KR20130128370A - 음극-방식 패드 컨디셔너 및 사용 방법 - Google Patents

음극-방식 패드 컨디셔너 및 사용 방법 Download PDF

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KR20130128370A
KR20130128370A KR1020137003514A KR20137003514A KR20130128370A KR 20130128370 A KR20130128370 A KR 20130128370A KR 1020137003514 A KR1020137003514 A KR 1020137003514A KR 20137003514 A KR20137003514 A KR 20137003514A KR 20130128370 A KR20130128370 A KR 20130128370A
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abrasive
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anode
cathodic
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빈센트 제이 라라이아
분 키아트 림
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쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니
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Abstract

화학적 기계적 평탄화를 위한 음극-방식 패드 컨디셔너(100)는 금속성 기재(112)를 포함하는 연마 부재(110), 지지 캐리어(120), 및 지지 캐리어(120)의 주연부 에지(124)에 부착되는 양극(130)을 포함한다. 음극 방식 회로(140)는 전해질 용액과 접촉되면 양극(130)으로부터 연마 부재(110)로 음극 방식 전류를 제공하도록 구성된다. 음극-방식 패드 컨디셔너(100)를 사용하는 방법이 또한 개시된다.

Description

음극-방식 패드 컨디셔너 및 사용 방법{CATHODICALLY-PROTECTED PAD CONDITIONER AND METHOD OF USE}
본 발명은 대체로 반도체 웨이퍼의 화학적 기계적 평탄화를 위한 패드 컨디셔너(pad conditioner) 및 그 사용 방법에 관한 것이다.
화학적 기계적 평탄화(Chemical Mechanical Planarization, CMP)는 서브마이크로미터 기술 집적 회로(integrated circuit, IC)의 제조에 널리 사용되는 처리 기술이다. 기술 노드(technology node)가 축소되면서 리소그래피 초점 심도(lithographic depth of focus)가 계속 감소함에 따라, 반도체 웨이퍼 작업 표면의 평탄성이 필요해지고 있다. CMP는 폴리싱 패드(polishing pad) 및 폴리싱 슬러리(polishing slurry)가 사용되는 폴리싱/재료-제거 공정이다. 폴리싱 슬러리는 흔히 부식성이다. 글레이징(glazing)으로 인해, 폴리싱 패드의 재료 제거 효율은 보통 장시간의 사용 후 감소한다. 일정한 재료 제거 효율을 유지하기 위해, 패드 컨디셔너가 폴리싱 패드를 언글레이징하기(unglaze)(즉, 조절하기) 위해 사용된다.
웨이퍼 평탄화 동안, 마이크로스크래칭(microscratching)(즉, 마이크로미터 스케일 스크래치), 부족 또는 과도 폴리싱, 및 디싱(dishing)을 비롯한 소정의 문제가 발생한다. 마이크로스크래칭의 주요 기여 인자는 슬러리로부터의 연마 입자, 폴리싱으로부터의 유리된 재료, 패드 컨디셔너로부터의 유리된 다이아몬드, 및 패드 컨디셔너로부터의 금속 입자를 포함한다.
마이크로스크래칭에 더하여, 예를 들어 니켈과 같은 일부 금속이 오염 문제를 일으킬 수 있다. 예를 들어, 웨이퍼 표면 내의 매립된 니켈 입자는 능동형/수동형 소자 및 상호접속부의 전기적 또는 신뢰성 성능의 변화를 야기할 수 있다. 예를 들어, 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor, MOSFET)의 전기적 성능이 니켈 오염에 의해 악영향을 받을 수 있다. 또한, 니켈 오염이 별개의 구리 트레이스들 사이의 전기적 브리징(electrical bridging)을 유발할 때 구리 상호접속부가 전기적 단락되어질 수 있다.
