JP4822744B2 - 化学機械的研磨装置、キャリアヘッド及び区画リング - Google Patents
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Description
20 研磨パッド、
30 スラリ供給アーム、
52 キャリアヘッド、
54 駆動軸、
56 電動機、
200 支持部、
300 弾性メンブレン、
400 区画リング、
440 環形隔壁部、
460 環形接触部、
520 加圧チャンバ、
660 流体圧力供給ラインシステム。
Claims (13)
- 化学機械的研磨装置のキャリアヘッドにおいて、
底面を有する支持部と、
前記支持部に固定され、前記支持部との間に加圧チャンバが提供されるように前記支持部から離隔された弾性メンブレンと、
前記支持部の底面から延長され、弾性材料からなり、前記加圧チャンバを通じて延長され、前記加圧チャンバを互いに反対側に位置する各々の加圧ゾーンに分ける環形隔壁部と、前記隔壁部の下端から延長される環形接触部とを有する区画リングと、を含み、
前記接触部は、前記区画リングが前記メンブレンと固定的に付着せずに接触するように、前記メンブレンと接する底面を有し、前記接触部は、前記隔壁部の下端から反対方向へ向かって薄くなるように側方向に延長される一対の環形のフランジを具備し、前記区画リングが弛緩状態にあるとき、前記環形接触部の前記底面は凸形状であり、前記加圧ゾーンでの流体圧力は、前記接触部の底面の全体が前記メンブレンに接触した状態を維持するように前記フランジを変形させることを特徴とするキャリアヘッド。 - 化学機械的研磨装置において、
回転するプラテンと、
前記プラテンの上に置かれ、前記プラテンに固定されて前記プラテンとともに回転する研磨パッドと、
前記研磨パッドにスラリを供給するスラリ供給アームと、
前記研磨パッドに研磨される基板を固定するキャリアヘッド、前記キャリアヘッドが装着される駆動軸、及び前記駆動軸に連結される電動機を含み、前記研磨パッドの上部に配置されるキャリアアセンブリと、を具備し、
前記キャリアヘッドは、
底面を有する支持部と、
前記支持部に固定され、前記支持部との間に加圧チャンバが提供されるように前記支持部から離隔された弾性メンブレンと、
前記支持部の底面から延長され、弾性材料からなり、前記加圧チャンバを通って延長され、前記加圧チャンバを互いに反対側に位置する各々の加圧ゾーンに分ける環形隔壁部及び前記隔壁部の下端から延長される環形接触部を有する区画リングと、を含み、
前記接触部は、前記区画リングが前記メンブレンと固定的に付着せずに接触するように、前記メンブレンと接する底面を有し、前記接触部は、前記隔壁部の下端から反対方向へ向かって薄くなるように側方向に延長される一対の環形のフランジを具備し、前記区画リングが弛緩状態にあるとき、前記区画リングの接触部の底面は凸形状であり、前記加圧ゾーンでの流体圧力は前記接触部の底面の全体が前記メンブレンに接触した状態を維持するように前記フランジを変形させることを特徴とする化学機械的研磨装置。 - 化学機械的研磨装置のキャリアヘッドにおいて、
底面を有する支持部と、
前記支持部に固定され、前記支持部との間に加圧チャンバが提供されるように前記支持部から離隔された弾性メンブレンと、
前記支持部の底面から延長され、前記加圧チャンバを第1主加圧ゾーン、補助加圧ゾーン及び第2主加圧ゾーンに分けるように形付ける環形の区画リングと、を具備し、
前記区画リングは、前記加圧チャンバを通って延長される環形隔壁部と、前記区画リングが前記メンブレンと固定的に付着せずに接触するように、前記メンブレンと接する底面を有する環形接触部と、を含み、
前記環形隔壁部は、前記区画リングの半径方向に互いに離隔された第1環形壁と第2環形壁とを含み、前記補助加圧ゾーンは、前記環形壁の間に提供され、前記第1主加圧ゾーンは、前記第1環形壁に隣接して前記区画リングの一側に提供され、第2主加圧ゾーンは、前記第2環形壁に隣接して前記区画リングの他側面に提供され、
