JP2003525752A - 化学機械研磨用の溝掃除デバイス - Google Patents

化学機械研磨用の溝掃除デバイス

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JP2003525752A
JP2003525752A JP2000531272A JP2000531272A JP2003525752A JP 2003525752 A JP2003525752 A JP 2003525752A JP 2000531272 A JP2000531272 A JP 2000531272A JP 2000531272 A JP2000531272 A JP 2000531272A JP 2003525752 A JP2003525752 A JP 2003525752A
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ブライアン， ジェイ． ブラウン，
ロバート トールズ，
ジェイムズ， シー． ニストロム，
ドイル ベネット，
マドハイ チャンドラチョッド，
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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
    • B24B53/00—Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces
    • B24B53/017—Devices or means for dressing, cleaning or otherwise conditioning lapping tools
    • 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
    • B24B37/11—Lapping tools
    • B24B37/20—Lapping pads for working plane surfaces
    • B24B37/26—Lapping pads for working plane surfaces characterised by the shape of the lapping pad surface, e.g. grooved

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 改良された化学機械研磨方法及び装置（１１）が提供される。研磨パッド（１７）上の表面特徴例えば溝等からスラリくずを継続的に掃き出すためにブラシ（１３ａ）が利用される。これにより、スラリがウェーハ研磨ヘッド（２９）の下を通過してその圧縮力を受ける際に、溝（１９）内でスラリが圧縮されるのを防止する。本発明は、研磨パッド表面（１７）に有効に結合される固定ブラシ（１３ａ）を用いて、或いは研磨パッド（１７）をコンディショニングするダイヤモンド表面（２７ａ）及びパッド（１７）の表面特徴を掃除するブラシ（１３ａ）の両方を有する改良されたコンディショニング・アセンブリ（２３）を用いて、実施することが可能である。コンディショニング・アセンブリ（２３）のブラシ部分は、研磨パッド（１７）の表面全体を走査する際に、回転してもよいし、回転しなくてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】 本発明は半導体処理の分野に関し、特に、半導体ウェーハ及び該半導体ウェー
ハ上に形成される薄膜の研磨及び／又は平坦化方法及び装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】 今日の半導体デバイスは、通常、多層であり、該多層は多数の絶縁酸化膜で分
離され、バイア又はコンタクト・ホールで相互に連結された多数の金属層を有す
る。例えば、通常の多層デバイスの相互連結は、デバイス上で第一の金属層の堆
積及びパターン形成を行い、パターン形成した第一の金属層上に中間酸化膜を堆
