KR970003724A - 유체압 조절된 웨이퍼 연마 헤드 - Google Patents

Abstract

웨이퍼 연마 헤드는 웨이퍼에 대해 밀봉되고 연마 패드 쪽으로 균일하게 웨이퍼를 추진(또는 압박)하기 위해서 웨이퍼의 둘레에서 가장자리 실 특색내의 웨이퍼의 폭에 걸쳐 균일한 힘 분배 형태를 제공하기 위해 공기 또는 기타 유체로 가압되는 웨이퍼를 직면하는 포켓을 갖는다. 웨이퍼의 사용가능한 면적에 걸쳐 웨이퍼 재료의 양의 변화 없이 연마가 균일하게 행하여 진다. 뒷받침 부재의 실 특색과 웨이퍼의 표면간의 마찰력은 연마동안 웨이퍼에 헤드의 회전 이동을 전달한다. 압력 제어된 벨로즈는 연마 헤드가 연마 패드에 대해 움직임에 따라서 연마 헤드와 연마 패드간의 어떠한 치수 변화도 조절하고 연마 패드 쪽으로 웨이퍼 뒷받침 부재를 지지하고 압박한다. 일체형이나 독립적으로 신축가능한 리테이닝 링 조립체는 웨이퍼 연마 베드의 연마 패드상의 웨이퍼 둘레 리테이닝 링의 압력을 균일하고 독립적으로 제어하기 위해서 웨이퍼 뒷받침 부재와 웨이퍼 주위에 제공된다.

Description

유체압 조절된 웨이퍼 연마 헤드

본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음

제3도는 본 발명에 따른 구체화의 단면도를 도시한다.

Claims (46)

