专利名称：具有取决于工艺的槽结构的化学机械抛光基台的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及化学机械抛光领域。更特别的是，本发明涉及一种具有取决于工艺的槽结构的化学机械抛光基台。
背景技术：
在集成电路和其它电子装置的制造中，要将多层导体、半导体和绝缘材料涂覆在半导体晶片的表面上并由该表面进行刻蚀。可以利用多种涂覆技术涂覆薄层体、半导体和绝缘材料。在目前的晶片处理工艺中常用的涂覆技术包括也被称为溅镀的物理蒸敷(PVD)，化学蒸敷(CVD)，等离子-增强式化学蒸敷(PECVD)以及电化学镀敷。常用的刻蚀技术包括湿式和干式同位素和各向异性刻蚀。
由于是按顺序涂覆和刻蚀材料层的，因此，晶片的最上侧表面是非平面的。由于随后的半导体处理(例如，光刻法)要求晶片具有平坦的表面，因此，必须对晶片实施形成平面化加工。平面化用于除去不理想的表面以及表面缺陷，如粗糙表面，集块材料，晶格缺陷，划痕以及被污染的层或材料。
化学机械平面化或化学机械抛光(CMP)是一种用于使工件(如半导体晶片)实现平面化的常规技术。在使用了双轴旋转抛光器的传统CMP中，晶片承载架或抛光头安装在承载架组件上。抛光头固定晶片并使晶片位于与抛光器内抛光基台的抛光层接触的位置。抛光头的直径为被进行平面加工的晶片的直径的两倍以上。在抛光期间，抛光基台和晶片中的每一个均绕其同轴中心转动，同时，使晶片与抛光层接合。晶片的转动轴线相对于抛光基台的转动轴线偏离大于晶片半径的距离，以便基台的转动掠过基台的抛光层上的环形“晶片轨迹”。在晶片的运动为转动时，晶片轨迹的宽度等于晶片的直径。但是，在某些双轴抛光器中，使晶片在与其转动轴线垂直的平面内振动。在这种情况下，晶片轨迹的宽度比晶片的直径宽，宽的量为由于振动所产生的位移的量。承载架组件在晶片和抛光基台之间提供了可控制的压力。在抛光期间，使浆料或其它抛光介质流至抛光基台上并使其流入晶片和抛光层之间的间隙内。通过抛光层和表面上的浆料的化学和机械作用，对晶片的表面进行抛光并使其形成平面。
在使抛光基台的设计达到最佳方面，人们逐渐增加对抛光层、抛光浆料和晶片表面在CMP期间的相互作用的研究。事实上，多年以来，大量抛光基台的研发是以实验为基础的。大量抛光表面的设计已着眼于使这些表面具有能够增强浆料的利用和抛光均匀性的各种图案的空隙以及槽的网状结构。多年以来，已提供了大量的槽和空隙图案和结构。现有技术中的槽图案包括径向同心圆，笛卡儿(Cartesian)格栅以及螺旋形。现有技术中的槽结构包括所有槽的深度均是相等的结构以及槽的深度彼此之间是变化的结构。
转动CMP的一些设计已披露了具有两种或更多种结构的槽的基台，这些结构彼此之间根据距离基台中心的一个或多个径向距离变化。这些基台能够根据抛光均匀性和浆料的利用提供优良的特性。例如在Osterheld等人的美国专利NO.6,520,847中，Osterheld等披露了几种基台，这些基台具有三个环状的同心区，每一区均包括结构不同于另外两个区的槽结构。所述结构在不同的实施例中，以不同的方式变化。所述结构变化的方式包括槽的数量、剖面面积、间距以及类型的变化。
虽然，迄今为止，基台的设计者已提出了包括两种或更多种槽结构的CMP基台，这些结构根据距离所述基台的同轴中心的一个或多个径向距离彼此不同，但是，这些设计均未直接考虑被抛光的晶片以及所述基台的转速。因此，需要一种根据被抛光物件的转速以及基台相对于所述物件运动的速率，能至少部分达到最佳的CMP抛光基台设计。
发明内容
