JPH11300601A - Ｃｍｐパッドコンディショニングディスク及びコンディショナ、そのディスクの製造方法、再生方法及び洗浄方法 - Google Patents

Ｃｍｐパッドコンディショニングディスク及びコンディショナ、そのディスクの製造方法、再生方法及び洗浄方法

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JPH11300601A
JPH11300601A JP33079098A JP33079098A JPH11300601A JP H11300601 A JPH11300601 A JP H11300601A JP 33079098 A JP33079098 A JP 33079098A JP 33079098 A JP33079098 A JP 33079098A JP H11300601 A JPH11300601 A JP H11300601A
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Jin-Sung Kim
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 研磨パッドのコンディショニング効果を向上
させるＣＭＰパッドコンディショニングディスク及びコ
ンディショナ、そのディスクの製造方法、再生方法及び
洗浄方法を提供する。 【解決手段】 ディスク胴体３１の表面上に研磨グレー
ンの大きさ別に区分される領域が画設されてなされる。
ディスクの胴体３１に接着膜を所定の厚さで交わして反
復遂行して形成する。また、既に使用したコンディショ
ニングディスク３０の胴体３１から研磨グレーンを脱離
してから、前記製造方法を遂行することである。本発明
によるコンディショニングディスク３０の洗浄方法は既
に使用したコンディショニングディス３０を弗化水素ま
たはＢＯＥ溶液に浸漬して膜質副産物を除去して洗浄す
る。従って、研磨パッドのコンディショニング能力と寿
命が向上されてコストを節減させうる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はＣＭＰ（Chemical M
echanical Polishing）に係り、さらに詳しくは研磨パ
ッドのコンディショニング効果を向上させるＣＭＰパッ
ドコンディショニングディスク及びコンディショナ、そ
のディスクの製造方法、再生方法及び洗浄方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】現在、半導体素子は高集積化、高密度化
につれ一層微細なパターン形成技術を必要とし、配線の
多層化構造を求める領域も広まりつつある。これは半導
体素子の表面構造が複雑であり層間膜の段差の程度が激
しいということを意味する。前記段差は半導体素子製造
工程において多くの工程不良を発生させる時の原因にな
っている。
【０００３】特に、写真工程はウェーハ上にフォトレジ
ストを塗布した後、前記フォトレジスト上に回路が形成
されたマスクを整列させ光を用いた露光工程を行なって
フォトレジストパターンを形成させる工程であって、過
去の線幅が大きくて低層構造を有する素子の製造時には
問題がなかったが、微細パターンと多層構造により段差
が増えることによって、前記段差の上層と下層の露光フ
ォーカスを合わせ難くてパターン形成が難しくなってい
る。
【０００４】従って、前記段差を除去するためにウェー
ハの平坦化技術の重要性が台頭された。前記平坦化技術
としてＳＯＧ膜蒸着、エッチバック（Etch Back）また
はリフロー（Reflow）などの部分平坦化方法が開発され
て工程に使われてきたが、多くの問題点が発生してウェ
ーハ全面にかける平坦化、即ち広域平坦化（Global Pla
narization）のためにＣＭＰ（Chemical Mechanical Po
lishing）技術が開発された。
【０００５】ＣＭＰ技術とは化学的物理的な反応を通じ
てウェーハ表面を平坦化する技術である。ＣＭＰ技術の
原理は、ウェーハのパターンが形成されている薄膜を研
磨パッド表面に接触させた状態で研磨液（Slurry）を供
給して、前記薄膜を化学的で反応させながら同時に回転
運動させて物理的にウェーハ上の薄膜の凹凸部を平坦化
することである。
【０００６】図１及び図２を参照すれば、ＣＭＰ装置１
はポリウレタン材質の研磨パッド１２が付着された研磨
テーブル１０、前記研磨パッド１２と上面したパターン
が形成されているパターン薄膜１８を有するウェーハ１
６を固定させて研磨液１４が飛散される研磨パッド１２
上で回転させるウェーハキャリア２０、前記ウェーハキ
ャリア２０によりＣＭＰ工程がなされる反対側に位置
し、前記研磨パッド１２をコンディショニングさせるコ
ンディショニングディスク２４が付着されたコンディシ
ョナ２２を含めて構成される。
【０００７】前記ＣＭＰ装置１を使用するＣＭＰ技術は
研磨速度（Removal Rate）と平坦度（Uniformity）が重
要であり、これらはＣＭＰ装置１の工程条件、研磨液１
４の種類及び研磨パッド１２の種類等により決定され
