KR20230088800A - 화학적 기계적 연마 시스템들의 개선된 유지보수를 위한 세정 유체들의 순차적 적용 - Google Patents

화학적 기계적 연마 시스템들의 개선된 유지보수를 위한 세정 유체들의 순차적 적용 Download PDF

Info

Publication number
KR20230088800A
KR20230088800A KR1020237016717A KR20237016717A KR20230088800A KR 20230088800 A KR20230088800 A KR 20230088800A KR 1020237016717 A KR1020237016717 A KR 1020237016717A KR 20237016717 A KR20237016717 A KR 20237016717A KR 20230088800 A KR20230088800 A KR 20230088800A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cleaning fluid
polishing
cleaning
nozzles
fluid
Prior art date
Application number
KR1020237016717A
Other languages
English (en)
Inventor
정훈 오
제이미 스튜어트 레이턴
로저 엠. 존슨
반 에이치. 응우옌
Original Assignee
어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 filed Critical 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
Publication of KR20230088800A publication Critical patent/KR20230088800A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/04—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces
    • B24B37/042—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces operating processes therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/34—Accessories
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B55/00—Safety devices for grinding or polishing machines; Accessories fitted to grinding or polishing machines for keeping tools or parts of the machine in good working condition
    • B24B55/06—Dust extraction equipment on grinding or polishing machines
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67092—Apparatus for mechanical treatment

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)

Abstract

화학적 기계적 연마(CMP) 시스템들의 개선된 유지보수를 위해 세정 유체들을 순차적으로 적용하기 위한 장치 및 방법이 개시된다. 방법은 복수의 연마 스테이션들 중 제1 연마 스테이션으로 제1 기판을 이송하는 단계, 제1 연마 스테이션에서 제1 기판을 연마하는 단계, 제1 기판을 제2 연마 스테이션으로 이송하는 단계, 및 제1 연마 스테이션으로 제2 기판을 이송하는 단계를 포함한다. 방법은 복수의 노즐들 중 하나 이상의 제1 노즐들로부터 제1 세정 유체를 분배하여 제1 세정 유체를 제1 표면 상으로 지향시키고 그리고 하나 이상의 제1 노즐들로부터 제2 세정 유체를 분배하여 제2 세정 유체를 제1 표면 상으로 지향시킴으로써 연마 시스템의 복수의 표면들 중 제1 표면을 세정하는 단계를 포함하고, 여기서 제2 세정 유체는 제1 세정 유체와 상이하다.

