JPH09155642A - ポリシング制御方法および装置 - Google Patents

ポリシング制御方法および装置

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JPH09155642A
JPH09155642A JP8196027A JP19602796A JPH09155642A JP H09155642 A JPH09155642 A JP H09155642A JP 8196027 A JP8196027 A JP 8196027A JP 19602796 A JP19602796 A JP 19602796A JP H09155642 A JPH09155642 A JP H09155642A
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JP
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polishing
antenna
pad
work piece
carrier assembly
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JP8196027A
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English (en)
Inventor
Wayne Mattingly
マッティングリー ウェイン
Hatsuyuki Arai
初雪 新井
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Speedfam Corp
Original Assignee
Speedfam Corp
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/005—Control means for lapping machines or devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B49/00—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation
    • B24B49/02—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation according to the instantaneous size and required size of the workpiece acted upon, the measuring or gauging being continuous or intermittent
    • B24B49/04—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation according to the instantaneous size and required size of the workpiece acted upon, the measuring or gauging being continuous or intermittent involving measurement of the workpiece at the place of grinding during grinding operation

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 薄いウエハを所望程度の平坦さまで磨く方法
および装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 半導体材料のウエハ(20)のようなウ
エハ(20)のポリシングは、ウエハ(20)をキャリ
ア(28)に取付け、ウエハ(20)をポリシング媒体
(98)を介在させてポリシングパッド(46)に押し
つけることによって行われ、ポリシングパッド(46)
に下方には、アンテナ(50)が設置され、キャリア組
立体とアンテナ(50)との間に電気付勢が行われ、電
気付勢は好ましくは直流バイアスを含むが、高周波搬送
注入信号も含まれ、イオン解離と関連したノイズを監視
して進行中の磨き作用の活性度をリアルタイムで分析す
ることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術の分野】本発明はウエハポリシング
に関し、詳細には、遊離研摩材切削技術を使用したウエ
ハポリシングに関する。
【0002】
【従来の技術】薄く平らなディスクのポリシングが、行
われてきている。初期の作業は、ガラス材料のディスク
に対して行なわれていた。しかしながら、最近では、半
導体および著しく商業的に重要な他の電子関連材料に対
して、同様な処理が行われている。エレクトロニクス級
のシリコンのような半導体材料は、大変高価であり、製
造中に起こる破損を減じたり無くしたりするための普通
でない手段を正当化している。例えば、金属層のような
ソリッドステート構造が内部に形成されたシリコンウエ
ハを考えてみる。このような構造は、周囲の環境から電
気的に絶縁されようにシリコンディスク内に封入される
ことがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ある種のポリシング関
連製造技術では、シリコンディスクはその少なくとも1
つの主表面を平坦化するために遊離研摩工程(free abra
sive process) を使用して切削される。かかる平坦化
は、一般に「鏡面」または「光学的に平らな」表面と呼
ばれるものを製造すべく、高い精度で実施される。この
工程は、ときどき「平坦化」技術と称される。ディスク
の主表面の平坦化は、理論的基準平面の上方に突出する
「高いスポット」を除去することによって達成される。
このような理論的基準平面によって、ウエハ内の構造が
覆われたままであるのが望ましい。そこで、課題は、所
望の平坦さを達成するのに十分ウエハをポリシングする
が、覆い隠された構造を露出させないことである。この
目的に容易に利用できる多数のポリシング機または研削
機があるが、ディスクまたは他の加工物から除去される
材料の量を正確に制御するためにポリシング装置および
同様の装置のための作動技術を開発する必要がまだあ
る。本発明の目的は、ポリシング機および同様な機械を
作動するための方法および装置を提供することである。
【0004】本発明の他の目的は、低コストの装置を使
用して磨かれているウエハまたはその光学的平坦さを非
破壊的に試験する方法を提供することである。本発明の
他の目的は、薄いウエハを所望程度の平坦さまでポリシ
ングする方法および装置を提供することである。本発明
のなお一層の目的は、内部構造体を損傷することなしに
内部構造体を有する薄いウエハをポリシングする方法お
よび装置を提供することである。本発明の更に他の目的
は、ポリシング操作および同様な操作をリアルタイムに
制御して、所望の結果が達成されたときを定めるよう
に、且つそれ以上のポリシング作業が行われないよう
に、進行中のポリシング活動を監視するための方法およ
び装置を提供することである。
【0005】
【課題を解決する手段】本発明の原理によるこれらの目
的および他の目的は、非導電性テーブルと、テーブルの
上方に配置され、ポリシングするべき加工物を支持する
キャリア組立体と、テーブルおよびキャリア組立体のう
ちの少なくとも一方を他方に対して移動させる手段と、
テーブルに支持されたポリシングパッドと、パッドとテ
ーブルとの間の導電性材料の薄い可撓性のシートを備え
たアンテナと、キャリア組立体とアンテナとの間に接続
された電気付勢手段とを備え、ポリシングパッドが十分
に薄く、ポリシング活動により発生されるイオン解離を
アンテナにより検出するようになっていることを特徴と
する加工物をポリシングする装置で達成される。
【0006】
【発明の実施の態様】図面を参照すると、図1は、全体
が参照番号10で示されているポリシング装置を備えた
ポリシングステーションを示している。このポリシング
ステーションは、全体が参照番号12で示されている取
付けヘッドと、全体が参照番号14で示されている支持
テーブルとを備えている。ポリシングされる加工物すな
わちウエハ20が取付けヘッドにより支持される。本発
明は、異った材料組成の加工物、そして、厚さが変化す
る加工物に適用することができる。比較的薄い半導体材
料のディスク、特に0.5ミル乃至5ミルの厚さのシリ
コンウエハからなる加工物をポリシングするために、本
発明を商業的に利用できることが判った。一般に、ポリ
シング装置は、取付けヘッドに支持されたウエハの主面
に作用する。好ましい実施の形態では、ウエハは、数オ
ングストローム程度の精度まで、”平坦化”、即ち、理
論的目標平面の下方に形成された事実上すべてのへこみ
を除去するように十分に平坦化される。ウエハ20は、
金属被覆層または異なる半導体材料の層のような内部構
造体を有してもがよいが、これは必ずしも必要でない。
しかしながら、内部構造体がウエハ20内に存在してい
れば、本発明によって、不必要な損傷(例えば、ウエハ
の外面での露出)を回避するのが助けられる。
【0007】本発明は、極めて低いレベルの信号をモニ
タすることに関する。好ましい実施の形態では、これら
の信号はナノボルトのレンジにあり、そして、在来の経
済的な設備が、試験信号を、ポリシング装置から生じる
バックグランドノイズのみならず、隣人によって操作さ
れる装置から生じるバックグランドノイズからも容易に
識別できる試験装置を提供しつつ、信号の完全性を保つ
ことに注意が払われなければならない。図1を参照する
と、全体が参照番号14で示されるテーブルは、支持コ
ラム26に回転可能に取付けられた非導電性テーブルベ
ッド24を備えている。取付けヘッド12は、回転可能
且つ上下方向に直線移動可能に上方支持コラム30に設
けられたキャリア組立体28を有している。好ましい実
施形態では、複数の取付けヘッド12が、テーブル組立
体14とともに使用できるように設けられている。テー
ブル組立体および取付けヘッドは在来の構造のものであ
り、例えば、本発明の出願人であるスピードファム社
(イリノイ州デスプレネス)が販売する多数のポリシン
グ機または磨き機のうちのいずれかで良い。ポリシング
装置の一例が、本件出願人に譲渡された米国特許第 5,3
29,732号明細書に挙げられている。本明細書に記載され
