JP2020003083A - 温度調整された加熱流体および冷却流体を熱交換器に供給するシステム、および研磨装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】コストと設置スペースの増加を抑えつつ、所望の温度に調整された加熱流体および冷却流体を所望の流量で熱交換器に供給するシステムを提供する。【解決手段】システム30は、加熱流体を貯留する加熱流体タンク32と、冷却流体を貯留する冷却流体タンク52と、熱交換器11と加熱流体タンク32との間で、加熱流体を循環させる加熱流体循環ライン31と、熱交換器11と冷却流体タンク52との間で、冷却流体を循環させる冷却流体循環ライン51と、加熱流体タンク32および冷却流体タンク52と熱交換可能に配置された少なくとも1つのペルチェ素子20と、ペルチェ素子20の動作を制御して、加熱流体の温度、および冷却流体の温度を調整する制御部40と、を備える。【選択図】図1
Description
本発明は、温度調整された加熱流体および冷却流体を熱交換器に供給するシステムに関し、特に、研磨装置の研磨パッドの表面温度を調整するための熱交換器に、所望の温度に調整された加熱流体および冷却流体を供給するシステムに関する。さらに、本発明は、このようなシステムを備えた研磨装置に関する。
CMP(Chemical Mechanical Polishing)装置は、半導体デバイスの製造において、ウェーハの表面を研磨する工程に使用される。CMP装置は、ウェーハを研磨ヘッドで保持してウェーハを回転させ、さらに回転する研磨テーブル上の研磨パッドにウェーハを押し付けてウェーハの表面を研磨する。研磨中、研磨パッドには研磨液(スラリー)が供給され、ウェーハの表面は、研磨液の化学的作用と研磨液に含まれる砥粒の機械的作用により平坦化される。
ウェーハの研磨レートは、ウェーハの研磨パッドに対する研磨荷重のみならず、研磨パッドの表面温度にも依存する。これは、ウェーハに対する研磨液の化学的作用が温度に依存するからである。したがって、半導体デバイスの製造においては、ウェーハの研磨レートを上げて更に一定に保つために、ウェーハ研磨中の研磨パッドの表面温度を最適な値に保つことが重要とされる。
そこで、研磨パッドの表面温度を調整するためにパッド温度調整装置が従来から使用されている(例えば、特許文献1参照)。図6は、従来のパッド温度調整装置を示す模式図である。図6に示すように、パッド温度調整装置105は、研磨パッド103の表面温度を調整するための流体が流れる流路が内部に形成された熱交換器111と、温度調整された加熱流体および冷却流体を熱交換器111に供給する流体供給システム130とを備えている。
流体供給システム130は、温度調整された加熱流体を貯留する加熱流体タンク132と、加熱流体タンク132と熱交換器111とを連結する加熱流体供給ライン133および加熱流体戻りライン134とを備えている。温度調整された加熱流体は、加熱流体タンク132から加熱流体供給ライン133を通じて熱交換器111に供給され、熱交換器111内を流れ、そして熱交換器111から加熱流体戻りライン134を通じて加熱流体タンク132に戻される。加熱流体供給ライン133には、第1開閉弁141および第1流量制御弁142が取り付けられており、第1流量制御弁142によって、加熱流体タンク132から熱交換器111に供給される加熱流体の流量が調整される。
流体供給システム130は、熱交換器111に接続された冷却流体供給ライン153および冷却流体排出ライン154をさらに備えている。冷却流体供給ライン153は、CMP装置が設置される工場のユーティリティ配管の1つである冷却流体供給配管180に接続され、冷却流体排出ライン154は、CMP装置が設置される工場のユーティリティ配管の1つである冷却流体戻り配管181に接続されている。冷却流体供給配管180を流れる冷却流体は、冷却流体供給ライン153を通じて熱交換器111に供給され、熱交換器111内を流れ、そして熱交換器111から冷却流体排出ライン154を通じて冷却流体戻り配管181に戻される。冷却流体供給ライン153には、第2開閉弁155および第2流量制御弁156が取り付けられており、第2流量制御弁156によって、冷却流体供給配管180から熱交換器111に供給される冷却流体の流量が調整される。
第1流量制御弁142および第2流量制御弁156が加熱流体の流量および冷却流体の流量を変化させると、熱交換器111の温度が変化する。熱交換器111は研磨パッド103との間で熱交換を行い、結果として研磨パッド103の表面温度が変化する。したがって、パッド温度調整装置105によって、ウェーハ研磨中の研磨パッド103の表面温度を所望の温度に維持することができる。
工場に設置される冷却流体供給配管180を流れる冷却流体の温度は一定に保たれている。したがって、一定の温度に維持された冷却流体で研磨パッド103の温度を精密に調整するためには、冷却流体を所望の流量で熱交換器111に供給する必要がある。例えば、一定の温度に維持された冷却流体で研磨パッド103の温度を急速に低下させるためには、大量の冷却流体を熱交換器111に供給する必要がある。
一方で、CMP装置以外の他の装置も、工場に設置される冷却流体戻り配管181に接続されているため、他の装置から冷却流体戻り配管181に流入する冷却流体の流量に応じて、冷却流体排出ライン154に背圧が加わることがある。この場合、冷却流体を熱交換器111に所望の流量で供給できずに、研磨パッド103の表面温度を素早くかつ適切に制御できないことがある。
所望の温度に調整された冷却流体を所望の流量で熱交換器111に供給するためには、CMP装置内に専用の冷却流体タンクと冷却器(例えば、チラー)とを設け、この冷却器で温度調整された冷却流体を冷却流体タンクから熱交換器111に供給すればよい。
しかしながら、専用の冷却流体タンクと冷却器をCMP装置に設けると、CMP装置の大きさ(すなわち、設置スペース)とコストが上昇する。そのため、研磨パッドの表面温度は適切な研磨レートを維持するための重要なパラメータであるにも関わらず、従来の研磨装置では、専用の冷却流体タンクと冷却器とを設けることが妨げられていた。
このような専用の冷却流体タンクと冷却器とを設けることで発生する問題は、研磨パッドの表面温度を調整する熱交換器を備えた研磨装置に限定されず、温度調整された加熱流体と冷却流体とが供給される熱交換器を備えた装置全般で発生しうる。
そこで、本発明は、コストと設置スペースの増加を抑えつつ、所望の温度に調整された加熱流体および冷却流体を所望の流量で熱交換器に供給するシステムを提供することを目的とする。さらに、本発明は、研磨パッドの温度を調整する熱交換器と、所望の温度に調整された加熱流体および冷却流体を所望の流量で熱交換器に供給するシステムと、を備えた研磨装置を提供することを目的とする。
一態様では、温度調整された加熱流体および冷却流体を熱交換器に供給するシステムであって、前記加熱流体を貯留する加熱流体タンクと、前記冷却流体を貯留する冷却流体タンクと、前記熱交換器と前記加熱流体タンクとの間で、前記加熱流体を循環させる加熱流体循環ラインと、前記熱交換器と前記冷却流体タンクとの間で、前記冷却流体を循環させる冷却流体循環ラインと、前記加熱流体タンクおよび前記冷却流体タンクと熱交換可能に配置された少なくとも1つのペルチェ素子と、前記少なくとも1つのペルチェ素子の動作を制御して、前記加熱流体の温度、および前記冷却流体の温度を調整する制御部と、を備えることを特徴とするシステムが提供される。
