專利名稱：控制作為拋光頭和半導(dǎo)體襯底之間的重疊面積的函數(shù)的拋光壓力的拋光設(shè)備和方法
1.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明一般涉及到用來(lái)改善化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)操作的性能和效率的CMP系統(tǒng)和技術(shù)。具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及到對(duì)施加到晶片承載頭和襯墊調(diào)節(jié)盤(pán)以及施加到這種承載頭上的扣環(huán)的力的控制，以便根據(jù)其上施加力的接觸面積數(shù)值的改變或獨(dú)立于此改變，而將可編程變化的各個(gè)壓力分別施加在各個(gè)晶片、襯墊調(diào)節(jié)盤(pán)、以及扣環(huán)上，從而在相繼拋光的各個(gè)晶片上促進(jìn)可重復(fù)的CMP操作。
背景技術(shù)：
2.現(xiàn)有技術(shù)描述在半導(dǎo)體器件的制造中，需要執(zhí)行CMP操作，包括拋光、擦光、以及晶片清洗。例如，典型的半導(dǎo)體晶片可以由硅制成，且可以是直徑為200mm或300mm的圓片。為了便于描述，以下用術(shù)語(yǔ)“晶片”來(lái)進(jìn)行描述，且包括這種半導(dǎo)體晶片以及用來(lái)支持電氣或電子電路的其它平面結(jié)構(gòu)或襯底。
通常，集成電路的形式是制造在這種晶片上的多層結(jié)構(gòu)。具有擴(kuò)散區(qū)的晶體管器件被制作在晶片層中。在隨后的各層中，互連金屬化線條被圖形化并電連接到晶體管器件以確定所需的功能器件。圖形化的導(dǎo)電層被介質(zhì)材料絕緣于其它導(dǎo)電層。當(dāng)形成更多的金屬化層和相關(guān)的介質(zhì)層時(shí)，整平介質(zhì)材料的需求增大。若不整平，則由于表面形貌的變化更大，而使其它金屬化層的制造明顯地更困難。在其它的應(yīng)用中，金屬化線條圖形被形成在介質(zhì)材料中，然后執(zhí)行金屬CMP操作來(lái)清除多余的金屬化。
在典型的CMP系統(tǒng)中，晶片被安裝在載體上，晶片的表面被暴露。載體和晶片沿旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)。例如，當(dāng)旋轉(zhuǎn)著的晶片的暴露表面與拋光墊受力彼此相向，且暴露的表面與拋光墊沿拋光墊方向運(yùn)動(dòng)或旋轉(zhuǎn)時(shí)，就得到CMP工藝。某些CMP工藝要求在被拋光墊拋光的晶片旋轉(zhuǎn)時(shí)使用很大的力。
當(dāng)采用通常CMP系統(tǒng)時(shí)，可以遇到一些問(wèn)題。一個(gè)反復(fù)出現(xiàn)的問(wèn)題被稱為“邊沿效應(yīng)”，當(dāng)CMP系統(tǒng)以不同于晶片其它區(qū)域的速率拋光晶片的邊沿時(shí)，就引起這一問(wèn)題。邊沿效應(yīng)的特征是晶片暴露表面上的不均勻分布。與邊沿效應(yīng)相關(guān)的問(wèn)題可分成二個(gè)不同的類型。第一類型涉及到所謂“襯墊回跳效應(yīng)”，是由拋光墊與晶片邊沿的初始接觸引起。當(dāng)拋光墊開(kāi)始接觸到晶片邊沿時(shí)，襯墊使邊沿回跳(或彈離)，致使襯墊可能呈現(xiàn)波浪形。此波浪形可以在晶片的暴露表面上產(chǎn)生不均勻分布。
第二類型是“燒毀”效應(yīng)。當(dāng)晶片的尖銳邊沿與拋光墊表面接觸而被過(guò)度拋光時(shí)，就出現(xiàn)燒毀效應(yīng)。這是由于襯墊表面將力施加在晶片暴露表面的非常小的接觸區(qū)域(定義為邊沿接觸區(qū))上，因而很大的壓力被施加在晶片邊沿上而出現(xiàn)的。燒毀效應(yīng)的結(jié)果是得到的拋光晶片呈現(xiàn)燒毀環(huán)，使邊沿區(qū)域無(wú)法用來(lái)制造硅器件。
常規(guī)CMP系統(tǒng)的另一缺點(diǎn)是不能用來(lái)沿所需的完成層分布拋光晶片表面。一般，已經(jīng)經(jīng)歷了一些制造的暴露表面易于在中心區(qū)厚度不同且向著邊沿厚度變化。在典型的常規(guī)CMP系統(tǒng)中，襯墊表面覆蓋晶片的整個(gè)暴露表面。這種襯墊表面被設(shè)計(jì)來(lái)將力施加在晶片暴露表面的所謂“完成層”部分上。結(jié)果，完成層的所有區(qū)域被拋光，直至完成層基本上平坦。于是，襯墊表面對(duì)完成層進(jìn)行拋光而不管完成層的波浪形分布，從而引起完成層厚度不均勻。某些電路制造應(yīng)用要求保持材料的一定厚度，以便建立工作器件。例如，若完成層是介質(zhì)層，可能需要一定厚度以便在其中確定金屬線條和導(dǎo)電通路。
在上述第一專利申請(qǐng)中，討論了現(xiàn)有技術(shù)CMP工作的這些問(wèn)題以及CMP技術(shù)中對(duì)能夠精密而可控制地拋光特定目標(biāo)晶片表面區(qū)域，同時(shí)基本上消除有損傷的邊沿效應(yīng)、襯墊回跳效應(yīng)、以及邊沿?zé)龤?yīng)的CMP系統(tǒng)的未曾解決的需要。
在此第一專利申請(qǐng)中，CMP系統(tǒng)遵循晶片暴露表面的層表面形貌，以便產(chǎn)生各處厚度均勻的CMP加工層表面。這種CMP系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了小口徑結(jié)構(gòu)中的旋轉(zhuǎn)載體，從而消除了邊沿效應(yīng)、襯墊回跳效應(yīng)、以及邊沿?zé)龤?yīng)等上述缺點(diǎn)。例如，這種CMP系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施方案包括制備頭，例如設(shè)計(jì)用于晶片的一部分的拋光頭，其中此部分小于晶片表面的整個(gè)部分。雖然這種CMP避免了上述邊沿效應(yīng)、襯墊回跳效應(yīng)、以及邊沿?zé)龤?yīng)，但這種制備頭以這種方式將力施加到晶片的暴露表面并在相對(duì)于晶片和載體初始取向偏心的位置處施加到載體。初始取向包括晶片和載體中心軸的初始取向(同軸且定位成基本上垂直)。初始取向還包括晶片暴露表面的初始取向(相對(duì)于晶片和載體中心軸的初始基本上垂直的取向位于90度初始角處)。術(shù)語(yǔ)“基本上垂直”意味著準(zhǔn)確垂直，且包括準(zhǔn)確垂直加減偏離準(zhǔn)確垂直的正常機(jī)械公差，例如用于這種載體的主軸和其它支持的軸承中典型的公差。
如從上述邊沿效應(yīng)、襯墊回跳效應(yīng)、以及邊沿?zé)龤?yīng)的討論可理解的那樣，對(duì)于這種偏心力來(lái)說(shuō)引起晶片和載體的中心軸偏離初始取向并傾斜或呈現(xiàn)傾斜的取向，可能是不可取的。當(dāng)晶片和/或載體的這種中心軸偏離真正垂直大于上述正常機(jī)械公差例如幾度時(shí)，就可能出現(xiàn)這種傾斜或傾斜取向。為了達(dá)到晶片暴露表面的所希望的整平，晶片和晶片載體的中心軸的這種初始取向，是在這種偏心力作用下的拋光過(guò)程中必須保持的取向。換言之，若要達(dá)到晶片暴露表面的所希望的整平，則必須避免萬(wàn)向支架所允許的傾斜。
第二專利申請(qǐng)借助于提供解決上述問(wèn)題的CMP系統(tǒng)和方法而滿足了這些需要中的許多。于是，此專利申請(qǐng)?zhí)峁┝私Y(jié)構(gòu)和操作，以便于對(duì)偏心力進(jìn)行可重復(fù)的測(cè)量。在這些系統(tǒng)和方法中，施加在例如晶片或圓盤(pán)載體之類的載體的力可以被精確地測(cè)量，即使這種力被偏心地施加到這種載體。在本發(fā)明的這些系統(tǒng)和方法的一個(gè)實(shí)施方案中，在施加偏心力的過(guò)程中，旋轉(zhuǎn)軸和載體軸之間的初始同軸關(guān)系被保持，致使傳感器能夠如下面確定的那樣進(jìn)行偏心力的可重復(fù)測(cè)量，且載體可以是晶片或圓盤(pán)載體。而且，在第二專利申請(qǐng)中，利用連接有力致動(dòng)器或馬達(dá)的扣環(huán)來(lái)裝配直線軸承組件，用來(lái)相對(duì)于安裝在載體上的晶片而移動(dòng)扣環(huán)。這種運(yùn)動(dòng)使晶片的暴露表面和扣環(huán)的表面能夠在拋光過(guò)程中被拋光墊接合成共平面。
雖然這一第二專利申請(qǐng)?zhí)峁┝吮阌谶M(jìn)行偏心力可重復(fù)測(cè)量的結(jié)構(gòu)和操作，但并未討論如何控制此力以及晶片、調(diào)節(jié)襯墊和扣環(huán)上得到的壓力。特別是未曾討論拋光操作過(guò)程中當(dāng)拋光頭相對(duì)于晶片、扣環(huán)和調(diào)節(jié)頭運(yùn)動(dòng)時(shí)如何控制與晶片、扣環(huán)和調(diào)節(jié)頭變化區(qū)域有關(guān)的偏心力。而且，未曾討論控制與拋光操作過(guò)程中當(dāng)拋光頭相對(duì)于晶片、扣環(huán)和調(diào)節(jié)頭運(yùn)動(dòng)時(shí)與晶片、扣環(huán)和調(diào)節(jié)頭變化區(qū)域有關(guān)的偏心力的系統(tǒng)的成本降低方法。
于是，所需要的是一種CMP系統(tǒng)和方法，其中，即使在拋光操作過(guò)程中拋光頭相對(duì)于這種晶片、圓盤(pán)載體和扣環(huán)運(yùn)動(dòng)，也可以精確地控制要施加到晶片或圓盤(pán)載體之類的載體以及這種載體的扣環(huán)的力。而且，由于這種相對(duì)運(yùn)動(dòng)在拋光過(guò)程的不同時(shí)間引起拋光墊接觸晶片、圓盤(pán)載體和扣環(huán)的不同區(qū)域，故還需要一種方法將這種力與任何特定時(shí)間襯墊所接觸到的區(qū)域聯(lián)系起來(lái)。還需要一種方法在成本效率上確定這種力-區(qū)域關(guān)系。
而且，在第二專利申請(qǐng)中，公開(kāi)了一種提供這種偏心力大小的精確指示的方法。這種精確指示被認(rèn)為是一種可重復(fù)的測(cè)量技術(shù)，可以用術(shù)語(yǔ)“相等的偏心力”來(lái)描述。這種相等的偏心力是當(dāng)被拋光墊之類的襯墊施加到晶片或襯墊調(diào)節(jié)圓盤(pán)的載體時(shí)具有相同的數(shù)值的偏心力。可重復(fù)的測(cè)量技術(shù)被認(rèn)為是這樣一種技術(shù)，即對(duì)于所有這種相等的偏心力，測(cè)量系統(tǒng)和用來(lái)支持載體的系統(tǒng)中的力的損失，都基本上相同，亦即可重復(fù)。還需要的是一種CMP系統(tǒng)和方法，其中，被可重復(fù)測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量的這些力可以被精確地控制，以便拋光墊與晶片之間、拋光墊與圓盤(pán)之間、以及拋光墊與扣環(huán)之間接觸的各個(gè)單獨(dú)的區(qū)域在拋光操作中可以接受所希望的壓力。而且，所需要的是施加這種所希望的壓力，即使例如拋光頭的這種運(yùn)動(dòng)在拋光操作過(guò)程的不同時(shí)間引起拋光墊接觸到晶片、圓盤(pán)載體、和扣環(huán)的不同區(qū)域。
發(fā)明的概述廣義地說(shuō)，本發(fā)明滿足了這些需要，其方法是提供解決上述問(wèn)題的CMP系統(tǒng)和方法，其中的結(jié)構(gòu)和操作實(shí)現(xiàn)了一種方法或用來(lái)相對(duì)于載體和扣環(huán)而移動(dòng)拋光頭的指令組，且其中拋光頭位置的反饋與可變力的所需輸入的確定相協(xié)調(diào)，以此改變晶片、調(diào)節(jié)圓盤(pán)和扣環(huán)分別被推進(jìn)與拋光墊接觸的面積，從而可以控制這些區(qū)域上的壓力。對(duì)于這種確定，晶片、調(diào)節(jié)圓盤(pán)、以及扣環(huán)的各個(gè)這種單獨(dú)的接觸區(qū)的數(shù)值是基于拋光頭位置的反饋而被確定。各個(gè)這種接觸區(qū)具有與拋光頭相對(duì)于各個(gè)晶片、調(diào)節(jié)圓盤(pán)以及扣環(huán)的實(shí)際位置有關(guān)的數(shù)值。這種實(shí)際位置被用來(lái)確定各個(gè)單獨(dú)接觸區(qū)的數(shù)值。對(duì)于各個(gè)成對(duì)的接觸區(qū)與要施加到此接觸區(qū)的壓力，輸出力信號(hào)來(lái)代表相應(yīng)的力。各個(gè)力信號(hào)控制著使各個(gè)晶片、調(diào)節(jié)圓盤(pán)和扣環(huán)分別被推進(jìn)與拋光墊在被測(cè)量的實(shí)際位置在特定時(shí)間相接觸。而且，利用適當(dāng)?shù)臏y(cè)量技術(shù)(例如第二專利申請(qǐng)的測(cè)量技術(shù))，來(lái)測(cè)量晶片上和調(diào)節(jié)圓盤(pán)上的這種力的實(shí)際大小。代表實(shí)測(cè)力的實(shí)際力信號(hào)被施加到反饋回路，以便確保實(shí)際的力按照可變力的所需輸入，晶片、調(diào)節(jié)圓盤(pán)、和扣環(huán)通過(guò)該可變力被分別促使與拋光墊相接觸。
本發(fā)明的系統(tǒng)和方法的一個(gè)方面實(shí)現(xiàn)了一組用來(lái)使拋光頭相對(duì)于載體和相對(duì)于扣環(huán)移動(dòng)的指令，且這種實(shí)現(xiàn)與可變力所希望的輸入的確定協(xié)調(diào)，晶片、調(diào)節(jié)圓盤(pán)以及扣環(huán)的變化區(qū)域通過(guò)該可變力被分別推進(jìn)與拋光墊相接觸，從而可以控制各個(gè)區(qū)域上的壓力。
在本發(fā)明的系統(tǒng)和方法的另一方面，建立了基本CMP操作的操作方法。在處理器指南中可以包括方法編輯形式的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)。處理器指南被用來(lái)確定處理器單獨(dú)還是處理器結(jié)合單獨(dú)的力控制器可以接收代表拋光頭相對(duì)于載體和相對(duì)于扣環(huán)的位置的數(shù)據(jù)，并與所希望的壓力的輸入?yún)f(xié)調(diào)，可以計(jì)算可變力所希望的輸入的確定，通過(guò)可變力可以改變晶片、調(diào)節(jié)圓盤(pán)以及扣環(huán)被分別推進(jìn)與拋光墊相接觸的面積從而來(lái)控制各個(gè)所述區(qū)域上的壓力。
在本發(fā)明的系統(tǒng)和方法的再一方面，在單獨(dú)的力控制器的使用中，CMP操作方法的參數(shù)被編輯以便發(fā)展用來(lái)形成力控制器的初始化信息串的命令組，從而關(guān)于拋光墊位置的數(shù)據(jù)和代表所希望壓力的數(shù)據(jù)輸入到力控制器時(shí)，力控制器計(jì)算對(duì)應(yīng)于拋光頭實(shí)際運(yùn)動(dòng)的所希望的可變力。
從結(jié)合附圖以舉例的方式說(shuō)明本發(fā)明原理的下列詳細(xì)描述中，本發(fā)明的其它情況和優(yōu)點(diǎn)將變得明顯。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明結(jié)合附圖，利用下列詳細(xì)描述，將容易理解本發(fā)明，附圖中相似的參考號(hào)表示相似的結(jié)構(gòu)元件。


圖1A是平面圖，示意地示出了本發(fā)明的第一實(shí)施方案，其中，一個(gè)拋光頭接觸晶片載體承載的晶片和拋光墊調(diào)節(jié)器承載的圓盤(pán)，各個(gè)接觸相對(duì)于各個(gè)載體的中心軸偏心；圖1B是正視圖，示意地示出了圖1A所示的第一實(shí)施方案，說(shuō)明了載體的中心軸和由偏心接觸引起的偏心力；圖1C-1是平面圖，示意地示出了本發(fā)明的一種情況，其中示出了拋光頭的初始位置，標(biāo)識(shí)了拋光頭的拋光墊與晶片載體承載的晶片的接觸區(qū)；圖1C-2是平面圖，示意地示出了本發(fā)明的一種情況，其中示出了拋光頭的初始位置，標(biāo)識(shí)了拋光頭的拋光墊與晶片載體承載的扣環(huán)的接觸區(qū)；圖1C-3是平面圖，示意地示出了本發(fā)明的一種情況，其中示出了拋光頭的初始位置，標(biāo)識(shí)了拋光頭的拋光墊與圓盤(pán)載體承載的襯墊調(diào)節(jié)圓盤(pán)的接觸區(qū)；圖1D-1是平面圖，示意地示出了本發(fā)明的一種情況，其中示出了拋光頭的第二位置，標(biāo)識(shí)了拋光頭的拋光墊與晶片載體承載的晶片的接觸區(qū)；圖1D-2是平面圖，示意地示出了本發(fā)明的一種情況，其中示出了拋光頭的第二位置，標(biāo)識(shí)了拋光頭的拋光墊與晶片載體承載的扣環(huán)的接觸區(qū)；圖1D-3是平面圖，示意地示出了本發(fā)明的一種情況，其中示出了拋光頭的第二位置，標(biāo)識(shí)了拋光頭的拋光墊與圓盤(pán)載體承載的襯墊調(diào)節(jié)圓盤(pán)的接觸區(qū)；圖1E-1是平面圖，示意地示出了本發(fā)明的一種情況，其中示出了拋光頭的第三位置，標(biāo)識(shí)了拋光頭的拋光墊與晶片載體承載的晶片的接觸區(qū)；圖1E-2是平面圖，示意地示出了本發(fā)明的一種情況，其中示出了拋光頭的第三位置，標(biāo)識(shí)了拋光頭的拋光墊與晶片載體承載的扣環(huán)的接觸區(qū)；圖1E-3是平面圖，示意地示出了本發(fā)明的一種情況，其中示出了拋光頭的第三位置，標(biāo)識(shí)了拋光頭的拋光墊與圓盤(pán)載體承載的襯墊調(diào)節(jié)圓盤(pán)的接觸區(qū)；圖2A是正視圖，示意地示出了第一實(shí)施方案的晶片載體，說(shuō)明了二個(gè)單獨(dú)的直線軸承結(jié)構(gòu)、一個(gè)組件限制主軸承箱與吸盤(pán)軸承板之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向，第二個(gè)組件限制主軸承板與扣環(huán)軸承板之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向；圖2B是正視圖，示意地示出了第二實(shí)施方案的襯墊調(diào)節(jié)頭，說(shuō)明了用來(lái)限制主軸承箱與吸盤(pán)軸承和負(fù)載單元板之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向的直線軸承結(jié)構(gòu)；
圖3A是三維示意圖，示出了第一實(shí)施方案的晶片載體的結(jié)構(gòu)元件，說(shuō)明了旋轉(zhuǎn)工具變換裝置(RTC)上部的底部；圖3B是三維示意圖，示出了第一實(shí)施方案的晶片載體的結(jié)構(gòu)元件，說(shuō)明了晶片載體的真空吸盤(pán)頂部；圖3C是晶片載體的示意圖，虛線示出了支持載體頭并為載體頭提供設(shè)施的主軸和拋光頭；圖4A和4B是第一實(shí)施方案的分解透視圖，在圖4B中說(shuō)明了結(jié)構(gòu)元件的底部，而在圖4A中說(shuō)明了結(jié)構(gòu)元件的頂部；圖5A-1～5A-3是圖4右側(cè)所示各個(gè)結(jié)構(gòu)元件的放大透視圖；圖5B-1～5B-3是圖4B所示各個(gè)結(jié)構(gòu)元件的放大透視圖；圖6A是晶片載體的平面圖，示出了沿其取剖面以說(shuō)明內(nèi)部結(jié)構(gòu)的各個(gè)線；圖6B是沿圖6A中6B-6B線的剖面正視圖，示出了用吸盤(pán)軸承和負(fù)載單元板固定裝配的主軸承箱，示出了主軸承箱上圓柱直線軸承中板的軸承軸以及壓在負(fù)載單元的負(fù)載傳感器按鈕上的主箱的中心；圖7是沿圖6A中7-7線的剖面正視圖，示出了可移動(dòng)地連接到扣環(huán)軸承板的主軸承箱，示出了主軸承箱上圓柱直線軸承中板的軸承軸以限制安裝在板上的扣環(huán)底座的運(yùn)動(dòng)；圖8是沿圖6A中8-8線的剖面圖，示出了各種設(shè)施，包括供應(yīng)晶片拋光中所用各種流體的各種連接器；圖9是沿圖6A中9-9線通過(guò)流體連接器的剖面圖，其中的連接器將去離子水和真空提供給真空吸盤(pán)；圖10是沿圖6A中10-10線通過(guò)流體管道和負(fù)載單元板的剖面圖，示出了從管道到扣環(huán)底座中用來(lái)供應(yīng)清洗晶片的去離子水的6個(gè)獨(dú)立噴嘴的6個(gè)去離子水管道之一；圖11是吸盤(pán)軸承和負(fù)載單元板的側(cè)剖面正視圖，示出了用螺釘裝配到RTC上部的板；圖12A是圖7的放大部分的剖面圖，示出了CMP操作之前完全就位并將晶片置于真空吸盤(pán)上的扣環(huán)底座；其中圖12B是圖12A的進(jìn)一步放大部分；圖13A是圖7的放大部分的剖面圖，示出了脫離晶片以便于從晶片載體移走晶片時(shí)的扣環(huán)脫開(kāi)位置，其中圖13B是圖13A的進(jìn)一步放大部分；圖14A是圖7的放大部分的剖面圖，示出了扣環(huán)底座處于拋光位置以便于在晶片暴露表面被拋光時(shí)將去離子水噴射到晶片底座上，其中圖14B是圖14A的進(jìn)一步放大部分；圖15是沿圖6A中15-15線通過(guò)扣環(huán)底座的剖面圖，示出了從晶片載體內(nèi)部清除懸浮液和晶片清洗去離子水的出口；圖16A和16B是第一實(shí)施方案的分解透視圖，在圖16A中說(shuō)明了結(jié)構(gòu)元件的底部，而在圖16B中說(shuō)明了結(jié)構(gòu)元件的頂部；圖17A是三維示意圖，示出了第一實(shí)施方案的圓盤(pán)載體的結(jié)構(gòu)元件，說(shuō)明了旋轉(zhuǎn)工具變換裝置(RTC)上部的底部；圖17B是三維示意圖，示出了第一實(shí)施方案的圓盤(pán)載體的結(jié)構(gòu)元件，說(shuō)明了RTC上部的頂部；圖17C是晶片載體的示意圖，虛線示出了用來(lái)支持載體頭并為其供應(yīng)設(shè)施的主軸，并說(shuō)明了拋光頭；圖18是圓盤(pán)載體的平面圖，示出了沿其取剖面的各個(gè)線；圖19A是沿圖18中19A-19A線的剖面圖，示出了用來(lái)確定圓盤(pán)是否恰當(dāng)?shù)匚挥谖P(pán)上的吸盤(pán)真空管道；圖19B是沿圖18中19B-19B線的剖面圖，示出了吸盤(pán)所用的直線軸承；圖20是沿圖18中20-20線的剖面圖，示出了用來(lái)供應(yīng)沖洗吸盤(pán)上圓盤(pán)的去離子水的管道；圖21是沿圖18中21-21線的剖面圖，示出了圓盤(pán)載體底座排氣真空管道；圖22是與圖6A中暴露晶片表面平面成一角度的晶片載體剖面圖，說(shuō)明了扣環(huán)底座中用來(lái)供應(yīng)晶片清洗去離子水的6個(gè)去離子水噴嘴中的3個(gè)，示出了與包括載體軸的平面成一角度延伸以便部分地沿扣環(huán)圓周方向引導(dǎo)去離子水的各個(gè)噴嘴；圖23-37示出了流程圖，說(shuō)明了本發(fā)明的各種方法的運(yùn)作；圖38的曲線示意地說(shuō)明了施加到扣環(huán)馬達(dá)的壓力如何一方面隨拋光墊與晶片之間的重疊量另一方面隨拋光墊與晶片之間的重疊量而變化；圖39是利用個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)提供拋光壓力中央處理控制的第一控制系統(tǒng)的示意圖；圖40是在大處理荷載情況下提供與用來(lái)控制拋光壓力的PC分隔開(kāi)的力控制器的第二控制系統(tǒng)的示意圖；圖41是流程圖，說(shuō)明了圖40的系統(tǒng)控制拋光壓力的部分操作；圖42A是被拋光墊重疊的晶片的示意剖面圖，示出了一系列虛線，說(shuō)明了執(zhí)行CMP操作時(shí)晶片暴露表面外形變化的形狀；圖42B是CMP周期中各個(gè)時(shí)間的示意圖，其間，晶片被拋光墊拋光，以提供圖42A所示的外形，示出了作為一種可以引起大處理荷載的操作規(guī)范的變化的拋光壓力；圖42C是CMP周期中各個(gè)時(shí)間的示意圖，其間，施加到晶片的壓力從第一數(shù)值被提高到下一個(gè)所希望的壓力，示出了作為另一種可以引起大處理荷載的操作規(guī)范的壓力的上升；圖42D是CMP周期內(nèi)各個(gè)時(shí)間的示意圖，其間，施加到晶片的壓力在不同的壓力上升之間作為另一種可以引起大處理荷載的操作規(guī)范的變化的示意圖，說(shuō)明了所希望的壓力相對(duì)于時(shí)間的變化之間的比較；圖42E是CMP周期中各個(gè)時(shí)間的示意圖，其間，襯墊和晶片的相對(duì)位置被改變，說(shuō)明了這種改變的可能速率以及與小處理荷載和大處理荷載的關(guān)系；圖43是流程圖，說(shuō)明了圖39和40的系統(tǒng)可以用以提供拋光壓力的中央處理控制或利用單獨(dú)的力控制器對(duì)這種壓力的不需電路板的處理控制的許多拋光步驟中的一個(gè)的操作；圖44是第二步驟的操作的流程圖，通過(guò)第二步驟操作圖39和40的系統(tǒng)可以提供各個(gè)拋光壓力的控制；圖45是利用差分氣壓系統(tǒng)來(lái)控制施加到晶片拋光頭的力的伺服系統(tǒng)的示意圖；圖46是利用電磁壓力系統(tǒng)來(lái)控制施加到晶片拋光頭的力的伺服系統(tǒng)的示意圖；圖47是可以用于圖45所示設(shè)備的差分氣壓系統(tǒng)的示意圖；而圖48是平面圖，示意圖示出了附錄C所述的稱為接觸區(qū)程序和力程序的襯墊、晶片、圓盤(pán)以及扣環(huán)的關(guān)系。