積させ、該酸化膜中にフォトリソグラフィによってコンタクト・ホールを画成し
、該コンタクト・ホールを充填してパターン形成された第一の金属層と接続する
第二の金属層を該酸化膜上に堆積させることで、形成される。 【０００３】 第一の金属層のパターン形成により、第一の金属を取り除いた場所と第一の金
属を残した場所との間に金属のステップ又は起伏が形成される。中間酸化層は共
形層であるため、該酸化層はこうした起伏を残す。したがって、第二の金属層を
中間酸化層上に直接堆積させた場合、望ましくないことに第一の金属層からの起
伏が第二の金属層にも現れる。 【０００４】 第二の金属層上に単一の焦点面が存在しなくなるため、第二の金属層の起伏は
、特に高解像度で線幅の細いアプリケーションにおいて、第二の金属層でのパタ
ーン形成を複雑にする。そのため、平坦でない第二の金属層は、望ましくないこ
とに、第二の金属層で生成可能な線幅を増加させる。更に、第二の金属層の起伏
が大きい場合（例えば、第二の金属層の厚さと同じレベルの場合）、第二の金属
層においてボイド又は開回路が形成される。こうした問題点は、その後に堆積す
る材料層にも伝播する場合がある。 【０００５】 ステップ又は起伏の伝播を防止するために、第二の金属層の堆積前に、中間酸
化層に形成されたステップ又は起伏を取り除くことによって、中間酸化層を平坦
化するのが好ましい。通常、平坦化は、半導体ウェーハの表面を下にして、研磨
合成物（スラリ）を染み込ませた半多孔質の研磨パッドに押し付け、ウェーハに
対して研磨パッドを回転させることで機械的に行う。研磨パッドとウェーハとの
間の回転運動により、中間酸化膜の層は機械的に取り除かれ、これは酸化層のス
テップ又は起伏が除去されるまで継続される。このプロセスは一般に化学機械研
磨（ＣＭＰ）と呼ばれる。 【０００６】 ＣＭＰプロセス中の材料の除去を容易にするために、研磨パッドは、研磨パッ
ド／ウェーハ境界面にスラリを運び、研磨済みウェーハ表面から除去されたウェ
ーハ材料に通り道を提供する溝を備える。しかし、研磨中、研磨パッドに対する
ウェーハの下向きの力が、こうした溝の中のスラリくずを圧縮し、研磨パッド／
ウェーハ境界面への新しいスラリの供給量と、ウェーハ材料の除去速度と、ＣＭ
Ｐプロセスの全体的な研磨効率及びスループットとを減少させ、更に以下で説明
するようにウェーハ・スクラッチの形で欠陥を発生させる。加えて、研磨パッド
に対するウェーハの下向きの力は、研磨パッドの半多孔質の表面を固め、研磨速
度を低下させると共に予測不能にし、頻繁な研磨パッドの交換を必要にさせる。 【０００７】 研磨パッドの有効寿命を伸ばすために、研磨パッドに凹凸を付けるか又は「状
態を整える」パッド・コンディショナを、研磨パッドがウェーハを研磨している
間にinsitu使用するか、或いは研磨が完了した後にex-situ使用する。代表的な
パッド・コンディショナは、研磨パッド表面に追加の「マイクロ溝」をスクライ
ブすることによって研磨パッド表面に絶えず凹凸を付けるダイヤモンド面を備え
る。研磨パッド表面に継続的に凹凸を付けることで、研磨パッド／ウェーハ境界
面において、（凹凸の付いた表面でのスラリの浸透等による）十分な研磨を確保
する（例えば、ブライボーゲル他の米国特許第５，２１６，８４３号を参照）。 【０００８】 パッド・コンディショナは、研磨パッドの研磨寿命を大幅に伸ばすが、スラリ
溝内のスラリくず（圧縮され、乾燥したスラリ等）の問題には取り組んでいない
。実際、研磨／コンディショニングのプロセス中に、パッド本来の溝を埋める圧
縮されたスラリ材料が大きな塊となって剥がれ、研磨済みウェーハをこすり、欠
陥を生じさせる可能性もある。そのため、研磨のプロセス自体が欠陥の原因とな
る。 【０００９】 したがって、研磨パッドの有効寿命を伸ばすと同時に、圧縮されたスラリ材料
によるウェーハ・スクラッチを排除するＣＭＰ装置及び方法に対するニーズが存
在している。 【００１０】 【発明が解決しようとする課題】 本発明は、機械加工溝、貫通孔、自然発生式等の溝（すなわち、スラリくずを
収集可能な表面特徴）からスラリくずを継続的に除去するブラシを採用した化学
