KR20050090076A

KR20050090076A - 연마 패드 조정

Info

Publication number: KR20050090076A
Application number: KR1020057012777A
Authority: KR
Inventors: 레자 엠. 골자리안; 만소어 모인포어
Original assignee: 인텔 코오퍼레이션
Priority date: 2003-01-10
Filing date: 2004-01-05
Publication date: 2005-09-12
Also published as: CN1735479A; KR100647165B1; WO2004062850A1; CN1735479B; US6976907B2; US20040166785A1; EP1583638B1; TW200427547A; EP1583638A1; TWI270436B

Abstract

반도체 웨이퍼를 제조하기 위한 CMP 장치의 연마 패드를 조정하기 위한 장치는 연마 패드 위에 적어도 부분적으로 걸치도록 구성된 제어 암을 포함한다. 이 장치는 상기 제어 암에 결합된 적어도 하나의 원통형 조정 피스도 포함하며, 상기 제어 암은 상기 적어도 하나의 원통형 조정 피스를 상기 연마 패드에 갖다 대도록 구성된다.

Description

연마 패드 조정 {POLISHING PAD CONDITIONING}

본 발명은 화학적 기계적 평탄화 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 원통형 연마 패드와 패드 조정기를 이용한 기판 평탄화에 관한 것이다.

화학적 기계적 평탄화(CMP)는 반도체 기판의 표면을 평탄화시키는데 아주 널리 이용되는 방법이다. 연마 패드는 통상적으로 CMP 작업에서 이용된다.

그러므로 연마 패드를 효율적이면서 제어가 잘 될 수 있도록 연마 패드를 조정할 필요가 있다.

본 발명의 실시예들은 첨부 도면을 참조한 하기의 상세한 설명으로부터 쉽게 이해될 것이다. 이 설명을 용이하게 하기 위하여 동일 구성 요소에 대해서는 동일 도면 부호가 병기된다. 본 발명은 첨부 도면에서 한정적으로서가 아닌 예시적으로 설명된다.

도 1 내지 4는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른, 회전 기판 홀더와, 제어 암에 결합된 단일 원통형 연마 패드를 포함하는 CMP 장치의 평면도, 측면도, 측면도, 및 평면도.

도 5 내지 8은 각각 본 발명의 일 실시예에 따른, 제어 암에 동축으로 결합한 복수의 원통형 연마 패드를 구비한 회전 기판 홀더를 포함하는 CMP 장치의 평면도, 측면도, 측면도, 및 평면도.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른, 단일의 선회 점에서 하나의 유닛으로 서로 나란하게 결합한 3개의 독립적인 제어 암 각각에 결합한 단일의 원통형 연마 패드와 회전 기판 홀더를 포함하는 CMP 장치의 평면도.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬러리 배송 시스템의 평면도.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른, 슬러리와 연마액이 각 연마 패드에 있는 구멍을 통해 분산되는 연마 패드의 측 단면도.

도 12A는 본 발명의 일 실시예에 따른 팽창성 원통형 연마 패드를 도시한 도면.

도 12B는 본 발명의 일 실시예에 따른 팽창성 원통형 연마 패드의 팽창 동작을 도시한 도면.

도 13 내지 16은 각각 본 발명의 일 실시예에 따른, 연마 패드 장치와 조정 피스 장치를 포함하는 CMP 장치의 평면도, 측면도, 측면도, 및 평면도.

도 17 내지 20은 각각 본 발명의 일 실시예에 따른, 연마 패드 장치와 조정 피스 장치를 포함하는 CMP 장치의 평면도, 측면도, 측면도, 및 평면도.

도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른, 단일의 선회 점에서 하나의 유닛으로 서로 나란하게 결합한 3개의 독립적인 제어 암 각각에 결합한 단일의 원통형 조정 피스와 회전 연마 패드 홀더를 포함하는 CMP 장치의 평면도.

도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬러리 배송 시스템의 평면도.

도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른, 슬러리 및/또는 조정액이 조정 피스의 표면에서 구멍을 통해 분산되는 조정 피스의 측 단면도.

도 24A는 본 발명의 일 실시예에 따른, 패드 조정 표면에 파인 연속한 나선형 홈을 포함하는 원통형 조정 피스를 도시한 도면.

도 24B는 본 발명의 일 실시예에 따른, 패드 조정 표면에 파인 복수의 함몰부를 포함하는 원통형 조정 피스를 도시한 도면.

도 24C는 본 발명의 일 실시예에 따른, 패드 조정 표면으로부터 돌출하는 복수의 융기 너브를 포함하는 원통형 조정 피스를 도시한 도면.

도 24D는 본 발명의 일 실시예에 따른, 패드 조정 표면에 파인 복수의 개별적인 홈 링을 포함하는 원통형 조정 피스를 도시한 도면.

도 24E는 본 발명의 일 실시예에 따른, 패드 조정 표면과 동일 높이를 가지거나 이로부터 돌출하는 연속한 나선형 연마 면을 포함하는 원통형 조정 피스를 도시한 도면.

도 25A 및 25B는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른, 클리닝 피스와 짝을 이루어 결합하는 원통형 연마 패드의 단면도 및 전개 단면도.

도 26A는 본 발명의 일 실시예에 따른 팽창성 원통형 조정 피스를 도시한 도면.

도 26B는 본 발명의 일 실시예에 따른 팽창성 원통형 조정 피스의 팽창 동작을 도시한 도면.

하기의 상세한 설명에서는 본 출원의 일부를 구성하는 첨부 도면을 참조한다. 도면 전체를 통해 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호가 병기된다. 도면은 본 발명이 실시될 수 있는 특정의 실시예들이 예시적으로 도시되어 있다. 다른 실시예들도 이용될 수 있으며, 본 발명의 범위로부터 벗어남이 없이 이들 실시예들의 구조적 또는 논리적 변경이 가능함은 물론이다. 그러므로, 하기의 상세한 설명은 제한적 의미로 해석되어서는 안 되며, 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위와 그 등가에 의해 정해진다.

하기의 설명에서는 연마 패드와 조정 피스 (conditioning piece)에 대해서 서 설명된다. 기판을 평탄화시키는데 연마 패드가 이용된다는 것은 당 업계에 잘 알려져 있다. 여기서 이용된 기판은 웨이퍼, 반도체 장치에서의 층들 등과 같이 임의의 적당한 재료일 수 있음을 잘 알 것이다. 또한, 조정 피스는 연마 패드가 연마 성분과 그 마모물로 채워져 막혀있을 때에 연마 패드를 청소하고 조정하는데 이용되는 것이다. 본 발명에 따른 방법과 장치의 실시예들은 기판 표면상에서 이용되는 원통형 연마 패드를 제공하고 이용하는 것과 연마 패드 표면상에서 이용되는 원통형 조정 피스를 제공하고 이용하는 것에 관한 것들을 포함한다. 연마 패드에 관하여 설명된 방법과 장치는 조정 피스에 그리고 그 역으로도 적용될 수 있다.

본 발명에 따른 장치와 방법의 실시예들은 평탄화 공정 중에 반도체 기판을 매우 확실하고, 견실하게 그리고 균일하게 처리할 능력을 제공한다. 여러 가지 처리 변수에 대한 제어는 극저 K 재료(ultra low-K material)의 평탄화에 특히 유용한 매우 높은 회전 속도와 매우 낮은 압력을 이용하여 기판을 처리할 수 있는 능력을 제공한다. 마찬가지로, 여러 가지 처리 변수에 대한 제어는 저 K 유전체와 금속 층간의 약한 점착으로 인한 평탄화 공정 중의 금속 층 박리(delamination)를 방지할 수 있는 능력을 제공한다.

본 발명에 따른 장치와 방법의 실시예들은 WIW(with-in-wafer substrate) 및 WID(with-in-die) 불균일을 해소하는 평탄화를 현재 사용되고 있는 공지의 시스템보다 훨씬 효율적으로 제공한다. 기판의 지름이 증가할수록 기판에 대한 속도 구배(velocity gradient)도 증가한다. 본 명세서에서 설명되는 장치와 방법은, 하나 또는 복수의 연마 패드를 기판 위에서 여러 가지 다른 속도와 여러 가지 다른 압력으로 이동시키고, 추가로 연마액을 기판상의 위치에 따라 유속을 달리하여 투여함으로써, 이 문제를 해결할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 장치와 방법의 실시예들은, 평탄화에 있어서 WIW(with-in-wafer substrate) 및 WID(with-in-die) 불균일을 해소하고 보상하기 위하여, 회전 속도, (연마 패드의 다운포스(downforce) 및/또는 팽창력 형태의) 인가 압력, 및 기판 표면상의 선형 위치 조정률을 변화시킨 하나 또는 복수의 연마 패드를 제공한다. 이 구성에서, 각 연마 패드의 속도는 기판 위에 소정의 선속도를 발생시키기 위하여 특정 지역에 대한 기판 표면 속도와 일치하도록 조정될 수 있다. 이것은 기판에 대해 높은 회전 속도로 매우 낮은 패드 압력을 가하면서 WIW 및 WID의 평탄화를 향상시킨다.

부가적으로, 본 발명에 따른 CMP 방법과 장치의 실시예들은 평탄화 작업 시의 WIP(with-in-polishing pad) 및 WIW(with-in-wafer)로 인한 연마 패드 마모를 해결하고 보상하는 여러 가지 변수에 대해 공통의 또는 개별적인 제어를 받는 하나 또는 복수의 원통형 조정 피스를 제공한다. 각 조정 피스의 속도는 연마 패드 위에 소정의 선속도를 발생시키기 위하여 특정 지역에 대한 연마 패드 표면 속도와 더 가까이 일치하도록 조정될 수 있다. 원통형 패드에 대해 제어될 수 있고 연마/조정 결과에 영향을 미치는 변수는 회전 속도, 방사 및 각 위치 설정 및 속도, 패드 내부 팽창 압력, 접촉 압력, 패드 형태, 및 슬러리 관련 변수 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이 변수들이 여기서 설명되는 본 발명의 실시예들과 모순이 없다면 다른 적당한 임의의 변수들도 이용되고 관리될 수 있음은 물론이다.

