JP2017527107A - 基板の厚さプロファイルの調節 - Google Patents
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Abstract
Description
基板の表面が化学機械研磨処理を用いて研磨されるとき、時として、基板上の種々の箇所における(1または複数の)基板材料は、種々の比率で取り除かれる。例えば、基板の端部付近の表面領域内にある(1または複数の)基板材料は、基板の中心付近の表面領域内にあるものよりも、より高い比率で取り除かれ得る。別の例では、研磨される表面は、例えば10mm以下の線寸法を有するゾーンといった小さい局所的なゾーン内に、望ましくない、研磨不足の凸部または過研磨された凹部を含み得る。こうした凸部または凹部は、研磨処理または研磨装置が不完全であることによって生じ得る。
図1は、バルク研磨装置104及び調節ステーション102を含む、研磨システム100の一例を示す。研磨されるべき基板10は、厚さ調節及びバルク研磨のため、調節ステーション102とバルク研磨装置104の間で移送されることができる。例えば、基板は、研磨装置104における基板10のバルク研磨の前、最中、または後に、調節ステーション102に向けられることができる。ステーション102と装置104との間の基板10の移送は、例えばロード/アンロードアセンブリまたはロボットアームといったメカニズムを用いて、行われ得る。ある実施形態では、調節ステーション102はスタンドアローンのシステムである。この場合、調節ステーション102は、バルク研磨装置104の付近(例えば同一の処理室内)に設置され得る。図示されてはいないが、ステーション102は装置104に一体化されていることもできる。
研磨装置104は、1つ以上のキャリアヘッド140を含む(1つのみを図示する)。各キャリアヘッド140は、ウエハなどの基板10を研磨パッド110に接触して保持するように操作可能である。各キャリアヘッド140は、各基板それぞれに関連づけられた研磨パラメータ、例えば圧力を、個別に制御することができる。各キャリアヘッド140は、基板10を研磨パッド110上で且つ可撓膜144の下方である、適所に保持する保持リング142を含む。
調節ステーション102は、基板10を受容する表面108が設けられた、支持構造体106を含む。基板10はまた、例えば真空チャックまたはクランプによって、支持構造体106に固定されていてもよい。
図2を参照すると、例示的な調節ステーション200は精密制御研磨ヘッド202を含み、その上には研磨パッド204が取り付けられている。ペデスタル210は、研磨パッド204によって研磨される基板212を保持する。基板212は、ウエハのロード/アンロードアセンブリ224を用いて、バルク研磨システムからロードされることができる。基板212は、他の製造ツールからロードされることができる。基板は、バルク研磨処理の実施の前、間、または後にロードされることができる。ペデスタル210は、矢印208で示す垂直方向に沿って、基板212を上下に移動することができる。例えば、ペデスタル210は、基板の上表面214を研磨するため、上表面214を研磨パッド204の研磨面216と接触させることができる。ペデスタル210はさらに、研磨の間、オプションで上向きの力を行使し、表面214と表面216との間の研磨インターフェースに対して裏側からの圧力を加えることができる。ペデスタルはさらに、スラリを内包し、表面214と表面216との間の研磨インターフェースに対してスラリを分注することができる。
再び図2を参照すると、調節ステーション200は、追加で研磨パッドコンディショニングシステム240を含むことができる。研磨パッドコンディショニングシステム240は、研磨パッド表面216を研磨して、研磨パッド204を一貫した研磨状態に維持し、パッド表面216から夾雑物を取り除くことができる。コンディショニングシステム240は、パッドの表面216を直す(1または複数の)コンディショニングヘッド242と、コンディショニングに役立つため、研磨パッド表面216に水及び/または化学薬品を送達するリンスアセンブリ244とを含む。例えば、水及び/または化学薬品は、パッド表面216をすすぎ、パッド表面216から夾雑物を洗い去ることができる。コンディショニングシステム240は、調節ステーション200から分離されていることができ、研磨パッド204は、基板調節処理の合間にシステム240に移動してコンディショニングされることができる。
