JP7365282B2 - 研磨ヘッドシステムおよび研磨装置 - Google Patents
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Description
一態様では、前記研磨ヘッドシステムは、前記複数の第一の圧電素子および前記リテーナ部材の全体を前記研磨面に向かって移動させるリテーナ部材移動装置をさらに備えている。
一態様では、前記リテーナ部材移動装置は、内部に第一の圧力室を形成する弾性バッグと、前記第一の圧力室に連通する第一の気体供給ラインを備えている。
一態様では、前記研磨ヘッドは、前記複数の第一の圧電素子にそれぞれ連結された複数の連結部材をさらに備えており、前記複数の連結部材の端面は前記リテーナ部材に接続されている。
一態様では、前記研磨ヘッドは、前記複数の連結部材の、前記リテーナ部材の押付方向と垂直な方向の移動範囲を制限する第一の保持部材をさらに備えている。
一態様では、前記複数の押付力測定装置は、前記複数の第一の圧電素子と前記複数の連結部材との間にそれぞれ配置されている。
一態様では、前記研磨ヘッドは、電圧分配器をさらに有しており、前記電圧分配器は、前記駆動電圧印加装置および前記複数の第一の圧電素子に電気的に接続されており、前記駆動電圧印加装置から印加された電圧を該複数の第一の圧電素子に分配するように構成されている。
一態様では、前記アクチュエータは複数の第二の圧電素子であり、前記ワークピースの複数の領域に押付力を加えるように配列されている。
一態様では、前記研磨ヘッドは、前記複数の第二の圧電素子にそれぞれ連結された複数の押付部材をさらに備えている。
一態様では、前記研磨ヘッドは、前記複数の押付部材を前記ワークピースの押付方向と垂直な方向の移動範囲を制限する第二の保持部材をさらに備えている。
一態様では、前記第二の圧電素子は、電圧分配器に電気的に接続されており、前記電圧分配器は前記駆動電圧印加装置から印加された電圧を該複数の第二の圧電素子に分配するように構成されている。
一態様では、前記動作制御部は、前記膜厚センサにより取得された前記ワークピースの被処理膜の膜厚の測定値から膜厚プロファイルを作成し、該膜厚プロファイルをもとに、前記駆動電圧印加装置への複数の電圧の指令値を決定するように構成されている。
一態様では、前記動作制御部は、前記膜厚プロファイルと目標膜厚プロファイルとの差をもとに、前記駆動電圧印加装置への複数の電圧の指令値を決定するように構成されている。
一態様では、前記研磨装置は、前記ワークピースを前記研磨ヘッドに保持させるためのロード・アンロード装置をさらに備えている。
一態様では、前記研磨装置は、前記ワークピースの周方向における向きを検出する指向検出器をさらに備えている。
1-A~1-C 研磨装置
2 研磨パッド
2a 研磨面
5 研磨テーブル
5a 回転軸
5b パッド支持面
7 研磨ヘッド
8 研磨液供給ノズル
10 動作制御部
10a 記憶装置
10b 演算装置
14 支軸
16 研磨ヘッド揺動アーム
17 アーム旋回モータ
18 研磨ヘッドシャフト
20 回転モータ
21 回転モータ
22 ロータリエンコーダ
23 ロータリコネクタ
24 昇降機構
25 ロータリジョイント
26 軸受
28 ブリッジ
29 支持台
30 支柱
32 ボールねじ機構
32a ねじ軸
32b ナット
38 サーボモータ
39 ロード・アンロード装置
40 ノッチアライナー
42 膜厚センサ
45 キャリア
45A ハウジング
45B フランジ
47 圧電素子
50 駆動電圧印加装置
50a 電源部
50b 電圧制御部
51 電力線
54 押付部材
54a 押付面
56 保持部材
56a ワークピース接触面、端面
57 押付力測定装置
60 真空ライン
61 真空弁
62 真空源
66 リテーナ部材
72 圧電素子
72a ストッパー突起
80 連結部材
80b,80c 突出部
80d 胴部
85 保持部材
85a 支持部
88 押付力測定装置
90 段付き穴
90a 段部
100 リテーナ部材移動装置
102 圧力室
103 弾性バッグ
105 気体供給ライン
108 圧力レギュレータ
110 圧縮気体供給源
121 電圧分配器
125 分岐装置
128 通信装置
130 通信線
135 弾性膜
135a~135d 隔壁
140 圧縮気体供給源
350A~350B 洗浄装置
400 ロボット(搬送装置)
500 ロードポート
600 乾燥装置
1000 処理システム
C1~C4 圧力室
F1~F4 気体供給ライン
R1~R4 圧力レギュレータ
W ワークピース
Claims (19)
- 被処理膜を有するワークピースを研磨面に対して押し付けながら、研磨液の存在下において、該ワークピースと前記研磨面とを相対運動をさせることで該ワークピースを研磨するための研磨ヘッドシステムであって、
前記ワークピースに対して押付力を加えるアクチュエータ、前記アクチュエータの外側に配置されたリテーナ部材、および前記リテーナ部材に連結された複数の第一の圧電素子を有する研磨ヘッドと、
前記複数の第一の圧電素子に独立に電圧を印加する駆動電圧印加装置を備え、
前記研磨ヘッドは、前記複数の第一の圧電素子にそれぞれ連結された複数の連結部材を備えており、前記複数の連結部材の端面は前記リテーナ部材に接続されており、
