(57)【要約】ベースアセンブリと可撓性膜を有するキャリヤヘッド。該可撓性膜は、基板取り付け面を備えている下部表面をもったほぼ円形の主要部部分と、該主要部分から伸びかつ該ベースアセンブリに固定されている複数の同心環状部分を有する。該ベースアセンブリと該可撓性膜との間の体積は複数の加圧可能チャンバを形成する。
2004516644.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドライブシャフトに固定されているハウジングと、
ベースアセンブリと、
該ハウジングに相対して該ベースアセンブリの位置を制御するローディングチャンバと、
基板取り付け面を備えている下部表面を有するほぼ円形の主要部分と、該ベースアセンブリに固定されている複数の同心環状フラップとを有する可撓性膜と、を備え、
該ベースアセンブリと該可撓性膜間の体積が複数の加圧可能チャンバを形成している、
キャリヤヘッド。
【請求項２】
該ベースアセンブリに結合した保持リングを更に備える、請求項１記載のキャリヤヘッド。
【請求項３】
５つの加圧可能チャンバを含んでいる、請求項２記載のキャリヤヘッド。
【請求項４】
各チャンバが基板上の可撓性膜の該主要部分の付随したセグメントによって下向きの圧力を制御している、請求項１記載のキャリヤヘッド。
【請求項５】
該環状フラップの少なくとも１つにはノッチが含まれている、請求項１記載のキャリヤヘッド。
【請求項６】
該ノッチが少なくとも１つの該環状フラップと該主要部分との間の接合点で形成されている、請求項５記載のキャリヤヘッド。
【請求項７】
少なくとも１つの該環状フラップには少なくとも１つの該環状フラップと該主要部分との間の接合点に隣接した拡張部分が含まれている、請求項１記載のキャリヤヘッド。
【請求項８】
少なくとも１つの該環状フラップには該ベースアセンブリから該拡張部分まで伸びている水平部分が含まれている、請求項７記載のキャリヤヘッド。
【請求項９】
ベースアセンブリと、
基板取り付け面を備えている下部表面を有するほぼ円形の主要部分と、該主要部分から伸び且つ該ベースアセンブリに固定されている複数の同心環状部分とを有する可撓性膜と、を備え、
該ベースアセンブリと該可撓性膜間の体積が複数の加圧可能チャンバを形成している、
キャリヤヘッド。
【請求項１０】
基板の存在を検知する方法であって、
ベースアセンブリと、基板取り付け面を備えている下部表面を有する主要部分と該主要部分から伸びかつ該ベースアセンブリに固定されている複数の同心環状部分とを有する可撓性膜とを備え、該ベースアセンブリと該可撓性膜間の体積が複数の加圧可能チャンバを形成しているキャリヤヘッド内の複数のチャンバのうちの第１のチャンバを真空にするステップと、
複数の該チャンバのうちの第２のチャンバの圧力を測定するステップと、
測定した該圧力から該基板が該基板取り付け面に装着されているかどうかを判断するステップと、
を備える方法。
【請求項１１】
該基板が該基板取り付け面に装着されているかどうかを判断するステップは、測定した該圧力を閾値と比較するステップを含んでいる、請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
測定した該圧力が該閾値より大きい場合に該基板の存在が決定される、請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
ベースアセンブリと、
基板取り付け面を備えている下部表面を有するほぼ円形の主要部分と、該主要部分から伸びかつ該ベースアセンブリに固定されている複数の同心環状部分とを有する可撓性膜と、を備え、
該ベースアセンブリと該可撓性膜間の体積が複数の加圧可能チャンバを形成し、該環状部分の少なくとも１つがノッチを含んでいる、
キャリヤヘッド。
【請求項１４】
該ノッチが少なくとも１つの該環状部分と該主要部分との間の接合点で形成されている、請求項１３記載のキャリヤヘッド。
【請求項１５】
少なくとも１つの該環状部分には複数のノッチが含まれている、請求項１３記載のキャリヤヘッド。
【請求項１６】
