TW434090B - Polishing apparatus including attitude controller for dressing apparatus - Google Patents

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經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（1) [發明背景] 本發明係關於一種研磨裝置，係用以研磨半導體晶圓 之表面，尤其係一種在上面具有《置目案之+導體晶圓表 面’藉由將+導體晶圓表面與一研磨布片緊密接觸來將該 ，晶圓表面加以整平。更詳細地說’本發明係關於一種修整 裝置，用以修整附著在此一研磨裝置之轉動平台上之研磨 布片。 由於近來在製造高整合性半導體裝置之技術上的突飛 猛進，電路配置圖案亦變得愈來愈精細，而使得在電路圖 案之間的間隙亦變得愈來愈小。當電路間隙減少至〇 5微 米時，在蝕刻印刷中所形成之電路圖案的焦距深度等等會 變得較淺。因此，欲藉由步階器於其上映像電路圖案之半 導體晶圓之表面，係需要藉由一研磨裝置來加以研磨，以 使其具有相當高的表面平坦度或平整度。舉例來說，在此 類整平晶圓表面之其中一種方法中，習用的一種方法便係 -化學/機械研磨（CMP)方法，可以實現機械式研磨，且同時 供應具有一定化學成份之研磨溶液。 在一種習知用以研磨一半導體晶圓表面之研磨裝置 中，尤其係用以研磨在上面具有裝置圖案而需要進行平整 之半導體晶圓，係採用一不織布片來做為研磨布片且其 中該布片係附著在轉動平台之上表面β 然而’近年來’ ICs以及LSIs之整合性程度已曰漸增 加。因此，對於需要加以整平之研磨表面的要求甚至更高。 為了符合此需求，已有使用一種較為堅硬的研磨布片，舉 ----------— II 裝.---1----訂---------線 <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中圏國豕標单（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 1 311289 1 ' 4340 90 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明（2 ) 例來說，由胺基甲酸酯發泡塑料所製成之研磨布片。 研磨係藉由旋轉該已附有一研磨布片於其上之轉動平 台且在轉動平台轉動期間保持研磨布片與半導體晶圓接觸 而達成。然而在研磨操作期間，研磨顆粒（微粒）以及在研 磨期間由晶圓表面所清除之物質，係會黏附至研磨布片 上而造成研磨布片之品質的惡化’且在研磨操作上會產 生污染性之不利影響。因此，當研磨半導體晶圓係使用相 同之研磨布片而重複地進行時，對於研磨品質便會有不利 的影響’且有可能會造成晶圓表面研磨不均勻的風險。為 了避免此問題，便可以進行習知的”修整，，調整，以使研磨 布片在半導體晶圓研磨之前、之後或研磨期間可以保持正 常化。 當修整由胺基甲酸酯發泡塑料所製成之堅硬研磨布片 時’一般係使用由諸如金剛石之高硬度材料所構成之修整 器工具》因此’在每次修整時’該研磨布片便可加以磨光。 一種由按基甲酸酯發泡塑料製成之研磨布片，例如， 1(：1000(由尺〇仏11^如3公司所製造）便設計成當其每次修整 時，可以具有1微米或以下之公差裕度。 相當重要的是，為了使研磨布片可以將一物件均勻地 研磨達到具有相當高度的平整度，研磨布片係需要具有一 平坦的研磨表面。然而，由於在修整期間不均勻之壓力所 造成之修整器工具在方向或姿態上之變化係會造成研磨布 片無法具有所需要之平坦度’因此研磨布片便無法將晶圆 研磨至其所需要之平整度。 --------------------訂 --------線 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 297公釐） 2 311289 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（3 ) 在上述之修整器工具令，在修整期間施加至研磨布片 之壓力量值的減少’係會造成研磨布片所受到之研磨程度 會降低。