研磨垫的制作方法

本揭露内容实施例是有关一种研磨垫及其使用方法，特别是关于一种用于化学机械研磨(chemical mechanical polishing,CMP)的研磨垫及其使用方法。

背景技术：

在半导体制造流程中，化学机械研磨(chemical mechanical polishing,CMP)被广泛地用以从晶圆的表面移除材料并产生平坦化的表面。化学机械研磨制程使用研磨垫(polishing pad)及浆料(slurry)所组合的动作以从晶圆移除材料。浆料有助于分解晶圆曝露的材料，以助于通过研磨垫机械性地去除曝露的材料。

技术实现要素：

根据本揭露内容的多个实施方式，是提供一种研磨垫，包含第一区域及第二区域。第一区域具有第一几何性质及第一材料性质。第二区域具有第二几何性质及第二材料性质，其中第二区域比第一区域更靠近研磨垫的边缘。第一几何性质不同于第二几何性质、或第一材料性质不同于第二材料性质。

为使本揭露内容的上述及其他目的、特征和优点更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合所附附图详细说明如下。

附图说明

由下文的详细说明并同时参照附图能够最适当地理解本揭示内容的态样。应注意，依据工业中的标准实务，多个特征并未按比例绘制。实际上，多个特征的尺寸可任意增大或缩小，以便使论述明晰。

图1为根据本揭露内容某些实施方式的CMP设备的侧视示意图；

图2为根据本揭露内容某些实施方式的研磨垫的俯视示意图；

图3为根据本揭露内容某些实施方式的研磨垫的剖面示意图；

图4为根据本揭露内容某些实施方式的研磨垫的剖面示意图；

图5为根据本揭露内容某些实施方式的研磨垫的剖面示意图；

图6为根据本揭露内容某些实施方式的研磨垫的剖面示意图；

图7为根据本揭露内容某些实施方式的研磨垫的剖面示意图；

图8为根据本揭露内容某些实施方式的研磨垫的剖面示意图；

图9为根据本揭露内容某些实施方式的包含浆料的研磨垫的剖面示意图；

图10为根据本揭露内容某些实施方式的使用研磨垫的方法的流程图；

图11是根据一实施方式的研磨垫与其它研磨垫排列相比的平坦化制程结果的图表。

具体实施方式

可以理解的是以下揭露内容提供许多不同的实施方式或实施例，用以实行本揭露内容的不同特征。以下描述成分及排列的特定实施方式或实施例，以简化本揭露内容。当然，这些仅为实施例且不意欲限制本揭露内容。举例来说，元件的尺度并不被限制于揭露的范围或数值，但可取决于制程条件及/或装置所期望的性质。此外，在下面的描述中，第一特征形成于第二特征上或上方可包含第一特征直接接触第二特征而形成的实施方式，且可包含额外特征可行成于第一特征及第二特征中间的实施方式，使得第一特征及第二特征不会直接接触。为了简洁及清楚，可任意地以不同的尺度任意绘制各种特征。在附图中，为了简化可省略某些层/特征。

此外，在本文中，为了易于描述附图所绘的某个元件或特征和其他元件或特征的关系，可能会使用空间相对术语，例如“在…下方”、“在…下”、“低于”、“在…上方”、“高于”和类似用语。这些空间相对术语意欲涵盖元件使用或操作时的所有不同方向，不只限于附图所绘的方向而已。装置可以其他方式定向(旋转90度或定于另一方向)，而本文使用的空间相对描述语则可相应地进行解读。

研磨垫用于在制造半导体装置的化学机械研磨(CMP)制程期间。平坦化制程包含将称作浆料的溶液沉积至研磨垫上，将晶圆压在研磨垫上，以及相对于研磨垫移动及/或旋转晶圆。研磨垫相对于晶圆移动及/或旋转。在某些实施方式中，在化学机械研磨期间，晶圆及研磨垫两者皆被旋转及/或转移。浆料有助于分解或软化晶圆上的材料以便通过机械研磨制程使研磨垫更容易移除材料。均匀分布在研磨垫各处的浆料有助于增加平坦化制程的均匀度及增加制造制程的产量。

