KR19980086907A - 연마 패드 상태 조절 장치 - Google Patents

연마 패드 상태 조절 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR19980086907A
KR19980086907A KR1019980016686A KR19980016686A KR19980086907A KR 19980086907 A KR19980086907 A KR 19980086907A KR 1019980016686 A KR1019980016686 A KR 1019980016686A KR 19980016686 A KR19980016686 A KR 19980016686A KR 19980086907 A KR19980086907 A KR 19980086907A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
conditioner
polishing pad
arm
carrier
polishing
Prior art date
Application number
KR1019980016686A
Other languages
English (en)
Inventor
더글라스 피. 크리거
준동 이
Original Assignee
존 에스. 허드슨
인티그레이티드 프로세스 이큅먼트 코포레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 존 에스. 허드슨, 인티그레이티드 프로세스 이큅먼트 코포레이션 filed Critical 존 에스. 허드슨
Publication of KR19980086907A publication Critical patent/KR19980086907A/ko

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B53/00Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces
    • B24B53/017Devices or means for dressing, cleaning or otherwise conditioning lapping tools

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Abstract

본 발명은 가요성 상태 조정 장치 및 방법으로서, 실리콘 웨이퍼로부터 바람직하지 않은 불규칙성을 제거하고 연마 패드가 평면 상태를 이루도록 패드 연마 표면을 규칙적으로 상태 조절을 한다. 바람직한 실시예에 있어서, 다수의 점 접촉부, 예컨데, 다이아몬드 입자를 포함하는 거친 부재가 패드의 표면과 결합되게 안팎으로 이동되도록 하는 구조로 되어 있다. 거친 부재를 지지하는 가요성 부재는 거친 부재가 패드의 일정한 연마를 이루기 위해 패드의 표면에 일치하도록 한다.

