JP2002120150A - 化学機械ポリッシャ用の改善されたダイヤフラム - Google Patents
化学機械ポリッシャ用の改善されたダイヤフラムInfo
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-
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- 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
- B24B37/27—Work carriers
- B24B37/30—Work carriers for single side lapping of plane surfaces
-
- H10P52/00—
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 強度を増加してひずみの発生を減少させるこ
とができる、化学機械ポリッシャ用の改善されたダイヤ
フラムを提供する。 【解決手段】 本発明のダイヤフラム３０はゴム層とフ
ァイバ層とを備え、そのサイズ及び形状が、回転ユニッ
ト２０とホルダ４０との間のギャップ及び相対シフトに
従って適切に設計されて、ダイヤフラムのしわを防ぎ、
回転ユニット及びホルダの側壁との摩擦を減少させるこ
とができる。従って、ダイヤフラムの寿命が延長され、
それによって、ポリッシャのメンテナンス頻度が減小さ
れ、生産歩留りが増大される。
とができる、化学機械ポリッシャ用の改善されたダイヤ
フラムを提供する。 【解決手段】 本発明のダイヤフラム３０はゴム層とフ
ァイバ層とを備え、そのサイズ及び形状が、回転ユニッ
ト２０とホルダ４０との間のギャップ及び相対シフトに
従って適切に設計されて、ダイヤフラムのしわを防ぎ、
回転ユニット及びホルダの側壁との摩擦を減少させるこ
とができる。従って、ダイヤフラムの寿命が延長され、
それによって、ポリッシャのメンテナンス頻度が減小さ
れ、生産歩留りが増大される。
Description
【０００１】
【発明の分野】本発明は、化学機械ポリッシャまたは化
学機械研磨（CMP）機に関する。特に、CMP機におけるパ
ッドコンディショナのホルダと回転ユニットとの間にあ
るダイヤフラムに関し、上記ダイヤフラムは、操作中の
しわを防ぐために強度及び耐久性を改善し、ダイヤフラ
ムの寿命を増長することができる。
学機械研磨（CMP）機に関する。特に、CMP機におけるパ
ッドコンディショナのホルダと回転ユニットとの間にあ
るダイヤフラムに関し、上記ダイヤフラムは、操作中の
しわを防ぐために強度及び耐久性を改善し、ダイヤフラ
ムの寿命を増長することができる。
【０００２】
【発明の背景】表面平坦化は、フォトリトグラフィープ
ロセスの精度に直接影響を及ぼす非常に重要な技術であ
る。表面が平坦化されるときだけ、露出光の散乱効果が
回避されて、忠実度を有するパターンを転写することが
できる。
ロセスの精度に直接影響を及ぼす非常に重要な技術であ
る。表面が平坦化されるときだけ、露出光の散乱効果が
回避されて、忠実度を有するパターンを転写することが
できる。
【０００３】現在、スピン・オン・ガラス（SOG）と化
学機械研磨（CMP）を含む２つの平坦化技術が産業で広
く使われている。半導体製造技術がディープサブミクロ
ン状況(deep submicron regime)に接近したので、平坦
(planarity)の必要レベルが、スピン・オン・ガラスの
技術を用いて達成することができなくなっている。超大
規模集積化（VLSI）または極超大規模集積化（ULSI）に
おける平坦の必要レベルを提供する唯一の技術は、化学
機械研磨である。化学機械研磨プロセスでは、化学試薬
を使って、グラインダー用と同様の研磨理論が用いられ
る。不均一な表面プロファイルは、これによって、滑ら
かにされる。研磨パラメーターの適切な制御によって、
平坦の約90%が、化学機械研磨を用いて達成可能であ
る。
学機械研磨（CMP）を含む２つの平坦化技術が産業で広
く使われている。半導体製造技術がディープサブミクロ
ン状況(deep submicron regime)に接近したので、平坦
(planarity)の必要レベルが、スピン・オン・ガラスの
技術を用いて達成することができなくなっている。超大
規模集積化（VLSI）または極超大規模集積化（ULSI）に
おける平坦の必要レベルを提供する唯一の技術は、化学
機械研磨である。化学機械研磨プロセスでは、化学試薬
を使って、グラインダー用と同様の研磨理論が用いられ
る。不均一な表面プロファイルは、これによって、滑ら
かにされる。研磨パラメーターの適切な制御によって、
