專利名稱：帶有用于提高漿液利用率的凹槽的研磨墊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及化學(xué)式機(jī)械研磨領(lǐng)域。更具體地說，本發(fā)明涉及一種研磨墊，該研磨墊具有增強(qiáng)漿體利用的凹槽。
背景技術(shù)：
在集成電路和其他電子器件的制造中，多層導(dǎo)電材料、半導(dǎo)體材料和介電材料被沉積到半導(dǎo)體晶片的表面上，或者從半導(dǎo)體晶片的表面上去除?？梢岳枚喾N沉積技術(shù)來沉積導(dǎo)電材料、半導(dǎo)體材料和介電材料的薄層。在現(xiàn)在的晶片處理中的通常的沉積技術(shù)包括物理氣相沉積(PVD)(也稱作濺射)、化學(xué)氣相沉積(CVD)、等離子增強(qiáng)的化學(xué)氣相沉積(PECVD)和電化學(xué)鍍法。通常的去除技術(shù)中包括濕各向同性蝕刻和干各向同性蝕刻，以及濕各向異性蝕刻和干各向異性蝕刻。
隨著材料層被順序地沉積和去除，晶片的最上層表面變得不是一個平面。因為隨后的半導(dǎo)體處理(如金屬鍍敷)要求晶片具有平的表面，晶片需要被平面化。平面化可用于去除不需要的表面形態(tài)和表面缺陷，如粗糙表面、結(jié)塊的材料、晶格損傷、劃痕和污染層或材料。
化學(xué)式機(jī)械平面化或化學(xué)式機(jī)械研磨(CMP)是用于使工件(如半導(dǎo)體晶片)平面化的通用技術(shù)。在傳統(tǒng)的CMP中，晶片載架或研磨頭被安裝在載架組件上。研磨頭保持晶片并將晶片置于與CMP裝置內(nèi)的研磨墊的研磨層接觸的位置。載架組件在晶片和研磨墊間提供可控壓力。與此同時，漿液或其他研磨介質(zhì)流到研磨墊上，并流入晶片和研磨層間的間隙內(nèi)。為進(jìn)行研磨，使研磨墊和晶片彼此相對移動(通常是旋轉(zhuǎn))。通過研磨層和表面上的漿液的化學(xué)和機(jī)械作用，晶片表面被研磨并被平面化。
在設(shè)計研磨層時，重要的考慮事項包括漿液在研磨層表面上的分布、新鮮漿液流入研磨區(qū)內(nèi)的流動、用過的漿液從研磨區(qū)流出的流動和流過研磨區(qū)而基本未被使用的漿液量。針對這些考慮事項的一種方式是提供帶有凹槽的研磨層。這些年來，已經(jīng)采用過相當(dāng)多的不同凹槽式樣和結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)有技術(shù)的凹槽式樣包括放射狀、同心圓、笛卡兒柵格和螺旋形?，F(xiàn)有技術(shù)的凹槽結(jié)構(gòu)包括所有凹槽中、所有凹槽的深度一致的結(jié)構(gòu)，以及在所有凹槽中、所有凹槽的深度相互間不同的結(jié)構(gòu)。
對于CMP行業(yè)的人員來說，通常公認(rèn)的是，某些凹槽式樣比其他式樣導(dǎo)致更高的漿液消耗，從而獲得可比較的材料去除率。環(huán)形槽傾向于比放射狀凹槽消耗的漿液更少，其中所述環(huán)形槽沒有連接到研磨層的外周上，所述放射狀凹槽為漿液提供最短可能的路徑，以在研磨墊旋轉(zhuǎn)的力的作用下到達(dá)研磨墊的周邊。凹槽的笛卡兒柵格處于中間位置，其提供到達(dá)研磨層的外周的各種長度的路徑。