優(yōu)選實(shí)施方案詳細(xì)描述本發(fā)明描述了一種對(duì)上述問(wèn)題提供解決辦法的CMP系統(tǒng)和方法。結(jié)構(gòu)和操作實(shí)現(xiàn)了一組指令，用來(lái)提供拋光頭與載體和扣環(huán)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。此相對(duì)運(yùn)動(dòng)根據(jù)所希望的可變力輸入的處理確定，用以分別促使晶片、調(diào)節(jié)圓盤(pán)、以及扣環(huán)的接觸區(qū)域與拋光墊接觸，致使各個(gè)這種區(qū)域上的壓力可以被控制。對(duì)于這種確定，晶片、調(diào)節(jié)圓盤(pán)、以及扣環(huán)的各個(gè)這種獨(dú)立的接觸區(qū)的數(shù)值被初始確定。各個(gè)這種接觸區(qū)的數(shù)值與拋光頭相對(duì)于晶片、調(diào)節(jié)圓盤(pán)、以及扣環(huán)的實(shí)際位置有關(guān)。拋光頭的實(shí)際位置被測(cè)量。然后，這種實(shí)際位置被用來(lái)確定各個(gè)獨(dú)立接觸區(qū)的數(shù)值。對(duì)于待要在特定時(shí)間TN施加到接觸區(qū)的各個(gè)成對(duì)的接觸區(qū)和壓力，處理的數(shù)據(jù)是代表力信號(hào)的輸出。各個(gè)力信號(hào)控制著用以分別促使各個(gè)晶片、調(diào)節(jié)圓盤(pán)、以及扣環(huán)在測(cè)量實(shí)際位置的特定時(shí)間TN與拋光墊接觸的力。
可以根據(jù)處理器指南中的操作規(guī)范，利用中央處理器，或分別利用力控制器，來(lái)執(zhí)行代表各個(gè)力的數(shù)據(jù)的處理以及拋光頭相對(duì)于得到的接觸區(qū)的位置的處理。處理器指南涉及到處理荷載的水平，并可以被用來(lái)確定是中央處理器單獨(dú)地還是結(jié)合獨(dú)立的力控制器的處理器適合于處理代表各個(gè)力的數(shù)據(jù)。作為一種可以引起大處理荷載的操作規(guī)范，操作規(guī)范可以包括拋光壓力變化例如壓力上升的定時(shí)。另一種操作規(guī)范涉及到拋光墊位置相對(duì)于晶片和/或相對(duì)于襯墊調(diào)節(jié)圓盤(pán)的變化速率。
而且，利用適當(dāng)?shù)臏y(cè)量技術(shù)(例如第二專利申請(qǐng)的那些技術(shù))，來(lái)測(cè)量晶片和調(diào)節(jié)圓盤(pán)上的這些力的實(shí)際大小。代表實(shí)測(cè)力的實(shí)際力信號(hào)，被施加到反饋回路，以便確保實(shí)際的力遵照用以促使晶片、調(diào)節(jié)圓盤(pán)、以及扣環(huán)分別與拋光墊接觸的可變力的所希望的輸入。
在下列描述中，為了透徹地理解本發(fā)明，提出了大量具體的細(xì)節(jié)。但對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的熟練人員來(lái)說(shuō)，可以理解的是，可以實(shí)施本發(fā)明而不考慮這些細(xì)節(jié)的某些或全部。在其它的情況下，為了不使本發(fā)明難以理解而沒(méi)有詳細(xì)描述眾所周知的工藝操作和結(jié)構(gòu)。
參照?qǐng)D1A、1B、2A，示意地示出了本發(fā)明的包括小口徑CMP系統(tǒng)200-1的第一實(shí)施方案。圖1A、1B、2A的實(shí)施方案包括被構(gòu)造來(lái)拋光安裝在諸如晶片載體等載體208上的晶片206暴露表面204的制備載體或拋光頭202。晶片206可以是例如上述的任何晶片。拋光頭202被設(shè)計(jì)成利用拋光墊209來(lái)拋光晶片206的表面204，拋光墊209可以包括Linear Polisher Technology(LPT)所出售的襯墊、旋轉(zhuǎn)CMP襯墊材料、固定磨料襯墊材料等。通常，任何能夠得到所希望的拋光水平和精度的襯墊材料，都能夠被用于襯墊209。如下面更詳細(xì)地描述的那樣，下面驗(yàn)證了進(jìn)行力的可重復(fù)測(cè)量的特點(diǎn)，下面討論了為補(bǔ)償機(jī)械公差而減少對(duì)這種襯墊209材料的需要。
例如，為了進(jìn)行晶片206的拋光，或?yàn)榱耸挂r墊209被調(diào)節(jié)，拋光頭202和拋光頭202上的襯墊209的運(yùn)動(dòng)是繞拋光頭202和襯墊209各自的同軸軸線210和211的旋轉(zhuǎn)(見(jiàn)箭頭209R)。通常，拋光頭202被安裝來(lái)防止平行于這些同軸軸線210和211運(yùn)動(dòng)，亦即防止例如向著或離開(kāi)各自晶片載體208運(yùn)動(dòng)。
例如，為了進(jìn)行晶片206的拋光，或?yàn)榱耸箳伖忸^202和襯墊209被調(diào)節(jié)，拋光頭202和拋光頭202上的襯墊209的另一種運(yùn)動(dòng)是水平運(yùn)動(dòng)(見(jiàn)箭頭209H)。例如，從圖1A、1B、2A中的箭頭209H可以理解，力可以被拋光墊209施加到一定的結(jié)構(gòu)。例如，力FP-W可以被拋光頭202的襯墊209施加到晶片206上不同位置處的晶片206上(因而施加到晶片載體208上)。這種位置由測(cè)得的離開(kāi)軸212或214的位移表示。這些運(yùn)動(dòng)可以發(fā)生在CMP周期中的任何時(shí)間“TN”。下面時(shí)間TN被用來(lái)一般地表示CMP周期中或CMP周期中一個(gè)步驟中的任何時(shí)刻，而特定的時(shí)間TN被以“T”后隨之以數(shù)字表示，例如初始時(shí)間為T(mén)0，或稍后的時(shí)間為T(mén)1。襯墊209和晶片206的這些運(yùn)動(dòng)可以被認(rèn)為襯墊209與晶片206之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，例如在系統(tǒng)200-1的其它結(jié)構(gòu)中表示晶片206可以運(yùn)動(dòng)(例如水平地)，而襯墊209保持逆水平運(yùn)動(dòng)。
系統(tǒng)200-1的小口徑結(jié)構(gòu)利用晶片206暴露表面204不同區(qū)域上的不同或相同的清除速率而在拋光操作中引入了靈活性。與上述整個(gè)拋光墊與晶片的整個(gè)暴露表面接觸的常規(guī)CMP系統(tǒng)不同，在小口徑CMP系統(tǒng)200-1中，在任何給定的時(shí)間TN，與晶片206暴露表面204接觸的拋光墊209的(制備拋光頭202的)接觸表面區(qū)域的尺寸或數(shù)值可以變化。此外，在小口徑CMP系統(tǒng)200-1中，借助于防止制備頭202向著晶片載體208運(yùn)動(dòng)，晶片載體208向著拋光頭202的運(yùn)動(dòng)(見(jiàn)圖2A中箭頭233的上部)導(dǎo)致力FP-W僅僅施加到晶片206暴露表面204的有選擇的區(qū)域204R，從而在特定的時(shí)間TN，只從這些被選擇的區(qū)域204R清除過(guò)量的材料。而且，如圖2A所示，晶片206暴露表面204的一個(gè)這種被選擇的區(qū)域204R，從晶片載體208的中心軸212水平位移或相對(duì)中心軸212偏心地。中心軸212與載體208承載的晶片206的中心軸214同心。如所示，力FP-W的位移由在圖1A、1B、2A中水平測(cè)得的DF-W表示。從箭頭209H可以理解，拋光頭202可以水平地運(yùn)動(dòng)并接觸暴露表面204的不同的被選擇區(qū)域204R。
例如，參照?qǐng)D1C-1～1C-3、1D-1～1D-3、以及1E-1～1E3，根據(jù)接觸拋光頭202的襯墊209的結(jié)構(gòu)，可以識(shí)別這些不同的區(qū)域204R。于是，區(qū)域204R通常被稱為接觸區(qū)，且通常用“AP”來(lái)標(biāo)識(shí)與任何結(jié)構(gòu)接觸的襯墊209區(qū)域。在“AP”后加入字母來(lái)表示其它的接觸結(jié)構(gòu)。例如，“APW”表示襯墊-晶片接觸區(qū)，“APC”表示襯墊-調(diào)節(jié)圓盤(pán)接觸區(qū)，而“APRR”表示襯墊-扣環(huán)接觸區(qū)。同樣，這種被接觸的暴露區(qū)域204R的區(qū)域AP將根據(jù)位移DF-W的數(shù)值而變化。
根據(jù)本發(fā)明，拋光壓力的數(shù)值或量可以是一個(gè)或多個(gè)變量的函數(shù)，或可以是恒定數(shù)值(例如，在執(zhí)行CMP周期一個(gè)步驟中的恒定數(shù)值)。于是，例如對(duì)于具有恒定數(shù)值的拋光壓力，當(dāng)區(qū)域APW變化時(shí)，由拋光頭202施加到晶片206的力FP-W的數(shù)值必須根據(jù)拋光頭202相對(duì)于晶片206的運(yùn)動(dòng)量而被改變，以便保持施加到區(qū)域APW的壓力恒定。為了描述的目的，無(wú)論拋光壓力恒定或變化，要理解的是，各個(gè)力FP-W是由區(qū)域204R的被接觸區(qū)APW上的拋光墊209施加的平均力，且此平均力被認(rèn)為是施加在這種區(qū)域APW的中心處。
在術(shù)語(yǔ)“初始取向”中，“初始”表示在剛剛要開(kāi)始“觸及”之前的時(shí)間T0PW出現(xiàn)的上述取向。在拋光頭202的襯墊209觸及時(shí)，首先接合晶片206的暴露表面204。于是，在時(shí)間T0PW，一開(kāi)始沒(méi)有力FP-W被襯墊209施加到晶片206上。在下面的例子中，觸及是在時(shí)間T0，且CMP周期中稍后的各個(gè)時(shí)間可以表示為T(mén)1、T2等，或表示為時(shí)間Ta、Tb等，以表示例如壓力上升過(guò)程中的各個(gè)時(shí)間T。
圖1A、1B、2B還示出了在CMP系統(tǒng)200-1的小口徑結(jié)構(gòu)的使用中，在任何給定時(shí)間TN，例如時(shí)間T1，在拋光墊209表面與安裝在襯墊調(diào)節(jié)頭220上的拋光墊調(diào)節(jié)圓盤(pán)218暴露表面216之間的接觸可能存在著接觸區(qū)APC尺寸的變化。這一時(shí)間T1是在襯墊209首次觸及圓盤(pán)218的觸及時(shí)間T0之后。此外，在小口徑CMP系統(tǒng)200-1中，拋光頭202保持沿軸線210和211方向的逆運(yùn)動(dòng)，當(dāng)襯墊調(diào)節(jié)頭220向拋光頭202運(yùn)動(dòng)時(shí)，拋光墊209僅僅觸及圓盤(pán)218的被選擇的區(qū)域216R，并將另一個(gè)力FP-C(圖2B中的調(diào)節(jié)力)施加到圓盤(pán)218的被選擇區(qū)域216R。被選擇區(qū)域216R對(duì)應(yīng)于接觸區(qū)APC。襯墊調(diào)節(jié)頭220的圓盤(pán)218的一個(gè)這樣的被選擇區(qū)域216R也從與圓盤(pán)218中心軸224同軸的襯墊調(diào)節(jié)頭220的中心軸222位移，即相對(duì)于襯墊調(diào)節(jié)頭220的中心軸222偏心。如圖2B所示，力FP-C的位移由DF-C表示。位移DF-C在圖1B和2B中被水平測(cè)量并位于軸222和224與拋光頭202的軸210之間。如上對(duì)于力FP-W為平均力FP-W所述那樣，力FP-C是一種平均力。同樣，與區(qū)域204R有關(guān)的壓力和區(qū)域因素也適用于區(qū)域216R。
而且，在相同的示例性情況下，其中拋光頭202被設(shè)計(jì)成沿也是垂直的軸210旋轉(zhuǎn)，如圖1B所示，也存在著圓盤(pán)218和襯墊調(diào)節(jié)頭220的初始取向。此初始取向包括頭220中心軸222和圓盤(pán)218中心軸224的第三初始取向。當(dāng)拋光頭202被設(shè)計(jì)成沿也是垂直的軸210旋轉(zhuǎn)時(shí)，例如軸222和224的初始第三取向基本上垂直。而且，在相同的示例性情況下，其中拋光頭202被設(shè)計(jì)成沿也是垂直的軸210旋轉(zhuǎn)，初始取向包括圓盤(pán)218暴露表面216的第四初始取向。暴露表面216的第四初始取向位于相對(duì)于頭220和圓盤(pán)218的各自中心軸222和224的初始基本上垂直的取向成90度角(第一角度)。
在本說(shuō)明書(shū)所用的術(shù)語(yǔ)“初始取向”中，“初始”也表示剛剛要觸及之前的時(shí)間T0PP出現(xiàn)的上述取向，當(dāng)襯墊209首次接合圓盤(pán)218暴露表面216的區(qū)域216R時(shí)，也被稱為時(shí)間TN。于是，在時(shí)間T0PP，一開(kāi)始沒(méi)有力FP-C(圖2B)被襯墊209施加在圓盤(pán)218上。
進(jìn)一步參照?qǐng)D2A以及示例性情況，其中拋光頭202被設(shè)計(jì)成沿也是垂直的軸210旋轉(zhuǎn)。CMP系統(tǒng)200-1包括晶片載體208的多個(gè)直線軸承結(jié)構(gòu)230和232。按一般的意義，結(jié)構(gòu)230和232便于進(jìn)行偏心力FP-W的可重復(fù)測(cè)量。于是，如上面定義的那樣，即使這種力FP-W被偏心地施加到這種載體208，也可以精確地測(cè)量施加到晶片載體208的力FP-W。更詳細(xì)地說(shuō)，結(jié)構(gòu)230和232使得能夠提供這種偏心力FP-W大小的上述精確指示。
根據(jù)圖2A來(lái)描述術(shù)語(yǔ)“精確指示”，例如，被認(rèn)為可重復(fù)的測(cè)量技術(shù)可以用從一個(gè)時(shí)間T1到另一個(gè)時(shí)間T2數(shù)值相等的多個(gè)示例性力FP-W來(lái)描述。利用本發(fā)明，那些相等的示例性力FP-W被測(cè)量時(shí)的各個(gè)時(shí)間T1和T2的測(cè)得的數(shù)值或指示的數(shù)值是相同的，誤差非常小。這些相等的示例性偏心力FP-W被拋光墊209施加到例如晶片載體208。要理解的是，作為機(jī)械裝置，結(jié)構(gòu)230和232將引起一定數(shù)量的相等示例性偏心力FP-W(稱為力FF或摩擦力FF)由于摩擦而損失。在這個(gè)意義上，被認(rèn)為可重復(fù)的測(cè)量技術(shù)是這樣一種技術(shù)，它對(duì)于各個(gè)這樣的相等的示例性偏心力FP-W，測(cè)量系統(tǒng)中和用來(lái)支持載體的系統(tǒng)中的力FF的損失將基本上相同，亦即可重復(fù)。因此，如下所述，借助于在示例性力FP-W與結(jié)構(gòu)230和232之間提供最少的機(jī)械結(jié)構(gòu)，在載體208中不存在力FF的損失，這使得僅僅各個(gè)獨(dú)立的軸承結(jié)構(gòu)230和232作為對(duì)于各個(gè)特定測(cè)量的力FF的來(lái)源。
例如，結(jié)構(gòu)230在相對(duì)于晶片載體208的中心軸212初始第一取向偏心的位置處施加到晶片206和載體208的除了FP-W的垂直分量FP-WV以外的所有的力是有抵抗性的。直線軸承230確保了晶片載體208的結(jié)構(gòu)不以不希望的方式響應(yīng)于這種偏心力FP-W而運(yùn)動(dòng)。例如，在這種CMP系統(tǒng)200-1中，除了如下所述之外，這種偏心力FP-W不被允許相對(duì)于各個(gè)晶片載體208和晶片206的各個(gè)中心軸212和214的初始第一取向移動(dòng)晶片載體208，也不被允許移動(dòng)晶片206。此例外是晶片載體208和晶片206被允許僅僅平行于(見(jiàn)箭頭233)各個(gè)中心軸212和214的初始第一取向運(yùn)動(dòng)。箭頭233平行于垂直分量FP-WV。
圖2A示意地更詳細(xì)示出了3個(gè)多直線軸承結(jié)構(gòu)230中的二個(gè)，而圖5A-1～5A-3和5B-1～5B-3更詳細(xì)地示出了3個(gè)多直線軸承230。主軸承箱250配備有3個(gè)直線軸承253的第一組252。各個(gè)軸承包括3個(gè)各由銷售商標(biāo)為FRELON的材料制成的軸套254。用硬顆粒材料浸漬FRELON材料，以便得到低摩擦特性和更高的耐磨性。適當(dāng)?shù)妮S套254的內(nèi)徑可以為0.5英寸，長(zhǎng)度約為1.25英寸。此軸套可以是伊利諾州Rockford的Pacific Bearing公司所售的型號(hào)為FL08的直線軸承。為了說(shuō)明的目的，在圖2A中，用分隔的成對(duì)圓環(huán)來(lái)表示各個(gè)軸套254。各個(gè)軸套254的底部256是開(kāi)放的，以便接受配合的軸承軸258，為了說(shuō)明的目的，在圖2A示為向上延伸的直線。各個(gè)軸258由不銹鋼材料制成。適當(dāng)?shù)妮S258的外徑可以是大約剛剛小于0.5英寸，以便當(dāng)軸258具有基于軸258最大允許正公差的尺寸而軸套具有基于最大負(fù)公差時(shí)提供不小于0.005英寸的間隙。軸258的長(zhǎng)度可以約為1.25英寸。各個(gè)軸258從吸盤(pán)軸承和負(fù)載單元板260向上延伸，并穿過(guò)底部256延伸進(jìn)入一個(gè)軸套254。主軸承箱250被固定到晶片載體208的真空吸盤(pán)262，并承載晶片載體208的真空吸盤(pán)262。吸盤(pán)262承載著拋光過(guò)程中承受偏心力FP-W的晶片206，此偏心力被表示為施加在晶片206上的晶片負(fù)載。
如上所述，圖1B示出了晶片載體208和晶片206在襯墊209與晶片206暴露表面204觸及之前的初始取向。于是，在示例性情況下，一開(kāi)始沒(méi)有利FP-W被襯墊209施加到晶片206上，且晶片載體208的軸212和晶片206的軸214一開(kāi)始是垂直和同軸的。回想到在示例性情況下，拋光頭202被設(shè)計(jì)成沿垂直的軸210旋轉(zhuǎn)，并將偏心力FP-W(圖2A)垂直向下施加到晶片206上。此結(jié)構(gòu)230沿拋光頭軸210和襯墊209軸211方向是直線。于是，結(jié)構(gòu)230對(duì)除了施加到晶片206和載體208的這一偏心力FP-W的垂直分量FP-WV之外的所有的力是有抵抗性的。
詳細(xì)地說(shuō)，3個(gè)直線軸承253構(gòu)成的組252，確保了晶片載體208的結(jié)構(gòu)不被允許以不希望的方式響應(yīng)于這種偏心力FP-W而運(yùn)動(dòng)。于是，直線軸承253確保了這種偏心力FP-W除了平行于各個(gè)晶片載體208和晶片206的中心軸212和214的初始第一取向垂直方向之外，不移動(dòng)這種晶片載體208，也不移動(dòng)晶片206。結(jié)果，偏心晶片負(fù)載FP-W(圖2A所示，作用在晶片206上)減去摩擦力FF，被轉(zhuǎn)移到主軸承箱250，并被稱為允許的垂直力分量FP-WV。力分量FP-WV因而是減去力FF之后的凈力。
圖5B-1和5A-2示出了多個(gè)直線軸承結(jié)構(gòu)230，包括直線軸承253的陣列265。陣列265被構(gòu)造來(lái)將多個(gè)直線軸承結(jié)構(gòu)230的操作分成沿軸212和214方向長(zhǎng)度短且直徑比晶片206和圓盤(pán)218的直徑(例如8英寸)小的各個(gè)部分。而且，這種分割將結(jié)構(gòu)230的直線軸承253置于繞圓周266均勻間隔的區(qū)段(圖5B-3)。以這種方式，當(dāng)晶片載體208和襯墊調(diào)節(jié)頭220旋轉(zhuǎn)時(shí)，存在著例如處于待要在CMP系統(tǒng)200-1的工作中被讀取的偏心力FP-W下的快速連續(xù)的各個(gè)直線軸承253。
力FP-WP作用在負(fù)載單元263上(圖2A和5B-1)。負(fù)載單元263可以是標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)變計(jì)，例如加州Temecula的Transducer Techniques公司銷售的型號(hào)為L(zhǎng)PU-500-LRC的應(yīng)變計(jì)。負(fù)載單元可以具有從大約0磅力到500磅力的負(fù)載探測(cè)范圍。最好可以采用更精確的負(fù)載探測(cè)范圍，例如從大約0到大約400磅力。負(fù)載單元263被固定到吸盤(pán)軸承和負(fù)載單元板260。主軸承箱250在力FP-WP作用下的被允許運(yùn)動(dòng)由負(fù)載單元263讀取或執(zhí)行，負(fù)載單元263響應(yīng)于此運(yùn)動(dòng)而輸出晶片負(fù)載信號(hào)264(圖5B-1)。如上所述，例如為了均勻地拋光晶片206的暴露區(qū)域204R，應(yīng)該將大小受到控制的壓力施加到不同的暴露區(qū)域和接觸區(qū)204R。例如，當(dāng)暴露區(qū)和接觸區(qū)204R的面積APW增大時(shí)，可以增大力FP-W以便壓力大小均勻?；蛘?，可以根據(jù)拋光壓力的分布來(lái)控制力FP-W，以便恒定，或與接觸區(qū)APW的變化不成比例地變化，以便壓力大小與拋光壓力分布一致。施加到晶片206的力FP-W必須被精確地控制，以便提供所希望的拋光。這種控制考慮了在晶片206上進(jìn)行的拋光操作過(guò)程中拋光墊202沿箭頭209H方向的運(yùn)動(dòng)，以及面積APW的數(shù)值變得不同的這種拋光墊運(yùn)動(dòng)的結(jié)果。如下面更詳細(xì)地所述，執(zhí)行晶片負(fù)載信號(hào)264的處理，且當(dāng)需要提供由拋光墊209施加到晶片206的面積APW上的適當(dāng)?shù)牧P-W時(shí)，沿向上方向(圖1B)施加到晶片載體208的板260的力F被調(diào)節(jié)，以便提供所希望的拋光壓力。
參照?qǐng)D1B、2A、5A-1～5A-3、5B-1、5B-2來(lái)描述直線軸承結(jié)構(gòu)232。主軸承箱250配備有3個(gè)直線軸承272的第二組270，包括3個(gè)軸套274(由分隔開(kāi)的成對(duì)圓環(huán)表示)。軸套274的底部276開(kāi)放，以便接受配合的軸承軸278(表示為向上的延伸線)。軸278被接收在孔283中的螺釘281安裝在扣環(huán)軸承板279上(圖7)。孔283的尺寸使螺釘能夠用板279相對(duì)于板260運(yùn)動(dòng)，例如扣環(huán)282垂直行程0.050英寸。軸承272與例如軸承253可以是相同類型的。扣環(huán)軸承板279被螺釘285固定到扣環(huán)底座280(圖15)。底座280被設(shè)計(jì)成被第二組270直線軸承272所限制的垂直運(yùn)動(dòng)，且如板279那樣自由運(yùn)動(dòng)通過(guò)相同的行程(0.050英寸)。在扣環(huán)底座280的頂部，可拆除地提供了扣環(huán)282，用來(lái)接觸拋光墊209?？郗h(huán)282于是被安裝，以獨(dú)立于板260和獨(dú)立于主軸承箱250運(yùn)動(dòng)?？郗h(huán)282接合合拋光墊209，使扣環(huán)282可以借助于松開(kāi)螺釘289而隨時(shí)被替換(圖15)。
