[发明专利]压力控制装置、具有该压力控制装置的研磨装置及研磨方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种对用于将晶片等基板按压到研磨垫的压力室内的压力进行控制的压力控制装置。另外，本发明涉及一种具有这种压力控制装置的研磨装置。此外，本发明涉及一种使用上述研磨装置的研磨方法。

背景技术

图1是表示用于研磨晶片的研磨装置的模式图。如图1所示，研磨装置具有支承研磨垫23的研磨台22、和将晶片W按压到研磨垫23上的顶环30。研磨台22通过台轴22a而与配置在其下方的台用电动机29连接，利用该台用电动机29，研磨台22就向箭头所示的方向旋转。研磨垫23贴附在研磨台22的上表面上，研磨垫23的上表面构成研磨晶片W的研磨面23a。顶环30固定在顶环轴27的下端上。顶环30构成为利用真空吸附而能在其下表面保持晶片W。

晶片W的研磨如下那样进行。使顶环30及研磨台22分别向箭头所示的方向旋转，从研磨液供给机构25将研磨液(浆料)供给到研磨垫23上。在该状态下，下表面保持了晶片W的顶环30被下降且晶片W被按压在研磨垫23的研磨23a上。晶片W的表面利用研磨液所含的磨料的机械作用和研磨液的化学作用而被研磨。这种研磨装置已知为CMP(化学机械研磨)。

顶环30的下部设有由弹性膜形成的压力室(图1未图示)。加压气体被供给到该压力室，由压力室内的压力来调整晶片W的相对于研磨垫23的研磨压力。图2是表示气体(空气或氮等)供给到顶环30的压力室而对压力室内的压力进行控制的压力控制装置100的模式图。如图2所示，压力控制装置100具有：对由气体供给源供给的气体压力进行调整的压力调整阀101；对压力调整阀101下游侧的气体压力(二次侧压力)进行测定的压力传感器102；以及根据由压力传感器102获得的压力值而对压力调整阀101的动作进行控制的调节器控制部103。

这种结构的压力控制装置100已知为电动气压调节器。

压力控制阀101具有：对由气体供给源供给的气体压力进行调整的先导阀110；对送向先导阀110的先导空气的压力进行调整的供气用电磁阀111；以及排气用电磁阀112。先导阀110具有局部由膜片形成的先导室115、以及与先导室115连接的阀芯116。先导空气通过供气用电磁阀111而被送向先导室115内，先导室115内的先导空气通过排气用电磁阀112而被排出。因此，通过对供气用电磁阀111及排气用电磁阀112进行操作，从而先导室115内的压力被调整。调节器控制部103对电磁阀111、112的开闭动作进行控制，阀芯116随着先导室115内的压力而移动。根据阀芯116的位置，来自气体供给源的气体就通过先导阀110，或者先导阀110下游侧(二次侧)的气体通过先导阀110而被排气。由此，先导阀110下游侧的气体压力即二次侧压力得到调整。

调节器控制部103与研磨装置的研磨控制部50连接，接受从研磨控制部50输送的压力指令值。调节器控制部103将供气用电磁阀111及排气用电磁阀112的动作控制成使由压力传感器102测定的气体的压力当前值与压力指令值之差消失，由此，调整顶环30的压力室内的压力。

但是，上述压力传感器102，有时其输出值受干扰(温度变化等)而偏离实际的压力。这种输出值的偏离称为温度漂移。除了温度漂移外，因为先导阀110的滑动阻力、压力传感器102自身的测定精度、压力控制装置(电动气压调节器)100与使用点之间的距离等，压力传感器102的输出值有时产生误差。由于调节器控制部103使压力传感器102的输出值对照压力指令值而进行动作，因此，由压力调整阀101调整后的气体的实际压力就不同于压力指令值。另外，由于基于不同于实际压力的压力而控制对于晶片的研磨压力，因此，有时不能获得希望的研磨结果。

专利文献1：日本专利特开2001-105298号公报

专利文献2：日本专利特开2010-50436号公报

专利文献3：日本专利特表2007-507079号公报

专利文献4：日本专利特开2005-81507号公报

发明内容

发明所要解决的课题

本发明是鉴于上述问题而做成的，其目的在于，提供一种压力控制装置，该压力控制装置能消除压力传感器的温度漂移等所引起的压力测定值的误差，能高精度地调整流体的压力。另外，本发明的目的在于，提供一种具有这种压力控制装置的研磨装置。此外，本发明的目的在于，提供一种使用这种研磨装置的研磨方法。

用于解决课题的手段