KR20080075840A - 화학적·기계적 평탄화 시스템용 개구된 컨디셔닝 브러쉬 - Google Patents

화학적·기계적 평탄화 시스템용 개구된 컨디셔닝 브러쉬 Download PDF

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KR20080075840A
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Abstract

소정 형상의 브러쉬 강모들을 지지하기 위하여 형성되는 개구된 컨디셔닝 디스크를 포함하는 화학적 기계적 평탄화(CMP)시스템의 연마 패드 컨디셔닝 장치. 상기 강모는 연마 패드의 깊숙한 공극에 축적된 잔해 및 오염 물질을 빼내는데 사용되며, 연마 패드는 특히, 연성 연마 패드(또는 연마 펠트)이다. 컨디셔닝 디스크의 개공은 컨디셔닝 공정 과정에서 생성되는 폐기물을 효과적으로 후송하기 위하여 사용된다. 상기 개공은 또한 컨디셔닝 공정을 보조하기 위하여, 상기 강모가 표면을 쓸 때 컨디셔닝 액을 공급하는데 사용된다. 연결된 진공원을 경유하여 폐기물을 후송하기 위한 개공의 사용은, 패드 표면으로부터 제거된 물질이 연마 패드로 재유입되기 전에 신속히 제거함으로써 종래 기술이 가지는 문제점을 극복한다.
연마 패드, 강모, 평탄화 시스템

Description

화학적·기계적 평탄화 시스템용 개구된 컨디셔닝 브러쉬{APERTURED CONDITIONING BRUSH FOR CHEMICAL MECHANICAL PLANARIZATION SYSTEMS}
본 발명은 화학적·기계적 평탄화(CMP) 장치의 연마 패드(polishing pad) 세정에 사용되는 컨디셔닝 브러쉬에 관한 것으로서, 더욱 상세히, 세정 작용을 촉진하는 강모(bristles) 및 개공(apertures)을 포함하는 디스크 형상의 컨디셔닝 브러쉬에 관한 것이다.
화학적·기계적 평탄화(CMP) 분야에서, 패드 컨디셔닝(pad conditioning) 또는 패드 드레싱(pad dressing)으로 알려진 공정은, 연마 패드의 표면을 복구하고, 분진 및 약해진 연마 슬러리(spent polishing slurry)를 패드로부터 제거함으로써 표면이 번뜩거리는 현상(surface glazing)을 제거하는데 이용된다. 패드 컨디셔닝은 엑시츄(ex-situ)(즉, 연마 패드 컨디셔닝을 웨이퍼 연마 사이클(wafer polishing cycles) 사이에서 수행) 또는 인시츄(in-situ)(즉, 연마 패드 컨디셔닝을 웨이퍼 연마 사이클 도중에 또는 동시에 수행) 방법에 의하여 수행될 수 있다. 종래의 전형적인 인시츄 패드 컨디셔닝 공정의 경우, 고정된 연마용 컨디셔닝 디스크가 패드 표면을 가로질러 이동하면서 소량의 패드 재료 및 잔해를 제거하며, 이 에 따라 패드 표면에 새로운 거칠기를 생성하여 연마 슬러리의 자유 유동을 가능하게 한다. 상기 제거된 패드 물질 및 잔해는 연마 공정 과정에서 분배된 슬러리와 결합하여 상기 패드로부터 수동적으로 제거된다.
미립자 생성(particulate generation)은 알려진 CMP 연마 패드의 컨디셔닝 공정에서 여전히 존재하는 문제점으로서, 임의의 CMP 장치에서 발생되는 입자들, 슬러리, 웨이퍼, 패드 또는 컨디셔너는 컨디셔닝 작업 이후에 패드의 표면에 잔존한다. 상기 패드에 잔존하는 어떠한 단일 입자도 이후에 연마 과정에서 웨이퍼 표면에 흠집(scratch)을 내거나, 잠재적인 결합을 유발하거나 또는 연마 불균일을 가져올 수 있다. 예를 들어, 상기 패드에 존재하는 분진(particle)은 연마 패드와 웨이퍼 사이에서 힘을 국부적으로 집중시키는 하이 스팟(high spot)을 생성할 수 있다. 만일, 다수의 입자가 연마 패드에 존재한다면, 연마율(polishing rate)에 있어서의 국부적 불균형은 연마 불균일의 결과를 초래할 수 있다.