ているように、在来の取付けヘッドに幾つかの追加の特
徴が加えられている。これらの特徴の幾つかは、高周波
搬送信号および/または直流電圧信号を用いて、取付け
ヘッドに電圧印加することに関する。
【0008】図1に概略的に示されている取付けヘッド
12は、ウエットラッピング工程およびポリシング工程
中、或いは、平坦化工程およびテクスチャー形成工程の
ために、ウエハ、ディスクおよび他の部材を保持するた
めに使用されるタイプのキャリア34を有している。さ
らに、図2および図3を参照すると、キャリア10は、
ファイバグラスまたは他の絶縁材料で作られたリング状
構造体のような部品ホルダ40に重ねられた、ウレタン
エラストマーのような在来の材料の支持タブ或いはフイ
ルム38を使用している。支持パッド38は、ウエハ2
0をそのホルダから衝撃緩和する。図示されているよう
な、ウエハの片面ポリシングでは、加工中に部品を収容
し、そして、連続生産中に部品を素早く取扱えるように
するために、キャリアをポリシングチャックに取りつけ
るのがよい。ポリシングチャックを用いる場合、これら
のチャックは、部品ホルダ40および関連するウエハ2
0を真空力により保持する真空作動型のものであるのが
よい。従って、典型的には、真空力をウエハ20ならび
に部品ホルダ40に加えることができるように、支持パ
ッド38に穴があけられている。本発明を、「平坦化」
と称される特定の種類のポリシングに、商業的にすぐに
適用できることが判った。これらの種類の作業では、ポ
リシング機は、半導体ウエハ上で成長した成分のよう
な、デバイス上の比較的でこぼこした、酸化物、金属ま
たは樹脂層のフイルムを平坦化するように作動する。ウ
エハは、常に平らではないので、ポリシング作業は、ウ
エハの直径にわたって一様なフィルム厚を維持するよう
に、代表的には注意深く、制御される。ポリシング機の
作動中、取付けヘッド12は、下方に向かって、テーブ
ル組立体14に押しつけられる。
【0009】図3を参照すると、テーブルベッド24
は、ポリシング工程中に、ウエハ20が押し当てられる
パッド構造体で覆われている。好ましい実施の形態で
は、全体が参照番号44で示されるパッド構造体が、取
付けヘッド12に面した上側パッド46と、テーブルベ
ッド24と接触している下側パッド48とを有してい
る。ポリシングパッド46は、市販のローデルモデルI
C−60またはIC─1000シリーズのパッドである
のが好ましい。ウエハを平坦化するときは、ポリシング
パッドが、ウエハの起伏(すなわち、全体的な変動)に
適応するように、ポリシングするべきウエハの広さにわ
たって可撓性でありながら、硬い表面特性を有すること
が好ましい。加えて、ポリシングパッド46、48は、
ポリシングの一様性を高めるために高い湿潤性を有して
いることが好ましい。支持パッド48は、ポリシングす
るべきウエハのサイズの変動、平行の変動および平坦化
とは別の変動に対処するために、ローデルモデル Suba-
IVの濾紙または非常に均一な厚さ(略 0.16 cm (1/16イ
ンチ))のフェルトであるのが好ましい。好ましい実施の
形態では、パッド46、48間に、アンテナ部材50が
配置されている。このアンテナ部材50は、上側に配置
されたIC−1000パッドおよび下側に配置されたSu
ba-IV パッドが容易に撓めるほど十分に薄いアルミニウ
ムフィルムで構成されるのが好ましい。アンテナ部材5
0を、ステンレス鋼ならびに上側のポリシングパッド4
6および下側の支持パッド48の撓み特性に相当する撓
み特性を有する低腐蝕性導電フィルムをつくる金属およ
び金属合金で製造してもよい。
【0010】頂(上側のポリシング)パッド46はポリ
シング面を提供し、一方、下側に配置されたパッド48
は、パッド46をポリシングするべきウエハの特性に容
易に一致させることができるようにする。好ましい実施
の形態では、パッド46、48は、直径が約 60.96 cm
(24インチ)の標準の大きさのものでありであり、一
方、アンテナ部材50は、約 58.42 cm (23 インチ)
の直径を有するように構成されている。パッド構造体4
4は、テーブルベッド24および関連した駆動機構の実
質的な変更を必要とすることなしに、在来のポリシング
テーブル装置に容易に取付けることができる。しかしな
がら、このポリシング装置の一つの設計目的が、微信号
すなわち非常に低い信号強度の信号の信頼性のある検出
を促進することであるので、アンテナ部材およびテーブ
ル部材は、電子設備をアンテナ部材50に接続するのに
使用される比較的ノイズの無い接触子に適合できなけれ
ばならない。上述のように、高周波搬送信号は、ポリシ
ングパッド46を通過する。ポリシング構造体の信号検
出能を高めるために、アンテナ部材50がイオン荷電ポ
リシング媒体と直接接触できるように、ポリシングパッ
ド46に孔すなわちパーフォレーションが設けられてい
ることが好ましい。任意のパーフォレーションを事実上
任意でパターンでポリシングパッド46に設けることが
できるが、パーフォレーションは、パッドに形成され、
間隔をあけた均一な中心距離で配置され、均一に寸法決
めされた直径の穴から構成されているのが好ましい。一
般に、パーフォレーションは、ポリシングパッド46の
