JP3857982B2 - 化学−機械研磨ヘッドの止めリング、研磨装置、スラリー循環システム、および方法 - Google Patents
化学−機械研磨ヘッドの止めリング、研磨装置、スラリー循環システム、および方法 Download PDFInfo
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Description
本発明は、半導体ウエハを製造する装置および方法に関し、より詳細には、化学−機械研磨(CMP)に関する。
【0002】
化学−機械研磨(CMP)は、超高密度の集積回路を製造する際に、ウエハの上層から材料を取り除く(「研磨」の代わりに、「平坦化」も用いられる)。多くの場合、上層は酸化被膜(例えば、二酸化シリコン)であるが、他の材料も取り除かれ得る。典型的なCMPプロセスにおいて、ウエハの上層は、制御された化学物質、圧力、速度、および温度の条件下で研磨媒体に曝される。従来の研磨媒体は、スラリー溶液および研磨パッドを含む。
【0003】
スラリー溶液は、概して、小さい研磨粒子(例えば、酸化物研磨のための二酸化シリコン)および化学的に反応する物質(例えば、酸化物研磨のための水酸化カリウム)を含む。
【0004】
研磨パッドは、概して、ブロンポリウレタン(blown polyurethane)などの比較的多孔質の材料からなる平坦なパッドであり、研磨パッドは、研磨粒子も含み得る。
【0005】
従って、パッドおよび/またはウエハが互いに対して動くと、パッドおよびまたはスラリー内の研磨粒子によって機械的に、かつ、スラリー内の化学物質によって化学的に、材料が上層から取り除かれる。
【0006】
競合する半導体産業において、各ウエハの欠陥のあるまたは正常に機能しない回路の数を最小限に抑えることが望ましい。
【0007】
従って、CMPは、上層の均一で平坦な面を一貫してかつ正確に生成する必要がある。なぜならば、例えば、さらなる製造工程において、回路パターンの画像の焦点を正確に合わせることが重要であるからである。集積回路の密度が増加すると、多くの場合、回路パターンの重要な寸法の焦点を約0.01マイクロメートル(μm)の耐性より正確に合わせることが必要になる。
【0008】
しかし、このように小さい耐性に回路パターンの焦点を合わせることは、リソグラフィ機器とウエハの面との間の距離が変動する場合、困難である。なぜならば、上層の面が均一に平坦でないからである。
【0009】
CMPの用途および従来技術の設計に関して、下記の参照が有用である。米国特許第5,205,082号(Shendonら)、第5,533,924号(Stroupeら)、第5,571,044号(Bolandiら)、第5,624,299号(Shendon)、第5,635,083号(Breivogelら)、第5,643,061号(Jacksonら)、第5,664,988号(Stroupeら)、第5,664,990号(Adamsら)、第5,700,180号(Sandhuら)、第5,707,492号(Stagerら)、第5,755,614号(Adamsら)、第5,762,539号(Nakashibaら)、第5,762,544号(Zunigaら)、第5,795,215号(Gutbrie)、第5,803,799号(Volodarskyら)、第5,857,899号(Volodarskyら)、第5,868,896号(Robinsonら)、第5,879,226号(Robinson)、第5,882,243号(Dasら)、第5,948,204号(Maveetyら)、第5,993,302号(Chenら)、第6,004,193号(Nagaharaら)、第6,012,964号(Araiら)、ならびに、欧州およびPCT文献EP 0 548 846 B1(Shendonら)、EP 0 589 433 B1(Hiroseら)、EP 0 599 299 B1(Okumuraら)、EP 0 786 310 A1(Volodarskyら)、およびWO 99/58297(Perlovら)。
【0010】
従って、本発明の主な目的は、例えば、半導体ウエハの化学−機械研磨の際の平坦化プロセスの均一性を改善することである。
【0011】
この問題は、Uの形をした断面によって特徴付けられる化学−機械研磨装置のウエハを囲む止めリングによって解決される。このリングは、圧力を加えられた流体を装置の研磨パッドに加えることに適応した部分的に開口したチャンバを囲む外壁および内壁を有する。
