KR102659622B1 - Cmp 동안 온도 기반 인-시튜 에지 비대칭 보정 - Google Patents

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치 청
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Abstract

화학적 기계적 연마 장치는 연마 패드를 유지하기 위한 플래튼, 연마 프로세스 동안 기판을 연마 패드의 연마 표면에 대해 유지하기 위해 연마 패드에 걸쳐 액추에이터에 의해 측방향으로 이동가능한 캐리어, 연마 패드 상의 복수의 구역들의 온도들을 독립적으로 제어하기 위해 복수의 독립적으로 제어가능한 가열기들 및 냉각기들을 포함하는 열 제어 시스템, 및 열 제어 시스템으로 하여금 제1 온도를 갖는 제1 구역 및 상이한 제2 온도를 갖는 제2 구역을 연마 패드 상에 생성하게 하도록 구성된 제어기를 포함한다.

Description

CMP 동안 온도 기반 인-시튜 에지 비대칭 보정
본 개시내용은 화학적 기계적 연마(CMP)에 관한 것으로, 더 구체적으로, 화학적 기계적 연마 동안의 온도 제어에 관한 것이다.
집적 회로는 전형적으로, 반도체 웨이퍼 상에 전도성, 반전도성, 또는 절연성 층들의 순차적 퇴적에 의해 기판 상에 형성된다. 다양한 제조 프로세스들은 기판 상의 층의 평탄화를 필요로 한다. 예를 들어, 하나의 제조 단계는, 비평면 표면 위에 필러 층을 퇴적시키고 필러 층을 평탄화하는 것을 수반한다. 특정 응용들의 경우, 필러 층은 패터닝된 층의 최상부 표면이 노출될 때까지 평탄화된다. 예를 들어, 절연성 층의 트렌치들 또는 홀들을 채우기 위해, 패터닝된 절연성 층 상에 금속 층이 퇴적될 수 있다. 평탄화 후에, 기판 상의 박막 회로들 사이에 전도성 경로들을 제공하기 위해, 패터닝된 층의 트렌치들 및 홀들에 있는 금속의 나머지 부분들은 비아들, 플러그들 및 라인들을 형성한다. 다른 예로서, 유전체 층이, 패터닝된 전도성 층 위에 퇴적되고, 그 다음, 후속 포토리소그래피 단계들을 가능하게 하기 위해 평탄화될 수 있다.
화학적 기계적 연마(CMP)는 하나의 수용된 평탄화 방법이다. 이 평탄화 방법은 전형적으로, 기판이 캐리어 헤드 상에 장착될 것을 요구한다. 기판의 노출된 표면은 전형적으로, 회전 연마 패드에 대해 배치된다. 캐리어 헤드는, 기판을 연마 패드에 대해 누르기 위해, 제어가능한 로드를 기판 상에 제공한다. 연마 입자들을 갖는 연마 슬러리는 전형적으로, 연마 패드의 표면에 공급된다.
일 양상에서, 화학적 기계적 연마 장치는 연마 패드를 유지하기 위한 플래튼, 연마 프로세스 동안 기판을 연마 패드의 연마 표면에 대해 유지하기 위한 회전가능한 캐리어, 연마 패드 상의 복수의 구역들의 온도들을 독립적으로 제어하기 위해 복수의 독립적으로 제어가능한 가열기들 및/또는 냉각기들을 포함하는 열 제어 시스템, 및 제어기를 포함한다. 캐리어는 제1 액추에이터에 의해 연마 패드에 걸쳐 측방향으로 이동가능하고 제2 액추에이터에 의해 회전가능하다. 제어기는, 열 제어 시스템으로 하여금, 제1 온도를 갖는 제1 구역 및 상이한 제2 온도를 갖는 제2 구역을 생성하게 하고, 캐리어 헤드의 복수의 연속적인 진동들에 걸쳐, 기판의 에지 부분의 제1 각도 스와스(swath)가 캐리어 헤드의 회전 축을 중심으로 한 방위각 위치에 있을 때 제1 각도 스와스가 제1 구역 위에 놓이고, 기판의 에지 부분의 제2 각도 스와스가 방위각 위치에 있을 때 제2 스와스가 제2 구역 위에 놓이도록, 캐리어 헤드의 측방향 진동을 캐리어 헤드의 회전과 동기화하기 위해 제1 액추에이터 및 제2 액추에이터를 제어하게 하도록 구성된다.
구현들은 다음의 특징들 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
플래튼은 회전가능할 수 있다. 제1 구역 및 제2 구역은 플래튼의 회전 축을 중심으로 하는 동심 링들일 수 있다. 액추에이터는 플래튼의 반경을 따라 캐리어를 진동시키도록 구성될 수 있다. 방위각 위치는 플래튼의 회전 축에 대한 기판의 최외측 위치일 수 있다.
제어기는, 캐리어 헤드의 복수의 연속적인 진동들에 걸쳐, 기판의 에지 부분의 제3 각도 스와스가 방위각 위치에 있을 때 제3 각도 스와스가 제3 구역 위에 놓이도록, 캐리어 헤드의 측방향 진동을 캐리어 헤드의 회전과 동기화하기 위해 제1 액추에이터 및 제2 액추에이터를 제어하도록 구성될 수 있다.
열 제어 시스템은 구역의 온도를 조정하기 위해 구역 상에 매질을 분무하기 위한 노즐을 포함할 수 있다. 열 제어 시스템은 가열기를 포함할 수 있고, 매질은 가스일 수 있다. 열 제어 시스템은 냉각기를 포함할 수 있고, 매질은 액체일 수 있다.
다른 양상에서, 화학적 기계적 연마 장치는 모터에 의해 회전가능한, 연마 패드를 유지하기 위한 회전가능한 플래튼, 연마 프로세스 동안 기판을 연마 패드의 연마 표면에 대해 유지하기 위한 캐리어, 연마 패드 상의 구역의 온도들을 독립적으로 제어하기 위해 복수의 독립적으로 제어가능한 가열기들 및 냉각기들을 포함하는 열 제어 시스템, 및 제어기를 포함한다. 제어기는, 열 제어 시스템으로 하여금, 상이한 온도들의 교번하는 제1 및 제2 영역들을 생성하기 위해 연마 패드의 구역이 가열기들 및 냉각기들 아래에서 회전할 때 연마 패드의 구역을 가열하는 것과 냉각하는 것 사이를 교번하게 하도록 구성되고, 제어기는, 캐리어 헤드의 복수의 연속적인 회전들에 걸쳐, 기판의 에지 부분의 제1 각도 스와스가 캐리어 헤드의 회전 축을 중심으로 한 방위각에 있을 때 제1 각도 스와스가 제1 영역 위에 놓이고, 기판의 에지 부분의 제2 각도 스와스가 캐리어 헤드의 회전 축을 중심으로 한 방위각에 있을 때 제2 스와스가 제2 영역 위에 놓이도록, 연마 패드의 구역의 가열 및 냉각을 캐리어 헤드의 회전과 동기화하기 위해 모터 및 열 제어 시스템을 제어하도록 추가로 구성된다.
