研磨装置用调节器的制作方法

文档序号:20512453发布日期:2020-04-24 18:41阅读:110来源:国知局
本发明涉及研磨装置用调节器,更具体而言,涉及一种能够提高研磨垫的调节准确度及稳定性的研磨装置用调节器。
背景技术
::一般而言,化学机械式研磨(chemicalmechanicalpolishing;cmp)工序被认为是使具备研磨层的半导体制作所需的晶片等的晶片与研磨盘之间进行相对旋转,从而研磨晶片表面的标准工序。图1是概略地图示以往的化学机械式研磨装置的图,图2是图示以往的化学机械式研磨装置的调节器的图。如图1及图2所示,以往的化学机械式研磨装置1由研磨盘10、研磨头20和调节器300构成,所述研磨盘10在上面附着有研磨垫11,所述研磨头20安装要研磨的晶片w,在接触研磨垫11上面的同时旋转,所述调节器300以预先确定的压力对研磨垫11的表面加压的同时进行微细切削,使得在研磨垫11表面形成的微孔在表面显现。研磨盘10附着有研磨晶片w的研磨垫11,随着旋转轴12旋转驱动而旋转运动。研磨头20由承载头(图中未示出)和研磨臂22构成,所述承载头(图中未示出)位于研磨盘10的研磨垫11的上面,把持晶片w,所述研磨臂22旋转驱动承载头并按一定的振幅进行往复运动。调节器30细微地切削研磨垫11的表面,以便不堵塞在研磨垫11表面发挥盛装由研磨剂和化学物质混合的浆料的作用的大量发泡微孔;并使填充于研磨垫11发泡气孔的浆料顺畅供应给被承载头21把持的晶片w。调节器30包括旋转轴32、相对于旋转轴32而沿上下方向能移动地结合的盘支架34、配置于盘支架34下面的调节盘36,构成为沿着回旋路径,相对于研磨垫11进行回旋移动。旋转轴32可旋转地安装于外壳33上,所述外壳33安装于以规定角度范围进行回旋运动的调节臂。更具体而言,旋转轴32包括:驱动轴部32a,其借助于驱动电动机而在原位进行旋转驱动;传递轴部32c,其与驱动轴部32a啮合进行旋转驱动,相对于驱动轴部32a而沿上下方向相对移动;及中空型外周轴部32b,其将驱动轴部32a和传递轴部32c收纳于中空部并配置于其外周上。盘支架34相对于旋转轴32,可沿上下方向移动,可与旋转轴32一同旋转并相对于旋转轴32而沿上下方向移动,在盘支架34的下部,结合有用于对附着于研磨盘10上的研磨垫11进行重整所需的调节盘36。在旋转轴32与盘支架34之间设置有加压腔31,调节从连接于加压腔31的压力调节部31a到达加压腔31的空压,因此,盘支架34可以相对于旋转轴32而沿上下方向移动,对应于盘支架34相对于旋转轴32的上下方向移动,调节盘36对研磨垫11加压的压力可以变动。另一方面,为了整体上均一地调节研磨垫11,在进行对研磨垫11的调节工序前,应能够准确地校正(calibration)调节盘36对研磨垫11加压的压力。即,如果发生调节盘36的目的压力与实际压力间的偏差,则无法均一地调节研磨垫11,因而在进行对研磨垫11的调节工序之前,需要校正(压力校正)调节器30。但是,以往是使调节器30接触在研磨垫11的外侧配备的单独的夹具40,随着调节器30校正工序的进行,存在调节器30的校正工序需要的时间增加的问题,调节器的移动路径不可避免地增加,存在设备及控制变得复杂的问题。进一步地,以往即使在夹具40中进行调节器30的校正工序,由于在夹具11中进行校正工序的条件、在研磨垫11实际进行调节工序的条件互不相同,因而存在调节盘36的目标压力与实际压力间发生偏差的问题,存在难以准确控制调节盘36对研磨垫11加压的压力、研磨垫11的调节稳定性及效率低下的问题。因此,最近正在进行旨在提高调节准确度及稳定性、简化调节工序的多样研究,但还不够,要求对此的开发。