(57)【要約】      （修正有）【課題】研磨終点を検出するための研磨パッド内の窓ガラスによるパッド−ウエーハ間の隙間における研磨媒体流の乱れに対する影響を減らす。【解決手段】ウェーハ２１２又は研磨されている他の物体の表面から反射する光エネルギーを使用して光学計測を実施することを可能にする半透明な窓ガラス２２０を含むケミカルメカニカル研磨パッド２００。窓ガラスは、窓ガラスの周囲の研磨媒体２１６の流れに対する攪乱を減らすため、それぞれ流線形を有する後端及び前端を含む。研磨パッドはさらに、窓ガラスの領域で研磨媒体のための連続流路を提供するために窓ガラスを避けて回り込む溝を含むことができる。【選択図】図２
2006093708.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性基材、光学基材及び半導体基材の少なくとも一つを研磨するのに適した研磨パッドであって、
（ａ）研磨面及び前記研磨面から離間した背面を有するボディ、及び
（ｂ）前記研磨面と同一平面にある表面を有し、５〜１５０°の半値幅前角及び５〜４５°の半値幅後角を有する半透明な窓ガラスを含む、前記ボディを貫通して延びる窓
を含む研磨パッド。
【請求項２】
前記窓がさらに６０°未満の半値幅前角を有する、請求項１記載の研磨パッド。
【請求項３】
前記半値幅後角が１０〜４０°である、請求項１記載の研磨パッド。
【請求項４】
前記半値幅後角が１５〜３０°である、請求項１記載の研磨パッド。
【請求項５】
前記研磨面が複数の溝を含み、前記溝の少なくともいくつかが前記窓を避けて回り込んでいる、請求項１記載の研磨パッド。
【請求項６】
磁性基材、光学基材及び半導体基材の少なくとも一つを研磨するのに適した研磨パッドであって、
（ａ）複数の溝を含む研磨面及び前記研磨面から離間した背面を有するボディ、及び
（ｂ）前記研磨面と同一平面にある表面を有する半透明な窓ガラスを含む、前記ボディを貫通して延びる窓
を含み、前記複数の溝の少なくともいくつかが前記窓を避けて回り込んでいるものである研磨パッド。
【請求項７】
前記複数の溝のうち回り込んでいる溝が、その回り込んでいる領域を除き、円形である、請求項６記載の研磨パッド。
【請求項８】
前記複数の溝のうち回り込んでいる溝が、その回り込んでいる領域を除き、線形である、請求項６記載の研磨パッド。
【請求項９】
前記複数の溝が複数の同様な形状のランド領域を画定し、前記窓が前記複数の同様な形状のランド領域の複数の隣接する領域を占有している、請求項６記載の研磨パッド。
【請求項１０】
磁性基材、光学基材及び半導体基材の少なくとも一つを研磨するのに適した研磨パッドであって、
（ａ）複数の溝を含む研磨面及び前記研磨面から離間した背面を有するボディ、及び
（ｂ）前記研磨面と同一平面にある表面を有し、５〜４５°の半値幅後角を有する半透明な窓ガラスを含む、前記ボディを貫通して延びる窓
を含み、前記複数の溝の少なくともいくつかが前記窓を避けて回り込んでいるものである研磨パッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に研磨の分野に関する。特に、本発明は、流線形の窓ガラスを有するＣＭＰパッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
集積回路及び他の電子デバイスの製造においては、導体、半導体及び絶縁材料の多数の層を半導体ウェーハの表面に付着させたり同表面から除去したりする。これらの材料の薄い層は、多数の付着技術のいずれかを使用して付着させることができる。最新のウェーハ加工で一般的な付着技術としては、スパッタリングとも知られる物理蒸着法（ＰＶＤ）、化学蒸着法（ＣＶＤ）、プラズマ化学蒸着法（ＰＥＣＶＤ）及び電気化学的めっき法がある。一般的なエッチング技術としては、とりわけ、湿式及び乾式の等方性及び異方性エッチングがある。
【０００３】
材料層が順々に付着され、エッチングされるにつれ、ウェーハの一番上の表面が非平坦になる。後続の半導体加工（たとえばフォトリソグラフィ）はウェーハが平坦面を有することを要するため、ウェーハは平坦化されなければならない。望ましくない表面凹凸ならびに表面欠陥、たとえば粗面、凝集した材料、結晶格子の損傷、スクラッチ及び汚染された層もしくは材料を除去するためにはプラナリゼーションが有用である。
【０００４】
