(57)【要約】【課題】  半導体ウェーハを処理するための機器、特に、半導体ウェーハの化学機械研磨中に直線ベルトを支持するのに使用するエアプラテンを提供する。【解決手段】  複数の同心リング（１６４）を有するプラテン（１４０）を含むエアプラテン組立体が開示される。リングの各々は、ＣＭＰベルト（１０２）に空気のクッションを供給するために複数の開口部（１４４）を有する。リングのうちの少なくとも１つは、ＣＭＰベルト（１０２）によって平坦化されるウェーハ（１１６）の外縁（１６６）を超えて延びる。プラテンには、加圧空気をプラテンのリングまで通すための複数の空気口を有する支持体（１３６）が取り付けられる。支持体（１３６）とプラテン（１４０）の間には、開口部と空気口とに位置合せした複数の切抜き部分を有するガスケット（１３８）が配置される。支持体（１３６）を支持する基部（１３４）も含まれる。
2005524971.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の同心リングを有するプラテンであって、該リングの各々は、ＣＭＰベルトに空気のクッションを供給するための複数の開口部を有し、前記複数のリングの少なくとも１つは、前記ＣＭＰベルトによって平坦化されるウェーハの外縁を超えて延びる、前記プラテンと、
前記プラテンに取り付けられ、加圧空気を前記プラテンの前記リングまで通すための複数の空気口を有する支持体と、
前記開口部と前記空気口とに位置合せした複数の切抜き部分を有する、前記支持体と前記プラテンとの間に配置されたガスケットと、
前記支持体を支持する基部と、
を含むことを特徴とするエアプラテン組立体。
【請求項２】
前記プラテンを通過する２つの管であって、各々が該管から前記プラテンの上面まで上方に延びる複数の通路を有する前記２つの管を更に含むことを特徴とする請求項１に記載のエアプラテン組立体。
【請求項３】
前記複数のリングの各々は、２つの最も内側のリングを除いて、上部区域、底部区域、前縁区域、及び後縁区域を有し、
前記区域及び前記最も内側のリングの各々は、加圧空気の供給を受けるための独立した空気通路である、
ことを特徴とする請求項１に記載のエアプラテン組立体。
【請求項４】
前記独立した空気通路の各々は、加圧空気を受け取るために接続部品で結合されることを特徴とする請求項３に記載のエアプラテン組立体。
【請求項５】
供給される前記空気の圧力を調節するために前記リングに接続された複数の調節器を更に含むことを特徴とする請求項３に記載のエアプラテン組立体。
【請求項６】
前記２つの最も内側のリングは、それぞれ１つの調節器に接続され、
前記複数のリングの残りは、それぞれ３つの調節器に接続される、
ことを特徴とする請求項５に記載のエアプラテン組立体。
【請求項７】
前記３つの調節器のうちの１つは、前記残りのリングの各々の前記上部区域及び前記底部区域に接続され、
前記３つの調節器のうちの第２の調節器は、前記残りのリングの各々の前記前縁区域に接続され、
前記３つの調節器のうちの第３の調節器は、前記残りのリングの各々の前記後縁区域に接続される、
ことを特徴とする請求項６に記載のエアプラテン組立体。
【請求項８】
前記調節器は、前記空気の圧力を各々がモニタする手動調節器であることを特徴とする請求項７に記載のエアプラテン組立体。
【請求項９】
前記調節器は、前記空気の圧力を各々がモニタし、該圧力が予め設定された目標範囲から外れた場合に前記独立した空気通路の各々に対する前記空気圧力を予め設定された値に各々が調節する電空式調節器であることを特徴とする請求項７に記載のエアプラテン組立体。
【請求項１０】
前記プラテンは、アルミ青銅材料製であることを特徴とする請求項１に記載のエアプラテン組立体。
【請求項１１】
前記支持体は、ステンレス鋼製であることを特徴とする請求項１に記載のエアプラテン組立体。
【請求項１２】
前記基部は、ステンレス鋼製であることを特徴とする請求項１に記載のエアプラテン組立体。
【請求項１３】
前記ガスケットは、エラストマー性材料製であることを特徴とする請求項１に記載のエアプラテン組立体。
【請求項１４】
前記ガスケットは、７０デュロメーターのＥＰＤＭガスケットであることを特徴とする請求項１に記載のエアプラテン組立体。
