JP2005510368A - 研磨ベルトのためのサポート - Google Patents

研磨ベルトのためのサポート Download PDF

Info

Publication number
JP2005510368A
JP2005510368A JP2002577153A JP2002577153A JP2005510368A JP 2005510368 A JP2005510368 A JP 2005510368A JP 2002577153 A JP2002577153 A JP 2002577153A JP 2002577153 A JP2002577153 A JP 2002577153A JP 2005510368 A JP2005510368 A JP 2005510368A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
platen
region
edge zone
wafer
pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002577153A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2005510368A5 (ja
Inventor
シュー・カングシャン
ガスパリッチュ・ジェフ
タフ・ロバート
バング・ケネス・ジェイ.
スタジーウィッチェ・ポール
エングダール・エリック・エイチ.
テイラー・トラビス・ロバート
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lam Research Corp
Original Assignee
Lam Research Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US09/823,722 external-priority patent/US6729945B2/en
Application filed by Lam Research Corp filed Critical Lam Research Corp
Publication of JP2005510368A publication Critical patent/JP2005510368A/ja
Publication of JP2005510368A5 publication Critical patent/JP2005510368A5/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/04Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/11Lapping tools
    • B24B37/12Lapping plates for working plane surfaces
    • B24B37/16Lapping plates for working plane surfaces characterised by the shape of the lapping plate surface, e.g. grooved
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B21/00Machines or devices using grinding or polishing belts; Accessories therefor
    • B24B21/04Machines or devices using grinding or polishing belts; Accessories therefor for grinding plane surfaces
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Abstract

【課題】
【解決手段】 CMPシステムにおいて使用するためのプラテン(110)の発明が開示される。プラテン(110)は、直線型の研磨パッド(102)の下方に配置され、制御された流体フローを直線型の研磨パッドの下面に供給するように設計される。プラテン(110)は、第1の複数の出力ホールを含む前縁ゾーンを有する。前縁ゾーンは、直線型の研磨パッド(102)の上流領域に近接して設けられる。プラテン(110)は、また、第2の複数の出力ホールを含む後縁ゾーンを有する。後縁ゾーンは、直線型の研磨パッド(102)の下流領域に近接して設けられる。前縁ゾーンおよび後縁ゾーンは、独立に制御され、制御された流体フローを第1の複数の出力ホールおよび第2の複数の出力ホールからそれぞれ独立に出力するように設計される。

