KR102218530B1 - 멀티디스크 화학 기계적 폴리싱 패드 컨디셔너 및 방법 - Google Patents

멀티디스크 화학 기계적 폴리싱 패드 컨디셔너 및 방법 Download PDF

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제이슨 가르체웅 풍
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Abstract

패드 컨디셔너는 예를 들어 화학 기계적 폴리싱(CMP) 프로세스에서 사용되는 폴리싱 패드를 컨디셔닝하도록 구성된 복수의 독립적으로 장착된 컨디셔닝 요소를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 패드 컨디셔너는 메인 어셈블리 디스크, 및 짐벌 접속을 통해 메인 어셈블리 디스크에 부착된 메인 어셈블리 베이스 플레이트를 포함할 수 있다. 복수의 패드 컨디셔너 어셈블리는 메인 어셈블리 베이스 플레이트에 부착될 수 있다. 일부 실시예들에서, 각각의 패드 컨디셔너 어셈블리는 메인 어셈블리 베이스 플레이트에 부착된 패드 컨디셔너 디스크, 짐벌 접속을 통해 패드 컨디셔너 디스크에 부착된 패드 컨디셔너 베이스, 및 패드 컨디셔너 베이스에 부착된 컨디셔닝 요소를 포함할 수 있다. 폴리싱 패드를 컨디셔닝하는 방법들도 다른 양태들과 마찬가지로 제공된다.

Description

멀티디스크 화학 기계적 폴리싱 패드 컨디셔너 및 방법{MULTI-DISK CHEMICAL MECHANICAL POLISHING PAD CONDITIONERS AND METHODS}
관련 출원
본 출원은, 2013년 4월 19일자로 출원되었으며 발명의 명칭이 "MULTI-DISK CHEMICAL MECHANICAL POLISHING PAD CONDITIONERS AND METHODS"인 미국 가특허 출원 제61/814,182호(대리인 정리 번호 17968/L)에 대해 우선권을 주장하는데, 이 가특허 출원은 참고로 다목적으로 본 명세서에 포함된다.
기술분야
본 발명은 일반적으로 반도체 디바이스 제조에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 화학 기계적 폴리싱 패드를 컨디셔닝하기 위한 패드 컨디셔너에 관한 것이다.
화학 기계적 평탄화(chemical mechanical planarization)라고도 알려져 있는 화학 기계적 폴리싱(CMP: chemical mechanical polishing)은 집적 회로들 및/또는 디스플레이 요소들의 제조에서 통상적으로 이용되는 프로세스이다. CMP 프로세스들은, 후속 처리를 위해 평탄한 표면을 생성하기 위해서, 부분적으로 처리된 기판으로부터 지형적 피쳐들(topographic features) 및 재료들을 제거할 수 있다. CMP 프로세스들은 기판의 표면에 대하여 눌려지는 하나 이상의 회전하는 폴리싱 패드를 이용할 수 있다. 폴리싱 패드들은 패드들에 도포되는 화학적으로 활성인 연마 슬러리(abrasive chemically-active slurry)와 함께 이용될 수 있다. 슬러리는 액체 내의 연마 고형물들(abrasive solids)의 현탁액(suspension)일 수 있다.
CMP 프로세스가 소정 기간 동안 반복적으로 수행된 이후에, 폴리싱 패드의 폴리싱 표면은 기판으로부터 제거된 재료 및/또는 슬러리 부산물의 축적으로 인해 글레이징될 수 있다. 글레이징은 폴리싱 패드의 유효성을 저하시킬 수 있다. 패드 컨디셔너를 이용한 컨디셔닝 프로세스는 폴리싱 패드의 유효성을 복구할 수 있다. 패드 컨디셔너는, 원하지 않는 축적물을 제거하고 패드를 재생 처리(retexture)하기 위해 폴리싱 패드의 표면에 대고 문질러질 수 있는 연마 헤드를 포함할 수 있다. 그러나, 패드 컨디셔닝이 일어나는 동안, 기판들의 CMP 처리는 일어나지 않을 수 있고, 그에 따라 기판 수율을 감소시킬 수 있다. 따라서, CMP 폴리싱 패드들을 신속하게 컨디셔닝할 수 있는 패드 컨디셔너들을 제공할 필요가 있다.
일 양태에 따르면, 폴리싱 패드를 컨디셔닝하기 위한 장치가 제공된다. 이 장치는 메인 어셈블리, 및 메인 어셈블리에 순응적으로(compliantly) 각각 부착되고, 컨디셔닝 요소를 각각 포함하는 복수의 패드 컨디셔너 어셈블리를 포함한다.