已在現(xiàn)有技術(shù)中披露了各種凹槽式樣，所述現(xiàn)有技術(shù)試圖降低漿液消耗并使研磨層上的漿液停留時間最大化。例如，Nakajima的美國專利US6159088披露了一種帶有凹槽的研磨墊，其大體上迫使?jié){液從研磨墊的中心部分和外周部分朝向晶片軌跡流動。在一個實施例中，各個凹槽都具有第一部分，其從研磨墊的中心呈放射狀地延伸到晶片軌跡的縱向中心線。各個凹槽的第二部分大體朝向研磨墊的旋轉(zhuǎn)方向從第一部分的中心線中點延伸到研磨墊的外周。在由第一部分和第二部分的交叉點形成的分叉處，在各個凹槽中呈現(xiàn)一對凹槽凸出部。在研磨墊旋轉(zhuǎn)時，這些凸起容許漿液匯集在分叉處，從而使?jié){液容易地流向晶片軌跡內(nèi)的研磨表面。Nakajima式凹槽結(jié)構(gòu)容許在第一部分內(nèi)流動的新鮮漿液與在第二部分內(nèi)流動的“舊”漿液混合，并被輸送到晶片軌跡。已被認(rèn)為是用來降低漿液消耗并使?jié){液利用率最大化的凹槽的其它示例包括如螺旋凹槽，這種螺旋凹槽在研磨墊的旋轉(zhuǎn)力的作用下，將漿液推向研磨層的中心；之字形或彎曲的凹槽，其增大了有效流動阻力及流體穿過研磨墊所需的時間；及短的相互連接的導(dǎo)槽的網(wǎng)絡(luò)，其在研磨墊的旋轉(zhuǎn)力的作用下，比笛卡兒柵格凹槽的長而直的干路能更好的保持液體。
至今CMP的研究和建模(包括計算流體動力學(xué)模擬的技術(shù)發(fā)展水平)已披露，在具有固定的或逐漸變化的深度的凹槽網(wǎng)絡(luò)中，相當(dāng)大量的研磨劑沒有與晶片接觸，這是因為在每個凹槽的最深處的漿液在晶片之下流動而沒有與該晶片接觸。由于在傳統(tǒng)研磨層中，在工件之下存在連續(xù)的流動路徑，漿液在其中流動而沒有參與研磨過程，因此盡管凹槽必須設(shè)有最小深度，以隨著研磨層表面的磨損而能夠可靠地輸送漿液，但是任何過深的深度將造成一些提供給研磨層的漿液沒有被利用。因而，就需要以這種方式設(shè)置凹槽的研磨層，即其降低了提供給研磨層的漿液的未充分利用的量，并且因而減少了漿液的浪費。
發(fā)明的內(nèi)容在本發(fā)明的一個方面，一種用于研磨半導(dǎo)體襯底的表面的研磨墊，該研磨墊包括(a)研磨層，其帶有研磨區(qū)，用以研磨工件的表面；及(b)位于研磨層內(nèi)的多個凹槽，各個凹槽(i)至少局部延伸到研磨區(qū)內(nèi)；及(ii)用于接收一部分研磨劑；至少在多個凹槽中的一些凹槽中，每個凹槽包括多個混合結(jié)構(gòu)，該混合結(jié)構(gòu)用于將該凹槽中的研磨劑混合。
在本發(fā)明的另一個方面，一種化學(xué)式機(jī)械研磨半導(dǎo)體襯底的方法，其包括步驟(a)提供研磨劑到研磨墊上，該研磨墊包括研磨層，所述研磨層帶有研磨區(qū)并包括多個凹槽，各個凹槽(i)具有一上部和一下部；(ii)至少局部延伸到研磨區(qū)內(nèi)；及(iii)接收一部分研磨劑；多個凹槽中的至少一些凹槽分別包括可操作的多個混合結(jié)構(gòu)，該混合結(jié)構(gòu)有效地用于將該凹槽中的研磨劑混合；(b)將半導(dǎo)體襯底與研磨層在研磨區(qū)中結(jié)合；及(c)帶動研磨墊相對半導(dǎo)體襯底旋轉(zhuǎn)，以將流體輸送到多個凹槽中的每一個凹槽內(nèi)，所述多個凹槽與多個混合結(jié)構(gòu)中的至少一些混合結(jié)構(gòu)相互作用，從而將位于該凹槽下部的研磨劑與位于該凹槽上部的研磨劑混合。
在本發(fā)明的另一個方面，一種使用研磨劑來研磨半導(dǎo)體襯底表面的研磨系統(tǒng)，包括(a)研磨墊，其包括(i)研磨層，該研磨層帶有研磨區(qū)，以用于研磨半導(dǎo)體襯底的表面；及(ii)位于研磨層內(nèi)的多個凹槽，每個凹槽(A)至少部分延伸到研磨區(qū)內(nèi)；并且(B)用于接收一部分研磨劑；多個凹槽中的至少一些凹槽分別包括多個混合結(jié)構(gòu)，該混合結(jié)構(gòu)有效地用于將該凹槽中的研磨劑混合；及(b)研磨劑輸送系統(tǒng)，其用于將研磨劑輸送到研磨墊。


