DE102012212333A1

DE102012212333A1 - METHOD AND DEVICE FOR DETERMINING A MEASURE OF A THICKNESS OF A POLISHING PILLAR OF A POLISHING MACHINE

Info

Publication number: DE102012212333A1
Application number: DE102012212333A
Authority: DE
Inventors: Sven Hildebrandt; Christian Thaldorf
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2011-07-15
Filing date: 2012-07-13
Publication date: 2013-01-17
Also published as: CN102873632A; US20130017762A1; CN102873632B

Abstract

Eine Vorrichtung zum Bestimmen eines Maßes einer Dicke eines Polierkissens einer Poliermaschine umfasst einen Detektor und einen Bestimmer. Der Detektor ist konfiguriert, um eine Position eines Trägers eines zu polierenden Elements in einer Druckrichtung zu erfassen, während das Element durch den Träger mit einem definierten Druck in der Druckrichtung gegen das Polierkissen gedrückt wird. Der Detektor ist ferner konfiguriert, um ein Signal auszugeben, das die Position des Trägers anzeigt. Der Bestimmer ist konfiguriert, um das Maß der Dicke des Polierkissens basierend auf dem Signal zu bestimmen, das die Position des Trägers anzeigt.An apparatus for determining a measure of a thickness of a polishing pad of a polishing machine comprises a detector and a determiner. The detector is configured to detect a position of a carrier of a member to be polished in a printing direction while the member is pressed against the polishing pad by the carrier at a defined pressure in the printing direction. The detector is further configured to output a signal indicative of the position of the wearer. The determiner is configured to determine the amount of polishing pad thickness based on the signal indicative of the position of the wearer.

Description

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beziehen sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bestimmen eines Maßes einer Dicke eines Polierkissens einer Poliermaschine und auf eine Poliermaschine.Embodiments of the present invention relate to a method and apparatus for determining a measure of a thickness of a polishing pad of a polishing machine and a polishing machine.

Eine Poliermaschine wird verwendet, um ein Element, z. B. einen Wafer, zu polieren, um eine ebene Oberfläche des Elements bereitzustellen. Zu diesem Zweck wird die Oberfläche des Elements durch Verwenden eines Polierkissens abgeschliffen und geebnet. Bei dem Prozess des Polierens des Elements wird das Element relativ parallel zu dem Polierkissen bewegt und/oder gedreht, während das Element durch einen Träger der Poliermaschine gegen das Polierkissen gedrückt wird. Der Polierprozess oder genauer gesagt, mehrere Polierprozesse bewirken ein Abschleifen des Polierkissens, das ein Verschleißteil der Poliermaschine darstellt. Daher wird ein Polierkissen ersetzt, wenn eine bestimmte Anzahl von Elementen poliert wurden oder wenn eine minimale Restdicke des Polierkissens erreicht ist. Aufgrund der geringen Kissendicke, z. B. 1200 μm, ist es eine schwierige Aufgabe, die Dicke des Polierkissens genau zu bestimmen und zu überwachen.A polishing machine is used to seal an element, e.g. A wafer, to provide a flat surface of the element. For this purpose, the surface of the element is ground and leveled by using a polishing pad. In the process of polishing the element, the element is moved and / or rotated relatively parallel to the polishing pad while the element is pressed against the polishing pad by a backing of the polishing machine. The polishing process, or more specifically, a plurality of polishing processes cause a polishing of the polishing pad, which is a wear part of the polishing machine. Therefore, a polishing pad is replaced when a certain number of elements have been polished or when a minimum residual thickness of the polishing pad has been reached. Due to the low cushion thickness, z. B. 1200 microns, it is a difficult task to accurately determine the thickness of the polishing pad and monitor.

Ein Ausführungsbeispiel schafft eine Vorrichtung zum Bestimmen eines Maßes einer Dicke eines Polierkissens einer Poliermaschine. Die Vorrichtung weist einen Detektor auf, der konfiguriert ist, um eine Position eines Trägers eines zu polierenden Elements in einer Druckrichtung zu erfassen, während das Element durch den Träger mit einem definierten Druck in der Druckrichtung gegen das Polierkissen gedrückt wird, und um ein Signal auszugeben, das die Position des Trägers anzeigt. Die Vorrichtung weist ferner einen Bestimmer auf, der konfiguriert ist, um das Maß der Dicke des Polierkissens basierend auf dem Signal zu bestimmen, das die Position des Trägers anzeigt.An embodiment provides an apparatus for determining a measure of a thickness of a polishing pad of a polishing machine. The apparatus has a detector configured to detect a position of a carrier of a member to be polished in a printing direction while the member is pressed against the polishing pad by the carrier at a defined pressure in the printing direction and to output a signal indicating the position of the vehicle. The apparatus further includes a determiner configured to determine the amount of polishing pad thickness based on the signal indicative of the position of the wearer.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel schafft eine Vorrichtung zum Bestimmen eines Maßes einer Dicke eines Polierkissens einer Poliermaschine. Die Vorrichtung weist einen Detektor auf, der konfiguriert ist, um eine Position eines Trägers eines zu polierenden Elements in einer Polierrichtung zu erfassen, während das Element durch den Träger mit einem definierten Druck in der Druckrichtung gegen das Polierkissen gedrückt wird, wobei der Detektor konfiguriert ist, um ein Signal auszugeben, das die Position des Trägers anzeigt. Die Vorrichtung weist ferner einen Bestimmer auf, der konfiguriert ist, um das Maß der Dicke des Polierkissens basierend auf dem Signal zu bestimmen, das die Position des Trägers anzeigt, und auf der Basis von Kalibrierungsdaten, die im Voraus erhalten werden unter Verwendung des Polierkissens einer bekannten Dicke, eines vorbestimmten Drucks und einer vorbestimmten Dicke des Elements, wobei der Bestimmer konfiguriert ist, um ein Alarmsignal auszugeben, falls die bestimmte Dicke des Polierkissens unter einen Schwellenwert fällt.Another embodiment provides an apparatus for determining a measure of a thickness of a polishing pad of a polishing machine. The apparatus includes a detector configured to detect a position of a wearer of a member to be polished in a polishing direction while the member is pressed against the polishing pad by the support at a defined pressure in the printing direction, the detector being configured to output a signal indicating the position of the carrier. The apparatus further includes a determiner configured to determine the amount of polishing pad thickness based on the signal indicative of the position of the wearer, and based on calibration data obtained in advance using the polishing pad of FIG known thickness, a predetermined pressure and a predetermined thickness of the element, wherein the determiner is configured to output an alarm signal if the determined thickness of the polishing pad falls below a threshold value.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel schafft eine Poliermaschine zum Polieren eines Elements. Die Poliermaschine weist eine Auflage auf, auf der ein Polierkissen befestigt ist, und einen Träger des zu polierenden Elements. Der Träger ist konfiguriert, um sich in einer Druckrichtung zu bewegen und um das Element mit einem definierten Druck in der Druckrichtung gegen das Polierkissen zu drücken, und um das Element relativ parallel zu einem Polierkissen zu bewegen und/oder zu drehen. Die Poliermaschine weist einen Detektor auf, der konfiguriert ist, um eine Position des Trägers zu erfassen, während das Element durch den Träger mit dem definierten Druck in der Druckrichtung gegen das Polierkissen gedrückt wird, und um ein Signal auszugeben, das die Position des Trägers anzeigt. Die Poliermaschine weist ferner einen Bestimmer auf, der konfiguriert ist, um das Maß der Dicke des Polierkissens basierend auf dem Signal zu bestimmen, das eine Position eines Trägers anzeigt.Another embodiment provides a polishing machine for polishing an element. The polishing machine has a support on which a polishing pad is attached, and a support of the element to be polished. The carrier is configured to move in a printing direction and to press the element against the polishing pad at a defined pressure in the printing direction and to move and / or rotate the element relatively parallel to a polishing pad. The polishing machine has a detector configured to detect a position of the carrier while the element is pressed against the polishing pad by the carrier at the defined pressure in the printing direction and to output a signal indicative of the position of the carrier , The polishing machine further includes a determiner configured to determine the amount of polishing pad thickness based on the signal indicative of a position of a wearer.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel schafft ein Verfahren zum Bestimmen eines Maßes einer Dicke eines Polierkissens einer Poliermaschine. Das Verfahren weist folgende Schritte auf: Erfassen einer Position eines Trägers eines zu polierenden Elements in einer Druckrichtung, während das Element durch den Träger mit einem definierten Druck in der Druckrichtung gegen das Polierkissen gedrückt wird; Ausgeben eines Signals, das die Position des Trägers anzeigt. Das Dickemaß des Polierkissens wird basierend auf dem Signal bestimmt, das die Position eines Trägers anzeigt.Another embodiment provides a method of determining a measure of a thickness of a polishing pad of a polishing machine. The method comprises the steps of: detecting a position of a carrier of a member to be polished in a printing direction while the member is pressed against the polishing pad by the carrier at a defined pressure in the printing direction; Output a signal indicating the position of the carrier. The caliper of the polishing pad is determined based on the signal indicating the position of a wearer.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf beiliegende Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:Preferred embodiments of the present invention will be explained in more detail below with reference to accompanying drawings. Show it:

