(57)【要約】化学的機械的研磨（ＣＭＰ）で用いるために、接着層（４）を備えるバッキングフィルム（３）を研磨ヘッド（１）に取り付ける手順の間、このバッキングフィルムに熱および圧力を加えて、例えば、厚さおよび圧縮性の変動または気泡（１０１）等、接着層（４）内の不均一性が容易に除去され得る。対応する構成は、シリコンまたはゴムのローラ（５１ａ）あるいはプレート（５１ｂ）であり得る、均一な圧力（５１）を及ぼす手段と、加熱する手段（６１）、ならびに熱および圧力を制御する制御ユニット（５）を備える。この構成および方法を用いて設置されたバッキングフィルム（３）は、半導体ウェハ（２）からの材料を均一に除去し、従って、有利にも、ウェハの歩留まりを向上させる。【選択図】図４ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスク状のオブジェクト、好適には、半導体ウェハを研磨するために、バッキングフィルム（３）を研磨ヘッド（１）に取り付ける構成であって、該研磨ヘッド（１）は、該バッキングフィルム（３）と接触する表面を有し、該表面には真空孔（２１）が提供され、該バッキングフィルム（３）は接着層（４）を有し、
該研磨ヘッド（４１）を保持する手段と、
該バッキングフィルム（３）によって覆われる場合、該研磨ヘッド（１）の該表面に均一な圧力（５１）を及ぼす手段であって、該手段は、
ａ）該研磨ヘッド（１）の該表面と並行な軸を有するローラ（５１ａ）と、
ｂ）該研磨ヘッド（４１）を保持する手段によって該研磨ヘッド（１）が保持される場合、該ローラを該研磨ヘッド（１）の該表面と並行に導くローラガイド（５２）とを備える手段と、
該バッキングフィルム（３）を加熱する手段（６１）と
を備える、構成。
【請求項２】
前記ローラガイド（５２）の少なくとも１つ、または前記研磨ヘッド（４１）を保持する手段は、前記ローラ軸と前記研磨ヘッド（１）の前記表面との距離を調整する手段を備えることを特徴とする、請求項１に記載の構成。
【請求項３】
前記ローラガイド手段（５２）は、エネルギー源と前記ローラを動かすモータ（７１）とに接続されることを特徴とする、請求項１または２に記載の構成。
【請求項４】
ディスク状のオブジェクト、好適には、半導体ウェハを研磨するために、バッキングフィルム（３）を研磨ヘッド（１）に取り付ける構成であって、該研磨ヘッド（１）は、該バッキングフィルム（３）と接触する表面を有し、該表面には、真空孔（２１）が提供され、該バッキングフィルム（３）は接着層（４）を有し、
該研磨ヘッド（４１）を保持する手段と、
該バッキングフィルム（３）によって覆われる場合、該研磨ヘッド（１）の該表面に均一な圧力（５１）を及ぼす手段であって、
ａ）該研磨ヘッド（１）の該表面と並行な軸を有するプレート（５１ｂ）であって、
ｂ）該研磨ヘッド（１）の該表面に対して配置可能であるプレート（５１ｂ）を備える、手段と、
該バッキングフィルム（３）を加熱する手段（６１）と
を備える、構成。
【請求項５】
前記加熱する手段（６１）は、前記接着層（４）を溶融するために、前記均一な圧力（５１）を及ぼす手段に加熱が提供され、該均一な圧力（５１）を及ぼす手段は、温度（６２）を測定する少なくとも１つのセンサを備えることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１つに記載の構成。
【請求項６】
前記研磨ヘッド（４１）を保持する手段、または前記均一な圧力（５１）を及ぼす手段の少なくとも１つは、前記バッキングフィルム（３）によって覆われた該研磨ヘッド（１）の前記表面に及ぼされる圧力（５４）を測定する少なくとも１つのセンサを備えることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１つに記載の構成。
【請求項７】
制御ユニット（５）は、前記温度（６２）を測定する前記センサの少なくとも１つ、加熱する手段、前記圧力（５４）を測定するセンサ、または前記均一な圧力（５１）を及ぼす手段と接続されることを特徴とする、請求項５または６のいずれか１つに記載の構成。
【請求項８】
前記加熱する手段（６１）は、前記研磨ヘッド（１）を加熱するために提供されることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１つに記載の構成。