圖1是本發(fā)明的化學(xué)式機(jī)械研磨(CMP)系統(tǒng)的局部示意簡圖和局部透視圖；圖2是適合于使用圖1的CMP系統(tǒng)的本發(fā)明的研磨墊的平面圖；圖3A是沿著其中一個凹槽的縱向中心線示出的圖2的研磨墊的放大截面圖，示出了設(shè)在凹槽內(nèi)的多個混合結(jié)構(gòu)；圖3B是沿著圖3A中的3B-3B線示出的圖2中的研磨墊的橫截面；圖3C是凹槽的放大的縱向橫截面圖，其中所述凹槽包括設(shè)在凹槽內(nèi)的多個可替代的混合結(jié)構(gòu)；圖3D是凹槽的放大縱向橫截面圖，其中所述凹槽包括多個混合結(jié)構(gòu)和沿著凹槽長度線性變化的額定深度；圖4A-4G是本發(fā)明的研磨墊凹槽的透視圖，示出各種可替代的混合結(jié)構(gòu)；圖5A-5C是本發(fā)明的研磨墊凹槽的透視圖及相應(yīng)的橫截面視圖，示出各種復(fù)雜的混合結(jié)構(gòu)。
具體實施例方式
現(xiàn)在參考附圖，圖1示出依照本發(fā)明的化學(xué)式機(jī)械研磨(CMP)系統(tǒng)，其總體用附圖標(biāo)記100表示。CMP系統(tǒng)100包括帶有研磨層108的研磨墊104，所述研磨墊104包括多個凹槽112，所述凹槽布置和構(gòu)造用以提高在半導(dǎo)體襯底、如半導(dǎo)體晶片120或其他工件(如玻璃、硅晶片和信息存儲磁盤)的研磨過程中施加于研磨墊上的漿液116或其他液體研磨劑的利用。為方便起見，在以下的說明書中采用術(shù)語“晶片”。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，除晶片以外的其他工件也在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。在下面詳細(xì)敘述研磨墊104及其獨特的特征。
CMP系統(tǒng)100可包括研磨壓盤124，研磨壓盤驅(qū)動器128帶動該研磨壓盤124繞軸126旋轉(zhuǎn)。研磨壓盤124可具有上表面132，研磨墊104安裝在該上表面132上。可繞軸140旋轉(zhuǎn)的晶片載架136可支撐在研磨層108之上。晶片載架136可具有與晶片120結(jié)合的下表面144。晶片120的表面148朝向研磨層108，且在研磨過程中被磨平。晶片載架136可被帶動晶片120旋轉(zhuǎn)的載架支撐組件152支撐，并提供一向下的力F，以將晶片表面148壓靠在研磨層108上，以便在研磨過程中，在晶片表面和研磨層之間存在所需的壓力。
CMP系統(tǒng)100也包括漿液供給系統(tǒng)156，其用于將漿液116供應(yīng)到研磨層108。漿液供給系統(tǒng)156可包括保持漿液116的儲液池160(如溫控儲液池)。導(dǎo)管164可將漿液116從儲液池160輸送到鄰近研磨墊104的位置，漿液116在此被分配到研磨層108上。流量控制閥168可被用于控制漿液116向研磨墊104上的分配。
CMP系統(tǒng)100可設(shè)有系統(tǒng)控制器172，該系統(tǒng)控制器172用于在加載、研磨和卸載操作過程中控制系統(tǒng)內(nèi)的各種元件，例如漿液供給系統(tǒng)156的流量控制閥168、研磨盤驅(qū)動器128和載架支撐組件152。在示例的實施例中，系統(tǒng)控制器172包括處理器176、連接到處理器的存儲器180和支持線路(support circuitry)184，所述支持線路184用于支持處理器、存儲器和系統(tǒng)控制器的其他元件的操作。
