(57)【要約】  化学的機械研磨物品は、研磨表面を有する単一の連続する層とすることができ、この層は、幅および幅の少なくとも４倍の長さを有する細長い実質的に方形のシートである。研磨物品を形成することは、可動ベルト上に液状前駆体を堆積させるステップと、可動ベルト上に置いたまま液状前駆体を少なくとも部分的に硬化させて研磨層を形成するステップと、ベルトから研磨層を取り外すステップとを含むことができる。
2012507409.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
研磨表面を有する単一の連続する層からなり、前記層が、幅および前記幅の少なくとも４倍の長さを有する細長い実質的に方形のシートである、化学的機械研磨物品。
【請求項２】
前記層が多孔質ポリウレタンを含む、請求項１に記載の物品。
【請求項３】
前記研磨表面が、前記研磨パッドを完全にではなく部分的に貫通する複数の溝を含む、請求項１に記載の物品。
【請求項４】
前記層が約３０〜５０ミルの厚さを有し、前記溝が約１５〜３０ミルの深さを有する、請求項３に記載の物品。
【請求項５】
前記層の少なくとも一部分がロール状に巻かれている、請求項１に記載の物品。
【請求項６】
前記層が約２０〜３０フィートの長さを有する、請求項１に記載の物品。
【請求項７】
前記層が約２〜４フィートの幅を有する、請求項１に記載の物品。
【請求項８】
第１および第２のシート部分であって、各シート部分が、研磨表面を有する単一の連続する層からなり、かつ幅および前記幅の少なくとも４倍の長さを有する細長い実質的に方形のシートである第１および第２のシート部分と、
前記第１および第２のシート部分の長さに亘って延びて、前記第１のシート部分と前記第２のシート部分を接続する窓と
からなる化学的機械研磨物品。
【請求項９】
送りローラと、
巻取りローラと、
第１の端部が前記送りローラに巻かれ、第２の端部が前記巻取りローラに巻かれている研磨シートであって、研磨表面を有する単一の連続する層からなり、前記層が、幅および前記幅の少なくとも４倍の長さを有する細長い実質的に方形のシートである研磨シートと
を備える化学的機械研磨アセンブリ。
【請求項１０】
可動ベルト上に液状前駆体を堆積させるステップと、
前記可動ベルト上に置いたまま前記液状前駆体を少なくとも部分的に硬化させて研磨層を形成するステップと、
前記ベルトから前記研磨層を取り外すステップと
を含む、研磨物品を形成する方法。
【請求項１１】
前記液状前駆体を堆積させるステップが、前記液状前駆体を前記ベルト上に支持されたキャリアシート上へ堆積させるステップを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記研磨層を前記キャリアシートから除去するステップをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記研磨層の上部表面および底部表面を研削するステップをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記研磨シートを前記ベルトから取り外した後、前記研磨シートを完全に硬化させるステップをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
前記研磨シートを圧縮するステップをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、化学的機械研磨に関する。
【背景技術】
【０００２】
集積回路は通常、導電層、半導電層、または絶縁層をシリコンウェーハ上に順次堆積させることによって、基板上に形成される。１つの製作ステップは、パターン付きの停止層を覆うように充填剤層を堆積させることと、停止層が露出されるまで充填剤層を平坦化することとを含む。たとえば、絶縁層内のトレンチまたは孔に導電層を充填することができる。平坦化後、導電層のうち絶縁層の隆起したパターン間に残っている部分が、基板上の薄膜回路間に導電経路を提供するバイア、プラグ、および配線を形成する。平坦化はまた、フォトリソグラフィのために平坦な表面を提供するのに使用することもできる。