【請求項９】
前記構成は、前記バッキングフィルム（３）を、前記研磨ヘッド（１）に取り付けられた前記真空孔（２１）と位置合わせする手段を備えることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１つに記載の構成。
【請求項１０】
バッキングフィルム（３）を研磨ヘッド（１）に取り付ける方法であって、該バッキングフィルム（３）と接触させるために、該研磨ヘッド（１）は、真空孔（２１）が取り付けられた表面を有し、該バッキングフィルム（３）は接着層（４）を有し、該方法は、
該研磨ヘッド（１）を保持する工程と、
該研磨ヘッド（１）の該表面を該バッキングフィルム（３）で覆う工程と、
該バッキングフィルム（３）を加熱する工程と、
温度を実質的に一定または閾値未満に保持するために、制御ユニット（５）、および該温度（６２）を測定するセンサを用いて加熱温度を制御する工程と、
該バッキングフィルム（３）に、該表面に対して垂直に均一な圧力を及ぼす工程と
を包含する、方法。
【請求項１１】
ローラ（５１ａ）は、前記バッキングフィルム（３）によって覆われた前記研磨ヘッド（１）の前記表面にわたって転がされることを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【請求項１２】
前記均一な圧力は、前記研磨ヘッド（１）の表面にプレート（５１ｂ）を押し付けることによって、前記バッキングフィルム（３）によって覆われた前記研磨ヘッド（１）の表面に及ぼされることを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記均一な圧力（５１）を及ぼす手段の前記温度を測定し、該温度（６２）を測定する前記センサからの信号に応答して、熱を調節することを特徴とする、請求項１２または１３に記載の方法。
【請求項１４】
前記バッキングフィルム（３）によって覆われた場合、前記研磨ヘッド（１）の前記表面に及ぼされる前記圧力を測定し、該圧力（５４）を測定する前記センサからの信号に応答して、該圧力を調整することを特徴とする、請求項１２〜１４のいずれか１つに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、研磨ヘッドにバッキングフィルムを取り付ける構成および方法に関し、研磨ヘッドは、バッキングフィルムと接触させるための表面を有し、バッキングフィルムは接着層を有する。
【０００２】
半導体ウェハの製造において０．２５ミクロン未満の比較的小さな寸法の出現とともに、化学的機械的研磨（ＣＭＰ）のプロセスは、例えば、ウェハ等の半導体デバイス上にある新たに堆積されたか、または成長された層、および、不均一な表面を平坦化するために益々重要になっている。研磨されるべき半導体ウェハはパッドに圧着され、このパッド上にスラリが連続的に流され、研磨テーブルに取り付けられたパッドがウェハに対して動かされる。ウェハとパッドとの間に分散されたスラリは、材料をウェハ表面から機械的に除去するための、通常１０〜５０ナノメータの大きさを有する研磨材、および、例えば、タングステン等の材料を選択的に除去する活性化学添加物を含む。
【０００３】
ウェハ表面からの材料の均一な除去は、ウェハの裏面の研磨ヘッドにバッキングフィルムを取り付けることによって支援され得る。この場合、ウェハは、バッキングフィルムが取り付けられた研磨ヘッドによって保持される。ウェハは、研磨の前にウェハを保持するために、ウェハの裏面を真空装置と接続する真空孔のシステムを含む。研磨の間、ウェハは、通常、真空孔からはずされる。バッキングフィルムは、ウェハの下から及ぼされる単一の研磨剤粒子からの圧力をダンピングする、および、より加重する（ｏｕｔｗｅｉｇｈ）ため、およびウェハの裏面を粒子の摩擦から保護するために利用される。ウェハが研磨ヘッドに吸引された場合、またはスラリ上に配置される場合、ウェハのエッジが内部部品よりも激しく磨耗することを防ぐために、研磨ヘッドの下のパッドが浮動または固定留めリングによって包囲され、従って、ウェハにわたって均一の研磨を提供する。研磨運動は、通常、研磨ヘッドが下方の半導体ウェハと共に、第１の軸を中心として回転すること、およびテーブルが研磨パッドと共に第２の軸を中心として回転することを含む。