Description

本発明は、一般に、化学機械平坦化装置に関し、より具体的には、プラテン圧力ゾーンを通して化学機械平坦化アプリケーションにおける均一性を向上させるための方法および装置に関する。
半導体デバイスを製造する際は、化学機械平坦化(CMP)の動作を実施する必要がある。集積回路デバイスは、一般に、多層構造の形態をとる。基板の層には、拡散領域を有するトランジスタデバイスが形成される。基板に続く層には、所望の機能デバイスを規定するために相互接続用金属配線がパターン形成され、トランジスタデバイスに電気的に接続される。周知のように、パターン形成された導電層は、二酸化珪素等の誘電物質によって他の導電層から絶縁される。金属配線層およびそれに関連して形成される誘電層の数が増大すると、誘電材料を平坦化する必要も増す。平坦化を行わないと、表面形状の格差が原因で、さらなる金属配線層を製造することが大幅に困難になる。他のアプリケーションでは、誘電材料の中に金属配線パターンが形成され、次いで、余分な材料の除去を目的とした金属CMP動作が実施される。
前述したように、ウエハの研磨には、一般に、化学機械平坦化(CMP)システムが使用される。CMPシステムは、一般に、ウエハの表面を処理および研磨するためのシステムコンポーネントを含む。このようなコンポーネントは、例えば、環状型の研磨パッドまたは直線型のベルト状の研磨パッドであって良い。パッド自体は、一般に、ポリウレタン材料またはポリウレタンを、例えばステンレス製ベルト等の他の材料と組み合わせることによって形成される。作動時には、ベルトパッドの運動開始に伴ってスラリ材料が供給され、ベルトパッドの表面全体が覆われる。スラリを供給されたベルトパッドが所望の速度で運動し始めると、ウエハはベルトパッドの表面へと下降される。平坦化が望まれるウエハは、このように、紙やすりを使用して木材を磨く場合と全く同様に、実質的に滑らかな表面を得ることができる。ウエハは、次いで、ウエハ洗浄システムにおいて洗浄される。
図1Aは、CMPシステムにおいて通常的に使用される直線型の研磨装置10を示している。直線型の研磨装置10は、半導体ウエハ16の表面上の材料を研磨して除去する。除去される材料は、ウエハ16の基板材料か、あるいはウエハ16の上に形成された1つまたはそれ以上の層であって良い。このような層は、一般に、誘電材料、窒化ケイ素、金属(アルミニウムや銅等)、合金、半導体材料等の、CMPプロセス時に形成されたまたはCMPプロセス時に存在する任意の材料の1つまたはそれ以上の材料を含む。一般に、CMPは、ウエハ16上の1つまたはそれ以上の層を研磨し、ウエハ16の表面層を平坦化するために使用することができる。
直線型の研磨装置10は、ウエハ16の表面に対して直線的に運動する研磨ベルト12を利用する。ベルト12は、ローラ(またはスピンドル)20の周りを回転する連続ベルトである。モータによるローラの駆動は、一般に、ローラ20の回転運動が研磨ベルト12をウエハ16に対して直線運動22させるように行われる。
ウエハキャリア18は、ウエハ16を保持する。ウエハ16は、一般に、メカニカル止め輪および/または真空によって所定の位置に保持される。ウエハキャリアは、ウエハを研磨ベルト12の上に配置するので、ウエハ16の表面は、研磨ベルト12の研磨表面と接触する。
図1Bは、直線型の研磨装置10の側面を示している。図1Aを参照にして上述されたように、ウエハキャリア18は、研磨ベルトに圧力を加えると共に、ウエハ16を研磨ベルト12の上方において所定の位置に保持する。研磨ベルト12は、一般に、ロデール社によるIC 1000等のポリマ材料の層をサポート層の上に形成することによって作成される連続ベルトである。研磨ベルト12は、研磨ベルトをウエハ16に対して直線運動22させるローラ20によって回転される。一例では、ウエハ16をあてがわれた領域の下方に位置する研磨ベルトが、流体軸受けプラテン24によってサポートされる。プラテン24は、次いで、サポート層の下面に対して流体を供給するために使用することができる。したがって、供給された流体は、ウエハ16の表面にあてがわれた研磨ベルト12の下面に研磨圧を加える流体軸受けを形成する。流体軸受けによって生じる研磨圧は、残念ながら、上手く制御することが一般に困難である。したがって、流体軸受けによって加えられる圧力は、一般に、ウエハ16の場所によって様々に異なる。均一性を得るためには、一般に、材料の除去率を規定するあらゆるパラメータが、ウエハと境界を接する接触面の全体に渡って均一に分布される必要がある。
CMPにおける端部の不安定性は、性能に影響する最も大きな課題の1つであり、且つ、解決が難しい最も複雑な問題の1つである。図1Cは、直線型の研磨装置10を示しており、端部効果によって不均一性が生じる要因を説明したものである。この例では、ウエハ16は、キャリア18に取り付けられており、キャリア18は、圧力13を加えることによって、プラテン24の上方を移動する研磨ベルト12に向かってウエハ16を押し下げる。しかしながら、研磨ベルト12は、ウエハの接触によって変形する。研磨ベルト12は、圧縮性の媒体ではあるものの、その可撓性には限界があるので、ウエハ16の形状に正確に合致することができず、一過性の変形ゾーン22,26を形成する。したがって、接触力の再分配が、平坦でない接触場を形成し、ウエハの端部16a,16bにおいて端部効果を生じる。したがって、ウエハの端部16a,16bでは、除去率の大きなばらつきが生じる。このように、従来技術による研磨ベルトの設計は、研磨のダイナミクスを適切に制御することができず、ウエハの研磨が均一性および一貫性を欠く結果となり、ウエハの歩留まりの低下およびウエハのコストの増大を引き起こす。
以上からわかるように、研磨圧の制御を向上させると共に研磨パッドの変形をも低減させるプラテンを装備することによって従来技術による問題を克服する装置が必要とされている。
本発明の実施形態は、概して、CMPプロセスにおいて端部研磨の均一性を制御することができるプラテン設計を提供することによって、これらのニーズを満たす。一実施形態では、CMPシステムにおいて使用するためのプラテンが開示される。プラテンは、プラテンの上方に設けられた研磨パッドに圧力を加えることができる内側の圧力小領域セットを含む。内側の各圧力小領域は、ウエハの下方において同ウエハの円周の内側にそれぞれ配置される。また、プラテンは、研磨パッドに圧力を加えることができる外側の圧力小領域セットを含む。外側の各圧力小領域は、ウエハの下方において同ウエハの円周の外側にそれぞれ配置される。このように、外側の圧力小領域セットは、研磨パッドを形状付けることによって特定の除去率を達成することができる。一態様では、各小領域は、研磨パッドに対する加圧を促進することができる複数の出力ホールを備えて良い。各出力ホールは、例えば、気体圧力または液体圧力を研磨パッドに加えることができる。第1の外側小領域と第2の外側小領域とは、状況に応じて独立に制御することも可能である。さらなる一態様では、プラテンは、さらに、内側の圧力小領域セットと外側の圧力小領域セットとをそれぞれに含む前縁ゾーンおよび後縁ゾーンを備えることができる。上述されたのと同様に、前縁ゾーンおよび後縁ゾーンの外側の小領域セットは、独立に制御される第1の外側小領域と第2の外側小領域とをそれぞれに含むことができる。
本発明のさらに別の一実施形態では、CMPプロセスにおいてウエハを平坦化するための改良方法が開示される。研磨ベルトに加えられる圧力は、ウエハの下方において同ウエハの円周の内側に設けられた内側の圧力小領域セットを有するプラテンを利用して調整される。除去率のプロファイルは、研磨ベルトに加えられる圧力を、プラテンの外側の圧力小領域セットを利用して調整することによって、さらに操作することができる。外側の圧力小領域セットは、ウエハの下方において同ウエハの円周の外側に設けられる。このように、外側の圧力小領域セットは、研磨パッドを形状付けることによって、特定の除去率を達成することができる。上述されたように、外側の小領域セットは、独立に調整することが可能な第1の外側小領域と第2の外側小領域とを含むことができる。プラテンの前縁ゾーンおよび後縁ゾーンに加えられる圧力は、状況に応じて独立に調整することも可能である。この態様では、前縁ゾーンおよび後縁ゾーンは、内側の小領域圧力セットと外側の小領域圧力セットとをそれぞれに含むことができる。また、前縁ゾーンおよび後縁ゾーンの外側の小領域セットは、独立に調整することが可能な第1の外側小領域と第2の外側小領域とをそれぞれに含むことができる。
さらなる一実施形態では、化学機械平坦化(CMP)システムにおいて使用するためのプラテンが提供される。プラテンは、直線型の研磨パッドの下方に配置され、制御された流体フローを直線型の研磨パッドの下面に供給するように設計される。プラテンは、第1の複数の出力ホールを含む前縁ゾーンを有する。前縁ゾーンは、直線型の研磨パッドの上流領域に近接して設けられる。プラテンは、また、第2の複数の出力ホールを含む後縁ゾーンを有する。後縁ゾーンは、直線型の研磨パッドの下流領域に近接して設けられる。前縁ゾーンおよび後縁ゾーンは、独立に制御され、制御された流体フローが第1の複数の出力ホールおよび第2の複数の出力ホールからそれぞれ独立に出力されるように設計される。