Description

화학적 기계적 연마 시스템들의 개선된 유지보수를 위한 세정 유체들의 순차적 적용
[0001] 본 개시내용의 실시예들은 일반적으로 반도체 디바이스들의 제조에 사용되는 화학적 기계적 연마(CMP) 시스템들에 관한 것이다. 특히, 본 명세서의 실시예들은 CMP 시스템들의 개선된 유지보수를 위해 세정 유체들을 순차적으로 적용하기 위한 방식들에 관한 것이다.
[0002] 화학적 기계적 연마(CMP)는 기판 표면 상에 증착된 재료의 층을 평탄화 또는 연마하기 위해 반도체 디바이스들의 제조에 일반적으로 사용된다. 전형적인 CMP 프로세스에서, 기판은 연마 유체가 있는 상태에서 회전하는 연마 패드 쪽으로 기판의 후면을 가압하는 기판 캐리어에 유지된다. 연마 유체 및 기판과 연마 패드의 상대 운동에 의해 제공되는 화학적 및 기계적 활동의 조합을 통해 연마 패드와 접촉하는 기판의 재료 층 표면에 걸쳐 재료가 제거된다.
[0003] CMP 프로세스에 사용되는 전형적인 연마 유체는 수용액에 현탁된 나노스케일(nanoscale) 연마재 입자들과 함께 하나 이상의 화학 성분들의 수용액을 포함할 수 있다. 일반적으로, 연마재 입자들의 응집물들과 같은 연마 유체의 건조된 잔류물들은, 연마 프로세스 중에 연마 패드 위에 또는 그렇지 않으면 이에 근접하게 배치된 컴포넌트 표면들 상에 축적된다. 예를 들어, 연마 유체의 건조된 잔류물들은, 기판 캐리어들, 패드 컨디셔너(conditioner) 조립체들, 및/또는 유체 전달 아암(arm)들과 같이, 연마 유체가 연마 패드 상에 분배될 때 연마 패드 위에 배치되는 CMP 시스템 컴포넌트들의 표면들 상에 종종 축적된다. 축적된 잔류물이 제거되지 않으면, 연마재 입자들의 응집물들이 컴포넌트 표면들로부터 연마 패드 상으로 플레이크(flake)되어, 이후 그 위에서 연마되는 기판의 재료 표면에 바람직하지 않은 손상을 일으킬 수 있다. 이러한 손상은 종종 기판 표면 상의 스크래치(scratch)들, 예를 들어 미세 스크래치들로서 나타나는데, 이는 기판 표면 상에 형성된 디바이스의 성능에 악영향을 미칠 수 있거나 또는 일부 상황들에서 디바이스를 작동 불능으로 만들 수 있다.
[0004] 불행하게도, 컴포넌트 표면들로부터 축적된 잔류물을 제거하는 것은 응집된 연마재 입자들이 종종 시멘트와 같은 층들을 형성하기 때문에 일반적으로 힘들고 시간 소모적이다. 그 결과 축적된 잔류물이 컴포넌트 표면들로부터 수동으로 세정되는 소모품 교환 및/또는 예방 유지보수(PM) 절차들을 위한 바람직하지 않은 연장되고 빈번한 연마 시스템 중단 시간이 발생한다.
[0005] 따라서, 위에서 설명된 문제점들을 해결하는 장치들 및 방법들에 대한 당업계의 필요성이 존재한다.
[0006] 본 개시내용은 일반적으로 반도체 디바이스들의 제조에 사용되는 화학적 기계적 연마(CMP) 시스템들에 관한 것이다. 특히, 본 명세서의 실시예들은 CMP 시스템들의 개선된 유지보수를 위해 세정 유체들을 순차적으로 적용하기 위한 방식들에 관한 것이다.
[0007] 일 실시예에서, 복수의 연마 스테이션들을 갖는 연마 시스템을 사용하여 기판들을 프로세싱하기 위한 방법은, 복수의 연마 스테이션들 중 제1 연마 스테이션으로 제1 기판을 이송하는 단계, 제1 연마 스테이션에서 제1 기판을 연마하는 단계, 제1 기판을 복수의 연마 스테이션들 중 제2 연마 스테이션으로 이송하는 단계, 및 제1 연마 스테이션으로 제2 기판을 이송하는 단계를 포함한다. 방법은, 제1 연마 스테이션에서 제1 기판을 연마하는 단계와 제1 연마 스테이션으로 제2 기판을 이송하는 단계 사이에, 연마 시스템의 복수의 표면들 중 제1 표면을 세정하는 단계를 포함한다. 세정하는 단계는, 복수의 노즐들 중 하나 이상의 제1 노즐들로부터 제1 세정 유체를 분배하여 제1 세정 유체를 복수의 표면들 중 제1 표면 상으로 지향시키는 단계, 및 복수의 노즐들 중 하나 이상의 제1 노즐들로부터 제2 세정 유체를 분배하여 제2 세정 유체를 복수의 표면들 중 제1 표면 상으로 지향시키는 단계 ― 제2 세정 유체는 제1 세정 유체와 상이함 ― 를 포함한다.
[0008] 다른 실시예들에서, 기판 연마 시스템은 복수의 연마 스테이션들, 및 하나 이상의 세정 유체들을 연마 시스템의 복수의 표면들 중 하나 상으로 지향시키도록 구성된 세정 시스템을 포함한다. 세정 시스템은 제1 및 제2 유체 소스들로부터 각각 제1 및 제2 세정 유체들을 수용하도록 구성된 분배 매니폴드(manifold), 제1 세정 유체의 유동을 조절하기 위해 제1 유체 소스와 분배 매니폴드 사이에서 유체 연통하는 제1 유입구 밸브, 및 제2 세정 유체의 유동을 조절하기 위해 제2 유체 소스와 분배 매니폴드 사이에서 유체 연통하는 제2 유입구 밸브를 포함한다. 세정 시스템은 분배 매니폴드로부터 제1 및 제2 세정 유체들을 독립적으로 수용하도록 구성된 복수의 스프레이 노즐(spray nozzle)들 ― 복수의 스프레이 노즐들은 이로부터 제1 및 제2 세정 유체들을 독립적으로 분배하도록 구성됨 ―, 및 제1 및 제2 유입구 밸브들을 제어하기 위한 시스템 제어기를 포함한다. 기판 연마 시스템은 기판 프로세싱 방법에 대한 명령들이 저장되어 있는 비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체를 포함한다. 방법은 복수의 연마 스테이션들 중 제1 연마 스테이션으로 제1 기판을 이송하는 단계, 제1 연마 스테이션에서 제1 기판을 연마하는 단계, 제1 기판을 복수의 연마 스테이션들 중 제2 연마 스테이션으로 이송하는 단계, 및 제1 연마 스테이션으로 제2 기판을 이송하는 단계를 포함한다. 방법은, 제1 연마 스테이션에서 제1 기판을 연마하는 단계와 제1 연마 스테이션으로 제2 기판을 이송하는 단계 사이에, 연마 시스템의 복수의 표면들 중 제1 표면을 세정하는 단계를 포함한다. 세정하는 단계는 복수의 노즐들 중 하나 이상의 제1 노즐들로부터 제1 세정 유체를 분배하여 제1 세정 유체를 복수의 표면들 중 제1 표면 상으로 지향시키는 단계, 및 복수의 노즐들 중 하나 이상의 제1 노즐들로부터 제2 세정 유체를 분배하여 제2 세정 유체를 복수의 표면들 중 제1 표면 상으로 지향시키는 단계 ― 제2 세정 유체는 제1 세정 유체와 상이함 ― 를 포함한다.
[0009] 또 다른 실시예에서, 비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체는 복수의 연마 스테이션들을 갖는 연마 시스템을 사용하는 기판 프로세싱 방법을 위해 저장되어 있는 명령들을 포함한다. 방법은 복수의 연마 스테이션들 중 제1 연마 스테이션으로 제1 기판을 이송하는 단계, 제1 연마 스테이션에서 제1 기판을 연마하는 단계, 제1 기판을 복수의 연마 스테이션들 중 제2 연마 스테이션으로 이송하는 단계, 및 제1 연마 스테이션으로 제2 기판을 이송하는 단계를 포함한다. 방법은, 제1 연마 스테이션에서 제1 기판을 연마하는 단계와 제1 연마 스테이션으로 제2 기판을 이송하는 단계 사이에, 연마 시스템의 복수의 표면들 중 제1 표면을 세정하는 단계를 포함한다. 세정하는 단계는 복수의 노즐들 중 하나 이상의 제1 노즐들로부터 제1 세정 유체를 분배하여 제1 세정 유체를 복수의 표면들 중 제1 표면 상으로 지향시키는 단계, 및 복수의 노즐들 중 하나 이상의 제1 노즐들로부터 제2 세정 유체를 분배하여 제2 세정 유체를 복수의 표면들 중 제1 표면 상으로 지향시키는 단계 ― 제2 세정 유체는 제1 세정 유체와 상이함 ― 를 포함한다.
[0010] 본 개시내용의 상기 열거된 특징들이 상세히 이해될 수 있는 방식으로, 앞서 간략히 요약된 본 개시내용의 보다 구체적인 설명이 실시예들을 참조로 하여 이루어질 수 있는데, 이러한 실시예들의 일부는 첨부된 도면들에 예시되어 있다. 그러나, 첨부된 도면들은 본 개시내용의 단지 전형적인 실시예들만을 예시하는 것이므로 본 개시내용의 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않아야 한다는 것이 주목되어야 하는데, 이는 본 개시내용이 다른 균등하게 유효한 실시예들을 허용할 수 있기 때문이다.
[0011] 도 1은 실시예에 따른 화학적 기계적 연마(CMP) 시스템의 개략적인 분해 등축도이다.
[0012] 도 2는 실시예에 따른 세정 프로세스를 제어하기 위한 방법을 예시하는 다이어그램이다.
[0013] 도 3은 다른 실시예에 따른 세정 프로세스를 제어하기 위한 방법을 예시하는 다이어그램이다.
[0014] 도 4는 실시예에 따른 복수의 연마 스테이션들을 갖는 연마 시스템을 사용하여 기판들을 프로세싱하기 위한 방법을 예시하는 다이어그램이다.
[0015] 본 개시내용의 실시예들은 일반적으로 반도체 디바이스들의 제조에 사용되는 화학적 기계적 연마(CMP) 시스템들에 관한 것이다. 특히, 본 명세서의 실시예들은 CMP 시스템들의 개선된 유지보수를 위해 세정 유체들을 순차적으로 적용하기 위한 방식들에 관한 것이다.
[0016] 도 1은 실시예에 따른 화학적 기계적 연마(CMP) 시스템(10)의 개략적인 분해 등축도이다. 도 1을 참조하면, CMP 시스템(10)은 일반적으로 표면 세정 시스템(200)이 통합된 다중 플래튼(platen) 연마 시스템(100)을 포함한다. 연마 시스템(100)은 일반적으로 베이스(112), 3 개의 독립적으로 작동되는 연마 스테이션들(114a-114c), 기판 이송 스테이션(116), 및 4 개의 독립적으로 회전 가능한 캐리어 헤드들(120)의 작동을 구성하는 회전 가능한 캐러셀(carousel)(118)을 포함한다.
[0017] 캐러셀(118)은, 캐리어 헤드들(120)을 지지하고 캐리어 축을 중심으로 캐리어 헤드들(120)을 회전시키도록 구동 샤프트들(146)이 통과하여 연장되는 슬롯들(144)을 갖는 지지 플레이트(142)를 갖는다. 전형적으로, 구동 샤프트들(146)은, 구동 샤프트들(146)을 슬롯들(144)에서 앞뒤로 진동시켜 그 아래에 배치된 연마 패드(154)에 대해 캐리어 헤드들(120)에 스위핑(sweeping) 운동을 부여하는 액추에이터(actuator)(도시되지 않음)에 결합된다. 캐리어 헤드들(120)은 캐러셀(118)의 제거 가능한 커버(150)(도 1에서 1/4가 제거됨) 뒤에 일반적으로 숨겨져 있는 개개의 모터들(148)에 의해 회전된다. 작동 시에, 기판은 이송 스테이션(116) 상으로 로딩(load)되고, 이 이송 스테이션으로부터 기판은 캐리어 헤드(120)로 이송된다. 이어서 캐러셀(118)은 일련의 하나 이상의 연마 스테이션들(114a-114c)을 통해 기판을 이송하고, 최종적으로 연마된 기판을 이송 스테이션(116)으로 반환한다. 이송 스테이션(116)은 기판의 로딩 및 이송을 용이하게 하기 위해 로드 컵(load cup)(117)을 포함한다.
[0018] 각각의 연마 스테이션(114a-114c)은, 연마 패드(154), 조합된 연마 유체 전달/린스(rinse) 아암(155a-155c), 및 패드 컨디셔닝(conditioning) 장치(156a-156c)를 지지하는 회전 가능한 플래튼(152)을 포함한다. 여기서, 각각의 연마 스테이션(114a-114c)은 또한 컨디셔너 헤드(160)를 린스하거나 또는 세정하기 위한 탈이온수와 같은 세정 용액을 수용하는 세정 컵(166)을 포함한다. 전형적으로, 플래튼(152)은 테이블 최상부(157)를 통해 배치되고, 연마 유체 전달 아암(155a-155c), 패드 컨디셔닝 장치(156a-156c), 및 세정 컵(166)은 플래튼(152)에 근접한 테이블 최상부(157) 상에 장착된다.