技术实现要素:所要解决的技术问题本发明目的是提供一种能够提高研磨垫的调节准确度及稳定性的研磨装置用调节器。另外,本发明目的是简化调节器的校正工序,提高校正准确度。另外,本发明目的是能够准确地控制调节盘对研磨垫加压的压力。另外,本发明目的是能够简化结构、容易地进行调节控制。另外,本发明目的是能够提高研磨垫的调节效率、缩短调节需要的时间。另外,本发明目的是恒定地保持研磨垫的表面高度,提高晶片的研磨品质。技术方案为了达成上述目的,本发明提供一种研磨装置用调节器,其包括:调节盘,其用于重整研磨垫;加压部,其用于向调节盘施加轴向压力;测量部,其设置于加压部与调节盘之间,测量来自加压部的压力;校正部,其基于测量部测量的信号,校正来自加压部的压力。发明效果综上所述,本发明可获得提高研磨垫的调节准确度及稳定性的有利效果。特别是,本发明可获得简化调节器的校正工序、提高校正准确度的有利效果。另外,本发明可获得准确地控制调节盘对研磨垫加压的压力的有利效果。另外,本发明可获得能够简化结构、容易地进行调节控制的有利效果。另外,本发明可获得提高研磨垫的调节效率、缩短调节需要的时间的有利效果。另外,本发明可获得恒定地保持研磨垫的表面高度、提高晶片的研磨品质的有利效果。附图说明图1是图示以往普通的化学机械式研磨装置的构成的图。图2是图示图1的调节器的图。图3及图4是用于说明应用本发明的调节器的化学机械式研磨装置的图。图5作为本发明的调节器,是用于说明数据库的图。图6是用于说明本发明的调节器的立体图。图7是用于说明本发明的调节器的截断立体图。图8是用于说明本发明的调节器的剖面图。图9是图8的“a”部位的放大图。图10是图8的“b”部位的放大图。图11作为本发明的调节器,是用于说明测量部移动到上部的状态的图。图12是用于说明本发明的基于调节器的调节工序的框图。附图标记:100:研磨盘110:研磨垫200:承载头300:调节器302:调节器外壳304:摆动臂310:加压部312:缸主体313:压力腔室313a:第一压力腔室313b:第二压力腔室314a:第一压力调节部314b:第二压力调节部316:活塞构件320:第二耦合器322:引导孔330:测量部340:第一耦合器342:引导凸起350:旋转部352:花键轴354:轴承构件356:旋转块360:盘支架362:万向结构体370:调节盘380:控制部392:驱动源394:动力传递部394a:第一齿轮394b:第二齿轮400:校正部410:数据库420:警报发生部具体实施方式下面参照附图,详细说明本发明的优选实施例,本发明并非由实施例所限制或限定。作为参考,在本说明中,相同的标记指称实质上相同的要素,在这种规则下,可以引用其他图中记载的内容进行说明,可以省略判断认为从业人员不言而喻的或重复的内容。参照图3至图12,本发明的研磨装置用调节器(conditioner)300包括:调节盘370,其重整研磨垫110;加压部310,其向调节盘370施加轴向压力;测量部330,其设置于加压部310与调节盘370之间,测量来自加压部310的压力;校正部400,其基于测量部330测量的信号,校正来自加压部310的压力。这是为了提高研磨垫110的调节稳定性,准确地控制调节盘370对研磨垫110加压的压力。即,为了整体上均一地调节研磨垫,在进行对研磨垫的调节工序之前,借助于调节器的压力应能够被校正,以便调节盘按需要准确地对研磨垫加压。换句话说,如果发生调节盘的目标压力与实际压力间的偏差,则无法均一地调节研磨垫,因而在进行对研磨垫的调节工序前,调节器应能够校正(压力校正)。但是,以往使调节器接触在研磨垫外侧配备的单独的夹具,基于通过夹具感知的信号,进行调节器的校正工序,因而存在调节器的校正工序所需时间增加的问题,调节器的移动路径不可避免地增加,存在设备及控制变得复杂的问题。