KR20060055463A - Conductive polishing article for electrochemical mechanical polishing - Google Patents

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용키 후
알라인 두보우스트
안토인 피. 마넨스
스탄 디. 트사이
폴 디. 버터필드
얀 왕
펭 큐. 리우
슈 에스. 네오
리앙-유 첸
유안 에이. 티안
선-허우 고
로버트 에이. 에왈드
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어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
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Abstract

Embodiments of a polishing article for processing a substracte are provided. In one embodiment, a polishing article for processing a substrate comprises a fabric layer having a conductive layer disposed thereover. The conductive layer may be woven or non-woven. The conductive layer may be comprised of a soft material and, in one embodiment, the exposed surface may be planar.

Description

전기화학적 기계적 폴리싱을 위한 전도성 폴리싱 아티클{CONDUCTIVE POLISHING ARTICLE FOR ELECTROCHEMICAL MECHANICAL POLISHING}Conductive polishing article for electrochemical mechanical polishing {CONDUCTIVE POLISHING ARTICLE FOR ELECTROCHEMICAL MECHANICAL POLISHING}

본 발명은 기판 표면을 평탄화하기 위한 장치 및 제조 부품에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus and a manufacturing part for planarizing a substrate surface.

1/4 미크론 이하의 다층(multi-level) 금속화(metallization)는 차세대 초대규모 집적(ULSI)분야에서의 핵심 기술 중 하나이다. 이러한 기술의 중심에 있는 다층 인터커넥트(interconnect)는 콘택트(contact), 비아(via), 라인(line) 및 기타 피쳐(feature)를 포함하는 높은 종횡비 개구내에 형성된 인터커넥트 피쳐의 평탄화를 필요로 한다. 이러한 인터커넥트 피쳐를 신뢰할 수 있게 형성하는 것은 ULSI의 달성 및 각 기판과 다이(die)에서 회로 밀도 및 품질을 높이려는 계속되는 노력에 있어서 매우 중요하다. Multi-level metallization of less than 1/4 micron is one of the key technologies in the next generation of ultra-scale integration (ULSI). Multilayer interconnects at the heart of this technology require planarization of interconnect features formed in high aspect ratio openings including contacts, vias, lines, and other features. Reliable formation of such interconnect features is critical to achieving ULSI and continuing efforts to increase circuit density and quality at each substrate and die.

집적 회로 및 기타 전자 소자의 제조에서, 전도성, 반도체, 및 유전체 재료로 이루어진 복수의 층이 기판의 표면상에 부착되거나 그 표면으로부터 제거된다. 전도성, 반도체, 및 유전체 재료의 얇은 층들은 수많은 부착 방법으로 부착될 수 있다. 최근 프로세싱에서의 일반적인 부착 방법은 스퍼터링으로도 알려진 물리 기상 증착(PVD), 화학 기상 증착(CVD), 플라즈마 화학 기상 증착(PECVD), 및 전기화학적 도금(ECP)을 포함한다. In the manufacture of integrated circuits and other electronic devices, a plurality of layers of conductive, semiconductor, and dielectric materials are attached or removed from the surface of the substrate. Thin layers of conductive, semiconductor, and dielectric materials can be attached by a number of attachment methods. Common methods of attachment in recent processing include physical vapor deposition (PVD), chemical vapor deposition (CVD), plasma chemical vapor deposition (PECVD), and electrochemical plating (ECP), also known as sputtering.

재료층들이 연속적으로 부착되고 제거됨에 따라, 기판의 최상부 표면은 그 표면에 걸쳐 비-평면이 되고 그에 따라 평탄화가 요구된다. 표면의 평탄화, 또는 표면의 "폴리싱"은 기판의 표면으로부터 재료를 제거하여 대체적으로 평탄한 평면형 표면을 형성하는 공정이다. 평탄화는 거친 표면, 응집된 재료, 결정 격자 손상, 스크래치, 및 오염 층 또는 재료와 같은 바람직하지 않은 표면 결함 및 표면 토포그래피(topography)를 제거하는데 유용하다. 평탄화는 또한 금속화 및 공정의 후속 레벨을 위한 균일한 표면을 제공하고 피쳐를 충진하기 위해 사용된 과다 부착 재료를 제거함으로써 기판상에 피쳐를 형성하는데 유용하다. As the layers of material are continuously attached and removed, the top surface of the substrate becomes non-planar across the surface and hence planarization is required. Surface planarization, or "polishing" of a surface, is the process of removing material from the surface of a substrate to form a generally flat planar surface. Planarization is useful for removing undesired surface defects and surface topography such as rough surfaces, aggregated materials, crystal lattice damage, scratches, and contaminating layers or materials. Planarization is also useful for forming features on a substrate by providing a uniform surface for metallization and subsequent levels of processing and by removing excess adhesion material used to fill the features.

화학적 기계적 평탄화, 또는 화학적 기계적 폴리싱(CMP)은 기판을 평탄화하기 위해 이용되는 일반적인 기술이다. CMP는 기판으로부터 재료를 선택적으로 제거하기 위해 화학적 조성물, 통상적으로 슬러리 또는 기타 유체 매체를 사용한다. 통상적인 CMP 기술에서, 기판 캐리어 또는 폴리싱 헤드는 캐리어 조립체상에 장착되고 CMP 장치내에서 폴리싱 패드와 접촉하도록 위치된다. 캐리어 조립체는 기판에 제어가능한 압력을 제공하며, 그에 따라 기판을 폴리싱 패드에 대해 가압한다. 패드는 외부 구동력에 의해 기판에 대해 상대적으로 이동한다. CMP 장치는 폴리싱 조성물을 분산시키면서 기판 표면과 폴리싱 패드 사이의 폴리싱 또는 마찰 운동을 유발하여, 화학적 작용 및/또는 기계적 작용을 일으키고 그리고 기판 표면으로부터 재료를 제거하는 결과를 초래한다. Chemical mechanical planarization, or chemical mechanical polishing (CMP), is a common technique used to planarize a substrate. CMP uses a chemical composition, typically a slurry or other fluid medium, to selectively remove material from the substrate. In conventional CMP technology, the substrate carrier or polishing head is mounted on the carrier assembly and positioned to contact the polishing pad within the CMP apparatus. The carrier assembly provides controllable pressure to the substrate, thereby pressing the substrate against the polishing pad. The pad is moved relative to the substrate by an external driving force. CMP devices cause polishing or frictional motion between the substrate surface and the polishing pad while dispersing the polishing composition, resulting in chemical and / or mechanical action and result in the removal of material from the substrate surface.

집적회로 제조에 점차적으로 많이 이용되는 하나의 물질은 구리인데, 이는 구리의 바람직한 전기적 특성에 기인한 것이다. 그러나, 구리는 고유한 제조상의 문제점을 가지고 있다. 예를 들어, 구리는 패턴화 및 에칭을 하는데 어려움이 있으며, 다마신(damascene) 또는 듀얼 다마신 공정과 같은 새로운 공정 및 기술을 이용하여 구리 기판 피쳐를 형성한다. One material that is increasingly used in integrated circuit fabrication is copper, which is due to the desirable electrical properties of copper. However, copper has its own manufacturing problems. For example, copper is difficult to pattern and etch, and copper substrate features are formed using new processes and techniques such as damascene or dual damascene processes.

다마신 공정에서, 피쳐는 유전체 물질내에 형성되고 이어서 구리로 충진된다. 낮은 유전상수 즉, 약 3 미만의 유전상수를 가지는 유전체 물질이 구리 다마신의 제조에 이용된다. 배리어 층 물질이 구리 물질의 증착에 앞서서 유전체 층내에 형성된 피쳐의 표면상에 등각도로(conformally) 증착된다. 이어서, 구리 물질이 배리어 층 및 주변 필드(field) 위에 증착된다. 그러나, 피쳐를 구리로 충진하는 것은 일반적으로 기판 표면상에 과다한 구리 물질 또는 과적(overburden)을 초래하며, 유전체 물질내에 구리가 충진된 피쳐를 형성하고 후속 공정을 위한 기판 표면을 제공하기 위해서는 그러한 과다한 구리 물질 또는 과적은 제거되어야 한다. In the damascene process, the features are formed in the dielectric material and then filled with copper. Dielectric materials having a low dielectric constant, ie, less than about 3, are used to make copper damascene. The barrier layer material is deposited conformally on the surface of the features formed in the dielectric layer prior to the deposition of the copper material. Subsequently, a copper material is deposited over the barrier layer and the surrounding field. However, filling the features with copper generally results in excessive copper material or overburden on the substrate surface, and such excess to form copper filled features in the dielectric material and provide the substrate surface for subsequent processing. Copper material or overcharging should be removed.

구리 물질 폴리싱에서의 하나의 해결과제는, 전도성 물질과 배리어 층 사이의 계면(界面)이 대체적으로 비-평탄하고 또 그러한 비-평탄 계면에 의해 형성된 불규칙부내에 구리 물질이 잔류한다는 것이다. 또한, 전도성 물질 및 배리어 물질은 종종 기판 표면으로부터 서로 상이한 속도로 제거되며, 이러한 두가지 문제점으로 인해 기판 표면상에 과다한 전도성 물질이 잔류물로서 남게될 수 있다. 또한, 기판 표면에 형성된 피쳐들의 밀도 또는 크기에 따라, 기판 표면은 다양한 표면 토포그래피를 가질 수 있다. 구리 물질은 기판 표면의 다양한 표면 토포그래피에 따라 다양한 제거 속도로 제거되며, 이는 기판 표면으로부터의 효과적인 구리 제거 및 기판 표면의 최종 평탄화를 어렵게 한다. One challenge in polishing copper material is that the interface between the conductive material and the barrier layer is generally non-flat and the copper material remains in the irregularities formed by such non-flat interfaces. In addition, conductive materials and barrier materials are often removed from the substrate surface at different rates, and these two problems can leave excess conductive material on the substrate surface as a residue. Also, depending on the density or size of the features formed on the substrate surface, the substrate surface may have various surface topography. The copper material is removed at various removal rates according to various surface topography of the substrate surface, which makes it difficult to effectively remove copper from the substrate surface and the final planarization of the substrate surface.

기판 표면으로부터 제거하고자 하는 구리 물질 모두를 제거하기 위한 하나의 해결책은 기판 표면을 과다 폴리싱하는 것이다. 그러나, 일부 물질의 과다 폴리싱은 디싱(dishing)이라고 하는 피쳐내의 함몰부나 침하부, 또는 침식이라고 하는 유전체 물질의 과다 제거와 같은 토포그래프 결함을 형성할 수도 있다. 또한, 디싱 및 침식에 의한 토포그래프 결함은 하부에 증착된 배리어 층 물질과 같은 추가적인 물질의 비-균질 제거를 초래할 수 있고, 바람직한 폴리싱 품질에 미치지 못하는 기판 표면을 생성할 수 있다. One solution for removing all of the copper material to be removed from the substrate surface is to overpolize the substrate surface. However, overpolishing of some materials may create topographical defects, such as depressions or depressions in features called dishing, or over removal of dielectric material called erosion. In addition, topographical defects by dishing and erosion may result in non-homogeneous removal of additional materials, such as barrier layer material deposited thereunder, and may create substrate surfaces that do not meet the desired polishing quality.

구리 표면의 폴리싱과 관련한 다른 문제점은, 기판 표면내에 구리 다마신을 형성하기 위해 낮은 유전상수(낮은 k)의 유전체 물질을 이용함으로써 발생된다. 구리 도핑된 실리콘 산화물과 같은 낮은 k 유전체 물질은 다운포스(downforce)라고 지칭되는 통상적인 폴리싱 압력(즉, 약 6 psi)하에서 변형되거나 파손될 것이며, 이는 기판 폴리싱 품질에 나쁜 영향을 미칠 것이고 소자 형성에도 나쁜 영향을 미칠 것이다. 예를 들어, 기판과 폴리싱 패드 사이의 상대적인 회전 운동은 기판 표면을 따라 전단력을 유도할 수 있고 낮은 k 물질을 변형시켜 토포그래프 결함을 형성할 수 있으며, 그러한 결함은 후속 폴리싱에 나쁜 영향을 미칠 수 있다. Another problem associated with polishing of copper surfaces is caused by using low dielectric constant (low k) dielectric materials to form copper damascene in the substrate surface. Low k dielectric materials, such as copper doped silicon oxide, will deform or break under conventional polishing pressures (ie, about 6 psi), referred to as downforce, which will adversely affect substrate polishing quality and also result in device formation. Will have a bad effect. For example, the relative rotational motion between the substrate and the polishing pad can induce shear forces along the substrate surface and deform the low k material to form topographic defects, which can adversely affect subsequent polishing. have.

낮은 유전 물질내의 구리를 폴리싱하기 위한 다른 해결책은 전기화학적 기계적 폴리싱(ECMP; Electrochemical Mechanical Polishing)이다. ECMP 기술은 전기화학적 용해에 의해 기판 표면으로부터 전도성 재료를 제거하면서, 동시에 통상적인 CMP 공정에 비해 적은 기계적 마모도로 기판을 폴리싱한다. 전기화학적 용해는 음극과 기판 표면 사이에 바이어스(bias)를 인가하여 기판 표면으로부터 주변 전해 액으로 전도성 재료를 제거함으로써 실시된다. Another solution for polishing copper in low dielectric materials is electrochemical mechanical polishing (ECMP). ECMP technology removes conductive material from the substrate surface by electrochemical dissolution, while simultaneously polishing the substrate with less mechanical wear compared to conventional CMP processes. Electrochemical dissolution is accomplished by applying a bias between the cathode and the substrate surface to remove the conductive material from the substrate surface to the surrounding electrolyte.

ECMP 시스템의 일 실시예에서, 바이어스는 기판 캐리어 헤드와 같은 기판 지지 장치내의 기판 표면과 전기적으로 소통하는 전도성 콘택트의 링에 의해 인가된다. 그러나, 콘택트 링은 기판 표면에 걸쳐 전류를 균일하게 분포시키지 못하는 것으로 나타났으며, 이는 특히 과다 폴리싱중에 비-균질 용해를 초래하며, 전도성 콘택트 링은 폴리싱되는 기판의 전도성 잔류 물질을 효과적으로 제거하지 못한다. 기판을 통상적인 폴리싱 패드와 접촉되게 위치시키고 그들 사이에 상대적인 운동을 부여함으로써, 기계적 마모가 이루어진다. 그러나, 통상적인 폴리싱 패드는 기판 표면으로 전해액이 유동하는 것을 종종 제한한다. 또한, 폴리싱 패드는 절연성 물질로 구성될 것이며, 이는 기판 표면으로 바이어스를 인가하는 것을 방해하여 기판 표면으로부터 물질이 비-균질하게 또는 일정하기 않게 용해되게 한다. In one embodiment of the ECMP system, the bias is applied by a ring of conductive contacts in electrical communication with the substrate surface in a substrate support device, such as a substrate carrier head. However, the contact ring has not been shown to distribute the current evenly across the substrate surface, which results in non-homogeneous dissolution, especially during overpolishing, and the conductive contact ring does not effectively remove the conductive residual material of the substrate being polished. . Mechanical wear is achieved by placing the substrate in contact with a conventional polishing pad and imparting relative motion therebetween. However, conventional polishing pads often limit the flow of electrolyte to the substrate surface. In addition, the polishing pad will be made of an insulating material, which prevents the application of a bias to the substrate surface, causing the material to dissolve non-homogeneously or inconsistently.

결과적으로, 기판 표면상에서 전도성 물질을 제거하기 위한 개선된 폴리싱 아티클에 대한 수요가 있다. As a result, there is a need for an improved polishing article for removing conductive material on the substrate surface.

본 발명은 전기화학적 증착 기술, 전기화학적 용해 기술, 폴리싱 기술, 및/또는 이들의 조합을 이용하여 기판상의 층을 평탄화하는 장치 및 제조 부품을 제공한다. The present invention provides apparatus and fabrication components for planarizing layers on a substrate using electrochemical deposition techniques, electrochemical dissolution techniques, polishing techniques, and / or combinations thereof.

일 측면에서, 기판을 폴리싱하기 위한 폴리싱 아티클은 기판을 폴리싱하기 위한 표면을 가지는 본체 및 상기 본체내에 적어도 부분적으로 매립된 하나 이상의 전도성 요소를 포함한다. 전도성 요소는 전도성 물질, 전도성 필러(filler), 또는 그 조합으로 코팅되고 결합제 물질내에 배치될 수 있는 섬유를 포함할 수 있다. 전도성 요소는 상기 본체내에 적어도 부분적으로 매립된 전도성 물질로 코팅되고 섞여 짜여진(interwoven) 섬유들로 이루어진 직물과, 전도성 물질, 전도성 필러, 또는 그 조합으로 코팅된 섬유 복합체와, 상기 본체내에 적어도 부분적으로 매립된 결합제를 포함한다. 전도성 요소는 상기 폴리싱 표면에 의해 형성된 평면을 넘어서 연장하는 접촉 표면을 가지고, 코일, 하나 이상의 루프(loop), 하나 이상의 스트랜드(strand), 물질의 섞여 짜여진 직물, 또는 그 조합을 포함할 수 있다. 폴리싱 아티클을 통해서 그리고 그 폴리싱 아티클을 가로질러 물질이 유동하는 것을 돕도록, 다수의 천공부(perforations) 및 다수의 홈이 폴리싱 아티클내에 형성될 수 있다. In one aspect, a polishing article for polishing a substrate includes a body having a surface for polishing the substrate and at least one conductive element embedded at least partially within the body. The conductive element may comprise a fiber that can be coated with a conductive material, a conductive filler, or a combination thereof and disposed within the binder material. The conductive element comprises a fabric of interwoven fibers coated and interwoven with a conductive material at least partially embedded in the body, a fiber composite coated with a conductive material, a conductive filler, or a combination thereof, and at least partially within the body. Embedded binders. The conductive element has a contact surface extending beyond the plane formed by the polishing surface and may comprise a coil, one or more loops, one or more strands, interwoven fabric of materials, or a combination thereof. Multiple perforations and multiple grooves can be formed in the polishing article to help the material flow through and across the polishing article.

다른 측면에서, 기판 표면상에 부착된 전도성 층과 같은 기판 표면을 프로세싱하기 위해 폴리싱 아티클이 제공된다. 폴리싱 아티클은 전도성 물질, 전도성 필러, 또는 그 조합으로 코팅되어 기판을 연마하는 섬유의 적어도 일부를 포함하는 본체를 포함한다. 다수의 천공부 및 다수의 홈이 폴리싱 아티클내에 형성되어 폴리싱 아티클을 통해서 그리고 폴리싱 아티클 둘레로 물질이 유동하는 것을 촉진한다. In another aspect, a polishing article is provided for processing a substrate surface, such as a conductive layer attached on the substrate surface. The polishing article includes a body comprising at least a portion of the fiber coated with a conductive material, a conductive filler, or a combination thereof to polish the substrate. A plurality of perforations and a plurality of grooves are formed in the polishing article to facilitate the flow of material through the polishing article and around the polishing article.

다른 측면에서, 폴리싱 아티클은 기판 프로세싱 장치내에 배치될 수 있으며, 상기 기판 프로세싱 장치는 베이슨(basin), 상기 베이슨내에 배치된 투과성 디스크, 상기 투과성 디스크 상에 배치된 제조 부품 또는 폴리싱 아티클, 상기 투과성 디스크와 상기 베이슨의 바닥 사이에서 상기 베이슨내에 배치된 전극, 및 프로세싱 중에 기판을 유지하는 폴리싱 헤드를 포함한다. In another aspect, a polishing article may be disposed within a substrate processing apparatus, the substrate processing apparatus comprising a basin, a transmissive disk disposed within the basin, a fabrication part or polishing article disposed on the transmissive disk, the An electrode disposed in the basin between the permeable disk and the bottom of the basin, and a polishing head that holds the substrate during processing.

다른 측면에서, 폴리싱 아티클은 기판 프로세싱 방법에서의 전도성 폴리싱 아티클으로서 사용될 수 있으며, 상기 기판 프로세싱 방법은 외장(enclosure)을 포함하는 장치를 제공하는 단계, 상기 외장내에 전도성 폴리싱 아티클을 위치시키는 단계, 분당 약 20갤론(GPM) 이하의 유동 속도로 전기적 전도성 용액을 상기 외장으로 공급하는 단계, 전기적 전도성 용액내에서 전도성 폴리싱 아티클에 인접하여 기판을 위치시키는 단계, 전기적 전도성 용액내에서 상기 기판의 표면을 상기 전도성 폴리싱 아티클과 접촉시키는 단계, 상기 전도성 폴리싱 아티클과 전극 사이에 바이어스를 인가하는 단계, 및 기판 표면의 적어도 일부를 제거하는 단계를 포함한다. In another aspect, the polishing article can be used as a conductive polishing article in a substrate processing method, the substrate processing method providing an apparatus comprising an enclosure, positioning a conductive polishing article within the enclosure, per minute Supplying the electrically conductive solution to the enclosure at a flow rate of about 20 gallons (GPM) or less, positioning the substrate adjacent to the conductive polishing article in the electrically conductive solution, and removing the surface of the substrate in the electrically conductive solution. Contacting the conductive polishing article, applying a bias between the conductive polishing article and the electrode, and removing at least a portion of the substrate surface.

본 발명의 다른 실시예에서, 기판을 프로세싱하기 위한 폴리싱 아티클은 유전성 지지 층 및 전도성 층 사이에 결합된 중간 층을 포함한다. 전도성 층은 기판을 세정하도록 채용된 노출면을 갖는다. 지지 층은 전도성 층보다 작은 경도를 갖지만 중간 층은 지지 층보다 더 큰 경도를 갖는다.In another embodiment of the present invention, the polishing article for processing the substrate comprises an intermediate layer bonded between the dielectric support layer and the conductive layer. The conductive layer has an exposed surface that is employed to clean the substrate. The support layer has a smaller hardness than the conductive layer but the intermediate layer has a greater hardness than the support layer.

본 발명의 다른 실시예에서, 기판을 프로세싱하기 위한 폴리싱 아티클은 전도성 층과 지지 층 사이에 결합된 중간 층을 포함한다. 상기 전도성 층, 중간 층 및 지지 층을 통해 형성된 하나 이상의 구멍(aperture)은 중간 층 및 지지 층에 형성된 제 2 홀 보다 큰 직경으로 전도성 층에 형성된 제 1 홀을 포함한다.In another embodiment of the present invention, the polishing article for processing the substrate comprises an intermediate layer bonded between the conductive layer and the support layer. At least one aperture formed through the conductive layer, the intermediate layer and the support layer includes a first hole formed in the conductive layer with a diameter larger than the second hole formed in the intermediate layer and the support layer.

이하에서는, 본 발명의 전술한 측면들을 보다 구체적으로 이해할 수 있도록, 위에서 간략하게 설명한 본 발명에 관한 보다 특별한 설명을 첨부 도면에 도시된 실시예들을 참조하여 기재한다. DETAILED DESCRIPTION In the following, more specific description of the invention briefly described above is described with reference to the embodiments shown in the accompanying drawings, in order that the above-mentioned aspects of the invention may be understood in more detail.

그러나, 첨부된 도면들은 본 발명의 통상적인 실시예들만을 도시한 것으로서 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않아야 한다. 본 발명은 다른 균등한 유효 실시예들로 구현될 수 있을 것이다. However, the accompanying drawings show only typical embodiments of the invention and should not be regarded as limiting the scope of the invention. The invention may be embodied in other equivalent effective embodiments.

도 1 은 본 발명의 프로세싱 장치의 일 실시예의 평면도이다. 1 is a plan view of one embodiment of a processing apparatus of the present invention.

도 2 는 ECMP 스테이션의 일 실시예의 단면도이다. 2 is a cross-sectional view of one embodiment of an ECMP station.

도 3 은 폴리싱 아티클의 일 실시예의 부분 단면도이다. 3 is a partial cross-sectional view of one embodiment of a polishing article.

도 4 는 홈이 형성된 폴리싱 아티클의 일 실시예의 평면도이다. 4 is a plan view of one embodiment of a grooved polishing article.

도 5 는 홈이 형성된 폴리싱 아티클의 다른 실시예의 평면도이다.5 is a plan view of another embodiment of a grooved polishing article.

도 6 은 홈이 형성된 폴리싱 아티클의 또 다른 실시예의 평면도이다.6 is a plan view of another embodiment of a grooved polishing article.

도 7a 는 전도성 직물 또는 섬유의 평면도이다. 7A is a top view of a conductive fabric or fiber.

도 7b 및 도 7c 는 전도성 직물 또는 섬유를 포함하는 폴리싱 표면을 가지는 폴리싱 아티클의 부분 단면도이다. 7B and 7C are partial cross-sectional views of a polishing article having a polishing surface comprising a conductive fabric or fiber.

도 7d 는 금속 호일을 포함하는 폴리싱 아티클의 일 실시예의 부분 단면도이다. 7D is a partial cross-sectional view of one embodiment of a polishing article comprising a metal foil.

도 7e 는 직물 물질을 포함하는 폴리싱 아티클의 다른 실시예를 도시한 도면이다. FIG. 7E illustrates another embodiment of a polishing article comprising a fabric material.

도 7f 는 윈도우가 형성된 폴리싱 아티클의 다른 실시예를 도시한 도면이다. 7F illustrates another embodiment of a polishing article with a window formed thereon.

도 8a 및 도 8b 는 전도성 요소를 구비하는 폴리싱 아티클의 일 실시예의 평면도 및 단면도이다. 8A and 8B are plan and cross-sectional views of one embodiment of a polishing article having conductive elements.

도 8c 및 도 8d 는 전도성 요소를 구비하는 폴리싱 아티클의 일 실시예의 평면도 및 단면도이다. 8C and 8D are plan and cross-sectional views of one embodiment of a polishing article with conductive elements.

도 9a 및 도 9b 는 전도성 요소를 구비하는 폴리싱 아티클의 다른 실시예의 사시도이다. 9A and 9B are perspective views of another embodiment of a polishing article with conductive elements.

도 10a 는 폴리싱 아티클의 다른 실시예의 부분적인 사시도이다. 10A is a partial perspective view of another embodiment of a polishing article.

도 10b 는 폴리싱 아티클의 다른 실시예의 부분적인 사시도이다.10B is a partial perspective view of another embodiment of a polishing article.

도 10c 는 폴리싱 아티클의 다른 실시예의 부분적인 사시도이다.10C is a partial perspective view of another embodiment of a polishing article.

도 10d 는 폴리싱 아티클의 다른 실시예의 부분적인 사시도이다.10D is a partial perspective view of another embodiment of a polishing article.

도 10e 는 폴리싱 아티클의 다른 실시예의 부분적인 사시도이다.10E is a partial perspective view of another embodiment of a polishing article.

도 11a-11c 는 폴리싱 아티클의 일 실시예와 접하는 기판의 일 실시예를 도시한 개략도이다.11A-11C are schematic diagrams illustrating one embodiment of a substrate in contact with one embodiment of a polishing article.

도 12a-12d 는 전원에 연결된 연장부를 가지는 폴리싱 아티클의 실시예들을 도시한 평면도 및 측면도들이다. 12A-12D are plan and side views illustrating embodiments of a polishing article having an extension coupled to a power source.

도 12e 및 도 12f 는 폴리싱 아티클에 전력을 제공하기 위한 다른 실시예의 측면도 및 사시도이다. 12E and 12F are side and perspective views of another embodiment for providing power to a polishing article.

도 13a 및 도 13b 는 전도성 아티클의 다른 실시예의 평면도 및 측면도이다. 13A and 13B are top and side views of another embodiment of a conductive article.

도 14a 및 도 14b 는 전도성 아티클의 다른 실시예의 평면도 및 측면도이다.14A and 14B are top and side views of another embodiment of a conductive article.

도 15-17 은 전도성 아티클의 대안적인 실시예들의 단면도이다.15-17 are cross-sectional views of alternative embodiments of conductive articles.

도 18 은 전극의 일 실시예의 평면도이다. 18 is a plan view of one embodiment of an electrode.

이해를 돕기 위해, 도면들을 통해서 공통되는 동일한 요소들은 가능한 한 동 일한 도면부호로서 표시하였다.For ease of understanding, the same elements that are common throughout the figures are represented by the same reference numerals as much as possible.

별도의 다른 규정이 없다면, 본 명세서에서 사용된 단어 및 문구들은 소위 당업자에게 일반적이고 관습적인 의미로 해석되어야 한다. 화학적-기계적 폴리싱은 넓게 해석되어야 하며, 예시적으로, 화학적 작용, 기계적 작용, 또는 기계적 및 화학적 작용의 조합에 의한 기판 표면의 마모를 포함한다. 전기적 폴리싱은 넓게 해석되어야 하고, 예시적으로, 양극 용해와 같은 전기화학적 작용의 적용에 의해 기판을 평탄화하는 것을 포함한다. Unless otherwise specified, words and phrases used herein are to be interpreted in a general and customary sense to those skilled in the art. Chemical-mechanical polishing should be interpreted broadly and illustratively includes wear of the substrate surface by chemical action, mechanical action, or a combination of mechanical and chemical action. Electrical polishing should be construed broadly and illustratively includes planarizing the substrate by application of electrochemical action such as anode dissolution.

전기화학적 기계적 폴리싱(ECMP)은, 이에 한정되는 것은 아니지만, 기판 표면으로부터 재료를 제거하기 위하여 전기화학적 작용, 화학적 작용, 기계적 작용 또는 전기화학적, 화학적 그리고 기계적 작용의 조합에 의해 기판을 평탄화하는 공정을 포함하는 것으로 광의로 해석되어야 한다. Electrochemical Mechanical Polishing (ECMP) involves, but is not limited to, the process of planarizing a substrate by electrochemical, chemical, mechanical, or a combination of electrochemical, chemical and mechanical actions to remove material from the substrate surface. It should be construed broadly as inclusive.

전기화학적 기계적 도금 공정(ECMPP)은, 이에 한정되는 것은 아니지만, 기판상에 재료를 전기화학적으로 증착하고, 전기화학적 작용, 화학적 작용, 기계적 작용 또는 전기화학적, 화학적 그리고 기계적 작용의 조합에 의해 증착된 재료를 균일하게 평탄화하는 공정을 포함하는 것으로 광의로 해석되어야 한다. The electrochemical mechanical plating process (ECMPP) is, but is not limited to, electrochemically depositing a material on a substrate and depositing it by electrochemical, chemical, mechanical, or a combination of electrochemical, chemical and mechanical actions. It should be broadly interpreted as including the process of uniformly flattening the material.

양극 용해는, 이에 한정되는 것은 아니지만, 기판 표면으로부터 주변 전해액으로 전도성 재료가 이동하도록 기판에 양극 바이어스를 직접적으로 또는 간접적으로 인가하는 공정을 포함하는 것으로 광의로 해석되어야 한다. 폴리싱 표면은 전기 전도성 매체를 통하여 간접적으로 또는 콘택트를 통하여 직접적으로 기판 표면 에 대해 아티클을 전기적으로 접속시키거나 프로세싱 과정중에 기판 표면에 적어도 부분적으로 접촉하는 아티클의 일부로서 넓게 규정된다. Anodic dissolution should be broadly interpreted as including, but not limited to, the process of directly or indirectly applying an anode bias to the substrate to allow the conductive material to move from the substrate surface to the surrounding electrolyte. The polishing surface is broadly defined as part of an article that electrically connects the article to the substrate surface indirectly through an electrically conductive medium or directly through a contact, or that at least partially contacts the substrate surface during processing.

폴리싱polishing 장치 Device

도 1은 단일 플랫폼 또는 툴(tool)상에 배치된 하나 이상의 통상의 폴리싱 또는 버핑(buffing) 스테이션(106)과 전기화학적 기계적 폴리싱(ECMP) 스테이션(102)과 같이 전기화학적 증착 및 화학적 기계적 폴리싱에 적합한 하나 이상의 스테이션을 갖춘 프로세싱 장치(100)를 도시하고 있다. 본 발명의 장점을 채택할 수 있는 하나의 폴리싱 툴은 미국 캘리포니아주 산타 클라라에 소재한 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드로부터 이용가능한 MIRRA® MesaTM 화학적 기계적 폴리싱기이다. 1 illustrates electrochemical deposition and chemical mechanical polishing, such as one or more conventional polishing or buffing stations 106 and electrochemical mechanical polishing (ECMP) stations 102 disposed on a single platform or tool. A processing apparatus 100 with one or more stations is shown. One polishing tool that can employ the advantages of the present invention is MIRRA ® Mesa ™, available from Applied Materials, Inc., Santa Clara, CA. Chemical mechanical polishing machine.

예를 들면, 도 1에 도시된 장치(1)에서, 상기 장치(100)는 2개의 ECMP 스테이션(102)과 하나의 폴리싱 스테이션(106)을 포함한다. 이들 스테이션은 기판 표면 프로세싱용으로 사용될 수 있다. 예를 들면, 내부에 피쳐 데피니션(feature definitions)이 형성되어 있고 배리어층으로 충진된 다음 배리어층 위에 전도성 재료가 증착되어 있는 기판은, 상기 전도성 재료가 2개의 ECMP 스테이션(102)에서 2단계로 제거되고, 상기 배리어층이 폴리싱 스테이션(106)에서 폴리싱됨으로써, 평탄한 표면을 형성하게 된다. For example, in the device 1 shown in FIG. 1, the device 100 comprises two ECMP stations 102 and one polishing station 106. These stations can be used for substrate surface processing. For example, a substrate having feature definitions formed therein, filled with a barrier layer, and then having a conductive material deposited thereon, is removed in two steps at the two ECMP stations 102. The barrier layer is then polished at the polishing station 106 to form a flat surface.

