FR2879953A1 - Tampon de polissage chimico-mecanique possedant un ensemble de rainures echelonnees avec chevauchement - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un tampon de polissage (104) possédant une piste de polissage annulaire (152) et une pluralité de groupes (160) de rainures (112) se répétant circonférentiellement autour du centre de rotation (128) du tampon. Les rainures de la pluralité de rainures de chaque groupe sont disposées suivant une trajectoire (164) suivant une manière décalée et avec chevauchement, pour ainsi produire une pluralité d'échelons en chevauchement (172) à l'intérieur de la piste de polissage annulaire. Les groupes peuvent être disposés de manière à être mutuellement écartés les uns des autres ou à être emboîtés les uns dans les autres.

Description

La présente s'applique de manière générale au domaine du polissage

chimico-mécanique (noté CMP). Plus particulièrement, elle concerne un tampon CMP qui présente une disposition échelonnée des rainures avec chevauchement.

Dans la fabrication des circuits intégrés et d'autres dispositifs électroniques, on dépose à la surface d'une tranche semiconductrice, et on retire de cette surface, de multiples couches de matériaux conducteurs, semiconducteurs et diélectriques. On peut déposer de minces couches de matériaux conducteurs, semiconducteurs et diélectriques en utilisant un certain nombre de techniques de dépôt. Les techniques de dépôt courantes relatives au traitement moderne des tranches comportent le dépôt physique en phase vapeur (PVD), également connu sous l'appellation de "pulvérisation", le dépôt chimique en phase vapeur (CVD), le dépôt chimique en phase vapeur amélioré par plasma (PECVD) et le placage électrochimique, parmi d'autres techniques. Les techniques d'enlèvement courantes comportent la gravure isotrope et anisotrope par voie humide et à sec, parmi d'autres techniques.

Lorsqu'on dépose, et on retire, séquentiellement des couches de matériaux, la surface située le plus au-dessus de la tranche devient non plane. Puisque la suite du traitement des semiconducteurs (par exemple une métallisation) nécessite que la tranche ait une surface plane, il faut "planariser" la tranche. La planarisation sert à éliminer les défauts de surface et la topographie de surface non voulus, comme par exemple une surface rugueuse, des matériaux agglomérés, des dommages causés au réseau cristallin, des rayures ainsi que des matériaux ou des couches contaminés.

La planarisation chimicomécanique, ou polissage chimicomécanique (CMP), est une technique courante qu'on utilise pour rendre planes des pièces telles que des tranches semiconductrices. Dans le CMP classique, un porte-tranche, ou tête de polissage, est monté sur un ensemble de support. La tête de polissage maintient la tranche et la positionne en contact avec une couche de polissage d'un tampon de polissage se trouvant à l'intérieur d'un appareil CMP. L'ensemble de support produit une pression ajustable entre la tranche et le tampon de polissage. En même temps, on fait s'écouler une pâte épaisse, ou un autre milieu de polissage, sur le tampon de polissage et dans l'intervalle formé entre la tranche et la couche de polissage. Pour effectuer le polissage, on déplace le tampon de polissage et la tranche, typiquement en les faisant tourner, l'un par rapport à l'autre. La surface de la tranche est alors polie et rendue plane par l'action chimique et mécanique de la couche de polissage et du milieu de polissage se trouvant sur la surface. Lorsque le tampon de polissage tourne au-dessous de la tranche, la tranche balaye une piste de polissage, ou région de polissage, typiquement annulaire, où la surface de la tranche est en confrontation directe avec la couche de polissage.

Les principales considérations concernant la conception de la couche de polissage comprennent la répartition du milieu de polissage sur la face de la couche de polissage, la circulation du milieu de polissage frais dans la piste de polissage, la circulation du milieu de polissage usagé en provenance de la piste de polissage, et la quantité de milieu de polissage qui s'écoule au travers de la zone de polissage sensiblement non utilisée, entre autres considérations. Une manière de traiter ces considérations est de doter la couche de polissage de rainures. Avec les années, on a mis en oeuvre des motifs et des configurations de rainures tout à fait différents. Les motifs de rainures de la technique antérieure comprennent des rainures radiales, concentriquement circulaires, en grille cartésienne, en spirale, entre autres motifs. Les configurations de rainures de la technique antérieure comprennent des configurations dans lesquelles toutes les rainures ont des profondeurs uniformes pour toutes les rainures, ainsi que des configurations pour lesquelles la profondeur des rainures varie d'une rainure à une autre.

