(57)【要約】  以下に記載の方法および装置は、ＣＭＰ工具のユーザに、機構、ロードセル、制御コンピュータおよび力方程式を使用して、スピンドル力、ウエハ力および保持リング力を迅速に較正することを可能にする。制御コンピュータは、ウエハキャリアの構成に応じて、膨張シールまたは膨張隔壁の中の様々な圧力を試験し、リアルタイムに研磨工程の間に試験されて使用されている特定のウエハキャリアに対して、固有の較正を決定できる。
2008529308.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＭＰ工具と、
前記ＣＭＰ工具の中に配設され、駆動システムによって生成されたスピンドルの下降力を計測可能な第１の機構と、
前記下降力のウエハ力成分を計測可能な前記ＣＭＰ工具の中の第２の機構と、
前記駆動システムによって生成された前記スピンドルの下降力を制御、計測および記録し、前記下降力の前記ウエハ力成分を計測して記録し、前記下降力の保持リング力成分を決定するようにプログラムされた制御コンピュータとを含むＣＭＰ工具を較正するシステム。
【請求項２】
前記機構は、前記スピンドルの下降力を計測できる第１ロードセルを含む請求項１のシステム。
【請求項３】
前記第２の機構は、前記下降力の前記ウエハ力成分を計測できる第２ロードセルを含む請求項１のシステム。
【請求項４】
前記第２の機構は、前記下降力の前記ウエハ力成分を計測できる複数の第２ロードセルを含む請求項１のシステム。
【請求項５】
前記第２の機構は、２つの支持部と第２のロードセルとを含む請求項１のシステム。
【請求項６】
前記駆動システムはベローズを含む請求項１のシステム。
【請求項７】
前記駆動システムは、前記下降力を生成するベローズ圧力を含み、制御コンピュータがさらに、前記下降力に対応する前記ベローズ圧力を計測し、前記下降力に対応する前記ベローズ圧力を記録し、前記下降力に対応する前記ベローズ圧力の較正テーブルを生成するように、プログラムされている請求項６のシステム。
【請求項８】
前記制御コンピュータは、さらに、前記下降力の前記ウエハ力成分を制御するようにプログラムされていることを特徴とする請求項１から７のいずれかのシステム。
【請求項９】
前記ウエハ力成分は、膨張隔膜圧力を有する背板または膨張隔膜によってウエハキャリア内で生成される請求項８のシステム。
【請求項１０】
前記制御コンピュータは、さらに、前記ウエハ力成分を生成する前記膨張隔膜圧力に対する前記ウエハ力成分のテーブルを生成するようにプログラムされる請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記制御コンピュータは、さらに、前記保持リング力成分を制御するようにプログラムされている請求項１から７のいずれかのシステム。
【請求項１２】
前記保持リング力成分は、ウエハキャリア内の、膨張シール圧力を有する膨張リングシールにより生成される請求項１１のシステム。
【請求項１３】
前記制御コンピュータは、さらに、前記保持リング力成分をそれぞれ生成する膨張シール圧力に対応する保持リング力成分のテーブルを生成するようにプログラミングされている請求項１３記載のシステム。
【請求項１４】
ウエハキャリアを備えるスピンドルを、駆動システムによって生成される前記スピンドルの下降力を計測でき、且つ、前記下降力のウエハ力成分を計測できる機構の上に配置し、
ある大きさの下降力で前記機構の上に前記ウエハキャリアを押下し、
前記下降力を生成する前記駆動システムを調整することを含むＣＭＰの較正方法。
【請求項１５】
さらに、前記下降力の前記ウエハ力成分を較正することを含む請求項１４の方法。
【請求項１６】
さらに、前記下降力の保持リング力成分を較正することを含む請求項１４または１５の方法。
【請求項１７】
前記下降力を較正する工程は、ベローズ圧力を有する駆動システムのスピンドルベローズの加圧と、前記機構の第１ロードセルを用いた前記下降力の計測と、前記下降力の記録と、前記下降力に対する前記ベローズ圧力の記録とをさらに含む請求項１４の方法。
