JP2016515303A - Substrate precession mechanism for CMP polishing head - Google Patents
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Abstract
キャリアヘッド用の基板歳差運動装置が提供される。装置は、基板研磨中の基板歳差運動である、キャリアヘッドに対する基板の回転移動を可能にする。キャリアヘッドと保持リングアセンブリを分離して、互いに独立して移動することによって、CMPプロセス中の基板歳差運動を促進することができる。【選択図】図2A substrate precession device for a carrier head is provided. The apparatus allows for rotational movement of the substrate relative to the carrier head, which is substrate precession during substrate polishing. Separating the carrier head and retaining ring assembly and moving them independently of each other can facilitate substrate precession during the CMP process. [Selection] Figure 2
Description
本明細書に記載する実施形態は、一般に、化学機械研磨キャリアヘッドに関する。より具体的には、本明細書に記載する実施形態は、キャリア研磨ヘッド用の基板歳差運動機構に関する。 Embodiments described herein generally relate to chemical mechanical polishing carrier heads. More specifically, the embodiments described herein relate to a substrate precession mechanism for a carrier polishing head.
典型的に、集積回路は、導電層、半導電層、絶縁層などをシリコン基板上に、順次堆積することによって、形成される。ある種の製造ステップでは、非平坦面上に充填層を堆積させたうえで、非平坦面が露出するようになるまで充填層を平坦化することが行われる。例えば、パターン化絶縁層上に導電性充填層を堆積させて、絶縁層内のトレンチまたは孔を埋めることができる。次いで、絶縁層の突起したパターンが露出するようになるまで、充填層が研磨される。平坦化後、絶縁層の突起したパターン間に残っている導電層の部分が、基板上の薄膜回路間の導電性経路となるビア、プラグ、およびラインを成す。これに加えて、平坦化は、フォトリソグラフィのために基板表面を平坦化するのに必要となる。 Typically, integrated circuits are formed by sequentially depositing a conductive layer, a semiconductive layer, an insulating layer, etc. on a silicon substrate. In certain manufacturing steps, a filling layer is deposited on the non-flat surface and then the filling layer is planarized until the non-flat surface is exposed. For example, a conductive fill layer can be deposited over the patterned insulating layer to fill trenches or holes in the insulating layer. The filling layer is then polished until the protruding pattern of the insulating layer is exposed. After planarization, the portions of the conductive layer remaining between the protruding patterns of the insulating layer form vias, plugs, and lines that become conductive paths between thin film circuits on the substrate. In addition, planarization is required to planarize the substrate surface for photolithography.
化学機械研磨(CMP)は、一般に認められている平坦化の一方法である。この平坦化方法では、通常、CMP装置のキャリアヘッドまたは研磨ヘッド上に基板を載置する必要がある。基板の露出面が、回転するディスク状またはベルト状の研磨パッドに接して配置される。研磨パッドは、標準的なパッドでも、固定砥粒研磨パッドでもよい。標準的なパッドでは、耐久性のある粗面が使用され、一方、固定砥粒研磨パッドでは、収納媒体内に保たれた研磨剤粒子が使用される。キャリアヘッドは、制御可能な荷重をかけて、研磨パッドに基板を押し付ける。キャリアヘッドは、研磨中に基板を定位置に保つ保持リングを有することができる。少なくとも1種の化学反応剤および研磨剤粒子を含むスラリなどの研磨液を、研磨中に研磨パッドの表面に供給することができる。 Chemical mechanical polishing (CMP) is one accepted method of planarization. In this planarization method, it is usually necessary to place a substrate on a carrier head or polishing head of a CMP apparatus. The exposed surface of the substrate is disposed in contact with a rotating disk-shaped or belt-shaped polishing pad. The polishing pad may be a standard pad or a fixed abrasive polishing pad. A standard pad uses a durable roughened surface, whereas a fixed abrasive polishing pad uses abrasive particles held in a storage medium. The carrier head applies a controllable load to press the substrate against the polishing pad. The carrier head can have a retaining ring that keeps the substrate in place during polishing. A polishing liquid such as a slurry containing at least one chemically reactive agent and abrasive particles can be supplied to the surface of the polishing pad during polishing.