這可以解釋成該研磨布片之使用壽命的增加β然 而，在修整期間由一修整器所施加至研磨布片的壓力量值 *的減少，係會對於修整器之穩定性有不利的影響，因此在 研磨布片上便會形成不均勻或波浪狀的表面。 [發明概要] 有鐘於上述之情況，本發明之一目的係要提供一種用 以修整轉動平台之研磨表面之裝置，其中修整器工具之姿 態或方向係可以藉由利用電磁力來加以控制，藉此該轉動 平台之研磨表面便可以被研磨至所需要之高度平整度。 本發明之另一目的係要提供一種具有此一修整裝置研 磨裝置。 為了達到上述之目的，本發明係提供一種用以修整轉 動平台之研磨表面之修整裝置，其中該研磨表面係可以與 待研磨物件形成滑動式接觸。該加壓裝置係將修整器主體 -壓抵在轉動平台之研磨表面。修整器主體之姿態及方向係 由一姿態控制器利用電磁力而控制。 再者，本發明係提供一種研磨裝置，其係包括—轉動 平台，可以與待研磨物件形成滑動式接觸以及用以修整 研磨表面之修整裝置。該修整裝置係包括一修整器主體， 係藉由與研磨表面相接觸而修整該研磨表面。以一加壓裝 置將修整器主體壓抵在轉動平台之研磨表面。以一姿態控 制器利用一電磁力來控制修整器主體之姿態及方向。 本紙诋尺度週用中國國家標準（cns)A4 311289 ^^1 I B^i n ^^1 1 · n f^r ^^1 訂i ^^1 I ·1- tfB I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 434090 A7 --B7 五、發明說明（4) 依照本發明，該修整器之姿態或方向係藉由電磁力來 加以控制，藉此可以進行修整，同時保持該修整器施加在 研磨表面上之表面壓力具有最佳的分伟β 本發明上述及其他目的、特徵及優點將可以由以下較 佳實施例之說明並配合所附之圖式而獲得更深入之瞭解。 [圖式簡單說明] 第1圖係一垂直剖面圖，其中顯示依照本發明之研磨 裝置之第一實施例的整體配置情況。 第2圈係一斷面圖’其中顯示依照本發明之修整裝置 之主要部分。 第3圖係沿著第2圖之剖面線ΙΠ-ΠΙ所取之剖面圖。 第4圖係沿著第3圖之剖面線ΐν·ιγ所取之剖面圖。 第5圖係一方塊圖’其中顯示一用以控制一修整器之 姿態控制器之控制部分的功能性配置。 第6圖係一示意圖，其中顯示該修整器相對於X軸之 傾斜角α以及相對於γ轴之傾斜角石之間的關係。 第7(a)至（c)圖係顯示一修整器主體之細部結構，其中： 第7(a)圖係一底視圖；第7(b)圖係一沿著第7(a)圈之剖面線 a-a所取之剖面圖·，而第7(c)圖係在第7(b)圖中之部分b之 放大視圖。 第8圖係一垂直剖面圖，其中顯示依照本發明研磨裝 置之第二實施例之整體配置。 第9圖係沿著第8圖之剖面線IX-IX所取之剖面視 圖0 1 I —f^-i----— —訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公« ) 4 311289 A7 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 __ B7 五、發明說明（5 ) 第1 0圖係沿著第9圖之剖面線X-X所取之剖面圖。 第11圖係一方塊圖，其中顯示—用以控制轉動平台之 姿態控制器之控制部分的功能性配置》 [符號之說明] 1 轉動平台 2 研磨布片 5 修整裝置 6 修整器 7 修整器驅動軸桿 8 萬向連接件 9 修整器主體 9B 安裝板 10 金剛石環圈 11 姿態控制器 12 電磁線圈 12a，12b,12c，12d 磁極 13a，13b，13c，13d 電磁線圈 14 電樞 15a,15b,15c,15d 格位感測器 21 修整器頭部 22 修整器氣缸 23 轉動氣缸 24 時序滑輪 25 時序滑輪 26 修整器馬達 27 時序滑輪 29 修整器頭部軸桿 30 哲 減具器 32 驅動器部分 35 座標轉換器 36 計算裝置 40 球形軸承機構 41 驅動凸緣 41a 球形凹部 42 球形軸承 45 轉動傳動機構 60 修整液體供應喷嘴 101 轉動平台 102 轉動袖桿 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 5 311289 I 111 I 1111 ---------11(1 — — — — (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 ^ 434090 五、發明說明（6 ) A7 - _ B7 103 接合構件 104 接合構件 105 滾子軸承 106 短柱狀機構 111 姿態控制器 112 電磁心體 114 環狀圖盤狀電樞 [本發明之詳細說明] 依照本發明之修整裝置及研磨裝置的實施例，將在以 下參考第1圖至第11圖來加以詳細說明。 