TW201806700A - 研磨方法、研磨裝置、及記錄有電腦程式之記錄媒體 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種不需要特別知識、經驗及技術，並可在短時間且有效地計算PID參數的研磨方法，係將基板W按壓於研磨墊3表面來研磨基板W，基板W研磨中，藉由操作用於控制流入墊溫度調整構件11之流體流量的流量控制閥門42、56，使研磨墊3之表面溫度變化，測定研磨墊3之表面溫度，依據研磨墊3之表面溫度隨時間的變化計算PID參數，使用具備PID參數之PID運算公式計算使溫度目標值與研磨墊之表面溫度測定值的偏差為最小之流量控制閥門42、56的操作量，在基板W研磨中按照操作量操作流量控制閥門42、56。
Description
本發明係關於一種研磨晶圓等基板之研磨方法、研磨裝置、及記錄有用於控制該研磨裝置之研磨墊表面溫度的電腦程式之記錄媒體。
CMP(化學機械研磨(Chemical Mechanical Polishing))裝置在半導體元件之製造中係使用於研磨基板表面之工序。CMP裝置以研磨頭保持基板並使基板旋轉，進一步將基板按壓於旋轉之研磨台上的研磨墊來研磨基板表面。研磨中在研磨墊上供給研磨液(漿液)，基板表面藉由研磨液之化學性作用與研磨液中包含之研磨粒的機械性作用而平坦化。
基板之研磨率除了基板對研磨墊的研磨負荷之外，還取決於研磨墊之表面溫度。此因研磨液對基板之化學性作用及研磨墊的硬度取決於溫度。因此，在半導體元件之製造中，為了提高基板之研磨率並保持一定，將基板研磨中之研磨墊的表面溫度保持在最佳值很重要。
因此，提出有一種測定研磨墊之表面溫度，依據所測定之研磨墊的溫度資訊，藉由PID控制來調整研磨墊之研磨面溫度的研磨裝置(例如參照專利文獻1)。
【先前技術文獻】
【專利文獻】
[專利文獻1]日本特開2011-136406號公報
但是，用於決定PID參數之方法並無明確的方針，須由使用者重複試行錯誤來決定PID參數。此外，就PID參數之決定方法往往取決於具有特別知識、經驗、技術之熟練者。因此，為了決定PID參數需要花費許多時間，且亦花費成本。
因此，本發明之目的為提供一種不需要特別知識、經驗、技術，並可在短時間且有效地計算PID參數的研磨方法及研磨裝置。此外，本發明之目的為提供一種記錄有用於控制研磨墊之表面溫度的程式之記錄媒體。
為了達成上述目的，本發明一種樣態之研磨方法的特徵為：係將基板按壓於研磨墊表面來研磨該基板，前述基板研磨中，藉由操作用於控制流入墊溫度調整構件之流體流量的流量控制閥門，使前述研磨墊之表面溫度變化，測定前述研磨墊之表面溫度，依據前述研磨墊之表面溫度隨時間的變化計算PID參數，使用具備前述PID參數之PID運算公式計算使溫度目標值與前述研磨墊之表面溫度測定值的偏差為最小之前述流量控制閥門的操作量，在前述基板研磨中按照前述操作量操作前述流量控制閥門。
本發明適合樣態之特徵為：測定前述研磨墊之表面溫度的工序包含測定包含前述研磨墊之中心與外周部的區域之溫度分布的工序。
本發明適合樣態之特徵為：使前述研磨墊之表面溫度變化的工序，係在前述基板研磨中，使墊溫度調整構件接觸或接近於前述研磨墊表面，藉
由操作用於控制流入該墊溫度調整構件之流體流量的流量控制閥門，而使前述研磨墊之表面溫度變化的工序。
本發明適合樣態之特徵為：使前述研磨墊之表面溫度變化的工序，係在前述基板之研磨中，藉由操作用於控制從墊溫度調整構件供給至前述研磨墊表面上之流體流量的流量控制閥門，而使前述研磨墊之表面溫度變化的工序。
本發明適合樣態之特徵為：前述流體係加熱流體及冷卻流體。
本發明適合樣態之特徵為：計算前述PID參數之工序，係使用極限循環(Limit Cycle)法、階躍響應法、齊格爾-尼可爾(Ziegler-Nichals)之極限靈敏度法中的任何一種，依據前述研磨墊之表面溫度隨時間的變化，來計算PID參數之工序。
本發明適合樣態之特徵為：執行預料之前述研磨墊的表面溫度模擬，作為以使用前述PID運算公式所計算之操作量操作前述流量控制閥門的結果。
本發明適合樣態之特徵為：進一步執行表示在變更前述溫度目標值情況下預料之前述研磨墊表面溫度隨時間變化的模擬。
本發明其他樣態之研磨裝置的特徵為具備：研磨台，其係支撐研磨墊；研磨頭，其係將基板按壓於前述研磨墊；及墊溫度調整系統，其係調整前述研磨墊之表面溫度；前述墊溫度調整系統具備：墊溫度調整構件，其係在內部形成有流體流動之流路；流體供給管，其係連接於前述流路；流量控制閥門，其係安裝於前述流體供給管上；墊溫度測定器，其係測定前述研磨墊之表面溫度；及PID控制部，其係操作前述流量控制閥
門；前述PID控制部在前述基板研磨中，操作前述流量控制閥門，使前述研磨墊之表面溫度變化，從前述墊溫度測定器取得前述研磨墊之表面溫度測定值，依據前述研磨墊之表面溫度隨時間的變化計算PID參數，使用具備前述PID參數之PID運算公式，計算用於使溫度目標值與前述研磨墊之表面溫度測定值的偏差為最小之前述流量控制閥門的操作量，並按照前述操作量操作前述流量控制閥門。
本發明適合樣態之特徵為：前述墊溫度測定器係紅外線放射溫度計、熱電偶溫度計、紅外線熱像儀及熱電堆中至少1個溫度測定器。
本發明適合樣態之特徵為：前述墊溫度測定器係構成測定包含前述研磨墊之中心與外周部的區域中之溫度分布。
本發明適合樣態之特徵為：前述墊溫度調整系統進一步具備溫度顯示器，其係顯示藉由前述墊溫度測定器所測定之前述研磨墊的表面溫度。
本發明適合樣態之特徵為：前述墊溫度調整構件係對前述研磨墊表面吹送冷卻流體之冷卻噴嘴。