进一步地,以往即使在夹具中进行调节器的校正工序,由于在夹具中进行校正工序的条件(例如,夹具的安放面的硬度或高度)和在研磨垫中实际进行调节工序的条件互不相同,因而存在调节盘的目标压力与实际压力间发生偏差的问题,存在难以准确控制调节盘对研磨垫加压的压力、研磨垫的调节稳定性及效率低下的问题。但是,本发明在调节头部直接配备测量部330,基于测量部330测量的信号,校正调节盘370对研磨垫110加压的压力,由此,可以获得提高研磨垫110的调节效率、缩短调节需要的时间的有利效果。进一步地,本发明即使不在研磨垫110的外侧区域配备单独的夹具,也可以执行调节器的校正工序,因而可以缩短调节器的移动路径,简化结构及设备,可以获得更容易地进行调节器的调节控制的有利效果。更重要的是,本发明使得调节盘370不脱离到研磨垫110外侧,在进行调节的研磨垫110上,进行调节器的校正工序,由此,使得在与实际进行调节器工序的条件相同的条件下,进行调节器的压力校正,由此,可以获得提高调节器的压力校正准确度、更准确地控制调节盘370对研磨垫110加压的压力的有利效果。作为参考,在研磨盘100的上面配置有用于研磨基板w的研磨垫110,在从浆料供应部(参照图4的130)供应浆料到研磨垫110上面的状态下,借助于承载头200而将基板加压于研磨垫110的上面,从而可以执行化学机械式研磨工序,调节器300用于重整研磨垫110的表面。即,调节器300细微地切削研磨垫110的表面,以防止堵塞在研磨垫110表面起到收纳由研磨剂和化学物质混合的浆料的作用的多个发泡微孔;并使填充于研磨垫110发泡气孔的浆料可以顺畅供应给被承载头200把持的基板。加压部310用于向调节盘370施加轴向压力。加压部310可以根据要求的条件及设计规格而以多样的方式向调节盘370施加轴向压力。作为一个示例,在调节盘370的上部结合有使调节盘370旋转的旋转部350,加压部310配备于旋转部350的上部,向旋转部350选择性地施加轴向压力(向下力)。作为加压部310,可以使用能够向旋转部350施压力的多样的压力施加装置,本发明并非由加压部310的种类及结构所限制或限定。作为一个示例,加压部310包括:缸主体312,其形成有压力腔室313;活塞构件316,其能够随着压力腔室313的压力变化而沿上下方向移动地安装于缸主体312,与测量部330结合。将第一压力腔室313a和第二压力腔室313b统称为压力腔室313。更具体而言,参照图9,压力腔室313包括:第一压力腔室313a,其形成在活塞构件316的下部;第二压力腔室313b,其形成在活塞构件316的上部;借助于控制第一压力腔室313a和第二压力腔室313b中至少一个腔室的压力,可以使活塞构件316沿上下方向移动。优选地,向第一压力腔室313a施加均一范围的固定压p1,向第二压力腔室313b施加选择性地变化的变动压p2。为此,在第一压力腔室313a,连接有施加均一范围的固定压p1的第一压力调节部314a,在第二压力腔室313b,连接有施加选择性地变化的变动压p2的第二压力调节部314b。作为一个示例,在第一压力腔室313a中恒定地保持固定压p1的状态下,如果高于固定压p1的变动压p2施加于第二压力腔室313b,则与变动压p2同固定压p1间的压力差异相应,活塞构件316移动到下部,对旋转部350加压。(参照图10)与此相反,在第一压力腔室313a中恒定地保持固定压p1的状态下,如果低于固定压p1的变动压p2施加于第二压力腔室313b,则与变动压p2同固定压p1间的压力差异相应,活塞构件316移动到上部。