JPH0839422A - 研磨制御を改善した化学的機械的研磨装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 局部的過剰研摩を低減しまた単一研摩パッド
上で多数基板を研摩することによってダイの生産効率を
上げる。 【構成】 化学的機械的研摩装置は、基板の表面を研摩
し、そこから材料を除去する。本装置は、基板を回転研
摩パッドに対して位置決めするキャリアを含む。そのキ
ャリアは、研摩パッドに対する基板の負荷力を制御する
一体の負荷部材を含む。多数の基板が同時に、単一の回
転研摩パッド上で研摩され、その研摩パッドは回転的に
揺動運動され、汚染物質が一つの基板から別の基板に研
摩パッドに沿って移送される可能性を低減する。研摩パ
ッド内の多葉溝が、運動する基板と共に、基板の表面を
研摩するのに用いられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体処理の分野に関
する。特に本発明は、一様性の高いまたコストが低減さ
れた、基板を化学的機械的に研磨するための方法及び装
置に関する。本発明は、基板上の異なった場所から材料
を除去する速さの一様性を改善するための装置を提供
し、それによって最終的に基板から回収される有用なダ
イの数を増す。更に、本発明は単一の研摩パッド上で多
基板を同時に研摩する為の装置と方法を提供し、それに
よって化学的機械的研摩装置の生産性を上げる。

【０００２】

【従来の技術】普通ＣＭＰと称される化学的機械的研摩
（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｏｌｉ
ｓｈｉｎｇ）は、基板を平面化（ｐｌａｎａｒｉｚｉｎ
ｇ）或いは研摩する方法である。ＣＭＰは、半導体のス
ライスを基板に作り上げる際の最終準備工程として用い
ることができ、実質的に平坦な前面と背面を提供する。
ＣＭＰはまた、基板上にマイクロエレクトロニク回路を
作り上げる際に基板の最外部の表面上に創られる、高所
（ｈｉｇｈ ｅｌｅｖａｔｉｏｎ ｆｅａｔｕｒｅｓ）
或いは他の非連続性部分を除去するのに用いられる。

【０００３】典型的な先行技術のＣＭＰプロセスにおい
ては、化学的に反応性のあるスラリ−（ｓｌｕｒｒｙ）
を受容する大きな回転研摩パド（ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ
ｐａｄ）が用いられ、基板の最外部の表面を研摩する。
基板を研摩パッド上に位置決めするために、その基板は
キャリア内に置かれる。そのキャリアは、研摩パッド上
に受容され或いはその直接上方に受容され、それは基板
の表面と回転研摩パッドとの間に押し付け（ｂｉａｓ）
力を維持する。そのキャリアはまた、基板を研摩パッド
上で揺動、振動或いは回転させてもよい。基板の平坦な
面に渡る、スラリ−で磨かれる（ｓｌｕｒｒｙ ｗｈｅ
ｔｔｅｄ）研摩パッドの動きにより、材料が基板の表面
から化学的に又物理的に研摩される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ＣＭＰプロセスで繰返
し発生する一つの問題は、基板の平坦な表面研摩に差が
ついてしまい、それにより基板上の場所により過剰研摩
をしたり研摩不足の領域を作りだすという傾向である。
普通、研摩の差が生じる基板の表面上の一つの領域は、
基板のエッジに隣接する部分である。そのようなエッジ
の過剰研摩が生じると、研摩された基板は凸形状をと
る。即ちそれは中央で厚く、エッジに沿ったところで薄
い。例えばフォトリトグラフィ（ｐｈｏｔｏｌｉｔｈｏ
ｇｒａｐｈｙ）やエッチングなどにより基板がさらに処
理されるとき、この厚さの相違により、基板上に高解像
度の線を印刷するのが極端に困難となる。同様にして、
ＣＭＰが、基板の作動面上に回路を形成する結果として
生じる高所を除去するのに使われるときは、研摩の差
は、過剰研摩領域に形成されるダイを物理的に破壊して
しまう。

【０００５】エッジの過剰研摩は幾つかのファクタ−に
よって引き起こされる。基板の表面上の研摩高進スラリ
−の不均一な分布は、エッジの過剰研摩の原因となる一
つのファクタ−である。基板のエッジに沿った場所のよ
うに、スラリ−がより迅速に補充されるところでは、基
板はより迅速に研摩される。基板上の異なった場所にお
ける基板と研摩パッドとの間の相対的な圧力はまた、研
摩率（ｒａｔｅ）に影響を与える。より高い圧力はより
高い研摩率をもたらすからである。一つの相対的に高い
圧力の領域は、基板エッジが研摩パッドに押し付けられ
るところに生じ、それにより基板エッジが、基板中心よ
りも迅速に研摩されることとなる。さらに、研摩パッド
と基板の両方が回転するときは、基板と研摩パッドとの
間の累積的運動距離（ｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ ｍｏｔｉ
ｏｎ）は、基板のエッジ近傍で基板の中心部よりも高く
なる。研摩パッドと基板との間の累積的運動距離が大き
ければ大きいほど、基板から除去される材料の量は大き
くなる。これらのファクタ−及び他のファクタ−の結果
として、通常基板エッジ部分は基板中心部よりも高い速
さ（ｒａｔｅ）で研摩される。

【０００６】基板の過剰研摩は、基板の非接触（ｎｏｎ
−ｃｏｎｔｉｇｕｏｕｓ）領域においても生じる。この
過剰研摩は通常、歪んだあるいはそうでなくても不適切
に準備された基板に起因し、その基板をキャリアに取付
けている搭載システムによって悪化させられる。普通そ
のキャリアは、ほぼ平坦な基板受容面を含む。適合性
（ｃｏｎｆｏｒｍａｂｌｅ）材料がこの下部面に置かれ
ており、基板をそこに受容する。その適合性材料はポリ
マ−（ｐｏｌｙｍｅｒ）シ−トであってもよく、或いは
基板が押し付けられ適合性のある受容面を形成するワッ
クスのマウンド（ｍｏｕｎｄ）であってもよい。これら
の適合性材料及びキャリアの下部面は、基板の所望の平
坦度ほど平坦でないかもしれない。それ故、その適合背
材料及び平坦な下部面は、基板が研摩パッド上に置かれ
たとき基板の背面側に異なった負荷をかける隆起部を含
む。この異なった負荷により、平坦面および適合性材料
の隆起した領域の位置に対応する研摩パッドに係合した
基板の表面上に過負荷領域が作りだされる。この過負荷
が発生する基板の局部的領域では、基板は過剰研摩さ
れ、基板からのダイの生産歩留まりが低くなる。

【０００７】基板上に過剰研摩領域が作られるというこ
との結果として生じるダイの生産歩留まりの低下に加
え、基板を順番に処理するために大きな回転研摩パッド
を使用するということは本来的に効率が悪い。基板の表
面積は研摩パッドの表面積の２０％より大きくないのが
普通である。それ故、如何なる時点においても、研摩パ
ッド材料の殆どは基板と接触していない。回転研摩パッ
ドの表面積の活用度を高める一つの方法は、研摩パッド
上で多数の基板を同時に処理することである。しかしな
がらＣＭＰ装置の使用者は、そうすることを躊躇する。
それは、基板はクラックが発生するかもしれないし或い
はその他の欠陥が生じるかもしれず、かけらやその他の
汚染物質が、回転する研摩パッドによって、その研摩パ
ッド上で同時に処理されている全ての基板に移送される
からである。