【0012】
すなわち、止めリング(ウエハを研磨するキャリアヘッドの)は、概して、実質的にUの形をした断面を有する環状体、内面、外面、および面の間の溝を含み、圧力を加えられたスラリーをウエハの周囲(すなわち、ウエハのエッジ)に沿って分配する。
【0013】
研磨パッドおよび研磨ヘッドを有する化学−機械研磨装置は、ヘッドと噛み合うため、かつ、ウエハを囲むために(ウエハを受け取るため、かつ、ウエハをパッドに対して保持するために)、止めリングを有する。リングは、圧力を加えられたスラリーをパッドおよびウエハの周囲に分配するために、開口したチャンバを有する。
【0014】
研磨ヘッドは、ウエハを所定の位置に保持するために、ウエハ支持面および支持面と噛み合わせられる止めリングを含む。止めリングは、ウエハと内面との間のクリアランスにスラリーを分配するために、スラリーを保持するような形を有し、ウエハに面するがパッドから離れている内面を有する。
【0015】
化学研磨装置を操作する方法は、以下の工程、ウエハをパッドの上に配置して、ウエハを止めリングで囲む工程と、止めリング内のチャンバを介して、パッドおよびリングの内径面とウエハの周囲との間の空間にスラリーを加える工程とを含む。
【0016】
さらなる利点および局面は、従属項から明らかである。
【0017】
本発明は、添付の図面と合わせて、実施形態を参照することによって、より良く理解される。
【0018】
側面図は、デカルト座標系XYZを用いる。明記しない限り、X軸は右に、Y軸は紙面に対して奥に、Z軸は上に向かう(右手の法則)。用語「上」および「下」は、それぞれ、Z軸に沿った正および負の方向の意味を示すのに便利な類義語である。
【0019】
便宜上、いくつかの図面は、半径Qおよび角度Vを有する極座標系QVも用いる。説明のために、両方のシステムの原点は、上層におけるウエハの中心によって規定される。系の変換は、周知の関係(例えば、ピタゴラスの定理、正弦関数または余弦関数)を用いて達成され得る。
【0020】
用語「ウエハ」は、総称して、研磨されるべき上層を有する任意の平坦なワークピースを意味する。
【0021】
好適には、ワークピースは、半導体ウエハである。しかし、本発明による研磨技術が、半導体ウエハに制限されないワークピース(例えば、コンパクトディスク、液晶ディスプレイなど)に適用され得ることが理解される。
【0022】
「ウエハ」の下付きの添字は「W」であり、「リング」の下付きの添字は「R」である。シンボルの用語集は、明細書の最後に提示される。
【0023】
図1A、1Bは、プラテン120(または、「ターンテーブル」)、止めリング200/300(左方向のハッチング)を有する研磨ヘッド100(または、「ウエハキャリア」、右方向のハッチング)、および、スラリー144を有する研磨パッド140を含む本発明によるCMP機器101の簡略化された図を示す。
【0024】
下記において、参照符号300、301などは、本発明による止めリングを参照する場合に用いられる。詳細は、図5〜7を参照して説明される。本発明によって、リング300は、Uの形をした断面(好適には、非対称)を有する。リング300は、圧力を加えられた流体(好適には、スラリー)をパッド140に加えることに適応した部分的に開口したチャンバ350を囲む外壁および内壁(詳細に関しては、図5を参照)を有する。
【0025】
参照符号200、201などは、従来の止めリング(図4を参照)を参照する場合に用いられる。図1は、図1Aのリング300の図示に取って代わる左側の補助的な図(図1B)によってのみリング200を示す。
【0026】
通常、駆動アセンブリ191は、矢印1によって示されるようにプラテン120を回転させる、または、矢印2によって示されるように前後にプラテン120を往復移動させる。
【0027】
ヘッド100は、重み付きの浮動性キャリアであり得る、または、矢印3(Z軸)および4によってそれぞれ示される軸性および回転性の動きを伝えるために、アクチュエータアセンブリ192がウエハキャリア100に取り付けられ得る。
【0028】