作用面全体にわたってほぼ均一であるのが好ましい。
【0011】図2を参照すると、電気貫通コネクタ54
が導電性取付けブロック56の頂部に取付けられてい
る。取付けブロック56は、テーブルベッド24の中心
に取付けられた誘電ブロック60にボルト留め具58に
より固定されている。導線64が、アーム66を介して
ブッシュ54に接続されている。導線64およびアーム
66は、アーム66がブッシュ54の上端部に取付けら
れた状態で、静止したまま、すなわち、非回転のままで
ある。ブッシュ54の下端部は、テーブルベッド24と
共に支持シャフト26の軸線を中心に回転する。上述し
たブッシュ54は、互いに対して移動可能である第1お
よび第2の相互嵌め合い部品を有しており、回転ブッシ
ュを介して電気信号の比較的ノイズの無い結合ができる
ように、これらの部品間に液体導電性媒体を使用してい
る。好ましい実施の形態では、ブッシュ54は、マーコ
タック社から入手した市販のモデルNo. 205である。
この市販のブッシュでは、流体導電性媒体は水銀でる。
電気結合用の導電性流体を有する貫通ブッシュを使用す
ることにより、ブラシおよび同様な接触装置を無くすこ
とができ、こうして、回転機械におけるブラシから発生
するノイズを除去することができる。流体充填ブッシュ
を利用することにより、極めて低いレベルの信号を、特
に連続したデータの流れに対する信頼性を備えてなが
ら、うまく検出でき、このブッシュ54により、この信
号を、ポリシング装置の制御のためにリアルタイムで使
用することが可能になった。図1に概略的に示すよう
に、導線64は、信号分析器72の入力端子70に接続
されている。信号分析器72は、例えばポリシング装置
のリアルタイム制御に有効なデータ分析を行うマイクロ
プロセッサ76にバス74を介して接続されている。
【0012】図1および図2に戻ると、取付けヘッド1
2は、高周波パワーをアンテナ50から放射させる高周
波送信器80を有している。高周波送信器80は、導体
84を介し貫通ブッシュ90の上端に取付けられた導線
86およびアーム88に接続された電源82によって電
圧を印加される。好ましい実施の形態では、貫通ブッシ
ュ90は、前記のブッシュ54と同様である。ブッシュ
90の下端部は、支持コラム30に取付けられており、
ブッシュ90の下端部が、電気導体(図示せず)によっ
て高周波送信器80に接続している。任意に、電源82
を、導体92によって、信号分析器72の入力部94に
接続してもよい。図3を参照すると、ウエハ20と上側
パッド46との間には、流体(すなわち、流動可能な)
ポリシング媒体98が配置されている。ポリシング媒体
は本発明の譲受人から市販されているもののような多数
の市販配合物のうちのいずれでもよい。変更例として、
ポリシング媒体は、添加研摩材の無い水または他の液体
であってもよい。キャリアヘッド12およびテーブル組
立体14は、ポリシング作業の準備中、ポリシング媒体
98でパッド46を覆って、従来の方法で操作される。
次いで、キャリアヘッド12をその移動が止まるまで降
下させ、キャリアヘッドおよび/またはテーブル組立体
を回転させ、圧力を加える。
【0013】ウエハ20は、ポリシング媒体98の非常
に薄い層(2、3程度の単原子層)に載っていると考え
られる。ある場合には、ウエハ20の一部分がパッドに
直接接触することがある。いずれの場合にも、一般に、
化学機械的ポリシング(PMC)と呼ばれている方法
で、ウエハ20の下面が機械加工される。ポリシング作
用が進むにつれて、摩擦原子解離(frictional atomic d
isassociation)によって生じた、ポリシング媒体内のイ
オン電荷が増大する。ウエハ20と、ポリシング媒体
と、ポリシングパッド46との間で、イオン相互作用が
起こる。取付けヘッドの下方への力およびポリシング媒
体粒子の速度を変化させることによって、ポリシング速
度を制御することができる。ポリシング媒体98のイオ
ン交換能力を、除去(研削)速度を調整するために利用
することもでき、半導体ウエハの場合、ウエハの表面電
荷は化学機械的ポリシング作業に影響を及ぼす。本発明
の第1の実施の形態では、高周波発送信号が、ウエハ、
ポリシング媒体およびポリシングパッドを通して送信さ
れ、アンテナ部材50に向かう経路に沿って生じている
イオン活性によって、ある程度、変化する。高周波シー
ルド32が、高周波の上方への漏れを防ぎ、且つ、ポリ
シング中、不用のノイズがウエハ境界領域に入らないよ
うにする遮蔽を行う。
【0014】変化した搬送信号は、アンテナ部材50に
よって受けられ、信号分析器72の入力部70に送られ
る。従来の信号復調技術を使用して、搬送波ノイズ信号
を、搬送高周波から抽出するのが好ましい。信号分析器
72は、ポリシング活性に関連するノイズ干渉(noise i
neterference) および周波数エネルギ損失(frequencyen
ergy losses) を監視する。上述したように、信号は非
常に低いレベルのものであり、好ましい実施の形態で
は、200ナノボルトと数100マイクロボルトの間の
範囲である。好ましい実施の形態における高周波送信器
は、ヒューレット−パッカードモデル NO.8647Aの
高周波発信器であり、信号プロセッサ72はモデルNo.
