(57)【要約】【課題】【解決手段】  ＣＭＰシステムにおいて使用するためのプラテン（１１０）の発明が開示される。プラテン（１１０）は、直線型の研磨パッド（１０２）の下方に配置され、制御された流体フローを直線型の研磨パッドの下面に供給するように設計される。プラテン（１１０）は、第１の複数の出力ホールを含む前縁ゾーンを有する。前縁ゾーンは、直線型の研磨パッド（１０２）の上流領域に近接して設けられる。プラテン（１１０）は、また、第２の複数の出力ホールを含む後縁ゾーンを有する。後縁ゾーンは、直線型の研磨パッド（１０２）の下流領域に近接して設けられる。前縁ゾーンおよび後縁ゾーンは、独立に制御され、制御された流体フローを第１の複数の出力ホールおよび第２の複数の出力ホールからそれぞれ独立に出力するように設計される。
2005510368.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
化学機械平坦化（ＣＭＰ）システムにおいて使用するためのプラテンであって、直線型の研磨パッドの下方に配置され、制御された流体フローを前記直線型の研磨パッドの下面に供給するように設計され、
第１の複数の出力ホールを含み、前記直線型の研磨パッドの上流領域に近接して設けられた前縁ゾーンと、
第２の複数の出力ホールを含み、前記直線型の研磨パッドの下流領域に近接して設けられた後縁ゾーンと、
を備え、前記前縁ゾーンおよび前記後縁ゾーンは、独立に制御され、前記制御された流体フローを前記第１の複数の出力ホールおよび前記第２の複数の出力ホールからそれぞれ独立に出力するように設計されている、プラテン。
【請求項２】
請求項１に記載の化学機械平坦化（ＣＭＰ）システムにおいて使用するためのプラテンであって、
前記前縁ゾーンおよび前記後縁ゾーンは、第１の小領域と、第２の小領域と、第３の小領域とをそれぞれに有する、プラテン。
【請求項３】
請求項２に記載の化学機械平坦化（ＣＭＰ）システムにおいて使用するためのプラテンであって、
前記第１の複数の出力ホールは、前記第１の小領域、前記第２の小領域、および前記第３の小領域の中に設けられている、プラテン。
【請求項４】
請求項３に記載の化学機械平坦化（ＣＭＰ）システムにおいて使用するためのプラテンであって、
前記第１の小領域、前記第２の小領域、および前記第３の小領域は、別々に制御可能な領域であり、これらの別々に制御可能な領域を通じて独立の流体フローを伝えるように設計されている、プラテン。
【請求項５】
請求項４に記載の化学機械平坦化（ＣＭＰ）システムにおいて使用するためのプラテンであって、
前記第１の小領域は、前記第１の複数の出力ホールからなる第１の半径方向の列を含み、前記第２の小領域は、前記第１の複数の出力ホールからなる第２の半径方向の列を含み、前記第３の小領域は、前記第１の複数の出力ホールからなる第３の半径方向の列と、第４の半径方向の列と、第５の半径方向の列とを含む、プラテン。
【請求項６】
請求項２に記載の化学機械平坦化（ＣＭＰ）システムにおいて使用するためのプラテンであって、
前記第２の複数の出力ホールは、前記第１の小領域、前記第２の小領域、および前記第３の小領域の中に設けられている、プラテン。
【請求項７】
請求項６に記載の化学機械平坦化（ＣＭＰ）システムにおいて使用するためのプラテンであって、
前記第１の小領域、前記第２の小領域、および前記第３の小領域は、別々に制御可能な領域であり、これらの別々に制御可能な領域を通じて独立の流体フローを伝えるように設計されている、プラテン。
【請求項８】
請求項７に記載の化学機械平坦化（ＣＭＰ）システムにおいて使用するためのプラテンであって、
前記第１の小領域は、前記第１の複数の出力ホールからなる第１の半径方向の列を含み、前記第２の小領域は、前記第１の複数の出力ホールからなる第２の半径方向の列を含み、前記第３の小領域は、前記第１の複数の出力ホールからなる第３の半径方向の列と、第４の半径方向の列と、第５の半径方向の列とを含む、プラテン。
【請求項９】
直線型の研磨パッドの下面をサポートするためのプラテンアセンブリであって、 
プラテン囲み板と、
プラテン境界アセンブリと、
前記プラテン境界アセンブリに接続されるように構成され、前記プラテン囲み板によってサポートされるように構成されたプラテン多岐管アセンブリであって、
台板と、
前記台板に取り付けられるように構成されたガスケットと、
前記プラテンを取り囲むように構成されたＯリングと、
別々に制御可能な複数の領域を含むプラテンであって、前記別々に制御可能な各領域は、これらの別々に制御可能な領域を通じて前記直線型の研磨パッドの前記下面に独立の流体フローを伝えるように設計されているプラテンと
を含むプラテン多岐管アセンブリと、
を備えるプラテンアセンブリ。
【請求項１０】
請求項９に記載の直線型の研磨パッドの下面をサポートするためのプラテンアセンブリであって、
前記流体フローは、気体フローおよび液体フローのいずれかである、プラテンアセンブリ。
【請求項１１】
請求項９に記載の直線型の研磨パッドの下面をサポートするためのプラテンアセンブリであって、
前記流体フローは液体フローである、プラテンアセンブリ。
【請求項１２】
請求項９に記載の直線型の研磨パッドの下面をサポートするためのプラテンアセンブリであって、
前記別々に制御可能な領域は、前縁ゾーンおよび後縁ゾーンである、プラテンアセンブリ。
【請求項１３】
請求項９に記載の直線型の研磨パッドの下面をサポートするためのプラテンアセンブリであって、
前記別々に制御可能な領域は、前縁ゾーン、後縁ゾーン、および２つの側方ゾーンである、プラテンアセンブリ。
【請求項１４】
請求項１２に記載の直線型の研磨パッドの下面をサポートするためのプラテンアセンブリであって、
前記前縁ゾーンおよび前記後縁ゾーンは、独立の流体フローを伝えるための別々に制御可能である小領域をそれぞれに有する、プラテンアセンブリ。
【請求項１５】
請求項１４に記載の直線型の研磨パッドの下面をサポートするためのプラテンアセンブリであって、
前記前縁ゾーンおよび前記後縁ゾーンは、少なくとも３つの別々に制御可能な小領域をそれぞれに有する、プラテンアセンブリ。
【請求項１６】
化学機械平坦化（ＣＭＰ）システムにおいて使用するためのプラテンであって、
前記プラテンの上方に設けられた研磨パッドに圧力を加えることができ、ウエハの下方において前記ウエハの円周の内側に設けられた、内側の圧力小領域セットと、
前記プラテンの上方に設けられた研磨パッドに圧力を加えることができ、前記ウエハの下方において前記ウエハの前記円周の外側に設けられ、さらに、前記研磨パッドを形状付けることによって特定の除去率を達成することができる、外側の圧力小領域セットと、
を備えるプラテン。
【請求項１７】
請求項１６に記載のプラテンであって、
前記各小領域は、前記研磨パッドに対する加圧を促進することができる複数の出力ホールをそれぞれに含む、プラテン。
【請求項１８】
請求項１７に記載のプラテンであって、
前記複数の出力ホールの各ホールは、前記研磨パッドに気体圧力をそれぞれ加える、プラテン。
【請求項１９】
請求項１７に記載のプラテンであって、