[0019] 각각의 연마 유체 전달 아암(155a-155c)은 기판 연마 동작을 용이하게 하기 위해 연관된 연마 패드(154)에 연마 유체를 전달한다. 추가적으로, 연마 유체 전달 아암(155a-155c)은 연마 패드 표면(176)으로부터 연마 부산물들을 린스하기 위해 세정 유체, 예를 들어 탈이온수를 연마 패드(154)로 전달할 수 있다.
[0020] 각각의 패드 컨디셔닝 장치(156a-156c)는 개개의 연마 스테이션(114a-114c) 위에서 컨디셔너 헤드(160)를 지지하는 아암(162)을 포함한다. 아암(162)은 베이스(164)에서 테이블 최상부(157)에 이동 가능하게 고정된다. 아암(162)의 원위 단부는 컨디셔너 헤드(160)에 결합되고, 아암(162)의 근위 단부는 베이스(164)에 결합된다. 베이스(164)는 아암(162)을 피벗(pivot)하도록 회전할 수 있고, 따라서 연마 패드 표면(176)을 가로질러 컨디셔너 헤드(160)를 이동시킬 수 있다.
[0021] CMP 시스템(10)은 하나 이상의 세정 유체들을 핸들링(handle)하고 연마 시스템(100)의 컴포넌트들 상에 하나 이상의 세정 유체들을 분배하기 위한 표면 세정 시스템(200)을 포함한다. 세정 시스템(200)은 일반적으로 시스템 제어기(210), 제1 유체 소스(220), 제2 유체 소스(230), 분배 매니폴드(240), 및 복수의 스프레이 노즐들을 포함한다.
[0022] 시스템 제어기(210)는 세정 시스템(200)의 작동을 용이하게 한다. 시스템 제어기(210)는 메모리(214)(예를 들어, 비-휘발성 메모리) 및 지원 회로들(216)과 함께 작동 가능한 프로그래밍 가능한 중앙 프로세싱 유닛(CPU(212))을 포함한다. 지원 회로들(216)은 통상적으로 CPU(212)에 결합되고, 캐시(cache), 클록(clock) 회로들, 입력/출력 서브시스템(subsystem)들, 전력 공급기들 등, 및 세정 시스템(200)의 다양한 컴포넌트들에 결합된 이들의 조합들을 포함하여, 세정 프로세스의 제어를 용이하게 한다. 여기서, 시스템 제어기(210)는 배선(218)을 통해 세정 시스템(200)의 컴포넌트들에 전력 및 명령들을 출력한다.
[0023] 일부 실시예들에서, CPU(212)는 다양한 세정 시스템 컴포넌트 및 하위 프로세서들을 제어하기 위해, PLC(programmable logic controller)와 같은, 산업 환경에서 사용되는 임의의 형태의 범용 컴퓨터 프로세서 중 하나이다. CPU(212)에 결합된 메모리(214)는 비-일시적이며, 전형적으로 RAM(random access memory), ROM(read only memory), 플로피 디스크 드라이브(floppy disk drive), 하드 디스크, 또는 임의의 다른 형태의 로컬 또는 원격의 디지털 스토리지(digital storage)와 같은 용이하게 사용 가능한 메모리 중 하나 이상이다.
[0024] 여기서, 메모리(214)는, CPU(212)에 의해 실행될 때, 연마 시스템(100)의 동작을 용이하게 하는 명령들을 포함하는 컴퓨터 판독가능 저장 매체들의 형태(예를 들어, 비-휘발성 메모리)이다. 메모리(214) 내의 명령들은 본 개시내용의 방법들을 구현하는 프로그램(예를 들어, 미들웨어 애플리케이션(middleware application), 장비 소프트웨어 애플리케이션 등)과 같은 프로그램 제품의 형태이다. 프로그램 코드는 다수의 상이한 프로그래밍 언어들 중 임의의 하나를 따를 수 있다. 일 예에서, 본 개시내용은 컴퓨터 시스템과 함께 사용하기 위해 컴퓨터 판독가능 저장 매체들에 저장된 프로그램 제품으로서 구현될 수 있다. 프로그램 제품의 프로그램(들)은 (여기에 설명된 방법들을 포함하는) 실시예들의 기능들을 정의한다.
[0025] 예시적인 컴퓨터 판독가능 저장 매체들은: (i) 정보가 영구적으로 저장되는 쓰기 불가능한 저장 매체들(예를 들어, CD-ROM 드라이브에 의해 판독될 수 있는 CD-ROM 디스크들, 플래시 메모리, ROM 칩들 또는 임의의 유형의 솔리드-스테이트(solid-state) 비-휘발성 반도체 메모리와 같은, 컴퓨터 내의 읽기 전용 메모리 디바이스들); 및 (ii) 변경 가능한 정보가 저장되는 쓰기 가능한 저장 매체들(예를 들어, 디스켓 드라이브 또는 하드 디스크 드라이브 내의 플로피 디스크들 또는 임의의 유형의 솔리드-스테이트 랜덤 액세스 반도체 메모리)을 포함한다(그러나 이에 제한되지 않음). 이러한 컴퓨터 판독가능 저장 매체들은, 여기에 설명된 방법들의 기능들을 지시하는 컴퓨터 판독가능 명령들을 전달할 때, 본 개시내용의 실시예들이다.
[0026] 세정 시스템(200)은 제1 세정 유체(222)를 전달 및/또는 저장하기 위한 제1 유체 소스(220), 예를 들어 공급 탱크 및 제2 세정 유체(232)를 저장 및/또는 전달하기 위한 제2 유체 소스(230)와 같은 복수의 세정 유체 소스들과 유체 연통한다. 그러나, 세정 시스템(200)은 예시된 실시예로 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 세정 시스템(200)은 개개의 세정 유체들을 전달 및/또는 저장하기 위한 하나 이상의 추가적인 유체 소스들, 예를 들어 공급 탱크들과 유체 연통할 수 있다. 일부 실시예들에서, 세정 시스템(200)은 2 개 내지 4 개의 유체 소스들, 예를 들어 2 개 내지 3 개의 유체 소스들, 예를 들어 2 개의 유체 소스들, 대안적으로 3 개의 유체 소스들과 같은 2 개 내지 5 개의 상이한 유체 소스들과 유체 연통한다.
[0027] 일부 실시예들에서, 제1 및 제2 세정 유체들(222, 232)은 물(예를 들어, 탈이온수), 알코올들, 양친매성(amphiphilic) 화합물들(예를 들어, 세제들, 비누들, 지질단백질들, 계면활성제들, 합성 양친매성 물질들, 자연 발생 양친매성 물질들), 산들(예를 들어, 구연산, 과산화수소), 염기들, 산화제들, 환원제들, 친수성(hydrophilic) 화합물들, 소수성(hydrophobic) 화합물들(예를 들어, 오일들, 지방들, 왁스들), 또는 이들의 혼합물들 중 하나 이상을 포함한다.
[0028] 세정 시스템(200)은 제1 유체 소스(220)의 배출구를 매니폴드(240)의 제1 유입구(242)에 유체적으로 결합하는 제1 유입구 라인(224)을 포함하고, 이 제1 유입구 라인(224)은 제1 세정 유체(222)를 통과시켜 운반한다. 여기서, 세정 시스템(200)은 또한 제1 유입구 라인(224)을 통해 제1 세정 유체(222)의 유동을 드라이빙(driving)하기 위해 제1 유체 소스(220)와 매니폴드(240) 사이의 제1 유입구 라인(224)을 따라 배치된 제1 펌프(226)를 포함한다. 세정 시스템(200)은 또한 제1 세정 유체(222)의 유동을 조절하기 위해 제1 펌프(226)와 매니폴드(240) 사이의 제1 유입구 라인(224)을 따라 배치된 제1 유입구 밸브(228)를 포함한다.
[0029] 세정 시스템(200)은 제2 유체 소스(230)의 배출구를 매니폴드(240)의 제2 유입구(244)에 유체적으로 결합하는 제2 유입구 라인(234)을 포함하고, 제2 유입구 라인(234)은 제2 세정 유체(232)를 통과시켜 운반한다. 여기서, 세정 시스템(200)은 또한 제2 유입구 라인(234)을 통해 제2 세정 유체(232)의 유동을 드라이빙하기 위해 제2 유체 소스(230)와 매니폴드(240) 사이의 제2 유입구 라인(234)을 따라 배치된 제2 펌프(236)를 포함한다. 세정 시스템(200)은 또한 제2 세정 유체(232)의 유동을 조절하기 위해 제2 펌프(236)와 매니폴드(240) 사이의 제2 유입구 라인(234)을 따라 배치된 제2 유입구 밸브(238)를 포함한다.
[0030] 제1 및 제2 유입구 라인들(224, 234)은, 내부에서 사용되는 세정 유체들에 대한 화학적 저항성을 갖고 각각 제1 및 제2 세정 유체들(222, 232)을 핸들링하기에 적합한 압력 및 온도 등급을 갖는 임의의 튜빙(tubing)일 수 있다. 일부 실시예들에서, 튜빙은 플라스틱 또는 금속으로 형성된다. 제1 및 제2 펌프들(226, 236)은, 각각 제1 및 제2 세정 유체들(222, 232)을 핸들링하기에 적합한 적절한 화학적 저항성 및 압력 및 온도 등급을 갖는 임의의 펌프일 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 펌프들(226, 236)은 용적식 펌프(positive displacement pump), 가변 변위 펌프, 축류 펌프, 또는 원심 펌프로부터 선택될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 및 제2 유입구 밸브들(228, 238)은 예를 들어 비례 제어 밸브(예를 들어, 모터 또는 전기 솔레노이드 유량 제어 밸브) 또는 차단 밸브(shut-off valve)로부터 선택된다. 세정 시스템(200)은 또한, 차단 밸브들, 체크 밸브(check valve)들, 압력 완화 밸브들, 센서들(예를 들어, 유량계, 압력, 및/또는 온도 게이지(gauge)들), (즉, 세정 시스템(200)을 세정하기 위한 그리고/또는 다른 유지보수를 수행하기 위한) 주입 포트들, 필터들, 바이패스(bypass) 라인들, 폐기물 라인들, 중복 컴포넌트들, 다른 컴포넌트들, 또는 이들의 조합들을 포함할 수 있음이 이해될 것이다.
[0031] 제1 및 제2 펌프들(226, 236) 및 제1 및 제2 유입구 밸브들(228, 238)은 배선(218)에 의해 시스템 제어기(210)에 통신 가능하게 결합된다. 일부 실시예들에서, 시스템 제어기(210)는 무선 송신기(219)를 포함하고, 제1 및 제2 펌프들(226, 236) 및 제1 및 제2 유입구 밸브들(228, 238)은 각각 시스템 제어기(210)와 무선으로 통신하기 위한 무선 수신기들(도시되지 않음)을 포함한다. 이러한 실시예들에서, 배선(218)은 생략될 수 있다.
[0032] 시스템 제어기(210)는 제1 및 제2 펌프들(226, 236)을 독립적으로 제어하여 제1 및 제2 세정 유체들(222, 232)의 유량들을 각각 제어할 수 있다. 시스템 제어기(210)는 추가로, 제1 및 제2 세정 유체들(222, 232)의 유동을 각각 조절하기 위해 제1 및 제2 유입구 밸브들(228, 238)을 독립적으로 제어할 수 있다. 세정 프로세스를 제어하기 위한 방법은 아래에서 더 자세히 설명된다.
[0033] 분배 매니폴드(240)는 각각 제1 및 제2 유체 소스들(220, 230)로부터 제1 및 제2 세정 유체들(222, 232)을 수용하기 위한 제1 및 제2 유입구들(242, 244)을 포함한다. 매니폴드(240)는 제1 및 제2 세정 유체들(222, 232)을 복수의 노즐들 중 하나 이상과 유체 연통하는 복수의 배출구들로 분배하도록 구성된다. 여기서 매니폴드(240)는 2 개의 유입구들 및 8 개의 배출구들을 갖는다. 그러나, 매니폴드(240)는 예시된 실시예로 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 매니폴드(240)는 2 개 내지 5 개의 유입구들과 같이, 2 개 초과의 유입구들을 가질 수 있다. 매니폴드(240)는 1 개 내지 10 개의 배출구들과 같이, 임의의 개수의 배출구들을 가질 수 있다.
