TW202147424A - 研磨裝置及研磨方法 - Google Patents
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Abstract
本發明揭示了一種研磨裝置,使用具有研磨面的研磨墊來進行對象物的研磨,該研磨裝置具備:研磨台,該研磨台構成為能夠旋轉,用於支承上述研磨墊並使該研磨墊旋轉;保持體,該保持體用於保持上述對象物並將上述對象物按抵到上述研磨墊;研磨液供給裝置,該研磨液供給裝置具有接觸構件,通過在上述接觸構件與上述研磨墊接觸或相鄰的狀態下向上述接觸構件的底面的開口部供給研磨液而使研磨液在上述研磨墊上擴散,該研磨液供給裝置利用上述接觸構件攔截由於上述研磨墊的旋轉而返回的使用後的研磨液的至少一部分,上述接觸構件根據相對於上述研磨墊的徑向的角度,而取得將被攔截的上述研磨液留在上述研磨墊上的方向或排出的方向;臂,該臂與上述研磨液供給裝置連結;旋轉機構,該旋轉機構使上述研磨液供給裝置相對於上述臂旋轉;以及控制裝置,該控制裝置控制上述旋轉機構而變更上述研磨液供給裝置相對於上述研磨墊的徑向的角度,從而控制上述研磨液供給裝置的上述接觸構件對研磨液的排出量。
Description
本發明係關於一種研磨裝置和研磨方法。
在半導體器件的製造工序中,半導體器件表面的平坦化技術變得越來越重要。作為平坦化技術,公知有化學機械研磨(CMP(chemical Mechanical Polishing))。關於該化學機械研磨,使用研磨裝置,一邊向研磨墊供給包含二氧化矽(SiO2)和/或二氧化鈰(CeO2)等磨粒的研磨液(漿料)一邊使半導體晶片等基板與研磨墊滑動接觸而進行研磨。
進行CMP工序的研磨裝置具備:支承研磨墊的研磨台、用於保持基板的稱為頂環或者研磨頭等的基板保持機構。該研磨裝置從研磨液供給噴嘴向研磨墊供給研磨液,以規定的壓力將基板向研磨墊的表面(研磨面)按壓。此時,通過使研磨台和基板保持機構旋轉而使基板與研磨面滑動接觸,從而將基板的表面研磨成平坦且鏡面。
這裡,CMP裝置所使用的研磨液價格高,使用完的研磨液的處理也需要成本,因此,為了削減CMP裝置的運轉成本和半導體器件的製造成本,要求削減研磨液的使用量。另外,要求抑製或防止使用完的研磨液和副生成物對基板的品質和/或研磨率帶來的影響。
作為本課題的解決對策之一,在研磨裝置中,經由載置在研磨墊上的墊狀或者箱狀的研磨液供給裝置或者調整機構而將研磨液供給到研磨墊上(例如,專利文獻1至5)。在這些研磨液供給裝置或者調整機構中,將擦拭器、包圍形狀的罐、噴射器向研磨墊按壓,而調整研磨液的流動。具體而言,在專利文獻1中記載有如下的結構:從研磨劑供給機構供給到研磨面上的研磨劑通過作為擦拭器發揮功能的調整機構無遺漏地延伸而供給到基板。在專利文獻2中記載有如下的結構:使借助離心力從研磨台的中心擴展而朝向研磨台外的研磨液超過長方體容器的一方的側壁而流入,從另一方的側壁中的研磨面中心側供給到基板。
在專利文獻3中記載有如下的結構:將沒有底的包圍的形狀的罐載置於研磨面,從罐的壁與研磨面之間供給研磨液,並且通過按壓軸將罐向研磨面按壓。另外,像專利文獻4中記載的那樣,使擦拭器刮片與研磨面接觸,從擦拭器刮片與研磨面之間將研磨液供給到基板保持位置。在該結構中,為了調整擦拭器刮片對研磨面的按壓力,利用致動器按壓擦拭器刮片。
在專利文獻5所記載的裝置中,記載有如下的結構:通過在內部具備錘的墊狀的噴射器(供給裝置)而將研磨液供給到研磨面上。該墊狀的供給裝置通過與研磨台外的支承構造連接的桿而支承在研磨面上,利用自重而向研磨面按壓,並且從底面與研磨面之間的間隙將研磨液朝向基板保持位置供給。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1:日本特開平10-217114號
專利文獻2:日本特許第2903980號
專利文獻3:日本特開平11-14811號
專利文獻4:日本特表2019-520991號
專利文獻5:美國專利第8845395號
在上述文獻所公開的供給裝置和調整機構中,在研磨處理中,在配置於研磨面上的供給裝置和調整機構中,存在研磨液和/或研磨殘渣等飛散而附著於研磨液供給裝置的表面和內部的情況。附著的研磨液和/或研磨殘渣等有時在供給裝置的表面、內部固化,而下落到研磨面上,在該情況下,有可能對基板表面帶來損傷,並由此對研磨品質帶來影響。這裡,在通常的研磨裝置中以研磨後的研磨墊表面的清洗為目的,附加有霧化器、高壓水沖洗等墊清洗機構,在基於該清洗機構的墊清洗時,能夠除去附著於供給裝置的一部分的研磨液。然而,該清洗是在研磨墊上的清洗,因此被除去的研磨液和/或研磨殘渣等有可能殘留於研磨墊上,在該情況下,有可能產生由於殘留的研磨液和/或研磨殘渣等對下一研磨的基板造成的損傷。因此,優選能夠在研磨墊的範圍外除去附著於供給裝置的研磨液和/或研磨殘渣等。
另外,在上述文獻所公開的供給裝置和調整機構中,由於向研磨墊按壓而調整研磨液流動,因此在研磨處理時通過研磨台的旋轉而在研磨液供給裝置與研磨墊之間產生摩擦轉矩,由此供給裝置傾斜、或者產生振動,從而供給裝置與研磨墊的接觸狀態變得不均勻。在該情況下,由於研磨液的流動的調整變得不均勻,因而研磨性能變動。因此,從研磨性能的穩定性的觀點出發,在研磨時,期望抑制/防止由摩擦轉矩引起的供給裝置與研磨墊的接觸狀態的不均勻化。另外,為了削減研磨裝置的運轉成本和半導體器件的製造成本,期望進一步降低研磨液的使用量。另外,期望兼得研磨液的使用量降低和研磨品質的維持。
本發明的目的在於,提供解決上述的技術問題的至少一部分的研磨液供給系統。
根據本發明的一個方式,提供一種研磨裝置,使用具有研磨面的研磨墊來進行對象物的研磨,該研磨裝置具備:研磨台,該研磨台構成為能夠旋轉,用於支承上述研磨墊並使該研磨墊旋轉;保持體,該保持體用於保持上述對象物並將上述對象物按抵到上述研磨墊;研磨液供給裝置,該研磨液供給裝置具有接觸構件,通過在上述接觸構件與上述研磨墊接觸或相鄰的狀態下向上述接觸構件的底面的開口部供給研磨液而使研磨液在上述研磨墊上擴散,該研磨液供給裝置利用上述接觸構件攔截由於上述研磨墊的旋轉而返回的使用後的研磨液的至少一部分,上述接觸構件根據相對於上述研磨墊的徑向的角度,而取得將被攔截的上述研磨液留在上述研磨墊上的方向或排出的方向;臂,該臂與上述研磨液供給裝置連結;旋轉機構,該旋轉機構使上述研磨液供給裝置相對於上述臂旋轉;以及控制裝置,該控制裝置控制上述旋轉機構而變更上述研磨液供給裝置相對於上述研磨墊的徑向的角度,從而控制上述研磨液供給裝置的上述接觸構件對研磨液的排出量。
根據本發明的一個方式,提供一種研磨方法,使用具有研磨面的研磨墊、配置在上述研磨墊上的研磨液供給裝置而進行對象物的研磨,在使上述研磨液供給裝置的接觸構件與上述研磨墊接觸或相鄰的狀態下向上述接觸構件的底面的開口部供給研磨液而使研磨液在上述研磨墊上擴散,利用上述接觸構件攔截由於上述研磨墊的旋轉而返回的使用後的研磨液的至少一部分,根據上述接觸構件相對於上述研磨墊的徑向的角度,而使被攔截的上述研磨液留在上述研磨墊上和/或排出,至少在預先排出時或者在上述對象物的研磨中,變更上述研磨液供給裝置在上述研磨墊上的角度和/或位置,由此控制研磨液的排出量,該預先排出是指在上述對象物的研磨之前向上述研磨墊供給研磨液。
以下,參照附圖對本發明的實施方式進行說明。在附圖中,對相同或者類似的要素標註相同或者類似的參照符號,在各實施方式的說明中有時省略關於相同或者類似的要素的重複的說明。另外,各實施方式所示的特徵只要相互不矛盾,就能夠應用於其他的實施方式。
在本說明書中,“基板”不僅包含半導體基板、玻璃基板、液晶基板、印刷電路基板,還包含磁性記憶媒介、磁性記憶檢測器、反射鏡、光學元件、微小機械元件、或者局部製作的集成電路、其他任意的被處理對象物。基板包含含有多邊形、圓形的任意的形狀的結構。另外,在本說明書中,有時使用“前面”、“後面”、“前方”、“後方”、“上”、“下”、“左”、“右”、“鉛垂”、“水平”等表達,但為了便於說明,這些表示例示的附圖的紙面上的位置、方向,在裝置使用時等實際的配置中有時不同。
(研磨裝置的概略結構)
圖1是表示本發明的一個實施方式的研磨裝置的概略結構的圖。本實施方式的研磨裝置1構成為:能夠使用具有研磨面102的研磨墊100來進行作為研磨對象物的半導體晶片等基板WF的研磨。像圖示那樣,研磨裝置1具備:支承研磨墊100的研磨台20以及保持基板並將基板按抵到研磨墊100的研磨面102的頂環(基板保持部)30。並且,研磨裝置1具備:向研磨墊100供給研磨液(漿料)的研磨液供給系統40以及用於向研磨面102噴射純水等液體和/或氮氣等氣體而沖刷使用完的漿料、研磨殘渣等的霧化器50。
研磨台20形成為圓盤狀,構成為能夠將其中心軸作為旋轉軸線而旋轉。研磨墊100通過黏貼等而安裝於研磨台20。研磨墊100的表面形成研磨面102。通過未圖示的馬達使研磨台20旋轉,由此研磨墊100與研磨台20一體旋轉。
頂環30在其下表面通過真空吸附等來保持作為研磨對象物的基板WF。頂環30構成為能夠通過來自未圖示的馬達的動力而與基板一同旋轉。頂環30的上部經由軸31而與支承臂34連接。頂環30能夠通過經由未圖示的氣缸、滾珠絲槓的馬達驅動而在上下方向上移動,從而能夠調整該頂環30與研磨台20的距離。由此,頂環30能夠將所保持的基板WF按抵到研磨墊100的表面(研磨面102)。另外,雖然未圖示,但頂環30在其內部具有被分割為多個區域的氣囊,通過向各氣囊區域供給任意的空氣等流體壓力,而從背面對基板WF進行加壓。並且,支承臂34構成為能夠通過未圖示的馬達而旋轉,從而使頂環30沿與研磨面102平行的方向移動。在本實施方式中,頂環30構成為能夠在未圖示的基板的接收位置和研磨墊100的上方位置移動,並且構成為能夠變更基板WF相對於研磨墊100的按抵位置。以下,也將頂環30對基板WF的按抵位置(保持位置)稱為“研磨區域”。
研磨液供給系統40具有向研磨墊100供給研磨液(漿料)的研磨液供給裝置41,並構成為研磨液供給裝置41能夠在研磨面102上的供給位置與研磨台20的外側的退避位置之間移動。另外,研磨液供給系統40構成為能夠變更研磨液供給裝置41在研磨面102上的供給位置。關於研磨液供給系統40的詳細,後述說明。
霧化器50是經由1個或者多個噴嘴向研磨面102噴射液體和/或氣體(例如,純水、氮氣)而沖刷使用完的漿料、研磨殘渣等的裝置。霧化器50與升降和/或旋轉機構51連接。霧化器50構成為:能夠通過升降和/或旋轉機構51而在研磨面102上的動作位置與研磨台20的外側的退避位置之間移動。另外,霧化器50構成為:能夠通過升降和/或旋轉機構51而變更研磨面102上的動作位置、高度。
研磨裝置1還具備對研磨裝置1的全部動作進行控制的控制裝置200。控制裝置200也可以構成為如下的微型計算機:具備CPU、記憶器等,使用研磨方案等軟件和/或預先輸入的相關設備的機器參數的信息而實現期望的功能,也可以構成為進行專用的運算處理的硬件電路,也可以通過微型計算機與進行專用的運算處理的硬件電路的組合來構成。