(参照图11)如上所述,通过在第一压力腔室313a中,固定压p1保持恒定,而随着施加于第二压力腔室313b的变动压p2的压力变化,使得活塞构件316沿上下方向移动,由此,可以获得更准确地控制来自加压部310的压力、提高加压部310的压力控制分辨能力(resolution)的有利效果。特别是可以按照比压力调节部(例如,泵)的最小压力调节单位更小的单位,形成变动压与固定压的差异,因而可以获得更精密地控制活塞构件316的移动的有利效果。进一步而言,通过在第一压力腔室313a中,固定压p1保持恒定,而根据施加于第二压力腔室313b的变动压p2的压力变化,使得活塞构件316沿上下方向移动,由此,可以在不向第二压力腔室313b施加变动压的状态(例如,变动压为“0”的状态)下,获得防止因加压部310(包括固定于加压部的构成要素)的负载引起的压力作用于旋转部350的有利效果。作为参考,在本发明的实施例中,列举加压部310的压力腔室313包括多个腔室构成的示例进行了说明,但根据本发明另一实施例,也可以是加压部的压力腔室只由单一腔室构成。参照图7及图8,旋转部350可旋转地配置于调节器外壳302的内部,位于加压部310的下部,借助于加压部310而选择性地加压。此时,调节器外壳302安装于以摆动旋转轴304a为基准在预定角度范围进行摆动旋转(回旋运动)的摆动臂304。旋转部350可以采用能在调节器外壳302上旋转的多种结构。作为一个示例,旋转部350包括:花键轴352,其结合于调节盘370;环形态的轴承构件354,其包围花键轴352外周地结合,支撑第一耦合器340。其中,所谓花键轴352与调节盘370结合,定义为花键轴352与调节盘370能一体旋转地结合。作为花键轴352,可以使用通常的花键,本发明并非由花键轴352的种类所限制或限定。作为一个示例,花键轴352可以使用滚珠花键。参照图3及图4,旋转部350借助于驱动源392而在调节器外壳302的内部旋转。优选地,发生用于使旋转部350旋转的驱动力的驱动源392(例如,电动机),与调节器外壳302隔开地安装于摆动臂304,驱动源392的驱动力借助于动力传递部394而传递到旋转部350。动力传递部394可以以能够将驱动源392的驱动力传递到旋转部350的多样结构形成。作为一个示例,动力传递部394包括:第一齿轮394a,其借助于驱动源392而旋转;第二齿轮394b,其结合于旋转部350,啮合于第一齿轮394a进行旋转。作为第一齿轮394a和第二齿轮394b,可以使用通常的锥齿轮。根据情况,也可以使用诸如行星齿轮的其他不同齿轮,构成动力传递部。旋转部350与驱动源392间的连接结构可以根据要求的条件及设计规格而多样地变更。作为一个示例,旋转部350与可旋转地结合于调节器外壳302内部的旋转块356一体地旋转,第二齿轮394b结合于旋转块356。借助于驱动源392,在旋转块356旋转的同时,旋转部350可以一同旋转。另外,在驱动源392与动力传递部394之间,可以配备有用于使驱动源392的驱动力减速的减速器(例如,减速比1:5的减速器)。如上所述,借助于将使旋转部350旋转的驱动源392与调节器外壳302隔开地安装于摆动臂304,可获得使调节头部(位于摆动臂的端部,包括加压部及调节盘的部位)的下垂实现最小化、提高驱动源392的散热性能的有利效果。即,以往,使旋转部350旋转的驱动源392安装在位于摆动臂304端部的调节头部,因而存在摆动臂304的端部因驱动源392的负载而发生下垂的问题,在摆动臂304发生下垂的状态下,如果进行调节工序,则存在研磨垫110不均一地重整的问题。进一步地,以往,加压部310及驱动源392等均密集地安装于调节头部的狭小空间,因而存在驱动源392的散热性能低下的问题。