一態様では、前記加熱流体の温度を測定する第1温度センサと、前記冷却流体の温度を測定する第2温度センサと、をさらに備え、前記制御部は、前記第1温度センサの測定値と加熱流体目標温度との差、および前記第2温度センサの測定値と冷却流体目標温度との差に基づいて、前記少なくとも1つのペルチェ素子の動作を制御する。
一態様では、前記制御部は、前記少なくとも1つのペルチェ素子に供給される直流電流の大きさおよび/または極性を制御する。
一態様では、前記少なくとも1つのペルチェ素子は、複数のペルチェ素子であり、前記制御部は、前記第1温度センサの測定値と加熱流体目標温度との差、および前記第2温度センサの測定値と冷却流体目標温度との差に基づいて、前記複数のペルチェ素子のうちの一部のペルチェ素子のみに直流電流を供給するとともに、該直流電流の大きさおよび/または極性を制御する。
一態様では、前記制御部は、前記少なくとも1つのペルチェ素子に供給される直流電流の大きさおよび/または極性を制御する。
一態様では、前記少なくとも1つのペルチェ素子は、複数のペルチェ素子であり、前記制御部は、前記第1温度センサの測定値と加熱流体目標温度との差、および前記第2温度センサの測定値と冷却流体目標温度との差に基づいて、前記複数のペルチェ素子のうちの一部のペルチェ素子のみに直流電流を供給するとともに、該直流電流の大きさおよび/または極性を制御する。
一態様では、前記少なくとも1つのペルチェ素子は、複数のペルチェ素子であり、前記制御部は、前記第1温度センサの測定値と加熱流体目標温度との差、および前記第2温度センサの測定値と冷却流体目標温度との差に基づいて、全てのペルチェ素子に直流電流を供給するとともに、該直流電流の大きさおよび/または極性を制御する。
一態様では、前記加熱流体タンクに接続される第1供給配管および第1ドレイン配管と、前記第1供給配管に配置される第1供給弁と、前記第1ドレイン配管に配置される第1ドレイン弁と、をさらに備え、前記制御部は、前記第1温度センサの測定値と前記加熱流体目標温度との差に基づいて、前記第1供給弁および第1ドレイン弁の開閉動作をさらに制御する。
一態様では、前記冷却流体タンクに接続される第2供給配管および第2ドレイン配管と、前記第2供給配管に配置される第2供給弁と、前記第2ドレイン配管に配置される第2ドレイン弁と、をさらに備え、前記制御部は、前記第2温度センサの測定値と前記冷却流体目標温度との差に基づいて、前記第2供給弁および第2ドレイン弁の開閉動作をさらに制御する。
一態様では、前記加熱流体タンクに接続される第1供給配管および第1ドレイン配管と、前記第1供給配管に配置される第1供給弁と、前記第1ドレイン配管に配置される第1ドレイン弁と、をさらに備え、前記制御部は、前記第1温度センサの測定値と前記加熱流体目標温度との差に基づいて、前記第1供給弁および第1ドレイン弁の開閉動作をさらに制御する。
一態様では、前記冷却流体タンクに接続される第2供給配管および第2ドレイン配管と、前記第2供給配管に配置される第2供給弁と、前記第2ドレイン配管に配置される第2ドレイン弁と、をさらに備え、前記制御部は、前記第2温度センサの測定値と前記冷却流体目標温度との差に基づいて、前記第2供給弁および第2ドレイン弁の開閉動作をさらに制御する。
一態様では、前記加熱流体タンクは、該加熱流体タンクに貯留される前記加熱流体を攪拌する第1攪拌機構を備える。
一態様では、前記冷却流体タンクは、該冷却流体タンクに貯留される前記冷却流体を攪拌する第2攪拌機構を備える。
一態様では、前記加熱流体タンク、前記冷却流体タンク、および前記少なくとも1つのペルチェ素子が一体化されたタンクユニットを備える。
一態様では、前記冷却流体タンクは、該冷却流体タンクに貯留される前記冷却流体を攪拌する第2攪拌機構を備える。
一態様では、前記加熱流体タンク、前記冷却流体タンク、および前記少なくとも1つのペルチェ素子が一体化されたタンクユニットを備える。
一態様では、研磨パッドを支持する研磨テーブルと、基板を前記研磨パッドの表面に押し付けて該基板を研磨する研磨ヘッドと、前記研磨パッド上に配置された熱交換器と、前記熱交換器に、温度調整された加熱流体および冷却流体を供給するシステムと、を備え、前記システムは、前記加熱流体を貯留する加熱流体タンクと、前記冷却流体を貯留する冷却流体タンクと、前記熱交換器と前記加熱流体タンクとの間で、前記加熱流体を循環させる加熱流体循環ラインと、前記熱交換器と前記冷却流体タンクとの間で、前記冷却流体を循環させる冷却流体循環ラインと、前記加熱流体タンクおよび前記冷却流体タンクと熱交換可能に配置された少なくとも1つのペルチェ素子と、前記少なくとも1つのペルチェ素子の動作を制御して、前記加熱流体の温度、および前記冷却流体の温度を調整する制御部と、を備えることを特徴とする研磨装置が提供される。
本発明によれば、加熱流体および冷却流体は、それぞれ、加熱流体循環ラインおよび冷却流体循環ラインを介して熱交換器に供給される。したがって、所望の流量にそれぞれ調整された加熱流体と冷却流体を熱交換器に供給することができる。さらに、制御部が、放熱面と吸熱面とを有するペルチェ素子の動作を制御することによって、加熱流体タンクに貯留された加熱流体の温度と、冷却流体タンクに貯留された冷却流体の温度とを同時に制御する。したがって、別個の加熱器および冷却器を設けることなく、加熱流体の温度および冷却流体の温度を所望の温度に調整することができる。その結果、熱交換器を有する装置の大きさおよびコストの増加を抑えることができる。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図1は、研磨装置の一実施形態を示す模式図である。図1に示すように、研磨装置は、基板の一例であるウェーハWを保持して回転させる研磨ヘッド1と、研磨パッド3を支持する研磨テーブル2と、研磨パッド3の表面に研磨液(例えばスラリー)を供給する研磨液供給ノズル4と、研磨パッド3の表面温度を調整するパッド温度調整システム5とを備えている。研磨パッド3の表面(上面)3aは、ウェーハWを研磨する研磨面を構成する。
図1は、研磨装置の一実施形態を示す模式図である。図1に示すように、研磨装置は、基板の一例であるウェーハWを保持して回転させる研磨ヘッド1と、研磨パッド3を支持する研磨テーブル2と、研磨パッド3の表面に研磨液(例えばスラリー)を供給する研磨液供給ノズル4と、研磨パッド3の表面温度を調整するパッド温度調整システム5とを備えている。研磨パッド3の表面(上面)3aは、ウェーハWを研磨する研磨面を構成する。
研磨ヘッド1は鉛直方向に移動可能であり、かつその軸心を中心として矢印で示す方向に回転可能となっている。ウェーハWは、研磨ヘッド1の下面に真空吸着などによって保持される。研磨テーブル2にはモータ(図示せず)が連結されており、矢印で示す方向に回転可能となっている。図1に示すように、研磨ヘッド1および研磨テーブル2は、同じ方向に回転する。研磨パッド3は、研磨テーブル2の上面に貼り付けられている。