ケミカルメカニカルプラナリゼーション又はケミカルメカニカルポリッシング（ＣＭＰ）は、半導体ウェーハのような加工物を平坦化するために使用される一般的な技術である。二軸回転研磨機を使用する従来のＣＭＰでは、ウェーハキャリヤ又は研磨ヘッドがキャリヤアセンブリに取り付けられる。研磨ヘッドがウェーハを保持し、研磨機中で研磨パッドの研磨層と接する状態に配置する。研磨パッドは、平坦化されるウェーハの直径の２倍を超える直径を有する。研磨中、研磨パッド及びウェーハそれぞれがそれぞれの中心を中心に回転し、その間にウェーハが研磨層と係合する。ウェーハの回転軸は、研磨パッドの回転軸に対し、ウェーハの半径よりも大きい距離だけオフセットして、パッドの回転がパッドの研磨層上に環状の「ウェーハトラック」を描き出すようになっている。ウェーハの唯一の運動が回転である場合、ウェーハトラックの幅はウェーハの直径に等しい。しかし、一部の二軸研磨機では、ウェーハは、その回転軸に対して垂直な平面で振動する。この場合、ウェーハトラックの幅は、振動による変位を考慮する量だけウェーハの直径よりも広くなる。キャリヤアセンブリは、ウェーハと研磨パッドとの間に制御可能な圧力を供給する。研磨中、研磨媒体が研磨パッド上に流れ、ウェーハと研磨層との間の隙間に流れ込む。ウェーハ表面は、研磨層及び表面上の研磨媒体の化学的かつ機械的作用によって研磨され、平坦化される。
【０００５】
ＣＭＰの重要な側面は、研磨を停止すべき時点、すなわち研磨終点に達した時点を決定することである。一般に、所望の表面プロフィール又は平坦化度が達成された時点又は所望の厚さの層が除去された時点で研磨は停止される。研磨の終点を検出する一つの方法は、光学的技術を使用することによって所望の層がウェーハから研磨除去された時点を特定する方法である。このような光学的技術の一例が、Lustigらへの米国特許第５，４３３，６５１号に記載されている。一般に、これらの光学終点検出技術は、研磨されているウェーハから光ビーム、たとえばレーザビームを反射させ、反射光を計測し、反射率が変化する時点を決定することを含む。第一の反射率を有する層が研磨除去されて、第一の反射率とは異なる第二の反射率を有するもう一つの層が露出したとき、比較的急な反射率の変化が起こることが多い。
【０００６】
ＣＭＰパッドは通常、不透明であるため、光学計測システムとともに使用されるＣＭＰパッドは、ウェーハをパッドから離すことなく光ビームがウェーハに衝突し、ウェーハから反射することを可能にする種々の形状の半透明又は半不透明の窓ガラスを設けていることが多い。もっとも一般的なＣＭＰパッド窓ガラス形状は、角のない形状、たとえば長方形、円形及び円形と長方形の両方の外観を有する形状である。たとえば、Ishikawaらへの米国特許第６，４５８，０１４号は、長方形の窓ガラスを含むＣＭＰパッドを開示している。Birangらへの米国特許第６，５３７，１３３号は、円形の窓ガラスを含むＣＭＰパッドならびに半円形の前端及び後端を有する細長い円弧状のスロット付き窓ガラスを含むＣＭＰパッドを開示している。
【０００７】
図１Ａ及び１Ｂは、ウェーハ１００と従来のＣＭＰパッド１０４との間の隙間の研磨媒体流が長方形の窓ガラス１０８によってどのように影響を受けるのかを示す。この場合、ＣＭＰパッド１０４は、複数の同心円形溝１１６を有する研磨面１１２を含み、窓ガラス１０８は長方形であり、その長軸１２０がパッドの半径１２４に沿って位置している。研磨パッド面１１２は溝１１６を含むが、通常、窓ガラス１０８に溝を付けることは実際的ではない。理由は、そのような溝又は溝に集まるであろう研磨くずが、窓ガラス越しに照射される光ビーム（図示せず）を散乱させ、その結果、終点検出器（図示せず）に達する信号を混乱させるおそれがあるからである。
【０００８】
図１Ｂにわかりやすく示すように、溝１１６の中で接近してくる研磨媒体流（フローライン１２８によって示す）は、窓ガラス１０８の「前側」長辺１３２に対面し、本質的に窓ガラスを避けて回り込む。窓ガラスの短辺１３６に隣接する研磨媒体流は、前側長辺１３２に沿って窓ガラス１０８に当たって本質的に逆流する研磨媒体に加えて、窓が存在しないならば窓ガラスの領域を通過して流れるであろうさらなる量の研磨媒体によって増大する。最後に、窓の後側長辺１４０に隣接する研磨媒体の流れは、窓によって形成される妨害物によって大きく乱される。理由は、流れが窓の背後で両方の短辺１３６から内に集まり、後側長辺１４０に沿って無秩序に集中するからである。いうまでもなく、窓ガラス１０８を包囲する全領域の研磨媒体流が窓ガラスの存在によって大きく乱される。少量の研磨媒体が窓の上面を非常に薄い層として横切ることができるが、流れに対する他の攪乱は減らない。