일반적으로, 상기 예시적 장치(100)는 하나 또는 그 이상의 ECMP 스테이션(102), 하나 또는 그 이상의 폴리싱 스테이션(106), 이송 스테이션(110) 및 카루젤 (carousel, 112)을 지지하는 베이스(108)를 포함한다. 일반적으로, 상기 이송 스테이션(110)은 로딩 로봇(116)을 통한 장치(100)에 대한/장치로부터의 기판(114)의 이송을 용이하게 한다. 통상적으로, 상기 로딩 로봇(116)은 세정 모듈(122), 계측 장치(104) 및 하나 또는 그 이상의 기판 저장 카세트(118)를 포함하는 팩토리 인터페이스(120)와 이송 스테이션(110)으로 기판(114)을 이송한다. 계측 장치(104)의 일례는 미국 애리조나주 포닉스에 소재한 노바 메저링 인스트루먼트, 인코포레이티드로부터 이용가능한 NovaScanTM 통합형 두께 모니터링 장치이다. In general, the exemplary device 100 includes a base 108 that supports one or more ECMP stations 102, one or more polishing stations 106, a transfer station 110, and a carousel 112. ). In general, the transfer station 110 facilitates transfer of the substrate 114 to / from the device 100 via the loading robot 116. Typically, the loading robot 116 comprises a substrate 114 with a factory interface 120 and a transfer station 110 that includes a cleaning module 122, a metrology device 104, and one or more substrate storage cassettes 118. ). One example of the metrology device 104 is a NovaScan integrated thickness monitoring device available from Nova Measuring Instruments, Inc., of Phoenix, Arizona.

선택적으로, 상기 로딩 로봇(116)(또는 팩토리 인터페이스(120))는 화학 기상 증착 툴, 물리 기상 증착 툴, 에칭 툴 등과 같은 하나 또는 그 이상의 다른 프로세싱 툴(미도시)로 기판을 이송할 수 있다. Optionally, the loading robot 116 (or factory interface 120) may transfer the substrate to one or more other processing tools (not shown), such as chemical vapor deposition tools, physical vapor deposition tools, etching tools, and the like. .

일 실시예에서, 상기 이송 스테이션(110)은 적어도 입력 버퍼 스테이션(124), 출력 버퍼 스테이션(126), 이송 로봇(132) 및 로드 컵 조립체(128)를 포함한다. 상기 로딩 로봇(116)은 기판(114)을 입력 버퍼 스테이션(124)상에 위치시킨다. 상기 이송 로봇(132)은 2개의 그립퍼 조립체를 구비하며, 각각의 그립퍼 조립체는 기판(114) 엣지를 파지하여 기판을 유지하는 공압 그립퍼 핑거를 갖는다. 상기 이송 로봇(132)은 입력 버퍼 스테이션(124)으로부터 기판(114)을 리프팅하고, 그립퍼와 기판(114)을 회전시켜 로드 컵 조립체(128) 위에 기판(114)을 위치시킨 다음, 기판(114)을 로드 컵 조립체(128)로 하향 위치시킨다. In one embodiment, the transfer station 110 includes at least an input buffer station 124, an output buffer station 126, a transfer robot 132 and a load cup assembly 128. The loading robot 116 places the substrate 114 on the input buffer station 124. The transfer robot 132 has two gripper assemblies, each gripper assembly having a pneumatic gripper finger that holds the substrate by holding the edge of the substrate 114. The transfer robot 132 lifts the substrate 114 from the input buffer station 124, rotates the gripper and the substrate 114 to position the substrate 114 over the load cup assembly 128, and then the substrate 114. ) Into the rod cup assembly 128.

일반적으로, 상기 카루젤(112)은 다수의 폴리싱 헤드(130)를 지지하며, 각각 의 폴리싱 헤드는 프로세싱중에 하나의 기판(114)을 유지한다. 상기 카루젤(112)은 이송 스테이션(110), 상기 하나 또는 그 이상의 ECMP 스테이션(102) 및 상기 하나 또는 그 이상의 폴리싱 스테이션(106) 사이로 폴리싱 헤드(130)를 이송한다. 본 발명의 장점을 채택할 수 있는 하나의 카루젤(112)이 1998년 9월 8일자로 톨레스 등에 허여된 미국특허 제5,804,507호에 개시되어 있으며, 상기 특허가 전체적으로 본원에 참조되었다. In general, the carousel 112 supports a plurality of polishing heads 130, each polishing head holding one substrate 114 during processing. The carousel 112 transfers the polishing head 130 between the transfer station 110, the one or more ECMP stations 102 and the one or more polishing stations 106. One carousel 112, which may employ the advantages of the present invention, is disclosed in US Pat. No. 5,804,507 to Toles et al. On Sep. 8, 1998, which is incorporated herein by reference in its entirety.

일반적으로, 상기 카루젤(112)은 베이스(108)의 중심에 배치된다. 통상적으로, 상기 카루젤(112)은 다수의 아암(138)을 포함한다. 일반적으로, 각각의 아암(138)은 폴리싱 헤드(130)중 하나를 지지한다. 이송 스테이션(110)이 보일 수 있도록 하기 위하여, 도 1에는 상기 아암(138)중 하나가 도시되어 있지 않다. 상기 카루젤(112)은, 폴리싱 헤드(130)가 사용자에 의해 규정된 시퀀스에 따라 스테이션(102,106)과 이송 스테이션(110)으로 이동할 수 있도록, 인덱싱될 수 있다. In general, the carousel 112 is disposed at the center of the base 108. Typically, the carousel 112 includes a plurality of arms 138. In general, each arm 138 supports one of the polishing heads 130. In order for the transport station 110 to be visible, one of the arms 138 is not shown in FIG. 1. The carousel 112 may be indexed such that the polishing head 130 may move to the stations 102 and 106 and the transfer station 110 in a sequence defined by the user.

일반적으로, 상기 폴리싱 헤드(130)는, 기판(114)이 ECMP 스테이션(102) 또는 폴리싱 스테이션(106)에 배치될 때, 기판(114)을 유지한다. 상기 장치에서 ECMP 스테이션(106)과 폴리싱 스테이션(102)의 배열은, 동일한 폴리싱 헤드(130)에 의해 기판이 유지되면서 스테이션간으로 이동됨으로써, 기판(114)이 순차적으로 도금 또는 폴리싱될 수 있도록 한다. 본 발명의 장점을 채택할 수 있는 하나의 폴리싱 헤드는 미국 캘리포니아주 산타 클라라에 소재한 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드에 의해 제작된 TITAN HEADTM 기판 캐리어이다. Generally, the polishing head 130 holds the substrate 114 when the substrate 114 is disposed at the ECMP station 102 or the polishing station 106. The arrangement of the ECMP station 106 and the polishing station 102 in this arrangement allows the substrate 114 to be plated or polished sequentially by moving between stations while the substrate is held by the same polishing head 130. . One polishing head that can adopt the advantages of the present invention is TITAN HEAD manufactured by Applied Materials, Inc., Santa Clara, CA. Substrate carrier.

본원에 개시된 폴리싱 장치(100)와 함께 사용될 수 있는 폴리싱 헤드(130)의 실시예가 2001년 2월 6일자로 주니가 등에 허여된 미국특허 제6,183,354호에 개시되어 있으며, 상기 특허가 전체적으로 본원에 참조되었다. An embodiment of a polishing head 130 that can be used with the polishing apparatus 100 disclosed herein is disclosed in US Pat. No. 6,183,354, issued June 6, 2001 to Juniga et al., Which is incorporated herein by reference in its entirety. It became.

상기 폴리싱 장치(100)와 그에 의해 수행되는 프로세스를 용이하게 제어하기 위하여, 중앙처리장치(CPU)(142), 메모리(114) 및 지원 회로(146)를 포함하는 제어기(140)가 폴리싱 장치(100)에 연결된다. 상기 CPU(142)는 다양한 드라이브 및 압력을 제어하는 산업용 장치에서 사용될 수 있는 임의의 유형의 컴퓨터 프로세서중 하나일 수 있다. 상기 메모리(144)는 CPU(142)에 연결된다. 상기 메모리(144) 또는 컴퓨터 판독가능 매체는 RAM, ROM, 플로피 디스크, 하드 디스크 또는 임의의 다른 형태의 디지털 스토리지, 로컬, 원격 등 용이하게 이용가능한 메모리중 하나 또는 그 이상일 수 있다. 상기 지원 회로(146)는 통상의 방식으로 프로세서를 지원하기 위해 CPU(142)에 연결된다. 이들 회로는 캐시, 전력 공급원, 클록 회로, 입력/출력 회로, 서브시스템 등을 포함한다. In order to easily control the polishing apparatus 100 and the processes performed by it, a controller 140 including a central processing unit (CPU) 142, a memory 114 and a support circuit 146 is provided with a polishing apparatus ( 100). The CPU 142 may be one of any type of computer processor that can be used in industrial devices that control various drives and pressures. The memory 144 is connected to the CPU 142. The memory 144 or computer readable medium may be one or more of RAM, ROM, floppy disk, hard disk or any other form of readily available memory, such as digital storage, local, remote or the like. The support circuit 146 is coupled to the CPU 142 to support the processor in a conventional manner. These circuits include caches, power supplies, clock circuits, input / output circuits, subsystems, and the like.

상기 폴리싱 장치(100) 및/또는 제어기(140)를 작동시키는 전력은 전력 공급원(150)에 의해 제공된다. 도식적으로, 상기 전력 공급원(150)은, 이송 스테이션(110), 펙토리 인터페이스(120), 로딩 로봇(116) 및 제어기(140)를 포함하는 폴리싱 장치(100)의 여러 요소에 연결된 것으로 도시되어 있다. 다른 실시예에서, 별도의 전력 공급원이 폴리싱 장치(100)의 2개 또는 그 이상의 요소에 대해 제공된다. Power for operating the polishing apparatus 100 and / or the controller 140 is provided by the power supply 150. Schematically, the power supply 150 is shown connected to various elements of the polishing apparatus 100, including the transfer station 110, the factory interface 120, the loading robot 116, and the controller 140. . In another embodiment, a separate power supply is provided for two or more elements of the polishing apparatus 100.

도 2는 ECMP 스테이션(102) 위에 지지된 폴리싱 헤드(130)의 단면을 도시하 고 있다. 일반적으로, 상기 ECMP 스테이션(102)은 베이신(202), 전극(204), 폴리싱 아티클(polishing article)(205), 디스크(206) 및 커버(208)를 포함한다. 일 실시예에서, 상기 베이신(202)은 폴리싱 장치(100)의 베이스(108)에 접속된다. 일반적으로, 상기 베이신(202)은 전해액(220)과 같은 전도성 유체가 수용될 수 있는 컨테이너 또는 전해액 셀을 형성한다. 기판(114) 프로세싱에 사용되는 상기 전해액(220)은 구리, 알루미늄, 텅스텐, 금, 은 또는 상기 기판(114)상에 전기화학적으로 증착되거나 상기 기판으로부터 전기화학적으로 제거될 수 있는 임의의 다른 재료와 같은 금속을 프로세싱하기 위해 사용될 수 있다. 2 shows a cross section of the polishing head 130 supported above the ECMP station 102. In general, the ECMP station 102 includes a basin 202, an electrode 204, a polishing article 205, a disk 206 and a cover 208. In one embodiment, the basin 202 is connected to the base 108 of the polishing apparatus 100. Generally, the basin 202 forms a container or electrolyte cell in which a conductive fluid such as electrolyte 220 can be accommodated. The electrolyte 220 used for processing the substrate 114 may be copper, aluminum, tungsten, gold, silver or any other material that may be electrochemically deposited on or removed from the substrate 114. It can be used to process metals such as

상기 베이신(202)은 플루오로폴리머, TEFLON®, PFA, PE, PES 또는 전기도금 및 일렉트로폴리싱 화학작용에 부합되는 임의의 다른 재료와 같은 플라스틱으로 제조된 보울 형상의 부재일 수 있다. 상기 베이신(202)은 통공(216)과 드레인(214)을 포함하는 바닥부(210)를 갖는다. 일반적으로, 상기 통공(216)은 바닥부(210)의 중앙에 배치되며, 샤프트(212)가 통과할 수 있도록 한다. 상기 통공(216)과 샤프트(212) 사이에는 시일(218)이 배치되어, 샤프트(212)가 회전할 수 있도록 함과 아울러, 베이신(202)내의 유체가 통공(216)을 통과할 수 없도록 한다.The basin 202 may be a bowl-shaped member made of plastic, such as a fluoropolymer, TEFLON ® , PFA, PE, PES or any other material that is compatible with electroplating and electropolishing chemistry. The basin 202 has a bottom portion 210 including a through hole 216 and a drain 214. In general, the through hole 216 is disposed at the center of the bottom portion 210 and allows the shaft 212 to pass therethrough. A seal 218 is disposed between the through hole 216 and the shaft 212 to allow the shaft 212 to rotate and to prevent the fluid in the basin 202 from passing through the through hole 216. do.

통상적으로, 상기 베이신(202)은 그 내부에 배치된 전극(204), 디스크(206) 및 폴리싱 아티클(205)을 포함한다. 폴리싱 패드와 같은 폴리싱 아티클(205)은 베이신(202)의 디스크(206)상에 배치되어 지지된다. Typically, the basin 202 includes an electrode 204, a disk 206 and a polishing article 205 disposed therein. A polishing article 205, such as a polishing pad, is disposed and supported on the disk 206 of the basin 202.

상기 전극(204)은 기판(114) 및/또는 기판 표면에 접촉된 폴리싱 아티클 (205)에 대한 카운터-전극이다. 상기 폴리싱 아티클(205)은 적어도 부분적으로 전도성이며, 전기화학적 증착 및 화학적 기계적 폴리싱을 포함하는 전기화학적 기계적 도금 프로세스(ECMPP) 또는 전기화학적 용해와 같은 전기화학적 프로세싱중 기판과 조합되어 전극 역할을 할 수 있다. 상기 전극(204)은 전극(204)과 폴리싱 아티클(405)사이에 인가된 양의 바이어스(양극) 또는 음의 바이어스(음극)에 따라 양극 또는 음극일 수 있다. The electrode 204 is a counter-electrode for the substrate 114 and / or the polishing article 205 in contact with the substrate surface. The polishing article 205 is at least partially conductive and may serve as an electrode in combination with the substrate during electrochemical processing such as electrochemical mechanical plating process (ECMPP) or electrochemical dissolution including electrochemical deposition and chemical mechanical polishing. have. The electrode 204 may be an anode or a cathode depending on a positive bias (anode) or a negative bias (cathode) applied between the electrode 204 and the polishing article 405.

예를 들면, 전해액으로부터의 재료를 기판 표면상에 증착함에 있어서, 상기 전극(204)은 양극 역할을 하고, 상기 기판 표면 및/또는 폴리싱 아티클(205)은 음극 역할을 한다. 인가된 바이어스로부터 용해에 의해 기판 표면으로부터 재료를 제거할 때, 전극(204)은 음극 역할을 하며, 기판 표면 및/또는 폴리싱 아티클(205)은 용해 프로세스의 음극 역할을 할 수 있다. For example, in depositing material from an electrolyte onto a substrate surface, the electrode 204 serves as an anode and the substrate surface and / or polishing article 205 serves as a cathode. When removing material from the substrate surface by dissolution from an applied bias, the electrode 204 acts as a cathode and the substrate surface and / or polishing article 205 can act as a cathode of the dissolution process.

일반적으로, 상기 전극(204)은 디스크(206)와 베이신(202)의 바닥부(210) 사이에 위치되며, 전해액(220) 내에 침지될 수 있다. 상기 전극(204)은 판형 부재, 다수의 통공이 관통형성된 판 또는 투과성 박막 또는 컨테이너 내에 배치된 다수의 전극 피이스일 수 있다. 투과성 박막(미도시)은 디스크(206)와 전극(204) 사이 또는 전극(204)과 폴리싱 아티클(205) 사이에 배치되어 수소 버블과 같은 버블을 필터링하고, 수면을 형성하여 결함 형성을 줄이고, 그들 사이의 전류 또는 전력을 안정화시키거나 보다 균일하게 인가시킨다. In general, the electrode 204 is located between the disk 206 and the bottom portion 210 of the basin 202 and may be immersed in the electrolyte 220. The electrode 204 may be a plate member, a plate through which a plurality of holes are formed, or a plurality of electrode pieces disposed in a transparent thin film or a container. A transparent thin film (not shown) is disposed between the disk 206 and the electrode 204 or between the electrode 204 and the polishing article 205 to filter bubbles such as hydrogen bubbles, to form a water surface to reduce defect formation, The current or power between them is stabilized or applied more uniformly.

전기증착 프로세스에 있어서, 상기 전극(204)은 구리, 알루미늄, 금, 은, 텅스텐 및 기판(114)상에 전기화학적으로 증착될 수 있는 다른 재료와 같이 증착되거 나 제거되는 재료로 제조된다. 양극 용해와 같은 전기화학적 제거 프로세스에 있어서, 상기 전극(204)은 구리 용해에 대하여 예를 들면 스테인레스강, 플래티늄, 탄소 또는 알루미늄 등 증착된 재료 이외의 재료로 이루어진 비소모성 전극을 포함할 수 있다. In the electrodeposition process, the electrode 204 is made of a material that is deposited or removed, such as copper, aluminum, gold, silver, tungsten, and other materials that can be electrochemically deposited on the substrate 114. In electrochemical removal processes such as anodic dissolution, the electrode 204 may comprise a non-consumable electrode made of a material other than the deposited material, such as stainless steel, platinum, carbon or aluminum, for copper dissolution, for example.

도 18은 독립적으로 전기적으로 바이어스가능한 다수의 영역을 갖춘 전극(204)의 일 실시예의 평면도이다. 상기 영역은 프로세싱 셀의 측방향 폭에 프로파일링된 전류의 제어를 용이하게 하여, 기판 직경에서의 재료 제거(또는 증착)를 제어한다. 도 18에 도시된 실시예에서, 상기 전극(204)은 전원(1910)에 의해 독립적으로 바이어스가능한 3개의 동심 영역(1902,1904,1906)을 포함한다. 상기 영역(1902,1904,1906)은 절연성 스페이서(1908)에 의해 분리될 수 있다. 상기 영역(1902,1904,1906)이 동심 링으로서 도 18에 도시되어 있으나, 상기 영역은 예를 들면 방사상 배치, 섹터, 원호, 격자, 스트립, 아일랜드 및 웨지 등 다른 구조일 수 있다. 18 is a top view of one embodiment of an electrode 204 with multiple regions that are independently electrically biased. The region facilitates control of the profiled current in the lateral width of the processing cell, thereby controlling material removal (or deposition) at the substrate diameter. In the embodiment shown in FIG. 18, the electrode 204 includes three concentric regions 1902, 1904, 1906 that are independently biasable by a power source 1910. The regions 1902, 1904, and 1906 may be separated by an insulating spacer 1908. Although the regions 1902, 1904, 1906 are shown in FIG. 18 as concentric rings, the regions may be other structures, such as, for example, radial arrangements, sectors, arcs, gratings, strips, islands and wedges.

상기 폴리싱 아티클(205)은 유체 환경 및 프로세싱 세부내역에 부합될 수 있는 재료로 이루어진 패드, 웨브 또는 벨트일 수 있다. 도 2에 도시된 실시예에서, 상기 폴리싱 아티클(205)은 원형이며, 베이신(202)의 상단에 위치되고, 디스크(206)에 의해 하면이 지지된다. 상기 폴리싱 아티클(205)은 프로세싱중 기판 표면과의 접촉을 위해 하나 또는 그 이상의 전도성 요소와 같이 전도성 재료로 이루어진 적어도 부분적으로 전도성인 표면을 포함한다. 상기 폴리싱 아티클(205)은 일부 또는 전체가 전도성 폴리싱 재료로 이루어지거나, 통상의 폴리싱 재료상에 전도 성 폴리싱 재료가 배치되거나 그 내부에 함입된 복합체일 수 있다. 예를 들면, 상기 전도성 재료는 프로세싱중 폴리싱 아티클(205)의 컴플라이언스 및/또는 경도에 적합하도록 상기 디스크(206)와 폴리싱 아티클(205) 사이에 배치된 “배킹(backing)” 재료상에 배치될 수 있다. The polishing article 205 may be a pad, web or belt made of a material that can be matched to the fluid environment and processing details. In the embodiment shown in FIG. 2, the polishing article 205 is circular, located on top of the basin 202, and supported by the disk 206 at the bottom. The polishing article 205 includes at least partially conductive surface made of a conductive material, such as one or more conductive elements, for contact with the substrate surface during processing. The polishing article 205 may be part or all of a conductive polishing material, or may be a composite in which a conductive polishing material is disposed on or embedded in a conventional polishing material. For example, the conductive material may be disposed on a “backing” material disposed between the disk 206 and the polishing article 205 to suit the compliance and / or hardness of the polishing article 205 during processing. have.

상기 베이신(202), 커버(208) 및 디스크(206)는 베이스(108)상에 이동가능하게 배치될 수 있다. 상기 베이신(202), 커버(208) 및 디스크(206)는, 상기 카루젤(112)이 기판(114)을 ECMP 및 폴리싱 스테이션(102,106) 사이로 인덱싱할 때, 상기 폴리싱 헤드(130)의 클리어런스를 용이하게 하기 위해 상기 베이스(108)를 향하여 축방향으로 이동될 수 있다. 상기 디스크(206)는 베이신(202) 내에 배치되며 샤프트(202)에 접속된다. 일반적으로, 상기 샤프트(212)는 베이스(108) 아래에 배치된 모터(224)에 접속된다. 상기 모터(224)는 제어기(140)로부터의 신호에 응답하여 디스크(206)를 미리결정된 속도로 회전시킨다. The basin 202, cover 208 and disk 206 may be movably disposed on the base 108. The basin 202, cover 208 and disk 206 provide a clearance of the polishing head 130 when the carousel 112 indexes the substrate 114 between the ECMP and polishing stations 102 and 106. It can be moved axially towards the base 108 to facilitate the. The disk 206 is disposed in the basin 202 and connected to the shaft 202. Generally, the shaft 212 is connected to a motor 224 disposed below the base 108. The motor 224 rotates the disk 206 at a predetermined speed in response to a signal from the controller 140.

상기 디스크(206)는 폴리싱에 악영향을 주지 않는 전해액(220)과 친화될 수 있는 재료로 제조된 천공된 아티클 지지체일 수 있다. 상기 디스크(206)는 폴리머, 예를 들면, 플루오로폴리머, PE, TEFLON, PFA, PES, HDPE, UHMW 또는 그 등가물로부터 제조될 수 있다. 상기 디스크(206)는 스크류와 같은 패스너 또는 스냅과 같은 다른 수단 또는 엔클로져와의 끼워맞춤에 의해 베이신(202) 내에 고정될 수 있으며, 그 내부에 현수될 수 있다. 바람직하게, 상기 디스크(206)는 전극(204)으로부터 이격되어 더 넓은 프로세스 윈도우를 제공하고, 따라서 기판 표면으로부터 전극(204)으로 제거되는 재료와 증착되는 재료의 민감도를 낮춘다.The disk 206 may be a perforated article support made of a material that is compatible with the electrolyte 220 which does not adversely affect polishing. The disk 206 may be made from a polymer, such as a fluoropolymer, PE, TEFLON, PFA, PES, HDPE, UHMW, or equivalent thereof. The disk 206 may be secured in the basin 202 by fitting with a fastener such as a screw or other means such as a snap or enclosure, and may be suspended therein. Preferably, the disk 206 is spaced apart from the electrode 204 to provide a wider process window, thus lowering the sensitivity of the material removed and the material removed from the substrate surface to the electrode 204.

일반적으로, 상기 디스크(206)는 전해액(220)에 대해 투과성이다. 일 실시예에서, 상기 디스크(206)는 그 내부에 형성된 다수의 천공부 또는 채널(222)을 포함한다. 천공부는 통공, 홀, 개구 또는 부분적으로 또는 완전하게 폴리싱 아티클과 같은 물체를 관통하여 형성된 통로를 포함한다. 상기 천공부의 크기 및 밀도는 디스크(206)를 통하여 기판(114)에 대해 전해액(220)을 균일하게 분배하도록 선택된다. Generally, the disk 206 is permeable to the electrolyte solution 220. In one embodiment, the disk 206 includes a plurality of perforations or channels 222 formed therein. The perforation includes a passage formed through an object, such as a through hole, a hole, an opening or a partially or completely polishing article. The size and density of the perforations are selected to evenly distribute the electrolyte 220 with respect to the substrate 114 through the disk 206.

상기 디스크(206)의 일 양태에서, 약 0.02인치(0.5㎜) 내지 약 0.4인치(10㎜)의 직경을 가진 천공부를 포함한다. 상기 천공부는 폴리싱 아티클의 약 20% 내지 약 80%의 천공 밀도를 가질 수 있다. 약 50%의 천공 밀도가 폴리싱 프로세스에 대하여 최소로 유해한 영향을 미치는 전해액 유동을 제공하는 것이 관찰되었다. 일반적으로, 폴리싱 아티클(205)과 디스크(206)의 천공부는 디스크(206)와 폴리싱 아티클(205)을 통하여 기판 표면에 대해 충분한 전해액 질량 유동을 제공하도록 정렬된다. 상기 폴리싱 아티클(205)은 기계적 클램프 또는 전도성 접착제에 의해 디스크(206)상에 배치될 수 있다. In one aspect of the disk 206, the perforations having a diameter of about 0.02 inch (0.5 mm) to about 0.4 inch (10 mm). The perforations may have a perforation density of about 20% to about 80% of the polishing article. A puncture density of about 50% was observed to provide electrolyte flow with minimal deleterious effects on the polishing process. In general, the perforations of polishing article 205 and disk 206 are aligned to provide sufficient electrolyte mass flow to the substrate surface through disk 206 and polishing article 205. The polishing article 205 may be disposed on the disk 206 by a mechanical clamp or conductive adhesive.

본원에서는 상기 폴리싱 아티클이 전기화학적 기계적 폴리싱(ECMP) 프로세스용으로 개시되었으나, 본 발명은 전기화학적 작용과 관련된 다른 제조 프로세스에서의 전도성 폴리싱 아티클의 사용을 고려한 것이다. 전기화학적 작용을 이용한 프로세스의 예는 엣지 콘택트와 같은 종래의 바이어스 인가 장치를 사용하지 않고 전도성 재료를 증착하기 위해 기판 표면에 대해 균일한 바이어스를 인가함에 있어서 폴리싱 아티클(205)이 사용되는 전기화학적 증착 및 전기화학적 증착과 화학적 기계적 폴리싱의 조합을 포함하는 전기화학적 기계적 도금 프로세스(ECMPP)를 포함한다.Although the polishing article is disclosed herein for an electrochemical mechanical polishing (ECMP) process, the present invention contemplates the use of conductive polishing articles in other manufacturing processes related to electrochemical action. An example of a process using an electrochemical action is an electrochemical deposition in which the polishing article 205 is used in applying a uniform bias to the substrate surface to deposit conductive material without using conventional bias application devices such as edge contacts. And an electrochemical mechanical plating process (ECMPP) comprising a combination of electrochemical deposition and chemical mechanical polishing.

작용에 있어서, 상기 폴리싱 아티클(205)은 베이신(202) 내의 전해액 내의 디스크(206) 상에 배치된다. 폴리싱 헤드상의 기판(114)이 전해액 내에 배치되어 폴리싱 아티클(205)과 접촉하게 된다. 전해액이 디스크(206)의 천공부와 폴리싱 아티클(205)을 통해 유동하여, 기판 표면에 형성된 그루브에 분배된다. 그 다음, 전원으로부터의 전력이 전도성 폴리싱 아티클(205)과 전극(204)으로 인가되고, 전해액 내의 구리와 같은 전도성 재료가 양극 용해법으로 제거된다. In operation, the polishing article 205 is disposed on the disk 206 in the electrolyte in the basin 202. A substrate 114 on the polishing head is disposed in the electrolyte and in contact with the polishing article 205. The electrolyte flows through the perforations of the disk 206 and the polishing article 205 and is distributed to grooves formed on the substrate surface. Then, power from the power source is applied to the conductive polishing article 205 and the electrode 204, and the conductive material such as copper in the electrolyte is removed by the anode dissolving method.

상기 전해액(220)은 저장고(233)로부터 노즐(270)을 통해 공간(232)으로 유동한다. 스커트(254) 내에 배치된 다수의 홀(234)에 의해 상기 공간(232)으로부터 전해액(220)이 넘치는 것이 방지된다. 일반적으로, 상기 홀(234)은 공간(232)으로부터 유출되어 베이신(202)의 하부로 유입되는 전해액(220)에 대하여 커버(208)를 통과하는 통로를 제공한다. 일반적으로, 상기 홀(234)의 적어도 일부는 홈부(258)의 하면(236)과 중앙부(252) 사이에 위치된다. 통상적으로, 상기 홀(234)이 홈부(258)의 하면(236)보다 높기 때문에, 전해액(220)이 공간(232)을 충진하게 되며, 그에 따라 기판(114) 및 폴리싱 매체(205)와 접촉하게 된다. 따라서, 상기 기판(114)은 커버(208)와 디스크(206) 사이의 상대 간격의 전체 범위에 걸쳐 전해액(220)과의 접촉을 유지하게 된다. The electrolyte 220 flows from the reservoir 233 to the space 232 through the nozzle 270. The overflow of the electrolyte 220 from the space 232 is prevented by the plurality of holes 234 disposed in the skirt 254. In general, the hole 234 provides a passage through the cover 208 for the electrolyte solution 220 flowing out of the space 232 to the lower portion of the basin 202. In general, at least a portion of the hole 234 is located between the lower surface 236 and the central portion 252 of the groove portion 258. Typically, since the hole 234 is higher than the lower surface 236 of the groove 258, the electrolyte 220 fills the space 232, thereby contacting the substrate 114 and the polishing medium 205. Done. Thus, the substrate 114 maintains contact with the electrolyte 220 over the entire range of the relative spacing between the cover 208 and the disk 206.

용기(202)에 수집된 전해질(220)은 일반적으로 바닥부(210)에 배치된 배출구(214)를 통해 유체 운반 시스템(272) 내로 흐른다. 유체 운반 시스템(272)은 보통 저장소(233) 및 펌프(242)롤 포함한다. 유체 운반 시스템(272) 내로 흐르는 전해질(220)은 저장소(233)에 수집된다. 펌프(242)는 공급 라인(244)을 통해 저장소(233)로부터 전해질(220)이 ECMP 스테이션(102)을 통해 재순환되는 노즐(270)까지 전해질(220)을 전달한다. 필터(240)는 대체로 저장소(233)와 노즐(270) 사이에 배치되어 전해질(220)에 존재할 수 있는 입자 및 응집물을 제거한다. The electrolyte 220 collected in the vessel 202 generally flows into the fluid delivery system 272 through the outlet 214 disposed in the bottom 210. Fluid delivery system 272 typically includes a reservoir 233 and a pump 242. Electrolyte 220 flowing into fluid delivery system 272 is collected in reservoir 233. Pump 242 delivers electrolyte 220 from reservoir 233 via supply line 244 to nozzle 270 where electrolyte 220 is recycled through ECMP station 102. Filter 240 is generally disposed between reservoir 233 and nozzle 270 to remove particles and aggregates that may be present in electrolyte 220.

전해액은 상업적으로 이용되는 전해질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 구리 함유 재료 제거에서, 전해질은 황산계 전해질 또는 인산 칼륨(K3PO4)과 같은, 인산계 전해질, 또는 이들의 결합물을 포함할 수 있다. 전해질은 또한 황산 구리와 같은, 황산계 전해질 유도체, 및 인산 구리와 같은 인산계 전해질 유도체를 포함할 수 있다. 과염소산-아세트산 용액 및 그 유도체를 갖는 전해질이 또한 이용될 수 있다. The electrolyte may comprise a commercially available electrolyte. For example, in copper containing material removal, the electrolyte may comprise a phosphate based electrolyte, such as a sulfuric acid based electrolyte or potassium phosphate (K 3 PO 4), or a combination thereof. The electrolyte may also include sulfuric acid based electrolyte derivatives, such as copper sulfate, and phosphoric acid based electrolyte derivatives, such as copper phosphate. Electrolytes with perchloric acid-acetic acid solutions and derivatives thereof may also be used.

추가적으로, 본 발명은 이들 사이에 광택제와 같이, 통상 이용되는 전기 도금 또는 전해 연마 첨가제를 포함하여, 전기 도금 또는 전기 연마 공정에 통상적으로 이용되는 전해질 조성물(composition)을 이용하는 것을 고려한다. 구리 도금, 구리 양극 용해 또는 이들 결합과 같은 전기화학 공정용으로 이용되는 전해액의 일 소스는 상표명 울트라필 2000(Ultrafill 2000)인, 필라델피아, 펜실베이니아에 본사가 위치한 롬 및 하스(Rohm 및 Haas)의 분소인 쉬플리 레오넬(Shipley Leonel)이다. 적합한 전해질 결합물은 본 발명에서 전체적으로 참조되고, 2002년 1월 3일에 출원된, 미국 특허 출원 10/038,066호에 개시되었다. Additionally, the present invention contemplates using electrolyte compositions commonly used in electroplating or electropolishing processes, including commonly used electroplating or electropolishing additives, such as polishes. One source of electrolytes used for electrochemical processes such as copper plating, copper anode melting, or combinations thereof is the division of Rohm and Haas, headquartered in Philadelphia, Pennsylvania, under the trade name Ultrafill 2000. Shipley Leonel. Suitable electrolyte combinations are disclosed in US patent application 10 / 038,066, which is incorporated herein by reference in its entirety and filed on January 3, 2002.

전해액은 전기화학 전지에 제공되어 약 20 시간당 갤론(GPM)까지의 유량, 예 를 들면 약 0.5GPM 내지 약 20GPM, 예를 들면 2 GPM 유량으로 기판 표면 또는 기판 표면과 전극 사이에 동적 유량을 제공한다. 이러한 전해질 유량은 기판 표면으로부터 연마 재료 및 화학적 부산물을 배출하여 개선된 연마율을 위한 전해질 재료의 충전을 허용한다고 여겨져 왔다.The electrolyte is provided to an electrochemical cell to provide a dynamic flow rate between the substrate surface or the substrate surface and the electrode at a flow rate of up to about 20 gallons per hour (GPM), for example from about 0.5 GPM to about 20 GPM, for example 2 GPM. . This electrolyte flow rate has been believed to allow the removal of abrasive materials and chemical by-products from the substrate surface to allow the filling of electrolyte materials for improved polishing rates.