Claims (20)
- 研磨されるべき基板表面を有する基板を保持する支持体と、
前記基板表面と接触するようにして研磨パッドの研磨面を保持するキャリアと、
前記研磨パッドの裏面の選択された領域に圧力を印加する圧力アプリケータであって、前記裏面は前記研磨面の反対側であり、前記圧力アプリケータは、アクチュエータ及び、前記研磨パッドの前記裏面の前記選択された領域に対して接離すべく前記アクチュエータによって動作されるように構成された本体を含む、圧力アプリケータと
を備える、研磨システム。 - 前記キャリアは、前記基板よりも大きい幅を有する前記研磨パッドを保持し、それによって、研磨の間、研磨パッドが前記基板のほぼ全体に接触するように構成されている、請求項1に記載の研磨システム。
- 前記キャリアは、前記研磨パッドのリムでのみ前記研磨パッドに固定されるように構成され、前記リム内の前記研磨パッドの前記裏面の残りの部分は、チャンバ内の流体に対して開放されている、請求項2に記載の研磨システム。
- 前記圧力アプリケータは、前記研磨パッドに対して横方向に移動可能な圧力制御パッドを備える、請求項1に記載の研磨システム。
- 前記圧力アプリケータは、複数の圧力制御パッドを備え、各圧力制御パッドは他の圧力制御パッドから独立して横方向に移動可能である、請求項4に記載の研磨システム。
- 前記圧力アプリケータは、前記基板が前記基板支持体によって保持されているときに、前記基板表面の中心に対して連係して移動可能な1対の圧力制御パッドを備える、請求項4に記載の研磨システム。
- 前記圧力アプリケータは、頂部構造及び底部構造を有する可撓リングを備え、前記頂部構造は固定の直径を有し、前記底部構造は前記研磨パッドの前記裏面に接触する断面を有し、調整可能な直径を有する、請求項1に記載の研磨システム。
- 前記可撓リングは、リブ及び移動機構をさらに備え、各リブは前記移動機構に接続された一端と、本体の隣り合うスロット間の箇所において前記本体の前記底部に接続された他端を有し、前記底部において前記本体の前記直径を調整するため、前記移動機構は前記本体の長軸に沿って移動するように構成されている、請求項7に記載の研磨システム。
- 研磨品を支持する回転可能なプラテン及び、
基板表面を前記研磨品の研磨面に接触させて前記基板を保持し、1つ以上の制御可能なゾーンを有するキャリアヘッド
を備えるバルク研磨ステーションと、
研磨されるべき基板表面を有する前記基板を保持する支持体、
前記基板表面と接触するようにして研磨パッドの研磨面を保持するキャリア、及び
前記研磨パッドの裏面の選択された領域に圧力を印加する圧力アプリケータであって、前記裏面は前記研磨面の反対側であり、前記圧力アプリケータはアクチュエータ及び、前記研磨パッドの前記裏面の前記選択された領域に対して接離すべく前記アクチュエータによって動作されるように構成されている本体を含む、圧力アプリケータ
を備える調節ステーションと、
前記バルク研磨ステーションと前記調節ステーションとの間で前記基板を移送するように構成されている移送機構と
を備える研磨ツール。 - 基板の表面を研磨パッドの研磨面との接触に至らしめることであって、前記基板の前記表面は1つ以上の研磨不足領域を備え、前記研磨パッドは前記基板の前記表面にわたって広がる、至らしめることと、
前記研磨面の裏面の残り部分にはほぼ圧力を印加することなしに、前記研磨パッドの前記裏面の1つ以上の選択された領域に圧力を印加することであって、前記裏面は前記研磨面の反対側であり、前記裏面の前記1つ以上の選択された領域は前記1つ以上の研磨不足領域に対応する、印加することと、
前記1つ以上の研磨不足領域の研磨を生じさせるため、前記基板と研磨パッドとの間の相対運動を生成することと、