【０００９】
一般に、窓ガラス、たとえば窓ガラス１０８の存在の結果として生じる研磨媒体流に対する妨害が大きければ大きいほど、結果として生じる乱流が研磨加工に対してマイナスの影響を及ぼす可能性は高くなる。理由は、乱流が、研磨媒体薬品の均一な分散及び均一な温度フィールドを妨げて、ウェーハ上の点間研磨速度の不均一さに寄与するからである。加えて、窓ガラスの角のない前縁での多くの溝の終端が、研磨くずが蓄積する機会を提供して、潜在的にスクラッチ及び他の欠陥を招く。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述した特許又は従来のＣＭＰパッド窓ガラスの設計者のいずれも、窓ガラスを周囲の研磨面に対して同一平面にすることを除いては、研磨に対する窓ガラスの平面図形状の影響又はパッド−ウェーハ間隙間における研磨媒体の流動パターンに対する窓ガラスの影響をほとんど考察していない。したがって、要望されているものは、窓ガラスを有し、研磨及びパッド−ウェーハ間の隙間における研磨媒体流の乱れに対する窓ガラスの影響を減らすように設計された研磨パッドである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一つの態様で、磁性基材、光学基材及び半導体基材の少なくとも一つを研磨するのに適した研磨パッドであって、（ａ）研磨面及び研磨面から離間した背面を有するボディ、及び（ｂ）研磨面と同一平面にある表面を有し、５〜１５０°の半値幅前角及び５〜４５°の半値幅後角を有する半透明な窓ガラスを含む、ボディを貫通して延びる窓を含む研磨パッドを提供する。
【００１２】
本発明のもう一つの態様で、磁性基材、光学基材及び半導体基材の少なくとも一つを研磨するのに適した研磨パッドであって、（ａ）複数の溝を含む研磨面及び研磨面から離間した背面を有するボディ、及び（ｂ）研磨面と同一平面にある表面を有する半透明な窓ガラスを含む、ボディを貫通して延びる窓を含み、複数の溝の少なくともいくつかが窓を避けて回り込んでいるものである研磨パッドを提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
再び図面を参照すると、図２は一般に、研磨媒体２１６の存在でウェーハ２１２のような物品の表面２０８（以下「被研磨面」と呼ぶ）を研磨するために使用することができる二軸（ＣＭＰ）研磨機２０４で使用される本発明の研磨パッド２００を示す。研磨パッド２００を使用して研磨することができる他の物品の例は、とりわけ、ガラス製品、フラットパネル表示装置及び磁気情報記憶ディスクを含む。便宜上、以下、総称性を失うことなく「ウェーハ」を使用することに留意されたい。加えて、請求の範囲を含めた本明細書で使用する「研磨媒体」は、粒子含有研磨溶液及び粒子非含有溶液、たとえば無砥粒及び反応性液体研磨溶液を含む。
【００１４】
研磨パッド２００は、窓ガラスの領域で、パッド−ウェーハ間の隙間、すなわち、被研磨面２０８とパッドの研磨層２２４との間の隙間における研磨媒体２１６の流れに対する窓ガラスの影響を減らすための特殊な形状の窓ガラス２２０を含むおかげで、従来技術の研磨パッドとは異なる。研磨中の、パッド−ウェーハ間の隙間における研磨媒体２１６の流れに対する窓ガラス２２０の影響を減らすことにより、乱流によって生じるマイナスの影響が同様に減るはずである。研磨パッド２００及び窓ガラス２２０の設計は、以下、ＣＭＰ研磨機２０４の概説ののち、さらに詳細に説明する。
【００１５】
研磨機２０４は光学計測システム２２８、たとえば終点検出器を含み、この光学計測システムが光ビーム（図示せず）を窓２２０越しに照射して、その光ビームがウェーハ２１２の被研磨面２０８に衝突し、そこから反射して光学計測システムに戻る。上記背景技術で論じたように、光学計測システム２２８としての使用に適した光学計測システムは当該技術で周知であり、したがって、本明細書で詳細に説明する必要はない。
【００１６】
