特表 2024-525417 凹部およびキャップを有する研磨ヘッドアセンブリ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-07-12

(54)【発明の名称】凹部およびキャップを有する研磨ヘッドアセンブリ

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/304 20060101AFI20240705BHJP

   B24B 37/32 20120101ALI20240705BHJP

   B24B 37/30 20120101ALI20240705BHJP

【ＦＩ】

H01L21/304 622K

B24B37/32 Z

B24B37/30 E

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023579390

(86)(22)【出願日】2022-06-20

(85)【翻訳文提出日】2024-02-21

(86)【国際出願番号】 US2022034175

(87)【国際公開番号】W WO2022271596

(87)【国際公開日】2022-12-29

(31)【優先権主張番号】63/202,827

(32)【優先日】2021-06-25

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】518112516

【氏名又は名称】グローバルウェーハズ カンパニー リミテッド

【氏名又は名称原語表記】ＧｌｏｂａｌＷａｆｅｒｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．

(74)【代理人】

【識別番号】100145403

【弁理士】

【氏名又は名称】山尾 憲人

(74)【代理人】

【識別番号】100184343

【弁理士】

【氏名又は名称】川崎 茂雄

(74)【代理人】

【識別番号】100112911

【弁理士】

【氏名又は名称】中野 晴夫

(74)【代理人】

【識別番号】100224627

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 稔

(72)【発明者】

【氏名】アルブレヒト，ピーター ダニエル

(72)【発明者】

【氏名】シュー，チー ユエン

(72)【発明者】

【氏名】リン，ジェン チエー

(72)【発明者】

【氏名】ホアン，ウェイ チャン

(72)【発明者】

【氏名】ヤン，ヤウ－チン

【テーマコード（参考）】

3C158

5F057

【Ｆターム（参考）】

3C158AA07

3C158CB03

3C158CB04

3C158DA12

3C158DA17

3C158EA12

3C158EA23

3C158EB01

5F057AA03

5F057AA21

5F057AA43

5F057BA12

5F057DA03

5F057FA01

5F057FA14

5F057FA18

(57)【要約】

半導体ウェハの研磨のための研磨ヘッドアセンブリは、研磨ヘッドと、キャップとを含む。研磨ヘッドは、頂部と、底部に沿った凹部とを有する。凹部は、凹面を有する。穴が、頂部から凹面を通って延びている。キャップは、凹部内に配置されており、キャップは、環状壁と、環状壁を横切って延びたフロアとを有する。環状壁は、穴に対応する開口をする。フロアは、凹面とフロアとの間にチャンバを形成するように、凹面から間隔を開けて配置されている。研磨ヘッドアセンブリは、環状壁の一部を取り囲むバンドを含む。穴と、対応する開口は、環状壁を凹面に取り外し可能に固定するための締結部材を受け入れる。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

半導体ウェハの研磨のための研磨ヘッドアセンブリであって、
前記研磨ヘッドアセンブリは、
頂部と、底部に沿った凹部とを有し、前記凹部は、凹面を有し、穴が、前記頂部から前記凹面を通って延びている、研磨ヘッドと、
前記凹部内に配置されたキャップであって、前記キャップは、環状壁と、前記環状壁を横切って延びたフロアとを有し、前記フロアは、底面と頂面とを有し、前記凹面と前記頂面との間にチャンバを形成するように、前記凹面から間隔を開けて配置されており、前記環状壁は、前記穴に対応する開口を有し、前記キャップは、構造材料から作られている、前記キャップと、
前記環状壁の第１部分を取り囲むバンドと、
を備え、
前記穴と、対応する前記開口は、前記キャップの前記環状壁を前記研磨ヘッドの前記凹面に取り外し可能に固定するための締結部材を受け入れる、研磨ヘッドアセンブリ。

【請求項2】

前記研磨ヘッドは、前記凹部を画定し、前記環状壁の第２部分を取り囲む、下方に延びた環状部材を有する、請求項１に記載の研磨ヘッドアセンブリ。

【請求項3】

前記バンドは、前記環状部材の一部を取り囲む、請求項２に記載の研磨ヘッドアセンブリ。

【請求項4】

前記バンドは、少なくとも２つのセグメントを有する非単一的である、請求項１に記載の研磨ヘッドアセンブリ。

【請求項5】

前記バンドは、前記バンドを前記環状壁に固定する連結部材を有する、請求項４に記載の研磨ヘッドアセンブリ。

【請求項6】

前記バンドは、単一的な一体バンドである、請求項１に記載の研磨ヘッドアセンブリ。

【請求項7】

前記バンドは、ポリエーテルイミド、ポリエーテル・エーテル・ケトン、ポリフェニレン・スルファイド、ポリエチレン・テレフタレートからなる群から選択される非金属材料から作られている、請求項１に記載の研磨ヘッドアセンブリ。

【請求項8】

前記環状壁は、前記環状壁と前記凹面とが固定されたときに、前記凹面と接触する頂縁を有する、請求項１に記載の研磨ヘッドアセンブリ。

【請求項9】

前記頂縁は、前記環状壁と前記凹面とが固定されたときにシールを形成するＯリングを備える、請求項８に記載の研磨ヘッドアセンブリ。

【請求項10】

前記フロアの前記底面に取り付けられたテンプレートを更に備え、前記テンプレートは、バッキングフィルムを備える、請求項１に記載の研磨ヘッドアセンブリ。

【請求項11】

前記テンプレートは、感圧接着剤を用いて前記底面に取り付けられている、請求項１０に記載の研磨ヘッドアセンブリ。

【請求項12】

前記テンプレートは、前記バンドが前記テンプレートの一部に重複するように、前記環状壁の外周面を通過して外側に延びている、請求項１０に記載の研磨ヘッドアセンブリ。

【請求項13】

感圧接着剤は、前記バンドが重なった前記テンプレートの一部にシールを形成している、請求項１２に記載の研磨ヘッドアセンブリ。

【請求項14】

前記テンプレートは、前記バッキングフィルムから下方に延びた保持リングを更に備える、請求項１０に記載の研磨ヘッドアセンブリ。

【請求項15】

前記保持リングは、半導体ウェハを受け入れる開口を形成しており、前記ウェハの高さは、前記保持リングの高さよりも高い、請求項１４に記載の研磨ヘッドアセンブリ。

【請求項16】

前記テンプレートは、液体とともに使用されて、前記ウェハを前記研磨ヘッドアセンブリ上に表面張力により保持する、請求項１５に記載の研磨ヘッドアセンブリ。

【請求項17】

前記キャップは、金属材料で作られている、請求項１に記載の研磨ヘッドアセンブリ。

【請求項18】

半導体ウェハの研磨のための研磨ヘッドアセンブリであって、
前記研磨ヘッドアセンブリは、
頂部と、底部に沿った凹部を画定する下方に延びた環状部材とを有し、前記凹部は、凹面を有し、穴が前記頂部から前記凹面を通って延びている、研磨ヘッドと、
前記凹部内に配置されたキャップであって、前記キャップは、環状壁と、前記環状壁を横切って延びたフロアとを有し、前記フロアは、前記凹面と前記フロアとの間にチャンバを形成するように、前記凹面から間隔を開けて配置されており、前記環状壁は、第１部分と第２部分とを有し、前記第１部分は、前記穴に対応する開口を有し、前記第２部分は、前記第１部分から下方に延びており、前記キャップは、構造材料から作られている、前記キャップと、
前記環状壁の前記第２部分を取り囲む単一的な一体バンドと
を備え、
前記穴と、対応する前記開口とは、前記キャップの前記環状壁の前記第１部分を前記研磨ヘッドの前記凹面に取り外し可能に固定する締結部材を受け入れ、
前記環状壁の前記第１部分は、前記第１部分と前記凹面とが固定されたときにシールを形成する第１Ｏリングを有する、研磨ヘッドアセンブリ。