【０００３】
化学的機械研磨（ＣＭＰ）は、１つの受け入れられている平坦化方法である。通常、この平坦化方法では、キャリアまたは研磨ヘッド上に基板を据え付ける必要がある。キャリアヘッドは、基板の露出された表面を研磨パッドに当て、基板上に制御可能な負荷、すなわち圧力を提供する。研磨パッドの表面には、砥粒スラリーなどの研磨液が供給される。
【０００４】
あるタイプの研磨システムでは、研磨パッドは、プラテン全体にわたって漸進的に前進する直線シートである。
【発明の概要】
【０００５】
一態様では、化学的機械研磨物品は、研磨表面を有する単一の連続する層であり、この層は、幅および幅の少なくとも４倍の長さを有する細長い実質的に方形のシートである。
【０００６】
実装形態は、以下の特徴の１つまたは複数を含むことができる。層は、ポリウレタン、たとえば多孔質ポリウレタンとすることができる。層は、約３０〜５０ミルの厚さを有することができる。研磨表面は、研磨パッドを完全にではなく部分的に貫通する複数の溝を含むことができる。これらの溝は、約１５〜３０ミルの深さを有することができる。層の少なくとも一部分は、ロール状に巻くことができる。層は、約２０〜３０フィートの長さおよび約２〜４フィートの幅を有することができる。
【０００７】
別の態様では、化学的機械研磨物品は、第１および第２のシート部分と、第１および第２のシート部分の長さに亘って延びて第１のシート部分と第２のシート部分を接続する窓とを含む。各シート部分は、研磨表面を有する単一の連続する層からなり、各シート部分は、幅および幅の少なくとも４倍の長さを有する細長い実質的に方形のシートである。
【０００８】
別の態様では、化学的機械研磨アセンブリは、送りローラと、巻取りローラと、送りローラに巻かれている第１の端部および巻取りローラに巻かれている第２の端部を有する研磨シートとを含む。研磨シートは、研磨表面を有する単一の連続する層からなり、この層は、幅および幅の少なくとも４倍の長さを有する細長い実質的に方形のシートである。
【０００９】
別の態様では、研磨物品を形成する方法は、可動ベルト上に液状前駆体を堆積させるステップと、可動ベルト上に置いたまま液状前駆体を少なくとも部分的に硬化させて研磨層を形成するステップと、ベルトから研磨層を取り外すステップとを含む。
【００１０】
実装形態は、以下の特徴の１つまたは複数を含むことができる。液状前駆体は、ベルト上に支持されたキャリアシート、たとえばポリエチレンテレフタレートポリエステル膜上へ堆積させることができる。研磨層は、キャリアシートから除去することができる。研磨層の上部表面および底部表面は、研削することができる。液状前駆体を少なくとも部分的に硬化させるステップは、加熱するステップを含むことができる。研磨シートは、ベルトから取り外した後、完全に硬化させることができる。研磨シートは圧縮することができ、たとえばピンチローラ間に通すことができる。研磨シート内には溝を形成することができる。研磨シートの縁部は切り取ることができる。
【００１１】
利点には、以下が含まれ得る。研磨層は、送りローラに巻き付けられているシートの長さを低減させることなくより厚くすることができ、したがってパッド寿命を増大させる。研磨シート内の窓を介する光伝送を改善することができる。
【００１２】
他の特徴および利点は、図面および特許請求の範囲を含めて以下の説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】化学的機械研磨（ＣＭＰ）装置の概略分解斜視図である。
【図２】図１のＣＭＰ装置の平面図である。
【図３Ａ】図１のＣＭＰ装置の第１の研磨ステーションの上部平面切欠図である。