平坦の約90%が、化学機械研磨を用いて達成可能であ
る。
【０００４】化学機械ポリッシャ或いは化学機械研磨
（CMP）機は、研磨スラリが供給されている研磨パッド
の上に、ホルダを用いて、ウェーハを保持且つ回転させ
ることによって、実行される。基板から基板への長時間
研磨中に、研磨スラリにおける若干の研磨剤が、研磨パ
ッドの中に埋め込まれ、また閉じ込められるため、研磨
パッドが、時間とともに腐食される。研磨パッドの上で
研磨される基板は、埋め込まれた研磨剤から擦り傷や損
害を受け、これによって、研磨均一性を低下させる。従
って、CMP機では、パッドコンディショナが一般に用い
られて、使用した研磨パッドを修復し、最初の研磨条件
及び状態を回復させる。典型的に、パッドコンディショ
ナは、主に、回転ユニットとホルダとを備える。ホルダ
の底部には、ダイヤモンドディスクがあり、埋め込まれ
た研磨剤及び汚染されたスラリを除去して、最初の研磨
条件を回復させるために用いられる。CMP機のパッドコ
ンディショナについての更なる記述は、アメリカ出願第
09/052798号を参照する。
（CMP）機は、研磨スラリが供給されている研磨パッド
の上に、ホルダを用いて、ウェーハを保持且つ回転させ
ることによって、実行される。基板から基板への長時間
研磨中に、研磨スラリにおける若干の研磨剤が、研磨パ
ッドの中に埋め込まれ、また閉じ込められるため、研磨
パッドが、時間とともに腐食される。研磨パッドの上で
研磨される基板は、埋め込まれた研磨剤から擦り傷や損
害を受け、これによって、研磨均一性を低下させる。従
って、CMP機では、パッドコンディショナが一般に用い
られて、使用した研磨パッドを修復し、最初の研磨条件
及び状態を回復させる。典型的に、パッドコンディショ
ナは、主に、回転ユニットとホルダとを備える。ホルダ
の底部には、ダイヤモンドディスクがあり、埋め込まれ
た研磨剤及び汚染されたスラリを除去して、最初の研磨
条件を回復させるために用いられる。CMP機のパッドコ
ンディショナについての更なる記述は、アメリカ出願第
09/052798号を参照する。
【０００５】従来のパッドコンディショナは、一般に、
ロボットアームを含む。回転ユニットは、アームの一端
に組み立てられ、パワー供給装置によって起動されて、
その下にあるホルダを回転させる。研磨パッド上に埋め
込まれた研磨剤及び汚染されたスラリを除去し、研磨パ
ッドの最初の研磨条件を回復させるために、底部にダイ
ヤモンドディスクを有するホルダが使用される。弾性及
び柔軟性のあるゴムダイヤフラムは、回転ユニットとホ
ルダとの間に配置される。パッドコンディショナの回復
操作中に、ゴムダイヤフラムが引っ掛かったり捻じ曲げ
られたりするので、回転ユニットとホルダとの相対転位
によって、しわが形成される。ダイヤフラムが回転ユニ
ット及びホルダの側壁と擦れることによって生成される
摩擦が、ダイヤフラムに押しつけられる。摩擦に起因
し、ダイヤフラムの上に蓄積された歪みは、結果とし
て、疲弊や老朽をもたらし、さらに破損をもたらす。従
って、ダイヤフラムの寿命が短縮される。CMP機のメン
テナンス頻度が上昇し、その結果、CMP機のスループッ
トを低下させる。
ロボットアームを含む。回転ユニットは、アームの一端
に組み立てられ、パワー供給装置によって起動されて、
その下にあるホルダを回転させる。研磨パッド上に埋め
込まれた研磨剤及び汚染されたスラリを除去し、研磨パ
ッドの最初の研磨条件を回復させるために、底部にダイ
ヤモンドディスクを有するホルダが使用される。弾性及
び柔軟性のあるゴムダイヤフラムは、回転ユニットとホ
ルダとの間に配置される。パッドコンディショナの回復
操作中に、ゴムダイヤフラムが引っ掛かったり捻じ曲げ
られたりするので、回転ユニットとホルダとの相対転位
によって、しわが形成される。ダイヤフラムが回転ユニ
ット及びホルダの側壁と擦れることによって生成される
摩擦が、ダイヤフラムに押しつけられる。摩擦に起因
し、ダイヤフラムの上に蓄積された歪みは、結果とし
て、疲弊や老朽をもたらし、さらに破損をもたらす。従
って、ダイヤフラムの寿命が短縮される。CMP機のメン
テナンス頻度が上昇し、その結果、CMP機のスループッ
トを低下させる。
【０００６】
【発明の概要】本発明は、化学機械ポリッシャ用の改善
されたダイヤフラムを提供する。回転ユニットとホルダ
の間のギャップ距離及び相対シフトに従って適切に設計
されるダイヤフラムが、強度及び耐久性を改善し、ホル
ダ及び回転ユニットの側壁からの摩擦を減少して、ダイ
ヤグラムの寿命を改善することができる。
されたダイヤフラムを提供する。回転ユニットとホルダ
の間のギャップ距離及び相対シフトに従って適切に設計