다른 양태에 따르면, 폴리싱 패드를 컨디셔닝하기 위한 시스템이 제공된다. 이 시스템은 컨디셔닝 헤드, 및 컨디셔닝 헤드에 장착된 패드 컨디셔너를 포함하고, 패드 컨디셔너는 복수의 독립적으로 장착된 컨디셔닝 요소를 포함한다.
추가 양태에 따르면, 폴리싱 패드를 컨디셔닝하는 방법이 제공된다. 이 방법은 복수의 패드 컨디셔너 어셈블리를 제공하는 단계 - 각각의 패드 컨디셔너 어셈블리는 패드 컨디셔너 디스크에 부착된 패드 컨디셔너 베이스를 가짐 -; 복수의 패드 컨디셔너 어셈블리를 메인 어셈블리 베이스 플레이트에 부착하는 단계; 및 메인 어셈블리 베이스 플레이트를 메인 어셈블리 디스크에 부착하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 양태들, 특징들 및 이점들은, 본 발명을 수행하기 위해 고려되는 최상의 모드를 포함하여, 다수의 예시적인 실시예 및 구현예가 설명되고 예시되는 이하의 상세한 설명으로부터 손쉽게 명백해질 수 있다. 본 발명은 다른 실시예들 및 상이한 실시예들을 또한 포함할 수 있고, 그것의 몇몇 세부사항은 다양한 측면들에서 수정될 수 있으며, 그들 모두는 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않는다. 따라서, 도면들 및 설명들은 본질적으로 예시적인 것으로 간주되어야 하며, 제한적인 것으로 간주되어서는 안 된다. 도면들은 반드시 비례에 맞춰 그려지지는 않는다. 본 발명은 본 발명의 범위 내에 있는 모든 수정물들, 등가물들 및 대안물들을 커버한다.
이하에 설명되는 도면들은 오직 예시를 위한 것이다. 도면들은 어떠한 방식으로도 본 개시물의 범위를 제한하도록 의도되지는 않는다.
도 1은 종래 기술에 따른 패드 컨디셔닝 어셈블리의 측면도를 도시한다.
도 2는 종래 기술에 따른 패드 컨디셔너의 저부 사시도를 도시한다.
도 3은 실시예들에 따른 멀티디스크 패드 컨디셔너의 정면 사시도를 도시한다.
도 4는 실시예들에 따른 도 3의 멀티디스크 패드 컨디셔너의 저부 사시도를 도시한다.
도 5는 실시예들에 따른 멀티디스크 패드 컨디셔너의 메인 어셈블리의 단면도를 도시한다.
도 6은 실시예들에 따른 메인 어셈블리 디스크의 저부 사시도를 도시한다.
도 7은 실시예들에 따른 메인 어셈블리 베이스의 상부 사시도를 도시한다.
도 8은 실시예들에 따른 패드 컨디셔너 어셈블리의 상부 사시도를 도시한다.
도 9는 실시예들에 따른 선 9-9를 따라 절취한 도 8의 패드 컨디셔너 어셈블리의 단면도를 도시한다.
도 10은 실시예들에 따른 선 10-10을 따라 절취한 도 8의 패드 컨디셔너 어셈블리의 단면 사시도를 도시한다.
도 11은 실시예들에 따른 하나의 패드 컨디셔너 어셈블리를 갖는 멀티디스크 패드 컨디셔너의 단면도를 도시한다.
도 12는 3개의 패드 컨디셔너 어셈블리를 갖는 멀티디스크 패드 컨디셔너의 저부 사시도를 도시하는데, 패드 컨디셔너 어셈블리들 중 1개의 패드 컨디셔너 어셈블리는 컨디셔너 요소를 가지며, 2개의 패드 컨디셔너 어셈블리는 컨디셔닝 요소를 갖지 않는다.
도 13은 실시예들에 따라 폴리싱 패드를 컨디셔닝하는 방법의 흐름도를 도시한다.
이하, 첨부 도면들에 도시되어 있는 본 개시물의 예시적인 실시예들에 대해 상세하게 참조가 이루어질 것이다. 가능한 곳마다, 동일하거나 유사한 부분들을 지칭하기 위해 도면들 전체에 걸쳐 동일한 참조 번호들이 이용될 것이다.