前記複数の出力ホールの各ホールは、前記研磨パッドに液体圧力をそれぞれ加える、プラテン。
【請求項２０】
請求項１７に記載のプラテンであって、
前記外側の小領域セットは、第１の外側小領域と第２の外側小領域とを含む、プラテン。
【請求項２１】
請求項２０に記載のプラテンであって、
前記第１の外側小領域および前記第２の外側小領域は、独立に制御される、プラテン。
【請求項２２】
請求項１６に記載のプラテンであって、さらに、
前縁ゾーンと後縁ゾーンとを備え、前記前縁ゾーンおよび前記後縁ゾーンは、内側の圧力小領域セットと外側の圧力小領域セットとをそれぞれに含む、プラテン。
【請求項２３】
請求項２２に記載のプラテンであって、
前記前縁ゾーンおよび前記後縁ゾーンの前記外側の小領域セットは、第１の外側小領域と第２の外側小領域とをそれぞれに含む、プラテン。
【請求項２４】
請求項２３に記載のプラテンであって、
前記第１の外側小領域および前記第２の外側小領域は、独立に制御される、プラテン。
【請求項２５】
化学機械平坦化（ＣＭＰ）プロセスにおいてウエハを平坦化するための改良方法であって、
ウエハの下方において前記ウエハの円周の内側に設けられた内側の圧力小領域セットを有するプラテンを利用して、研磨ベルトに対する圧力を調整する動作と、
前記ウエハの下方において前記ウエハの前記円周の外側に設けられ、さらに、前記研磨パッドを形状付けることによって特定の除去率を達成することができる、前記プラテンの外側の圧力小領域セットを利用して、前記研磨ベルトに対する圧力を調整する動作と
を備える方法。
【請求項２６】
請求項２５に記載の方法であって、
前記外側の小領域セットは、第１の外側小領域と第２の外側小領域とを含む、方法。
【請求項２７】
請求項２６に記載の方法であって、さらに、
前記第１の外側小領域および前記第２の外側小領域によって加えられる前記圧力を独立に調整する動作を備える方法。
【請求項２８】
請求項２５に記載の方法であって、さらに、
前記プラテンの前縁ゾーンおよび後縁ゾーンに加えられる圧力を独立に調整する動作を備え、前記前縁ゾーンおよび前記後縁ゾーンは、内側の圧力小領域セットと外側の圧力小領域セットとをそれぞれに含む、方法。
【請求項２９】
請求項２８に記載の方法であって、
前記前縁ゾーンおよび前記後縁ゾーンの前記外側の小領域セットは、第１の外側小領域と第２の外側小領域とをそれぞれに含む、方法。
【請求項３０】
請求項２９に記載の方法であって、さらに、
前記第１の外側小領域および前記第２の外側小領域によって加えられる圧力を独立に調整する動作を備える方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、化学機械平坦化装置に関し、より具体的には、プラテン圧力ゾーンを通して化学機械平坦化アプリケーションにおける均一性を向上させるための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスを製造する際は、化学機械平坦化（ＣＭＰ）の動作を実施する必要がある。集積回路デバイスは、一般に、多層構造の形態をとる。基板の層には、拡散領域を有するトランジスタデバイスが形成される。基板に続く層には、所望の機能デバイスを規定するために相互接続用金属配線がパターン形成され、トランジスタデバイスに電気的に接続される。周知のように、パターン形成された導電層は、二酸化珪素等の誘電物質によって他の導電層から絶縁される。金属配線層およびそれに関連して形成される誘電層の数が増大すると、誘電材料を平坦化する必要も増す。平坦化を行わないと、表面形状の格差が原因で、さらなる金属配線層を製造することが大幅に困難になる。他のアプリケーションでは、誘電材料の中に金属配線パターンが形成され、次いで、余分な材料の除去を目的とした金属ＣＭＰ動作が実施される。
【０００３】
前述したように、ウエハの研磨には、一般に、化学機械平坦化（ＣＭＰ）システムが使用される。ＣＭＰシステムは、一般に、ウエハの表面を処理および研磨するためのシステムコンポーネントを含む。このようなコンポーネントは、例えば、環状型の研磨パッドまたは直線型のベルト状の研磨パッドであって良い。パッド自体は、一般に、ポリウレタン材料またはポリウレタンを、例えばステンレス製ベルト等の他の材料と組み合わせることによって形成される。作動時には、ベルトパッドの運動開始に伴ってスラリ材料が供給され、ベルトパッドの表面全体が覆われる。スラリを供給されたベルトパッドが所望の速度で運動し始めると、ウエハはベルトパッドの表面へと下降される。平坦化が望まれるウエハは、このように、紙やすりを使用して木材を磨く場合と全く同様に、実質的に滑らかな表面を得ることができる。ウエハは、次いで、ウエハ洗浄システムにおいて洗浄される。
【０００４】
図１Ａは、ＣＭＰシステムにおいて通常的に使用される直線型の研磨装置１０を示している。直線型の研磨装置１０は、半導体ウエハ１６の表面上の材料を研磨して除去する。除去される材料は、ウエハ１６の基板材料か、あるいはウエハ１６の上に形成された１つまたはそれ以上の層であって良い。このような層は、一般に、誘電材料、窒化ケイ素、金属（アルミニウムや銅等）、合金、半導体材料等の、ＣＭＰプロセス時に形成されたまたはＣＭＰプロセス時に存在する任意の材料の１つまたはそれ以上の材料を含む。一般に、ＣＭＰは、ウエハ１６上の１つまたはそれ以上の層を研磨し、ウエハ１６の表面層を平坦化するために使用することができる。
【０００５】
直線型の研磨装置１０は、ウエハ１６の表面に対して直線的に運動する研磨ベルト１２を利用する。ベルト１２は、ローラ（またはスピンドル）２０の周りを回転する連続ベルトである。モータによるローラの駆動は、一般に、ローラ２０の回転運動が研磨ベルト１２をウエハ１６に対して直線運動２２させるように行われる。 
【０００６】
ウエハキャリア１８は、ウエハ１６を保持する。ウエハ１６は、一般に、メカニカル止め輪および／または真空によって所定の位置に保持される。ウエハキャリアは、ウエハを研磨ベルト１２の上に配置するので、ウエハ１６の表面は、研磨ベルト１２の研磨表面と接触する。 
【０００７】
図１Ｂは、直線型の研磨装置１０の側面を示している。図１Ａを参照にして上述されたように、ウエハキャリア１８は、研磨ベルトに圧力を加えると共に、ウエハ１６を研磨ベルト１２の上方において所定の位置に保持する。研磨ベルト１２は、一般に、ロデール社によるＩＣ  １０００等のポリマ材料の層をサポート層の上に形成することによって作成される連続ベルトである。研磨ベルト１２は、研磨ベルトをウエハ１６に対して直線運動２２させるローラ２０によって回転される。一例では、ウエハ１６をあてがわれた領域の下方に位置する研磨ベルトが、流体軸受けプラテン２４によってサポートされる。プラテン２４は、次いで、サポート層の下面に対して流体を供給するために使用することができる。したがって、供給された流体は、ウエハ１６の表面にあてがわれた研磨ベルト１２の下面に研磨圧を加える流体軸受けを形成する。流体軸受けによって生じる研磨圧は、残念ながら、上手く制御することが一般に困難である。したがって、流体軸受けによって加えられる圧力は、一般に、ウエハ１６の場所によって様々に異なる。均一性を得るためには、一般に、材料の除去率を規定するあらゆるパラメータが、ウエハと境界を接する接触面の全体に渡って均一に分布される必要がある。
