(57)【要約】【課題】微細形状のワークピースを研磨するためのシステム及び方法を提供する。【解決手段】微細形状ワークピースを研磨するためのシステム及び方法。一実施形態では、方法は、微細形状ワークピースの特徴の状態を判断する段階と、微細形状ワークピースの特徴の状態を判断した後に、キャリアヘッド及び／又は研磨パッドを他方に対して移動して研磨パッドに対して微細形状ワークピースを擦る段階とを含む。キャリアヘッドはまた、複数の圧電部材を担持している。本方法は、更に、複数の圧電部材の少なくとも１つに電圧を印加することにより、判断された特徴の状態に応じて微細形状ワークピースの裏面に圧力を加える段階を含む。別の実施形態では、システムは、ワークピースキャリアアセンブリ、複数の圧電部材、研磨パッド、特徴の状態を判断するための測定ツール、及びコントローラを含む。コントローラは、上述の方法を実行するための命令を収容したコンピュータ可読媒体を有することができる。
2006524588.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ある特徴を有する微細形状ワークピースを研磨する方法であって、
研磨サイクルとは別に微細形状ワークピースの特徴の状態を判断する段階と、
前記微細形状ワークピースの特徴の状態を判断した後に、複数の駆動部材を担持するキャリアヘッド及び平坦化媒体の少なくとも一方を他方に対して移動する段階と、
前記複数の駆動部材の少なくとも１つを制御することにより、前記特徴の前記判断された状態に応じて前記微細形状ワークピースの裏面に圧力を加える段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記特徴の状態を判断する段階は、前記微細形状ワークピースの表面輪郭を判断する段階を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記特徴の状態を判断する段階は、前記微細形状ワークピースの層の厚さを判断する段階を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記特徴の状態を判断する段階は、測定ツールを用いて前記特徴の状態を判断する段階を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記状態は、第１の状態を含み、前記微細形状ワークピースは、第１の微細形状ワークピースを含み、
前記第１の微細形状ワークピースに圧力を加えた後に、該第１の微細形状ワークピースの特徴の第２の状態を判断する段階と、
前記第１の微細形状ワークピースとは異なる第２の微細形状ワークピースの特徴の第１の状態を判断する段階と、
前記第２の微細形状ワークピースの特徴の前記第１の状態を判断した後に、前記キャリアヘッド及び平坦化媒体の少なくとも一方を他方に対して移動する段階と、
前記第２の微細形状ワークピースの特徴の前記判断した第１の状態と、前記第１の微細形状ワークピースの特徴の望ましい状態及び前記判断した第２の状態間の差とに応じて前記複数の駆動部材のうちの少なくとも１つを制御することにより、該第２の微細形状ワークピースの裏面に圧力を加える段階と、
を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記微細形状ワークピースに圧力を加える段階は、該ワークピースの特徴の望ましい状態をもたらすために該ワークピースに圧力を加える段階を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記特徴の状態を判断する段階は、第１の領域で該特徴の状態を判断する段階を含み、
前記微細形状ワークピースに圧力を加える段階は、前記第１の領域で該微細形状ワークピースの裏面に圧力を加える段階を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記複数の駆動部材は、同心円状に配置され、
前記微細形状ワークピースに圧力を加える段階は、前記同心円状に配置された駆動部材の少なくとも１つを制御する段階を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記複数の駆動部材は、格子状に配置され、
前記微細形状ワークピースに圧力を加える段階は、前記格子状に配置された前記駆動部材の少なくとも１つを制御する段階を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記微細形状ワークピースに圧力を加えた後に、該微細形状ワークピースの特徴の第２の状態を判断する段階と、
前記平坦化媒体、前記キャリアヘッド、及び調整砥石のうちの少なくとも１つの磨耗を判断するために、前記微細形状ワークピースの特徴の望ましい状態及び前記第２の状態間の差を追跡する段階と、
を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記特徴の状態を判断する段階は、前記微細形状ワークピース上の厚い区域及び薄い区域を判断する段階を含み、
前記裏面に圧力を加える段階は、前記微細形状ワークピースの前記厚い区域に第１の圧力、及び該微細形状ワークピースの前記薄い区域に該第１の圧力とは異なる第２の圧力を加える段階を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記裏面に圧力を加える段階は、
前記微細形状ワークピースの裏面に第１の圧力を加えるために前記少なくとも１つの駆動部材を第１の位置に配置する段階と、
前記微細形状ワークピースの裏面に第２の圧力を加えるために前記少なくとも１つの駆動部材を前記第１の位置から第２の位置へ移動する段階と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記駆動部材は、複数の圧電部材を含み、
前記駆動部材の少なくとも１つを制御する段階は、前記圧電部材の少なくとも１つに電圧を印加する段階を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
ある特徴の所定の状態を備えた領域を有する微細形状ワークピースを研磨する方法であって、
複数の圧電部材を担持するキャリアヘッド及び平坦化媒体の少なくとも一方を他方に対して移動する段階と、
微細形状ワークピースの裏面に力を加えるために、研磨サイクルとは別に得られるある特徴の所定の状態に基づいて前記複数の圧電部材の少なくとも１つに電圧を印加することにより、該微細形状ワークピースの該特徴の所定の状態を備えた領域に該特徴の望ましい状態をもたらす段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１５】
前記領域は、第１の領域を含み、
前記複数の圧電部材の前記少なくとも１つは、第１の圧電部材を含み、
前記微細形状ワークピースの前記第１の領域とは異なる第２の領域の前記特徴の状態を判断する段階と、
前記第２の領域の前記特徴の前記判断した状態に基づいて前記第１の圧電部材とは異なる第２の圧電部材に電圧を印加することにより、前記微細形状ワークピースの該第２の領域に該特徴の望ましい状態をもたらす段階と、
を更に含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記複数の圧電部材は、同心円状に配置され、
前記特徴の望ましい状態をもたらす段階は、前記同心円状に配置された圧電部材の少なくとも１つに電圧を印加する段階を含む、
ことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記複数の圧電部材は、格子状に配置され、
前記特徴の望ましい状態をもたらす段階は、前記格子状に配置された前記圧電部材の少なくとも１つに電圧を印加する段階を含む、
ことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
前記特徴の望ましい状態をもたらす段階は、
前記微細形状ワークピースの裏面に第１の力を加えるために前記少なくとも１つの圧電部材を第１の位置に配置する段階と、
前記微細形状ワークピースの裏面に第２の力を加えるために前記少なくとも１つの圧電部材を前記第１の位置から第２の位置へ移動する段階と、
を含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