在本发明的第一方面，提供了一种抛光基台，其用于对以预定第一转速绕第一转动轴线转动的物件进行抛光，其包括(a)一个抛光层，其可操纵地相对于第一转动轴线以预定速率移动，所述抛光层包括(i)一个位于临界半径0.5～2倍处的边界，所述临界半径被计算作为物件的预定第一转速和抛光层的预定速率的函数，所述边界具有第一侧和与第一侧相对的第二侧；(ii)第一组槽，这些槽位于边界的第一侧上并具有第一结构；以及(iii)第二组槽，这些槽位于边界的第二侧上并具有不同于第一结构的第二结构。
在本发明的第二方面，提供了一种制造抛光基台的方法，其中，所述抛光基台具有一个抛光层，所述抛光层用于对以预定第一转速绕第一转动轴线转动的物件进行抛光，同时，抛光层以预定速度相对于第一转动轴线运动，所述方法包括以下步骤(a)以临界半径的0.5～2倍确定边界在抛光层上的位置，所述临界半径被计算作为物件的预定第一转速和抛光层的预定速率的函数；(b)在边界的第一侧上提供具有第一结构的第一组槽；以及(c)在与第一侧相对的边界的第二侧上提供第二组槽，第二组槽的结构不同于第一结构。
图1为适用于本发明的双轴抛光器中一部分的透视图。
图2A为图1中晶片和抛光基台的剖面图，其显示了在回混不存在的浆料层的区域内的速度分布图。
图2B为图1中晶片和抛光基台的剖面图，其显示了在存在回混的浆料层的区域内的速度分布图。
图3为图1中抛光器的晶片和抛光基台的平面图，其显示了在抛光基台的抛光层上存在浆料回混区。
图4A、4B和4C均为本发明中转动抛光基台的平面图，所述抛光基台具有用于用过浆料的存在会对抛光造成不利影响的CMP工艺的槽结构。
图5为本发明中转动抛光基台的平面图，所述抛光基台具有用于抛光副产物有利于抛光的CMP工艺的槽结构。
图6A为本发明的抛光带的平面图，所述抛光带具有用于抛光副产物有利于抛光的CMP工艺的槽结构；图6B为本发明的抛光带的平面图，所述抛光带具有用于用过浆料的存在不利于抛光的CMP工艺的槽结构。
具体实施例方式
参见附图，图1显示了一种适用于本发明的双轴化学机械抛光器(CMP)100。抛光器100通常包括一个抛光基台104，该基台具有一抛光层108，其用于接合如半导体晶片112(经处理或未经处理)这样的物件或其它工件(例如，玻璃、平板显示器或磁信息存储盘)，以便在存在浆料116或抛光介质的情况下，对工件的抛光表面进行抛光。为了简化，下面在不损失概括性的情况下，使用了术语“晶片”和“浆料”。另外，对于包括权利要求书的本说明书而言，术语“抛光介质”和“浆料”并不排除不含磨料的活性抛光剂。
如在下面详细说明的那样，本发明包括提供具有槽结构的抛光基台104，所述槽结构取决于将利用所述基台进行的CMP的类型。在一个实施例中，如果在晶片112和抛光基台104之间存在用过的浆料116对抛光带来不利影响，那么所述基台可以在影响最大的区域包括某一种槽结构。在另一实施例中，如果一种或多种抛光副产物存在于用过的浆料中有利于抛光，那么抛光基台104可以在受影响的区域包括一种不同的槽结构。每一种槽结构的设计均取决于在抛光基台104和晶片112之间的区域中的浆料116内出现的“回混”，在所述区域，晶片的转动方向通常与抛光基台的转动方向相反。
通常，回混是这样一种状态，即，当在基台和晶片之间的浆料的速度或其分量与抛光基台的切向速度方向相反并且数值足够大时，回混能够在抛光基台104和晶片112之间的浆料116内发生。除对晶片112的影响以外，在抛光层108上的浆料116通常在稳定的状态下、以与抛光基台104相同的速度转动。但是，当浆料116接触晶片112的被抛光表面120时，由于浆料和被抛光表面的相互作用所产生的粘着、摩擦和其它的力会导致浆料116沿晶片的转动方向加速。当然，所述加速在距离浆料116和晶片112的被抛光表面120之间的界面处最显著，并且随着从抛光表面测得的浆料内深度的增加，加速度会减小。加速度减小的速率将取决于浆料116的各种特性，如动态粘性。这种现象被称为“界面层”的流体力学的原有状况。
