KR100749693B1 - 마이크로 전자 기판 조립체를 평탄화하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

마이크로 전자 기판 조립체를 평탄화하기 위한 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무연마제 윤활성 평탄화 용액(170)을 사용하여 고정된 연마제 연마 패드(40)상의 마이크로 전자 기판 조립체들(12)을 평탄화하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 양태는 본체(41)와 상기 본체상의 평탄화 표면과, 상기 평탄화 표면에서 상기 본체에 고정적으로 부착된 복수의 연마제 입자들을 갖는 고정된 연마제 연마 패드상에 연마제 입자들이 없는 윤활성 평탄화 용액을 침착시키는 것이다. 상기 기판 조립체(12)의 전면은 윤활성 평탄화 용액(170)과 연마 패드의 평탄화 표면상의 고정된 연마제 입자들의 적어도 일부에 대하여 가압된다. 그후, 연마 패드 또는 기판 조립체 중 적어도 하나가 다른 것에 대하여 이동되어 그들 사이에 상대 운동을 유발한다. 기판 조립체가 연마 패드에 대하여 이동할 때, 상기 전면의 영역은 윤활성 평탄화 용액(170)내의 윤활제-첨가물(160)에 의해 연마 패드(40)내의 연마제 입자들로부터 분리된다.
윤활제-첨가물, 윤활성 평탄화 용액, 연마제, 연마 패드, 평탄화

Description

마이크로 전자 기판 조립체를 평탄화하기 위한 장치 및 방법{Method and apparatuses for planarizing microelectronic substrate assemblies}
본 발명은 마이크로 전자 기판 조립체를 평탄화(planarizing)하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 명확하게 말하면, 무연마제(non-abrasive) 평탄화 용액과 고정된 연마제 연마 패드(polishing pads)를 사용하여 이런 기판 조립체를 기계적 및/또는 화학 기계적으로 평탄화하는 것에 관한 것이다.
기계적 및 화학 기계적 평탄화 처리(총칭하여, "CMP")는 반도체 웨이퍼(wafers), 전계 방출 디스플레이 및 다수의 다른 마이크로 전자 기판 조립체들상에 평면을 형성하기 위해 전자 장치들의 제조시에 사용된다. CMP 처리는 일반적으로 기판 조립체로부터 재료를 제거하여 기판 조립체상의 재료의 층들내에 정밀한 높이로 높은 평면도의 표면을 형성한다.
도 1은 마이크로 전자 기판 조립체(12)를 평탄화하기 위한 웨브형(web-format) 평탄화 장치(10)의 개략 등적도이다. 상기 평탄화 장치(10)는 평탄화 영역 "A"에 웨브형 평탄화 패드(40)의 일부를 지지하기 위한 평탄한, 중실형(solid) 지지면(13)을 제공하기 위해 강성 패널(rigid panel) 또는 판을 가진 테이블(11)을 구비한다. 또한, 상기 평탄화 장치(10)는 지지면(13)위에 웨브형 패드(40)를 안내, 위치설정 및 유지하기 위해 복수개의 롤러들을 포함하는 패드 전진 기구를 구비한다. 상기 패드 전진 기구는 일반적으로 공급 롤러(20)와, 제 1 및 제 2 아이들러(idler) 롤러들(21a, 21b)과, 제 1 및 제 2 안내 롤러들(22a, 22b)과 테이크업(take-up) 롤러(23)를 포함한다. 후술될 바와 같이, 모터(미도시)는 이송축(T-T)을 따라 지지면(13)을 가로질러 패드(40)를 전진시키도록 테이크업(take-up) 롤러(23)를 구동한다. 또한, 상기 모터는 공급 롤러(20)를 구동할 수 있다. 제 1 아이들러 롤러(21a)와 제 1 안내 롤러(22a)는 작업 동안 고정적으로 패드(40)를 유지하도록 지지면(13)에 대하여 패드의 작동부를 가압한다.
또한, 상기 평탄화 장치(10)는 패드(40)를 가로질러 기판 조립체(12)를 병진시키기 위한 캐리어 조립체(30)를 구비한다. 일 실시예에서, 상기 캐리어 조립체(30)는 평탄화 처리의 적절한 스테이지에서 상기 기판 조립체를 픽업, 유지 및 해제하기 위한 헤드(32)를 구비한다. 또한, 캐리어 조립체(30)는 지지대(34)와 상기 지지대(34)를 따라 이동할 수 있는 구동 조립체(35)를 구비한다. 구동 조립체(35)는 액츄에이터(36)와, 액츄에이터(36)에 결합된 구동 샤프트(37)와, 구동 샤프트(37)로부터 돌출하는 아암(38)을 구비한다. 상기 아암(38)은 다른 샤프트(39)를 경유하여 헤드(32)를 지지하고 있다. 상기 액츄에이터(36)는 기판 조립체(12)를 패드(40)를 가로질러 이동시키도록 헤드(32)를 축(B-B) 둘레에서 궤도 운동시킨다.
연마 패드(40)는 무연마제 중합체 패드(예로서, 폴리우레탄(polyurethane))이거나, 연마제가 수지 또는 다른 형태의 접합 매체내에 고정적으로 산포되어 있는 고정된 연마제 연마 패드일 수 있다. 예로서, 도 2a는 배면 지지막(42)과 배면 지지막(42)상의 평탄화 매체(43)를 포함하는 본체(41)를 구비한 고정된 연마제 연마패드의 등적도이다. 배면 지지막(42)은 Mylar(R) 또는 다른 가요성 고강도 재료의 박막일 수 있다. 연마 평탄화 메체(43)는 일반적으로 수지 바인더(44)와 상기 수지 바인더(44) 전체에 산포된 복수의 연마제 입자(45)를 포함한다. 평탄화 매체(43)는 일반적으로 복수의 절두 피라미드(truncated pyramids), 원통형 컬럼 또는 다른 융기 형상들을 구비하는 평탄화 표면(46)을 형성하도록 표면형성(texture)되어 있다. 예로서, 미네소타주의 세인트 폴(St. Paul)의 3M 코포레이션은 알루미나, 산화세륨(ceria) 또는 다른 연마제 입자들이 수지 바인더에 의해 Mylar(R)에 고정적으로 부착된 다수의 고정된 연마제 연마 패드를 제조하고 있다.