本發明適合樣態之特徵為：前述墊溫度調整構件具有可接觸於前述研磨墊表面之墊接觸面。
本發明適合樣態之特徵為：前述PID控制部係使用極限循環法、階躍響應法、齊格爾-尼可爾之極限靈敏度法中的任何一種計算PID參數。
本發明適合樣態之特徵為：前述PID控制部係構成執行預料之前述研磨墊的表面溫度模擬，作為以使用前述PID運算公式所計算之操作量操作前述流量控制閥門的結果。
本發明適合樣態之特徵為：前述PID控制部係構成進一步執行表示在變更前述溫度目標值情況下預料之前述研磨墊表面溫度隨時間變化的模擬。
本發明另外樣態之永久性電腦可讀取的記錄媒體，係記錄有用於使電腦執行以下步驟之程式：對研磨頭下達指令，使前述研磨頭執行將基板按壓於研磨墊表面來研磨該基板之動作；藉由操作為了控制流入墊溫度調整構件之流體流量而設的流量控制閥門，使前述研磨墊之表面溫度變化；取得前述研磨墊之表面溫度的測定值；依據前述研磨墊之表面溫度隨時間的變化計算PID參數；使用具備前述PID參數之PID運算公式，計算用於使溫度目標值與前述研磨墊之表面溫度測定值的偏差為最小之前述流量控制閥門的操作量；及按照前述操作量操作前述流量控制閥門。
根據本發明，在基板研磨中，因為可依據研磨墊之表面溫度隨時間的變化自動計算PID參數，所以不需要用於決定PID參數之試行錯誤的實驗、特別知識、經驗及技術，且不需要倚賴熟練者。因此，可在短時間且有效地決定PID參數。
1‧‧‧研磨頭
2‧‧‧研磨台
3‧‧‧研磨墊
3a‧‧‧外周部
4‧‧‧研磨液供給噴嘴
5‧‧‧墊溫度調整系統
11‧‧‧墊溫度調整構件
12‧‧‧冷卻流路
20‧‧‧修整器
30‧‧‧流體供給系統
31‧‧‧流體供給槽
32‧‧‧加熱流體供給管
33‧‧‧加熱流體返回管
39‧‧‧墊溫度測定器
40‧‧‧PID控制部
41‧‧‧第一開閉閥門
42‧‧‧第一流量控制閥門
45‧‧‧溫度顯示器
51‧‧‧冷卻流體供給管
52‧‧‧冷卻流體排出管
55‧‧‧第二開閉閥門
56‧‧‧第二流量控制閥門
61‧‧‧加熱流路
61a‧‧‧入口
61b‧‧‧出口
62‧‧‧冷卻流路
62a‧‧‧入口
62b‧‧‧出口
71‧‧‧上下移動機構
110‧‧‧記憶裝置
111‧‧‧主記憶裝置
112‧‧‧輔助記億裝置
120‧‧‧處理裝置
130‧‧‧輸入裝置
132‧‧‧記錄媒體讀取裝置
134‧‧‧記錄媒體埠
140‧‧‧輸出裝置
141‧‧‧顯示裝置
142‧‧‧印刷裝置
150‧‧‧通信裝置
MV‧‧‧操作量
PV‧‧‧測定值
SV‧‧‧溫度目標值
W‧‧‧晶圓
第一圖係顯示研磨裝置一種實施形態之模式圖。
第二圖係顯示研磨裝置其他實施形態之模式圖。
第三圖係從上方觀看墊溫度測定器之溫度測定區域的圖。
第四圖係從側方觀看墊溫度測定器之溫度測定區域的圖。
第五圖係顯示墊溫度調整構件之水平剖面圖。
第六圖係顯示研磨墊上之墊溫度調整構件與研磨頭的位置關係之俯視圖。
第七圖係顯示溫度顯示器的模式圖。
第八圖係顯示墊溫度調整構件其他實施形態之圖。
第九圖係極限循環法之說明圖。
第十圖係顯示流量控制閥門的2個位置動作之圖。
第十一圖係顯示用於計算PID參數之係數的一例圖。
第十二圖係顯示計算PID參數時之反饋控制系統圖。
第十三圖係顯示PID控制部之構成的模式圖。
第十四圖係顯示按照程式動作之PID控制部的步驟流程圖。
第十五圖係階躍響應法的說明圖。
第十六圖係齊格爾-尼可爾之極限靈敏度法的說明圖。
第十七圖係顯示表示研磨墊之表面溫度隨時間變化的模擬結果圖。
第十八圖係顯示各晶圓研磨處理時計算PID參數情形之流程圖。
以下，參照圖式說明本發明之實施形態。
第一圖係顯示研磨裝置之模式圖。如第一圖所示，研磨裝置具備：保持基板之一例的晶圓W並使其旋轉之研磨頭1；支撐研磨墊3之研磨台2；在研磨墊3表面供給研磨液(例如漿液)之研磨液供給噴嘴4；及調整研磨墊3之表面溫度的墊溫度調整系統5。研磨墊3表面(上面)構成研磨晶圓W之研磨面。
研磨頭1可在鉛直方向移動，且以其軸心為中心可在箭頭指
示之方向旋轉。晶圓W藉由真空吸著等而保持於研磨頭1的下面。研磨台2連結有馬達(無圖示)，可在箭頭指示之方向旋轉。如第一圖所示，研磨頭1及研磨台2在相同方向旋轉。研磨墊3貼合在研磨台2的上面。
研磨裝置進一步具備修整研磨台2上之研磨墊3的修整器20。修整器20係在研磨墊3表面上，於研磨墊3之半徑方向搖動的方式構成。修整器20之下面構成由鑽石粒子等許多研磨粒所形成的修整面。修整器20在研磨墊3之研磨面上搖動並旋轉，藉由稍微削除研磨墊3來修整研磨墊3表面。
晶圓W之研磨進行如下。研磨之晶圓W藉由研磨頭1保持，並藉由研磨頭1旋轉。另外，研磨墊3與研磨台2一起旋轉。該狀態下，從研磨液供給噴嘴4在研磨墊3表面供給研磨液，再者，晶圓W表面藉由研磨頭1對研磨墊3表面(亦即研磨面)按壓。晶圓W表面在研磨液存在下藉由與研磨墊3滑動接觸而被研磨。晶圓W表面藉由研磨液之化學性作用與研磨液中包含的研磨粒之機械性作用予以平坦化。
墊溫度調整系統5具備：內部形成了用於調整研磨墊3表面溫度之流體流動的流路之墊溫度調整構件11；及將調整過溫度之加熱流體及冷卻流體供給至墊溫度調整構件11的流體供給系統30。墊溫度調整構件11可與研磨墊3表面直接接觸，或是接近研磨墊3表面。
墊溫度調整系統5進一步具備使墊溫度調整構件11對研磨墊3表面垂直地移動之上下移動機構(垂直移動機構)71。墊溫度調整構件11保持於上下移動機構71。該上下移動機構71構成可使墊溫度調整構件11對研磨墊3表面在上下方向移動。藉由如此構成，墊溫度調整構件11可直接接
