TWI451938B - 化學機械研磨設備之調節器 - Google Patents

Description

化學機械研磨設備之調節器

本文中之本發明係關於一種化學機械研磨設備之調節器，且更特定言之，係關於一種化學機械研磨設備之調節器，該調節器藉由經由將預定法線力確切地引入至研磨壓板之壓板墊中遍及壓板墊均勻地分散研磨漿而將研磨漿均勻地供應至裝配於載體頭上之基板。

此美國非臨時專利申請案根據35 U.S.C.§ 119規定主張2010年5月10日申請之韓國專利申請案第10-2010-0043466號的優先權，該案之全部內容係以引用的方式併入本文中。

通常，將化學機械研磨(CMP)程序稱為用於藉由反向旋轉基板(諸如，用於製造半導體之晶圓，包括研磨層)與研磨壓板來研磨基板之表面的標準程序。

圖1為說明典型化學機械研磨設備之視圖。如圖1所示，該化學機械研磨設備包括：研磨壓板10，其上經附接有壓板墊11；研磨頭20，其經裝配有待研磨且在接觸壓板墊11之上部表面的同時旋轉的晶圓w；調節器30，其將預定法線力施加於壓板墊11之表面上以精細地切割該壓板墊之表面，使得曝露形成於壓板墊11之表面中的精細孔隙。

研磨壓板10經附接有用於研磨晶圓w之由polytex材料形成之壓板墊11，且歸因於軸件12之旋轉而旋轉。

研磨頭20係安置於研磨壓板10之壓板墊11上方，且包括 夾緊晶圓w之載體頭21，及在旋轉載體頭21的同時於預定距離內執行往復運動之研磨臂22。

調節器30精細地切割壓板墊11之表面，使得用來容納與研磨劑及化學材料混合之研磨漿的眾多精細發泡孔隙不會被堵塞，且因此將填充於壓板墊11之精細發泡孔隙中的研磨漿平穩地供應至藉由載體頭21夾緊之晶圓w。

為此，調節器30在其中包括馬達及齒輪箱，使得在固持器32於調節程序期間夾緊接觸壓板墊11之調節圓盤31的狀態下，旋轉連接至固持器32之軸件33。將汽缸安裝於外殼34中以藉由氣動壓力將向下力31p施加至調節圓盤31。自外殼34延伸之臂35執行掃掠運動(sweep motion)以遍及壓板墊11之寬區域精細地切割發泡孔隙。為了精細地切割壓板墊11，調節圓盤31可包括接觸壓板墊11之附接於調節圓盤31之表面上的鑽石顆粒。又，可藉由安裝於外殼34外部之驅動馬達(圖中未展示)旋轉軸件33。

因此，在典型化學機械研磨設備中，待研磨之晶圓w在藉由真空壓力附接至載體頭21且壓在壓板墊11上的同時旋轉，且同時，壓板墊11旋轉。在此狀況下，在自研磨漿供應單元40所供應之研磨漿被容納於形成於壓板墊11中之眾多發泡孔隙中的狀態下，可將研磨漿供應至在固定於研磨頭20上的同時旋轉之晶圓w。由於將壓力連續地施加至壓板墊11，故將發泡孔隙之開口逐漸地阻塞以阻礙研磨漿平穩地供應至晶圓w中。

為了克服此限制，調節器30包括朝向壓板墊11施加壓力 之汽缸，其在將壓力施加至經附接有顆粒(諸如，高硬度之鑽石顆粒)之調節圓盤31的同時旋轉調節圓盤31。同時，調節器30執行掃掠運動以對遍及壓板墊11之整個區域予以分佈之發泡孔隙之開口連續地執行精細切割。因此，可將容納於遍及壓板墊11之發泡孔隙中的研磨漿平穩地供應至晶圓w。

在此狀況下，若未用適當力加壓於調節器30之調節圓盤31，則可能不會打開壓板墊11之發泡孔隙之開口而阻礙研磨漿平穩地供應至晶圓w。若用過度力加壓於調節圓盤31，則可能會打開壓板墊11之開口，但可能會縮短壓板墊11之使用壽命而降低經濟效率。