在研磨裝置1中,像以下那樣進行基板WF的研磨。首先,使在下表面保持基板WF的頂環30旋轉,並且使研磨墊100旋轉。在該狀態下,使用後述的研磨液供給系統40來供給漿料。具體而言,當研磨液供給裝置41通過與其卡合的臂60的升降旋轉機構70(後述)的旋轉動作而在漿料供給前移動到研磨墊100的研磨面102的規定位置後,與漿料供給開始同時地,通過升降旋轉機構70的升降動作而下降到研磨墊100的研磨面102,並與研磨面102接觸。此外,研磨液供給裝置41的旋轉停止和下降各自的動作與供給開始動作的關係不限於上述,能夠根據裝置的規格而適當地設定。然後,將由頂環30保持的基板WF按抵到研磨面102。由此,在基板WF的表面在漿料的存在下與研磨墊100接觸的狀態下,基板WF與研磨墊100相對移動。這樣,基板被研磨。另外,研磨液供給裝置41在研磨結束後通過升降旋轉機構70而上升,然後,在通過由升降旋轉機構70進行的臂60的旋轉動作而移動到研磨墊100的外側的退避位置之後,由清洗噴嘴300清洗。另外,關於這一系列的動作順序,能夠利用在控制裝置200中內在的研磨方案和/或預先設定的機器參數而預先設定。
上述的研磨裝置1的結構是一例,也可以採用其他結構。例如,研磨裝置1也可以進一步具備打磨機和/或溫度調節裝置等,也可以省略霧化器。打磨機在研磨期間、在研磨中研磨墊100的研磨面102的表面進行修整,將與配置有金剛石磨粒的研磨墊100相比直徑較小的盤向研磨墊100的研磨面102按壓,與研磨墊100進行相對運動,並且進行研磨墊100的研磨面102整面的修整。另外,溫度調節機構例如可以與研磨液供給裝置連接,而對漿料本身進行加熱冷卻,另外,也可以使熱交換體接近於研磨墊100的研磨面102,向熱交換體內部供給加熱器、或者溫水或冷水中任一種或者以規定的混合率調整後的物質,由此對熱交換體進行加熱/冷卻,並將其傳遞到研磨面102,由此調整研磨面102的溫度。另外,例如,也可以通過向研磨墊100的研磨面102噴射供給氣體(例如空氣、N2等),而冷卻研磨面102。
(研磨液供給系統)
圖2是從研磨液供給系統的下游側觀察到的立體圖。圖3是從研磨液供給系統的上游側觀察到的立體圖。圖4是表示升降機構的結構的示意圖。此外,在本說明書中,上游和下游表示在圖1中研磨台20(研磨墊100)順時針旋轉的情況下的上游和下游。
像圖示那樣,研磨液供給系統40具備:研磨液供給裝置41、臂60以及將研磨液供給裝置41和臂60連結的追隨機構45及懸掛機構46。研磨液供給裝置41構成為通過設置在研磨液供給裝置41內的錘(後述)的重量而與研磨面102接觸,通過改變錘的重量,能夠調整研磨液供給裝置41對研磨面102的接觸壓力(載荷)。此外,在該例中,研磨液供給裝置41通過錘的載荷而與研磨面102均勻地接觸,但也可以是其他方式,例如也可以通過對研磨液供給裝置41的接觸構件(後述)施加經由氣囊等彈性體的流體壓力,而使其均勻地與研磨面102接觸。在本說明書中,關於記載為研磨液供給裝置41與研磨面102“接觸”的意思,並不是為了使研磨墊的凹凸均勻而按壓研磨液供給裝置41以施加壓力,只要追隨於研磨墊的凹凸即可,這是因為,可以僅為最低限度的、研磨液供給裝置41的錘(當然包含研磨液供給裝置41的接觸構件等的重量)的自重或者經由氣囊等彈性體的流體壓力。
在研磨液供給裝置41連接有漿料供給線路120。研磨液供給裝置41將來自漿料供給線路120的漿料從裝置底面供給到研磨面102上。追隨機構45和懸掛機構46變更研磨液供給裝置41與臂60之間的連接狀態。具體而言,追隨機構45和懸掛機構46以採取解除狀態和鎖定狀態的方式變更兩者的連接狀態,在該解除狀態下研磨液供給裝置41從由後述的升降旋轉機構70進行的臂60的上下移動(基於臂60的保持)中釋放,在鎖定狀態下使研磨液供給裝置41追隨於臂60的上下移動(由臂60保持的狀態)。臂60從基端部延伸到供研磨液供給裝置41安裝的頂端部。此外,在該例中,臂60為了避免與其他單元的干涉,而從中途彎曲,在俯視下朝向研磨台的旋轉方向的下游側延伸。此外,根據裝置的規格,臂60也可以不彎曲而為直線。也可以如圖4所示,臂60具有頂端側部60a和分體構件的基端部60b,兩者由螺栓等任意的固定方式連結。臂60的頂端側部60a和基端部60b也可以形成為一體。在使頂端側部60a和基端部60b為分體構件的情況下,考慮到作業性和/或定位性,也可以準備多種彎曲角度不同的頂端側部60a(臂)。另外,各種頂端側部60a(臂)也可以具備多個銷孔或者銷,以使得能夠相對於基端部60b在多個(例如三個)角度之間進行調整。由此,能夠進行同一種類的頂端側部60a的設置角度的微調。
(升降旋轉機構)
如圖4所示,臂60的基端部60b與使臂60升降旋轉的升降旋轉機構70連接。升降旋轉機構70具備:用於使臂60升降的升降機構80以及用於使臂60旋轉的旋轉機構90。升降機構80和旋轉機構90由控制裝置200控制。
在該例中,升降機構80具有固定於框架85的升降缸81,臂60的基端部60b固定於升降缸81的軸82。升降缸81從流體線路130接受流體(空氣等氣體、或者工作油等液體)的供給,從而使軸82進退。升降缸81例如具有由活塞分隔出的兩個室,一方的室連接有流體線路130中的另一方面,另一方的室連接流體線路130中的另一方。升降缸81向一方的室導入流體並且從另一方的室排出流體,以及向另一方的室導入流體並且從一方的室排出流體,由此使軸82進退。臂60構成為,通過升降缸81的軸82進退而在上下方向上移動。升降機構80還具備對臂60的上下運動進行引導的滾珠花鍵83。滾珠花鍵83固定於框架85。臂60的基端部60b與滾珠花鍵83的軸84嵌合,由升降缸81進行的臂60的上下移動沿著軸84被引導。對臂60的上下運動進行引導的結構不限於滾珠花鍵,能夠採用任意的引導機構,也可以省略。另外,設置有用於檢測升降缸81的軸82的移動來檢測臂60的高度的檢測器86(例如磁鐵式檢測器)。電纜線140是與檢測器連接的纜線。也可以省略檢測器。升降機構80不限於上述的結構,只要是能夠使臂60升降的結構,則能夠採用任意的結構。另外,在該例中,升降機構80採用基於升降缸81的驅動方式,但也可以是經由滾珠絲槓、帶機構的馬達驅動。
另外,臂60的基端部60b經由框架85而與用於使臂60旋轉的旋轉機構90連接。在該例中,例如如圖4所示,旋轉機構90具有與固定於框架85的下部的軸92的下端連接的馬達93。馬達93例如經由減速機構等而與軸92連接。此外,也可以將馬達93的軸與軸92直接連接。臂60構成為:通過馬達93的旋轉而使軸92旋轉,由此該臂60能夠在與研磨面102平行的面內旋轉。此外,旋轉機構90不限於上述的結構,只要是能夠使臂60旋轉的結構,則能夠採用任意的結構。另外,旋轉機構90的馬達93也可以使用例如脈衝馬達,通過對脈衝馬達的輸入脈衝進行調整,而使臂60旋轉到任意的角度。
在該例中,如圖2和圖3所示,金屬制的臂60的基端部60b以及升降機構80被收納在防水箱71內,該防水箱71用於保護這些結構免受漿料、水、研磨殘渣等的飛散的影響。另外,如圖2和圖3所示,臂60的基端側被防水箱72覆蓋。為了進一步對臂60進行防水,也可以是,臂60的表面(特別是,在圖2和圖3中位於防水箱71、72外的臂60的部分)由氟樹脂等防水性材料塗敷。在該情況下,防水箱71、72外的臂60的部分在研磨台20外,由清洗噴嘴300(圖1)適當地清洗,由此能夠抑制由漿料等的附著引起的不良情況。此外,也可以採用如下的結構:取代利用樹脂來塗敷臂60,而利用防水罩覆蓋臂60的大部分或者全部。另外,防水箱71、72也可以由清洗噴嘴300(圖1)適當地清洗。
(懸掛機構)
圖5是研磨液供給裝置的立體圖。如圖2、圖5所示,懸掛機構46具有:固定於臂60的頂端的臂側限位器450(相當於“卡合部”)、以及經由軸454而固定於研磨液供給裝置41的墊側限位器455(相當於“第一限位器”)。臂側限位器450也可以通過螺栓、黏接劑、其他的任意的方式而固定於臂60。也可以將臂側限位器450與臂60形成為一體(也可以將臂60的一部分作為臂側限位器450)。軸454的一端固定於研磨液供給裝置41的罩430(參照圖6),在另一端設置有墊側限位器455。作為墊側限位器455,例如能夠採用墊圈、凸緣等,但只要是作為軸454的大徑部發揮功能的部分就能夠採用任意的結構。墊側限位器455可以通過基於螺母的夾入、黏接劑、其他任意的方式而固定於軸454,也可以與軸454形成為一體。軸454在研磨液供給裝置41與墊側限位器455之間通過設置於臂側限位器450的貫通孔452。貫通孔452具有內壁不與軸454接觸的大小的通過面積,並構成為在追隨機構45的工作中軸454不與通路壁接觸。貫通孔452在該例中為圓形的孔,但也可以是任意的形狀(包含多邊形等)的孔或者切口。在切口的情況下,在維護時,不用從軸454拆卸墊側限位器455,就能夠將研磨液供給裝置41從臂側限位器450拆卸。
當臂60通過升降機構80上升時,臂側限位器450與墊側限位器455的下表面卡合(墊側限位器455與臂側限位器450的貫通孔452的周邊部卡合),從而研磨液供給裝置41與臂60的上升一同地上升。此時,墊側限位器455具有抑制研磨液供給裝置41的寬度方向/短邊方向(橫切長度方向的方向)的傾斜的作用。另外,當臂60在研磨液供給裝置41著落於研磨面102的狀態下下降時,臂側限位器450離開墊側限位器455的下表面而向下方移動。在該狀態下,研磨液供給裝置41被從基於臂60的保持/支承中釋放,從而與臂60的位置無關地,通過其內部的錘423(後述)的載荷而均勻地(以追隨研磨面102的凹凸的方式)與研磨面102接觸。此外,在該例中,臂側限位器450的上表面451在與墊側限位器455卡合的部分,具有比其他部分低的台階面451a(以下,也稱為限位面451a)。台階面451a的高度是為了調整墊側限位器455與臂側限位器450的卡合位置而設定的。此外,也可以不形成台階面451a而上表面451是平坦的。關於墊側限位器455與臂側限位器450的卡合位置,也可以通過不設置台階面451a或者與台階面451a組合地,調整墊側限位器455相對於研磨液供給裝置41(軸454)的位置而實施。另外,也可以取代這些調整方法或者組合地,在臂60與臂側限位器450之間配置墊片(未圖示),並變更墊片的高度,由此調整臂側限位器450與墊側限位器455的卡合位置。
(追隨機構)
如圖3、圖5所示,追隨機構45具備:固定於臂側限位器450的外殼型的球面接頭組件460、設置於球面接頭組件460的兩側的止轉兼限位器463(對應於“第二限位器”)以及在球面接頭組件460的兩側,將球面接頭組件460和研磨液供給裝置41連接為能夠相對移動的桿465。在本實施方式中,球面接頭組件460(球面接頭461b)在各桿465之間經由臂側限位器450而相對於臂60固定。在本實施方式中,球面接頭組件460位於研磨液供給裝置41的長度方向的中心(球面接頭461b在長度方向中心附近位於相對於中心對稱的位置),各桿465具有相同的長度,並能夠在與研磨面102大致垂直的平面內移動。由此,能夠在研磨液供給裝置41的長度方向上使各桿對稱地配置和滑動,能夠抑制研磨液供給裝置41的長度方向的傾斜。其中,在其他的實施方式中,各桿465能夠在與研磨面102大致垂直的平面不同的平面內移動。在其他的實施方式中,各桿465不限於為相同的長度的結構。球面接頭組件460和/或止轉兼限位器463也可以是按照每個桿465而分割的結構。例如,也可以取代外殼461a,各球面接頭461b設置於經由臂側限位器450而相對於臂60固定的單獨的板狀構件。臂側限位器450、球面接頭組件460和止轉兼限位器463分別由分體構件形成,並能夠通過螺紋固定、黏接等任意的方式相互固定。臂側限位器450、球面接頭組件460和止轉兼限位器463的一部分或者全部也可以形成為一體。