【図３Ｂ】方形プラテンおよび研磨カートリッジの概略分解斜視図である。
【図３Ｃ】方形プラテンに取り付けられた研磨カートリッジの概略斜視図である。
【図４】直線研磨シートの概略斜視切欠図である。
【図５Ａ】研磨シートの一実装形態の概略側面横断面図である。
【図５Ｂ】研磨シートの別の実装形態の概略側面横断面図である。
【図５Ｃ】研磨シートの別の実装形態の概略側面横断面図である。
【図６】研磨カートリッジの送りローラの概略側面図である。
【図７】研磨シートの別の実装形態の概略斜視切欠図である。
【図８】図７の研磨シートを製造する機械の概略側面図である。
【図９】研磨シートの一実装形態の概略上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１および２を参照すると、１つまたは複数の基板１０が化学的機械研磨装置２０によって研磨される。類似の研磨装置の説明は、米国特許第６，２４４，９３５号に見ることができる。同特許の記載を参照により組み込む。研磨装置２０は機械基部２２を含み、卓上２３で、第１の研磨ステーション２５ａ、第２の研磨ステーション２５ｂ、および最終の研磨ステーション２５ｃを含む一連の研磨ステーション、ならびに搬送ステーション２７を支持する。
【００１５】
各研磨ステーションは、回転可能なプラテンを含む。第１のステーション２５ａなど、研磨ステーションの少なくとも１つは、回転可能な方形プラテン１００に据え付けられた研磨カートリッジ１０２を含む。研磨カートリッジ１０２は、直線的に前進可能な研磨材料のシートまたはベルトを含む。残りの研磨ステーション、たとえば第２の研磨ステーション２５ｂおよび最終の研磨ステーション２５ｃは、それぞれ「標準的な」円形の研磨パッド３２および３４を含むことができ、円形の研磨パッド３２および３４はそれぞれ、円形プラテン３０に接着するように取り付けられる。各プラテンは、プラテンを回転させるプラテン駆動モータに接続することができる。
【００１６】
各研磨ステーション２５ａ、２５ｂ、および２５ｃはまた、スラリー送出口、パッド水洗いシステム（関連する研磨表面の上に突出する組み合わせたスラリー／水洗いアーム５２とすることもできる）、およびパッド調節器装置４０を含む。
【００１７】
研磨ステーションの上に中心柱６２によって回転可能な多ヘッドカルーセル６０が支持され、カルーセルモータアセンブリ（図示せず）によってカルーセル軸６４の周りを回転させられる。カルーセル６０は、カルーセル軸６４の周りに等しい角度間隔でカルーセル支持板６６上に据え付けられた４つのキャリアヘッドシステムを含むことができる。キャリアヘッドシステムの３つは、基板を受け取って維持し、ステーション２５ａの研磨シートおよびステーション２５ｂおよび２５ｃの研磨パッドに押し付けることによって基板を研磨する。キャリアヘッドシステムの１つは、搬送ステーション２７から基板を受け取り、搬送ステーション２７へ基板を送出する。
【００１８】
各キャリアヘッドシステムは、キャリアまたはキャリアヘッド８０を含む。キャリア駆動軸７８は、キャリアヘッド回転モータ７６（カルーセルカバーの４分の１を除去することによって示す）をキャリアヘッド８０に接続し、したがって各キャリアヘッドは、独自の軸の周りを独立して回転することができる。さらに、各キャリアヘッド８０は、カルーセル支持板６６内に形成された放射状のスロット７２内で独立して横方向に振動する。
【００１９】
図３Ａ、３Ｂ、および３Ｃを参照すると、研磨カートリッジ１０２は、研磨ステーション２５ａの方形プラテン１００に着脱可能に固定される。研磨カートリッジ１０２は、送りローラ１３０と、巻取りローラ１３２と、研磨パッド材料の概ね直線のシート１１０（研磨ベルトまたは網を形成すると見なすことができる）とを含む。研磨シート（ローラから完全にほどかれている場合）の長さは、研磨シートの幅より著しく大きい。研磨シートの未使用すなわち「新品」の部分１２０は送りローラ１３０に巻き付けられ、研磨シートの使用済みの部分１２２は巻取りローラ１３２に巻き付けられている。基板を研磨するために使用される研磨シートの方形の露出された部分１２４は、方形プラテン１００の上部表面１４０を覆うように、使用済みの部分１２２と未使用の部分１２０の間を延びる。
