特許 6582003 マルチゾーン化学機械平坦化研磨ヘッドのための設定可能な圧力設計

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6582003

(24)【登録日】2019年9月6日

(45)【発行日】2019年9月25日

(54)【発明の名称】マルチゾーン化学機械平坦化研磨ヘッドのための設定可能な圧力設計

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/304 20060101AFI20190912BHJP

   B24B 37/30 20120101ALI20190912BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/304 622K

   B24B37/30 E

【請求項の数】13

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2016-574287(P2016-574287)

(86)(22)【出願日】2015年5月4日

(65)【公表番号】特表2017-520922(P2017-520922A)

(43)【公表日】2017年7月27日

(86)【国際出願番号】US2015029034

(87)【国際公開番号】WO2015199815

(87)【国際公開日】20151230

【審査請求日】2018年5月7日

(31)【優先権主張番号】62/018,286

(32)【優先日】2014年6月27日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】14/470,852

(32)【優先日】2014年8月27日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】390040660

【氏名又は名称】アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】ＡＰＰＬＩＥＤ ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ，ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ

(74)【代理人】

【識別番号】110002077

【氏名又は名称】園田・小林特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】オー， ジョンフン

(72)【発明者】

【氏名】ズニガ， スティーブン エム．

(72)【発明者】

【氏名】ネイゲンガスト， アンドリュー

(72)【発明者】

【氏名】シュー， サミュエル チュー−チャン

(72)【発明者】

【氏名】ダンダベート， ゴータム シャシャンク

【審査官】 中田 剛史

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２００７／００８２５８９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特表２０１４−５１３４３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／０２７３８１２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００６／０１５４５８０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許第０６１１３４７９（ＵＳ，Ａ）

【文献】 米国特許第０５９５７７５１（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１３５９４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０５６０１１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

Ｂ２４Ｂ ３７／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

化学機械平坦化のための研磨ヘッドであって、
ハウジングと、
前記ハウジングに固定された可撓性の膜であって、前記可撓性の膜が、基板に接触するための外表面、及び前記ハウジングの内部に面している内表面を備えている、可撓性の膜と、
前記ハウジングの中に配置され、且つ前記可撓性の膜の前記内表面に接触している複数の加圧可能チャンバであって、前記複数の加圧可能チャンバが、少なくとも、第１の加圧可能チャンバ、第２の加圧可能チャンバ、及び第３の加圧可能チャンバを含む、複数の加圧可能チャンバと、
前記ハウジングの中に配置され、且つ前記第１の加圧可能チャンバに連結された第１の圧力供給チャネルと、
前記ハウジングの中に配置され、且つ前記第３の加圧可能チャンバに連結された第２の圧力供給チャネルと、
前記ハウジングの中に配置され、且つ前記第１の圧力供給チャネルを前記第２の加圧可能チャンバに連結している第１の圧力フィードラインと、
前記ハウジングの中に配置され、且つ前記第２の圧力供給チャネルを前記第２の加圧可能チャンバに連結している第２の圧力フィードラインと、
前記第１の圧力フィードラインと連結した第１の手動可動プラグであって、前記第１の手動可動プラグが、第１の位置にあるとき、前記第１の圧力供給チャネルを前記第２の加圧可能チャンバに流体連結し、第２の位置にあるとき、前記第１の圧力供給チャネルを前記第２の加圧可能チャンバから流体分離するように動作可能である、第１の手動可動プラグと、
前記第１の手動可動プラグの調節を可能にする、前記ハウジングを通る開口部と、
前記第２の圧力フィードラインと連結した第２の手動可動プラグであって、前記第２の手動可動プラグが、第１の位置にあるとき、前記第２の圧力供給チャネルを前記第２の加圧可能チャンバに流体連結し、第２の位置にあるとき、前記第２の圧力供給チャネルを前記第２の加圧可能チャンバから流体分離するように動作可能である、第２の手動可動プラグと
を備えている研磨ヘッド。

【請求項2】

前記開口部が、前記ハウジングの上面を通る、請求項１に記載の研磨ヘッド。

【請求項3】

前記開口部が、前記ハウジングの側面を通る、請求項１に記載の研磨ヘッド。

【請求項4】

前記複数の加圧可能チャンバが、
「ｎ」個の単一圧力チャンバであって、各単一圧力チャンバが、別々の圧力供給チャネルに連結された、「ｎ」個の単一圧力チャンバと、
「ｎ−１」個の二重圧力チャンバであって、各二重圧力チャンバが、２つの別々の圧力フィードラインを通して２つの圧力供給チャネルに別々に連結された、「ｎ−１」個の二重圧力チャンバと
を備えており、「ｎ」は、２から２０の間の整数である、請求項１に記載の研磨ヘッド。

【請求項5】

二重圧力チャンバが、各単一圧力チャンバに隣接している、請求項４に記載の研磨ヘッド。

【請求項6】

各圧力フィードラインと連結した手動可動プラグをさらに備えている、請求項４に記載の研磨ヘッド。

【請求項7】

各手動可動プラグのための、前記ハウジングを通る別々の開口部であって、各開口部が、別々の手動可動プラグの調節を可能にする、別々の開口部をさらに備えている、請求項６に記載の研磨ヘッド。

【請求項8】

各手動可動プラグが、ねじ山付きファスナを備えている、請求項６に記載の研磨ヘッド。

【請求項9】

各プラグが、１つ又は複数の密封部材をさらに備えている、請求項８に記載の研磨ヘッド。

【請求項10】

化学機械平坦化のための研磨システムであって、
研磨アセンブリであって、
第１の端部及び第２の端部を有する回転可能な軸と、
前記回転可能な軸の前記第１の端部に近接して前記回転可能な軸に連結された回転ユニオンと、
前記回転可能な軸の前記第２の端部に連結された研磨ヘッドであって、前記研磨ヘッドが、前記軸の回転によって回転可能であり、前記研磨ヘッドが、
ハウジング、
基板と接触するための可撓性の膜であって、前記ハウジングに固定された可撓性の膜、及び
前記ハウジングの内部にあり、且つ前記可撓性の膜と接触している複数の加圧可能チャンバ
を備えている、研磨ヘッドと、
前記第１の端部から前記第２の端部へと、且つ前記研磨ヘッドの中へと、前記軸を通して設けられた複数の圧力供給チャネルであって、各圧力供給チャネルが、前記回転ユニオンを１つの加圧可能チャンバに連結している、複数の圧力供給チャネルと、
複数の圧力源と、
前記複数の圧力源に接続された入力、及び前記回転ユニオンに連結された出力を有する圧力切替アセンブリであって、前記圧力切替アセンブリが、第１の状態にあるとき、前記複数の圧力源の第１の圧力源を第１の圧力供給チャネルに、且つ前記複数の圧力源の第２の圧力源を第２の圧力供給チャネルに連結するように動作可能であり、第２の状態にあるとき、前記第２の圧力源を前記第１の圧力供給チャネルに、且つ前記第１の圧力源を前記第２の圧力供給チャネルに連結するように動作可能である、圧力切替アセンブリと
を備えている研磨アセンブリ
を備えている研磨システム。

