(57)【要約】【課題】  ポリシングヘッド及び化学機械的研磨装置を提供する。【解決手段】  化学機械的研磨装置に使用されるポリシングヘッド２００は、底面に配置されるメンブレイン支持体２１０と、各々独立的に加圧される複数の領域を有する加圧部、ならびに加圧部を複数の領域に区切るため、前記領域の間の境界部から上部に延長された区画部を有し、メンブレイン支持体２１０に固定されるメンブレイン２３０と、前記区画部を固定し、メンブレイン支持体２１０に形成されたガイド溝内でメンブレイン２３０の加圧部と共に移動するスライドリング２４０を備える。ウェーハを領域に応じて他の圧力に加圧する場合にも、メンブレイン２３０を各領域に区切る区画部は固定されたスライドリング２４０がメンブレイン２３０の加圧部と共に移動するので、ウェーハと接するメンブレイン２３０の下部面が平たくなり、これによって、研磨均一度を向上させることができる。【選択図】    図３
2004221566.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板を化学機械的に研磨するための装置に使用されるポリシングヘッドにおいて、
底面に配置されるメンブレイン支持体と、
各々独立的に加圧される複数の領域を有する加圧部、ならびに前記加圧部を前記複数の領域に仕切るため前記複数の領域の間の境界部から上部に延長された区画部を有し、前記メンブレイン支持体に固定されるメンブレインと、
前記区画部を固定し、前記メンブレイン支持体に形成されたガイド溝の内部で前記メンブレインの加圧部と共に移動するスライド部と、
を備えることを特徴とするポリシングヘッド。
【請求項２】
前記スライド部の底面は、前記メンブレインが縮まる時に、前記ガイド溝の開放された下部面と同一の平面を形成する、またはガイド溝内に配置されることを特徴とする請求項１に記載のポリシングヘッド。
【請求項３】
前記スライド部は、工程進行中前記ガイド溝から完全に逸脱することを防止するため、前記メンブレインが最大に膨張した時に前記メンブレインの加圧部が前記メンブレイン支持体から離隔された距離より高い高さを有することを特徴とする請求項２に記載のポリシングヘッド。
【請求項４】
前記スライド部はその底面が前記メンブレインの加圧部から一定の距離離隔されていることを特徴とする請求項１に記載のポリシングヘッド。
【請求項５】
前記スライド部がガイド溝内で円滑に移動するように、前記メンブレイン支持体の前記ガイド溝の内壁と前記スライド部との間に配置されるバッファ部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のポリシングヘッド。
【請求項６】
前記バッファ部はポリテトラフルオロエチレンを材質にして形成されることを特徴とする請求項５に記載のポリシングヘッド。
【請求項７】
前記バッファ部は前記ガイド溝の内壁にグリースをコーティングして形成されることを特徴とする請求項５に記載のポリシングヘッド。
【請求項８】
前記スライド部は前記区画部が挿入される溝を有し、
前記溝はその内部に挿入された前記メンブレインの区画部が逸脱することを防止するために、下部と、前記下部から延長され前記下部より広い断面積を有する上部とからなることを特徴とする請求項１に記載のポリシングヘッド。
【請求項９】
前記スライド部は前記区画部が挿入される溝を有し、
前記メンブレインの区画部は固定ピンにより前記スライド部に固定されることを特徴とする請求項１に記載のポリシングヘッド。
【請求項１０】
前記スライド部はポリテトラフルオロエチレンを材質にして形成されることを特徴とする請求項１に記載のポリシングヘッド。
【請求項１１】
前記スライド部はリングタイプで形成されることを特徴とする請求項１に記載のポリシングヘッド。
【請求項１２】
前記メンブレインは真空により前記半導体基板を吸着するため中央に形成されたホールを有することを特徴とする請求項１に記載のポリシングヘッド。
【請求項１３】
化学機械的研磨装置において、
プラテンと、プラテン上に配置される研磨パッドと、前記研磨パッドに半導体基板を加圧して前記半導体基板を研磨するポリシングヘッドとを備え、
