JP2004516665A - 2つの保持リングを備えたベルト研磨装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】化学機械研磨プロセスにおける縁部性能を改善するための発明が開示されている開示されている。そのシステムは、ウエハの上方に配置されたウエハヘッドを備えており、ウエハ(402)ヘッドは、伸長および収縮可能な第1の能動保持リング(404)を備えている。ウエハヘッドの下方には、研磨ベルト(412)が配置されており、研磨ベルトの下方には、伸長および収縮可能な第2の能動保持リング(410)を有するプラテン(408)が配置されている。動作中、第1の能動保持リングおよび第2の能動保持リングは、研磨ベルトの位置制御を実現するよう制御されることにより、ウエハの縁部における除去率を調節および制御することが可能である。
【選択図】図4A
Description
【発明の分野】
本発明は、一般に、化学機械研磨装置に関し、特に、プラテン能動保持リングによって化学機械研磨利用の際の縁部性能を改善するための方法および装置に関する。
【0002】
【従来技術の説明】
半導体素子の製造では、研磨と、バフ研磨と、ウエハ洗浄とを含む化学機械研磨(CMP)動作を実行する必要がある。通例、集積回路素子は、マルチレベル構造の形態をとっている。基板のレベルには、拡散領域を有するトランジスタ素子が形成される。それに続くレベルには、相互接続メタライゼーション配線がパターニングされると共にトランジスタ素子に電気的に接続されており、それによって、所望の機能素子が規定されている。パターニングされた導電層は、二酸化ケイ素のような誘電材料によって他の導電層から絶縁されている。メタライゼーション層とそれらに関連する誘電体層が数多く形成されるほど、誘電材料を平坦化する必要性が増大する。平坦化を行わなければ、表面の形状が多様になるため、さらなるメタライゼーション層を加工することが相当困難になる。その他の用途としては、誘電材料にメタライゼーション配線パターンが形成された後に、余分なメタライゼーションを除去するために金属CMP動作が実行される。さらなる用途としては、シャロートレンチアイソレーションやポリメタル絶縁に用いられる誘電体など、メタライゼーション処理に先立って蒸着される誘電体フィルムの平坦化が挙げられる。
【0003】
従来技術では、CMPシステムは、通例、ベルト式、オービタル式、またはブラシ式のステーションを実装しており、それらステーションにおいて、ベルト、パッド、またはブラシにより、ウエハの片面もしくは両面が、スクラブ、バフ研磨、および研磨される。CMP動作を円滑にすると共に効果を高めるために、スラリが用いられる。スラリは、通例、動いている準備表面(例えば、ベルト、パッド、ブラシなど)に導入され、バフ研磨、研磨、またはCMPプロセスによる他の準備を施されている半導体ウエハの表面だけでなく、準備表面にも塗布される。塗布は、一般に、準備表面の動きと、半導体ウエハの動きと、半導体ウエハおよび準備表面の間に生じる摩擦と、の組み合わせによって実現される。
【0004】
図1は、代表的な従来技術のCMPシステム10を示している。図1のCMPシステム10は、ベルト式のシステムである。こう呼ばれるのは、2つのドラム24に取り付けられたエンドレスベルト18が準備表面となっているからであり、それらドラムは、ベルト回転方向の矢印26によって示される回転運動を行うようベルト18を駆動する。ウエハ12は、ウエハヘッド14に装着され、ウエハヘッド14は、方向16に回転される。次いで、回転するウエハ12が、回転するベルト18に向かって力Fで押し付けられることにより、CMPプロセスが実行される。一部のCMPプロセスは、かなりの力Fを加えることを必要とする。プラテン22は、ベルト18を安定させると共に、ウエハ12を押し付けるための安定した表面を提供するために設けられている。拡散した研磨剤粒子を含むNH4OHまたは脱イオン水などの水溶液からなるスラリ28は、ウエハ12の上流側に導入される。ウエハの表面のスクラブ、バフ研磨、および研磨のプロセスは、ベルト18に接着されたエンドレス研磨パッドを用いて実現される。通例、研磨パッドは、多孔質または繊維質の材料からなり、固定研磨剤を有していない。
【0005】
図2は、従来のウエハヘッドおよびプラテン構成30の詳細な図である。ウエハヘッドおよびプラテン構成30は、ウエハヘッド14と、ウエハヘッド14の下方に配置されたプラテン22とを備える。ウエハヘッド14は、ウエハヘッド14の下方の位置にウエハ12を保持する固定保持リング32を備える。ウエハヘッド14とプラテン22の間には、研磨パッドおよびベルト18が配置されている。多くの場合、プラテンは、研磨パッドおよびベルト18に向かって上向きに空気を提供するための空気穴を備えており、それによって、ウエハ12を押し付けるための空気のクッションを提供する。
【0006】
