JP2023516260A - 研磨ヘッド保持リングの傾動モーメント制御 - Google Patents

研磨ヘッド保持リングの傾動モーメント制御 Download PDF

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Abstract

本明細書の実施形態は、概して、電子デバイスの製造に使用される化学機械研磨（ＣＭＰ）システムに関する。一実施形態では、基板の表面を研磨するための基板キャリアは、研磨プロセス中に基板を囲むように構成された保持リングを含む。保持リングは、研磨プロセス中に研磨パッドの表面に接触するように構成された第１の面と、保持リングの第１の面の反対側にある第２の面と、第２の面に形成された凹部のアレイとを含む。また、基板の表面を研磨するための基板キャリアは、複数の荷重ベアリングピンの各荷重ベアリングピンが接触面と、長さを有する本体とを含み、複数の荷重ベアリングピンの各荷重ベアリングピンの長さの少なくとも一部が凹部のアレイの各凹部内に配置され、複数の荷重ベアリングピンの各荷重ベアリングピンの接触面が、研磨プロセス中に、それが配置された凹部の表面に対して位置決め可能である、複数の荷重ベアリングピンも含む。【選択図】図３Ａ

Description

［０００１］本発明の実施形態は、概して、半導体デバイスの製造に使用される化学機械研磨（ＣＭＰ）システムに関する。具体的には、本明細書の実施形態は、ＣＭＰ処理中に基板の表面を均一に平坦化するための方法及び装置に関する。
［０００２］基板表面に堆積された材料層を平坦化又は研磨するために、半導体デバイスの製造において化学機械研磨（ＣＭＰ）が一般に使用される。典型的なＣＭＰプロセスでは、基板は、保持リングによって、基板の裏側に接触して、基板の表側の材料層表面を研磨液の存在下で回転する研磨パッドの方へ押し付ける膜を含む基板キャリアに保持される。一般に、研磨液は、１又は複数の化学成分の水溶液と、水溶液に懸濁したナノスケールの研磨粒子とを含む。研磨液によって得られる化学的及び機械的作用と、基板と研磨パッドの相対運動から生じる研磨作用の組み合わせにより、基板の材料層表面全体の材料が除去される。
［０００３］基板研磨中、基板と研磨パッド、及び基板の周りに配置される保持リングと研磨パッドとの間に生じる摩擦によって、研磨剪断力が発生する。保持リングの摩耗及び基板キャリアを研磨システムに結合させる要素内の剛性により、保持リングが研磨パッド表面に対して傾き、その結果、望ましくないモーメント及び反力が発生し、研磨中の基板表面全体の材料除去プロセスの均一性に影響を及ぼす。この傾きによって生じる傾動モーメントは、保持リングの更なる摩耗につながり、ＣＭＰプロセス中の基板エッジ近傍の不均一性の一因となり得る。
［０００４］従って、当技術分野では、上記の問題を解決する物品及び関連する方法が必要である。
［０００５］本明細書の実施形態は、概して、半導体デバイスの製造に使用される化学機械研磨（ＣＭＰ）システム、及びそのための方法に関する。一実施形態では、基板の表面を研磨するための基板キャリアは、研磨プロセス中に基板を囲むように構成された保持リングを含む。保持リングは、研磨プロセス中に研磨パッドの表面に接触するように構成された第１の面と、保持リングの第１の面の反対側にある第２の面と、第２の面に形成された凹部のアレイとを含む。また、基板の表面を研磨するための基板キャリアは、複数の荷重ベアリングピンの各荷重ベアリングピンが接触面と、長さを有する本体とを含み、複数の荷重ベアリングピンの各荷重ベアリングピンの長さの少なくとも一部が凹部のアレイの各凹部内に配置され、研磨プロセス中に、複数の荷重ベアリングピンの各荷重ベアリングピンの接触面を、それが配置された凹部の表面に対して位置決め可能である、複数の荷重ベアリングピンも含む。
［０００６］一実施形態では、基板の表面を研磨するための基板キャリアは、研磨プロセス中に基板を囲むように構成された保持リングを含み、保持リングは、研磨プロセス中に研磨パッドの表面に接触するように構成された第１の面と、保持リングの第１の面の反対側にある第２の面と、第２の面に形成された凹部のアレイとを含む。基板の表面を研磨するための基板キャリアはまた、複数の荷重ベアリングピンの各荷重ベアリングピンが、研磨プロセス中に、それが配置された凹部の表面に対して位置決め可能な接触面を有する複数の荷重ベアリングピンと、複数の荷重ベアリングピンの１又は複数に結合された１又は複数のアクチュエータアセンブリとを含み、１又は複数のアクチュエータアセンブリは、複数の荷重ピンの１又は複数の接触面の位置を、それが配置された凹部の表面に対して調整するよう構成される。
［０００７］一実施形態では、基板を研磨する方法であって、保持リングの第１の面に形成された凹部のアレイの各凹部に、荷重ベアリングピンの一部を位置決めすることを含む。保持リングは、保持リングの第１の面が配置された側とは反対側に位置決めされた研磨パッド接触面を含み、保持リングは、研磨プロセス中に基板を囲むように構成され、凹部に位置決めされた荷重ベアリングピンの部分は接触面を含む。また、基板を研磨する方法は、基板キャリアアセンブリを中心キャリア軸の周りで回転させることと、保持リングの研磨パッド接触面を研磨パッドの表面に対して押し付けることとを含み、各荷重ベアリングピンの接触面は、研磨プロセス中に、それが配置された凹部の表面に対して位置決め可能である。
［０００８］上述した本開示の特徴を詳細に理解できるように、一部が添付の図面に例示されている実施形態を参照しながら、上記に要約した本開示をより具体的に説明する。しかし、添付の図面は例示的な実施形態を単に示すものであり、したがって、本開示の範囲を限定するものと見なすべきではなく、他の等しく有効な実施形態も許容しうることに留意されたい。
本明細書に開示される実施形態に従って使用するための研磨システムの概略側面図である。 異なる実施形態に係る、図１の基板キャリアアセンブリ等の基板キャリアアセンブリの概略側面図である。 異なる実施形態に係る、図１の基板キャリアアセンブリ等の基板キャリアアセンブリの概略側面図である。 一実施形態に係る図２Ａの基板キャリアアセンブリの一部の断面図である。 一実施形態に係る図２Ａ及び図３Ａの基板キャリアアセンブリの異なる部分の断面図である。 一実施形態に係る図２Ｂの基板キャリアアセンブリの一部の断面図である。 Ａは、本明細書に記載の１又は複数の実施形態に係る図２Ａ～図２Ｂ又は図３Ａ～図３Ｃの基板キャリアアセンブリの一部内に位置決めされ得る荷重ピンリングの概略等角図であり、Ｂは、本明細書に記載の１又は複数の実施形態に係る図２Ａ～図２Ｂ又は図３Ａ～図３Ｃの基板キャリアアセンブリの一部内に位置決めされ得る荷重ピン要素の概略等角図である。 １又は複数の実施形態に係る図２Ａ～図２Ｂのキャリアリングアセンブリの一部の断面図である。 １又は複数の実施形態に係る図５に示すキャリアリングアセンブリの一部に作用する力を例示する断面図である。 １又は複数の実施形態に係る図５に示すキャリアリングアセンブリの一部に作用する力を例示する断面図である。 １又は複数の実施形態に係る図５に示すキャリアリングアセンブリの一部に作用する力を例示する断面図である。