【請求項11】

研磨ヘッドで基板を研磨する方法であって、前記研磨ヘッドが、ハウジングと、前記ハウジングに固定された可撓性の膜であって、前記可撓性の膜が、基板に接触するための外表面、及び前記ハウジングの内部に面している内表面を備えた、可撓性の膜と、２つ以上の単一圧力チャンバ及び１つ又は複数の二重圧力チャンバを備えた複数の加圧可能チャンバであって、前記複数の加圧可能チャンバが、前記ハウジングの中に配置され、且つ前記可撓性の膜の前記内表面に接触している、複数の加圧可能チャンバと、複数の圧力フィードラインであって、各圧力フィードラインが、１つの二重圧力チャンバを１つの単一圧力チャンバに連結している、複数の圧力フィードラインと、前記圧力フィードラインの各々に配置された手動可動プラグと、を備えており、前記方法は、
第１の基板を前記研磨ヘッドの前記可撓性の膜に固定することと、
前記研磨ヘッドに固定された前記第１の基板を研磨することと、
前記研磨ヘッド内の前記複数の加圧可能チャンバを加圧することによって、第１の圧力プロファイルを前記第１の基板上に加えることと、
前記第１の基板を前記研磨ヘッドから取り外すことと、
第２の圧力プロファイルが前記可撓性の膜上に付与されることを可能にするために、前記研磨ヘッドに配置された少なくとも２つのプラグの位置を変更することと、
第２の基板を前記研磨ヘッドの前記可撓性の膜に固定することと、
前記第２の圧力プロファイルを前記第２の基板に加える間に、前記研磨ヘッドに固定された前記第２の基板を研磨することと
を含み、
各手動可動プラグが、１つ又は複数の密封部材を有するねじ山付きファスナであり、
前記研磨ヘッドに配置された少なくとも２つのプラグの位置を変更することが、工具を前記ハウジングの上面の開口部を通して挿入することを含み、前記開口部が、第１のプラグと位置合わせされている、
方法。

【請求項12】

前記第１のプラグを第１の位置から第２の位置に動かすために前記工具を回転させることをさらに含み、前記第１の位置が、第１の二重圧力チャンバを第１の単一圧力チャンバに流体連結するように動作可能であり、前記第２の位置が、前記第１の二重圧力チャンバを前記第１の単一圧力チャンバから流体分離するように動作可能である、請求項１１に記載の方法。

【請求項13】

研磨ヘッドで基板を研磨する方法であって、前記研磨ヘッドが、ハウジングと、前記ハウジングに固定された可撓性の膜であって、前記可撓性の膜が、基板に接触するための外表面、及び前記ハウジングの内部に面している内表面を備えた、可撓性の膜と、２つ以上の単一圧力チャンバ及び１つ又は複数の二重圧力チャンバを備えた複数の加圧可能チャンバであって、前記複数の加圧可能チャンバが、前記ハウジングの中に配置され、且つ前記可撓性の膜の前記内表面に接触している、複数の加圧可能チャンバと、複数の圧力フィードラインであって、各圧力フィードラインが、１つの二重圧力チャンバを１つの単一圧力チャンバに連結している、複数の圧力フィードラインと、前記圧力フィードラインの各々に配置された手動可動プラグと、を備えており、前記方法は、
第１の基板を前記研磨ヘッドの前記可撓性の膜に固定することと、
前記研磨ヘッドに固定された前記第１の基板を研磨することと、
前記研磨ヘッド内の前記複数の加圧可能チャンバを加圧することによって、第１の圧力プロファイルを前記第１の基板上に加えることと、
前記第１の基板を前記研磨ヘッドから取り外すことと、
第２の圧力プロファイルが前記可撓性の膜上に付与されることを可能にするために、前記研磨ヘッドに配置された少なくとも２つのプラグの位置を変更することと、
第２の基板を前記研磨ヘッドの前記可撓性の膜に固定することと、
前記第２の圧力プロファイルを前記第２の基板に加える間に、前記研磨ヘッドに固定された前記第２の基板を研磨することと
を含み、
各手動可動プラグが、１つ又は複数の密封部材を有するねじ山付きファスナであり、
前記研磨ヘッドに配置された少なくとも２つのプラグの位置を変更することが、
工具を前記ハウジングの側面の開口部を通して挿入することであって、前記開口部が、第１のプラグと位置合わせされている、挿入することと、
前記第１のプラグを第１の位置から第２の位置に動かすために前記工具を回転させることであって、第１の位置が、第１の二重圧力チャンバを第１の単一圧力チャンバに流体連結するように動作可能であり、第２の位置が、前記第１の二重圧力チャンバを前記第１の単一圧力チャンバから流体分離するように動作可能である、回転させることと
を含む、方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

［０００１］開示された実装形態は、概して、半導体基板などの基板を研磨するための研磨システムに関する。より具体的には、実装形態は、化学機械平坦化システムの研磨ヘッドによって供給された圧力を研磨中の基板に対して設定することに関する。

【背景技術】

【0002】

［０００２］化学機械平坦化（ＣＭＰ）は、基板上に堆積されている材料の層を平坦化又は研磨するために高密度集積回路の製造において通常使用される１つのプロセスである。ＣＭＰは、研磨流体の中にある間に基板を研磨パッドに対して移動させて、基板のフィーチャを含む面と研磨パッドとの間に接触をもたらすことによって、効果的に利用される。化学的活動と機械的活動の組み合わせを通して、研磨面と接触している基板のフィーチャを含む面から材料が取り除かれる。研磨ヘッドは、基板が研磨されるにつれて基板に対して圧力を加えるために使用される。研磨ヘッドは、研磨ヘッドモータに連結された駆動シャフトによって回転させられる。

【0003】

［０００３］各種の基板は、研磨ヘッドで基板を最もよく研磨するために異なる圧力プロファイルを必要とする場合が多い。研磨ヘッドは、所与の基板の種々の領域に異なる圧力を加えるための複数の加圧可能ゾーンを含み得る。それぞれの加圧可能ゾーンは、圧力フィードラインに連結されている。圧力フィードラインは、回転ユニオン及び駆動シャフトを経由して研磨ヘッドに至る。プロセスによって異なる圧力プロファイルが特定された際には、圧力フィードラインを異なる圧力源に再度通さなければならない場合が多い。圧力フィードラインの経路変更は、時間がかかり、結果的に費用がかかる。さらに、研磨ヘッド及び駆動シャフトの中の空間に限りがあるため、研磨ヘッドに連結し得る圧力フィードラインの数に制約が設けられる。この制約により、研磨ヘッドに含まれ得る加圧可能ゾーンの数、並びに研磨ヘッドが適用し得る圧力プロファイルの数が限られる。