【００２０】
方形プラテン１００を回転させて（図３Ａに想像線の矢印「Ａ」で示す）、研磨シートの露出された部分を回転させ、それによって研磨中に基板と研磨シートの間の相対的な運動を提供することができる。研磨動作間には、研磨シートを前進させて（図３Ａに想像線の矢印「Ｂ」で示す）、研磨シートの未使用の部分を露出させることができる。研磨材料が前進すると、研磨シート１１０は送りローラ１３０から解かれて、方形プラテンの上部表面を通過し、巻取りローラ１３２によって巻き取られる。
【００２１】
図４を参照すると、研磨シート１１０は、研磨表面１１２をもつ研磨層と、研磨層を越えて延びる先端部１６０および終端部１６２とを含む（したがって、研磨表面１１２は、研磨シートの端部まで延びない）。先端部および終端部は、研磨層より可撓性が高く、かつ任意選択で圧縮性が低い材料から形成することができる。先端部１６０および終端部１６２は、先端部の裏面のテープまたは感圧接着剤によって、送りローラ１３０および巻取りローラ１３２に取り付けることができる。テープまたは接着剤を覆うように剥がせるライナを配置し、研磨シート１１０をローラに取り付ける前に除去することができる。
【００２２】
研磨層は、多孔質ポリウレタンとすることができ、先端部および終端部は、薄い裂けにくい材料、たとえばポリエチレンテレフタレートとすることができる。研磨層は不透明とすることができ、一方先端部および終端部は透明とすることができる。先端部１６０および終端部１６２には、部品番号、材料タイプ、ロット番号、または研磨層長さなどの情報を印刷またはエンボス加工することができる。
【００２３】
研磨表面１１２内には、幅全体にわたってシートの進行方向を横切る溝を形成することができる。これらの溝は、研磨層の深さのほぼ半分、たとえば深さ１８〜２０ミルとすることができる。溝は、均一の幅およびピッチを有することができ、たとえば幅約１ミリメートルを有し、約２〜３ミリメートル隔置される。図９を参照すると、溝１２８は、研磨層の縁部の手前で止まることができる。そのような溝構成により、研磨パッドの裂けにくさを改善することができる。
【００２４】
裏打ち層１１６は、厚さ約５ミルとすることができる。研磨層は、長さ約２０〜３０フィート、たとえば長さ２０〜２５フィートとすることができ、また幅２０〜３０インチ、たとえば幅約２８インチとすることができる。先端部１６０および終端部１６２は、研磨層と同じ幅を有し、また長さ約６フィートとすることができる。
【００２５】
図５Ａを参照すると、一実装形態では、研磨シートは、裏打ち層１１６と、裏打ち層１１６上に形成された研磨層１１４とを含む。この実装形態では、裏打ち層１１６は、研磨層１１４にまたがる連続するシートとすることができる。横方向（シートの長さおよび進行方向に対して垂直）では、研磨層１１４および裏打ち層１１６の広い縁部１６４（シートの長さ沿い）は、研磨層と裏打ち層１１６が同じ幅を有するように整合させることができる。対照的に、長手方向（シートの長さおよび進行方向に対して平行）では、裏打ち層１１６は、研磨層１１４の狭い縁部１６６（シートの幅を横断する縁部）を越えて延び、先端部１６０および終端部１６２を提供する。先端部１６０および終端部１６２の領域では、裏打ち層１１６の上部表面を最も外側の表面とすることができ、すなわち裏打ち層１１６の上に他の層は存在しない。上記のように、先端部１６０および終端部１６２には、部品番号、材料タイプ、ロット番号、または研磨層長さなどの情報を印刷またはエンボス加工することができる。
【００２６】