【請求項１８】
さらに、前記ベローズ圧力を前記下降力と比較し、スピンドル較正曲線を生成することを含む請求項１７の方法。
【請求項１９】
前記ウエハ力を較正するステップは、さらに、前記スピンドル力を既知の力の大きさに設定し、ウエハの背後の膨張隔膜を、前記ウエハ力成分を生成する隔膜圧力に加圧することを含む請求項１５の方法。
【請求項２０】
さらに、前記第１ロードセルを用いた前記スピンドル力の計測と、前記第２ロードセルを用いた前記ウエハ力の計測と、前記ウエハ力成分および前記隔膜圧力との記録とを含む請求項１９の方法。
【請求項２１】
さらに、前記隔膜圧力を前記ウエハ力成分と比較し、較正曲線を生成することを含む請求項２０の方法。
【請求項２２】
前記保持リング力を較正する工程は、さらに、前記スピンドル力を既知の力に設定し、保持リングの背後の膨張リングシールを、保持リング力を生成するシール圧力に加圧することを含む請求項１７の方法。
【請求項２３】
さらに、前記第１ロードセルを用いて前記下降力を計測し、前記第２ロードセルを用いて前記ウエハ力成分を計測し、前記保持リング力成分を決定し、前記保持リング力成分および対応するシール圧力を記録することを含む請求項２２の方法。
【請求項２４】
さらに、前記シール圧力を前記保持リング力成分と比較し、較正曲線を生成することを含む請求項２３の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
以下に説明する本発明は、工作物の研磨の分野に関し、より詳しくは、半導体ウエハのＣＭＰ加工における力の計測と較正とに関する方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータチップを含む集積回路は、シリコンウエハの前面に回路の層を形成することで製造される。非常に高度なウエハの平滑性と層の平滑性とが製造工程の間に要求される。化学機械的平滑化（ＣＭＰ）は、ウエハおよび形成された層を必要な平滑度に平滑化する製造装置に使用される加工である。
【０００３】
化学機械適平滑化は、パッドの上に供給されるスラリーの化学的および物理的作用と組み合わされた研磨パッドを用いたウエハの研磨を含む加工である。ウエハは、ウエハの背面がウエハキャリアに面し、ウエハの前面が研磨パッドに面するように、ウエハキャリアに保持される。ウエハキャリアおよび圧盤は、研磨パッドがウエハの前面を研磨するように回転する。選択された化学薬品と研磨剤とのスラリーがパッドの上に供給され、望ましいタイプおよび量の研磨に作用する。（このため、ＣＭＰは、化学的軟化剤と物理的降下力とウエハまたはウエハの層から物質を除去する回転との組み合わせにより達成される。）この適用例ではスピンドル力といえる降下力は、ウエハキャリアにおいて保持リング力とウエハ力とに分割される。
【０００４】
ＣＭＰ加工を使用して、薄い物質の層は、ウエハまたはウエハの層の前面から取り除かれる。層は、ウエハに成長または堆積した酸化物の層、ウエハに堆積した金属の層、或いは、ウエハ自身であってもよい。物質の薄い層の除去は、ウエハの表面の偏差を低減するように仕上げられる。それ故、ウエハおよびウエハに形成した層は、加工が完了した後、非常に平坦、および／または、均一である。典型的には、多数の層が形成され、化学機械的平滑化加工が繰り返され、ウエハの表面に完全な集積回路チップが構築される。
【０００５】
多様なウエハキャリアの構成が、ＣＭＰの間に使用される。ストラスバーグの可変入力空気圧保持リング（ＶｉＰＲＲ）のような、これらの構成の１つは、ウエハをキャリアに、保持リングの境界の内側に保持するが、保持リングの背後に位置する膨張シールが加圧される。膨張リングシールは、保持リング力を生成する研磨パッドの中に保持リングを延伸させる。方程式または参照テーブルが使用され、膨張リングシール内の必要な空気圧の大きさを決定し、残留スピンドル力がウエハに向かって働くが、リングへの所定の大きさの力を生成する。
【０００６】