複数の該ノッチのうちの第１のノッチが少なくとも１つの該環状部分と該主要部分との間の接合点で形成され、複数の該ノッチのうちの第２のノッチが該環状部分のほぼ中点で形成されている、請求項１５記載のキャリヤヘッド。
【請求項１７】
ベースアセンブリと、
基板取り付け面を備えている下部表面を有するほぼ円形の主要部分と、該主要部分のエッジ部から伸びかつ該ベースアセンブリに固定されている外部環状部分と、該主要部分から伸びかつ該ベースアセンブリに固定されている内部環状部分とを有する可撓性膜と、を備え、
該ベースアセンブリと該可撓性膜間の体積が複数の加圧可能なチャンバを形成し、該内部環状部分がノッチを含んでいる、
キャリヤヘッド。
【請求項１８】
ベースアセンブリと、
基板取り付け面を備えている下部表面を有するほぼ円形の主要部分と、該主要部分のエッジ部から伸びかつ該ベースアセンブリに固定されている外部環状部分と、該主要部分から伸びて該ベースアセンブリに固定されている内部環状部分とを有する可撓性膜と、を備え、
該ベースアセンブリと該可撓性膜間の体積が複数の加圧可能なチャンバを形成し、該内部環状部分が該内部環状部分と該主要部分との間の接合点に隣接した拡張部分を含んでいる、
キャリヤヘッド。
【請求項１９】
該内部環状部分が該ベースアセンブリから該拡張部分まで伸びている水平部分を含んでいる、請求項１８記載のキャリヤヘッド。
【請求項２０】
該内部環状部分が該ベースアセンブリと該拡張部分との間にリム部分を含んでいる、請求項１８記載のキャリヤヘッド。
【請求項２１】
該拡張部分が該リムに近い側の傾斜面と、該リムの反対側のほぼ垂直な面とを含んでいる、請求項２０記載のキャリヤヘッド。
【請求項２２】
該リム部分が該拡張部分の一番上の頂点に接続している、請求項２１記載のキャリヤヘッド。
【請求項２３】
ベースアセンブリと、
基板取り付け面を備えている下部表面を有するほぼ円形の主要部分と、該主要部分のエッジ部から伸びている外部環状部分と、該外部環状部分の一番上の頂点に接続されかつ該ベースアセンブリに固定されている第１のフラップと、該外部環状部分の第２の頂点に接続されかつ該ベースアセンブリに固定されている第２のフラップとを有する可撓性膜と、を備え、
該ベースアセンブリと該可撓性膜間の体積が複数の加圧可能なチャンバを形成している、
キャリヤヘッド。
【請求項２４】
ケミカルメカニカルポリシングキャリヤヘッドに用いられる可撓性膜であって、
基板取り付け面を備えている下部表面を有するほぼ円形の主要部分と、
該主要部分のエッジ部から伸びて該キャリヤヘッドのベースアセンブリに固定されている外部環状部分と、
該主要部分から伸びて該ベースアセンブリに固定されている内部環状部分であって、ノッチを含む、内部環状部分と、
を備える、可撓性膜。
【請求項２５】
ケミカルメカニカルポリシングキャリヤヘッドに用いられる可撓性膜であって、
基板取り付け面を備えている下部表面を有するほぼ円形の主要部分と、
該主要部分のエッジ部から伸びて該キャリヤヘッドのベースアセンブリに固定されている外部環状部分と、
該主要部分から伸びかつ該ベースアセンブリに固定されている内部環状部分であって、該内部環状部分と該主要部分との間の接合点に隣接した拡張部分を含む、内部環状部分と、
を備える、可撓性膜。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【背景】
本発明は、一般的には、基板のケミカルメカニカルポリシングに関し、更に詳細には、ケミカルメカニカルポリシングに用いられるキャリヤヘッドに関する。
【０００２】
集積回路は、典型的には、シリコンウエハ上に導電層、半導電層又は絶縁層を順次堆積することにより基板上に形成される。製造ステップには、非平坦面上に充填剤層を堆積するステップと、該非平坦面が露出するまで該充填剤層を平坦化するステップが必要である。例えば、導電性充填剤層をパターン形成絶縁層上に堆積して絶縁層のトレンチ又はホールを充填することができる。次に、絶縁層の隆起したパターンが露出するまで充填剤層を研磨する。平坦化後、絶縁層の隆起したパターンの間に残っている導電層の部分は、基板上の薄膜回路間に導電路を与えるバイア、プラグ、ラインを形成する。更に、平坦化はフォトリソグラフィのために基板表面を平坦化することも求められている。
