本發(fā)明涉及研磨基板的基板研磨裝置的校正方法、校正裝置以及校正程序。
背景技術(shù):
基板研磨裝置利用頂環(huán)保持基板,通過向研磨墊按壓來對基板進(jìn)行研磨。將基板按壓到研磨墊的壓力是可變的,能夠通過從外部設(shè)定壓力指令值來進(jìn)行調(diào)整。然而,壓力指令值與實際的壓力的關(guān)系不一定始終保持恒定,有時也會發(fā)生變化。
另外,若研磨墊的表面磨損,則研磨速度會下降,因此基板研磨裝置具有修整器。修整器在與研磨墊接觸的狀態(tài)下擺動,由此研磨墊被修整(整形)。修整器對于研磨墊的載荷也是可變的,也能夠通過從外部設(shè)定載荷指令值來進(jìn)行調(diào)整。然而,載荷指令值與實際的載荷的關(guān)系不一定始終保持恒定,有時也會發(fā)生變化。
此外,關(guān)于基板研磨裝置,專利文獻(xiàn)1、2等都有公開,但其均沒有考慮這方面。
專利文獻(xiàn)1:日本特開2006-43873號公報
專利文獻(xiàn)2:日本特開2012-76157號公報
基于上述背景,在發(fā)動基板研磨裝置時、更換耗材時,需要對壓力指令值與實際的壓力的關(guān)系、載荷指令值與實際的載荷的關(guān)系進(jìn)行校正(校準(zhǔn))。操作人員來進(jìn)行如上所述的校正、校正結(jié)果的判定,會對操作人員造成負(fù)擔(dān),也會妨礙其他作業(yè)的進(jìn)行。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
發(fā)明所要解決的課題
本發(fā)明是鑒于這樣的問題點而完成的,本發(fā)明的課題在于提供一種能夠簡單并且效率良好地校正基板研磨裝置的校正方法、校正裝置以及校正程序。
用于解決課題的手段
根據(jù)本發(fā)明的一方式,提供一種基板研磨裝置的校正方法,該基板研磨裝置具有:研磨臺;氣囊,該氣囊構(gòu)成為將基板按壓到所述研磨臺,且按壓的壓力可變;以及壓力控制部,該壓力控制部根據(jù)輸入的壓力指令值控制所述氣囊的壓力,并且讀取所述氣囊的壓力,所述基板研磨裝置的校正方法對所述壓力指令值、所述氣囊的壓力、所述氣囊的壓力讀取值之間的關(guān)系進(jìn)行校正,該校正方法的特征在于,包括:將多個壓力指令值依次輸入到所述壓力控制部的指令值輸入步驟;針對所述多個壓力指令值中的各壓力指令值,獲取由校正用壓力計計測的所述氣囊的壓力計測值的計測值獲取步驟;針對所述多個壓力指令值中的各壓力指令值,從所述壓力控制部獲取所述氣囊的壓力讀取值的讀取值獲取步驟;以及對表示所述壓力指令值與所述壓力計測值的關(guān)系的第一參數(shù)和表示所述壓力計測值與所述壓力讀取值的關(guān)系的第二參數(shù)進(jìn)行指定的參數(shù)控制步驟。
利用該結(jié)構(gòu),能夠減輕操作人員本身應(yīng)進(jìn)行的作業(yè),能夠簡單并效率良好地校正基板研磨裝置。
優(yōu)選具有泄漏故障判定步驟,在將所述壓力指令值輸入到所述壓力控制部后,該泄漏故障判定步驟判定所述氣囊是否有泄漏。
根據(jù)該結(jié)構(gòu),能夠在校正中檢測氣囊的泄漏。
所述泄漏故障判定步驟也可以包括:判定所述氣囊的壓力是否穩(wěn)定的壓力穩(wěn)定判定步驟;以及在所述氣囊的壓力未在規(guī)定期間內(nèi)達(dá)到穩(wěn)定的情況下,判定為所述氣囊有泄漏的第一判定步驟。
根據(jù)該結(jié)構(gòu),在氣囊的壓力長時間未達(dá)到穩(wěn)定的情況下,能夠精度良好地檢測氣囊的泄漏。
另外,所述泄漏故障判定步驟也可以包括:判定所述氣囊的壓力是否穩(wěn)定的壓力穩(wěn)定判定步驟;在所述氣囊的壓力穩(wěn)定后,在向所述氣囊的流量或來自所述氣囊的流量超過規(guī)定值的情況下,判定為所述氣囊有泄漏的第二判定步驟。
根據(jù)該結(jié)構(gòu),即便在向氣囊持續(xù)輸送氣體等而壓力穩(wěn)定的情況下,泄漏的可能性也較高,能夠精度良好地檢測這樣的泄漏。
所述壓力穩(wěn)定判定步驟也可以在所述壓力控制部根據(jù)所述壓力指令值開始所述氣囊的壓力控制并經(jīng)過規(guī)定期間后進(jìn)行。