35665Aのヒューレット−パッカード高速フーリエ
変換(FET)信号分析器である。搬送波ノイズ信号
は、搬送信号を経路に通すことから生じるキャリアスト
リング(carrier strings) における周波数選択的ロス(f
requency selective losses)に関するなお一層の分析の
ために検出されて復調される。概略的には、本発明のこ
の第1の好ましい実施の形態は、高周波信号方式の移送
に関するものであり、音波方式またはその他の周波数方
式における信号に関するものではない。高周波方式は、
リアルタイムで、ポリシングの進行およびポリシング速
度に関連する有用なデータを確実に抽出するための実用
的な環境を提供することがわかった。
【0015】いくつかの異なるアンテナ構造体を評価し
た後、アンテナ部材50が−145 dBm レンジにおける横
方における信号検出(along-side signal detection) を
行うために信号分析器72にとって十分な信号の質を与
えることがわかった。しかしながら、搬送波ノイズ信号
は、周囲の干渉によりかき消され、前記の感度のよい信
号分析器を使用しても、確実には検出することができな
かった。好ましい実施の形態では、分析時の搬送波ノイ
ズ信号は、周波数が2ヘルツと200ヘルツとの間の範
囲である真のノイズ信号を備えていることがわかった。
評価後、観察されたノイズが、隣接地に位置決めされた
源を含む多数の広く異なる源から生じていることがわか
った。この問題の解決法を調べている間、ほとんどの有
害なノイズが、接地電位で或いはその周囲で生じている
ことがわかった。本発明で用いた解決法は、キャリアま
たは取付けヘッド12の電位を、接地電位の上方に保持
することであった。好ましい実施の形態では、ノイズが
多い環境であるため、比較的ノイズの無い貫通ブッシュ
90を通して取付けヘッド12に+9ボルトのバイアス
を付与し、アンテナ部材50をその夫々のグランド即ち
接地用導体としてセットすることが好ましい。
【0016】従って、2つの比較的ノイズの無いブッシ
ュ90、54を通して9ボルトのバイアス信号を付与す
る。ウエハ/媒体インターフェース、ポリシング媒体お
よび媒体/パッドインターフェース並びにポリシングパ
ッド46を通して搬送信号を送信することから生じる周
波数選択的減衰を定めるために、高周波信器80から放
射される送信搬送信号のサンプルを、導体92を介して
信号分析器72の入力部94に送る。入力端子94につ
いての信号サンプルは、キャリア組立体12から取られ
ることが好ましい。上述のように、ポリシング装置は図
1に概略的に示すもののような一般のテーブル組立体と
協働する単一のキャリア組立体12または多数のキャリ
ア組立体のいずれかを用いることができる。多数のキャ
リア組立体を用いる場合、所定の機械に同時に用いられ
た種々のキャリア組立体間の識別を可能にするように異
なるキャリア組立体のための高周波を十分に異ならせる
のがよい。図4〜図6を参照すると、本発明の第2の実
施の形態が、全体を参照番号100で示されている。こ
の構造体は、図1〜図3を参照して以上で説明した構造
体と多くの点で同じである。1つの大きな相違点は、前
記の高周波送信器および電源を使用していない点であ
る。また、前記の実施の形態のポリシング構造体と違っ
て、図4〜図6のポリシング構造体は、イオン解離によ
り発生したノイズを受動的に傍受する。図4に示すよう
に、バッテリ104が示す直流バイアスが、回転ブッシ
ュ90を通してキャリア組立体12に付与される。この
バイアス源は端子94、70間で周波数分析器72にお
ける回路構成要素を介して回転ブッシュ54を介してア
ンテナ部材50に結合される。ポリシング活動の領域に
発生された電気ノイズは生じた直流バイアスに乗って信
号分析器72の入力端子70に進む。このノイズ信号は
好ましくは先の実施の形態で説明したのと同じようにし
て分析され、進行中のポリシング活動の観察ために、特
に、磨かれているウエハの厚さの減少の観察するため
に、ノイズパターンおよび周波数ポテンシャルが監視さ
れる。
【0017】以上からわかるように、本発明は、半導体
ウエハおよび他の商業的に重要な製品の化学機械的ポリ
シング中、リアルタイムで、バイアスに対するイオン電
荷解離作用(ionic charge desassociation effect)を監