1 ein schematisches Blockdiagramm eines Detektors und eines Bestimmers, die an eine Poliermaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel angelegt sind; 1 a schematic block diagram of a detector and a determiner, which are applied to a polishing machine according to an embodiment;

2a zeigt ein schematisches Diagramm eines Drucks, der durch einen Träger ausgeübt wird und eine nachfolgende Komprimierung eines Polierkissens, um den Einfluss des Drucks auf eine Bestimmung eines Maßes einer Dicke des Polierkissens darzustellen; 2a Figure 12 is a schematic diagram of a pressure exerted by a carrier and subsequent compression of a polishing pad to illustrate the influence of pressure on a determination of a measure of a thickness of the polishing pad;

2b eine schematische Ansicht einer Poliermaschine mit fünf Trägern, um den Einfluss einer Anzahl von Trägern darzustellen, die bei einer Bestimmung eines Maßes einer Dicke eines Polierkissens verwendet werden; 2 B a schematic view of a polishing machine with five carriers to represent the influence of a number of carriers, which in a Determining a measure of a thickness of a polishing pad;

2c eine schematische mehrdimensionale Tabelle, um eine Beziehung eines Maßes einer Dicke mit einem Signal darzustellen, das eine Position eines Träges abhängig von Einflussfaktoren anzeigt; 2c a schematic multi-dimensional table to represent a relationship of a measure of a thickness with a signal indicating a position of a carrier depending on influencing factors;

3 ein Diagramm einer Mehrzahl von Signalen, die die Position eines Trägers zeitlich aufeinanderfolgend darstellen, aufgezeichnet über der Zeit während eines Polierprozesses; 3 a diagram of a plurality of signals representing the position of a carrier in temporal succession, recorded over time during a polishing process;

4 ein schematisches Diagramm von bestimmten Dickemaßen von sieben Polierkissen, aufgezeichnet über der Zeit; 4 a schematic diagram of certain thickness dimensions of seven polishing pads recorded over time;

5a eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels mit einem optischen Detektor und einem Bestimmer, die an eine Poliermaschine angelegt sind; und 5a a schematic view of an embodiment with an optical detector and a determiner, which are applied to a polishing machine; and

5b ein schematisches Diagramm eines Signals, das eine Position eines Trägers anzeigt, der durch den optischen Detektor erfasst wird, gemäß dem Ausführungsbeispiel von 5a. 5b a schematic diagram of a signal indicating a position of a carrier, which is detected by the optical detector, according to the embodiment of 5a ,

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung 10 zum Bestimmen eines Maßes einer Dicke t eines Polierkissens 12 einer Poliermaschine 14. Die Vorrichtung 10 weist einen Detektor 16 und einen Bestimmer 18 auf. Der Detektor 16 ist konfiguriert, um eine Position 20 eines Trägers 22 der Poliermaschine 14 in einer Druckrichtung 24 zu erfassen, und um ein Signal 26 auszugeben, das die Position 20 des Trägers 22 anzeigt. Die Vorrichtung 10 ist bei diesem Ausführungsbeispiel an die Poliermaschine 14 angelegt, die eine Auflage 28 aufweist, auf der das Polierkissen 12 befestigt ist. Die Poliermaschine 14 weist ferner den Träger 22 eines zu polierenden Elements 30 auf, der durch den Träger 22 mit einem definierten Druck t₁, z. B. 1600 N, in der Druckrichtung 24 gegen das Polierkissen 12 gedrückt wird. Der Träger 22, der das Element 30 hält, ist relativ zu der Auflage 28 in der Druckrichtung 24 senkrecht zu der Auflage 28 bewegbar und kann somit in der Druckrichtung 24 unterschiedliche Positionen 20 haben. 1 shows an embodiment of a device 10 for determining a measure of a thickness t of a polishing pad 12 a polishing machine 14 , The device 10 has a detector 16 and a determiner 18 on. The detector 16 is configured to a position 20 a carrier 22 the polishing machine 14 in a printing direction 24 to capture, and to get a signal 26 to spend that position 20 of the carrier 22 displays. The device 10 is in this embodiment of the polishing machine 14 created, which is an edition 28 on which the polishing pad 12 is attached. The polishing machine 14 also has the carrier 22 an element to be polished 30 on, by the carrier 22 with a defined pressure t ₁ , z. B. 1600 N, in the printing direction 24 against the polishing pad 12 is pressed. The carrier 22 who is the element 30 holds, is relative to the edition 28 in the printing direction 24 perpendicular to the overlay 28 movable and can thus in the printing direction 24 different positions 20 to have.

Nachfolgend wird die Funktion der Vorrichtung 10 zum Bestimmen des Maßes der Dicke t basierend auf der Position 20 des Trägers 22 beschrieben. Die Dicke t des Polierkissens 12 ist die Ausdehnung desselben in der Druckrichtung 24.The function of the device will be described below 10 for determining the measure of the thickness t based on the position 20 of the carrier 22 described. The thickness t of the polishing pad 12 is the extent of the same in the printing direction 24 ,

Die Position 20 des Trägers 22 in der Druckrichtung 24 hängt von der Dicke t des Polierkissens 12 ab, während das Element 30 durch den Träger 22 mit dem definierten Druck t₁ gedrückt wird. Der Detektor 16 erfasst die Position 20 und gibt das Signal 26, das die Position 20 angibt, beispielsweise eine Spannung, an den Bestimmer 18 aus. Der Bestimmer 18 bestimmt auf der Basis des Signals 26 das Maß der Dicke t unter der Annahme einer bekannten oder konstanten Dicke des Elements 30. Die Messung kann ein absoluter oder ein relativer Wert der Dicke t sein. Es ist vorteilhaft, dass das Maß der Dicke t des Polierkissens 12 und somit ein Abschleifen des Polierkissens 12 während des Polierprozesses des Elements 30 erfasst und/oder überwacht werden kann. So kann das Polierkissen 12 zum vollen Ausmaß verwendet werden, oder anders ausgedrückt, bis zu der minimalen vordefinierten Restdicke t. Außerdem kann die Vorrichtung 10 bei verschiedenen Arten bestehender Poliermaschinen angewendet werden.The position 20 of the carrier 22 in the printing direction 24 depends on the thickness t of the polishing pad 12 off while the item is 30 through the carrier 22 is pressed with the defined pressure t ₁ . The detector 16 captures the position 20 and gives the signal 26 that the position 20 indicates, for example, a voltage to the determiner 18 out. The determiner 18 determined on the basis of the signal 26 the measure of the thickness t assuming a known or constant thickness of the element 30 , The measurement can be an absolute value or a relative value of the thickness t. It is advantageous that the measure of the thickness t of the polishing pad 12 and thus a polishing of the polishing pad 12 during the polishing process of the element 30 recorded and / or monitored. So can the polishing pad 12 be used to the full extent, or in other words, up to the minimum predefined residual thickness t. In addition, the device can 10 be applied to various types of existing polishing machines.

Ausführungsbeispiele basieren auf der Erkenntnis, dass es möglich ist, ein Maß der Dicke t eines Polierkissens indirekt zu bestimmen durch Erfassen der Position eines Trägers, der ein zu polierendes Element gegen das Polierkissen drückt. Die Position des Trägers kann unter Verwendung geeigneter Detektoren, wie z. B. eines laserbasierten optischen Sensors oder eines kapazitiven Wandlers auf einfache Weise erfasst werden. Folglich kann die Dicke t des Polierkissens auf zuverlässige Weise bestimmt werden, selbst während eines Polierprozesses, ohne die Dicke t des Polierkissens direkt messen zu müssen.Embodiments are based on the recognition that it is possible to indirectly determine a measure of the thickness t of a polishing pad by detecting the position of a carrier pressing a member to be polished against the polishing pad. The position of the carrier can be determined using suitable detectors, such. B. a laser-based optical sensor or a capacitive transducer can be detected in a simple manner. Consequently, the thickness t of the polishing pad can be reliably determined even during a polishing process without having to directly measure the thickness t of the polishing pad.

Bei Ausführungsbeispielen werden Bedingungen während des Bestimmens des Maßes der Dicke t des Polierkissens gesteuert, um Bedingungen zu entsprechen, während Kalibrierungsdaten erhalten werden, so dass das Maß der Dicke t des Polierkissens von dem Ausgangssignal des Detektors direkt abgeleitet werden kann durch Zugreifen auf die Kalibrierungsdaten unter Verwendung des Ausgangssignals des Detektors.In embodiments, conditions are determined while determining the amount of thickness t of the polishing pad to meet conditions while obtaining calibration data so that the amount of thickness pad t of the detector pad can be directly derived by accessing the calibration data Use of the output signal of the detector.