CMPプロセスは、銅または酸化物誘電体の層など、余分なフィルム層を除去するために用いられることが多い。しかしながら、従来技術のウエハヘッドおよびプラテン構成30は、通例、図3Aおよび3Bに示されているように、ウエハ12の縁部に沿っては高い除去率を示し、ウエハ12の内側においては比較的穏やかな除去率を示す。
【0007】
図3Aは、ウエハ12上の位置情報を示す図である。ウエハ12は、位置表示40を含んでおり、ウエハの中央は原点(位置0)、左の末端は−100、右の末端は100として表示されている。従来のCMPプロセス中に各位置40におけるウエハ12上の被研磨層の除去率を測定すると、図3Bのグラフのようになる。
【0008】
図3Bは、従来のCMP動作中のウエハの位置の関数としてCMP除去率を示すグラフ50である。グラフ50に示すように、ウエハの縁部における除去率は、ウエハ表面沿いの他の位置40における除去率に比べて極端に高い。これは、保持リング32が、露出したウエハ表面の研磨に干渉した結果であり、保持リング32の表面および厚さの特徴は、ウエハの研磨に悪影響を及ぼす。ウエハ表面の縁部における除去率が高いと、ウエハの縁部が丸みを帯び、ウエハ12の品質に悪影響を及ぼすことがある。
【0009】
以上の点から、CMPプロセス全体にわたって、より厳密に一様な除去率を維持する改良CMPプロセスが必要である。その方法は、ウエハ縁部の除去率を微調節することにより、ウエハ表面を一様に研磨できることが好ましい。
【0010】
【発明の概要】
概して、本発明は、能動保持リングを有するプラテンを用いて、CMPプロセスのために縁部性能を改善する方法を提供することにより、これらの要求を満たす。一実施形態では、化学機械研磨プロセスにおける縁部性能を改善するためのシステムが開示されている。そのシステムは、ウエハの上方に配置されたウエハヘッドを備えており、ウエハヘッドは、伸長および収縮可能な第1の能動保持リングを備えている。ウエハヘッドの下方には、研磨ベルトが配置されており、研磨ベルトの下方には、伸長および収縮可能な第2の能動保持リングを有するプラテンが配置されている。動作中、第1の能動保持リングおよび第2の能動保持リングは、研磨ベルトの位置制御を実現するよう制御されることにより、ウエハの縁部における除去率を調節および制御することが可能である。
【0011】
別の実施形態では、化学機械研磨利用の際の縁部性能を改善するための方法が開示されている。まず、第1の能動保持リングを有するウエハヘッドが準備される。さらに、第2の能動保持リングを有するプラテンが準備される。第1の能動保持リングが伸長されると共に、第2の能動保持リングが収縮される。次いで、第2の能動保持リングが伸長されると共に、第1の能動保持リングが収縮される。このように、研磨ベルトの位置制御が、CMPプロセス全体にわたって維持され、それにより、縁部性能が改善される。
【0012】
本発明のさらなる実施形態では、化学機械研磨プロセスにおける縁部性能を改善するためのプラテンが開示されている。プラテンは、能動保持リングと、能動保持リングを伸長および収縮させるための手段とを備えている。プラテンに能動保持リングを備えることで、正確な位置制御が実現され、ウエハヘッド上の能動保持リングの参照高さを設定することが可能になる点で有利である。これにより、パッドの形状と、パッドおよびウエハの相互作用とを正確に設計することが可能になる。さらに、下側の保持リングは、下側の保持リングを正確な高さに粗調節することにより所定の位置に固定されることが可能であり、それによって、下側の保持リングは、能動的または受動的な位置制御が可能になる。本発明のその他の態様および利点は、本発明の原理を例示した添付図面と関連付けて行う以下の詳細な説明から明らかになる。
【0013】
【好ましい実施形態の詳細な説明】
プラテンの能動保持リングを用いて、CMPプロセスにおける縁部性能を改善するための発明が開示されている。本発明の実施形態は、ウエハヘッドとプラテンの両方に能動保持リングを提供する。能動保持リングは、ウエハ縁部に対して研磨パッドの正確な位置制御を実現し、パッドの形状およびウエハ縁部との相互作用角度の設計を可能にする。以下の説明では、本発明の完全な理解を促すために、数多くの具体的な詳細が示されている。しかしながら、当業者には明らかなように、本発明は、これらの項目の一部または全てを特定しなくても実施することが可能である。そのほか、本発明が不必要に不明瞭となるのを避けるため、周知のプロセス工程の説明は省略した。
【0014】
図1ないし3は、従来技術に関する図である。図4Aは、本発明の一実施形態に従って、ウエハの縁部における除去率を減少させるための保持リング構成400aを示している。保持リング構成400aは、能動保持リング404を有するウエハヘッド402と、ウエハヘッド402の下方に配置されたウエハ406とを備える。能動保持リング404は、ウエハヘッド404から伸長および収縮することが可能であり、それによって、ウエハ縁部に対する研磨ベルト412の位置制御が改善される。図4Aには、さらに、研磨ベルト412の下方に配置されたプラテン408が示されている。プラテン408は、伸長および収縮することによって研磨ベルト412の位置制御を改善できる能動保持リング410を備えている。
