JP2007500087A - 開口部を備えたコンディショニングディスクを利用する真空補助パッドコンディショニングシステム及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、包括的には半導体製造、マイクロ電気機械システム(MEMS)製造、及び精密研磨の分野に関し、特に、研磨処理から出る廃棄物の除去のための、及び化学機械研磨(CMP)及び平坦化の際の多数の異なったスラリーの導入のための方法に関する。
集積回路は通常、直径が100〜300ミリメートル、厚さが16〜40ミルのディスクとして一般的に作製又は製造されるシリコンウェハ基板から成る。相互接続回路を形成する金属、誘電体及び絶縁体付着が、リソグラフィ、蒸着及び酸化等の、所望の電気回路を作製する一連の処理により、ウェハ上に生成される。次に、厚さが1ミクロンまでの電気絶縁層を電気回路層上に付着させる。各層において、多数の望ましくない凹凸が表面上に発生する。これらの凹凸は、0.05〜0.5ミクロン程度である。これらの凹凸を平坦化し、リソグラフィにおける焦点の損失なく回路の新しい層を形成し、それにより、層間に正確な相互接続を生じることができることが非常に重要である。
1)回転又は軌道プラテン又はベルトに取り付けられた研磨パッド、
2)研磨性能にその化学的性質及び研摩媒体が重要である研磨スラリー流(酸化剤及び研摩剤)、
3)潤滑剤又はフラッシュ媒体/フラッシュ剤として使用される大量の超純水(UPW)、
4)スラリー成分及びフラッシュ剤。
加えて、処理中の化学的性質又は流体特性を調節するための、
5)研磨パッドの表面状態及び凹凸プロフィールを制御するダイヤモンドエンドエフェクタ、及び、
6)キャリヤ内で研磨圧力を加える回転ヘッドに取り付けられた被研磨ウェハ、
から成る。
本発明に使用されるパッドコンディショニングシステムは、上記の米国特許第6,508,697号に述べられているように、基板表面から研削されるのに伴って屑又は切り粉を回収するために開放構造を有する研摩ディスクを用いる。本システムは、パッドコンディショニング装置、処理流体、廃棄物をコンディショニングパッドから吸い出す真空機構、内蔵洗浄手段、及びパッドコンディショニング研摩剤を振動させるための圧電デバイスを有する。削り屑は、発生すると直ぐに、研摩磁気支持体の開口を通って支持体の背後の室内へ引き込まれ、さらに、導管に引き込まれて排出システムに送られる。廃棄物の除去と一緒に、水、他のクリーニング又は中和薬品の噴流が研磨剤を通して噴射される。この洗浄/研摩/真空クリーニングが、研磨パッド表面を完全にクリーニングし、相互汚染を伴うことなく別の材料を導入することができる。これらの要素のすべての作用を組み合わせ、それにより、研磨パッドのコンディショニング及びクリーニング用の独特且つ有効なシステムを提供することができる。それらはまた、大がかりな設備再編成、プラテンの交換及び追加的な材料ハンドリングを必要としないで、コンディショニング、クリーニング及び研磨処理に特定の作業用スラリー又は他の化学薬品を導入できるようにする。
図1〜図5は、米国特許第6,508,697号の従来システムを示す。
Claims (14)
- それぞれのステップが異なった特定作業用スラリーを使用することができる多重ステップ研磨処理中に研磨パッドをコンディショニングする方法であって、
研摩コンディショニングディスクの複数の開口を通して前記研磨パッドの表面部分にコンディショニング剤を塗布するステップ;
真空を適用し、前記コンディショニング剤、パッド屑及びすべての残留スラリーを前記研磨パッドから前記開口を通して引き出すことにより、前記コンディショニング剤、パッド屑及びすべての残留スラリーを除去するステップ;
前記研摩コンディショニングディスクの前記複数の開口を通して前記研磨パッドの前記表面部分に、前記スラリーの化学的性質を特定的に中和するように選択された中和剤を塗布するステップ;および
真空を適用し、前記中和剤及び残留屑を前記研磨パッドから前記開口を通して引き出すことによって前記中和剤及びすべての残留屑を除去するために、前記研磨パッドの前記表面部分を流体及び/又はガスでフラッシュするステップ
を含む、研磨パッドをコンディショニングする方法。 - その場で適用される請求項1に記載の方法。
- その場外で適用される、請求項1に記載の方法。
- 各研磨ステップを適用する間に、前記クリーニングステップを繰り返す、請求項1に記載の研磨パッドをコンディショニングする方法。