根據(jù)該結(jié)構(gòu),通過在剛開始壓力控制后不進(jìn)行壓力穩(wěn)定判定,能夠提高其精度。
所述壓力穩(wěn)定判定步驟中,也可以以規(guī)定周期獲取所述壓力讀取值,并基于在所述規(guī)定周期內(nèi)的所述壓力讀取值的最大值與最小值之間的差,判定壓力是否穩(wěn)定。
優(yōu)選的是,在生成所述第一參數(shù)以及所述第二參數(shù)后,進(jìn)行所述指令值輸入步驟、所述計測值獲取步驟以及所述讀取值獲取步驟,并且具有可靠性確認(rèn)步驟,該可靠性確認(rèn)步驟對所述壓力指令值、所述壓力計測值以及生成的所述第一參數(shù)之間的關(guān)系是否妥當(dāng),以及所述壓力計測值、所述壓力讀取值以及生成的所述第二參數(shù)的關(guān)系是否妥當(dāng)進(jìn)行確認(rèn)。
根據(jù)該結(jié)構(gòu),能夠確認(rèn)第一參數(shù)以及第二參數(shù)的重復(fù)精度。
另外,根據(jù)本發(fā)明的其他方式,提供一種基板研磨裝置的校正裝置,該基板研磨裝置具有:研磨臺;氣囊,該氣囊構(gòu)成為將基板按壓到所述研磨臺,且按壓的壓力可變;以及壓力控制部,該壓力控制部根據(jù)輸入的壓力指令值控制所述氣囊的壓力,并且讀取所述氣囊的壓力,所述基板研磨裝置的校正裝置對所述壓力指令值、所述氣囊的壓力、所述氣囊的壓力讀取值之間的關(guān)系進(jìn)行校正,該校正裝置的特征在于,具有:將多個壓力指令值依次輸入到所述壓力控制部的指令值輸入部;針對所述多個壓力指令值中的各壓力指令值,獲取由校正用壓力計計測的所述氣囊的壓力計測值的計測值獲取部;針對所述多個壓力指令值中的各壓力指令值,從所述壓力控制部獲取所述氣囊的壓力讀取值的讀取值獲取部;以及對表示所述壓力指令值與所述壓力計測值的關(guān)系的第一參數(shù)和表示所述壓力計測值與所述壓力讀取值的關(guān)系的第二參數(shù)進(jìn)行指定的參數(shù)控制部。
另外,根據(jù)本發(fā)明的其他方式,提供一種基板研磨裝置的校正程序,該基板研磨裝置具有:研磨臺;氣囊,該氣囊構(gòu)成為將基板按壓到所述研磨臺,且按壓的壓力可變;以及壓力控制部,該壓力控制部根據(jù)輸入的壓力指令值控制所述氣囊的壓力,并且讀取所述氣囊的壓力,所述基板研磨裝置的校正程序?qū)λ鰤毫χ噶钪?、所述氣囊的壓力、所述氣囊的壓力讀取值之間的關(guān)系進(jìn)行校正,該校正程序的特征在于,使計算機(jī)作為如下部分發(fā)揮作用:將多個壓力指令值依次輸入到所述壓力控制部的指令值輸入部;針對所述多個壓力指令值中的各壓力指令值,獲取由校正用壓力計計測的所述氣囊的壓力計測值的計測值獲取部;針對所述多個壓力指令值中的各壓力指令值,從所述壓力控制部獲取所述氣囊的壓力讀取值的讀取值獲取部;以及對表示所述壓力指令值與所述壓力計測值的關(guān)系的第一參數(shù)和表示所述壓力計測值與所述壓力讀取值的關(guān)系的第二參數(shù)進(jìn)行指定的參數(shù)控制部。
另外,根據(jù)本發(fā)明的其他方式,提供一種基板研磨裝置的校正方法,該基板研磨裝置具有:研磨臺,該研磨臺構(gòu)成為對基板進(jìn)行研磨;修整器,該修整器構(gòu)成為對所述研磨臺進(jìn)行修整,且該修整器對所述研磨臺的載荷可變;以及載荷控制部,該載荷控制部根據(jù)輸入的載荷設(shè)定值控制所述修整器的載荷,并且讀取所述修整器的載荷,所述基板研磨裝置的校正方法對所述載荷設(shè)定值、所述修整器的載荷、所述修整器的載荷讀取值之間的關(guān)系進(jìn)行校正,該校正方法的特征在于,具有:將多個載荷指令值依次輸入到所述載荷控制部的指令值輸入步驟;針對所述多個載荷指令值中的各載荷指令值,獲取由校正用載荷計計測的所述修整器的載荷計測值的計測值獲取步驟;針對所述多個載荷指令值中的各載荷指令值,從所述載荷控制部獲取所述修整器的載荷讀取值的讀取值獲取步驟;以及對表示所述載荷指令值與所述載荷計測值的關(guān)系的第一參數(shù)和表示所述載荷計測值與所述載荷讀取值的關(guān)系的第二參數(shù)進(jìn)行指定的參數(shù)控制步驟。
根據(jù)該結(jié)構(gòu),能夠減輕操作人員本身應(yīng)進(jìn)行的作業(yè),能夠簡單并效率良好地校正基板研磨裝置。