第1圖係一垂直剖面圖’顯示依照本發明之研磨裝置 之第一實施例的整體配置，而第2圖係一斷面圖，顯示依 照本發明之修整裝置的主要部分。 如第1圖及第2圖所示’該研磨裝置係包括轉動平台 1’且具有研磨布片2附著至轉動平台1之上表面，以及用 以修整研磨布片2之修整裝置5。該修整裝置5係包括修 整器6’用以修整該研磨布片2’以及一修整器驅動軸桿7, 用以支撐該修整器6以及施加壓力及轉動驅動力至修整器 6。該修整裝置5係進一步包括萬向連接件8，用以將壓力 由修整器驅動軸桿7傳送至修整器6，且同時使這些構件 可以相對於彼此而呈傾斜，以及姿態控制器u，用以控制 修整器6之姿態及方向。修整液體供應喷嘴6〇係位在轉動 平台1上方，係用以供應一修整液體至轉動平台丨上的研 磨布片2。該研磨布片2之上表面係構成一研磨表面，可 以與欲加以研磨之半導體晶圓之表面形成滑動式接觸。 如第2圖所示，該修整器6包括修整器主體9,該修 整器主體9係包含修整平板9A，構成修整器主體9之下方 ------------我--------tr---------線 f (請ίι'Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公笼） 6 311289 Α7

五、發明說明（7 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 部分，以及安裝平板9Β’係構成該修整器主體9之連接至 修整器驅動轴桿7之上方部分。該修整器6進一步包括— 金剛石環圈10,係電鍍在修整器主體9之底部表面之突伸 部分。 如第1圖所示’該修整器驅動轴桿7係結合至修整器 氣缸22，而該修整器氣缸22則固定於修整器頭部21。該 修整器氣缸22可以使修整器駆動軸桿7垂直移動，進而使 修整器6之下緣端表面上之金剛石環圈1〇壓抵在轉動平台 1上。 該修整器驅動軸桿7係經由一插鍵（圖上未顯示）而結 合至轉動氣缸23。該轉動氣缸23具有一時序滑輪24,位 在外部周緣部位上。該時序滑輪24經由一時序皮帶25而 連接至一時序滑輪27,該時序滑輪係設在一固定在修整器 頭部21之修整器馬達26。因此，該修整器馬達26可以藉 由時差滑輪27、時序皮帶25以及時序滑輪24而驅動地轉 動該轉動氣缸23以及修整器驅動轴桿7,藉此驅動地轉動 該修整器6。該修整器頭部21係由一修整器頭部軸桿29 所支撐*而該修整器頭部軸桿29則固定地支撐在一骨架 上》 用以將壓力由修整器驅動軸桿7傳送至修整器6同時 使這些構件可相對於彼此而呈傾斜之萬向連接件8 (universal coupling)，具有一球形軸承機構4〇，可使修整 器6及修整器驅動軸桿7相對於彼此而呈傾斜β該萬向連 接件8進一步具有一轉動傳動機構45,用以將修整器驅動 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 311289 -----------装i—Jl — —丨訂--------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 4340 9 0 A7 B7 五、發明說明（8) 轴桿7之轉動傳動至修整器主體9»該球形軸承機構4〇包 括一球形凹部41a’形成在驅動凸緣41之下緣表面的中央 部位，而該驅動凸緣41則連接至修整器驅動軸桿7之下緣 端。球形軸承機構40進一步包括球形凹部9a，其儀形成 在安裝板9B之上表面的中央部位，以及球形軸承42，插 置在兩凹部41a及9a之間》該球形軸承42係由高硬度之 材料所製成，諸如陶瓷材。 轉動傳動機構45係包括一固定於驅動凸緣41之驅動 銷（圖上未顯示）’以及一固定於安裝板9B之被動銷（圖上 未顯示）。該被動銷及驅動銷係可以相對於彼此而垂直移 動。因此’甚至當該修整器主體9傾斜時，該被動銷及驅 動銷係可以藉由可在其之間移動之接觸點而保持彼此相銜 接。