(57)【要約】追加の設備編成、プラテン及び材料ハンドリングを必要としないで、特定作業用スラリーを導入するための孔あきコンディショニングディスクを使用する研磨パッドのコンディショニングを行う方法及び装置。本方法及び装置は、真空機構を利用して、廃棄物をコンディショニングパッドから孔あきコンディショニングディスクを通して引き出し、それにより、装置を出口ポートから排気する。装置はまた、内蔵洗浄手段と、パッドコンディショニング装置を振動させるための圧電デバイスとを備えてもよい。
2007500087.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれのステップが異なった特定作業用スラリーを使用することができる多重ステップ研磨処理中に研磨パッドをコンディショニングする方法であって、
研摩コンディショニングディスクの複数の開口を通して前記研磨パッドの表面部分にコンディショニング剤を塗布するステップ；
真空を適用し、前記コンディショニング剤、パッド屑及びすべての残留スラリーを前記研磨パッドから前記開口を通して引き出すことにより、前記コンディショニング剤、パッド屑及びすべての残留スラリーを除去するステップ；
前記研摩コンディショニングディスクの前記複数の開口を通して前記研磨パッドの前記表面部分に、前記スラリーの化学的性質を特定的に中和するように選択された中和剤を塗布するステップ；および
真空を適用し、前記中和剤及び残留屑を前記研磨パッドから前記開口を通して引き出すことによって前記中和剤及びすべての残留屑を除去するために、前記研磨パッドの前記表面部分を流体及び／又はガスでフラッシュするステップ
を含む、研磨パッドをコンディショニングする方法。
【請求項２】
その場で適用される請求項１に記載の方法。
【請求項３】
その場外で適用される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
各研磨ステップを適用する間に、前記クリーニングステップを繰り返す、請求項１に記載の研磨パッドをコンディショニングする方法。
【請求項５】
前記コンディショニング処理中、前記コンディショニングディスクは回転し、前記コンディショニングディスクは、前記コンディショニングディスクの表面の上方且つそれに垂直に配置された複数のインペラブレードをさらに有し、該インペラブレードも回転し、且つ前記除去されたコンディショニング剤、パッド屑、中和剤及びスラリーを真空出口ポートの方へ掃き出すステップを実行する、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記コンディショニング剤の塗布中、前記研磨パッドに振動運動を与え、屑をさらに解きほぐして除去するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
ＣＭＰ処理に使用されるパッドをコンディショニングする方法であって、
研摩コンディショニングディスクの複数の開口を通して前記研磨パッドの表面部分にコンディショニング剤を塗布するステップ；および、
真空を適用し、前記コンディショニング剤、パッド屑及びすべての残留スラリーを前記研磨パッドから前記コンディショニングディスク開口を通して引き出すことによって前記コンディショニング剤、パッド屑及びすべての残留スラリーを除去するステップ
を含むＣＭＰ処理に使用されるパッドをコンディショニングする方法。
【請求項８】
前記コンディショニング処理中、前記コンディショニングディスクは回転し、前記コンディショニングディスクは、前記コンディショニングディスクの上面に垂直に配置される複数のインペラブレードをさらに有し、該インペラブレードも回転し、除去されたコンディショニング剤、パッド屑及び残留スラリーを真空出口ポートの方に掃き出すステップを実行する、請求項７に記載のＣＭＰ処理に使用されるパッドをコンディショニングする方法。
【請求項９】
前記真空出口ポートを通して除去された前記コンディショニング剤、パッド屑及び残留スラリーを捕獲するステップをさらに含む、請求項８に記載のＣＭＰ処理に使用されるパッドをコンディショニングする方法。
