KR100642405B1 - 화학 기계적 평탄화에 사용되는 폴리싱 패드를 조절하기위한 장치 및 방법 - Google Patents

화학 기계적 평탄화에 사용되는 폴리싱 패드를 조절하기위한 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

폴리싱 패드(polishing pad)를 조절하기 위한 장치 및 방법에 대해 기술한다. 본원에 따른 방법은 가동 폴리싱 패드에 대해 부착된 연마 물질을 가지는 실린더형 로울러를 움직이는 단계를 포함한다. 상기 로울러는, 폴리싱 패드에 대해 일정한 압력을 유지하면서, 폴리싱 패드와 접촉에 의해 수동적으로 회전하거나 능동적으로 왕복 운동할 수 있다. 본 발명에 따른 장치는 로울러에 기계적으로 연결된 하나 이상의 압력 적용 장치에 부착된 실린더형 로울러를 포함한다.

Description

화학 기계적 평탄화에 사용되는 폴리싱 패드를 조절하기 위한 장치 및 방법{METHOD AND APPARATUS FOR CONDITIONING A POLISHING PAD USED IN CHEMICAL MECHANICAL PLANARIZATION}
본 발명은 폴리싱 패드를 조절하기 위한 방법 및 장치에 관련된다. 특히, 본 발명은 반도체 웨이퍼의 화학 기계적 평탄화에 사용되는 폴리싱 패드를 조절하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼는 후에 분리되고 개별 칩으로 만들어지는 여러 카피의 바람직한 집적 회로 디자인으로 가공된다. 반도체 상에 회로를 형성하기 위한 일반적인 기술은 사진평판이다. 사진평판 공정의 일부는, 웨이퍼에 회로의 이미지를 투영하도록 특정 카메라가 웨이퍼에 초점을 맞추는 과정을 필요로 한다. 웨이퍼의 표면에 초점을 맞추는 카메라의 능력은 웨이퍼 표면에서 불균일함에 의해 영향을 받는다. 이런 감도는 소형 집적 회로 디자인을 향하여 현재 구동부에 의해 악화된다. 반도체 웨이퍼는 층으로 구조되는데, 여기에서 회로의 일부는 제 1 레벨에서 형성되고 전도성 바이어스(vias)는 다음 레벨의 회로까지 연결되도록 만들어진다. 각 층의 회로가 웨이퍼에서 에칭된 후에, 산화 층이 놓여서 바이어스가 통과하도록 허용하고 나머지 앞의 회로 레벨을 덮는다. 회로의 각 층은 다음 회로 층을 형성하 기 전에 평탄해지는 웨이퍼에 불균일함을 부가할 수 있다.
화학 기계적 평탄화(CMP) 기술은 가공되지 않은 웨이퍼와 그 후에 부가된 각 층의 재료를 평탄화 하는데 사용된다. 현재 웨이퍼 폴리셔로 불리우는 CMP 장치는, 평탄화 하기 위해서 웨이퍼 표면의 평면에서 움직이는 폴리싱 패드와 웨이퍼가 접촉하게 하는 회전 웨이퍼 호울더를 사용한다. 미세 연마재를 함유한 슬러리 또는 화학 폴리싱제와 같은. 폴리싱 유체는 웨이퍼를 폴리싱 가공하기 위해서 폴리싱 패드에 적용된다. 웨이퍼 호울더는 그 후에 회전 폴리싱에 대해 웨이퍼를 누르고 웨이퍼를 폴리싱 처리하고 평탄화 하기 위해서 회전된다.
사용할 때, 웨이퍼 폴리셔에서 사용되는 폴리싱 패드는 폴리싱 공정에서 사용된 슬러리 및 파편으로 막히게 된다. 이런 파편이 축적되면 표면의 거칠기를 감소시키고 폴리싱 속도 및 균일함에 악 영향을 미친다. 폴리싱 패드는 패드 표면을 거칠게 하고, 슬러리 수송을 위한 마이크로 채널을 제공하며, CMP 공정 중에 발생된 파편 또는 부산물을 제거하도록 조절된다.
폴리싱 패드를 조절하기 위한 한 가지 방법은 폴리싱 패드의 표면을 거칠게 하기 위해서 다이아몬드 입자가 박힌 회전 디스크를 사용한다. 일반적으로 폴리싱 패드가 회전하는 동안 디스크는 폴리싱 패드에 대해 옮겨지고 폴리싱 패드와 직각을 이루는 축 둘레에서 회전한다. 다이아몬드 코팅된 디스크는 폴리싱 패드의 표면에서 기설정된 미세그루브를 형성한다. 디스크의 앞, 중심 및 후 부분의 직선 속도는 다르기 때문에 미세그루브의 속도는 상이하다. 이런 불균일한 미세 그루브 때문에 일부 패드 컨디셔너 제조업자들이 회전 디스크 패드 컨디셔너의 회전 운동 에 연속 왕복 운동을 부가해야 할 필요가 있다. 이런 운동으로 인해 웨이퍼의 일부는 폴리싱 패드의 새로 조절된 부분에 노출되고 웨이퍼의 다른 부분은 패드의 사용된 부분으로 노출된다.
패드를 조절하는데 사용되는 다른 장치 및 방법은 아암의 단부에 회전 바아를 설치하는 것이다. 이 바아는 내부 도는 길이를 따라 배치된 고압 노즐 속에 기워진 다이아몬드 파편을 가질 수도 있다. 조작시에, 아암은 회전 폴리싱 패드 위에서 바아를 흔들고 동심 형태로 폴리싱 패드에 가압수를 분사하거나 폴리싱 패드에 선을 긋기 위해서 폴리싱 패드와 직각을 이루는 축 둘레에서 회전한다. 이런 형태의 패드 컨디셔너는 일정한 패드 조절을 제공하지 못하는데 왜냐하면 이것은 주어진 시간에 패드 표면의 너비의 작은 부분에만 적용되기 때문이다. 따라서, 패드에 대한 컨디셔너의 압력은 바뀔 수 있다.
첫째 본 발명에 의하면, 패드 조절 장치는 샤프트 둘레에 회전할 수 있게 배치된 장방형 패드 조절 부재를 가지는데, 여기에서 샤프트는 폴리싱 패드의 평면과 평행을 이루는 축을 가진다. 연마 물질은 장방형 패드 조절 부재의 외주 일부분을 따라 배치된다. 압력 적용 장치는 샤프트에 연결되고 폴리싱 패드에 대해 장방형 패드 조절 부재를 분리할 수 있게 프레스 하도록 구성된다. 또, 모터는 장방형 패드 조절 부재에 연결되고 압력 적용 장치가 폴리싱 패드에 대해 장방형 패드 조절 부재를 누르는 동안 샤프트 둘레에서 장방형 패드 조절 부재의 외주를 회전 왕복 운동할 수 있게 구성된다. 본원의 한 가지 실시예에서, 장방형 패드 조절 부재는 실린더형 로울러이다.
