TWI568535B - Substrate holding device and grinding device - Google Patents

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TWI568535B
TWI568535B TW102141004A TW102141004A TWI568535B TW I568535 B TWI568535 B TW I568535B TW 102141004 A TW102141004 A TW 102141004A TW 102141004 A TW102141004 A TW 102141004A TW I568535 B TWI568535 B TW I568535B
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Hiroyuki Shinozaki
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Ebara Corp
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Description

基板保持裝置及研磨裝置
本發明係關於一種保持研磨對象物之基板而按壓於研磨墊(研磨面)的基板保持裝置，特別是關於在研磨半導體晶圓等之基板而加以平坦化的研磨裝置中，保持基板之基板保持裝置者。此外，本發明係關於具備該基板裝置之研磨裝置者。
近年來，伴隨半導體設備之高積體化、高密度化，電路之配線日益微細化，多層配線之層數亦增加。為了謀求電路之微細化且實現多層配線，由於承襲下側之層的表面凹凸而使階差變大，因而隨著配線層數增加，形成薄膜時對階差形狀之膜被覆性(階差覆蓋狀態)惡化。因此，為了形成多層配線，須改善該階差覆蓋狀態，並以適當過程進行平坦化處理。此外，因為隨著光微影術之微細化導致焦點深度變淺，所以需要對半導體設備表面進行平坦化處理，使半導體設備之表面的凹凸階差抑制在焦點深度以下。
因此，在半導體設備之製造工序中，半導體設備表面之平坦化技術日益重要。該平坦化技術中最重要的技術係化學機械研磨(CMP(Chemical Mechanical Polishing))。該化學機械研磨係使用研磨裝置，在研磨墊之研磨面上供給含有二氧化矽(SiO2)等研磨粒的研磨液，並使半導體晶圓等之基板滑動接觸於研磨面來進行研磨者。
此種研磨裝置具備：具有由研磨墊構成之研磨面的研磨台；及用於保持半導體晶圓等之基板的上方環形轉盤或稱為研磨頭等之基板保持裝置。使用此種研磨裝置進行基板之研磨之情況下，係藉由基板保持裝置保持基板，並對研磨墊之研磨面以指定的壓力按壓該基板。此時，藉由使研磨台與基板保持裝置相對運動，基板滑動接觸於研磨面，而將基板表面研磨成平坦且鏡面。
此種研磨裝置中，研磨中之基板與研磨墊的研磨面之間的相對按壓力，在整個基板上不均勻之情況下，依施加於基板之各部分的按壓力而會發生研磨不足或研磨過度。因而，亦進行以橡膠等彈性膜構成之隔膜形成基板保持裝置的基板之保持面，且在隔膜之背面側形成供給壓力流體的複數個壓力室，施加氣壓等流體壓於壓力室中，而將施加於基板之按壓力全面地均勻化。
