研磨装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种具备可尽量以恒定的力切削研磨垫的修整器的研磨装置及其控制方法。该研磨装置具备：设有研磨基板(W)的研磨垫(11a)的旋转台(11)；使所述旋转台(11)旋转的旋转台旋转机构(12)；通过切削所述研磨垫(11a)来修整所述研磨垫(11a)的修整器(51)；将所述修整器(51)按压于所述研磨垫(11a)的按压机构(53)；使所述修整器(51)旋转的修整器旋转机构(54)；使所述修整器(51)在所述研磨垫(11a)上摆动的摆动机构(56)；及根据所述修整器(51)的位置及摆动方向，来控制所述按压机构(53)、所述旋转台旋转机构(12)或所述修整器旋转机构(54)的控制器(6)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具备研磨垫用的修整器的研磨装置及其控制方法。
技术介绍
以CMP(化学机械研磨(ChemicalMechanicalPolishing))装置为代表的研磨装置，在使研磨垫与被研磨基板表面接触状态下，通过使两者相对移动来研磨被研磨基板的表面。因研磨被研磨基板导致研磨垫逐渐磨耗，或者研磨垫表面的微细凹凸磨平，造成研磨率降低。因而，通过使许多钻石粒子电沉积于表面的修整器或者在表面植刷毛的修整器等来进行研磨垫表面的修整(Dressing)，而在研磨垫表面再度形成微细凹凸。(例如，专利文献1、2)。修整器通过按压于研磨垫上旋转而且在研磨垫上摆动来切削研磨垫表面。为了维持对被研磨基板的研磨性能(特别是研磨的均匀性及指定的研磨轮廓)，切削研磨垫表面的力，不论研磨垫上任何位置皆应保持恒定。因而，通常系将修整器按压研磨垫的力控制为恒定。【先前技术文献】【专利文献】专利文献1：日本特开2014-42968号公报专利文献2：日本特开2010-76049号公报专利技术所要解决的问题但是，即使修整器按压研磨垫的力为恒定，修整器切削研磨垫的力也未必恒定。
技术实现思路
本专利技术鉴于上述问题而作出，本专利技术的课题为提供一种具备可尽量以恒定的力切削研磨垫的修整器的研磨装置及其控制方法。用于解决问题的手段本专利技术提供一种方式的研磨装置，具备：旋转台，设有研磨基板的研磨垫；旋转台旋转机构，使所述旋转台旋转；修整器，通过切削所述研磨垫来修整所述研磨垫；按压机构，将所述修整器按压于所述研磨垫；修整器旋转机构，使所述修整器旋转；摆动机构，使所述修整器在所述研磨垫上摆动；及控制器，基于所述修整器的位置及摆动方向，来控制所述按压机构、所述旋转台旋转机构或所述修整器旋转机构。优选的是，所述控制器控制所述按压机构、所述旋转台旋转机构或所述修整器旋转机构，以使所述修整器切削所述研磨垫的力成为目标值。所述控制器也可以考虑所述修整器按压所述研磨垫的力、与所述修整器切削所述研磨垫的力之比取决于所述修整器的摆动方向，来控制所述按压机构、所述旋转台旋转机构或所述修整器旋转机构。所述控制器也可以控制所述按压机构以调整所述修整器按压所述研磨垫的力，或者控制所述旋转台旋转机构以调整所述旋转台的旋转速度，或者控制所述修整器旋转机构以调整所述修整器的旋转速度。所述摆动机构也可以使所述修整器在所述研磨垫的中心与边缘之间摆动，所述控制器根据所述修整器的摆动方向是从所述研磨垫的中心朝向边缘的方向，还是从所述研磨垫的边缘朝向中心的方向，来控制所述按压机构、所述旋转台旋转机构或所述修整器旋转机构。优选的是，所述控制器应具有表，所述表按照所述修整器的各位置及摆动方向，预先规定有用于将所述修整器切削所述研磨垫的力作为目标值的控制信号，所述控制器输出与所述修整器的位置及摆动方向对应的所述控制信号，并根据所述控制信号来控制所述按压机构、所述旋转台旋转机构或所述修整器旋转机构。进一步优选的是，所述控制器具有判定器，所述判定器根据所述修整器切削所述研磨垫的实际力、与所述目标值之差，来判定所述表中规定的控制信号是否妥当。所述判定器也可以具有存储器，所述存储器将所述修整器的位置及摆动方向与判定结果相关连而存储。作为具体例，所述控制器也可以根据供给至所述旋转台旋转机构中的旋转台马达的驱动电流与所述修整器的位置来计算所述实际的切削力，或者根据所述旋转台的旋转轴的应变与所述修整器的位置来计算所述实际的切削力，或者根据作用于支撑所述修整器的旋转轴的支撑构件的力来计算所述实际的切削力，或者根据作用于支撑所述修整器的支轴的支撑构件的力来计算所述实际的切削力。