구현들은 다음의 특징들 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
구역은 플래튼의 회전 축과 동심인 링일 수 있다. 교번하는 제1 및 제2 영역들은 링을 따른 아치형 세그먼트들일 수 있다. 액추에이터는 연마 패드의 구역의 가열 및 냉각이 캐리어 헤드의 회전과 동기화되는 동안 캐리어를 정지상태로 유지하도록 구성될 수 있다. 방위각 위치는 플래튼의 회전 축에 대한 기판의 최외측 위치일 수 있다.
제어기는, 캐리어 헤드의 복수의 연속적인 진동들에 걸쳐, 기판의 에지 부분의 제3 각도 스와스가 방위각 위치에 있을 때 기판의 에지 부분의 제3 각도 스와스가 구역의 제3 영역 위에 놓이도록, 연마 패드의 구역의 가열 및 냉각을 캐리어 헤드의 회전과 동기화하기 위해 모터 및 열 제어 시스템을 제어하도록 구성될 수 있다.
열 제어 시스템은 구역의 온도를 조정하기 위해 구역 상에 매질을 분무하기 위한 노즐을 포함할 수 있다. 열 제어 시스템은 가열기를 포함할 수 있고, 매질은 가스일 수 있다. 열 제어 시스템은 냉각기를 포함할 수 있고, 매질은 액체일 수 있다.
다른 양상에서, 화학적 기계적 연마 장치는 연마 패드를 유지하기 위한 플래튼, 연마 프로세스 동안 기판을 연마 패드의 연마 표면에 대해 유지하기 위해 연마 패드에 걸쳐 액추에이터에 의해 측방향으로 이동가능한 캐리어, 연마 패드 상의 복수의 구역들의 온도들을 독립적으로 제어하기 위해 복수의 독립적으로 제어가능한 가열기들 및 냉각기들을 포함하는 열 제어 시스템, 및 열 제어 시스템으로 하여금 제1 온도를 갖는 제1 구역 및 상이한 제2 온도를 갖는 제2 구역을 연마 패드 상에 생성하게 하도록 구성된 제어기를 포함한다.
다른 양상에서, 화학적 기계적 연마 장치는, 연마 패드를 유지하기 위한 플래튼, 연마 프로세스 동안 기판을 연마 패드의 연마 표면에 대해 유지하기 위한 회전가능한 캐리어, 연마 표면에 연마액을 공급하기 위한 연마액 공급 포트, 연마 표면 상의 구역의 온도를 조정하기 위해 연마 표면 상에 매질을 분무하기 위한 이동가능한 노즐을 포함하는 열 제어 시스템, 노즐을 플래튼의 회전 축에 대해 방사상으로 이동시키기 위한 액추에이터; 및 노즐로부터의 매질의 분배를 연마 표면에 걸친 노즐의 운동과 조정하도록 구성된 제어기를 포함한다.
구현들은 다음의 특징들 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
제어기는 기판의 비대칭 연마를 감소시키기 위해 매질의 분배를 조정하도록 구성될 수 있다. 열 제어 시스템은 가열기를 포함할 수 있고 매질은 가열된 가스일 수 있고/거나 열 제어 시스템은 냉각기를 포함할 수 있고 매질은 냉각된 액체일 수 있다. 노즐은 암에 매달릴 수 있고, 암은 연마 표면 위로 암을 피벗시키기 위해 회전가능한 베이스에 의해 지지될 수 있거나, 암은 액추에이터에 의해 연장가능하고 수축가능할 수 있거나, 노즐은 암을 따라 선형으로 이동가능할 수 있다.
다른 양상에서, 화학적 기계적 연마 장치는 연마 패드를 유지하기 위한 플래튼, 연마 프로세스 동안 기판을 연마 패드의 연마 표면에 대해 유지하기 위한 회전가능한 캐리어, 연마 패드 상의 복수의 구역들 중 적어도 하나의 구역의 온도들을 복수의 구역들의 다른 구역에 대해 독립적으로 제어하기 위해 하나 이상의 독립적으로 제어가능한 가열기 및/또는 냉각기를 포함하는 열 제어 시스템, 및 기판의 비대칭 연마를 감소시키기 위해 매질의 분배를 연마 패드에 대한 기판의 운동과 조정하도록 구성된 제어기를 포함한다.
구현들은 다음의 특징들 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
열 제어 시스템은 플래튼의 회전 축으로부터 상이한 방사상 위치들에 배열된 복수의 가열기들을 포함할 수 있다. 복수의 가열기들은 연마 패드 위에 측방향으로 연장되는 제1 암에 매달릴 수 있다. 열 제어 시스템은 플래튼의 회전 축으로부터 상이한 방사상 위치들에 배열된 복수의 냉각기들을 포함할 수 있다. 복수의 냉각기들은 연마 패드 위에 측방향으로 연장되는 암, 예를 들어, 별개의 제2 암에 매달릴 수 있다. 열 제어 시스템은 연마 표면 상에 매질을 분무하기 위한 이동가능한 노즐을 포함할 수 있다. 열 제어 시스템은 가열기를 포함할 수 있고 매질은 가열된 가스일 수 있고/거나 열 제어 시스템은 냉각기를 포함할 수 있고 매질은 냉각된 액체일 수 있다.
가능한 장점들은 다음 중 하나 이상을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 연마 패드의 연마 프로파일은 연마 패드의 상이한 구역들의 온도를 신속하고 효율적으로 상승 또는 하강시킴으로써 제어될 수 있다. 연마 작동에 걸친 온도 변동은 원하는 웨이퍼 프로파일을 초래하는 연마 프로파일을 제공하도록 제어될 수 있다. 이는 웨이퍼간 균일성을 개선하고 연마 프로세스의 반복성을 개선할 수 있다. 추가적으로, 온도 변동들은, 연마 프로세스 동안 웨이퍼 에지 비대칭을 보정하기 위해 인-시튜 방식을 제공함으로써 웨이퍼내 균일성을 개선하는 데 사용될 수 있다.
하나 이상의 구현의 세부사항들이 이하의 설명 및 첨부 도면들에 열거된다. 다른 양상들, 특징들 및 장점들은 설명 및 도면들로부터 그리고 청구항들로부터 명백할 것이다.
도 1은 화학적 기계적 연마 장치의 예의 개략적인 단면도를 예시한다.
도 2a 및 2b는 예시적인 화학적 기계적 연마 장치의 개략적인 평면도들을 예시한다.
도 3a 및 3b는 예시적인 화학적 기계적 연마 장치의 개략적인 평면도들을 예시한다.
도 4는 다른 예시적인 화학적 기계적 연마 장치의 개략적인 평면도를 예시한다.
