KR20220048482A

KR20220048482A - 화학적 기계적 연마 보정 툴

Info

Publication number: KR20220048482A
Application number: KR1020227009698A
Authority: KR
Inventors: 제이 구루사미; 스티븐 엠. 주니가
Original assignee: 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
Priority date: 2019-08-27
Filing date: 2020-08-25
Publication date: 2022-04-19
Also published as: WO2021041413A1; TW202116485A; US20220324081A1; CN114286736A; JP2022545263A

Abstract

화학적 기계적 연마 터치업 툴은, 기판을 지지하도록 구성된 페디스털, 기판을 페디스털 상에 중심에 위치시키도록 구성된 복수의 조들, 페디스털 상의 기판의 후면 상의 환형 영역에 압력을 가하기 위한 로딩 링, 연마 물질을, 기판의 후면 상의 환형 영역과 정렬되는, 기판의 전면 상의 환형 영역과 접촉시키기 위한 연마 링, 및 연마 링과 기판 사이의 상대 운동을 야기하도록 연마 링을 회전시키기 위한 연마 링 액추에이터를 포함한다.

Description

화학적 기계적 연마 보정 툴

본 개시내용은 화학적 기계적 연마(CMP)에서 사용하기 위한 연마 툴에 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 요구한다. 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 및 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 터치업 툴은 기판을 지지하도록 구성된 페디스털, 기판을 페디스털 상에 중심에 위치시키도록 구성된 복수의 조(jaw)들, 페디스털 상의 기판의 후면 상의 환형 영역에 압력을 가하기 위한 로딩 링, 연마 물질을, 기판의 후면 상의 환형 영역과 정렬되는, 기판의 전면 상의 환형 영역과 접촉시키기 위한 연마 링, 및 연마 링과 기판 사이의 상대 운동을 야기하도록 연마 링을 회전시키기 위한 연마 링 액추에이터를 포함한다.

다른 양상에서, 화학적 기계적 연마 터치업 툴은 기판을 지지하도록 구성된 페디스털, 독립적으로 제어가능한 압력들을 페디스털 상의 기판의 후면 상의 환형 영역의 복수의 각도 배치된 구역들에 가하기 위한 복수의 독립적으로 수직으로 이동가능한 세그먼트들을 포함하는 비대칭 보정 링, 연마 물질을, 기판의 후면 상의 환형 영역과 정렬되는, 기판의 전면 상의 환형 영역과 접촉시키기 위한 연마 링, 및 연마 링과 기판 사이의 상대 운동을 야기하도록 연마 링을 회전시키기 위한 연마 링 액추에이터를 포함한다.

다른 양상에서, 화학적 기계적 연마 터치업을 위한 방법은 기판을 페디스털 상에 지지하는 단계, 기판의 전면을 연마 링과 맞물리게 하는 단계, 기판의 후면을 비대칭 보정 링과 맞물리게 하는 단계, 기판의 후면을 비대칭 보정 링에 유지하는 단계, 및 기판의 전면을 연마 링으로 연마하는 단계를 포함한다.

구현들은 다음 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

분할된 연마 링은 4개 내지 12개의 세그먼트들을 가질 수 있다. 기판의 후면은 비대칭 보정 링에 흡인될 수 있다. 기판은 정지 상태로 유지될 수 있다. 슬러리가 기판의 전면 상에 분배될 수 있다. 연마 링은 기판을 페디스털 상에 중심에 위치시키기 위해 사용되는 조 상의 컨디셔닝 패드를 사용하여 컨디셔닝될 수 있다.

전술한 내용의 장점들은 다음 중 하나 이상을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 벌크 연마 작동 이후의 기판의 하나 이상의 영역의 과소 연마가 보정될 수 있다. 비대칭 연마가 또한 보정될 수 있다. 결과적으로, 웨이퍼내 균일성 및 웨이퍼간 균일성이 개선될 수 있다.

하나 이상의 구현의 세부사항들이 이하의 설명 및 첨부 도면들에 제시된다. 다른 양상들, 특징들 및 장점들은 설명 및 도면들로부터 그리고 청구항들로부터 명백할 것이다.