【0004】

［０００４］したがって、研磨システムを改善する必要がある。

【発明の概要】

【0005】

［０００５］一実装形態では、化学機械平坦化のための研磨ヘッドが提供される。研磨ヘッドは、ハウジングと、可撓性の膜とを含んでいる。可撓性の膜は、ハウジングに固定されている。可撓性の膜は、基板に接触するための外表面と、ハウジングの内部に面している内表面とを含んでいる。複数の加圧可能チャンバは、ハウジングの中に配置され、且つ可撓性の膜の内表面に接触している。複数の加圧可能チャンバは、少なくとも、第１の加圧可能チャンバ、第２の加圧可能チャンバ、及び第３の加圧可能チャンバを含んでいる。ハウジングの中に配置された第１の圧力供給チャネルは、第１の加圧可能チャンバに連結されている。ハウジングの中に配置された第２の圧力供給チャネルは、第３の加圧可能チャンバに連結されている。ハウジングの中に配置された第１の圧力フィードラインは、第１の圧力供給チャネルを第２の加圧可能チャンバに連結する。ハウジングの中に配置された第２の圧力フィードラインは、第２の圧力供給チャネルを第２の加圧可能チャンバに連結する。第１の手動可動プラグは、第１の圧力フィードラインと連結している。第１の手動可動プラグは、第１の位置にあるとき、第１の圧力供給チャネルを第２の加圧可能チャンバに流体連結し、第２の位置にあるとき、第１の圧力供給チャネルを第２の加圧可能チャンバから流体分離するように動作可能である。第２の手動可動プラグは、第２の圧力フィードラインと連結している。第２の手動可動プラグは、第１の位置にあるとき、第２の圧力供給チャネルを第２の加圧可能チャンバに流体連結し、第２の位置にあるとき、第２の圧力供給チャネルを第２の加圧可能チャンバから流体分離するように動作可能である。

【0006】

［０００６］別の実装形態では、化学機械平坦化のための研磨システムが提供される。研磨システムは、研磨アセンブリ、複数の圧力源、及び圧力切替アセンブリを含んでいる。研磨アセンブリは、回転可能な軸、回転ユニオン、研磨ヘッド、及び複数の圧力供給チャネルを含んでいる。回転可能な軸は、第１の端部及び第２の端部を有している。回転ユニオンは、回転可能な軸の第１の端部に近接して回転可能な軸に連結されている。研磨ヘッドは、回転可能な軸の第２の端部に連結されている。研磨ヘッドは、軸の回転によって回転可能である。研磨ヘッドは、ハウジング、基板に接触するための可撓性の膜、及び複数の加圧可能チャンバを含んでいる。可撓性の膜は、ハウジングに固定されている。複数の加圧可能チャンバがハウジングの中に配置され、各チャンバは可撓性の膜に接触している。複数の圧力供給チャネルが、第１の端部から第２の端部へと、且つ研磨ヘッドの中へと、軸を通して供給されている。各圧力供給チャネルは、回転ユニオンを１つの加圧可能チャンバに連結する。圧力切替アセンブリは、２つ以上の圧力源に接続された入力と、回転ユニオンに連結された出力とを含んでいる。圧力切替アセンブリは、第１の状態にあるとき、複数の圧力源の第１の圧力源を第１の圧力供給チャネルに、且つ複数の圧力源の第２の圧力源を第２の圧力供給チャネルに連結するように動作可能である。圧力切替アセンブリは、第２の状態にあるとき、第２の圧力源を第１の圧力供給チャネルに、且つ第１の圧力源を第２の圧力供給チャネルに連結するようにさらに動作可能である。

【0007】

［０００７］別の実施形態では、研磨ヘッドで基板を研磨する方法が提供される。研磨ヘッドは、ハウジングと、基板に接触するための外表面、及びハウジングの内部に面している内表面を含んでいる可撓性の膜と、２つ以上の単一圧力チャンバ、及び１つ又は複数の二重圧力チャンバを備え、ハウジングの中に配置され、且つ可撓性の膜の内表面に接触している、複数の加圧可能チャンバと、複数の圧力フィードラインであって、各圧力フィードラインが、１つの二重圧力チャンバを１つの単一圧力チャンバに連結している、複数の圧力フィードラインと、圧力フィードラインの各々に配置された手動可動プラグとを備えている。この方法は、第１の基板を研磨ヘッドの可撓性の膜に固定することと、研磨ヘッドに固定された第１の基板を研磨することと、研磨ヘッド内で複数の加圧可能チャンバを加圧することによって、第１の圧力プロファイルを第１の基板上に加えることと、第１の基板を研磨ヘッドから取り外すことと、第２の圧力プロファイルが可撓性の膜上に付与されることを可能にするために研磨ヘッドに配置された少なくとも２つのプラグの位置を変更することと、第２の基板を研磨ヘッドの可撓性の膜に固定することと、第２の圧力プロファイルを第２の基板に加える間に、研磨ヘッドに固定された第２の基板を研磨することとを含む。

【図面の簡単な説明】

【0008】

［０００８］上記で開示された実装形態の列挙された特徴を詳細に理解することができるように、上記で簡単に概説した本開示のより具体的な説明を以下の実装形態を参照することによって得ることができ、これら実装形態の幾つかは添付の図面で示されている。しかしながら、添付の図面は、典型的な実装形態のみを示しており、したがって、他の等しく有効な実装形態を排除すべくその範囲を限定していると見なすべきではないことに留意されたい。

【0009】

［００１５］理解を容易にするため、可能な場合、図に共通する同一の要素を指し示すのに同一の参照番号が使用された。一実装態様で開示された要素は、具体的な記述がなくても、他の実装態様で有益に利用できると想定されている。