일부 실시예에서는 원통형 연마 패드와 원통형 조정 피스가 팽창/확장가능하다. 그와 같은 실시예에서 원통형 연마/조정 피스는 유체나 기계적 힘에 의해 팽창될 수 있으며 그와 같은 팽창은 연마/조정력을 조정하도록 변화될 수 있다. 팽창성 패드는 증가한 웨이퍼 연마 제어 및 관리를 위한 작은 팽창 증분으로 인한 매우 미세하고 정밀한 힘으로 연마/조정력을 변화시킬 수 있다.

도 1 내지 12B에서 설명되는 실시예들은 CMP 작업 중에 반도체 웨이퍼를 연마하는데 이용될 수 있는 연마 패드에 대해 설명한다. 연마 패드는 예컨대 고무, 폴리우레탄, 폴리에스테르와 같은 중합체, 유기 금속 재료, 금속 재료 등과 같이 여기서 설명되는 CMP 작업을 용이하게 할 수 있는 재료라면 당업자에게 잘 알려져 있는 임의의 적당한 재료나 이 재료들의 조합으로 만들어질 수 있다. 또한, 여기서 설명되는 연마 패드는 예컨대 다공성, 고체 구조, 반고체, 접착제 등과 같은 임의의 적당한 형태의 내부 구조를 가질 수 있다. 그 외에도, 여기서 설명되는 연마 패드는 연마 패드의 연마 특성을 향상시키는 첨가제와 함께 다공성 구조의 조합을 가질 수 있다. 그러므로, 여기서 이용되는 바와 같이, 원통형 연마 패드는 연마 패드를 연마하고자 하는 기판의 임의의 적당한 영역으로 확장시킬 수 있는 암형(arm-like) 장치에 부착될 수 있다. 이 암형 장치는 임의의 적당한 재료로 만들어질 수 있으며, 원통형 연마 패드가 암형 장치에 부착될 수만 있다면 임의의 적당한 형태로 구성될 수 있으며, 원통형 연마 패드는 여기서 설명되는 장치와 방법에 따라서 회전될 수 있고, 처리되고 있는 기판에 이용될 수 있다.

도 1 내지 4는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른, 회전 기판 홀더(12)와, 제어 암(16)에 결합한 단일 원통형 연마 패드(20)를 포함하는 CMP 장치(2)의 평면도, 측면도, 측면도, 및 평면도이다. 기판 홀더(12)는 연마될 기판(13)의 표면(14)을 위쪽으로 향하게 한 상태에서 기판을 수평적 위치로 유지시킬 수 있다. 도 1 내지 4의 예시적인 실시예들은 수평적 위치에 있는 기판을 보여주고 있지만, 기판(13)은 예컨대 수평적 배향, 수직적 배향, 수직적 배향과 수평적 배향 사이의 경사 배향 등과 같이 임의의 적당한 배향으로 배치될 수 있다. 그 외에도, 기판(13)은 실질적으로 상향 위치는 물론이고 하향 위치나 이들 위치 사이의 임의의 위치에서도 연마될 수 있다. 기판 홀더(12)는 일정 또는 가변 속도(Vs)(35)로 기판(13)을 회전시키도록 구성될 수 있다. 여기서, 속도(Vs)(35)는 원하는 연마 성능에 따라 달라질 수 있다. 일 실시예에서, 속도(Vs)가 증가하면 연마 속도가 증가하고, 속도(Vs)가 감소하면 연마 속도가 감소하게 된다. 그러므로, 속도(35)를 잘 제어하고 관리함으로써, 연마 속도가 연마 작업에 따라 원하는 속도로 조정될 수가 있다.

연마 패드(20)는 원통형이며, 일 실시예에서는 세로축을 통해 제어 암과 결합하도록 구성된다. 일 실시예에서 연마 패드(20)의 길이는 기판(13) 반경보다 작다. 도 1에 도시된 실시예에서는 연마 패드(20)의 길이는 기판(13) 반경의 대략 3분의 1이다. 다른 실시예들에서는 연마 패드(20)는 기판(13) 반경의 임의의 적당한 비율일 수 있다. 또 다른 실시예에서는 연마 패드(20)는 기판(13) 반경과 같거나 이보다 클 수 있다. 그와 같은 실시예에서는 연마 패드(20)가 기판(13)과 접촉하는 접촉 면적은 달라질 수 있으며, 연마 패드(20)의 회전 속도는 연마 패드의 접촉점에 따라서 조정될 수 있다. 이 접촉 면적은 제어 암(16)이 이것과 기판(13) 간에 예각을 형성하도록 제어 암(16)의 각도를 변화시킴으로써 위치와 크기가 변화될 수 있다. 이 예각은 원하는 연마 속도와 연마 영역에 따라서 0도에서 90도까지 변할 수 있다.

일 실시예에서 제어 암(16)은 작동 시에 기판 홀더(12) 위로 신장하여 기판 표면(14)과 거의 나란한 위치에 있게 된다. 제어 암(16)은 소정의 회전 속도(39)와 위치(45)를 가지고 기판 홀더(12)에 인접한 고정 점(15)에 대해 선회할 수 있도록 되어 있다. 일 실시예에서 제어 암(16)은 원통형 연마 패드(20)를 수용하고, 이 연마 패드(20)를 병진(translation) 속도(Vt)(34)로 기판 표면(14)과 나란하게 제어 암(16)을 따라 직선적으로 병진시키도록 구성된다. 전술한 바와 같이, 다른 실시예에서 제어 암(14)은 제어 암(16)이 기판(13)에 대해 예각 상태로 있도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서 제어 암(16)은 기판 홀더(12)의 적어도 회전 축(17)으로부터 기판(13)의 에지(18) 쪽으로 기판 표면(14)상의 소정의 위치에 연마 패드(20)를 위치시키도록 구성될 수 있다. 도 1 내지 4에 도시된 실시예에서는 3개의 연마 패드(20) 위치가 중심(25), 중간(26) 및 에지(27) 위치로 정해질 수 있는데, 그 이외의 다른 위치도 정해질 수 있다. 그러므로, 일 실시예에서 제어 암(16)은 그 3개의 연마 패드 위치 내에서 하나 또는 그 이상의 연마 패드 위치의 일부와 중첩하면서 연마 패드(20)를 직선적으로 병진시키도록 구성된다. 원하는 연마의 종류에 따라서 소정의 위치의 임의의 적당한 수, 크기, 위치, 및 형상이 있을 수가 있음은 물론이다. 다른 실시예에서는, 소정의 위치에 있을 필요가 없으며, 따라서, 연마 위치와 연마 진행 방식에 따라서 연마 패드(20)의 회전과 병진은 연마 패드(20)가 기판의 임의의 적당한 부분에 이용될 수 있도록 변화될 수 있다. 그 외에도, 후술하는 바와 같이, 연마 패드(20)의 팽창과 이 연마 패드(20)에 의해 가해진 다운포스는 물론 기판(13)의 회전 속도도 연마 작업을 향상시키기 위해 변화될 수 있다.

제어 암(16)은 연마 패드(20)의 세로 축에 대해 연마 패드(20)를 회전시키도록 구성될 수 있다. 연마 패드(20)의 회전 속도(Vp)(30)는 가변적이며 원하는 연마 성능에 맞게 조정될 수 있다. 본 발명의 방법의 일 실시예에서 연마 패드(20)의 Vp(30)는 기판(13) 상의 방사 위치에 따라 조정된다. 다른 요소들은 모두 불변인 상태에서 회전 속도(30)가 증가하면 연마 속도가 증가하고 회전 속도(30)가 감소하면 연마 속도가 감소한다.

일 실시예에서 제어 암(16)은 연마 패드(20)를 소정 압력(P)(40)으로 기판(13)과 접촉시켜 배치할 수 있다. 이 압력(40)은 한 위치에서 일정하거나 연속적으로 변화되거나, 기판(13)의 반경을 따른 위치(Pc(41), Pm(42), Pe(43))마다 달라질 수 있다. 그 외에도, 도 12A 및 12B에서 후술하는 바와 같이, 연마 패드(20)는 기판(13)에 인접하여 배치되어 팽창되고, 따라서 연마 패드(20)의 팽창을 통해 기판 (13)과의 접촉을 시작한다.