前記ポリシングヘッドは、
前記ポリシングヘッドの底面に配置されるメンブレイン支持体と、
各々独立的に加圧される複数の領域を有する加圧部、ならびに前記加圧部を複数の領域に仕切るため前記複数の領域の間の境界部から上部に延長された区画部を有し、前記メンブレイン支持体に固定されるメンブレインと、
前記区画部を固定し、前記メンブレイン支持体に形成されたガイド溝の内部で前記メンブレインの加圧部と共に移動するスライドリングとを有することを特徴とする化学機械的研磨装置。
【請求項１４】
前記スライドリングの底面は、前記メンブレインが縮まる時に、前記ガイド溝の開放された下部面と同一の平面を形成する、またはガイド溝内に配置されることを特徴とする請求項１３に記載の化学機械的研磨装置。
【請求項１５】
前記スライドリングは、前記メンブレインが最大に膨張した時に前記メンブレインの加圧部が前記メンブレイン支持体から離隔された距離より高い高さを有することを特徴とする請求項１４に記載の化学機械的研磨装置。
【請求項１６】
前記ポリシングヘッドは、前記スライドリングが前記ガイド溝内で円滑に移動するように、前記メンブレイン支持体の前記ガイド溝と前記スライドリングとの間に配置されポリテトラフルオロエチレンを材質にしたバッファ部をさらに有することを特徴とする請求項１５に記載の化学機械的研磨装置。
【請求項１７】
前記スライドリングは前記メンブレインの区画部が挿入される溝を有し、
前記溝はその内部に挿入された前記メンブレインの区画部が逸脱することを防止するため、下部と、前記下部から延長され前記下部より広い断面積を有する上部とからなることを特徴とする請求項１５に記載の化学機械的研磨装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体素子を製造するための装置に関するものであり、さらに詳細には、半導体ウェーハの表面を研磨する化学機械的研磨装置及びこれに使用されるポリシングヘッドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子製造工程はウェーハ上に薄膜層を形成する蒸着工程とその薄膜層上に微細の回路パターンを形成するためのエッチング工程とを含む。ウェーハ上に求められる回路パターンが形成されるまでこれら工程は繰り返され、回路パターンが形成された後に、ウェーハの表面には非常に多い屈曲が生じる。最近、半導体素子は高集積化に従ってその構造が多層化され、ウェーハ表面の屈曲の数とこれらの間の段差は増加している。しかし、ウェーハ表面の非平坦化はフォトリソグラフィ工程でディポカースなどの問題を発生するので、ウェーハの表面を平坦化するため、周期的にウェーハを研磨しなければならない。
【０００３】
ウェーハの表面を平坦化するための多様な表面平坦化技術がある。このうち狭い領域だけではなく、広い領域の平坦化においても優れた平坦度を得ることができる化学機械的研磨装置が主に使用される。
【０００４】
化学機械的研磨装置はタングステンや酸化物などで覆われたウェーハの表面を機械的摩擦により研磨すると同時に化学的研磨剤により研磨する装置として、非常に微細な研磨を可能にする。機械的研磨は回転する研磨用板である研磨パッドにウェーハを加圧及び回転させることによって、研磨パッドとウェーハ表面間の摩擦によりウェーハ表面を研磨するものであり、化学的研磨は研磨パッドとウェーハとの間に供給されるスラリという研磨剤によりウェーハ表面を研磨するものである。
【０００５】
このような化学機械的研磨装置を利用する平坦化装置として次のものが公知である。例えば、ウェーハは研磨面が研磨パッドと対向するようにポリシングヘッドに装着され、ウェーハの研磨面は回転する研磨パッド上に置かれる。ポリシングヘッドは調節可能な圧力をウェーハの後面に提供してウェーハを研磨パッド上に加圧する。このようなポリシングヘッドはウェーハを加圧するメンブレインとウェーハが工程進行中ポリシングヘッドから逸脱することを防止するためのリテイナリングとを備える。ポリシングヘッド内にはメンブレインを膨張させるため空気が流入するチャンバが形成される。ウェーハに加えられるロードはチャンバに流入する空気量により調節される（特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００６】