基板の均一な除去プロファイルを維持することが、CMPプロセスの重要な一側面である。基板の表面全体にわたって極方向と径方向のどちらにも比較的均一なプロファイルを維持することが、望ましい場合がある。したがって、平坦化プロファイルの局所的な不均一性を低減させる方法を採り入れることが重要となり得る。 Maintaining a uniform removal profile of the substrate is an important aspect of the CMP process. It may be desirable to maintain a relatively uniform profile in both the polar and radial directions across the surface of the substrate. Therefore, it may be important to adopt a method that reduces the local non-uniformity of the planarization profile.
本明細書に記載する実施形態は、一般に、CMPキャリアヘッド用の基板歳差運動機構に関する。CMPキャリアヘッド用の基板歳差運動装置が提供される。装置は、基板研磨中の基板歳差運動である、キャリアヘッドに対する基板の回転移動を可能にする。キャリアヘッドと保持リングアセンブリを分離して、キャリアヘッドと保持リングアセンブリが互いに独立して移動できるようにすることによって、CMPプロセス中の基板歳差運動を促進することができる。 Embodiments described herein generally relate to a substrate precession mechanism for a CMP carrier head. A substrate precession apparatus for a CMP carrier head is provided. The apparatus allows for rotational movement of the substrate relative to the carrier head, which is substrate precession during substrate polishing. Separating the carrier head and retaining ring assembly can facilitate substrate precession during the CMP process by allowing the carrier head and retaining ring assembly to move independently of each other.
一実施形態では、基板を研磨するための装置が提供される。装置は、ヘッドアセンブリと、保持リングアセンブリとを備える。保持リングアセンブリは、内歯車、およびヘッドアセンブリと保持リングアセンブリの間に配設されたベアリングを備える。ベアリングは、保持リングアセンブリをヘッドアセンブリから分離するように構成される。保持リングアセンブリをヘッドアセンブリに対して回転させるように構成された駆動アセンブリも提供される。 In one embodiment, an apparatus for polishing a substrate is provided. The apparatus includes a head assembly and a retaining ring assembly. The retaining ring assembly includes an internal gear and a bearing disposed between the head assembly and the retaining ring assembly. The bearing is configured to separate the retaining ring assembly from the head assembly. A drive assembly configured to rotate the retaining ring assembly relative to the head assembly is also provided.
別の実施形態では、研磨ヘッド用の保持リングアセンブリが提供される。保持リングアセンブリは、上側環状部分および下側環状部分を有する保持リングと、上側環状部分に結合されたキャリアリングとを備える。保持リングアセンブリはさらに、キャリアリングに結合され、ベアリングを受け取るように構成されたベアリングクランプと、ベアリングクランプに結合された内歯車とを備える。 In another embodiment, a retaining ring assembly for a polishing head is provided. The retaining ring assembly includes a retaining ring having an upper annular portion and a lower annular portion, and a carrier ring coupled to the upper annular portion. The retaining ring assembly further includes a bearing clamp coupled to the carrier ring and configured to receive the bearing, and an internal gear coupled to the bearing clamp.
別の実施形態では、研磨装置を運転する方法が提供される。方法は、研磨ヘッドアセンブリおよび保持リングアセンブリを準備することを備える。保持リングアセンブリは、研磨ヘッドアセンブリから分離されている。方法は、研磨ヘッドを第1の速度で回転させること、および保持リングアセンブリを、第1の速度よりも大きな第2の速度で回転させることも具備する。 In another embodiment, a method for operating a polishing apparatus is provided. The method comprises providing a polishing head assembly and a retaining ring assembly. The retaining ring assembly is separated from the polishing head assembly. The method also includes rotating the polishing head at a first speed and rotating the retaining ring assembly at a second speed that is greater than the first speed.
以上の本発明の特徴が詳細に理解されるように、上で簡潔に述べた本発明について、以下、添付図面を参照しつつ、図示実施形態を含めて詳細に説明する。当然ながら、添付図面は本発明の典型的な実施形態を示したものにすぎず、本発明は、他の同等な実施形態を包含するものであることから、本発明の範囲を限定することを意図していないものである。 In order that the features of the present invention described above can be understood in detail, the present invention briefly described above will be described in detail below including the illustrated embodiments with reference to the accompanying drawings. Of course, the accompanying drawings are merely illustrative of exemplary embodiments of the invention, and the invention is intended to limit the scope of the invention as it encompasses other equivalent embodiments. It is not intended.