【０００８】
ＣＭＰにおける端部の不安定性は、性能に影響する最も大きな課題の１つであり、且つ、解決が難しい最も複雑な問題の１つである。図１Ｃは、直線型の研磨装置１０を示しており、端部効果によって不均一性が生じる要因を説明したものである。この例では、ウエハ１６は、キャリア１８に取り付けられており、キャリア１８は、圧力１３を加えることによって、プラテン２４の上方を移動する研磨ベルト１２に向かってウエハ１６を押し下げる。しかしながら、研磨ベルト１２は、ウエハの接触によって変形する。研磨ベルト１２は、圧縮性の媒体ではあるものの、その可撓性には限界があるので、ウエハ１６の形状に正確に合致することができず、一過性の変形ゾーン２２，２６を形成する。したがって、接触力の再分配が、平坦でない接触場を形成し、ウエハの端部１６ａ，１６ｂにおいて端部効果を生じる。したがって、ウエハの端部１６ａ，１６ｂでは、除去率の大きなばらつきが生じる。このように、従来技術による研磨ベルトの設計は、研磨のダイナミクスを適切に制御することができず、ウエハの研磨が均一性および一貫性を欠く結果となり、ウエハの歩留まりの低下およびウエハのコストの増大を引き起こす。 
【０００９】
以上からわかるように、研磨圧の制御を向上させると共に研磨パッドの変形をも低減させるプラテンを装備することによって従来技術による問題を克服する装置が必要とされている。
【発明の開示】
【００１０】
本発明の実施形態は、概して、ＣＭＰプロセスにおいて端部研磨の均一性を制御することができるプラテン設計を提供することによって、これらのニーズを満たす。一実施形態では、ＣＭＰシステムにおいて使用するためのプラテンが開示される。プラテンは、プラテンの上方に設けられた研磨パッドに圧力を加えることができる内側の圧力小領域セットを含む。内側の各圧力小領域は、ウエハの下方において同ウエハの円周の内側にそれぞれ配置される。また、プラテンは、研磨パッドに圧力を加えることができる外側の圧力小領域セットを含む。外側の各圧力小領域は、ウエハの下方において同ウエハの円周の外側にそれぞれ配置される。このように、外側の圧力小領域セットは、研磨パッドを形状付けることによって特定の除去率を達成することができる。一態様では、各小領域は、研磨パッドに対する加圧を促進することができる複数の出力ホールを備えて良い。各出力ホールは、例えば、気体圧力または液体圧力を研磨パッドに加えることができる。第１の外側小領域と第２の外側小領域とは、状況に応じて独立に制御することも可能である。さらなる一態様では、プラテンは、さらに、内側の圧力小領域セットと外側の圧力小領域セットとをそれぞれに含む前縁ゾーンおよび後縁ゾーンを備えることができる。上述されたのと同様に、前縁ゾーンおよび後縁ゾーンの外側の小領域セットは、独立に制御される第１の外側小領域と第２の外側小領域とをそれぞれに含むことができる。
【００１１】
本発明のさらに別の一実施形態では、ＣＭＰプロセスにおいてウエハを平坦化するための改良方法が開示される。研磨ベルトに加えられる圧力は、ウエハの下方において同ウエハの円周の内側に設けられた内側の圧力小領域セットを有するプラテンを利用して調整される。除去率のプロファイルは、研磨ベルトに加えられる圧力を、プラテンの外側の圧力小領域セットを利用して調整することによって、さらに操作することができる。外側の圧力小領域セットは、ウエハの下方において同ウエハの円周の外側に設けられる。このように、外側の圧力小領域セットは、研磨パッドを形状付けることによって、特定の除去率を達成することができる。上述されたように、外側の小領域セットは、独立に調整することが可能な第１の外側小領域と第２の外側小領域とを含むことができる。プラテンの前縁ゾーンおよび後縁ゾーンに加えられる圧力は、状況に応じて独立に調整することも可能である。この態様では、前縁ゾーンおよび後縁ゾーンは、内側の小領域圧力セットと外側の小領域圧力セットとをそれぞれに含むことができる。また、前縁ゾーンおよび後縁ゾーンの外側の小領域セットは、独立に調整することが可能な第１の外側小領域と第２の外側小領域とをそれぞれに含むことができる。
【００１２】
さらなる一実施形態では、化学機械平坦化（ＣＭＰ）システムにおいて使用するためのプラテンが提供される。プラテンは、直線型の研磨パッドの下方に配置され、制御された流体フローを直線型の研磨パッドの下面に供給するように設計される。プラテンは、第１の複数の出力ホールを含む前縁ゾーンを有する。前縁ゾーンは、直線型の研磨パッドの上流領域に近接して設けられる。プラテンは、また、第２の複数の出力ホールを含む後縁ゾーンを有する。後縁ゾーンは、直線型の研磨パッドの下流領域に近接して設けられる。前縁ゾーンおよび後縁ゾーンは、独立に制御され、制御された流体フローが第１の複数の出力ホールおよび第２の複数の出力ホールからそれぞれ独立に出力されるように設計される。
【００１３】
さらに別の一実施形態では、直線型の研磨パッドの下面をサポートするためのプラテンアセンブリが提供される。プラテンアセンブリは、プラテン囲み板と、プラテン境界アセンブリと、プラテン多枝管アセンブリと、台板と、台板に取り付けられるように構成されたガスケットと、プラテンを取り囲むように構成されたＯリングとを含む。プラテン多枝管アセンブリは、プラテン境界アセンブリに接続され、且つ、プラテン囲み板によってサポートされる。プラテン多枝管アセンブリは、別々に制御可能な複数の領域を含むプラテンを有する。別々に制御可能な各領域は、これらの別々に制御可能な領域を通じて直線型の研磨パッドの下面に独立の流体フローを伝えるように設計される。 
【００１４】
研磨パッドの様々な領域に制御された圧力を加えることによって得られる効果によって、本発明の実施形態は、パッドの変形部分を研磨すると共に大幅に平坦化を改良することができる。本発明のその他の態様および利点は、本発明の原理を例示した添付の図面と併せて行われる以下の詳細な説明から明らかになる。
【００１５】
本発明および上記以外のその他の利点は、添付の図面と併せて行われる以下の説明を参照することによって、最も良く理解され得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
ＣＭＰプロセスにおいて端部研磨の均一性を制御することができるプラテン設計の発明が開示される。以下の説明では、本発明が十分に理解されるように、数々の詳細が具体的に設定されている。しかしながら、当業者ならば明らかなように、本発明は、これらの具体的な詳細の一部または全部を設定しなくても実施され得る。また、本発明が不必要に不明瞭化される事態を回避するため、周知のプロセス工程の詳細な説明は省略した。
【００１７】