たまに、ウェーハを領域別に別の圧力を加えることが必要である。このために、ポリシングヘッドはメンブレインを領域別に各々膨張させるため複数のチャンバを有する。しかし、一般的な場合、メンブレインを複数の領域に仕切るために領域間境界部から上部に延長された部分がメンブレインを支持する部分に固定されている。したがって、チャンバ内に空気が流入する時に、メンブレインの領域間境界部を除いた残りの部分のみ膨張する。これにより、ウェーハと接するメンブレインの下部面が折れ曲がり、メンブレインの折れ曲がった部分の下に配置されるウェーハ部分で研磨均一度が悪くなる。
【０００７】
【特許文献１】米国特許第５，４２３，７１６号明細書
【特許文献２】米国特許第６，３６１，４１９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、メンブレインがその領域に従って各々別の圧力に加圧される時に、ウェーハと接するメンブレインの下部面が折れ曲がることを最小化することができるポリシングヘッド及び化学機械的研磨装置を提供することにある。
また、本発明の目的は、メンブレインがその領域に従って別の圧力に加圧される時に、ウェーハに加えられる圧力の分布が緩慢になるようにするポリシングヘッド及び化学機械的研磨装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の目的を達成するために、本発明の化学機械的研磨装置は、プラテン、前記プラテン上に配置される研磨パッド、ならびに前記研磨パッドに半導体基板を加圧して前記半導体基板を研磨するポリシングヘッドを備える。前記ポリシングヘッドは底面に配置されるメンブレイン支持体、各々独立的に加圧される複数の領域を有する加圧部と前記加圧部を前記複数の領域に仕切るため前記複数の領域の間の境界部から上部に延長された区画部とを有し、前記メンブレイン支持体に固定されるメンブレイン、ならびに前記区画部を固定し、前記メンブレイン支持体に形成されたガイド溝内で前記メンブレインの加圧部と共に移動するスライド部を有する。
【００１０】
前記スライド部の底面は前記メンブレインが縮まる時に、前記ガイド溝の開放された下部面と同一の平面を形成する、または前記ガイド溝内に配置され、前記メンブレインが最大に膨張した時に前記メンブレインの加圧部が前記メンブレイン支持体から離隔された距離より高い高さを有することが望ましい。また、前記スライド部の底面は前記メンブレインの加圧部から一定の距離離隔されていることが望ましい。
【００１１】
前記ポリシングヘッドは前記スライド部が前記ガイド溝内で円滑に移動するように、前記ガイド溝の内壁と前記スライド部との間に配置されるバッファ部をさらに有する。前記バッファ部はテフロン（登録商標）などのポリテトラフルオロエチレンを材質にして形成され、または前記ガイド溝の内壁にグリースをコーティングして形成される。
【００１２】
前記スライド部は前記区画部が挿入される溝を有し、前記溝はその内部に挿入された前記メンブレインの区画部が逸脱することを防止するため、下部と、前記下部から延長され前記下部より広い断面積を有する上部とからなる。しかし、これと異なり、前記区画部は固定ピンにより前記ガイド溝に固定することができる。
【００１３】
本発明によると、ウェーハを領域に従って別の圧力に加圧する場合にも、メンブレインを各領域に仕切る区画部が固定されたスライドリングがメンブレインと共に移動するので、ウェーハと接するメンブレインの下部面が平たくなり、これによって、研磨均一度を向上させることができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施例を添付の図面を参照して詳細に説明する。前記図面において、同一の機能を実行する構成要素に対しては同一の参照番号が併記されている。
本発明の実施例は様々な形態に変形でき、本発明の範囲が以下で説明する実施例により限定されることとして解釈されなければならない。以下の実施例は当業界で平均的な知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。したがって、図面での要素の形状はより明確な説明のために誇張されたものである。
