JPH10296616A - 化学・機械研磨用研磨パッドの前調整 - Google Patents
化学・機械研磨用研磨パッドの前調整Info
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- JPH10296616A JPH10296616A JP9623698A JP9623698A JPH10296616A JP H10296616 A JPH10296616 A JP H10296616A JP 9623698 A JP9623698 A JP 9623698A JP 9623698 A JP9623698 A JP 9623698A JP H10296616 A JPH10296616 A JP H10296616A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B53/00—Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces
- B24B53/017—Devices or means for dressing, cleaning or otherwise conditioning lapping tools
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
- Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 現在のプロセスにおける労働集約的なステッ
プを回避すると共に低コストで高スループットを実現す
ること。 【解決手段】 前調整機構（１１４）は、研磨パッド
（１１２）上に配置され得るアーム（１３４）と、アー
ム（１３４）の末端に配置され中心軸の周囲を回転可能
なヘッド部（１３６）とを備える。ヘッド部（１３６）
は、中心軸の周囲を回転させられると共に研磨パッド１
１２を調整又は前調整する表面を有する少なくとも２つ
のヘッド（１２８、１３０）を有する。これにより、回
転がどの程度進行したかに応じて、異なる２個以上のヘ
ッド（１２８、１３０）が調整又は前調整のために研磨
パッド（１１２）に接触し得るように、所定量の中心軸
周りのヘッド部（１３６）の回転によって、少なくとも
２つのヘッド（１２８、１３０）を研磨パッド（１１
２）に向き合わせる。
プを回避すると共に低コストで高スループットを実現す
ること。 【解決手段】 前調整機構（１１４）は、研磨パッド
（１１２）上に配置され得るアーム（１３４）と、アー
ム（１３４）の末端に配置され中心軸の周囲を回転可能
なヘッド部（１３６）とを備える。ヘッド部（１３６）
は、中心軸の周囲を回転させられると共に研磨パッド１
１２を調整又は前調整する表面を有する少なくとも２つ
のヘッド（１２８、１３０）を有する。これにより、回
転がどの程度進行したかに応じて、異なる２個以上のヘ
ッド（１２８、１３０）が調整又は前調整のために研磨
パッド（１１２）に接触し得るように、所定量の中心軸
周りのヘッド部（１３６）の回転によって、少なくとも
２つのヘッド（１２８、１３０）を研磨パッド（１１
２）に向き合わせる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、化学・機械研磨に
て用いられる研磨パッドの前調整に関する。より詳細に
は、本発明は、化学・機械研磨にて用いられる研磨パッ
ドのインシトゥで自動的な前調整に関する。
て用いられる研磨パッドの前調整に関する。より詳細に
は、本発明は、化学・機械研磨にて用いられる研磨パッ
ドのインシトゥで自動的な前調整に関する。
【０００２】
【従来の技術】化学・機械研磨（時に「ＣＭＰ」と呼ば
れる）は、通常、表面を下方に向けたウエハのホルダ上
へ搭載及び、回転し又は軌道状態にあるパレット上に搭
載されている研磨パッドに対するウエハ表面の回転を伴
う。面するウエハ層と化学的に相互作用する化学物質
と、その層を物理的に除去する研磨剤を含むスラリと
が、ウエハ及び研磨パッド間、又はウエハ近くのパッド
上に注がれる。ＩＣ製造過程において、通常、この技術
は、誘電層やメタライゼーションなどの種々のウエハ層
を平滑化するために適用される。ＣＭＰの間、スラリ中
の研磨剤と共にウエハ表面から摩滅された粒子は、研磨
パッド上を覆い又は研磨パッド上に堆積される傾向にあ
り、ウエハ表面の研磨速度を低下させると共に、例え
ば、ウエハ表面の周辺領域が、ウエハ表面の中心領域と
同じ程度だけ研磨され得ないといった非均一研磨ウエハ
表面をもたらす。高く安定した研磨速度を達成し維持す
る１つの方法は、ウエハが研磨された後、毎回研磨パッ
ドの調子を整えることである。
れる）は、通常、表面を下方に向けたウエハのホルダ上
へ搭載及び、回転し又は軌道状態にあるパレット上に搭
載されている研磨パッドに対するウエハ表面の回転を伴
う。面するウエハ層と化学的に相互作用する化学物質
と、その層を物理的に除去する研磨剤を含むスラリと
が、ウエハ及び研磨パッド間、又はウエハ近くのパッド
上に注がれる。ＩＣ製造過程において、通常、この技術
は、誘電層やメタライゼーションなどの種々のウエハ層
を平滑化するために適用される。ＣＭＰの間、スラリ中
の研磨剤と共にウエハ表面から摩滅された粒子は、研磨
パッド上を覆い又は研磨パッド上に堆積される傾向にあ
り、ウエハ表面の研磨速度を低下させると共に、例え
ば、ウエハ表面の周辺領域が、ウエハ表面の中心領域と
同じ程度だけ研磨され得ないといった非均一研磨ウエハ
表面をもたらす。高く安定した研磨速度を達成し維持す
る１つの方法は、ウエハが研磨された後、毎回研磨パッ
ドの調子を整えることである。
【０００３】図１は、ウエハ・カセット１８、２０、２
２、２４、ロボット・アーム１６、回転テーブル又はパ
レット１３上に搭載されている研磨パッド１２、調整ア
ーム１４、及び調整ヘッド２６を備える、従来の化学・
機械研磨装置１０の一部を図示する。カセット１８、２
０、２２、２４は、製品ロットのウエハを格納するため
に種々のスロットを備えている。これらウエハは、以後
「製品ウエハ」と呼ぶことにする。スラリは、スラリ導
入パイプ１１によって供給される。ウエハ・ホルダ１７
によって保持されているウエハ１５は、モータ１９によ
って研磨パッド１２に対して回転駆動される。ウエハ・
ホルダ１７及びモータ１９は、アーム２１によって研磨
パッドに対して位置決めされる。
２、２４、ロボット・アーム１６、回転テーブル又はパ
レット１３上に搭載されている研磨パッド１２、調整ア
ーム１４、及び調整ヘッド２６を備える、従来の化学・
機械研磨装置１０の一部を図示する。カセット１８、２
０、２２、２４は、製品ロットのウエハを格納するため
に種々のスロットを備えている。これらウエハは、以後
「製品ウエハ」と呼ぶことにする。スラリは、スラリ導
入パイプ１１によって供給される。ウエハ・ホルダ１７
によって保持されているウエハ１５は、モータ１９によ
って研磨パッド１２に対して回転駆動される。ウエハ・
ホルダ１７及びモータ１９は、アーム２１によって研磨
パッドに対して位置決めされる。
【０００４】研磨パッド１２は、その寸法によって、製
品ウエハが研磨された後、又は製品ウエハが研磨されて
いる間に同時に、調整を受ける。便宜上、図１は同時に
生じる調整及び研磨を図示する。ウエハ研磨は、ロボッ
ト・アーム１６がカセット１８、２０、２２、２４の１
つから製品ウエハを取り出し、そして表面を下にしてそ
のウエハをウエハ・ホルダ１７に供給するときに開始す
る。そして、モータ１９は、（ウエハ・ホルダ１７を介
して）ウエハ１５を回転させ、別のモータが（テーブル
１３を介して）研磨パッドを回転させる。ウエハ研磨が
進むと、導入パイプ１１を介してスラリがパッド１２上
に供給される。
品ウエハが研磨された後、又は製品ウエハが研磨されて
いる間に同時に、調整を受ける。便宜上、図１は同時に
生じる調整及び研磨を図示する。ウエハ研磨は、ロボッ
ト・アーム１６がカセット１８、２０、２２、２４の１
つから製品ウエハを取り出し、そして表面を下にしてそ
のウエハをウエハ・ホルダ１７に供給するときに開始す
る。そして、モータ１９は、（ウエハ・ホルダ１７を介
して）ウエハ１５を回転させ、別のモータが（テーブル
１３を介して）研磨パッドを回転させる。ウエハ研磨が
進むと、導入パイプ１１を介してスラリがパッド１２上
に供給される。
【０００５】適当な時に、調整ヘッド２６が回転中の研
磨パッド１２と接触すると共に係合するように調整アー
ム１４が下げられる。パッド調整の間、調整アーム１４
は一端を支点に回転し、これにより、調整ヘッドは、研
磨パッド１２上を端から端へ強制的に移動させることが
できると共に、研磨パッド上に溝を形成することができ
る。研磨パッド１２は溝又は孔を備え得るが、この溝の
効果は通常の研磨に起因して時間と共に低減される。し
たがって、調整パッドはパッド表面上に溝又は他の粗さ
を再びもたらす役割を果たす。これは、ダイヤモンド・
グリットを有する車輪のようなギザギザな表面を用いて
達成される。パッド調整中にもたらされた溝は、ウエハ
表面とパッドとの間に接点を生成することにより研磨処
理を促進し、パッドの粗さを増大させると共に、単位面
積当たりより多くのスラリが基板上に適用されることを
許容する。したがって、調整中に研磨パッド上に生成さ
れた溝は、ウエハ研磨速度を増大すると共に安定させ
る。
磨パッド１２と接触すると共に係合するように調整アー
ム１４が下げられる。パッド調整の間、調整アーム１４
は一端を支点に回転し、これにより、調整ヘッドは、研
磨パッド１２上を端から端へ強制的に移動させることが
できると共に、研磨パッド上に溝を形成することができ
る。研磨パッド１２は溝又は孔を備え得るが、この溝の
効果は通常の研磨に起因して時間と共に低減される。し
たがって、調整パッドはパッド表面上に溝又は他の粗さ
を再びもたらす役割を果たす。これは、ダイヤモンド・
グリットを有する車輪のようなギザギザな表面を用いて
達成される。パッド調整中にもたらされた溝は、ウエハ
表面とパッドとの間に接点を生成することにより研磨処