【請求項１５】
各々がＣＭＰベルトに空気のクッションを供給するための複数の管を有する複数の同心リングであって、該複数のリングの各々は、２つの最も内側のリングを除いて、上部区域、底部区域、前縁区域、及び後縁区域を有し、該区域及び前記最も内側のリングの各々は、加圧空気の供給を受け取るための独立した空気通路であり、前記複数のリングのうちの少なくとも１つは、前記ＣＭＰベルトによって平坦化されるウェーハの外縁を超えて延びるように配向される、前記複数の同心リングと、
前記最も内側のリングの各々に接続された１つの圧力調節器と、
前記リングの残りの各々に接続された３つの圧力調節器と、
を含むことを特徴とするエアプラテン。
【請求項１６】
エアプラテンを通過する２つの管であって、各々が前記管からエアプラテンの上面まで上方に延びる複数の通路を有する前記２つの管を更に含むことを特徴とする請求項１５に記載のエアプラテン。
【請求項１７】
前記３つの調節器のうちの１つは、前記残りのリングの各々の前記上部区域及び前記底部区域に接続され、
前記３つの調節器のうちの第２の調節器は、前記残りのリングの各々の前記前縁区域に接続され、
前記３つの調節器のうちの第３の調節器は、前記残りのリングの各々の前記後縁区域に接続される、
ことを特徴とする請求項１５に記載のエアプラテン組立体。
【請求項１８】
前記調節器は、前記空気の圧力を各々がモニタする手動調節器であることを特徴とする請求項１７に記載のエアプラテン組立体。
【請求項１９】
前記調節器は、前記空気の圧力を各々がモニタし、該圧力が予め設定された目標範囲から外れた場合に前記独立した空気通路の各々に対する前記空気圧力を予め設定された値に各々が調節する電空式調節器であることを特徴とする請求項１７に記載のエアプラテン組立体。
【請求項２０】
アルミ青銅材料を更に含むことを特徴とする請求項１５に記載のエアプラテン組立体。
【請求項２１】
ＣＭＰベルトに空気のクッションを供給するための複数の管を各々が有する８つの同心リングであって、外側の６つのリングの各々は、上部区域、底部区域、前縁区域、及び後縁区域を有し、該区域及び２つの最も内側のリングの各々は、加圧空気の供給を受け取るための独立した空気通路である、前記８つの同心リングと、
前記最も内側のリングの各々に接続された１つの圧力調節器と、
前記６つの外側リングの各々に接続された３つの圧力調節器であって、該３つの調節器のうちの１つは、残りのリングの各々の前記上部区域及び前記底部区域に接続され、
前記３つの調節器のうちの第２の調節器は、残りのリングの各々の前記前縁区域に接続され、前記３つの調節器のうちの第３の調節器は、残りのリングの各々の前記後縁区域に接続される、前記３つの圧力調節器と、
エアプラテンを通過する２つの管であって、各々が該管からエアプラテンの上面まで上方に延びる複数の通路を有する前記２つの管と、
を含み、
それによって、前記外側の６つのリングのうちの少なくとも１つは、前記ＣＭＰベルトによって平坦化されるウェーハの外縁を超えて延びる、
ことを特徴とするエアプラテン。
【請求項２２】
アルミ青銅材料を更に含むことを特徴とする請求項２１に記載のエアプラテン組立体。
【請求項２３】
前記調節器は、前記空気の圧力を各々がモニタする手動調節器であることを特徴とする請求項２１に記載のエアプラテン組立体。
【請求項２４】
前記調節器は、前記空気の圧力を各々がモニタし、該圧力が予め設定された目標範囲から外れた場合に前記独立した空気通路の各々に対する前記空気圧力を予め設定された値に各々が調節する電空式調節器であることを特徴とする請求項２１に記載のエアプラテン組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に半導体ウェーハを処理するための機器に関する。より詳細には、本発明は、半導体ウェーハの化学機械研磨中に直線ベルトを支持するのに使用するエアプラテンに関する。
【背景技術】
【０００２】
