JP3490387B2 - 化学機械研磨装置及び半導体ウエハを研磨する方法 - Google Patents

化学機械研磨装置及び半導体ウエハを研磨する方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハの化
学機械研磨に関し、特に、ウエハ・バッキング・フィル
ムの制御された作動を行う装置および方法に関する。
【0002】
【従来の技術】化学機械研磨(CMP)は、市販の研磨
機での半導体ウエハおよび/またはチップを処理するこ
とで行われる。CMP研磨機は、円回転する研磨パッド
と、ウエハを保持する回転キャリアとを有することがで
き、あるいは、市場に投入されている最新装置について
は、パッドおよびキャリアが環状または線形に動くよう
に構成することができる。実際には、スラリーが研磨パ
ッドに供給され、研磨動作を開始する。しかし、この場
合はまた、最新装置は、固定研磨剤パッド(Fixed
Abrasive Pad)と呼ばれるものを利用す
ることができる。この固定研磨剤パッドによれば、研磨
剤が研磨パッド内に埋め込まれ、特定の研磨プロセスに
所望されるときに、脱イオン(DI)水または他の化学
物質によって活性化される。
【0003】理想的には、CMP研磨機は、全体的には
均一で、局部的には平坦化されたウエハを提供する。し
かし、ウエハ対ウエハ・ベースで全体的な均一性を実現
することは困難である。硬質パッドが、研磨テーブルす
なわちプラテン上で用いられて、最適な平坦化を与える
ことができる。しかし、これらのパッドは、許容し得る
レベルの均一性を生成するために、層の下に柔らかいパ
ッドを必要とする。また、ウエハ裏面への空気の供給
は、局部的な領域の力を、以下のような範囲内のウエハ
の裏面に与えようと試みる際の標準的な方法である。す
なわち、これら範囲内では、ウエハのたわみ,バッキン
グ・フィルムの破壊,研磨パッドの劣化または破壊,あ
るいは劣悪なスラリー分布によって研磨が低下してい
る。
【0004】最近、“エッジ・ビード(edge be
ad)”として知られる現象が、許容し得る歩留まりを
低下させている。エッジ・ビードは、100mmの半径
のウエハに対して96mmの半径での厚い酸化物のリン
グである。また、80〜90mmの半径での2次的な厚
さ変化も観察されている。また、これら厚さ変化の位置
は、十分には分からない理由で、ウエハ全体にわたって
予期せず変移することもある。これは、ウエハ周辺にお
ける使用不可チップ、あるいはウエハ全体にわたって局
部的にチップ性能の変化を生じさせる。また、研磨され
るウエハ膜は、ウエハ表面にわたって、ドーピング,厚
さなどの一貫性を変化させる。これは、ウエハにわたっ
て変化する制御不可能な研磨速度を生じる。上述した問
題のいずれも、現在得られる装置で解決することはでき
ない。
【0005】種々の機械的方法が、研磨されたウエハの
最終的な厚さプロファイルを変えようと試みられてい
る。この方法の1つは、一定の曲率または形状のキャリ
ア面を用いることである。これらは、キャリア面を中心
で湾曲し、ウエハ中心により大きな力を与えることによ
って、中心の端部の厚さ変化のみを制御するようになさ
れている。これは、中心から端部への増大された研磨速
度を与える。
【0006】他の既知の方法によれば、ウエハ・バッキ
ング・フィルムの裏のキャリア面にシム(shim)を
設ける。これにより、広範囲の直径および幅の平坦なキ
ャリアを、必要に応じて回転オンおよびオフさせること
を可能にする。しかし、一定の形状に対するキャリア面
のミリング(milling)は、ある範囲の結果を与
えるために多数のキャリアを必要とする。これは、必要
性が生じたときに、1つの成形キャリアから他の成形キ
ャリアへの変更にかなりの時間を必要とする。
【0007】本発明は、上述した問題の1つ以上を、新
規かつ簡単な方法で克服することにある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明によれば、ウエ
ハ対ウエハ・ベースで同心の不均一性を調整して所望の
形状に適合させることによるアクティブな制御メカニズ
ムを提供する。