ウェーハWの研磨は次のようにして行われる。研磨されるウェーハWは、研磨ヘッド1によって保持され、さらに研磨ヘッド1によって回転される。研磨パッド3は、研磨テーブル2とともに回転される。研磨パッド3の表面3aには研磨液供給ノズル4から研磨液が供給され、さらにウェーハWの表面は、研磨ヘッド1によって研磨パッド3の表面3a、すなわち研磨面に対して押し付けられる。ウェーハWの表面は、研磨液の存在下での研磨パッド3との摺接により研磨される。ウェーハWの表面は、研磨液の化学的作用と研磨液に含まれる砥粒の機械的作用により平坦化される。
パッド温度調整システム5は、研磨パッド3の表面温度を調整するための加熱流体および冷却流体が流れる流路が内部にそれぞれ形成された熱交換器11と、温度調整された加熱流体および冷却流体を熱交換器11に供給する流体供給システム30とを備えている。熱交換器11は、研磨パッド3の表面3aに接触することができるパッド接触面63を有している。熱交換器11は、研磨テーブル2の上方に位置しており、研磨パッド3の表面3a上に配置される。
流体供給システム30は、温度調整された加熱流体を貯留する加熱流体タンク32と、該加熱流体タンク32と熱交換器11との間で、加熱流体を循環させる加熱流体循環ライン31を備えている。加熱流体循環ライン31は、加熱流体タンク32と熱交換器11とを連結する加熱流体供給ライン33および加熱流体戻りライン34とを備えている。加熱流体供給ライン33および加熱流体戻りライン34の一方の端部は加熱流体タンク32に接続され、他方の端部は熱交換器11に接続されている。
加熱流体供給ライン33には、第1開閉弁41および第1流量制御弁42が配置されている。第1流量制御弁42は、熱交換器11と第1開閉弁41との間に配置されている。第1開閉弁41は、流量調整機能を有しない弁であるのに対し、第1流量制御弁42は、流量調整機能を有する弁である。第1流量制御弁42の例としては、マスフローコントローラなどのアクチュエータ駆動型弁が挙げられる。
さらに、加熱流体供給ライン33には、第1ポンプ35が配置されている。第1ポンプ35は、加熱流体タンク32と第1開閉弁41との間に配置されている。本実施形態では、第1ポンプ35は、加熱流体タンク32に隣接して配置されている。第1ポンプ35を駆動すると、加熱流体は、加熱流体タンク32から加熱流体供給ライン33を通じて熱交換器11に供給され、熱交換器11内を流れ、そして熱交換器11から加熱流体戻りライン34を通じて加熱流体タンク32に戻される。このように、加熱流体は、加熱流体タンク32と熱交換器11との間を循環する。
流体供給システム30は、温度調整された冷却流体を貯留する冷却流体タンク52と、該冷却流体タンク52と熱交換器11との間で、冷却流体を循環させる冷却流体循環ライン51をさらに備えている。冷却流体循環ライン51は、熱交換器11に接続された冷却流体供給ライン53および冷却流体戻りライン54を備えている。冷却流体供給ライン53および冷却流体戻りライン54の一方の端部は冷却流体タンク52に接続され、他方の端部は熱交換器11に接続されている。
冷却流体供給ライン53には、第2開閉弁55および第2流量制御弁56が取り付けられている。第2流量制御弁56は、熱交換器11と第2開閉弁55との間に配置されている。第2開閉弁55は、流量調整機能を有しない弁であるのに対し、第2流量制御弁56は、流量調整機能を有する弁である。第2流量制御弁56の例としては、マスフローコントローラなどのアクチュエータ駆動型弁が挙げられる。
さらに、冷却流体供給ライン53には、第2ポンプ58が配置されている。第2ポンプ58は、冷却流体タンク52と第2開閉弁55との間に配置されている。本実施形態では、第2ポンプ58は、冷却流体タンク52に隣接して配置されている。第2ポンプ58を駆動すると、冷却流体は、冷却流体タンク52から冷却流体供給ライン53を通じて熱交換器11に供給され、熱交換器11内を流れ、そして熱交換器11から冷却流体戻りライン54を通じて冷却流体タンク52に戻される。このように、冷却流体は、冷却流体タンク52と熱交換器11との間を循環する。
加熱流体循環ライン31および冷却流体循環ライン51は、完全に独立した配管である。したがって、加熱流体および冷却流体は、混合されることなく、熱交換器11に供給され、該熱交換器11を通って、加熱流体タンク32および冷却流体タンク52に戻される。
流体供給システム30は、加熱流体タンク32と冷却流体タンク52とが一体化されたタンクユニット38を有している。タンクユニット38は、さらに、加熱流体タンク32と冷却流体タンク52の間に配置される複数の(図1では、5つの)ペルチェ素子20a,20b,20c,20d,20eを備えている。ペルチェ素子20a,20b,20c,20d,20eについては、後述する。このように、加熱流体タンク32、冷却流体タンク52、およびペルチェ素子20a,20b,20c,20d,20eが一体化されたタンクユニット38を設けることにより、研磨装置の大きさが増加することを最小限に留めることができる。
図1に示すように、流体供給システム30は、タンクユニット38全体を覆うカバー43を有していてもよい。このカバー43は、断熱材から構成されている。カバー43によって、加熱流体が加熱流体タンク32の壁面を介して外気と熱交換することを防止し、冷却流体が冷却流体タンク52の壁面を介して外気と熱交換することを防止する。
次に、熱交換器11の一例について説明する。図2は、熱交換器11の一実施形態を示す水平断面図である。熱交換器11は、その内部に形成された加熱流路61および冷却流路62を有するパッド接触部材である。本実施形態では、パッド接触面63は円形である。一実施形態では、パッド接触面63は四角形、五角形などの多角形状を有してもよい。加熱流路61、冷却流路62、およびパッド接触面63を形成する材料には、SiC或いはアルミナなどの熱伝導性、耐磨耗性、耐食性に優れた材料を使用することができる。
加熱流路61および冷却流路62は、互いに隣接して延びており、かつ螺旋状に延びている。さらに、加熱流路61および冷却流路62は、点対称な形状を有し、互いに同じ長さを有している。加熱流路61および冷却流路62は、完全に分離しており、熱交換器11内で加熱流体および冷却流体が混合されることはない。
図2に示すように、加熱流路61および冷却流路62のそれぞれは、曲率が一定の複数の円弧流路64と、これら円弧流路64を連結する複数の傾斜流路65から基本的に構成されている。隣接する2つの円弧流路64は、各傾斜流路65によって連結されている。このような構成によれば、加熱流路61および冷却流路62のそれぞれの最外周部を、熱交換器11の最外周部に配置することができる。つまり、熱交換器11の下面から構成されるパッド接触面63のほぼ全体は、加熱流路61および冷却流路62の下方に位置し、加熱液および冷却液は研磨パッド3の表面3aを速やかに加熱および冷却することができる。