前記特徴の望ましい状態をもたらす段階は、前記キャリアヘッド、前記平坦化媒体、及び調整砥石のうちの少なくとも１つの所定の磨耗に基づいて前記複数の圧電部材の少なくとも１つに電圧を印加する段階を含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項２０】
複数の微細形状ワークピースを研磨する方法であって、
第１の微細形状ワークピースの特徴の第１の状態を判断する段階と、
複数の駆動部材を有するキャリアヘッド及び平坦化媒体の少なくとも一方を他方に対して移動する段階と、
前記第１の微細形状ワークピースの特徴の前記判断された第１の状態に応じて、該第１の微細形状ワークピースの裏面に圧力を加えるように前記複数の駆動部材の少なくとも１つを制御する段階と、
前記複数の駆動部材の少なくとも１つを制御した後に、前記第１の微細形状ワークピースの前記特徴の第２の状態を判断する段階と、
前記第１の微細形状ワークピースとは異なる第２の微細形状ワークピースの特徴の第１の状態を判断する段階と、
前記キャリアヘッド及び前記平坦化媒体の少なくとも一方を他方に対して移動する段階と、
前記第２の微細形状ワークピースの前記特徴の前記判断された第１の状態と、前記第１の微細形状ワークピースの前記特徴の望ましい状態及び前記判断された第２の状態間の差とに応じて、該第２の微細形状ワークピースの裏面に圧力を加えるように前記複数の駆動部材の少なくとも１つを制御する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２１】
前記第１の微細形状ワークピースの特徴の第１及び第２の状態を判断する段階は、該第１の微細形状ワークピースの表面輪郭を判断する段階を含むことを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記第１の微細形状ワークピースの特徴の第１及び第２の状態を判断する段階は、該第１の微細形状ワークピースの層の厚さを判断する段階を含むことを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
前記第１の微細形状ワークピースの特徴の第１及び第２の状態を判断する段階は、測定ツールを用いて前記特徴の前記第１及び第２の状態を判断する段階を含むことを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項２４】
前記平坦化媒体、前記キャリアヘッド、及び調整砥石のうちの少なくとも１つの磨耗を判断するために、前記第１の微細形状ワークピースの前記特徴の望ましい状態及び前記判断された第２の状態間の差を追跡する段階を更に含むことを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項２５】
前記複数の駆動部材は、同心円状に配置され、
前記第１の微細形状ワークピースに圧力を加えるように前記複数の駆動部材の少なくとも１つを制御する段階は、前記複数の同心円状に配置された駆動部材の少なくとも１つを制御する段階を含む、
ことを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項２６】
ある特徴を有する微細形状ワークピースを研磨する方法であって、
研磨サイクルとは別に微細形状ワークピースの特徴の状態を判断する段階と、
前記特徴の前記判断した状態に基づいて複数の駆動部材をキャリアヘッドに配置する段階と、
前記研磨サイクル中に前記微細形状ワークピースの表面の平面性をモニタする段階と、
前記研磨サイクル中の前記微細形状ワークピースの前記表面の前記モニタされた平面性に基づいて、前記複数の駆動部材の少なくとも一部を配置し直す段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２７】
前記複数の駆動部材は、第１の駆動部材を含み、
前記駆動部材を配置する段階は、前記ワークピース上に第１の力を加えるために前記第１の駆動部材を第１の位置に配置する段階を含み、
前記駆動部材を配置し直す段階は、前記ワークピース上に第２の力を加えるために前記第１の駆動部材を前記第１の位置とは異なる第２の位置へ移動する段階を含む、
ことを特徴とする請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記複数の駆動部材は、第１の駆動部材を含み、
前記駆動部材を配置する段階は、前記ワークピース上に第１の圧力を加えるように前記第１の駆動部材を位置決めする段階を含み、
前記駆動部材を配置し直す段階は、前記ワークピース上に前記第１の圧力とは異なる第２の圧力を加えるように前記第１の駆動部材を位置決めする段階を含む、
ことを特徴とする請求項２６に記載の方法。
【請求項２９】
推定表面輪郭を有する微細形状ワークピースを研磨する方法であって、
推定表面輪郭に基づいて複数の駆動部材をキャリアヘッドに配置する段階と、
研磨サイクル中に微細形状ワークピースの表面の平面性をモニタする段階と、
前記研磨サイクル中に前記微細形状ワークピースの表面の前記モニタされた平面性に基づいて、前記複数の駆動部材の少なくとも一部を配置し直す段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項３０】
前記複数の駆動部材は、第１の駆動部材を含み、
前記駆動部材を配置する段階は、前記ワークピース上に第１の力を加えるために前記第１の駆動部材を第１の位置に配置する段階を含み、
前記駆動部材を配置し直す段階は、前記ワークピース上に第２の力を加えるために前記第１の駆動部材を前記第１の位置とは異なる第２の位置に移動する段階を含む、
ことを特徴とする請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記複数の駆動部材は、第１の駆動部材を含み、
前記駆動部材を配置する段階は、前記ワークピース上に第１の圧力を加えるように前記第１の駆動部材を位置決めする段階を含み、
前記駆動部材を配置し直す段階は、前記ワークピース上に前記第１の圧力とは異なる第２の圧力を加えるように前記第１の駆動部材を位置決めする段階を含む、
ことを特徴とする請求項２９に記載の方法。
【請求項３２】
ある特徴と裏面とを有する微細形状ワークピースを研磨するためのシステムであって、
微細形状ワークピースを担持するように構成されたワークピースキャリアアセンブリと、
前記ワークピースキャリアアセンブリに担持された複数の駆動部材と、
前記微細形状ワークピースを研磨するための、前記ワークピースキャリアアセンブリの下に配置可能な平坦化媒体と、
前記微細形状ワークピースの特徴の状態を判断するためのツールと、
前記ワークピースキャリアアセンブリと、前記複数の駆動部材と、前記平坦化媒体と、前記ツールとに作動可能に連結したコントローラと、
を含み、
前記コントローラは、
研磨サイクルとは別に前記微細形状ワークピースの前記特徴の前記状態を判断する段階と、
前記微細形状ワークピースの前記特徴の前記状態を判断した後に、前記ワークピースキャリアアセンブリ及び前記平坦化媒体の少なくとも一方を他方に対して移動する段階と、
前記複数の駆動部材の少なくとも１つを制御することにより、前記特徴の前記判断された状態に応じて前記微細形状ワークピースの裏面に圧力を加える段階と、
を含む方法を実行するための命令を収容したコンピュータ可読媒体を有することを特徴とするシステム。
【請求項３３】
前記複数の駆動部材は、前記ワークピースキャリアアセンブリ内で格子状に配置されていることを特徴とする請求項３２に記載のシステム。
【請求項３４】
前記複数の駆動部材は、前記ワークピースキャリアアセンブリ内で同心円状に配置されていることを特徴とする請求項３２に記載のシステム。
【請求項３５】
前記ツールは、前記微細形状ワークピースが前記ワークピースキャリアアセンブリによって担持される時に該微細形状ワークピースの前記特徴の前記状態を判断するように構成されていることを特徴とする請求項３２に記載のシステム。
【請求項３６】
前記ツールは、前記微細形状ワークピースが前記ワークピースキャリアアセンブリによって担持される前及び／又は後に該微細形状ワークピースの前記特徴の前記状態を判断するように構成されていることを特徴とする請求項３２に記載のシステム。
【請求項３７】
前記ツールは、前記微細形状ワークピースの層の厚さを判断するように構成されていることを特徴とする請求項３２に記載のシステム。