機械研磨（ＣＭＰ）デバイスを提供することで、従来技術の欠点に取り組んでい
る。ここで詳細な説明及び特許請求の範囲に係るパッドは、成型によって作られ
たパッド（例えば成型ポリウレタン）等のハード・パッドであり、溝付きパッド
とはスラリくずを収集可能な表面特徴を有するハード・パッドであると理解でき
る。ブラシは、ナイロン、又は腐食性のＣＭＰ環境において化学的に安定してい
る摩耗に強い材料でできた毛を備えるのが好ましい。このブラシは、研磨パッド
表面と接触する際に、固定した形で結合可能であるか、或いは回転又はロールさ
せることなどが可能である。 【００１１】 【課題を解決するための手段】 好適な実施形態において、ブラシは、ダイヤモンド埋め込みディスク等のパッ
ド・コンディショナと結合し、研磨パッド表面全体でパッド・コンディショナと
共に走査される。ブラシは、必要に応じてパッド・コンディショナと共に回転す
ることが可能であり、或いは回転止めデバイスに取り付け、パッド・コンディシ
ョナが回転する間に固定状態を維持することができる。パッド・コンディショナ
・デバイスと結合する場合は、ブラシをスプリングで留め、ブラシが研磨パッド
と接触していない時にブラシの研磨パッド接触面がパッド・コンディショナの研
磨パッド接触面を超えて突き出るようにするのが好ましい。そのため、ブラシの
毛は、摩耗しても各スラリ溝の底部との十分な接触を維持し、該スラリ溝からス
ラリくずを払い落とす。 【００１２】 したがって、本発明は研磨パッドの溝からくずを継続的に除去するので、溝に
はスラリくずが蓄積せず、更に本発明は、溝内で圧縮されたくずといったスラリ
くずの塊が、その後、研磨パッドのスラリ溝から外れ、ウェーハ表面を傷つける
ことによって生じる欠陥を事実上排除する。高品質の研磨済み薄膜により、スク
ラップになるウェーハのコストは減少し、そのため、処理されるウェーハ・ユニ
ット当たりの全体的なコストが減少する。 【００１３】 本発明のその他の目的、特徴、利点は、以下の好適な実施形態の詳細な説明、
前記特許請求の範囲及び添付図面から一層明白となろう。 【００１４】 【発明の実施の形態】 図１は、以下で更に説明するように、スラリに関係する欠陥を減少させるため
のブラシ１３ａを採用した、本発明による化学機械研磨装置１１の上部平面図で
ある。研磨装置１１は、半導体ウェーハ研磨用の溝付き研磨パッド１７を取り付
ける回転可能なプラテン１５を備える。研磨パッド１７は、最低１本の溝１９を
有し、通常は、研磨パッド１７の外側部分に沿って配置された複数の同心環状溝
１９を有する。 【００１５】 研磨装置１１は更に、ピボット・アーム２１と、ピボット・アーム２１の一端
に取り付けられたホルダ即ちコンディショニングヘッド２３と、スラリ／リンス
・アーム２５等のスラリ源と、コンディショニングヘッド２３の下側に取り付け
られたダイヤモンド結晶体を埋め込んだパッド等のパッド・コンディショナ２７
ａと、ウェーハ（表示なし）を研磨パッド１７の溝１９に押しつけるように有効
にプラテン１５と結合するウェーハ取り付けヘッド２９とを備える。 【００１６】 図１の好適な実施形態において、ブラシ１３ａはスラリ／リンス・アーム２５
に取り付けられ、固定された状態で研磨パッド１７の表面と接触する。ピボット
・アーム２１は有効にプラテン１５と結合し、以下で更に説明するように、研磨
パッド１７に対してコンディショニングヘッド２３を保持する。 【００１７】 動作において、ウェーハ（表示なし）は、ウェーハ取り付けヘッド２９の下に
、下向きに置かれ、ウェーハ取り付けヘッド２９は研磨パッド１７の溝部分にウ
ェーハをしっかりと押しつける。スラリは、スラリ／リンス・アーム２５を介し
て、研磨パッド１７に導入され、プラテン１５は矢印Ｒ1で示すように回転する
。ピボット・アーム２１は、矢印Ｓ1で示すように、弧を描く動作で端から端ま
でを走査し、コンディショニングヘッド２３は矢印Ｒ2で示すように回転する。 【００１８】 溝１９は、ウェーハと研磨パッド１７との間でスラリ（表示なし）を運ぶ。研