本発明は、概して、ＣＭＰシステムの中のプラテンに関する。このプラテンは、ウエハ上の各領域にかかる研磨圧を独立に制御する固有な能力を有することによって、ウエハ研磨の一貫性および効率性を高めることができる。具体的に言うと、本発明によるプラテンは、前縁および後縁における研磨圧を管理することによって、研磨パッドの圧力のダイナミクスに起因する研磨圧のあらゆる差異および不一致を、高度に管理された方法で補うことが可能である。本発明のプラテンは、任意の数の圧力ゾーンを含んで良い。各圧力ゾーンは、複数の流体ホールを有しており、これらのホールは、様々な圧力で流体を出力することによって、研磨パッドのダイナミクスの不適切性を補うことが可能である。なお、本発明は、２００ｍｍウエハや３００ｍｍウエハなど、あらゆる大きさのウエハを研磨するために利用可能である。本発明は、研磨パッドがウエハの下に入るとき（研磨パッドがウエハの下に入る部分は上流領域として知られる）および研磨パッドがウエハの下から出て行くとき（研磨パッドがウエハから出て行く部分は下流領域として知られる）に生じる不都合を低減させることによって、前縁および後縁の研磨を微調整するために使用されることが好ましい。 
【００１８】
また、本発明の実施形態は、ＣＭＰシステムの中にプラテンを提供する。このプラテンは、研磨されているウエハの外側の部分の研磨圧を独立に制御する固有な能力を有することによって、ウエハ研磨の一貫性および効率性を高めることが可能である。具体的に言うと、本発明の実施形態のプラテンは、ウエハの外側に位置するいくつかの部分の研磨圧を独立に管理することができる。したがって、研磨パッドの圧力のダイナミクスに起因する研磨圧の差異および不一致を、高度に管理された方法で補うことが可能である。
【００１９】
本発明の実施形態のプラテンは、ウエハの内側の圧力ゾーンだけでなく、ウエハの外側の圧力ゾーンをも任意の数だけ含むことが可能である。各圧力ゾーンは、複数の流体ホールを有しており、これらのホールは、様々な圧力で流体を出力することによって、研磨パッドのダイナミクスの不適切性を補うことが可能である。 
【００２０】
ここで利用される流体は、任意の気体または液体であって良い。したがって、後述される流体プラテンは、気体または液体を利用することによって、研磨パッドの各部分の圧力を、その部分が接触するウエハ上の領域に応じて様々に異ならせ、研磨パッドからウエハに加えられる圧力を制御することが可能である。また、本発明の実施形態は、研磨ベルトに圧力を加えるために、例えば圧電素子等の機械装置を装備することができる。
【００２１】
図２Ａは、本発明の一実施形態による直線型のウエハ研磨装置１００の側面を示している。この実施形態では、キャリアヘッド１０８は、処理時においてウエハ１０４を適切な位置に固定して保持するために使用することが可能である。研磨パッド１０２は、回転ドラム１１２を取り囲む連続ループを形成することが好ましい。研磨パッド１０２は、一般に、約４００フィート毎分の速度で方向１０６に移動するが、この移動速度は、ＣＭＰ操作の詳細に応じて変わっても良い。キャリア１０８は、研磨パッド１０２の回転にともなって、ウエハ１０４を研磨パッド１０２の上面へと下降させるために使用することが可能である。
【００２２】
プラテン多岐管アセンブリ１１０は、研磨プロセス時において研磨パッド１０２をサポートして良い。プラテン多岐管アセンブリ１１０は、液体軸受けまたは気体軸受け等のあらゆるタイプの軸受けを利用して良い。プラテン囲み板１１６は、プラテン多岐管アセンブリ１１０を適切な位置でサポートして保持する。独立に制御される複数の出力ホールによって、流体ソース１１４からプラテン多岐管アセンブリ１１０を経て導入された流体圧力は、研磨パッド１０２に対して上向きの力を作用させ、研磨パッドのプロファイルを制御するために使用することができる。図４〜１１を参照にして後述されるように、外側のゾーンは、研磨パッド１０２のうちウエハ１０４の外側に位置する部分に圧力を加えることによって、ＣＭＰ処理時における端部効果および他の不均一性の要因を低減させることができる。 
【００２３】
図２Ｂは、非回転ウエハに対するウエハ平坦化による除去率を、研磨ベルトの運動方向に対して示した図である。具体的に言うと、図２Ｂは、約４００フィート毎分の速度で方向１０６に移動する研磨ベルト１０２を利用して平坦化される非回転ウエハ１０４を示しているが、前述したように、この移動速度は、ＣＭＰ操作の詳細に応じて変わっても良い。キャリアは、研磨パッド１０２の移動に伴って、ウエハ１０４を研磨パッド１０２の上面へと下降させる。
【００２４】
ウエハ１０４が回転していない場合は直線型の研磨が行われるので、その結果、ウエハ１０４が回転されている場合には見られない性質の除去率が得られる。具体的に言うと、ウエハ１０４の前縁において高除去率の部分１３０が発達し、ウエハ１０４の後縁において低除去率の部分１３２が発達する。したがって、高除去率の部分１３０と低除去率の部分１３２とによって、ＣＭＰプロセスの非均一性が引き起こされる。具体的に言うと、ウエハ１０４が、代表的なＣＭＰプロセスにおいて方向１０８に回転されているときは、除去率は、半径方向の平均線１３４に沿って平均化される。したがって、除去率の不均一性は、ウエハ１０４の部分を中心にして半径方向に生じる。
【００２５】
研磨速度は、一般に、研磨パッド１０２の下のプラテン多岐管アセンブリ１１０（図２Ａに示される）から研磨パッド１０２に加えられる研磨圧の量に比例する。したがって、平坦化の速度は、研磨圧の調整によって変更することができる。図２Ｃは、本発明の一実施形態にしたがって、直線型の研磨装置によって実行される直線型のウエハ研磨プロセス１２０の上面図を示している。図２Ｂに関連して上述されたように、研磨パッド１０２は、方向１０６に移動することによって、研磨プロセスを補助する摩擦を生じる。 
【００２６】
一実施形態では、ウエハ１０４は、明確に区別される４つの研磨領域を有して良い。ここで説明される実施形態は、４つの研磨領域を有しているが、本発明は、例えば、５つ、６つ、７つ、８つ、９つ等々、任意の数の研磨領域または研磨小領域を有して良い。明確に区別される４つの研磨領域は、前縁研磨領域１０４ａ（前縁ゾーンとしても知られる）、側方研磨領域１０４ｃ（フロントゾーンとしても知られる）、側方研磨領域１０４ｂ（リアゾーンとしても知られる）、および後縁研磨領域１０４ｄ（後縁ゾーンとしても知られる）であって良い。
【００２７】
後縁領域１０４ｄの研磨圧は、図２Ｂに示されるように、研磨パッドの変形のばらつきが原因で小さくなる傾向がある。また、やはり図２Ｂに示されるように、研磨圧の差は、前縁領域１０４ａと後縁領域１０４ｄとの間で顕著である。したがって、研磨圧の調整は、領域１０４ａ〜ｄの下において流体圧力を独立に制御することによって行われ、それによって、最適化された一貫した研磨圧をウエハ１０４の各領域に加えることが可能である。したがって、本発明の実施形態は、ウエハの内側の部分の研磨圧を制御するだけでなく、ウエハの内側の部分および／または外側の部分の研磨圧を独立に制御することによって、ウエハの研磨プロセスを最適化する。
【００２８】