특정 형태의 CMP에 있어서, 예를 들면 텅스텐 CMP 또는 포스트-평탄화 버프 연마(post-planarization buffing)는 상대적으로 다공성인 연마 패드가 사용되는데, 이러한 형태의 패드는 수직향의 개공을 보이는 미세 구조로 특정지어진다.
연성 연마 패드(soft polishing pad), 섬유질 연마 패드(fibrous polishing pad) 등과 같이 다양하게 불려지는 이러한 패드들은 펠트 기판(felt substrate) 위에 다공성 코팅(poromeric coating)으로 이루어질 수 있으며, 상기 다공성 코팅은 작은 미소공성 펠트층(microporous felt layer)의 상부면에 안착되는 수직향의 큰 공극들(vertically oriented large pores)을 포함한다. 이러한 패드들 내부에 형성 되는 공극들의 하부 영역 내에 가라앉는 상기 연마 슬러리 및 잔해는, 거의 정체되고, 심지어 더 많은 물질들을 가두어 패드의 연마 능력(polishing/buffing capabilities)을 제한하는 와류(eddy flows)의 재순환을 야기할 수 있다. 시간이 지나면, 상기 가두어지고 재순환된 물질들은 웨이퍼의 표면을 재포장(resurface)하여 웨이퍼를 손상시키거나, 공정 물질을 희석시킬 수 있으며, 또는 이들 모두를 야기할 수 있다. 종래의 다이아몬드 재질의 연마용 컨디셔닝 디스크는 깊숙이 가두어진 물질들을 제거하는데 효과적이지 못하며, 다공성 패드 물질을 빨리 마모시키는 부가적인 결점을 가진다. 다른 방법으로서, 깊숙히 파묻힌 분진(deeply embedded partilces)을 제거하고, 이들을 폐기물 유로(waste stream)로 이동시키는 방법으로 다공성 패드 표면을 연마하는 컨디셔닝 브러쉬가 사용될 수 있다. 컨디셔닝 브러쉬를 사용하는 종래의 CMP 시스템은 그러나, 이러한 입자들을 제거하기 위하여 다량의 슬러리 및 린스 워터(rinse water)를 요한다.
2002년 5월 14일에 등록된 미국 특허 제 6386963호는, 연마 표면(abrasive surface)과 브러쉬 강모(brush bristle)의 결합을 지지하도록 형성되는 컨디셔닝 구성에 대하여 개시하고 있다. 상기 특허의 구조에서, 연마용 컨디셔닝 부재는 컨디셔너 헤드의 바닥면에 부착되고, 중심 영역이 개방된 링 형상의 판으로 이루어진다. 다수의 브러쉬 강모는 연마용 링(abrasive ring)의 중심 영역에 부착되는 소형 디스크로 이루어진다. 이러한 특정 형태의 구성에 있어서 한 가지 문제는, 컨디셔닝 구성의 중심 영역에서 강모의 제한된 위치는 일부 입자가 강모에 영향을 받지 않도록 하여, 패드 내에 여전히 남아있게 된다. 더욱이, 연마 재료와 강모 사이의 높이 차이는 부조화된 컨디셔닝 동작 및 패드 재료 마모율을 초래하는 경향이 있다.