본 발명의 방법의 일 실시예에서 압력(40)은 기판(13)에 대해 연속적으로 변화될 수 있으며, 연마 패드(20)는 회전 축(17)으로부터 에지(27) 쪽으로 기판(13)의 반경을 따른 속도 차를 보상하기 위하여 제어 암(16)을 따라 앞뒤로 병진할 수 있다. 다른 실시예에서 제어 암(16)은 기판의 반경을 따라 기판(13)의 중심으로부터 기판(13)의 주변으로 제어 암(16) 자체가 이동하고 그에 따라 연마 패드(20)를 이동시키도록 구성될 수 있다. 또 다른 실시예에서 제어 암(16)은 지그재그 패턴, 아크 형상 패턴, 임의 형상 등과 같이 기판(13)의 원하는 영역을 연마하기 위하여 임의의 적당한 경로를 따라 연마 패드(20)를 이동시키도록 구성될 수 있다. 기판(13)의 중심과 기판(13)의 외주/주변 간의 속도 차는 기판(13)의 반경이 커짐에 따라 커진다. 그러므로, (다른 요소를 조정하는 것은 물론) 연마 패드(20)의 회전 속도를 변화시킴으로써 기판(13)에 대한 연마 속도가 정상화될 수 있다. 일 실시예에서 연마 패드(20) 위치 및 병진 속도(Vt)(34), 연마 패드 회전 속도(Vp(35), Vc(36), Vm(37), Ve(38)), 패드 압력(P)(40), 제어 암 회전 속도(Cv)(39) 및 위치(Cp)(45), 및 기판 회전 속도(Vs)(35)는 기판(13)의 표면(14) 상의 특정한 불균일을 해소하기 위하여 현장(in-situ) 처리/기판 표면 계측 시스템으로부터의 피드백에 기초하여 제어될 수 있다. 그러므로, 예컨대 기판(13)의 외주에서와 같이 통상적으로 속도 차가 큰 곳에서는 그 위치에서의 연마 패드(20)와 기판(13) 간의 속도 차는 연마 패드(20)와 기판(13)의 중심 간의 속도 차와 거의 같은 속도 차를 유지하도록 조정될 수 있다.

도 5 내지 8은 각각 본 발명의 일 실시예에 따른, 제어 암(46)에 동축으로 결합한 복수의 원통형 연마 패드(20a 20b, 20c)를 구비한 회전 기판 홀더(12)를 포함하는 CMP 장치(4)의 평면도, 측면도, 측면도, 및 평면도이다. 기판 홀더(12)는 연마될 기판 표면(14)을 위쪽으로 향하게 한 상태에서 기판(13)을 대체로 수평적 위치로 유지시킬 수 있다. 도 1 내지 4를 참조로 설명한 바와 같이, 기판 표면(14)은 대체로 상향, 대체로 하향, 그리고 이들 방향 사이의 임의의 위치와 같이 임의의 적당한 방향으로 배치될 수 있다. 기판 홀더(12)는 기판(13)의 여러 영역에서 원하는 연마 속도에 따라서 일정 또는 가변 속도로 기판(13)을 회전시킬 수 있다.

일 실시예에서, 연마 패드(20a-c)는 원통형이며, 세로축을 통해 제어 암과 결합하도록 구성된다. 일 실시예에서 연마 패드(20a-c)의 길이는 기판(13) 반경보다 작다. 복수의 연마 패드(20a-c)가 기판 표면(14)을 덮도록 동시에 이용될 수 있다. 도 5의 실시예에서 복수의 연마 패드(20a-c)가 이용될 수 있으며, 각 연마 패드(20a-c)의 길이는 기판(13) 반경의 대략 3분의 1이다. 다른 실시예들에서는 각 연마 패드(20a-c)의 길이는 기판(13) 반경의 임의의 적당한 비율일 수 있다. 또 다른 실시예에서는 연마 패드(20a-c)는 기판(13) 반경과 같거나 이보다 클 수 있다.

일 실시예에서 제어 암(16)은 작동 시에 기판 홀더(12) 위로 신장하여 기판 표면(14)과 거의 나란한 위치에 있게 된다. 다른 실시예에서, 도 1 내지 4를 참조로 설명한 바와 같이, 제어 암(46)은 기판 표면(14)에 대해 예각 상태에 있을 수 있다. 제어 암(16)은 소정의 제어 암 회전 속도(Cv)(39)와 위치(Cp)(45)를 가지고 기판 홀더(12)에 인접한 고정 점(15)에 대해 스위핑하는 식으로 선회할 수 있도록 구성되어 있다. 제어 암(46)은 복수의 원통형 연마 패드(20a-c)를 수용할 수 있다. 일 실시예에서 연마 패드(20a-c)는 제어 암(46)의 길이를 따라 고정된 위치에 유지될 수 있다. 제어 암(46)은 연마 패드(20a-c)를 기판 표면(14)과 거의 나란하게(또는 이용되는 실시예에 따라서는 기판 표면(14)에 대해 예각으로) 기판 표면(14)과 접촉시켜 배치할 수 있다. 도 5의 실시예에서는 3개의 연마 패드(20a-c)는 각각 중심(25), 중간(26) 및 에지(27) 위치를 정할 수 있다. 도 5에서 이용되는 영역들은 단지 예시적인 것으로, 임의의 수, 크기 및 형상의 영역이 적당한 범위의 연마 속도에서 연마될 수 있음은 물론이다.

제어 암(16)은 연마 패드의 세로 축에 대해 연마 패드(20a-c)를 회전시키도록 구성될 수 있다. 각 패드 회전 속도(Vpc(31), Vpm(32), Vpe(33))는 가변적이며 가변적이고, 독립적이며, 원하는 연마 속도에 따라 선택될 수 있다. 본 발명의 방법의 일 실시예에서 연마 패드(20a-c)의 회전 속도(31, 32, 33)는 기판(13) 상의 방사 위치에 따라 조정될 수 있다. 기판(13)의 접선(tangential) 속도가 큰 곳에서는 연마 패드의 회전 속도가 작을 수 있으며, 기판(13)의 접선 속도가 작은 곳에서는 연마 패드의 회전 속도가 클 수 있으며, 따라서 일관된 연마 작업을 수행하기 위하여 전체 기판(13)에 대해 연마 속도를 정상화시킬 수가 있다.

일 실시예에서 제어 암(46)은 연마 패드(20a-c)를 소정 일정 압력(Pc(41), Pm(42), Pe(43))으로 기판(13)과 접촉시켜 배치할 수 있다. 다른 실시예에서 이 압력(41, 42, 43)은 연마 상태와, 기판(13)의 특정 영역에 대해 원하는 연마 종류에 따라서 연마 작업 중에 변화될 수 있다. 그 외에도, 도 1 내지 4를 참조로 전술하고 도 12A 및 12B에서 후술하는 바와 같이, 연마 패드(20a-c)는 팽창할 수 있다. 따라서 팽창의 정도는 기판(13)에 가해진 연마 압력을 결정하는데 이용될 수 있다.

본 발명의 방법의 일 실시예에서 각 연마 패드(20a-c)의 패드 회전 속도(31, 32, 33) 각각은 기판(13)의 반경을 따른 기판 속도(36, 37, 38) 차를 보상하도록 선택될 수 있다. 이 속도 차는 기판(13) 반경이 커짐에 따라 커진다. 연마 패드 회전 속도(Vpc(31), Vpm(32), Vpe(33)), 연마 패드 압력(Pc(41), Pm(42), Pe(43)), 제어 암 회전 속도(Cv)(39) 및 위치(Cp)(45), 및 기판 회전 속도(35)는 기판 표면(14) 상의 특정한 불균일을 해소하기 위하여 현장 처리/기판 표면 계측 시스템으로부터의 피드백에 기초하여 제어될 수 있다. 그와 같은 시스템에서는 기판(13)의 연마 속도는 기판(13)의 여러 부분에서 측정될 수 있다. 그러므로, 피드백 루프 시스템을 통해서 기판(13)의 여러 부분에서의 연마 속도는 표면 계측 시스템으로부터의 연마 속도 피드백에 따라서 제어, 관리 및 변화될 수 있다. 기판 연마 진행을 측정하는 데는 당업자에게 알려져 있는 임의 종류의 제어 시스템 및 피드백 루프 시스템이 이용될 수 있다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른, 단일의 선회 점(15)에서 하나의 유닛(47)으로 서로 나란하게 결합한 3개의 독립적인 제어 암(47a-c) 각각에 결합한 단일의 원통형 연마 패드(21a-c)와 회전 기판 홀더(12)를 포함하는 CMP 장치(6)의 평면도이다. 기판 홀더(12)는 연마될 기판 표면(14)을 위쪽으로 향하게 한 상태에서 기판(13)을 대체로 수평적 위치로 유지시킬 수 있다. 기판 홀더(12)는 예컨대 대체로 수직적 배향, 대체로 수평적 배향, 수직적 배향과 수평적 배향 사이의 임의의 배향 등과 같이 임의의 적당한 배향으로 기판(13)을 배치하도록 구성될 수 있다. 기판 홀더(12)는 원하는 연마 속도에 따라서 일정 또는 가변 속도로 기판(13)을 회전시키도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서 연마 패드의 회전이 일정 속도로 유지될 때에 기판 홀더(12)의 회전 속도가 높을수록 연마 속도가 높아진다. 연마 패드(21a-c)와 기판 홀더(12)의 회전 속도는 서로에 따라서 변화하여 연마 속도를 변화시킬 수 있다.

각 연마 패드(21a-c)는 원통형이며, 세로축을 통해 제어 암(47a-c) 중 어느 하나와 결합된다. 전술한 바와 같이, 각 연마 패드(21a-c)의 길이는 기판(13) 반경보다 작을 수 있다. 도 9에 도시된 실시예에서는 각 연마 패드(21a-c)의 길이는 기판(13) 반경의 대략 3분의 1이다. 다른 실시예들에서는 각 연마 패드(21a-c)는 기판(13) 반경의 임의의 적당한 비율일 수 있다. 또 다른 실시예에서는 각 연마 패드(21a-c)는 기판(13) 반경과 같거나 이보다 클 수 있다. 그와 같은 실시예에서는 연마 패드(21a-c)의 접촉 각은 연마 패드(21a-c)와 기판(13) 간의 접촉 패치의 크기를 결정하도록 조정될 수 있다.