追隨機構45提供具有如下功能的構造:能夠在相對於成為接觸的對象的研磨墊100的隨時間經過的凹凸變化(包含因研磨墊旋轉引起的隨時間經過的凹凸變化、因磨損引起的隨時間經過的凹凸變化),將研磨液供給裝置41的接觸構件410(圖6)的底面整體維持為水平的狀態下(在底面整體維持為水平的狀態下),使接觸構件410(圖6)的底面追隨於凹凸。此外,在圖3和圖5中,球面接頭組件460在研磨台20的旋轉上游側固定於臂側限位器450。在研磨液供給構件41與研磨墊100接觸時,通過與研磨墊100的摩擦而施加旋轉力矩,從而研磨液供給構件41容易以旋轉上游側的端為支點傾斜,但通過在本支點位置配置球面接頭組件,能夠抑制研磨液供給裝置41的傾斜。
球面接頭組件460具備外殼461a和球面接頭461b,該球面接頭461b通過螺紋固定或其他任意的固定方式而安裝於外殼的兩側側面。球面接頭461b具有:具有能夠供軸通過的軸承(貫通孔)的球體、以及將球體保持為能夠旋轉的主體。通過該結構,軸(桿465)能夠一邊改變傾斜一邊通過球面接頭461b而滑動。外殼461a具有容納各桿465的一端(在該例中,也稱為頂端/第二端)的內部空間。容納各桿465的內部空間可以相互分隔,也可以連通。各桿465的一端通過球面接頭461b的軸承而插入外殼461a的內部空間,在球面接頭461b的軸承中被配置為能夠滑動。由此,在球面接頭組件460相對於研磨液供給裝置41相對地上升下降時,各桿465能夠通過球面接頭461b一邊改變相對於研磨面102的角度一邊滑動,從而各桿465能夠追隨於臂60的上下運動。
桿465的另一端(在該例中,也稱為基端/第一端)通過螺紋固定、壓接等與具有球面接頭466a(圖5)的桿端466連接。桿端466具有:具有與桿465連接的一端的筒狀部、以及設置於筒狀部的另一端的大致平坦的安裝部。在該安裝部設置有球面接頭466a,具有能夠供軸(在該例中,軸467)通過的軸承(貫通孔)的球體以能夠旋轉的方式安裝於該球面接頭466a。軸467穿過桿端466的球面接頭446a的軸承而固定於托架434的安裝部435的安裝面,由此桿465經由球面接頭446a固定於研磨液供給裝置41。安裝部435的安裝面各自以從研磨液供給裝置41的長度方向外側朝向內側上升的方式傾斜。托架434通過螺紋固定、黏接、其他任意的固定方式而固定於研磨液供給裝置41的罩430。為了抑制球面接頭461b的晃動,也可以在桿端466與托架434的安裝部435的安裝面之間配置墊圈。在球面接頭組件460上升下降時,桿端466能夠通過球面接頭466a而變更相對於研磨面102的傾斜。通過桿端466的傾斜的變更而變更桿465的傾斜。當球面接頭組件460上升下降時,各桿465通過各桿465的兩端的球面接頭461b和球面接頭466a而改變傾斜,並且各桿465的頂端側在球面接頭461b滑動。這樣,各桿465追隨於球面接頭組件460(臂60)的上下方向的移動。此外,也可以將桿465和桿端466合起來掌握為桿,並且認為桿具有桿端466。
另外,在球面接頭組件460的下部,經由在研磨液供給裝置41的長度方向的兩側延伸的臂462而設置有止轉兼限位器463,在止轉兼限位器463設置有容納各桿465的中間部分(桿端466與球面接頭461b之間)的槽464。止轉兼限位器463通過槽464的兩側的側壁而抑制/防止各桿465在橫向上移動(向研磨液供給裝置41側和相反側傾倒)。另外,通過槽464的底面而從下方支承各桿465。由此,通過使各桿465在與球面接頭組件460對稱的相同的高度的位置與止轉兼限位器463卡合,而抑制/防止研磨液供給裝置41的寬度方向的傾斜。另外,構成為:在利用臂60使研磨液供給裝置41上升時,利用止轉兼限位器463(槽464)承受基於研磨液供給裝置41的載荷。
各桿465的桿端466固定於研磨液供給裝置41的下部(底面附近)、和/或以相對於研磨台20的旋轉方向牽拉研磨液供給裝置41的方式配置有臂60(追隨機構45),由此能夠降低因研磨台20的旋轉產生的摩擦轉矩所引起的對研磨液供給裝置41的彎曲力矩的影響。
另外,如圖5所示,研磨液供給裝置41經由球面接頭組件460和桿465、桿端466而以能夠變更傾斜的方式固定於臂60,並且與相對於臂60的固定部相比配置在下游側。換言之,臂60以相對於流動(研磨墊100的旋轉方向)牽拉研磨液供給裝置41的方式進行支承。由此,能夠降低因研磨台20的旋轉產生的對研磨液供給裝置41的彎曲力矩的影響。另外,由於臂60以相對於流動(研磨墊100的旋轉方向)牽拉研磨液供給裝置41的方式進行保持,因此能夠降低因研磨墊100(研磨台20)的旋轉而產生的研磨液供給裝置41向臂60的進入所引起的振動。
當球面接頭組件460由於臂60的上升而上升時,各桿465以接近與研磨面102鉛垂的方向的方式改變角度,並且各桿465的頂端側在球面接頭組件460(球面接頭461b)上滑動。另外,當球面接頭組件460由於臂60的下降而下降時,各桿465以接近與研磨面102水平的方向的方式改變角度,並且各桿465的頂端側在球面接頭組件460(球面接頭461b)上滑動。此時,各桿465的中間部分在止轉兼限位器463的槽464內被從下方支承並且改變相對於研磨面102的角度,從而抑制/防止研磨液供給裝置41的寬度方向的傾斜。當臂60上升,而臂側限位器450(台階面451a)與墊側限位器455卡合時,研磨液供給裝置41與臂側限位器450之間的距離被固定,球面接頭組件460和止轉兼限位器463的位置也相對於研磨液供給裝置41被固定。另外,研磨液供給裝置41與臂側限位器450之間的距離被固定,由此球面接頭組件460和止轉兼限位器463、以及各桿465相對於研磨液供給裝置41的位置被固定。而且,當臂60上升時,在墊側限位器455被臂側限位器450(台階面451a)鎖定的狀態、並且各桿465被止轉兼限位器463鎖定的狀態下,研磨液供給裝置41與臂60一同上升。此時,研磨液供給裝置41被墊側限位器455和止轉兼限位器463這兩個部位的限位器同時鎖定,因此以穩定的姿勢上升。另外,由於各桿465被止轉兼限位器463固定,抑制/防止了研磨液供給裝置41的寬度方向的傾斜,因此研磨液供給裝置41能夠以穩定的姿勢上升。另一方面,當墊側限位器455被從臂側限位器450釋放時,研磨液供給裝置41通過其內部的錘而相對於研磨面102均勻地(以追隨研磨面102的凹凸的方式)接觸,但各桿465與研磨液供給裝置41的移動對應地滑動,由此,研磨液供給裝置41能夠在維持水平的姿勢的狀態下追隨研磨面102上的凹凸。
(研磨液供給裝置)
圖6是研磨液供給裝置41的分解立體圖。圖7是從底面側觀察研磨液供給裝置41的接觸構件410的立體圖。
如圖6所示,研磨液供給裝置41具備:接觸構件410、多個錘423、罩430以及襯墊422。接觸構件410和罩430由樹脂形成。接觸構件410例如能夠由PPS、PEEK等硬質塑料形成。接觸構件410例如形成為板狀的構件。如圖7所示,在接觸構件410的底面418設置有作為用於向研磨面102上供給漿料的開口部的狹縫419。在狹縫419的底面設置有用於向狹縫419內供給漿料的供給口414。從供給口414供給到狹縫41內的漿料在狹縫419內擴展,並從接觸構件410的底面418與研磨墊100之間的間隙在研磨墊100上擴散。與裝置的規格等對應地,供給口414能夠在狹縫419內在狹縫長度方向的任意的位置以任意的數量設置。如圖6所示,供給口414延伸到接觸構件410的上表面而開口。在接觸構件410的上表面側,為了容納管道等漿料供給線路120(圖5)和/或O型環421而對供給口414進行倒角。作為密封件,也可以採用O型環421以外的任意的密封件。在圖7中,接觸構件410不限於長方形,只要是在兩個方向(例如,正交的兩個方向)的長度之間具有長短的形狀即可。例如,接觸構件410也可以是長方形以外的多邊形(三角形、五邊形等)、在至少一部分具有曲線的形狀。另外,狹縫419的長度方向兩端的雙方或者一方也可以是開放端(在圖7中,延伸到研磨液供給裝置41的短邊且開口的結構)。另外,在接觸構件410中,除了漿料供給口414及其狹縫419以外,也可以存在槽。開口部並不局限於狹縫、槽,也可以是多個孔排列成一列或者多列。
各錘423可以通過螺紋固定、黏接、熔敷、其他任意的固定方式而安裝於接觸構件410。也可以在各錘423和接觸構件410設置有定位用的結構(例如,銷和銷孔)。罩430也可以通過螺紋固定、黏接、熔敷、其他任意的固定方式而安裝於接觸構件410。罩430以覆蓋接觸構件410上的錘423的方式安裝於接觸構件410。
此外,作為錘423的材質,可以使用SUS等金屬材料,另外也可以對錶面實施氟樹脂等的塗敷。在該例中,錘423不經由其他層等而直接安裝於接觸構件410,但根據固定方法不同,也可以使黏著層、彈性層夾在接觸構件410與錘423之間。另外,在一方的端部的錘423設置有從上表面貫通到下表面的貫通孔424,並且管道等漿料供給線路120(圖5)穿過貫通孔424。漿料供給線路120穿過錘423的貫通孔424,並穿過O型環421而插入到接觸構件410的供給口414。在該狀態下,通過牢固地固定錘423和接觸構件410,從而O型環421被壓扁,漿料供給線路與供給口414的連接部位被O型環421密封,提高了氣密性。另外,漿料供給線路120穿過罩430的貫通孔431。
罩430被安裝為覆蓋接觸構件410和多個錘423。此時,以圍起接觸構件410上的錘423的方式在接觸構件410上配置有襯墊422。襯墊422例如通過雙面帶而安裝於接觸構件410的上表面的周圍。襯墊422的固定方法不限於雙面帶,也可以是黏接等任意的固定方式。襯墊422能夠由軟質樹脂(例如,PTFE)、橡膠(例如,EPDM)等形成。在將罩430安裝於接觸構件410時,襯墊422的上表面與設置於罩430的內壁的肩部(未圖示)抵接而被壓扁規定的厚度。由此,提高了基於罩430的氣密性。其結果為,罩430與接觸構件410之間被襯墊422密封,從而能夠抑制/防止漿料、研磨殘渣等侵入罩430的內部。
如圖5所示,研磨液供給裝置41還具備分別安裝於罩430的長度方向的兩端的兩個托架434。至少一方的托架434也可以與罩430形成為一體。各托架434具有大致L字形狀,並安裝於罩430的上表面和上游側的側面。在托架434中的配置於罩430的上游側側面的部分的下部一體地設置有安裝部435,該安裝部435用於安裝追隨機構45的桿端466。在安裝部435的下表面設置有通路444,該通路444用於排出碰到罩430的上游側側面的使用完的漿料。通路444被設置為沿著罩430的長度方向貫通安裝部435。在安裝部435的上表面設置有用於安裝桿端466的安裝面。安裝部435的安裝面由從罩430的長度方向內側朝向外側下降的斜面形成。在安裝部435的安裝面設置有用於固定軸467的頂端的嵌合孔或者螺紋孔,該軸467用於安裝桿端466。此外,安裝部435的安裝面越接近研磨面102,則越能夠抑制由研磨時的摩擦轉矩引起的研磨液供給裝置41的傾斜、振動。
(懸掛/追隨動作說明)
圖8A至圖8C、圖9A至圖9C是用於對追隨機構和懸掛機構的動作進行說明的說明圖。圖8A至圖8C表示從上游側(漿料排出側)觀察研磨液供給裝置41的附近的側視圖。圖9A至圖9C表示從下游側(漿料供給側)觀察研磨液供給裝置41的附近的側視圖。
圖8A和圖9A表示臂60和追隨機構45/懸掛機構46以高度h2(以研磨面102為基準的直到研磨液供給裝置41的下表面為止的高度)懸掛研磨液供給裝置41的狀態。此時,臂側限位器450的上表面451(台階面451a以外的部分)的高度為H=H0+h2。此時,臂側限位器450的台階面451a與墊側限位器455卡合。另外,各桿465被止轉兼限位器463從下方支承,由此抑制/防止了研磨液供給裝置41的寬度方向的傾斜。另外,還通過懸掛機構46(臂側限位器450、墊側限位器455)來抑制/防止了研磨液供給裝置41的寬度方向的傾斜。