【０００４】
例えば、粒子混入によって引き起こされる材料疲労のために、バッキングフィルムは、定期的に新しい材料と交換される必要がある。これは、ほとんどのＣＭＰ装置の場合、研磨ヘッドを装置から手動で取り外して、古いバッキングフィルムを研磨ヘッドから除去して、その後、新しいバッキングフィルムを手動で貼り付けることによって行われる。例えば、ポリウレタンを含むバッキングフィルムは、通常、その表面のうちの１つに接着層を有する。バッキングフィルムを手動で貼り付けるプロセスにおいて、多くの場合、バッキングフィルムの接着層とバッキングプレート、すなわち研磨ヘッドとの間に小さい気泡が偶発的に封入される。これらの気泡は、ウェハ裏面に圧力をかけ、従って、ウェハの前面にスポットを生じさせる。このスポットは、その周囲にさらされる。研磨の間、さらされたスポットに配置されたウェハ前面の表面材料が、多少激しく除去されて、対応するチップに損傷をもたらし得、これによって、歩留まりが著しく低下する。
【０００５】
さらに、接着層は、材料特性（例えば、厚さ、バッキングフィルムにわたる圧縮性）が異なる。バッキングフィルムにおけるこれらの非均一性は、半導体ウェハの表面から材料を除去する際の均一性にも直接的な影響を及ぼす。バッキングフィルムの取り付けは、オペレータの熟練度に依存するので、不利な点がさらに多くなる。修正を行うためのプロセスの監視は、プロセスの再現性が欠けているために不可能になる。
【０００６】
従って、本発明の主な目的は、化学的機械的研磨プロセスの質を改善することによって、半導体ウェハの製造における歩留まりを向上することである。
【０００７】
本目的は、ディスク状のオブジェクト、好適には、半導体ウェハを研磨するために、研磨ヘッドにバッキングフィルムを取り付けるための構成および方法によって解決され、研磨ヘッドは、バッキングフィルムと接触させるための表面を有し、この表面には、真空孔が提供され、バッキングフィルムは接着層を有し、この構成は、研磨ヘッドを保持する手段、バックフィルムによって覆われた場合、研磨ヘッドの表面に圧力を及ぼす手段、およびバッキングフィルムを加熱する手段を備える。
【０００８】
本発明による構成および方法を用いて、接着層を備えるバッキングフィルムは、バッキングフィルムに圧力と熱を同時に加えることによって、研磨ヘッド上に取り付けおよび貼り付けられる。熱の影響を受けて、接着層は液化し、かつバッキングフィルムに圧力を及ぼすことによって、バッキングフィルムと研磨ヘッドとの間に容易に再分散され得る。例えば、バッキングフィルムの表面にわたって均一な圧力を及ぼすと、それが、直接、均一な接着層の厚さをもたらす。
【０００９】
さらに、接着層と研磨ヘッドとの間に封入された気泡の出現は、局部的に異なる圧力を加えることによって著しく低減され得る。この局部的に異なる圧力は、バッキングフィルム上の特定の位置にて作用を開始し、バッキングフィルムにわたって連続的に移動して、気泡がバッキングフィルムのエッジに達し、従って、最終的に接着層からなくなるまで、気泡を連続的にシフトさせる。別の利点は、プロセスの再現性から生じる。構成のすべての部分は、制御ユニットによって監視および制御されるので、取り付けプロセスにおける人的影響は低減され得、接着層への貼付けの質が改善され得る。
【００１０】
研磨ヘッドに圧力を及ぼす手段および制御ユニットは、依然としてオペレータによって表され得るが、他方、これらの２つの構成要素は、好適には、特定のメカニクスまたはロジックによってそれぞれ提供される。さらに、本発明による構成のＣＭＰツールとの一体化もまた可能である。
【００１１】
加熱する手段によって、より高い温度を加える、および圧力を及ぼす手段によって圧力を加える工程は、並行して同時にか、または続いて行われ得る。しかしながら、熱による接着層の粘性または液体特性は、バッキングフィルム上への圧力の付加が開始される場合に得られる。
【００１２】
別の有利な局面は、圧力をバッキングフィルムに及ぼすために、ローラを使用することを考慮に入れる。特に、ローラは、接着層と研磨ヘッドとの間の気泡をバッキングフィルムのエッジへと導き、溶融した接着材料をバッキングフィルムの下に再分散することによって除去する際に効率的である。ローラの表面は、好適には、ゴムまたはシリコンを含むが、任意の他の材料も可能である。ローラは、ローラガイドによって誘導される。このローラガイドは、ローラをバッキングフィルムにわたって転がし、これによって、バッキングフィルムの任意の位置に均一な圧力を及ぼす役割を果たす。