【請求項３８】
前記ツールは、前記微細形状ワークピースの表面輪郭を判断するように構成されていることを特徴とする請求項３２に記載のシステム。
【請求項３９】
前記複数の駆動部材は、複数の圧電部材を含むことを特徴とする請求項３２に記載のシステム。
【請求項４０】
裏面とある特徴の所定の状態を備えた領域とを有する微細形状ワークピースを研磨するためのシステムであって、
微細形状ワークピースを担持するように構成されたワークピースキャリアアセンブリと、
前記ワークピースキャリアアセンブリに担持された複数の圧電部材と、
前記微細形状ワークピースを研磨するための、前記ワークピースキャリアアセンブリの下に配置可能な平坦化媒体と、
前記微細形状ワークピースの特徴の状態を判断するためのツールと、
前記ワークピースキャリアアセンブリと、前記複数の圧電部材と、前記平坦化媒体と、前記ツールとに作動可能に連結したコントローラと、
を含み、
前記コントローラは、
前記ワークピースキャリアアセンブリ及び前記平坦化媒体の少なくとも一方を他方に対して移動する段階と、
前記微細形状ワークピースの裏面に力を加えるために所定の状態に応じて前記複数の圧電部材の少なくとも１つに電圧を印加することにより、該微細形状ワークピースのある特徴の所定の状態を備えた領域に該特徴の望ましい状態をもたらす段階と、
を含む方法を実行するための命令を収容したコンピュータ可読媒体を有することを特徴とするシステム。
【請求項４１】
前記複数の圧電部材は、前記ワークピースキャリアアセンブリ内で格子状に配置されていることを特徴とする請求項４０に記載のシステム。
【請求項４２】
前記複数の圧電部材は、前記ワークピースキャリアアセンブリ内で同心円状に配置されていることを特徴とする請求項４０に記載のシステム。
【請求項４３】
前記ツールは、前記微細形状ワークピースが前記ワークピースキャリアアセンブリによって担持される時に該微細形状ワークピースの前記特徴の前記状態を判断するように構成されていることを特徴とする請求項４０に記載のシステム。
【請求項４４】
前記ツールは、前記微細形状ワークピースが前記ワークピースキャリアアセンブリによって担持される前及び／又は後に該微細形状ワークピースの前記特徴の前記状態を判断するように構成されていることを特徴とする請求項４０に記載のシステム。
【請求項４５】
前記ツールは、前記微細形状ワークピースの層の厚さを判断するように構成されていることを特徴とする請求項４０に記載のシステム。
【請求項４６】
前記ツールは、前記微細形状ワークピースの表面輪郭を判断するように構成されていることを特徴とする請求項４０に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微細形状のワークピースを研磨するためのシステム及び方法に関する。特に、本発明は、圧電部材を含むワークピースキャリアアセンブリによる微細形状ワークピースの機械研磨及び／又は化学機械研磨に関する。
【背景技術】
【０００２】
機械的及び化学機械的平坦化処理（総称「ＣＭＰ」）は、マイクロ電子デバイス及び他の製品の生産において微細形状ワークピースの表面から材料を除去するものである。図１は、プラテン２０と、キャリアヘッド３０と、平坦化パッド４０とを備えた回転式ＣＭＰ機械１０を概略的に示している。ＣＭＰ機械１０はまた、プラテン２０の上面２２と平坦化パッド４０の下面の間にアンダーパッド２５を有することができる。ドライブアセンブリ２６は、プラテン２０を回転させ（矢印Ｆで示す）、及び／又はプラテン２０を前後に往復運動させる（矢印Ｇで示す）。平坦化パッド４０は、アンダーパッド２５に装着されているので、平坦化パッド４０は、平坦化中にプラテン２０と共に移動する。
【０００３】
キャリアヘッド３０は、微細形状ワークピース１２を取り付けることができる下面３２を有するか、又はワークピース１２は、下面３２の下の弾性パッド３４に取り付けることができる。キャリアヘッド３０は、加重された自由に動くウェーハキャリアとすることもでき、又はアクチュエータアセンブリ３６をキャリアヘッド３０に取り付けて微細形状ワークピース１２に回転運動を与え（矢印Ｊで示す）、及び／又はワークピース１２を前後に往復運動させることができる（矢印Ｉで示す）。
【０００４】
平坦化パッド４０及び平坦化溶液４４は、微細形状ワークピース１２の表面から材料を機械的及び／又は化学機械的に除去する平坦化媒体を形成する。平坦化溶液４４は、微細形状ワークピース１２の表面をエッチング及び／又は酸化する研磨粒子及び化学物質入りの従来のＣＭＰスラリであるか、又は平坦化溶液４４は、研磨粒子の入っていない「純粋な」非砥粒平坦化溶液とすることができる。ほとんどのＣＭＰ用途において、研磨粒子入りの研磨スラリは、非砥粒の研磨パッド上で使用され、研磨粒子なしの純粋な非砥粒溶液は、固定砥粒の研磨パッド上で使用される。
【０００５】
ＣＭＰ機械１０で微細形状ワークピース１２を平坦化するために、キャリアヘッド３０は、ワークピース１２の表を下にして平坦化パッド４０に押圧する。より具体的には、キャリアヘッド３０は、平坦化パッド４０の平坦化表面４２上の平坦化溶液４４に対して微細形状ワークピース１２を全体的に押圧し、プラテン２０及び／又はキャリアヘッド３０は、平坦化表面４２に対してワークピース１２を擦るように移動する。微細形状ワークピース１２が平坦化表面４２で擦れる時に、平坦化媒体は、ワークピース１２の表面から材料を除去する。
【０００６】
ＣＭＰ処理は、回路及びフォトパターンを精密に製作することができるようにワークピース上に均一な平面を一貫してかつ正確に生成しなければならない。例えば、ＣＭＰ処理中にワークピースの一区域からの材料が別の区域からの材料よりも速く取り除かれる場合、不均一な表面をもたらす可能性がある。材料の不均一な除去に対して補償するために、キャリアヘッドは、ワークピースの選択された区域に対して下方の力を働かせる拡張可能な内袋及び外袋を備えて開発されてきた。しかし、これらのキャリアヘッドには、いくつかの欠点がある。例えば、通常の袋は、その周囲に均一な下方の力を及ぼすのを困難にする湾曲した縁部を有する。更に、従来の袋は、ワークピースのかなり広範な区域を覆っており、従って、ワークピースに対する下方の力を局所化する機能を制限する。その上、従来の袋は、下方の力の正確な制御を妨げる圧縮性空気で満たされていることが多い。更に、複数の袋を備えたキャリアヘッドは、複合システムを形成し、これは、修理及び／又は保守のための大幅な休止時間の影響を受け、それに伴う処理量の低下を引き起こすものである。
【発明の開示】
【０００７】
Ａ．概要
本発明は、微細形状ワークピースを機械的及び／又は化学機械的に研磨する方法及びシステムに関する。「微細形状ワークピース」という用語は、全体を通してマイクロ電子デバイス、マイクロ機械デバイス、データ記憶素子、及び他の形態が内部又はその上に組み立てられる基板を含むように使用される。例えば、微細形状ワークピースは、半導体ウェーハ、ガラス基板、絶縁基板、又は他の多くの種類の基板とすることができる。更に、「平坦化」及び「平坦化法」という用語は、平坦面を形成する方法及び／又は滑らかな表面を形成する方法（例えば、「研磨法」）のいずれかを意味する。本発明のいくつかの実施形態の十分な理解を提供するために、以下の説明及び図２〜４Ｂにおいて本発明のいくつかの具体的な詳細を説明する。しかし、当業者は、本発明が付加的な実施形態を有することができること、又は本発明の他の実施形態を以下に説明するいくつかの特定の特徴なしに実施することができることを理解するであろう。
【０００８】
本発明の１つの態様は、ある特徴を有する微細形状ワークピースを研磨する方法に関する。一実施形態では、本方法は、研磨サイクルとは別に微細形状ワークピースの特徴の状態を判断する段階と、微細形状ワークピースの特徴の状態を判断した後に、キャリアヘッド及び／又は研磨パッドを他方に対して移動し、研磨パッドに対して微細形状ワークピースを擦る段階とを含む。キャリアヘッドはまた、複数の圧電部材を担持している。本方法は、更に、圧電部材の少なくとも１つに電圧を印加することにより、判断した特徴の状態に応じて微細形状ワークピースの裏面に圧力を加える段階を含む。特徴の状態を判断する段階は、微細形状ワークピースの表面輪郭又は層の厚さを判断する段階を含むことができ、特徴の状態は、測定ツールを用いて判断することができる。圧電部材は、キャリアヘッド内で格子状、同心円状、又は別のパターンで配置することができる。