上述研磨裝置中，使用樹脂製之研磨墊進行研磨時，研磨墊會隨著修整及研磨時間之經過而磨損。該情況下，為了避免保持於上方環形轉盤上之半導體晶圓的面壓分布產生變化，須將研磨時之上方環形轉盤與研磨墊的距離保持一定。
產品處理時，係預先以伺服馬達使上方環形轉盤移動至稱為墊搜索之要求研磨基準高度位置的功能、行為所要求之上方環形轉盤所保持的基板與研磨墊之接觸位置(高度)，並在其接觸位置(高度)以經定位控制狀態進行研磨。亦有將上方環形轉盤從其接觸位置(高度)以研磨墊與隔膜間的間隙部分，將上方環形轉盤在向上提高的位置定位控制的狀態下進行研磨。
要求該接觸位置之墊搜索作業，例如，因為研磨墊係彈性體且有凹凸，所以以測長器等單純測定距離而求出接觸位置時會有誤差大之情形。因而，進行使上方環形轉盤從上昇位置下降，檢測與研磨台側之接觸力，來求出接觸位置的作業。接觸力係監控使上方環形轉盤昇降之定位機構的伺服馬達輸出轉矩(輸出電流)。
稱為墊搜索之功能、行為係將保持基板之上方環形轉盤從某個基準高度(例如，水平方向之搬送高度)要求與研磨墊之接觸位置(高度)的功能。實施該功能時，設定預先求出之轉矩控制值，與研磨墊接觸，並在到達轉矩限制值之馬達轉矩值的位置停止上方環形轉盤，並將其位置設定為研磨時之基準位置(高度)。
進一步詳述墊搜索作業，係預先求出墊搜索時之轉矩限制值。其求出方法，例如，首先從設計值設定轉矩限制值之初始值。而後，在貼上研磨墊之研磨台上放置測力器(Load cell)，使上方環形轉盤下降至到達所設定之轉矩限制值(初始值)，藉由以測力器計測上方環形轉盤軸之下降推力，來求出轉矩限制值與推力的關係。換言之，若推力之計測值相對基準(設計)推力(具有某種幅度之值)較大時，則縮小轉矩限制值，再度實施相同測定。反之，若計測值相對基準(設計)推力(具有某種幅度之值)較小，則增大轉矩限制值，並重複相同測定，求出(找出)進入基準(設計)推力(具有某種幅度之值)之範圍的轉矩限制值。將如此求出之轉矩限制值設定為墊搜索時之轉矩限制值。
【先前技術文獻】 【專利文獻】
[專利文獻1]日本特開2008-207320號公報
上述研磨裝置中，將上方環形轉盤上下驅動之上下移動機構的損失轉矩相對於調試初期，依運轉履歷而減少。因為係在上下移動機構之馬達轉矩中設定限制值而算出上方環形轉盤接觸於研磨墊表面之位置的系統，所以機構內之損失轉矩的變化影響將上方環形轉盤按壓於研磨墊表面的推力。機構內之損失轉矩減少時，將上方環形轉盤按壓於研磨墊表面之推力僅增加該減少部分，導致將上方環形轉盤強力按壓於研磨墊。結果，由於基板處理片數或扣環磨損量等，在預設的時期實施墊搜索作業時形成壓過度。因而，研磨墊之表面與按壓基板的隔膜之間隙無法保持固定。因此，清楚明白研磨處理條件改變，對基板之被研磨面的面內均勻性惡化等處理性能造成不良影響。
本發明係鑑於上述情形而研創者，其目的為提供一種檢測上下驅動上方環形轉盤之機構的損失轉矩之因時變化部分，並使用該損失轉矩之因時變化部分修正墊搜索時成為基準的轉矩限制值，藉此在墊搜索時可正確掌握研磨墊之表面高度的基板保持裝置及研磨裝置。