일 양태에서, 패드 컨디셔너는 예를 들어 화학 기계적 폴리싱(CMP) 프로세스에서 사용되는 폴리싱 패드를 컨디셔닝하도록 구성된 복수의 독립적으로 장착된 컨디셔닝 요소를 포함할 수 있다. 패드 컨디셔너는 메인 어셈블리 디스크, 및 메인 어셈블리 디스크에 부착된 메인 어셈블리 베이스 플레이트를 포함할 수 있다. 메인 어셈블리 디스크는 순응성 재료(compliant material)로 이루어질 수 있다. 메인 어셈블리 베이스 플레이트는 강성 재료(rigid material)로 이루어질 수 있고, 일부 실시예들에서는 짐벌 접속을 통해 메인 어셈블리 디스크에 부착될 수 있다. 복수의 패드 컨디셔너 어셈블리는 메인 어셈블리 베이스 플레이트에 부착될 수 있다. 각각의 패드 컨디셔너 어셈블리는 메인 어셈블리 베이스 플레이트에 부착된 패드 컨디셔너 디스크, 및 패드 컨디셔너 디스크에 부착된 패드 컨디셔너 베이스를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 패드 컨디셔너 베이스는 짐벌 접속을 통해 패드 컨디셔너 베이스에 부착될 수 있다. 패드 컨디셔너 디스크는 순응성 재료로 이루어질 수 있고, 패드 컨디셔너 베이스는 강성 재료로 이루어질 수 있다. 일부 실시예들에서, 패드 컨디셔너 베이스는 패드 컨디셔너 베이스에 부착된 교체가능한 컨디셔닝 요소를 가질 수 있다. 복수의 패드 컨디셔너 어셈블리는 종래의 패드 컨디셔너들보다 더 적은 시간 내에 더 연마성인 컨디셔닝을 폴리싱 패드에 제공함으로써 컨디셔닝 효율을 증가시킬 수 있다. 이것은 컨디셔닝 프로세스 시간을 감소시킬 수 있고, 따라서 기판 수율을 개선할 수 있다. 다른 양태들에서, 도 1 내지 도 13과 관련하여 이하에 더 상세하게 설명되는 바와 같이, 폴리싱 패드를 컨디셔닝하는 방법들이 제공된다.
도 1은 종래 기술에 따른 공지의 패드 컨디셔닝 어셈블리(100)를 도시한다. 패드 컨디셔닝 어셈블리(100)는 베이스(102), 암(104), 컨디셔닝 헤드(106), 및 컨디셔닝 헤드(106)에 장착된 패드 컨디셔너(108)를 포함할 수 있다. 패드 컨디셔너(108)는 연마 입자들을 위에 갖는 컨디셔닝 표면(110)을 가질 수 있다(예를 들어, 이하에 설명되는 도 2 참조). 컨디셔닝 표면(110)은 폴리싱 패드 표면에 대고 문지르도록 구성될 수 있다. 컨디셔닝 헤드(106)는, 패드 컨디셔너(108)의 컨디셔닝 표면(110)이 폴리싱 패드(도시되지 않음)의 폴리싱 표면에 맞물릴 수 있도록 패드 컨디셔너(108)를 (도 1에 도시된 바와 같은) 상승되고 후퇴된 위치로부터 하강되고 연장된 위치까지 (화살표(111)에 의해 표시된 바와 같이) 수직으로 이동시키도록 구성될 수 있다. 컨디셔닝 헤드(106)는 세로 축(105)에 대하여 패드 컨디셔너(108)를 회전시키도록 또한 구성될 수 있다. 암(104)은, 컨디셔닝 헤드(106)가 왕복 운동(reciprocal motion)으로 폴리싱 패드 표면(도시되지 않음)을 가로질러 스윕할 수 있도록, 세로 축(103)에 대하여 회전하도록 구성될 수 있다. 패드 컨디셔너(108)의 회전 운동과 컨디셔닝 헤드(106)의 왕복 운동은, 패드 컨디셔너(108)의 컨디셔닝 표면(110)으로 하여금, 폴리싱 표면을 연마하여 오염물들을 제거하고 표면을 재생 처리하는 것에 의해 폴리싱 패드의 폴리싱 표면을 컨디셔닝하게 할 수 있다.
도 2는 연마 입자들(212)의 패턴으로 커버된 컨디셔닝 표면(210)을 가질 수 있는 공지의 패드 컨디셔너(208)를 도시한다. 패드 컨디셔너(208)는 통상적으로 금속 또는 다른 적합한 강성 재료로 이루어질 수 있다. 연마 입자들(212)은 도시된 바와 같이 뾰족하게 되고/되거나 피라미드 형상일 수 있고, 또는 대안적으로는 프리즘 형상일 수 있는데, 프리즘들은 특히 직사각형, 정사각형, 원형 또는 타원형일 수 있다. 다른 적합한 형상들도 또한 이용될 수 있다. 연마 입자들(212)의 형상은 컨디셔닝 프로세스의 공격성(aggressiveness)을 결정할 수 있다. 연마 입자들(212)은 금속, 다이아몬드나 다이아몬드 팁, 플라스틱, 또는 다른 적합한 재료(들)로 이루어질 수 있다. 연마 입자들(212)은 컨디셔닝 표면(210)에 걸쳐 균일하게 또는 불균일하게 분포될 수 있고/있거나, 예를 들어 특히 나선형, 원형, 분할형(segmented), 스포크형(spoked), 직사각형 및/또는 궁형(arced)을 포함하는 다양한 패턴들로 배열될 수 있다. 일부 패드 컨디셔너들은 약 4.25 인치(약 10.8㎝)의 직경 D1을 가질 수 있다.