図３は、本発明の一実施形態にしたがって、様々な研磨効果をウエハの中心からの距離に応じて示したグラフ２００である。グラフ２００は、グラフ２００に示される各曲線の名称を記した説明２０１も含む。一実施形態では、前縁領域１０４ａおよび後縁領域１０４ｄ（図２Ｃに示される）の研磨速度が、ダイナミック研磨速度、および前縁の研磨速度と後縁の研磨速度とを足して２で割って得られた平均曲線と比較される。
【００２９】
曲線２０２は、前縁の研磨プロファイルを示しており、曲線２０８は、後縁の研磨プロファイルを示している。また、曲線２０４は、ダイナミック（ウエハが回転しているときの）研磨プロファイルを示しており、曲線２０６は、前縁の研磨プロファイルと後縁の研磨プロファイルとの平均を示している。図からわかるように、後縁のプロファイル曲線２０８は、前縁のプロファイル曲線２０２よりも低く且つ均一な、標準化された研磨除去率を有する。端部研磨の大きな格差を緩和するため、本発明の実施形態は、研磨パッドとウエハとが接触する部分の内側および／または外側の領域にプラテンから加えられる流体圧力を利用して、ＣＭＰプロセスにおける研磨の一貫性を増大させる。したがって、本発明は、曲線２０２，２０８を平坦化して、ウエハの端部における研磨の一貫性を増大させるために利用することが可能である。
【００３０】
図４Ａは、本発明の一実施形態にしたがって、プラテン多枝管アセンブリ１１０の流体開口部の配置３００を示した図である。プラテン多岐管アセンブリ１１０は、複数の流体出力口をそれぞれに備える複数の小領域を含む。具体的に言うと、プラテン多岐管アセンブリ１１０は、図４Ａにおいて部分１０４として示された研磨中のウエハに対し、その内側に３つの小領域を、その外側に３つの小領域をそれぞれに含む。
【００３１】
小領域１０９ａ''は、複数の流体出力口からなる半径方向の列を１列有し、小領域１０９ａ'''は、複数の流体出力口からなる半径方向の列を３列有する。ここで、半径方向の列という用語は、他のあらゆる半径方向の列と同心であって尚且つプラテン多岐管アセンブリ１１０と共通の中心を有する環状の列を意味する。また、プラテン多岐管アセンブリ１１０には、さらに、複数の環状の流体出力口を有する中心領域１１０ｅが含まれる。この中心領域１１０ｅは、研磨圧およびその結果としてウエハ１０４の内側の部分で生じる研磨ダイナミクスを制御するために利用することができる。
【００３２】
小領域１０９ａ’は、複数の流体出力口からなる半径方向の列を１列有する。これらの流体出力口は、ウエハ部分１０４の端部の周りに設けられるか、あるいはウエハ部分１０４よりも僅かに外側に設けられる。また、２つの外側の小領域１２３ａ’，１２３ａ''は、複数の流体出力口からなる独立に制御される半径方向の列をさらに２列構成する。プラテン多岐管アセンブリ１１０は、その領域をそれぞれが複数の出力口からなる５つの小領域に分割することによって、ウエハ１０４上の研磨圧を高度に、正確に、且つ厳密に制御することができる。また、小領域１２３ａ’，１２３ａ''を利用し、制御された圧力をウエハ１０４の外側の部分に加えることによって得られる効果によって、パッドの変形部分を研磨すると共に、平坦化を大幅に改良することが可能になる。一実施形態では、研磨圧を０％、５０％、５０％、５０％に設定し、残りの流体出力を０％に設定した場合に、大幅な改良を得ることができる。この実施形態では、小領域１２３ａ’を０ｐｓｉに設定し、小領域１２３ａ''を５０ｐｓｉに設定し、小領域１０９ａ’を５０ｐｓｉに設定し、小領域１０９ａ''を５０ｐｓｉに設定することができる。しかしながら、本発明の実施形態を利用するにあたっては、他の設定を利用して所望の除去率を達成することも可能である。また、図４Ｂおよび図４Ｃに関連して次に説明されるように、本発明の実施形態は、さらなる圧力制御のためにプラテン多岐管アセンブリを複数の制御領域に分割することができる。
【００３３】
図４Ｂは、本発明の一実施形態にしたがって、プラテン多枝管アセンブリ１１０の流体開口部の配置３５０を示した図である。この実施形態では、プラテン多岐管アセンブリ１１０は、その領域を４つの主要なプラテン領域１１０ａ〜ｄに分離することによって、ウエハ部分１０４の８つの異なる部位に加えられる研磨圧を制御する。プラテン領域１１０ａ〜ｄは、それぞれ、ウエハ１０４の領域１０４ａ〜ｄ（図２Ｃに示される）に加えられる研磨圧を制御する。領域１１０ｂは、プラテン多岐管アセンブリ１１０の第１の側方領域にかかる研磨圧を制御するために、複数の流体出力口からなる半径方向の列を７列有する。領域１１０ｃは、プラテン多岐管アセンブリ１１０の第２の側方領域にかかる研磨圧を制御するために、複数の流体出力口からなる半径方向の列を７列有する。領域１１０ｂ，１１０ｃは、それぞれが独立に制御されても良いし、あるいは、単一の制御機構によって統合されても良い。一実施形態では、領域１１０ａ〜ｄなどの別々に制御可能な各領域は、これらの別々に制御可能な領域を通して直線型の研磨パッドの下面に独立の流体フローを伝えることによって研磨圧を高度に制御するように設計することが可能である。
【００３４】
さらなる一実施形態では、領域１１０ａ（前縁ゾーンとしても知られる）および領域１１０ｄ（後縁ゾーンとしても知られる）は、独立に制御可能であり、さらに、制御された流体フローが前縁ゾーンの第１の複数の出力ホールおよび後縁ゾーンの第２の複数の出力ホールからそれぞれ独立に出力されるように設計可能である。
【００３５】
一実施形態では、プラテン領域１１０ａは、それぞれが複数の流体出力口を有する５つの小領域を含む前縁領域である。小領域１１０ａ’は、複数の流体出力口からなる半径方向の列を１列有する。この半径方向の列は、ウエハ部分１０４の端部の周りに設けられるか、あるいはウエハ部分１０４よりも僅かに外側に設けられる。また、２つの外側の小領域１２５ａ’，１２５ａ''は、複数の流体出力口からなる独立に制御される半径方向の列をさらに２列構成する。また、小領域１２５ａ’，１２５ａ''を利用し、制御された圧力をウエハ部分１０４の外側に加えることによって得られる効果によって、前縁におけるパッドの変形部分を研磨すると共に、平坦化を大幅に改良することが可能になる。
【００３６】
領域１１０ａに含まれる他の２つの小領域は、ウエハ部分１０４の内側に圧力を加える。具体的に言うと、小領域１１０ａ”は、複数の流体出力口からなる半径方向の列を１列有し、小領域１１０ａ'''は、複数の流体出力口からなる半径方向の列を３列有する。プラテン領域１１０ａは、その領域を５つの小領域、すなわちウエハ部分１０４の外側にある３つの小領域と、ウエハ部分１０４の内側にある２つの小領域とに分割することによって、ウエハ１０４の前縁領域１０４ａに加えられる研磨圧を、高度に、正確に、且つ厳密に制御することが可能である。
【００３７】
また、小領域１２５ａ’，１２５ａ''に位置する制御可能な半径方向の単列の存在は、ウエハ部分１０４の外側の領域をより厳密に制御することによって得られる効果によって、より正確に研磨圧を管理することを可能にし、且つ、パッドの変形部分を研磨すると共に平坦化を大幅に改良することを可能にする。また、小領域１１０ａ’，１１０ａ''に位置する制御可能な半径方向の単列の存在は、ウエハの最も外側の端部をより厳密に制御することによって得られる効果によって、パッドの変形部分を研磨すると共に、平坦化の機能をさらに向上させることを可能にする。
