KR101119714B1 - 가요성 막을 구비한 다중 존 캐리어 헤드 - Google Patents

가요성 막을 구비한 다중 존 캐리어 헤드 Download PDF

Info

Publication number
KR101119714B1
KR101119714B1 KR1020050024990A KR20050024990A KR101119714B1 KR 101119714 B1 KR101119714 B1 KR 101119714B1 KR 1020050024990 A KR1020050024990 A KR 1020050024990A KR 20050024990 A KR20050024990 A KR 20050024990A KR 101119714 B1 KR101119714 B1 KR 101119714B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
section
base
flexible membrane
central portion
flap
Prior art date
Application number
KR1020050024990A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20060044770A (ko
Inventor
헝 치하 첸
정훈 오
타스-신 시유
토마스 브레조츠키
스티븐 엠. 주니가
Original Assignee
어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 filed Critical 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
Publication of KR20060044770A publication Critical patent/KR20060044770A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101119714B1 publication Critical patent/KR101119714B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
    • 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
    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/27—Work carriers
    • B24B37/30—Work carriers for single side lapping of plane surfaces

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Abstract

본 발명에 따른 기판의 화학 기계 연마용 캐리어 헤드는 베이스 및 베이스 아래에서 연장되는 가요성 막을 구비한다. 가요성 막은 기판 수용 표면을 제공하는 외부 표면을 구비한 중심 부분, 중심 부분을 베이스에 연결하는 외주 부분, 및 중심 부분의 내부 표면으로부터 연장되는 하나 이상의 플랩을 포함한다. 플랩은 가요성 막과 베이스 사이의 용적을 복수의 챔버로 분할하고, 측방으로 연장하는 제1 섹션 및 제1 섹션 아래에서 연장되어 측방으로 연장된 제1 섹션을 베이스에 연결하는 각이진 제2 섹션을 포함한다.