【0009】本発明の目的の1つは、局部的な非同心の
不均一性を克服できる手段を提供することにある。
【0010】本発明の他の目的は、ダイ・レベルまで不
均一性の制御を用いる可能性を提供し、これにより、チ
ップ構造による膜の研磨速度の変化を克服することにあ
る。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の一態様では、半
導体ウエハを研磨する化学機械研磨(CMP)装置を開
示する。この化学機械研磨装置は、ウエハのためのキャ
リアを有する。キャリアは、キャリア・ベースと、ベー
スに取り付けられ、研磨するウエハを保持するウエハ保
持リングとを有する。複数の二元機能圧電アクチュエー
タは、ウエハ保持リングの周囲内のベースに取り付けら
れる。アクチュエータは、ウエハにわたる圧力変化を検
出し、ウエハにわたって制御された圧力分布を与えるよ
うに個々に制御可能である。
【0012】本発明の一形態は、アクチュエータが、薄
膜二元機能圧電アクチュエータからなる。
【0013】本発明の他の形態は、アクチュエータとウ
エハとの間に、ベースに取り付けられたバッキング・フ
ィルムを有する。
【0014】本発明のまた他の形態は、アクチュエータ
が、バッキング・フィルム内に埋め込まれている。
【0015】本発明の他の態様によれば、研磨される半
導体ウエハの裏面にわたる圧力分布を制御するCMP制
御システムを開示する。このシステムは、ウエハを支持
するキャリアを有するCMP装置を備える。キャリア
は、複数の二元機能圧電アクチュエータを有する。アク
チュエータは、ウエハにわたって圧力変化を検出し、個
々に制御可能である。制御装置は、アクチュエータに接
続され、検出された圧力変化を監視し、ウエハにわたっ
て制御された圧力分布を与えるように、アクチュエータ
を制御する。
【0016】本発明の一形態は、制御装置が、ウエハの
ダイ・レイアウトによって圧力分布を制御するプログラ
ムされた制御装置からなる。
【0017】本発明のまた他の形態は、制御装置が、キ
ャリア内でのウエハの方向を決定するノッチ位置プログ
ラムを有し、ダイ・レイアウトおよび決定された方向に
応答して圧力分布を変更する。
【0018】本発明のまた他の態様によれば、CMPシ
ステムで、半導体ウエハを研磨する方法を開示する。こ
の方法は、ウエハを支持するキャリアを有するCMP装
置を準備するステップを含み、キャリアは、複数の二元
機能圧電アクチュエータを有し、アクチュエータは、半
導体ウエハにわたって圧力変化を検出し、個々に制御可
能であり、検出された圧力変化を監視するステップと、
半導体ウエハにわたって制御された圧力分布を与えるよ
うに、アクチュエータを制御するステップとを含む。
【0019】本発明のまた他の態様によれば、半導体研
磨システムで、半導体ウエハを研磨する方法を実行する
命令を記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体を
開示する。CMPシステムは、ウエハを支持するキャリ
アを有し、キャリアは、複数の二元機能圧電アクチュエ
ータを有し、アクチュエータは、ウエハにわたって圧力
変化を検出し、個々に制御可能である。この方法は、検
出された圧力変化を監視するステップと、ウエハにわた
って制御された圧力分布を与えるように、アクチュエー
タを制御するステップとを含む。アクチュエータは、薄
膜二元機能圧電アクチュエータからなる。さらに、コン
ピュータ読み取り可能な記憶媒体は、ウエハのダイ・レ
イアウトに関する情報を記憶することができる。制御す
るステップは、ウエハのダイ・レイアウトによって制御
された圧力分布を与えるように、アクチュエータを制御
するステップをさらに含む。さらに、ウエハは、ウエハ
の方向を決定するノッチを有することができ、媒体は、
ノッチの位置によってウエハの方向を決定するアルゴリ
ズムを記憶することができる。制御するステップは、キ
ャリア内でのウエハの方向を決定するアルゴリズムを用
いて、プログラムを実行するステップと、ダイ・レイア
ウトおよび決定された方向に応答して圧力分布を変更す
るように、アクチュエータを制御するステップとをさら