도 1은 연마 시스템의 개략적인 단면도이다.
도 2-7은 연마 터치업 툴의 개략적인 단면도들이다.
도 8은 비대칭 보정 링의 개략적인 저면도이다.
도 9는 비대칭 보정 링의 개략적인 사시도이다.
도 10은 연마 터치업 작동의 흐름도이다.

일부 연마 프로세스들은 기판의 표면에 걸쳐 두께 불균일성을 초래한다. 예를 들어, 벌크 연마 프로세스는 기판 상에 과소연마된 영역들을 초래할 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 벌크 연마 후에, 기판의 과소연마된 부분들에 집중하는 "터치업" 연마 프로세스를 수행하는 것이 가능하다.

벌크 연마 프로세스에서, 연마는 기판의 전면 표면 전체에 걸쳐 발생하지만, 전면 표면의 상이한 영역들에서 잠재적으로 상이한 속도들로 발생한다. 벌크 연마 프로세스에서 기판의 표면의 전부가, 주어진 순간에 연마를 겪고 있는 것은 아닐 수 있다. 예를 들어, 연마 패드의 홈들의 존재로 인해, 기판 표면의 일부 부분은 연마 패드와 접촉하지 않을 수 있다. 그럼에도 불구하고, 벌크 연마 프로세스 동안, 연마 패드와 기판 사이의 상대 운동으로 인해, 이러한 부분은 국소화되지 않고, 따라서 기판의 전면 표면의 전부가 소정량의 연마를 겪는다.

대조적으로, "터치업" 연마 프로세스에서, 연마 패드는 기판의 전면 표면의 전부보다는 적게 접촉할 수 있다. 추가적으로, 기판에 대한 연마 패드의 운동 범위는, 터치업 연마 프로세스 동안, 연마 패드가 기판의 국소화된 영역에만 접촉하고, 기판의 전면 표면의 상당한 부분(예를 들어, 적어도 50%, 적어도 75%, 또는 적어도 90%)이 연마 패드에 절대 접촉하지 않으며, 따라서 연마를 전혀 겪지 않도록 구성된다.

위에서 언급된 바와 같이, 일부 벌크 연마 프로세스들은 불균일한 연마를 초래한다. 특히, 일부 벌크 연마 프로세스들은 과소연마된 국소화된 비-동심의 불균일한 스폿들을 초래한다. 가설상으로, 연마 "터치업"은 과소연마된 영역에 걸쳐 이동되는 매우 작은 패드를 사용하여 수행될 수 있다. 그러나, 이것은 낮은 처리량으로 인해 비실용적일 수 있다.

국소적인 불균일성을 해결하기 위한 하나의 해결책은, 기판의 국소화된 환형 영역에 압력을 가할 수 있는 로딩 링을 포함하는 별개의 연마 "터치업" 툴을 사용하는 것이다. 로딩 링의 더 큰 접촉 면적은 과소연마된 영역의 더 많은 영역이 동시에 연마되는 것을 허용하여, 더 높은 처리량을 초래한다. 특히, 그러한 링은 기판의 에지 근처의 환형의 과소연마된 영역의 일반적인 문제를 해결할 수 있다.

국소적인 비대칭을 해결하기 위해, 로딩 링은 링의 상이한 세그먼트들에 가해지는 상이한 압력들로 분할될 수 있다. 기판은 페디스털 상에 중심에 위치될 수 있고, 분할된 비대칭 보정 링은 기판의 후면 표면에 각도 비대칭으로 압력을 가할 수 있다. 추가적으로, 연마 링은 기판을 연마하기 위해 기판의 전면 표면에 압력을 가하고 전면 표면에 대해 회전할 수 있다. 연마 속도는 비대칭 보정 링으로부터의 압력에 비례하기 때문에, 불균일성이 감소될 수 있고 비대칭이 보정될 수 있다.