［００１８］理解を容易にするために、可能な限り、図面に共通の同一要素を示すのに同一の参照番号を使用している。一実施形態の要素及び特徴は、更なる詳述なしに他の実施形態に有益に組み込まれ得ると考えられる。
［００１９］本明細書の実施形態は、概して、電子デバイスの製造に使用される化学機械研磨（ＣＭＰ）システムに関する。具体的には、本明細書の実施形態は、半導体基板のＣＭＰ処理に使用される基板キャリア及びそのための方法に関する。
［００２０］本明細書に記載の実施形態は、ＣＭＰプロセス中に基板を囲む保持リングと研磨パッドとの相互作用によって発生する傾動モーメントＭＧ（図１）を制御するように構成された基板キャリアを提供する。幾つかの実施形態では、発生した傾動モーメントの効果は、基板キャリアがその中心軸の周りを回転し、様々なハードウェア部品によって研磨パッドを横切って並進する際に、基板キャリアを研磨システム（例えば、ジンバルアセンブリ）に結合させる要素における望ましくない剛性によって生じる傾動モーメントＭＧを打ち消すために保持リング内の所望の位置に所望の形状及び配向を有する荷重ベアリングピン、又は単に荷重ピンを位置決めすることにより、制御される。基板キャリアを研磨システムに結合させる要素における剛性、又はねじり運動に対する抵抗は、これらの結合要素から距離をおいて作用する保持リング反力を発生させ、これにより傾動モーメントＭＧが生じる。このように、傾動モーメントＭＧは、一般に、ＣＭＰ研磨プロセス中に保持リングと研磨パッドとが継続的に互いに対して回転して移動する際に、基板キャリアを研磨システムに結合させる要素の、保持リングの研磨パッドに対する位置の変化に対する抵抗に起因して形成される。従って、キャリア保持リング５０２に加わる傾動モーメントは、処理中に保持リングの下面（すなわち、研磨パッド接触面）が研磨パッドの表面に均一に接触することを妨げ、これにより、基板のエッジ近傍に配置された保持リングが、研磨中に、特に基板の中心に対して半径方向に、基板１０５のエッジ近傍の研磨パッドの表面の圧力分布を制御できるようにする、及び／又は均一に提供できるようにすることを妨げる。処理中の保持リングによる研磨パッド表面への圧力の印加は、研磨プロセス中に基板のエッジに自然に生じる様々なエッジ効果（例えば、「チェックマーク」効果又は「ナイフエッジ」効果）を低減するために使用される。
［００２１］更に、基板、基板チャック要素、又は基板キャリアの他の内部部品が、しばしば基板キャリアの下に移動し、保持リングの半径方向内面に衝撃を与える。基板及び／又は基板キャリアと保持リングの内面との間の接触により、保持リングの半径方向内面に作用する横方向の衝撃力が発生し、研磨中に保持リングに加わる荷重及び／又はモーメントに望ましくない影響を与え、これにより不均一な研磨が発生し、これは本明細書に提供される開示の実施形態の１又は複数によっても解決され得る。
［００２２］以下に更に説明するように、少なくとも位置を制御し、これにより保持リング内の荷重ピンの相互作用を制御することによって、保持リングに、ひいては基板に加わる反力が制御され得る。幾つかの実施形態では、１又は複数のアクチュエータアセンブリを用いて保持リング内に荷重ピンを位置決めすることによって、保持リングの研磨パッド接触面に対する荷重ピンの接触位置を調節する。接触位置を調整することにより、研磨プロセス中に保持リングに加わる少なくとも剪断力及び衝撃関連力に起因して保持リングに加わる傾動モーメントＭＧを打ち消すために発生するモーメントが、増加又は減少する。また、保持リングが摩耗するにつれて、傾動モーメントＭＧが経時的に増加又は変化し、典型的には、基板内又は基板から基板への、特に基板の半径方向外側のエッジにおける研磨均一性の問題が結果的に生じるとも考えられる。幾つかの実施形態では、保持リング内の荷重ピンの位置を積極的に調整することによって、処理中に傾動モーメントＭＧを制御及び／又は一定に保つことができ、基板上の圧力分布、特に基板の半径方向外側のエッジ上の圧力分布を均一に保つことができる。
［００２３］図１は、本明細書に開示される実施形態にしたがって使用するための研磨システム１００の概略側面図である。研磨システム１００は、研磨ステーション１０２及びシステムコントローラ１０７を含む。システムコントローラ１０７は、概して、研磨システム１００に含まれる自動化された部品の活動及び動作パラメータを制御する。一般に、研磨ステーション１０２を通る等、研磨システム１００の一部を通る基板１０５の移動は、システムコントローラ１０７によって送られるコマンドを使用することによって、本明細書に開示される様々な自動化装置を用いて実行される。システムコントローラ１０７は、研磨システム１００に含まれる１又は複数の部品を制御するために使用される汎用コンピュータである。システムコントローラ１０７は、一般に、本明細書に開示される１又は複数の処理シーケンスの制御及び自動化を促進するように設計され、典型的には、中央処理装置（ＣＰＵ）（図示せず）、メモリ（図示せず）、及び支援回路（又はＩ／Ｏ）（図示せず）を含む。ソフトウェアの命令及びデータは、ＣＰＵに指示するためにコード化されてメモリ（例えば、非一過性コンピュータ可読媒体）内に記憶され得る。システムコントローラ１０７内の処理装置によって読み取り可能なプログラム（又はコンピュータ命令）は、研磨システム１００においてどのタスクが実行可能であるかを決定する。例えば、非一過性コンピュータ可読媒体は、処理装置によって実行されると、本明細書に記載の方法の１又は複数を実行するように構成されるプログラムを含む。好ましくは、プログラムは、そこで実行されている様々なプロセスレシピのタスク及び様々な研磨ステーション１０２のプロセスレシピのステップと共に基板の移動、支持、及び／又は位置決めの監視、実行及び制御に関連するタスクを実行するためのコードを含む。
［００２４］図示したように、研磨ステーション１０２は、キャリアアセンブリ１０４と、プラテン１０６と、プラテン１０６に取り付けられ且つそれに固定された研磨パッド１０８と、研磨パッドを洗浄及び／又は再生するためのパッドコンディショナアセンブリ１１０と、研磨パッド１０８上に研磨液を分配するための流体供給アーム１１２とを含む。ジンバルアセンブリ１９１は、キャリアアセンブリ１０４を、研磨プロセス中にキャリアアセンブリ１０４に軸Ａの周りを回転させ、同時に研磨パッド１０８の表面を横切って並進させるように構成された種々のハードウェア部品（図示せず）に結合させる。キャリアアセンブリ１０４は、概して、保持リング１０９、キャリア部材２０４、ハウジング部材２０２及び第１の膜２１４を含み、これらを全て、以下により詳細に説明する。ここで、プラテン１０６は、ベースプレート１１４の上方に配置され、プラテンシールド１２０（共に断面で示す）によって外接され、これらは集合的に排水域１１６を画定する。排水域１１６を用いて、プラテン１０６から半径方向外側にスピンされた流体を集めて、それと流体連結している排水管１１８を通して流体を排出させる。