연마 공정에서 기계적 연마를 할 때, 기판(114) 및 폴리싱 아티클(205)이 서로 회전되어 기판 표면으로부터 재료를 제거한다. 기계적 연마는 전술된 통상 연마 재료 및 전도성 연마 재료와 물리적 접촉함으로써 제공될 수 있다. 기판(114) 및 폴리싱 아티클(205)은 각각 약 5 rpm 또는 더 크게, 예를 들면 약 10 rpm 내지 약 50 rpm으로 회전된다. In mechanical polishing in the polishing process, the substrate 114 and polishing article 205 are rotated with each other to remove material from the substrate surface. Mechanical polishing can be provided by physical contact with the conventional abrasive materials and conductive abrasive materials described above. Substrate 114 and polishing article 205 are each rotated at about 5 rpm or greater, for example from about 10 rpm to about 50 rpm.

일 실시예에서, 높은 회전 속도 연마 공정이 이용된다. 높은 회전 속도 공정은 약 150 rpm 또는 더 큰 판 속도(platen speed), 예를 들면 약 150 rpm 내지 약 750 rpm으로 폴리싱 아티클(205)을 회전시키는 것을 포함하며, 기판(114)은 약 150 rpm 내지 약 500 rpm으로, 예를 들면 약 300 rpm 내지 약 500 rpm으로 회전될 수 있다. 또한 전술된 폴리싱 아티클, 공정, 및 장치와 함께 이용될 수 있는 높은 회전 속도 연마 공정의 설명은 "반도체 기판의 화학기계적 연마를 위한 방법 및 장치"라는 명칭으로 2001년 7월 25일에 출원된, 미국 특허 출원 제 60/308,030호에 개시되었다. 기판 표면을 가로지르는 스위핑 운동 또는 궤도 운동을 포함하는, 다른 운동이 또한 공정 동안 수행될 수 있다. In one embodiment, a high rotational speed polishing process is used. The high rotational speed process includes rotating the polishing article 205 at about 150 rpm or greater plate speed, for example from about 150 rpm to about 750 rpm, wherein the substrate 114 is from about 150 rpm to It may be rotated at about 500 rpm, for example from about 300 rpm to about 500 rpm. Further description of the high rotational speed polishing process that may be used with the polishing articles, processes, and apparatus described above, filed on July 25, 2001, entitled "Method and Apparatus for Chemical Mechanical Polishing of Semiconductor Substrates", US patent application 60 / 308,030. Other movements can also be performed during the process, including sweeping motion or trajectory movement across the substrate surface.

기판과 접촉할 때, 약 6 psi 이하 압력, 예를 들면 2 psi이하인 폴리싱 아티클(205) 및 기판 표면 사이에 인가된다. 낮은 유전 상수 재료를 포함하는 기판이 연마되면, 약 2 psi 이하 압력, 예를 들면 0.5 psi이하 압력이 이용되어 기판 연마 공정 동안 폴리싱 아티클(205)에 대해 기판(114)을 가압한다. 일 양태에서, 약 0.1 psi 이하 내지 0.2 psi 사이 압력이 전술된 전도성 폴리싱 아티클과 함께 연마 기판에 이용될 수 있다. When in contact with the substrate, it is applied between the polishing article 205 and the substrate surface that is at a pressure of about 6 psi or less, for example 2 psi or less. When the substrate comprising the low dielectric constant material is polished, a pressure of about 2 psi or less, for example 0.5 psi or less, is used to press the substrate 114 against the polishing article 205 during the substrate polishing process. In one aspect, a pressure between about 0.1 psi or less and 0.2 psi may be used in the abrasive substrate in conjunction with the conductive polishing article described above.

양극 분해에서, 전위차 또는 바이어스(bias)는 음극(cathod)으로 작용하는, 전극(204)과 양극(anode)으로 작용하는 폴리싱 아티클(205)의 폴리싱 표면(310; 도 3 참조) 사이에 인가된다. 폴리싱 아티클과 접촉하는 기판은 전도성 폴리싱 표면 아티클(310)을 통해 분극되며 동시에 바이어스가 전도성 아티클 지지 부재에 인가된다. 바이어스의 인가는 기판 표면에 형성되는 구리 함유 재료와 같은, 전도성 재료의 제거를 허용한다. 바이어스시키는 것은 기판에 약 15 볼트 이하 전압의 인가를 포함한다. 약 0.1 볼트 내지 약 10 볼트 전압은 기판 표면으로부터 전해질 내로 구리 함유 재료를 분해하는데 이용될 수 있다. 바이어스는 또한 약 0.1 밀리암페어/cm2 내지 약 50 밀리암페어/cm2, 또는 200mm당 약 0.1 암페어 내지 약 20 암페어의 전류 밀도를 발생시킬 수 있다. In anodization, a potential difference or bias is applied between the electrode 204 and the polishing surface 310 (see FIG. 3) of the polishing article 205 serving as the anode, acting as a cathode. . The substrate in contact with the polishing article is polarized through the conductive polishing surface article 310 and at the same time a bias is applied to the conductive article support member. Application of the bias allows removal of conductive material, such as copper containing material formed on the substrate surface. Biasing includes applying a voltage of about 15 volts or less to the substrate. A voltage of about 0.1 volts to about 10 volts can be used to decompose the copper containing material from the substrate surface into the electrolyte. The bias is also about 0.1 milliampere / cm 2 Current densities of from about 50 milliamps / cm 2 , or from about 0.1 amps to about 20 amps per 200 mm.

전위차를 형성하여 양극 분해 공정을 수행하도록 전원 장치(150)에 의해 공급되는 신호는 기판 표면의 재료를 제거하기 위한 요구 사항에 따라 변화될 수 있다. 예를 들면, 시간 변이 양극 신호가 전도성 연마 매체(205)에 제공될 수 있다. 신호는 또한 전기 펄스 모듈화 기술에 의해 인가될 수 있다. 전기 펄스 모듈화 기술은 제 1 시간 주기 동안 기판에 걸쳐 일정한 전류 밀도 또는 전압을 인가하고 나 서, 제 2 시간 주기 동안 일정한 반대 전압을 인가하거나 전압 인가를 정지시키고, 제 1 및 제 2 단계를 반복하는 것을 포함한다. 예를 들면, 전기 펄스 모듈화 기술은 약 -0.1 볼트 내지 약 -15 볼트로부터 약 0.1 볼트 내지 약 15 볼트까지 변화하는 전위를 이용할 수 있다. The signal supplied by the power supply 150 to form the potential difference to perform the anodization process may vary depending on the requirements for removing material from the substrate surface. For example, a time varying anode signal can be provided to the conductive abrasive medium 205. The signal can also be applied by electric pulse modularization techniques. The electric pulse modularization technique applies a constant current density or voltage across the substrate for a first time period, then applies a constant counter voltage or stops applying voltage for a second time period, and repeats the first and second steps. It includes. For example, the electric pulse modularization technique may use a potential that varies from about −0.1 volts to about −15 volts to about 0.1 volts to about 15 volts.

연마 매체 상의 제거 패턴(perforation pattern) 및 밀도로, 폴리싱 아티클(205)으로부터 기판을 바이어스시키는 것은 통상적인 에지 접촉-핀 바이어스로부터 더 낮은 중심 제거 비율 및 더 높은 에지 제거 비율과 비교하여 기판으로부터 전해질 내로 금속과 같은, 전도성 재료의 균일한 분해를 제공한다고 여겨져 왔다.By biasing the substrate from the polishing article 205 with a density and perforation pattern on the polishing medium, it is possible to bias the substrate from the polishing article 205 into the electrolyte from the substrate as compared to lower center removal rates and higher edge removal rates from conventional edge contact-pin bias. It has been believed to provide uniform decomposition of conductive materials, such as metals.

전도성 재료, 예를 들면 구리 함유 재료는 약 15000 Å/min 이하, 예를 들면 약 100 Å/min 내지 약 15000 Å/min의 비율로, 기판의 적어도 일부분으로부터 제거될 수 있다. 제거되는 구리 재료가 약 12000Å 두께인, 본 발명의 일 실시예에서 전압은 약 100 Å/min 내지 약 8000 Å/min의 제거 비율을 제공하도록 전도성 폴리싱 아티클(205)에 인가될 수 있다.The conductive material, such as copper containing material, may be removed from at least a portion of the substrate at a rate of about 15000 kPa / min or less, for example from about 100 kPa / min to about 15000 kPa / min. In one embodiment of the invention, wherein the copper material to be removed is about 12000 kW thick, a voltage may be applied to the conductive polishing article 205 to provide a removal rate of about 100 kW / min to about 8000 kW / min.

전해연마 공정 다음으로, 기판은 더 연마되거나 버프 연마(buff)되어 배리어 층 재료를 제거하며, 유전 재료로부터 표면 결점을 제거하며, 또는 전도성 폴리싱 아티클을 이용하는 연마 공정의 평탄도를 개선할 수 있다. 적합한 버프 연마 공정 및 구성 예는 본 발명에서 전체적으로 참조되고, 2000년 5월 11일에 출원되고, 동시 계류 중인 미국 특허 출원 제 09/569,968호에 개시되었다.Following the electropolishing process, the substrate may be further polished or buffed to remove barrier layer material, to remove surface defects from the dielectric material, or to improve the flatness of the polishing process using conductive polishing articles. Suitable buff polishing processes and construction examples are disclosed in US patent application Ser. No. 09 / 569,968, filed May 11, 2000, and co-pended herein.

폴리싱 아티클 재료 Polishing article material

전술된 폴리싱 아티클은 전도성 연마 재료를 포함하거나 유전 또는 전도성 연마 재료에 배치되는 전도성 구성요소를 포함할 수 있는 전도성 재료로부터 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 전도성 연마 재료는 전도성 섬유, 전도성 충전재, 또는 이들의 결합물을 포함할 수 있다. 전도성 섬유, 전도성 충전재, 또는 이들의 결합물은 폴리머 재료로 분산될 수 있다.The polishing article described above can be formed from a conductive material that can include a conductive abrasive material or can include a conductive component disposed in a dielectric or conductive abrasive material. In one embodiment, the conductive abrasive material may include conductive fibers, conductive fillers, or combinations thereof. Conductive fibers, conductive fillers, or combinations thereof may be dispersed in a polymeric material.

전도성 섬유는 전도성 또는 유전성 재료, 예를 들면 유전성 또는 전도성 폴리머 또는 탄소계 재료를 포함할 수 있으며, 적어도 부분적으로 금속, 탄소계 재료, 전도성 세라믹 재료, 전도성 합금, 또는 이들의 결합물을 포함하는 전도성 재료로 코팅되거나 커버된다. 전도성 섬유는 섬유 또는 필라멘트, 전도성 직물(fabric or cloth) 또는 하나 이상의 루프, 코일, 또는 전도성 섬유 링의 형태일 수 있다. 전도성 재료의 다중 층, 예를 들면 전도성 직물의 다중 층은 전도성 연마 재료를 형성하는데 이용될 수 있다. Conductive fibers may comprise conductive or dielectric materials, such as dielectric or conductive polymers or carbon-based materials, and may comprise at least partially conductive metals, carbon-based materials, conductive ceramic materials, conductive alloys, or combinations thereof. Coated or covered with material. The conductive fiber may be in the form of a fiber or filament, a fabric or cloth or one or more loops, coils, or conductive fiber rings. Multiple layers of conductive material, such as multiple layers of conductive fabric, can be used to form the conductive abrasive material.

전도성 섬유는 전도성 재료로 코팅되는 유전성 또는 전도성 섬유 재료를 포함한다. 유전성 폴리머 재료는 섬유 재료로 이용될 수 있다. 적합한 유전 섬유 재료의 실시예는 폴리머 재료, 예를 들면 폴리아미드, 폴리마이드, 나일론 폴리머, 폴리우레탄, 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리스틸렌, 폴리카보네이트, 폴리머를 포함하는 디엔, 예를 들면 AES(폴리아크릴로니트릴 에틸렌 스티렌), 아크릴 폴리머, 또는 이들의 결합물을 포함한다. 본 발명은 또한 전술된 섬유로서 이용될 수 있는 유기 또는 무기 재료의 이용을 고려한다. Conductive fibers include dielectric or conductive fiber materials coated with a conductive material. Dielectric polymer material can be used as the fiber material. Examples of suitable dielectric fiber materials include polymeric materials such as polyamides, polyamides, nylon polymers, polyurethanes, polyesters, polypropylenes, polyethylenes, polystyrenes, polycarbonates, dienes comprising polymers, such as AES ( Polyacrylonitrile ethylene styrene), acrylic polymers, or combinations thereof. The present invention also contemplates the use of organic or inorganic materials that can be used as the fibers described above.

전도성 섬유 재료는 본질적으로 전도성 폴리머 재료를 포함할 수 있으며, 전도성 폴리머 재료는 폴리아세틸렌, 폴리에틸렌디옥시티오펜(PEDT)을 포함하며, 이 는 상표명 바이트론TM(BaytronTM), 폴리아릴린, 폴리피롤(polypyrrole), 폴리티오펜(polythiophene), 탄소계 섬유, 또는 이들의 결합물 하에서 상업적으로 이용될 수 있다. 전도성 폴리머의 다른 실시예는 폴리머-귀금속 하이브리드 재료이다. 폴리머-귀금속 하이브리드 재료는 산화에 견디는 귀금속들과 같이 전해질 주위에서 대체로 화학적으로 비활성이다. 폴리머-귀금속 하이브리드 재료의 실시예는 플라티늄-폴리머 하이브리드 재료이다. 전도성 섬유를 포함하는, 전도성 연마 재료의 실시예는 본 발명에서 전체적으로 참조되는, "전기화학 기계적 연마용 전도성 폴리싱 아티클"이라는 명칭으로 2001년 12월 27일에 출원되고, 동시 계류 중인 미국 특허 출원 번호 제 10/033,732호에 더 자세하게 개시되었다. 본 발명은 또한 전술된 섬유로서 이용될 수 있는 유기 또는 무기 재료의 이용을 고려한다.Conductive fiber material may be substantially comprises a conductive polymer material and the conductive polymer material comprises a polyacetylene, polyethylene dioxythiophene (PEDT), this is a trade name by TRON TM (Baytron TM), polyaryl Lin, polypyrrole ( commercially available under polypyrrole, polythiophene, carbon-based fibers, or combinations thereof. Another embodiment of a conductive polymer is a polymer-noble metal hybrid material. Polymer-noble metal hybrid materials are generally chemically inert around the electrolyte, such as oxidation resistant noble metals. An example of a polymer-noble metal hybrid material is a platinum-polymer hybrid material. Examples of conductive abrasive materials, including conductive fibers, are co-pending US patent application number filed on December 27, 2001, entitled “Conductive Polishing Article for Electrochemical Mechanical Polishing,” which is incorporated herein by reference in its entirety. No. 10 / 033,732 is disclosed in more detail. The present invention also contemplates the use of organic or inorganic materials that can be used as the fibers described above.

섬유 재료는 자연적으로 속이 차거나 속이 빌 수 있다. 섬유 길이는 약 0.1μm 내지 약 1mm의 직경을 가지고 약 1μm 내지 약 1000mm 범위 내이다. 일 실시예에서, 섬유의 직경은 약 5μm 내지 약 200μm 사이일 수 있고 폴리머 복합물 및 포옴(foam), 예를 들면 폴리우레탄에 배치되는 전도성 섬유에 대해, 약 5 또는 그보다 큰, 예를 들면 약 10 또는 그보다 큰 직경 길이의 종횡비를 가질 수 있다. 섬유의 단면 영역은 원형, 타원형, 스타-패턴, "스노우 플레이크", 또는 어떤 다른 형태의 제조되는 유전성 또는 전도성 섬유일 수 있다. 약 5 mm 내지 약 1000mm 길이 및 약 5μm 내지 약 1000μm의 직경을 갖는 높은 종횡비 섬유는 전도성 섬유로 구성되는 메쉬, 루프, 직물을 형성하기 위해 이용될 수 있다. 섬유는 또한 약 104psi 내지 약 108psi 사이 범위에서 탄성율을 가질 수 있다. 그러나, 본 발명은 전술된 폴리싱 아티클 및 공정에서 순응하는, 탄성 섬유를 제공하는데 필요한 어떠한 탄성율도 고려하고 있다. The fibrous material can naturally be hollow or hollow. The fiber length has a diameter of about 0.1 μm to about 1 mm and is in the range of about 1 μm to about 1000 mm. In one embodiment, the diameter of the fibers can be between about 5 μm and about 200 μm and about 5 or greater, for example about 10, for conductive fibers disposed in polymer composites and foams, such as polyurethane. Or an aspect ratio of diameter length greater than that. The cross-sectional area of the fiber may be round, oval, star-pattern, "snow flake", or any other type of dielectric or conductive fiber produced. High aspect ratio fibers having a length of about 5 mm to about 1000 mm and a diameter of about 5 μm to about 1000 μm can be used to form meshes, loops, and fabrics composed of conductive fibers. The fibers may also have an elastic modulus in the range between about 10 4 psi and about 10 8 psi. However, the present invention contemplates any modulus of elasticity necessary to provide elastic fibers that are compliant in the polishing articles and processes described above.

전도성 또는 유전성 섬유 재료에 배치되는 도전 재료는 일반적으로 전도성 무기 복합물, 예를 들면 금속, 금속 합금, 탄소계 재료, 전도성 세라믹 재료, 금속 무기 화합물, 또는 이들의 결합을 포함한다. 여기서 전도성 재료 코팅용으로 이용될 수 있는 금속의 실시예는 귀금속, 주석, 납, 구리, 니켈, 코발트, 및 이들의 결합물을 포함한다. 귀금속은 금, 플라티늄, 팔라듐, 이리듐, 레늄, 로듐, 루테늄, 오스뮴, 및 이들의 결합물을 포함하며, 금 및 플라티늄의 결합물이 선호된다. 본 발명은 또한 전술한 것뿐 아니라 전도성 재료 코팅을 위한 다른 금속의 이용을 고려한다. 탄소계 재료는 섬유 표면에 부착될 수 있는 카본 블랙, 흑연, 및 탄소 입자를 포함한다. 세라믹 재료의 실시예는 니오브 카바이트(NbC), 지르코늄 카바이트(ZrC), 탄탈륨 카바이트(TaC), 티타늄 카바이트(TiC), 텅스텐 카바이트(WC), 및 이들의 결합물을 포함한다. 본 발명은 또한 전술된 것뿐 아니라 전도성 재료 코팅용 다른 세라믹 재료, 다른 금속, 다른 탄소계 재료, 및 다른 세라믹 재료의 이용이 고려된다. 금속 무기 화합물은 예를 들면, 폴리머 섬유 상에 배치되는 단제나이트(danjenite; Cu9S5) 또는 황산 구리, 예를 들면 아크릴 또는 나일론 섬유를 포함한다. 단제나이트 코팅 섬유는 일본의 니혼 산모 다이잉(주)(Nihon Sanmo Dyeing Co., Ltd)의 상표명 썬더론R 으로 상업적으로 이용된다. 썬더론R 섬유는 일 반적으로 약 0.03μm 내지 약 0.1μm의 단제나이트(Cu9S5) 코팅을 가지고 있고 약 40Ω/cm의 전도성을 가지고 있는 것으로 관찰되어 왔다. 전도성 코팅은 도금, 코팅, 물리적 증기 증착, 화학적 증착, 바인딩, 또는 전도성 재료의 본딩에 의해 섬유 상에 직접 배치될 수 있다. 추가적으로, 핵형성(nucleation), 또는 시드, 전도성 재료층, 예를 들면 구리, 코발트 또는 니켈은 전도성 재료와 섬유 재료 사이의 접착을 개선하기 위해 이용될 수 있다. 전도성 재료는 유전성 또는 전도성 섬유 재료로부터 제조되는 직물, 형상을 이룬 루프, 포옴, 다양한 길이로 개개의 유전성 또는 전도성 섬유상에 배치될 수 있다. Conductive materials disposed on conductive or dielectric fibrous materials generally include conductive inorganic composites, such as metals, metal alloys, carbon-based materials, conductive ceramic materials, metal inorganic compounds, or combinations thereof. Examples of metals that may be used for coating conductive materials herein include precious metals, tin, lead, copper, nickel, cobalt, and combinations thereof. Precious metals include gold, platinum, palladium, iridium, rhenium, rhodium, ruthenium, osmium, and combinations thereof, with combinations of gold and platinum being preferred. The present invention also contemplates the use of other metals for coating conductive materials as well as those described above. Carbon-based materials include carbon black, graphite, and carbon particles that can adhere to the fiber surface. Examples of ceramic materials include niobium carbide (NbC), zirconium carbide (ZrC), tantalum carbide (TaC), titanium carbide (TiC), tungsten carbide (WC), and combinations thereof. The present invention also contemplates the use of other ceramic materials, other metals, other carbon-based materials, and other ceramic materials, as well as those described above, for coating conductive materials. Metallic inorganic compounds include, for example, danjenite (Cu 9 S 5 ) or copper sulfate, for example acrylic or nylon fibers, disposed on polymer fibers. Monochrome coated fibers are commercially available under the trade name Thunderron R of Nihon Sanmo Dyeing Co., Ltd. of Japan. Thunderron R fibers generally have been observed to have a monogenite (Cu 9 S 5 ) coating of about 0.03 μm to about 0.1 μm and a conductivity of about 40 Ω / cm. The conductive coating can be placed directly on the fiber by plating, coating, physical vapor deposition, chemical vapor deposition, binding, or bonding of the conductive material. In addition, nucleation or seed, conductive material layers, such as copper, cobalt or nickel, can be used to improve adhesion between the conductive material and the fiber material. Conductive materials may be disposed on individual dielectric or conductive fibers in fabrics made from dielectric or conductive fibrous materials, shaped loops, foams, various lengths.

적합한 전도성 재료의 실시예는 금으로 코팅된 폴리에틸렌 섬유이다. 전도성 섬유의 추가적인 실시예는 금으로 도금된 아크릴 섬유 및 로듐으로 코팅된 나일론 섬유를 포함한다. 핵형성 재료를 이용하는 전도성 재료의 실시예는 구리 시드 층으로 코팅된 나일론 섬유 및 구리 층상에 배치된 금 층이다. An example of a suitable conductive material is polyethylene fiber coated with gold. Additional examples of conductive fibers include acrylic fibers plated with gold and nylon fibers coated with rhodium. An example of a conductive material using a nucleation material is a nylon layer coated with a copper seed layer and a gold layer disposed on the copper layer.

전도성 섬유는 탄소계 재료 또는 전도성 입자 및 섬유를 포함할 수 있다. 전도성 탄소계 재료의 실시예는 탄소 분말, 탄소 섬유, 탄소 나노튜브, 탄소 나노포옴, 탄소 에어로겔, 흑연, 및 이들의 결합물을 포함할 수 있다. 전도성 입자 또는 섬유의 실시예는 본질적으로 전도성 폴리머, 전도성 재료로 코팅된 유전성 또는 전도성 입자, 전도성 재료로 코팅된 유전성 충전재 재료, 금, 플라티늄, 주석, 납 및 다른 금속 또는 금속 합금 입자, 전도성 세라믹 입자, 및 이들의 결합과 같은 전도성 무기 입자를 포함한다. 전도성 충전재는 귀금속, 탄소계 재료, 전도성 세 라믹 재료, 금속 무기 화합물, 또는 전술된 바와 같은 이들의 결합물로 부분적으로 또는 전체적으로 금속으로 코팅될 수 있다. 충전재 재료의 실시예는 탄소 섬유 또는 구리 또는 니켈로 코팅된 탄소 섬유 또는 흑연이다. 전도성 충전재는 2보다 큰, 또는 제조되는 충전재의 어떠한 다른 형태의 특정한 종횡비를 갖는 구형, 타원형, 길이방향형일 수 있다. 충전재 재료는 여기에서 물리적, 화학적, 또는 전기적 성질을 변경하기 위해 제 2 재료 상에 배치될 수 있는 재료로서 폭넓게 정의된다. 이와 같이, 충전재 재료는 또한 전술된 전도성 금속 또는 전도성 폴리머에 부분적으로 또는 전체적으로 유전성 또는 전도성 섬유 재료를 포함할 수 있다. 전도성 금속 또는 전도성 폴리머에 부분적으로 또는 전체적으로 코팅된 유전성 또는 전도성 섬유 재료는 또한 완성된 섬유 또는 섬유 조각일 수 있다. The conductive fibers may include carbonaceous materials or conductive particles and fibers. Examples of conductive carbon-based materials may include carbon powders, carbon fibers, carbon nanotubes, carbon nanoforms, carbon aerogels, graphite, and combinations thereof. Examples of conductive particles or fibers are essentially conductive polymers, dielectric or conductive particles coated with a conductive material, dielectric filler materials coated with a conductive material, gold, platinum, tin, lead and other metal or metal alloy particles, conductive ceramic particles , And conductive inorganic particles such as combinations thereof. Conductive fillers may be coated in part or in whole with metals, precious metals, carbon-based materials, conductive ceramic materials, metal inorganic compounds, or combinations thereof as described above. Examples of filler materials are carbon fibers or carbon fibers or graphite coated with copper or nickel. The conductive filler may be spherical, elliptical, longitudinal, having a specific aspect ratio of greater than two, or any other form of filler produced. Filler materials are broadly defined herein as materials that can be disposed on a second material to alter physical, chemical, or electrical properties. As such, the filler material may also include a dielectric or conductive fibrous material, partially or wholly in the conductive metal or conductive polymer described above. The dielectric or conductive fibrous material partially or wholly coated on the conductive metal or conductive polymer may also be a finished fiber or fiber piece.

전도성 재료는 유전성 및 전도성 섬유 및 충전재를 코팅하여 전도성 연마 재료를 형성하기 위한 목표된 수준의 도전율을 제공하는데 이용된다. 대체로, 전도성 재료의 코팅은 약 0.01μm 내지 약 50μm, 예를 들면 약 0.02μm 내지 약 10μm의 두께까지 섬유 및/또는 충전 재료상에 증착된다. 코팅은 일반적으로 섬유 또는 충전재가 약 100Ω-cm 미만, 예를 들면 약 0.001Ω-cm 내지 약 32 Ω-cm의 저항성을 가지게 된다. 본 발명은 저항성이 섬유 또는 충전재 및 이용된 코팅 재료에 의존하며, 전도성 재료 코팅, 예를 들면 0℃에 9.81μΩ-cm의 저항율을 갖는 플라티늄의 저항율을 나타내는 것을 고려한다. 적합한 전도성 섬유의 실시예는 약 0.1μm 구리, 니켈, 또는 코발트, 및 구리, 니켈, 또는 코발트 층상에 배치되는 약 2μm의 금, 전체적으로 약 30μm 내지 90μm의 전체 섬유 직경으로 도금되는 나일론 섬 유를 포함한다. Conductive materials are used to coat dielectric and conductive fibers and fillers to provide a desired level of conductivity for forming conductive abrasive materials. Generally, a coating of conductive material is deposited on the fiber and / or filler material to a thickness of about 0.01 μm to about 50 μm, for example about 0.02 μm to about 10 μm. Coatings will generally have a fiber or filler less than about 100 Ω-cm, for example from about 0.001 Ω-cm to about 32 Ω-cm. The present invention contemplates that the resistivity depends on the fiber or filler and the coating material used and exhibits a resistivity of a conductive material coating, for example platinum having a resistivity of 9.81 μΩ-cm at 0 ° C. Examples of suitable conductive fibers include about 0.1 μm copper, nickel, or cobalt, and nylon fibers plated with about 2 μm gold disposed on a copper, nickel, or cobalt layer, overall fiber diameters from about 30 μm to 90 μm overall. do.

전도성 연마 재료는 목표된 전기적 전도성 또는 다른 폴리싱 아티클 성질을 얻기 위해 추가적인 전도성 재료 및 전도성 충전재로 적어도 부분적으로 충전되거나 커버되는 전도성 또는 유전성 섬유 재료의 결합물을 포함할 수 있다. 결합물의 실시예는 전도성 연마 재료의 적어도 일부분을 포함하는 전도성 재료로서 금 코팅된 나일론 섬유 및 흑연의 이용물이다.The conductive abrasive material may comprise a combination of conductive or dielectric fibrous materials that are at least partially filled or covered with additional conductive material and conductive fillers to achieve the desired electrical conductivity or other polishing article properties. An example of a combination is the use of gold coated nylon fibers and graphite as the conductive material comprising at least a portion of the conductive abrasive material.

전도성 섬유 재료, 유전성 섬유 재료, 또는 이들의 결합은 바인더 재료로 분산되거나 전도성 연마 재료 조성을 형성할 수 있다. 하나의 형성된 바인더 재료는 통상적인 연마 재료이다. 통상적인 연마 재료는 일반적으로 유전성 폴리머 재료와 같은 유전성 재료이다. 유전성 폴리머 연마 재료의 실시예는 폴리우레탄 및 충전재로 혼합된 폴리우레탄, 폴리카보네이트, 폴리페닐린 설파이드(PPS), 테피온TM 폴리머, 폴리스티렌, 에틸렌-프로필렌-디엔-메틸렌(EPDM), 또는 이들의 결합물, 또는 연마 기판 표면에 이용되는 다른 연마 재료를 포함할 수 있다. 통상적인 연마 재료는 또한 우레탄 침투 펠트 섬유를 포함할 수 있고 포옴된 상태일 수 있다. 본 발명은 어떠한 통상적인 연마 재료라도 전술된 전도성 섬유 및 충전재를 갖는 바인더 재료(또한 매트릭스로 공지됨)로서 이용될 수 있다는 것을 고려한다.The conductive fibrous material, the dielectric fibrous material, or a combination thereof may be dispersed into the binder material or form a conductive abrasive material composition. One formed binder material is a conventional abrasive material. Conventional abrasive materials are generally dielectric materials, such as dielectric polymer materials. Examples of dielectric polymer abrasive materials include polyurethanes, polycarbonates, polyphenylene sulfides (PPS), Tefion polymers, polystyrene, ethylene-propylene-diene-methylene (EPDM), or mixtures thereof with polyurethane and fillers. Combinations, or other abrasive materials used for the abrasive substrate surface. Conventional abrasive materials may also include urethane penetrating felt fibers and may be in a foamed state. The present invention contemplates that any conventional abrasive material can be used as the binder material (also known as matrix) having the aforementioned conductive fibers and fillers.

폴리머 재료에서, 첨가물은 전도성 섬유, 전도성 충전재 또는 이들의 조합물의 분산을 보조하도록 바인더 재료에 첨가될 수 있다. 첨가물은 섬유 및/또는 충전재 및 바인더 재료로 형성되는 폴리싱 재료의 기계적, 열적, 및 전기적 특성을 개선하기 위해 이용될 수 있다. 첨가물은 바인더 재료에서 더욱 균일한 전도성 섬유 또는 전도성 충전재를 분산하기 위한 분산제 및 폴리머 교차 교합을 위한 교차 결합제를 포함한다. 교차 결합제의 예는 아미노 화합물, 실란 교차 결합제, 폴리이소시아네이트 화합물, 및 이들의 조합물을 포함한다. 분산제의 예는 N-치환 긴-체인 알케닐 숙신이미드, 고분자 중량 유기산의 아민염, 아민, 아미드, 이민, 이미드, 히드록실, 에테르와 같은 극성 원자단을 포함하는 메타크릴릭 또는 아크릴릭 산 유도체의 코-폴리머를 포함한다. 에틸렌-프로필렌 코폴리머는 아민, 아미드, 이민, 이미드, 하이드록실, 에테르와 같은 극성 원자단을 포함한다. 또한, 디오글리콜릭 산 및 연관된 에스테르와 같은, 황 함유 혼합물은 바인더 재료에서 금 코팅 섬유 및 충전재를 위한 효과적인 분산제로서 관찰되었다. 본 발명은 첨가물의 양 및 타입이 섬유 또는 충전재 재료 뿐만 아니라 이용된 바인더 재료에 대해 변화되고, 상술된 예들은 예시적이며 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되지 않는다.In polymeric materials, additives may be added to the binder material to assist in the dispersion of conductive fibers, conductive fillers or combinations thereof. Additives can be used to improve the mechanical, thermal, and electrical properties of polishing materials formed from fibers and / or fillers and binder materials. The additives include a dispersant for dispersing more uniform conductive fibers or conductive fillers in the binder material and a cross binder for polymer cross bite. Examples of crosslinking agents include amino compounds, silane crosslinkers, polyisocyanate compounds, and combinations thereof. Examples of dispersants include N-substituted long-chain alkenyl succinimides, methacrylic or acrylic acid derivatives comprising polar atom groups such as amine salts of high molecular weight organic acids, amines, amides, imines, imides, hydroxyls, ethers Co-polymers. Ethylene-propylene copolymers include polar atom groups such as amines, amides, imines, imides, hydroxyls, ethers. In addition, sulfur containing mixtures, such as dioglycolic acid and associated esters, have been observed as effective dispersants for gold coated fibers and fillers in binder materials. The present invention varies in amount and type of additives as well as the fiber or filler material as well as the binder material used, and the examples described above are exemplary and are not to be construed as limiting the scope of the invention.

또한, 전도성 섬유 및/또는 충전재 재료의 메시가 바인더 재료에 물리 연속성 또는 전기 연속성 매체 또는 상태(phase)를 형성하도록 충분한 양의 전도성 섬유 및/또는 전도성 충전재 재료를 제공함으로써 바인더 재료에 형성될 수 있다. 전도성 섬유 및/또는 전도성 충전재는 대체로 폴리메릭 바인더 재료와 조합될 때 폴리싱 재료의 약 5wt.% 내지 약 60wt.%와 같은 약 2wt.% 내지 약 85wt.%를 포함한다.In addition, a mesh of conductive fibers and / or filler material may be formed in the binder material by providing a sufficient amount of conductive fibers and / or conductive filler material to form a physical or electrical continuity medium or phase in the binder material. . The conductive fibers and / or conductive fillers generally comprise from about 2 wt% to about 85 wt%, such as from about 5 wt% to about 60 wt% of the polishing material when combined with the polymeric binder material.