둘째 본 발명에 의하면 폴리싱 패드 컨디셔너는 제 1 단부와 제 2 단부를 가지는 로울러를 포함하는데 여기에서 로울러의 회전축은 폴리싱 패드의 폴리싱 평면과 평행하게 배향된다. 연마 물질은 로울러 외주 일부분에서 로울러에 부착된다. 압력 제어 장치는 로울러의 제 1, 제 2 단부 중 적어도 하나에 연결되어서 압력 제어 장치는 폴리싱 패드를 조절할 때 폴리싱 패드에 대해 바람직한 로울러의 압력을 유지할 수 있다.
반도체 웨이퍼의 화학 기계적 평탄화에 사용되는 직선 웨이퍼 폴리싱 장치에서 폴리싱 패드를 조절하기 위한 패드 컨디셔너가 설명된다. 실린더형 로울러는 브래킷에 회전할 수 있게 연결되는데, 여기에서 실린더형 로울러는 폴리싱 패드의 너비 정도의 축 방향 길이를 가진다. 연마 물질은 로울러의 외주 일부분에 끼워지고 압력 적용 장치는 브래킷에 부착된다. 상기 압력 적용 장치는 로울러의 회전 축과 직각 방향으로 움직일 수 있게 조절할 수 있다.
본 발명에 의하면, 폴리싱 패드를 조절하기 위한 방법은 세로 회전 축과 실린더형 로울러를 가지는 폴리싱 패드 컨디셔너를 제공하고, 로울러의 세로 회전 축이 폴리싱 패드와 평행하게 배향되도록 폴리싱 패드와 인접하여 폴리싱 패드 컨디셔너를 위치 설정하며, 폴리싱 패드를 움직이는 동안 폴리싱 패드에 대해 로울러를 움직이는 과정을 포함한다. 압력은 실린더형 로울러를 가지는 압력 패드에 대해 유지된다. 본원의 한 가지 실시예에서, 로울러는 모터에 의해 세로축 둘레에서 회전 왕복 운동한다. 다른 실시예에서, 로울러는 폴리싱 패드와 접촉에 의해 구동되 고 수동 회전할 수 있다.
도 1 은 패드 조절 장치의 선호되는 실시예를 나타낸 사시도.
도 2 는 도 1의 패드 조절 장치의 측면도.
도 3 은 도 1의 패드 컨디셔너와 함께 사용하기 위한 압력 제어 장치의 선호되는 압력 제어 다이어그램의 개략도.
도 4 는 선형 벨트 폴리싱 장치와 함께 사용되는 도 1의 패드 컨디셔너의 측면도.
도 5 는 도 4의 선형 벨트 폴리싱 장치와 폴리싱 패드 컨디셔너의 상측면도.
도 6 은 로울러 배쓰를 포함하는 도 4의 선형 벨트 폴리셔와 폴리싱 패드 컨디셔너의 다른 실시예를 나타낸 도면.
도 7 은 도 6의 로울러 배쓰와 폴리싱 패드 컨디셔너의 사시도.
도 8 은 폴리싱 패드를 조절하기 위한 선호되는 방법을 나타낸 흐름선도.
도 9 는 폴리싱 패드 컨디셔너의 다른 실시예를 나타낸 도면.
도 10 은 도 9의 폴리싱 패드 컨디셔너의 단면도.
도 11 은 도 9의 폴리싱 패드 컨디셔너를 위한 하향력 제어 장치의 개략도.
도 12 는 폴리싱 패드에 대해 도 9의 폴리싱 패드 컨디셔너의 로울러 위치를 나타낸 도면.
도 13 은 폴리싱 패드에 대한 도 9의 폴리싱 패드 컨디셔너의 로울러의 다른 위치를 나타낸 도면.
도 1과 2는 본 발명에 따른 패드 컨디셔너(pad conditioner, 10)의 선호되는 실시예를 나타낸다. 패드 컨디셔너(10)는 실린더형 외주(cylindrical outer circumference, 14)와 제 1 단부(16) 및 제 2 단부(18)를 가지는 로울러(roller, 12)를 포함한다. 다이아몬드 연마재(diamond abrasive, 22)와 같은 연마재 물질(abrasive substance)은, 로울러(12) 외주(14)의 길이부분을 따라서 부착된 스트립(strip, 24)에 끼워진다. 상기 다이아몬드 연마재(diamond abrasive, 22)는 50 내지 200 그릿(grit)의 밀도를 가진다. 상기 그릿(grit)은 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 당업자들에게 1제곱인치당 연마재 입자의 개수를 나타내는 용어로 사용되어진다. 다이아몬드 연마재(diamond abrasive)는 스트립(24)을 따라 불규칙하게 분산되는 것이 선호된다. 상기 스트립(24)은 원하는 너비를 가진다. 다른 실시예에서, 브러시(26)는 연마재 물질로부터 로울러의 반대쪽에서 로울러(12)의 외주(14)에 길이 방향으로 배치된다. 상기 브러시(26)는 나일론과 같은 시판되고 있는 재료로 만들어질 수 있다. 도 1과 2는 다이아몬드 연마재(diamond abrasive, 22)의 스트립(24)과 길이 방향으로 배치된 브러시(26)를 가지는 패드 컨디셔너(10)의 실시예를 나타내지만, 선호되는 실시예에서 상기 패드 컨디셔너는 로울러 위에 연마재 물질을 가진다.
로울러(12)는 로울러의 길이를 따라 뻗어있는 동축으로 배치된 샤프트(20)를 포함한다. 또, 샤프트는 로울러(12)의 각 단부(16,18)로부터 중도까지 뻗어있는 두 개의 분리된 동축 세그먼트이다. 다른 실시예에서, 샤프트(20)는 로울러의 단부(16,18) 중 하나로 일부 뻗어있다. 도 1과 2에 나타낸 것처럼, 로울러 각 단부(16,18)에서 연결자(28)는 샤프트(20)를 고정한다. 밀폐된 모터(30)는 로울러의 외주(14)를 샤프트(20)에 연결한다. 샤프트는 고정된 위치에서 유지되고 모터는 샤프트(20) 둘레에서 로울러(12)의 외주(14)를 회전하는 것이 선호된다. 다른 실시예에서, 모터는 로울러(12)의 바깥쪽에 배치되고 체인과 스프로킷 조립체와 같은 시판되고 있는 링크 기구에 의해 샤프트(24)에 연결될 수 있다. 도 1과 2의 실시예에 따른 모터는 로울러의 축 둘레에서 로울러(12)의 외주(14)를 회전 왕복 운동하도록 디자인된다. 진동수 및 진동 크기는 조절될 수 있다. 비록 다수의 시판되고 있는 모터가 로울러를 회전 진동하는데 사용될 수 있을지라도, 모터는 슬러리와 파편이 모터를 손상시키지 않도록 밀폐된 모터가 선호된다. 밀폐된 모터는 기름과 오염 물질이 모터에서 배출되지 못하게 방지하고 폴리싱 패드의 폴리싱 능력에 악 영향을 미치는 것을 방지한다.