Il est généralement admis, chez les techniciens pratiquant le CMP, que certains motifs de rainures entraînent une plus grande consommation de pâte que d'autres pour obtenir des vitesses comparables d'enlèvement de matériau. Des rainures circulaires, qui ne sont pas reliées à la périphérie externe de la couche de polissage tendent à consommer moins de pâte que les rainures radiales, qui offrent le chemin le plus court possible à la pâte pour qu'elle atteigne le périmètre du tampon sous l'effet des forces résultant de la rotation du tampon. Les grilles cartésiennes, qui offrent des trajets de diverses longueurs pour aller à la périphérie externe de la couche de polissage, tiennent une position intermédiaire.

Divers motifs de rainures ont été décrits dans la technique antérieure, qui tentent de réduire la consommation de pâte et de rendre maximal le temps pendant lequel la pâte est retenue sur la couche de polissage. Par exemple, le brevet des EUA n 6 241 596, délivré à Osterheld et al. décrit un tampon de polissage du type rotatif qui possède des rainures définissant des canaux en zigzag qui rayonnent sensiblement vers l'extérieur depuis le centre du tampon. Selon un mode de réalisation, le tampon d'Osterheld comporte une grille "x-y" rectangulaire de rainures. Les canaux en zigzag sont définis par obturation de certaines, choisies, des intersections entre les rainures des directions x et y, tandis qu'on laisse d'autres intersections non bouchées. Dans un autre mode de réalisation, le tampon d'Osterheld comporte une pluralité de rainures en zigzag sensiblement radiales distinctes. De façon générale, les canaux en zigzag définis à l'intérieur de la grille x-y de rainures ou par des rainures en zigzag distinctes empêchent l'écoulement de la pâte à travers les rainures correspondantes, au moins par rapport à une grille x-y rectangulaire non obstruée de rainures et des rainures radiales droites. Un autre motif de rainures de la technique antérieure qui a été décrit comme offrant un temps de retenue accru pour la pâte est le motif de rainures en spirale que l'on suppose pousser la pâte vers le centre de la couche de polissage sous l'effet de la force de rotation du tampon.

La recherche et la modélisation des CMP effectuées à ce jour, y compris les simulations de dynamique des fluides sur ordinateur, ont révélé que, dans des réseaux de rainures possédant des profondeurs fixes ou graduellement variables, une quantité notable de la pâte de polissage peut ne pas être en contact avec la tranche, parce que la pâte se trouvant dans la partie plus profonde de chaque rainure s'écoule sous la tranche sans avoir de contact avec elle. Tandis que des rainures doivent être réalisées avec une profondeur minimale pour pouvoir transporter la pâte de manière fiable lorsque la surface de la couche de polissage s'use, toute profondeur excessive conduira à ce qu'une partie de la pâte soit fournie à la couche de polissage sans être utilisée, puisque, dans les couches de polissage classique, un trajet d'écoulement ininterrompu existe au-dessous de la pièce où la pâte s'écoule sans participer au polissage. Par conséquent, le besoin existe pour une couche de polissage possédant des rainures qui sont disposées de manière à réduire le degré de sousutilisation de la pâte fournie à la couche de polissage et, par conséquent, à réduire la perte de pâte.

Selon un aspect de l'invention, il est proposé un tampon de polissage, qui comprend: a) une couche de polissage configurée de façon à polir une surface d'au moins un des substrats suivants, à savoir un substrat magnétique, un substrat optique et un substrat semiconducteur, en présence d'un milieu de polissage, la couche de polissage comportant un axe de rotation et une piste de polissage annulaire qui est concentrique par rapport à l'axe de rotation; et b) une pluralité de rainures formées dans la couche de polissage et disposées en une pluralité de groupes dont chacun est disposé suivant une trajectoire qui s'étend à travers la piste de polissage annulaire où des rainures de la pluralité de rainures compris à l'intérieur de chaque groupe forment un motif échelonné avec chevauchement à l'intérieur de la piste de polissage annulaire.