【請求項１０】
前記除去されたスラリーは、前記研磨処理での再利用のために濾過及び処理される、請求項９に記載のＣＭＰ処理に使用されるパッドをコンディショニングする方法。
【請求項１１】
前記除去されたコンディショニング剤は、前記コンディショニング処理での再利用のために濾過及び処理される、請求項９に記載のＣＭＰ処理に使用されるパッドをコンディショニングする方法。
【請求項１２】
ＣＭＰ処理に使用される研磨パッドをコンディショニングする装置であって、
複数の貫通開口を有する研摩コンディショニングディスク；、
前記コンディショニングディスクに形成された前記複数の開口を通って前記研磨パッドの前記表面の一部へ進む流体及び／又はガス状コンディショニング剤を導入するための、前記研摩コンディショニングディスクに結合された入口ポート；および
前記研摩コンディショニングディスクを包囲し、前記複数の開口のための出口チャネルを提供するように配置された外側真空室であって、該外側真空室は外部真空源に接続され、それにより、前記外部真空源の作動時に、前記コンディショニング処理からの排出物を前記コンディショニングディスク開口を通して引き出し、該外側真空室を通して該コンディショニング装置から出す、外側真空室
を備えるＣＭＰ処理に使用される研磨パッドをコンディショニングする装置。
【請求項１３】
前記研摩コンディショニングディスクを支持するための磁気ディスクをさらに備え、該磁気ディスクは、前記研摩コンディショニングディスクに貫設される前記開口に整合するように配置される同数の開口を有し、それにより、流入する前記コンディショニング剤及び流出する排出物の両方が、前記研摩コンディショニングディスク及び前記磁気支持ディスクの整合開口を通るようにした、請求項１２に記載のＣＭＰ処理に使用される研磨パッドをコンディショニングする装置。
【請求項１４】
前記研摩コンディショニングディスクに取り付けられるインペラ部品をさらに備え、該インペラ部品は、
前記流体及び／又はガス状コンディショニング剤を前記コンディショニングディスクの方へ導くための、前記入口ポートに接続された開口部を備えた上面；及び、
前記インペラ部品の中心から放射状に外へ向かい、且つ前記インペラ部品上面と前記コンディショニングディスクとの間で垂直に伸び、前記流出する排出物を前記外側真空室の方へ導くための複数のインペラブレード
を有する、請求項１２に記載のＣＭＰ処理に使用される研磨パッドをコンディショニングする装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［発明の分野］
本発明は、包括的には半導体製造、マイクロ電気機械システム（ＭＥＭＳ）製造、及び精密研磨の分野に関し、特に、研磨処理から出る廃棄物の除去のための、及び化学機械研磨（ＣＭＰ）及び平坦化の際の多数の異なったスラリーの導入のための方法に関する。
【０００２】
［半導体製造に関する関連技術の説明］
集積回路は通常、直径が１００〜３００ミリメートル、厚さが１６〜４０ミルのディスクとして一般的に作製又は製造されるシリコンウェハ基板から成る。相互接続回路を形成する金属、誘電体及び絶縁体付着が、リソグラフィ、蒸着及び酸化等の、所望の電気回路を作製する一連の処理により、ウェハ上に生成される。次に、厚さが１ミクロンまでの電気絶縁層を電気回路層上に付着させる。各層において、多数の望ましくない凹凸が表面上に発生する。これらの凹凸は、０．０５〜０．５ミクロン程度である。これらの凹凸を平坦化し、リソグラフィにおける焦点の損失なく回路の新しい層を形成し、それにより、層間に正確な相互接続を生じることができることが非常に重要である。
【０００３】
これらの凹凸を除去するために、さまざまな技法が開発され、使用されてきた。化学機械研磨（ＣＭＰ）（平坦化）処理は、凹凸を除去し、超小形電子デバイスの必要な平坦度、層及び線幅形状を達成するための主要な技術になっている。ＣＭＰシステムは通常、以下の構成成分から成る：
１）回転又は軌道プラテン又はベルトに取り付けられた研磨パッド、
２）研磨性能にその化学的性質及び研摩媒体が重要である研磨スラリー流（酸化剤及び研摩剤）、