研磨機２０４は、研磨中に研磨パッド２００を保持するプラテン２３２を含むことができる。プラテン２３２は、プラテンドライバ（図示せず）によって回転軸２３６を中心に回転可能であり、光学計測システム２２８からの光ビームが窓ガラス２２０を介して被研磨面２０８に達し、そこから戻ることを可能にする窓（図示せず）又は他の開口部を含む。ウェーハ２１２は、プラテン２３２の回転軸２３６に対して平行であり、それから離間している回転軸２４４を中心に回転可能であるウェーハキャリヤ２４０によって支持することができる。ウェーハキャリヤ２４０は、ウェーハ２１２が研磨パッド２００に対してごくわずかに非平行な向きをとることを許すジンバル式リンク（図示せず）を採用したものでもよく、その場合、回転軸２３６、２４４はごくわずかに斜行していてもよい。ウェーハキャリヤ２４０は、ウェーハ２１２を回転させ、研磨中に被研磨面と研磨層との間に所望の圧力が存在するよう下向きの力Ｆを加えて被研磨面２０８を研磨層２２４に押し当てるように適合されたキャリヤ支持アセンブリ（図示せず）によって支持することができる。研磨機２０４はまた、研磨媒体２１６を研磨層２２４に供給するための研磨媒体導入口２４８を含むことができる。
【００１７】
当業者が理解するように、研磨機２０４は、他の部品（図示せず）、たとえばシステム制御装置、研磨媒体貯蔵計量供給システム、加熱システム、すすぎシステムならびに研磨加工の種々の局面を制御するための各種制御系、たとえば、とりわけ（１）ウェーハ２１２及び研磨パッド２００の一方又は両方の回転速度のための速度制御装置及び選択装置、（２）パッドへの研磨媒体２１６の送出しの速度及び場所を変えるための制御装置及び選択装置、（３）ウェーハとパッドとの間に加えられる力Ｆの大きさを制御するための制御装置及び選択装置、ならびに（４）パッドの回転軸２３６に対するウェーハの回転軸２４４の場所を制御するための制御装置、作動装置及び選択装置を含むことができる。当業者は、これらの部品を構成し、具現化する方法を理解し、したがって、当業者が本発明を理解し、実施するためのそれらの詳細な説明は不要である。
【００１８】
研磨中、研磨パッド２００及びウェーハ２１２がそれぞれの回転軸２３６、２４４を中心に回転し、研磨媒体２１６が研磨媒体導入口２４８から回転する研磨パッドの上に計量供給される。研磨媒体２１６は、研磨層２２４上に、ウェーハ２１２と研磨パッド２００との間の隙間を含めて延展する。研磨パッド２００及びウェーハ２１２は通常、０．１rpm〜１５０rpmの間で選択される速度で回転するが、必ずしもそうである必要はない。力Ｆは通常、ウェーハ２１２と研磨パッド２００との間に６．９kPa〜１０３kPa（０．１psi〜１５psi）の所望の圧力を生じさせるように選択される大きさであるが、必ずしもそうである必要はない。
【００１９】
図３Ａ〜３Ｃは、研磨パッド２００として使用するのに適した回転研磨パッド３００を示す。研磨パッド３００は一般に、回転中心３０８を有する円盤形ボディ３０４を含む。ボディ３０４は、研磨面３１２及び研磨面から離間した背面３１６を含む。ボディ３０４は、一つの層であってもよいし、複数の層からなるものでもよい。各層は、従来の研磨パッドを製造するために使用される材料、たとえば多様なポリマープラスチック、たとえばとりわけポリウレタン、ポリブタジエン、ポリカーボネート及びポリメチルアクリレートのいずれか一つでできていることができる。当業者は、ボディ３０４を製造するために使用することができる多くの材料に精通しており、そのため、当業者が本発明の広い範囲を理解するためにそれらを列挙することは不要である。
【００２０】
研磨パッドはさらに、半透明な材料、すなわち、先に論じたようにウェーハ、たとえばウェーハ３２４から反射する光に対して光学計測を実施することができる程度に光を透過させる材料でできた窓ガラス３２０を含む。窓ガラス３２０に適した半透明材料の例は、とりわけ、ポリウレタン、ポリカーボネート及びポリメチルアクリレートを含む。窓ガラス３２０は通常、少なくとも研磨中、ボディ３０４の研磨面３１２とほぼ同一平面にあるか、それよりもごくわずかに凹んでいる表面３２８を含む。ボディ３０４は、窓ガラス３２０に使用される材料よりも圧縮性である材料を含むことができるため、ボディの材料が弛緩状態にあるとき、たとえばウェーハ３２４が研磨パッド３００に押し当てられていないとき、窓ガラスの表面３２８が研磨面３１２に対して凹んでいてもよい。
【００２１】