加熱流体供給ライン33は、加熱流路61の入口61aに接続されており、加熱流体戻りライン34は、加熱流路61の出口61bに接続されている。冷却流体供給ライン53は、冷却流路62の入口62aに接続されており、冷却流体戻りライン54は、冷却流路62の出口62bに接続されている。加熱流路61および冷却流路62の入口61a,62aは、熱交換器11の周縁部に位置しており、加熱流路61および冷却流路62の出口61b,62bは、熱交換器11の中心部に位置している。
図3は、研磨パッド3上の熱交換器11と研磨ヘッド1との位置関係の一例を示す平面図である。本実施形態では、熱交換器11は、上から見たときに円形形状を有する。研磨パッド3の中心CLから熱交換器11の中心までの距離は、研磨パッド3の中心CLから研磨ヘッド1の中心までの距離と同じである。加熱流路61および冷却流路62は、互いに隣接しているので、加熱流路61および冷却流路62は、研磨パッド3の周方向に沿って並んでいる。研磨テーブル2および研磨パッド3が回転している間、熱交換器11に接触する研磨パッド3は、加熱流体および冷却流体との熱交換を行う。
加熱流路61および冷却流路62の両方は、パッド接触面63の全体の上方に配置される。このような配置によれば、熱交換器11は、そのパッド接触面63の全体において、加熱流体と冷却流体の両方によって研磨パッド3の表面温度を制御することができる。熱交換器11を用いて研磨パッド3の表面温度を制御することで、ウェーハWなどの基板を研磨する際に、研磨レートなどの研磨性能を向上させることができる。
パッド表面温度を所定の目標温度に維持するために、ウェーハWの研磨中、熱交換器11は、研磨パッド3の表面(すなわち研磨面3a)に接触する。本明細書において、熱交換器11が研磨パッド3の表面に接触する態様には、熱交換器11が研磨パッド3の表面に直接接触する態様のみならず、熱交換器11と研磨パッド3の表面との間に研磨液(スラリー)が存在した状態で熱交換器11が研磨パッド3の表面に接触する態様も含まれる。いずれの態様においても、熱交換器11を流れる加熱流体および冷却流体と研磨パッド3との間で熱交換が行われ、これによりパッド表面温度が制御される。
図1に戻り、パッド温度調整システム5は、研磨パッド3の表面温度(以下、パッド表面温度ということがある)を測定するパッド温度測定器39と、パッド温度測定器39により測定されたパッド表面温度に基づいて第1流量制御弁42および第2流量制御弁56を操作する制御部40とをさらに備えている。パッド温度測定器39は、研磨パッド3の表面3aの上方に配置されており、非接触で研磨パッド3の表面温度を測定するように構成されている。パッド温度測定器39は、制御部40に接続されている。パッド温度測定器39として、非接触で研磨パッド3の表面温度を測定することができる放射温度計を使用することができる。
さらに、制御部40は、第1開閉弁41および第2開閉弁55にも接続されており、制御部40は、第1開閉弁41および第2開閉弁55の動作を制御する。第1開閉弁41および第2開閉弁55は、通常は開かれている。上記第1ポンプ35および第2ポンプ58も制御部40に接続されており、制御部40は、第1ポンプ35および第2ポンプ58の動作も制御するように構成されている。
パッド温度測定器39は、非接触で研磨パッド3の表面温度を測定し、その測定値を制御部40に送る。制御部40は、パッド表面温度が、予め設定された目標温度に維持されるように、測定されたパッド表面温度に基づいて、第1流量制御弁42および第2流量制御弁56を操作することで、加熱流体および冷却流体の流量を制御する。第1流量制御弁42および第2流量制御弁56は、制御部40からの制御信号に従って動作し、熱交換器11に供給される加熱流体の流量および冷却流体の流量を調整する。熱交換器11を流れる加熱流体および冷却流体と研磨パッド3との間で熱交換が行われ、これによりパッド表面温度が変化する。したがって、パッド温度調整装置5によって、ウェーハ研磨中の研磨パッド3の表面温度を所望の温度に維持することができる。
このようなフィードバック制御により、研磨パッド3の表面温度(パッド表面温度)は、所定の目標温度に維持される。制御部40としては、PID(proportional-integral-derivative)コントローラを使用することができる。研磨パッド3の目標温度は、ウェーハWの種類または研磨プロセスに応じて決定され、決定された目標温度は、制御部40に予め入力される。
図4は、図1に示すタンクユニット38を拡大して示す模式図である。図4に示すように、流体供給システム30のタンクユニット38は、加熱流体タンク32と冷却流体タンク52の間に配置される5つのペルチェ素子20a,20b,20c,20d,20eを備える。各ペルチェ素子20は、加熱流体タンク32および冷却流体タンク52と熱交換可能に配置されている。
ペルチェ素子の数は、任意であり、例えば、流体供給システム30のタンクユニット38は、1つのペルチェ素子20を有していてもよい。すなわち、流体供給システム30は、少なくとも1つのペルチェ素子を有していればよい。以下の説明では、特に区別する必要のない限り、ペルチェ素子20a,20b,20c,20d,20eを単に「ペルチェ素子20」と称することがある。
各ペルチェ素子20は、電源(図示せず)に接続されており、該電源から直流電流を流すことによって一方の面から他方の面に熱を移動させる熱電変換素子である。すなわち、ペルチェ素子20の一方の面は吸熱面として機能し、他方の面は放熱面(発熱面)として機能する。上記制御部40は、各ペルチェ素子20の動作を制御可能に構成されている。より具体的には、制御部40は、各ペルチェ素子20に供給される直流電流の大きさおよび極性(すなわち、ペルチェ素子20に対する直流電流の流れ方向)を変更可能なように構成されている。制御部40は、ペルチェ素子20に供給される直流電流の大きさを変更することによって、ペルチェ素子の吸熱量および発熱量を調整することができる。さらに、制御部40は、ペルチェ素子20に供給される直流電流の極性を変更することにより、ペルチェ素子20の吸熱面と発熱面とを切り替えることができる。一実施形態では、制御部40は、各ペルチェ素子20に供給される直流電流の大きさおよび極性のいずれか一方を変更可能なように構成されてもよい。
流体供給システム30は、加熱流体の温度を測定する第1温度センサ46と、冷却流体の温度を測定する第2温度センサ59とをさらに備えている。本実施形態では、第1温度センサ46は、加熱流体タンク32の底壁から突出する支持棒の先端に取り付けられており、第2温度センサ59は、冷却流体タンク52の底壁から突出する支持棒の先端に取り付けられている。第1温度センサ46は、加熱流体タンク32の上壁から突出する支持棒の先端に取り付けられてもよいし、第2温度センサ59は、冷却流体タンク52の上壁から突出する支持棒の先端に取り付けられていてもよい。
一実施形態では、第1温度センサ46は、加熱流体タンク32の内壁に固定されてもよいし、第2温度センサ59は、冷却流体タンク52の内壁に固定されていてもよい。あるいは、第1温度センサ46は、加熱流体循環ライン31(例えば、加熱流体供給ライン33)に配置されていてもよいし、第2温度センサ59は、冷却流体循環ライン51(例えば、冷却流体供給ライン53)に配置されていてもよい。