觸於研磨墊3表面或是接近研磨墊3表面。上下移動機構71為伺服馬達與滾珠螺桿機構之組合，或是由空氣氣缸等構成。
墊溫度調整構件11係構成對研磨墊3表面垂直移動，使研磨墊3表面上之區域(研磨墊3之半徑方向的位置)之溫度維持一定。例如，墊溫度調整構件11係以與研磨墊3中心CL之距離為100mm的研磨墊3之半徑方向位置的溫度維持在60度之方式，對研磨墊3表面在垂直方向移動。使用者可任意決定(變更)藉由墊溫度調整構件11控制之研磨墊3的表面溫度及研磨墊3的半徑方向位置。例如，使用者對於研磨墊3之半徑方向的位置，亦可將與研磨墊3中心CL之距離從100mm變更成200mm，亦可將研磨墊3之表面溫度從60度變更成70度。結果，墊溫度調整構件11係以將與研磨墊3中心CL之距離為200mm之研磨墊3的半徑方向位置之溫度維持在70度的方式對研磨墊3表面在上下方向移動。
流體供給系統30具備：作為貯存調整過溫度之流體的流體供給源之流體供給槽31；以及連結流體供給槽31與墊溫度調整構件11之加熱流體供給管32及加熱流體返回管33。加熱流體供給管32及加熱流體返回管33之一方端部連接於流體供給槽31，另一方端部連接於墊溫度調整構件11。
調整過溫度之加熱流體從流體供給槽31通過加熱流體供給管32供給至墊溫度調整構件11，並在墊溫度調整構件11中流動，而後從墊溫度調整構件11通過加熱流體返回管33返回流體供給槽31。如此，加熱流體在流體供給槽31與墊溫度調整構件11之間循環。流體供給槽31具有加熱器(無圖示)，加熱流體藉由加熱器而加熱至指定溫度。
加熱流體供給管32中安裝有第一開閉閥門41及第一流量控
制閥門42。第一流量控制閥門42配置於墊溫度調整構件11與第一開閉閥門41之間。第一開閉閥門41係不具流量調整功能之閥門，而第一流量控制閥門42係具有流量調整功能之閥門。
流體供給系統30進一步具備連接於墊溫度調整構件11之冷卻流體供給管51及冷卻流體排出管52。冷卻流體供給管51連接於設於設置研磨裝置之工廠的冷卻流體供給源(例如，冷水供給源)。冷卻流體通過冷卻流體供給管51供給至墊溫度調整構件11，並在墊溫度調整構件11中流動，而後從墊溫度調整構件11通過冷卻流體排出管52而排出。
冷卻流體供給管51中安裝有第二開閉閥門55及第二流量控制閥門56。第二流量控制閥門56配置於墊溫度調整構件11與第二開閉閥門55之間。第二開閉閥門55係不具流量調整功能之閥門，而第二流量控制閥門56係具有流量調整功能之閥門。
第二圖係顯示研磨裝置其他實施形態之模式圖。如第二圖所示，冷卻流體供給管51及冷卻流體排出管52之一方端部亦可連接於流體供給槽31，另一方端部連接於墊溫度調整構件11。本實施形態在流體供給槽31與墊溫度調整構件11之間循環的冷卻流體係在流體供給槽31中冷卻。同樣地，在流體供給槽31與墊溫度調整構件11之間循環的加熱流體係在流體供給槽31中加熱。第二圖之冷卻流體排出管52係冷卻流體返回管。
返回第一圖，墊溫度調整系統5進一步具備：測定研磨墊3之表面溫度(以下稱墊表面溫度)的墊溫度測定器39；以及依據藉由墊溫度測定器39所測定之墊表面溫度操作第一流量控制閥門42及第二流量控制閥門56的PID控制部40。第一開閉閥門41及第二開閉閥門55通常打開。
墊溫度測定器39配置於研磨墊3表面之上方，並構成以非接觸方式測定研磨墊3之表面溫度。墊溫度測定器39連接於PID控制部40，進一步經由PID控制部40而連接於溫度顯示器45。墊溫度測定器39亦可係測定研磨墊3之表面溫度的紅外線放射溫度計或熱電偶溫度計，亦可係測定研磨墊3之表面溫度而取得研磨墊3之溫度分布的紅外線熱像儀或熱電堆。墊溫度測定器39係紅外線放射溫度計、熱電偶溫度計、紅外線熱像儀、及熱電堆中至少1個溫度測定器。當晶圓W研磨而飛散之液體(漿液等)附著在墊溫度測定器39時，墊溫度測定器39可能無法正確測定研磨墊3之表面溫度。因此，墊溫度測定器39係配置在遠比研磨墊3表面高的位置。
第三圖係從上方觀看墊溫度測定器39之溫度測定區域的圖，第四圖係從側方觀看墊溫度測定器39之溫度測定區域的圖。如第三圖及第四圖所示，墊溫度測定器39係構成測定在包含研磨墊3之中心CL與研磨墊3之外周部3a的區域中之研磨墊3的表面溫度(參照第三圖及第四圖之虛線)。
墊溫度測定器39以非接觸方式測定研磨墊3之表面溫度，並將表面溫度之測定值傳送至PID控制部40。墊溫度測定器39亦可在每個指定時間測定研磨墊3之表面溫度。PID控制部40以墊表面溫度維持在預設之目標溫度的方式，依據所測定之墊表面溫度操作第一流量控制閥門42及第二流量控制閥門56。第一流量控制閥門42及第二流量控制閥門56按照來自PID控制部40之控制信號動作，調整供給至墊溫度調整構件11之加熱流體的流量及冷卻流體的流量。在流入墊溫度調整構件11之加熱流體及冷卻流體與研磨墊3之間進行熱交換，墊表面溫度因而變化。
供給至墊溫度調整構件11之加熱流體係使用溫水。溫水藉由流體供給槽31之加熱器例如約加熱至80℃。欲更快速使研磨墊3之表面溫度上昇情況下，亦可使用矽油作為加熱流體。使用矽油作為加熱流體情況下，矽油藉由流體供給槽31之加熱器加熱至100℃以上(例如約120℃)。供給至墊溫度調整構件11之冷卻流體係使用冷水或矽油。使用矽油作為冷卻流體情況下，冷卻流體供給源為將冷風裝置連接於冷卻流體供給管51，藉由將矽油冷卻至0℃以下，可迅速冷卻研磨墊3。