일 태양에서, 본 발명은 화학적 기계적 평탄화를 위한 음극-방식 패드 컨디셔너(cathodically-protected pad conditioner)로서,
연마 표면 및 연마 표면 반대편의 후방 표면을 갖는 금속성 기재(metallic substrate)를 포함하는 연마 부재 - 상기 연마 표면은 상기 금속성 기재에 부착되는 연마 입자를 포함함 - ;
수용 표면 및 수용 표면에 인접한 주연부 에지를 갖는 지지 캐리어(support carrier) - 상기 수용 표면은 상기 연마 부재의 후방 표면에 부착되어 후방 표면에 인접함 - ;
주연부 에지에 부착되는 양극(anode); 및
전해질 용액과 접촉되면 양극으로부터 금속성 기재로 음극 방식 전류(cathodic protection current)를 제공하도록 구성되는 음극 방식 회로(cathodic protection circuit)를 포함하는 음극-방식 패드 컨디셔너를 제공한다.
일부 실시예에서, 음극 방식 회로는 양 단자(positive terminal) 및 음 단자(negative terminal)를 갖는 전지(electric cell)를 포함하고, 양 단자는 양극에 전기적으로 결합되며, 음 단자는 금속성 기재에 전기적으로 결합된다. 일부 실시예에서, 전지는 지지 캐리어 내의 공동 내에 적어도 부분적으로 배치된다. 일부 실시예에서, 음 단자는 전도성 접착제에 의해 금속성 기재에 적어도 부분적으로 부착된다. 일부 실시예에서, 주연부 에지는 연마 부재에 인접한 경사진 부분을 갖고, 양극은 경사진 부분 상에 배치된다.
유리하게는, 본 발명에 따른 음극-방식 패드 컨디셔너는 반도체 웨이퍼 상의 마이크로스크래치 및/또는 반도체 웨이퍼의 오염을 유발할 수 있는 반도체 웨이퍼의 화학적 기계적 평탄화 동안의 금속성 기재의 산화에 대하여 억제된다.
본 발명에 따른 패드 컨디셔너는 예를 들어 반도체 웨이퍼의 화학적 기계적 평탄화 동안 사용하기에 유용하다. 따라서, 다른 태양에서, 본 발명은 패드를 컨디셔닝하는 방법으로서, 반도체 웨이퍼의 화학적 기계적 평탄화 동안 본 발명에 따른 패드 컨디셔너를 사용하는 단계를 포함하는 방법을 제공한다. 일부 실시예에서, 음극-방식 패드 컨디셔너는 반도체 웨이퍼의 화학적 기계적 평탄화 동안 패드와 접촉한다.
전술한 실시예들은 그들의 임의의 조합이 본 발명의 교시 내용을 고려하여 명확하게 잘못되지 않은 한 그러한 조합으로 구현될 수 있다. 본 발명의 특징 및 이점은 상세한 설명 및 첨부된 특허청구범위를 고려할 때 추가로 이해될 것이다.
<도 1>
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 예시적인 패드 컨디셔너(100)의 사시도.
<도 2>
도 2는 도 1에 도시된 패드 컨디셔너(100)의 측단면도.
<도 3>
도 3은 예시적인 패드 컨디셔너(200)의 개략적인 평면도.
<도 4>
도 4는 예시적인 패드 컨디셔너(300)의 개략적인 평면도.
상기 도면은 본 발명의 몇몇 실시예를 기재하지만, 논의에 언급된 바와 같이 다른 실시예가 또한 고려된다. 모든 경우에서, 이러한 개시 내용은 설명으로서 그리고 비제한적으로 본 발명을 나타낸다. 본 발명의 원리의 범주 및 사상에 속하는 많은 다른 수정 및 실시예가 당업자에 의해 고안될 수 있음을 이해하여야 한다. 도면은 축척에 맞게 도시되지 않을 수 있다. 도면 전체에 걸쳐, 동일한 부분을 나타내기 위해 동일한 도면부호가 사용될 수 있다.
이제 도 1 및 도 2를 참조하면, 화학적 기계적 평탄화를 위한 예시적인 음극-방식 패드 컨디셔너(100)는 연마 부재(110), 지지 캐리어(120), 양극(130), 및 음극 방식 회로(140)를 포함한다. 연마 부재(110)는 연마 표면(114) 및 연마 표면(114) 반대편의 후방 표면(116)을 갖는 금속성 기재(112)를 포함한다. 연마 표면(114)은 금속성 기재(112)에 부착되는 연마 입자(118)를 포함한다. 지지 캐리어(120)는 수용 표면(122) 및 수용 표면(122)에 인접한 주연부 에지(124)를 갖는다. 수용 표면(122)은 전도성 접착제의 층(119)에 의해 연마 부재(110)의 후방 표면(116)에 부착되어 그에 인접해 있다. 양극(130)은 주연부 에지(124)에 부착된다. 음극 방식 회로(140)는 전해질 용액과 접촉되면 양극(130)으로부터 금속성 기재(112)로 음극 방식 전류를 제공하도록 구성된다.