화학적 기계적 연마에서, 기판의 에지 부분에서의 제거 속도들은 기판의 중심 부분에서의 제거 속도들과 상이할 수 있다. 추가적으로, 기판의 둘레를 따른 연마 속도는 균일할 필요가 없고; 이러한 효과는 "에지 비대칭"으로 지칭될 수 있다. 기판 두께의 불규칙성을 해결하기 위해, 기판은 기판 상의 국부 영역들을 연마할 수 있는 전용 연마 "터치 업" 툴로 운반될 수 있다. 그러한 툴은 기판 에지 비대칭을 보정하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 연마 프로세스가 완료된 후, 기판의 에지에서의 더 두꺼운 영역들은 균일하게 두꺼운 기판을 제공하기 위해 국부적으로 연마될 수 있다. 그러나, 그러한 툴들의 경우 처리량이 낮다.
이러한 문제를 해결할 수 있는 기법은, 화학적 기계적 연마 프로세스 동안 기판 에지 비대칭의 인-시튜 보정을 제공할 수 있는 전용 온도 제어 시스템을 갖는 것이다. 연마 패드의 연마 속도가 온도에 따를 수 있기 때문에, 온도 제어 시스템은 상이한 연마 속도들을 제공하는 상이한 온도들을 갖는 구역들을 생성할 수 있다.
도 1, 2a 및 2b는 화학적 기계적 연마 시스템의 연마 스테이션(20)의 예를 예시한다. 연마 스테이션(20)은 회전가능한 디스크-형상 플래튼(24)을 포함하고, 이 플래튼 상에 연마 패드(30)가 위치된다. 플래튼(24)은 축(25)을 중심으로 회전하도록 작동가능하다. 예를 들어, 모터(22)는 플래튼(24)을 회전시키기 위해 구동 샤프트(28)를 회전시킬 수 있다. 연마 패드(30)는 외측 연마 층(34) 및 더 연질의 후면 층(32)을 갖는 2층 연마 패드일 수 있다.
연마 스테이션(20)은 연마액(38), 예컨대, 연마 슬러리를 연마 패드(30) 상에 분배하기 위해, 예를 들어, 슬러리 공급 암(39)의 단부에 공급 포트를 포함할 수 있다. 연마 스테이션(20)은 연마 패드(30)의 표면 거칠기를 유지하기 위해 컨디셔닝 디스크를 갖는 패드 컨디셔너 장치를 포함할 수 있다. 컨디셔닝 디스크는 연마 패드(30)에 걸쳐 방사상으로 디스크를 스위핑하기 위해 스윙할 수 있는 암의 단부에 위치될 수 있다.
캐리어 헤드(70)는 연마 패드(30)에 대해 기판(10)을 유지하도록 작동가능하다. 캐리어 헤드(70)는 지지 구조(72), 예를 들어, 캐러셀 또는 트랙으로부터 매달리며, 캐리어 헤드가 축(71)을 중심으로 회전할 수 있도록, 구동 샤프트(74)에 의해 캐리어 헤드 회전 모터(76)에 연결된다. 선택적으로, 캐리어 헤드(70)는, 캐러셀 자체의 회전 진동에 의해, 또는 트랙을 따른 이동에 의해, 예를 들어, 캐러셀 상의 슬라이더들 상에서 측방향으로 진동할 수 있다.
캐리어 헤드(70)는, 기판을 유지하기 위한 유지 링(84)을 포함할 수 있다. 일부 구현들에서, 유지 링(84)은 연마 패드와 접촉하는 하부 플라스틱 부분(86), 및 더 경질의 물질로 이루어진 상부 부분(88)을 포함할 수 있다.
작동 시에, 플래튼은 플래튼의 중심 축(25)을 중심으로 회전되며, 캐리어 헤드는 캐리어 헤드의 중심 축(71)을 중심으로 회전되고, 연마 패드(30)의 최상부 표면에 걸쳐 측방향으로 병진된다.
캐리어 헤드(70)는 기판(10)의 후면측과 접촉하기 위한 기판 장착 표면을 갖는 가요성 멤브레인(80), 및 기판(10) 상의 상이한 구역들, 예를 들어, 상이한 방사상 구역들에 상이한 압력들을 가하기 위한 복수의 가압가능한 챔버들(82)을 포함할 수 있다. 캐리어 헤드는 또한, 기판을 유지하기 위한 유지 링(84)을 포함할 수 있다.
일부 구현들에서, 연마 스테이션(20)은 연마 스테이션의/연마 스테이션에 있는 구성요소 또는 연마 스테이션에서의 온도, 예를 들어, 연마 패드 상의 슬러리 및/또는 연마 패드의 온도를 모니터링하기 위한 온도 센서(64)를 포함한다. 예를 들어, 온도 센서(64)는 연마 패드(30) 위에 위치되고 연마 패드(30) 상의 슬러리(38) 및/또는 연마 패드의 온도를 측정하도록 구성된 적외선(IR) 센서, 예를 들어, IR 카메라일 수 있다. 특히, 온도 센서(64)는 방사상 온도 프로파일을 생성하기 위해 연마 패드(30)의 반경을 따라 다수의 지점들에서 온도를 측정하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, IR 카메라는 연마 패드(30)의 반경에 걸쳐 있는 관측시야를 가질 수 있다.
일부 구현들에서, 온도 센서는 비접촉 센서보다는 접촉 센서이다. 예를 들어, 온도 센서(64)는 플래튼(24) 상에 또는 플래튼(24)에 위치된 열전대 또는 IR 온도계일 수 있다. 추가적으로, 온도 센서(64)는 연마 패드와 직접 접촉할 수 있다.
일부 구현들에서, 다수의 온도 센서들은 연마 패드(30)의 반경을 따라 다수의 지점들에서의 온도를 제공하기 위해 연마 패드(30)에 걸쳐 상이한 방사상 위치들에 이격될 수 있다. 이 기법은 IR 카메라의 대안으로 또는 그에 추가하여 사용될 수 있다.
연마 패드(30) 및/또는 패드(30) 상의 슬러리(38)의 온도를 모니터링하도록 위치된 것으로 도 1에 예시되지만, 온도 센서(64)는 기판(10)의 온도를 측정하기 위해 캐리어 헤드(70) 내부에 위치될 수 있다. 온도 센서(64)는 기판(10)의 반도체 웨이퍼와 직접 접촉(즉, 접촉 센서)할 수 있다. 일부 구현들에서, 예를 들어, 연마 스테이션의/연마 스테이션에 있는 상이한 구성요소들의 온도들을 측정하기 위해, 다수의 온도 센서들이 연마 스테이션에 포함된다.
연마 시스템(20)은 또한, 연마 패드 상의 슬러리(38) 및/또는 연마 패드(30)의 온도를 제어하기 위한 온도 제어 시스템(100)을 포함한다. 온도 제어 시스템(100)은, 온도가 제어된 매질, 예를 들어, 액체, 증기 또는 분무를 연마 패드(30)의 연마 표면(36) 상에(또는 연마 패드 상에 이미 존재하는 연마액 상에) 전달함으로써 작동한다.