ウエハ150は、ウエハ150とヘッド100の下面132との間に配置される弾性部材134(例えば、焼付けフィルム(baking film))に取り付けられる。特にウエハを変える(例えば、ウエハを一時的に空所にする)際にウエハ150をヘッド100で保持する手段は、当該分野で周知であり、従って、簡略化のために示されない。部材134は、ヘッド100がウエハ150の裏面152に直接接することを防ぐ。
【0029】
ウエハ150を囲むことによって、止めリング200/300は、ウエハ150をヘッド100より下に保つ。リング200/300は、内環状面201/301と外環状面202/302との間の距離によって規定される全体の幅Bを有する。リング200は、下面205においてパッド140に接する。
【0030】
以下に詳細が示される本発明の1つの局面によって、リング300は、下面304においてパッド140に接し(図5を参照)、下面304は、面205と比較して、(a)より小さく、かつ、(b)ウエハ150からより離れている。
【0031】
CMP機器101の操作において、ウエハ150は、上層154が研磨パッド140に接するように、表を下にして配置される。ウエハ150が動くと、研磨パッド140およびスラリー144は、層154から材料を取り除く。
【0032】
リング200/300の面201/301の内径が、ウエハの直径(例えば、300mm)よりわずかに大きい(例えば、0.2〜20ミリメートル(mm)またはそれより下だけ)ため、リング200/300とウエハ周囲153との間の間隙136(「クリアランス」C)が生じる。間隙136と関連する望ましくないエッジ効果(edge effect)について、以下においてさらに説明する。
【0033】
リング300は、調整可能な下向きの力によってパッド140の方向に押される。リング300によってパッド140に加えられる圧力は、従って、実質的に均等に分配される。下向きの力の値に関する見積りは、図5の説明と関連して行われる。当業者は、本明細書中でさらに説明する必要なく、下向きの力を調整し得る。
【0034】
図2A、2Bは、両方の座標系と関連して、ウエハ150の簡略化された平面図(2A)および側面図(2B)を示す。ウエハ150は、両方の図において、周囲153と共に示され、上層154(研磨されるべき)および裏面152は、側面図のみに示される。ウエハ150は、直径DW(例えば、300mm)を有する。Tは、上層154の厚さを表し、Gは、ウエハ150の厚さ(上層154の面と裏面152との間)を表す。Tは、QおよびVの関数である。Tを(Z軸に沿って)測定することは、当該分野で周知である。ここで、Gの変動は関係しない。
【0035】
図3は、従来の止めリング200(図1の補助的な図を参照)によって研磨した後のDW=300mmのウエハに関して得られた上層の厚さT(ナノメートル(nm))対座標X(mm)の簡略化されたプロットを示す。図3の例において、角度Vは零であり、他のVおよび全体の円の平均化Vにも同様の結果が得られ得る。層の厚さTがウエハの周囲に向かって急に増加することは望ましくない。
【0036】
図4は、ウエハ150(周囲153、層154)、パッド140、および従来の止めリング200(面201、202)の簡略化された部分的な図によって、研磨の際の望ましくないエッジ効果(「エッジ排除」)を示す。図4は、例を示すことを意図し、エッジ効果は、他の表現によって表現され得る。図示のように、エッジ効果は、パッド140に波状(ripple)149を引き起こす。すなわち、パッドの面は、XY平面に対して、変位Sだけ局所的にシフトする。例えば、図4に示されるように、間隙136において、パッド140は上方向に移動する(正S)。ウエハの周囲の区域(例えば、最も遠くて5〜10mm)におけるウエハ150の下で、パッド140は下方向に移動する(負S)。中心の区域の近くで、パッド140は上層154の方向に均一に押す(零S)。
【0037】
エッジ効果は、例えば、(i)ヘッド100とプラテン120(図1を参照)との間の相対的な動きから生じる力(XY平面における)、ならびに、(ii)リング200およびウエハ150がそれぞれパッド140に加える異なる圧力(Z方向)によって引き起こされ得る。
【0038】
不均一な変位Sによって、パッド140と層154との間の圧力も不均一である。従って、材料摩耗も不均一になり、材料は、中心の区域よりも周囲の区域からのほうが、より取り除かれる(図3を参照、または、逆の場合も同様)。エッジ効果によって、ウエハの周囲の区域は、集積回路に不適切になり得る。