Selon un autre aspect de l'invention, il est proposé un tampon de polissage, comprenant: a) une couche de polissage configurée de façon à polir une surface d'au moins un des substrats suivants, à savoir un substrat magnétique, un substrat optique et un substrat semiconducteur, en présence d'un milieu de polissage, la couche de polissage comportant un axe de rotation et une piste de polissage annulaire qui est concentrique par rapport à l'axe de rotation; et b) une pluralité de rainures formées dans la couche de polissage et disposées suivant une pluralité de groupes dont chacun est suivant une trajectoire qui s'étend à travers la piste de polissage annulaire; où des rainures de la pluralité de rainures comprises à l'intérieur de chaque groupe forment au moins un échelon avec chevauchement à l'intérieur de la piste de polissage annulaire.

La description suivante, conçue à titre d'illustration de l'invention, vise à donner une meilleure compréhension de ses caractéristiques et avantages; elle s'appuie sur les dessins annexés, parmi lesquels: la figure 1 est une vue en perspective partielle d'un système de polissage chimico-mécanique (CMP) selon l'invention; la figure 2A est une vue en plan du tampon de polissage de la figure 1, possédant des rainures échelonnées avec chevauchement qui sont disposées en groupes écartés les uns des autres suivant la direction circonférentielle relative au tampon; la figure 2B est une vue en plan du tampon de polissage de la figure 2A, montrant l'un des groupes mutuellement séparés de rainures; la figure 3A est une vue en plan montrant un autre tampon de polissage possible selon l'invention, qui possède une pluralité de rainures échelonnées avec chevauchement, disposées en groupes qui sont emboîtés les uns dans les autres suivant la direction circonférentielle par rapport au tampon; et la figure 3B est une vue en plan du tampon de polissage de la figure 3A, qui montre l'un des groupes emboîtés de rainures et 10 l'emboîtement des groupes.

On se reporte maintenant aux dessins. La figure 1 présente, selon l'invention, un système de polissage chimico-mécanique (CMP), qui est désigné dans son ensemble par le numéro de référence 100. Le système CMP 100 comporte un tampon de polissage 104 qui possède une couche de polissage 108, laquelle comporte une pluralité de rainures 112 disposées et configurées pour améliorer l'utilisation d'un milieu de polissage 116 appliqué au tampon de polissage pendant le polissage d'une tranche semiconductrice 120 ou d'une autre pièce, par exemple en verre, tranches de silicium et disque de mémorisation d'informations magnétiques, parmi d'autres. Par commodité, on utilise le mot "tranche" dans la description donnée ci-après. Toutefois, l'homme de l'art comprendra que des pièces autres que des tranches sont comprises dans le domaine de l'invention. Le tampon de polissage 104 et ses particularités uniques sont décrites en détail ci-dessous.

Le système CMP 100 peut comporter un cylindre de polissage 124 monté rotatif sur un axe 128 sous l'action d'un moyen de commande de cylindre (non représenté). Le cylindre 124 peut avoir une surface supérieure sur laquelle est monté le tampon de polissage 104. Un support de tranche 132 monté rotatif sur un axe 136 peut être soutenu au-dessus de la couche de polissage 108. Le support de tranche 132 peut avoir une surface inférieure qui vient en contact avec la tranche 120. La tranche 120 possède une surface 140 qui vient contre la couche de polissage 108 et est rendue plane pendant le polissage. Le support de tranche 132 peut être soutenu par un ensemble porteur de support (non représenté) qui est destiné à faire tourner la tranche 120 et à fournir une force F dirigée vers le bas de manière à presser la surface 140 de la tranche contre la couche de polissage 108, de sorte qu'une pression voulue existe entre la surface de la tranche et la couche de polissage pendant le polissage.

Le système CMP 100 peut également comporter un système d'alimentation 144 servant à fournir le milieu de polissage 116 à la couche de polissage 108. Le système d'alimentation 144 peut comporter un réservoir (non représenté), par exemple un réservoir dont la température est ajustée, qui contient le milieu de polissage 116. Une conduite 148 peut transporter le milieu de polissage 116 du réservoir jusqu'à un emplacement voisin du tampon de polissage 104, où le milieu de polissage est délivré à la couche de polissage 108. Une vanne de commande d'écoulement (non représentée) peut être utilisée pour commander la délivrance du milieu de polissage 116 sur le tampon 104.