【００３８】
一実施形態では、プラテン領域１１０ｄは、それぞれが複数の流体出力口を有する５つの小領域を含む後縁領域である。小領域１１０ｄ’は、複数の流体出力口からなる半径方向の列を１列有する。この半径方向の列は、ウエハ部分１０４の端部の周りに設けられるか、あるいはウエハ部分１０４よりも僅かに外側に設けられる。また、２つの外側の小領域１２５ｄ’，１２５ｄ''は、複数の流体出力口からなる独立に制御される半径方向の列をさらに２列構成する。また、前述したように、小領域１２５ｄ’，１２５ｄ''を利用し、制御された圧力をウエハ１０４の外側の部分に加えることによって得られる効果によって、後縁に位置するパッドの変形部分を研磨すると共に、平坦化を大幅に改良することが可能になる。
【００３９】
領域１１０ｄに含まれる他の２つの小領域は、ウエハ部分１０４の内側に圧力を加える。具体的に言うと、小領域１１０ｄ''は、複数の流体出力口からなる半径方向の列を１列構成し、小領域１１０ｄ'''は、複数の流体出力口からなる半径方向の列を３列構成する。プラテン領域１１０ｄは、その領域を５つの小領域、すなわちウエハ部分１０４の外側にある３つの小領域と、ウエハ部分１０４の内側にある２つの小領域とに分割することによって、ウエハ１０４の後縁領域１０４ｄに加えられる研磨圧を、高度に、正確に、且つ厳密に制御することが可能である。
【００４０】
また、前縁の場合と同様に、小領域１２５ｄ’，１２５ｄ''に位置する制御可能な半径方向の単列の存在は、ウエハ部分１０４の外側の領域をより厳密に制御することによって得られる効果によって、より正確に研磨圧を管理することを可能にし、且つ、パッドの変形部分を研磨すると共に平坦化を大幅に改良することを可能にする。また、小領域１１０ｄ’，１１０ｄ''に位置する制御可能な半径方向の単列の存在は、ウエハの最も外側の端部をより厳密に制御することによって得られる効果によって、パッドの変形部分を研磨すると共に平坦化の機能をさらに向上させることを可能にする。
【００４１】
プラテン多岐管アセンブリ１１０は、さらに、複数の環状の流体出力口を有する中心領域１１０ｅを含んで良い。この中心領域１１０ｅは、やはり、研磨圧およびその結果として生じるウエハ１０４の研磨のダイナミクスを制御するために利用可能である。したがって、本発明の実施形態は、ウエハ部分１０４の内側ならびに外側に位置する領域および小領域の任意の１つ、一部、または全部において、流体圧力を変動させたり調整したりすることによって、流体圧力およびその結果として生じる研磨圧を制御することが可能である。
【００４２】
図４Ｃは、本発明の一実施形態によるプラテン多枝管アセンブリ１１０の流体開口部の配置３５０’を示している。この実施形態では、プラテン多岐管アセンブリ１１０は、その領域を４つの主要なプラテン領域１１０ａ〜１１０ｄに分離することによって、ウエハ１０４の８つの異なる部位に加えられる研磨圧を制御する。プラテン領域１１０ａ〜１１０ｄは、ウエハ１０４の領域１０４ａ〜１０４ｄ（図２Ｃに示される）に加えられる研磨圧をそれぞれ制御する。領域１１０ｂは、プラテン多岐管アセンブリ１１０の第１の側方領域にかかる研磨圧を制御するために、複数の流体出力口からなる半径方向の列を５列有する。ここで、半径方向の列という用語は、プラテン多岐管アセンブリ１１０の中心を起点とする半径に垂直な半円状の列を意味する。領域１１０ｃは、プラテン多岐管アセンブリ１１０の第２の側方領域にかかる研磨圧を制御するために、複数の流体出力口からなる半径方向の列を５列有する。なお、ここで説明される実施形態は、領域１１０ｂ，１１０ｃを個別に制御することはしないが、本発明は、領域１１０ａ〜１１０ｄの各領域をそれぞれ個別に制御することも可能である。一実施形態では、領域１１０ａ〜１１０ｄなどの別々に制御可能な各領域は、これらの別々に制御可能な領域を通じて直線型の研磨パッドの下面に独立の流体フローを伝えることによって研磨圧を高度に制御するように設計可能である。
【００４３】
別の一実施形態では、領域１１０ａ（前縁ゾーンとしても知られる）および領域１１０ｄ（後縁ゾーンとしても知られる）は、独立に制御可能であり、さらに、制御された流体フローが前縁ゾーンの第１の複数の出力ホールおよび後縁ゾーンの第２の複数の出力ホールからそれぞれ独立に出力されるように設計可能である。
【００４４】
一実施形態では、プラテン領域１１０ａは、それぞれが複数の流体出力口を有する３つの小領域を含む前縁領域である。小領域１１０ａ’および小領域１１０ａ''は、複数の流体出力口からなる半径方向の列をそれぞれ１列ずつ有し、小領域１１０ａ'''は、複数の流体出力口からなる半径方向の列を３列有する。プラテン領域１１０ａは、その領域をそれぞれが複数の出力口を有する３つの小領域に分割することによって、ウエハ１０４の前縁領域１０４ａに加えられる研磨圧を、高度に、正確に、且つ厳密に制御することが可能である。また、小領域１１０ａ’，１１０ａ''に位置する制御可能な半径方向の単列の存在は、ウエハの最も外側の端部をより厳密に制御することによって得られる効果によって、研磨圧を場所ごとに正確に管理することを可能にし、さらに、パッドの変形部分を研磨すると共に平坦化を大幅に改良することを可能にする。
【００４５】
一実施形態では、プラテン領域１１０ｄは、それぞれが複数の流体出力口を有する３つの小領域を含む後縁領域である。小領域１１０ｄ’および小領域１１０ｄ''は、複数の流体出力口からなる半径方向の列をそれぞれ１列ずつ有し、小領域１１０ｄ'''は、複数の流体出力口からなる半径方向の列を３列有して良い。３つの小領域１１０ｄ’〜１１０ｄ'''は、それぞれに複数の出力口を有しているので、プラテン領域１１０ｄは、ウエハ１０４の後縁領域１０４ｄに加えられる研磨圧を高度に且つ正確に制御することが可能である。さらに、小領域１１０ａ’，１１０ａ''に位置する制御可能な半径方向の単列の存在は、ウエハ１０４の後縁に加えられる研磨圧をより正確に管理することを可能にする。ウエハ１０４の後縁に加えられる研磨圧は、研磨パッドの変形部分が原因で、より正確に制御して管理する必要がある。
【００４６】
複数の環状の流体出力口を有する中心領域１１０ｅは、やはり、研磨圧およびその結果として生じるウエハ１０４の研磨のダイナミクスを制御するために利用可能である。したがって、本発明は、プラテンの領域および小領域の任意の１つ、一部、または全部において、流体圧力を変動させたり調整したりすることによって、流体圧力およびその結果として生じる研磨圧を制御することが可能である。
【００４７】
図５は、本発明の一実施形態による外側の圧力ゾーンを有するプラテン多枝管アセンブリ１１０の側面を示している。図５の実施例では、ウエハ１０４は、プラテン多岐管アセンブリ１１０の上方を移動中の研磨ベルト１０２に向かって押し下げられる。前述されたように、プラテン多岐管アセンブリ１１０は、複数の流体出力口をそれぞれに有する５つの小領域を含む。小領域１１０ａ’は、複数の流体出力口からなる半径方向の列を１列有する。この半径方向の列は、ウエハ部分１０４の端部の周りに設けられるか、あるいはウエハ部分１０４よりも僅かに外側に設けられる。また、２つの外側の小領域１２５ａ’，１２５ａ''は、複数の流体出力口からなる独立に制御される半径方向の列をさらに２列構成する。他の２つの小領域は、ウエハ部分１０４の内側に圧力を加える。具体的に言うと、小領域１１０ａ''は、複数の流体出力口からなる半径方向の列を１列有し、小領域１１０ａ'''は、複数の流体出力口からなる半径方向の列を３列有する。