도 3 및 도 4는 하나 이상의 실시예에 따른 패드 컨디셔너(308)의 상부 및 저부 사시도를 각각 도시한다. 패드 컨디셔너(308)는 메인 어셈블리 디스크(314), 및 메인 어셈블리 베이스 플레이트(316)를 가질 수 있고, 일부 실시예들에서는 3개의 패드 컨디셔너 어셈블리(318a, 318b 및 318c)를 가질 수 있다. 다른 실시예들은 다른 적합한 개수의 패드 컨디셔너 어셈블리를 가질 수 있다. 메인 어셈블리 디스크(314)는 예를 들어 도 1의 컨디셔닝 헤드(106)와 같은 컨디셔닝 헤드에 부착되도록 구성될 수 있는 중심 부분(315)을 가질 수 있다. 메인 어셈블리 디스크(314)는 예를 들어 스레디드 커플링(threaded coupling)을 통하는 것과 같이 임의의 적합한 방식으로 컨디셔닝 헤드에 부착될 수 있다(예를 들어, 이하에 설명되는 도 5 참조).
도 4에 도시된 바와 같이, 각각의 패드 컨디셔너 어셈블리(318a, 318b 및 318c)는 각각 컨디셔닝 요소(320a, 320b 및 320c)를 포함할 수 있다. 각각의 컨디셔닝 요소(320a, 320b 및 320c)는, 예를 들어 패드 컨디셔너(208)와 관련하여 위에서 설명된 것들을 포함하여, 임의의 적합한 크기, 유형 및/또는 배열의 연마 입자들(도시되지 않음)을 각각의 컨디셔닝 표면(322a, 322b 및 322c) 상에 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 각각의 컨디셔닝 요소(320a, 320b 및 320c)는 약 1 인치(약 2.5㎝)의 직경 D2를 가질 수 있다. 컨디셔닝 표면들(322a, 322b 및 322c)은, 단일의 컨디셔닝 표면을 갖는 종래의 패드 컨디셔너들보다 더 효율적인 및/또는 부가적인 컨디셔닝을 위해 폴리싱 패드 표면 상에 부가적인 접촉 점들을 제공할 수 있다. 즉, 각각의 컨디셔닝 표면(322a, 322b 및 322c)이 폴리싱 패드 표면에 동시에 접촉할 수 있기 때문에, 더 효율적인 및/또는 부가적인 컨디셔닝이 발생할 수 있다. 따라서, 컨디셔닝 프로세스 시간이 감소될 수 있고, 그에 따라, 종래의 패드 컨디셔너들과 비교하여 컨디셔닝 요소들(320a, 320b 및/또는 320c)의 유효 수명이 연장될 수 있다.
도 5 내지 도 7은 하나 이상의 실시예에 따른 패드 컨디셔너의 메인 어셈블리 디스크(514) 및 메인 어셈블리 베이스 플레이트(516)를 포함할 수 있는 메인 어셈블리(500)를 도시한다. 메인 어셈블리 디스크(514)는, 일부 실시예들에서, 예를 들어 도 1의 컨디셔닝 헤드(106)와 같은 컨디셔닝 헤드에 부착되도록 구성될 수 있는 스레디드 짐벌 시일 스크류(threaded gimbal seal screw)(524)를 가질 수 있는 중심 부분(515)을 가질 수 있다. 다른 실시예들에서, 메인 어셈블리 디스크(514)는 임의의 적합한 방식으로 컨디셔닝 헤드에 부착될 수 있다. 메인 어셈블리 디스크(514)는, 일부 실시예들에서 약 0.5도 정도의 굴곡(flexing)을 허용할 수 있는, 예를 들어 적합하게 얇은 스테인리스 스틸 시트 금속과 같은 적합하게 순응성인 재료, 또는 예를 들어 PET, PPS 또는 PEEK와 같은 적합한 플라스틱으로 이루어질 수 있다.