化学機械研磨（ＣＭＰ）は、ウェーハ処理中に半導体ウェーハを平坦化するために使用される。ウェーハ上の半導体回路は、回路の一部分が第１の層上に作られ、導電性バイアがそれを次の層上の回路の一部分に接続する層の形に一般的に構成されるので、各層は、ウェーハ上にトポグラフィを追加するか又は作り出すことができ、それは、次の層を生成する前に滑らかにする必要がある。ウェーハ上の回路の製造容易性を改善するために、多くの処理段階は、ウェーハ表面の平坦化を必要とする。例えば、導電性バイアの堆積の均一性を改善するために、ウェーハは、堆積前に平坦化され、金属が堆積する表面上の山と谷を低減させる。
【０００３】
従来の平坦化技術においては、回転するウェーハ搬送ヘッドは、ウェーハを平坦化されるウェーハ表面の平面で回転する研磨パッドと接触させ、動いている研磨パッドに対してウェーハ面を下にして支持するために半導体ウェーハに圧力が印加される。研磨又は平坦化装置の一つのタイプは、リニア研磨機である。リニア平坦化技術においては、無限ベルトが、２つ又はそれ以上のローラの上を移動する。ウェーハは、ベルトの移動する研磨面に対して配置される。リニア研磨システムの例は、米国カリフォルニア州フレモント所在のラム・リサーチ・コーポレーションによって製造されたＴｅｒｅｓ（登録商標）ＣＭＰシステムである。
【０００４】
リニアＣＭＰシステムの重要な構成要素は、エアプラテンである。エアプラテンは、圧力がウェーハに印加される時、ベルトを支持するために空気管を通じて空気のクッションをもたらす。しかし、既存のエアプラテンは、ウェーハがベルト表面に対して配置された時にウェーハ表面のばらつきを考慮に入れた空気のクッションをもたらさないことがあり、均一に研磨されていないウェーハを生じる。これが起こる場合は、ウェーハ表面から除去されないトポグラフィが存在する場合があり、あるいは、ウェーハ表面は、ウェーハ表面にピッチングが生じることになるまで平坦化されることがある。
【０００５】
エアプラテンに関連する別の問題は、ウェーハのエッジを支持するベルトの部分は、多くの場合にそれら自体がエアプラテンによって適正に支持されないということである。これは、エッジ・エクスクルージョンとして公知の結果をもたらす場合がある。エッジ・エクスクルージョンは、分類的には、ウェーハの残りの部分と同程度の研磨作用を受けないウェーハ縁部の部分である。その結果、製品製造に対する使用可能面積が減少する。
従って、当業技術においてＣＭＰシステムのための改善されたエアプラテンに対する必要性が存在する。
【発明の開示】
【０００６】
ウェーハの縁部による平坦化又は研磨制御の改善の必要性に対処するために、リニア研磨装置上の直線ベルトのような研磨部材を支持するためのプラテン組立体を以下に説明する。本発明の一態様によれば、複数の同心リングを有するプラテンを含むエアプラテン組立体が開示される。各リングは、ＣＭＰベルトに空気のクッションをもたらすために複数の開口部を有し、リングのうちの少なくとも１つは、ＣＭＰベルトによって平坦化されるウェーハの外縁を超えて延びる。プラテンには支持体が取り付けられ、それは、加圧空気をプラテンのリングに通すための複数の空気口を有する。支持体とプラテンの間にはガスケットが配置され、それは、開口部と空気口とに位置合せされた複数の切抜き部分を有する。同じく、支持体を支持する基部も含まれている。
【０００７】
本発明の別の態様によれば、複数の同心リングを含むエアプラテンが開示される。各リングは、ＣＭＰベルトに空気のクッションをもたらすために複数の管を有する。各リングは、２つの最も内側のリングを除いて、上部区域、底部区域、前縁区域、及び後縁区域を有する。各区域及び最も内側のリングは、加圧空気の供給を受けるための独立空気通路である。リングのうちの少なくとも１つは、ＣＭＰベルトによって平坦化されるウェーハの外縁を超えて延びるように向きが決められる。最も内側のリングの各々には、１つの圧力調節器が接続され、残りのリングの各々には、３つの圧力調節器が接続される。
【０００８】
