JPH11500968A

JPH11500968A - 研磨パッドの摩擦係数の測定

Info

Publication number: JPH11500968A
Application number: JP9522886A
Authority: JP
Inventors: ビラング，マヌーシャー; プリンス，ジョン
Original assignee: アプライドマテリアルズ，インコーポレイテッド
Priority date: 1995-12-19
Filing date: 1996-12-12
Publication date: 1999-01-26
Also published as: WO1997022442A1; KR19980702321A; EP0809557A1; US5743784A; EP0809557A4

Abstract

(57)【要約】表面摩擦に関連される力を測定することによりパッド調整中のエンドポイントを検出するための、研磨パッド（１４）の粗さの測定装置及びその方法。この装置は、研磨パッド表面（１４）と接触する底面を有する浮動ヘッド（３４）を含む。ブラケット（３８）は浮動ヘッド（３４）を拘束し、力感知装置が、ブラケット（３８）が浮動ヘッド（３４）に対して及ぼす拘束力を感知し、摩擦力と関連される前記拘束力を示す信号を出力する。この摩擦力は、パッド（１４）の表面粗さに直接関係する。

Description

【発明の詳細な説明】研磨パッドの摩擦係数の測定背景技術分野本発明は一般的には半導体デバイスの製造に関し、より詳細には、パッドの摩擦係数を利用した化学機械的研磨（ＣＭＰ）パッド調整プロセスの制御のための装置及び方法に関する。背景技術最新の半導体集積回路（ＩＣ）の製造プロセスにおいては、直前に形成された層や構造の上にさまざまな材料の層や構造を形成する必要がある。しかしながら、従来の技術による形成法はしばしば、処理中のウエハの上面の微細構成を、非常に不規則な、バンプ、不均一な突起、トラフ、溝及び／又は他の表面不規則性なものとする。これらの不規則性は、次の層を形成する際に問題を起こす。例えば、直前に形成された層の上に小規模の寸法を持つフォトリソグラフィ（写真技術）のパターンをプリント（焼き付け）する場合、非常に浅い深さで焦点を合わせる必要がある。したがって、平坦で平面的な表面が必要となるが、さもないと、パターンの一部が焦点があっており、他はあっていないということになる。さらに、前記の不規則性が個々の主要な処理ステップで平坦化されないと、ウエハの表面微細構成はさらに不規則になり、したがって、さらなる処理で層が積層されるにつれて上記の問題が悪化することになる。ダイスの寸法とその形状によって、表面の不規則性が歩留まりや素子の性能を劣化させかねない。その結果、ＩＣ構造のある種の平面化、すなわち平滑化が望ましい。事実、最も集積度の高いＩＣの製造技術は、製造プロセス中の重要なポイントで平面化されたウエハ表面を形成するなんらかの方法を利用している。上記の半導体ウエハ平面化ないしは微細構造除去を達成する１つの方法は、化学機械的研磨（ＣＭＰ）プロセスである。一般に、ＣＭＰプロセスは、制御圧力下で、回転する研磨プラテンを基準にしてウエハを保持したり回転させたりすることを含む。研磨プラテンは標準的にはパッドで覆われている。このパッドは、ウエハを研磨するために、すなわちウエハから異物を除去するために化学的研磨スラリと共に用いられる。ウエハと接触するパッドの表面は通常は、連続気泡発泡ポリウレタン（例えば、ＲｏｄｅｌＩＣ１０００）又は溝付き表面を持つポリウレタンのシート（例えば、ＲｏｄｅｌＥＸ２０００）である。いずれの場合でも、この表面は、研磨プロセスで助けとなるよう、比較的粗い。一定の期間の後、パッドは、その研磨表面とウエハとの間の相互作用のために光沢化した状態（glazed）となる。パッドの組織を粗くする原因となるこのような表面の特徴はやがて鈍く、さらにサイズ的に縮小する。すなわち圧力下で潰れる。この結果、ウエハ表面から異物を除去するパッドの能力が劣化する。したがって、パッドは、ＣＭＰプロセスにおいて繰り返し可能な異物除去の速度を保証するために、その粗い表面組織を回復するように定期的に調整しなければならない。習慣的に、パッドは個々のウエハを処理した後で調整される。パッドを調整するのに用いられる一般的な装置を、単純化した形態で、図１に示す。この調整装置１０は、パッド１４に押し付けられた状態で保持される調整ヘッド１２を有する。パッド１４と接している調整ヘッド１２の表面は、ダイアモンド・グリット１６の層で被覆されている。パッドはプラテン１８で支持されている。パッドの材料は標準的には、調整プロセスの助けとなるように、研磨スラリで潤浸されている。プラテン１８は通常は、その中心軸２２の周りを回転する。さらに、調整ヘッド１２は通常は、その中心軸の周りを回転すると共に、並進アーム２６を介してパッド１４の表面全面にわたって並進される。もちろん、他のタイプや構造の調整装置を用いて、パッドの調整プロセスを実行してもよい。例えば、調整用のロッド、ブレード、ピンなどを持ったアッセンブリを使用してもよい。図１に示す調整装置は、例証目的で提示したにすぎない。以下に説明する本発明の実施態様は、図１の装置での使用に制限されることはなく、いかなるタイプの調整装置に関連して用いてもよい。連続気泡発泡ポリウレタン構造を持つ上記のタイプの調整パッドは、ＣＭＰプロセスで使用される前に予調整しなければならないことに注意されたい。実質的には、パッドの製造で用いられる切削プロセスによってその表面に光沢ないしはつやが生じ、使用に先だって粗面化する必要がある。予調整には、新しいパッドに対して上記のパッド調整プロセスを実行するステップを伴う。ＣＭＰパッドの調整の際に遭遇する特にやっかいな問題は、所望の粗さがパッド上でいつ回復されたかを判断する際に起こる。パッドの調整があまりに少なすぎると、その除去速度は期待値未満となり、パッドの調整があまりに長すぎると、パッド材料が不必要に除去され、したがってその有効寿命を短縮する。過去においては、試行錯誤法を用いて、調整時間の適当な値を決定した。しかしながら、調整プロセスにつきまとう不正確さのために、そしてパッド材料の化学機械的特性が用途によって異なるために、同一の粗さが、尺度として時間に頼るだけでは必ずしも達成されるとは限らない。したがって、ＣＭＰプロセスの繰り返し可能性に悪影響が及ぼされる。したがって、調整プロセス中に、その場で（in-situ）、パッドの粗さをより正確に測定するＣＭＰパッドの調整用の装置及び方法を提供し、それによって一貫したパッド性能を保証する必要がある。概要本発明は、より高い精度で、パッド調整中に、その場で、ＣＭＰパッド表面の粗さを判断ないしは測定するための新規な装置及び方法を提供することにある。本発明による装置及び方法は、概して述べるならば、このタスク（仕事）を遂行するために表面摩擦効果を測定して利用する。この効果は、パッド調整プロセスのエンドポイントの判断に際して有効に利用される。さらに、この表面摩擦効果は、調整プロセス・パラメータの変更を限定するのを容易にしたりこれらのパラメータを最適化するのに用いられる。また、この効果は、パッド表面の粗さの不均一性を測定したり修正措置を講じたりするのにも用いられる。上記の目的は、その底面が、ＣＭＰパッド調整プロセス中の回転しているＣＭＰパッドの上面と接触しているディスク状の本体を含む装置を使用して遂行される。ブラケットは、このディスク状本体を、それが回転しているＣＭＰパッドに沿って運動しないように拘束するために用いられる。力感知装置を用いて、ブラケットがディスク状本体に及ぼす拘束力を感知し、この拘束力を示す信号を出力する。別の装置によって、ＣＭＰパッド調整プロセスは、力感知装置の出力信号が、所定のしきい値を超えたことを示したらいつでも、進行中のＣＭＰパッド調整プロセスを終了させる。