【図1】一実装形態に係るＣＭＰシステムの側断面図である。

【図2A】一実装形態に係る研磨ヘッドの部分的側断面図である。

【図2B】一実装形態に係る研磨ヘッドにあるプラグの側断面図である。

【図2C】一実装形態に係る研磨ヘッドにあるプラグの側断面図である。

【図3】一実装形態に係るプロセスフロー図である。

【図4】別の実装形態に係るＣＭＰシステムの側断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

［００１６］開示された実装形態は、概して、例えば、ＣＭＰを使用する、半導体基板などの基板を研磨するための研磨システムに関する。各種の基板は、研磨ヘッドで基板を最もよく研磨するために異なる圧力プロファイルを特定する場合が多い。開示された実装形態は、研磨中に研磨ヘッドから基板の表面の全体にわたって適用される圧力プロファイルを迅速に調節することを可能にし、これにより、機器のダウンタイムを減らすことができる。開示された実装形態は、各基板の研磨に最適な圧力プロファイルに対してより適合し得る追加の圧力プロファイルの使用を可能にすることにより、製品品質をさらに改善することができる。開示された実装形態から恩恵を得るように適合され得る研磨ヘッドの例としては、とりわけ、カリフォルニア州サンタクララのＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ， Ｉｎｃ．から市販されているＴＩＴＡＮ ＨＥＡＤ（商標）、ＴＩＴＡＮ ＣＯＮＴＯＵＲ（商標）、及びＴＩＴＡＮ ＰＲＯＦＩＬＥＲ（商標）研磨ヘッドが挙げられる。

【0011】

［００１７］図１は、一実装形態に係るＣＭＰシステム１００の側断面図である。研磨ヘッド１１０は、基板５０（破線で図示）を研磨パッド１７５の研磨面１８０と接触するように保持する。研磨パッド１７５は、プラテン１７６上に配置されている。プラテン１７６は、プラテン軸１８２によってモータ１８４に連結されている。モータ１８４は、ＣＭＰシステム１００が基板５０を研磨しているときに、プラテン軸１８２の中心線１８６の周りで、プラテン１７６、ひいては研磨パッド１７５の研磨面１８０を回転させる。

【0012】

［００１８］研磨ヘッド１１０は、モータ１０２に連結されている軸１０８に連結されている。モータ１０２は、アーム１７０に連結されている。モータ１０２は、研磨ヘッド１１０を、アーム１７０に対して、直線運動（Ｘ及び／又はＹ方向）で横方向に動かす。研磨ヘッド１１０は、アーム１７０及び／又は研磨パッド１７５に対して、研磨ヘッド１１０をＺ方向に動かすアクチュエータ又はモータ１０４をさらに含んでいる。研磨ヘッド１１０は、アーム１７０に対して、研磨ヘッド１１０を回転軸１１７の周りで回転させる回転式アクチュエータ又はモータ１０６にさらに連結されている。モータ１０４、１０２、及び１０６は、研磨ヘッド１１０を研磨パッド１７５の研磨面１８０に対して配置し、且つ／又は動かす。モータ１０４及び１０６は、研磨ヘッド１１０を研磨面１８０に対して回転させ、処理中に基板５０を研磨パッド１７５の研磨面１８０に対して付勢する下向きの力を与える。

【0013】

［００１９］研磨ヘッド１１０は、保持リング１０９が外接しているハウジング１１２を含んでいる。可撓性の膜１１４がハウジング１１２に固定されている。可撓性の膜１１４は、基板５０に接触するための外表面１１５と、ハウジング１１２の内部１１８に面している内表面１１６とを含んでいる。少なくとも、第１の加圧可能チャンバ１２１、第２の加圧可能チャンバ１２２、及び第３の加圧可能チャンバ１２３を含む複数の加圧可能チャンバが、ハウジング１１２の中に配置されている。各加圧可能チャンバ１２１、１２２、１２３は、可撓性の膜１１４の内表面１１６に接触し、圧力を内表面１１６に加えることが可能である。加圧可能チャンバ１２１〜１２３は、可撓性の膜１１４の中心の周りで同心円状に配置されている。最内側の加圧可能チャンバ（すなわち、加圧可能チャンバ１２１）は、可撓性の膜１１４の内表面１１６の円形領域と接触するが、その他の加圧可能チャンバ１２２、１２３は、可撓性の膜１１４の内表面１１６の環状領域と接触する。他の実装形態では、可撓性の膜１１４に対する加圧可能チャンバの異なる幾何学的配置が用いられてもよい。

【0014】

［００２０］第１の圧力供給チャネル１４３が、ハウジング１１２の中に配置され、第１の加圧可能チャンバ１２１に連結されている。第２の圧力供給チャネル１４４が、ハウジング１１２の中に配置され、第３の加圧可能チャンバ１２３に連結されている。各圧力供給チャネル１４３、１４４は、別々の圧力源（圧縮ガス又はその他の加圧流体の別々の供給元など）に連結されてもよい。圧力供給チャネルを軸１０８を通して設けられた圧力フィードラインに接続することによって、圧力供給チャネル１４３、１４４を圧力源に連結することができる。圧力フィードラインは、軸１０８及びハウジング１１２が回転する際に圧力源への接続を維持するために回転ユニオンを経由してもよい。

【0015】

［００２１］第１の圧力フィードライン１４５は、ハウジング１１２の中に配置され、第１の圧力供給チャネル１４３を第２の加圧可能チャンバ１２２に連結する。第２の圧力フィードライン１４６は、ハウジング１１２の中に配置され、第２の圧力供給チャネル１４４を第２の加圧可能チャンバ１２２に連結する。したがって、第２の加圧可能チャンバ１２２は、圧力供給チャネル１４３、１４４のいずれかを通して供給される流体によって加圧され得る。

【0016】

［００２２］第１の手動可動プラグ１４７は、第１の圧力フィードライン１４５と連結し得る。第１の手動可動プラグ１４７は、第１の位置（図２Ｂを参照）にあるとき、第１の圧力供給チャネル１４３を第２の加圧可能チャンバ１２２に流体連結し、第２の位置（図２Ｃを参照）にあるとき、第１の圧力供給チャネル１４３を第２の加圧可能チャンバ１２２から流体分離するように動作可能である。第２の手動可動プラグ１４８は、第２の圧力フィードライン１４６と連結し得る。第２の手動可動プラグ１４８は、第１の位置（図２Ｂを参照）にあるとき、第２の圧力供給チャネル１４４を第２の加圧可能チャンバ１２２に流体連結し、第２の位置（図２Ｃを参照）にあるとき、第２の圧力供給チャネル１４４を第２の加圧可能チャンバ１２２から流体分離するように動作可能である。研磨ヘッド１１０は、各手動可動プラグ１４７、１４８の調節を可能にするため、ハウジング１１２の上面１１１を通る１つ又は複数の開口部１５１、及びハウジング１１２の側面１１３を通る１つ又は複数の開口部１５２を含み得る。幾つかの実装形態では、ハウジング１１２を通る個々の開口部（例えば、開口部１５１）が、各手動可動プラグ（例えば、プラグ１４７）に対して使用される。各開口部は、個々の手動可動プラグの調節を可能にする。他の実装形態では、１つの開口部により、複数のプラグを調節するようにアクセスすることが可能である。別の実装形態では、各プラグの一部が、プラグの位置調節を可能にするようにハウジング１１２を通って延在する。