［００２５］パッドコンディショナアセンブリ１１０を用いて、コンディショナディスク１２４（例えば、ダイヤモンド含浸ディスク）を研磨パッド１０８の表面に押し付けて、研磨パッド１０８の表面を研磨することによって、研磨パッド１０８を洗浄及び／又は再生する。パッドコンディショニング工程は、基板研磨の合間に行うエクスシトゥコンディショニング、基板を研磨すると同時に行うインシトゥコンディショニング、又はその両方を行うことができる。
［００２６］ここで、パッドコンディショナアセンブリ１１０は、ベースプレート１１４に配置された第１のアクチュエータ１２６と、第１のアクチュエータ１２６に結合されたコンディショナアーム１２８と、それに連結固定されたコンディショナディスク１２４を有する取り付けプレート１３０とを含む。コンディショナアーム１２８の第１の端部は、第１のアクチュエータ１２６に結合され、取り付けプレート１３０は、第１の端部の遠位であるコンディショナアーム１２８の第２の端部に結合される。第１のアクチュエータ１２６を用いて軸Ｃの周りでコンディショナアーム１２８、ひいてはコンディショナディスク１２４を掃引することにより、研磨パッド１０８がその下で回転する間、コンディショナディスク１２４が研磨パッド１０８の内径と研磨パッド１０８の外径との間で振動する。幾つかの実施形態では、パッドコンディショナアセンブリ１１０は、コンディショナアーム１２８の第２の端部に配置され、それに結合された第２のアクチュエータ１３２を更に含む。第２のアクチュエータ１３２を用いて、コンディショナディスク１２４を軸Ｄの周りで回転させる。通常、取り付けプレート１３０は、その間に配置されたシャフト１３４を用いて第２のアクチュエータ１３２に結合される。
［００２７］幾つかの実施形態では、プラテン１０６、したがって研磨パッド１０８がその下のプラテン軸Ｂの周りを回転している間、回転基板キャリアアセンブリ１０４が、プラテン１０６の内径から外径へ往復して掃引される。研磨液は、その上方に配置された流体供給アーム１１２を用いて研磨パッド１０８に供給され、更に、プラテン軸Ｂの周りの研磨パッド１０８の回転によって研磨パッド１０８と基板１０５との間の研磨界面に供給される。多くの場合、流体供給アーム１１２は、供給延長部材と複数のノズルとを更に含む。複数のノズルを用いて、研磨液又は洗浄液、例えば脱イオン水の比較的高圧流を研磨パッド１０８に供給する。
［００２８］基板キャリアアセンブリ１０４は、処理中に基板１０５が位置決めされ保持される取付け面を含む。基板処理中、基板キャリアアセンブリ１０４は、基板１０５を囲み、研磨プロセスを可能にし、また、基板１０５が基板キャリアアセンブリ１０４の下から滑り落ちるのを防止するために、基板１０５に下向きの力を加える。基板１０５は、しばしば、基板キャリアアセンブリ１０４にチャックされる。基板キャリアアセンブリ１０４は、基板１０５を研磨パッド１０８押し付けながら、キャリア軸Ａの周りを回転する。上述したように、基板キャリアアセンブリ１０４は、更に、研磨パッドの上面上で揺動運動しながら並進される。
［００２９］図２Ａ～図２Ｂは、図１に示す基板キャリアアセンブリ１０４として使用され得る、異なる実施形態に係る２つの異なる基板キャリアアセンブリ１０４ａ及び１０４ｂの概略側面図である。本明細書の実施形態では、基板キャリアアセンブリ１０４ａ又は１０４ｂの各々の説明した要素は、他の基板キャリアアセンブリ１０４ａ又は１０４ｂの要素と組み合わせることができる、及び／又は他の基板キャリアアセンブリ１０４ａ又は１０４ｂの要素に置き換えることができると考えられる。一般に、基板キャリアアセンブリ１０４ａ～ｂの各々は、ハウジング部材２０２、キャリア部材２０４、キャリア部材２０４に結合された保持リング１０９、キャリア部材２０４及び保持リング１０９の半径方向内側に配置された支持プレート２１２、及び支持プレート２１２の下方に配置されて基板１０５の取付け面を提供する基板チャッキング膜等の第１の膜２１４を特徴とする。図２Ａ～図２Ｂの説明のために、用語「半径方向外側」は、特に断らない限り、キャリア軸Ａ、すなわち研磨中の基板キャリアアセンブリ１０４ａ～ｂの各々の回転軸（図１）を基準として使用される。幾つかの実施形態では、保持リング１０９は、ハードウェアの機械的安定性及び堅牢性を向上させる、及び／又は研磨プロセスの結果を改善するために用いられる２つ以上の要素を含み得る。保持リング１０９を、概して、単一の固体要素を含むものとして本明細書に図示したが、より複雑な複数要素保持リングが本明細書に開示される実施形態のいずれかと交互に使用され得るため、この構成は、本明細書に提供される開示範囲を限定するものではない。
［００３０］上述したように、図２Ａ～図２Ｂの基板キャリアアセンブリ１０４ａ～ｂの各々を用いて、基板１０５の裏面（非作用面）に下向きの力が印加される。基板キャリアアセンブリ１０４ａ又は１０４ｂによって作用する下向きの力を利用して、基板１０５が研磨パッド１０８の表面に押し付けられる。基板キャリアアセンブリ１０４ａ～ｂの各々は、研磨プロセス全体で基板１０５を基板キャリアアセンブリ１０４ａ～ｂの下に保持するように構成される。
［００３１］幾つかの例では、基板１０５及び／又は支持プレート２１２全体及び第１の膜２１４は、キャリア領域２５２内で移動可能である。キャリア領域２５２は、キャリアアセンブリ１０４のハウジング部材２０２及びキャリア部材２０４の下であって、研磨パッド１０８の表面の上にある領域として画定される。キャリア領域２５２の大部分は、支持プレート２１２及び第１の膜２１４によって占有される。
［００３２］ハウジング部材２０２は、支持部材であり、基板キャリアアセンブリ１０４ａ～ｂの各々の最上部である。ハウジング部材２０２の上面は、ジンバルアセンブリ１９１（図示せず）に結合される嵌合フランジ（図示せず）に接続され、これにより、処理中に基板及び基板キャリアアセンブリ１０４ａ、１０４ｂが研磨パッドの研磨面に対して実質的に平行に位置決めされ得る。幾つかの実施形態では、ハウジング部材２０２は、センタリングピース２２２を含み、このピースは、ハウジング部材２０２の底面に配置され、キャリア軸Ａを中心としている。センタリングピース２２２は、更に、カバー２２４を含む。カバー２２４は、センタリングピース２２２の延長部のうち、下方に延びる部分のあたりに配置されている。カバー２２４は、センタリングピースとキャリア部材２０４内のくぼみとの間の摩擦力を低減するように構成される。キャリア部材２０４は、ハウジング部材２０２の周囲に配置され、ハウジング部材２０２に結合されている。キャリア部材２０４は、支持プレート２１２及び第１の膜２１４の各々の周囲に配置されている。キャリア部材２０４は、支持プレート２１２及び第１の膜２１４の各々を覆い、支持プレート２１２とハウジング部材２０２との間に配置される。キャリア部材２０４は、下向きに延び、支持プレート２１２及び第１の膜２１４の外径の周囲に延びる外周部を含む。