Description

연마 패드 상태 조절 장치
본 발명은 반도체 제조 분야, 보다 상세하게는 화학 기계식 연마(CMP) 분야 및 실리콘 웨이퍼 또는 유사 작업 부재를 연마하거나 또는 평탄화하는 반도체 제조 공정에서 사용되는 연마 패드 상태 조절 장치에 관한 것이다.
CMP는 반도체 웨이퍼의 전면을 연마하거나 또는 평탄화하는데 주로 사용된다. 전형적으로 실리콘 웨이퍼는 디스크로서 제조된후 웨이퍼는 이것을 사용하여 마스킹 제조 공정을 수행하여 집적회로를 제조하게 된다.
마스킹 제조 공정은 웨이퍼 장치 표면상에 많은 바람직하지 않은 불규칙성을 유발한다. 웨이퍼로부터 거친 얼룩 및 불규칙성을 제거하기위해서 그리고 웨이퍼상에서 균일한 두께의 편평한 표면을 생성하기 위해서는, CMP 공정을 사용할수도 있다.
도 1에는 전형적인 궤도형 CMP 연마기의 단면을 예시하고 있다. 궤도형 연마기(1)로 CMP처리를 하는 동안, 반도체 웨이퍼(웨이퍼)(10)는 연마 패드(12)상에 배치되며 이 패드는 연마재 및 화학 반응 용액, 콜로이드상 실리카로 구성된 슬러리로 피복되어있다. 웨이퍼(10)는 제위치에 고정되어 캐리어(14)에 의해 연마 패드 표면에 대해 지탱하도록 되어 있다. 캐리어(14)는 강성 테이블 또는 가요성 재료로 구성된 가요성 테이블이 될 수도 있다. 연마 패드는 가요성 또는 강성 테이블 또는 가압판(16)의 상단에 부착된다.
전형적으로 연마 패드(12)는 가압판을 덮는 2개의 층으로 구성되며, 연마 패드의 외부층위에 탄성이 적은 층을 갖추고 있다. 연마 패드(12)의 경도 및 밀도는 연마하고자 하는 재료의 타입에 따라 좌우된다. 웨이퍼상의 압력, 캐리어의 회전 속도, 연마 패드의 속도, 슬러리의 유동 속도 및 슬러리의 PH와 같은 연마 파라메터는 균일한 제거 속도, 웨이퍼의 표면을 가로지르는 균일한 연마, 및 각 웨이퍼의 일치성을 제공하도록 주의깊게 조절되어야만 한다.
연마 패드(12)는 전형적으로 연마하고자 하는 웨이퍼(10)의 지름보다 더 크며 그리고 웨이퍼(10)는 일반적으로 연마 패드의 중심에서 이탈하여 유지되어 웨이퍼가 비평탄화 표면으로 연마되는 것을 방지하도록 한다. 웨이퍼(10) 및 연마 패드(12)는 모두 축 회전을 할수 있거나 또는 연마 패드(12)는 웨이퍼(10)가 구획된 위치에서 배치되어 있는 수직한 입구부 둘레에서 회전될수 있다. 상기 장치중 하나에서, 슬러리는 상기 연마 패드(12)를 관통하여 형성되어 있는 다수의 구멍(18)을 통해 웨이퍼와 연마 패드 계면에 분산될수도 있다. 웨이퍼 표면(10) 둘레에서 연마 패드(12)가 회전하여 연마 패드가 장치 표면을 문질러서 연마 표면과 결합하여 연마 마모가 일어나도록 한다.
웨이퍼가 연마되면서, 슬러리 및 벗겨진 재료는 연마 패드의 표면을 매끄럽게 하여 연마 패드를 매끄럽게 할 수는 있지만 연마 속도 및 효율을 감소시킬수 있다. 연마는 연마 패드 재료, 웨이퍼 자체, 또는 그밖의 다른것으로부터 이산된 재료를 생성할수 있다. 연마 패드 표면은 평탄화 조건으로 실질적으로 표면 불규칙성이 없도록 유지하는 것이 중요하다.
연마 패드 표면을 매끈거리게 하거나 또는 매끄럽게 하고 높고 안정되게 연마 속도를 유지하는 한 방법은 표면상에 전개된 오래된 슬러리 입자와 벗겨진 입자를 제거하여 연마 패드의 상태를 조절하는 것이다. 연마 패드를 예리한 부재로 닦거나 또는 벗겨진 재료로 연마 패드를 거칠게 하여 연마 패드 표면을 복원하여 슬러리를 흡수하도록 연마 패드의 능력을 증가시키고 연마 장치의 연마 속도 및 효율을 증가시키도록 한다. 상태를 조절하는 동안 또는 그후에, 연마 패드는 상태 조절 공정을 진행하는 동안 느슨해진 불규칙성 및 입자를 제거하도록 물로 세척할수도 있다.
가장 널리 공지되어 있는 연마 패드 상태 조절 장치는 연마 디스크를 사용하여 연마 패드의 거칠기를 증가시키고 그레이징(glazing) 공정을 수행한다. 미국 특허 제 5,216,843(브레이보겔 등)에 기술되어 있고 도 2에 도시된바와 같이, 다수의 미세 마이크로그루브(20)가 연마 패드(12)의 표면내에서 형성되어 있으며, 웨이퍼(10)와 접촉하는 연마 패드(12)의 환형 면적(26)을 가로질러 다이아몬드로 끝이 형성된 상태 조절 블록(22)을 선회시킨다. 이 기술은 불균일한 상태 조절을 생성하도록 하여 상태 조절의 효과가 제한되도록 한다.
나아가, 상태 조절 블록(22)은 단단하게 상태 조절 아암(24)에 단단하게 연결되기 때문에, 조작 효율은 연마 패드(12)와 상태 조절 블록(22)의 상대 운동에 따라 좌우되고, 효과적인 상태 조절은 연마 속도를 감소시키지 않고서는 달성될수 없어서 웨이퍼 처리량을 감소시키고 제조 비용을 증가시킨다. 융통성이 없는 상태 조절 장치는 최대로 균일한 상태 조절을 달성할수 없는데 상태 조절 장치는 상태 조절시에 연마 패드의 표면상에 있는 불규칙성과 불균일성에 충분히 일치하지 않을수있기 때문이다.