前記の拘束力は、拘束されたディスク状本体の底面と回転中のＣＭＰパッドの上面の相互作用によって生じた摩擦力を示し、前記の所定のしきい値は、ＣＭＰパッドの上面が所望の表面粗さにまで調整されるといつでも現れると想定される摩擦力に対応する。しかしながら、ディスク状本体の底面と回転中のＣＭＰパッドの上面間の摩擦係数の計算用の装置もまた含まれることが望ましい。この装置は、力感知装置からの出力信号を用いてこの摩擦係数を測定する。この場合、前記所定のしきい値は、ＣＭＰパッドの上面が所望の表面粗さにまで調整されるといつでも現れると想定される摩擦係数に対応する。本装置はまた、力感知装置からの出力信号を監視するための装置及び、この監視された出力信号を分析してある所望のＣＭＰパッド調整プロセスの属性が現れたか否か判断する装置も含むことが望ましい。この所望のプロセス属性が存在しない場合、あるＣＭＰパッド調整プロセス・パラメータを修正して所望の属性を与える装置が含まれる。上記の装置の好ましい態様は、ＣＭＰパッドの回転方向に反対向きの内部コーナーを形成する第１及び第２のアームを持つ直角部分を含むブラケットを有する。ディスク状本体は内部コーナー内部に配置され、これらのアームによって拘束される。力感知装置はこの場合、第１と第２のロード・セルを持つ。第１のロード・セルは、ディスク状本体の第１の接点と一致する位置でブレケットの第１のアームに取り付けられ、第２のロード・セルは、ディスク状本体の第２の接点と一致する位置でブラケットの第２のアームに取り付けられる。このブラケットは、ディスク状本体の中心から見た場合の回転ＣＭＰパッドと関連する速度ベクトルが、ブラケットの内部コーナーにより形成される角度を二分するように配向されるのが望ましい。このような配向によって、ブラケットのコーナーの内側のディスク状本体が安定し、各々のロード・セルからの信号が確実に強く且つ低ノイズとなる。ディスク状本体は半導体ウエハを含む浮動ヘッド構造から成り、その一方の側がこのヘッドの底部を形成することが望ましい。これによって、本装置によって測定された摩擦力及び摩擦係数が、パッドがこのようなウエハを平坦化するために用いられるＣＭＰプロセス中で遭遇する摩擦力及び摩擦係数と確実に一致する。したがって、ＣＭＰプロセスで望まれる摩擦係数は、本発明による上記の装置を用いれば直接に測定可能である。上記の装置の代替態様には、第１及び第２の張力センサーを持つ力感知装置が用いられる。これら張力センサーは各々がブラケットに取り付けられ、そこから延びるフィラメントを持つ。さらに、これらのフィラメントの各々はその遠位の端部がディスク状本体に取り付けられている。ディスク状本体は、ＣＭＰパッドの回転方向において、フィラメントによってブラケットから離隔されている。このように、本発明の前の態様のように、ディスク状本体は、回転パッドによってブラケットに押しつけられるのではなくて、この例ではパッドによってブラケットから引き離される。フィラメントは双方共長さが等しく、第１の張力センサーに関連されたフィラメントはディスク状本体の上部にその周辺上の点で取り付けられ、第２の張力センサーに関連されるフィラメントはディスク状本体の上部に、第１の張力センサーに関連されたフィラメントの取付け点の反対側となる周辺上の点で取り付けられ、これら２つのフィラメントがその全長にわたって互いに等間隔で位置されていることが望ましい。この好ましい構成によって、パッドが回転するに連れてディスク状本体がブラケットの後方で確実に安定する。この例では、拘束力を示す出力信号は、第１と第２の張力センサーが感知した張力の総和として表される。上述した本発明の種々の態様では、パッドの１つの径方向位置に静止状態に保持されるディスク状本体を用いているが、かならずしもそうする必要はない。本発明による別の態様では、並進アームが含まれる。このアームはブラケットに取り付けられ、一般的に径方向においてＣＭＰパッドの表面を横切って、ディスク状本体と共にそれを移動させるのに用いられる。この並進アームによってブラケットは上記の好ましい配向に保持されることが望ましい。さらに、この並進アームは、ディスク状本体の周縁がＣＭＰパッドの中心と重ならず、ＣＭＰパッドの外縁を越えて延びないように、ほぼ径方向のディスク状本体の運動を制限することが望ましい。すでに述べたように、本装置の前述の態様は、いくつかの有効な仕方で使用可能である。このような方法の１つは、プロセスを終了させ、プロセス・パラメータを扱うために、化学機械的研磨（ＣＭＰ）パッドを制御することに関連する。この方法は、ブラケットによる拘束力の感知ステップ、拘束力を示す信号の出力ステップ、及びしきい値を超えたことを出力信号が示した時はいつでも進行中のＣＭＰパッド調整プロセスを終了するようにＣＭＰパッド調整装置にさせるステップを含む。さらに、この出力信号を監視し、分析して、所望のＣＭＰパッド調整プロセス属性が現れたか否か判断できる。まだ現れていなければ、少なくとも１つのＣＭＰパッド調整プロセス・パラメータを修正して、所望のプロセス属性を生じるようにする。この所望の属性には、ＣＭＰパッドがパッド表面の粗さを増大させるように調整される所望の速度が含まれる。このプロセス・パラメータには、（ｉ）研磨パッドの回転速度、（ii）調整ヘッドの回転速度、（iii）調整ヘッドとパッド間の並進速度、（iv）研磨スラリの組成、（ｖ）スラリの使用量、（vi）調整ヘッドと関連される研磨グリットの寸法、及び、（vii）研磨パッドと調整ヘッド間の圧力が含まれる。別の有効な方法は、ＣＭＰパッド調整プロセス中におけるプロセス・パラメータの変更を限定するステップを含む。この方法は、基準ライン・プロセス・パラメータのセットを用いて第１のパッドに対して第１の調整プロセスを実行するステップと、第１の調整プロセス中にパッドの表面粗さを監視し、ある時間にわたって第１のパッドの表面粗さを示す信号を出力するステップと、第１のパッドが所望の表面粗さを表していることを出力信号が示したら第１の調整プロセスを終了させるステップと、プロセス・パラメータの修正されたセットを用いて第２のパッドに対して第２の調整プロセスを実行するステップと、第２の調整プロセス中に第２のパッドと関連される表面粗さを監視し、ある時間にわたってそのパッドの表面粗さを示す信号を出力するステップと、第２のパッドが所望の表面粗さを表していることを出力信号が示したら第２の調整プロセスを終了させるステップと、第１のパッドと関連される主力信号を第２のパッドに関連される出力信号と比較して、プロセス・パラメータの前記修正されたセットが第２の調整プロセスに対して持つ効果を判断するステップと、を有する。さらに別の方法は、パッドの調整プロセスを最適化するステップを含む。上記の方法と同様に、この方法は、基準ライン・プロセス・パラメータのセットを用いてパッドに対する第１の調整プロセスを実行するステップと、第１の調整プロセス中にパッドの表面粗さを監視し、ある時間にわたってパッドの表面粗さを示す信号を出力するステップと、第１の調整プロセスと関連される出力信号を分析して、ある所望のプロセス属性が現れているか否か判断するステップと、を含む。しかしながら、この場合、所望のプロセス属性が現れていない場合、基準ライン・プロセス・パラメータの少なくとも１つが修正され、プロセス・パラメータの修正されたセットを作成し、これによって所望のプロセス属性が発生し、後に続くすべての調整プロセスはこの修正されたプロセス・パラメータのセットを用いることとなる。最適化方法はまた、次の実行を待つのではなく、調整プロセス中に実行可能である。この場合、プロセス属性は調整プロセス中に監視され、もし所望の属性が示されていなければ、しかるべきパラメータを修正する。この手順は、パラメータが修正された後では、最適化プロセスは、パッドが所望の表面粗さを表していることを出力信号が示すまで最適化プロセスが繰り返されることを除いて、前記のものと同等である。所望の表面粗さが表された時点で、調整は終了する。