另外,根據(jù)本發(fā)明的其他方式,提供一種基板研磨裝置的校正裝置,該基板研磨裝置具有:研磨臺,該研磨臺構(gòu)成為對基板進(jìn)行研磨;修整器,該修整器構(gòu)成為對所述研磨臺進(jìn)行修整,且該修整器對所述研磨臺的載荷可變;以及載荷控制部,該載荷控制部根據(jù)輸入的載荷設(shè)定值控制所述修整器的載荷,并且讀取所述修整器的載荷,所述基板研磨裝置的校正裝置對所述載荷設(shè)定值、所述修整器的載荷、所述修整器的載荷讀取值之間的關(guān)系進(jìn)行校正,該校正裝置的特征在于,具有:將多個載荷指令值依次輸入到所述載荷控制部的指令值輸入部;針對所述多個載荷指令值中的各載荷指令值,獲取由校正用載荷計計測的所述修整器的載荷計測值的計測值獲取部;針對所述多個載荷指令值中的各載荷指令值,從所述載荷控制部獲取所述修整器的載荷讀取值的讀取值獲取部;以及對表示所述載荷指令值與所述載荷計測值的關(guān)系的第一參數(shù)和表示所述載荷計測值與所述載荷讀取值的關(guān)系的第二參數(shù)進(jìn)行指定的參數(shù)控制部。
另外,根據(jù)本發(fā)明的其他方式,提供一種基板研磨裝置的校正程序,該基板研磨裝置具有:研磨臺,該研磨臺構(gòu)成為對基板進(jìn)行研磨;修整器,該修整器構(gòu)成為對所述研磨臺進(jìn)行修整,且該修整器對所述研磨臺的載荷可變;以及載荷控制部,該載荷控制部根據(jù)輸入的載荷設(shè)定值控制所述修整器的載荷,并且讀取所述修整器的載荷,所述基板研磨裝置的校正程序?qū)λ鲚d荷設(shè)定值、所述修整器的載荷、所述修整器的載荷讀取值之間的關(guān)系進(jìn)行校正,該校正程序的特征在于,使計算機(jī)作為如下部分發(fā)揮作用:將多個載荷指令值依次輸入到所述載荷控制部的指令值輸入部;針對所述多個載荷指令值中的各載荷指令值,獲取由校正用載荷計計測的所述修整器的載荷計測值的計測值獲取部;針對所述多個載荷指令值中的各載荷指令值,從所述載荷控制部獲取所述修整器的載荷讀取值的讀取值獲取部;以及對表示所述載荷指令值與所述載荷計測值的關(guān)系的第一參數(shù)和表示所述載荷計測值與所述載荷讀取值的關(guān)系的第二參數(shù)進(jìn)行指定的參數(shù)控制部。
發(fā)明效果
能夠簡單并效率良好地校正基板研磨裝置。
附圖說明
圖1是示意性地表示基板研磨裝置100的圖。
圖2是頂環(huán)3的概略剖視圖。
圖3是表示第一實施方式的校正系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的框圖。
圖4是示意性地表示壓力指令值Pin與壓力計測值Pms的關(guān)系的圖。
圖5是示意性地表示壓力計測值Pms與壓力讀取值Prd的關(guān)系的圖。
圖6是表示第一實施方式的校正裝置200的概略結(jié)構(gòu)的框圖。
圖7是表示第一實施方式的校正裝置200的處理動作的流程圖。
圖8是說明D/A參數(shù)用的誤差判定的圖。
圖9是說明A/D參數(shù)用的誤差判定的圖。
圖10是表示第二實施方式的校正裝置200a的概略結(jié)構(gòu)的框圖。
圖11是表示第二實施方式的校正裝置200a的處理動作的流程圖。
圖12是表示第二實施方式的校正裝置200a的處理動作的流程圖。
圖13是說明壓力穩(wěn)定判定的方法的圖。
圖14是表示第三實施方式的校正裝置200的處理動作的流程圖。
圖15是表示第四實施方式的校正系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的框圖。
符號說明
1 研磨臺
1a 研磨墊
2 研磨液供給噴嘴
3 頂環(huán)
31 頂環(huán)主體
32 擋圈
33 膜片
33a~33h 周壁
331~338 氣囊
339 保持器室
341~349 配管
341a~349a 閥
34b 壓力計
34c 流量計
4 壓力控制部
5 修整單元
51 修整器
51a 修整盤
52 修整器軸
52a 測力傳感器
53 按壓機(jī)構(gòu)
531 電動氣壓調(diào)節(jié)器
532 缸體
6 修整液供給噴嘴
100 基板研磨裝置