1. 기판을 직면하는 측을 갖는 연마 헤드 기판 뒷받침 부재, 여기서 기판을 직면하는 측은 연마되는 기판의 둘레에 일반적으로 부재를 유체가 새지 않게 밀봉하기 위한 실을 포함하며, 그 부재는 실의 경계내에서 기판과 부재의 기판을 직면하는 측간에 형성된 포켓의 경계로 오프닝을 통한 유체 보급 통로를 포함하는 연마하는 동안 기판을 보지하기 위한 장치.
2. 제1항에 있어서, 실이 기판의 연마 동안 기판에 대해 압박될 때, 따라서 연마 패드에 대해 기판을 압박할 때, 실을 포함하는 기판을 직면하는 측과 기판의 둘레간의 접촉은 헤드가 회전될 때 기판이 일반적으로 헤드와 회전하도록 기판을 직면하는 측과 기판의 둘레간의 마찰력을 제공하는 연마하는 동안 기판을 보지하기 위한 장치.
3. 제1항에 있어서, 연마 헤드 뒷받침 부재가 벨로즈를 포함하는 압력을 통해 연마 헤드 하우징 지지 부재로부터 지지되는 연마하는 동안 기판을 보지하기 위한 장치.
4. 제2항에 있어서, 연마 헤드 뒷받침 부재가 벨로즈를 포함하는 압력을 통해 연마 헤드 하우징 지지 부재로부터 지지되는 연마하는 동안 기판을 보지하기 위한 장치.
5. 연마 헤드 하우징 지지 부재로부터 지지된 연마 헤드 기판 뒷받침 부재, 기판 뒷받침 부재를 둘러싸는 기판 리테이닝 링 조립체를 포함하며, 여기서 링 조립체는 기판 뒷받침 부재로부터 분리되고 관련하여 움직일수 있고 하우징 지지 부재로부터 분리되고 관련하여 움직일수 있고, 하우징 지지 부재는 연마 헤드 기판 뒷받침 부재의 연마면으로부터 수축되도록 리테이닝 링 조립체를 탄성적으로 추진시키는 하나 이상의 탄성 부재의 제1세트에 의해 리테이닝 링 조립체에 연결되며, 하우징 지지 부재는 연마 헤드 기판 뒷받침 부재의 연마면을 향해 연장하기 위해 리테이닝 링 조립체를 탄성적으로 추진시키는 하나 이상의 탄성 부재의 제2세트에 의해 리테이닝 링 조립체에 연결되며, 제1세트 또는 제2세트 탄성부재가 하우징 지지 부재와 리테이닝 링 조립체간의 탄성 추진과 관련된 힘의 크기를 증가시키거나 감소시키도록 배치되는 연마하는 동안 기판을 보지하기 위한 장치.
6. 제5항에 있어서, 하나 이상의 탄성 부재의 제1세트가 기판 뒷받침 부재 주위에 일반적으로 똑같이 분배된 한세트의 스프링인 연마하는 동안 기판을 보지하기 위한 장치.
7. 제5항에 있어서, 하나 이상의 탄성 부재의 제2세트가 기판 뒷받침 부재 주위에 환상의 블래더이며, 그 블래더는 리테이닝 링 조립체가 연마 헤드 기판 뒷받침 부재의 연마면을 향해 연장하도록 하우징 지지 부재와 리테이닝 링 조립체간의 탄성 추진과 관련된 힘의 크기를 증가시키기 위해 가압되는 연마하는 동안 기판을 보지하기 위한 장치.
8. 제1항에 있어서, 연마 헤드 하우징 지지 부재로부터 지지된 연마 헤드 기판 뒷받침 부재, 기판 뒷받침 부재를 둘러싸는 기판 리테이닝 링 조립체를 포함하며, 여기서 링 조립체는 기판 뒷받침 부재로부터 분리되고 관련하여 움직일수 있고 하우징 지지 부재로부터 분리되고 관련하여 움직일수 있고, 하우징 지지 부재는 연마 헤드 기판 뒷받침 부재의 연마면으로부터 수축되도록 리테이닝 링 조립체를 탄성적으로 추진시키는 하나 이상의 탄성 부재의 제1세트에 의해 리테이닝 링 조립체에 연결되며, 하우징 지지 부재는 연마 헤드 기판 뒷받침 부재의 연마면을 향해 연장하기 위해 리테이닝 링 조립체를 탄성적으로 추진시키는 하나 이상의 탄성 부재의 제2세트에 의해 리테이닝 링 조립체에 연결되며, 제1세트 또는 제2세트 탄성부재가 하우징 지지 부재와 리테이닝 링 조립체간의 탄성 추진과 관련된 힘의 크기를 증가시키거나 감소시키도록 배치되는 연마하는 동안 기판을 보지하기 위한 장치.
9. 제8항에 있어서, 하나 이상의 탄성 부재의 제1세트가 기판 뒷받침 부재 주위에 일반적으로 똑같이 분배된 한세트의 스프링인 연마하는 동안 기판을 보지하기 위한 장치.
10. 제8항에 있어서, 하나 이상의 탄성 부재의 제2세트가 기판 뒷받침 부재 주위에 환상의 블래더이며, 그 블래더는 리테이닝 링 조립체가 연마 헤드 기판 뒷받침 부재의 연마면을 향해 연장하도록 하우징 지지 부재와 리테이닝 링 조립체간의 탄성 추진과 관련된 힘의 크기를 증가시키기 위해 가압되는 연마하는 동안 기판을 보지하기 위한 장치.
