[發明專利]一種用于CMP拋光頭多腔室的壓力控制系統

有效

• 申請號: 201110002122.0
• 申請日: 2011-01-06
• 公開（公告）號: CN102133731A
• 公開（公告）日: 2011-07-27
• 發明（設計）人: 張輝;門延武;王同慶;路新春;葉佩青
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: B24B37/00
• 分類號: B24B37/00;B24B51/00
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 朱琨

1.一種用于CMP拋光頭的壓力控制系統，其特征在于含有：作為壓力源的氣源、控制閥組、壓力傳感器、A/D轉換電路、D/A轉換電路以及CPU，其中：

壓力傳感器共有N個，N≥1，分別采集遠端拋光頭中同樣的N個腔室壓力，把采集到的各腔室壓力通過一個具有同樣N個通道的A/D轉換電路輸入到CPU中，其中所述的N個壓力傳感器與化學機械拋光CMP設備上的所述N個腔室的旋轉接頭相連，

控制閥組，共有N條支路，每一支路對應連接著所述的一個腔室，所述每條支路的輸入端與壓力源相連，每條支路的輸出端與對應于該條支路的所述腔室的輸入端相連，每條支路由正壓通道、負壓通道和一個雙向過濾器組成，其中：

正壓通道，由依次串聯的減壓閥、正壓氣囊、電控比例閥以及正負壓開關閥組構成，所述減壓閥的輸入端與所述壓力源的輸出端相連，其中所有支路的正壓通道共用同一個減壓閥以及同一個正壓氣囊，

負壓通道，由依次串聯的常開狀態的真空開關閥、真空發生器、負壓氣囊、真空調壓閥以及與所述正壓通道共用的正負壓開關閥組構成，所述真空開關閥的輸入端與所述的壓力源的輸出端相連，其中所有支路的負壓通道共用同一個真空開關閥、真空發生器以及同一個負壓氣囊，

所述的正負壓開關閥組的輸出端與一個雙向過濾器的輸入端相連，該雙向過濾器的輸出端與對應的一條支路上的所述腔室相連，

所述的正負壓開關閥組是由一個三位三通閥，或兩個相互并聯的兩通閥，或相互串聯的一個兩位三通閥和一個兩通閥組成，

CPU，為每一個所述腔室設定一個腔室壓力值，同時，設定一個差壓信號輸出端向所述正壓通道中的電控比例閥輸出所述設定腔室壓力與實測腔室壓力的差值，差值大于零，表示對所述腔室繼續加壓，差值小于零，表示對所述腔室減壓，還設有：切換控制信號輸出端同時與所述負壓通道的真空開關閥的抓片啟動控制信號輸入端以及與所述的正負壓開關閥組的按所需運行狀態切換的控制信號輸入端相連，在啟動抓片過程與腔室壓力調控過程間進行切換，所述差壓輸出端輸出的差壓信號經過D/A轉換電路后輸出到所述正壓通道中電控比例閥的控制信號輸入端，調控后的氣壓在所述切換控制信號控制下經由所述正負壓開關閥組、雙向過濾器后送往對應的腔室；所述抓片啟動控制信號打開所述負壓通道的真空開關閥輸出，通過真空調壓閥調壓后經所述雙向過濾器送往對應的腔室，在斷電狀態下，所述的正負壓開關閥組切向負壓通道。

2.如權利要求1所述的一種用于CMP拋光頭多腔室的壓力控制系統，其特征在于：所述的真空調壓閥為手動調壓閥、電控調壓閥以及電控比例閥中的任何一種。

3.如權利要求1所述的一種用于CMP拋光頭多腔室的壓力控制系統，其特征在于：真空開關閥打開時，所述的真空發生器產生真空度；真空開關閥關閉時，所述的真空發生器與大氣相連。

4.如權利要求1所述的一種用于CMP拋光頭多腔室的壓力控制系統，其特征在于：所述的壓力傳感器安裝于所述CMP設備拋光頭的進氣口端。

5.如權利要求1所述的一種用于CMP拋光頭多腔室的壓力控制系統，其特征在于：所述的壓力傳感器為正負壓傳感器。