抛光器100可包括一块台板124，其上安装有抛光基台104。通过一台板驱动器(未示出)，台板124可绕转动轴线128转动。晶片112可由一晶片承载架132支承，该承载架可绕与台板124的转动轴线128平行且与转动轴线128分离的转动轴线136转动。晶片承载架132可以具有的一个特征为万向连杆(未示出)，所述连杆允许晶片112呈现出非常小地不平行于抛光层108的状态，在这种状态下，转动轴线128、136可以非常小地倾斜。晶片112包括被抛光表面120，该表面在抛光期间面向抛光层108并且使其形成平面状。晶片承载架132可由一适于使晶片112转动的承载架支承组件(未示出)支承并提供向下的力F以将被抛光表面120压靠在抛光层108上，以便在进行抛光期间，在被抛光表面和抛光层之间存在理想的压力。抛光器100还可包括一个用于向抛光层108供给浆料116的浆料输入管140。
如本领域技术人员理解的那样，抛光器100可包括其它的部件(未示出)，如系统控制器，浆料存储和分配系统、加热系统、清洗系统以及各种用于控制抛光工艺的不同状况的控制器，其中，例如有(1)晶片112和抛光基台104中的一个或全部转动速度的速度控制器和选择器；(2)用于改变向基台输送浆料116的速度和位置的控制器和选择器；(3)用于控制在晶片和基台之间施加的力F的数值的控制器和选择器；以及(4)用于控制晶片的转动轴线136相对于基台的转动轴线128的位置的控制器、致动器和选择器。本领域技术人员可以理解构成和提供这些部件的方式，因此，对它们的详细解释对于本领域技术人员理解和实施本发明而言不是必需的。
在抛光期间，使抛光基台104和晶片112绕它们相应的轴线128、136转动，并且从浆料输入管140、将浆料116分配至转动的抛光基台上。浆料116在抛光层108(包括在晶片112和抛光基台104下方的间隙)上扩散开。抛光基台104和晶片112通常但不是必须地以0.1rpm～150rpm之间的限定速度转动。力F通常但不是必须地具有能够在晶片112和抛光基台104之间引入0.1psi～15psi(6.9～103kPa)理想压力的限定数值。
如上面提到的那样，本发明包括多个抛光基台，这些基台具有考虑了抛光基台的转动速度或/和被抛光的晶片而设计的槽结构，以便使将利用所述基台的相应抛光工艺达到最佳。通常，各种槽结构的设计取决于在抛光层108的回混区域(在该区域内，回混可能在上述条件下发生)内和外侧的浆料116的特性。由于抛光速度，即在某一时刻从晶片112的被抛光表面120上除去材料的速度取决于浆料116内的活性化学物质的浓度，因此，回混与CPM相关，并且与非回混区域相比，回混区域具有不同的稳定状态的活性化学浓度。
为了说明回混的原理，图2A显示了在回混不存在的条件下，晶片112和基台之间的浆料116中的切向速度(相对于抛光基台104)的速度分布图144。在速度分布图144中描述的晶片112的转动方向通常与抛光基台104的是相同的，但是，在贴近晶片的浆料116中的晶片速度VSW的数值小于贴近基台的浆料中的切向速度VSP。当达到稳定速度时间，在研究中，最接近晶片112和最接近抛光基台104的浆料的速度VSW和VSP的差异大致等于在晶片和基台相应点处的所述切向速度V基台减去切向速度V晶片。