如上所述，圖1B示出了晶片載體頭208的初始取向。頭208包括扣環(huán)底座280和扣環(huán)282。扣環(huán)底座280圍繞著真空吸盤(pán)262并與真空吸盤(pán)262分隔開(kāi)?？郗h(huán)282被設(shè)計(jì)成在晶片拋光操作中被拋光墊209接合，且拋光墊209將力FP-R施加到扣環(huán)282。力FP-R相對(duì)于晶片載體208的軸212偏心。
在觸及即拋光頭202的襯墊209接合扣環(huán)282之前的時(shí)間T0PRR，外圓柱表面284是垂直的。表面284被扣環(huán)底座280和扣環(huán)284確定。在這一時(shí)間T0PRR，一開(kāi)始沒(méi)有力FP-W被襯墊209施加到扣環(huán)282上，且扣環(huán)底座280和扣環(huán)282的各個(gè)中心軸286和288是垂直的。
回想到在示例性情況下，拋光頭202被設(shè)計(jì)成沿垂直軸210旋轉(zhuǎn)。于是，拋光墊209將偏心力FP-R垂直向下地施加到扣環(huán)282上。通常，結(jié)構(gòu)232以與上述結(jié)構(gòu)230的功能相同的方式起作用。
于是，結(jié)構(gòu)232對(duì)除了施加到扣環(huán)282的這一偏心力FP-R的垂直分量FP-RV之外的所有的力是有抵抗性的。詳細(xì)地說(shuō)，3個(gè)直線軸承273的組270確保了扣環(huán)282的結(jié)構(gòu)不被允許以不希望的方式響應(yīng)于這一偏心力FP-R而運(yùn)動(dòng)。于是，直線軸承272確保了這種偏心力FP-R除了如下所述之外不移動(dòng)這種扣環(huán)282?？郗h(huán)282被允許平行于各個(gè)晶片載體208的同軸的中心軸212的初始第三取向垂直地運(yùn)動(dòng)。結(jié)果，偏心負(fù)載FP-R(圖2B所示，作用在扣環(huán)282上)減去力相關(guān)于結(jié)構(gòu)232的FF，如所允許的垂直分量FP-RV那樣被轉(zhuǎn)移到扣環(huán)軸承板279。例如，參照?qǐng)D2A和6B，可以理解，受結(jié)構(gòu)232限制的扣環(huán)282的運(yùn)動(dòng)獨(dú)立于受結(jié)構(gòu)230限制的晶片載體208的運(yùn)動(dòng)。
力執(zhí)行器或直線馬達(dá)290被安裝在吸盤(pán)軸承和負(fù)載單元板260與扣環(huán)軸承板279之間。直線馬達(dá)290最優(yōu)選被提供成密封腔的形式，或氣動(dòng)馬達(dá)或電磁單元或電機(jī)械單元形式更好。最好的直線馬達(dá)290被示于圖5A-1、5B-1、7、12A、13A、14A中，包括通過(guò)入口294饋以氣態(tài)流體的軟外殼292。如圖5B-1和13A所示，吸盤(pán)軸承和負(fù)載單元板260配備有環(huán)形溝槽296來(lái)接納軟外殼292。借助于根據(jù)軟外殼292所希望的行程量在不同的壓力(PB)下將流體293供應(yīng)到軟外殼292，來(lái)選擇性地開(kāi)動(dòng)直線馬達(dá)290。例如，參照?qǐng)D12A和12B，軟外殼292的垂直測(cè)量最大沖程可以是0.10英寸。這一最大沖程與晶片206的可能為0.02英寸的垂直尺寸(或厚度)可比擬。為了描述的目的，可以認(rèn)為板260沿垂直方向被固定，致使當(dāng)流體293被允許進(jìn)入軟外殼292時(shí)，軟外殼將促使板279向上一個(gè)對(duì)應(yīng)于流體293壓力引起的軟外殼292特定沖程的距離。軟外殼292于是移動(dòng)扣環(huán)軸承板279，因而相對(duì)于位于真空吸盤(pán)262上的晶片206和相對(duì)于如圖1C-2所示相對(duì)扣環(huán)282上的襯墊209，向上(在此例子中)移動(dòng)扣環(huán)底座280和扣環(huán)282。
流體293的壓力PB可以是例如多個(gè)壓力中的一個(gè)。通常，壓力下的流體293被用來(lái)將扣環(huán)282移動(dòng)到3個(gè)垂直位置中的一個(gè)。壓力PB可以在例如大約15psi到大約7-10psi。圖13A和13B是剖面圖，示出了3個(gè)位置之一的不接合位置中的扣環(huán)282，其中的扣環(huán)282與安裝在真空吸盤(pán)262上的晶片206和載體膜298二者分隔開(kāi)(下方)。在不接合的位置中，扣環(huán)282不影響晶片206從吸盤(pán)262移去，且壓力PB比為了將扣環(huán)282定位在其它位置所要求的壓力PB低。
圖14A和14B所示的剖面示出了扣環(huán)3個(gè)位置中下一個(gè)更高的位置，通常被稱為“a”拋光位置，如下面詳細(xì)地所述，可以是平行于軸214和212的位置范圍。一般的拋光位置是拋光晶片206過(guò)程中扣環(huán)282的位置。在這一拋光位置中，扣環(huán)282的上表面299與晶片206的上(暴露)表面204水平對(duì)準(zhǔn)或共平面。如圖14B所示，在拋光位置中，晶片206的外圍邊沿301被扣環(huán)282的內(nèi)壁303環(huán)繞，表面299與204共平面。
如所指出，圖12A和12B示出了一個(gè)剖面，其中扣環(huán)282處于最上或捕獲晶片的位置，適合于將晶片206置于真空吸盤(pán)262的載體膜298上，晶片206的軸214與晶片載體208的軸212同軸。如圖12B所示，在最上的位置中，晶片206的外圍邊沿301仍然被扣環(huán)282的內(nèi)壁303環(huán)繞，且扣環(huán)282的上表面299在晶片206暴露表面204上方，以方便將晶片206放置在扣環(huán)282內(nèi)的吸盤(pán)262上。
更詳細(xì)地說(shuō)，環(huán)負(fù)載力FP-R偏心地作用在扣環(huán)282上，且傾向于偏心地移動(dòng)環(huán)282。但直線軸承272確保了扣環(huán)282和底座280的運(yùn)動(dòng)僅僅是垂直的，平行于各個(gè)扣環(huán)底座280和扣環(huán)282的各自中心軸286和288的初始取向。結(jié)果，僅僅力FP-R的垂直向下作用的分量FP-RV(分量FP-RV在圖2A中被示為垂直作用在扣環(huán)282上的環(huán)負(fù)載)通過(guò)扣環(huán)底座280被轉(zhuǎn)移到扣環(huán)軸承板279。直線馬達(dá)290也將向上的力FM(圖2A)施加到支持直線軸承272的軸278的扣環(huán)軸承板279。直線軸承272也確保僅僅力FM的垂直分量力即凈力FM-V能夠反抗環(huán)負(fù)載力FP-R的垂直分量FP-RV而移動(dòng)扣環(huán)底座280和扣環(huán)282。以這種方式，允許的響應(yīng)于力FP-R的扣環(huán)282的運(yùn)動(dòng)(亦即平行于軸212和214的初始位置的運(yùn)動(dòng))與允許的吸盤(pán)262及其上的晶片206響應(yīng)于力FP-W的運(yùn)動(dòng)(亦即平行于軸212和214的初始位置的方向)是同軸的(因而沿相同的方向)。
至于所指出的扣環(huán)282的拋光位置范圍，由于上述用來(lái)改變施加到晶片載體208的板260的向上的力F(圖1B)的理由(例如根據(jù)暴露的接觸區(qū)204R的面積APW的數(shù)值)，可以理解，也必須改變由馬達(dá)290施加到扣環(huán)282的力FM，這將改變由拋光墊209施加到扣環(huán)282上的力FP-R。例如，如圖1A、1B、1C-1～1C-3、1D-1～1D-3、1E-1～1E-3所示，當(dāng)拋光墊209從重疊扣環(huán)282的最左位置向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，相當(dāng)大初始數(shù)值的區(qū)域APRR被拋光墊209重疊。在一個(gè)例子中，當(dāng)重疊區(qū)域APRR的數(shù)值隨這一運(yùn)動(dòng)209H變化時(shí)，若希望保持被拋光墊209接觸的扣環(huán)282的區(qū)域APRR上的拋光壓力恒定，則力FM必須按拋光墊209相對(duì)運(yùn)動(dòng)的函數(shù)關(guān)系而變化。結(jié)果，詳細(xì)地說(shuō)，扣環(huán)282的上述拋光位置是根據(jù)必須由扣環(huán)282施加到襯墊209以便在扣環(huán)282上達(dá)到所希望的壓力的凈力FM-V所確定的位置范圍。
圖2B和19B示出了襯墊調(diào)節(jié)頭220，說(shuō)明了用來(lái)限制主軸承箱306與圓盤(pán)軸承和負(fù)載單元板308之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向的直線軸承組件304?；叵氲皆谑纠郧闆r下，拋光頭202被設(shè)計(jì)成沿垂直軸210旋轉(zhuǎn)。CMP系統(tǒng)200-1包括襯墊調(diào)節(jié)頭220的額外的多個(gè)直線軸承結(jié)構(gòu)310。通常，結(jié)構(gòu)310相似于結(jié)構(gòu)230。于是，結(jié)構(gòu)310以相同于上述結(jié)構(gòu)230的功能起作用。更詳細(xì)地說(shuō)，結(jié)構(gòu)310便于進(jìn)行偏心力FP-C的可重復(fù)測(cè)量。于是，如上面定義的那樣，即使力FP-C偏心地施加到此圓盤(pán)218，可以精確地確定施加到圓盤(pán)218的區(qū)域APC的力FP-C。結(jié)構(gòu)310因而使得能夠提供這種偏心力FP-C的上述精確指示。
更詳細(xì)地說(shuō)，在相對(duì)于襯墊調(diào)節(jié)頭220的中心軸222的初始取向偏心的位置處，結(jié)構(gòu)310對(duì)除了施加到圓盤(pán)218的區(qū)域APC的力FP-C的垂直分量FP-CV之外的所有的力是有抵抗性的。以這種方式，直線軸承結(jié)構(gòu)310確保了頭220的結(jié)構(gòu)不被允許以不希望的方式響應(yīng)于這種偏心力FP-C而運(yùn)動(dòng)。例如，頭220和圓盤(pán)218被允許僅僅平行于(見(jiàn)箭頭312)同軸的各個(gè)中心軸222和224的初始取向運(yùn)動(dòng)。箭頭312平行于垂直分量FP-CV。
圖2B更詳細(xì)地示意示出了3個(gè)多直線軸承結(jié)構(gòu)310中的二個(gè)，而圖16A、16B、19B更詳細(xì)地示出了3個(gè)多直線軸承310。主軸承箱306配備有3個(gè)直線軸承314，包括3個(gè)中空柱軸套316。軸套316具有開(kāi)放的底318來(lái)接納軸320并允許軸套316與各個(gè)軸320配套。直線軸承314的軸套316可以是例如與軸承230和232相同的伊利諾州Rockford的Pacific Bearing公司所售的FL08型號(hào)，以相似于圖2A所示的方式被示于圖2B?？梢砸韵嗤谏鲜鲚S258的方式制成軸320。主軸承箱306被固定到襯墊調(diào)節(jié)頭220的吸盤(pán)322，并承載吸盤(pán)322。吸盤(pán)322承載著圓盤(pán)218，當(dāng)與拋光墊209接觸時(shí)，圓盤(pán)218承受偏心力FP-C，在圖2B中被示為施加在圓盤(pán)218上的圓盤(pán)負(fù)載。
如上所述，圖1B示出了拋光頭202的襯墊209接合圓盤(pán)218的暴露表面216之前，例如在初始時(shí)間T0PP時(shí)，襯墊調(diào)節(jié)頭220和圓盤(pán)218的初始取向。于是，一開(kāi)始沒(méi)有力FP-C被襯墊209施加在圓盤(pán)218上，并在示例性情況下一開(kāi)始頭220的軸222和圓盤(pán)218的軸224是垂直的?；叵氲皆谶@種情況下，拋光頭202被設(shè)計(jì)成沿垂直軸210旋轉(zhuǎn)，并在上述任何時(shí)間TN可以將偏心力FP-C(圖2B)垂直向下施加在圓盤(pán)218和頭220上。結(jié)構(gòu)310對(duì)除了施加到圓盤(pán)218的這一偏心力FP-C的垂直分量FP-CV之外的所有的力是有抵抗性的。更詳細(xì)地說(shuō)，3個(gè)直線軸承314確保了頭220的結(jié)構(gòu)不被允許以不希望的方式響應(yīng)于這一偏心力FP-C而運(yùn)動(dòng)。于是，直線軸承314確保了這種偏心力FP-C除了平行于頭220和圓盤(pán)218的各自中心軸222和224的初始取向垂直地移動(dòng)之外，不移動(dòng)這種頭220，也不移動(dòng)圓盤(pán)218。結(jié)果，偏心的晶片負(fù)載FP-C(圖2B所示，作用在圓盤(pán)218上)減去相應(yīng)的力FF，被轉(zhuǎn)移到主軸承箱306作為垂直分量力即凈力FP-CV，并作用在負(fù)載單元324上(圖2B、16B、19B)。負(fù)載單元被固定到圓盤(pán)軸承和負(fù)載單元板308。由負(fù)載單元324讀取或執(zhí)行主軸承箱306的允許運(yùn)動(dòng)，輸出圓盤(pán)負(fù)載信號(hào)326(圖16B)。負(fù)載單元324可以與負(fù)載單元263相同，且負(fù)載單元信號(hào)326可以以相似于負(fù)載單元信號(hào)264的方式被使用。
根據(jù)上述討論，要理解的是吸盤(pán)262或晶片載體208或襯墊調(diào)節(jié)頭220的傾斜傾向或離開(kāi)所述初始取向的傾向，僅僅是一種傾向亦即未曾采取的行動(dòng)。例如由于直線軸承結(jié)構(gòu)230、232、3120的上述操作，故不采取傾斜的行動(dòng)。
CMP系統(tǒng)200-1不僅配備有例如上述便于進(jìn)行偏心力FP-W的可重復(fù)測(cè)量的特點(diǎn)，而且還配備有用于其它CMP操作的設(shè)施(通常用參考號(hào)338表示)。晶片載體208的設(shè)施338例如包括真空吸盤(pán)的設(shè)施338C；軟外殼292的設(shè)施338B；扣環(huán)282的設(shè)施338S；以及負(fù)載單元263的設(shè)施338LC。這些設(shè)施為CMP操作而提供，而不干擾CMP操作?？紤]晶片載體208的這些設(shè)施338，可參照?qǐng)D3A、3B、3C的三維圖，以及圖4A和4B的分解圖，以及圖5A-1～5A-3和圖5B-1～5B-3的放大透視圖。圖3A～3C示出了第一實(shí)施方案200-1的結(jié)構(gòu)元件的組件，包括吸盤(pán)軸承和負(fù)載單元板260被固定其上的旋轉(zhuǎn)工具轉(zhuǎn)換裝置340。旋轉(zhuǎn)工具轉(zhuǎn)換裝置340包括上部342和下部344(圖3C)。下部344被固定到旋轉(zhuǎn)并將垂直力沿上下方向施加到下部344的主軸346。例如，向上的垂直力在圖1B中被示為力F，并導(dǎo)致在施加力FP-W的過(guò)程中拋光墊209有抵抗性的力。如圖3A和3C所示，主軸346還借助于通過(guò)管道350將流體例如去離子水348和真空供應(yīng)到下部344而提供用于真空吸盤(pán)262的設(shè)施338C。此外，借助于通過(guò)管道354將諸如去離子水352的流體供應(yīng)到下部344用來(lái)清洗晶片206和扣環(huán)底座280內(nèi)部，主軸346分別提供了設(shè)施338S。同樣，借助于通過(guò)管道358將流體293(例如壓縮空氣)供應(yīng)到下部344用來(lái)使直線馬達(dá)290工作，主軸346分別提供了設(shè)施338B。借助于提供與下部344上的電連接器(未示出)連接的滑動(dòng)環(huán)360，主軸346還提供了設(shè)施338LC。下部344上的連接器與一連接器(未示出)配合，以便能夠從系統(tǒng)200-1輸出晶片負(fù)載單元信號(hào)264。
下部344與上部342利用可分離的連接器361以標(biāo)準(zhǔn)的方式配合(圖3C)。為了可分離地連接上部342和下部344，連接器361具有由活塞桿(未示出)從下部344推入到上部34 2的中空中心362的凸輪(未示出)。此凸輪接合滾珠軸承(未示出)，并促使?jié)L珠軸承向外部分地從軸承座圈(未示出)部分地進(jìn)入V形槽(未示出)。滾珠軸承可分離地將上部342和下部344緊密地接合。當(dāng)希望分離上部342和下部344時(shí)，凸輪從上部342退出，使?jié)L珠軸承能夠完全從V形槽出來(lái)，從而分離上部342。
圖3A和9示出了上部342的底部366。上部342中的4個(gè)端口被提供給設(shè)施338。第一端口368與下部344的相似端口(未示出)配合來(lái)供應(yīng)去離子水和真空(見(jiàn)箭頭348)。端口368接受從下部344相似端口延伸的標(biāo)準(zhǔn)錐形密封。去離子水348和真空348經(jīng)由端口368通過(guò)圖5A-1所示的O形環(huán)370，被提供到圖5B-1所示的噴嘴372，螺紋連接到板260的螺紋端口374中。
圖3A和10示出了與下部344的相似端口(未示出)配合來(lái)供應(yīng)去離子水(見(jiàn)箭頭352)的第二端口376。端口376具有與從下部344相似端口延伸的標(biāo)準(zhǔn)錐形密封(未示出)配合的密封378。去離子水經(jīng)由端口376，通過(guò)圖5A-2所示的O形環(huán)380，流入到圖5B-2和10所示的6出口管道噴嘴382。噴嘴382被螺紋連接到板260的螺紋端口374中。
圖3A、5B-2、10示出了與下部344的相似端口(未示出)配合用來(lái)供應(yīng)空氣的第三端口384(見(jiàn)箭頭293)。端口384具有與從下部344相似端口延伸的標(biāo)準(zhǔn)錐形密封(未示出)配合的密封386。空氣(見(jiàn)箭頭293)經(jīng)由端口384，通過(guò)圖10所示的O形環(huán)388流到單出口流體連接器390。連接器390被螺紋連接到板260的螺紋端口392，并經(jīng)由管道393被連接到軟外殼292的入口294。
主軸346上的滑動(dòng)環(huán)360經(jīng)由與接納在下部344中端口內(nèi)的彈簧銷連接器配合的下部344上的連接器(未示出)被連接。彈簧銷向上延伸成為與提供在上部342端口402中的連接器400的電觸點(diǎn)398彈性偏置接觸(圖3A)。端口402具有肩部(未示出)，當(dāng)板260例如被6個(gè)螺釘404連接到上部342時(shí)，連接器400被推向肩部。端口402與圖5A-2所示的提供在板260中的鎖孔形端口406對(duì)準(zhǔn)。端口406大得足以通過(guò)連接器400(以便允許連接器400進(jìn)入端口402)。導(dǎo)體408從連接器400延伸通過(guò)端口406到圖4A所示的固定到板260的負(fù)載單元放大器410。放大器410被連接到負(fù)載單元263，并接收晶片負(fù)載單元信號(hào)264。
圖5A-3示出了連接到安裝在吸盤(pán)軸承和負(fù)載單元板260上的噴嘴(圖5B-1)的管道412形式的設(shè)施338C。管道412經(jīng)由圖5A-2所示的主軸承箱250中的通孔414向上延伸，并延伸到圖4B所示的推式連接管道連接器416。連接器416被螺紋連接到鉆入吸盤(pán)262中的端口418中。端口418將真空或去離子水348供應(yīng)到吸盤(pán)262的管道420(圖15)，以便將真空或去離子水均勻地分布在吸盤(pán)262的上表面422上。
多孔層297被安裝在上表面422上。層297由孔297P比較大的多孔陶瓷材料制造(圖7)。比較大的孔197P提供了從管道420流入去離子水348或施加真空348的通路。大孔297P均勻地分布在真空吸盤(pán)262的整個(gè)面積上，從而將真空從管道420施加在吸盤(pán)262的整個(gè)面積上。同樣，大孔297P將去離子水348供應(yīng)到吸盤(pán)262的整個(gè)面積上。而且，大尺寸的孔279P并不大到如比較少(例如6個(gè))的真空孔直接與晶片206接觸的現(xiàn)有應(yīng)用中那樣施加真空348使晶片206變形的地步。為了所有這些目的，孔297P最好具有大的孔尺寸，孔尺寸為大約20微米到大約50微米更好，大約30微米到大約40微米最好，這明顯地大于孔尺寸為亞微米到微米的典型陶瓷。
圖7和8示出了提供在管道420上并延伸在多孔層297的上表面499上以進(jìn)一步均勻地將真空或去離子水348分布在吸盤(pán)262面積上的載體膜298。膜298由以商標(biāo)RODEL銷售的型號(hào)為RF 200材料制成。膜298配備有尺寸例如為0.010-0.015英寸的切割孔或開(kāi)口。層297也具有多孔特性，并提供從層297施加去離子水348流或真空348的層297通路的連續(xù)性。層297和膜298聯(lián)合起來(lái)將真空348從管道420均勻而精細(xì)地分布到吸盤(pán)262的整個(gè)面積上。層298還用來(lái)阻止顆粒接觸到真空吸盤(pán)262的上表面422，且當(dāng)如下所述被清洗時(shí)，避免沾污晶片206。
在真空吸盤(pán)262的操作中，當(dāng)晶片206被適當(dāng)?shù)匕惭b在真空吸盤(pán)262上時(shí)，晶片206的軸214將與晶片載體208的軸212同軸取向。為了將晶片206保持在載體膜298上，真空348被施加到第三端口384從而施加到吸盤(pán)管道420，以便降低載體膜298下方的壓力。降低了的壓力使大氣壓能夠強(qiáng)迫晶片206壓向載體膜298。在這一適當(dāng)?shù)陌惭b中，晶片206將阻塞載體膜298的所有通路，層297的孔297P中于是具有明顯地降低了的氣流。若晶片206傾斜在膜298上，或不沿所指出的同軸取向位于膜298上，則流入載體膜298的空氣流將顯著地大于壓力探測(cè)器299D探測(cè)到的(圖3C)值，表明取向不適當(dāng)。
去離子水348在壓力下被饋送到端口384從而到管道420。去離子水348從管道420流入到層297的孔297P中，并從層297通過(guò)載體膜298和晶片206下方。去離子水348消除了晶片206上的壓力差，將晶片206從吸盤(pán)262釋放，并清洗載體膜298的外表面，晶片接觸該表面。去離子水348通過(guò)膜孔279P的進(jìn)一步流動(dòng)，強(qiáng)迫懸浮液426從膜297的孔297P中出來(lái)并離開(kāi)膜298，在準(zhǔn)備拋光下一個(gè)晶片206時(shí)清洗真空吸盤(pán)262。去離子水348通過(guò)膜298和層297的這種流動(dòng)，避免了當(dāng)晶片206被安裝在膜298時(shí)顆粒在晶片206下方的聚集或積累。去離子水348和被清除的懸浮液426，流入到中央容納管(未示出)中。圖5B-1和8示出了用來(lái)從管道382供應(yīng)去離子水352的設(shè)施338S。管道430被提供成6節(jié)管子，一節(jié)管子被連接到管道382的6個(gè)出口432之一。管道382通過(guò)軟外殼292的開(kāi)放中心和扣環(huán)板279的開(kāi)放中心向上延伸，致使管道430的各節(jié)管子處于扣環(huán)底座280與負(fù)載單元263之間的空間內(nèi)。圖8示出了扣環(huán)底座280，它具有接入到內(nèi)側(cè)壁436的入口434。以環(huán)繞內(nèi)側(cè)壁436相等的間隔提供了6個(gè)這樣的入口434。內(nèi)側(cè)壁436由硬工程塑料制造，可以是未被加固的半結(jié)晶熱塑聚合物材料，例如Port Plastics以ERTALYTE PET-P商標(biāo)銷售的聚乙烯對(duì)苯二甲酸酯，提供了尺寸穩(wěn)定的入口。各個(gè)入口434配備有與一節(jié)管道430連接的管道連接件438。