在研磨操作過程中，系統(tǒng)控制器172致使研磨壓盤124和研磨墊104旋轉(zhuǎn)，并驅(qū)使?jié){液供給系統(tǒng)156將漿液116分配到旋轉(zhuǎn)的研磨墊上。漿液散布到研磨層108上，包括晶片120和研磨墊104間的間隙中。系統(tǒng)控制器172也可致使晶片載架136以選擇的速度、例如0到150rpm旋轉(zhuǎn)，以便晶片表面148相對研磨層108移動。系統(tǒng)控制器172還可控制晶片載架136來提供向下的力F，以便在晶片120和研磨墊104之間產(chǎn)生所需的壓力、例如0到15psi。系統(tǒng)控制器172還控制研磨盤124的旋轉(zhuǎn)速度，所述研磨壓盤通常以0到150rpm的速度旋轉(zhuǎn)。
圖2示出示例的研磨墊200，其可被用作圖1中的研磨墊104或者在其他研磨系統(tǒng)中使用的類似的研磨墊。研磨墊200包括研磨層204，所述研磨層204包含研磨區(qū)208，該研磨區(qū)208在研磨過程中面對晶片(未示出)表面。在示出的實施例中，研磨墊200被設(shè)計用于圖1中的CMP系統(tǒng)100中，其中晶片120在固定的位置上相對盤124旋轉(zhuǎn)，所述盤124自轉(zhuǎn)。因而，研磨區(qū)208的形狀是環(huán)形的，且其寬度W等于相應(yīng)的晶片(如圖1中示出的晶片120)的直徑。在一個實施例中，其中晶片不僅旋轉(zhuǎn)，而且在平行于研磨層204的方向上擺動，研磨區(qū)208同樣也將是環(huán)形的，但是寬度W將大于晶片的直徑，以便將擺動包跡考慮在內(nèi)。在其他實施例中，研磨區(qū)208可延伸在整個研磨層204上。
研磨層204包括多個凹槽212，其用于提高漿液(未示出)遍及整個研磨區(qū)208的分布和流動，這種分布和流動與其它因素一起能增大漿液在研磨區(qū)內(nèi)的停留時間。在示出的實施例中，凹槽212大致為彎曲的形狀，且可被說成是大體從研磨層的中心部分216向外輻射。盡管凹槽212只被示出到這種程度，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將易于理解，本發(fā)明的基礎(chǔ)概念可被用于在研磨層204內(nèi)限定任何形狀和式樣的凹槽。例如，僅舉幾個例子，凹槽212可以是上述的背景技術(shù)部分中所述的其他形狀中的任何一個，即放射狀、圓環(huán)形、笛卡兒柵格和螺旋形。
研磨墊200可以是傳統(tǒng)的或其他型式的結(jié)構(gòu)。例如，研磨墊200可由多微孔的聚亞胺酯連同其他材料制成，且可選擇地包括柔順(compliant)或剛性背襯(未示出)，從而在研磨過程中為研磨墊提供適當(dāng)?shù)闹??？墒褂萌魏喂に囋谘心|200上形成凹槽212，所述工藝適合于用于制作研磨墊的材料。例如，除其他方式外，凹槽212可被成型在研磨墊200內(nèi)，或者在研磨墊已經(jīng)形成之后在研磨墊內(nèi)切割出來。本領(lǐng)域技術(shù)人員將能理解依照本發(fā)明如何制造研磨墊200。
圖3A示出穿過圖2的研磨墊200的其中一個凹槽212的縱向橫截面圖。凹槽212包括沿凹槽的長度設(shè)置的多個混合結(jié)構(gòu)220(大體由附加的陰影線指示)，以便限定凹槽的底部224。一般來說，混合結(jié)構(gòu)220形成了一系列的頂峰228(或者，如在下文提及的，曲線的平穩(wěn)段)和低谷232，其通過設(shè)置足夠抑制這種流體成層的量的頂峰和低谷，擾亂漿液在凹槽的下部240內(nèi)的流動。在混合結(jié)構(gòu)220被適當(dāng)?shù)爻尚筒⑹蛊渚哂泻线m的大小時，這種擾動造成在凹槽212的上部244內(nèi)的漿液236和凹槽的下部240內(nèi)的漿液間的混合分布。
