JP6085572B2 - 圧力制御装置および該圧力制御装置を備えた研磨装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の一実施形態に係る圧力制御装置を備えた研磨装置を示す図である。図1に示すように、研磨装置は、研磨パッド23を支持する研磨テーブル22と、研磨対象物であるウェハ等の基板を保持して研磨テーブル22上の研磨パッド23に押圧するトップリング(基板保持装置)30とを備えている。
ボールねじ88は、サーボモータ90に連結されたねじ軸88aと、このねじ軸88aが螺合するナット88bとを備えている。トップリングシャフト27は、ブリッジ84と一体となって上下動するようになっている。したがって、サーボモータ90を駆動すると、ボールねじ88を介してブリッジ84が上下動し、これによりトップリングシャフト27およびトップリング30が上下動する。
5 PID制御部
6 圧力調整弁
7 内部圧力センサ(第1の圧力センサ)
8 レギュレータ制御部
10 パイロット弁
11 給気用電磁弁
12 排気用電磁弁
14 パイロット室
15 弁体
22 研磨テーブル
22a テーブル軸
23 研磨パッド
23a 研磨面
25 研磨液供給機構
27 トップリングシャフト
30 トップリング
31 トップリング本体
32 リテーナリング
34 弾性膜(メンブレン)
35 チャッキングプレート
36 ローリングダイヤフラム
39 自由継手
40 気体供給源
50 研磨制御部
64 トップリングヘッド
66 回転筒
67 タイミングプーリ
68 トップリング回転モータ
69 タイミングベルト
70 タイミングプーリ
71 トップリングヘッドカバー
80 トップリングヘッドシャフト
81 上下動機構
82 ロータリージョイント
83 軸受
84 ブリッジ
85 支持台
86 支柱
88 ボールねじ
88a ねじ軸
88b ナット
90 サーボモータ
C1,C2,C3,C4,C5,C6 圧力室
F1,F2,F3,F4,F5,F6 流体路
R1,R2,R3,R4,R5,R6 電空レギュレータ
P1,P2,P3,P4,P5,P6 インライン圧力センサ(第2の圧力センサ)
Claims (6)
- 流体供給源から供給される流体の圧力を調整する圧力調整弁と、
前記圧力調整弁によって調整された圧力を測定する第1の圧力センサと、
前記第1の圧力センサの下流側に配置された第2の圧力センサと、
外部から入力された圧力指令値と、前記第2の圧力センサによって測定された前記流体の第2の圧力値との差をなくすための補正指令値を生成するPID制御部と、
前記圧力指令値および前記補正指令値のうちのいずれか一方と、前記第1の圧力センサによって測定された前記流体の第1の圧力値との差がなくなるように前記圧力調整弁の動作を制御するレギュレータ制御部とを備え、
前記PID制御部は、前記圧力指令値が変化した時点からPID制御開始点まで、前記補正指令値の生成を停止し、前記PID制御開始点後は、前記補正指令値を生成するように構成され、
前記レギュレータ制御部は、前記圧力指令値が変化した時点から前記PID制御開始点まで、前記圧力指令値と前記第1の圧力値との差がなくなるように前記圧力調整弁の動作を制御し、前記PID制御開始点後は、前記補正指令値と前記第1の圧力値との差がなくなるように前記圧力調整弁の動作を制御するように構成され、
前記PID制御開始点は、予め設定された遅延時間が経過した時点であることを特徴とする圧力制御装置。 - 前記遅延時間は、前記圧力指令値が変化した後に最初に所定の条件が満たされたときに始まり、前記所定の条件は、前記変化した圧力指令値からの前記第2の圧力値の偏差が所定の範囲内にあることであることを特徴とする請求項1に記載の圧力制御装置。
- 前記第2の圧力センサは、リニアリティ、ヒステリシス、安定性、および繰り返し性を含む評価項目に関して、前記第1の圧力センサよりも高い圧力測定精度を有していることを特徴とする請求項1に記載の圧力制御装置。
- 研磨パッドを支持する研磨テーブルと、
基板を前記研磨テーブル上の前記研磨パッドに押し付けるトップリングと、
前記トップリングの動作を制御する研磨制御部と、
前記トップリングに接続された圧力制御装置とを備え、
前記トップリングは、前記基板を前記研磨パッドに対して押し付けるための圧力室を備えた研磨装置であって、
前記圧力室内の圧力は、前記圧力制御装置によって調整され、
前記圧力制御装置は、
流体供給源から供給される流体の圧力を調整する圧力調整弁と、
前記圧力調整弁によって調整された圧力を測定する第1の圧力センサと、
前記第1の圧力センサの下流側に配置された第2の圧力センサと、
前記研磨制御部から入力された圧力指令値と、前記第2の圧力センサによって測定された前記流体の第2の圧力値との差をなくすための補正指令値を生成するPID制御部と、
前記圧力指令値および前記補正指令値のうちのいずれか一方と、前記第1の圧力センサによって測定された前記流体の第1の圧力値との差がなくなるように前記圧力調整弁の動作を制御するレギュレータ制御部とを備え、
前記PID制御部は、前記圧力指令値が変化した時点からPID制御開始点まで、前記補正指令値の生成を停止し、前記PID制御開始点後は、前記補正指令値を生成するように構成され、
前記レギュレータ制御部は、前記圧力指令値が変化した時点から前記PID制御開始点まで、前記圧力指令値と前記第1の圧力値との差がなくなるように前記圧力調整弁の動作を制御し、前記PID制御開始点後は、前記補正指令値と前記第1の圧力値との差がなくなるように前記圧力調整弁の動作を制御するように構成され、
前記PID制御開始点は、予め設定された遅延時間が経過した時点であることを特徴とする研磨装置。 - 前記遅延時間は、前記圧力指令値が変化した後に最初に所定の条件が満たされたときに始まり、前記所定の条件は、前記変化した圧力指令値からの前記第2の圧力値の偏差が所定の範囲内にあることであることを特徴とする請求項4に記載の研磨装置。
- 前記第2の圧力センサは、リニアリティ、ヒステリシス、安定性、および繰り返し性を含む評価項目に関して、前記第1の圧力センサよりも高い圧力測定精度を有していることを特徴とする請求項4に記載の研磨装置。
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