【請求項19】

前記キャップは、
前記環状壁の前記第２部分から外側に延びたタブと、
前記タブと前記バンドとの間にシールを形成する第２Ｏリングと
を有する、請求項１８に記載の研磨ヘッドアセンブリ。

【請求項20】

前記キャップは、金属材料から作られており、
前記バンドは、ポリエーテルイミド、ポリエーテル・エーテル・ケトン、ポリフェニレン・スルファイド、ポリエチレン・テレフタレートからなる群から選択される非金属材料から作られる、請求項１８に記載の研磨ヘッドアセンブリ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（関連出願の相互参照）
本出願は、２０２１年６月２５日に出願された米国仮特許出願６３／２０２８２７号に基づく優先権を主張する。なお、優先権の基礎とした出願の開示は、全体として参照により本出願に組み込まれる。

【0002】

本開示は、概して半導体ウェハの研磨、特に凹部およびキャップを有する研磨ヘッドアセンブリに関する。

【背景技術】

【0003】

半導体ウェハは、通常、回路が印刷される集積回路（ＩＣ）チップの製造に使用される。まず、ウェハの表面に回路が小型化された形態で印刷される。その後、ウェハが分割されて回路チップになる。この小型化された回路には、ウェハの全面に回路を適切に印刷することを保証するために、各ウェハの前面および後面が極めて平坦で平行であることが要求される。

【0004】

これを達成するため、ウェハがインゴットから切り分けられた後、ウェハの前面および後面の平坦度および平行度を向上させるために研削および研磨プロセスが通常用いられる。電子線リソグラフィプロセスまたはフォトリソグラフィプロセス（以下、「リソグラフィ」）によりウェハ上に小型化された回路を印刷するための準備として、ウェハが研磨される場合、特に良好な仕上げが要求される。小型化された回路が印刷されるウェハの表面は、平坦である必要がある。

【0005】

研磨機は、通常、パッドの中心を通過する垂直軸を中心とする回転駆動のためのターンテーブルまたはプラテン上に取り付けられた円形または環状の研磨パッドと、ウェハを保持し、ウェハを研磨パッドに押し込むための機構とを含む。ウェハは、典型的には、例えば、液体の表面張力または真空／吸引を使用して、研磨ヘッドに取り付けられる。化学研磨剤と研磨粒子とを通常含む研磨スラリーが、研磨パッドとウェハの表面との間の研磨相互作用を大きくするために、パッドに塗布される。このタイプの研磨操作は、通常、化学的機械研磨（ＣＭＰ）と呼ばれる。

【0006】

操作中、パッドが回転し、ウェハは、研磨ヘッドによりパッドに接触させられ、パッドに押し付けられる。研磨ヘッドは、通常、エポキシ接着剤を使用して組み立てられる。しかし、研磨ヘッドの耐用期間中にエポキシ接着剤接合部が故障すると、部品の緩み、空気の漏れ、ウェハの損傷、歩留まりの低下などの望ましくない影響を引き起こすことがある。ヘッドを完全に分解することができるように、ヘッドを加熱して、残存するエポキシ樹脂を除去しなければならないため、これらの研磨ヘッドの修理は困難である。加熱除去後、ヘッドアセンブリの既存の部品をほとんど救い出すことができない。したがって、改良された研磨ヘッドアセンブリが必要とされている。

【0007】

この背景技術のセクションは、以下に説明および／またはクレームされる本開示の様々な態様に関連し得る技術の様々な態様を読者に紹介することを意図している。この議論は、本開示の様々な態様をより理解するための背景情報を読者に提供する上で有用であると考えられる。したがって、これらの記述は、この観点で読まれるべきであり、先行技術を認めるものではないことを理解されたい。

【発明の概要】

【0008】

一態様では、半導体ウェハの研磨のための研磨ヘッドアセンブリは、研磨ヘッドと、キャップとを含む。前記研磨ヘッドは、頂部と、底部に沿った凹部とを有する。前記凹部は、凹面を有する。穴が、前記頂部から前記凹面を通って延びている。前記キャップは、前記凹部内に配置されており、前記キャップは、環状壁と、前記環状壁を横切って延びたフロアとを有する。前記キャップは、構造材料から作られている。前記フロアは、底面と頂面とを有し、前記凹面と前記頂面との間にチャンバを形成するように、前記凹面から間隔を開けて配置されている。前記環状壁は、前記穴に対応する開口をする。前記研磨ヘッドアセンブリは、前記環状壁の一部を取り囲むバンドを含む。前記穴と、対応する前記開口は、前記環状壁を前記凹面に取り外し可能に固定するための締結部材を受け入れる。

【0009】

他の態様では、半導体ウェハの研磨のための研磨ヘッドアセンブリは、研磨ヘッドと、キャップとを含む。前記研磨ヘッドは、頂部と、底部に沿った凹部を画定する下方に延びた環状部材とを有する。前記凹部は、凹面を有する。穴が前記頂部から前記凹面を通って延びている。前記キャップは、前記凹部内に配置されており、前記キャップは、環状壁と、前記環状壁を横切って延びたフロアとを有する。前記キャップは、構造材料から作られている。前記フロアは、前記凹面と前記フロアとの間にチャンバを形成するように、前記凹面から間隔を開けて配置されている。前記環状壁は、第１部分と第２部分とを有する。前記環状壁の前記第１部分は、前記穴に対応する開口を有する。前記環状壁の前記第２部分は、前記第１部分から下方に延びている。研磨ヘッドアセンブリは、前記環状壁の前記第２部分を取り囲む単一的な一体バンドを含む。前記穴と、対応する前記開口とは、前記キャップの前記環状壁の前記第１部分を前記研磨ヘッドの前記凹面に取り外し可能に固定する締結部材を受け入れる。前記環状壁の前記第１部分は、前記第１部分と前記凹面とが固定されたときにシールを形成する第１Ｏリングを有する。

【0010】

上述した態様に関連して記載された特徴には、様々な改良が存在する。同様に、更なる特徴が、上述した態様に組み込まれてもよい。これらの改良および追加の特徴は、個別に存在してもよく、任意の組み合わせで存在してもよい。例えば、図示された実施形態のいずれかに関連して後述される様々な特徴は、上述した態様のいずれかに、単独または任意の組み合わせで、組み込まれてもよい。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、研磨装置の部分的かつ模式的な正面図である。