されるダイヤフラムが、強度及び耐久性を改善し、ホル
ダ及び回転ユニットの側壁からの摩擦を減少して、ダイ
ヤグラムの寿命を改善することができる。
【０００７】本発明は、化学機械ポリッシャ用の改善さ
れたダイヤフラムを提供する。上記ダイヤフラムは、回
転ユニットとホルダを連結するゴム層と、ゴム層の強度
を補強するために、上記ゴム層の上に設けられたファイ
バ層とを備える。ホルダは、回転ユニット内にはめ込ま
れ、回転ユニットとホルダと間のギャップが、ゴム層及
びファイバ層によって密封される。
れたダイヤフラムを提供する。上記ダイヤフラムは、回
転ユニットとホルダを連結するゴム層と、ゴム層の強度
を補強するために、上記ゴム層の上に設けられたファイ
バ層とを備える。ホルダは、回転ユニット内にはめ込ま
れ、回転ユニットとホルダと間のギャップが、ゴム層及
びファイバ層によって密封される。
【０００８】本発明は、また、化学機械ポリッシャ用の
改善されたダイヤフラムを提供する。このダイヤフラム
は、回転ユニットの内部側壁の上に取り付けられる外部
シーリング環と、ホルダの外部側壁の上に取り付けられ
る内部シーリング環と、外部シーリング環と内部シーリ
ング環の間でスムーズに接合されているコネクト環を備
える。コネクト環は、回転ユニットとホルダの間のギャ
ップ距離及び最大相対シフト距離に従って、設計され
る。外部シーリング環、コネクト環及び内部シーリング
環は、一体に形成可能である。外部シーリング環、コネ
クト環及び内部シーリング環の各々が、ファイバ層及び
ゴム層から作成可能である。
改善されたダイヤフラムを提供する。このダイヤフラム
は、回転ユニットの内部側壁の上に取り付けられる外部
シーリング環と、ホルダの外部側壁の上に取り付けられ
る内部シーリング環と、外部シーリング環と内部シーリ
ング環の間でスムーズに接合されているコネクト環を備
える。コネクト環は、回転ユニットとホルダの間のギャ
ップ距離及び最大相対シフト距離に従って、設計され
る。外部シーリング環、コネクト環及び内部シーリング
環は、一体に形成可能である。外部シーリング環、コネ
クト環及び内部シーリング環の各々が、ファイバ層及び
ゴム層から作成可能である。
【０００９】添付図面を参照しながら与えられる以下の
詳細な説明によって、前述した本発明の様態及びそれに
伴う多数の利点が、よりよく理解され、より容易に認め
られる。
詳細な説明によって、前述した本発明の様態及びそれに
伴う多数の利点が、よりよく理解され、より容易に認め
られる。
【００１０】
【好適な実施例の詳細説明】本発明は化学機械ポリッシ
ャ用の改善されたダイヤフラムを提供し、上記ダイヤフ
ラムは、ファイバ層とゴム層とを備え、ダイヤフラムの
強度及び耐久性を強化することができる。しわ発生を回
避しダイヤフラムの寿命を増長するために、ダイヤフラ
ムのサイズ及び形状は、回転ユニットとホルダとの間の
ギャップ距離及び相対シフト距離に従って設計される。
ャ用の改善されたダイヤフラムを提供し、上記ダイヤフ
ラムは、ファイバ層とゴム層とを備え、ダイヤフラムの
強度及び耐久性を強化することができる。しわ発生を回
避しダイヤフラムの寿命を増長するために、ダイヤフラ
ムのサイズ及び形状は、回転ユニットとホルダとの間の
ギャップ距離及び相対シフト距離に従って設計される。
【００１１】図1は、本発明によるCMP機のパッドコンデ
ィショナの概略斜視図である。パッドコンディショナ10
は、ロボットアーム12を含む。回転ユニット20は、アー
ム12の一端に組み立てられ、モータのようなパワー供給
装置（図示せず）がアーム12の他端に配置されている。
回転ユニット20は、伝達ベルトのようなパワー伝達装置
（図示せず）を介して、パワー供給装置によって起動さ
れる。アーム12の運動を制御して、研磨パッド60上のホ
ルダ40を動かすために、制御システム（図示せず）を、
さらに、CMP機の中にセットすることができる。回転ユ
ニット20とともに回転されるホルダ40は、底部にダイヤ
モンドディスクを有し、このダイヤモンドディスクは、
埋め込まれた研磨剤や汚染されたスラリを除去し、研磨
パッド60の最初の研磨条件を回復するために、使用され
る。
ィショナの概略斜視図である。パッドコンディショナ10
は、ロボットアーム12を含む。回転ユニット20は、アー
ム12の一端に組み立てられ、モータのようなパワー供給
装置（図示せず）がアーム12の他端に配置されている。
回転ユニット20は、伝達ベルトのようなパワー伝達装置
（図示せず）を介して、パワー供給装置によって起動さ
れる。アーム12の運動を制御して、研磨パッド60上のホ
ルダ40を動かすために、制御システム（図示せず）を、