【０００３】
ケミカルメカニカルポリシング（ＣＭＰ）は、平坦化の一般に認められた方法である。この平坦化法には、典型的には、基板がキャリヤヘッド又は研磨ヘッド上に取り付けられることが必要である。回転する研磨ディスクパッド又はベルトパッドに対して基板の露出面が配置される。研磨パッドは、“標準”パッドか或いは固定研摩パッドのいずれでもよい。標準パッドは耐久性の粗面を有するが、固定研摩パッドは研摩粒子が包含媒体中に保持されている。キャリヤヘッドによって基板上に制御可能な負荷が加えられ、研磨パッドに対して押される。少なくとも１種の化学反応性剤と、研摩粒子とを含む研磨スラリーは、標準パッドが用いられる場合、研磨パッドの表面に供給される。
【０００４】
【概要】
１つの態様において、本発明は、ドライブシャフトに固定されるハウジングと、ベースアセンブリと、ハウジングに相対してベースアセンブリの位置を制御するローディングチャンバと、可撓性膜とを有するキャリヤヘッドに関する。可撓性膜は、基板取り付け面を備えている下部表面をもったほぼ円形の主要部分とベースアセンブリに固定されている複数の同心環状フラップとを有する。ベースアセンブリと可撓性膜間の体積は複数の加圧可能なチャンバを形成している。
【０００５】
本発明の実施例には、１以上の次の特徴を含めることができる。保持リングをベースアセンブリに結合することができる。キャリヤヘッドは、５つの加圧可能チャンバを含むことができる。各チャンバは、基板上の可撓性膜の主要部分の付随したセグメントによって下向きの圧力を制御することができる。環状フラップの少なくとも１つはノッチを含むことができる。ノッチは、少なくとも１つの環状フラップと主要部分との間の接合点で形成することができる。環状フラップの少なくとも１つは、少なくとも１つの環状フラップと主要部分との間の接合点に隣接した拡張部分を含むことができる。少なくとも１つの環状フラップは、ベースアセンブリから拡張部分まで伸びている水平部分を含むことができる。
【０００６】
他の態様においては、本発明は、ベースアセンブリと可撓性膜を有するキャリヤヘッドに関する。可撓性膜は、基板取り付け面を備えている下部表面をもったほぼ円形の主要部分と、主要部分から伸びかつベースアセンブリに固定されている複数の同心環状部分とを有する。ベースアセンブリと可撓性膜間の体積は複数の加圧可能なチャンバを形成している。
【０００７】
他の態様においては、本発明は、基板の存在を検知する方法に関する。キャリヤヘッドにおける複数のチャンバの第１のチャンバは真空にする。キャリヤヘッドは、ベースアセンブリと、基板取り付け面を備えている下部表面をもった可撓性膜主要部分と、主要部分から伸びかつキャリヤヘッドのベースアセンブリに固定されている複数の同心環状部分とを含んでいる。ベースアセンブリと可撓性膜間の体積は複数の加圧可能なチャンバを形成している。複数のチャンバのうちの第２のチャンバの圧力を測定し、測定した圧力から基板が基板取り付け面に装着されているかどうかを判断する。
【０００８】
本発明の実施例には、１以上の次の特徴を含めることができる。基板が基板取り付け面に装着されているかどうかを判断するステップは、測定した圧力を閾値と比較するステップを含むことができる。測定した圧力が閾値より大きい場合には基板の存在を決定することができる。
【０００９】
本発明の実施例には、１以上の次の特徴を含めることができる。基板が基板取り付け面に装着されているかどうかを判断するステップは、測定した圧力を閾値と比較するステップを含むことができる。測定した圧力が閾値より大きい場合には基板の存在を決定することができる。
【００１０】
他の態様においては、本発明はベースアセンブリと可撓性膜とをもったキャリヤヘッドに関する。可撓性膜は、少なくとも１つがノッチを含んでいる、主要部分から伸びかつベースアセンブリに固定されている複数の同心環状部分を有する。可撓性膜は、基板取り付け面を備えている下部表面をもったほぼ円形の主要部分を有する。ベースアセンブリと可撓性膜間の体積は複数の加圧可能なチャンバを形成している。