本発明のさらに別の有効な方法は、パッドの表面粗さの不規則性を検出して補正するために、ディスク状の本体をパッド表面を横切って並進させる前記の装置の態様を用いることを含む。この方法は、基準ライン・プロセス・パラメータのセットを用いるパッドに対して調整プロセスを実行するステップを含む。ブラケットがディスク状本体に対して及ぼす拘束力は感知され、パッドの表面粗さを示す。具体的には、この感知ステップは、ブラケット及びディスク状本体を回転中のＣＭＰパッドの表面を横切って、ブラケット及びディスク状本体の運動が調整ヘッドの径方向位置を追跡するほぼ径方向に移動させ、次にパッドの表面粗さを示す信号を発生するステップを含む。周期的に、掃引の間の信号を表す値が記憶される。これらの記憶された値は、パッド上の特定の放射状の位置の信号値に対応する。掃引に対するこの記憶された信号値は比較され、記憶されている最高の信号値と、パッド上の特定の径方向位置の個々に対する記憶されている信号値との差が計算される。これら計算された差は次に所定のしきい差と比較される。計算された差がこの所定のしきい差を超える場合に、もし調整ヘッドが、所定のしきい差を超える計算された差を関連する位置に対応するパッド上の径方向位置上に配置されたら、基準ライン・プロセス・パラメータの内の少なくとも１つは修正される。この修正されたプロセス・パラメータの意図は、これらの位置の表面粗さを増大させることである。さらに、このプロセスは繰り返される。しかしながら、計算された差が所定のしきい値を超えない場合は、記憶された信号値は平均値ととって、パッドの表面粗さの平均値を示す値となる。この平均信号値は、パッドの所望の表面粗さの範囲を表す所定の範囲と比較される。もし平均信号値がこの所定の範囲内に収まらない場合、上記のプロセス全体が継続される。しかし、平均信号値が所定の値を超える場合は、調整プロセスは終了される。これらの方法のすべてにおいて、表面粗さを示す個々の信号は、ディスク状本体の底面と個別のパッドの回転上面との相互作用によって生じた摩擦力を表す信号か、又は、好ましくは、ディスク状本体の底面と個別のパッドの回転上面との間の摩擦係数を表す信号のいずれかに対応する。上記の効果や、本発明の他の目的及び長所は、添付の図面に沿っての以下の詳細な説明から明らかになるであろう。図面の説明本発明の特定の特徴、態様及び長所は、以下に続く説明、添付の請求の範囲及び添付図面を参照すれば、さらに理解されよう。図１は、従来技術の典型的なＣＭＰパッド調整装置の側面図である。図２Ａ及び図２Ｂは共に、直角拘束ブラケットを用いる本発明による摩擦効果によってＣＭＰパッドの表面粗さを検出するための装置の実施形態の概略図であり、図２Ａはその側面図であり、図２Ｂは平面部分図である。図３は、本発明の一実施形態において用いられる浮動ヘッドの断面図である。図４は、ある時間にわたってプロットされた図２Ａ及び図２Ｂの実施形態の、合力信号を表すグラフである。図５は、ＣＭＰパッド調整プロセス・パラメータを最適化し、さらに、得られた摩擦係数から分るように、所望の表面粗さ範囲に達した場合にプロセスを終了させるための方法のブロック図である。図６は、並進アーム構造を含むように変形された図２Ａ及び図２Ｂの実施形態の概略図である。図７は、ＣＭＰパッド表面粗さの不均一性を検出して補正し、所望の均一表面粗さ範囲に達したらプロセスを終了させるための方法のブロック図である。図８は、湾曲型の拘束ブラケットを用いる本発明による摩擦効果によってＣＭＰパッドの表面粗さを検出するための装置の一実施形態を示す概略図である。図９は、つながれた浮動ヘッドを用いる本発明による摩擦効果によってＣＭＰパッドの表面粗さを検出するための装置の一実施形態を示す概略図である。好ましい実施形態の詳細な説明本発明の好ましい実施形態を図面を参照にして以下に説明する。図２Ａ及び図２Ｂは、浮動ヘッド装置３０を用いて、調整を受けている研磨パッド１４の表面の摩擦係数を測定する本発明の実施形態を示す。この浮動ヘッド装置３０は、調整プロセスの妨害とならないように、調整ヘッド１２及び並進アーム２６の装置からは離れて置かれている。例えば、図２Ａは、浮動ヘッド装置３０が、上記の調整ヘッド１２及び並進アーム２６から見てプラテン１８の反対側に存在するところを示す。浮動ヘッド装置３０は、研磨パッド１４上に配置される自由浮動ヘッド３２を有している。このヘッド３２は、他のいかなる構造体にも直接的な接続を持たない。装置３０はまた、調整装置のベースないしは台に固定されている直角ブラケット３４を含む。ブラケット３４は、それ自身が回転研磨パッド１４に接触しないようにするのに充分な高さのところでプラテン１８の上方に片持ち状態で突出している。ロード・セル３６は、図２Ｂに示すように、ブラケット・アーム３８及び４０によって形成されるコーナーの内側に接触した状態で配置されている場合、ヘッド３２が通常はこれらのブレケット・アームに接触する位置でこれらのブラケット・アームの各々に取り付けられている。したがって、ロード・セル３６の位置は、浮動ヘッド３２の直径によって異なる。例えば、ロード・セル３６は、直径６インチのヘッドを使用した場合はコーナーから３インチはなれた位置に、そして、直径８インチのヘッドを用いた場合は４インチ離れた位置にその中心を置くことが望ましい。ロード・セル３６は、自身に印加された力を示す信号を生じるかぎり適当ないかなる市販のタイプのものでもよい。ブラケット３４のアーム３８及び４０によって形成される内部コーナーは、浮動ヘッド３２がこのコーナーに対して配置される場合、アーム３８に押し付けられるように、プラテンの回転方向とは反対に向けられていなければならない。言い替えれば、ブラケット３４は、ヘッド３２の中心から見た速度ベクトル４２がブラケット・アーム３８と４０との成す内角を分割するように配向されなければならない。上記の角度はいかなる割合（例えば、３０°対６０°、２０°対７０ °など）で分割してもよいが、速度ベクトル４２が、図２Ｂに示すように、角度を二等分する（すなわち、４５°対４５°）ことが好ましい。二等分することが好ましい理由は、これによって、ロード・セル３６によって感知された力を等しくする傾向があるからである。これによって、セル３６の双方が強く且つ低ノイズの信号を生じる。さらに、ブラケット３４のこの好ましい配向によって、浮動ヘッド３２が安定しやすく、したがって、プラテン１８が回転している間も接触が常に維持される。想像されるように、速度ベクトル４２が内部ブラケット角度を分割し、その分割された角度の殆ど又は殆どすべてが一方のアーム上で隣接すると、そのアームに関連されるロード・セル３６に印加される力はブラケット３４によってヘッド３２に印加されるすべての力のほとんどをなす。したがって、比較的少ない力が他のアームには印加され、これによって、ヘッド３２がこのアームからなんらかの外力（例えば、振動によって生じる外力）の存在下で引き離れる危険が生じる。浮動ヘッド３２は、ディスク又はパック形状の本体であり、図３に示すような構造であることが望ましい。この好ましいヘッド構造体は、本体部分４４、キャリヤ・パッド４６、ブランクの半導体ウエハ４８及び保持リング５０を持つ。本体部分４４はヘッド３２の物理的な寸法及び重量のほとんどを成し、しかもヘッド３２の高さのほとんどを成すので、本体部分４４は、ヘッド３２がブラケット３４上の上記のロード・セル３６と確実に接触するに充分な厚さを持たなければならない（図２Ｂを参照）。キャリヤ・パッド４６は、本体部分４４とウエハ４８との間の境界部を形成するために用いられるだけである。キャリヤ・パッド４６の一方の面は本体部分４４の底部に付着し、一方ウエハ４８は他方の面に付着している。キャリヤ・パッド４６は、ウエハ４８と研磨パッドの表面との間の摩擦係数を超える摩擦係数をパッド４６とウエハ４８との間に与える材料からできている。これによって、ウエハ４８は、研磨パッドが運動しているときに、本体部分４４に対して回転しないようになる。