視するのに特に有用である。図面および前記説明は、構
成および作動方法の詳細に関して、本発明の唯一の形態
を表わそうとするものではない。形態の変更および部品
の割合の変更ならびに同等物の置換が予想される。ま
た、特定の用語を用いたが、これらの用語は包括的およ
び説明的な意味で用いられたものであり、本発明を限定
するためのものではなく、本発明の範囲は特許請求の範
囲により定められる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の原理による取付けヘッド/ポ
リシングテーブル構造体の概略図である。
【図2】図2は、図1の一部分を拡大して示した断面図
である。
【図3】図3は、図2の一部分を拡大して示したす断面
図である。
【図4】図4は、本発明の他の実施の形態にかかる、も
う一つのポリシング構造体の概略図である。
【図5】図5は、ポリシング構造体の拡大した部分的な
断面図である。
【図6】図6は、図5の一部分を拡大して示した部分的
な拡大図である。
【符号の説明】
10 ポリシング装置 12 取付けヘッド 14 テーブル 20 加工物(ウエハ) 24 テーブルベッド 26 支持カラム 28 キャリア組立体 38 支持パッド 40 部品ホルダ 50 アンテナ 54 貫通コネクタ 56 取付けブロック 60 誘電ブロック 64 導線 66 アーム 72 信号分析器 76 マイクロプロセッサ 80 高周波送信器 90 貫通ブッシュ 98 ポリシング媒体

Claims (29)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 非導電性テーブルと、 テーブルの上方に配置され、ポリシングするべき加工物
    を支持するキャリア組立体と、 前記テーブルおよび前記キャリア組立体のうちの少なく
    とも一方を他方に対して移動させる手段と、 前記テーブルに支持されたポリシングパッドと、 前記パッドと前記テーブルとの間の導電性材料の薄い可
    撓性シートを備えたアンテナと、 前記キャリア組立体と前記アンテナとの間に結合された
    電気付勢手段とを備え、 前記ポリシングパッドは十分に薄く、ポリシング活動に
    より発生されるイオン解離をアンテナが検出できるよう
    になっていることを特徴とする加工物をポリシングする
    装置。
  2. 【請求項2】 前記パッドと前記加工物との間に配置さ
    れた流体ポリシング媒体を更に備えていることを特徴と
    する請求項1に記載の加工物をポリシングする装置。
  3. 【請求項3】 前記電気付勢手段が、前記キャリア組立
    体とアンテナとの間に直流電圧を付加することを特徴と
    する請求項2に記載の加工物をポリシングする装置。
  4. 【請求項4】 前記電気付勢手段が、高周波搬送信号
    を、ポリシング媒体を通るように、且つ、ポリシング活
    動と関連したイオン解離により変えられるように、前記
    キャリア組立体とアンテナとの間に送り込むことを特徴
    とする請求項2に記載の加工物をポリシングする装置。
  5. 【請求項5】 前記ポリシングパッドが、前記ポリシン
    グ媒体を前記アンテナに直接接触させるように有孔であ
    ることを特徴とする請求項2に記載の加工物をポリシン
    グする装置。
  6. 【請求項6】 前記電気付勢手段が、第1および第2の
    相互嵌め合い部品を備えた第1および第2の相互嵌め合
    い部品の間に設けらている貫通ブッシュを介して、アン
    テナに結合されており、流体導電媒体が、貫通ブッシュ
    を通して電気信号を送ることができるように第1および
    第2の相互嵌め合い部品の間に備えられていることを特
    徴とする請求項1に記載の加工物をポリシングする装
    置。
  7. 【請求項7】 前記電気付勢手段の信号が、貫通ブッシ
    ュを通してキャリア組立体に送られ、前記貫通ブッシュ
    は、これを通して電気信号を送るように流体導電媒体を
    間に介在させた第1および第2の相互嵌め合い部品を備
    えていることを特徴とする請求項1に記載の加工物をポ
    リシングする装置。
  8. 【請求項8】 非導電性テーブルと、 前記テーブルの上方に配置され、ポリシングするべき加