る。特に、前記研磨速度に影響を与える要素は研磨パッ
ド１２であって、前記研磨パッド１２をコンディショニ
ングさせるコンディショナ２２のコンディショニングデ
ィスク２４は取替周期の適切な選択及び表面状態を管理
して工程スペック（Spec）内の研磨速度が保たれるよう
にすべきである。
【０００８】図３を参照すれば、前記コンディショニン
グディスク２４は表面に人造ダイアモンド２６が接着膜
２５のニッケル薄膜により付着されていて、材質がポリ
ウレタンであり表面が微細な凹凸部２７の研磨パッド１
２の表面を研磨してコンディショニングする。ウェーハ
１６が研磨パッド１２上で研磨液１４を供給され、繰り
返してＣＭＰ工程を行なえば、研磨液１４を含む膜質副
産物２８が前記凹凸部２７の間に積層される。
【０００９】従って、繰り返されるＣＭＰ工程が行なわ
れれば前記研磨パッド１２の表面が滑らかになるので、
連続工程時後続ウェーハの研磨速度は急激に落ちる。従
って、前記コンディショナ２２は後続ウェーハの研磨速
度に影響を与えない為、研磨パッド１２が最上の状態を
維持するように前記膜質副産物２８を除去するためにコ
ンディショニングを施す。即ち、前記コンディショニン
グは前記人造ダイアモンド２６が付着された前記コンデ
ィショニングディスク２４を研磨パッド１２の表面に接
触させた後、一定速度で回転させ研磨パッド１２の表面
の粗度を増やしてウェーハのＣＭＰ工程時望みの膜質が
一定のスペック（Spec）内に平坦化されるようにする。
【００１０】金属膜ＣＭＰと酸化膜ＣＭＰ工程時、研磨
パッド１２の前記コンディショニング方法は相異なる。
前記金属膜ＣＭＰ工程時は、ウェーハのＣＭＰ工程の完
了後前記コンディショナ２２が連続して研磨パッド１２
の表面のコンディショニングを行なう。前記酸化膜ＣＭ
Ｐ工程時はウェーハのＣＭＰ工程と同時に前記コンディ
ショナ２２が研磨パッド１２の表面のコンディショニン
グを行なう。
【００１１】図４及び図５を参照すれば、前記コンディ
ショニングディスク２４は所定の大きさを有する人造ダ
イアモンド２６がニッケル薄膜２５を媒介として表面に
付着されている。ＣＭＰ工程が繰り返して行なわれるほ
ど研磨パッド１２と同様に研磨液１４を含む膜質副産物
２８が前記人造ダイアモンド２６の間に積層される。前
記膜質副産物２８の前記人造ダイアモンド２６間の積層
と前記人造ダイアモンド２６それ自体の研磨によって表
面が滑らかになって、研磨パッド１２のコンディショニ
ング効果を劣下させる。即ち、前記研磨パッド１２のコ
ンディショニング効果はコンディショニングディスク２
４の人造ダイアモンド２６の状態によって変化される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現在使
用されている人造ダイアモンド２６の大きさは約６８μ
ｍであって、ニッケル薄膜２５の上部に突出した人造ダ
イアモンド２６の大きさは約３０〜４０μｍしかならな
くて寿命が短くて、結局は頻繁なコンディショニングデ
ィスク２４の取替によって生産性低下、不良率増加によ
り収率を減少させる問題点があった。
【００１３】本発明の目的は、寿命が長くて、効率よく
研磨パッドをコンディショニングさせるＣＭＰパッドコ
ンディショニングディスク及び製造方法を提供するとこ
ろにある。
【００１４】本発明の他の目的は、寿命切れのコンディ
ショニングディスクを再生させてコストを節減させ寿命
を延ばすためのコンディショニングディスクの再生方法
及び洗浄方法を提供するところにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ための本発明によるＣＭＰ工程の遂行時パッド表面をコ
ンディショニングさせる研磨パッドコンディショニング
ディスクは、ディスク胴体の表面上に研磨グレーンの大
きさ別に区分される領域が画設されてなる。
【００１６】前記研磨グレーンとしては人造ダイアモン
ドが使われ、前記人造ダイアモンドは大きさが２００μ
ｍより小さなものと大きいものを使用することが望まし
く、前記研磨グレーンの区画は前記ディスク胴体の半径
方向に同心円をなし、内部と外部に区画されることが望
ましい。
【００１７】本発明によるＣＭＰパッドコンディショニ
ングディスクはディスク胴体の中心部の所定面積が貫通
されたリング状でなされる。前記ディスク胴体の貫通さ
れた中心部を基準に半径方向に所定幅で同心円をなし、
大きさが２００〜３００μｍの人造ダイアモンドが形成
でき、前記ディスク胴体の大きさが２００〜３００μｍ
の人造ダイアモンドが付着される地域以外の領域には大
きさが１００〜２００μｍの人造ダイアモンドが付着さ
れることが望ましい。
【００１８】本発明によるＣＭＰパッドコンディショニ
ングディスクはディスク胴体の中心部の所定面積が貫通
され、前記中心部を基準に十字部をなし、前記十字部の
すき間は貫通され、前記十字部は所定の幅を有するリン
グに囲まれる形状でなされる。前記ディスク胴体の十字
部と前記十字部の端部と面接するリング上には大きさが
２００〜３００μｍの人造ダイアモンドが付着されるこ
とが望ましく、前記ディスク胴体の大きさが２００〜３