さらに、CMP機の中にセットすることができる。回転ユ
ニット20とともに回転されるホルダ40は、底部にダイヤ
モンドディスクを有し、このダイヤモンドディスクは、
埋め込まれた研磨剤や汚染されたスラリを除去し、研磨
パッド60の最初の研磨条件を回復するために、使用され
る。
【００１２】図2は、本発明のCMP機におけるパッドコン
ディショナの概略断面図を示す。回転ユニット20は、上
部22と下部24を含み、ホルダ40は、シャフト42と、シャ
フト42の底部に配置されたディスク44とを含む。円筒形
ホール26が回転ユニット20の底部中央にあり、ホルダ40
のシャフト42は、回転ユニット20のホール26の中にはめ
込まれる。本発明のダイヤフラム30は、回転ユニット20
とシャフト42の間に配置されている。ダイヤフラム30
は、環状の皿のように見える。ダイヤフラム30の外側部
分は、一般に、上部22及び下部24と締め付けられるよう
に、回転ユニット20の中にはめ込まれ、ダイヤフラム30
の内側部分は、シャフト42の中にはめ込まれる。
ディショナの概略断面図を示す。回転ユニット20は、上
部22と下部24を含み、ホルダ40は、シャフト42と、シャ
フト42の底部に配置されたディスク44とを含む。円筒形
ホール26が回転ユニット20の底部中央にあり、ホルダ40
のシャフト42は、回転ユニット20のホール26の中にはめ
込まれる。本発明のダイヤフラム30は、回転ユニット20
とシャフト42の間に配置されている。ダイヤフラム30
は、環状の皿のように見える。ダイヤフラム30の外側部
分は、一般に、上部22及び下部24と締め付けられるよう
に、回転ユニット20の中にはめ込まれ、ダイヤフラム30
の内側部分は、シャフト42の中にはめ込まれる。
【００１３】回転ユニット20が起動且つ回転されると
き、ダイヤフラム30及びシャフト42は、回転ユニットと
ともに回転されて、ホルダ40を回転させる。ホルダ40の
底部には、ダイヤモンドスクリーンでカバーされている
ダイヤモンドディスク44がある。ダイヤモンドディスク
44を回転させることによって、研磨パッド60上の捕捉さ
れた研磨剤や汚染されたスラリが除去され、最初の研磨
条件を回復することができる。
き、ダイヤフラム30及びシャフト42は、回転ユニットと
ともに回転されて、ホルダ40を回転させる。ホルダ40の
底部には、ダイヤモンドスクリーンでカバーされている
ダイヤモンドディスク44がある。ダイヤモンドディスク
44を回転させることによって、研磨パッド60上の捕捉さ
れた研磨剤や汚染されたスラリが除去され、最初の研磨
条件を回復することができる。
【００１４】図3は、本発明のダイヤフラム30の構成要
素を示す。ダイヤフラム30は、柔軟性及び弾力性のある
ゴム層304と、ゴム層304上に設けられたネット構造を有
するファイバ層302とからなる。ゴム層304は、ダイヤフ
ラム30用に伝統的なゴム材料を用いることができる。フ
ァイバ層302は、ナイロン66または他の類似した原料と
いった強化ファイバから作られる。ファイバ層302とゴ
ム層304とを接合するために、適当な接着材を用いるこ
とができる。
素を示す。ダイヤフラム30は、柔軟性及び弾力性のある
ゴム層304と、ゴム層304上に設けられたネット構造を有
するファイバ層302とからなる。ゴム層304は、ダイヤフ
ラム30用に伝統的なゴム材料を用いることができる。フ
ァイバ層302は、ナイロン66または他の類似した原料と
いった強化ファイバから作られる。ファイバ層302とゴ
ム層304とを接合するために、適当な接着材を用いるこ
とができる。
【００１５】ファイバ層302が本発明のダイヤフラム30
に使用されるので、ダイヤフラム30の強度及び耐久性が
増加され、摩擦によって発生する歪みをなくすことがで
きる。ダイヤフラム30の改善された品質が得られて、ダ
イヤフラム30が回転及び相対運動の状態でも破損の発生
が回避され、よって、ダイヤフラム30の寿命を向上させ
ることができる。
に使用されるので、ダイヤフラム30の強度及び耐久性が
増加され、摩擦によって発生する歪みをなくすことがで
きる。ダイヤフラム30の改善された品質が得られて、ダ
イヤフラム30が回転及び相対運動の状態でも破損の発生
が回避され、よって、ダイヤフラム30の寿命を向上させ
ることができる。
【００１６】ダイヤフラムの設計が下記のように記述さ
れる。図4、5及び6は、それぞれ本発明のダイヤフラム
の概略断面図、平面図及び三次元図である。図4、5及び
6を同時に参照すると、シャフト42は回転ユニット20の
中にはめ込まれている。回転ユニット20の内部表面には
内部側壁25があり、シャフト42の外部表面には外部側壁