藉此’該轉動傳動機構45係可以將修整器驅動軸桿7 之轉動力矩以一種可靠且穩定之方式傳送至修整器主體 9 〇 繼而就用以控制修整器6之姿態之姿態控制器11參考 第2圖至第ό圖來加以說明〇如上所述，第2圖係一斷面 圖’其中顯示修整裝置之主要部分。第3圖係沿著第2圖 之箭頭ΙΙΙ-ΙΙΙ所示之方向觀之，而第4圖係沿著第3圖之 剖面線IV-IV所取之剖面圖。 如第2圖及第3圖所示’該姿態控制器^係包括一電 磁線圈12’係固定於修整器頭部21。四個磁極12a、12b、 12c及12d係由電磁線圈12朝外突伸而出。四個電極線圈 13a、13b、13c及13d係分別捲繞在磁極12a至12d。該姿 --nil------( *^i---- 訂---------線 i (請t閱讀r面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x297公g ) 8 311289 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明（9 ) 態控制器11係進一步包括圓筒狀電樞14 ’係通過一間隙 而面向磁極12a至12d»該電樞14固定於修整器主體9。 如第4圖所示’磁極12a至12d係皆具有一可90度轉 .動之ϋ形截面形狀》該磁極i2a至12d之上方水平突伸部 J係分別以電磁線圈13a至13d捲繞於其上。該磁極12a至 12d以及電枢14係由一磁性材料（導磁材料）所構成，例如 一透磁合金（permalloy)。如第3圖所示，該電磁線圈13a 係放置在一與X軸正向對齊的位置上。該電磁線圈131)係 放置在與X軸反向對齊的位置上《電磁線圈13〇係放置在 與Y軸正向對齊的位置上。電磁線圈13d係放置在與Y轴 負向對齊的位置上。四對位移感測器〗5ai、15a2 : 15b]、 15b2;15c]、15c2;以及15七、15(12係放置在兩軸線p及q， 且其係以相對於X轴及Y轴而呈45度角之傾斜。每對位 移感測器係由上方及下方位移感測器所構成。每對位移感 測器係由一感應支座1 7所固定。 第5圖係一區塊圖’其中顯示用以控制姿態控制器u 之控制器部分的功能配置。如圖所示，該控制器部分係具 有一減除器30以及一控制器31。該減除器30係以適當的 值供應給修整器6來進行姿態控制，而所控制物件（修整器 6)之位移值α及泠係由感測器1 5所偵測（位移感測器 、15a2 ’ 、15b:，15c!、15c2，以及 15d!、15(12)， 並且以一座標轉換器35來加以轉換。在所需要之數值以及 位移值α及沒之間的差值，係由減算器30所導出，並且以 誤差訊號ea及來輸入至控制器31。如第6圖所示， I I lilt* i I I I i i I I I ---- f請先閱讀背面之注意亊項再填窝本頁) 本紙張尺度適用中囤國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 9 311289 經濟部智慧財產局員工消費合作钍印製 4340 9 0 A7 _B7 五、發明說明（1G) α及万係分別標示一相對於X轴之傾斜度以及一相對於γ 軸之傾斜度。該X抽及Υ軸係位在一水平之平面。在此例 中’該修整器6係進行一種由相對於X軸而傾斜且相對於 Υ轴而傾斜並且繞著球形轴承42之組合運動，其中該球形 轴承42係用以做為轉動中心。 誤差訊號ea及係會在PID+local相位前導處理部 31-1中經過傾斜控制以及衰減處理，並且進一步通過一缺 口過遽器31-2’以消除振動分量’並且將其轉換成電壓指 令訊號Va及V々。接著’在座標轉換器3 υ中，該電壓 指令訊號Va及V点係藉由姿態控制器而轉換成控制訊號 Vxu及Vyu來加以輸出至驅動器部分32。 驅動器部分32係包括電磁線圈13a、13b、13c以及 13d’以及用以激發這些線圈之駆動電路24。該控制訊號 Vxu及Vyu係供應至各別的驅動電路24，其中這些控制訊 號係被轉換成激發電流Ixu+、Ixu、：Iyu +及Iyu，以在第3圖 所示之X軸及Y軸之任何正向或反向方向上來移動該電柩 14 〇 激發電流Ixu+、Ixu·、Iyu +及Iyu係供應至電磁線圈Ua、 13b、13〇及13d，以控制所控制物件（修整器6)之姿態。在 此例中，修整器6之轉動中心（球形軸承42)以及在第3圖 中所示之電抱14之X軸及γ轴’係設計成彼此以一預定 高度（L)來加以分開。