다른 종래 구성은, 2006년 4월 25일에 등록된 미국 특허 제 7033253호에 개시되어 있다. 상기 특허의 구성에서, 브러쉬 강모는 컨디셔닝 구성의 바닥면에 소정의 패턴으로 배치되고, 상기 바닥면의 나머지 부분은 연마 재료에 의하여 덮인다. 상기 강모와 연마 재료의 상대적인 경도(hardness)는 특정 패드 재료를 최상의 조건으로 유지하도록 컨트롤 될 수 있다.
상기 두 특허의 구성은, 종래의 일반적인 CMP 컨디셔닝 구성 내에서 컨디셔닝 브러쉬의 사용을 개선하는 반면, 컨디셔닝 공정이 잔해를 완전히 제거하기 전에 상기 강모(및 연마 부재)에 의하여 제거된 재료가 패드 표면으로 재흡입될 수 있는 문제가 여전히 남아 있다.
따라서, 종래 기술에는, 연마 패드 표면으로부터 잔해를 효과적으로 제거하고, 큰 공극, 섬유질(fibrous) 또는 연성 연마 패드/펠트를 위한 바람직한 브러쉬 동작을 제공할 수 있는 컨디셔닝 구성에 대한 요구가 여전히 남아 있다.
종래 기술에 여전히 남아 있는 문제점은, 화학적 기계적 평탄화(CMP) 장치의 연마 패드 세정에 사용되는 컨디셔닝 브러쉬에 관련되며, 더욱 상세히, 세정 작용을 촉진하기 위한 강모와 개공의 배치를 포함하는 디스크 형태의 컨디셔닝 브러쉬에 관계되는 본 발명에 의하여 제기된다.
본 발명에 따르면, 개구된 컨디셔닝 디스크는 소정의 형상을 가지는 다수의 브러쉬 강모를 지지하도록 형성된다. 상기 컨디셔닝 디스크에 형성되는 개공들은, 컨디셔닝 공정에서 생성되는 폐기물을 효과적으로 이송하는데 사용되며, 상기 폐기물은 상기 강모에 의하여 제거되는 잔해 및 공극에 잔존하는 슬러리 물질을 포함한다. 상기 개공들은 또한, 상기 컨디셔닝 공정을 보조하기 위한 컨디셔닝 액을 주입하는데 사용된다. 상기 폐기물을 후송하기 위한 개공의 사용(결합된 진공원을 경유)은, 패드 표면으로부터 제거되거나 및/또는 축적된 물질이 연마 패드로 재유입되기 전에 신속히 제거함으로써 종래 기술이 가지는 문제점을 극복한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 강모가 패드 부재의 공극에 연결되는 동안 컨디셔너 헤드가 진공 밀봉 상태를 유지하는 것을 가능하게 하면서 디스크의 바닥면으로부터 소정 간격 이격되도록, 컨디셔닝 디스크는 강모를 정위치에서 지지할 수 있는 강성 소재(stiff material)로 이루어진다. 다른 실시예에 의하면, 연마 패드의 표면을 침식(abrading)하고 동시에 닦는 것(brushing)을 허용하는 연마 부재로 이루어질 수 있다. 더 다른 실시예에 의하면, 강모 자체는 연마재 충진 합성물로 이루어질 수 있다.
더 다른 본 발명의 실시예 및 측면은 첨부되는 도면과 아래 설명에 의하여 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명에 따라 형성되는 컨디셔닝 브러쉬를 포함하는 CMP 시스템의 일 실시예를 보여주는 도면;
도 2는 도 1의 시스템의 평면도;
도 3은 다수의 강모 및 브러쉬 내에 별도의 개공들을 포함하는 본 발명에 따른 컨디셔너 헤드/컨디셔닝 브러쉬의 일 실시예에 대한 평면도;
도 4는 도 3의 컨디셔닝 브러쉬의 측단면도;
도 5는 연마 패드의 공극 내부로 강모가 인입되는 것을 보여주는, 도 4의 간략도;
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 평면도로서, 강모가 V 패턴으로 배치되고 그 사이에 개공이 형성되며, 강모 일부만이 장착된 것을 보여주는 도면;
도 7은 도 6의 실시예와 동일한 평면도로서 강모 전체가 장착된 것을 보여주는 도면;및
도 8은 본 발명에 따른 컨디셔닝 브러쉬의 더 다른 실시예의 평면도로서, 강모와 개공이 중심으로부터 방사 형태로 형성되는 다수의 암 형태를 보여주는 도면.