메인 어셈블리 베이스 플레이트(516)는 일부 실시예들에서 짐벌 접속을 통해 메인 어셈블리 디스크(514)에 부착될 수 있다. 짐벌 접속은 컨디셔닝 프로세스 동안 메인 어셈블리 디스크(514)가 (도 5에서 양방향 화살표들의 쌍에 의해 도시된 바와 같이) 피봇 포인트(526)에 대하여 임의의 방향으로 굴곡되거나 피봇하는 것을 허용할 수 있다. 일부 실시예들에서, 짐벌 접속은 도 6 및 도 7에 도시된 다음의 피쳐들을 갖는 1/4 턴 커플링(quarter-turn coupling)을 포함할 수 있다: 메인 어셈블리 디스크(514)는 한 쌍의 중심 플랜지(centered flanges)(628a 및 628b), 및 복수의 대체적인 주변 가이드 핀(generally peripheral guide pins)(630)을 가질 수 있다. 가이드 핀들(630)의 개수는 도 6에 도시된 것보다 더 많거나 더 적을 수 있다. 메인 어셈블리 베이스 플레이트(516)는 한 쌍의 대응하는 포켓(732a 및 732b), 및 복수의 대응하는 가이드 핀 홀(734)을 가질 수 있다. 메인 어셈블리 베이스 플레이트(516)는, 플랜지들(628a 및 628b)이 컷아웃 영역들(736a 및 736b)에서 정렬되도록 메인 어셈블리 디스크(514)에 대하여 메인 어셈블리 베이스 플레이트(516)를 위치시킴으로써 메인 어셈블리 디스크(514)에 부착될 수 있다. 다음으로, 메인 어셈블리 베이스 플레이트(516)는 어느 방향으로도 1/4 턴만큼 회전될 수 있다. 이것은 플랜지들(628a 및 628b)이 포켓들(732a 및 732b) 내에 수취되게 할 수 있고, 가이드 핀들(630)이 가이드 핀 홀들(734) 내에 수취되게 할 수 있다. 메인 어셈블리 베이스 플레이트(516)는 메인 어셈블리 디스크(514)에 접촉할 수 있는 홈(539)에 놓여진 O-링(538)을 또한 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 메인 어셈블리 베이스 플레이트(516)는, 예를 들어 스테인리스 스틸과 같은 금속 또는 다른 적합한 강성 재료로 이루어지거나, 또는 예를 들어 적합한 두께 및/또는 기하형상의 PET, PPS 또는 PEEK와 같은 플라스틱으로 이루어질 수 있다. 대안적인 실시예들에서, 메인 어셈블리 베이스 플레이트(516)는 임의의 적합한 방식으로, 짐벌 접속을 이용하여 또는 짐벌 접속 없이 메인 어셈블리 디스크(514)에 부착될 수 있다.
도 8 내지 도 10은 하나 이상의 실시예에 따른 패드 컨디셔너 어셈블리(818)를 도시한다. 패드 컨디셔너 어셈블리(818)는 예를 들어 패드 컨디셔너(308)와 함께 이용될 수 있다. 패드 컨디셔너 어셈블리(818)는 패드 컨디셔너 디스크(840) 및 패드 컨디셔너 베이스(842)를 포함할 수 있다. 패드 컨디셔너 디스크(840)는, 예를 들어 적합하게 얇은 스테인리스 스틸 시트 금속과 같은 적합하게 순응성인 재료, 또는 예를 들어 PET, PPS 또는 PEEK와 같은 적합한 플라스틱으로 이루어질 수 있는 한편, 패드 컨디셔너 베이스(842)는, 예를 들어 스테인리스 스틸과 같은 적합한 강성 재료, 또는 예를 들어 적합한 두께 및/또는 기하형상의 PET, PPS 또는 PEEK와 같은 플라스틱으로 이루어질 수 있다. 패드 컨디셔너 디스크(840)는 예를 들어 메인 어셈블리 베이스 플레이트(316 및/또는 516)와 같은 메인 어셈블리 베이스 플레이트에 부착되도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 패드 컨디셔너 디스크(840)는 예를 들어 스레디드 짐벌 스크류(824)를 통해 메인 어셈블리 베이스 플레이트에 부착될 수 있고, 스레디드 짐벌 스크류는 예를 들어 도 5 및 도 7에 도시된 것과 같이 메인 어셈블리 베이스 플레이트(516)의 스레디드 홀들(744) 중 하나와 같은 스레디드 홀 내에 수취될 수 있다. 일부 실시예들에서, 도 11에 도시된 바와 같이, 메인 어셈블리 베이스 플레이트(1116) 내의 스레디드 짐벌 스크류(824)의 삽입은 패드 컨디셔너 디스크(840)를 메인 어셈블리 베이스 플레이트(1116)에 샌드위치 또는 클램핑할 수 있다. (도 8 및 도 11에 도시된) O-링(838)은 패드 컨디셔너 디스크(840)와 메인 어셈블리 베이스 플레이트(1116) 사이에 제공될 수 있다.