도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 온도 제어 시스템(120)은 플래튼(24) 및 연마 패드(30) 위로 연마 패드(30)의 에지로부터 연마 패드의 중심까지 또는 중심 근처로 연장되는 암(110)을 포함한다. 암(110)은 베이스(112)에 의해 지지될 수 있고, 베이스(112)는 플래튼(24)과 동일한 프레임(40) 상에 지지될 수 있다. 베이스(112)는, 하나 이상의 액추에이터, 예를 들어, 암(110)을 상승 또는 하강시키기 위한 선형 액추에이터, 및/또는 암(110)을 플래튼(24) 위에서 측방향으로 스윙시키기 위한 회전 액추에이터를 포함할 수 있다. 암(110)은 다른 하드웨어 구성요소들, 예컨대, 연마 헤드(70) 및 슬러리 분배 암(39)과 충돌하는 것을 회피하도록 위치된다.
예시적인 냉각 시스템(120)은 다수의 노즐들, 예를 들어, 암(110)에 의해 매달린 노즐들(예를 들어, 노즐(128) 및 노즐(148))의 선형 어레이를 포함한다. 각각의 노즐은, 방사상 구역, 예를 들어, 방사상 구역들(129 및 149)에서의 온도를 수정하기 위해, 매질, 예를 들어, 가스 또는 액체를 연마 패드(30) 상에 분무하도록 구성된다. 일부 구현들에서, 매질은 물, 예컨대, 실질적으로 순수한 탈이온수, 또는 첨가제들 또는 화학물질들을 포함하는 물일 수 있다. 예를 들어, 노즐(128)은 연마 패드(30)가 축(25)을 중심으로 회전할 때 분무(114) 내의 에어로졸화된 물을 연마 패드(30)를 향해 그리고 구역(129) 상으로 지향시키도록 구성될 수 있다. 구역(129)은 연마 패드(30)의 회전 축과 동심이고, 0.5 내지 20 cm 폭, 예를 들어, 3 내지 10 cm 폭일 수 있다.
암(110)은 노즐(128)이 갭(116)에 의해 연마 패드(30)로부터 분리되도록 베이스(112)에 의해 지지될 수 있다. 갭(116)은 베이스(112)가 상승 또는 하강될 때 증가 또는 감소될 수 있다. 예를 들어, 노즐(128)과 연마 패드(30) 사이의 갭은 0.5 내지 100 mm, 예를 들어, 가열된 유체를 분배하는 노즐(128)의 경우는 0.5 내지 5 mm이거나, 냉각된 유체를 분배하는 노즐(128)의 경우는 5 내지 10 cm일 수 있다. 0.5 mm 내지 100 mm. 즉, 가열된 매질을 위한 노즐들은 냉각 유체를 위한 노즐들보다 패드에 더 가까울 수 있다. 유사하게, 노즐(148)은 구역(149) 상으로 분무(114)를 지향시키도록 구성될 수 있다.
각각의 노즐(128, 148)을 통해 유동하는 매질의 온도는 독립적으로 제어될 수 있다. 예를 들어, 냉각제 매질 및 가열 매질의 개별 공급원들(122, 124 및 142, 144)이 각각 존재할 수 있고, 유체 유동 대 노즐의 비율은, 예를 들어, 밸브들의 사용에 의해 매질의 온도를 제어할 수 있다. 대안적으로, 매질의 온도는 노즐 이전에 열 교환기에 의해 제어될 수 있다.
추가적으로, 온도 제어 시스템(120)은 가스 매질 공급원(122, 142) 및 액체 매질 공급원(124, 1)을 포함할 수 있다(도 2a 참고). 공급원(122, 142)으로부터의 가스 및 공급원(124, 144)으로부터의 액체는, 분무(114)를 형성하기 위해 노즐(128)을 통해 지향되기 전에, 예를 들어, 암(110) 내의 또는 암 상의 혼합 챔버(126)(도 1 참고)에서 혼합될 수 있다.
가스 매질(122) 및 액체 매질(124)은 냉각을 위해 사용될 수 있다. 냉각의 경우, 매질은 가스, 예를 들어, 공기, 또는 액체, 예를 들어, 물일 수 있다. 일부 구현들에서, 노즐은 실온 아래로 냉각된 물의 에어로졸화된 분무를 방출한다. 가스 매질(142) 및 액체 매질(144)은 가열을 위해 사용될 수 있다. 가열의 경우, 매질은 가스, 예를 들어, 수증기 또는 가열된 공기, 또는 액체, 예를 들어, 가열된 물, 또는 가스와 액체의 조합일 수 있다. 일부 구현들에서, 노즐은 연마 패드(30)의 구역을 가열하기 위해 수증기의 분무를 방출한다.
일부 구현들에서, 고체 물질이 가스 및/또는 액체와 혼합될 수 있다. 고체 물질은 냉각된 물질, 예를 들어, 얼음, 또는, 물에 용해될 때, 예를 들어, 화학 반응에 의해 열을 흡수하는 물질일 수 있다.
일부 구현들에서, 프로세스 파라미터, 예를 들어, 유량, 압력, 및/또는 액체 대 가스의 혼합 비율은 각각의 노즐(128)에 대해 독립적으로 제어될 수 있다.
도 1 및 2a-2b가 2개의 노즐들(128, 148)을 예시하지만, 더 많거나 더 적은 개수의 노즐들, 예를 들어, 1개 내지 10개의 구역들을 형성하는 1개 내지 10개의 노즐들이 존재할 수 있다. 노즐들은, 균일하게 또는 불균일하게, 방사상으로, 그리고/또는 각을 이루어 분포될 수 있다.
도 2는 온도 제어 시스템(100)을 위한 하나의 암을 예시하지만, 가열 및 냉각의 기능은 냉각 시스템(120) 및 별개의 가열 시스템(140)으로 분할될 수 있다. 일부 구현들에서, 다양한 하위시스템들은 개별 암들에 의해 지지되는 개별 조립체들에 포함될 수 있다. 예를 들어, 제1 조립체는 냉각 모듈을 포함할 수 있고, 제2 조립체는 가열 모듈을 포함할 수 있다. 각각의 모듈은 공통 장착 플레이트(예를 들어, 프레임(40))에 고정될 수 있는 몸체, 예를 들어, 직선 또는 아치형 몸체를 포함할 수 있고, 공통 장착 플레이트는 조립체가 연마 패드(30) 위에 위치되도록 암의 단부에 고정될 수 있다. 다양한 유체 전달 구성요소들, 예를 들어, 배관, 통로들 등은 각각의 몸체 내부에 연장될 수 있다. 일부 구현들에서, 모듈들은 장착 플레이트로부터 개별적으로 분리가능하다. 각각의 모듈은 위에서 설명된 연관된 시스템의 암의 기능들을 수행하기 위해 유사한 구성요소들을 가질 수 있다.