［００３３］支持プレート２１２及び第１の膜２１４は、本明細書に記載の第１の可撓性部材２１８を用いてキャリア部材２０４に取り付けられる。第１の可撓性部材２１８は環状屈曲体であり、基板１０５、支持プレート２１２、及び第１の膜２１４が基板処理中にキャリア部材２０４に対して垂直方向及び水平方向の両方で移動することを可能にする（垂直方向はキャリア軸Ａに平行、水平方向は研磨パッド１０８の上面に平行である（図１））。第１の可撓性部材２１８は、キャリア部材２０４に対する支持プレート２１２の垂直方向の移動を可能にするために、曲がり得る又は変形し得る。第１の可撓性部材２１８は、支持プレート２１２の制御された移動を可能にしながら、支持プレート２１２の荷重を同時に支持する。
［００３４］支持プレート２１２、キャリア部材２０４、及び第１の可撓性部材２１８は、支持プレート２１２とキャリア部材２０４との間に第１の領域２３０を集合的に画定する。典型的には、基板キャリアアセンブリ１０４ａ、１０４ｂがキャリア軸Ａの周りを回転する間に、第１の領域２３０及び第１の膜２１４に形成された複数のチャネル２２６がそれぞれ研磨中に個別に加圧されることで、支持プレート２１２及び第１の膜２１４により基板１０５に下向きの力を加わり、基板１０５が研磨パッド１０８に押し付けられる（図１）。第１の膜２１４に形成されたチャネル２２６の１又は複数は環状であり、キャリア軸Ａを中心としている。例えば、図２Ａ～図２Ｂにおいて、第１のチャネル２２７は、キャリア軸Ａがそれを貫通して配置されるように、基板キャリアアセンブリ１０４ａ～ｂの回転中心に配置され、複数の環状チャネル２２６（８つを図示）は第１のチャネル２２７の周りに配置され、キャリア軸Ａから半径方向外向きに間隔をあけて配置される。幾つかの実施形態では、約５個のチャネル２２６から約１５個のチャネル２２６、例えば約６個のチャネル２２６から約１２個のチャネル２２６、例えば約７個のチャネル２２６から約１０個のチャネル２２６が含まれ得る。各チャネル２２６は、支持プレート２１２内に形成されたガス通路と流体連結している。チャネル２２６は、基板１０５の裏面に正又は負のガス圧力を印加するために使用される。第１の膜２１４は、各環状チャネル２２６内の圧力が増加又は減少するにつれて第１の膜２１４のたわみを可能にするエラストマー材料（例えばシリコン材料）等の、柔らかい及び／又は可撓性の材料から形成される。各チャネル２２６は、基板１０５の半径全体での異なるレベルの真空力を可能にするために、異なる又は同じガス圧力を有し得る。
［００３５］研磨の前及び後に第１の領域２３０に真空が加えられ、第１の膜２１４が上向きにたわんで第１の膜２１４と基板１０５との間に低圧ポケットが形成されることにより、支持プレート２１２及びチャックされた基板１０５が研磨パッドの表面から持ち上げられる。基板は、第１の膜２１４に形成された複数のチャネル２２６の１又は複数に真空圧力を印加することによって、第１の膜２１４に「チャック」され得る。第１の膜２１４は、支持プレート２１２の底部に結合される。したがって、第１の膜２１４は、第１の膜２１４に形成された複数のチャネル２２６の１又は複数に真空を印加することによって、基板１０５の表面を把持するようにも構成される。第１の膜２１４は、支持プレート２１２の底面全体を実質的に横切って延びる。
［００３６］第２の可撓性支持体２２０は、キャリア部材２０４とハウジング部材２０２との間に配置される。第２の可撓性支持体２２０は、キャリア部材２０４をハウジング部材２０２に結合させる環状支持体である。第２の領域２３２は、キャリア部材２０４とハウジング部材２０２との間に画定される。第２の可撓性支持体２２０は、第２の領域２３２内に形成される圧力を周囲環境に対して調整することを可能にするために、キャリア部材２０４とハウジング部材２０２との間にシールを形成することにより、可撓性支持体２２０の伸縮によってキャリア部材２０４がハウジング部材２０２に対して変位することが可能になる。したがって、第２の領域２３２内に形成された圧力を、ハウジング部材２０２に対するキャリア部材２０４の垂直方向のたわみに影響を与えるために使用することができ、場合によっては、図２Ｂ及び図３Ｃに関連して後述するように、キャリア部材２０４に結合されたキャリアリングアセンブリ２０６によって研磨パッドに押下力が別途加えられ得る。
［００３７］幾つかの実施形態では、図２Ａ及び図３Ａに示すように、保持リング１０９が、キャリア部材２０４の外側部分の下に配置される。基板キャリアアセンブリ１０４ａ（図２Ａ）等の、基板キャリアアセンブリ１０４の幾つかの実施形態では、、基板キャリアアセンブリは、アクチュエータアセンブリ６０１と、保持リング１０９と、荷重ピンリング５０４と、荷重ピンリング５０４の一部に結合された複数の荷重ピン３３８とを含む。
［００３８］図３Ａは、一実施形態に係る図２Ａの基板キャリアアセンブリ１０４ａの一部の断面図である。より具体的には、図３Ａは、アクチュエータアセンブリ６０１を通してキャリア部材２０４に結合された保持リング１０９の拡大断面図である。保持リング１０９は、アクチュエータアセンブリ６０１の荷重ピン３３８を受け入れるように構成された上側凹部５０５のアレイを含むキャリア保持リング５０２を含む。幾つかの実施形態では、各上側凹部５０５は、荷重ピン３３８の一部と接触するように構成された面（例えば、図３Ａの垂直面）を有するブラインドホール、又はブラインドスロットである。アクチュエータアセンブリ６０１は、概して、複数の荷重ピン３３８と、１又は複数のアクチュエータ４０１と、１又は複数のバネ６０２とを含む。キャリア部材２０４の一部と荷重ピン３３８の一部との間に配置された１又は複数のバネ６０２は、研磨プロセス中に１又は複数のアクチュエータ４０１によって加えられる荷重を打ち消すように構成され、これにより、キャリアアセンブリ１０４ａが軸Ａの周りを回転し、同時に研磨パッド１０８の表面を横切って並進するときにいつでも、荷重ピン３３８の接触部分の位置が上側凹部５０５内の所望の高さ又は位置に位置決めされるようになる。幾つかの実施形態では、荷重ピン３３８の接触肩部５０１は、荷重ピン３３８の本体３３９の残り部分よりも大きい厚さを有するため、荷重ピン３３８と、以下に更に説明するキャリア保持リング５０２に形成された上側凹部５０５との間の接触点５０７（図５～図６Ｃ）として機能し得る。一例では、図３Ａ及び図３Ｃに示すように、複数の荷重ピン３３８の各々は、接触肩部５０１の存在により、本体３３９の長さ３４０の端部において、荷重ピン３３８の長さ３４０の残り部分の水平幅よりも大きい厚さ又は水平幅を有する。本明細書に開示される他の実施形態と組み合わせることができる一実施形態では、バネ６０２は、ステンレス鋼材料から製造される。