儘管藉由汽缸控制調節圓盤31之垂直力，使得施加預定力，但實質上施加於壓板墊11之表面上的法線力可能會在一中間路徑(例如，傳輸法線力的調節器30之接頭)處損失，或可能會歸因於可能由汽缸長時間被使用引起的法線力之誤差而不傳輸所要法線力。因此，所存在之限制在於：容納於壓板墊11之眾多發泡孔隙中的研磨漿未平穩地遞送至晶圓。

本發明提供一種化學機械研磨設備之調節器，該調節器藉由經由將一預定法線力確切地引入至一研磨壓板之一壓板墊中將研磨漿均勻地分散於該壓板墊上而將研磨漿均勻地供應至裝配於一載體頭上之一基板。

本發明亦提供一種化學機械研磨設備之調節器，藉由偵 測一相對較大法線力在一調節圓盤之旋轉期間施加至該調節圓盤之一特定側，且允許該法線力均一地施加至整個該調節圓盤，該調節器經由使用一調節器遍及一壓板墊進行均一精細切割而保證該壓板墊之足夠使用壽命且將研磨漿平穩地供應至諸如一晶圓之一基板。

本發明概念之實施例提供化學機械研磨設備之調節器，該等化學機械研磨設備用於在旋轉之一壓板墊上研磨一基板，該調節器包括：一圓盤固持器，其緊固精細地切割該壓板墊之一表面的一調節圓盤；一活塞桿，其將一法線力遞送至該圓盤固持器；一外殼，其覆蓋該活塞桿之至少一部分；及一負載感測器，其經安裝以接收該活塞桿遞送至該活塞桿之該法線力且量測該法線力。

在一些實施例中，該活塞桿可位於與該調節圓盤之一旋轉中心相同之軸線上。

在其他實施例中，該負載感測器可插入於該活塞桿與該圓盤固持器之間。

在另外其他實施例中，該調節器可進一步包括：一軸件，其係與該活塞桿向上隔開；一汽缸，其環繞該軸件及該活塞桿，使得一氣動壓力腔室形成於該軸件與該活塞桿之間，該汽缸與該軸件及該活塞桿一起旋轉，且在其一外部圓周表面處具有一台階(step)，該台階在一上部方向上將一力遞送至該負載感測器。此處，該負載感測器可經安裝以藉由該外殼支撐，且經由該汽缸之該台階遞送至該汽缸的該法線力之一反作用力可遞送至該負載感測器。

在另外其他實施例中，該負載感測器可安置於該汽缸之一外部圓周之一側處，且一軸承可安裝於該負載感測器與該汽缸之間以允許一相對旋轉位移。

在另外其他實施例中，藉由該台階將該法線力遞送至該負載感測器可包括經由該軸承遞送一剪切力。

在另外實施例中，該負載感測器可自藉由接收該法線力引起之一應變量測該法線力。

在其他另外實施例中，該負載感測器可包括一荷重計(load cell)。

在其他另外實施例中，該負載感測器可包括具有根據該應變而變化之一電阻之一應變計，以使用該應變計來量測該法線力。

在其他另外實施例中，該調節器可進一步包括一控制器，該控制器用於在藉由該負載感測器量測的該法線力之一值與一預定值之間存在一差時控制施加至該活塞桿之該法線力以達到該預定值。

在許多另外實施例中，該負載感測器可劃分成兩個或兩個以上區段，使得該等區段分別量測在該活塞桿周圍之法線力。

在其他許多另外實施例中，該活塞桿可經形成為複數形式，且若在藉由該負載感測器之該等區段量測的該等法線力之間存在一偏差，則該調節器可進一步包括用於控制該等法線力之該偏差以變得小於一預定值的一控制器。

在本發明概念之其他實施例中，提供一種化學機械研磨 程序之調節方法，該化學機械研磨程序用於使用容納研磨漿之複數個孔隙來精細地切割一壓板墊之一上部表面，該等調節方法包括：在接觸待研磨之一基板的同時旋轉一壓板墊；在經由一活塞桿將一向下壓力施加至具有一硬度足以精細地切割該壓板墊之顆粒的一調節圓盤的同時旋轉該調節圓盤；及量測經由該活塞桿施加至該調節圓盤之一法線力。