【００１１】
本発明の実施例には、１以上の次の特徴を含めることができる。ノッチは、少なくとも１つの環状部分と主要部分との間の接合点で形成することができる。少なくとも１つの環状部分は、複数のノッチを含むことができる。複数のノッチのうちの第１のノッチは、少なくとも１つの環状部分と主要部分との間の接合点で形成することができ、複数のノッチの第２のノッチは環状部分の中点で形成することができる。
【００１２】
他の態様においては、本発明はベースアセンブリと可撓性膜とをもったキャリヤヘッドに関する。可撓性膜は、ほぼ円形の主要部分と、外部環状部分と、ノッチを含んでいる内部環状部分とを有する。主要部分は、基板取り付け面を備えている下部表面を有する。外部環状部分は、主要部分のエッジ部から伸び、ベースアセンブリに固定されている。内部環状部分は、主要部分から伸び、ベースアセンブリに固定され、ベースアセンブリと可撓性膜間の体積は複数の加圧可能チャンバを形成している。
【００１３】
他の態様においては、本発明はベースアセンブリと可撓性膜とをもったキャリヤヘッドに関する。可撓性膜は、ほぼ円形の主要部分と、外部環状部分と、内部環状部分と主要部分との間の接合点に隣接した拡張部分を含んでいる内部環状部分とを有する。主要部分は、基板取り付け面を備えている下部表面を有する。外部環状部分は、主要部分のエッジ部から伸び、ベースアセンブリに固定されている。内部環状部分は、主要部分から伸び、ベースアセンブリに固定され、ベースアセンブリと可撓性膜間の体積は複数の加圧可能チャンバを形成している。
【００１４】
【詳細な説明】
図１を参照すると、キャリヤヘッド１００は、ハウジング１０２と、ベースアセンブリ１０４と、ジンバルメカニズム１０６（ベースアセンブリの一部と考えてもよい）と、ローディングチャンバ１０８と、保持リング１１０と、５つの加圧可能チャンバを含んでいる基板バッキングアセンブリ１１２とを含んでいる。同様のキャリヤヘッドの説明は、１９９７年５月２１日出願の米国特許出願第０８／８６１，２６０号に見ることができ、この開示内容は本明細書に援用されている。
【００１５】
ハウジング１０２は、形がほぼ円形であり、研磨中回転させるためにドライブシャフト７４に接続することができる。ハウジング１０２を通って垂直ボア１２０を形成させることができ、更に５つの通路（２つの通路だけが図示されている）がキャリヤヘッドの空気制御のためにハウジング１０２を通って伸びることができる。Ｏリング１２４を用いてハウジングを通る通路とドライブシャフトを通る通路との間に流体の漏れないシールをつくることができる。
【００１６】
ベースアセンブリ１０４は、ハウジング１０２の下にある縦に移動するアセンブリである。ベースアセンブリ１０４は、ほぼ環状の剛体１３０と、外部クランプリング１３４と、ジンバルメカニズム１０６とを含んでいる。ジンバルメカニズム１０６は、ボア１２０に沿って縦に滑ってベースアセンブリ１０４の垂直動作を与えるジンバルロッド１３６と、保持リング１１０が研磨パッドの表面とほとんど平行になることができるようにハウジング１０２に関してベースアセンブリを旋回させるように曲がっている曲げリング１３８とを含んでいる。
【００１７】
ローディングチャンバ１０８は、ハウジング１０２とベースアセンブリ１０４との間にあり、ベースアセンブリ１０４に負荷、即ち、下向きの圧力又は重量を加える。研磨パッド３２に相対するベースアセンブリ１０４の垂直位置がローディングチャンバ１０８によって制御される。ほぼリング状の回転ダイアフラム１２６の内側エッジ部は、内部クランプリング１２８によってハウジング１０２に留めることができる。回転ダイアフラム１２６の外側エッジ部は外部クランプリング１３４によってベースアセンブリ１０４に留めることができる。
【００１８】