11. 연마되는 기판의 배면에 가압가능한 포켓을 포함하고, 그 배면에 직면하는 연마 헤드 기판 뒷받침 부재, 기판의 뒷측에 밀봉가능한 포켓의 둘레 및 오프닝을 통해 포켓 속으로 포켓으로부터 유체의 흐름을 이용하여 포켓내의 압력을 제어하기 위한 오프닝을 포함하는 포켓을 포함하는 연마하는 동안 기판을 보지하기 위한 장치.
12. 제11항에 있어서, 또한 벨로즈 부재를 포함하며, 여기서 연마 패드 쪽으로 연마되는 기판을 압박하는 연마 헤드가 연마 패드에 대해 움직임에 따라 연마 헤드 하우징 지지 부재와 연마 패드간의 거리 변화에 일반적으로 관계 없이 사용시 연마 패드 쪽으로 연마 헤드 뒷받침 부재를 압박하는 일반적으로 균일한 힘을 제공하는 벨로즈 부재를 통해 연마 헤드 기판 뒷받침 부재가 연마 헤드 하우징 지지 부재로부터 지지되는 연마하는 동안 기판을 보지하기 위한 장치.
13. 제11항에 있어서, 연마 헤드 뒷받침 부재에 의해 연마 헤드 쪽으로 압박되는 기판이 리테이닝 링 부재에 의해 기판에 대해 내부 경계 세트를 넘어 옆쪽으로 미끄러지는 것을 방지하기 위해 연마되는 기판 주위에 일반적으로 배치된 플로팅 기판 리테이닝 링 부재 조립체를 또한 포함하며, 사용시 기판 리테이닝 링 부재는 리테이닝 링 부재가 연마 패드를 접촉하도록 하기 위해서 하우징 지지 부재와 링 부재 조립체간에 위치한 제1추진 부재에 의해 연마 패드 쪽으로 추진되며, 기판 리테이닝 링 부재가 하우징 지지 부재와 링 부재 조립체간에 연결된 제2추진 부재에 의해 연마 패드로부터 떨어져 추진되어, 제1모드의 제1추진 부재가 제2추진 부재에 의해 발생된 추진력을 극복하는 제1추진력을 발생시키고 제2모드의 제1추진 부재가 제2추진 부재에 의해 발생된 추진력을 극복하지 않는 제2추진력을 발생시키는 연마하는 동안 기판을 보지하기 위한 장치.
14. 제12항에 있어서, 연마 헤드 뒷받침 부재에 의해 연마 헤드 쪽으로 압박되는 기판이 리테이닝 링 부재에 의해 기판에 대해 내부 경계 세트를 넘어 옆쪽으로 미끄러지는 것을 방지하기 위해 연마되는 기판 주위에 일반적으로 배치된 플로팅 기판 리테이닝 링 부재 조립체를 또한 포함하며, 사용시 기판 리테이닝 링 부재는 리테이닝 링 부재가 연마 패드를 접촉하도록 하기 위해서 하우징 지지 부재와 링 부재 조립체간에 위치한 제1추진 부재에 의해 연마 패드 쪽으로 추진되며, 기판 리테이닝 링 부재가 하우징 지지 부재와 링 부재 조립체간에 연결된 제2추진 부재에 의해 연마 패드로부터 떨어져 추진되어, 제1모드의 제1추진 부재가 제2추진 부재에 의해 발생된 추진력을 극복하는 제1추진력을 발생시키고 제2모드의 제1추진 부재가 제2추진 부재에 의해 발생된 추진력을 극복하지 않는 제2추진력을 발생시키는 연마하는 동안 기판을 보지하기 위한 장치.
15. 벨로즈 부재를 포함하며, 여기서 연마 패드 쪽으로 연마되는 기판을 압박하는 연마 헤드가 연마 패드에 대해 움직임에 따라 연마 헤드 하우징 지지 부재와 연마 패드간의 거리 변화에 일반적으로 관계 없이 사용시 연마 패드 쪽으로 연마 헤드 뒷받침 부재를 압박하는 일반적으로 균일한 힘을 제공하는 벨로즈 부재를 통해 연마 헤드 기판 뒷받침 부재가 연마 헤드 하우징 지지 부재로부터 지지되는 연마하는 동안 기판을 보지하기 위한 장치.
16. 제15항에 있어서, 연마 헤드 뒷받침 부재에 의해 연마 헤드 쪽으로 압박되는 기판이 리테이닝 링 부재에 의해 기판에 대해 내부 경계 세트를 넘어 옆쪽으로 미끄러지는 것을 방지하기 위해 연마되는 기판 주위에 일반적으로 배치된 플로팅 기판 리테이닝 링 부재 조립체를 또한 포함하며, 사용시 기판 리테이닝 링 부재는 리테이닝 링 부재가 연마 패드를 접촉하도록 하기 위해서 하우징 지지 부재와 링 부재 조립체간에 위치한 제1추진 부재에 의해 연마 패드 쪽으로 추진되며, 기판 리테이닝 링 부재가 하우징 지지 부재와 링 부재 조립체간에 연결된 제2추진 부재에 의해 연마 패드로부터 떨어져 추진되어, 제1모드의 제1추진 부재가 제2추진 부재에 의해 발생된 추진력을 극복하는 제1추진력을 발생시키고 제2모드의 제1추진 부재가 제2추진 부재에 의해 발생된 추진력을 극복하지 않는 제2추진력을 발생시키는 연마하는 동안 기판을 보지하기 위한 장치.