另一方面，图2B显示了在形成回混的条件下，在晶片112和抛光基台104之间的浆料116中，仍相对于抛光基台104的所述切向速度的速度分布图148。此处，切向晶片速度V′晶片处于与切向基台速度V′基台相反的方向并且具有大于切向基台速度V′基台的值。因此，差值V′基台-V′晶片为负值，如由接近晶片112的浆料116的速度V′SW的方向与接近抛光基台104的浆料中的速度V′SP的方向相反所表示的那样。当速度V′SW、速度V′SP彼此相反时，由于通过晶片112，即至少沿与抛光基台104以及接近基台的浆料的运动方向相反的方向“向后”部分驱动浆料116的上侧部分，因此，将会发生回混。
参见图3，不存在回混时，相对于新浆料的注入而言，回混能够在回混区152中减缓新浆料注入晶片112和抛光基台104之间的间隙中。同样，由于回混会逆着抛光基台104的方向，向后驱动一部分用过的浆料，因此，当存在回混时，用过的浆料在所述间隙内的滞留时间会比不存在回混时长。如本领域技术人员将能认识到的那样，CMP的除去率通常由以下“普雷斯顿(Preston)”公式表示除去率＝K化学(K机械)P[V基台-晶片]{1}该公式用晶片和基台之间的相对速度(V基台-晶片)、晶片和基台之间的压力P、与通过化学作用从晶片除去材料相关的参数K化学以及与通过机械作用从晶片除去材料相关的参数K机械的函数表示从晶片112的被抛光表面除去材料的除去率。在回混时，化学物质的浓度在晶片112下方的不同位置处是不同的，从而会导致横切晶片112的不均匀抛光。
计算流体动态模拟揭示在晶片112的前缘156(相对于抛光基台104的转动方向)，在基台中的槽(未示出)与基台的转动相匹配的区域中，更强烈地赶走试图进入回混区152的浆料。如果保持在抛光层108的“凹凸”或表面组织之间中，那么与在所述槽中的浆料相比，通过抛光基台104克服晶片112反向转动的牵引的转动，能够更有效地输送槽间区域中的浆料。在晶片112下方注入并替代用过浆料的新浆料的瞬时模拟显示了在回混区域152中远长于其它地方的槽中的混合尾流。
解释基台-晶片间隙中的流态的理论流体力学(那维尔-斯托克斯)公式会产生这样一个公式，其使回混区域152的范围与两个参数相关(1)抛光基台104的转动轴线128与晶片112的转动轴线136之间的分离距离(S)；以及(2)基台和晶片之间的转动速度Ω基台、Ω晶片的速率。对于半径为R晶片的晶片而言，如果晶片112和抛光基台104的转动速度Ω基台、Ω晶片为
那么浆料回混会在由位于晶片周边内的由 限定的圆圈158部分中发生。当抛光基台104转动时，由公式{3}限定的圆圈158移出圆圈160，在该圆圈160内，所述基台通过基片112下方的回混区。在圆圈160的外侧，所述基台不会通过基片112下方的回混区。圆圈160的临界半径为 虽然在CMP抛光器上，分离距离S通常(但不是必须)是近似固定的，但是，经常在所述分离距离S中存在小于10％变化的晶片112的较小横向振荡。因此，通常，对于给定的抛光器而言，将会存在临界基台-晶片的转动速率，若小于该速率，则会发生回混。
因此，对于低于回混极限的给定基台-晶片转动速率而言，将存在由抛光基台104的转动轴线128测得的临界半径R临界，其大致限定了回混区152和非回混区164之间的边界160。在边界160内，在希望更换时，可能会不成比例地难以用浆料更换用过的浆料，并且在希望更换时，可能会不成比例地难以除去抛光副产物。应强调的是当晶片112除了转动以外，还横向振动时，存在两个临界半径(未示出)。这些临界半径对应于晶片112沿相对于抛光基台104的半径方向的两个振动端点。提供等于利用公式{4}计算出的临界半径或为该临界半径0.5～2倍的R临界能够提高抛光性能。最好，R临界等于利用公式{4}计算出的临界半径的0.75～1.5倍。更为特别的是，R临界等于利用公式{4}计算出的临界半径的0.9～1.1倍。