일 실시예에서 제어 암(47a-c) 각각은 작동 시에 기판 홀더(12) 위로 신장하여 기판 표면(14)과 거의 나란한 위치에 있게 된다. 도 1 내지 4를 참조로 전술한 바와 같이, 다른 실시예에서 제어 암(47a-c)은 기판 표면(14)에 대해 예각 상태에 있을 수 있다. 제어 암(47a-c)은 소정의 회전 속도(Cv)(45)에서 기판 홀더(12)에 인접한 고정 점(15)에 대해 스위핑하는 식으로 한 유닛(47)으로서 선회하도록 구성될 수 있다. 제어 암(47a-c) 각각은 원통형 연마 패드(20a-c)를 수용하도록 구성될 수 있다. 제어 암(47a-c) 각각은 연마 패드(20a-c)를 제어 암(47a-c)을 따라 직선적으로 병진시킬 수 있으며, 기판 표면(14)과 거의 나란하게 있을 수 있다. 다른 실시예에서 제어 암(47a-c) 자체가 이동할 수 있으며, 따라서 연마 패드 (20a-c)를 이동시킬 수 있다. 도 3의 일 실시예에서 3개의 연마 패드 위치가 중심(25), 중간(26) 및 에지(27)로 정해질 수 있다. 여기서 설명되는 장치와 방법은 임의의 적당한 수, 크기, 및 위치의 연마 패드 위치를 이용할 수 있다. 일 실시예에서 제어 암(47a-c) 각각은 기판 표면(14) 상의 소정 위치에 연마 패드(20a-c)를 위치시키도록 구성된다. 그와 같은 실시예에서 제어 암(47a)은 연마 패드(20a)를 정해진 중심(25) 위치에 위치시킬 수 있고, 제어 암(47b)은 연마 패드(20b)를 정해진 중간(26) 위치에 위치시킬 수 있고, 제어 암(47c)은 연마 패드(20c)를 정해진 에지(27) 위치에 위치시킬 수 있다. 제어 암(47a-c) 각각은 연마 패드(20a-c)를 3개의 연마 위치(25, 26, 27) 중 적어도 하나로 그리고 하나 또는 그 이상의 연마 패드 위치(25, 26, 27)의 일부분과 중첩하는 위치로 직선적으로 병진시키도록 구성될 수 있다.

제어 암(47a-c) 각각은 연마 패드(20)의 세로 축에 대해 연마 패드(20a-c)를 회전시키도록 구성될 수 있다. 연마 패드 회전 속도(Vpc(31), Vpm(32), Vpe(33)), 연마 패드 압력(Pc(41), Pm(42), Pe(43)), 제어 암 회전 속도(Cv)(39) 및 위치(Cp)(45), 기판 회전 속도(35), 및 연마 패드(20a-c)의 팽창 정도는 기판 표면(14) 상의 특정한 불균일을 해소하기 위하여 현장 처리/기판 표면 계측 시스템으로부터의 피드백에 기초하여 설정되거나 변화될 수 있다. 그러므로, 이 피드백 시스템이 기판(13)의 특정 영역에 대한 연마 속도가 너무 높다고 판단하면, 연마 패드 회전 속도, 제어 암 회전 속도, 연마 패드 압력, 연마 패드 팽창 레벨, 및/또는 기판 회전 속도가 감소할 수 있다. 반대로, 연마 속도가 특정 영역에 대해 너무 낮으면, 전술한 변수들은 임의의 적당한 조합으로, 예컨대 연마 패드 압력, 연마 패드 회전 속도, 기판 회전 속도 등을 증가시키는 것과 같이 연마 속도를 증가시키도록 변화될 수 있다. 그러므로, 원하는 연마 역학(dynamics) 일부 변수는 증가하고 일부 변수는 감소할 수 있다. 결과적으로, 예컨대, 각 연마 패드(20a-c)의 회전 속도는 가변적이고 독립적일 수 있으며, 기판(13)의 특정 영역에 대해 원하는 연마 속도에 따라서 선택된다. 그와 같은 예에서 각 연마 패드(20a-c)의 회전 속도는 기판(13) 반경에 대한 연마 속도가 일정하게 될 수 있도록 기판(13) 상의 방사 위치에 따라 조정된다. 원하는 연마 프로필을 얻기 위하여 다른 변수들도 독립적으로 또는 서로 연관하여 제어될 수 있다.

제어 암(47a-c) 각각은 연마 패드(20a-c)를 서로 독립적으로 소정 압력으로 기판(13)과 접촉시켜 배치하도록 구성될 수 있다. 이 압력은 한 위치에서 일정하거나 변화되거나 또는 기판(13) 반경을 따른 위치에 따라 가변적일 수 있다.

본 발명의 방법의 일 실시예에서 각 연마 패드(20a-c)의 연마 압력은 기판(13)에 대해 변화될 수 있으며, 연마 패드(20a-c)는 기판(13)의 반경을 따른 속도 차를 보상하기 위하여 제어 암(47a-c)을 따라 앞뒤로 병진할 수 있다. 이 속도 차는 기판(13)의 반경이 커짐에 따라 커지는데, 그 이유는 기판(13)의 에지에서의 접선 속도가 기판(13)의 중간에서의 접선 속도보다 크기 때문이다. 연마 패드 위치(25, 26, 27) 및 병진 속도(Vtc(34a), Vtc(34b), Vte(34c)), 연마 패드 회전 속도(Vpc(31), Vpm(32), Vpe(33)), 연마 패드 압력(Pc(41), Pm(42), Pe(43)), 제어 암 회전 속도(Cv)(39) 및 위치(Cp)(45), 및 기판 회전 속도(35)는 기판 표면(14) 상의 특정한 불균일을 해소하기 위하여 현장 처리/기판(13) 표면 계측 시스템으로부터의 피드백에 기초하여 제어될 수 있다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬러리 배송 시스템(54)의 평면도이다. 본 발명에 따른 일 실시예에서 슬러리(slurry) 및/또는 연마액이 슬러리 투여 헤드(50)의 하나 또는 그 이상의 포트(52)를 통해 기판 표면(14)에 직접적으로 분산된다. 기판의 여러 부분 상의 원하는 연마에 따라서 복수의 포트(51) 각각은 동일 량의 슬러리/연마액을 투여하거나 복수의 포트(51) 각각은 다른 량의 슬러리/연마액을 투여할 수 있다. 그러므로, 복수의 포트(51)는 기판의 여러 부분에 대한 원하는 연마 프로필에 따라서 연마되고 있는 기판의 여러 부분에 다른/동일 량의 슬러리/연마액을 투여할 수 있다. 당업자에게 알려져 있는 다른 임의의 적당한 종류의 슬러리도 이용될 수 있다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른, 슬러리와 연마액이 각 연마 패드(20)에 있는 구멍(52)을 통해 분산되는 연마 패드(20)의 측 단면도이다. 일 실시예에서 슬러리는 연마 패드(20)의 내부로 투입되어 구멍(52)을 통해 나올 수가 있다. 그러므로, 슬러리는 기판 연마 작업 전 및/또는 중에 연마 패드(20)를 통해 기판에 가해질 수 있다.

도 12A는 본 발명의 일 실시예에 따른 팽창성 원통형 연마 패드(20')를 도시한 도면이다. 일 실시예에서 팽창성 원통형 연마 패드(20')는 유체 입력을 수용하는 공동(hollow)이거나 아니면 다른 실시예에서 팽창성 원통형 연마 패드(20')를 밀어내도록 구성된 기계적 암을 포함할 수 있는 코어(77)를 가질 수 있다. 코어(77)가 동공인 일 실시예에서 코어(77)는 입력부(79)로부터 유체를 수용할 수 있다. 팽창성 원통형 연마 패드(20')의 팽창을 원하는 경우에 입력부(79)는 유체를 코어(77) 내로 수송할 수 있는 임의의 적당한 암이나 파이프일 수 있다. 일 실시예에서 본 출원에서 설명되는 암들 중 임의의 것이 입력부(79)로 이용될 수 있으며, 또는 다른 실시예에서 별도의 동공 파이프형 장치가 입력부(79)로 이용될 수 있다.

도 12B는 본 발명의 일 실시예에 따른 팽창성 원통형 연마 패드(20')의 팽창 동작을 도시한 도면이다. 일 실시예에서 코어(77) 내로 유체가 투입되어 코어(77) 내에 외향(outward) 압력을 발생시킬 수 있다. 그러므로, 팽창성 원통형 연마 패드(20')는 유체의 투입에 의해서 외주(81) 쪽으로 확장될 수 있다. 유체는 코어(77)에 투입되어 팽창성 원통형 연마 패드(20')를 팽창시키는 외향 압력을 발생시킬 수 있는 임의의 적당한 유체일 수 있다. 또한, 연마 패드(20')의 팽창 정도는 코어 내에 투입된 유체의 량에 따라 달라질 수 있다. 다른 실시예에서 코어(77)는 바깥으로 누를 수 있는 기계적 암을 포함할 수 있다. 그러므로, 기계적 암이 작동되면, 팽창성 원통형 연마 패드(20')는 외주(81)로 확장된다. 팽창성 원통형 연마 패드(20')는 연마 패드가 이용될 수 있는 여기서 설명된 실시예들 중 임의의 실시예에서 연마 패드로 이용될 수 있다.

일 실시예에서 패드(20')의 팽창에 의해서 매우 낮은 연마 압력이 기판에 가해질 수 있다. 팽창성 원통형 연마 패드(20')는 연마 또는 평탄화될 기판 표면에 매우 인접하게 될 수 있다. 그와 같은 실시예에서 미팽창(uninflated) 연마 패드(20')와 기판 표면 간의 거리는 연마 패드(20')의 팽창성에 의해 결정될 수 있다. 그러므로, 연마 패드(20')가 기판 표면에 매우 인접하게 된 후에 연마 패드(20')는 여기서 설명된 실시예들에 따라서 팽창 또는 확장될 수 있고, 이 팽창은 연마 패드(20')와 기판 표면 간에 접촉을 발생시킬 수 있다. 결과적으로, 팽창으로 인해 적은 량의 연마 압력이 기판 표면에 가해질 수 있다.