2개의 구역들(구역(129) 및 구역(149))이 도 1 및 2에 예시되지만, 더 적은 구역들(예를 들어, 가열되거나 냉각되는 하나의 구역)이 존재할 수 있고, 독립적으로 제어되는 온도들을 갖는 2개 초과의 구역들이 존재할 수 있다. 예를 들어, 각각의 구역이 다음 구역보다 점진적으로 더 차갑거나 더 뜨거울 수 있는 다수의 온도 구역들이 존재할 수 있다(예를 들어, 최외측 구역이 가장 차갑고, 최내측 구역이 가장 뜨겁고, 그들 사이의 각각의 구역은 최외측 구역으로부터 최내측 구역으로 점진적으로 가열된다).
연마 시스템(20)은 또한, 다양한 구성요소들, 예를 들어, 온도 제어 시스템(100)의 작동을 제어하기 위한 제어기(90)를 포함할 수 있다. 제어기(90)는 연마 패드의 각각의 방사상 구역에 대해 온도 센서(64)로부터 온도 측정들을 수신하도록 구성된다. 제어기(90)는 측정된 온도 프로파일을 원하는 온도 프로파일과 비교하고, 각각의 노즐에 대한 제어 메커니즘(예를 들어, 액추에이터, 전원, 펌프, 밸브 등)에 피드백 신호를 생성할 수 있다. 피드백 신호는, 제어 메커니즘으로 하여금 연마 패드 및/또는 슬러리가, 원하는 온도 프로파일에 도달하도록(또는 적어도, 원하는 온도 프로파일에 더 가까이 이동하도록) 각각의 구역의 냉각 또는 가열의 양을 조정하게 하기 위해, 예를 들어, 내부 피드백 알고리즘에 기초하여 제어기(90)에 의해 계산된다.
제어기(90)는, 연마 패드(30)가 축(25)을 중심으로 회전할 때, 외측 방사상 동심 구역(129)(예를 들어, 냉각된 구역)을 원하는 온도로 만들기 위해 구역(129)에 액체 및/또는 가스 매질을 분무하도록 노즐(128)에 지시할 수 있다. 유사하게, 제어기(90)는, 연마 패드(30)가 축(25)을 중심으로 회전할 때, 내측 방사상 동심 구역(149)(예를 들어, 가열된 구역)을 원하는 온도로 만들기 위해 구역(149)에 액체 및/또는 가스 매질을 분무하도록 노즐(148)에 지시할 수 있다. 온도 센서(64)는, 연마 패드(30)에 걸쳐 원하는 온도 프로파일이 달성될 때까지, 예를 들어, 냉각된 구역(129) 및/또는 가열된 구역(149)에 대응하는 패드(30)의 부분을 측정함으로써, 연마 패드(30)의 온도를 계속 측정할 수 있다.
패드(30)와 기판(10) 사이의 계면의 온도가 감소될 때, 그 효과는 연마 속도가 감소되는 것이다. 반대로, 패드와 기판(10) 사이의 계면의 온도가 증가될 때, 그 효과는 연마 속도가 증가되는 것이다.
예를 들어, 구역(129)에서의 패드(30)와 기판(10) 사이의 계면의 온도를 감소시키는 것은 구역(129)에서의 연마 속도를 감소시킨다. 또한, 구역(149)에서의 패드(30)와 기판(10) 사이의 계면의 온도를 증가시키는 것은 구역(149)에서의 연마 속도를 증가시킨다. 상이한 구역들에서의 연마 속도들을 감소시키고/거나 증가시킴으로써, 불균일한 연마 프로파일이 생성된다. 연마 프로파일에 온도 불균일성을 생성하는 것은, 기판(10)의 원하는 프로파일을 생성할 수 있는 상이한 연마 속도들을 제공한다. 불균일한 연마 프로파일은, 온도 제어 시스템(100) 없이, 연마되고 있는 기판(10)으로부터 초래되는 불균일성을 해결하고 보상하는 데에 사용될 수 있다.
일부 구현들에서, 불균일한 연마 프로파일은 연마 이전에 불균일한 프로파일을 갖는 기판(10)을 해결하고 보상하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 기판(10)의 나머지보다 얇은 에지 부분을 갖는 불균일한 기판(10)은 (예를 들어, 감소된 연마 속도를 갖는 구역(129) 위에 위치되는 것에 의해) 기판(10)의 더 얇은 에지의 제거를 감소시키기 위해 구역(129) 위에 위치될 수 있다. 대안적으로, 기판(10)의 나머지보다 두꺼운 에지 부분을 갖는 불균일한 기판(10)은 (예를 들어, 증가된 연마 속도를 갖는 구역(149) 위에 위치되는 것에 의해) 기판(10)의 더 두꺼운 에지의 제거를 증가시키기 위해 구역(149)에 위치될 수 있다. 결과는 더 균일한 기판(10) 프로파일일 것이다.
일부 구현들에서, 불균일한 기판(10) 프로파일이 요구된다. 이로써, 기판(10)은, 원하는 불균일한 기판(10)을 달성하기 위해서 상이한 온도들의 상이한 구역들 위에 놓이는 기판(10)의 부분들의 제거를 감소시키고/거나 증가시키기 위해 상이한 구역들(예를 들어, 구역(129) 및/또는 구역(149)) 위에서 연마될 수 있다.
일부 구현들에서, 연마 패드(30)에 걸쳐 온도 균일성이 존재하더라도, 기판(10)의 화학적 기계적 연마는 여전히 불균일한 기판(10)을 초래할 수 있다. 예를 들어, 연마 패드(30)의 균일한 온도 프로파일을 가정하더라도, 기판(10)의 에지 부분은 기판(10)의 중심 부분보다 더 높은 속도로 연마될 수 있다. 불균일한 연마를 보상하기 위해, 연마 패드(30)의 상이한 구역들(예를 들어, 구역(129) 및/또는 구역(149))의 온도는 원하는 기판(10) 프로파일을 제공하도록 감소되거나 증가될 수 있다. 예를 들어, 기판(10)의 에지 부분이 기판(10)의 중심 부분보다 더 높은 속도로 연마되는 경우, 기판(10)의 에지 부분은, 연마 패드(30)의 나머지에 비해 감소된 온도에 있을 수 있는 구역(129) 위에 위치될 수 있다. 이는 기판(10)의 에지 부분에서의 연마 속도를 감소시킬 것이고, 기판(10)에 대한 더 균일한 프로파일을 초래할 것이다.
일부 구현들에서, 기판(10)은 비대칭 두께 불균일성을 가지며, 여기서 기판(10)의 상이한 각도 부분들은 상이한 두께들을 갖는다. 예를 들어, 기판(10)의 제1 에지 부분은 기판(10)의 제2 에지 부분보다 얇을 수 있다. 균일한 기판(10)이 요구되는 경우, 기판(10)의 에지 부분들을 구역(예를 들어, 구역(129), 구역(149)) 위에 단순히 위치시키는 것은 충분하지 않을 수 있다.