理を促進し、パッドの粗さを増大させると共に、単位面
積当たりより多くのスラリが基板上に適用されることを
許容する。したがって、調整中に研磨パッド上に生成さ
れた溝は、ウエハ研磨速度を増大すると共に安定させ
る。
【０００６】Breivogel他に発行された米国特許第5,21
6,843号は、１本の調整アーム１４及び調整ヘッド２６
の構造を開示している。
6,843号は、１本の調整アーム１４及び調整ヘッド２６
の構造を開示している。
【０００７】一般的に、最後のカセット内における最後
のウエハの研磨の後、研磨パッド１２は、新規製品ロッ
トの製品ウエハを含むカセットが研磨のために順番を待
たされ得る前、例えば、数秒間〜数時間の所定時間の
間、アイドル状態にあり得る。アイドル時間はまた、装
置故障及び定期メンテナンスによりもたらされ得る。パ
ッドアイドル時間中の研磨パッドの乾燥を防ぐため、研
磨パッドはウェットソーク中に保持される。
のウエハの研磨の後、研磨パッド１２は、新規製品ロッ
トの製品ウエハを含むカセットが研磨のために順番を待
たされ得る前、例えば、数秒間〜数時間の所定時間の
間、アイドル状態にあり得る。アイドル時間はまた、装
置故障及び定期メンテナンスによりもたらされ得る。パ
ッドアイドル時間中の研磨パッドの乾燥を防ぐため、研
磨パッドはウェットソーク中に保持される。
【０００８】所定時間アイドル状態にあった研磨パッド
上において化学・機械的研磨を実行するために、新規ロ
ットからの最初の数個の製品ウエハは、「初期ウエハ効
果」を被り得る。初期ウエハ効果とは、初期ウエハにつ
いて取得された研磨結果とそれ以後の製品ウエハについ
て取得された研磨結果における、例えば、物質除去速度
や物質除去均一性に関する大きな違いを意味する。初期
ウエハに関する研磨結果と以後の製品ウエハに関する研
磨結果とにおける大きな違いは、初期ウエハが遭遇する
異なる研磨状態によりもたらされると信じられている。
これは、初期ウエハ研磨の間にウエハ表面から除去され
た特定の物質の濃度が増加する非平衡状態の結果として
生じる。いったん最初の数個のウエハが完全に研磨され
ると、パッドはこれら物質について安定した濃度を有す
るようになる。したがって、最初の数個のウエハが研磨
された後では、研磨状態は安定する。
上において化学・機械的研磨を実行するために、新規ロ
ットからの最初の数個の製品ウエハは、「初期ウエハ効
果」を被り得る。初期ウエハ効果とは、初期ウエハにつ
いて取得された研磨結果とそれ以後の製品ウエハについ
て取得された研磨結果における、例えば、物質除去速度
や物質除去均一性に関する大きな違いを意味する。初期
ウエハに関する研磨結果と以後の製品ウエハに関する研
磨結果とにおける大きな違いは、初期ウエハが遭遇する
異なる研磨状態によりもたらされると信じられている。
これは、初期ウエハ研磨の間にウエハ表面から除去され
た特定の物質の濃度が増加する非平衡状態の結果として
生じる。いったん最初の数個のウエハが完全に研磨され
ると、パッドはこれら物質について安定した濃度を有す
るようになる。したがって、最初の数個のウエハが研磨
された後では、研磨状態は安定する。
【０００９】ウエハ製造工業では、初期製品ウエハにつ
いて得られた結果に基づいて、以後の製品ウエハについ
ての化学・機械研磨状態を設定することが一般的に行わ
れている。したがって、初期製品ウエハについて得られ
た研磨結果が、同じ研磨条件下にある以後の製品ウエハ
についての研磨結果と大きく異なるときは、以後の製品
ウエハについて設定された研磨状態は、最適状態から大
きく逸脱している虞がある。
いて得られた結果に基づいて、以後の製品ウエハについ
ての化学・機械研磨状態を設定することが一般的に行わ
れている。したがって、初期製品ウエハについて得られ
た研磨結果が、同じ研磨条件下にある以後の製品ウエハ
についての研磨結果と大きく異なるときは、以後の製品
ウエハについて設定された研磨状態は、最適状態から大
きく逸脱している虞がある。
【００１０】初期ウエハ効果効果を緩和するために、ブ
ランクな「前調整ウエハ」を回転研磨パッドに接触させ
ることができる。前調整ウエハは、製品ウエハ表面上で
実施される研磨に用いられるものと同一又は類似の物質
の皮膜（コーティング）を有するべきである。ある時間
の間これらウエハに前調整を施した後で、初期製品ウエ
ハがウエハ・ホルダに装着され、研磨される。前調整ウ
エハはパッドを「前調整する」ので、初期ウエハ効果
は、軽減又は除去される。この前調整手順は、現在は、
いくらか面倒な方法で実施されている。例えば、製造施
設内の作業者は、先ず、離れた場所から、研磨パッドを
前調整するために後に前調整ウエハに化学・機械研磨が
実行される研磨装置まで、前調整ウエハを含むカセット
を搬送しなければならない。さらに、初期ウエハ効果を
低減するためには、研磨パッドが効果的に前調整される
前に、約３、４個の前調整ウエハが要求され得る。
ランクな「前調整ウエハ」を回転研磨パッドに接触させ
ることができる。前調整ウエハは、製品ウエハ表面上で
実施される研磨に用いられるものと同一又は類似の物質
の皮膜（コーティング）を有するべきである。ある時間
の間これらウエハに前調整を施した後で、初期製品ウエ
ハがウエハ・ホルダに装着され、研磨される。前調整ウ
エハはパッドを「前調整する」ので、初期ウエハ効果
は、軽減又は除去される。この前調整手順は、現在は、
いくらか面倒な方法で実施されている。例えば、製造施
設内の作業者は、先ず、離れた場所から、研磨パッドを
前調整するために後に前調整ウエハに化学・機械研磨が
実行される研磨装置まで、前調整ウエハを含むカセット
を搬送しなければならない。さらに、初期ウエハ効果を
低減するためには、研磨パッドが効果的に前調整される
前に、約３、４個の前調整ウエハが要求され得る。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかし、明らかなよう
に、現在のパッド調整プロセスは、いくつかの短所を有
している。例えば、上記パッド前調整処理は、時間を要
すると共に骨のおれるタスクである。このパッド前調整
処理には、前調整ウエハのＣＭＰ装置への搬送、これら
ウエハを備えるウエハカセット内の貴重なスペースの占
領、及びこれらウエハのインストールが必要になる。こ
れらすべてが、新規ロットの製品ウエハが研磨の実行を
待たなければならない間に、完了される。更に、前調整
ウエハは、効果的なパッド前調整を維持するために、定
期的に評価され、再処理され、又は適当なコーティング
を用いて再デポジットしなければならない。これは、研
磨処理の低いスループットをもたらす。前調整ウエハの
メンテナンスもまた、高価な作業であり得る。
に、現在のパッド調整プロセスは、いくつかの短所を有
している。例えば、上記パッド前調整処理は、時間を要
すると共に骨のおれるタスクである。このパッド前調整
処理には、前調整ウエハのＣＭＰ装置への搬送、これら
ウエハを備えるウエハカセット内の貴重なスペースの占
領、及びこれらウエハのインストールが必要になる。こ
れらすべてが、新規ロットの製品ウエハが研磨の実行を
待たなければならない間に、完了される。更に、前調整
ウエハは、効果的なパッド前調整を維持するために、定
期的に評価され、再処理され、又は適当なコーティング
を用いて再デポジットしなければならない。これは、研
磨処理の低いスループットをもたらす。前調整ウエハの
メンテナンスもまた、高価な作業であり得る。
【００１２】従って、必要とされているのは、現在のプ
ロセスにおける労働集約的なステップを回避し、低コス
トで高スループットを実現するような、改良型の研磨パ
ッド前調整装置及び方法を提供することである。
ロセスにおける労働集約的なステップを回避し、低コス
トで高スループットを実現するような、改良型の研磨パ
ッド前調整装置及び方法を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は研磨パッドを前調整するための前調整機構
を提供する。この前調整機構は、研磨パッド上に配置さ
れ得るアームと、アームの末端に配置され中心軸の周囲
を回転可能なヘッド部とを備えている。さらに、ヘッド
部は、中心軸の周囲に配置され研磨パッドを調整又は前
調整する表面を有する少なくとも２つのヘッドを有す
る。これによって、ヘッド部が中心軸の周囲を所定の量
だけ回転すると、回転がどの程度進行したかに応じて、
少なくとも２つのヘッドの中の異なるヘッドが、調整又
は前調整のために研磨パッドに係合し得るように、少な
くとも２つのヘッドが、前記研磨パッドに提示される。
に、本発明は研磨パッドを前調整するための前調整機構
を提供する。この前調整機構は、研磨パッド上に配置さ
れ得るアームと、アームの末端に配置され中心軸の周囲
を回転可能なヘッド部とを備えている。さらに、ヘッド
部は、中心軸の周囲に配置され研磨パッドを調整又は前
調整する表面を有する少なくとも２つのヘッドを有す
る。これによって、ヘッド部が中心軸の周囲を所定の量
だけ回転すると、回転がどの程度進行したかに応じて、
少なくとも２つのヘッドの中の異なるヘッドが、調整又
は前調整のために研磨パッドに係合し得るように、少な
くとも２つのヘッドが、前記研磨パッドに提示される。
【００１４】しかし、ヘッドの１つが研磨パッドに接触
するように再配置されるとき、上記前調整機構のヘッド
部は中心軸の周囲を回転するが、アームは回転しない。
ヘッドの少なくとも１つは、水晶、タングステン、銅及
びアルミニウムから構成される群から選択される前調整
物質を含み、また、ダイアモンドグリッド及びナイロン
ブラシから構成される群から選択される調整物質を含
む。あるいは、ヘッド部は、少なくとも１つの調整ヘッ
ドと、それぞれが異なる前調整物質を有している少なく
とも２つの前調整ヘッドを備えている。前調整物質は、
実質的に丸いことが好ましい。
するように再配置されるとき、上記前調整機構のヘッド
部は中心軸の周囲を回転するが、アームは回転しない。
ヘッドの少なくとも１つは、水晶、タングステン、銅及