도 1을 참조하면, 평탄화 유체(50)는 기판 조립체(12)의 평탄화 동안 복수의 노즐(49)로부터 유동한다. 평탄화 유체(50)는 연마제 입자들을 가진 종래의 CMP 슬러리일 수 있고, 기판 조립체(12)의 표면을 에칭 및/또는 산화시키는 화학약품일 수 있으며, 또는, 상기 평탄화 유체(50)는 연마제 입자들이 없는 "청정" 무연마제 평탄화 용액일 수 있다. 대부분의 CMP 분야에서, 연마제 입자들을 가진 연마제 슬러리들은 무연마제 연마 패드상에 사용되고, 연마제 입자들이 없는 무연마제 청정 용액은 고정된 연마제 연마 패드에 사용된다.
평탄화 장치(10)의 동작시, 상기 패드(40)는 평탄화 영역(A)내의 연마 패드(40)의 특정 부분이 교체되도록 평탄화 사이클들의 사이 또는 평탄화 사이클들 동안 패드 이송 경로(T-T)를 따라 지지면(13)을 가로질러 이동한다. 예로서, 공급 및 테이크업 롤러(20, 23)는 지점 P가 지지면(13)을 점진적으로 가로질러 다수의 중간 위치들(I1, I2 등)로 이동하도록 평탄화 사이클들 사이에서 연마 패드(40)를 구동할 수 있다. 대안적으로, 롤러(20, 23)는 상기 지점 P가 평탄화 영역(A)으로부터 상기 패드(40)의 사용된 부분을 완전히 제거하도록 지지면(13) 전체를 가로질러 이동하도록 평탄화 사이클들 사이에서 연마 패드(40)를 구동할 수 있다. 또한, 상기 롤러들은 지점 P가 지지면(13)을 연속적으로 가로질러 이동하도록 평탄화 사이클 동안 저속으로 연마 패드(40)를 연속적으로 구동할 수도 있다. 따라서, 연마 패드(40)는 패드 이동 경로(T-T)를 따라 지지면(13)의 길이에 걸쳐 축방향으로 자유롭게 이동할 수 있어야 한다.
CMP 처리는 포토리소그래피(photolithography) 기술로 회로와 장치 패턴들을 형성하는 것이 가능하도록, 일관되게, 그리고, 정확하게 균일한 평면을 기판 조립체상에 형성하여야 한다. 집적 회로의 밀도가 증가할 때, 때때로, 포토 패턴들의 임계 치수가 약 0.1㎛ 이내로 정밀하게 집중되어야할 필요가 있다. 그러나, 기판 조립체의 평탄화된 표면이 균일한 평면이 아닐 경우에, 포토 패턴들을 이런 작은 공차로 집중시키는 것이 곤란하다. 따라서, CMP 처리는 기판 조립체상에 매우 균일한 평면을 생성하여야만 한다.
마감 기판 표면의 평면도는 다수의 요인들의 함수이며, 상기 요인들 중 하나는 평탄화 동안 기판 조립체 아래의 연마제 입자들의 분포이다. 무연마제 패드와 연마제 슬러리를 사용하는 소정 응용 분야에서, 기판 조립체의 에지가 패드의 슬러리를 닦아내버려서 기판 조립체의 중앙 영역이 연마제 입자들과 일관되게 접촉하지 못하기 때문에, 기판 조립체 아래의 연마제 입자들의 분포가 불균일해질 수 있다. 따라서, 기판 조립체의 중앙 영역은 에지 영역과는 상이한 연마율을 갖게되어 기판 조립체를 가로지른 중앙에서 에지로의 연마 구배가 형성된다.
도 2a에 도시된 바와 같은 고정된 연마제 연마 패드는 비교적 신규하며, 매우 평평한 표면을 생성하는 능력을 가지고 있다. 고정된 연마제 패드의 주된 기술적 장점은 연마제 입자가 패드에 고정적으로 부착되어 있기 때문에, 연마 조립체 아래의 연마제 입자들의 분포가 평탄화 용액의 분포의 함수가 아니라는 것이다. 따라서, 고정된 연마제 패드는 무연마제 패드상의 연마제 슬러리 보다 기판 조립체(12) 아래의 연마제 입자들의 보다 균일한 분포를 제공한다. 그러나, 고정된 연마제 연마 패드는 마감 기판 표면상 긁힘(scratch) 또는 다른 결함들을 형성할 수 있다. 긁힘 및 결함들을 유발하는 특정 메카니즘은 완전히 파악되지는 않았지만, 평탄화 동안 부서진 고정된 연마제 평탄화 매체(43)의 큰 조각(47; 도 2 참조)이 떨어져 나가 기판 조립체(12)를 긁는 것으로 생각된다. 또한, 고정된 연마제 패드들은 연마제 입자들이 가동적이면서 슬러리와 함께 이동할 수 있는 연마제 슬러리들과는 달리 고정된 연마제 패드내의 연마 입자들이 기판 조립체와 함께 구르거나 이동하지 않기 때문에, 결함들을 유발할 수도 있다. 이 때문에, 평탄화 표면(46)의 융기부 형상들상의 소수의 정점들이나 고정된 연마제 입자들(45)의 크기 및 형상의 불균형은 기판 표면에 긁힘을 유발할 수 있다. 따라서, 고정된 연마제 패드가 양호하지만, 이들은 마이크로 전자 기판 조립체들의 마감 기판 표면을 긁거나, 집적 회로에 결함을 유발할 수 있다.