【０００８】それ故、（１）基板の面上の各別々の位置
或いは領域間における材料除去率の一様性を高めるこ
と、（２）研摩パドの活用度を高めること、を可能とす
るＣＭＰ研摩装置の必要性が存在する。

【０００９】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、化学
的機械的研摩装置の、材料除去率の一様性或いは活用度
を増すのに有用な多数の実例を含む化学的機械的研摩装
置及び方法である。第一の実施例では、その装置は、研
摩パッドに対して基板の外側面の選択された部分に異な
った負荷をかける基板キャリアを含む。エッジの過剰研
摩が起ると、そのキャリアは基板の中心部における研摩
パッドと基板との間の圧力を増すように形成されてお
り、そうでなければ基板のエッジに近傍に生じたであろ
う高材料除去率を補償する。本発明の第二の実施例で
は、キャリアは、研摩パッドに対して基板の最外部表面
の全ての部分に等しく負荷をかけるように形成されてい
る。研摩パッドに対して基板に等しく負荷をかけること
によって、適合性材料或いはキャリア下部面上の隆起に
よって引き起こされる局部的過剰研摩の発生が低減され
或いは完全に防止される。さらに、基板エッジ部におけ
る基板と研摩パッドの間のより大きな累積的運動距離の
結果として生じるエッジの過剰研摩を抑制するために、
研摩パッドがゆっくりと回転している間、基板は研摩パ
ッド上で軌道運動させてもよい。キャリアは、基板を回
転することなく軌道運動させるために、或いは基板をそ
れが軌道運動している間に所望の速度で回転させるよう
に制御してもよい。研摩パッドの回転速度と比較して基
板の回転速度を精密に制御することによって、基板の異
なった別々の位置或いは領域における異なった累積的運
動距離によって引き起こされる基板の研摩量の差は、低
減され或いは防止される。

【００１０】本発明の第三の実施例では、単一の研摩パ
ッド上に同時に多数の基板を置いて負荷をかけるために
多数の基板キャリアが提供される。多数キャリア実施例
の一つのサブ実施例においては、研摩パッドは回転的に
揺動される。研摩パッドを回転的に揺動させることによ
って、多数の基板の何れか一つと接触している研摩パッ
ドの領域は、その他の基板と接触している研摩パッドの
領域から隔離される。本発明の別のサブ実施例において
は、研摩パッドは一本の溝或いは多数の溝を含んでお
り、その溝は処理中に生じうる基板のかけらを集めるよ
うに形成されている。本発明の多数キャリア実施例のさ
らに別のサブ実施例においては、研摩パッドは静止位置
に維持されており、多葉状の（ｍｕｌｔｉ−ｌｏｂｅ
ｄ）溝が、研摩パッド内であって、基板が研摩パッド上
に受容される位置のすぐ下に置かれている。その多葉状
の溝は、基板と研摩パッド間に接触及び非接触領域を提
供し、スラリ−が、基板と研摩パッド間の非接触領域に
補充されるようになっている。

【００１１】

【実施例】先ず、本発明の概略を説明する。

【００１２】本発明は、改善された一様性と歩留まりを
もって大きな研摩パッド上で基板を研摩するための多数
の実施例を提供する。ここで述べる本発明の各実施例に
おいては、基板１２は、図１の研摩装置１０のような研
摩装置上で、研摩パッド２２に押し付けられ、好ましく
は制御された回転をもって軌道路（ｏｒｂｉｔａｌｐａ
ｔｈ）を運動をする。研摩パッド２２は回転運動をする
のが好ましいが、基板１２がそれに対して運動させられ
ている間静止状態に維持されてもよい。

【００１３】図１及び２に示される本発明の実施例にお
いては、基板キャリア２４が基板１２を受容しまた基板
１２を回転研摩パッド２２上に位置決めするように提供
されている。キャリア２４はトランスファ−ケ−ス５４
に連結されており、そのトランスファケ−スは、キャリ
ア２４とその中に受容されている基板１２とを研摩パッ
ド２２上で軌道路に沿って動かし、また研摩装置１０の
ベ−ス１４のような固定点に関してキャリア２４及び基
板１２の回転方向を同時に制御するように形成されてい
る。キャリア２４は、基板１２のエッジに隣接してかけ
られている基板上の負荷と比べて基板１２の中心部に選
択的に差別的に負荷をかけるように形成されている。基
板１２の中心部に差別的に負荷をかけることによって、
基板１２の中心部における材料除去率は、基板１２のエ
ッジに隣接した部分の材料除去率と合致するように調整
される。

【００１４】図３に示される発明の実施例においては、
基板キャリアは、研摩パッド２２に対して基板１２の全
ての位置或いは領域に等しく負荷をかける、前面基準
（ｆｒｏｎｔ ｒｅｆｅｒｅｎｃｉｎｇ）キャリア２０
０として形成されている。このことにより、基板１２の
非接触で差別的に負荷のかけられた領域があることから
結果として生じる、基板１２上の非接触過剰研摩領域の
発生が減る。

【００１５】図４から６までに示される本発明の実施例
においては、単一の研摩パッド３０２或いは４００上で
多数の基板１２を同時に研摩するための装置が示されて
いる。図４と５では、多数の基板１２が分離研摩パッド
３０２に押し付けられており、その分離研摩パッドは何
れか一つの基板１２と接触している分離研摩パッド３０
２の領域が、その上で研摩される他の基板１２と接触し
ないようにするために、回転的に揺動運動するのが好ま
しい。図６には、葉状研摩パッド４００が示されてお
り、それはその表面内にロ−ブ（ｌｏｂｅｓ）４０４即
ち凹み（ｒｅｃｅｓｓｅｓ）を有している。そのロ−ブ
は、グル−プ状に密集しており、基板１２が単一グル−
プのロ−ブ４０４に対して軌道運動しても、回転運動を
しても、振動しても、揺動しても或いは他の熊様で動か
されてもいいようになっている。葉状研摩パッド４００
は静止状態を維持するのが好ましく、また基板１２と葉
状研摩パッド４００との間の全ての相対運動が基板１２
を動かすことによって与えられるのが好ましい。

【００１６】次に、本発明の研摩装置を説明する。

【００１７】図１には、ここで説明する本発明の何れの
実施例を用いて基板１２を研摩するためにも有用な研摩
装置１０が示されている。本装置１０は、ここで説明す
る本発明の各実施例にとって有用であるが、図解を容易
にするために、キャリア２４と研摩パッド２２と関連づ
けて描かれている。本研摩装置１０は一般的に、回転可
能なプラテン１６及びその上の研摩パッド２２を支える
ベ−ス１４と、基板１２を受容し、基板１２を研摩パッ
ド２２上に位置決めするキャリア２４と、研摩パッド２
２に関して基板１２に負荷をかけまた運動させるように
キャリア２４に接続されたトランスファ−ケ−ス５４と
を含む。研摩パッド２２を回転させたい場合は、図示し
ないモ−タ及び歯車組立体がベ−ス１４の下側に配設さ
れ、プラテン１６の下側の中心に接続されプラテン１６
を回転させる。プラテン１６は、軸受でベ−ス１４から
支持されてもいいし、或いはモ−タと歯車組立体がプラ
テン１６を回転すると同時に支持してもよい。研摩パッ
ド２２は、プラテン１６の上面に置かれており、それに
よりモ−タと歯車組立体によって回転させられる。