通常，根据被抛光的材料和浆料的化学性质，回混在抛光性能上的效果可能是理想或不理想的。对于多种工艺而言，从晶片112的被抛光表面120(图1)上除去材料的除去速率将会在用过的浆料存在的情况下减小，以致会增大不均匀性，并且抛光碎屑可能会聚集在更慢更新的区域，从而增大了缺陷产生的可能性(例如，宏观划痕)。但是，其它的工艺，例如铜的CMP可通过在出现最小浓度的抛光副产物时可能增强的动力学进行，以维持某些或所有抛光所必须的化学反应发生。在这些工艺中，没有任何回混将会阻止抛光化学反应并以远低于回混极限的除去速率表现出来。
通常，本发明包括向位于在上述条件下回混可能发生的回混区152内的抛光层108提供第一槽结构，并且可选择地向回混通常不会发生的非回混区164提供抛光层中的第二槽结构。如下面论述的那样，本发明还提供了一种将抛光基台的回混区(例如，转动抛光基台104的回混区152)位置确定为晶片112的设想或预定转动速度Ω晶片以及基台的设想或预定转动速度Ω基台的函数。
对于由抛光副产物的缓慢或不完全除去削弱的工艺而言，本发明包括向抛光基台104的回混区152内的抛光层108提供第一槽结构(未示出)，该结构包括多个槽，这些槽能够向浆料提供较小的阻力，以致其能够流出回混区，以便基台或/和晶片112的运动能够有助于从回混区除去浆料。第一槽结构中的槽借助它们的数量、纵向尺寸、方位或剖面面积或这些方面的组合，可以实现较小的流动阻力。非回混区164可选择地包括不同于第一槽结构的第二槽结构(未示出)。第二槽结构可包括多个槽，这些槽在数量、纵向形状、方位、剖面面积中的任意一个或多个方面及它们的组合上不同于第一槽结构中的槽。可以将第二槽结构设计成能够实现由设计者选择的任意一个或多个目的。例如，第二槽结构提供非回混区164，所述非回混区对于浆料流动具有较高的阻力，优良的浆料利用能力以及增大的浆料分布。
图4A-4C显示了示意性的转动抛光基台200、230、260，这些基台包括用于所述工艺的根据本发明设计的各种槽结构，在所述工艺中，在每一回混区域202、232、262中存在用过的浆料均不利于相应晶片204、234、264的抛光。图4A说明了本发明的抛光基台200，其中，第一槽结构206和第二槽结构208彼此的主要不同在于在抛光层214的相应区域中的槽210、212的纵向尺寸和方位。在回混区216内的第一槽结构206中的槽210可以是直线状的并且从抛光基台200的中心向外辐射。通过提供横切基台转动方向的槽，这些槽能够以容积泵的方式使浆料运动并且减小晶片反向转动的影响，这种结构能够增强从回混区216除去用过的浆料。
另一方面，除了第一槽结构206中的槽210的纵向形状和方位以外，非回混区218的第二槽结构208中的槽212可以采用任意的纵向形状或/和任意方位。在本实施例中，槽212可具有除直线和径向以外的任意纵向形状和方位，如通常以抛光基台200的设计转动方向弯曲的弧线状纵向形状。这种槽结构往往能够减缓非回混区218内浆料的径向流动并延长浆料在抛光基台200上的滞留时间。当然，槽212可具有任意一种或多种纵向形状，如圆环状、波纹状或锯齿状，此处只列举了一些，并且可具有相对于抛光基台200的多种其它方位的一种，如与基台的转动方向相反或以格栅图案沿径向延伸。同样，本领域技术人员应理解对于第一和第二槽结构206、208中每一结构的槽210、212而言，存在多种纵向形状和方位的变型。