圖8B和圖9B表示從圖8A和圖9A的狀態起使臂60下降高度h2,臂60和追隨機構45/懸掛機構46使研磨液供給裝置41著落於研磨面102的狀態。此時,臂側限位器450的台階面451a依然與墊側限位器455卡合。在該狀態下,研磨液供給裝置41被臂60保持,從而無法與臂60的位置獨立地進一步下降。此時,研磨液供給裝置41的高度為0,臂側限位器450的上表面451的高度為H=H0。各桿465被止轉兼限位器463從下方支承,由此抑制/防止了研磨液供給裝置41的寬度方向的傾斜。另外,還通過懸掛機構46(臂側限位器450、墊側限位器455)來抑制/防止了研磨液供給裝置41的寬度方向的傾斜。
圖8C和圖9C是從圖8B和圖9B的狀態起使臂60進一步下降高度h1(<h2)的狀態,是從研磨液供給裝置41向研磨面102供給漿料而進行研磨處理的狀態。臂側限位器450的上表面451的高度為H=H0-h1。此時,研磨液供給裝置41處於著落於研磨面102的狀態,因此墊側限位器455的與研磨面102相距的高度不變化,僅臂側限位器450(台階面451a)下降而從墊側限位器455離開。在該狀態下,墊側限位器455被從臂側限位器450(台階面451a)釋放,研磨液供給裝置41在被從臂60釋放的狀態下(與臂60的位置獨立地),通過多個錘423的載荷而與研磨面102接觸。通過在研磨液供給裝置41的長度方向上排列的多個錘423,接觸構件410能夠追隨研磨面102的凹凸而撓曲。
在研磨面102磨損的情況下,研磨液供給裝置41和墊側限位器455從圖8C和圖9C的狀態起追隨研磨面102的下降而下降,另一方面,臂60和臂側限位器450(台階面451a)不下降而維持高度,因此處於墊側限位器455下降而接近臂側限位器450的台階面451a的趨勢。在該情況下,如果將h1(從研磨液供給裝置41的著落時刻起進一步使臂下降的距離(使墊側限位器與臂側限位器分離的距離))設定得比研磨面102的磨損量大,則即使墊側限位器455追隨研磨面的磨損而下降,也不會與臂側限位器450(台階面451a)接觸,而持續研磨液供給裝置41被從臂60釋放的狀態,從而能夠通過研磨液供給裝置41內的錘423的載荷而使接觸構件410的底面418追隨研磨面102的磨損和凹凸。
在該例中,由升降機構80(升降缸81)進行的臂60的上下運動的行程為h1+h2。在該行程中,升降機構80通過臂60的上升而使研磨液供給裝置41從研磨面102上升到h2的高度(圖8A、圖9A)。另外,升降機構80能夠通過使臂60下降高度h2而使研磨液供給裝置41著落於研磨面102(圖8B、圖9B),而且,能夠在使研磨液供給裝置41著落於研磨面102的狀態下使臂60下降高度h1而使研磨液供給裝置41從臂60釋放(圖8C、圖9C)。
使研磨液供給裝置41著落於研磨面102上並將研磨液供給裝置41從臂60釋放的動作如上所述。接下來,對研磨處理結束並使研磨液供給裝置41退避到研磨台20外的情況進行說明。當在圖8C和圖9C的狀態下研磨處理結束之後,使臂60上升。此時,臂側限位器450的台階面451a從墊側限位器455離開,因此直到臂側限位器450的台階面451a與墊側限位器455接觸為止,研磨液供給裝置41和墊側限位器455不改變高度,僅臂60和臂側限位器450的台階面451a上升。當臂側限位器450的台階面451a上升高度h1而與墊側限位器455接觸時,成為圖8B和圖9B的狀態。當從該狀態起進一步使臂60和臂側限位器450的台階面451a上升時,臂側限位器450的台階面451a與墊側限位器455一同上升,從而研磨液供給裝置41追隨臂60的上升而上升。當從圖8B和圖9B的狀態起使臂60進一步上升h2時,成為圖8A和圖9A的狀態。
在圖8A和圖9A的狀態下,通過旋轉機構90使臂60旋轉而使研磨液供給裝置41退避到研磨台20外的退避位置。在研磨台20外的退避位置,能夠通過清洗噴嘴300(圖1)來清洗研磨液供給裝置41。在該清洗中,清洗接觸構件410的底面、罩430的外表面和臂60。由此,能夠沖刷附著於研磨液供給裝置41的漿料、研磨殘渣等。另外,能夠通過臂60使研磨液供給裝置41旋轉移動,而設置於研磨面102的期望的位置。由此,能夠容易地調整研磨液供給裝置41在研磨面102上的設置位置。
根據上述的實施方式,能夠通過追隨機構45和懸掛機構46來懸掛研磨液供給裝置41並進行保持。由此,研磨液供給裝置41和/或研磨裝置1的維護變得容易。特別是,在本實施方式中,能夠通過追隨機構45和懸掛機構46來懸掛錘加壓型的研磨液供給裝置41並進行保持,能夠解除懸掛而使研磨液供給裝置41通過錘423的載荷而與研磨面102接觸。另外,由於在使兩個限位器(臂側限位器450、墊側限位器455;止轉兼限位器463、桿465)卡合的狀態下懸掛研磨液供給裝置41並進行保持,因此能夠以穩定的姿勢上升和保持。
根據上述的實施方式,能夠使錘加壓型的研磨液供給裝置41退避到研磨台20外的退避位置而通過清洗噴嘴300進行清洗。由此,能夠抑制/防止附著於研磨液供給裝置41的漿料等固著、固著後的漿料等下落到研磨面102而對研磨處理帶來影響,另外,能夠在清洗時沖刷掉的漿料和研磨殘渣等不會殘留在研磨墊100的研磨面102上的情況下進行研磨液供給裝置41的清洗。
根據上述的實施方式,追隨機構45和懸掛機構46能夠將研磨液供給裝置41從臂60的上下運動中釋放,因此能夠在研磨液供給裝置41通過錘的載荷而與研磨面102接觸的狀態下向研磨面102供給漿料。另外,研磨液供給裝置41能夠通過多個錘423的構造而沿著長度方向柔軟地彎曲,從而能夠良好地追隨研磨面102的凹凸和/或研磨面102的磨損。
根據上述的實施方式,在通過追隨機構45和懸掛機構46懸掛研磨液供給裝置41的狀態下,能夠通過臂60的旋轉而使研磨液供給裝置41在供給位置與退避位置之間移動。另外,通過使研磨液供給裝置41旋轉,能夠容易地調整研磨液供給裝置41在研磨面102上的位置。另外,能夠在研磨處理中等,使研磨液供給裝置41在著落於研磨面102上的狀態下擺動,從而變更漿料的供給位置。
另外,能夠通過追隨機構45的止轉兼限位器463而抑制/防止研磨液供給裝置41的寬度方向的傾斜。另外,將追隨機構45在研磨液供給裝置41上的固定部位(桿端466)設置於研磨液供給裝置41的下部(底面的附近),並且以相對於研磨墊(研磨台)的旋轉方向拉動研磨液供給裝置41的方式配置臂60,因此能夠抑制由研磨墊(研磨台)的旋轉引起的對研磨液供給裝置41的彎曲力矩的影響。另外,能夠在低重心的位置,通過追隨機構45來懸掛研磨液供給裝置41,能夠使研磨液供給裝置41的姿勢穩定。
根據上述的實施方式,能夠通過懸掛機構46和/或追隨機構45來抑制研磨液供給裝置41的寬度方向的傾斜,並且能夠通過多個錘423使研磨液供給裝置41的底面與研磨面102的凹凸對應地撓曲。通過這些作用效果的組合,能夠使研磨液供給裝置41良好地追隨研磨面102的凹凸,並且有效地抑制/防止接觸狀態的不均勻化。其結果為,能夠進行穩定的漿料的供給,並使研磨性能穩定。而且,像上述那樣,還能夠抑制研磨液供給裝置41的振動,因此能夠更有效地抑制/防止接觸狀態的不均勻化,能夠進行穩定的漿料的供給,並使研磨性能穩定。
(其他的實施方式)
(1)在上述實施方式中,採用瞭如下的結構:利用罩430覆蓋研磨液供給裝置41的接觸構件410,並利用襯墊422進行防水。然而,也可以取代設置襯墊422或者追加於襯墊422,連接向罩430的內部空間供給氣體的線路,並利用氣體(氮氣氣體等惰性氣體)吹掃罩430的內部空間。這樣,也能夠抑制/防止漿料附著於接觸構件410的上部和/或錘423。另外,也可以省略罩430和襯墊422,並利用清洗噴嘴300適當地清洗接觸構件410和錘423。在該情況下,由於接觸構件410和錘423未被罩430覆蓋,因此能夠容易地清洗它們。此外,在本實施方式中,通過對錘表面實施氟樹脂等的塗敷,能夠更容易地進行清洗。
(2)在上述實施方式中,對在研磨液供給裝置41中內置錘423的結構進行了說明,但也可以在研磨面102上利用機械手等將錘放置於從臂60的上下運動中釋放出的研磨液供給裝置41上而實施研磨處理,並在拆卸錘之後吊起研磨液供給裝置41。也可以在研磨液供給裝置41上設置氣囊,並通過氣囊的膨脹而使從臂60的上下運動中釋放出的研磨液供給裝置41與研磨面102均勻地(以追隨研磨面的凹凸的方式)接觸。
<第二實施方式>
圖10A是第二實施方式的研磨液供給系統的側面示意圖。圖10B是將第二實施方式應用於第一實施方式的研磨液供給系統的情況下的研磨液供給系統的側面示意圖。此外,在這些圖中,省略研磨液供給系統40的一部分的結構,而簡化地表示。
在第二實施方式中,在研磨裝置1中,具備用於使研磨液供給裝置4相對於臂60旋轉的旋轉機構。如圖10A所示,研磨液供給系統40具備固定於臂60的馬達480作為旋轉機構,研磨液供給裝置4固定於馬達480的旋轉軸481。構成為:能夠通過馬達480的旋轉,使固定於旋轉軸481的研磨液供給裝置4相對於臂60旋轉,從而變更研磨液供給裝置4相對於臂60的角度(對臂角度)。因此,研磨液供給裝置4能夠通過由旋轉機構90進行的臂60的旋轉和/或由馬達480進行的研磨液供給裝置4相對於臂60的旋轉,而變更研磨液供給裝置4在研磨墊100上的角度和/或位置。臂60的旋轉和研磨液供給裝置4、41的旋轉的控制由控制裝置200執行。
研磨液供給裝置4能夠採用具有在研磨墊100上接觸或者以微小的間隙相鄰地配置的任意的結構的研磨液供給裝置。
在變更研磨液供給裝置4的角度和/或位置時,能夠在使研磨液供給裝置4從研磨墊100上升/分離之後變更研磨液供給裝置4的角度。另外,也可以在研磨液供給裝置4與研磨墊100接觸的狀態下變更研磨液供給裝置4的角度。
在將第二實施方式應用於第一實施方式的研磨液供給系統40的情況下,如圖10B所示,馬達480的旋轉軸481經由追隨機構45和懸掛機構46而安裝於研磨液供給裝置41。例如,馬達480的旋轉軸481牢固地固定於懸掛機構46的臂側限位器450。即,如圖10B所示,臂側限位器450相對於固定於臂60的馬達480的旋轉軸481進行固定,來代替臂側限位器450直接固定於臂60。通過馬達480的旋轉,研磨液供給裝置41與追隨機構45和懸掛機構46一同相對於臂60旋轉,從而變更研磨液供給裝置41相對於臂60的角度。因此,研磨液供給裝置41能夠通過由旋轉機構90進行的臂60的旋轉和/或由馬達480進行的研磨液供給裝置41相對於臂60的旋轉,來變更研磨液供給裝置41在研磨墊100上的角度和/或位置。
圖11是對研磨液供給裝置的角度進行說明的說明圖。這裡,如該圖所示,研磨液供給裝置41的角度θs定義為將從研磨墊100的中心C0到研磨液供給裝置41的旋轉中心C1(這裡,為馬達480的旋轉軸481)連結的線L0(研磨墊100的半徑方向)與研磨液供給裝置41的長度方向中心軸L1所成的角度。在研磨液供給裝置41的徑向外側部分比徑向內側部分向研磨台20的旋轉方向前進的情況下(研磨液供給裝置41的徑向內側部分比徑向外側部分在旋轉方向上延遲的情況下),將θs設為正。 θs=0表示研磨液供給裝置41與研磨墊100的半徑方向平行。臂60的角度θa定義為以位於研磨台20外的退避位置P2的臂60的長度方向中心軸L2(由雙點劃線表示)為基準的情況下的、位於任意的位置的臂60的長度方向中心軸L2(由單點劃線表示)的角度。