금속성 기재는 하나 이상의 금속 및/또는 금속 합금을 포함하고, 연마 입자 주위에 브레이징 합금(brazing alloy)을 포함할 수 있다. 적합한 금속의 예는 스테인레스강, 크롬, 티타늄, 티타늄 합금, 지르코늄, 지르코늄 합금, 니켈, 및 이들의 합금을 포함한다. 기재는 예를 들어 브레이징 또는 전기도금(예컨대, 니켈의)을 비롯한 임의의 적합한 공정에 의해 형성될 수 있다. 예시적인 니켈 합금은 약 80% 니켈 및 약 20% 크롬을 포함하는 니켈 합금을 포함한다. 금속성 기재는 강성, 반-강성, 또는 가요성일 수 있고, 원하는 대로 비교적 얇거나(예컨대, 포일) 두꺼울 수 있다.
연마 부재는 예를 들어 적절한 형상(예컨대, 디스크)으로 형성된 매트릭스 재료를 매트릭스 재료의 주 표면 상에 배치된 연마 입자와 소결함으로써 형성될 수 있다. 매트릭스 재료는 브레이징 합금 및 소결된 내식성의 금속성 분말을 포함한다. 사전결정된 온도로 가열된 때, 브레이징 합금은 액체로 되고, 연마 입자 주위로 유동한다. 또한, 브레이징 합금은 연마 입자와 반응하여 연마 입자와의 화학적 결합을 형성한다. 화학적 결합을 형성하기 위해, 브레이징 합금의 조성은 특정 연마 입자와 반응하여 화학적 결합을 형성하는 것으로 알려진 원소를 포함한다. 예를 들어, 다이아몬드 연마 입자가 사용되는 경우, 브레이징 합금은 다이아몬드와 반응하여 다이아몬드와의 화학적 결합을 형성할 수 있는 하기 원소들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다: 크롬, 텅스텐, 코발트, 티타늄, 아연, 철, 망간, 또는 규소. 추가적인 예로서, 입방정 질화붕소 연마 입자가 사용되는 경우, 브레이징 합금은 연마 입자와 화학적 결합을 형성할 수 있는 알루미늄, 붕소, 탄소 및 규소 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 산화알루미늄 연마 입자가 사용되는 경우, 브레이징 합금은 알루미늄, 붕소, 탄소, 및 규소 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 그러나, 브레이징 합금은 연마 입자와 반응하여 연마 입자와의 화학적 결합을 형성하는 원소 또는 원소들에 더하여 다양한 불활성 원소를 또한 함유할 수 있음이 인식될 것이다.
예시적인 연마 입자는 8 이상, 더 전형적으로는 9 이상의 모스 경도(Mohs hardness)를 갖는 연마 입자를 포함한다. 적합한 연마 입자는 예를 들어 용융 산화알루미늄, 세라믹 산화알루미늄, 열처리 산화알루미늄, 탄화규소, 탄화붕소, 탄화텅스텐, 알루미나 지르코니아, 산화철, 다이아몬드(천연 및 합성), 산화세륨(ceria), 입방정 질화붕소(CBN), 다이아몬드, 가닛(garnet), 카보런덤(carborundum), 아산화붕소, 및 이들의 조합을 포함한다. 연마 입자는 커플링제 또는 금속 또는 세라믹 코팅과 같은 표면 처리 또는 코팅을 추가로 포함할 수 있다. 본 발명에 유용한 연마 입자는 전형적으로 20 내지 1000 마이크로미터 범위의 평균 크기를 갖지만, 다른 크기가 또한 사용될 수 있다. 더 전형적으로, 연마 입자는 약 45 내지 625 마이크로미터, 또는 약 75 내지 300 마이크로미터의 평균 크기를 갖는다.