전도성 재료, 및 선택적으로, 전도성 충전재가 코팅된 섬유 재료와 섞여 짜 여진 직물 또는 천은 바인더에 배치될 수 있다. 전도성 재료로 코팅된 섬유 재료는 섞여 짜여져서 얀을 형성할 수 있다. 얀은 함께 접착제 또는 코팅의 보조로 전도성 메시가 될 수 있다. 얀은 폴리싱 패드 재료에서 전도성 요소로서 배치 또는 천 또는 직물로 짜여질 수 있다.The conductive material, and optionally, a fabric or fabric interwoven with the conductive filler coated fiber material may be placed in a binder. Fiber materials coated with a conductive material can be interwoven to form yarns. Yarn together can be a conductive mesh with the aid of an adhesive or a coating. Yarn may be disposed as a conductive element in the polishing pad material or woven into a cloth or fabric.

이와 달리, 전도성 섬유 및/또는 충전재는 접착 보조제와 조합되어 복합 전도성 폴리싱 재료를 형성할 수 있다. 적절한 접착 보조제의 예는 에폭시, 실리콘, 우레탄, 폴리미드, 폴리아미드, 플로오르폴리머, 이들의 플로오르 첨가 유도체,또는 이들의 조합물을 포함한다. 전도성 폴리머와 같은 부가 전도성 재료, 부가 전도성 충전재, 또는 이들의 조합물은 접착 보조제와 사용되어 목표 전기 전도성 또는 다른 폴리싱 아티클 특성을 얻을 수 있다. 전도성 섬유 및/또는 충전재는 복합 전도성 폴리싱 재료의 약 5wt.% 내지 약 60wt.%와 같은 약 2wt.% 내지 약 85wt.%를 포함할 수 있다.Alternatively, the conductive fibers and / or fillers can be combined with an adhesion aid to form a composite conductive polishing material. Examples of suitable adhesion aids include epoxies, silicones, urethanes, polyamides, polyamides, fluoropolymers, fluoride derivatives thereof, or combinations thereof. Additional conductive materials, such as conductive polymers, additional conductive fillers, or combinations thereof may be used with adhesion aids to achieve the desired electrical conductivity or other polishing article properties. The conductive fibers and / or fillers may comprise from about 2 wt% to about 85 wt%, such as from about 5 wt% to about 60 wt% of the composite conductive polishing material.

전도성 섬유 및/또는 충전재 재료는 약 3Ω-cm 또는 그 이하의 저항률과 같은, 약 50Ω-cm 또는 그 이하의 체적 또는 표면 저항률을 가지는 전도성 폴리싱 재료 또는 아티클을 형성하도록 이용될 수 있다. 폴리싱 아티클의 하나의 양상에서, 폴리싱 아티클 또는 폴리싱 아티클의 표면은 약 1Ω-cm 또는 그 이하의 저항률을 가진다. 대체로, 전도성 폴리싱 재료 또는 전도성 폴리싱 재료 및 종래의 폴리싱 재료의 복합물은 약 50Ω-cm 또는 그 이하의 체적 저항률 또는 체적 표면 저항률을 가지는 전도성 폴리싱 아티클을 생산하기 위해 제공될 수 있다. 전도성 폴리싱 재료 및 종래의 폴리싱 재료의 복합물의 일 예는 약 10Ω-cm 또는 그 이하의 체적 저 항률을 가지는 폴리싱 아티클을 제공하도록 충분한 양으로 폴리우레탄의 종래의 폴리싱 재료에 배치되는, 1Ω-cm 또는 그 이하의 저항률을 나타내는 금 또는 탄소 코팅 섬유를 포함한다.The conductive fibers and / or filler materials may be used to form conductive polishing materials or articles having a volume or surface resistivity of about 50 Ω-cm or less, such as resistivity of about 3 Ω-cm or less. In one aspect of the polishing article, the surface of the polishing article or polishing article has a resistivity of about 1 Ω-cm or less. In general, a composite of a conductive polishing material or a conductive polishing material and a conventional polishing material can be provided to produce a conductive polishing article having a volume resistivity or volume surface resistivity of about 50 Ω-cm or less. One example of a composite of a conductive polishing material and a conventional polishing material is 1 Ω-cm or disposed in a conventional polishing material of polyurethane in an amount sufficient to provide a polishing article having a volume resistivity of about 10 Ω-cm or less. Gold or carbon coated fibers exhibiting less resistivity.

본 명세서에서 설명되는 전도성 섬유 및/또는 충전재로 형성되는 전도성 폴리싱 재료는 대체로 유지되는 전기장 하에서 저하되지 않는 기계적 특성을 가지고 산 또는 염기 전해질 내에서의 저하에 대한 내성을 가진다. 이용된 전도성 재료 및 어떠한 바인더 재료도, 적용가능한 경우, 종래의 폴리싱 아티클에서 이용되는 종래의 폴리싱 재료의 동등한 기계적 특성을 가지도록 조합된다. 예를 들면, 전도성 폴리싱 재료 또는 바인더 재료와 조합되는 전도성 폴리싱 재료는 펜실바니아, 필라델피아에 본부가 있는 시험 및 재료를 위한 어메리칸 소사이어티(Americian Society for Testing and Materials; ASTM)에 의해 기술된 바와 같이 폴리메릭 재료용 쇼어 D 경도 스케일(Shore D hardness scale)에서 약 100 또는 그 이하의 경도를 가진다. 하나의 양상에서, 전도성 재료는 폴리메릭 재료에 대해 쇼어 D 경도에서 약 80 또는 그 이하의 경도를 가진다. 전도성 폴리싱 부분(310)은 대체로 약 500 마이크론 또는 그 이하의 표면 거칠기를 포함한다. 폴리싱 패드의 특성은 대체로 기판 표면에 바이어스를 인가할 때 및 기계적 폴리싱 동안 기판 표면의 스크래칭을 감소 또는 최소화하도록 설계된다.Conductive polishing materials formed from the conductive fibers and / or fillers described herein have mechanical properties that do not degrade under generally maintained electric fields and are resistant to degradation in acid or base electrolytes. The conductive material and any binder material used, if applicable, are combined to have the equivalent mechanical properties of conventional polishing materials used in conventional polishing articles. For example, a conductive polishing material in combination with a conductive polishing material or binder material may be a polymeric material as described by the American Society for Testing and Materials (ASTM) based in Philadelphia, PA. Have a hardness of about 100 or less on the Shore D hardness scale. In one aspect, the conductive material has a hardness of about 80 or less at Shore D hardness for the polymeric material. Conductive polishing portion 310 generally includes a surface roughness of about 500 microns or less. The nature of the polishing pad is generally designed to reduce or minimize scratching of the substrate surface when applying a bias to the substrate surface and during mechanical polishing.

폴리싱polishing 아티클 구조 Article structure

하나의 양상에서, 폴리싱 아티클은 지지부에 배치되고 본 명세서에서 설명되는 단일층의 전도성 폴리싱 재료로 이루어진다. 또 다른 양상에서, 폴리싱 아티클 은 기판 표면 상에 하나 이상의 전도성 재료를 포함하거나 아티클과 하나 이상의 아티클 지지 부분 또는 서브 패드를 접촉하기 위해 전도성 재료를 제공하는 다수의 재료 층을 포함할 수 있다.In one aspect, the polishing article consists of a single layer of conductive polishing material disposed on the support and described herein. In another aspect, the polishing article can include a plurality of material layers that include one or more conductive materials on the substrate surface or provide conductive material to contact the article with one or more article support portions or sub pads.

도 3은 폴리싱 아티클(205)의 일 실시예의 부분 단면도이다. 도 3에 도시된 폴리싱 아티클(205)은 기판 표면 및 아티클 지지부, 또는 서브 패드, 부분(320)을 폴리싱하기 위한 전도성 폴리싱 부분(310)을 가지는 합성 폴리싱 아티클을 포함한다.3 is a partial cross-sectional view of one embodiment of a polishing article 205. The polishing article 205 shown in FIG. 3 includes a synthetic polishing article having a conductive polishing portion 310 for polishing a substrate surface and article support, or sub pad, portion 320.

전도성 폴리싱 부분(310)은 본 명세서에서 설명된 바와 같은 전도성 섬유 및/또는 전도성 충전재를 포함하는 전도성 폴리싱 재료를 포함할 수 있다. 예를 들면, 전도성 폴리싱 부분(310)은 폴리메릭 재료에 배치되는 전도성 섬유 및/또는 전도성 충전재를 포함하는 전도성 재료를 포함할 수 있다. 전도성 충전재는 폴리머 바인더에 배치될 수 있다. 전도성 충전재는 폴리머 바인더에 배치되는 연한 전도성 재료를 포함할 수 있다. 연한 전도성 재료는 대체로 구리의 경도 및 모듈러스에 대해 동일하거나 작은 경도 및 모듈러스를 가진다. 연한 전도성 재료의 예는 구리 보다 연한 다른 전도성 금속 중에서 금, 주석, 팔라듐, 팔라듐-주석 합금, 백금, 및 납, 합금 및 세라믹 합성물을 포함한다. 본 발명은 그 크기가 폴리싱 기판을 스크래칭할 수 없도록 충분히 작은 경우 구리 보다 더 단단한 다른 전도성 충전재의 이용을 고려한다. 또한, 전도성 폴리싱 부분은 하나 이상의 전도성 섬유의 로프, 코일 또는 링, 또는 전도성 직물 또는 천을 형성하도록 섞여 짜여지는 전도성 섬유를 포함할 수 있다. 전도성 폴리싱 부분(310)은 또한 전도성 재료의 다중 층, 예를 들면, 전도성 직물 또는 천의 다중 층을 포함할 수 있다.Conductive polishing portion 310 may include a conductive polishing material that includes conductive fibers and / or conductive fillers as described herein. For example, conductive polishing portion 310 may include a conductive material that includes conductive fibers and / or conductive fillers disposed in the polymeric material. The conductive filler can be disposed in the polymeric binder. The conductive filler may comprise a soft conductive material disposed on the polymeric binder. Soft conductive materials generally have the same or less hardness and modulus relative to the hardness and modulus of copper. Examples of soft conductive materials include gold, tin, palladium, palladium-tin alloys, platinum, and lead, alloy and ceramic composites, among other conductive metals softer than copper. The present invention contemplates the use of other conductive fillers that are harder than copper when the size is small enough to not scratch the polishing substrate. In addition, the conductive polishing portion may comprise a rope, coil or ring of one or more conductive fibers, or conductive fibers interwoven to form a conductive fabric or cloth. Conductive polishing portion 310 may also include multiple layers of conductive material, such as multiple layers of conductive fabrics or fabrics.

전도성 폴리싱 부분(310)의 일 예는 폴리우레탄에 배치되는 금 코팅 나일론 섬유 및 흑연 입자를 포함한다. 또 다른 예는 폴리우레탄 또는 실리콘에 배치되는 흑연 입자 및/또는 탄소 섬유를 포함한다. 또 다른 예는 폴리우레탄 매트릭스에 분산된 금 또는 주석 입자를 포함한다.One example of conductive polishing portion 310 includes gold coated nylon fibers and graphite particles disposed on polyurethane. Another example includes graphite particles and / or carbon fibers disposed on polyurethane or silicone. Another example includes gold or tin particles dispersed in a polyurethane matrix.

또 다른 실시예에서, 전도성 폴리싱 부분(310)은 그 안에 배치되는 마모성 입자(360)를 가질 수 있다. 적어도 일부의 마모성 입자(360)는 전도성 폴리싱 부분(310)의 상부 폴리싱 표면(370) 상에 노출된다. 마모성 입자(360)는 대체로 폴리싱되는 기판의 금속 표면의 부동화 층을 제거하기 위해 형성될 수 있어, 하부 금속을 전해질 및 전기화학적 작용에 노출시켜, 프로세싱 동안 폴리싱의 비율을 강화한다. 마모성 입자(360)의 예는 금속 표면에 형성되는 부동화층을 파괴하기에 충분히 강한 세라믹, 무기, 유기, 또는 폴리머 입자를 포함한다. 폴리머 입자는 고체 또는 스폰지일 수 있어 폴리싱 부분(310)의 마모율을 조정한다.In yet another embodiment, conductive polishing portion 310 may have abrasive particles 360 disposed therein. At least some of the abrasive particles 360 are exposed on the upper polishing surface 370 of the conductive polishing portion 310. Abrasive particles 360 can be formed to remove the passivation layer of the metal surface of the substrate that is generally polished, exposing the underlying metal to electrolyte and electrochemical action, thereby enhancing the rate of polishing during processing. Examples of abrasive particles 360 include ceramic, inorganic, organic, or polymer particles that are strong enough to break the passivation layer formed on the metal surface. The polymer particles may be solid or sponge to adjust the wear rate of the polishing portion 310.

아티클 지지 부분(320)은 일반적으로 전도성 폴리싱 부분(310)의 직경 또는 폭과 동일하거나 더 작은 직경 또는 폭을 가진다. 그러나, 본 발명은 전도성 폴리싱 부분(310) 보다 더 큰 폭 또는 직경을 가지는 아티클 지지 부분(320)을 고려한다. 본 명세서에서의 도면은 원형 전도성 폴리싱 부분(310) 및 아티클 지지 부분(320)을 도시하지만, 본 발명은 전도성 폴리싱 부분(310), 아티클 지지 부분(320) 또는 둘다 직사각형 표면 또는 타원형 표면과 같은 상이한 표면을 가질 것이 고려된다. 본 발명은 전도성 폴리싱 부분(310), 아티클 지지 부분(320), 또는 둘다 재 료의 선형 웨브 또는 벨트를 형성할 수 있다는 것이 추가로 고려된다.Article support portion 320 generally has a diameter or width that is less than or equal to the diameter or width of conductive polishing portion 310. However, the present invention contemplates article support portion 320 having a larger width or diameter than conductive polishing portion 310. While the drawings herein show a circular conductive polishing portion 310 and an article support portion 320, the present invention is different from the conductive polishing portion 310, the article support portion 320, or both, such as rectangular or elliptical surfaces. It is contemplated to have a surface. It is further contemplated that the present invention may form a linear web or belt of material with conductive polishing portion 310, article support portion 320, or both.

아티클 지지 부분(320)은 폴리싱 프로세스에서 불활성 재료를 포함할 수 있으며 ECMP 동안 소모 또는 손상에 대한 내성을 가진다. 폴리메릭 재료, 예를 들면, 아티클 지지 부분은 예를 들면 폴리우레탄 및 충전재와 혼합된 폴리우레탄, 폴리카보네이트, 폴리페닐렌 설파이드(PPS), 에틸렌-프로필렌-디에넨-메틸렌(EPDM), 테플론(등록상표) 폴리머, 또는 이들의 조합물을 포함하는 종래의 폴리싱 재료, 및 폴리싱 기판 표면에 이용되는 다른 폴리싱 재료로 이루어질 수 있다. 아티클 지지 부분(320)은 프로세싱 동안 캐리어 헤드(130) 및 폴리싱 아티클(205) 사이에 인가되는 일부 압력을 흡수하기 위해, 우레탄으로 포화된 압축 펠트 섬유와 같은 종래의 연한 재료일 수 있다. 연한 재료는 약 20 내지 약 90의 쇼어 A 경도를 가질 수 있다.Article support portion 320 may comprise an inert material in a polishing process and is resistant to wear or damage during ECMP. The polymeric material, for example, the article support portion may be, for example, polyurethane, polycarbonate, polyphenylene sulfide (PPS), ethylene-propylene-dieneene-methylene (EPDM), Teflon (mixed with polyurethane and filler) Conventional polishing materials, including polymers, or combinations thereof, and other polishing materials used for polishing substrate surfaces. Article support portion 320 may be a conventional soft material, such as compressed felt fibers saturated with urethane, to absorb some pressure applied between carrier head 130 and polishing article 205 during processing. The soft material may have a Shore A hardness of about 20 to about 90.

이와 달리, 아티클 지지 부분(320)은 전도성 귀금속 또는 전도성 폴리머를 포함하는 폴리싱에 결정적으로 영향을 미치지 않는 주변 전해질과 양립할 수 있는 전도성 재료로 제조되어, 폴리싱 아티클에 걸쳐 전기 전도를 제공한다. 귀금속의 예는 금, 백금, 팔라듐, 이리듐, 레늄, 로듐, 레늄, 루데늄, 오스뮴, 및 이들의 조합물을 포함하며 이중 금 및 백금이 바람직하다. 구리와 같이 주변 전해질과 반응하는 재료는 이러한 재료가 종래의 폴리싱 재료 또는 귀금속과 같은, 불활성 재료에 의해 주변 재료로부터 절연되는 경우 이용될 수 있다.Alternatively, article support portion 320 is made of a conductive material that is compatible with the surrounding electrolyte that does not critically affect polishing, including conductive precious metals or conductive polymers, to provide electrical conducting across the polishing article. Examples of precious metals include gold, platinum, palladium, iridium, rhenium, rhodium, rhenium, rudenium, osmium, and combinations thereof, with double gold and platinum being preferred. Materials that react with the surrounding electrolyte, such as copper, can be used when such materials are insulated from the surrounding materials by inert materials, such as conventional polishing materials or precious metals.

아티클 지지 부분(320)이 전도성일 때, 아티클 지지 부분(320)은 전도성 폴리싱 부분(310) 보다 더 큰 전도성, 즉 낮은 저항율을 가질 수 있다. 예를 들면, 전도성 폴리싱 부분(310)은 0℃에서 9.81 μΩ-cm의 저항률을 가지는, 백금을 포함하는 아티클 지지 부분(320)에 비해 약 1.0 Ω-cm 또는 그 이하의 저항률을 가질 수 있다. 전도성 아티클 지지 부분(320)은 기판 표면을 가로질러 균일한 산화 분리를 위해 폴리싱 동안 균일한 바이어스 또는 전류가 제공될 수 있어 아티클의 표면, 예를 들면 아티클의 반경을 따른 전도성 저항을 최소화한다. 전도성 아티클 지지 부분(320)은 동력을 전도성 폴리싱 부분(310)으로 전달하기 위해 동력 공급원에 연결될 수 있다.When article support portion 320 is conductive, article support portion 320 may have greater conductivity, ie, lower resistivity, than conductive polishing portion 310. For example, the conductive polishing portion 310 may have a resistivity of about 1.0 Ω-cm or less compared to the article support portion 320 comprising platinum, which has a resistivity of 9.81 μΩ-cm at 0 ° C. Conductive article support portion 320 may be provided with a uniform bias or current during polishing for uniform oxidative separation across the substrate surface to minimize conductive resistance along the surface of the article, eg, the radius of the article. Conductive article support portion 320 may be connected to a power source to transfer power to conductive polishing portion 310.

일반적으로, 전도성 폴리싱 부분(310)은 폴리싱 프로세스에서 폴리싱 재료를 이용하기 위해 적절한 종래의 접착제에 의해 아티클 지지 부분(320)에 부착된다. 본 발명은 압축 몰딩 및 적층과 같이 아티클 지지 부분(320)으로 전도성 폴리싱 부분(310)을 부착하기 위한 다른 수단을 이용하는 것이 고려한다. 접착제는 제조자의 희망 또는 프로세스의 요구에 따라 전도성이거나 유전성일 수 있다. 아티클 지지 부분(320)은 접착제 또는 기계적 클램프에 의해 디스크(206)와 같은 지지부에 부착될 수 있다. 이와 달리, 폴리싱 아티클(205)만이 전도성 폴리싱 부분(310)을 포함하는 경우, 전도성 폴리싱 부분은 접착제 또는 기계적 클램프에 의해 디스크(206)와 같은 지지부에 부착될 수 있다.Generally, conductive polishing portion 310 is attached to article support portion 320 by a conventional adhesive suitable for use of the polishing material in the polishing process. The present invention contemplates using other means for attaching conductive polishing portion 310 to article support portion 320, such as compression molding and lamination. The adhesive may be conductive or dielectric depending on the manufacturer's wishes or the needs of the process. Article support portion 320 may be attached to a support such as disk 206 by adhesive or mechanical clamp. Alternatively, where only the polishing article 205 includes the conductive polishing portion 310, the conductive polishing portion may be attached to a support such as the disk 206 by adhesive or mechanical clamp.

폴리싱 아티클(205)의 전도성 폴리싱 부분(310) 및 아티클 지지 부분(320)은 대체로 전해질에 대해 투과성이다. 다수의 천공부가 전도성 폴리싱 부분(310) 및 아티클 지지 부분(320)에 각각 형성될 수 있어 이를 통한 유체 유동을 용이하게 한다. 다수의 천공부는 프로세싱 동안 전해질이 관류하여 표면과 접촉하는 것을 허 용한다. 천공부는 전도성 직물 또는 천에 있는 위브(weave)들 사이와 같이, 제조하는 동안 원래부터 형성될 수 있거나 기계적 수단에 의해 재료를 통하여 형성 및 패턴화될 수 있다. 천공부는 폴리싱 아티클(205)의 각각의 층을 통하여 부분적으로 완전히 형성될 수 있다. 전도성 폴리싱 부분(310)의 천공부 및 아티클 지지 부분(320)의 천공부는 유체 관통 유동을 용이하게 하도록 정렬될 수 있다.Conductive polishing portion 310 and article support portion 320 of polishing article 205 are generally permeable to the electrolyte. Multiple perforations may be formed in the conductive polishing portion 310 and the article support portion 320, respectively, to facilitate fluid flow therethrough. Many perforations allow electrolyte to flow through and contact the surface during processing. The perforations can be formed originally during manufacturing or can be formed and patterned through the material by mechanical means, such as between the weaves in the conductive fabric or fabric. Perforations may be partially formed through each layer of polishing article 205. The perforations of the conductive polishing portion 310 and the perforations of the article support portion 320 may be aligned to facilitate fluid penetrating flow.

폴리싱 아티클(205)에 형성된 천공부(350)의 예는 약 0.02 인치(0.5 밀리미터)와 약 0.4 인치(10 밀리미터) 사이의 직경을 가지는 폴리싱 아티클에 있는 통공을 포함할 수 있다. 폴리싱 아티클(205)의 두께는 약 0.1 mm 내지 약 5 mm일 수 있다. 예를 들면, 천공부는 서로로부터 0.1 인치 내지 1 인치로 이격될 수 있다.Examples of perforations 350 formed in polishing article 205 may include apertures in a polishing article having a diameter between about 0.02 inches (0.5 millimeters) and about 0.4 inches (10 millimeters). The thickness of the polishing article 205 may be between about 0.1 mm and about 5 mm. For example, the perforations may be spaced 0.1 inch to 1 inch from each other.

폴리싱 아티클(205)은 폴리싱 아티클의 약 20% 내지 약 80%의 천공부 밀도를 가질 수 있어, 폴리싱 아티클 표면을 가로질러 전해질의 충분한 질량 유동을 제공한다. 그러나, 본 발명은 이를 통한 유체 유동을 제어하기 위해 이용될 수 있는 본 명세서에서 설명된 천공부 밀도 이상 또는 이하의 천공부 밀도를 고려할 수 있다. 일 예에서, 약 50%의 천공부 밀도는 기판 표면으로부터 균일한 산화 분리를 용이하게 하도록 충분한 전해질 유동을 제공하는 것으로 관찰되었다. 천공부 밀도는 천공부가 포함하는 폴리싱 아티클의 부피로서 본 명세서에서 넓게 설명된다. 천공부 밀도는 천공부가 폴리싱 아티클(205)에 형성될 때 폴리싱 아티클의 표면 또는 바디의 천공부의 크기 또는 직경 및 집합체 개수를 포함한다.The polishing article 205 may have a perforation density of about 20% to about 80% of the polishing article, providing a sufficient mass flow of electrolyte across the polishing article surface. However, the present invention may contemplate aperture densities above or below the aperture densities described herein that may be used to control fluid flow therethrough. In one example, a puncture density of about 50% was observed to provide sufficient electrolyte flow to facilitate uniform oxidative separation from the substrate surface. Perforation density is described broadly herein as the volume of polishing article that perforations comprise. Perforation density includes the number of aggregates and the size or diameter of the perforations of the surface or body of the polishing article when the perforations are formed in the polishing article 205.

천공부 크기 및 밀도는 기판 표면으로 폴리싱 아티클(205)을 통과하는 전해질의 균일한 분포를 제공하도록 선택된다. 일반적으로, 전도성 폴리싱 부분(310) 및 아티클 지지 부분(320)의 천공부 크기, 천공부 밀도, 및 천공부의 크기 및 밀도의 조합이 형성 및 서로 정렬되어 전도성 폴리싱 부분(310)과 아티클 지지 부분(320)을 통한 기판 표면으로의 전해질의 충분한 질량 유동을 제공한다.Perforation size and density are selected to provide a uniform distribution of electrolyte through the polishing article 205 to the substrate surface. In general, a combination of perforation size, perforation density, and perforation size and perforation size of conductive polishing portion 310 and article support portion 320 are formed and aligned with each other to form conductive polishing portion 310 and article support portion. Provides sufficient mass flow of electrolyte through the 320 to the substrate surface.

그루브가 폴리싱 아티클(205)에 배치될 수 있어 산화 분리 또는 전기 도금 프로세스를 위해 기판 표면과의 효과적이고 균일한 전해질 유동을 제공하도록 폴리싱 아티클(205)을 가로질러 전해질 유동을 증진한다. 그루브는 단일 층에 또는 다중 층을 통하여 부분적으로 형성될 수 있다. 본 발명은 기판 표면과 접촉하는 폴리싱 표면 또는 상부 층에 형성되는 그루브를 고려한다. 폴리싱 아티클의 표면으로의 증가 또는 제어되는 전해질 유동을 제공하기 위해, 일부 또는 다수의 천공부가 그루브와 상호연결될 수 있다. 이와 달리, 모든 천공부가 폴리싱 아티클(205)에 배치되는 그루브와 상호연결되거나 전혀 연결되지 않을 수 있다.Grooves may be disposed in the polishing article 205 to promote electrolyte flow across the polishing article 205 to provide an effective and uniform electrolyte flow with the substrate surface for an oxidative separation or electroplating process. The grooves may be formed partially in a single layer or through multiple layers. The present invention contemplates grooves formed on the polishing surface or top layer in contact with the substrate surface. Some or more perforations may be interconnected with the grooves to provide increased or controlled electrolyte flow to the surface of the polishing article. Alternatively, all perforations may be interconnected or not connected at all with grooves disposed in the polishing article 205.

전해질 유동을 용이하게 하기 위해 이용되는 그루브의 예는 선형 그루브, 호형 그루브, 고리형 동심 그루브, 방사형 그루브, 및 나선형 그루브 등일 수 있다. 아티클(205)에 형성된 그루브는 사각형, 원형, 반원형, 또는 폴리싱 아티클의 표면을 가로질러 유체 유동을 용이하게 할 수 있는 어떠한 다른 형상일 수 있는 단면을 가질 수 있다. 그루브는 서로 교차할 수 있다. 그루브는 폴리싱 표면상에 배치되어 교차하는 X-Y 패턴, 폴리싱 표면 상에 형성되어 교차하는 삼각형 패턴과 같은 패턴으로 형성되어, 기판의 표면 상의 전해질 유동을 개선한다.Examples of grooves used to facilitate electrolyte flow can be linear grooves, arc grooves, cyclic concentric grooves, radial grooves, helical grooves, and the like. Grooves formed in article 205 may have a cross section that may be rectangular, circular, semicircular, or any other shape that may facilitate fluid flow across the surface of the polishing article. The grooves may cross each other. The grooves are formed in a pattern such as an X-Y pattern that intersects and is disposed on the polishing surface, a triangular pattern that is formed and intersects on the polishing surface to improve electrolyte flow on the surface of the substrate.

그루브는 약 30mils 내지 300mils로 서로로부터 이격할 수 있다. 일반적으로, 폴리싱 아티클에 형성된 그루브는 약 5mils 내지 약 30mils의 폭을 가질 수 있 지만, 폴리싱을 위해 요구되는 크기로 변화될 수 있다. 그루브 패턴의 일 예는 폭이 약 10mils이고 서로로부터 60mils 이격된 그루브를 포함한다. 임의의 적절한 그루브 형상, 크기, 직경, 단면 형상, 또는 간격은 전해질의 목표 유동을 제공하기 위해 이용될 수 있다. 부가 단면 및 홈 형상은 동시 계류중이고 본 명세서에서 전체적으로 참조되고 명칭이 "폴리싱 기판을 위한 방법 및 장치(Method and Apparatus For Polishing Substrates)"이고 2001년 10월 11일에 출원된 미국 특허 가출원 제 60/328,434호에 더 상세하게 설명되어 있다.The grooves may be spaced apart from each other by about 30 mils to 300 mils. In general, the grooves formed in the polishing article may have a width of about 5 mils to about 30 mils, but may vary to the size required for polishing. One example of a groove pattern includes grooves about 10 mils wide and 60 mils spaced from each other. Any suitable groove shape, size, diameter, cross sectional shape, or spacing can be used to provide the desired flow of electrolyte. Additional cross-sectional and groove shapes are co-pending and are incorporated herein by reference in their entirety and are entitled "Method and Apparatus For Polishing Substrates" and filed on October 11, 2001, filed US Provisional Application No. 60 /. 328,434 is described in more detail.

기판의 표면으로의 전해질 수송은 일부 천공부와 그루브를 교차함으로써 강화될 수 있어 전해질이 하나의 천공부 세트를 통과하여 유입되어 기판을 프로세싱하는데 이용하는, 그루브에 의해 기판 표면 주위로 균일하게 분배되고, 그리고나서 프로세싱 전해질이 천공부를 통과하여 유동하는 부가 전해질에 의해 새로이 충전된다. 패드 천공부 및 그루브 형성의 일 예는 본 명세서에서 전체적으로 참조되고 2001년 12월 20일에 출원된 미국 특허 출원 제 10/026,854호에 충분히 설명되어 있다.Electrolyte transport to the surface of the substrate can be enhanced by crossing some of the perforations and grooves so that electrolyte is evenly distributed around the substrate surface by the grooves, through which the electrolyte flows through one set of perforations and is used to process the substrate, The processing electrolyte is then freshly filled by the additional electrolyte flowing through the perforations. Examples of pad perforations and groove formation are fully described in US Patent Application No. 10 / 026,854, filed Dec. 20, 2001, which is incorporated herein by reference in its entirety.

이하에서, 구멍(perforation)과 홈(groove)을 갖는 폴리싱 아티클의 예를 들어본다. 도 4는 홈이 있는 폴리싱 아티클의 일 실시예의 평면도이다. 폴리싱 아티클(205)의 둥근 패드(440)가 다수의 구멍(446)을 가지고 있는데, 이 구멍들은 기판 표면으로 전해질이 흐를 수 있도록 하기에 충분한 크기와 구조를 가지고 있는 것을 볼 수 있다. 구멍들(446)은 대략 0.1인치 내지 대략 1인치 정도 서로 떨어져 있다. 이 구멍들은 대략 0.02인치(0.5mm) 내지 대략 0.4인치(10mm)의 직경을 가지는 원형 의 구멍일 수 있다. 또한 이 구멍들의 갯수와 모양은 사용되는 장치, 프로세스 파라미터, 그리고 ECMP의 조합에 따라 변경될 수 있다.In the following, examples of polishing articles having perforations and grooves are given. 4 is a plan view of one embodiment of a grooved polishing article. The round pad 440 of the polishing article 205 has a number of holes 446, which can be seen to have sufficient size and structure to allow electrolyte to flow to the substrate surface. The holes 446 are about 0.1 inches to about 1 inch apart from each other. These holes may be circular holes having a diameter of approximately 0.02 inches (0.5 mm) to approximately 0.4 inches (10 mm). The number and shape of these holes may also vary depending on the device used, the process parameters, and the combination of ECMP.

폴리싱 아티클(205)의 폴리싱 면(448)에 홈(442)이 형성되어, 대량 용액으로부터의 신선한 전해질이 용기(202)로부터 기판과 폴리싱 아티클 사이의 간극으로 이동될 수 있도록 한다. 이러한 홈(442)은 다양한 패턴을 가질 수 있는데, 예를 들어 도 4에서와 같이 폴리싱 면(448) 위에 형성된 대체로 동심원인 홈의 패턴, 도 5에서와 같이 X-Y 패턴, 그리고 도 6에서와 같이 삼각형 패턴 등이 가능하다.Grooves 442 are formed in the polishing surface 448 of the polishing article 205 to allow fresh electrolyte from the bulk solution to move from the container 202 into the gap between the substrate and the polishing article. These grooves 442 may have various patterns, for example, a pattern of generally concentric grooves formed on the polishing surface 448 as shown in FIG. 4, an XY pattern as shown in FIG. 5, and a triangle as shown in FIG. 6. Patterns and the like are possible.

도 5는 폴리싱 패드(540)의 폴리싱 영역(548)에 X-Y 패턴으로 배열된 홈들(542)을 갖는 폴리싱 패드의 다른 실시예의 평면도이다. 구멍들(546)은 수직으로 배열된 홈들과 수평으로 배열된 홈들의 교차점에 배열될 수도 있고, 수직 홈, 수평 홈에 배열되거나 폴리싱 아티클(548)내에서 홈들(542)의 바깥쪽에 배열될 수도 있다. 구멍들(546)과 홈들(542)은 폴리싱 아티클의 내측 직경 내(544)에 배열되고 폴리싱 패드(540)의 외측 직경(550)에는 구멍과 홈들이 배열되지 않을 수 있다.5 is a plan view of another embodiment of a polishing pad having grooves 542 arranged in an X-Y pattern in the polishing region 548 of the polishing pad 540. The holes 546 may be arranged at the intersection of the vertically arranged grooves and the horizontally arranged grooves, or may be arranged in the vertical groove, the horizontal groove or outside of the grooves 542 within the polishing article 548. have. The holes 546 and the grooves 542 may be arranged in the inner diameter 544 of the polishing article and the holes and the grooves may not be arranged in the outer diameter 550 of the polishing pad 540.