去離子水352通過(guò)主軸346被供應(yīng)到管道382，管道382將去離子水352分布到管道430的各節(jié)管子并分布到連接件438。圖14A和14B示出了扣環(huán)282的一般拋光位置，其中，晶片206的暴露表面204與扣環(huán)282的頂部299共平面或水平對(duì)準(zhǔn)。扣環(huán)底座280還被示為與真空吸盤(pán)262分隔開(kāi)一個(gè)間距440。如圖8和22所示，各個(gè)連接件438和入口434被連接到側(cè)壁436的通路442。各個(gè)通路442具有傾斜結(jié)構(gòu)，以便提供向上和向內(nèi)方向的噴嘴444。圖8還示出了各個(gè)有取向的噴嘴444，以便將去離子水352引導(dǎo)到空間440中。圖22還示出了從徑向延伸的各個(gè)通路442，以便沿環(huán)繞噴嘴444軸的圓周(或圓形)方向(見(jiàn)箭頭445)引導(dǎo)去離子水352。通路442將去離子水352引導(dǎo)到噴嘴444，噴嘴444沿圓形方向445將去離子水352引導(dǎo)到空間440中。在圖14B的放大圖中，來(lái)自噴嘴444的去離子水(見(jiàn)箭頭352)也被示為對(duì)著懸掛真空吸盤(pán)262的晶片206下側(cè)(或懸伸部)446流動(dòng)。懸伸部446可以延伸超過(guò)扣環(huán)底座280大約0.040英寸。圖14B還示出了(見(jiàn)箭頭448)懸浮液426通過(guò)扣環(huán)282與晶片206之間的裂縫或環(huán)形縫隙452的流動(dòng)或滲漏。流動(dòng)448使懸浮液426能夠進(jìn)入空間440。
引導(dǎo)到晶片206下側(cè)446的去離子水352，從空間440的上端清除了懸浮液450。屏障部454阻擋了去離子水352和懸浮液426從空間440上端的出口。屏障部454由晶片206的懸伸下側(cè)446和薄尺寸的窄縫452確定。如圖14A所示，出口456被加工成進(jìn)入屏障部454下方并鄰近密封458的側(cè)壁438。出口456被構(gòu)造來(lái)提供與傾斜入口壁462相反的環(huán)形唇緣460。唇緣460和相反的壁462確定了出口腔464。在晶片載體208旋轉(zhuǎn)過(guò)程中的離心力的作用下，懸浮液426和去離子水352從噴嘴444向上被促使進(jìn)入腔464，并通過(guò)出口孔466。出口孔466通過(guò)扣環(huán)底座280延伸到容納管(未示出)。密封458的形狀為環(huán)形，從腔464延伸在唇緣460上方，越過(guò)空間440，并緊密固定(例如夾緊)在主軸承箱250與真空吸盤(pán)262之間。以這種方式，屏障部454、密封458、以及載體208的有關(guān)鄰近結(jié)構(gòu)，容納了懸浮液426和去離子水352。去離子水352清洗了晶片206的下側(cè)446和空間440。出口456接收已經(jīng)從空間440趕出的懸浮液426和去離子水352，除了載體208旋轉(zhuǎn)之外，無(wú)須任何抽取機(jī)構(gòu)。
CMP系統(tǒng)200-1不僅配備有上述進(jìn)行偏心力FP-W可重復(fù)測(cè)量的特點(diǎn)，而且還配備有用于其它CMP操作的設(shè)施(通常用參考號(hào)338表示)。例如，襯墊調(diào)節(jié)頭220的設(shè)施338包括用來(lái)讀取吸盤(pán)322上圓盤(pán)218的設(shè)施338PS；用來(lái)清洗圓盤(pán)218的設(shè)施338PP；以及負(fù)載單元324的設(shè)施338LCP。這些設(shè)施338被提供給CMP操作而不干擾CMP操作?？紤]襯墊調(diào)節(jié)頭220的這些設(shè)施338，可參照?qǐng)D16A和16B的三維分解圖、圖17A的三維圖、以及圖19A的剖面圖。在下列描述中，利用比上述參考號(hào)大300的參考號(hào)，來(lái)描述與上述相同或非常相似的結(jié)構(gòu)元件。
圖17A和17B示出了第一實(shí)施方案200-1的結(jié)構(gòu)元件的組件，包括圓盤(pán)軸承和負(fù)載單元板308固定于其上的旋轉(zhuǎn)工具轉(zhuǎn)換裝置640。旋轉(zhuǎn)工具轉(zhuǎn)換裝置640包括上部642和下部644(圖17C)。下部644被固定到旋轉(zhuǎn)并將沿上下方向的垂直力施加到下部644的主軸646。如圖17C所示，借助于通過(guò)管道650將去離子水648之類的流體供應(yīng)到下部644，主軸646還提供了設(shè)施338PP，用于吸盤(pán)322。此外，借助于通過(guò)管道696將真空695施加到下部644，主軸646分別提供了設(shè)施338PS，用來(lái)確定吸盤(pán)322上是否存在圓盤(pán)218。
借助于提供連接到系統(tǒng)(未示出)的滑動(dòng)環(huán)660，主軸646還提供了設(shè)施338LCP，用來(lái)處理放大的圓盤(pán)負(fù)載單元信號(hào)326，以便確定拋光過(guò)程中施加到圓盤(pán)218和拋光墊209的力?；瑒?dòng)環(huán)660通過(guò)與容納在下部644中端口(未示出)內(nèi)的彈簧銷連接器(未示出)配合的下部644上的連接器(未示出)而被連接。參照?qǐng)D17A，彈簧銷向上延伸成為與提供在上部642的端口702中的連接器700的電觸點(diǎn)698彈性偏置接觸。端口702具有肩部(未示出)，當(dāng)板308被6個(gè)螺釘704連接到上部642時(shí)，連接器700被壓向肩部。當(dāng)被提供在板560中時(shí)，端口702與圖16B所示的端口706對(duì)準(zhǔn)。端口706大得足以通過(guò)連接器700(允許連接器700移動(dòng)進(jìn)入端口702)。導(dǎo)體708從連接器700通過(guò)端口706延伸到固定在板560上的圖16B所示的負(fù)載單元放大器710。放大器710被連接到負(fù)載單元324，并接收?qǐng)A盤(pán)負(fù)載單元信號(hào)326。
下部644和上部642以上述標(biāo)準(zhǔn)方式配合，亦即利用可分離的連接器661配合(圖17C)。上述結(jié)構(gòu)可分離地連接下部642和上部644。二個(gè)壓縮空氣管道推動(dòng)連接器661的活塞(未示出)，以便使連接器661將上部642鎖到下部644，或分離此二個(gè)部分。
圓盤(pán)被清洗，以便清除拋光碎片和其它材料。在圖16A、16B、19B中，圓盤(pán)218被示為包括二個(gè)彼此粘合的碟形層902A和902B。第一層902A由配備有穿孔903的碳鋼制成。穿孔903的孔徑尺寸可以例如約為0.150英寸。穿孔903均勻地分布在整個(gè)層209A上。穿孔的碳鋼層902A被鍍鎳。穿孔的鍍鎳層902A然后被涂敷金剛石材料。層902A呈碟狀，直徑約為9.5英寸，與扣環(huán)282外部直徑和第二層209B的直徑一致。第二層209B是具有粘附性背面的磁碟。層209B配備有較小的穿孔或窗口904。例如，窗口904的尺寸可以在大約0.010英寸到大約0.015英寸范圍內(nèi)。圓盤(pán)218被安裝在襯墊調(diào)節(jié)頭220上，以層902B觸及頭220，使涂敷了金剛石的表面面對(duì)襯墊209。
用來(lái)清洗圓盤(pán)218的設(shè)施338PP包括上部642。圖17A、17C、19B、20示出了上部642的底部666。上部642中的3個(gè)端口被提供給設(shè)施338。第一端口668與下部644的相似端口配合，以便供應(yīng)清洗操作的去離子水(見(jiàn)箭頭648)。去離子水648經(jīng)由端口668，通過(guò)0形環(huán)680，流到圖20所示的螺紋連接到板308的螺紋端口674的連接件672。連接件672被連接到管子或管道712。管子712從連接件672向上經(jīng)由主軸承箱306中的通孔714延伸(圖16A)，并延伸到推壓連接的管道連接器716。連接器716被螺紋連接到鉆入吸盤(pán)322中的端口718中。端口718被示于圖16B，將去離子水648供應(yīng)到吸盤(pán)322的管道720，以便將去離子水均勻地分布到吸盤(pán)322的上表面722上。吸盤(pán)322配備有延伸在上部表面722上方的凸出部分900。凸出部分900確定一個(gè)屏障部，在吸盤(pán)322上形成一個(gè)去離子水648的蓄水池。去離子水648以大約每分鐘200-3000立方厘米的優(yōu)選流速被供應(yīng)到吸盤(pán)322，更優(yōu)選的流速約為每分鐘400-2000立方厘米，而最優(yōu)選的范圍約為每分鐘1000-1200立方厘米，并從管道720經(jīng)由圓盤(pán)218中的穿孔和開(kāi)口向外流動(dòng)，并通過(guò)圓盤(pán)218緩慢地越過(guò)凸出部分900，形成一個(gè)瀑布緩慢地流出吸盤(pán)322。以這種方式，吸盤(pán)322上的圓盤(pán)218被浸入去離子水648中，且流過(guò)圓盤(pán)218的去離子水648對(duì)圓盤(pán)218進(jìn)行清洗，從而有助于通過(guò)圓盤(pán)218實(shí)現(xiàn)對(duì)拋光墊209的所希望的調(diào)節(jié)。
圖19A和21示出了構(gòu)造成由管道696將真空695施加到其中的端口920的設(shè)施338PS。穿孔922將端口920連接到安裝在圓盤(pán)軸承和負(fù)載單元板308上的噴嘴924。管子926被連接到噴嘴924，并向上通過(guò)主軸承箱306中的通孔928延伸。管子926被連接到固定于主軸承箱306的連接件930。連接件930將真空695施加到鉆入主軸承箱306中并與管道720的脊934對(duì)準(zhǔn)的穿孔932。穿孔932延伸到脊934的頂部。以這種方式，圓盤(pán)218在吸盤(pán)322上的適當(dāng)存在將阻擋空氣流入穿孔932，引起穿孔932中的壓力降低。這一降低了的壓力被反映為管道696中降低了的壓力。管道696被連接到壓力傳感器，例如相似于壓力傳感器299D(圖3C)的壓力傳感器。壓力傳感器探測(cè)降低了的壓力，并確定圓盤(pán)218適當(dāng)?shù)匚挥谖P(pán)322上。若圓盤(pán)218僅僅部分地位于吸盤(pán)322上，或完全不位于吸盤(pán)322上，則進(jìn)入穿孔932中的空氣將不被阻擋，穿孔932中的壓力因而也是管道696中的壓力將不降低。結(jié)果，壓力傳感器將確定圓盤(pán)218沒(méi)有適當(dāng)?shù)匚挥谖P(pán)322上或完全不位于吸盤(pán)322上，致使拋光操作應(yīng)該中斷。
參照?qǐng)D23，本發(fā)明提供了一種用來(lái)控制晶片206與CMP拋光墊209之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方法。此方法可以包括將晶片206安裝到吸盤(pán)262上的操作1000?？梢曰叵氲骄?06具有可以稱為對(duì)稱軸的軸214。這一安裝位置在上面被描述為晶片軸214的初始位置。借助于如圖1B所示使拋光墊209的軸210和固定的晶片206的對(duì)稱軸214偏離，此方法進(jìn)行到操作1002。軸210是襯墊繞其旋轉(zhuǎn)的軸。如圖1B中箭頭209V所示，借助于推進(jìn)拋光墊209和偏離的晶片206彼此靠近平行于對(duì)稱軸214，此方法然后進(jìn)行到操作1004。利用旋轉(zhuǎn)工具轉(zhuǎn)換裝置，推進(jìn)晶片載體208向上并沿晶片208的軸212方向保持吸盤(pán)262在固定的位置，促使操作1004引起襯墊209將諸如力FP-W之類的拋光力施加在相對(duì)于對(duì)稱軸214偏心地安裝的晶片206的接觸區(qū)APW上。響應(yīng)于拋光力FP-W，晶片206具有上述的傾斜傾向，致使對(duì)稱軸214傾向于不再平行于襯墊209的旋轉(zhuǎn)軸210。在推進(jìn)過(guò)程中，借助于阻止偏離安裝的晶片206傾斜的傾向同時(shí)使晶片206能夠平行于旋轉(zhuǎn)軸210的方向和沿晶片軸214的初始位置運(yùn)動(dòng)，此方法進(jìn)行到操作1006。沿晶片軸214初始位置的運(yùn)動(dòng)是響應(yīng)于例如圖2A中的力FP-WV，并反映直線軸承232響應(yīng)于偏心力FP-W的操作。此方法還進(jìn)行到操作1008，在推進(jìn)操作和阻止操作過(guò)程中，借助于測(cè)量晶片206平行于旋轉(zhuǎn)軸210的方向的運(yùn)動(dòng)而執(zhí)行，以便指示拋光力亦即力FP-W的數(shù)值。然后結(jié)束圖23所示的操作。
參照?qǐng)D24，本發(fā)明的另一種情況提供了一種用來(lái)安裝用于具有拋光表面的襯墊209執(zhí)行拋光操作的晶片206的方法。開(kāi)始，此方法可以包括將晶片206安裝在吸盤(pán)262上以便阻止襯墊209拋光表面的運(yùn)動(dòng)的操作1010，圖1B示出了此襯墊相對(duì)于晶片206的對(duì)稱軸214偏心地安放。在圖14B中，晶片206被示為具有對(duì)稱于對(duì)稱軸214的邊沿即外圍301。軸214通常垂直于襯墊209的暴露表面。借助于推進(jìn)具有第一位置(圖12A)的環(huán)繞晶片206外圍301的扣環(huán)282以限制晶片206垂直于軸214的運(yùn)動(dòng)，此方法進(jìn)行到操作1012。借助于促使襯墊209的暴露表面和晶片206彼此靠近，使襯墊209將拋光力FP-W施加到接觸區(qū)APW上，傾向于將晶片206與對(duì)稱軸214傾斜成不垂直于拋光表面的各自位置，此方法進(jìn)行到操作1014。借助于促使襯墊209的暴露表面與扣環(huán)282彼此靠近，使襯墊209將拋光力FP-W施加到接觸區(qū)APRR上，傾向于使扣環(huán)282和對(duì)稱軸288傾斜成不垂直于襯墊209的拋光表面的各自位置，此方法進(jìn)行到操作1015。利用直線軸承253的作用阻止扣環(huán)282傾斜的傾向，此方法進(jìn)行到操作1018。這種阻止將扣環(huán)218的運(yùn)動(dòng)限制為垂直于襯墊209暴露表面的允許運(yùn)動(dòng)。如上所述，以這種方式，扣環(huán)282響應(yīng)于力FP-R的運(yùn)動(dòng)(亦即平行于軸212和214初始位置的運(yùn)動(dòng))與吸盤(pán)262和吸盤(pán)262上的晶片206響應(yīng)于力FP-W的允許運(yùn)動(dòng)(亦即平行于軸212和214初始位置的方向)，沿相同的方向。而且，以這種方式進(jìn)行阻止，便于進(jìn)行偏心力FP-W的可重復(fù)測(cè)量。于是，如上所述，雖然力FP-R被偏心地施加到扣環(huán)282，在操作1018中對(duì)施加到晶片載體208的力FP-W的抵抗，也有助于精確地測(cè)量力FP-W。此方法還可以進(jìn)行到操作1019，在推進(jìn)操作1014和1015以及阻止操作1018中，借助于測(cè)量晶片206平行于旋轉(zhuǎn)軸210方向的運(yùn)動(dòng)，來(lái)執(zhí)行操作1019。如上所述，此測(cè)量提供了拋光力亦即力FP-W數(shù)值的精確指示。于是結(jié)束了圖24所示的操作。
如圖25所示，操作1015可以包括提供與吸盤(pán)262分隔開(kāi)的板260的子操作1022。操作1015還可以包括在板260與扣環(huán)282之間提供軟外殼292的子操作1024。操作1015還可以包括操作軟外殼292的進(jìn)一步子操作1025，例如用第一壓力下的流體對(duì)軟外殼292加壓。這一加壓使扣環(huán)282和襯墊209彼此靠近。
參照?qǐng)D26，本發(fā)明的另一種情況提供了一種用來(lái)控制晶片206與化學(xué)機(jī)械加工襯墊209之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方法。此方法可以包括將晶片206安裝在吸盤(pán)262上的操作1040，晶片206具有對(duì)稱軸214，對(duì)稱軸214垂直于襯墊209拋光表面，與載體軸212同軸，并平行于襯墊209旋轉(zhuǎn)軸211。借助于使襯墊209的旋轉(zhuǎn)軸211偏離于被安裝的晶片206的對(duì)稱軸214，此方法進(jìn)行到操作1042。借助于阻止襯墊209拋光表面靠近晶片206的運(yùn)動(dòng)，此方法進(jìn)行到操作1044。為此目的而提供了吸盤(pán)支持板260。吸盤(pán)262可以相對(duì)于吸盤(pán)支持板260運(yùn)動(dòng)。借助于提供環(huán)繞吸盤(pán)262運(yùn)動(dòng)以保持晶片206在吸盤(pán)262上(例如圖12B，協(xié)助將晶片206放置在吸盤(pán)262上)的扣環(huán)裝置(例如環(huán)282和底座280)，此方法進(jìn)行到操作1046?？郗h(huán)282還可以將晶片206暴露于襯墊209表面以便拋光(圖14A)。借助于提供吸盤(pán)262、吸盤(pán)支持板260、以及具有多個(gè)成對(duì)的直線軸承組件230和232的扣環(huán)裝置(280和282)，此方法進(jìn)行到1048，各個(gè)組件具有配備有垂直于襯墊209拋光表面的軸承軸的軸承箱254或274。各個(gè)組件具有容納在軸承箱254或274之一中的直線軸258或278。第一組組件252位于吸盤(pán)262與扣環(huán)裝置(280和282)之間，而第二組組件270位于吸盤(pán)262與吸盤(pán)支持板260之間。借助于將吸盤(pán)支持板260沿軸212保持在固定位置以阻止襯墊209的拋光表面靠近晶片206的運(yùn)動(dòng)，此方法進(jìn)行到操作1050?；蛘?，可以促使板260靠近襯墊209。無(wú)論在哪種情況下，襯墊209都將拋光力FP-W施加在固定的晶片206上，并將力FP-R施加在扣環(huán)282上，各個(gè)力相對(duì)于對(duì)稱軸214偏心。響應(yīng)于拋光力FP-W，晶片206和吸盤(pán)262傾向于傾斜，致使對(duì)稱軸214傾向于不再平行于旋轉(zhuǎn)軸210。參照?qǐng)D27，當(dāng)保持操作1050和操作1052被執(zhí)行時(shí)，第一組組件252可以藉此將扣環(huán)280的運(yùn)動(dòng)有效地限制為平行于對(duì)稱軸214的運(yùn)動(dòng)。例如，在保持吸盤(pán)支持板260的過(guò)程中，執(zhí)行操作1054，第二組組件270可以藉此將吸盤(pán)262相對(duì)于吸盤(pán)支持板260的運(yùn)動(dòng)有效地限制為平行于對(duì)稱軸214的運(yùn)動(dòng)。
參照?qǐng)D28，本發(fā)明提供了一種用來(lái)控制晶片206與CMP拋光墊209之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方法。此方法可以包括將晶片206安裝在吸盤(pán)262上，使暴露表面204平行于襯墊209的拋光表面的操作1060。借助于使拋光墊209的旋轉(zhuǎn)軸210偏離于固定的晶片206的對(duì)稱軸214，使軸平行以確定晶片206的初始取向，此方法進(jìn)行到操作1062。然后借助于移動(dòng)襯墊209的拋光表面與偏離安裝的晶片206彼此靠近，使暴露表面204阻止拋光表面，致使力FP-W相對(duì)于軸214偏心地被施加在固定的晶片206上，此方法進(jìn)行到操作1064。參照?qǐng)D29，操作1066提供了例如鄰近固定的晶片206的直線軸承組件252的陣列265。在操作1064的進(jìn)行中，借助于主要限制偏離晶片206初始取向的運(yùn)動(dòng)且僅僅允許具有暴露表面204的固定晶片206平行于襯墊209的拋光表面的方向運(yùn)動(dòng)，此方法進(jìn)行到操作1068。在促使操作和阻止操作過(guò)程中，借助于測(cè)量具有暴露表面204的晶片206平行于襯墊209的拋光表面方向的被允許運(yùn)動(dòng)的大小，此方法還執(zhí)行操作1070。這指示了施加在暴露表面204上的凈拋光力的大小。
本發(fā)明還提供了一種用來(lái)控制襯墊調(diào)節(jié)圓盤(pán)218與襯墊209之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方法。參照?qǐng)D30，此方法可以包括將圓盤(pán)218安裝在吸盤(pán)322上的操作1080，此圓盤(pán)218具有對(duì)稱軸224(處于初始位置)。借助于使襯墊209的旋轉(zhuǎn)軸211和固定的圓盤(pán)218的對(duì)稱軸224偏離于平行關(guān)系，此方法進(jìn)行到操作1082。借助于促使襯墊209靠近平行于旋轉(zhuǎn)軸210(處于初始位置)的偏離圓盤(pán)218，以便襯墊209將調(diào)節(jié)力FP-C相對(duì)于對(duì)稱軸224偏心地施加在固定的圓盤(pán)218的區(qū)域APC上，此方法進(jìn)行到操作1084。響應(yīng)于調(diào)節(jié)力FP-C，圓盤(pán)218具有傾斜的傾向，使對(duì)稱軸224傾向于不再平行于旋轉(zhuǎn)軸211。借助于阻止固定的偏離圓盤(pán)218傾斜的傾向，同時(shí)允許圓盤(pán)218平行于旋轉(zhuǎn)軸211的方向運(yùn)動(dòng)，此方法進(jìn)行到操作1086。借助于測(cè)量圓盤(pán)218平行于旋轉(zhuǎn)軸211方向的運(yùn)動(dòng)，以指示調(diào)節(jié)力FP-CV的數(shù)值，此方法還可以包括在促使操作1084和阻止操作1086中執(zhí)行的操作1088。根據(jù)本發(fā)明，這一指示可以是此處所定義的精確指示。
參照?qǐng)D31，本發(fā)明還提供了一種用來(lái)控制化學(xué)機(jī)械加工襯墊209與襯墊調(diào)節(jié)圓盤(pán)218之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方法。此方法可以包括將圓盤(pán)218安裝在吸盤(pán)322上的操作1090，此圓盤(pán)218具有初始對(duì)稱軸224和平行于襯墊209拋光表面的圓盤(pán)表面。襯墊209具有旋轉(zhuǎn)軸211。借助于使襯墊209的旋轉(zhuǎn)軸211偏離于固定的圓盤(pán)218的對(duì)稱軸224，此方法進(jìn)行到操作1092。借助于提供吸盤(pán)支持板308來(lái)阻止襯墊209拋光表面靠近圓盤(pán)218的運(yùn)動(dòng)，吸盤(pán)322可相對(duì)于吸盤(pán)支持板308運(yùn)動(dòng)，此方法進(jìn)行到操作1094。借助于提供吸盤(pán)322和具有多個(gè)成對(duì)的直線軸承組件304的吸盤(pán)支持板308，此方法進(jìn)行到操作1096。各個(gè)組件304具有配備有垂直于襯墊209拋光表面的軸承軸的軸承箱316。各個(gè)組件304具有容納在各個(gè)軸承箱316中的直線軸320。各個(gè)組件304位于吸盤(pán)322與吸盤(pán)支持板308之間。借助于保持吸盤(pán)支持板308在固定的位置以阻止襯墊209的拋光表面靠近圓盤(pán)218的運(yùn)動(dòng)，此方法進(jìn)行到操作1098。襯墊209將調(diào)節(jié)力FP-W相對(duì)于對(duì)稱軸224偏心地施加在固定的圓盤(pán)218的區(qū)域APC上。響應(yīng)于調(diào)節(jié)力FP-C，吸盤(pán)322和吸盤(pán)322上的圓盤(pán)209具有傾斜的傾向，致使對(duì)稱軸224傾向于不再平行于旋轉(zhuǎn)軸211。在保持吸盤(pán)支持板308在固定位置的過(guò)程中，此方法進(jìn)行到操作1098，其中，組件304能夠引起固定的圓盤(pán)218阻止襯墊209的拋光表面與圓盤(pán)218彼此靠近的運(yùn)動(dòng)。參照?qǐng)D31，此方法進(jìn)行到操作2000，以便將吸盤(pán)322相對(duì)于吸盤(pán)支持板308的運(yùn)動(dòng)限制為平行于對(duì)稱軸224初始位置的運(yùn)動(dòng)。以這種方式，圓盤(pán)表面保持平行于拋光表面。借助于檢測(cè)吸盤(pán)322相對(duì)于吸盤(pán)支持板308的受到限制的運(yùn)動(dòng)，以便指示調(diào)節(jié)力FP-CV的準(zhǔn)確數(shù)值，此方法可以進(jìn)行到操作2002。