磨パッド１７の半多孔質の表面にはスラリが染み込み、スラリはウェーハ取り付
けヘッド２９の下向きの力及びプラテン１５の回転を利用して、ウェーハ表面を
研磨し平坦化する。回転するコンディショナ２７ａに埋め込まれたダイヤモンド
結晶体（表示なし）は、研磨パッド１７の表面に継続的に凹凸を付け、一貫した
研磨速度を確保する。 【００１９】 溝を埋めるスラリがウェーハ取り付けヘッド２９の下を移動するに従って、ウ
ェーハ取り付けヘッド２９及びその下のウェーハの下向きの力が、ｐＨ、温度、
研磨自体の動作等のその他の要素に追加され、溝１９内でのスラリくずの圧縮及
び乾燥のどちらか一方又は両方につながり、前に説明したように、溝から外れて
ウェーハを傷つける可能性のある固い塊が形成される。しかし、従来の研磨装置
とは違い、本発明の研磨装置１１では、溝１９から継続的にスラリくずを掃き出
すブラシ１３ａを採用しており、図２に関連して以下で更に説明するように、ス
ラリくずが、溝から外れて研磨中のウェーハを傷つける可能性のある大きさの塊
を形成するほど長い時間に渡って溝１９内にとどまる確率を減らしている。 【００２０】 図２は毛３１の側面図で、具体的にはブラシ１３ａ（図１）の毛３１ａ乃至ｃ
の側面図であり、毛３１は溝１９を通過している。毛３１の構成は溝１９の寸法
によって変化する。つまり、毛３１を溝１９の深さｄよりも長く、溝１９の幅ｗ
よりも細くして、図２において毛３１ｂによって示すように、毛３１が溝１９の
底部に容易に到達できるようにする。 【００２１】 毛３１は、ナイロン、ポリプロピレン等、腐食性の環境で化学的に安定してお
り、溝１９内に位置するスラリくず（表示なし）に運動量を伝達するのに十分な
堅さがある摩耗に強い素材を原料とするのが好ましい。例えば、毛３１は、溝１
９を通過するに従って、毛３１ｃに示す位置から、毛３１ｂに示す位置で真っ直
ぐになり、溝１９から溝１９内の任意のスラリくずを排出し、毛が溝１９の前端
Ｅに当たると再び曲がる。 【００２２】 ブラシ１３ａは固定状態を維持しているが、プラテン１５がその下で回転し、
溝１９はブラシ１３ａに対して弧を描く進路で移動する。溝１９の弧を描く進路
により、複数の毛３１が溝１９を通過する。これにより、ブラシ１３ａは、スラ
リくずが溝１９内に蓄積され、また溝１９がウェーハ取り付けヘッド２９の下を
通過する際にスラリくずに繰り返し加わる下向きの力によって圧縮されるのを防
ぐ。その結果、圧縮されたスラリの塊の形成が減り、研磨中に発生する欠陥が減
る。以下で説明するように、ブラシをコンディショナ２７に結合させた図３及び
４の実施形態では、更に優れたスラリ除去を達成している。 【００２３】 図３は、図１の分離したブラシ１３ａ及びコンディショニングヘッド２３と置
き換えることが可能な、本発明によるコンディショニング・アセンブリ３３ａの
第一の実施形態を示す側面断面図である。コンディショニング・アセンブリ３３
ａは、ホルダ即ちコンディショニングヘッド２３と、リング型でコンディショニ
ングヘッド２３と結合するコンディショナ２７ｂと、好ましくはディスク型で、
リング型コンディショナ２７ｂの中に位置するブラシ１３ｂとを備える。 【００２４】 コンディショナ２７ｂと同様に、ブラシ１３ｂはコンディショニングヘッド２
３と結合しており、コンディショニングヘッド２３及びコンディショナ２７ｂと
一緒に回転するような結合、又は図３に示すような回転止め要素３５を介した固
定状態でのコンディショニングヘッドとの結合が可能である。回転止め要素３５
は、当業者に容易に理解できるような、１つ以上のベアリング又はその他の類似
するメカニズムを備えてもよい。 【００２５】 ブラシ１３ｂは、１つ以上のスプリング等のばね付勢機構３７ａを介して回転
止め要素３５に結合し、これにより、ブラシ１３ｂに外側からの力が加わってい
ない時（つまり、スプリング留めブラシ１３ｂが非作動状態の時）、ブラシ１３
ｂのパッド接触面３９はコンディショナ２７ｂのパッド接触面４１を超えて突き
出る。したがって、ブラシ１３ｂのパッド接触面３９が摩耗しても、ばね付勢機
構３７ａがブラシのパッド接触面３９を研磨パッド１７に引き続き押し付け、適