在一些實施例中，該法線力之該量測可包括：當位於與該調節圓盤之一旋轉中心相同之軸線上的該活塞桿之一加壓部分將一壓力施加至固定於覆蓋該活塞桿之至少一部分之一外殼處的一負載感測器時，使用藉由該負載感測器感測之一負載值來量測該法線力。

在其他實施例中，該法線力之該量測可包括：當位於與該調節圓盤之一旋轉中心相同之軸線上的該活塞桿將一壓力施加至一圓盤固持器以允許朝上且藉由使該調節圓盤與該壓板墊接觸之一法線力產生的遞送至該負載感測器之一反作用力遞送至環繞該活塞桿之一汽缸，且接著藉由形成於該汽缸之一外部圓周表面上的一台階遞送至位於該汽缸之一外部圓周周圍的該負載感測器時，藉由量測該反作用力來量測該法線力。

在另外其他實施例中，該方法可進一步包括：當在該法線力之該量測中所量測的該法線力之一值與一預定值之間存在一差時，調整經由該活塞桿所遞送的該法線力之一量值。

包括隨附圖式以提供對本發明概念之進一步理解，且該等圖式併入本說明書中且構成本說明書之一部分。該等圖式說明本發明概念之例示性實施例，且與[實施方式]一起用來解釋本發明概念之原理。

下文將參看隨附圖式更詳細地描述本發明概念之例示性實施例。然而，本發明概念可以不同形式體現且不應被解釋為限於本文中所陳述之實施例。相反地，提供此等實施例以使得本發明將澈底且完整，且將向熟習此項技術者充分地傳達本發明概念之範疇。

在下文中，將參看隨附圖式詳細地描述根據本發明概念之一實施例的化學機械研磨設備。然而，為了解釋本發明概念，將省略已知功能或組態之詳細描述以闡明本發明概念之要點。

如圖3A所示，根據本發明概念之一實施例的化學機械研磨設備之調節器100可包括圓盤固持器112、致動器130、活塞桿113、外殼120、負載感測器140、馬達150，及控制器(圖中未展示)。圓盤固持器112可夾緊調節圓盤111，該調節圓盤藉由在研磨板10上接觸壓板墊11之表面的同時旋轉來精細地切割壓板墊11之表面。致動器130可藉由氣動力產生向下法線力130y。活塞桿113可將自致動器130所產生之法線力130y遞送至圓盤固持器112。外殼120可覆蓋活塞桿113之至少一部分。負載感測器140可經安裝以接收藉由活塞桿113引入至圓盤固持器112之法線力130y，且量測 法線力130y。馬達150可旋轉活塞桿113及圓盤固持器112。控制器可基於藉由負載感測器140量測之法線力130y來校正在致動器130中所產生之法線力。

在如上所組態之調節器100中，在致動器130中所產生之法線力130y可經由圓盤固持器112直接遞送至調節圓盤111，且可藉由負載感測器140直接量測。因此，儘管在致動器130中所產生之法線力130y不同於預定值，且微小間隙存在於外殼部件122、122及123之間的接頭處，但因為調節器100經形成為具有臂形狀，所以可藉由用於將在致動器130中所產生之法線力130y控制為預定值的控制器均一地維持藉由調節圓盤111施加至壓板墊11之法線力。

另一方面，如圖3B所示，根據本發明概念之另一實施例的調節器100'可具有與上文所描述之調節器100的差異之處在於：致動器130'未定位於調節圓盤111上方，而是位於調節器100'之樞軸上。在此狀況下，在位於樞軸上之致動器130'中所產生之法線力130y'可藉由各種連桿機構遞送至位於與調節圓盤111相同之軸線上的活塞桿113。

在如上所組態之調節器100'中，藉由致動器130'產生之法線力130y'可遞送至在與調節圓盤111相同之軸線上的活塞桿113。在致動器130中所產生之法線力130y'具有與引入至調節圓盤111之法線力130y之方向相同的方向。然而，法線力130y'之一不可計算部分可能會在將施加於樞軸上之法線力130y'遞送至調節圓盤111期間於外殼120之接頭處損失。

然而，在本發明概念之調節器100'中，負載感測器140可位於遞送法線力130y之活塞桿113中。負載感測器140可直接量測引入至圓盤固持器112中之法線力130y。控制器(圖中未展示)可基於以上量測值來控制在位於樞軸上之致動器130'中所產生之法線力130y'。因此，可將具有預定量值之法線力130y恆定地遞送至圓盤固持器112。