參照?qǐng)D33，本發(fā)明的方法的另一種情況涉及到清洗圓盤(pán)218以便調(diào)節(jié)化學(xué)機(jī)械加工拋光墊209的方法。此方法開(kāi)始于在圓盤(pán)218中提供流體648可以通過(guò)其中流動(dòng)的開(kāi)口903和904的操作2030。此方法進(jìn)行到操作2032，其中的圓盤(pán)載體220配備有上表面和圓盤(pán)218外圍邊沿處的凸出部分900。此方法進(jìn)行到操作2034，其中的圓盤(pán)載體被構(gòu)造成與吸盤(pán)262的管道420的結(jié)構(gòu)共形，以便將流體648完全地噴灑在吸盤(pán)支持載體220的表面上。此方法進(jìn)行到操作2036，其中的圓盤(pán)218被定位成圓盤(pán)支持表面水平取向而凸出部分900從支持表面向上延伸。此方法進(jìn)行到操作2038，其中，形成通過(guò)圓盤(pán)載體220的板308和區(qū)段642到其上要放置圓盤(pán)218的圓盤(pán)支持表面的端口920和管道926。此方法進(jìn)行到操作2040，其中，流體去離子水648通過(guò)圓盤(pán)載體220被供應(yīng)到端口932，以便使圓盤(pán)載體220的結(jié)構(gòu)(亦即管道)能夠?qū)⑷ルx子水648噴灑到凸出部分900內(nèi)的圓盤(pán)支持表面上，從而將圓盤(pán)218浸入在蓄水池中的去離子水648中。此供應(yīng)源使去離子水648從管道720經(jīng)由圓盤(pán)中的穿孔903和窗口904，通過(guò)圓盤(pán)218向外流動(dòng)，并緩慢地越過(guò)凸出部分900，形成一個(gè)瀑布，緩慢地流出吸盤(pán)322。以這種方式，吸盤(pán)322上的圓盤(pán)218被浸入在去離子水648中，且流過(guò)圓盤(pán)218的去離子水648對(duì)圓盤(pán)218進(jìn)行清洗，從而有助于用圓盤(pán)218進(jìn)行所希望的拋光墊209的調(diào)節(jié)。
參照?qǐng)D34，本發(fā)明的方法的另一種情況涉及到調(diào)節(jié)拋光墊的方法。此方法開(kāi)始于操作2050，其中，圓盤(pán)218被安裝在吸盤(pán)322上，使圓盤(pán)對(duì)稱軸224垂直于襯墊218的拋光表面，且襯墊209的調(diào)節(jié)表面平行于拋光表面。此方法進(jìn)行到操作2052，其中，襯墊209的旋轉(zhuǎn)軸211被偏離于固定的圓盤(pán)218的對(duì)稱軸224，使軸224和211平行以確定圓盤(pán)218的初始取向。此方法進(jìn)行到操作2054，其中，使襯墊218的拋光表面和圓盤(pán)218b的調(diào)節(jié)表面運(yùn)動(dòng)彼此靠近，以便固定的圓盤(pán)218阻止襯墊209的拋光表面。此方法進(jìn)行到操作2056，以便提供諸如鄰近固定的圓盤(pán)218的310之類的直線軸承組件的陣列265。
參照?qǐng)D35，此方法進(jìn)行到操作2058，其中，當(dāng)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)操作2054時(shí)，主要限制離開(kāi)初始取向的運(yùn)動(dòng)，并僅僅允許固定圓盤(pán)218的運(yùn)動(dòng)，使圓盤(pán)218的調(diào)節(jié)表面平行于襯墊218的拋光表面。此方法進(jìn)行到操作2060，其中當(dāng)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)操作2054時(shí)，運(yùn)動(dòng)受到限制，限制的運(yùn)動(dòng)被檢測(cè)，以指示施加在圓盤(pán)區(qū)域APC上的拋光力FP-C的準(zhǔn)確數(shù)值。
參照?qǐng)D36，本發(fā)明的方法的另一種情況涉及到調(diào)節(jié)拋光墊的方法。此方法開(kāi)始于將圓盤(pán)218安裝在吸盤(pán)322上，使圓盤(pán)對(duì)稱軸224垂直于襯墊218的拋光表面且圓盤(pán)調(diào)節(jié)表面平行于拋光表面。此方法進(jìn)行到操作2072，將旋轉(zhuǎn)軸210偏離于固定的圓盤(pán)218的對(duì)稱軸224，使軸210和224平行，以確定圓盤(pán)218的初始取向。此方法進(jìn)行到操作2074，使襯墊218的拋光表面與圓盤(pán)218的調(diào)節(jié)表面運(yùn)動(dòng)彼此靠近。此方法進(jìn)行到操作2076，提供鄰近固定的圓盤(pán)218的直線軸承組件310的陣列265。參照?qǐng)D37，此方法進(jìn)行到操作2078，在進(jìn)行運(yùn)動(dòng)操作2074過(guò)程中，利用組件310來(lái)主要限制離開(kāi)初始取向的運(yùn)動(dòng)，并僅僅允許固定的圓盤(pán)218的運(yùn)動(dòng)，使調(diào)節(jié)表面平行于拋光表面。此方法進(jìn)行到操作2080，檢測(cè)受到限制的運(yùn)動(dòng)，以便指示施加在調(diào)節(jié)表面上的拋光力FP-C的準(zhǔn)確數(shù)值。
參照?qǐng)D38，示出了曲線，示意地說(shuō)明了施加到允許進(jìn)入直線馬達(dá)290的流體293的壓力B可以如何隨一方面拋光墊209與另一方面扣環(huán)282和晶片206之間的重疊量OL而變化(圖1B)。如上所述，可以提供一種拋光壓力分布，在CMP周期的一個(gè)步驟中，大小均勻的壓力應(yīng)該被施加到不同的暴露和接觸區(qū)204R。在此情況下，當(dāng)暴露和接觸區(qū)204R的面積APW增大時(shí)，力FP-W被增大，以便壓力的大小均勻。用上述的系統(tǒng)2100來(lái)執(zhí)行晶片負(fù)載信號(hào)264的處理，且當(dāng)需要提供適當(dāng)?shù)挠蓲伖鈮|209施加到晶片206的面積APW上的力FP-W時(shí)，晶片載體208上沿向上方向的力(見(jiàn)圖1B)被調(diào)節(jié)。圖38所示類型的曲線可以被用來(lái)根據(jù)任何給定時(shí)間TN時(shí)碰到的一方面拋光墊209與另一方面扣環(huán)282和晶片206之間的重疊量OL(圖1B)而選擇施加到允許進(jìn)入直線馬達(dá)290的流體293的壓力B。
提供可控的壓力中央壓力控制在上述描述中，指出了接觸(或重疊)區(qū)域AP的尺寸或數(shù)值將相對(duì)于時(shí)間TN參照?qǐng)D1C-1～1C-3、1D-1～1D-3、1E-1～1E-3而變化。再次參照這些圖，圖1C-1～1C-3將晶片206中心的X軸坐標(biāo)或X坐標(biāo)標(biāo)識(shí)為h1，扣環(huán)中心的X坐標(biāo)標(biāo)識(shí)為h2，拋光墊209中心的X坐標(biāo)標(biāo)識(shí)為h3，調(diào)節(jié)圓盤(pán)218中心的X坐標(biāo)標(biāo)識(shí)為h4。在圖1C-1中，晶片的半徑被標(biāo)識(shí)為r1，扣環(huán)的半徑被標(biāo)識(shí)為r2，拋光墊的半徑被標(biāo)識(shí)為r3，圓盤(pán)的半徑被標(biāo)識(shí)為r4。在扣環(huán)282的外邊沿與圓盤(pán)218的外邊沿之間存在著間隔或間隙，并被標(biāo)識(shí)為xgap。圖1C-1示出了h1和h2的數(shù)值可以被設(shè)定為0。結(jié)果，h3的數(shù)值被示為r2，表明在此例子中，拋光墊209的最左向運(yùn)動(dòng)是到與晶片206的Y軸中心線(在中心h1處)和扣環(huán)282的Y軸中心線(在中心h2處)相切的位置。
在最佳實(shí)施方案中，h3＝r2是拋光墊209觸及的位置，這是拋光墊209與晶片在CMP周期中的第一接觸。在此情況下，在CMP拋光周期中，拋光墊209可以如箭頭209H所示(例如向右)運(yùn)動(dòng)。例如，向右運(yùn)動(dòng)可以到h3＞r2且h3＜r2+xgap+r1的位置，這可以是在時(shí)間T0之后的時(shí)間TN＝T1。由于這一運(yùn)動(dòng)發(fā)生在觸及之后，故存在著接觸區(qū)APW、APRR、APC的數(shù)值的改變。為了說(shuō)明區(qū)域AP的數(shù)值的這種改變，在圖1D-1中，區(qū)域APW在時(shí)間TN＝T1處被示為數(shù)值小于圖1C-1所示的區(qū)域APW。在圖1D-2中，區(qū)域APRR在時(shí)間T1處被示數(shù)值為也小于圖1C-1所示的區(qū)域APRR。在圖1D-3中，區(qū)域APC在時(shí)間T1處被示為大于圖1C-3所示的區(qū)域APC。
為了說(shuō)明區(qū)域AP數(shù)值的這種變化的另一種情況，圖1E-1中，在時(shí)間T1之后的時(shí)間T2處，區(qū)域APW被示為與圖1C-1和1D-1所示的區(qū)域APW的有限數(shù)值相比沒(méi)有數(shù)值。數(shù)值的缺乏表明拋光墊209與晶片206之間不存在重疊(因而不存在接觸)。在圖1E-2中，在時(shí)間T2處，區(qū)域APRR也被示為數(shù)值小于圖1D-2所示的區(qū)域APRR。這一較小的區(qū)域APRR是拋光墊209與扣環(huán)282之間的減小著的接觸區(qū)。在圖1E-3中，在時(shí)間T2處，區(qū)域APC被示為數(shù)值大于圖1D-3所示的區(qū)域APC。于是，圖1C、1D、1E示出了對(duì)于沿箭頭209H向右方向相同的相對(duì)運(yùn)動(dòng)“x”(例如拋光頭209的運(yùn)動(dòng))，一個(gè)區(qū)域AP數(shù)值的變化不同于其它各個(gè)區(qū)域AP的數(shù)值變化。因此，為了達(dá)到上述所需的CMP操作，在本發(fā)明中，待要施加到區(qū)域APW、APRR、APC中之一的壓力P，可以根據(jù)待要施加到其它二個(gè)區(qū)域之每一個(gè)的壓力P被分別控制。下面對(duì)壓力P的詳細(xì)說(shuō)明指的是接觸區(qū)APW上的壓力PWP、接觸區(qū)APRR上的壓力PRP、以及接觸區(qū)APC上的壓力PPC。分別控制各個(gè)壓力P的一種情況是為了提供各個(gè)獨(dú)立接觸區(qū)APW、APRR、APC的分別處理指令組。
圖39示出了用來(lái)控制CMP操作以便根據(jù)本發(fā)明執(zhí)行晶片206的CMP的第一控制系統(tǒng)2100。一組完整的CMP操作確定了CMP周期?？刂葡到y(tǒng)2100包括配備有分離的操作系統(tǒng)(O/S)的PC 2102。PC 2102可以具有額定處理容量為600MHz的奔騰系列處理器或相當(dāng)?shù)奶幚砥鳌?br> 優(yōu)選的第一即管理程序O/S 2104可以是NT O/S；而優(yōu)選的第二即CMP控制O/S 2106可以是機(jī)器控制O/S。O/S 2106可以是例如Steeplechase銷售的可視(visual)邏輯控制器(VLC)。具有O/S2104的PC 2102被稱為處理器2108，而具有O/S 2106的PC2102被稱為處理器即機(jī)器控制處理器2110。
處理器2108可以執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)功能，例如顯示、存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)、鍵盤(pán)、鼠標(biāo)等。處理器2108還可以執(zhí)行不直接涉及到執(zhí)行CMP周期的CMP初始化功能，包括運(yùn)行CMP方法2114的應(yīng)用程序2112。在自動(dòng)模式中，方法2114由有關(guān)CMP工藝的所有可能規(guī)范組成。CMP方法應(yīng)用程序2112包括方法編輯器2116?？梢杂萌魏螛?biāo)準(zhǔn)輸入裝置(例如磁盤(pán))2118對(duì)編輯器2116進(jìn)行輸入，一般選擇一種方法2114，并將為確定一種CMP工藝所需的所有工藝變量納入此方法，包括所有CMP周期。工藝變量例如可以包括拋光速率、壓力上升、襯墊運(yùn)動(dòng)速度、壓力分布、以及拋光時(shí)間長(zhǎng)度。在手動(dòng)模式中，可以鍵入被選擇的變量，以便確定有限的機(jī)器工藝操作(例如為了測(cè)試和校正的目的)。
機(jī)器控制處理器2110控制著所有的其它CMP操作，例如晶片載體208和襯墊的旋轉(zhuǎn)、襯墊頭202的水平運(yùn)動(dòng)(例如h3的變化)、以及力FP-VW、FM、FP-C。機(jī)器控制處理器2110進(jìn)行的一個(gè)重要的處理部分是執(zhí)行在CMP O/S 2106下運(yùn)行的力控制器程序2120以及控制力FP-VW、FM、FP-C。一旦特定的CMP周期開(kāi)始，且特別是一旦此周期的特定步驟開(kāi)始，重要的是不要中斷力控制器程序2120的處理。通常，在系統(tǒng)2100中，為了優(yōu)先進(jìn)行執(zhí)行CMP工藝的CMP周期所需的處理(如可能與標(biāo)準(zhǔn)的初始化功能相比)，機(jī)器控制處理器2110必須能夠優(yōu)先得到PC 2102的處理容量。在允許使用普遍的和其它必須的(非CMP)功能的處理容量(2-3％)之后，PC 2102的大約97-98％的處理容量是可供使用的。
下面表1所示的結(jié)構(gòu)規(guī)范被提供來(lái)確定這種可供使用的處理容量對(duì)于系統(tǒng)2100可能選擇的CMP操作是否足夠。作為對(duì)結(jié)構(gòu)規(guī)范的描述的前言，應(yīng)該理解的是存在著許多對(duì)機(jī)器控制處理器2110在CMP周期中的處理荷載有貢獻(xiàn)的因素。例如，晶片206與襯墊209的相對(duì)運(yùn)動(dòng)可能沿圖1B中箭頭209H的方向勻速進(jìn)行。如圖1C-1～1C-3所示，當(dāng)h3變化時(shí)，接觸區(qū)APW減小。這是區(qū)域APW可以相對(duì)于相對(duì)運(yùn)動(dòng)變化的時(shí)間TN而變化的一個(gè)例子。于是，時(shí)間就是確定機(jī)器控制處理器2110在這一CMP周期中的處理荷載的一個(gè)因素。
由于時(shí)間之外的理由，可以改變襯墊209的位置。例如，襯墊209進(jìn)行的拋光可能要求改變晶片206與襯墊209的相對(duì)位置。例如這可以稱為達(dá)到一個(gè)拋光點(diǎn)。在可能要改變所希望的拋光壓力以便在達(dá)到拋光點(diǎn)之后建立進(jìn)一步拋光的同時(shí)，拋光點(diǎn)被達(dá)到的事實(shí)能夠表明襯墊209被移動(dòng)到了新的h3位置(例如圖1D-1所示)。于是，雖然當(dāng)襯墊209移動(dòng)時(shí)區(qū)域APW會(huì)改變，但區(qū)域APW的改變將基于時(shí)間之外的因素。于是，機(jī)器控制處理器2110的處理荷載在這一CMP周期中可能基于與時(shí)間無(wú)關(guān)的工藝事件。
由于工藝之外的理由，可以改變襯墊209的位置。例如，當(dāng)真空被用來(lái)將晶片206保持在載體208上而系統(tǒng)2100遇到真空損失時(shí)，必須立即停止襯墊209進(jìn)行的拋光。此處，由于時(shí)間和處理之外的理由，必須立即降低壓力，以便避免從載體208損失晶片206。
處理必須降低壓力，致使機(jī)器控制處理器2110在CMP周期中的處理荷載可能基于與時(shí)間無(wú)關(guān)的緊急事件。
表1結(jié)構(gòu)規(guī)范21221.降低拋光壓力系統(tǒng)2100不超過(guò)圖42B中的曲線L1的速率。
2.提高壓力(壓力上升)系統(tǒng)2100不超過(guò)圖42C中的曲線LL1的速率。
3.壓力作為變量的函數(shù)而變化系統(tǒng)2100壓力處理延遲不超過(guò)圖42D中的曲線2136。
4.襯墊運(yùn)動(dòng)速率系統(tǒng)2100不超過(guò)圖42E中的曲線2138的速度。
可以理解，若不超過(guò)結(jié)構(gòu)規(guī)范，則系統(tǒng)2100可以被選擇，且倘若實(shí)際的CMP操作不超過(guò)任何結(jié)構(gòu)規(guī)范，機(jī)器控制處理器2110通常將可以獲得PC 2102的足夠可用處理容量以便按時(shí)執(zhí)行所要求的所有處理。若任何結(jié)構(gòu)規(guī)范被超過(guò)，則系統(tǒng)2100不被選擇，而是可以選擇第二控制系統(tǒng)2124(圖40)。如下面所述，系統(tǒng)2124還包括處于第二結(jié)構(gòu)的PC 2102。系統(tǒng)2124通常將可以獲得PC 2102的足夠可用處理容量，以便按時(shí)執(zhí)行系統(tǒng)2100不滿足的結(jié)構(gòu)規(guī)范所要求的所有處理。
關(guān)于結(jié)構(gòu)規(guī)范2122的規(guī)范1，參照示出了被拋光墊209重疊的晶片206的圖42A，描述了涉及到降低拋光壓力的終點(diǎn)探測(cè)情況。為了在接近所希望的晶片厚度時(shí)降低晶片206的拋光速率，可以隨時(shí)間降低拋光壓力。如圖1C-1所示，時(shí)間TN可以是襯墊209的邊沿與晶片206的Y軸中心線相切的初始時(shí)間T0。時(shí)間T0標(biāo)識(shí)了襯墊209的邊沿接合晶片206的接觸區(qū)APW的點(diǎn)，此邊沿鄰近晶片的中心線(見(jiàn)h1)。襯墊209的相應(yīng)接觸區(qū)APW被示為傾向于以比靠近或位于例如對(duì)應(yīng)于時(shí)間Td的晶片26的邊沿2126的較低的清除速率更高的速率從最靠近晶片中心線(在h1處)的晶片206部分清除晶片206。用一系列虛線2128示出了清除速率的變化。可以理解的是，在從時(shí)間T0到時(shí)間Tc的周期中，襯墊209已經(jīng)從鄰近中心線h1的晶片206清除了厚度TH1，而在相同的周期中，襯墊209已經(jīng)從鄰近晶片206的邊沿2126的晶片206已經(jīng)清除了明顯地小于TH1的厚度。
在圖42A的范圍內(nèi)，“終點(diǎn)探測(cè)”涉及到探測(cè)拋光發(fā)生在時(shí)間T0-Tc的步驟的“終點(diǎn)”。例如，終點(diǎn)探測(cè)標(biāo)識(shí)了步驟的終點(diǎn)。在此例子中，終點(diǎn)是當(dāng)晶片206具有鄰近中心線h1的厚度TH2時(shí)(圖42A)。當(dāng)出現(xiàn)這種情況時(shí)，安裝來(lái)與拋光頭或襯墊頭202一起移動(dòng)的測(cè)量傳感器可以輸出具有0數(shù)值的信號(hào)2162，表明步驟的結(jié)束。數(shù)值非0的信號(hào)2162可以表示鄰近襯墊209邊沿的測(cè)量傳感器位置處晶片206的實(shí)際厚度大于終點(diǎn)厚度TH2。
考慮到清除速率相對(duì)于離中心線h1的距離的變化，即使例如晶片邊沿2126處尚未達(dá)到所希望的厚度TH2，也必須精確地控制施加到區(qū)域APW的壓力，以便避免清除比所希望的量更多的鄰近中心線h1的晶片206(例如不多于厚度TH1)。這一壓力降低的速率可以根據(jù)例如其它許多因素中的晶片206的制作材料和/或根據(jù)襯墊209的制作材料而變化。
相對(duì)于結(jié)構(gòu)規(guī)范2122，圖42B中的曲線示出了拋光壓力降低的示例性速率。圖42B示出了極限速率L1、高于速率L1的第二速率L2、以及低于L1的第三速率L3。速率L1是拋光壓力降低速率的示例性極限，致使處理器2110不應(yīng)該被用于L1以上的速率(例如L2)，而是系統(tǒng)2124(圖10)可以被用于L2這樣的速率。
關(guān)于結(jié)構(gòu)規(guī)范2122的規(guī)范2，參照?qǐng)D42C來(lái)描述有關(guān)提高拋光壓力(拋光壓力上升)的情況。晶片206也被拋光墊209重疊，圖42C的上升曲線示出了拋光壓力在上升期間逐漸增大到壓力設(shè)定點(diǎn)的速率。這一逐漸增大降低了襯墊209接觸區(qū)域APW形狀的動(dòng)態(tài)改變(運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)的)，并保護(hù)晶片206免于不受控制的清除速率。在其它的因素中，圖42C中曲線的形狀可以根據(jù)例如襯墊209的制作材料而變化。圖42C的曲線示出了另一個(gè)示例性極限速率LL1、低于速率LL1的第二速率LL3、以及高于LL1的第三速率LL3。速率LL1是拋光壓力增大速率的示例性極限，致使處理器2110不應(yīng)該被用于LL1以上的速率(例如速率LL2)，而是系統(tǒng)2124(圖40)可以被使用。
關(guān)于結(jié)構(gòu)規(guī)范2122的規(guī)范3，晶片206和襯墊209被重疊，并存在著改變壓力的命令。圖42D示出了襯墊209接觸區(qū)域APW上的壓力隨時(shí)間TN的改變。壓力隨時(shí)間的改變也可以是其它變量的函數(shù)。圖42D在用所期望的PC 2102的現(xiàn)有處理容量來(lái)按時(shí)執(zhí)行壓力的要求的所有處理以達(dá)到所希望的壓力的過(guò)程中，比較了要求的壓力變化與表示處理延遲的曲線2135。曲線2135表示了一個(gè)比代表延遲大小可接受的曲線2136更大的延遲，致使規(guī)范3表明，若處理延遲超過(guò)曲線2136(如曲線3136所示)，則應(yīng)該采用系統(tǒng)2124。
在規(guī)范4的例子中，襯墊209一開(kāi)始被停止，并存在著開(kāi)始移動(dòng)襯墊的命令。圖42E示出了襯墊209的速度，亦即隨時(shí)間TN運(yùn)動(dòng)的襯墊距離的變化。圖42E比較了各速度和表示所希望的速度(或速度極限)的曲線2138。曲線2124表示期望被系統(tǒng)2100用所期望的PC 2102的現(xiàn)有處理容量處理以便按時(shí)執(zhí)行所有要求的處理的最高速度。曲線2140表示系統(tǒng)2124處理容量以內(nèi)比曲線2138更高的速度。上述的結(jié)構(gòu)規(guī)范4表明，為了按時(shí)執(zhí)行曲線2138代表的速度所要求的所有處理，應(yīng)該采用系統(tǒng)2124。于是，所希望的速度由曲線2124代表的情況，可以由系統(tǒng)2100用PC 2102的所期望的可獲得處理容量來(lái)執(zhí)行，以便按時(shí)執(zhí)行所有要求的處理。
假設(shè)已經(jīng)根據(jù)這些結(jié)構(gòu)規(guī)范2122選擇了系統(tǒng)2100，則可以如下使用系統(tǒng)2100。方法編輯器2116已經(jīng)以被編輯了的方法2114的形式確定了有關(guān)CMP工藝的所有規(guī)范。被編輯了的方法2114被輸出到總線2144，并存儲(chǔ)在例如硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器2146中。被編輯了的方法2114可以包括對(duì)應(yīng)于下面附錄A提出的工藝變量清單的數(shù)據(jù)。處理器2110從硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)2146讀取被編輯了的方法2114，并對(duì)建立和運(yùn)行CMP系統(tǒng)200-1的上述硬件所必需的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。這包括軸運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，包括例如襯墊運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)2150、(各個(gè)區(qū)域AP的)壓力分布數(shù)據(jù)2152、工藝順序數(shù)據(jù)、以及運(yùn)行載體208、襯墊頭202和扣環(huán)馬達(dá)290所必需的其它數(shù)據(jù)。處理器2110以采取各個(gè)步驟來(lái)執(zhí)行CMP操作的順序表的形式確定了被編輯了的方法2114。
