一种于内部原位生成空隙的抛光垫及其方法

专利名称：一种于内部原位生成空隙的抛光垫及其方法
技术领域：
本发明一种于内部原位生成空隙的抛光垫及其方法，尤其是一种能让CMP抛光垫 具有两种不同摩擦侵蚀抵抗能力的材料的方法。
背景技术：
化学机械研磨或CMP是一种时常用于抛光以陶瓷、硅、玻璃、石英和金属所制成的 晶圆，CMP抛光垫具有一工作表面，用以接触要被抛光的物体，且其具有大量细小的粗糙结 构。CMP通常关于使物体被抛光，如一晶圆抵靠于一旋转的多孔性抛光垫，且其具有由耐用 的有机物质所产生的粗糙结构。所用的化学研磨浆包含能分解(breaking down)晶圆物质 的化学品以及一定量能以物理侵蚀所述晶圆表面的研磨颗粒。抛光的机械方面是由研磨颗 粒产生，所述多个研磨颗粒一般包含在化学研磨浆中；而在抛光的化学方面通常是产生于 金属的氧化作用，以减轻机械移除的工作。所述研磨浆持续地施加于旋转的CMP抛光垫，并 且化学和机械力的双重作用施加在晶圆上，使得晶圆能以想要的方式被抛光。很多CMP抛光垫以多孔性聚氨酯所制成。通常，这种CMP抛光垫包括大约占整体 体积1/3的孔洞，在加工的时候，所述多个孔洞与化学研磨浆和研磨颗粒相互作用以将上 述物质保持在所述CMP抛光垫的工作表面上，理想的是一 CMP抛光垫的孔洞结构能够有效 地保持至少部分的化学研磨浆，不幸的是很多设计会因为所述CMP抛光垫的孔洞的结构而 使得研磨浆从所述抛光垫渗漏。然而，当半导体科技持续朝向尺寸缩小至奈米等级，目前所提供的CMP抛光技术 却无法满足此需求。当尺寸的缩减时，用于制造电路元件的材料无论在尺寸和材料本身都 会变得更难以处理(delicate)，所以需要CMP产业通过提供能够符合这些发展的抛光材料 和技术来回应。例如，必须使用较低的CMP抛光压力、在研磨浆中较小尺寸的研磨颗粒以及 具有不会过度抛光或损害所述晶圆的尺寸和性质的抛光垫；再者，需要研磨浆适当的分布 而控制研磨颗粒以防止对于CMP抛光垫的材料的热损害、提供适当的化学抛光过程、并提 供适当的机械抛光过程。

发明内容
因此，本发明提供抛光工具、制造方法以及使用方法。特别的是，本发明有关于在 工作件抛光时于CMP抛光垫中原位(in-situ)产生孔洞。在一态样中，于CMP抛光垫中原位(in-situ)产生孔洞的方法包括在第一材料中 渗入第二材料以形成一 CMP抛光垫，所述第二材料具有摩擦侵蚀(frictional erosion)的 抵抗能力，其小于第一材料的抵抗能力。因此所述CMP抛光垫具有两种不同摩擦侵蚀抵抗 能力的材料。所述CMP抛光垫的工作表面能接触要被抛光的晶圆，且当抛光动作进行时，由 于抛光垫作用于晶圆所产生的摩擦力，使得所述第二材料被摩擦侵蚀。本发明尚包含用以抛光晶圆的工具。在一些态样中，这种工具可包括适合形成一 CMP抛光垫且具有抵抗摩擦侵蚀的第一抵抗能力的第一材料，所述的第一材料形成部分的CMP抛光垫；以及分散于第一材料中的第二材料，所述的第二材料具有抵抗摩擦侵蚀的第 二抵抗能力，其小于第一材料的第一抵抗能力，且在摩擦性接触晶圆之后配置为依照抵抗 摩擦侵蚀不同的抵抗能力而选择性地侵蚀，使得这种侵蚀在固体基材中留下有效的孔洞空 隙。在本发明又一态样中，这种工具可为一 CMP抛光垫，且可包含形成在一 CMP抛光垫 中的聚氨酯以及分散于所述CMP抛光垫的聚氨酯中约0. lvol%至约20vol%的石墨，其具 有高度的石墨化程度，且在摩擦性接触晶圆之后配置为依照选择性地侵蚀，使得这种侵蚀 在固体基材中形成有效的孔洞空隙。在本发明另一额外的态样中是在CMP项目(CMP event)中提供润滑CMP抛光垫的 方法。这种方法可包括在具有抵抗摩擦侵蚀的第一抵抗能力的第一材料中渗入具有抵抗摩 擦侵蚀且小于第一材料的第一抵抗能力的第二抵抗能力的第二材料，以形成包含具有两种 不同摩擦侵蚀抵抗能力的材料的CMP抛光垫，所述的第二材料配置为在侵蚀过程中作为润 滑剂；使所述CMP抛光垫的一工作表面接触要被抛光的晶圆；以及当使抛光垫接触晶圆而 进行抛光程序时，摩擦性地侵蚀所述第二材料。因此，现在本发明仅描述一个初步、广大的概念以及较重要的特色，因此在接下来 的详细说明中可更进一步地理解，并且在本领域所做的贡献可能会有更佳的领会，而本发 明的其他特征将会从接下来的详细说明及其附图
和申请专利范围中变得更为清晰，也可能 在实行本发明时得知。
具体实施例方式目前所显示的标号用于示范实施例，并在此处以特定的用语描述之。然而，需要了 解的是此并非意欲限制本发明的范畴，本发明所述的特征、方法步骤以及材料的改变以及 进一步的修饰、以及以本发明原则所做的额外应用是所属技术领域中具有通常知识者依照 本发明所揭露的内容而能做到的，且都被视为在本发明的范畴中。而在此所用的专有名词 的目的仅在叙述特定实施例，并非对本发明有任何的限制。定义以下是在本发明的说明及专利范围中所出现的专有名词的定义。所使用的单数型态字眼如“一”和“所述”，除非在上下文中清楚明白的指示为单 数，不然这些单数型态的先行词也包括复数对象，因此例如一颗粒包括一个或多个这样的 颗粒；所述流体包括一个或多个这种流体。所述的“配置(configured to)，，指有目的地挑选、排列和/或设计以完成预先决 定的功能或目的。因此，配置某物以执行某种目的首先需要确认目标或目的、第二选择和设 计以达到所述目的或目标。因此，从制造过程所产生而非预先决定(即在制造前决定)的 特性，目标或目的并不会视为由“配置”设计所产生。在此所使用的用语“团聚物(Agglomerates) ”指一种微粒状材料的不相互连接的 集合体。通常，团聚物是一种有限量组合的材料颗粒，虽然任何尺寸的团聚物都能符合本发 明揭露的其他态样，但团聚物通常具有小于约1000微米(microns)的尺寸，且更常见的是 小于约500微米(microns)的尺寸。