３）潤滑剤又はフラッシュ媒体／フラッシュ剤として使用される大量の超純水（ＵＰＷ）、
４）スラリー成分及びフラッシュ剤。
加えて、処理中の化学的性質又は流体特性を調節するための、
５）研磨パッドの表面状態及び凹凸プロフィールを制御するダイヤモンドエンドエフェクタ、及び、
６）キャリヤ内で研磨圧力を加える回転ヘッドに取り付けられた被研磨ウェハ、
から成る。
【０００４】
ウェハの下へのスラリーの導入、及び研磨及びコンディショニング処理からの廃棄物の除去は、回転パッドの遠心力、エンドエフェクタの作用、並びにスラリー及びＵＰＷの流れに依存している。
【０００５】
ウェハの凹凸は、酸化薬品のスラリーと、その表面に連続的に現れる極微小研摩粒子とによって除去される。研磨又は平坦化は通常、中心軸を中心にして回転しているウェハを、ウェハの下で回転している研磨パッドの上に下向きに置いて行われる。線形及び軌道方法も使用され、本発明は、これらの処理及びツールに適用可能である。
【０００６】
現在の研磨ツール及び処理は、特定のスラリーでの作業であるため、各プラテン当たり単一の作業ステップから成る。銅ＣＭＰに必要なもの等の多重ステップ研磨作業に対応するためには、追加のツール、プラテン及び材料ハンドリングが必要である。
【０００７】
現在のところ、個別の装置を用いるか、研磨装置の大がかりな交換及び／又は手動クリーニングを行わないで、異なった化学薬品、及び異なった材料又は粒度の研摩剤を使用する手段は存在しない。
【０００８】
研磨パッドは通常、プラスチック（ウレタン）材料で形成される。ウェハの凹凸の除去速度は、研磨パッドに当たるようにウェハに加える圧力、ウェハ上のスラリーの相対速度、研磨パッドの表面に与えられるフレッシュスラリーの量、及びウェハの回路パターンの影響を受ける。ウェハの下側へのスラリーの導入、及び研磨処理から出た廃棄物の除去は、回転パッドの遠心力、エンドエフェクタの作用、並びにスラリー及び成分及びＵＰＷの流れに依存する。このタイプのフラッシュは、必ずしも廃棄物を除去しない。スラリーからの大きい沈着研摩粒子や、凝集したスラリー及び廃棄物が、パッドの細孔及び溝内や、コンディショナー上のダイヤモンド粒子の間に生じる。工業用途では、製造に大量のＵＰＷが使用され、処理しなければならない排水が相当な量になる。
【０００９】
ウェハの研磨速度は、均一の凹凸プロフィールを与えるように研磨パッドを粗面化又はコンディショニングするためにウェハ、スラリー、及びエンドエフェクタアーム上のダイヤモンドヘッドに加える圧力によって決まる。断面で見ると、パッドは、山及び谷領域を有し、それらの両方がスラリーを搬送し、その内部の研摩粒子に圧力を加える。パッドは通常、細孔を有する硬質又は軟質ウレタン材料及び／又は作用層全体に分散させた繊維から成る。繊維及び／又はウレタンは、パッドに剛性を与え、研摩剤／ウェハ接合面に圧力を加え、ウェハの表面からの物質の除去を助ける。細孔は、スラリー用のタンクとして機能して、ウェハ表面との化学的接触及び相互作用を容易にする。化学的相互作用は、研摩剤だけの研磨状況に対する重要な「アクセラレータ(accelerator)」であり、従って、処理性能及び制御全体に重要である。
【００１０】
ダイヤモンドエンドエフェクタは通常、回転ディスクの形の金属マトリックス内に埋め込まれたダイヤモンド粒子から成る。ディスクは主に、ウェハ上及びウェハ間で持続可能な平坦化率が生じように、研磨パッドに特定のテクスチャーを出すために使用される。ディスクは、使用済みスラリー及びパッドからの屑を除去するためにも使用される。使用済みスラリー及び屑は、研磨パッド内に埋め込まれるようになる二酸化珪素（ＳｉＯ２）、誘電体及び金属から成る大きく硬い凝集塊として発生することが多い。これらの物質は、除去又は研磨速度、及び繰り返し精度を低下させるとともに、ウェハ表面及びデバイス性能（開路、短絡）を損なわせる掻き傷の形の欠陥を生じる可能性がある。半導体産業からのデータは、チップ損失の６０％が汚染のせいであることを明らかにしている。ＣＭＰ処理がこの汚染の主要源であると報告されている。
【００１１】