如果沒有混合結(jié)構(gòu)220，如在上述背景技術(shù)中所述的，凹槽212的上部244內(nèi)的漿液236將積極地參與研磨過程，而凹槽的下部240內(nèi)的漿液通常將在離心力的作用下離開研磨區(qū)208(圖2)，而沒有積極地參與研磨過程，其中，所述離心力是由于研磨墊200的旋轉(zhuǎn)和研磨墊200與晶片(如圖1中的晶片120)間的相對運動而產(chǎn)生的。然而，利用本發(fā)明的混合結(jié)構(gòu)220，由此產(chǎn)生的擾動致使來自凹槽212的上部244和下部240的漿液236相互混合。也就是說，擾動使來自上部244的“用過的”漿液236和來自下部240的“新鮮”漿液混合，以便更多的新鮮漿液有機(jī)會來積極參與研磨過程，且漿液中緊鄰晶片表面的活性化學(xué)種類的合成穩(wěn)態(tài)濃度較高。如圖3B所示，凹槽212包括間隔開的壁248，所述壁248可如圖所示垂直于研磨層的表面252，或者可替代地，可與表面形成除90度以外的其他角度。而且，如圖3B所示，凹槽212可具有底部，該底部基本平行于表面252，或者可替代地，其可與表面形成非零度角。
再次參考圖3A，可相對凹槽212的額定深度D來形成混合結(jié)構(gòu)220。額定深度D是研磨層208的表面252和將各個低谷232上的最低點與各個直接相鄰的低谷上的最低點之間連接所得的線之間的垂直距離。在圖3A的示例中，可以看出，所有低谷232上的最低點與研磨層208的表面252之間的距離都相同。因而，沿著凹槽212長度上的額定深度是一致的。然而，如圖3C所示，根據(jù)所使用的混合結(jié)構(gòu)220′的結(jié)構(gòu)，凹槽212的額定深度D可以變化。圖3D說明在出現(xiàn)多個相同尺寸和節(jié)距的混合結(jié)構(gòu)220″的情況下，額定深度D如何沿著凹槽212″的長度線性變化。本領(lǐng)域技術(shù)人員將易于理解，額定深度D可變化的許多方式都取決于各種尺寸和形狀的混合結(jié)構(gòu)的選擇和使用。
在混合結(jié)構(gòu)相對額定深度D的高度H(圖3A)落在一定范圍內(nèi)、且混合結(jié)構(gòu)沿著凹槽212的節(jié)距P在一定范圍內(nèi)時，混合結(jié)構(gòu)、例如圖3A中的混合結(jié)構(gòu)220通常是最有效的。這些范圍隨著混合結(jié)構(gòu)220的形狀和所得到的低谷232而變化。由于有許多可能的形狀，提供精確的范圍是不實際的，不過可遵循一般的設(shè)計原理。通常，混合結(jié)構(gòu)220的高度H必須足夠高，以實現(xiàn)至少一些混合，但是不能太高，以至于低谷232太深而使得流動在此分離并停滯?；旌辖Y(jié)構(gòu)220的節(jié)距P必須足夠大，以使低谷232經(jīng)受到流動，但還是要足夠小，以至于新鮮漿液和用過的漿液間大量混合，并沿著凹槽212的主要長度發(fā)生這種混合。在一個實施例中，混合結(jié)構(gòu)220將凹槽212的底部224設(shè)成如圖3A所示的正弦周期截面形狀，期望能夠產(chǎn)生良好混合能力的混合結(jié)構(gòu)220的高度H和節(jié)距P是，其高度H是額定深度D的10％到50％，節(jié)距P是額定深度D的一到四倍，且優(yōu)選其高度H是額定深度D的15％-30％。本領(lǐng)域技術(shù)人員將能夠理解，這些范圍僅僅是示例，且并不排除其他范圍。