도 1은 반도체 웨이퍼(12)의 표면(S)을 연마/평탄화하는데 사용되는 연마 패드의 표면을 닦기 위한 본 발명에 따른 CMP 시스템(화학적·기계적 연마 시스템)(10)의 사시도이다. 동작에 있어서, 웨이퍼(12)의 표면(S)은, 어떠한 구성(미도시되었으며, 본 발명의 사상과 관련이 없음)에 의하여 연마 패드(14)에 대향되게 위치된다. 웨이퍼(12)는, 도 1의 화살표에 의하여 보여지는 바와 같이, 상기 연마 패드(14) 표면에서 회전한다. 상기 연마 패드(14) 자체는 회전형, 궤도형 또는 선형 플레이튼(platen)(16)에 고정된다. 일반적으로 산화제(oxidizer), 연마용 및/또는 초고순도액(ultrapure water:UPW)을 포함하는 연마 슬러리액(stream of polishing slurry)은 일반적인 연마 슬러리 전달 장치(미도시)로부터 연마 패드 표면(18)에 부어진다. 상기 연마 슬러리는, 웨이퍼(12)와 패드(14)의 회전 동작에 조력하여 웨이퍼 표면의 비평탄면을 제거하도록 작용한다.
상기에서 언급한 바와 같이, 연마 공정 자체에서 축적되는 잔해물 및 다른 물질들을 제거하기 위한 것뿐만 아니라, 패드의 표면으로부터 연마 슬러리의 번뜩거림(glaze)/축적(build-up) 현상을 제거하기 위하여 연마 패드(14)의 표면(18)을 조절(condition) 또는 교정(redress)하는 것이 필요하다. 도 1에서 보여지는 장치에서, 엔드 이펙터 암(end effector arm)(20)은 컨디셔닝 공정을 수행하는데 사용되며, 상기 암(20)은 고정축(21)에 대하여 호 A를 따라 이동하고, 동시에 회전 모션(R)과 하향 힘(F)이, 부착된 컨디셔너 헤드(22)에 제공된다. 도 2는, 암(20), 컨디셔너 헤드(22) 및 연마 패드(14)의 상대 운동을 보여주는 평면도로서, 특히 연마 패드(14)의 표면을 가로질러 이동하는 암(20)의 호 이동(A)을 보여준다. 다른 실시예로서, 상기 엔드 이펙터는, 호-기반 스위핑 모션(arc-based sweeping motion)의 필요 없이 표면(18)을 조절(condition)하도록, 연마 패드(14)의 반경 전부를 커버할 수 있도록 형성될 수 있다. 상기 본 발명에 따른 개구된 컨디셔닝 브러쉬는, 아래에서 상세히 논의되는 바와 같이, 어떠한 실시예와도 함께 사용될 수 있다. 상기 본 발명에 따른 개구된 컨디셔닝 브러쉬는 연마 패드 대신 연마 펠트를 포함하는 시스템에 동일하게 적용되며, 상기 펠트는 상기에서 논의된 연성 연마 패드와 동일한 깊이의 냅(nap)을 가진다. 다시 말하면, 본 발명에 따른 개구된 브러쉬를 이용한 컨디셔닝에 최적화된 상기 연마 패드와 연마 펠트는, 상기에서 언급된 바와 같이 재순환 와류 상태에서 잔해와 유체를 가둘 수 있는 수직향의 개공(예컨대 다공성 코팅)을 보이는 미세 구조로 특정 지어진다.