因此，在根據該等實施例之調節器100及100'中，可直接量測引入至調節圓盤111之法線力130y。如圖9所示，可基於法線力Fc將具有預定量值之法線力施加至壓板墊11。因此，可將調節圓盤111施加至壓板墊11之法線力恆定地維持於特定值。可經由具有適當大小之開口均勻地分散壓板墊11之發泡孔隙中之研磨漿。由於可將研磨漿均一地供應至裝配於載體頭20上之基板w，故可平穩地執行化學研磨程序。

圖4A及圖4B說明安置於活塞桿113與圓盤固持器112之間的負載感測器140，其直接量測法線力130y。負載感測器140可包括荷重計。然而，應變計145x可根據應變計145x之壓縮位移及彎曲位移(儘管已在圖式中說明壓縮位移，但負載感測器可經組態以具有使得引起彎曲位移之形狀或安置)來偵測應變，且可自該應變量測引入至圓盤固持器112之法線力130y。在此狀況下，應變計145x可包括具有如圖4A所示之四分之一橋形式的惠斯登電橋(Wheatstone bridge)以量測法線力130y，或可包括半橋或全橋以增加量測敏感度且根據方向來補償偏差。

由於圖4A及圖4B所示之活塞桿113與圓盤固持器112一起旋轉，故可在軸件112a上形成接收扭矩之突起部112p，且可形成孔113a以及凹槽140x及113h，軸件112a及突起部1120穿透通過該孔及該等凹槽。亦即，由於負載感測器140與圓盤固持器112及活塞桿113一起旋轉，故可經由滑環將來自負載感測器140之信號線(儘管圖中未展示)連接至外部信號處理裝置。

如圖5所示，可根據軸件之旋轉角將負載感測器140劃分成複數個區段140a、140b、140c及140d以在每一旋轉角下量測法線力。為此，可安裝負載感測器140以使其不與圓盤感測器140及活塞桿113一起旋轉。

亦即，形成於圓盤固持器112之軸件112a上的突起部112p'可僅在與底部隔開之位置處突起，以便在安裝負載感測器140時相對於負載感測器140反向旋轉。儘管圖中未展示，但可將止推軸承安裝於負載感測器140之上部表面及下表面上，以允許在接收軸向力的同時進行相對旋轉位移。又，儘管圖中未展示，但可將負載感測器140之每一外部圓周表面固定於外殼120上以抑制絕對旋轉位移。

因此，負載感測器140之區段140a、140b、140c及140d中之每一者可根據旋轉角來量測在區段140a、140b、140c及140d未旋轉之狀態下施加至圓盤固持器112的法線力130y之分量。因此，負載感測器140可偵測在調節圓盤111之旋轉期間顯著地強加於一側上之偏心負載。當偵測到強加於一側上之偏心負載時，若將活塞桿113劃分成若干區 段，則可控制施加至活塞桿113之每一區段之法線力之偏差，以允許藉由調節圓盤111施加之法線力130y遍及整個區域予以均一地分佈。

圖6A至圖8說明根據本發明概念之又一實施例的調節器200之組態。如圖6A所示，調節器200可包括圓盤固持器212、致動器230、活塞桿213、外殼220、外殼220、負載感測器240、馬達250，及控制器260。圓盤固持器212可夾緊精細地切割壓板墊11之表面的調節圓盤211。致動器230可藉由氣動力產生向下法線力130y。活塞桿213可將自致動器230所產生之法線力130y遞送至圓盤固持器212。外殼220可覆蓋活塞桿213之至少一部分。負載感測器240可藉由允許活塞桿213將圓盤固持器212施加至壓板墊11來量測具有與法線力130y之量值相同之量值的反作用力。馬達250可旋轉活塞桿213及圓盤固持器212。控制器260可基於藉由負載感測器240量測之法線力130y來校正在致動器230中所產生之法線力。