본 발명은 무연마제 평탄화 용액으로 고정된 연마제 연마 패드상의 마이크로 전자 기판 조립체들을 평탄화하는 것에 관한 것이다. 본 발명의 일 양태는 본체와, 본체상의 평탄화 표면과, 상기 평탄화 표면에서 본체상에 고정적으로 부착된 복수의 연마 입자들을 갖는 고정된 연마제 연마 패드상에 연마제 입자가 없는 윤활성 평탄화 용액을 침착시키는 것이다. 기판 조립체의 전면은 윤활성 평탄화 용액 및 연마 패드의 평탄화 표면의 적어도 일부에 대해 가압된다. 그후, 연마 패드 또는 기판 조립체 중 하나 이상이 다른 것에 대하여 이동되어 그들 사이에 상대 운동을 부여한다. 기판 조립체가 연마 패드에 대하여 이동하기 때문에, 상기 전면의 영역은 평탄화 용액내의 윤활제 입자들에 의해 연마 패드내의 연마 입자들로부터 분리된다.
일 특정 응용 분야에서, 기판 조립체의 전면의 영역들을 연마제 입자들로부터 분리하는 것은 윤활성 평탄화 용액을 형성하도록 무연마제 용액내에 윤활제-첨가물들을 용해시키는 것과, 그후, 상기 기판 조립체가 상기 연마 패드에 대하여 이동할 때 상기 연마 패드상에 윤활성 평탄화 용액을 침착시키는 것을 수반한다. 상기 윤활제-첨가물은 글리세롤, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌, 글리콜, 비.에프. 굿리치(B.F. Goodrich)에 의해 제조된 카르보폴(CARBOPOL), 폴리비닐 알콜, 유니온 카바이드(Union Carbide)에 의해 제조된 폴리옥스(POLYOX) 또는 다른 윤활액들일 수 있다. 무연마제 용액내의 윤활제-첨가물의 농도는 윤활성 평탄화 용액이 적어도 약 4-100 cp, 보다 바람직하게는 10-20 cp의 점도를 갖도록 선택된다. 작업시, 윤활성 평탄화 용액은 기판 조립체의 전면과, 연마제 평탄화 표면 사이에 보호 경계층을 제공하여 고정된 연마제 입자들이 기판 조립체를 과도하게 침식시키는 것을 억제한다. 따라서, 윤활제-첨가물이 없는 평탄화 용액에 비해, 윤활성 평탄화 용액은 고정된 연마제 평탄화시 기판 조립체의 전면상의 결함 및 긁힘들을 감소시킬 것으로 기대된다.
도 1은 종래 기술에 따른 평탄화 장치의 개략적인 등적도.
도 2는 종래 기술에 따른 고정된 연마제 연마 패드의 부분 등적도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 사용된 웨브형 평탄화 장치의 개략적인 등적도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 방법을 추가로 예시하는 윤활성 평탄화 용액의 개략 단면도.
본 발명은 무연마제 윤활성 평탄화 용액을 사용하여 고정된 연마제 연마 패드상의 마이크로 전자 기판 조립체들을 평탄화하는 것에 관한 것이다. 본 발명의 구성과 사용에 대한 총괄적인 이해를 제공하기 위해, 본 발명의 특정 실시예들의 다수의 양태 및 세부 사항들이 하기에 설명되어 있으며, 도 3 및 도 4에 도시되어 있다. 그러나, 상기 실시예들 중 일부에서 특정 세부 사항들이 생략되거나, 첨부된 청구범위에 의해 포괄되는 발명의 부가적인 실시예들이 이루어질 수 있다는 것을 인지하여야 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 전자 기판 조립체(12)를 평탄화 하기 위한 웨브형 평탄화 장치(100)의 개략 등적도이다. 상기 평탄화 장치(100)는 지지면(113)을 가진 테이블(111)과, 상기 테이블(111)위의 캐리어 조립체(130) 및 상기 지지면(113)상의 연마 패드(140)를 포함한다. 또한, 상기 테이블(111), 지지면(113) 및 캐리어 조립체(130)는 도 1을 참조로 설명된 것과 실질적으로 동일할 수 있다. 연마 패드(140)는 복수의 롤러들(120, 121a, 121b, 122a, 122b, 123)을 구비하는 패드 전진 기구에 결합되어 있다. 상기 패드 전진 기구도 도 1을 참조로 설명된 것과 동일할 수 있다. 상기 평탄화 장치(100)는 무연마제 용액(150)의 공급부를 유지하는 제 1 용기(110)와 윤활제-첨가물(160)의 공급부를 유지하는 제 2 용기(112)를 더 포함한다.
무연마제 용액(150)은 물과, 산화제들과, 계면활성제와, 다른 무연마제 물질들을 함유하는 수성 평탄화 용액일 수 있다. 무연마제 용액(150)은 연마제 CMP 슬러리들에 통상적으로 사용되는 연마제 입자(예로서, 알루미나, 산화세륨, 티타니아, 티타늄, 실리카 또는 다른 연마제 입자)들을 포함하지 않는다. 예로서, 무연마제 용액(150)은 물과 암모니아 또는 포타슘 하이드록사이드(potassium hydroxide) 중 어느 한쪽을 포함할 수 있다. 보다 명확하게, 상기 무연마제 용액(150)은 65 내지 99.9%의 이온제거수와 0.1 내지 35%의 NH4OH, NH4NO3, NH4Cl 또는 KOH 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 무연마제 용액(150)은 일반적으로 1.0 내지 2.0 cp의 점도와, 2.0 내지 13.5의 pH, 일반적으로는 9.0 내지 13.0의 pH를 갖는다. 통상적으로, 무연마제 용액(150)은 기판 조립체(12)의 표면에 있는 재료들을 에칭 및/또는 산화시키도록 선택된다. 따라서, 무연마제 용액(150)은 물과 암모니아 또는 포타슘 하이드록사이드 중 어느 하나로 이루어진 조성 이외의 조성을 가질 수 있다.