００μｍの人造ダイアモンドが付着される地域以外のリ
ング上には大きさが１００〜２００μｍの人造ダイアモ
ンドが付着されることが望ましい。
【００１９】本発明によるＣＭＰパッドコンディショナ
は一端が特定固定物に回動自在に設置されている棒と、
前記棒の一側端部に形成されたディスクホルダ装着部
と、前記ディスクホルダ装着部に付着されるディスクホ
ルダと、前記ディスクホルダに装着される表面上に研磨
グレーンが大きさ別に区分される領域が画設されている
ディスクとを具備してなされる。
【００２０】前記ディスクはディスク胴体の中心部の所
定面積が貫通されたリング状またはディスク胴体の中心
部の所定面積が貫通され、前記中心部を基準に十字部を
なし、前記十字部のすき間は貫通され、前記十字部は所
定の幅を有するリングに囲まれる形状をなしても良い。
【００２１】本発明によるＣＭＰパッドコンディショニ
ングディスクの製造方法は、（１）ＣＭＰパッドコンデ
ィショニングディスク胴体の表面上に研磨グレーンの接
着膜を所定の厚さで形成する１次接着膜形成段階と、
（２）前記１次接着膜上に研磨グレーンを付着する段階
と、（３）前記１次接着膜上にさらに接着膜を所定の厚
さで形成する２次接着膜形成段階と、（４）前記接着膜
に不完全に付着された研磨グレーンを除去する段階と、
（５）前記２次接着膜上にさらに接着膜を所定の厚さで
形成する３次接着膜形成段階とを含めてなされる。前記
研磨グレーンは人造ダイアモンドが望ましく、前記接着
膜はニッケル薄膜であっても構わない。前記接着膜形成
は電解研磨方法でメッキすることが望ましく、前記人造
ダイアモンドの付着は大きさ別に複数回行ってディスク
胴体の半径方向に同心円をなし、区画される内部と外部
に付着することが望ましい。
【００２２】前記接着膜の１次メッキ時の厚さは研磨グ
レーン大きさの８〜１０％になることができ、前記接着
膜の２次及び３次メッキ時の厚さは研磨グレーン大きさ
の１５〜２０％になることができる。前記接着膜の３次
形成段階後に、前記接着膜に不完全に付着された研磨グ
レーンを除去する段階をさらに備えることが望ましく、
前記３次接着膜形成段階後にさらに接着膜を所定の厚さ
で形成する４次接着膜形成段階をさらに備えることが望
ましい。
【００２３】本発明によるＣＭＰパッドコンディショニ
ングディスクの再生方法は（１）ＣＭＰ工程に既に使用
されたＣＭＰパッドコンディショニングディスクを接着
膜溶解化学薬品に浸漬してコンディショニングディスク
胴体の表面に付着されている研磨グレーンを剥離する段
階と、（２）前記コンディショニングディスク胴体の表
面を洗浄する段階と、（３）前記コンディショニングデ
ィスク胴体の表面上に研磨グレーンの接着膜を所定の厚
さで形成する１次接着膜形成段階と、（４）前記１次接
着膜上に研磨グレーンを付着する段階と、（５）前記１
次接着膜上にさらに接着膜を所定の厚さで形成する２次
接着膜形成段階と、（６）前記接着膜に不完全に付着さ
れた研磨グレーンを除去する段階と、（７）前記２次接
着膜上にさらに接着膜を所定の厚さで形成する３次接着
膜形成段階とを含めてなされる。
【００２４】本発明によるＣＭＰパッドコンディショニ
ングディスクの洗浄方法は、（１）ＣＭＰ工程に既に使
用されたＣＭＰパッドコンディショニングディスクを所
定の化学薬品に浸漬して研磨グレーン間に存在する膜質
副産物を除去する段階と、（２）前記膜質副産物が除去
されたコンディショニングディスクを脱イオン水を利用
して洗浄する段階と、（３）前記洗浄されたコンディシ
ョニングディスクを乾燥させる段階とを含めてなされ
る。 前記膜質副産物は酸化膜質と研磨液の混合物また
は金属膜質と研磨液の混合物であって、前記化学薬品は
弗化水素（ＨＦ）水溶液またはＢＯＥ（Buffered Oxide
Etch）溶液を用いることができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面に基づき本発
明の望ましい実施例を詳述する。本発明に係るＣＭＰ
（Chemical Mechanical Polishing）工程を行う際、パ
ッド表面をコンディショニングさせる金属材質の研磨パ
ッドコンディショニングディスクはディスク胴体の表面
上に人造ダイアモンド研磨グレーンが大きさ別に区分さ
れる領域が画設されてなされる。
【００２６】前記コンディショニングディスクの直径は
９０〜１１０mmとすることができ、前記人造ダイアモン
ドは大きさが２００μｍより小さなものと大きいものを
使用することが望ましく、前記研磨グレーンの区画は前
記ディスク胴体の半径方向に同心円をなし、内部と外部
に区画されることが望ましい。
【００２７】前記ディスク胴体の半径方向に同心円をな
す内部領域には大きさが２００〜３００μｍの人造ダイ
アモンドが付着されることが望ましく、前記ディスク胴
体の半径方向に同心円をなす外部領域には大きさが１０
０〜２００μｍの人造ダイアモンドが付着されることが
望ましい。
【００２８】図６及び図７を参照すれば、前記コンディ
ショニングディスク３０はディスク胴体３１の中心部３