所述的“晶圆(wafer) ”指能被化学机械抛光技术而抛光的物体，因此，此用语与工业上的意义相符，且能包含硅晶圆，其选择性具有线路或电极在其中，在一些情况中通过先 前的化学蚀刻剂(chemical etchants)而达成。然而在一些态样中，晶圆的定义可扩张至 包括非硅基的材料，如陶瓷、硅、玻璃、石英以及金属，其能与一 CMP抛光系统相容。所述的“工作面(working surface) ”指抛光工具的表面，其在抛光过程中与要被 抛光的表面接触。通常所述工作表面包括用于抛光的粗糙结构。通常，化学抛光剂能用于 CMP程序中，此时所述化学抛光剂通常沉积在一 CMP抛光垫的至少部分的工作表面上。所述的“渗入(impregnate)，，以及“渗入的(impregnated) ”指具有第二材料引入 其中的第一材料或这种引入的行为。例如，“石墨渗入的(graphite impregnated) ”意指 具有石墨掺合或合并其中的石墨。在一些态样中，所述石墨可占据被掺杂的材料的空隙或 空间；在其他态样中，所述石墨材料呈现分开的颗粒、线段(strand)或块体，以连续性接触 第一材料，且时常藉此将其完全包围，所以形成实质上固体的抛光垫。所藉由的方法例如但 不限制在第一材料能渗入有第二材料，例如藉由提供粉末状的第一材料。接着所述第一材 料与第二材料(如石墨)的颗粒混合，并且熔融而形成混合物。接着所述混合物能进一步 被加工成一 CMP抛光垫(固体或包括一定数量的空隙)，其包含第二材料(即石墨)颗粒。 这种制程的产物被视为石墨渗入的CMP抛光垫。再者，一石墨渗入的CMP抛光垫可具有均 勻分散而遍布所述CMP抛光垫的石墨，或可非均勻地分散。在一些态样中，均勻的分散可依 照预先决定的图案或设计而形成图案，这种图案的形成存在有沿着分开的两个层状结构的 二维方向，也能是遍布所述抛光垫部份或整体厚度的三维方向。石墨可遍布整体CMP抛光 垫，但随意地分散，除此之外，石墨可只有呈现在所述CMP抛光垫的工作表面，再者，石墨在 朝向所述CMP抛光垫的工作表面有较高的浓度，或有颗粒变化(gradation)的其他图案。所述的“石墨化程度(degree of graphitization) ”指石墨的比例，其具有理论 上相隔3. 354埃(angstrom)的石墨平面(graphene plane)，因此石墨化的程度为1是指 100%的石墨具有底面的石墨平面间距(d(0002))为3. 354埃的碳原子六角形网状结构。较 高的石墨化程度指较小的石墨平面间距。石墨化程度(G)能利用式1来计算。 G = (3. 440-d (0002)) / (3. 440-3. 354)(1)相反地，d(0002)能根据G而使用式2计算而得。d (0002) = 3. 354+0. 086 (I-G)(2)根据式1，3. 440埃是非晶碳(Lc = 50A)底面的间隔，而3. 354埃是纯石墨(Lc = 1000人)的间隔，纯石墨是可藉由在3000°C以一延长的时间(如12小时)烧结可石墨化的 碳。较高程度的石墨化对应于较大的结晶尺寸，其通过底面(La)的尺寸和堆迭层(Lc)的 尺寸所表征。需注意所述尺寸参数是反比于底面的间隔。一「高度石墨化」依照所使用的 材料，但通常指石墨化的程度等于或大于约0. 8。在一些实施例中，高程度的石墨化指大于 约0. 85,0.9或甚至0. 95的石墨化程度。石墨能有广泛的种类等级以及型态(如非晶形、结晶形和合成的石墨)。表一显示 数种常见石墨等级的结晶特性。表一 再者，表二描述石墨的异向性性质。表二 所述的“实质上(substantially) ”指接近或包括100%的情形。实质上适用于意 指虽然100%是理想的，但小的偏差是可以接受的。例如，实质上所有粗糙结构包括所有粗 糙结构的群组以及所有粗糙结构减去一相对小部份的粗糙结构的群组。“抛光项目(Polishing event) ”指整体抛光程序分段的部份，其中单一物体经由 CMP被抛光，因此任何CMP抛光垫的工作表面接触要被抛光的表面以及朝向实质上平行于 要被抛光的表面的方向移动的任何量的时间都被考虑在一抛光项目中。所述的“液体抛光剂(liquid polishing agent)，，指在抛光期间沿着一 CMP抛光 垫工作表面使用的液体，其包括但不限制在水、具有微粒的化学研磨浆、酸以及其组合。所述的“大约(about)”是通过提供可能比端点“高一些(a little above) ”或“低一些(a little below)”的数值而提供数值范围端点的弹性。这里所述的多个物品、结构元件、组成元素和/或材料，基于方便可出现在一般的 常见列举中，然而这些列举可解释为列举中的单一构件单独或个别地被定义，因此，这样列 举中的单一构件不能视为任何单独基于在一般族群中无相反表示的解释的相同列举中实 际上相等的其他构件。浓度、数量以及其他数值上的资料可是以范围的形式来加以呈现或表示，而需要 了解的是这种范围形式的使用仅基于方便性以及简洁，因此在解释时，应具有相当的弹性， 不仅包括在范围中明确显示出来以作为限制的数值，同时亦可包含所有个别的数值以及在 数值范围中的次范围，如同每一个数值以及次范围被明确地引述出来一般。例如一个数值 范围“约1微米到约5微米”应所述解释成不仅仅包括明确引述出来的大约1微米到大约5 微米，同时还包括在此指定范围内的每一个数值以及次范围，因此，包含在此一数值范围中 的每一个数值，例如2、3及4，或例如1-3、2-4以及3-5等的次范围等。此相同原则适用在仅有引述一数值的范围中，再者，这样的阐明应所述应用在无 论是一范围的幅度或所述的特征中。本发明如前所述，对于促进CMP制程的需求日益增长以持续发展相关技术，本发明人发 现材料能依目的而设置在一 CMP抛光垫中，让CMP抛光垫的使用会自然地侵蚀一部分的材 料，其提供所述CMP制程一或多个优点。