Pendant l'opération de polissage, le moyen de commande de cylindre fait tourner le cylindre 124 et le tampon de polissage 104, et le système d'alimentation 144 est activé et distribue du milieu de polissage 116 au tampon de polissage en rotation. Le milieu de polissage 116 s'étale sur la couche de polissage 108 du fait de la rotation du tampon de polissage 104, y compris dans l'intervalle entre la tranche 120 et le tampon de polissage 104. Le support de tranche 132 peut tourner à une vitesse sélectionnée, par exemple de 0 tr/min à 150 tr/min, de sorte que la surface de tranche 140 se déplace par rapport à la couche de polissage 108. Le support de tranche 132 peut également être commandé de façon à produire une force descendante F visant à induire une pression voulue, par exemple de 0 à 1,035 bar (de 0 à 15 psi), entre la tranche 120 et le tampon de polissage 104. Le cylindre de polissage 124 tourne typiquement à une vitesse de 0 à 150 tr/min. Lorsque le tampon de polissage 104 tourne au-dessous de la tranche 120, la surface 140 de la tranche balaye une piste typiquement annulaire de la tranche, ou piste de polissage, 152 sur la couche de polissage 108.

On note que, dans certaines circonstances, la piste de polissage 152 peut ne pas être strictement annulaire. Par exemple, si la surface 140 de la tranche 120 est plus longue dans une dimension que dans l'autre et que l'on fait tourner la tranche et le tampon de polissage 104 à des vitesses particulières de façon que ces dimensions soient toujours orientées de la même manière aux mêmes emplacements sur la couche de polissage 108, la piste de polissage 152 sera généralement annulaire, mais aura une largeur qui variera de la dimension la plus longue à la dimension la plus courte. Un effet semblable apparaît pour certaines vitesses de rotation si la surface 140 de la tranche 120 présente une symétrie biaxiale, comme avec une forme circulaire ou carrée, mais que la pastille est montée avec un certain décentrage par rapport au centre de rotation de cette surface. Un autre exemple pour lequel la piste de polissage 152 ne sera pas parfaitement annulaire est celui où la tranche 120 oscille dans un plan parallèle à la couche de polissage 108 tandis que le tampon de polissage 104 tourne à une vitesse telle que la position de la tranche du fait de l'oscillation par rapport à la couche de polissage est la même à chaque tour du tampon. Dans tous ces cas, qui sont typiquement exceptionnels, la piste de polissage 52 sera encore annulaire, de sorte qu'elle sera considérée comme tombant dans le cadre couvert par le mot "annulaire", au sens où l'on utilise ce terme dans les revendications ci-jointes.

Les figures 2A et 2B montrent le tampon de polissage 104 de la figure 1 d'une manière plus détaillée que sur la figure 1. Comme on peut le voir sur les figures 2A et 2B, des rainures 112 sont sensiblement disposées suivant une pluralité de groupes 160, qui sont répartis d'une manière sensiblement radiale autour de l'axe de rotation 128 du tampon de polissage 104 et sont de préférence, mais non nécessairement, identiques entre eux. Chaque groupe 160 peut contenir un nombre N de rainures 112, où N 2. Dans le présent exemple, chaque groupe 160 contient quatre rainures 112, c'est-à-dire N = 4. Les rainures 112 comprises à l'intérieur de chaque groupe 160 sont disposées et configurées de façon à définir ce qui peut être décrit comme une "disposition échelonnée avec chevauchement", qui s'étend généralement le long d'une trajectoire 164. Chaque rainure 112 comprise à l'intérieur d'un groupe 160 peut être considéré comme ayant une extrémité 166 allant radialement vers l'intérieur et une extrémité 168 allant radialement vers l'extérieur. Par conséquent, la partie "chevauchement" de la description précédente se réfère aux extrémités allant radialement vers l'intérieur et vers l'extérieur 166 et 168 de rainures immédiatement adjacentes 112 qui sont écartées les unes des autres dans la direction circonférentielle 170 par rapport au tampon de polissage 104 suivant une longueur de chevauchement L non nulle. La partie "échelonnement" de la description précédente se réfère à des rainures adjacentes parmi les rainures en chevauchement 112 de chaque groupe 160 qui sont écartées, ou décalées, les unes des autres d'une distance D, afin de former de manière générale une circulation discontinue du milieu de polissage le long de la trajectoire 164. Lors de la traversée de chaque trajectoire 164 d'une extrémité à l'autre, chaque décalage rencontré présente généralement l'aspect d'une marche d'escalier. Ainsi, chacun de ces décalages peut être considéré comme définissant un échelon, ou une marche, et, plus particulièrement, un échelon 172 en chevauchement possédant une longueur de chevauchement L. Comme mentionné ci-dessus, les rainures 112 de chaque groupe 160 peut être produites en tout nombre N 2. Par conséquent, chaque groupe 160 aura N-1 échelons en chevauchement 172. Pour les raisons discutées immédiatement ci-dessous, tous les échelons en chevauchement 172 doivent être placés à l'intérieur de la piste de polissage 152. De façon générale, le concept principal sous-tendant les groupes 160 est de fournir un trajet segmenté pour que le milieu de polissage s'écoule à l'intérieur de la piste de polissage 152. Lorsque le milieu de polissage est présent à l'intérieur de l'une des rainures 112, il circule typiquement à l'intérieur de cette rainure sous l'influence de la force centrifuge lorsque le tampon de polissage 104 tourne pendant le polissage. Toutefois, le support de polissage tend à ne pas s'écouler d'une rainure 112 à une rainure adjacente en traversant la région de plat 174 présente entre elles sous l'effet de la force centrifuge. Au contraire, le milieu de polissage se déplace généralement d'une rainure 112 à une rainure adjacente suivante en traversant la région de plat 174 principalement en raison de l'interaction de la tranche 120 avec le milieu de polissage se trouvant sur le disque de polissage 108 lorsque la tranche tourne, ou bien tourne et oscille, contre le tampon de polissage 104.