理解しやすくする目的で、これらの図に共通の同一要素を指示するために、可能な限り同一の参照番号が使用されている。ある実施形態の要素および特徴を、さらに列挙しなくても他の実施形態に有利に組み込めることが企図されている。 For ease of understanding, identical reference numerals have been used, where possible, to designate identical elements that are common to these figures. It is contemplated that elements and features of one embodiment may be advantageously incorporated into other embodiments without further listing.
本明細書に記載する実施形態は、一般に、CMPキャリアヘッド用の基板歳差運動機構に関する。キャリアヘッド用の基板歳差運動装置が提供される。装置は、基板研磨中の、キャリアヘッドに対する基板の回転移動である、基板歳差運動を可能にする。キャリアヘッドと保持リングアセンブリを分離して、それらが互いに独立して移動することによって、CMPプロセス中の基板歳差運動を促進することができる。 Embodiments described herein generally relate to a substrate precession mechanism for a CMP carrier head. A substrate precession device for a carrier head is provided. The apparatus enables substrate precession during substrate polishing, which is the rotational movement of the substrate relative to the carrier head. Separating the carrier head and the retaining ring assembly and moving them independently of each other can facilitate substrate precession during the CMP process.
一般に、メンブレン部材のさまざまな径方向ゾーンに、変化する圧力を加えて、基板をCMPヘッドにチャックすることのできる裏側圧力を生み出すことができる。ゾーン全体にわたって圧力を変化させることにより、各径方向ゾーン内に所定の除去プロファイルが得られる。しかし、径方向ゾーン内の圧力を調整しても、極方向の不均一性が完全に調整されるわけではない。メンブレン部材の不均一性は、基板内の不均一な除去プロファイルの原因となり得る。したがって、研磨プロセスに「極非対称性」をもたらすことにより、局所不均一性が除去プロファイルに及ぼす影響を取り除く、または低減することができる。 In general, varying pressures can be applied to various radial zones of the membrane member to create a backside pressure that can chuck the substrate to the CMP head. By varying the pressure throughout the zone, a predetermined removal profile is obtained in each radial zone. However, adjusting the pressure in the radial zone does not completely adjust the polar non-uniformity. The non-uniformity of the membrane member can cause a non-uniform removal profile within the substrate. Thus, by introducing “polar asymmetry” to the polishing process, the effect of local non-uniformity on the removal profile can be eliminated or reduced.
本明細書に記載する実施形態は、一般に、300mm基板の研磨に関連して提供される。しかし、本明細書に記載する実施形態は、100mm基板や450mm基板など、他のサイズの基板の研磨に適合させることができる。本明細書に記載する実施形態の恩恵を受けるように適合させることのできるCMPヘッドは、Applied Materials,Inc.、Santa Clara、CAから入手可能な、TITAN HEAD(商標)またはTITAN CONTOURである。しかし、他の製造業者から入手可能なキャリアヘッドを、本明細書に記載する実施形態を採り入れるように適合できることが企図されている。 The embodiments described herein are generally provided in connection with polishing a 300 mm substrate. However, the embodiments described herein can be adapted for polishing other sized substrates, such as 100 mm and 450 mm substrates. CMP heads that can be adapted to benefit from the embodiments described herein are described in Applied Materials, Inc. TITAN HEAD ™ or TITAN COUNTUR available from Santa Clara, CA. However, it is contemplated that carrier heads available from other manufacturers can be adapted to incorporate the embodiments described herein.