【0017】

［００２３］以下の説明では、下付き文字の「ｎ」は、要素のグループの中の最後の要素を指し示す。「ｎ」は、定義された整数（例えば、「ｎ」＝１０）、或いは、整数の定義された範囲（例えば、「ｎ」は、５から１０の間である）である。下付き文字の「ｉ」は、要素のグループの中の個別の要素であるが、非特定の要素を示す。「ｉ」は、１から「ｎ」の間の任意の値であってもよい。例えば、１０個のチャンバのグループにおいて、すべてのチャンバが参照番号５０を用いるが、チャンバ５０_ｉは、チャンバ１からチャンバ５０の間の任意のチャンバを指し示し、チャンバ５０ｎは、１０番目のチャンバを指し示す。下付き文字「ｉ」を有する要素は、図面では示されていない。下付き文字「ｉＡ」及び下付き文字「ｉＢ」は、それぞれ、ｉ番目の要素に接続したり、関連したりする第１のサブ要素及び第２のサブ要素を示す。例えば、モータ７５_１Ａ及びモータ７５_１Ｂは、第１のチャンバ５０１に接続又は関連する第１及び第２のモータを示し得る。

【0018】

［００２４］図２Ａは、一実装形態に係る研磨ヘッド２１０の部分的側断面図である。研磨ヘッド２１０は、ＣＭＰシステム１００において、又はその他の研磨システムにおいて使用されてもよい。研磨ヘッド２１０は、基板５０を研磨ヘッド２１０で保持するように使用される保持リング２０９が外接しているハウジング２１２を含む。可撓性の膜２１４がハウジング２１２に固定されている。可撓性の膜２１４は、基板５０に接触するための外表面２１５と、ハウジング２１２の内部２１８に面している内表面２１６とを含んでいる。複数の加圧可能チャンバ２２０_１〜２２０_ｎ及び２３０_１〜２３０_ｎ−１が、ハウジング２１２の中に配置されている。各加圧可能チャンバ２２０_ｉ及び２３０_ｉは、可撓性の膜２１４の内表面２１６に接触している。最内側の加圧可能チャンバ（すなわち、加圧可能チャンバ２２０_１）は、可撓性の膜２１４の内表面２１６の円形ディスク又は円形領域と接触し得るが、その他の加圧可能チャンバ２２０_２〜２２０_ｎ、２３０_１〜２３０_ｎ−１は、チャンバ２２０_１と同心円状であり得、可撓性の膜２１４の内表面２１６の環状領域と接触し得る。他の実装形態では、可撓性の膜２１４に対する加圧可能チャンバの異なる幾何学的配置が用いられてもよい。

【0019】

［００２５］研磨ヘッド２１０は、研磨ヘッド１１０に比べて、より多くの加圧可能チャンバ（例えば、加圧可能チャンバ２２０_ｉ及び２３０_ｉ）を含み得る。研磨ヘッド２１０は、「ｎ」個の単一圧力チャンバ２２０_ｉを含んでもよい。幾つかの実装形態では、ｎは、２から２０の間の整数である。他の実装形態では、ｎは、異なる範囲の整数を含んでもよい。各単一圧力チャンバ２２０_ｉは、別々の圧力供給チャネル２４０_ｉに連結されている。各圧力供給チャネル２４０_ｉは、研磨ヘッド２１０を経由して、研磨ヘッド軸２０８に上り、別々の圧力源に至ることができる。この圧力源は、前述のように、圧縮空気又はその他の加圧流体の供給源であり得る。幾つかの実装形態では、圧力供給チャネルは、研磨ヘッド２１０又は軸２０８の中で別のライン又はチャネルと連結し、次いで、別のライン又はチャネルは、圧力源に連結される。各圧力供給チャネル２４０_ｉは、図面の中では明瞭性を保つために研磨ヘッド内で終端しているように示されているが、各圧力供給チャネル２４０_ｉは、軸２０８を通して供給される別のライン又はチャネルのための接続部を少なくとも有している。研磨ヘッド２１０は、「ｎ−１」個の二重圧力チャンバ２３０_ｉをさらに含んでいる。「ｎ」は、重ねて、２から２０の間の整数である。各二重圧力チャンバ２３０_ｉは、２つの別々の圧力フィードライン２５０_{ｉ（Ａ、Ｂ）}を通して、２つの圧力供給チャネル２４０_ｉ、２４０_ｉ＋１に別々に連結されている。

【0020】

［００２６］手動可動プラグ２６０_{ｉ（Ａ、Ｂ）}は、各圧力フィードライン２５０_{ｉ（Ａ、Ｂ）}と連結し得る。各手動可動プラグ２６０_ｉ（Ａ）を開かれた第１の位置２６１（図２Ｂを参照）に設定して、二重圧力チャンバ２３０_ｉを圧力供給チャネル２４０_ｉに流体連結してもよく、或いは、各手動可動プラグ２６０_ｉ（Ａ）を閉ざされた第２の位置２６２（図２Ｃを参照）に設定して、二重圧力チャンバ２３０_ｉを圧力供給チャネル２４０_ｉから流体分離してもよい。各手動可動プラグ２６０_ｉ（Ｂ）を開かれた第１の位置２６１（図２Ｂを参照）に設定して、二重圧力チャンバ２３０_ｉを圧力供給チャネル２４０_ｉ＋１に流体連結してもよく、或いは、各手動可動プラグ２６０_ｉ（Ｂ）を閉ざされた第２の位置２６２（図２Ｃを参照）に設定して、二重圧力チャンバ２３０_ｉを圧力供給チャネル２４０_ｉ＋１から流体分離してもよい。研磨ヘッド２１０は、各手動可動プラグ２６０_{ｉ（Ａ，Ｂ）}の調節を可能にするため、ハウジングの上面２１１又は側面２１３を通る開口部２８０_{ｉ（Ａ，Ｂ）}を含み得る。明瞭性を保つため、図面では２つの開口部２８０_２Ａ及び２８０_２Ｂのみが示されているが、各プラグ２６０_{ｉ（Ａ，Ｂ）}に対して、個別の開口部があってもよい。幾つかの実装形態では、１以上のプラグに対して１つの開口部、或いは、すべてのプラグに対して１つの開口部があり得る。幾つかの実装形態では、開口部は、プラグの位置が変更されていない際に、閉じられたり、密封されたりしてもよい。

【0021】

［００２７］幾つかの実装形態では、二重圧力チャンバ２３０_ｉは、各単一圧力チャンバ２２０_ｉに隣接している。これらの実装形態の幾つかでは、二重圧力チャンバ２３０_ｉは、ハウジング２１２の中心及び外周にある単一圧力チャンバを除いて、各単一圧力チャンバ２２０_ｉのいずれかの側面で、各単一圧力チャンバ２２０_ｉ（単一圧力チャンバ２２０_１及び２２０_ｎなど）に隣接している。他の実装形態では、互いに隣接する複数の単一圧力チャンバ２２０_ｉがあってもよい。他の実装形態では、互いに隣接する複数の二重圧力チャンバ２３０_ｉがあってもよい。