処理流体の無制御状態の送出及び除去（フラッシュ）も、研磨廃棄物をツール内の多くの表面上に蓄積させる可能性がある。これらの乾燥／凝集成分は、離脱時に付加的欠陥をもたらす可能性がある。スラリーは、「不安定」であり、且つ送出システム内の剪断力、熱及び経時効果のために凝集しやすいことがわかっている。ダイヤモンド粒子がエンドエフェクタディスクの金属マトリックスから割れ、又は裂けて、ウェハ表面に掻き傷をつける可能性もある。６０〜６００秒の一般的な研磨時間内に、掻き傷の原因となる大きなメカニズムが存在し、処理をさらに制御する必要がある。
【００１２】
現時点では、これらの屑は、ＵＰＷ及び／又はスラリーによるパッドの多量フラッシュでパッドから除去される。この方法は、液体に作用する遠心力又は他のパッド運動力学に頼って廃棄物及び凝集物を運び去ろうとするものである。フラッシュはパッド表面上のスラリーの静止層を分解することができず、パッドの穴内のスラリーを離脱させることもできないため、これはまったく非制御の除去方法である。これは、スラリーのさらなる凝集物がパッドの穴及びリセス内に沈積されるようになることを招く可能性がある。このスラリーがしばらく経ってから離脱して、後続のウェハを破損させる可能性がある。これらの「回転力」に頼って新しいスラリーをウェハ／パッド接合面に与えようとすることも、必要を満たすだけの制御又は再現性を伴わず、除去速度及び均一性にばらつきを生じる。
【００１３】
研磨パッド表面は、ウェハ及びパッド間にスラリーを流すための細孔、穴又は溝を一般的に含み、均一な研磨接合面を形成するためにコンディショニングを必要とする。パッド表面を頻繁に「研摩」又は「コンディショニング」することによって、スラリー及びウェハからの屑を除去しなければならない。さらに、この処理で時々使用される酸化スラリーは、デバイス層の金属と相互作用してより硬質のオキシド化合物を生成することによってパッドの汚染の一因となり、又は、層剥離の一因となって、潜在的な汚染及びウェハの掻き傷を起こす。
【００１４】
以上に述べられた問題を解決しようとする１つの装置が、参照によって本明細書にその内容を組み入れることとする米国特許第６，５０８，６９７号に記載されており、この特許には、半導体ウェハ基板、超小形電子及び光学システム上に付着させた回転可能な集積回路をコンディショニングするためのシステムが開示されている。このシステムは、パッドコンディショニング装置、処理流体、及び廃棄物をコンディショニングパッドから引き出す真空機構、内蔵洗浄手段、及びパッドコンディショニング研摩剤又は流体に振動運動を与える手段から成る。パッドコンディショニング装置は、処理流体及び／又はＵＰＷを導入するための入口ポートと、負圧を生じるための出口ポートとを備えるほぼ円形の外側室で構成される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
上述した従来型コンディショニング装置に鑑みて、本発明の目的は、そのようなシステムを使用して、屑および遊離スラリーを、コンディショニング処理中に離脱すると直ぐに、除去するための内蔵クリーニング手段で研磨パッドをコンディショニングする方法を提供することである。
【００１６】
追加のツール、プラテン及び材料ハンドリングを伴わないで、特定のスラリー又は添加物での異なった（多重ステップ）作業を導入する手段を提供することも、目的である。
【００１７】
別の目的は、ステップ間でスラリーの化学的性質を中和できるようにすることである。
【００１８】
さらなる目的は、代替／追加スラリー又は化学物質供給を導入できるようにすることである。
【００１９】
さらに別の目的は、各プラテン上での多重ステップ研磨を可能にすることである。
【００２０】
さらなる目的は、より強力な第１研磨ステップと、後続の、平坦化終点に近づくほど細かい研摩剤／化学薬品の選択とを可能にすることにより、処理量を増加させることである。
【００２１】
別の目的は、中間材料ハンドリングをなくし、銅及びバリヤ金属膜の単一プラテン処理を可能にすることである。
【００２２】
さらに別の目的は、単一及び二重ヘッド研磨ツールの有用性／寿命を伸ばすことである。