因此，當電樞14係在第3圖所示之 X或Y袖之正向或反向方向上位移時，該修整器主體9, 亦即，該修整器6係可以相對於水平平面而在適當方向 -1-----------f '衣-------訂---------線Y* (請I閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公爱） 10 311289 A7 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 五、發明說明（11 ) 繞著做為轉動令心之球形軸承42轉動。 第7(a)至（c)圖係顯示壓板9A之細部結構，其中·第7(a) 圖係一底視圈；第7(b)圖係沿著在第7(a)圖中之剖面線a_a ~所取之載面視圖；以及第7(c)圖係在第7(b)圖中所示之部 ，分b的放大視圖。該壓板9A係具有圓盤之形狀。具有預 定寬度之環形帶狀突伸部分9a係形成在其下表面之周緣 上’以使精細的金剛石微粒可以電沉積於其上。因此，金 剛石電沉積環圈10係藉由金剛石之細微粒之電沉積而位 在突伸部9a之表面上。 眾所週知，在研磨操作中’由晶圓載體所承載之半導 體晶圓係壓抵在研磨布片2上，而將研磨液體供應至研磨 布片。當研磨操作係持續一段預定之時間時，研磨微粒（細 粒）以及由晶圓所去除之物質係會附著至研磨布片2，而造 成研磨布片2之表面的惡化。因此，用以回復研磨布片2 之表面狀態或研磨表面係藉由在半導體晶圓研磨之前、之 後或在研磨期間利用修整裝置5之修整操作來達成。更詳 細地說’使該轉動平台1以及修整器6轉動，且諸如純水 之修整液體係由修整液艘供應喷嘴6〇大致朝向研磨布片2 之轉動中心來施加。在此狀態下，金剛石電覆環圈1〇之表 面係與研磨布片相接觸，以藉此刮擦研磨布片表面以及進 行修整。該金剛石電覆環圈10係具有一結構，其中細金剛 石微粒係沉積在突伸部分9a之表面，且該金剛石沉積之部 位係鍵上鍊’藉此將金剛石微粒與所鍍覆之錄層固定在一 起。 -----------— 裝 ------—訂---------線 <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 表紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 11 311289 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 434090 A7 ____B7__ 五、發明說明（12 ) 在此一實施例中’舉例來說，該修整器6之尺寸係如 下。修整器主體9之直徑係250毫米，且具有大約6毫米 寬度之金剛石電覆環圈10形成在修整器主體9之下緣表面 的周緣。該金剛石電覆環圈10係分開成複數個部分（在圖 示實例中係具有八個部分）。修整器主體9之直徑係設定成 大於半導體晶圓之直徑’以做為待研磨之物件，使得當半 導體晶圓研磨時，該研磨布片之修整表面有足夠的邊緣， 來做為在該轉動平台1之徑向朝内及徑向朝外方向上欲研 磨之半導體晶圓的表面。可以瞭解的是，具有金剛石鑛覆 環圈之金剛石修整器係可以一具有複數個Sic段部之Sic 修整器來加以更換。此時，該SiC修整器係具有類似於在 第7(a)圖至第7(c)圖中所示之結構。該sic修整器在其表 面上係具有數個角錐形突伸部，其尺寸係大約有數十微 米。 在上述修整期間’該修整器主體9之姿態係由姿態控 制器11所控制》在此例中，且如上所述，修整器主體9 之傾斜係藉由處理杈移感應器l5(15ai、15a2;15h、 15b2;15c〖、15c2;以及15c!]、15d2)，且該修整器主體9之傾 斜度係可加以放大，以造成修整器主體9位在水平平面 上。或者’該修整器主體9係在相對於水平平面而以一適 當角度來加以控制。因此’在修整器主體9之修整表面， 亦即’金剛石電覆環圈10之下表面，之間嚴格的平行關 係’以及研磨布片2之上表面，亦即，研磨表面，係可以 在修整期間來加以維持。