此外,在研磨液供給裝置41、臂60為非對稱的形狀等的情況下,也可以適當地將沿著長度方向的任意的軸線設為L1、L2。角度θs和角度θa只要能夠定義研磨液供給裝置41和臂60相對於研磨墊100的角度即可,L1、L2能夠採用與研磨液供給裝置41和臂60相關聯的任意的直線/線段。
圖12是設定為促進使用完的漿料的排出的角度的研磨液供給裝置的俯視圖。圖13是設定為抑制使用完的漿料的排出的角度的研磨液供給裝置的俯視圖。此外,在本說明書中,將研磨液供給裝置41的頂環30側的側面(第一側部)設為前壁411,將相反側的側面(第二側部)設為後壁412而進行參照。
如圖12所示,將研磨液供給裝置41的角度θs設定為促進使用完的漿料的排出的角度θdis,由此通過研磨液供給裝置41(接觸構件410)的後壁412促進使用完的漿料SL2朝向研磨墊100的外側流動,而向研磨墊100的外側排出。使用完的漿料表示從研磨液供給裝置41的供給口414供給的新鮮的漿料從前壁411與研磨墊100的間隙朝向頂環30(研磨墊100的旋轉方向的下游側)流動,旋轉一周以上而返回到後壁的漿料。由此,能夠抑制/防止使用完的漿料用於基板研磨,能夠抑制/防止研磨品質的劣化進而提高研磨品質。在一例中,θdis被設定為0<θdis≤45°。
如圖13所示,將研磨液供給裝置41的角度θs設定為抑制使用完的漿料的排出的角度θrec,由此抑制由研磨液供給裝置41的後壁412引起的使用完的漿料SL2的排出,通過研磨液供給裝置41的後壁412,使用完的漿料SL2返回到研磨墊100的中心C0側和/或穿過研磨液供給裝置41而再次擴散而向頂環30側流動。由此,能夠將使用完的漿料SL2留在研磨墊100上而進行再利用,能夠降低漿料使用量。在一例中,θrec被設定為θrec<θdis、並且-45°≤θrec≤10°。此外,在本說明書中,“抑制排出”包含不排出返回到研磨液供給裝置41的後壁412的漿料的情況。
此外,研磨墊100的漿料排水性(保持性)根據研磨墊100的槽形狀、漿料的黏度等各種參數而變化,因此排出促進與排出抑制的角度θdis、θrec的數值例僅僅是目標。在排出促進與排出抑制的角度θdis、θrec的上述數值例中存在重複部分也是由於該原因。角度θdis、θrec根據工序而決定,例如在上述數值範圍中滿足θrec<θdis的條件。
另外,θs(θdis、θrec)是相對的,即使為θdis時意味著返回到研磨液供給裝置41的後壁412的使用完的漿料的全部被排出,為θrec時也並不意味著不將返回到研磨液供給裝置41的後壁412的使用完的漿料的全部排出,θs(θdis、θrec)越大,則越通過研磨液供給裝置41的後壁412來促進使用完的漿料的排出,θs(θdis、θrec)越小則越抑制使用完的漿料的排出。即,研磨液供給裝置41的徑向外側部分相對於徑向內側部分在研磨墊100的旋轉方向上前進的程度越大,則排出使用完的漿料的量越增加,研磨液供給裝置41的徑向外側部分在研磨墊100的旋轉方向上前進的程度越小(包含前進的程度為負、即徑向外側部分相對於徑向內側部分延遲的情況),則排出使用完的漿料的量越少,意味著使用完的漿料留在研磨墊100上的比例變大。此外,根據θs的設定值不同,還存在不排出返回到研磨液供給裝置41(被攔截)的後壁412的全部的漿料的情況。
圖14是對不改變臂的角度,而僅變更研磨液供給裝置相對於臂的角度的控制例進行說明的說明圖。圖15至圖18是對變更臂的角度以及研磨液供給裝置相對於臂的角度(對臂角度)這兩者的控制例進行說明的說明圖。在圖14至16、18中,為了便於說明,示出將研磨液供給裝置41的角度θs從20°變更為0°的情況,在圖17中,示出將角度θs維持為20°的情況,但這些數值是用於說明的一例,也可以是其他的數值。另外,在這些圖中,變更後的研磨液供給裝置41和供給口414(漿料滴下位置)由雙點劃線表示。
如圖14所示,若在變更角度θs時,不使臂60旋轉,僅使研磨液供給裝置41相對於臂60旋轉而變更角度θs(旋轉後的研磨液供給裝置41由雙點劃線表示),則漿料的滴下位置(供給口414)以及頂環30與研磨液供給裝置41的間隙(間隔)也變化。也有可能由於旋轉後的研磨液供給裝置41的角度而與頂環30碰撞。間隙(間隔)能夠定義為兩個構件間的最短距離。
另一方面,如圖15至圖18所示,當將臂60的旋轉與研磨液供給裝置41相對於臂60的旋轉組合時,能夠在旋轉前後將漿料的滴下位置(供給口414的位置)和/或頂環30與研磨液供給裝置41的間隙(距離)的變化控制在期望的範圍。其中,在不使臂60旋轉而僅使研磨液供給裝置41旋轉的情況下,只要漿料的滴下位置(供給口414的位置)以及頂環30與研磨液供給裝置41的間隙(間隔)沒有問題,則也可以不使臂60旋轉,而僅使研磨液供給裝置41旋轉來變更角度θs。
在圖15的例子中,決定特定的漿料滴下位置(供給口414的位置),將臂60的旋轉與研磨液供給裝置41的旋轉(相對於臂60的旋轉)進行組合,以使角度變更後的研磨液供給裝置41的角度θs為期望的值(在該例中為0°),並且在角度變更前後,漿料滴下位置(供給口414的位置)的偏移為最小。通過將臂60的旋轉與研磨液供給裝置41的旋轉進行組合,能夠在各角度θs抑製漿料滴下位置(供給口414的位置)的變動,或者將漿料滴下位置(供給口414的位置)控制在接近預先設定的設定位置的位置。在該圖的例子中,θs從20°變化為0°。移動後的臂60、研磨液供給裝置41和漿料的滴下位置(供給口414的位置)由雙點劃線表示。
在圖16的例子中,在各角度θs,在研磨液供給裝置41不與頂環30接觸的範圍(以使研磨液供給裝置41與頂環30之間的間隔不小於規定值的方式),控制為漿料滴下位置(供給口414的位置)最接近研磨墊100的中心C0(在變更後的角度中供給口414與中心C0之間的距離為最小)。通過組合臂60的旋轉與研磨液供給裝置41的旋轉,能夠在各角度θs將漿料滴下位置(供給口414的位置)控制在接近研磨墊100的中心C0的位置。在該圖的例子中,θs從20°變化為0°。移動後的臂60、研磨液供給裝置41和漿料的滴下位置(供給口414的位置)由雙點劃線表示。
在圖17的例子中,進行在使研磨液供給裝置41相對於研磨墊100的角度θs恆定的狀態下使臂60和研磨液供給裝置41旋轉/移動的控制。通過將臂60的旋轉和研磨液供給裝置41的旋轉進行組合,能夠在使角度θs保持恆定的狀態下使研磨液供給裝置41在研磨墊100上進行掃描。在該圖的例子中,在將角度θs維持為20°的狀態下使臂60移動。移動後的臂60、研磨液供給裝置41由雙點劃線表示。
在圖18的例子中,在變更角度θs(變更研磨液供給裝置41的安裝角度)時,將臂60的旋轉和研磨液供給裝置41的旋轉進行組合,以將研磨液供給裝置41與頂環30的間隙保持為恆定(使研磨液供給裝置41與頂環30不接觸)。通過將臂60的旋轉和研磨液供給裝置41的旋轉進行組合,能夠在各角度θs將研磨液供給裝置41與頂環30之間的間隔維持在適當的範圍,從而能夠可靠地避免兩者的碰撞。在該圖的例子中,θs從20°變化為0°。移動後的臂60、研磨液供給裝置41由雙點劃線表示。此外,在包含圖15至圖17的其他的控制例中,也可以控制為:頂環30與研磨液供給裝置41之間的間隔不小於規定值(為規定值以上,或者保持恆定)。
圖19是包含研磨液供給裝置41的角度θs和與角度θs對應的臂60的角度θa的數據的結構例。相對於研磨液供給裝置41的期望的角度θs,可以由研磨裝置1的控制裝置200每次計算臂60的角度θa,也可以將圖19所示的計算結果預先組合到方案中。圖19所示的數據例如能夠預先記憶於控制裝置200的記憶媒介或控制裝置200能夠通過有線或無線進行通信的記憶媒介。另外,在記憶媒介中,也可以預先記憶與研磨率(和/或研磨率的時間變化)對應地設定的角度θs。此外,在記憶媒介中,還可以記憶有在後述的圖21的步驟S28、S29、S30中使用的各角度(與退避準備位置對應的臂60的角度θa、研磨液供給裝置41的退避用的角度θs、與研磨墊100外的退避位置對應的臂60的角度θa)。
圖20是變更研磨液供給裝置41的角度θs的控制的流程圖例。在後述的圖21的步驟S22、S25、S26和S29中執行該流程圖的處理。
在步驟S11中,控制裝置200獲取方案或例如由圖1所示的研磨裝置1的終點檢查裝置210得到的膜厚分佈信息,並根據該膜厚分佈信息來計算研磨率。而且,根據該研磨率來決定是否實施角度變更。
在步驟S12中,控制裝置200基於方案或根據由終點檢查裝置210得到的膜厚分佈而計算出的研磨率的信息,來決定研磨液供給裝置41的角度θs。在基於方案的角度控制中,執行用戶設定的方案動作(使用用戶設定的角度θs、θa)。在基於根據終點檢查裝置210得到的膜厚分佈而計算出的研磨率來決定角度θs的情況下,根據研磨率(和/或與研磨率相關的值),而讀出預先記憶的角度θs。另外,基於所決定的角度θs的值,參照數據庫(圖19)或者通過計算,來決定臂60的角度θa。
在步驟S13中,控制裝置200使臂60旋轉到所決定的角度θa。在步驟S14中,控制裝置200使研磨液供給裝置41相對於臂60旋轉,直到研磨液供給裝置41的角度成為所決定的角度θs為止。臂60的旋轉(S13)和研磨液供給裝置41的旋轉(S14)的順序根據變更前後的角度θs和θa的值而適當地變更,以使研磨液供給裝置41不與頂環30碰撞。
此外,在不需要使臂60旋轉的情況下,在圖20的流程圖中省略臂的旋轉(S13)。
圖21是表示研磨處理的整體的流程圖例。這裡,表示主研磨的流程圖。
步驟S21至S23表示漿料的預先排出前的處理。漿料的預先排出是指在使基板與研磨墊100接觸前,將漿料供給到研磨墊100上並使漿料擴散的工序。在步驟S21中,通過使臂60旋轉,而使研磨液供給裝置41從退避位置(研磨墊外)移動到供給位置(研磨墊100上方)。在步驟S22中,將研磨液供給裝置41變更為預先設定的角度θs(圖20的流程圖)。在步驟S23中,使研磨液供給裝置41著落於研磨墊100上,成為能夠開始漿料的供給的狀態。此外,研磨台20的旋轉可以在步驟S23之前開始,也可以在步驟S23之後開始。
步驟24至S25表示在不使基板與研磨墊100接觸的狀態下將漿料供給到研磨墊100上的漿料的預先排出的處理。在步驟S23之後的規定時間(例如,0秒~5秒後)執行步驟24。在步驟S24中,開始從研磨液供給裝置41預先排出漿料。在步驟S25中,在漿料的預先排出中存在變更研磨液供給裝置41的角度θs的設定的情況下,在漿料的預先排出中變更角度θs(圖20的流程圖)。
步驟S26表示基板研磨的處理。在步驟S26中,使保持基板的頂環30著落於研磨墊100上,而開始基板的研磨。在基板的研磨中,執行基於方案的研磨液供給裝置41的角度θs的角度控制和/或基於研磨率的角度θs的角度控制(圖20的流程圖)。在基於方案的角度控制中,執行用戶設定的方案動作。此時,也可以按照每個步驟來變更角度。這裡,在基於平均研磨率的角度控制中,為了掌握基板的研磨中的研磨率,需要獲取成為其元數據的基板面內的膜厚分佈數據,關於該獲取,例如,使用由具有渦電流檢測器(RECM:Reactance-Eddy Current Monitor)、光學式檢測器(SOPM:Spectrum Optical Endpoint Monitoring)等EPD(End Point Detection:終點檢測)檢測器的終點檢查裝置210獲取到的膜厚分佈數據來計算平均研磨率和/或平均研磨率的微分值,並基於平均研磨率和/或平均研磨率的微分值來執行角度控制。雖然未圖示,但EPD檢測器在研磨台20的內部配置一個以上,通過與研磨台20的旋轉一同移動,從而穿過保持於頂環30的基板的面內。在穿過基板面內時,通過EPD檢測器來測定基板面內的膜厚分佈,根據該膜厚分佈或平均膜厚的變化來檢測研磨終點。將該EPD檢測器作為膜厚檢測器,將由終點檢查裝置210得到的膜厚分佈數據發送給控制裝置200,控制裝置200根據該膜厚信息來控制研磨液供給裝置41的角度θs。