［００３９］幾つかの実施形態では、システムコントローラ１０７は、キャリア保持リング５０２に加わる傾動モーメントを補正するために、アクチュエータ４０１の１又は複数によって荷重ピン３３８及びバネ６０２に加わる力の量を調整するように構成され、これにより、いつでもそれぞれの上側凹部５０５内の荷重ピン３３８の１又は複数の位置が調整される。一例では、システムコントローラ１０７は、１又は複数のアクチュエータ４０１に、複数の荷重ピン３３８を含む荷重ピンリング５０４（図４Ａ）、及びバネ６０２に所望の量の力を印加させて、荷重ピンリング５０４及び荷重ピン３３８の位置を、キャリア保持リング５０２に形成された上側凹部５０５に対して調整するよう構成される。別の例では、システムコントローラ１０７は、アクチュエータ４０１に、荷重ピン３３８を含む荷重ピン要素５１１（図４Ｂ）、及びバネ６０２に所望の量の力を印加させ、荷重ピン３３８の接触部分の位置をキャリア保持リング５０２に形成された上側凹部５０５に対して調整するように構成される。
［００４０］一実施形態では、１又は複数の荷重力アクチュエータ４０１は、キャリア部材２０４及びハウジング部材２０２に形成されたポート（図示せず）を通して所望の圧力で供給されるガスを受け入れて、所望の量の力を荷重ピン３３８及びバネ６０２に供給するように構成された空気圧作動装置を含み得る。別の実施形態では、１又は複数のアクチュエータ４０１は、ハウジング部材２０２に形成された回転電気フィードスルー（図示せず）から、及びそれを通して電力を受けるように構成された電気機械作動装置を含み得る。アクチュエータアセンブリ６０１のアクチュエータの数対荷重ピン３３８の数の比は、荷重ピン３３８の十分な制御を可能にする任意の適切な比、例えば、約１：３から約１：１である。幾つかの実施形態では、アクチュエータアセンブリ６０１の各アクチュエータは、複数の荷重ピン３３８の１又は複数の荷重ピン３３８を垂直に作動させるように結合され、構成される。図５及び図６Ａ～図６Ｃに示すように、電源２８０は、アクチュエータアセンブリ６０１のアクチュエータの１又は複数に結合され得る。１又は複数の荷重力アクチュエータ４０１及びバネ６０２は、キャリア保持リング５０２に対して荷重ピン３３８を約０．００１インチから約１．２５インチ、例えば約０．００５インチから約１インチ、又は０．０１インチから０．５インチ、更には０．１インチから０．２５インチだけ上昇及び下降させるように動作可能である。
［００４１］本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる図３Ｂに示すように、幾つかの実施形態では、実質的に荷重印加要素５２２がキャリア保持リング５０２とキャリア部材２０４との間に配置される。図３Ｂに示す断面図は、隣接する荷重ピン３３８の間に配置されたキャリアアセンブリ１０４の部分を含み、したがって、荷重印加要素５２２は、荷重印加要素５２２によってキャリア保持リング５０２及び研磨パッド１０８に比較的均一な押下力が印加され得るように、荷重ピン３３８間に散在する複数の一定間隔のセクションを含み得る。荷重印加要素５２２は、キャリア部材２０４に一端が密封されたブラダ、ベローズ、又は他の膨張可能な要素を含み得る。ガス源５２４を用いて荷重印加要素５２２の内部領域５２３を膨張又は収縮させ、処理中にキャリア保持リング５０２が研磨パッド１０８の表面に印加し得る押下力の量を調整し、また荷重ピン３３８に対するキャリア保持リング５０２の相対位置も調整することができる。荷重印加要素５２２によって印加される押下力は、システムコントローラ１０７の使用によって調整され、システムコントローラ１０７は、キャリア部材２０４及びハウジング部材２０２に形成されたポート（図示せず）を通して供給されるガスの圧力を調整することができる１又は複数の空気圧部品（例えば、バルブ、圧力レギュレータなど）を用いて内部領域５２３に形成されたガス圧を制御する。
［００４２］基板キャリアアセンブリ１０４の幾つかの実施形態では、保持リング１０９の一部に対する荷重ピン３３８の相対高さを検出及び／又は測定するために、センサアセンブリ５３１（図３Ａ）がアクチュエータアセンブリ６０１内に配置される。一実施形態では、センサアセンブリ５３１は、保持リング１０９の一部に対する荷重ピン３３８の相対高さを検出及び／又は測定するために単独で又は組み合わせて使用される保持リング位置センサ５３２及び荷重ピン位置センサ５３３を含む。保持リング位置センサ５３２は、キャリア部材２０４とキャリア保持リング５０２の表面との間の距離を測定するように構成される。荷重ピン位置センサ５３３は、キャリア部材２０４と荷重ピン３３８の一部との間の距離を測定するように構成される。一実施形態では、センサ５３２、５３３によって提供される信号の比較によって荷重ピン３３８の相対高さが決定されると、荷重ピン３３８の位置は、荷重力アクチュエータ４０１、バネ６０２及びシステムコントローラ１０７から送られるコマンドを用いて適宜調整され得る。幾つかの実施形態では、較正プロセスを使用してキャリア部材２０４と部分キャリア保持リング５０２との間の平均距離を予め決定することにより、システムコントローラ１０７が、キャリア保持リング５０２に対する荷重ピン３３８の位置の調整を行うのに、荷重ピン位置センサ５３３によって提供される単一の入力しか要らないようにすることができる。保持リング位置センサ５３２及び荷重ピン位置センサ５３３は、光学的技法（例えば、レーザセンサ、超音波センサ、又は他の非接触変位又は距離測定センサ）又は機械的技法（例えば、ＬＶＤＴ、ワイヤ作動式エンコーダセンサ）の使用によって部品又は表面間の相対距離を測定するように構成された装置を含み得る。
［００４３］幾つかの実施形態では、図４Ａに示すように、複数の荷重ピン３３８が共に結合されて、荷重ピンリング５０４を形成する。荷重ピンリング５０４内の荷重ピン３３８を用いて、研磨プロセス中にキャリアアセンブリ１０４ａが軸Ａの周りを回転し、同時に研磨パッド１０８の表面を横切って並進する際に、変化する傾動モーメントによって生じる、各荷重ピン３３８が受ける反力を受けて、分散させる。荷重ピンリング５０４の底面等角図である図４Ａに示すように、荷重ピンリング５０４は、円形アレイに配向される複数の荷重ピン３３８（例えば、９つの荷重ピン３３８を示す）を含み、したがって、キャリア保持リング５０２内に形成された上側凹部５０５の円形アレイ内に配置されるよう構成される。荷重ピンリング５０４は、複数の荷重ピン３３８の各々を共に結合させる本体部分５０９を含む。荷重ピンリング５０４は、鋳造又は機械加工されて１つの固体構造ピースを形成し得る金属（例えば、ＳＳＴ）等の固体構造材料から形成され得る。幾つかの実施形態では、荷重ピンリング５０４の複数の荷重ピン３３８は、キャリア保持リング５０２内で等間隔に配置される。幾つかの実施形態では、荷重ピン３３８の接触肩部５０１は、荷重ピン３３８の本体３３９よりも大きい厚さを有し、荷重ピン３３８とキャリア保持リング５０２との間の接触点５０７（図５～図６）として機能し、これを以下に更に説明する。