【0015】
プラテン408と、ウエハ406の表面を研磨する研磨パッドまたはベルト412との間隔は狭いことが多く、それらの間には、プラテン408と研磨パッド412との間に規定される非常に薄い空間が存在し、「空気ベアリング」と呼ばれている。プラテンとパッドとの間に空気ベアリングを維持することは、ベルトとプラテンとの相互作用による摩擦を低減するだけでなく、表面のより一様な研磨を促進する点でも有利である。特に、研磨の一様性は、空気ベアリングを用いて制御可能である。
【0016】
空気ベアリングを維持するために、プラテン408の中央からプラテン408の外縁に向かって同心円状のリングパターンで配列された複数の空気供給孔をプラテンに形成することもできる。各リングは、空気の搬送領域を確立する。空気供給源からの空気は、次いで、研磨中にこれらの複数の孔を通って方向付けられることにより、空気ベアリングを確立することができる。空気は、その後、プラテンの縁部を通って排気される。
【0017】
図4Aに示すように、能動保持リング404および410は、互いに対向し、符合するように配置されることが好ましいが、個々のシステムによっては、能動保持リング404および410の直径が異なっていてもよいことに留意されたい。上述のように、能動保持リング404および410は両方とも、伸長および収縮することが可能である。伸長および収縮が可能であることにより、能動保持リング404および410は、それらの間の研磨ベルト412を締め付けて、研磨ベルト412の正確な位置制御を実現することができる。本発明の実施形態によって実現される研磨ベルトの正確な位置制御によって、エッジ効果および定在波/調波効果の抑制が可能になる。
【0018】
図4Aの保持リング構成400aにおいては、ウエハヘッド402の保持リング404は伸長されており、プラテン408の保持リング410は収縮されている。保持リング構成400aは、本発明の実施形態がウエハの縁部における除去率を低減する様子を示している。保持リング404を伸長すると共に保持リング410を収縮することによって、研磨ベルト412がウエハ406の縁部から遠ざけられ、それにより、研磨ベルト412からウエハ縁部に掛けられる力の量が低減される。ウエハ406の縁部における力が低減された結果として、ウエハ縁部における除去率が低減される。パッドの形状およびウエハとの相互作用をさらに調整するために、本発明の実施形態は、さらに、図4Bに示すように、ウエハ縁部における除去率の増大を可能にする。
【0019】
図4Bは、本発明の一実施形態に従って、ウエハの縁部において除去率を増大させるための保持リング構成400bである。保持リング構成400bは、能動保持リング404を有するウエハヘッド402と、ウエハヘッド402の下方に配置されたウエハ406とを備える。プラテン408は、研磨ベルト412の下方に配置されており、能動保持リング410を備える。
【0020】
図4Bの保持リング構成400bにおいては、ウエハヘッド402の保持リング404は収縮されており、プラテン408の保持リング410は伸長されている。保持リング構成400bは、本発明の実施形態がウエハの縁部における除去率を増大させる様子を示している。保持リング404を収縮すると共に保持リング410を伸長することによって、研磨ベルト412がウエハ406の縁部に近づけられ、それにより、研磨ベルト412からウエハ縁部に掛けられる力の量が増大される。ウエハ406の縁部における力が増大された結果として、ウエハ縁部における除去率が増大される。図4Aおよび4Bに示すように、保持リング404および410の伸長および収縮を調節することにより、ウエハ縁部における除去率を制御して、CMPプロセス中の縁部性能を改善することができる。
【0021】
図5は、本発明の一実施形態に従って、能動保持リングを用いるCMP動作中のウエハ位置の関数として、CMP除去率を示すグラフ500である。グラフ500に示すように、ウエハの縁部における除去率は、ウエハ表面沿いの他の位置における除去率に比べて、より一様になっている。これは、保持リングによって縁部の除去率を制御した結果である。結果として、ウエハ縁部がより一様になり、後述するように、ウエハ縁部における低誘電率の銅の剥離の危険性が低減される。
【0022】
図6は、本発明の一実施形態に従って、CMPプロセス中の縁部性能を改善するための方法600を示すフローチャートである。前処理動作は、前処理動作602において実行される。前処理動作は、洗浄ステーションにおけるウエハの洗浄動作と、当業者にとって明らかなその他の前処理動作とを含む。
【0023】