도 9 내지 도 11을 참조하면, 패드 컨디셔너 베이스(842)는 일부 실시예들에서 짐벌 접속을 통해 패드 컨디셔너 디스크(840)에 부착될 수 있다. 이것은 도 11에서 양방향 화살표들의 쌍에 의해 도시된 바와 같이 컨디셔닝 프로세스 동안 패드 컨디셔너 디스크(840)가 피봇 포인트(926)에 대하여 임의의 방향으로 굴곡되거나 피봇하는 것을 허용할 수 있다. 일부 실시예들에서, 짐벌 접속은 패드 컨디셔너 디스크(840)와 패드 컨디셔너 베이스(842) 사이의 스냅-온 구성(snap-on arrangement)을 포함할 수 있다. 패드 컨디셔너 디스크(840)는 패드 컨디셔너 베이스(842) 상의 외부 립(exterior rib)(948)에 대응할 수 있는 내부 리세스(947)를 갖는 측벽(946)을 가질 수 있다. 패드 컨디셔너 베이스(842)를 패드 컨디셔너 디스크(840)의 저부로 눌러, 외부 립(948)이 측벽(946)의 더 작은 직경의 하측 부분(949)을 통과하여 내부 리세스(947)에 놓이는 것을 허용할 정도로 측벽(946)이 순간적으로 외측 굴곡되게 할 수 있도록 함으로써, 패드 컨디셔너 베이스(842)가 패드 컨디셔너 디스크(840)에 부착될 수 있다. 다른 실시예들에서, 패드 컨디셔너 베이스(842)는 임의의 적합한 방식으로, 짐벌 접속을 이용하여 또는 짐벌 접속 없이 패드 컨디셔너 디스크(840)에 부착될 수 있다.
일부 실시예들에서, 패드 컨디셔너 어셈블리(818)는 컨디셔닝 요소(820)를 포함할 수 있다. 컨디셔닝 요소(820)는, 예를 들어 스테인리스 스틸과 같은 금속 또는 다른 적합한 재료로 이루어지거나, 또는 예를 들어 아크릴과 같은 플라스틱으로 이루어질 수 있다. 컨디셔닝 요소(820)는, 예를 들어 패드 컨디셔너(208)와 관련하여 위에서 설명된 것들을 포함하여, 임의의 적합한 크기, 유형 및/또는 배열의 연마 입자들(도시되지 않음)을 컨디셔닝 표면(822) 상에 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 각각의 컨디셔닝 요소(820)는 약 1 인치(약 2.5㎝)의 직경 D3을 가질 수 있다.
일부 실시예들에서, 컨디셔닝 요소(820)는 패드 컨디셔너 베이스(842)에 자기적으로 부착될 수 있다. 도 8 및 도 10에 도시된 바와 같이, 패드 컨디셔너 베이스(842)는 일부 실시예들에서 하나 이상의 자석(852)이 내부에 위치된 채널(850)을 가질 수 있다. 채널(850)은 채널(850)을 둘러싸는 채널 커버 플레이트(954)를 가질 수 있다. 하나 이상의 자석(852)은, 컨디셔닝 프로세스 동안 컨디셔닝 요소(820)를 자기적으로 부착하여 제자리에 유지하도록 크기가 정해질 수 있다. 적어도 이들 실시예들에서, 컨디셔닝 요소(820)는 적합한 자기적으로 끌어당겨지는 재료(magnetically-attracted material)로 이루어질 수 있다.
컨디셔닝 요소(820)를 패드 컨디셔너 베이스에 부착하는 것을 돕기 위해, 일부 실시예들에서, 패드 컨디셔너 베이스의 저부 표면 상에, 도 12에 도시된 바와 같이 패드 컨디셔너 베이스들(1242a 및 1242b)의 저부 표면들(1243a 및 1243b) 각각의 위에 한 쌍의 가이드 핀(1230)이 각각 제공될 수 있다. 가이드 핀들(1230)의 개수는 도 12에 도시된 것보다 더 많거나 더 적을 수 있다. 그에 따라, 컨디셔닝 요소(820)는 도 11에 도시된 바와 같이 대응하는 가이드 핀 홀들(1134)을 가질 수 있다.