CMP抛光垫的多孔结构能以各种不同的方式帮助CMP抛光制程，并无结合任何特 定的理论，因为沿着或接近一 CMP抛光垫的工作表面的孔洞能提供空隙，液体抛光剂或研 磨浆更能保持在所述工作表面上或沿着所述工作表面，且与所述表面被施加力量的方向 相对，其因为离心力一般出现在CMP抛光程序中，液态抛光剂或研磨浆的保持能促进所述 CMP(或化学机械抛光)制程的化学部分。虽然通常在加工过程中CMP抛光垫材料的损失是抛光垫损坏或加工失败的来源， 其因为碎片会残留在所述CMP抛光垫的工作表面上，且会刮损要被抛光的表面(即晶圆表 面)，或者所述CMP抛光垫的任意部分会无法适当地进行抛光。这种刮损是无法接受的，且 会在晶圆和/或CMP抛光垫产生刮痕，或至少得重新加工，但此举会产生较高的成本，并造 成加工时间和效率的损失。因此，多孔性的抛光垫会在使用前故意形成多孔性主体。然而， 如前所述，这种多孔性主体一般不会使CMP加工过程如想象中顺利，因为很多多孔性结构 相互连接且提供让液体化学抛光剂可从所述CMP抛光垫的工作表面移除的方式。然而通过在此揭露所述CMP抛光垫的使用以及相关方法，孔洞能原位(in-situ) 产生在CMP抛光垫中，其能在一抛光项目或流程中产生，且所产生的孔洞能选择性地分开， 其中液体可被保持而防止液体从所述抛光垫中溢出。相信在加工条件下这种孔洞或间隙的 形成能提供CMP抛光垫加工程序以及CMP抛光程序额外的优点。再者，依据孔洞的深度以 及所述CMP抛光垫的组成，保持在孔洞中的液体会因为所述CMP抛光垫的工作表面与晶圆 接触所产生的压力的缘故而施力于所述工作表面。在CMP抛光项目中于一 CMP抛光垫中原位产生孔洞的方法包括在第一材料中渗入 第二材料以形成一 CMP抛光垫，各材料对于摩擦侵蚀具有抵抗能力(简单来说，第一材料具 有抵抗摩擦侵蚀的第一抵抗能力，而第二材料具有抵抗摩擦侵蚀的第二抵抗能力)。抵抗摩擦侵蚀的第二抵抗能力小于第一材料的第一抵抗能力，因此，材料的组合形成具有两种不 同摩擦侵蚀差异的CMP抛光垫。所述方法尚包括使所述CMP抛光垫的工作表面接触要被抛 光的表面，如一晶圆的表面，第二材料能在藉由抛光垫抵掣所述晶圆的抛光程序中被摩擦 性侵蚀，因此，所述第二材料能因着从所述CMP抛光程序中产生的摩擦力而以比第一材料 快的速率被侵蚀，因此有效率地在第二材料侵蚀时于第一材料中凿开孔洞。因此，所述第二 材料能用来保持在第一材料中的孔洞尺寸以及位置。在一些情形中，在一 CMP抛光垫中呈现第二材料具有比第一材料的第一抵抗能力 低的摩擦侵蚀抵抗能力(甚至在抛光过程中有极少或没有侵蚀产生)有助于所述CMP抛光 垫，因为孔洞除了提供贮存液体抛光溶液的位置之外，还能在抛光时让在第二材料周围的 粗糙结构的接触压力增加且没有不良影响。虽然并非必须的，但是具有较低摩擦侵蚀抵抗 能力的材料(较软的材料)能减少所述第二材料所在位置的接触压力，与粗糙结构由孔洞 围绕的情形相似。使用较软的材料(如石墨)的结果(yielding)，由于压缩或滑动的缘故 而需要所述CMP抛光垫接近的粗糙结构来支撑抛光过程较大的受力负荷，因此压力会较集 中在粗糙结构上，这种集中的情形使得研磨颗粒座落(perch)在所述等粗糙结构上，而较 猛烈地压掣所述晶圆。根据普列斯顿方程式(Prestone equation)，材料的移除速率直接与 接触压力成比例，因此，较软材料的出现有效地增加所述等粗糙结构的接触压力，而产生更 快或更高的移除速率。以此方式，第二材料可形成有用的孔洞。然而，当第二材料较软和/或形成有用的孔洞时，过多的第二材料不利于或至少 降低所述CMP抛光垫的效率，这种过多的情形(如在像石墨过量的时候)有可能导致所述 晶圆在抛光垫上因为润滑的缘故而滑动(gliding)而非抛光，或减少抛光。所以，第一材料 与第二材料的浓度以及相对量会被最适化，而促进和/或加快移除速率。在一态样中，这种 最适化能包括所述CMP抛光垫的使用寿命中的一般浓度最适化，因此使得第二材料能积极 侵蚀。在一态样中，第二材料片越细(如小于约20微米(micron)或约5微米至15微米， 或约10微米)，最适化所需的体积比例就越小。再者，最适化能考虑第一材料的相对柔软 性，其中较软的第一材料最适于存在有较低的第二材料浓度。藉由调整所述CMP抛光垫的粗糙结构的接触压力，所需用来破碎或损坏晶圆的压 力(如藉由刮蚀或破碎积体电路(IC)层的铜或氧化物)会减少；换句话说，一 CMP抛光垫 的粗糙结构会遭受不均勻的力量分布，例如可能受到如不均勻粗糙结构、粗糙度形状和方 向等影响。遭受较大力量或接触那些从所述CMP抛光垫的工作表面突出的结构的CMP抛光 垫粗糙度或区域会容易损坏(即破碎或损坏，而且依序在抛光程序中损坏一晶圆或在抛光 一部分晶圆时失败)，或可能刮蚀一晶圆。在这种情形中，包括第二材料的CMP抛光垫可有 效地帮助所述CMP抛光垫重新分配来自个别粗糙结构的力量，以防止这种损害和/或刮蚀。因此，一些材料组合物可包括较多吸湿性的(hydroscopic)第二材料，其相对于 第一材料的性质而言。在这种情形中，所述第二材料可被配置为有效保持液体抛光溶液在 所述CMP抛光垫的工作表面的某些区域、或排列于所述CMP抛光垫的工作表面上，或接近所 述CMP抛光垫的工作表面。所述CMP抛光垫的第二材料在抛光项目中被摩擦侵蚀，这种侵蚀不会溶解第二材 料，但会与侵蚀的清楚涵义(实质上固体物件会被移除)一致。然而需要了解的是，选择性 地且在一态样中，一部分的第二材料在摩擦侵蚀过程之后/或之中可溶解于一液体抛光剂中。所述第二材料通过一或多个抛光项目而摩擦性地侵蚀，以产生有替换数量 (displaced amounts)的第二材料，并在CMP抛光垫的表面产生有效的孔洞或空隙。