En produisant des groupes 160 de rainures discontinues 120, le milieu de polissage peut être utilisé plus efficacement que dans les tampons de polissage classiques (non représentés) qui possèdent des rainures continues s'étendant à travers leurs pistes de polissage. De façon générale, il en est ainsi du fait que le milieu de polissage avance en direction du bord périphérique 176 du tampon de polissage 104, en passant d'une rainure 112 à une autre rainure 112 sensiblement seulement lorsque la tranche 120 est présente pour déplacer le milieu de polissage sur l'étendue des régions de plats 174. Ceci s'oppose à la situation typique qui se présente avec des rainures continues (non représentées), où le milieu de polissage avance en direction du bord périphérique du tampon de polissage même lorsque la tranche n'est pas présente, en raison simplement de la rotation du tampon de polissage.

Lorsque chaque groupe 160 possède trois ou plus de trois rainures 112, et que, de manière correspondante, deux ou plus de deux échelons de chevauchement 172 sont placés à l'intérieur de la piste de polissage 152, chacune des N-2 rainures aura typiquement une distance S en ligne droite d'un bout à l'autre (c'est-à-dire la distance suivant la ligne droite reliant les points d'extrémité 166 et 168 de la rainure considérée) qui sera inférieure à la largeur W de la piste de polissage 152. Dans un tampon de polissage 104 présenté à titre d'exemple, les quatre rainures 112 de chaque groupe 160 produisent trois échelons de chevauchement 172 qui sont placés entièrement à l'intérieur de la piste de polissage 152. Par conséquent, deux des quatre rainures 112 de chaque groupe 160 possèdent des distances S en ligne droite qui sont plus courtes que la largeur W de la piste de polissage 152. De fait, dans cet exemple, les quatre rainures 112 comprises à l'intérieur de chaque groupe 160 ont toutes des distances en ligne droite S qui sont plus courtes que la largeur W. On notera que la relation S < W n'est pas vraie pour tous les dessins. Par exemple, pour N = 3, avec deux échelons de chevauchement 172 à l'intérieur de la piste de polissage 152, la distance en ligne droite S peut être égale ou supérieure à la largeur W, en particulier lorsque la trajectoire 160 possède une composante circonférentielle relativement importante à l'intérieur de la piste de polissage.

La piste de polissage 152 aura une frontière interne sensiblement circulaire 180 qui est écartée de l'axe de rotation 128 du tampon de polissage 104 et une frontière extérieure sensiblement circulaire 184 qui est proche du bord périphérique 176 du tampon, à une certaine distance de celui-ci. La frontière interne 180 définit typiquement, mais non nécessairement, une région centrale 188 de la couche de polissage 108. De même, la frontière externe 184 et le bord périphérique 176 définissent typiquement une région périphérique 190. On note que l'une des entités que constituent la région centrale 188 et la région périphérique 190, ou bien l'autre de ces régions, ou encore les deux régions, peuvent ne pas être présentes. La région centrale 188 ne sera pas présente si la frontière interne 180 coïncide avec l'axe de rotation 128 du tampon de polissage 104 ou si l'axe de rotation est contenu dans la piste de polissage 152. La région périphérique 190 ne sera pas présente si la frontière externe 184 coïncide avec le bord périphérique 176.