を含む、研磨方法。 - 圧力を印加することは、アクチュエータで本体を移動させて前記研磨パッドの前記裏面の前記選択された領域と接触させることを含む、請求項10に記載の方法。
- 圧力を印加することは、前記研磨パッドの前記裏面を圧力制御パッドの表面と接触させることを含み、前記表面は、前記基板の前記表面の前記1つ以上の研磨不足領域に対応するサイズ及び形状を有する、請求項10に記載の方法。
- 研磨されるべき基板表面を有する基板を保持する支持体と、
前記基板表面と接触するようにして研磨パッドの研磨面を保持するキャリアと、
前記研磨パッドの裏面の選択された領域に圧力を印加する圧力アプリケータであって、前記裏面は前記研磨面の反対側であり、前記圧力アプリケータは、アクチュエータ及び、前記研磨パッドの前記裏面に接触し、前記アクチュエータによって前記研磨パッドに対して横方向に移動されるように構成された本体を含む、圧力アプリケータと
を備える、研磨システム。 - 研磨されるべき基板表面を有する基板を保持する支持体と、
研磨パッドをコンディショニングするコンディショニングシステムであって、1つ以上のコンディショニングヘッドを備えるコンディショニングシステムと、
可動支持構造体と、
研磨パッドを保持するキャリアであって、前記キャリアは可動支持構造体から懸架され、前記支持構造体は、前記基板を保持する前記支持体と前記コンディショニングシステムとの間で前記キャリアを前記研磨パッドと共に移動させるように構成されている、キャリアと
を備える、研磨システム。 - カルーセルの回転軸の周りに、均等な角度間隔で配置された複数のステーションであって、前記ステーションの少なくとも1つは前記基板を保持する前記支持体を含み、前記ステーションの別の少なくとも1つは前記コンディショニングシステムを含む、複数のステーションを備える、請求項14に記載の研磨システム。
- 前記1つ以上のコンディショニングヘッドは、前記研磨パッドの研磨面で前記基板を研磨する間、圧力が印加された前記研磨パッドの裏面の1つ以上の選択された領域に対応する、1つ以上の箇所で前記研磨面と接触するように構成されている、請求項14に記載の研磨システム。
- 前記キャリアは前記基板よりも大きい幅を有する前記研磨パッドを保持し、それによって、研磨の間、研磨パッドが前記基板のほぼ全体に接触するように構成されているか、または、前記キャリアは前記基板よりも小さい幅を有する前記研磨パッドを保持し、それによって、研磨の間、研磨パッドが前記基板の全体未満に接触するように構成されている、請求項14に記載の研磨システム。
- 前記複数のコンディショニングヘッドは、前記支持体を取り囲んで、且つ前記支持体の径方向外側に位置している、請求項14に記載の研磨システム。
- 研磨されるべき基板表面を有する基板を保持する支持体と、
研磨パッドを保持するキャリアであって、前記キャリアは可動支持構造体から懸架され、前記支持構造体は、前記基板を保持する前記支持体とコンディショニングシステムとの間で前記キャリアを前記研磨パッドと共に移動させるように構成されている、キャリアと、
前記研磨パッドをコンディショニングするコンディショニングシステムであって、前記支持体のチャンバ内に格納され前記基板が前記支持体に保持されていないときに前記研磨パッドと接触するため前記支持体から上げられるように構成されている、コンディショニングヘッドを備えるコンディショニングシステムと
を備える、研磨システム。 - 研磨されるべき基板表面を有する基板を保持する支持体と、
研磨パッドを保持するキャリアであって、前記キャリアは可動支持構造体から懸架され、前記支持構造体は、前記基板を保持する前記支持体と前記コンディショニングシステムとの間で前記キャリアを前記研磨パッドと共に移動させるように構成されている、キャリアと、
前記研磨パッドに洗浄流体を供給するパッドリンスシステムであって、前記支持体のチャンバ内に格納され前記基板が前記支持体に保持されていないときに前記研磨パッドと接触するため前記支持体から上げられるように構成されている、コンディショニングヘッドを備えるパッドリンスシステムと
を備える、研磨システム。
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