패드 컨디셔너(10)는 압력 제어 장치(32)를 포함한다. 도 3에 나타낸 것처럼, 압력 제어 장치(32)는 부하 셀(36)을 통하여 로울러(12)의 각 단부(16,18)에 부착된, 공기 실린더 및 피스톤 조립체와 같은 압력 제어 장치(34)를 포함한다. 각각의 부하 셀(36)은 피드백 라인(37) 위로 중심 제어기(38)에 전기 연결된다(도 3). 중심 제어기(38)는 조절되는 폴리싱 패드에 대해 바람직한 로울러의 압력을 유지하도록 로울러의 각 단부에 필요한 조절을 결정한다. 상기 제어기(38)는 두 개의 비례 제어 밸브(40)에 의해 로울러의 각 단부에서 필요한 압력을 유지하고, 각각은 제어 라인(41)을 통하여 압력 적용 장치(34) 중 각각에 연결된다. 각각의 압력 적용 장치(34)는 폴리싱 패드를 가로질러 균일한 압력을 제공하도록 중심 제어기(38)에 의해 독립 제어할 수 있다. 부하 셀(36)로부터 제어기까지 들어오는 신호에 의해 발생된 피드백 루우프는, 패드 컨디셔너(10)가 로울러의 각 단부에서 정확한 압력 제어를 유지하도록 할 수 있다. 명령 라인(39)은 회전 진동의 압력 임계치와 속도와 같은, 패드 컨디셔너(10)의 조작 매개변수를 조절할 수 있는 호스트 컴퓨터(도시되지 않음)에 중심 제어기(38)를 연결한다.
한 가지 실시에에서, 중심 제어기(38)는 표준 PID 소프트웨어를 가동하는, Motorlora HCII 또는 Zilog Z 180과 같은 삽입된 프로세서이다. 상기 압력 적용 장치는 유압 또는 공압 실린더이고 피스톤 조립체이다. 리드 스크류 또는 그 밖의 작동기가 압력 적용 장치(34)로서 사용될 수도 있다. 부하 셀은 오하이오, 콜럼부스의 Sensotec에서 시판하고 있는 Sensotec Model 31/1429-04와 같은 압력 변환기일 수도 있다.
도 4는, 선호되는 실시예에 따른 회전 패드 컨디셔너가 작동하는 한 가지 환경을 나타낸다. 도 4에서, 회전 패드 컨디셔너(10)는 웨이퍼 폴리셔(44)의 프레임(43)에 부착된 지지부재(42)에 배치된다. 상기 웨이퍼 폴리셔(44)는 한 방향으로 움직이는 선형 벨트(48)에 장착된 폴리싱 패드(46)를 가지는 직선 벨트 폴리셔이다. 이 실시예에서 실린더 및 피스톤 조립체로서 나타낸, 압력 적용 장치(34)는 폴리싱 패드에 대해 로울러를 위한 하향력을 제공하고 패드로부터 로울러를 연장하고 끌어당기는 역할을 한다. 본 발명의 실시예에서, 압력 적용 장치는 0-10p.s.i.의 범위에서 하향 압력을 제공할 수 있다. 웨이퍼 폴리셔(44)는 캘리포니아, 프레몬트의 램 리서치 코포레이션에서 시판하고 있는 TERESTM 폴리셔와 같은 선형 벨트 폴리셔일 수도 있다. 폴리싱 패드(46)에 대한 패드 컨디셔너(10)의 정렬은 도 4와 5에 잘 나타나 있다. 유리하게도, 패드 컨디셔너(10)에서 로울러(12) 를 위한 회전축(샤프트의 세로축)은 폴리싱 패드(46)와 평행을 이루고 회전 축이 폴리싱 패드(46)의 운동 방향과 직각을 이루도록 로울러는 배열된다. 비록 패드 컨디셔너가 폴리싱 패드의 너비보다 짧은 로울러 길이를 가질지라도, 로울러의 길이는 전체 폴리싱 패드를 가로질러 균일한 압력 프로필을 허용하도록 폴리싱 패드의 너비보다 길거나 동일한 것이 선호된다.
도 6과 7은 패드 컨디셔너(110)의 다른 실시예를 나타낸다. 도 6과 7의 실시예에서, 패드 컨디셔너(110)는 로울러(112)의 외주(114) 일부를 수용하는 크기의 로울러 배쓰(50)를 포함한다. 상기 로울러 배쓰(50)는 원하는 대로 로울러(112) 아래에 배치할 수 있도록 움직일 수 있다. 로울러 배쓰의 기능은 로울러(112)에서 다이아몬드 연마재(diamond abrasive, 22) 및 브러시(26)를 주기적으로 씻어내는 것이다. 로울러 배쓰는 로울러(112)의 외주(114) 일부를 수용하도록 크기가 설정된 오우프닝(56)과 액체 저장기(54)를 가지는 통(52)을 포함한다. 로울러 배쓰(50)는 탈이온수 또는 그 밖의 적절한 헹굼액으로 로울러(112)에 분사하기 위해서 하나 또는 그 이상의 분사 노즐(113)을 포함한다. 로울러 배쓰(50)는 공압 피스톤 및 실린더 조립체와 같은 작동기(116)에 의해 나머지 패드 컨디셔너(110) 또는 폴리셔에 움직일 수 있게 연결될 수 있다. 로울러 배쓰는 로울러(112)로부터 떨어져 또는 아래에서 움직이도록 제어할 수 있다. 액체 저장기(54)를 위한 한 가지 적합한 액체는 탈이온수이다. 당해 업자들이 잘 알고 있는 것처럼, 다른 액체도 사용될 수 있다.