【０００９】
この実施形態の別の態様では、状態は第１の状態であり、ワークピースは第１のワークピースである。この態様では、本方法は、更に、第１の微細形状ワークピースに圧力を加えた後に第１の微細形状ワークピースの特徴の第２の状態を判断する段階、及び第２の微細形状ワークピースの特徴の第１の状態を判断する段階を含む。第２の微細形状ワークピースは、第１の微細形状ワークピースとは異なっている。本方法は、更に、第２の微細形状ワークピースの特徴の第１の状態を測定した後に、キャリアヘッド及び／又は研磨パッドを他方に対して移動し、第２の研磨パッドに対して微細形状ワークピースを擦る段階を含む。ワークピースがパッドで擦れる時に、第２の微細形状ワークピースの特徴の判断した第１の状態と、第１の微細形状ワークピースの特徴の望ましい状態及び判断した第２の状態間の差とに応じて圧電部材の少なくとも１つに電圧を印加することにより、第２の微細形状ワークピースの裏面に圧力が加えられる。
【００１０】
本発明の別の態様は、ある特徴を有する微細形状ワークピースを研磨するためのシステムに関する。一実施形態では、システムは、微細形状ワークピースを担持するように構成されたワークピースキャリアアセンブリと、ワークピースキャリアアセンブリに担持された複数の圧電部材と、ワークピースキャリアアセンブリの下に配置可能な、微細形状ワークピースを研磨するための研磨パッドと、微細形状ワークピースの特徴の状態を判断するためのツールと、ワークピースキャリアアセンブリ、圧電部材、研磨パッド、及びツールと作動可能に連結したコントローラとを含む。コントローラは、上述の方法の１つを実行するための命令を収容したコンピュータ可読媒体を有することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
Ｂ．研磨システム
図２は、本発明の一実施形態により微細形状ワークピース１１２を研磨するためのシステム１００の概略断面図である。システム１００は、ＣＭＰ機械１１０（その一部分を示す）、ＣＭＰ機械１１０と作動可能に連結したコントローラ１６０（概略的に示す）、及びコントローラ１６０と作動可能に連結した測定ツール１７０（概略的に示す）を含む。システム１００では、測定ツール１７０は、ワークピース１１２上のフィルムの厚さ又はワークピース１１２の別の特徴を判断する。測定ツール１７０は、データをコントローラ１６０へ伝送し、コントローラは、データを利用してワークピース１１２の研磨中にＣＭＰ機械１１０を制御する。
【００１２】
図２に示す実施形態では、ＣＭＰ機械１１０は、プラテン１２０、プラテン１２０の上のワークピースキャリアアセンブリ１３０、及びプラテン１２０に連結した平坦化パッド１４０を含む。ワークピースキャリアアセンブリ１３０は、アクチュエータアセンブリ１３１（概略的に示す）に連結され、ワークピース１１２を平坦化パッド１４０の平坦化面１４２に亘って移動させることができる。図示の実施形態では、ワークピースキャリアアセンブリ１３０は、支持部材１３４を有するヘッド１３２及び支持部材１３４に連結した保持リング１３６を含む。支持部材１３４は、アクチュエータアセンブリ１３１に連結した上部プレートを有する環状ハウジングとすることができる。保持リング１３６は、支持部材１３４の周囲に延び、支持部材１３４の下部周縁より下でワークピース１１２の方へ突出する。
【００１３】
この実施形態の一態様では、ワークピースキャリアアセンブリ１３０は、ヘッド１３２内のチャンバ１１４、及びチャンバ１１４内の複数の圧電部材１５０（個々に１５０ａ〜ｃとして示す）を含む。図３は、実質的に図２の線Ａ−Ａに沿って切り取った概略断面図である。図２及び３を参照すると、図示の実施形態では、圧電部材１５０は、チャンバ１１４内で同心円状に配置されている。例えば、第１の圧電部材１５０ａは、チャンバ１１４の内径に少なくともほぼ等しい外径Ｄ1（図３）を有し、第２の圧電部材１５０ｂは、第１の圧電部材１５０ａの内径に少なくともほぼ等しい外径Ｄ2（図３）を有し、第３の圧電部材１５０ｃは、第２の圧電部材１５０ｂの内径に少なくともほぼ等しい外径Ｄ3（図３）を有する。他の実施形態では、圧電部材１５０は、互いに離間させることができる。例えば、第２の圧電部材１５０ｂの外径Ｄ2は、第１の圧電部材１５０ａの内径よりも小さくすることができる。図４Ａ及び４Ｂを参照して後述するような付加的な実施形態では、圧電部材は、異なる形状及び／又は構成を有することができる。
【００１４】
図２を参照すると、図示の実施形態では、圧電部材１５０は、外壁１５２（個々に１５２ａ〜ｃとして示す）、外壁１５２と反対側の内壁１５３（個々に１５３ａ〜ｂとして示す）、上壁１５４（個々に１５４ａ〜ｃとして示す）、及び上壁１５４と反対側の下壁１５５（個々に１５５ａ〜ｃとして示す）を有する。ヘッド１３２は、圧電部材１５０の上壁１５４に当接した表面１１５を有する。従って、圧電部材１５０に電圧が印加されると、部材１５０は、Ｄ方向へ表面１１５から離れて下方に拡張する。圧電部材１５０の拡張は、ワークピース１１２に対して力を作用させる。例えば、図２では、第１の圧電部材１５０ａに電圧が印加され、ワークピース１１２の周囲領域に対して力Ｆを働かせる。付加的な実施形態では、圧電部材１５０は、共に又は個々に電圧を印加することができる。
【００１５】
ワークピースキャリアアセンブリ１３０は、更に、圧電部材１５０の１以上に選択的に電圧を印加するために圧電部材１５０と作動可能に連結したコントローラ１８０を含む。より具体的には、コントローラ１８０は、電気的カプラ１５８を通じて圧電部材１５０に電圧を供給することができる。電気的カプラ１５８は、圧電部材１５０に取り付けられた小さなワイヤを含むことができる。コントローラ１８０は、従って、電圧を印加する圧電部材１５０を選択して電圧を変えることにより、力Ｆの位置及びマグニチュードを制御する。一実施形態では、コントローラ１８０は、ＩＣコントローラチップ及びコントローラ１６０からの無線信号を受信するテレマティックス・コントローラを含むことができる。他の実施形態では、コントローラ１６０及び１８０は、有線、赤外線、無線周波数、又は他の方法を通じて通信することができる。付加的な実施形態では、コントローラ１６０は、コントローラ１８０と接続することなく圧電部材１５０を直接作動させることができる。
【００１６】
ワークピースキャリアアセンブリ１３０は、チャンバ１１４を取り囲んで圧電部材１５０の下壁１５５をワークピース１１２から分離する可撓性部材１９０を更に含むことができる。可撓性部材１９０は、研磨中に圧電部材１５０を保護して平坦化溶液４２（図１）がチャンバ１１４に入らないようにするシリコーン又は他のあらゆる適切な材料とすることができる。他の実施形態では、ヘッド１３２は、圧電部材１５０とワークピース１１２の間に付加的な膜を含むことができる。
【００１７】
測定ツール１７０は、研磨前にワークピース１１２の特徴の状態を測定し、従って、そのデータを使用して研磨中のワークピース１１２上に平坦面をもたらすことができる。例えば、測定ツール１７０は、ワークピース１１２の層の厚さを数箇所で測定することができる。ワークピース１１２の特徴の状態を判断した後に、測定ツール１７０は、データをコントローラ１６０に提供する。コントローラ１６０は、データを研磨サイクルの制御に利用する自動処理コントローラとすることができる。より具体的には、コントローラ１６０は、データを利用してワークピース１１２上にほぼ平坦な表面を与えるのに要する力の位置及び強さを判断する。例えば、測定ツール１７０によりワークピース１１２の周囲領域の層がワークピース１１２の中央領域よりも厚いと判断した場合、コントローラ１８０は、研磨中に第１の圧電部材１５０ａに電圧を印加してワークピース１１２の周囲領域に対して力Ｆを働かせることができる。測定ツール１７０は、ワークピース１１２がワークピースキャリアアセンブリ１３０に取り付けられる前及び／又は後に特徴の状態を判断することができる。適切な装置には、イスラエル所在の「Ｎｏｖａ  Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  Ｌｔｄ．」により製造された測定ツール及び他の同様の装置がある。付加的な実施形態では、測定ツール以外のツールを特徴の状態を判断するのに利用することも可能である。
【００１８】