図1は、従来型のキャリアヘッド100の部分切欠き図である。キャリアヘッド100は、ハウジング106、ヘッドアセンブリ102、および保持リングアセンブリ104を含む。ハウジング106は、概して円形とすることができ、ドライブシャフト(図示せず)に接続して、研磨中にそのドライブシャフトを用いて回転させることができる。キャリアヘッド100の空気圧制御用に、ハウジング106を通って延在する通路(図示せず)があってよい。キャリアヘッド100は、保持リング120、キャリアリング140、ベアリングクランプ110、および内歯車112を含んだ、保持リングアセンブリ104も含む。ベアリング130は、ヘッドアセンブリ102を保持リングアセンブリ104から分離することができる。
FIG. 1 is a partial cutaway view of a
図2は、ヘッドアセンブリ102および分離された保持リングアセンブリ104を有する、図1のキャリアヘッド100の部分斜視図である。ヘッドアセンブリ120は、ハウジング106を備えることができ、ハウジング106は、概して円形とすることができ、ドライブシャフト(図示せず)に接続して、研磨中にそのドライブシャフトを用いて回転させることができる。キャリアヘッド100の空気圧制御用に、ハウジング106を通って延在する通路(図示せず)があってよい。キャリア本体208を、ハウジング106に柔軟に結合することができ、キャリア本体208は、ハウジング106と共回転することができる。キャリア本体208は、CMPプロセス中に基板201をチャックするように適合することのできる可撓性メンブレン250にも結合することができる。可撓性メンブレン250は、基板201をチャックするための複数の加圧可能なチャンバを画定することができる。
FIG. 2 is a partial perspective view of the
先に記載したように、保持リングアセンブリ104は、保持リング120、キャリアリング140、ベアリングクランプ110、および内歯車112を備えることができる。キャリアリング140は、ほぼリング様の構造とすることができる。キャリアリング140は、環状上部244および環状下部242を有することができる。環状上部244は、ベアリングクランプ110に隣接して、その下に配設することができる。環状下部242は、保持リング120に隣接して、その上に配設することができる。キャリアリング140は、ベアリングクランプ110と、キャリアリング140と、保持リング120とを結合するための、ねじやボルト(図示せず)などの締め付け器具を収容するようにその中に配設された、凹部または孔を有することができる。
As described above, the retaining
保持リング120は、下側環状リング224および上側環状リング222の2つのリングから形成することができる。下側環状リング224と上側環状リング222を一緒に結合することができる。下側環状リング224と上側環状リング222が接合されたとき、2つのリングは、それらの隣接する表面上の内径および外径にてほぼ同じ寸法を有し、そのため、下側環状リング224および上側環状リング222は、それらが接合されたところに面一を形成する。
The retaining
300mm基板に合わせて構築された実施形態では、基板201は、約11.811inの外径を有することができる。一実施形態では、下側環状リング224の内径を、11.852inなど、約11.830inから約11.870inの間とすることができる。この実施形態では、基板201の外径と下側環状リング224の内径の歯車比を、約0.99654とすることができる。別の実施形態では、下側環状リング224の内径を、約11.912inなど、約11.890inから約11.950inの間とすることができる。この実施形態では、基板201の外径と下側環状リング224の内径の歯車比を、約0.99152とすることができる。
In an embodiment constructed for a 300 mm substrate, the
いくつかの実施形態では、下側環状リング224および上側環状リング222を、それらの隣接する表面のところでボンディング材料(図示せず)によって取り付けることができる。下側環状リング224と上側環状リング222の間の界面は、保持リング120内にスラリ材料が閉じ込められるのを防ぐことができる。ボンディング材料は、緩速硬化エポキシや急速硬化エポキシなどの接着材料とすることができる。高温エポキシの場合、CMPプロセス中の高熱によるボンディング材料の劣化に耐えることができる。いくつかの実施形態では、エポキシは、ポリアミドおよび脂肪族アミンを含む。
In some embodiments, the lower
上側環状リング222は内面228を有し、内面228は、可撓性メンブレン250と結合して、可撓性メンブレン250に対する支持をするように適合させることができる。上側環状リング222は、金属(例えばステンレス鋼、モリブデン、アルミニウム)、セラミック材料、または他の例示的材料など、下側環状リング224よりも剛性であってよい材料から形成することができる。
Upper
下側環状リング224は、上側環状リング222に隣接して、その下に配設することができる。下側環状リング224は、CMPプロセス中に基板201を保持するように適合させることのできる基板保持面226を有することができる。下側環状リング224は、プラスチック、例えばポリフェニレンサルファイド(PPS)など、CMPプロセス中に化学的に不活性の材料から形成することができる。下側環状リング224は、耐久性および低摩耗率をもつように適合させることもできる。下側環状リング224は、基板201のエッジが下側環状リング224に対して接触しても、基板201が欠損または亀裂しないように、十分に圧縮性があってよい。しかし、下側環状リング224は、CMPプロセス中に、保持リング120にかかる下向きの圧力によって下側環状リング224が突き出してしまうほど弾性であるべきではない。