６の所定面積が貫通されたリング状でなされている。前
記ディスク胴体３１の貫通された中心部３６を基準に縁
部側に所定の幅だけリングをなし、大きさが２００〜３
００μｍの人造ダイアモンド３４が付着され、前記ディ
スク胴体３１の大きさが２００〜３００μｍの人造ダイ
アモンド３４が付着される地域以外の縁部分は大きさが
１００〜２００μｍの人造ダイアモンド３２が付着され
る。前記ディスク胴体３１の上の前記人造ダイアモンド
３２、３４の配列幅の比は１：１が望ましい。
【００２９】従って、貫通された中心部３６は研磨パッ
ドのコンディショニング時中心部３６に力が偏重される
ことを防止して、研磨パッドのコンディショニングの均
一度を良好にする。また、従来より大きい人造ダイアモ
ンド３２、３４を使用することによって、ニッケル薄膜
３３の上部に突出された部分も大きくなって、前記コン
ディショニングディスク３０の寿命も延ばせ、上記の通
り大きさが相異なる人造ダイアモンド３２、３４を使用
することによって、コンディショニング能力を向上させ
うる。そして、前記ディスク胴体３１の角部は図７のＸ
に示すように２５〜４５゜で面取りして、コンディショ
ニング工程時ディスク胴体３１の角部により研磨パッド
が損傷されることを防止した。
【００３０】図８及び図９を参照すれば、前記コンディ
ショニングディスク４０はディスク胴体４１の所定の中
心部４６が貫通され、前記中心部４６を基準に十字状の
十字部４５をなし、前記十字部４５のすき間も貫通部４
８を持ち、前記十字部４５は所定の幅を有するリングに
囲まれている形態を成す。
【００３１】前記ディスク胴体４１の十字部４５と、前
記十字部４５の端部と面接するリング上には直径が２０
０〜３００μｍの人造ダイアモンド４４が付着され、前
記ディスク胴体４１の直径が２００〜３００μｍの人造
ダイアモンド４４が付着される地域以外のリング上には
直径が１００〜２００μｍの人造ダイアモンド４２が付
着されている。
【００３２】従って、研磨パッドのコンディショニング
時前記コンディショニングディスク４０の回転力分散を
試みて研磨パッドのコンディショニングの均一度を良好
にする。また、従来より大きい人造ダイアモンド４２、
４４を使用することによって、ニッケル薄膜４３の上部
に突出された部分も大きくなって、前記コンディショニ
ングディスク４０の寿命も延ばせる、上記の通り大きさ
が相異なる人造ダイアモンド４２、４４を使用すること
によってコンディショニング能力を向上させうる。
【００３３】前記コンディショニングディスク４０の角
部は図９のＹに示す支点のように２５〜４５゜で面取り
をしてコンディショニング時角部により前記研磨パッド
に損傷を負わせることを防止した。
【００３４】前記実施例に使われた人造ダイアモンド４
２、４４が付着されたコンディショニングディスク３
０、４０は従来の約６８μｍ大きさの人造ダイアモンド
を有するコンディショニングディスクよりその寿命がコ
ンディショニング時間を基準として約１５０％以上延び
ることを確認することができた。
【００３５】前記実施例を応用して他の実施例を製造で
きることは当業者らにとって自明な事実である。図１０
は本発明によるコンディショナを示す概略的な図面であ
る。図１０を参照すれば、ＣＭＰパッドコンディショナ
５０は一端が特定固定物に回動自在に設置されている棒
５２、前記棒５２の一側端部に形成されたディスクホル
ダ装着部５４、前記ディスクホルダ装着部５４に装着さ
れるディスクホルダ５６及び前記ディスクホルダ５６に
装着される表面上に研磨グレーンが大きさ別に区別され
る領域が画設されているコンディショニングディスク５
８を備えてなされる。
【００３６】前記コンディショニングディスク５８の胴
体の材質は金属であり、前記ディスクホルダ５６の内部
には磁石（図示せず）が付着されている。したがって、
前記ディスク５８が磁力により前記ディスクホルダ５６
に付着される。
【００３７】前記棒５２は上下運動と直線運動が可能で
あり、前記ディスクホルダ５６は回転運動が可能であ
る。従って、前記棒５２は上下運動と直線運動及び前記
ディスクホルダ５６の回転運動により研磨パッド表面を
効率よくコンディショニングする。
【００３８】前記コンディショニングディスク５８はデ
ィスク胴体の中心部の所定面積が貫通されたリング状の
ディスクまたはディスク胴体の中心部の所定面積が貫通
され、前記中心部を基準に十字状をなし、前記十字間は
貫通され、前記十字は所定の幅を有するリングに囲まれ
る形状をなすディスクである。
【００３９】図１１を参照すれば、はじめに（１）ＣＭ
Ｐパッドコンディショニングディスク胴体の表面上に接
着膜を所定の厚さで形成する１次接着膜形成段階であっ
て、前記コンディショニングディスクの胴体を電解研磨
装置に装着して接着膜のニッケル薄膜を研磨グレーンの
人造ダイアモンド大きさの概略８〜１０％だけ厚さで前
記コンディショニングディスクの胴体の表面上に形成す
る。前記研磨グレーンは前述した人造ダイアモンド以外
の物質を使用することも出来る。
【００４０】（２）前記１次接着膜上に研磨グレーンを
付着する段階であって、大きさが均一な人造ダイアモン