45がある。回転ユニット20とシャフト42との間に、すな
わち、内部側壁25と外部側壁45との間に、距離dを持つ
ギャップがある。
れる。図4、5及び6は、それぞれ本発明のダイヤフラム
の概略断面図、平面図及び三次元図である。図4、5及び
6を同時に参照すると、シャフト42は回転ユニット20の
中にはめ込まれている。回転ユニット20の内部表面には
内部側壁25があり、シャフト42の外部表面には外部側壁
45がある。回転ユニット20とシャフト42との間に、すな
わち、内部側壁25と外部側壁45との間に、距離dを持つ
ギャップがある。
【００１７】本発明のダイヤフラム30は、環状の皿のよ
うに見え、一体に形成可能である。ダイヤフラム30は、
3つの部分、即ち、外部シーリング環32、内部シーリン
グ環36、及びそれらの間にあるコネクト環34を含む。外
部シーリング環32の外側底部には、下部24の溝に係合さ
れる外部環突出部31があって、外部シーリング環32を回
転ユニット20の中に閉じ込めて取り付ける。便利な装着
のために、外部シーリング環32は、一般に、上部22と下
部24との間に位置する。同様に、内部シーリング環36の
内側底部には、内部環突出部35があって、内部シーリン
グ環36をシャフト42の溝の中に係合させて取り付ける。
うに見え、一体に形成可能である。ダイヤフラム30は、
3つの部分、即ち、外部シーリング環32、内部シーリン
グ環36、及びそれらの間にあるコネクト環34を含む。外
部シーリング環32の外側底部には、下部24の溝に係合さ
れる外部環突出部31があって、外部シーリング環32を回
転ユニット20の中に閉じ込めて取り付ける。便利な装着
のために、外部シーリング環32は、一般に、上部22と下
部24との間に位置する。同様に、内部シーリング環36の
内側底部には、内部環突出部35があって、内部シーリン
グ環36をシャフト42の溝の中に係合させて取り付ける。
【００１８】コネクト環34は、外部シーリング環32と内
部シーリング環36の間でスムーズに接合され一体化され
ている。ダイヤフラム30は、回転ユニット20とホルダ40
のシャフト42との間のギャップをシーリングして、内部
スペース26の気密を達成することができる。コネクト環
34の寸法設計は重要である。コネクト環34が広すぎる
と、回転及び相対運動のため、シャフト42と回転ユニッ
ト20の間にしわが発生しやすく、結果として、変形やひ
ずみ、さらに破断を引き起こす。従って、コネクト間34
の幅は、外部シーリング環32と内部シーリング環36との
間のギャップ距離d及び最大相対シフト距離Lに従って、
設計可能である。ダイヤフラム30の幅は、（L2 +d2)1/2
より少し大きくしてよく、好ましくは、1.1‐1.6倍、最
も好ましくは、1.1‐1.3倍である。コネクト環34の予想
外の部分を削除し、しわ発生の可能性を減少させること
ができる。よって、内部側壁25と外部側壁45間のコネク
ト環34の摩擦を減小させることができる。従って、ダイ
ヤフラム30の寿命は増長される。
部シーリング環36の間でスムーズに接合され一体化され
ている。ダイヤフラム30は、回転ユニット20とホルダ40
のシャフト42との間のギャップをシーリングして、内部
スペース26の気密を達成することができる。コネクト環
34の寸法設計は重要である。コネクト環34が広すぎる
と、回転及び相対運動のため、シャフト42と回転ユニッ
ト20の間にしわが発生しやすく、結果として、変形やひ
ずみ、さらに破断を引き起こす。従って、コネクト間34
の幅は、外部シーリング環32と内部シーリング環36との
間のギャップ距離d及び最大相対シフト距離Lに従って、
設計可能である。ダイヤフラム30の幅は、（L2 +d2)1/2
より少し大きくしてよく、好ましくは、1.1‐1.6倍、最
も好ましくは、1.1‐1.3倍である。コネクト環34の予想
外の部分を削除し、しわ発生の可能性を減少させること
ができる。よって、内部側壁25と外部側壁45間のコネク
ト環34の摩擦を減小させることができる。従って、ダイ
ヤフラム30の寿命は増長される。
【００１９】
【実例】本発明の利点及び施工性を更に実現するため
に、詳細な設計図が例として用いられる。図7を参照す
ると、下部24の内部ホールの内部直径R1は35mmであって
よく、シャフト42の外部直径H1は26mmであってよい。フ
ァイバ層302とゴム層304とを含むダイヤフラム30の厚さ
t1は2mmであってよい。ダイヤフラム30の外部直径D1は4
6mmであってよく、内部直径D2は19.5mmであってよい。
ここで、外部環突出部31及び内部環突出部35の幅Pと厚