전형적으로, 연마 부재는 디스크 또는 환형체 또는 그의 일부분으로서 형상화되지만, 다른 형상이 또한 사용될 수 있다. 다수의 연마 부재가 지지 캐리어 상에 장착되는 경우, 각각의 음극 방식 회로가 각각의 연마 부재에 대해 존재하는 것이 바람직하다. 전형적으로는 디스크의 에지에 인접한 연마 표면의 일부분에는 실질적으로 연마 입자가 없을 수 있다. 연마 부재로서 사용하기에 적합한 예시적인 연마 디스크가 또한 미국 특허 제5,620,489호(첼레신(Tselesin)) 및 제6,123,612호(고어스(Goers))에 기술되어 있다.
연마 부재는 연마 부재의 연마 표면이 노출되어 연마에 이용가능하도록 지지 캐리어에 부착된다.
지지 캐리어는 CMP 장치 내에 장착가능하도록 구성되며, 이때 형상 및 크기의 변동은 사용될 장비에 좌우된다. 전형적으로, 지지 캐리어는 실질적으로 디스크 형상이지만, 이것이 필요 조건은 아니다. 지지 캐리어는 수용 표면 및 주연부 에지를 갖는다. 일부 실시예에서, 주연부 에지는 경사진 부분을 포함한다. 지지 캐리어는 예를 들어 합성 중합체 재료(예컨대, 플라스틱 또는 열경화성재), 세라믹 재료, 및/또는 적합한 내식성 금속으로 형성될 수 있다. 예시적인 일 실시예에서, 지지 캐리어는 폴리카르보네이트로 형성된다.
연마 부재는 충분한 음극 방식 회로가 유지된다면 예를 들어 접착제(예컨대, 전도성 접착제) 및/또는 기계적 체결구를 비롯한 임의의 적합한 체결 기술을 사용하여 지지 캐리어에 부착될 수 있다.
양극을 위한 재료의 선택은 CMP 공정에 사용되는 재료에 의해 영향을 받을 것이며, 당업자의 능력 내에 있다. 예시적인 양극은 강제 전류 음극 방식(impressed current cathodic protection, ICCP)으로 알려진 그러한 양극을 포함한다. 양극은 연마 부재의 연마 기능을 과도하게 방해하지 않는 임의의 형상을 가질 수 있다. 전형적으로, 양극의 적어도 일부분이 연마 표면과 대략 동일한 높이로 지지 캐리어 상에 장착되어, 슬러리가 CMP 공정 동안 양극 및 금속성 기재와 동시에 접촉할 수 있을 것이다. 또한, 양극과 금속성 기재 사이의 거리는 전형적으로 전류가 슬러리를 통과할 때 과도한 전압 강하를 방지하기 위해 실질적으로 최소화되어야 한다. 예를 들어, 양극(130)은 도 1에 도시된 바와 같이 주연부 에지(124)의 경사진 부분(126)(즉, 챔퍼)에 장착될 수 있다. 예시적인 적합한 양극 재료는 혼합 금속 산화물; 백금; 백금도금 티타늄, 탄탈륨, 및/또는 니오븀; 금; 팔라듐; 은-팔라듐; 및 흑연을 포함한다. 흑연은 처리 동안 웨이퍼의 불리한 오염에 대한 낮은 가능성을 갖지만, 특히 낮은 pH 수성 환경에서 환경 열화에 보다 취약하다.
양극은 금속성 기재로부터 절연되어야 하며, 그렇지 않으면 단락될 것이다. 따라서, 지지 캐리어가 전도성인 경우 양극을 절연 패드 상에 배치하거나 달리 그것을 지지 캐리어로부터 절연하는 것이 필요할 수 있다. 지지 캐리어가 유전체 재료(예컨대, 절연체)인 경우, 이러한 것은 전형적으로 관심 사항이 아니다. 양극은 예를 들어 접착제 및/또는 기계적 체결구를 비롯한 임의의 적합한 수단에 의해 지지 캐리어에 부착될 수 있다.