도 1로 돌아가서, 컨디셔너 헤드(22)는, (1) 표면(18)을 닦는 기능, (2) 개구된 컨디셔닝 브러쉬(30), 컨디셔닝액(conditioning fluid), 제거된 잔해 및/또는 약해진 연마액(polishing fluid)(이하에서는 폐기물(effluent)이라 함)을 연마 패드(14) 근처로부터 후송(evacuating)하는 기능 및 (3) 컨디셔닝액을 패드(14) 표면(18)에 공급하는 기능을 수행하는 개구된 컨디셔닝 브러쉬(30)를 더 포함하는 것으로 개시된다. 일반적인 연마용 컨디셔닝 디스크들은 섬유질에 더 가까운 연마 패드 및 연마 펠트 일부의 공극 내에 깊숙히 파묻힌 잔해를 제거하는데 항상 성공적이지는 못하다. 아래에서 설명될 다수의 강모는, 컨디셔닝 브러쉬(30)의 접촉 표면(31)에 포함되며, 섬유질 연마 패드의 공극 깊숙이 들어가서 축적된 잔해를 제거한다. 컨디셔닝 브러쉬(30) 내에 형성된 개공(apertures)은 진공 경로를 통한 폐기물의 제거를 위한 채널을 제공하며, 도 1에서 컨디셔너 헤드(22)는 진공원(vacuum source)(50)에 연결되는 진공 토출 포트(vacuum outlet port)(37)를 포함하는 것으로 설명된다. 컨디셔닝액은 축적된 잔해를 효과적으로 제거하기 위하여 표면 브러쉬와 함께 사용될 수 있는데, 상기 컨디셔닝액은 컨디셔너 헤드(22) 내의 흡입 포트(inlet port)(39)를 통하여 연마 패드(18)의 표면으로 제공될 수 있다.
도 3은 일실시예에 따른 컨디셔너 헤드(22)에 고정되는 개구된 컨디셔닝 브러쉬(30)의 평면도를 포함하며, 표면(31)은 컨디셔닝 과정에서 연마 패드의 표면과 접촉한다. 컨디셔닝 브러쉬(30)를 컨디셔너 헤드(22)에 부착하기 위한 다양한 방 식(arrangement)이 존재하는데, 자력 기반 육각 키 방식(magnetic-based hex key arrangement)을 이용하여 브러쉬(30)와 컨디셔닝 디스크(22)의 잔여 구성(remaining components) 사이에서 개구된 정렬(apertured alignment)을 유지하는 적절한 방식이 본 발명 출원인에 의하여 2004년 4월 7일에 출원된 미국 특허 출원 제 10/819754호에 개시되어 있다. 도 3을 참조하면, 다수의 개공(34)이 보여지는데, 상기 개공들(34)은 본 발명에 따른 연성 패드 브러쉬를 제공하도록 기능하는 다수의 강모(40)에 의하여 둘러싸인다. 도 4는 도 3의 측단면도이다. 강모(40)는 패드(14)의 (도 5 참조)의 표면(18) 하측으로 형성되는 섬유질 공극으로부터 미립자 물질들을 제거하고, 도 4에서 보여지는 바와 같이, 폐기물을 컨디셔너 헤드(22)의 외주면 주위에 형성되는 진공 출구(35) 쪽으로 밀어내는 기능을 한다. 컨디셔너 헤드(22)가 회전하여, 폐기물을 외부로 이동시키고 진공 출구(35)를 통하여 후송 채널(36) 내부로 이동하는 것을 도와준다. 그러면, 상기 폐기물은 진공력에 의하여 컨디셔너 헤드(22) 상측의 진공 출구 포트(37)를 통하여 당겨져서, 연마 패드 표면(18)이 효과적으로 청소되도록 한다. 도 4에서 설명되는 실시예에서, 컨디셔닝 브러쉬(30)는, 컨디셔닝액의 흡입을 가능하게 하기 위하여, 바람직하게는 컨디셔너 헤드(22)의 흡입 포트(39)를 경유하여, 개공(34)에 연결되는 채널 시스템(32)을 더 포함한다.