さらに、キャリヤ・パッド４６は、ウエハ４８に面する自身の表面と交差するチャネル（溝）を持つことがある。その場合は、パッド４６は、ウエハ４８を当該パッド４６に接触状態で配置させる以前に湿される。チャネルと湿気を組み合わせるとその結果、真空力が働き、これによって、浮動ヘッド構造体が上げられても、ウエハ４８はキャリヤ・パッド４６に対して保持される。最後に、保持リング５０を用いて、本体部分４４及びキャリヤ・パッド４６をウエハ４８と水平方向に整列するように保持する。このリング５０が必要とされる理由は、キャリヤ・パッド４６とウエハ４８との間の摩擦力及び真空力は、研磨パッドが回転中は、ウエハをしかるべき位置に保持するには充分ではないからである。リング５０は上記のヘッドの構成部品を取り囲むことが好ましいが、ウエハ４８の両側を完全にカバーするように下方に延びることは許されない。このようにして、ウエハ４８の一部は、ウエハ４８の外部フェースが、保持リング５０に妨げられることなく研磨パッドと接触できるようにリング５０の下に突出する。ウエハ４８は、研磨パッドがこのようなウエハを平面化するために用いられるＣＭＰプロセスに存在する条件を模擬するために、研磨パッドと浮動ヘッドとの間のインタフェースとして用いられる。このようにして、浮動ヘッド装置によって測定された摩擦係数（以下にさらに説明する）は、研磨パッドと、ＣＭＰプロセスで平面化されるウエハとの間の摩擦係数と相関する。今説明したばかりの浮動ヘッド３２は、ＣＭＰ装置で使用される研磨ヘッドの構造体に対応することに注意されたい。したがって、この既存の構造体が浮動ヘッド３２として使用可能である。再度、図２Ａ及び図２Ｂを参照すると、パッドの調整中、プラテン１８は回転され、自由浮動ヘッド３２は、研磨パッド１４とヘッド３２との間の摩擦によって、ロード・セル３６に対して押し付けられる。その結果、各ロード・セルは力を感知し、その感知した力を示す信号を発する。ブラケット３４が前述の好ましい配向で配置されている場合、ブラケットがヘッドに対して合力は概ね次の通りである。Ｆ_R＝０．７０７（Ｆ_x＋Ｆ_Y）（１）ここで、Ｆ_Rは合力、Ｆ_xはブラケット・アーム３８に関連する力、Ｆ_Yはブラケット・アーム４０に関連する力である。好ましくは、プロセッサ５２がこの合力の計算に用いられる。研磨パッド１４が調整されるに連れて、パッドの表面はより粗くなり、したがって、浮動ヘッド３２とパッド１４間の摩擦は増大する。これによって、図４に示すように、ロード・セル３６の出力から決められる合力が徐々に増大する。図４のグラフは、ある時間にわたる合力を示す信号の電圧の変化を示すものであって、プラテンが回転するに連れて研磨パッド上の１点から次の点への摩擦の小変動によって引き起こされると考えられるサイクリングを平滑化するためにフィルタリングした後の状態を示している。このグラフは、典型的な調整プロセスの場合の合力の変化を表す。信号の最初の立ち上がりは、プラテンのスピードアップに対応しており、その隣接するレベルの部分は調整ヘッドがパッド上に降下するに先立つ時間間隔を表す。したがって、調整プロセスは約２０秒で開始され、約７０秒間継続していることが分かる。一度調整ヘッドが降下されると、力は増大しついには約５０秒で横ばい状態になる（すなわち３０秒で図示される調整プロセスに達する）。上記のように、力の増大は、調整プロセスが進行するに連れてパッドの表面の粗さが増大するためである。調整プロセスの末期で力が横ばい状態になるということは、最大表面粗さに達したことを示す。調整プロセスのこの段階において、パッド材料の除去は続くが、粗さはたいして得られない。このように材料が過度に除去されることは、パッドの有効寿命が減少するので好ましくない。したがって、パッド材料が不必要にまで失われる前に（すなわち、図示する場合では調整の約３０秒後で）調整プロセスを終了させるほうが有効である。これは、合力を表す信号の電圧を監視することによって達成され得るが、この電圧値が予め定められたしきい値（すなわち、図示する場合は約０．７０Ｖ）を超えたら、調整プロセスは終了される。このようにして、パッド材料の不必要な除去は最小にとどめられる。例えば、図４に示す調整プロセスにおいては、もしプロセスが約９０秒ではなく約５０秒で終了すると、４０秒間にわたって不必要な材料が除去されることが避けられる。図示の場合が、エンドポイントを設定するのに時間に頼る典型的な現行の調整プロセスとすると、本発明はかなりの処理時間を節約でき、余分の材料が除去される以前にプロセスを終了させることによって研磨パッドの有効寿命を引き延ばすことが可能であることが明かである。しかしながら、合力の大きさは浮動ヘッドの重量と結び付いている。したがって、合力を測定しそれをしきい値と比較することに依存するシステムは、違う重量を持つヘッドを用いる場合には再構成しなければならない。この問題は、摩擦係数を代わりにキー・インジケータとして用いることによって回避することができる。研磨パッドとウエハ間の摩擦係数（μ）は実質的に次式で与えられる。 μ＝Ｆ_R／Ｗ_H （２）ここで、Ｗ_Hは浮動ヘッドの重量である。摩擦係数は、ヘッド重量の増減とは無関係なパッドの表面粗さのインジケータである。例えば、もしパッド重量が増大すると、この結果、それに比例して合力も増大する。しかしながら。この２つの値の比率、すなわち摩擦係数は同一のままである。この結果、調整プロセスをいつ終了させるべきであるかを決定するのに摩擦係数を用いることが好ましい。さらに、上記のプロセッサは、上記の合力と共に摩擦係数の計算に用い、さらに、この係数を示す信号を発生することが好ましい。これは、本発明にとっては新規ではない周知の方法によって実現可能であり、本明細書中ではこれ以上説明を要しない。もちろん、上記の摩擦係数の関係式には他にも二次的因数がある。しかしながら、それらは大抵の場合、大したものではなく、１つの例外事項を除いては本発明に関連する用途の場合は無視してよい。既に述べた連続気泡発泡ポリウレタン級の研磨パッドは、プラテンの回転速度によっては異なった摩擦係数を示す傾向がある。この変化はパッドのセル中に捉えられたスラリの影響から来ると考えられる。この現象は、溝付き表面を持つポリウレタンのシートを持つパッドのタイプの場合には認められない。この溝がスラリの逃げる通路となり、そのためにそれを因数として消去していると考えられる。このように、摩擦係数はプラテンの速度が変化しても不変のままである。連続気泡タイプのパッドの場合において摩擦係数が可変であることの正味効果は、このようなパッドに対する調整プロセスは、ＣＭＰプロセスで用いられることが期待されるプラテン速度で実行するのが望ましいということである。これによって、摩擦係数の測定値が、ＣＭＰプロセスにとって望まれる摩擦係数に確実に対応する。新しい研磨パッドと半導体ウエハとの間の摩擦係数は約０．４〜０．５である。この値は、ＣＭＰプロセスにとって望ましい開始値であると考えられる。ＣＭＰプロセスが完了した後では、この係数は標準的には０．４〜０．１の範囲内に降下する。したがって、パッド調整プロセスの目的は、約０．４〜０．５という望ましい摩擦係数を生じる粗さにまでパッドを回復させることである。この目的は、摩擦係数を示すプロセッサ信号を監視し、摩擦係数が望ましい範囲内に入ったことをこの信号が示したら調整プロセスを終了させることによって達成することが可能である。このようにして、不必要なパッド材料の除去及び処理時間が最小化される。エンドポイントとして用いられる厳密な値はユーザによって決定され、このような要因を、浮動ヘッド装置で使用されるロード・セル及びプロセッサの感度及び確度として考慮する。さらに、上記の浮動ヘッド装置３０（図２Ａ及び図２Ｂを参照）は、単なるパッド調整エンドポイント検出システムのため以上に利点をもって使用できることを指摘する。