도 1은 벌크 연마 장치(104)를 포함하는 연마 시스템(100)의 예를 예시한다. 연마될 기판(10)은 벌크 연마를 위한 벌크 연마 장치(104)와 연마 불균일성의 보정, 예를 들어, 에지 수정을 위한 연마 터치업 툴(200)(도 2-7 참고) 사이에서 이송될 수 있다. 예를 들어, 기판은 연마 장치(104)에서의 기판(10)의 벌크 연마와 동시에 또는 그 후에 연마 터치업 툴(200)로 이송될 수 있다. 기판(10)의 이송은 스테이션(102)과 장치(104) 사이의 메커니즘, 예를 들어, 로드/언로드 조립체(load/unload assembly) 또는 로봇 암을 사용하여 이루어질 수 있다. 일부 구현들에서, 수정 스테이션(102)은 독립형 시스템이다. 이 경우, 수정 스테이션(102)은 벌크 연마 장치(104)의 부근에, 예를 들어, 동일한 처리실에 위치될 수 있다.

연마 장치(104)는 하나 이상의 캐리어 헤드(140)(하나만 도시됨)를 포함한다. 각각의 캐리어 헤드(140)는 기판(10), 예컨대, 웨이퍼를 연마 패드(110)에 대해 유지하도록 작동가능하다. 각각의 캐리어 헤드(140)는 매 각각의 기판과 연관된 연마 파라미터들, 예를 들어, 압력의 독립적 제어를 가질 수 있다. 각각의 캐리어 헤드(140)는 기판(10)을 연마 패드(110) 상의 제자리에 그리고 가요성 멤브레인(144) 아래에 유지하기 위한 리테이닝 링(142)을 포함한다.

각각의 캐리어 헤드(140)는 임의로, 멤브레인에 의해 한정된 복수의 독립적으로 제어가능한 가압가능 챔버들, 예를 들어, 3개의 챔버들(146a-146c)을 포함할 수 있고, 이 챔버들은 독립적으로 제어가능한 압력들을 가요성 멤브레인(144) 상의 연관된 구역들에, 그리고 따라서 기판(10) 상에 인가할 수 있다.

각각의 캐리어 헤드(140)는 지지 구조(150), 예를 들어, 캐러셀 또는 트랙으로부터 매달리며, 캐리어 헤드가 축(155)을 중심으로 회전할 수 있도록, 구동 샤프트(152)에 의해 캐리어 헤드 회전 모터(154)에 연결된다. 임의로, 각각의 캐리어 헤드(140)는, 예를 들어, 캐러셀(150) 상의 슬라이더들 상에서; 캐러셀 자체의 회전 진동에 의해, 또는 트랙을 따른, 캐리어 헤드(140)를 지지하는 캐리지의 운동에 의해 측방향으로 진동할 수 있다.

연마 장치(104)에 포함된 플래튼(120)은 연마 패드(110)가 놓이는 회전가능한 디스크 형상의 플래튼이다. 플래튼은 축(125)을 중심으로 회전하도록 작동가능하다. 예를 들어, 모터(121)는 플래튼(120)을 회전시키기 위해 구동 샤프트(124)를 회전시킬 수 있다. 연마 패드(110)는 외측 연마 층(112) 및 더 연질의 후면 층(114)을 갖는 2층 연마 패드일 수 있다.

연마 장치(104)는, 연마액(132), 예컨대, 슬러리를 연마 패드(110) 상에 분배하기 위해, 패드를 향한 포트(130)를 포함할 수 있다. 연마 장치는 또한, 연마 패드(110)를 일관된 연마용 상태로 유지하기 위해 연마 패드(110)를 연마하기 위한 연마 패드 컨디셔너를 포함할 수 있다.

작동 시에, 플래튼은 그 중심 축(125)을 중심으로 회전되며, 각각의 캐리어 헤드는 그 중심 축(155)을 중심으로 회전되고 연마 패드의 최상부 표면에 걸쳐 측방향으로 병진된다.

단지 하나의 캐리어 헤드(140)만이 도시되어 있지만, 연마 패드(110)의 표면적이 효율적으로 사용될 수 있도록 추가적인 기판들을 유지하기 위해, 더 많은 캐리어 헤드들이 제공될 수 있다. 따라서, 동시적인 연마 프로세스를 위해 기판들을 유지하도록 적응된 캐리어 헤드 조립체들의 개수는, 적어도 부분적으로, 연마 패드(110)의 표면적에 기초할 수 있다.