【００１５】
図１は、本発明の望ましい一実施例による化学機械的研磨（ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ：以下、ＣＭＰ）装置１を示す斜視図である。図１を参照すると、ＣＭＰ装置１はベース（ｂａｓｅ）１０、プラテン（ｐｌａｔｅｎ）１１０、研磨パッド（ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ  ｐａｄ）１２０、パッドコンディショナ（ｐａｄ  ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒ）１４０、スラリ供給アーム（ｓｌｕｒｒｙ  ｓｕｐｐｌｙ  ａｒｍ）１３０及びポリシングヘッドアセンブリ（ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ  ｈｅａｄ  ａｓｓｅｍｂｌｙ）２０を含む。
【００１６】
研磨パッド１２０は所定の厚さを有する平板として、ウェーハと直接接触してウェーハを機械的に研磨する部分であり、粗い表面を有する。研磨パッド１２０はプラテン１１０上に設けられ、プラテン１１０により支持され、工程進行中プラテン１１０と共に回転することができる。プラテン１１０を所定の速度に回転させるため、ベース１０内に駆動モータ（図示しない）を配置することができる。研磨パッド１２０の一側には研磨パッド１２０の研磨条件を維持するためのパッドコンディショナ１４０と研磨パッド１２０の表面にスラリを供給するスラリ供給アーム１３０とが配置される。
【００１７】
研磨パッド１２０の上部にはポリシングヘッドアセンブリ２０が配置される。ポリシングヘッドアセンブリ２０はウェーハの研磨面が研磨パッド１２０に向くようにウェーハを吸着固定し、工程進行中に研磨パッド１２０に対してウェーハＷを加圧するポリシングヘッド（ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ  ｈｅａｄ）２００と駆動軸（ｄｒｉｖｉｎｇ  ｓｈａｆｔ）２０２、ならびにポリシングヘッド２００を駆動軸に対して研磨パッド１２０の回転方向と反対方向に回転させる駆動モータ（ｄｒｉｖｉｎｇ  ｍｏｔｏｒ）２０４を有する。
【００１８】
図２と図３は各々図１のポリシングヘッド２００を示す斜視図と断面図である。図２と図３を参照すると、ポリシングヘッド２００はメンブレイン支持体（ｍｅｍｂｒａｎｅ  ｓｕｐｐｏｒｔｅｒ）２１０、リテイナリング（ｒｅｔａｉｎｅｒ  ｒｉｎｇ）２２０、メンブレイン（ｍｅｍｂｒａｎｅ）２３０、第１チャンバ（ｆｉｒｓｔ  ｃｈａｍｂｅｒ）２５２、第２チャンバ（ｓｅｃｏｎｄ  ｃｈａｍｂｅｒ）２５４、第１流体供給ライン（ｆｉｒｔｓｔ  ｆｌｕｉｄ  ｓｕｐｐｌｙ  ｌｉｎｅ）２６２、第２流体供給ライン（ｓｅｃｏｎｄ  ｆｌｕｉｄ  ｓｕｐｐｌｙ  ｌｉｎｅ）２６４及びスライドリング（ｓｌｉｄｅ  ｒｉｎｇ）２４０を備える。
【００１９】
メンブレイン支持体２１０はメンブレイン２３０を支持するための部分であり、支持プラテン２１２とクランプリング（ｃｌａｍｐ  ｒｉｎｇ）２１４を含む。支持プラテン２１２とクランプリング２１４との間にはウェーハのエッジ部Ｗ２を加圧するための空気が流入する第１チャンバ２５２が形成される。クランプリング２１４の中央にはロード２７０が挿入され、ロード２７０と支持プラテン２１２との間にはウェーハＷのウェーハＷ２を加圧するための空気が流入する第２チャンバ２５４が形成される。ポリシングヘッド２００内には第１チャンバ２５２と第２チャンバ２５４に各々提供される空気の移動通路である第１流体供給ライン２６２と第２流体供給ライン２６４が形成され、第１流体供給ライン２６２と第２流体供給ライン２６４には各々真空ポンプ（図示しない）が連結される。
【００２０】