保持リング１１０は、ベースアセンブリ１０４の外側エッジ部に固定されたほぼ環状のリングであってもよい。流体がローディングチャンバ１０８にポンプで送られるとともにベースアセンブリ１０４が下向きに押されたときに、保持リング１１０も下向きに押されてポリシングパッド３２に負荷をかける。保持リング１１０の底面１１６はほとんど平らであってもよく、保持リングの外部から基板へスラリーの運搬を容易にする複数のチャネルを有してもよい。保持リング１１０の内部表面１１８は、それがキャリヤヘッドの下から逃げることを防止するように基板と契合している。
【００１９】
基板バッキングアセンブリ１１２は、可撓性膜と、ほぼ平らな主要部分１４２とその主要部分１４２から伸びている５つの同心環状フラップ１５０、１５２、１５４、１５６、１５８とを含んでいる。最外部フラップ１５８のエッジ部は、ベースアセンブリ１０４と第１のクランプリング１４６との間に留められている。他の２つのフラップ１５０、１５２は第２のクランプリング１４７でベースアセンブリ１０４に留められ、残りの２つのフラップ１５４と１５６は第３のクランプリング１４８でベースアセンブリ１０４に留められている。主要部分１４２の下部表面１４４は、基板１０の取り付け面を備えている。
【００２０】
第１のフラップ１５０によって密封されているベースアセンブリと内部膜１５０との間の体積は、第１の円形加圧可能チャンバ１６０を提供する。第１のフラップ１５０と第２のフラップ１５２との間で密封されているベースアセンブリ１０４と内部膜１５０との間の体積は、第１のチャンバ１６０を取り囲んでいる第２の環状加圧可能チャンバ１６２を提供する。同様に、第２のフラップ１５２と第３のフラップ１５４との間の体積は第３の加圧可能チャンバ１６４を提供し、第３のフラップ１５４と第４のフラップ１５６との間の体積は第４の加圧可能チャンバ１６６を提供し、第４のフラップ１５６と第５のフラップ１５８との間の体積は第５の加圧可能チャンバ１６８を提供する。図示されているように、最外部チャンバ１６８は最も狭いチャンバである。実際に、チャンバ１５２、１５４、１５６、１５８は次第に狭くなるように形成され得る。
【００２１】
各チャンバは、ベースアセンブリ１０４とハウジング１０２を通って付随した圧力源、例えば、ポンプ又は圧力又は真空ラインまでの通路によって流体で結合し得る。ベースアセンブリ１０４からの１以上の通路は、ローディングチャンバ１０８の内部に又はキャリヤヘッドの外部に伸びている可撓性チュービングによってハウジング内の通路に結合し得る。従って、各チャンバの加圧と、基板上の可撓性膜１４０の主要部分１４２の付随したセグメントによって加えられる力は独立して制御し得る。これにより研磨中基板の異なる半径方向の領域に異なる圧力を加えることが可能であり、よって他の要因に起因する一様でない研磨速度又は入ってくる基板の一様でない厚さが補償される。
【００２２】
基板を真空チャックするために、チャンバ、例えば、最外部チャンバ１６８を加圧して基板１０に対して可撓性膜１４０の付随したセグメントを押しつけて密封をつくる。次に、加圧したチャンバの内側に半径方向にあるその他のチャンバの１つ以上を真空にし、可撓性膜１４０の付随したセグメントを内向きに弓状にする。可撓性膜１４０と基板１０との間の得られた低圧ポケットはキャリヤヘッドに対して基板１０を真空チャックし、外部チャンバ１６８の加圧によってつくられた密封は、周囲の空気が低圧ポケットから入ることを防止する。
【００２３】
真空チャック操作が失敗することは起こりうるので、基板がキャリヤヘッドに実際に装着されているかどうかを判断することが望ましい。基板が可撓性膜に装着されているかどうかを判断するために、チャンバの１つ、例えば、第３のチャンバ１６４への流体制御ラインが閉じられるのでチャンバは圧力源又は真空源から分離される。チャンバ内の圧力は、圧力ゲージによる真空チャック操作を流体制御ラインに接続した後に測定される。基板が存在する場合には、チャンバ１６２が真空になったときに上向きに引っ張られ、よって第３のチャンバ１６４を圧縮し、第３のチャンバ内の圧力を上げる。一方、基板が存在しない場合には、第３のチャンバ１６４内の圧力は比較的安定したままであるべきである（上がってもよいが、基板が存在する場合ほど高くない）。圧力ゲージに接続された汎用コンピュータは、基板がキャリヤヘッドに装着されているかどうかを判断するために圧力測定を用いるようプログラムできる。密封、真空チャック又は圧力検知に用いられないチャンバは、周囲圧力まで通気させることができる。