為了達成上述目的，本發明之基板保持裝置，係保持研磨對象物之基板而按壓於研磨墊者，其特徵為具備：上方環形轉盤，其係保持基板而按壓於研磨墊；上下移動機構，其係使前述上方環形轉盤上下移動；轉矩檢測手段，其係檢測藉由前述上下移動機構使前述上方環形轉盤下降 時或上昇時之上下移動機構的轉矩；及控制部，其係在使前述上方環形轉盤下降，而使上方環形轉盤接觸於前述研磨墊之表面的墊搜索時，預設上方環形轉盤接觸於研磨墊表面時之前述上下移動機構的轉矩，作為轉矩限制值，前述控制部從藉由前述轉矩檢測手段所檢測之轉矩與預設之基準值算出轉矩修正量，並使用該轉矩修正量修正前述轉矩限制值。
根據本發明，在使上方環形轉盤下降而使上方環形轉盤接觸於研磨墊表面之墊搜索時，預先設定上方環形轉盤接觸於研磨墊表面時上下移動機構之轉矩，作為轉矩限制值，檢測在墊搜索時或基板處理時，使上方環形轉盤下降時或上昇時之上下移動機構的轉矩，從檢測之轉矩與在之前實施之墊搜索時或基板研磨處理時等中與從上下移動機構之轉矩而決定的基準值算出轉矩修正量，並使用該轉矩修正量修正前述預設之轉矩限制值。
如此，根據本發明，預先檢測在之前實施之墊搜索時或基板處理時上方環形轉盤的上下移動機構之轉矩，設定該轉矩為基準值，檢測在其後實施之墊搜索時或基板處理時上方環形轉盤的上下移動機構之轉矩，藉由比較該檢測之轉矩與基準值，檢測上下移動機構之損失轉矩的因時變化部分。而後，將該損失轉矩之因時變化部分作為轉矩修正量，使用該轉矩修正量修正墊搜索時之轉矩限制值。因此，即使上方環形轉盤之上下移動機構的損失轉矩因時變化，在墊搜索時仍可藉由與裝置調試初期同樣之研磨墊的按壓力(推力)，正確掌握研磨墊之表面高度。
本發明較佳之樣態的特徵為：前述基準值係從在之前實施之墊搜索時上下移動機構的轉矩求出。
根據本發明，在之前實施之墊搜索時，檢測使上方環形轉盤下降時或上昇時上下移動機構的轉矩，並設定該檢測之轉矩為基準值。
本發明較佳之樣態的特徵為：前述基準值係從在之前實施之基板研磨處理時上下移動機構的轉矩求出。
根據本發明，在之前實施之基板研磨處理時，檢測使上方環形轉盤下降時或上昇時上下移動機構的轉矩，並設定該檢測之轉矩為基準值。
本發明較佳之樣態的特徵為：前述基準值係具有上限值與下限值之指定幅度的臨限值之中心值。
本發明較佳之樣態的特徵為：前述臨限值之中心值係前述上方環形轉盤以等速下降或上昇時的平均轉矩。
根據本發明，因為上方環形轉盤以等速移動時之上下移動機構的平均轉矩，係加速度為零之穩定狀態時的轉矩，所以係上下移動機構之機械損失(Mechanical loss)與重力負荷(質量)之和。下降時之轉矩為機械損失-重力負荷，上昇時之轉矩相當於機械損失+重力負荷。由於重力負荷作為一定值來處理，因此，藉由監控上昇或下降時之轉矩，即可檢測機械損失之因時變化。因此，基準值為首先實施求出轉矩限制值之作業時上下移動機構下降時或上昇時的等速時平均轉矩即可。可將基準值=「臨限值之中心值」作為誤差少之正確值。另外，此時使用下降時平均轉矩情況下，以後係監控下降時之平均轉矩，來求出機械損失之因時變化。
本發明較佳之樣態的特徵為：前述轉矩修正量係藉由前述轉矩檢測手段所檢測之轉矩與前述基準值的差分。
根據本發明，藉由轉矩檢測手段所檢測之轉矩比預設之基準值低情況下，係從墊搜索時之轉矩限制值減去差分。減去的理由是因為上下移動機構之機械損失減少，上方環形轉盤移動時需要的轉矩亦減少，因此，墊搜索時在轉矩限制值仍然相同之情況下，將上方環形轉盤按壓於研磨墊表面之推力增加。反之，藉由轉矩檢測手段所檢測之轉矩比預設之基準值大之情況下，係將前述差分加入墊搜索時之轉矩限制值。