使用了終點檢查裝置210的研磨率(平均研磨率)的導出例如能夠像以下那樣進行。圖27是對使用了終點檢查裝置210的研磨率的導出例進行說明的說明圖。該圖的圖表中的曲線1~5分別表示研磨台旋轉一~五週後的基板的膜厚分佈。在該情況下,能夠通過以下的式1來計算研磨率。
R=(Thic1-Thic5)/Tlaps(式1)
這裡,R表示平均研磨率,Thic1表示研磨台旋轉一周後的平均膜厚分佈,Thic5表示研磨台旋五週後的平均膜厚分佈,Tlaps表示從研磨台旋轉一周後的時刻到研磨台旋轉五週後的時刻為止的經過時間。
步驟S27至S30表示研磨處理後的處理(研磨液供給裝置41的退避時的動作)。圖22是對使研磨液供給裝置41移動到退避位置的順序進行說明的說明圖。在步驟S27中,在研磨結束時的位置使研磨液供給裝置41上升而從研磨墊100離開。在步驟S28中,如圖22所示,使臂60移動到用於退避的退避準備位置P1。在步驟S29中,在退避準備位置P1,使研磨液供給裝置41相對於臂60旋轉,從而變更為退避用的角度。在圖22中,退避準備位置P1處的向退避用的角度的變更前和變更後的研磨液供給裝置41的位置分別由虛線和單點劃線的引出線表示。在步驟S30中,通過使臂60旋轉而使臂60和研磨液供給裝置41移動到退避位置P2。退避準備位置P1和退避位置P2處的臂60的位置分別由虛線和單點劃線的引出線表示。
在研磨液供給裝置41的退避時,使臂60移動到退避準備位置之後使研磨液供給裝置41旋轉是因為,若在研磨結束時的臂60的位置使研磨液供給裝置41旋轉,則研磨液供給裝置41有可能與頂環30碰撞。通過在使臂60移動到退避準備位置P1之後使研磨液供給裝置41旋轉,能夠防止研磨液供給裝置41與頂環30碰撞。
(預先排出時的角度控制例)
圖23和圖24是對基於方案的角度控制的一例進行說明的說明圖,表示預先排出前和預先排出開始後的角度控制。例如,在使用排水性較差的研磨墊100的情況下,如圖23所示,在漿料的預先排出前(圖21的S22),將研磨液供給裝置41的角度θs設為促進排出的角度θdis(例如,0<θdis≤45°)。而且,使研磨液供給裝置41著落(圖21的S23),在漿料預先排出開始(S24)之前的規定時間的期間,通過研磨墊100的旋轉,利用研磨液供給裝置41的後壁412而將研磨墊100上的水分排出到研磨墊100外。規定時間能夠設為例如0<規定時間≤5秒。然後,也可以在漿料的預先排出開始(S24)前或後,在任意的時機(S25),將圖24所示角度θs設定為抑製漿料的排出的角度θrec(例如,-45°≤θrec≤10°)。如上所述,抑製漿料的排出的角度是抑制使用完的漿料SL2的排出,通過研磨液供給裝置41的後壁412而使使用完的漿料SL2返回到研磨墊100的中心C0側和/或穿過研磨液供給裝置41而再次向頂環30側流動的角度。由於在預先排出中不進行基板研磨,因此漿料劣化的可能性較低,優選抑製漿料的排出,使漿料留在研磨墊100上而加以再利用,減少漿料使用量。其中,也可以在漿料的預先排出開始(S24)後不變更角度θs。
根據該例,在漿料預先排出開始前,將研磨液供給裝置41的角度θs設定為排出促進的角度θdis,由此能夠在向研磨墊100上供給漿料之前排出研磨墊100上的水分。另外,在漿料供給開始後,將研磨液供給裝置41的角度θs變更為排出抑制的角度θrec,能夠抑制在預先排出中排出新鮮的漿料。
在使用排水性良好的研磨墊100,僅通過研磨墊100的旋轉就能充分除去研磨墊100上的水分的情況下,如圖24所示,也可以在預先排出開始時或者預先排出開始前(例如,在S22的時刻),將角度θs設定為抑製漿料的排出的角度θrec。在該角度θs=θrec時,能夠抑製漿料的排出而降低漿料使用量。
(研磨中的基於方案的角度控制例)
在研磨中的基於方案的角度控制的一例中,也可以如圖12所示,進行將研磨液供給裝置41的角度θs設定為促進漿料的排出的角度θdis(0<θdis≤45°)的控制。在該例中,在研磨中,角度θs被固定為θdis。如該圖所示,在將角度θs設定為θdis的情況下,能夠將新鮮的漿料SL1從研磨液供給裝置41的前壁411向頂環30側供給而進行基板的研磨,並且能夠在後壁412中促進將使用完的漿料SL2排出到研磨墊100外,能夠抑制/防止研磨品質的劣化,或者能夠提高研磨品質。例如,在使用隨著研磨的行進而劣化較快的漿料的情況下,能夠抑制/防止將劣化後的漿料用於研磨,能夠抑制/防止研磨品質的劣化,或者提高研磨品質。
在研磨中的基於方案的角度控制的一例中,也可以如圖13所示,進行將研磨液供給裝置41的角度θs設定為抑制使用完的漿料的排出的角度θrec(<θdis,-45°≤θre≤10°)的控制。如該圖所示,在將研磨液供給裝置41的角度θs設定為θrec的情況下,能夠使使用完的漿料SL2沿著研磨液供給裝置41的後壁412向研磨墊100的中心C0側流動,或者穿過研磨液供給裝置41而再次擴散而向頂環30側流動。由此,除了來自研磨液供給裝置41的供給口414的新鮮的漿料SL1之外,還能夠將使用完的漿料SL2用於基板的研磨。能夠在基板的研磨中再利用使用完的漿料SL2,能夠降低漿料的使用量。例如,在使用不容易伴隨著研磨的行進而引起劣化的漿料的情況下,能夠抑制/防止研磨品質的劣化,並且在基板的研磨中再利用使用完的漿料SL2,能夠降低漿料的使用量。
在研磨中的基於方案的角度控制的一例中,也可以進行使研磨液供給裝置41的角度θs在促進/抑制使用完的漿料的排出的角度θdis/θrec之間切換的控制。在漿料新鮮的期間,如圖13所示,設為θs=θrec(<θdis,-45°≤θrec≤10°),而將使用完的漿料SL2留在研磨墊100上,即通過研磨液供給裝置41的後壁412來使使用完的漿料SL2返回到研磨墊100的中心C0側和/或穿過研磨液供給裝置41而再次擴散而向頂環30側流動。由此,在θs=θrec的情況下,起到與上述相同的作用效果。在漿料變舊之後,如圖12所示,設為θs=θdis(0<θdis≤45°),而促進使用完的漿料SL2的排出。由此,在θs=θdis的情況下,起到與上述相同的作用效果。使用完的漿料的排出抑制(再利用)與排出促進之間的切換間隔能夠由用戶設定。另外,也可以與基於研磨率的切換控制(後述)並用。
在該例中,根據使用完的漿料的狀態來切換排出抑制(再利用)和排出促進,因此能夠在基板研磨中再利用具有研磨性能的比較新鮮的使用完的漿料而降低漿料使用量,並且不將變舊的使用完的漿料用於基板研磨而排出,從而抑制/防止研磨品質的劣化。能夠進一步提高漿料使用量的降低與研磨品質的維持的兼得。
(研磨中的基於自動控制的角度控制例)
圖25表示研磨中的研磨液供給裝置的角度的自動控制(反饋控制)的例子。在該例中,在圖21的步驟S26中,在研磨中,監視根據由終點檢查裝置210得到的膜厚分佈而計算出的研磨率,並基於研磨率來變更角度θs。
在研磨中,控制裝置200監視根據由終點檢查裝置210得到的膜厚分佈而計算出的研磨率,當判斷為研磨率V為所設定的下限值Vmin(圖25(A)、時刻t=t1)時,判斷為使用完的漿料已變舊/劣化,而將研磨液供給裝置41的角度θs變更為θdis(0<θdis≤45°)。由此,促進使用完的漿料的排出。通過促進使用完的漿料的排出,而減少向頂環30供給的使用完的漿料。由此,能夠抑制/防止將變舊的漿料用於基板研磨,從而能夠使研磨率上升。
當研磨率上升,控制裝置200判斷為研磨率V為所設定的上限值Vmax(圖25(B)、時刻t=t2)時,將研磨液供給裝置41的角度θs變更為θrec(<θdis、-45°≤θrec≤10°)。由此,抑制了使用完的漿料的排出,或者將使用完的漿料留在研磨墊100上(使使用完的漿料沿著研磨液供給裝置41的後壁412向研磨墊100的中心C0側流動和/或穿過研磨液供給裝置41而再次擴散而向頂環30側流動。)。通過抑制使用完的漿料的排出,增加留在研磨墊100上的比例,能夠在基板研磨中再利用使用完的漿料,從而降低漿料使用量。
然後,當控制裝置200判斷為研磨率V為再次設定的下限值Vmin(圖25(C)、時刻t=t3)時,判斷為使用完的漿料變舊/劣化,而將研磨液供給裝置41的角度θs變更為θdis(0<θdis≤45°)。由此,促進使用完的漿料的排出。然後,基於研磨率的檢測值而重複在θdis與θrec之間切換θs。通過監視研磨率,能夠基於使用完的漿料的實際的狀態(劣化度)來切換使用完的漿料的排出促進和再利用促進,能夠進一步提高漿料使用量的降低和研磨品質的維持的兼得。此外,也可以在研磨率V為下限值Vmin以下的時間持續了規定時間的情況下和/或研磨率V為上限值Vmax以上的時間持續了規定時間的情況下,變更角度。
圖26表示研磨中的研磨液供給裝置的角度的自動控制(反饋控制)的另一例。該例相當於圖25的例子的變形例。
在研磨中,控制裝置200監視根據由終點檢查裝置210得到的膜厚分佈而計算出的研磨率的時間微分值即微分值V’,當判斷為研磨率的微分值V’為負值,而為所設定的下限值V’min(圖26(A)、時刻t=t1)時,判斷為使用完的漿料已變舊/劣化,而將角度θs變更為θdis(0<θdis≤45°)。由此,促進了使用完的漿料的排出。通過促進使用完的漿料的排出,而減少向頂環30供給的使用完的漿料。由此,能夠抑制/防止將變舊的漿料用於基板研磨,從而能夠使研磨率上升。
當控制裝置200判斷為研磨率的微分值V’從正值變為0(圖26(B)時刻t=t2)時,判斷為能夠將舊的漿料充分地排出,而將研磨液供給裝置41的角度θs變更為θrec(<θdis、-45°≤θrec≤10°)。由此,能夠抑制使用完的漿料的排出或者將使用完的漿料留在研磨墊100上(使使用完的漿料沿著研磨液供給裝置41的後壁412向研磨墊100的中心C0側流動和/或穿過研磨液供給裝置41而再次擴散而向頂環30側流動)。通過抑制使用完的漿料的排出,增加留在研磨墊100上的比例,能夠在基板研磨中再利用使用完的漿料,從而降低漿料使用量。
當研磨率的微分值再次為負值,而為所設定的下限值V’min(圖26(C),時刻t=t3)時,控制裝置200判斷為使用完的漿料已變舊/劣化,而將研磨液供給裝置41的角度θs變更為θdis(0<θdis≤45°)。由此,促進了使用完的漿料的排出。然後,基於研磨率的微分值而重複在θdis與θrec之間切換θs。通過監視研磨率的微分值,能夠基於使用完的漿料的實際的狀態來切換使用完的漿料的排出促進和再利用促進,能夠提高漿料使用量的降低與研磨品質的維持的兼得。此外,在該例中,也可以在研磨率的微分值V’滿足上述條件(下限值V’min以下或者0)的狀態持續了規定時間的情況下,變更角度。
這裡,作為表示研磨率的時間變化的參數,舉例說明了微分值,但也可以使用表示研磨率的時間變化的其他參數。另外,也可以將研磨率和表示研磨率的時間變化的參數組合,而控制角度θs。
(變形例)
(1)在上述實施方式中,說明了在兩個角度之間切換研磨液供給裝置4、41的角度的例子,但也可以在三個以上的角度之間變更研磨液供給裝置4、41的角度。另外,也可以基於研磨率(或者研磨率的時間變化),而使研磨液供給裝置4、41的角度在促進/抑制研磨液的排出的方向上階段性或者連續性地變化。
(2)在上述實施方式中,作為研磨液供給裝置4、41的旋轉機構,採用了馬達,但旋轉機構只要是能夠使研磨液供給裝置4、41相對於臂60旋轉的結構,則能夠使用馬達以外的任意的致動器。