미국 특허 제 5,216,843호(브레이보겔 등)에는 불규칙성이 연마 패드(18)상에 존재할 때 연마 패드(18)와 균일한 접촉을 하도록 하는 볼 및 소켓 접합부에 관해 기술되어 있다. 그러나, 이 볼 및 소켓 접합부 장치는 단지 수직 평면으로만 운동을 할수 있는 융통성이 없는 상태 조절 블록을 제공하게 된다. 상태 조절 블록(22)내의 순응성이 상태 조절 블록(22)과 연마 패드(18)사이의 균일한 일치성과 접촉을 최대한으로 달성하지 못하며 상태 조절 장치가 연마 패드내의 불규칙성을 최소화하도록 일치시키지 못한다.
연마 패드 상태를 조절하는 다른 공지된 방법은 미국 특허 제 5,456,627호(잭슨 등)에 기술된바와 같은 큰 지름의 다이어몬드 입자가 덮혀진 디스크를 사용한다. 이 방법에 있어서, 큰 디스크는 연마 패드에 대해 압착되어 축 회전되면서 연마 패드를 회전시킨다. 이 상태 조절 기술은 지름이 큰 디스크를 필요로 하고 불충분한 표면 평면성 및 연마 패드에 남아있는 연마 트랙을 가로질러 트랙 표면의 변화를 트랙킹하는 능력이 부재하여 최상의 상태가 아니라는 것을 발견하였다. 나아가, 이 상태 조절 장치는 연마 패드 부분을 도려내어 다른 부분들의 상태 조절을 불충분하게 한다. 디스크는 불규칙성과 불균일성이 연마 패드에 존재할 때 연마 패드와 균일한 접촉을 하도록 하는 가요성을 가지고 있지 않기 때문에, 이 상태 조절 장치의 구조가 융통성이 없는 것은 균일한 상태 조절을 할수 없도록 한다.
도 1은 종래 기술의 화학 기계식 연마기의 단면도.
도 2는 종래 기술에 따라 구성된 연마 패드 상태 조절 장치를 예시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 바람직한 실시예의 연마 패드 상태 조절 장치를 예시한 측면도.
도 4는 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 예시한 평면도.
도 5는 본 발명의 상태 조절 장치를 분해하여 도시한 측면 전개도.
도 6은 본 발명의 상태 조절 장치를 상세하게 도시한 평면도.
도 7은 본 발명의 상태 조절 장치를 분해하여 도시한 측면도.
도 8은 본 발명의 하나의 바람직한 실시예를 예시한 측면도.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예를 예시한 측면도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 궤도형 연마기 10 : 웨이퍼
12 : 연마 패드 16 : 가압판
22 : 상태 조절 블록 24 : 상태 조절기 아암
30 : 상태 조절 장치 35 : 캐리어
36 : 받침 바아 37 : 받침 평판
38 : 길이 방향 축 39 : 보유기
42 : 수평축 46 : 가요성 거친 부재
47 : 강 엘보우 부재 48 : 분사관
전술한 점에 비추어, 본 발명의 목적은 실리콘 웨이퍼로부터 바람직하지 않은 표면 불규칙성을 제거하는데 사용되는 연마 패드의 상태 조절을 효과적이고 균일하게 하도록 하는 개선된 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 표면의 불규칙성을 제거하고 평탄화 연마 패드 상태 조절을 달성한후 연마 패드의 상태를 조절하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면에 예시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예의 다음 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.
전술한 목적은 실리콘 웨이퍼로부터 바람직하지 않은 불규칙성을 제거하고 연마 패드의 평면 상태를 달성하는데 사용되는 연마 패드의 연마 표면의 상태를 조절하는 개선된 장치를 제공하는 본 발명에 의해 달성된다. 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 다수의 점 접촉부, 예컨데 다이어몬드 입자를 포함하는 가요성의 거친 부재는 연마 패드의 전체 연마 표면을 쓸어낸다. 가요성 부재는 거친 부재와 상태 조절 아암에 부착된 받침 바아사이에 위치된다. 가요성 부재는 가요성을 제공하고 거친 부재가 연마 표면의 표면과 일치시키도록 한다.
첨부된 도면과 관련하여 다음 상세한 설명을 고려함에 의해 본 발명을 더욱 완전하게 수득할수 있다.
화학 기계식 연마 패드의 상태를 조절하는 방법 및 장치를 기술하였다. 다음 설명에서, 본 발명을 전체적으로 이해하도록 특정 장치, 재료, 공정, 크기 등과 같은 많은 특징적인 항목을 설정하였다. 그러나, 이들 특징적인 항목은 본 발명을 제한하려는 것이 아님은 당해업자에게 더욱 명백해질 것이다. 또한, 널리 공지되어 있는 재료 또는 방법은 본 발명을 불필요하게 불명료하게 하는 것을 배제하도록 상세하게 설명하지는 않았다.