本發明適合之樣態的特徵為：前述轉矩檢測手段係檢測前述上方環形轉盤等速下降或上昇時之轉矩。
根據本發明，因為上方環形轉盤以等速移動時之上下移動機構的轉矩係加速度為零之穩定狀態時的轉矩，所以轉矩檢測手段可檢測無誤差之正確轉矩。
本發明之研磨裝置具備：研磨台，其係具有研磨墊；及上述基板保持裝置。
本發明因為具備修正在上方環形轉盤之墊搜索時，用於檢測上方環形轉盤接觸於研磨墊表面的轉矩限制值之功能，所以可修正上方環形轉盤之上下移動機構的損失轉矩之因時變化部分。因此，即使有上方環形轉盤之上下移動機構的損失轉矩之因時變化，在墊搜索時仍可藉由與裝置之調試初期同樣的研磨墊之按壓力(推力)正確掌握研磨墊之表面高度。結果，可提供可重現性良好地控制研磨處理上重要之研磨墊表面與上方環形轉盤的隔膜間之間隙的CMP裝置。
1‧‧‧上方環形轉盤
2‧‧‧上方環形轉盤本體
3‧‧‧扣環
4‧‧‧彈性膜(隔膜)
10‧‧‧上方環形轉盤頭
11‧‧‧上方環形轉盤軸桿
12‧‧‧旋轉筒
13‧‧‧定時滑輪
14‧‧‧上方環形轉盤用馬達
15‧‧‧定時皮帶
16‧‧‧定時滑輪
17‧‧‧上方環形轉盤頭軸桿
24‧‧‧上下移動機構
25‧‧‧旋轉接頭
26‧‧‧軸承
28‧‧‧橋接物
29‧‧‧支撐台
30‧‧‧支柱
32‧‧‧滾珠螺桿
32a‧‧‧螺絲軸
32b‧‧‧螺帽
38‧‧‧AC伺服馬達
39‧‧‧減速機
40‧‧‧控制部
100‧‧‧研磨台
100a‧‧‧台軸
101‧‧‧研磨墊
101a‧‧‧表面(研磨面)
102‧‧‧研磨液供給噴嘴
W‧‧‧基板
第一圖係顯示本發明之研磨裝置的整體構成模式圖。
以下，參照第一圖詳細說明本發明之基板保持裝置及研磨裝置的實施形態。
第一圖係顯示本發明之研磨裝置的整體構成模式圖。如第一圖所示，研磨裝置具備：研磨台100；以及構成保持研磨對象物之半導體晶圓等的基板，並按壓於研磨台上之研磨墊的基板保持裝置之上方環形轉盤1。
研磨台100經由台軸100a而連結於配置在其下方之研磨台旋轉馬達(無圖示)，並可在其台軸100a周圍旋轉。在研磨台100之上面貼合有研磨墊101，研磨墊101之表面101a構成研磨半導體晶圓等之基板的研磨面。在研磨台100之上方設置有研磨液供給噴嘴102，藉由該研磨液供給噴嘴102可在研磨台100上之研磨墊101上供給研磨液。
如第一圖所示，上方環形轉盤1基本上由：保持基板W，並按壓於研磨墊101之表面(研磨面)101a的上方環形轉盤本體(亦稱為載體)2；及直接按壓研磨墊101之扣環3而構成。上方環形轉盤本體(載體)2由概略圓盤狀之構件構成，而扣環3安裝於上方環形轉盤本體2之外周部。上方環形轉盤本體2係藉由工程塑料(例如聚二醚酮(PEEK,polyether ether ketone))等樹脂而形成。在上方環形轉盤本體2之下面安裝有抵接於基板背面之彈性膜(隔膜)4，在隔膜(彈性膜)4的上面與上方環形轉盤本體(載體)2的下面之間形成有複數個壓力室。彈性膜(隔膜)4藉由乙丙橡膠(EPDM,ethylene propylene diene monomer)、聚氨酯橡膠、矽橡膠等強度 及耐用性優異的橡膠材料而形成。