도 8에서, 전술한 패드 컨디셔너(10,110)를 사용해 폴리싱 패드를 조절하는 선호되는 방법은 아래에서 기술된다. 패드 컨디셔너 제어기(38)는 패드를 향하여 다이아몬드 연마재(diamond abrasive, 22)의 스트립(24)을 정렬하도록 로울러(12)에 지시를 내리고 패드(46)의 조절을 시작하는 신호를 보낸다(단계 60). 상기 제어기(38)는 로울러의 단부(16,18)에 연결된 압력 적용 장치(34)를 작동하고 폴리싱 패드에 대해 로울러를 아래로 내리도록 비례 제어 밸브(40)를 제어한다(단계 62). 폴리싱 패드(46)는 로울러가 패드와 접촉할 때 움직이는 것이 선호된다. 한 가지 실시예에서, 패드(46)는 벨트(48) 또는 스트립에서 직선으로 움직인다. 다른 실시예에서, 패드는 회전 디스크 지지부에서 원형으로 움직인다.
로울러가 내려가 있는 동안, 모터(30)는 샤프트(20) 둘레에서 로울러의 회전 왕복 운동을 개시한다(단계 64). 상기 로울러는 패드에 대해 다이아몬드 연마재(diamond abrasive, 22)를 앞뒤로 회전시키도록 왕복 운동하는 것이 선호된다. 왕복 회전량은 조절될 수 있다. 선호되는 회전 양은, 다이아몬드 연마재(diamond abrasive, 22)가 패드와 연속 접촉하도록 스트립(24)의 원주 너비이다. 왕복 진동수는 모터를 제어함으로써 조절 가능하다. 다이아몬드 연마재(diamond abrasive)의 스트립에 대한 한 가지 적절한 스트립 너비는 1인치이고 적절한 왕복 진동수는 2인치 직경을 가지는 14인치 로울러에 대해 10r.p.m.이다. 다른 실시예에서, 다이아몬드 연마재나 다른 연마 물질의 너비는 더 좁거나 넓고 로울러 크기, 연마 형태 및 야, 바람직한 조건에 적합하도록 왕복 운동은 조절된다. 다른 실시예에서, 로울러의 전체 외주(14)는 연마재로 코팅되고 한 방향으로 연속 회전한다.
본원의 선호되는 실시예에 따른 패드 컨디셔너의 장점은, 가변 파편 프로파일이 로울러에 부착된 연마제 스트립에 파편의 불규칙 분배 및 회전 왕복 운동으로 인해 패드에 제공된다는 것이다. 따라서, 패드에서 균일한 그루브는 방지되고 패 드에서 전체 거칠기가 보다 일정하게 형성될 수 있다. 다른 선호되는 실시예에서, 패드 조절 공정은 도 5에서 "벨트 스티어링"으로 나타낸 화살표 방향으로 도시된 대로 나란히 폴리싱 패드를 움직이는 단계를 포함한다.
로울러의 왕복 운동 이외에, 패드 컨디셔너(10)는 로울러와 패드 사이에 일정한 압력을 유지한다(단계 66). 로울러의 각 단부에서 부하 셀(36)은 압력 적용 장치(34)의 공기 실린더 및 피스톤에 의해 적용된 압력과 비례하는 신호를 발생시킨다. 상기 부하 셀은 개별적인 신호를 제어기(38)에 전송하는데 이것은 로울러의 두 단부에 적용된 압력을 개별적으로 조절할 수 있다. 로울러의 각 단부에 대해 각 제어부와 결합된, 감지된 압력의 연속 피드백은 패드에 대해 균일한 압력을 허용한다. 불규칙성과 변화는 피드백 시스템을 통하여 제어기에 의해 감지되고 보상된다.
패드와 로울러는 원하는 기간동안 접촉한 후에, 압력 적용 장치(34)는 로울러를 끌어넣는다. 패드 컨디셔너가 브러시(26)를 포함한다면, 브러시가 폴리싱 패드(46)에 대해 정렬될 때까지 중심 제어기(38)는 모터(30)가 로울러를 회전시키도록 지시를 내린다. 로울러는 패드에 대해 내려지고 회전 왕복 운동한다. 패드에 대한 브러시의 회전 왕복 운동은 패드 조절 공정의 제 1 부분에 의해 생성된 슬러리와 파편을 제거하는 것을 돕는다.
패드의 조절 및 브러싱 이후에, 패드 컨디셔너는 로울러 배쓰에서 세척되어 제거된다. 상기 로울러 배쓰는 로울러 아래에서 움직이고 압력 적용 장치의 공기 실린더는 액체 저장기로 로울러의 일부를 낮춘다. 모터는 슬러리와 파편이 흩어지 게 하여서 제거한다. 통 내부에서 하나 이상의 분사 노즐은 파편을 제거하도록 작동한다. 연마제 파편과 브러시가 세척을 필요로 한다면, 브러시는 통 속의 액체 저장기에 대해 정렬되어 브러시를 위한 세척 공정이 반복될 때까지 로울러는 회전한다.
폴리싱 패드 컨디셔너(200)의 다른 실시예는 도 9-12에 나타나 있다. 이 실시예에서, 패드 컨디셔너(200)는 일련의 스크류(206)를 통하여 샤프트(204)와 강성 결합된, 다이아몬드와 같은 연마재 물질로 도금된, 정밀 연삭 스테인레스 강 실린더로 구성된 수동 회전 가능한 로울러(202)를 포함한다. 100 그릿(163 미크론) 크기에 대응하는 다이아몬드는 로울러 위에 놓이고 도금되어서 실린더의 전체 표면은 실린더의 표면과 직각으로 배향된 날카로운 다이아몬드 피라미드로 균일하게 덮여있다. 샤프트(204)는 440C 스테인레스 강으로 만들어지고, 50-55의 Rockwell 경도로 경화되며 비슷한 공차로 가공되어서 런-아웃의 반경은 0.0001인치보다 짧다. 두 개의 베어링(208)은 샤프트(204)를 지지한다. 상기 베어링(208)은 ABEC4 또는 그 이상의 분류를 가지는 바와 같은 상용화되어 있는 베어링이다. 두 개의 브래킷(210)은 판(212)에 단단히 장착되고 이 조립체를 유지한다.