さらに別の一実施形態では、直線型の研磨パッドの下面をサポートするためのプラテンアセンブリが提供される。プラテンアセンブリは、プラテン囲み板と、プラテン境界アセンブリと、プラテン多枝管アセンブリと、台板と、台板に取り付けられるように構成されたガスケットと、プラテンを取り囲むように構成されたOリングとを含む。プラテン多枝管アセンブリは、プラテン境界アセンブリに接続され、且つ、プラテン囲み板によってサポートされる。プラテン多枝管アセンブリは、別々に制御可能な複数の領域を含むプラテンを有する。別々に制御可能な各領域は、これらの別々に制御可能な領域を通じて直線型の研磨パッドの下面に独立の流体フローを伝えるように設計される。
研磨パッドの様々な領域に制御された圧力を加えることによって得られる効果によって、本発明の実施形態は、パッドの変形部分を研磨すると共に大幅に平坦化を改良することができる。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の図面と併せて行われる以下の詳細な説明から明らかになる。
本発明および上記以外のその他の利点は、添付の図面と併せて行われる以下の説明を参照することによって、最も良く理解され得る。
CMPプロセスにおいて端部研磨の均一性を制御することができるプラテン設計の発明が開示される。以下の説明では、本発明が十分に理解されるように、数々の詳細が具体的に設定されている。しかしながら、当業者ならば明らかなように、本発明は、これらの具体的な詳細の一部または全部を設定しなくても実施され得る。また、本発明が不必要に不明瞭化される事態を回避するため、周知のプロセス工程の詳細な説明は省略した。
本発明は、概して、CMPシステムの中のプラテンに関する。このプラテンは、ウエハ上の各領域にかかる研磨圧を独立に制御する固有な能力を有することによって、ウエハ研磨の一貫性および効率性を高めることができる。具体的に言うと、本発明によるプラテンは、前縁および後縁における研磨圧を管理することによって、研磨パッドの圧力のダイナミクスに起因する研磨圧のあらゆる差異および不一致を、高度に管理された方法で補うことが可能である。本発明のプラテンは、任意の数の圧力ゾーンを含んで良い。各圧力ゾーンは、複数の流体ホールを有しており、これらのホールは、様々な圧力で流体を出力することによって、研磨パッドのダイナミクスの不適切性を補うことが可能である。なお、本発明は、200mmウエハや300mmウエハなど、あらゆる大きさのウエハを研磨するために利用可能である。本発明は、研磨パッドがウエハの下に入るとき(研磨パッドがウエハの下に入る部分は上流領域として知られる)および研磨パッドがウエハの下から出て行くとき(研磨パッドがウエハから出て行く部分は下流領域として知られる)に生じる不都合を低減させることによって、前縁および後縁の研磨を微調整するために使用されることが好ましい。
また、本発明の実施形態は、CMPシステムの中にプラテンを提供する。このプラテンは、研磨されているウエハの外側の部分の研磨圧を独立に制御する固有な能力を有することによって、ウエハ研磨の一貫性および効率性を高めることが可能である。具体的に言うと、本発明の実施形態のプラテンは、ウエハの外側に位置するいくつかの部分の研磨圧を独立に管理することができる。したがって、研磨パッドの圧力のダイナミクスに起因する研磨圧の差異および不一致を、高度に管理された方法で補うことが可能である。
本発明の実施形態のプラテンは、ウエハの内側の圧力ゾーンだけでなく、ウエハの外側の圧力ゾーンをも任意の数だけ含むことが可能である。各圧力ゾーンは、複数の流体ホールを有しており、これらのホールは、様々な圧力で流体を出力することによって、研磨パッドのダイナミクスの不適切性を補うことが可能である。
ここで利用される流体は、任意の気体または液体であって良い。したがって、後述される流体プラテンは、気体または液体を利用することによって、研磨パッドの各部分の圧力を、その部分が接触するウエハ上の領域に応じて様々に異ならせ、研磨パッドからウエハに加えられる圧力を制御することが可能である。また、本発明の実施形態は、研磨ベルトに圧力を加えるために、例えば圧電素子等の機械装置を装備することができる。
図2Aは、本発明の一実施形態による直線型のウエハ研磨装置100の側面を示している。この実施形態では、キャリアヘッド108は、処理時においてウエハ104を適切な位置に固定して保持するために使用することが可能である。研磨パッド102は、回転ドラム112を取り囲む連続ループを形成することが好ましい。研磨パッド102は、一般に、約400フィート毎分の速度で方向106に移動するが、この移動速度は、CMP操作の詳細に応じて変わっても良い。キャリア108は、研磨パッド102の回転にともなって、ウエハ104を研磨パッド102の上面へと下降させるために使用することが可能である。
プラテン多岐管アセンブリ110は、研磨プロセス時において研磨パッド102をサポートして良い。プラテン多岐管アセンブリ110は、液体軸受けまたは気体軸受け等のあらゆるタイプの軸受けを利用して良い。プラテン囲み板116は、プラテン多岐管アセンブリ110を適切な位置でサポートして保持する。独立に制御される複数の出力ホールによって、流体ソース114からプラテン多岐管アセンブリ110を経て導入された流体圧力は、研磨パッド102に対して上向きの力を作用させ、研磨パッドのプロファイルを制御するために使用することができる。図4〜11を参照にして後述されるように、外側のゾーンは、研磨パッド102のうちウエハ104の外側に位置する部分に圧力を加えることによって、CMP処理時における端部効果および他の不均一性の要因を低減させることができる。
図2Bは、非回転ウエハに対するウエハ平坦化による除去率を、研磨ベルトの運動方向に対して示した図である。具体的に言うと、図2Bは、約400フィート毎分の速度で方向106に移動する研磨ベルト102を利用して平坦化される非回転ウエハ104を示しているが、前述したように、この移動速度は、CMP操作の詳細に応じて変わっても良い。キャリアは、研磨パッド102の移動に伴って、ウエハ104を研磨パッド102の上面へと下降させる。
ウエハ104が回転していない場合は直線型の研磨が行われるので、その結果、ウエハ104が回転されている場合には見られない性質の除去率が得られる。具体的に言うと、ウエハ104の前縁において高除去率の部分130が発達し、ウエハ104の後縁において低除去率の部分132が発達する。したがって、高除去率の部分130と低除去率の部分132とによって、CMPプロセスの非均一性が引き起こされる。具体的に言うと、ウエハ104が、代表的なCMPプロセスにおいて方向108に回転されているときは、除去率は、半径方向の平均線134に沿って平均化される。したがって、除去率の不均一性は、ウエハ104の部分を中心にして半径方向に生じる。
研磨速度は、一般に、研磨パッド102の下のプラテン多岐管アセンブリ110(図2Aに示される)から研磨パッド102に加えられる研磨圧の量に比例する。したがって、平坦化の速度は、研磨圧の調整によって変更することができる。図2Cは、本発明の一実施形態にしたがって、直線型の研磨装置によって実行される直線型のウエハ研磨プロセス120の上面図を示している。図2Bに関連して上述されたように、研磨パッド102は、方向106に移動することによって、研磨プロセスを補助する摩擦を生じる。
一実施形態では、ウエハ104は、明確に区別される4つの研磨領域を有して良い。ここで説明される実施形態は、4つの研磨領域を有しているが、本発明は、例えば、5つ、6つ、7つ、8つ、9つ等々、任意の数の研磨領域または研磨小領域を有して良い。明確に区別される4つの研磨領域は、前縁研磨領域104a(前縁ゾーンとしても知られる)、側方研磨領域104c(フロントゾーンとしても知られる)、側方研磨領域104b(リアゾーンとしても知られる)、および後縁研磨領域104d(後縁ゾーンとしても知られる)であって良い。
後縁領域104dの研磨圧は、図2Bに示されるように、研磨パッドの変形のばらつきが原因で小さくなる傾向がある。また、やはり図2Bに示されるように、研磨圧の差は、前縁領域104aと後縁領域104dとの間で顕著である。したがって、研磨圧の調整は、領域104a〜dの下において流体圧力を独立に制御することによって行われ、それによって、最適化された一貫した研磨圧をウエハ104の各領域に加えることが可能である。したがって、本発明の実施形態は、ウエハの内側の部分の研磨圧を制御するだけでなく、ウエハの内側の部分および/または外側の部分の研磨圧を独立に制御することによって、ウエハの研磨プロセスを最適化する。