上方環形轉盤1連接於上方環形轉盤軸桿11，該上方環形轉盤軸桿11係藉由上下移動機構24可對上方環形轉盤頭10上下移動。藉由該上方環形轉盤軸桿11之上下移動，可使整個上方環形轉盤1對上方環形轉盤頭10上下移動而定位。另外，在上方環形轉盤軸桿11之上端安裝有旋轉接頭25。
上述研磨墊101有各種不同者，有例如Dow Chemical公司製之SUBA800、IC-1000、IC-1000/SUBA400(二層布)；Fujimi Inc.公司製之Surfin xxx-5、Surfin 000等。SUBA800、Surfin xxx-5、Surfin 000係以氨基甲酸酯樹脂固定纖維之不織布，IC-1000係硬質之發泡聚氨酯(單層)。發泡聚氨酯形成多孔質狀(Porous)，其表面有多數微細之凹陷或孔。
使上方環形轉盤軸桿11及上方環形轉盤1上下移動之上下移動機構24係具備經由軸承26可旋轉地支撐上方環形轉盤軸桿11之橋接物28、安裝於橋接物28之滾珠螺桿32、藉由支柱30而支撐之支撐台29、及設於支撐台29上之AC伺服馬達38。滾珠螺桿32與AC伺服馬達38經由減速機39而連結。支撐AC伺服馬達38之支撐台29經由支柱30而固定於上方環形轉盤頭10。
滾珠螺桿32具備連結於減速機39之螺絲軸32a、及該螺絲軸32a螺合之螺帽32b。上方環形轉盤軸桿11可與橋接物28一體地上下移動。因此，驅動AC伺服馬達38時，橋接物28經由滾珠螺桿32而上下移動，藉此，上方環形轉盤軸桿11及上方環形轉盤1上下移動。AC伺服馬達38連接於控制部40。
此外，上方環形轉盤軸桿11經由鍵(Key)(無圖示)而連結於旋轉筒12。該旋轉筒12係在其外周部具備定時滑輪13。在上方環形轉盤頭10上固定有上方環形轉盤用馬達14，上述定時滑輪13經由定時皮帶15而與設於上方環形轉盤用馬達14之定時滑輪16連接。因此，藉由旋轉驅動上方環形轉盤用馬達14，旋轉筒12及上方環形轉盤軸桿11經由定時滑輪16、定時皮帶15及定時滑輪13而一體旋轉，且上方環形轉盤1旋轉。另外，上方環形轉盤頭10藉由可旋轉地支撐於框架(無圖示)的上方環形轉盤頭軸桿17而支撐。
使用第一圖所示之研磨裝置進行基板W的研磨時，研磨墊101之厚度藉由修整或墊更換等而隨時變化。在將彈性膜(隔膜)4膨脹，而將基板W按壓於研磨墊101的研磨裝置中，在基板外周部之彈性膜的接觸範圍與面壓分布依彈性膜(隔膜)4與基板W之距離而變化。該情況下，為了避免基板W之面壓分布隨研磨之進行而變化，需要將研磨時之上方環形轉盤1與研磨墊101之表面(研磨面)101a的距離維持固定。如此，為了使上方環形轉盤1與研磨墊101之表面(研磨面)101a的距離固定，例如在更換研磨墊101，並藉由研磨墊101之修整器進行初期銼磨後，需要檢測研磨墊101之表面高度(位置)，來調整上方環形轉盤1之下降位置。檢測該研磨墊101之表面高度(位置)的工序稱為上方環形轉盤之墊搜索。
上方環形轉盤之墊搜索，係藉由檢測使上方環形轉盤1之下面(或基板W之下面)與研磨墊101之表面(研磨面)接觸時之上方環形轉盤1的高度位置來進行。亦即，上方環形轉盤之墊搜索時，係驅動AC伺服馬達38，藉由編碼器乘上轉數並使上方環形轉盤1下降。上方環形轉盤1之下 面與研磨墊101之表面接觸時，對AC伺服馬達38之負荷增加，流入AC伺服馬達38之電流變大。因此，藉由轉矩檢測手段而從流入AC伺服馬達38之電流檢測轉矩，在轉矩變大時，判斷為上方環形轉盤1之下面已接觸於研磨墊101之表面。判斷為上方環形轉盤1之下面已接觸於研磨墊101之表面時，控制部40係從AC伺服馬達38之編碼器的乘積值算出上方環形轉盤1之下降距離(位置)，並記憶該下降距離。從該上方環形轉盤1之下降距離獲得研磨墊101之表面高度，控制部40係從該研磨墊101之表面高度算出研磨時上方環形轉盤1之研磨時設定位置。