支持プラテン２１２は第１チャンバ２５２と第２チャンバ２５４の下に各々形成された第１ホール２１６と第２ホール２１７を有する。第１チャンバ２５２と第２チャンバ２５４に流入した空気は各々第１ホール２１６と第２ホール２１７を通じてメンブレイン２３０を加圧してメンブレイン２３０を膨張させる。支持プラテン２１２の第１ホール２１６と第２ホールとの間にはガイド溝（ｇｕｉｄｅ  ｇｒｏｏｖｅ）（図１１の２９０）が形成される。ガイド溝２９０は後述するスライドリング２４０が挿入される部分であって、支持プラテン２１２にのみ形成され、または支持プラテン２１２から延長されてクランプリング２１４まで形成される。
【００２１】
リテイナリング２２０は工程進行中メンブレイン２３０に吸着されたウェーハＷがポリシングヘッド２００から逸脱することを防止するためのものであって、支持プラテン２１２から所定の距離離隔され、メンブレイン２３０に吸着されたウェーハＷを囲むように配置される。リテイナリング２２０の上部にはリテイナリング２２０を加圧するための空気が流入する第３チャンバ２５６とこれら空気の移動通路である第３流体供給ライン２６６とが形成される。
【００２２】
メンブレイン２３０は円形の薄いゴム膜でウェーハを吸着または加圧する部分である。メンブレイン２３０の断面を示す図４を参照すると、メンブレイン２３０は加圧部（ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｐｏｒｔｉｏｎ）２３２、第１固定部（ｆｉｒｓｔ  ｆｉｘｉｎｇ  ｐｏｒｔｉｏｎ）２３４、第２固定部２３６及び区画部（ｐａｔｉｔｉｏｎ  ｐｏｒｔｉｏｎ）２３８を有する。
【００２３】
メンブレインの加圧部２３２は支持プラテン２１２の下に配置され、ウェーハＷの後面と直接的に面接触してウェーハＷを加圧する部分で水平面を有する。メンブレインの加圧部２３２は各々別の圧力に加圧される第１領域２３２ａと第２領域２３２ｂを有する。第１領域２３２ａは第１チャンバ２５２に流入する空気により膨張することによって、ウェーハのエッジ部Ｗ１を加圧する部分であり、第２領域２３２ｂは第２チャンバ２５４に流入する空気により膨張することによって、ウェーハの中心部Ｗ２を加圧する部分である。
【００２４】
メンブレイン２３０の第１固定部２３４は支持プラテン２１２の側面と上部面のエッジを囲むように加圧部２３２の最外郭部分で延長された部分であり、支持プラテン２１２の上部に配置されるクランプリング２１４により固定される。第２固定部２３６はメンブレイン２３０の中央に真空ホール２３９を形成するため、加圧部２３２の中央から上部に延長された部分であり、ロード２７０に固定される。ポリシングヘッド２００内の真空ホール２３９の上部にはウェーハＷの吸着のための真空ライン２６８が形成され、真空ライン２６８は真空ポンプ（図示しない）と連結される。
【００２５】
メンブレインの区画部２３８は加圧部の第１領域２３２ａと第２領域２３２ｂが各々別の入力により加圧されるように、加圧部２３２を二つの領域に区切る部分である。メンブレインの区画部２３８は第１領域２３２ａと第２領域２３２ｂとの間の境界になる部分から上部に延長された部分である。メンブレイン２３０の区画部２３８はスライドリング２４０により固定される。スライドリング２４０はガイド溝２９０に挿入された部分であって、後に説明する。
【００２６】
上述の構造によりメンブレインの第１領域２３２ａは第１チャンバ２５２に流入した空気により膨張してウェーハのエッジ部Ｗ１を加圧し、第１チャンバ２５２から真空ポンプにより空気が流出することによって縮まる。メンブレインの第２領域２３２ｂは第２チャンバに流入した空気により膨張してウェーハＷの中心部Ｗ２を加圧し、第２チャンバ２５４から真空ポンプにより空気が流出することによって縮まる。
【００２７】
図５は、本実施例のスライドリング２４０を説明するため、図３の‘Ａ’部分を拡大した図面であり、図６はスライドリング２４０の他の構成を示す図面である。