この実施形態の一態様では、測定ツール１７０はまた、研磨後のワークピース１１２の特徴の状態を判断する。研磨後に特徴の状態を測定することにより、コントローラ１６０は、特徴の研磨後の状態が望ましい状態であるかを判断することができる。例えば、コントローラ１６０は、ワークピース１１２の表面が十分に平坦であるか、及び／又はワークピース１１２の層が望ましい厚さになっているかを判断することができる。更に、研磨後に特徴の状態を測定することにより、コントローラ１６０は、保持リング１３６、平坦化パッド１４０、調整砥石（図示せず）、及び／又はＣＭＰ機械１１０の他の構成要素の磨耗を追跡することができる。例えば、コントローラ１６０は、研磨サイクルの終了時にワークピースの特徴の予測状態と特徴の判断された状態との差を判断することにより、ＣＭＰ機械１１０の磨耗を追跡することができる。ＣＭＰ機械１１０の磨耗は、ワークピースの研磨に影響し、その結果、研磨サイクルの終了時にワークピースの特徴の予測状態と判断された状態との間に差が生じる可能性がある。従って、一連のワークピースに亘って予測及び判断状態間の差を追跡することにより、コントローラ１６０は、ＣＭＰ機械１１０の磨耗を判断することができる。
【００１９】
コントローラ１６０は、次のワークピースを研磨する時に、その前のワークピースの特徴の予測状態及び判断状態間の差に基づいて加える力を含む研磨パラメータを調節し、ＣＭＰ機械１１０の磨耗又は他の因子を補償することができる。例えば、研磨後にワークピースの層の厚さが予測の厚さよりも大きい場合、コントローラ１６０は、次のワークピースから除去する材料を増加するために、加える力、滞留時間、又は他の研磨パラメータを調節することができる。付加的な実施形態では、システム１００は、測定ツール１７０を含まないこともあり、コントローラ１６０は、ワークピース１１２の特徴の予測状態に基づいて、加える力を含む研磨パラメータを調節することができる。他の実施形態では、システム１００は、研磨中のワークピース表面の平面性をモニタするためのセンサを含むことができる。このような実施形態では、コントローラ１６０は、ワークピースのモニタされる平面性に基づいて、加える力を含む研磨パラメータを調節することができる。
【００２０】
Ｃ．圧電部材の他の構成
図４Ａ及び４Ｂは、本発明の付加的な実施形態によりワークピースキャリアアセンブリと共に使用される圧電部材のいくつかの構成の概略上部図形図である。例えば、図４Ａは、複数のリング２５１（個々に２５１ａ〜ｄとして示す）状にほぼ同心的に配置された複数の弓形圧電部材２５０を示している。各リング２５１は、ほぼ等しい大きさの圧電部材２５０に分割される。他の実施形態では、圧電部材２５０は、異なる配置にすることができる。例えば、各圧電部材は、他の圧電部材から離間させることができる。
【００２１】
図４Ｂは、本発明の別の実施形態による複数の圧電部材３５０の概略上部図形図である。圧電部材３５０は、複数の行Ｒ1〜Ｒ10及び複数の列Ｃ1〜Ｃ10を有する格子状に配置されている。図示の実施形態では、周囲部に最も近い圧電部材３５０は、ワークピースキャリアアセンブリ１３０（図２）内のチャンバ１１４（図２）の曲率に対応する湾曲側面を有する。付加的な実施形態では、各圧電部材の大きさは、分解能を増大させるために小さくすることができる。他の実施形態では、圧電部材は、四分円又は単一円状のような他の構成に配置することができる。
【００２２】
図示の実施形態の研磨システムの１つの利点は、ワークピースの所定の特徴に応じてワークピースに極めて局所的な力を加えることができる機能である。この極めて局所的な力の制御により、ＣＭＰ処理は、ワークピース上に均一な平坦面を一定してかつ正確に生成することが可能である。更に、システムはまた、ＣＭＰ機械の磨耗に対処するために加える力及び研磨パラメータを調節することができる。図示のワークピースキャリアアセンブリの別の利点は、それらが既存のシステムよりも単純であり、結果としてメンテナンス及び／又は修理のための休止時間を低減し、より大きな処理能力をもたらすことである。
【００２３】
以上により、本発明の特定的な実施形態を例示的に本明細書において説明したが、本発明の精神及び範囲を逸脱することなく様々な修正を為し得ることが認められるであろう。従って、本発明は、特許請求の範囲によるものを除き限定されないものとする。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】従来技術による回転式平坦化機械の一部分の概略断面側面図である。
【図２】本発明の一実施形態による微細形状ワークピースを研磨するためのシステムの概略断面図である。
【図３】実質的に図２の線Ａ−Ａに沿って切り取った概略断面図である。
【図４Ａ】本発明の付加的な実施形態により同心円状に配置された複数の圧電部材の概略上部図形図である。
【図４Ｂ】本発明の付加的な実施形態により格子状に配置された複数の圧電部材の概略上部図形図である。
【符号の説明】
【００２５】
１００  研磨システム
１１０  ＣＭＰ機械
１１２  微細形状ワークピース
１６０、１８０  コントローラ
１７０  測定ツール
１９０  可撓性部材
【図１】
2006524588.tif 000003
【図２】
2006524588.tif 000004
【図３】
2006524588.tif 000005
2006524588.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成18年1月5日(2006.1.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ある特徴を有する微細形状ワークピースを研磨する方法であって、
研磨サイクルとは別に微細形状ワークピースの特徴の状態を判断する段階と、
前記微細形状ワークピースの特徴の状態を判断した後に、複数の駆動部材を担持するキャリアヘッド及び平坦化媒体の少なくとも一方を他方に対して移動する段階と、
前記複数の駆動部材の少なくとも１つを制御することにより、前記特徴の前記判断された状態に応じて前記微細形状ワークピースの裏面に圧力を加える段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記特徴の状態を判断する段階は、前記微細形状ワークピースの表面輪郭を判断する段階を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記特徴の状態を判断する段階は、前記微細形状ワークピースの層の厚さを判断する段階を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記特徴の状態を判断する段階は、測定ツールを用いて前記特徴の状態を判断する段階を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記状態は、第１の状態を含み、前記微細形状ワークピースは、第１の微細形状ワークピースを含み、
前記第１の微細形状ワークピースに圧力を加えた後に、該第１の微細形状ワークピースの特徴の第２の状態を判断する段階と、
前記第１の微細形状ワークピースとは異なる第２の微細形状ワークピースの特徴の第１の状態を判断する段階と、
前記第２の微細形状ワークピースの特徴の前記第１の状態を判断した後に、前記キャリアヘッド及び平坦化媒体の少なくとも一方を他方に対して移動する段階と、
前記第２の微細形状ワークピースの特徴の前記判断した第１の状態と、前記第１の微細形状ワークピースの特徴の望ましい状態及び前記判断した第２の状態間の差とに応じて前記複数の駆動部材のうちの少なくとも１つを制御することにより、該第２の微細形状ワークピースの裏面に圧力を加える段階と、
を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記微細形状ワークピースに圧力を加える段階は、該ワークピースの特徴の望ましい状態をもたらすために該ワークピースに圧力を加える段階を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記特徴の状態を判断する段階は、第１の領域で該特徴の状態を判断する段階を含み、
前記微細形状ワークピースに圧力を加える段階は、前記第１の領域で該微細形状ワークピースの裏面に圧力を加える段階を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記複数の駆動部材は、同心円状に配置され、