【0022】

［００２８］図２Ｂ及び図２Ｃは、一実装形態に係る図２Ａのプラグ２６０_１Ａの開位置及び閉位置それぞれの拡大断面図である。図１の研磨ヘッド１１０におけるプラグ１４７、１４８、並びに研磨ヘッド２１０における残りのプラグ２６０_{ｉ（Ａ，Ｂ）}は、プラグ２６０_ｉＡと同じ特徴又は似たような特徴を有し得る。プラグ２６０_１Ａは、ねじ山接続部２６８と連結するねじ山２６６を有するファスナ２６４を含む。プラグ２６０_１Ａは、圧力供給チャネル２４０_１及び圧力フィードライン２５０_１Ａの間で密封を生成する密封部材２６５をさらに含んでいる。圧力フィードライン２５０_１Ａは、二重圧力チャンバ２３０_１に供給する２つの圧力フィードライン２５０_{１（Ａ、Ｂ）}のうちの１つである。１つ又は複数のその他の密封部材（図示せず）もさらにプラグ２６０_１Ａと共に含まれてもよく、それにより、圧力供給チャネル２４０_１又は圧力フィードライン２５０_１Ａの中の加圧流体がプラグ２６０_１Ａの周りで漏れない。

【0023】

［００２９］図２Ｂは、開いている第１の位置２６１におけるプラグ２６０_１Ａを示す。開いている第１の位置２６１では、密封部材２６５が圧力供給チャネル２４０_１から取り外され、圧力源からの流体が、圧力供給チャネル２４０_１の中に残るファスナ２６４の一部の周りで流れ、二重圧力チャンバ２３０_１を加圧することができる。図２Ｃは、閉じている第２の位置２６２におけるプラグ２６０_１Ａを示す。閉じている第２の位置２６２では、密封部材２６５が、圧力供給チャネル２４０_１の中に置かれ、圧力供給チャネル２４０_１の中の加圧流体が二重圧力チャンバ２３０_１に達しないように密封遮断する。

【0024】

［００３０］ねじ山接続部２６８は、研磨ヘッドハウジング又は研磨ヘッドハウジング上の又はその中の別のコンポーネントの一部であり得る。プラグ２６０_１Ａに係合するねじ山接続部２６８は、図２Ｂ及び２Ｃでは、圧力供給チャネル２４０_１の下方にあるように示されているが、異なる実装形態では、ねじ山接続部２６８は他に位置に置かれてもよい。ねじ部材を有するプラグの一実装形態では、ねじ部材は、圧力供給チャネルの上方に位置するねじ接続部と連結してもよく、ファスナの端部に接続された密封プランジャは、圧力供給チャネルを通して下方に延在し、プラグが閉じているときに加圧流体を遮断することができる。ねじ山接続部が圧力供給チャネルの上方にあることにより、プラグを圧力供給チャネルから完全に取り外すことができ、それにより、プラグが開位置にあるときに流体の流れを妨げるものがない。幾つかの実装形態では、プラグ２６０_１全体が、研磨ヘッドハウジングの中に配置される。他の実装形態では、プラグの一部が、研磨ヘッドハウジングを通して延在してもよい。

【0025】

［００３１］プラグ２６０_１Ａなどのプラグを使用することは、数多くの利点をもたらす。プラグ２６０_１Ａは、ファスナ２６４や密封部材２６５など、コンポーネントを少ししか含まないため、フットプリントが小さく、研磨ヘッドで占める空間量が少ない。フットプリントが小さいことにより、複数のプラグ及びその他の制御フィーチャを研磨ヘッドに置くことが可能となる。他方では、研磨ヘッド内部の限られた空間で、より大きな流れの制御又は電子デバイスのための空間が十分にない場合がある。さらに、プラグの位置の変更は、ドライバーや六角棒スパナなどのありふれた手動工具を使用することにより、迅速且つ比較的容易に行うことができる。手動操作でプラグの位置変更を行うことにより、研磨ヘッドにある各チャンバの内部の圧力の自動又は電気制御を利用した場合に必要となるような任意の追加のコンポーネント又は配線の必要性がなくなる。最後に、ねじ山付きファスナ及び密封部材などのコンポーネントは、比較的安価であり、したがって、研磨ヘッドの材料コスト全体に対して大きな追加とはならない。

【0026】

［００３２］図２Ａ〜２Ｃ、及び図３を参照すると、研磨ヘッドで基板を研磨するための方法３００が説明されている。図２Ａ〜２Ｃのシステムと併せてこの方法が説明されているが、当業者であれば、任意の順序で、方法ステップを実行するように構成された、任意の適切に適合された研磨ヘッドが、開示された実装形態の範囲内にあることを理解するであろう。方法３００は、研磨ヘッド２１０上で実行され得る。

【0027】

［００３３］ブロック３０２では、基板５０などの第１の基板は、研磨ヘッド２１０の可撓性の膜２１４に固定される。ブロック３０４では、研磨ヘッド２１０に固定された第１の基板が研磨される。ブロック３０６では、基板の研磨中、研磨ヘッド２１０の内部で複数の加圧可能チャンバ２２０_１〜２２０_ｎ及び２３０_１〜２３０_ｎ−１を加圧することによって、第１の圧力プロファイルが第１の基板上に加えられる。ブロック３０８では、第１の基板が研磨ヘッド２１０から取り外される。

【0028】

［００３４］ブロック３１０では、研磨ヘッドに配置された少なくとも２つのプラグ２６０_{ｉ（Ａ、Ｂ）}の位置が変更され、第２の圧力プロファイルが可撓性の膜２１４上に付与されることが可能となる。例えば、第１の圧力プロファイルから第２の圧力プロファイルに変更するため、プラグ２６０_１Ａを、開いている第１の位置２６１から、閉じている第２の位置２６２に変更してもよく、プラグ２６０_１Ｂを、閉じている第２の位置２６２から、開いている第１の位置２６１に変更してもよい。第１の圧力プロファイルでは、二重圧力チャンバ２３０_１の中の圧力は、単一圧力チャンバ２２０_１の中の圧力に適合し、第２の圧力プロファイルでは、二重圧力チャンバ２３０_１の中の圧力は、単一圧力チャンバ２２０_２の中の圧力に適合する。圧力プロファイルを切り替えるとき、２つの、３つ以上の、又はすべてのプラグ２６０_{ｉ（Ａ，Ｂ）}の位置を変更してもよい。圧力プロファイルは、処理されている基板の中央から端部にかけて圧力の増減を有し得る。幾つかの圧力プロファイルについては、圧力は、基板の中央から端部にかけて、圧力の増加と減少の間で交互し得る。