200、200a、250 校正裝置
201 指令值輸入部
202 計測值獲取部
203 讀取值獲取部
204 參數(shù)控制部
205 泄漏故障判定部
300 校正用壓力計
350 校正用載荷計
具體實施方式
以下,參照附圖對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行具體說明。
(第一實施方式)
圖1是示意性表示基板研磨裝置100的圖。基板研磨裝置100用于研磨半導(dǎo)體晶圓等基板W,具有:在表面設(shè)置有研磨墊1a的研磨臺1;在基板研磨時供給研磨液(例如漿料)的研磨液供給噴嘴2;保持基板W并將其按壓到研磨墊1a的頂環(huán)3;以及壓力控制部4。
基板W的研磨如下所述地進(jìn)行。從研磨液供給噴嘴2一邊向研磨墊1a上供給研磨液,一邊使保持基板W的頂環(huán)3下降,并且一邊使頂環(huán)3以及研磨臺1旋轉(zhuǎn),一邊將基板W向研磨墊1a的上表面按壓。按壓時的壓力由壓力控制部4控制?;錡以及研磨墊1a在存在研磨液的情況下相互滑動接觸,由此,基板W的表面被研磨而平坦化。
此外,在研磨許多基板W時,研磨墊1a的表面會磨損。因此,基板研磨裝置100具有用于修整(整形)研磨墊1a的表面的修整單元5、修整液供給噴嘴6以及載荷控制部7等,關(guān)于這些部件將在第四實施方式中說明。
圖2是頂環(huán)3的概略剖視圖。頂環(huán)3由頂環(huán)主體31、圓環(huán)狀的擋圈32、設(shè)于頂環(huán)主體31的下方的撓性的膜片33(彈性膜)等構(gòu)成。
在膜片33中,朝向頂環(huán)主體31而向上方延伸的周壁33a~33h同心圓狀地形成。通過這些周壁33a~33h,從而在膜片33的上表面與頂環(huán)主體31的下表面之間形成有由周壁33a~33h劃分的同心圓狀的八個區(qū)域331~338。
另外,形成有貫通頂環(huán)主體31且分別與區(qū)域331~338連通的配管341~348。另外,在擋圈32的正上方設(shè)有由彈性膜構(gòu)成的保持器室339,同樣地形成有與保持器室339連通的配管349。配管341~349經(jīng)由閥341a~349a、壓力計34b以及流量計34c而與壓力控制部4連接,控制區(qū)域331~338以及保持器室339內(nèi)的壓力。
通過對區(qū)域331~338進(jìn)行減壓,基板吸附于膜片33而被保持。由此,頂環(huán)3能夠從未圖示的搬送裝置接受基板。此外,在接受基板時,對保持器室339進(jìn)行減壓而使擋圈32向上方移動。
在基板研磨時,頂環(huán)3下降而使基板的下表面與研磨墊1a的上表面接觸。在該狀態(tài)下,通過對區(qū)域331~338進(jìn)行加壓,從而將基板向研磨墊1a上按壓。此外,在基板研磨時,對保持器室339進(jìn)行加壓而使擋圈32向下方移動,使基板不從頂環(huán)脫落。
以下,將區(qū)域331~338稱為氣囊331~338。接著,以氣囊331為代表對壓力控制進(jìn)行具體說明。在控制氣囊331的壓力的情況下,僅打開閥341a,將閥342a~349a關(guān)閉。由此,壓力控制部4能夠控制氣囊331的壓力。另外,壓力計34b能夠計測氣囊331的壓力,并且流量計34c能夠計測向/來自氣囊331的流量。
為了控制壓力,從外部向壓力控制部4輸入壓力指令值Pin。壓力控制部4根據(jù)壓力指令值Pin向氣囊331送入氣體或從氣囊331吸入氣體,從而控制氣囊331的壓力。在本實施方式的示例中,壓力指令值Pin為0~4000的范圍的數(shù)字值。壓力指令值Pin與氣囊331的目標(biāo)壓力線性對應(yīng)。
另外,壓力控制部4讀取壓力計34b的值并輸出作為壓力讀取值Prd。壓力讀取值Prd也為0~4000的范圍的數(shù)字值。壓力讀取值Prd與氣囊331的實際的壓力線性對應(yīng)。
本實施方式對壓力指令值Pin的值與氣囊331的實際的壓力的關(guān)系,以及壓力讀取值Prd的值與氣囊331的實際的壓力的關(guān)系進(jìn)行校正。