図3は、本発明の一実施形態にしたがって、様々な研磨効果をウエハの中心からの距離に応じて示したグラフ200である。グラフ200は、グラフ200に示される各曲線の名称を記した説明201も含む。一実施形態では、前縁領域104aおよび後縁領域104d(図2Cに示される)の研磨速度が、ダイナミック研磨速度、および前縁の研磨速度と後縁の研磨速度とを足して2で割って得られた平均曲線と比較される。
曲線202は、前縁の研磨プロファイルを示しており、曲線208は、後縁の研磨プロファイルを示している。また、曲線204は、ダイナミック(ウエハが回転しているときの)研磨プロファイルを示しており、曲線206は、前縁の研磨プロファイルと後縁の研磨プロファイルとの平均を示している。図からわかるように、後縁のプロファイル曲線208は、前縁のプロファイル曲線202よりも低く且つ均一な、標準化された研磨除去率を有する。端部研磨の大きな格差を緩和するため、本発明の実施形態は、研磨パッドとウエハとが接触する部分の内側および/または外側の領域にプラテンから加えられる流体圧力を利用して、CMPプロセスにおける研磨の一貫性を増大させる。したがって、本発明は、曲線202,208を平坦化して、ウエハの端部における研磨の一貫性を増大させるために利用することが可能である。
図4Aは、本発明の一実施形態にしたがって、プラテン多枝管アセンブリ110の流体開口部の配置300を示した図である。プラテン多岐管アセンブリ110は、複数の流体出力口をそれぞれに備える複数の小領域を含む。具体的に言うと、プラテン多岐管アセンブリ110は、図4Aにおいて部分104として示された研磨中のウエハに対し、その内側に3つの小領域を、その外側に3つの小領域をそれぞれに含む。
小領域109a''は、複数の流体出力口からなる半径方向の列を1列有し、小領域109a'''は、複数の流体出力口からなる半径方向の列を3列有する。ここで、半径方向の列という用語は、他のあらゆる半径方向の列と同心であって尚且つプラテン多岐管アセンブリ110と共通の中心を有する環状の列を意味する。また、プラテン多岐管アセンブリ110には、さらに、複数の環状の流体出力口を有する中心領域110eが含まれる。この中心領域110eは、研磨圧およびその結果としてウエハ104の内側の部分で生じる研磨ダイナミクスを制御するために利用することができる。
小領域109a’は、複数の流体出力口からなる半径方向の列を1列有する。これらの流体出力口は、ウエハ部分104の端部の周りに設けられるか、あるいはウエハ部分104よりも僅かに外側に設けられる。また、2つの外側の小領域123a’,123a''は、複数の流体出力口からなる独立に制御される半径方向の列をさらに2列構成する。プラテン多岐管アセンブリ110は、その領域をそれぞれが複数の出力口からなる5つの小領域に分割することによって、ウエハ104上の研磨圧を高度に、正確に、且つ厳密に制御することができる。また、小領域123a’,123a''を利用し、制御された圧力をウエハ104の外側の部分に加えることによって得られる効果によって、パッドの変形部分を研磨すると共に、平坦化を大幅に改良することが可能になる。一実施形態では、研磨圧を0%、50%、50%、50%に設定し、残りの流体出力を0%に設定した場合に、大幅な改良を得ることができる。この実施形態では、小領域123a’を0psiに設定し、小領域123a''を50psiに設定し、小領域109a’を50psiに設定し、小領域109a''を50psiに設定することができる。しかしながら、本発明の実施形態を利用するにあたっては、他の設定を利用して所望の除去率を達成することも可能である。また、図4Bおよび図4Cに関連して次に説明されるように、本発明の実施形態は、さらなる圧力制御のためにプラテン多岐管アセンブリを複数の制御領域に分割することができる。
図4Bは、本発明の一実施形態にしたがって、プラテン多枝管アセンブリ110の流体開口部の配置350を示した図である。この実施形態では、プラテン多岐管アセンブリ110は、その領域を4つの主要なプラテン領域110a〜dに分離することによって、ウエハ部分104の8つの異なる部位に加えられる研磨圧を制御する。プラテン領域110a〜dは、それぞれ、ウエハ104の領域104a〜d(図2Cに示される)に加えられる研磨圧を制御する。領域110bは、プラテン多岐管アセンブリ110の第1の側方領域にかかる研磨圧を制御するために、複数の流体出力口からなる半径方向の列を7列有する。領域110cは、プラテン多岐管アセンブリ110の第2の側方領域にかかる研磨圧を制御するために、複数の流体出力口からなる半径方向の列を7列有する。領域110b,110cは、それぞれが独立に制御されても良いし、あるいは、単一の制御機構によって統合されても良い。一実施形態では、領域110a〜dなどの別々に制御可能な各領域は、これらの別々に制御可能な領域を通して直線型の研磨パッドの下面に独立の流体フローを伝えることによって研磨圧を高度に制御するように設計することが可能である。
さらなる一実施形態では、領域110a(前縁ゾーンとしても知られる)および領域110d(後縁ゾーンとしても知られる)は、独立に制御可能であり、さらに、制御された流体フローが前縁ゾーンの第1の複数の出力ホールおよび後縁ゾーンの第2の複数の出力ホールからそれぞれ独立に出力されるように設計可能である。
一実施形態では、プラテン領域110aは、それぞれが複数の流体出力口を有する5つの小領域を含む前縁領域である。小領域110a’は、複数の流体出力口からなる半径方向の列を1列有する。この半径方向の列は、ウエハ部分104の端部の周りに設けられるか、あるいはウエハ部分104よりも僅かに外側に設けられる。また、2つの外側の小領域125a’,125a''は、複数の流体出力口からなる独立に制御される半径方向の列をさらに2列構成する。また、小領域125a’,125a''を利用し、制御された圧力をウエハ部分104の外側に加えることによって得られる効果によって、前縁におけるパッドの変形部分を研磨すると共に、平坦化を大幅に改良することが可能になる。
領域110aに含まれる他の2つの小領域は、ウエハ部分104の内側に圧力を加える。具体的に言うと、小領域110a”は、複数の流体出力口からなる半径方向の列を1列有し、小領域110a'''は、複数の流体出力口からなる半径方向の列を3列有する。プラテン領域110aは、その領域を5つの小領域、すなわちウエハ部分104の外側にある3つの小領域と、ウエハ部分104の内側にある2つの小領域とに分割することによって、ウエハ104の前縁領域104aに加えられる研磨圧を、高度に、正確に、且つ厳密に制御することが可能である。
また、小領域125a’,125a''に位置する制御可能な半径方向の単列の存在は、ウエハ部分104の外側の領域をより厳密に制御することによって得られる効果によって、より正確に研磨圧を管理することを可能にし、且つ、パッドの変形部分を研磨すると共に平坦化を大幅に改良することを可能にする。また、小領域110a’,110a''に位置する制御可能な半径方向の単列の存在は、ウエハの最も外側の端部をより厳密に制御することによって得られる効果によって、パッドの変形部分を研磨すると共に、平坦化の機能をさらに向上させることを可能にする。
一実施形態では、プラテン領域110dは、それぞれが複数の流体出力口を有する5つの小領域を含む後縁領域である。小領域110d’は、複数の流体出力口からなる半径方向の列を1列有する。この半径方向の列は、ウエハ部分104の端部の周りに設けられるか、あるいはウエハ部分104よりも僅かに外側に設けられる。また、2つの外側の小領域125d’,125d''は、複数の流体出力口からなる独立に制御される半径方向の列をさらに2列構成する。また、前述したように、小領域125d’,125d''を利用し、制御された圧力をウエハ104の外側の部分に加えることによって得られる効果によって、後縁に位置するパッドの変形部分を研磨すると共に、平坦化を大幅に改良することが可能になる。
領域110dに含まれる他の2つの小領域は、ウエハ部分104の内側に圧力を加える。具体的に言うと、小領域110d''は、複数の流体出力口からなる半径方向の列を1列構成し、小領域110d'''は、複数の流体出力口からなる半径方向の列を3列構成する。プラテン領域110dは、その領域を5つの小領域、すなわちウエハ部分104の外側にある3つの小領域と、ウエハ部分104の内側にある2つの小領域とに分割することによって、ウエハ104の後縁領域104dに加えられる研磨圧を、高度に、正確に、且つ厳密に制御することが可能である。