びアルミニウムから構成される群から選択される前調整
物質を含み、また、ダイアモンドグリッド及びナイロン
ブラシから構成される群から選択される調整物質を含
む。あるいは、ヘッド部は、少なくとも１つの調整ヘッ
ドと、それぞれが異なる前調整物質を有している少なく
とも２つの前調整ヘッドを備えている。前調整物質は、
実質的に丸いことが好ましい。
【００１５】また、上記前調整機構は、ヘッド部の回転
を制御するコントローラを備えている。さらに、前調整
機構は、ヘッド部が研磨パッド上の全体を掃引する態様
でアームがピボット運動するように、アームの基端にピ
ボット接続部を含む。このピボット接続部は、ヘッド部
が研磨パッドの全体を掃引することができるように、振
動モータに結合されている。
を制御するコントローラを備えている。さらに、前調整
機構は、ヘッド部が研磨パッド上の全体を掃引する態様
でアームがピボット運動するように、アームの基端にピ
ボット接続部を含む。このピボット接続部は、ヘッド部
が研磨パッドの全体を掃引することができるように、振
動モータに結合されている。
【００１６】他の局面において、本発明は、研磨パッド
を調整又は前調整する前調整アセンブリを提供する。こ
の前調整アセンブリは、パレット上に搭載されている研
磨パッドと、研磨パッドと接触する製品ウエハを保持す
るウエハ・ホルダと、上述の前調整機構と、を備えてい
る。この前調整アセンブリは、パレットの回転と、研磨
パッド上へのウエハ・ホルダの方向付けと、前調整機構
のピボット運動及び回転とから構成される群から選択さ
れる１又は複数の動作を制御する制御システムを更に備
えている。研磨パッドは、ポリウレタンを含み、化学・
機械研磨装置の一部でありうる。
を調整又は前調整する前調整アセンブリを提供する。こ
の前調整アセンブリは、パレット上に搭載されている研
磨パッドと、研磨パッドと接触する製品ウエハを保持す
るウエハ・ホルダと、上述の前調整機構と、を備えてい
る。この前調整アセンブリは、パレットの回転と、研磨
パッド上へのウエハ・ホルダの方向付けと、前調整機構
のピボット運動及び回転とから構成される群から選択さ
れる１又は複数の動作を制御する制御システムを更に備
えている。研磨パッドは、ポリウレタンを含み、化学・
機械研磨装置の一部でありうる。
【００１７】更に別の側面では、本発明は、研磨パッド
を調整又は前調整する前調整アセンブリを提供する。こ
の前調整アセンブリは、調整機構と前調整機構とを含
む。調整機構は、(i)研磨パッド上に配置され得る調整
アームと、(ii)調整アームの末端に配置され研磨パッド
を効率的に調整し得る調整物質を有する調整ヘッド部
と、を有する。前調整機構は、(iii)研磨パッド上に配
置され得る前調整アームと、(iv)前調整アームの末端に
配置され研磨パッドを効率的に前調整し得る少なくとも
１つの前調整フィルムを有する前調整ヘッド部と、を有
する。
を調整又は前調整する前調整アセンブリを提供する。こ
の前調整アセンブリは、調整機構と前調整機構とを含
む。調整機構は、(i)研磨パッド上に配置され得る調整
アームと、(ii)調整アームの末端に配置され研磨パッド
を効率的に調整し得る調整物質を有する調整ヘッド部
と、を有する。前調整機構は、(iii)研磨パッド上に配
置され得る前調整アームと、(iv)前調整アームの末端に
配置され研磨パッドを効率的に前調整し得る少なくとも
１つの前調整フィルムを有する前調整ヘッド部と、を有
する。
【００１８】前調整ヘッドは、中心軸の周囲を回転可能
であって少なくとも２つの前調整ヘッドを含んでおり、
それによって、前調整ヘッドの前記中心軸の周囲の所定
量の回転は、回転がどの程度進行したかに依存して、前
記少なくとも２つの前調整ヘッドの中の異なるヘッド
が、前記研磨パッドに係合し得るように、少なくとも２
つの前調整ヘッドを研磨パッドに提示する。しかし、前
記ヘッドの中の１つが研磨パッドと接触するように再配
置されるときには、前調整ヘッド部は中心軸の周囲を回
転し、前調整アームは回転しない。前調整フィルムは、
水晶、タングステン、銅及びアルミニウムから構成され
る群から選択される物質を含む。また、この前調整フィ
ルムは、約２０ミルから約３０ミルの範囲の厚さを有
し、実質的に丸い。調整物質は、ダイアモンド・グリッ
ド及びナイロン・ブラシから構成される群から選択され
る。この前調整アセンブリは、更に、パレット上に搭載
された研磨パッドを更に備えている。
であって少なくとも２つの前調整ヘッドを含んでおり、
それによって、前調整ヘッドの前記中心軸の周囲の所定
量の回転は、回転がどの程度進行したかに依存して、前
記少なくとも２つの前調整ヘッドの中の異なるヘッド
が、前記研磨パッドに係合し得るように、少なくとも２
つの前調整ヘッドを研磨パッドに提示する。しかし、前
記ヘッドの中の１つが研磨パッドと接触するように再配
置されるときには、前調整ヘッド部は中心軸の周囲を回
転し、前調整アームは回転しない。前調整フィルムは、
水晶、タングステン、銅及びアルミニウムから構成され
る群から選択される物質を含む。また、この前調整フィ
ルムは、約２０ミルから約３０ミルの範囲の厚さを有
し、実質的に丸い。調整物質は、ダイアモンド・グリッ
ド及びナイロン・ブラシから構成される群から選択され
る。この前調整アセンブリは、更に、パレット上に搭載
された研磨パッドを更に備えている。
【００１９】更に別の実施例では、本発明は、制御シス
テムの助けを借りて実行される自動化されたパッド前調
整方法（プロセス）を提供する。この自動化されたパッ
ド前調整方法は、研磨に対するウエハの準備ができてい
るかを判断するステップと、研磨パッドが少なくとも所
定時間の間アイドル状態にあるかどうかを判断するステ
ップと、研磨パッドが少なくとも所定時間の間アイドル
状態にある場合には、自動的に研磨パッドの前調整を実
行するステップと、を含む。この方法は、更に、研磨パ
ッドを前調整した後で前記ウエハを研磨するステップを
更に含む。また、この方法は、ウエハが研磨された後で
前記研磨パッドを調整するステップを更に含む。前調整
は、アームに搭載されている前調整ヘッドを前記研磨パ
ッド上に方向付けることにより実行され、調整は同一の
前記アームに搭載されている調整ヘッドを前記研磨パッ
ド上に方向付けることにより実行される。この調整の前
に、アームは、前調整ヘッドが研磨パッドから離れる方
向に移動し調整ヘッドが研磨パッドに向かう方向に移動
し研磨パッドと向かい合うように、回転される。パッド
の前調整のステップは、研磨パッドがアイドル状態にあ
った時間の長さに応じて変動する時間周期の間実行され
る。
テムの助けを借りて実行される自動化されたパッド前調
整方法（プロセス）を提供する。この自動化されたパッ
ド前調整方法は、研磨に対するウエハの準備ができてい
るかを判断するステップと、研磨パッドが少なくとも所
定時間の間アイドル状態にあるかどうかを判断するステ
ップと、研磨パッドが少なくとも所定時間の間アイドル
状態にある場合には、自動的に研磨パッドの前調整を実
行するステップと、を含む。この方法は、更に、研磨パ
ッドを前調整した後で前記ウエハを研磨するステップを
更に含む。また、この方法は、ウエハが研磨された後で
前記研磨パッドを調整するステップを更に含む。前調整
は、アームに搭載されている前調整ヘッドを前記研磨パ
ッド上に方向付けることにより実行され、調整は同一の
前記アームに搭載されている調整ヘッドを前記研磨パッ
ド上に方向付けることにより実行される。この調整の前
に、アームは、前調整ヘッドが研磨パッドから離れる方
向に移動し調整ヘッドが研磨パッドに向かう方向に移動
し研磨パッドと向かい合うように、回転される。パッド
の前調整のステップは、研磨パッドがアイドル状態にあ
った時間の長さに応じて変動する時間周期の間実行され
る。
【００２０】更に別の側面では、本発明は、研磨パッド
を前調整する別の前調整機構を提供する。この前調整機
構は、研磨パッド上に配置され得る複数のヘッドを保持
する手段と、複数のヘッド保持する手段の末端に配置さ
れ中心軸の周囲を回転可能であり前調整又は調整を行う
手段と、を備えている。この前調整又は調整手段は、中
心軸の周囲に配置され前記研磨パッドを調整又は前調整
を行う表面を有する少なくとも２つのヘッドを含み、そ
れによって、前調整又は調整を行う前記手段の前記中心
軸の周囲の所定量の回転は、回転がどの程度進行したか
に依存して、前記少なくとも２つのヘッドの中の異なる
ヘッドが、調整又は前調整のために前記研磨パッドに係
合し得るように、前記少なくとも２つのヘッドを前記研
磨パッドに提示する。
を前調整する別の前調整機構を提供する。この前調整機
構は、研磨パッド上に配置され得る複数のヘッドを保持
する手段と、複数のヘッド保持する手段の末端に配置さ
れ中心軸の周囲を回転可能であり前調整又は調整を行う
手段と、を備えている。この前調整又は調整手段は、中
心軸の周囲に配置され前記研磨パッドを調整又は前調整
を行う表面を有する少なくとも２つのヘッドを含み、そ
れによって、前調整又は調整を行う前記手段の前記中心
軸の周囲の所定量の回転は、回転がどの程度進行したか
に依存して、前記少なくとも２つのヘッドの中の異なる
ヘッドが、調整又は前調整のために前記研磨パッドに係
合し得るように、前記少なくとも２つのヘッドを前記研
磨パッドに提示する。
【００２１】複数のヘッドを保持する手段はアームを含
み、調整又は前調整を行う手段は、複数のヘッドを保持
する手段上のヘッド部を含む。前調整又は調整を行う手
段の少なくとも１つは、水晶、タングステン、銅及びア
ルミニウムから構成される群から選択される前調整物質
を含み、また、ダイアモンド・グリッド又はナイロン・
ブラシから構成される群から選択される調整物質を含
む。この前調整機構は、前調整又は調整を行う手段の回
転を制御するコントローラを更に備えている。ヘッドの
少なくとも１つは、前調整ヘッドであり実質的に丸い。
この前調整機構は、前調整又は調整を行う手段が前記研
磨パッドの全体を掃引することを可能にする態様で前記
複数のヘッドを保持する手段がピボット運動するように