に含む。
【0020】本発明のさらなる形態および利点は、以下
の説明および図面から容易に明らかである。
【0021】
【発明の実施の形態】まず、図1に、化学機械研磨(C
MP)装置10を示す。CMP装置10は、一般に、従
来の全体構成からなり、円形の研磨テーブル12および
回転キャリア14を有するが、前述したように、広範囲
の構造および新技術を含むことができる。本発明によれ
ば、キャリア14は、以下に説明するように、ウエハ・
バッキング・フィルムの制御された作動に適合するよう
に構成されている。CMP装置10は、集積回路製造の
際、集積回路を有する半導体ウエハおよびチップを研磨
するために用いられる。
【0022】図2〜図4に、キャリア14をより詳細に
示す。キャリア14は、キャリア・ベース16,圧電挿
入層18,バッキング・フィルム20,およびウエハ保
持リング22を有する。
【0023】ベース16は、第1の円形体24と、第1
の円形体24より小さい直径を有する第2の同心円形体
26とを有する。第2の円形体26は、第1の円形体2
4の下側に取り付けられる。保持リング22は、第2の
同心ボディの外径に相当する内径と、第1の円形体24
の外径にほぼ等しい外径とを有する。保持リング22の
軸方向長さは、第2の円形体26の軸方向長さより長
い。保持リング22は、ベース16に取り付けられ、図
2に示すように、第2の円形体26を囲み、その底面2
8は、第2の円形体26の下面32の下側に延び、円形
凹部30を形成する。図2に示すように、圧電挿入層1
8およびバッキング・フィルム20は、円形凹部30内
に配置される。特に、挿入層18は、第2の円形体26
の下面32に取り付けられ、バッキング・フィルム20
が、挿入層18の下側に配置される。図2で分かるよう
に、円形凹部30の一部は、バッキング・フィルム20
の下側に残り、以下に説明するように、半導体ウエハを
支持する。
【0024】従来のように、複数の通路34が、真空源
への接続のために第2の円形体26を通るように設けら
れている。バッキング・フィルム20は、図3に示す複
数の開口36を有する。通路34は、使用中は、半導体
ウエハをキャリア凹部30内に保持するために、真空源
に接続されている。裏面の空気および/または真空を利
用しない他のキャリア構造があることに注意すべきであ
る。ここで説明する本発明は、これらのキャリア構造に
も同様に適用できる。
【0025】圧電挿入層18は、複数の薄膜二元機能
(dual−function)圧電アクチュエータを
用いる。図5に、3つの圧電アクチュエータ41,4
2,43を示す。図に示すように、第1の圧電アクチュ
エータ41は、x方向の第1の組の導体44と、y方向
の第2の組の導体46とを有する。圧電素子41上にz
方向に加わる力は、導体44を横切ってx方向の対向面
の周りに電圧を生じさせる。逆に、第2の組の導体46
を横切ってy方向に供給された電圧は、z方向に圧電素
子41の膨張を生じさせる。従って、圧電アクチュエー
タ41は、1つのパッケージ内で直接制御応答に対して
リアルタイムなフィードバックを与える。その小サイズ
の検出する範囲は、研磨プロセスの際、ウエハにわたる
変化圧力を監視し、応答する働きのために用いられる。
【0026】図示しないが、アクチュエータ42および
43は個別の導体を有し、アクチュエータ41と同様に
作動する。
【0027】明らかなように、キャリア14の特定のサ
イズ,形状,動作範囲は全て、ウエハのサイズ,形状,
厚さにより決定される。各アクチュエータ41〜43の
特定のサイズおよび形状は、最小のダイ・サイズおよび
チップ寸法、すなわち研磨されるパターン密度により決
定される。図5は、3つのアクチュエータ41〜43を
示すが、明らかなように、挿入層18は、数百のアクチ
ュエータを有することができる。
【0028】挿入層18を、単独で、かつ、バッキング
・フィルム20の上側に示すが、バッキング・フィルム
20は、省くことができる。あるいはまた、挿入層18
は、バッキング・フィルム20内に埋め込むことができ
る。埋め込まれた圧電アクチュエータは、バッキング・
フィルム20の材料組成に固有のいかなる可変性も補償