    工物を支持するキャリア組立体と、 前記テーブルおよびキャリア組立体のうちの少なくとも
    一方を他方に対して移動させる手段と、 前記テーブルに支持されたポリシングパッドと、 前記パッドとテーブルとの間の導電性材料の薄い可撓性
    のシートを備えたアンテナと、 前記キャリア組立体とアンテナとの間に接続された電気
    付勢手段と、 電気信号を前記電気付勢手段からアンテナへ出力結合す
    る流体導電性媒体を間に介在させた第1および第2の相
    互嵌め合い部品を備えた第1貫通ブッシュと、 電気信号を前記電気付勢手段からキャリア組立体へ出力
    結合する流体導電性媒体を間に介在させた第1および第
    2の相互嵌め合い部品を備えた第2貫通ブッシュとを備
    え、 前記ポリシングパッドは十分に薄く、ポリシング活動に
    より発生されるイオン解離をアンテナにより検出するよ
    うになっていることを特徴とする加工物をポリシングす
    る装置。
  9. 【請求項9】 前記パッドと加工物との間に配置された
    流体ポリシング媒体を更に備えていることを特徴とする
    請求項8に記載の加工物をポリシングする装置。
  10. 【請求項10】 前記電気付勢手段が、キャリア組立体
    とアンテナとの間に直流バイアス電圧を付加することを
    特徴とする請求項8に記載の加工物をポリシングする装
    置。
  11. 【請求項11】 前記電気付勢手段が、ポリシング活動
    と関連したイオン解離によって変えるように、ポリシン
    グ媒体の中を通る高周波搬送信号を、送ることを特徴と
    する請求項9に記載の加工物をポリシングする装置。
  12. 【請求項12】 前記ポリシングパッドが、前記ポリシ
    ング媒体を前記アンテナに直接接触させるように有孔で
    あることを特徴とする請求項11に記載の加工物をポリ
    シングする装置。
  13. 【請求項13】 進行中のポリシング作業中に、リアル
    タイムで、ポリシング活動を監視する方法であって、 非導電性テーブルを用意し、 ポリシングパッドを前記テーブル上に設け、 前記ポリシングパッドの上方にキャリア部材を配置し、 ポリシングするべき加工物をキャリア組立体に支持し、 前記加工物のイオン解離を引起しながら、加工物とパッ
    ドとの間でポリシング活動を起こすように、テーブルお
    よびキャリア組立体のうちの少なくとも一方を他方に対
    して移動させ、 導電性材料の薄い可撓性シートを備えたアンテナを前記
    パッドとテーブルとの間に配置し、 イオン解離領域を通って流れるように電気付勢信号をキ
    ャリア組立体とアンテナとの間に通し、 ポリシング活動により起こされたイオン解離を、アンテ
    ナにより検出するようにポリシングパッドを十分に薄く
    構成することを特徴とするポリシング活動を監視する方
    法。
  14. 【請求項14】 前記電気付勢信号が、直流バイアス電
    圧をキャリア組立体とアンテナとの間に付加することを
    特徴とする請求項13に記載の方法。
  15. 【請求項15】 前記電気付勢信号が、高周波搬送信号
    をポリシング活動と関連したイオン解離により変更され
    るように加工物のイオン解離領域を通して送ることを特
    徴とする請求項13に記載の方法。
  16. 【請求項16】 イオン解離領域が少なくとも部分的に
    流体ポリシング媒体に含まれた状態で、前記流体ポリシ
    ング媒体をパッドと加工物との間に配置する工程、を更
    に備えたことを特徴とする請求項13に記載の方法。
  17. 【請求項17】 前記ポリシング媒体をアンテナに直接
    接触させるようにポリシングパッドに孔をあける工程を
    更に備えたことを特徴とする請求項16に記載の方法。
  18. 【請求項18】 前記電気付勢信号を第1および第2の
    相互嵌め合い部品を備えた第1貫通ブッシュを通してア
    ンテナに流体で接続する工程を更に備えたことを特徴と
    する請求項13に記載の方法。
  19. 【請求項19】 前記電気付勢信号を、流体導電性媒体
    を間に介在させた第1および第2の相互嵌め合い部品を
    備えた第2貫通ブッシュを通してキャリア組立体に流体
    で送る工程を更に備えたことを特徴とする請求項13に
    記載の方法。