另外，應(yīng)該指出，盡管混合結(jié)構(gòu)220被示出是周期性的且相互一致的，但并不必須是這樣。相反，可以改變混合結(jié)構(gòu)220的節(jié)距P、高度H、形狀或它們的任意組合。而且，盡管混合結(jié)構(gòu)220通常沿著凹槽212的整個長度設(shè)置，其也可被設(shè)置在漿液236最需要混合的一個或更多特定區(qū)域。例如，混合結(jié)構(gòu)220可僅僅出現(xiàn)在研磨層204的研磨區(qū)208內(nèi)。同樣地，盡管研磨墊200上的所有凹槽212可設(shè)有混合結(jié)構(gòu)，但也不必須是這樣。如果需要，僅僅圖2中的研磨墊200的某些凹槽212可設(shè)有混合結(jié)構(gòu)220。例如，除其他的可能性外，相對于圖2中的凹槽212，每隔一個凹槽或每隔兩個凹槽可不設(shè)混合結(jié)構(gòu)。
圖4A-4G示出可用于研磨墊(如分別在圖1和2中示出的研磨墊104、200)的凹槽內(nèi)的混合結(jié)構(gòu)的可替代形狀的樣例。在圖4A中，各個混合結(jié)構(gòu)300是三角形的，以便形成大致V形的低谷304。圖4B示出各個混合結(jié)構(gòu)400為傾斜的鋸齒形，以便為凹槽408的底部404設(shè)置不等的向上和向下斜坡的式樣。圖4C示出具有相互交替的兩個高度的山形的混合結(jié)構(gòu)500、520。圖4D的混合結(jié)構(gòu)600形成扇貝形的低谷604。圖4E的各個混合結(jié)構(gòu)700都具有弓形的上表面704。圖4F的混合結(jié)構(gòu)800大體是梯形的，以便形成曲線的平穩(wěn)段804。圖4G示出混合結(jié)構(gòu)900，其形狀在混合結(jié)構(gòu)中有一定隨意性。關(guān)于可被用于本發(fā)明的混合結(jié)構(gòu)的各種形狀，理想但不必要的是，從頂峰到低谷的轉(zhuǎn)換是平滑的而不是急劇的。同樣，理想但并不必要的是，在低谷底部的轉(zhuǎn)換同樣是平滑的，并不是急劇的。
圖5A-5C示出可用于本發(fā)明的研磨墊的凹槽、例如分別在圖1和2中示出的凹槽112、212內(nèi)的混合結(jié)構(gòu)的另一種可替代的形狀的式樣，特別是混合結(jié)構(gòu)的高度H不僅沿著凹槽的距離變化，而且橫跨凹槽的距離也變化。圖5A示出混合結(jié)構(gòu)940，其是在兩個相同的幾何形狀942、944(凹槽946的側(cè)面與凹槽的底部相接)沿著凹槽的長度相對彼此改變位置并用直線948將其相應(yīng)點連接時產(chǎn)生的。圖5B示出混合結(jié)構(gòu)950，其是在兩個相同的幾何結(jié)構(gòu)952、954沿著凹槽的長度相對彼此改變位置并用直線958將其相應(yīng)點連接時產(chǎn)生的。圖5C示出混合結(jié)構(gòu)960，其形成為兩組截然不同的結(jié)構(gòu)962、964，這兩組結(jié)構(gòu)占據(jù)了凹槽966的相對側(cè)，所以凹槽的橫截面形狀一般是高度不連續(xù)的。
權(quán)利要求
1.一種用于研磨半導(dǎo)體襯底的表面的研磨墊，該研磨墊包括(a)研磨層，其帶有研磨區(qū)，用以研磨工件的表面；及(b)位于研磨層內(nèi)的多個凹槽，各個凹槽(i)至少局部延伸到研磨區(qū)內(nèi)；及(ii)用于接收一部分研磨劑；至少在多個凹槽中的一些凹槽中，每個凹槽包括多個混合結(jié)構(gòu)，該混合結(jié)構(gòu)用于將該凹槽中的研磨劑混合。
2.如權(quán)利要求1所述的研磨墊，其特征在于，位于多個凹槽中相應(yīng)各凹槽內(nèi)的多個混合結(jié)構(gòu)中的每一個具有周期性的節(jié)距。
3.如權(quán)利要求2所述的研磨墊，其特征在于，位于多個凹槽中相應(yīng)各凹槽內(nèi)的多個混合結(jié)構(gòu)中的每一個具有相互相同的形狀。