する。
【0029】図6に、本発明による制御システム50を
示す。制御システム50は、圧電アクチュエータ41に
接続されて示されている。制御システム50は、入力イ
ンタフェース回路52と、出力インタフェース回路54
と、制御装置56とを有する。入力インタフェース回路
52は、第1の導体44に接続されているが、出力イン
タフェース回路54は、第2の導体46に接続されてい
る。図示しないが、特定のキャリア14に用いられる全
てのアクチュエータは、入力インタフェース回路52お
よび出力インタフェース回路54にそれぞれ接続され
る。
【0030】制御装置56は、マイクロプロセッサ,マ
イクロコントローラ,パーソナルコンピュータなどのよ
うなソフトウェア制御装置を有する。制御装置56は、
適切な記憶媒体を有し、アクチュエータ41のようなア
クチュエータの動作を制御する記憶プログラムによって
動作する。制御動作は、必要または所望により、完全自
動化,半自動化,または手動とすることができる。完全
自動化システムとしての使用の際、制御装置56は、全
てのアクチュエータによって検出される、ウエハ全体に
わたる圧力変化を読み取り、ウエハにわたる均一な圧力
分布が実現されるまで、1つ以上の圧電アクチュエータ
を作動させることによって圧力変化をその場(in s
itu)で補償する。これを、特に図7に示す。図7で
は、ウエハwが、キャリア14に取り付けられている。
圧電挿入層18は、アクチュエータ41および42のよ
うな個々の圧電アクチュエータによって生じる局部的圧
力変化を示す。
【0031】図8は、単一チップ61,62,63,お
よび64を示すために、細分割されたウエハwの一部分
を示す。チップ61および63は、関連するアクチュエ
ータ41および43を作動させる低パターン密度を有す
る。チップ62および64は、関連するアクチュエータ
42および66を作動させない高パターン密度を有す
る。このように、本発明によれば、制御システム50
は、ウエハwにわたって均一な圧力分布を与える。
【0032】半自動モードでは、上述した制御機能は、
挿入層18のマトリックス内の素子の作動をオペレータ
に代行させることによって強化される。これは、ウエハ
wにわたる既知のレート変化(圧力の関数ではない)を
制御するために用いることができる。このようなレート
変化は、限定されないが、研磨すべき膜の不均一ドーピ
ング、または不均一膜厚を含むことができる。これらの
状態のいずれも、アクチュエータによって検出されない
が、共に、研磨速度に重大な影響を及ぼす。
【0033】ウエハwは、従来の手段によってキャリア
14内に載置される。典型的には、ウエハは、基準位置
を示すノッチを備える。制御装置56は、ノッチ位置ア
ルゴリズムを始動する。このアルゴリズムは、バッキン
グ・フィルム20の最外周に設けられた各圧電アクチュ
エータを連続して作動し、応答圧力を読み取る。ノッチ
の下に位置するアクチュエータが作動すると、応答圧力
は、他の全てのアクチュエータより小さくなる。このこ
とは、ノッチが位置決めされ、上述した真空圧力を用い
ると、常に、ウエハwを既知の方向に保持することを可
能にする。
【0034】制御装置56は、メモリデバイス内に、ダ
イ・レイアウト,サイズ,パターン密度を有する種々の
ウエハ・マップを保持できる適切なメモリを有する。ノ
ッチがノッチ位置アルゴリズムを用いて位置決めされる
と、既知の基準位置によって、適切な圧電アクチュエー
タに適切なウエハ・マップをダウンロードすることがで
きる。これにより、図8について説明したように、低パ
ターン密度の領域下に位置するこれらのアクチュエータ
を作動させることによってダイ・パターン密度変化に対
応して、これら領域への局部的圧力および研磨速度を増
大する。これは、これらの製品種類に対するプリセット
(pre−setting)を与える。次に、制御シス
テム50は、いかなる局部的なまたは全体的な圧力変化
が存在するかを読み取ってこれに応答し、改善された局
部的平坦化のためのプリセットを維持する。
【0035】従って、本発明によれば、研磨サイクルの
際、薄膜二元機能圧電アクチュエータを用いて、ウエハ