도 6은 패턴화된 폴리싱 아티클(640)의 다른 실시예이다. 이 실시예에서, X-Y로 패턴화된 홈들(642)을 가로지르면서 대각선으로 배열된 홈들(645)을 갖도록 홈들이 X-Y 패턴 내에 배열될 수 있다. 대각 홈들(645)은 임의의 X-Y 홈(642)과 경사지게, 예를 들어, 임의의 X-Y 홈(642)과 대략 30°내지 대략 60°사이의 각도로 경사지게 배열될 수 있다. 구멍들(646)은 X-Y 홈들(642)의 교차점에 배열되거나, X-Y 홈들(642)과 대각 홈들(645)의 교차점에, X-Y 홈들(642)이나 대각 홈들(645)을 따라, 혹은 폴리싱 아티클(648) 내에서 이들 홈(642 및 645)의 바깥쪽에 배열될 수 있다. 구멍들(646)과 홈들(642)은 폴리싱 아티클의 내측 직경 내(644)에 배열될 수 있고 폴리싱 패드(640)의 외측 직경(650)에는 구멍과 홈들이 배열되지 않을 수 있다.6 is another embodiment of a patterned polishing article 640. In this embodiment, the grooves may be arranged in the X-Y pattern to have grooves 645 arranged diagonally across the X-Y patterned grooves 642. Diagonal grooves 645 may be arranged to be inclined with any X-Y groove 642, for example, at an angle between about 30 ° to about 60 ° with any X-Y groove 642. The holes 646 are arranged at the intersection of the XY grooves 642 or at the intersection of the XY grooves 642 and the diagonal grooves 645, along the XY grooves 642 or the diagonal grooves 645, or the polishing article ( It can be arranged outside of these grooves 642 and 645 within 648. The holes 646 and the grooves 642 may be arranged in the inner diameter 644 of the polishing article and the holes and the grooves may not be arranged in the outer diameter 650 of the polishing pad 640.

나선형 홈, 구불구불한(serpentine) 홈, 또는 터빈(turbine) 홈 등과 같은 다른 형태의 홈 패턴들에 관하여, 본 출원에 참조된 "기판 폴리싱 방법 및 장치"를 명칭으로 하여 2001년 10월 11일에 출원되어 현재 계류중인 미국 특허 가출원 제 60/328,434에 보다 충실히 기재되어 있다.For other types of groove patterns, such as spiral grooves, serpentine grooves, or turbine grooves, etc., referred to in this application as "substrate polishing method and apparatus", October 11, 2001 More fully described in US Patent Provisional Application No. 60 / 328,434, filed and pending.

폴리싱 아티클(205) 내의 구멍들과 홈들 이외에, 전도성 폴리싱 영역(310)이 엠보싱되어 표면의 짜임(surface texture)을 포함하게 할 수 있다. 이러한 엠보싱 처리(embossment)는 전해질, 제거된 기판재료, 부산물, 그리고 미립자들의 이동을 개선시킬 수 있다. 또한, 엠보싱 처리는 폴리싱 면의 긁힘을 감소시킬 수 있고 폴리싱 기판과 폴리싱 아티클(205) 사이의 마찰력을 변경시킬 수 있다. 엠보싱된 기판의 짜임은 전도성 폴리싱 영역(310)에 걸쳐서 균일하게 분포된다. 엠보싱된 기판 짜임은 여러 기하학적 형태 중에서 피라미드, 섬(island), 십자형에 원형, 직사각형, 정사각형을 가미하는 등의 구조를 포함할 수 있다. 본 발명은 다른 형태의 짜임 구조로 전도성 폴리싱 영역(310)상에 엠보싱하는 것도 예측하였다. 엠보싱된 표면은 전도성 폴리싱 영역(310)의 5 내지 95퍼센트의 표면 영역을 차지할 수 있는데, 예컨대 전도성 폴리싱 영역(310)의 15 내지 90퍼센트의 표면 영역을 차지할 수 있다.In addition to the holes and grooves in the polishing article 205, the conductive polishing region 310 can be embossed to include the surface texture. Such embossing can improve the migration of electrolytes, removed substrate material, by-products, and particulates. In addition, the embossing process can reduce scratching of the polishing surface and change the friction force between the polishing substrate and the polishing article 205. The weave of the embossed substrate is evenly distributed throughout the conductive polishing region 310. Embossed substrate weaves can include, among other geometries, pyramids, islands, crosses, rounds, rectangles, squares, and the like. The present invention also contemplates embossing on the conductive polishing region 310 with other types of weave structures. The embossed surface may occupy 5 to 95 percent surface area of the conductive polishing region 310, for example 15 to 90 percent surface area of the conductive polishing region 310.

전도성 conductivity 폴리싱polishing  if

도 7a는 폴리싱 아티클(205)의 전도성 폴리싱 영역(310)을 형성하는데 사용될 수 있는 전도성 천(cloth) 또는 직물(fabric)(700)의 일 실시예의 상부 단면도이다. 이 전도성 천 또는 직물은 기술된 바와 같은 전도성 물질로 피복된 인터우번(interwoven) 섬유(710)로 이루어진다.7A is a top cross-sectional view of one embodiment of a conductive cloth or fabric 700 that may be used to form the conductive polishing region 310 of the polishing article 205. This conductive cloth or fabric consists of interwoven fibers 710 coated with a conductive material as described.

일 실시예로, (도 7a의 평면에서 봤을 때) 수직(720) 및 수평(730) 방향으로 위브(weave) 또는 바스켓-위브(basket-weave) 패턴의 인터우번 섬유(710)가 도 7a에 도시되었다. 본 발명은 다른 형태의 직물, 예컨대 전도성 천 또는 직물(700)을 형성하는 얀(yarn), 또는 서로 상이한 인터우번, 웹(web), 또는 메시(mesh)패턴 등을 예측하기도 하였다. 한 양태로, 섬유(710)이 인터우번되어 직물(700) 내에 통로(740)를 제공한다. 이러한 통로(740)는 이온 및 전해질 성분을 포함한 전해질 또는 유체가 직물(700)을 통해 유동할 수 있게 해준다. 전도성 직물(700)은 폴리우레탄과 같은 중합체 결합제(polymeric binder) 내에 배열될 수 있다. 전도성 필러(filler)가 이러한 중합체 결합제 내에 배열될 수도 있다.In one embodiment, the interwoven fibers 710 of the weave or basket-weave pattern in the vertical 720 and horizontal 730 directions (as viewed in the plane of FIG. 7A) are shown in FIG. 7A. Has been shown. The present invention also predicts yarns forming different types of fabrics, such as conductive fabrics or fabrics 700, or different interburns, webs, or mesh patterns. In one aspect, the fibers 710 are interwoven to provide a passageway 740 within the fabric 700. This passage 740 allows electrolyte or fluid, including ions and electrolyte components, to flow through the fabric 700. Conductive fabric 700 may be arranged in a polymeric binder such as polyurethane. Conductive fillers may be arranged in such polymeric binders.

도 7b는 폴리싱 아티클(205)의 아티클 지지부(320) 상에 배열된 전도성 천 또는 직물의 부분 횡단면도이다. 이 전도성 천 또는 직물(700)은 아티클 지지부(320)내에 형성된 임의의 구멍들(350)을 포함하는 아티클 지지부(320) 위로 하나 또는 그 이상의 연속된 층으로 배열될 수 있다. 상기 천 또는 직물(700)은 접착제에 의해 아티클 지지부(320)에 고정될 수 있다. 상기 직물(700)은 전해액 내에 침지될 때, 섬유, 위브(weave), 또는 상기 천이나 직물(700) 내에 형성된 통로를 통해 전해액이 유동될 수 있게 한다. 선택적으로, 중간 층이 상기 천이나 직물(700) 과 상기 아티클 지지부(320) 사이에 포함될 수 있다. 중간 층은 투과성이거나 상기 아티클(205)을 통한 전해액의 유동을 위해 상기 천공(350)과 정렬된 천공들을 포함할 수 있다.7B is a partial cross-sectional view of a conductive cloth or fabric arranged on the article support 320 of the polishing article 205. This conductive cloth or fabric 700 may be arranged in one or more successive layers over article support 320 including any holes 350 formed in article support 320. The cloth or fabric 700 may be secured to the article support 320 by an adhesive. When the fabric 700 is immersed in the electrolyte, the electrolyte may flow through a fiber, a weave, or a passage formed in the cloth or fabric 700. Optionally, an intermediate layer can be included between the cloth or fabric 700 and the article support 320. The intermediate layer may be permeable or include perforations aligned with the perforation 350 for flow of electrolyte through the article 205.

이와는 달리, 상기 직물(700)은 상기 통로(740)가 직물(700)을 통한 전해액의 유효 흐름이 충분하지 않다고 판단되면, 즉 금속 이온이 직물을 통해 확산되지 않으면, 직물을 통한 전해액 유동을 증가시키도록 천공될 수 있다. 상기 직물(700)은 통상적으로 분당 약 20 갤론까지의 전해액 유동율을 갖도록 구성되거나 천공된다. In contrast, the fabric 700 increases electrolyte flow through the fabric if the passage 740 determines that the effective flow of electrolyte through the fabric 700 is not sufficient, i.e., metal ions do not diffuse through the fabric. Can be perforated. The fabric 700 is typically constructed or perforated to have an electrolyte flow rate of up to about 20 gallons per minute.

도 7c는 아티클 지지부(320) 내의 천공(350) 패턴과 조화되도록 천공(750) 패턴을 가질 수 있는 천 또는 직물의 부분 횡단면이다. 이와는 달리, 전도성 천 또는 직물(700)의 일부 또는 모든 천공(350)은 아티클 지지부(320)의 천공(350)과 정렬되지 않을 수도 있다. 정렬 또는 비정렬 천공은 작동자 또는 제작자가 기판 표면과 접촉하는, 폴리싱 아티클을 통한 전해액의 유동율 또는 체적을 제어할 수 있게 한다.7C is a partial cross section of a fabric or fabric that may have a pattern of perforations 750 to match the pattern of perforations 350 in article support 320. Alternatively, some or all of the perforations 350 of the conductive cloth or fabric 700 may not be aligned with the perforations 350 of the article support 320. Aligned or unaligned perforations allow the operator or manufacturer to control the flow rate or volume of electrolyte through the polishing article in contact with the substrate surface.

직물(700)의 예는 금으로 코팅된 나일론 섬유를 포함한 섬유의 약 8 내지 약 10 섬유의 폭을 갖는 서로 직조된 바스킷 위브(basket weave)이다. 상기 섬유의 예는 나일론 섬유, 상기 나일론 섬유 위에 배열된 약 0.1 ㎛의 코발트, 동, 또는 니켈 재료, 및 상기 코발트, 동, 또는 니켈 재료 위에 배열된 약 2 ㎛의 금이다.An example of a fabric 700 is a basket weave interwoven with each other having a width of about 8 to about 10 fibers of the fiber, including nylon fibers coated with gold. Examples of the fibers are nylon fibers, about 0.1 μm cobalt, copper, or nickel material arranged on the nylon fiber, and about 2 μm gold arranged on the cobalt, copper, or nickel material.

이와는 달리, 전도성 메쉬가 상기 전도성 천 또는 직물(700) 대신에 사용될 수 있다. 상기 전도성 메쉬는 전도성 섬유, 전도성 필러, 또는 전도성 결합제가 배열되거나 전도성 결합제로 코팅된 적어도 일부분의 전도성 천(700)일 수 있다. 상기 전도성 결합제는 비-금속 전도성 폴리머 또는 폴리머 화합물이 배열된 전도성 재료 복합물을 포함한다. 흑연 분말과 같은 전도성 필러, 흑연 조각, 흑연 섬유, 카본 섬유, 카본 분말, 카본 블랙, 전도성 재료로 코팅된 섬유나 금속 입자, 및 폴리우레탄과 같은 폴리머 재료의 혼합물이 전도성 결합제를 형성하는데 사용될 수 있다. 전술한 바와 같이 상기 전도성 재료로 코팅된 섬유들은 상기 전도성 결합제에 사용하기 위한 전도성 필러로서 사용될 수 있다. 예를 들어, 전도성 결합제를 형성하기 위해, 탄소 섬유 또는 금-피복형 나일론 섬유를 이용할 수도 있다. Alternatively, conductive mesh may be used in place of the conductive cloth or fabric 700. The conductive mesh can be at least a portion of conductive cloth 700 in which conductive fibers, conductive fillers, or conductive binders are arranged or coated with a conductive binder. The conductive binder includes a non-metal conductive polymer or a composite of a conductive material in which the polymer compound is arranged. A mixture of conductive fillers such as graphite powder, graphite flakes, graphite fibers, carbon fibers, carbon powder, carbon black, fibers or metal particles coated with a conductive material, and polymer materials such as polyurethane can be used to form the conductive binder. . As described above, the fibers coated with the conductive material can be used as the conductive filler for use in the conductive binder. For example, carbon fibers or gold-coated nylon fibers may be used to form the conductive binder.

전도성 필러 및/또는 섬유의 분산을 돕기 위해서 필요한 경우, 폴리머와 필러 및/또는 섬유 사이의 접착을 개선하기 위해서 필요한 경우, 전도성 호일과 전도성 결합제 사이의 접착을 개선하기 위해서 필요한 경우, 그리고 전도성 결합제의 기계적, 열적 및 전기적 특성을 개선하기 위해서 필요한 경우에, 전도성 결합제는 또한 첨가제를 포함할 수 있다. 접착 개선을 위한 첨가제의 예를 들면, 접착 개선을 위한 에폭시, 실리콘, 우레탄, 폴리이미드, 또는 그들의 조합물이 있다. Where necessary to aid in the dispersion of the conductive fillers and / or fibers, when necessary to improve the adhesion between the polymer and the fillers and / or fibers, when necessary to improve the adhesion between the conductive foil and the conductive binder, and when If necessary to improve the mechanical, thermal and electrical properties, the conductive binder may also include additives. Examples of additives for improving adhesion are epoxy, silicone, urethane, polyimide, or combinations thereof for improving adhesion.

전도성 필러 및/또는 섬유와 폴리머 물질의 조성을 조정하여 전도성, 마모 특성, 내구성 인자와 같은 특정 성질을 제공할 수 있다. 예를 들어, 약 2 중량% 내지 약 85 중량%의 전도성 필러를 포함하는 전도성 결합제를 본 명세서에 기재된 아티클 및 프로세스와 함께 사용할 수도 있을 것이다. 전도성 필러 및 전도성 결합제로서 사용될 수 있는 물질의 예가 2001년 12월 27일자로 출원된 미국 특허 출원 제 10/033,732 호에 보다 구체적으로 기재되어 있다. The composition of the conductive fillers and / or fibers and polymeric materials can be adjusted to provide specific properties such as conductivity, wear properties, and durability factors. For example, a conductive binder comprising from about 2% to about 85% by weight conductive filler may be used with the articles and processes described herein. Examples of materials that can be used as conductive fillers and conductive binders are described in more detail in US Patent Application No. 10 / 033,732, filed December 27, 2001.

전도성 결합제의 두께는 약 10 미크론 내지 약 1 밀리미터와 같이 약 1 미크론 내지 10 밀리미터일 수 있다. 다수 층의 전도성 결합제가 전도성 메시(mesh)에 도포될 것이다. 전도성 메시는 도 7b 및 7c 에 도시된 바와 같은 전도성 섬유 또는 직물(700)과 동일한 방식으로 사용될 것이다. 전도성 결합제는 전도성 메시에 걸쳐 다수 층으로 도포될 수 있다. 일 측면에서, 천공 프로세스에 의해 노출된 메시 부분을 보호하기 위해, 메시가 천공된 후에 전도성 메시에 전도성 결합제를 도포한다. The thickness of the conductive binder can be from about 1 micron to 10 millimeters, such as from about 10 microns to about 1 millimeter. Multiple layers of conductive binder will be applied to the conductive mesh. The conductive mesh will be used in the same manner as the conductive fiber or fabric 700 as shown in FIGS. 7B and 7C. The conductive binder can be applied in multiple layers across the conductive mesh. In one aspect, a conductive binder is applied to the conductive mesh after the mesh is perforated to protect portions of the mesh exposed by the perforation process.

추가적으로, 전도성 메시에 대한 전도성 결합제의 접착을 개선하기 위해, 전도성 결합제의 도포에 앞서서 전도성 프라이머(primer)를 전도성 메시상에 위치시킬 수도 있다. 전도성 결합제보다 큰 물질간 접합 특성을 제공하기 위해 개선된 조성을 가지는 전도성 결합제 섬유와 유사한 물질로 전도성 프라이머가 제조될 수 있다. 적합한 전도성 프라이머 물질은 0.001 Ω-cm 내지 약 32 Ω-cm와 같이 약 100Ω-cm 이하의 저항률을 가질 것이다. Additionally, to improve the adhesion of the conductive binder to the conductive mesh, a conductive primer may be placed on the conductive mesh prior to application of the conductive binder. Conductive primers can be made of materials similar to conductive binder fibers with improved composition to provide greater intermaterial bonding properties than conductive binders. Suitable conductive primer materials will have resistivities of about 100 Ω-cm or less, such as 0.001 Ω-cm to about 32 Ω-cm.

이와 달리, 전도성 포일은 도 7d에 도시된 바와 같이, 전도성 천 또는 직물(700) 대신 이용될 수 있다. 전도성 포일은 일반적으로 전도성 바인더(790)에 배치되거나 지지 층(320) 상에 전도성 바인더(790)로 코팅되는 금속 포일(780)을 포함한다. 재료 형성 금속 층의 예는 금속 코팅 직물, 구리, 니켈, 및 코발트와 같은 전도성 금속, 및 금, 백금, 팔라듐, 이리듐, 레늄, 루테늄, 오스뮴, 주석, 납 및 이들의 조합물과 같은 귀금속을 포함한다. 전도성 포일은 또한 구리 시트, 단소 섬유 직조 시트 포일과 같은 비금속 전도성 포일 시트를 포함한다. 전도성 포 일은 또한 구리, 니켈, 주석과 같은 유전성 또는 전도성 재료의 금속 코팅 천 또는 나일론 섬유의 금 코팅 천을 포함할 수 있다. 전도성 포일은 또한 상술된 바와 같이 전도성 바인더 재료로 코팅된 전도성 또는 유전성 재료의 직물을 포함할 수 있다. 전도성 포일은 또한 상술된 바와 같이 전도성 바인더 재료로 코팅될 수 있는 구리 와이어와 같은, 전도성 금속 와이어 또는 스트립의 와이어 프레임, 스크린 또는 메시를 포함할 수 있다. 본 발명은 상술된 금속 포일을 형성하는 다른 재료의 이용을 고려한다.Alternatively, the conductive foil may be used in place of the conductive cloth or fabric 700, as shown in FIG. 7D. The conductive foil generally includes a metal foil 780 disposed on the conductive binder 790 or coated with the conductive binder 790 on the support layer 320. Examples of material forming metal layers include metal coated fabrics, conductive metals such as copper, nickel, and cobalt, and precious metals such as gold, platinum, palladium, iridium, rhenium, ruthenium, osmium, tin, lead and combinations thereof do. Conductive foils also include non-metallic conductive foil sheets such as copper sheets, short fiber woven sheet foils. The conductive foil may also include a metal coated cloth of dielectric or conductive material such as copper, nickel, tin or a gold coated cloth of nylon fibers. The conductive foil may also comprise a fabric of conductive or dielectric material coated with a conductive binder material as described above. The conductive foil may also comprise a wire frame, screen or mesh of conductive metal wire or strip, such as copper wire, which may be coated with a conductive binder material as described above. The present invention contemplates the use of other materials to form the metal foils described above.

상술된 바와 같은 전도성 바인더(790)는 금속 포일(780)을 캡슐화할 수 있어, 관찰되는 전도성 금속이 되는 금속 포일(780)이 구리와 같은 주변 전해질과 반응하는 것을 허용한다. 전도성 포일은 상술된 다수의 천공부재(750)로 천공될 수 있다. 도시되지 않았지만, 전도성 포일은 폴리싱 표면을 바이어스하도록 동력을 공급하기 위해 전도성 와이어에 결합될 수 있다.The conductive binder 790 as described above can encapsulate the metal foil 780, allowing the metal foil 780 to be the conductive metal to be observed to react with the surrounding electrolyte, such as copper. The conductive foil may be perforated with a plurality of perforation members 750 described above. Although not shown, the conductive foil can be coupled to the conductive wire to power to bias the polishing surface.

전도성 와이어(790)는 전도성 메시 또는 직물(700)에 대해 설명된 바와 같을 수 있으며 금속 포일(780) 상의 다중 층에 적용될 수 있다. 하나의 양상에서, 전도성 바인더(790)는 금속 포일(780)이 천공 프로세스로부터 노출되는 금속 포일(780)의 부분을 보호하기 위해 천공된 후 금속 포일(780)에 적용될 수 있다.Conductive wire 790 may be as described for conductive mesh or fabric 700 and may be applied to multiple layers on metal foil 780. In one aspect, the conductive binder 790 may be applied to the metal foil 780 after the metal foil 780 is perforated to protect the portion of the metal foil 780 that is exposed from the perforation process.

본 명세서에서 설명된 전도성 바인더는 직물(700), 포일(78) 또는 메시로 액체 상태 접착제 또는 바인더를 캐스팅함으로써 전도성 직물(700), 포일(780), 또는 메시로 배치될 수 있다. 그리고나서 바인더는 건조 및 경화 후 직물, 포일 또는 메시상에서 고체화된다. 사출 성형, 압축 성형, 적층, 오토클레이브, 압출 또는 이들의 조합을 포함하는 다른 적절한 프로세싱 방법이 전도성 직물, 메시, 또는 포일을 캡슐화하기 위해 이용될 수 있다. 양 열가소성 및 열경화성 바인더가 이러한 적용을 위해 이용될 수 있다.The conductive binder described herein may be disposed in the conductive fabric 700, the foil 780, or the mesh by casting a liquid adhesive or binder into the fabric 700, the foil 78, or the mesh. The binder is then solidified on fabric, foil or mesh after drying and curing. Other suitable processing methods, including injection molding, compression molding, lamination, autoclave, extrusion, or a combination thereof, may be used to encapsulate the conductive fabric, mesh, or foil. Both thermoplastic and thermosetting binders can be used for this application.

상기 전도성 포일의 금속 포일 요소와 전도성 바인더 사이의 접착은, 약 0.1㎛ 내지 약 1㎜의 폭 또는 직경을 가진 다수의 천공부를 금속 포일에 천공하거나, 또는 상기 금속 포일과 전도성 바인더 사이에 전도성 프리머를 도포함으로써, 강화될 수 있다. 상기 전도성 프리머는 본원에 개시된 메쉬용 전도성 프리머와 동일한 재료일 수 있다. The adhesion between the metal foil element of the conductive foil and the conductive binder is such that a plurality of perforations having a width or diameter of about 0.1 μm to about 1 mm are punched in the metal foil or a conductive free between the metal foil and the conductive binder. By applying the mer, it can be strengthened. The conductive primer may be the same material as the conductive primer for meshes disclosed herein.

도 7e는 폴리싱 아티클(205)의 전도성 폴리싱부(310)의 하층(792)을 형성하기 위해 사용될 수 있는 전도성 천 또는 직물(798)의 다른 실시예의 단면도이다. 상기 전도성 천 또는 직물은 인터우븐(interwoven) 또는 대안적으로 논우븐(non-woven) 섬유(710)로 이루어질 수 있다. 상기 섬유(710)는 전술한 바와 같은 전도성 재료로 제조되거나 코팅될 수 있다. 논우븐 섬유의 예는 다른 논우븐 섬유중 스펀-본드 또는 멜트 브로운 폴리머를 포함한다. 7E is a cross-sectional view of another embodiment of a conductive cloth or fabric 798 that may be used to form the underlayer 792 of the conductive polishing portion 310 of the polishing article 205. The conductive cloth or fabric may be made of interwoven or alternatively non-woven fibers 710. The fiber 710 may be made or coated with a conductive material as described above. Examples of nonwoven fibers include spun-bond or melt blown polymers among other nonwoven fibers.

상기 전도성 폴리싱부(310)는 전도성 재료로 이루어진 상층(794)을 포함한다. 상기 상층(794)은 하층(792)에 대해 대향배치된 폴리싱 표면(796)을 포함한다. 상기 상층(794)은 하부의 하층(792)의 불균일을 매끄럽게하기에 충분한 두께를 가질 수 있으며, 그에 따라 프로세싱중 기판과 접촉하기 위한 대체로 평탄하고 평면인 폴리싱 표면(796)을 제공한다. 일 실시예에서, 상기 폴리싱 표면(796)은 약 ± 1㎜ 또는 그 이하의 두께 편차와 약 500㎛ 또는 그 이하의 표면 거칠기를 갖 는다. The conductive polishing portion 310 includes an upper layer 794 made of a conductive material. The upper layer 794 includes a polishing surface 796 disposed opposite the lower layer 792. The upper layer 794 may have a thickness sufficient to smooth out unevenness of the underlying lower layer 792, thus providing a generally flat and planar polishing surface 796 for contacting the substrate during processing. In one embodiment, the polishing surface 796 has a thickness variation of about ± 1 mm or less and a surface roughness of about 500 μm or less.

상기 상층(794)은 임의의 전도성 재료로 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 상층(794)은 다른 전도성 금속, 합금 및 구리보다 더 연한 세라믹 조성물중 금, 주석, 팔라듐, 팔라듐-주석 합금, 플래티늄 또는 납과 같은 연성 재료로 제조된다. 상기 상층(794)은 폴리싱되는 기판의 금속 표면에 배치된 패시베이션 층을 제거하는데 일조하기 위하여 전술한 바와 같이 내부에 배치된 연마 재료를 선택적으로 포함할 수 있다. The upper layer 794 may be composed of any conductive material. In one embodiment, the top layer 794 is made of a soft material such as gold, tin, palladium, palladium-tin alloys, platinum or lead in ceramic compositions that are softer than other conductive metals, alloys and copper. The top layer 794 may optionally include an abrasive material disposed therein as described above to assist in removing the passivation layer disposed on the metal surface of the substrate to be polished.

선택적으로, 상기 상층(794)은, 상기 전도성 폴리싱부(310)가 상층(794)에서 폴리싱되는 기판에 전기적으로 접속될 수 있도록, 노출된 전도성 폴리싱부의 적어도 일부를 남기고 상기 전도성 폴리싱부(310)를 실질적으로 덮는 비전도성 재료로 구성될 수 있다. 이러한 구성에 있어서, 상기 상층(794)은 스크래칭을 줄이고, 폴리싱중 노출된 임의의 피쳐내로 상기 전도성부(310)가 유입되는 것을 방지한다. 비전도성 상층(794)은 전도성 폴리싱부(310)가 노출된 채로 남을 수 있도록 하는 다수의 천공부를 포함할 수 있다. Optionally, the upper layer 794 leaves the conductive polishing portion 310 leaving at least a portion of the exposed conductive polishing portion so that the conductive polishing portion 310 can be electrically connected to the substrate polished in the upper layer 794. It may be composed of a non-conductive material substantially covering. In this configuration, the top layer 794 reduces scratching and prevents the conductive portion 310 from entering into any exposed feature during polishing. The non-conductive top layer 794 may include a plurality of perforations that allow the conductive polishing portion 310 to remain exposed.

도 7f는 본 발명에 형성된 창(702)을 갖는 폴리싱 아티클(205)의 다른 실시예이다. 창(702)은 폴리싱 아티클(205) 아래에 위치되는 센서(704)가 연마 퍼포먼스의 계량 표시(metric indicative)를 감지하는 것을 허용하도록 구성된다. 예를 들면, 센서(704)는 와전류 센서 또는 간섭계, 다른 센서일 수 있다. 일 실시예에서, 시준광선을 발생시킬 수 있는 간섭계 센서는 처리 프로세스 동안, 연마되고 있는 기판(114)의 측면 상을 지향하고 충돌한다. 반사된 신호 간의 간섭은 연마되고 있는 재료 층의 두께 표시이다. 유익하게 이용될 수 있는 일 센서는 본 발명에서 참조되고, 1999년 4월 13일에 출원되며, 비랑(Birang) 외에게 특허된 미국 특허 번호 제 5,893,796호에 개시되었다. 7F is another embodiment of a polishing article 205 having a window 702 formed in the present invention. Window 702 is configured to allow a sensor 704 located below polishing article 205 to sense a metric indicative of the polishing performance. For example, sensor 704 may be an eddy current sensor or an interferometer, other sensor. In one embodiment, an interferometer sensor capable of generating collimation light is directed and impacted on the side of the substrate 114 being polished during the processing process. Interference between the reflected signals is an indication of the thickness of the material layer being polished. One sensor that can be advantageously used is disclosed in US Pat. No. 5,893,796, incorporated herein by reference, filed April 13, 1999, and patented to Birang et al.

창(702)은 실질적으로 프로세싱 유체가 센서(704)를 수용하는 디스크(206)의 영역에 도달하는 것을 방지하는 유체 배리어(706)를 포함한다. 유체 배리어(706)는 통상적으로 관통하여 통과하는 신호에 전할 수 있게(예를 들면, 최소 또는 무효과 또는 간섭) 선택된다. 유체 배리어(706)는 창(702) 내에서 폴리싱 아티클(205)에 연결되는 폴리 우레탄의 블럭과 같이, 별개의 구성 요소일 수 있거나, 폴리싱 아티클(205), 예를 들면, 도전부(310) 또는 아티클 지지부 밑에 있는 마일라 시트, 또는 서브-패드, 부분(320)을 포함하는 하나 이상의 층일 수 있다. 선택적으로, 유체 배리어(706)은 전극(204) 또는 다른 층과 같은, 폴리싱 아티클(205)과 디스크(206) 사이에 배치되는 층에 배치될 수 있다. 또 다른 선택적인 구성에서, 유체 배리어(706)은 센서(704)가 위치하는 창(702)과 정렬되는 통로(708)에 배치될 수 있다. 도전부(310)가 다중 층, 예를 들면 상부 층(794) 및 하부 층(792)을 포함하는 실시예에서, 투과성 재료(706)는 도 7f에 도시된 바와 같이, 도전부(310)를 포함하는 하나 이상의 층에 배치될 수 있다. 전도성 폴리싱 아티클의 다른 구성이 다른 구성과 함께 본 발명에서 설명된 실시예를 포함하며, 창을 포함하게 적용될 수 있다는 것이 고려된다.Window 702 includes a fluid barrier 706 that substantially prevents processing fluid from reaching the area of disk 206 that houses sensor 704. The fluid barrier 706 is typically chosen to be capable of passing through (eg, minimal or invalid or interfering with) the signal passing through it. The fluid barrier 706 may be a separate component, such as a block of polyurethane connected to the polishing article 205 in the window 702, or the polishing article 205, eg, the conductive portion 310. Or one or more layers comprising a mylar sheet, or sub-pad, portion 320 underneath the article support. Optionally, the fluid barrier 706 may be disposed in a layer disposed between the polishing article 205 and the disk 206, such as the electrode 204 or other layer. In yet another optional configuration, the fluid barrier 706 may be disposed in a passage 708 that is aligned with the window 702 in which the sensor 704 is located. In embodiments in which the conductive portion 310 includes multiple layers, for example, an upper layer 794 and a lower layer 792, the transmissive material 706 may be formed from the conductive portion 310, as shown in FIG. It may be disposed in one or more layers comprising. It is contemplated that other configurations of conductive polishing articles may include the embodiments described herein along with other configurations, and may be applied to include a window.

폴리싱polishing 표면의 전도성 소자 Surface conductive elements

본원발명의 또 다른 실시예에서는, 본 명세서에 기재된 전도성 섬유질 및 필 러(filler)가 본원발명의 전도성 폴리싱 아티클(205)을 형성하도록 연마제에 배치되는 별도의 전도성 소자를 형성하는데 사용될 수 있다. 상기 연마제는, 예를 들어 본 명세서에 기재된 바와 같은 중합체에 배치되는 전도성 필러나 섬유질의 전도성 복합재와 같은, 전도성 연마제나 통상적인 연마제일 수 있다. 전도성 소자의 표면은 폴리싱 아티클의 표면과 함께 평면을 형성하거나 또는 폴리싱 아티클의 표면 평면위로 연장하게 된다. 전도성 소자는 폴리싱 아티클의 표면위로 약 5mm까지 연장하게 된다.In another embodiment of the present invention, the conductive fibers and fillers described herein may be used to form separate conductive elements disposed in the abrasive to form the conductive polishing article 205 of the present invention. The abrasive may be, for example, a conductive abrasive or a conventional abrasive, such as a conductive filler or a fibrous conductive composite disposed in a polymer as described herein. The surface of the conductive element forms a plane with the surface of the polishing article or extends over the surface plane of the polishing article. The conductive element extends about 5 mm above the surface of the polishing article.

이하에서는 연마재에서 특별한 구조와 구성을 갖는 전도성 소자의 사용에 관해 설명하고 있지만, 본원발명은 각각의 전도성 섬유질과 필러 그리고 직물과 같이 이들로부터 제조되는 재료도 전도성 소자로 사용될 수 있다는 점을 고려하고 있다. 나아가, 비록 도시되어 있지는 않지만, 폴리싱 아티클에 관한 이하의 설명은, 본 명세서에 기재되어 있고, 도 4 내지 도 6에 도시되어 있는 천공 및 홈 패턴을 구비하는 폴리싱 아티클과 함께, 다음과 같이 본 명세서에 기재되는 전도성 소자와 함께 작동하기 위한, 상기 패턴에 대한 구성을 포함한다.The following describes the use of conductive elements having a particular structure and composition in abrasives, but the present invention contemplates that materials made from them, such as individual conductive fibers, fillers, and fabrics, can also be used as conductive elements. . Furthermore, although not shown, the following description of the polishing article is described herein, with the polishing article having the perforation and groove patterns described herein and shown in FIGS. It comprises a configuration for the pattern, for operating with the conductive element described in.

도 8a 및 8b는 그 안에 배치되는 전도성 소자를 구비하는 폴리싱 아티클(800)의 일 실시예에 대한 평면도 및 단면도를 개략적으로 도시하고 있다. 폴리싱 아티클(800)은 일반적으로, 처리과정 동안 기판과 접촉하도록 조절된 폴리싱 표면(820)을 구비하는 본체(810)를 포함한다. 본체(810)는 통상적으로, 예를 들어 폴리우레탄과 같은 유전성 중합체 물질인 유전성 또는 중합체성 물질을 포함한다.8A and 8B schematically show plan and cross-sectional views of one embodiment of a polishing article 800 having a conductive element disposed therein. Polishing article 800 generally includes a body 810 having a polishing surface 820 adapted to contact a substrate during processing. Body 810 typically includes a dielectric or polymeric material that is a dielectric polymer material such as, for example, polyurethane.

