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公開番号2025049801
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-04
出願番号2023158240
出願日2023-09-22
発明の名称弾性膜、研磨ヘッド、および研磨方法
出願人株式会社荏原製作所
代理人個人,個人,個人,個人
主分類B24B 37/30 20120101AFI20250327BHJP(研削;研磨)
要約【課題】伸縮性を向上させることができる弾性膜が提供される。
【解決手段】弾性膜100は、押圧部位101と、膨らみ構造を有する隔壁102と、を有している。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
基板を研磨するための研磨ヘッドに適用可能な弾性膜であって、
前記弾性膜は、
前記基板を押圧する押圧部位と、
前記押圧部位に対する押圧力を付与するための加圧室を形成する膨らみ構造を有する隔壁と、を有している、弾性膜。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記隔壁は、前記膨らみ構造を形成する第１壁部および第２壁部を有しており、
前記第１壁部および前記第２壁部は、
互いに離間する幅広部と、
前記幅広部に接続され、かつ互いに近接するクランプ部と、を有している、請求項１に記載の弾性膜。
【請求項３】
前記隔壁は、前記押圧部位に向かって互いに近接するＶ字状の断面形状を有する第１壁部および第２壁部を有しており、
前記第１壁部および前記第２壁部は、前記押圧部位において、互いに接続されている、請求項１に記載の弾性膜。
【請求項４】
前記隔壁は、Ｙ字状の断面形状を有する第１壁部、第２壁部および第３壁部を有しており、
前記第３壁部は、前記第１壁部および前記第２壁部に接続されており、前記第１壁部および前記第２壁部との接続部分から前記押圧部位に向かって延びている、請求項１に記載の弾性膜。
【請求項５】
前記隔壁は、前記加圧室の両側に配置された第１圧力室および第２圧力室を有しており、
前記加圧室は、前記第１圧力室および前記第２圧力室の上部に配置されている、請求項１に記載の弾性膜。
【請求項６】
前記弾性膜は、その外形を構成する周壁を有しており、
前記隔壁は、前記周壁に隣接して配置され、かつ前記押圧部位に対して傾斜して延びる周壁側壁部を有している、請求項１に記載の弾性膜。
【請求項７】
請求項１～請求項６のいずれか一項に記載の弾性膜と、
前記弾性膜を保持するヘッド本体と、を備える、研磨ヘッド。
【請求項８】
前記ヘッド本体は、前記隔壁を保持する隔壁ホルダーを備えており、
前記隔壁ホルダーの少なくとも一部は、前記加圧室に配置されている、請求項７に記載の研磨ヘッド。
【請求項９】
前記研磨ヘッドは、前記隔壁と前記隔壁ホルダーとの間に形成された幅方向隙間を有している、請求項８に記載の研磨ヘッド。
【請求項１０】
基板を押圧する弾性膜で前記基板を保持し、
前記基板を保持した状態で、前記基板を押圧する押圧部位によって形成された圧力室に流体を供給して、前記基板を研磨パッドに押し付け、
膨らみ構造を有する隔壁によって形成された加圧室に流体を供給して、前記押圧部位に押圧力を付与する、研磨方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性膜、研磨ヘッド、および研磨方法に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
昨今の半導体デバイスの製造における各工程への要求精度は、既に数ｎｍのオーダに達しており、化学機械研磨（ＣＭＰ）もその例外ではない。また、半導体集積回路の高集積化に伴い、微細化、多層化がますます加速している。
【０００３】
したがって、これらの微細化や多層化を実現するには、ＣＭＰ研磨においても、ウェーハの全面において、ＣＭＰ研磨後の膜厚のばらつきを数ｎｍオーダのばらつきに収めることが課題として求められている。
【０００４】
残膜厚のばらつきとなる要因として、ウェーハの成膜ばらつきによるもの、例えばウェーハに膜を形成する工程は、めっき、化学蒸着（ＣＶＤ）、物理蒸着（ＰＶＤ）などの種々の成膜技術を用いて行われる。これらの成膜技術では、ウェーハの全面に亘って膜が均一に形成されないことがある。また、近年ではウェーハ自体の厚みや形状のばらつきに起因するものがあり、このようなウェーハをＣＭＰ工程で平坦化することが求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２００５－２２３３２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の研磨ヘッドは、ウェーハの半径方向に沿った押圧力を独立に変化させることができるので、ウェーハの半径方向の膜厚プロファイルを制御することは可能である。しかしながら、圧力室は同心状に配置されているので、ウェーハの周方向に沿った押圧力を制御することができず、周方向における膜厚プロファイルを制御することができない。これに対しては、圧力室を周方向に分割する方法も考えられる。
【０００７】
ＣＭＰ装置で一般的に使用される弾性部材から構成された弾性膜で形成された圧力室を加圧すると、弾性膜は、膨らみ、ウェーハに密着する。このような構成により、弾性膜は、その圧力室における圧力を均一にウェーハに伝達することができる。
【０００８】
しかしながら、弾性膜は、分割された圧力室を形成するための多くの隔壁を有する。このような弾性膜は、特に、隔壁付近において伸縮しにくく、圧力室における圧力を均一にウェーハに伝達することができないおそれがある。
【０００９】
そこで、本発明は、伸縮性を向上させることができる弾性膜および研磨ヘッドを提供することを目的とする。
本発明は、伸縮性を向上させることができる弾性膜を用いた研磨方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
一態様では、基板を研磨するための研磨ヘッドに適用可能な弾性膜が提供される。前記弾性膜は、前記基板を押圧する押圧部位と、前記押圧部位に対する押圧力を付与するための加圧室を形成する膨らみ構造を有する隔壁と、を有している。
（【００１１】以降は省略されています）

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