前記環形接触部は、前記補助加圧ゾーンを横切って前記第1環形壁と前記第2環形壁の下端との間で延長され、前記第1環形壁と前記第2環形壁を連結する中央部と、前記第1環形壁から前記第1主加圧ゾーンに延長される第1環形フランジと、前記第2環形壁の下端から前記第2主加圧ゾーンに延長される第2環形フランジと、を含み、前記区画リングが弛緩状態にあるとき、前記区画リングの接触部の底面は凸形状であることを特徴とするキャリアヘッド。 - 化学機械的研磨装置において、
回転するプラテンと、
前記プラテンの上に置かれ、前記プラテンに固定されて前記プラテンとともに回転する研磨パッドと、
前記研磨パッドにスラリを供給するスラリ供給アームと、
前記研磨パッドに研磨される基板を固定するキャリアヘッド、前記キャリアヘッドが装着される駆動軸、及び前記駆動軸に連結される電動機を含み、前記研磨パッドの上部に配置されるキャリアアセンブリと、を具備し、
前記キャリアヘッドは、
底面を有する支持部と、
前記支持部に固定され、前記支持部との間に加圧チャンバが提供されるように前記支持部から離隔された弾性メンブレンと、
前記支持部の底面から延長され、前記加圧チャンバを第1主加圧ゾーン、補助加圧ゾーン及び第2主加圧ゾーンに分けるように形付ける環形の区画リングと、を具備し、
前記区画リングは、前記加圧チャンバを通って延長される環形隔壁部と、前記区画リングが前記メンブレンと固定的に付着せずに接触するように、前記メンブレンと接する底面を有する環形接触部と、を含み、
前記環形隔壁部は、前記区画リングの半径方向に互いに離隔された第1環形壁と第2環形壁とを含み、前記補助加圧ゾーンは、前記環形壁の間に提供され、前記第1主加圧ゾーンは、前記第1環形壁に隣接して前記区画リングの一側に提供され、第2主加圧ゾーンは、前記第2環形壁に隣接して前記区画リングの他側面に提供され、
前記環形接触部は、前記補助加圧ゾーンを横切って前記第1環形壁と前記第2環形壁の下端との間で延長され、前記第1環形壁と前記第2環形壁を連結する中央部と、前記第1環形壁から前記第1主加圧ゾーンに延長される第1環形フランジと、前記第2環形壁の下端から前記第2主加圧ゾーンに延長される第2環形フランジと、を含み、前記区画リングが弛緩状態にあるとき、前記区画リングのうちの前記環形接触部の底面は凸形状であることを特徴とする化学機械的研磨装置。 - 化学機械的研磨装置のキャリアヘッドの加圧チャンバを、分離された加圧領域に分けるため使用される環形の区画リングにおいて、
前記区画リングの半径方向に互いに離隔された第1環形壁及び第2環形壁を有する隔壁部と、前記隔壁部の下端から延長される環形接触部と、前記隔壁部の上端から延長される固定部と、を具備し、
前記環形接触部は、前記隔壁部の第1環形壁及び第2環形壁の下端の間に延長されて、これらを連結し、前記隔壁部の前記第1環形壁及び前記第2環形壁とともに環形溝部を区切って形成させる中央部と、前記第1環形壁の下端から、前記中央部から離れる方向に向かって側方向に延長される第1環形フランジと、前記第2環形壁の下端から、前記中央部から離れる方向に向かって側方向に延長される第2環形フランジと、凸形状の底面と、を具備することを特徴とする区画リング。 - 前記固定部は、前記加圧領域から離れる方向に向かって側方向に、前記隔壁部の第1環形壁の上端から延長される第1環形固定部と、前記加圧領域から離れる方向に向かって側方向に、前記環形隔壁部の第2環形壁の上端から延長される第2環形固定部と、を有することを特徴とする請求項5に記載の区画リング。
- 前記区画リングは、弾性材料であることを特徴とする請求項6に記載の区画リング。
- 化学機械的研磨装置のキャリアヘッドにおいて、
底面を有する支持部と、
前記支持部に固定され、前記支持部の底面から離隔されて前記支持部の底面との間に加圧チャンバを形成させる弾性メンブレンと、
前記支持部の底面から延長される少なくとも一つの区画リングであり、当該区画リングは、前記加圧チャンバを前記区画リングの両側に隣接する複数の主加圧ゾーンに分けるために、前記加圧チャンバを通って延長される環形隔壁部と、前記区画リングが前記メンブレンと固定的に付着されずに接触するように前記メンブレンに接する底面を有する環形接触部とを含み、
前記環形隔壁部は、前記区画リングの半径方向に離隔された第1環形壁と第2環形壁とを有し、当該第1環形壁と第2環形壁の間に補助加圧ゾーンを形成するための環形溝部が設けられ、各々の前記区画リングによって提供された前記環形溝部は、前記区画リングの半径方向に測定した際に、前記区画リングの両側面に隣接する主加圧ゾーンより狭く、