前記複数のヘッドを保持する手段の基端へのピボット接
続部を更に備えている。ピボット接続は、前調整又は調
整を行う手段が研磨パッドの全体を掃引することができ
るように、振動モータに結合している。
み、調整又は前調整を行う手段は、複数のヘッドを保持
する手段上のヘッド部を含む。前調整又は調整を行う手
段の少なくとも１つは、水晶、タングステン、銅及びア
ルミニウムから構成される群から選択される前調整物質
を含み、また、ダイアモンド・グリッド又はナイロン・
ブラシから構成される群から選択される調整物質を含
む。この前調整機構は、前調整又は調整を行う手段の回
転を制御するコントローラを更に備えている。ヘッドの
少なくとも１つは、前調整ヘッドであり実質的に丸い。
この前調整機構は、前調整又は調整を行う手段が前記研
磨パッドの全体を掃引することを可能にする態様で前記
複数のヘッドを保持する手段がピボット運動するように
前記複数のヘッドを保持する手段の基端へのピボット接
続部を更に備えている。ピボット接続は、前調整又は調
整を行う手段が研磨パッドの全体を掃引することができ
るように、振動モータに結合している。
【００２２】本発明は、パッド前調整のための現在の装
置及び方法に対して、著しい改良をもたらす。例えば、
本発明の前調整アセンブリは、製造施設の作業者が前調
整ウエハを離れた場所から研磨装置上まで搬送するため
の時間のかかるステップを不要にするインシトゥ（in-s
itu）なアセンブリである。更なる例として、図２及び
図３に示す前調整アセンブリの実施形態では、既述のよ
うに前調整ウエハの格納及び搬送という別々の面倒なタ
スクが排除され、同一前調整アーム上の複数のヘッドに
よる融通性が提供される。これは、ＩＣ基板のより高い
スループットをもたらす。本発明の前調整アセンブリ
は、また、僅かな変更により現在の調整及び研磨装置に
組み入れられる点が重要である。これらすべてのファク
タが、本発明に従うパッド前調整の実行コストを低減す
る。
置及び方法に対して、著しい改良をもたらす。例えば、
本発明の前調整アセンブリは、製造施設の作業者が前調
整ウエハを離れた場所から研磨装置上まで搬送するため
の時間のかかるステップを不要にするインシトゥ（in-s
itu）なアセンブリである。更なる例として、図２及び
図３に示す前調整アセンブリの実施形態では、既述のよ
うに前調整ウエハの格納及び搬送という別々の面倒なタ
スクが排除され、同一前調整アーム上の複数のヘッドに
よる融通性が提供される。これは、ＩＣ基板のより高い
スループットをもたらす。本発明の前調整アセンブリ
は、また、僅かな変更により現在の調整及び研磨装置に
組み入れられる点が重要である。これらすべてのファク
タが、本発明に従うパッド前調整の実行コストを低減す
る。
【００２３】
【発明の実施の形態】本発明は、化学・機械研磨（ＣＭ
Ｐ）で用いられるインシトゥな自動化された前調整プロ
セスのための前調整アセンブリを提供する。以下の説明
では、本発明の好適発明例を十分に説明するために、多
くの特定の詳細事項が説明される。しかし、本発明はこ
こに開示されるいくつかの特定の詳細事項に限定される
ことなく実施され得ることは明らかである。
Ｐ）で用いられるインシトゥな自動化された前調整プロ
セスのための前調整アセンブリを提供する。以下の説明
では、本発明の好適発明例を十分に説明するために、多
くの特定の詳細事項が説明される。しかし、本発明はこ
こに開示されるいくつかの特定の詳細事項に限定される
ことなく実施され得ることは明らかである。
【００２４】図２Ａ及び図２Ｂは、それぞれ、本発明の
実施例による前調整アセンブリ１００の平面図及び側面
図を示す。アセンブリ１００は、研磨パッド１１２上に
配置される前調整機構１１４を含む。研磨パッド１１２
は、動作の際にパッドを支持し回転させるパレット（図
示しない）上に搭載され得る。前調整機構１１４は、２
個のヘッド１２８、１３０を有するヘッド部１３６と、
ピボット接続部１３８を有するアーム１３４と、を備え
る。ピボット接続部１３８により、アーム１３４は、パ
ッド１１２の表面上を掃引することができ、この結果、
ヘッド１２８、１３０はパッド１１２の全ての部分に到
達することができる。図２Ｂに図示するように、ヘッド
１３０は、ヘッド部１３６の下側に取り付けられ、研磨
パッド１１２に接触するように配置される。
実施例による前調整アセンブリ１００の平面図及び側面
図を示す。アセンブリ１００は、研磨パッド１１２上に
配置される前調整機構１１４を含む。研磨パッド１１２
は、動作の際にパッドを支持し回転させるパレット（図
示しない）上に搭載され得る。前調整機構１１４は、２
個のヘッド１２８、１３０を有するヘッド部１３６と、
ピボット接続部１３８を有するアーム１３４と、を備え
る。ピボット接続部１３８により、アーム１３４は、パ
ッド１１２の表面上を掃引することができ、この結果、
ヘッド１２８、１３０はパッド１１２の全ての部分に到
達することができる。図２Ｂに図示するように、ヘッド
１３０は、ヘッド部１３６の下側に取り付けられ、研磨
パッド１１２に接触するように配置される。
【００２５】図２Ａ及び図２Ｂに図示するように、ヘッ
ド部１３６は、前調整機構１１４の末端（遠方の端部、
distal end）に配置され、また、ピボット連結部１３８
は前調整機構１１４の基部（近接する端部、proximal e
nd）に配置されている。一方のヘッド、例えば、ヘッド
１２８は、ダイアモンド・グリット表面、又は他の適当
な調整表面を有する調整ヘッドであることが好ましい。
他方のヘッドであるヘッド１３０は、前調整ヘッド又は
前調整ウエハであることが好ましい。したがって、この
実施例では、同一の前調整アームが、調整ヘッド及び前
調整ヘッドの双方を有することになる。当然ながら、時
には、それぞれが異なる表面物質（例えば、アルミニウ
ム、水晶、タングステン、ポリシリコンなど）を含む複
数の前調整ヘッドを有することが好ましい。この融通性
（フレキシビリティ）は、異なるタイプのＩＣ層のＣＭ
Ｐに先立つ前調整を可能にする。
ド部１３６は、前調整機構１１４の末端（遠方の端部、
distal end）に配置され、また、ピボット連結部１３８
は前調整機構１１４の基部（近接する端部、proximal e
nd）に配置されている。一方のヘッド、例えば、ヘッド
１２８は、ダイアモンド・グリット表面、又は他の適当
な調整表面を有する調整ヘッドであることが好ましい。
他方のヘッドであるヘッド１３０は、前調整ヘッド又は
前調整ウエハであることが好ましい。したがって、この
実施例では、同一の前調整アームが、調整ヘッド及び前
調整ヘッドの双方を有することになる。当然ながら、時
には、それぞれが異なる表面物質（例えば、アルミニウ
ム、水晶、タングステン、ポリシリコンなど）を含む複
数の前調整ヘッドを有することが好ましい。この融通性
（フレキシビリティ）は、異なるタイプのＩＣ層のＣＭ
Ｐに先立つ前調整を可能にする。
【００２６】図２Ａ及び図２Ａに図示されている実施例
では、ヘッド部１３６のヘッド１２８及び１３０のいず
れもが、要求に応じて研磨パッドを調整又は前調整する
ために研磨パッド１１２と係合することができる。当業
者であれば、２個以上のヘッドの任意の１つが研磨パッ
ド１１２に係合させることを可能にする多くの設計阿あ
ることを理解するはずである。一般に、設計は、ヘッド
部の１８０度の回転を許容すべきである。３以上のヘッ
ドが用いられている場合には、ヘッド部は３６０度／ｎ
の増分で回転し得なければならない。ただし、ｎは、ア
ームに備え付けられているヘッドの数である。ある実施
例では、任意のヘッドが研磨パッドと係合するように、
アーム１３４は、その長軸を軸心として回転する。この
回転は、ピボット接続部１３８で制御することができ
る。あるいは、別の実施例では、ヘッド部１３６だけ
が、アームの長軸を軸心として回転する。適当な制御シ
ステムを備える場合、ヘッド１２８又はヘッド１３０の
いずれもが、研磨パッド１１２と係合するようにその表
面を下方に向け、研磨パッドを効率的に調整又は前調整
することができる。適切なシステムは、容易に入手可能
であり、あるいは、回転に関する自動制御を提供するよ
うに容易にプログラムできる。
では、ヘッド部１３６のヘッド１２８及び１３０のいず
れもが、要求に応じて研磨パッドを調整又は前調整する
ために研磨パッド１１２と係合することができる。当業
者であれば、２個以上のヘッドの任意の１つが研磨パッ
ド１１２に係合させることを可能にする多くの設計阿あ
ることを理解するはずである。一般に、設計は、ヘッド
部の１８０度の回転を許容すべきである。３以上のヘッ
ドが用いられている場合には、ヘッド部は３６０度／ｎ
の増分で回転し得なければならない。ただし、ｎは、ア
ームに備え付けられているヘッドの数である。ある実施
例では、任意のヘッドが研磨パッドと係合するように、
アーム１３４は、その長軸を軸心として回転する。この
回転は、ピボット接続部１３８で制御することができ
る。あるいは、別の実施例では、ヘッド部１３６だけ
が、アームの長軸を軸心として回転する。適当な制御シ
ステムを備える場合、ヘッド１２８又はヘッド１３０の
いずれもが、研磨パッド１１２と係合するようにその表
面を下方に向け、研磨パッドを効率的に調整又は前調整
することができる。適切なシステムは、容易に入手可能
であり、あるいは、回転に関する自動制御を提供するよ
うに容易にプログラムできる。
【００２７】既述のように、研磨パッドを調整又は前調
整するためにヘッド部１３６が研磨パッド１１２の全体
を掃引できるように、前調整アーム１３４は、ピボット
接続部１３８を軸にピボット運動することができる。ピ
ボット接続部１３８を軸とする前調整アーム１３４のピ
ボット運動を制御する多くの方法が、当業者に周知であ
る。例として、ピボット連結部１３８に結合されている
振動モータ（図示しない）は、パッド１１２全体にわた
りヘッド部１３６を掃引させることができる。
整するためにヘッド部１３６が研磨パッド１１２の全体
を掃引できるように、前調整アーム１３４は、ピボット