例えば、調整ヘッド圧力及びグリット寸法、スラリの特性及び流量、プラテン及び調整ヘッドの回転速度、調整ヘッド並進速度、さらに使用される調整装置のタイプなどの調整プロセス・パラメータに対して提案されている変更は、浮動ヘッド装置３０を用いれば限定できる。このような限定は、ある所定の基準ライン・プロセス・パラメータを用いる、調整プロセス中に浮動ヘッド装置３０が発生した信号を、異なった１つ又は複数のパラメータを用いる調整プロセスによって発生した信号と比較することによって遂行される。例えば、研磨パッドを可能な限り最小の時間で（しかも除去される材料の分量を最小にとどめて）最大の所定表面粗さにまで調整することが望ましい。このようにして、所望の粗さを達成するに必要な調整時間を減少させると期待されるプロセス・パラメータの変更が実現され、結果得られる浮動ヘッド装置の信号は、前に用いられたパラメータを使用するプロセスから派生した信号と比較される。上記の浮動ヘッド装置信号は、最大粗さがいつ達成されたか、どれほど時間がかかったかを示すので、この比較によって、提案される変更が所望の効果があったか否かが分かる。１例としては、調整ヘッドの圧力を増大させて、除去されるパッド材料の分量を最小にとどめて所定の粗さを達成するために必要とされる調整時間が短縮されるか否か判断してもよい。もちろん、これは１例にすぎない。要点は、浮動ヘッド装置３０が出力した信号を分析し比較することによって、予測されるすべてのパラメータの変更の効果、すなわち良い効果を持つか悪い効果を持つかということを迅速にしかも効率的に評価することが可能である。もし提案されるプロセス・パラメータの変更が所望される効果を持てば、この変更は将来の調整プロセスに対しても用いることができる。さらに、前記の信号はまた、パラメータ変更の未知の効果を限定するためではなく、調整プロセスを微調整したり、最適化したりするために用いても良い。言い換えれば、既知の効果を持つパラメータを処理して、プロセスを向上させることができる（もちろん、これらの既知の効果は上記の限定方法で判断され得る）。例えば、研磨パッドの化学機械的特徴が用途によって変化することが知られている。したがって、パッドの使用寿命初期に用いられた調整パラメータは、旧くなったパッドにはもはや最適ではないかも知れない。もし、例えば、所定のパッド表面粗さを生じるに必要とされる時間が、「旧い」パッドを調整する時にはゆっくりすぎると見なされるのであれば、調整速度を増大させることが知られているプロセス・パラメータの変更（例えば、ヘッド圧力の増加）は、パッドの後続の調整に関するプロセスをスピード・アップさせるために実行され得る。また、前記のプロセッサをこのパラメータ変更を制御するために用いてもよいことを指摘しておく。このようにして、調整速度が判断され、さらに、調整速度が所定のレベル未満であれば、適切な処理パラメータを操作してこの速度を上げるようなフィードバック・ループが形成される。前記のフィードバック・ループを用いると、調整プロセス中に変更されやすいプロセス・パラメータ（例えば、調整ヘッド圧力、プラテンや調整ヘッドの回転速度など）の変更は、後続の流れを待つことなく実行され得る。したがって、例えば、前記のプロセッサは、所定の時間経過にわたる摩擦係数の変化の速度を計算することによって、パッドが調整されている速度を計算する仕事が与えられてもよい。この速度が予め定められた所望のしきい速度未満である場合、適切なパラメータを変更して、速度を増加させる。なお、上記の仕事を実行する能力を持つ論理回路又はソフトウエア・プログラムが技術上周知である。したがって、本明細書中では詳細は説明不要である。調整プロセスの属性制御に関連する上記のフィードバック制御方法を、図５に概略的に示す。本方法はステップ１００から始まるが、このステップでは１セットのベースライン・プロセス・パラメータを用いて調整プロセスを始動させる。このプロセス中では、浮動ヘッド装置信号が分析ステップ１０２で分析され、所望のプロセス属性（例えば、調整速度）が現れたか否か判断される。もし現れていたら、プロセスはこのベースライン・パラメータを用いて継続され、ついには、前記のエンドポイントが検出され、プロセスが終了される（ステップ１０４）。或はまた、プロセス属性が変化し、所望の属性は現れない。所望の属性が現れない場合、前記プロセス・パラメータの１つ又は複数が、調整プロセスを所望の属性の方に御するのに知られた方法で処理される（ステップ１０６）。次にこのプロセスは、分析ステップ１０２が連続的に繰り返され、必要に応じてパラメータがさらに修正されつつ（ステップ１０６）、継続され、ついにはエンドポイントが検出され、プロセスは終了する（ステップ１０４）。プロセス中のフィードバック制御ループのさらに別の使用方法は、パッドの表面粗さの不均一性を測定するために、さらに、おそらくは、その測定値が所望の不均一性の度合いを超える場合は補正措置さえとるために適用される。前述の調整装置の機械的性質ゆえに、調整済みパッドの表面粗さが隣の点同士間で均一でない可能性がある。この不均一性は、もし極端であれば、パッドをＣＭＰプロセスで使用した場合に矛盾した又は不満足な結果となりかねない。調整を受けているパッドの不均一性は、浮動ヘッド装置の変形実施形態を用いて測定される。図６に示すように、この装置は並進アーム５４を有するように改良されている。このアーム５４は浮動ヘッド３２及びブラケット・アッセンブリ３４’を、パッド１４が回転するに連れてそれを直線的に横切って移動させる。ヘッド３２及びブラケット３４’は、プラテンの速度ベクトルに対する前述の好ましい配向が維持されるように移動されるのが望ましい。さらに、並進アーム５４はヘッド３２及びブラケット３４’のアッセンブリを、浮動ヘッド３２の周縁がパッド１４の中心に隣接している第１の点とヘッド３２の周縁がパッド１４の外縁に隣接している第２の点との間の直線経路に沿って移動させ、さらに、ヘッド３２がパッドの中心に重なったり、パッド１４の縁を超えて突出したりしないようにすることが望ましい。図６及び図７を参照すると、調整を受けているパッド１４の不均一性を測定するために上述の変形実施形態を用いた１つの方法によれば、浮動ヘッド３２が調整ヘッド１２の動きを模擬するように、パッド１４の表面を横切って不動ヘッド３２を移動させる（ステップ２００）。言い換えれば、浮動ヘッド３２は常に、調整ヘッド１２とほぼ同じ距離だけパッド１４の中心から隔たっている。プロセッサ５２（図２Ｂ参照）は、浮動ヘッド３２と、パッド１４を横切るヘッドの経路に沿った予め定められた位置にあるパッド１４との間の摩擦係数を示す信号値を定期的に記憶するのに用いられる（ステップ２０２）。例えば、このような値は、ヘッド３２がその直径に等しい距離を横断する毎に記憶してもよい。浮動ヘッド３２がパッドを横切って掃引（スイープ）する毎に、プロセッサ５４はこの記憶された値を比較して、パッドのどの領域が記憶されている最高値と比較してより低い摩擦係数を持っているか判断し、この最高値とこの各々の領域のより低い値との差を計算する（ステップ２０４）。プロセス中に均一な表面粗さを生じさせる補正措置を取ることが望まれない場合、又は不均一性の度合い（すなわち、記憶されている摩擦係数値と各々の領域のより低い値との差）がある所望の予め定められたしきい値を超えない場合、掃引に対する摩擦係数の平均値が計算され（ステップ２０６）、プロセスのエンドポイントを決定するために、又は、すでに検討したように、プロセス・パラメータを限定／最適化するために用いられる。しかしながら、もしより均一な表面粗さを生じさせるために補正措置を取ることが望ましい又はそうする必要があるときは、プロセッサ５４は、適切なプロセス・パラメータを修正して、パッド１４と、不均一性しきい値を超えて、直前の掃引以来の最高記憶値に匹敵すると判断されたようなパッド１４の領域内にあるヘッド３２との間の摩擦係数を増加させるために用いられる。一方では、最高係数値を持つ領域及びしきい値を超えない領域は次の掃引中では不変のままとなる（ステップ２０８）。したがって、次の掃引は補正掃引となる。