前記環形接触部は、前記第1環形壁の下端から前記加圧ゾーンの一つに延長される前記第1環形フランジと、前記第2環形壁の下端から前記加圧ゾーンの他の一つに延長される前記第2環形フランジとを含んでなる、少なくとも一つの区画リングと、
前記支持部を通って延長され、前記主加圧ゾーンと各々連結される第1流体供給ラインを含む第1流体圧力供給ラインシステムと、
前記第1流体圧力供給ラインシステムと分離し、前記支持部を通って延長され、各々の前記補助加圧ゾーンと連結される少なくとも一つの流体圧力供給ラインを含む第2流体圧力供給ラインシステムと、を具備し、前記環形接触部の前記底面は、前記区画リングが弛緩状態であるとき、凸形状であることを特徴とするキャリアヘッド。 - 前記区画リングの各々の接触部は、前記第1環形壁と前記第2環形壁との間に延長され、当該下端の間を連結する中央部を含むことを特徴とする請求項8に記載のキャリアヘッド。
- 前記区画リングの各々は、互いに離隔された第1環形分離部材と第2環形分離部材とを含み、
前記第1環形分離部材は、前記第1環形壁と前記第1フランジによって構成され、前記第2環形分離部材は、前記第2環形壁と前記第2フランジによって構成されることを特徴とする請求項8に記載のキャリアヘッド。 - 化学機械的研磨装置において、
回転するプラテンと、
前記プラテンの上に置かれ、前記プラテンに固定されて前記プラテンとともに回転する研磨パッドと、
前記研磨パッドにスラリを供給するスラリ供給アームと、
前記研磨パッドに研磨される基板を固定するキャリアヘッド、前記キャリアヘッドが装着される駆動軸、及び前記駆動軸に連結される電動機を含み、前記研磨パッドの上部に配置されるキャリアアセンブリと、を具備し、
前記キャリアヘッドは、
底面を有する支持部と、
前記支持部に固定され、前記支持部の底面から離隔されて前記支持部の底面との間に加圧チャンバを形成させる弾性メンブレンと、
前記支持部の底面から延長される少なくとも一つの区画リングであり、当該区画リングは、前記加圧チャンバを前記区画リングの両側に隣接する複数の主加圧ゾーンに分けるために、前記加圧チャンバを通って延長される環形隔壁部と、前記区画リングが前記メンブレンと固定的に付着されずに接触するように前記メンブレンに接する底面を有する環形接触部を含み、
前記環形隔壁部は、前記区画リングの半径方向に離隔された第1環形壁と第2環形壁とを有し、当該第1環形壁と第2環形壁の間に補助加圧ゾーンを形成するための環形溝部が設けられ、各々の前記区画リングによって提供された前記環形溝部は、前記区画リングの半径方向に測定した際に、前記区画リングの両側面に隣接する主加圧ゾーンより狭く、
前記環形接触部は、前記第1環形壁の下端から前記加圧ゾーンの一つに延長される前記第1環形フランジと、前記第2環形壁の下端から前記加圧ゾーンの一つに延長される前記第2環形フランジとを含んでなる、少なくとも一つの区画リングと、
前記支持部を通って延長され、前記主加圧ゾーンと各々連結される第1流体供給ラインを含む第1流体圧力供給ラインシステムと、
前記第1流体圧力供給ラインシステムと分離し、前記支持部を通って延長され、各々の前記補助加圧ゾーンと連結される少なくとも一つの流体圧力供給ラインを含む第2流体圧力供給ラインシステムと、を具備し、前記区画リングが弛緩状態であるとき、前記区画リングのうちの前記接触部の前記底面は凸形状であることを特徴とする化学機械的研磨装置。 - 前記区画リングの接触部は、第1環形壁と第2環形壁の下端との間で延長され、当該下端の間を連結する中央部を含むことを特徴とする請求項11に記載の化学機械的研磨装置。
- 前記区画リングの各々は、互いに離隔された第1環形分離部材と第2環形分離部材とを含み、
前記第1環形分離部材は、前記第1環形壁と前記第1フランジによって構成され、前記第2環形分離部材は、前記第2環形壁と前記第2フランジによって構成されることを特徴とする請求項11に記載の化学機械的研磨装置。
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