【図2】図２は、第１実施形態の研磨ヘッドアセンブリの例の断面図である。

【図3】図３は、第２実施形態の研磨ヘッドアセンブリの例の断面図である。

【図4】図４は、第３実施形態の研磨ヘッドアセンブリの例の断面図である。

【図5】図５は、テンプレートと、テンプレートにより保持されたウェハを含む図２に図示された研磨ヘッドアセンブリの斜視図である。

【図6】図６は、ウェハが省略された図５に図示された研磨ヘッドアセンブリの部分断面図である。

【0012】

様々な図面における同様の参照符号は、同様の要素を示す。

【発明を実施するための形態】

【0013】

一般的に、および本開示の実施形態において、適切な基板「ウェハ」（「半導体ウェハ」または「シリコンウェハ」としても参照される）には、例えば、チョクラルスキー法またはフロートゾーン法により形成された単結晶シリコンインゴットからウェハを切り分けることにより得られるシリコンウェハなどの単結晶シリコンウェハが含まれる。各ウェハは、中心軸と、前面と、前面と平行な後面とを含む。前面および後面は、中心軸に対して概ね垂直である。前面と後面とは、周縁により接合されている。ウェハは、当業者による使用に適した任意の直径であってもよく、例えば、２００ミリメートル（ｍｍ）、３００ｍｍ、３００ｍｍ以上、または４５０ｍｍの直径のウェハを含む。

【0014】

一実施形態では、ウェハは、予め粗研磨され、粗い前面および後面を有するウェハは、最初に、平坦パラメータを改善するため、または前面を滑らかにして取り扱い傷を除去するために、ウェハの前面が研磨されるが後面が研磨されない中間研磨操作を受ける。この操作を実行するために、ウェハは、研磨ヘッドアセンブリに対して配置される。本実施形態では、ウェハは、表面張力により研磨ヘッドアセンブリに対して所定の位置に保持される。ウェハは、ウェハの前面が研磨パッドの研磨面に接触する状態で、研磨機のターンテーブル上に配置される。

【0015】

研磨機に取り付けられた研磨ヘッドアセンブリは、ウェハを通って延びる軸に沿って垂直方向に移動することができる。ターンテーブルが回転している間、研磨ヘッドアセンブリは、ウェハに対して移動し、ウェハをターンテーブルに向かって付勢することより、ウェハの前面を研磨パッドの研磨面と研磨係合するように押し付ける。

【0016】

研磨粒子および化学的エッチング液を含む従来の研磨スラリーが研磨パッドに塗布される。研磨パッドは、ウェハの表面に対してスラリーを作用させ、ウェハの前面から材料を除去し、その結果、滑らかさが改善した表面が得られる。一例として、中間研磨操作は、好ましくは、ウェハの表側から約１ミクロン未満の材料を除去する。

【0017】

ウェハは、次に、仕上げ研磨操作を受ける。仕上げ研磨操作では、ウェハの前面が仕上げ研磨され、中間ステップでＤｕＰｏｎｔ Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｎａｎｏｍａｔｅｒｉａｌｓ社のＳｙｔｏｎ（登録商標）などの大きなサイズのコロイダルシリカによって生じた微細なまたは「マイクロ」傷が除去されて、高反射性で損傷のないウェハの前面が生産される。中間研磨操作では、一般に、仕上げ研磨操作よりも多くのウェハを除去する。ウェハは、上述したようにウェハを中間研磨するために使用される研磨機と同じ研磨機で仕上げ研磨されてもよい。しかし、仕上げ研磨操作のために別の研磨機が使用されてもよい。仕上げ研磨スラリーは、通常、アンモニアベースを有し、低濃度のコロイダルシリカが研磨パッドとウェハとの間に注入される。研磨パッドは、ウェハの前面に対して仕上げ研磨スラリーを作用させ、残存する傷およびくもりを除去し、ウェハの前面が概ね高反射性で損傷がない状態になる。

【0018】

図１を参照すると、研磨装置の一部が模式的に示されており、全体として１００で示されている。研磨装置１００は、半導体ウェハＷの前面を研磨するために使用されてもよい。他のタイプの研磨装置が使用されてもよいことが考えられる。

【0019】

研磨装置１００は、ウェハ保持機構、例えば、バッキングフィルム１１０および保持リング１２０を有するテンプレートと、研磨ヘッドアセンブリ１３０と、研磨パッド１５０を有するターンテーブル１４０とを含む。バッキングフィルム１１０は、研磨ヘッドアセンブリ１３０と、ウェハＷを受け入れる保持リング１２０との間に配置されている。保持リング１２０は、研磨されるウェハＷを受け入れる少なくとも１つの円形の開口を有する。

【0020】

本実施形態のウェハＷは、表面張力により、研磨ヘッドアセンブリ１３０に対して取り付けられ、保持される。表面張力を形成するために、湿潤飽和バッキングフィルム１１０は、感圧接着剤で研磨ヘッドアセンブリ１３０に取り付けられる。バッキングフィルム１１０および保持リング１２０は、テンプレートまたは「ウェハ保持テンプレート」を形成する。バッキングフィルム１１０は、一般に、軟質ポリマーパッドまたは他の適切な材料である。

【0021】

次に、ウェハＷが湿潤飽和バッキングフィルム１１０に押し付けられることで、水または他の適切な液体の大部分が除去または絞り出される。水を絞り出すことで、ウェハは、表面張力と、ウェハの露出した表面に作用する大気圧とにより、バッキングフィルム１１０上に保持される。水を絞り出すことで、ウェハが研磨ヘッドアセンブリ１３０に取り付けられる。

【0022】

研磨ヘッドアセンブリ１３０の一部は、研磨ヘッドアセンブリ１３０に作用する圧力の変化に応じて変形するのに十分な柔軟性を有しており、ウェハが湿潤飽和テンプレート内に押し込まれたときに変形しないのに十分な剛性を有している。表面張力は、ウェハの表面上に一定の保持力を提供する。この一定の保持力により、ウェハに隣接する研磨ヘッドアセンブリ１３０の任意の変形が、ウェハの比例変形に直接変換される。

【0023】

表面張力によるウェハＷの保持は、柔軟膜または真空を使用して研磨ヘッドアセンブリに対してウェハを保持する他の既知の機構とは異なる機能を有する。柔軟膜は、当該技術分野で知られているように、ウェハが柔軟膜上で押されたときに、ウェハと柔軟膜との間に空間または真空ポケットを形成するように変形する。これらの真空ポケットにより、膜がウェハをピックアップすることができる。他の膜は、ウェハをピックアップするための低圧領域を作るために、真空に接続された真空穴を有する。

【0024】

研磨装置１００は、研磨ヘッドアセンブリ１３０に力を加えて、研磨ヘッドアセンブリ１３０を垂直方向に移動させ、ウェハＷおよびターンテーブル１４０に対して研磨ヘッドアセンブリ１３０を上昇または下降させる。上方向の力は、研磨ヘッドアセンブリ１３０を上昇させ、下方向の力は、研磨ヘッドアセンブリ１３０を下降させる。上述したように、ウェハＷに対する研磨ヘッドアセンブリ１３０の下方向への垂直移動は、ウェハをターンテーブル１４０の研磨パッド１５０に付勢するための研磨圧力をウェハに与える。研磨装置１００が下方向の力を増加させると、研磨ヘッドアセンブリ１３０は、下方向に垂直移動して、研磨圧力を増加させる。