また、前縁の場合と同様に、小領域125d’,125d''に位置する制御可能な半径方向の単列の存在は、ウエハ部分104の外側の領域をより厳密に制御することによって得られる効果によって、より正確に研磨圧を管理することを可能にし、且つ、パッドの変形部分を研磨すると共に平坦化を大幅に改良することを可能にする。また、小領域110d’,110d''に位置する制御可能な半径方向の単列の存在は、ウエハの最も外側の端部をより厳密に制御することによって得られる効果によって、パッドの変形部分を研磨すると共に平坦化の機能をさらに向上させることを可能にする。
プラテン多岐管アセンブリ110は、さらに、複数の環状の流体出力口を有する中心領域110eを含んで良い。この中心領域110eは、やはり、研磨圧およびその結果として生じるウエハ104の研磨のダイナミクスを制御するために利用可能である。したがって、本発明の実施形態は、ウエハ部分104の内側ならびに外側に位置する領域および小領域の任意の1つ、一部、または全部において、流体圧力を変動させたり調整したりすることによって、流体圧力およびその結果として生じる研磨圧を制御することが可能である。
図4Cは、本発明の一実施形態によるプラテン多枝管アセンブリ110の流体開口部の配置350’を示している。この実施形態では、プラテン多岐管アセンブリ110は、その領域を4つの主要なプラテン領域110a〜110dに分離することによって、ウエハ104の8つの異なる部位に加えられる研磨圧を制御する。プラテン領域110a〜110dは、ウエハ104の領域104a〜104d(図2Cに示される)に加えられる研磨圧をそれぞれ制御する。領域110bは、プラテン多岐管アセンブリ110の第1の側方領域にかかる研磨圧を制御するために、複数の流体出力口からなる半径方向の列を5列有する。ここで、半径方向の列という用語は、プラテン多岐管アセンブリ110の中心を起点とする半径に垂直な半円状の列を意味する。領域110cは、プラテン多岐管アセンブリ110の第2の側方領域にかかる研磨圧を制御するために、複数の流体出力口からなる半径方向の列を5列有する。なお、ここで説明される実施形態は、領域110b,110cを個別に制御することはしないが、本発明は、領域110a〜110dの各領域をそれぞれ個別に制御することも可能である。一実施形態では、領域110a〜110dなどの別々に制御可能な各領域は、これらの別々に制御可能な領域を通じて直線型の研磨パッドの下面に独立の流体フローを伝えることによって研磨圧を高度に制御するように設計可能である。
別の一実施形態では、領域110a(前縁ゾーンとしても知られる)および領域110d(後縁ゾーンとしても知られる)は、独立に制御可能であり、さらに、制御された流体フローが前縁ゾーンの第1の複数の出力ホールおよび後縁ゾーンの第2の複数の出力ホールからそれぞれ独立に出力されるように設計可能である。
一実施形態では、プラテン領域110aは、それぞれが複数の流体出力口を有する3つの小領域を含む前縁領域である。小領域110a’および小領域110a''は、複数の流体出力口からなる半径方向の列をそれぞれ1列ずつ有し、小領域110a'''は、複数の流体出力口からなる半径方向の列を3列有する。プラテン領域110aは、その領域をそれぞれが複数の出力口を有する3つの小領域に分割することによって、ウエハ104の前縁領域104aに加えられる研磨圧を、高度に、正確に、且つ厳密に制御することが可能である。また、小領域110a’,110a''に位置する制御可能な半径方向の単列の存在は、ウエハの最も外側の端部をより厳密に制御することによって得られる効果によって、研磨圧を場所ごとに正確に管理することを可能にし、さらに、パッドの変形部分を研磨すると共に平坦化を大幅に改良することを可能にする。
一実施形態では、プラテン領域110dは、それぞれが複数の流体出力口を有する3つの小領域を含む後縁領域である。小領域110d’および小領域110d''は、複数の流体出力口からなる半径方向の列をそれぞれ1列ずつ有し、小領域110d'''は、複数の流体出力口からなる半径方向の列を3列有して良い。3つの小領域110d’〜110d'''は、それぞれに複数の出力口を有しているので、プラテン領域110dは、ウエハ104の後縁領域104dに加えられる研磨圧を高度に且つ正確に制御することが可能である。さらに、小領域110a’,110a''に位置する制御可能な半径方向の単列の存在は、ウエハ104の後縁に加えられる研磨圧をより正確に管理することを可能にする。ウエハ104の後縁に加えられる研磨圧は、研磨パッドの変形部分が原因で、より正確に制御して管理する必要がある。
複数の環状の流体出力口を有する中心領域110eは、やはり、研磨圧およびその結果として生じるウエハ104の研磨のダイナミクスを制御するために利用可能である。したがって、本発明は、プラテンの領域および小領域の任意の1つ、一部、または全部において、流体圧力を変動させたり調整したりすることによって、流体圧力およびその結果として生じる研磨圧を制御することが可能である。
図5は、本発明の一実施形態による外側の圧力ゾーンを有するプラテン多枝管アセンブリ110の側面を示している。図5の実施例では、ウエハ104は、プラテン多岐管アセンブリ110の上方を移動中の研磨ベルト102に向かって押し下げられる。前述されたように、プラテン多岐管アセンブリ110は、複数の流体出力口をそれぞれに有する5つの小領域を含む。小領域110a’は、複数の流体出力口からなる半径方向の列を1列有する。この半径方向の列は、ウエハ部分104の端部の周りに設けられるか、あるいはウエハ部分104よりも僅かに外側に設けられる。また、2つの外側の小領域125a’,125a''は、複数の流体出力口からなる独立に制御される半径方向の列をさらに2列構成する。他の2つの小領域は、ウエハ部分104の内側に圧力を加える。具体的に言うと、小領域110a''は、複数の流体出力口からなる半径方向の列を1列有し、小領域110a'''は、複数の流体出力口からなる半径方向の列を3列有する。
同様に、プラテン多岐管アセンブリ110の後縁では、小領域110d’は、複数の流体出力口からなる半径方向の列を1列有する。この半径方向の列は、ウエハ部分104の端部の周りに設けられるか、あるいはウエハ部分104よりも僅かに外側に設けられる。2つの外側の小領域125d’,125d''は、複数の流体出力口からなる独立に制御される半径方向の列をさらに2列構成する。前述のように、小領域110d''は、複数の流体出力口からなる半径方向の列を1列有し、小領域110d'''は、複数の流体出力口からなる半径方向の列を3列有する。これらの2つの小領域は、ウエハ部分104の内側に圧力を加える。また、複数の環状の流体出力口を有する中心領域110eは、ウエハ104の研磨圧をさらに制御するために利用される。
図5に示されるように、外側の圧力小領域125a’,125a'',125d’,125d''は、領域102a,102dにおける研磨パッド102の形状付け(shaping)を改善することができる。外側の圧力小領域125a’,125a'',125d’,125d''によって研磨パッド102の形状付けが改善されると、端部効果が大幅に低減され、除去率のプロファイルが向上される。
図6は、本発明の一実施形態によるプラテン多枝管アセンブリ110を示している。この実施形態では、プラテン多岐管アセンブリ110−1と台板110−4との間にゴムガスケット110−3が挟まれる。したがって、プラテン境界アセンブリ540(図10に示される)には、プラテン110−1に流体を移送する流体管が接続される。Oリング110−2は、プラテン囲み板116(図11に示される)を封止するシールを形成するので、汚れた流体がサブシステムに漏れ出すことはない。台板110−4に設けられた特定の入力口は、プラテン境界板540(図10に示される)に取り付けられた流体管の入力口との関連のもとで、複数の流体出力口を含む特定の領域または小領域へと導かれる。したがって、それぞれの領域または小領域からの流体の出力は、特定の入力口への流体の導入を制御することによって制御可能である。
図7は、本発明の一実施形態によるプラテン110−1の上面400を示している。一実施形態では、プラテン110−1は、端部研磨を最適化するように制御可能である4つの主要な領域110a〜110d(図2Cに関連して説明されている)を含む。そして、領域110aは、小領域110a’〜110a'''を含んで良い。小領域110a’および小領域110a''は、複数の流体出力口からなる半径方向の単列をそれぞれに含むことができる。各小領域110a’〜110a'''からの出力は、個々に制御可能であるので、前縁の領域110aでは、プラテン多岐管アセンブリ110によってインテリジェントで且つダイナミックな流体出力圧を得ることが可能である。なお、小領域110a’〜110a'''への流体の出力は、例えば研磨圧を減少させるなど、前縁における研磨圧の管理を可能にすると共に有効なウエハ研磨を実現することができる任意の方式で変動することが可能である。一実施形態では、小領域110a’,110a''の出力などの端部に近い出力を、前縁領域110aの研磨圧を減少させる(すなわち、流体圧力を、ひいては研磨圧を減少させる)ために利用することが可能である。それぞれが個々に制御可能である複数の流体出力口からなる半径方向の単列の存在は、プラテン多岐管アセンブリ110の端部に対する厳密な調整を可能にし、それによって、研磨パッドの変形領域の研磨圧の管理を可能にする。