음극 방식의 원리는, 외부 양극을 부식으로부터 보호할 재료에 접속시키고 충분한 세기 및 전압의 전기 DC 전류를 통전시킴으로써, 재료의 모든 영역이 음극으로 되고 부식되지 않는 것이다. 본 발명에서 실시되는 바와 같이, 이는 음극 방식 회로에 의해 달성된다.
음극 방식 회로는 양극을 전지의 양 단자에 전기적으로 결합시키고, 동시에 연마 부재의 금속성 기재를 전지의 음 단자에 전기적으로 결합시킨다. 사용 중이 아닌 때, 회로는 개방된다. 사용 동안, CMP 공정에 사용되는 슬러리 내의 전해질이 금속성 기재와 양극을 브리징함으로써 회로를 폐쇄한다. 이제 도 2를 참조하면, 예시적인 음극 방식 회로(140)는 전지(150), 양극(130), 및 금속성 기재(112)를 포함한다. 공동(128) 내에 배치된 전지(150)는 공동(128)에 인접한 채널(129) 내에 배치된 절연 와이어(158)를 통해 양극(130)에 전기적으로 결합되는 음 단자(152) 및 양 단자(154)를 포함한다. 오염(예컨대, CMP 동안 슬러리에 의한)을 방지하기 위해, 채널(129) 및 공동(128) 내의 잔여 공간은 전형적으로 예를 들어 미국 미네소타주 세인트 폴 소재의 쓰리엠 컴퍼니(3M Company)로부터 쓰리엠 ESPE 비닐 폴리실록산 임프레션 머티리얼(3M ESPE VINYL POLYSILOXANE IMPRESSION MATERIAL)로서 입수가능한 열경화성 실리콘 수지와 같은 내식성 전기 절연 재료(160)로 채워진다. 공동(128)의 형상은 사용되는 전지의 유형과 수에 따라 다를 수 있다.
이제 도 3을 참조하면, 예시적인 패드 컨디셔너(200)는 연마 부재(110), 양극(130), 및 2개의 코인 전지(coin cell)(도시 안됨)를 포함하도록 구성되고 채널(229)에 인접한 공동(228)을 갖는다. 유사하게, 도 4에 도시된 바와 같이, 다른 예시적인 패드 컨디셔너(300)는 연마 부재(110), 양극(130), 및 3개의 코인 전지(도시 안됨)를 포함하도록 구성되고 채널(329)에 인접한 공동(328)을 갖는다.
도 2에 도시된 바와 같이, 전지(150)는 코인 전지이지만, 다른 전지 설계가 또한 유용하다. 전지를 위한 전압의 선택은 전형적으로 예를 들어 위에서 논의된 바와 같이, 금속성 기재의 조성 및 패드 컨디셔너의 설계 파라미터에 의해 영향을 받는다. 일반적으로, 전지의 전압은 금속성 매트릭스로부터 발생하는 산화 금속 종을 감소시키기에 충분하여야 한다. 전형적으로, 적어도 3 볼트, 6 볼트, 또는 그 초과의 전압을 갖는 전지가 음극 방식 패드 컨디셔너의 많은 구현에 충분하지만, 더 작은 전압이 소정의 구현에 유용할 수도 있다. 또한, 전지는 전형적으로 음극 방식 패드 컨디셔너의 유효 수명 동안 지속되기에 충분한 전류 용량을 갖도록 선택되지만, 이것이 필요 조건은 아니다.
본 발명의 목적 및 이점은 하기의 비제한적인 예에 의해 추가로 예시되지만, 이들 예에 인용된 특정 재료 및 그 양뿐만 아니라 기타 조건 및 상세 사항은 본 발명을 부당하게 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
예
달리 언급되지 않는 한, 예 및 명세서의 나머지 부분에서의 모든 부, 백분율, 비 등은 중량 기준이다.