【００１３】
圧力を制御するために、ローラガイド手段、または研磨ヘッドを保持する手段のどちらかの高さがバッキングフィルムによって規定された平面と調整され得る。ローラガイド手段が調整可能である場合、ローラの各々の側にそれらの手段のうちの２つが実現されることによって、バッキング上のすべての位置に均一な圧力が保証され得る。研磨ヘッドを保持する手段の調整ユニットもまた、バッキングフィルムによって覆われる必要のある研磨ヘッドの表面が、実質的に、ロールの軸と並行するという特性を提供する必要がある。このような特性を提供することによって、研磨ヘッドにバッキングフィルムを取り付けるプロセスは、オペレータが異なる場合でも高度な一致性および再現性をともなって反復され得る。
【００１４】
さらなる改良点は、ローラを動かすために、モータ内のエネルギー源を接続するという局面である。この特徴は、オペレータの熟練度および機械的作業の必要をさらに低減する。好適には、回転数が調整され得る電気モータが用いられる。
【００１５】
さらなる局面において、圧力をバッキングフィルムに及ぼし得るためのプレートが考慮に入れられる。このプレートの表面は十分に平坦であり、かつ好適には、バッキングフィルムの大きさを有する。一旦研磨ヘッドが、本発明の構成による研磨ヘッドを保持する手段に取り付けられ、その研磨ヘッドがバッキングフィルムで覆われると、このプレートははずされ得、研磨ヘッドまたはプレートがモータを用いて互いの方向に向かって移動され得、ここで、それぞれの面は、互いに対して実質的に並行である。研磨ヘッドまたはプレートが衝突すると、これらは、互いに対して圧力をかけあい、バッキングフィルムおよび接着層を研磨ヘッドに圧着させる。バッキングフィルムのせん断運動を妨害するために、プレートまたは研磨ヘッドの運動、および圧力は、研磨ヘッドおよびバッキングフィルムの表面に対して垂直である。
【００１６】
さらなる局面において、バッキングフィルムの加熱が考慮に入れられる。圧力を及ぼす手段、例えば、ローラまたはプレートは、加熱され得、熱輸送によって、熱は、バッキングフィルムおよび接着層に伝達され得る。センサは、オペレータが温度を制御することを可能にする。この温度は、一方で、取り付け手順の間、一定である必要があり、他方、例えば、ポリウレタンのバッキングフィルム材料の損傷を避けるために閾値を超えて上昇すべきでない。
【００１７】
さらなる局面において、圧力を測定するためのさらなるセンサが考慮に入れられる。均一なプロセスを保証するために、例えば、３つのセンサのセットを用いて、バッキングフィルムにわたる圧力の分散が測定および比較され得る。
【００１８】
完全なプロセス制御は、さらなる局面にて可能にされる。制御ユニットを閉ループ制御のモードで利用して、モータ、加熱する手段、および圧力を及ぼす手段は、セルフレギュレート構成で動作するように制御され得る。この局面は、プロセス全体を監視、特に、パラメータを修正および調整することによって質をさらに向上させるという利点を提供する。
【００１９】
さらなる局面において、バッキングフィルムに伝達される熱のソースとして、研磨ヘッドが考慮に入れられる。その利点は、バッキングフィルムを介する熱輸送の代わりに、熱が直接的に接着層に向けられ得ることである。
【００２０】
さらなる局面において、真空孔を有するバッキングフィルムを位置合わせする手段が考慮に入れられる。すなわち、バッキングフィルムの貫通は、例えば、半導体ウェハと接触するためにバッキングフィルムを貫通する必要がある。このような手段が本構成に組み込まれる場合、バッキングフィルムを取り付けるプロセスを加速し、従って、例えば、ウェハ等、ディスク状のオブジェクトを製造するための時間を著しく節約することにつながる。
【００２１】
本発明のさらなる有利な特徴、局面および詳細は、従属請求項から明らかである。
【００２２】
本発明は、次に、添付の図面とともに実施形態を参照して説明される。
【００２３】