【００１８】研摩パッド２２の研摩特性を高めるために
スラリ−が研摩パッド２２上に提供される。スラリ−
は、スラリ−を研摩パッド２２上に滴下させ或いは他の
方法で計量しながら供給するスラリ−ポ−ト２３を通し
て研摩パッド２２に供給してもよいし、或いはプラテン
１６及び研摩パッド２２の下側を通して供給し、研摩パ
ッド２２を通して上方向に基板１２まで流れるようにし
てもよい。研摩パッド２２とスラリ−は、基板１２を望
み通りに研摩できるように選ばれる。研摩パッド２２の
組成としては、織られたポリウレタン（ｗｏｖｅｎ ｐ
ｏｌｙｅｕｒｅｔｈａｎｅ）材料とするのが望ましい。
それは例えばＩＣ１０００或いはス−バＩＶ（Ｓｕｂａ
ＩＶ）であり、ペンシルバニア州のニュ−ア−ク（Ｎ
ｅｗａｒｋ）のロ−デル（Ｒｏｄｅｌ）から入手でき
る。基板上に堆積した材料の選択的エッチングを高める
一つのスラリ−組成は、５％のＮａＯＨ、５％のＫＯＨ
及びおよそ２００ｎｍのサイズを有するコロイドシリカ
（ｃｏｌｌｏｉｄａｌ ｓｉｌｉｃａ）を有する水溶液
である。当業者であれば、基板１２に所望の研摩を与え
る為に、研摩パッド２２の材料及びスラリ−の組成を容
易に改変することができるであろう。

【００１９】キャリア２４を研摩パッド２２に関して適
切に位置決めするために、トランスファケ−ス５４は、
研摩パッド２２の上方に伸延しているクロスバ−３６に
接続されている。クロスバ−３６は、一対の対向した位
置にある垂直部材３８、３９及びバイアシング（ｂｉａ
ｓｉｎｇ）ピストン４０とにより、研摩パド２２の上方
に位置決めされている。クロスバ−３６は、その第一の
端部４４において垂直部材３８にヒンジで接続されるの
が好ましく、またその第二の端部４６でバイアシングピ
ストン４０に接続されるのが好ましい。第二の垂直部材
３９は、バイアシングピストン４０に隣接して設けられ
ており、クロスバ−３６の第二の端部４６の下方向の運
動を制限するための垂直方向の止め具を提供する。キャ
リア２４上の基板１２を交換するために、クロスバ−３
６はバイアシングピストン４０からと取り外すことがで
き、またクロスバ−３６の第二の端部４６は、クロスバ
−３６に接続されたキャリア２４を研摩パッド２２から
持ち上げるために、引っ張り上げられる。次に基板１２
が交換され、キャリア２４が基板１２の面２６を研摩パ
ッド２２に対して置くために下げられる。

【００２０】本発明の研磨装置のトランスファ−ケ−ス
につき説明する。

【００２１】図１及び２を参照すると、研摩パッド２２
上の基板１２の好ましい軌道運動及び制御された回転運
動を与えるのに必要なトランスファ−ケ−ス５４の構造
の形態及び詳細が示されている。ここでも図解の便のた
めに、トランスファ−ケ−ス５４はキャリア２４と関係
づけて描かれている。しかしながら、トランスファ−ケ
−ス５４は前面基準キャリア２００を含む、軌道運動を
する如何なるキャリアをも互換的に駆動できるように特
に構成されている。トランスファ−ケ−ス５４は、クロ
スバ−３６の下に釣り下げられており、キャリア２４を
クロスバ−３６に結合している。一般的にトランスファ
−ケ−ス５４は、駆動軸５６及びハウジング５８とを含
む。駆動軸５６は、クロスバ−３６を貫通して上方に延
びており、クロスバ−３６にしっかりと接続されたモ−
タ−及び駆動組立体５０に接続しており、またハウジン
グ５８を貫通して下方向に延びており、モ−タ及び駆動
組立体５０の回転運動をキャリア２４の軌道運動的及び
制御された回転運動に変換するようになっている。駆動
軸５６を回転させるために、駆動ベルト５２が駆動軸５
６をモ−タ及び歯車組立体５０に接続している。さら
に、駆動スプロケット８８が、ハウジング５８の外表面
上に置かれている。この駆動スプロケット８８は、クロ
スア−ム３６上に置かれたハウジング駆動モ−タ９０
に、駆動ベルト６１によって接続されている。ハウジン
グ５８はその上にスプロケット８８を有するものとして
示されているが、例えば滑車或いはプ−リ−のような、
回転運動を転送するための他の形態で、スプロケット８
８を容易に置き換えることができる。

【００２２】次に図２を参照すると、トランスファ−ケ
−ス５４の内部詳細構造が示されている。ハウジング５
８は、内側の固定ハブ５７と外側の回転ハブ５９とを有
する。ハウジング５８の内側の固定ハブ５７は、好まし
くは複数のボルト或いは他の取外し可能な部材（図示せ
ず）によって、クロスバ−３６の下側にしっかりと取付
けられている。外側の回転ハブ５９は、好ましくは上部
及び下部のテ−パ−付きベアリングによって、内側の固
定ハブ５７に軸受接続されている。これらのベアリング
は、外側の回転ハブ５９を垂直方向に支えており、一方
外側の回転ハブ５９が内側の固定ハブ５７に関して回転
できるようにしている。駆動軸５６は、ハウジング５８
の内側の固定ハブ５７を貫通して伸延しており、駆動軸
５６を垂直方向に支え、また駆動軸５６が内側の固定ハ
ブ５７に関して回転できるようにしているテ−パ−付き
ベアリングによって、同様にその中に支えられている。
外側の回転ハブ５９を回転させるために、スプロケット
８８がその上に直接搭載されている。

【００２３】トランスファ−ケ−スの軌道運動駆動部に
つき説明する。

【００２４】キャリア２４を軌道運動させるように軌道
運動を与えるために、駆動軸５６の下端にクロスア−ム
６０が設けられている。クロスア−ム６０は第一の端部
と第二の端部を含む。クロスア−ム６０の第一の端部
は、その中に駆動軸５６の下端部を受容し、またクロス
ア−ム６０の第二の端部は、そこから下方向に伸延する
第二の軸６４を支えている。第二の軸６４の下端部は、
その末端部をキャリアプレ−ト８０の中心に置いてお
り、そのキャリアプレ−トはキャリア２４の上端を形成
している。軸受組立体７９がキャリアプレ−ト８０に備
わっており、第二の軸６４の下端部を受容している。駆
動軸５６が回転すると、それはクロスア−ム６０の第二
の端部を、ひいてはそこから下方向に伸延している軸６
４を、円弧上にスイ−プ（ｓｗｅｅｐｓ）する。この円
弧の半径は、駆動軸５６と第二の軸６４との間の距離で
あるが、キャリア２４が動く軌道路の半径を定める。第
二の軸６４が軸受７９に接続していることによって、第
二の軸６４がキャリア２４を軌道路に沿って押すと、キ
ャリア２４が第二の軸６４に関して回転運動できるよう
になっている。第二の軸６４の下端部はまた、基板１２
を研摩パド２２に押し付けるとき、キャリア２４が支え
られるしっかりとした軸受点を形成する。