【0039】
エッジ効果の量(例えば、変位S、圧力、摩耗率、周囲の区域など)は、例えば、パッド140の硬度、間隙136のクリアランスC、ならびに、ウエハ150とパッド140との間の相対的な速度による。
【0040】
図5は、本発明によるウエハ150、パッド140、弾性部材134、および止めリング300の簡略化された部分的な断面図によって、研磨の際の改善を示す。XZ平面が断面である。
【0041】
従来技術と同様に、リング300は、外環状面302を有し、それに直交して、下面304を有する。面304は、リングの形であり、かつ、実質的に平坦である。面304は、パッド140に接する。従来技術と比べて、リング300は、パッド140まで好適に伸びない内環状面301を有する。下面303(301に実質的に直交する)は、チャネルの高さHにおいて、パッド140より上に配置され、パッド140に接さない。チャネル360は、面303とパッド140との間に形成される。
【0042】
下面304および303が互いに接さない限り、リング300は、圧力を加えられた流体を運ぶチャンバ350(「溝」)を有する。この流体は、好適にはスラリー144であるが、実質的に研磨用でない流体も用いられ得る。
【0043】
便宜上、図5は、スラリーをチャンバ350に供給するスラリー入口371も示す。スラリー出口(入口371と同様の)は、図6に示される。圧力を加えられたスラリーは、当業者によって達成され得る。例えば、チャンバ350内の圧力は、供給ライン371(図7を参照)におけるポンプおよびバルブによって調整される。入口371および出口372を面302(パッド140と実質的に平行)に提供することも可能である。
【0044】
断面を見ると、リング300は、ベース353、外壁352、および内壁351(短壁)を有する非対称のUの形をした断面に見える。壁351および352は、面301および302によってそれぞれ部分的に制限される。チャンバ350の形は重要ではなく、便宜上矩形として示すだけである。
【0045】
チャンバ350内でスラリー144に圧力を加えることによって、スラリー144は、チャネル360を介して間隙136に伝搬する。弾性部材134は、スラリー144のさらなる伝搬を阻止する。従って、チャンバ350内の圧力は、間隙136にも実質的に等しく分配される。パッドの湾曲(図4を参照)を引き起こす力は減少する。ウエハ全体の圧力は、研磨パッド140上の波状(図4を参照)の最小化によってより均一にされる。
【0046】
すなわち、従来技術(リング200を参照)と比べて、(i)下面(図1の面205対図5の面304を参照)に接するパッドは、ウエハからより離れて配置され、(ii)間隙136は、流体(すなわち、スラリー)によって圧力を加えられる。従って、本発明によるリング300を用いるヘッド100は、エッジ効果を軽減させる。リング300を用いることによって、半径座標Q全体における材料の除去は、より均一に行われる。なぜならば、ウエハ150からパッド140への局所的な圧力が、半径座標Qと実質的に無関係になるからである。
【0047】
好適には、リング300は、プラスチックまたはセラミックからなる。Bの便宜上の値は、10〜15mmの範囲内である。高さHは、好適には、ウエハの厚さG(図2を参照、上層から裏面まで)より大きい。好適には、HおよびGは、1.05〜2.0の範囲内のH対Gの割合によって関連付けられる。他の値も用いられ得る。
【0048】
上記のように、調整可能な下向きの力FR(リング300からパッド140)の見積りが行われる。FRは、他の力(other forces)のうちの1つである。スラリー144によって加えられる上向きの力Fは、FRを抑制する。弾性部材134を介して加えられる下向きの力FWは、ウエハ150からパッド140に作用する。各力が作用する面領域(例えば、面304、チャンバ350の内部領域、ウエハの面)を考慮して、圧力PR、P、およびPWはそれぞれ規定され得る。圧力は、便宜上、絶対値(シンボル||)によって考慮される。好適には、リング圧力PRは、スラリー圧力Pおよびウエハ圧力PWの合計以上である。
【0049】
|PR|≧|P|+|PW|