窓ガラス３２０は、いかなる適切な方法でボディ３０４に組み込んでもよいし取り付けてもよい。たとえば、一つの実施態様では、窓ガラス３２０とボディ３０４とを互いに別々に形成したのち、接着剤結合、化学結合、溶接などによって互いに取り付けてもよい。このような実施態様では、ボディ３０４は、中に形成される窓ガラス３２０を受けるための開口部又は窓３３２とともに製造してもよいし、窓なしで製造してもよく、窓なしで製造する場合、後でボディの一部を切り抜くことによって窓を製造することになる。はじめからボディ３０４の中に形成されるのか、形成後にボディに切り開けられるのかにかかわらず、垂直寸法、すなわちボディ３０４の厚さ方向における窓３３２の側面は、図３Ｂに示すように垂直であってもよいし、あるいはまた、斜面状、湾曲状、段付き又は窓ガラス３２０の挿入及び取り付けを容易にする他の断面形状（図示せず）であってもよい。もう一つの実施態様では、窓ガラス３２０は、予備成形した窓ガラス（又はその前駆体）を型に入れ、その周囲にボディ材料を流し込むことにより、ボディ３０４と一体に形成してもよい。この場合、窓ガラス３２０は通常、窓ガラスの材料とボディの材料との融合によってボディ３０４に固着される。予備成形された窓ガラス又は前駆体は、図３Ｂによって暗示されるような直線的で垂直な側面を有することもできるし、あるいはまた、斜面状、湾曲状、段付き又は窓ガラスの材料とボディの材料との融合を促進し、ボディが圧縮、曲げ及び他の形態の変形を受けたときでも窓ガラスの保持を確実にする他の断面形状（図示せず）を有することもできる。当然、当業者は、適切な従来方法を使用して窓ガラス３２０を研磨パッド３００に含めることができることを理解するであろう。
【００２２】
ボディ３０４は、研磨中に研磨媒体（図示せず）を保持し、運ぶための、研磨面３１２に位置する一つ以上の溝を含むことができる。図示する実施態様では、研磨パッド３００は、研磨媒体が窓ガラスを通過して流れるための連続流路を提供するために窓ガラス３２０を避けて回り込むいくつかの溝セグメント３４０を有する一つのらせん溝３３６を有している。他の溝配置、たとえば、とりわけ円形配置（たとえば図４の円形溝４２４に見られる配置）、放射状配置、円弧状配置及び孤立したランド領域（たとえば図５Ａ及び５Ｂの六角形ランド領域）を形成する規則的パターンの配置を想定することができる。
【００２３】
特に図３Ｃを参照すると、この図は、窓ガラス３２０の流線形性質を表すのに役立つ種々の概念を示す。窓３２０は、研磨中にパッドが回転する中心である回転中心３０８を有する円形研磨パッド３００中に存在するため、窓ガラスの配置を表すためには、回転中心から放射状に延びる各ラインに関して多数のパラメータを設定することが有用である。一般に、その理由は、研磨パッド３００が回転しているとき、窓ガラス３２０は、円弧、たとえば中心円弧３４４に沿って移動するからである。その結果、研磨面３１２上での研磨媒体の一次運動は円運動である。窓ガラス３２０は一般に、窓ガラスの長さ、すなわち中央円弧３４４に対して平行に延びる窓ガラスの寸法に沿って互いに離間した二つの端部３４８、３５０を含む。この例では、研磨パッド３００は、左回り方向に回転するように特に設計されており、そのため、端部３４８を「前」端とみなし、端部３５０を「後」端とみすことができる。
【００２４】
窓ガラス３２０はさらに、前端３４８上の、移動方向３５６に対してもっとも前の点である前突端３５２及び後端３５０上の、移動方向に対してもっとも後の点である後突端３５４を有するとみなすことができる。窓ガラス３２０はまた、最大幅Ｗmax、すなわち、窓ガラスの半径方向外側の縁３６０と回転中心３０８から出発する半径方向線３６２との交差点３５８と、窓ガラスの半径方向内側の縁３６６とこの半径方向線との交差点３６４との間の最大寸法を有するとみなすことができる。図示する実施態様では、最大幅Ｗmaxは、前端３４８への移行部に位置する半径方向線３６２と、後端３５０への移行部に位置する半径方向線３６８との間の２０°円弧の範囲内のいかなる半径方向線ででも生じる。しかし、そうでなくてもよいということに留意されたい。他の実施態様では、最大幅Ｗmaxは、窓ガラス３２０の形状に依存して、一つの半径方向線又はいくつかの半径方向線だけで生じてもよい。
【００２５】
前突端３５２及び後突端３５４ならびに最大幅Ｗmaxが決定すると、前端３４８及び後端３５０それぞれを、本発明にしたがって「流線形」又はこれらの定義を使用して「非流線形」として特徴づけることが可能である。これに関連して、「半値幅前角」をαと定義し、「半値幅後角」をβと定義することが有用である。半値幅前角αは、三つの点、すなわち前突端３５２ならびに半径方向外側の縁３６０及び半径方向内側の縁３６６と半径方向線３７４との二つの交差点３７０、３７２であって、最大幅Ｗmaxの半分に等しい距離又は幅1/2maxを交差点３７０、３７２間に提供する、前突端にもっとも近い交差点によって決定される。同様に、半値幅後角βは、三つの点、すなわち後突端３５４ならびに半径方向外側の縁３６０及び半径方向内側の縁３６６と半径方向線３８０との二つの交差点３７６、３７８であって、最大幅Ｗmaxの半分に等しい幅1/2maxを交差点３７６、３７８間に提供する、後突端にもっとも近い交差点によって決定される。