【００２５】トランスファ−ケ−スの回転補償部につき
説明する。

【００２６】軸６４のキャリア２４への接続は、キャリ
ア２４に伝わる回転力が最小限になるように形成されて
おり、また基板１２が研摩パッド２２上で軌道運動する
際、基板１２とキャリア２４の回転を最小限にするよう
に形成されている。しかしながら、基板１２と研摩パッ
ド２２との間の、及びキャリア２４と第二の軸６４との
間の動的相互作用のため、基板１２はそれが軌道運動を
する際ゆっくりと回転して（ｐｒｅｃｅｓｓ）しまう。
基板１２が軌道運動する際の回転を抑制或いは防止する
ために、回転補償組立体６２がハウジング５８の下側に
備えられ、基板１２が軌道運動する際それをしっかりと
（ｐｏｓｉｔｉｖｅｌｙ）位置決めするようになってい
る。このしっかりとした位置決めをするために、補償組
立体６２はハウジング５８の外側回転ハブ５９の下側に
配設された内歯リング歯車７０とクロスア−ム６０のす
ぐ下の第二の軸６４に取付けられたピニオン歯車７４と
を含む。ピニオン歯車７４は、リング歯車７０の歯と噛
み合う外側に歯を切った面と、第二の軸６４上の軸受７
７に受容されている内側直径とを含む。ピニオン歯車７
４は、ピニオン歯車７４からキャリアプレ−ト８０内の
一対の合わせ凹み（ｍａｔｉｎｇ ｒｅｃｅｓｓｅｓ）
７５内に伸延する一対のピン７３によってキャリアプレ
−ト８０に関して回転的に固定されている。それ故、第
二の軸６４が軌道運動すると、軸６４の軌道運動は軸受
７９においてキャリアプレ−ト８０に伝えられ、ピニオ
ン歯車７４の回転運動はピン７３を通じてキャリアプレ
−ト８０に伝えられる。

【００２７】補償組立体６２があるために、ＣＭＰ装置
の使用者はキャリア２４の運動の回転成分を変えること
ができ、それによってキャリア２４が軌道運動する際の
キャリア２４の回転を防止し或いは正確に制御すること
ができる。クロスア−ム６０が駆動軸５４に関して回転
運動する際、それはリング歯車７０の内周周りにピニオ
ン歯車７４をスイ−プする。ピニオン歯車７４の歯とリ
ング歯車７０の歯とは噛み合っているので、リング歯車
７０の歯がピニオン歯車７４の歯と同速度で動いていな
い限り、ピニオン歯車７４はリング歯車７０に関して回
転する。駆動軸５６を同時に回転させながらハウジング
５８の外側の回転ハブ５９を回転させることによって、
第二の軸６４の周りのピニオン歯車７４の、またそれに
取付けられたキャリア２４の実効回転運動は制御するこ
とができる。例えば、リング歯車７０が、キャリア２４
が一軌道運動する際にピニオン歯車７４を完全に一回転
させるに十分なスピ−ドで回転するならば、ピニオン歯
車７４は、そしてひいてはそれに取付けられた軌道運動
キャリア７４はベ−ス１０のような固定基準点に関して
回転しない。さらに、キャリア２４の回転速さは、駆動
軸５６及びハウジング５８の外部回転ハブ５９の相対回
転速さを単に変えることによって、研摩パッド２２の回
転速さに合致させることもできるしそれと変えることも
できる。この物理的現象は、リング歯車７０とピニオン
歯車７４の相対速さを変えることによって、キャリア２
４が軌道運動する際その回転速度を制御するのに用いら
れる。

【００２８】トランスファ−ケ−ス５４のその形状のお
陰でＣＭＰ装置の使用者は、基板１２を研摩する際面２
６上の異なった場所における相対スピ−ドを制御するす
ることによって、基板１２の面２６に渡る研摩率の一様
性を厳密に制御することができる。基板１２が、研摩パ
ッド２２上の軌道路内をキャリア２４によって動かされ
る際、プラテン１６及び研摩パッド２２は、モ−タ及び
歯車組立体（図示せず）によって回転させられる。基板
１２の軌道運動スピ−ドと研摩パッド２２の回転スピ−
ドとが一緒になって、基板の表面２６における公称スピ
−ド、１８００から４８００ｃｍ／分を与える。その軌
道運動半径は１インチより小さく、研摩パッド２２は比
較的低スピ−ド、１０ｒｐｍより低いスピ−ドで回転す
るのが好ましく、また５ｒｐｍより低速度とするのが最
も好ましい。

【００２９】軌道運動している基板１２は、ハウジング
５８をベルト６１を通してモ−タ９１によって選択的に
回転することによって、回転させられるかもしれないし
或いは回転せずに軌道運動するかもしれない。軌道運動
している基板１２を研摩パッド２２と同じスピ−ドで回
転することによって、研摩パッド２２と基板１２上の各
点との間の累積的運動距離は一様に維持できる。それ
故、基板の異なった領域において累積的運動距離が異な
ることに起因する過剰研摩が防止される。さらに、もし
それが望ましいならば、基板のエッジ部分と研摩パッド
２２との間の相対的運動距離を基板の中心部の点と比べ
て増やすために、基板の回転スピ−ドを研摩パッド２２
の回転スピ−ドと変えてもよい。もし望ましいならば、
基板１２は研摩パッド２２の方向とは逆の回転方向に動
かされてもよい。

【００３０】本発明の研磨装置の基板キャリアを説明す
る。

【００３１】図２を参照すると、キャリア２４の好まし
い一実施例の構造が詳細に示されている。キャリア２４
はその中に内部バイアシング部材３０を含んでおり、そ
の部材は研摩パッド２２上で基板１２に負荷をかけるの
に用いられる一次的及び二次的力の応用を選択的に制御
し、また基板１２に軌道運動を伝える外部スリ−ブ部分
１３０を含む。内部バイアシング部分３０は、上部バイ
アシング部分１０２及び下部本体部分１０４とを含む。

【００３２】キャリアの上部バイアシング部分１０２
は、研摩パッド２２に対して基板１２に負荷をかけるた
めに与えられる一次的圧力を制御するように形成されて
いる。一次的負荷圧力を制御するために、キャリア２４
の上部バイアシング部分１０２は、研摩パッド２２に対
して基板１２に負荷をかけるように選択的に加圧される
空洞１１２として形成されている。空洞１１２は、その
上端を形成しているキャリアプレ−ト８０と、下部本体
部分の上面と、キャリアプレ−ト８０から下方向に伸延
し下部本体部分１０４で終わるベロ−ズ１１０とによっ
て画成されている。ベロ−ズ１１０は、キャリア２４の
実質的な捩じれを防止するのに十分な剛性を与えるおよ
そ１０００分の８インチの厚さのステンレス鋼で製作す
るのが好ましい。ベロ−ズ１１０は、空洞１１４の外壁
として働き、またそれはキャリアプレ−ト８０から基板
１２へ回転運動を伝える働きもする。