在一态 样中，此侵蚀实质上延着所述CMP抛光垫的工作表面产生，这种侵蚀形成孔洞或空隙，其有 助于所述CMP抛光垫的工作表面保持液体抛光剂，如同一聚氨酯抛光垫中既有的孔洞的功 能。在所述CMP抛光垫中能使用各种材料。所述第一材料需要适合使用在一 CMP抛光 垫，而所述第二材料需要抵抗摩擦侵蚀且小于所述第一材料的第一抵抗能力的抵抗能力， 并且需要能渗入所述第一材料中。可选的是一 CMP抛光垫能包括额外的添加物，分布遍及 于所述抛光垫的主体和/或集中在所述抛光垫的某些区域或在限定的部份。在一态样中， 这种CMP抛光垫能为或包括一固体基材，其在用于抛光之前实质上并无孔洞；在另一态样 中，一 CMP抛光垫在主体中包括很多空隙和/或接近所述工作表面，两者都能自然产生和/ 或加工形成空隙。在一态样中，各种聚合物能包含于所述CMP抛光垫中做为第一或第二材料 之一或二者。这种聚合物可选地包括交联聚合物。非限制性的范例包括生物聚合物 (biopolymers)、导电性聚合物(conductive polymers)、含氟聚合物(fluoropolymers) > 无机聚合物(inorganic polymers)、酚醛树脂(phenolic resins)、聚酸酐 (polyanhydrides)、橡胶(rubbers)、含硅树脂(silicones)、聚烯烃(polyolefins)、热 塑性塑胶(thermoplasticresins)、可硬化的树脂(curable resins)以及其混合物和 组合物。再者，可用的聚合物额外非限制性的范例包括聚氨酯(polyurethane)、聚酰胺 (polyamides)、聚亚酉先胺(polyimides)、尼龙高分子(nylon polymer)、聚酉旨(polyester)、 含二烯的聚合物(dienecontaining polymers)、丙烯酸树脂(acrylic polymers)、聚乙 烯树脂(polyethylene)、聚丙烯树脂(polypropylene)、聚苯乙烯(polystyrene)、聚对 苯二甲酸乙二醇酉旨(polyethylene ter 印 hthalate)、聚氣乙炼(polyvinylchloride) > 聚碳酸酯(polycarbonate)、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物(acrylonitrile butadiene styrene)、聚偏二 氯乙烯(polyvinyldiene chloride)、聚四氟乙烯树月旨 (polytetrafluoroethylene)、聚甲基丙烯酸甲酉旨(polymethyl methacrylate)、聚乙炔 (polyacetylene)、三兀乙丙檢胶(ethylene-propylene-diene-methylene)及其组合物。 在一实施例中，所述CMP抛光垫的第一材料包括聚氨酯。在另一实施例中，所述CMP抛光垫 的第一材料以及所述CMP抛光垫的第二材料能为不同的聚合物。在一态样中，一聚合材料 能用于形成所述CMP抛光垫，其能更容易地形成CMP抛光垫想要的形状。所述第一材料和/或第二材料能选自于非聚合物材料，如陶瓷和金属。在材 料非限制性的范例中，可用于所述CMP抛光垫的任一材料或一选择性添加物的材料包 括碳的同素异构物(如石墨和钻石)、碳化硼(boron carbide)、立方氮化硼(cubic boronnitride)、石槽石(garnet)、二氧化娃(silica)、氧化铺(ceria)、氧化招(alumina)、 ,告(zircon)、氧化错(zirconia)、氧化钛(titania)、氧化猛(manganese oxide)、氧化 铜(copperoxide)、氧化铁(iron oxide)、氧化银(nickel oxide)、碳化娃(silicon carbide)、氮化娃(silicon nitride)、氧化锡(tin oxide)、碳化铁(titanium carbide)、 氮化钛(titanium nitride)、碳化钨(tungsten carbide)、氧化钇(yttria)、招(Al)、铜(Cu)、锌(Zn)、镓(Ga)、铟(In)、锡(Sn)、锗(Ge)、铅(Pb)、铊(Tl)、镉(Cd)、银(Ag)、金 (Au)、镍(Ni)、钯(Pd)、钼(Pt)、钴(Co)、铁(Fe)、锰(Mn)、钨(W)、钼(Mo)、铬(Cr)、钽(Ta)、 铌(Nb)、钒(V)、锶(Sr)、钛(Ti)、硅(Si)以及其组合。其它材料也能用于形成配置为原位 形成孔洞的一 CMP抛光垫。再者，那些列举可能作为第一和/或第二材料的这种材料能作为可选的添加物， 可使用多于一种的添加物，且其选择和涵盖范围可包含于所属技术领域中具有通常知识者 所了解的范围中。可包含这种添加物以修饰基材的性质；可包含所述等添加物以改变固体 基材的传导或机械抛光性质。如在此所述，所述CMP抛光垫可选择性地包含研磨颗粒，这种研磨颗粒能选择性 地由以下物质组成或包含以下物质陶瓷颗粒、超研磨颗粒、奈米研磨颗粒、奈米超研磨颗 粒以及其组合物或混合物。超研磨颗粒非限制性的范例包括钻石以及立方氮化硼。陶瓷 颗粒非限制性的范例包括氧化铝和氧化硅颗粒。研磨颗粒的添加伴随任何添加物加入所 述CMP抛光垫材料，其能依照于所属技术领域中所知的方法进行，可包括但不限制在预涂 布(pre-coating)以及交联剂的使用。当在所述CMP抛光垫中包含研磨颗粒时，液体抛光 剂可选择性地由水组成。除此之外或者可替换的是研磨颗粒包含于所述液体抛光剂中。再 者，除了研磨颗粒之外或者可替换的是利用碳奈米管(CNT)，其能被包含在CMP抛光垫的组 成中。CNT的分布能依照想要的方法分布、呈现任何图案排列或无图案排列，当抛光晶圆上 的软性铜或多孔性介电材料时特别需要包含有CNT。