当使第一槽结构206中的一个或多个槽210与第一和第二槽结构208的一个或多个槽212相连时，抛光层214可包括一个会出现所述连接的过渡区220。过渡区220可通常具有所述过渡必需的任意宽度W。根据第一和第二槽结构206、208，对于急剧过渡而言，过渡区220的宽度W可以为零。如上所述，在研究中，回混区216的外侧边界220可以由一个或两个可由上面的公式{4}确定的临界半径R临界(取决于除转动外，晶片204是否振动)，以及基台-晶片的转动速率以及抛光器的分离距离S(图3)。
图4B说明了本发明的抛光基台230，其中，第一槽结构236与第二槽结构238的不同之处主要在于每一组中槽240、242的数量，而且还有(可选择)纵向形状和方位。第一槽结构236中每一槽240可以但不是必须地具有与第二槽结构238中每一槽242大致相同的横向剖面形状和面积。在所示的实施例中，第一槽结构236中槽240的数量是第二槽结构238中槽242数量的两倍。因此，槽240、242中每一个槽的横向剖面面积均彼此相同，第一槽结构236提供了两倍于第二槽结构238的流动槽面积，以有助于从回混区232除去用过的浆料。还应强调的是第一槽结构236中槽240的大致径向定位以及它们沿与抛光基台230的设计转动方向相反的方向的曲率可进一步促进从回混区232除去用过的浆液。过渡区246通常包含回混区232的外侧边界248并具有容纳分支槽部分250的宽度W′，所述分支槽部分使第一槽结构236中成对的相邻槽240与第二槽结构238中对应的相应槽242相连。
图4C说明了本发明的抛光基台260，其具有位于回混区262内的第一槽结构266，其与位于回混区262外侧的第二槽结构268的不同之处主要在于槽270、272的剖面面积。虽然第一槽结构266的槽270类似于第二槽结构268中的槽272，是直线状和径向的，并且具有与第二槽结构中的槽相同的深度，但是，第一槽结构中每个槽的宽度均比第二槽结构中每个槽宽。因此，第一槽结构266的槽流动面积大于第二槽结构268的槽流动面积。与如果第一和第二槽结构266、268的槽270、272具有彼此相同的横向剖面面积，则会发生用过的浆料从回混区排出相比，在回混区262中较大的槽流动面积能够增强从回混区除去用过浆料的效果。在所示的实施例中，过渡区274包含回混区262的外侧边界276并具有一定宽度W，以适应在槽270、272的对应相应槽之间的横向剖面面积中的逐步过渡278。
图4A～4C说明了为存在用过浆料可能不利于抛光的工艺而设计的各种抛光基台200、230、260，图5说明了一种抛光基台300，其是为一种或多种抛光副产物有利于抛光的工艺而设计的，例如，为了维持从晶片304上除去材料所必须的一些或所有化学反应。铜的CMP是可得益于存在抛光副产物的工艺的一个值得注意的例子。在一种或多种抛光副产物有利于抛光的情况下，有利于延长“用过”的浆液在回混区308内的滞留时间，以便延长用过浆料中的副产物适于抛光的时间。其一种实现方式为提供具有第一槽结构312的回混区308，所述第一槽结构具有多个槽316，这些槽能够阻止从回混区除去用过的浆料。沿抛光基台300的转动方向弯曲的大致切向槽316提供了一种槽结构，这种槽结构能够阻止从回混区308除去用过的浆料。当然，其它的阻止槽结构也是可行的。