【００３３】キャリア２４の下部本体部分１０４は、基
板１２の異なる場所における基板１２と研摩パッド２２
との間の負荷圧力を微妙に調整するのに使われる。下部
本体部分１０４は、一般的には正しい（ｒｉｇｈｔ）円
形の中空部材であり、スリ−ブ部分１３０内に受容され
ており、またベロ−ズ１１０の下端部と下部本体部分１
０４との間の接続を形成している一般的に円形の上部壁
１３８を有する。外部円形壁１４０が、円形部材１３２
から下方に伸延しており、下部輪郭壁１４２で終わって
いる。円形部材１３２と外部壁１４０と下部輪郭壁１４
２がチャンバ−１４４の外部境界を形成している。下部
輪郭壁１４２は、ほぼ平坦な外側表面１５２と輪郭のつ
いた内側表面とを有する。好ましくは、下部輪郭壁１４
２の内側表面の輪郭は、壁１４２の外周からその半径の
およそ三分の一の位置まで広がっている第一のテ−パ−
付き部分１４６と、テ−パ−付き部分１４６のどの部分
よりも薄い、壁１４２の中心部における一定厚さの薄膜
１５０を形成する平坦部分１４８とを含む。壁１４２の
外側或いは下部の表面１５２は平坦であり、それはその
上にフィルム１５４、好ましくは閉じたセル（ｃｌｏｓ
ｅｄ ｃｅｌｌ）のフィルムの層を受容しているのが好
ましい。スリ−ブ１３０の下端部は、壁１４２の外側面
１５２及びその上のフィルム１５４を越えて下側に伸延
しており、壁１４２と一緒になって、下部基板受容凹み
２８を形成している。

【００３４】スリ−ブ部分１３０は、その中に内部バイ
アシング部分３０の部品を受容し、これらの部品及び基
板１２を軌道路内で案内するように形成されている。ス
リ−ブ部分１３０は、上部の一般的に正しい環状（ｒｉ
ｇｈｔ ａｎｎｕｌａｒ）部材１３２であって、その上
端部においてキャリアプレ−ト８０の下端部に接続され
ている部材と、下部の一般的に正しい環状リング１３４
とを含む。その円環リング１３４は、環状部材１３２の
下側に接続され、環状部材１３２とリング１３４との接
続部に配設された円形のリ−フ（ｌｅａｆ）バネ１２８
によって下方向に押し付けられ研摩パッド２２に係合す
ることができるようになっている。スリ−ブ部分１３０
は、強い実質的に剛性のある部材を提供し、その部材は
その中に下部本体部分１０４を受容し、軌道路を通して
その下部本体部分１０４を案内する。円形リング１３４
は、適合性部材（ｃｏｎｆｏｒｍａｂｌｅ ｍｅｍｂｅ
ｒ）であるのが好ましく、その部材は基板１２がそれに
負荷をかけると僅かに順応する。

【００３５】基板１２と研摩パッド２２との間に負荷圧
力を与えるために、空洞１１２及びチャンバ−１４４
に、加圧状態で流体を供給しなければならない。さら
に、空洞１１２に供給される流体は、チャンバ−１４４
に供給される流体とは違った圧力に独立して維持できな
ければならない。それらの流体を供給するために、駆動
軸５６はその中を長手方向に伸延する一対の流路１６
０、１６２を含む。同様に、第二の軸６４は、その中を
長手方向に伸延する一対の流路１６０’，１６２’を含
む。回転ユニオン１６４が、駆動軸５４の上端部に備え
られ、流路１６０、１６２に流体を供給する。回転ユニ
オンはまた、クロスア−ム６０の、駆動軸５４と第二の
軸６４との双方への接続部にも置かれており、またクロ
スア−ム６０は一対の貫通する通路（図示せず）を含
み、その通路は回転ユニオンと連携して、流体を流路１
６０から流路１６０’に、また流路１６２から流路１６
２’に流す。流路１６０’は流体を加圧状態で供給し、
空洞１１２を選択的に加圧する。ホ−ス１２４が、流路
１６２’の下部端末部に回転フィッティングで接続され
ており、流路１６２’から下部本体部分にある開口１２
６に延びており、流体を下部本体部分１０４のチャンバ
−１４４に供給するようになっている。その流体は、絞
られた出力の多数の調整されたガス供給、調整された加
圧液体源或いは他の加圧された流体供給を有するポンプ
のような可変圧力源から供給されるのが好ましい。

【００３６】研摩パッド２２に対して基板１２に負荷を
かけるために、ベロ−ズの空洞１１２及びチャンバ−１
４４に流体が加圧状態で供給される。ベロ−ズの空洞１
１２に流体によって与えられる圧力は、キャリア２４に
対して負荷をかける部品の重量及びキャリア２４それ自
身の重量と一緒になって、研摩パッド２２に対する基板
１２の一次的負荷圧力０．３から０．７ｋｇ／ｃｍ² を
創り出す。もし基板１２が研摩される際エッジ部分の過
剰研摩が生じないならば、チャンバ−１４４は大気圧に
保たれる。しかしながら、基板１２のエッジ部分に過剰
研摩が生じるならば、基板１２の中心部を下方向に研摩
パッド２２に対して付加的に差別的に押し付けるに十分
な距離だけ、輪郭のついた下部壁１４４特にその中心部
の平坦部分１４８を外側にたわませるに十分な圧力でチ
ャンバ−１４４が加圧される。チャンバ−１４４に供給
される圧力は、基板１２のエッジにおける研摩率を均一
化するために、基板１２の中心部の研摩率を増やすよう
に、平坦部分１４８のたわみを制御するために変えても
よい。与えられた半導体研摩操作に対して望ましいたわ
み量は、一旦研摩とエッジ部の過剰研摩の履歴が確立さ
れると、製造中に定められるであろう。

【００３７】キャリア２４は基板１２の中心近傍で研摩
パッド２２と基板１２との間の負荷力を増やすように補
償力を与えるものとして説明してきたが、それはまた基
板１２の中心部における圧力を低減し中心部の過剰研摩
に対処するのに使用してもよい。これはチャンバ−１４
４内の流体を排出することによって達成できる。さら
に、キャリア２４の形態は、基板１２のエッジ部分によ
り大きな力を与えるように変えてもよいし、或いは下部
輪郭壁１４２の輪郭を変えることによって基板１２上の
別の半径の位置により大きな力をかけるように変えても
よい。

【００３８】本発明の研磨装置の別の基板キャリアを説
明する。

【００３９】図３には、キャリアの別の実施例が示され
ており、これはトランスファ−ケ−ス５４と一緒に使用
するのが好ましいものである。この別の実施例において
は、基板キャリアは前面基準（ｆｒｏｎｔ ｒｅｆｅｒ
ｅｎｃｉｎｇ）キャリア２００として形成されており、
研摩パッド２２に対して平等に基板１２の面２６に負荷
をかけるようになっている。前面基準キャリア２００
は、ウエハの裏側に平等に負荷をかけ、このことにより
基板１２の前面は平等に負荷がかけられる。即ち研摩パ
ッド２２に対して前面基準（ｆｒｏｎｔ ｒｅｆｅｒｅ
ｎｃｅｄ）となる。前面基準キャリア２００は、上部軸
の受容部分２０６を有する正しい円形の本体２０４と、
その上部軸の受容部分２０６から下方向に伸延する外周
壁２０８とを含み、それらが一緒になってブラダ−（ｂ
ｌａｄｄｅｒ）空洞１１０の境界を形成している。トラ
ンスファ−ケ−ス５４の第二の軸６４の下端部は、軸の
受容部分２０６の中心部にある軸受に受容されており、
軌道運動を前面基準キャリア２００に伝えるようになっ
ている。第二の軸６４はまた、研摩パッド２２上の基板
１２に負荷をかける際にキャリア２００が乗る、垂直方
向の剛性のある軸受点も与える。前面基準キャリア２０
０の回転を制御するために、トランスファ−ケ−ス５４
のピン７３がピニオン歯車７４から下の方向に伸延して
おり、キャリア２００の軸の受容部分２０６内の合わせ
穴（ｍａｔｉｎｇ ａｐｅｒｔｕｒｅｓ）７５に受容さ
れている。