本発明の別の態様によれば、エアプラテンは、８つの同心リングを含み、各リングは、ＣＭＰベルトに空気のクッションをもたらすために複数の管を有する。外側の６つのリングの各々は、上部区域、底部区域、前縁区域、及び後縁区域を有する。各区域及び２つの最も内側のリングは、加圧空気の供給を受けるための独立空気通路である。最も内側のリングの各々には、１つの圧力調節器が接続され、６つの外側リングの各々には、３つの圧力調節器が接続される。３つの調節器のうちの１つは、残ったリングの各々の上部区域及び底部区域に接続され、３つの調節器のうちの第２のものは、その前縁区域に接続され、３つの調節器のうちの第３のものは、その後縁区域に接続される。更に、エアプラテンを通過する２つの管があり、各管は、管からエアプラテンの上面まで上方に延びる複数の通路を有する。外側の６つのリングのうちの少なくとも１つは、ＣＭＰベルトによって平坦化されるウェーハの外縁を超えて延びる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
ここで図面を参照すると、図１は、被加工物を研磨するためのリニア化学機械研磨又は平坦化（ＣＭＰ）システム１００の斜視図である。図示の実施形態におけるこのシステム１００は、半導体ウェーハ１１６のような半導体ウェーハの研磨をするようになっている。しかし、システム１００に組み込まれた作動原理は、他の被加工物の化学機械研磨にも同様に適用することができる。ウェーハは、ＣＭＰシステム１００によって研磨される研磨面１１７及び外縁１６６を含む。ＣＭＰシステム１００は、ベルト１０２、第１ローラ１０４、第２ローラ１０６、プラテン組立体１０８、研磨ヘッド１１０、スラリーディスペンサ１１２、調整器１１４、及びコントローラ１１８を含む。
【００１０】
ローラ１０４及び１０６は、ベルト１０２を保持するために所定の距離だけ離して配置され、ベルト１０２を移動させてウェーハ１１６のリニア平坦化を可能にする。ローラ１０４及び１０６は、例えば、電動機によって矢印１２２及び１２４によって示す方向に回転される。ローラ１０４及び１０６は、従って、ウェーハ１１６を通り過ぎて連続ループでベルト１０２を移動させるための移送手段を形成する。他の移送手段は、ホイールと、プーリと、ベルト１０２上の適正な張力を維持する張力装置との組合せと共に、電動機及び機械的連結器のようなそれらの関連駆動要素を含む。ベルト１０２の速度及び張力のような作動パラメータは、コントローラ１１８によりローラ１０４及び１０６を通じて制御される。コントローラ１１８は、関連メモリに記憶されたデータ及び命令に応答して作動するプロセッサ又は他の計算装置を含むことができる。
【００１１】
ベルト１０２は、好ましくは、無限ループの研磨ベルトである。その最も単純な形態において、ベルト１０２は、研磨のための表面と、ローラ１０４及び１０６上にベルトを装着する、張力を加える、及び進めるための機械的強度との両方をもたらす単一無限層で作られる。化学機械研磨システム１００でウェーハ１１６のような被加工物を研磨するためのベルト１０２は、化学機械研磨システム１００に適合するような所定の幅及び所定の長さを有する無限ループを形成するポリマー層を含む。ベルト１０２は、無限ループの一方の側の上面又は研磨面１２６と反対側の底部層１２７とを含む。
研磨面１２６は、十分な強度、柔軟性、及び耐久性を有する任意の適切な研磨材料とすることができる。好ましい一実施形態では、研磨面１２６は、ポリウレタンのようなポリマー材料の単一の実質的に均一な層で製造される。しかし、他の実施形態では、研磨材料は、ゴム又はプラスチックを含む実質的に均一な厚みと構造を有する任意の適切なポリマー材料で作ることができる。
【００１２】
スラリーディスペンサ１１２は、ベルト組立体１０２上にスラリーを分配する。一般的に、スラリーは２つの成分を含む。用途が異なれば、除去又は研磨される材料次第で異なる成分のスラリーが必要になることになる。一例として、二酸化珪素又はアルミナのような研磨粒子は、水酸化カリウムのような化学薬品と組み合わせられる。化学薬品は、表面を柔軟にするか又は水和するように作用し、研磨粒子は、表面材料を除去するように作用する。スラリーの正確な成分は、研磨又は平坦化される材料に基づいて選択される。例えば、ウェーハ１１６の表面１１７上の二酸化珪素層を平坦化するためのスラリー成分は、表面１１７上の金属層を平坦化するためのスラリー成分と異なることになる。同様に、タングステン金属層に対して適切なスラリー成分は、タングステンよりも柔らかな銅層に対する成分とは異なることになる。均一な平坦化又は研磨のために、スラリーは、好ましくは、ウェーハ１１６の表面１１７全体に亘って均一に分布されることになる。