【００４８】
同様に、プラテン多岐管アセンブリ１１０の後縁では、小領域１１０ｄ’は、複数の流体出力口からなる半径方向の列を１列有する。この半径方向の列は、ウエハ部分１０４の端部の周りに設けられるか、あるいはウエハ部分１０４よりも僅かに外側に設けられる。２つの外側の小領域１２５ｄ’，１２５ｄ''は、複数の流体出力口からなる独立に制御される半径方向の列をさらに２列構成する。前述のように、小領域１１０ｄ''は、複数の流体出力口からなる半径方向の列を１列有し、小領域１１０ｄ'''は、複数の流体出力口からなる半径方向の列を３列有する。これらの２つの小領域は、ウエハ部分１０４の内側に圧力を加える。また、複数の環状の流体出力口を有する中心領域１１０ｅは、ウエハ１０４の研磨圧をさらに制御するために利用される。
【００４９】
図５に示されるように、外側の圧力小領域１２５ａ’，１２５ａ''，１２５ｄ’，１２５ｄ''は、領域１０２ａ，１０２ｄにおける研磨パッド１０２の形状付け（shaping）を改善することができる。外側の圧力小領域１２５ａ’，１２５ａ''，１２５ｄ’，１２５ｄ''によって研磨パッド１０２の形状付けが改善されると、端部効果が大幅に低減され、除去率のプロファイルが向上される。
【００５０】
図６は、本発明の一実施形態によるプラテン多枝管アセンブリ１１０を示している。この実施形態では、プラテン多岐管アセンブリ１１０−１と台板１１０−４との間にゴムガスケット１１０−３が挟まれる。したがって、プラテン境界アセンブリ５４０（図１０に示される）には、プラテン１１０−１に流体を移送する流体管が接続される。Ｏリング１１０−２は、プラテン囲み板１１６（図１１に示される）を封止するシールを形成するので、汚れた流体がサブシステムに漏れ出すことはない。台板１１０−４に設けられた特定の入力口は、プラテン境界板５４０（図１０に示される）に取り付けられた流体管の入力口との関連のもとで、複数の流体出力口を含む特定の領域または小領域へと導かれる。したがって、それぞれの領域または小領域からの流体の出力は、特定の入力口への流体の導入を制御することによって制御可能である。
【００５１】
図７は、本発明の一実施形態によるプラテン１１０−１の上面４００を示している。一実施形態では、プラテン１１０−１は、端部研磨を最適化するように制御可能である４つの主要な領域１１０ａ〜１１０ｄ（図２Ｃに関連して説明されている）を含む。そして、領域１１０ａは、小領域１１０ａ’〜１１０ａ'''を含んで良い。小領域１１０ａ’および小領域１１０ａ''は、複数の流体出力口からなる半径方向の単列をそれぞれに含むことができる。各小領域１１０ａ’〜１１０ａ'''からの出力は、個々に制御可能であるので、前縁の領域１１０ａでは、プラテン多岐管アセンブリ１１０によってインテリジェントで且つダイナミックな流体出力圧を得ることが可能である。なお、小領域１１０ａ’〜１１０ａ'''への流体の出力は、例えば研磨圧を減少させるなど、前縁における研磨圧の管理を可能にすると共に有効なウエハ研磨を実現することができる任意の方式で変動することが可能である。一実施形態では、小領域１１０ａ’，１１０ａ''の出力などの端部に近い出力を、前縁領域１１０ａの研磨圧を減少させる（すなわち、流体圧力を、ひいては研磨圧を減少させる）ために利用することが可能である。それぞれが個々に制御可能である複数の流体出力口からなる半径方向の単列の存在は、プラテン多岐管アセンブリ１１０の端部に対する厳密な調整を可能にし、それによって、研磨パッドの変形領域の研磨圧の管理を可能にする。
【００５２】
領域１１０ｄは、小領域１１０ｄ’〜１１０ｄ'''を含む。各小領域１１０ｄ’〜１１０ｄ'''は、様々な流体出力によって個々に制御することができる。したがって、後縁の領域１１０ｄでは、プラテン多岐管アセンブリ１１０によってインテリジェントで且つダイナミックな流体出力圧の変化を得ることが可能である。なお、小領域１１０ｄ’〜１１０ｄ'''への出力は、研磨パッドの変形を減少させ、ひいてはより一貫したウエハ研磨を可能にする任意の方式で、個々に変化させることが可能である。一実施形態では、より多量の流体が小領域１１０ｄ’，１１０ｄ'''に入力される。これは、プラテンからの流体の出力を増大させ、さらに、研磨パッドに加えられる流体圧力を増大させ、ひいては、後縁における研磨圧を増大させる。このような研磨圧の増大は、後縁における研磨圧を前縁における研磨圧に等しくするので、ウエハ上の異なる領域間におけるウエハ研磨の均一性を増大させる。
【００５３】
一実施形態では、プラテン１１０−１は、第１の領域および第２の領域にグループ分けされた複数の出力ホールを有して良い。そして、第１の領域の出力ホールと第２の領域の出力ホールとを別々に制御することによって、ウエハの前縁とウエハの後縁とに異なる大きさの力を作用させ、ウエハの前縁およびウエハの後縁に加えられる研磨圧を効果的に制御することが可能である。
【００５４】
図８は、本発明の一実施形態によるプラテン１１０−１の背面５００を示している。この実施形態では、領域１１０ａ〜ｅ（図７に示される）の中の複数の流体出力口に通じる開口部が見られる。開口部５０２，５０４，５０６，５１２，５１４，５１６は、それぞれ、小領域１１０ａ’，１１０ａ''，１１０ａ'''，１１０ｄ’，１１０ｄ''，１１０ｄ'''の中の複数の出力口に通じる。また、開口部５０８，５１０，５１８は、それぞれ、領域１１０ｃ、１１０ｂ、１１０ｅの中の複数の出力口に通じる。各開口部５０２〜５１８への流体の入力は、個々に制御可能であり、したがって、複数の流体出力口を含むプラテン１１０−１上の様々な領域および小領域を管理し、ウエハ上の異なる部分間における研磨圧の差異を低減させることが可能である。
【００５５】
図９は、本発明の一実施形態によるプラテン境界アセンブリ５４０を示している。なお、プラテン境界アセンブリ５４０は、制御されるゾーンおよび／または小領域の数に応じて任意の数の入力ホールを含んで良い。一実施形態では、プラテン境界アセンブリ５４０は、９つの入力ホールを含む。一実施形態では、２つの入力ホール５５２が、プラテン多岐管アセンブリ１１０の領域１１０ｂ，１１０ｃ（領域１１０ａ〜１１０ｅ、小領域１１０ａ’〜１１０ａ'''、小領域１１０ｄ’〜１１０ｄ'''は、図４Ｂおよび図７に示される）の中の複数の出力ホールに流体を供給する。また、小領域１１０ａ’〜１１０ａ'''の中の複数の出力ホールには、流体ホール５５８，５６０，５５４がそれぞれ流体を供給して良い。また、小領域１１０ｄ’〜１１０ｄ'''の中の複数の出力ホールには、流体ホール５６２，５６４，５５６がそれぞれ流体を供給して良い。そして、小領域１１０ｅには、入力ホール５６６が流体を供給して良い。プラテン上の各領域からの流体の出力は、入力ホール５５２〜５６６への流体の入力を変化させることによって、個々にまたは任意の組み合わせで制御することが可能である。これは、研磨パッド上の異なる部分に加えられる流体圧力（および研磨圧）のインテリジェントな調整を可能にし、さらに、ウエハ上の異なる領域に加えられる研磨圧の均等性を増大させることによって、より一貫したウエハ研磨を可能にする。