Description

가요성 막을 구비한 다중 존 캐리어 헤드{MULTIPLE ZONE CARRIER HEAD WITH FLEXIBLE MEMBRANE}
도 1은 가요성 막을 포함하는 캐리어 헤드의 횡단면도,
도 2는 도 1의 캐리어 헤드의 부분 확대도,
도 3은 가요성 막에 가해지는 힘을 개략적으로 나타낸 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 기판 100 : 캐리어 헤드
104 : 베이스 106a, 106b, 106c : 챔버
108 : 가요성 막 110 : 유지 링
120 : 중심 부분 124 : 외주 부분
128a, 128b : 플랩 140 : 수평 상부
142 : 각이진 연장부
본 발명은 가요성 막을 포함하는 화학 기계 연마 캐리어 헤드 및 그에 관련된 방법에 관한 것이다.
전형적으로, 집적 회로는 기판, 특히 실리콘 웨이퍼 상에 도체 층, 반도체 층, 또는 절연체 층을 순차적으로 증착함으로써 형성된다. 각각의 층을 증착한 후에는 그 각각의 층을 식각하여 회로 피쳐를 만든다. 일련의 층들이 순차적으로 증착되고 식각됨에 따라, 기판의 노출된 표면이 점차 평탄하지 않게 된다. 그처럼 평탄하지 않은 표면은 집적 회로 제조 공정의 사진 식각 단계에서 문제점을 드러낸다. 따라서, 기판 표면을 주기적으로 평탄화시킬 필요가 있다.
인정받고 있는 한 가지 평탄화 방법은 화학 기계 연마(CMP)이다. 그러한 평탄화 방법은 전형적으로 기판을 캐리어 헤드 또는 연마 헤드에 장착할 것을 필요로 한다. 기판의 노출된 표면은 회전 연마 패드와 같은 이동식 연마 패드에 맞대어 놓인다. 그러한 연마 패드는 내구적인 거친 표면을 구비한 "표준" 연마 패드이거나 수용 매체에 연마제 입자가 유지된 "고정 연마제" 연마 패드일 수 있다. 캐리어 헤드는 제어 가능한 하중을 기판에 제공하여 그 기판을 연마 패드에 맞대어 누른다. 연마 패드의 표면에는 연마제 입자를 포함할 수 있는 연마 슬러리가 공급된다.
일부의 캐리어 헤드는 기판을 수용하는 장착 표면을 구비한 가요성 막을 포함한다. 가요성 막 배후의 챔버가 가압되어 막으로 하여금 바깥쪽으로 팽창해서 기판에 하중을 가하게끔 한다. 또한, 대다수의 캐리어 헤드는 기판을 둘러싸는, 즉 가요성 막 아래에서 기판을 캐리어 헤드에 유지시키는 유지 링을 포함한다. 다른 일부의 캐리어 헤드는 기판의 상이한 구역에 상이한 압력을 제공하는 다중 챔버를 포함한다.
본 발명의 목적은 별개로 가압될 수 있는 인접 구역 사이에서 균일한 압력 변화(transition)를 갖는 다중 존 캐리어 헤드를 제공하는 것이다.
일 양태에 있어서, 본 발명은 베이스 및 그 베이스 아래에서 연장되는 가요성 막을 포함하는, 기판의 화학 기계 연마용 캐리어 헤드에 관한 것이다. 가요성 막은 기판 수용 표면을 제공하는 외부 표면을 구비한 중심 부분, 그 중심 부분을 베이스에 연결하는 외주 부분, 및 중심 부분의 내부 표면으로부터 연장되는 하나 이상의 플랩을 포함한다. 플랩은 가요성 막과 베이스 사이의 용적을 복수의 챔버로 분할하고, 상기 플랩은 측방으로 연장하는 제1 섹션 및 그 제1 섹션 아래에서 연장되어 그 측방으로 연장된 제1 섹션을 중심 부분에 연결하는 각이진 제2 섹션을 포함한다.
본 발명의 실시예들은 다음의 특징들 중의 하나 이상을 포함할 수 있다. 제1 섹션은 대략 수평으로 연장될 수 있다. 제2 섹션은 가요성 막과 베이스 사이의 챔버에서의 압력에 의해 발생되지만 베이스에 의해서는 반발(react out)하지 않는 제1 섹션 상의 하향 힘의 일부를 반발시키도록 하는 크기로 된 수평 부하 면적을 가질 수 있다. 제2 섹션은 제1 섹션의 약 절반 정도의 수평 부하 면적을 가질 수 있다. 플랩의 제2 섹션을 중심 부분에 부착시키는 지점은 제1 섹션을 베이스에 부착시키는 지점과 제1 섹션을 제2 섹션에 부착시키는 지점 사이의 제1 섹션의 중간 지점과 대략 수직으로 정렬될 수 있다. 외주 부분은 베이스에 직접 연결될 수 있다. 유지 링은 기판 수용 표면상에서 기판을 둘러쌀 수 있다. 제1 섹션은 기판에 가해지는 압력 프로파일이 유지 링 마모에 거의 영향을 받지 않도록 수직으로 충분히 이동될 수 있게 될 수 있다. 가요성 막은 복수의 플랩을 구비할 수 있고, 각각의 플랩은 측방으로 연장하는 제1 섹션 및 제1 섹션 아래에서 연장되는 각이진 제2 섹션을 포함한다. 플랩은 환형으로 및 동심상으로 배치될 수 있고, 별개로 가압될 수 있는 3개의 챔버를 제공하도록 구성될 수 있다. 제1 섹션 및 제2 섹션은 대략 동일한 강성을 갖거나 제2 섹션이 제1 섹션보다 더 큰 강성을 가질 수 있다. 제1 섹션 및 제2 섹션은 대략 동일한 두께를 갖거나 제2 섹션이 제1 섹션보다 더 두꺼울 수 있다. 플랩은 측방으로 연장된 제1 섹션과 각이진 제2 섹션 사이의 수직 제3 섹션 및/또는 각이진 제2 섹션과 중심 부분 사이의 수직 제4 섹션을 포함할 수 있다. 측방으로 연장된 제1 섹션과 각이진 제2 섹션 사이의 각 α는 20°내지 80°, 예컨대 약 45°일 수 있다. 복수의 챔버는 기판 수용 표면의 복수의 관련 구역에 별개로 제어될 수 있는 압력을 제공할 수 있고, 가요성 막은 인접 구역에서의 상이한 압력 사이의 거의 균일한 변화를 제공하도록 구성될 수 있다.
다른 양태에 있어서, 본 발명은 기판의 화학 기계 연마용 캐리어 헤드에 관한 것이다. 그러한 캐리어 헤드는 베이스 및 그 베이스 아래에서 연장되어 기판 수용 표면을 제공하고 복수의 챔버를 형성하여 기판 수용 표면의 복수의 관련 구역에 별개로 조정될 수 있는 압력을 제공하는 가요성 막을 포함한다. 가요성 막은 인접 구역에서의 상이한 압력 사이의 거의 균일한 변화를 제공하도록 구성된다.
본 발명의 실시예들은 다음의 특징들 중의 하나 이상을 포함할 수 있다.
가요성 막은 인접 구역에서의 상이한 압력 사이의 거의 단조로운 변화를 제공하도록 구성될 수 있다. 가요성 막은 기판 수용 표면을 제공하는 외부 표면을 구비한 중심 부분, 그 중심 부분을 베이스에 연결하는 외주 부분, 및 중심 부분의 내부 표면으로부터 연장되는 하나 이상의 플랩을 포함할 수 있다. 플랩은 가요성 막과 베이스 사이의 용적을 복수의 챔버로 분할한다. 플랩은 측방으로 연장하는 제1 섹션 및 그 제1 섹션 아래에서 연장되어 그 측방으로 연장된 제1 섹션을 중심 부분에 연결하는 각이진 제2 섹션을 포함할 수 있다. 제2 섹션은 복수의 챔버 중의 하나에서의 압력에 의해 발생되지만 베이스에 의해서는 반발하지 않는 제1 섹션 상의 하향 힘의 일부를 반발시키도록 하는 크기로 된 수평 부하 면적을 가질 수 있다. 제2 섹션은 제1 섹션의 약 절반 정도의 수평 부하 면적을 가질 수 있다. 플랩의 제2 섹션을 중심 부분에 부착시키는 지점은 제1 섹션을 베이스에 부착시키는 지점과 제1 섹션을 제2 섹션에 부착시키는 지점 사이의 제1 섹션의 중간 지점과 대략 수직으로 정렬될 수 있다.
또 다른 양태에 있어서, 본 발명은 기판의 화학 기계 연마 장치의 캐리어 헤드와 함께 사용하기 위한 가요성 막에 관한 것이다. 그러한 가요성 막은 기판 수용 표면을 제공하는 외부 표면을 구비한 중심 부분, 그 중심 부분을 캐리어 헤드의 베이스에 연결하는 외주 부분, 및 중심 부분의 내부 표면으로부터 연장되는 하나 이상의 플랩을 구비한다. 플랩은 측방으로 연장하는 제1 섹션 및 그 제1 섹션 아래에서 연장되는 각이진 제2 섹션을 포함한다.