ストラスバーグにより製造されてＣＭＰに使用されたウエハキャリアの他の構成は、キャリアに固定される保持リングを有するが、膨張隔膜が使用され、ウエハの背後に圧力を与えるように設計されている。ウエハの背後の膨張隔膜は、ウエハ力と呼ばれるウエハに作用する力を生成する。方程式または参照テーブルが使用され、研磨の間、隔膜に必要な空気圧の大きさが定められ、ウエハに特定の力を作用させる。
【０００７】
ＣＭＰ工具のスピンドル力は、スピンドルに接続した回転機構の使用により生成され、ベローズ、ピストンまたは他の駆動手段によって作用させられる。現在、ＣＭＰ工具のスピンドル力は、定期的に較正され、ＣＭＰの間に加えられるスピンドル力が正確であることを保証する。技術者は、ロードセル器具を使用して、様々なベローズまたはピストンの圧力においてスピンドル力を計測し、この情報を較正のための制御コンピュータに入力する。ベローズ駆動システムにおいて圧力が生成した下向きのスピンドル力は経時変化し得るので、ベローズに生成される対応するスピンドル力を決定するために、定期的な較正が要求される。ＣＭＰ工具は、点検を行って、この較正を実施しなければならない。
【０００８】
今日、スピンドル力、ウエハ力または保持リング力を計測する使いやすい方法は存在しない。現在、膨張シール圧力をリング力に、或いは、隔膜をウエハ力に較正する方程式が、工場においてロードセル機器を使用して経験的に予め決定されている。力は、ウエハキャリアのタイプに応じて、膨張シールまたは隔膜の適当なサンプリングのために、様々な空気圧で計測される。これらの経験から、一般工場方程式が算出され、この方程式がそのタイプの全てのウエハキャリアに使用される。結果として、多様なタイプおよびサイズのウエハキャリアをカバーする多数の一般方程式が存在する。
【０００９】
この較正方法を使用すると、１つには製造上の不一致により、多くの問題に出会う。隔膜および膨張シールは、伝統的モールディング方法を使用して、ゴムのような材質（ＥＰＤＭ、シリコン、ＨＮＢＲ、Ｂｕｎａ等）で形成され、寸法誤差が比較的大きい。寸法誤差に加えて、シール毎および隔膜毎の組成の不一致により、材料特性の多くの違いが有り得る。また、材料特性および寸法は、様々な条件によって経時変化し得る。これら条件のいくつかは、継続的膨張収縮に起因する周期的疲労、スラリーによる化学的作用、熱サイクルおよび空気および水分への露出を含む。膨張シールおよび隔膜の寸法および材料特性は、力の較正曲線に大きく影響し、これらの特性の変化は較正曲線に不都合な影響を与え得る。製造の不均一性、材料の不均一性および経時変化により、ウエハキャリアの一般工場力較正は、完全に正確ではない。これは、最適でなく、不均一な研磨結果をもたらし得る。
【００１０】
以前、半導体設計者および製造者は、この問題に関するチップの設計において、表面平滑性の不一致を甘受していた。他の設計者および製造者は、より厳しい誤差を要求した。これらの組織は、個別の特徴解析と、特注の試験器を使用した隔膜および膨張シールの選別とを通してこの問題を扱っていた。この処理は、遅く、大きな労力を要する。多くの膨張シールは、それらがある所定の限度内にないため、使用不能とみなされて廃棄される。ウエハの誤差がより重要となっているために、ウエハの加工に使用される正確なウエハ力および保持リング力の保証のために、研磨の実行前または実行中に、迅速に特徴付けられ、個々の膨張シールまたは隔膜を較正できる方法および装置が必要とされる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
以下に説明される方法およびシステムは、ＣＭＰ工具のユーザに、機構、ロードセル、制御コンピュータおよび力方程式を用いて、容易且つ正確にスピンドル力、ウエハ力および保持リング力を較正することを可能にする。制御コンピュータは、ウエハキャリアの状態による膨張シールまたは膨張隔膜の圧力の変化をテストし、研磨加工の間、テストされ、使用されている特定のウエハキャリアの固有の較正を決定する。この較正は、較正が特定のキャリアに固有であるため、一般工場較正より正確である。このシステムは、特に、それぞれ保持リングとウエハ力制御とを有するウエハキャリアに適用可能である。