除去率低減動作604においては、ウエハヘッドの保持リングが伸長されると共に、プラテンの保持リングが収縮される。動作604は、ウエハの縁部における除去率を低減するために用いられる。前述のように、ウエハヘッド保持リングを伸長すると共にプラテン保持リングを収縮することによって、研磨ベルトがウエハの縁部から遠ざけられ、それにより、研磨ベルトからウエハ縁部に掛けられる力の量が低減される。ウエハの縁部における力が低減された結果として、ウエハ縁部における除去率が低減される。さらに、ウエハ縁部における除去率が低減されることにより、ウエハの縁部における低誘電率の銅の被膜が剥離から保護される。
【0024】
次に、動作606においては、プラテン保持リングが徐々に伸長されると共に、ウエハヘッド保持リングが徐々に収縮される。動作606は、ウエハの縁部における除去率を増大させる。ウエハヘッド保持リングを収縮すると共にプラテン保持リングを伸長することによって、研磨ベルトがウエハの縁部に近づけられ、それにより、研磨ベルトからウエハ縁部に掛けられる力の量が増大される。ウエハの縁部における力が増大された結果として、ウエハ縁部における除去率が増大される。動作606において、ウエハ縁部は、研磨ベルトへの接触面積が次第に増大され、その結果、縁部の除去率が徐々に増大される。これにより、銅の剥離の危険性が低減された状態で、ウエハの縁部において銅の除去が開始される。
【0025】
動作608においては、ウエハヘッド保持リングおよびプラテン保持リングの両方が収縮する。両方の保持リングを収縮することにより、「固定リング」CMPプロセスを用いた場合と同様に、ウエハに対して欠陥の少ない仕上げが実現される。固定リング研磨は、欠陥の発生を少なくするのだが、本発明の能動保持リングによって提供されるプロセス制御の利点は、より望ましいウエハを提供するという点に留意されたい。したがって、本発明の実施形態は、動作604および606において論じたような能動保持リング技術と、動作608において論じたような固定リング技術とを併せて用いることが好ましい。
【0026】
後処理動作は、動作610において実行される。後処理動作は、CMPプロセスを完了させる動作と、当業者にとって明らかなその他の後処理動作とを含む。プラテンに能動保持リングを備えることで、正確な位置制御が実現され、ウエハヘッド上の能動保持リングの参照高さを設定することが可能となる点で有利である。これにより、パッドの形状と、パッドおよびウエハの相互作用とを正確に設計することが可能になる。さらに、下側の保持リングは、下側の保持リングを正確な高さに粗調節することにより所定の位置に固定されることが可能であり、それによって、下側の保持リングは、能動的または受動的な位置制御が可能になる。
【0027】
図7は、本発明の一実施形態に従って、詳細な能動保持リング構成700を示す図である。能動保持リング構成700は、プラテン408と、プラテン408の上方に配置された能動保持リング410とを備える。能動保持リング410とプラテン408との間には、膨張式ブラダ706が配置されている。保持リング410は、幅W702と高さH704とを有することが好ましく、その幅と高さを持つことにより、保持リング410は、ウエハヘッドの保持リングと共に適切に動作して、研磨ベルトに対して位置制御を提供することができる。
【0028】
一実施形態においては、W702は、約0.5インチから約2インチまでの範囲であり、約1.0インチであることが最も好ましい。さらに、高さH704は、約0.5インチから約1インチまでの範囲であり、約0.8インチであることが最も好ましい。
【0029】
膨張式ブラダ706は、保持リング410に圧力を加えて、保持リング410を押し上げることにより、保持リング410を伸長するために用いられる。同様に、膨張式ブラダ706は、収縮されて、保持リング410の下降を可能にすることにより、保持リング410を収縮することができる。別の実施形態では、膨張式ブラダ706を圧電モータに置き換え、保持リング410に上向きおよび下向きの圧力を掛けることにより、保持リングの伸長および伸縮を実現してもよい。図示されていないが、膨張式ブラダまたは圧電モータは、同様にウエハの保持リングの伸長および収縮を実現するために用いられることも可能である。
【0030】
図8は、本発明の一実施形態に従って、プラテンの保持リング410を示す斜視図である。前述のように、本発明の実施形態の保持リング410は、CMPプロセス中に研磨パッドを支持するために空気ベアリングを用いるプラテン408と共に用いられることが多い。このように用いられる場合、本発明の一実施形態は、能動保持リング410の幅を横切るように配置された複数の空気スロット800を用いる。これらの空気スロット800は、空気ベアリングを適切なレベルに保持することができるように、空気が保持リング410を通過することを可能にする。プラテン保持リングは、ブラダの利用、手動の粗調節または調節など、より多くのその1つの作動方法を用いることが可能であり、保持リングは、さらに、保持リングのたわみモーメントを制御するための案内機構を有することもできる。
【0031】
