センサ３１に各種のセンサを用いてその性能評価した結果を示す図である。▲１▼はウエハーＷｆ処理仕様差の検知可否、▲２▼は室内照明の影響、▲３▼は水の影響、▲４▼は砥液の影響、▲５▼はウエハーＷｆの大きさ、▲６▼はウエハーＷｆの大きさと水の影響、▲７▼はセンサの被水の影響、▲８▼はポリッシュ動作時の影響のそれぞれの評価項目を示す。
【００３９】
上記▲１▼のウエハーＷｆ処理仕様差の検知可否はベア（裸）のＷｆと表面に酸化膜を形成したウエハーＷｆの間で一方を検知できるように閾値を調整した場合他方が検知できるか否かを調べたもので、光沢センサ及び（変位検出式）レーザセンサは何れも検知できたが、色差センサＮＯ．１及び色差センサＮＯ．２では一部検知できず、未検知となった場合があった。
【００４０】
▲２▼の室内照明の影響では室内を照明し、検知可能か否かを調べたもので、全部のセンサで検知することができた。
【００４１】
▲３▼の水の影響では０．５ｌ／ｍｉｎの水をターンテーブルＴ／Ｔに供給した場合とウエハーＷｆに供給した場合に検知できるか否かを調べたもので、ターンテーブルＴ／Ｔ上に水を供給した場合は全部のセンサが検知できたが、ウエハーＷｆ上に水を供給した場合は光沢センサとレーザセンサでは検知できたが、色差センサＮＯ．１及び色差センサＮＯ．２では一部未検知の場合があった。
【００４２】
▲４▼の砥液の影響では０．５ｌ／ｍｉｎの砥液をターンテーブルＴ／Ｔに供給した場合とウエハーＷｆに供給した場合に検知できるか否かを調べたもので、ターンテーブルＴ／Ｔ上に水を供給した場合は全部のセンサが検知できたが、ウエハーＷｆ上に砥液を供給した場合は光沢センサとレーザセンサでは検知できたが、色差センサＮＯ．１及び色差センサＮＯ．２では一部未検知の場合があった。
【００４３】
▲５▼のウエハーＷｆの大きさの評価項目においては、１０ｍｍ巾のウエハーＷｆの破片を検知できるか否かを調べたもので、光沢センサ、色差センサＮＯ．１及び色差センサＮＯ．２は検知できたが、レーザセンサでは一部未検知の場合があった。
【００４４】
▲６▼のウエハーＷｆの大きさと水の影響ではターンテーブルＴ／Ｔ上に水を供給した場合とウエハーＷｆ上に水を供給した場合で１０ｍｍ巾のウエハーＷｆの破片を検知できるか否かを調べたもので、ターンテーブルＴ／Ｔ上に水を供給した場合は光沢センサ、色差センサＮＯ．１及び色差センサＮＯ．２は検知できたが、レーザセンサは一部誤検知の場合があり、ウエハーＷｆ上に水を供給した場合は全部のセンサで検知できた。
【００４５】
▲７▼のセンサの被水影響ではセンサに少量の霧状の水を被水した場合と多量の粒状の水を被水した場合で検知できるか否かを調べたもので、少量の被水及び多量の被水の場合は光沢センサ、レーザセンサ及び色差センサＮＯ．１では検知できたが、色差センサＮＯ．２では一部未検知の場合があった。
【００４６】
▲８▼のポリッシュ動作時の影響ではターンテーブルＴ／Ｔの回転数３０ｒｐｍでトップリングの回転数３０ｒｐｍの水ポリッシュ（水研磨）の場合と、ターンテーブルＴ／Ｔの回転数１００ｒｐｍでトップリングの回転数３０ｒｐｍの水ポリッシュの場合で検知できるか否かを調べたもので、光沢センサでは検知できたが、レーザーセンサでは一部誤検知の場合があった。
【００４７】
図６に示すように光沢センサは評価項目▲１▼〜▲８▼のいずれの性能評価でも正確にウエハーＷｆの有無を検知できた。レーザセンサ、色差センサＮＯ．１及び色差センサＮＯ．２でも概ね良い結果が得られるが、レーザーセンサでは評価項目▲５▼、▲６▼、▲８▼で、色差センサＮＯ．１及び色差センサＮＯ．２では評価項目▲１▼、▲３▼、▲４▼で誤検知や検知できない場合が生じ、通常の研磨クロスと砥液を使う研磨方法では性能の安定性が不十分となった。
【００４８】
上記のように通常の研磨クロスと砥液を使う研磨方法では、光沢センサが性能が安定しているが、研磨クロスの種類や砥液の種類等による研磨条件や研磨環境の変化によってはレーザーセンサや色差センサでもウエハーのトップリングからの飛び出しを正確に検知できることが確認されており、光電センサ３１としては、光沢センサのみではなく、（変位検出式）レーザーセンサや色差センサのような光電センサも使用できる。
【００４９】
なお、上記実施形態例では、ウエハーセンサ２１をセンサ支持アーム２２を介してトップリング２０の側部近傍で且つターンテーブル１０の回転方向下流側に配置するように構成したが、この位置に配置する構成であればこれに限定されるものではなく、図７（ａ）に示すように、トップリングアーム２４の先端部（トップリングヘッド）に取付部材８０を介してウエハーセンサ２１を取り付ける構成としても良い。なお、ウエハーセンサ２１は図７（ｂ）に示すように軸８１を中心に矢印Ｐ方向に回動できるようになっている。これにより、トップリング２０等のメンテナンス等において、ウエハーセンサ２１が邪魔にならないように退避できる。
【００５０】
また、ウエハーセンサ２１は内部に図５に示す構成の光沢センサ７０が配置され、投光器７１への光、受光ファイバー７４及び受光ファイバー７６からの光は光ファイバーケーブル８２を通して、光電変換機能及び演算処理機能を有する信号処理制御手段に伝送するようになっている。