17. 연마 헤드 뒷받침 부재에 의해 연마 헤드 쪽으로 압박되는 기판이 리테이닝 링 부재에 의해 기판에 대해 내부 경계 세트를 넘어 옆쪽으로 미끄러지는 것을 방지하기 위해 연마되는 기판 주위에 일반적으로 배치된 플로팅 기판 리테이닝 링 부재 조립체를 또한 포함하며, 사용시 기판 리테이닝 링 부재는 리테이닝 링 부재가 연마 패드를 접촉하도록 하기 위해서 하우징 지지 부재와 링 부재 조립체간에 위치한 제1추진 부재에 의해 연마 패드 쪽으로 추진되며, 기판 리테이닝 링 부재가 하우징 지지 부재와 링 부재 조립체간에 연결된 제2추진 부재에 의해 연마 패드로부터 떨어져 추진되어, 제1모드의 제1추진 부재가 제2추진 부재에 의해 발생된 추진력을 극복하는 제1추진력을 발생시키고 제2모드의 제1추진 부재가 제2추진 부재에 의해 발생된 추진력을 극복하지 않는 제2추진력을 발생시키는 연마하는 동안 기판을 보지하기 위한 장치.
18. 연마 헤드 뒷받침 부재와 접촉하는 기판을 배치하는 단계, 여기서 연마 헤드 뒷받침 부재는 기판의 뒷측을 직면하는 포켓을 포함하는, 그 부재는 실과 접촉하는 기판과 일반적으로 유체가 새지 않는 밀봉을 형성하기 위해서 포켓을 둘러싸는 둘레 실을 포함하며, 연마 패드에 대해 연마 헤드 뒷받침 부재와 접촉하는 기판을 위치시키는 단계, 일반적으로 균일한 힘을 사용하는 연마 패드를 향해서 연마 헤드 뒷받침 부재를 추진하는 단계, 포켓내의 유체압을 제어하는 단계, 그리고 기판이 연마 패드의 표면에 마찰함에 따라서 기판을 연마하기 위해서 연마 패드에 대해 기판을 움직이는 단계를 포함하는 연마 패드상에 기판을 연마하기 위한 공정.
19. 제18항에 있어서, 둘레 실이 기판에 대해 실을 하도록 하는 연마 패드를 향해 연마 헤드 뒷받침 부재를 추진하는 힘이 기판을 연마 헤드 뒷받침 부재로부터 분리시키고 포켓을 가압하는 유체가 실에 걸쳐서 새도록 하기에 충분히 큰 힘을 발생하는 포켓내 압력에 의해 극복될때, 포켓내의 압력은 블로 바이 상태를 성취하며, 포켓내의 유체압을 제어하는 단계는 포켓내의 유체압을 블로 바이 상태에 가까운 그러나 미만의 압력에 제어하는 단계를 포함하는 연마 패드상에 기판을 연마하기 위한 공정.
20. 제18항에 있어서, 연마 헤드 뒷받침 부재에 대해 위치된 기판을 둘러싸고 사용시 연마 패드의 표면으로 연장하고 추진되는 리테이닝 링을 제공함으로써 연마 헤드 뒷받침 부재에 대해 기판의 옆쪽 움직임을 제한하는 단계를 또한 포함하는 연마 패드상에 기판을 연마하기 위한 공정.
21. 제19항에 있어서, 둘레 실이 기판에 대해 실을 하도록 하는 연마 패드를 향해 연마 헤드 뒷받침 부재를 추진하는 힘이 기판을 연마 헤드 뒷받침 부재로부터 분리시키고 포켓을 가압하는 유체가 실에 걸쳐서 새도록 하기에 충분히 큰 힘을 발생하는 포켓내 압력에 의해 극복될 때, 포켓내의 압력은 블로 바이 상태를 성취하며, 포켓내의 유체압을 제어하는 단계는 포켓내의 유체압을 블로 바이 상태에 가까운 그러나 미만의 압력에 제어하는 단계를 포함하는 연마 패드상에 기판을 연마하기 위한 공정.
22. 기판은 연마를 위한 패드에 대해 위치시킬 수 있는 제1표면을 포함하며 제1표면에 일반적으로 평면으로 배치된 제2표면을 포함하며, 웨이퍼 제2표면에 대해 연장가능하고 위치시킬 수 있는 실을 포함하는 표면을 수용하는 기판을 갖는 기판 마운팅 부재 및 기판과 마운팅 부재간에 형성된 포켓을 포함하는 연마 부재에 대해 기판 표면을 위치하고 연마 표면에 대해 기판상에 힘을 제공하기 위한 연마 헤드.
23. 제22항에 있어서, 마운팅 부재는 포켓을 경계짓는 환상의 연장하는 부분을 포함하며, 실은 환상의 연장하는 부분과 기판의 제2표면간에 밀봉 계면을 제공하는 연마 헤드.