[0034] 매니폴드(240)는 캐러셀(118)의 하나 이상의 컴포넌트들(예를 들어, 지지 플레이트(142))을 스프레이하기 위해 노즐들(250a-250d)과 유체 연통하는 제1 배출구(252)를 포함한다. 제1 배출구 라인(254)은 제1 및 제2 세정 유체들(222, 232) 중 하나를 통과시켜 운반하기 위해 제1 배출구(252)를 노즐들(250a-250d)에 유체적으로 결합한다. 제1 배출구 밸브(256)는 제1 및 제2 세정 유체들(222, 232)의 유동을 조절하기 위해 제1 배출구 라인(254)을 따라 배치된다.
[0035] 매니폴드(240)는 제1 패드 컨디셔닝 장치(156a)를 스프레이하기 위해 노즐들(260a-260b)과 유체 연통하는 제2 배출구(262)를 포함한다. 제2 배출구 라인(264)은 제1 및 제2 세정 유체들(222, 232) 중 하나를 통과시켜 운반하기 위해 제2 배출구(262)를 노즐들(260a-260b)에 유체적으로 결합한다. 제2 배출구 밸브(266)는 제1 및 제2 세정 유체들(222, 232)의 유동을 조절하기 위해 제2 배출구 라인(264)을 따라 배치된다.
[0036] 매니폴드(240)는 제2 패드 컨디셔닝 장치(156b)를 스프레이하기 위해 노즐들(270a-270b)과 유체 연통하는 제3 배출구(272)를 포함한다. 제3 배출구 라인(274)은 제1 및 제2 세정 유체들(222, 232) 중 하나를 통과시켜 운반하기 위해 제3 배출구(272)를 노즐들(270a-270b)에 유체적으로 결합한다. 제3 배출구 밸브(276)는 제1 및 제2 세정 유체들(222, 232)의 유동을 조절하기 위해 제3 배출구 라인(274)을 따라 배치된다.
[0037] 매니폴드(240)는 제3 패드 컨디셔닝 장치(156c)를 스프레이하기 위해 노즐들(280a-280b)과 유체 연통하는 제4 배출구(282)를 포함한다. 제4 배출구 라인(284)은 제1 및 제2 세정 유체들(222, 232) 중 하나를 통과시켜 운반하기 위해 제4 배출구(282)를 노즐들(280a-280b)에 유체적으로 결합한다. 제4 배출구 밸브(286)는 제1 및 제2 세정 유체들(222, 232)의 유동을 조절하기 위해 제4 배출구 라인(284)을 따라 배치된다.
[0038] 매니폴드(240)는 제1 연마 유체 전달 아암(155a)을 스프레이하기 위해 노즐(290)과 유체 연통하는 제5 배출구(292)를 포함한다. 제5 배출구 라인(294)은 제1 및 제2 세정 유체들(222, 232) 중 하나를 통과시켜 운반하기 위해 제5 배출구(292)를 노즐(290)에 유체적으로 결합한다. 제5 배출구 밸브(296)는 제1 및 제2 세정 유체들(222, 232)의 유동을 조절하기 위해 제5 배출구 라인(294)을 따라 배치된다.
[0039] 매니폴드(240)는 제2 연마 유체 전달 아암(155b)을 스프레이하기 위해 노즐(300)과 유체 연통하는 제6 배출구(302)를 포함한다. 제6 배출구 라인(304)은 제1 및 제2 세정 유체들(222, 232) 중 하나를 통과시켜 운반하기 위해 제6 배출구(302)를 노즐(300)에 유체적으로 결합한다. 제6 배출구 밸브(306)는 제1 및 제2 세정 유체들(222, 232)의 유동을 조절하기 위해 제6 배출구 라인(304)을 따라 배치된다.
[0040] 매니폴드(240)는 제3 연마 유체 전달 아암(155c)을 스프레이하기 위해 노즐(310)과 유체 연통하는 제7 배출구(312)를 포함한다. 제7 배출구 라인(314)은 제1 및 제2 세정 유체들(222, 232) 중 하나를 통과시켜 운반하기 위해 제7 배출구(312)를 노즐(310)에 유체적으로 결합한다. 제7 배출구 밸브(316)는 제1 및 제2 세정 유체들(222, 232)의 유동을 조절하기 위해 제7 배출구 라인(314)을 따라 배치된다.
[0041] 매니폴드(240)는 이송 스테이션(116)의 하나 이상의 컴포넌트들(예를 들어, 로드 컵(117))을 스프레이하기 위해 노즐들(320a-320b)과 유체 연통하는 제8 배출구(322)를 포함한다. 제8 배출구 라인(324)은 제1 및 제2 세정 유체들(222, 232) 중 하나를 통과시켜 운반하기 위해 제8 배출구(322)를 노즐들(320a-320b)에 유체적으로 결합한다. 제8 배출구 밸브(326)는 제1 및 제2 세정 유체들(222, 232)의 유동을 조절하기 위해 제8 배출구 라인(324)을 따라 배치된다.
[0042] 배출구 라인들 및 배출구 밸브들은 각각 위에서 설명된 유입구 라인들 및 유입구 밸브들과 유사하다. 예를 들어, 배출구 밸브들은 배선(218)에 의해 시스템 제어기(210)에 통신 가능하게 결합된다. 대안적으로, 시스템 제어기(210)는 무선 송신기(219)를 포함할 수 있고, 각각의 배출구 밸브는 시스템 제어기(210)와 무선으로 통신하기 위한 무선 수신기(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 이러한 실시예들에서, 배선(218)은 생략될 수 있다.
[0043] 시스템 제어기(210)는, 복수의 노즐들 중 개개의 하나들로의 제1 및 제2 세정 유체들(222, 232)의 유동을 조절하고 연마 스테이션들 각각에서의 기판 프로세싱 동작들과 세정 유체들(222, 232)의 분배를 조정하기 위해 각각의 배출구 밸브를 독립적으로 제어할 수 있다. 세정 프로세스를 제어하기 위한 방법은 아래에서 더 자세히 설명된다.
[0044] 일부 실시예들에서, 노즐들은 금속 또는 플라스틱으로 형성된다. 일부 실시예들에서, 적합한 금속들은 스테인리스강(예를 들어, 303 또는 316 스테인리스강), 황동, 티타늄, 구리, 니켈 합금, 및 이들의 합금들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 적합한 플라스틱은 폴리비닐클로라이드(PVC), 염소화 PVC, 폴리프로필렌, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 및 이들의 조합들을 포함한다. 노즐들은 스프레이 노즐들, 팬(fan) 노즐들, 콘(cone) 노즐들, 와쉬(wash) 노즐들, 또는 다른 적절한 노즐 유형들로부터 선택될 수 있다. 일부 실시예들에서, 노즐들은 와류형 노즐(whirl-type nozzle)들이다. 일부 실시예들에서, 노즐들은 약 1/8 인치 내지 약 1 인치, 예를 들어 약 1/8 인치 내지 약 ½ 인치, 예를 들어 약 1/8 인치 내지 약 ¼ 인치의 연결 크기를 갖는다. 일부 실시예들에서, 노즐들은 약 30 도 내지 약 120 도, 예를 들어 약 30 도, 대안적으로 약 60 도, 대안적으로 약 90 도, 대안적으로 약 120 도의 스프레이 각도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 노즐들은 약 1/32 인치 내지 약 1/4 인치의 오리피스(orifice) 직경을 갖는다.
[0045] 여기서, 세정 시스템(200)은 연마 시스템(100)의 8 개의 상이한 컴포넌트들을 세정하도록 구성된, 각각의 스테이션에 1 개 내지 4 개의 노즐들을 갖는 8 개의 상이한 스테이션들을 포함한다. 그러나, 세정 시스템(200)은 예시된 실시예에 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 세정 시스템(200)은 각각의 스테이션에 임의의 개수의 노즐들을 갖는 임의의 개수의 스테이션들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 세정 시스템(200)은 1 개 내지 10 개의 스테이션들, 예를 들어, 1 개 내지 8 개의 스테이션들, 예를 들어 1 개 내지 3 개의 스테이션들, 대안적으로 4 개 내지 5 개의 스테이션들, 대안적으로 6 개 내지 8 개의 스테이션들, 예를 들어 8 개의 스테이션들, 대안적으로 8 개 내지 10 개의 스테이션들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 각각의 스테이션은 1 개 내지 5 개의 노즐들, 예를 들어 1 개 내지 4 개의 노즐들, 예를 들어 1 개 내지 2 개의 노즐들, 예를 들어 1 개의 노즐, 대안적으로 2 개의 노즐들, 대안적으로 3 개 내지 4 개의 노즐들, 예를 들어 3 개의 노즐들, 대안적으로 4 개의 노즐들, 대안적으로 5 개의 노즐들을 포함한다.
[0046] 여기서, 각각의 스테이션은 연마 시스템(100)의 상이한 컴포넌트를 제1 및 제2 세정 유체들(222, 232)로 순차적으로 스프레이하기 위해 사용된다. 그러나, 세정 시스템(200)은 예시된 실시예에 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 단일 스테이션은 2 개 이상의 컴포넌트들, 예를 들어 3 개 이상의 컴포넌트들, 예를 들어 4 개 이상의 컴포넌트들을 스프레이하기 위해 사용될 수 있다. 일부 다른 실시예들에서, 동일한 컴포넌트를 스프레이하는 2 개 이상의 스테이션들, 예를 들어 동일한 컴포넌트를 스프레이하는 3 개 이상의 스테이션들, 예를 들어 동일한 컴포넌트를 스프레이하는 4 개 이상의 스테이션들과 같이, 동일한 컴포넌트를 스프레이하기 위해 2 개 이상의 스테이션들이 사용될 수 있다.
[0047] 도 1에 예시된 복수의 노즐들은 예시적인 것이며, 세정 시스템(200)은 연마 시스템(100)의 하나 이상의 추가적인 컴포넌트들을 세정하기 위한 하나 이상의 추가적인 노즐들을 포함할 수 있음을 이해할 것이다. 예를 들어, 세정 시스템(200)은 캐리어 헤드들(120), 연마 패드들(154), 세정 컵들(166), 또는 다른 컴포넌트들 중 하나 이상을 스프레이하기 위한 하나 이상의 추가적인 노즐들을 포함할 수 있다.
[0048] 도 1을 참조하면, 노즐들이 개략적으로 도시되어 있다. 노즐들 각각은 지지 구조(180)에 장착될 수 있고 개개의 배출구 라인에 결합, 예를 들어 나사 결합될 수 있음을 이해할 것이다. 여기서, 지지 구조(180)는 고정된다. 일부 다른 실시예들에서, 지지 구조(180) 및 이에 결합된 노즐들은 노즐들 중 하나 이상에 의해 제공되는 스프레이 영역을 재포지셔닝(reposition) 및/또는 재배향하기 위해 연마 시스템(100)에 대해 이동 가능하다.
[0049] 여기서, 지지 구조(180)는 연마 시스템(100)에(예를 들어, 베이스(112)에) 결합된다. 일부 다른 실시예들에서, 지지 구조(180)는 연마 시스템(100)에 인접하여 결합된다. 또 다른 실시예들에서, 지지 구조(180)는 독립형 구조이다. 일부 실시예들에서, 세정 시스템(200)은 예방적 유지보수 감소 키트의 연장부이며, 노즐들은 그 지지 구조에 부착될 수 있다.