【００４０】ブラダ−空洞２１０は、弾力性のあるゴム
状のブラダ−２１４をその中に受容するように形成され
ている。ブラダ−空洞２１０の下端部２１２は開いてお
り、その中に基板１２を受容できる大きさになってい
る。基板１２はキャリアの下端部２１２に受容される
と、キャリアの開口端２１２に渡って広がっているブラ
ダ−２１４に接触する。基板１２のブラダ−空洞２１０
内への内側方向の配置を制限するため、またブラダ−２
１４が加圧されていないときブラダ−２１４がブラダ−
空洞の中に収縮するのを防止するため、ブラダ−空洞２
１０の下端部２１２の内側であってブラダ−２１４の外
被内に制限板２１６が置かれている。制限板はブラダ−
空洞２１０の内壁にしっかりと接続されており、それを
越えて広がっているブラダ−２１４の部分が、ブラダ−
空洞２１０の内壁と制限板２１６のエッジとの間に縮み
込むようになっている。或いは、ブラダ−空洞２１０の
内壁はその中に多数の凹んだ溝（ｒｅｃｅｓｓｅｄ ｇ
ｒｏｏｖｅｓ）を含んでおり、また制限板２１６はその
凹みに受容される複数のタブ（ｔａｂｓ）を含む。ブラ
ダ−２１４はまたタブを越えて凹みの中に伸延していて
もよいし、或いはタブがブラダ−２１４を通過して伸延
していてもよいし、またタブの周りの領域はシ−ルされ
ておりブラダ−２１４の完全さを維持している。基板１
２をブラダ−空洞の開口端２１２に保持するために、下
方向に延びる壁２０８の下端部にスリ−ブ２２０が備え
られている。スリ−ブ２２０は、プラスチック材料のよ
うな適合性のある材料で製造するのが好ましく、その適
合性材料は基板がそれに対して負荷をかけられたときに
僅かに順応するようなものである。スリ−ブ２２０は、
スリ−ブ２２０と下方向に伸延する壁２０８との間の境
界面に置かれた円形リ−フバネ或いは他の押し付け部材
（図示せず）によって、下方向に押し付けられ研摩パッ
ド２２と係合するようになっているのが好ましい。

【００４１】前面基準キャリア２００は、軌道運動をま
た選択的回転運動を前面基準キャリア２００に伝えるよ
うに形成されたトランスファ−ケ−ス５４によって、研
摩パッド２２上に位置決めされるのが好ましい。研摩パ
ッド２２に対して基板１２の一次的負荷を与えるため
に、ブラダ−２１４は加圧される。ブラダ−中に空気を
供給するために、駆動軸５８及び第二の軸６４を貫通し
たル−トを通して、好ましくは空気のような流体が供給
される。ブラダ−２１４が加圧されると、それはブラダ
−空洞２１０内で膨張し、基板１２を研摩パッド２２に
対して下方向に押し付ける。同時に、膨張するブラダ−
２１４は制限板２１６から分離し、キャリア２００の本
体２０４を基板１２に関して僅かに上方に上昇させる。
しかしこの動きは第二の軸６４の固定下端部によって制
限される。それ故、ブラダ−２４１がさらに加圧される
と、キャリア２００の本体２０４は第二の軸６４の下端
部上に乗っかり、基板１２上の負荷が増える。前面基準
キャリア２００によって基板１２上にかけられた負荷
は、研摩パッド２２に対して平等に基板の面２６に負荷
をかける。それは、ブラダ−２１４は基板１２の後ろ側
に不平等な負荷をかけることがないからである。それ
故、基板１２がキャリア上の或いは適合性のある材料内
の隆起した領域によって不平等な力がかけられたときに
普通生じるような、研摩の格差は実質的に排除される。

【００４２】次に本発明の多数基板研摩形態を説明す
る。

【００４３】図４には、単一の回転プラテン１６上で多
数の半導体１２を研摩するための、別の装置が示されて
いる。このもう一つの実施例では、二つの研摩ヘッド３
００、３００’が分割された研摩パッド３０２上に置か
れている。各ヘッド３００、３００’は、分割された研
摩パッド３０２に関して、軌道運動してもよいし、揺動
運動してもよいし、振動運動してもよいし、回転運動し
てもよく、または他の方法で配置されてもよい。ヘッド
３００、３００’は、キャリア２４として、前面基準キ
ャリア２００として、或いは分割された研摩パッド３０
２に対して基板１２を保持することができる他のキャリ
ア形態として形成してもよい。ヘッド３００、３００’
は、その中で基板１２を分割された研摩パッド３０２に
関して動かすように軌道運動させるのが好ましいが、そ
の代りに、分割された研摩パッド３０２に関して運動を
与えるために振動させてもよいし、揺動運動させてもよ
いし或いは回転運動させてもよい。

【００４４】単一研摩パッド上で多数の基板１２を研摩
することに伴う一つの問題は、基板１２が欠けたりクラ
ックが入ったりするかもしれないということであり、こ
れがＣＭＰ装置使用者によって懸念されているところで
ある。もし基板１２が欠けると、損傷した基板１２のか
けらが移動して、一つ或いはそれより多くの他の基板１
２と接触し、それを傷つけ得る。本発明は、分割した研
摩パッド３０２を回転的に揺動運動させることによって
この問題を克服している。そのようにすれば、ヘッド３
００内の基板１２に接触している分割された研摩パッド
３０２の何れの部分も、ヘッド３００’内の基板１２と
は接触し得ないし、逆もまた同様であるからである。こ
の運動をさせるために、分割された研摩パッド３０２は
先ず第一の回転方向に動き、次に逆の回転方向に動く。
図５に示されるようにベ−ス１４の下側に二方向モ−タ
３１０が備えられており、分割された研摩パッド２２を
逆方向に順番に回転させるように選択的に作動させる。
分割された研摩パッド３０２を何れかの方向に動かすだ
けでは不十分であり、分割された研摩パッド３０２の何
れかの部分が２以上の基板１２と接触してしまう。この
ことにより確実に、分割された研摩パッド３０２のおよ
そ二分の一がヘッド３００の下だけで動き、また分割さ
れた研摩パッド３０２のおよそ二分の一がヘッド３０
０’の下でのみ動くこととなる。さらに、一つの基板１
２から他の基板へ汚染物質が移動するのを防ぐために、
一つの基板１２から発生した如何なる微粒子をも受容し
集めるための溝３０４が分割された研摩パッド３０２内
に設けられてもよい。さらに、溝３０４が用いられると
きは、研摩パッドは連続的に回転させてもよい。かけら
や他の微粒子状の汚染物質は溝３０４に集まり、別の基
板１２に接触することはないからである。

