JP2010182918A

JP2010182918A - 化学機械研磨機用のバッキングフィルム

Info

Publication number: JP2010182918A
Application number: JP2009025757A
Authority: JP
Inventors: Weiyue Wu; 維岳呉
Original assignee: GO IITOKU
Current assignee: GO IITOKU
Priority date: 2009-02-06
Filing date: 2009-02-06
Publication date: 2010-08-19

Abstract

【課題】化学機械研磨機用のバッキングフィルムの提供。
【解決手段】化学機械研磨機用のバッキングフィルムは化学機械研磨機のウエハ保持装置の上に取付けられ、該ウエハ保持装置は回転軸と該回転軸にアダプタで接続される本体を有し、該バッキングフィルムはウエハ保持装置の本体内部に嵌合され、該ウエハ保持装置内部は独立した三つの気密室に区画され、且つ三つの導管を載置し、導管の充気、抽気を制御することで、本体を昇降させると共にバッキングフィルムに対応する変形を発生させ、ウエハ保持装置にウエハ吸着させるか或いはウエハを押圧させ研磨作業に供し、且つバッキングフィルムは高純度のシリコンであり、且つバッキングフィルムはウエハの接触面上に接触し、ポリパラキシリレンを真空マイクロ塗装し、これによりバッキングフィルムが作業中にウエハに対して汚染を発生するのを防止し、工程中の滑りの問題を解決し、歩留りを高め、コストダウンを達成する。
【選択図】図３

Description

本発明は一種の化学機械研磨機用のバッキングフィルムに係り、該バッキングフィルムはウエハ研磨工程中にウエハの一側表面に接触し、並びにウエハの研磨工程中に安定且つ持続する作業をサポートする。

電子産業中、ウエハの関係処理工程は相当に重要であり、そのうち、ウエハの表面は研磨により良好な平坦度を獲得する必要があり、通常は化学機械研磨機を使用してウエハ表面に適宜研磨を行ってウエハ表面の不純物を除去し、良好な表面平坦度を獲得している。通常、このような化学機械研磨機は少なくとも一つのウエハ保持装置を具え、該ウエハ保持装置は研磨を行うウエハを吸着して研磨キャリアヘッド上に送り、且つウエハを研磨過程中に支持してウエハ保持装置より離脱しないようにする。このほか、ウエハ保持装置は研磨過程中にウエハに対して均一で且つ適宜下圧力を加えて研磨後のウエハが高い平坦度を得られるようにすることで、後続のウエハ工程を助ける。

上述の化学機械研磨機のウエハ保持装置の、ウエハの吸着或いは押圧は、ウエハ保持装置に嵌合され且つウエハと接触するバッキングフィルムに依存し、該バッキングフィルムは一般的にネオプレンで円盤状に形成され、ネオプレンは耐油、耐化学薬品の特性を有し、且つその接触面に良好な摩擦抵抗を有し、ウエハはウエハ保持装置からの脱落を確実に防止し、このため該ウエハ保持装置に適用される。化学機械研磨機の詳細な作業方式は周知の技術に属し、例えば、特許文献１に記載されている。特許文献１によると、バッキングフィルムは該ウエハ保持装置内に嵌合され、並びに該ウエハ保持装置本体内部の構造と共同で複数の気密室を区画し、該ウエハ保持装置に複数の導管が設置され、これら導管の充気、抽気の方式でバッキングフィルムを変形させ、例えば抽気時にバッキングフィルムが収縮する時に吸盤の方式でウエハを吸着し、充気時にバッキングフィルムが膨張してウエハを押圧し、研磨過程中に適当で且つ均一な圧力を印加する。

しかし、ネオプレン製のバッキングフィルムは既に普通に用いられているものの、使用上、問題も有している。一般に、ウエハの研磨過程において、内部環境は厳格にコントロールされなければならず、予期せぬ物質が混入した場合、研磨の品質に影響が生じる。ネオプレン製のバッキングフィルムが研磨過程中に摩擦により発生する微粒子は研磨品質に対して不良な影響を与え、さらに、該バッキングフィルムの接触面は悪くない摩擦抵抗を有するものの、実際の操作では滑りを発生することがある。この２点はいずれも生産過程中の歩留りに影響を与えるため、該バッキングフィルムが研磨環境に与える不良な影響、及び、滑りの発生率の改善の問題は、研究、検討に値する。

台湾特許公告第３７３８１１号

本発明の主要な目的は、既知のバッキングフィルムの研磨環境に対する汚染及び滑りの問題を改善することにある。

上述の目的を達成するため、本発明は一種の化学機械研磨機用のバッキングフィルムを提供し、該バッキングフィルムは高純度のシリコンで円盤状に形成され、それはウエハに接触或いはウエハを押圧する平面部、該平面部より上向きに延伸された嵌合部で構成され、そのうち、平面部の外側に真空マイクロ塗装方式（或いは高分子パッケージ）で一層のポリパラキシリレンが塗布されてウエハと接触する接触面が形成される。

以上の構造により、本発明のバッキングフィルムはウエハ研磨環境に対して比較的低汚染の特色を有し、且つ良好な摩擦抵抗を提供して滑りを防止し、且つ接触面に塗布されたポリパラキシリレンがバッキングフィルムの耐腐食性を向上し、該バッキングフィルムの耐用性を高める。

本発明のバッキングフィルムを化学機械研磨機のウエハ保持装置に設置した断面簡易表示図である。本発明のバッキングフィルムの立体外観図である。本発明のバッキングフィルムの断面図である。