- 前記コンディショニング処理中、前記コンディショニングディスクは回転し、前記コンディショニングディスクは、前記コンディショニングディスクの表面の上方且つそれに垂直に配置された複数のインペラブレードをさらに有し、該インペラブレードも回転し、且つ前記除去されたコンディショニング剤、パッド屑、中和剤及びスラリーを真空出口ポートの方へ掃き出すステップを実行する、請求項1に記載の方法。
- 前記コンディショニング剤の塗布中、前記研磨パッドに振動運動を与え、屑をさらに解きほぐして除去するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- CMP処理に使用されるパッドをコンディショニングする方法であって、
研摩コンディショニングディスクの複数の開口を通して前記研磨パッドの表面部分にコンディショニング剤を塗布するステップ;および、
真空を適用し、前記コンディショニング剤、パッド屑及びすべての残留スラリーを前記研磨パッドから前記コンディショニングディスク開口を通して引き出すことによって前記コンディショニング剤、パッド屑及びすべての残留スラリーを除去するステップ
を含むCMP処理に使用されるパッドをコンディショニングする方法。 - 前記コンディショニング処理中、前記コンディショニングディスクは回転し、前記コンディショニングディスクは、前記コンディショニングディスクの上面に垂直に配置される複数のインペラブレードをさらに有し、該インペラブレードも回転し、除去されたコンディショニング剤、パッド屑及び残留スラリーを真空出口ポートの方に掃き出すステップを実行する、請求項7に記載のCMP処理に使用されるパッドをコンディショニングする方法。
- 前記真空出口ポートを通して除去された前記コンディショニング剤、パッド屑及び残留スラリーを捕獲するステップをさらに含む、請求項8に記載のCMP処理に使用されるパッドをコンディショニングする方法。
- 前記除去されたスラリーは、前記研磨処理での再利用のために濾過及び処理される、請求項9に記載のCMP処理に使用されるパッドをコンディショニングする方法。
- 前記除去されたコンディショニング剤は、前記コンディショニング処理での再利用のために濾過及び処理される、請求項9に記載のCMP処理に使用されるパッドをコンディショニングする方法。
- CMP処理に使用される研磨パッドをコンディショニングする装置であって、
複数の貫通開口を有する研摩コンディショニングディスク;、
前記コンディショニングディスクに形成された前記複数の開口を通って前記研磨パッドの前記表面の一部へ進む流体及び/又はガス状コンディショニング剤を導入するための、前記研摩コンディショニングディスクに結合された入口ポート;および
前記研摩コンディショニングディスクを包囲し、前記複数の開口のための出口チャネルを提供するように配置された外側真空室であって、該外側真空室は外部真空源に接続され、それにより、前記外部真空源の作動時に、前記コンディショニング処理からの排出物を前記コンディショニングディスク開口を通して引き出し、該外側真空室を通して該コンディショニング装置から出す、外側真空室
を備えるCMP処理に使用される研磨パッドをコンディショニングする装置。 - 前記研摩コンディショニングディスクを支持するための磁気ディスクをさらに備え、該磁気ディスクは、前記研摩コンディショニングディスクに貫設される前記開口に整合するように配置される同数の開口を有し、それにより、流入する前記コンディショニング剤及び流出する排出物の両方が、前記研摩コンディショニングディスク及び前記磁気支持ディスクの整合開口を通るようにした、請求項12に記載のCMP処理に使用される研磨パッドをコンディショニングする装置。
- 前記研摩コンディショニングディスクに取り付けられるインペラ部品をさらに備え、該インペラ部品は、
前記流体及び/又はガス状コンディショニング剤を前記コンディショニングディスクの方へ導くための、前記入口ポートに接続された開口部を備えた上面;及び、
前記インペラ部品の中心から放射状に外へ向かい、且つ前記インペラ部品上面と前記コンディショニングディスクとの間で垂直に伸び、前記流出する排出物を前記外側真空室の方へ導くための複数のインペラブレード
を有する、請求項12に記載のCMP処理に使用される研磨パッドをコンディショニングする装置。
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