폴리싱 표면(820)은, 적어도 부분적으로 전도성 소자(840)를 수용하기 위하 여 그 안에 형성되는, 하나 이상의 구멍, 홈, 도랑, 또는 요부(depression)(830)를 구비한다. 전도성 소자(840)는 폴리싱 표면(820)에 의해 형성되는 표면과 동일한 평면상에 놓이거나 혹은 그 위로 연장하는 접촉표면(850)을 구비하도록 배치되는 것이 일반적이다. 통상적으로 접촉표면(850)은, 부드러운, 탄성적인, 유연한, 혹은 압력에 따라 맞춰질 수 있는 표면을 구비함으로써, 기판과 접촉할 때 전도성 소자(840)의 전기적 접촉을 최대화하기 위한 방식으로 형성된다. 연마과정 동안에는, 접촉압력이 가해짐으로써 접촉표면(850)이 폴리싱 표면(820)과 동일한 평면상에 놓이게 된다. Polishing surface 820 has one or more holes, grooves, trenches, or depressions 830 formed therein to receive at least partially conductive element 840. Conductive element 840 is typically disposed to have a contact surface 850 lying on or extending over the same plane as the surface formed by polishing surface 820. The contact surface 850 is typically formed in such a way as to maximize the electrical contact of the conductive element 840 when in contact with the substrate by having a surface that is soft, elastic, flexible, or adaptable to pressure. During the polishing process, contact pressure is applied so that the contact surface 850 lies on the same plane as the polishing surface 820.

일반적으로 본체(810)는, 본 명세서에 기재된 바와 같이, 그 안에 형성된 다수의 천공(860)에 의하여 전해질 투과성을 갖게 된다. 폴리싱 아티클(800)은 기판 표면으로부터 균일한 산화 용해(anodic dissolution)를 촉진시키도록 충분한 전해질 유동을 제공하기 위하여, 폴리싱 아티클(810)의 표면적의 약 20% 내지 80%의 천공밀도를 갖는다.In general, the body 810 will have electrolyte permeability by a number of perforations 860 formed therein, as described herein. The polishing article 800 has a puncture density of about 20% to 80% of the surface area of the polishing article 810 to provide sufficient electrolyte flow to promote uniform oxidative dissolution from the substrate surface.

본체(810)는 일반적으로 본 명세서에 기재된 통상적인 연마제와 같은 유전성 물질을 포함한다. 본체(810)에 형성된 요부(830)는 일반적으로 처리과정 동안에 전도성 소자(840)를 보유하도록 구성되며, 따라서 형상이나 방향이 변화될 수 있다. 도 8a에 도시된 실시예에서, 요부(830)는 연마부재에 가로질러 배치되어 폴리싱 아티클(800)의 중심부에서 상호연결부 "X" 나 교차 패턴(870)을 형성하는, 직사각형의 단면을 갖는 홈이다. 본원발명에 있어서는, 역 사다리꼴 형태나 둥글린 형태와 같이, 추가적인 단면을 갖는 것도 고려할 수 있다(여기서도 홈은 본 명세서에 기재 된 바와 같이 기판 표면과 접촉하게 된다). Body 810 generally includes a dielectric material, such as conventional abrasives described herein. The recessed portion 830 formed in the body 810 is generally configured to hold the conductive element 840 during processing, and therefore may change shape or orientation. In the embodiment shown in FIG. 8A, recesses 830 are grooves having a rectangular cross section disposed across the abrasive member to form interconnect “X” or cross pattern 870 at the center of polishing article 800. to be. In the present invention, it is also conceivable to have additional cross sections, such as inverted trapezoidal or rounded forms (wherein the grooves are brought into contact with the substrate surface as described herein).

다른 실시예로서, 요부(830)(및 그 안에 배치되는 전도성 소자(840))가 비규칙적 간격으로 배치되거나, 반경방향, 평행한 방향, 또는 수직한 방향으로 향하게 하거나, 추가적으로 직선, 곡선, 동심원형태, 소용돌이 형태, 혹은 기타의 단면적을 가질 수 있다.As another example, the recessed portion 830 (and the conductive element 840 disposed therein) may be disposed at irregular intervals, or may face in a radial, parallel, or vertical direction, or additionally straight, curved, concentric. It may have a shape, swirl shape, or other cross-sectional area.

도 8c는 본체(810)에 반경방향으로 배치된 일련의 개별 전도성 소자(840)의 개략적인 평면도를 도시하고 있으며, 여기서 각각의 전도성 소자(840)는 간극부재(875)에 의하여 물리적이나 전기적으로 분리되어 있다. 간극부재(875)는 플라스틱 상호연결부와 같이 전도성 소자에 대한 유전성 연마제나 유전성 상호연결부의 일부이다. 다른 실시예로서, 간극부재(875)는 전도성 소자(840)들이 물리적으로 연결되지 않도록 하기 위하여 연마제나 전도성 소자(840)가 없는 폴리싱 아티클의 일부일 수 있다. 이와 같은 독립적인 부재 구성에 있어서, 각각의 전도성 소자(840)는 와이어(wire)와 같은 전도성 통로(890)에 의하여 개별적으로 전원에 연결될 수 있다.FIG. 8C shows a schematic plan view of a series of individual conductive elements 840 disposed radially on the body 810, where each conductive element 840 is physically or electrically driven by the gap member 875. It is separated. The gap member 875 is part of the dielectric abrasive or dielectric interconnect for the conductive element, such as a plastic interconnect. As another example, the gap member 875 may be part of a polishing article without the abrasive or the conductive element 840 so that the conductive elements 840 are not physically connected. In this independent member configuration, each conductive element 840 may be individually connected to a power source by a conductive passage 890 such as a wire.

다시 도 8a 및 도 8b를 참조하면, 일반적으로 약 20 Ω-cm 정도의 벌크(bulk) 표면 저항성이나 벌크 저항성을 발생시키기 위하여 본체(810)에 배치되는 전도성 소자(840)가 제공된다. 폴리싱 아티클의 일 실시예에서는, 연마부재가 약 2 Ω-cm 정도의 저항성을 갖는다. 일반적으로 전도성 소자(840)는 일련의 전기장 하에서 약화되지 않고 산이나 염기성 전해질에서의 약화에 대한 내성이 있는 기계적 특성을 갖는다. 전도성 소자(840)는 프레스 맞춤(press fit), 클램핑(clamping), 접착제, 혹은 기타 다른 방법에 의하여 요부(830)에 유지된다.Referring again to FIGS. 8A and 8B, there is provided a conductive element 840 disposed in the body 810 to generate bulk surface resistance or bulk resistance, typically about 20 Ω-cm. In one embodiment of the polishing article, the abrasive member has a resistance of about 2 Ω-cm. In general, conductive element 840 has mechanical properties that do not weaken under a series of electric fields and are resistant to weakening in acids or basic electrolytes. Conductive element 840 is held in recess 830 by press fit, clamping, adhesive, or some other method.

일 실시예에서, 전도성 소자(840)는, 처리과정 동안에 접촉표면(850)과 기판 간의 전기적 접촉을 유지하도록, 충분히 부드럽거나 탄성적이거나 혹은 유연하다. 전도성 소자(840)로서 충분히 부드럽거나 탄성적이거나 혹은 유연한 재료는 연마제와 비교하여 쇼어 D 경도계 상에서 약 경도 100 정도의 유사한 경도를 갖는다. 중합체성 물질로는 쇼어 D 경도계 상에서 약 경도 80 정도의 유사 경도를 갖는 전도성 소자(840)가 사용된다. 유연하거나 구부러질 수 있는 섬유재료와 같이 부드러운 재료도 역시 전도성 소자(840)로 사용될 수 있다. 전도성 소자(840)는 연마과정 동안에 전도성 소자(840)에 의해 야기되는 높은 국부 압력을 피하기 위하여 연마제 보다 더 부드럽다.In one embodiment, conductive element 840 is sufficiently soft, elastic or flexible to maintain electrical contact between contact surface 850 and substrate during processing. A sufficiently soft, elastic or flexible material as the conductive element 840 has a similar hardness of about 100 on the Shore D durometer as compared to the abrasive. As the polymeric material, a conductive element 840 having a similar hardness of about 80 on the Shore D durometer is used. Soft materials, such as flexible or bendable fibrous materials, may also be used as the conductive element 840. Conductive element 840 is softer than abrasive to avoid the high local pressure caused by conductive element 840 during the polishing process.

도 8a 및 도 8b에 도시된 실시예에서, 전도성 소자(840)는 부품 지지대 혹은 서브-패드(sub-pad)(815) 상에 배치되는 폴리싱 표면(810)에 삽입된다. 천공(860)은 전도성 소자(840) 주변에서, 폴리싱 표면(810)과 부품 지지대(815) 모두를 통해 형성된다.In the embodiment shown in FIGS. 8A and 8B, the conductive element 840 is inserted into a polishing surface 810 disposed on a component support or sub-pad 815. Perforation 860 is formed through both polishing surface 810 and component support 815 around conductive element 840.

일례로서의 전도성 소자(840)는, 본 명세서에 기재된 바와 같이 전도성(및 마모 저항성) 복합재를 형성하기 위하여, 중합체성 접착제와 같이, 중합체성 물질이 혼합된 전도성 필러나 전도성 물질로 코팅된 유전성 혹은 전도성 섬유를 포함한다. 전도성 소자(840)는 또한 전기적 특성을 향상시키기 위하여 본 명세서에 기재된 바와 같은 전도성 중합체 재료나 기타 전도성 물질을 포함한다. 예를 들어, 전도성 소자는, 0.1㎛의 코발트, 구리, 또는 니켈 및 0.2㎛의 금으로 코팅된 나이론 섬유와 같이, 금으로 코팅된 나이론 섬유를 포함하는 전도성 섬유와 전도성 에폭시 (epoxy)의 복합체 그리고 상기 복합체의 전도성을 향상시키기 위하여 폴리우레탄 본체에 침착된 탄소나 흑연 필러를 포함한다.Conductive element 840 as an example is dielectric or conductive coated with a conductive filler or a conductive material mixed with a polymeric material, such as a polymeric adhesive, to form a conductive (and abrasion resistant) composite as described herein. Fiber. Conductive element 840 also includes a conductive polymeric material or other conductive material as described herein to improve electrical properties. For example, the conductive element may be a composite of conductive fibers and conductive epoxy including nylon fibers coated with gold, such as nylon fibers coated with 0.1 μm cobalt, copper or nickel and 0.2 μm gold and It includes carbon or graphite filler deposited on the polyurethane body to improve the conductivity of the composite.

도 8d는 그 안에 배치되는 전도성 소자를 구비하는 폴리싱 아티클(800)의 또 다른 실시예의 개략적인 단면도이다. 전도성 소자(840)는 일반적으로 폴리싱 표면(820)에 의해 형성되는 평면과 동일한 평면에 놓이거나 또는 상기 평면 위로 연장하는 접촉표면을 구비하도록 배치된다. 전도성 소자(840)는, 본 명세서에 기재된 바와 같이, 전도부(845) 주위에 배치되거나 피복되거나 혹은 둘러싸이게 되는 전도성 섬유(700)를 포함한다. 다른 실시예로서, 각각의 전도성 섬유 및 필러가 전도부(845) 주위에 배치되거나 피복되거나 혹은 둘러싸이게 될 수 있다. 전도부(845)는 본 명세서에 기재된 귀금속과 같은 금속이나, 또는 구리와 같은 전도성 물질을 포함하며, 이러한 물질은 전자연마 처리과정에 사용하기에 적합하다. 또한 전도성 소자(840)는 기재된 바와 같이 섬유 및 결합제의 복합체를 포함할 수도 있는데, 이때 섬유는 전도성 소자(840)의 외부 접촉부를 형성하며 결합제는 통상적으로 내부 지지구조를 형성한다. 전도성 소자(840)는 또한 직사각형의 단면적을 갖는 중공형 튜브를 포함할 수도 있으며, 이때 상기 튜브의 벽은 기재된 바와 같이 단단한 전도성 섬유(700) 및 결합물질에 의해 형성된다.8D is a schematic cross-sectional view of another embodiment of a polishing article 800 with a conductive element disposed therein. Conductive element 840 is generally disposed to have a contact surface that lies on or extends above the plane formed by polishing surface 820. Conductive element 840 includes conductive fiber 700 that is disposed, coated, or enclosed around conductive portion 845, as described herein. As another example, each conductive fiber and filler may be disposed, coated, or enclosed around the conductive portion 845. Conductive portion 845 includes a metal, such as a noble metal described herein, or a conductive material, such as copper, which material is suitable for use in electropolishing processes. Conductive element 840 may also comprise a composite of fibers and a binder as described, wherein the fiber forms an external contact of conductive element 840 and the binder typically forms an internal support structure. Conductive element 840 may also include a hollow tube having a rectangular cross-sectional area, wherein the walls of the tube are formed by rigid conductive fibers 700 and bonding materials as described.

커넥터(890)는 전도성 소자(840)를 전원(도시되지 않음)에 연결하여 처리과정 동안 전도성 소자(840)를 전기적으로 바이어스 걸리게 하는데 사용된다. 일반적으로 커넥터(890)는 처리 유체와 함께 사용할 수 있거나 처리 유체로부터 커넥터(890)를 보호하는 코팅이나 덮개를 구비하는 와이어, 테잎, 또는 기타 도체이다. 커넥터(890)는 몰딩(molding), 납땜, 적층(stacking), 브레이징(brazing), 클램핑(clamping), 크림핑(crimping), 리벳결합, 잠금결합(fastening), 전도성 접착제, 또는 기타 다른 방법이나 장치에 의해 전도성 소자(840)에 연결된다. 커넥터(890)의 재료로 사용될 수 있는 재료의 예로는, 절연된 구리, 흑연, 티타늄, 플레티늄, 금, 알루미늄, 스테인리스 스틸, 및 HASTELOY® 전도성 재료를 들 수 있다.Connector 890 is used to connect conductive element 840 to a power source (not shown) to electrically bias conductive element 840 during processing. In general, connector 890 is a wire, tape, or other conductor that may be used with, or having a coating or covering to protect connector 890 from the processing fluid. Connector 890 may be molded, soldered, stacked, brazed, clamped, crimped, riveted, fastened, conductive adhesive, or some other method. It is connected to the conductive element 840 by the device. Examples of materials that can be used as the material of the connector 890 include insulated copper, graphite, titanium, platinum, gold, aluminum, stainless steel, and HASTELOY® conductive materials.

커넥터(890)의 주변에 배치되는 코팅은 탄화플루오르, 폴리염화비닐(PVC), 및 폴리이미드와 같은 중합체를 포함한다. 도 8a에 도시된 실시예에서, 커넥터(890)는 폴리싱 아티클(800)의 둘레에서 각각의 전도성 소자(840)에 연결된다. 다른 실시예에서는, 커넥터(890)가 폴리싱 아티클(800)의 본체(810)를 통하여 배치될 수 있다. 또 다른 실시예에서는, 커넥터(890)가 포켓(pocket)에 배치된 전도성 그리드(grid)(도시되지 않음)에 연결되거나/연결되고 전도성 소자(840)와 전기적으로 연결하는 본체(810)를 통해 연결될 수 있다.The coating disposed around the connector 890 includes polymers such as fluorocarbon, polyvinyl chloride (PVC), and polyimide. In the embodiment shown in FIG. 8A, a connector 890 is connected to each conductive element 840 around the polishing article 800. In other embodiments, the connector 890 may be disposed through the body 810 of the polishing article 800. In yet another embodiment, the connector 890 is connected through a body 810 connected to a conductive grid (not shown) disposed in the pocket and / or electrically connected to the conductive element 840. Can be connected.

도 9a는 연마제(900)의 또 다른 실시예를 도시하고 있다. 연마제(900)는 폴리싱 표면(906) 상에 배치되는, 적어도 부분적으로 전도성인 부재를 하나 이상 구비하는 본체(902)를 포함한다. 전도성 소자(904)는 일반적으로, 부드럽거나 탄성적이며 처리과정 동안 기판 표면과 접촉하도록 조절된, 다수의 섬유, 줄, 및/또는 유연한 돌기를 포함한다. 섬유에는, 기재된 바와 같이 전도성 물질로 코팅된 유전성 물질로 구성된 섬유와 같은, 적어도 부분적으로 전도성인 물질이 포함된다. 상기 섬유는 또한 섬유의 유연성이나 순응성을 증가하거나 감소시키기 위하여 사실상 중공이거나 혹은 그렇지 않을 수 있다.9A illustrates another embodiment of abrasive 900. The abrasive 900 includes a body 902 having one or more at least partially conductive members disposed on the polishing surface 906. Conductive element 904 generally includes a plurality of fibers, strings, and / or flexible protrusions that are soft or elastic and are adapted to contact the substrate surface during processing. Fibers include at least partially conductive materials, such as fibers composed of dielectric material coated with a conductive material as described. The fibers may also be substantially hollow or not to increase or decrease the flexibility or compliance of the fibers.

도 9a에 도시된 실시예에서, 전도성 소자(904)는 기부(909)에 결합되는 다수의 전도성 하위부재(conductive sub-element)(913)이다. 전도성 하위부재(913)는, 기재되 바와 같이, 적어도 부분적으로는 전기적으로 전도성인 섬유를 포함한다. 전도성 하위부재(913)의 예로서는, 기재되 바와 같이 금으로 코팅된 나이론 섬유나 탄소섬유를 들 수 있다. 기부(909)는 또한 전기적으로 전도성인 물질을 포함하여 커넥터(990)에 연결된다. 또한 기부(909)는 구리와 같은 전도성 물질의 층으로 코팅될 수 있는데, 이러한 코팅은 연마과정 동안 연마 패드 부품으로부터 용해되며, 이는 전도성 섬유의 작용 내구성을 연장시키게 된다.In the embodiment shown in FIG. 9A, the conductive element 904 is a plurality of conductive sub-elements 913 coupled to the base 909. Conductive submember 913 includes fibers that are at least partially electrically conductive, as described. Examples of the conductive submember 913 include nylon fibers or carbon fibers coated with gold as described. Base 909 is also connected to connector 990 including an electrically conductive material. Base 909 may also be coated with a layer of conductive material, such as copper, which dissolves from the polishing pad component during polishing, which extends the operational durability of the conductive fiber.

전도성 소자(904)는 일반적으로, 폴리싱 표면(906)에 형성된 요부(908)에 배치된다. 전도성 소자(904)는 폴리싱 표면(906)에 대하여 0 내지 90°범위 내의 방향을 갖게 된다. 전도성 소자(904)가 폴리싱 표면(906)에 대해 수직한 실시예에서, 전도성 소자(904)는 부분적으로 폴리싱 표면(906) 상에 배치된다.Conductive element 904 is generally disposed in recess 908 formed in polishing surface 906. The conductive element 904 will have a direction within the range of 0 to 90 ° relative to the polishing surface 906. In the embodiment where the conductive element 904 is perpendicular to the polishing surface 906, the conductive element 904 is partially disposed on the polishing surface 906.

요부(908)는 하부 장착부(910)와 상부 간격부(912)를 구비한다. 장착부(910)는 전도성 소자(904)의 기부(909)를 수용하도록 형성되어 있으며, 프레스 맞춤, 클램핑, 접착제, 또는 기타 다른 방법에 의하여 전도성 소자(904)를 유지하게 된다. 간극부(912)는 요부(908)가 폴리싱 표면(906)을 가로지르는 지점에 배치된다. 간극부(912)는 일반적으로, 전도성 소자(904)가 처리과정 동안에 기판과 접촉할 때 기판과 폴리싱 표면(906) 사이에 위치되지 않고 구부러지도록 하기 위하여, 장착부(910) 보다 단면이 넓다.The recess 908 has a lower mounting portion 910 and an upper gap portion 912. The mounting portion 910 is configured to receive the base 909 of the conductive element 904 and hold the conductive element 904 by press fitting, clamping, adhesive, or some other method. Gap 912 is disposed at the point where recess 908 crosses polishing surface 906. The gap 912 is generally wider in cross section than the mounting 910 so that the conductive element 904 bends and is not positioned between the substrate and the polishing surface 906 when the conductive element 904 contacts the substrate during processing.

도 9b는 전도표면(940) 및 상기 전도표면에 형성된 다수의 별도 전도성 소자 (920)를 구비하는 폴리싱 아티클(900)의 또 다른 실시예를 도시하고 있다. 전도성 물질로 코팅된 유전성 물질의 섬유를 포함하는 전도성 소자(920)는 폴리싱 아티클(205)의 전도표면(940)에 수직하게 위치하며 서로 수평적으로 위치하고 있다. 폴리싱 아티클(900)의 전도성 소자(920)는 일반적으로, 전도표면(940)에 대하여 0 내지 90°범위 내의 방향을 갖게 되며, 전도표면(940)에 수직한 선에 대하여 어떠한 극 방향으로도 기울어질 수 있다. 전도성 소자(920)는 도 9b에 도시된 바와 같이 연마패드의 길이를 가로질러 형성될 수 있거나, 연마패드의 일정 영역에만 배치될 수도 있다. 폴리싱 표면 위로 전도성 소자(920)의 접촉 높이는 약 5mm 까지이다. 전도성 소자(920)를 포함하는 재료의 직경은 약 1mil(1인치의 1/1000) 내지 10mils 범위이다. 폴리싱 표면 위로의 높이와 전도성 소자(920)의 직경은 실행되는 연마과정에 따라 변할 수 있다.9B illustrates another embodiment of a polishing article 900 having a conductive surface 940 and a number of separate conductive elements 920 formed on the conductive surface. Conductive elements 920 comprising fibers of dielectric material coated with a conductive material are positioned perpendicular to the conducting surface 940 of the polishing article 205 and are horizontal to each other. The conductive element 920 of the polishing article 900 generally has a direction in the range of 0 to 90 ° with respect to the conductive surface 940 and is inclined in any polar direction with respect to a line perpendicular to the conductive surface 940. Can lose. The conductive element 920 may be formed across the length of the polishing pad as shown in FIG. 9B, or may be disposed only in a predetermined region of the polishing pad. The contact height of the conductive element 920 over the polishing surface is up to about 5 mm. The diameter of the material comprising conductive element 920 ranges from about 1 mil (1 / 000th of an inch) to 10 mils. The height above the polishing surface and the diameter of the conductive element 920 may vary depending on the polishing process performed.

전도성 소자(920)는 기판 표면에 대한 스크래칭(scratching)을 감소시키거나 최소로 하며 기판 표면과 전기적 접촉을 유지하면서도 접촉압력 하에서 변형되도록, 충분히 부드럽거나 탄성적이다. 도 9a 및 도 9b에 도시된 실시예에서, 기판 표면은 오직 폴리싱 아티클(205)의 전도성 소자(920)와 접촉하게 된다. 전도성 소자(920)는 폴리싱 아티클(205)의 표면에 균일한 전류밀도를 제공하도록 배치된다.The conductive element 920 is sufficiently soft or elastic to reduce or minimize scratching to the substrate surface and to deform under contact pressure while maintaining electrical contact with the substrate surface. In the embodiment shown in FIGS. 9A and 9B, the substrate surface is only in contact with the conductive element 920 of the polishing article 205. Conductive element 920 is disposed to provide a uniform current density to the surface of polishing article 205.

전도성 소자(920)는 비 전도성이거나 유전성인 접착제나 결합제에 의하여 전도 표면에 결합된다. 비 전도성 접착제는 전도표면(940)과 여하의 주변 전해질 사이에 전기화학적 차폐막(barrier)을 제공하기 위하여 전도표면(940)에 유전성 코팅을 제공한다. 전도표면(940)은 둥근 연마 패드나 폴리싱 아티클(205)의 선형 웹 (web)이나 벨트 형태이다. 일련의 천공(도시되지 않음)이 이를 통한 전해질의 유동을 제공하기 위하여 전도표면(940)에 배치된다.Conductive element 920 is coupled to the conductive surface by a non-conductive or dielectric adhesive or binder. The non-conductive adhesive provides a dielectric coating on the conductive surface 940 to provide an electrochemical barrier between the conductive surface 940 and any surrounding electrolyte. Conductive surface 940 is in the form of a belt or a linear web of round polishing pads or polishing articles 205. A series of perforations (not shown) are disposed on the conducting surface 940 to provide flow of electrolyte therethrough.

도시되지는 않았지만, 전도성 플레이트가 회전 또는 선형 연마 테이블 상의 폴리싱 아티클(900)의 위치배치나 조절을 위하여 통상적인 폴리싱 재료의 지지패드 상에 배치될 수 있다.Although not shown, a conductive plate may be disposed on a support pad of conventional polishing material for positioning or adjusting the polishing article 900 on a rotating or linear polishing table.

도 10a는 전도성 소자(1004)를 포함하는 폴리싱 아티클(1000)의 일 실시예에 대한 개략적 사시도를 도시하고 있다. 각각의 전도성 소자(1004)는 일반적으로, 폴리싱 표면(1024)에 형성된 요부(1012)에 배치되는 제1단부(1008) 및 제2단부(1010)를 구비하는 루프(loop)나 링(ring)(1006)을 포함하고 있다. 각각의 전도성 소자(1004)는 폴리싱 표면(1024) 위로 연장되는 다수의 루프(1006)를 형성하기 위하여 인접하는 전도성 소자와 결합하게 된다. 도 10a에 도시된 실시예에서, 각각의 루프(1006)는 전도성 물질로 코팅된 섬유로 제조되며 요부(1012)에 부착된 루프 기부(1014)에 결합된다. 루프(1006)의 일례로서는 금으로 코팅된 나이론 섬유를 들 수 있다.10A shows a schematic perspective view of one embodiment of a polishing article 1000 that includes a conductive element 1004. Each conductive element 1004 is generally a loop or ring having a first end 1008 and a second end 1010 disposed in a recess 1012 formed in the polishing surface 1024. 1006 is included. Each conductive element 1004 is coupled with an adjacent conductive element to form a plurality of loops 1006 extending over the polishing surface 1024. In the embodiment shown in FIG. 10A, each loop 1006 is made of fibers coated with a conductive material and bonded to the loop base 1014 attached to the recess 1012. An example of the loop 1006 is a nylon fiber coated with gold.

폴리싱 표면 위로의 루프(1006) 접촉 높이는 약 0.5mm 내지 약 2mm 사이이며 루프를 포함하는 물질의 직경은 약 1mil(1인치의 1/1000) 내지 50mils 범위이다. 루프 기부(1014)는 티타늄, 구리, 플레티늄, 또는 플레티늄이 코팅된 구리와 같은 전도성 물질이다. 루프 기부(1014)는 또한 구리와 같은 전도성 물질의 층으로 코팅될 수 있으며, 이러한 코팅층은 연마과정 동안에 연마패드로부터 용해된다. 루프 기부(1014) 상에 전도성 물질층은 하부에 놓인 루프(1006) 물질이나 루프 기부 (1014) 물질에 앞서 용해됨으로써 전도성 소자(1004)의 수명을 연장시키게 된다. 전도성 소자(1004)는 폴리싱 표면(1024)에 대하여 0 ~ 90°범위 내의 방향을 갖게 되며, 폴리싱 표면(1024)에 수직한 선에 대하여 어떠한 극 방향으로도 기울어질 수 있다. 전도성 소자(1004)는 전기 커넥터(1030)에 의하여 전원에 연결된다.The loop 1006 contact height over the polishing surface is between about 0.5 mm to about 2 mm and the diameter of the material comprising the loop ranges from about 1 mil (1/000 of an inch) to 50 mils. Loop base 1014 is a conductive material such as titanium, copper, platinum, or platinum coated copper. Loop base 1014 may also be coated with a layer of conductive material, such as copper, which is dissolved from the polishing pad during the polishing process. The conductive material layer on the loop base 1014 is dissolved prior to the underlying loop 1006 material or loop base 1014 material to extend the life of the conductive element 1004. The conductive element 1004 has a direction in the range of 0 to 90 ° with respect to the polishing surface 1024, and can be tilted in any polar direction with respect to a line perpendicular to the polishing surface 1024. Conductive element 1004 is connected to a power source by electrical connector 1030.

도 10b는 전도성 소자(1004)를 포함하는 폴리싱 아티클(1000)의 또 다른 실시예의 개략적인 사시도를 도시하고 있다. 전도성 소자(1004)는 기재된 바와 같이 전도성 물질로 코팅된 섬유로 구성된 단일 와이어 코일(1005)을 포함한다. 코일(1005)은 기부(1014)에 배치된 전도부(1007)에 연결된다. 코일(1005)은 전도부(1007)를 둘러싸거나 기부(1014)를 둘러싸거나 기부(1014)의 표면에 부착될 수 있다. 전도성 막대는 금과 같은 전도성 물질을 포함하며, 일반적으로 금이나 플레티늄과 같이 연마과정에 사용되는 어떠한 전해질과도 화학적으로 비활성인 전도성 물질을 포함한다. 다른 실시예에서는, 구리와 같은 희생물질층(1009)이 기부(1014) 상에 배치된다. 희생물질층(1009)에는 일반적으로, 전기연마적 측면이나 산화용해적 측면에서의 연마과정 동안, 전도부(1007) 및 코일(1005)의 재질과 비교하여, 화학적 반응 물질의 선행적인 제거를 위해, 전도부(1007)보다 더욱 화학적으로 반응성 있는 물질, 예를 들어 구리가 사용된다. 전도부(1007)는 전기 커넥터(1030)에 의하여 전원에 연결된다.10B shows a schematic perspective view of another embodiment of a polishing article 1000 that includes a conductive element 1004. Conductive element 1004 includes a single wire coil 1005 consisting of fibers coated with a conductive material as described. Coil 1005 is connected to a conductive portion 1007 disposed on base 1014. Coil 1005 may surround conductive portion 1007, surround base 1014, or be attached to the surface of base 1014. Conductive rods include a conductive material such as gold, and generally include a conductive material that is chemically inert with any electrolyte used in the polishing process, such as gold or platinum. In another embodiment, a sacrificial layer 1009 such as copper is disposed on base 1014. The sacrificial material layer 1009 generally has a conductive portion for prior removal of the chemically reactant material, as compared to the material of the conductive portion 1007 and the coil 1005, during polishing on the electropolishing or oxidative dissolving side. More chemically reactive materials such as copper are used (1007). Conductive portion 1007 is connected to a power source by electrical connector 1030.

편향 부재는 전도성 소자와 바디 사이에 놓여서 전도성 소자가 바디로부터 멀어지도록 하고 세정과정 동안 기판 표면과 접하도록 하는 바이어스를 제공한다. 편향 부재(1018)의 예시가 도 10b에서 도시된다. 그러나 본 발명은, 도 8a 내지 8d, 9a, 10a 내지 10d에서 예시적으로 도시된 전도성 소자가 편향 부재로 사용될 수 있는 것을 고려한다. 편향 부재는 탄성 재료 또는 압축 스프링, 편평한 스프링, 코일 스프링, 폼 폴리우레탄(예를 들어, 포론 중합체(PORON® polymer)와 같은 폼 중합체, 탄성 중합체, 블래더, 또는 전도성 소자의 편향이 가능한 장비나 기타 부재 등을 포함한 장비일 수 있다. 편향 부재는, 전도성 소자를 편향할 수 있으며 세정 동안 기판 표면과의 접촉을 증진시키는 컴플라이언트 폼(compliant foam) 또는 에어 소프트 튜브와 같은 순응하는 또는 탄성인 물질일 수 있다. 바이어스된 전도성 소자는 세정 아티클(article) 표면과 평면을 형성할 수 있으며 또는 세정 아티클 표면 평면 위에 연장될 수 있다. The biasing member is placed between the conductive element and the body to provide a bias that keeps the conductive element away from the body and contacts the substrate surface during the cleaning process. An illustration of the biasing member 1018 is shown in FIG. 10B. However, the present invention contemplates that the conductive element shown by way of example in FIGS. 8A-8D, 9A, 10A-10D can be used as the deflection member. The biasing member may be a device capable of deflecting an elastic material or a compression spring, a flat spring, a coil spring, a foam polyurethane (e.g., a foam polymer such as PORON ® polymer, an elastomer, a bladder, or a conductive element) Equipment including other members, etc. The biasing member is a compliant or elastic material, such as a compliant foam or air soft tube that can deflect conductive elements and promote contact with the substrate surface during cleaning. The biased conductive element may form a plane with the cleaning article surface or may extend over the cleaning article surface plane.

도 10c는 다수의 전도성 소자(1004)를 구비한 세정 아티클(1000)의 다른 실시예를 개략적인 사시도로 도시하며 기판 중앙으로부터 가장자리로 방사상 패턴으로 놓인 것이다. 다수의 전도성 소자는 상호 15, 30, 45, 60, 및 90도의 간격 및 바람직한 어떠한 다른 조합으로 변위될 수 있다. 전도성 소자(1004)는, 일반적으로 기판 세정을 위한 전류 또는 전력을 균일하게 적용하도록 이격되어 제공된다. 전도성 소자는 상호 접촉하지 않도록 달리 이격될 수 있다. 바디(1026)의 유전 세정 물질의 쐐기 부분(1004)은 전도성 소자(1004)를 전기적으로 절연하도록 구성될 수 있다. 스페이서(spacer) 또는 리세스된 영역(1060)이 세정 아티클 내에서 형성되고 또한 전도성 소자(1004)를 상호 절연하도록 형성된다. 전도성 소자(1004)는 도 10a에서 도시된 루프 형태 또는 도 9b에서 도시된 수직으로 연장된 섬유질 형태 일 수 있다. 10C shows a schematic perspective view of another embodiment of a cleaning article 1000 with a plurality of conductive elements 1004, laid out in a radial pattern from the center of the substrate to the edges. Multiple conductive elements can be displaced at intervals of 15, 30, 45, 60, and 90 degrees from one another and any other desired combination. Conductive elements 1004 are generally spaced apart to evenly apply current or power for substrate cleaning. The conductive elements can be spaced apart so as not to contact each other. The wedge portion 1004 of the dielectric cleaning material of the body 1026 may be configured to electrically insulate the conductive element 1004. Spacers or recessed regions 1060 are formed in the cleaning article and are formed to insulate the conductive elements 1004 from each other. The conductive element 1004 may be in the form of a loop shown in FIG. 10A or in the form of a vertically extending fiber shown in FIG. 9B.