の裏面にわたる力の動的再分布を与えるアクティブ制御
メカニズムが提供される。
【0036】まとめとして、本発明の構成に関して、以
下の事項を開示する。 (1)半導体ウエハを研磨し、前記ウエハのためのキャ
リアを有する化学機械研磨装置であって、キャリア・ベ
ースと、前記ベースに取り付けられ、前記ウエハを保持
するウエハ保持リングと、前記ウエハ保持リングの周囲
内の前記ベースに取り付けられた複数の二元機能圧電ア
クチュエータとを備え、前記アクチュエータは、前記ウ
エハにわたる圧力変化を検出し、前記ウエハにわたって
制御された圧力分布を与えるように個々に制御可能であ
る、化学機械研磨装置。 (2)前記アクチュエータが、薄膜二元機能圧電アクチ
ュエータからなる、上記(1)に記載の化学機械研磨装
置。 (3)前記アクチュエータと前記ウエハとの間に、前記
ベースに取り付けられたバッキング・フィルムをさらに
有する、上記(1)に記載の化学機械研磨装置。 (4)前記アクチュエータが、前記バッキング・フィル
ム内に埋め込まれている、上記(3)に記載の化学機械
研磨装置。 (5)研磨される半導体ウエハの裏面にわたる圧力分布
を制御する化学機械研磨(CMP)制御システムであっ
て、前記ウエハを支持するキャリアを有するCMP装置
を備え、前記キャリアは、複数の二元機能圧電アクチュ
エータを有し、前記アクチュエータは、前記ウエハにわ
たって圧力変化を検出し、個々に制御可能であり、前記
アクチュエータに接続され、検出された圧力変化を監視
し、前記ウエハにわたって制御された圧力分布を与える
ように、前記アクチュエータを制御する制御装置を備え
たCMP制御システム。 (6)前記アクチュエータが、薄膜二元機能圧電アクチ
ュエータからなる、上記(5)に記載のCMP制御シス
テム。 (7)前記アクチュエータと前記ウエハとの間に、前記
キャリアに取り付けられたバッキング・フィルムをさら
に有する、上記(5)に記載のCMP制御システム。 (8)前記アクチュエータが、前記バッキング・フィル
ムに埋め込まれている、上記(7)に記載のCMP制御
システム。 (9)前記制御装置が、前記ウエハのダイ・レイアウト
によって圧力分布を制御するプログラムされた制御装置
からなる、上記(5)に記載のCMP制御システム。 (10)前記制御装置が、前記キャリア内での前記ウエ
ハの方向を決定するノッチ位置プログラムを有し、前記
ダイ・レイアウトおよび決定された方向に応答して圧力
分布を変更する、上記(9)に記載のCMP制御システ
ム。 (11)化学機械研磨(CMP)システムで、半導体ウ
エハを研磨する方法であって、前記ウエハを支持するキ
ャリアを有するCMP装置を準備するステップを含み、
前記キャリアは、複数の二元機能圧電アクチュエータを
有し、前記アクチュエータは、前記ウエハにわたって圧
力変化を検出し、個々に制御可能であり、検出された圧
力変化を監視するステップと、前記ウエハにわたって制
御された圧力分布を与えるように、前記アクチュエータ
を制御するステップとを含む方法。 (12)前記アクチュエータが、薄膜二元機能圧電アク
チュエータである、上記(11)に記載の方法。 (13)前記CMP装置は、前記アクチュエータと前記
ウエハとの間に、前記キャリアに取り付けられたバッキ
ング・フィルムを有する、上記(11)に記載の方法。 (14)前記アクチュエータが、前記バッキング・フィ
ルム内に埋め込まれている、上記(13)に記載の方
法。 (15)前記制御するステップは、前記ウエハのダイ・
レイアウトによって圧力分布を制御するプログラムされ
た制御装置を動作させるステップをさらに含む、上記
(11)に記載の方法。 (16)前記制御するステップは、前記キャリア内での
前記ウエハの方向を決定するノッチ位置プログラムを実
行し、前記制御装置は、前記ダイ・レイアウトおよび決
定された方向に応答して圧力分布を変更する、上記(1
5)に記載の方法。 (17)化学機械研磨(CMP)システムで、半導体ウ
エハを研磨する方法を実行する命令を記憶したコンピュ
ータ読み取り可能な記憶媒体であって、前記CMPシス
テムは、前記ウエハを支持するキャリアを有し、前記キ
ャリアは、複数の二元機能圧電アクチュエータを有し、