24. 제23항에 있어서, 배치된 가압가능한 챔버를 또한 포함하는 연마 헤드.
25. 제24항에 있어서, 연마 헤드가 연마 표면에 걸쳐 적어도 부분적으로 연장가능한 지지체에 의해 연마 표면에 지지되는 연마 헤드.
26. 제25항에 있어서, 챔버는 기압을 초과하는 압력을 받을 때, 연마 표면에 대해 기판을 적재하는 힘을 제공하는 연마 헤드.
27. 제23항에 있어서, 포켓은 기판이 연마 표면상에 위치되지 않을 때 헤드와 접촉하는 기판을 유지시키기 위해서 진공 압력에서 유지가능한 연마 헤드.
28. 제27항에 있어서, 포켓에 위치된 압력 공급원을 또한 포함하는 연마 헤드.
29. 제27항에 있어서, 챔버에 위치된 압력 공급원을 또한 포함하는 연마 헤드.
30. 제27항에 있어서, 포켓에 위치된 진공 공급원을 또한 포함하는 연마 헤드.
31. 제22항에 있어서, 적어도 부분적으로 마운팅 부재를 경계짓고 기판 수용 표면에 대해 선택적으로 위치가능한 리테이너를 또한 포함하는 연마 헤드.
32. 제31항에 있어서, 리테이너 지지 부재 및 리테이너 지지 부재와 리테이너간에 연장가능한 제1바이어스 부재를 또한 포함하는 연마 헤드.
33. 제32항에 있어서, 리테이너 지지체와 리테이너간에 연장가능한 제2바이어스 부재를 또한 포함하는 연마 헤드.
34. 제33항에 있어서, 제2바이어스 부재가 기판 수용 부분의 위치의 바깥쪽으로 리테이너를 연장하기 위한 리테이너상에 제어가능하고 변화가능한 바이어스를 제공하는 연마 헤드.
35. 제34항에 있어서, 제2바이어스 부재가 적어도 하나의 가압 가능한 블래더를 포함하는 연마 헤드.
36. 제32항에 있어서, 제1바이어스 부재가 적어도 하나의 스프링을 포함하는 연마 헤드.
37. 제23항에 있어서, 실은 기판 수용 부분을 경계짓고 거기에서 바깥쪽으로 연장하는 연마 헤드.
38. 제37항에 있어서, 실이 립 실인 연마 헤드.
39. 기판은 연마되는 제1표면과 일반적으로 그것에 평행하게 배치된 제2표면을 가지며, 기판의 제2표면을 수용하고 연마 표면상에 기판의 제1표면을 위치시키기 위해 마운팅 부분을 갖는 연마 헤드를 제공하는 단계, 마운팅 부분에 대해 기판의 제2표면을 위치시킴에 의해 기판과 마운팅 부분간에 포켓을 형성하는 단계, 포켓내에 압력을 선택적으로 변화시키는 단계는 포함하는 기판 표면을 연마하기 위한 방법.
40. 제39항에 있어서, 기판의 연마 동안 기압을 초과하는 압력이 유지되는 방법.
41. 제39항에 있어서, 기판이 연마 표면으로부터 제거될 때 기압 미만의 압력으로 포켓을 진공시키는 단계를 또한 포함하는 방법.
42. 제39항에 있어서, 지지 부재상에 연마 표면에 걸쳐 캐리어를 위치시키는 단계, 연마 헤드내에 챔버를 제공하는 단계, 그리고 제1표면과 연마 표면의 계면에 적재 힘을 제공하기 위해서 챔버를 선택적으로 가압하는 단계를 또한 포함하는 방법.
43. 제42항에 있어서, 연마 헤드를 가진 연마 표면상에 기판을 위치시키는 단계, 기판의 제2표면과 마운팅 부분의 계면에 접촉 압력을 제공하기 위해서 제1압력으로 챔버를 가압하는 단계, 기판과 연마 표면의 계면에 동시에 균일한 하중을 제공하면서 기판과 마운팅 부분의 계면에서 접촉 압력을 감소시키기 위해 포켓을 가압하는 단계를 또한 포함하는 방법.
44. 제43항에 있어서, 포켓내의 압력이 마운팅 부분이 움직임에 따라서 마운팅 부분과 접촉하는 기판을 유지시키기 위한 마찰력을 유지하기 위해 필요한 압력 미만으로 기판과 마운팅 부분간의 접촉 압력을 감소시키기에 불충분한 방법.
45. 제43항에 있어서, 포캣내의 압력이 기판과 마운팅 부분간의 접촉 압력을 제로 압력으로 감소시키기에 불충분한 방법.
46. 제39항에 있어서, 마운팅 부분에 포켓을 제공하는 단계, 기판의 제2표면이 위치되어져도 좋은 마운팅 표면을 형성하기 위해 포켓의 둘레에 대해 환상의 부분을 제공하는 단계를 또한 포함하는 방법.

    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.