Bei anderen Ausführungsbeispielen werden Kalibrierungsdaten für unterschiedliche Bedingungen erhalten, d. h. Einflussfaktoren, wie z. B. unterschiedliche Drücke, eine unterschiedliche Anzahl von Elementen, die gegen das Polierkissen gedrückt werden, und/oder unterschiedliche Dicken des zu polierenden Elements. Bei solchen Ausführungsbeispielen können basierend auf den Kalibrierungsdaten Nachschlagtabellen erzeugt werden und auf dieselben wird zugegriffen basierend auf einer oder mehreren der aktuellen Bedingungen, die vorliegen, wenn die Dicke t des Polierkissens bestimmt wird. Geeignete Sensoren zum Erfassen der tatsächlichen Bedingungen können vorgesehen sein. Bei anderen Ausführungsbeispielen können die tatsächlichen Bedingungen durch einen Betreiber in das Gerät eingegeben werden. Das Zugreifen auf die Nachschlagtabelle, um die tatsächlichen Bedingungen zu berücksichtigen, kann so gesehen werden, dass ein oder mehrere Korrekturfaktoren berücksichtigt werden beim Bestimmen des Maßes der Dicke t des Polierkissens.In other embodiments, calibration data is obtained for different conditions, i. H. Influencing factors, such as B. different pressures, a different number of elements that are pressed against the polishing pad, and / or different thicknesses of the element to be polished. In such embodiments, look-up tables may be generated based on the calibration data and accessed based on one or more of the actual conditions that exist when determining the thickness t of the polishing pad. Suitable sensors for detecting the actual conditions may be provided. In other embodiments, the actual conditions may be entered by an operator into the device. Accessing the look-up table to take into account the actual conditions may be viewed as taking into account one or more correction factors in determining the degree of thickness t of the polishing pad.

Mit Bezugnahme auf 2a bis 2c werden Einflussfaktoren für die Bestimmung des Maßes der Dicke t des Polierkissens beschrieben. Die Einflussfaktoren können der Druck p sein, mit dem das Element gegen das Polierkissen gedrückt wird, eine tatsächliche Dicke des zu polierenden Elements, eine Charakteristik des verwendeten Trägers, z. B. eine Dicke des Trägers, und eine Anzahl von Elementen, die durch jeweilige Träger parallel an das Polierkissen gedrückt werden. With reference to 2a to 2c Factors influencing the determination of the degree of thickness t of the polishing pad are described. The factors of influence may be the pressure p at which the element is pressed against the polishing pad, an actual thickness of the element to be polished, a characteristic of the carrier used, e.g. A thickness of the carrier, and a number of elements which are pressed by respective carriers in parallel to the polishing pad.

2a zeigt beispielhaft eine Komprimierung des Polierkissens abhängig von dem Druck p, mit dem das Element durch den Träger einer Poliermaschine gegen das Polierkissen gedrückt wird. Das Diagramm zeigt eine Kurve 32 gemessener Punkte der Polierkissenkomprimierung aufgezeichnet über den Druck p. Die Kurve 32, die durch ein Experiment erhalten wird, zeigt eine im Wesentlichen lineare Abhängigkeit von den zwei Messparametern von einem Bestimmtheitsmaß von 99,3%, wie es durch eine lineare Kurve 34 dargestellt ist. Die folgende Beschreibung fährt fort unter der Annahme einer linearen Abhängigkeit von dem Druck p und der Position des Trägers auf deren Basis die Dicke t des Polierkissens bestimmt wird. Die Komprimierung des Polierkissens verursacht durch den Druck p ergibt sich aus einer elastischen Deformation des Polierkissens und hat keine Auswirkung auf die Dicke t, aber auf ihre Bestimmung. 2a shows by way of example a compression of the polishing pad depending on the pressure p, with which the element is pressed by the support of a polishing machine against the polishing pad. The diagram shows a curve 32 measured points of polishing pad compression recorded over the pressure p. The curve 32 obtained by an experiment shows a substantially linear dependence of the two measurement parameters on a coefficient of determination of 99.3% as indicated by a linear curve 34 is shown. The following description proceeds assuming a linear dependence on the pressure p and the position of the carrier on the basis of which the thickness t of the polishing pad is determined. The compression of the polishing pad caused by the pressure p results from an elastic deformation of the polishing pad and has no effect on the thickness t, but on their determination.

Die Abhängigkeit von dem Druck p beeinflusst die Bestimmung des Maßes der Dicke t. Somit wird gemäß Ausführungsbeispielen der definierte Druck p₁ gesteuert, um einem vorbestimmten Druck p₂ zu entsprechen, mit dem das Element gegen das Polierkissen gedrückt wurde, als Kalibrierungsdaten erhalten wurden. Somit erfasst der Detektor die Position des Trägers, wenn Bedingungen bezüglich des Drucks p Bedingungen während des Erhaltens der Kalibrierungsdaten entsprechen, d. h. wenn der definierte Druck p₁ gleich dem vorbestimmten Druck p₂ ist. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann der Bestimmer einen Korrekturfaktor verwenden, der eine Differenz zwischen dem definierten Druck p₁ und dem vorbestimmten Druck p₂ beim Bestimmen der Dicke des Polierkissens reflektiert.The dependence on the pressure p influences the determination of the measure of the thickness t. Thus, according to embodiments, the defined pressure p _{1 is} controlled to correspond to a predetermined pressure p ₂ at which the element was pressed against the polishing pad when calibration data was obtained. Thus, the detector detects the position of the carrier when conditions related to the pressure p correspond to conditions during the obtaining of the calibration data, that is, when the defined pressure p _{1 is} equal to the predetermined pressure p ₂ . In other embodiments, the determiner may use a correction factor that reflects a difference between the defined pressure p ₁ and the predetermined pressure p ₂ in determining the thickness of the polishing pad.

Die tatsächliche Dicke des zu polierenden Elements oder des Elements, das poliert wird, ist ein weiterer Faktor, der die Bestimmung des Maßes der Dicke t direkt beeinflusst. Gemäß Ausführungsbeispielen entspricht die tatsächliche Dicke des Elements einer vorbestimmten Dicke eines Elements, das verwendet wird, während die Kalibrierungsdaten erhalten werden. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann der Bestimmer, wenn die Dicke t des Polierkissens bestimmt wird, einen Korrekturfaktor verwenden, der eine Differenz zwischen der tatsächlichen Dicke des Elements zu dem Zeitpunkt zu dem die Dicke t des Polierkissens bestimmt wird, und der vorbestimmten Dicke reflektiert.The actual thickness of the element to be polished or the element being polished is another factor that directly influences the determination of the measure of the thickness t. According to embodiments, the actual thickness of the element corresponds to a predetermined thickness of an element that is used while the calibration data is obtained. In other embodiments, when the thickness t of the polishing pad is determined, the determiner may use a correction factor that reflects a difference between the actual thickness of the element at the time the thickness t of the polishing pad is determined and the predetermined thickness.

2b zeigt schematisch eine Poliermaschine 40 mit fünf Trägern für fünf zu polierende Elemente. Die Poliermaschine 40 entspricht im Wesentlichen der Poliermaschine 14, die mit Bezug auf 1 gezeigt ist, aber im Gegensatz dazu hat die Poliermaschine 40 fünf bewegbare Träger 42a, 42b, 42c, 42d, 42e. Jeder Träger 42a, 42b, 42c, 42d, 42e weist einen jeweiligen Abwärtskraftzylinder 44a, 44b, 44c, 44d und 44e auf, der konfiguriert ist, um ein Element 46a, 46b, 46c, 46d, 46e mit dem definierten Druck p₁ in der Druckrichtung 24 gegen das Polierkissen 12 zu drücken. Der Detektor 16 ist dem Träger 42b zugeordnet, um die Position 20 des Trägers 42b wie oben beschrieben zu erfassen. 2 B schematically shows a polishing machine 40 with five carriers for five elements to be polished. The polishing machine 40 essentially corresponds to the polishing machine 14 related to 1 is shown, but in contrast has the polishing machine 40 five movable carriers 42a . 42b . 42c . 42d . 42e , Every carrier 42a . 42b . 42c . 42d . 42e has a respective downward force cylinder 44a . 44b . 44c . 44d and 44e on, which is configured to be an item 46a . 46b . 46c . 46d . 46e with the defined pressure p ₁ in the printing direction 24 against the polishing pad 12 to press. The detector 16 is the carrier 42b assigned to the position 20 of the carrier 42b as described above.