【0025】

研磨ヘッドアセンブリ１３０の一部と、研磨パッド１５０と、ターンテーブル１４０とは、当該技術分野で知られているような適切な駆動機構（図示せず）により選択された回転速度で回転する。研磨パッドおよびターンテーブルの回転速度は、同じであってもよく、異なってもよい。いくつかの実施形態では、研磨装置は、オペレータが研磨ヘッドアセンブリ１３０およびターンテーブル１４０の両方の回転速度と、研磨ヘッドアセンブリに加えられる下方向の力を選択できるようにするコントローラ（図示せず）を含む。

【0026】

図２を参照すると、研磨装置１００において使用される研磨ヘッドアセンブリ２００の例が示されている。研磨ヘッドアセンブリ２００は、研磨ヘッド２１０と、キャップ２４０と、バンド２７０とを含む。研磨ヘッドアセンブリ２００は、バッキングフィルムおよび保持リング、例えばバッキングフィルム１１０および保持リング１２０（図１に示す）を備えるテンプレートを含んでもよい。研磨ヘッド２１０は、実質的に互いに平行な頂部２１２および底部２１４を有する。研磨ヘッド２１０は、頂部２１２に設けられたプラットフォーム２１６と、プラットフォーム２１６から底部２１４を通って延びた穴２１８とを有する。

【0027】

研磨ヘッド２１０は、プラットフォーム２１６から底部２１４へ下方に延びた環状部材２２０を有する。環状部材２２０は、内面２２２と、外面２２４とを有する。外面２２４は、研磨ヘッド２１０の周縁を形成する。環状部材２２０は、底部２１４に沿って凹部を画定し、凹部は、環状部材２２０の間で延びた凹面２２６を有する。この実施形態では、穴２１８は、プラットフォーム２１６から凹面２２６を通って延びている。以下でより詳細に説明するように、環状部材２２０の一部は、底部２１４において、外面２２４と内面２２２とにそれぞれ形成され、バンド２７０の形状に嵌まるインレット２７２，２７８を有してもよい。

【0028】

キャップ２４０は、環状部材２２０により画定された凹部内に配置されている。キャップ２４０は、環状壁２５０により取り囲まれたフロア２４２を含み、環状壁２５０は、フロア２４２から上方に延びている。フロア２４２は、頂面２４４と底面２４６とを有する。この実施形態では、底面２４６は、環状壁２５０を越えてタブ２４８へ外側に延びている。以下により詳細に説明するように、タブ２４８は、バンド２７０と嵌まり合う形状を有してもよい。他の実施形態では、底面２４６は、環状壁２５０がキャップ２４０の最外周縁を画定するように、環状壁２５０を越えて延びなくてもよい。

【0029】

環状壁２５０は、内側面２５２と、外側面２５４と、頂部２５６と、底部２５８とを有する。頂部２５６は、頂縁２６０と頂縁２６０に形成された開口２５９とを有する。開口２５９は、頂部２５６内に延び、穴２１８に対応している。穴２１８と、対応する開口２５９とは、環状壁２５０を凹面２２６に取り外し可能に固定し、それによりキャップ２４０を研磨ヘッド２１０に取り外し可能に固定するための締結部材２９０（例えばネジ）を受け入れる。環状壁２５０の頂縁２６０は、環状壁２５０が凹面２２６に固定されたときに凹面２２６に接触する。頂部２５６は、環状壁２５０が凹面２２６に固定されたときにシールを形成するＯリング２６２を頂縁２６０に有してもよい。

【0030】

図２に示すように、環状壁２５０の厚みは、底部２５８よりも頂部２５６において厚い。底部２５８で壁が薄くなっていることで、底部２５８は、フロア２４２が研磨ヘッド２１０に対して永久的に変形することなく、一時的に撓むことができるヒンジとして機能することができる。例えば、フロア２４２は、キャップ２４０をウェハ（図１に示すウェハＷなど）に接触させる研磨ヘッドアセンブリ２００の下方への垂直移動に応答して、研磨ヘッド２１０に向かって一時的に上方に撓んでもよい。環状壁２５０の内側面２５２は、頂部２５６において、頂部２５６の厚みが頂縁２６０において最も厚く、底部２５８に向かって下方にテーパするように、外側面２５４に対して角度が付いていてもよい。

【0031】

外側面２５４の少なくとも一部は、キャップ２４０が研磨ヘッド２１０に固定されたときに、環状部材２２０の内面２２２に当接する。好適には、外側面２５４は、実質的に内面２２２に平行である。この実施形態では、環状壁２５０の高さは、環状部材２２０の下方への延びよりも大きく、環状部材２２０の内面２２２は、環状壁２５０の頂部２５６を取り囲んでいる。他の実施形態では、環状部材２２０は、環状壁２５０のより多くの部分またはより少ない部分を取り囲んでもよい。

【0032】

フロア２４２は、キャップ２４０が研磨ヘッド２１０に固定されたときに、凹面２２６から間隔を開けて配置されている。したがって、環状壁２５０と、フロア２４２の頂面２４４と、凹面２２６とは、キャップ２４０が研磨ヘッド２１０に固定されたときに、チャンバ２０５を画定する。環状壁２５０が凹面２２６に固定されたときに頂縁２６０が凹面２２６に接触するため、チャンバ２０５の高さは、環状壁２５０の高さによって決定される。いくつかの実施形態では、チャンバ２０５は、加圧媒体または加圧流体により加圧されている。チャンバ２０５は、加圧媒体または加圧流体をチャンバ２０５に供給するための加圧源（図示せず）に接続されてもよい。上述したように、フロア２４２は、永久的に変形することなく、研磨ヘッド２１０に対して一時的に撓むことができてもよい。例えば、チャンバ２０５内の圧力を調整することで、フロア２４２の撓みを増加または減少させてもよい。Ｏリング２６２が使用される実施形態では、頂縁２６０と凹面２２６との間にＯリング２６２により形成されたシールは、チャンバ２０５からの加圧媒体または加圧流体の漏洩を防止することができ、これによりチャンバ２０５内の所定の圧力を維持する。

【0033】

研磨ヘッド２１０とキャップ２４０は、スチール、アルミニウム、セラミック、または他の好適な材料などの構造材料から作られてもよい。いくつかの実施形態では、研磨ヘッド２１０およびキャップ２４０は、鋳造アルミニウム（例えば、Ａｌｃｏａ社から入手可能なＭＩＣ６（登録商標）アルミニウム鋳造板）から作られている。他の実施形態では、キャップ２４０は、アルミナなどのセラミックまたはプラスチック材料から作られてもよい。プラスチック材料を使用する他の実施形態では、ポリエーテルイミド（例えば、Ｓａｕｄｉ Ｂａｓｉｃ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（ＳＡＢＩＣ）社から入手可能なＵＬＴＥＭ樹脂１０００）が使用されてもよい。プラスチックキャップ２４０は、金属またはセラミックのいずれかで作られたものよりも実質的に厚い。セラミックで作られたキャップは、金属またはプラスチックのいずれかで作られたフロアよりも実施的に薄いフロアを有する。