研磨層１１４は、多孔質ポリウレタンとすることができ、裏打ち層１１６は、薄い可撓性で概ね圧縮性のない流体を通さないシート、たとえばポリエチレンテレフタレートとすることができる。裏打ち層１１６は透明とすることができる。ポリウレタン層は、厚さ３５〜４０ミルとすることができる。研磨層１１４は、単一の連続する破れていない層として置くことができる。別法として、研磨層１１４は、たとえば長さ２〜４フィートの隣接するストリップを並べることもできる。
【００２７】
研磨層１１４は、接着剤１７０、たとえば感圧接着層によって、裏打ち層１１６の上部表面に固定することができる。たとえば、研磨層１１４と裏打ち層１１６を別個に製作し、次いでともに接着することができる。別法として、研磨層１１４は、接着剤を用いないで裏打ち層１１６に接着することができる。たとえば、裏打ち層１１６上へ研磨層の液状前駆体を分与して硬化させ、それによって裏打ち層１１６に接着する研磨層１１４を形成することができる。
【００２８】
図５Ｂを参照すると、別の実装形態では、研磨シートは、裏打ち層１１６と、裏打ち層１１６上に形成された研磨層１１４とを含むが、先端部１６０および終端部１６２は、裏打ち層１１６に接合された別個の部片１７２である。この実装形態では、裏打ち層１１６は、研磨層１１４にまたがって研磨層１１４と同一の広がりをもつ縁部を有する連続するシートとすることができる。
【００２９】
研磨層１１４は、多孔質ポリウレタンとすることができる。裏打ち層１１６は、研磨層より柔らかくても、または研磨層より圧縮性が低くてもよく、また透明であっても、または不透明であってもよい。たとえば、裏打ち層は、ウレタンに含浸させた繊維状マットなどの柔らかいサブパッドとすることができ、またはポリエチレンテレフタレートなどの概ね圧縮性のない層とすることができる。別個の部片１７２は、薄く可撓性で裂けにくく概ね圧縮性のない流体を通さないシート、たとえばポリエチレンテレフタレートとすることができる。
【００３０】
上記で論じたように、研磨層１１４は、接着剤の有無にかかわらず、裏打ち層に固定することができる。先端部および終端部の部片１７２は、研磨シートの下面上の突き合わせ接合部および薄いテープ１７４で裏打ち層１１６に固定することができる。
【００３１】
図５Ｃを参照すると、別の実装形態では、研磨シートは、研磨層１１４を含むが裏打ち層をもたず、先端部１６０および終端部１６２は、研磨層１１４に接合された別個の部片である。研磨層１１４は、多孔質ポリウレタンとすることができる。研磨層１１４の引張り強さは、約２２ＭＰａ（３０００ｐｓｉ超）とすることができる。これは、プラテン上へ網を真空チャックする間に印加される平均応力（約１４ｐｓｉ）、または網を前進させる間に印加される平均応力（約１００ｐｓｉ）を超過するべきである。
【００３２】
別個の部片１７２は、薄い可撓性で裂けにくく概ね圧縮性のない流体を通さないシート、たとえばポリエチレンテレフタレートとすることができる。先端部および終端部の部片１７２は、研磨シートの下面上の薄いテープ１７４によって研磨層１１４に接合することができる。
【００３３】
上記の実装形態のそれぞれにおいて、研磨層は研磨シートの縁部まで延びないため、この研磨シートは、長さ全体にわたって研磨層を有する研磨シートと比較すると、より少ない研磨層材料を使用して、したがってより低いコストで製作することができる。
【００３４】
図３Ｂおよび６を参照すると、送りローラ１３０および巻取りローラ１３２は、研磨シート１１０の幅よりわずかに長いはずである。ローラ１３０、１３２は、研磨シートの幅よりわずかに長く、直径約２”のプラスチックまたは金属の円筒とすることができる。送りローラ１３０の対向する端面１３４（図６には送りローラのみを示すが、巻取りローラも同様に構築されることになる）はそれぞれ、プラテン上の支持および駆動機構に係合する凹部１３６を含むことができる。たとえば、一方の端面は鍵付きのスロットを含むことができ、このスロット内に整合ピンが嵌合し、また他方の端面は鍵付きの星状パターンを含むことができ、このパターン内に駆動歯車が嵌合する。さらに、各ローラの両方の端部は、円形のフランジ１３８を含むことができる。フランジ１３８は、ローラの表面の上に突出して研磨シートを定位置に維持し、ローラのいずれかの側から研磨シートが滑り落ちるのを防止する。