또 다른 양태에 있어서, 본 발명은 기판의 연마 방법에 관한 것이다. 그러한 방법은 기판의 제1 측면이 화학 기계 연마 장치의 캐리어 헤드에 인접되도록 기판을 화학 기계 연마 장치의 캐리어 헤드에 장착하는 단계; 기판의 제1 측면의 반대편에 있는 기판의 제2 측면과 접촉하는 연마 패드를 사용하여 기판을 연마하는 단계; 및 복수의 챔버에 상이한 압력을 가하여 기판에 상이한 압력의 구역을 생성하는 단계를 포함한다. 캐리어 헤드는 베이스 부분, 유지 링, 및 기판에 대한 장착 표면을 제공하고 복수의 챔버를 형성하는 가요성 막을 포함한다. 가요성 막은 인접 구역에서의 상이한 압력 사이의 거의 균일한 변화를 제공하도록 구성된다.
또 다른 양태에 있어서, 본 발명은 가요성 막의 플랩을 작동시키는 방법에 관한 것이다. 플랩은 캐리어 헤드와 기판 수용 표면을 제공하는 가요성 막의 중심 부분 사이에 연결된다. 그러한 방법은 플랩의 상이한 측에 있는 챔버 사이에 압력 차를 발생시켜 플랩의 수평 섹션으로 하여금 수직 편향을 겪을 수 있게끔 하고, 그 압력 차에 의해 유발된 플랩 상의 힘의 수직 성분을 반발하는 단계를 포함한다.
본 발명은 다음의 장점들 중의 하나 이상을 구현하거나 어느 것도 구현하지 않도록 실시될 수 있다. 일반적으로, 가요성 막은 가압될 수 있는 인접 챔버 또는 인접 존 사이의 경계에서 상이한 압력 사이의 보다 더 균일한 변화(예컨대, 단조 증가 변화 또는 단조 감소 변화)를 제공하도록 구성될 수 있다. 특히, 가요성 막은 챔버를 분리시키는 가요성 플랩이 기판 수용 표면을 제공하는 막의 중심 부분과 결합되는 위치에서 압력 스파이크(pressure spike)를 감소시키거나 제거하도록 구성될 수 있다. 그 결과, 연마 속도의 변동을 보상하고 인입 기판 층 두께의 변동을 보상하는 챔버 내 압력을 적절하게 선택함으로써, 본 발명에 따른 가요성 막을 구비한 캐리어 헤드를 사용하여 연마된 기판이 연마 공정의 완료 시에 보다 더 우수한 평탄도를 갖게 될 수 있다. 또한, 가요성 막은 화학 기계 연마 장치의 캐리어 헤드에 의해 가해지는 압력이 유지 링 마모에 덜 영향을 받도록 구성될 수 있다.
첨부 도면 및 이후의 상세한 설명에는 본 발명의 하나 이상의 실시예들의 명세가 설명되어 있다. 본 발명의 다른 특징 및 장점들은 이후의 상세한 설명, 첨부 도면 및 특허 청구 범위로부터 명확하게 파악될 수 있을 것이다.
전술된 바와 같이, 일부의 캐리어 헤드는 기판에 대한 장착 표면을 제공하는 가요성 막을 포함한다. 또한, 다른 일부의 캐리어 헤드는 가요성 막 배후에 다중 챔버를 포함한다. 각각의 챔버는 별개로 가압되어 가요성 막을 바깥쪽으로 팽창시킴으로써 기판의 상이한 구역에 상이한 하중을 가할 수 있다.
유감스럽게도, 일부의 막 설계에서는 상이한 존 사이의 변화 시에 압력 분포가 불균일할 수 있다. 특히, 그러한 막 구성은 상이한 존 사이의 경계에서 압력 스파이크를 유발할 수도 있다. 그러한 압력 스파이크는 연마 프로파일에 의도하지 않은 불균일성을 초래할 수 있다. 따라서, 별개로 가압될 수 있는 인접 존 사이의 좀더 균일한 변화를 갖는 캐리어 헤드를 구비하는 것이 유용하게 될 것이다.
도 1을 참조하면, 캐리어 헤드(100)를 포함하는 화학 기계 연마(CMP) 장치에 의해 하나 이상의 기판(10)을 연마하려 하고 있다. 적절한 CMP 장치에 관한 설명은 미국 특허 제5,738,574호에서 찾아볼 수 있는 바, 그 전체의 명세서를 본 명세서에 통합시켜 참조하기로 한다.
캐리어 헤드(100)는 베이스 조립체(104)(회전 구동 샤프트(74)에 직접적으로 또는 간접적으로 연결될 수 있음), 유지 링(110), 및 가요성 막(108)을 포함한다. 가요성 막(108)은 아래로 연장되고, 베이스(104)에 연결되어 복수의 가압될 수 있는 챔버를 제공하는데, 복수의 챔버는 원형 내부 챔버(106a), 동심상의 환형 중간 챔버(106b), 및 동심상의 환형 외부 챔버(106c)를 포함한다. 베이스 조립체(104)를 통해 통로(112a, 112b, 112c)가 형성되어 챔버(106a, 106b, 106c)를 연마 장치의 압력 조절기에 각각 유체로써 결합시킨다. 도 1은 3개의 챔버를 도시하고 있지만, 캐리어 헤드는 2개의 챔버 또는 4개 또는 그 이상의 챔버를 구비할 수도 있다.
비록 도시되어 있지는 않지만, 캐리어 헤드는 구동 샤프트에 고정될 수 있고 그로부터 베이스(104)가 이동 가능하게 매달리는 하우징, 베이스(104)를 선회시킬 수 있는 짐벌 기구(gimbal mechanism)(베이스 조립체의 일부로서 간주될 수 있음), 베이스(104)와 하우징 사이의 로딩 챔버(loading chamber), 챔버(106a 내지 106c) 내부의 하나 이상의 지지 구조물, 또는 가요성 막(108)의 내부 표면과 접촉하여 기판에 추가의 압력을 가하는 하나 이상의 내부 막과 같은 다른 요소들을 포함할 수 있다. 예컨대, 캐리어 헤드(100)는 미국 특허 제6,183,354호 또는 1999년 12월 23일자 미국 특허 출원 제09/470,820호, 또는 2000년 11월 13일자 미국 특허 출원 제09/712,389호에 개시된 바와 같이 구성될 수 있는 바, 그들의 전체의 명세서를 본 명세서에 통합시켜 참조하기로 한다.
가요성 막(108)은 네오프렌, 클로로프렌, 에틸렌 프로필렌 고무나 실리콘과 같은 유체 불투과성의 가요 탄성 재료로 형성된다. 예컨대, 기요 막(108)은 압축 성형 실리콘이나 액체 사출 성형 실리콘의 어느 것으로도 형성될 수 있다.
가요성 막(108)은 소수성, 내구성, 및 연마 공정에 대한 화학적인 불활성이 있어야 한다. 가요성 막(108)은 기판에 대한 장착 표면(122)을 제공하는 외부 표면을 구비한 중심 부분(120), 베이스(104)와의 연결을 위해 연마 표면으로부터 멀어지게 연장되는 환형 외주 부분(124), 및 중심 부분(120)의 내부 표면(126)으로부터 연장되고 베이스(104)에 연결되어 막(108)과 베이스(104) 사이의 용적을 별개로 가압될 수 있는 챔버(106a 내지 106c)로 분할하는 하나 이상의 동심상의 환형 내부 플랩(128a, 128b)을 포함할 수 있다. 플랩(128a, 128b)의 단부는 환형 클램프 링(114)(베이스(104)의 일부로 간주될 수 있음)에 의해 베이스(104)에 고정될 수 있다. 외주 부분(124)의 단부도 역시 환형 클램프 링(116)(역시 베이스(104)의 일부로서 간주될 수 있음)에 의해 베이스(104)에 고정될 수 있거나 외주 부분의 단부가 유지 링과 베이스 사이에 클램핑될 수 있다. 도 1은 2개의 플랩(128a, 128b)을 도시하고 있지만, 캐리어 헤드는 단 하나의 플랩만을 구비하거나 3개 이상의 플랩을 구비할 수도 있다.
가요성 막(108)의 중심 부분(120)은 미국 특허 제6,210,255호에 개시된 바와 같은 가요 립 부분을 구비할 수 있는데, 그 명세서를 본 명세서에 통합시켜 참조하기로 한다.