도 10d는 도 10a의 전도성 소자(1004)의 대안적 실시예를 개략적인 사시도로 도시한다. 전도성 소자(1004)는 폴리싱 표면(1024) 내에서 형성된 침하부(depression)(1012) 내에 놓인 제 1 단부(1008) 및 제 2 단부(1010)를 구비한 것으로 기재된, 섞어 짜여진 전도성 섬유질(1006)의 매시(mesh) 또는 직물을 포함하여 기판과 접촉하기 위한 하나의 연속적인 전도성 표면을 형성한다. 매시 또는 직물은 섞어 짜인 섬유질의 하나 또는 그 이상의 층일 수 있다. 전도성 소자(1004)를 포함한 매시 또는 직물은 도 10d에서 단일층으로 도시된다. 전도성 소자(1004)는, 도 10a에서 도시된 바와 같이 폴리싱 표면(1024) 상으로 연장되거나 전도성 베이스(1014)에 연결될 수 있다. 전도성 소자(1004)는, 전도성 베이스(1014)와 연결된 전기적 커넥터(1030)에 의해 전력 공급원과 연결될 수 있다. FIG. 10D shows a schematic perspective view of an alternative embodiment of the conductive element 1004 of FIG. 10A. Conductive element 1004 is interwoven with conductive fiber 1006, described as having a first end 1008 and a second end 1010 lying in depressions 1012 formed within polishing surface 1024. Meshes or fabrics of the to form one continuous conductive surface for contacting the substrate. The mash or fabric may be one or more layers of interwoven fiber. The mesh or fabric comprising conductive element 1004 is shown in a single layer in FIG. 10D. Conductive element 1004 may extend over polishing surface 1024 or be coupled to conductive base 1014 as shown in FIG. 10A. The conductive element 1004 may be connected to a power supply by an electrical connector 1030 connected to the conductive base 1014.

도 10e는, 그 안에 형성된 루프(1006)를 구비하고 세정 아티클의 바디(1026)에 전도성 소자를 보장하는 전도성 소자(1004)를 형성하는 다른 실시예의 부분적이고 개략적인 사시도를 도시한다. 통로(1050)는 전도성 소자(1004)를 위해 그루브(1070)를 가로지르는 세정 아티클의 바디(1024) 내에서 형성된다. 삽입부(1055)는 통로(1050) 내에 놓인다. 삽입부(1055)는 금 또는 전도성 소자(1006)와 같은 동일한 물질과 같은 전도성 물질을 포함한다. 다음, 커넥터(1030)는 통로(1050) 내에 놓이고 삽입부(1055)와 접촉할 수 있다. 커넥터(1030)는 전력 공급원과 연결된다. 전도성 소자(1004)의 단부(1075)는 이를 통하는 전력의 흐름을 위해 삽입부(1055)와 접촉할 수 있다. 커넥터(1030)와 전도성 소자(1004)의 단부(1075)는 유전성 삽 입부(1060)에 의해 전도성 삽입부(1055)에 확보된다. 본 발명은, 전도성 소자(1004)의 길이에 따른 간격마다 또는 전도성 소자(1004)의 가장 말단에서만 전도성 소자(1004)의 모든 루프(1006)를 위한 통로를 사용하는 것을 고려하였다. FIG. 10E shows a partial, schematic perspective view of another embodiment having a conductive element 1004 having a loop 1006 formed therein and ensuring a conductive element in the body 1026 of the cleaning article. A passage 1050 is formed in the body 1024 of the cleaning article across the groove 1070 for the conductive element 1004. Insertion 1055 lies within passage 1050. Insertion 1055 includes a conductive material, such as gold or the same material as conductive element 1006. Next, the connector 1030 may be placed in the passage 1050 and in contact with the insert 1055. Connector 1030 is connected with a power supply. End 1075 of conductive element 1004 may contact insert 1055 for the flow of power therethrough. The connector 1030 and the end 1075 of the conductive element 1004 are secured to the conductive insert 1055 by the dielectric insert 1060. The present invention contemplates using passageways for all loops 1006 of conductive element 1004 at intervals along the length of conductive element 1004 or only at the extreme end of conductive element 1004.

도 11a 내지 도 11c는 여기에서 개시된 전도성 물질의 고리 또는 루프의 탄성 능력을 설명하는 일련의 개괄적인 측면도이다. 세정 아티클(1100)은, 그 안에 그루브 또는 침하부(1140)를 구비한 패드 지지부(1130)를 넘어 형성된 서브-패드(1120) 상에 놓인 폴리싱 표면(1110)을 포함한다. 전도성 물질로 코팅된 유전성 물질의 루프 또는 링(1150)을 포함하는 전도성 소자(1142)는 베이스(1155) 상에서 침하부(1170) 내에 놓이고 유전성 접촉부(1145)와 연결된다. 기판(1160)은 세정 아티클(1100)과 접촉되고 세정 아티클(1100)의 표면에 상대적 이동으로 이동한다. 도 11b에서 도시된 바와 같이 기판이 전도성 물질(1142)과 접촉하면서 기판(1160)에 전기적 접촉을 유지하는 동안, 루프(1150)는 침하부(1140) 내로 압축된다. 기판이 전도성 소자(1142)에 더 이상 접촉하지 않는 충분한 거리를 이동할 때, 탄성 루프(1150)는 도 11c에서 도시된 바와 같이 추가적 처리를 위해 압축되지 않은 형태로 돌아온다. 11A-11C are a series of schematic side views illustrating the elastic capacity of a ring or loop of conductive material disclosed herein. The cleaning article 1100 includes a polishing surface 1110 overlying a sub-pad 1120 formed beyond a pad support 1130 with grooves or recesses 1140 therein. A conductive element 1142 comprising a loop or ring 1150 of dielectric material coated with a conductive material is placed in the recess 1170 on the base 1155 and connected to the dielectric contact 1145. The substrate 1160 is in contact with the cleaning article 1100 and moves relative to the surface of the cleaning article 1100. As shown in FIG. 11B, the loop 1150 is compressed into the recess 1140 while the substrate is in electrical contact with the substrate 1160 while in contact with the conductive material 1142. As the substrate travels a sufficient distance that it no longer contacts the conductive element 1142, the elastic loop 1150 returns to its uncompressed form for further processing, as shown in FIG. 11C.

전도성 세정 패드의 다른 실시예는 2001년 12월 27일 출원된 미국 가특허 10/033,732에 개시되며, 본 발명에서 전체적으로 이를 채택한다. Another embodiment of a conductive cleaning pad is disclosed in US Provisional Patent 10 / 033,732, filed December 27, 2001, which is incorporated herein in its entirety.

전력 적용Power application

본 명세서에서 기재된 커넥터 또는 전력 전달 장치를 사용하여 전술한 세정 아티클(205)에 전력이 연결될 수 있다. 전력 전달 장치는 2001년 12월 27일 출원 된 미국 가특허 10/033,732에 개시되며, 본 발명에서 전체적으로 이를 채택한다. Power may be connected to the cleaning article 205 described above using the connectors or power delivery devices described herein. The power delivery device is disclosed in US Provisional Patent No. 10 / 033,732, filed December 27, 2001, which is incorporated herein in its entirety.

도 11a 내지 도 11c를 다시 참조하면, 세정 패드 내에 형성된 그루브 또는 침하부(1170) 내에 놓인 마운트 또는 전도성 플레이트를 포함하는 절연 접촉부(1145)를 사용하여 전력이 전도성 소자(1140)에 연결될 수 있다. 도 11a에서 도시된 다른 실시예에서, 전도성 소자(1140)는 금과 같은 금속 플레이트 상에 고정되며, 이는 도 2에서 도시된 바와 같은 세정 아티클(1100)을 구비하여 디스크(206)와 같은 지지부 상에 고정된다. 대안적으로 전기적 접촉부가 전도성 소자와 세정 패드 물질 사이에서, 예를 들어 도 8a 및 도 8b에서 도시된 전도성 소자(840)와 바디(810) 사이에서 세정 패드 물질 상에 놓일 수 있다. 다음, 전기적 접촉부는 도 8a 내지 도 8d에서 기재된 (도시되지 않은) 리드에 의해 전력 공급원에 연결된다. Referring back to FIGS. 11A-11C, power may be connected to the conductive element 1140 using an insulating contact 1145 that includes a mount or conductive plate placed in a groove or recess 1170 formed in the cleaning pad. In another embodiment shown in FIG. 11A, conductive element 1140 is fixed on a metal plate such as gold, which is provided on a support such as disk 206 with a cleaning article 1100 as shown in FIG. 2. Is fixed to. Alternatively, electrical contacts may be placed on the cleaning pad material between the conductive element and the cleaning pad material, for example, between the conductive element 840 and the body 810 shown in FIGS. 8A and 8B. The electrical contacts are then connected to the power supply by leads (not shown) described in FIGS. 8A-8D.

도 12a 내지 도 12d는 (도시되지 않은) 전력 공급원에 연결된 연장부를 구비한 세정 아티클의 실시예의 정면 및 측면을 개략적으로 도시한다. 전력 공급원은 전류 전달 능력을 제공하여, 즉 ECMP 처리에서 양극 분해를 위해 양극 바이어스를 기판 표면에 제공한다. 전력 공급원은, 전도성 세정 부분 및/또는 세정 아티클의 아티클 지지 부분 주변에 놓인 하나 또는 그 이상의 전도성 접촉부에 의해 세정 아티클에 연결될 수 있다. 하나 또는 그 이상의 전력 공급원은 하나 또는 그 이상의 접촉부에 의해 세정 아티클에 연결되어 기판 표면 부분을 가로지르는 다양한 바이어스 또는 전류를 생성할 수 있다. 대안적으로, 하나 또는 그 이상의 리드는 전도성 세정 부분 및/또는 아티클 지지 부분 내에 형성될 수 있으며, 이는 전력 공급원과 연결된다. 12A-12D schematically illustrate the front and side views of an embodiment of a cleaning article with extensions connected to a power supply (not shown). The power supply provides current carrying capability, i.e., provides an anode bias to the substrate surface for anodization in ECMP processing. The power supply may be connected to the cleaning article by one or more conductive contacts placed around the conductive cleaning portion and / or the article support portion of the cleaning article. One or more power sources may be connected to the cleaning article by one or more contacts to generate various biases or currents across the substrate surface portion. Alternatively, one or more leads may be formed in the conductive cleaning portion and / or article support portion, which are connected to a power supply.

도 12a는 전도성 커넥터에 의해 전력 공급원에 연결된 전도성 세정 패드의 일 실시예의 평면도이다. 전도성 세정 부분은 연장부를 구비할 수 있으며 예를 들어 아티클 지지 부분(1220)보다 더 큰 너비 또는 지름을 구비하여 전도성 세정 부분(1210) 내에 형성되는 숄더 또는 각각의 플러그이다. 연장부는 커넥터(1225)에 의해 전력 공급원에 결속되어 세정 아티클(205)에 전기적 전류를 제공한다. 도 12b에서, 연장부(1215)는 전도성 세정 부분(1210)의 평면으로부터 평행하게 또는 횡으로 형성될 수 있으며 세정 지지 부분(1220)의 지름을 넘어 연장된다. 구멍 또는 그루브의 패턴은 도 6에 도시된다. 12A is a top view of one embodiment of a conductive cleaning pad connected to a power supply by a conductive connector. The conductive cleaning portion may have an extension and is, for example, a shoulder or each plug formed in the conductive cleaning portion 1210 with a larger width or diameter than the article support portion 1220. The extension is bound to a power supply by connector 1225 to provide electrical current to the cleaning article 205. In FIG. 12B, extension 1215 may be formed in parallel or transverse from the plane of conductive cleaning portion 1210 and extends beyond the diameter of cleaning support portion 1220. The pattern of holes or grooves is shown in FIG. 6.

도 12b는, 와이어와 같은 전도성 통로(1232)를 통해 연결된 (도시되지 않은) 전력 공급원에 연결된 커넥터(1225)의 일 실시예의 단면도이다. 커넥터는 전도성 통로(1232)에 연결된 전기적 커플링(1234)을 포함하며 나사와 같은 전도성 고정부(1230)에 의해 연장부(1215)의 전도성 세정 부분(1210)에 전기적으로 연결된다. 볼트(1238)는 그 사이에서 전도성 세정 부분(1210)을 확보하는 전도성 고정부(1230)에 연결될 수 있다. 워셔와 같은 스페이서(1236)는 전도성 세정 부분(1210)과 고정부(1230)와 볼트(1238) 사이에서 놓일 수 있다. 스페이서(1236)는 전도성 물질을 포함할 수 있다. 고정부(1230), 전기적 커플링(1234), 스페이서(1236) 및 볼트(1238)는 예를 들어 금, 백금, 티타늄, 알루미늄, 또는 구리와 같은 전도성 물질로 이루어질 수 있다. 전해질과 반응할 수 있는 구리와 같은 물질이 사용되면, 재료는 백금과 같은 전해질과의 반응에 반응하지 않는 물질로 가려질 수 있다. 도시되지 않는 전도성 고정부의 대안적인 실시예는 전도성 클램프, 전도성 부착 테이 프, 또는 전도성 부착제를 포함할 수 있다. 12B is a cross-sectional view of one embodiment of a connector 1225 connected to a power source (not shown) connected through a conductive passage 1232, such as a wire. The connector includes an electrical coupling 1234 connected to the conductive passage 1232 and is electrically connected to the conductive cleaning portion 1210 of the extension 1215 by a conductive fixation 1230 such as a screw. The bolt 1238 may be connected to a conductive fixture 1230 that secures the conductive cleaning portion 1210 therebetween. A spacer 1236, such as a washer, may be placed between the conductive cleaning portion 1210 and the fixture 1230 and the bolt 1238. Spacer 1236 may include a conductive material. Fixing portion 1230, electrical coupling 1234, spacer 1236 and bolt 1238 may be made of a conductive material such as, for example, gold, platinum, titanium, aluminum, or copper. If a material such as copper is used that can react with the electrolyte, the material may be masked with a material that does not react with the electrolyte such as platinum. Alternative embodiments of conductive fixtures not shown may include conductive clamps, conductive adhesive tape, or conductive adhesives.

도 12c는, 도 2에서 도시된 플라텐(platen) 또는 디스크(206)의 상부 표면과 같은 지지부(1260)를 통해 (도시되지 않은) 전력 공급원에 연결된 커넥터(1225)의 일 실시예의 단면도를 개략적으로 도시한다. 커넥터(1225)는 연장부(1215)의 전도성 세정 부분(1210)을 관통할 수 있는 충분한 길이를 구비한 나사 또는 볼트와 같은 고정부(1240)를 포함하여 지지부(1260)와 연결된다. 스페이스(1242)는 전도성 세정 부분(1210)과 고정부(1240) 사이에 놓일 수 있다. FIG. 12C schematically illustrates a cross-sectional view of one embodiment of a connector 1225 connected to a power supply (not shown) via a support 1260, such as the top surface of a platen or disk 206 shown in FIG. 2. As shown. The connector 1225 is connected to the support 1260 by including a fixing part 1240 such as a screw or bolt having a sufficient length to penetrate the conductive cleaning portion 1210 of the extension 1215. Space 1242 may lie between conductive cleaning portion 1210 and fixture 1240.

지지부는 일반적으로 고정부(1240)를 수용하는데 적합하다. 틈(1246)은 지지부(1260)의 표면 내에서 형성될 수 있어서 도 12c에서 도시된 고정부를 수용한다. 대안적으로 전기적 커플링은, 전도성 세정 부분(1210)과 고정부(1240) 사이에 놓이며 지지부(1260)에 연결된 고정부를 구비한다. 지지부(1260)는 와이어와 같은 전도성 통로(1232)에 의해 전력 공급원과 연결될 수 있고, 전력 공급원에 영구히 연결될 수 있고, 세정 플라텐 또는 챔버에 연결될 수 있고, 또는 세정 플라텐 또는 챔버와 일체화된 전력 공급원에 연결될 수 있어서 전도성 세정 부분(1210)과의 전기적 연결을 제공한다. 전도성 통로(1232)는 지지부(1260)와 일체화될 수 있으며 또는 도 12b에서 도시된 바와 같이 지지부(1260)로부터 연장될 수 있다. The support is generally suitable for receiving the fixation 1240. The gap 1246 can be formed within the surface of the support 1260 to accommodate the fixation shown in FIG. 12C. Alternatively, the electrical coupling has a fixing portion that lies between the conductive cleaning portion 1210 and the fixing portion 1240 and is connected to the support 1260. The support 1260 may be connected to the power supply by a conductive passage 1232, such as a wire, may be permanently connected to the power supply, may be connected to the cleaning platen or chamber, or may be integrated with the cleaning platen or chamber It may be connected to a source to provide an electrical connection with the conductive cleaning portion 1210. The conductive passage 1232 may be integrated with the support 1260 or may extend from the support 1260 as shown in FIG. 12B.

다른 실시예에서 고정부(1240)는, 전도성 세정 부분(1215)을 통해 연장된 지지부(1260)의 연장부와 일체화될 수 있으며 도 12d에서 도시된 바와 같이 볼트(1248)에 의해 확보될 수 있다. In another embodiment, the fixture 1240 may be integrated with an extension of the support 1260 extending through the conductive cleaning portion 1215 and secured by the bolt 1248 as shown in FIG. 12D. .

도 12e 및 도 12f는, 세정 부분(1280)과 아티클 지지 부분(1290) 사이에 놓 인 전력 커플링(1285)을 구비한 세정 아티클(1270)에 전력을 공급하는 다른 실시예의 측면도 및 전개도를 개략적으로 도시한다. 세정 부분(1280)은 기술한 전도성 세정 물질로 이루어지거나 또는 기술한 다수의 전도성 소자(1275)를 포함한다. 전도성 소자(1275)는 도 12f에서 도시된 바와 같이 물리적으로 상호 이격되어 있다. 폴리싱 표면 내에서 형성된 전도성 소자(1275)는 소자의 전도성 베이스에 의한 것과 같이 전력 커플링(1285)을 전기적으로 접촉하는데 적합하다. 12E and 12F schematically depict side and development views of another embodiment of powering a cleaning article 1270 with a power coupling 1285 positioned between the cleaning portion 1280 and the article support portion 1290. As shown. The cleaning portion 1280 is made of the conductive cleaning material described or includes a plurality of conductive elements 1275 described. Conductive elements 1275 are physically spaced apart from each other, as shown in FIG. 12F. Conductive element 1275 formed within the polishing surface is suitable for electrically contacting power coupling 1285 as by the conductive base of the element.

전력 커플링(1285)은 소자(1275)를 상호 연결하는 와이어, 소자(1275)를 상호 연결하는 다수의 평행한 와이어, 소자(1275)를 독립적으로 연결하는 다수의 와이어, 또는 소자(1275)를 하나 또는 그 이상의 전력 공급원에 연결하는 소자를 상호 연결하는 와이어 매시를 포함한다. 독립적인 와이어 및 소자에 연결된 독립 전력 공급원은, 상호 연결된 와이어 및 소자가 균일한 전력을 소자들에 공급하는 동안 적용된 다양한 전력을 가질 수 있다. 전력 연결부는 세정 아티클의 지름 및 너비 모두 또는 일부를 커버한다. 도 12f의 전력 연결부(1285)는 소자(1275)를 연결하는 소자를 상호 연결하는 와이어 매시의 일 실시예이다. 전력 연결부(1285)는, 와이어와 같은 전도성 통로(1287)에 의해 전력 공급부에 연결될 수 있고, 영구히 전력 공급원에 연결될 수 있고, 세정 플라텐 또는 챔버에 연결될 수 있고, 또는 세정 플라텐 또는 챔버와 일체화된 전력 공급부에 연결될 수 있다. The power coupling 1285 connects the wires interconnecting the elements 1275, the multiple parallel wires interconnecting the elements 1275, the multiple wires independently connecting the elements 1275, or the element 1275. Wire meshes interconnecting devices that connect to one or more power sources. Independent power sources connected to independent wires and devices can have various powers applied while the interconnected wires and devices supply uniform power to the devices. The power connection covers all or part of the diameter and width of the cleaning article. The power connection 1285 of FIG. 12F is one embodiment of a wire mash that interconnects devices that connect devices 1275. The power connection 1285 may be connected to the power supply by a conductive passage 1287, such as a wire, may be permanently connected to the power supply, may be connected to the cleaning platen or chamber, or may be integrated with the cleaning platen or chamber. Connected to the power supply.

폴리싱polishing 표면에서의 연마재 소자 Abrasive element on the surface

도 13a 및 도 13b는 전도성 아티클(1400)의 다른 실시예의 평면도 및 부분도면이다. 전도성 부품(1400)은, 전도성 부품(1400)의 전도성 부분(1404)의 폴리싱 표면(1402)으로부터 연장되는 연마재 형상을 갖는다. 연마재 형상은 도 3에서 전술한 바와 같이 연마재 입자일 수 있으며 또는 도 14a 및 도 14b에도 도시된 바와 같이 깊은 연마재 소자(1406)일 수 있다. 13A and 13B are top and partial views of another embodiment of a conductive article 1400. The conductive component 1400 has an abrasive shape extending from the polishing surface 1402 of the conductive portion 1404 of the conductive component 1400. The abrasive shape may be abrasive particles as described above in FIG. 3 or may be a deep abrasive element 1406 as shown in FIGS. 14A and 14B.

일 실시예에서, 연마재 소자(1406)는 전도성 아티클(1400)의 폴리싱 표면(1402) 내에 형성된 각각의 슬롯(1408) 내에 수용된 바(bar)이다. 연마재 부재(1406)는 일반적으로 폴리싱 표면(1402)으로부터 연장되고 세정될 기판의 금속 표면의 부동층을 제거하도록 구성되어, 전해질 및 전기화학적 작용에 강조될 금속을 노출시키고, 따라서 처리 동안 세정률을 증가시킨다. 연마재 부재(1406)는, 금속 표면에 형성된 부동층을 깰 수 있을 정도로 충분히 강한 세라믹, 무기재, 유기재, 또는 중합체 금속으로부터 형성될 수 있다. 실시예는, 전도성 아티클(1400) 내에 놓인 폴리우레탄 패드와 같이 종래의 세정 패드로 구성된 바 또는 스트립이다. 도 13a 내지 도 13b에서 도시된 실시예에서, 연마재 소자(1406)는 적어도 약 30쇼어D의 강도를 갖거나 또는 세정될 물질의 부동층을 부식시키기 충분히 강하다. 일 실시예에서, 연마재 소자(1406)는 구리보다 강하다. 중합체 입자는 단단하거나 또는 해면질이어서 주변의 전도성 부분(1404)에 비해 연마재(1406)의 마모율을 맞춘다. In one embodiment, the abrasive element 1406 is a bar received in each slot 1408 formed in the polishing surface 1402 of the conductive article 1400. The abrasive member 1406 is generally configured to extend from the polishing surface 1402 and remove the passivation layer of the metal surface of the substrate to be cleaned, exposing the metal to be emphasized for electrolyte and electrochemical action, thus increasing the cleaning rate during the treatment. Let's do it. The abrasive member 1406 may be formed from a ceramic, inorganic, organic, or polymeric metal that is strong enough to break the passivation layer formed on the metal surface. An embodiment is a bar or strip composed of conventional cleaning pads, such as polyurethane pads placed within conductive article 1400. In the embodiment shown in FIGS. 13A-B, the abrasive element 1406 has a strength of at least about 30 Shore D or is strong enough to corrode the passivation layer of material to be cleaned. In one embodiment, the abrasive element 1406 is stronger than copper. The polymer particles are hard or spongy to match the wear rate of the abrasive 1406 relative to the surrounding conductive portion 1404.

연마재 소자(1406)는 다양한 가하학적 형상 또는 임의의 구성으로 폴리싱 표면(1402) 상에 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 연마재 소자(1406)는 폴리싱 표면(1402) 상에서 방사형이지만, 다른 방향 중 연마재 소자(1406)의 나선형, 격자형, 평행형, 동심원 방향과 같은 방향도 고려될 수 있다. The abrasive element 1406 can be configured on the polishing surface 1402 in various geometric shapes or in any configuration. In one embodiment, the abrasive element 1406 is radial on the polishing surface 1402, but other directions, such as the spiral, lattice, parallel, and concentric directions of the abrasive element 1406, may also be considered.

일 실시예에서, 탄성 부재(1410)는 연마재 소자(1406)와 전도성 부분(1404) 사이에서 각각의 슬롯(1408) 내에 놓일 수 있다. 탄성 부재(1410)는 연마재 소자(1406)가 전도성 부분(1404)에 대해 상대적으로 움직이도록 하여, 세정 동안 부동층의 보다 일정한 제거를 위해 기판이 보다 순응하도록 한다. 더군다나, 탄성 부재(1410)의 순응은 연마재 소자(1406)에 의해 기판에 적용되는 상대적인 압력과 전도성 부분(1404)의 폴리싱 표면(1402)에 맞추어지도록 선택되어, 부동층 형성률에 대해 부동층 제거율이 균형을 이루도록 하며, 그 결과 금속층은 연마재 소자(1406)에 최소한으로 노출되어 잠재적인 긁힘 발생을 최소화하여 세정된다. In one embodiment, the elastic member 1410 may be placed in each slot 1408 between the abrasive element 1406 and the conductive portion 1404. The elastic member 1410 allows the abrasive element 1406 to move relative to the conductive portion 1404, thereby allowing the substrate to be more compliant for more consistent removal of the passivation layer during cleaning. Furthermore, the compliance of the elastic member 1410 is chosen to match the relative pressure applied to the substrate by the abrasive element 1406 and the polishing surface 1402 of the conductive portion 1404 to balance the antifreeze layer removal rate against the passivation layer formation rate. As a result, the metal layer is minimally exposed to the abrasive element 1406 and cleaned to minimize potential scratches.

폴리싱polishing 표면으로부터 연장된 전도성 볼 Conductive balls extending from the surface

도 14a 내지 도 14b는 전도성 부품(1500)의 대안적 실시예의 평면도 및 단면도이다. 전도성 소자(1500)는 전도성 부품(1500)의 상부 부분(1504)의 폴리싱 표면(1502)으로부터 연장된 전도성 롤러(1506)를 포함한다. 롤러(1506)는 세정 동안 기판에 의해 폴리싱 표면(1502)의 동일 평면으로 낮추어질 수 있다. 전도성 부품(1500)을 품고 있는 전도성 롤러는 처리 동안 세정 기판의 높은 제거율을 위해 높은 전압으로 (도시되지 않은) 외부 전력 공급원과 연결된다. 14A-14B are top and cross-sectional views of an alternative embodiment of conductive component 1500. The conductive element 1500 includes a conductive roller 1506 extending from the polishing surface 1502 of the upper portion 1504 of the conductive component 1500. The roller 1506 may be lowered to the same plane of the polishing surface 1502 by the substrate during cleaning. The conductive roller bearing conductive component 1500 is connected to an external power supply (not shown) at high voltage for high removal rate of the cleaning substrate during processing.

전도성 롤러(1506)는 상부 부분(1504)에 상대적으로 고정되거나 또는 자유로이 롤링될 수 있다. 전도성 롤러(1506)는 볼, 실린더, 핀, 타원체, 또는 처리 동안 기판의 긁힘을 방지하는 어떠한 다른 형상일 수 있다. The conductive roller 1506 may be fixed relative to the upper portion 1504 or may be rolled freely. Conductive roller 1506 may be balls, cylinders, pins, ellipsoids, or any other shape that prevents scratching of the substrate during processing.

도 14b에서 도시된 일 실시예에서, 전도성 롤러(1506)는 하나 또는 그 이상의 전도성 캐리어(1520) 내에 놓인 다수의 볼이다. 각각의 전도성 캐리어(1520)는 전도성 부품(1500)의 폴리싱 표면(1502) 내에 형성된 슬롯(1508) 내에 놓인다. 전 도성 롤러(1506)는 일반적으로 폴리싱 표면(1502)으로부터 연장되고 세정될 기판의 금속 표면과 전기적 접촉을 제공하도록 구성된다. 전도성 롤러(1506)는 전도성 물질로 형성될 수 있으며 또는 적어도 부분적으로 전도성 커버링(1524)으로 코팅된 코어(1522)로 형성될 수 있다. 도 14b에서 도시된 일 실시예에서, 전도성 롤러(1506)는 부드러운 전도성 물질(1524)로 적어도 부분적으로 커버된 중합체 코어(1522)를 구비한다. 일 실시예는, 토론(TORLONTM)과 금 층 사이의 시드층으로서 구리를 사용한 전도성 금 층으로 코팅된 토론 중합체 코어이다. In one embodiment shown in FIG. 14B, the conductive roller 1506 is a plurality of balls lying within one or more conductive carriers 1520. Each conductive carrier 1520 lies in a slot 1508 formed in the polishing surface 1502 of the conductive component 1500. The conductive roller 1506 is generally configured to extend from the polishing surface 1502 and provide electrical contact with the metal surface of the substrate to be cleaned. Conductive roller 1506 may be formed of a conductive material or may be formed of core 1522 coated at least in part with conductive covering 1524. In one embodiment shown in FIG. 14B, the conductive roller 1506 has a polymer core 1522 at least partially covered with a soft conductive material 1524. One embodiment is a discussion polymer core coated with a conductive gold layer using copper as the seed layer between the TORLON and the gold layer.

일 실시예에서, 중합체 코어(1522)는 세정 동안 롤러(1506)가 기판과 접촉할 때 변형되는 폴리우레탄과 같은 탄성 물질로부터 선택된다. 롤러(1506)가 변형됨에 따라 롤러(1506)와 기판 사이의 접촉 면적은 증가하고, 따라서 기판에 놓인 전도층과 롤러(1506) 사이의 전류 흐름을 증가시키고, 따라서 세정 결과를 증진시킨다. In one embodiment, the polymer core 1522 is selected from an elastic material, such as polyurethane, that deforms when the roller 1506 contacts the substrate during cleaning. As the roller 1506 deforms, the contact area between the roller 1506 and the substrate increases, thus increasing the current flow between the roller 1506 and the conductive layer placed on the substrate, thus enhancing the cleaning result.

전도성 롤러(1506)는 폴리싱 표면(1502) 상에 다양한 기하학적 또는 임의의 구성으로 배열될 수 있다. 일 실시예에서, 전도성 롤러(1506)는 폴리싱 표면(1502) 상에 방사상으로 지향되지만, 전도성 롤러(1506)의 나선형, 격자형, 평행한 축 및 동축형 방향과 같은 다른 방향도 다른 방향들 사이에서 예상된다.Conductive roller 1506 may be arranged on a polishing surface 1502 in various geometric or arbitrary configurations. In one embodiment, the conductive roller 1506 is directed radially onto the polishing surface 1502, but other directions, such as the spiral, lattice, parallel axis, and coaxial directions of the conductive roller 1506, may be between other directions. Is expected.

도 14b에 도시된 바와 같이, 탄력 부재(1510)는 전도성 캐리어(1520)와 전도성 부분(1504) 사이의 각각의 슬롯(1508) 내에 배치될 수 있다. 탄력 부재(1510)는 전도성 롤러(1506)(및 캐리어(1520))가 전도성 부분(1504)에 대해 이동할 수 있 게 하여 연마 중에 보다 균일한 전기 접촉을 위한 개선된 컴플라이언스를 제공한다. 윈도우(도시되지 않음)는 공정 제어를 용이하게 하기 위해서 도 7을 참조하여 전술된 바와 같이 전도성 아티클(1500) 내에 형성될 수도 있다.As shown in FIG. 14B, the resilient member 1510 may be disposed in each slot 1508 between the conductive carrier 1520 and the conductive portion 1504. Resilient member 1510 allows conductive roller 1506 (and carrier 1520) to move relative to conductive portion 1504 to provide improved compliance for more uniform electrical contact during polishing. A window (not shown) may be formed in the conductive article 1500 as described above with reference to FIG. 7 to facilitate process control.

삽입형 패드를 갖는 전도성 아티클Conductive article with insert pad

도 15는 전도성 아티클(1600)의 다른 실시예의 단면도이다. 전도성 아티클은 일반적으로 연마 중에 기판에 접촉하는 전도성 부분(1602), 아티클 지지 부분(1604) 및 전도성 부분(1602)과 아티클 지지 부분(1604) 사이에 끼워지는 삽입된 패드(1606)를 포함한다. 전도성 부분(1602) 및 아티클 지지 부분(1604)은 본 발명에 전술된 임의의 실시예와 유사하게 배열될 수 있거나 동등할 수 있다. 접착제 층(1608)은 삽입형 패드(1606)를 아티클 지지 부분(1604) 및 전도성 부분(1602)과 연결시키도록 삽입형 패드(1606) 각각의 측면에 제공될 수 있다. 전도성 부분(1602), 아티클 지지 부분(1604) 및 삽입형 패드(1606)는 대안적인 방법에 의해 연결될 수 있어서 전도성 아티클(1600)의 부품이 내구 수명이 다한 후에 단일 유닛으로 쉽게 대체될 수 있게하여, 전도성 아티클(1600)의 교체, 목록 및 주문 관리를 단순화시킨다.15 is a cross-sectional view of another embodiment of a conductive article 1600. The conductive article generally includes a conductive portion 1602, an article support portion 1604 and an inserted pad 1606 that fits between the conductive portion 1602 and the article support portion 1604 during polishing. Conductive portion 1602 and article support portion 1604 may be arranged or equivalent to any of the embodiments described above in the present invention. An adhesive layer 1608 may be provided on each side of the insert pad 1606 to connect the insert pad 1606 with the article support portion 1604 and the conductive portion 1602. Conductive portion 1602, article support portion 1604 and insertable pad 1606 may be connected by an alternative method so that components of conductive article 1600 can be easily replaced with a single unit after the end of their service life, Simplify replacement, listing, and order management of conductive article 1600.