さ（t2‐t1）はそれぞれ1.8mmと1mmであってよく、ダイ
ヤフラム30を下部24及びシャフト42に取り付ける。回転
ユニット20とシャフト42との間のギャップ距離dは4.5mm
であってよく、相対シフト距離Lは6mmであってよい。従
って、コネクト環34の幅は、7.5mmより少し大きくてよ
い。外部シーリング環32と内部シーリング環36との間の
コネクト環34のコネクト部分は、歪みがここに集中する
ことを防ぐために、アーク形に設計可能である。コネク
ト部分におけるカーブ半径Rは1.5mmであってよい。コネ
クト部分に隣接する下部24の角における鋭さがダイヤフ
ラム30に損害を与えることを防止するために、角もアー
ク形に設計可能である。従って、ダイヤフラム30上の摩
擦を、かなり減少させることができる。上記の本発明の
設計例は、本発明を例示するものであって、本発明を限
定することがなく、特許請求の範囲の精神及び範囲内に
含まれている。
に、詳細な設計図が例として用いられる。図7を参照す
ると、下部24の内部ホールの内部直径R1は35mmであって
よく、シャフト42の外部直径H1は26mmであってよい。フ
ァイバ層302とゴム層304とを含むダイヤフラム30の厚さ
t1は2mmであってよい。ダイヤフラム30の外部直径D1は4
6mmであってよく、内部直径D2は19.5mmであってよい。
ここで、外部環突出部31及び内部環突出部35の幅Pと厚
さ（t2‐t1）はそれぞれ1.8mmと1mmであってよく、ダイ
ヤフラム30を下部24及びシャフト42に取り付ける。回転
ユニット20とシャフト42との間のギャップ距離dは4.5mm
であってよく、相対シフト距離Lは6mmであってよい。従
って、コネクト環34の幅は、7.5mmより少し大きくてよ
い。外部シーリング環32と内部シーリング環36との間の
コネクト環34のコネクト部分は、歪みがここに集中する
ことを防ぐために、アーク形に設計可能である。コネク
ト部分におけるカーブ半径Rは1.5mmであってよい。コネ
クト部分に隣接する下部24の角における鋭さがダイヤフ
ラム30に損害を与えることを防止するために、角もアー
ク形に設計可能である。従って、ダイヤフラム30上の摩
擦を、かなり減少させることができる。上記の本発明の
設計例は、本発明を例示するものであって、本発明を限
定することがなく、特許請求の範囲の精神及び範囲内に
含まれている。
【００２０】上記の記載によると、本発明は、化学機械
ポリッシャ用の改善されたダイヤフラムを開示する。フ
ァイバ層とゴム層から形成されるダイヤフラムは、強度
及び耐久性を向上させ、ダイヤフラムをより耐用性のあ
るものに改善することができる。しわの発生を回避し、
ダイヤフラムと側壁との間の摩擦を解除するために、設
計者が、回転ユニットとシャフトとの間のギャップ距離
及び相対シフト距離に従って、ダイヤフラムのサイズ及
び形状を適切に設計可能である。ダイヤフラムの寿命
は、それによって、延長可能である。従って、化学機械
ポリッシャのメンテナンス頻度が減小され、それに対応
して、スループットを増加させることができる。
ポリッシャ用の改善されたダイヤフラムを開示する。フ
ァイバ層とゴム層から形成されるダイヤフラムは、強度
及び耐久性を向上させ、ダイヤフラムをより耐用性のあ
るものに改善することができる。しわの発生を回避し、
ダイヤフラムと側壁との間の摩擦を解除するために、設
計者が、回転ユニットとシャフトとの間のギャップ距離
及び相対シフト距離に従って、ダイヤフラムのサイズ及
び形状を適切に設計可能である。ダイヤフラムの寿命
は、それによって、延長可能である。従って、化学機械
ポリッシャのメンテナンス頻度が減小され、それに対応
して、スループットを増加させることができる。
【００２１】当業者によってよく理解されているよう
に、前述した本発明の好ましい実施例は、本発明を例示
しているが、本発明を制限しない。添付の特許請求の範
囲の精神及び範囲内に含まれる様々な変更および類似し
たアレンジをカバーするつもりであり、その範囲が、上
記のような変更及び類似したアレンジを包含するよう
に、最も広い解釈と一致しなければならない。
に、前述した本発明の好ましい実施例は、本発明を例示
しているが、本発明を制限しない。添付の特許請求の範
囲の精神及び範囲内に含まれる様々な変更および類似し
たアレンジをカバーするつもりであり、その範囲が、上
記のような変更及び類似したアレンジを包含するよう
に、最も広い解釈と一致しなければならない。
【図１】従来技術のCMP機械におけるパッドコンディシ
ョナの概略斜視図である。
ョナの概略斜視図である。
【図２】本発明のCMP機械におけるパッドコンディショ