従来技術の研磨中の研磨ヘッドの構成が図１に示される。研磨ヘッド１は、接続部品２３を介して研磨構成と接続され、これによって回転される。真空チャンバ２２は、半導体ウェハ２を研磨ヘッド１の平面の表面上（か、または平面の近く）に分布する真空孔２１に吸引することによって、研磨する前に、半導体ウェハ２を保持するために用いられる。研磨を開始するために、研磨ヘッド１が研磨テーブル１１に移動される。この研磨テーブルは、研磨パッド１２によって覆われ、研磨パッド上には研磨材および化学添加剤を含むスラリ１３が分散されている。研磨ヘッド１と研磨パッド１２とが接触すると、半導体ウェハ２が真空孔２１からはずされて、バッキングフィルム３から半導体ウェハ２の裏面にわずかな圧力が存在する。浮動留めリング２４は、材料が特に集中的に除去されないようにウェハエッジを保護する。真空孔２１を受け取るために穿孔されたバッキングフィルム３は接着層４を有し、この接着層によって、研磨ヘッド１にバッキングフィルムが貼付けられる。
【００２４】
研磨する場合、研磨ヘッド１は、バッキングフィルム３の支援により半導体ウェハ２を保持する。バッキングフィルムは、半導体ウェハ２に裏面および前面から影響を及ぼす不均一性により加重する（ｏｕｔｗｅｉｇｈ）ために利用される。材料疲労および粒子混入のために、バッキングフィルム３は、時々交換される必要がある。
【００２５】
第１の単純な実施形態を用いて、本発明による方法は、ここで、図２を参照して説明される。
【００２６】
研磨の後（すなわち、真空孔２１によって保持される半導体ウェハ２はない）研磨ヘッド１は、研磨構成の接続部品２３から取り外され作業台４１’に締め付けられる。接着層でバッキングフィルム３を受け取るべき表面が、例えば上面上に配置される。その後、オペレータは、接着層４を含むバッキングフィルム３を薄膜から除去し、これを研磨ヘッド１の表面上に載せる。これによって、オペレータは、バッキングフィルム３の穿孔を研磨ヘッド１の真空孔２１と位置合わせする。接着層４と研磨ヘッド１との間に最終的に封入された気泡１０１を除去するために、オペレータは、圧力５１’を及ぼす手段および加熱する手段６１’の両方としてアイロンを用い、バッキングフィルム３へのアイロン掛けを開始する。アイロンの適切な温度を選択し、かつ一定の温度に固定されるように十分な時間待って、接着層４が粘性になり、気泡がバッキングフィルム３に圧力を及ぼすことによってバッキングフィルム３の下で移動され得る。アイロンを表面にわたって連続的に移動して、気泡１０１は、最終的に、接着層４から押出される。この実施形態において、オペレータは、加熱する手段、すなわちアイロンがバッキングフィルム３を過度に加熱しないように、およびバッキングフィルム３の表面全体に均一な圧力をかけるように制御する。
【００２７】
本発明による第２の実施形態は、図３および図４に示され、ここで、平面図および側面図がそれぞれ示される。取り外された研磨ヘッド１は、研磨ヘッド４１を下から保持する手段によって保持され、バッキングフィルム３を受け取る必要がある研磨ヘッド１の表面は、ローラガイド５２を支持するガイドレールシステム５３によってバッキングフィルムが伸張されるのとほぼ同じ平面に配置される。これらのローラガイド５２は、研磨ヘッド１の表面によって伸張される平面にわたって圧力を及ぼす手段として利用される。装置の上板４２は、ローラが研磨ヘッド１との接触を開始すると、バッキングフィルムのエッジを保護するために、好適には、同じ平面に配置される。
【００２８】
バッキングフィルム３が、その穿孔が真空孔２１と位置合わせされて研磨ヘッド１の上に置かれると、ローラガイド５２は、ガイドレール５３に沿って移動を開始し、これによって、回転するローラは、装置の上板４２、その後、研磨ヘッド１に向かって配向された接着層４を有するバッキングフィルム３によって覆われた研磨ヘッド１の表面を横切ってローラ５１が転がされる。ローラガイド５２は、図４ａの側面図に見出され得るように、電気モータ７１によって駆動される。ローラ５１がバッキングフィルム３にアイロン掛けするための圧力を及ぼす一方で、研磨ヘッド４１を保持する手段は、圧力が変更される必要がある場合、油圧シリンダ５１”によって高さが調節可能である。例えば、研磨ヘッド１は、ローラ５１を研磨ヘッド１の中央上の位置に移動するために下降させられ得、その後、研磨ヘッド１は、アイロン掛けの高さにまで再び上昇させられ得る。その後、気泡１０１を接着層４の下から除去するために、ローラ５１を中心位置から外に向かって移動させてアイロン掛けのプロセスが開始され得る。