The lower
ベアリングクランプ110は、ほぼリング様とすることができる。ベアリングクランプ110は、キャリアリング140の環状上部244に隣接して、その上に配設することができる。ベアリングクランプ110はキャリアリング140に、ねじやボルトなどの締め具213によって結合することができる。ベアリングクランプ110は、金属(例えばステンレス鋼、モリブデン、アルミニウム)、セラミック材料、または他の例示的な材料などの材料から形成することができる。ベアリングクランプ110の上部216は、内歯車112のための支持をすることができる。ベアリングクランプ110は、内歯車112の複数の孔(図示せず)と位置合わせすることのできる、複数の孔(図示せず)を備えることができる。ベアリング130を受け取るように、ベアリング受取領域218を適合させることができる。
The
ベアリング130は、ベアリングクランプ110とキャリア本体208の間に結合することができる。ベアリング130は、ベアリングクランプ110のベアリング受取領域218に結合し、そこに隣接して配設することのできる、第1の環状表面232を備えることができる。第2の環状表面234を、キャリア本体208に結合し、そこに隣接して配設することができる。第1の環状表面232と第2の環状表面234の間に、複数のボール236を配設することができ、ヘッドアセンブリ102を保持リングアセンブリ104から分離するように、そのボールを適合させることができる。ベアリング130は、キャリアヘッド100に追加の回転自由度をもたせることができる。この追加の回転自由度により、保持リングアセンブリ104が、ヘッドアセンブリ102とは独立して回転できるようになる。
The bearing 130 can be coupled between the
内歯車112は、ほぼリング様とすることができる。内歯車112は、金属(例えばステンレス鋼、モリブデン、アルミニウム)、セラミック材料、または他の例示的な材料などの材料から形成することができる。内歯車112は、ベアリングクランプ110の上部216に隣接して配設し、そこと結合することができる。内歯車112を貫通して複数の孔(図示せず)を配設することができ、内歯車112をベアリングクランプ110に固定するように適合させることのできる締め具(図示せず)を受け取るように、その孔を適合させることができる。複数の歯214が、内歯車112の内部表面を構成することができる。
The
いくつかの実施形態では、ヘッドアセンブリ102の回転とは独立した保持リングアセンブリ104に回転運動を与えるように、駆動アセンブリ290を構築することができる。駆動アセンブリ290は、カバーリング258、ブラケット256、アクチュエータ260、スピンドル261、およびウォームドライブ262を含む。駆動アセンブリ290は、トランスミッション292を作動させ、これにより、保持リングアセンブリ104をヘッドアセンブリ102に対して回転させることができる。
In some embodiments, the
カバーリング258は、キャリア本体208の一部分に隣接して、その上に配設することができる。カバーリング258は、カバーリング258とそこに結合されている要素が、ヘッドアセンブリ102と同じ回転の仕方で移動するように、キャリア本体208に結合することができる。ブラケット256は、カバーリング258の上面259の上に配設し、そこに結合することができる。ブラケット256は、アクチュエータ260を固定位置に支持するように適合させることができる。空気モータなどのアクチュエータ260は、輸送ライン272を介して圧力源274に結合することができる。圧力源274は、加圧ガスまたは流体を、輸送ライン272を介してアクチュエータ260に提供するように適合させることができる。スピンドル261は、アクチュエータ260から延在しており、ウォームドライブ262をこのスピンドル261に結合することができる。アクチュエータ260は一般に、スピンドル261に回転移動を付与し、ウォームドライブ262を回転させる。
トランスミッション292は、ウォームドライブ262によって作動させることができる。トランスミッション292は、ウォーム歯車264、平歯車268、ドライブシャフト266、およびシャフトエンコーダ270を備える。ウォーム歯車264は、ドライブシャフト266の第1の端部265の周りに配設することができる。ウォーム歯車264は、ウォームドライブ262に結合することができ、また、ウォームドライブ262の回転移動をドライブシャフト266に伝えるように適合させることができる。平歯車268は、ウォーム歯車264の下の領域269でドライブシャフト266の周りに、内歯車112の歯214とほぼ平行に配設することができる。平歯車268は、ドライブシャフト266の回転移動を内歯車112に伝えることができる。こうして、保持リングアセンブリ104を、ヘッドアセンブリ102の回転から独立して回転させることができる。
シャフトエンコーダ270は、平歯車268の下でドライブシャフト266上に配設することができる。電気機械デバイスなどのシャフトエンコーダ270は、ドライブシャフト266の回転運動をアナログ符号またはデジタル符号に変換することができる。シャフトエンコーダ270を、コントローラ(図示せず)に結合することができ、コントローラは、アクチュエータ260に結合することができる。コントローラは、保持リング104がヘッドアセンブリ102に対して回転する回転速度を制御するように適合させることができる。
The