도 10은 패드 컨디셔너(200)의 횡단면도이다. 브래킷(210), 판(212) 및 부착된 로울러(202)는 양쪽 면에 완충 패드를 가지는 복동식 실린더(214)에 의해 움직일 수 있다. 완충 패드를 가지는 한 가지 적합한 복동식 실린더는 인디아나 포트 웨인의 PHD, Inc.에서 시판하고 있는 AVx2"-B이다. 실린더(214)의 샤프트(216)는 원활한 시스템 작동 및 마찰을 제한하도록 선형 베어링(218)에 의해 안내된다. 마운팅 블록(222)은 실린더(212)를 위한 부착 블록으로서 사용된다. 상기 마운팅 블록(222)은 4개의 볼트(224)로 정렬 판(226)에 단단히 볼트로 체결한다. 실린더 샤프트(216)를 위한 선형 베어링(218)을 포함하는 것 이외에, 마운팅 블록(222)은 실린더 샤프트(216)의 각 면에 배치된 두 개의 안내 샤프트(232)를 미끄럼 안내하는 선형 베어링(220)을 포함한다. 작동하는 동안, 실린더(214)는 수직, 측부 및 비틀림 하중과 같은 여러 가지 하중을 받는다. 이 하중을 보상하도록, 두 개의 안내 샤프트(232)는 Allen-head 스크류(234)로 판(212)에 단단히 부착된다. 각각의 안내 샤프트(232)는 선형 안내 베어링(220)에 장착되고 실린더 샤프트(216)와 평행 방향으로 자유롭게 미끄러진다. 복동식 실린더(214)의 샤프트(216)는 시스템의 기계적 안정성과 측부 하중에 대한 저항을 높이도록 Allen-head 스크류(236)로 판(210)에 단단히 부착된다. 적합한 안내 샤프트(232)는 0.500 인치 직경의 정밀-연삭 및 경화된 금속 샤프트이다.
시스템 중량의 균형을 맞추기 위해서, 두 개의 상보 스프링(228)이 조립체에 부가된다. 스프링은 미끄럼 부싱(230) 및 마운팅 블록(222) 사이의 각 안내 샤프트 둘레에서 동축으로 장착된다. 요구되는 평형력은 스프링(228)을 바람직한 양으로 압축하도록 두 개의 미끄럼 부싱(230)을 움직여 줌으로써 조절된다. 마운팅 판(226)은 벨트 패드의 표면과 로울러(202)를 정렬시키고 패드 컨디셔너 조립체(200)를 웨이퍼 폴리셔의 프레임에 부착한다(도 4-6).
로울러에서 정확한 하향력 제어는 도 11에 나타낸 것처럼 연속 자동 하향력 제어기(237)를 사용함으로써 달성된다. 무부하 작동 상태에서 제 1 밸브(238)는 켜져 있고 제 2 밸브(240)는 꺼져 있다. 이 작동은 실린더(212)에 필요한 끌어넣는 힘을 제공한다. 제 1 밸브(238)의 공급부에 활용할 수 있는 압력은 제곱 인치 당 1-10 파운드(p.s.i.)의 범위에서 제 1 압력 조절기(239)에 의해 조절된다. 작동하는 동안, 제 2 밸브(240)는 ON 상태이고 제 1 밸브(238)는 OFF 상태이다. 제 2 밸브(240)의 공급 면에 활용할 수 있는 압력은 5-20p.s.i.의 범위에서 제 2 압력 조절기(242)에 의해 조절된다. 제 2 밸브(240)에서 압력은 전기-공압 조절기(244)에 의해 연속 제어되고 압력 센서(246)에 의해 모니터된다. 전자-공압 조절기(244)와 압력 센서(246)는 제어기(248)를 통하여 폐쇄 루우프 제어 방식을 따른다. 상기 조절기(244)는 일본 도쿄의 SMC Corp.에서 시판하고 있는 압력 제어 밸브 ITV 2000이다. 상기 압력 센서(246)는 Thrutube이고 제어기는 다채널 디지털 제어기 모델 LR3400인데 둘 다 텍사스, 플라노의 Span Instruments, Inc.에서 제조한다.
제어기(248)는 RS 232 링크(250)를 통하여 프로세스 모듈 제어기(도시되지 않음)와, 요구되는 하향력과 실제 하향력 사이의 차이에 대한 데이터, 압력 on/off 명령, 일련의 값과 같은 하향력 정보를 연속적으로 바꾼다. 두 밸브(238,240)는 4-방향/3 위치 솔레노이드 제어 밸브(252)에 의해 제공된 공압 신호에 의해 제어된다. 솔레노이드(254,256)는 디지털 I/O 라인(258)에 대해 프로세스 모듈 제어기로부터 ON/OFF 명령을 받아들인다. 이런 식으로, 상기 시스템(200)은 최소의 구성 성분으로 빠른 하향력 반응과 피드백을 달성한다. 한 가지 선호되는 실시예에서, 프로세스 모듈 제어기는 제어기, 모터, 밸브 등과 직접 아날로그/디지털 접촉할 수 있도록 구성된 PentiumR PC이고 웨이퍼 폴리싱 시스템 제어기와 통한다. 상기 웨이퍼 폴리싱 시스템 제어기는 캘리포니아, 프레몬트의 램 리서치 코포레이션에서 활용할 수 있는 TERESTM 웨이퍼 폴리셔에서 사용되는, 캘리포니아, 산타 클라라의 Advantech Technologies, Inc.에서 시판하고 있는 Pentium MMXR PCA-6153 단일 기판 컴퓨터와 같은 끼워진 PC일 수도 있다.
도 9-11의 패드 컨디셔너(200)를 사용하는 웨이퍼 폴리싱 시스템에서, 폴리싱 되는 반도체 웨이퍼는 가압하에 폴리싱 패드로 옮겨진다. 선호되는 실시예에서, 웨이퍼 폴리싱 장치는 벨트에 장착된 폴리싱 패드(46)를 가지는, 램 리서치 코포레이션에서 시판하고 있는 TERESTM 폴리셔와 같은 선형 벨트 폴리셔이다. 상기 벨트는 분당 50-1000 리니어 피트 범위의 선형 속도로 움직일 수 있다. 폴리싱 처리하는 동안, 폴리싱 패드 컨디셔너(200)는 실린더 및 샤프트(214,216)에 의해 폴리싱 패드에 대해 아래로 낮추어진다. 폴리싱 패드에 대해 로울러를 유지하도록 일정한 압력이 계속 적용되도록 하향력 제어기(237)는 실린더(214)를 제어한다. 비록 실린더가 0.1 내지 100p.s.i.의 압력을 폴리싱 패드 표면에 적용하기 위해서 작동할지라도, 실린더는 조절하는 동안 1-6 p.s.i 범위의 일정한 압력을 발생시키도록 작동하고, 폴리싱 패드의 표면에서 1 p.s.i.의 압력을 유지하도록 작동된다. 패드 컨디셔너는 연속적으로 폴리싱 패드와 접촉하여 조절하고, 반도체 웨이퍼가 웨이퍼 폴리셔 위에서 폴리싱 처리된 후에만 폴리싱 패드와 접촉하며, 웨이퍼 폴리싱 공정 중에 폴리싱 패드를 간헐적으로 폴리싱 가공하도록 조절될 수 있다.