［００４４］しかし、幾つかの実施形態では、複数の荷重ピン３３８の各々は、キャリア部材２０４の一部内に別々に取り付け可能かつ位置決め可能であり、したがって、この構成では、それぞれの荷重ピン３３８に直接又は間接的に結合されたアクチュエータ４０１の使用により、荷重ピン３３８の各々の接触部分を、保持リング１０９内に形成された上側凹部５０５に対して異なる高さで位置決めすることができるようになる。ある構成では、荷重ピン要素５１１は、ベース要素５０８に結合された荷重ピン３３８を含み得る。ベース要素５０８は、荷重ピン３３８の上端に取り付けられ、荷重ピン３３８のための基準点又は取付け面を提供するように使用され得る。図４Ｂに示すように、キャリア保持リング５０２内に形成された上側凹部５０５の円形アレイ内にそれぞれ別々に配置され得る荷重ピン要素５１１の底面等角図である。荷重ピン要素５１１は、１つの固体構造ピースを形成するために鋳造又は機械加工され得る金属（例えば、ＳＳＴ）等の、固体構造材料から形成され得る。
［００４５］一般に、荷重ピン要素５１１又は荷重ピンリング５０４の構成のいずれかにおける荷重ピン３３８の数及びその間隔は、コスト及び基板キャリアアセンブリ１０４の複雑さを低減しながら保持リングに加わる反力の均等分布を最適化するように選択され得る。したがって、幾つかの実施形態では、基板キャリアアセンブリ１０４で使用される荷重ピン３３８の数は、例えば、４以上、６以上、８以上、１２以上、又は任意の適切な値を含み得る。
［００４６］荷重ピン３３８の一実施形態では、各荷重ピン３３８の本体３３９は、全体としてほぼ同じ厚さを有する、おおよそＩ字形状である。別の実施形態では、各荷重ピン３３８の本体３３９は、荷重ピン３３８を荷重ピンリング５０４に結合させる目的で、キャリア保持リング５０２に接触していない荷重ピン３３８の端部においてより大きい水平幅を有する、おおよそＴ字形状である。更に別の実施形態では、各荷重ピン３３８の本体３３９は、キャリア保持リング５０２に接触するように構成された荷重ピン３３８の端部においてより大きい水平幅を有する、おおよそＬ字形状である。本体３３９は、長さ３４０と、長さ３４０に直交する方向に測定される断面積とを有する。一般に、特定の材料（例えば、３１６ＳＳＴ）に対する長さ３４０及び断面積は、いずれも、通常の使用中に荷重ピンが曲がらない又は破損しないようなサイズに設定される。一例では、長さ３４０は、１２ｍｍから６０ｍｍ、例えば、１６ｍｍから５０ｍｍ、あるいは、１８ｍｍから４０ｍｍである。幾つかの実施形態では、処理中のキャリア保持リング５０２に形成された上側凹部５０５内に配置された本体３３９の部分と上側凹部５０５との重なり量は、本体の長さ３４０の１０％から９５％、例えば、長さ３４０の４０％から９０％であってよい。
［００４７］図３Ｃは、一実施形態に係る図２Ｂの基板キャリアアセンブリの一部の断面図である。より具体的には、図３Ｃは、いずれもキャリア部材２０４に結合された保持リング１０９及びキャリアリングアセンブリ２０６の拡大断面図である。本明細書に開示される他の実施形態と組み合わせることができる一実施形態によれば、保持リング１０９は、荷重ピン３３８の少なくとも一部を受け入れるように構成された複数の上側凹部５０５を有するキャリア保持リング５０２を含み、キャリア保持リング５０２は、キャリア保持リング５０２の半径方向外側の面に突起部５０３を含む。突出部５０３は、キャリア保持リング５０２の全体の周りに延びる、環状突出部であってよい、又はキャリア保持リング５０２の半径方向外側の面から延びる離散的な数の突出部５０３、例えば２以上、５以上、１０以上の突出部５０３が存在し得る。突起部５０３は、不要な液体、粒子、及び他の汚染物質が、キャリア保持リング５０２に隣接する空間に捕捉されることを防止する。複数の荷重ピン３３８の各々は、キャリア保持リング５０２の複数の上側凹部５０５の各々に配置される。幾つかの実施形態では、複数の荷重ピン３３８は、上述したように、共に結合されて、荷重ピンリング５０４を形成する。他の実施形態では、複数の荷重ピン３３８の各々は、キャリア部材２０４の一部内に別々に取り付け可能かつ位置決め可能であり、したがって、上述した荷重ピン要素５１１と同様に構成され得る。幾つかの実施形態では、複数の荷重ピン３３８は、キャリア保持リング５０２内で等間隔に配置される。
［００４８］本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる基板キャリアアセンブリ１０４ｂの幾つかの実施形態では、Ｕ字型ブラダ５１２等の荷重印加要素が、キャリア保持リング５０２とキャリア部材２０４との間に配置される。Ｕ字型ブラダ５１２は、キャリア保持リング５０２に結合された一端がクランプ５１３を使用して密封され、Ｕ字型ブラダ５１２の一部をキャリア部材２０４の一部にクランプするＵ字型プレート５１４によって対向端が密封され得る。Ｕ字型ブラダ５１２の内部領域５１２Ａは、処理中にキャリア保持リング５０２が研磨パッド１０８の表面に印加し得る押下力の量を調整し、また荷重ピン３３８に対するキャリア保持リング５０２の相対位置を調整するために膨張又は収縮させることができる。Ｕ字型ブラダ５１２によって加えられる押下力は、キャリア部材２０４、ハウジング部材２０２及びＵ字型プレート５１４に形成されたポート（図示せず）を通して供給されるガスの圧力を制御することにより内部領域５１２Ａに形成されたガス圧を制御することによって、調整される。
［００４９］基板キャリアアセンブリ１０４ｂの幾つかの実施形態では、ガス源及びシステムコントローラ１０７の使用によって第２の領域２３２内に圧力を形成し制御することができ、これにより、キャリア部材２０４に結合されたキャリアリングアセンブリ２０６によって、調節可能な押下力も研磨パッド１０８に別々に生成され得る。第２の領域２３２内に形成された圧力は、ハウジング部材２０２に対するキャリア部材２０４の垂直方向のたわみに影響を与え、したがって、キャリア保持リング５０２に対してキャリアリングアセンブリ２０６が押下力を研磨パッド１０８に別々に加えることができる。
［００５０］基板キャリアアセンブリ１０４の幾つかの実施形態では、荷重ピン３３８の接触部分（例えば、接触肩部５０１）は、キャリア部材２０４に対して固定されるが、キャリア保持リング５０２の上側凹部５０５に対して所望の位置に位置決めされるように構成されると考えられる。この構成では、アクチュエータアセンブリ６０１は必要なく、荷重ピンリング５０４の本体５０９、又は荷重ピン要素５１１のベース要素５０８を、キャリア部材２０４の一部に取り付ける又は結合させることができ、これにより、処理中に荷重ピン３３８がキャリア部材２０４に固定されたままになり得る。したがって、モデリング及び／又は事前試験の使用によって、荷重ピン３３８が、上側凹部５０５内の深さに対する、及び研磨パッド１０８の表面に対する所望の平均高さに位置決めされ、処理中に発生する傾動モーメントを望ましく打ち消すように、荷重ピン３３８の垂直長さ（例えば、長さ３４０）（例えば、上側凹部５０５内の挿入深さ）を決定することが可能である。