【0034】

研磨ヘッドアセンブリ２００で使用される金属は、研磨薬品またはスラリーを介して金属イオンの供給源となることで、ウェハを汚染する可能性がある。研磨ヘッド２１０からの金属がスラリーおよびウェハを汚染することを防止するために、研磨ヘッド２１０は、金属イオン保護を提供するバリアを形成するためにエポキシ樹脂、フッ化炭素、または他の適切な非金属材料でコーティングされている。

【0035】

研磨ヘッドアセンブリ２００で使用される金属が、スラリーおよびウェハを汚染することを防止するため、および／または研磨薬品またはスラリーからの金属が化学物質に曝されることを防止するため、研磨ヘッド２１０および／またはキャップ２４０の一部は、バンド２７０により取り囲まれている。バンド２７０は、スラリーと、研磨ヘッド２１０および／またはキャップ２４０との間にバリアを形成する。バンド２７０は、非金属材料であってもよい。いくつかの実施形態では、バンド２７０は、ポリエーテルイミド（例えば、Ｓａｕｄｉ Ｂａｓｉｃ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（ＳＡＢＩＣ）社から入手可能なＵＬＴＥＭ（登録商標）樹脂１０００）、ポリエーテル・エーテル・ケトン、ポリフェニレン・スルファイド、ポリエチレン・テレフタレートなどのプラスチックから作られている。

【0036】

この実施形態では、バンド２７０は、底部２１４における研磨ヘッド２１０の一部、研磨ヘッド２１０に取り囲まれていない環状壁２５０の外側面２５４の一部、およびタブ２４８を取り囲んでおり、これらにシールされていてもよい。環状部材２２０は、研磨ヘッド２１０の底部２１４における外面２２４から内側に延びた側面インレット２７２を有している。側面凹部２７４は、タブ２４８と環状部材２２０の底部との間に形成されており、環状部材２２０に取り囲まれていない環状壁２５０の外側面２５４の一部に沿って延びている。バンド２７０は、側面インレット２７２、側面凹部２７４、およびタブ２４８を取り囲む大きさおよび形状を有しており、これらの間でシールを形成する。

【0037】

いくつかの実施形態では、バンド２７０は、非単一的であり、２つ以上のセグメントで作られている。例えば、バンド２７０は、３個、４個、５個、または６個のセグメントから作られてもよい。これらの実施形態では、バンド２７０は、セグメント接合部（例えば、図５に示すセグメント接合部２７５）で共にシールされてもよく、エポキシ接着剤などの接着剤を用いて研磨ヘッド２１０および／またはキャップ２４０にシールされてもよい。バンド２７０と、研磨ヘッド２１０および／またはキャップ２４０との間のシールが接着不良に起因して緩むことを防止するために、バンド２７０は、バンド２７０を研磨ヘッドアセンブリ２００に固定するための連結部材２７６を含んでもよい。例えば、バンド２７０は、環状部材２２０の内面２２２に形成された内側インレット２７８との接合、およびタブ２４８の上側に延びた部材に形成された内側凹部２８０との接合を形成する蟻溝２７６を含んでもよい。蟻溝２７６は、接着剤に加えて、または接着剤の代わりに、バンド２７０を研磨ヘッド２１０および／またはキャップ２４０に固定するために使用されてもよい。

【0038】

研磨ヘッドアセンブリ２００が、図１に示されるバッキングフィルム１１０および保持リング１２０などのバッキングフィルムおよび保持リングを備えるテンプレートを含む実施形態では、バンド２７０は、研磨ヘッド２１０および／またはキャップ２４０からのスラリーまたはウェハの金属汚染を防止し、および／または研磨薬品またはスラリーからの金属が化学物質に曝されることを防止するために、テンプレートの少なくとも一部と重複してもよい。

【0039】

図３を参照すると、研磨装置１００で使用される他の例の研磨ヘッドアセンブリ３００が示されている。研磨ヘッドアセンブリ３００は、研磨ヘッド３１０と、キャップ３４０と、バンド３７０とを含む。研磨ヘッドアセンブリ３００は、バッキングフィルムおよび保持リング、例えばバッキングフィルム１１０および保持リング１２０（図１に示す）を備えるテンプレートを含んでもよい。研磨ヘッド３１０は、実質的に互いに平行な頂部３１２および底部３１４を有する。研磨ヘッド３１０は、頂部３１２に設けられたプラットフォーム３１６と、プラットフォーム３１６から底部３１４を通って延びた穴３１８とを有する。

【0040】

研磨ヘッド３１０は、プラットフォーム３１６から底部３１４へ下方に延びた環状部材３２０を有する。環状部材３２０は、内面３２２と、外面３２４とを有する。外面３２４は、研磨ヘッド３１０の周縁を形成する。環状部材３２０は、底部３１４に沿って凹部を画定し、凹部は、環状部材３２０の間で延びた凹面３２６を有する。この実施形態では、穴３１８は、プラットフォーム３１６から凹面３２６を通って延びている。環状部材３２０は、底部３１４において底縁３７２を有しており、底縁３７２は、バンド３７０に重なっており、バンド３７０にシールされてもよい。

【0041】

キャップ３４０は、環状部材３２０により画定された凹部内に配置されている。キャップ３４０は、環状壁３５０により取り囲まれたフロア３４２を含み、環状壁３５０は、フロア３４２から上方に延びている。フロア３４２は、頂面３４４と底面３４６とを有する。この実施形態では、底面３４６は、環状壁３５０を越えてタブ３４８へ外側に延びている。他の実施形態では、底面３４６は、環状壁３５０がキャップ３４０の最外周縁を画定するように、環状壁３５０を越えて延びなくてもよい。

【0042】

環状壁３５０は、内側面３５２と、外側面３５４と、頂部３５６と、底部３５８とを有する。頂部３５６は、頂縁３６０と頂縁３６０に形成された開口３５９とを有する。開口３５９は、頂部３５６内に延び、穴３１８に対応している。穴３１８と、対応する開口３５９とは、環状壁３５０を凹面３２６に取り外し可能に固定し、それによりキャップ３４０を研磨ヘッド３１０に取り外し可能に固定するための締結部材３９０（例えばネジ）を受け入れる。環状壁３５０の頂縁３６０は、環状壁３５０が凹面３２６に固定されたときに凹面３２６に接触する。頂部３５６は、環状壁３５０が凹面３２６に固定されたときにシールを形成するＯリング３６２を頂縁３６０に有してもよい。

【0043】

図３に示すように、環状壁３５０の厚みは、底部３５８よりも頂部３５６において厚い。底部３５８で壁が薄くなっていることで、底部３５８は、フロア３４２が研磨ヘッド３１０に対して永久的に変形することなく、一時的に撓むことができるヒンジとして機能することができる。例えば、フロア３４２は、キャップ３４０をウェハ（図１に示すウェハＷなど）に接触させる研磨ヘッドアセンブリ３００の下方への垂直移動に応答して、研磨ヘッド３１０に向かって一時的に上方に撓んでもよい。環状壁３５０の内側面３５２は、頂部３５６において、頂部３５６の厚みが頂縁３６０において最も厚く、底部３５８に向かって下方にテーパするように、外側面３５４に対して角度が付いていてもよい。