【００３５】
先端部および終端部は、研磨層より可撓性を高くすることができるため、より容易に操作でき、したがってより容易にローラ上に設置することができる。さらに、先端部および終端部は、研磨層より可撓性を高くすることができるため、先端部および終端部は、ローラ上によりきつく巻くことができる。これによって、ローラの直径を低減させることができ、したがってカートリッジによって必要とされる体積を低減させ、またはカートリッジ内により多くの研磨材料を貯蔵することができる。
【００３６】
図７を参照すると、別の実装形態では、研磨シートは単一の層であり、具体的には、研磨表面１１２をもつが裏打ち層またはキャリア膜をもたず、また先端部または終端部をもたない研磨層１１４である。研磨層１１４は連続するモノリシック層である。送りローラと巻取りローラの間の研磨層の長さ全体は、断続しない継ぎ目のない部分であり、たとえば別個の部片間の接着接続が存在せず、研磨層１１４全体が概ね均一の組成のものである。いくつかの実装形態では、研磨層は、別個の部片の熱に基づく成型を行わずに形成される（そのような成型は、成型が行われる場所に一貫性のわずかに異なる領域を生成するはずであり、研磨層１１４は、そのような領域をなくすのに十分なほど均質にすることができる）。研磨層１１４は、典型的なＣＭＰ処理条件で印加される機械的な力の下で裂けないようにするのに十分な結合力および機械的完全性を有する。研磨層１１４は、多孔質ポリウレタンとすることができる。研磨層１１４の長さは、幅より少なくとも６倍大きくすることができる。たとえば、研磨層１１４は、幅約２〜３フィート、たとえば幅２．５フィート、および長さ３０〜４０フィートとすることができる。図７には平坦な状態で示すが、使用の際には、研磨シート１１４の端部部分は、たとえば図３Ｂに示すように、巻取りおよび送りローラの周りにロール状に巻かれることになる。研磨シートの長さと幅の比は、少なくとも４：１、たとえば１２：１とすることができる。
【００３７】
研磨層１１４は、厚さ約３０〜５０ミルとすることができる。裏打ち層、および裏打ち層を研磨層に維持することになる接着剤が排除されるため、研磨層をより厚くすることができ、それでもなお、研磨マガジンの直径を増大させることなく、同じ長さの研磨シートをスピンドルに巻くことができる。研磨層１１４がより厚いため、研磨シートの単位長さ当たり研磨される基板の数を増大させることができ、したがってパッド寿命を増大させることができる。たとえば、厚さ４０ミルの研磨層、厚さ５ミルの裏打ち層、および厚さ５ミルの接着剤をもつ研磨シートと比較すると、厚さ５０ミルの研磨層をもつ（ただし裏打ち層または接着剤をもたない）研磨シートでは、容量が約２０〜３３％増大するはずである。研磨層１１４の研磨表面１１２内には、研磨層パッドを完全にではなく部分的に貫通し、たとえば約１５〜３０ミル、たとえば研磨層の厚さのほぼ半分の深さを有する溝を形成することができる。
【００３８】
研磨シート内に窓ストライプが形成される場合、ストライプの両側の２つの部分はそれぞれ、単一の連続する層とすることができる。窓の辺は、研磨層部分の辺に成型することができる。
【００３９】