在第一圖所示之研磨裝置中，上下驅動上方環形轉盤1之上下移動機構24的損失轉矩，藉由對調試初期繼續運轉而減少。此時，為了在上下移動機構24之馬達轉矩中設定限制值以算出上方環形轉盤1接觸於研磨墊101表面的位置，需要將機構內損失轉矩之因時變化部分適當反饋至墊搜索時的馬達轉矩限制值中。
因此，本發明之AC伺服馬達38的控制部40具備檢測藉由上下移動機構24使上方環形轉盤1下降時或上昇時之上下移動機構24的轉矩之轉矩檢測手段(無圖示)。如第一圖所示，在AC伺服馬達38之控制部40中，可從馬達電流監控輸出求出轉矩輸出，再從求出之轉矩輸出算出轉矩修正量，來更新轉矩限制值。以下，說明該轉矩限制值之修正方法。
1)正常運轉時上方環形轉盤在昇降動作時之等速移動中從電流監控值進行修正的方法
上方環形轉盤在昇降動作時從等速移動時的馬達電流監控輸出求出等速時轉矩。將該值分成上昇移動時與下降移動時(或是僅一方) 做資料儲存，監控值超過預設之基準值的臨限值(此處所謂基準值，係在上方環形轉盤昇降動作時之馬達電流值的基準值。與轉矩限制值之基準值另外預先求出昇降動作時的基準值)情況下，有下述兩個方法。此處，臨限值係具有上限值與下限值之指定幅度的值，上限值與下限值之中間係中心值(=基準值)。
第一種方法係發佈警報。操作員確認警報內容，辨識係屬於本件之警報後，更新墊搜索時之轉矩限制值。此時，為了更新，而實施在前述之研磨台面配置測力器，求出轉矩限制值的作業。
第二種方法係運算與基準值之差分，來更新墊搜索時之轉矩限制值。並保留更新履歷(亦傳送至上階之控制部)。
更新履歷係利用在1)反映在處理後之晶圓(基板)的處理履歷、2)藉由長期觀察更新履歷有助於機構系統之異常檢測、3)判定更新正確與否等。
監控值比預設之臨限值低之情況下，從墊搜索時之轉矩限制值減去監控值與臨限值之中心值(=基準值)的差分△T部分。減去的理由是因為上下移動機構之機械損失減少，等速移動時之需要轉矩亦減少，因此，墊搜索時轉矩限制值維持相同之情況下，將上方環形轉盤按壓於研磨墊表面之推力將會增加。
監控值比預設之臨限值大之情況下，將監控值與臨限值之中心值(=基準值)的差分△T部分加入墊搜索時之轉矩限制值中。
2)墊搜索時上方環形轉盤在下降動作時之等速移動中從平均電流監控值進行修正的方法
墊搜索時上方環形轉盤在下降動作時從等速移動中的平均電流監控值運算平均轉矩，該平均轉矩超過預設之臨限值之情況下，依據平均轉矩與臨限值之中心值(=基準值)的差分更新轉矩限制值。並保留更新履歷(亦傳送至上階之控制部)。
更新履歷係利用在1)反映在處理後之晶圓(基板)的處理履歷、2)藉由長期觀察更新履歷有助於機構系統之異常檢測、3)判定更新正確與否等。
平均轉矩比預設之臨限值低之情況下，從墊搜索時之轉矩限制值減去平均轉矩與臨限值之中心值(=基準值)的差分△T部分。減去的理由是因為上下移動機構之機械損失減少，等速移動時之需要轉矩亦減少，因此，墊搜索時轉矩限制值維持相同之情況下，將上方環形轉盤按壓於研磨墊表面之推力將會增加。