加熱流體供給管32及冷卻流體供給管51係完全獨立之配管。因此，加熱流體及冷卻流體不致混合，而同時供給至墊溫度調整構件11。加熱流體返回管33及冷卻流體排出管52亦為完全獨立之配管。因此，加熱流體不致與冷卻流體混合而返回流體供給槽31。冷卻流體不致與加熱流體混合而排出。
其次，參照第五圖說明墊溫度調整構件11之一例。第五圖係顯示墊溫度調整構件11之水平剖面圖。如第五圖所示，墊溫度調整構件11係具有形成於其內部之加熱流路61及冷卻流路62的熱交換構件。加熱流路61及冷卻流路62彼此鄰接而延伸，且螺旋狀延伸。本實施形態之加熱流路61比冷卻流路62短。
加熱流體供給管32連接到加熱流路61之入口61a，加熱流體返回管33連接於加熱流路61之出口61b。冷卻流體供給管51連接到冷卻流路62之入口62a，冷卻流體排出管52連接於冷卻流路62之出口62b。加熱流路61及冷卻流路62之入口61a、62a位於墊溫度調整構件11的周緣部，加熱流路61及冷卻流路62之出口61b、62b位於墊溫度調整構件11的中心部。因此，
加熱流體及冷卻流體從墊溫度調整構件11之周緣部朝向中心部以螺旋狀流動。加熱流路61及冷卻流路62完全分離，在墊溫度調整構件11中加熱流體及冷卻流體不致混合。另外，加熱流路61及冷卻流路62之形狀不限定於第五圖所示之實施形態，墊溫度調整構件11亦可具有交錯狀之加熱流路及冷卻流路。
第六圖係顯示研磨墊3上之墊溫度調整構件11與研磨頭1的位置關係俯視圖。墊溫度調整構件11從上方觀看時係圓形，墊溫度調整構件11之直徑比研磨頭1的直徑小。從研磨墊3之中心CL至墊溫度調整構件11之中心的距離，與從研磨墊3之中心CL至研磨頭1之中心的距離相同。由於加熱流路61及冷卻流路62彼此鄰接，因此加熱流路61及冷卻流路62除了在研磨墊3的徑方向之外，亦沿著研磨墊3之周方向排列。因此，研磨台2及研磨墊3旋轉時，接觸或接近研磨墊3之墊溫度調整構件11與加熱流體及冷卻流體兩者進行熱交換。
第七圖係顯示溫度顯示器45之模式圖。如第七圖所示，墊溫度調整系統5進一步具備顯示藉由墊溫度測定器39所測定之研磨墊3表面溫度的溫度顯示器45。PID控制部40連接於墊溫度測定器39及溫度顯示器45。墊溫度測定器39在其溫度測定區域測定研磨墊3之表面溫度，所測定之研磨墊3的表面溫度顯示於溫度顯示器45。溫度顯示器45以視覺上容易瞭解的方式顯示，如用顏色表現研磨墊3之各表面位置(換言之，以正交座標系統表示之研磨墊3的表面位置)的溫度等。例如，以紅色表示溫度高之研磨墊3的表面位置，藍色表示溫度低之研磨墊3的表面位置。溫度顯示器45以色分布顯示研磨墊3之表面溫度分布。
使用者亦可在溫度顯示器45上指定研磨墊3之測定位置，或是亦可藉由輸入座標來指定研磨墊3之測定位置。溫度顯示器45中顯示指定之研磨墊3的測定位置此時之溫度、任何時間之溫度、溫度隨時間之變化、研磨墊3之溫度分布、最大溫度、最小溫度、平均溫度、測定之溫度的時間積分值等。
PID控制部40係構成計算為了消除預設之目標溫度與測定之研磨墊3表面溫度的差所需之第一流量控制閥門42的操作量及第二流量控制閥門56的操作量。第一流量控制閥門42之操作量及第二流量控制閥門56之操作量換言之即是閥門開度。第一流量控制閥門42之操作量與加熱流體的流量成正比，第二流量控制閥門56之操作量與冷卻流體的流量成正比。
將第一流量控制閥門42及第二流量控制閥門56之各個操作量以0%至100%之數值表示時，PID控制部40係以藉由從100%減去第一流量控制閥門42之操作量，來決定第二流量控制閥門56之操作量的方式構成。一種實施形態之PID控制部40亦可藉由從100%減去第二流量控制閥門56之操作量，來決定第一流量控制閥門42之操作量。
第一流量控制閥門42之操作量係100%者，表示第一流量控制閥門42全開，第一流量控制閥門42之操作量係0%者表示第一流量控制閥門42完全關閉。同樣地，第二流量控制閥門56之操作量係100%者表示第二流量控制閥門56全開，第二流量控制閥門56之操作量係0%者表示第二流量控制閥門56完全關閉。
第一流量控制閥門42之操作量係100%時之加熱流體的流量，與第二流量控制閥門56之操作量係100%時之冷卻流體的流量相同。因
此，通過第一流量控制閥門42之加熱流體的流量、與通過第二流量控制閥門56之冷卻流體的流量之合計隨時保持一定。
PID控制部40係以第一流量控制閥門42之操作量與第二流量控制閥門56之操作量的總和成為100%之方式，操作第一流量控制閥門42及第二流量控制閥門56。
採用本實施形態時，墊溫度調整構件11之加熱流路61中僅有加熱流體流動，冷卻流路62中僅有冷卻流體流動。加熱流體及冷卻流體之各個流量依據研磨墊3的表面溫度來控制。換言之，第一流量控制閥門42及第二流量控制閥門56係藉由PID控制部40依據研磨墊3的表面溫度與目標溫度之差來操作。因此，可將研磨墊3之表面溫度穩定地維持在目標溫度。
第八圖係顯示墊溫度調整構件11其他實施形態之圖。沒有特別說明之本實施形態的構成及動作與上述實施形態相同，因此省略其重複說明。如第八圖所示，墊溫度調整構件11係在研磨墊3表面吹送冷卻流體之冷卻噴嘴。本實施形態之冷卻流體係使用空氣或惰性氣體(例如氮氣)等的冷卻氣體。在冷卻噴嘴之墊溫度調整構件11內部形成有冷卻流體流動之冷卻流路12。冷卻流路12連接於冷卻流體供給管51及墊溫度調整構件11之噴射口。通過冷卻流體供給管51供給冷卻流體至墊溫度調整構件11時，冷卻流體係從墊溫度調整構件11之噴射口供給至研磨墊3的表面上。冷卻流體供給管51中安裝有用於控制從墊溫度調整構件11供給至研磨墊3表面上之冷卻流體流量的第二流量控制閥門56。本實施形態不使用加熱流體。