圖3是表示第一實施方式的校正系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的框圖。此外,以下,主要以進(jìn)行氣囊331的校正為例進(jìn)行說明。為了進(jìn)行基板研磨裝置100的構(gòu)成,使用校正裝置200以及校正用壓力計300。
校正用壓力計300安裝于作為校正對象的氣囊331來計測其壓力,例如經(jīng)由RS-232C纜線將壓力計測值Pms輸送到校正裝置200。壓力計測值Pms能夠認(rèn)為是氣囊331的實際的壓力。
校正裝置200向基板研磨裝置100的壓力控制部4輸入壓力指令值Pin,并且分別從壓力控制部4接收壓力讀取值Prd,從校正用壓力計300接收壓力計測值Pms,并基于此來進(jìn)行校正。
圖4是示意性地表示壓力指令值Pin與壓力計測值Pms的關(guān)系的圖。如上所述,壓力指令值Pin為氣囊331的目標(biāo)值,并且與壓力計測值Pms的關(guān)系為線性關(guān)系。兩者的關(guān)系為下述(1)式。
Pms=a*Pin+b…(1)
例如,基板研磨裝置100設(shè)計為壓力指令值Pin的0~4000與壓力計測值Pms的0~1000hPa對應(yīng)。在該情況下,a=0.25,b=0。然而,實際上由于老化等,不一定是a=0.25,b=0。因此,在本實施方式的校正中,對規(guī)定壓力指令值Pin與實際的氣囊331的壓力的關(guān)系的常數(shù)a、b進(jìn)行指定。在此,壓力指令值Pin為數(shù)字值,氣囊331的壓力為模擬值。在此,常數(shù)a、b也稱為D/A參數(shù)。
圖5是示意性地表示壓力計測值Pms與壓力讀取值Prd的關(guān)系的圖。如上所述,壓力讀取值Prd與氣囊331的實際的壓力對應(yīng),并與壓力計測值Pms的關(guān)系為線性關(guān)系。兩者的關(guān)系為下述(2)式。
Prd=c*Pms+d…(2)
例如,基板研磨裝置100被設(shè)計為壓力計測值Pms的0~1000hPa與壓力讀取值Prd的0~4000對應(yīng)。在該情況下,c=4,d=0。然而,實際上由于老化等,不一定是c=4,d=0。因此,在本實施方式的校正中,對規(guī)定壓力計測值Pms(即實際的壓力)與壓力讀取值Prd的關(guān)系的常數(shù)c、d進(jìn)行指定。在此,氣囊331的實際的壓力為模擬值,壓力讀取值Prd為數(shù)字值。在此,常數(shù)c、d也稱為A/D參數(shù)。
即,圖3的校正裝置200對D/A參數(shù)a、b以及A/D參數(shù)c、d進(jìn)行指定。
圖6是表示第一實施方式的校正裝置200的概略結(jié)構(gòu)的框圖。校正裝置200具有指令值輸入部201、計測值獲取部202、讀取值獲取部203以及參數(shù)控制部204。校正裝置200例如也可以為計算機(jī),其處理機(jī)通過執(zhí)行規(guī)定的程序來實現(xiàn)這些各部分。
指令值輸入部201生成壓力指令值Pin,并輸入基板研磨裝置100的壓力控制部4。更具體而言,指令值輸入部201將多個壓力指令值Pin依次輸入壓力控制部4。
計測值獲取部202在每次將壓力指令值Pin分別輸入壓力控制部4時,獲取由校正用壓力計300計測的氣囊331的壓力計測值Pms。
讀取值獲取部203在每次將壓力指令值Pin分別輸入壓力控制部4時,獲取由壓力計34b計測并從壓力控制部4輸出的氣囊331的壓力讀取值Prd。
參數(shù)控制部204基于壓力指令值Pin、壓力計測值Pms、壓力讀取值Prd來指定參數(shù)a~d。具體而言,進(jìn)行判定參數(shù)a~d的初始值是否適當(dāng),或者在不適當(dāng)?shù)那闆r下計算適當(dāng)?shù)膮?shù)a~d。
圖7是表示第一實施方式的校正裝置200的處理動作的流程圖。此外,需要預(yù)先將校正對象的氣囊與壓力計4b連接起來。例如,在將氣囊331作為校正對象的情況下,在圖2中,通過僅打開閥341a,從而壓力計34b能夠計測氣囊331的壓力。另外,將校正用壓力計300安裝于校正對象的氣囊331而能夠計測其壓力。
首先,在參數(shù)控制部204設(shè)定參數(shù)a~d的初始值(步驟S1)。在上述例中,a=0.25,b=0,c=4,d=0。