例えば、調整ヘッド１２及びその並進アーム２６はプロセッサに制御されて、パッド１２を横切っての調整ヘッド１２の次の掃引の間に、調整ヘッド１２をして、最高の係数値を持つ領域に関連摩擦係数を合わせるために追加の調整を必要とするパッド上の位置で適当な時間にわたって停止させることができる（ステップ２０８）。もちろん、これは１例にすぎない。停止時間以外のプロセス・パラメータもまた修正して、直前の掃引で最高係数値を持つ領域に適合するために、適当な位置における摩擦係数（及び表面粗さも）を増大させることができる。例えば、パッド１４及び／又は調整ヘッド１２の回転速度を増大させることができる。さらに、調整ヘッドの圧力も増大させることが可能である。どのパラメータが用いられようと関係なく、目的は同一である、すなわち、パッド１４の表面の全般にわたって、摩擦係数が示すような均一な表面粗さを生じさせることである。補正掃引の最後では、ノーマル調整プロセスが継続され（ステップ２１０）、上述の均一性監視と補正のプロセス（ステップ２００、２０２、２０４、２０６又は２０８）が、調整ヘッド１２の次の掃引の時に繰り返される。もし、前述の平均化された摩擦係数値（ステップ２０６）を用いて、調整プロセスのエンドポイントを決定するとしたら、このプロセスは、その平均値が所望の係数範囲内に収まると終了する（ステップ２１２）。しかしながら、もし平均値が所望の範囲内に収まらないときは、調整プロセスは継続される（ステップ２１０）。再度述べるが、上記のタスク（仕事）を実行するためのプロセッサによる方法は技術上周知であることに注意されたい。したがって、これ以上の説明は不要であろう。図２Ａ〜図２Ｂに示す装置の複式のロード・セル構成を用いる事によって、浮動ヘッド３２の安定性が保証されている。しかしながら、この構成では、結果生じる力を２つのロード・セル３６の出力から計算する必要があった。図８に、湾曲型のブラケット５６に接続されたただ１つのロード・セル３６’を用いる本発明の別の実施形態を示す。この湾曲型ブラケット５６は、次のような条件で形状及び向きが定められている。即ち、プラテンが回転している場合、プラテンの速度ベクトル４２が、図８に示すように、ヘッド３６’に接して引かれた想像線５８と直角に交差する点において、浮動ヘッド３２がブラケット５６と接触するような形状と配向になっている。ロード・セル３６’はこの点のところでブラケット５６に取り付けられている。見れば分かるように、単一のロード・セル３６’ によって感知された力は、既述の合力の計算値に等しい。しかしながら、（ロード・セル３６’を介しての）ブラケット５６と浮動ヘッド３２との間の単一の接点のために、セル３６’は、外力ないしは反力（振動によって引き起こされたような力）によってセル３６’から極めて引き離されやすい。さらに、この単一ロード・セルの概念は、掃引ヘッド装置（図６参照）を含む前述の実施形態に対してはあまり良好な候補ではない。ブラケット５６の、それがパッド表面を横切って放射状に移行する際の運動によってもたらされたヘッド３２に対する摩擦力によって、ヘッド３２はロード・セル３６’から移動させられる傾向がある。したがって、この単一ロード・セル実施形態によって浮動ヘッド装置が簡略化されるとはいえ、好ましくはない。本発明による浮動ヘッド装置の前述のすべての実施形態において、浮動ヘッドは、他の構造体にはいかなる仕方でも接続されていない。浮動ヘッドは単に、ヘッドとパッド間の摩擦によってブラケットに押し付けられているだけである。本装置の別の実施形態では、図９に示すようにブラケット構造体６０に取り付けられた浮動ヘッド３２を用いている。この代替実施形態では、ヘッド３２は、各々が張力センサー６４の一部を形成する２つのランヤード状フィラメント６２によってブラケット６０につながれている。張力センサー６４の他の構成部品は、ブラケット構造体６０に取り付けられている。ブラケット構造体６０は、前述の本発明の実施形態に関連のブラケットと同様に、調整装置の台に固定されており、パッド１４上に、それがパッド１４に接触しない程度の高さで片持ち状態で突出している。２つのフィラメント６２は、プラテンが回転するに連れてヘッド３６がブラケット６０の後方に進んでいった際、ヘッド３６を保持し安定化するように用いられる。したがって、浮動ヘッド装置は、プラテンの回転によってもたらされたヘッド３６とパッド１４間の摩擦によって、フィラメント６２内に張力が発生する。フィラメント６２同士間の距離は、ヘッド３６のいかなる横方向の運動も最小にするに充分大きくされている。したがって、フィラメント６２はそれぞれ、図９に示すように、ヘッド３６の上面の、互いに相対する側に取り付けられるのが望ましい。さらに、フィラメント６２の他方の端部は、ヘッド３６に取り付けられる距離と等しい分離距離を置いて、張力センサー６４の対応の残余の部分に取り付けられる。この取付け方法によって、ヘッド３６の安定性が最大化されると考えられる。各張力センサー６４は、ヘッド３６と回転パッド１４間に生じた摩擦力の一部を感知し、これらの力を示す信号を発生する。この２つの信号は総和されて、前述の合力を表す合成信号を、好ましくは前述のプロセッサ５２内で作成する。他のすべての面では、この実施形態は前述の実施形態と同じように作動し、同一の目的のために使用可能である。しかしながら、この代替の浮動ヘッド装置は、パッド表面を横切って浮動ヘッドを掃引することを含む実施形態には理想的には適さないと考えられる。掃引運動によって生じた摩擦力は、浮動ヘッド３６を横方向に不安定にして、パッド１４の特定の領域の摩擦係数の計算値に誤差を生じさせかねない。したがって、複式ロード・セル機構を用いる最初に説明した浮動ヘッド装置３０（図２Ａ、図２Ｂ参照）が、本発明の掃引ヘッドの実施形態（図６参照）に好ましい。本発明は上述の好ましい実施形態を参照して詳述したが、本発明の変更や修正が、本発明の真の精神と範囲から逸脱することなくなされ得ることが理解されよう。例えば、パッドの粗さを検出するための開示された装置及び方法は、いつパッドの粗さがある予め定められた値を下回るかを確認するために、ＣＭＰプロセス中に、その場で用いることができる。次にＣＭＰプロセスを終了させてパッドを調整することができる。

Claims

【特許請求の範囲】１．化学機械的研磨（ＣＭＰ）パッド調整装置を制御するための装置において、（ａ）ＣＭＰパッド調整プロセスを受けている回転ＣＭＰパッドの上面と接触している底面を有するディスク状本体と、（ｂ）前記ディスク状本体が前記回転ＣＭＰパッドと共に動くことを防止するよう前記ディスク状本体を拘束するためのブラケットと、（ｃ）前記ディスク状本体に対して前記ブラケットにより及ぼされた拘束力を感知して、該拘束力を示す信号を出力するための力感知手段と、（ｄ）前記力感知手段からの前記出力信号が所定のしきい値を超えたことを示した時、前記ＣＭＰパッド調整装置の進行中のＣＭＰ調整プロセスを終了させるための手段と、を備える装置。２．前記拘束力が、前記拘束されたディスク状本体の底面と前記回転ＣＭＰパッドの上面との相互作用によって生じた摩擦力を示し、前記所定のしきい値が、前記ＣＭＰパッドの上面が所望の表面粗さにまで調整された時はいつでも現れると想定される摩擦力に対応したものとされている、請求項１に記載の装置。３．（ａ）前記ブラケットが、前記ＣＭＰパッドの回転方向とは反対向きの内部コーナーを形成する第１及び第２のアームを有する直角部分を備え、前記ディスク状本体が前記内部コーナー内に配置され、前記アームによって拘束されており、（ｂ）前記力感知手段が第１及び第２のロード・セルを備え、前記第１のロード・セルが、前記ディスク状本体の第１の接点と一致する位置で前記ブラケットの前記第１のアームに取り付けられ、前記第２のロード・セルが、前記ディスク状本体の第２の接点と一致する位置で前記ブラケットの前記第２のアームに取り付けられている、請求項１に記載の装置。４．