[0050] 도 2는 실시예에 따른, 세정 프로세스를 제어하기 위한 방법(400)을 예시하는 다이어그램이다. 일반적으로, 방법(400)은 연마 스테이션에서 기판 연마 동작 이전에, 이후에, 또는 이와 동시에 동일한 세정 스테이션을 통해 상이한 세정 유체들을 순환시키는 단계를 포함한다.
[0051] 활동(402)에서, 방법(400)은 제1 유체 소스(220)로부터 매니폴드(240)로 제1 세정 유체(222)를 전달하기 위해 제1 유입구 밸브(228)를 개방하는 단계를 포함한다. 일부 실시예들에서, 제1 유입구 밸브(228)는 시스템 제어기(210)에 의해 프로그램 방식으로(programmatically) 제어된다. 여기서, 제1 유입구 밸브(228)를 개방하면 매니폴드(240)에 제1 세정 유체(222)가 충전된다. 여기서, 복수의 배출구 밸브들은 폐쇄되어, 제1 세정 유체(222)가 매니폴드(240)로부터 분배되는 것을 차단한다.
[0052] 활동(404)에서, 방법(400)은 제1 세정 유체(222)가 연마 시스템(100)의 컴포넌트를 세정하기 위해 매니폴드(240)로부터 하나 이상의 노즐들로 유동할 수 있게 하도록 배출구 밸브를 개방하는 단계를 포함한다. 일부 실시예들에서, 배출구 밸브는 시스템 제어기(210)에 의해 프로그램 방식으로 제어된다.
[0053] 일 실시예에서, 배출구 밸브는 제1 배출구 밸브(256)이고, 하나 이상의 노즐들은 노즐들(250a-250d)이고, 세정되는 연마 시스템(100)의 컴포넌트는 캐러셀(118)(예를 들어, 지지 플레이트(142))이다. 일부 다른 실시예들에서, 배출구 밸브, 하나 이상의 노즐들, 및 연마 시스템(100)의 컴포넌트는 도 1과 관련하여 본 명세서에서 설명되고 그리고/또는 예시된 부품들 중 임의의 부품일 수 있다.
[0054] 활동(406)에서, 방법(400)은 하나 이상의 노즐들로의 제1 세정 유체(222)의 유동을 차단하기 위해 배출구 밸브를 폐쇄하는 단계를 포함한다. 일 실시예에서, 배출구 밸브는 제1 배출구 밸브(256)이고, 하나 이상의 노즐들은 노즐들(250a-250d)이다. 일부 다른 실시예들에서, 배출구 밸브 및 하나 이상의 노즐들은 도 1과 관련하여 본 명세서에서 설명되고 그리고/또는 예시된 부품들 중 임의의 부품일 수 있다.
[0055] 활동(408)에서, 방법(400)은 제1 유체 소스(220)로부터 매니폴드(240)로의 제1 세정 유체(222)의 유동을 차단하기 위해 제1 유입구 밸브(228)를 폐쇄하는 단계를 포함한다.
[0056] 일부 실시예들에서, 연마 시스템(100)의 컴포넌트 상에 남아 있는 제1 세정 유체(222)의 잔류 체적 또는 막이 바람직하지 않게 연마 시스템(100)의 작동에 사용되는 프로세싱 유체와 반응한다. 이러한 실시예들에서, 다음 기판 프로세싱 동작을 시작하기 전에 연마 시스템(100)을 제2 세정 유체(232)로 린스(또는 퍼지)하는 것이 바람직할 수 있다.
[0057] 일부 실시예들에서, 제1 세정 유체(222)는 제2 세정 유체(232)보다 더 비싸다. 이러한 실시예들에서, 예를 들어, 제1 세정 유체(222)를 아껴서 적용하고, 그 후 제2 세정 유체(232)로 전환하여 제2 세정 유체(232)를 더 자유롭게, 예를 들어, 더 긴 시간 기간 동안 그리고/또는 더 높은 유량으로 적용함으로써 제2 세정 유체(232)에 대한 제1 세정 유체(222)의 사용을 감소시키는 것이 바람직할 수 있다.
[0058] 활동(410)에서, 방법(400)은 제2 유체 소스(230)로부터 매니폴드(240)로 제2 세정 유체(232)를 전달하기 위해 제2 유입구 밸브(238)를 개방하는 단계를 포함한다. 일부 실시예들에서, 제2 유입구 밸브(238)는 시스템 제어기(210)에 의해 프로그램 방식으로 제어된다. 여기서, 복수의 배출구 밸브들은 폐쇄되어 제2 세정 유체(232)가 매니폴드(240)로부터 분배되는 것을 차단한다.
[0059] 활동(412)에서, 방법(400)은 연마 시스템(100)의 컴포넌트를 린스하기 위해 제2 세정 유체(232)가 매니폴드(240)로부터 하나 이상의 노즐들로 유동할 수 있게 하도록 배출구 밸브를 개방하는 단계를 포함한다. 일부 실시예들에서, 제2 세정 유체(232)는 후속 CMP 프로세싱 동작을 위해 컴포넌트의 표면을 준비한다. 일 실시예에서, 배출구 밸브는 제1 배출구 밸브(256)이고, 하나 이상의 노즐들은 노즐들(250a-250d)이고, 린스되는 연마 시스템(100)의 컴포넌트는 캐러셀(118)(예를 들어, 지지 플레이트(142))이다.
[0060] 일부 실시예들에서, 제1 세정 유체(222)는 세제, 비누, 지질단백질, 계면활성제, 합성 양친매성 물질, 천연 발생 양친매성 물질, 다른 양친매성 물질, 또는 이들의 조합들 중 적어도 하나를 포함하는 양친매성 용액이다. 일부 실시예들에서, 제1 세정 유체(222)는 산성이다. 일부 실시예들에서, 제1 세정 유체(222)는 과산화수소, 구연산, 또는 둘 모두를 포함한다. 일부 실시예들에서, 제1 세정 유체(222)는 린스되지 않은 슬러리(slurry), 슬러리 축적물, 다른 바람직하지 않은 잔류물들, 또는 이들의 조합들 중 적어도 하나의 제거를 개선하는 화학 반응을 생성하는 2 개 이상의 화학적 화합물들의 혼합물을 포함한다.
[0061] 일부 실시예들에서, 제2 세정 유체(232)는 물, 알코올, 산, 염기, 다른 친수성 물질, 또는 이들의 조합들 중 적어도 하나를 포함하는 친수성 용액이다. 일부 다른 실시예들에서, 제2 세정 유체(232)는 오일, 지방, 왁스, 다른 소수성 물질, 또는 이들의 조합들 중 적어도 하나를 포함하는 소수성 용액이다. 일부 실시예들에서, 제2 세정 유체(232)는 제1 세정 유체(222)와 화학적으로 유사하다. 일부 실시예들에서, 제2 세정 유체(232)는 제1 및 제2 세정 유체들(222, 232)이 반복되는 순차적 스프레이 및 린스 동작들에서 함께 사용될 때 세정을 개선하는 화학적 조성을 갖는다. 이러한 실시예들에서, 제1 및 제2 세정 유체들(222, 232)은 세정을 개선하는 화학 반응을 겪는다. 이러한 실시예들에서, 제1 및 제2 세정 유체들(222, 232)은 화학 반응에 의해 유도된 세정 효율에 기여하는 pH, 농도, 또는 둘 모두의 차이를 갖는다.
[0062] 특정 실시예들에서, 제1 세정 유체(222)는 산성 pH를 갖는 구연산과 과산화수소의 혼합물이고, 제2 세정 유체(232)는 중성 pH를 갖는 탈이온수이다.
[0063] 일부 실시예들에서, 제1 세정 유체(222)는 연마 시스템(100)의 하나 이상의 컴포넌트들을 세정하기 위해 제2 세정 유체(232)에 비해 증가된 효능을 갖는다. 다른 말로 하면, 제1 세정 유체(222)는, 세정되는 하나 이상의 물질들에 필적하는 케미스트리(chemistry)를 나타냄으로써, 제2 세정 유체(232)에 비해 개선된 세정을 나타낸다. 일부 예들에서, 제1 세정 유체(222)는 세정되는 물질과 혼화성(miscible)이고, 제2 세정 유체(232)는 세정되는 물질과 비혼화성(immiscible)이다. 일부 실시예들에서, 제1 세정 유체(222)는 적어도 제2 세정 유체(232)와 비교하여, 연마 시스템(100)의 작동에 사용되는 프로세싱 유체(예를 들어, 연마 유체)에 필적하는 케미스트리(예를 들어, 혼화성(miscibility)) 및/또는 연마 시스템(100)의 컴포넌트 상의 재료 축적물에 필적하는 케미스트리(예를 들어, 혼화성)를 갖는다. 유리하게는, 적어도 부분적으로는 제1 및 제2 세정 유체들(222, 232)의 위에서 설명된 차이점들, 및 이들의 순차적 적용으로 인해, 방법(400)은 단일 세정 유체를 사용하는 전형적인 기법들에 비해 연마 시스템(100)의 세정을 개선시킨다.
[0064] 일부 실시예들에서, 제2 세정 유체(232)는 제1 세정 유체(222)가 프로세싱 유체, 재료 축적물, 또는 둘 모두를 제거한 후에 연마 시스템(100)으로부터 제1 세정 유체(222)를 린스하도록 작동 가능하다. 이러한 실시예들에서, 제1 세정 유체(222)는 연마 시스템(100)을 세정하고, 그 후 제2 세정 유체(232)가 연마 시스템(100)을 린스한다. 일부 실시예들에서, 제2 세정 유체(232)는 후속 CMP 프로세싱 동작을 위해 연마 시스템(100)의 표면을 준비한다. 이러한 실시예들에서, 제2 세정 유체(232)는 적어도 제1 세정 유체(222)에 비해, 연마 시스템(100)의 작동에 사용되는 후속 프로세싱 유체(예를 들어, 연마 유체)에 필적하는 케미스트리(예를 들어, 혼화성)를 갖는다. 일부 실시예들에서, 제1 세정 유체(222)는 슬러리를 용해시키기 위해 슬러리 또는 슬러리 축적물과 혼화성일 수 있지만, 그러나 제1 세정 유체(222)의 잔류물을 남길 수 있다. 그런 다음, 제2 세정 유체(232)는 제1 세정 유체(222)의 잔류물을 제거하기 위해 사용될 수 있다. 유리하게는, 적어도 부분적으로는 제1 및 제2 세정 유체들(222, 232)의 위에서 설명된 차이점들 및 이들의 순차적 적용으로 인해, 방법(400)은 단일 세정 유체를 사용하는 전형적인 기법들에 비해 연마 시스템(100)의 세정을 개선시킨다.
[0065] 활동(414)에서, 방법(400)은 하나 이상의 노즐들로의 제2 세정 유체(232)의 유동을 차단하기 위해 배출구 밸브를 폐쇄하는 단계를 포함한다. 일 실시예에서, 배출구 밸브는 제1 배출구 밸브(256)이고, 하나 이상의 노즐들은 노즐들(250a-250d)이다. 일부 다른 실시예들에서, 배출구 밸브 및 하나 이상의 노즐들은 도 1과 관련하여 본 명세서에서 설명되고 그리고/또는 예시된 부품들 중 임의의 부품일 수 있다.
[0066] 동작(416)에서, 방법(400)은 제2 유체 소스(230)로부터 매니폴드(240)로의 제2 세정 유체(232)의 유동을 차단하기 위해 제2 유입구 밸브(238)를 폐쇄하는 단계를 포함한다.
[0067] 방법(400)은 연마 시스템(100)의 하나의 컴포넌트를 세정하기 위한 프로세스를 설명한다. 일부 실시예들에서, 방법(400)은 하나 이상의 추가적인 컴포넌트들을 세정하기 위해 반복될 수 있다. 일부 실시예들에서, 방법(400)의 활동들은 순차적으로 수행된다. 대안적으로, 방법(400)의 활동들은 임의의 기능적 순서로 수행될 수 있다. 방법(400)으로부터 하나 이상의 활동들이 생략될 수 있다.
[0068] 일부 실시예들에서, 방법(400)은 시스템 제어기(210)에 의해 프로그램 방식으로, 즉, 자동으로 제어된다. 일부 실시예들에서, 시스템 제어기(210)는 하나 이상의 미리 정의된 세정 프로세스 루틴들을 적용한다. 일부 실시예들에서, 세정 프로세스 루틴은 각각의 스테이션에 대한 분배 시간, 각각의 스테이션의 분배 시퀀스, 각각의 스테이션에 대한 사이클들의 수, 스테이션들 사이의 지연 시간, 상이한 세정 유체들의 개개의 유량들, 상이한 세정 유체들의 분배 시퀀스, 및 상이한 세정 유체들 사이의 지연 시간을 포함하는(그러나 이에 제한되지 않음) 하나 이상의 파라미터들을 포함할 수 있다.