墊溫度調整構件11係熱交換構件(參照第五圖)時，PID控制部40在晶圓W研磨中，藉由操作流量控制閥門42、56可使研磨墊3之表面
溫度變化。墊溫度調整構件11係冷卻噴嘴(參照第八圖)時，PID控制部40在晶圓W之研磨中，藉由操作第二流量控制閥門56可使研磨墊3之表面溫度變化。
墊溫度測定器39測定研磨晶圓W時之研磨墊3的表面溫度，並將表面溫度之測定值傳送至PID控制部40。PID控制部40係構成從墊溫度測定器39取得研磨墊3之表面溫度測定值，並依據研磨墊3之表面溫度隨時間的變化來計算PID參數。
PID參數係使用極限循環法、階躍響應法、及齊格爾-尼可爾之極限靈敏度法中的任何一種，並依據研磨墊3之表面溫度隨時間的變化來計算。亦可依據模糊推理調整藉由此等方法所計算的PID參數，亦可使用可使目標值追隨性與干擾抑制性皆達到最佳化的二自由度PID方式計算PID參數。
PID控制部40使用具備藉由上述方法所計算之PID參數的PID運算公式(於後述)，計算使研磨墊3之溫度目標值與表面溫度的測定值之偏差為最小的流量控制閥門42、56之操作量。而後，PID控制部40在晶圓W研磨中按照所計算之操作量操作流量控制閥門42、56。
PID控制部40係構成在晶圓W研磨中自動計算PID參數。以下，參照圖式說明計算PID參數之方法的一例之極限循環法。
第九圖係極限循環法之說明圖。第九圖中，符號PV表示研磨墊3之表面溫度的測定值，符號MV表示流量控制閥門42、56之操作量，符號SV表示研磨墊3之表面溫度的溫度目標值。另外，在顯示第九圖中之測定值PV與時間之關係的曲線圖(第九圖之上側曲線圖)中，縱軸表示測定
值PV，橫軸表示時間。在顯示第九圖中之流量控制閥門42、56的操作量MV與時間之關係的曲線圖(第九圖下側之曲線圖)中，縱軸表示流量控制閥門42、56之操作量MV，橫軸表示時間。
以流量控制閥門42、56反覆全開與全關之方式決定流量控制閥門42、56的操作量。更具體而言，第一流量控制閥門42全開(操作量100%)時第二流量控制閥門56係全關(操作量0%)。再者，第二流量控制閥門56全開(操作量100%)時，第一流量控制閥門42係全關(操作量0%)。如此，流量控制閥門42、56反覆全開與全關之動作稱為流量控制閥門42、56的2個位置動作。
參照第十圖說明流量控制閥門42、56之2個位置動作的控制。第十圖係顯示流量控制閥門42、56的2個位置動作之圖。第十圖中，縱軸表示流量控制閥門42、56之操作量MV，橫軸表示偏差e。第一流量控制閥門42之操作量係0%，且第二流量控制閥門56之操作量係100%時，流量控制閥門42、56之操作量係-M。第一流量控制閥門42之操作量係100%，且第二流量控制閥門56之操作量係0%時，流量控制閥門42、56之操作量係+M。
如第九圖所示，測定值PV比溫度目標值SV高時，PID控制部40以操作量0%將第一流量控制閥門42全關，且以操作量100%將第二流量控制閥門56全開，使研磨墊3之表面溫度降低。測定值PV比溫度目標值SV低時，PID控制部40以操作量100%將第一流量控制閥門42全開，且以操作量0%將第二流量控制閥門56全關而使研磨墊3之表面溫度上昇。換言之，PID控制部40於測定值PV比溫度目標值SV高時，係輸出冷卻側之操作量
-M，測定值PV比溫度目標值SV低時，係輸出加熱側之操作量+M。如此，PID控制部40使流量控制閥門42、56反覆開閉，而使研磨墊3之表面溫度周期性變化。此種周期性之溫度變化稱為極限循環波形。發生之極限循環波形的周期亦可係2~3周期。
因為隨著晶圓W之研磨進行，研磨墊3的表面溫度逐漸上昇，所以PID控制部40在關閉第一開閉閥門41狀態下，即使藉由反覆開閉流量控制閥門56，仍可使極限循環波形發生。換言之，PID控制部40在測定值PV比溫度目標值SV高時，亦可以操作量100%將流量控制閥門56全開，於測定值PV比溫度目標值SV低時，亦可以操作量0%將流量控制閥門56全關。
墊溫度調整構件11係冷卻噴嘴情況下，PID控制部40藉由控制供給至研磨墊3表面上之冷卻流體的流量，可使極限循環波形發生。換言之，測定值PV比溫度目標值SV高時，PID控制部40將流量控制閥門56全開，而在研磨墊3表面上供給冷卻流體。測定值PV比溫度目標值SV低時，PID控制部40將流量控制閥門56全關，而停止對研磨墊3表面供給冷卻流體。
PID控制部40依據所發生之極限循環波形決定研磨墊3之表面溫度的振幅X及等待時間Lt。等待時間Lt係求出從第一流量控制閥門42全關，且第二流量控制閥門56全開之時刻起至墊表面溫度開始下降之時刻的時間差L1，並求出從第一流量控制閥門42全開，且第二流量控制閥門56全關之時刻起至墊表面溫度開始上昇之時刻的時間差L2，將時間差L1與時間差L2之和除以2而獲得。換言之，等待時間Lt可從下述公式(1)決定。
Lt=(L1+L2)/2 (1)
振幅X係算出研磨墊3之溫度目標值SV與墊表面溫度的極大
值之差(絕對值)A1，並算出研磨墊3之溫度目標值SV與墊表面溫度的極小值之差(絕對值)A2，將差A1與差A2之和除以2而獲得。換言之，振幅可從下述公式(2)決定。
X=(A1+A2)/2 (2)
PID控制部40使用流量控制閥門42、56之操作量的振幅M、研磨墊3之表面溫度的振幅X、及等待時間Lt，分別算出極限靈敏度Kc及極限周期Tc。極限靈敏度Kc藉由使用下述公式(3)而求出，極限周期Tc藉由使用下述公式(4)而求出。