平均轉矩比預設之臨限值大之情況下，將平均轉矩與臨限值之中心值(=基準值)的差分△T部分加入墊搜索時之轉矩限制值中。
另外，前述臨限值之中心值(=基準值)亦可作為前次實施之墊搜索時在下降動作時等速移動中的平均轉矩。
上昇動作時之臨限值的中心值(=基準值)同樣亦可作為前次實施之墊搜索時在上昇動作時等速移動中的平均轉矩。
在上述1)及2)之修正方法中，所謂正常運轉時，係指進行正常基板研磨處理之狀態。所謂墊搜索時，係指在裝置之調試初期或更換研磨墊後所實施之墊搜索的狀態，除此之外，由於開始正常運轉(研磨)，上方環形轉盤之扣環損耗量依處裡片數而改變，因此係指依該扣環之損耗量 或基板處理片數，而在中途增加實施的墊搜索之狀態。
考慮如何儘量正確檢測上方環形轉盤之上下移動機構中的機械損失時，當增加墊搜索次數時損失時間增加。如1)之修正方法所示，在正常運轉時之動作中進行監控，也監視變化情形，若從實施墊搜索前之10片部分的基板處理動作算出修正值等，則具有可不增加損失時間且精度亦佳的修正(轉矩限制值之變更)的優點。
反之，如2)之修正方法所示，墊搜索時在上方環形轉盤之下降動作時從等速移動中之轉矩估計機械損失，更新轉矩限制值，以對研磨墊始終穩定之軸推力，將上方環形轉盤接觸之位置作為研磨墊之表面高度的方法，系統簡單構成即可。該方法係發揮在稱為墊搜索之功能軟體中可完成的優點。
此外，上述1)及2)之修正方法中，雖檢測上方環形轉盤為等速狀態之轉矩，此因檢測機械損失成分之情況下，在儘量穩定之狀態且加速度為零之狀態較佳。加速度並非為零之情況下，由於供給(有正負)用於將具有某種質量改變為某種速度狀態之動能，因此亦包含其成分。不過，由於該成分係比較短時間之成分，因此，上方環形轉盤亦可並非在等速狀態。
另外，上方環形轉盤之上下移動機構不限於使用伺服馬達之推力源，亦可為例如以線性馬達來昇降上方環形轉盤軸桿等其他推力源。推力源係電磁馬達時，係從電流監控值求出轉矩(推力)來利用。利用油壓汽缸等壓力之情況下，可從壓力監控值求出推力，並監控損失轉矩之因時變化來利用於修正。
以上係說明本發明之實施形態，不過本發明不限定於上述之實施形態，在其技術性思想之範圍內當然可以各種不同形態來實施。
1‧‧‧上方環形轉盤
2‧‧‧上方環形轉盤本體
3‧‧‧扣環
4‧‧‧彈性膜(隔膜)
10‧‧‧上方環形轉盤頭
11‧‧‧上方環形轉盤軸桿
12‧‧‧旋轉筒
13‧‧‧定時滑輪
14‧‧‧上方環形轉盤用馬達
15‧‧‧定時皮帶
16‧‧‧定時滑輪
17‧‧‧上方環形轉盤頭軸桿
24‧‧‧上下移動機構
25‧‧‧旋轉接頭
26‧‧‧軸承
28‧‧‧橋接物
29‧‧‧支撐台
30‧‧‧支柱
32‧‧‧滾珠螺桿
32a‧‧‧螺絲軸
32b‧‧‧螺帽
38‧‧‧AC伺服馬達
39‧‧‧減速機
40‧‧‧控制部
100‧‧‧研磨台
100a‧‧‧台軸
101‧‧‧研磨墊
101a‧‧‧表面(研磨面)
102‧‧‧研磨液供給噴嘴
W‧‧‧基板

Claims (14)