第1温度センサ46および第2温度センサ59は、それぞれ制御部40に接続されており、第1温度センサ46によって取得された加熱流体の温度の測定値、および第2温度センサ59によって取得された冷却流体の温度の測定値は、制御部40に送られる。制御部40は、第1温度センサ46から送られる加熱流体の温度、および第2温度センサ59から送られる冷却流体の温度をモニタしている。
制御部40は、第1温度センサ46によって測定された加熱流体の温度が加熱流体目標温度に維持され、かつ第2温度センサ59によって測定された冷却流体の温度が冷却流体目標温度に維持されるように、ペルチェ素子20の動作を制御する。すなわち、制御部40は、加熱流体の温度の測定値と、予め設定された加熱流体目標温度との差をなくし、かつ冷却流体の温度の測定値と、予め設定された冷却流体目標温度との差をなくすように、各ペルチェ素子20の動作を制御する。加熱流体目標温度および冷却流体目標温度は、制御部40に予め入力されている。
次に、制御部40によって実行される各ペルチェ素子20の動作制御の例について説明する。加熱流体タンク32内の加熱流体の温度を上昇させ、冷却流体タンク52内の冷却流体の温度を低下させる場合は、制御部40は、各ペルチェ素子20に供給される直流電流の極性を制御して、全てのペルチェ素子20a,20b,20c,20d,20eの、加熱流体タンク32に接触する面を放熱面として機能させる。この場合、全てのペルチェ素子20a,20b,20c,20d,20eの、冷却流体タンク32に接触する面は吸熱面として機能する。さらに、制御部40は、全てのペルチェ素子20a,20b,20c,20d,20eの直流電流の大きさを調整する。一実施形態では、制御部40は、一部のペルチェ素子(例えば、ペルチェ素子20b,20c)のみに直流電流を供給してもよい。
加熱流体タンク32内の加熱流体の温度を低下させ、冷却流体タンク52内の冷却流体の温度を上昇させる場合は、制御部40は、各ペルチェ素子20に供給される直流電流の極性を制御して、全てのペルチェ素子20a,20b,20c,20d,20eの、加熱流体タンク32に接触する面を吸熱面として機能させる。この場合、全てのペルチェ素子20a,20b,20c,20d,20eの、冷却流体タンク32に接触する面は放熱面として機能する。さらに、制御部40は、各ペルチェ素子20に供給される直流電流の大きさを調整する。一実施形態では、制御部40は、一部のペルチェ素子(例えば、ペルチェ素子20c,20d)のみに直流電流を供給してもよい。
加熱流体の温度と加熱流体目標温度との差が大きく、かつ冷却流体の温度と冷却流体目標温度との差が大きい場合は、制御部40は、全てのペルチェ素子20a,20b,20c,20d,20eに最大の直流電流を供給する。その後、加熱流体の温度と加熱流体目標温度との差が小さく、かつ冷却流体の温度と冷却流体目標温度との差が小さくなると、制御部40は、各ペルチェ素子20に供給される直流電流の大きさを減少させる。この場合、各ペルチェ素子20に供給される直流電流の大きさは、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。あるいは、制御部40は、全てのペルチェ素子20a,20b,20c,20d,20eのうちのいくつかのみ(例えば、ペルチェ素子20c,20dのみ)に直流電流を供給してもよい。
加熱流体の温度と加熱流体目標温度との差が小さく、かつ冷却流体の温度と冷却流体目標温度との差が小さい場合は、制御部40は、一部のペルチェ素子20の、加熱流体タンク32に接触する面、および残りのペルチェ素子20の、冷却流体タンク52に接触する面を放熱面(または吸熱面)として機能させてもよい。この場合、一部のペルチェ素子20の、冷却流体タンク52に接触する面、および残りのペルチェ素子20の、加熱流体タンク32に接触する面は、吸熱面(または放熱面)として機能する。
加熱流体の温度および冷却流体の温度の両方を上昇(または、低下)させる場合、制御部40は、最初に、加熱流体の温度と加熱流体目標温度との差を冷却流体の温度と冷却流体目標温度との差と比較する。加熱流体の温度と加熱流体目標温度との差が冷却流体の温度と冷却流体目標温度との差よりも大きい場合は、制御部40は、加熱流体タンク32内の加熱流体を加熱するペルチェ素子20の数が冷却流体タンク52内の冷却流体を加熱(または、冷却する)するペルチェ素子20の数よりも多くなるように、各ペルチェ素子20に流れる直流電流の極性を制御する。例えば、制御部40は、3つのペルチェ素子20a,20b,20dの加熱流体タンク32に接触する面、および2つのペルチェ素子20c,20eの冷却流体タンク52に接触する面を放熱面(または、吸熱面)として機能させる。
さらに、制御部40は、第1温度センサ46から送られた加熱流体の温度の測定値と加熱流体目標温度との差がなくなるように、3つのペルチェ素子20a,20b,20dに供給される直流電流の大きさを制御する。同様に、制御部40は、第2温度センサ59から送られた冷却流体の温度の測定値と冷却流体目標温度との差がなくなるように、2つのペルチェ素子20c,20eに供給される直流電流の大きさを制御する。
加熱流体の温度と加熱流体目標温度との差が冷却流体の温度と冷却流体目標温度との差よりも小さい場合は、制御部40は、加熱流体タンク32内の加熱流体を加熱するペルチェ素子20の数が冷却流体タンク52内の冷却流体を加熱するペルチェ素子20の数よりも少なくなるように、各ペルチェ素子20に流れる直流電流の極性を制御する。例えば、制御部40は、2つのペルチェ素子20c,20dの加熱流体タンク32に接触する面、および3つのペルチェ素子20a,20b,20eの冷却流体タンク52に接触する面を放熱面(または、吸熱面)として機能させる。
さらに、制御部40は、第1温度センサ46から送られた加熱流体の温度の測定値と加熱流体目標温度との差がなくなるように、2つのペルチェ素子20c,20dに供給される直流電流の大きさを制御する。同様に、制御部40は、第2温度センサ59から送られた冷却流体の温度の測定値と冷却流体目標温度との差がなくなるように、3つのペルチェ素子20a,20b,20eに供給される直流電流の大きさを制御する。
このように、制御部40は、第1温度センサ46から送られる加熱流体の温度の測定値と加熱流体目標温度との差、および第2温度センサ59から送られる冷却流体の温度の測定値と冷却流体目標温度との差に基づいて、各ペルチェ素子20に供給される直流電流の大きさおよび極性をフィードバック制御する。このようなフィードバック制御の例としては、PID(proportional-integral-derivative)制御が挙げられる。
本実施形態によれば、加熱流体および冷却流体は、それぞれ、加熱流体循環ライン31および冷却流体循環ライン51を介して熱交換器11に独立して供給される。したがって、所望の流量にそれぞれ調整された加熱流体と冷却流体を熱交換器11に供給することができる。さらに、制御部40が、放熱面と冷却面とを有する各ペルチェ素子20の動作(すなわち、ペルチェ素子20に供給される直流電流の大きさと極性)を制御することによって、加熱流体タンクに貯留された加熱流体の温度と、冷却流体タンクに貯留された冷却流体の温度とを同時に制御する。したがって、別個の加熱器および冷却器を設けることなく、加熱流体の温度および冷却流体の温度を所望の温度に調整することができる。その結果、研磨装置のコストおよび設置スペースの増加を極力抑えつつ、所望の温度に調整された加熱流体および冷却流体を、それぞれ、所望の流量で熱交換器11に供給することができる。