도 1에 예시된 화학 기계식 연마기의 연마 패드(12)는 다양한 재료로 제조될수 있다. 예를들어, 연마 패드가 산화물 기초된 층간 유전체를 평탄화하는데 사용될 때 상대적으로 경질인 폴리우레탄 또는 유사 재료를 포함할수도 있다. 텅스텐과 같은 연마 금속에 있어서, 연마 패드는 우레탄 주입 팰트(felt) 연마 패드가 될 수 있다. 현재의 바람직한 실시예에 있어서, 경질 폴리우레탄 연마 패드는 도 1에 예시된바와 같은 궤도형 연마기내에 사용된다.
일반적으로 연마 패드의 타입은 거친 부재가 어떤 상태 조절을 하는데 사용될지를 결정한다. 예를들어, 연마 패드의 표면은 다이어몬드 입자, 불연속 다이어몬드 포인트, 강성 강모를 갖춘 브러쉬, 연성 강모를 갖춘 브러쉬로 긁혀질수도 있다. 폴리우레탄 표면을 갖춘 연마 패드와 같은 경질 패드가 사용될 때, 종종 다이어몬드 입자 또는 포인트, 또는 컷팅 티쓰(cutting teeth)가 연마 패드의 상태를 조절하는데 사용된다. 중간 연마 패드 표면은 강성 강모를 갖춘 브러쉬를 사용하여 상태를 조절할수도 있으며 우레탄 주입 펠트 연마 패드와 같은 브러쉬는 연성 강모 브러쉬 또는 고압 스프레이를 사용하여 상태가 조절될수도 있다.
경질 폴리우레탄 연마 패드가 궤도형 연마기(1)에서 사용되는 경우, 상태 조절의 바람직한 방법은 연마 패드의 표면과 균일하게 접촉되도록 다이어몬드 입자 또는 포인트를 배치하는 것이다. 본 발명은 하기에 기술된 바와 같이, 다이어몬드 입자로 연마 패드 표면을 거칠게 하는 것으로 기술하였지만, 또한 상태 조절 방법은 예를들어, 브러쉬, 컷팅 티쓰, 상술한바와 같은 유사한 거친 장치를 당해업자가 사용할수도 있다는 것을 주목하여야 한다. 그밖에도, 본 발명은 궤도형 연마기와 관련하여 기술하였지만, 다른 화학 기계식 연마기와 결합하여 유사한 결과를 이루도록 당해업자가 이 장치를 사용할수도 있다는 것을 주목하여야 한다.
도 3 및 4는 본 발명의 상태 조절 장치(30)의 바람직한 실시예의 측면도와 평면도이다. 도 5, 6 및 7은 각각, 상태 조절 장치(30)의 전개된 측면도, 평면도, 및 전개된 다른 측면도를 예시한 것이다. 상태 조절 장치(30)는 도 1에 예시된 바와 같이 화학 기계식 연마기와 결합하여 사용되어 연마 패드(12)를 거칠게 하거나 씻어내어, 연마 패드(12)가 균일하게 상태 조절이 되도록 한다.
상태 조절기 아암(32)은 샤프트(34)상에 제 1 지점(상태 조절기 아암의 제 1 단부에 설치되는 것이 바람직하지만, 필수적인 것은 아님)에 설치된다. 샤프트(34)의 회전은 쌍방향성 구동 모터(31)에 연결되어 있는 컴퓨터(도시되어 있지 않음)를 프로그램하여 선택될수도 있다. 구동 모터(31)는 상태 조절기 아암(32) 및 이것에 부착된 부품을 도 4에 도시된 바와 같이 연마 패드(12)에 대해 예정된 90°이하의 원호에 걸쳐 선회할수 있도록 한다. 도 5 내지 7에 도시된 바와 같이, 기다란 캐리어(35)는 수평 축(42)에서 핀 힌지(50)에 의해 상태 조절기 아암(32)에 피벗하게 연결된다. 연결부는 바람직하게는 제 1 지점으로부터 이격된 지점에서 위치하지만, 상태 조절기 아암의 제 2 단부에 위치될수도 있다. 캐리어(35)는 상태 조절기 아암(32)의 길이 방향축(38)과 정렬되고 수평 평면으로 회전가능하지는 않다.
하나의 바람직한 실시예에서, 기다란 캐리어(35)는 받침 바아(36) 및 이 받침 바아에 단단하게 부착되고 상태 조절기 아암(32)의 길이방향 축(38)과 정렬되어 있는 받침 평판(37)을 포함한다. 캐리어는 상태 조절기 아암(32)의 단부에 피벗하게 연결되어 캐리어(35)가 정해진 범위내에서 피벗하게 운동하도록 한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 상태 조절기 아암(32)은 노치로 구성된 보유기(39)를 갖추고 있으며 이 노치는 도 3에 도시된 바와 같이 수평 축(42)둘레에서 캐리어(35)의 상향과 하향 회전 기울기를 제한하도록 캐리어(35)와 결합되어 있다. 받침 바아는 바람직하게는 스테인레스 지지 부재이고 이것은 상태 조절기 아암(32)과 받침 바아(36)과 가요성 부재(44)사이의 안정한 연결을 제공한다. 그밖에도, 2개 셋트의 스크류(100)를 포함하는 뒤틀림 제어 장치는 받침 바아에 결합된다. 뒤틀림 제어 장치는 본 발명의 바람직한 실시예에서 순응성 중합체 재료인 대응 받침 평판(37)과 받침 바아(36)의 뒤틀림이 일부 패드와 가압판 장치의 고유한 형태에 따라 조정되도록 한다.
도 5 내지 7에 예시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 가요성 부재(44)는 받침 평판(37)에 부착되고 그리고 연마 다이어몬드 스트립(46)은 가요성 부재(44)에 부착되어 순응성 거친 부재를 제공하도록 하며 이 부재는 연마 패드(12)의 표면과 균일하게 접촉을 이룰수 있도록 한다. 예를들어 도 8에 예시된 바와같은 브러쉬(55) 또는 도 9에 예시된 바와 같은 가요성 부재에 부착되어 돌출된 다수의 절삭 포인트(58)를 갖추고 있는 하나이상의 연마 타일(56)과 같은 연마 패드의 경도에 따라 다른 거친 장치가 사용될수도 있다는 것은 당해업자에게는 명백한 사실이다. 바람직한 실시예에서, 전술한 연마 타일은 두께의 범위가 .100 내지 .250인치(0.254 내지 0.635cm)이고 기계 가공 절삭 포인트의 높이의 범위는 .002 내지 .010인치(0.00508 내지 0.0254cm)이다.