예 1
10.8-㎝(4.25-인치) 직경의 음극-방식 패드 컨디셔너를 전반적으로 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 제조하였다. 지지 캐리어는 폴리카르보네이트로 제조하였다. 양극은 Ag-Pd 합금으로 제조하였다. 미국 미네소타주 세인트 폴 소재의 쓰리엠 컴퍼니로부터의 쓰리엠 ESPE 비닐 폴리실록산 임프레션 머티리얼을 사용하여 절연 와이어 및 전지 주위로 캐리어 지지체의 채널 및 공동 내의 빈 공간을 채웠다. 전지로서 3 볼트 코인 전지를 사용하였다. 쓰리엠 컴퍼니로부터 쓰리엠 XYZ / 아이소트로픽 일렉트리컬리 컨덕티브 어드히시브 트랜스퍼 테이프(3M XYZ / ISOTROPIC ELECTRICALLY CONDUCTIVE ADHESIVE TRANSFER TAPE) 9709S로서 입수가능한 전도성 접착제를 사용하여 전지의 양 단자를 연마 부재의 후방 표면에 접합시켰다. 연마 부재는 쓰리엠 컴퍼니에 의해 시판되는 쓰리엠 A188 다이아몬드 패드 컨디셔너(3M A188 DIAMOND PAD CONDITIONER)에 사용되는 연마 부재와 실질적으로 동일하였다. 쓰리엠 A188 다이아몬드 패드 컨디셔너는 감압 접착제에 의해 폴리카르보네이트 캐리어에 부착되는, 제거 및 세정될 수 있는 연마 부재를 가진다. 연마 부재의 금속 매트릭스는 주로 니켈로 구성되고, 미량의 합금 원소로서 크롬을 포함하며, P, Si, Fe, C, 및 Mn과 같은 다른 미량의 성분 및 불순물을 함유할 수 있다.
비교 패드 컨디셔너
패드 컨디셔너를 전지가 없는 것을 제외하고는 예 1에서와 같이 제조하였다.
비교 패드 컨디셔너와 예 1의 패드 컨디셔너를 미국 일리노이주 오로라 소재의 캐봇 마이크로일렉트로닉스(Cabot Microelectronics)로부터 세미-스퍼스(SEMI-SPERSE) W2000 - 폴리싱 슬러리 포 어드밴스드 텅스텐 CMP(POLISHING SLURRY FOR ADVANCED TUNGSTEN CMP)로서 입수가능한 CMP 폴리싱 슬러리와 별도로 접촉시켰고, 이로써 슬러리가 연마 부재의 금속성 기재와 양극 사이의 전기 브리지를 형성하도록(즉, 음극 방식 회로가 폐쇄되도록) 하였다. 다이메틸글리옥심 Ni2+ 복합 시험 스트립을 사용하여 시간의 흐름에 따라 슬러리 내의 니켈 이온 농도를 모니터링하였다. 결과가 아래의 표 1에 기록되어 있다.
Figure pct00001
본 명세서에서 언급된 모든 특허 및 간행물은 본 명세서에 전체적으로 참고로 포함된다. 본 명세서에서 주어진 모든 예는 달리 지시되지 않는 한 비제한적으로 고려되어야 한다. 본 발명의 다양한 수정 및 변경은 본 발명의 범주 및 사상으로부터 벗어남이 없이 당업자에 의해 행해질 수 있으며, 본 발명이 본 명세서에 기재된 예시적인 실시예들로 부당하게 제한되지 않아야 함을 이해하여야 한다.

Claims (7)

  1. 화학적 기계적 평탄화를 위한 음극-방식 패드 컨디셔너(cathodically-protected pad conditioner)로서,
    연마 표면 및 연마 표면 반대편의 후방 표면을 갖는 금속성 기재(metallic substrate)를 포함하는 연마 부재 - 상기 연마 표면은 상기 금속성 기재에 부착되는 연마 입자를 포함함 - ;
    수용 표면 및 수용 표면에 인접한 주연부 에지를 갖는 지지 캐리어(support carrier) - 상기 수용 표면은 상기 연마 부재의 후방 표면에 부착되어 후방 표면에 인접함 - ;
    주연부 에지에 부착되는 양극(anode); 및
    전해질 용액과 접촉되면 양극으로부터 금속성 기재로 음극 방식 전류(cathodic protection current)를 제공하도록 구성되는 음극 방식 회로(cathodic protection circuit)를 포함하는 음극-방식 패드 컨디셔너.
  2. 제1항에 있어서, 음극 방식 회로는 양 단자(positive terminal) 및 음 단자(negative terminal)를 갖는 전지(electric cell)를 포함하고, 양 단자는 양극에 전기적으로 결합되며, 음 단자는 금속성 기재에 전기적으로 결합되는 음극-방식 패드 컨디셔너.