도 2를 참조하면, 내부 플랩(128a)과 같은 각각의 내부 플랩은 대략 수평으로 연장되는 상부(140) 및 그 수평 상부(140)를 중심 부분(120)에 결합시키는 각이진 연장부(142)를 포함한다. 수평 상부(140)는 베이스(104)에 고정된, 예컨대 클램프(114)에 의해 베이스(104)에 클램핑된 단부(144)를 구비한다. 각이진 연장부(142)는 수평 상부(140)와 각이진 연장부(142) 사이의 각(α)이 둔각이기보다는 오히려 예각이 되도록 수평 상부(140)의 아래에서 뒤로 접혀진다. 그러한 각(α)은 20°내지 80°, 예컨대 약 45°일 수 있다. 특히, 가요성 막(108)은 각이진 연장부(142)가 중심 부분(120)의 내부 표면(126)에 결합되는 지점이 수평 상부(140)의 중간 지점, 예컨대 수평 상부(140)가 베이스(104)에 고정되는 위치와 수평 상부가 각이진 연장부(142)에 결합되는 위치 사이의 중도 지점과 대략 수직으로 정렬되도록(점선 "A"로 지시된 바와 같이) 구성될 수 있다.
일반적으로, 각이진 연장부(142)는 좀더 상세히 후술되는 바와 같이 챔버(106a)에서의 압력에 의해 발생되지만 베이스(104)에 의해서는 반발하지 않는 수평 연장부(140) 상의 하향 힘의 일부를 반발시키도록 하는 크기로 된 부하 면적을 가질 수 있다. 즉, 각이진 연장부(142)는 수평 상부(140)의 부하 면적의 약 절반의 부하 면적을 가질 수 있다(각이진 연장부(142)의 부하 면적은 각이진 연장부(142)를 수평 평면 상에 투영함으로써 결정될 수 있음).
또한, 플랩은 각이진 연장부(142)와 수평 상부(140) 사이 및/또는 각이진 연장부(142)와 중심 부분(120) 사이에 짧은 수직 부분(150, 152)을 각각 포함할 수 있다.
각이진 연장부(142) 및 수평 상부(140)는 대략 동일한 두께를 가질 수 있고, 대략 동일한 강성을 갖도록 동일한 재료로 형성될 수 있다.
선택적으로, 각이진 연장부(142)는 수평 상부(140)보다 더 강성이 있게 형성될 수도 있다. 각이진 연장부(142)는 수평 상부보다 예컨대 50 내지 100 %만큼 더 두꺼울 수 있다. 예를 들면, 수평 상부는 20 mil의 두께를 가질 수 있고, 각이진 연장부(142)는 30 내지 40 mil의 두께를 가질 수 있다. 부가적으로 또는 선택적으로, 각이진 연장부(142)는 그 각이진 연장부의 강성을 증대시키기 위해 수평 상부와는 상이한 재료로 형성되거나 매설된 요소를 포함하거나 지지 층에 부착될 수도 있다. 일반적으로, 그러한 실시예들에서는 수평 상부(140)를 굽힘으로써 제1 수직 편향이 이루어질 수 있고, 각이진 연장부(142)는 중심 부분(120)을 베이스(104)로부터 분리시키는 스페이서로서 작용할 수 있다.
도 3을 참조하면, 하나의 챔버, 예컨대 내부 챔버(106a) 내에서의 압력은 수평 상부(140)에 하향 힘(FD)을 가할 뿐만 아니라 각이진 연장부(142)에 외향 힘(Fo)을 가한다. 외향 힘(Fo)은 상향 힘(FU)과 수평 힘(FH)으로 분해될 수 있다. 각이진 연장부(142)의 부하 면적이 수평 상부(140)의 부하 면적의 약 절반이라고 가정하면, 상향 힘(FU)은 하향 힘(FD)의 약 절반만큼 반발될 수 있다. 또한, 하향 힘(FD)의 약 절반은 베이스 그 자체에 의해 반발하게 되어 플랩(128a) 상에서의 순 수직력이 0으로 되도록 한다. 그 결과, 플랩(128a)이 중심 부분(120)을 아래쪽으로 밀거나 위쪽으로 끌어당기지 않게 되고, 그에 따라 플랩(128a)은 그 플랩이 중심 부분과 결합되는 위치에서 압력 스파이크를 도입하지 않게 된다. 따라서, 인접 존 사이의 변화(예컨대, 챔버(106a)에 의해 형성된 존과 챔버(106b)에 의해 형성된 존 사이의 변화)가 훨씬 더 균일하게 된다. 예컨대, 존 사이의 경계에 걸쳐 단조 증가하거나 단조 감소한다.
유지 링(110)이 마모됨에 따라, 플랩(128a 내지 128c)을 베이스(104)에 부착시킨 지점이 연마 패드에 좀더 가깝게 이동된다. 그러나, 수평 상부(140)는 기판에 가해지는 압력의 변화를 사실상 수반함이 없이 유지 링 마모를 수용하기 충분할 만큼 유순하다(compliant).
외주 부분(124)은 막의 다른 부분보다는 덜 변형을 받을 수 있다. 예컨대, 외주 부분(124)은 중심 부분(120) 또는 플랩 부분(128a, 128b)보다 상대적으로 더 두꺼울 수 있다. 선택적으로, 외주 부분(124)은 막의 다른 부분의 재료보다 더 강성이 큰 재료로 형성되거나, 보강 재료를 포함하거나, 변형을 방지해 주는 지지 구조물 또는 이격 구조물 둘레에 연장될 수 있다. 외주 부분은 2003년 4월 7일자 미국 특허 출원 제10/409,637호에 개시된 바와 같은 만곡부를 포함할 수 있는 바, 그 명세서를 본 명세서에 통합시켜 참조하기로 한다.
이상, 본 발명의 다수의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어남이 없이 다양한 변경이 가해질 수 있음을 이해해야 할 것이다. 예컨대, 가요성 막은 유지 링과 베이스 사이에 클램핑되거나 유지 링 그 자체에 고정되는 것과 같이 캐리어 헤드의 상이한 위치에 고정될 수 있다. 플랩의 수평 상부는 안쪽으로가 아니라 오히려 바깥쪽으로 연장될 수 있다. 가요성 막은 일체형 부품으로 형성될 수 있거나, 예컨대 접착제에 의해 함께 결합되는 복수의 막으로 형성될 수 있다. 또한, 막의 외주 부분은 베이스에 간접적으로 연결될 수 있다. 예컨대, 외주 부분은 그 자체가 예컨대 만곡부에 의해 베이스에 연결되는 강성 구조물에 연결될 수 있다. 또한, 본 발명의 막 구성은 특정의 형상이 유지 링 마모에 대한 민감성을 줄이는 경우라 할지라도 여전히 유용할 수 있다. 예컨대, 캐리어 헤드는 연마 패드와 접촉하지 않는 유지 링을 구비하거나 유지 링을 전혀 구비하지 않을 수도 있다. 아울러, 수평 및 수직이란 용어는 기판 수용 면에 대한 막 구성 요소의 위치를 지칭하는 것이므로, 본 발명은 캐리어 헤드가 기판 위에서 연마 표면 맞춰 정향되거나 수직 연마 표면에 맞춰 정향되는 경우에도 여전히 적용될 수 있다. 따라서, 그러한 다른 실시예들도 이후의 특허 청구 범위의 범위 내에 있는 것이다.
본 발명에 따른 가요성 막을 구비한 다중 존 캐리어 헤드에서는 가요성 막이 가압될 수 있는 인접 챔버 또는 인접 존 사이의 경계에서 상이한 압력 사이의 보다 더 균일한 변화(예컨대, 단조 증가 변화 또는 단조 감소 변화)를 제공하도록 구성될 수 있다. 특히, 가요성 막은 챔버를 분리시키는 가요 플랩이 기판 수용 표면을 제공하는 막의 중심 부분과 결합되는 위치에서 압력 스파이크를 감소시키거나 제거하도록 구성될 수 있다. 그 결과, 연마 속도의 변동을 보상하고 인입 기판 층 두께의 변동을 보상하는 챔버 내 압력을 적절하게 선택함으로써, 본 발명에 따른 가요성 막을 구비한 캐리어 헤드를 사용하여 연마된 기판이 연마 공정의 완료 시에 보다 더 우수한 평탄도를 갖게 될 수 있다. 또한, 가요성 막은 화학 기계 연마 장치의 캐리어 헤드에 의해 가해지는 압력이 유지 링 마모에 덜 영향을 받도록 구성될 수 있다.