【００２６】
前端３５０は半円形である。いかなる半円形の場合でも、基本三角法により、最大幅にかかわらず、半値幅角が１５０°になるということがわかる。特に流れの攪乱が、流路中の物体、たとえば窓ガラス３２０の非流線形端部のすぐ下流の領域で一般に形成する乱流のせいで、研磨に対してマイナスの影響を及ぼす可能性が高い後端に関しては、１５０°の半値幅角は非常に流線形であるとはみなされない。したがって、本発明に関しては、４５°以下の半値幅後角βが好ましい。４０°以下の半値幅後角βがより好ましく、３０°以下の半値幅後角がさらに好ましい。当然、より小さな半値幅後角（β）（及び半値幅前角（α））が、層流の観点から、より大きな角度よりも望ましい。しかし、実際的な観点から、後端３５０（及び前端３４８）は長すぎるべきではない。長すぎるならば、研磨媒体の層流の利点が、窓ガラス３２０が単に研磨面３１２の研磨領域の大きすぎる部分を占めることから生じる悪影響によって損なわれるおそれがある。
【００２７】
通常、半値幅前角αは５〜１５０°である。好ましくは、半値幅前角αは１０〜１２０°である。もっとも好ましくは、半値幅前角αは、前端が丸みを帯びた状態で１５〜４５°である。通常、半値幅後角βは５〜４５°である。好ましくは、半値幅後角βは１０〜４０°である。もっとも好ましくは、半値幅前角βは、後端が丸みを帯びた状態で１５〜３０°である。
【００２８】
半値幅前角α及び半値幅後角βの概念を図３Ｃの窓ガラス３２０の前端３４８及び後端３５０に適用すると、半値幅前角が１５０°であり、半値幅後角が４５°であることがわかる。上述したように、１５０°の角度は、後端３５０の半値幅後角βに関しては、非常に流線形であるとはみなされないであろう。しかし、前端３４８の半値幅前角αの場合、１５０°の角度は少なくとも許容しうるものである。前端３４８の半円形は、確かに、図１Ａ及び１Ｂの窓ガラス１０８で見られるような、半値幅前角が１８０°である、流れ方向に対して垂直に提示される長方形の直線的な縁よりも流線形の前端を提供する。
【００２９】
図４Ａは、図２の研磨パッド２００の代わりに使用することができる、本発明にしたがって製造されたもう一つの回転研磨パッド４００を示す。この実施態様では、窓ガラス４０４は、半径方向線４０８に関して対称的であり、半値幅前角α′及び半値幅後角β′はほぼ２１°である。いずれも非常に流線形である前端４１２及び後端４１６を有することは、研磨パッド４００をパッドの回転中心４２０を中心にいずれの方向にも回転させることができるというさらなる点を提供する。実施態様によっては、これは、研磨パッド４００の使用における融通性を高めるために望ましいかもしれない。特に、一部の研磨機は、研磨パッドを左回りに回転させるように設定することもできるし、一部の研磨機は、研磨パッドを右回りに回転させるように設定することもできるし、一部の研磨機は、右回り回転又は左回り回転を選択することができるように設定することもできる。この窓ガラス４０４の形状はまた、非常に流線形の前端４１２を窓に提供する。半値幅前角α′は、図３Ａ〜３Ｃに関して上記したように５〜１５０°であり、同様に、より好ましくは１０〜１２０°であり、さらに好ましくは１５〜４５°であり、半値幅後角β′は５〜４５°であり、１０〜４０°がより好ましく、１５〜３０°がさらに好ましいということに留意されたい。
【００３０】
図３Ａ〜３Ｃの研磨パッド３００と同じく、図４Ａの研磨パッド４００に設けられた溝４２４は、窓ガラスに隣接する領域でこれらの溝の中を流れる研磨媒体（図示せず）の流れに対する攪乱を減らすため、窓ガラス４０４を避けて回り込むことが好ましいが、必ずしもそうである必要はない。図示する実施態様では、溝４２４は、研磨媒体が窓ガラスの周囲を容易に流れるための連続流路を提供するために窓ガラスを避けて回り込む、窓ガラス４０４に隣接するいくつかの溝４２８を除き、円形である。図３Ａ〜３Ｃの窓ガラス３２０と同様に、窓ガラス４０４は、適切な方法で、たとえば上記の切除−挿入法及びインサイチュー成形法で設けることができる。研磨パッド４００及び窓ガラス４０４は、適切な材料、たとえば図３Ａ〜３Ｃに関連して先に論じた材料でできていることができる。
【００３１】