さらに、ウエハ150を変える場合、スラリー144を吸い戻す、または、チャンバ350内のスラリー144を大気圧より下に保持すると便利である。
【0050】
図6は、止めリング300の簡略化された平面図を示す。図5の断面図に対応して、リング300は、内環状面301、外環状面302、およびチャンバ350(隠されているため、破線)と共に示される。好適な実施形態に関して図示されるように、スラリー入口371およびスラリー出口372は、角度V=180°で構成される。しかし、複数の入口および複数の出口も提供され得、便宜上、これらの入口および出口は、入/出/入/出の順番で交互になり、入口/出口の全体の数にわたって、360°の一部分であるVだけ離れている。
【0051】
説明に便利であるため用語「環状」および「リング」を用いたが、リング300のジオメトリは、中心から常に等しい距離を保つ必要はない。破線359によって示されるように、リングの部分は、オプションとして、ウエハの特定の向きにエッジを有する不連続な形状と一致するような大きさおよび形であり得る。
【0052】
図7は、本発明による止めリング300を用いるスラリー循環システム375の簡略化されたブロック図を示す。スラリー循環システム375は、図示のように、パイプ構成377によってスラリー入口371およびスラリー出口372(図6を参照)に連結されたスラリーポンプ374およびスラリー再循環ユニット380を含む。好適なスラリーの流れ方向が矢印によって示される。システム375は、スラリーの消費を減少させる。
【0053】
すなわち、スラリーを入口371から出口372に循環させるシステム375は、研磨ヘッド100の止めリング300の一部であるスラリー分配チャネル350を有する。再循環ユニット380は、フィルタリング、混合(例えば、新鮮なスラリー378、活性化化学物質(rejuvenating chemicals)、または水との)、監視(例えば、温度、pH、伝導性)、加熱または冷却などの周知の技術によって、スラリーを再循環させる。
【0054】
監視は、例えば、スラリー内のイオン濃度を測定することによって、研磨プロセスの終わり(endpointing)を監視するためにオプションとして拡張され得る。
【0055】
図示のように、かつ、図1〜7の例示的な実施形態と関連して説明するように発明を実施することは、便利であるが必要ではない。以下に別の実施形態を示す。
【0056】
図8は、別の形(半円)を有するチャンバ350を有する止めリング300の部分的な断面図を示す。
【0057】
図9は、さらに別の形(完全な円)を有するチャンバ350を有する止めリング300の部分的な断面図を示す。
【0058】
図10は、別の下面30を有する止めリング300の下からの図を示す。便宜上、リング300は、円のセグメントとして拡大されて示される。面303は、パッド140に好適に接する(すなわち、Hは約零である)複数のリングの部分307を有する。これらの部分の間に、複数のスラリー送達チャネル308がある。矢印によって示されるように、チャネル308は、チャンバ350からウエハの周囲153(点線で示す)までスラリーを運ぶ。チャネル308の数Nは、150〜500であり、好適な値はN=200である。結果としてのチャネル内の角度は、360°/Nとして計算される。好適には、チャネル308は、(a)リング300の中心に向かって放射状に(すなわち、座標の原点に向かって点線に沿って)構成される、または、(b)図10のように角度Aによって構成される。
【0059】
すなわち、図5の実施形態のリング300は、パッド140に接するため、かつ、複数のスラリー送達チャネル308を形成するために複数のオフリング(offring)部分307によって提供されるチャネル360を介してスラリー144を(パッド140に)加えるチャンバ350を有する。
【0060】
本発明を上記で詳細に説明したが、本発明は下記のように要約される。
【0061】
本発明を特定の構成に関して説明したが、当業者は、本明細書中の説明に基づいて、本発明がこのような例のみに制限されないこと、および、本発明の全体の範囲が特許請求の範囲によって適切に決定されることを理解する。
【0062】
本明細書において用いられるシンボルのリスト
A 角度
B 幅
C クリアランスの距離
D 直径
F 力
H 高さ
G ウエハの厚さ
N 送達チャネルの数