윤활제-첨가물(160)은 평탄화 동안 기판 조립체(12)상의 무연마제 용액(150)의 화학적 효과를 변경시키지 않고, 무연마제 용액(150)의 점도를 증가시키는 별개의 용액 또는 건식 화학 콤파운드(compound)이다. 윤활제-첨가물(160)은 글리세롤, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 폴리비닐 알콜, 비에프 굿리치(BF Goodrich)에 의해 제조되는, 단일 중합체들 및 폴리알켄일 폴리에테르와 교차 결합된 아크릴산의 공중합체들(copolymers)을 포함하는 카르보폴(CARBOPOL(R)), 유니온 카바이드(Union Carbide)에 의해 제조되는 폴리옥스(POLYOX(R))일 수 있다. 윤활제-첨가물(160)은 기판 조립체(12)와의 접촉에 적합한 다른 윤활제들로 구성될 수도 있다는 것을 인식할 것이다.
윤활제-첨가물(160)은 윤활성 평탄화 용액(170)을 제조하도록 무연마제 용액(150)과 혼합된다. 상기 무연마제 용액(150)내의 윤활제-첨가물(160)의 농도는 일반적으로 상기 윤활성 평탄화 용액(170)이 적어도 약 4 내지 100 cp, 보다 바람직하게는 10 내지 20 cp의 점도를 갖도록 선택된다. 윤활성 평탄화 용액(170)의 특정 조성은 적어도 부분적으로 패드내의 연마제 입자들의 형태와, 패드상의 융기부들의 형상과, 기판 조립체(12)의 재료의 형태에 의존한다. 상기 윤활성 평탄화 용액(170)은 하기의 범위의 무연마제 용액(150)과 윤활제-첨가물(160)을 가질 수 있다. (A) 90% 내지 99.9%의 암모니아와 물, 그리고, 0.1 내지 10%의 폴리옥스(POLYOX) 또는 카르보폴(CARBOPOL). (B) 85% 내지 95%의 암모니아와 물, 그리고, 5 내지 20%의 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜 또는 폴리프로필렌 글리콜. 따라서, 하기와 같은 윤활성 평탄화 용액(170)의 조성이 예로서 제공될 수 있다. 그러나 이것에만 제한되는 것은 아니다.
조성 1
0.25중량% 폴리옥스(POLYOX)
99.75중량% 약 10 내지 11의 pH를 갖는 NH4OH-H2O 또는 KOH-H2O 용액
조성 2
10중량% 글리세롤
90중량% NH4OH-H2O 또는 KOH-H2O 용액
조성 3
10중량% 폴리에틸렌 글리콜
90중량% NH4OH-H2O 또는 KOH-H2O 용액
조성 4
5중량% 폴리프로필렌 글리콜
95중량% NH4OH-H2O 또는 KOH-H2O 용액
조성 5
0.25중량% 카르보폴(CARBOPOL)
99.75중량% NH4OH-H2O 또는 KOH-H2O 용액
윤활성 평탄화 용액(170)은 혼합 위치(114)에서 윤활제-첨가물(160)을 무연마제 용액(150)과 혼합함으로써 제조될 수 있다. 상기 혼합 위치(114)는 일반적으로 무연마제 용액(150)과 윤활제-첨가물(160)을 혼합시키도록 난류를 제공한다. 상기 혼합 위치(114)는 예로서, 교반기(agitator)(미도시)를 구비한 독립적 탱크일 수 있고, 또는, 상기 혼합 위치(114)는 제 1 용기(110)를 제 2 용기(112)에 연결하는 라인내의 조인트 또는 엘보우일 수 있다. 상기 혼합 위치(114)는 캐리어 헤드(132)의 노즐(149)에 윤활성 평탄화 용액(170)을 전달하도록 도관(115)에 의해 캐리어 헤드(132)에 결합되어 있다. 도관(115)은 윤활제-첨가물이 없는 무연마제 평탄화 용액이나 연마제 평탄화 슬러리들을 웨브형 또는 회전식 평탄화 장치에 전달하도록 사용되는 것들과 유사할 수 있다.
도 4는 윤활성 평탄화 용액(170)을 가진 고정된 연마제 연마 패드(40)상의 평탄화될 기판 조립체(12)의 개략적 단면도이다. 상기 고정된 연마제 연마 패드(40)는 도 2에 관하여 상술한 패드(40)와 실질적으로 동일할 수 있으며, 따라서, 동일한 부품은 동일한 참조부호로 지칭된다. 동작시, 상기 윤활성 평탄화 용액(170)은 기판 조립체의 전면(15)과 융기부의 상단에 있는 연마제 평탄화 표면(46) 사이에 보호성 경계층(172)을 제공한다. 상기 평탄화 용액(170)의 경계층(172)은 평탄화 표면(46)으로부터 전면(15)의 영역을 분리하여 고정된 연마제 입자들(45)이 과도하게 전면(15)을 침식시키는 것을 억제한다. 따라서, 윤활제-첨가물(160)이 없는 평탄화 용액에 비해서, 윤활제-첨가물(160)을 가진 윤활성 평탄화 용액(170)은 고정된 연마제 CMP 처리에서 기판 조립체(12)의 전면상에 결함이나 긁힘을 감소시킬 것으로 기대된다.
상술한 바에 관련하여, 비록 본 발명의 특정 실시예들을 예시의 목적으로 본 명세서에 설명하였지만, 본 발명의 정신과 범주로부터 벗어나지 않고도 다양한 변형들이 이루어질 수 있다는 것을 인지하여야 한다. 예로서, 상기 프로세스는 회전식 평탄화 장치를 사용하여 구현될 수 있다. 적절한 회전식 평탄화 장치는 어플라이드 메트리얼스 인코포레이티드, 웨스트에치 코포레이션 및 스트래스바우 코포레이션에 의해 제조되고 있으며, 적절한 회전식 평탄화 장치는 본 명세서에서 참조하 고 있는 미국 특허 제 5,456,627, 5,486,131 및 5,792,709호에 개시되어 있다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해서만 제한된다.