接著,指令值輸入部201輸入某壓力指令值Pin(步驟S2)。最開始的壓力指令值Pin例如為0。壓力控制部4根據(jù)該壓力指令值Pin調(diào)整氣囊331的壓力。
接下來,計測值獲取部202從校正用壓力計300獲取壓力計測值Pms(步驟S3),讀取值獲取部203獲取由壓力計34b獲得并從壓力控制部4輸出的壓力讀取值Prd(步驟S4)。步驟S3、S4可以同時進(jìn)行,也可以先進(jìn)行任一個。所獲取的壓力計測值Pms以及壓力讀取值Prd與此時的壓力指令值Pin關(guān)聯(lián)而被存儲。
一邊使壓力指令值Pin依次改變(例如使壓力指令值Pin每次增加400)一邊重復(fù)步驟S2~S4(步驟S5)。
參數(shù)控制部204利用以上獲得的壓力指令值Pin、壓力計測值Pms、壓力讀取值Prd、參數(shù)a~d,進(jìn)行D/A參數(shù)用的誤差判定以及A/D參數(shù)用的誤差判定(步驟S6)。
圖8是說明D/A參數(shù)用的誤差判定的圖。在圖8(a)、(b)中,表示輸入到壓力控制部4的壓力指令值Pin與通過校正用壓力計300的計測獲得的壓力計測值Pms的關(guān)系。另外,作為初始值,設(shè)定為a=0.25,b=0,還表示該情況的壓力指令值Pin與壓力計算值Pcalc(=0.25Pin)的關(guān)系。
在圖8(a)中,壓力計測值Pms與壓力計算值Pcalc大致一致。在該情況下,誤差判定為通過。另一方面,在圖8(b)中,壓力計測值Pms與壓力計算值Pcalc大幅偏離。在該情況下,誤差判定為不通過。
作為誤差判定的具體判定基準(zhǔn)的示例,在壓力計測值Pms和所對應(yīng)的壓力計算值Pcalc之間的差都在規(guī)定的閾值以下的情況下,也可以為通過。
圖9是說明A/D參數(shù)用的誤差判定的圖。在圖9(a)、(b)中,表示通過校正用壓力計300的計測獲得的壓力計測值Pms與從壓力控制部4輸出的壓力讀取值Prd之間的關(guān)系。另外,作為初始值,設(shè)定為c=4,b=0,還表示該情況的壓力計測值Pms與壓力計算值Pcalc(=4Pms)的關(guān)系。
在圖9(a)中,壓力讀取值Prd與壓力計算值Pcalc大致一致。在該情況下,誤差判定為通過。另一方面,在圖9(b)中,壓力讀取值Prd與壓力計算值Pcalc大幅偏離。在該情況下,誤差判定為不通過。
作為誤差判定的具體的判定基準(zhǔn)的示例,在壓力讀取值Prd和與對應(yīng)壓力計算值Pcalc之間的差都在規(guī)定的閾值以下的情況下,也可以為通過。
返回圖7,在D/A參數(shù)用以及A/D參數(shù)用的誤差判定中的至少一方為不通過的情況(步驟S6的否)下,參數(shù)控制部204計算參數(shù)(步驟S7)。
即,在D/A參數(shù)用的誤差判定為不通過的情況下,對于壓力指令值Pin與壓力計測值Pms的關(guān)系,例如適用最小二乘法來計算D/A參數(shù)a、b。在圖8(b)的示例中,獲得a=0.2,b=150。
在A/D參數(shù)用的誤差判定為不通過的情況下,對于壓力計測值Pms與壓力讀取值Prd的關(guān)系,例如適用最小二乘法來計算A/D參數(shù)c、d。在圖9(b)的示例中,獲得c=3.3,d=33。
然后,設(shè)定新的參數(shù)a~d(圖7的步驟S1),進(jìn)行同樣的處理。
另一方面,在D/A參數(shù)用以及A/D參數(shù)用的誤差判定都為通過的情況(步驟S6的是)下,以在該時刻的參數(shù)a~d,終止對氣囊331的校正。此外,在該情況下,也可以利用最小二乘法等計算參數(shù)a~d,進(jìn)而進(jìn)行精度良好的校正。
在完成對某氣囊的校正時,即參數(shù)a~d被指定時,進(jìn)行下一個氣囊的校正。
這樣,在第一實施方式中,校正裝置200一邊改變壓力指令值Pin一邊獲取壓力計測值Pms以及壓力讀取值Prd,由此,進(jìn)行誤差判定或者計算參數(shù)a~d,來指定參數(shù)a~d。因此,能夠減輕操作人員本身要進(jìn)行的作業(yè),能夠簡單并且效率良好地進(jìn)行基板研磨裝置100的校正。
(第二實施方式)
在第一實施方式中說明的基板研磨裝置100中,在氣囊331~338、配管341~348可能產(chǎn)生微小的泄漏。因此,接下來說明的第二實施方式在校正中進(jìn)行泄漏故障的檢測。以下,以與第一實施方式的不同點為中心進(jìn)行說明。