Claims (19)

  1. 베이스, 및
    상기 베이스 아래로 연장되고, 기판 수용 표면을 제공하는 외부 표면을 구비한 중심 부분, 상기 중심 부분을 상기 베이스에 연결하는 외주 부분, 및 상기 중심 부분의 내부 표면으로부터 연장되는 하나 이상의 플랩을 포함하는 가요성 막을 포함하며,
    상기 플랩이 상기 가요성 막과 상기 베이스 사이의 용적을 복수의 챔버로 분할하고, 측방으로 연장하는 제1 섹션 및 상기 제1 섹션 아래로 연장되어 상기 측방으로 연장된 제1 섹션을 상기 중심 부분에 연결하는 각이진(angled) 제2 섹션을 포함하며,
    상기 측방으로 연장하는 제1 섹션의 상부면 및 상기 각이진 제2 섹션의 하부면은 상기 복수의 챔버들 중 동일한 챔버의 경계를 형성하는,
    기판의 화학 기계 연마용 캐리어 헤드.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 플랩의 상기 제2 섹션을 상기 중심 부분으로 부착하는 지점은 상기 제1 섹션을 상기 베이스로 부착하는 지점과 상기 제1 섹션을 상기 제2 섹션으로 부착하는 지점 사이의 상기 제1 섹션의 중간 지점과 수직하게 정렬되는,
    기판의 화학 기계 연마용 캐리어 헤드.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 가요성 막은 복수의 플랩을 포함하고, 각각의 플랩은 측방으로 연장하는 제1 섹션 및 상기 제1 섹션 아래로 연장되는 각이진 제2 섹션을 포함하며, 상기 플랩은 환형으로 동심상으로 배치되는,
    기판의 화학 기계 연마용 캐리어 헤드.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 섹션은 상기 제1 섹션보다 두꺼운,
    기판의 화학 기계 연마용 캐리어 헤드.
  5. 기판의 화학 기계 연마 장치의 캐리어 헤드와 함께 사용하기 위한 가요성 막으로서,
    기판 수용 표면을 제공하는 외부 표면을 구비한 중심 부분,
    상기 중심 부분을 상기 캐리어 헤드의 베이스에 연결하는 외주 부분, 및
    상기 중심 부분의 내부 표면으로부터 연장되고, 측방으로 연장하는 제1 섹션 및 상기 제1 섹션 아래로 연장되는 각이진 제2 섹션을 포함하는 하나 이상의 플랩을 포함하며,
    상기 플랩은 상기 가요성 막이 상기 베이스에 부착될 때, 상기 측방으로 연장하는 제1 섹션의 상부면과 상기 각이진 제2 섹션의 하부면은 복수의 챔버들 중 동일한 챔버의 경계를 형성하도록 구성되는,
    가요성 막.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 플랩의 상기 제2 섹션을 상기 중심 부분으로 부착하는 지점은 상기 제1 섹션을 상기 베이스로 부착하는 지점과 상기 제1 섹션을 상기 제2 섹션으로 부착하는 지점 사이의 상기 제1 섹션의 중간 지점과 수직하게 정렬되는,
    가요성 막.
  7. 제5 항에 있어서,
    복수의 플랩을 더 포함하고, 각각의 플랩은 측방으로 연장하는 제1 섹션 및 상기 제1 섹션 아래로 연장되는 각이진 제2 섹션을 포함하며, 상기 플랩은 환형으로 동심상으로 배치되는,
    가요성 막.
  8. 제5 항에 있어서,
    상기 제2 섹션은 상기 제1 섹션 보다 두꺼운,
    가요성 막.
  9. 제5 항에 있어서,
    상기 플랩은 상기 측방으로 연장하는 제1 섹션과 상기 각이진 제2 섹션 사이에 수직한 제3 섹션을 포함하는,
    가요성 막.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 플랩은 상기 각이진 제2 섹션과 상기 중심 부분 사이에 수직한 제4 섹션을 포함하는,
    가요성 막.
  11. 제5 항에 있어서,
    상기 측방으로 연장하는 제1 섹션과 상기 각이진 제2 섹션 사이의 각도(α)는 20°내지 80°인,
    가요성 막.
  12. 화학 기계 연마 장치의 캐리어 헤드와 함께 사용하기 위한 가요성 막으로서,
    기판 수용 표면을 제공하는 외부 표면을 구비한 중심 부분,
    상기 중심 부분을 상기 캐리어 헤드의 베이스에 연결하는 외주 부분, 및
    상기 캐리어 헤드의 베이스로의 연결을 위해 상기 중심 부분의 내부 표면으로부터 연장하는 하나 이상의 플랩으로서, 상기 플랩은 상기 중심 부분을 복수의 구역으로 분할하고 상기 가요성 막을 상기 캐리어 헤드에 부착할 때 상기 가요성 막과 상기 베이스 사이의 용적을 복수의 챔버로 분할하며, 상기 복수의 챔버 각각은 상기 복수의 구역 중 관련된 구역의 내부 표면에 의해 경계가 형성되어 상기 복수의 챔버가 상기 복수의 구역 내의 상기 기판 수용 표면으로 독립적으로 조정가능한 압력을 제공하도록 하고, 상기 플랩은 측방으로 연장하는 제1 섹션 및 상기 측방으로 연장하는 상기 제1 섹션 아래로 연장하여 상기 측방으로 연장하는 제1 섹션을 상기 중심 부분으로 연결하는 각이진 제2 섹션을 포함하며, 상기 각이진 제2 섹션은 상기 측방으로 연장하는 제1 섹션 보다 더 강성인, 하나 이상의 플랩을 포함하는,
    가요성 막.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 제2 섹션은 상기 제1 섹션 보다 두꺼운,
    가요성 막.
  14. 제12 항에 있어서,
    상기 플랩의 상기 각이진 제2 섹션을 상기 중심 부분으로 부착하는 지점은 상기 제1 섹션을 상기 베이스로 부착하는 지점과 상기 제1 섹션을 상기 제2 섹션으로 부착하는 지점 사이의 상기 측방으로 연장하는 제1 섹션의 중간 지점과 수직하게 정렬되는,
    가요성 막.
  15. 화학 기계 연마 장치의 캐리어 헤드와 함께 사용하기 위한 가요성 막으로서,
    기판 수용 표면을 제공하는 외부 표면을 구비한 중심 부분,
    상기 중심 부분을 상기 캐리어 헤드의 베이스에 연결하는 외주 부분, 및
    상기 캐리어 헤드의 베이스로의 연결을 위해 상기 중심 부분의 내부 표면으로부터 연장하는 하나 이상의 플랩으로서, 상기 플랩은 상기 중심 부분을 복수의 구역으로 분할하고 상기 가요성 막을 상기 캐리어 헤드로 부착할 때 상기 가요성 막과 상기 베이스 사이의 용적을 복수의 챔버로 분할하며, 상기 복수의 챔버 각각은 상기 복수의 구역 중 관련된 구역의 내부 표면에 의해 경계가 형성되어 상기 복수의 챔버가 상기 복수의 구역 내의 상기 기판 수용 표면으로 독립적으로 조정가능한 압력을 제공하도록 하고, 상기 플랩은 측방으로 연장하는 제1 섹션 및 상기 측방으로 연장하는 제1 섹션 아래로 연장되어 상기 측방으로 연장하는 제1 섹션을 상기 중심 부분으로 연결하는 각이진 제2 섹션을 포함하며, 상기 플랩의 상기 각이진 제2 섹션을 상기 중심 부분으로 부착하는 지점은 상기 제1 섹션을 상기 베이스로 부착하는 지점과 상기 제1 섹션을 상기 제2 섹션으로 부착하는 지점 사이의 상기 측방으로 연장하는 제1 섹션의 중간 지점과 수직하게 정렬되는, 하나 이상의 플랩을 포함하는,
    가요성 막.
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
KR1020050024990A 2004-03-26 2005-03-25 가요성 막을 구비한 다중 존 캐리어 헤드 KR101119714B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/810,784 US7255771B2 (en) 2004-03-26 2004-03-26 Multiple zone carrier head with flexible membrane
US10/810,784 2004-03-26

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060044770A KR20060044770A (ko) 2006-05-16
KR101119714B1 true KR101119714B1 (ko) 2012-03-26

Family

ID=34988387

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050024990A KR101119714B1 (ko) 2004-03-26 2005-03-25 가요성 막을 구비한 다중 존 캐리어 헤드

Country Status (4)

Country Link
US (3) US7255771B2 (ko)
KR (1) KR101119714B1 (ko)
CN (2) CN101456154B (ko)
TW (1) TWI279898B (ko)