さらなる実施形態においては、保持リング410の上部に複数の空気孔802が設けられている。これらの空気孔802は、プラテン408によって生成される空気ベアリングを保持リング410の幅全体にわたって効果的に広げる。これにより、CMPプロセスの柔軟性が増大し、研磨パッドによる保持リング410の磨耗が低減される。柔軟性は、保持リング410の外周に沿って空気圧を変化させることにより増大され、それにより、ウエハ縁部に沿って正確に力を加えることが可能になる。プラテン408および保持リング410をさらに磨耗から保護するために、プラテンと研磨ベルトとの間に犠牲材料を配置することも可能である。犠牲材料は、関連のある米国特許出願No.09/747,844、「PIEZOELECTIC PLATEN DESIGN FOR IMPROVING PERFORMANCE IN CMP APPLICATIONS」に記載されているように、ロールからプラテン408を越えてロールへと送られることが好ましい。
【0032】
理解を深めるために、上述の発明について、ある程度詳しく説明したが、添付の特許請求の範囲内でいくらかの変更と修正を行ってもよいことは明らかである。したがって、本実施形態は、例示的なものであって、制限的なものではないとみなされ、本発明は、本明細書に示した詳細に限定されず、添付の特許請求の範囲および等価物の範囲内で修正可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】代表的な従来技術のCMPシステムを示す図。
【図2】従来のウエハヘッドおよびプラテン構成を示す詳細な図。
【図3A】ウエハ上の位置情報を示す図。
【図3B】従来のCMP動作中のウエハ直径上の測定位置の関数としてCMP除去率を示すグラフ。
【図4A】本発明の一実施形態に従って、ウエハの縁部において除去率を減少させるための保持リング構成を示す図。
【図4B】本発明の一実施形態に従って、ウエハの縁部において除去率を増大させるための保持リング構成を示す図。
【図5】本発明の一実施形態に従って、能動保持リングを用いるCMP動作中のウエハ位置の関数として、CMP除去率を示すグラフ。
【図6】本発明の一実施形態に従って、CMPプロセス中の縁部性能を改善するための方法を示すフローチャート。
【図7】本発明の一実施形態に従って、詳細な能動保持リング構成を示す図。
【図8】本発明の一実施形態に従って、プラテンの保持リング410を示す斜視図。
【符号の説明】
10…CMPシステム
12…ウエハ
14…ウエハヘッド
16…回転方向
18…ベルト
22…プラテン
24…ドラム
26…ベルト回転方向
28…スラリ
30…ウエハヘッドおよびプラテン構成
32…固定保持リング
40…位置表示
50…グラフ
400a…保持リング構成
400b…保持リング構成
402…ウエハヘッド
404…能動保持リング
406…ウエハ
408…プラテン
410…能動保持リング
412…研磨ベルト
700…能動保持リング構成
706…膨張式ブラダ
800…空気スロット
802…空気孔
Claims (29)
- 化学機械研磨利用の際の縁部性能を改善するための方法であって、
第1の能動保持リングを有するウエハヘッドを準備する工程であって、ウエハは前記ウエハヘッドの下方に配置される工程と、
第2の能動保持リングを有するプラテンを準備する工程と、
前記第1の能動保持リングを伸長すると共に、前記第2の能動保持リングを収縮する工程と、
前記第2の能動保持リングを伸長すると共に、前記第1の能動保持リングを収縮する工程と、を備える方法。 - 請求項1に記載の方法であって、さらに、前記第1の能動保持リングと前記第2の能動保持リングの両方を収縮する工程を備える、方法。
- 請求項1に記載の方法であって、前記第2の能動保持リングは、前記第2の能動保持リングと前記プラテンとの間に配置されたブラダによって伸長および収縮される、方法。
- 請求項1に記載の方法であって、前記第2の能動保持リングは、前記第2の能動保持リングと前記プラテンとの間に配置された圧電モータによって伸長および収縮される、方法。
- 請求項1に記載の方法であって、前記第2の能動保持リングは、空気の通過を可能にする複数の孔を備え、化学機械研磨プロセス中に、研磨ベルトと前記第2の能動保持リングとの間に、空気のクッションが維持される、方法。
- 請求項5に記載の方法であって、さらに、前記プラテンと前記研磨ベルトとの間に犠牲材料を準備する工程を備え、前記犠牲材料は、前記プラテンおよび前記第2の能動保持リングの磨耗を低減する、方法。
- 請求項1に記載の方法であって、前記第2の能動保持リングは、前記第2の能動保持リングの幅を横切るよう配置された複数のスロットを備え、前記複数のスロットは、前記第2の能動保持リングを横切る空気の通過を可能にすることができる、方法。
- 化学機械研磨プロセスにおける縁部性能を改善するためのシステムであって、
ウエハの上方に配置されたウエハヘッドであって、伸長および収縮可能な第1の能動保持リング有するウエハヘッドと、
前記ウエハヘッドの下方に配置された研磨ベルトと、