前記微細形状ワークピースに圧力を加える段階は、前記同心円状に配置された駆動部材の少なくとも１つを制御する段階を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記複数の駆動部材は、格子状に配置され、
前記微細形状ワークピースに圧力を加える段階は、前記格子状に配置された前記駆動部材の少なくとも１つを制御する段階を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記微細形状ワークピースに圧力を加えた後に、該微細形状ワークピースの特徴の第２の状態を判断する段階と、
前記平坦化媒体、前記キャリアヘッド、及び調整砥石のうちの少なくとも１つの磨耗を判断するために、前記微細形状ワークピースの特徴の望ましい状態及び前記第２の状態間の差を追跡する段階と、
を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記特徴の状態を判断する段階は、前記微細形状ワークピース上の厚い区域及び薄い区域を判断する段階を含み、
前記裏面に圧力を加える段階は、前記微細形状ワークピースの前記厚い区域に第１の圧力、及び該微細形状ワークピースの前記薄い区域に該第１の圧力とは異なる第２の圧力を加える段階を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記裏面に圧力を加える段階は、
前記微細形状ワークピースの裏面に第１の圧力を加えるために前記少なくとも１つの駆動部材を第１の位置に配置する段階と、
前記微細形状ワークピースの裏面に第２の圧力を加えるために前記少なくとも１つの駆動部材を前記第１の位置から第２の位置へ移動する段階と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記駆動部材は、複数の圧電部材を含み、
前記駆動部材の少なくとも１つを制御する段階は、前記圧電部材の少なくとも１つに電圧を印加する段階を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
ある特徴の所定の状態を備えた領域を有する微細形状ワークピースを研磨する方法であって、
複数の圧電部材を担持するキャリアヘッド及び平坦化媒体の少なくとも一方を他方に対して移動する段階と、
微細形状ワークピースの裏面に力を加えるために、研磨サイクルとは別に得られるある特徴の所定の状態に基づいて前記複数の圧電部材の少なくとも１つに電圧を印加することにより、該微細形状ワークピースの該特徴の所定の状態を備えた領域に該特徴の望ましい状態をもたらす段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１５】
前記領域は、第１の領域を含み、
前記複数の圧電部材の前記少なくとも１つは、第１の圧電部材を含み、
前記微細形状ワークピースの前記第１の領域とは異なる第２の領域の前記特徴の状態を判断する段階と、
前記第２の領域の前記特徴の前記判断した状態に基づいて前記第１の圧電部材とは異なる第２の圧電部材に電圧を印加することにより、前記微細形状ワークピースの該第２の領域に該特徴の望ましい状態をもたらす段階と、
を更に含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記複数の圧電部材は、同心円状に配置され、
前記特徴の望ましい状態をもたらす段階は、前記同心円状に配置された圧電部材の少なくとも１つに電圧を印加する段階を含む、
ことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記複数の圧電部材は、格子状に配置され、
前記特徴の望ましい状態をもたらす段階は、前記格子状に配置された前記圧電部材の少なくとも１つに電圧を印加する段階を含む、
ことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
前記特徴の望ましい状態をもたらす段階は、
前記微細形状ワークピースの裏面に第１の力を加えるために前記少なくとも１つの圧電部材を第１の位置に配置する段階と、
前記微細形状ワークピースの裏面に第２の力を加えるために前記少なくとも１つの圧電部材を前記第１の位置から第２の位置へ移動する段階と、
を含む、
ことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
前記特徴の望ましい状態をもたらす段階は、前記キャリアヘッド、前記平坦化媒体、及び調整砥石のうちの少なくとも１つの所定の磨耗に基づいて前記複数の圧電部材の少なくとも１つに電圧を印加する段階を含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項２０】
複数の微細形状ワークピースを研磨する方法であって、
第１の微細形状ワークピースの特徴の第１の状態を判断する段階と、
複数の駆動部材を有するキャリアヘッド及び平坦化媒体の少なくとも一方を他方に対して移動する段階と、
前記第１の微細形状ワークピースの特徴の前記判断された第１の状態に応じて、該第１の微細形状ワークピースの裏面に圧力を加えるように前記複数の駆動部材の少なくとも１つを制御する段階と、
前記複数の駆動部材の少なくとも１つを制御した後に、前記第１の微細形状ワークピースの前記特徴の第２の状態を判断する段階と、
前記第１の微細形状ワークピースとは異なる第２の微細形状ワークピースの特徴の第１の状態を判断する段階と、
前記キャリアヘッド及び前記平坦化媒体の少なくとも一方を他方に対して移動する段階と、
前記第２の微細形状ワークピースの前記特徴の前記判断された第１の状態と、前記第１の微細形状ワークピースの前記特徴の望ましい状態及び前記判断された第２の状態間の差とに応じて、該第２の微細形状ワークピースの裏面に圧力を加えるように前記複数の駆動部材の少なくとも１つを制御する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２１】
前記第１の微細形状ワークピースの特徴の第１及び第２の状態を判断する段階は、該第１の微細形状ワークピースの表面輪郭を判断する段階を含むことを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記第１の微細形状ワークピースの特徴の第１及び第２の状態を判断する段階は、該第１の微細形状ワークピースの層の厚さを判断する段階を含むことを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
前記第１の微細形状ワークピースの特徴の第１及び第２の状態を判断する段階は、測定ツールを用いて前記特徴の前記第１及び第２の状態を判断する段階を含むことを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項２４】
前記平坦化媒体、前記キャリアヘッド、及び調整砥石のうちの少なくとも１つの磨耗を判断するために、前記第１の微細形状ワークピースの前記特徴の望ましい状態及び前記判断された第２の状態間の差を追跡する段階を更に含むことを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項２５】
前記複数の駆動部材は、同心円状に配置され、
前記第１の微細形状ワークピースに圧力を加えるように前記複数の駆動部材の少なくとも１つを制御する段階は、前記複数の同心円状に配置された駆動部材の少なくとも１つを制御する段階を含む、
ことを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項２６】
ある特徴を有する微細形状ワークピースを研磨する方法であって、
研磨サイクルとは別に微細形状ワークピースの特徴の状態を判断する段階と、
前記特徴の前記判断した状態に基づいて複数の駆動部材をキャリアヘッドに配置する段階と、
前記研磨サイクル中に前記微細形状ワークピースの表面の平面性をモニタする段階と、
前記研磨サイクル中の前記微細形状ワークピースの前記表面の前記モニタされた平面性に基づいて、前記複数の駆動部材の少なくとも一部を配置し直す段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２７】
前記複数の駆動部材は、第１の駆動部材を含み、