【００２３】
さらに別の目的は、スラリーの変更（化学的性質又は研摩剤）を介したより選択性の高い終点制御によって、欠陥性を減少させることである。
【００２４】
さらに別の目的は、ウェハに見られるハンドリング／整合／固定具のばらつきを減少させることによって、均一性を改善することである。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
［発明の概要］
本発明に使用されるパッドコンディショニングシステムは、上記の米国特許第６，５０８，６９７号に述べられているように、基板表面から研削されるのに伴って屑又は切り粉を回収するために開放構造を有する研摩ディスクを用いる。本システムは、パッドコンディショニング装置、処理流体、廃棄物をコンディショニングパッドから吸い出す真空機構、内蔵洗浄手段、及びパッドコンディショニング研摩剤を振動させるための圧電デバイスを有する。削り屑は、発生すると直ぐに、研摩磁気支持体の開口を通って支持体の背後の室内へ引き込まれ、さらに、導管に引き込まれて排出システムに送られる。廃棄物の除去と一緒に、水、他のクリーニング又は中和薬品の噴流が研磨剤を通して噴射される。この洗浄／研摩／真空クリーニングが、研磨パッド表面を完全にクリーニングし、相互汚染を伴うことなく別の材料を導入することができる。これらの要素のすべての作用を組み合わせ、それにより、研磨パッドのコンディショニング及びクリーニング用の独特且つ有効なシステムを提供することができる。それらはまた、大がかりな設備再編成、プラテンの交換及び追加的な材料ハンドリングを必要としないで、コンディショニング、クリーニング及び研磨処理に特定の作業用スラリー又は他の化学薬品を導入できるようにする。
【００２６】
パッドコンディショニング装置は、処理流体及び／又はＵＰＷを導入するための入口ポートと、負圧を加えるための出口ポートとを備えるほぼ円形の外側室を有する。外側室は、インペラ軸から外向きに放射状に広がったインペラブレードを有する回転インペラアセンブリを収容する。インペラアセンブリの軸は、外側室の上面の開口を通って突出して、機器のエンドエフェクタアセンブリに取り付けられる。支持ディスク、磁気ディスク又は機械的留め付け手段、及び研摩コンディショニングディスクが、積み重ね構造でインペラに取り付けられる。参照によって本明細書にその内容を組み入れることとする米国特許第４，２２２，２０４号に記載されているように、研摩ディスクは磁気的又は機械的に所定の位置に保持されて、それがディスクを支持ディスクに平坦に引き付けるため、ディスクが完全に支持される。アセンブリは、整合穴を有し、研磨パッド上の屑がこれらの穴を通して真空吸い上げされるように構成される。
【００２７】
作動中、外側室を静止状態に保持し、取り付けられたホースを真空機構に接続する。水又はスラリーが、外側室の入口ポート又はインペラの中心のいずれか一方から水カラーを通して導入される。
【００２８】
インペラディスクの中心から放射状に広がる一連の加圧水穴が、研摩ディスク全体に及ぶことができ、且つ研磨パッドの細孔内の静止層の分解を助ける。真空作用が、水及び屑を支持ディスク、磁気ディスク及び研摩ディスクの整合穴を通して真上に引き上げ、回転インペラブレードが、水及び屑を掃いて真空ピックアップ出口に、さらに排出システムに送り込む。積層されたディスク内の整合穴、すなわち「開放構造」により、屑または削り屑は、パッドの表面から離脱すると直ぐに、回収されることが可能であり、研摩ディスクとウェハの表面との間の屑に邪魔されることなく、連続的にコンディショニング及びクリーニングを行うことができる。磁気留め付け構造は、迅速な交換を可能にし、且つ研摩剤に制御された平坦度を与える。整合及び緩衝のためにジンバル式にした機械的方法を使用することもできる。真空が、処理から出た廃棄物を引き出し、研磨パッドの隆起を除去して非圧縮位置に置く。選択穴はまた、クリーニング化学薬品、スラリー、不動態化剤、錯化剤、界面活性剤及びＵＰＷ、さらにはクリーニングガス等の処理流体をパッドに、ずっと良好に制御された（たとえば、圧力、位置、順序及びパッド／ウェハ表面状態）方法で導入する。