Dans un système CMP qui utilise un tampon de polissage 104 possédant une région centrale 188 et qui fournit un milieu de polissage au tampon dans la région centrale, comme le système CMP 100 de la figure 1, chaque groupe 160 de rainures 112 peut comporter une rainure 192 située le plus radialement à l'intérieur, qui s'étend de la région centrale jusque dans la piste de polissage 152. De cette manière, les rainures 192 peuvent aider au déplacement du milieu de polissage, de la région centrale 188 jusque dans la piste de polissage 152, pendant le polissage.

Comme mentionné ci-dessus, le milieu de polissage tendra à s'écouler à l'intérieur des rainures 112, y compris les rainures 192, même lorsque la tranche 120 n'est pas présente. Lorsque les rainures 192 sont grandement radiales, les forces centrifuges provoquées par la rotation du tampon de polissage 104 avec une vitesse constante tendront à amener le milieu de polissage compris à l'intérieur de ces rainures à s'écouler en direction du bord périphérique 176 du tampon.

Lorsque le tampon de polissage 104 comporte une région périphérique 190, chaque groupe 160 de rainures 112 peut contenir une rainure 194 située radialement le plus à l'extérieur, qui est présente à la fois dans la piste de polissage 152 et la région périphérique. En fonction de leur orientation par rapport à la direction de rotation du tampon de polissage 104, les rainures 194 tendent à aider au transport du milieu de polissage à l'extérieur de la piste de polissage. Certaines des rainures 194 situées radialement le plus à l'extérieur, aucune de ces rainures, ou bien toutes ces rainures, peuvent s'étendre jusqu'au bord périphérique 176, selon une conception particulière. Le fait d'étendre les rainures situées le plus à l'extérieur 194 jusqu'au bord périphérique 176 tend à faire déplacer le milieu de polissage en dehors de la région périphérique 190 et à l'extérieur du tampon de polissage 104 avec une vitesse plus grande que ce ne serait le cas si ces rainures se terminaient à peu de distance du bord périphérique. Pour certaines orientations, ceci est dû à la tendance du milieu de polissage à s'écouler à l'intérieur des rainures 194 sous l'influence de la rotation du tampon de polissage 104.

La trajectoire 164 de chaque groupe 160 peut avoir généralement toute forme voulue, comme par exemple la forme courbe représentée, toute forme courbe qui possède une courbure supérieure ou inférieure à celle de la courbe représentée, ou bien une courbure dans un sens opposé par rapport à la direction indiquée, une forme droite, ou bien dans la direction radiale, ou bien avec une certaine inclinaison par rapport à celle-ci, ou encore une forme ondulée ou en zigzag, parmi d'autres formes possibles. Les groupes 160 peuvent être écartés les uns des autres dans la direction circonférentielle 170 comme représenté, ou bien, selon une autre possibilité, ils peuvent s'emboîter les uns dans les autres comme représenté sur la figure 3A, ainsi que cela sera décrit ultérieurement. De façon générale, un groupe 160 est "écarté" par rapport à un groupe immédiatement adjacent si une ligne intermédiaire 196 possédant le même caractère que la trajectoire 164 peut être tracée à mi-chemin entre les trajectoires des deux groupes, et toutes les rainures 112 d'un groupe se trouvent d'un côté de la ligne intermédiaire et toutes les rainures de l'autre groupe se trouvent de l'autre côté de la ligne intermédiaire.