如所述的，在一态样中，第一材料、第二材料或可选性的添加物包含碳的同素异构 物或由碳的同素异构物所组成。碳的同素异构物显示各种材料的性质，且特别显示摩擦侵 蚀的抵抗能力的宽广范围，因此，碳的同素异构物的选择根据各种因素，且这种选择是于所 属技术领域中具有通常知识者所能知悉的范围。能用于本发明的碳的同素异构物的非限制 性的范例包括(任何石墨化程度的)石墨、非晶碳、钻石、富勒烯(fullerenes)、碳奈米管、 团胃的 filfl^H干(nanorod)(glassycarbon)、石(carbon nanoform) > 蓝丝黛尔石(lonsdaleite)、赵石墨(chaoite)以及其组合物。除此之外，其他型态的碳 可用于本发明中，非限制性的范例包括石墨粉末、石墨片、石墨纤维、任何形式的纯碳、碳纤 维、碳粉末、碳黑。有可能第一和第二材料二者选自于不同的碳的同素异构物。在一态样中，石墨能用以作为第二材料，所述石墨为任何能够渗入或分散于第一 材料中的形态以形成一 CMP抛光垫，例如但不限制在颗粒、厚片(chunk)、片体以及其组合， 以及接近任何其它具有特别或预先决定的形状的分离团块(mass)。在一实施例中，至少 部份或实质上全部的石墨是具有高度石墨化程度的石墨，具有高度石墨化程度的石墨是一 种软性材料，对于摩擦侵蚀具有相对低的抵抗能力，其呈惰性且具防酸性，这种型态的石墨 通常对于使用在CMP抛光制程中的化学物质以及材料具有化学韧性(resilient)。在一态 样中，所述石墨的石墨化程度能大于约0. 80 ；在另一态样中，所述石墨的石墨化程度为约 0. 90或甚至大于约0. 95。再者，石墨不会粘附铜或氧化物，其在CMP抛光制程中常常呈现 于晶圆上的材料。因此，能从一晶圆上清除石墨而使其最小化至不存在的状态。除此之外， 由于石墨通常为化学惰性，所以石墨不会侵蚀晶圆的积体电路(IC)。在一态样中，一 CMP抛光垫修整器能在原位使用时或预先修整步骤中于所述CMP 抛光垫上形成粗糙结构，同样地，在所述CMP抛光垫实施在预先修整技术中能使用其他工具或机械装置于所述CMP抛光垫上形成粗糙结构。在很多情况中，所述抛光垫的结构 (texture)受到处理的参数以及施加于其上的研磨浆的保持度所支配。例如，具有微细结 构的抛光垫最好湿润(即结合以及支撑或甚至吸收)研磨浆，且由于较大接触和/或表面 面积(即较密集的粗糙度)所产生的较大的毛细作用力而具有较小接触角度、能较快速且 均勻将研磨浆分布于所述抛光垫表面。在所述抛光垫藉由机械处理后的钻石盘(machined diamond disk)而相较于硬焊钻石盘的修整会产生这种微细的结构。再者，石墨和其他相 似添加物的合并能用于进一步增进其差异，且因此促进液体研磨浆在所述抛光垫上的保持 度、分散度、出料度(disbursement)以及湿润度。事实上在很多情形中，水滴在CMP抛光 垫上的接触角显示所述含有石墨的抛光垫比其他未含有石墨的抛光垫更容易结合且吸收 (即湿润)水以及其他水状(aqueous)液体。相信包含在CMP抛光垫中的石墨的这种性质 是因为石墨在分子程度中能与水结合且有交互作用(湿润)的能力；换句话说，在抛光垫中 的石墨使得所述抛光垫的亲水性多于疏水性。相反地，大多数用于制造CMP抛光垫的聚合 物通常提供一种比较疏水的产品，其以各种不同程度排斥水性基底的研磨浆，所以会使得 研磨浆在使用时流失，因此，本发明的CMP抛光垫提供液体抛光材料以及研磨浆(特别是水 性基底的材料)因其石墨含量以及因其表面结构所提供的接触角而有更佳的湿润性作为 明显区分的优点。在抛光操作时晶圆和所述CMP抛光垫之间的接触时间事实上相当短，这是因为在 过程中两物体的相对速度很快，在接触点的研磨浆能在抛光时被移除。然而，这些接触点仍 位于高处，且之后在这些点在没有研磨浆的情形下进行抛光，而产生区域性且最终成为总 体性的显著热量。然而，当石墨颗粒包含在所述CMP抛光垫中，研磨浆较能被保持，且能在 抛光时迁移而覆盖所述接触点，所以石墨促进所述CMP抛光垫无论是一般性的或是区域性 的保持研磨浆的能力。石墨的润滑效果也作为避免仅与接触点接触时所产生的热。如前所 述，所述被侵蚀的石墨留下孔洞，而能增加粗糙结构附近的接触压力，且能提供研磨浆的贮 存之处。在一些方面，由于晃动(dangling，即不成对)的电子出现在石墨平面上，所以石 墨能够吸收并且保持显著量的水，且在晶界特别有活性，所述等石墨能轻易地吸收几乎任 何的自由基。用于本发明的石墨是高度纯化，通常是通过氯气所达成，在所述石墨表面的 氯端(termination)能增加石墨的疏水性，因此更容易分散于CMP聚合物介质中(如聚氨 酯)，若分散没有效率，则能在氢气气氛下加热石墨(如加热到约800°C约1000°C )以形成 疏水的氢端。若使用氟终止所述表面，则C-F键结的性质能使得石墨更具疏水性；另外，若 包括氮、氧或氢氧键，则石墨将会是亲水性。在多数情形中，石墨同时具有疏水性的氢、氟、 氯、甲基端以及亲水的氮、氧、氢氧、氨、硫和亚硫酸端。能使用很多这种变化以及加工程序 以更有效地混合且放置石墨以及各种聚合物材料作为所述抛光垫制造程序中的计划步骤 (planned step)，且能部分受到所用的聚合物材料的性质所支配。在一非限制性的范例中，所述第一材料是由聚氨酯所组成，所述第二材料由石墨 所组成，因此所述聚氨酯材料内能渗入石墨以形成一 CMP抛光垫。所述石墨能以任何在抛 光加工中为摩擦侵蚀所配置的型态在所述CMP抛光垫中形成有效的孔洞或空隙。非限制性 的范例包括石墨颗粒和/或团聚物。如在此所述，所述CMP抛光垫选择性地包括各种添加 物，包括研磨颗粒。所述CMP抛光垫的工作表面能接触要被抛光的晶圆。所述方法能额外包