与存在用过的浆料不利于抛光的工艺相关的上述第二槽结构208、238、268相似，在回混区308外侧的第二槽结构320可采用不同于第一槽结构312的任意适当结构，如所示的大致径向弧形结构。在所示的实施例中，过渡区324包括回混区308的外侧边界328并具有容纳槽部分332的宽度W，所述槽部分332在第一槽结构312的槽316和第二槽结构320的槽336之间提供了过渡部分。虽然第一和第二槽结构312、320如图所示，其不同之处主要在于相应槽316、336的纵向形状和方位，但是，这些槽可以采用其它或可选择的方式形成差异(如数量和剖面面积)，或可采用与为用过浆料不利于抛光的工艺而设计的图4A～4C中抛光基台200、230、260相关的上述方式相似的方式，形成数量和/或剖面面积的差异。
虽然上面已根据旋转式抛光器对本发明进行了说明，但是，本领域技术人员应理解本发明可适用于其它类型的抛光器，如线性带式抛光器。图6A显示了一种本发明的抛光带400，其具有可操纵地对晶片408或其它工件进行抛光的抛光层404，其中，所述晶片408或其它工件在存在浆料(未示出)或其它抛光介质的情况下，通常与抛光层接触并以转动速度Ω′晶片绕转动轴线412转动，同时，抛光层以线速度U带相对于晶片的转动速度转动。
浆液的回混可能在一部分晶片408的下方发生，在该处，晶片的切向速度分量处于与抛光带的线速度U带相反的方向，并且晶片的转动速度Ω′晶片大于Ω′晶片临界，其中Ω′晶片临界＝U带/R＇晶片{5}因此，根据抛光带400的线速度U带与晶片408的转动速度Ω′晶片之比以及晶片的半径R′晶片(通常，它们全都是预先确定的)，抛光层404具有能够发生回混的回混区416以及通常不会发生回混的非回混区420。
通常，在回混区416以及非回混区420之间的边界424的位置位于距离晶片408中心、穿过所述带的宽度测得的距离R′临界处，所述R′临界由以下公式给定R′临界＝ U带/Ω′晶片{6}因此，象图4A～4C和图5中的旋转式抛光基台200，230，260，300那样，图6A的抛光带400可以在回混区416具有第一槽结构428，其在一个或多个方面不同于非回混区420中的第二槽结构432。另外，如同上述旋转式抛光基台一样，可以将抛光带400的第一槽结构428设计成特别适用于所述类型的抛光工艺。在这方面，图6A说明本发明的抛光带400，其具有第一槽结构428，该结构是为抛光得益于在回混区存在抛光副产物而设计的。在这种情况下，与旋转式抛光基台一样，希望提供具有槽436的回混区416，所述槽能够减缓用过的浆料从回混区排出。适于该目的的槽包括比较宽且通常相对于纵向边界424以较小角度定位的槽436。与图4C中类似的槽结构相反，在以图6A中所示的带运动方向使用的槽436的方位能够阻止浆料朝抛光带400的边缘向外运动。其它的槽结构包括与边界424平行的槽。第二槽结构432可包括不同于第二槽结构428结构的任意的槽结构。例如，如图所示，槽440可以比较狭窄并倾斜。另外，槽440可采用其它的结构，例如，波浪状或弧形，以适应特定的设计。与上述旋转式抛光基台类似，第二槽结构432的槽440可以采用以下任意一种或多种方式不同于第二槽结构428中的槽436，即数量；剖面面积；纵向尺寸；以及相对于纵向边界424的方位。另外，抛光带400可以包括一个过渡区444，其含有边界424并具有适于容纳槽436和槽440之间的过渡区448的宽度W″″。