參照附錄A，以圖1C-1～1C-3和圖48的形式標(biāo)識(shí)了各個(gè)示例性工藝變量，并示出了包括16個(gè)這樣的變量。變量1是h1的數(shù)值，即晶片206中心的X軸坐標(biāo)。變量2是h2的數(shù)值，即扣環(huán)282中心的X軸坐標(biāo)。由于晶片載體208的中心在CMP周期中不運(yùn)動(dòng)，故h1和h2的數(shù)值在此周期中恒定。變量3是r1的數(shù)值，即晶片206的半徑。變量4是r2的數(shù)值，即扣環(huán)282的半徑。變量5是r3的數(shù)值，即拋光墊209的半徑。變量6是r4的數(shù)值，即襯墊調(diào)節(jié)圓盤(pán)218的半徑。變量7是xgap的數(shù)值，即扣環(huán)282與襯墊調(diào)節(jié)圓盤(pán)218邊沿之間的距離。h4的數(shù)值根據(jù)xgap的數(shù)值被重新計(jì)算。變量8、9、10被用來(lái)設(shè)定待要由晶片載體的力執(zhí)行器2153W、由扣環(huán)282的力執(zhí)行器290、以及由圓盤(pán)頭220的力執(zhí)行器2153C產(chǎn)生的壓力。變量11-13分別是襯墊209上晶片206的、扣環(huán)282上襯墊209的、以及圓盤(pán)218上襯墊209的實(shí)際力的數(shù)值。變量14啟動(dòng)對(duì)待要施加到各個(gè)力執(zhí)行器2153W、290、以及2153C的力的計(jì)算。變量15和16被用于監(jiān)視系統(tǒng)2100。例如，在必需停止任何計(jì)算而不改變輸出的情況下，就使用變量15。變量16被用來(lái)停止任何計(jì)算并將所有輸出設(shè)定為0。
在系統(tǒng)2100的工作中，處理器2110以采取各個(gè)步驟來(lái)執(zhí)行CMP操作的順序表的形式確定了被編輯了的方法2114。對(duì)于各個(gè)步驟，所有的變量被分類，并確定各個(gè)動(dòng)作。一個(gè)步驟可以被代表繼續(xù)拋光晶片206直至一個(gè)事件發(fā)生的命令的數(shù)據(jù)來(lái)規(guī)定。例如，此事件可以是終點(diǎn)探測(cè)事件，其中步驟的終點(diǎn)是當(dāng)晶片206在離中心線h1的特定距離處具有厚度TH2的時(shí)候(圖42A)。當(dāng)事件已經(jīng)發(fā)生時(shí)，安裝在襯墊頭220上的測(cè)量傳感器2160可以輸出信號(hào)2162。一個(gè)步驟也可以由一個(gè)繼續(xù)拋光晶片一個(gè)設(shè)定的時(shí)間TN長(zhǎng)度的指令來(lái)規(guī)定。測(cè)量傳感器2160隨襯墊209的運(yùn)動(dòng)使得晶片206的整個(gè)暴露表面204能夠被測(cè)量，以便評(píng)估CMP工作的狀態(tài)。
作為另一個(gè)例子，順序表的一個(gè)變量可以是CMP進(jìn)行時(shí)的壓力P。這一壓力P可以被選擇為待要施加到晶片206的壓力(壓力PWP)，或施加到扣環(huán)282的壓力(壓力PRP)，或施加到調(diào)節(jié)圓盤(pán)218的壓力(壓力PPC)?；蛘?，這一壓力P可以被選擇為待要施加到各個(gè)獨(dú)立的晶片206、扣環(huán)282、以及調(diào)節(jié)圓盤(pán)218的各自獨(dú)立的壓力PWP、PRP、PPC。作為另一個(gè)例子，可以借助于規(guī)定一個(gè)壓力(例如待要施加到晶片206的壓力PWP)，來(lái)選擇這種壓力P。其它壓力的數(shù)值則可以以相對(duì)于壓力PWP的差值的形式被指出。于是，與壓力PWP相同的示例性壓力PRP就可以用0psi的差值來(lái)表示。在壓力PWP約為7psi時(shí)，大約為1.5psi的壓力PPC可以用大約5.5psi的差值來(lái)表示。
回想到處理器2110以采取各個(gè)步驟來(lái)執(zhí)行CMP操作的順序表的形式確定了被編輯了的方法2114，參照?qǐng)D39和43來(lái)描述本發(fā)明的方法。為了便于描述，圖39示出了能夠處理待要施加到晶片206、扣環(huán)282、或調(diào)節(jié)圓盤(pán)218的任何獨(dú)立的壓力P的系統(tǒng)2100。下面對(duì)系統(tǒng)2100的更詳細(xì)的描述指出了僅僅可用于晶片206，或僅僅可用于扣環(huán)282，或僅僅可用于調(diào)節(jié)襯墊209的系統(tǒng)2100的各個(gè)獨(dú)立的情況。襯墊的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)2150和壓力數(shù)據(jù)2152被力控制器2120從總線2144接收。經(jīng)由總線2144，控制器2120還從編碼器2156接收表明襯墊209在CMP周期中各個(gè)時(shí)間TN的實(shí)際位置的反饋信號(hào)2154。響應(yīng)于由處理器2110輸出到總線2144的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)2158，襯墊209已經(jīng)被運(yùn)動(dòng)到這一實(shí)際位置。
根據(jù)順序表，對(duì)于一個(gè)特定的步驟，壓力數(shù)據(jù)2152可以規(guī)定一個(gè)拋光壓力P。圖43示出了處理器2110的操作流程圖2164。流程圖2164包括第一操作2166，其中，對(duì)于順序表中的一個(gè)步驟，壓力PWP、PPR、PPC被輸出(由壓力數(shù)據(jù)2152表示)。這些壓力被輸出到力控制器2120中。這些壓力可以涉及到例如CMP周期CMP拋光操作的穩(wěn)態(tài)部分，或上述有關(guān)例如圖42B或42D的任何壓力，并在結(jié)構(gòu)規(guī)范2122之內(nèi)。壓力數(shù)據(jù)2152可以提供晶片206和拋光墊209要被0-10psi范圍內(nèi)的示例性恒定壓力PWP推進(jìn)彼此靠近。
此方法進(jìn)行到操作2168，其中，襯墊運(yùn)動(dòng)命令被輸出。此命令以襯墊運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)2150的形式被輸出到總線2144和襯墊運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)2170。此方法進(jìn)行到操作2172，其中，運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)2170相對(duì)于晶片206將襯墊209運(yùn)動(dòng)到載體208和扣環(huán)282。通常，對(duì)于順序表的第一步驟，此相對(duì)運(yùn)動(dòng)是到圖1C-1～1C-3所示的位置。襯墊運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)2150可以提供如圖42E所述如曲線2142所示的基本的或慢速的拋光墊運(yùn)動(dòng)(速度)。此方法進(jìn)行到操作2174，其中，確定襯墊209的實(shí)際位置。用經(jīng)由總線2144輸出反饋信號(hào)2154的編碼器2156來(lái)執(zhí)行此操作。
此方法進(jìn)行到操作2176和2178，由處理器2110的力控制器2120來(lái)執(zhí)行。襯墊運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)2150和壓力數(shù)據(jù)2152已經(jīng)被力控制器2120接收。在操作2176中，對(duì)于各個(gè)壓力PWP、PPR、PPC，利用反饋信號(hào)2154(表示時(shí)間TN當(dāng)時(shí)的X軸位置h3，例如對(duì)于被處理的步驟)，接觸面積程序2180被處理。附錄C示出了接觸面積程序2180。接著，在操作2176中，接觸面積程序2180的處理確定力控制器2120內(nèi)部表示各個(gè)接觸面積APW、APRR、APC的數(shù)據(jù)2182。
此方法進(jìn)行到操作2178，其中，力程序2184被處理，以便對(duì)代表壓力P(基于數(shù)據(jù)2152)和接觸面積A(基于數(shù)據(jù)2182)的3組輸入數(shù)據(jù)中各組的P×A乘積。力程序2184被示于附錄B中。第一組包括基于對(duì)應(yīng)于晶片206上的所希望的壓力PWP的壓力數(shù)據(jù)2152和對(duì)應(yīng)于晶片206與拋光墊209的接觸面積APW的接觸面積數(shù)據(jù)2182的P。第二組包括基于對(duì)應(yīng)于扣環(huán)209上的所希望的壓力PRP的壓力數(shù)據(jù)2152和對(duì)應(yīng)于接觸面積APRR的接觸面積數(shù)據(jù)2182的壓力P。第三組包括基于對(duì)應(yīng)于圓盤(pán)218上的所希望的壓力PPC的壓力數(shù)據(jù)2152和對(duì)應(yīng)于接觸面積APC的接觸面積數(shù)據(jù)2182的壓力P。在操作2178中，根據(jù)力程序2184對(duì)3組P和A的順序處理，導(dǎo)致對(duì)應(yīng)于力FP-VW、FM、FP-C的力的3個(gè)相繼的單獨(dú)數(shù)值。表示這些力的數(shù)據(jù)2186，經(jīng)由模擬I/O器件2179被輸出。
此方法進(jìn)行到操作2188，其中，對(duì)于各個(gè)軸(亦即對(duì)于載體208、扣環(huán)、以及圓盤(pán)218)，來(lái)自器件2179的表示各個(gè)力FP-VW、FM、FP-C的輸出，對(duì)各個(gè)力執(zhí)行器2153W、2153C、290進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。表示各個(gè)力FP-VW、FM、FP-C的數(shù)據(jù)2186如上所述被輸出，以便獲得當(dāng)前步驟CMP處理的類型和時(shí)間長(zhǎng)度，從而完成此方法，表明當(dāng)前步驟已經(jīng)完成。
回想到處理器2110以采取各個(gè)步驟來(lái)執(zhí)行CMP操作的順序表的形式確定了被編輯了的方法2114，當(dāng)完成一個(gè)步驟的處理時(shí)，利用參照?qǐng)D39和43所描述的本發(fā)明的方法，就可以處理下一個(gè)步驟。處理器2110根據(jù)下一個(gè)步驟的順序表選擇對(duì)應(yīng)于下一步驟的壓力數(shù)據(jù)2152。壓力數(shù)據(jù)2152中的一些或全部可能不同于它或它們作為前一個(gè)步驟處理的數(shù)據(jù)(圖43)。下一數(shù)據(jù)輸入被成為當(dāng)前數(shù)據(jù)輸入，以區(qū)別于前一個(gè)步驟處理的數(shù)據(jù)。而且，根據(jù)情況，反饋信號(hào)2154可以與下一個(gè)前一步驟反饋信號(hào)2154不同或相同。
圖44示出了處理器2110的操作流程圖2190。其描述相似于圖43。流程圖2190包括第一操作2192，其中，對(duì)于順序表中的下一個(gè)步驟，壓力PWP、PPR、PPC被相繼輸出(由壓力數(shù)據(jù)2152表示)。這些壓力再次在結(jié)構(gòu)規(guī)范2122之內(nèi)。
此方法進(jìn)行到操作2194，其中，襯墊運(yùn)動(dòng)命令被輸出。此命令以襯墊運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)2150的形式被輸出到總線和襯墊運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)2170。此方法進(jìn)行到操作2196，其中，運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)2170將襯墊209相對(duì)于晶片206、載體208和扣環(huán)282運(yùn)動(dòng)。倘若在此步驟中，襯墊運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)2150可以例如提供如圖42E曲線2142所示的拋光墊運(yùn)動(dòng)。此方法進(jìn)行到操作2198，其中，測(cè)量襯墊209的實(shí)際位置。用經(jīng)由總線2144輸出反饋信號(hào)2154的編碼器2156來(lái)執(zhí)行此操作。
此方法進(jìn)行到操作2200和2202，由處理器2110的力控制器2120來(lái)執(zhí)行。襯墊運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)2150和壓力數(shù)據(jù)2152已經(jīng)被力控制器2120接收。在操作2200中，對(duì)于各個(gè)壓力PWP、PPR、PPC，再次利用當(dāng)前反饋信號(hào)2154來(lái)處理接觸面積程序2180。接著，在操作2200中，接觸面積程序2180的處理確定力控制器2120內(nèi)部表示各個(gè)接觸區(qū)域APW、APRR、APC的數(shù)據(jù)2182。
此方法進(jìn)行到操作2202，其中，力程序2184被再次相繼處理，以便對(duì)代表壓力P(基于數(shù)據(jù)2152)和接觸面積A(基于數(shù)據(jù)2182)的3組輸入數(shù)據(jù)中各組的P×A乘積。在操作2202中，根據(jù)力程序2184對(duì)3組P和A的處理，導(dǎo)致對(duì)表示力FP-VW、FM、FP-C數(shù)值的相繼數(shù)據(jù)。代表這些力的數(shù)據(jù)2186經(jīng)由模擬I/O器件2179被輸出。
此方法進(jìn)行到操作2204，其中，對(duì)于各個(gè)軸(亦即對(duì)于載體208、扣環(huán)282、以及圓盤(pán)218)，來(lái)自器件2179的表示各個(gè)力FP-VW、FM、FP-C的輸出，對(duì)各個(gè)力執(zhí)行器2153W、2153C、290進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。各個(gè)力FP-VW、FM、FP-C如上所述被輸出，以便獲得當(dāng)前步驟CMP處理的類型和時(shí)間長(zhǎng)度，從而完成此方法，表明當(dāng)前步驟已經(jīng)被處理。
考慮了流程圖2164和2190，就可以理解，為了連續(xù)地處理一個(gè)CMP周期直至處理完最后步驟的數(shù)據(jù)，可能需要成千上萬(wàn)的操作。而且，趨近結(jié)構(gòu)規(guī)范2122極限的變量越多，由處理器2110可以趨近實(shí)際CMP操作的數(shù)據(jù)無(wú)法按時(shí)被處理的點(diǎn)的處理就越多。若在CMP系統(tǒng)使用設(shè)計(jì)中看來(lái)將非常趨近這些極限，則可以使用系統(tǒng)2124。
借助于獨(dú)立處理的壓力控制來(lái)提供可控制的壓力在系統(tǒng)2100和2124的上述描述中，表1所示的結(jié)構(gòu)規(guī)范2122被用來(lái)確定PC 2102的現(xiàn)有處理容量對(duì)于可能選擇系統(tǒng)2100的CMP操作是否足夠。若這些CMP操作可能引起任何結(jié)構(gòu)規(guī)范被超過(guò)，則系統(tǒng)2100不被選擇，而是選擇第二控制系統(tǒng)2124。參照?qǐng)D40，第二控制系統(tǒng)2124也可以包括第二結(jié)構(gòu)2300中的PC 2102。利用第二結(jié)構(gòu)2300，系統(tǒng)2124一般可以獲得PC 2102足夠的現(xiàn)有處理容量，并獲得額外的現(xiàn)有處理容量，從而按時(shí)執(zhí)行系統(tǒng)2100不滿足的結(jié)構(gòu)規(guī)范2122所要求的所有處理。這種雙重獲得主要涉及到結(jié)構(gòu)2300的特點(diǎn)，其中PC 2102現(xiàn)有處理容量使用的明顯減少來(lái)自使用獨(dú)立的力控制器2302。獨(dú)立的力控制器2302不依賴于PC 2102的處理容量，且例如被專用于操作2176和2178的處理(圖43)以及操作2200和2202的處理(圖44)。其次，這種獲得涉及到數(shù)據(jù)傳送以及用來(lái)使圖40的處理器2110與力控制器2302之間的I/O延遲被減為最小的其它規(guī)程。
圖40示出了控制系統(tǒng)2124的第二結(jié)構(gòu)2300，用來(lái)控制CMP操作以便根據(jù)本發(fā)明的另一種情況來(lái)執(zhí)行晶片206的CMP。下面的討論指出了第一控制系統(tǒng)2100與第二控制系統(tǒng)2124之間的差別。結(jié)構(gòu)上說(shuō)，PC 2102仍然配備有相同的獨(dú)立O/S 2104和2106。PC 2102仍然可以是額定處理容量為600MHz的奔騰系列處理器或等同的個(gè)人計(jì)算機(jī)。具有O/S 2104的PC 2102再次被稱為處理器2108。具有O/S 2106的PC 2102被稱為處理器或機(jī)器控制處理器，且為了強(qiáng)調(diào)不同的功能被執(zhí)行，用參考號(hào)2110-2來(lái)表示第二結(jié)構(gòu)2300的機(jī)器控制處理器。
處理器2108仍然執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)功能以及不直接涉及到執(zhí)行CMP周期的初始化功能。在自動(dòng)模式中，方法2114是涉及到CMP工藝的各組所有可能的規(guī)范。方法編輯器2116配備有由任何標(biāo)準(zhǔn)輸入單元選擇一種方法2114并將確定CMP工藝所必需的所有工藝變量納入到被選擇的方法中的輸入，包括所有CMP周期以及CMP周期中的各個(gè)步驟(具有有關(guān)的變量)。
機(jī)器控制處理器2110-2控制著除了使用力控制器2302的操作2176和2178(圖43)的處理和操作2200和2202的處理(圖44)之外的所有其它CMP操作。于是，機(jī)器控制處理器2110-2也控制著晶片載體208和襯墊209的旋轉(zhuǎn)以及襯墊頭202的水平運(yùn)動(dòng)(例如h3位置的改變)。
結(jié)構(gòu)2300還包括RS232通信連接2304。為了盡量減小處理器2110-2和力控制器2302的I/O操作，以及考慮到連接2304的使用，機(jī)器控制處理器2110-2執(zhí)行基于圖41所示流程圖2310的初始化方法。此方法進(jìn)行到操作2312，其中，機(jī)器控制處理器2110-2獲得被編輯了的方法2114(例如從硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器2146)。此方法進(jìn)行到操作2314，其中，機(jī)器控制處理器2110-2執(zhí)行被編輯了的方法2114，并形成可以以采取各個(gè)步驟來(lái)執(zhí)行CMP操作的上述順序表的形式的CMP工藝步驟的順序。機(jī)器控制處理器2110-2還標(biāo)識(shí)是為CMP工藝中要控制的壓力PWP、PPR、PPC的指標(biāo)的壓力分布。此方法進(jìn)行到操作2316，其中，機(jī)器控制處理器2110-2輸出初始化信息串2317，包括命令組2320。命令組2320被用于越過(guò)RS232連接2304到被編程為讀取命令組2320的力控制器2302的通信。命令組2320具有如下所述的附錄B所示的結(jié)構(gòu)，且為了盡量減少I(mǎi)/O處理時(shí)間而對(duì)每個(gè)完成的被處理CMP周期僅僅被輸入到力控制器一次。
此方法進(jìn)行到操作2319，其中，運(yùn)行工藝開(kāi)始程序。在操作2319中，機(jī)器控制處理器2110-2對(duì)建立和運(yùn)行CMP系統(tǒng)200-1的上述硬件所需的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，包括諸如襯墊運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)2150之類的所有軸運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)(見(jiàn)圖1B箭頭209H)。此方法進(jìn)行到操作2322，其中，基于工藝順序，機(jī)器控制處理器2110-2將CMP工藝中要控制的壓力PWP、PPR、PPC的指令輸出到力控制器2302。壓力指令可以被順序輸入，但考慮到力控制器的3軸處理容量以及同時(shí)處理3個(gè)軸的能力，最好是同時(shí)輸入。此工藝進(jìn)行到操作2324，它確定工藝的最后步驟是否已經(jīng)被機(jī)器控制處理器2110-2處理。若回答“是”，則此方法進(jìn)行到操作2326，其中執(zhí)行工藝結(jié)束程序，然后完成工藝。若回答“否”，則再次執(zhí)行操作2322，直至最后步驟已經(jīng)被處理。
命令組2320被示于附錄B，并是力控制器2302在處理接觸面積程序2180和力程序2184時(shí)使用的低級(jí)參數(shù)組。參照附錄B，命令組2320被示為包括35個(gè)示例性參數(shù)。參數(shù)H1返回(或設(shè)定)是為晶片206中心X坐標(biāo)的h1的數(shù)值。參數(shù)H2返回(或設(shè)定)是為扣環(huán)282中心X坐標(biāo)的h2的數(shù)值。參數(shù)R1返回(或設(shè)定)上述晶片206的半徑的r1的數(shù)值。參數(shù)R2返回(或設(shè)定)是為扣環(huán)282的半徑的r2的數(shù)值。參數(shù)R3返回(或設(shè)定)是為拋光墊209的半徑的r3的數(shù)值。參數(shù)R4返回(或設(shè)定)是為襯墊調(diào)節(jié)圓盤(pán)218的半徑的r4的數(shù)值。參數(shù)GAP返回(或設(shè)定)是為扣環(huán)282邊沿與襯墊調(diào)節(jié)圓盤(pán)218邊沿之間的距離的xgap的數(shù)值。h4的數(shù)值基于xgap的數(shù)值被重新計(jì)算。
在圖40所示的第二控制系統(tǒng)2124中，在力控制器2302中有第二編碼器(未示出)。第二編碼器與輸出表明拋光墊209位置的信號(hào)2154的編碼器2156同步。為了這一同步，參數(shù)POSEC返回第二編碼器的當(dāng)前位置(單位為計(jì)數(shù))，而參數(shù)POSIN返回單位為英寸的當(dāng)前位置。
拋光墊209的運(yùn)動(dòng)通常應(yīng)該在一定的范圍內(nèi)。此范圍被示于圖1C-1和1E-1，其中例如h3的范圍為r2-(r2+r3)。參數(shù)EC1和EC2設(shè)定第二編碼器的左極限和右極限。參數(shù)IN1和IN2以英寸為單位返回或設(shè)定這些極限。為了防止操作于超過(guò)這些極限的事件中，參數(shù)LIM確定了沿拋光頭202的X軸相對(duì)于左右極限的x位置h3的最大誤差的數(shù)值。若這一LIM數(shù)值被超過(guò)，則襯墊運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)2170的工作將被停止。