  20. 【請求項20】 進行中のポリシング作業中に、リアル
    タイムで、ポリシング活動を監視する方法において、 非導電性テーブルを用意し、 ポリシングパッドを前記テーブル上に設け、 前記ポリシングパッドの上方にキャリア部材を配置し、 ポリシングするべき加工物をキャリア組立体に支持し、 加工物のイオン解離を引起すポリシング活動を、加工物
    とパッドとの間に発生させるように、前記テーブルおよ
    びキャリア組立体のうちの少なくとも一方を他方に対し
    て移動させ、 導電性材料の薄い可撓性シートを備えたアンテナをパッ
    ドとテーブルとの間に配置し、 直流バイアス電圧をキャリア組立体、イオン解離領域お
    よびアンテナを横切ってつなぎ、 ポリシング活動により発生されるイオン解離をアンテナ
    により検出するようにポリシングパッドを十分に薄く構
    成することを特徴とするポリシング活動を観察する方
    法。
  21. 【請求項21】 ポリシング活動と関連したイオン解離
    領域を少なくとも部分的に流体ポリシング媒体に入れた
    状態で、前記流体ポリシング媒体をパッドと加工物との
    間に配置する工程を更に備えたことを特徴とする請求項
    20に記載の方法。
  22. 【請求項22】 前記ポリシング媒体をアンテナに直接
    接触させるようにポリシングパッドに孔をあける工程を
    更に備えたことを特徴とする請求項20に記載の方法。
  23. 【請求項23】 直流バイアス信号を、流体導電性媒体
    を間に介在させた第1および第2の相互嵌め合い部品を
    備えた第1貫通ブッシュを通してアンテナに流体でつな
    ぐ工程を更に備えたことを特徴とする請求項20に記載
    の方法。
  24. 【請求項24】 直流バイアス信号を流体導電性媒体を
    間に介在させた第1および第2の相互嵌め合い部品を備
    えた第2貫通ブッシュを通してキャリア組立体に流体で
    つなぐ工程を更に備えたことを特徴とする請求項20に
    記載の方法。
  25. 【請求項25】 進行中のポリシング作業中に、リアル
    タイムで、ポリシング活動を監視する方法において、 非導電性テーブルを用意し、 ポリシングパッドを前記テーブル上に設け、 前記ポリシングパッドの上方にキャリア部材を配置し、 ポリシングするべき加工物をキャリア組立体に支持し、 加工物のイオン解離を引起すポリシング活動を加工物と
    パッドとの間に発生させるようにテーブルおよびキャリ
    ア組立体のうちの少なくとも一方を他方に対して移動さ
    せ、 導電性材料の薄い可撓性シートを備えたアンテナをパッ
    ドとテーブルとの間に配置し、 高周波搬送信号をポリシング活動と関連したイオン解離
    により変更するように加工物のイオン解離領域を通して
    キャリア組立体とアンテナとの間に送り込み、 ポリシングパッドをポリシング活動により発生されたイ
    オン解離をアンテナにより検出するように十分に薄く構
    成することを特徴とするポリシング活動を観察する方
    法。
  26. 【請求項26】 ポリシング活動と関連したイオン解離
    領域がポリシング媒体に少なくとも部分的に入れた状態
    で、流体ポリシング媒体をパッドと加工物との間に配置
    する工程を更に備えたことを特徴とする請求項25に記
    載の方法。
  27. 【請求項27】 ポリシング媒体をアンテナに直接接触
    させるようにポリシングパッドに孔をあける工程を更に
    備えたことを特徴とする請求項26に記載の方法。
  28. 【請求項28】 高周波搬送信号を流体導電性媒体を間
    に介在させた第1および第2の相互嵌め合い部品を備え
    た第1貫通ブッシュを通してアンテナに流体で出力結合
    する工程を更に備えたことを特徴とする請求項25に記
    載の方法。
  29. 【請求項29】 高周波搬送信号を流体導電性媒体を間
    に介在させた第1および第2の相互嵌め合い部品を備え
    た第2貫通ブッシュを通してキャリア組立体に流体でつ
    なぐ工程を更に備えたことを特徴とする請求項28に記
    載の方法。
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