切なスラリ除去に十分な毛３１と溝１９底部との間の接触を維持する。ブラシ１
３ｂはコンディショナ２７ｂと共に研磨パッド１７全体を走査するため、ブラシ
１３ｂの毛３１は溝１９に対する運動量を増加させ、図２に関連して前に説明し
た溝１９からのスラリ除去を容易にする。ブラシと溝との間の運動量を更に増加
させるためには、回転止め要素３５を省略することができる。 【００２６】 図４は、図１の分離したブラシ１３ａ及びコンディショニングヘッド２３と置
き換えることが可能な、本発明によるコンディショニング・アセンブリ３３ｂの
第二の実施形態を示す側面断面図である。コンディショニング・アセンブリ３３
ｂは、コンディショニングヘッド２３と、リング型でばね付勢機構３７ｂを介し
てコンディショニングヘッド２３と結合するブラシ１３ｃと、好ましくはディス
ク型で、リング型ブラシ１３ｃの中に位置するコンディショナ２７ｃとを備える
。図４に示すように、ブラシ１３ｃはコンディショニングヘッド２３と直接結合
しているため、ブラシ１３ｃと、コンディショナ２７ｃと、コンディショニング
ヘッド２３とは、ユニットとして回転する。これにより、ブラシ１３ｃの毛３１
は溝１９に対する運動量を大幅に増加させ、図２に関連して前に説明した溝１９
からのスラリ除去を容易にする。代わりに、ブラシ１３ｃを、図３の回転止め要
素３５のような回転止め要素を介して、コンディショニングヘッド２３に接続す
ることもできる。 【００２７】 図５Ａ及び５Ｂは、それぞれ、図１の分離したブラシ１３ａ及びコンディショ
ニングヘッド２３と置き換えることが可能な、本発明によるコンディショニング
・アセンブリ３３ｃの第三の実施形態を示す側断面図及び底面図である。図５Ａ
及び５Ｂに示すように、コンディショニング・アセンブリ３３ｃは、ホルダ即ち
コンディショニングヘッド２３と、リング型を呈し、空気ピストン４３ａ、４３
ｂといった位置コントローラを介してコンディショニングヘッド２３と結合する
コンディショナ２７ｄと、好ましくはディスク型で、リング型コンディショナ２
７ｄの中に位置するブラシ１３ｄとを備える。 【００２８】 コンディショナ２７ｄと同様に、ブラシ１３ｄは、空気ピストン４３ｃ、４３
ｄといった位置コントローラを介してコンディショニングヘッド２３と結合して
おり、コンディショニングヘッド２３及びコンディショナ２７ｄと一緒に回転す
るような結合、又は図３及び４に関連して説明したような回転止め要素（表示な
し）を介した固定状態でのコンディショニングヘッド２３との結合が可能である
。 【００２９】 位置コントローラ（例えば空気ピストン４３ａ乃至ｄ）は、研磨パッド上方の
コンディショナ２７ｄとブラシ１３ｄ双方の距離を独立して制御可能である。し
たがって、位置コントローラは、毛の摩耗に合わせた調整を可能にするだけでな
く、コンディショナ２７ｄ及びブラシ１３ｄのどちらか一方又は両方の選択的な
使用も可能にする。例えば、ウェーハの研磨中はコンディショナ２７ｄのみを使
用することができ、その後、脱イオン水の高圧スプレを使用して研磨パッド１７
を洗浄する時にはブラシ１３ｄ及び研磨パッド１７の両方を使用することができ
る。こうした選択性は、例えば、擦り切れた毛くずが研磨されているウェーハに
ダメージを与える可能性がある場合等、多くの応用において有利である。 【００３０】 本発明は、研磨パッドの溝内で大きな圧縮されたスラリくずが形成されるのを
防ぎ、圧縮されたスラリが溝から外れて、研磨中のウェーハ表面を無理に通過す
ることで生じるウェーハのスクラッチ及び欠陥を防止する。更に、スラリ溝を継
続的に掃除するため、スラリはスラリ溝を通じて、より効果的に運ばれ、その結
果、研磨速度の効率が良くなる。 【００３１】 これまでの説明では本発明の好適な実施形態のみを開示しているが、上で開示
した装置及び方法の本発明の範囲に含まれる変更について、当業者は容易に理解
できるであろう。例えば、ナイロン又はポリプロピレン製の毛が好適とされてい
るが、その他の摩耗に強く腐食に強い毛の材料を採用することもできる。必要で