但是,本发明借助于将使旋转部350旋转的驱动源392与调节器外壳302隔开地安装于摆动臂304,可以获得防止因驱动源392的负载而使摆动臂304的下垂,并提高研磨垫110的调节稳定性的有利效果。另外,借助于使驱动源392从具有狭小空间的调节头部分离,能够提高驱动源392的散热性能,可以获得提高调节头部的设计自由度及空间利用性的有利效果。参照图7,测量部330配备于加压部310与调节盘370之间,测量由加压部310施加于调节盘370的压力。作为一个示例,测量部330在进行对研磨垫110的调节工序之前,出于校正来自加压部310的压力的用途,测量借助于加压部310而施加于调节盘370的压力。优选地,测量部330在调节盘370的移动和旋转停止的停止位置,测量来自加压部310的压力。其中,所谓调节盘370的移动和旋转停止的停止位置,定义为全部包括停止调节盘370的移动和旋转的研磨垫110内侧区域或外侧区域,本发明并非由停止位置所限制或限定。作为一个示例,在调节盘370接触研磨垫110并停止移动和旋转的状态下,测量部330测量借助于加压部310而施加于调节盘370的压力。根据本发明另一实施例,在调节盘在研磨垫(或研磨垫的外侧区域)上移动及旋转的状态下,测量部也可以测量来自加压部的压力,但优选在调节盘的移动和旋转停止的状态下,测量借助于加压部而施加于调节盘的压力,以便能够使振动等导致的噪声的发生最小化,提高来自加压部的压力的测量准确度。不同于此,也可以在调节盘停止于研磨垫外侧区域(例如,在研磨垫外侧区域配置的设备)的状态下,测量借助于加压部而施加于调节盘的压力。作为测量部330,可以使用能测量压力的多样测量装置,测量部330的种类可以根据要求的条件及设计规格而多样地变更。作为一个示例,作为测量部330,可以使用测力传感器,测力传感器的下端以圆弧形端面形态形成,以便点接触旋转部350。测量部330可以直接接触或以单独的构件为介质接触旋转部350。作为一个示例,在旋转部350的上部固定结合有第一耦合器340,当测量部330借助于加压部310而移动到下部时,测量部330接触第一耦合器340,压力经第一耦合器340传递到旋转部350,当测量部330借助于加压部310而移动到上部时,测量部330从第一耦合器340隔开。更具体而言,参照图10,从测量部330传递到第一耦合器340的压力经轴承构件354,传递到花键轴352。优选地,第一耦合器340沿着轴承构件354的圆周方向,连续地支撑于轴承构件354,传递到第一耦合器340的压力f1沿着轴承构件354,以呈环形态分散(f2)的状态,传递到花键轴352。如上所述,使得传递到第一耦合器340的压力f1沿着轴承构件354,以呈环形态分散(f2)的状态,传递到花键轴352,由此,可以获得在使花键轴352的游动及晃动最小化的同时,将传递到第一耦合器340的压力更稳定地传递到花键轴352的有利效果。即,也可以使传递到第一耦合器的压力直接传递到花键轴。但是,当由于组装公差及误差等,第一耦合器与花键轴进行非同轴配置的情况下,加压部的压力(传递到第一耦合器的压力)传递到从花键轴中心离开的部位而不是花键轴中心,因而存在诱发花键轴的游动及晃动的问题。但是,本发明使得传递到第一耦合器340的压力沿着轴承构件354,以呈环形态分散的状态,同轴传递到花键轴352,由此,可以获得无花键轴352的游动及晃动地将压力稳定地传递给花键轴352的有利效果。另外,在加压部310的下部,可以配备有借助于加压部310而选择性地沿上下方向移动的第二耦合器320,测量部330固定结合于第二耦合器320。