Claims (61)

  1. 마이크로 전자 장치 기판 조립체를 평탄화하는 방법에 있어서:
    연마제 입자들이 없는 윤활성 평탄화 용액(lubricating planarizing solution)을 연마 패드 상에 침착시키는 단계로서, 상기 연마 패드는 본체와, 상기 본체상의 평탄화 표면과, 상기 평탄화 표면에서 상기 본체에 고정적으로 부착된 복수의 연마 입자들을 갖는, 상기 윤활성 평탄화 용액 침착 단계와;
    상기 윤활성 평탄화 용액 및 상기 평탄화 표면상의 고정된 연마제 입자들의 적어도 일부에 대하여 상기 기판 조립체의 전면을 가압하는 단계와;
    상기 연마 패드 또는 상기 기판 조립체 중 적어도 하나를 다른 것에 대하여 이동시켜 그들 사이에 상대 운동(relative motion)을 유발하는 단계와;
    상기 기판 조립체가 상기 연마 패드에 대하여 이동할 때, 상기 윤활성 평탄화 용액내의 윤활제-첨가물(lubricant-additive)로 상기 연마제 입자들로부터 상기 전면의 영역들을 분리하는 단계와;
    무연마제 용액내에 상기 윤활제-첨가물을 추가하여 적어도 4 내지 10 cp의 점도를 가진 상기 윤활성 평탄화 용액을 형성하는 단계와;
    상기 기판 조립체가 상기 연마 패드에 대하여 이동할 때, 상기 추가된 윤활제-첨가물을 갖는 상기 윤활성 평탄화 용액을 상기 연마 패드상에 배치하는 단계를 포함하는, 평탄화 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 윤활제-첨가물은 글리세롤(glycerol)을 포함하고,
    상기 윤활성 용액을 침착시키는 단계는 암모니아와 물을 포함하는 무연마제 용액에 상기 글리세롤을 혼합하여 윤활성 평탄화 용액을 형성하는 단계와, 상기 기판 조립체가 상기 연마 패드에 대하여 이동할 때, 상기 윤활성 평탄화 용액을 상기 연마 패드상에 배치하는 단계를 포함하는, 평탄화 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 윤활제-첨가물은 글리세롤을 포함하고,
    상기 윤활성 용액을 침착시키는 단계는 10중량%의 상기 글리세롤을 암모니아와 물을 포함하는 90중량%의 무연마제 용액에 혼합하여 상기 윤활성 평탄화 용액을 형성하는 단계를 포함하는, 평탄화 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 윤활제-첨가물은 폴리프로필렌 글리콜(polypropylene glycol)을 포함하는, 평탄화 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 윤활제-첨가물은 폴리프로필렌 글리콜을 포함하고,
    상기 윤활성 용액을 침착시키는 단계는 5중량%의 상기 폴리프로필렌 글리콜을 암모니아와 물을 포함하는 95중량%의 무연마제 용액에 혼합하여 상기 윤활성 평탄화 용액을 형성하는 단계를 포함하는, 평탄화 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 윤활제-첨가물은 폴리에틸렌 글리콜(polyethylene glycol)을 포함하는, 평탄화 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 윤활제-첨가물은 폴리에틸렌 글리콜을 포함하고,
    상기 윤활성 용액을 침착시키는 단계는 10중량%의 상기 폴리에틸렌 글리콜을 암모니아와 물을 포함하는 90중량%의 무연마제 용액에 혼합하여 상기 윤활성 평탄화 용액을 형성하는 단계를 포함하는, 평탄화 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 윤활제-첨가물은 폴리비닐 알콜(polyvinyl alcohol)을 포함하고,
    상기 윤활성 용액을 침착시키는 단계는 상기 폴리비닐 알콜을 암모니아와 물을 포함하는 무연마제 용액에 혼합하여 적어도 대략 4 내지 100 cp의 점도를 가진 윤활성 평탄화 용액을 형성하는 단계를 포함하는, 평탄화 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 윤활제-첨가물은 폴리비닐 알콜을 포함하고,
    상기 윤활성 용액을 침착시키는 단계는 10중량%의 폴리비닐 알콜을 암모니아와 물을 포함하는 90중량%의 무연마제 용액에 혼합하여 상기 윤활성 평탄화 용액을 형성하는 단계를 포함하는, 평탄화 방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 윤활제-첨가물은 단일 중합체들(homopolymers) 및 폴리알켄일 폴리에테르와 교차 결합된 아크릴산의 공중합체들(copolymers)을 포함하고,
    상기 윤활성 용액을 침착시키는 단계는 상기 단일 중합체들 및 폴리알켄일 폴리에테르와 교차 결합된 아크릴산의 공중합체들을 암모니아와 물을 포함하는 무연마제 용액에 혼합하여 적어도 대략 4 내지 100 cp의 점도를 가진 윤활성 평탄화 용액을 형성하는 단계를 포함하는, 평탄화 방법.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 윤활제-첨가물은 단일 중합체들 및 폴리알켄일 폴리에테르와 교차 결합된 아크릴산의 공중합체들을 포함하고,
    상기 윤활성 용액을 침착시키는 단계는 0.25중량%의 상기 단일 중합체들 및 폴리알켄일 폴리에테르와 교차 결합된 아크릴산의 공중합체들을 암모니아와 물을 포함하는 99.75중량%의 무연마제 용액에 혼합하여 상기 윤활성 평탄화 용액을 형성하는 단계를 포함하는, 평탄화 방법.