로울러(202)의 표면에 끼워진 다이아몬드 점 사이의 다수의 분리된 접촉부는, 로울러가 벨트에 부착된 폴리싱 패드의 직선 운동에 의해 구동될 때 패드에서 다수의 마이크로-컷을 형성하고 패드(46)의 표면과 단일 라인의 접촉부를 형성한다. 이런 식으로, 패드는 패드로부터 미세 재료층을 제거하고 패드의 상부면에서 미세-구멍을 노출하는 다이아몬드 연마재의 작용에 의해 조절된다. 이 구멍은, 하향력 제어기(237)가 패드(46)에 대해 로울러의 압력을 유지하므로 로울러의 수동 회전 작용에 의해 절삭된다. 비록 로울러가 패드의 선형 속도와 일치하는 속도로 패드의 운동에 의해 회전될지라도, 로울러와 패드 사이에 약간의 미끄러짐은 존재할 수 있다. 패드에 대한 로울러의 미끄러짐은 정밀 하향력 제어에 의해 일정하게 유지된다. 실린더형 패드 컨디셔너의 기본 물리 분석에 의하면 Vconditioner 및 Vbelt는 Vconditioner = K x Vbelt를 따르고, 여기에서 K는 미끄럼 계수이다. 실험적으로, K는 0.95 내지 0.98의 범위에 있으므로 컨디셔닝 실린더와 벨트 패드 사이에서 거의 일치한다. 0.95 이하의 미끄럼 계수(K)를 가지는 로울러가 사용될 수도 있다.
비록 로울러의 배향은, 회전축이 폴리싱 패드의 속도 벡터와 직교하는, 도 12에 도시된 대로 배향될지라도, 상기 로울러는 폴리싱 패드의 속도 벡터에 대해 비 직교 각으로 유지되는 것이 선호된다. 로울러가 도 13에 나타낸 것처럼 배향될 때, 로울러에서 다이아몬드 연마재의 절삭 작용은 패드 위에 균일한 크로스-컷을 형성하고 패드 표면에서 선형 스크래치와 접촉 시간이 연장되는 것을 방지한다.
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Vbelt(벨트의 속도)가 패드 재료 및 로울러에 끼워진 각 다이아몬드 사이의 접촉 시간을 결정하고 Vtransverse가 패드의 마이크로-접촉 영역에 대해 단일 다이아몬드의 절삭 작용을 결정한다면, Vbelt 및 Vtransverse 사이의 관계는 Vtransverse=tangent(90-α) x Vbelt로 나타낼 수 있고 여기에서 α는 폴리싱 패드의 회전 방향 및 로울러의 회전 축에 의해 정의된 각도이다. 한 가지 실시예에서, Vtransverse는 60-70도의 대응하는 알파 값을 가지고, 분당 150-250 선형 피트 범위 내에 있다.
위의 상세한 설명에서, 폴리싱 패드를 조절하기 위한 방법 및 장치가 기술되었다. 본원의 한 가지 실시예에 따른 방법은 폴리싱 패드에 대해 패드 컨디셔너를 배치하고, 패드가 움직이는 동안 폴리싱 패드에 대해 패드 컨디셔너 위에서 로울러를 움직이며, 패드 컨디셔너에서 로울러의 회전 축 둘레에서 패드 컨디셔너의 로울러를 회전 왕복 운동시키고, 로울러와 폴리싱 패드 사이에서 일정한 압력을 유지하는 단계를 포함한다. 만일 패드 컨디셔너가 브러시를 포함한다면, 패드 위에서 브러시에 부착된 로울러의 일부분을 위치 설정한 후에 로울러를 위로 올리고 아래로 낮추어줌으로써 패드 컨디셔너는 패드를 브러시할 수 있다. 패드를 조절한 후에 패드 컨디셔너를 세척하기 위해서, 로울러 배쓰는 패드 컨디셔너 아래에서 움직이고 로울러는 액체 속에서 로울러의 원하는 부분을 왕복 운동함으로써 액체로 헹구어진다. 제 2 실시예에서, 본원에 따른 방법은 폴리싱 패드의 속도 벡터에 대해 일정한 각도로 수동 회전 로울러를 정렬하고, 가동 패드의 힘으로 로울러를 회전시 키기에 충분한 압력을 유지하는 과정을 포함한다.
패드 컨디셔너는 패드와 평행을 이루는 회전축과 정렬된 로울러를 가지는 것으로 기술된다. 본원의 한 가지 실시예에서, 로울러는 다이아몬드 연마재의 스트립과 같은 연마제 스트립을 유지한다. 다른 실시예에서, 로울러는 연마 물질과 브러시를 유지한다. 로울러에 연결된 모터는 로울러를 회전 왕복 운동시키도록 디자인된다. 제어기와 로울러의 각 단부에 연결된 압력 적용 장치는 패드에 대해 로울러에 의해 원하는 압력을 유지할 수 있다. 브러시가 패드에 도달할 때까지 패드 컨디셔너는 로울러를 아래로 낮춘다. 상기 브러시는 새로 거칠어진 패드로부터 슬러리 및 다른 파편을 제거하는 역할을 한다. 상기 로울러는 제거 작용을 보조하기 위해서 왕복 운동하고, 로울러는 아래에서 움직일 때 패드에 대해 브러시를 유지한다. 패드 컨디셔너는 바람직한 기간이 경과한 후에 로울러를 안으로 끌어넣는다. 다른 실시예에서, 패드 컨디셔너는 가동 폴리싱 패드와 접촉에 의해 회전되는 수동 로울러를 포함한다. 수동 로울러는 패드 컨디셔닝을 개선시키도록 선형 폴리싱 패드의 회전 방향에 대해 기울어져 있다.
위의 상세한 설명은 본 발명을 제한하기 보다는 예로서 간주되고 하기 청구항은 본 발명의 범위를 정의한다는 것을 이해할 수 있다.