【００５１】
ウエハーセンサ２１がウエハーＷｆの飛び出しを検知したら、該検出信号でターンテーブル１０の回転及びトップリング２０の回転を停止する。図８はターンテーブル１０の回転駆動部の構成を示す図である。回転駆動部は駆動モータ制御装置８５を具備し、該駆動モータ制御装置８５を介して駆動モータ８６を所定の回転数で回転させる。
【００５２】
ウエハーセンサ２１の出力信号は光ファイバーケーブル８２を通して光電変換機能及び増幅機能を有する光電変換増幅器８３を介して、信号処理制御部８４に入力され、信号処理制御部８４はウエハーセンサ２１からの出力信号を処理し、トップリング２０からウエハーＷｆの飛び出しを検知したら、駆動モータ制御装置８５に回生制動指令信号Ｓを送る。これにより駆動モータ制御装置８５は駆動モータ８６に回生制動をかける。
【００５３】
なお、上記例では駆動モータ８６に回生制動をかけてターンテーブル１０を停止する例を示したが、これに代えて又はこれに加えて、例えばターンテーブル１０の回転部にブレーキドラムを設け、該ブレーキドラムにブレーキシューを押し当てて制動をかける所謂メカニカルブレーキを用いてもよい。また、トップリング２０の回転停止にも上記のような回生制動及びメカニカルブレーキを用いてもよいが、トップリング２０の場合は慣性力が小さいから電源を遮断するのみでも良い。
【００５４】
上記のようにウエハーＷｆのトップリング２０からの飛び出しを検知するウエハーセンサ２１に光電センサ、特に上記のような光沢センサを用いることにより、出力信号の複雑な処理を行うことなく、閾値を所定の値に設定するのみで、ウエハーＷｆのトップリング２０からの飛び出しを短時間に確実に検出でき、短時間にターンテーブル１０やトップリング２０を停止できるから、ウエハー自身の破損や、装置を構成する部材や機器の破損、損傷を未然に防ぐことができる。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、光電センサを具備し、該光電センサから光を投光し、その反射光を検出することによってトップリングから飛び出したウエハーを検出するように構成したウエハー飛び出し検知器を、トップリングを支持するトップリングアームに直接又は所定の部材を介して該トップリングの側部近傍で且つターンテーブルの回転方向下流側に位置するように取付けたので、研磨中にウエハーのトップリングからの飛び出しを適確に検知でき、該ウエハーの飛び出しを検知した場合、直ちに研磨動作を停止し、ウエハー飛び出しによるウエハー自身の破損、ガイドリング、研磨クロス、バッキング材及びドレッシング部材等のポリッシング装置を構成する機器や部材の損傷を未然に防止する対策が極めて容易になるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のウエハー飛び出し検知装置を備えたポリッシング装置の概略構成を示す図で、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面矢視図である。
【図２】本発明のウエハー飛び出し検知装置を備えたポリッシング装置の具体的構成の平面構成を示す図である。
【図３】図３（ａ）は図２のＢ−Ｂ断面矢視図、図３（ｂ）はウエハーセンサ部の平面図である。
【図４】ウエハーがトップリングに正常に装着されない場合の状態例を示す図である。
【図５】光沢センサの構成例を示す図である。
【図６】各センサの性能評価結果を示す図である。
【図７】同図（ａ）は本発明のウエハー飛び出し検知装置を備えたポリッシング装置の概略構成を示す図、同図（ｂ）はウエハーセンサの取付け構造を示す図である。
【図８】ターンテーブル１０の回転駆動部の構成を示す図である。
【符号の説明】
１０            ターンテーブル
１１            研磨クロス
２０            トップリング
２１            ウエハーセンサ
２２            センサ支持アーム
２３            回転軸
２４            トップリングアーム
２５            砥液ノズル
２６            砥液ノズルアーム
２７            ドレッサー
２９            ドレッサー待機部
３０            ドレッサーアーム
３１            光電センサ
３８            ウエハー受取受渡ステーション
４０            カバー
４１            バンパー
７０            光沢センサ
８３            光電変換増幅器
８４            信号処理制御部
８５            駆動モータ制御装置
８６            駆動モータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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