【００２９】
気泡１０１または材料の不均一性を除去することを目的として接着層を液化するために、ローラ５１は、ローラの表面、従ってバッキングフィルムを加熱する加熱する手段６１を含む。例えば、シリコンまたはゴムを含む対応するローラ５１は、通常、専門業者によって販売される。このようなローラ５１は１００℃まで加熱可能であり、これは、接着層４を溶融または液化するために十分である。
【００３０】
ガイドレールシステムは、表面が研磨ヘッド１の表面と並行のローラ軸に対して平面を達成するように、高さを４つの異なった位置に調整することができる一方で、均一な圧力の強度は、油圧シリンダ５１”に作用する圧力のソースによって制御され得る。バッキングフィルム３に実際に及ぼされる圧力は、センサ５４、または図４ｂに見出され得るように、制御ユニット５に接続されるロードセルによって測定される。圧力は、通常、圧力値の範囲内で維持され、制御ユニット５によって制御される。これは、制御ユニット５およびエネルギー供給源を圧力ソース５９と接続することによって達成される。圧力ソースは、圧力を及ぼす手段、すなわち、油圧シリンダ５１”に作用する。さらに、加熱する手段６１によって供給される熱伝導を維持するために、制御ユニット５に信号を送信する温度測定センサ６２がある。加熱は、バッキングフィルム３の熱による損傷を防ぐために、一定に、または、少なくとも閾値未満に保たれる。
【００３１】
ローラ５１をバッキングフィルム３にわたって転がすことによって、圧力を均一に及ぼすために、さらに、電モータ７１によって駆動されるローラガイドの回転数が制御ユニット５によって制御される。この制御ユニットは、回転数センサ７２から信号を受け取る。このセンサ７２は、制御ユニット５により供給されるエネルギーと、生じたローラガイド回転数との間の密接な関係が知られる場合は置換され得る。
【００３２】
本発明による方法および装置の第３の実施形態が図５に示される。ここで、下方へ向けられた表面を有する研磨ヘッド１は、研磨ヘッド４１を保持する手段に押し付けられる。研磨ヘッドはプレートであり、これによって、バッキングフィルム３がこれらの間に配置され、接着層４は、研磨ヘッド１の表面と接触する。圧力は、油圧シリンダ５１が研磨ヘッド１を下方のプレートに押し付けることによって及ぼされる。複数の油圧シリンダ５１は、圧力を及ぼす手段として用いられる。圧力のソースを分離することによってこれらのシリンダの各々に、圧力が供給される。なぜなら、研磨ヘッド１に作用する圧力は、その後、均一の圧力を及ぼすために平衡され得るからである。これを達成するために、複数のセンサ５４が、研磨ヘッド４１を保持する手段の下に設置されて、研磨ヘッド１にわたる圧力の分散を測定する。これらの構成要素から、閉ループ制御回路が制御ユニット５ｂによって設けられる。
【００３３】
研磨ヘッド４１を保持する手段、すなわち、プレートは、加熱する手段６１およびバッキングフィルム３および接着層４を加熱するセンサ６２を備え、制御ユニット５ａによって制御される。バッキングフィルム４に伝導される熱が、最大閾値を越えてセンサ６２によって測定された温度を上昇させた場合、制御ユニット５ａは、加熱する手段６１へのエネルギー供給を低減させ、温度が再び低下する。
【００３４】
これらの実施形態は、バッキングフィルム３を取り付ける接着層の気泡１０１および不均一性が、有利にも除去される手段を提供する。従って、本方法および装置を用いて、均一性が著しく低減される（これは図６に示される）。ここで、厚さの均一性が２人の異なったオペレータによって監視される。これらのオペレータは、いくつかの取り付けプロセスを、アイロン掛け手順、すなわち、上述の第１の実施形態を用いてか、またはバッキングフィルム３を加熱せずに手動で取り付ける従来の手順を用いて実行した。厚さ全体のパーセントで表される１−σ−均一性値は、従来の取り付けモードの場合５．１％の値、およびアイロンを用いてバッキングフィルム３を取り付ける場合３．５％の値に達する。第２の実施形態および第３の実施形態の本発明による方法および装置の利点全体を用いて、均一性のなお大幅な低減が期待され得る。均一性の範囲のこのような低減は、半導体ウェハの歩留まりおよび品質の著しい向上に直接的につながる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