ドを前記１次接着膜のニッケル薄膜上に飛散して安着さ
せる。（３）前記１次接着膜上にさらに接着膜を所定の
厚さで形成する２次接着膜形成段階であって、ニッケル
薄膜を人造ダイアモンド大きさの概略１５〜２０％だけ
厚さで前記１次で形成したニッケル薄膜上に形成して人
造ダイヤモンドを固定させる。
【００４１】（４）前記接着膜に不完全に付着された研
磨グレーンを除去する段階であって、前記人造ダイアモ
ンドの付着は人造ダイヤモンドを一つずつ選んで付着す
ることではなく、均一な大きさを有する人造ダイアモン
ドをニッケル薄膜に飛散させるので、全ての人造ダイア
モンドが均一に固定付着されない。従って、前記不完全
に付着された人造ダイアモンドは工程時離脱されてウェ
ーハの表面にスクラッチなどの工程不良を起こす原因に
なる。前記不完全に付着された人造ダイアモンドの除去
は前記人造ダイアモンドをブラシで掃いて弱く付着され
た人造ダイアモンドを離脱させる。したがって前記段階
で予め不完全に付着された人造ダイアモンドを除去して
上記の工程不良を未然に防止できる。
【００４２】（５）前記２次接着膜上にさらに接着膜を
所定の厚さで形成する３次接着膜形成段階であって、ニ
ッケル薄膜を人造ダイアモンド大きさの概略１５〜２０
％だけ厚さで形成して前記人造ダイアモンドを一層強く
固定させる。（６）前記接着膜に不完全に付着された研
磨グレーンを除去する段階であって、反復して不完全に
付着された研磨グレーンを除去することにより工程不良
を確かに未然に防止する。（７）前記コンディショニン
グディスク全体を接着膜で形成する４次接着膜形成段階
であって、コンディショニングディスク全体にニッケル
薄膜を人造ダイアモンド大きさの略１〜３％だけの厚さ
で形成して前記コンディショニングディスク背面及び前
記不完全に付着され除去された人造ダイアモンドが剥離
された箇所など前記コンディショニングディスクの全体
にニッケル薄膜をメッキして完成する。
【００４３】図１２を参照すれば、はじめに（１）前記
コンディショニングディスクをニッケル薄膜除去化学薬
品に浸漬して人造ダイアモンドを剥離する段階であっ
て、前記コンディショニングディスクを前記人造ダイア
モンドの接着膜役割をするニッケル薄膜を溶解させる強
酸である硫酸水溶液に浸漬して、前記コンディショニン
グディスク胴体の表面に付着された既に使用された人造
ダイアモンドを剥離する。（２）前記コンディショニン
グディスク胴体の表面を洗浄する段階であって、前記コ
ンディショニングディスク胴体の表面の前記人造ダイア
モンドの剥離時使われた化学薬品、有機物及び不純物を
除去する。次工程以降は、前記コンディショニングディ
スク製造方法によって新たな人造ダイアモンドを前記コ
ンディショニングディスク胴体に付着して工程に使用す
る。従来には既に使用した前記コンディショニングディ
スクを廃棄させたが、上記の通り寿命切れのコンディシ
ョニングディスクの人造ダイアモンドを除去した後、新
たな人造ダイアモンドを付着して再使用することによっ
て、コストを節減させることができる。
【００４４】図１３を参照すれば、はじめに（１）ＣＭ
Ｐ工程に既に使用したコンディショニングディスクを所
定の化学薬品に浸漬して研磨グレーン間に存在する膜質
副産物を除去する段階であって、前記コンディショニン
グディスクを脱イオン水と弗化水素が９０〜１００:１
の混合比で混合された弗化水素水溶液またはＢＯＥ溶液
に浸漬して、繰り返されるＣＭＰ工程によってコンディ
ショニングディスクの人造ダイアモンドの凹凸状の間に
積層された工程種類によって存在する酸化膜質と研磨液
の混合物または金属膜質と研磨液の混合物などで構成さ
れた膜質副産物を除去する。前記膜質副産物がたくさん
形成されていれば、研磨パッドのコンディショニング能
力が低下される。ここで、前記弗化水素水溶液またはＢ
ＯＥ溶液に浸漬する工程時間は全て２０分〜６０分が望
ましい。
【００４５】（２）前記コンディショニングディスクを
脱イオン水で洗浄する段階であって、前記コンディショ
ニングディスクをバスに浸して連続してオーバーフロー
（Overflow）方式で脱イオン水を供給して、前記コンデ
ィショニングディスクの表面に残存する前記弗化水素水
溶液またはＢＯＥ溶液を洗浄する。
【００４６】（３）前記コンディショニングディスクを
乾燥させる段階であって、初めて窒素ガスで吹いて表面
の水分を除去した後、オーブンを通じて前記コンディシ
ョニングディスクに残っている微量の水分を除去する。
前記オーブン工程時間は２０分〜４０分が望ましい。
【００４７】前述したように、洗浄工程を通したコンデ
ィショニングディスクはモニターリングウェーハでテス
トを実施した結果、既に使用後、研磨速度が３２００Å
／min未満に低下していたものが、３２００〜３６００
Å／minに向上され、約５０％の寿命が延びることを確
認した。ここで、１００％の寿命延長が不可能なのは、
人造ダイアモンドそれ自体の大きさが反復されるＣＭＰ
工程により摩耗されたためである。したがって、この洗
浄方法を行うことによりコンディショニングディスクの
寿命を延ばしてコストを節減できる。