优选地,第二耦合器320以包围第一耦合器340的侧面外周的圆筒形状形成,且在第二耦合器320的侧壁形成有引导孔322,在第一耦合器340的外周面凸出形成有能上下移动地收纳于引导孔322的引导凸起342。如上所述,使得在第二耦合器320以包围第一耦合器340外周的状态上下移动的同时,引导凸起沿引导孔322上下移动,由此,可以获得更稳定地支撑第二耦合器320(或测量部)相对于第一耦合器340(或旋转部)的上下移动的有利效果。另外,借助于引导凸起342与引导孔322的干扰,可以限制第二耦合器320相对于第一耦合器340过大的上下移动。调节盘370结合于旋转部350的下部,以被加压部310的压力所加压的状态,在借助于旋转部350而旋转的同时重整(调节)研磨垫110。作为一个示例,在旋转部350的下端安装有盘支架360,在盘支架360结合有用于对附着于研磨盘100上的研磨垫110进行重整的调节盘370。其中,所谓调节盘370调节研磨垫110,定义为以预先确定的压力p对研磨垫110的表面加压并细微地切削,重整使得在研磨垫110的表面形成的微孔露出于表面。换句话说,调节盘370细微地切削研磨垫110的外表面,以防止在研磨垫110外表面起到盛装由研磨剂和化学物质混合的浆料的作用的大量发泡微孔被堵塞,使研磨垫110的发泡气孔中填充的浆料顺利供应给基板。根据情况,为了在调节盘370中细微切削研磨垫110,也可以在与研磨垫110接触的面上附着金刚石颗粒。旋转部350与盘支架360的结合及连接结构,可以根据要求的条件及设计规格而多样地变更,本发明并非由旋转部350与盘支架360的结合及连接结构所限制或限定。作为一个示例,旋转部350与盘支架360可以借助于万向结构体362而连接。万向结构体362相对于旋转部350,使盘支架360自动调心(self-aligning)。更具体而言,在借助于调节器300进行研磨垫110的调节工序期间,借助于研磨垫110的表面状态或逆向作用于调节盘370的物理力,如果发生调节器的外壳3020倾斜(相对于垂线倾斜地配置)的现象,则随着调节盘370从研磨垫110部分地离开,存在研磨垫110的调节无法均一实现的问题。为此,万向结构体362在调节器外壳302倾斜时,允许盘支架360相对于调节器外壳302的常平(gimbal)运动,从而即使调节器外壳302倾斜,也可以保持调节盘370接触研磨垫110的状态。作为一个示例,作为万向结构体362,可以使用万向节或自动调心轴承(self-aligningbearing)等。其中,所谓自动调心轴承,定义为全部包括通常的自动调心球轴承及自动调心滚柱轴承的概念。而且,如果消除使盘支架360相对于旋转部350倾斜的外力,则万向结构体362可以借助于诸如弹簧的弹性构件,使盘支架360自动恢复到初始位置(盘支架360相对于调节器外壳302倾斜前的状态)。如上所述,借助于使得保障盘支架360相对于旋转部350的万向运动,可以获得的有利效果是,即使在调节工序中发生调节器外壳302(或旋转部)的倾斜,调节盘370也稳定地保持贴紧研磨垫110的状态,均一地保持施加于调节盘370的压力。校正部400基于测量部330测量的信号,校正来自加压部310的压力。作为一个示例,校正部400在进行对研磨垫110的调节工序之前,基于测量部330测量的信号,校正来自加压部310的压力。优选地,校正部400在调节盘370配置于研磨垫110的状态下,校正来自加压部310的压力。如上所述,在进行对研磨垫110的调节工序之前,基于测量部330测量的信号,校正来自加压部310的压力,由此,可以获得提高研磨垫110的调节效率,缩短调节需要的时间的有利效果。即,为了整体上均一地调节研磨垫,在进行对研磨垫的调节工序之前,借助于调节器的压力应能够得到校正,以便调节盘370按需要对研磨垫准确地加压。