패드 컨디셔너 베이스(842)로부터 컨디셔닝 요소(820)를 제거하는 것을 돕기 위해, 패드 컨디셔너 디스크(840)는 일부 실시예들에서 도 9 및 도 12에 도시된 바와 같이 측벽(946)에 하나 이상의 컷아웃 피쳐(956)를 가질 수 있다. 4개의 컷아웃 피쳐(956)가 도 12에서 패드 컨디셔너 디스크들(1240a 및 1240b) 각각의 주변부 주위에 위치된 것으로 도시되어 있지만, 다른 적합한 개수의 컷아웃 피쳐(956)가 제공될 수 있다. 컷아웃 피쳐들(956)은 컨디셔닝 요소(820)를 패드 컨디셔너 베이스(842)로부터 비틀어 제거(pry)하기 위해 예를 들어 스크류드라이버와 같은 적합한 툴과 함께 이용될 수 있다.
다른 실시예들에서, 컨디셔닝 요소(820)는 임의의 적합한 방식으로 패드 컨디셔너 베이스(842)에 부착될 수 있다.
다른 실시예들에서, 패드 컨디셔너 베이스(842)는 패드 컨디셔너 베이스 상에 일체로 형성된, 예를 들어 컨디셔닝 표면(210)과 같은 컨디셔닝 표면을 가질 수 있다.
도 13은 하나 이상의 실시예에 따른 폴리싱 패드를 컨디셔닝하는 방법(1300)을 도시한다. 폴리싱 패드는 CMP 프로세스에서 이용될 수 있다. 프로세스 블록(1302)에서, 방법(1300)은 복수의 패드 컨디셔너 어셈블리를 제공하는 단계를 포함할 수 있고, 여기에서 각각의 패드 컨디셔너 어셈블리는 패드 컨디셔너 디스크에 부착된 패드 컨디셔너 베이스를 가질 수 있고, 일부 실시예들에서 패드 컨디셔너 베이스는 짐벌 접속을 통해 패드 컨디셔너 디스크에 부착될 수 있다. 패드 컨디셔너 베이스는 컨디셔닝 요소를 수취하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 8 내지 도 10을 참조하면, 패드 컨디셔너 어셈블리들 각각은 패드 컨디셔너 어셈블리(818)일 수 있고, 패드 컨디셔너 베이스는 패드 컨디셔너 베이스(842)일 수 있고, 패드 컨디셔너 디스크는 패드 컨디셔너 디스크(840)일 수 있다.
프로세스 블록(1304)에서, 복수의 패드 컨디셔너 어셈블리는 메인 어셈블리 베이스 플레이트에 부착될 수 있다. 예를 들어 도 5 및 도 11에 도시된 바와 같이, 메인 어셈블리 베이스 플레이트는 메인 어셈블리 베이스 플레이트(516 또는 1116)일 수 있다.
프로세스 블록(1306)에서, 방법(1300)은 메인 어셈블리 베이스 플레이트를 메인 어셈블리 디스크에 부착하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 메인 어셈블리 베이스 플레이트는 짐벌 접속을 통해 메인 어셈블리 디스크에 부착될 수 있다. 예를 들어 도 5 및 도 11에 역시 도시된 바와 같이, 메인 어셈블리 디스크는 메인 어셈블리 디스크(514 또는 1114)일 수 있다.
방법(1300)의 상기 프로세스 블록들은, 도시되고 설명된 순서 및 시퀀스에 제한되지는 않는 순서 또는 시퀀스로 실행 또는 수행될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 프로세스 블록(1306)은 프로세스 블록(1302 및/또는 1304) 이전에 수행될 수 있다.
관련 기술분야의 통상의 기술자라면, 본 명세서에 설명된 본 발명이 광범위한 활용 및 응용을 허용한다는 것을 손쉽게 인식할 것이다. 본 발명의 본질 또는 범위로부터 벗어나지 않으면서, 본 명세서에 설명된 것들과는 다른 본 발명의 많은 실시예들 및 적응물들뿐만 아니라, 많은 변형물들, 수정물들 및 등가의 구성들은 본 발명 및 발명의 전술한 설명으로부터 명백해지거나 그에 의해 적절하게 시사될 것이다. 예를 들어, 화학 기계적 폴리싱 프로세스들의 폴리싱 패드들에 관련하여 설명되었지만, 본 발명의 하나 이상의 실시예는 패드 컨디셔너를 이용하여 컨디셔닝되거나 재컨디셔닝될 수 있는 다른 유형의 폴리싱 및/또는 처리 패드들과 함께 이용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 본 명세서에서 구체적인 실시예들과 관련하여 상세하게 설명되었지만, 본 개시물은 예시적일 뿐이고, 본 발명의 예들을 제시하는 것이며, 본 발명의 완전하고 사용가능하게 하는 개시물을 제공하는 목적으로만 이루어진 것임을 이해해야 한다. 본 개시물은 본 발명을 개시된 특정 장치, 디바이스, 어셈블리, 시스템 또는 방법으로 제한하도록 의도되지는 않으며, 반대로, 본 발명의 범위 내에 포함되는 모든 수정물들, 등가물들 및 대안물들을 커버하는 것이다.