領域110dは、小領域110d’〜110d'''を含む。各小領域110d’〜110d'''は、様々な流体出力によって個々に制御することができる。したがって、後縁の領域110dでは、プラテン多岐管アセンブリ110によってインテリジェントで且つダイナミックな流体出力圧の変化を得ることが可能である。なお、小領域110d’〜110d'''への出力は、研磨パッドの変形を減少させ、ひいてはより一貫したウエハ研磨を可能にする任意の方式で、個々に変化させることが可能である。一実施形態では、より多量の流体が小領域110d’,110d'''に入力される。これは、プラテンからの流体の出力を増大させ、さらに、研磨パッドに加えられる流体圧力を増大させ、ひいては、後縁における研磨圧を増大させる。このような研磨圧の増大は、後縁における研磨圧を前縁における研磨圧に等しくするので、ウエハ上の異なる領域間におけるウエハ研磨の均一性を増大させる。
一実施形態では、プラテン110−1は、第1の領域および第2の領域にグループ分けされた複数の出力ホールを有して良い。そして、第1の領域の出力ホールと第2の領域の出力ホールとを別々に制御することによって、ウエハの前縁とウエハの後縁とに異なる大きさの力を作用させ、ウエハの前縁およびウエハの後縁に加えられる研磨圧を効果的に制御することが可能である。
図8は、本発明の一実施形態によるプラテン110−1の背面500を示している。この実施形態では、領域110a〜e(図7に示される)の中の複数の流体出力口に通じる開口部が見られる。開口部502,504,506,512,514,516は、それぞれ、小領域110a’,110a'',110a''',110d’,110d'',110d'''の中の複数の出力口に通じる。また、開口部508,510,518は、それぞれ、領域110c、110b、110eの中の複数の出力口に通じる。各開口部502〜518への流体の入力は、個々に制御可能であり、したがって、複数の流体出力口を含むプラテン110−1上の様々な領域および小領域を管理し、ウエハ上の異なる部分間における研磨圧の差異を低減させることが可能である。
図9は、本発明の一実施形態によるプラテン境界アセンブリ540を示している。なお、プラテン境界アセンブリ540は、制御されるゾーンおよび/または小領域の数に応じて任意の数の入力ホールを含んで良い。一実施形態では、プラテン境界アセンブリ540は、9つの入力ホールを含む。一実施形態では、2つの入力ホール552が、プラテン多岐管アセンブリ110の領域110b,110c(領域110a〜110e、小領域110a’〜110a'''、小領域110d’〜110d'''は、図4Bおよび図7に示される)の中の複数の出力ホールに流体を供給する。また、小領域110a’〜110a'''の中の複数の出力ホールには、流体ホール558,560,554がそれぞれ流体を供給して良い。また、小領域110d’〜110d'''の中の複数の出力ホールには、流体ホール562,564,556がそれぞれ流体を供給して良い。そして、小領域110eには、入力ホール566が流体を供給して良い。プラテン上の各領域からの流体の出力は、入力ホール552〜566への流体の入力を変化させることによって、個々にまたは任意の組み合わせで制御することが可能である。これは、研磨パッド上の異なる部分に加えられる流体圧力(および研磨圧)のインテリジェントな調整を可能にし、さらに、ウエハ上の異なる領域に加えられる研磨圧の均等性を増大させることによって、より一貫したウエハ研磨を可能にする。
図10は、本発明の一実施形態によるプラテン多枝管アセンブリ110と、プラテン境界アセンブリ540と、プラテン囲み板116とを伴うプラテンアセンブリ600を示している。なお、プラテンアセンブリ600は、複数の出力ホールを含む複数の領域を組み込まれたワンピースの装置であっても良いし、あるいは、プラテンアセンブリ600は、プラテン囲み板116に嵌め込まれたプラテン多岐管アセンブリ110をプラテン境界アセンブリ540に取り付けられたマルチピースの装置を含んでも良い。Oリング110−2は、プラテン多岐管アセンブリ110とプラテン囲み板116との間にシールを形成するので、汚れた流体がサブシステムに漏れ出すことはない。プラテンアセンブリ600は、その構成如何に関わらず、プラテンアセンブリ600の中の様々な領域の様々な複数の出力ホールの使用を通して流体圧力を制御することが可能である。一実施形態では、プラテンアセンブリ600は、複数の出力ホールからなる複数のゾーンを有し且つプラテン囲み板116の凹部に接続されたプラテン多岐管アセンブリ110を含む。プラテンアセンブリ600は、プラテンアセンブリ600の中の各領域に流体を導入可能である入力552,554,558,560,562,564,566を含んで良い。
なお、本発明では、プラテン多岐管アセンブリ110によって研磨パッドに加えられる圧力を調整するにあたり、例えば気体や液体等の任意の流体を利用することが可能である。このような流体は、本発明において、研磨圧を均等化するために利用することが可能である。したがって、プレート構造は、プラテン多岐管アセンブリ110の特定の領域への個々の出力を、任意の流体化合物を使用して制御することが可能である。
以上の説明では、発明の明瞭な理解を促す目的で一部の項目を特定したが、添付した特許請求の範囲の範囲内ならば、一定の変更および修正を加えられることは明らかである。したがって、上述した実施形態は、例示的なものであって限定的なものではなく、本発明は、上述した詳細に限定されることなく、添付した特許請求の範囲およびその同等物の範囲内で変更を加えることが可能である。
CMPシステムにおいて通常的に使用される直線型の研磨装置を示した図である。 直線型の研磨装置の側面を示した図である。 直線型の研磨装置を示した図であり、端部効果による不均一性の要因が説明されている。 本発明の一実施形態による直線型のウエハ研磨装置の側面を示した図である。 非回転ウエハに対するウエハ平坦化による除去率を、研磨ベルトの運動方向に対して示した図である。 本発明の一実施形態による直線型の研磨装置によって実行される直線型のウエハ研磨プロセスを示した上面図である。 本発明の一実施形態によるウエハの中心からの距離に応じて様々な研磨効果を示したグラフである。 本発明の一実施形態によるプラテン多枝管アセンブリの流体開口部の配置を示した図である。 本発明の一実施形態によるプラテン多枝管アセンブリの流体開口部の配置を示した図である。 本発明の一実施形態によるプラテン多枝管アセンブリの流体開口部の配置を示した図である。 本発明の一実施形態に外側の圧力ゾーンを有するプラテン多枝管アセンブリの側面を示した図である。 本発明の一実施形態によるプラテン多枝管アセンブリを示した図である。 本発明の一実施形態によるプラテンの上面を示した図である。 本発明の一実施形態によるプラテンの背面を示した図である。 本発明の一実施形態によるプラテン境界アセンブリを示した図である。 本発明の一実施形態によるプラテン多枝管アセンブリと、プラテン境界アセンブリと、プラテン囲み板と、を伴うプラテンアセンブリを示した図である。
符号の説明
10…直線型の研磨装置
12…研磨ベルト
16…ウエハ
16a,16b…ウエハの端部
18…ウエハキャリア
20…ローラ
22…変形ゾーン
24…流体軸受けプラテン
26…変形ゾーン
100…直線型のウエハ研磨装置
102…研磨パッド
102a,102d…研磨パッドの領域
104…ウエハ
104a…前縁研磨領域
104b…側方研磨領域
104c…側方研磨領域
104d…後縁研磨領域
108…キャリアヘッド
109a’,109a'',109a'''…小領域
110…プラテン多岐管アセンブリ
110a,110b,110c,110d…プラテン領域
110a’,110a'',110a'''…小領域
110d’,110d'',110d'''…小領域
110e…中心領域
110−1…プラテン多岐管アセンブリ
110−2…Oリング
110−3…ゴムガスケット
110−4…台板
112…回転ドラム
114…流体ソース
116…プラテン囲み板
123a’,123a''…小領域
125a’,125a''…小領域
125d’,125d''…小領域
130…高除去率の部分
132…低除去率の部分
134…平均線
400…プラテンの上面
500…プラテンの背面
502,504,506,508,510,512,514,516,518…開口部
540…プラテン境界アセンブリ
552,554,556,558,560,562,564,566…入力ホール
600…プラテンアセンブリ