図４Ｂは、溝４２８が円形の窓４３０を避けて回り込む代替態様を示す。回り込む溝４２８とは違って、円形の溝４２４は、回転中心４２０に関して円形のままである。窓４３０を避けて溝４２８を回り込ませることは、研磨媒体と窓４３０との間の相互作用を減らす。加えて、溝４２８は、回転研磨パッド４００の右回り及び左回りの回転を可能にする。あるいはまた、回り込む溝４２８は、楕円形、正方形、長方形、三角形又は他の形状の窓を迂回することもできる。
【００３２】
図５は、本発明のもう一つの研磨パッド５００を示す。この実施態様では、研磨パッド５００は、研磨面５１２の複数の同様な形状のランド領域５０８を画定するとみなすことができる溝パターン５０４を含む。窓ガラス５１６が溝パターン５０４の中に位置してランド領域５０８の一つの中に完全に収まる。この特定の実施態様では、窓ガラス５１６は、ランド領域５０８の対応する一つの形状に適合して、本質的にそのランド領域全体を窓ガラスで置き換える。この場合、窓ガラス５１６に隣接する溝５２０は、規則的な溝パターン５０４と適合しながら窓ガラスを避けて回り込んでいるとみなすことができる。
【００３３】
研磨パッド５００中の窓ガラス５１６の特定の配置の結果として、窓ガラスが４５°の半値幅前角α″及び４５°の半値幅後角β″を有するということが容易に見てとれる。他の溝パターン、窓ガラス形状及び窓ガラスの配置の場合、当然、他の半値幅前角α″及び半値幅後角β″が可能である。窓の対称形状のおかげで、窓ガラス５１６の半値幅前角α″及び半値幅後角β″は、５〜４５°、好ましくは１０〜４０°、もっとも好ましくは１５〜３０°であることが望ましいが、必ずしもそうである必要はない。
【００３４】
図５はまた、必要ならば大きめの窓ガラスを提供するためにいくつかのランド領域５０８を占有する代替窓ガラス５２４を示す。この特定の実施態様では、窓ガラス５２４は、溝パターン５０４の隣接する複数の溝５２０に適合するが、代替配置（図示せず）では当然、適合することができないということが注目される。窓ガラス５１６を包囲する溝５２０と同じく、窓ガラス５２４を包囲する溝は、規則的な格子パターン５０４に従いながら窓ガラス５２４を避けて回り込んでいるとみなすことができる。研磨パッド５００及び窓ガラス５１６、５２４は、適切な材料及び適切な方法、たとえば図３Ａ〜３Ｃの研磨パッド３００に関連して上記した材料及び技術で製造することができる。当業者が理解するように、溝パターン５０４は、六角形以外のパターン、たとえば、とりわけ長方形又は菱形であってもよい。
【００３５】
図６Ａ及び６Ｂは、ウェーハ６０８又はパッドを使用して研磨される他の物体の被研磨面から反射した光を使用して光学計測を実施することを可能にする窓ガラス６０４を含む本発明のベルトタイプ研磨パッド６００を示す。この実施態様では、窓ガラス６０４は、研磨パッド６００が適切なベルト駆動機構（図示せず）によってウェーハ６０８に対して直線形ベルト方向６１６に動かされるとき、窓ガラスを撓ませて一対のローラ６１２の円柱形面に適合させるために、比較的可撓性の半透明材料でできていなければならない。本質的に、図６Ａ及び６Ｂの窓ガラス６０４と図３Ａ〜３Ｃ及び図４の窓ガラス３２０、４０４との唯一の違いは、図６Ａ及び６Ｂの窓ガラス６０４が湾曲していないということである。図３Ａ〜３Ｃ及び図４の窓ガラス３２０、４０４は、研磨パッド３００、４００がそれぞれの回転中心３０８、４２０を中心に回転するときこれらの窓ガラスが描き出す円形の経路に適合するように湾曲した状態で示されている。図６Ａ及び６Ｂの窓ガラス６０４は、研磨パッド６００がベルト方向６１６に動くとき線形の経路を描き出すため、窓ガラスは湾曲していなくてもよいことは明かである。したがって、窓ガラス３２０、４０４の場合のように半径方向線に基づいて最大幅Ｗ′max及び半値幅Ｗ′1/2maxを決定するのではなく、これらの幅は、ベルト方向６１６に対してそれぞれ垂直である対応する線６２０、６２２、６２４に対して決定される。
【００３６】
図６Ａ及び６Ｂに示す実施態様では、窓ガラス６０４の前端６２８及び後端６３２それぞれの半値幅前角α″′及び半値幅後角β″′はそれぞれ２５°に等しい。先に論じた回転研磨パッド３００、４００及び５００と同様に、半値幅前角α″′は、５〜１５０°であり、好ましくは１０〜１２０°であり、もっとも好ましくは１５〜４５°であり、半値幅後角β″′は、５〜４５°であり、１０〜４０°がより好ましく、１５〜３０°がさらに好ましい。加えて、窓ガラス６０４は、ベルト方向６１６に対して垂直な線６３６に関して対称的であることができる。これは、研磨パッド６００をベルト方向６１６又は反ベルト方向に望みどおり動かすことができる場合に特に望ましい。当然、窓ガラス６０４は、ベルト方向６１６に対して平行な線に関しても対称的であることができる。窓ガラス６０４以外の研磨パッド６００の材料は、当業者に公知の適切な材料、たとえば図３Ａ〜３Ｃの研磨パッド３００に関して上述した材料であることができる。図３Ａ〜３Ｃの窓ガラス３２０と同様に、図６Ａ及び６Ｂの窓ガラス６０４は、適切な方法で、たとえば上記の切除−挿入法及びインサイチュー成形法で、研磨パッド６００に組み込むことができる。