接続部１３８を軸にピボット運動することができる。ピ
ボット接続部１３８を軸とする前調整アーム１３４のピ
ボット運動を制御する多くの方法が、当業者に周知であ
る。例として、ピボット連結部１３８に結合されている
振動モータ（図示しない）は、パッド１１２全体にわた
りヘッド部１３６を掃引させることができる。
【００２８】（図２Ａ及び図２Ｂに図示する）本発明に
よるマルチヘッド前調整アームを用いるパッド前調整プ
ロセスは、調整ヘッド又は前調整ヘッドのいずれかが研
磨パッド１１２上に表面を下向きに位置決めされるよう
に、まず、（任意の適当な機構を用いて）回転ヘッド部
１３６をアーム軸を軸心として回転させることにより実
行され得る。次に、研磨パッド１１２が回転を開始す
る。その後、ヘッド部１３６は、研磨パッド１１２上に
降下され、前調整ヘッド又は調整ヘッドが回転中の研磨
パッド１１２と接触することを可能にする。この時点
で、ヘッド部１３６を研磨パッド１１２の全体にわたっ
て掃引させ、研磨パッドを効率的に調整又は前調整する
ために、アーム１１４は、ピボット接続部１３８を支点
にしてピボット運動する。本発明が既述の一連のステッ
プに限定されないことは当業者にとって明らかである。
例えば、研磨パッドは、前調整又は調整ヘッドが研磨パ
ッドと係合した後になって初めて回転を開始させること
も、可能である。
よるマルチヘッド前調整アームを用いるパッド前調整プ
ロセスは、調整ヘッド又は前調整ヘッドのいずれかが研
磨パッド１１２上に表面を下向きに位置決めされるよう
に、まず、（任意の適当な機構を用いて）回転ヘッド部
１３６をアーム軸を軸心として回転させることにより実
行され得る。次に、研磨パッド１１２が回転を開始す
る。その後、ヘッド部１３６は、研磨パッド１１２上に
降下され、前調整ヘッド又は調整ヘッドが回転中の研磨
パッド１１２と接触することを可能にする。この時点
で、ヘッド部１３６を研磨パッド１１２の全体にわたっ
て掃引させ、研磨パッドを効率的に調整又は前調整する
ために、アーム１１４は、ピボット接続部１３８を支点
にしてピボット運動する。本発明が既述の一連のステッ
プに限定されないことは当業者にとって明らかである。
例えば、研磨パッドは、前調整又は調整ヘッドが研磨パ
ッドと係合した後になって初めて回転を開始させること
も、可能である。
【００２９】前調整アーム１１４は、例えば、ステンレ
ス鋼やセラミクスなどの任意の硬質の物質から形成され
得る。研磨パッド１１２は、当技術分野で用いられる任
意の従来の研磨パッドでよい。一般的に、好適なパッド
は、ＣＭＰの物理的及び化学的に過酷な環境に耐え得る
物質から形成される。１つの例では、ハード・ポリウレ
タン物質から形成された研磨パッドが好適である。図２
Ａ及び図２Ｂに示されている実施例でヘッド１２８上に
搭載されている調整物質は、例えば、ダイアモンド・グ
リッド又はナイロン・ブラシを含み得る。ヘッド１３０
上の前調整フィルムは、水晶と、タングステン、アルミ
ニウム、銅などの物質とを含み得る。前調整フィルム及
び調整物質は、実質的に丸いこと（例えば、円形）が好
ましく、これにより、摩滅粒子があらゆる鋭角な角に捕
捉されることはない。前調整及び調整ヘッドは、共に、
以下に説明する前調整及び調整ヘッドに酷似する形状に
して、寸法を決定することができ、さもなければ設計す
ることができる。必要となり得る唯一の変更は、それら
をヘッド領域１３６に搭載し得るようにすることであ
る。
ス鋼やセラミクスなどの任意の硬質の物質から形成され
得る。研磨パッド１１２は、当技術分野で用いられる任
意の従来の研磨パッドでよい。一般的に、好適なパッド
は、ＣＭＰの物理的及び化学的に過酷な環境に耐え得る
物質から形成される。１つの例では、ハード・ポリウレ
タン物質から形成された研磨パッドが好適である。図２
Ａ及び図２Ｂに示されている実施例でヘッド１２８上に
搭載されている調整物質は、例えば、ダイアモンド・グ
リッド又はナイロン・ブラシを含み得る。ヘッド１３０
上の前調整フィルムは、水晶と、タングステン、アルミ
ニウム、銅などの物質とを含み得る。前調整フィルム及
び調整物質は、実質的に丸いこと（例えば、円形）が好
ましく、これにより、摩滅粒子があらゆる鋭角な角に捕
捉されることはない。前調整及び調整ヘッドは、共に、
以下に説明する前調整及び調整ヘッドに酷似する形状に
して、寸法を決定することができ、さもなければ設計す
ることができる。必要となり得る唯一の変更は、それら
をヘッド領域１３６に搭載し得るようにすることであ
る。
【００３０】前調整フィルムは、約２０から約３０ミル
の範囲の厚さを有する。調整ダイアモンド・グリッド
は、約２０から約３０ミルの厚さの範囲にあるウエハと
同じ厚さの微細メッシュ（fine mesh）でよいし、ある
いは、数インチ程度の大きく厚いディスクでもよい。ナ
イロン・ブラシの厚さは、約１〜約２インチの範囲にあ
る。
の範囲の厚さを有する。調整ダイアモンド・グリッド
は、約２０から約３０ミルの厚さの範囲にあるウエハと
同じ厚さの微細メッシュ（fine mesh）でよいし、ある
いは、数インチ程度の大きく厚いディスクでもよい。ナ
イロン・ブラシの厚さは、約１〜約２インチの範囲にあ
る。
【００３１】従来技術におけるように、前調整フィルム
は、研磨を受けるＩＣ基板表面上に積層されているもの
と同一の物質を含むことが好ましい。例として、研磨さ
れているＩＣ基板表面がタングステンを含む場合には、
パッド前調整は、タングステンの前調整フィルムを用い
て実行されることが好ましい。しかし、二酸化珪素がデ
ポ（積層）されているＩＣ基板表面が研磨される場合に
は、水晶の前調整フィルムを用いて研磨パッドを調整す
ることが好ましい。
は、研磨を受けるＩＣ基板表面上に積層されているもの
と同一の物質を含むことが好ましい。例として、研磨さ
れているＩＣ基板表面がタングステンを含む場合には、
パッド前調整は、タングステンの前調整フィルムを用い
て実行されることが好ましい。しかし、二酸化珪素がデ
ポ（積層）されているＩＣ基板表面が研磨される場合に
は、水晶の前調整フィルムを用いて研磨パッドを調整す
ることが好ましい。
【００３２】複数の前調整ヘッドが回転可能ヘッド上で
用いられるとき、これらヘッドの各々は、研磨パッドの
応用例に応じて、例えば、水晶、タングステン、銅又は
アルミニウムといった異なる前調整フィルムを有するべ
きである。したがって、パッド調整からパッド前調整へ
切り替えるためには、又はＩＣ基板表面上のある金属を
研磨するのに用いられる研磨パッドの調整からＩＣ基板
表面上の別の金属を研磨するために用いられる他の研磨
パッドの調整へ切り替えるためには、潜在的なユーザ
は、適当な調整ヘッド又は前調整ヘッドが研磨パッドと
係合する位置に配置されるように、アーム部分又は前調
整アームのヘッド部のいずれかを単に回転させるだけで
よい。この後で、パッド調整又はパッド前調整が、既述
のように実行される。
用いられるとき、これらヘッドの各々は、研磨パッドの
応用例に応じて、例えば、水晶、タングステン、銅又は
アルミニウムといった異なる前調整フィルムを有するべ
きである。したがって、パッド調整からパッド前調整へ
切り替えるためには、又はＩＣ基板表面上のある金属を
研磨するのに用いられる研磨パッドの調整からＩＣ基板
表面上の別の金属を研磨するために用いられる他の研磨
パッドの調整へ切り替えるためには、潜在的なユーザ
は、適当な調整ヘッド又は前調整ヘッドが研磨パッドと
係合する位置に配置されるように、アーム部分又は前調
整アームのヘッド部のいずれかを単に回転させるだけで
よい。この後で、パッド調整又はパッド前調整が、既述
のように実行される。
【００３３】図３Ａ（平面図）及び図３Ｂ（側面図）
は、本発明の別の実施例による調整及び前調整アセンブ
リ２００を図示している。この実施例では、前調整アセ
ンブリ２００は、研磨パッド２１２上に配置されてい
る、２本の異なるアームと、前調整アーム２４０と、調
整アーム２１４と、を備えている。調整アーム２１４
は、図１に図示されている従来の調整アームと実質的に
近似しており、また、ダイアモンド又は他の調整表面を
有する調整ヘッド２１５を含む。前調整アーム２４０
は、前調整フィルム２２８（図２Ａに図示しない）、２
３０を有し、また、別の調整アーム２１４上に備えられ
る調整物質をどのヘッドも有していない点を除いて、図
２Ａ及び図２Ｂに図示する前調整アームに実質的に類似
する。すなわち、前調整アーム２４０は、調整ヘッドを
有しない。前調整アーム２４０は、図２Ａ及び図２Ｂの
実施例における前調整アーム機構１１４に実質的に類似
する方法で動作する。前統制アーム２４０は、各前調整
ヘッドを研磨パッド２１２の表面に向き合わせるために
長軸方向を軸として回転可能でなければならない。これ
と対照的に、調整アーム２１４は回転可能である必要は
ない。当然ながら、システムのフレキシビリティをさら
に向上するために、調整アーム２１４には、その調整ヘ
ッド２１５に加えて前調整ヘッドを装着することもでき
る。これにより、システムには少なくとも３個の前調整
ヘッド（２個は調整アーム２１４上に、１個は前調整ア
ーム２４０上に）が備えられることになる。さらに、前
調整により一層の選択肢を提供するために、調整アーム
２１４又は前調整アーム２４０の双方又は一方には、３
個以上のヘッドを装着することができる。
は、本発明の別の実施例による調整及び前調整アセンブ
リ２００を図示している。この実施例では、前調整アセ
ンブリ２００は、研磨パッド２１２上に配置されてい
る、２本の異なるアームと、前調整アーム２４０と、調
整アーム２１４と、を備えている。調整アーム２１４
は、図１に図示されている従来の調整アームと実質的に
近似しており、また、ダイアモンド又は他の調整表面を
有する調整ヘッド２１５を含む。前調整アーム２４０
は、前調整フィルム２２８（図２Ａに図示しない）、２
３０を有し、また、別の調整アーム２１４上に備えられ
る調整物質をどのヘッドも有していない点を除いて、図
２Ａ及び図２Ｂに図示する前調整アームに実質的に類似