Die Position 20 des Trägers 42b, die durch den Detektor 16 erfasst wird, hängt von einer Anzahl und/oder einer Position von Trägern 42a, 42b, 42c, 42d, 42e ab, die parallel verwendet werden, oder anders ausgedrückt von einer Anzahl und/oder einer Position von Elementen, die parallel gegen das Polierkissen 12 gedrückt werden. Der Hintergrund hiervon ist, dass eine Lastverteilung auf das Polierkissen 12 variiert abhängig von einer jeweiligen Trägerkonfiguration, d. h. abhängig von der Anzahl von Trägern, die tatsächlich verwendet werden oder abhängig von der Position von Trägern, die tatsächlich verwendet werden. Die Lastverteilung unterscheidet sich beispielsweise, falls Träger mit einem geringen Abstand zueinander (z. B. Träger 42b und 42c) oder Träger mit einem größeren Abstand zueinander (z. B. Träger 42b und 42d) verwendet werden. Bei Ausführungsbeispielen erfasst der Detektor 16 die Position 20 des Trägers 42b, während die Bedingungen bezüglich der Anzahl und/oder der Position der Träger 42a, 42b, 42c, 42d, 42e, die verwendet werden, und der Anzahl und/oder der Position der zu polierenden Elemente 46a, 46b, 46c, 46d, 46e den Bedingungen entsprechen, während die Kalibrierungsdaten erhalten werden. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann der Bestimmer, wenn er die Dicke t des Polierkissens bestimmt, einen Korrekturfaktor verwenden, der eine Differenz zwischen der Anzahl und/oder der Position der Träger (oder Elemente), die tatsächlich verwendet werden, und der Anzahl und/oder der Position der Träger (oder Elemente), die während des Erhaltens der Kalibrierungsdaten verwendet wurden, reflektiert.The position 20 of the carrier 42b passing through the detector 16 depends on a number and / or position of wearers 42a . 42b . 42c . 42d . 42e which are used in parallel, or in other words, a number and / or position of elements parallel to the polishing pad 12 be pressed. The background of this is that a load distribution on the polishing pad 12 varies depending on a respective carrier configuration, that is, depending on the number of carriers actually used or the position of carriers actually used. The load distribution differs, for example, if carriers with a small distance from each other (eg 42b and 42c ) or carriers with a greater distance from each other (eg carrier 42b and 42d ) be used. In embodiments, the detector detects 16 the position 20 of the carrier 42b while the conditions regarding the number and / or the position of the carrier 42a . 42b . 42c . 42d . 42e which are used and the number and / or position of the elements to be polished 46a . 46b . 46c . 46d . 46e meet the conditions while the calibration data is being obtained. In other embodiments, when determining the thickness t of the polishing pad, the determiner may use a correction factor that is a difference between the number and / or position of the carriers (or elements) actually used and the number and / or the Position of the carriers (or elements) used while obtaining the calibration data.

Ferner hat der Träger selbst einen Einfluss auf die Bestimmung des Maßes der Dicke t des Polierkissens, aufgrund beispielsweise einer Dicke des Trägers oder seiner geometrischen Toleranzen. Somit können die Kalibrierungsdaten erhalten werden nach jeder Änderung des Trägers, um vergleichbare Bedingungen bezüglich des Trägers während der Bestimmung der Dicke t und des Erhaltens der Kalibrierungsdaten sicherzustellen.Furthermore, the carrier itself has an influence on the determination of the measure of the thickness t of the polishing pad, for example due to a thickness of the carrier or its geometrical tolerances. Thus, the calibration data may be obtained after each change of the carrier to obtain comparable conditions with respect to the carrier during the process Determine the thickness t and obtain the calibration data.

2c zeigt eine mehrdimensionale Tabelle der Dicke t abhängig von dem Signal, das die Position des Trägers anzeigt, und abhängig von oben erörterten Einflussfaktoren, wie z. B. dem definierten Druck p₁ und der Anzahl von Elementen (siehe 46a, 46b, 46c, 46d, 46e), die parallel gegen das Polierkissen gedrückt werden. In einem Bereich 47 der Tabelle sind die Signale, die die Position anzeigen (siehe Spalte 48a) jeweiligen Werten der Dicke t (siehe Spalte 49a) zugewiesen. In jeder Zeile stimmt ein Signal, z. B. Signal 48a_3 mit einem jeweiligen absoluten Wert der Dicke t, z. B. 49a_3 überein, für den Fall der Verwendung eines Trägers. In einer zweiten Dimension sind die Signale (siehe Spalte 48a) den jeweiligen Werten der Dicke t (siehe Spalte 49a, 49b, 49c, 49d und 49e) zugeordnet, abhängig von der Anzahl von verwendeten Trägern. In einer dritten Dimension sind die jeweiligen Signale (siehe Spalte 48a, 48b, 48c, 48d und 48e) dem definierten Druck p₁ zugewiesen, mit dem das Element während der Bestimmung des Maßes der Dicke t gegen das Polierkissen gedrückt wird. Der definierte Druck p₁ wird beschrieben durch einen Wert, der von dem vorbestimmten Druck p₂ abhängt. Die mehrdimensionale Tabelle kann weitere Abmessungen aufweisen, wie z. B. zum Korrigieren eines Einflusses der tatsächlichen Dicke des Elements, die sich von der vordefinierten Dicke unterscheiden kann. 2c shows a multi-dimensional table of thickness t depending on the signal indicating the position of the carrier, and depending on factors discussed above such. B. the defined pressure p ₁ and the number of elements (see 46a . 46b . 46c . 46d . 46e ) pressed in parallel against the polishing pad. In one area 47 The table shows the signals that indicate the position (see column 48a ) respective values of the thickness t (see column 49a ). In each line is a signal, z. B. signal 48a_3 with a respective absolute value of thickness t, e.g. B. 49a_3 in the case of using a carrier. In a second dimension are the signals (see column 48a ) the respective values of the thickness t (see column 49a . 49b . 49c . 49d and 49e ), depending on the number of carriers used. In a third dimension are the respective signals (see column 48a . 48b . 48c . 48d and 48e ) is assigned to the defined pressure p ₁ , with which the element is pressed against the polishing pad during the determination of the measure of the thickness t. The defined pressure p ₁ is described by a value that depends on the predetermined pressure p ₂ . The multi-dimensional table may have further dimensions, such as. For correcting an influence of the actual thickness of the element, which may differ from the predefined thickness.

Das Erhalten der Werte einer Tabelle, die die Werte der Dicke t den Ausgangssignalen des Detektors, den jeweiligen Drücken p, der Anzahl von verwendeten Trägern und/oder der Dicke des Elements zuweisen, können Teil des Erhaltens der Kalibrierungsdaten unter Verwendung eines Polierkissens einer bekannten Dicke t sein. Bei diesem Ausführungsbeispiel haben das Ausgangssignal des Detektors, die Werte der Dicke t und der Druck p eine lineare Abhängigkeit, wie es oben beschrieben ist. Die Abhängigkeit zwischen dem Ausgangssignal des Detektors, dem Wert der Dicke t, der Anzahl der Träger und/oder dem Druck p kann linear oder nicht linear sein.Obtaining the values of a table assigning the values of thickness t to the output signals of the detector, the respective pressures p, the number of carriers used, and / or the thickness of the element may be part of obtaining the calibration data using a polishing pad of known thickness t be. In this embodiment, the output of the detector, the values of the thickness t and the pressure p have a linear dependence as described above. The dependence between the output signal of the detector, the value of the thickness t, the number of carriers and / or the pressure p may be linear or nonlinear.

Die beschriebene Zuordnung, die die Kalibrierungstabelle verwendet, entspricht der Bestimmung der Dicke t durch Anlegen von einem oder mehreren Korrekturfaktoren, wobei ein erster Korrekturfaktor von einer Differenz zwischen dem definierten Druck p₁ und dem vorbestimmten Druck p₂ abhängt, ein zweiter Korrekturfaktor von einer Differenz zwischen der tatsächlichen Dicke des zu polierenden Elements und der vorbestimmten Dicke abhängt, und ein dritter Korrekturfaktor von einer Anzahl an Elementen abhängt, die durch die jeweiligen Träger (siehe 42a, 42b, 42c, 42d und 42d) parallel an das Polierkissen gedrückt werden. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist der Bestimmer konfiguriert, um das Maß der Dicke t durch Verwenden einer solchen mehrdimensionalen Nachschlagtabelle zu bestimmen. Es ist vorteilhaft, dass die Dicke t des Polierkissens unter unterschiedlichen Bedingungen bestimmt werden kann, z. B. einem anderen definierten Druck p₁.The described mapping using the calibration table corresponds to determining the thickness t by applying one or more correction factors, wherein a first correction factor depends on a difference between the defined pressure p ₁ and the predetermined pressure p ₂ , a second correction factor on a difference between the actual thickness of the element to be polished and the predetermined thickness, and a third correction factor depends on a number of elements passing through the respective supports (see FIG 42a . 42b . 42c . 42d and 42d ) are pressed parallel to the polishing pad. According to one embodiment, the determiner is configured to determine the amount of thickness t by using such a multi-dimensional lookup table. It is advantageous that the thickness t of the polishing pad can be determined under different conditions, for. B. another defined pressure p. ₁

Bei anderen Ausführungsbeispielen wird die Vorrichtung gesteuert, so dass die Bedingungen allen Bedingungen des Erhaltens der Kalibrierungsdaten entsprechen, so dass die Dicke t von dem Ausgangssignal des Detektors direkt bestimmt werden kann, wie z. B. durch Verwenden einer Zuordnungstabelle mit nur einer einzigen Spalte. Bei anderen Ausführungsbeispielen werden ein oder mehrere Korrekturfaktoren verwendet abhängig davon, welche Bedingungen nicht den Bedingungen der Kalibrierung entsprechen.In other embodiments, the device is controlled so that the conditions correspond to all conditions of obtaining the calibration data, so that the thickness t can be directly determined by the output signal of the detector, such as. By using a mappings table with only a single column. In other embodiments, one or more correction factors are used depending on which conditions do not match the conditions of the calibration.