［００５１］図５及び図６Ａ～図６Ｃは、図２Ａ～図２Ｂ、図３Ａ及び図３Ｃの基板キャリアアセンブリ１０４の一部の概略断面図であり、研磨プロセス中に生じる傾動モーメントＭＧの影響を最小にする上で、本明細書で提供される本開示の実施形態の１又は複数が有する効果を例示することを意図している。図５は、本明細書で提供される本開示の実施形態の１又は複数で使用される研磨ステーション１０２の様々な要素の概略図である。本明細書で提供される本開示の範囲に関して限定する意図はないが、図５及び図６Ａ～図６Ｃは、荷重ピン３３８（例えば、接触肩部５０１）を上側凹部５０５の一部に対して位置決めするように構成されたアクチュエータアセンブリ６０１を含む基板キャリアアセンブリ１０４を含む。上述したように、荷重力アクチュエータ４０１は、空気圧、圧電、電気機械、又は、バネ６０２を所望の高さに圧縮することによって荷重ピン３３８をキャリア部材２０４に対して位置決めすることができる、他の任意の適切な装置を含み得る。
［００５２］処理中、キャリア保持リング５０２は、Ｕ字型ブラダ５１２又は荷重印加要素５２２等の荷重発生装置の使用によって研磨パッド１０８の表面に対して押し付けられ、キャリア保持リング５０２に隣接して配置された基板１０５は、第１の膜２１４の使用によって研磨パッドの表面に対して押し付けられる。処理中、キャリア保持リング５０２と研磨パッドの表面との間に生じる摩擦に起因して、キャリア保持リング５０２の下面には研磨剪断力８０２（図６Ａ）が発生する。したがって、上側凹部５０５内の荷重ピン３３８の接触部分（例えば、接触肩部５０１）の位置を調整することによって、荷重ピン３３８の一部と上側凹部５０５の一部とが接触することにより反対方向の反力８０１（図６Ａ）が生じ、これにより、傾動モーメントを打ち消す反対方向のモーメント、又は反作用モーメントが生じて、処理中の傾動モーメントの大きさを排除し得る、制御し得る、一定に保つことができる、又は少なくとも最小化することができる。キャリア保持リング５０２は、基板１０５のエッジ近傍に位置決めされ、処理中に基板のエッジに通常加わる高い接触力（例えば、「チェックマーク」効果又は「ナイフエッジ」効果）を低減するように構成されるため、キャリア保持リング５０２に加わる傾動モーメントを低減し、したがって保持リングの下面（例えば、研磨パッド接触面）を研磨パッドの表面に均一に接触させることにより、研磨中の基板１０５の圧力分布、特に基板１０５の中心に対する半径方向の圧力分布をより均一にすることができる。
［００５３］図６Ａ～図６Ｃは、１又は複数の実施形態に係る図５の保持リング１０９の一部に作用する力を示す図である。上述したように、ＣＭＰ研磨プロセス中に保持リング及び研磨パッドが互いに対して回転及び移動する際に、研磨パッドに対する保持リングの位置の変化に対する、基板キャリアアセンブリ１０４を研磨システムに結合させる要素の抵抗に起因して、傾動モーメントＭＧが形成される。また、処理中に、基板１０５、第１の膜２１４、又は基板キャリアアセンブリ１０４ａ～ｂの他の内部部品がキャリアの下でわずかに移動し、第１の接触点でキャリア保持リング５０２の内面に衝突して、キャリア保持リング５０２の半径方向内面に横方向の衝撃力が作用することがよくある。また、ＣＭＰ研磨プロセス中に保持リングと研磨パッドとが互いに対して移動する際に、キャリア保持リング５０２にも研磨剪断力８０２が作用する。キャリア保持リング５０２の半径方向内面に作用するこれらの横方向の力の極致が、荷重ピン３３８の接触肩部５０１によってキャリア保持リング５０２に作用する反力８０１につながる。荷重ピン３３８とキャリア保持リング５０２との間の接触点５０７の垂直位置を調整すること、すなわち結果として生じる力８０１の位置を調整することで、研磨プロセス中にキャリア保持リング５０２ｄに加わる傾動モーメントを打ち消すように発生するモーメントが増加又は減少する。
［００５４］別の言い方をすれば、荷重ピン３３８の位置を調整することによって、研磨剪断力８０２が生じるキャリア保持リング５０２の下面と反力８０１との間のオフセット距離８０３、又は距離、又は高さ８０３を増加又は減少させることが可能である。図６Ｂ対図６Ａに示すようにオフセット距離８０３を減少させると、結果としてキャリア保持リング５０２の傾動モーメントが減少する。結果として生じる力８０１によって生じる打ち消し傾動モーメントは、オフセット距離８０３と、基板キャリア保持リング５０２の下面に加わる研磨剪断力８０２とに正比例する。図６Ｃに示すようにオフセット距離８０３を増加させると、キャリア保持リング５０２の打ち消し傾動モーメントが増加する。図６Ｃに示すようにオフセット距離８０３を更に増加させると、結果としてキャリア保持リング５０２の打ち消し傾動モーメントが増加する。キャリア保持リング５０２の打ち消し傾動モーメントは、傾動モーメントが望ましくないほど大きい場合にはオフセット距離８０３を増加させ、傾動モーメントが小さい場合にはオフセット距離８０３を減少させるために、センサ及び／又はシステムコントローラ１０７を用いてオフセット距離８０３を監視することによって、アクチュエータアセンブリ６０１を用いて荷重ピン３３８を垂直に作動させることで制御することが可能である。幾つかの実施形態では、キャリア保持リング５０２、研磨パッド１０８、又は保持リング１０９の他の部品の摩耗にもかかわらず、一定の打ち消し傾動モーメントを維持することが望ましい場合がある。
［００５５］本開示の実施形態は、研磨モジュールにおいて保持リングに加わる力に対する改善された制御を可能にする。この改善された制御は、基板１０５の表面上の圧力分布制御の改善に相関し、改善された基板研磨の均一性がもたらされる。
［００５６］前述の内容は本開示の実施形態を対象としているが、以下の特許請求の範囲によって決定されるその基本的な範囲から逸脱することなく、本開示の他のさらなる実施形態を考案することが可能である。

Claims (20)

  1. 基板の表面を研磨するための基板キャリアであって、
    研磨プロセス中に基板を囲むように構成された保持リングであって、
    前記研磨プロセス中に研磨パッドの表面に接触するように構成された第１の面と、
    前記保持リングの前記第１の面の反対側にある第２の面と、
    前記第２の面に形成された凹部のアレイと
    を含む保持リングと、
    複数の荷重ベアリングピンであって、
    前記複数の荷重ベアリングピンの各荷重ベアリングピンは、接触面と、長さを有する本体とを含み、
    前記複数の荷重ベアリングピンの各荷重ベアリングピンの前記長さの少なくとも一部は、前記凹部のアレイの各凹部内に配置され、
    前記複数の荷重ベアリングピンの各荷重ベアリングピンの前記接触面は、前記研磨プロセス中に、それが配置された前記凹部の表面に対して位置決め可能である、
    複数の荷重ベアリングピンと