Families Citing this family (80)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6436228B1 (en) 1998-05-15 2002-08-20 Applied Materials, Inc. Substrate retainer
WO2004070806A1 (en) 2003-02-10 2004-08-19 Ebara Corporation Substrate holding apparatus and polishing apparatus
US7134948B2 (en) * 2005-01-15 2006-11-14 Applied Materials, Inc. Magnetically secured retaining ring
US7186171B2 (en) * 2005-04-22 2007-03-06 Applied Materials, Inc. Composite retaining ring
US7409260B2 (en) * 2005-08-22 2008-08-05 Applied Materials, Inc. Substrate thickness measuring during polishing
US8260446B2 (en) 2005-08-22 2012-09-04 Applied Materials, Inc. Spectrographic monitoring of a substrate during processing using index values
US8392012B2 (en) * 2008-10-27 2013-03-05 Applied Materials, Inc. Multiple libraries for spectrographic monitoring of zones of a substrate during processing
US7226339B2 (en) 2005-08-22 2007-06-05 Applied Materials, Inc. Spectrum based endpointing for chemical mechanical polishing
US7406394B2 (en) 2005-08-22 2008-07-29 Applied Materials, Inc. Spectra based endpointing for chemical mechanical polishing
US7210991B1 (en) 2006-04-03 2007-05-01 Applied Materials, Inc. Detachable retaining ring
US7166016B1 (en) 2006-05-18 2007-01-23 Applied Materials, Inc. Six headed carousel
US20070281589A1 (en) * 2006-06-02 2007-12-06 Applied Materials, Inc. Rotational alignment mechanism for load cups
WO2007143566A2 (en) * 2006-06-02 2007-12-13 Applied Materials, Inc. Fast substrate loading on polishing head without membrane inflation step
US7998358B2 (en) 2006-10-31 2011-08-16 Applied Materials, Inc. Peak-based endpointing for chemical mechanical polishing
US7727055B2 (en) * 2006-11-22 2010-06-01 Applied Materials, Inc. Flexible membrane for carrier head
TWI445098B (zh) 2007-02-23 2014-07-11 Applied Materials Inc 使用光譜來判斷研磨終點
WO2009066351A1 (ja) * 2007-11-20 2009-05-28 Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. 研磨ヘッド及び研磨装置
CN101456161B (zh) * 2007-12-13 2012-10-03 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 化学机械研磨设备研磨头的清洗方法
US20090275265A1 (en) * 2008-05-02 2009-11-05 Applied Materials, Inc. Endpoint detection in chemical mechanical polishing using multiple spectra
KR101668675B1 (ko) 2008-09-04 2016-10-24 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 프로세싱 동안 기판의 분광 모니터링의 이용에 의한 연마 속도들의 조정
US20100103422A1 (en) * 2008-10-27 2010-04-29 Applied Materials, Inc. Goodness of fit in spectrographic monitoring of a substrate during processing
US8352061B2 (en) 2008-11-14 2013-01-08 Applied Materials, Inc. Semi-quantitative thickness determination
US8460067B2 (en) * 2009-05-14 2013-06-11 Applied Materials, Inc. Polishing head zone boundary smoothing
JP5392483B2 (ja) * 2009-08-31 2014-01-22 不二越機械工業株式会社 研磨装置
KR101956838B1 (ko) * 2009-11-03 2019-03-11 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 시간에 대한 스펙트럼들 등고선 플롯들의 피크 위치를 이용한 종료점 방법
US8954186B2 (en) 2010-07-30 2015-02-10 Applied Materials, Inc. Selecting reference libraries for monitoring of multiple zones on a substrate
US8591286B2 (en) 2010-08-11 2013-11-26 Applied Materials, Inc. Apparatus and method for temperature control during polishing
JP5677004B2 (ja) * 2010-09-30 2015-02-25 株式会社荏原製作所 研磨装置および方法
US20120264359A1 (en) * 2011-04-13 2012-10-18 Nanya Technology Corporation Membrane
KR101196652B1 (ko) * 2011-05-31 2012-11-02 주식회사 케이씨텍 캐리어 헤드의 멤브레인 결합체 및 이를 구비한 캐리어 헤드
KR101221853B1 (ko) 2011-08-19 2013-01-15 주식회사리온 화학적 기계적 연마장치용 멤브레인의 제조방법 및 이에 의하여 제조된 화학적 기계적 연마장치용 멤브레인
KR101212501B1 (ko) 2011-12-08 2012-12-14 주식회사 케이씨텍 캐리어 헤드의 멤브레인
KR20130131120A (ko) * 2012-05-23 2013-12-03 삼성전자주식회사 연마 헤드용 가요성 멤브레인
US8998676B2 (en) 2012-10-26 2015-04-07 Applied Materials, Inc. Retaining ring with selected stiffness and thickness
US8998678B2 (en) 2012-10-29 2015-04-07 Wayne O. Duescher Spider arm driven flexible chamber abrading workholder
US9199354B2 (en) 2012-10-29 2015-12-01 Wayne O. Duescher Flexible diaphragm post-type floating and rigid abrading workholder
US8845394B2 (en) 2012-10-29 2014-09-30 Wayne O. Duescher Bellows driven air floatation abrading workholder
US9011207B2 (en) 2012-10-29 2015-04-21 Wayne O. Duescher Flexible diaphragm combination floating and rigid abrading workholder