3 zeigt ein Diagramm des Signals, das die Position des Trägers anzeigt, aufgezeichnet über der Zeit eines Polierprozesses. Hier zeigt eine Kurve 50 eine Mehrzahl von Signalen, die zeitlich aufeinanderfolgend während drei Phasen des Polierprozesses erfasst werden. Die erste Phase 52 ist von dem Anfang des Polierprozesses zu dem Zeitpunkt, wenn die Poliermaschine in einem stationären Zustand ist. Die zweite Phase 54 stellt das Hauptintervall des Polierprozesses dar, bei dem die Poliermaschine 14 in einem stationären Zustand ist. Die dritte Phase 56 stellt das Intervall genau vor den Abschluss des Polierprozesses und dem Abheben des Trägers dar. 3 Figure 12 shows a diagram of the signal indicating the position of the carrier recorded over the time of a polishing process. Here is a curve 50 a plurality of signals detected in temporal succession during three phases of the polishing process. The first phase 52 is from the beginning of the polishing process at the time when the polishing machine is in a stationary state. The second phase 54 represents the main interval of the polishing process in which the polishing machine 14 is in a steady state. The third phase 56 represents the interval just before the completion of the polishing process and the lifting of the carrier.

Die Kurve 50 zeigt in der ersten Phase 52 und der dritten Phase 56 hohe und verzerrte Werte aufgrund des Absenkens und Hochhebens des Trägers. In der zweiten Phase 54 zeigt das Signal eine konstante Kurvenform mit kleinen Oszillationen. Die Oszillationen des Signals können durch Oszillationen der Poliermaschine während des Polierprozesses verursacht werden. Aufgrund der konstanten Werte in dem zweiten Intervall 54 erfasst der Detektor gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Position des Trägers zu einer vorbestimmten Zeit des Polierprozesses in diesem Intervall 54. Um die Oszillationen des Signals zu eliminieren, bestimmt der Bestimmer gemäß Ausführungsbeispielen das Maß der Dicke t basierend auf einem Mittelwert der Mehrzahl der Signalen zeitlich aufeinanderfolgend während eines weiteren Intervalls 58, das ein ordnungsgemäßer Teilsatz des Intervalls 54 ist und eine Dauer von 30 Sekunden haben kann.The curve 50 shows in the first phase 52 and the third phase 56 high and distorted values due to the lowering and lifting of the wearer. In the second phase 54 the signal shows a constant waveform with small oscillations. The oscillations of the signal may be caused by oscillations of the polishing machine during the polishing process. Due to the constant values in the second interval 54 The detector according to this embodiment detects the position of the carrier at a predetermined time of the polishing process in this interval 54 , In order to eliminate the oscillations of the signal, the determiner, according to embodiments, determines the measure of the thickness t based on an average of the plurality of signals in temporal succession during another interval 58 , which is a proper subset of the interval 54 is and can last for 30 seconds.

Das Abschleifen des zu polierenden Elements während des Intervalls 58 oder während eines einzelnen Polierprozesses ist vergleichsweise gering, so dass das Abschleifen die Bestimmung des Maßes der Dicke t nicht wesentlich beeinträchtigt oder beeinflusst. Ferner kann der Detektor die Position zu einer vorbestimmten Zeit des Polierprozesses erfassen, so dass Bestimmungen eines ersten und zweiten Maßes der Dicke t während eines ersten und eines zweiten Polierprozesses vergleichbar sind.The grinding of the element to be polished during the interval 58 or during a single polishing process is comparatively small, so that abrading does not significantly affect or affect the determination of the amount of thickness t. Further, the detector may detect the position at a predetermined time of the polishing process so that determinations of a first and second measure of thickness t during a first and a second polishing process are comparable.

4 zeigt ein Diagramm unterschiedlicher Maße der Dicke t, die durch oben beschriebene Vorrichtung und Verfahren bestimmt werden. Das Diagramm ist aufgezeichnet über der Zeit von etwa 7 Wochen und zeigt Messpunkte von sieben unterschiedlichen Polierkissen 61a, 61b, 61c, 61d, 61e, 61f und 61g. Jedes Polierkissen hat eine Anfangsdicke t von etwa 1200 μm und wird bis zu der erlaubten Restdicke t des Polierkissens, z. B. 800 μm oder sogar länger verwendet. 4 FIG. 10 is a diagram of different dimensions of thickness t determined by the apparatus and method described above. FIG. The graph is recorded over a period of about 7 weeks and shows measurement points from seven different polishing pads 61a . 61b . 61c . 61d . 61e . 61f and 61g , Each polishing pad has an initial thickness t of about 1200 microns and is up to the allowable residual thickness t of the polishing pad, z. B. 800 microns or even longer used.

Der Wert der erlaubten Restpolierkissendicke t stellt einen Schwellenwert 60 dar. Um ein Polierkissen zur vollen Kapazität auszunutzen (bis zu der minimalen vordefinierten Restdicke t) kann der Bestimmer konfiguriert werden, um ein Alarmsignal auszugeben, falls die bestimmte Dicke t des Polierkissens unter den Schwellenwert 60 fällt. Der Schwellenwert 60 kann auf individueller Basis für jede Art von Polierkissen bestimmt werden. Die Anfangsdicke t des Polierkissens kann in einem begrenzten Bereich von etwa 80 μm Schwankungen unterworfen sein. Daher kann der Bestimmer nach dem Wechsel des Polierkissens auf eine bekannte Anfangsdicke t des Polierkissens kalibriert werden, um den Schwellenwert 60 relativ zu der Anfangsdicke t des Polierkissens einzustellen. Dies ermöglicht es, das Alarmsignal basierend auf einem Abschleifen des Polierkissens einzustellen.The value of the allowed residual polishing pad thickness t represents a threshold 60 In order to utilize a full capacity polishing pad (up to the minimum predefined residual thickness t), the determiner may be configured to issue an alarm signal if the determined thickness t of the polishing pad is below the threshold 60 falls. The threshold 60 can be determined on an individual basis for each type of polishing pad. The initial thickness t of the polishing pad may be subject to variations in a limited range of about 80 μm. Therefore, after changing the polishing pad to a known initial thickness t of the polishing pad, the determiner may be calibrated to the threshold 60 relative to the initial thickness t of the polishing pad. This makes it possible to adjust the alarm signal based on polishing of the polishing pad.

Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel mit einem optischen Detektor mit Bezugnahme auf 5a und 5b erörtert.Hereinafter, a preferred embodiment with an optical detector with reference to 5a and 5b discussed.

5a zeigt ein Ausführungsbeispiel, das mit dem Ausführungsbeispiel von 1a vergleichbar ist, wobei der Detektor durch einen optischen Detektor 62 gebildet wird. Der Detektor 62 weist einen Reflektor 64 auf, der einem Träger 22 zugeordnet ist, so dass die Position 20 des Trägers 22 mit einer Position 65 des Reflektors 64 gekoppelt ist. Der Detektor 62 weist ferner eine feste Signalquelle 66 auf, beispielsweise einen Laser, und einen festen Sensor 68, z. B. einen CCD-Chip. Der Reflektor 64 kann um 30 mm (dargestellt durch 2b) relativ zu der Signalquelle 66 verschoben sein und kann einen Bewegungsbereich von +/– 5 mm aufweisen, dargestellt durch zwei Positionen 65b und 65c. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Signalquelle 66 angeordnet, so dass eine elektromagnetische Welle 70 entlang der Druckrichtung 24 zu dem Reflektor 64 emittiert wird. Der Sensor 68 ist abgewinkelt relativ zu der Signalquelle 66, so dass derselbe konfiguriert ist, um eine elektromagnetische Welle 71a, 71b und 71c zu empfangen, die durch den Reflektor 64 diffus reflektiert wird. Die Signalquelle 66 kann ferner eine Linse 42 aufweisen, über die elektromagnetische Welle 70 emittiert wird. Der Sensor 68 kann ferner eine Linse 74 aufweisen, über die elektromagnetische Welle 71a, 71b oder 71c empfangen wird. 5a shows an embodiment that with the embodiment of 1a is comparable, wherein the detector by an optical detector 62 is formed. The detector 62 has a reflector 64 on, the one carrier 22 is assigned, so the position 20 of the carrier 22 with a position 65 of the reflector 64 is coupled. The detector 62 also has a fixed signal source 66 on, for example, a laser, and a fixed sensor 68 , z. B. a CCD chip. The reflector 64 can be 30 mm (shown by 2 B ) relative to the signal source 66 be shifted and can have a range of motion of +/- 5 mm, represented by two positions 65b and 65c , In this embodiment, the signal source is 66 arranged so that an electromagnetic wave 70 along the printing direction 24 to the reflector 64 is emitted. The sensor 68 is angled relative to the signal source 66 so that it is configured to be an electromagnetic wave 71a . 71b and 71c to receive through the reflector 64 is diffusely reflected. The signal source 66 can also be a lens 42 have, over the electromagnetic wave 70 is emitted. The sensor 68 can also be a lens 74 have, over the electromagnetic wave 71a . 71b or 71c Will be received.