圖10是表示第二實施方式的校正裝置200a的概略結(jié)構(gòu)的框圖。圖10的讀取值獲取部203除了壓力讀取值Prd以外,還從壓力控制部4獲取流量計34c(圖3)的流量讀取值Frd。流量讀取值Frd表示向/來自校正對象氣囊的流量。
另外,校正裝置200a還具有泄漏故障判定部205。泄漏故障判定部205基于壓力讀取值Prd以及流量讀取值Frd來判定校正對象氣囊是否有泄漏故障。
圖11是表示第二實施方式的校正裝置200a的處理動作的流程圖。在本實施方式中,在指令值輸入部201輸入壓力指令值Pin后,即在步驟S2之后,泄漏故障判定部205判定是否有泄漏故障(步驟S10)。以下,對泄漏故障判定進(jìn)行具體說明。
圖12是表示泄漏故障判定的順序的流程圖。讀取值獲取部203獲取壓力讀取值Prd(步驟S11)。然后,泄漏故障判定部205利用壓力讀取值Prd來判定校正對象氣囊的壓力是否穩(wěn)定(步驟S12)。
圖13是說明壓力穩(wěn)定判定的方法的圖。圖13的橫軸為時間,縱軸為壓力讀取值Prd。
泄漏故障判定部205在壓力控制部4開始校正對象氣囊的壓力控制(例如加壓)后的一定期間T0不進(jìn)行壓力穩(wěn)定判定。
然后,在經(jīng)過了一定期間T0后的時刻t1到規(guī)定的取樣周期T1之間,泄漏故障判定部205對壓力讀取值Prd進(jìn)行取樣,形成樣本總體。然后,如果樣本總體內(nèi)的壓力讀取值Prd的最大值與最小值的差收束在一定范圍內(nèi),則泄漏故障判定部205判定為校正對象氣囊的壓力穩(wěn)定。另一方面,如果差超過一定范圍,則判定為壓力不穩(wěn)定。
在壓力不穩(wěn)定的情況下,對于從時刻t1經(jīng)過了規(guī)定期間后的時刻t2到取樣周期T1之間的樣本總體,進(jìn)行同樣的判定。
此外,對于取樣周期T1、判定壓力是否穩(wěn)定的范圍以及樣本總體的樣本數(shù)(壓力讀取值Prd的數(shù)量),用戶能夠任意設(shè)定。
返回圖12,在即便經(jīng)過預(yù)先確定的時間壓力仍不穩(wěn)定而超時的情況(步驟S12的否,步驟S13)下,泄漏故障判定部205判定為有泄漏故障(步驟S14)。這是由于在壓力長時間不穩(wěn)定的情況下,校正對象氣囊產(chǎn)生泄漏的可能性高。
在壓力穩(wěn)定(步驟S12的是)時,讀取值獲取部203獲取流量讀取值Frd(步驟S15)。然后,泄漏故障判定部205對流量讀取值Frd和規(guī)定的閾值(例如50ml/min)進(jìn)行比較來判定有無泄漏故障(步驟S16)。
即,在流量讀取值Frd超過閾值的情況(步驟S16的是)下,泄漏故障判定部205判定為有泄漏故障(步驟S14)。這是由于通過持續(xù)輸送氣體使校正對象氣囊的壓力穩(wěn)定,該氣囊有泄漏的可能性高。
另一方面,在流量讀取值Frd未超過閾值的情況(步驟S16的否)下,泄漏故障判定部205判定為無泄漏故障(步驟S17)。
返回圖11,在沒有泄漏故障的情況(步驟S10的是)下,在步驟S3以后,進(jìn)行與第一實施方式同樣的處理。
另一方面,在有泄漏故障的情況(步驟S10的否)下,結(jié)束校正對象氣囊的校正處理。
這樣,在第二實施方式中,判斷在校正對象氣囊是否沒有泄漏。因此,能夠在校正過程中檢測泄漏。
(第三實施方式)
在接下來說明的第三實施方式中,為了提高校正的精度,在確定了參數(shù)a~d之后進(jìn)行可靠性試驗。以下,以與第一實施方式的不同點為中心進(jìn)行說明。此外,校正裝置200的結(jié)構(gòu)與第一實施方式相同,如圖6所示。
圖14是表示第三實施方式的校正裝置200的處理動作的流程圖。在本實施方式中,在誤差判定為通過后(步驟S6的是),校正裝置200的參數(shù)控制部204進(jìn)行可靠性確認(rèn)(步驟S20)??煽啃源_認(rèn)的順序與步驟S2~S5相同,一邊改變壓力指令值Pin一邊獲取壓力計測值Pms以及壓力讀取值Prd,利用指定的參數(shù)a~d進(jìn)行與步驟S6同樣的誤差判定。
具體而言,參數(shù)控制部204確認(rèn)壓力指令值Pin、壓力計測值Pms以及D/A參數(shù)a、b的關(guān)系是否妥當(dāng),以及,壓力計測值Pms、壓力讀取值Prd以及A/D參數(shù)c、d的關(guān)系是否妥當(dāng)。