도 13 내지 25B는 연마 패드를 조정하는 본 발명의 실시예들을 설명하는 것이다. 설명된 실시예에서 반도체 웨이퍼를 만드는 CMP 장치의 연마 패드를 조정하는 장치로서의 조정 피스는 원통형이다. 그러나 조정 피스는 여기서 설명되는 바와 같이 이용될 수 있는 임의의 적당한 기하학적 형상을 가질 수 있다. 그 외에도 조정 피스는 예컨대 고무, 폴리우레탄, 폴리에스테르와 같은 중합체, 유기 금속 재료, 금속 재료 등과 같이 연마 패드를 조정하는데 이용될 수 있는 임의의 적당한 종류의 재료로 만들어질 수 있다. 일 실시예에서 조정 피스는 조정되는 연마 패드보다 더 딱딱한 재료이다. 다른 실시예에서 조정 피스는 원하는 연마 패드 조정의 종류에 따라서 연한 것일 수 있다. 조정 피스는 마찰을 이용하여 연마 패드가 대체로 평탄하게 되도록 원치 않는 물질을 연마 패드로부터 제거하고 연마 패드의 마모 부분을 제거한다. 즉 조정 피스는 마찰을 이용하여 연마 패드를 평탄화하여 제거율 균일성을 향상시킨다.

도 13 내지 16은 각각 본 발명의 일 실시예에 따른, 연마 패드 장치(119)와 조정 피스 장치(103)를 포함하는 CMP 장치(102)의 평면도, 측면도, 측면도, 및 평면도이다. 연마 패드 장치(119)는 연마 패드(113)가 장착 또는 설치될 수 있는 회전 연마 패드 홀더(112)를 포함한다. 일 실시예에서 연마 패드 홀더(112)는 원하는 연마 속도에 따라 변할 수 있는 일정 또는 가변 속도(Vp)(135)로 Y-Y 축(117)에 대해 회전할 수 있다. 연마 패드의 속도를 증가시키면, 마찰이 증가할 수 있고, 따라서 조정 속도가 증가할 수 있다. 원하는 조정 속도에 대한 조정에 따라서 마찰이 증가 또는 감소할 수 있다. 연마 패드(113)는 연마 공정 및/또는 조정 공정 중에 조정 피스 장치(103)가 연마 표면(114)에 접근할 수 있는 임의의 적당한 위치에서 연마 패드 홀더(112) 상에 위치될 수 있다. 일 실시예에서, 도 15에 도시된 바와K 같이, 연마 패드(113)는 대체로 수평적 상향 배향으로 되어 있을 수 있다. 다른 실시예에서 연마 패드는 수직 위치로 배향될 수 있고, 또 다른 실시예에서 연마 패드는 수직 배향과 수평 배향 간의 임의의 위치로 배향될 수 있다. 그러므로, 원하는 연마/조정에 따라서 연마 패드의 배향이 달라질 수 있다.

연마 패드 장치(119)의 이 실시예는 여기서 설명되는 방법과 장치로 이용될 수 있는 많은 적당한 종류의 연마 패드 장치들 중 하나의 대표적인 예이다. 일 실시예에서 연마 패드 장치(119)는 회전 디스크형 연마 패드 장치일 수 있다. 또한, 연마 패드 표면(114)은 여기서 설명된 방법이 이용된다면 여러 가지 서로 다른 연마 패드 조정을 위해 임의의 적당한 수와 형상의 영역들로 나누어질 수 있다. 일 예시적인 실시예에서 연마 패드 표면(114)은 3개의 원형 영역, 즉, 예컨대 중심 위치(125), 중간 위치(126), 및 주변 에지 위치(127)와 같이 Y-Y 축(117)으로부터 일정한 간격을 두고 떨어져 있는 위치들로 분할될 수 있다. 이 위치들(125, 126, 127) 각각은 주어진 연마 패드 홀더 속도(Vp)(135)에 대해 원하는 레벨의 연마 패드 조정을 위해 변화될 수 있는 해당 속도(Vc(136), Vm(137), Ve(138))를 각각 가질 수 있다. 일 실시예에서 속도(Vc(136), Vm(137), Ve(138))가 증가하면 연마 패드의 조정 속도가 증가한다. 또한, 속도(136, 137, 138)는 연마 패드(113)의 특정 영역에서의 원하는 조정에 따라서 공동으로 또는 독립적으로 변화할 수 있다. 일 실시예에서 속도(136, 137, 138)는 연마 패드의 여러 영역이 동일 속도로 또는 다른 속도로 조정될 수 있도록 독립적으로 변화할 수 있다.

일 실시예에서 조정 피스 장치(103)는 본 발명의 일 실시예에 따라서 제어 암(116)과 결합할 수 있는 단일 조정 피스(120)를 포함한다. 이 조정 피스(120)는 원통형일 수 있으며, 세로 축 X-X를 통해 제어 암(116)과 결합하도록 구성될 수 있다. 조정 피스(120)는 조정 피스(120)가 연마 패드와 접촉하여 이를 조정할 수 있는 곳에 적당한 방식으로 위치할 수 있다. 일 실시예에서 제어 암(116)은 연마 패드 표면(114) 위에서 장축 X-X에 대해 대체로 수평적 배향으로 조정 피스(120)를 위치시킬 수 있다.

일 실시예에서 조정 피스(120)의 길이는 Y-Y 축(117)과 연마 패드(113)의 주변 에지(118) 또는 그 일부분 간의 거리에 이르도록 미리 정해질 수 있다. 다른 실시예에서 조정 피스(120)는 연마 패드(113)의 반경보다 작을 수 있으며, 또 다른 실시예에서 조정 피스(120)는 연마 패드(113)의 반경과 같거나 이보다 클 수 있다. 다음의 설명에서 명백해 질 것이지만, 조정 피스(120)의 길이가 감소하면 조정 공정에 대한 제어가 더욱 정밀해지고 제어가 더 잘 될 수 있다. 도 13의 일 예시적인 실시예에서 조정 피스(120)의 길이는 연마 패드(113)의 반경의 대략 3분의 1이 될 수 있다.

일 실시예에서 조정 피스(120)는 연마 패드(113)가 아래로 회전할 때에 전체 연마 패드 표면(114)에 대해 완전한 적용 범위 또는 접근을 제공하기 위하여 소정의 병진 속도(Vt)(134)로 그리고 연마 패드 표면(114)과 거의 나란하게 제어 암(116)을 따라 직선적으로 병진할 수 있다. 조정 피스(120)는 연마 패드의 중심에서 주변 에지(118) 쪽으로 연마 패드 표면(114)의 반경을 따라 가변적인 또는 미리 정해진 위치에 위치할 수 있다. 도 13의 일 실시예에서 3개의 일반화된 연마 패드 위치(125, 126, 127)가 연마 패드 표면(114)의 중심, 중간 및 주변 위치에 각각 대응하도록 정해질 수 있다. 원하는 조정 환경의 변화에 따라서 임의의 적당한 수의 연마 패드 위치가 있을 수 있다. 그러므로 조정 피스(120)는 3개의 조정 피스 위치(125, 126, 127) 내에는 물론이고 이들 간의 임의의 위치에 내에서 병진할 수 있다.

본 발명에 따른 다른 실시예에서 조정 피스 장치(103)는 연마 패드(113)의 회전 중심에 대해 세로 축 X-X의 가변 스윙 각(swing angle)(145)에 대해 위치 설정을 제공하기 위하여 축(115)에 대해 선회 또는 스윙할 수 있다. 일 실시예에서 제어 암(116)은 조정 피스의 대부분이 연마 패드(113)와 접촉하도록 소정의 스윙 속도(Vs)(139)와 위치(113)를 갖고서 연마 패드(113) 위에서 원통형 조정 피스(120)를 수평적으로 스윙시킬 수 있다. 다른 실시예에서 조정 피스의 일부가 연마 패드(113)와 접촉하도록 스윙 각(145)이 조정될 수 있다.

조정 피스(120)는 제어 암(116) 상의 세로 축 X-X에 대해 회전할 수 있다. 조정 피스 회전 속도(Vcp)(130)는 가변적이며, 원하는 조정 속도와 조정 세기에 따라서 조정될 수 있다. 본 발명의 방법의 일 실시예에서 조정 피스(120)의 Vcp(130)는, 조정 피스(120)와 연마 패드 표면(114) 간의 상대적인 속도 차가 연마 패드 표면(114)의 반경을 따라 거의 일정하게 유지되도록, 연마 패드 표면(114) 상의 방사 위치에 따라 변화될 수 있다. 그러므로 조정 피스의 회전 속도는 조정 피스의 회전 속도와 연마 패드의 중심으로부터 연마 패드의 에지 쪽으로의 연마 패드의 회전 속도 간에 일정한 속도 차를 유지하도록 조정될 수 있다.

다른 실시예에서, 연마 패드가 연마 패드 표면의 여러 부분에서 가변적인 조정을 할 필요가 있는 경우에, 조정 피스(120)와 연마 패드 표면(114) 간의 상대적인 속도 차는 조정되고 있는 연마 패드 표면(114)의 영역에 따라 조정될 수 있다.