12含引入一化学抛光剂到至少部份的工作表面上，且在藉由所述CMP抛光垫抵掣于晶圆所执 行的抛光加工时摩擦侵蚀所述石墨，这种侵蚀能足以在所述CMP抛光垫中形成有效孔洞。当以石墨作为第二材料的情形中，所述第二材料是配置为在侵蚀过程中提供CMP 抛光制程一或多个额外的优点，例如所述第二材料能配置作为在加工过程的侵蚀过程中的 润滑剂，润滑作用能帮助抛光效率且不会产生对晶圆的损害。通常，液体抛光剂在所述CMP 抛光制程中除了化学抛光效果外还提供润滑效果。藉由抛光项目或制程中使用能够提供润 滑效果的第二材料在所述CMP抛光垫的工作表面上，液体抛光剂的用量就能降低，或者无 须依据对于液体抛光剂的需要量而局限含量以对一 CMP抛光垫的工作表面提供单独的润 滑效果。能提供润滑效果的材料非限制性的范例包括石墨和银。在一特定的实施例中，在 一 CMP抛光项目中润滑一 CMP抛光垫和/或晶圆的方法包括在具有抵抗摩擦侵蚀的第一抵 抗能力的第一材料中渗入具有抵抗摩擦侵蚀且小于第一材料的第一抵抗能力的第二抵抗 能力的第二材料，以形成包含具有两种不同摩擦侵蚀抵抗能力的材料的CMP抛光垫，所述 的第二材料配置为在侵蚀过程中作为润滑剂。所述方法进一步包含将所述CMP抛光垫的一 工作表面接触一要被抛光的晶圆，且在抛光过程中藉由让所述抛光垫抵掣于所述晶圆而摩 擦侵蚀所述第二材料，所述第二材料会迁移至或保持在所述CMP抛光垫的工作表面上，且 作为润滑剂。在另一例子中，所述第二材料能配置作为在侵蚀过程中的冷却剂，石墨是第二材 料非限制性的范例，其能配置作为在侵蚀过程中的冷却剂。石墨的特性能依照石墨化的程 度而有所不同，例如较差石墨化程度的石墨不具有很好的导热效果，而当石墨具有高石墨 化程度时作为有效的散热体。石墨的热导性通常比沿着石墨平面的铜金属更好；相反地， 垂直于石墨平面的石墨的热导性相当于绝热材料。因着石墨的特性，所述石墨平面容易 在压力下移动(shuffle)，因此通常热不会累积。石墨的导热性能藉由包括在石墨中嵌合 (intercalate)原子而改变，嵌合原子能增加石墨跨过石墨平面的传导性。例如外来原子 (如非碳)会设置在石墨平面之间并使其膨胀，任何增加传导性的外来原子都能使用，特别 是硫原子、磷原子、氮原子、氧原子、金属离子以及其原子的混合物，嵌合石墨非限制性的例 子为将石墨于硝酸中煮沸(boil)，藉由这样做，氮和氧能嵌合石墨平面中，因此使得石墨在 石墨平面中比没有嵌合的石墨为更好的导体。如上所述，当石墨包含嵌合的原子时，其倾向 于膨胀(swell)。在这种情形中，石墨平面能有更大的间距，且仍然视为高度石墨化。虽然石墨常用于这里很多的实施例中，但必须注意本发明揭露的CMP抛光垫以及 方法并不局限于石墨，任何能够有在此所述的功能的材料都能有效地使用。额外非限制性 的材料包括硫化钼(MoS2)，其在侵蚀过程之中提供润滑的效果，以及滑石(talc)，其也能 提供润滑的作用，虽然润滑的效果至少部份依据颗粒的尺寸，其是一适当的尺寸和/或均 勻的尺寸(如10微米)。当抛光程序倾向产生大量由摩擦而生的热时，自然会关心相关材料的品质以及可 能的伤害。特别的是，由CMP抛光产生的热不会损害晶圆的材料，且在加工过程中所产生 的热也不会被要被损害的CMP抛光垫(如像是聚氨酯的高分子)的材料所接受。很多高 分子倾向于在高温下熔融，CMP抛光倾向在CMP抛光垫对晶圆的接触点上产生热点(hot spots)，因此，抛光参数必须对在加工时产生的热量负责，特别是在接触点，且抛光参数被 选择和/或被侦测以避免过热。使用第二材料配置为保持在工作表面上且在侵蚀过程中作为润滑剂能减少抛光制程中热相关的缺陷产生，且能有更大范围的参数用于抛光，且不会 有过热的情形。石墨是第二材料的非限制性的例子，其可配置为在侵蚀过程中提供冷却剂 的效果。有很多将第二材料渗入或放置在第一材料中的配置，第二材料可均勻的 (homogeneous)遍及所述第一材料，且均勻地遍及CMP的部份区域，仅出现在某些区域中， 特别是集中在某些点，沿着所述CMP抛光垫的轴线或遍及CMP抛光垫而有一致的间隔，或有 任何其它预先决定或事先选择的配置或觉得适合的、有用的或有益的图案。第二材料的位 置以及数量只要足够在磨擦侵蚀过程中于CMP抛光垫内形成孔洞，特定的配置会依据所用 以制造所述CMP抛光垫的材料、想要的有效孔洞性、想要的孔洞侵蚀率、要被抛光的材料、 使用的预计参数、其他抛光垫特征(承载电偏压的能力)等而有所不同，且能为所属技术领 域中具有通常知识者所熟知。所述第二材料会以任何于本领域所熟知的方法渗入第一材料 中，同样地，材料的选择可根据参数的不同而有所不同，包括如相对颗粒密度、用以形成所 述CMP抛光垫以及所述CMP抛光垫所使用的材料的容易性(ease)、成本等。在一实施例中，所述第二材料可均勻地分散在所述CMP抛光垫和/或均勻地分散 于所述第一材料，所述第二材料也可集中至工作表面。在一实施中，所述第二材料可呈现于 所述CMP抛光垫的表面。在另一态样中，所述第二材料可在所述工作表面上有一致的间隔。 在配置为被过度(over time)修整以形成新的或变尖锐的表面粗糙度的CMP抛光垫中，所 述第二材料能均勻地分布且遍及所述CMP抛光垫所使用的预先考虑的深度中，使得在修整 时形成的各工作表面包括沿着工作表面且有实质上相似的量和/或分布的第二材料。形成具有第一和第二材料的CMP抛光垫特别关心所述第一材料和所述第二材料 的交互作用以及减缓分散。因此，选择具有相似密度的第一与第二材料是合适的。在一非 限制性的范例中，石墨以及聚合物材料(如聚氨酯)的种类具有相似的密度，因此由于相似 密度以及相似化学性质的缘故，在与其他如锡的其他材料比较之下，石墨能较均勻地分散 在如聚合物的材料中，这种论据能适用于选择其他第一和第二材料。