US9233452B2 (en) 2012-10-29 2016-01-12 Wayne O. Duescher Vacuum-grooved membrane abrasive polishing wafer workholder
US9039488B2 (en) 2012-10-29 2015-05-26 Wayne O. Duescher Pin driven flexible chamber abrading workholder
US9604339B2 (en) 2012-10-29 2017-03-28 Wayne O. Duescher Vacuum-grooved membrane wafer polishing workholder
US8998677B2 (en) 2012-10-29 2015-04-07 Wayne O. Duescher Bellows driven floatation-type abrading workholder
US10532441B2 (en) * 2012-11-30 2020-01-14 Applied Materials, Inc. Three-zone carrier head and flexible membrane
CN109243976B (zh) 2013-01-11 2023-05-23 应用材料公司 化学机械抛光设备及方法
KR101410358B1 (ko) * 2013-02-25 2014-06-20 삼성전자주식회사 화학적 기계적 연마장치용 멤브레인 및 화학적 기계적 연마장치용 연마헤드
US9731399B2 (en) 2013-10-04 2017-08-15 Applied Materials, Inc. Coated retaining ring
KR101515424B1 (ko) * 2013-10-22 2015-04-29 주식회사 케이씨텍 화학 기계적 연마 장치의 캐리어 헤드의 멤브레인
TWI628043B (zh) 2014-03-27 2018-07-01 日商荏原製作所股份有限公司 彈性膜、基板保持裝置、及研磨裝置
JP6454326B2 (ja) * 2014-04-18 2019-01-16 株式会社荏原製作所 基板処理装置、基板処理システム、および基板処理方法
US9751189B2 (en) 2014-07-03 2017-09-05 Applied Materials, Inc. Compliant polishing pad and polishing module
US9566687B2 (en) 2014-10-13 2017-02-14 Sunedison Semiconductor Limited (Uen201334164H) Center flex single side polishing head having recess and cap
KR102317008B1 (ko) * 2015-03-02 2021-10-26 주식회사 케이씨텍 화학 기계적 연마 장치용 캐리어 헤드의 멤브레인
JP6380333B2 (ja) * 2015-10-30 2018-08-29 株式会社Sumco ウェーハ研磨装置およびこれに用いる研磨ヘッド
KR101672873B1 (ko) * 2016-02-17 2016-11-04 주식회사 티에스시 화학기계식 웨이퍼연마장치
US10612664B2 (en) * 2016-09-30 2020-04-07 Flir Systems, Inc. Gimbal system with dual-wiper gasket for a rotary seal
KR102498118B1 (ko) * 2017-04-12 2023-02-09 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 탄성막, 기판 보유 지지 장치 및 연마 장치
JP7141222B2 (ja) * 2017-04-12 2022-09-22 株式会社荏原製作所 弾性膜、基板保持装置、及び研磨装置
US10926378B2 (en) 2017-07-08 2021-02-23 Wayne O. Duescher Abrasive coated disk islands using magnetic font sheet
US11597052B2 (en) 2018-06-27 2023-03-07 Applied Materials, Inc. Temperature control of chemical mechanical polishing
KR102637833B1 (ko) * 2018-11-09 2024-02-19 주식회사 케이씨텍 연마 장치용 캐리어 헤드 및 이에 사용되는 멤브레인
KR102629679B1 (ko) * 2018-11-09 2024-01-29 주식회사 케이씨텍 연마 장치용 캐리어 헤드 및 이에 사용되는 멤브레인
CN110948385B (zh) * 2019-01-08 2020-08-14 华海清科股份有限公司 一种用于化学机械抛光的弹性膜
TWI771668B (zh) 2019-04-18 2022-07-21 美商應用材料股份有限公司 Cmp期間基於溫度的原位邊緣不對稱校正
TW202110575A (zh) 2019-05-29 2021-03-16 美商應用材料股份有限公司 用於化學機械研磨系統的蒸氣處置站
US11628478B2 (en) 2019-05-29 2023-04-18 Applied Materials, Inc. Steam cleaning of CMP components
US11633833B2 (en) 2019-05-29 2023-04-25 Applied Materials, Inc. Use of steam for pre-heating of CMP components
US11691241B1 (en) * 2019-08-05 2023-07-04 Keltech Engineering, Inc. Abrasive lapping head with floating and rigid workpiece carrier
US11897079B2 (en) 2019-08-13 2024-02-13 Applied Materials, Inc. Low-temperature metal CMP for minimizing dishing and corrosion, and improving pad asperity
US11945073B2 (en) * 2019-08-22 2024-04-02 Applied Materials, Inc. Dual membrane carrier head for chemical mechanical polishing
US11325223B2 (en) * 2019-08-23 2022-05-10 Applied Materials, Inc. Carrier head with segmented substrate chuck
JP2023516871A (ja) 2020-06-29 2023-04-21 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド Ｃｍｐにおける温度及びスラリ流量の制御
JP2023518650A (ja) 2020-06-29 2023-05-08 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド 化学機械研磨のための蒸気発生の制御
KR20220156633A (ko) 2020-06-30 2022-11-25 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 Cmp 온도 제어를 위한 장치 및 방법
US11577358B2 (en) 2020-06-30 2023-02-14 Applied Materials, Inc. Gas entrainment during jetting of fluid for temperature control in chemical mechanical polishing
US11724355B2 (en) 2020-09-30 2023-08-15 Applied Materials, Inc. Substrate polish edge uniformity control with secondary fluid dispense
WO2022081398A1 (en) 2020-10-13 2022-04-21 Applied Materials, Inc. Substrate polishing apparatus with contact extension or adjustable stop
US11623321B2 (en) 2020-10-14 2023-04-11 Applied Materials, Inc. Polishing head retaining ring tilting moment control
US11955355B2 (en) 2021-02-25 2024-04-09 Applied Materials, Inc. Isolated volume seals and method of forming an isolated volume within a processing chamber
CN114166952B (zh) * 2021-12-08 2023-08-29 北京晶亦精微科技股份有限公司 一种吸附检测装置及吸附检测方法
CN115091359B (zh) * 2022-05-26 2023-09-05 浙江晶盛机电股份有限公司 抛光载体