Nachfolgend wird die Funktion des Detektors 62 dieses Ausführungsbeispiels erörtert.The following is the function of the detector 62 this embodiment discussed.

Die Signalquelle 66 emittiert die elektromagnetische Welle 70, die durch den Reflektor 64 zu dem Sensor 68 reflektiert wird. Der Sensor 68 empfangt die elektromagnetische Welle 71a, 71b oder 71c unter einem Einfallswinkel α, der von der Position 65 des Reflektors 64 abhängt. Falls der Reflektor 64 beispielsweise in einer Position 65a ist, reflektiert derselbe die elektromagnetische Welle 70, so dass der Sensor 68 die elektromagnetische Welle 71a unter einem ersten Einfallswinkel α empfängt. Analog wird die elektromagnetische Welle 77b oder 71c unter einem zweiten und dritten Einfallswinkel α empfangen, falls der Reflektor 64 in der Position 65b bzw. 65c ist. Der Sensor 68 ist konfiguriert, um den Einfallswinkel α zu erhalten. Bei dem Ausführungsbeispiel entspricht der erhaltene Einfallswinkel α dem elektrischen Signal 26, das durch den Detektor 62 ausgegeben wird, oder genauer gesagt durch den Sensor 68 des Bestimmers 18. Wie es mit Bezugnahme auf 1 beschrieben ist, bestimmt der Bestimmer die Dicke t des Polierkissens 12 auf der Basis des Signals 26, das den Einfallswinkel α anzeigt und somit die Position 65 des Reflektors 64 bzw. die Position 20 des Trägers 22 anzeigt.The signal source 66 emits the electromagnetic wave 70 passing through the reflector 64 to the sensor 68 is reflected. The sensor 68 receives the electromagnetic wave 71a . 71b or 71c at an angle of incidence α, from the position 65 of the reflector 64 depends. If the reflector 64 for example, in one position 65a is the same, reflects the electromagnetic wave 70 so that the sensor 68 the electromagnetic wave 71a receives α at a first angle of incidence. Analog becomes the electromagnetic wave 77b or 71c received at a second and third angle of incidence α, if the reflector 64 in the position 65b respectively. 65c is. The sensor 68 is configured to obtain the angle of incidence α. In the embodiment, the obtained angle of incidence α corresponds to the electrical signal 26 that through the detector 62 is output, or more precisely by the sensor 68 of the determiner 18 , As it is with reference to 1 described the determiner determines the thickness t of the polishing pad 12 on the basis of the signal 26 indicating the angle of incidence α and thus the position 65 of the reflector 64 or the position 20 of the carrier 22 displays.

Nachfolgend wird die Erfassung des Einfallswinkels α beschrieben. 5b zeigt schematisch ein Intensitätsspektrum, das über einen Positionsparameter x (Breite) des Sensors 68 aufgezeichnet ist. Eine beispielhafte Kurve 78 der empfangenen elektromagnetischen Welle 71b zeigt eine maximale Intensität an einer Position 79b.Hereinafter, the detection of the incident angle α will be described. 5b schematically shows an intensity spectrum, the over a position parameter x (width) of the sensor 68 is recorded. An exemplary curve 78 the received electromagnetic wave 71b shows a maximum intensity at one position 79b ,

Die diffus reflektierte elektromagnetische Welle 71a, 71b oder 71c wird durch die Linse zu dem Sensor 68 projiziert, so dass die Position x der maximalen Intensität von dem Einfallswinkel α abhängt. Beispielhaft sind drei unterschiedliche Positionen x 79a, 79b und 79c für den jeweils ersten, zweiten und dritten Einfallswinkel α (der jeweiligen elektromagnetischen Welle 71a, 71b und 71c) dargestellt. Es ist vorteilhaft, dass der Einfallswinkel α und somit die Dicke t des Polierkissens 12 exakt erhalten werden können aufgrund der klaren maximalen Intensität der Kurve 78.The diffusely reflected electromagnetic wave 71a . 71b or 71c becomes the sensor through the lens 68 is projected so that the position x of the maximum intensity depends on the angle of incidence α. By way of example, three different positions x 79a . 79b and 79c for the respective first, second and third angle of incidence α (of the respective electromagnetic wave 71a . 71b and 71c ). It is advantageous that the angle of incidence α and thus the thickness t of the polishing pad 12 can be obtained exactly due to the clear maximum intensity of the curve 78 ,

Eine Alternative für die Bestimmung der Dicke t des Polierkissens auf der Basis des Einfallswinkels ist es, die Dicke t durch Verwenden eines anderen optischen Sensors zu bestimmen. Ein Ausführungsbeispiel für solch einen optischen Sensor wäre es, die Laufzeit der elektromagnetischen Welle 70 zu erhalten, die durch die feste Signalquelle 66 emittiert wird, die durch den Reflektor 64 direkt auf einen festen Sensor reflektiert wird. Der feste Sensor ist konfiguriert, um die Laufzeit zu erhalten, die von der Position des Reflektors abhängt, oder, genauer gesagt, von dem Abstand d zwischen der Signalquelle 66 und dem Reflektor 64 und dem Abstand zwischen dem Sensor und dem Reflektor 64 sowie von der Lichtgeschwindigkeit. Daher bestimmt der Bestimmer 18 die Position des Trägers 22 auf der Basis einer Zeitdifferenz zwischen dem Zeitpunkt des Emittierens der elektromagnetischen Welle 70 und dem Zeitpunkt des Empfangens der reflektierten elektromagnetischen Welle 71a, 71b oder 71c.An alternative for determining the thickness t of the polishing pad based on the angle of incidence is to determine the thickness t by using another optical sensor. An exemplary embodiment of such an optical sensor would be the propagation time of the electromagnetic wave 70 obtained by the fixed signal source 66 is emitted by the reflector 64 is reflected directly onto a fixed sensor. The fixed sensor is configured to obtain the transit time, which depends on the position of the reflector, or, more precisely, the distance d between the signal source 66 and the reflector 64 and the distance between the sensor and the reflector 64 as well as the speed of light. Therefore, the determiner determines 18 the position of the carrier 22 on the basis of a time difference between the time of emission of the electromagnetic wave 70 and the time of receiving the reflected electromagnetic wave 71a . 71b or 71c ,

Detektoren alternativer Ausführungsbeispiele können einen elektrischen Sensor verwenden, wie z. B. einen Halleffekt-Sensor, ein Potentiometer oder einen kapazitiven Wandler.Detectors of alternative embodiments may use an electrical sensor, such as. As a Hall effect sensor, a potentiometer or a capacitive transducer.

Ausführungsbeispiele beziehen sich auf die Poliermaschine 14, die die Auflage 28 aufweist, auf der das Polierkissen 12 befestigt ist, und den bewegbaren Träger 22 des zu polierenden Elements 30. Die Poliermaschine 14 weist ferner den Detektor 16 auf, der konfiguriert ist, um die Position 20 des Trägers 22 zu erfassen, während das Element 30 durch den Träger 22 gegen das Polierkissen gedrückt wird, und den Bestimmer 18, der konfiguriert ist, um das Maß der Dicke t des Polierkissens 12 zu bestimmen (siehe 1). Der Träger 22 ist konfiguriert, um sich relativ parallel zu der Auflage 28 zu drehen und/oder zu bewegen, um das Element 30 zu polieren. Optional kann sich die Auflage 28 drehen. Die Poliermaschine 14 kann konfiguriert sein, um eine Mehrzahl von Elementen gegen das Polierkissen 12 zu drücken oder kann eine Mehrzahl von Trägern aufweisen, die jeweils konfiguriert sind, um ein Element gegen das Polierkissen 12 zu drücken, wie es mit Bezugnahme auf 2b beschrieben ist. Ferner kann die Poliermaschine ein oder mehrere Abwärtskraftzylinder (siehe 44a, 44b, 44c, 44d und 44e) aufweisen, zum Drücken des einen oder der mehreren Träger gegen das Polierkissen 12. In diesem Fall kann der Detektor 16 der Poliermaschine 14 konfiguriert sein, um die Position der Abwärtskraftzylinder zum Bestimmen der Dicke t des Polierkissens 12 zu erfassen.Embodiments relate to the polishing machine 14 that the edition 28 on which the polishing pad 12 is attached, and the movable support 22 of the element to be polished 30 , The polishing machine 14 also has the detector 16 on, which is configured to the position 20 of the carrier 22 to capture while the element 30 through the carrier 22 pressed against the polishing pad, and the determiner 18 , which is configured to measure the thickness t of the polishing pad 12 to determine (see 1 ). The carrier 22 is configured to be relatively parallel to the overlay 28 to rotate and / or move to the element 30 to polish. Optionally, the pad can 28 rotate. The polishing machine 14 may be configured to a plurality of elements against the polishing pad 12 or may include a plurality of carriers each configured to position an element against the polishing pad 12 to press it as with reference to 2 B is described. Further, the polishing machine may include one or more downforce cylinders (see 44a . 44b . 44c . 44d and 44e ) for pressing the one or more carriers against the polishing pad 12 , In this case, the detector can 16 the polishing machine 14 configured to determine the position of the downward force cylinders to determine the thickness t of the polishing pad 12 capture.