參數(shù)PWP、PRP、PPC被用來(lái)設(shè)定待要由晶片載體208的各個(gè)力執(zhí)行器2153W、扣環(huán)282的力執(zhí)行器290、以及圓盤(pán)頭220的力執(zhí)行器2153C產(chǎn)生的壓力。參數(shù)POW是被通過(guò)以便由待要施加到各個(gè)力執(zhí)行器2153W、290、以及2153C的力的力控制器2302來(lái)啟動(dòng)計(jì)算的最終參數(shù)。參數(shù)NOP和NOZ被用于監(jiān)視系統(tǒng)2124。例如，在必需停止任何計(jì)算而不改變輸出的事件中，NOP被使用。NOZ被用來(lái)停止任何計(jì)算以及設(shè)定所有的輸出為0。
參數(shù)V1、V2、V3被用于管理系統(tǒng)2124。例如，為了測(cè)試的目的，這些參數(shù)將提供樣本力電壓，以便驅(qū)動(dòng)各個(gè)力執(zhí)行器2153W、290、以及2153C。參數(shù)QUI是退出到DOS的出口。
力控制器2302被編程以便讀取命令組2320并處理各個(gè)接觸面積程序2180和力程序2184。為了這一目的，力控制器2302可以是Logosol公司銷售的每軸處理容量約為486系列英特爾TM處理器或等同處理容量的可編程信號(hào)處理器(DSP)。此DSP處理器2302具有3個(gè)軸，意味著可以在同一個(gè)時(shí)間TN處理3個(gè)軸。而且，由于力控制器2302被用來(lái)處理為了輸出代表力FP-VW、FM、FP-C的力數(shù)據(jù)所必需的數(shù)據(jù)(在圖40中分別示為FPW、FPR、FPC)，因而不處理其它的數(shù)據(jù)，故機(jī)器控制處理器2110-2不必使用用來(lái)處理為了輸出力數(shù)據(jù)2186所必需的數(shù)據(jù)的PC 2102的處理容量。結(jié)果，機(jī)器處理器2110-2從第一控制系統(tǒng)2100的機(jī)器控制處理器2110為滿足處理器2108可獲得處理器容量而必需執(zhí)行的巨大處理荷載中被解脫出來(lái)。而且，為了對(duì)3個(gè)軸(晶片力FP-W、FP-R、FP-C)同時(shí)執(zhí)行圖43的操作2176和2178，預(yù)計(jì)0.25毫秒將是力控制器2302的典型合計(jì)(或總)時(shí)間。這與為了對(duì)3個(gè)軸(晶片力FP-W、FP-R、FP-C)處理圖43的相同的操作2176和2178，可望處理器2110將需要大約0.15毫秒是可比擬的。對(duì)于每一次必須改變的這些力和三個(gè)軸的每一個(gè)，假設(shè)大量的每秒百萬(wàn)條指令來(lái)處理圖43的相同的操作2176和2178，則可望節(jié)省大約180倍的處理時(shí)間是重要的。
上面表明機(jī)器控制處理器2110-2對(duì)PC 2102的足夠的可獲得處理容量的這種存取主要涉及到提供力控制器2302，因?yàn)檫@種控制器2302不依賴于PC 2102的處理容量，且因?yàn)檫@種控制器2302被用于操作2176和2178的處理(圖43)，和被用于相似操作2200和2202的處理(圖44)。上面還表明這種存取其次才基于初始化信息串2317和命令組2320經(jīng)由RS232連接2304的同時(shí)數(shù)據(jù)傳送。因此，與對(duì)為了執(zhí)行CMP工藝的CMP周期所必需的所有操作的O/S 2106的處理提供優(yōu)先的系統(tǒng)2100相比，系統(tǒng)2124對(duì)PC 2102的處理容量的要求較少。
于是可以理解，除了如圖41所述的之外，第二控制系統(tǒng)2124相似于圖43和44所示的系統(tǒng)2100而執(zhí)行方法的操作。特別是，雖然可以完全在所述的系統(tǒng)2100的機(jī)器控制處理器2110中完成CMP數(shù)據(jù)的處理，且雖然如所述系統(tǒng)2124中的CMP數(shù)據(jù)的處理在機(jī)器控制處理器2110-2與力控制器2302之間被共享，但在各個(gè)系統(tǒng)2100和2124中，圖43的操作2176和2178被執(zhí)行。這些操作2176和2178還用被處理步驟的當(dāng)前數(shù)據(jù)被相似地多次執(zhí)行。于是，例如對(duì)于操作2176和2178，輸入數(shù)據(jù)可能包括代表襯墊209相對(duì)于晶片206或圓盤(pán)218的實(shí)際位置的反饋信號(hào)2154的不同數(shù)值，并包括壓力數(shù)據(jù)2152的相應(yīng)數(shù)值。在第二控制系統(tǒng)2124的操作中，這種輸入數(shù)據(jù)可以代表例如圖42A-42E所述的任何情況以及其它CMP處理情況。
圖39和40示出了力執(zhí)行器2153W、2153C、以及290。上面詳細(xì)描述了力執(zhí)行器290，它可以具有根據(jù)力數(shù)據(jù)2186而施加的氣壓。各個(gè)力執(zhí)行器2153W和2153C可以如圖45或46所示。為方便起見(jiàn)，圖45描述了執(zhí)行器2153W。為了提供對(duì)應(yīng)于晶片206的力數(shù)據(jù)2186的力，力數(shù)據(jù)2186被施加到差分放大器2340。差分放大器2340還被提供有來(lái)自晶片載體208的負(fù)載單元信號(hào)264。信號(hào)264表示載體208上的實(shí)際力FP-WP。結(jié)果，這種力數(shù)據(jù)2186和信號(hào)264代表不同的力，放大器2340于是將輸出信號(hào)2342，表示步驟處理時(shí)所要求的力的改變。信號(hào)2340操縱閥門(mén)，例如連接到氣缸2346的活塞反側(cè)的氣動(dòng)閥門(mén)2344。來(lái)自閥門(mén)2344的空氣可以響應(yīng)于差分信號(hào)2342以二種方式驅(qū)動(dòng)氣缸2346的活塞(未示出)，以便對(duì)力FP-WP進(jìn)行調(diào)節(jié)。負(fù)載單元263又讀取被調(diào)節(jié)了的實(shí)際力。
雖然執(zhí)行器2153C可以與圖45所述相同，圖46示出了一種電磁力執(zhí)行器2153C。電磁力執(zhí)行器2153C可以被用于執(zhí)行器2153W，并且可以如2000年7月4日的美國(guó)專利6083082所公開(kāi)的那樣。例如為了提供對(duì)應(yīng)于圓盤(pán)218的力數(shù)據(jù)2186的力FP-CV，相應(yīng)的力數(shù)據(jù)2186被施加到差分放大器2350。差分放大器2350還被提供有來(lái)自圓盤(pán)頭220負(fù)載單元324的負(fù)載單元信號(hào)326。信號(hào)326表示頭220上的實(shí)際力FP-CV。結(jié)果，這種力數(shù)據(jù)2186和信號(hào)326表示不同的力，放大器于是將輸出信號(hào)2352，表示步驟處理時(shí)所要求的力的改變。信號(hào)2352操縱著如圖46所示可以被操縱向上或向下運(yùn)動(dòng)的電磁馬達(dá)2354的線圈，以便對(duì)力FP-CV進(jìn)行調(diào)節(jié)。負(fù)載單元324又讀取被調(diào)節(jié)了的實(shí)際力。
可以為襯墊運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)2360(圖40)提供圖45或46所示的結(jié)構(gòu)。于是，可以用氣動(dòng)或電磁設(shè)施來(lái)移動(dòng)頭202，以便提供所述的襯墊運(yùn)動(dòng)。
圖47示出了力執(zhí)行器2153W和2153C的最佳實(shí)施方案。特別是當(dāng)圖45所示放大器可以與閥門(mén)2344一起被使用時(shí)，圖47示出了氣缸的另一種結(jié)構(gòu)，稱為雙沖程滾動(dòng)隔板氣缸2370。此氣缸2370可以是Control Air提供的類型，還具有經(jīng)由壓力輸入端口2372(對(duì)于P1)和2374(對(duì)于P2)的差動(dòng)壓力執(zhí)行。各個(gè)端口2372和2 374被連接到二個(gè)滾動(dòng)隔板2376P1和2376P2中的一個(gè)。各個(gè)隔板2376的直徑小于氣缸2370的直徑，并具有凹陷剖面2378。各個(gè)剖面2378可以在各自的壓力P1或P2下進(jìn)一步折疊或展開(kāi)。更詳細(xì)地說(shuō)，當(dāng)壓力P1超過(guò)壓力P2時(shí)，剖面2378P1將展開(kāi)和延長(zhǎng)，迫使活塞2380向下(在圖47中)，以便沿一個(gè)方向提供所需的力。當(dāng)壓力P2超過(guò)壓力P1時(shí)，剖面2378P2將展開(kāi)和延長(zhǎng)，迫使活塞2380向上(在圖47中)，以便沿另一個(gè)方向提供所需的力。直線軸承2382被提供在氣缸2370與活塞桿2380之間。
利用氣缸2370代替圖45中的氣缸2346來(lái)提供對(duì)應(yīng)于晶片206的力數(shù)據(jù)2186的力，此力數(shù)據(jù)2186被施加到差分放大器2340。差分放大器2340被提供有來(lái)自晶片載體208的負(fù)載單元信號(hào)264。結(jié)果，這種力數(shù)據(jù)2186和信號(hào)264表示不同的力，放大器2340于是將輸出信號(hào)2342，表示步驟處理時(shí)所要求的力的改變。信號(hào)2342操縱著閥門(mén)2344。負(fù)載單元263又讀取被調(diào)節(jié)了的實(shí)際力。
附錄A、B、C附錄A用來(lái)確定壓力與接觸面積函數(shù)關(guān)系的變量1.h1數(shù)值。缺省值0。
2.h2數(shù)值。缺省值0。
3.r1數(shù)值。缺省值3.937008英寸(100mm)。
4.r2數(shù)值，重新計(jì)算h4。缺省值4.75英寸。
5.r3數(shù)值。缺省值4.75英寸。
6.r4數(shù)值，重新計(jì)算h4。缺省值4.75英寸。
7.Xgap數(shù)值，重新計(jì)算h4。缺省值0.1英寸。
8.Pwp數(shù)值。缺省值10。
9.Prp數(shù)值。缺省值10。
10.Ppc數(shù)值。缺省值10。
11.Fwp當(dāng)前數(shù)值。缺省值0。
12.Frp當(dāng)前數(shù)值。缺省值0。
13.Fpc當(dāng)前數(shù)值。缺省值0。
14.啟動(dòng)力的計(jì)算。
15.關(guān)斷力的計(jì)算。不改變輸出。
16.關(guān)斷力的計(jì)算并將所有輸出設(shè)定為V0(直流0V)。
附錄B命令組1.H1-返回或設(shè)定h1數(shù)值。缺省值0。
2.H2-返回或設(shè)定h2數(shù)值。缺省值0。
3.R1-返回或設(shè)定r1數(shù)值。缺省值3.937008英寸(100mm)。
4.R2-返回或設(shè)定r2數(shù)值，重新計(jì)算h4。缺省值4.75英寸。
5.R3-返回或設(shè)定r3數(shù)值。缺省值4.75英寸。
6.R4-返回或設(shè)定r4數(shù)值，重新計(jì)算h4。缺省值4.75英寸。
7.GAP-返回或設(shè)定Xgap數(shù)值，重新計(jì)算h4。缺省值0.1英寸8.POSEC-返回當(dāng)前位置，單位為編碼器計(jì)數(shù)。
9.POSIN-返回當(dāng)前位置，單位為英寸。
10.EC1-返回或設(shè)定編碼器的左極限。
11.EC2-返回或設(shè)定編碼器的左極限。
12.LIM-于EC1或高于EC2的最大誤差，單位為編碼器計(jì)數(shù)。
13.IN1-返回或設(shè)定左極限(對(duì)應(yīng)于EC1)，單位為英寸。缺省值4.75英寸。
14.IN2-返回或設(shè)定右極限(對(duì)應(yīng)于EC2)，單位為英寸。
15.WP1-返回或設(shè)定對(duì)應(yīng)于直流0V的Fwp數(shù)值。缺省值0。
16.WP2-返回或設(shè)定對(duì)應(yīng)于直流10V的Fwp數(shù)值。缺省值Fwp(Pwp＝10，h3＝r2)。
17.RP1-返回或設(shè)定對(duì)應(yīng)于直流0V的Frp數(shù)值。缺省值0。
18.RP2-返回或設(shè)定對(duì)應(yīng)于直流10V的Frp數(shù)值。缺省值Frp(Prp＝10，h3＝r2)。
19.PC1-返回或設(shè)定對(duì)應(yīng)于直流0V的Fpc數(shù)值。缺省值0。
20.PC2-返回或設(shè)定對(duì)應(yīng)于直流10V的Fpc數(shù)值。缺省值Fpc(Ppc＝10，h3＝r2+r1)。
21.PWP-返回或設(shè)定Pwp數(shù)值。缺省值10。
22.PRP-返回或設(shè)定Prp數(shù)值。缺省值10。
23.PPC-返回或設(shè)定Ppc數(shù)值。缺省值10。
24.FWP-返回當(dāng)前Fwp數(shù)值。缺省值0。
25.FRP-返回當(dāng)前Frp數(shù)值。缺省值0。
26.FPC-返回當(dāng)前Fpc數(shù)值。缺省值0。
27.V0-返回或設(shè)定最小輸出電壓，缺省值0800h(直流0V)。
28.V10-返回或設(shè)定最大輸出電壓，缺省值0fffh(直流10V)。
29.POW-啟動(dòng)力的計(jì)算。
30.NOP-關(guān)斷力的計(jì)算。不改變輸出。
31.NOZ-關(guān)斷力的計(jì)算并將所有輸出設(shè)定為V0(直流0V)。
32.V1-輸出單位為伏特的給定數(shù)值到第一板。僅僅當(dāng)力的計(jì)算被關(guān)斷時(shí)才工作。
33.V2-輸出單位為伏特的給定數(shù)值到第二板。僅僅當(dāng)力的計(jì)算被關(guān)斷時(shí)才工作。
34.V3-輸出單位為伏特的給定數(shù)值到第三板。僅僅當(dāng)力的計(jì)算被關(guān)斷時(shí)才工作。
35.QUI-退出到DOS。
附錄C假設(shè)(a)晶片外徑。中心位于點(diǎn)
上的直徑r1的圓。
h1＝0·英寸；晶片頭中心的x座標(biāo)。
r1＝100·mm；晶片的半徑y(tǒng)1(x):=-x2+2·x·h1-h12+r12;]]>晶片外徑的方程。
(b)扣環(huán)外徑。中心位于點(diǎn)
上的直徑r2的圓。
h2＝0·英寸；扣環(huán)中心的x座標(biāo)。
r2＝1.75·英寸；扣環(huán)的半徑y(tǒng)2(x):=-x2+2·x·h2-h22+r22;]]>扣環(huán)外徑的方程。
(c)襯墊外徑。直徑r3的圓，其中心可為點(diǎn)[r2，0]到點(diǎn)[r2+r1，0]范圍內(nèi)。
h3＝r2·(r2+0.25·英寸)--(r2+r1)；襯墊中心的x座標(biāo)。
r3＝4.75·英寸；襯墊的半徑。
y3(x,h3):=-x2+2·x·h3-h32+r32;]]>襯墊外徑的方程。
(d)襯墊調(diào)節(jié)器外徑。中心位于點(diǎn)[r2+xgap+r4，0]上的直徑r4的圓。
xgap＝0.1·英寸；扣環(huán)與調(diào)節(jié)頭之間的間距。
r4＝4.75·英寸；襯墊調(diào)節(jié)器的半徑。
h4＝r2+xgap+r4；襯墊調(diào)節(jié)器中心的x座標(biāo)。
y4(x):=-x2+2·x·h4-h42+r42;]]>襯墊調(diào)節(jié)器外徑的方程求
(a)當(dāng)r3的中心從[r2，0]改變到[2(r2)，0]時(shí)，表示圓r3與圓r1的相交面積的函數(shù)。
(b)當(dāng)r3的中心從[r2，0]改變到[2(r2)，0]時(shí)，表示圓r3與圓r2的相交面積的函數(shù)。
(c)當(dāng)r3的中心從[r2，0]改變到[2(r2)，0]時(shí)，表示圓r3與圓r4的相交面積的函數(shù)。
解一般圓方程(x-h)2+(y-k)2＝r2或y(x):=k+-x2+2·x·h-h2+r2]]>僅對(duì)曲線的正側(cè)。
二個(gè)一般圓曲線的相交k1＝k2＝0；二個(gè)圓的中心都位于x軸上。
(x1-h1)2+y12＝r12；曲線1的方程(x2-h2)2+y22＝r22；曲線2的方程
r12-(x1-h1)2＝r22-(x2-h2)2； 因?yàn)閥1＝y(tǒng)2r12-(xint-h1)2＝r22-(xint-h2)2； 因?yàn)閤1＝x2＝xint 這是二個(gè)圓相交點(diǎn)的x座標(biāo)。
一個(gè)圓的扇形的面積由下式給定As=r2·[(x·θ180)-sin(θ)]2]]>其中θ的單位為度。
但用勾股定理sin(12·θ)=-x2+2·x·h-h2+r2r2]]>求解角度θθ=2·asin[(-x2+2·x·h-h2+r2)(12)r]]]>
將角度代入上述扇形公式As=r2·(θ-sin(θ))2]]>其中θ的單位為弧度 其中x是離相交弦原點(diǎn)的距離而h是圓的x座標(biāo)。
晶片與襯墊相交xwp(h3):=-12·(r12-h12-r32+h32)(h1-h3)]]>
Aw(xwp):=12·r12·[2·asin[(-xwp2+2·xwp·h1-h12+r12)(12)r1]-sin[2·asin[(-xwp2+2·xwp·h1-h12+r12)(12)r1]]]]]>Ap1(xwp,h3):=12·r32·[2·asin[(-xwp2+2·xwp·h3-h32+r32)(12)r3]-sin[2·asin[(-xwp2+2·xwp·h3-h32+r32)(12)r3]]]]]>于是，晶片與襯底的相交面積等于Awp(xwp，h3)＝(Aw(xwp)+Ap1(xwp，h3)) Aw‾[-12·(r12-h12-r32+h32)(h1-h3)]·1in2]]>Apl-----[-12·(r12-h12-r32+h32)(h1-h3)]·1in2]]>Awp·······[-12·(r12-h12-r32+h32)(h1-h3)]·1in2]]>
扣環(huán)與襯墊相交xrp(h3):=-12·(r22-h22-r32+h32)(h2-h3)]]> xrp‾(h3)·1in]]>xwp-----(h3)·1in]]>Ar(xrp):=12·r22·[2·asin[(-xrp2+2·xrp·h2-h22+r22)(12)r2]-sin[2·asin[(-xrp2+2·xrp·h2-h22+r22)(12)r2]]]]]>扣環(huán)與襯底相交的面積等于Arp(xrp，xwp，h3)＝2·Ar(xrp)-Awp(xwp，h3)
2·Ax········[-12·(r22-h22-r32+h32)(h2-h3)]·1in2]]>Awp-----[-12·(r12-h12-r32+h32)(h1-h3),h3]·1in2]]>Arp----[-12·(r22-h22-r32+h32)(h2-h3),-12·(r12-h12-r32+h32)(h1-h3),h3]·1in2]]>襯墊與襯墊調(diào)節(jié)器的相交xpc(h3):=-12·(r32-h32-r42+h42)(h3-h4)]]>Ap3(xpc,h3):=12·r32·[2·asin[(-xpc2+2·xpc·h3-h32+r32)(12)r3]-sin[2·asin[(-xpc2+2·xpc·h3-h32+r32)(12)r3]]]]]>
襯墊與襯墊調(diào)節(jié)器相交的面積等于Apc(xpc，h3)＝2·Ap3(xpc，h3) Apc‾[-12·(r32-h32-r42+h42)(h3-h4),h3]·1in2]]>所有3個(gè)力軸的力～襯墊位置P=FA----i:=0..2]]>
Pw＝0·psi，1·psi..10·psiPwi:=]]>
Pc＝0·psi，0.1·psi..2·psiPr＝0·psi，0.1·psi..10·psiF(A，Pw)＝Pw·AF[[Apc[-12·(r32-h32-r42+h42)(h3-h4),h3]],Pw]i=]]>
1bf[Apc[-12·(r32-h32-r42+h42)(h3-h4),h3]]=]]>
in2Pwi=]]>
psi
雖然為了清楚理解的目的已經(jīng)詳細(xì)地描述了上述本發(fā)明，但顯然，在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)可以進(jìn)行某些改變和修正。因此，這些實(shí)施方案被認(rèn)為是說(shuō)明性的而非限制性的，且本發(fā)明不局限于此處給出的細(xì)節(jié)，而是可以在所附權(quán)利要求的范圍和同等物中進(jìn)行修正。
權(quán)利要求
1.一種用來(lái)處理數(shù)據(jù)的裝置，此數(shù)據(jù)用于控制在化學(xué)機(jī)械拋光操作步驟中待要施加到晶片和拋光墊接觸面積的壓力，所述裝置包含第一處理器，它被編程為提供代表拋光步驟中待要施加到接觸面積的壓力的壓力數(shù)據(jù)；以及第二處理器，它被編程為處理代表處于重疊接觸位置的晶片與襯墊之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)，以便提供代表處于重疊接觸位置的晶片與襯墊之間的接觸面積值的面積數(shù)據(jù)；第二處理器還被編程為處理面積數(shù)據(jù)和壓力數(shù)據(jù)，以便提供代表在序列的拋光步驟中待要施加到接觸面積的力數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，第二處理器具有足以實(shí)時(shí)控制化學(xué)機(jī)械拋光操作中待要施加到晶片與拋光墊接觸面積的壓力的處理容量，根據(jù)化學(xué)機(jī)械拋光過(guò)程中壓力變化的數(shù)值、壓力改變的時(shí)間變率、晶片與襯墊之間進(jìn)入重疊位置的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的頻率、相對(duì)運(yùn)動(dòng)的速率、以及描述非時(shí)間相關(guān)動(dòng)作的處理點(diǎn)，來(lái)確定處理容量的充分性。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，第二處理器被編程為僅僅處理代表處于重疊接觸位置的晶片與襯墊之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)，以便提供代表處在重疊位置的晶片與襯墊之間接觸面積的數(shù)值的面積數(shù)據(jù)，以及面積數(shù)據(jù)，和壓力數(shù)據(jù)。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，各個(gè)晶片和襯墊被構(gòu)造成具有以圓的半徑確定的各自接觸面積的圓片，且其中第二處理器的編程以僅僅一個(gè)變量的形式確定了各個(gè)晶片和襯墊的圓的可能重疊的接觸面積；第二處理器的編程還以僅僅代表接觸面積和壓力的數(shù)值的數(shù)據(jù)確定了力。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，存在著代表晶片與襯墊之間進(jìn)入相繼的重疊位置的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)序列，且其中存在著對(duì)應(yīng)于各個(gè)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)項(xiàng)的壓力數(shù)據(jù)項(xiàng)，且其中第一處理器被編程為處理各個(gè)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的順序項(xiàng)；第一處理器被編程為一次將一個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)項(xiàng)輸入到第二處理器，使這一項(xiàng)被連同對(duì)應(yīng)于這一相對(duì)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)的所有壓力數(shù)據(jù)項(xiàng)輸入；以及第二處理器被編程為同時(shí)處理一個(gè)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)項(xiàng)以及對(duì)應(yīng)的壓力數(shù)據(jù)項(xiàng)。