【００１２】
従来、較正は、ウエハキャリアを取り付けてすぐに、ウエハキャリアのライフサイクルを通して正確に保つ較正を保証するために、所定の回数の研磨サイクル毎に定期的に実施される。本発明は、研磨の前または研磨の最中に、機械を利用不能にすることなく、ＣＭＰにより実行される較正を可能にする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は、化学機械的研磨（ＣＭＰ）を実行するシステム１を示す。１以上の研磨ヘッドまたはウエハキャリア２は、研磨パッド４の上に吊り下げられたウエハ３（破線で示され、ウエハキャリアの下のその位置を示す）を保持する。よって、ウエハキャリア２は、ウエハ３を固定し、保持する手段を有する。ウエハキャリア２は、並進アーム５から吊り下げられている。研磨パッドは、矢印７で示す方向に回転する圧盤６の上に配置される。ウエハキャリア２は、それぞれのスピンドル８の周りに矢印９の方向に回転する。ウエハキャリア２は、また、矢印２０で示すように移動する並進スピンドル１０によって研磨パッドの表面上で前後に平行移動する。研磨工程で使用されるスラリーは、その上に配設したスラリー注入チューブ２１を通して、または、緩衝アーム２２を通して研磨パッドの表面に供給される。他の化学機械的平滑化システムは、１つのウエハを保持する１つのウエハキャリアだけを使用してもよく、多数のウエハ３を保持する多数のウエハキャリア２を使用してもよい。他のシステムは、また、分離された並進アームを使用して、各キャリアを保持してもよい。
【００１４】
図２は、ウエハキャリア２およびスピンドル８の構成要素によって与えられる力を決定するためのロードセルを内蔵するアンローディングステーション２３の断面を示す。ロードセルは、ロードセルに作用する負荷を電気信号に変換する変換器である。ＣＭＰ工具のアンロードステーション２３は、研磨の後に主に半導体ウエハが取り外される位置である。現在開示されたシステムでは、スピンドル力成分とウエハ力成分との合計がアンロードステーション２３において計測できる。ＣＭＰ工具の力の較正方法およびシステムの代案の実施形態では、システムは、スピンドル力成分と保持リング力成分との合計を計測可能であり、或いは、システムは、ウエハ力成分とスピンドル力成分とを計測可能である。
【００１５】
ＣＭＰ工具の力の較正システムおよび方法において、保持力成分は制御コンピュータによって決定される。ＣＭＰ力較正システムは、ローディングステーションのようなＣＭＰ工具の他の場所に内蔵されてもよい。自動較正を完了するために、２つのロードセル２４および２５がＣＭＰ工具１に位置する機構の中に配置される。
【００１６】
アンロードステーション上の機構は、スピンドル８からの下降力の合計とウエハ３に作用する力との間の区別をする。第１ロードセル２４は、ＣＭＰ工具において、スピンドルによりウエハキャリアに対して駆動システムを通して与えられる下降力の合計を計測する。第２ロードセル２５または複数のロードセルは、ウエハキャリア内のウエハに作用する背板または膨張隔膜を通して働く力の成分、ウエハ力を計測する。オフセット２７を有する負荷プレート２６は、ロボットアームを使用または手動のいずれかでアンロードステーション内に配置される。スピンドル力の較正の間、保持リングシールまたは膨張隔膜の圧力がゼロに設定される。ウエハキャリアは、機構の上に着接させられ、アンロードステーションのガイドリング３１の内径に沿った棚２９および負荷プレート２６との両方に、スピンドルの駆動システムによって生成された下降力で当接して配置される。第１ロードセルはこの下降力を計測し、制御コンピュータはこれらの計測結果と、下降力の圧力に対応するスピンドルの駆動機構からの対応するベローズ圧力とを記録可能である。スピンドルに作用するベローズ圧力は、スピンドルアセンブリに配設したビーム型ロードセルによって計測される。