在平坦化制程期间，研磨垫的旋转有助于将浆料散布至研磨垫的边缘。研磨垫边缘的浆料透过研磨垫的旋转而被抛出研磨垫。此浆料能被清洁及回收，以供在相同或之后的平坦化制程中再利用。

更快的研磨垫转速有助于提升浆料转移至研磨垫周边的速率，然而，更快的转速也增加在化学机械研磨期间抛出的浆料的量。为了增加浆料分布的均匀度，同时减少在化学机械研磨制程期间所抛出的浆料量，使用具有多重区域的研磨垫，各区域具有不同的几何及/或材料性质。

在某些实施方式中，几何性质的组合在不同的区域之间变化。举例来说，在某些实施方式中，最靠近研磨垫中心的研磨垫中心区域具有第一沟槽间距、第一沟槽宽度及第一沟槽深度，在研磨垫中心区域及研磨垫的边缘之间的研磨垫转移区域具有第一沟槽间距、第二沟槽宽度及第二沟槽深度，以及在转移区域及研磨垫的边缘之间的保留区域(retention region)具有第二沟槽间距、第二沟槽宽度及第三沟槽深度。几何性质的其他组合也被考虑。

除了改变几何性质，研磨垫的材料性质也能在研磨垫的不同区域之间变化。在某些实施方式中，材料性质包含比重、孔隙率或吸收度(absorbance)。随着比重增加，在研磨垫各处的浆料散布速率降低。孔隙度及吸收度也与浆料在研磨垫各处散布的速率成反比关系。

在某些实施方式中，研磨垫的材料性质从研磨垫的中心至研磨垫的边缘在径向方向(radial direction)中变化。在某些实施方式中，研磨垫的材料性质在研磨垫的厚度方向中变化，厚度方向垂直于研磨垫的顶面。在某些实施方式中，在材料性质中的变化是通过用以制造研磨垫的材料引起的。在某些实施方式中，通过在研磨垫的不同区域中使用相同材料但使用不同制造制程而形成来引发在材料性质中的变化。

在某些实施方式中，几何性质与材料性质的组合在研磨垫的区域各处变化。举例来说，在某些实施方式中，研磨垫的中心区域具有第一比重及第一沟槽深度，研磨垫的转移区域具有第一比重及第二沟槽深度，研磨垫的保留区域具有第二比重及第二沟槽深度。其他几何性质与材料性质的组合也被考虑。

以够快的速度将浆料散布在研磨垫各处，以助于在晶圆的边缘移除材料，以及在平坦化制程期间将浆料保持在研磨垫的边缘有助于提供浆料与晶圆之间一致的接触。浆料与晶圆之间一致的接触有助于软化整个晶圆中待平坦化的材料。因此，与使用均匀的研磨垫设计的平坦化制程相比，在平坦化制程期间施加于晶圆与研磨垫之间的压力降低。在平坦化制程期间，降低的压力对研磨垫造成较低的损害。于是，与均匀的研磨垫设计相比，研磨垫的使用寿命增加且制造成本减少。此外，在平坦化制程期间，降低的压力也减少晶圆损坏的风险，其增加产量。通过上述多重区域研磨垫而达成的浆料与晶圆之间一致的接触也有助于提供更均匀的平坦化制程，并减少平坦化制程的凹陷及其他影响，凹陷及其他影响会增加制造成本及/或减少产量。此外，在平坦化制程期间，保留区有助于维持浆料不被抛出，其减少在化学机械研磨期间浆料的使用量以提供减少的制造成本。除了减少在化学机械研磨期间浆料的使用量，用于回收或清洁浆料的材料的量也减少，因为较少的浆料进入回收过程。

图1为根据某些实施方式的化学机械研磨设备100的侧视示意图。化学机械研磨设备100包含可旋转的轴承102，轴承102支撑具有研磨垫106的平台104，研磨垫106固定至平台104。研磨垫106包含至少一转移区域及一保留区域。在某些实施方式中，研磨垫106通过附着层固定至平台104。在某些实施方式中，在研磨垫106与平台104之间，例如在附着层内或在分隔的附着层中间，包含用以增强研磨垫刚度的支撑层。平台104以适于CMP操作的一或多个转速在至少第一旋转方向中围绕第一轴A1旋转。晶圆载台112支撑待进行化学机械研磨制程的晶圆108。在载台112与晶圆108之间的背衬膜110有助于固定晶圆108于晶圆载台112中。晶圆载台112将晶圆108定位于研磨垫106的研磨表面106’上。