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 마이크로 전자 장치 기판 조립체를 평탄화하는 방법에 있어서:
    연마제 입자들이 없는 윤활성 평탄화 용액을 연마 패드 상에 침착시키는 단계로서, 상기 윤활성 평탄화 용액은 윤활제-첨가물을 갖고, 상기 연마 패드는 본체와, 상기 본체상의 평탄화 표면과, 상기 평탄화 표면에서 상기 본체에 고정적으로 부착된 연마 입자들을 갖는, 상기 윤활성 평탄화 용액 침착 단계와;
    상기 평탄화 표면상의 상기 평탄화 용액에 대하여 상기 기판 조립체의 전면을 가압하는 단계와;
    상기 연마 패드 또는 상기 기판 조립체 중 적어도 하나를 다른 것에 대하여 이동시켜 상기 기판 조립체의 전면과 상기 평탄화 표면 사이에 상대 운동을 유발하는 단계를 포함하고,
    상기 윤활제-첨가물은 상기 평탄화 용액의 점도를 증가시키는 점성 증가제(viscosity-increasing agent)를 포함하고,
    상기 방법은 상기 연마 패드상에 상기 윤활성 평탄화 용액을 침착하기 전에, 상기 점성 증가제를 무연마제 용액내에 혼합하여 상기 윤활성 평탄화 용액을 형성하는 단계를 더 포함하는, 평탄화 방법.
  17. 삭제
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 점성 증가제는 글리세롤을 포함하고,
    상기 점성 증가제를 상기 무연마제 용액에 혼합하는 단계는 상기 글리세롤을 암모니아와 물을 포함하는 무연마제 용액내에 혼합하여 적어도 대략 4 내지 20 cp의 점도를 가진 윤활성 평탄화 용액을 형성하는 단계를 포함하는, 평탄화 방법.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 점성 증가제는 폴리프로필렌 글리콜을 포함하고,
    상기 점성 증가제를 상기 무연마제 용액에 혼합하는 단계는 상기 폴리프로필렌 글리콜을 암모니아와 물을 포함하는 무연마제 용액내에 혼합하여 적어도 대략 4 내지 20 cp의 점도를 가진 윤활성 평탄화 용액을 형성하는 단계를 포함하는, 평탄화 방법.
  20. 제 16 항에 있어서,
    상기 점성 증가제는 폴리에틸렌 글리콜을 포함하고,
    상기 점성 증가제를 상기 무연마제 용액에 혼합하는 단계는 상기 폴리에틸렌 글리콜을 암모니아와 물을 포함하는 무연마제 용액내에 혼합하여 적어도 대략 4 내지 20 cp의 점도를 가진 윤활성 평탄화 용액을 형성하는 단계를 포함하는, 평탄화 방법.
  21. 제 16 항에 있어서,
    상기 점성 증가제는 폴리비닐 알콜을 포함하고,
    상기 점성 증가제를 상기 무연마제 용액에 혼합하는 단계는 상기 폴리비닐 알콜을 암모니아와 물을 포함하는 무연마제 용액내에 혼합하여 적어도 대략 4 내지 100 cp의 점도를 가진 윤활성 평탄화 용액을 형성하는 단계를 포함하는, 평탄화 방법.
  22. 제 16 항에 있어서,
    상기 점성 증가제는 단일 중합체들 및 폴리알켄일 폴리에테르와 교차 결합된 아크릴산의 공중합체들을 포함하고,
    상기 점성 증가제를 상기 무연마제 용액에 혼합하는 단계는 상기 단일 중합체들 및 폴리알켄일 폴리에테르와 교차 결합된 아크릴산의 공중합체들을 암모니아와 물을 포함하는 무연마제 용액내에 혼합하여 적어도 대략 4 내지 100 cp의 점도를 가진 윤활성 평탄화 용액을 형성하는 단계를 포함하는, 평탄화 방법.
  23. 삭제
  24. 마이크로 전자 장치 기판 조립체를 평탄화하는 방법에 있어서:
    연마제 입자들이 없는 무연마제 용액을 연마 패드 상에 침착시키는 단계로서, 상기 연마 패드는 본체와, 상기 본체상의 평탄화 표면과, 상기 평탄화 표면에서 상기 본체에 고정적으로 부착된 복수의 연마 입자들을 갖는, 상기 무연마제 용액 침착 단계와;
    상기 무연마제 용액 및 상기 평탄화 표면에 대하여 상기 기판 조립체의 전면을 가압하는 단계와;
    상기 연마 패드 또는 상기 기판 조립체 중 적어도 하나를 다른 것에 대하여 이동시켜 상기 기판 조립체의 전면과 상기 평탄화 표면 사이에 상대 운동을 유발하는 단계와;
    윤활성 평탄화 용액을 형성하도록 고점도 매질(substance)을 상기 무연마제 용액에 추가함으로써, 상기 패드에 부착된 고정된 연마제 입자들이 상기 전면을 공격적으로 침식하여 상기 기판 조립체상에 결함들을 유발하는 것을 억제하는 단계를 포함하는, 평탄화 방법.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 고점도 매질은 글리세롤을 포함하고,
    상기 고점도 매질을 상기 무연마제 용액에 추가하는 단계는 상기 글리세롤을 물과 암모니아를 포함하는 무연마제 용액내에 혼합하여 적어도 대략 4 내지 20 cp의 점도를 가진 윤활성 평탄화 용액을 형성하는 단계를 포함하는, 평탄화 방법.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 고점도 매질은 폴리프로필렌 글리콜을 포함하고,
    상기 고점도 매질을 상기 무연마제 용액에 추가하는 단계는 상기 폴리프로필렌 글리콜을 물과 암모니아를 포함하는 무연마제 용액내에 혼합하여 적어도 대략 4 내지 20 cp의 점도를 가진 윤활성 평탄화 용액을 형성하는 단계를 포함하는, 평탄화 방법.
  27. 제 25 항에 있어서,
    상기 고점도 매질은 폴리에틸렌 글리콜을 포함하고,
    상기 고점도 매질을 상기 무연마제 용액에 추가하는 단계는 상기 폴리에틸렌 글리콜을 물과 암모니아를 포함하는 무연마제 용액내에 혼합하여 적어도 대략 4 내지 20 cp의 점도를 가진 윤활성 평탄화 용액을 형성하는 단계를 포함하는, 평탄화 방법.