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ^ d------II 訂---- 本紙張尺度適财關家標準（CNS)A4規格咖x 297公笼- 12 311289 瘦濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 -----B7__ 五、發明說明（13 ) 依照此一實施例，可以藉由將修整器氣缸22之壓力直 接傳送至修整器6來獲得用以將修整器主體9壓抵在轉動 平台1之研磨表面上之作用力。為了控制修整器6之姿態， 在轉動平台1之上表面的研磨表面之狀態中，包括起伏不 s平等等’係可以事先測量且輸入至控制器中，使得該修整 器6之最佳化姿態係可以在事先輸入之資料的基礎上來獲 得。因此’便可以藉由該姿態控制器u以位移感應器15 >所測得姿態狀態而使該修整器6具有最佳化之姿態。 現請參照第8至11圖，其中顯示依照本發明第二實施 例之具有修整裝置之研磨裝置。第8圖係研磨裝置之垂直 剖面囷。第9圖係沿著第8圖之剖面線Ιχ_ιχ所取之剖面 圖。第10圖係沿著第9圖之剖面線χ_Χ所取之剖面圖。 在第二實施例中，包括有一修整器6及一姿態控制器 11之修整器的配箄係與第一實施例相同。第二實施例與第 一實施例之不同處係在於一轉動平台的配置。亦即，在苐 二實施例中’該轉動平台係具有一姿態控制器。 如第8圖所示，在上表面具有一研磨布片2之轉動平 台101以及馬達（圖上未顯示）之轉動軸桿102彼此係經由 上方及下方接合構件丨03及1〇4而彼此結合在一起。該下 方接合構件104係牢固至馬達之轉動軸桿1〇2之上緣端。 該上方接合構件103係牢固至轉動平台1〇1之下表面。可 自行對齊之滾子軸承105係配置在下方接合構件ι〇4與上 方接合構件103之間，以使轉動平台1〇1以及上方接合構 件103可以相對於下方接合構件1〇4而繞著做為轉動中心 ----I -----!裳---- I丨1 f訂·丨！ *線 {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

本紙張㈣am τ關家標準（CNS)A4a(2iGx297；H 13 311289 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 ^ 4 3^090 A7 ____B7___ 五、發明說明（14 ) 之可自行對齊之滾子軸承105而在任何方向上傾斜β該下 方接合構件104係具有一短柱狀插銷106，其係可以與位 在上方接合構件103中之銜接孔i〇3a相銜接，以使轉動平 α .101可以轉動。在此應說明的是’在銜接孔i〇3a與插銷 10 6之間係形成有一小間隙，以使轉動平台1 〇丨傾斜。 在此一實施例中，提供有用以控制轉動平台1〇1之姿 態之姿態控制器111。該姿態控制器111係包括連接至骨 架28上之電磁心體112«·該電磁心體112係具有四個磁極 112a、112b、112c 及 112d。四個電磁線圈 113a、113b、U3c 及U3d係分別捲繞在112a至112d。姿態控制器1U係進 一步包括一環狀圓盤狀電樞114’係繞過一間隙而面向磁 極112a至112de該電樞114係連接至轉動平台1〇1。 如第10圖所示’該磁極112a至112d係皆具有一倒u 形截面形狀。該倒U形磁極112a至112d之内部係分別以 電磁線圈113a至113d來加以捲繞。該磁極112a至112d 以及電樞114係由一磁性材料所構成，例如透磁合金。如 第9圖所示，該電磁線圈H3a係配置在可以與X軸正向 對齊之位置上。該電磁線圈113b係配置在與x#負向對 齊之位置上。該電磁線圈113c係配置在與γ轴負向對齊 之位置上。該電磁線圈113d係配置在與Y轴負向對齊之 位置上。四個位移感測器115a、115b、115c及115d係配 置在兩個軸部R及S上’其係與X及Y軸成45度之傾斜。 第11圖係一方塊圖，其卡顯示用以控制姿態控制器 111之控制部分的配置。如圖式所示，該轉動平台控制部 ----------^ — — —-----& Y" (請1閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 14 311289 A7 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（l5 分以及修整器控制部分係皆具有一類似於在第5圖中所示 之控制部分的配置。