Die Poliermaschine 14 kann durch eine Steuerung gesteuert werden, die konfiguriert ist, um Werte bereitzustellen, wie z. B. den definierten Druck p₁, die Dicke des Elements und die Anzahl von Elementen, die an das Polierkissen gedrückt werden. Um den definierten Druck p₁ zu bestimmen, kann die Poliermaschine 14 einen Drucksensor aufweisen und den erhaltenen definierten Druck p₁ an den Bestimmer ausgeben. Die Werte, die durch die Steuerung bereitgestellt werden und/oder durch den Drucksensor ausgegeben werden, können durch den Bestimmer 18 für die Bestimmung der Dicke t verwendet werden, wie z. B. zum Zugreifen auf eine Kalibrierungstabelle.The polishing machine 14 can be controlled by a controller that is configured to provide values such. Example, the defined pressure p ₁ , the thickness of the element and the number of elements that are pressed against the polishing pad. In order to determine the defined pressure p ₁ , the polishing machine 14 have a pressure sensor and output the obtained defined pressure p ₁ to the determiner. The values provided by the controller and / or output by the pressure sensor may be determined by the determiner 18 be used for the determination of the thickness t, such as. For accessing a calibration table.

Bei alternativen Ausführungsbeispielen können zumindest zwei Polierkissen auf der Auflage 28 befestigt sein, so dass das Maß der Dicke t, das durch die Vorrichtung, z. B. die Vorrichtung 10, bestimmt wird, einem Maß einer Dicke von zumindest zwei Polierkissen entspricht.In alternative embodiments, at least two polishing pads may rest on the pad 28 be fixed, so that the measure of the thickness t, by the device, for. B. the device 10 , is determined to correspond to a measure of a thickness of at least two polishing pads.

Bei alternativen Ausführungsbeispielen kann die Bestimmung des Maßes der Dicke t auf der Basis einer Mehrzahl von Signalen durchgeführt werden, die Positionen einer Mehrzahl von Trägern anzeigen. Die Signale werden durch eine Mehrzahl von Detektoren ausgegeben, die jeweils konfiguriert sind, um die Position des jeweiligen Trägers zu erfassen.In alternative embodiments, the determination of the amount of thickness t may be performed on the basis of a plurality of signals indicating positions of a plurality of carriers. The signals are output by a plurality of detectors, each configured to detect the position of the respective carrier.

Obwohl einige Aspekte im Zusammenhang einer Vorrichtung beschrieben wurden, ist klar, dass diese Aspekte auch eine Beschreibung des entsprechenden Verfahrens darstellen zum Bestimmen des Maßes der Dicke t des Polierkissens, wo ein Block oder eine Vorrichtung einem Verfahrensschritt oder einem Merkmal eines Verfahrensschritts entspricht. Analog stellen Aspekte, die im Zusammenhang eines Verfahrensschritts beschrieben werden, auch eine Beschreibung eines entsprechenden Blocks oder Elements oder Merkmals einer entsprechenden Vorrichtung dar. Einige oder alle der Verfahrensschritte können ausgeführt werden durch (oder unter Verwendung) einer Hardware-Vorrichtung, wie z. B. eines Mikroprozessors, eines programmierbaren Computers oder einer elektronischen Schaltung. Bei einigen Ausführungsbeispielen können einige oder mehrere der wichtigsten Verfahrensschritte durch solch eine Vorrichtung ausgeführt werden.Although some aspects have been described in the context of a device, it will be understood that these aspects also constitute a description of the corresponding method for determining the degree of thickness t of the polishing pad where a block or device corresponds to a method step or feature of a method step. Similarly, aspects described in the context of a method step also represent a description of a corresponding block or element or feature of a corresponding device. Some or all of the method steps may be performed by (or using) a hardware device, such as a device. As a microprocessor, a programmable computer or an electronic circuit. In some embodiments, some or more of the most important method steps may be performed by such an apparatus.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens ist daher ein Datenträger (oder ein digitales Speichermedium oder ein computerlesbares Medium), das darauf aufgezeichnet das Computerprogramm aufweist zum Durchführen von einem der hierin beschriebenen Verfahren. Der Datenträger, das digitale Speichermedium oder das aufgezeichnete Medium sind typischerweise greifbar und/oder nicht vorübergehend. Ein nicht transitorisches computerlesbares Medium weist Befehle auf, die, wenn sie durch einen Prozessor eine Vorrichtung zum Bestimmen des Maßes der Dicke des Polierkissens ausgeführt werden, bewirken, dass die Vorrichtung das oben beschriebene Verfahren durchführt.A further embodiment of the method according to the invention is therefore a data carrier (or a digital storage medium or a computer-readable medium) having recorded thereon the computer program for performing one of the methods described herein. The medium, the digital storage medium or the recorded medium are typically tangible and / or non-transitory. A non-transitory computer-readable medium has instructions that, when executed by a processor to determine the amount of polishing pad thickness, cause the device to perform the method described above.

Abhängig von bestimmten Implementierungsanforderungen können Ausführungsbeispiele der Erfindung in Hardware oder in Software implementiert sein. Die Implementierung kann durchgeführt werden unter Verwendung eines digitalen Speichermediums, beispielsweise einer Blue Ray, einer CD, eines EPROM oder eines Flash-Speichers mit darauf gespeicherten elektronisch lesbaren Steuersignalen, die mit einem programmierbaren Computersystem zusammenwirken (oder zusammenwirken können), so dass das jeweilige Verfahren durchgeführt wird. Daher kann das digitale Speichermedium computerlesbar sein.Depending on certain implementation requirements, embodiments of the invention may be implemented in hardware or in software. The implementation may be performed using a digital storage medium such as a Blue Ray, a CD, an EPROM, or a flash memory with electronically readable control signals stored thereon that may interact (or cooperate) with a programmable computer system such that the particular method is carried out. Therefore, the digital storage medium may be computer readable.

Andere Ausführungsbeispiele weisen ein Computerprogramm auf zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren, gespeichert auf einem maschinenlesbaren Träger. Anders ausgedrückt, ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens ist daher ein Computerprogramm mit einem Programmcode zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren, wenn das Computerprogramm auf einem Computer läuft.Other embodiments include a computer program for performing any of the methods described herein stored on a machine-readable medium. In other words, an embodiment of the method according to the invention is therefore a computer program with a program code for performing one of the methods described herein when the computer program is run on a computer.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel weist eine Verarbeitungseinrichtung auf, beispielsweise einen Computer oder eine programmierbare Logikvorrichtung, die konfiguriert oder angepasst ist, um eines der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann ein programmierbares Logikbauelement verwendet werden, um einige oder alle der Funktionalitäten der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann ein zellprogrammierbares Gatterarray mit einem Mikroprozessor zusammenwirken, um eines der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen. Allgemein werden die Verfahren vorzugsweise durch jede Hardware-Vorrichtung durchgeführt.Another embodiment includes processing means, such as a computer or programmable logic device, configured or adapted to perform any of the methods described herein. In some embodiments, a programmable logic device may be used to perform some or all of the functionality of the methods described herein. In some embodiments, a cell programmable gate array may cooperate with a microprocessor to perform any of the methods described herein. Generally, the methods are preferably performed by any hardware device.

Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele sind lediglich darstellend für die Prinzipien der vorliegenden Erfindung. Es ist klar, dass Modifikationen und Variationen der Anordnungen und der hierin beschriebenen Einzelheiten für andere Fachleute auf diesem Gebiet klar sind. Es ist daher die Absicht, dass dieselben nur durch den Schutzbereich der angehängten Patentansprüche begrenzt sind und nicht durch die spezifischen Einzelheiten, die durch die Beschreibung und Erläuterung der Ausführungsbeispiele hierin präsentiert wurden.The embodiments described above are merely illustrative of the principles of the present invention. It will be understood that modifications and variations of the arrangements and the details described herein will be apparent to those skilled in the art. It is therefore intended that these be limited only by the scope of the appended claims, and not by the specific details presented by the description and explanation of the embodiments herein.

Claims

Contraption ( 10 ) for determining a measure of a thickness (t) of a polishing pad ( 12 ) of a polishing machine ( 14 ), the device ( 10 ) has the following features: a detector ( 16 ), which is configured to hold a position ( 20 ) of a carrier ( 22 ) s ( 22 ) of an element to be polished in a printing direction while the element is being detected by the support ( 22 ) with a defined pressure in the printing direction against the polishing pad ( 12 ) and to output a signal indicating the position ( 20 ) of the carrier ( 22 ) indicates; and a determiner ( 18 ), which is configured to measure the thickness (t) of the polishing pad ( 12 ) based on the signal determining the position ( 20 ) of the carrier ( 22 ).