일부 구현들에서, 연마 장치는 인-시튜(in-situ) 모니터링 시스템(160)을 포함한다. 인-시튜 모니터링 시스템은, 연마를 겪고 있는 기판으로부터의 반사된 광의 스펙트럼을 측정하는 데 사용될 수 있는 광학 모니터링 시스템, 예를 들어, 분광 모니터링 시스템일 수 있다. 연마 패드를 통한 광 접근부(optical access)는 애퍼처(즉, 패드를 관통하는 홀) 또는 중실 윈도우(solid window; 118)를 포함함으로써 제공된다. 인-시튜 모니터링 시스템은 대안적으로 또는 추가적으로, 와전류 모니터링 시스템을 포함할 수 있다.

일부 구현에서, 광학 모니터링 시스템(160)은 2개의 연마 장치들 사이에 또는 연마 장치와 이송 스테이션 사이에 위치된 탐침(도시되지 않음)을 갖는 인-시퀀스(in-sequence) 광학 모니터링 시스템이다. 모니터링 시스템(160)은 연마 동안 기판의 구역들의 하나 이상의 특징을 연속적으로 또는 주기적으로 모니터링할 수 있다. 예를 들어, 하나의 특징은 기판의 각각의 구역의 두께이다.

인-시튜 또는 인-시퀀스 실시예들에서, 광학 모니터링 시스템(160)은 광원(162), 광 검출기(164), 및 원격 제어기(190), 예를 들어, 컴퓨터와 광원(162) 및 광 검출기(164) 간에 신호들을 전송 및 수신하기 위한 회로(166)를 포함할 수 있다. 광원(162)으로부터의 광을 연마 패드의 광 접근부로 보내고, 기판(10)으로부터 반사된 광을 검출기(164)로 보내기 위해 하나 이상의 광섬유(170)가 사용될 수 있다.

도 2를 참조하면, 연마 터치업, 즉, 연마 보정 작동을 수행하도록 구성된 연마 터치업 툴(200)은 베이스(212) 상에 놓인 페디스털(210)을 포함한다. 페디스털(210)은 기판(10)의 전면(11)을 지지하도록 구성된다. 기판(10)은 캐리어 헤드, 예를 들어, 캐리어 헤드(140)를 사용하여 연마 터치업 툴(200) 내로 로딩될 수 있다. 베이스(212)는 하나 이상의 슬러리 분배기(216)를 갖는 하나 이상의 슬러리 채널(214)을 포함할 수 있다.

연마 터치업 툴(200)은 또한, 기판(10)을 향해 방사상 내측으로 폐쇄되도록 구성된 복수의(예를 들어, 3개 이상의) 조들(220)을 포함한다. 이는 기판(10)의 중심을 표준 축(250)과 정렬시키도록 작용한다. 각각의 조(220)가, 별개의 조 액추에이터(222)에 의해 구동될 수 있거나, 공통 액추에이터가 조들(222) 전부를 구동할 수 있다. 조 액추에이터(222)는, 예를 들어, 모터, 유압 챔버, 공압 챔버, 나사산 드라이브, 또는 다른 유사한 액추에이터일 수 있다. 컨디셔닝 패드(224)가 조(220)에 연결될 수 있다.

연마 터치업 툴(200)은 또한, 축(250)과 동축인 연마 링(230)을 포함한다. 연마 링(230)은 복수의 아치형 세그먼트들을 갖는 환형 연마 링일 수 있다. 예를 들어, 연마 링(230)은 4개 내지 12개의 세그먼트들로 구성될 수 있다. 연마 링 액추에이터(232)는 연마 링(230)이 기판(10)의 전면(11)과 맞물리도록 연마 링을 이동시키도록 구성될 수 있다.

연마 터치업 툴(200)은 또한, 로딩 링(240)(도 8을 또한 참조)을 포함한다. 로딩 링(240)은, 연마 링(230)에 의해 연마되는 기판(10)의 전면(11)의 환형 부분에 대응하는, 기판(10)의 후면(12)의 환형 부분에 접촉하도록 구성된 환형 링일 수 있다. 로딩 링(240)의 폭은 연마 링(230)의 폭보다 넓을 수 있다. 로딩 링(230)은 또한, 축(250)과 동축일 수 있다.