  3. 제2항에 있어서, 전지는 지지 캐리어 내의 공동 내에 적어도 부분적으로 배치되는 음극-방식 패드 컨디셔너.
  4. 제2항에 있어서, 음 단자는 전도성 접착제에 의해 금속성 기재에 적어도 부분적으로 부착되는 음극-방식 패드 컨디셔너.
  5. 제1항에 있어서, 주연부 에지는 연마 부재에 인접한 경사진 부분을 갖고, 양극은 경사진 부분 상에 배치되는 음극-방식 패드 컨디셔너.
  6. 패드를 컨디셔닝하는 방법으로서, 반도체 웨이퍼의 화학적 기계적 평탄화 동안 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 음극-방식 패드 컨디셔너를 사용하는 단계를 포함하는 방법.
  7. 제6항에 있어서, 음극-방식 패드 컨디셔너는 반도체 웨이퍼의 화학적 기계적 평탄화 동안 패드와 접촉하는 방법.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9550247B2 (en) * 2013-07-18 2017-01-24 Aps Materials, Inc. Double coupon reference cell and methods of making same
JP7232763B2 (ja) * 2016-12-21 2023-03-03 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー スペーサ及びウェハ平坦化システムを有するパッドコンディショナ
US11712784B2 (en) * 2017-10-04 2023-08-01 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Abrasive article and method for forming same
US11490664B2 (en) * 2018-02-23 2022-11-08 Linderton Holdings, Inc. Supporting garments and sizing systems

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2817634A (en) 1953-09-22 1957-12-24 Texas Co Device for preventing corrosion
US3022234A (en) 1958-06-30 1962-02-20 Engelhard Ind Inc Cathodic protection of ships
US5352342A (en) 1993-03-19 1994-10-04 William J. Riffe Method and apparatus for preventing corrosion of metal structures
ZA9410384B (en) 1994-04-08 1996-02-01 Ultimate Abrasive Syst Inc Method for making powder preform and abrasive articles made therefrom
US6123612A (en) 1998-04-15 2000-09-26 3M Innovative Properties Company Corrosion resistant abrasive article and method of making
US6176992B1 (en) * 1998-11-03 2001-01-23 Nutool, Inc. Method and apparatus for electro-chemical mechanical deposition
US6203413B1 (en) 1999-01-13 2001-03-20 Micron Technology, Inc. Apparatus and methods for conditioning polishing pads in mechanical and/or chemical-mechanical planarization of microelectronic-device substrate assemblies
JP3665523B2 (ja) * 1999-12-28 2005-06-29 株式会社東芝 ドレッシング方法
US6264536B1 (en) * 2000-02-01 2001-07-24 Lucent Technologies Inc. Reducing polish platen corrosion during integrated circuit fabrication
US6811680B2 (en) * 2001-03-14 2004-11-02 Applied Materials Inc. Planarization of substrates using electrochemical mechanical polishing
EP1446514A4 (en) * 2001-11-13 2007-11-28 Acm Res Inc ELECTROPOLIER ASSEMBLY AND METHOD FOR ELECTROPOLISHING CONDUCTIVE LAYERS
US7276454B2 (en) 2002-11-02 2007-10-02 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Application of impressed-current cathodic protection to prevent metal corrosion and oxidation
US7285203B2 (en) 2003-07-11 2007-10-23 Russell Gordon I Method and apparatus for instrumental analysis in remote locations
US7125324B2 (en) * 2004-03-09 2006-10-24 3M Innovative Properties Company Insulated pad conditioner and method of using same
CN1562566A (zh) * 2004-04-06 2005-01-12 北京工业大学 金属结合剂砂轮在线电解磨削修整法及其装置
KR20080058514A (ko) 2004-05-13 2008-06-25 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 전도성 부분을 구비하는 리테이닝 링
US7608173B2 (en) 2004-12-02 2009-10-27 Applied Materials, Inc. Biased retaining ring
JP2008192749A (ja) * 2007-02-02 2008-08-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 研磨装置および研磨方法

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