Les figures 3A et 3B montrent un autre tampon de polissage 300 possible selon l'invention, que l'on peut utiliser avec un système CMP, comme par exemple le système CMP 100 de la figure 1. Comme on peut mieux le voir sur la figure 3B, la structure de base du tampon de polissage 300 est constituée par la disposition de rainures 304 suivant plusieurs groupes échelonnés en chevauchement 308 qui sont sensiblement parallèles aux trajectoires 312 d'une manière qui est virtuellement identique à la manière dont les rainures 112 du tampon de polissage 104 des figures 2A et 2B sont disposées en groupes 160 suivant des trajectoires correspondantes 164. Pour obtenir une description détaillée de la disposition des rainures 304 à l'intérieur de chaque groupe 308 des figures 3A et 3B, on pourra utiliser, par analogie, la description précédente de la disposition des rainures 112 à l'intérieur de chaque groupe 160 des figures 2A et 2B. Dans le tampon de polissage 300 des figures 3A et 3B présenté à titre d'exemple, chaque groupe 308 contient six rainures 304 qui produisent cinq échelons de chevauchement 316 sensiblement parallèles à la trajectoire 312 se trouvant à l'intérieur de la région de polissage annulaire 320. La disposition échelonnée avec chevauchement des rainures 304 produit une fonctionnalité semblable à la fonctionnalité de la disposition des rainures qui a été décrite ci-dessus en liaison avec les figures 2A et 2B. Comme les groupes 160 des figures 2A et 2B, les groupes 308 des figures 3A et 3B peuvent contenir tout nombre N de rainures 304 et un nombre correspondant N-1 d'échelons en chevauchement 316. De la même façon, les trajectoires 312 des groupes 308 peuvent avoir l'une quelconque des formes indiquées ci-dessus relativement aux trajectoires 164 de la figure 2B. Deplus, au moins les N-2 rainures 304 contenues entièrement à l'intérieur de la piste de polissage 320 peuvent avoir une distance en ligne droite S' qui est inférieure à la largeur W' de la piste de polissage 320.

Tandis que les groupes 160 de rainure 112 de la figure 2A sont considérés comme étant écartés des groupes immédiatement adjacents, les groupes 308 de la figure 3A sont considérés comme étant emboîtés dans des groupes adjacents. L'emboîtement des groupes 308 peut être mieux vu en liaison avec des groupes G1, G2, G3 et Gn de la figure 3B, qui sont énumérés de manière particulière de façon à rendre le plus commode possible la représentation. Le groupe G1 contient six rainures G11, G12, G13, G14, G15, G16. De la même façon, les groupes G2 et G3 contiennent le rainures G21, G22, G23, G24, G25, G26 et les rainures G31, G32, G33, G34, G35, G36, respectivement. Au sens large, l'emboîtement de groupes adjacents 308 signifie qu'une ligne intermédiaire (non représentée, mais semblable à la ligne intermédiaire 196 de la figure 2A) possédant les mêmes caractères que les trajectoires 312, qui se trouve à mi-chemin entre deux trajectoires adjacentes, ne sépare pas un groupe vis-à-vis d'un autre. Au contraire, les rainures 304 venant de chacun des deux groupes adjacents 308, et peut être des rainures paires venant d'autres groupes, se trouvent de part et d'autre de la ligne intermédiaire. Selon une mise en oeuvre particulière de groupes emboîtés 308, certaines des rainures 304 venant d'un certain groupe sont placées de manière à être alignées avec certaines rainures venant d'autres groupes. Ceci est représenté sur la figure 3A et, plus particulièrement, sur la figure 3B, en liaison avec les groupes G1, G2, G3 et Gn. Cela dit, on note que l'emboîtement ne nécessite pas nécessairement que les rainures 304 du groupe 308 soient alignées avec des rainures quelconques d'un autre groupe.

Plus particulièrement, en liaison avec la figure 3B, on voit que, lorsque le groupe G2 s'emboîte dans le groupe G1, la rainure G23 du groupe G2 s'aligne avec la rainure G11 du groupe G1. De même, la rainure G24 du groupe G2 s'aligne avec la rainure G12 du groupe G1. Ensuite, lorsque le groupe G3 s'est emboîté dans les groupes G2 et G1, la rainure G36 du groupe G3 s'aligne avec les rainures G24 et G12 des groupes G2 et G1 respectivement. De la même façon, la rainure G35 du groupe G3 s'aligne avec les rainures G23 et G11 les groupes G2 et G1 respectivement. Cet emboîtement progresse dans la direction circonférentielle 324 jusqu'à ce que le groupe Gn s'emboîte finalement dans le groupe G1, où la rainure Gn1 s'aligne avec la rainure G13, la rainure Gn2 s'aligne avec la rainure G14, la rainure Gn3 s'aligne avec la rainure G15, et la rainure Gn4 s'aligne avec la rainure G16. L'emboîtement produit par la disposition des rainures Gn1-6 que montre la figure 3B améliore le mouvement de la pâte sous l'action de la tranche en créant de multiples trajets en série et en parallèle pour que la pâte migre d'une rainure à une rainure adjacente, permettant à la pâte d'avancer sur les aires de plats suivant un trajet échelonné produit par un groupe de rainures et suivant le trajet segmenté régulier produit collectivement par celles des rainures qui sont dans des groupes emboîtés adjacents alignés les uns avec les autres.