あれば、回転するローラ式ブラシに毛を取り付けることで、更なる運動量を毛に
与えることもできる。更に、研磨中に研磨パッドの溝からスラリを取り除くため
に、毛の無い柔軟なローラを同じように使用することもできる。 【００３２】 本発明は任意の研磨パッド・コンディショナで使用することが可能であり、こ
れには金属（ニッケル等）又はポリマ・マトリクスに埋め込まれたダイヤモンド
を有するもの、及びネジ式ホルダに「埋め込まれた」個別のダイヤモンド結晶体
を有するものが含まれるが、これらに限定されるわけではない。ここで使用した
「ダイヤモンド」という用語には、研磨パッド表面にくずを堆積させずに、成型
研磨パッドといったハード研磨パッドの表面を研磨し新たな表面を作ることがで
きる任意の材料が含まれる。 【００３３】 最後に、ここで開示したコンディショニング・アセンブリは、一緒に回転でき
る同心のブラシとコンディショナとを備えているが、本発明のコンディショニン
グ・アセンブリは、互いに隣接して結合し、非円形であり、及び/又は反対方向へ
回転するブラシとコンディショナとを備えてもよい。 【００３４】 したがって、本発明を好適な実施形態に関連して開示してきたが、以下の請求
項で定義されるように、本発明の趣旨及び範囲内にその他の実施形態を含めるこ
とが可能であると理解すべきである。 【図面の簡単な説明】 【図１】 スラリに関係する欠陥を減少させるブラシを採用した、本発明による化学機械
研磨装置の略平面図である。 【図２】 ウェーハ研磨中の図１のブラシ毛の略側面図である。 【図３】 図１の分離したブラシ及びコンディショニングヘッドと置き換えることが可能
な、本発明によるコンディショニング・アセンブリの第一の実施形態を示す側断
面図である。 【図４】 図１の分離したブラシ及びコンディショニングヘッドと置き換えることが可能
な、本発明によるコンディショニング・アセンブリの第二の実施形態を示す側断
面図である。 【図５】 Ａは、図１の分離したブラシ及びコンディショニングヘッドと置き換えること
が可能な、本発明によるコンディショニング・アセンブリの第三の実施形態を示
す側断面図である。 Ｂは、図１の分離したブラシ及びコンディショニングヘッドと置き換えること
が可能な、本発明によるコンディショニング・アセンブリの第三の実施形態を示
す底面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 トールズ， ロバート アメリカ合衆国， カリフォルニア州， サンタ クララ， アメシスト ドライヴ 2375 (72)発明者 ニストロム， ジェイムズ， シー． アメリカ合衆国， カリフォルニア州， パロ アルト， サン カルロス コート 737 (72)発明者 ベネット， ドイル アメリカ合衆国， カリフォルニア州， サンタ クララ， マッキンリー ドライ ヴ 3107 (72)発明者 チャンドラチョッド， マドハイ アメリカ合衆国， カリフォルニア州， サニーヴェイル， ウエイヴァリー スト リート 392 Ｆターム(参考） 3C047 AA34 3C058 AA07 AA19 CB01 DA12 DA17

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 半導体ウェーハを研磨するパッドのコンディショニング用の
    コンディショニング・アセンブリであって、前記コンディショニング・アセンブリ
    は、 コンディショナ、 を備え、 前記コンディショナが、 パッド表面に凹凸を付けるダイヤモンド表面と、 前記パッドの表面特徴においてスラリの圧縮防止用の複数の毛を有し、コンデ
    ィショナに有効に結合されるブラシと、 を備える、コンディショニング・アセンブリ。 【請求項２】 前記パッド表面が少なくとも１本の溝を有し、前記毛が前記
    溝内に容易に嵌合するように寸法決めされると共に、溝からスラリくずを除去す
    るのに十分な堅さである、請求項１記載のコンディショニング・アセンブリ。 【請求項３】 前記コンディショナが、１つ以上のダイヤモンド結晶体が埋