선택적으로, 지지 부분(1604)은 전극(204)에 연결될 수 있으며 단일 유닛으로 전도성 아티클(1600)과 대체될 수 있다. 선택적으로 전극(204)을 포함하는 전도성 아티클(1600)은 도 7f를 참조하여 도시되며 전술된 바와 같이 형성된 윈도우를 포함할 수도 있다.Optionally, support portion 1604 may be connected to electrode 204 and may be replaced with conductive article 1600 in a single unit. Conductive article 1600, optionally including electrode 204, may include a window that is shown with reference to FIG. 7F and formed as described above.

삽입형 패드(1606)는 일반적으로 아티클 지지 부분(1604)보다 단단하며 전도 성 부분(1602)보다 단단하다. 본 발명은 삽입형 패드(1606)가 대안적으로 전도성 부분(1602)보다 무를 수 있다고 고려한다. 삽입형 패드(1606)의 경도는 전도성 아티클(1600)에 강성을 제공하도록 선택되며, 전도성 아티클(1600)의 완충 특성을 개선하여 연마되는 표면의 매우 양호한 전체적인 평탄화를 야기하면서 전도성 부분(1602)과 아티클 지지 부분(1604) 모두의 기계 수명을 연장한다. 일 실시예에서, 삽입형 패드(1606)는 약 80 쇼어(D) 미만이거나 동일한 경도를 가지며, 아티클 지지 부분(1064)은 약 80 쇼어(A) 미만이거나 동일한 경도를 가지며, 반면에 전도성 부분(1602)은 약 100 쇼어(D) 미만이거나 동일한 경도를 갖는다. 다른 실시예에서, 삽입형 패드(1606)는 약 35 밀 미만이거나 동일한 두께를 가지는 반면에, 아티클 지지 부분(1604)은 약 100 밀 미만이거나 동일한 두께를 갖는다.Insert pad 1606 is generally harder than article support portion 1604 and harder than conductive portion 1602. The present invention contemplates that the insert pad 1606 may alternatively be softer than the conductive portion 1602. The hardness of the insert pad 1606 is selected to provide stiffness to the conductive article 1600 and improves the cushioning properties of the conductive article 1600, resulting in a very good overall planarization of the surface being polished, while the conductive portion 1602 and the article Extends the machine life of both support portions 1604. In one embodiment, the insert pad 1606 has a hardness less than or equal to about 80 shores (D), and the article support portion 1064 has less than or equal to about 80 shores (A), while the conductive portion 1602 ) Is less than about 100 Shore (D) or has the same hardness. In other embodiments, the insert pad 1606 is less than or equal to about 35 mils, while the article support portion 1604 is less than or equal to about 100 mils or the same thickness.

삽입형 패드(1606)는 유전체 재료로 제조될 수 있으며 상기 재료는 전기 경로가 전도성 아티클(1600)을 포함하는 라미네이트(즉, 전도성 부분(1602), 삽입형 패드(1606) 및 아티클 지지 부분(1604)의 스택)를 통해 설치될 수 있게 한다. 전기 경로는 전도성 아티클(1600)이 전해질과 같은 전도성 유체로 덮이거나 잠기게 되는 거처럼 설치될 수 있다. 전도성 아티클(1600)을 통한 전기 경로의 설치를 용이하게 하기 위해서, 삽입형 패드(1606)는 전해질이 상기 패드를 통해 유동하도록 투과성이 있거나 다공성이 있는 것 중 하나일 수 있다.The insert pad 1606 may be made of a dielectric material, the material of which laminate is electrically routed including the conductive article 1600 (ie, the conductive portion 1602, the insert pad 1606 and the article support portion 1604). Can be installed via a stack). The electrical path can be installed as if conductive article 1600 is covered or submerged with a conductive fluid such as an electrolyte. To facilitate the installation of an electrical path through conductive article 1600, insert pad 1606 may be either permeable or porous to allow electrolyte to flow through the pad.

일 실시예에서, 삽입형 패드(1606)는 전해질 및 전기 화학적 공정과 양립할 수 있는 유전체 재료로 제조된다. 적합한 재료는 그중에서도, 폴리우레탄, 폴리에스테르, 마일라 시트, 에폭시 및 폴리카보네이트와 같은 폴리머를 포함한다.In one embodiment, implantable pad 1606 is made of a dielectric material compatible with electrolyte and electrochemical processes. Suitable materials include, inter alia, polymers such as polyurethanes, polyesters, mylar sheets, epoxies and polycarbonates.

선택적으로, 전도성 배킹(1610)은 삽입형 패드(1606)와 전도성 부분(1602) 사이에 배치될 수 있다. 전도성 배킹(1610)은 일반적으로 전도성 부분(1602)에 걸쳐서 전위를 균등하게 하여 연마 균일성을 개선한다. 전도성 부분(1602)의 폴리싱 표면에 걸쳐서 동일한 전위를 갖는 것은 특히, 전도성 재료가 더 이상 연속적인 필름이 아닌 잔여 재료(즉, 불연속 섬(discrete island)의 필름 잔여물)인 경우에 연마될 전도성 재료와 전도성 부분(1602) 사이의 양호한 전기 접촉을 보장한다. 게다가, 전도성 배킹(1610)은 전도성 부분(1602)에 기계 강도를 제공하여, 전도성 아티클(1600)의 내구 수명을 증가시킨다. 전도성 배킹(1610)의 이용은 전도성 부분을 통하는 저항이 약 500 m-Ω보다 큰 경우의 실시예에 있어서 유리하며 전도성 부분(1602)의 기계적 완전성을 강화시킨다. 전도성 배킹(1610)은 전도성 균일성을 강화시키며 전도성 부분(1602)의 전기 저항성을 낮추는데 이용될 수 있다. 전도성 배킹(1610)은 연마 공정과 양립할 수 있는 적합한 전도성 재료들 중에서도 금속 호일, 금속 스크린, 금속 코팅된 직물 또는 부직포로 제조될 수 있다. 다른 실시예에서, 전도성 배킹(1610)은 전도성 부분(1602)에 압축 성형될 수 있다. 상기 배킹(1610)은 전도성 부분(1604)과 삽입형 패드(1606) 사이의 전해질의 유동을 방해하지 않도록 배열된다. 전도성 부분(1602)은 압축 성형, 라미네이션, 사출 성형 및 다른 적합한 방법을 통해 전도성 배킹(1610) 상에 장착될 수 있다.Optionally, conductive backing 1610 may be disposed between insert pad 1606 and conductive portion 1602. Conductive backing 1610 generally improves polishing uniformity by equalizing dislocations across conductive portion 1602. Having the same potential across the polishing surface of the conductive portion 1602 is a conductive material to be polished, especially if the conductive material is no longer a continuous film (ie, a film residue of discrete islands). And good electrical contact between the conductive portion 1602. In addition, conductive backing 1610 provides mechanical strength to conductive portion 1602 to increase the endurance life of conductive article 1600. The use of conductive backing 1610 is advantageous in embodiments where the resistance through the conductive portion is greater than about 500 m-kV and enhances the mechanical integrity of the conductive portion 1602. Conductive backing 1610 may be used to enhance conductivity uniformity and lower electrical resistance of conductive portion 1602. Conductive backing 1610 may be made of metal foil, metal screens, metal coated fabrics or nonwovens, among suitable conductive materials compatible with the polishing process. In other embodiments, conductive backing 1610 may be compression molded to conductive portion 1602. The backing 1610 is arranged so as not to disturb the flow of electrolyte between the conductive portion 1604 and the insert pad 1606. Conductive portion 1602 may be mounted on conductive backing 1610 via compression molding, lamination, injection molding, and other suitable methods.

도 16은 전도성 아티클(1600)의 다른 실시예의 단면도이다. 전도성 아티클(1700)은 일반적으로 연마 중에 기판에 접촉하는 전도성 부분(1602), 전도성 배킹(1610), 아티클 지지 부분(1604) 및 전도성 부분(1602)과 아티클 지지 부분(1604) 사이에 끼워지는 삽입형 패드(1706)를 포함하며, 전술된 전도성 아티클(1600)과 유사한 구조로 되어 있다.16 is a cross-sectional view of another embodiment of a conductive article 1600. Conductive article 1700 is generally an insert that is sandwiched between conductive portion 1602, conductive backing 1610, article support portion 1604, and conductive portion 1602 and article support portion 1604 that contact the substrate during polishing. Pad 1706, and has a structure similar to conductive article 1600 described above.

도 16에 도시된 실시예에서, 삽입형 패드(1706)는 복수의 셀(1708)을 구비한 재료로 제조된다. 셀(1708)은 일반적으로 공기 또는 다른 유체로 채워져 있으며, 프로세싱을 강화시키는 복원력 및 컴플라이언스를 제공한다. 셀은 1 ㎛ 내지 1 mm 와 같은 0.1 ㎛ 내지 소정의 mm 범위에 걸친 크기로 개방되거나 폐쇄될 수 있다. 본 발명은 삽입형 패드(1706)에 있어서 적합할 수 있는 다른 크기를 고려한다. 삽입형 패트(1706)는 전해질이 상기 패드를 통해 유동할 수 있도록 투과성이 있거나 다공성이 있는 것 중 하나일 수 있다.In the embodiment shown in FIG. 16, the insert pad 1706 is made of a material having a plurality of cells 1708. Cell 1708 is generally filled with air or other fluid and provides resilience and compliance that enhances processing. The cell may be open or closed to a size ranging from 0.1 μm to a given mm, such as 1 μm to 1 mm. The present invention contemplates other sizes that may be suitable for the insert pad 1706. Insertion pad 1706 may be either permeable or porous to allow electrolyte to flow through the pad.

삽입형 패드(1706)는 전해질 및 전기화학적 공정과 양립할 수 있는 유전체 재료로 제조될 수 있다. 적합한 재료는 제한하는 것은 아니지만, 발포 폴리우레탄 및 마일라 시트와 같은 발포 폴리머를 포함한다. 삽입형 패드(1706)는 일반적으로 아티클 지지 부분 도는 하부-패드(1604)보다 작은 압축성을 가지며 압력이 가해졌을 때 보다 국부적 변형 독립성을 갖는다.Insert pad 1706 may be made of a dielectric material that is compatible with electrolyte and electrochemical processes. Suitable materials include, but are not limited to, foamed polymers such as foamed polyurethane and mylar sheets. The insert pad 1706 is generally less compressible than the article support portion or the bottom-pad 1604 and has more local deformation independence when pressure is applied.

도 17은 전도성 아티클(1800)의 다른 실시예의 단면도이다. 전도성 아티클(1800)은 아티클 지지 부분(1804)에 연결되는 전도성 부분(1802)을 포함한다. 선택적으로, 전도성 아티클(1800)은 전도성 부분(1802)과 아티클 지지 부분(1804) 사이에 배치되는 전도성 배킹 및 삽입형 패드(둘 모두 도시되지 않음)를 포함한다.17 is a cross-sectional view of another embodiment of a conductive article 1800. Conductive article 1800 includes conductive portion 1802 connected to article support portion 1804. Optionally, conductive article 1800 includes conductive backings and insert pads (both not shown) disposed between conductive portion 1802 and article support portion 1804.

전도성 아티클(1800)은 일반적으로 전도성 부분(1802)의 상부 폴리싱 표면(1808)과 아티클 지지 부분(1804)의 하부 장착 표면(1810) 사이에 전해질 또는 다 른 프로세싱 유체가 통하도록 상기 아티클을 통해 형성되는 복수의 개구(1806)를 포함한다. 각각의 개구(1806)가 상부 폴리싱 표면(1808)과 교차하는데 형성되는 에지(1812)는 프로세싱 중에 기판에 스크래치를 낼 수 있는 임의의 날카로운 코너, 버어 또는 표면 불규칙성을 제거하는 윤곽을 나타낸다. 에지(1812)의 윤곽은 에지(1812)를 매끄럽게하며 스크래치 최소화를 촉진하도록 반경의, 모서리를 깎은 면 또는 다른 구성을 포함할 수 있다.Conductive article 1800 is generally formed through the article such that an electrolyte or other processing fluid passes between the upper polishing surface 1808 of conductive portion 1802 and the lower mounting surface 1810 of article support portion 1804. A plurality of openings 1806. Edges 1812 formed as each opening 1806 intersects the upper polishing surface 1808 outlines the removal of any sharp corners, burrs or surface irregularities that may scratch the substrate during processing. Contours of edge 1812 may include radiused, chamfered surfaces or other configurations to smooth edge 1812 and facilitate scratch minimization.

실시예에서, 전도성 부분(1802)이 적어도 부분적으로 폴리머로 제조되는 경우에, 에지(1812)의 평활화는 폴리머가 완전히 경화되기 전에 개구(1806)를 형성함으로써 달성될 수 있다. 따라서, 에지(1812)는 폴리머 경화 사이클의 잔여 부분 중에 전도성 부분(1802)이 축소되는 것처럼 둥글게 될 수 있다.In an embodiment, where the conductive portion 1802 is at least partially made of a polymer, smoothing of the edges 1812 may be achieved by forming the opening 1806 before the polymer is fully cured. Thus, edge 1812 can be rounded as conductive portion 1802 shrinks during the remainder of the polymer curing cycle.

부가적으로 또는 대안적으로, 에지(1812)는 경화 중에 또는 경화 후에 열 또는 압력 중 하나 이상을 가함으로써 둥글게 될 수 있다. 일 실시예에서, 에지(1812)는 폴리싱 표면(1808)과 에지(1812)에서의 개구(1806) 사이를 완화하기 위해서 둥글게 하도록 닦아내며, 가열하거나 태울 수도 있다.Additionally or alternatively, edge 1812 may be rounded by applying one or more of heat or pressure during or after curing. In one embodiment, edge 1812 may be wiped to round, heated or burned to relieve between polishing surface 1808 and opening 1806 at edge 1812.

다른 실시예에서, 폴리머 전도성 부분(1802)은 몰드 또는 다이에 반발력이 있는 성형가능한 재료로 구성될 수 있다. 폴리머 전도성 부분(1802)의 반발력은 폴리머 전도성 부분(1802) 내측으로 성형되려는 응력을 야기하는 표면 장력을 야기하여 몰드로부터 재료가 떨어지게 하여, 경화하면서 개구(1806)의 에지(1812)가 둥글게되는 것을 야기한다.In other embodiments, the polymer conductive portion 1802 may be composed of a moldable material with repulsive force on a mold or die. The repulsive force of the polymer conductive portion 1802 causes surface tension that causes stress to be molded into the polymer conductive portion 1802, causing the material to fall from the mold, causing the edge 1812 of the opening 1806 to round while curing. do.

개구(1806)는 조립 전에 또는 조립 후에 전도성 아티클(1800)을 통해 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 개구(1806)는 전도성 부분(1802) 내에 형성되는 제 1 홀(1814) 및 아티클 지지 부분(1804) 내에 형성되는 제 2 홀(1816)을 포함한다. 삽입형 패드를 포함하는 실시예에서, 제 2 홀(1816)은 패드 내부에 형성된다. 이와 달라, 제 1 홀 및 제 2 홀의 적어도 일부분은 전도성 부분(1802) 내에 형성된다. 제 1 홀(1814)은 제 2 홀(1816)의 직경보다 큰 직경을 갖는다. 제 1 홀(1814) 하부의 보다 작은 직경을 갖는 제 2 홀(1816)은 제 1 홀(1814)을 에워싸는 전도성 부분(1802)에 측면 지지부를 제공하여, 연마 중에 패드 전단 또는 회전력에 대한 저항을 개선한다. 따라서, 하부의 보다 작은 홀에 중심이 같도록 배치되는 표면(1808)에 보다 큰 홀을 포함하는 개구(1806)은 입자 발생을 최소화하면서 전도성 부분(1802)의 보다 적은 변형을 야기하여 패드 손상에 의해 발생하는 기판 결점을 최소화시킨다.Opening 1806 may be formed through conductive article 1800 prior to or after assembly. In one embodiment, the opening 1806 includes a first hole 1814 formed in the conductive portion 1802 and a second hole 1816 formed in the article support portion 1804. In embodiments that include an insert pad, a second hole 1816 is formed inside the pad. Alternatively, at least a portion of the first and second holes are formed in conductive portion 1802. The first hole 1814 has a diameter larger than the diameter of the second hole 1816. A second hole 1816 having a smaller diameter below the first hole 1814 provides side support to the conductive portion 1802 that surrounds the first hole 1814, during polishing Improve resistance to pad shear or rotational force. Thus, openings 1806 including larger holes in the surface 1808 disposed to be centered on the smaller holes at the bottom cause less deformation of the conductive portion 1802 while minimizing particle generation, resulting in pad damage. Minimize substrate defects that occur.

전도성 아티클 내의 개구는 모든 층이 서로 정렬되기 전에 또는 정렬된 후에 수/암 펀칭(male/female punching)과 같은 기계적 방법을 통해 펀칭될 수 있다. 일 실시예에서, 전도성 배킹 상에 압축 성형되는 전도성 부분(1802)은 삽입형 층에 우선 장착되며, 전도성 배킹을 갖춘 전도성 부분(1802) 및 삽입형 층은 서로 기계적으로 관통되며, 아티클 지지 부분 또는 하부-패드는 각각 기계적으로 관통되며, 관통 후에 이들은 서로 정렬된다. 다른 실시예에서, 모든 층은 서로 정렬된 후에 관통된다. 본 발명은 임의의 관통 기술 및 순서를 고려한다.The openings in the conductive article may be punched through mechanical methods such as male / female punching before or after all the layers are aligned with each other. In one embodiment, the conductive portion 1802 that is compression molded onto the conductive backing is first mounted to the insertable layer, wherein the conductive portion 1802 and the insertable layer with the conductive backing are mechanically penetrated from each other, and the article support portion or sub- The pads are each mechanically penetrated, after which they are aligned with each other. In another embodiment, all the layers are pierced after being aligned with each other. The present invention contemplates any penetrating techniques and sequences.

따라서, 기판의 전기화학적 연마에 적합할 수 있는 전도성 아티클의 다양한 실시예가 제공된다. 전도성 아티클은 기판의 표면에 양호한 컴플라이언스를 제공 하여 연마 수행을 강화하는 균일한 전기 접촉을 촉진한다. 게다가 전도성 아티클은 프로세싱 중에 스크래치를 최소화하도록 배열되며, 유리하게는 결점 발생을 감소시켜 프로세싱의 유닛 비용을 낮춘다.Accordingly, various embodiments of conductive articles are provided that may be suitable for electrochemical polishing of a substrate. Conductive articles provide good compliance to the surface of the substrate to promote uniform electrical contact that enhances polishing performance. In addition, the conductive article is arranged to minimize scratches during processing, advantageously reducing the occurrence of defects, thereby lowering the unit cost of processing.

전술된 내용은 발명의 다양한 실시예에 관한 것이며, 본 발명의 기본 범위를 벗어나지 않고 본 발명의 또 다른 실시예가 고안될 수 있을 것이며, 본 발명의 범위는 다음 청구범위에 의해 결정된다.The foregoing is directed to various embodiments of the invention, and other embodiments of the invention may be devised without departing from the basic scope thereof, and the scope thereof is determined by the following claims.

Claims (39)

섬유 층, 및Fiber layer, and 상기 섬유 층 상에 배열되고 기판을 폴리싱하기 위한 노출 표면을 갖는 전도성 층을 포함하는,A conductive layer arranged on the fibrous layer and having an exposed surface for polishing a substrate, 기판 처리용 폴리싱 아티클.Polishing article for substrate processing. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 섬유 층은 직물 재료를 더 포함하는,Wherein the fibrous layer further comprises a fabric material, 기판 처리용 폴리싱 아티클.Polishing article for substrate processing. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 직물 재료는 연질 전도성 재료로 코팅되거나 제조되거나, 코팅 및 제조되는,The textile material is coated or made with, or coated and made with, a soft conductive material, 기판 처리용 폴리싱 아티클.Polishing article for substrate processing. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 연질 전도성 재료는 금, 주석, 팔라듐, 팔라듐-주석 합금, 백금, 납, 및 동 보다 더 연한 금속 합금과 세라믹 복합재로부터 선택되는,The soft conductive material is selected from gold, tin, palladium, palladium-tin alloys, platinum, lead, and metal alloys and ceramic composites that are softer than copper, 기판 처리용 폴리싱 아티클.Polishing article for substrate processing. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 섬유 층은 비-직물 재료를 포함하는,Wherein the fibrous layer comprises a non-woven material, 기판 처리용 폴리싱 아티클.Polishing article for substrate processing. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전도성 층은 금, 주석, 팔라듐, 팔라듐-주석 합금, 백금, 납, 및 동 보다 더 연한 금속 합금과 세라믹 복합재로부터 선택되는 연질 금속을 더 포함하는,The conductive layer further comprises gold, tin, palladium, palladium-tin alloys, platinum, lead, and soft metals selected from softer metal alloys and ceramic composites than copper, 기판 처리용 폴리싱 아티클.Polishing article for substrate processing. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전도성 층은 동 보다 작은 경도와 모듈러스를 갖는,The conductive layer has a hardness and modulus less than copper, 기판 처리용 폴리싱 아티클.Polishing article for substrate processing. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전도성 층의 노출 표면은 약 ± 1 ㎜ 이하인 평탄도를 갖는,The exposed surface of the conductive layer has a flatness of about ± 1 mm or less, 기판 처리용 폴리싱 아티클.Polishing article for substrate processing. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전도성 층은 내부에 배열되는 복수의 연마 입자를 포함하는,Wherein the conductive layer comprises a plurality of abrasive particles arranged therein, 기판 처리용 폴리싱 아티클.Polishing article for substrate processing. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전도성 층은 볼록 상부면을 더 포함하는,The conductive layer further comprising a convex top surface, 기판 처리용 폴리싱 아티클.Polishing article for substrate processing. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전도성 층은 관통되게 형성된 복수의 천공 구멍을 더 포함하는,The conductive layer further comprises a plurality of perforated holes formed through 기판 처리용 폴리싱 아티클.Polishing article for substrate processing. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전도성 층 및 섬유 층을 통해 배열되는 윈도우를 더 포함하는,Further comprising a window arranged through the conductive layer and the fiber layer, 기판 처리용 폴리싱 아티클.Polishing article for substrate processing. 제 12 항에 있어서,The method of claim 12, 상기 윈도우는 상기 전도성 층 또는 섬유 층 중 하나 이상의 층에 배열되는 투명한 재료를 더 포함하는,The window further comprises a transparent material arranged in at least one of the conductive layer or the fiber layer, 기판 처리용 폴리싱 아티클.Polishing article for substrate processing. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전도성 층의 경도 보다 작은 경도를 갖는 유전체 재료로 제조되는 아티클 지지 층, 및An article support layer made of a dielectric material having a hardness less than that of the conductive layer, and 상기 아티클 지지 층과 상기 전도성 층 사이에 결합되고 상기 아티클 지지 층 보다 큰 경도를 갖는 중간 층을 더 포함하는,Further comprising an intermediate layer bonded between the article support layer and the conductive layer and having a greater hardness than the article support layer, 기판 처리용 폴리싱 아티클.Polishing article for substrate processing. 제 14 항에 있어서,The method of claim 14, 상기 중간 층은 약 80 이하의 쇼어 D 경도를 가지며, 상기 전도성 층은 약 80 이하의 쇼어 D 경도를 가지며, 상기 아티클 지지 층은 약 80 이하의 쇼어 A 경도를 가지는,The intermediate layer has a Shore D hardness of about 80 or less, the conductive layer has a Shore D hardness of about 80 or less, and the article support layer has a Shore A hardness of about 80 or less, 기판 처리용 폴리싱 아티클.Polishing article for substrate processing. 제 14 항에 있어서,The method of claim 14, 상기 중간 층은 폴리머 재료를 포함하는,Wherein said intermediate layer comprises a polymeric material, 기판 처리용 폴리싱 아티클.Polishing article for substrate processing. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전도성 층에 대향되게 상기 섬유 층에 결합되는 전도성 배킹을 더 포함하는,Further comprising a conductive backing coupled to the fiber layer opposite the conductive layer, 기판 처리용 폴리싱 아티클.Polishing article for substrate processing. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전도성 층과 대향되게 상기 섬유 층에 결합되는 전극을 더 포함하는,Further comprising an electrode coupled to the fiber layer opposite the conductive layer, 기판 처리용 폴리싱 아티클.Polishing article for substrate processing. 제 18 항에 있어서,The method of claim 18, 상기 전극은 독립적으로 전기 편향가능한 복수의 영역을 더 포함하는,The electrode further comprises a plurality of independently electrically deflectable regions, 기판 처리용 폴리싱 아티클.Polishing article for substrate processing. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전도성 층의 노출 표면 위로 부분 연장하는 복수의 볼, 및A plurality of balls partially extending over the exposed surface of the conductive layer, and 상기 볼을 적어도 부분적으로 덮고 있는 연질 전도성 재료를 더 포함하는,Further comprising a soft conductive material at least partially covering the ball, 기판 처리용 폴리싱 아티클.Polishing article for substrate processing. 제 20 항에 있어서,The method of claim 20, 하나 이상의 볼은 폴리머 코어를 가지는,One or more balls have a polymer core, 기판 처리용 폴리싱 아티클.Polishing article for substrate processing. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전도성 층은 내부에 배열되는 전도성 재료를 갖는 폴리머 매트릭스를 더 포함하는,The conductive layer further comprising a polymer matrix having a conductive material arranged therein, 기판 처리용 폴리싱 아티클.Polishing article for substrate processing. 제 22 항에 있어서,The method of claim 22, 상기 전도성 재료는 금, 주석, 팔라듐, 팔라듐-주석 합금, 백금, 납, 및 동 보다 더 연한 금속 합금과 세라믹 복합재로부터 선택되는,The conductive material is selected from gold, tin, palladium, palladium-tin alloys, platinum, lead, and softer metal alloys and ceramic composites than copper, 기판 처리용 폴리싱 아티클.Polishing article for substrate processing. 제 22 항에 있어서,The method of claim 22, 상기 전도성 재료는 주석 입자이며, 상기 섬유 층은 동 코팅된 섬유를 더 포함하는,The conductive material is tin particles, and the fiber layer further comprises copper coated fibers, 기판 처리용 폴리싱 아티클.Polishing article for substrate processing. 제 22 항에 있어서,The method of claim 22, 상기 전도성 재료는 동 보다 작거나 같은 경도와 모듈러스를 가지는,The conductive material has a hardness and modulus less than or equal to copper, 기판 처리용 폴리싱 아티클.Polishing article for substrate processing. 제 22 항에 있어서,The method of claim 22, 상기 전도성 재료는 하나 이상의 금, 주석, 팔라듐, 팔라듐-주석 합금, 백금 및 납을 포함하는 복수의 전도성 입자를 더 포함하는,The conductive material further comprises a plurality of conductive particles comprising at least one gold, tin, palladium, palladium-tin alloy, platinum and lead, 기판 처리용 폴리싱 아티클.Polishing article for substrate processing. 제 22 항에 있어서,The method of claim 22, 상기 전도성 재료는 카본-계 재료를 더 포함하는,Wherein the conductive material further comprises a carbon-based material, 기판 처리용 폴리싱 아티클.Polishing article for substrate processing. 제 22 항에 있어서,The method of claim 22, 상기 전도성 재료는 전도성 입자, 카본 분말, 카본 섬유, 카본 나노튜브, 카본 나노폼, 카본 에어로겔, 그래파이트, 전도성 섬유, 고유 전도성 폴리머, 전도성 재료로 코팅된 유전체 또는 전도성 입자, 전도성 재료로 코팅된 유전체 필러 재료, 전도성 무기질 입자, 금속 입자, 전도성 세라믹 입자 및 이들의 조합물 중의 하나 이상인,The conductive material may be a conductive particle, carbon powder, carbon fiber, carbon nanotube, carbon nanofoam, carbon aerogel, graphite, conductive fiber, intrinsic conductive polymer, dielectric or conductive particles coated with a conductive material, dielectric filler coated with a conductive material At least one of materials, conductive inorganic particles, metal particles, conductive ceramic particles, and combinations thereof, 기판 처리용 폴리싱 아티클.Polishing article for substrate processing. 기판 폴리싱하는 상부 폴리싱 표면을 갖춘 전도성 층과,A conductive layer having an upper polishing surface for polishing the substrate, 상기 전도성 층의 경도 보다 작은 경도를 가지며 유전체 재료로 제조되는 아티클 지지 층과,An article support layer made of a dielectric material and having a hardness less than that of the conductive layer; 상기 아티클 지지 층과 상기 전도성 층 사이에 결합되며 상기 아티클 지지 층 보다 큰 경도를 갖는 중간 층, 및An intermediate layer bonded between the article support layer and the conductive layer and having a greater hardness than the article support layer, and 상기 전도성 층, 중간 층 및 아티클 지지 층을 통해 형성되는 복수의 구멍을 포함하며,A plurality of holes formed through the conductive layer, the intermediate layer, and the article support layer, 상기 구멍들 중 하나 이상이 상기 전도성 층의 상부 표면에 형성되는 제 1 구멍과 상기 제 1 구멍의 하부에 형성되는 제 2 구멍을 가지며, 상기 제 1 구멍이 상기 제 2 구멍 보다 큰 직경을 갖는,At least one of the holes has a first hole formed in an upper surface of the conductive layer and a second hole formed below the first hole, the first hole having a larger diameter than the second hole, 기판 처리용 폴리싱 아티클. Polishing article for substrate processing. 제 29 항에 있어서,The method of claim 29, 상기 전도성 층은 기판을 폴리싱하며 폴리머 결합제 내에 배열되는 전도성 재료를 더 포함하는,The conductive layer further comprising a conductive material polishing the substrate and arranged in a polymeric binder; 기판 처리용 폴리싱 아티클.Polishing article for substrate processing. 제 30 항에 있어서,The method of claim 30, 상기 폴리머 결합제 내에 배열되는 복수의 연마 입자를 더 포함하는,Further comprising a plurality of abrasive particles arranged in the polymer binder, 기판 처리용 폴리싱 아티클.Polishing article for substrate processing. 제 30 항에 있어서,The method of claim 30, 상기 전도성 층은 상기 폴리싱 층 아래에 배열되는 섬유 층을 더 포함하는,The conductive layer further comprising a fiber layer arranged below the polishing layer, 기판 처리용 폴리싱 아티클.Polishing article for substrate processing. 제 29 항에 있어서,The method of claim 29, 독립적으로 편향가능한 복수의 영역을 갖는 전극을 더 포함하는,Further comprising an electrode having a plurality of independently deflectable regions, 기판 처리용 폴리싱 아티클.Polishing article for substrate processing. 제 33 항에 있어서,The method of claim 33, wherein 상기 전도성 층, 아티클 지지 층 및 전극은 하나의 교체가능한 조립체로 형성되는,Wherein the conductive layer, article support layer, and electrode are formed of one replaceable assembly, 기판 처리용 폴리싱 아티클.Polishing article for substrate processing. 기판을 폴리싱하는 상부 폴리싱 표면을 갖는 전도성 층과,A conductive layer having an upper polishing surface for polishing the substrate, 상기 전도성 층 보다 작은 경도를 갖는 유전체 재료로 제조되는 아티클 지지 층과,An article support layer made of a dielectric material having a hardness less than that of the conductive layer; 상기 아티클 지지 층과 상기 전도성 층 사이에 결합되고 상기 아티클 지지 층 보다 큰 경도를 갖는 중간 층과,An intermediate layer bonded between the article support layer and the conductive layer and having a greater hardness than the article support layer, 상기 중간 층과 대향되게 상기 아티클 지지 층에 결합되는 전극, 및An electrode coupled to the article support layer opposite the intermediate layer, and 상기 전극, 전도성 층, 중간 층 및 아티클 지지 층을 통해 형성되는 윈도우를 포함하며,A window formed through the electrode, the conductive layer, the intermediate layer, and the article support layer, 상기 전극, 전도성 층, 중간 층 및 아티클 지지 층은 하나의 교체가능한 유닛으로 형성되는,Wherein the electrode, conductive layer, intermediate layer and article support layer are formed of one replaceable unit, 기판 처리용 폴리싱 아티클.Polishing article for substrate processing. 제 35 항에 있어서,36. The method of claim 35 wherein 상기 전도성 층, 중간 층 및 아티클 지지 층을 통해 형성되는 복수의 구멍을 포함하며, 상기 구멍들 중 하나 이상이 상기 전도성 층에 형성되는 제 1 구멍, 상기 중간 층에 형성되는 제 2 구멍, 및 상기 아티클 지지 층에 형성되는 제 3 구멍을 가지며, 상기 제 1 구멍이 상기 제 2 구멍 보다 큰 직경을 갖는,A plurality of holes formed through the conductive layer, the intermediate layer, and the article support layer, wherein one or more of the holes are formed in the conductive layer, a second hole formed in the intermediate layer, and the Having a third hole formed in the article support layer, the first hole having a larger diameter than the second hole, 기판 처리용 폴리싱 아티클. Polishing article for substrate processing. 제 36 항에 있어서,The method of claim 36, 독립적으로 편향가능한 복수의 영역을 갖는 전극을 더 포함하는,Further comprising an electrode having a plurality of independently deflectable regions, 기판 처리용 폴리싱 아티클.Polishing article for substrate processing. 제 36 항에 있어서,The method of claim 36, 상기 전도성 층은 상기 아티클 지지 층 상에 형성되는 제 1 층, 및The conductive layer is a first layer formed on the article support layer, and 폴리머 매트릭스 내에 배열되는 전도성 재료를 포함하는 제 2 층을 더 포함하며, 상기 제 2 층이 상기 제 1 층 상에 배열되는,Further comprising a second layer comprising a conductive material arranged in a polymer matrix, wherein the second layer is arranged on the first layer, 기판 처리용 폴리싱 아티클.Polishing article for substrate processing. 제 38 항에 있어서,The method of claim 38, 상기 전도성 재료는 금, 주석, 팔라듐, 팔라듐-주석 합금, 백금, 납, 및 동 보다 더 연한 금속 합금과 세라믹 복합재로부터 선택되는,The conductive material is selected from gold, tin, palladium, palladium-tin alloys, platinum, lead, and softer metal alloys and ceramic composites than copper, 기판 처리용 폴리싱 아티클.Polishing article for substrate processing.
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