ナ概略断面図である。
ナ概略断面図である。
【図３】本発明のダイヤフラムの構成要素を示す図であ
る。
る。
【図４】本発明のダイヤフラムの概略断面図である。
【図５】本発明のダイヤフラムの概略平面図である。
【図６】本発明のダイヤフラムの概略三次元図である。
【図７】本発明のダイヤフラムの設計図である。
２０…回転ユニット、３０…ダイヤフラム、３２…外部
シーリング環、３４…コネクト環、３６…内部シーリン
グ環、４０…ホルダ、６０…研磨パッド。
シーリング環、３４…コネクト環、３６…内部シーリン
グ環、４０…ホルダ、６０…研磨パッド。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 イェ ペイ ウェイ タイワン， タイナンシティー， ベイ− ユアン ストリート， レーン 87， ア レイ 153 ナンバー ４ (72)発明者 サン クォ ラン タイワン， タイナンシティー， セン− テ ストリート ３ ナンバー 43 Ｆターム(参考） 3C047 EE02 EE12 3C058 AA07 AA19 CB03 DA12 DA17
Claims (19)
- 【請求項１】 化学機械ポリッシャ用の改善されたダイ
ヤフラムであって、前記ダイヤフラムは：回転ユニット
とホルダとを連結するゴム層であって、前記ホルダは前
記回転ユニットの中にはめ込まれて、前記回転ユニット
と前記ホルダとの間のギャップが前記ゴム層によって密
封される、ゴム層と；前記ゴム層の強度が増強されるよ
うに、前記ゴム層の上に取り付けられたファイバ層と、
を備える、化学機械ポリッシャ用の改善されたダイヤフ
ラム。 - 【請求項２】 前記ファイバ層の構造がネット構造を含
む、請求項１に記載のダイヤフラム。 - 【請求項３】 前記ゴム層及び前記ファイバ層が環構造
を含む、請求項１に記載のダイヤフラム。 - 【請求項４】 前記ダイヤフラムは前記回転ユニットと
ともに回転される、請求項１に記載のダイヤフラム。 - 【請求項５】 前記ホルダの底部に、さらにダイヤモン
ドフィルムを備える、請求項１に記載のダイヤフラム。 - 【請求項６】 前記ホルダは、研磨パッド上で回転する
ことによって、前記研磨パッドを修復(recondition)す
る、請求項５に記載のダイヤフラム。 - 【請求項７】 化学機械ポリッシャ用の改善されたダイ
ヤフラムであって、前記ダイヤフラムは：回転ユニット
の内部側壁上に取付けられた外部シーリング環と；ホル
ダの外部側壁上に取付けられた内部シーリング環であっ
て、前記ホルダが前記回転ユニットの中にはめ込まれ、
前記ホルダの前記外部側壁が前記回転ユニットの内部側
壁に隣接している、内部シーリング環と；前記外部シー
リング環と前記内部シーリング環との間でスムーズに接
合されたコネクト環であって、前記コネクト環の幅は前
記外部シーリング環と前記内部シーリング環との間のギ
ャップ距離及び最大相対シフト距離に従って設計されて
いる、コネクト環と、を備える、化学機械ポリッシャ用
の改善されたダイヤフラム。 - 【請求項８】 前記外部シーリング環、前記コネクト環
及び前記内部環は一体に形成されている、請求項７に記
載のダイヤフラム。 - 【請求項９】 前記外部シーリング環、前記コネクト環
及び前記内部環の各々は、ファイバ層とゴム層とからな
る、請求項７に記載のダイヤフラム。 - 【請求項１０】 前記ファイバ層の構造がネット構造を
含む、請求項９に記載のダイヤフラム。 - 【請求項１１】 前記ダイヤフラムは前記回転ユニット
とともに回転される、請求項７に記載のダイヤフラム。 - 【請求項１２】 前記ホルダの底部に、さらにダイヤモ
ンドフィルムを備える、請求項７に記載のダイヤフラ
ム。 - 【請求項１３】 前記ホルダは、研磨パッド上で回転す
ることによって、研磨パッドを修復する、請求項１２に
記載のダイヤフラム。 - 【請求項１４】 化学機械ポリッシャであって、前記化
学機械ポリッシャは：回転ユニットと；前記回転ユニッ
トの中にはめ込まれているホルダと；ゴム層及びファイ
バ層からなり、前記回転ユニットと前記ホルダとを連結
して、前記回転ユニットと前記ホルダとの間のギャップ
を密封するダイヤフラムと、を少なくとも備える、化学
機械ポリッシャ。 - 【請求項１５】 前記ファイバ層の構造がネット構造を
含む、請求項１４に記載のポリッシャ。 - 【請求項１６】 前記ダイヤフラムが環構造を有する、
請求項１４に記載のポリッシャ。 - 【請求項１７】 前記ダイヤフラムが前記回転ユニット
とともに回転される、請求１４に記載のポリッシャ。 - 【請求項１８】 前記ホルダの底部に、さらにダイヤモ
ンドフィルムを備える、請求項１４に記載のポリッシ