    め込まれたディスクを含み、前記ブラシは前記ダイヤモンドが埋め込まれたディ
    スクを取り囲む。請求項２記載のコンディショニング・アセンブリ。 【請求項４】 更に、 ホルダと、 前記ホルダに有効に結合されるばね付勢機構と、 を備え、 前記コンディショナが前記ホルダに有効に結合され、前記ブラシが前記ばね付
    勢機構に有効に結合されることにより、非作動状態時に、ブラシのパッド接触面
    がばね付勢機構によりコンディショナのパッド接触面を超えて突出する、請求項
    ３記載のコンディショニング・アセンブリ。 【請求項５】 更に、 アーム、 を備え、前記ホルダに結合される前記ブラシ及び前記コンディショナが回転し
    得るように、前記ホルダが前記アームに回転可能に結合される、請求項４記載の
    コンディショニング・アセンブリ。 【請求項６】 更に、前記コンディショナが前記ブラシから独立して回転可
    能なように、前記ホルダと前記ばね付勢機構との間に結合される回転止め要素を
    備える、請求項５記載のコンディショニング・アセンブリ。 【請求項７】 前記回転止め要素がベアリングを含む、請求項６記載のコン
    ディショニング・アセンブリ。 【請求項８】 前記ブラシがディスクを含む、請求項２記載のコンディショ
    ニング・アセンブリ。 【請求項９】 更に、 ホルダと、 前記ホルダに有効に結合されるばね付勢機構と、 を備え、 前記コンディショナが前記ホルダに有効に結合されると共に前記ブラシが前記
    ばね付勢機構に有効に結合されることにより、非作動状態時に、前記ばね付勢機
    構により前記ブラシのパッド接触面が前記コンディショナのパッド接触面を超え
    て突出する、請求項８記載のコンディショニング・アセンブリ。 【請求項１０】 前記コンディショナが前記ブラシの外周を取り囲む、請求
    項９記載のコンディショニング・アセンブリ。 【請求項１１】 更に、 アーム、 を備え、 前記ホルダに結合される前記ブラシ及びコンディショナが回転し得るように、
    前記ホルダが回転可能に前記アームに結合される、請求項９記載のコンディショ
    ニング・アセンブリ。 【請求項１２】 更に、 前記コンディショナが前記ブラシから独立して回転し得るように、前記ホルダ
    と前記ばね付勢機構との間に結合される回転止め要素を備える、請求項１１記載
    のコンディショニング・アセンブリ。 【請求項１３】 前記回転止め要素がベアリングを含む、請求項１２記載の
    コンディショニング・アセンブリ。 【請求項１４】 半導体ウェーハ研磨用の研磨デバイスであって、前記研磨
    デバイスは、 回転可能なプラテンと、 前記回転可能なプラテンに有効に結合される請求項２記載のコンディショナと
    、 前記回転可能なプラテンに取り付けられる溝付き研磨パッドと、 前記プラテンに有効に結合され、前記研磨パッドにスラリを供給するスラリ源
    と、 前記研磨パッドを横切って前記コンディショナが走査されるように、前記プラ
    テン及び前記コンディショナに有効に結合されるピボット・アームと、 を備える、半導体ウェーハ研磨用の研磨デバイス。 【請求項１５】 半導体ウェーハ研磨用の研磨デバイスであって、前記研磨
    デバイスは、 回転可能なプラテンと、 前記回転可能なプラテンに有効に結合される請求項３記載のコンディショナと
    、 前記回転可能なプラテンに取り付けられる溝付き研磨パッドと、 前記プラテンに有効に結合され、前記研磨パッドにスラリを供給するスラリ源
    と、 前記研磨パッドを横切って前記コンディショナが走査されるように、前記プラ
    テン及び前記コンディショナに有効に結合されるピボット・アームと、 を備える、半導体ウェーハ研磨用の研磨デバイス。 【請求項１６】 半導体ウェーハ研磨用の研磨デバイスであって、前記研磨
    デバイスは、 回転可能なプラテンと、 ピボット・アームに有効に結合される請求項９記載のコンディショナと、 前記回転可能なプラテンに取り付けられる溝付き研磨パッドと、 前記プラテンに有効に結合され、前記研磨パッドにスラリを供給するスラリ源