キャリア本体208の一部分内に、ハウジングアセンブリ280を配設することができ、ドライブシャフト266を受け取るように適合させることができる。ハウジングアセンブリ280は、底部286および複数の側壁282を有することができる。ドライブシャフト266の第2の端部267を、ハウジングアセンブリ280の内部に配設することができる。ハウジングアセンブリ280の内部に、複数のベアリング284も配設することができる。複数のベアリング284は、ハウジングアセンブリ280の側壁282とドライブシャフト266の間に配設することができる。複数のベアリング284は、ドライブシャフト266をハウジングアセンブリ280に結合させ、ドライブシャフト266がハウジングアセンブリ280に対して回転移動できるようにすることができる。
A
いくつかの実施形態では、保持リングアセンブリ104を、ヘッドアセンブリ102を回転させることのできる回転速度よりも大きな速度で駆動することができる。例えば、60秒のCMP研磨プロセス中、ヘッドアセンブリ102を、約60rpm〜約120rpmを達成する速度で回転させることができる。この例では、保持リングアセンブリ104の回転速度が、研磨ヘッドの回転速度よりも大きくてよく、これにより、基板歳差運動を促すことができる。保持リングアセンブリ104は、ヘッドアセンブリ102の回転方向に対して、同方向又は反対方向に回転できることが企図されている。その上、基板歳差運動は、基板201を押し付けて研磨する研磨パッドの回転方向による影響も受けることがある。
In some embodiments, the retaining
図3は、保持リングアセンブリ104および基板201の概略底面図である。保持リングアセンブリ104の内径は、基板201の外径よりも大きくてよい。保持リングアセンブリ104の回り方向306が、ヘッドアセンブリ102(図2参照)などのヘッドアセンブリ(図示せず)に対してある方向の、基板201の回転308を促す。ヘッドアセンブリに対する基板201の回転308は、先に論じたように、基板歳差運動と定義することができる。
FIG. 3 is a schematic bottom view of the retaining
先に記載したように、基板歳差運動は、基板201がヘッドアセンブリ102上のメンブレン250に対して受ける回転または滑りの程度である。基板歳差運動を促すと、基板除去プロファイルの起こり得る任意の局所不均一性を、所与の研磨時間にわたって「平均化する」ことができると考えられる。基板歳差運動によって生み出される極非対称性が、メンブレン250または研磨パッドの局所不均一性について平均化効果を生じさせると考えられる。この局所不均一性により、非平面の除去プロファイルが生じることがあり、ゆえに、この局所不均一性の影響を低減させることが有利となり得る。
As described above, substrate precession is the degree of rotation or slip that the
基板歳差運動は、基板201の外径と保持リングアセンブリ104の内径の関係によって規定することができるとも考えられる。基板201の外径と保持リングアセンブリ104の内径の関係は、歯車比の観点から述べることができる。保持リングアセンブリ104の内径と基板201の外径の歯車比が小さいほど、基板歳差運動が増大する。
It is also contemplated that the substrate precession can be defined by the relationship between the outer diameter of the
さらに、保持リングアセンブリ104をヘッドアセンブリ102の速度よりも大きな速度で駆動すると、基板歳差運動をさらに促すことができるとも考えられる。一実施形態では、ヘッドアセンブリ102の約60rpmの回転速度と、保持リングアセンブリ104の約11.852inの内径とを組み合わせて、約90°の基板歳差運動を実現することができる。別の実施形態では、ヘッドアセンブリ102の約90rpmの回転速度と、保持リングアセンブリ104の約11.852inの内径とを組み合わせて、約135°の基板歳差運動を実現することができる。別の実施形態では、ヘッドアセンブリ102の約120rpmの回転速度と、保持リングアセンブリ104の約11.852inの内径とを組み合わせて、約100°の基板歳差運動を実現することができる。上記の実施形態の歯車比は、約0.99654とすることができる。前述の実施形態で、保持リングアセンブリ104は、ヘッドアセンブリ102の回転速度よりも大きな回転速度で、共回転または逆回転し得る。
It is further contemplated that driving the retaining
一実施形態では、ヘッドアセンブリ102の約60rpmの回転速度と、保持リングアセンブリ104の約11.912inの内径とを組み合わせて、約180°の基板歳差運動を実現することができる。別の実施形態では、ヘッドアセンブリ102の約90rpmの回転速度と、保持リングアセンブリ104の約11.912inの内径とを組み合わせて、約270°の基板歳差運動を実現することができる。別の実施形態では、ヘッドアセンブリ102の約120rpmの回転速度と、保持リングアセンブリ104の約11.912inの内径とを組み合わせて、約360°の基板歳差運動を実現することができる。上記の実施形態の歯車比は、約0.99152とすることができる。前述の実施形態で、保持リングアセンブリ104は、ヘッドアセンブリ102の回転速度よりも大きな回転速度で、共回転または逆回転し得る。
In one embodiment, the rotational speed of about 60 rpm of the