도 5는 패드(14), 컨디셔너 헤드(22) 및 강모(40)의 관계를 보여주는 단면도이다. 상기에서 언급된 바와 같이, 강모(40)는 컨디셔너 헤드(22) 하측에 소정 간격 이격되어 형성되며, 패드(14)와 컨디셔너 헤드(22) 사이에 완전 진공 상태 연결 또는 밀봉이 유지되는 동안, 강모(40)가 연마 패드(14)의 깊고 부드러운 벽(soft-walled)을 가진 공극들 내부로 흡입되도록 한다. 도시된 바와 같이, 강모(40)는, 패드(14)의 수직향의 개공(P) 내부로 삽입되기에 충분한 깊이로 연장되어, 컨디셔닝 브러쉬(30)가 패드 표면을 가로질러 휩쓸고 지나갈 때 축적된 잔해가 제거되도록 한다. 그러나, 강모(40)의 길이는 조절되어, 컨디셔너 헤드(22)의 측벽(22W)이 연마 패드(14)의 표면(18)과 접촉 상태를 유지하도록 한다. 상기 강모의 특정 규격은 섬유질 연마 재료의 공극의 깊이, 패드 재료 자체, 컨디셔너 헤드에 의하여 연마 패드에 가해지는 하향력, 및 적용되는 진공력과 같은 인자들을 가지는 함수일 수 있으나, 반드시 이들 인자에 의하여 제한되는 것은 아니다. 진공력/누수가 제어 가능하도록 하고, 잔해가 컨디셔닝 브러쉬(30)를 통하여 패드 표면(18)으로부터 연속적으로 후송되고, 컨디셔너 헤드(22)의 진공 출구 포트(37)로부터 배출되도록 하기 위하여, 표면(18)과 컨디셔너 헤드 측벽(22W)이 접촉될 것이 요구된다. 강모(40)는, 연마 슬러리, 컨디셔닝액, 웨이퍼 잔해 물질 등과 같이 패드 표면에 존재하는 화학 물질 어느 것과도 반응하지 않는 나일론과 같은 비활성 물질을 포함한다. 일 실시예에서, 강모(40)는 컨디셔닝 패드(14)의 표면(18)에 상당한 양의 세정 에너지(cleaning energy)를 제공할 수 있는 연마재 충진 합성물(abrasive-filled composit material)로 이루어질 수 있다.
도 6은 다른 실시예에 따른 컨디셔닝 브러쉬(60)의 평면도로서, 본 실시예에서는, 강모(40)가 브러쉬(60)의 표면(61)을 가로질러 V 형태의 패턴(62)으로 제공된다. 명확한 이해를 위하여, 강모(40)의 일부가 도 6에 개시된다. 도 7은 완전한 세트의 강모(40)가 적소에 제공되는 컨디셔닝 브러쉬(60)의 평면도이다. 도 6을 참조하면, 개공(34) 세트가 각각의 V 패턴(62) 강모 사이에 제공되는 것이 개시된다. 개공(34)은 위에서 기술된, 컨디셔닝액을 분배하고 연마 패드(14)의 표면(18)으로부터 폐기물을 후송하는 방식으로 기능한다.