【0029】

［００３５］プラグ２６０_{ｉ（Ａ、Ｂ）}の位置は、ハウジング２１２の上面２１１又は側面２１３の１つ又は複数の開口部２８０_{ｉ（Ａ、Ｂ）}を通して、ドライバーなどの工具を挿入することによって変更することができる。開口部２８０_{ｉ（Ａ、Ｂ）}のうちの少なくとも１つを第１のプラグ２６０_１Ａと位置合わせしてもよい。第１のプラグ２６０_１Ａの位置の変更は、工具を回転させて、第１のプラグ２６０_１Ａを、開いている第１の位置２６１から閉じている第２の位置２６２に移動させることをさらに含んでもよい。開いている第１の位置２６１は、第１の二重圧力チャンバ２３０_１を第１の単一圧力チャンバ２２０_１に流体連結するように動作可能であり、閉じている第２の位置２６２は、第１の二重圧力チャンバ２３０_１を第１の単一圧力チャンバ２２０_１から流体分離するように動作可能である。残りのプラグ２６０_{ｉ（Ａ、Ｂ）}の位置を変更することは、プラグ２６０_１Ａの位置の変更と同じように又は似たように機能し得る。

【0030】

［００３６］ブロック３１２では、第２の基板が研磨ヘッド２１０の可撓性の膜２１４に固定される。ブロック３１４では、第２の圧力プロファイルを第２の基板上に加えている間に、研磨ヘッド２１０に固定された第２の基板が研磨される。

【0031】

［００３７］図４は、別の実装形態に係るＣＭＰシステム４００の側断面図である。ＣＭＰシステム４００は、多くの同じ特徴及びコンポーネントを有しているという点において、ＣＭＰシステム１００に似ている。ＣＭＰシステム４００は、ＣＭＰシステム１００の第２の加圧可能チャンバ１２２のような二重圧力チャンバを１つも含まない。ＣＭＰシステム４００は、さらに、ＣＭＰシステム１００のプラグ１４７、１４８のような内部プラグを１つも含まない。

【0032】

［００３８］ＣＭＰシステム４００は、研磨アセンブリ４０１を含んでいる。研磨アセンブリ４０１は、研磨ヘッド４１０と、研磨パッド４７５とを含み得る。研磨ヘッド４１０は、基板５０（破線で図示）を研磨パッド４７５の研磨面４８０と接触するように保持する。研磨パッド４７５は、プラテン４７６上に配置されている。プラテン４７６は、プラテン軸４８２によってモータ４８４に連結されている。モータ４８４は、ＣＭＰシステム４００が基板５０を研磨しているときに、プラテン軸４８２の中心線の周りで、プラテン４７６、ひいては研磨パッド４７５の研磨面４８０を回転させる。

【0033】

［００３９］研磨ヘッド４１０は、保持リング４０９が外接しているハウジング４１３を含んでいる。可撓性の膜４１４がハウジング４１３に固定されている。可撓性の膜４１４は、基板５０に接触するための外表面４１５と、ハウジング４１３の内部４１８に面している内表面４１６とを含んでいる。複数の加圧可能チャンバ４２１、４２２、４２３が、ハウジング４１３の中に配置されている。各加圧可能チャンバ４２１、４２２、４２３は、可撓性の膜４１４の内表面４１６に接触している。複数の加圧可能チャンバは、少なくとも、第１の加圧可能チャンバ４２１、第２の加圧可能チャンバ４２２、及び第３の加圧可能チャンバ４２３を含んでいる。加圧可能チャンバ４２１〜４２３は、可撓性の膜４１４の中心の周りで同心円状に配置されている。最内側の加圧可能チャンバ（すなわち、加圧可能チャンバ４２１）は、可撓性の膜４１４の内表面４１６の円形領域と接触するが、その他の加圧可能チャンバ４２２、４２３は、可撓性の膜４１４の内表面４１６の環状領域と接触する。他の実装形態では、可撓性の膜４１４に対する加圧可能チャンバの異なる幾何学的配置が用いられてもよい。

【0034】

［００４０］研磨アセンブリ４０１は、回転ユニオン４０５と、第１の端部４１１及び第２の端部４１２を有する回転可能な軸４０８とをさらに含んでいる。回転ユニオン４０５は、回転可能な軸４０８の第１の端部４１１に近接して回転可能な軸４０８に連結されている。回転ユニオン４０５は、軸４０８が回転する間、流体の流れが加圧可能チャンバ４２１〜４２３を加圧することを許容する。研磨ヘッド４１０は、回転可能な軸４０８の第２の端部４１２に連結されている。研磨ヘッド４１０は、軸４０８の回転によって回転可能である。回転式アクチュエータ又はモータ４０６は、第１の端部４１１に近接して回転可能な軸４０８に連結されている。モータ４０６は、研磨パッド４７５の研磨面４８０に対して、回転軸の周りで研磨ヘッド４１０を回転させる。複数の圧力供給チャネル４５１〜４５３が、第１の端部４１１から第２の端部４１２へと、且つ研磨ヘッド４１０の中へと、回転可能な軸４０８を通して供給されている。各圧力供給チャネル４５１〜４５３は、回転ユニオン４０５を加圧可能チャンバ４２１〜４２３のうちの１つに連結する。幾つかの実装形態では、研磨アセンブリ４０１は、３つから１０個の間の加圧可能チャンバ、及び３つから１０個の間の圧力供給チャネルを含んでもよいが、他の実装形態では、わずか２つの又は１０個よりも多くの加圧可能チャンバ又は圧力供給チャネルを含んでもよい。

【0035】

［００４１］回転可能な軸４０８の第１の端部４１１に近接して、軸４０８は、モータ４０２にさらに連結されている。モータ１０２は、アーム４７０に連結されている。モータ４０２は、研磨ヘッド４１０を、アーム４７０に対して、直線運動（Ｘ及び／又はＹ方向）で横方向に動かす。研磨ヘッド４０１は、アーム４７０及び／又は研磨パッド４７５に対して、研磨ヘッド４１０をＺ方向に動かすアクチュエータ又はモータ４０４をさらに含んでいる。モータ４０４、４０２、及び４０６は、研磨ヘッド４１０を研磨パッド４７５の研磨面４８０に対して配置し、且つ／又は動かす。モータ４０４及び４０６は、研磨ヘッド４１０を研磨面４８０に対して回転させ、処理中に基板５０を研磨パッド４７５の研磨面４８０に対して付勢する下向きの力を与える。