【００４８】
【発明の効果】以上述べたように、研磨パッドのコンデ
ィショニング能力と寿命の延びによりコストダウンに寄
与する。上述の実施例においては、本発明の具体例につ
いてのみ詳細に説明したが、本発明の技術思想の範囲内
で多様な変形及び修正が可能なのは当業者にとって明白
なことであり、このような変形及び修正が特許請求の範
囲に属することは当然なことである。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のＣＭＰ装置を示す概略的な図面である。
【図２】図１のＡ部分の拡大断面図である。
【図３】従来のコンディショニングディスクが研磨パッ
ドをコンディショニングすることを示す断面図である。
【図４】従来のコンディショニングディスクを示す図面
である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線の断面図である。
【図６】本発明に係る一実施例のコンディショニングデ
ィスクを概略的に示す斜視図である。
【図７】図６のVII-VII’線の断面図である。
【図８】本発明に係る他の実施例のコンディショニング
ディスクを概略的に示す斜視図である。
【図９】図８のIX−IX’線の断面図である。
【図１０】本発明実施例に係るコンディショナを示す概
略的な図面である。
【図１１】本発明実施例に係るコンディショニングディ
スクの製造方法を示す工程順序図である。
【図１２】本発明の一実施例によるコンディショニング
ディスクの再生方法を示す工程順序図である。
【図１３】本発明の一実施例によるコンディショニング
ディスクの洗浄方法を示す工程順序図である。
【符号の説明】
１ ＣＭＰ装置 １０ 研磨テーブル １２ 研磨パッド １４ 研磨液 １６ ウェーハ １８ パターン薄膜 ２０ ウェーハキャリア ２２、５０ コンディショナ ２４、３０、４０、５８ コンディショニングディス
ク ２５、３３、４４ ニッケル薄膜 ２６、３２、３４、４２、４４ 人造ダイアモンド ２７ 凹凸部 ２８ 膜質副産物 ３１、４１ 胴体 ３６、４６ 中心部 ４５ 十字部 ４８ 貫通部 ５２ 棒 ５４ ホルダ装着部 ５６ ホルダ Ｘ、Ｙ 面取り
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 崔 圭相 大韓民国ソウル九老区開峰３洞363−12番 地

Claims (43)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 コンディショニングディスク胴体の表面
    上に研磨グレーンの大きさ別に区分される領域が画設さ
    れていることを特徴とするＣＭＰパッドコンディショニ
    ングディスク。
  2. 【請求項２】 前記コンディショニングディスクの直径
    は９０〜１１０mmであることを特徴とする請求項１に記
    載のＣＭＰパッドコンディショニングディスク。
  3. 【請求項３】 前記コンディショニングディスク胴体の
    材質は金属であることを特徴とする請求項１に記載のＣ
    ＭＰパッドコンディショニングディスク。
  4. 【請求項４】 前記研磨グレーンは人造ダイアモンドで
    あることを特徴とする請求項１に記載のＣＭＰパッドコ
    ンディショニングディスク。
  5. 【請求項５】 前記人造ダイアモンドは大きさが２００
    μｍより小さなものと大きいものを使用することを特徴
    とする請求項４に記載のＣＭＰパッドコンディショニン
    グディスク。
  6. 【請求項６】 前記研磨グレーンの区画は前記コンディ
    ショニングディスク胴体の半径方向に同心円をなし、内
    部と外部に区画されることを特徴とする請求項１に記載
    のＣＭＰパッドコンディショニングディスク。
  7. 【請求項７】 前記コンディショニングディスク胴体の
    半径方向に同心円をなす所定の内部領域には大きさが２
    ００〜３００μｍの人造ダイアモンドが付着されること
    を特徴とする請求項６に記載のＣＭＰパッドコンディシ
    ョニングディスク。
  8. 【請求項８】 前記コンディショニングディスク胴体の
    半径方向に同心円をなす所定の内部領域以外の外部領域
    には大きさが１００〜２００μｍの人造ダイアモンドが
    付着されることを特徴とする請求項６に記載のＣＭＰパ
    ッドコンディショニングディスク。
  9. 【請求項９】 コンディショニングディスク胴体の中心
    部の所定面積が貫通されたリング状であることを特徴と
    するＣＭＰパッドコンディショニングディスク。
  10. 【請求項１０】 前記コンディショニングディスク胴体
    の貫通された中心部を基準に半径方向に所定幅で同心円
    をなし、大きさが２００〜３００μｍの人造ダイアモン
    ドが形成されていることを特徴とする請求項９に記載の
    ＣＭＰパッドコンディショニングディスク。
  11. 【請求項１１】 前記コンディショニングディスク胴体
    の大きさが２００〜３００μｍの人造ダイアモンドが付