藉由驅動馬達250旋轉之小齒輪(pinion)251可與固定於軸件232之外部圓周上的齒輪252嚙合。因此，可藉由驅動馬達250旋轉軸件232。

如圖7所示，致動器230可包括藉由汽缸238環繞之軸件232，及形成於活塞桿213中之腔室230c。在此狀況下，致動器230可允許高壓空氣經由氣動壓力供應管231流動至腔室230c中且因此維持腔室230c之內部壓力。因此，可用具有預定量值之法線力向下移動活塞桿213。為此，可用旋 轉式配件231將管231連接至軸件之中心部分。可經由管231將高壓空氣供應至腔室230c中。

可經由媒介部件212a將在向下方向上施加壓力的活塞桿213之法線力遞送至圓盤固持器212。藉由圓盤固持器212夾緊之調節圓盤211可用來將壓力施加於壓板墊11上。

可藉由驅動馬達250之小齒輪251旋轉調節器200之軸件232。使用密封環238a以氣密方式耦接至軸件232之汽缸238可與軸件232一起旋轉。

若在藉由驅動馬達250旋轉的同時經施加有壓力之圓盤固持器212向下移動以使調節圓盤211與壓板墊11接觸，則施加至圓盤固持器212之法線力可充當朝上之反作用力。在此狀況下，若壓板墊11近似剛體，則反作用力可以與施加至圓盤固持器212之法線力之量值相同的量值起作用。

歸因於由向下推動調節圓盤211之法線力引起之反作用力，可在旋轉之汽缸238、活塞桿213及軸件232處產生向上位移。在此狀況下，可在汽缸238之外壁上形成台階238s，如圖8所示。在向上提昇汽缸238的同時，可藉由台階238s一起向上提昇軸承249之內座圈。

此處，經安置以環繞汽缸238之負載感測器240可在藉由外殼221支撐的同時固定。亦即，由於負載感測器240在無旋轉之情況下靜止不動，故來自負載感測器240之信號線可在無滑環之情況下連接至外部信號處理裝置。由於汽缸238歸因於馬達250之驅動而旋轉，且負載感測器240在無旋轉之情況下靜止不動，故包括藉由隔片248彼此垂直地 隔開之一對滾珠軸承或滾筒軸承的軸承249可安置於負載感測器240與汽缸238之間。

軸承248之內座圈可定位於汽缸238之台階238s上方，以根據汽缸238之向上提昇而一起向上移動。又，軸承249之外座圈可藉由壓入配合而固定於負載感測器240之內部圓周表面上，從而藉由軸承249之滾珠或滾筒將汽缸238之向上位移遞送至軸承249之內座圈。

亦即，藉由活塞桿213施加至圓盤固持器212之法線力所產生的向上反作用力可引起汽缸238之向上移動。一對軸承249可根據汽缸238之向上移動而向上移動，且該等軸承之位移可藉由軸承249之滾珠或滾筒遞送至軸承249之外座圈。隨後，經由活塞桿213施加至調節圓盤111之法線力可充當負載感測器240之內部圓周表面上之剪切力。因此，可藉由應變計或荷重計自作用於負載感測器240之內部圓周表面的剪切應變量測反作用力。

如圖9所示，基於法線力(反作用力)Fc，可控制供應至腔室230c之高壓空氣的量，使得將具有預定量值之法線力Fs施加至壓板墊11。因此，可將調節圓盤111施加至壓板墊111之法線力維持於恆定值。因此，由於經由具有適當大小之開口均勻地分散引入至壓板墊11之發泡孔隙中之研磨漿，且因此將研磨漿均一地供應至裝配於載體頭20上之基板w，故可確保平穩化學研磨程序。

藉由自反作用力量測施加至調節圓盤111之法線力，在將致動器230之汽缸238移動接近於圓盤固持器212的同 時，可在無滑環之情況下穩定地接收來自負載感測器240之信號。

如上文所描述，本發明概念提供：一種化學機械研磨設備之調節器，該化學機械研磨設備用於在旋轉之一壓板墊上研磨一基板；及其方法，該調節器包括：一圓盤固持器，其緊固精細地切割該壓板墊之一表面的一調節圓盤；一活塞桿，其將一法線力遞送至該圓盤固持器；一外殼，其覆蓋該活塞桿之至少一部分；及一負載感測器，其經安裝以接收該活塞桿遞送至該活塞桿之該法線力且量測該法線力。根據本發明概念之實施例，可藉由該調節器均勻地遍及該壓板墊之該整個表面精細地切割該壓板墊，以藉由將引入至該調節圓盤之該法線力維持於一預定恆定值來保證該壓板墊之足夠使用壽命且將研磨漿平穩地供應至諸如一晶圓之該基板。