  28. 제 24 항에 있어서,
    상기 고점도 매질은 폴리비닐 알콜을 포함하고,
    상기 고점도 매질을 상기 무연마제 용액에 추가하는 단계는 상기 폴리비닐 알콜을 물과 암모니아를 포함하는 무연마제 용액내에 혼합하여 적어도 대략 4 내지 100 cp의 점도를 가진 윤활성 평탄화 용액을 형성하는 단계를 포함하는, 평탄화 방법.
  29. 제 24 항에 있어서,
    상기 고점도 매질은 단일 중합체들 및 폴리알켄일 폴리에테르와 교차 결합된 아크릴산의 공중합체들을 포함하고,
    상기 고점도 매질을 상기 무연마제 용액에 추가하는 단계는 상기 단일 중합체들 및 폴리알켄일 폴리에테르와 교차 결합된 아크릴산의 공중합체들을 물과 암모니아를 포함하는 무연마제 용액내에 혼합하여 적어도 대략 4 내지 100 cp의 점도를 가진 윤활성 평탄화 용액을 형성하는 단계를 포함하는, 평탄화 방법.
  30. 삭제
  31. 마이크로 전자 장치 기판 조립체를 평탄화하는 방법에 있어서:
    본체와, 상기 본체상의 평탄화 표면과, 상기 평탄화 표면에서 상기 본체에 고정적으로 부착된 복수의 연마 입자들을 갖는 연마 패드를 제공하는 단계와;
    적어도 대략 10 내지 20 cp의 점도를 가진 상기 연마 패드상에 연마제 입자들이 없는 무연마제 윤활성 평탄화 용액을 침착시키는 단계와;
    상기 평탄화 표면상의 상기 평탄화 용액에 대하여 상기 기판 조립체의 전면을 가압하는 단계와;
    상기 연마 패드 또는 상기 기판 조립체 중 적어도 하나를 다른 것에 대하여 이동시켜 상기 기판 조립체의 전면과 상기 평탄화 표면 사이에 상대 운동을 유발하는 단계를 포함하는, 평탄화 방법.
  32. 제 31 항에 있어서,
    적어도 물을 포함하는 연마제 입자들이 없는 무연마제 용액을 제공하는 단계와;
    상기 무연마제 용액에 윤활제-첨가물을 추가하여 연마제 입자들이 없는 상기 무연마제 윤활성 용액을 형성하는 단계를 더 포함하는, 평탄화 방법.
  33. 제 31 항에 있어서, 상기 윤활성 평탄화 용액이 적어도 대략 4 내지 20 cp의 점도를 가질 때까지, 글리세롤을 암모니아와 물을 포함하는 무연마제 용액에 혼합시킴으로써 상기 윤활성 평탄화 용액을 형성하는 단계를 더 포함하는, 평탄화 방법.
  34. 제 31 항에 있어서, 상기 윤활성 평탄화 용액이 적어도 대략 4 내지 20 cp의 점도를 가질 때까지, 폴리프로필렌 글리콜을 암모니아와 물을 포함하는 무연마제 용액에 혼합시킴으로써 상기 윤활성 평탄화 용액을 형성하는 단계를 더 포함하는, 평탄화 방법.
  35. 제 31 항에 있어서, 상기 윤활성 평탄화 용액이 적어도 대략 4 내지 20 cp의 점도를 가질 때까지, 폴리에틸렌 글리콜을 암모니아와 물을 포함하는 무연마제 용액에 혼합시킴으로써 상기 윤활성 평탄화 용액을 형성하는 단계를 더 포함하는, 평탄화 방법.
  36. 제 31 항에 있어서, 상기 윤활성 평탄화 용액이 적어도 대략 4 내지 100 cp의 점도를 가질 때까지, 폴리비닐 알콜을 암모니아와 물을 포함하는 무연마제 용액에 혼합시킴으로써 상기 윤활성 평탄화 용액을 형성하는 단계를 더 포함하는, 평탄화 방법.
  37. 제 31 항에 있어서, 상기 윤활성 평탄화 용액이 적어도 대략 4 내지 100 cp의 점도를 가질 때까지, 단일 중합체들 및 폴리알켄일 폴리에테르와 교차 결합된 아크릴산의 공중합체들을 암모니아와 물을 포함하는 무연마제 용액에 혼합시킴으로써 상기 윤활성 평탄화 용액을 형성하는 단계를 더 포함하는, 평탄화 방법.
  38. 삭제
  39. 윤활성 평탄화 용액을 제조하는 방법에 있어서:
    적어도 물을 포함하는 연마제 입자들이 없는 무연마제 용액을 제공하는 단계와;
    상기 무연마제 용액에 윤활제-첨가물을 추가하여, 상기 윤활성 평탄화 용액이 적어도 대략 4 cp의 점도를 가질 때까지 상기 윤활제-첨가물과 상기 무연마제 용액을 혼합함으로써, 연마제 입자들이 없는 무연마제 윤활성 평탄화 용액을 형성하는 단계를 포함하는, 윤활성 평탄화 용액 제조 방법.
  40. 삭제
  41. 제 39 항에 있어서, 상기 무연마제 용액에 상기 윤활제-첨가물을 추가하는 단계는 글리세롤을 물과 암모니아를 포함하는 무연마제 용액과 혼합하여 적어도 4 cp의 점도를 가진 윤활성 평탄화 용액을 형성하는 단계를 포함하는, 윤활성 평탄화 용액 제조 방법.
  42. 제 39 항에 있어서, 상기 무연마제 용액에 상기 윤활제-첨가물을 추가하는 단계는 폴리프로필렌 글리콜을 물과 암모니아를 포함하는 무연마제 용액과 혼합하여 적어도 4 cp의 점도를 가진 윤활성 평탄화 용액을 형성하는 단계를 포함하는, 윤활성 평탄화 용액 제조 방법.