這樣,在第三實施方式進(jìn)行可靠性確認(rèn),因此能夠確認(rèn)參數(shù)a~d的重復(fù)精度。
此外,也可以在進(jìn)行泄漏故障判定的第二實施方式中進(jìn)行可靠性確認(rèn)。
(第四實施方式)
上述第一~第三實施方式進(jìn)行與氣囊331~338的壓力相關(guān)的校正。接下來說明的第四實施方式進(jìn)行與修整器的載荷相關(guān)的校正。
參照圖1,基板研磨裝置100具有:修整單元5、在修整時供給修整液(例如純水)的修整液供給噴嘴6、載荷控制部7。另外,修整單元5由修整器51、修整器軸52、按壓機(jī)構(gòu)53等構(gòu)成。
修整器51的截面為圓形,其下表面為修整面。修整面由固定有金剛石粒子等的修整盤51a構(gòu)成。修整器51通過使修整盤51a與研磨墊1a接觸來切削其表面,而對研磨墊1a進(jìn)行修整(整形)。
修整器軸52在其下端連結(jié)有修整器51,其上端連結(jié)有按壓機(jī)構(gòu)53。在修整器軸52設(shè)置有測力傳感器52a,對施加于修整器軸52的載荷進(jìn)行計測。施加于修整器軸52的載荷與施加于修整器51的載荷對應(yīng)。
按壓機(jī)構(gòu)53是使修整器軸52升降的部件,修整器軸52下降,從而使修整器51向研磨墊1a按壓。作為具體的結(jié)構(gòu)例,按壓機(jī)構(gòu)53構(gòu)成為具有:生成規(guī)定的壓力的電動氣壓調(diào)節(jié)器531;設(shè)于修整器軸52的上部,利用生成的壓力使修整器軸52升降的缸體532。
載荷控制部7通過調(diào)整電動氣壓調(diào)節(jié)器531所生成的壓力,從而控制施加于修整器軸52的載荷,換言之,控制修整器51對研磨墊1a的載荷。具體而言,為了控制載荷,從外部向載荷控制部7輸入載荷指令值Lin。載荷控制部7根據(jù)載荷指令值Lin對由電動氣壓調(diào)節(jié)器531生成的壓力進(jìn)行調(diào)整,從而控制對修整器軸52的載荷。
另外,載荷控制部7讀取測力傳感器52a的值并輸出作為載荷讀取值Lrd。載荷讀取值Lrd與修整器51的實際的載荷對應(yīng)。
圖15是表示第四實施方式的校正系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的框圖。為了構(gòu)成基板研磨裝置100,使用校正裝置250以及校正用載荷計350。
校正用載荷計350安裝于修整器51并計測其載荷,例如經(jīng)由RS-232C纜線將載荷計測值Lms輸入到校正裝置250。載荷計測值Lms能夠認(rèn)為是施加于修整器51的實際的載荷。
校正裝置250向基板研磨裝置100的載荷控制部7輸入載荷指令值Lin,并且分別從載荷控制部7接收載荷讀取值Lrd,從校正用載荷計350接收載荷計測值Lms,并基于此進(jìn)行校正。
具體的校正方法可以認(rèn)為是將第一實施方式的壓力控制部4、壓力計34b、校正對象氣囊以及校正用壓力計300分別置換為載荷控制部7、測力傳感器52a、修整器51以及校正用載荷計350即可。
另外,通過在適當(dāng)?shù)奈恢?例如修整器軸52上)設(shè)置流量計,從而與第二實施方式同樣地,能夠進(jìn)行從缸體532到修整器51間的泄漏故障判定。進(jìn)一步地,也可以與第三實施方式同樣地進(jìn)行可靠性確認(rèn)。
上述實施方式是以具有本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的通常知識的技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明目的而作的記載。上述實施方式的各種的變形例對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言,是顯而易見的,本發(fā)明的技術(shù)思想能夠適用于其他實施方式。因此,本發(fā)明不限于所記載的實施方式,應(yīng)根據(jù)權(quán)利要求的范圍所定義的技術(shù)思想理解為最寬的范圍。