【００１７】
負荷プレート２６は、ウエハキャリア内のウエハに作用する下降力をロードステーションの内部に配置された第２ロードセル２５に伝達するためにも使用される。ウエハ力成分は、隔膜圧力を有する背板または膨張隔膜により生成されてもよい。第２ロードセル２５は、下降力のウエハ力成分を計測できる。スピンドル８およびウエハの力の計測結果は、制御コンピュータに送られる。そして、スピンドル力、ウエハ力および保持リング力は、スピンドル力方程式（Ｆspindle＝Ｆwafer＋Ｆretaining ring）を用いて、対応する圧力で適切に較正される。
【００１８】
図３は、ウエハ力を計測するのに使用される機構の構成をより詳細に表す。負荷プレート２６は、分かりやすくするために図示していない。機構は、互いにおよそ１２０°に位置する３つの点の組を含み、各店はそれぞれロードセルを収容する。それぞれのロードセルは全て、ウエハ力成分を計測する第２ロードセルとして、まとめて使用され得る。代案として、機構は、堅固な支持部としての２つの点を有し、残りの点に第２ロードセル２５を収容してもよい。これらの構成のいずれも、ウエハ力成分を計測するのに使用できる。
【００１９】
図４は、ＣＭＰ研磨の間に認められる３つの力を示す。これらの力は、スピンドル力３５，ウエハ力３６および保持リング力３７を含む。スピンドル８からの下降力は、ＣＭＰの間のウエハキャリア２と研磨テーブルとに作用する。ウエハキャリア２に作用する力は、ウエハキャリアにおいて、保持リング力３７成分と、ウエハ力３６成分とに分割される。これらの力の力方程式は、以下のように示される。
Ｆspindle＝Ｆwafer＋Ｆretaining ring
ここで、
Ｆspindleは、スピンドルからウエハキャリアに作用する力
Ｆwaferは、スピンドルからウエハに作用する力の部分
Ｆretaining ringは、スピンドルから保持リングに作用する力の部分
ウエハ力３６足す保持リング力３７は、スピンドル力３５の全体に等しいので、これらの力の値はいずれも、この方程式で、３つの力のうち２つの力の既知の値によって算出できる。ＣＭＰ自動力較正装置を使用して、スピンドル力は望ましい値に設定される。実際のスピンドルの力は、第１ロードセル２４で計測される。システムは、第２ロードセル２５を使用してウエハ力成分を計測することもできる。そして、保持リング力は、下降力のスピンドル力全体からウエハ力成分を減算（Ｆretaining ring＝Ｆspindle−Ｆwafer）することで算出できる。保持リング力は、保持リングアクチュエータ圧力に関する較正曲線を生成するために計算される。
【００２０】
多くのＣＭＰ工具１のスピンドル力は、駆動システムからもたらされる。自動システムは、空圧式または油圧式であってもよい。典型的には、ＣＭＰ工具のスピンドルの空圧式駆動は、ベローズ３９の使用を通して達成される。図５は、ベローズ駆動のオーバーアームスピンドルアセンブリを示す。ベローズ３９は、ＣＭＰの間にウエハキャリアに接続されたスピンドル８を研磨パッドに向かって押圧する機構を駆動する。スピンドル力は、ウエハキャリアにおいて保持リング力成分とウエハ力成分とに分割される。これら２つのキャリアからの成分は、ＣＭＰの間、研磨テーブルに作用する。
【００２１】
図６は、保持リング４２の背後の膨張リングシール４１を使用するウエハキャリア２を示す。ストラスバーグのＶｉＰＲＲキャリアのような、いくつかのウエハキャリア２において、保持リング４２の背後に位置する膨張シール４１は加圧されるが、半導体ウエハ３はキャリア２に保持される。加圧されたシール４１は、リング４２を研磨テーブルに延伸させる。加圧されたリングシール４１は、このタイプのウエハキャリアにおいて、保持リング力に影響する。方程式またはテーブルが使用され、保持リング４２の背後の膨張リングシール４１に必要な空気圧の大きさを決定し、ＣＭＰの間に必要な大きさの保持リング４２の力を生成する。ＣＭＰ自動較正装置は、スピンドル力が既知の大きさに設定されているときにウエハ力の計測を行うことにより、必要な保持リング力を達成するために、膨張シール４１からの圧力を較正することを可能にする。