する。すなわち、前調整アーム２４０は、調整ヘッドを
有しない。前調整アーム２４０は、図２Ａ及び図２Ｂの
実施例における前調整アーム機構１１４に実質的に類似
する方法で動作する。前統制アーム２４０は、各前調整
ヘッドを研磨パッド２１２の表面に向き合わせるために
長軸方向を軸として回転可能でなければならない。これ
と対照的に、調整アーム２１４は回転可能である必要は
ない。当然ながら、システムのフレキシビリティをさら
に向上するために、調整アーム２１４には、その調整ヘ
ッド２１５に加えて前調整ヘッドを装着することもでき
る。これにより、システムには少なくとも３個の前調整
ヘッド（２個は調整アーム２１４上に、１個は前調整ア
ーム２４０上に）が備えられることになる。さらに、前
調整により一層の選択肢を提供するために、調整アーム
２１４又は前調整アーム２４０の双方又は一方には、３
個以上のヘッドを装着することができる。
【００３４】既述のように、現在のＣＭＰシステムにお
ける１つの問題は、前調整及び時に調整のために要求さ
れるシステム・ダウン時間によりもたらされる低いスル
ープットにある。本発明は、調整及び前調整を実行する
ための自動化システム及び自動化方法を提供することに
より、この問題点を解決する。必ずしも必要ではない
が、自動化システムでは、既述のマルチヘッド型のアー
ムを用いることが好ましい。
ける１つの問題は、前調整及び時に調整のために要求さ
れるシステム・ダウン時間によりもたらされる低いスル
ープットにある。本発明は、調整及び前調整を実行する
ための自動化システム及び自動化方法を提供することに
より、この問題点を解決する。必ずしも必要ではない
が、自動化システムでは、既述のマルチヘッド型のアー
ムを用いることが好ましい。
【００３５】図４は、化学・機械研磨における研磨パッ
ドの前調整プロセスを自動化する新規な方法（プロセ
ス）３００の一実施例を示す流れ図である。このプロセ
スは、自動化ＣＭＰシステムが、ウエハは研磨実行の準
備ができているかを判断するステップ３０２で開始す
る。これは、システムが新たな製品ウエハを提供する、
あるいは、既に部分的には研磨されたウエハ表面の研磨
を継続するために作動し始めるときに生じる。ウエハが
研磨の準備ができていない場合には、研磨装置はアイド
ル状態に入る。システムは、アイドル時間を監視してい
ることが好ましい。
ドの前調整プロセスを自動化する新規な方法（プロセ
ス）３００の一実施例を示す流れ図である。このプロセ
スは、自動化ＣＭＰシステムが、ウエハは研磨実行の準
備ができているかを判断するステップ３０２で開始す
る。これは、システムが新たな製品ウエハを提供する、
あるいは、既に部分的には研磨されたウエハ表面の研磨
を継続するために作動し始めるときに生じる。ウエハが
研磨の準備ができていない場合には、研磨装置はアイド
ル状態に入る。システムは、アイドル時間を監視してい
ることが好ましい。
【００３６】ステップ３０２がウエハの研磨に対する準
備ができていることを示すと、ステップ３０４で、研磨
パッドの「アイドル時間」が「所定の時間」以上である
かどうかが判断される。ここで用いる「アイドル時間」
の用語は、研磨パッドがウエハ表面の研磨に使用されて
いない時間の長さを意味する。ここで用いる「所定の時
間」の用語は、初期ウエハ効果を生じさせると判断され
た予め設定されたアイドル時間の長さを意味する。パッ
ドが所定の時間よりも長くアイドル状態に置かれる場合
には、訂正動作が実行されなければならない初期ウエハ
効果があると断言するのに十分であると予測され得る。
パッドのアイドル時間が所定の時間を超えていない場合
には、初期ウエハ効果は極めて僅かしか現れないはずで
ある。所定の時間は、通常、研磨パッドのタイプや、例
えば、研磨パッドがタングステン又は二酸化珪素がデポ
されたウエハ表面を研磨しているかどうかといった研磨
パッドの研磨適応性（polishing application）などに
より変化する。所定時間は一般的に１分以上である。
備ができていることを示すと、ステップ３０４で、研磨
パッドの「アイドル時間」が「所定の時間」以上である
かどうかが判断される。ここで用いる「アイドル時間」
の用語は、研磨パッドがウエハ表面の研磨に使用されて
いない時間の長さを意味する。ここで用いる「所定の時
間」の用語は、初期ウエハ効果を生じさせると判断され
た予め設定されたアイドル時間の長さを意味する。パッ
ドが所定の時間よりも長くアイドル状態に置かれる場合
には、訂正動作が実行されなければならない初期ウエハ
効果があると断言するのに十分であると予測され得る。
パッドのアイドル時間が所定の時間を超えていない場合
には、初期ウエハ効果は極めて僅かしか現れないはずで
ある。所定の時間は、通常、研磨パッドのタイプや、例
えば、研磨パッドがタングステン又は二酸化珪素がデポ
されたウエハ表面を研磨しているかどうかといった研磨
パッドの研磨適応性（polishing application）などに
より変化する。所定時間は一般的に１分以上である。
【００３７】研磨パッドのアイドル時間が所定時間以下
の場合には、研磨パッドの前調整は不要であり、プロセ
ス３００は、ウエハの化学・機械研磨が実行されるステ
ップ３０８に移行する。しかし、研磨パッドのアイドル
時間が所定時間以上であると決定された場合には、ステ
ップ３０６において、本明細書で「前調整時間」と呼ぶ
時間の間、研磨パッドの前調整が実行される。研磨パッ
ドの前調整は、既述した本発明に係る種々の前調整アセ
ンブリを含む多くの方法で実行することができる。
の場合には、研磨パッドの前調整は不要であり、プロセ
ス３００は、ウエハの化学・機械研磨が実行されるステ
ップ３０８に移行する。しかし、研磨パッドのアイドル
時間が所定時間以上であると決定された場合には、ステ
ップ３０６において、本明細書で「前調整時間」と呼ぶ
時間の間、研磨パッドの前調整が実行される。研磨パッ
ドの前調整は、既述した本発明に係る種々の前調整アセ
ンブリを含む多くの方法で実行することができる。
【００３８】ステップ３０６では、本発明のある実施例
では、前調整時間はアイドル時間の関数である。すなわ
ち、パッドがどれだけの時間ウエハの研磨に使用されて
いないかによって決まる時間の間、研磨パッドは前調整
を受ける。例として、研磨パッドが約２〜５分の間アイ
ドル状態にあった場合には、パッド前調整時間は約１分
であり、研磨パッドが約５〜１０分の間アイドル状態に
あった場合には、パッド前調整時間は約２分であり、研
磨パッドが約１０〜３０分の間アイドル状態にあった場
合には、パッド前調整時間は約４分であり、また、研磨
パッドが３０分より長い間アイドル状態にあった場合に
は、パッド前調整時間は約６分であり得る。しかし、前
調整時間及びアイドル時間に関するこれらの値は、単な
る例示であり、本発明を限定することを全く意図しな
い。
では、前調整時間はアイドル時間の関数である。すなわ
ち、パッドがどれだけの時間ウエハの研磨に使用されて
いないかによって決まる時間の間、研磨パッドは前調整
を受ける。例として、研磨パッドが約２〜５分の間アイ
ドル状態にあった場合には、パッド前調整時間は約１分
であり、研磨パッドが約５〜１０分の間アイドル状態に
あった場合には、パッド前調整時間は約２分であり、研
磨パッドが約１０〜３０分の間アイドル状態にあった場
合には、パッド前調整時間は約４分であり、また、研磨
パッドが３０分より長い間アイドル状態にあった場合に
は、パッド前調整時間は約６分であり得る。しかし、前
調整時間及びアイドル時間に関するこれらの値は、単な
る例示であり、本発明を限定することを全く意図しな
い。
【００３９】既述のように、ステップ３０８で、ウエハ
は研磨される。この処理が終了すると、研磨パッドは、
既述の調整ヘッドを用いてパッド調整を受ける。本発明
で用いられる研磨パッドが十分に大きい場合には、ステ
ップ３０８及びステップ３０９は、同時に実行され得
る。すなわち、パッドは、調整されると同時に化学・機
械研磨にも用いられる。パッド調整は、研磨パッドを調
整及び前調整するのに十分にフレキシブルな本発明の前
調整アセンブリを用いて、実行する。
は研磨される。この処理が終了すると、研磨パッドは、
既述の調整ヘッドを用いてパッド調整を受ける。本発明
で用いられる研磨パッドが十分に大きい場合には、ステ
ップ３０８及びステップ３０９は、同時に実行され得
る。すなわち、パッドは、調整されると同時に化学・機
械研磨にも用いられる。パッド調整は、研磨パッドを調
整及び前調整するのに十分にフレキシブルな本発明の前
調整アセンブリを用いて、実行する。
【００４０】一般的に、本発明のシステムは、パレット
の回転、研磨パッド上へのウエハ・ホルダの誘導、前調
整機構の支点回転及び回転の制御といった機能のいくつ
か又は全てを制御するコントローラを有する。図２Ａ及
び図２Ｂの実施例では、前調整は、コントローラにより
設定された時間周期の間、実行され得る。この処理の
間、アーム機構１４０上のヘッド１３０は、回転中のパ
ッド１１２に接触している。そして、前調整が完了する
と、研磨のために製品ウエハが配置され、調整ヘッド１
２８を向き合わせるために、アーム１１４が１８０度回
転させられる。最後に、ウエハと調整ヘッド１２８との
両方が、回転しているパッド１１２上に誘導される。
の回転、研磨パッド上へのウエハ・ホルダの誘導、前調
整機構の支点回転及び回転の制御といった機能のいくつ
か又は全てを制御するコントローラを有する。図２Ａ及
び図２Ｂの実施例では、前調整は、コントローラにより
設定された時間周期の間、実行され得る。この処理の
間、アーム機構１４０上のヘッド１３０は、回転中のパ
ッド１１２に接触している。そして、前調整が完了する
と、研磨のために製品ウエハが配置され、調整ヘッド１
２８を向き合わせるために、アーム１１４が１８０度回
転させられる。最後に、ウエハと調整ヘッド１２８との
両方が、回転しているパッド１１２上に誘導される。
【００４１】本発明は、パッド調整のための現在の装置
及び方法に対して著しい進歩を示す。例えば、本発明の
前調整アセンブリは、製造施設の作業者が前調整ウエハ