【００１３】
調整器１１４は、ベルト１０２の表面１２６を処理してベルトの粗さ又は摩耗性を比較的一定に維持する。通常は、ベルト１０２がウェーハ１１６を平坦化又は研磨すると、ウェーハ１１６から除去された材料の一部は、ベルト１０２の表面１２６上に堆積する。ウェーハ１１６の表面１１７から余りに多くの材料がベルト表面１１７上に堆積する場合は、ベルト１０２の除去速度が急速に低下することになり、ウェーハ全体に亘る磨耗の均一性が低下することになる。調整器１１４は、ベルト１０２の表面を清浄して粗くする。
【００１４】
ウェーハ１１６は、研磨ヘッド１１０上に装着される。ウェーハ１１６は、真空力又は他の任意の適切な機械技術によって所定の位置に装着及び保持することができる。研磨ヘッド１１０は、アーム上に装着され、コントローラ１１８の制御の下で移動可能である。研磨ヘッド１１０は、ベルト１０２に対してウェーハ１１６への研磨圧を加える。この研磨圧は、矢印１３２によって図１に示されている。
研磨圧を更に制御するために、研磨ヘッド１１０の反対側のウェーハ１１６の下側にプラテン組立体１０８が配置される。ベルト１０２は、ウェーハ１１６の研磨面１１７とプラテン組立体１０８との間を通過する。プラテン組立体１０８は、ベルト１０２の下側に加圧空気を供給することによってベルト１０２に圧力を加える。
【００１５】
図２及び図３に示すように、プラテン組立体１０８は、基部１３４、支持板１３６、ガスケット１３８、及びエアプラテン１４０を含む。基部１３４は、プラテン組立体１０８を支持し、支持板１３６は、基部１３４上に置かれている。支持板１３６は、一連の留め具、例えば位置決めネジによって基部１３４に取り付けられる。好ましくは、基部１３４及び支持板１３６は、ステンレス鋼で作られるが、他の種類の適切な金属を使用してもよい。支持板１３６は、複数の開口部１４４を含む。開口部１４４は、空気口として作用し、以下で更に十分に説明する通り、エアプラテン１４０がベルト１０２に空気のクッションを供給することができるように、支持板１３６及びエアプラテン１４０に取り付けられた接続部品１４６を通じて空気ホース（図示しない）からエアプラテン１４０まで空気を通過させる。
【００１６】
ガスケット１３８は、支持板１３６とエアプラテン１４０との間に配置され、空気が加圧されたままであるように気密シールを形成する。好ましくは、ガスケット１３８は、７０デュロメーターのＥＰＤＭガスケットである。しかし、エラストマー系材料のような、水及びスラリーに耐えることのできる任意の適切な材料を使用することができる。支持板１３６と同じように、ガスケット１３８もまた、エアプラテン１４０に空気を通過させるための複数の開口部１４８を有する。ガスケット１３８が支持板１３６の上に配置されると、支持板１３６及びガスケット１３８の開口部１４４及び１４８は互いに整列する。
【００１７】
エアプラテン１４０は、好ましくは、アルミ青銅材料で作られるが、他の実施形態では、エアプラテンは、他の金属又は重いプラスチックスで作ることもできる。エアプラテン１４０は、一連の留め具を通じて支持板１３６に固く装着され、ガスケット１３８は、上述のようにその間に置かれる。
エアプラテン１４０の反対端１５５ａ及び１５５ｂに位置する一対の管１５２及び１５４は、ベルト１０２の移動方向と直角の方向にエアプラテン１４０を通過する。ＣＭＰシステム１００が使用中の時、管１５２及び１５４のうちの一方は密封されており、他方の管１５２又は１５４は、それに接続されたチューブ（図示しない）を有する。水のような潤滑用液体は、チューブを通過して管内に入る。図３及び図４に示すように、各管１５２及び１５４からエアプラテン１４０の上面１５８へ上方に延びる一連の通路１５６は、ベルト１０２がプラテン組立体１０８の上を通る時にベルトを滑らかにすることができるように、管からベルト１０２への潤滑用液体の通過を容易にする。
【００１８】
ベルト１０２の方向は、管１５２及び１５４のどちらが潤滑用液体の通路として作用するかを決め、従って、ベルト１０２は、それがプラテン組立体１０８の上を通る前に滑らかにされる。例えば、図４において、ベルト１０２が矢印１６０で示された方向に移動している場合、１５２として示された管が、潤滑用液体のための通路を提供してベルト１０２を滑らかにするであろう。