가요성 부재(44)는 EPDM 고무와 같은 탄성 재료로 제조될수 있으며 본 발명의 바람직한 실시예에서는 관형 형태로 제공된다. 가요성 부재(44)는 유입부(50)를 통해 공기 또는 물과 같은 유체를 통과시킴에 의해 팽창될수 있으며, 상기 유입부(50)는 가요성 부재(44)의 단부에 인접해서 삽입되며 바람직한 실시예에서는 가요성 부재 핏팅부 어뎁터(52)에 연결된 가요성 부재 핏팅부(53)로 구성된다.
도 5-7와 관련하여, 바람직하게는 스프레이 관(48) 형태의 적어도 하나의 유체 전달 부재는 가요성 거친 부재(46)와 인접해서 클램프(49)에 의해 받침 평판(37)에 부착된다. 바람직하게는, 구멍(51)을 갖춘 스프레이 관(48)은 캐리어(35)의 각 측면상에 위치되어 유체가 거친 부재(46)를 앞서서 유동되면서 도 4에서 화살표(33)로 도시된 바와 같이, 각각의 방향으로 연마 패드 표면을 가로질러 이동되도록한다. 물 또는 다른 액체는 강성 엘보우 부재(47)를 통해 스프레이 관(48)으로 유동되고 스프레이 관(48)의 길이를 따라 홀(51)을 통해 분배되어 거친 부재(46)에 의해 느슨해진 오염물과 초과의 슬러리를 세척함에 의해 연마 공정을 촉진시키도록 한다. 스프레이 관(48)으로부터 물을 분배하는 것은 본 발명의 바람직한 방법중의 하나로써, 당해업자는 물이외의 다른 용액을 관형 분무 부재(48)를 통해 전달할수도 있다는 것을 알수있을 것이다.
연마 패드(12)가 이동될 때 웨이퍼가 연마될 때, 상태 조절기(30)는 연마 패드(12)에 인접하게 배치된 비작용 위치 X로 남아있게 된다. 예정된 수의 웨이퍼가 연마 패드(12)에 의해 연마되어진후, 또는 연마 속도가 슬러리 및 다른 부스러기의 누적으로 인해 바람직하지 않은 수준으로 감소될 때, 연마 패드(12)의 상태는 조절되어야만 한다. 바람직하게는, 연마 패드의 상태 조절은 각각의 연마 싸이클후에 사용된다. 연마 패드의 상태를 조절하기 전에 웨이퍼는 연마 패드로부터 제거되어져야만 한다.
연마 패드(12)로부터 웨이퍼(10)를 제거한후, 연마 패드의 상태가 조절될수도 있다. 상태 조절 장치(30)의 상태 조절기 아암(32)은 샤프트(34)에 의해 한단에서 선회되어 화살표(33)에 의해 지시된 호를 따라 소제되는데, 상기 화살표 방향은 웨이퍼를 연마하는데 사용되는 (가상선으로 도시된) 연마 패드의 주요 표면을 가로질러 연마 패드(12)의 외주에 인접해 있는 비작동 또는 기존 위치(X)로부터 또한 가상선으로 도시된) 연마 패드(12)에 인접해 있는 제 2 위치 Y로 이동된다. 가요성 부재(44)는 거친 부재(46)가 연마 패드(4)의 연마 표면에 균일하게 일치하도록 한다. 도 3 및 4에는 직경 아암이 도시되어 있지만, 또한 반경방향의 아암이 사용될수도 있다는 것은 당해업자에게는 명백한 사실이다.
본 발명의 상태 조절 장치는 본원에 기술된 상태 조절기와는 다른 상태 조절 시스템 및 장치가 사용될수 있다는 것을 주목하여야 하며, 이들 장치로는 예를들어, (카디엔 등의)미국 특허 제 5,611,943 호에 기술된 동심 상태 조절 장치, 미국 특허 제 5,456,627호에 기술된 바와 같은 반경방향 타입의 상태 조절 장치등을 들 수 있다. 이러한 다른 실시예에 있어서, 가요성 부재는 상태 조절기 아암(32)과 거친 부재(46)사이에 위치되어 패드의 표면 변화에 따른 수단을 제공하도록 한다. 또한 가요성 부재는 예컨데, 표준 디스크 상태 조절기와 같은 링형 또는 다른 연장되지 않는 상태 조절 부재와 결합하여 사용될수도 있으며, 거친 부재는 상태를 조절하고자 하는 패드와 면하게되고 가요성 부재는 거친 부재(46)의 상단과 상태 조절기 아암(32)사이에 배치될수도 있다. 다른 거친 부재로는 연장되지 않는 가요성 부재에 부착된 다수의 다이어몬드 입자와, 가요성 부재에 부착된 다수의 브러쉬와, 또는 다수의 절삭 포인트가 뻗어있거나 또는 다른 유사한 연마재가 배치되어있는 쎄라믹 디스크를 들 수 있다.
본원 발명에 기술된 가요성 부재 상태 조절 장치(30)는 전체 연마 패드 표면의 균일한 상태 조절을 달성하게 되는데, 이것은 연마 패드내에 불규칙성 및 불균일성이 있을지라도 거친 부재는 상태 조절을 하는 동안 수직 및 수평으로 자유롭게 이동하여 거친 부재의 평면의 바닥 부재가 연마 패드와 균일하게 접촉하기 때문이다.
본 발명의 상태 조절 장치는 연마 패드의 상태 조절을 효과적이고 균일하게 하도록 하여 실리콘 웨이퍼로부터 바람직하지 않은 표면 불규칙성을 효과적으로 제거하게 된다.