図１は、従来技術による研磨ヘッドおよびバッキングフィルムを用いる化学的機械的研磨のプロセスを示す。
【図２】
図２は、作業台およびオペレータによって操縦かつ制御されるアイロンを用いる本発明による方法を示す第１の単純な実施形態を示す。
【図３】
図３は、本発明による第２の実施形態の平面図を示す。
【図４ａ】
図４ａは、本発明による第２の実施形態の側面図を示す。
【図４ｂ】
図４ｂは、本発明による第２の実施形態の閉ループ制御回路の構成を示す。
【図５】
図５は、本発明による第３の実施形態の側面図を示す。
【図６】
図６は、異なったバッキングフィルムを取り付ける手順の化学的機械的研磨の後に均一性を確認する実験の結果を示す。
【符号の説明】
１        研磨ヘッド
２        半導体ウェハ
３        バッキングフィルム
４        接着層
５、５ａ、５ｂ  制御ユニット
１１      研磨テーブル
１２      研磨パッド
１３      スラリ
２１      真空孔
２２      真空チャンバ
２３      接続部品
４１      研磨ヘッドを保持する手段
４１’    作業台
４２      装置上板
５１      圧力を及ぼす手段
５１ａ    ローラ
５１ｂ    プレート
５１’    アイロン
５１”    油圧シリンダ
５２      ローラガイド
５３      ガイドレールシステム
５４      圧力を測定するセンサ、ロードセル
５９      圧力ソース
６１      加熱手段
６１’    アイロン、加熱済
６２      温度を測定するセンサ
７１      ローラガイドを駆動する電気モータ
７２      ローラ回転数を測定するセンサ
１０１    気泡
【図６】
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【国際公開パンフレット】
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2004515377.tif 000005
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【手続補正書】
【提出日】平成14年11月14日(2002.11.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスク状のオブジェクト、好適には、半導体ウェハを研磨するために、バッキングフィルム（３）を研磨ヘッド（１）に取り付ける構成であって、該研磨ヘッド（１）は、該バッキングフィルム（３）と接触する表面を有し、該表面には真空孔（２１）が提供され、該バッキングフィルム（３）は接着層（４）を有し、
該研磨ヘッド（４１）を保持する手段と、
該バッキングフィルム（３）によって覆われる場合、該研磨ヘッド（１）の該表面に均一な圧力（５１）を及ぼす手段であって、該手段は、
ａ）該研磨ヘッド（１）の該表面と並行な軸を有するローラ（５１ａ）と、
ｂ）該研磨ヘッド（４１）を保持する手段によって該研磨ヘッド（１）が保持される場合、該ローラを該研磨ヘッド（１）の該表面と並行に導くローラガイド（５２）とを備える手段と、
該バッキングフィルム（３）を加熱する手段（６１）であって、該接着層（４）を溶融または液化するために、該均一の圧力を及ぼす手段（５１）を加熱するために提供され、該均一の圧力を及ぼす手段（５１）は、温度（６２）を測定するための少なくとも１つのセンサを備える、該バッキングフィルムを加熱する手段と
を備える、構成。
【請求項２】
前記ローラガイド（５２）の少なくとも１つ、または前記研磨ヘッド（４１）を保持する手段は、前記ローラ軸と前記研磨ヘッド（１）の前記表面との距離を調整する手段を備えることを特徴とする、請求項１に記載の構成。
【請求項３】
前記ローラガイド手段（５２）は、エネルギー源と前記ローラを動かすモータ（７１）とに接続されることを特徴とする、請求項１または２に記載の構成。
【請求項４】