前記ブラケットは、前記ディスク状本体の中心から見た場合に前記回転ＣＭＰパッドに関連される速度ベクトルが、前記ブラケットの前記内部コーナーにより形成される角度を二分するよう、配向されている、請求項３に記載の装置。５．（ａ）前記力感知手段からの出力信号を用いて、前記ディスク状本体の底面と前記回転ＣＭＰパッドの上面との間の摩擦係数を計算する手段をさらに備え、（ｄ）前記所定のしきい値が、前記ＣＭＰパッドの上面が所望の表面粗さにまで調整された時はいつでも現れると想定される摩擦係数に対応している、請求項１に記載の装置。６．前記ディスク状本体が、半導体ウエハを含む浮動ヘッド構造体を備え、前記ディスク状本体の底面が前記ウエハの外面に対応することを特徴とする、請求項５に記載の装置。７．前記想定される摩擦係数が０．４〜０．５の範囲内にある、請求項６に記載の装置。８．（ａ）前記力感知手段からの出力信号を監視するための監視手段と、（ｂ）前記監視された出力信号を分析して、所望のＣＭＰパッド調整プロセス属性が現れたか否かを判断するための分析手段と、をさらに備える、請求項１に記載の装置。９．前記所望のプロセス属性が現れていないと前記分析手段が示した時はいつでも、ＣＭＰパッド調整プロセス・パラメータを修正して、前記所望のプロセス属性を生じさせる修正手段をさらに備える、請求項８に記載の装置。１０．前記修正手段が、調整プロセス中に前記プロセス・パラメータを修正する、請求項９に記載の装置。１１．（ａ）前記力感知手段が第１及び第２の張力センサーを備え、前記張力センサーの各々が前記ブラケットに取り付けられており、且つ、前記ブラケットから延びるフィラメントを有しており、（ｂ）各フィラメントはその遠位の端部で前記ディスク状本体に取り付けられており、前記ディスク状本体が、前記ＣＭＰパッドの回転方向において該フィラメントによって前記ブラケットから離隔されている、請求項１に記載の装置。１２．（ａ）各フィラメントは互いに長さが等しく、（ｂ）前記第１の張力センサーと関連されている前記フィラメントは前記ディスク状本体の上部にその周辺上の一点で取り付けられており、前記第２の張力センサーと関連されている前記フィラメントは前記ディスク状本体の上部に、その周辺上の一点であって、前記第１の張力センサーと関連されているフィラメントの前記取付け点の反対側の点で取り付けられており、（ｃ）前記フィラメントが、その全長にわたって互いに等間隔で置かれている、請求項１１に記載の装置。１３．前記拘束力を示す出力信号が、前記第１と第２の張力センサーによって感知された張力の総和を表す、請求項１１に記載の装置。１４．前記ブラケットを、ひいては前記ディスク状本体を実質的に径方向に前記ＣＭＰパッドの表面を横切って並進させるために、前記ブラケットに接続されている並進アームをさらに備える、請求項３に記載の装置。１５．前記ディスク状本体の中心から見た場合に前記回転ＣＭＰパッドに関連される速度ベクトルが、前記ブラケットの前記内部コーナーにより形成される角度を連続的に二分するような配向に、前記ブラケットを前記並進アームが保持する、請求項１４に記載の装置。１６．前記ディスク状本体の周縁が前記ＣＭＰパッドの中心に重ならず、且つ、前記ＣＭＰパッドの外縁を超えては延びないように、前記並進アームは前記ディスク状本体の実質的に径方向の運動を制限している、請求項１４に記載の装置。１７．化学機械的研磨（ＣＭＰ）パッド調整装置を制御する方法において、（ａ）ＣＭＰパッド調整プロセスを受けている回転ＣＭＰパッドの上面と接触している底面を有するディスク状本体に及ぼされる拘束力を感知するステップと、（ｂ）前記拘束力を示す信号を出力するステップと、（ｃ）所定のしきい値を超えたことを前記出力信号が示した時、前記ＣＭＰパッド調整装置の進行中のＣＭＰパッド調整を終了させるようにするステップと、を備える方法。１８．（ａ）前記出力信号を用いて前記ディスク状本体の前記底面と前記回転ＣＭＰパッドの前記上面との間の摩擦係数を計算するステップをさらに備え、（ｄ）前記所定のしきい値が、前記ＣＭＰパッドの上面が所望の表面粗さにまで調整された時はいつでも現れると想定される摩擦係数に対応している、請求項１７に記載の方法。１９．（ａ）前記出力信号を監視するステップと、（ｂ）監視された出力信号を分析して、所望のＣＭＰパッド調整プロセス属性が現れたか否か判断するステップと、をさらに備える、請求項１７に記載の方法。２０．前記所望の属性は、前記パッド表面粗さを増加させるために前記ＣＭＰパッドが調整される所望の速度を備える、請求項１９に記載の方法。２１．前記所望のプロセス属性が現れていないと前記分析手段が示した時はいつでも、１セットのＣＭＰパッド調整プロセス・パラメータの内の少なくとも１つを修正して、前記所望のプロセス属性を生じさせるステップをさらに備える、請求項１９に記載の方法。２２．（ａ）ＣＭＰパッド調整プロセスが、回転可能に且つ並進可能な調整ヘッドを、下側の回転プラテン上に配置され研磨スラリで湿潤された研磨パッドに接した状態で保持するステップを備え、（ｂ）前記プロセス・パラメータが、（ｉ）前記研磨パッドの回転速度と、（ii ）前記調整ヘッドの回転速度と、（iii）前記調整ヘッドと前記パッドとの間の並進速度と、（iv）前記研磨スラリの組成と、（ｖ）前記スラリの使用量と、（ vi）前記調整ヘッドに関連される研磨グリットの寸法と、（vii）前記研磨パッドと前記調整ヘッドとの間の圧力と、を備える、請求項２１に記載の方法。２３．化学機械的研磨（ＣＭＰ）パッド調整プロセスにおけるプロセス・パラメータの変更を限定する方法において、（ａ）基準ラインとなる１セットのプロセス・パラメータを用いて第１のパッドに対して第１の調整プロセスを実行するステップと；（ｂ）前記第１の調整プロセスの実行中に前記第１のパッドの表面粗さを監視し、ある時間にわたって前記第１のパッドの前記表面粗さを示す信号を出力するステップと、（ｃ）前記第１のパッドが所望の表面粗さを現したことを前記出力信号が示した時に前記第１の調整プロセスを終了させるステップと、（ｄ）修正された１セットのプロセス・パラメータを用いて、第２のパッドに対して第２の調整プロセスを実行するステップと、（ｅ）前記第２の調整プロセスの実行中に前記第２のパッドに関連される表面粗さを監視し、ある時間にわたって前記第２のパッドの表面粗さを示す信号を出力するステップと、（ｆ）前記第２のパッドが所望の表面粗さを現したことを前記出力信号が示した時に前記第２の調整プロセスを終了させるステップと、（ｇ）前記第１のパッドに関連される出力信号を前記第２のパッドに関連される出力信号と比較して、前記第２の調整プロセスに対して前記修正された１セットのプロセス・パラメータが及ぼす影響を判断するステップと、を備える方法。２４．前記第１及び第２のパッドの表面粗さをそれぞれ示す信号が、（ｉ）ディスク状本体がパッド回転方向に移動しないように拘束されている場合において、前記ディスク状本体の底面と対応の前記パッドの回転上面との相互作用により生ずる摩擦力を表す信号と、（ii）前記ディスク状本体の底面と対応の前記パッドの回転上面との間の摩擦係数を表す信号とのいずれか一方に対応する、請求項２３に記載の方法。２５．前記修正された１セットのプロセス・パラメータが前記第２の調整プロセスに対して及ぼす影響は、パッド表面粗さを増加させるように前記ＣＭＰパッドが調整される所望の速度を備える、請求項２３に記載の方法。２６．（ａ）ＣＭＰパッド調整プロセスが、回転可能に且つ並進可能な調整ヘッドを、下側の回転プラテン上に配置され研磨スラリで湿潤された研磨パッドに接した状態で保持するステップを備え、（ｂ）前記基準ラインの１セットのプロセス・パラメータと前記修正された１セットのプロセス・パラメータが、（ｉ）前記研磨パッドの回転速度と、（ii）前記調整ヘッドの回転速度と、（iii）前記調整ヘッドと前記パッドとの間の並進速度と、（iv）前記研磨スラリの組成と、（ｖ）前記スラリの使用量と、（vi）前記調整ヘッドに関連される研磨グリットの寸法と、（vii）前記研磨パッドと前記調整ヘッドとの間の圧力と、の内の少なくとも１つの点において異なる、請求項２３に記載の方法。