도 8은 본 발명의 더 다른 실시예에 따른 개구된 컨디셔닝 브러쉬의 평면도이다. 본 실시예에 따른 컨디셔닝 브러쉬(70)는, 브러쉬(70)의 중심 영역(74)에서 발산하는 한 세트의 나선형 암(72)으로 배치되는 강모(40)를 포함한다. 개공(34)은 스파이럴 암의 형상과 유사하게 배치되는데, 별도의 개공(34) 세트가 인접한 강모(40) 세트 사이에 배치된다. 도 4와 관련하여 기 설명된 방식으로서, 브러쉬(70)의 강모(40)와 개공(34)들은, 후송을 통한 (잔해의) 효과적인 제거를 위하여 잔해가 외주면 쪽으로 보내도록 하는 구조로 설계된다. 본 발명의 개구된 컨디셔닝 브러쉬는, 어떤 형태의 패드 또는 연마 펠트와도 연계되어 사용될 수 있으나, 바람직하게는 상기에서 설명된 바와 같이 깊고, 부드러운 벽을 가진 수직향 공극으로 구성되는 섬유질 연마 패드 및/또는 버프 연마 패드(buffing pad)와 함께 사용되는 것이 의도되며, 상기 공극은 패드 내부 깊숙한 곳에 축적된 잔해와 약해진 슬러리를 가두는 재순환 와류 흐름을 생성하는데 이바지한다. 본 발명에 따른 개구된 컨디셔닝 브러쉬는 또한 종래의(다시 말하면 상대적으로 경성(hard)인) 연마 패드에 사용될 수 있는데, 연마용 강모는, 종래의 연마용 컨디셔닝 디스크보다 낮은 패드 마모율을 가지고, 충분한 표면 연마 능력을 제공한다. 더욱이, 상기 컨디셔닝 브러쉬의 표면을 가로지르는 강모와 개공의 배치는 특정 CMP 시스템의 요구를 충족하기 위하여 필요에 따라 수정될 수 있다. 그리고, 본 발명의 사상은 하기에 첨부되는 청구항의 권리 범위에 의해서만 제한됨을 밝혀 둔다.

Claims (23)

  1. 연마 패드에 컨디셔닝액을 공급하기 위한 흡입 포트와, 상기 연마 패드의 컨디셔닝 영역으로부터 컨디셔닝 폐기물을 후송하기 위한 토출 포트를 포함하는 컨디셔너 헤드 하우징; 및
    컨디셔닝 과정에서 상기 연마 패드 표면의 상부 주표면과 접촉하도록 하기 위하여 상기 하우징 내부에 배치되는 컨디셔닝 디스크를 포함하고,
    상기 컨디셔닝 디스크는,
    상기 연마 패드의 상부 주표면을 쓸어내고, 상기 주표면으로부터 잔해를 제거하기 위한 브러쉬 및 컨디셔닝액을 상기 연마 패드에 분배하고 상기 연마 패드로부터 컨디셔닝 폐기물을 후송하는 다수의 개공을 포함하는 것을 특징으로 하는, 화학적 기계적 평탄화(CMP) 시스템에서 사용되는 연마 패드 컨디셔닝 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 브러쉬는 다수의 강모를 포함하는 연마 패드 컨디셔닝 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨디셔닝 디스크는 연마용 부재(abrasive material)를 포함하는 연마 패드 컨디셔닝 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 다수의 강모는 비활성 물질을 포함하는 연마 패드 컨디셔닝 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 비활성 물질은 나일론을 포함하는 연마 패드 컨디셔닝 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 다수의 강모는 연마재 충진 합성물(abrasive-filled composite material)을 포함하는 연마 패드 컨디셔닝 장치.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 다수의 강모는, 일련의 포개지는(nested) V 패턴으로 상기 컨디셔닝 디스크를 가로질러 배치되고, 그 사이에 개공이 배치되는 연마 패드 컨디셔닝 장치.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 다수의 강모는, 일련의 동심원(concentric circles)으로 상기 컨디셔닝 디스크를 가로질러 배치되는 연마 패드 컨디셔닝 장치.
  9. 제 2 항에 있어서,
    상기 다수의 강모는, 상기 컨디셔닝 디스크의 중심 영역으로부터 발산되는 다수의 나선형 암 형태로 배치되는 연마 패드 컨디셔닝 장치.