在第11圖中所示之配置係額外地具有 結合裝置’係用以根據由修整器控制部分以及轉動平台 控制部分所傳送之信號而精確地偵測該修整器及轉動平台 J之相對位置- 如第11圖所示，該修整器控制部分係具有減算器30 及控制器31»該減算器30係具有修整器之姿態的適當數 值’以及控制物件之位移之數值α及，其係由位移感測 器所偵測，並且在一座標轉換器35中來加以轉換，並且進 一步根據與轉動平台傾斜有關之資訊而以計算裝置36來 加以修正。在適當數值與經由減除器3〇，所導出之位移數 值α及石’之間的差值，係輸入至控制器31而做為誤差訊 號e α ’及e冷，。 該計算裝置36係藉由與修整器之傾斜相關之資訊以 及與轉動平台之傾斜相關之資訊來計算相對誤差，以分別 產生經修正之位移值α、点、a’及/3’’並藉此能夠以相 ‘當高的精確度來進行控制之動作。通常，藉由參考轉動平 台之傾斜度來修正修整器之適當位置係可以提高精確度。 因此’便可以省略回饋R1至修整器。再者，該計算裝置 亦可以省略。如第9圖所示，α ’及冷’係分別表示相對於 X軸之傾斜度以及相對於Υ軸之傾斜度。在此例中，該轉 動平台101係進行一組合運動’其中該組合運動係由相對 於X轴成傾斜及相對於Υ轴成傾斜而繞著做為轉動中心之 可自行對齊之滾子轴承105轉動所構成 -----------丨-裝ii!f訂------•線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x297公釐） 15 311289 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4340 9 0 A7 __B7___ 五、發明說明（16 ) 誤差訊號ea’及ejS’係在PID+local相位前導處理部 分3 Γ-1中受到傾斜控制及衰減作用，並且進一步地通過 缺口過瀘器31，_2，以消除振動分量，以藉此得以轉換成電 壓指令訊號Va’及VjS’。接著，在座標轉換器31，_3中， 該電壓指令訊號Vo:’及V3’係被轉換成可供應至姿態控 制器之控制訊號Vxl及Vyl，且其係被傳送至驅動器部分 32、 該驅動器部分32’係包括電磁線圈113a、113b、lUe 及113d’並且包括用以激發這些線圈之驅動電路24，。該 控制訊號Vxl及Vyl係被供應至各別之驅動電路24，，在該 驅動電路24’中’係被轉換成激發電流ΐχ1 +、Ιχΐ、Iyi及Iyi， 以使電樞114可以在第8圖所示之X軸及γ軸之正向及負 向之任何方向上移動。該激發電流ιχ1+、Ιχΐ、及係 被供應至電磁線圈113a、113b、113c及113d，以控制所 控制物件（轉動平台101)33,之姿態。 依照在第8圖至第π圖所示之實施例中，除了修整器 6之姿態以外，亦可以控制轉動平台ι〇1之姿態。因此， 其可以進行修整’且同時維持修整器主體9之修整表面以 及在轉動平台101上之研磨表面具有最佳的狀態。 如上所述’依照本發明’該修整器之姿態係藉由利用 電磁力來加以控制’藉此使得其可以進行修整，且同時使 得由修整器施加至研磨表面之表面壓力具有最佳化的分 佈。因此’其便可以獲得一具有高度平整度之研磨表面。 再者’依照本發明，可使修整器主體之修整表面可以 ------------If 衣-------"丨訂--------線 » (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中關家標準（CNS)A4規格⑽x 297公爱） 16 311289 A7 五、發明說明（17 被壓抵在轉動平台之研磨表面上之加壓力量，係可以藉由 將空氣氣缸之加壓力而直接傳送至修整器。藉由利用電磁 力’僅有修整器之傾斜控制係由姿態控制器來加以進行。 因此’姿態控制器之尺寸便可以縮小，且在結構上更為簡 單。 在此應說明的是’本發明並非僅局限在上述之實施例 中，而是能以各種不同的方式來加以修飾，而不會脫離本 發明之精神。 --------------褒— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） 17 311289

Claims (1)

1. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 434090 六、申請專利範圍 1·—種修整裝置，係用以修整一轉動平台上之研磨表面， 而該研磨表面係可以與待研磨物件形成滑動接觸，該修 整裝置包含： 修整器主體，係藉由與研磨表面接觸而修整該研 磨表面： 加壓裝置，係用以將該修整器主體壓抵在轉動平台 之研磨表面上；以及 姿態控制裝置，係藉由一電磁力來控制該修整器主 體之姿態或方向。 2. 根據申請專利範圍第1項之修整裝置，其中該修整器主 體在其下緣表面上具有一修整表面用以與該研磨表面 相抵接’且該姿態控制裝置係用以在該轉動平台之運轉 方向上控制該修整表面相對於該研磨表面之傾斜角 度。 3. —種研磨裝置’係包括一轉動平台，該轉動平台具有一 研磨表面而可以與待研磨物件形成滑動式接觸，以及一 修整裝置’係用以修整該研磨表面，該修整裝置係包 含： 一修整器主體’係藉由與該研磨表面相接觸來修整 該研磨表面； 加壓裝置’係用以將該修整器主體壓抵在該轉動平 台之研磨表面上；以及 姿態控制裝置，係藉由一電磁力來控制該修整器主 趙之姿態及方向。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .^1 ·1 n 。< It n I 1 ^ Jf n n 1 I I n 1L n I* n n _ 不為诋尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐 18 311289 B8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 4. 根據申請專利範圍第3 闽禾J項之研磨裝置，其中該修整器主 體在其下緣表面上係具有一修整表面用以與該研磨表 •面相抵接’且該姿態控制裝置係用以在該轉動平台之運 * 轉方向上控制該修整丟® 啦妖& 叫邊胗蹩表面相對於該研磨表面之傾斜角 * 度。 5. 根據申請專利範圍第3或4項之研磨裝置，其中該加塵 裝置係-驅動器軸桿’用以驅動式地轉動該修整器主 體’且該修整裝置係包括—萬向接頭，係以該修整器主 體可以相對於該驅動器轴桿而傾斜之方式而連接該驅 動軸桿與該修整器主體。 6·根據申請專利範圍第5項之研磨裝置’其申該修整裝置 包括-骨架’係用以支撐該驅動器軸桿，而使得該驅動 器轴桿可以繞著其中心轴而轉動，且該姿態控制器係包 含： 一電磁裝置，係固定式地位在該骨架上，以及 電樞裝置，係固定式地位在該修整器主體且可以 藉由一電磁力來加以移動’其中該電磁力係由該電磁裝 置所產生。 7·根據申請專利範圍帛6項之研磨裝置，其_該姿態控制 器係包括感應器裝置，係用以感應該修整器主體之姿態 或方向，使得該姿態控制器可以相應於所偵测到之姿態 或方向來控制該整修器主體之姿態。 8·根據申請專利範圍第3項之研磨裝置，其中該研磨裝置 係進一步包括一轉動平台驅動器轴桿，係用以驅動式地 ---* 裝--- f請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 —線 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4 ^格（210 X 297公f 311289 19 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 434 Q 9 Ο A8 B8 C8 --- D8六、申請專利範圍I '^ 轉動該轉動平台，以及—接頭，係“將該驅動器軸桿 連接至該轉動平台，使得該轉動平台可以轉動’同時可 以相對於該轉動平台之福動器轴桿而呈傾斜，以及包括 -轉動平台姿態控制器’係用以藉由一電磁力而控制性 地將該轉動平台繞著該接頭來加以轉動。 9.根據申請專利範圍第8項之研磨裝置，其中該研磨裝置 係包括一固定式骨架，且該轉動平台姿態控制器係包含： 電磁裝置，係固定式地位在該研磨裝置之固定式 骨架上，以及 電樞裝置，其係固定式地位在該轉動平台上，真吁 以藉由一電磁力來加以移動，其中該電磁力係由該電磁 裝置所產生》 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公t ) 20 311289 (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) 八 n u U —4 n k— VSJ« ϋ n Ji n I 1 I I n 1 n n n B— I ·1 IB n I— n f I <