조정 피스(120)는 여러 가지 방식 중 하나로 소정의 압력(P)(140)으로 연마 패드 표면(114과 접촉하도록 구성될 수 있다. 이 압력(140)은 예컨대 압력(Pc(141), Pm(142, Pe(143))에 각각 대응하는 연마 패드 위치(125, 126, 127)와 같은 연마 패드 표면(114) 상의 임의의 특정 위치에서 일정하거나 연속적으로 변화할 수 있다.

본 발명에 따른 일 실시예에서 조정 피스(120)는 주어진 내부 인가 하향 압력 하에서 팽창되고 수축됨으로써 변할 수 있는 가변 지름이 있다. 조정 피스(120)는 예컨대, 유체에 의해, 조정 피스의 내부로부터 작용하는 외향 기계적 압력에 의해 팽창되는 것과 같이 임의의 적당한 방식으로 팽창될 수 있다. 유체와 기계적 프로세서에 의한 조정 피스(120)의 팽창은 도 26A와 26B를 참조로 더 자세히 설명된다. 일 실시예에서 제어 암(116)은 연마 패드 표면(114) 위에서 거의 수평적으로 조정 피스(120)를 위치시키며, 여기서, 세로 축 X-X는 연마 패드(113) 회전 축 Y-Y에 대해 소정의 수직 위치에 있다. 조정 피스(120)와 연마 패드 표면(114) 간의 접촉의 정도는 장축 X-X가 연마 패드 표면(114) 위에 있는 거리와의 관계에서 조정 피스(120)의 지름에 의해 결정될 수 있다. 조정 피스(120)의 지름은 소정 압력(140)으로 연마 패드 표면(114)과 접촉할 때까지 (조정 피스(120)의 내부로부터의 전술한 유체 압력이나 가스 압력 또는 기계적 압력에 의해) 더 커지도록 구성될 수 있다. 조정 피스(120) 지름의 변화는 일단 접촉이 된 다음에는 연마 패드(113)와의 접촉 압력(P)(140)에 큰 변화를 줄 정도로 클 필요는 없다.

본 발명에 따른 다른 실시예에서 장축 X-X와 연마 패드 표면(114) 간의 거리(달리, 고도(elevation)라고도 함)는 제어될 수 있는 변수이다. 장축 X-X은 따라서 원통형 조정 피스(120)는 원하는 고도에 따라서 연마 패드 표면(114)에 대해 축 Y-Y를 따라 수직 거리로 이동될 수 있다. 조정 피스(120)와 연마 패드 표면(114) 간의 접촉 압력(P)(140)은 연마 패드 표면(114) 위의 세로 축 X-X의 거리에 의해 결정될 수 있다. 연마 패드 표면(114) 위의 장축 X-X의 거리 변화는 일단 접촉이 된 다음에는 원통형 조정 피스(120)와 연마 패드 표면(114) 간의 접촉 압력에 큰 변화를 줄 정도로 클 필요는 없다. 일 실시예에서 조정 피스(120)의 팽창에 의해서 조정 피스(120)의 표면은 연마 패드 표면(114)에 접촉하여 이를 조정할 수 있게 된다. 그러므로 조정 피스(120)는 수직적으로 이동하여 연마 패드 표면(114)에 대해 소정을 압력(140)을 작용하게 된다.

조정 피스(120)는 연마 패드(113)를 조정하기 위해 많은 기구를 이용할 수 있다. 조정은 당 업계에 일반적으로 알려져 있는 대로 정의되나, 이에 한정되는 것은 아니고 세척, 연마 및/또는 평탄화를 포함한다. 일 실시예에서 조정 피스(120)는 폴리우레탄, 고무, 폴리에스테르와 같은 중합체, 유기 금속 재료, 또는 스테인리스강과 같은 금속으로 만들어진다. 다른 실시예에서 조정 피스(120)는 연마재 함유 섬유, 강모(bristle), 연마재 함유 펠트(felt), 및 다이아몬드 입자와 같은 연마 표면 처리재와 같은 구성을 포함할 수 있다.

연마 패드(113)는 연마 패드 표면(114)에 대해 균일한 계측을 갖지 않는 것으로 예상될 수 있다. 본 발명에 따른 일 실시예에서 조정 피스 회전 속도(Vcp)(130), 병진 속도(Vt)(134) 및 위치(Ccp)(125, 126, 127), 연마 패드 회전 속도(Vp(135), Vc(136), Vm(137), Ve(138)), 접촉 압력(P)(140), 조정 피스 팽창, 제어 암 스윙 속도(Cv)(139) 및 위치(Cp)(145)는 연마 패드(113)의 연마 패드 표면(114) 상의 특정한 불균일을 해소하기 위하여 현장 연마 패드 표면 계측 시스템으로부터의 피드백에 기초하여 독립적으로 제어될 수 있으며, 균일한 연마 패드 표면(114)을 제공한다.

본 발명의 일 실시예에서 조정 피스 속도(Vcp)(130)는 연마 패드 표면 속도(Vc(136), Vm(137), Ve(138))에 대해 일정한 상대 속도를 발생하도록 연마 패드 표면(114) 상의 방사 위치에 따라 달라질 수 있다.

도 17 내지 20은 각각 본 발명의 일 실시예에 따른, 연마 패드 장치(119)와 조정 피스 장치(105)를 포함하는 CMP 장치(104)의 평면도, 측면도, 측면도, 및 평면도이다. 연마 패드 장치(105)는 도 13 내지 16에서 전술한 것과 실질적으로 같다.

조정 피스 장치(105)는 제어 암(116)에 동축으로 결합한 복수의 원통형 조정 피스(120a, 120b, 120c)를 포함한다. 조정 피스(120a-c) 각각의 길이는 연마 패드(113)의 반경보다 작을 수 있다. 복수의 조정 피스(120a-c)는 동시에 이용되어 연마 패드 표면(114)을 조정할 수 있다. 일 실시예에서 복수의 조정 피스(120a-c)가 이용될 수 있으며, 각 조정 피스(120a-c)의 길이는 연마 패드(113) 반경의 대략 3분의 1이 될 수 있다. 다른 실시예들에서는 각 조정 피스(120a-c)의 길이는 연마 패드(113) 반경의 임의의 비율일 수 있다.

제어 암(146)은 복수의 원통형 연마 패드(120a-c)를 수용할 수 있다. 연마 패드(120a-c)는 제어 암(146)의 길이를 따라 고정된 위치에 유지될 수 있으며, 또는 연마 패드(120a-c)는 제어 암(146)을 따라 병진하도록 구성될 수 있다. 제어 암(146)은 조정 피스(120a-c)를 연마 패드 표면(114)과 거의 나란하게 접촉시켜 배치하도록 구성될 있다. 다른 실시예에서 제어 암은 조정 피스(120a-c)의 팽창이 연마k 패드와의 접촉(따라서 조정)을 시작할 수 있는 연마 패드에 인접한 곳에 조정 피스(120a-c)를 위치시키도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서 3개의 조정 피스(120a-c)는 각각 중심(125), 중간(126), 또는 에지(127) 위치를 정할 수 있다. 3개의 조정 피스(120a-c)는 조정이 될 수 있다면 연마 패드 상의 임의의 적당한 위치를 정할 수 있다. 조정 피스(120a-c) 각각은 원하는 조정 작업을 위해 가변적이고, 독립적으로 제어되고, 선택되는 회전 속도(Vcp(131), Vcm(132), Vce(133))를 가질 수 있다. 더욱이, 조정 피스(120a-c) 각각은 원하는 조정 작업을 위해 가변적이고, 독립적으로 제어되고, 선택되는 소정의 압력(Pc(141), Pm(142), Pe(143))을 가질 수 있다. 이 개별적인 제어는 조정 피스(120a-c)에 대해 서로 독립적으로 다른 조정 속도 또는 재료 제거 속도를 제공한다.

도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른, 단일의 선회 점(115)에서 하나의 유닛(147)으로 서로 나란하게 결합한 3개의 독립적인 제어 암(147a-c) 각각에 결합한 원통형 조정 피스들(121a-c)과 회전 연마 패드 홀더를 포함하는 CMP 장치(106)의 평면도이다. 일 실시예에서, 도 15에 도시된 연마 패드 홀더(112)는 조정될 연마 패드 표면(114)을 위쪽으로 향하게 한 상태에서 연마 패드(113)를 대체로 수평 위치로 유지시킬 수 있다. 전술한 바와 같이, 연마 패드(113)는 연마/조정 작업을 위해 원하는 대로 임의의 적당한 위치에 유지될 수 있다. 연마 패드 홀더(112)는 원하는 조정 속도에 따라서 일정한 또는 가변적인 속도로 연마 패드(113)를 회전시키도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서 연마 패드(113)는 더 높은 조정 속도가 요구될 때는 더 빠르게 더 낮은 조정 속도가 요구될 때는 더 느리게 회전하도록 구성될 수 있다.

일 실시예에서 조정 피스 장치(107)는 단일의 선회 축(115)에서 하나의 유닛(147)으로 서로 나란하게 결합하는 3개의 독립적인 제어 암(147a-c) 상에 원통형 조정 피스(120a, 120b, 120c)를 각각 포함할 수 있다. 원하는 연마/조정 작업에 따라서 각각 하나 또는 그 이상의 조정 피스를 가진 3개 이상 또는 이하의 제어 암이 이용될 수도 있다. 일 예시적인 실시예에서 조정 피스(120a-c) 각각의 길이는 연마 패드(113)의 반경보다 작을 수 있다. 그와 같은 실시예에서 조정 피스(120a-c) 각각은 연마 패드(113)의 여러 부분을 조정하도록 구성될 수 있다. 도 21에 도시된 일 실시예에서 조정 피스(120a-c)가 이용될 수 있으며, 조정 피스(120a-c) 각각의 길이는 연마 패드(113)의 반경의 대략 3분의 1일 수 있다. 다른 실시예에서 조정 피스(120a-c) 각각의 길이는 연마 패드(113)의 반경의 적당한 비율이 될 수 있다.