P 圧力
Q 極半径座標
R 「リング」の添字
S パッドの変位
T 層の厚さ
V 極角座標
W 「ウエハ」の添字
X デカルト座標
Y デカルト座標
Z デカルト座標
mm ミリメートル
μm マイクロメートル
nm ナノメートル
° 度
|| 絶対値
【図面の簡単な説明】
【図1A】 図1Aは、プラテン、止めリングおよび弾性部材を有する研磨ヘッド、ならびにスラリーを有する研磨パッドを有する、本発明による化学−機械研磨(CMP)機器の簡略化された側面図を示す。
【図1B】 図1Bは、プラテン、止めリングおよび弾性部材を有する研磨ヘッド、ならびにスラリーを有する研磨パッドを有する、本発明による化学−機械研磨(CMP)機器の簡略化された側面図を示す。
【図2A】 図2Aは、研磨されるべき上層を有するウエハの簡略化された平面図である。
【図2B】 図2Bは、研磨されるべき上層を有するウエハの簡略化された側面図である。
【図3】 図3は、研磨後の上層の厚さ対座標Xの簡略化されたプロットを示す。
【図4】 図4は、ウエハ、パッド、および従来の止めリングの簡略化された部分的な断面図によって、研磨の際の望ましくないエッジ効果を示す。
【図5】 図5は、本発明によるウエハ、パッド、弾性部材、および止めリングの簡略化された部分的な断面図によって、研磨の際の改善を示す。
【図6】 図6は、本発明による止めリングの簡略化された平面図を示す。
【図7】 図7は、本発明による止めリングを用いるスラリー循環システムの簡略化されたブロック図を示す。
【図8】 図8は、別の形を有するチャンバを有する止めリングの部分的な断面図を示す。
【図9】 図9は、さらに別の形を有するチャンバを有する止めリングの部分的な断面図を示す。
【図10】 図10は、別の下面を有する止めリングの下からの図を示す。
Claims (14)
- 化学−機械研磨装置(101)においてウエハ(150)を囲む止めリング(300)であって、該止めリング(300)は、Uの形をした断面によって特徴付けられ、該止めリング(300)は、外壁(352)および内壁(351)を有し、該外壁および内壁は、圧力を加えられた流体(144)を該装置(101)の研磨パッド(140)に加えることに適応した環状チャンバ(350)を囲み、
該止めリング(300)が該装置(101)において用いられるときにおいて、該圧力を加えられた流体(144)の伝播を可能にするように、該外壁(352)が該研磨パッドに接し、該内壁(351)が該研磨パッドに対して窪んでいる、止めリング(300)。 - 前記Uの形をした断面のU形は非対称である、請求項1に記載の止めリング(300)。
- 前記流体は圧力を加えられたスラリー(144)である、請求項1に記載の止めリング(300)。
- 前記止めリング(300)が前記装置(101)において用いられるときにおいて、前記チャンバ(350)は、前記内壁(351)の下面(303)と前記研磨パッド(140)との間に制限されるチャネル(360)を介して前記スラリーを加える、請求項3に記載の止めリング(300)。
- 前記ウエハ(150)は厚さを有し、前記チャネル(360)は、前記内壁(351)の前記下面(303)と前記研磨パッド(140)との間の距離として規定される高さを有し、該高さは該ウエハ(150)の厚さより小さい、請求項4に記載の止めリング(300)。
- 前記止めリング(300)が前記装置(101)において用いられるときにおいて、前記チャンバ(350)は、前記研磨パッド(140)に接し、かつ、複数のスラリー送達チャネル(308)を形成する複数のリングの部分(307)によって提供されるチャネル(360)を介して、前記スラリー(144)を加える、請求項3に記載の止めリング(300)。
- ウエハ(150)を研磨するためのキャリアヘッド(100)に対する止めリング(300)であって、該止めリング(300)は、Uの形をした断面によって特徴付けられており、該止めリング(300)は、圧力を加えられたスラリー(144)を該ウエハ(150)の周囲(153)に沿って、かつ、研磨パッド(140)に対して分配するために、内面(301)、外面(302)、および該内面と外面の間の環状チャンバ(350)を含み、