Kc=4×M/(π×X) (3)
Tc=4×Lt (4)
PID控制部40從算出之極限靈敏度Kc及極限周期Tc計算PID參數。PID參數係用於PID控制流量控制閥門42、56所需的參數，且包含比例增益Kp、積分時間Ti、與微分時間Td。以下，說明計算PID參數之方法。
第十一圖係顯示用於計算PID參數之係數的一例圖。第十一圖中顯示用於計算定值控制方向(Ziegler and Nichols)及追值控制方向(Chien,Hrones,and Reswick)之控制原則中的PID參數(及PI參數)之係數。另外，用於計算PID參數之係數並非限定於第十一圖所示之數值者。此等係數係依晶圓W之研磨條件而預先決定。藉由將指定係數與極限靈敏度Kc及極限周期Tc分別相乘，即可計算PID參數(換言之，即比例增益Kp、積分時間Ti、及微分時間Td)。
如上述，PID控制部40使用具備該計算之PID參數的PID運算公式，來計算用於使溫度目標值SV與研磨墊3之表面溫度的測定值PV之偏
差為最小的流量控制閥門42、56之操作量。PID運算公式可表示為：
第十二圖係顯示計算PID參數時之反饋控制系統圖。如第十二圖所示，對於測定值PV與溫度目標值SV之偏差e，進行將作為非線形要素N(X)之偏差e作為基準的流量控制閥門42、56之2個位置動作，計算對於使偏差e為最小之控制對象P(jω)的輸入，亦即流量控制閥門42、56之操作量MV。如此，PID控制部40操作流量控制閥門42、56，而將研磨墊3之表面溫度維持在希望的目標溫度。
本實施形態之PID控制部40係由專用電腦或通用電腦構成。第十三圖係顯示PID控制部40之構成的模式圖。PID控制部40具備：儲存程式及資料等之記憶裝置110；按照儲存於記憶裝置110之程式進行運算的CPU(中央處理裝置)等之處理裝置120；用於將資料、程式及各種資訊輸入記憶裝置110之輸入裝置130；用於輸出處理結果及處理後之資料的輸出裝置140；及用於連接到網際網路等網路的通信裝置150。
記憶裝置110具備：處理裝置120可存取之主記憶裝置111；及儲存資料及程式之輔助記億裝置112。主記憶裝置111例如係隨機存取記憶體(RAM)，輔助記億裝置112係硬碟(HDD)或固態硬碟(SSD)等儲存裝置。
輸入裝置130備有鍵盤、滑鼠，進一步具備：用於從記錄媒體讀取資料之記錄媒體讀取裝置132；及連接記錄媒體之記錄媒體埠134。
記錄媒體係永久性實體之電腦可讀取的記錄媒體，例如係光碟(例如CD-ROM、DVD-ROM)、半導體記憶體(例如，USB Flash drive、記憶卡)。記錄媒體讀取裝置132之例為CD磁碟機、DVD磁碟機等光學磁碟機，或讀卡機。記錄媒體埠134之例為USB端子。記錄於記錄媒體之程式及/或資料經由輸入裝置130導入PID控制部40，並儲存於記憶裝置110之輔助記億裝置112中。輸出裝置140具備：顯示裝置141、印刷裝置142。印刷裝置142亦可省略。上述之溫度顯示器45亦可用作PID控制部40用之顯示裝置。此時，顯示裝置141亦可省略。
PID控制部40按照電性儲存於記憶裝置110之程式而動作。第十四圖係顯示按照程式動作之PID控制部40的動作步驟流程圖。PID控制部40執行：對研磨頭1下達指令，將晶圓W按壓於研磨墊3表面，使研磨頭1執行研磨晶圓W之動作的步驟(參照第十四圖之步驟1)；在晶圓W研磨中，藉由操作流量控制閥門42、56而使研磨墊3之表面溫度變化的步驟(參照第十四圖之步驟2)；使墊溫度測定器39執行測定研磨墊3表面溫度之動作，而取得研磨墊3表面溫度之測定值的步驟(參照第十四圖之步驟3、4)；依據研磨墊3表面溫度隨時間之變化計算PID參數的步驟(參照第十四圖之步驟5)；使用具備PID參數之PID運算公式計算用於使溫度目標值SV與研磨墊3表面溫度之測定值PV的偏差為最小之流量控制閥門42、56的操作量之步驟(參照第十四圖之步驟6)；及依據該操作量操作流量控制閥門42、56之步驟(參照第十四圖之步驟7)。
用於使PID控制部40執行此等步驟之程式係記錄於永久性實體之電腦可讀取的記錄媒體，並經由記錄媒體提供給PID控制部40。此
外，程式亦可經由網際網路等通信網路而提供給PID控制部40。
其次，參照圖式說明計算PID參數之方法的其他例之階躍響應法。第十五圖係階躍響應法的說明圖。第十五圖中，符號PV表示研磨墊3表面溫度之測定值，符號MV表示流量控制閥門42、56之操作量。第十五圖之縱軸表示測定值PV及操作量MV，第十五圖之橫軸表示時間。
如第十五圖所示，PID控制部40將第一流量控制閥門42從全關切換成全開，且將第二流量控制閥門56從全開切換成全關，而使研磨墊3之表面溫度變化。墊溫度測定器39測定此時研磨墊3之表面溫度，並傳送至PID控制部40。PID控制部40從墊溫度測定器39取得該測定值，計算顯示研磨墊3表面溫度隨時間變化之曲線的切線TL之斜度R，來決定切線TL之斜度R、等待時間Lt、及時間常數τ。另外，第十五圖所示之測定值PV的曲線稱為處理反應曲線。
PID控制部40即使在關閉第一開閉閥門41狀態下，藉由將第二流量控制閥門56從全開切換成全關，仍可產生處理反應曲線。墊溫度調整構件11係冷卻噴嘴時，PID控制部40亦藉由控制供給至研磨墊3表面上之冷卻流體的流量而產生處理反應曲線。換言之，PID控制部40可藉由將第二流量控制閥門56從全開切換成全關而產生處理反應曲線。