기판(10)에서의 에지 비대칭을 보상하기 위해, 제어기(90)는, 캐리어 헤드(70)의 운동이, 상이한 에지 부분들을 연마 패드(30)의 상이한 온도 구역들 위로 운반하게 할 수 있다. 이는, 캐리어 헤드(70)의 진동을 캐리어 헤드(70)의 회전과 동기화함으로써, 또는 캐리어 헤드(70)의 회전과 플래튼(24)의 회전의 동기화에 의해 행해질 수 있다.
기판(10)은 각각 상이한 두께들을 갖는 제1 각도 스와스(127) 및 제2 각도 스와스(147)를 가질 수 있다. 기판(10)의 제1 각도 스와스(127)가 캐리어 헤드(70)의 회전 축(71)을 중심으로 주어진 방위각 위치(12)에 있을 때, 캐리어 헤드(70)는 제1 각도 스와스(127)를 제1 구역(예를 들어, 구역(129)) 위에 놓이도록 위치시킬 수 있다. 캐리어 헤드가 회전할 때, 제2 각도 스와스(147)는 주어진 방위각 위치를 향해 이동한다. 기판(10)의 제2 각도 스와스(147)가 캐리어 헤드(70)의 회전 축(71)을 중심으로 주어진 방위각 위치(12)에 있을 때, 캐리어 헤드(70)는 제2 각도 스와스(147)를 제2 구역(예를 들어, 구역(149)) 위에 놓이도록 위치시킬 수 있다. 방위각 위치(12)는 연마 패드의 회전 축(25)으로부터 가장 먼 위치일 수 있다. 유사하게, 방위각 위치(12)는 연마 패드(30)의 회전 축(25) 및 캐리어 헤드(70)의 회전 축(71)을 통과하는 선 상에 있을 수 있다.
예를 들어, 도 2a에 도시된 바와 같이, 기판(10)의 제1 각도 스와스(127)가 기판(10)의 다른 부분들에 비해 얇은 경우, 제어기(90)는, 제1 각도 스와스(127)가 구역(129) 위에 놓이도록, 캐리어 헤드(70)의 측방향 운동(화살표(A)로 도시됨) 및 캐리어 헤드(70)의 회전(화살표(B)로 도시됨)을 동기화할 수 있고, 여기서 구역(129)은 연마 속도를 감소시키는 제1 온도에 있다. 그 결과, 제1 각도 스와스(127)는 더 낮은 속도로 연마된다. 이는 더 균일한 기판(10)을 제공할 수 있다. 유사하게, 도 2b에 도시된 바와 같이, 기판(10)의 에지 부분의 제2 각도 스와스(147)가 기판(10)의 다른 부분들에 비해 두꺼운 경우, 제어기(90)는, 제2 각도 스와스(147)가 구역(149) 위에 놓이도록, 캐리어 헤드(70)의 측방향 운동 및 캐리어 헤드(70)의 회전을 동기화할 수 있고, 여기서 구역(149)은 연마 속도를 증가시키는 제2 온도에 있다. 그 결과, 제2 각도 스와스(147)는 더 높은 속도로 연마되고, 더 균일한 기판(10)을 제공한다.
2개의 각도 스와스들(127, 147)이 도 2a 및 2b에 예시되지만, 이러한 기법은 상이한 두께들을 갖는 더 많은 각도 스와스들을 취급하도록 규모가 확대될 수 있다.
이제 도 3a 및 3b를 참조하면, 연마 스테이션(20)은 혼합 온도 구역(339)의 온도가 제어되는 연마 패드(30)를 포함할 수 있다. 혼합 온도 구역(339)은 상이한 온도들로 설정될 수 있는 영역들(329 및 349)을 포함한다. 예를 들어, 구역(339)은 제1 온도의 영역(329) 및 제2 온도의 영역(349) 양쪽 모두를 포함할 수 있다.
혼합 온도 구역(339)은 제1 온도의 영역들(329)의 아치형 세그먼트들(330)과, 상이한 제2 온도의 영역들(349)의 아치형 세그먼트들(330) 사이에서 교번할 수 있다. 간략하게, 영역들(329, 429)은, 연마 패드(30)가 회전할 때, 구역(339)을 가열하는 것과 냉각하는 것 사이에서 교번하는 온도 제어 시스템(100)에 의해(또는 가열의 2개의 상이한 속도들 또는 냉각의 2개의 상이한 속도들 사이에서 교번함으로써) 생성될 수 있다. 혼합 온도 구역(339) 내에 2개 내지 10개의 세그먼트들(330)이 존재할 수 있다.
혼합 온도 구역(339)을 구성하는 세그먼트들(330)의 온도는 독립적으로 제어될 수 있다. 예를 들어, 혼합 온도 구역(339)의 원하는 온도 프로파일을 달성하기 위해 노즐(138)은 다양한 냉각 및 가열 매질들(예를 들어, 가스 매질 공급원(122) 및/또는 액체 매질 공급원(124)으로부터의 냉각제들, 및 가스 매질 공급원(142) 및/또는 액체 매질 공급원(144)으로부터의 가열 매질들)을 분무하도록 지시받을 수 있다.
일부 구현들에서, 노즐(138)은 2개의 교번하는 온도들을 갖도록 혼합 온도 구역(339)의 상이한 세그먼트들(330)에 분무할 수 있다. 도 3a 및 3b에 예시된 바와 같이, 혼합 온도 구역(339)은 제1 온도에 있는 영역들(329) 및 제2 온도에 있는 영역들(349)을 갖는 교번하는 세그먼트들(330)을 가질 수 있다. 예를 들어, 영역들(329)은 냉각제 매질로 분무될 수 있고, 반면에 영역들(349)은 가열 매질로 분무되며, 냉각 영역들(329) 및 가열 영역들(349)의 교번하는 패턴을 생성한다.
하나의 암(110)이 예시되지만, 연마 패드(30) 상에 원하는 온도 프로파일을 유지하기 위해 추가적인 암들이 사용될 수 있다. 추가적으로, 하나의 혼합 온도 구역(339)이 예시되지만, 추가적인 노즐들(138)이 연마 패드(30) 상에 추가적인 혼합 온도 구역들을 형성할 수 있다.
제어기(90)는 캐리어 헤드(70)의 운동이, 기판(10)의 상이한 에지 부분들을 연마 패드(30)의 혼합 온도 구역(339)의 상이한 세그먼트들(330) 위로 운반하게 할 수 있으며, 여기서 각각의 세그먼트(330)의 영역들(329 및 349)은 상이한 온도들로 설정될 수 있다. 이는, 온도 제어 시스템(100)에 의한 가열 또는 냉각의 적용 타이밍과 함께 캐리어 헤드(70)의 회전을 플래튼(24)의 회전과 동기화함으로써 행해질 수 있다.