ャ。 - 【請求項１９】 前記ホルダは、研磨パッド上で回転す
ることによって、研磨パッドを修復する、請求項１７に
記載のポリッシャ。
Applications Claiming Priority (3)
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|---|---|---|---|
| TW089114156A TW458853B (en) | 2000-07-14 | 2000-07-14 | Diaphragm for a CMP machine |
| TW89114156 | 2000-07-14 | ||
| TW89114156A01 | 2001-06-26 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002120150A true JP2002120150A (ja) | 2002-04-23 |
Family
ID=21660419
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001215716A Pending JP2002120150A (ja) | 2000-07-14 | 2001-07-16 | 化学機械ポリッシャ用の改善されたダイヤフラム |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JP2002120150A (ja) |
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| DE (2) | DE10134518A1 (ja) |
| TW (2) | TW458853B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2008543047A (ja) * | 2005-05-26 | 2008-11-27 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | スマートコンディショナすすぎ洗いステーション |
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-
2000
- 2000-07-14 TW TW089114156A patent/TW458853B/zh not_active IP Right Cessation
-
2001
- 2001-06-26 TW TW089114156A patent/TW490363B/zh not_active IP Right Cessation
- 2001-07-13 US US09/905,512 patent/US6582288B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-07-14 KR KR1020010042643A patent/KR100832607B1/ko not_active Expired - Fee Related
- 2001-07-16 JP JP2001215716A patent/JP2002120150A/ja active Pending
- 2001-07-16 DE DE10134518A patent/DE10134518A1/de not_active Withdrawn
- 2001-07-16 DE DE10134519A patent/DE10134519A1/de not_active Withdrawn
-
2007
- 2007-10-24 KR KR1020070107094A patent/KR100801368B1/ko not_active Expired - Fee Related
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| KR20070110228A (ko) | 2007-11-16 |
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| DE10134518A1 (de) | 2002-05-29 |
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| US6582288B2 (en) | 2003-06-24 |
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| A02 | Decision of refusal |
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