Claims (25)

  1. 외주부를 갖추고 있는 연마 패드의 연마 표면의 상태 조절 장치로서,
    a) 길이 방향 축을 갖추고 있으며 상기 길이 방향 축을 따라 제 1 지점과 제 2 지점을 구비하고 있는 상태 조절기 아암으로서, 상기 연마 패드의 상기 외주부에 인접한 상기 제 1 지점을 중심으로 선회되도록 배치되어 있는 상태 조절기 아암과,
    b) 상기 길이 방향 축과 정렬되어있고 상기 상태 조절기 아암을 따라 수평축에서 상기 제 2 지점에 선회되게 연결되어 있는 기다란 캐리어와, 그리고
    c) 상기 연마 패드의 상기 연마 표면의 상태를 조절하도록 상기 캐리어에 부착된 거친 부재를 포함하고 있으며,
    상기 상기 제 1 지점 주위에서 상기 상태 조절기 아암이 선회되어 전체 연마 표면을 가로질러 상기 거친 부재를 씻어내어 상기 연마 패드의 상태를 조절하는 상태 조절 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 캐리어는 상기 상태 조절기 아암의 제 2 지점에서 선회될수 있게 연결되어 있는 받침 바아와 그리고 상기 받침 바아에 단단하게 부착된 받침 평판을 포함하고 상기 거친 부재가 상기 받침 평판에 부착되어 있는 상태 조절 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 캐리어가 상기 연마 패드의 지름과 같은 길이를 갖는 상태 조절 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 상태 조절기 아암이 수평축 둘레에서 상기 캐리어의 선회 운동을 제한하도록 상기 캐리어와 결합되는 보유기를 갖추고 있는 상태 조절 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 캐리어에 연결되어 있는 유체 전달 부재를 더 포함하여서, 상기 거친 부재에 의해 상기 연마 패드로부터 느슨해져 있는 입자와 부스러기를 씻어내어 상태 조절을 촉진시키도록 유체를 전달하도록 하는 상태 조절 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 지점에서 상기 상태 조절기의 아암에 연결되어 있는 장치를 더 포함하여, 상기 연마 패드의 상기 연마 표면을 가로질러 상기 거친 부재가 상기 연마 패드의 상기 외주부의 외면에 배치되어 있는 정지 위치로부터 상기 거친 부재가 상기 연마 패드의 상기 외주부의 외면에 배치되어 있는 제 2 위치로 상기 상태 조절기 아암을 회전시키도록 하는 상태 조절 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 제 1 지점에서 상기 상태 조절기 아암에 연결되어 있는 장치를 더 포함하여서, 상기 연마 패드의 표면을 가로질러 상기 제 2 위치로부터 상기 정지 위치로 상기 상태 조절기 아암을 왕복 운동되도록 하는 구조로 되어 있는 상태 조절 장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 거친 부재가 상기 받침 바아의 길이를 따라 부착된 다수의 다이어몬드 입자를 포함하고 있는 상태 조절 장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 거친 부재가 상기 받침 바아의 길이를 따라 부착된 브러쉬를 포함하고 있는 상태 조절 장치.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 거친 부재가 상기 받침 바아의 길이를 따라 부착된 다수의 절삭 포인트를 포함하고 있는 상태 조절 장치.
  11. 외주부를 갖추고 있는 연마 패드의 연마 표면의 상태 조절 장치로서,
    a) 길이 방향 축, 제 1 단부 및 제 2 단부를 갖추고 있는 상태 조절기 아암으로서, 이 상태 조절기 아암의 상기 제 1 단부가 상기 연마 패드의 외주부에 인접해서 선회되게 배치되어 있는 상태 조절기 아암과,
    b) 상기 상태 조절기 아암에 연결되어 있는 가요성 부재와, 그리고
    c) 상기 가요성 부재에 부착된 거친 부재를 포함하고 있고,
    상기 상태 조절기 아암이 선회하여 상기 거친 부재가 상기 연마 패드의 표면과 결착되거나 탈착되도록 하고 그리고 상기 가요성 부재는 상기 거친 부재가 상기 연마 패드의 연마 표면에 일치하도록 하여 상기 연마 표면의 상태를 균일하게 조절하도록 하는 상태 조절 장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 상태 조절기 아암에 선회되게 연결되어 있는 캐리어를 더 포함하며 상기 가요성 부재가 상기 캐리어에 연결되어 있는 상태 조절 장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 캐리어가 상기 상태 조절기 아암의 상기 길이방향 축과 정렬되게 상기 상태 조절기 아암에 단단하게 연결되어 있는 받침 바아를 더 포함하여 상기 연마 패드의 전체 연마 표면의 지름을 가로질러 상기 받침 바아를 소제하도록 하는 상태 조절 장치.
  14. 제 12 항에 있어서, 상기 캐리어가 상기 상태 조절기 아암의 제 2 단부에 수평축에서 선회되게 연결되어 있는 받침 바아와, 그리고 상기 받침 바아에 단단하게 부착되어 있는 받침 평판을 포함하고, 상기 거친 부재가 상기 받침 평판에 부착되어 있는 상태 조절 장치.
  15. 제 12 항에 있어서, 상기 캐리어에 연결되어 있는 유체 전달 부재를 더 포함하여서 유체를 상기 연마 표면에 전달하도록 하여 상기 거친 부재와 접촉함에 의해 느슨해진 부스러기 및 입자를 세척해내어 상태 조절을 촉진시키도록 하는 상태 조절 장치.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 유체 전달 부재가 다수의 분사 구멍을 갖추고 있는 관이며, 상기 분사 구멍을 통해 유체가 상기 연마 패드의 표면에 분배될수 있도록 되어 있는 상태 조절 장치.
  17. 제 11 항에 있어서, 상기 가요성 부재가 탄성 재료로 구성된 유체를 포함하는 관인 상태 조절 장치.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 유체가 물인 상태 조절 장치.
  19. 제 17 항에 있어서, 상기 유체가 공기인 상태 조절 장치.
  20. 제 11 항에 있어서, 상기 거친 부재가 다수의 다이어몬드 입자를 포함하고 있는 상태 조절 장치.
  21. 제 11 항에 있어서, 상기 거친 부재가 브러쉬를 포함하고 있는 상태 조절 장치.
  22. 제 11 항에 있어서, 상기 거친 부재가 다수의 절삭 포인트를 포함하고 있는 상태 조절 장치.
  23. 제 22 항에 있어서, 상기 절삭 포인트가 상기 가요성 부재에 부착된 하나이상의 타일로부터 돌출되어 있는 상태 조절 장치.
  24. 제 11 항에 있어서, 상기 캐리어가 상기 연마 패드의 표면과 수직 결합되어 안팎으로 수직으로 운동하고 상기 연마 패드의 표면위로 반경방향의 운동을 진동시키도록 하는 구조로 되어 있는 상태 조절 장치.
  25. 제 24 항에 있어서, 상기 캐리어가 하향방향으로 매달려 있는 링형태의 부재를 갖추어서 상기 거친 부재를 지지하도록 되어 있는 상태 조절 장치.
KR1019980016686A 1997-05-12 1998-05-11 연마 패드 상태 조절 장치 KR19980086907A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US8/854,862 1997-05-12
US08/854,862 US5885147A (en) 1997-05-12 1997-05-12 Apparatus for conditioning polishing pads