[0069] 일부 실시예들에서, 시스템 제어기(210)는 기판 프로세싱 동작에 기초하여 파라미터들을 프로그램 방식으로 결정한다. 일부 다른 실시예들에서, 시스템 제어기(210)는 총 실행 시간 및 마지막 서비스 이후의 실행 시간, 장비 수명, 예정된 유지보수, 에러 코드(error code)들, 수리 요청들, 유지보수 요청들, 및 기판 프로세싱 성능 및 품질 관리를 포함하는(그러나 이에 제한되지 않음) 연마 시스템(100)의 유지보수 조건에 기초하여 세정 프로세스에 대한 파라미터들을 프로그램 방식으로 결정한다. 일부 실시예들에서, 연마 시스템(100)의 유지보수 조건은 하나 이상의 센서들(182)(도 1)을 사용하여 결정된다. 일 실시예에서, 센서(182)는 연마 시스템(100)의 컴포넌트 상의 재료의 축적을 결정한다. 일부 실시예들에서, 시스템 제어기(210)는 재료의 축적물이 제거될 때까지 컴포넌트를 세정하기 위해 컴포넌트 상에 제1 및 제2 세정 유체들(222, 232) 중 하나를 분배한다. 센서들(182)은 연마 시스템(100)의 하나 이상의 컴포넌트들을 향해 지향되는 광학 센서들일 수 있다. 여기서, 센서(182)는 배선(218)에 의해 시스템 제어기(210)에 통신 가능하게 결합된다. 일부 다른 실시예들에서, 센서들(182)은 시스템 제어기(210)와 무선으로 통신한다.
[0070] 일부 실시예들에서, 시스템 제어기(210)는 연마 시스템(100)의 세정 조건에 기초하여 세정 프로세스를 위한 파라미터들을 프로그램 방식으로 결정한다. 일부 실시예들에서, 연마 시스템(100)의 세정 조건은 하나 이상의 센서들(182)을 사용하여 결정된다. 일 실시예에서, 센서(182)는 연마 시스템(100)의 컴포넌트 상에 남아 있는 제1 세정 유체(222)의 잔류 체적을 검출한다. 다른 실시예에서, 센서(182)는 제1 세정 유체(222)의 잔류 체적과 연마 시스템(100)의 작동에 사용되는 프로세싱 유체 사이의 반응을 검출한다. 양 실시예들에서, 시스템 제어기(210)는 제1 세정 유체(222)의 잔류 체적이 남아 있는 정확한 로케이션(location) 및/또는 특정 컴포넌트를 결정할 수 있다. 일부 실시예들에서, 시스템 제어기(210)는 제1 세정 유체(222)의 잔류 체적이 남아 있는 컴포넌트를 목표로 하도록 세정 시스템(200)의 하나 이상의 스테이션들을 활성화한다. 일부 실시예들에서, 시스템 제어기(210)는 제1 세정 유체(222)의 잔류 체적이 제거될 때까지 컴포넌트를 린스하기 위해 컴포넌트 상에 제2 세정 유체(232)를 분배한다.
[0071] 일부 실시예들에서, 시스템 제어기(210)는, 센서(182)를 사용하여, 연마 시스템(100)의 복수의 표면들 중 하나의 표면 상의 재료 잔류물의 존재를 결정하고, 여기서 재료 잔류물은 연마 유체, 제1 세정 유체(222), 제2 세정 유체(232), 또는 이들의 조합일 수 있다. 일부 실시예들에서, 시스템 제어기(210)는 이 결정에 기초하여 세정 프로세스 루틴의 하나 이상의 파라미터들을 조정한다.
[0072] 도 3은 다른 실시예에 따른 세정 프로세스를 제어하기 위한 방법(500)을 예시하는 다이어그램이다. 일반적으로, 방법(500)은 동일한 세정 유체를 사용하여 상이한 세정 스테이션들을 통해 순환하는 단계를 포함한다.
[0073] 활동(502)에서, 방법(500)은 제1 유체 소스(220)로부터 매니폴드(240)로 제1 세정 유체(222)를 전달하기 위해 제1 유입구 밸브(228)를 개방하는 단계를 포함한다. 일부 실시예들에서, 제1 유입구 밸브(228)는 시스템 제어기(210)에 의해 프로그램 방식으로 제어된다. 여기서, 제1 유입구 밸브(228)를 개방하면 매니폴드(240)에 제1 세정 유체(222)가 충전된다. 여기서, 복수의 배출구 밸브들은 폐쇄되어 제1 세정 유체(222)가 매니폴드(240)로부터 분배되는 것을 차단한다.
[0074] 활동(504)에서, 방법(500)은 캐러셀(118)(예를 들어, 지지 플레이트(142))을 세정하기 위해 제1 세정 유체(222)가 매니폴드(240)로부터 제1 노즐들(250a-250d)로 유동할 수 있게 하도록 제1 배출구 밸브(256)를 개방하는 단계를 포함한다. 일부 실시예들에서, 제1 배출구 밸브(256)는 시스템 제어기(210)에 의해 프로그램 방식으로 제어된다.
[0075] 활동(506)에서, 방법(500)은 제1 노즐들(250a-250d)로의 제1 세정 유체(222)의 유동을 차단하기 위해 제1 배출구 밸브(256)를 폐쇄하는 단계를 포함한다.
[0076] 활동(508)에서, 방법(500)은 제1 패드 컨디셔닝 장치(156a)를 세정하기 위해 제1 세정 유체(222)가 매니폴드(240)로부터 제2 노즐들(260a-250b)로 유동할 수 있게 하도록 제2 배출구 밸브(266)를 개방하는 단계를 포함한다.
[0077] 활동(510)에서, 방법(500)은 제2 노즐들(260a-260b)로의 제1 세정 유체(222)의 유동을 차단하기 위해 제2 배출구 밸브(266)를 폐쇄하는 단계를 포함한다.
[0078] 활동(512)에서, 방법(500)은 제2 패드 컨디셔닝 장치(156b), 제3 패드 컨디셔닝 장치(156c), 제1 연마 유체 전달 아암(155a), 제2 연마 유체 전달 아암(155b), 제3 연마 유체 전달 아암(155c), 및 이송 스테이션(116)(예를 들어, 로드 컵(117)) 각각을 각각 세정하기 위해 제1 세정 유체(222)가 매니폴드(240)로부터 개개의 노즐들로 유동할 수 있게 하도록 제3 내지 제8 배출구 밸브들(276, 286, 296, 306, 316, 326) 각각을 순차적으로 개방한 후 폐쇄하는 단계를 포함한다.
[0079] 여기서 방법(500)은 도 1에 예시된 모든 스테이션을 통해 순환한다. 그러나, 방법(500)은 예시된 실시예에 특별히 제한되지 않는다. 일부 실시예들에서, 방법(500)은 제1 내지 제8 배출구 밸브들 및 개개의 노즐들의 임의의 조합을 통해 순환할 수 있다. 일부 실시예들에서, 세정 시스템(200)의 하나 이상의 스테이션들은 스킵(skip)되거나 또는 반복될 수 있다.
[0080] 일부 실시예들에서, 방법(500)은 시스템 제어기(210)에 의해 프로그램 방식으로, 즉, 자동으로 제어된다. 일부 실시예들에서, 시스템 제어기(210)는 하나 이상의 미리 정의된 세정 프로세스 루틴들을 적용한다. 일부 실시예들에서, 세정 프로세스 루틴은 방법(400)에 대해 본 명세서에 설명된 하나 이상의 파라미터들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상이한 스테이션들은 동일한 또는 상이한 실행 시간들을 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 하나 이상의 스테이션들의 실행 시간들은 시스템 제어기(210)를 사용하여 자동으로 조정된다. 예를 들어, 실행 시간들은 본 명세서의 다른 곳에서 설명된 바와 같은 유지보수 조건, 세정 조건, 또는 재료의 축적 중 하나 이상에 기초하여 자동으로 조정될 수 있다.
[0081] 활동(514)에서, 방법(500)은 제1 유체 소스(220)로부터 매니폴드(240)로의 제1 세정 유체(222)의 유동을 차단하기 위해 제1 유입구 밸브(228)를 폐쇄하는 단계를 포함한다.
[0082] 방법(500)은 하나의 세정 유체를 분배하기 위한 프로세스를 설명한다. 일부 실시예들에서, 방법(500)은 하나 이상의 추가적인 세정 유체들을 분배하기 위해 반복될 수 있다. 일부 실시예들에서, 방법(500)의 활동들은 순차적으로 수행된다. 대안적으로, 방법(500)의 활동들은 임의의 기능적 순서로 수행될 수 있다. 방법(500)으로부터 하나 이상의 활동들이 생략될 수 있다.
[0083] 일부 실시예들에서, 방법(500)은 제1 세정 유체(222) 대신에 제2 세정 유체(232)를 분배할 수 있다. 일부 다른 실시예들에서, 방법(500)은 세정 대신에 린스를 위한 것일 수 있다. 일부 실시예들에서, 방법들(400, 500)의 임의의 활동들은 임의의 순서로 조합될 수 있다.
[0084] 유리하게는, 방법들(400, 500)의 양태들을 조합하면 단일 세정 유체를 사용하는 전형적인 기법들에 비해 연마 시스템(100)의 다수의 컴포넌트들의 세정을 개선시킬 수 있다.
[0085] 도 4는 실시예에 따라 복수의 연마 스테이션들(114a-114c)을 갖는 연마 시스템(100)을 사용하여 기판들을 프로세싱하기 위한 방법(600)을 예시하는 다이어그램이다.
[0086] 활동(602)에서, 방법(600)은 제1 기판을 복수의 연마 스테이션들(114a-114c) 중 제1 연마 스테이션(예를 들어, 연마 스테이션(114a))으로 이송하는 단계를 포함한다.
[0087] 활동(604)에서, 방법(600)은 제1 연마 스테이션(114a)에서 제1 기판을 연마하는 단계를 포함한다.
[0088] 활동(606)에서, 방법(600)은 제1 기판을 복수의 연마 스테이션들(114a-114c) 중 제2 연마 스테이션(예를 들어, 연마 스테이션(114b))으로 이송하는 단계를 포함한다.
[0089] 활동(608)에서, 방법(600)은 제2 기판을 제1 연마 스테이션(114a)으로 이송하는 단계를 포함한다.
[0090] 활동(610)에서, 방법(600)은, 제1 연마 스테이션(114a)에서 제1 기판을 연마하는 단계와 제2 기판을 제1 연마 스테이션(114a)으로 이송하는 단계 사이에, 연마 시스템(100)의 복수의 표면들 중 제1 표면을 세정하는 단계를 포함한다. 일 실시예에서, 제1 표면은 캐러셀(118)의 표면이다. 일부 다른 실시예들에서, 제1 표면은 캐러셀(118)(예를 들어, 지지 플레이트(142)), 제1 패드 컨디셔닝 장치(156a), 제2 패드 컨디셔닝 장치(156b), 제3 패드 컨디셔닝 장치(156c), 제1 연마 유체 전달 아암(155a), 제2 연마 유체 전달 아암(155b), 제3 연마 유체 전달 아암(155c), 또는 이송 스테이션(116)(예를 들어, 로드 컵(117))의 적어도 하나의 표면을 포함하는(그러나 이에 제한되지 않음) 연마 시스템(100)의 임의의 표면일 수 있다.
[0091] 활동(612)에서, 방법(600)은 제1 세정 유체(222)를 복수의 표면들 중 제1 표면 상으로 지향시키기 위해 복수의 노즐들 중 하나 이상의 제1 노즐들로부터 제1 세정 유체(222)를 분배하는 단계를 포함한다. 일 실시예에서, 하나 이상의 제1 노즐들은 노즐들(250a-250d)이다. 일부 다른 실시예들에서, 하나 이상의 제1 노즐들은 도 1과 관련하여 본 명세서에 설명되고 그리고/또는 예시된 노즐들 중 임의의 노즐일 수 있다.
[0092] 활동(614)에서, 방법(600)은 제2 세정 유체(232)를 복수의 표면들 중 제1 표면 상으로 지향시키기 위해 복수의 노즐들 중 하나 이상의 제1 노즐들로부터 제2 세정 유체(232)를 분배하는 단계를 포함하고, 여기서 제2 세정 유체(232)는 제1 세정 유체(222)와 상이하다.
[0093] 일부 실시예들에서, 시스템 제어기(210)는 방법들(400, 500 또는 600) 중 임의의 방법에 따른 기판 프로세싱 방법을 구현하기 위한 명령들이 저장되어 있는 비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체를 포함한다.
[0094] 전술한 바가 본 개시내용의 실시예들에 관한 것이지만, 본 개시내용의 다른 그리고 추가적인 실시예들이, 본 개시내용의 기본적인 범위를 벗어나지 않으면서 안출될 수 있고, 본 개시내용의 범위는 다음 청구항들에 의해 결정된다.