【００２２】
図７に示したもののような他の半導体ウエハキャリア２において、保持リング４２は、キャリア２に保持されるが、膨張隔膜４３がウエハ３の背後に圧力を印加するのに使用される。この構成の膨張隔膜は、ウエハに作用する下降力の成分であるウエハ力を生成する。他のウエハキャリアの構成は、ウエハ力を印加するために背板を使用してもよい。方程式またはテーブルが使用され、隔膜４３に必要な空気圧の大きさを決定し、研磨中のウエハ３に所望の力を印加する。
【００２３】
ＣＭＰ自動システムは、迅速で正確な方法で、ＣＭＰ工具の研磨運転の直前または直後に、スピンドル力、保持リング力およびウエハ力に対応するスピンドルベローズ、膨張シールおよび隔膜の圧力を較正することを可能にする。この較正方法およびシステムは、ウエハ研磨の間により正確な力を使用するという結果をもたらす。ＣＭＰ自動較正装置の使用中、オフセット２７を有する負荷プレート２６は、アンロードステーション２３の中に配置される。負荷プレート２６の配置は、オペレータまたはＣＭＰ工具に接続したロボットアームによって完成される。負荷プレート２６のオフセットは、アンロードステーションの中のロードセルまたは複数のロードセルの上に配置される。オフセット２７は調整可能であり、負荷プレート２６の高さは、ウエハ３の厚みを補償するために調整できる。次に、膨張リングシール４１または膨張隔膜４３の圧力は、キャリアのタイプに応じて、ゼロに設定される。こうして、リングシール圧力または隔膜圧力に影響されないスピンドル力の計測が実行され得る。そして、ウエハキャリア２を有するスピンドル８は、ＣＭＰ工具１のアンロードステーション２３の上に配置される。ウエハキャリア２は、試験ウエハを搭載でき、代案として、負荷プレート２６の構成によっては空にすることができる。スピンドルの駆動システムは、一度アンロードステーション２３の上に配置されたならば、加圧され、ウエハキャリア２が特定の大きさの下降力でアンロードステーション２３の上に下降させられる。アンロードステーションは、ｘおよびｙ方向に水平方向のいくつかの自由度を有し、その構成が、スピンドルおよびキャリアに対する自動的センタリングをするようになっている。これは、キャリアがそれ自身でアンロードステーションの中心に整列することを可能にする。ウエハキャリアがアンロードステーションの上に下降したとき、それは、負荷プレート２６およびアンロードステーションの中のガイドリングに沿った棚２９と当接して配置される
【００２４】
スピンドル力を較正するために、制御コンピュータは、駆動システムに、スピンドルの所定の下降力を支持する。ウエハキャリアの膨張リングシールまたは膨張隔膜の圧力はゼロである。駆動システムは、ウエハキャリアをアンロードステーションに下降させ、そして、第１ロードセル２４が、駆動システムによって生成されて現れたスピンドル力を計測するのに使用される。制御コンピュータは、第１ロードセル２４からの計測値と、スピンドル力が生成したそれぞれのベローズ圧力とを記録する。そして、制御コンピュータは、駆動システムの多様な圧力と対応するスピンドル力とのためにこの工程を繰り返す。図９に示すように、スピンドル較正曲線４４は、スピンドル力４６に対するベローズ圧力４５またはピストン圧力を求めるために収集したデータを使用して生成される
【００２５】