【0044】

外側面３５４の少なくとも一部は、キャップ３４０が研磨ヘッド３１０に固定されたときに、環状部材３２０の内面３２２に当接する。好適には、外側面３５４は、実質的に内面３２２に平行である。この実施形態では、環状壁３５０の高さは、環状部材３２０の下方への延びよりも大きく、環状部材３２０の内面３２２は、環状壁３５０の頂部３５６を取り囲んでいる。他の実施形態では、環状部材３２０は、環状壁３５０のより多くの部分またはより少ない部分を取り囲んでもよい。

【0045】

フロア３４２は、キャップ３４０が研磨ヘッド３１０に固定されたときに、凹面３２６から間隔を開けて配置されている。したがって、環状壁３５０と、フロア３４２の頂面３４４と、凹面３２６とは、キャップ３４０が研磨ヘッド３１０に固定されたときに、チャンバ３０５を画定する。環状壁３５０が凹面３２６に固定されたときに頂縁３６０が凹面３２６に接触するため、チャンバ３０５の高さは、環状壁３５０の高さによって決定される。いくつかの実施形態では、チャンバ３０５は、加圧媒体または加圧流体により加圧されている。チャンバ３０５は、加圧媒体または加圧流体をチャンバ３０５に供給するための加圧源（図示せず）に接続されてもよい。上述したように、フロア３４２は、永久的に変形することなく、研磨ヘッド３１０に対して一時的に撓むことができてもよい。例えば、チャンバ３０５内の圧力を調整することで、フロア３４２の撓みを増加または減少させてもよい。Ｏリング３６２が使用される実施形態では、頂縁３６０と凹面３２６との間に形成されたシールは、チャンバ３０５からの加圧媒体または加圧流体の漏洩を防止することができ、これによりチャンバ３０５内の所定の圧力を維持する。

【0046】

研磨ヘッド３１０とキャップ３４０は、スチール、アルミニウム、セラミック、または他の好適な材料などの構造材料から作られてもよい。いくつかの実施形態では、研磨ヘッド３１０およびキャップ３４０は、鋳造アルミニウム（例えば、Ａｌｃｏａ社から入手可能なＭＩＣ６（登録商標）アルミニウム鋳造板）から作られている。他の実施形態では、キャップ３４０は、アルミナなどのセラミックまたはプラスチック材料から作られてもよい。プラスチック材料を使用する他の実施形態では、ポリエーテルイミド（例えば、Ｓａｕｄｉ Ｂａｓｉｃ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（ＳＡＢＩＣ）社から入手可能なＵＬＴＥＭ樹脂１０００）が使用されてもよい。プラスチックキャップ３４０は、金属またはセラミックのいずれかで作られたものよりも実質的に厚い。セラミックで作られたキャップは、金属またはプラスチックのいずれかで作られたフロアよりも実施的に薄いフロアを有する。

【0047】

研磨ヘッドアセンブリ３００で使用される金属は、研磨薬品またはスラリーを介して金属イオンの供給源となることで、ウェハを汚染する可能性がある。研磨ヘッド３１０からの金属がスラリーおよびウェハを汚染することを防止するために、研磨ヘッド３１０は、金属イオン保護を提供するバリアを形成するためにエポキシ樹脂、フッ化炭素、または他の適切な非金属材料でコーティングされている。

【0048】

研磨ヘッドアセンブリ３００で使用される金属が、スラリーおよびウェハを汚染することを防止するため、および／または研磨薬品またはスラリーからの金属が化学物質に曝されることを防止するため、研磨ヘッド３１０および／またはキャップ３４０の一部は、スラリーと研磨ヘッド３１０および／またはキャップ３４０との間にバリアを形成するバンド３７０により取り囲まれている。バンド３７０は、非金属材料であってもよい。いくつかの実施形態では、バンド３７０は、ポリエーテルイミド（例えば、Ｓａｕｄｉ Ｂａｓｉｃ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（ＳＡＢＩＣ）社から入手可能なＵＬＴＥＭ（登録商標）樹脂１０００）、ポリエーテル・エーテル・ケトン、ポリフェニレン・スルファイド、ポリエチレン・テレフタレートなどのプラスチックから作られている。

【0049】

この実施形態では、バンド３７０は、研磨ヘッド３１０に取り囲まれていない環状壁３５０の外側面３５４の一部、およびタブ３４８を取り囲んでおり、これらにシールされていてもよい。バンド３７０は、底縁３７２において環状部材３２０にシールされてもよい。バンド３７０は、エポキシ接着剤などの接着剤を用いて研磨ヘッド３１０および／またはキャップ３４０にシールされてもよい。バンド３７０と、研磨ヘッド３１０および／またはキャップ３４０との間のシールが接着不良に起因して緩むことを防止するために、バンド３７０は、単一的な一体バンドであってもよい。単一的な一体バンドは３７０、キャップ３４０が研磨ヘッド３１０に固定されたときに、バンド３７０とタブ３４８との間、およびバンド３７０と底縁３７２との間の締まり嵌めにより所定の位置に保持されてもよい。

【0050】

研磨ヘッドアセンブリ３００が、図１に示されるバッキングフィルム１１０および保持リング１２０などのバッキングフィルムおよび保持リングを備えるテンプレートを含む実施形態では、バンド３７０は、研磨ヘッド３１０および／またはキャップ３４０からのスラリーまたはウェハの金属汚染を防止し、および／または研磨薬品またはスラリーからの金属が化学物質に曝されることを防止するために、テンプレートの少なくとも一部と重複してもよい。

【0051】

図４を参照すると、研磨装置１００において使用される研磨ヘッドアセンブリ４００の例が示されている。研磨ヘッドアセンブリ４００は、研磨ヘッド４１０と、キャップ４４０と、バンド４７０とを含む。研磨ヘッドアセンブリ４００は、バッキングフィルムおよび保持リング、例えばバッキングフィルム１１０および保持リング１２０（図１に示す）を備えるテンプレートを含んでもよい。研磨ヘッド４１０は、実質的に互いに平行な頂部４１２および底部４１４を有する。研磨ヘッド４１０は、頂部４１２に設けられたプラットフォーム４１６と、プラットフォーム４１６から底部４１４を通って延びた穴４１８とを有する。

【0052】

研磨ヘッド４１０は、プラットフォーム４１６から底部４１４へ下方に延びた環状部材４２０を有する。環状部材４２０は、内面４２２と、外面４２４とを有する。外面４２４は、研磨ヘッド４１０の周縁を形成する。環状部材４２０は、底部４１４に沿って凹部を画定し、凹部は、環状部材４２０の間で延びた凹面４２６を有する。この実施形態では、穴４１８は、プラットフォーム４１６から凹面４２６を通って延びている。環状部材４２０は、底部４１４において底縁４７２を有しており、底縁４７２は、バンド４７０に重なっており、バンド４７０にシールされてもよい。

【0053】

キャップ４４０は、環状部材４２０により画定された凹部内に配置されている。キャップ４４０は、環状壁４５０により取り囲まれたフロア４４２を含み、環状壁４５０は、フロア４４２から上方に延びている。フロア４４２は、頂面４４４と底面４４６とを有する。この実施形態では、底面４４６は、環状壁４５０を越えてタブ４４８へ外側に延びている。他の実施形態では、底面４４６は、環状壁４５０がキャップ４４０の最外周縁を画定するように、環状壁４５０を越えて延びなくてもよい。