Claims (15)

  1. 폴리싱 패드를 컨디셔닝하기 위한 장치로서,
    메인 어셈블리; 및
    상기 메인 어셈블리에 순응적으로(compliantly) 각각 부착되고, 컨디셔닝 요소를 각각 포함하는 복수의 패드 컨디셔너 어셈블리
    를 포함하고,
    각각의 패드 컨디셔너 어셈블리는,
    상기 메인 어셈블리에 부착된 패드 컨디셔너 디스크; 및
    상기 패드 컨디셔너 디스크에 짐벌 접속을 통해 부착된 패드 컨디셔너 베이스 - 상기 컨디셔닝 요소는 상기 패드 컨디셔너 베이스에 부착됨 -
    를 더 포함하고,
    상기 메인 어셈블리는 메인 어셈블리 디스크, 및 상기 메인 어셈블리 디스크에 짐벌 접속을 통해 부착된 메인 어셈블리 베이스 플레이트를 포함하는, 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 메인 어셈블리 베이스 플레이트는 강성 재료(rigid material)로 이루어지고, 상기 메인 어셈블리 디스크는 순응성 재료(compliant material)로 이루어지는, 장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 패드 컨디셔너 디스크는 순응성 재료로 이루어지고, 상기 패드 컨디셔너 베이스는 강성 재료로 이루어지는, 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 패드 컨디셔너 베이스는 적어도 하나의 자석을 포함하고, 상기 컨디셔닝 요소는 상기 패드 컨디셔너 베이스에 자기적으로 부착되는, 장치.
  7. 폴리싱 패드를 컨디셔닝하기 위한 시스템으로서,
    컨디셔닝 헤드; 및
    상기 컨디셔닝 헤드에 장착된 패드 컨디셔너 - 상기 패드 컨디셔너는 복수의 독립적으로 장착된 컨디셔닝 요소를 포함함 -
    를 포함하고,
    상기 컨디셔닝 요소들 각각은 각각의 패드 컨디셔너 베이스에 부착되며,
    각각의 패드 컨디셔너 베이스는 각각의 패드 컨디셔너 디스크에 짐벌 접속을 통해 부착되고,
    각각의 패드 컨디셔너 디스크는 메인 어셈블리의 메인 어셈블리 베이스 플레이트에 부착되고, 컨디셔닝 프로세스 동안 피봇 포인트에 대하여 피봇하도록 구성되며,
    상기 메인 어셈블리는 메인 어셈블리 디스크, 및 상기 메인 어셈블리 디스크에 짐벌 접속을 통해 부착되는 상기 메인 어셈블리 베이스 플레이트를 포함하는, 시스템.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제7항에 있어서,
    상기 메인 어셈블리 디스크는 컨디셔닝 프로세스 동안 피봇 포인트에 대하여 피봇하도록 구성되는, 시스템.
  12. 폴리싱 패드를 컨디셔닝하는 방법으로서,
    복수의 패드 컨디셔너 어셈블리를 제공하는 단계 - 각각의 패드 컨디셔너 어셈블리는 패드 컨디셔너 디스크에 부착된 패드 컨디셔너 베이스를 가짐 -;
    상기 복수의 패드 컨디셔너 어셈블리를 메인 어셈블리 베이스 플레이트에 부착하는 단계; 및
    상기 메인 어셈블리 베이스 플레이트를 메인 어셈블리 디스크에 부착하는 단계
    를 포함하고,
    각각의 패드 컨디셔너 어셈블리는 제1 짐벌 접속을 통해 패드 컨디셔너 디스크에 부착된 패드 컨디셔너 베이스를 가지며,
    상기 메인 어셈블리 베이스 플레이트를 메인 어셈블리 디스크에 부착하는 단계는, 상기 메인 어셈블리 베이스 플레이트를 제2 짐벌 접속을 통해 상기 메인 어셈블리 디스크에 부착하는 단계를 포함하는, 방법.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 제12항에 있어서,
    각각의 컨디셔닝 요소를 각각의 패드 컨디셔너 베이스에 부착하는 단계를 더 포함하는 방법.
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