Claims (31)

  1. 반도체 웨이퍼의 화학적 기계적 평탄화에 사용되는 폴리싱 패드(polishing pad, 46)를 조절하기 위한 장치(10,110)에 있어서, 상기 장치는
    샤프트(20) 둘레에 회전할 수 있게 배치된 장방형 패드 컨디셔닝 부재(elongated pad conditioning member)를 포함하는데, 상기 샤프트는 폴리싱 패드의 평면과 평행한 축을 가지며,
    장방형 패드 컨디셔닝 부재의 외주 일부를 따라 배치된 연마재 물질(abrasive substance)을 포함하며,
    폴리싱 패드에 대해 장방형 패드 컨디셔닝 부재를 분리할 수 있게 누르도록 구조되고 샤프트에 연결된 압력 적용 장치를 포함하고,
    압력 적용 장치가 폴리싱 패드에 대해 장방형 패드 컨디셔닝 부재를 누르는 동안 샤프트 둘레에서 장방형 패드 컨디셔닝 부재의 외주를 회전 왕복하도록 구조되고 장방형 패드 컨디셔닝 부재에 연결된 모터(motor, 30)를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 화학적 기계적 평탄화에 사용되는 폴리싱 패드를 조절하기 위한 장치
  2. 제 1 항에 있어서, 장방형 패드 컨디셔닝 부재(elongated pad conditioning member)는 실린더형 로울러(cylindrical roller)를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리싱 패드를 조절하기 위한 장치
  3. 제 1 항에 있어서, 압력 적용 장치는 샤프트의 제 1 단부에 부착된 제 1 압력적용 장치(pressure application device)와 샤프트의 제 2 단부에 부착된 제 2 압력적용 장치(pressure application device)를 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 압력적용 장치는 폴리싱 패드의 평면과 평행하게 샤프트를 유지하는 것을 특징으로 하는 폴리싱 패드를 조절하기 위한 장치
  4. 제 1 항에 있어서, 모터(motor)는 로울러(roller) 내부에 배치되고, 샤프트는 비-회전 위치(non-rotating position)에 고정되어지며, 로울러는 샤프트 둘레에서 장방형 패드 컨디셔닝 부재를 회전하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 폴리싱 패드를 조절하기 위한 장치
  5. 제 1 항에 있어서, 연마재 물질(abrasive substance)은 다이아몬드 연마재(diamond abrasive)를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리싱 패드를 조절하기 위한 장치
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 연마재 물질(abrasive substance)은 장방형 패드 컨디셔닝 부재의 외주에서 스트립(strip)으로 배치된 다이아몬드 연마재(diamond abrasive)를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리싱 패드를 조절하기 위한 장치
  7. 제 6 항에 있어서, 브러시(brush, 26)는 연마재 물질과 대향된 장방형 패드 컨디셔닝 부재의 한쪽 면에서 장방형 패드 컨디셔닝 부재의 외주를 따라 길이 방향으로 뻗어있는 것을 특징으로 하는 폴리싱 패드를 조절하기 위한 장치
  8. 제 3 항에 있어서, 제 1 및 제 2 압력적용 장치(pressure application device)는 각각 공압 실린더(pneumatic cylinder)를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리싱 패드를 조절하기 위한 장치
  9. 제 3 항에 있어서, 제 1 및 제 2 압력적용 장치(pressure application device)는 유압 실린더(hydraulic cylinder)를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리싱 패드를 조절하기 위한 장치
  10. 제 3 항에 있어서, 제 1 및 제 2 압력적용 장치(pressure application device)는 리드 스크류 작동기(lead screw actuator)를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리싱 패드를 조절하기 위한 장치
  11. 제 3 항에 있어서, 제 1 압력적용 장치와 동축 샤프트의 제 1 단부 사이에 배치된 제 1 부하 셀(load cell) 및, 제 2 압력적용 장치와 동축 샤프트의 제 2 단부 사이에 배치된 제 2 부하 셀(load cell)을 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 부하 셀(load cell) 각각은 폴리싱 패드에 대해 장방형 패드 컨디셔닝 부재의 각 단부의 압력과 일치하는 압력 피드백 신호를 제공하는 것을 특징으로 하는 폴리싱 패드를 조절하기 위한 장치
  12. 제 11 항에 있어서,
    제 1 및 제 2 부하 셀(load cell)과 연통하는 중앙 제어기(central controller, 38)를 포함하는데, 상기 중앙 제어기(38)는 각각의 부하 셀(loade cell)로부터 압력 피드백 신호(pressure feedback signal)를 받아들이고;
    제 1 및 제 2 제어 밸브(control valve)를 포함하는데, 상기 제 1 및 제 2 밸브는 각각의 압력 적용 장치를 제어하기 위해서 중심 제어기로부터 신호에 감응하는 것을 특징으로 하는 폴리싱 패드를 조절하기 위한 장치
  13. 반도체 웨이퍼 폴리싱 장치에서 폴리싱 패드(polishing pad)를 조절하기 위한 장치(10,110)에 있어서, 상기 장치는,
    제 1, 제 2 단부를 가지는 로울러(roller)를 포함하는데, 상기 로울러는 폴리싱 패드의 폴리싱 평면과 평행하게 배향된 회전축을 가지며,
    로울러의 외주 일부에서 로울러에 부착된 연마재 물질(abrasive substance, 22)을 포함하며,
    로울러의 제 1, 제 2 단부 중 적어도 하나에 연결된 압력제어 장치를 포함하는데, 압력제어 장치는 폴리싱 패드를 조절할 때 폴리싱 패드에 대해 로울러의 원하는 압력을 유지하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 폴리싱 장치에서 폴리싱 패드를 조절하기 위한 장치
  14. 제 13 항에 있어서, 로울러(roller)의 회전 축 둘레에서 로울러의 외주를 회전 왕복하도록 구성되어지고 로울러에 부착된 회전하는 왕복 모터(motor, 30)를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리싱 패드를 조절하기 위한 장치
  15. 제 13 항에 있어서, 상기 폴리싱 패드(polishing pad)는 선형 폴리싱 패드(linear polishing pad)를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리싱 패드를 조절하기 위한 장치
  16. 제 15 항에 있어서, 로울러의 회전 축은 선형 폴리싱 패드(linear polishing pad)의 운동 방향과 직각으로 배치되는 것을 특징으로 하는 폴리싱 패드를 조절하기 위한 장치
  17. 제 13 항에 있어서, 로울러를 헹구고 축적된 파편을 제거하기 위한 로울러 배쓰(roller bath, 50)를 추가적으로 포함하며, 상기 로울러 배쓰(roller bath)는:
    로울러를 수용하는 크기의 오우프닝(opening, 56)과 액체 저장기(liquid reservoir, 54)를 가지는 통(tub, 52); 및