    着される地域以外の領域には大きさが１００〜２００μ
    ｍの人造ダイアモンドが付着されることを特徴とする請
    求項１０に記載のＣＭＰパッドコンディショニングディ
    スク。
  12. 【請求項１２】 前記コンディショニングディスク胴体
    の角はラウンド処理したり面取りすることを特徴とする
    請求項９に記載のＣＭＰパッドコンディショニングディ
    スク。
  13. 【請求項１３】 前記面取りの角度は２５〜４５゜であ
    ることを特徴とする請求項１２に記載のＣＭＰパッドコ
    ンディショニングディスク。
  14. 【請求項１４】 コンディショニングディスク胴体の中
    心部の所定面積が貫通され、前記中心部を基準に十字部
    をなし、前記十字部のすき間は貫通され、前記十字部は
    所定の幅を有するリングに囲まれる形状をなすことを特
    徴とするＣＭＰパッドコンディショニングディスク。
  15. 【請求項１５】 前記コンディショニングディスク胴体
    の十字部と前記十字部の端部と面接するリング上には大
    きさが２００〜３００μｍの人造ダイアモンドが付着さ
    れることを特徴とする請求項１４に記載のＣＭＰパッド
    コンディショニングディスク。
  16. 【請求項１６】 前記コンディショニングディスク胴体
    の大きさが２００〜３００μｍの人造ダイアモンドが付
    着される地域以外のリング上には大きさが１００〜２０
    ０μｍの人造ダイアモンドが付着されることを特徴とす
    る請求項１５に記載のＣＭＰパッドコンディショニング
    ディスク。
  17. 【請求項１７】 前記コンディショニングディスク胴体
    の角はラウンド処理したり面取りすることを特徴とする
    請求項１４に記載のＣＭＰパッドコンディショニングデ
    ィスク。
  18. 【請求項１８】 前記面取りの角度は２５゜〜４５゜で
    あることを特徴とする請求項１７に記載のＣＭＰパッド
    コンディショニングディスク。
  19. 【請求項１９】 一端が特定固定物に回動自在に設置さ
    れている棒と、 前記棒の一側端部に形成されたコンディショニングディ
    スクホルダ装着部と、 前記コンディショニングディスクホルダ装着部に装着さ
    れるコンディショニングディスクホルダと、 前記コンディショニングディスクホルダに装着される表
    面上に研磨グレーンの大きさ別に区分される領域が画設
    されているコンディショニングディスクとを備えてなる
    ことを特徴とするＣＭＰパッドコンディショナ。
  20. 【請求項２０】 前記コンディショニングディスクの材
    質は金属であることを特徴とする請求項１９に記載のＣ
    ＭＰパッドコンディショナ。
  21. 【請求項２１】 前記コンディショニングディスクホル
    ダの内部には磁石が付着されていることを特徴とする請
    求項１９に記載のＣＭＰパッドコンディショナ。
  22. 【請求項２２】 前記棒は上下運動をし、前記コンディ
    ショニングディスクホルダは回転運動を行うことを特徴
    とする請求項１９に記載のＣＭＰパッドコンディショ
    ナ。
  23. 【請求項２３】 前記コンディショニングディスクはデ
    ィスク胴体の中心部の所定面積が貫通されたリング状で
    あることを特徴とする請求項１９に記載のＣＭＰパッド
    コンディショナ。
  24. 【請求項２４】 前記コンディショニングディスクはデ
    ィスク胴体の中心部の所定面積が貫通され、前記中心部
    を基準に十字部をなし、前記十字部のすき間は貫通さ
    れ、前記十字部は所定の幅を有するリングに囲まれる形
    状をなすことを特徴とする請求項１９に記載のＣＭＰパ
    ッドコンディショナ。
  25. 【請求項２５】 （１）ＣＭＰパッドコンディショニン
    グディスク胴体の表面上に研磨グレーンの接着膜を所定
    の厚さで形成する１次接着膜形成段階と、 （２）前記１次接着膜上に研磨グレーンを付着する段階
    と、 （３）前記１次接着膜上にさらに接着膜を所定の厚さで
    形成する２次接着膜形成段階と、 （４）前記接着膜に不完全に付着された研磨グレーンを
    除去する段階と、 （５）前記２次接着膜上にさらに接着膜を所定の厚さで
    形成する３次接着膜形成段階とを含めてなることを特徴
    とするＣＭＰパッドコンディショニングディスクの製造
    方法。
  26. 【請求項２６】 前記研磨グレーンは人造ダイアモンド
    であることを特徴とする請求項２５に記載のＣＭＰパッ
    ドコンディショニングディスクの製造方法。
  27. 【請求項２７】 前記接着膜はニッケル薄膜であること
    を特徴とする請求項２５に記載のＣＭＰパッドコンディ
    ショニングディスクの製造方法。
  28. 【請求項２８】 前記接着膜形成は電解研磨方法でメッ
    キすることを特徴とする請求項２５に記載のＣＭＰパッ
    ドコンディショニングディスクの製造方法。