Contraption ( 10 ) according to claim 1, wherein the determiner ( 18 ) is configured to measure the thickness (t) of the polishing pad ( 12 ) by comparing the signal representing the position ( 20 ) of the carrier ( 22 ), with calibration data obtained in advance using the polishing pad ( 12 ) of a known thickness (t), a predetermined pressure and a predetermined thickness (t) of the element.

Contraption ( 10 ) according to claim 2, wherein the detector ( 16 ) is configured to change the position ( 20 ) of the carrier ( 22 ), while conditions relating to at least one of the defined pressure, the carrier used ( 22 ) and the element to be polished correspond to conditions while obtaining the calibration data.

Contraption ( 10 ) according to claim 2 or 3, wherein the determiner ( 18 ) is configured to determine the amount of thickness (t) considering at least one of a first correction factor that depends on a difference between the defined pressure and the predetermined pressure; a second correction factor, which depends on a difference between an actual thickness (t) of an element to be polished and the predetermined thickness (t), and a third correction factor, which depends on a number and / or position of elements defined by respective carriers ( 22 ) parallel to the polishing pad ( 12 ).

Contraption ( 10 ) according to one of claims 1 to 4, in which the detector ( 16 ) is configured to change the position ( 20 ) of the carrier ( 22 ) at a predetermined time after the start of a process of polishing the element.

Contraption ( 10 ) according to one of claims 1 to 5, in which the detector ( 16 ) is configured to output a plurality of signals representing the position ( 20 ) of the carrier ( 22 ) show in chronological order, and where the determiner ( 18 ) is configured to determine the amount of thickness (t) based on an average of the plurality of signals.

Contraption ( 10 ) according to one of claims 1 to 6, in which the determiner ( 18 ) is configured to output an alarm signal if the determined thickness (t) of the polishing pad ( 12 ) falls below a threshold.

Contraption ( 10 ) according to one of claims 1 to 7, in which the detector ( 16 ) has the following features: a fixed signal source configured to output an electromagnetic wave; a reflector which allows the wearer ( 22 ), so that the position ( 20 ) of the carrier ( 22 ) is coupled to a position of the reflector; and a fixed sensor configured to obtain an angle of incidence of the electromagnetic wave reflected by the reflector; wherein the obtained angle of incidence depends on the position of the reflector.

Contraption ( 10 ) according to claim 8, wherein the signal source is a laser.

Contraption ( 10 ) according to claim 8 or 9, wherein the reflector diffusely reflects the electromagnetic wave; and wherein the sensor comprises a lens and an electronic light sensor and wherein the sensor is configured to obtain the angle of incidence of the reflected electromagnetic wave by obtaining a maximum intensity of the reflected electromagnetic wave, the maximum intensity being projected through the lens to the electronic light sensor ,

Contraption ( 10 ) according to one of claims 1 to 10, in which the detector ( 16 ) comprises: a fixed signal source configured to output an electromagnetic wave; a reflector which allows the wearer ( 22 ), so that the position ( 20 ) of the carrier ( 22 ) is coupled to a position of the reflector; and a fixed sensor configured to obtain a travel time of the electromagnetic wave reflected by the reflector; wherein the obtained transit time depends on the position of the reflector.

Contraption ( 10 ) according to one of claims 1 to 12, in which the detector ( 16 ) has an electrical position sensor.

Contraption ( 10 ) for determining a measure of a thickness (t) of a polishing pad ( 12 ) of a polishing machine ( 14 ), the device ( 10 ) has the following features: a detector ( 16 ), which is configured to hold a position ( 20 ) of a carrier ( 22 ) of an element to be polished in a printing direction while the element is being detected by the support ( 22 ) with a predefined pressure in the printing direction against the polishing pad ( 12 ) is pressed, the detector ( 16 ) is configured to output a signal indicating the position ( 20 ) of the carrier ( 22 ) indicates; and a determiner ( 18 ), which is configured to measure the thickness (t) of the polishing pad ( 12 ) based on the signal determining the position ( 20 ) of the carrier ( 22 ), and on the basis of calibration data obtained in advance using the polishing pad (FIG. 12 ) of a known thickness (t), a predetermined pressure and a predetermined thickness (t) of the element, the determiner ( 18 ) is configured to output an alarm signal if the predetermined thickness (t) of the polishing pad ( 12 ) falls below a threshold.

Contraption ( 10 ) according to claim 13, wherein the determiner ( 18 ) is configured to measure the thickness (t) of the polishing pad ( 12 ) when the defined pressure is equal to the predetermined pressure and / or the defined thickness (t) of the element is equal to the predetermined thickness (t) of the element.

Polishing machine ( 14 ) for polishing an element, wherein the polishing machine ( 14 ) has the following features: an edition ( 28 ), on which a polishing pad ( 12 ) is to be fastened; a carrier ( 22 ) of the element to be polished, the support ( 22 ) is configured to move in a direction of compression to urge the element against the polishing pad at a defined pressure in the direction of compression ( 12 ), the polishing machine ( 14 ) is configured to allow relative movement or rotation between the element and the polishing pad ( 12 ) parallel to the polishing pad ( 12 ) to effect; a detector ( 16 ), which is configured to hold a position ( 20 ) of the carrier ( 22 ) while the element is being detected by the wearer ( 22 ) with the defined pressure in the printing direction against the polishing pad ( 12 ) and to output a signal indicating the position ( 20 ) of the carrier ( 22 ) indicates; and a determiner ( 18 ) configured to measure a thickness (t) of the polishing pad (10) 12 ) based on the signal determining the position ( 20 ) of the carrier ( 22 ).

Polishing machine ( 14 ) according to claim 15, wherein the carrier ( 22 ) of the polishing machine ( 14 ) is configured to a plurality of elements against the polishing pad ( 12 ) to press; or where the polishing machine ( 14 ) has a plurality of supports each configured to support a member to be polished against the polishing pad (10). 12 ).

Polishing machine ( 14 ) according to claim 15 or 16, further comprising a pressure sensor configured to determine the defined pressure.

Polishing machine ( 14 ) according to one of claims 15 to 17, further comprising a controller configured to operate the polishing machine ( 14 ) and at least either a value of the defined pressure, a thickness (t) of the element to be polished, and a number and / or position of elements defined by respective supports ( 22 ) parallel to the polishing pad ( 12 ) are pressed to control; and where the determiner ( 18 ) is configured to do that Measurement of the thickness (t) of the polishing pad ( 12 ) to be determined taking into account the at least one value.

Polishing machine ( 14 ) according to one of claims 15 to 18, in which the detector ( 16 ) is an electrical or optical position sensor.

Polishing machine ( 14 ) according to one of claims 15 to 19, further comprising one or more downward force cylinders for pressing the one or more supports ( 22 ) against the polishing pad ( 12 ), the detector ( 16 ) is configured to detect a position of the downward force cylinder.

Polishing machine ( 14 ) according to one of claims 15 to 20, further comprising the polishing pad ( 12 ) on the edition ( 28 ) has attached.

Method for determining a measure of a thickness (t) of a polishing pad ( 12 ) of a polishing machine ( 14 ), the method comprising the steps of: detecting a position ( 20 ) of a carrier ( 22 ) of an element to be polished in a printing direction, while the element is supported by the support ( 22 ) is pressed against the polishing pad with a defined pressure in the printing direction; Outputting a signal indicating the position ( 20 ) of the carrier ( 22 ) indicates; and determining the measure of the thickness (t) of the polishing pad ( 12 ) based on the signal that the position ( 20 ) of the carrier ( 22 ).

The method of claim 22, further comprising obtaining calibration data prior to using a polishing pad (10). 12 ) has a known thickness (t) and a thickness (t) of the element; and in which capturing the position ( 20 ) of the carrier ( 22 ) is carried out during conditions relating to at least one of the defined pressure, the carrier used ( 22 ) or the element to be polished correspond to the conditions during obtaining the calibration data.

A method according to claim 22 or 23, further comprising the steps of: obtaining calibration data in advance using a polishing pad ( 12 ) known thickness (t), a predetermined pressure and a predetermined thickness (t) of the element; and correcting the signal indicative of the position based on at least one of a first correction factor that depends on a difference between the defined pressure and the predetermined pressure, a second correction factor that is a difference between an actual thickness (t) of an element to be polished and the predetermined thickness (t), and a third correction factor which depends on a number and / or position of elements defined by respective carriers ( 22 ) are pressed parallel to the polishing pad.

Method according to one of Claims 22 to 24, in which the detection of the position ( 20 ) of the carrier ( 22 ) is performed at a predetermined time after the start of a process of polishing the element.

A non-transitory computer-readable medium having instructions that, when executed by a processor of a device ( 10 ) for determining a measure of a thickness (t) of a polishing pad ( 12 ), cause the device ( 10 ) performs a method comprising the steps of: detecting a position ( 20 ) of a carrier ( 22 ) of an element to be polished in a printing direction, while the element is supported by the support ( 22 ) with a defined pressure in the printing direction against the polishing pad ( 12 ) is pressed; Outputting a signal indicating the position ( 20 ) of the carrier ( 22 ) indicates; and determining the measure of the thickness (t) of the polishing pad ( 12 ) based on the signal that the position ( 20 ) of the carrier ( 22 ).