所述第二材料应能渗入第一材料中，除此之外，所述第二材料应配置为能在磨擦 侵蚀过程中形成孔洞，以微粒型态和/或团聚物存在的第二材料特别适合这种使用。在一 态样中，所述第二材料微粒为奈米尺寸。在另一态样中，所述第二材料的颗粒是微米或更大 的等级。在一特定的实施例中，颗粒或团聚物的尺寸能从约1至约100微米(microns)。所述第一材料和所述第二材料以及可选的添加物是以能提供有显著品质的范围 而呈现于所述CMP抛光垫中，特别是第二材料渗入于第一材料中。在一态样中，所述第一材 料为所述CMP抛光垫中的主要材料，在其中所述材料占所述CMP抛光垫中最高的浓度。在 一态样中，所述第一材料于所述CMP抛光垫的量从约50vol %至约99. 9vol %。相反地，所 述第二材料能以任何浓度呈现，以配合摩擦侵蚀而适当地配置所述材料。在一特定的实施 例中，所述第二材料呈现从约0. Ivol%至约49. 9vol%的量；在另一实施例中，所述第二材 料所呈现的量小于约30vol %,20vol %、IOvol %或5vol %。当所述第二材料是一导电性材 料，所述CMP抛光垫可作为电化学机械抛光(ECMP)或电学CMP。在这种情形中，所述第二材 料应所述以一足够使所述CMP抛光垫承载电偏压呈现在CMP抛光垫中；或者，导电材料可用 于做为所述第二材料，且可依据含量、添加物和/或定位而配置，而不让所述CMP抛光垫承 载电偏压。在这种实施例中，当具有导电特性的第二材料为石墨时呈现小于约30vol%的量。在又一实施例中，石墨能呈现小于约20vol%或小于约10vol%的量。在各情形中，能 配置石墨(包括选择石墨化程度、在所述第一材料中的位置与散布状况以及在所述CMP抛 光垫整体中的位置与散布状况)以约束或限制电流通路(networking)，因此限制或防止所 述抛光垫导电。如上所述，添加物能出现在CMP抛光垫中，添加物有很多原因而能用于CMP抛光垫 中，这种添加物能根据特定的添加物以及添加的目的而呈现任何含量，其对于所属技术领 域中具有通常知识者是熟知的技术。在一特定的实施例中，添加物可包含在所述CMP抛光 垫中且呈现从约0. lvol%至约50vol%的含量。在另一实施例中，复数添加物能包含在所 述CMP抛光垫中。各种形成包含具有第二材料渗入其中的第一材料的CMP抛光垫的方法是于所属 技术领域中具有通常知识者所熟知的。可能是特别有用的方法，其中均勻的分散状况是 合适的，其可要求第二材料均勻分布在承载基质(包含第一材料或实质上由第一材料所组 成)中。在一些情形中，加工其中一种或二种材料和/或使用添加物对于形成想要的CMP 抛光垫是有帮助的，这种加工能润湿所述抛光垫材料，在一非限制限的范例中，石墨或其他 材料在将颗粒分散在聚氨酯中之前能被加工以使得石墨颗粒的表面为疏水性(如具有氢 端或氯端)，以促进石墨在聚氨酯中的整体分散性。疏水的石墨以及其他材料(如从氢化而 来)通常会在氧化物介质中抵抗分散，然而，却相对容易分散于有机材料中。通常，能通过 加热(如高达约IOOiTC )第二材料粉末(如石墨)且在部份真空且含有氢气的环境下而氢 化。氢化也能通过移除氧和氮而纯化第二材料(如石墨)。例如若以氟加工石墨，其会更疏 水且石墨的侵蚀会更明显；另一方面，若石墨在酸(如硫化氢或硝酸)中煮沸，所述表面会 吸收硫、氮和/或氧而使得石墨为亲水性。在这种情况中，只有水基介质能相对容易地分散 石墨。再者，这种CMP抛光垫实质上为固体，如实质上在CMP抛光垫中不具有空隙或可包括 孔洞。当提供技术和相关方法时，颗粒的分布能类似于第二材料在第一材料中的图案放置。为了在加工时提供帮助，液体抛光剂可加入所述CMP抛光垫的工作表面，所述液 体抛光既可包括电解质。在一配置中，所述CMP抛光垫的工作表面可完全或部分浸入一 液体抛光剂中，可使用的电解质非限制性的范例包括硫酸、磷酸、胺基酸、有机胺、苯二甲酸 (phthalic acid)、有丰几石炭酸(organic carbolic acid)、口比 F 甲酸(picolinic acid)及 其组合物。在一态样中，所述液体抛光剂实质上由水组成。例如，在一实施例中，较佳的液 体抛光剂之中具有渗入所述CMP抛光垫中的研磨颗粒(如研磨物、超研磨物、奈米研磨物、 钻石等，及其混合物)。可选的是，研磨颗粒可被包括在所述液体抛光剂中。部分材料的选 择有关配置为摩擦侵蚀的第二材料，则预先准备的液体抛光剂或者没有液体抛光剂皆可被 考虑。再者，所述液体抛光剂可被选择且提供给所述CMP抛光垫的工作表面，以增加或减少 第二材料摩擦侵蚀的速率。通过所述方法制造的抛光工具除了用作CMP抛光垫之外还可具有很多及各种使 用，因此，依照所揭露的方法逻辑所制造的工具的使用范围并不局限在特定工作件或抛光 操作中，但这种范围可包括这些工具和技术能发挥作用的任何型态的抛光或摩擦程序。 工作件的范例可包括但不限制在晶圆、LEDs、激光二极管、镜子、镜片、记忆储存装置表面 (memory storage surfaces)、集成电路或任何其他具有导电性质的结构和/或介电结构、 石英、玻璃、金属、半导体等。除此之外，抛光更详细的范围能依照被抛光的材料以及这种材