기판(10)은 각각 상이한 두께들을 갖는 제1 각도 스와스(127) 및 제2 각도 스와스(147)를 가질 수 있다. 기판(10)의 제1 각도 스와스(127)가 캐리어 헤드(70)의 회전 축(71)을 중심으로 주어진 방위각 위치(12)에 있을 때, 캐리어 헤드(70)는 제1 각도 스와스(127)를 제1 영역(예를 들어, 영역(329)) 위에 놓이도록 위치시킬 수 있다. 캐리어 헤드가 회전할 때, 제2 각도 스와스(147)는 주어진 방위각 위치를 향해 이동한다. 기판(10)의 제2 각도 스와스(147)가 캐리어 헤드(70)의 회전 축(71)을 중심으로 주어진 방위각 위치(12)에 있을 때, 캐리어 헤드(70)는 제2 각도 스와스(147)를 제2 영역(예를 들어, 영역(349)) 위에 놓이도록 위치시킬 수 있다. 방위각 위치(12)는 연마 패드의 회전 축(25)으로부터 가장 먼 위치일 수 있다. 유사하게, 방위각 위치(12)는 연마 패드(30)의 회전 축(25) 및 캐리어 헤드(70)의 회전 축(71)을 통과하는 선 상에 있을 수 있다.
예를 들어, 도 3a에 도시된 바와 같이, 기판(10)의 제1 각도 스와스(127)가 기판(10)의 다른 부분들에 비해 얇은 경우, 제어기(90)는, 제1 각도 스와스(127)가 영역(329) 위에 놓이도록, 캐리어 헤드(70)의 회전(화살표(B)로 도시됨) 및 플래튼(24) 및 연마 패드(30)의 회전(화살표(C)로 도시됨)을 동기화할 수 있고, 여기서 영역(329)은 연마 속도를 감소시키는 제1 온도에 있다. 그 결과, 제1 각도 스와스(127)는 더 낮은 속도로 연마된다. 이는 더 균일한 기판(10)을 제공할 수 있다. 유사하게, 도 3b에 도시된 바와 같이, 기판(10)의 에지 부분의 제2 각도 스와스(147)가 기판(10)의 다른 부분들에 비해 두꺼운 경우, 제어기(90)는, 제2 각도 스와스(147)가 영역(349) 위에 놓이도록, 캐리어 헤드(70)의 회전 및 연마 패드(30)의 회전을 동기화할 수 있고, 여기서 영역(349)은 연마 속도를 증가시키는 제2 온도에 있다. 그 결과, 제2 각도 스와스(147)는 더 높은 속도로 연마되고, 더 균일한 기판(10)을 제공한다. 이러한 기법에서, 캐리어 헤드는 측방향으로 스위핑할 필요가 없고; 이는, 상이한 온도들의 영역들을 기판의 스와스들과 조정하기 위한 더 간단한 계산을 제공할 수 있다.
2개의 각도 스와스들(127, 147)이 도 3a 및 3b에 예시되지만, 이러한 기법은 상이한 두께들을 갖는 더 많은 각도 스와스들을 취급하도록 규모가 확대될 수 있다.
위에서 설명된 실시예들은 연마 패드 상의 상이한 구역들에 가열 또는 냉각 유체들을 공급하기 위한 다수의 노즐들을 갖는 암을 포함한다. 따라서, 각각의 노즐은 연마 패드 상에 전용 구역을 가질 수 있다.
대조적으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 노즐은 연마 패드에 걸쳐 이동가능할 수 있다. 예를 들어, 암(110)은 단일 노즐(128)을 가질 수 있고, 암(110)은 선택가능한 위치에서 가열 또는 냉각을 제공하기 위해 플래튼의 회전 축에 대해 노즐을 방사상으로 위치시키도록 이동할 수 있다. 예를 들어, 암(110)은, 암(110)의 단부가 플래튼의 회전 축(25)에 대해 방사상으로 스위핑(화살표(C)로 도시됨)할 수 있도록, 회전가능한 베이스(120)로부터 연장될 수 있다. 다른 예로서, 암(110)은, 암이 연장 및 수축될 수 있도록 선형 액추에이터를 가질 수 있다. 다른 예로서, 암(110)은 위치가 고정될 수 있고, 노즐(128)이, 예를 들어, 선형 액추에이터에 의해 암 상에서 이동가능할 수 있다. 예를 들어, 노즐(128)은 랙 앤 피니언 배열(rack and pinion arrangement)로부터 매달릴 수 있다. 이러한 경우들 중 임의의 경우에서, 가열되거나 냉각된 유체를 연마 패드 상에 분배하는 것의 적절한 타이밍은 이전에 논의된 온도 프로파일들 중 하나를 확립할 수 있다.
추가적으로, 위의 실시예들은, 가열되고 냉각되는, 연마 패드 상의 다수의 구역들을 논의하지만, 가열되는 구역들만 존재하거나 가열되는 구역들만 존재할 수 있다(연마 패드의 나머지 부분, 예를 들어, 연마 패드 상의 다른 구역들은 다른 주변 또는 환경 영향들에 의해 온도가 제어된다). 더욱이, 위의 실시예들은 연마 패드 상의 다수의 구역들을 논의하지만, 가열 또는 냉각되는 단일 구역만 존재할 수 있다.
위에서 설명된 연마 장치 및 방법들은 다양한 연마 시스템들에 적용될 수 있다. 연마 패드, 또는 캐리어 헤드들, 또는 양쪽 모두는, 연마 표면과 기판 사이의 상대 운동을 제공하도록 이동할 수 있다. 예를 들어, 플래튼은 회전하는 대신에 궤도를 그리며 돌 수 있다. 연마 패드는 플래튼에 고정된 원형(또는 어떤 다른 형상) 패드일 수 있다. 연마 층은 표준(예를 들어, 필러들을 갖거나 갖지 않는 폴리우레탄) 연마 물질, 연질 물질, 또는 고정된-연마재 물질일 수 있다.
상대적 위치결정의 용어들이, 시스템 또는 기판 내에서의 상대적 위치결정을 지칭하는 데 사용되는데; 연마 표면 및 기판은 연마 작동 동안 수직 배향 또는 어떤 다른 배향으로 유지될 수 있음을 이해해야 한다.
제어기(90)의 기능 작동들은, 하나 이상의 컴퓨터 프로그램 제품으로, 즉, 하나 이상의 컴퓨터 프로그램(데이터 처리 장치, 예를 들어, 프로그램가능 프로세서, 컴퓨터, 또는 다수의 프로세서들 또는 컴퓨터들에 의한 실행을 위해, 또는 그의 작동을 제어하기 위해, 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 유형적으로 구체화됨)을 사용하여 구현될 수 있다.
본 발명의 다수의 실시예들이 설명되었다. 그럼에도 불구하고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양한 수정들이 이루어질 수 있다는 것이 이해될 것이다.