6.一種用來(lái)控制在化學(xué)機(jī)械拋光操作中待要施加到晶片和拋光墊第一接觸面積的第一壓力的裝置，此壓力根據(jù)確定待要施加到第一接觸面積的力的數(shù)值的力數(shù)據(jù)而被施加，此裝置包含驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，它被構(gòu)型成引起晶片與襯墊之間進(jìn)入重疊位置的相對(duì)運(yùn)動(dòng)；中央處理器，用來(lái)處理數(shù)據(jù)，以便確定化學(xué)機(jī)械拋光操作，此數(shù)據(jù)包括命令，以驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)來(lái)引起相對(duì)運(yùn)動(dòng)，此數(shù)據(jù)還代表待要施加到晶片與拋光墊的第一接觸面積的壓力；反饋電路，用來(lái)提供代表相對(duì)運(yùn)動(dòng)增量的輸出信號(hào)；以及與中央處理器分隔開(kāi)的力控制處理器，此控制器響應(yīng)于壓力數(shù)據(jù)和響應(yīng)于代表實(shí)際相對(duì)運(yùn)動(dòng)的輸出信號(hào)，此力控制器相繼處理接觸面積程序和力程序，以提供代表待要施加到晶片與襯墊的一個(gè)第一接觸面積的力的力數(shù)據(jù)。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其中，力控制處理器在二個(gè)階段中提供力數(shù)據(jù)，第一階段響應(yīng)于輸出信號(hào)來(lái)提供代表接觸面積的數(shù)值的面積數(shù)據(jù)，第二階段響應(yīng)于壓力數(shù)據(jù)和接觸面積數(shù)據(jù)來(lái)提供力數(shù)據(jù)。
8.如權(quán)利要求6所述的裝置，還包含晶片的載體，此載體包括直線軸承組件，它阻止晶片響應(yīng)于所述力而傾斜的傾向；此組件還包括安裝在直線軸承組件上處于可以感測(cè)接觸面積上的力的位置的傳感器，此傳感器提供力的大小的準(zhǔn)確指示。
9.如權(quán)利要求6所述的裝置，其中，扣環(huán)被提供來(lái)定向晶片，此裝置還控制待要施加到環(huán)與襯墊第二接觸面積的第二壓力、引起環(huán)與襯墊的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，此裝置還包含中央處理器進(jìn)一步處理代表第二壓力的數(shù)值的第二壓力數(shù)據(jù)；力控制處理器進(jìn)一步響應(yīng)于第二壓力數(shù)據(jù)和響應(yīng)于代表晶片與襯墊相對(duì)運(yùn)動(dòng)的輸出信號(hào)，此力控制器還相繼處理接觸面積程序和力程序，以便提供代表待要施加到環(huán)與襯墊的第二接觸面積的力的第二力數(shù)據(jù)。
10.如權(quán)利要求6所述的裝置，其中，襯墊調(diào)節(jié)圓盤(pán)被提供來(lái)調(diào)節(jié)襯墊，此裝置還控制待要施加到圓盤(pán)與襯墊的第二接觸面積的第二壓力、引起圓盤(pán)與襯墊的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，此裝置還包含中央處理器進(jìn)一步處理代表第二壓力的數(shù)值的第二壓力數(shù)據(jù)；力控制處理器進(jìn)一步響應(yīng)于第二壓力數(shù)據(jù)和響應(yīng)于代表晶片與襯墊相對(duì)運(yùn)動(dòng)的輸出信號(hào)，此力控制器還相繼處理接觸面積程序和力程序，以便提供代表待要施加到圓盤(pán)與襯墊第二接觸面積的力的第二力數(shù)據(jù)。
11.一種用來(lái)保持在化學(xué)機(jī)械拋光操作中待要施加到晶片和拋光墊各自的接觸面積的恒定壓力的裝置，此裝置包含驅(qū)動(dòng)器，用來(lái)引起晶片與襯墊之間進(jìn)入多個(gè)不同的重疊位置的相對(duì)運(yùn)動(dòng)；力施加系統(tǒng)，用來(lái)促使晶片和襯墊彼此靠近，從而在各個(gè)不同的重疊位置，各個(gè)接觸面積處于接觸，并具有不同的數(shù)值，此系統(tǒng)能夠提供不同的推進(jìn)力；反饋電路，用來(lái)提供代表相對(duì)運(yùn)動(dòng)的各個(gè)第一和第二增量的第一和第二輸出信號(hào)，第一和第二增量處于分隔開(kāi)的第一和第二時(shí)間；中央處理器，它被編程為響應(yīng)于第一輸出信號(hào)而計(jì)算第一位置數(shù)據(jù)，第一位置數(shù)據(jù)代表第一時(shí)間的實(shí)際相對(duì)運(yùn)動(dòng)，中央處理器還被編程為響應(yīng)于第二輸出信號(hào)而計(jì)算第二位置數(shù)據(jù)，第二位置數(shù)據(jù)代表第二時(shí)間的實(shí)際相對(duì)運(yùn)動(dòng)，中央處理器還被編程為計(jì)算代表待要保持恒定壓力的壓力數(shù)據(jù)；以及與中央處理器分隔開(kāi)的力控制器，此控制器被編程為將第一位置數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成代表在第一時(shí)間的第一接觸面積的數(shù)值的第一面積數(shù)據(jù)，此力控制器還被編程為處理第一面積數(shù)據(jù)和壓力數(shù)據(jù)，以便輸出代表在第一時(shí)間要施加到第一接觸面積的第一力的第一力數(shù)據(jù)；力施加系統(tǒng)，它響應(yīng)于用來(lái)以第一力促使晶片和襯墊彼此靠近的第一力數(shù)據(jù)，以提供在第一時(shí)間在第一接觸面積上的恒定壓力；力控制器還被編程為將第二位置數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成代表在第二時(shí)間的第二接觸面積的數(shù)值的第二面積數(shù)據(jù)，此力控制器還被編程為處理第二面積數(shù)據(jù)和壓力數(shù)據(jù)，以便輸出代表在第二時(shí)間要施加到第二接觸面積的第二力的第二力數(shù)據(jù)；力施加系統(tǒng)，它響應(yīng)于用來(lái)以第二力促使晶片和襯墊彼此靠近的第二力數(shù)據(jù)，以便提供在第一時(shí)間在第二接觸面積上的恒定壓力。
12.一種在化學(xué)機(jī)械拋光操作中控制待要施加到晶片和拋光墊接觸面積的壓力的方法，此裝置包含下列操作提供第一處理器，以便輸入代表拋光步驟中待要施加到接觸面積的壓力的壓力數(shù)據(jù)；提供第一處理器之外的專用處理器，以便僅僅處理3類數(shù)據(jù)，一類數(shù)據(jù)是代表處于重疊接觸位置的晶片與襯墊之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)，壓力數(shù)據(jù)是第二類數(shù)據(jù)；利用專用處理器，計(jì)算代表處于重疊位置的晶片與襯墊之間的接觸面積的數(shù)值的面積數(shù)據(jù)，此面積數(shù)據(jù)是第三類數(shù)據(jù)；以及利用專用處理器，處理面積數(shù)據(jù)和壓力數(shù)據(jù)，以便計(jì)算代表在序列的拋光步驟中待要施加到接觸面積的力的力數(shù)據(jù)。
13.一種確定用來(lái)處理數(shù)據(jù)的處理器的可獲得處理容量的數(shù)值的方法，所述處理數(shù)據(jù)可以控制在化學(xué)機(jī)械拋光操作中要施加到晶片和拋光墊接觸面積的壓力的方法，它包含下列操作化學(xué)機(jī)械拋光中的特征化步驟，該特征化步驟是根據(jù)足以控制化學(xué)機(jī)械拋光過(guò)程中要施加到晶片和拋光墊接觸面積的壓力的速率下的實(shí)時(shí)處理步驟所需的現(xiàn)有處理容量進(jìn)行的，該特征化步驟與針對(duì)下列步驟的特征的至少之一有關(guān)壓力變化的數(shù)值，或壓力改變的時(shí)間變率，或晶片與襯墊之間進(jìn)入重疊位置的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的頻率，或相對(duì)運(yùn)動(dòng)的速率；以及對(duì)于各個(gè)所述至少一個(gè)特征，確定控制化學(xué)機(jī)械拋光操作步驟中要施加到晶片和拋光墊接觸面積的壓力所必需的實(shí)時(shí)處理步驟數(shù)據(jù)所要求的現(xiàn)有處理容量的數(shù)值。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述處理被提供有代表拋光步驟中待要施加到接觸面積的壓力的壓力數(shù)據(jù)的輸入；且其中，對(duì)僅僅處理三類數(shù)據(jù)的專用處理器執(zhí)行確定數(shù)據(jù)的操作，一類數(shù)據(jù)是代表處于重疊接觸位置的晶片與襯墊之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)，壓力數(shù)據(jù)是第二類數(shù)據(jù)，而第三類數(shù)據(jù)是代表處于重疊位置的晶片與襯墊之間接觸面積的數(shù)值的面積數(shù)據(jù)；且其中，還對(duì)計(jì)算面積數(shù)據(jù)的專用處理器執(zhí)行確定數(shù)值的操作，然后處理面積數(shù)據(jù)和壓力數(shù)據(jù)，以便計(jì)算代表在序列的拋光步驟中待要施加到接觸面積的力的力數(shù)據(jù)。
15.一種用來(lái)處理數(shù)據(jù)的裝置，此數(shù)據(jù)用于控制在化學(xué)機(jī)械拋光操作中待要施加到晶片和拋光墊接觸面積的壓力，此裝置包含處理器，它被編程為處理代表晶片與襯墊之間進(jìn)入重疊位置的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)，以便提供代表處于重疊接觸位置的晶片與襯墊之間的接觸面積的數(shù)值的面積數(shù)據(jù)；處理器還被編程為處理面積數(shù)據(jù)和代表待要被控制的壓力的數(shù)據(jù)，以便提供代表在相對(duì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中待要施加到接觸面積的力的力數(shù)據(jù)。
16.如權(quán)利要求15所述的裝置，其中，存在著代表晶片與襯墊之間進(jìn)入相繼重疊位置的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)的序列，且其中對(duì)于代表晶片與襯墊之間的一種相對(duì)運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)的各個(gè)序列項(xiàng)，處理器處理數(shù)據(jù)，并相繼提供代表處于重疊位置的接觸面積的數(shù)值的各個(gè)面積數(shù)據(jù)；且處理器還處理各個(gè)相繼的獨(dú)立面積數(shù)據(jù)和代表在相應(yīng)的當(dāng)前順序時(shí)間待要控制的壓力的數(shù)據(jù)的當(dāng)時(shí)-現(xiàn)在各個(gè)項(xiàng)，以便順序提供代表在相對(duì)運(yùn)動(dòng)中待要相繼施加到接觸面積的力的力數(shù)據(jù)。
17.如權(quán)利要求16所述的裝置，其中，在代表晶片與襯墊之間進(jìn)入相繼重疊位置的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)的序列中，壓力數(shù)據(jù)表示未被改變的壓力，且其中對(duì)于代表晶片與襯墊之間一種相對(duì)運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)的各個(gè)順序項(xiàng)，處理器處理數(shù)據(jù)項(xiàng)，并相繼提供代表處于重疊位置的接觸面積的數(shù)值的單獨(dú)面積數(shù)據(jù)；且處理器還處理各個(gè)相繼的單獨(dú)面積數(shù)據(jù)和壓力數(shù)據(jù)，以便相繼提供代表在相對(duì)運(yùn)動(dòng)中待要相繼施加到接觸面積的力的力數(shù)據(jù)。
18.如權(quán)利要求15所述的裝置，其中，存在著代表不同壓力的數(shù)據(jù)序列，且其中對(duì)于壓力數(shù)據(jù)的各個(gè)順序項(xiàng)，處理器處理當(dāng)前壓力數(shù)據(jù)項(xiàng)以及代表處于重疊位置的當(dāng)前接觸面積值的數(shù)據(jù)，以便相繼提供代表待要相繼施加到接觸面積的力的力數(shù)據(jù)。
19.如權(quán)利要求15所述的裝置，其中所述處理器具有處理容量極限，且為表明處理器是否能夠在足以控制在化學(xué)機(jī)械拋光操作中待要施加到晶片和拋光墊接觸面積的壓力的速率下進(jìn)行實(shí)時(shí)處理的規(guī)范而提供了數(shù)據(jù)，此規(guī)范包括壓力變化的數(shù)值、壓力改變的時(shí)間變率、晶片與襯墊之間進(jìn)入重疊位置的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的頻率、以及相對(duì)運(yùn)動(dòng)的速率。
20.一種用來(lái)控制在化學(xué)機(jī)械拋光操作中待要施加到晶片和拋光墊的第一接觸面積的第一壓力的裝置，此壓力根據(jù)確定待要施加到第一接觸面積的力的數(shù)值的力數(shù)據(jù)而被施加，此裝置包含驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，它被構(gòu)型成引起晶片與襯墊之間進(jìn)入重疊位置的相對(duì)運(yùn)動(dòng)；中央處理器，用來(lái)處理數(shù)據(jù)，以確定化學(xué)機(jī)械拋光操作，此數(shù)據(jù)包括為進(jìn)行相對(duì)運(yùn)動(dòng)而給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的命令，此數(shù)據(jù)還代表待要施加到晶片與拋光墊的第一接觸面積的壓力；以及反饋電路，用來(lái)提供代表相對(duì)運(yùn)動(dòng)增量的輸出信號(hào)；中央處理器，它響應(yīng)于壓力數(shù)據(jù)并響應(yīng)于代表實(shí)際相對(duì)運(yùn)動(dòng)的輸出信號(hào)，此中央處理器相繼處理接觸面積程序和力程序以提供代表待要施加到晶片與襯墊的所述接觸面積的力的力數(shù)據(jù)。
21.如權(quán)利要求20所述的裝置，其中，中央處理器在二個(gè)階段中提供力數(shù)據(jù)，第一階段響應(yīng)于輸出信號(hào)來(lái)提供代表接觸面積的數(shù)值的面積數(shù)據(jù)，第二階段響應(yīng)于壓力數(shù)據(jù)和接觸面積數(shù)據(jù)來(lái)提供力數(shù)據(jù)。
22.如權(quán)利要求20所述的裝置，還包含晶片的載體，此載體包括直線軸承組件，該直線軸承組件阻止晶片響應(yīng)于力而傾斜的傾向；此組件還包括安裝在直線軸承組件上處于一個(gè)可感測(cè)所述接觸面積上的力的位置的傳感器，此傳感器提供力的大小的準(zhǔn)確指示。
23.一種用來(lái)保持在化學(xué)機(jī)械拋光操作中待要施加到晶片和拋光墊的各個(gè)接觸面積的恒定壓力的裝置，此裝置包含驅(qū)動(dòng)器，用來(lái)引起晶片與襯墊之間進(jìn)入多個(gè)不同的重疊位置的相對(duì)運(yùn)動(dòng)；力施加系統(tǒng)，用來(lái)促使晶片和襯墊彼此靠近，以便在各個(gè)不同的重疊位置，各個(gè)接觸面積處于接觸，并具有不同的數(shù)值，此系統(tǒng)能夠提供不同的推進(jìn)力；反饋電路，用來(lái)提供代表相對(duì)運(yùn)動(dòng)的各個(gè)第一和第二增量的第一和第二輸出信號(hào)，第一和第二增量處于分隔開(kāi)的第一和第二時(shí)間；中央處理器，它被編程為響應(yīng)于第一輸出信號(hào)而計(jì)算第一位置數(shù)據(jù)，第一位置數(shù)據(jù)代表第一時(shí)間時(shí)的實(shí)際相對(duì)運(yùn)動(dòng)；中央處理器還被編程為響應(yīng)于第二輸出信號(hào)而計(jì)算第二位置數(shù)據(jù)，第二位置數(shù)據(jù)代表第二時(shí)間時(shí)的實(shí)際相對(duì)運(yùn)動(dòng)；中央處理器還被編程為計(jì)算代表待要保持恒定壓力的壓力數(shù)據(jù)；中央處理器還被編程為將第一位置數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成代表在第一時(shí)間的第一接觸面積的數(shù)值的第一面積數(shù)據(jù)；中央處理器還被編程為處理第一面積數(shù)據(jù)和壓力數(shù)據(jù)，以便輸出代表在第一時(shí)間要施加到第一接觸面積的第一力的第一力數(shù)據(jù)；力施加系統(tǒng)，它響應(yīng)于用來(lái)以第一力促使晶片和襯墊彼此靠近的第一力數(shù)據(jù)，以便提供在第一時(shí)間第一接觸面積上的恒定壓力；中央處理器還被編程為將第二位置數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成代表在第二時(shí)間的第二接觸面積的數(shù)值的第二面積數(shù)據(jù)；中央處理器還被編程為處理第二面積數(shù)據(jù)和壓力數(shù)據(jù)，以便輸出代表在第二時(shí)間要施加到第二接觸面積的第二力的第二力數(shù)據(jù)；力施加系統(tǒng)，它響應(yīng)于用來(lái)以第二力促使晶片和襯墊彼此靠近的第二力數(shù)據(jù)，以便提供在第一時(shí)間的第二接觸面積上的恒定壓力。
24.一種控制在化學(xué)機(jī)械拋光操作中待要施加到晶片和拋光墊的接觸面積的壓力的方法，此裝置包含下述操作處理代表晶片與襯墊之間進(jìn)入重疊位置的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)，以便輸出代表重疊位置中晶片與襯墊之間的接觸面積的數(shù)值的面積數(shù)據(jù)；處理面積數(shù)據(jù)和代表待要控制的壓力的數(shù)據(jù)，以便提供代表在相對(duì)運(yùn)動(dòng)中待要施加到接觸面積的力的力數(shù)據(jù)。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，包含下列進(jìn)一步操作提供代表晶片與襯墊之間進(jìn)入相繼重疊位置的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)的序列；對(duì)于代表晶片與襯墊之間一種相對(duì)運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)的各個(gè)順序項(xiàng)，處理數(shù)據(jù)項(xiàng)，對(duì)應(yīng)于一種相對(duì)運(yùn)動(dòng)提供代表處于重疊位置的接觸面積的數(shù)值的單獨(dú)面積數(shù)據(jù)項(xiàng)；對(duì)于代表晶片與襯墊之間一種相對(duì)運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)的各個(gè)順序項(xiàng)，處理數(shù)據(jù)項(xiàng)，對(duì)應(yīng)于一種相對(duì)運(yùn)動(dòng)提供代表待要施加到處于重疊位置的各個(gè)接觸面積上的壓力的數(shù)值的單獨(dú)面積數(shù)據(jù)項(xiàng)；以及處理各個(gè)單獨(dú)的面積數(shù)據(jù)項(xiàng)和對(duì)應(yīng)的各個(gè)壓力數(shù)據(jù)項(xiàng)，以便提供代表在相對(duì)運(yùn)動(dòng)中待要相繼施加到接觸面積的力的力數(shù)據(jù)。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，其中，在代表晶片與襯墊之間進(jìn)入相繼重疊位置的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)的序列中，壓力數(shù)據(jù)代表未被改變的壓力，此方法包含下列進(jìn)一步操作對(duì)于代表晶片與襯墊之間一種相對(duì)運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)的各個(gè)順序項(xiàng)，處理數(shù)據(jù)項(xiàng)，以便順序提供代表處于重疊位置的接觸面積的數(shù)值的單獨(dú)面積數(shù)據(jù)；以及處理各個(gè)順序的單獨(dú)面積數(shù)據(jù)和壓力數(shù)據(jù)，以便順序提供代表在相對(duì)運(yùn)動(dòng)中待要相繼施加到接觸面積的力的力數(shù)據(jù)。
27.如權(quán)利要求24所述的方法，其中，存在著代表不同壓力的序列，此方法包含下列進(jìn)一步操作對(duì)于壓力數(shù)據(jù)的各個(gè)順序項(xiàng)，處理當(dāng)前壓力數(shù)據(jù)項(xiàng)以及代表處于重疊位置的接觸面積的當(dāng)前數(shù)值的數(shù)據(jù)，以便順序提供代表待要順序施加到接觸面積的力的力數(shù)據(jù)。
28.一種確定用第一處理器還是用第二處理器來(lái)處理數(shù)據(jù)以便控制在化學(xué)機(jī)械拋光操作中待要施加到晶片與拋光墊的接觸面積的壓力的方法，此方法包含下列操作提供現(xiàn)有處理容量的至少一個(gè)極限，其表明第一處理器還是第二處理器能夠以足以控制化學(xué)機(jī)械拋光操作過(guò)程中待要施加到晶片與拋光墊的接觸面積的壓力的速率進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，此處理容量的至少一個(gè)極限是基于下列特性中的至少一個(gè)壓力變化的數(shù)值，或壓力改變的時(shí)間變率，或晶片與襯墊之間進(jìn)入重疊位置的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的頻率，或相對(duì)運(yùn)動(dòng)的速率；以及將第二處理器選擇為具有足夠的用于數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理的現(xiàn)有處理容量，以便控制在具有要求最大現(xiàn)有的處理容量的特性的化學(xué)機(jī)械拋光操作中待要施加到晶片與拋光墊的接觸面積的壓力。
全文摘要
化學(xué)機(jī)械拋光系統(tǒng)和方法，執(zhí)行用來(lái)使拋光墊(202)相對(duì)于晶片(206)和扣環(huán)(282)運(yùn)動(dòng)以及用來(lái)施加化學(xué)機(jī)械拋光操作的壓力的指令。拋光墊位置的反饋與所希望的可變力輸入的確定相協(xié)調(diào)，借以改變晶片(206)、襯墊調(diào)節(jié)圓盤(pán)(220)、扣環(huán)(282)被分別推進(jìn)與拋光墊(202)相接觸的面積，從而各個(gè)這一面積上的壓力被分別控制。根據(jù)有關(guān)指令特性的規(guī)范來(lái)評(píng)估處理荷載。若規(guī)范未被超過(guò)，則中央化學(xué)機(jī)械拋光處理器(2106)被用于處理。若任何規(guī)范被超過(guò)，則用力控制器(2302)由中央化學(xué)機(jī)械拋光處理器分別進(jìn)行力的確定，且中央處理器(2106)安排數(shù)據(jù)傳送到力控制器。
文檔編號(hào)B24B41/06GK1655906SQ01817778
公開(kāi)日2005年8月17日 申請(qǐng)日期2001年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月22日
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