  43. 제 39 항에 있어서, 상기 무연마제 용액에 상기 윤활제-첨가물을 추가하는 단계는 폴리에틸렌 글리콜을 물과 암모니아를 포함하는 무연마제 용액과 혼합하여 적어도 4 cp의 점도를 가진 윤활성 평탄화 용액을 형성하는 단계를 포함하는, 윤활성 평탄화 용액 제조 방법.
  44. 제 39 항에 있어서, 상기 무연마제 용액에 상기 윤활제-첨가물을 추가하는 단계는 폴리비닐 알콜을 물과 암모니아를 포함하는 무연마제 용액과 혼합하여 적어도 10 cp의 점도를 가진 윤활성 평탄화 용액을 형성하는 단계를 포함하는, 윤활성 평탄화 용액 제조 방법.
  45. 제 39 항에 있어서, 상기 무연마제 용액에 상기 윤활제-첨가물을 추가하는 단계는 단일 중합체들 및 폴리알켄일 폴리에테르와 교차 결합된 아크릴산의 공중합체들을 물과 암모니아를 포함하는 무연마제 용액과 혼합하여 적어도 10 cp의 점도를 가진 윤활성 평탄화 용액을 형성하는 단계를 포함하는, 윤활성 평탄화 용액 제조 방법.
  46. 삭제
  47. 제 39 항에 있어서, 상기 무연마제 용액에 상기 윤활제-첨가물을 추가하는 단계는 대략 10중량%의 글리세롤을 물과 암모니아를 포함하는 대략 90중량%의 무연마제 용액과 혼합하는 단계를 포함하는, 윤활성 평탄화 용액 제조 방법.
  48. 제 39 항에 있어서, 상기 무연마제 용액에 상기 윤활제-첨가물을 추가하는 단계는 대략 5중량%의 폴리프로필렌 글리콜을 물과 암모니아를 포함하는 대략 95중량%의 무연마제 용액과 혼합하는 단계를 포함하는, 윤활성 평탄화 용액 제조 방법.
  49. 제 39 항에 있어서, 상기 무연마제 용액에 상기 윤활제-첨가물을 추가하는 단계는 대략 10중량%의 폴리에틸렌 글리콜을 물과 암모니아를 포함하는 대략 90중량%의 무연마제 용액과 혼합하는 단계를 포함하는, 윤활성 평탄화 용액 제조 방법.
  50. 제 39 항에 있어서, 상기 무연마제 용액에 상기 윤활제-첨가물을 추가하는 단계는 대략 10중량%의 폴리비닐 알콜을 물과 암모니아를 포함하는 대략 90중량%의 무연마제 용액과 혼합하는 단계를 포함하는, 윤활성 평탄화 용액 제조 방법.
  51. 제 39 항에 있어서, 상기 무연마제 용액에 상기 윤활제-첨가물을 추가하는 단계는 대략 0.25중량%의 단일 중합체들 및 폴리알켄일 폴리에테르와 교차 결합된 아크릴산의 공중합체들을 물과 암모니아를 포함하는 대략 99.75중량%의 무연마제 용액과 혼합하는 단계를 포함하는, 윤활성 평탄화 용액 제조 방법.
  52. 삭제
  53. 윤활성 평탄화 용액에 있어서:
    4 cp 미만의 점도를 가진, 연마제 입자들이 없는 무연마제 용액과,
    상기 무연마제 용액과 혼합되고, 대략 4 cp보다 큰 점도를 가진 무연마제 콤파운드(compound)인 윤활제-첨가물을 포함하고,
    상기 윤활성 평탄화 용액은 연마제 입자들을 포함하지 않으며, 적어도 4 cp보다 큰 점도를 갖는, 윤활성 평탄화 용액.
  54. 제 53 항에 있어서,
    상기 무연마제 용액은 물과 암모니아를 포함하고,
    상기 윤활제-첨가물은 글리세롤을 포함하는, 윤활성 평탄화 용액.
  55. 제 53 항에 있어서,
    상기 무연마제 용액은 물과 암모니아를 포함하고,
    상기 윤활제-첨가물은 폴리프로필렌 글리콜을 포함하는, 윤활성 평탄화 용액.
  56. 제 53 항에 있어서,
    상기 무연마제 용액은 물과 암모니아를 포함하고,
    상기 윤활제-첨가물은 폴리에틸렌 글리콜을 포함하는, 윤활성 평탄화 용액.
  57. 제 53 항에 있어서,
    상기 무연마제 용액은 물과 암모니아를 포함하고,
    상기 윤활제-첨가물은 폴리비닐 알콜을 포함하는, 윤활성 평탄화 용액.
  58. 제 53 항에 있어서,
    상기 무연마제 용액은 물과 암모니아를 포함하고,
    상기 윤활제-첨가물은 단일 중합체들 및 폴리알켄일 폴리에테르와 교차 결합된 아크릴산의 공중합체들을 포함하는, 윤활성 평탄화 용액.
  59. 삭제
  60. 마이크로 전자 장치 기판 조립체를 평탄화하기 위한 평탄화 장치에 있어서:
    지지 테이블과;
    상기 지지 테이블상의 연마 패드로서, 상기 연마 패드는 본체와, 상기 본체상의 평탄화 표면과, 상기 평탄화 표면에서 상기 본체에 고하여 부착된 복수의 연마제 입자들을 갖는, 상기 연마 패드와;
    상기 기판 조립체를 유지하도록 구성된 캐리어 헤드와, 상기 연마 패드에 대하여 캐리어를 이동시키도록 상기 캐리어 헤드에 부착된 구동 기구를 갖는 캐리어 조립체와;
    연마 패드상의 연마 입자들이 없는 무연마제 윤활성 평탄화 용액으로서, 상기 윤활성 평탄화 용액은 적어도 대략 4 내지 100 cp의 점도를 갖는, 상기 무연마제 윤활성 평탄화 용액을 포함하는, 평탄화 장치.
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