换句话说,如果发生调节盘370的目标压力与实际压力间的偏差,则无法均一地调节研磨垫,因此,在进行对研磨垫的调节工序前,调节器应能够得到校正(压力校正)。但是,以往使调节器接触在研磨垫外侧配备的单独的夹具,基于通过夹具感知的信号,进行调节器的校正工序,因而存在调节器的校正工序需要的时间增加的问题,调节器的移动路径不可避免地增加,存在设备及控制变得复杂的问题。进一步地,以往即使在夹具中进行调节器的校正工序,由于在夹具中进行校正工序的条件(例如,夹具的安放面的硬度或高度)、在研磨垫中实际进行调节工序的条件互不相同,因而存在调节盘的目标压力与实际压力间发生偏差的问题,存在难以准确控制调节盘对研磨垫加压的压力、研磨垫的调节稳定性及效率低下的问题。但是,本发明在调节头部直接配备测量部330,基于测量部330测量的信号,校正调节盘370对研磨垫110加压的压力,由此,可以获得提高研磨垫110的调节效率、缩短调节需要的时间的有利效果。进一步地,本发明即使不在研磨垫110的外侧区域配备单独的夹具,也可以执行调节器的校正工序,因而可以缩短调节器300的移动路径,简化结构及设备,可以获得更容易地进行调节工序控制的有利效果。更重要的是,本发明使得调节盘370不脱离到研磨垫110外侧,在进行调节的研磨垫110上,进行调节器的校正工序,由此,换句话说,使得在与实际进行调节器工序的研磨垫110上,进行调节器300的压力校正,由此,可以获得提高调节器300的压力校正准确度、更准确地控制调节盘370对研磨垫110加压的压力的有利效果。优选地,调节器包括预先存储有调节盘370的基准压力范围的数据库410,校正部400基于测量部330测量的调节盘370的测量压力范围与数据库410中存储的基准压力范围间的偏差,校正来自加压部310的压力。作为一个示例,参照图5,基准压力范围p1~pn可以根据调节盘370的使用年限(条件1~条件n)(例如,调节盘的磨损程度),预先存储于查找工作表(lookuptable),比较调节盘370的测量压力范围与查找工作表中预先存储的信息(基准压力范围),校正来自加压部310的压力。而且,查找表中未预先存储的基准压力范围,可以通过利用预先存储的相邻基准压力范围的插值法(interpolation)等算出。如上所述,比较调节盘370的测量压力范围与查找工作表中预先存储的基准压力范围,检测压力偏差,由此,可以获得更快、更准确地校正来自加压部310的压力(调节研磨垫的压力)的有利效果。更优选地,基准压力范围根据调节盘370的使用年限,基于在研磨垫110中借助于测量部330而测量的测量压力范围进行存储。如上所述,基于在进行研磨垫110调节工序的研磨垫110中测量的测量压力范围,定义基准压力范围,由此,基于在与进行实际调节工序的条件相同的条件下测量的测量压力范围,定义基准压力范围,由此,可以获得提高基准压力范围的准确度及可靠性、更准确地校正来自加压部310的压力的有利效果。根据本发明另一实施例,基准压力范围也可以基于在研磨垫以外的其他位置借助于测量部(或其他测量装置)测量的测量压力范围而算出。另外,调节器300包括警报发生部420,如果测量压力范围与基准压力范围间的偏差超出基准偏差范围,所述警报发生部420则发生警报信号。作为一个示例,如果测量压力范围与基准压力范围间的偏差超出基准偏差范围,达到难以执行调节器300压力校正工序的程度,则警报发生部420可以发生警报信号。其中,所谓警报信号,可以包括基于通常音响装置的听觉警报信号以及基于通常警告灯的视觉警报信号中至少一种,此外,还可以利用能够使操作者认知调节器300异常情况的其他多样的警报信号。