【００４５】プテラン１６と分割された研摩パッド３０
２とを回転的に揺動運動させるために、引き金（ｔｒｉ
ｇｇｅｒｉｎｇ）手段が備えられ、二方向モ−タ３１０
を、所望の回転運動をした後で逆回転させる。モ−タの
逆回転を起すための一つの装置が図５に示されている。
この引き金手段は、プラテン１６の下のベ−ス１４に接
続された電磁ピックアップ３０６を含む。一対の磁石３
０８はプラテン１６の下側に取付けられており、プラテ
ン１６の逆回転が生じるまでに望まれる所望の円弧（ａ
ｒｃｕａｔｅ）運動に等しい円弧距離だけ離れている。
何れかの磁石３０８がピックアップ３０６の近傍に入る
と、信号がコントロ−ラ−に送られる。こうするとコン
トロ−ラ−が二方向モ−タ３１０を逆回転させ、それに
よってモ−タ及びプラテン１６の回転運動を逆にする。
このようにしてプラテン１６は、モ−タが停止或いは解
放されるまで、磁石３０８の間で回転的に揺動運動す
る。

【００４６】本発明の葉状（ｌｏｂｅｄ）研摩パッドを
説明する。

【００４７】図６には、一以上の基板１２を同時に研摩
するのに有用な葉状研摩パッド４００のさらに別の実施
例が示されている。この実施例では、葉状研摩パッド４
００はその中に一以上の多葉溝部材４０２を含み、その
部材はその上に基板１２を受容する位置の研摩パッド４
００上にある。各溝部材４０２は、中央の凹んだ領域４
０６から放射状に伸延する複数の葉（ｌｏｂｅｓ）４０
４を含む。各葉４０４は、円弧端４１０で終わる、対向
して延びている側部４０８を有する、実質的に三角形状
をしているのが好ましい。葉４０４は平坦な側部を有す
るものとして示されているけれども、他の形態が特に企
図されている。例えば葉４０４は曲線状であってもよい
し、或いは葉４０４はパッド４００の密集した領域内に
形成された、直線の或いは曲線のプロフィルを有する、
複数の凹み（ｄｅｐｒｅｓｓｉｏｎｓ）を画成していて
もよい。さらに、葉４０４は、スラリ−が研摩パッド２
２を通して中央の凹み領域４０６に供給され、葉４０４
にまで至るように、中央の凹み領域４０６で相互に接続
しているのが好ましい。一つの葉も使用できるけれど
も、少なくとも二つの葉４０４が備えられるのが好まし
い。葉４０４の寸法は、葉４０４の間の研摩パッド４０
０の材料と共に、葉４０４が研摩パッド４００上の基板
１２の軌道運動の、振動運動の、揺動運動の或いは回転
運動の全進路に等しい領域上に広がるように決められ
る。葉状溝部材４０２は、図１から３に示されるトラン
スファ−ケ−ス５４のような、回転位置制御を有する軌
道運動駆動部材によって駆動される、軌道キャリアと共
に使用されるのが好ましく、また葉状研摩パッド４００
は静止位置に保持される。また、葉状研摩パッド４００
は、静止した或いは運動している基板１２の下で揺動運
動し、振動運動し或いは軌道運動し、基板１２と葉状研
摩パッド４００との間に相対的な運動を与えてもよい。
葉４０４は、葉状研摩パッド４００に係合する基板の表
面にスラリ−補充溜りを与え、基板１２が葉状研摩パッ
ド４００上で研摩される際その表面にスラリ−を連続的
に補充する。図６には、葉状溝メンバ−４０２は単一の
葉状研摩パッド４００上で多数の基板１２を研摩するた
めの形態で示されているけれども、葉状研摩パッド４０
０は基板１２より僅かに大きく寸法を決め、単一の基板
１２を順番に（ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌｌｙ）その上で処
理するようにしてもよい。

【００４８】ここでは葉状溝部材４０２が使われるよう
に説明したが、他の溝形態も基板１２の下側にスラリ−
を供給するのに用いることができる。例えば、研摩パッ
ド２２が回転しているならば、パッドはその中に、研摩
パッド２２の表面内で放射状にまた好ましくは放射状に
且つ周方向に伸延する一以上の溝を含んでもよい。この
ようにして、研摩パッド２２が基板１２の下を通過する
際、グル−ブは基板の下をスイ−プし基板にスラリ−を
補充する。そのような溝は、ここに同時に提出されたタ
リ−（Ｔａｌｉｅｈ）のスラリ−分布が改善された化学
的機械的研摩装置と題する米国特許出願で詳細に議論さ
れている。

【００４９】結論としては、以上述べた実施例は、局部
的な過剰研摩の発生を低減し、また単一の研摩パッド上
で多数の基板を同時に研摩する装置を提供することによ
って、化学的機械的研摩によって処理された基板から生
産される有用なダイの数を増やすのに用いることのでき
る装置を提供している。ここで開示された改善は、それ
がなければ化学的機械的研摩処理に固有の制限の結果と
して生じる、基板上に作られる欠陥のあるダイの数を低
減する。ここでは特定の材料及び寸法が説明されたけれ
ども、当業者であればここに開示された寸法や材料は本
発明の範囲から逸脱することなしに変更できるというこ
とが理解できるであろう。

【００５０】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、局
部的な過剰研磨を防止し、ダイの生産歩留りを高める。

【００５１】本発明の、以上述べたような或いは他の特
徴及び利点は、実施例の記載を以下の図面と合わせて読
むことによって明らかとなるであろう。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の研摩装置の部分断面斜視図で
ある。

【図２】図２は、図１の研摩装置の基板キャリアと駆動
組立体の断面図である。

【図３】図３は、図２の基板キャリアの別の実施例の断
面図である。

【図４】図４は、図１の研摩装置の別の実施例の斜視図
であって、研摩パッド上で二つの研摩ヘッドが作動して
いる状態を示す図である。

【図５】図５は、図４の装置を５−５において断面した
部分断面図である。

【図６】図６は、本発明の研摩パッドの別の実施例の上
面図であり、別の研摩パッド形態の詳細を示す図であ
る。

【符号の説明】

１０…研磨装置、１２…基板、１６…プラテン、２２…
研磨パッド、２３…スラリーポート、２４…基板キャリ
ア、３６…クロスバー、３８、３９…垂直部材、４０…
バイヤシングピストン、５４…トランスファケース。