因此，本發明概念具有藉由遍及該壓板墊確切地引入一預定法線力且均勻地分散研磨漿以塗佈於一研磨壓板之該壓板墊上而將研磨漿均勻地供應至裝配於一載體頭上之一基板的一有利效應。

又，藉由偵測一相對較大法線力在一調節圓盤之旋轉期間施加至該調節圓盤之一特定側，且允許該法線力均一地施加至整個該調節圓盤，本發明概念可經由使用一調節器遍及該壓板墊進行均一精細切割而保證該壓板墊之足夠使用壽命且將研磨漿平穩地供應至諸如一晶圓之該基板。

上文所揭示之標的應被視為說明性而非限制性的，且附 加申請專利範圍意欲涵蓋屬於本發明概念之真實精神及範疇的所有此等修改、增強及其他實施例。因此，為了最大化法律所允許之範圍，本發明概念之範疇應藉由以下申請專利範圍及其等效物之最廣容許解譯予以判定，且不應受到前述[實施方式]約束或限制。

10‧‧‧研磨壓板/研磨板

11‧‧‧壓板墊

12‧‧‧軸件

20‧‧‧研磨頭

21‧‧‧載體頭

22‧‧‧研磨臂

30‧‧‧調節器

31‧‧‧調節圓盤

31p‧‧‧向下力

33‧‧‧軸件

34‧‧‧外殼

35‧‧‧臂

40‧‧‧研磨漿供應單元

100‧‧‧調節器

100'‧‧‧調節器

111‧‧‧調節圓盤

112‧‧‧圓盤固持器

112a‧‧‧軸件

112p‧‧‧突起部

112p'‧‧‧突起部

113‧‧‧活塞桿

113a‧‧‧孔

113h‧‧‧凹槽

120‧‧‧外殼

121‧‧‧外殼部件

122‧‧‧外殼部件

123‧‧‧外殼部件

130‧‧‧致動器

130'‧‧‧致動器

130y‧‧‧法線力

130y'‧‧‧法線力

140‧‧‧負載感測器

140a‧‧‧區段

140b‧‧‧區段

140c‧‧‧區段

140d‧‧‧區段

140x‧‧‧凹槽

145x‧‧‧應變計

150‧‧‧馬達

200‧‧‧調節器

211‧‧‧調節圓盤

212‧‧‧圓盤固持器

212a‧‧‧媒介部件

213‧‧‧活塞桿

220‧‧‧外殼

221‧‧‧外殼

230‧‧‧致動器

230c‧‧‧腔室

231‧‧‧氣動壓力供應管/旋轉式配件

232‧‧‧軸件

238‧‧‧汽缸

238a‧‧‧密封環

238s‧‧‧台階

240‧‧‧負載感測器

248‧‧‧隔片

249‧‧‧軸承

250‧‧‧馬達

251‧‧‧小齒輪

252‧‧‧齒輪

260‧‧‧控制器

w‧‧‧晶圓/基板

圖1為說明典型化學機械研磨設備之組態的視圖；圖2為說明根據本發明概念之一實施例的化學機械研磨設備之調節器之組態的透視圖；圖3A及圖3B為說明圖2之調節器之法線力之引入的示意圖；圖4A及圖4B為說明用於量測引入至調節圓盤中之法線力之組態的分解透視圖；圖5為說明根據本發明概念之另一實施例的用於量測化學機械研磨設備之法線力之組態的分解透視圖；圖6A及圖6B為說明根據本發明概念之又一實施例的化學機械研磨設備之調節器之組態的橫截面圖；圖7為圖6A之圓圈A的放大圖；圖8為圖6A之圓圈B的放大圖；及圖9為說明根據本發明概念之一實施例的操作化學機械研磨設備之調節器之方法的流程圖。

112‧‧‧圓盤固持器

112a‧‧‧軸件

112p‧‧‧突起部

113‧‧‧活塞桿

113a‧‧‧孔

113h‧‧‧凹槽

130y‧‧‧法線力

140‧‧‧負載感測器

140x‧‧‧凹槽

145x‧‧‧應變計

Claims (14)