另一方面,根据本发明另一实施例,测量部330即使在研磨垫110进行调节期间,也可以测量来自加压部310的压力。作为一个示例,测量部330配备于加压部310与旋转部350之间,在将来自加压部310的压力传递到旋转部350的同时测量压力。更具体而言,测量部330借助于加压部310而选择性地沿上下方向移动,接触旋转部350的上端或隔开。以往在进行研磨垫的调节期间,难以准确地测量调节盘对研磨垫加压的压力,无法根据研磨垫的表面高度偏差而准确地控制调节盘对研磨垫加压的压力,因而存在研磨垫的调节稳定性及效率低下、整体上难以均一地调节研磨垫的问题。但是,本发明在加压部310与旋转部350之间配备测量部330,使得测量部330在将来自加压部310的压力传递到旋转部350的同时测量压力,由此,可以获得在调节工序中,准确地测量、控制调节盘370对研磨垫110加压的压力的有利效果。另外,调节器300包括控制部380,所述控制部380基于测量部330测量的信号,控制来自加压部310的压力。作为一个示例,控制部380可以对应于研磨垫110半径方向的高度偏差,比较要导入调节器300的目标值(基准压力范围)与测量部330测量的测量值(测量压力范围),控制来自加压部310的压力。优选地,控制部380在研磨垫110的调节工序进行期间,实时控制来自加压部310的压力。即,即使在调节盘370中,以均一的压力对研磨垫110的表面进行细微切削,为了基板的研磨工序而加压于研磨垫110的力的分布如果不均一,则发生研磨垫110的表面高度沿半径方向变得不均一的现象。对应于这种研磨垫110半径方向的高度偏差,通过控制来自加压部310的压力,可以调节在调节盘370对研磨垫110加压的同时进行细微切削的切削量,因而可以获得的有利效果是,在基板的研磨工序中,即使存在沿研磨垫110半径方向的力的偏差,也使得研磨垫110的全体表面在保持相同高度的同时,将浆料均一地供应给基板。由此,调节器300的重整效果在研磨垫110的全体表面上变得均一,因而流入到基板的浆料的量不发生局部差异,可以获得以更优秀的品质进行基板的化学机械式研磨工序的有利效果。另外,研磨垫110的表面高度测量可以在研磨工序中实时进行,施加于调节盘370的压力可以根据实时测量的研磨垫110表面高度测量信息而实时变动,因而即使在研磨工序中,发生了研磨垫110表面高度变得不均一的条件,通过对应于研磨垫110的表面高度偏差地控制借助于调节器300的盘而加压的压力,可以平坦地保持研磨垫110的表面。下面说明基于本发明的调节器的调节工序。作为一个示例,参照图12,在进行对研磨垫110的调节工序之前,在调节盘370接触研磨垫110的状态下,利用在调节器头部内部配备的测量部330,测量借助于加压部310而施加于调节盘370的压力(调节器压力)(s12)。在测量部330测量的压力偏差(测量压力范围与基准压力范围间的偏差)为基准偏差范围以内的情况下(s12),基于测量压力范围与基准压力范围间的偏差,校正来自加压部310的压力(s20)。相反,如果测量部330测量的压力偏差超出基准偏差范围,则发出警报信号(s14)。在进行加压部310的压力校正之后,利用经校正的压力,进行对研磨垫110的调节工序(s30)。另外,即使在研磨垫110的调节工序进行期间,也可以测量来自加压部310的压力,基于测量的信号,控制调节器300压力(s40)。如上所述,参照本发明的优选实施例进行了说明,但只要是相应
技术领域
:的熟练的从业人员便会理解,在不超出专利权利要求书记载的本发明的思想及领域的范围内,可以多样地修订及变更本发明。当前第1页12当前第1页12
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