図5は、タンクユニット38の変形例を模式的に示す断面図である。特に説明しない本実施形態の構成は、図4に示されるタンクユニット38の構成と同一であるため、その重複する説明を省略する。なお、図5において、加熱流体循環ライン31および冷却流体循環ライン51の図示を省略している。
図5に示されるように、流体供給システム30のタンクユニット38は、加熱流体タンク32に接続され、該加熱流体タンク32に流体を供給する第1供給配管70と、該第1供給配管70に配置された第1供給弁71と、加熱流体タンク32に接続され、加熱流体タンク32から加熱流体を排出する第1ドレイン配管72と、該第1ドレイン配管72に配置された第1ドレイン弁73と、を備えている。第1供給配管70は、研磨装置の外部に設けられた流体供給源(図示せず)に接続されている。第1供給配管70を通って加熱流体タンク32に供給される流体は、加熱流体タンク32に貯留される加熱流体と同一の流体であるが、その温度が異なる。第1供給配管70を通って加熱流体タンク32に供給される流体の温度は、加熱流体タンク32に貯留される加熱流体の温度よりも低く、例えば、常温である。第1供給弁71と第1ドレイン弁73は、それぞれ制御部40に接続されており、制御部40は、第1供給弁71と第1ドレイン弁73の開閉動作をそれぞれ制御するように構成されている。
加熱流体タンク32は、その内部に貯留される加熱流体の液面を検出するための4つの液面センサ75a,75b,75c,75dと、これら液面センサ75a,75b,75c,75dが配置された液面検出配管74と、を有している。液面検出配管74の一端は、加熱流体タンク32の上部に接続され、他端は、加熱流体タンク32の下部に接続されている。加熱流体タンク32に貯留される加熱流体は、液面検出配管74に流入するので、4つの液面センサ75a,75b,75c,75dによって、加熱流体タンク32に貯留される加熱流体の液面を検出することができる。
制御部40が第1供給弁71を開くと、流体が第1供給配管70を介して加熱流体タンク32に流入する。制御部40が第1ドレイン弁73を開くと、加熱流体が第1ドレイン配管72を介して加熱流体タンク32から排出される。上記したように、第1供給配管70を介して加熱流体タンク32に供給される流体の温度は、加熱流体タンク32に貯留される加熱流体の温度よりも低い。したがって、第1ドレイン配管72を介して、加熱流体タンク32内の加熱流体を排出しつつ、第1供給配管70を介して流体を加熱流体タンク32に供給することにより、加熱流体タンク32内の加熱流体の温度を素早く低下させることができる。
制御部40は、加熱流体タンク32内の加熱流体の液面が、最も高い位置に配置される液面センサ75aと、液面センサ75aの下方に配置される液面センサ75bとの間に維持されるように、第1供給弁71および第1ドレイン弁73の動作を制御する。例えば、液面センサ75bが加熱流体の液面を検出すると、制御部40は、第1供給弁71を開いて、流体を加熱流体タンク32に供給する。
液面センサ75bの下方に配置される液面センサ75c,75dは、液面低下警報を生成させるための液面センサとして機能する。具体的には、液面センサ75cが加熱流体の液面を検出すると、制御部40は、第1液面低下警報を生成する。第1液面低下警報は、研磨装置の作業者に加熱流体タンク32内の液面が低下してきていることを報せる警報である。上記したように、液面センサ75cよりも上方に配置された液面センサ75bが加熱流体の液面を検出すると、制御部40は、第1供給弁71を開いて、加熱流体タンク32に流体を供給する。それにも関わらず、液面センサ75cが加熱流体の液面を検出すると、制御部40は、第1液面低下警報を生成するとともに、第1供給弁71を開いたままに維持し、第1ドレイン弁73を閉じる。第1液面低下警報を受け取った作業者は、第1供給弁71および第1ドレイン弁73の開閉状態、並びに加熱流体タンク32からの加熱流体の漏洩などの不具合を確認することができる。
加熱流体の液面がさらに低下して、液面センサ75cの下方に配置される液面センサ75dが加熱流体の液面を検出すると、制御部40は、第2液面低下警報を生成する。第2液面低下警報は、加熱流体タンク32内の液面がその許容範囲よりも下方に低下したことを報せる警報である。第2液面低下警報が生成されると、制御部40は、流体供給システム30の動作を停止させる。
一実施形態では、液面センサ75aを第1液面上昇警報を生成するための液面センサとして機能させてもよい。具体的には、液面センサ75aが加熱流体の液面を検出すると、制御部40は、第1供給弁71を閉じて、第1ドレイン弁73を開く。この状態で所定時間経過した後に、未だ液面センサ75aが加熱流体の液面を検出している場合は、制御部40は、加熱流体タンク32内の液面が低下しないことを報せる第1液面上昇警報を生成する。第1液面上昇警報が生成されると、制御部40は、液体供給システム30の動作を停止させる。
同様に、流体供給システム30のタンクユニット38は、冷却流体タンク52に接続され、冷却流体タンク52に流体を供給する第2供給配管77と、該第2供給配管77に配置された第2供給弁78と、冷却流体タンク52に接続され、冷却流体タンク52から冷却流体を排出する第2ドレイン配管79と、該第2ドレイン配管79に配置された第2ドレイン弁80と、を備えている。第2供給配管77は、研磨装置の外部に設けられた流体供給源(図示せず)に接続されている。第2供給配管77を通って冷却流体タンク52に供給される流体は、冷却流体タンク52に貯留される冷却流体と同一の流体であるが、その温度が異なる。第2供給配管77を通って冷却流体タンク52に供給される流体の温度は、冷却流体タンク52に貯留される冷却流体の温度よりも高く、例えば、常温である。第2供給弁78と第1ドレイン弁80は、それぞれ制御部40に接続されており、制御部40は、第2供給弁78と第2ドレイン弁80の開閉動作をそれぞれ制御するように構成されている。
冷却流体タンク52は、その内部に貯留される冷却流体の液面を検出するための4つの液面センサ83a,83b,83c,83dと、これら液面センサ83a,83b,83c,83dが配置された液面検出配管82と、を有している。液面検出配管82の一端は、冷却流体タンク52の上部に接続され、他端は、冷却流体タンク52の下部に接続されている。冷却流体タンク52に貯留される冷却流体は、液面検出配管82に流入するので、4つの液面センサ83a,83b,83c,83dによって、冷却流体タンク52に貯留される冷却流体の液面を検出することができる。