    を備える、基板キャリア。
  2. 前記複数の荷重ベアリングピンの１又は複数に結合されたアクチュエータアセンブリを更に備え、前記アクチュエータアセンブリは、前記複数の荷重ベアリングピンの１又は複数の前記接触面の位置を、それが配置された前記凹部の表面に対して調整するように構成される、請求項１に記載の基板キャリア。
  3. 支持面を含むキャリア部材
    を更に備え、
    前記アクチュエータアセンブリは更に、
    前記支持面と、前記複数の荷重ベアリングピンの各荷重ベアリングピンの一部との間に配置された戻しバネと、
    前記キャリア部材に結合され、前記接触面の位置が前記凹部の表面に対して調整されるときに前記戻しバネを圧縮又は減圧するように構成された荷重力アクチュエータと
    を含む、請求項２に記載の基板キャリア。
  4. 前記複数の荷重ベアリングピンの１又は複数に結合された１又は複数のアクチュエータアセンブリを更に備え、前記１又は複数のアクチュエータアセンブリは、前記複数の荷重ベアリングピンの１又は複数の前記接触面の位置を、それが配置された前記凹部の表面に対して調整するように構成され、アクチュエータアセンブリの数対荷重ベアリングピンの数の比は約１：３から約１：１である、請求項１に記載の基板キャリア。
  5. キャリア部材と、
    前記保持リングと前記キャリア部材との間に配置された荷重印加要素であって、荷重印加部材の内部領域内に正の圧力が印加されたときに、前記保持リングの前記第１の面を研磨パッドに対して押し付けるように構成された荷重印加要素と
    を更に備える、請求項１に記載の基板キャリア。
  6. 前記複数の荷重ベアリングピンの各々は、前記キャリア部材に対して固定される、請求項５に記載の基板キャリア。
  7. 前記荷重ベアリングピンの各々の前記本体の長さが垂直方向に配向されたときに、前記複数の荷重ベアリングピンの各々は、前記荷重ベアリングピンの前記本体の長さの端部において、前記凹部内に配置された前記荷重ベアリングピンの前記長さの少なくとも一部の残り部分の水平幅よりも大きい水平幅を有する、請求項１に記載の基板キャリア。
  8. 基板の表面を研磨するための基板キャリアであって、
    研磨プロセス中に基板を囲むように構成された保持リングであって、
    前記研磨プロセス中に研磨パッドの表面に接触するように構成された第１の面と、
    前記保持リングの前記第１の面の反対側にある第２の面と、
    前記第２の面に形成された凹部のアレイと
    を含む保持リングと、
    複数の荷重ベアリングピンであって、前記複数の荷重ベアリングピンの各荷重ベアリングピンは、前記研磨プロセス中に、それが配置された前記凹部の表面に対して位置決め可能な接触面を有する、複数の荷重ベアリングピンと、
    前記複数の荷重ベアリングピンの１又は複数に結合された１又は複数のアクチュエータアセンブリであって、前記複数の荷重ベアリングピンの１又は複数の前記接触面の位置を、それが配置された前記凹部の表面に対して調整するように構成された１又は複数のアクチュエータアセンブリと
    を備える、基板キャリア。
  9. 前記複数の荷重ベアリングピンの各荷重ベアリングピンは、長さを有する本体を更に含み、前記複数の荷重ベアリングピンの各荷重ベアリングピンの前記長さの少なくとも一部は、前記凹部のアレイの各凹部内に配置される、請求項８に記載の基板キャリア。
  10. 前記荷重ベアリングピンの各々の前記本体の長さが垂直方向に配向されたときに、前記複数の荷重ベアリングピンの各々は、前記荷重ベアリングピンの前記本体の長さの端部において、前記凹部内に配置された前記荷重ベアリングピンの前記長さの少なくとも一部の残り部分の水平幅よりも大きい水平幅を有する、請求項９に記載の基板キャリア。
  11. 支持面を含むキャリア部材
    を更に備え、
    前記１又は複数のアクチュエータアセンブリは更に、
    前記支持面と、前記複数の荷重ベアリングピンの各荷重ベアリングピンの一部との間に配置された戻しバネと、
    前記キャリア部材に結合され、前記接触面の位置が前記凹部の表面に対して調整されるときに前記戻しバネを圧縮又は減圧するように構成された荷重力アクチュエータと
    を含む、請求項８に記載の基板キャリア。
  12. アクチュエータアセンブリの数対荷重ベアリングピンの数の比が約１：３から約１：１である、請求項８に記載の基板キャリア。
  13. 基板を研磨する方法であって、
    保持リングの第１の面に形成された凹部のアレイの各凹部に、荷重ベアリングピンの一部を位置決めすることであって、
    前記保持リングは、前記保持リングの前記第１の面が配置された側とは反対側に位置決めされた研磨パッド接触面を含み、研磨プロセス中に基板を囲むように構成され、
    前記凹部に位置決めされた前記荷重ベアリングピンの部分は接触面を含む、
    保持リングの第１の面に形成された凹部のアレイの各凹部に、荷重ベアリングピンの一部を位置決めすることと、
    基板キャリアアセンブリを中心キャリア軸の周りで回転させることと、
    前記保持リングの前記研磨パッド接触面を研磨パッドの表面に対して押し付けることと
    を含み、
    前記荷重ベアリングピンの各々の前記接触面は、前記研磨プロセス中に、それが配置された前記凹部の表面に対して位置決め可能である、方法。
  14. 前記研磨プロセス中に、荷重ベアリングピンの前記接触面の位置を、前記荷重ベアリングピンが配置される前記凹部の表面に対して調整することを更に含む、請求項１３に記載の方法。
  15. 荷重ベアリングピンの前記接触面の位置を調整することは、荷重力アクチュエータによって前記荷重ベアリングピンの一部に供給される力の量を調整することを含む、請求項１４に記載の方法。
  16. 前記凹部のアレイの各凹部に配置された各荷重ベアリングピンの前記接触面の位置を、研磨プロセス中に、荷重ベアリングピンが配置された前記凹部の表面に対して調整することを更に含む、請求項１４に記載の方法。
  17. 前記荷重ベアリングピンの前記接触面の位置を調整することは、前記荷重ベアリングピンの一部と前記基板キャリアアセンブリの一部との間に配置されたバネを圧縮することを含む、請求項１４に記載の方法。
  18. 前記保持リングの一部と前記基板キャリアアセンブリの一部との間に配置された荷重印加部材の内部領域に正の圧力を印加することにより、前記保持リングの前記研磨パッド接触面を研磨パッドに対して押し付けることを更に含む、請求項１３に記載の方法。
  19. 前記荷重ベアリングピンの各々は、前記基板キャリアアセンブリの一部に対して固定される、請求項１８に記載の方法。
  20. 各荷重ベアリングピンの前記接触面は、前記荷重ベアリングピンの残り部分よりも大きい水平幅を有する、請求項１３に記載の方法。
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