前記アクチュエータは、前記ウエハにわたって圧力変化
を検出し、個々に制御可能であり、検出された圧力変化
を監視するステップと、前記ウエハにわたって制御され
た圧力分布を与えるように、前記アクチュエータを制御
するステップとを含むコンピュータ読み取り可能な記憶
媒体。 (18)前記アクチュエータが、薄膜二元機能圧電アク
チュエータからなる、上記(17)に記載のコンピュー
タ読み取り可能な記憶媒体。 (19)前記媒体は、前記ウエハのダイ・レイアウトに
関する情報を記憶し、前記制御するステップは、前記ウ
エハの前記ダイ・レイアウトによって制御された圧力分
布を与えるように、前記アクチュエータを制御するステ
ップをさらに含む、上記(17)に記載のコンピュータ
読み取り可能な記憶媒体。 (20)前記ウエハは、前記ウエハの方向を決定するノ
ッチを有し、前記媒体は、前記ノッチの位置によって前
記ウエハの方向を決定するアルゴリズムを記憶し、前記
制御するステップは、前記キャリア内での前記ウエハの
方向を決定する前記アルゴリズムを用いてプログラムを
実行するステップと、前記ダイ・レイアウトおよび前記
決定された方向に応答して前記圧力分布を変更するよう
に、前記アクチュエータを制御するステップとを含む、
上記(19)に記載のコンピュータ読み取り可能な記憶
媒体。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による、ウエハ・バッキング・フィルム
の制御された作動に適合する化学機械研磨装置の部分断
面側面図である。
【図2】図1の装置のキャリアの部分断面側面図であ
る。
【図3】図2のキャリアのバッキング・フィルムの一部
を切断された部分底面図である。
【図4】図2のキャリアの分解組立図である。
【図5】図2のキャリアのアクチュエータを示す部分斜
視図である。
【図6】図1のCMP装置の制御システムを示すブロッ
ク図である。
【図7】図2と同様の図であり、本発明による圧電アク
チュエータによって生じた局部的圧力変化を示す。
【図8】本発明によるウエハ・ダイ領域内の局部的圧力
変化を示す部分斜視図である。
【符号の説明】
10 CMP装置 12 研磨テーブル 14 回転キャリア 16 キャリアベース 18 圧電挿入層 20 バッキング・フィルム 22 ウエハ保持リング 24 第1の円形体 26 第2の円形体 28 底面 30 円形凹部 32 底面 34 通路 36 開口 41,42,43 圧電アクチュエータ 44 導体 46 第2の導体 50 制御システム 52 入力インタフェース回路 54 出力インタフェース回路 56 制御装置 61,62,63,64 チップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ケネス・エム・デイヴィス アメリカ合衆国 12550 ニューヨーク 州 ニューバーグ ブリュワー ロード 55 アパートメント #1 (72)発明者 ウィリアム・エフ・ランダース アメリカ合衆国 12590 ニューヨーク 州 ワッピンガーズ フォールズ ブラ イアーウッド ドライブ 14 (72)発明者 マイケル・エフ・ロファロ アメリカ合衆国 12542 ニューヨーク 州 マールボロ リッジ ロード 173 (72)発明者 アダム・ディー・ティックノア アメリカ合衆国 12590 ニューヨーク 州 ワッピンガーズ フォールズ ワー ス ロード 751 (72)発明者 ロナルド・ディー・フィージー アメリカ合衆国 12533 ニューヨーク 州 ホープウェル ジャンクション ブ ロードウェイ 25 (56)参考文献 特開 平9−225820(JP,A) 特開 平10−128655(JP,A) 特開 平7−130686(JP,A) 特開 平9−260316(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/304 B24B 37/00 B24B 37/04

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体ウエハを研磨し、該半導体ウエハの