保持リング力またはウエハ力のようなウエハキャリア２の力の成分に対応する流体圧力を較正するために、制御コンピュータは、先ず、スピンドル力をウエハキャリアをアンロードステーション上に降下させる特定の大きさにするように指令する。そして、制御コンピュータは、キャリア２の構成に応じて、膨張リングシール４１を膨張、または、膨張隔膜を膨張させる特定の大きさの圧力を指示する。そして、第１ロードセル２４は、スピンドル力の合計の大きさを計測するのに使用される。第２ロードセル２５は、スピンドル力のウエハ力成分を計測するのに使用される。制御コンピュータは、多様なリングシールまたは隔膜の圧力のために、力のデータをテストして記録する。図１０に示すように、スピンドル力方程式を使用する制御コンピュータは、データおよび収集された数値を使用して、保持リング力４９を生成する膨張リングシール圧力４８または対応するウエハ力を生成する隔膜圧力のいずれかについての構成曲線４７を生成する。結果としての構成曲線４７は、ウエハキャリア２の構成の形式に依存する。図１０は、膨張リングシールを有するＶＩＰＲＲウエハキャリア２の構成曲線４７を示す。
【００２６】
上記手順で生成された較正曲線４４および４７は、試験されたウエハキャリア２およびスピンドルに固有のものである。そして、較正されたスピンドルおよびキャリアは、ウエハ研磨加工の間に使用され得る。固有の較正は、スピンドル力、ウエハ力および保持リング力がＣＭＰの間正しいことを保証する。
【００２７】
較正は、必要なときに行われなければならない。それは、キャリア２が異なるキャリア２に交換されたとき、保持リング４２および／または膨張シール４１が交換されたとき、或いは、キャリア２の高さが調整（保持リングの高さがシムを使用して設定された−リングが摩耗するので高さをシムアップしなければならない）されたときに実施されうる。ウエハキャリア２は、定期的な保守が必要な、多くの消耗品（保持リング４２および膨張シール４１を含む）を有する。ウエハキャリア自体、定期的にキャリを取り外し、再構成および交換することが一般的である。キャリア２を再構成した後には、キャリブレーションを実施しなければならない。ＣＭＰ工具においてウエハキャリアが交換されたならば、較正工程が新しいキャリア２のために繰り返されなければならない。加えて、較正は、時間とともにずれがちである。キャリア２が交換または再構成されていなくても、定期的な較正が実施されるべきである。個々に開示したシステムおよび方法は、ＣＭＰ工具に見られるスピンドルおよびウエハキャリアの便利で正確な較正を可能にする。
【００２８】
以上のように、開発されたものにおける環境を参照して、装置および方法の好ましい実施形態が説明されたが、それらは単に本発明の原則を示すだけである。本発明の精神および添付した請求の範囲から逸脱することなく、他の実施形態および構成を工夫してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】化学機械的平滑化を実行するシステムを示す。
【図２】ウエハキャリアおよびスピンドルの構成要素により加えられた力を決定するためのロードセルを含むアンローディングステーションの断面を示す。
【図３】アンローディングステーションのロードセルの詳細構成を示す。
【図４】スピンドル、ウエハおよび保持リングについて、スピンドル力、ウエハ力および保持リング力の力方程式を示す。
【図５】ベローズ駆動のオーバーアームスピンドルアセンブリを示す。
【図６】保持リングの背後の膨張シールを利用するウエハキャリアを示す。
【図７】半導体ウエハの背後の膨張隔膜を利用するウエハキャリアを示す。
【図８】構成工程のブロックダイアグラムを示す。
【図９】スピンドル較正曲線を示す。
【図１０】キャリア較正曲線を示す。
【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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【図６】
2008529308.tif 000008
【図７】
2008529308.tif 000009
【図８】
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【図９】
2008529308.tif 000011
【図１０】
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【国際調査報告】
2008529308.tif 000013
2008529308.tif 000014