Claims (33)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板の作動面を研磨するための装置であ
   って、 研磨パッドと、 キャリアであって、その中に前記基板を受容しその基板
   を前記研磨パッドに対して位置決めするための基板受容
   部を有するキャリアとを備え、 前記基板キャリアが、前記基板の異なった別々の部分に
   おいて、前記基板と前記研磨パッドとの間に、異なった
   負荷圧力与えるための、差別的バイアシング（ｄｉｆｆ
   ｅｒｅｎｔｉａｌ ｂｉａｓｉｎｇ）部材を含む、 装置。
2. 【請求項２】 前記差別的バイアシング部材が、その中
   にチャンバを含み、そのチャンバが、前記基板の異なっ
   た別々の部分に異なった負荷圧力を供給するために、加
   圧できる、請求項１記載の研磨装置。
3. 【請求項３】 前記チャンバが、前記基板受容部の内側
   の末端部を形成する下部適合壁を有する囲われた空洞を
   含む、請求項１記載の研磨装置。
4. 【請求項４】 前記下部適合壁が、可変厚さを有する、
   請求項３記載の研磨装置。
5. 【請求項５】 前記下部適合壁と前記基板に隣接して配
   設された適合性材料を、さらに含む、請求項３記載の研
   磨装置。
6. 【請求項６】 トランスファーケースをさらに含み、そ
   のトランスファーケースが、前記キャリアを軌道運動さ
   せるために、そのキャリアに接続された軌道運動部材を
   含む、請求項１記載の研磨装置。
7. 【請求項７】 前記キャリアが軌道運動をする際に、そ
   のキャリアの回転を抑制するために、そのキャリアに接
   続された補償部材を、前記トランスファーケースがさら
   に含む、請求項６記載の研磨装置。
8. 【請求項８】 前記研磨パッド上で第２の基板を処理す
   るために、その研磨パッド上に受容された第２のキャリ
   アをさらに含む、請求項１記載の研磨装置。
9. 【請求項９】 前記研磨パッドが回転可能なプラテン上
   に受容され、そのプラテンを回転的に揺動させるため
   に、モータがそのプラテンに結合されている、請求項８
   記載の研磨装置。
10. 【請求項１０】 前記研磨パッドがその中に形成された
    溝を含む、請求項９記載の研磨装置。
11. 【請求項１１】 回転する研磨パッドを提供する工程
    と、 キャリアであって、その中に可変バイアシング部を有す
    るキャリアを提供する工程と、 前記キャリア内に基板を置く工程と、 前記研磨パッド上に前記基板を位置決めするために前記
    キャリアを位置決めする工程と、 前記研磨パッドに前記基板を押しつける工程と、 前記研磨パッド上で前記基板の表面を一様に研磨するた
    めに、前記研磨パッドに前記基板の異なった別々の部分
    を差別的に押しつける工程とを備える、 基板を研磨する方法。
12. 【請求項１２】 前記可変バイアシング部分が、囲われ
    た空洞とベローズ部とを含む、請求項１１記載の方法。
13. 【請求項１３】 前記基板と前記研磨パッドとの間に第
    １の負荷力をかけるために前記ベローズ部に加圧する工
    程と、 前記研磨パッド上の前記基板の異なった別々の部分に差
    別的に負荷をかけるために、前記空洞に独立的に加圧す
    る工程とをさらに含む、請求項１２記載の方法。
14. 【請求項１４】 前記可変バイアシング部が、適合性の
    ある基板受容面を含む、請求項１１記載の方法。
15. 【請求項１５】 前記研磨パッドに基板を差別的に押し
    つけるために、前記適合性のある基板受容面に加圧する
    工程をさらに含む、請求項１４記載の方法。
16. 【請求項１６】 前記研磨パッド上に、第２のキャリア
    により、第２の基板を位置決めする工程をさらに含む、
    請求項１１記載の方法。
17. 【請求項１７】 前記研磨パッドを、回転する方向に揺
    動する工程を含む、請求項１６記載の方法。
18. 【請求項１８】 基板を研磨するための装置であって、 研磨パッドと、 基板キャリアであって、その中に前記基板を受容しその
    基板を前記研磨パッドに対して位置決めするための基板
    受容部を有する基板キャリアとを備え、 前記基板キャリアが、その中に可調整バイアシング部材
    を含み、そのバイアスング部材が、前記研磨パッドに対
    して基板の前面に一様に負荷をかけるように、前記基板
    に負荷をかけることができる、 装置。
19. 【請求項１９】 前記バイアシング部材が、適合性のあ
    るブラダである、請求項１８記載の装置。
20. 【請求項２０】 前記基板キャリアが、その中に凹みを
    含み、そのキャリアがその凹みの中に受容される、請求
    項１９記載の装置。
21. 【請求項２１】 前記研磨パッドに対して前記基板に負
    荷をかけるために、前記ブラダが加圧される、請求項１
    ９記載の装置。
22. 【請求項２２】 前記キャリアに接続されたトランスフ
    ァーケースをさらに含む、請求項１８記載の装置。
23. 【請求項２３】 前記トランスファーケースが、軌道駆
    動部材を含む、請求項２２記載の装置。
24. 【請求項２４】 前記トランスファーケースが、回転運
    動抑制部材を含む、請求項２２記載の装置。
25. 【請求項２５】 前記研磨パッド上に第２の基板を置く
    ように形成された第２の基板キャリアをさらに含む、請
    求項１８記載の装置。
26. 【請求項２６】 前記研磨パッドを回転的に揺動させる
    ために、その研磨パッドに結合されたモータをさらに含
    む、請求項２５記載の装置。
27. 【請求項２７】 前記研磨パッドが、その中に半径方向
    の（ｒａｄｉａｌ）溝を含む、請求項２６記載の装置。
28. 【請求項２８】 基板を研磨するための装置であって、 回転可能な研磨パッドと、 前記研磨パッド上に前記基板を置き、前記研磨パッドに
    対して基板に負荷をかけるように形成されたキャリア
    と、 前記キャリアを軌道運動させるように前記キャリアに相
    互連結された軌道駆動部材と、前記キャリアが軌道運動
    する際前記キャリアの回転速さを抑制するように前記キ
    ャリアに相互連結された回転抑制部材とを有する位置決
    め組立体とを備えた、 装置。
29. 【請求項２９】 前記位置決め組立体が、 第１と第２の端部を有する駆動軸と、 前記第２の端部に取り付けられ、そこから延び出した自
    由端を有するオフセットアームと、 前記駆動軸を回転させるために、前記第１の端部に接続
    された駆動部材と、 前記オフセットアームの前記自由端から前記キャリアの
    中に延び出した第２の軸とを含む、 請求項２８記載の装置。
30. 【請求項３０】 前記回転抑制部材が、 回転可能なハウジングであって、その上にリング歯車を
    有するハウジングと、 前記第２の軸の上にあり、前記リング歯車と噛み合って
    いるピニオン歯車と、 前記駆動軸とは独立して前記ハウジングを回転させるた
    めに前記ハウジングに相互連結された第２の駆動部材と
    を含む、 請求項２９記載の装置。
31. 【請求項３１】 基板を研磨するための装置であって、 研磨パッドであって、その中に少なくとも一つの多葉溝
    を有する研磨パッドと、 キャリアであって、その中に基板を受容させ、そのキャ
    リアが基板を前記研磨パッド中の前記溝上に位置決めし
    その基板を前記溝に関して動かすキャリアとを備えた、 装置。
32. 【請求項３２】 前記キャリアを軌道行程内で動かす、
    軌道位置決め組立体をさらに含む、請求項３１記載の装
    置。
33. 【請求項３３】 前記軌道位置決め組立体が、前記基板
    が前記研磨パッド上を軌道運動させられる際その基板の
    回転を抑制する、回転位置組立体をさらに含む、請求項
    ３２記載の装置。