    ためのキャリアを有する化学機械研磨装置であって、前記キャリアは、 キャリア・ベースと、該キャリア・ベース に取り付けられ、前記半導体ウエハ
    を保持するウエハ保持リングと、 ウエハ保持リングに囲まれるように前記キャリア・
    ースに取り付けられ、前半導体ウエハにわたる圧力変
    化を検出し、前記半導体ウエハにわたって制御された圧
    力分布を与えるように個々に制御可能である複数個の圧
    電アクチュエータと、 前記化学機械研磨装置を制御する制御手段とを備え、 該制御手段が、ノッチ位置アルゴリズムを始動して、最
    外周に設けられた圧電アクチュエータを作動させて応答
    圧力を読み取ることにより前記半導体ウエハのノッチの
    位置による前記半導体ウエハの方向を決定し、前記半導
    体ウエハの方向と、ダイ・レイアウト、サイズ及びパタ
    ーン密度を含むウエハ・マップとに応答して、前記半導
    体ウエハに亘る圧力分布を変更するように前記圧電アク
    チュエータを制御することを特徴とする 化学機械研磨装
    置。
  2. 【請求項2】前記圧電アクチュエータと前記半導体ウエ
    ハとの間に、前記キャリア・ベースに取り付けられたバ
    ッキング・フィルムをさらに有する、請求項1に記載の
    化学機械研磨装置。
  3. 【請求項3】前記圧電アクチュエータが、前記バッキン
    グ・フィルム内に埋め込まれている、請求項2に記載の
    化学機械研磨装置。
  4. 【請求項4】前記制御手段は、全ての圧電アクチュエー
    タによって検出される、前記半導体ウエハ全体にわたる
    圧力変化を読み取り、前記半導体ウエハにわたる均一な
    圧力 分布が実現されるまで、1つ以上の圧電アクチュエ
    ータを作動させることによって圧力変化を補償する、請
    求項1に記載の化学機械研磨装置。
  5. 【請求項5】キャリア・ベースと、該キャリア・ベース
    に取り付けられ、前記半導体ウエハを保持するウエハ保
    持リングと、該ウエハ保持リングに囲まれるように前記
    キャリア・ベースに取り付けられ、前記半導体ウエハに
    わたる圧力変化を検出し、前記半導体ウエハにわたって
    制御された圧力分布を与えるように個々に制御可能であ
    る複数個の圧電アクチュエータとを有するキャリアを備
    えた化学機械研磨(CMP)装置で、前記半導体ウエハ
    を研磨する方法であって、 前記圧電アクチュエータにより検出された圧力変化を監
    視するステップと、 前記半導体ウエハにわたって制御された圧力分布を与え
    るように、前記圧電アクチュエータを制御するステップ
    とを含み、 該制御するステップは、ノッチ位置アルゴリズムを始動
    して、最外周に設けられた圧電アクチュエータを作動さ
    せて応答圧力を読み取ることにより前記半導体ウエハの
    ノッチの位置による前記半導体ウエハの方向を決定し、
    前記半導体ウエハの方向とダイ・レイアウト、サイズ及
    びパターン密度を含むウエハ・マップとに応答して、前
    記半導体ウエハに亘る圧力分布を変更するように前記圧
    電アクチュエータを制御することを特徴とする半導体ウ
    エハを研磨する方法。
  6. 【請求項6】前記CMP装置は、前記圧電アクチュエー
    タと前記半導体ウエハとの間に、前記キャリアに取り付
    けられたバッキング・フィルムを有する、請求項に記
    載の方法。
  7. 【請求項7】前記圧電アクチュエータが、前記バッキン
    グ・フィルム内に埋め込まれている、請求項記載の方
    法。
  8. 【請求項8】前記制御するステップは、全ての圧電アク
    チュエータによって検出される、前記半導体ウエハ全体
    にわたる圧力変化を読み取り、前記半導体ウエハにわた
    る均一な圧力分布が実現されるまで、1つ以上の圧電ア
    クチュエータを作動させるこ とによって圧力変化を補償
    する、請求項5に記載の方法。
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