上述の内容は、本発明の実施形態を対象としているが、本発明の他の更なる実施形態を、本発明の基本的な範囲から逸脱することなく考案することができ、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって定められる。 While the foregoing is directed to embodiments of the present invention, other and further embodiments of the invention may be devised without departing from the basic scope thereof, and the scope of the invention is As defined by the appended claims.
Claims (15)
ヘッドアセンブリと、
保持リングアセンブリであって、
内歯車、および
前記ヘッドアセンブリと前記保持リングアセンブリの間に配設されて、前記保持リングアセンブリを前記ヘッドアセンブリから分離するように構成された、ベアリング
を備える、保持リングアセンブリと、
前記保持リングアセンブリを前記ヘッドアセンブリに対して回転させるように構成された、駆動アセンブリと
を備える、装置。 An apparatus for polishing a substrate,
A head assembly;
A retaining ring assembly,
An internal gear, and a retaining ring assembly comprising a bearing disposed between the head assembly and the retaining ring assembly and configured to separate the retaining ring assembly from the head assembly;
A drive assembly configured to rotate the retaining ring assembly relative to the head assembly.
ハウジングと、
キャリア本体と、
可撓性メンブレンと
を備える、請求項1に記載の装置。 The head assembly further comprises:
A housing;
The carrier body,
The apparatus of claim 1, comprising a flexible membrane.
第2の歯車と、
シャフトエンコーダと、
ドライブシャフトと
を備えるトランスミッション
をさらに備える、請求項1に記載の装置。 A first gear;
A second gear,
A shaft encoder;
The apparatus of claim 1, further comprising a transmission comprising a drive shaft.
アクチュエータと、
前記アクチュエータに結合されたスピンドルと、
前記スピンドルに結合されたウォームドライブと
を備える、請求項1に記載の装置。 The drive assembly comprises:
An actuator,
A spindle coupled to the actuator;
The apparatus of claim 1, comprising a worm drive coupled to the spindle.
上側環状部分および下側環状部分を有する保持リングと、
前記上側環状部分に結合されたキャリアリングと、
前記キャリアリングに結合されて、ベアリングを受け取るように構成されたベアリングクランプと、
前記ベアリングクランプに結合された内歯車と
を備える、保持リングアセンブリ。 A retaining ring assembly for a polishing head comprising:
A retaining ring having an upper annular portion and a lower annular portion;
A carrier ring coupled to the upper annular portion;
A bearing clamp coupled to the carrier ring and configured to receive a bearing;
A retaining ring assembly comprising an internal gear coupled to the bearing clamp.
研磨ヘッドアセンブリ、および前記研磨ヘッドアセンブリから分離されている保持リングアセンブリを準備すること、
前記研磨ヘッドを第1の速度で回転させること、ならびに
前記保持リングアセンブリを、前記第1の速度よりも大きな第2の速度で回転させること
を備える、方法。 A method of operating a polishing apparatus,
Providing a polishing head assembly and a retaining ring assembly separated from the polishing head assembly;
Rotating the polishing head at a first speed; and rotating the retaining ring assembly at a second speed greater than the first speed.
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