조정 피스(120a, 120b, 120c) 각각은 조정 피스 위치(125, 126, 127), 병진 속도(Vtc(134a), Vtc(134b), Vte(134c)), 조정 피스 회전 속도(Vcp(131), Vcm(132), Vce(133)), 조정 피스 압력(Pc(141), Pm(142), Pe(143)), 및 원하는 조정 작업과 조정 속도를 위해 가변적이고, 독립적으로 제어되고, 선택되는 팽창 정도를 갖는다. 제어 암 회전 속도(Cv)(139) 및 위치(Cp)(145)와 연마 패드 회전 속도(135)와 함께, 일 실시예에서 상기 변수들은 연마 패드 표면(114) 상의 특정한 불균일을 해소하기 위하여 현장 처리/연마 패드 표면 계측 시스템으로부터의 피드백에 기초하여 독립적으로 제어될 수 있다. 그와 같은 시스템에서는 피드백 루프를 이용하여 조정 속도 또는 조정 상태가 결정될 수 있고, 이 결정으로부터 조정 속도가 조정 또는 변화되어 원하는 조정을 얻을 수가 있다. 연마 패드 표면(114)의 조정 속도 및 진행을 결정하는 데는 당업자에게 알려져 있는 임의의 적당한 피드백 장치가 이용될 수 있다. 이러한 개별적인 제어에 따라서 조정 피스(120a-c)는 서로 독립적으로 여러 가지 조정 속도나 재료 제거 속도를 달성할 수가 있다.

도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬러리 배송 시스템(154)의 평면도이다. 일 실시예에서 슬러리 배송 시스템(154)은 도 13 내지 16의 조정 피스 장치(103)에 이용될 수 있다. 슬러리 배송 시스템(154)은 본 발명에 따른 여러 실시예에서 이용될 수 있다. 슬러리 및 조정액은 슬러리 투여 헤드(150)의 하나 또는 그 이상의 포트(151)를 통해 연마 패드 표면(114)으로 직접적으로 분산될 수 있다. 연마 패드의 여러 부분 상의 원하는 조정에 따라서 복수의 포트(151) 각각은 동일 량의 조정액을 투여하거나 복수의 포트(151) 각각은 다른 량의 조정액을 투여할 수 있다. 그러므로, 복수의 포트(151)는 조정되고 있는 연마 패드의 여러 부분에 다른/동일 량의 조정액을 투여할 수 있다. 조정액의 투여, 유속 및 량의 제어는 연마 패드(113)의 조정을 제어하는 다른 기구를 제공한다. 이용될 수 있는 조정액은 당업자에게 알려져 있는 다른 임의의 적당한 조정액일 수 있다.

도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른, 조정액이 조정 피스(120)의 표면에서 구멍(152)을 통해 분산되는 조정 피스(120)의 측 단면도이다. 이 실시예에서 조정액은 조정 피스(120)의 코어 내로 투입될 수 있으며, 조정액은 이 코어로부터 구멍 (152)을 통해 조정 피스(120)의 표면으로 나올 수가 있다. 이 투여 방법은 조정액의 배치에 대한 추가적인 제어를 제공한다.

도 24A 내지 24E는 각각 본 발명의 실시예들에 따른 원통형 조정 피스(120-1 내지 120-5)의 실시예들의 측 사시도이다. 도 24A 내지 24E에 도시된 표면 형상은 조정 피스는 물론 연마 패드에 이용될 수 있다. 표면 형상은 조정/연마 패드의 조정/연마를 향상 및/또는 더 잘 제어하기 위해 제공된다. 도 24A 내지 24E를 참조로 설명된 표면 형상은 예시적인 것이며, 연마/조정이 효과적으로 달성될 수만 있다면 다른 적당한 표면 형상도 이용될 수 있다.

도 24A는 본 발명의 일 실시예에 따른, 패드 조정 표면(162)에 파인 연속한 나선형 홈(163)을 포함하는 원통형 조정 피스(120-1)를 도시한 도면이다. 일 실시예에서 홈(163)은 조정액이 연마 패드로부터 흘러나와 조정 피스(120-1)에 의해 제거된 부스러기를 실어가기 위해 구비되는 것이다.

도 24B는 본 발명의 일 실시예에 따른, 패드 조정 표면(162)에 파인 복수의 함몰부(164)를 포함하는 원통형 조정 피스(120-2)를 도시한 도면이다. 일 실시예에서 함몰부(164)는 조정액이 연마 패드와 조정 피스 표면 사이에 모여져 사용되도록 구비되는 것이다.

도 24C는 본 발명의 일 실시예에 따른, 패드 조정 표면(162)으로부터 돌출하는 복수의 융기 너브(nub)(165)를 포함하는 원통형 조정 피스(120-3)를 도시한 도면이다. 일 실시예에서 너브(165)는 연마 패드로부터의 부스러기 제거를 향상시키기 위해서 구비되는 것이다. 너브(165)의 기하학적 형상은 높은 기계적 압력으로 인한 부가적인 기계적 동작을 제공하며, (F/A)는 부스러기가 씻겨질 수 있도록 부스러기를 연마 패드 표면으로부터 들어올리는 것을 지원할 수 있다.

도 24D는 본 발명의 일 실시예에 따른, 패드 조정 표면(162)에 파인 복수의 개별적인 홈 링(166)을 포함하는 원통형 조정 피스(120-4)를 도시한 도면이다. 일 실시예에서 홈 링(166)은 조정액이 연마 패드와 조정 피스 표면 사이에 모여져 사용되도록 구비되는 것이다.

도 24E는 본 발명의 일 실시예에 따른, 패드 조정 표면(162)과 동일 높이를 가지거나 이로부터 돌출하는 연속한 나선형 연마 표면(167)을 포함하는 원통형 조정 피스(120-5)를 도시한 도면이다. 일 실시예에서 나선형 연마 표면(167)은 연마 패드 표면의 재료 제거와 평탄화를 향상시키기 위해서 구비되는 것이다.

도 25A 및 25B는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른, 조정 피스(203)와 짝을 이루어 결합하는 원통형 연마 패드(20)의 단면도 및 전개 단면도이다. 일 실시예에서 조정 피스(203)는 내경 및 길이가 연마 패드(20)의 외경 및 길이와 거의 같은 반원통 형상을 갖고 있다. 조정 피스(203)는 연마 패드(20)를 조정하기 위한 장치를 제공한다. 조정 피스(203)의 내면(207)은 조정 피스의 표면을 세척하는 표면 형상을 갖고 있다. 이 표면 형상은 강모, 접착제, 및 기타 다른 적당한 조정 인핸서(enhancer)를 포함할 수 있다.

연마 패드(20)는 수축 상태에서 조정 피스(203) 내로 삽입된 다음에 팽창하여 그 지름을 확장시켜 내면(207)과 계합한다. 다른 실시예에서 연마 패드(20)는 내면(207)에 대해 팽창한 상태에서 조정 피스 내로 삽입된다. 양 실시예에서 연마 패드(20)는 연마 패드(20)의 표면을 문지르고/조정하도록 회전된다.

도 26A는 본 발명의 일 실시예에 따른 팽창성 원통형 조정 피스(120-6)를 도시한 도면이다. 일 실시예에서 팽창성 원통형 조정 피스(120-6)는 유체나 가스 입력을 수용하는 공동(hollow)이거나 아니면 다른 실시예에서 팽창성 원통형 조정 피스(120-6)를 밀어내도록 구성된 기계적 암을 포함할 수 있는 코어(260)를 가질 수 있다. 코어(260)가 동공인 일 실시예에서 코어(260)는 입력부(250)로부터 유체를 수용할 수 있다. 팽창성 원통형 조정 피스(120-6)의 팽창을 원하는 경우에 입력부(250)는 유체를 코어(260) 내로 수송할 수 있는 임의의 적당한 암이나 파이프일 수 있다. 일 실시예에서 본 출원에서 설명되는 암들 중 임의의 것이 입력부(250)로 이용될 수 있으며, 또는 다른 실시예에서 별도의 동공 파이프형 장치가 입력부(250)로 이용될 수 있다.

도 26B는 본 발명의 일 실시예에 따른 팽창성 원통형 조정 피스(120-6)의 팽창 동작을 도시한 도면이다. 일 실시예에서 코어(260) 내로 유체가 투입되어 코어(260) 내에 외향 압력을 발생시킬 수 있다. 그러므로, 팽창성 원통형 조정 피스(120-6)는 유체의 투입에 의해서 외주(252) 쪽으로 확장될 수 있다. 유체는 코어(260)에 투입되어 팽창성 원통형 조정 피스(120-6)를 팽창시키는 외향 압력을 발생시킬 수 있는 임의의 적당한 유체일 수 있다. 다른 실시예에서 코어(260)는 바깥으로 누를 수 있는 기계적 암을 포함할 수 있다. 그러므로, 기계적 암이 작동되면, 팽창성 원통형 조정 피스(120-6)는 외주(252)로 확장된다. 결과적으로, 도 26A와 26B를 참조로 설명된 실시예들에서는 조정 피스(120-6)는 연마 패드에 인접하여 위치할 수 있으며, 팽창에 의해서 조정 피스(120-6)는 연마 패드에 낮은 압력을 가할 수가 있다. 조정 피스(120-6)는 여기서 설명된 임의의 적당한 연마 패드 조정 실시예에서 이용될 수 있다.