【0036】

［００４２］ＣＭＰシステム４００は、３つの圧力源４４１、４４２、及び４４３をさらに含んでいる。各圧力源４４１〜４４３は、研磨ヘッド４１０の加圧可能チャンバ４２１〜４２３に異なる圧力を供給することができる。ＣＭＰシステム４００は、３つの圧力源４４１〜４４３を含んでいるが、他の実装形態では、２つの圧力源又は３つよりも多くの圧力源を含んでもよい。一実装形態では、圧力源４４１〜４４３は、圧縮空気を含むが、その他の加圧流体を使用してもよい。

【0037】

［００４３］ＣＭＰシステム４００は、圧力切替アセンブリ４６０をさらに含んでいる。圧力切替アセンブリ４６０は、研磨ヘッド４１０の中の加圧可能チャンバ４２１〜４２３に適用された圧力を切り替えるように動作可能である。圧力切替アセンブリは、複数の圧力源４４１〜４４３に連結された入力４７１、４７２、４７３、並びに回転ユニオン４０５を通して、圧力供給チャネル４５１、４５２、４５２のそれぞれに連結された出力４６１、４６２、４６３を含んでいる。幾つかの実装形態では、各加圧可能チャンバ４２１〜４２３のための、圧力切替アセンブリ４６０から回転ユニオン４０５への出力ライン（例えば、出力４６１）がある。圧力切替アセンブリ４６０は、９つのバルブ４５１_１〜４５１_３、４５２_１〜４５２_３、及び４５３_１〜４５３_３を含んでいる。バルブの各グループ（例えば、バルブ４５１_１〜４５１_３）は、圧力源４４１〜４４３のうちのいずれかを圧力供給チャネルのうちの１つ（例えば、圧力供給チャネル４５１）に連結するように使用されてもよく、最終的には、加圧可能チャンバのうちの１つ（例えば、加圧可能チャンバ４２１）に連結するように使用されてもよい。一実装形態では、バルブのセットは、加圧可能チャンバの数によって倍加された圧力源の数の製品に等しいバルブの数を含み、それにより、各圧力源が、各加圧可能チャンバに適用され、各加圧可能チャンバが異なる圧力源で加圧されることが可能となる。幾つかの実装形態では、圧力源よりも多くの加圧可能チャンバがあってもよく、或いは、加圧可能チャンバよりも多くの圧力源があってもよい。

【0038】

［００４４］圧力切替アセンブリ４６０は、第１の状態にあるとき、複数の圧力源４４１〜４４３の第１の圧力源４４１を第１の圧力供給チャネル４５１に、且つ複数の圧力源４４１〜４４３の第２の圧力源４４２を第２の圧力供給チャネル４５２に連結するように動作可能である。第１の状態は、開状態のバルブ４５１_１及び４５２_２、並びに閉状態のバルブ４５１_２、４５１_３、及び４５２_１、４５２_３によって表されてもよい。圧力切替アセンブリ４６０は、第２の状態にあるとき、第２の圧力源４４２を第１の圧力供給チャネル４５１に、且つ第１の圧力源４４１を第２の圧力供給チャネル４５２に連結するようにさらに動作可能である。第２の状態は、開状態のバルブ４５１_２及び４５２_１、並びに閉状態のバルブ４５１_１、４５１_３、及び４５２_２、４５２_３によって表されてもよい。

【0039】

［００４５］一実装形態では、圧力切替アセンブリは、バルブの電子制御を可能にするコントローラ４９０に連結された自動バルブのセットを含んでいる。コントローラ４９０は、研磨されている基板の種類に基づいて、バルブの位置を自動的に切り替えることができる。

【0040】

［００４６］本明細書に記載されたＣＭＰの実装形態は、研磨ヘッドの種々の領域にわたって適用された圧力プロファイルを如何に迅速に調節できるかを示した。この調節により、機器のダウンタイムが減少し、所与の研磨ヘッドで処理し得る基板の種類が増える。図２Ａを参照すると、研磨ヘッド２１０は、チャンバに連結されたチャネルの中のプラグ２６０_{ｉ（Ａ、Ｂ）}の位置を変更して、二重圧力チャンバ２３０_ｉに適用された圧力の迅速な切り替えを可能にすることによって、ダウンタイムを減少させる。図４を参照すると、ＣＭＰシステム４００は、圧力供給チャネル４５１〜４５３のうちの１つ又は複数に供給される圧力を、圧力切替アセンブリ４６０の使用を通して迅速に切り替える
ことを可能にすることにより、ダウンタイムを減少させる。

【0041】

［００４７］研磨ヘッド１１０及び２１０は、追加の圧力プロファイルの利用を可能にすることによって、製品品質をさらに改善することができる。以上で説明されたように、研磨ヘッド及び回転可能な軸の中の空間に限りがあるため、研磨ヘッドに連結し得る圧力供給チャネルの数に制約が設けられる。この制約により、各加圧可能チャンバが１つの圧力供給チャネルのみに連結されている際に研磨ヘッドに含まれ得る加圧可能ゾーンの数が制限される。研磨ヘッド１１０及び２１０の中の二重圧力チャンバは、それぞれ、２つの圧力フィードラインを通して、２つの圧力供給チャネルに連結されており、それにより、任意の追加のチャネル又は供給ラインを回転可能な軸に追加せずに、各二重圧力チャンバに供給された圧力を２つの圧力源の間で迅速に切り替えることが可能になる。各二重圧力チャンバは、２つの隣接する単一圧力チャンバの間で追加の圧力プロファイルを利用することを可能にする。さらに、１つの研磨ヘッドに複数の二重圧力チャンバを追加することによって生じ得る組み合わせによって、基板の表面にわたってさらに多くの圧力プロファイルを利用することが可能になる。より多くの圧力プロファイルを利用できることにより、より目的に合ったプロファイルを各基板に適合することができ、これにより製品品質が改善される。

【0042】

［００４８］圧力切替アセンブリ４６０は、さらに、任意の移動部品又は電子部品を研磨ヘッドに追加せずに、研磨ヘッドの中の圧力を迅速に切り替えることを可能にする。圧力切替アセンブリを研磨ヘッドの外部に配置することにより、圧力切替装置を研磨ヘッドに置いた際に空間が限られるという問題がないため、さらに、より簡単にメンテナンス且つ整備することが可能となる。圧力切替アセンブリは、研磨中でさえも、研磨ヘッドにある種々の加圧可能チャンバに供給される圧力の遠隔調節を可能にする。さらに、圧力切替アセンブリを研磨ヘッドから遠隔に置くことにより、研磨ヘッドに全く接触しない状態で圧力を調節することが可能となり、研磨ヘッドの破損又は研磨ヘッドの中への任意の汚染物質の混入のリスクが減る。

【0043】

［００４９］以上の説明は典型的な実装形態を対象としているが、本開示の基本的な範囲を逸脱せずに、他の実装形態及びさらなる実装形態を考案することができ、本開示の範囲は、添付の特許請求の範囲によって定められる。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図3】

【図4】