【００２９】
内蔵フラッシュシステムが水を与えて、屑をほぐし、ディスク穴まで洗い流してインペラ室内に送り込み、それを通して排出システムに送る。外側室の上部のシール軸受が、水及び処理流体の逃げを防止する。このフラッシュ方法はまた、現在研磨パッドをフラッシュするために必要とされるＵＰＷの量を減少させる。これにより、高価なスラリー、ＵＰＷの量、及び高コストの廃棄物処理が節約される。
【００３０】
インペラは、磁気ディスク又は機械式留め付け手段及び研摩ディスクのための堅固なバッキングになる。磁石は、支持ディスクに機械的に、又は接着剤で固定される。研摩ディスクは、磁気的か又は機械的かのいずれかで支持ディスクに固定される。このシステムにより、大規模なダウン時間をかけることになる外側室及び内部インペラアセンブリ全体の分解を必要としないで、パッドコンディショニング装置の定期的なクリーニングとともに、磁石及び研摩ディスクの定期的な交換が可能になる。
【００３１】
エンドエフェクタアームの自由端又は流体流付近に、圧電トランスジューサが配備設される。高周波電圧で励起されたとき、トランスジューサは低振幅の振動をパッドコンディショニング装置に与え、研磨パッド表面上のスラリーの静止層の分解及び除去を促進する。研磨パッド上にエンドエフェクタアームによって与えられる小さい垂直力も、スラリーのグレージング（glazing）の分解を助け、且つ研磨パッド表面内に押し込まれた粒子の離脱を助ける。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
［発明の詳細な説明］
図１〜図５は、米国特許第６，５０８，６９７号の従来システムを示す。
【００３３】
本発明は、半導体ウェハ基板上の凹凸を除去するための化学機械研磨又は平坦化（ＣＭＰ）システムに使用される研磨パッドのコンディショニング方法に関する。好適な実施形態の具体的な詳細は、本発明を完全に理解できるようにするが、本発明と組み合わされて作動する幾つかのＣＭＰシステム要素については、それらが既知であるとともに、本発明に特有の他の態様を曖昧にしがちであるため、詳細には述べていない。本発明は、これらの他のシステム要素をなくして実施することができることは、当業者には明らかであろう。
【００３４】
図１を参照すると、一般的なＣＭＰシステム１０の斜視図が全体的に示され、それは、ウェハキャリヤ及び支持アーム（図示せず）を介して研磨パッド１２に対してウェハ１１に圧力を加える研磨ヘッド（図示せず）と、研磨パッドコンディショニング装置１５とを有する。ウェハ１１は、回転、軌道又は線形プラテン１３に固定された研磨パッド１２の上で回転する。（ウェハキャリヤ、支持アーム及びモータは図示されていない）。通常は酸化剤、研摩剤及び／又は超純水（ＵＰＷ）を含有する研磨スラリー流１４が、研磨パッド表面１２ａ上に注がれ、ウェハ１１の回転運動と協働して作用して、集積回路の各層の作製後、ウェハ１１上の１０分の数ミクロンの表面の凹凸を除去する。パッドコンディショニング装置１５は、研磨パッド表面１２ａが研磨動作によって変化したとき、研磨パッド表面１２ａの修復及び整備を行うように働く。図２に示されているように、モータ１７が、エンドエフェクタアーム１６を固定軸１８を中心にした円弧に沿って回動させる一方、同時にパッドコンディショニング装置１５に回転運動及び下向きの力４０を与える。研磨作業から出た屑が、出口４１を通して除去される。
【００３５】
本発明に使用されるパッドコンディショニング装置１５が、図５の最上図に示され、エンドエフェクタアーム１６に機械的及び電気的に接続して動作するように構成される。パッドコンディショニング装置１５は、化学薬品、スラリー及び／又はＵＰＷを自動的に定量供給し、それにより、研磨処理を邪魔すること又は過大なダウン時間を招くことなく、研磨パッド表面１２ａのコンディショニングを行い、且つ研磨処理によって生成された屑を吸い出すように構成されている。コンディショニングホルダ２０の外周上の真空出口ポート２２に取り付けられたホース２１が、研磨屑を真空機構（図示せず）内へ引き込む。入口ポート１９に取り付けられたホース２３が、コンディショニングホルダ２０の上部中心を通って突出して、パッド表面１２ａを均一に被覆するための研摩スラリー流を与え及び／又は中和剤、ＵＰＷ、又はフラッシュ及び潤滑用のクリーニング剤を与える。屑の除去を促進するために、圧電デバイス２４が、電気コネクタ２５を通る高周波電圧で励起されたとき、低振幅振動衝撃をコンディショニング装置１５に与え、それにより、コンディショニングパッド表面１２ａ上の研磨屑粒子を激しく動かして、研磨屑粒子を離脱させて除去しやすくする。