を離れた場所から研磨装置上に搬送するという時間のか
かるステップを不要にするインシトゥなアセンブリであ
る。更なる例として、図２〜図３に示された前調整アセ
ンブリの実施例は、既述のように前調整ウエハの格納及
び搬送という別々の面倒なタスクを排除し、同一前調整
アーム上のマルチヘッドによるフレキシビリティ与え
る。これは、ＩＣ基板の高スループットをもたらす。本
発明の前調整アセンブリはまた、僅かな変更により現在
の調整及び研磨装置に組み入れられ得る点が重要であ
る。これら全ての要素は、本発明に従うパッド前調整の
実現コストを低減する。
及び方法に対して著しい進歩を示す。例えば、本発明の
前調整アセンブリは、製造施設の作業者が前調整ウエハ
を離れた場所から研磨装置上に搬送するという時間のか
かるステップを不要にするインシトゥなアセンブリであ
る。更なる例として、図２〜図３に示された前調整アセ
ンブリの実施例は、既述のように前調整ウエハの格納及
び搬送という別々の面倒なタスクを排除し、同一前調整
アーム上のマルチヘッドによるフレキシビリティ与え
る。これは、ＩＣ基板の高スループットをもたらす。本
発明の前調整アセンブリはまた、僅かな変更により現在
の調整及び研磨装置に組み入れられ得る点が重要であ
る。これら全ての要素は、本発明に従うパッド前調整の
実現コストを低減する。
【００４２】例えば、前調整アセンブリに適用可能な既
述の方法は、図１に図示されている調整装置に類似して
いる。このようなシステムでは、複数のカセット（すな
わち、図１のカセット１８、２０、２２、２４）の中の
少なくとも１つが、前調整ウエハを保持する専用になっ
ている。しかし、本発明の方法に従えば、前調整が必要
であると考えられるとき、図１のものに類似するロボッ
ト・アームが、自動的に前調整ウエハをカセットから取
り出し、研磨パッド上に供給する。この後で、前調整ウ
エハは、化学・機械研磨を受ける。前調整は、既述のも
のに類似するアルゴリズムにより制御される。カセット
中又はアーム上における前調整ウエハのメンテナンスに
関しては、どれだけの前調整ウエハが用いられたかを追
跡し、そして、前調整ウエハ上での再デポ、又は他の再
処理の実行を作業者に促すためにソフトウェアを用いる
ことができる。
述の方法は、図１に図示されている調整装置に類似して
いる。このようなシステムでは、複数のカセット（すな
わち、図１のカセット１８、２０、２２、２４）の中の
少なくとも１つが、前調整ウエハを保持する専用になっ
ている。しかし、本発明の方法に従えば、前調整が必要
であると考えられるとき、図１のものに類似するロボッ
ト・アームが、自動的に前調整ウエハをカセットから取
り出し、研磨パッド上に供給する。この後で、前調整ウ
エハは、化学・機械研磨を受ける。前調整は、既述のも
のに類似するアルゴリズムにより制御される。カセット
中又はアーム上における前調整ウエハのメンテナンスに
関しては、どれだけの前調整ウエハが用いられたかを追
跡し、そして、前調整ウエハ上での再デポ、又は他の再
処理の実行を作業者に促すためにソフトウェアを用いる
ことができる。
【００４３】本発明の自動化された方法が従来のＣＭＰ
システムにて用いられる際には、カセットは前調整ウエ
ハを保持するために用いられ得る。これらカセットは、
６インチ、８インチ、又は１２インチの前調整ウエハを
保持するために十分な幅を備えなければならず、また、
十分な個数のウエハ（例えば、約２５個）を異なるスロ
ット内に格納するために十分な長さをもたなければなら
ない。好適なカセットは、種々の供給元から市販されて
いる。例として、これらのカセットは、アメリカ合衆国
アリゾナ州フェニックス市所在のインターナショナル・
プロセス・イクイップメント社（International Proces
s Equipment Corporation）から市販されているIPEC 77
6ウエハ研磨システムの一部として付随してくる。
システムにて用いられる際には、カセットは前調整ウエ
ハを保持するために用いられ得る。これらカセットは、
６インチ、８インチ、又は１２インチの前調整ウエハを
保持するために十分な幅を備えなければならず、また、
十分な個数のウエハ（例えば、約２５個）を異なるスロ
ット内に格納するために十分な長さをもたなければなら
ない。好適なカセットは、種々の供給元から市販されて
いる。例として、これらのカセットは、アメリカ合衆国
アリゾナ州フェニックス市所在のインターナショナル・
プロセス・イクイップメント社（International Proces
s Equipment Corporation）から市販されているIPEC 77
6ウエハ研磨システムの一部として付随してくる。
【００４４】本発明による自動化された方法の実現及び
制御に用いるための好適なコンピュータ・システムは、
種々のベンダから取得可能である。ある好適実施例で
は、適切にプログラムされたHP735ワークステーション
（アメリカ合衆国カリフォルニア州パロアルト市所在の
ヒューレット・パッカード社）、またはSun ULTRASPARC
又はSun SPARC（アメリカ合衆国カリフォルニア州サニ
ベール市所在のサン・マイクロシステムズ社）がＩＢＭ
ＰＣ式のシステム、又はＶＭバス・コントローラで用
いることができる。
制御に用いるための好適なコンピュータ・システムは、
種々のベンダから取得可能である。ある好適実施例で
は、適切にプログラムされたHP735ワークステーション
（アメリカ合衆国カリフォルニア州パロアルト市所在の
ヒューレット・パッカード社）、またはSun ULTRASPARC
又はSun SPARC（アメリカ合衆国カリフォルニア州サニ
ベール市所在のサン・マイクロシステムズ社）がＩＢＭ
ＰＣ式のシステム、又はＶＭバス・コントローラで用
いることができる。
【００４５】本発明はまた、その上に、この発明を実行
するための命令が格納されているコンピュータ読取り可
能媒体に関連していることが理解されるべきである。こ
れら命令は、所定のアイドル時間、アイドル時間に基づ
く前調整時間等を取得するための適当な値を提供する。
これら媒体には、例として、磁気ディスク、磁気テー
プ、ＣＤ−ＲＯＭのような光学式読取り可能媒体、ＰＣ
ＭＣＩＡカードのような半導体メモリ等が含まれる。各
々の場合において、媒体は小型のディスク、ディスケッ
ト、カセット等のようなポータブルなものであることが
可能であり、または、コンピュータに備えられているハ
ードディスク・ドライブ、又はＲＡＭといった比較的大
きな又は固定形態を採り得る。
するための命令が格納されているコンピュータ読取り可
能媒体に関連していることが理解されるべきである。こ
れら命令は、所定のアイドル時間、アイドル時間に基づ
く前調整時間等を取得するための適当な値を提供する。
これら媒体には、例として、磁気ディスク、磁気テー
プ、ＣＤ−ＲＯＭのような光学式読取り可能媒体、ＰＣ
ＭＣＩＡカードのような半導体メモリ等が含まれる。各
々の場合において、媒体は小型のディスク、ディスケッ
ト、カセット等のようなポータブルなものであることが
可能であり、または、コンピュータに備えられているハ
ードディスク・ドライブ、又はＲＡＭといった比較的大
きな又は固定形態を採り得る。
【００４６】以上、理解を明確にするためにいくつかの
実施例に基づき本発明を説明したが、本発明の趣旨を逸
脱することなく一定の変更及び改良が実行され得ること
は明らかである。例えば、化学・機械研磨に関連して用
いられる前調整プロセス及び装置について説明したが、
これらパッド前調整プロセス及び装置は、他の研磨装置
にて用いられる研磨パッドの前調整にも用いられ得る。
したがって、上記した発明の実施の形態は限定的ではな
く説明的なものとして考慮されるべきであり、詳細な記
載事項によって本発明は限定されない。
実施例に基づき本発明を説明したが、本発明の趣旨を逸
脱することなく一定の変更及び改良が実行され得ること
は明らかである。例えば、化学・機械研磨に関連して用
いられる前調整プロセス及び装置について説明したが、
これらパッド前調整プロセス及び装置は、他の研磨装置
にて用いられる研磨パッドの前調整にも用いられ得る。
したがって、上記した発明の実施の形態は限定的ではな
く説明的なものとして考慮されるべきであり、詳細な記
載事項によって本発明は限定されない。
【図１】調整ヘッドと共に搭載されている調整アーム
と、ロボット・アームによってカセットから研磨パッド
へと搬送される製品ウエハとを保持するウエハ点カセッ
トとを含む従来の研磨装置を示す。
と、ロボット・アームによってカセットから研磨パッド
へと搬送される製品ウエハとを保持するウエハ点カセッ
トとを含む従来の研磨装置を示す。
【図２】図２は、Ａ及びＢを含む。Ａは、本発明の実施
例に従う、効率的に研磨ヘッドを調整及び前調整するこ
とができる複数のヘッドを備えた前調整アームを有する
前調整アセンブリの平面図である。Ｂは、図３の前調整
アームの側面図である。
例に従う、効率的に研磨ヘッドを調整及び前調整するこ
とができる複数のヘッドを備えた前調整アームを有する
前調整アセンブリの平面図である。Ｂは、図３の前調整
アームの側面図である。
【図３】図３は、Ａ及びＢを含む。Ａは、本発明の実施
例に従う、研磨パッド上に配置されている調整アーム及
び前調整アームを有する調整及び前調整アセンブリの平
面図である。Ｂは、同じ前調整アセンブリの側面図であ
る。
例に従う、研磨パッド上に配置されている調整アーム及
び前調整アームを有する調整及び前調整アセンブリの平
面図である。Ｂは、同じ前調整アセンブリの側面図であ
る。
【図４】本発明の実施例に従う、研磨パッドの前調整を
化学・機械プロセス中に組み入れる自動化されたプロセ
スの流れ図である。
化学・機械プロセス中に組み入れる自動化されたプロセ
スの流れ図である。
【手続補正書】
【提出日】平成１０年４月１３日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正内容】
【図４】
Claims (36)
- 【請求項１】 研磨パッドを前調整するための前調整機