図５を参照すると、スライドリング２４０はメンブレイン２３０の区画部２３８が挿入される溝２４６を有する。スライドリング２４０に形成された溝２３０は下部２４６ａと、下部２４６ａから延長され下部２４６ａより広い断面積を有するように形成された上部２４６ｂとからなる。メンブレイン２３０の区画部２３８は溝の下部２４６ａ及び上部２４６ｂに各々対応する幅を有する下部２３８ａと上部２３８ｂからなる。上述の構造によりメンブレイン２３０の区画部２３８はスライドリング２４０に固定される。しかし、これと異なり、図６に示したように、スライドリング２４０の溝２４６とメンブレイン２３０の区画部２３８とは全部同一の幅を有するように形成され、メンブレインの区画部２３８は固定ピン２４９によりスライドリング２４０に固定される。望ましくは、前記メンブレイン２３０の区画部２３８は上述の下部２３２ａと上部２３２ｂを有するスライドリングの溝２４６に挿入された状態で固定ピン２４６により固定される。スライドリング２４０はＳＵＳ（ステンレス鋼）を材質にして作ることができるが、その重さを減らすために、テフロン（登録商標）などのポリテトラフルオロエチレンを材質にして作られることが望ましい。
【００２８】
スライドリング２４０はその底面２４２がメンブレインの加圧部２３２から一定の距離離隔されるように配置される。これはスライドリングの底面２４２がメンブレインの加圧部と密着して接触した状態に配置されると、メンブレイン２３０が縮まる時に、メンブレイン２３０がスライドリングの底面２４２に掻かれるなど損傷される可能性があるためである。
【００２９】
また、スライドリング２４０はその底面２４２が支持プラテンの下部面２１３、すなわち、ガイド溝２９０の開放された下部面と同一の平面上に配置され、またはその底面２４２がガイド溝２９０内に挿入されるように配置される。スライドリング２４０の底面２４２がガイド溝２９０の外に突き出ると、メンブレイン２３０が縮まる時に、メンブレイン２３０がスライドリング２４０の突き出た部分により掻かれるなど損傷される可能性があるためである。
【００３０】
スライドリング２４０は図７に示したように、その断面が円形で形成され、または図８、図９及び図１０に示したように、正多角形で形成される。正多角形で形成される場合に、角部分はラウンドされることが望ましい。
図１１と図１２は各々メンブレイン２３０の膨張の状態と収縮の状態を示す。メンブレイン２３０が膨張されれば、スライドリング２４０はガイド溝２９０に沿って下に移動し、徐々にガイド溝２９０から一部分逸脱する。メンブレイン２３０が縮まると、スライドリング２４０はガイド溝２９０に沿って上に移動し、ガイド溝２９０内に完全に挿入される。メンブレイン２３０が膨張する時に、スライドリング２４０がガイド溝２９０から完全に逸脱することを防止するために、スライドリング２４０はメンブレイン２３０が最大な膨張する時に加圧部２３２が支持プラテン２１２から離隔された距離より高い高さを有する。ガイド溝２９０の内側とスライドリング２４０との間にはバッファ部２８０が挿入される。バッファ部２８０はガイド溝２９０内でスライドリング２４０が柔らかに移動することができるように、ガイド溝２９０の内壁にグリースによってコーティングされた膜として形成されるか、テフロン（登録商標）などのポリテトラフルオロエチレンを材質にして作られた後に、ガイド溝２９０の内壁に付着して形成することができる。しかし、これと異なり、スライドリング２４０がＳＵＳ（ステンレス鋼）を材質にして作られた場合に、バッファ部２８０はスライドリング２４０の外周面にグリースによってコーティングされた膜として形成される。
【００３１】
図１３は一般的なポリシングヘッド２００でメンブレイン２３０が膨張した状態を示す図面であり、図１４はメンブレインの第１領域２３２ａに比べて第２領域２３２ｂに高い圧力が加えられる場合の、一般的なポリシングヘッド２００と本実施例のポリシングヘッド２００とのウェーハＷの位置による除去率を示すグラフである。
【００３２】