另一方面，图6B显示了一种本发明的抛光带500，其为在回混区508中存在用过的浆料可能会对抛光造成不利影响的工艺而设计的回混区508中具有第一槽结构504。因此，第一槽结构504中的槽512的结构通过提供与以容积泵和输送器的方式使浆料移动的带运动方向横切的槽，能够增强用过的浆料从回混区508排出，并且还能减小晶片的反向转动影响。还可以采用其它结构。按照上面结合旋转抛光基台200、230、260、300以及抛光带400所描述的方式，第二槽结构520可以采用与第一槽结构504不同的任意结构。
权利要求
1.一种抛光基台，其用于对以预定的第一转速绕第一转动轴线转动的物件进行抛光，其包括(a)一个抛光层，其可操纵地相对于第一转动轴线以预定的速率移动，所述抛光层包括(i)一个位于临界半径0.5～2倍处的边界，所述临界半径被计算作为物件的预定的第一转速和抛光层的预定的速率的函数，所述边界具有第一侧和与第一侧相对的第二侧；(ii)第一组槽，这些槽位于边界的第一侧上并具有第一结构；以及(iii)第二组槽，这些槽位于边界的第二侧上并具有不同于第一结构的第二结构。
2.根据权利要求1所述的抛光基台，其特征在于所述第一组槽中的至少一些槽穿过边界与第二组槽中对应的相应槽相连。
3.根据权利要求1所述的抛光基台，其特征在于所述抛光层为圆形并且可以以预定方向绕第二转动轴线转动，并且抛光层的预定速率为绕第二转动轴线的预定第二转动速率。
4.根据权利要求3所述的抛光基台，其特征在于第一组槽位于第二转动轴线附近，并且包括大致正切于预定方向的槽。
5.根据权利要求3所述的抛光基台，其特征在于第一组槽位于第二转动轴线附近，并且包括相对于抛光层大致为径向的槽。
6.根据权利要求1所述的抛光基台，其特征在于抛光层是细长的，并且抛光层的预定速率为线性速度。
7.一种制造抛光基台的方法，其中，所述抛光基台具有一个抛光层，所述抛光层用于对以预定的第一转速绕第一转动轴线转动的物件进行抛光，同时，抛光层以预定速度相对于第一转动轴线运动，所述方法包括以下步骤(a)以临界半径的0.5～2倍确定边界在抛光层上的位置，所述临界半径被计算作为物件的预定第一转速和抛光层的预定速率的函数；(b)向在边界的第一侧上的抛光层提供具有第一结构的第一组槽；以及(c)在与第一侧相对的边界的第二侧上提供具有第二结构的第二组槽，第二结构不同于第一结构。
8.根据权利要求7所述的方法，其还包括以下步骤，即，穿过边界，使第一组槽中的一部分槽至少与第二组槽中的相对应的相应一部分槽相连。
9.根据权利要求7所述的方法，其中在第一组槽中出现抛光介质的回混。
10.根据权利要求9所述的方法，其中选择第一结构的步骤包括根据抛光副产物有利于抛光的一种抛光类型的处理方法选择第一结构。
全文摘要
一种抛光体，例如基台(200，230，260，300)或带(400，500)，其具有一抛光层(214，404)，该抛光层包括一个回混区(202，232，262，308，416，508)，其中，在某些条件下，回混发生在晶片(204，234，264，304，408)或工件与抛光层之间的浆料(116)内。抛光层包括在回混区内的第一槽结构(206，236，266，312，428，504)以及在回混区外侧的第二槽结构(208，238，268，320，432，520)，该结构与第一槽结构(206，236，266，312，428，504)不同。第一槽结构是存在于回混区内的用过浆料是否有利或有损于抛光晶片设计的。
文档编号B24B29/00GK1626316SQ20041010074
公开日2005年6月15日 申请日期2004年12月10日 优先权日2003年12月11日
发明者格雷戈里·P·马尔多奈伊 申请人:Cmp罗姆和哈斯电子材料控股公司