1. 一種化學機械研磨設備之調節器，該化學機械研磨設備用於在旋轉之一壓板墊上研磨一基板，該調節器包含：一圓盤固持器，其緊固精細地切割該壓板墊之一表面的一調節圓盤；一活塞桿，其將一法線力遞送至該圓盤固持器；一外殼，其覆蓋該活塞桿之至少一部分；一負載感測器，其經安裝以接收該活塞桿遞送至該活塞桿之該法線力且量測該法線力；一軸件，其係與該活塞桿向上隔開；及一汽缸，其環繞該軸件及該活塞桿，使得一氣動壓力腔室形成於該軸件與該活塞桿之間，該汽缸與該軸件及該活塞桿一起旋轉，且在其一外部圓周表面處具有一台階，該台階在一上部方向上將一力遞送至該負載感測器，其中該負載感測器經安裝以藉由該外殼支撐，且經由該汽缸之該台階遞送至該汽缸的該法線力之一反作用力遞送至該負載感測器。
2. 如請求項1之調節器，其中該活塞桿位於與該調節圓盤之一旋轉中心相同之軸線上。
3. 如請求項2之調節器，其中該負載感測器插入於該活塞桿與該圓盤固持器之間。
4. 如請求項1之調節器，其中該負載感測器安置於該汽缸 之一外部圓周之一側處，且一軸承安裝於該負載感測器與該汽缸之間以允許一相對旋轉位移。
5. 如請求項4之調節器，其中藉由該台階將該法線力遞送至該負載感測器包含：經由該軸承遞送一剪切力。
6. 如請求項1之調節器，其中該負載感測器自藉由接收該法線力引起之一應變量測該法線力。
7. 如請求項6之調節器.，其中該負載感測器包含一荷重計。
8. 如請求項6之調節器，其中該負載感測器包含具有根據該應變而變化之一電阻之一應變計，以使用該應變計來量測該法線力。
9. 如請求項6之調節器，其進一步包含一控制器，該控制器用於在藉由該負載感測器量測的該法線力之一值與一預定值之間存在一差時控制施加至該活塞桿之該法線力以達到該預定值。
10. 如請求項1之調節器，其中該負載感測器劃分成兩個或兩個以上區段，使得該等區段分別量測在該活塞桿周圍之法線力。
11. 如請求項10之調節器，其中該活塞桿經形成為複數形式，且若在藉由該負載感測器之該等區段量測的該等法線力之間存在一偏差，則該調節器進一步包含用於控制該等法線力之該偏差以變得小於一預定值的一控制器。
12. 一種化學機械研磨程序之調節方法，該化學機械研磨程序用於使用容納研磨漿之複數個孔隙來精細地切割一壓 板墊之一上部表面，該方法包含：在接觸待研磨之一基板的同時旋轉一壓板墊；在經由一活塞桿將一向下壓力施加至具有一硬度足以精細地切割該壓板墊之顆粒的一調節圓盤的同時旋轉該調節圓盤；及量測經由該活塞桿施加至該調節圓盤之一法線力，其中當位於與該調節圓盤之一旋轉中心相同之軸線上的該活塞桿將一壓力施加至一圓盤固持器以允許朝上且藉由使該調節圓盤與該壓板墊接觸之一法線力產生的遞送至該負載感測器之一反作用力遞送至環繞該活塞桿之一汽缸，且接著藉由形成於該汽缸之一外部圓周表面上的一台階遞送至位於該汽缸之一外部圓周周圍的該負載感測器時，藉由量測該反作用力來量測該法線力。
13. 如請求項12之方法，其中該法線力之該量測包含：當位於與該調節圓盤之一旋轉中心相同之軸線上的該活塞桿之一加壓部分將一壓力施加至固定於覆蓋該活塞桿之至少一部分之一外殼處的一負載感測器時，使用藉由該負載感測器感測之一負載值來量測該法線力。
14. 如請求項12之方法，其進一步包含：當在該法線力之該量測中所量測的該法線力之一值與一預定值之間存在一差時，調整經由該活塞桿所遞送的該法線力之一量值。