로딩 링(240)은, 기판(10)의 후면(12)과 맞물리고 이를 척킹하도록 구성된 척(242)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 다수의 진공 채널들(246)이 진공 공급원(260), 예를 들어, 펌프, 제어 밸브를 갖는 설비 진공 라인 등으로부터 로딩 링(240)을 통해 척(242)으로 이어질 수 있다. 이는 척(242)이 기판(10)을 로딩 링(240) 상에 유지(예를 들어, 흡인 장착)하는 것을 허용한다.

일부 구현들에서, 로딩 링(240)은 기판(10)의 비대칭을 해결하도록 구성된 비대칭 보정 링이다. 도 8-9를 참조하면, 로딩 링(240)은 복수의 아치형 세그먼트들(244)을 갖는 분할된 환형 링일 수 있다. 각각의 세그먼트(244)에 대한 하향 압력은 기판(10)의 전면(11) 상의 비대칭(예를 들어, 이전의 연마 작동으로부터 초래된 기판 비대칭)을 보정하도록 제어될 수 있다. 4개 내지 12개의 세그먼트들(244)이 존재할 수 있다. 로딩 링(240)의 각각의 세그먼트(244)는 대응하는 개별적으로 가압가능한 챔버(248)를 가질 수 있다. 독립적으로 가압가능한 구역 챔버들(248)은 채널들(252)을 사용하여 압력 공급원(260)에 연결될 수 있고 압력 공급원(260)을 사용하여 가압될 수 있다. 이는 비대칭 보정 링이 기판(10) 상의 복수의 아치형 구역들에 상이한 압력들을 가하도록 구성되는 것을 허용한다.

도 3을 참조하면, 기판(10)이 페디스털(210) 상에 로딩된 후, 복수의 조들(220)은 기판(10)의 에지와 맞물릴 수 있다. 조들(220)은 기판(10)을 페디스털(210) 상에 중심에 위치시키는 데 사용될 수 있다. 특히, 조들(220)은 기판(10)이 축(250)과 동축인 위치로 기판(10)을 압박하기 위해 방사상 내측으로 폐쇄될 수 있다.

조 액추에이터(들)(222)는 조들(220)이 기판(10)과 맞물리는 것으로부터 소정의 저항을 만날 때까지 조(220)가 기판(10) 상에 내측으로 폐쇄되게 할 수 있다. 그 다음, 조 액추에이터(들)(222)는 조들(220)과 기판(10) 사이의 소정의 간극을 허용하기 위해 조들(220)이 기판(10)으로부터 맞물림해제되게, 예를 들어, 개방되게 할 수 있다. 예를 들어, 조 액추에이터들(222)은 조들(220)이 조(220)와 기판(10) 사이에 작은 간극, 예를 들어, 0.1 내지 3 mm를 남기게 할 수 있다.

도 4를 참조하면, 기판(10)이 페디스털 상에 중심에 위치되면, 연마 링(230)은 기판(10)의 전면(11)의 환형 영역과 맞물리도록 이동된다. 연마 링 액추에이터(232)는 연마 링(230)의 복수의 아치형 세그먼트들(244)이 방사상으로 이동하게 할 수 있고, 연마 링(230)이 기판(10)의 전면(11)의 상이한 부분들을 연마하게 할 수 있다(화살표(A)). 따라서, 연마 링(230)은 기판(10)의 전면(11)의 상이한 부분들, 예를 들어, 에지와 에지로부터 5 mm 사이의 환형 구역, 또는 기판의 에지로부터 20 내지 50 mm 사이의 환형 구역을 연마할 수 있다.

연마 링 액추에이터(232)는 기판(10)을 들어올리거나 낮추기 위해 연마 링(230)을 수직으로 기판(10)을 향해 또는 기판(10)으로부터 멀리 이동시킬 수 있다. 임의로, 연마 링 액추에이터(232)는, 예를 들어, 기판(10)의 상이한 반경들을 연마하기 위해 연마 링(230)의 세그먼트들이 내측 및 외측으로 이동하게 할 수 있다. 연마 링(230)은 기판(10)과 맞물린 다음, 기판(10)을 페디스털(210)로부터 들어올릴 수 있다.