(3)在上述實施方式中,研磨液供給裝置4、41是具有與研磨墊接觸的底面的結構,但也可以是如下的結構:具備不具有底面的框體,向框體的內側滴下研磨液,使研磨液從框體與研磨墊的間隙在研磨墊上擴散。也可以在框體的上部設置蓋部,在蓋部設置研磨液的供給口,也可以是從噴嘴直接向框體的內側供給研磨液的結構。優選噴嘴構成為與研磨液供給裝置的旋轉和移動聯動地移動。
(4)在上述實施方式中,作為研磨液供給裝置4、41的旋轉機構,採用了馬達,但也可以不安裝基於馬達等的旋轉機構,在研磨開始前使研磨液供給裝置處於任意的角度θs而進行安裝。在該情況下,不實施研磨中的研磨液的促進/抑制的控制。例如,也可以以在研磨液供給裝置4、41供給研磨液的位置成為期望的角度θs的方式,使研磨液供給裝置4、41相對於臂60固定。研磨液供給裝置4、41與臂60之間的固定構造也可以是如下的結構:在連續性或者離散性地調整研磨液供給裝置4、41相對於臂60的角度之後,能夠通過螺紋固定等將研磨液供給裝置4、41固定於臂60。
根據上述的實施方式,至少掌握以下的方式。
根據第一方式,提供一種研磨裝置,使用具有研磨面的研磨墊來進行對象物的研磨,其中,該研磨裝置具備:研磨台,該研磨台構成為能夠旋轉,用於支承上述研磨墊並使該研磨墊旋轉;保持體,該保持體用於保持上述對象物並將上述對象物按抵到上述研磨墊;研磨液供給裝置,該研磨液供給裝置具有接觸構件,通過在上述接觸構件與上述研磨墊接觸或相鄰的狀態下向上述接觸構件的底面的開口部供給研磨液而使研磨液在上述研磨墊上擴散,該研磨液供給裝置利用上述接觸構件攔截由於上述研磨墊的旋轉而返回的使用後的研磨液的至少一部分,上述接觸構件根據相對於上述研磨墊的徑向的角度而取得將被攔截的上述研磨液留在上述研磨墊上的方向或排出的方向;臂,該臂與上述研磨液供給裝置連結;旋轉機構,該旋轉機構使上述研磨液供給裝置相對於上述臂旋轉;以及控制裝置,該控制裝置控制上述旋轉機構而變更上述研磨液供給裝置相對於上述研磨墊的徑向的角度,從而控制上述研磨液供給裝置的上述接觸構件對研磨液的排出量。
根據該方式,能夠通過旋轉機構而將研磨液供給裝置(接觸構件,更詳細地說為接觸構件的後壁)相對於研磨墊的半徑方向(或者旋轉方向)調整為期望的角度。通過變更研磨液供給裝置在研磨墊上的角度,能夠控制研磨液供給裝置(接觸構件)對研磨液(和/或研磨墊上的水分)的排出。通過進行抑制具有研磨性能的比較新鮮的研磨液的排出(包含不利用接觸構件排出的情況)的控制,能夠更有效地使用具有研磨性能的研磨液(例如,預先排出中的研磨液的排出抑制、研磨中的研磨液的再利用),能夠降低研磨液使用量。另外,通過控制為促進劣化後的研磨液的排出,能夠抑制將劣化後的研磨液用於對象物的研磨,從而抑制研磨品質的劣化。因此,通過變更研磨液供給裝置在研磨墊上的角度,能夠實現研磨液使用量的降低和/或研磨品質的劣化抑制。
根據第二方式,在第一方式的研磨裝置中,還具備升降旋轉機構,該升降旋轉機構使上述臂升降和旋轉,上述控制裝置構成為,對由上述升降旋轉機構進行的上述臂的旋轉進行組合,從而變更上述研磨液供給裝置在上述研磨墊上的角度和/或位置。由上述旋轉機構進行的上述研磨液供給裝置的旋轉和
根據該方式,由於對臂的旋轉和研磨液供給裝置的旋轉進行組合,因此在研磨液供給裝置的角度的變更時,能夠將研磨液供給裝置的角度變更為期望的角度,並且容易使研磨液供給裝置的位置接近期望的位置。期望的位置例如是在角度變更後來自研磨液供給裝置的研磨液的滴下位置(供給口的位置)的變化較小的位置、在角度變更後研磨液的滴下位置(供給口的位置)與研磨墊的中心之間的距離為最小的位置、在角度變更後研磨液供給裝置與對象物的保持體(頂環)之間的間隔(間隙)保持恆定或者最大的位置。第一個位置和第二個位置也可以為研磨液供給裝置與對象物的保持體之間的間隔不小於規定值這樣的位置(規定值以上的範圍的位置或保持恆定的位置)。規定值為超過0的值。
根據第三方式,在第一方式或者第二方式的研磨裝置中,在預先排出中,上述控制裝置將上述研磨液供給裝置的角度設定為第一角度,該預先排出是指在上述對象物的研磨之前向上述研磨墊供給研磨液,在上述對象物的研磨中的至少一部分的期間,所述控制裝置將上述研磨液供給裝置的角度設定為與上述第一角度相比促進研磨液的排出的第二角度。
根據該方式,在不進行對象物的研磨的研磨液的預先排出中,抑制具有研磨性能的研磨液的排出而降低研磨液使用量,在對象物的研磨中,能夠根據需要來促進研磨液的排出而實現研磨品質的劣化的抑制。
根據第四方式,在第一方式或者第二方式的研磨裝置中,在預先排出開始前的規定的時間的期間,上述控制裝置將上述研磨液供給裝置的角度設定為第三角度,該預先排出是指在上述對象物的研磨之前向上述研磨墊供給研磨液,在上述預先排出中,將上述研磨液供給裝置的角度設定為與上述第三角度相比抑制研磨液的排出的第四角度。也可以組合第三方式和第四方式。在該情況下,第二角度與第四角度相等。
根據該方式,在研磨液的預先排出開始前通過研磨墊的旋轉來促進研磨墊上的水分的排出,能夠在除去了研磨墊上的多餘的水分的狀態下開始研磨液的預先排出。例如,在使用排水性較差的研磨墊的情況下是有效的。另外,在預先排出中,能夠抑制比較新鮮的漿料的排出,從而抑制研磨液使用量。
根據第五方式,在第一方式至第四方式中任一方式的研磨裝置中,在上述對象物的研磨中,上述控制裝置在多個不同的角度之間切換上述研磨液供給裝置的角度。例如,基於所設定的時間間隔和/或檢測器的測定值(研磨率等),而一次或多次、或者重複地在多個不同的角度之間切換研磨液供給裝置的角度。
根據該方式,在對象物的研磨中,在促進/抑制研磨液的排出的角度之間切換研磨液供給裝置的角度,由此能夠在研磨液為新鮮(能夠再利用)的期間抑制研磨液的排出而進行再利用,從而降低研磨液使用量,在研磨液劣化時促進研磨液的排出而抑制研磨品質的劣化。能夠實現研磨液使用量的降低和研磨品質的劣化抑制的兼得。也可以通過在切換角度時,階段性或者連續性地增加/減少角度,從而階段性或者連續性地變更促進/抑制研磨液的排出的程度。
根據第六方式,在第一方式至第五方式中任一方式的研磨裝置中,在上述對象物的研磨中,上述控制裝置基於研磨率和/或研磨率的時間變化來變更上述研磨液供給裝置的角度。研磨率的時間變化例如能夠採用研磨率的微分值等時間變化率。
根據該方式,能夠基於研磨率和/或研磨率的時間變化來判斷研磨液的實際的狀態,從而控制研磨液的排出的促進/抑制。因此,能夠基於研磨液的實際的狀態,而高精度地進行研磨液使用量的降低和研磨品質的劣化抑制的兼得。
根據第七方式,在第六方式的研磨裝置中,還具備膜厚檢測器,該膜厚檢測器配置在上述研磨台內,並測定上述對象物的表面的膜厚分佈,上述控制裝置根據由上述膜厚檢測器得到的上述對象物的研磨時的上述膜厚分佈的時間變化來計算上述研磨率。
根據該方式,在研磨中,通過膜厚檢測器,能夠進行上述對象物的膜厚分佈的實時的測定,進而能夠實時地進行研磨率和/或研磨率的時間變化值的計算。
根據第八方式,在第二方式以及引用第二方式的第三方式至第七方式中任一方式的研磨裝置中,上述研磨液供給裝置具有向上述研磨墊上滴下研磨液的供給口,上述控制裝置在變更上述研磨液供給裝置的角度時,控制上述研磨液供給裝置的角度和/或位置,以使在角度的變更前後,上述供給口的位置的變化為最小。
根據該方式,在研磨液供給裝置的角度的變更的前後抑制研磨液的滴下位置的偏移,因此能夠抑制研磨液向對象物的供給范圍變動。由此,在研磨液供給裝置的角度變更的前後,能夠抑制研磨液向對象物的供給量和/或供給范圍的變動。
根據第九方式,在第二方式以及引用第二方式的第三方式至第七方式中任一方式的研磨裝置中,上述研磨液供給裝置具有向上述研磨墊上滴下研磨液的供給口,上述控制裝置在變更上述研磨液供給裝置的角度時,控制上述研磨液供給裝置的角度和/或位置,以使在角度的變更前後,上述供給口的位置與上述研磨墊的中心之間的距離為最小。供給口的位置與研磨墊的中心之間的距離能夠採用例如供給口的中心與研磨墊的中心之間的距離或供給口與研磨墊的中心之間的最短距離。
根據該方式,在研磨液供給裝置的角度的變更的前後,抑制研磨液的滴下位置遠離研磨墊的中心,因此容易向研磨墊的整體供給研磨液。
根據第十方式,在第二方式以及引用第二方式的第三方式至第七方式中任一方式的研磨裝置中,上述控制裝置控制上述升降旋轉機構和上述旋轉機構,以在將上述研磨液供給裝置的角度維持為恆定的狀態下,使上述臂移動。
根據該方式,能夠使研磨液供給裝置在角度恆定的狀態下在研磨墊上進行掃描。
根據第十一方式,在第八方式至第十方式中任一方式的研磨裝置中,上述控制裝置在上述研磨液供給裝置與上述保持體之間的間隔為規定值以上的範圍,控制上述升降旋轉機構和上述旋轉機構。這裡,規定值為超過0的值。
根據該方式,能夠可靠地避免研磨液供給裝置與對象物的保持體接觸,並且執行上述控制。
根據第十二方式,在第二方式以及從引用第二方式的第三方式至第七方式中任一方式的研磨裝置中,上述控制裝置在變更上述研磨液供給裝置的角度時,控制上述升降旋轉機構和上述旋轉機構,以使在角度的變更後,上述研磨液供給裝置與上述保持體之間的間隔保持恆定。
根據該方式,在研磨液供給裝置的角度的變更的前後,研磨液供給裝置與對象物的保持體之間的間隙保持恆定,因此能夠可靠地抑制研磨液供給裝置與對象物的保持體接觸。
根據第十三方式,在第二方式以及從引用第二方式的第三方式至第七方式中任一方式的研磨裝置中,上述控制裝置在變更上述研磨液供給裝置的角度時,根據變更前後的角度,而變更執行由上述升降旋轉機構進行的上述臂的旋轉以及由上述旋轉機構進行的上述研磨液供給裝置的旋轉的順序。
根據該方式,能夠以防止研磨液供給裝置與對象物保持體的接觸的方式變更執行臂的旋轉以及研磨液供給裝置相對於臂的旋轉的順序,從而變更研磨液供給裝置的角度和/或位置。由此,能夠防止研磨液供給裝置與對象物保持體的接觸。
根據第十四方式,在第二方式以及引用第二方式的第三方式至第七方式中任一方式的研磨裝置中,上述控制裝置在上述對象物的研磨結束後,在通過上述升降旋轉機構使上述臂旋轉之後,通過上述旋轉機構而使上述研磨液供給裝置旋轉到退避用的角度,然後,使上述臂旋轉,從而使上述研磨液供給裝置移動到上述研磨墊外的退避位置。
根據該方式,在研磨結束後使研磨液供給裝置退避時,使臂旋轉以使研磨液供給裝置遠離對象物的保持體之後,使研磨液供給裝置旋轉到退避用的角度,因此能夠防止研磨液供給裝置與對象物的保持體接觸。
根據第十五方式,在第二方式引用第二方式的第三方式至第七方式、以及第八方式至第十四方式中任一方式的研磨裝置中,上述旋轉機構具有馬達,該馬達固定於上述臂,上述研磨液供給裝置安裝於上述馬達的旋轉軸。
根據該方式,能夠利用簡單的結構實現研磨液供給裝置的旋轉機構。
根據第十六方式,提供一種研磨方法,使用具有研磨面的研磨墊、配置在上述研磨墊上的研磨液供給裝置來進行對象物的研磨,該研磨方法在使上述研磨液供給裝置的接觸構件與上述研磨墊接觸或相鄰的狀態下向上述接觸構件的底面的開口部供給研磨液而使研磨液在上述研磨墊上擴散,利用上述接觸構件攔截由於上述研磨墊的旋轉而返回的使用後的研磨液的至少一部分,根據上述接觸構件相對於上述研磨墊的徑向的角度,而使被攔截的上述研磨液留在上述研磨墊上和/或排出,至少在預先排出時或者在上述對象物的研磨中,變更上述研磨液供給裝置在上述研磨墊上的角度和/或位置,由此控制研磨液的排出量,該預先排出是指在上述對象物的研磨之前向上述研磨墊供給研磨液。在預先排出時,包含預先排出前和預先排出中。