4.如權(quán)利要求1所述的研磨墊，其特征在于，包含多個混合結(jié)構(gòu)中任何一個結(jié)構(gòu)的多個凹槽中的每一個凹槽具有額定深度，且周期節(jié)距等于額定深度到額定深度的四倍。
5.如權(quán)利要求1所述的研磨墊，其特征在于，包含多個混合結(jié)構(gòu)中任何一個結(jié)構(gòu)的多個凹槽中的每一個凹槽都具有額定深度，且在該凹槽中的多個混合結(jié)構(gòu)中的任何一個的高度等于該凹槽的額定深度的10％-50％。
6.一種化學(xué)式機(jī)械研磨半導(dǎo)體襯底的方法，包括步驟(a)提供研磨劑到研磨墊上，該研磨墊包括研磨層，所述研磨層帶有研磨區(qū)并包括多個凹槽，各個凹槽(i)具有一上部和一下部；(ii)至少局部延伸到研磨區(qū)內(nèi)；及(iii)接收一部分研磨劑；多個凹槽中的至少一些凹槽分別包括多個混合結(jié)構(gòu)，該混合結(jié)構(gòu)有效地用于將該凹槽中的研磨劑混合；(b)將半導(dǎo)體襯底與研磨層在研磨區(qū)中結(jié)合；及(c)帶動研磨墊相對半導(dǎo)體襯底旋轉(zhuǎn)，以將流體輸送到多個凹槽中的每一個凹槽內(nèi)，所述多個凹槽與多個混合結(jié)構(gòu)中的至少一些混合結(jié)構(gòu)相互作用，從而將位于該凹槽下部的研磨劑與位于該凹槽上部的研磨劑混合。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，研磨墊具有中心區(qū)，且步驟(a)包括提供最接近中心區(qū)的研磨劑。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，還包括提供研磨墊的步驟，其特征在于，包含多個混合結(jié)構(gòu)的任何一個的多個凹槽中的每一個凹槽都具有額定深度，且周期節(jié)距等于額定深度到額定深度的四倍。
9.如權(quán)利要求6所述的方法，還包括提供研磨墊的步驟，其特征在于，包含多個混合結(jié)構(gòu)的任何一個的多個凹槽中的每一個凹槽都具有額定深度，且在該凹槽中的多個混合結(jié)構(gòu)的任何一個的高度等于該凹槽的額定深度的10％-50％，其中在每個凹槽中都包含一種混合結(jié)構(gòu)。
10.一種使用研磨劑來研磨半導(dǎo)體襯底表面的研磨系統(tǒng)，包括(a)研磨墊，其包括(i)研磨層，該研磨層帶有研磨區(qū)，以用于研磨半導(dǎo)體襯底的表面；及(ii)位于研磨層內(nèi)的多個凹槽，每個凹槽(A)至少部分延伸到研磨區(qū)內(nèi)；并(B)用于接收一部分研磨劑；多個凹槽中的至少一些凹槽分別包括多個混合結(jié)構(gòu)，該混合結(jié)構(gòu)有效地用于將該凹槽中的研磨劑混合；及(b)研磨劑輸送系統(tǒng)，其用于將研磨劑輸送到研磨墊。
全文摘要
一種化學(xué)式機(jī)械研磨墊(200)，其包括研磨層(204)，所述研磨層具有研磨區(qū)(208)并包含至少局部延伸到研磨區(qū)的多個凹槽(212)。在研磨過程中，凹槽含有用于促進(jìn)研磨過程的漿液(236)。各個凹槽包括多個混合結(jié)構(gòu)(220)，其用于致使置于凹槽的下部(240)內(nèi)的漿液與置于凹槽的上部(244)內(nèi)的漿液混合。
文檔編號B24B57/02GK1617308SQ20041009298
公開日2005年5月18日 申請日期2004年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月13日
發(fā)明者格雷戈里·P·馬爾多奈伊 申請人:Cmp羅姆和哈斯電子材料控股公司