制御部40が第2供給弁78を開くと、流体が第2供給配管77を介して冷却流体タンク52に流入する。制御部40が第2ドレイン弁80を開くと、冷却流体タンク52内の冷却流体が第2ドレイン配管79を介して冷却流体タンク52から排出される。上記したように、第2供給配管77から冷却流体タンク52に供給される流体の温度は、冷却流体タンク52に貯留される冷却流体の温度よりも高い。したがって、第2ドレイン配管79を介して、冷却流体タンク52内の冷却流体を排出しつつ、第2供給配管77を介して流体を冷却流体タンク52に供給することにより、冷却流体タンク52内の冷却流体の温度を素早く上昇させることができる。
制御部40は、冷却流体タンク52内の冷却流体の液面が、最も高い位置に配置される液面センサ83aと、液面センサ83aの下方に配置される液面センサ83bとの間に維持されるように、第2供給弁78および第2ドレイン弁80の開閉動作を制御する。例えば、液面センサ83bが冷却流体の液面を検出すると、制御部40は、第2供給弁78を開いて、流体を冷却流体タンク52に供給する。
液面センサ83bの下方に配置される液面センサ83c,83dは、液面低下警報を生成させるための液面センサとして機能する。具体的には、液面センサ83cが冷却流体の液面を検出すると、制御部40は、第3液面低下警報を生成する。第3液面低下警報は、研磨装置の作業者に冷却流体タンク52内の液面が低下してきていることを報せる警報である。上記したように、液面センサ83cよりも上方に配置された液面センサ83bが冷却流体の液面を検出すると、制御部40は、第2供給弁78を開いて、冷却流体タンク52に流体を供給する。それにも関わらず、液面センサ83cが冷却流体の液面を検出すると、制御部40は、第3液面低下警報を生成するとともに、第2供給弁78を開いたままに維持し、第2ドレイン弁80を閉じる。第3液面低下警報を受け取った作業者は、第2供給弁78および第2ドレイン弁80の開閉状態、並びに冷却流体タンク52からの冷却流体の漏洩などの不具合を確認することができる。
冷却流体の液面がさらに低下して、液面センサ83cの下方に配置される液面センサ83dが冷却流体の液面を検出すると、制御部40は、第4液面低下警報を生成する。第4液面低下警報は、冷却流体タンク52内の液面がその許容範囲よりも下方に低下したことを報せる警報である。第4液面低下警報が生成されると、制御部40は、流体供給システム30の動作を停止させる。
一実施形態では、液面センサ83aを第2液面上昇警報を生成するための液面センサとして機能させてもよい。具体的には、液面センサ83aが冷却流体の液面を検出すると、制御部40は、第2供給弁78を閉じて、第2ドレイン弁80を開く。この状態で所定時間経過した後に、未だ液面センサ83aが冷却流体の液面を検出している場合は、制御部40は、冷却流体タンク52内の液面が低下しないことを報せる第2液面上昇警報を生成する。第2液面上昇警報が生成されると、制御部40は、液体供給システム30の動作を停止させる。
本実施形態では、制御部40は、上述したペルチェ素子20の動作に加えて、加熱流体タンク32に流体を供給する第1供給弁71の動作と、加熱流体を加熱流体タンク32から排出する第1ドレイン弁73の動作とを制御することにより、加熱流体の温度を制御する。これにより、加熱流体の温度を、素早くかつ精密に調整することができる。
同様に、制御部40は、上述したペルチェ素子20の動作に加えて、冷却流体タンク52に流体を供給する第2供給弁78の動作と、冷却流体を冷却流体タンク52から排出する第2ドレイン弁80の動作とを制御することにより、冷却流体の温度を制御する。これにより、冷却流体の温度を、素早くかつ精密に調整することができる。
図5に示されるように、流体供給システム30は、加熱流体タンク32内の加熱流体を攪拌する第1攪拌機構85と、冷却流体タンク62内の冷却流体を攪拌する第2攪拌機構90と、を備えていてもよい。図示した例では、第1攪拌機構85は、加熱流体タンク32内に配置された第1攪拌翼86と、第1攪拌翼86を回転させる第1電動機87とを有している。第2攪拌機構90は、冷却流体タンク52内に配置された第2攪拌翼93と、第2攪拌翼93を回転させる第2電動機94とを有している。
さらに、本実施形態では、第1温度センサ46が加熱流体タンク32の内壁に固定されており、第2温度センサ59が冷却流体タンク52の内壁に固定されている。
第1電動機87と第2電動機94とは、制御部40に接続されている。制御部40は、第1電動機87を駆動することにより、第1攪拌翼86を回転させる。これにより、加熱流体タンク32内の加熱流体全体の温度を素早く均一にすることができる。したがって、加熱流体の温度を正確に調整することができる。同様に、制御部40は、第2電動機94を駆動することにより、第2攪拌翼93を回転させる。これにより、冷却流体タンク52内の冷却流体全体の温度を素早く均一にすることができる。したがって、冷却流体の温度を正確に調整することができる。
上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうる。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲に解釈されるものである。
1 研磨ヘッド
2 研磨テーブル
3 研磨パッド
4 研磨液供給ノズル
5 パッド温度調整システム
11 熱交換器
30 流体供給システム
31 加熱流体循環ライン
32 加熱流体タンク
33 加熱流体供給ライン
34 加熱流体戻りライン
35 第1ポンプ
38 タンクユニット
41 第1開閉弁
42 第1流量制御弁
43 カバー
46 第1温度センサ
51 冷却流体循環ライン
52 冷却流体タンク
53 冷却流体供給ライン
54 冷却流体戻りライン
55 第2開閉弁
56 第2流量制御弁
58 第2ポンプ
59 第2温度センサ
70 第1供給配管
71 第1供給弁
72 第1ドレイン配管
73 第1ドレイン弁
74 液面検出配管
75 液面センサ
77 第2供給配管
78 第2供給弁
79 第2ドレイン配管
80 第2ドレイン弁
82 液面検出配管
83 液面センサ
2 研磨テーブル
3 研磨パッド
4 研磨液供給ノズル
5 パッド温度調整システム
11 熱交換器
30 流体供給システム
31 加熱流体循環ライン
32 加熱流体タンク
33 加熱流体供給ライン
34 加熱流体戻りライン
35 第1ポンプ
38 タンクユニット
41 第1開閉弁
42 第1流量制御弁
43 カバー
46 第1温度センサ
51 冷却流体循環ライン
52 冷却流体タンク
53 冷却流体供給ライン
54 冷却流体戻りライン
55 第2開閉弁
56 第2流量制御弁
58 第2ポンプ
59 第2温度センサ
70 第1供給配管
71 第1供給弁
72 第1ドレイン配管
73 第1ドレイン弁
74 液面検出配管
75 液面センサ
77 第2供給配管
78 第2供給弁
79 第2ドレイン配管
80 第2ドレイン弁
82 液面検出配管
83 液面センサ
Claims (11)
- 温度調整された加熱流体および冷却流体を熱交換器に供給するシステムであって、
前記加熱流体を貯留する加熱流体タンクと、
前記冷却流体を貯留する冷却流体タンクと、
前記熱交換器と前記加熱流体タンクとの間で、前記加熱流体を循環させる加熱流体循環ラインと、