  29. 【請求項２９】 前記人造ダイアモンドの付着は大きさ
    別に複数回行なってコンディショニングディスク胴体の
    半径方向に同心円をなし、区画される内部領域と外部領
    域にそれぞれ付着することを特徴とする請求項２６に記
    載のＣＭＰパッドコンディショニングディスクの製造方
    法。
  30. 【請求項３０】 前記接着膜の１次形成時の厚さは研磨
    グレーン大きさの８〜１０％であることを特徴とする請
    求項２８に記載のＣＭＰパッドコンディショニングディ
    スクの製造方法。
  31. 【請求項３１】 前記接着膜の２次及び３次形成時の厚
    さは研磨グレーン大きさの１５〜２０％であることを特
    徴とする請求項２８に記載のＣＭＰパッドコンディショ
    ニングディスクの製造方法。
  32. 【請求項３２】 前記接着膜の３次形成段階後に、前記
    接着膜に不完全に付着された研磨グレーンを除去する段
    階をさらに備えることを特徴とする請求項２５に記載の
    ＣＭＰパッドコンディショニングディスクの製造方法。
  33. 【請求項３３】 前記３次接着膜形成段階後にさらに接
    着膜を所定の厚さで形成する４次接着膜形成段階をさら
    に備えることを特徴とする請求項２５に記載のＣＭＰパ
    ッドコンディショニングディスクの製造方法。
  34. 【請求項３４】 前記接着膜の４次メッキ時の厚さは研
    磨グレーン大きさの１〜３％であることを特徴とする請
    求項３３に記載のＣＭＰパッドコンディショニングディ
    スクの製造方法。
  35. 【請求項３５】 前記接着膜に不完全に付着された研磨
    グレーンの除去はブラシで前記コンディショニングディ
    スク胴体の表面を掃いて研磨グレーンを除去することを
    特徴とする請求項２５または３２に記載のＣＭＰパッド
    コンディショニングディスクの製造方法。
  36. 【請求項３６】 （１）ＣＭＰ工程に既に使用されたＣ
    ＭＰパッドコンディショニングディスクを接着膜溶解化
    学薬品に浸漬してコンディショニングディスク胴体の表
    面に付着されている研磨グレーンを剥離する段階と、 （２）前記コンディショニングディスク胴体の表面を洗
    浄する段階と、 （３）前記コンディショニングディスク胴体の表面上に
    研磨グレーンの接着膜を所定の厚さで形成する１次接着
    膜形成段階と、 （４）前記１次接着膜上に研磨グレーンを付着する段階
    と、 （５）前記１次接着膜上にさらに接着膜を所定の厚さで
    形成する２次接着膜形成段階と、 （６）前記接着膜に不完全に付着された研磨グレーンを
    除去する段階と、 （７）前記２次接着膜上にさらに接着膜を所定の厚さで
    形成する３次接着膜形成段階とを含めてなることを特徴
    とするＣＭＰパッドコンディショニングディスクの再生
    方法。
  37. 【請求項３７】 （１）ＣＭＰ工程に既に使用されたＣ
    ＭＰパッドコンディショニングディスクを所定の化学薬
    品に浸漬して研磨グレーン間に存在する膜質副産物を除
    去する段階と、 （２）前記膜質副産物が除去されたコンディショニング
    ディスクを脱イオン水を利用して洗浄する段階と、 （３）前記洗浄されたコンディショニングディスクを乾
    燥させる段階とを含めてなることを特徴とするＣＭＰパ
    ッドコンディショニングディスクの洗浄方法。
  38. 【請求項３８】 前記膜質副産物は酸化膜質と研磨液の
    混合物または金属膜質と研磨液の混合物であることを特
    徴とする請求項３７に記載のＣＭＰパッドコンディショ
    ニングディスクの洗浄方法。
  39. 【請求項３９】 前記化学薬品は弗弗化水素水溶液また
    はＢＯＥ溶液であることを特徴とする請求項３７に記載
    のＣＭＰパッドコンディショニングディスクの洗浄方
    法。
  40. 【請求項４０】 前記弗化水素水溶液は脱イオン水と弗
    化水素が９０〜１００:１の混合比で混合されたことを
    特徴とする請求項３９に記載のＣＭＰパッドコンディシ
    ョニングディスクの洗浄方法。
  41. 【請求項４１】 前記コンディショニングディスクを弗
    化水素水溶液またはＢＯＥ溶液に浸漬する時間は２０分
    〜６０分であることを特徴とする請求項３９に記載のＣ
    ＭＰパッドコンディショニングディスクの洗浄方法。
  42. 【請求項４２】 前記コンディショニングディスクの乾
    燥は最初は窒素ガスで吹付け、オーブン工程を行なうこ
    とを特徴とする請求項３７に記載のＣＭＰパッドコンデ
    ィショニングディスクの洗浄方法。
  43. 【請求項４３】 前記オーブン工程時間は２０分〜４０
    分であることを特徴とする請求項４２に記載のＣＭＰパ
    ッドコンディショニングディスクの洗浄方法。
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