前記研磨ベルトの下方に配置されたプラテンであって、伸長および収縮可能な第2の能動保持リングを有するプラテンと、を備え、前記第1の能動保持リングおよび前記第2の能動保持リングは、前記研磨ベルトの位置制御を実現するよう制御されることが可能である、システム。 - 請求項8に記載のシステムであって、前記第1の能動保持リングが伸長されると共に、前記第2の能動保持リングが収縮されることにより、前記ウエハの前記縁部の除去率が減少される、システム。
- 請求項9に記載のシステムであって、前記第1の能動保持リングが収縮されると共に、前記第2の能動保持リングが伸長されることにより、前記ウエハの前記縁部の除去率が増大される、システム。
- 請求項8に記載のシステムであって、さらに、前記第2の保持リングと前記プラテンとの間に配置されたブラダを備え、前記ブラダは、前記第2の保持リングの位置を調節できる、システム。
- 請求項8に記載のシステムであって、さらに、前記第2の保持リングと前記プラテンとの間に配置された圧電モータを備え、前記圧電モータは、前記第2の保持リングの位置を調節できる、システム。
- 請求項8に記載のシステムであって、前記第2の能動保持リングは、空気の通過を可能にする複数の孔を備え、化学機械研磨プロセス中に、研磨ベルトと前記第2の能動保持リングとの間に、空気のクッションが維持される、システム。
- 請求項8に記載のシステムであって、さらに、前記プラテンと前記研磨ベルトとの間に配置された犠牲材料を備え、前記犠牲材料は、前記プラテンおよび前記第2の能動保持リングの磨耗を低減する、システム。
- 請求項8に記載のシステムであって、前記第2の能動保持リングは、前記第2の能動保持リングの幅を横切るよう配置された複数のスロットを備え、前記複数のスロットは、前記第2の能動保持リングを横切る空気の通過を可能にすることができる、システム。
- 化学機械研磨プロセスにおける縁部性能を改善するためのプラテンであって、
能動保持リングと、
前記能動保持リングを伸長および収縮するための手段と、を備えるプラテン。 - 請求項16に記載のプラテンであって、前記能動保持リングを伸長および収縮するための前記手段はブラダである、プラテン。
- 請求項16に記載のプラテンであって、前記能動保持リングを伸長および収縮するための前記手段は圧電モータである、プラテン。
- 請求項16に記載のプラテンであって、前記能動保持リングは、空気の通過を可能にする複数の孔を備えており、化学機械研磨プロセス中に、研磨ベルトと前記第2の能動保持リングとの間に、空気のクッションが維持される、プラテン。
- 請求項16に記載のプラテンであって、前記能動保持リングは、前記能動保持リングの幅を横切るよう配置された複数のスロットを備え、前記複数のスロットは、前記第2の能動保持リングを横切る空気の通過を可能にすることができる、プラテン。
- 化学機械研磨利用の際の縁部性能を改善するための方法であって、
第1の能動保持リングを有するウエハヘッドを準備する工程であって、ウエハは前記ウエハヘッドの下方に配置される工程と、
第2の能動保持リングを有するプラテンを準備する工程であって、前記第2の能動保持リングは、前記第2の能動保持リングの幅を横切るよう配置された複数のスロットを備え、前記複数のスロットは、前記第2の能動保持リングを横切る空気の通過を可能にすることができる工程と、
前記第1の能動保持リングを伸長すると共に、前記第2の能動保持リングを収縮する工程と、
前記第2の能動保持リングを伸長すると共に、前記第1の能動保持リングを収縮する工程と、
前記第1の能動保持リングと前記第2の能動保持リングの両方を収縮する工程と、を備える方法。 - 請求項21に記載の方法であって、前記第2の能動保持リングは、前記第2の能動保持リングと前記プラテンとの間に配置されたブラダによって伸長および収縮される、方法。
- 請求項21に記載の方法であって、前記第2の能動保持リングは、前記第2の能動保持リングと前記プラテンとの間に配置された圧電モータによって伸長および収縮される、方法。
- 化学機械研磨プロセスにおける縁部性能を改善するためのシステムであって、
ウエハの上方に配置されたウエハヘッドであって、伸長および収縮可能な第1の能動保持リング有するウエハヘッドと、
前記ウエハヘッドの下方に配置された研磨ベルトと、
前記研磨ベルトの下方に配置されたプラテンであって、前記プラテンは、伸長および収縮可能な第2の能動保持リングを有し、前記第2の能動保持リングは、前記第2の能動保持リングの幅を横切るよう配置された複数のスロットを備え、前記複数のスロットは、前記第2の能動保持リングを横切る空気の通過を可能にすることができ、前記第1の能動保持リングおよび前記第2の能動保持リングは、前記研磨ベルトの位置制御を実現するよう制御されることが可能であるプラテンと、
前記プラテンと前記研磨ベルトとの間に配置された犠牲材料と、を備え、前記犠牲材料は、前記プラテンおよび前記第2の能動保持リングの磨耗を低減する、システム。 - 請求項24に記載のシステムであって、前記第1の能動保持リングが伸長されると共に、前記第2の能動保持リングが収縮されることにより、前記ウエハの前記縁部の除去率が減少される、システム。