前記熱交換器と前記冷却流体タンクとの間で、前記冷却流体を循環させる冷却流体循環ラインと、
前記加熱流体タンクおよび前記冷却流体タンクと熱交換可能に配置された少なくとも1つのペルチェ素子と、
前記少なくとも1つのペルチェ素子の動作を制御して、前記加熱流体の温度、および前記冷却流体の温度を調整する制御部と、を備えることを特徴とするシステム。 - 前記加熱流体の温度を測定する第1温度センサと、
前記冷却流体の温度を測定する第2温度センサと、をさらに備え、
前記制御部は、前記第1温度センサの測定値と加熱流体目標温度との差、および前記第2温度センサの測定値と冷却流体目標温度との差に基づいて、前記少なくとも1つのペルチェ素子の動作を制御することを特徴とする請求項1に記載のシステム。 - 前記制御部は、前記少なくとも1つのペルチェ素子に供給される直流電流の大きさおよび/または極性を制御することを特徴とする請求項2に記載のシステム。
- 前記少なくとも1つのペルチェ素子は、複数のペルチェ素子であり、
前記制御部は、前記第1温度センサの測定値と加熱流体目標温度との差、および前記第2温度センサの測定値と冷却流体目標温度との差に基づいて、前記複数のペルチェ素子のうちの一部のペルチェ素子のみに直流電流を供給するとともに、該直流電流の大きさおよび/または極性を制御することを特徴とする請求項3に記載のシステム。 - 前記少なくとも1つのペルチェ素子は、複数のペルチェ素子であり、
前記制御部は、前記第1温度センサの測定値と加熱流体目標温度との差、および前記第2温度センサの測定値と冷却流体目標温度との差に基づいて、全てのペルチェ素子に直流電流を供給するとともに、該直流電流の大きさおよび/または極性を制御することを特徴とする請求項3に記載のシステム。 - 前記加熱流体タンクに接続される第1供給配管および第1ドレイン配管と、
前記第1供給配管に配置される第1供給弁と、
前記第1ドレイン配管に配置される第1ドレイン弁と、をさらに備え、
前記制御部は、前記第1温度センサの測定値と前記加熱流体目標温度との差に基づいて、前記第1供給弁および第1ドレイン弁の開閉動作をさらに制御することを特徴とする請求項2乃至5のいずれか一項に記載のシステム。 - 前記冷却流体タンクに接続される第2供給配管および第2ドレイン配管と、
前記第2供給配管に配置される第2供給弁と、
前記第2ドレイン配管に配置される第2ドレイン弁と、をさらに備え、
前記制御部は、前記第2温度センサの測定値と前記冷却流体目標温度との差に基づいて、前記第2供給弁および第2ドレイン弁の開閉動作をさらに制御することを特徴とする請求項2乃至6のいずれか一項に記載のシステム。 - 前記加熱流体タンクは、該加熱流体タンクに貯留される前記加熱流体を攪拌する第1攪拌機構を備えることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記冷却流体タンクは、該冷却流体タンクに貯留される前記冷却流体を攪拌する第2攪拌機構を備えることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記加熱流体タンク、前記冷却流体タンク、および前記少なくとも1つのペルチェ素子が一体化されたタンクユニットを備えることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか一項に記載のシステム。
- 研磨パッドを支持する研磨テーブルと、
基板を前記研磨パッドの表面に押し付けて該基板を研磨する研磨ヘッドと、
前記研磨パッド上に配置された熱交換器と、
前記熱交換器に、温度調整された加熱流体および冷却流体を供給するシステムと、を備え、
前記システムは、
前記加熱流体を貯留する加熱流体タンクと、
前記冷却流体を貯留する冷却流体タンクと、
前記熱交換器と前記加熱流体タンクとの間で、前記加熱流体を循環させる加熱流体循環ラインと、
前記熱交換器と前記冷却流体タンクとの間で、前記冷却流体を循環させる冷却流体循環ラインと、
前記加熱流体タンクおよび前記冷却流体タンクと熱交換可能に配置された少なくとも1つのペルチェ素子と、
前記少なくとも1つのペルチェ素子の動作を制御して、前記加熱流体の温度、および前記冷却流体の温度を調整する制御部と、を備えることを特徴とする研磨装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018119707A JP2020003083A (ja) | 2018-06-25 | 2018-06-25 | 温度調整された加熱流体および冷却流体を熱交換器に供給するシステム、および研磨装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018119707A JP2020003083A (ja) | 2018-06-25 | 2018-06-25 | 温度調整された加熱流体および冷却流体を熱交換器に供給するシステム、および研磨装置 |
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JP2020003083A true JP2020003083A (ja) | 2020-01-09 |
Family
ID=69099591
Family Applications (1)
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JP2018119707A Pending JP2020003083A (ja) | 2018-06-25 | 2018-06-25 | 温度調整された加熱流体および冷却流体を熱交換器に供給するシステム、および研磨装置 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2020003083A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11052504B1 (en) * | 2020-02-10 | 2021-07-06 | Industrial Technology Research Institute | Temperature regulation system and temperature regulation method for machine tool |
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2018
- 2018-06-25 JP JP2018119707A patent/JP2020003083A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US11052504B1 (en) * | 2020-02-10 | 2021-07-06 | Industrial Technology Research Institute | Temperature regulation system and temperature regulation method for machine tool |
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