【0054】

環状壁４５０は、内側面４５２と、外側面４５４と、頂部４５６と、底部４５８とを有する。頂部４５６は、頂縁４６０と頂縁４６０に形成された開口４５９とを有する。開口４５９は、頂縁４６０において頂部４５６内に延び、穴４１８に対応している。穴４１８と、対応する開口とは、環状壁４５０を凹面４２６に取り外し可能に固定し、それによりキャップ４４０を研磨ヘッド４１０に取り外し可能に固定するための締結部材４９０（例えばネジ）を受け入れる。環状壁４５０の頂縁４６０は、環状壁４５０が凹面４２６に固定されたときに凹面４２６に接触する。頂部４５６は、環状壁４５０が凹面４２６に固定されたときにシールを形成するＯリング４６２を頂縁４６０に有してもよい。

【0055】

図４に示すように、環状壁４５０の厚みは、底部４５８よりも頂部４５６において厚い。底部４５８で壁が薄くなっていることで、底部４５８は、フロア４４２が研磨ヘッド４１０に対して永久的に変形することなく、一時的に撓むことができるヒンジとして機能することができる。例えば、フロア４４２は、キャップ４４０をウェハ（図１に示すウェハＷなど）に接触させる研磨ヘッドアセンブリ４００の下方への垂直移動に応答して、研磨ヘッド４１０に向かって一時的に上方に撓んでもよい。環状壁４５０の内側面４５２は、頂部４５６において、頂部４５６の厚みが頂縁４６０において最も厚く、底部４５８に向かって下方にテーパするように、外側面４５４に対して角度が付いていてもよい。

【0056】

外側面４５４の少なくとも一部は、キャップ４４０が研磨ヘッド４１０に固定されたときに、環状部材４２０の内面４４２に当接する。好適には、外側面４５４は、実質的に内面４２２に平行である。この実施形態では、環状壁４５０の高さは、環状部材４２０の下方への延びよりも大きく、環状部材４２０の内面４２２は、環状壁４５０の頂部４５６を取り囲んでいる。他の実施形態では、環状部材４２０は、環状壁４５０のより多くの部分またはより少ない部分を取り囲んでもよい。

【0057】

フロア４４２は、キャップ４４０が研磨ヘッド４１０に固定されたときに、凹面４２６から間隔を開けて配置されている。したがって、環状壁４５０と、フロア４４２の頂面４４４と、凹面４２６とは、キャップ４４０が研磨ヘッド４１０に固定されたときに、チャンバ４０５を画定する。環状壁４５０が凹面４２６に固定されたときに頂縁４６０が凹面４２６に接触するため、チャン４３０５の高さは、環状壁４５０の高さによって決定される。いくつかの実施形態では、チャンバ４０５は、加圧媒体または加圧流体により加圧されている。チャンバ４０５は、加圧媒体または加圧流体をチャンバ４０５に供給するための加圧源（図示せず）に接続されてもよい。上述したように、フロア４４２は、永久的に変形することなく、研磨ヘッド４１０に対して一時的に撓むことができてもよい。例えば、チャンバ４０５内の圧力を調整することで、フロア４４２の撓みを増加または減少させてもよい。Ｏリング４６２が使用される実施形態では、頂縁４６０と凹面４２６との間に形成されたシールは、チャンバ４０５からの加圧媒体または加圧流体の漏洩を防止することができ、これによりチャンバ４０５内の所定の圧力を維持する。

【0058】

研磨ヘッド４１０とキャップ４４０は、スチール、アルミニウム、セラミック、または他の好適な材料などの構造材料から作られてもよい。いくつかの実施形態では、研磨ヘッド４１０およびキャップ４４０は、鋳造アルミニウム（例えば、Ａｌｃｏａ社から入手可能なＭＩＣ６（登録商標）アルミニウム鋳造板）から作られている。他の実施形態では、キャップ４４０は、アルミナなどのセラミックまたはプラスチック材料から作られてもよい。プラスチック材料を使用する他の実施形態では、ポリエーテルイミド（例えば、Ｓａｕｄｉ Ｂａｓｉｃ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（ＳＡＢＩＣ）社から入手可能なＵＬＴＥＭ樹脂１０００）が使用されてもよい。プラスチックキャップ４４０は、金属またはセラミックのいずれかで作られたものよりも実質的に厚い。セラミックで作られたキャップは、金属またはプラスチックのいずれかで作られたフロアよりも実施的に薄いフロアを有する。

【0059】

研磨ヘッドアセンブリ４００で使用される金属は、研磨薬品またはスラリーを介して金属イオンの供給源となることで、ウェハを汚染する可能性がある。研磨ヘッド４１０からの金属がスラリーおよびウェハを汚染することを防止するために、研磨ヘッド４１０は、金属イオン保護を提供するバリアを形成するためにエポキシ樹脂、フッ化炭素、または他の適切な非金属材料でコーティングされている。

【0060】

研磨ヘッドアセンブリ４００で使用される金属が、スラリーおよびウェハを汚染することを防止するため、および／または研磨薬品またはスラリーからの金属が化学物質に曝されることを防止するため、研磨ヘッド４１０および／またはキャップ４４０の一部は、スラリーと研磨ヘッド４１０および／またはキャップ４４０との間にバリアを形成するバンド４７０により取り囲まれている。バンド４７０は、非金属材料であってもよい。いくつかの実施形態では、バンド３４０は、ポリエーテルイミド（例えば、Ｓａｕｄｉ Ｂａｓｉｃ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（ＳＡＢＩＣ）社から入手可能なＵＬＴＥＭ（登録商標）樹脂１０００）、ポリエーテル・エーテル・ケトン、ポリフェニレン・スルファイド、ポリエチレン・テレフタレートなどのプラスチックから作られている。

【0061】

この実施形態では、バンド４７０は、研磨ヘッド４１０に取り囲まれていない環状壁４５０の外側面４５４の一部、およびタブ４４８を取り囲んでおり、これらにシールされていてもよい。バンド４７０は、底縁４７２において環状部材４２０にシールされてもよい。バンド４７０は、エポキシ接着剤などの接着剤を用いて研磨ヘッド４１０および／またはキャップ４４０に固定されてもよい。バンド４７０と研磨ヘッドアセンブリ４００との間のシールが接着不良に起因して緩むことを防止するために、バンド４７０は、単一的な一体バンドであってもよい。単一的な一体バンド４７０は、キャップ４４０が研磨ヘッド４１０に固定されたときに、バンド４７０とタブ４４８との間、およびバンド４７０と底縁４７２との間の締まり嵌めにより所定の位置に保持されてもよい。この実施形態では、タブ４４８は、タブ４４８とバンド４７０との間にシールを形成するＯリング４７４を有する。Ｏリング４７４は、バンド４７０と研磨ヘッドアセンブリ４００との間の接合部の内側での化学曝露を防止するための追加のシールを加えることができる。Ｏリング４７４は、公差の積み重ねに起因する起こり得る望ましくないクリアランスを補うことができる。