【００２４】
図２について参照すると、実施例においては、可撓性膜の最外部フラップ１５８を除く環状フラップ１５０ａ、１５２ａ、１５４ａ、１５６ａのそれぞれにノッチ又はくぼみ２００がつくられている（図２にはフラップ１５０ａが示されていない）。特に、各ノッチ２００は可撓性膜１４０ａの主要部分１４２にすぐ隣接した位置にある環状のみぞとして形成され得る。従って、フラップ１５０ａ、１５２ａ、１５４ａ、１５６ａは、可撓性膜１４０ａの主要部分１４２への接続部２０２で狭くなる（例えば、約１／２に）。例えば、フラップ１５４ａの縦に伸びている部分２０４の厚さＴ１は約１ｍｍであり、接続部２０２でのフラップ１５４ａの厚さＴ２は約０．５ｍｍである。各ノッチ２００は付随したクランプリングとベースの間に固定されているリム２０６と同じ側に形成され得る。
【００２５】
ノッチの潜在的利点は、隣接チャンバの圧力が同じでないときに研磨の均一性を改善することである。特に、隣接チャンバの圧力が同じでないときに、高圧チャンバの圧力によって分離しているフラップが低圧チャンバの中に弓状になる傾向がある。例えば、フラップ１５０ａが接続部２０２で曲がることにより中央フラップ１５０ａに隣接した主要部分１４２が圧縮領域になり、意図していない圧力分布と一様でない研磨の結果となってしまう。しかしながら、ノッチ２００はフラップ１５０ａを接続部２０２で可撓性にする。これによりチャンバ１６０と１６２の圧力が同じでないためにフラップが曲がるときに主要部分１４２の圧縮が減少し、よって研磨均一性が改善される。
【００２６】
図３を参照すると、他の実施例においては、環状フラップ１５０ｂ、１５２ｂ、１５４ｂ、１５６ｂの各々が３つのノッチ又はくぼみ２１０、２１２、２１４を含んでいる。第１のノッチ２１０は可撓性膜１４０ｂの主要部分１４２にすぐ隣接してつくられ、第２のノッチ２１２はフラップのほぼ中点につくられ、第３のノッチ２１４はフラップのリム２０６近傍につくられる。第２のノッチと第３のノッチ２１２と２１４は更にフラップの可撓性を高め、よって可撓性膜を通って伝達される基板上の下向きの負荷を更に減少させる。２つのノッチ、又は４つ以上のノッチにおいて実施が可能であることは当然のことである。
【００２７】
図４Ａについて参照すると、他の実施例においては、可撓性膜１４０ｃは主要部分１４２ｃと、三角形の断面が主要部分１４２ｃの外側エッジ部に接続している外側部分２２０を含んでいる。主要部分１４２ｃの下部表面１４４によって、基板１０の取り付け面が設けられている。３つの最内部環状フラップ１５０ｃ、１５２ｃ、１５４ｃは可撓性膜１４０ｃの主要部分１４２ｃに接続している。２つの最外部環状フラップ１５６ｃと１５８ｃは三角形の外側部分２２０の２つの頂点に接続している。各膜フラップ１５０ｃ、１５２ｃ、１５４ｃ、１５６ｃ、１５８ｃはクランプリングとベースとの間に留められている厚いリム２２２と、リム２２２から半径方向に伸びているほとんど水平な部分２２４とを含んでいる。２つの最外部環状フラップ１５６ｃと１５８ｃの場合には、水平部分２２４は三角形の外側部分２２０に直接接続している。３つの最内部環状フラップ１５０ｃ、１５２ｃ、１５４ｃの場合には、水平部分２２４は断面が三角形の厚いくさび形部分２３０によって主要部分１４２ｃに接続している。くさび形部分２３０は、リム２０６と同じ側のフラップに傾斜面２３２を、反対側にほぼ垂直な部分２３４を有することができる。動作中、チャンバの１つを加圧又は真空にする場合、ほとんど水平な部分２２４は主要部分１４２ｃを上又は下に移動させるように曲がっている。
【００２８】
この膜構造の潜在的利点は、可撓性膜１４０ｃの１４２ｃの主要部分の異なる部分によって縦の動作に対する抵抗を減少させることである。この膜構造の他の潜在的利点は、低圧が加えられたときに又は隣接チャンバの圧力が一様でないときに圧力を一様に配分することである。くさび形部分２３０は、膜フラップが低圧チャンバの中に弓形になることを大体防止し、よってフラップが曲がることから生じる主要部分１４２ｃの圧縮を減少又は排除する。更に、厚いくさび形部分２３０によって基板上の広い領域にフラップの重量からの下向きの負荷が配分され、よって低圧での均一性が改善される。