Claims (20)

  1. 복수의 연마 스테이션들을 갖는 연마 시스템을 사용하여 기판들을 프로세싱하기 위한 방법으로서,
    상기 복수의 연마 스테이션들 중 제1 연마 스테이션으로 제1 기판을 이송하는 단계;
    상기 제1 연마 스테이션에서 상기 제1 기판을 연마하는 단계;
    상기 제1 기판을 상기 복수의 연마 스테이션들 중 제2 연마 스테이션으로 이송하는 단계;
    상기 제1 연마 스테이션으로 제2 기판을 이송하는 단계; 및
    상기 제1 연마 스테이션에서 상기 제1 기판을 연마하는 단계와 상기 제1 연마 스테이션으로 제2 기판을 이송하는 단계 사이에, 상기 연마 시스템의 복수의 표면들 중 제1 표면을 세정하는 단계를 포함하고,
    상기 세정하는 단계는,
    복수의 노즐들 중 하나 이상의 제1 노즐들로부터 제1 세정 유체를 분배하여 상기 제1 세정 유체를 상기 복수의 표면들 중 상기 제1 표면 상으로 지향시키는 단계; 및
    상기 복수의 노즐들 중 상기 하나 이상의 제1 노즐들로부터 제2 세정 유체를 분배하여 상기 제2 세정 유체를 상기 복수의 표면들 중 상기 제1 표면 상으로 지향시키는 단계 ― 상기 제2 세정 유체는 상기 제1 세정 유체와 상이함 ― 를 포함하는,
    복수의 연마 스테이션들을 갖는 연마 시스템을 사용하여 기판들을 프로세싱하기 위한 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 노즐들 중 하나 이상의 제1 노즐들로부터 제1 세정 유체를 분배하여 상기 제1 세정 유체를 상기 복수의 표면들 중 상기 제1 표면 상으로 지향시키는 단계 및 상기 복수의 노즐들 중 상기 하나 이상의 제1 노즐들로부터 제2 세정 유체를 분배하여 상기 제2 세정 유체를 상기 복수의 표면들 중 상기 제1 표면 상으로 지향시키는 단계는,
    매니폴드(manifold)로 제1 세정 유체를 전달하는 단계;
    상기 제1 세정 유체가 상기 매니폴드로부터 상기 복수의 노즐들 중 상기 하나 이상의 제1 노즐들로 유동할 수 있게 하도록 배출구 밸브를 개방하는 단계;
    상기 복수의 노즐들 중 상기 하나 이상의 제1 노즐들로의 상기 제1 세정 유체의 유동을 차단하기 위해 상기 배출구 밸브를 폐쇄하는 단계;
    상기 매니폴드로의 상기 제1 세정 유체의 전달을 중지하는 단계;
    상기 매니폴드로 제2 세정 유체를 전달하는 단계; 및
    상기 제2 세정 유체가 상기 매니폴드로부터 상기 복수의 노즐들 중 상기 하나 이상의 제1 노즐들로 유동할 수 있게 하도록 상기 배출구 밸브를 개방하는 단계를 포함하는,
    복수의 연마 스테이션들을 갖는 연마 시스템을 사용하여 기판들을 프로세싱하기 위한 방법.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 복수의 노즐들 중 상기 하나 이상의 제1 노즐들로의 상기 제1 세정 유체의 유동을 차단하기 위해 상기 배출구 밸브를 폐쇄하는 단계 후에, 상기 제1 세정 유체를 상기 복수의 표면들 중 제2 표면 상으로 지향시키기 위해 상기 제1 세정 유체가 상기 매니폴드로부터 상기 복수의 노즐들 중 하나 이상의 제2 노즐들로 유동할 수 있게 하도록 다른 배출구 밸브를 개방하는 단계를 더 포함하는,
    복수의 연마 스테이션들을 갖는 연마 시스템을 사용하여 기판들을 프로세싱하기 위한 방법.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 매니폴드로 제1 세정 유체를 전달하는 단계는,
    제1 유체 소스로부터 상기 매니폴드로의 상기 제1 세정 유체의 유동을 드라이빙(drive)하기 위해 제1 펌프를 작동시키는 단계; 및
    상기 제1 세정 유체의 유동을 조절하기 위해 상기 제1 유체 소스와 상기 매니폴드 사이에서 유체 연통하는 제1 유입구 밸브를 작동시키는 단계를 포함하는,
    복수의 연마 스테이션들을 갖는 연마 시스템을 사용하여 기판들을 프로세싱하기 위한 방법.
  5. 제2 항에 있어서,
    상기 매니폴드로 제2 세정 유체를 전달하는 단계는,
    제2 유체 소스로부터 상기 매니폴드로의 상기 제2 세정 유체의 유동을 드라이빙하기 위해 제2 펌프를 작동시키는 단계; 및
    상기 제2 세정 유체의 유동을 조절하기 위해 상기 제2 유체 소스와 상기 매니폴드 사이에서 유체 연통하는 제2 유입구 밸브를 작동시키는 단계를 포함하는,
    복수의 연마 스테이션들을 갖는 연마 시스템을 사용하여 기판들을 프로세싱하기 위한 방법.
  6. 제2 항에 있어서,
    상기 배출구 밸브를 개방하는 단계 및 상기 배출구 밸브를 폐쇄하는 단계는 세정 프로세스 루틴(process routine)에 따라 수행되는,
    복수의 연마 스테이션들을 갖는 연마 시스템을 사용하여 기판들을 프로세싱하기 위한 방법.
  7. 제1 항에 있어서,
    센서를 사용하여, 상기 연마 시스템의 복수의 표면들 중 하나 상의 재료 잔류물의 존재를 결정하는 단계 ― 상기 재료 잔류물은 연마 유체, 상기 제1 세정 유체, 상기 제2 세정 유체, 또는 이들의 조합을 포함함 ―; 및
    상기 결정에 기초하여 세정 프로세스 루틴의 하나 이상의 파라미터들을 조정하는 단계를 더 포함하는,
    복수의 연마 스테이션들을 갖는 연마 시스템을 사용하여 기판들을 프로세싱하기 위한 방법.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 세정 프로세스 루틴의 하나 이상의 파라미터들은, 상기 제1 및 제2 세정 유체들의 개개의 분배 시간들, 상기 제1 및 제2 세정 유체들을 분배하기 위한 사이클들의 수, 상기 제1 및 제2 세정 유체들의 분배 사이의 지연 시간, 상기 제1 및 제2 세정 유체들의 개개의 유량들, 및 상기 제1 및 제2 세정 유체들의 분배 시퀀스 중 적어도 하나를 포함하는,
    복수의 연마 스테이션들을 갖는 연마 시스템을 사용하여 기판들을 프로세싱하기 위한 방법.
  9. 기판 연마 시스템으로서,
    복수의 연마 스테이션들; 및
    하나 이상의 세정 유체들을 상기 연마 시스템의 복수의 표면들 중 하나 상으로 지향시키도록 구성된 세정 시스템; 및
    기판 프로세싱 방법에 대한 명령들이 저장되어 있는 비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체를 포함하고,
    상기 세정 시스템은,
    제1 및 제2 유체 소스들로부터 각각 제1 및 제2 세정 유체들을 수용하도록 구성된 분배 매니폴드;
    상기 제1 세정 유체의 유동을 조절하기 위해 상기 제1 유체 소스와 상기 분배 매니폴드 사이에서 유체 연통하는 제1 유입구 밸브;
    상기 제2 세정 유체의 유동을 조절하기 위해 상기 제2 유체 소스와 상기 분배 매니폴드 사이에서 유체 연통하는 제2 유입구 밸브;
    상기 분배 매니폴드로부터 상기 제1 및 제2 세정 유체들을 독립적으로 수용하도록 구성된 복수의 스프레이 노즐들 ― 상기 복수의 스프레이 노즐들은 상기 복수의 스프레이 노즐들로부터 상기 제1 및 제2 세정 유체들을 독립적으로 분배하도록 구성됨 ―; 및
    상기 제1 및 제2 유입구 밸브들을 제어하기 위한 시스템 제어기를 포함하고,
    상기 방법은,
    상기 복수의 연마 스테이션들 중 제1 연마 스테이션으로 제1 기판을 이송하는 단계;
    상기 제1 연마 스테이션에서 상기 제1 기판을 연마하는 단계;
    상기 제1 기판을 상기 복수의 연마 스테이션들 중 제2 연마 스테이션으로 이송하는 단계;
    상기 제1 연마 스테이션으로 제2 기판을 이송하는 단계; 및
    상기 제1 연마 스테이션에서 상기 제1 기판을 연마하는 단계와 상기 제1 연마 스테이션으로 제2 기판을 이송하는 단계 사이에, 상기 연마 시스템의 복수의 표면들 중 제1 표면을 세정하는 단계를 포함하고,
    상기 세정하는 단계는,
    복수의 노즐들 중 하나 이상의 제1 노즐들로부터 제1 세정 유체를 분배하여 상기 제1 세정 유체를 상기 복수의 표면들 중 상기 제1 표면 상으로 지향시키는 단계; 및
    상기 복수의 노즐들 중 상기 하나 이상의 제1 노즐들로부터 제2 세정 유체를 분배하여 상기 제2 세정 유체를 상기 복수의 표면들 중 상기 제1 표면 상으로 지향시키는 단계 ― 상기 제2 세정 유체는 상기 제1 세정 유체와 상이함 ― 를 포함하는,
    기판 연마 시스템.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 제1 세정 유체는 양친매성(amphiphilic)이고, 상기 제2 세정 유체는 친수성(hydrophilic)인,
    기판 연마 시스템.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 제1 세정 유체는 세제(detergent)이고, 상기 제2 세정 유체는 물인,
    기판 연마 시스템.
  12. 제9 항에 있어서,
    상기 제1 세정 유체는 양친매성이고, 상기 제2 세정 유체는 소수성(hydrophobic)인,
    기판 연마 시스템.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 제1 세정 유체는 세제이고, 상기 제2 세정 유체는 오일(oil)인,
    기판 연마 시스템.
  14. 복수의 연마 스테이션들을 갖는 연마 시스템을 사용하는 기판 프로세싱 방법에 대한 명령들이 저장되어 있는 비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체로서,
    상기 방법은,
    상기 복수의 연마 스테이션들 중 제1 연마 스테이션으로 제1 기판을 이송하는 단계;
    상기 제1 연마 스테이션에서 상기 제1 기판을 연마하는 단계;
    상기 제1 기판을 상기 복수의 연마 스테이션들 중 제2 연마 스테이션으로 이송하는 단계;
    상기 제1 연마 스테이션으로 제2 기판을 이송하는 단계; 및
    상기 제1 연마 스테이션에서 상기 제1 기판을 연마하는 단계와 상기 제1 연마 스테이션으로 제2 기판을 이송하는 단계 사이에, 상기 연마 시스템의 복수의 표면들 중 제1 표면을 세정하는 단계를 포함하고,
    상기 세정하는 단계는,
    복수의 노즐들 중 하나 이상의 제1 노즐들로부터 제1 세정 유체를 분배하여 상기 제1 세정 유체를 상기 복수의 표면들 중 상기 제1 표면 상으로 지향시키는 단계; 및
    상기 복수의 노즐들 중 상기 하나 이상의 제1 노즐들로부터 제2 세정 유체를 분배하여 상기 제2 세정 유체를 상기 복수의 표면들 중 상기 제1 표면 상으로 지향시키는 단계 ― 상기 제2 세정 유체는 상기 제1 세정 유체와 상이함 ― 를 포함하는,
    비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 복수의 노즐들 중 하나 이상의 제1 노즐들로부터 제1 세정 유체를 분배하여 상기 제1 세정 유체를 상기 복수의 표면들 중 상기 제1 표면 상으로 지향시키는 단계 및 상기 복수의 노즐들 중 상기 하나 이상의 제1 노즐들로부터 제2 세정 유체를 분배하여 상기 제2 세정 유체를 상기 복수의 표면들 중 상기 제1 표면 상으로 지향시키는 단계는,
    매니폴드로 제1 세정 유체를 전달하는 단계;
    상기 제1 세정 유체가 상기 매니폴드로부터 상기 복수의 노즐들 중 상기 하나 이상의 제1 노즐들로 유동할 수 있게 하도록 배출구 밸브를 개방하는 단계;
    상기 복수의 노즐들 중 상기 하나 이상의 제1 노즐들로의 상기 제1 세정 유체의 유동을 차단하기 위해 상기 배출구 밸브를 폐쇄하는 단계;
    상기 매니폴드로의 상기 제1 세정 유체의 전달을 중지하는 단계;
    상기 매니폴드로 제2 세정 유체를 전달하는 단계; 및
    상기 제2 세정 유체가 상기 매니폴드로부터 상기 복수의 노즐들 중 상기 하나 이상의 제1 노즐들로 유동할 수 있게 하도록 상기 배출구 밸브를 개방하는 단계를 포함하는,
    비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 복수의 노즐들 중 상기 하나 이상의 제1 노즐들로의 상기 제1 세정 유체의 유동을 차단하기 위해 상기 배출구 밸브를 폐쇄하는 단계 후에, 상기 제1 세정 유체를 상기 복수의 표면들 중 제2 표면 상으로 지향시키기 위해 상기 제1 세정 유체가 상기 매니폴드로부터 상기 복수의 노즐들 중 하나 이상의 제2 노즐들로 유동할 수 있게 하도록 다른 배출구 밸브를 개방하기 위해 저장되어 있는 명령들을 더 포함하는,
    비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
  17. 제15 항에 있어서,
    상기 매니폴드로 제1 세정 유체를 전달하는 단계는,
    제1 유체 소스로부터 상기 매니폴드로의 상기 제1 세정 유체의 유동을 드라이빙하기 위해 제1 펌프를 작동시키는 단계; 및
    상기 제1 세정 유체의 유동을 조절하기 위해 상기 제1 유체 소스와 상기 매니폴드 사이에서 유체 연통하는 제1 유입구 밸브를 작동시키는 단계를 포함하는,
    비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
  18. 제15 항에 있어서,
    상기 매니폴드로 제2 세정 유체를 전달하는 단계는,
    제2 유체 소스로부터 상기 매니폴드로의 상기 제2 세정 유체의 유동을 드라이빙하기 위해 제2 펌프를 작동시키는 단계; 및
    상기 제2 세정 유체의 유동을 조절하기 위해 상기 제2 유체 소스와 상기 매니폴드 사이에서 유체 연통하는 제2 유입구 밸브를 작동시키는 단계를 포함하는,
    비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
  19. 제15 항에 있어서,
    세정 프로세스 루틴에 따라 프로그램 방식으로(programmatically) 상기 배출구 밸브를 개방 및 폐쇄하기 위해 저장되어 있는 명령들을 더 포함하는,
    비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
  20. 제14 항에 있어서,
    센서를 사용하여, 상기 연마 시스템의 복수의 표면들 중 하나 상의 재료 잔류물의 존재를 결정하고 ― 상기 재료 잔류물은 연마 유체, 상기 제1 세정 유체, 상기 제2 세정 유체, 또는 이들의 조합을 포함함 ―, 그리고
    상기 결정에 기초하여 세정 프로세스 루틴의 하나 이상의 파라미터들을 조정하기 위해 저장되어 있는 명령들을 더 포함하는,
    비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
KR1020237016717A 2020-10-21 2021-09-24 화학적 기계적 연마 시스템들의 개선된 유지보수를 위한 세정 유체들의 순차적 적용 KR20230088800A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US202063094551P 2020-10-21 2020-10-21
US63/094,551 2020-10-21
PCT/US2021/052011 WO2022086672A1 (en) 2020-10-21 2021-09-24 Sequential application of cleaning fluids for improved maintenance of chemical mechanical polishing systems