  1. 一種基板保持裝置，係保持研磨對象物之基板而按壓於研磨墊者，其特徵為具備：上方環形轉盤，其係保持基板而按壓於研磨墊；上下移動機構，其係使前述上方環形轉盤上下移動；轉矩檢測手段，其係檢測藉由前述上下移動機構使前述上方環形轉盤下降時或上昇時之上下移動機構的轉矩；及控制部，其係在使前述上方環形轉盤下降，而使上方環形轉盤接觸於前述研磨墊之表面的墊搜索時，預設上方環形轉盤接觸於研磨墊表面時之前述上下移動機構的轉矩，作為轉矩限制值，前述控制部係將從藉由前述上下移動機構使前述上方環形轉盤昇降時藉由前述轉矩檢測手段所檢測之轉矩所求得之值，設定成預設之基準值，於前述基準值設定後之前述上方環形轉盤昇降時，從藉由前述轉矩檢測手段所檢測之轉矩與預設之前述基準值算出轉矩修正量，並使用該轉矩修正量來修正前述轉矩限制值。
  2. 如申請專利範圍第1項之基板保持裝置，其中前述基準值係從在之前實施之墊搜索時上下移動機構的轉矩求出。
  3. 如申請專利範圍第1項之基板保持裝置，其中前述基準值係從在之前實施之基板研磨處理時上下移動機構的轉矩求出。
  4. 如申請專利範圍第1項之基板保持裝置，其中前述基準值係具有上限值與下限值之指定幅度的臨限值之中心值。
  5. 如申請專利範圍第4項之基板保持裝置，其中前述臨限值之中心值係 前述上方環形轉盤以等速下降或上昇時的平均轉矩。
  6. 如申請專利範圍第1項之基板保持裝置，其中前述轉矩修正量係藉由前述轉矩檢測手段所檢測之轉矩與前述基準值的差分。
  7. 如申請專利範圍第1項之基板保持裝置，其中前述轉矩檢測手段係檢測前述上方環形轉盤以等速下降或上昇時之轉矩。
  8. 一種研磨裝置，其特徵為具備：研磨台，其係具有研磨墊；及基板保持裝置，其係保持研磨對象物之基板而按壓於前述研磨墊，而前述基板保持裝置具備：上方環形轉盤，其係保持基板而按壓於研磨墊；上下移動機構，其係使前述上方環形轉盤上下移動；轉矩檢測手段，其係檢測藉由前述上下移動機構使前述上方環形轉盤下降時或上昇時之上下移動機構的轉矩；及控制部，其係在使前述上方環形轉盤下降，而使上方環形轉盤接觸於前述研磨墊之表面的墊搜索時，預設上方環形轉盤接觸於研磨墊表面時之前述上下移動機構的轉矩，作為轉矩限制值，前述控制部係將從藉由前述上下移動機構使前述上方環形轉盤昇降時藉由前述轉矩檢測手段所檢測之轉矩所求得之值，設定成預設之基準值，於前述基準值設定後之前述上方環形轉盤昇降時，從藉由前述轉矩檢測手段所檢測之轉矩與預設之前述基準值算出轉矩修正量，並使用該轉矩修正量來修正前述轉矩限制值。
  9. 如申請專利範圍第8項之研磨裝置，其中前述基準值係從在之前實施之墊搜索時上下移動機構的轉矩求出。
  10. 如申請專利範圍第8項之研磨裝置，其中前述基準值係從在之前實施之基板研磨處理時上下移動機構的轉矩求出。
  11. 如申請專利範圍第8項之研磨裝置，其中前述基準值係具有上限值與下限值之指定幅度的臨限值之中心值。
  12. 如申請專利範圍第11項之研磨裝置，其中前述臨限值之中心值係前述上方環形轉盤以等速下降或上昇時的平均轉矩。
  13. 如申請專利範圍第8項之研磨裝置，其中前述轉矩修正量係藉由前述轉矩檢測手段所檢測之轉矩與前述基準值的差分。
  14. 如申請專利範圍第8項之研磨裝置，其中前述轉矩檢測手段係檢測前述上方環形轉盤以等速下降或上昇時之轉矩。
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