- 請求項25に記載のシステムであって、前記第1の能動保持リングが収縮されると共に、前記第2の能動保持リングが伸長されることにより、前記ウエハの前記縁部の除去率が増大される、システム。
- 化学機械研磨プロセスにおける縁部性能を改善するためのプラテンであって、
能動保持リングであって、前記能動保持リングの幅を横切るよう配置された複数のスロットを備え、前記複数のスロットは、前記第2の能動保持リングを横切る空気の通過を可能にすることができる能動保持リングと、
前記能動保持リングを伸長および収縮するためのブラダと、を備える、プラテン。 - 請求項27に記載のプラテンであって、前記能動保持リングを伸長および収縮するための前記ブラダは圧電モータに置き換えられている、プラテン。
- 請求項27に記載のプラテンであって、前記能動保持リングは、空気の通過を可能にする複数の孔を備え、化学機械研磨プロセス中に、研磨ベルトと前記第2の能動保持リングとの間に、空気のクッションが維持される、プラテン。
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US6235858B1 (en) * | 1992-10-30 | 2001-05-22 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Aminoplast curable film-forming compositions providing films having resistance to acid etching |
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JP3158934B2 (ja) * | 1995-02-28 | 2001-04-23 | 三菱マテリアル株式会社 | ウェーハ研磨装置 |
US6024630A (en) * | 1995-06-09 | 2000-02-15 | Applied Materials, Inc. | Fluid-pressure regulated wafer polishing head |
US5695392A (en) * | 1995-08-09 | 1997-12-09 | Speedfam Corporation | Polishing device with improved handling of fluid polishing media |
US5961372A (en) | 1995-12-05 | 1999-10-05 | Applied Materials, Inc. | Substrate belt polisher |
US5762546A (en) | 1995-12-13 | 1998-06-09 | Coburn Optical Industries, Inc. | Pneumatically assisted conformal tool for an ophthalmic lens finer/polisher |
US5916012A (en) | 1996-04-26 | 1999-06-29 | Lam Research Corporation | Control of chemical-mechanical polishing rate across a substrate surface for a linear polisher |
US5800248A (en) | 1996-04-26 | 1998-09-01 | Ontrak Systems Inc. | Control of chemical-mechanical polishing rate across a substrate surface |
US5662518A (en) | 1996-05-03 | 1997-09-02 | Coburn Optical Industries, Inc. | Pneumatically assisted unidirectional conformal tool |
US5722877A (en) * | 1996-10-11 | 1998-03-03 | Lam Research Corporation | Technique for improving within-wafer non-uniformity of material removal for performing CMP |
EP0881039B1 (en) | 1997-05-28 | 2003-04-16 | Tokyo Seimitsu Co.,Ltd. | Wafer polishing apparatus with retainer ring |
JP3027551B2 (ja) | 1997-07-03 | 2000-04-04 | キヤノン株式会社 | 基板保持装置ならびに該基板保持装置を用いた研磨方法および研磨装置 |