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5851140A (en) * 1997-02-13 1998-12-22 Integrated Process Equipment Corp. Semiconductor wafer polishing apparatus with a flexible carrier plate
US20020039879A1 (en) 2000-07-11 2002-04-04 Zuniga Steven M. Carrier head with flexible membranes to provide controllable pressure and loading area
US20040175951A1 (en) 2003-03-07 2004-09-09 Applied Materials, Inc. Substrate carrier with a textured membrane

Family Cites Families (61)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4373991A (en) * 1982-01-28 1983-02-15 Western Electric Company, Inc. Methods and apparatus for polishing a semiconductor wafer
FR2558095B1 (fr) 1984-03-14 1988-04-08 Ribard Pierre Perfectionnements apportes aux tetes de travail des machines de polissage et analogues
JPS6125768A (ja) 1984-07-13 1986-02-04 Nec Corp 平面研摩装置の被加工物保持機構
NL8503217A (nl) 1985-11-22 1987-06-16 Hoogovens Groep Bv Preparaathouder.
JPS63300858A (ja) 1987-05-29 1988-12-08 Hitachi Ltd 空気軸受式ワ−クホルダ
JPS63114870A (ja) 1987-10-22 1988-05-19 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> ウェハの真空吸着方法
US4918869A (en) * 1987-10-28 1990-04-24 Fujikoshi Machinery Corporation Method for lapping a wafer material and an apparatus therefor
JPH01216768A (ja) 1988-02-25 1989-08-30 Showa Denko Kk 半導体基板の研磨方法及びその装置
JPH079896B2 (ja) * 1988-10-06 1995-02-01 信越半導体株式会社 研磨装置
JPH02224263A (ja) 1989-02-27 1990-09-06 Hitachi Ltd 半導体チップの冷却装置
JP2527232B2 (ja) 1989-03-16 1996-08-21 株式会社日立製作所 研磨装置
US5230184A (en) * 1991-07-05 1993-07-27 Motorola, Inc. Distributed polishing head
US5193316A (en) * 1991-10-29 1993-03-16 Texas Instruments Incorporated Semiconductor wafer polishing using a hydrostatic medium
US5205082A (en) * 1991-12-20 1993-04-27 Cybeq Systems, Inc. Wafer polisher head having floating retainer ring
JPH05277929A (ja) 1992-04-01 1993-10-26 Mitsubishi Materials Corp ポリッシング装置の上軸機構
US5498199A (en) * 1992-06-15 1996-03-12 Speedfam Corporation Wafer polishing method and apparatus
EP0911115B1 (en) * 1992-09-24 2003-11-26 Ebara Corporation Polishing apparatus
JP3370112B2 (ja) * 1992-10-12 2003-01-27 不二越機械工業株式会社 ウエハーの研磨装置
US5443416A (en) * 1993-09-09 1995-08-22 Cybeq Systems Incorporated Rotary union for coupling fluids in a wafer polishing apparatus
US5584746A (en) 1993-10-18 1996-12-17 Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. Method of polishing semiconductor wafers and apparatus therefor
US5643053A (en) * 1993-12-27 1997-07-01 Applied Materials, Inc. Chemical mechanical polishing apparatus with improved polishing control
US5624299A (en) * 1993-12-27 1997-04-29 Applied Materials, Inc. Chemical mechanical polishing apparatus with improved carrier and method of use
US5449316A (en) * 1994-01-05 1995-09-12 Strasbaugh; Alan Wafer carrier for film planarization
US5423716A (en) * 1994-01-05 1995-06-13 Strasbaugh; Alan Wafer-handling apparatus having a resilient membrane which holds wafer when a vacuum is applied
US5423558A (en) * 1994-03-24 1995-06-13 Ipec/Westech Systems, Inc. Semiconductor wafer carrier and method
JP3158934B2 (ja) * 1995-02-28 2001-04-23 三菱マテリアル株式会社 ウェーハ研磨装置
US5908530A (en) * 1995-05-18 1999-06-01 Obsidian, Inc. Apparatus for chemical mechanical polishing
US5643061A (en) * 1995-07-20 1997-07-01 Integrated Process Equipment Corporation Pneumatic polishing head for CMP apparatus
US5738574A (en) * 1995-10-27 1998-04-14 Applied Materials, Inc. Continuous processing system for chemical mechanical polishing
US5762544A (en) * 1995-10-27 1998-06-09 Applied Materials, Inc. Carrier head design for a chemical mechanical polishing apparatus
DE69717510T2 (de) * 1996-01-24 2003-10-02 Lam Res Corp Halbleiterscheiben-Polierkopf
US5762539A (en) * 1996-02-27 1998-06-09 Ebara Corporation Apparatus for and method for polishing workpiece
JP3663767B2 (ja) * 1996-09-04 2005-06-22 信越半導体株式会社 薄板の鏡面研磨装置
US6146259A (en) 1996-11-08 2000-11-14 Applied Materials, Inc. Carrier head with local pressure control for a chemical mechanical polishing apparatus
US6183354B1 (en) 1996-11-08 2001-02-06 Applied Materials, Inc. Carrier head with a flexible membrane for a chemical mechanical polishing system
US6056632A (en) * 1997-02-13 2000-05-02 Speedfam-Ipec Corp. Semiconductor wafer polishing apparatus with a variable polishing force wafer carrier head
US5957751A (en) * 1997-05-23 1999-09-28 Applied Materials, Inc. Carrier head with a substrate detection mechanism for a chemical mechanical polishing system
US5964653A (en) * 1997-07-11 1999-10-12 Applied Materials, Inc. Carrier head with a flexible membrane for a chemical mechanical polishing system
US6116992A (en) * 1997-12-30 2000-09-12 Applied Materials, Inc. Substrate retaining ring
US6080050A (en) 1997-12-31 2000-06-27 Applied Materials, Inc. Carrier head including a flexible membrane and a compliant backing member for a chemical mechanical polishing apparatus
JP2000015572A (ja) * 1998-04-29 2000-01-18 Speedfam Co Ltd キャリア及び研磨装置
US6159079A (en) * 1998-09-08 2000-12-12 Applied Materials, Inc. Carrier head for chemical mechanical polishing a substrate
US6165058A (en) * 1998-12-09 2000-12-26 Applied Materials, Inc. Carrier head for chemical mechanical polishing
US6422927B1 (en) * 1998-12-30 2002-07-23 Applied Materials, Inc. Carrier head with controllable pressure and loading area for chemical mechanical polishing
US6162116A (en) * 1999-01-23 2000-12-19 Applied Materials, Inc. Carrier head for chemical mechanical polishing
US6241593B1 (en) * 1999-07-09 2001-06-05 Applied Materials, Inc. Carrier head with pressurizable bladder
US6291253B1 (en) * 1999-08-20 2001-09-18 Advanced Micro Devices, Inc. Feedback control of deposition thickness based on polish planarization
US6157078A (en) * 1999-09-23 2000-12-05 Advanced Micro Devices, Inc. Reduced variation in interconnect resistance using run-to-run control of chemical-mechanical polishing during semiconductor fabrication
US6450868B1 (en) * 2000-03-27 2002-09-17 Applied Materials, Inc. Carrier head with multi-part flexible membrane
US6390905B1 (en) * 2000-03-31 2002-05-21 Speedfam-Ipec Corporation Workpiece carrier with adjustable pressure zones and barriers
US6857945B1 (en) * 2000-07-25 2005-02-22 Applied Materials, Inc. Multi-chamber carrier head with a flexible membrane
US7198561B2 (en) * 2000-07-25 2007-04-03 Applied Materials, Inc. Flexible membrane for multi-chamber carrier head
US7101273B2 (en) * 2000-07-25 2006-09-05 Applied Materials, Inc. Carrier head with gimbal mechanism
US20040005842A1 (en) * 2000-07-25 2004-01-08 Chen Hung Chih Carrier head with flexible membrane
KR100437089B1 (ko) * 2001-05-23 2004-06-23 삼성전자주식회사 화학기계적 연마장치의 연마헤드
US20030124963A1 (en) * 2001-12-27 2003-07-03 Applied Materials, Inc. Carrier head with a non-stick membrane
US6872130B1 (en) * 2001-12-28 2005-03-29 Applied Materials Inc. Carrier head with non-contact retainer
JP2005515904A (ja) * 2002-01-22 2005-06-02 マルチ プレイナー テクノロジーズ インコーポレイテッド スラリー分配のための形状付けされた表面を持つ保持リングを有する化学的機械研磨装置及び方法
US6764387B1 (en) * 2003-03-07 2004-07-20 Applied Materials Inc. Control of a multi-chamber carrier head
KR100621629B1 (ko) * 2004-06-04 2006-09-19 삼성전자주식회사 화학적 기계적 연마 장치에 사용되는 연마 헤드 및 연마방법
US7364496B2 (en) * 2006-03-03 2008-04-29 Inopla Inc. Polishing head for polishing semiconductor wafers

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5851140A (en) * 1997-02-13 1998-12-22 Integrated Process Equipment Corp. Semiconductor wafer polishing apparatus with a flexible carrier plate
US20020039879A1 (en) 2000-07-11 2002-04-04 Zuniga Steven M. Carrier head with flexible membranes to provide controllable pressure and loading area
US20040175951A1 (en) 2003-03-07 2004-09-09 Applied Materials, Inc. Substrate carrier with a textured membrane

Also Published As

Publication number Publication date
US20050211377A1 (en) 2005-09-29
CN101456154A (zh) 2009-06-17
CN101456154B (zh) 2011-07-20
KR20060044770A (ko) 2006-05-16
US8088299B2 (en) 2012-01-03
US20070272356A1 (en) 2007-11-29
TWI279898B (en) 2007-04-21
TW200532875A (en) 2005-10-01
US20110070810A1 (en) 2011-03-24
US7255771B2 (en) 2007-08-14
US7842158B2 (en) 2010-11-30
CN100461364C (zh) 2009-02-11
CN1697153A (zh) 2005-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101119714B1 (ko) 가요성 막을 구비한 다중 존 캐리어 헤드
US7198561B2 (en) Flexible membrane for multi-chamber carrier head
US6776694B2 (en) Methods for carrier head with multi-part flexible membrane
US7727055B2 (en) Flexible membrane for carrier head
US7699688B2 (en) Carrier ring for carrier head
US7575504B2 (en) Retaining ring, flexible membrane for applying load to a retaining ring, and retaining ring assembly
US8021215B2 (en) Carrier head with retaining ring and carrier ring
US7101273B2 (en) Carrier head with gimbal mechanism
US20050142993A1 (en) Multi-chamber carrier head with a flexible membrane
US6361419B1 (en) Carrier head with controllable edge pressure
KR20010043642A (ko) 기판 리테이너
US20040005842A1 (en) Carrier head with flexible membrane
WO2005007342A1 (ja) 研磨装置
KR102160328B1 (ko) 화학기계적연마장치용 캐리어헤드
KR20010105759A (ko) 화학적 기계적 연마장치의 연마헤드
KR100725923B1 (ko) 연마헤드용 멤브레인
KR20220062814A (ko) 리테이너링 및 이를 포함하는 기판 연마 장치
KR20220026793A (ko) 리테이너링
JP2005520357A (ja) 半導体ウェハを研磨するためのマルチボリューム隔壁を有するキャリヤと研磨方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151230

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161229

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180212

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190207

Year of fee payment: 8