前記駆動部材を配置する段階は、前記ワークピース上に第１の力を加えるために前記第１の駆動部材を第１の位置に配置する段階を含み、
前記駆動部材を配置し直す段階は、前記ワークピース上に第２の力を加えるために前記第１の駆動部材を前記第１の位置とは異なる第２の位置へ移動する段階を含む、
ことを特徴とする請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記複数の駆動部材は、第１の駆動部材を含み、
前記駆動部材を配置する段階は、前記ワークピース上に第１の圧力を加えるように前記第１の駆動部材を位置決めする段階を含み、
前記駆動部材を配置し直す段階は、前記ワークピース上に前記第１の圧力とは異なる第２の圧力を加えるように前記第１の駆動部材を位置決めする段階を含む、
ことを特徴とする請求項２６に記載の方法。
【請求項２９】
推定表面輪郭を有する微細形状ワークピースを研磨する方法であって、
推定表面輪郭に基づいて複数の駆動部材をキャリアヘッドに配置する段階と、
研磨サイクル中に微細形状ワークピースの表面の平面性をモニタする段階と、
前記研磨サイクル中に前記微細形状ワークピースの表面の前記モニタされた平面性に基づいて、前記複数の駆動部材の少なくとも一部を配置し直す段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項３０】
前記複数の駆動部材は、第１の駆動部材を含み、
前記駆動部材を配置する段階は、前記ワークピース上に第１の力を加えるために前記第１の駆動部材を第１の位置に配置する段階を含み、
前記駆動部材を配置し直す段階は、前記ワークピース上に第２の力を加えるために前記第１の駆動部材を前記第１の位置とは異なる第２の位置に移動する段階を含む、
ことを特徴とする請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記複数の駆動部材は、第１の駆動部材を含み、
前記駆動部材を配置する段階は、前記ワークピース上に第１の圧力を加えるように前記第１の駆動部材を位置決めする段階を含み、
前記駆動部材を配置し直す段階は、前記ワークピース上に前記第１の圧力とは異なる第２の圧力を加えるように前記第１の駆動部材を位置決めする段階を含む、
ことを特徴とする請求項２９に記載の方法。
【請求項３２】
ある特徴と裏面とを有する微細形状ワークピースを研磨するためのシステムであって、
微細形状ワークピースを担持するように構成されたワークピースキャリアアセンブリと、
前記ワークピースキャリアアセンブリに担持された複数の駆動部材と、
前記微細形状ワークピースを研磨するための、前記ワークピースキャリアアセンブリの下に配置可能な平坦化媒体と、
前記微細形状ワークピースの特徴の状態を判断するためのツールと、
前記ワークピースキャリアアセンブリと、前記複数の駆動部材と、前記平坦化媒体と、前記ツールとに作動可能に連結したコントローラと、
を含み、
前記コントローラは、
研磨サイクルとは別に前記微細形状ワークピースの前記特徴の前記状態を判断する段階と、
前記微細形状ワークピースの前記特徴の前記状態を判断した後に、前記ワークピースキャリアアセンブリ及び前記平坦化媒体の少なくとも一方を他方に対して移動する段階と、
前記複数の駆動部材の少なくとも１つを制御することにより、前記特徴の前記判断された状態に応じて前記微細形状ワークピースの裏面に圧力を加える段階と、
を含む方法を実行するための命令を収容したコンピュータ可読媒体を有することを特徴とするシステム。
【請求項３３】
前記複数の駆動部材は、前記ワークピースキャリアアセンブリ内で格子状に配置されていることを特徴とする請求項３２に記載のシステム。
【請求項３４】
前記複数の駆動部材は、前記ワークピースキャリアアセンブリ内で同心円状に配置されていることを特徴とする請求項３２に記載のシステム。
【請求項３５】
前記ツールは、前記微細形状ワークピースが前記ワークピースキャリアアセンブリによって担持される時に該微細形状ワークピースの前記特徴の前記状態を判断するように構成されていることを特徴とする請求項３２に記載のシステム。
【請求項３６】
前記ツールは、前記微細形状ワークピースが前記ワークピースキャリアアセンブリによって担持される前及び／又は後に該微細形状ワークピースの前記特徴の前記状態を判断するように構成されていることを特徴とする請求項３２に記載のシステム。
【請求項３７】
前記ツールは、前記微細形状ワークピースの層の厚さを判断するように構成されていることを特徴とする請求項３２に記載のシステム。
【請求項３８】
前記ツールは、前記微細形状ワークピースの表面輪郭を判断するように構成されていることを特徴とする請求項３２に記載のシステム。
【請求項３９】
前記複数の駆動部材は、複数の圧電部材を含むことを特徴とする請求項３２に記載のシステム。
【請求項４０】
裏面とある特徴の所定の状態を備えた領域とを有する微細形状ワークピースを研磨するためのシステムであって、
微細形状ワークピースを担持するように構成されたワークピースキャリアアセンブリと、
前記ワークピースキャリアアセンブリに担持された複数の圧電部材と、
前記微細形状ワークピースを研磨するための、前記ワークピースキャリアアセンブリの下に配置可能な平坦化媒体と、
前記微細形状ワークピースの特徴の状態を判断するためのツールと、
前記ワークピースキャリアアセンブリと、前記複数の圧電部材と、前記平坦化媒体と、前記ツールとに作動可能に連結したコントローラと、
を含み、
前記コントローラは、
前記ワークピースキャリアアセンブリ及び前記平坦化媒体の少なくとも一方を他方に対して移動する段階と、
前記微細形状ワークピースの裏面に力を加えるために所定の状態に応じて前記複数の圧電部材の少なくとも１つに電圧を印加することにより、該微細形状ワークピースのある特徴の所定の状態を備えた領域に該特徴の望ましい状態をもたらす段階と、
を含む方法を実行するための命令を収容したコンピュータ可読媒体を有することを特徴とするシステム。
【請求項４１】
前記複数の圧電部材は、前記ワークピースキャリアアセンブリ内で格子状に配置されていることを特徴とする請求項４０に記載のシステム。
【請求項４２】
前記複数の圧電部材は、前記ワークピースキャリアアセンブリ内で同心円状に配置されていることを特徴とする請求項４０に記載のシステム。
【請求項４３】
前記ツールは、前記微細形状ワークピースが前記ワークピースキャリアアセンブリによって担持される時に該微細形状ワークピースの前記特徴の前記状態を判断するように構成されていることを特徴とする請求項４０に記載のシステム。
【請求項４４】
前記ツールは、前記微細形状ワークピースが前記ワークピースキャリアアセンブリによって担持される前及び／又は後に該微細形状ワークピースの前記特徴の前記状態を判断するように構成されていることを特徴とする請求項４０に記載のシステム。
【請求項４５】
前記ツールは、前記微細形状ワークピースの層の厚さを判断するように構成されていることを特徴とする請求項４０に記載のシステム。
【請求項４６】
前記ツールは、前記微細形状ワークピースの表面輪郭を判断するように構成されていることを特徴とする請求項４０に記載のシステム。
【手続補正書】
【提出日】平成18年4月19日(2006.4.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ある特徴を有する微細形状ワークピースを研磨する方法であって、
研磨サイクルとは別に微細形状ワークピースの特徴の状態を判断する段階と、
前記微細形状ワークピースの特徴の状態を判断した後に、複数の駆動部材を担持するキャリアヘッド及び平坦化媒体の少なくとも一方を他方に対して移動する段階と、
前記複数の駆動部材の少なくとも１つを制御することにより、前記特徴の前記判断された状態に応じて前記微細形状ワークピースの裏面に圧力を加える段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
ある特徴の所定の状態に基づいて複数の駆動部材を配置する段階と、
研磨サイクル中に微細形状ワークピースの表面の平面性をモニタする段階と、
前記研磨サイクル中に前記微細形状ワークピースの表面の前記モニタされた平面性に基づいて、前記複数の駆動部材の少なくとも一部を配置し直す段階と、
をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