如第十五圖所示，切線TL在以0%至100%之數值表示測定值PV時，係通過測定值PV上昇至指定數值(本實施形態係63%)時處理反應曲線上之點P1的切線。斜度R依據切線TL求出。等待時間Lt係藉由計算從全開第一流量控制閥門42之時刻至在切線TL與橫軸之交叉點P2上之時刻的時間差而求出。時間常數τ係藉由計算從在交叉點P2之時刻至對應於點P1之
時刻的時間差而求出。
PID控制部40使用切線TL之斜度R、等待時間Lt及時間常數τ計算PID參數。更具體而言，比例增益Kp可藉由使用下述公式(6)而求出。
Kp=a/(R×Lt) (6)
積分時間Ti可藉由使用下述公式(7)或下述公式(8)而求出。
Ti=b×Lt (7)
Ti=b×τ (8)
微分時間Td可藉由使用下述公式(9)而求出
Td=c×Lt (9)
此處，上述公式(6)~(9)中之係數a、b、c係指定的數值，例如係數a係1.2，係數b係2.0，係數c係0.5。
PID控制部40使用具備該算出之PID參數的PID運算公式(參照上述公式(5))，計算用於使溫度目標值SV與研磨墊3表面溫度之測定值PV的偏差為最小之流量控制閥門42、56的操作量。
其次，參照圖式說明計算PID參數之方法另外例之齊格爾-尼可爾之極限靈敏度法。第十六圖係齊格爾-尼可爾之極限靈敏度法的說明圖。第十六圖中，符號PV表示研磨墊3表面溫度之測定值，符號SV表示研磨墊3表面溫度之溫度目標值，符號Pu表示極限增益之周期。曲線Kp1係第一增益之測定值PV的控制曲線，曲線Kp2係比第一增益Kp1大之第二增益的測定值PV之控制曲線，曲線Kp3係比第二增益Kp2大之第三增益的測定值PV之控制曲線(Kp1<Kp2<Kp3)。第十六圖之縱軸表示測定值PV，第十六
圖之橫軸表示時間。
PID控制部40在使積分時間Ti及微分時間Td無效的狀態下，使第一增益Kp1、第二增益Kp2、及第三增益Kp3依序增加，而在溫度目標值SV與測定值PV之間產生波動(測定值PV之波形)。一種實施形態係每10增加增益的數值。第十六圖係輸出第三增益Kp3時產生波動。該第三增益Kp3由極限增益Ku決定。
PID控制部40計算該極限增益Ku之周期Pu。PID控制部40使用極限增益Ku及周期Pu計算PID參數(比例增益Kp、積分時間Ti、微分時間Td)。更具體而言，比例增益Kp可藉由使用下述公式(10)而求出，積分時間Ti可藉由使用下述公式(11)而求出，微分時間Td可藉由使用下述公式(12)而求出。
Kp=a×Ku (10)
Ti=b×Pu (11)
Td=c×Pu (12)
此處，上述公式(10)~(12)中之係數a、b、c係指定的數值，例如係數a係0.6，係數b係0.5，係數c係0.125。
PID控制部40使用具備該算出之PID參數的PID運算公式(參照上述公式(5))，計算用於使溫度目標值SV與研磨墊3表面溫度之測定值PV的偏差為最小之流量控制閥門42、56的操作量。
採用本實施形態時，PID控制部40因為可在晶圓W之研磨中，依據研磨墊3表面溫度隨時間之變化自動計算PID參數，所以不需要為了決定PID參數而試行錯誤的實驗、特別知識、經驗及技術，不需要倚賴熟
練者。因此，可在短時間且有效地決定PID參數。再者，採用本實施形態時，因為可大幅減少時間及人員，所以可減少成本。
PID控制部40係構成執行預料之研磨墊3表面溫度的模擬，作為以使用上述PID運算公式所計算之操作量操作流量控制閥門42、56的結果。顯示模擬結果之研磨墊3的表面位置由使用者任意決定，PID控制部40依據PID參數及溫度目標值SV來執行模擬。
再者，PID控制部40係構成進一步執行表示在變更溫度目標值SV情況下預料之研磨墊3表面溫度隨時間變化的模擬。第十七圖係顯示表示研磨墊3之表面溫度隨時間變化的模擬結果圖。如第十七圖所示，研磨墊3之表面溫度隨時間變化的模擬結果顯示於溫度顯示器45。顯示模擬結果之研磨墊3的表面位置由使用者任意決定。
因為各晶圓W研磨處理時適當之PID參數不同，所以PID控制部40係構成各晶圓W研磨處理時自動決定PID參數。晶圓W之研磨處理例如依晶圓W之膜厚、研磨墊、漿液種類而變更。
第十八圖係顯示各晶圓W研磨處理時計算PID參數情形之流程圖。首先，為了計算適當之PID參數，而使用極限循環法、階躍響應法、及齊格爾-尼可爾之極限靈敏度法中的任何一種來研磨1片晶圓W(參照第十八圖之步驟1)。此時，晶圓W按照用於計算PID參數之研磨處理程式研磨。另外，使用極限循環法時，研磨1片晶圓W時之溫度目標值SV，與實際研磨處理中研磨晶圓W時之溫度目標值相同。
從極限循環法、階躍響應法、及齊格爾-尼可爾之極限靈敏度法計算最適當的PID參數(參照第十八圖之步驟2)，執行反映算出之PID
參數的晶圓研磨(參照第十八圖之步驟3)。藉由與該晶圓W研磨時之研磨處理不同的研磨處理來研磨晶圓W時，再度研磨1片晶圓W，並計算最適當之PID參數(參照第十八圖之步驟4)。另外，僅變更研磨墊3之溫度目標值SV時，PID控制部40亦可執行預料之研磨墊3表面溫度的模擬(參照第十八圖之步驟5)。此時，溫度顯示器45中亦可顯示操作流量控制閥門42、56起至研磨墊3之表面溫度變化的時間、研磨墊3之表面溫度變化產生的超越量(Overshoot)大小、溫度目標值SV與測定值PV之偏差、研磨墊3表面溫度之測定值PV波形中產生的波動大小。