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR19980086907A true KR19980086907A (ko) 1998-12-05

Family

ID=25319719

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019980016686A KR19980086907A (ko) 1997-05-12 1998-05-11 연마 패드 상태 조절 장치

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5885147A (ko)
EP (1) EP0878269B1 (ko)
JP (1) JPH10315117A (ko)
KR (1) KR19980086907A (ko)
DE (1) DE69815753D1 (ko)

Families Citing this family (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6093280A (en) * 1997-08-18 2000-07-25 Lsi Logic Corporation Chemical-mechanical polishing pad conditioning systems
US6149512A (en) * 1997-11-06 2000-11-21 Aplex, Inc. Linear pad conditioning apparatus
US6135868A (en) * 1998-02-11 2000-10-24 Applied Materials, Inc. Groove cleaning device for chemical-mechanical polishing
US6004196A (en) * 1998-02-27 1999-12-21 Micron Technology, Inc. Polishing pad refurbisher for in situ, real-time conditioning and cleaning of a polishing pad used in chemical-mechanical polishing of microelectronic substrates
JPH11300599A (ja) * 1998-04-23 1999-11-02 Speedfam-Ipec Co Ltd ワークの片面研磨方法及び装置
JP2000079551A (ja) * 1998-07-06 2000-03-21 Canon Inc コンディショニング装置及びコンディショニング方法
US6250994B1 (en) 1998-10-01 2001-06-26 Micron Technology, Inc. Methods and apparatuses for mechanical and chemical-mechanical planarization of microelectronic-device substrate assemblies on planarizing pads
US6220936B1 (en) * 1998-12-07 2001-04-24 Chartered Semiconductor Manufacturing Ltd. In-site roller dresser
US6176765B1 (en) * 1999-02-16 2001-01-23 International Business Machines Corporation Accumulator for slurry sampling
JP3772946B2 (ja) * 1999-03-11 2006-05-10 株式会社荏原製作所 ドレッシング装置及び該ドレッシング装置を備えたポリッシング装置
TW434113B (en) * 1999-03-16 2001-05-16 Applied Materials Inc Polishing apparatus
US6302771B1 (en) * 1999-04-01 2001-10-16 Philips Semiconductor, Inc. CMP pad conditioner arrangement and method therefor
JP4030247B2 (ja) * 1999-05-17 2008-01-09 株式会社荏原製作所 ドレッシング装置及びポリッシング装置
JP2000334658A (ja) * 1999-05-28 2000-12-05 Fujitsu Ltd ラップ加工装置
WO2000078504A1 (en) * 1999-06-19 2000-12-28 Speedfam-Ipec Corporation Method and apparatus for increasing the lifetime of a workpiece retaining structure and conditioning a polishing surface
US6196899B1 (en) * 1999-06-21 2001-03-06 Micron Technology, Inc. Polishing apparatus
US6224470B1 (en) * 1999-09-29 2001-05-01 Applied Materials, Inc. Pad cleaning brush for chemical mechanical polishing apparatus and method of making the same
US6203412B1 (en) 1999-11-19 2001-03-20 Chartered Semiconductor Manufacturing Ltd. Submerge chemical-mechanical polishing
US6533645B2 (en) * 2000-01-18 2003-03-18 Applied Materials, Inc. Substrate polishing article
US6331136B1 (en) * 2000-01-25 2001-12-18 Koninklijke Philips Electronics N.V. (Kpenv) CMP pad conditioner arrangement and method therefor
US6361414B1 (en) * 2000-06-30 2002-03-26 Lam Research Corporation Apparatus and method for conditioning a fixed abrasive polishing pad in a chemical mechanical planarization process
US6572446B1 (en) * 2000-09-18 2003-06-03 Applied Materials Inc. Chemical mechanical polishing pad conditioning element with discrete points and compliant membrane
US6409580B1 (en) 2001-03-26 2002-06-25 Speedfam-Ipec Corporation Rigid polishing pad conditioner for chemical mechanical polishing tool
US7037177B2 (en) * 2001-08-30 2006-05-02 Micron Technology, Inc. Method and apparatus for conditioning a chemical-mechanical polishing pad
US6764389B1 (en) * 2002-08-20 2004-07-20 Lsi Logic Corporation Conditioning bar assembly having an abrasion member supported on a polycarbonate member
US20040192178A1 (en) * 2003-03-28 2004-09-30 Barak Yardeni Diamond conditioning of soft chemical mechanical planarization/polishing (CMP) polishing pads
US7288165B2 (en) * 2003-10-24 2007-10-30 Applied Materials, Inc. Pad conditioning head for CMP process
US11260500B2 (en) 2003-11-13 2022-03-01 Applied Materials, Inc. Retaining ring with shaped surface
JP5296985B2 (ja) 2003-11-13 2013-09-25 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド 整形面をもつリテーニングリング
US7182680B2 (en) * 2004-06-22 2007-02-27 Applied Materials, Inc. Apparatus for conditioning processing pads
KR101279819B1 (ko) 2005-04-12 2013-06-28 롬 앤드 하스 일렉트로닉 머티리얼스 씨엠피 홀딩스 인코포레이티드 방사-편향 연마 패드
KR100577143B1 (ko) * 2005-07-04 2006-05-08 김오수 패드 컨디셔너
WO2007004782A1 (en) * 2005-07-04 2007-01-11 Oh Su Kim Pad conditioner and error detecting apparatus for the same
US7354337B2 (en) * 2005-08-30 2008-04-08 Tokyo Seimitsu Co., Ltd. Pad conditioner, pad conditioning method, and polishing apparatus
JP4162001B2 (ja) 2005-11-24 2008-10-08 株式会社東京精密 ウェーハ研磨装置及びウェーハ研磨方法
US7597608B2 (en) * 2006-10-30 2009-10-06 Applied Materials, Inc. Pad conditioning device with flexible media mount
US7540799B1 (en) 2007-02-26 2009-06-02 Trojan Daniel R System for adjusting an end effector relative to a workpiece
TWI473685B (zh) * 2008-01-15 2015-02-21 Iv Technologies Co Ltd 研磨墊及其製造方法
US8257150B2 (en) * 2008-02-29 2012-09-04 Tokyo Seimitsu Co., Ltd. Pad dresser, polishing device, and pad dressing method
US20100291841A1 (en) * 2009-05-14 2010-11-18 Chien-Min Sung Methods and Systems for Water Jet Assisted CMP Processing
US9302367B2 (en) * 2010-08-16 2016-04-05 Arizona Board Of Regents On Behalf Of The University Of Arizona Non-newtonian lap