【００５６】
図１０は、本発明の一実施形態によるプラテン多枝管アセンブリ１１０と、プラテン境界アセンブリ５４０と、プラテン囲み板１１６とを伴うプラテンアセンブリ６００を示している。なお、プラテンアセンブリ６００は、複数の出力ホールを含む複数の領域を組み込まれたワンピースの装置であっても良いし、あるいは、プラテンアセンブリ６００は、プラテン囲み板１１６に嵌め込まれたプラテン多岐管アセンブリ１１０をプラテン境界アセンブリ５４０に取り付けられたマルチピースの装置を含んでも良い。Ｏリング１１０−２は、プラテン多岐管アセンブリ１１０とプラテン囲み板１１６との間にシールを形成するので、汚れた流体がサブシステムに漏れ出すことはない。プラテンアセンブリ６００は、その構成如何に関わらず、プラテンアセンブリ６００の中の様々な領域の様々な複数の出力ホールの使用を通して流体圧力を制御することが可能である。一実施形態では、プラテンアセンブリ６００は、複数の出力ホールからなる複数のゾーンを有し且つプラテン囲み板１１６の凹部に接続されたプラテン多岐管アセンブリ１１０を含む。プラテンアセンブリ６００は、プラテンアセンブリ６００の中の各領域に流体を導入可能である入力５５２，５５４，５５８，５６０，５６２，５６４，５６６を含んで良い。 
【００５７】
なお、本発明では、プラテン多岐管アセンブリ１１０によって研磨パッドに加えられる圧力を調整するにあたり、例えば気体や液体等の任意の流体を利用することが可能である。このような流体は、本発明において、研磨圧を均等化するために利用することが可能である。したがって、プレート構造は、プラテン多岐管アセンブリ１１０の特定の領域への個々の出力を、任意の流体化合物を使用して制御することが可能である。
【００５８】
以上の説明では、発明の明瞭な理解を促す目的で一部の項目を特定したが、添付した特許請求の範囲の範囲内ならば、一定の変更および修正を加えられることは明らかである。したがって、上述した実施形態は、例示的なものであって限定的なものではなく、本発明は、上述した詳細に限定されることなく、添付した特許請求の範囲およびその同等物の範囲内で変更を加えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１Ａ】ＣＭＰシステムにおいて通常的に使用される直線型の研磨装置を示した図である。
【図１Ｂ】直線型の研磨装置の側面を示した図である。
【図１Ｃ】直線型の研磨装置を示した図であり、端部効果による不均一性の要因が説明されている。
【図２Ａ】本発明の一実施形態による直線型のウエハ研磨装置の側面を示した図である。
【図２Ｂ】非回転ウエハに対するウエハ平坦化による除去率を、研磨ベルトの運動方向に対して示した図である。
【図２Ｃ】本発明の一実施形態による直線型の研磨装置によって実行される直線型のウエハ研磨プロセスを示した上面図である。
【図３】本発明の一実施形態によるウエハの中心からの距離に応じて様々な研磨効果を示したグラフである。
【図４Ａ】本発明の一実施形態によるプラテン多枝管アセンブリの流体開口部の配置を示した図である。
【図４Ｂ】本発明の一実施形態によるプラテン多枝管アセンブリの流体開口部の配置を示した図である。
【図４Ｃ】本発明の一実施形態によるプラテン多枝管アセンブリの流体開口部の配置を示した図である。
【図５】本発明の一実施形態に外側の圧力ゾーンを有するプラテン多枝管アセンブリの側面を示した図である。
【図６】本発明の一実施形態によるプラテン多枝管アセンブリを示した図である。
【図７】本発明の一実施形態によるプラテンの上面を示した図である。
【図８】本発明の一実施形態によるプラテンの背面を示した図である。
【図９】本発明の一実施形態によるプラテン境界アセンブリを示した図である。
【図１０】本発明の一実施形態によるプラテン多枝管アセンブリと、プラテン境界アセンブリと、プラテン囲み板と、を伴うプラテンアセンブリを示した図である。
【符号の説明】
【００６０】
１０…直線型の研磨装置
１２…研磨ベルト
１６…ウエハ
１６ａ，１６ｂ…ウエハの端部
１８…ウエハキャリア
２０…ローラ
２２…変形ゾーン
２４…流体軸受けプラテン
２６…変形ゾーン
１００…直線型のウエハ研磨装置
１０２…研磨パッド
１０２ａ，１０２ｄ…研磨パッドの領域
１０４…ウエハ
１０４ａ…前縁研磨領域
１０４ｂ…側方研磨領域
１０４ｃ…側方研磨領域
１０４ｄ…後縁研磨領域
１０８…キャリアヘッド
１０９ａ’，１０９ａ''，１０９ａ'''…小領域
１１０…プラテン多岐管アセンブリ
１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ，１１０ｄ…プラテン領域
１１０ａ’，１１０ａ''，１１０ａ'''…小領域
１１０ｄ’，１１０ｄ''，１１０ｄ'''…小領域
１１０ｅ…中心領域
１１０−１…プラテン多岐管アセンブリ
１１０−２…Ｏリング
１１０−３…ゴムガスケット
１１０−４…台板
１１２…回転ドラム
１１４…流体ソース
１１６…プラテン囲み板
１２３ａ’，１２３ａ''…小領域
１２５ａ’，１２５ａ''…小領域
１２５ｄ’，１２５ｄ''…小領域
１３０…高除去率の部分
１３２…低除去率の部分
１３４…平均線
４００…プラテンの上面
５００…プラテンの背面
５０２，５０４，５０６，５０８，５１０，５１２，５１４，５１６，５１８…開口部
５４０…プラテン境界アセンブリ
５５２，５５４，５５６，５５８，５６０，５６２，５６４，５６６…入力ホール
６００…プラテンアセンブリ
【図１Ａ】
2005510368.tif 000003
【図１Ｂ】
2005510368.tif 000004
【図１Ｃ】
2005510368.tif 000005
【図２Ａ】
2005510368.tif 000006
【図２Ｂ】
2005510368.tif 000007
【図２Ｃ】
2005510368.tif 000008
【図３】
2005510368.tif 000009
【図４Ａ】
2005510368.tif 000010
【図４Ｂ】
2005510368.tif 000011
【図４Ｃ】
2005510368.tif 000012
【図５】
2005510368.tif 000013
【図６】
2005510368.tif 000014
【図７】
2005510368.tif 000015
【図８】
2005510368.tif 000016
【図９】
2005510368.tif 000017
【図１０】
2005510368.tif 000018
【国際調査報告】
2005510368.tif 000019
2005510368.tif 000020
2005510368.tif 000021