上述實施形態是以具有本發明所屬之技術領域的一般知識者可實施本發明為目的而記載者。熟悉本技術之業者當然可形成上述實施形態之各種變形例，本發明之技術性思想亦可適用於其他實施形態。因此本發明不限定於記載之實施形態，而應解釋成係按照藉由申請專利範圍所定義之技術性思想的最廣範圍者。
1‧‧‧研磨頭
2‧‧‧研磨台
3‧‧‧研磨墊
4‧‧‧研磨液供給噴嘴
5‧‧‧墊溫度調整系統
11‧‧‧墊溫度調整構件
20‧‧‧修整器
30‧‧‧流體供給系統
31‧‧‧流體供給槽
32‧‧‧加熱流體供給管
33‧‧‧加熱流體返回管
39‧‧‧墊溫度測定器
40‧‧‧PID控制部
41‧‧‧第一開閉閥門
42‧‧‧第一流量控制閥門
45‧‧‧溫度顯示器
51‧‧‧冷卻流體供給管
52‧‧‧冷卻流體排出管
55‧‧‧第二開閉閥門
56‧‧‧第二流量控制閥門
71‧‧‧上下移動機構
W‧‧‧晶圓
Claims (18)
- 一種研磨方法，其特徵為：係將基板按壓於研磨墊表面來研磨該基板，前述基板研磨中，藉由操作用於控制流入墊溫度調整構件之流體流量的流量控制閥門，使前述研磨墊之表面溫度變化，測定前述研磨墊之表面溫度，依據前述研磨墊之表面溫度隨時間的變化計算PID參數，使用具備前述PID參數之PID運算公式，計算使溫度目標值與前述研磨墊之表面溫度測定值的偏差為最小之前述流量控制閥門的操作量，在前述基板研磨中按照前述操作量操作前述流量控制閥門。
- 如申請專利範圍第1項之研磨方法，其中測定前述研磨墊之表面溫度的工序包含測定包含前述研磨墊之中心與外周部的區域之溫度分布的工序。
- 如申請專利範圍第1項之研磨方法，其中使前述研磨墊之表面溫度變化的工序，係在前述基板研磨中，使墊溫度調整構件接觸或接近於前述研磨墊表面，藉由操作用於控制流入該墊溫度調整構件之流體流量的流量控制閥門，而使前述研磨墊之表面溫度變化的工序。
- 如申請專利範圍第1項之研磨方法，其中使前述研磨墊之表面溫度變化的工序，係在前述基板之研磨中，藉由操作用於控制從墊溫度調整構件供給至前述研磨墊表面上之流體流量的流量控制閥門，而使前述研磨墊之表面溫度變化的工序。
- 如申請專利範圍第1項之研磨方法，其中前述流體係加熱流體及冷卻流體。
- 如申請專利範圍第1項之研磨方法，其中計算前述PID參數之工序，係使用極限循環(Limit Cycle)法、階躍響應法、齊格爾-尼可爾(Ziegler-Nichals)之極限靈敏度法中的任何一種，依據前述研磨墊之表面溫度隨時間的變化，來計算PID參數之工序。
- 如申請專利範圍第1項之研磨方法，其中執行預料之前述研磨墊的表面溫度模擬，作為以使用前述PID運算公式所計算之操作量操作前述流量控制閥門的結果。
- 如申請專利範圍第7項之研磨方法，其中進一步執行表示在變更前述溫度目標值情況下預料之前述研磨墊表面溫度隨時間變化的模擬。
- 一種研磨裝置，其特徵為具備：研磨台，其係支撐研磨墊；研磨頭，其係將基板按壓於前述研磨墊；及墊溫度調整系統，其係調整前述研磨墊之表面溫度；前述墊溫度調整系統具備：墊溫度調整構件，其係在內部形成有流體流動之流路；流體供給管，其係連接於前述流路；流量控制閥門，其係安裝於前述流體供給管上；墊溫度測定器，其係測定前述研磨墊之表面溫度；及PID控制部，其係操作前述流量控制閥門；前述PID控制部在前述基板研磨中，操作前述流量控制閥門，使 前述研磨墊之表面溫度變化，從前述墊溫度測定器取得前述研磨墊之表面溫度測定值，依據前述研磨墊之表面溫度隨時間的變化計算PID參數，使用具備前述PID參數之PID運算公式，計算用於使溫度目標值與前述研磨墊之表面溫度測定值的偏差為最小之前述流量控制閥門的操作量，並按照前述操作量操作前述流量控制閥門。
- 如申請專利範圍第9項之研磨裝置，其中前述墊溫度測定器係紅外線放射溫度計、熱電偶溫度計、紅外線熱像儀及熱電堆中至少1個溫度測定器。
- 如申請專利範圍第9項之研磨裝置，其中前述墊溫度測定器係構成測定包含前述研磨墊之中心與外周部的區域中之溫度分布。
- 如申請專利範圍第9項之研磨裝置，其中前述墊溫度調整系統進一步具備溫度顯示器，其係顯示藉由前述墊溫度測定器所測定之前述研磨墊的表面溫度。
- 如申請專利範圍第9項之研磨裝置，其中前述墊溫度調整構件係對前述研磨墊表面吹送冷卻流體之冷卻噴嘴。
- 如申請專利範圍第9項之研磨裝置，其中前述墊溫度調整構件具有可接觸於前述研磨墊表面之墊接觸面。
- 如申請專利範圍第9項之研磨裝置，其中前述PID控制部係使用極限循環法、階躍響應法、齊格爾-尼可爾之極限靈敏度法中的任何一種計算PID參數。
- 如申請專利範圍第9項之研磨裝置，其中前述PID控制部係構成執行預料之前述研磨墊的表面溫度模擬，作為以使用前述PID運算公式所計算之操作量操作前述流量控制閥門的結果。
- 如申請專利範圍第16項之研磨裝置，其中前述PID控制部係構成進一步執行表示在變更前述溫度目標值情況下預料之前述研磨墊表面溫度隨時間變化的模擬。
- 一種永久性電腦可讀取的記錄媒體，係記錄有用於使電腦執行以下步驟之程式：對研磨頭下達指令，使前述研磨頭執行將基板按壓於研磨墊表面來研磨該基板之動作；藉由操作為了控制流入墊溫度調整構件之流體流量而設的流量控制閥門，使前述研磨墊之表面溫度變化；取得前述研磨墊之表面溫度的測定值；依據前述研磨墊之表面溫度隨時間的變化計算PID參數；使用具備前述PID參數之PID運算公式，計算用於使溫度目標值與前述研磨墊之表面溫度測定值的偏差為最小之前述流量控制閥門的操作量；及按照前述操作量操作前述流量控制閥門。
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