US5931719A (en) | 1997-08-25 | 1999-08-03 | Lsi Logic Corporation | Method and apparatus for using pressure differentials through a polishing pad to improve performance in chemical mechanical polishing |
US6241582B1 (en) * | 1997-09-01 | 2001-06-05 | United Microelectronics Corp. | Chemical mechanical polish machines and fabrication process using the same |
DE19839086B4 (de) | 1997-09-01 | 2007-03-15 | United Microelectronics Corp. | Rückhaltering für eine chemisch-mechanische Poliervorrichtung und chemisch-mechanische Poliervorrichtung damit |
US5888120A (en) | 1997-09-29 | 1999-03-30 | Lsi Logic Corporation | Method and apparatus for chemical mechanical polishing |
US6062959A (en) | 1997-11-05 | 2000-05-16 | Aplex Group | Polishing system including a hydrostatic fluid bearing support |
US5980368A (en) | 1997-11-05 | 1999-11-09 | Aplex Group | Polishing tool having a sealed fluid chamber for support of polishing pad |
US6045431A (en) | 1997-12-23 | 2000-04-04 | Speedfam Corporation | Manufacture of thin-film magnetic heads |
US5989104A (en) | 1998-01-12 | 1999-11-23 | Speedfam-Ipec Corporation | Workpiece carrier with monopiece pressure plate and low gimbal point |
US6126786A (en) * | 1998-06-18 | 2000-10-03 | White; James D. | Apparatus and method of generating stock turbulence in a fourdrinier forming section |
US6126527A (en) | 1998-07-10 | 2000-10-03 | Aplex Inc. | Seal for polishing belt center support having a single movable sealed cavity |
US6103628A (en) | 1998-12-01 | 2000-08-15 | Nutool, Inc. | Reverse linear polisher with loadable housing |
US6491570B1 (en) * | 1999-02-25 | 2002-12-10 | Applied Materials, Inc. | Polishing media stabilizer |
US6135859A (en) | 1999-04-30 | 2000-10-24 | Applied Materials, Inc. | Chemical mechanical polishing with a polishing sheet and a support sheet |
US6206754B1 (en) | 1999-08-31 | 2001-03-27 | Micron Technology, Inc. | Endpoint detection apparatus, planarizing machines with endpointing apparatus, and endpointing methods for mechanical or chemical-mechanical planarization of microelectronic substrate assemblies |
DE60024559T2 (de) * | 1999-10-15 | 2006-08-24 | Ebara Corp. | Verfahren und Gerät zum Polieren eines Werkstückes |
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