Bien entendu, l'homme de l'art sera en mesure d'imaginer, à partir des tampons dont la description vient d'être donnée à titre simplement illustratif et nullement limitatif, diverses variantes et modifications ne sortant pas du cadre de l'invention.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1. Tampon de polissage (104, 300), caractérisé en ce qu'il comprend: a) une couche de polissage configurée de façon à polir une surface d'au moins un des substrats suivants, à savoir un substrat magnétique, un substrat optique et un substrat semiconducteur, en présence d'un milieu de polissage, la couche de polissage comportant un axe de rotation et une piste de polissage annulaire (152, 320) qui est concentrique à l'axe de rotation; et b) une pluralité de rainures (112, 304) formées dans la couche de polissage et disposées suivant une pluralité de groupes (160, 308), chacun suivant une trajectoire qui s'étend au travers de la piste de polissage annulaire, où des rainures de la pluralité de rainures comprises à l'intérieur de chaque groupe forment un motif échelonné avec chevauchement à l'intérieur de la piste de polissage annulaire.

2. Tampon de polissage (104, 300) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les groupes de la pluralité de groupes sont écartés les uns des autres suivant une direction circonférentielle autour de l'axe de rotation.

3. Tampon de polissage (104, 300) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les groupes de la pluralité de groupes sont emboîtés les uns dans les autres suivant une direction circonférentielle autour de l'axe de rotation.

4. Tampon de polissage (104, 300) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque groupe de la pluralité de groupes contient au moins trois rainures.

5. Tampon de polissage (104, 300) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la trajectoire de chaque groupe de la pluralité de groupes est courbe.

6. Tampon de polissage (104, 300) selon la revendication 5, 35 caractérisé en ce que le tampon de polissage possède une direction de rotation voulue et la trajectoire de chaque groupe de la pluralité de groupes est incurvée dans la direction de rotation voulue.

7. Tampon de polissage (104, 300), caractérisé en ce qu'il comprend: a) une couche de polissage configurée de façon à polir une surface d'au moins un des substrats suivants, à savoir un substrat magnétique, un substrat optique et un substrat semiconducteur, en présence d'un milieu de polissage, la couche de polissage comportant un axe de rotation et une piste de polissage annulaire (152, 320) qui est concentrique par rapport à l'axe de rotation; et b) une pluralité de rainures (112, 304) formées dans la couche de polissage et disposées suivant une pluralité de groupes, chacun suivant une trajectoire qui s'étend au travers de la piste de polissage annulaire, où des rainures de la pluralité de rainures comprises à l'intérieur de chaque groupe forment au moins un échelon de chevauchement à l'intérieur de la piste de polissage annulaire.

8. Tampon de polissage (104, 300) selon la revendication 7, caractérisé en ce que des rainures de la pluralité de rainures (112, 304) comprises à l'intérieur de chaque groupe forment au moins deux échelons en chevauchement (172, 316) à l'intérieur de la piste de polissage annulaire.

9. Tampon de polissage (104, 300) selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que le tampon comprend en outre un bord périphérique et la piste de polissage annulaire comporte une frontière circulaire interne, la couche de polissage comportant en outre une région centrale définie par la frontière circulaire interne de la piste de polissage annulaire, et une région périphérique placée entre la piste de polissage annulaire et le bord périphérique du tampon, chaque groupe de la pluralité de groupes comportant une rainure interne, présente seulement dans la région centrale et la piste de polissage annulaire, et une rainure externe présente seulement dans la piste de polissage annulaire et la région périphérique.

10. Tampon de polissage (104, 300) selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que la piste de polissage annulaire possède une largeur et chaque rainure de la pluralité de rainures possède une longueur plus courtes que la largeur de la piste de polissage annulaire.