另外，本专利技术另外方式提供一种研磨装置的控制方法，该研磨装置具备：旋转台，设有研磨基板的研磨垫；旋转台旋转机构，使所述旋转台旋转；修整器，通过切削所述研磨垫来修整所述研磨垫；按压机构，将所述修整器按压于所述研磨垫；修整器旋转机构，使所述修整器旋转；及摆动机构，使所述修整器在所述研磨垫上摆动，该研磨装置的控制方法具备：检测步骤，检测所述修整器的位置及摆动方向；及控制步骤，根据所述修整器的位置及摆动方向控制所述按压机构、所述旋转台旋转机构或所述修整器旋转机构。(专利技术的效果)因为根据修整器的摆动方向进行控制，所以可使修整器切削研磨垫的力接近恒定。附图说明图1是表示研磨装置的概略构成的示意图。图2是示意地表示修整器51在研磨垫11a上的摆动的俯视图。图3是示意地表示修整时作用于研磨垫11a及修整器51的力的图。图4是说明在第一实施方式中修整时的控制的框图。图5是表示控制按压力Fd(t)保持恒定，而且使修整器51移动及摆动时的修整器51的位置R(t)、按压力Fd(t)、切削力F(t)及摩擦系数z(t)的测定结果的一例图。图6是表示控制器6具有的表61的构造一例图。图7是表示表61生成方法的一例流程图。图8是说明在第二实施方式中修整时的控制的框图。图9是表示控制器6具有的表61a的构造一例图。图10是示意地表示转速之比Ntt/Ndr与力F(Ntt/Ndr)的关系图。图11是说明在第三实施方式中修整时的控制的框图。图12是表示控制器6具有的表61b的构造一例图。图13是说明在第四实施方式中修整时的控制的框图。图14是表示判定器62的构成例的框图。符号说明1工作台单元2研磨液供给喷嘴3研磨单元4修整液供给喷嘴5修整单元6控制器7底座11旋转台11a研磨垫12旋转台旋转机构31顶环轴杆32顶环51修整器51a修整盘52修整器轴杆53按压机构54修整器旋转机构55修整器支臂56摆动机构61、61a、61b表62判定器121旋转台马达驱动器122旋转台马达123电流检测器531电-气调压阀532汽缸541修整器马达驱动器542修整器马达561支轴562摆动马达驱动器563摆动马达621距离计算器622乘法器623减法器624除法器625减法器626比较器627存储器C另一端(即支轴561的中心)W基板具体实施方式以下，参照图式具体说明本专利技术的实施方式。(第一实施方式)图1是表示研磨装置的概略构成的示意图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种研磨装置，其特征在于，具备：旋转台，设有研磨基板的研磨垫；旋转台旋转机构，使所述旋转台旋转；修整器，通过切削所述研磨垫来修整所述研磨垫；按压机构，将所述修整器按压于所述研磨垫；修整器旋转机构，使所述修整器旋转；摆动机构，使所述修整器在所述研磨垫上摆动；及控制器，根据所述修整器的位置及摆动方向，来控制所述按压机构、所述旋转台旋转机构或所述修整器旋转机构。

【技术特征摘要】
2014.12.26 JP 2014-2661991.一种研磨装置，其特征在于，具备：
旋转台，设有研磨基板的研磨垫；
旋转台旋转机构，使所述旋转台旋转；
修整器，通过切削所述研磨垫来修整所述研磨垫；
按压机构，将所述修整器按压于所述研磨垫；
修整器旋转机构，使所述修整器旋转；
摆动机构，使所述修整器在所述研磨垫上摆动；及
控制器，根据所述修整器的位置及摆动方向，来控制所述按压机构、所述旋转台旋转机
构或所述修整器旋转机构。
2.如权利要求1所述的研磨装置，其特征在于，
所述控制器控制所述按压机构、所述旋转台旋转机构或所述修整器旋转机构，以使所
述修整器切削所述研磨垫的力成为目标值。
3.如权利要求1所述的研磨装置，其特征在于，
所述控制器考虑所述修整器按压所述研磨垫的力、与所述修整器切削所述研磨垫的力
之比取决于所述修整器的摆动方向，来控制所述按压机构、所述旋转台旋转机构或所述修
整器旋转机构。
4.如权利要求1所述的研磨装置，其特征在于，
所述控制器控制所述按压机构以调整所述修整器按压所述研磨垫的力，或者控制所述
旋转台旋转机构以调整所述旋转台的旋转速度，或者控制所述修整器旋转机构以调整所述
修整器的旋转速度。
5.如权利要求1所述的研磨装置，其特征在于，
所述摆动机构使所述修整器在所述研磨垫的中心与边缘之间摆动，
所述控制器根据所述修整器的摆动方向是从所述研磨垫的中心朝向边缘的方向还是
从所述研磨垫的边缘朝向中心的方向，来控制所述按压机构、所述旋转台旋转机构或所述
修整器旋转机构。
6.如权利要求1所述的研磨装置，其特征在于，
所述控制器具有表，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：篠崎弘行，
申请(专利权)人：株式会社荏原制作所，
类型：发明
国别省市：日本;JP