根據該方式,至少在上述對象物的研磨之前將研磨液向上述研磨墊供給的預先排出時或者在上述對象物的研磨中,變更研磨液供給裝置(接觸構件,更詳細地說為接觸構件的後壁)在研磨墊上的角度和/或位置,由此能夠控制研磨墊上的研磨液的排出。通過進行抑制具有研磨性能的比較新鮮的研磨液的排出的控制(包含不利用接觸構件排出的情況),能夠更有效地使用具有研磨性能的研磨液(例如,預先排出中的研磨液的排出抑制、研磨中的研磨液的再利用),能夠降低研磨液使用量。另外,通過促進排出的控制,能夠在預先排出前排出研磨墊上的水分和/或能夠抑制將劣化後的研磨液用於對象物的研磨,從而抑制研磨品質的劣化。因此,通過在研磨工序中變更研磨液供給裝置(接觸構件)在研磨墊上的角度和/或位置,能夠實現研磨液使用量的降低和/或研磨品質的劣化抑制。
根據第十七方式,在第十六方式的研磨方法中,通過與上述研磨液供給裝置連結的臂的旋轉和/或上述研磨液供給裝置相對於上述臂的旋轉來變更上述研磨液供給裝置在上述研磨墊上的角度和/或位置。
根據該方式,起到與在第二方式中描述的作用效果相同的作用效果。
以上,基於幾個例子對本發明的實施方式進行了說明,但上述的發明的實施方式是為了容易理解本發明的方式,並不限定本發明。本發明能夠在不脫離其主旨的情況下,進行變更、改進,並且在本發明中當然包含其均等物。另外,在能夠解決上述課題的至少一部分的範圍、或者實現效果的至少一部分的範圍中,能夠進行發明申請專利範圍和說明書中記載的各構成要素的任意的組合或者省略。
本申請基於在2020年5月11日申請的日本專利申請號特願2020-83404號來主張優先權。包含在2020年5月11日申請的日本專利申請號特願2020-83404號的說明書、發明申請專利範圍、附圖和摘要的全部的公開內容通過參照而作為整體編入本申請。
包含日本特開平10-217114號(專利文獻1)、日本專利第2903980號(專利文獻2),日本特開平11-14811號(專利文獻3)、日本特表2019-520991號(專利文獻4)、美國專利第8845395號(專利文獻5)的說明書、發明申請專利範圍、附圖和摘要的全部的公開通過參照而作為整體編入本申請。
1:研磨裝置
20:研磨台
30:頂環
31:軸
34:支承臂
40:研磨液供給系統
41:研磨液供給裝置
45:追隨機構
46:懸掛機構
50:霧化器
51:旋轉機構
60:臂
60a:頂端側部
60b:基端部
70:升降旋轉機構
71:防水箱
72:防水箱
80:升降機構
81:升降缸
82:軸
83:滾珠花鍵
84:軸
85:框架
86:檢測器
90:旋轉機構
92:軸
93:馬達
100:研磨墊
102:研磨面
120:漿料供給線路
130:流體線路
140:電纜線
200:控制裝置
210:終點檢查裝置
300:清洗噴嘴
410:接觸構件
411:前壁
412:後壁
414:供給口
418:底面
419:狹縫
421:O型環
422:襯墊
423:錘
424:貫通孔
430:罩
431:貫通孔
434:托架
435:安裝部
444:通路
450:臂側限位器
451:上表面
451a:台階面(限位面)
452:貫通孔
454:軸
455:墊側限位器
460:球面接頭組件
461a:外殼
461b:球面接頭
462:臂
463:止轉兼限位器
464:槽
465:桿
466:桿端
466a:球面接頭
467:軸
480:馬達
481:旋轉軸
C0:中心
C1:旋轉中心
L0:線
L1、L2:軸線
S11~S14:步驟
S21~S30:步驟
SL1、SL2:漿料
P1、P2:退避準備位置
WF:基板
圖1係表示本發明的一個實施方式的研磨裝置的概略結構的圖。
圖2係從研磨液供給系統的下游側觀察到的立體圖。
圖3係從研磨液供給系統的上游側觀察到的立體圖。
圖4係表示升降機構的結構的示意圖。
圖5係研磨液供給裝置的立體圖。
圖6係研磨液供給裝置的分解立體圖。
圖7係從底面側觀察研磨液供給裝置的接觸構件的立體圖。
圖8A係用於對從上游側觀察到的追隨機構和懸掛機構的動作進行說明的說明圖。
圖8B係用於對從上游側觀察到的追隨機構和懸掛機構的動作進行說明的說明圖。
圖8C係用於對從上游側觀察到的追隨機構和懸掛機構的動作進行說明的說明圖。
圖9A係用於對從下游側觀察到的追隨機構和懸掛機構的動作進行說明的說明圖。
圖9B係用於對從下游側觀察到的追隨機構和懸掛機構的動作進行說明的說明圖。
圖9C係用於對從下游側觀察到的追隨機構和懸掛機構的動作進行說明的說明圖。
圖10A係第二實施方式的研磨液供給系統的側面示意圖。
圖10B係將第二實施方式應用於第一實施方式的研磨液供給系統的情況下的研磨液供給系統的側面示意圖。
圖11係對研磨液供給裝置的角度進行說明的說明圖。
圖12係設定為促進使用完的漿料的排出的角度的研磨液供給裝置的俯視圖。
圖13係設定為抑制使用完的漿料的排出的角度的研磨液供給裝置的俯視圖。
圖14係對不變更臂的角度,而僅變更研磨液供給裝置相對於臂的角度的控制例進行說明的說明圖。
圖15係對變更臂的角度以及研磨液供給裝置相對於臂的角度的控制例進行說明的說明圖。
圖16係對變更臂的角度以及研磨液供給裝置相對於臂的角度的控制例進行說明的說明圖。
圖17係對變更臂的角度以及研磨液供給裝置相對於臂的角度的控制例進行說明的說明圖。
圖18係對變更臂的角度以及研磨液供給裝置相對於臂的角度的控制例進行說明的說明圖。
圖19係研磨液供給裝置的角度和臂的角度的數據的結構例。
圖20係變更研磨液供給裝置的角度的控制的流程圖例。
圖21係表示研磨處理的整體的流程圖例。
圖22係對使研磨液供給裝置移動到退避位置的順序進行說明的說明圖。
圖23係對基於方案的角度控制的一例進行說明的說明圖。
圖24係對基於方案的角度控制的一例進行說明的說明圖。
圖25係表示主研磨中的研磨液供給裝置的角度的自動控制的一例的說明圖。
圖26係表示主研磨中的研磨液供給裝置的角度的自動控制的一例的說明圖。
圖27係對使用了終點檢查裝置的研磨率的導出例進行說明的說明圖。
4:研磨液供給裝置
40:研磨液供給系統
60:臂
480:馬達
481:旋轉軸
Claims (17)
- 一種研磨裝置,使用具有研磨面的研磨墊來進行對象物的研磨,該研磨裝置其具備: 研磨台,該研磨台構成為能夠旋轉,用於支承所述研磨墊並使該研磨墊旋轉; 保持體,該保持體用於保持所述對象物並將所述對象物按抵到所述研磨墊; 研磨液供給裝置,該研磨液供給裝置具有接觸構件,通過在所述接觸構件與所述研磨墊接觸或相鄰的狀態下向所述接觸構件的底面的開口部供給研磨液而使研磨液在所述研磨墊上擴散,該研磨液供給裝置利用所述接觸構件攔截由於所述研磨墊的旋轉而返回的使用後的研磨液的至少一部分,所述接觸構件根據相對於所述研磨墊的徑向的角度而取得將被攔截的所述研磨液留在所述研磨墊上的方向或排出的方向; 臂,該臂與所述研磨液供給裝置連結; 旋轉機構,該旋轉機構使所述研磨液供給裝置相對於所述臂旋轉;以及 控制裝置,該控制裝置控制所述旋轉機構而變更所述研磨液供給裝置相對於所述研磨墊的徑向的角度,從而控制所述研磨液供給裝置的所述接觸構件對研磨液的排出量。
- 如請求項1所述的研磨裝置,其中, 該研磨裝置還具備升降旋轉機構,該升降旋轉機構使所述臂升降和旋轉, 所述控制裝置構成為,對由所述旋轉機構進行的所述研磨液供給裝置的旋轉和由所述升降旋轉機構進行的所述臂的旋轉進行組合,從而變更所述研磨液供給裝置在所述研磨墊上的角度和/或位置。
- 如請求項1或2所述的研磨裝置,其中, 在預先排出中,所述控制裝置將所述研磨液供給裝置的角度設定為第一角度,該預先排出是指在所述對象物的研磨之前向所述研磨墊供給研磨液,在所述對象物的研磨中的至少一部分的期間,所述控制裝置將所述研磨液供給裝置的角度設定為與所述第一角度相比促進研磨液的排出的第二角度。
- 如請求項1或2所述的研磨裝置,其中, 在預先排出開始前的規定的時間的期間,所述控制裝置將所述研磨液供給裝置的角度設定為第三角度,該預先排出是指在所述對象物的研磨之前向所述研磨墊供給研磨液,在所述預先排出中,將所述研磨液供給裝置的角度設定為與所述第三角度相比抑制研磨液的排出的第四角度。
- 如請求項1或2所述的研磨裝置,其中, 在所述對象物的研磨中,所述控制裝置在多個不同的角度之間切換所述研磨液供給裝置的角度。
- 如請求項1或2所述的研磨裝置,其中, 在所述對象物的研磨中,所述控制裝置基於研磨率和/或研磨率的時間變化來變更所述研磨液供給裝置的角度。
- 如請求項6所述的研磨裝置,其中, 還具備膜厚檢測器,該膜厚檢測器配置在所述研磨台內,並測定所述對象物的表面的膜厚分佈, 所述控制裝置根據由所述膜厚檢測器得到的所述對象物的研磨時的所述膜厚分佈的時間變化來計算所述研磨率。
- 如請求項2所述的研磨裝置,其中, 所述研磨液供給裝置具有向所述研磨墊上滴下研磨液的供給口,所述控制裝置在變更所述研磨液供給裝置的角度時,控制所述研磨液供給裝置的角度和/或位置,以使在角度的變更前後,所述供給口的位置的變化為最小。
- 如請求項2所述的研磨裝置,其中, 所述研磨液供給裝置具有向所述研磨墊上滴下研磨液的供給口,所述控制裝置在變更所述研磨液供給裝置的角度時,控制所述研磨液供給裝置的角度和/或位置,以使在角度的變更前後,所述供給口的位置與所述研磨墊的中心之間的距離為最小。
- 如請求項2所述的研磨裝置,其中, 所述控制裝置控制所述升降旋轉機構和所述旋轉機構,以在將所述研磨液供給裝置的角度維持為恆定的狀態下,使所述臂移動。
- 如請求項8~10中任一項所述的研磨裝置,其中, 所述控制裝置在所述研磨液供給裝置與所述保持體之間的間隔為規定值以上的範圍,控制所述升降旋轉機構和所述旋轉機構。
- 如請求項2所述的研磨裝置,其中, 所述控制裝置在變更所述研磨液供給裝置的角度時,控制所述升降旋轉機構和所述旋轉機構,以使在角度的變更後,所述研磨液供給裝置與所述保持體之間的間隔保持恆定。
- 如請求項2所述的研磨裝置,其中, 所述控制裝置在變更所述研磨液供給裝置的角度時,根據變更前後的角度,而變更執行由所述升降旋轉機構進行的所述臂的旋轉以及由所述旋轉機構進行的所述研磨液供給裝置的旋轉的順序。
- 如請求項2所述的研磨裝置,其中, 所述控制裝置在所述對象物的研磨結束後,在通過所述升降旋轉機構使所述臂旋轉之後,通過所述旋轉機構而使所述研磨液供給裝置旋轉到退避用的角度,然後,使所述臂旋轉,從而使所述研磨液供給裝置移動到所述研磨墊外的退避位置。
- 如請求項2所述的研磨裝置,其中, 所述旋轉機構具有馬達,該馬達固定於所述臂, 所述研磨液供給裝置安裝於所述馬達的旋轉軸。
- 一種研磨方法,使用具有研磨面的研磨墊、配置在所述研磨墊上的研磨液供給裝置來進行對象物的研磨,該研磨方法其中, 在使所述研磨液供給裝置的接觸構件與所述研磨墊接觸或相鄰的狀態下向所述接觸構件的底面的開口部供給研磨液而使研磨液在所述研磨墊上擴散,利用所述接觸構件攔截由於所述研磨墊的旋轉而返回的使用後的研磨液的至少一部分,根據所述接觸構件相對於所述研磨墊的徑向的角度,而使被攔截的所述研磨液留在所述研磨墊上和/或排出, 至少在預先排出時或者在所述對象物的研磨中,變更所述研磨液供給裝置在所述研磨墊上的角度和/或位置,由此控制研磨液的排出量,該預先排出是指在所述對象物的研磨之前向所述研磨墊供給研磨液。
- 如請求項16所述的研磨方法,其中, 通過與所述研磨液供給裝置連結的臂的旋轉和/或所述研磨液供給裝置相對於所述臂的旋轉來變更所述研磨液供給裝置在所述研磨墊上的角度和/或位置。
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