OPTIMIZED CMP CONDITIONER DESIGN FOR NEXT GENERATION OXIDE/METAL CMP

• Main Authors: BALDONI, J. GARY, HWANG, TAEWOOK, PUTHANANGADY, THOMAS
• Format: Patent
• Language: English; French
• Published: 26.02.2009
• Subjects: DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS; GRINDING; MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; PERFORMING OPERATIONS; POLISHING; TOOLS FOR GRINDING, BUFFING, OR SHARPENING; TRANSPORTING

A study of several key conditioner design parameters has been conducted. The purpose was to improve conditioner performance by considering factors such as wafer defects, pad life, and conditioner life. For this study, several key conditioner design parameters such as diamond type, diamond size, diamond shape, diamond concentration and distribution, were selected to determine their effect on CMP performance and process stability. Experimental validations were conducted. Conditioner specifications were matched to each specific CMP environment (intended application) in order to improve process stability and CMP performance particularly for emerging technology nodes. Several conditioner designs were developed and run successfully in the field. Significant planarity improvement for a 300 mm CMP process was achieved in accordance with one embodiment, and an increase of pad life and wafer polish rate was simultaneously achieved with another embodiment. L'invention concerne une conception de conditionneur. Une étude de plusieurs paramètres clés de conception de conditionneur a été conduite. Le but était d'améliorer la performance du conditionneur en considérant les facteurs tels que des défauts de tranche, la durée de vie de tampon et la durée de vie du conditionneur. Pour cette étude, plusieurs paramètres clés de conception de conditionneur tels que le type de diamant, la taille du diamant, la forme du diamant, la concentration et la distribution du diamant, ont été sélectionnés pour déterminer leur effet sur la performance du CMP et la stabilité du procédé. Des validations expérimentales ont été conduites. Des spécifications de conditionneur ont été mises en correspondance avec chaque environnement CMP spécifique (applications prévues) afin d'améliorer la stabilité du procédé et la performance de CMP en particulier pour faire émerger des noeds de technologie. Plusieurs conceptions de conditionneurs ont été développées et mises en oevre avec succès dans le domaine. Une amélioration significative de la planéité pour un procédé CMP de 300 nm a été atteinte selon un mode de réalisation, et une augmentation de la durée de vie de tampon et de la vitesse de polissage de tranche a été simultanément atteinte dans un autre mode de réalisation.