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US159216A (en) * 1875-01-26 Improvement in machines for polishing wood
US4084356A (en) * 1976-06-01 1978-04-18 Macmillan Bloedel Limited Method of finishing a random contoured surface
US4621465A (en) * 1983-12-12 1986-11-11 Pangburn William E Flexible file having flexible abrasive sheets mounted on flexible flanges
US5109637A (en) * 1990-11-29 1992-05-05 Calafut Edward J Abrading implement
US5154021A (en) * 1991-06-26 1992-10-13 International Business Machines Corporation Pneumatic pad conditioner
US5230184A (en) * 1991-07-05 1993-07-27 Motorola, Inc. Distributed polishing head
US5384986A (en) * 1992-09-24 1995-01-31 Ebara Corporation Polishing apparatus
US5216843A (en) * 1992-09-24 1993-06-08 Intel Corporation Polishing pad conditioning apparatus for wafer planarization process
US5351447A (en) * 1993-01-08 1994-10-04 Grauert Robert J Inflatable sanding drum
US5456627A (en) * 1993-12-20 1995-10-10 Westech Systems, Inc. Conditioner for a polishing pad and method therefor
US5486131A (en) * 1994-01-04 1996-01-23 Speedfam Corporation Device for conditioning polishing pads
US5426814A (en) * 1994-01-31 1995-06-27 Minnick; Leonard J. Heated windshield wiper with fluid dispensing means
JP2914166B2 (ja) * 1994-03-16 1999-06-28 日本電気株式会社 研磨布の表面処理方法および研磨装置
US5547417A (en) * 1994-03-21 1996-08-20 Intel Corporation Method and apparatus for conditioning a semiconductor polishing pad
FR2719799B1 (fr) * 1994-05-11 1996-07-19 Thibaut Sa Dispositif de surfaçage ou de polissage de matériaux pierreux.
US5611943A (en) * 1995-09-29 1997-03-18 Intel Corporation Method and apparatus for conditioning of chemical-mechanical polishing pads
US5938507A (en) * 1995-10-27 1999-08-17 Applied Materials, Inc. Linear conditioner apparatus for a chemical mechanical polishing system

Also Published As

Publication number Publication date
EP0878269A2 (en) 1998-11-18
DE69815753D1 (de) 2003-07-31
JPH10315117A (ja) 1998-12-02
EP0878269A3 (en) 2000-08-23
EP0878269B1 (en) 2003-06-25
US5885147A (en) 1999-03-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR19980086907A (ko) 연마 패드 상태 조절 장치
US5611943A (en) Method and apparatus for conditioning of chemical-mechanical polishing pads
US6193587B1 (en) Apparatus and method for cleansing a polishing pad
US5941762A (en) Method and apparatus for improved conditioning of polishing pads
KR100398957B1 (ko) 연마장치및연마방법
US7066795B2 (en) Polishing pad conditioner with shaped abrasive patterns and channels
US7367872B2 (en) Conditioner disk for use in chemical mechanical polishing
US8021566B2 (en) Method for pre-conditioning CMP polishing pad
US6123607A (en) Method and apparatus for improved conditioning of polishing pads
US6022266A (en) In-situ pad conditioning process for CMP
US20060183410A1 (en) Diamond conditioning of soft chemical mechanical planarization/polishing (CMP) polishing pads
US7997958B2 (en) Apparatuses and methods for conditioning polishing pads used in polishing micro-device workpieces
US6179693B1 (en) In-situ/self-propelled polishing pad conditioner and cleaner
US6394886B1 (en) Conformal disk holder for CMP pad conditioner
KR20020044737A (ko) 컨디셔닝 클리너를 포함하는 씨엠피 설비
US20030190874A1 (en) Composite conditioning tool
EP1165287A1 (en) Apparatus and process for reconditioning polishing pads
US6273797B1 (en) In-situ automated CMP wedge conditioner
US20060276111A1 (en) Conditioning element for electrochemical mechanical processing
EP1322449B1 (en) Web-style pad conditioning system and methods for implementing the same
JP3058274B1 (ja) 平面研磨装置
US6769972B1 (en) CMP polishing unit with gear-driven conditioning disk drive transmission
US20230390895A1 (en) In-situ conditioner disk cleaning during cmp
US7175515B2 (en) Static pad conditioner
EP0769350A1 (en) Method and apparatus for dressing polishing cloth

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application