[发明专利]垫温度调节装置、垫温度调节方法及研磨装置

说明书

提供一种垫温度调节装置，能够提高研磨垫的表面温度的控制响应性，并且能够不在基板产生划痕等缺陷和污染地调节该研磨垫的表面温度。垫温度调节装置(5)具备：热交换器(11)，该热交换器配置于研磨垫(3)的上方，并且被维持在规定的温度；垫温度测定器(39)，该垫温度测定器对研磨垫(3)的表面温度进行测定；距离传感器(14)，该距离传感器对研磨垫(3)与热交换器(11)之间的间隔距离进行测定；上下移动机构(71)，该上下移动机构使热交换器(11)相对于研磨垫(3)进行上下移动；以及控制装置(40)，该控制装置基于垫温度测定器(39)的测定值来控制上下移动机构(71)的动作。

技术领域

本发明涉及一种对使用于晶片等基板的研磨的研磨垫的表面温度进行调节的垫温度调节装置及垫温度调节方法。另外，本发明涉及一种组入有垫温度调节装置的研磨装置。

背景技术

已知一种研磨装置，将晶片等基板保持在研磨头并使该基板旋转，进一步将基板按压在旋转的研磨台上的研磨垫，从而对基板的表面进行研磨。在基板的研磨过程中，向研磨垫供给研磨液(例如，浆料)，通过研磨液的化学性作用与包含在研磨液中的磨粒的机械性作用使基板的表面平坦化。

基板的研磨速率不仅取决于基板对研磨垫的研磨负荷，还取决于研磨垫的表面温度。这是因为研磨液对基板的化学作用取决于温度。因此，在半导体器件的制造中，为了提高基板的研磨速率并进一步保持恒定，将基板研磨过程中的研磨垫的表面温度保持为最佳值是重要的。

对此，以往已经使用对研磨垫的表面温度进行调节的垫温度调节装置(例如，参照专利文献1、专利文献2)。一般而言，垫温度调节装置具备：热交换器，该热交换器能够与研磨垫的表面(研磨面)接触；液体供给系统，该液体供给系统向热交换器供给被温度调节了的加热液和冷却液；垫温度测定器，该垫温度测定器对研磨垫的表面温度进行测定；以及控制装置，该控制装置基于垫温度测定器的测定值来控制液体供给系统。控制装置使研磨垫的表面温度达到规定的目标温度，随后，基于由垫温度测定器测定出的垫表面温度来控制加热液和冷却液的流量，以维持在该目标温度。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2017-148933号公报

专利文献2：日本特开2018-027582号公报

发明所要解决的技术问题

然而，由于垫温度调节装置的热交换器在基板的研磨过程中必然与研磨液接触，因此在热交换器附着有包含在研磨液的磨粒和研磨垫的磨料粉等的污垢。当污垢在基板的研磨过程中从热交换器掉落时，基板会被污染，并且会在基板产生划痕等缺陷。

而且，以往的垫温度调节装置的控制方法同时控制相反的两个参数，即，加热液的流量和冷却液的流量，因此是较为复杂的控制方法。因此，希望更为简单地控制研磨垫的表面温度，从而提高该研磨垫的表面温度的控制响应性。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种使研磨垫的表面温度的控制响应性提高，并且能够不在基板产生划痕等缺陷和污染就调节该研磨垫的表面温度的垫温度调节装置和垫温度调节方法。而且，本发明的目的在于提供一种组入有这样的垫温度调节装置的研磨装置。

用于解决技术问题的技术手段

在一方式中，提供一种垫温度调节装置，将研磨垫的表面温度调节为规定的目标温度，该垫温度调节装置具备：热交换器，该热交换器配置于所述研磨垫的上方，并且被维持在规定的温度；垫温度测定器，该垫温度测定器对所述研磨垫的表面温度进行测定；至少一个距离传感器，该距离传感器对所述研磨垫与所述热交换器之间的间隔距离进行测定；上下移动机构，该上下移动机构使所述热交换器相对于所述研磨垫进行上下移动；以及控制装置，该控制装置基于所述垫温度测定器的测定值来控制所述上下移动机构的动作。