Claims (30)

  1. 化学機械平坦化(CMP)システムにおいて使用するためのプラテンであって、直線型の研磨パッドの下方に配置され、制御された流体フローを前記直線型の研磨パッドの下面に供給するように設計され、
    第1の複数の出力ホールを含み、前記直線型の研磨パッドの上流領域に近接して設けられた前縁ゾーンと、
    第2の複数の出力ホールを含み、前記直線型の研磨パッドの下流領域に近接して設けられた後縁ゾーンと、
    を備え、前記前縁ゾーンおよび前記後縁ゾーンは、独立に制御され、前記制御された流体フローを前記第1の複数の出力ホールおよび前記第2の複数の出力ホールからそれぞれ独立に出力するように設計されている、プラテン。
  2. 請求項1に記載の化学機械平坦化(CMP)システムにおいて使用するためのプラテンであって、
    前記前縁ゾーンおよび前記後縁ゾーンは、第1の小領域と、第2の小領域と、第3の小領域とをそれぞれに有する、プラテン。
  3. 請求項2に記載の化学機械平坦化(CMP)システムにおいて使用するためのプラテンであって、
    前記第1の複数の出力ホールは、前記第1の小領域、前記第2の小領域、および前記第3の小領域の中に設けられている、プラテン。
  4. 請求項3に記載の化学機械平坦化(CMP)システムにおいて使用するためのプラテンであって、
    前記第1の小領域、前記第2の小領域、および前記第3の小領域は、別々に制御可能な領域であり、これらの別々に制御可能な領域を通じて独立の流体フローを伝えるように設計されている、プラテン。
  5. 請求項4に記載の化学機械平坦化(CMP)システムにおいて使用するためのプラテンであって、
    前記第1の小領域は、前記第1の複数の出力ホールからなる第1の半径方向の列を含み、前記第2の小領域は、前記第1の複数の出力ホールからなる第2の半径方向の列を含み、前記第3の小領域は、前記第1の複数の出力ホールからなる第3の半径方向の列と、第4の半径方向の列と、第5の半径方向の列とを含む、プラテン。
  6. 請求項2に記載の化学機械平坦化(CMP)システムにおいて使用するためのプラテンであって、
    前記第2の複数の出力ホールは、前記第1の小領域、前記第2の小領域、および前記第3の小領域の中に設けられている、プラテン。
  7. 請求項6に記載の化学機械平坦化(CMP)システムにおいて使用するためのプラテンであって、
    前記第1の小領域、前記第2の小領域、および前記第3の小領域は、別々に制御可能な領域であり、これらの別々に制御可能な領域を通じて独立の流体フローを伝えるように設計されている、プラテン。
  8. 請求項7に記載の化学機械平坦化(CMP)システムにおいて使用するためのプラテンであって、
    前記第1の小領域は、前記第1の複数の出力ホールからなる第1の半径方向の列を含み、前記第2の小領域は、前記第1の複数の出力ホールからなる第2の半径方向の列を含み、前記第3の小領域は、前記第1の複数の出力ホールからなる第3の半径方向の列と、第4の半径方向の列と、第5の半径方向の列とを含む、プラテン。
  9. 直線型の研磨パッドの下面をサポートするためのプラテンアセンブリであって、
    プラテン囲み板と、
    プラテン境界アセンブリと、
    前記プラテン境界アセンブリに接続されるように構成され、前記プラテン囲み板によってサポートされるように構成されたプラテン多岐管アセンブリであって、
    台板と、
    前記台板に取り付けられるように構成されたガスケットと、
    前記プラテンを取り囲むように構成されたOリングと、
    別々に制御可能な複数の領域を含むプラテンであって、前記別々に制御可能な各領域は、これらの別々に制御可能な領域を通じて前記直線型の研磨パッドの前記下面に独立の流体フローを伝えるように設計されているプラテンと
    を含むプラテン多岐管アセンブリと、
    を備えるプラテンアセンブリ。
  10. 請求項9に記載の直線型の研磨パッドの下面をサポートするためのプラテンアセンブリであって、
    前記流体フローは、気体フローおよび液体フローのいずれかである、プラテンアセンブリ。
  11. 請求項9に記載の直線型の研磨パッドの下面をサポートするためのプラテンアセンブリであって、
    前記流体フローは液体フローである、プラテンアセンブリ。
  12. 請求項9に記載の直線型の研磨パッドの下面をサポートするためのプラテンアセンブリであって、
    前記別々に制御可能な領域は、前縁ゾーンおよび後縁ゾーンである、プラテンアセンブリ。
  13. 請求項9に記載の直線型の研磨パッドの下面をサポートするためのプラテンアセンブリであって、
    前記別々に制御可能な領域は、前縁ゾーン、後縁ゾーン、および2つの側方ゾーンである、プラテンアセンブリ。
  14. 請求項12に記載の直線型の研磨パッドの下面をサポートするためのプラテンアセンブリであって、
    前記前縁ゾーンおよび前記後縁ゾーンは、独立の流体フローを伝えるための別々に制御可能である小領域をそれぞれに有する、プラテンアセンブリ。
  15. 請求項14に記載の直線型の研磨パッドの下面をサポートするためのプラテンアセンブリであって、
    前記前縁ゾーンおよび前記後縁ゾーンは、少なくとも3つの別々に制御可能な小領域をそれぞれに有する、プラテンアセンブリ。
  16. 化学機械平坦化(CMP)システムにおいて使用するためのプラテンであって、
    前記プラテンの上方に設けられた研磨パッドに圧力を加えることができ、ウエハの下方において前記ウエハの円周の内側に設けられた、内側の圧力小領域セットと、
    前記プラテンの上方に設けられた研磨パッドに圧力を加えることができ、前記ウエハの下方において前記ウエハの前記円周の外側に設けられ、さらに、前記研磨パッドを形状付けることによって特定の除去率を達成することができる、外側の圧力小領域セットと、
    を備えるプラテン。
  17. 請求項16に記載のプラテンであって、
    前記各小領域は、前記研磨パッドに対する加圧を促進することができる複数の出力ホールをそれぞれに含む、プラテン。
  18. 請求項17に記載のプラテンであって、
    前記複数の出力ホールの各ホールは、前記研磨パッドに気体圧力をそれぞれ加える、プラテン。
  19. 請求項17に記載のプラテンであって、
    前記複数の出力ホールの各ホールは、前記研磨パッドに液体圧力をそれぞれ加える、プラテン。
  20. 請求項17に記載のプラテンであって、
    前記外側の小領域セットは、第1の外側小領域と第2の外側小領域とを含む、プラテン。
  21. 請求項20に記載のプラテンであって、
    前記第1の外側小領域および前記第2の外側小領域は、独立に制御される、プラテン。
  22. 請求項16に記載のプラテンであって、さらに、
    前縁ゾーンと後縁ゾーンとを備え、前記前縁ゾーンおよび前記後縁ゾーンは、内側の圧力小領域セットと外側の圧力小領域セットとをそれぞれに含む、プラテン。
  23. 請求項22に記載のプラテンであって、
    前記前縁ゾーンおよび前記後縁ゾーンの前記外側の小領域セットは、第1の外側小領域と第2の外側小領域とをそれぞれに含む、プラテン。
  24. 請求項23に記載のプラテンであって、
    前記第1の外側小領域および前記第2の外側小領域は、独立に制御される、プラテン。
  25. 化学機械平坦化(CMP)プロセスにおいてウエハを平坦化するための改良方法であって、
    ウエハの下方において前記ウエハの円周の内側に設けられた内側の圧力小領域セットを有するプラテンを利用して、研磨ベルトに対する圧力を調整する動作と、
    前記ウエハの下方において前記ウエハの前記円周の外側に設けられ、さらに、前記研磨パッドを形状付けることによって特定の除去率を達成することができる、前記プラテンの外側の圧力小領域セットを利用して、前記研磨ベルトに対する圧力を調整する動作と
    を備える方法。
  26. 請求項25に記載の方法であって、
    前記外側の小領域セットは、第1の外側小領域と第2の外側小領域とを含む、方法。
  27. 請求項26に記載の方法であって、さらに、
    前記第1の外側小領域および前記第2の外側小領域によって加えられる前記圧力を独立に調整する動作を備える方法。
  28. 請求項25に記載の方法であって、さらに、
    前記プラテンの前縁ゾーンおよび後縁ゾーンに加えられる圧力を独立に調整する動作を備え、前記前縁ゾーンおよび前記後縁ゾーンは、内側の圧力小領域セットと外側の圧力小領域セットとをそれぞれに含む、方法。
  29. 請求項28に記載の方法であって、
    前記前縁ゾーンおよび前記後縁ゾーンの前記外側の小領域セットは、第1の外側小領域と第2の外側小領域とをそれぞれに含む、方法。
  30. 請求項29に記載の方法であって、さらに、
    前記第1の外側小領域および前記第2の外側小領域によって加えられる圧力を独立に調整する動作を備える方法。
JP2002577153A 2001-03-30 2002-03-29 研磨ベルトのためのサポート Pending JP2005510368A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/823,722 US6729945B2 (en) 2001-03-30 2001-03-30 Apparatus for controlling leading edge and trailing edge polishing
US10/029,958 US6991512B2 (en) 2001-03-30 2001-12-21 Apparatus for edge polishing uniformity control
PCT/US2002/009858 WO2002078904A1 (en) 2001-03-30 2002-03-29 Support for a polishing belt