図１を参照されたい。図中に示されるのは一種の化学機械研磨機のウエハ保持装置の簡易図であり、本発明のバッキングフィルム３はウエハ保持装置１に取付けられる。ウエハ保持装置１はバッキングフィルム３を利用してウエハに研磨工程で必要な動作を行わせる。

該ウエハ保持装置１は本体１１を具え、本体１１はアダプタ１３で回転軸１２と一体に組み合わされ、且つアダプタ１３の接続部１３１と本体１１の間に、弾性部材１３２の繞設により密封された第３気密室１１４が設けられる。該本体１１内部に弾性部材１１１が設けられ、本発明のバッキングフィルム３は該弾性部材１１１の部分に嵌合されて、第２気密室１１３を区画し、該第２気密室１１３の上表面に気嚢１１８が設置され、本体１１に第１導管１１５、第２導管１１６、及び第３導管１１７が設置される。そのうち、第１導管１１５の一端は気嚢１１８に接続され、該第２導管１１６は該第２気密室１１３に連通し、該第３導管１１７は該第３気密室１１４に連通する。

ウエハの研磨工程を実行する時、まず、第３導管１１７は第３気密室１１４に対して抽気し、ウエハ保持装置１の本体１１に圧力を受けさせて上昇させ、その後、ウエハ保持装置１はウエハ４の上方に移動し、並びにウエハ４がバッキングフィルム３の下方にあるようにする。上述の弾性部材１３２は第３導管１１７の充気或いは抽気の過程中に、本体１１をアダプタ１３の接続部１３１に対して移動させる弾性空間を提供し、並びに第３気密室１１４を密封状態に保持し、バッキングフィルム３とウエハ４が接触した後、第２導管１１６の抽気によりバッキングフィルム３が上向きに凹み吸盤の形態となってウエハ４を吸着する。該ウエハ保持装置１はウエハ４を吸着後、研磨パッド２１上に移動する。実際に研磨工程を実行する時、該第３導管１１７は第３気密室１１４内に充気し、本体１１を研磨パッド２１に押し当て、該本体１１と研磨パッド２１の間に形成された第１気密室１１２と第２気密室１１３の間に圧力差を形成させ（第２気密室１１３の圧力は第１気密室１１２より小さい）、バッキングフィルム３がしっかりとウエハ４を吸着できるようにする。その後、第１導管１１５が気嚢１１８内に充気し、気嚢１１８を膨張させてバッキングフィルム３の嵌合部３２を膨張させ、バッキングフィルム３は下向きに移動してウエハ４を研磨パッド２１に接触させ、該弾性部材１１１の変形によりバッキングフィルム３移動時に第２気密室１１３の密封の状態が保持され、これによりバッキングフィルム３が均一且つ適当にウエハ４を押圧すると共に、ウエハ４吸着の力を保持する。ウエハ保持装置１或いは研磨テーブル２のいずれかが回転する時、ウエハ４に対して研磨作業を行える。

本発明の主要な特徴は、バッキングフィルム３の改良であり、図１から図３に示されるように、本発明のバッキングフィルム３は高純度のシリコンで円盤状に形成され、該バッキングフィルム３は平面部３１と、該平面部３１より上向きに延伸された嵌合部３２を包含する。特に説明を要することは、該化学機械研磨機の種類は非常に多く、ウエハ保持装置１の形式にも違いがあり、このため、本発明の図面に表示されるバッキングフィルム３の嵌合部３２は簡易表示されており、該嵌合部３２は異なる装置に合わせて適宜に外形が調整され得ることである。本発明のバッキングフィルム３の平面部３１の下端面は真空マイクロ塗装の方式で、少なくとも一層のポリパラキシリレン（Ｐｏｌｙ−ｐａｒａ−ｘｙｌｙｌｅｎｅ）で構成されたコーティング層３３を有し、該コーティング層３３の形成する接触面３１１がウエハ４の１側面に接触する。

そのうち、本発明のバッキングフィルム３を構成する主要な材料である高純度のシリコンの表面は強大な摩擦抵抗を有し、ウエハ４に接触し、研磨工程中でウエハとの位置ずれを発生せず、また、コーティング層３３を構成するポリパラキシリレンは耐腐食性の特性を有し、これにより有効にバッキングフィルム３が侵食を受ける問題を減らし、バッキングフィルム３の耐用性を増す。さらに、該高純度のシリコン材料で構成されたバッキングフィルム３はウエハ４の研磨環境に対しての汚染が少なく、工程の歩留りをアップできる。

総合すると、本発明は有効に伝統的なバッキングフィルムのウエハ研磨工程に対する問題を改善し、優れた発明であり、特許の要件に符合する。

１ウエハ保持装置１１本体
１１１弾性部材１１２第１気密室
１１３第２気密室１１４第３気密室
１１５第１導管１１６第２導管
１１７第３導管１２回転軸
１３アダプタ１３１接続部
１３２弾性部材２研磨テーブル
２１研磨パッド３バッキングフィルム
３１平面部３１１接触面
３２嵌合部３３コーティング層
４ウエハ

Claims

平面部と、該平面部より上向きに延伸された嵌合部とを有し、該嵌合部により化学機械研磨機のウエハ保持装置に取付けられるバッキングフィルムにおいて、該バッキングフィルムは、高純度のシリコンで製造され、且つ該バッキングフィルムの外側は真空マイクロ塗装方式で少なくとも１層のポリパラキシリレンで構成されたコーティング層がコーティングされ、該コーティング層がウエハに接触可能な接触面を形成したことを特徴とする、化学機械研磨機用のバッキングフィルム。
該コーティング層が該バッキングフィルムの該平面部の外側に設置されたことを特徴とする、請求項１記載の化学機械研磨機用のバッキングフィルム。