図８を参照すると、そのようなモノリシック研磨シートを作製する方法は、可動ベルト２１０上へ液状前駆体２００を堆積させることである。ベルト２１０上の液状前駆体の層を第１の硬化プロセスにかけることができ、たとえばベルトおよび層は、炉２１２または他の熱源を通過して、前駆体を少なくとも部分的に硬化させて半固体のシート２０２にすることができる。次いで、半固体のシート２０２をベルトから取り外し、シートを所望の厚さに圧縮するピンチローラ２１４、２１６間に通すことができる。さらに、ピンチローラ２１６の１つの上の突起が、半固体のシート２０２の表面内へ溝を刻み込むことができる。次いで、シート２０２を第２の硬化プロセス、たとえば第２の炉２２０などの追加の熱にかけて、最終の所望の硬さまで硬化させることができる。シート２０２の縁部は、均一の幅の研磨シートを提供するように切り取ることができ、また必要な場合、研磨シートは、バリまたは他の欠陥を除去するために、たとえば研削機で、またはシートの上部および底部部分を削る刃の間に通すことによって、滑らかにかつ／または薄くすることができる。類似のプロセスを使用して、図５Ｃの実装形態に対する研磨層１１４を作製することができる。
【００４０】
いくつかの実装形態では、キャリアシート上にポリウレタン前駆体材料を流し込み（たとえば、キャリアシートが可動ベルト状の表面を提供するように、キャリアシートを可動ベルト上に置き、または隔置されたローラ上に支持する）、前駆体を第１の硬化ステップにかけることによって、研磨シートを形成することができる。キャリアシートは、最終の硬化ステップの前または後に剥がすことができる。次いで、研磨シートの両側を削り、研削し、かつ／または砂で磨いてパッド厚さを調整し、任意の硬化させたクラスト層を除去することができる。
【００４１】
硬化させた研磨シート上には、ナイフの刃などの切断工具を使用して溝を形成することができる。パターン付きのローラで刻み込み、後の硬化ステップによって溝が形成された場合、適切な程度の圧縮を選択することによって、溝は、溝内に滑らかなまたは非多孔質の表面層をもつように形成することができる（対照的に、研磨表面自体は多孔質とすることができ、ナイフで多孔質パッド内に形成される溝は、多孔質の壁および底部を有する）。そのような場合、廃棄物または研磨くずは、溝内に閉じ込められたまま残る可能性が低く、したがって欠陥、たとえば引っ掻きの潜在性を低減させることができる。
【００４２】
図３Ａ、３Ｂ、および３Ｃに戻ると、方形プラテン１００は、送り縁部１４２、巻取り縁部１４４、および２つの並行する横方向の縁部１４６と境界をなす概ね平坦な方形の上部表面１４０を含む。溝１５０（図３Ａおよび３Ｃに想像線で示す）は、上部表面１４０内に形成される。溝１５０は、上部表面１４０の縁部１４２、１４４、１４６に沿って延びる概ね方形のパターンとすることができる。別法として、真空の溝１５０は、円形で、直径約２９”とすることができ、また研磨領域は、図３Ａで破線１５０によって示す領域内に収容されるヘッドおよびプラテンの運動によって説明される。
【００４３】
プラテン１００を通る通路は、溝１５０を真空源へ接続する。通路が排気されると、研磨シート１１０の露出された部分１２４は、プラテン１００の上部表面１４０へ真空チャックされる。この真空チャックは、研磨中に基板と研磨シートの間の摩擦によって引き起こされる横方向の力が研磨シートをプラテンから離さないようにするのに役立つ。任意選択で、研磨シートが溝内へ潜在的にたわむことで研磨の均一性を妨げるのを防止するために、上部表面１４０の中心領域１４８には溝がないようにすることができる。
【００４４】
基板が研磨シートに当たる衝撃を和らげるために、プラテンの上部表面上に図示しない圧縮性の裏打ちパッドを配置することができる。さらに、プラテン１００は、図示しないシム板を含むことができる。異なる厚さのシム板をプラテンに取り付けて、プラテンの上部表面の垂直位置を調整することができる。圧縮性の裏打ちパッドは、シム板に取り付けることができる。
【００４５】
いくつかの実装形態では、方形プラテン１００はまた、送り縁部１４２および巻取り縁部１４４でそれぞれ送りローラ１３０および巻取りローラ１３２を維持する４つの保持フランジ１５６を含む。各保持フランジ１５６は、ローラ１３０または１３２の端部上の対応するフィーチャに係合できる突出部または戻り止めを含む。