推定表面輪郭を有する微細形状ワークピースを研磨する方法であって、
推定表面輪郭に基づいて複数の駆動部材を配置する段階と、
研磨サイクル中に微細形状ワークピースの表面の平面性をモニタする段階と、
前記研磨サイクル中に前記微細形状ワークピースの表面の前記モニタされた平面性に基づいて、前記複数の駆動部材の少なくとも一部を配置し直す段階と、
をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記駆動部材は、複数の圧電部材を含み、
前記ワークピースの裏面に圧力を加える段階は、ある特徴の所定の状態に基づいて前記複数の圧電部材の少なくとも１つに電圧を印加することにより、該微細形状ワークピースの領域に該特徴の望ましい状態をもたらす段階を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記特徴の望ましい状態をもたらす段階は、前記キャリアヘッド、前記平坦化媒体、及び調整砥石のうちの少なくとも１つの所定の磨耗に基づいて前記複数の圧電部材の少なくとも１つに電圧を印加する段階を含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記特徴の状態を判断する段階は、前記微細形状ワークピースの表面輪郭を判断する段階を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記特徴の状態を判断する段階は、前記微細形状ワークピースの層の厚さを判断する段階を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記特徴の状態を判断する段階は、測定ツールを用いて前記特徴の状態を判断する段階を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記状態は、第１の状態を含み、前記微細形状ワークピースは、第１の微細形状ワークピースを含み、
前記第１の微細形状ワークピースに圧力を加えた後に、該第１の微細形状ワークピースの特徴の第２の状態を判断する段階と、
前記第１の微細形状ワークピースとは異なる第２の微細形状ワークピースの特徴の第１の状態を判断する段階と、
前記第２の微細形状ワークピースの特徴の前記第１の状態を判断した後に、前記キャリアヘッド及び平坦化媒体の少なくとも一方を他方に対して移動する段階と、
前記第２の微細形状ワークピースの特徴の前記判断した第１の状態と、前記第１の微細形状ワークピースの特徴の望ましい状態及び前記判断した第２の状態間の差とに応じて前記複数の駆動部材のうちの少なくとも１つを制御することにより、該第２の微細形状ワークピースの裏面に圧力を加える段階と、
を更に含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記微細形状ワークピースに圧力を加える段階は、該ワークピースの特徴の望ましい状態をもたらすために該ワークピースに圧力を加える段階を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記特徴の状態を判断する段階は、第１の領域で該特徴の状態を判断する段階を含み、
前記微細形状ワークピースに圧力を加える段階は、前記第１の領域で該微細形状ワークピースの裏面に圧力を加える段階を含む、
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記複数の駆動部材は、同心円状に配置され、
前記微細形状ワークピースに圧力を加える段階は、前記同心円状に配置された駆動部材の少なくとも１つを制御する段階を含む、
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記複数の駆動部材は、格子状に配置され、
前記微細形状ワークピースに圧力を加える段階は、前記格子状に配置された前記駆動部材の少なくとも１つを制御する段階を含む、
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記微細形状ワークピースに圧力を加えた後に、該微細形状ワークピースの特徴の第２の状態を判断する段階と、
前記平坦化媒体、前記キャリアヘッド、及び調整砥石のうちの少なくとも１つの磨耗を判断するために、前記微細形状ワークピースの特徴の望ましい状態及び前記第２の状態間の差を追跡する段階と、
を更に含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記特徴の状態を判断する段階は、前記微細形状ワークピース上の厚い区域及び薄い区域を判断する段階を含み、
前記裏面に圧力を加える段階は、前記微細形状ワークピースの前記厚い区域に第１の圧力、及び該微細形状ワークピースの前記薄い区域に該第１の圧力とは異なる第２の圧力を加える段階を含む、
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
前記裏面に圧力を加える段階は、
前記微細形状ワークピースの裏面に第１の圧力を加えるために前記少なくとも１つの駆動部材を第１の位置に配置する段階と、
前記微細形状ワークピースの裏面に第２の圧力を加えるために前記少なくとも１つの駆動部材を前記第１の位置から第２の位置へ移動する段階と、
を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
前記駆動部材は、複数の圧電部材を含み、
前記駆動部材の少なくとも１つを制御する段階は、前記圧電部材の少なくとも１つに電圧を印加する段階を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
ある特徴と裏面とを有する微細形状ワークピースを研磨するためのシステムであって、
微細形状ワークピースを担持するように構成されたワークピースキャリアアセンブリと、
前記ワークピースキャリアアセンブリに担持された複数の駆動部材と、
前記微細形状ワークピースを研磨するための、前記ワークピースキャリアアセンブリの下に配置可能な平坦化媒体と、
前記微細形状ワークピースの特徴の状態を判断するためのツールと、
前記ワークピースキャリアアセンブリと、前記複数の駆動部材と、前記平坦化媒体と、前記ツールとに作動可能に連結したコントローラと、
を含み、
前記コントローラは、
研磨サイクルとは別に前記微細形状ワークピースの前記特徴の前記状態を判断する段階と、
前記微細形状ワークピースの前記特徴の前記状態を判断した後に、前記ワークピースキャリアアセンブリ及び前記平坦化媒体の少なくとも一方を他方に対して移動する段階と、
前記複数の駆動部材の少なくとも１つを制御することにより、前記特徴の前記判断された状態に応じて前記微細形状ワークピースの裏面に圧力を加える段階と、
を含む方法を実行するための命令を収容したコンピュータ可読媒体を有することを特徴とするシステム。
【請求項１９】
前記複数の駆動部材は、前記ワークピースキャリアアセンブリ内で格子状に配置されていることを特徴とする請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
前記複数の駆動部材は、前記ワークピースキャリアアセンブリ内で同心円状に配置されていることを特徴とする請求項１８に記載のシステム。
【請求項２１】
前記ツールは、前記微細形状ワークピースが前記ワークピースキャリアアセンブリによって担持される時に該微細形状ワークピースの前記特徴の前記状態を判断するように構成されていることを特徴とする請求項１８に記載のシステム。
【請求項２２】
前記ツールは、前記微細形状ワークピースが前記ワークピースキャリアアセンブリによって担持される前及び／又は後に該微細形状ワークピースの前記特徴の前記状態を判断するように構成されていることを特徴とする請求項１８に記載のシステム。
【請求項２３】
前記ツールは、前記微細形状ワークピースの層の厚さを判断するように構成されていることを特徴とする請求項１８に記載のシステム。
【請求項２４】
前記ツールは、前記微細形状ワークピースの表面輪郭を判断するように構成されていることを特徴とする請求項１８に記載のシステム。
【請求項２５】
前記複数の駆動部材は、複数の圧電部材を含むことを特徴とする請求項１８に記載のシステム。
【国際調査報告】
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