도 5를 참조하면, 로딩 링(240)은 기판(10)의 후면(12)의 환형 영역과 맞물릴 수 있다. 일부 구현들에서, 기판(10)은 기판이 로딩 링(240)에 의해 맞물릴 때 페디스털(210) 상에 놓일 수 있다. 일부 구현들에서, 기판(10)은 로딩 링(240)에 척킹되고, 로딩 링(210)의 수직 운동에 의해 페디스털(210)로부터 들어올려질 수 있다. 일부 구현들에서, 기판(10)은 연마 링(230)의 수직 운동에 의해 페디스털(210)로부터 들어올려진 다음, 로딩 링(240)에 맞물릴(예를 들어, 척킹될) 수 있다.

로딩 링이 기판(10)과 맞물린 후에(예를 들어, 척(242)이 기판(10)을 로딩 링(240)에 척킹한 후에), 연마 링 액추에이터(232)는 연마 링(230)으로 하여금 회전하게 하고, 기판(10)의 전면(11)의 부분, 예를 들어, 에지를 연마하게 할 수 있다. 연마 링(230)이 회전하는 동안, 로딩 링(240)은 고정되어 있을 수 있고, 기판(10)이 고정되게 한다. 슬러리 채널(214)(위에서 논의됨)은 슬러리 분배기들(216)을 사용하여 이러한 에지 제어 작동 동안 기판(10)의 전면(11)에 슬러리를 전달할 수 있다.

로딩 링(240)이 비대칭 보정 링이라고 가정하면, 로딩 링(240)의 상이한 세그먼트들(244)이 기판(10)의 후면(12)의 환형 영역의 복수의 각도 배치된 구역들에 상이한 압력들을 가하도록, 챔버들(248)이, 상이한 압력들로 독립적으로 가압될 수 있다. 로딩 링(240)에 의해 기판(10)에 가해지는 압력은 기판(10)의 전면(11) 상의 상이한 구역들이, 상이한 속도들로 연마되게 할 수 있고, 이는 연마 터치업 툴(200)이 기판 비대칭을 보정하는 것을 허용한다.

도 6을 참조하면, 터치업 작동(예를 들어, 보정 또는 에지 제어 작동)이 수행된 이후에, 기판(10)이 연마 링(230) 상에 놓이도록 로딩 링(240)이 기판(10)으로부터 맞물림해제된다(예를 들어, 기판(10)을 흡인 척킹하는 것을 중단한다). 조들(220)이 또한, 기판(10)으로부터 멀리 이동할 수 있다. 그 다음, 연마 링(230) 상에 놓인 기판(10)은, 예를 들어, 캐리어 헤드(140)를 사용하여 연마 터치업 툴(200)로부터 들어올려질 수 있다.

도 7을 참조하면, 기판(10)이 연마 터치업 툴(200)로부터 제거되면, 조 액추에이터(222)는 조(220)가 연마 링(230) 위에 위치되게 할 수 있다. 구체적으로, 조들(220) 상에 위치된 컨디셔닝 패드들(224)이 연마 링(230) 위에 위치될 수 있다. 연마 링 액추에이터들(232)은 연마 링(230)이 컨디셔닝 패드들(224)에 접촉하게 할 수 있고, 여기서 컨디셔닝 패드들(224)은 연마 링(230)을 일관된 연마 상태로 유지하기 위해 연마 링(230)을 연마할 수 있다. 연마 링(230)은 컨디셔닝 패드들(224)이 연마 링(230)을 연마하게 하기 위해 중심 축(250)을 중심으로 회전할 수 있다.

도 2-7을 참조하면, 연마 터치업 툴(200)은 장치의 다양한 구성요소들, 예를 들어, 압력 공급원(260), 조 액추에이터들(222), 연마 링 액추에이터들(232) 및 로딩 링(240)의 독립적으로 가압가능한 구역 챔버들에 결합된 제어기(190)를 포함한다. 센서(295)는 기판(10)의 전면(11) 상의 비대칭을 검출하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 센서(295)는 전면(11)의 상이한 부분들을 측정하는 광학 센서일 수 있다. 센서(295)는 측정치들을 제어기(190)에 송신할 수 있고, 그 다음, 제어기는 에지 제어 작동 동안 각각의 구역(244)이 기판(10)의 후면(12)에 가하는 압력을 조정하기 위해 로딩 링(240)의 독립적으로 가압가능한 구역 챔버들을 가압할 수 있다.