【００４６】
ローラ１３０および１３２は、研磨シート全体がいずれかのローラに巻かれているとき、研磨シートがプラテンの送り縁部１４２および巻取り縁部１４４に接触したままになるように、上部表面１４０より十分下に位置決めすることができる。これにより、通路を真空にして研磨シートをプラテンに真空チャックするとき、研磨シートと方形プラテンの間に封止をもたらすのを助ける。さらに、研磨シートがプラテンを通過するときの研磨シートの下面の摩耗を防止するために、プラテンの送り縁部１４２および巻取り縁部１４４には丸みがつけられている。
【００４７】
研磨シート１１０の長さに沿って、透明ストリップ１１８を形成することができる。透明ストリップは、シートの中心に位置決めすることができ、幅約０．６インチとすることができる。図５Ａおよび５Ｂに関しては、透明の裏打ち層１１６のこの領域から上部層１１４を除去することによって、透明ストリップ１１８を形成することができる。図５Ｃに関しては、研磨層１１４内へ窓を成型することによって、透明ストリップ１１８を形成することができる。透明ストリップ１１８は、方形プラテン１００内の開口または透過窓１５４と整合させて、終点検出のために基板表面の光学的監視を提供することができる。
【００４８】
図３Ａ、３Ｂ、および３Ｃを再び参照すると、動作の際には、研磨シート１１０の露出された部分１２４は、通路を真空にすることによって方形プラテン１００に真空チャックされる。基板は、キャリアヘッド８０によって下げられて研磨シート１１０と接触し、プラテン１００とキャリアヘッド８０はどちらも、基板の露出された表面を研磨するように回転する。研磨後、基板は、キャリアヘッドによって研磨パッドから持ち上げられる。通路１５２上の真空は除去される。研磨シートを前進させて、研磨シートの新品の区間を露出させる。次いで研磨シートは方形プラテンに真空チャックされ、新しい基板が下げられて研磨シートと接触する。したがって、各研磨動作間で、研磨シートを漸進的に前進させることができる。研磨ステーションが清浄装置を含む場合、各研磨動作間で研磨シートを洗うことができる。
【００４９】
シートを前進できる量は、所望の研磨の均一性および研磨シートの特性に依存するが、１回の研磨動作当たり０．０５〜１．０インチ、たとえば０．４インチ程度とするべきである。研磨シートの露出された部分１２４が長さ２０インチであり、研磨シートが各研磨動作後に０．４インチ前進するものとすると、約５０回の研磨動作後に、研磨シートの露出された部分全体が交換される。
【００５０】
別の実施形態では、キャリア層上に配置された研磨層、たとえばポリエチレンテレフタレートポリエステル膜、たとえばＭｙｌａｒシートで、研磨シートを製作することができる。いくつかの実装形態では、研磨シートは、上記で論じたように、キャリア層（たとえば、可動ベルト上のキャリア層）上にポリウレタン前駆体材料を流し込むことによって形成することができる。しかし、キャリア層を除去するのではなく、研磨層は、キャリア層上に留まって最終の研磨シートを形成する。この場合、研磨層の厚さまたは粗さを調整する研削および表面仕上げ動作は、上部表面だけで行われることになる。いくつかの実装形態では、最初のキャリア層は除去され、研削および表面仕上げ動作が実行され、次いで研磨層を、最終の研磨シートに対する新しいキャリア層に取り付けることができる。
【００５１】
本発明は、図示および記載の実施形態に限定されるものではない。逆に、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって規定される。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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