15料所要的应用而有所不同。所述第二材料和/或CMP加工系统能配置为第二材料以想要的速率侵蚀，这种速 率通常是指定的(即缓慢的侵蚀、快速的侵蚀)，且能被数量化、或能依照相似不具有第二 材料的CMP抛光垫所界定。虽然本发明的系统以及方法能使用任何侵蚀速率，但在一态 样中，当与不具有第二材料的CMP抛光垫比较时，所述第二材料能配置为在平均寿命的前 1/10时侵蚀；在另一实施例中，当与不具有第二材料的CMP抛光垫比较时，所述第二材料可 配置为在平均寿命的前1/2时一致或不一致的侵蚀。再者，在一实施例中，所述第二材料能 在CMP抛光条件为比第一材料快约1至约100倍的速率下侵蚀；在又一态样中，所述第二材 料能在CMP抛光条件为比第一材料快约2至约50倍的速率下侵蚀在另一实施例中，所述第 二材料能在CMP抛光条件为比第一材料快约5倍或等于约5倍的速率下侵蚀；在又一实施 例中，所述第二材料能在CMP抛光条件为比第一材料快约10倍的速率下侵蚀。这种CMP抛 光条件能够依据标准CMP抛光条件(包括液体抛光剂)或依照预先准备的CMP抛光条件之 一或二者而调整。通过使用在此揭露的CMP抛光垫以及相关方法能改善CMP制程，孔洞能原位形成， 而提供保持化学抛光剂的功能，以改善抛光制程，所述多个孔洞是分散的且通常阻挡化学 抛光剂通过所述CMP抛光垫的损失。取代的材料能对CMP制程提供额外的优点，如润滑以 及冷却的效果。除此之外，本发明所形成的CMP抛光垫能减少每次制程的差异性，且与目前 的CMP抛光垫具有更一致的孔洞尺寸和孔洞位置。当然，需要了解的是以上所述的排列皆仅是在描述本发明原则的应用，许多改变 及不同的排列亦可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下被于本领域具通常知识者所 设想出来，而申请范围也涵盖上述的改变和排列。因此，尽管本发明被特定及详述地描述呈 上述最实用和最佳实施例，于本领域具通常知识者可在不偏离本发明的原则和观点的情况 下做许多如尺寸、材料、形状、样式、功能、操作方法、组装和使用等变动。
权利要求
一种在CMP抛光项目中于CMP抛光垫中原位产生孔洞的方法，其特征在于，包括在具有抵抗摩擦侵蚀的第一抵抗能力的第一材料中渗入具有抵抗摩擦侵蚀且小于第一材料的第一抵抗能力的第二抵抗能力的第二材料，以形成包含具有两种不同摩擦侵蚀抵抗能力的材料的CMP抛光垫；使所述CMP抛光垫的一工作表面接触要被抛光的晶圆；以及当使抛光垫接触晶圆而进行抛光程序时，摩擦性侵蚀所述第二材料。
2.如权利要求1所述的在CMP抛光项目中于CMP抛光垫中原位产生孔洞的方法，其特 征在于，所述第一材料和所述第二材料两者都为聚合材料。
3.如权利要求1所述的在CMP抛光项目中于CMP抛光垫中原位产生孔洞的方法，其特 征在于，所述第一材料为聚合材料，而所述第二材料为非聚合材料。
4.如权利要求1所述的在CMP抛光项目中于CMP抛光垫中原位产生孔洞的方法，其特 征在于，所述第一材料为聚氨酯材料，而所述第二材料为碳材料。
5.如权利要求4所述的在CMP抛光项目中于CMP抛光垫中原位产生孔洞的方法，其特 征在于，所述碳材料为石墨。
6.如权利要求5所述的在CMP抛光项目中于CMP抛光垫中原位产生孔洞的方法，其特 征在于，所述碳材料具有高石墨化程度。
7.如权利要求1所述的在CMP抛光项目中于CMP抛光垫中原位产生孔洞的方法，其特 征在于，所述第一材料和所述第二材料都为非聚合材料。
8.如权利要求1所述的在CMP抛光项目中于CMP抛光垫中原位产生孔洞的方法，其特 征在于，所述第二材料侵蚀成至少小于约20微米的厚度的片体。
9.如权利要求8所述的在CMP抛光项目中于CMP抛光垫中原位产生孔洞的方法，其特 征在于，所述第二材料在CMP抛光项目中当其摩擦性侵蚀时提供润滑作用。
10.如权利要求1所述的在CMP抛光项目中于CMP抛光垫中原位产生孔洞的方法，其特 征在于，一旦形成孔洞，所形成的孔洞保持液体抛光材料
11.一种在CMP抛光项目中于CMP抛光垫中原位产生有效的孔洞的方法，其特征在于， 包括在聚氨酯中渗入石墨颗粒或团聚物，以形成一 CMP抛光垫；使所述CMP抛光垫的一工作表面接触要被抛光的晶圆；引入一化学抛光剂在至少部分的工作表面上；以及当使抛光垫接触晶圆而进行抛光程序时，摩擦性侵蚀所述石墨，以使得石墨的侵蚀在 所述抛光垫中产生有效的孔洞。
12.—种用以抛光晶圆的工具，其特征在于包括适合形成一 CMP抛光垫且具有抵抗摩擦侵蚀的第一抵抗能力的第一材料，所述的第一 材料形成部分的CMP抛光垫；以及分散于所述第一材料中的第二材料，所述的第二材料具有抵抗摩擦侵蚀的第二抵抗能 力，所述第二抵抗能力小于所述第一材料的第一抵抗能力，且在摩擦性接触晶圆的后配置 为依照抵抗摩擦侵蚀不同的抵抗能力而选择性地侵蚀，使得这种侵蚀在固体基材中留下有 效的孔洞空隙。
13.如权利要求12所述的用以抛光晶圆的工具，其特征在于，所述第一材料和第二材料两者都为聚合材料。
14.如权利要求12所述的用以抛光晶圆的工具，其特征在于，所述第一材料为聚合材 料，而第二材料为非聚合材料。
15.如权利要求12所述的用以抛光晶圆的工具，其特征在于，所述第一材料为聚氨酯 材料，而第二材料为碳材料。
16.如权利要求15所述的用以抛光晶圆的工具，其特征在于，所述碳材料为石墨。
17.如权利要求16所述的用以抛光晶圆的工具，其特征在于，所述碳材料具有高石墨 化程度。
18.如权利要求17所述的用以抛光晶圆的工具，其特征在于，所述石墨包含在所述CMP 抛光垫中，且具有从约0. Ivol%至约20vol%的体积。
19.如权利要求12所述的用以抛光晶圆的工具，其特征在于，所述第一材料和所述第 二材料两者都为非聚合材料。
20.如权利要求12所述的用以抛光晶圆的工具，其特征在于，所述第二材料以一预先 决定的配置分散于所述第一材料中。
全文摘要
本发明提供了一种于CMP抛光垫中原位(in-situ)产生孔洞的方法，包括在第一材料中渗入第二材料以形成一CMP抛光垫，所述第二材料具有摩擦侵蚀(frictional erosion)的抵抗能力，其小于第一材料的抵抗能力。因此所述CMP抛光垫具有两种不同摩擦侵蚀抵抗能力的材料。所述CMP抛光垫的工作表面能接触要被抛光的晶圆，其中在抛光动作进行时所述第二材料被摩擦侵蚀。
文档编号H01L21/02GK101905439SQ20091020329
公开日2010年12月8日 申请日期2009年6月4日 优先权日2009年6月4日
发明者宋健民 申请人:宋健民