Claims

화학적 기계적 연마 터치업 툴(touch-up tool)로서,
기판을 지지하도록 구성된 페디스털;
상기 기판을 상기 페디스털 상에 중심에 위치시키도록 구성된 복수의 조(jaw)들;
상기 페디스털 상의 상기 기판의 후면 상의 환형 영역에 압력을 가하기 위한 로딩 링;
연마 물질을, 상기 기판의 후면 상의 상기 환형 영역과 정렬되는, 상기 기판의 전면 상의 환형 영역과 접촉시키기 위한 연마 링; 및
상기 연마 링과 상기 기판 사이의 상대 운동을 야기하도록 상기 연마 링을 회전시키기 위한 연마 링 액추에이터
를 포함하는, 툴.
제1항에 있어서,
상기 기판을 상기 페디스털 상에 중심에 위치시키기 위해 상기 조들 중 하나 이상을 이동시키기 위한 조 액추에이터를 더 포함하는, 툴.
제1항에 있어서,
상기 복수의 조들은 4개 내지 12개의 조들을 포함하는, 툴.
제1항에 있어서,
상기 연마 링의 회전 축은 상기 로딩 링 및 상기 기판과 동축인, 툴.
제1항에 있어서,
상기 로딩 링의 폭은 상기 연마 링의 폭보다 넓은, 툴.
제1항에 있어서,
슬러리 채널 및 슬러리 분배기를 더 포함하는, 툴.
제1항에 있어서,
상기 로딩 링은 상기 기판을 유지하기 위한 척을 제공하는, 툴.
제1항에 있어서,
상기 연마 링 상의 상기 연마 물질을 연마하기 위해 상기 복수의 조들에 연결된 컨디셔너 패드들을 더 포함하는, 툴.
화학적 기계적 연마 터치업 툴로서,
기판을 지지하도록 구성된 페디스털;
독립적으로 제어가능한 압력들을 상기 페디스털 상의 상기 기판의 후면 상의 환형 영역의 복수의 각도 배치된 구역들(angularly disposed zones)에 가하기 위한 복수의 독립적으로 수직으로 이동가능한 세그먼트들을 포함하는 비대칭 보정 링;
연마 물질을, 상기 기판의 후면 상의 상기 환형 영역과 정렬되는, 상기 기판의 전면 상의 환형 영역과 접촉시키기 위한 연마 링; 및
상기 연마 링과 상기 기판 사이의 상대 운동을 야기하도록 상기 연마 링을 회전시키기 위한 연마 링 액추에이터
를 포함하는, 툴.
제9항에 있어서,
상기 비대칭 보정 링은 4개 내지 12개의 독립적으로 수직으로 이동가능한 세그먼트들을 포함하는, 툴.
제9항에 있어서,
상기 비대칭 보정 링은 상기 복수의 독립적으로 수직으로 이동가능한 세그먼트들에 대응하는 복수의 독립적으로 가압가능한 구역 챔버들을 포함하는, 툴.
제9항에 있어서,
상기 연마 링은 분할된(segmented) 연마 링인, 툴.
제9항에 있어서,
상기 연마 링의 회전 축은 상기 비대칭 보정 링 및 상기 기판과 동축인, 툴.
제9항에 있어서,
상기 비대칭 보정 링은 상기 기판을 유지하기 위한 척을 제공하는, 툴.
화학적 기계적 연마 터치업을 위한 방법으로서,
기판을 페디스털 상에 지지하는 단계;
상기 기판의 전면을 연마 링과 맞물리게 하는 단계;
상기 기판의 후면을 비대칭 보정 링과 맞물리게 하는 단계;
상기 기판의 후면을 상기 비대칭 보정 링에 대해 유지하는 단계; 및
상기 연마 링으로 상기 기판의 전면을 연마하는 단계
를 포함하는, 방법.