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230088800A true KR20230088800A (ko) 2023-06-20

Family

ID=81184958

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020237016717A KR20230088800A (ko) 2020-10-21 2021-09-24 화학적 기계적 연마 시스템들의 개선된 유지보수를 위한 세정 유체들의 순차적 적용

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11850700B2 (ko)
KR (1) KR20230088800A (ko)
CN (1) CN116194250A (ko)
TW (1) TW202231407A (ko)
WO (1) WO2022086672A1 (ko)

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7097544B1 (en) * 1995-10-27 2006-08-29 Applied Materials Inc. Chemical mechanical polishing system having multiple polishing stations and providing relative linear polishing motion
US5738574A (en) * 1995-10-27 1998-04-14 Applied Materials, Inc. Continuous processing system for chemical mechanical polishing
JPH11347917A (ja) * 1998-06-09 1999-12-21 Ebara Corp ポリッシング装置
US6227947B1 (en) * 1999-08-03 2001-05-08 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd Apparatus and method for chemical mechanical polishing metal on a semiconductor wafer
US6857434B2 (en) * 2002-01-24 2005-02-22 International Business Machines Corporation CMP slurry additive for foreign matter detection
CN1512539A (zh) * 2002-12-30 2004-07-14 ��о���ʼ��ɵ�·���죨�Ϻ������޹� 半导体业化学机械研磨机台水回收管路系统
EP1594653A4 (en) * 2003-01-27 2007-07-25 Inc Inopla DEVICE AND METHOD FOR POLISHING SEMICONDUCTOR WAFERS USING ONE OR MORE SWING LOADING AND UNLOADING SHEETS
ITMI20041788A1 (it) * 2004-09-20 2004-12-20 St Microelectronics Srl "macchina rotativa a piu' stazioni per la levigatura di wafer di componenti elettronici a semiconduttore"
KR100591163B1 (ko) * 2004-12-29 2006-06-19 동부일렉트로닉스 주식회사 화학기계적 연마 공정에서 유기물 제거를 위한 세정 방법
US8414357B2 (en) * 2008-08-22 2013-04-09 Applied Materials, Inc. Chemical mechanical polisher having movable slurry dispensers and method
WO2010062910A2 (en) * 2008-11-26 2010-06-03 Applied Materials, Inc. Using optical metrology for feed back and feed forward process control
CN102221416B (zh) * 2011-03-10 2012-10-10 清华大学 抛光液物理参数测量装置、测量方法和化学机械抛光设备
US9592585B2 (en) * 2012-12-28 2017-03-14 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. System and method for CMP station cleanliness
JP6987184B2 (ja) * 2016-06-30 2021-12-22 株式会社荏原製作所 基板処理装置
JP6357260B2 (ja) * 2016-09-30 2018-07-11 株式会社荏原製作所 研磨装置、及び研磨方法

Also Published As

Publication number Publication date
TW202231407A (zh) 2022-08-16
US20220118583A1 (en) 2022-04-21
US11850700B2 (en) 2023-12-26
WO2022086672A1 (en) 2022-04-28
CN116194250A (zh) 2023-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7040967B2 (en) Multi-step, in-situ pad conditioning system and method for chemical mechanical planarization
US5945346A (en) Chemical mechanical planarization system and method therefor
JP4923062B2 (ja) パルス薬液分配システム
JP5542818B2 (ja) 可動スラリーディスペンサーを有する化学的機械的研磨機および方法
US8414357B2 (en) Chemical mechanical polisher having movable slurry dispensers and method
KR102055960B1 (ko) 웨이퍼-형상 물체의 액체 처리를 위한 장치 및 방법
JP5080769B2 (ja) 研磨方法及び研磨装置
US8968055B2 (en) Methods and apparatus for pre-chemical mechanical planarization buffing module
US10256120B2 (en) Systems, methods and apparatus for post-chemical mechanical planarization substrate buff pre-cleaning
JP2017132035A (ja) 研磨方法および研磨装置
KR20230088800A (ko) 화학적 기계적 연마 시스템들의 개선된 유지보수를 위한 세정 유체들의 순차적 적용
KR102282729B1 (ko) 기판 처리 장치의 배관 세정 방법
US6872128B1 (en) System, method and apparatus for applying liquid to a CMP polishing pad
JP2018006389A (ja) 洗浄装置及び基板処理装置
CN115483132A (zh) 基板清洗装置及处理装置、磨合装置、微粒数的推定方法、污染程度及磨合处理的判定方法
KR20060114994A (ko) 화학적 기계적 연마 장치의 컨디셔너 세정 장치 및 그 세정방법
JP2015044250A (ja) ポリッシング方法
WO2024049642A1 (en) Modular chemical mechanical polisher with simultaneous polishing and pad treatment
KR20060130321A (ko) 화학적 기계적 연마장비
US20060043029A1 (en) Continuous liquid delivery system with anti-clog function
KR101083778B1 (ko) 패드 컨디셔닝 유닛, 이를 갖는 기판 연마 장치 및 이를 이용한 연마 패드 재생 방법
JP2016055398A (ja) バフ処理モジュール、基板処理装置、及び、バフパッド洗浄方法