예를 들어, 위의 설명은 가열 및/또는 냉각 매질을 연마 패드 상에 전달하는 것에 초점을 맞추고 있지만, 가열 및/또는 냉각 매질은 다른 구성요소들의 온도를 제어하기 위해 그러한 구성요소들 상에 전달될 수 있다. 예를 들어, 가열 및/또는 냉각 매질은 기판이 이송 스테이션에, 예를 들어, 로드 컵에 위치되는 동안 기판 상에 분무될 수 있다. 다른 예로서, 로드 컵 자체가 가열 및/또는 냉각 매질로 분무될 수 있다. 또 다른 예로서, 컨디셔닝 디스크가 가열 및/또는 냉각 매질로 분무될 수 있다.
이에 따라, 다른 실시예들은 다음의 청구항들의 범위 내에 있다.

Claims (14)

  1. 화학적 기계적 연마 장치로서,
    연마 패드를 유지하기 위한 플래튼;
    연마 프로세스 동안 기판을 상기 연마 패드의 연마 표면에 대해 유지하기 위한 회전가능한 캐리어 헤드 - 상기 캐리어 헤드는 제1 액추에이터에 의해 상기 연마 패드에 걸쳐 측방향으로 이동가능하고 제2 액추에이터에 의해 회전가능함 -;
    상기 연마 패드 상의 복수의 구역들 중 적어도 하나의 구역의 온도들을 상기 복수의 구역들의 다른 구역에 대해 독립적으로 제어하기 위해 하나 이상의 독립적으로 제어가능한 가열기 및/또는 냉각기를 포함하는 열 제어 시스템; 및
    상기 열 제어 시스템으로 하여금, 제1 온도를 갖는 제1 구역 및 상이한 제2 온도를 갖는 제2 구역을 생성하게 하도록 구성된 제어기
    를 포함하고, 상기 제어기는, 상기 캐리어 헤드의 복수의 연속적인 진동들 각각에 걸쳐, 상기 기판의 각도 에지 부분의 제1 각도 스와스(angular swath)가 상기 캐리어 헤드의 회전 축을 중심으로 한 방위각에 위치할 때 상기 제1 각도 스와스가 상기 제1 구역 위에 놓이고, 상기 기판의 상기 각도 에지 부분의 제2 각도 스와스가 상기 방위각에 위치할 때 상기 제2 각도 스와스가 상기 제2 구역 위에 놓이도록, 상기 캐리어 헤드의 측방향 진동을 상기 캐리어 헤드의 회전과 동기화하기 위해 상기 제1 액추에이터 및 상기 제2 액추에이터를 제어하도록 추가로 구성되며, 상기 제1 각도 스와스와 상기 제2 각도 스와스는 상기 각도 에지 부분의 서로 다른 아치형 부분들인, 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 플래튼은 회전가능한, 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 구역 및 상기 제2 구역은 상기 플래튼의 회전 축을 중심으로 하는 동심 링들인, 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1 액추에이터는 상기 플래튼의 반경을 따라 상기 캐리어 헤드를 진동시키도록 구성되는, 장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는, 상기 캐리어 헤드의 복수의 연속적인 진동들 각각에 걸쳐, 상기 기판의 각도 에지 부분의 제3 각도 스와스가 상기 방위각에 위치할 때 상기 제3 각도 스와스가 제3 구역 위에 놓이도록, 상기 캐리어 헤드의 측방향 진동을 상기 캐리어 헤드의 회전과 동기화하기 위해 상기 제1 액추에이터 및 상기 제2 액추에이터를 제어하도록 구성되고, 상기 제3 각도 스와스는 상기 제1 각도 스와스 또는 상기 제2 각도 스와스와 상이한, 상기 각도 에지 부분의 아치형 부분인, 장치.
  7. 화학적 기계적 연마 장치로서,
    연마 패드를 유지하기 위한 회전가능한 플래튼 - 상기 플래튼은 모터에 의해 회전가능함 -;
    연마 프로세스 동안 기판을 상기 연마 패드의 연마 표면에 대해 유지하기 위한 캐리어 헤드 - 상기 캐리어 헤드는 제1 액추에이터에 의해 상기 연마 패드에 걸쳐 측방향으로 이동가능하고 제2 액추에이터에 의해 회전가능함 -;
    상기 연마 패드 상의 구역의 온도들을 독립적으로 제어하기 위한 하나 이상의 독립적으로 제어가능한 가열기 및/또는 냉각기를 포함하는 열 제어 시스템; 및
    상기 열 제어 시스템으로 하여금, 상이한 온도들의 교번하는 제1 영역 및 제2 영역을 갖는 환형 영역을 상기 플래튼의 회전 축으로부터 공통 방사상 거리에 생성하기 위해 상기 연마 패드의 구역이 상기 하나 이상의 가열기 또는 냉각기 아래에서 회전할 때 상기 연마 패드의 구역에 가열 또는 냉각을 간헐적으로 적용하게 하도록 구성되는 제어기
    를 포함하고, 상기 제어기는, 상기 캐리어 헤드의 복수의 연속적인 회전들 각각에 걸쳐, 상기 기판의 각도 에지 부분의 제1 각도 스와스가 상기 캐리어 헤드의 회전 축을 중심으로 한 방위각에 위치할 때 상기 제1 각도 스와스가 상기 제1 영역 위에 놓이고, 상기 기판의 각도 에지 부분의 제2 각도 스와스가 상기 캐리어 헤드의 회전 축을 중심으로 한 상기 방위각에 위치할 때 상기 제2 각도 스와스가 상기 제2 영역 위에 놓이도록, 상기 연마 패드의 구역의 가열 및 냉각을 상기 캐리어 헤드의 회전과 동기화하기 위해 상기 모터 및 상기 열 제어 시스템을 제어하도록 추가로 구성되며, 상기 제1 각도 스와스와 상기 제2 각도 스와스는 상기 각도 에지 부분의 서로 다른 아치형 부분들인, 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 구역은 상기 플래튼의 회전 축을 중심으로 하는 동심 링인, 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 교번하는 제1 영역 및 제2 영역은 상기 링을 따른 아치형 세그먼트들인, 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 제1 액추에이터는, 상기 연마 프로세스 중 상기 연마 패드의 구역의 가열 및 냉각이 상기 캐리어 헤드의 회전과 동기화되는 동안 상기 캐리어 헤드를 정지상태로 유지하도록 구성되는, 장치.
  11. 삭제
  12. 제7항에 있어서,
    상기 제어기는, 상기 캐리어 헤드의 복수의 연속적인 진동들에 걸쳐, 상기 기판의 각도 에지 부분의 제3 각도 스와스가 상기 방위각에 위치할 때 상기 기판의 각도 에지 부분의 상기 제3 각도 스와스가 상기 구역의 제3 영역 위에 놓이도록, 상기 연마 패드의 구역의 가열 및 냉각을 상기 캐리어 헤드의 회전과 동기화하기 위해 상기 모터 및 상기 열 제어 시스템을 제어하도록 구성되고, 상기 제3 각도 스와스는 상기 제1 각도 스와스 또는 상기 제2 각도 스와스와 상이한 상기 각도 에지 부분의 아치형 부분인, 장치.
  13. 삭제
  14. 삭제
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