【００３７】
研磨パッド６００は、窓ガラスの領域で研磨媒体（図示せず）のための連続流路を提供するためにさらに窓ガラス６０４を避けて回り込ませることができる溝、たとえば縦方向の溝６４０を含むことができる。他の実施態様では、溝６４０は、異なる配置、たとえばベルト方向６１６に対して斜め又は横断方向の配置を有することもできるし、孤立したランド領域（図示せず）、たとえば、とりわけ図５に示す六角形のランド領域、長方形のランド領域又は菱形のランド領域を形成することもできる。孤立したランド領域を形成するように溝６４０が配置されるならば、窓ガラス６０４は、図５Ａ及び５Ｂの窓ガラス５１６、５２４と同様な方法で、一つのランド領域又は隣接するランド領域の群の中に収めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１Ａ】窓ガラスを有する従来技術の研磨パッドと係合するウェーハの平面図である。
【図１Ｂ】研磨中、窓ガラスの領域でのウェーハと図１Ａの研磨パッドとの間の隙間における研磨媒体の流れを示す模式図である。
【図２】二軸研磨機の一部及び本発明の研磨パッドの斜視図である。
【図３Ａ】本発明の回転研磨パッドの平面図である。
【図３Ｂ】図３Ａの研磨パッドを図３Ａの３Ｂ−３Ｂ線から見た断面図である。
【図３Ｃ】図３Ａの研磨パッドの窓ガラスを示す拡大平面図である。
【図４Ａ】三日月形の窓を有する本発明の代替回転研磨パッドの平面図である。
【図４Ｂ】円形の窓を有する本発明の代替回転研磨パッドの平面図である。
【図５】本発明のもう一つの代替回転研磨パッドの平面図である。
【図６Ａ】本発明のベルトタイプ研磨パッドの平面図である。
【図６Ｂ】図６Ａの研磨パッドの窓ガラスを示す拡大平面図である。
【図１Ａ】
2006093708.tif 000003
【図１Ｂ】
2006093708.tif 000004
【図２】
2006093708.tif 000005
【図３Ａ】
2006093708.tif 000006
【図３Ｂ】
2006093708.tif 000007
【図３Ｃ】
2006093708.tif 000008
【図４Ａ】
2006093708.tif 000009
【図４Ｂ】
2006093708.tif 000010
【図５】
2006093708.tif 000011
【図６Ａ】
2006093708.tif 000012
【図６Ｂ】
2006093708.tif 000013
【外国語明細書】
1. Title of Invention
2006093708.tif 000014
2. Detailed Description of Invention
2006093708.tif 000015
2006093708.tif 000016
2006093708.tif 000017
2006093708.tif 000018
2006093708.tif 000019
2006093708.tif 000020
2006093708.tif 000021
2006093708.tif 000022
2006093708.tif 000023
2006093708.tif 000024
2006093708.tif 000025
2006093708.tif 000026
2006093708.tif 000027
3. Brief Description of Drawings
2006093708.tif 000028
1.Claims
2006093708.tif 000029
2006093708.tif 000030
1. Abstract
2006093708.tif 000031
2. Representative Drawing
None
2006093708.tif 000032
2006093708.tif 000033
2006093708.tif 000034
2006093708.tif 000035
2006093708.tif 000036
2006093708.tif 000037
2006093708.tif 000038