２７．化学機械的研磨（ＣＭＰ）パッド調整プロセスを最適化する方法において、（ａ）１セットの基準ライン・プロセス・パラメータを用いてパッドに対して第１の調整プロセスを実行するステップと、（ｂ）前記第１の調整プロセス中に前記パッドの表面粗さを監視し、ある時間にわたって前記パッドの表面粗さを示す信号を出力するステップと、（ｃ）前記第１の調整プロセスに関連される出力信号を分析して、ある所望のプロセス属性が現れているか否かを判断するステップと、（ｄ）前記所望のプロセス属性が現れていない時はいつでも、前記基準ライン・プロセス・パラメータの内の少なくとも１つを修正して、前記所望のプロセス属性を生じる修正された１セットのプロセス・パラメータを作成するステップと、（ｅ）前記修正された１セットのプロセス・パラメータを用いて後続の調整プロセスを実行するステップと、を備える方法。２８．前記パッドの表面粗さを示す信号が、（ｉ）ディスク状本体がパッド回転方向に移動しないように拘束されている場合において、前記ディスク状本体の底面と前記パッドの回転上面との相互作用により生ずる摩擦力を表す信号と、（ii ）前記ディスク状本体の底面と前記パッドの回転上面との間の摩擦係数を表す信号とのいずれか一方に対応する、請求項２７に記載の方法。２９．前記所望のプロセス属性は、前記パッド表面粗さを増加させるために前記パッドが調整される所望の速度を備える、請求項２７に記載の方法。３０．（ａ）ＣＭＰパッド調整プロセスが、回転可能に且つ並進可能な調整ヘッドを、下側の回転プラテン上に配置され研磨スラリで湿潤された研磨パッドに接した状態で保持するステップを備え、（ｂ）前記基準ライン・プロセス・パラメータと前記修正されたプロセス・パラメータが、（ｉ）前記研磨パッドの回転速度と、（ii）前記調整ヘッドの回転速度と、（iii）前記調整ヘッドと前記パッドとの間の並進速度と、（iv）前記研磨スラリの組成と、（ｖ）前記スラリの使用量と、（vi）前記調整ヘッドに関連される研磨グリットの寸法と、（vii）前記研磨パッドと前記調整ヘッドとの間の圧力と、の内の少なくとも１つの点において異なる、請求項２７に記載の方法。３１．化学機械的研磨（ＣＭＰ）パッド調整プロセスを最適化する方法において、（ａ）１セットの基準ライン・プロセス・パラメータを用いてパッドに対して調整プロセスを実行するステップと、（ｂ）前記調整プロセス中に前記パッドの表面粗さを監視し、ある時間にわたって前記パッドの表面粗さを示す信号を出力するステップと、（ｃ）前記調整プロセスに関連される出力信号を分析し、ある所望のプロセス属性が現れたか否かを判断するステップと、（ｄ）前記所望のプロセス属性が現れない時はいつでも、前記基準ライン・プロセス・パラメータの内の少なくとも１つを修正して、前記所望のプロセス属性を生じる修正された１セットのプロセス・パラメータを作成するステップと、（ｅ）前記パッドが所望の表面粗さを現したことを前記出力信号が示すまで、前記ステップ（ｂ）〜（ｄ）を繰り返すステップと、（ｆ）前記パッドが前記所望の表面粗さを現したことを前記出力信号が示した時、ＣＭＰプロセスを終了させるステップと、を備える方法。３２．前記パッドの表面粗さを示す信号が、（ｉ）ディスク状本体がパッド回転方向に移動しないように拘束されている場合において、前記ディスク状本体の底面と前記パッドの回転上面との相互作用により生ずる摩擦力を表す信号と、（ii ）前記ディスク状本体の底面と前記パッドの回転上面との間の摩擦係数を表す信号とのいずれか一方に対応する、請求項３１に記載の方法。３３．前記所望のプロセス属性は、前記パッド表面粗さを増加させるために前記パッドが調整される所望の速度を備える、請求項３１に記載の方法。３４．（ａ）ＣＭＰパッド調整プロセスが、回転可能に且つ並進可能な調整ヘッドを、下側の回転プラテン上に配置され研磨スラリで湿潤された研磨パッドに接した状態で保持するステップを備え、（ｂ）前記基準ライン・プロセス・パラメータと前記修正されたプロセス・パラメータが、（ｉ）前記研磨パッドの回転速度と、（ii）前記調整ヘッドの回転速度と、（iii）前記調整ヘッドと前記パッドとの間の並進速度と、（iv）前記研磨スラリの組成と、（ｖ）前記スラリの使用量と、（vi）前記調整ヘッドに関連される研磨グリットの寸法と、（vii）前記研磨パッドと前記調整ヘッドとの間の圧力と、の内の少なくとも１つの点において異なる、請求項３１に記載の方法。３５．化学機械的研磨（ＣＭＰ）パッド調整装置を制御する方法において、（ａ）１セットの基準ライン・プロセス・パラメータを用いてパッドに対して調整プロセスを実行するステップであって、前記調整プロセスが、（ａ１）下側の回転プラテン上に配置された前記パッドに接した状態で回転中の調整ヘッドを保持するステップと、（ａ２）前記調整ヘッドを径方向に、該パッドの外縁から該パッドの中心に向かって、そして逆に、連続的に並進させるさせるステップであり、１方向における該パッドを横切っての各並進運動が掃引を形成するステップと、を有するものであるステップと、（ｂ）前記回転パッドの上面と接触している底面を有するディスク状本体に対してブラケットが及ぼす拘束力であって、前記パッドの表面粗さを示す拘束力を感知するステップであり、前記感知が、（ｂ１）前記ブラケット及び前記ディスク状本体を、実質的に径方向に、前記回転ＣＭＰパッドの表面を横切って移動させ、前記ブラケット及び前記ディスク状本体の動きが調整ヘッドの径方向位置を追跡するようになっているステップと、（ｂ２）前記パッドの表面粗さを示す信号を発生するステップと、を有するものであるステップと、（ｃ）掃引中に信号を現す値を定期的に記憶するステップであり、前記記憶された値が前記パッド上の特定の径方向位置の信号値に対応するものとなるステップと、（ｄ）前記掃引に関して記憶された複数の信号値を比較し、前記パッド上の前記特定の径方向位置の各々に対する記憶された信号の最高値と、前記記憶された信号値との差を計算するステップと、（ｅ）前記計算された差を所定のしきい差と比較するステップと、（ｆ）差の計算値が前記所定のしきい差を超える場合は、表面粗さを増加させる修正された１セットのプロセス・パラメータを作成するために、前記所定のしきい差を超える前記計算された差に関連される位置に対応する前記パッド上の径方向位置上に調整ヘッドが位置される時、次の掃引中に前記基準ライン・プロセス・パラメータの内の少なくとも１つを修正し、次にステップ（ｂ）〜（ｅ）を繰り返すステップと、（ｇ）前記差の計算値が前記所定のしきい値を超えない場合は、前記記憶された信号値の平均値をとって、前記パッドの平均表面粗さを示す値を発生させるステップと、（ｈ）前記平均信号値を、前記パッドの所望の表面粗さを現す所定の範囲と比較するステップと、（ｉ）前記平均化された信号値が前記所定の範囲内に収まらない場合に、ステップ（ｂ）〜（ｈ）を繰り返すステップと、（ｊ）前記平均化された信号値が前記所定値を超える場合に、前記調整プロセスを終了させるステップと、を備える方法。３６．前記パッドの表面粗さを示す信号が、（ｉ）ディスク状本体がパッド回転方向に移動しないように拘束されている場合において、前記ディスク状本体の底面と前記パッドの回転上面との相互作用により生ずる摩擦力を表す信号と、（ii ）前記ディスク状本体の底面と前記パッドの回転上面との間の摩擦係数を表す信号とのいずれか一方に対応する、請求項３５に記載の方法。３７．前記基準ライン・プロセス・パラメータと前記修正されたプロセス・パラメータが、（ｉ）前記研磨パッドの回転速度と、（ii）前記調整ヘッドの回転速度と、（iii）前記調整ヘッドと前記パッドとの間の並進速度と、（iv）前記研磨パッドと前記調整ヘッドとの間の圧力と、の内の少なくとも１つの点において異なる、請求項３５に記載の方法。