【００１９】
図２を参照すると、エアプラテン１４０は、リング状の同心円区域１６４に分割された複数の開口部１６２を有する。以下で更に十分に説明する通り、ＣＭＰシステム１００を使用中の時、開口部１６２は、ウェーハ１１６が平坦化されている時にベルト１０２を支持する空気のクッションをもたらすために加圧空気を通過させる。内側区域１６４ａが存在し、それは、好ましい実施形態では、開口部１６２の３つの円形列から成るが、他の実施形態では、列の数を変えることができる。中間区域１６４ｂもまた設けられ、それもまた、開口部１６２の３つの円形形状の列を有する。しかし、内側区域１６４ａと同様に、中間区域１６４ｂに関連する列の数も変えることができる。
【００２０】
残りの区域１６４又は外側区域１６４の各々は、好ましくは、一列の開口部１６２を有する。外側区域１６４ｃの数は変化してもよい。しかし、１６４ｄとして示す少なくとも１つの最も外側の区域が、平坦化されるウェーハ１１６の外縁１６６を超えて延びるように、十分な数の外側区域１６４ｃが存在すべきである。少なくとも１つの外側区域１６４ｄをウェーハの外縁１６６を超えて延ばすことは、ウェーハ１１６の縁部１６６における平坦化の制御を可能にすることになる。好ましい実施形態では、内側区域１６４ａ及び中間区域１６４ｂに加えて、６つの外側区域１６４ｃが存在することになる。
【００２１】
各外側区域１６４ｃは、セクション又は区域１６８に分割される。ベルト１０２が矢印１７２で示す方向に移動する場合、外側区域１６４ｃの各々は、上部区域１６８ａ、底部区域１６８ｂ、前縁区域１６８ｃ、及び、後縁区域１６８ｄに分割される。前縁区域１６８ｃは、ベルト１０２の一部分が最初に通り過ぎることになる区域であり、後縁区域１６８ｄは、ベルト１０２のその部分が前縁区域１６８ｃに続いて通り過ぎることになる区域である。
【００２２】
外側区域１６４ｃ内の各区域１６８は、外側区域１６４ｃ内の他の区域１６８から分離され、各区域１６８と内側区域１６４ａ及び中間区域１６４ｂとは、それぞれ独立した空気管１７４として作用する。独立した各空気管１７４は、好ましくは加圧された清浄な乾燥空気を供給する独自の空気供給ホース（図示しない）を有する。好ましくは、各ホースは、支持板１３６に結合された接続部品１４６を通じて独立空気管１７４に取り付けられる。
ウェーハ１１６を平坦化するためにＣＭＰシステム１００が使用されている時、加圧空気は、空気供給ホースからその対応する独立空気管１７４内に送られる。空気は、その後、エアプラテン１４０の開口部１６２を通過し、平坦化されるウェーハ１１６に圧力が印加される時にベルト１０２を支持するために、ベルト１０２の底面１２７に空気のクッションをもたらす。
【００２３】
ここで図１及び図５を参照すると、供給される空気の圧力をモニタするために、エアプラテン１４０の区域１６４に複数の圧力調節器１７０が取り付けられる。調節器１７０は、接続部品１４６に結合された空気ホースを通じて区域１６４に取り付けられる。空気ホースは、一般的にポリエチレンから作られるが、接続部品１４６に取り付けられるように基部１３４の切抜き部分１３５（図３）を通って延びる。好ましい実施形態では、内側区域１６４ａ及び中間区域１６４ｂの各々は、１つの調節器１７０に結合され、各外側区域１６４ｃは、３つの調節器に結合される。各外側区域１６４ｃに対しては、１つの調節器１７０が上部及び底部区域１６８ａ及び１６８ｂに結合され、１つの調節器１７０が後縁区域１６８ｄに取り付けられ、１つの調節器１７０が前縁区域１６８ｃに取り付けられる。
【００２４】
調節器１７０は、各独立空気管１７４における空気圧をモニタする。一般的に、プラテン組立体１０８が使用される場合、プラテン組立体１０８に供給される空気の圧力は、所定の“設定値”に設定される。設定値は、処理に依存し、異なる作動に対して変えることができる。調節器１７０は、プラテン組立体１０８に供給されている空気の圧力をモニタし、圧力が所定の目標範囲に含まれることを保証する。
【００２５】