지금까지 바람직한 실시예를 설명하기 위하여 특정의 실시예들을 예시적으로 설명하였지만, 당업자라면 본 발명의 범위로부터 벗어남이 없이 상기 특정의 실시예들을 여러 가지로 수정, 변경 및 변형시킬 수 있음을 잘 알 것이다. 당업자라면 본 발명은 매우 다양한 실시예들로 구현될 수 있음을 잘 알 것이다. 본 출원은 여기서 설명된 실시예들의 개량이나 변형을 포함하는 것이다. 그러므로 본 발명은 청구범위와 그 등가에 의해서만 한정되어야 할 것이다.

<관련 출원>

본 출원은 출원 계속 중인 미국 특허출원 제10/340,876호(출원일: 2003년 1월 10일, 발명의 명칭: 표면 평탄화(Surface Planarization))의 일부 계속 출원이다.

Claims

반도체 웨이퍼를 제조하기 위한 화학적 기계적 평탄화(CMP) 장치에 있어서,

기판 위에 적어도 부분적으로 걸치도록 구성된 제어 암(arm); 및

상기 제어 암에 결합된 적어도 하나의 원통형 연마 패드

를 포함하되, 상기 제어 암은 상기 적어도 하나의 원통형 연마 패드를 상기 기판의 표면에 갖다 대도록 구성된 화학적 기계적 평탄화(CMP) 장치.
제1항에 있어서, 상기 제어 암은 상기 기판의 적어도 반경에 걸치는 화학적 기계적 평탄화(CMP) 장치.
제1항에 있어서, 상기 기판을 붙잡고 일정한 또는 가변적인 속도로 회전시키도록 구성된 기판 홀더를 더 포함하는 화학적 기계적 평탄화(CMP) 장치.
제3항에 있어서, 상기 제어 암은 상기 기판 홀더에 인접한 고정 점에 대한 선회축에 결합되는 화학적 기계적 평탄화(CMP) 장치.
제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 원통형 연마 패드의 길이는 상기 기판의 반경보다 작도록 구성되는 화학적 기계적 평탄화(CMP) 장치.
제1항에 있어서, 상기 제어 암은 상기 제어 암의 길이를 따라 상기 적어도 하나의 원통형 연마 패드를 직선적으로 병진시키도록 구성되고, 상기 적어도 하나의 원통형 연마 패드를 상기 기판의 표면상의 소정 위치에 위치시키도록 구성되는 화학적 기계적 평탄화(CMP) 장치.
제1항에 있어서, 상기 제어 암은 상기 적어도 하나의 연마 패드를 세로 축에 대해 회전시키도록 구성되는 화학적 기계적 평탄화(CMP) 장치.
제1항에 있어서, 상기 제어 암은 상기 적어도 하나의 연마 패드를 상기 기판의 표면과 접촉되게 위치시키도록 구성되는 화학적 기계적 평탄화(CMP) 장치.
CMP 장치를 가지고 기판을 평탄화시키는 방법에 있어서,

상기 CMP 장치에 원통형 연마 패드를 제공하는 단계;

상기 원통형 연마 패드를 상기 원통형 연마 패드의 세로 축에 대해 회전시키는 단계; 및

상기 회전 원통형 연마 패드를 상기 기판의 표면에 갖다 대는 단계

를 포함하는 기판 평탄화 방법.
제9항에 있어서, 상기 원통형 연마 패드를 제어 암에 결합시키고 상기 제어 암을 상기 기판의 표면의 적어도 일부에 걸치게 하는 단계를 더 포함하는 기판 평탄화 방법.
제10항에 있어서, 상기 제어 암을 상기 기판에 인접한 고정 점에 대한 선회 축을 갖고서 이동시키는 단계를 더 포함하는 기판 평탄화 방법.
제11항에 있어서, 상기 제어 암 이동 단계는 상기 제어 암을 선회시키는 단계를 포함하는 기판 평탄화 방법.
제12항에 있어서, 상기 제어 암을 선회시키는 단계는 상기 제어 암을 소정의 제어 암 회전 속도로 스위핑 동작(sweeping motion)으로 선회시키는 단계를 포함하는 기판 평탄화 방법.
제10항에 있어서, 상기 원통형 연마 패드 회전 단계는 상기 연마 패드의 회전 속도를 조정하는 단계를 포함하는 기판 평탄화 방법.
제9항에 있어서, 상기 회전 원통형 연마 패드를 갖다 대는 단계는 상기 기판의 반경에 따른 속도 차를 보상하기 위하여 상기 기판에 대한 연마 압력을 변화시키는 단계를 포함하는 기판 평탄화 방법.
반도체 웨이퍼를 제조하기 위한 CMP 장치의 연마 패드를 조정하기(conditioning) 위한 장치에 있어서,

상기 연마 패드 위에 적어도 부분적으로 걸치도록 구성된 제어 암; 및

상기 제어 암에 결합된 적어도 하나의 원통형 조정 피스(conditioning piece)

를 포함하되, 상기 제어 암은 상기 적어도 하나의 원통형 조정 피스를 상기 연마 패드에 갖다 대도록 구성된 연마 패드 조정 장치.
제16에 있어서, 상기 제어 암은 상기 연마 패드의 적어도 반경에 걸치는 연마 패드 조정 장치.
제16항에 있어서, 상기 연마 패드를 붙잡고 일정한 또는 가변적인 속도로 회전시키도록 구성된 연마 패드 홀더를 더 포함하는 연마 패드 조정 장치.
제18항에 있어서, 상기 제어 암은 상기 연마 패드 홀더에 인접한 고정 점에 대한 선회축에 결합되는 연마 패드 조정 장치.
제16항에 있어서, 상기 적어도 하나의 원통형 조정 피스의 길이는 연마 패드 홀더의 반경보다 작도록 구성되는 연마 패드 조정 장치.
제16항에 있어서, 상기 제어 암은 연마 패드 홀더와 결합된 상기 연마 패드와 접촉한 상태에서 상기 제어 암의 길이를 따라 상기 적어도 하나의 원통형 조정 피스를 직선적으로 병진시키도록 구성되고, 상기 적어도 하나의 원통형 조정 피스를 상기 연마 패드의 반경을 따라 연마 패드 표면상의 소정 위치에 위치시키도록 구성되는 연마 패드 조정 장치.
제16항에 있어서, 상기 적어도 하나의 원통형 조정 피스는 상기 연마 패드에 대한 조정 압력을 변화시키기 위하여 상기 원통형 조정 피스의 내부로부터의 외향 압력에 의해 팽창할 수 있도록 구성되는 연마 패드 조정 장치.
제22항에 있어서, 상기 제어 암은 상기 적어도 하나의 조정 피스를 상기 연마 패드의 표면에 인접하여 위치시키도록 구성되고, 상기 적어도 하나의 조정 피스는 팽창 시에 상기 연마 패드의 상기 표면에 접촉할 수 있는 연마 패드 조정 장치.
제22항에 있어서, 상기 외향 압력은 유체 압력 또는 기계적 압력 중 어느 하나에 의해 가해지는 연마 패드 조정 장치.
제16항에 있어서, 상기 제어 암은 상기 적어도 하나의 조정 피스를 세로 축에 대해 회전시키도록 구성되는 연마 패드 조정 장치.
제16항에 있어서, 상기 제어 암은 상기 적어도 하나의 조정 피스를 상기 연마 패드의 표면과 접촉되게 위치시키도록 구성되는 연마 패드 조정 장치.
반도체 웨이퍼를 제조하기 위한 CMP 장치의 연마 패드의 연마 패드 표면을 조정하는 방법에 있어서,

상기 CMP 장치에 원통형 조정 피스를 제공하는 단계;

상기 원통형 조정 피스를 상기 원통형 조정 피스의 세로 축에 대해 회전시키는 단계; 및

상기 회전 원통형 조정 피스를 상기 연마 패드 표면에 갖다 대는 단계

를 포함하는 연마 패드 표면 조정 방법.
제27항에 있어서, 상기 원통형 조정 피스를 제어 암에 부착하는 단계와, 상기 제어 암을 상기 연마 패드 표면의 적어도 일부에 걸치게 하는 단계를 더 포함하는 연마 패드 표면 조정 방법.
제28항에 있어서, 상기 제어 암을 연마 패드 홀더와 실질적으로 평행한 평면에서 상기 연마 패드의 적어도 반경에 걸치게 하는 단계를 더 포함하는 연마 패드 표면 조정 방법.
제28항에 있어서, 상기 제어 암을 상기 연마 패드에 인접한 고정 점에 대한 선회축을 갖고서 경사지게 하는 단계를 더 포함하는 연마 패드 표면 조정 방법.
제30항에 있어서, 상기 조정 피스의 회전 속도를 조정하는 단계는 제어 암 선회 위치와 선회 속도를 조정하는 단계를 포함하는 연마 패드 표면 조정 방법.
제27항에 있어서, 상기 조정 피스 회전 단계는 상기 연마 패드의 중심으로부터 상기 연마 패드의 에지 쪽으로 상기 조정 피스의 회전 속도와 상기 연마 패드의 회전 속도 간에 일정한 속도 차를 유지하기 위하여 상기 조정 피스의 상기 회전 속도를 조정하는 단계를 포함하는 연마 패드 표면 조정 방법.
제27항에 있어서, 상기 조정 피스의 팽창 정도, 상기 조정 피스의 회전 속도, 상기 연마 패드의 회전 속도, 상기 연마 패드에 가해진 조정 피스 하향력 중 적어도 어느 하나를 조정함으로써 조정 속도를 변화시키는 단계를 더 포함하는 연마 패드 표면 조정 방법.