前記研磨ヘッドは、前記複数の連結部材の、前記リテーナ部材の押付方向と垂直な方向の移動範囲を制限する第一の保持部材をさらに備えている、研磨ヘッドシステム。 - 前記リテーナ部材は、前記複数の第一の圧電素子にそれぞれ連結された複数のリテーナ部材である、請求項1に記載の研磨ヘッドシステム。
- 前記複数の第一の圧電素子および前記リテーナ部材の全体を前記研磨面に向かって移動させるリテーナ部材移動装置をさらに備えている、請求項1または2に記載の研磨ヘッドシステム。
- 前記リテーナ部材移動装置は、内部に第一の圧力室を形成する弾性バッグと、前記第一の圧力室に連通する第一の気体供給ラインを備えている、請求項3に記載の研磨ヘッドシステム。
- 前記研磨ヘッドは、前記複数の第一の圧電素子がそれぞれ発生した複数の押付力を測定する複数の押付力測定装置をさらに備えている、請求項1に記載の研磨ヘッドシステム。
- 前記複数の押付力測定装置は、前記複数の第一の圧電素子と前記複数の連結部材との間にそれぞれ配置されている、請求項5に記載の研磨ヘッドシステム。
- 前記研磨ヘッドは、電圧分配器をさらに有しており、前記電圧分配器は、前記駆動電圧印加装置および前記複数の第一の圧電素子に電気的に接続されており、前記駆動電圧印加装置から印加された電圧を該複数の第一の圧電素子に分配するように構成されている、請求項1乃至6のいずれか一項に記載の研磨ヘッドシステム。
- 前記アクチュエータは流体圧力式アクチュエータであり、前記流体圧力式アクチュエータは、複数の第二の圧力室を形成し、かつ前記ワークピースの裏面に接触する弾性膜と、前記複数の第二の圧力室にそれぞれ連通する複数の第二の気体供給ラインを有する、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の研磨ヘッドシステム。
- 前記アクチュエータは複数の第二の圧電素子であり、前記ワークピースの複数の領域に押付力を加えるように配列されている、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の研磨ヘッドシステム。
- 被処理膜を有するワークピースを研磨面に対して押し付けながら、研磨液の存在下において、該ワークピースと前記研磨面とを相対運動をさせることで該ワークピースを研磨するための研磨ヘッドシステムであって、
前記ワークピースに対して押付力を加えるアクチュエータ、前記アクチュエータの外側に配置されたリテーナ部材、および前記リテーナ部材に連結された複数の第一の圧電素子を有する研磨ヘッドと、
前記複数の第一の圧電素子に独立に電圧を印加する駆動電圧印加装置を備え、
前記アクチュエータは複数の第二の圧電素子であり、前記複数の第二の圧電素子は、前記ワークピースの複数の領域に押付力を加えるように配列されており、
前記研磨ヘッドは、前記複数の第二の圧電素子にそれぞれ連結された複数の押付部材をさらに備えている、研磨ヘッドシステム。 - 前記研磨ヘッドは、前記複数の押付部材を前記ワークピースの押付方向と垂直な方向の移動範囲を制限する第二の保持部材をさらに備えている、請求項10に記載の研磨ヘッドシステム。
- 前記第二の圧電素子は、電圧分配器に電気的に接続されており、前記電圧分配器は前記駆動電圧印加装置から印加された電圧を該複数の第二の圧電素子に分配するように構成されている、請求項9乃至11のいずれか一項に記載の研磨ヘッドシステム。
- ワークピースの研磨装置であって、
研磨パッドを保持する研磨テーブルと、
研磨液を前記研磨パッド上に供給する研磨液供給ノズルと、
請求項1乃至12のいずれか一項に記載の研磨ヘッドシステムと、
前記研磨テーブル、前記研磨液供給ノズル及び前記研磨ヘッドシステムの動作を制御する動作制御部と、を備える、研磨装置。 - 前記研磨装置は、前記ワークピースの被処理膜の膜厚を測定する膜厚センサをさらに備えており、前記膜厚センサは前記研磨テーブル内に配置されている、請求項13に記載の研磨装置。
- 前記動作制御部は、前記膜厚センサにより取得された前記ワークピースの被処理膜の膜厚の測定値から膜厚プロファイルを作成し、該膜厚プロファイルをもとに、前記駆動電圧印加装置への複数の電圧の指令値を決定するように構成されている、請求項14に記載の研磨装置。
- 前記動作制御部は、前記膜厚プロファイルと目標膜厚プロファイルとの差をもとに、前記駆動電圧印加装置への複数の電圧の指令値を決定するように構成されている、請求項15に記載の研磨装置。
- 前記研磨装置は、前記ワークピースを前記研磨ヘッドに保持させるためのロード・アンロード装置をさらに備えている、請求項13乃至16のいずれか一項に記載の研磨装置。
- 前記研磨装置は、前記ワークピースの周方向における向きを検出する指向検出器をさらに備えている、請求項13乃至17のいずれか一項に記載の研磨装置。
- ワークピースを処理する処理システムであって、
前記ワークピースを研磨する請求項13乃至18のいずれか一項に記載の研磨装置と、
前記研磨されたワークピースを洗浄する洗浄装置と、
前記洗浄されたワークピースを乾燥させる乾燥装置と、
前記研磨装置、前記洗浄装置、および前記乾燥装置間で前記ワークピースを搬送する搬送装置を有する、処理システム。
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