ディスク状のオブジェクト、好適には、半導体ウェハを研磨するために、バッキングフィルム（３）を研磨ヘッド（１）に取り付ける構成であって、該研磨ヘッド（１）は、該バッキングフィルム（３）と接触する表面を有し、該表面には、真空孔（２１）が提供され、該バッキングフィルム（３）は接着層（４）を有し、
該研磨ヘッド（４１）を保持する手段と、
該バッキングフィルム（３）によって覆われる場合、該研磨ヘッド（１）の該表面に均一な圧力（５１）を及ぼす手段であって、
ａ）該研磨ヘッド（１）の該表面と並行な軸を有するプレート（５１ｂ）であって、
ｂ）該研磨ヘッド（１）の該表面に対して配置可能であるプレート（５１ｂ）を備える、手段と、
該バッキングフィルム（３）を加熱する手段（６１）であって、該接着層（４）を溶融または液化するために、該均一の圧力を及ぼす手段（５１）を加熱するために提供され、該均一の圧力を及ぼす手段（５１）は、温度（６２）を測定するための少なくとも１つのセンサを備える、該バッキングフィルムを加熱する手段と
を備える、構成。
【請求項５】
前記研磨ヘッド（４１）を保持する手段の、または前記均一な圧力（５１）を及ぼす手段少なくとも１つは、前記バッキングフィルム（３）によって覆われた該研磨ヘッド（１）の前記表面に及ぼされる圧力（５４）を測定する少なくとも１つのセンサを備えることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１つに記載の構成。
【請求項６】
制御ユニット（５）は、前記温度（６２）を測定する前記センサの少なくとも１つ、加熱する手段、前記圧力（５４）を測定するセンサ、または前記均一な圧力（５１）を及ぼす手段と接続されることを特徴とする、請求項４または５に記載の構成。
【請求項７】
前記加熱する手段（６１）は、前記研磨ヘッド（１）を加熱するために提供されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１つに記載の構成。
【請求項８】
前記構成は、前記バッキングフィルム（３）を、前記研磨ヘッド（１）に取り付けられた前記真空孔（２１）と位置合わせする手段を備えることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１つに記載の構成。
【請求項９】
バッキングフィルム（３）を研磨ヘッド（１）に取り付ける方法であって、該バッキングフィルム（３）と接触させるために、該研磨ヘッド（１）は、真空孔（２１）が取り付けられた表面を有し、該バッキングフィルム（３）は接着層（４）を有し、該接着層は、熱が加えられると液化し、
該研磨ヘッド（１）を保持する工程と、
該研磨ヘッド（１）の該表面を該バッキングフィルム（３）で覆う工程と、
該接着層（４）を有する該バッキングフィルム（３）を加熱する工程と、
温度を実質的に一定または閾値未満に保持するために、制御ユニット（５）、および該温度（６２）を測定するセンサを用いて加熱温度を制御する工程と、
該バッキングフィルム（３）によって覆われた該研磨ヘッド（１）の該表面にわたってローラ（５１ａ）を転がすことによって、該バッキングフィルム（３）に、該表面に対して垂直に均一な圧力を及ぼす工程と
を包含する、方法。
【請求項１０】
前記均一な圧力は、前記研磨ヘッド（１）の表面にプレート（５１ｂ）を押し付けることによって、前記バッキングフィルム（３）によって覆われた前記研磨ヘッド（１）の表面に及ぼされることを特徴とする、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記均一な圧力（５１）を及ぼす手段の前記温度を測定し、該温度（６２）を測定する前記センサからの信号に応答して、熱を調節することを特徴とする、請求項９または１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記バッキングフィルム（３）によって覆われた場合、前記研磨ヘッド（１）の前記表面に及ぼされる前記圧力を測定し、該圧力（５４）を測定する前記センサからの信号に応答して、該圧力を調整することを特徴とする、請求項１０または１１に記載の方法。
【国際調査報告】
2004515377.tif 000028
2004515377.tif 000029