該圧力を加えられたスラリー(144)の伝播を可能にするように、該外面(302)が該研磨パッドに接する端部を有し、該内面(301)が該研磨パッドに対して窪んでいる端部を有する、止めリング(300)。 - 化学−機械研磨装置(101)であって、
研磨パッド(140)と、
ウエハ(150)を受け取り、かつ、該ウエハ(150)を該研磨パッド(140)に対して保持する研磨ヘッド(100)と、
該ヘッド(100)と噛み合い、かつ、該ウエハ(150)を囲む止めリング(300)であって、該止めリング(300)は、該パッド(140)および該ウエハ(150)の周囲(153)に、圧力を加えられたスラリー(144)を分配するために、環状チャンバ(350)を囲む外壁(352)および内壁(351)を有する、止めリング(300)と
を含み、
該止めリング(300)が該装置(101)において用いられるときにおいて、該圧力を加えられたスラリー(144)の伝播を可能にするように、該外壁(352)が該研磨パッドに接し、該内壁(351)が該研磨パッドに対して窪んでいる、化学−機械研磨装置(101)。 - 前記ウエハは、全体の厚さを有し、前記内壁は、該ウエハの該全体の厚さより小さい高さを有するチャネルによって前記パッドから離されている、請求項8に記載の装置(101)。
- スラリー再循環ユニット(380)をさらに含み、
前記リング(300)は、入口(371)と出口(372)とをさらに有し、該入口(371)と該出口(372)とのそれぞれは、(i)該リング(300)の上面および(ii)前記外壁(352)の外面(302)のうちの1つから前記チャンバ(350)へのチャネルとして設けられており、
該スラリー再循環ユニット(380)は、該リング(300)の該出口(372)から該リング(300)の該入口(371)にスラリー(144)を循環させる、請求項8に記載の装置(101)。 - 前記スラリー(144)を監視することによって、研磨プロセスを終わらせる、請求項10に記載の装置(101)。
- パッド(140)の全体にわたって半導体ウエハ(150)を移動させることによって該ウエハ(150)を研磨する研磨ヘッド(100)であって、該研磨ヘッド(100)は、
該ウエハ(150)を支持する面(132)と、
該ウエハ(150)を所定の位置に保持するために該支持面(132)と噛み合う止めリング(300)と
を備え、該止めリング(300)は、Uの形をした断面によって特徴付けられており、かつ、内面(301)および外面(302)を有し、該内面(301)および該外面(302)が環状チャンバ(350)を囲み、該ウエハ(150)と該内面(301)との間のクリアランス間隙(136)にスラリー(144)を分配するために、該外面が該研磨パッドに接する端部を有し、該内面が該ウエハに面し、かつ、該パッド(140)に対して窪んでいる端部を有する、研磨ヘッド(100)。 - 研磨ヘッド(100)を有する化学−機械研磨機器(101)のスラリー循環システム(375)であって、該システム(375)は、スラリー(144)を入口(371)から出口(372)に循環させ、該システム(375)は、該入口(371)および該出口(372)が、該研磨ヘッド(100)の請求項1から7のいずれか1項に記載の止めリング(300)の一部分であるスラリー分配チャネル(360)に接続されることを特徴とする、スラリー循環システム(375)。
- 化学研磨装置(101)を操作する方法であって、
周囲(153)を有するウエハ(150)をパッド(140)の上に配置して、内面(301)および外面(302)を有する止めリング(300)で該ウエハ(150)を囲むステップであって、該内面(301)および該外面(302)は、環状チャンバ(350)を囲み、該ウエハ(150)の該周囲(153)および該リング(300)の該内面(301)によって、それらの間の空間(136)が規定され、圧力を加えられたスラリーの伝播を可能にするように、該外面(302)が該研磨パッドに接する端部を有し、該内面(301)が該研磨パッドに対して窪んでいる端部を有する、ステップと、
該環状チャンバ(350)を介して、該パッド(140)、および、該リング(300)の該内面(301)と該ウエハ(150)の該周囲(153)との間の該空間(136)に、スラリー(144)を加えるステップと
を包含する、方法。
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