平坦化処理中に使用される調節器の種類は、圧力が目標範囲を外れた場合に何が起こるかを決める。例えば、手動調節器を使用して空気圧をモニタする場合、計器が圧力を記録することになる。オペレータは、その後、定期点検のような標準的手順を通じて、圧力が目標範囲を外れたか否かを視覚的に判断することができる。
代替的に、他の種類の調節器は、圧力が目標範囲を外れて検出された場合に、圧力を設定値に戻す調整ができる。一例として、図５に示すように、この種の調節をもたらすために電空式調節器１７６を使用することができる。電空式調節器１７６の各々は、コントローラ１１８に接続される。コントローラ１１８は、電空式調節器に対して設定値を供給する。各電空式調節器は、コントローラ１１８から設定値情報を受け取るコントローラ（「電空式コントローラ」、図示しない）を含む。研磨処理中に、空気の圧力は定期的に計測され、電空式コントローラは、その計測値を受け取る。計測値が目標範囲外であると電空式コントローラが判断した場合、電空式コントローラは、信号を発生させて圧力を設定値に調節して戻す。圧力計測値は、一般的に毎秒数回取り込まれる。
【００２６】
本発明の上述の実施形態の利点は多い。例えば、各独立空気管に対して加圧空気の別々の供給を有することは、ベルトの異なる部分での空気圧のより大きな制御を可能にし、それは、次にエッジ・エクスクルージョンの問題を最小化する。エッジ・エクスクルージョンは、ウェーハの外側部分が、ウェーハの残りの部分が受けるのと同程度の研磨作用を受けない時に発生する。その結果、利用可能にされた製造のための使用可能面積が減少する。本明細書に説明したプラテン組立体は、ウェーハ全体に亘る研磨作用が実質的に均一であるように、空気圧力にベルトを支持させることによってエッジ・エクスクルージョンを最小化する。
【００２７】
少なくとも１つの外側区域をウェーハの直径を超えて延ばすことは、エッジ・エクスクルージョンの問題を更に最小化することになる。この区域から来る空気によって支持されたベルトの部分は、残りの区域によって支持されたベルトの部分と同様に支持されることになる。これは、次に、ウェーハの縁部で実行される研磨の量に対するより大きな制御を可能にし、ウェーハの外側部分がウェーハの残り部分と同じ程度の研磨を受けることを保証することになる。
【００２８】
これと同じ理由から、少なくとも１つの外側区域をウェーハの直径を超えて延ばすことはまた、“ディグ・イン”として公知の現象を最小化することになる。ディグ・インは、研磨ヘッドがウェーハの外縁に食い込む場合に発生し、ウェーハの縁部でウェーハの残りの部分よりも高い除去速度を生じる。支持が不十分なベルトはこの傾向を倍増し、生じたディグ・インは、ウェーハの使用可能面積を減少させることになる。
本明細書に開示した本発明の実施形態は、現時点で好ましいと考えられるものであり、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく様々な変更及び修正を行うことができる。本発明の範囲は、特許請求の範囲に示されており、その均等物の意味及び範囲に該当する全ての変更は、本発明の範囲に含まれるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】リニア化学機械研磨システムの実施形態の斜視図である。
【図２】エアプラテン組立体の上面図である。
【図３】線３−３に沿って取られた図２のエアプラテン組立体の側面図である。
【図４】エアプラテン組立体の上を通過するベルトの部分が切り取られた、エアプラテン組立体及びベルトの上面図である。
【図５】コントローラ及びリニアプラテン組立体が空気調節器と電気的に接続された図１のリニア化学機械研磨システムを示す図である。
【符号の説明】
【００３０】
１００  リニア化学機械研磨又は平坦化（ＣＭＰ）システム
１０２  ベルト
１０８  プラテン組立体
１１０  研磨ヘッド
１１２  スラリーディスペンサ
１１４  調整器
１１６  半導体ウェーハ
１１７  ウェーハの研磨面
１１８  コントローラ
１６６  ウェーハの外縁
１７０  圧力調節器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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