  10. 제 2 항에 있어서,
    상기 강모가 연마 패드 부재로부터 폐기물이 후송되는 것을 방해하지 않고 연마 패드 부재로 인입되도록 하기 위하여, 상기 다수의 강모는 컨디셔너 헤드 하우징 하측에 소정 간격 이격되어 형성되는 연마 패드 컨디셔닝 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨디셔닝 디스크는, 상기 컨디셔닝 디스크와 상기 컨디셔너 헤드 하우징 간에 정렬된 결합을 제공하고, 상기 컨디셔닝 디스크의 다수의 개공과 상기 컨디셔너 헤드 하우징의 흡입 및 토출 포트가 정렬되도록 하는 육각 키 정렬 구조를 더 포함하는 연마 패드 컨디셔닝 장치.
  12. 연마 패드 표면으로 컨디셔닝액을 분배하고, 상기 연마 패드 표면으로부터 컨디셔닝 폐기물을 후송하기위한 다수의 개공; 및
    섬유질 연마 패드를 가로질러 쓸고 그로부터 발생하는 잔해를 제거하는 브러쉬를 포함하는, 화학적 기계적 평탄화(CMP) 장치의 연마 패드 드레싱용 컨디셔닝 디스크.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 브러쉬는 다수의 강모를 포함하는 컨디셔닝 디스크.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 디스크는 상기 연마 패드를 드레싱하는데 적합한 연마 부재를 포함하는 컨디셔닝 디스크.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 다수의 강모는 비활성 물질을 포함하는 컨디셔닝 디스크.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 비활성 물질은 나일론을 포함하는 컨디셔닝 디스크.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 다수의 강모는 연마재 충진 합성물을 포함하는 컨디셔닝 디스크.
  18. 제 13 항에 있어서,
    상기 다수의 강모는, 일련의 포개지는(nested) V 패턴으로 상기 컨디셔닝 디스크를 가로질러 배치되고, 그 사이에 다수의 개공이 배치되는 컨디셔닝 디스크.
  19. 제 13 항에 있어서,
    상기 다수의 강모는, 일련의 동심원(concentric circles)으로 상기 컨디셔닝 디스크를 가로질러 배치되는, 컨디셔닝 디스크.
  20. 제 13 항에 있어서,
    상기 다수의 강모는, 상기 컨디셔닝 디스크의 중심 영역으로부터 발산되는 다수의 나선형 암 형태로 배치되는, 컨디셔닝 디스크.
  21. 개구된 컨디셔닝 브러쉬를 연마 패드의 상부 주표면에 대향하여 위치시키는 단계, 상기 개구된 컨디셔닝 브러쉬는 다수의 강모 및 다수의 개공을 포함함;
    상기 연마 패드의 공극으로 상기 다수의 강모를 밀어넣기에 충분한 크기의 하향력을 상기 개구된 컨디셔닝 브러쉬에 제공하는 단계;
    상기 다수의 강모가 상기 공극에 축적된 잔해를 제거하도록, 상기 연마 패드의 표면을 가로질러 상기 개구된 컨디셔닝 브러쉬를 이동하는 단계;및
    상기 다수의 개공을 통하여 제거된 잔해 축적물을 화학적 기계적 평탄화 시스템 밖으로 후송하기에 충분한 진공력을 공급하는 단계를 포함하는, 화학적 기계적 평탄화 시스템에 사용되는 연마 패드의 컨디셔닝 방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 개구된 컨디셔닝 브러쉬가 상기 연마 패드의 표면을 가로질러 이동할 때, 상기 연마 패드의 표면에 공정액(processing fluids)을 분배하는 단계를 더 포 함하는 컨디셔닝 방법.
  23. 제 21 항에 있어서,
    상기 공급되는 하향력 및 진공력은, 상기 다수의 강모가 상기 연마 패드로부터 제거된 잔해의 진공 제어 후송을 방해하지 않고 상기 연마 패드의 공극과 연결될 수 있도록 제어되는 것을 특징으로 하는 컨디셔닝 방법.
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