図１３に示したように、メンブレインの区画部２３８が直接支持プラテン２１２とクランプリング２１４により固定された一般的なポリシングヘッドではメンブレインの区画部２３８が固定されているので、メンブレインの第１領域２３２ａと第２領域２３２ｂが膨張する時に、領域間の境界部は共に膨張しない。したがって、ウェーハＷと接するメンブレイン２３０の加圧部２３２は折れ曲がった部分を有するようになり、これによって、ウェーハＷに均一の圧力を提供することができないようになる。図１４で、一般的なポリシングヘッドを使用した時のデータある点線で表示された部分を見ると、メンブレインの第１領域２３２ａと第２領域２３２ｂとの間の境界部と接するウェーハの中心部Ｗ２とエッジ部Ｗ１との間に該当する部分は研磨率が大きく減少することが分かる。しかし、本実施例では、図１２に示したように、加圧部の第１領域２３２ａと第２領域２３２ｂが膨張する時に、メンブレイン２３０の区画部２３８が固定されたスライドリング２４０が下に移動するので、境界部で屈曲が生じることを最小化することができる。図１４で、本実施例のポリシングヘッドを使用する時のデータである実線に表示された部分を見ると、ウェーハＷの中心部Ｗ２とエッジ部Ｗ１との間の部分で除去率が全体的に緩慢な曲線になることが分かる。
【００３３】
本実施例では、メンブレイン２３０が二つの領域に区切られ、これによって、一つのスライドリングが設けられることを例としてあげて説明したが、メンブレインがこれよりさらに多い数の領域に区切られた場合には、複数のスライドリングが設けられる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施例による化学機械的研磨装置を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施例によるポリシングヘッドを示す斜視図である。
【図３】本発明の一実施例によるポリシングヘッドを示す断面図である。
【図４】本発明の一実施例によるポリシングヘッドのメンブレインとウェーハとを示す断面図である。
【図５】図３のＡ部分を示す拡大断面図であって、本発明の一実施例によるポリシングヘッドのメンブレインの区画部をスライドリングに固定するための一構成を示す断面図である。
【図６】本発明の一実施例によるポリシングヘッドのメンブレインの区画部をスライドリングに固定するための他の一構成を示す断面図である。
【図７】本発明の一実施例によるポリシングヘッドのスライドリングを示す断面図である。
【図８】本発明の一実施例によるポリシングヘッドのスライドリングを示す断面図である。
【図９】本発明の一実施例によるポリシングヘッドのスライドリングを示す断面図である。
【図１０】本発明の一実施例によるポリシングヘッドのスライドリングを示す断面図である。
【図１１】本発明の一実施例によるポリシングヘッドのメンブレインの膨張の状態を示す模式図である。
【図１２】本発明の一実施例によるポリシングヘッドのメンブレインの収縮の状態を示す模式図でる。
【図１３】一般的なポリシングヘッドでメンブレインの区画部がメンブレイン支持体に固定された状態を示す模式図である。
【図１４】本発明の一実施例によるポリシングヘッドと一般的なポリシングヘッドとを使用して研磨工程を進行する時のウェーハの各部分別除去率を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３５】
１１０  プラテン、１２０  研磨パッド、２００  ポリシングヘッド、２１０  メンブレイン支持体、２１２  支持プラテン、２１３  下部面、２１４  クランプリング、２２０  リテイナリング、２３０  メンブレイン、２３２  加圧部、２３２ａ  第１領域、２３２ｂ  第２領域、２３４  第１固定部、２３６  第２固定部、２３８  区画部、２４０  スライドリング、２５２  第１チャンバ、２５４  第２チャンバ、２８０  バッファ部、２９０  ガイド溝、Ｗ  ウェーハ
【図１】
2004221566.tif 000003
【図２】
2004221566.tif 000004
【図３】
2004221566.tif 000005
【図４】
2004221566.tif 000006
【図５】
2004221566.tif 000007
【図６】
2004221566.tif 000008
【図７】
2004221566.tif 000009
【図８】
2004221566.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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