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005510368A true JP2005510368A (ja) 2005-04-21
JP2005510368A5 JP2005510368A5 (ja) 2006-01-05

Family

ID=26705511

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002577153A Pending JP2005510368A (ja) 2001-03-30 2002-03-29 研磨ベルトのためのサポート

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6991512B2 (ja)
EP (1) EP1372909A1 (ja)
JP (1) JP2005510368A (ja)
KR (1) KR20030090698A (ja)
CN (1) CN1230278C (ja)
TW (1) TW590847B (ja)
WO (1) WO2002078904A1 (ja)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6623329B1 (en) * 2000-08-31 2003-09-23 Micron Technology, Inc. Method and apparatus for supporting a microelectronic substrate relative to a planarization pad
US6887338B1 (en) 2002-06-28 2005-05-03 Lam Research Corporation 300 mm platen and belt configuration
US7018273B1 (en) 2003-06-27 2006-03-28 Lam Research Corporation Platen with diaphragm and method for optimizing wafer polishing
KR100807046B1 (ko) * 2003-11-26 2008-02-25 동부일렉트로닉스 주식회사 화학기계적 연마장치
KR20060045167A (ko) * 2004-11-09 2006-05-17 동성에이앤티 주식회사 폴리싱 패드 및 그 제조방법
US8128461B1 (en) * 2008-06-16 2012-03-06 Novellus Systems, Inc. Chemical mechanical polishing with multi-zone slurry delivery
TWI402137B (zh) * 2008-12-10 2013-07-21 Lam Res Corp 雙重功能電極平板與利用拋光轉盤及雙重功能電極平板拋光矽電極之方法
CN102294646A (zh) * 2010-06-23 2011-12-28 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 研磨头及化学机械研磨机台
KR102319571B1 (ko) * 2017-03-06 2021-11-02 주식회사 케이씨텍 에어 베어링 및 이를 구비하는 기판 연마 장치
KR102389438B1 (ko) * 2017-03-23 2022-04-25 주식회사 케이씨텍 기판 지지 유닛 및 이를 포함하는 기판 연마 시스템, 기판 연마 방법
KR102318972B1 (ko) * 2017-03-28 2021-11-02 주식회사 케이씨텍 기판 연마 장치
CN109671664A (zh) * 2018-12-14 2019-04-23 北京半导体专用设备研究所(中国电子科技集团公司第四十五研究所) 晶圆载片台
CN109648460A (zh) * 2018-12-20 2019-04-19 丰豹智能科技(上海)有限公司 一种无电流多分区可拆卸感应装置
CN113579990B (zh) * 2021-07-30 2022-07-26 上海积塔半导体有限公司 固定研磨粒抛光装置及抛光方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08195363A (ja) 1994-10-11 1996-07-30 Ontrak Syst Inc 流体軸受を有する半導体ウェーハポリシング装置
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
US6328642B1 (en) * 1997-02-14 2001-12-11 Lam Research Corporation Integrated pad and belt for chemical mechanical polishing
US6062959A (en) 1997-11-05 2000-05-16 Aplex Group Polishing system including a hydrostatic fluid bearing support
US6336845B1 (en) * 1997-11-12 2002-01-08 Lam Research Corporation Method and apparatus for polishing semiconductor wafers
US6186865B1 (en) * 1998-10-29 2001-02-13 Lam Research Corporation Apparatus and method for performing end point detection on a linear planarization tool
US6093089A (en) * 1999-01-25 2000-07-25 United Microelectronics Corp. Apparatus for controlling uniformity of polished material
US6155915A (en) * 1999-03-24 2000-12-05 Advanced Micro Devices, Inc. System and method for independent air bearing zoning for semiconductor polishing device
US6712679B2 (en) * 2001-08-08 2004-03-30 Lam Research Corporation Platen assembly having a topographically altered platen surface

Also Published As

Publication number Publication date
US20020151256A1 (en) 2002-10-17
WO2002078904A1 (en) 2002-10-10
TW590847B (en) 2004-06-11
CN1230278C (zh) 2005-12-07
US6991512B2 (en) 2006-01-31
EP1372909A1 (en) 2004-01-02
KR20030090698A (ko) 2003-11-28
CN1500028A (zh) 2004-05-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5558563A (en) Method and apparatus for uniform polishing of a substrate
JP2005510368A (ja) 研磨ベルトのためのサポート
KR101767272B1 (ko) 연마 장치
US5785584A (en) Planarizing apparatus with deflectable polishing pad
KR20040093443A (ko) 최적화 홈을 갖는 연마 패드 및 그 형성 방법
US6955588B1 (en) Method of and platen for controlling removal rate characteristics in chemical mechanical planarization
JP2006212775A (ja) キャリアヘッド
KR100621629B1 (ko) 화학적 기계적 연마 장치에 사용되는 연마 헤드 및 연마방법
JP2013111679A (ja) 弾性膜及び基板保持装置
US6569771B2 (en) Carrier head for chemical mechanical polishing
US6939212B1 (en) Porous material air bearing platen for chemical mechanical planarization
WO2003013788A1 (en) Platen assembly having a topographically altered platen surface
US6454637B1 (en) Edge instability suppressing device and system
US6132295A (en) Apparatus and method for grinding a semiconductor wafer surface
US6729945B2 (en) Apparatus for controlling leading edge and trailing edge polishing
US6790128B1 (en) Fluid conserving platen for optimizing edge polishing
US6375550B1 (en) Method and apparatus for enhancing uniformity during polishing of a semiconductor wafer
KR20050050872A (ko) 화학기계적 연마장치
US6336853B1 (en) Carrier having pistons for distributing a pressing force on the back surface of a workpiece
US7018273B1 (en) Platen with diaphragm and method for optimizing wafer polishing
US6887338B1 (en) 300 mm platen and belt configuration
JP3902715B2 (ja) ポリッシング装置
US20050159084A1 (en) Chemical mechanical polishing method and apparatus for controlling material removal profile
US6234884B1 (en) Semiconductor wafer polishing device for removing a surface unevenness of a semiconductor substrate
US6379216B1 (en) Rotary chemical-mechanical polishing apparatus employing multiple fluid-bearing platens for semiconductor fabrication

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050318

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20051024

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20071016

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20080311