【００３６】
図３に示されるコンディショニングホルダ２０の外側室３０は、図２の６−６線に沿って取られた図である。本実施形態の外側室３０は、直径が約４インチ、高さが３インチである。本発明は、パッドの全作用面まで含めて、上記のもの以外の寸法特徴で実施してもよいことは、当業者には明らかであろう。
【００３７】
図４は、図２の７−７線に沿った断面図であり、インペラブレード３３に取り付けられた支持ディスク３４、磁気ディスク３５及び研摩ディスク３６を有するインペラアセンブリ３２を示す。各ディスクの穴３７が整合し、それにより、屑が研磨ディスク１２から真空出口２２へ引き出される。処理流体が、ホース２３を通して取り込まれて、穴３７を通して均一に分散される。外側室３０とインペラ軸１９との間のシール３１により、処理流体の逃げが防止される。外側室３０内の環状チャネル４０が、処理流体及びフラッシュ流体を研磨パッド１２に導入する補助手段になることができる。
【００３８】
図５は、コンディショニング装置１５の構成部品をもっとわかりやすく示す分解図であって、ねじ取り付け穴４１が、支持ディスク３４をインペラブレード３３に固定する。本図面では４つのインペラブレード３３だけが示されているが、非回転「ＢＡＲ」／チャンバ構造を含めた他のインペラブレード構造も、本実施形態に記載したものと同一機能を提供するはずである。
【００３９】
本発明の特定作業用スラリー５０を与える方法が、図６のブロック図で示されている。処理中の研磨パッドのクリーニング（５１）は、並行して、順次、又は任意の組み合わせで進行する少なくとも５つの作業から成る。この作業は、現場又は現場外で実行されることができ、また、除去速度及び／又は終点選択性を制御するために、動的処理中ｐＨ調整を支援することができる。研磨パッド１２には、遊離スラリー、流体及びガス５２Ａの処理屑を除去するための振動運動が加えられる（５２）。残留する可能性のある静止層を真空、水及び他の化学薬品５３Ａで不安定化する（５３）。その後、研磨パッド表面、細孔及び溝を真空、水及び化学薬品５４Ａでクリーニングする（５４）。さらなるステップは、水及び他の化学薬品５５Ａでパッド表面上の残留スラリーを中和すること（５５）を含む。最終ステップは、フラッシュすること（５６）であり、それにより、流体及びすべての残留屑５６Ａを除去する。コンディショニング装置を完全にクリーニングした状態で、他の特定作業用スラリー５７Ａ、５７Ｂ及び５７Ｃをスラリー供給システムを介して処理に、すなわちステップ（５７）でコンディショニング装置１０に導入することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に使用される化学機械研磨（ＣＭＰ）システムの、ウェハホルダを除いた主要要素の斜視図である。
【図２】本発明に使用される構成部品の概略上面図である。
【図３】図２の６−６線に沿った外側室の図である。
【図４】本発明に使用されるコンディショニング装置の、図２の７−７線に沿った断面図である。
【図５】本発明に使用されるコンディショニング装置の構成部品の、外側室及びインペラアセンブリを示す分解図である。
【図６】本発明の方法を示すブロック図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2007500087.tif 000007
【図６】
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【国際調査報告】
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