    로울러에 움직일 수 있게 연결된 링크 조립체(linkage assembly)를 포함하여서, 상기 로울러 배쓰는 로울러를 향하여 그리고 로울러에서 멀어지게 움직일 수 있는 것을 특징으로 하는 폴리싱 패드를 조절하기 위한 장치
  18. 제 17 항에 있어서, 액체 저장기와 인접한 로울러 배쓰(roller bath)에 부착된 분사 노즐(spray nozzle, 113)을 포함하고, 상기 분사 노즐은 로울러가 통 위에 배치될 때 로울러에 대해 액체를 분사하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 폴리싱 패드를 조절하기 위한 장치
  19. 제 13 항에 있어서, 압력 제어 장치는 로울러에 연결된 부하 센서(load sensor)를 포함하며, 상기 부하 센서(load sensor)는 로울러에 대해 폴리싱 패드의 압력에 관한 적어도 하나의 신호를 발생시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 폴리싱 패드를 조절하기 위한 장치
  20. 제 19 항에 있어서, 부하 센서(load sensor)는:
    로울러의 제 1 단부에 부착된 제 1 부하 셀(load cell); 및
    로울러의 제 2 단부에 부착된 제 2 부하 셀(load cell)을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리싱 패드를 조절하기 위한 장치
  21. 제 20 항에 있어서, 제 1 부하 셀(load cell)은 로울러의 동축 샤프트와 제 1 압력 적용 장치 사이에 배치되고, 제 2 부하 셀(load cell)은 로울러의 동축 샤프트와 제 2 압력 적용 장치 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 폴리싱 패드를 조절하기 위한 장치
  22. 제 21 항에 있어서, 압력 제어 장치는 제 1 및 제 2 부하 셀에 전기 연결된 제어기(controller, 38)를 추가적으로 포함하는데, 상기 제어기는 제 1 압력 적용 장치의 작동을 제어하도록 제 1 부하 셀에 의해 발생된 제 1 신호에 감응하고, 제어기는 제 2 압력 적용 장치의 작동을 제어하도록 제 2 부하 셀에 의해 발생된 제 2 신호에 감응하여서, 로울러에 의해 폴리싱 패드를 가로질러 일정한 압력이 유지되는 것을 특징으로 하는 폴리싱 패드를 조절하기 위한 장치
  23. 반도체 웨이퍼의 화학적 기계적 평탄화에 사용되는 폴리싱 패드(polishing pad)를 조절하기 위한 방법에 있어서, 상기 방법은,
    폴리싱 패드와 인접하여 배치되고, 로울러의 외주 일부를 따라 길이 방향으로 부착된 연마 물질을 가지는 로울러를 포함하는 폴리싱 패드 컨디셔너를 제공(providing)하는 단계와,
    연마재 물질이 폴리싱 패드를 향하도록 로울러를 배향(orienting)하는 단계와,
    폴리싱 패드가 움직이는 동안 폴리싱 패드에 대해 로울러를 움직이는(moving) 단계와,
    로울러의 회전 축 둘레에서 기설정된 회전 거리만큼 로울러를 회전 왕복 운동(reciprocating)시키는 단계와,
    패드가 움직이고 로울러가 왕복 운동하는 동안 로울러와 폴리싱 패드 사이에 일정한 압력을 유지(maintaining)하여서, 연마재 물질이 폴리싱 패드로부터 과다한 슬러리와 파편을 제거하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 화학적 기계적 평탄화에 사용되는 폴리싱 패드를 조절하기 위한 방법
  24. 제 23 항에 있어서,
    폴리싱 패드로부터 로울러를 움직이고(moving), 폴리싱 패드 컨디셔너 아래에 로울러 배쓰(roller bath)를 배치시키고(positioning), 로울러를 상기 로울러 배쓰로 낮추는(lowering) 단계와,
    로울러의 회전 축 둘레에서 로울러를 회전시켜서, 로울러 위의 슬러리 및 파편이 느슨하게 되도록 하는 단계를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 화학적 기계적 평탄화에 사용되는 폴리싱 패드를 조절하기 위한 방법
  25. 제 24 항에 있어서,
    폴리싱 패드로부터 멀리 로울러를 움직이는(moving) 단계와,
    로울러에 부착된 브러시가 폴리싱 패드 위로 정렬될 때까지 로울러를 회전시키는(rotating) 단계와,
    패드에 대해 로울러를 낮추어줌으로써 폴리싱 패드를 브러시(brushing)하는 단계를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 화학적 기계적 평탄화에 사용되는 폴리싱 패드를 조절하기 위한 방법
  26. 반도체 웨이퍼의 화학적 기계적 평탄화에 사용되는 선형 웨이퍼 폴리싱 장치에서 폴리싱 패드(polishing pad)를 조절하기 위한 장치(200)에 있어서, 상기 장치는,
    브래킷에 회전할 수 있게 연결된 수동 회전 가능하고, 폴리싱 패드의 너비와 동일한 축방향 길이를 가지는 실린더 로울러(cylindrical roller, 202)와,
    실린더 로울러의 외주 일부에 끼워진 연마재 물질(abrasive substance)과, 그리고
    브래킷에 부착되고 로울러의 회전축과 수직 방향으로 움직일 수 있게 조절할 수 있는 압력적용 장치(pressure application device)를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 화학적 기계적 평탄화에 사용되는 선형 웨이퍼 폴리싱 장치에서 폴리싱 패드를 조절하기 위한 장치
  27. 제 26 항에 있어서, 압력적용 장치(pressure application device)는 피스톤 및 실린더 조립체를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 화학적 기계적 평탄화에 사용되는 선형 웨이퍼 폴리싱 장치에서 폴리싱 패드를 조절하기 위한 장치
  28. 제 27 항에 있어서, 브래킷에 연결되고 압력 적용 장치와 평행하게 미끄럼 운동하는 하나이상의 안내 부재(guide member)를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 화학적 기계적 평탄화에 사용되는 선형 웨이퍼 폴리싱 장치에서 폴리싱 패드를 조절하기 위한 장치
  29. 제 26 항에 있어서, 상기 실린더 로울러는 하나의 회전 축을 포함하고, 상기 회전축은 폴리싱 패드와 평행하게 놓이고 폴리싱 패드의 속도 벡터에 대해 비수직 각도로 위치 설정되는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 화학적 기계적 평탄화에 사용되는 선형 웨이퍼 폴리싱 장치에서 폴리싱 패드를 조절하기 위한 장치
  30. 반도체 웨이퍼의 화학적 기계적 평탄화에 사용되는 선형 웨이퍼 폴리셔에서 폴리싱 패드(polishing pad)를 조절하기 위한 방법에 있어서, 상기 방법은,
    세로 회전 축을 가지는 수동 회전 가능한 실린더형 로울러를 포함하는 폴리싱 패드 컨디셔너를 제공(providing)하는 단계와,
    폴리싱 패드와 인접해 폴리싱 패드 컨디셔너를 배치(positioning)시키는데, 실린더 로울러의 세로 회전 축은 폴리싱 패드와 평행하게 배향되어지고,
    폴리싱 패드가 움직이는 동안 폴리싱 패드에 대해 실린더형 로울러를 움직이는(moving) 단계와,
    실린더형 로울러를 가지는 폴리싱 패드에 대해 일정한 압력을 유지하고(maintaining), 여기에서 실린더형 로울러는 폴리싱 패드의 운동에 의해 회전되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 화학적 기계적 평탄화에 사용되는 선형 웨이퍼 폴리셔에서 폴리싱 패드를 조절하기 위한 방법
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