構であって、 前記研磨パッド上に配置され得るアームと、 前記アームの末端に配置され中心軸の周囲を回転可能で
あり、前記中心軸の周囲に配置され前記研磨パッドを調
整又は前調整する表面を有する少なくとも２つのヘッド
を有するヘッド部と、 を備えており、前記ヘッド部の前記中心軸の周囲の所定
量の回転は、回転がどの程度進行したかに依存して、前
記少なくとも２つのヘッドの中の異なるヘッドが、調整
又は前調整のために前記研磨パッドに係合し得るよう
に、前記少なくとも２つのヘッドを前記研磨パッドに提
示することを特徴とする前調整機構。 - 【請求項２】 請求項１記載の前調整機構において、前
記ヘッドの一方が前記研磨パッドに接触するように再配
置されるとき、前記ヘッド部は前記中心軸の周囲を回転
し、前記アームは回転しないことを特徴とする前調整機
構。 - 【請求項３】 請求項１記載の前調整機構において、前
記ヘッドの少なくとも１つは、水晶、タングステン、銅
及びアルミニウムから構成される群から選択される前調
整物質を含むことを特徴とする前調整機構。 - 【請求項４】 請求項１記載の前調整機構において、前
記ヘッドの少なくとも１つは、ダイアモンド・グリッド
又はナイロン・ブラシから構成される群から選択される
調整物質を含むことを特徴とする前調整機構。 - 【請求項５】 請求項１記載の前調整機構において、前
記ヘッド部の回転を制御するコントローラを更に備えて
いることを特徴とする前調整機構。 - 【請求項６】 請求項１記載の前調整機構において、前
記ヘッドの少なくとも１つは前調整ヘッドであり実質的
に円形であることを特徴とする前調整機構。 - 【請求項７】 請求項１記載の前調整機構において、前
記ヘッド部が前記研磨パッドの全体を掃引することを可
能にする態様で前記アームがピボット運動するように前
記アームの基端へのピボット接続部を更に備えているこ
とを特徴とする前調整機構。 - 【請求項８】 請求項７記載の前調整機構において、前
記ピボット接続は、前記ヘッド部が前記研磨パッドの全
体を掃引することができるように、振動モータに結合し
ていることを特徴とする前調整機構。 - 【請求項９】 研磨パッドを調整又は前調整する前調整
アセンブリであって、 パレット上に搭載されている研磨パッドと、 前記研磨パッドと接触する製品ウエハを保持するウエハ
・ホルダと、 請求項１記載の前調整機構と、 を備えていることを特徴とする前調整アセンブリ。 - 【請求項１０】 請求項９記載の前調整アセンブリにお
いて、前記パレットの回転と、前記研磨パッド上への前
記ウエハ・ホルダの方向付けと、前記前調整機構のピボ
ット運動及び回転とから構成される群から選択される１
又は複数の動作を制御する制御システムを更に備えてい
ることを特徴とする前調整アセンブリ。 - 【請求項１１】 請求項９記載の前調整アセンブリにお
いて、前記研磨パッドは、ポリウレタンを含むことを特
徴とする前調整アセンブリ。 - 【請求項１２】 請求項９記載の前調整アセンブリにお
いて、前記研磨パッドは、化学・機械研磨装置の一部で
あることを特徴とする前調整アセンブリ。 - 【請求項１３】 請求項１記載の前調整アセンブリにお
いて、前記ヘッド部は、少なくとも１つの調整ヘッド
と、それぞれが異なる前調整物質を有する少なくとも２
つの前調整ヘッドとを含むことを特徴とする前調整アセ
ンブリ。 - 【請求項１４】 研磨パッドを調整又は前調整する前調
整アセンブリであって、(i)前記研磨パッド上に配置さ
れ得る調整アームと、(ii)前記調整アームの末端に配置
され前記研磨パッドを効率的に調整し得る調整物質を有
する調整ヘッド部と、を有する調整機構と、(iii)前記
研磨パッド上に配置され得る前調整アームと、(iv)前記
前調整アームの末端に配置され前記研磨パッドを効率的
に前調整し得る少なくとも１つの前調整フィルムを有す
る前調整ヘッド部と、を有する前調整機構と、 を備えていることを特徴とする前調整アセンブリ。 - 【請求項１５】 請求項１４記載の前調整アセンブリに
おいて、前記前調整ヘッドは、中心軸の周囲を回転可能
であって少なくとも２つの前調整ヘッドを含んでおり、
それによって、前記前調整ヘッドの前記中心軸の周囲の
所定量の回転は、回転がどの程度進行したかに依存し
て、前記少なくとも２つの前調整ヘッドの中の異なるヘ
ッドが、前記研磨パッドに係合し得るように、前記少な
くとも２つの前調整ヘッドを前記研磨パッドに提示する
ことを特徴とする前調整アセンブリ。 - 【請求項１６】 請求項１５記載の前調整アセンブリに
おいて、前記ヘッドの中の１つが前記研磨パッドと接触
するように再配置されるときには、前記前調整ヘッド部
は前記中心軸の周囲を回転し、前記前調整アームは回転
しないことを特徴とする前調整アセンブリ。 - 【請求項１７】 請求項１４記載の前調整アセンブリに
おいて、前記前調整フィルムは、水晶、タングステン、
銅及びアルミニウムから構成される群から選択される物
質を含むことを特徴とする前調整アセンブリ。 - 【請求項１８】 請求項１４記載の前調整アセンブリに
おいて、前記前調整フィルムは、約２０ミルから約３０
ミルの範囲の厚さを有することを特徴とする前調整アセ
ンブリ。 - 【請求項１９】 請求項１４記載の前調整アセンブリに
おいて、前記前調整フィルムは、実質的に円形であるこ
とを特徴とする前調整アセンブリ。 - 【請求項２０】 請求項１４記載の前調整アセンブリに
おいて、前記調整物質は、ダイアモンド・グリッド及び
ナイロン・ブラシから構成される群から選択されること
を特徴とする前調整アセンブリ。 - 【請求項２１】 請求項１４記載の前調整アセンブリに
おいて、パレット上に搭載された研磨パッドを更に備え
ていることを特徴とする前調整アセンブリ。 - 【請求項２２】 制御システムの助けを借りて実行され
る自動化されたパッド前調整方法であって、 研磨に対するウエハの準備ができているかを判断するス
テップと、 研磨パッドが少なくとも所定時間の間アイドル状態にあ
るかどうかを判断するステップと、 研磨パッドが少なくとも所定時間の間アイドル状態にあ
る場合には、自動的に研磨パッドの前調整を実行するス
テップと、 を含むことを特徴とする方法。 - 【請求項２３】 請求項２２記載の方法において、前記
研磨パッドを前調整した後で前記ウエハを研磨するステ
ップを更に含むことを特徴とする方法。 - 【請求項２４】 請求項２３記載の方法において、前記
ウエハが研磨された後で前記研磨パッドを調整するステ
ップを更に含むことを特徴とする方法。 - 【請求項２５】 請求項２４記載の方法において、前記
前調整は、アームに搭載されている前調整ヘッドを前記
研磨パッド上に方向付けることにより実行され、前記調
整は同一の前記アームに搭載されている調整ヘッドを前
記研磨パッド上に方向付けることにより実行されること
を特徴とする方法。 - 【請求項２６】 請求項２５記載の方法において、前記
調整に先立ち、前記アームは、前記前調整ヘッドが前記
研磨パッドから離れる方向に移動し前記調整ヘッドが前
記研磨パッドに向かう方向に移動し前記研磨パッドと向
かい合うように、回転されることを特徴とする方法。 - 【請求項２７】 請求項２２記載の方法において、前記
パッドの前調整は、前記研磨パッドがアイドル状態にあ
った時間の長さに応じて変動する時間周期の間実行され
ることを特徴とする方法。 - 【請求項２８】 研磨パッドを前調整する前調整機構で
あって、 前記研磨パッド上に配置され得る複数のヘッドを保持す
る手段と、 前記複数のヘッド保持する手段の末端に配置され中心軸
の周囲を回転可能であり前調整又は調整を行う手段であ
って、前記中心軸の周囲に配置され前記研磨パッドを調
整又は前調整を行う表面を有する少なくとも２つのヘッ
ドを含む手段と、 を備えており、それにより、前調整又は調整を行う前記
手段の前記中心軸の周囲の所定量の回転は、回転がどの
程度進行したかに依存して、前記少なくとも２つのヘッ
ドの中の異なるヘッドが、調整又は前調整のために前記
研磨パッドに係合し得るように、前記少なくとも２つの
ヘッドを前記研磨パッドに提示することを特徴とする前
調整機構。 - 【請求項２９】 請求項２８記載の前調整機構におい
て、前記複数のヘッドを保持する手段はアームを含むこ
とを特徴とする前調整機構。 - 【請求項３０】 請求項２８記載の前調整機構におい
て、前記調整又は前調整を行う手段は、前記複数のヘッ
ドを保持する手段上のヘッド部を含むことを特徴とする
前調整機構。 - 【請求項３１】 請求項２８記載の前調整機構におい
て、前記前調整又は調整を行う手段の少なくとも１つ
は、水晶、タングステン、銅及びアルミニウムから構成
される群から選択される前調整物質を含むことを特徴と
する前調整機構。 - 【請求項３２】 請求項２８記載の前調整機構におい
て、前記前調整又は調整を行う手段の少なくとも１つ
は、ダイアモンド・グリッド又はナイロン・ブラシから
構成される群から選択される調整物質を含むことを特徴
とする前調整機構。 - 【請求項３３】 請求項２８記載の前調整機構におい
て、前記前調整又は調整を行う手段の回転を制御するコ
ントローラを更に備えていることを特徴とする前調整機
構。 - 【請求項３４】 請求項２８記載の前調整機構におい
て、前記ヘッドの少なくとも１つは前調整ヘッドであり
実質的に円形であることを特徴とする前調整機構。 - 【請求項３５】 請求項２８記載の前調整機構におい
て、前記前調整又は調整を行う手段が前記研磨パッドの
全体を掃引することを可能にする態様で前記複数のヘッ
ドを保持する手段がピボット運動するように前記複数の
ヘッドを保持する手段の基端へのピボット接続部を更に
備えていることを特徴とする前調整機構。 - 【請求項３６】 請求項３５記載の前調整機構におい
て、前記ピボット接続は、前記前調整又は調整を行う手
段が前記研磨パッドの全体を掃引することができるよう
に、振動モータに結合していることを特徴とする前調整
機構。
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