    と、 前記研磨パッドを横切って前記コンディショナが走査されるように、前記プラ
    テン及び前記コンディショナに有効に結合されるピボット・アームと、 を備える、半導体ウェーハ研磨用の研磨デバイス。 【請求項１７】 半導体ウェーハ研磨用の研磨デバイスであって、前記研
    磨デバイスは、 回転可能なプラテンと、 ピボット・アームに有効に結合される請求項１０記載のコンディショナと、 前記回転可能なプラテンに取り付けられる溝付き研磨パッドと、 前記プラテンに有効に結合され、前記研磨パッドにスラリを供給するスラリ源
    と、 前記研磨パッドを横切って前記コンディショナが走査されるように、前記プラ
    テン及び前記コンディショナに有効に結合されるピボット・アームと、 を備える、半導体ウェーハ研磨用の研磨デバイス。 【請求項１８】 半導体ウェーハ研磨用の研磨デバイスであって、前記研
    磨デバイスは、 回転可能なプラテンと、 ピボット・アームに有効に結合される少なくとも１つのダイヤモンド結晶体と
    前記プラテンに有効に結合されて研磨パッドの溝からスラリくずを除去するブラ
    シとを備えるコンディショナと、 前記回転可能なプラテンに取り付けられる溝付き研磨パッドと、 前記プラテンに有効に結合され、前記研磨パッドにスラリを供給するスラリ源
    と、 前記研磨パッドを横切って前記コンディショナが走査されるように、前記プラ
    テン及び前記コンディショナに有効に結合されるピボット・アームと、 を備える、半導体ウェーハ研磨用の研磨デバイス。 【請求項１９】 前記ブラシが、前記溝内に容易に嵌合するように寸法決め
    されると共に前記溝からスラリくずを除去するのに十分な堅さである複数の毛を
    有する、請求項１８記載の研磨デバイス。 【請求項２０】 前記ブラシが固定バーを有する、請求項１９記載の研磨デ
    バイス。 【請求項２１】 前記スラリ源が前記研磨パッド上に延びるアームを有し、
    前記ブラシが、前記研磨パッドと接触し且つ研磨パッドの溝からスラリくずを除
    去するように、前記スラリ源に取り付けられる、請求項１９記載の研磨デバイス
    。 【請求項２２】 ウェーハ研磨方法であって、前記方法は、 溝付きの表面を有する研磨パッドを準備するステップと、 前記研磨パッドを回転させるステップと、 前記研磨パッドにスラリを供給するステップと、 毛の付いたブラシにより、前記研磨パッドの溝からスラリを除去するステップ
    と、 ウェーハ表面を前記溝の付いた研磨パッド表面に接触するように配設すること
    により研磨ウェーハを生成するステップと、 を含む、ウェーハ研磨方法。 【請求項２３】 更に、 前記研磨パッドの溝からスラリを除去しつつ前記研磨パッドをコンディショニ
    ングするステップを含む、請求項２１記載の方法。 【請求項２５】 半導体ウェーハ研磨用の表面特徴を有するパッドをコンデ
    ィショニングするコンディショニング・アセンブリであって、前記コンディショ
    ニング・アセンブリは、 コンディショナ、 を備え、 前記コンディショナが、 前記パッド表面に凹凸を付けるコンディショニング面と、 前記コンディショナに有効に結合され、前記パッドの表面特徴内にスラリくず
    が形成されるのを防止するブラシと、 を備える、半導体ウェーハ研磨用の表面特徴を有するパッドをコンディショニ
    ングするコンディショニング・アセンブリ。 【請求項２６】 半導体ウェーハ研磨用の研磨デバイスであって、前記デバ
    イスは、 研磨パッド・プラテンと、 前記プラテンに有効に結合される請求項２５記載のコンディショニング・アセ
    ンブリと、 溝の付いた表面を有し、前記プラテンに取り付けられる研磨パッドと、 前記プラテンに有効に結合され、前記研磨パッドにスラリを供給するスラリ源
    と、 を備える、半導体ウェーハ研磨用の研磨デバイス。
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