【００２９】
２つの外部チャンバ１６６ｃと１６８ｃは基板の周辺の圧力分布を制御するために使用し得る。最外部チャンバ１６８ｃの圧力Ｐ１が第２のチャンバ１６６ｃの圧力Ｐ２より大きい場合、可撓性膜１４０ｃの外側部分２２４は下向きに動き、外側部分２２４の下の頂点２２６が基板の外側エッジ部に負荷を加える。一方、図４Ｂに示されるように、最外部チャンバ１６８ｃの圧力Ｐ１が第２のチャンバ１６６ｃの圧力Ｐ２より小さい場合、下の頂点２２６が上向きに引き伸ばされるように外側部分２２４がピボットする。これにより、主要部分１４２ｃの外側エッジ部が上向きに基板の周辺から離れて引き伸ばされ、よってこの周辺部分に加えられる圧力が減少又は排除される。チャンバ１６６ｃと１６８ｃの相対圧力を変えることにより、基板から引っ張られる膜の部分の半径幅が変えられ得る。従って、膜と基板との接触領域の外径と、その接触領域に加えられる圧力の双方がキャリヤヘッドのこの実施例において制御され得る。
【００３０】
キャリヤヘッドにおける種々の要素の設定、例えば、保持リング、ベースアセンブリ、又は可撓性膜のフラップの相対サイズや間隔は例示であり、限定するものではない。キャリヤへッドは、ローディングチャンバを含まずにつくられてもよく、ベースアセンブリとハウジングは単一構造或いは組立構造であり得る。ノッチは他の場所につくられてもよく、異なるフラップが異なる数のノッチを有してもよく、フラップの一部はノッチを含まずに形成されてもよく、最外部フラップに１以上のノッチがあってもよい。
【００３１】
本発明を多くの実施例によって記載してきた。しかしながら、本発明は記述された実施例に限定されない。本発明の範囲は前述の特許請求の範囲によって限定される。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明のキャリヤヘッドの断面図である。
【図２】
各フラップにノッチのついた可撓性膜を示すキャリヤヘッドの拡大図である。
【図３】
各フラップに複数のノッチのついた可撓性膜を示すキャリヤヘッドの拡大図である。
【図４Ａ】
各フラップと膜のベース部分との間の接続部が広い可撓性膜を示すキャリヤヘッドの拡大図である。
【図４Ｂ】
可撓性膜の外側の部分の動作を示す図４Ａのキャリヤヘッドの図である。
【符号の説明】
３２…研磨パッド、７４…ドライブシャフト、１００…キャリヤヘッド、１０２…ハウジング、１０４…ベースアセンブリ、１０６…ジンバルメカニズム、１０８…ローディングチャンバ、１１０…保持リング、１１２…基板バッキングアセンブリ、１１６…底面、１１８…内部表面、１２０…ボア、１２２…通路、１２４…Ｏリング、１２６…回転ダイフラム、１２８…クランプリング、１３４…クランプリング、１４０、１４０ｃ…可撓性膜、１４２、１４２ｃ…主要部分、１４４…下部表面、１４８…クランプリング、１５０、１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ、１５２、１５２ａ、１５２ｂ、１５４、１５４ａ、１５４ｂ、１５４ｃ、１５６、１５６ａ、１５６ｂ、１５６ｃ、１５８、１５８ｃ…同心環状フラップ、１６０…加圧可能チャンバ、１６２、１６４、１６６、１６６ｃ…チャンバ、１６８、１６８ｃ…最外部チャンバ、２００…ノッチ、２０２…接続部、２０６…リム、２１２、２１４…ノッチ、２２０…外側部分、２２２…リム、２２４…水平部分、２２６…下部頂点、２３０…くさび形部分、２３２…傾斜面、２３４…ほぼ垂直の面。
【国際公開パンフレット】
2004516644.tif 000003
2004516644.tif 000004
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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