【0062】

研磨ヘッドアセンブリ４００が、図１に示されるバッキングフィルム１１０および保持リング１２０などのバッキングフィルムおよび保持リングを備えるテンプレートを含む実施形態では、バンド４７０は、研磨ヘッド４１０および／またはキャップ４４０からのスラリーまたはウェハの金属汚染を防止し、および／または研磨薬品またはスラリーからの金属が化学物質に曝されることを防止するために、テンプレートの少なくとも一部と重複してもよい。

【0063】

上述の実施形態の特徴は、いくつかの利点を有する。例えば、エポキシ樹脂の代わりに締結部材を用いて研磨ヘッドアセンブリを取り付けることにより、研磨ヘッドアセンブリの耐用期間中の故障の主な原因であるエポキシ接合部の故障に関連する問題を低減または排除することができる。研磨ヘッドアセンブリの修理が必要となったとき、締結部材は、熱または他の破壊的な作用を用いることなく、研磨ヘッドアセンブリを分解することを可能にし、部品の救済に役立つメンテナンス時間を短縮することができる。研磨ヘッドアセンブリの再組み立ては、コーティングが使用されている場合には、研磨ヘッドアセンブリに新たな材料コーティングを塗布することなく行うことができる。部品が元の向きで組み合わされることを保証し、これにより部品を繰り返しラッピングする必要をなくすことができるように、インデックスピンを使用してもよい。インデックスピンは、したがって、締結部材（例えば、ネジ）を使用する従来の研磨ヘッドアセンブリの再組み立てに関連する平坦性の問題を防止することができる。また、キャップの環状壁の頂縁を研磨ヘッドの凹面に固定することで、研磨ヘッドアセンブリのチャンバからの加圧媒体または加圧流体の漏洩を防止することができる。この接続部にＯリングを使用することにより、このシールを更に改善することができる。また、非金属バンドは、研磨薬品またはスラリーと、研磨ヘッドアセンブリとの間の接触を防止し、研磨ヘッドアセンブリおよびキャップの耐用期間を維持する。

【0064】

図５および図６を参照すると、図２の研磨ヘッドアセンブリ２００の斜視図と部分断面図とがそれぞれ示されている。上述したように、研磨ヘッドアセンブリ２００は、研磨ヘッド２１０と、キャップ２４０と、バンド２７０とを有する。キャップ２４０は、フロア２４２を有しており、フロア２４２は、タブ２４８へ外側に伸びた底面２４６を有する。図５および図６に示すように、研磨ヘッドアセンブリ２００は、テンプレート２９５を含む。テンプレート２９５は、バッキングフィルム２９６と保持リング２９８とを含む。保持リング２９８は、バッキングフィルム２９６の外周に沿って下方に延びており、ウェハＷ（図５に示す）を受け入れる円形開口を形成する。いくつかの実施形態では、保持リング２９８の高さは、ウェハＷの高さより低く、これにより、動作中に研磨パッド１５０（図１に示す）などの研磨パッドと保持リング２９８とが接触することを低減または排除することが容易になる。この実施形態のウェハＷは、表面張力によりバッキングフィルム２９６に対して保持される。

【0065】

キャップ２４０に使用されている金属がスラリーおよびウェハＷを汚染することを防止するために、テンプレート２９５のバッキングフィルム２９６は、感圧接着剤を使用してキャップ２４０の底面２４６にシールされている。バッキングフィルム２９６は、一般的に、薄い軟質ポリマーパッドまたは他の好適な材料である。バッキングフィルム２９６は、好適には、２以上の材料層（図示せず）を含む。例えば、バッキングフィルム２９６は、接着層、薄いプラスチックフィルム層、および薄いポリウレタンフォームまたは他の不織材料（例えば、フェルト）の層を有してもよい。接着層は、バッキングフィルム２９６をキャップ２４０の底面２４６にシールする。薄いプラスチックフィルム層は、キャップ２４０と、スラリーおよび／またはウェハＷとの間の保護バリアを提供する。ポリウレタンフォームまたは不織材料（例えば、フェルト）を有する層は、ウェハに接触し、（図１に示された研磨パッド１５０などの）研磨パッドと類似の表面を提供する。保持リング２９８は、バッキングフィルム２９６から下方に延びており、一般的にプラスチック材料である。ウェハは、保持リング２９８に受け入れられ、表面張力によりバッキングフィルム２９６に対して保持される。したがって、ウェハは、キャップ２４０に直接接触しない。

【0066】

この実施形態では、テンプレート２９５は、キャップ２４０の周縁より大きい周縁を有しており、タブ２４８から外側に延びている。キャップ２４０は、オーバーラップ面２９９でテンプレート２９５の外側部分と重なるバンド２７０により取り囲まれている。テンプレート２９５のバッキングフィルム２９６は、感圧接着剤を使用して、底面２４６にシールされてるとともに、オーバーラップ面２９９でバンド２７０にシールされている。バンド２７０とテンプレート２９５は共に、スラリーおよびウェハＷと、研磨ヘッド２１０およびキャップ２４０との間に保護シールを提供し、スラリーおよびウェハＷが研磨ヘッド２１０およびキャップ２４０と直接接触することを防止する。

【0067】

本明細書に記載された実施形態は、熱または他の破壊的な作用を用いることなく、研磨ヘッドアセンブリを分解する能力を提供し、研磨ヘッドアセンブリの効率的かつ経済的な修理を可能にする。本願明細書に記載された実施形態は、研磨されたウェハの望ましい平坦度および他の使用を維持しつつ、締結部材を用いて研磨ヘッドアセンブリを取り付ける能力を提供する。

【0068】

本明細書に記載された実施形態を使用することの他の利点は、研磨ヘッドアセンブリの耐用期間中のエポキシ接合部の故障に関連する問題を低減または排除することができることである。また、キャップと凹面との間に形成されたシールにより、加圧チャンバからの空気の漏れが防止される。バンドおよびテンプレートは、ウェハと研磨ヘッドアセンブリの金属との更なる保護を提供し、研磨ヘッドアセンブリを取り付けるために必要なエポキシ樹脂の量および／または化学曝露に起因するエポキシ接合部の故障の可能性を低減することができる。

【0069】

本開示または本開示の実施形態の要素を紹介するとき、冠詞「ａ」、「ａｎ」、「前記（ｔｈｅ）」、および「前記（ｓａｉｄ）」は、要素が１以上存在することを意味することを意図している。用語「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、および「有する（ｈａｖｉｎｇ）」は、包括的であることを意図しており、列挙された要素以外の追加の要素が存在してもよいことを意味している。特定の向きを示す用語（例えば「頂（ｔｏｐ）」、「底（ｂｏｔｔｏｍ）」、「側方（ｓｉｄｅ）」、「下方（ｄｏｗｎ）」、「上方（ｕｐ）」など）の使用は、説明の便宜上のものであり、説明された物品の特定の向きを必要とするものではない。

【0070】

本開示の範囲から逸脱することなく、上述の構造および方法において、様々な変更が可能であるため、上述の説明に含まれ、添付の図面に示される全ての事項は、限定的な意味ではなく例示として解釈されることが意図される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【国際調査報告】