晶圆载台112由可移动及可旋转的轴承114支撑，透过轴承114沿着第一轴A1施加力以将曝露的晶圆表面压在研磨垫106的研磨表面106'上。在某些实施方式中，第一轴A1垂直于研磨表面106’。晶圆载台112在至少第二方向中以一或多个适于化学机械研磨操作的旋转速度旋转，同时曝露的晶圆表面与旋转中的研磨垫106接触。浆料分配器116将浆料流分配至一或多个研磨表面106’的分配位置上。研磨垫106的旋转有助于从浆料分配器116散布浆料。

化学机械研磨设备100包含调节设备200，调节设备120包含调节垫118、调节头126及支撑臂122，调节垫118被支撑在调节头126上，调节头126固定至支撑臂122。调节垫118围绕第二轴A2旋转。在一些实施方式中，第一轴A1及第二轴A2都垂直于研磨表面106’并在平行于研磨表面106'的方向上偏移。在某些实施方式中，第一轴A1或第二轴A2中的至少一者与研磨表面106’的法线之间具有夹角。支撑臂122的移动使调节垫118与研磨表面106’接触。

在某些实施方式中，支撑臂122也提供调节头126在平面中沿着从第一位置至第二位置的路径进行轴向及/或弓形移动，此平面在研磨表面106’上方且大体上平行研磨表面106’。在某些实施方式中，支撑臂122的移动使调节垫118产生轴向及/或弓形移动。在一些实施方式中，调节垫118的曝露调节表面118’包含砂砾材料，例如金刚石砂砾，嵌入高分子基体中。

在某些实施方式中，调节装置包含冲洗溶液分配器124，冲洗溶液分配器124用于在调节制程期间辅助从研磨垫表面106’移除碎片。在某些实施方式中，调节装置包括表面状态扫描器128，例如光学扫描仪，用于评估研磨表面106’上的扫描区域128'的表面状况(例如粗糙度)。

在某些实施方式中，曝露的调节表面118’包含其它适当的材料，例如擦洗材料或刷毛，例如刷子。在某些实施方式中，调节垫118不会旋转，使得调节垫118相对于研磨垫106的移动仅来自研磨垫106的旋转及支撑臂122的移动。

图2是根据某些实施方式的研磨垫200的俯视示意图。研磨垫200包含中心区域210。第一转移区域220围绕中心区域210。第二转移区域230围绕第一转移区域220。保留区域240围绕第二转移区域230。在某些实施方式中，省略第一转移区域220或第二转移区域230其中之一，并且在中心区域210与保留区域240之间仅存在一个转移区域。在某些实施方式中，研磨垫200包含多于两个的转移区域。

中心区域210具有第一组几何及材料性质。几何性质包含沟槽深度、沟槽间距、沟槽宽度及其他适当的几何性质。材料性质包含比重、孔隙率、吸收度及其他适当的材料性质。选择第一组几何和材料性质以接收浆料并帮助浆料往研磨垫200的边缘传送。在某些实施方式中，第一组几何及材料性质在整个中心区域210各处是均匀的。在某些实施方式中，第一组几何及材料性质在中心区域210各处变化。

第一转移区域220具有第二组几何及材料性质。选择第二组几何及材料性质以帮助提高浆料向研磨垫200的边缘传送的速率。第一传递区域220的几何性质或材料性质中至少一种不同于中心区域210中的第一组材料性质。在某些实施方式中，在第一组几何及材料性质与第二组几何及材料性质之间的多个几何性质或材料性质是不同的。在某些实施方式中，在第一组几何和材料性质与第二组几何和材料性质之间，所有几何及材料性质是不同的。

第二转移区域230具有第三组几何及材料性质。选择第三组几何及材料性质以帮助提升浆料向研磨垫200的边缘传送的速率。第二转移区域230的几何性质或材料性质中至少一种不同于在第一转移区域220中的第二组材料性质。在某些实施方式中，在第三组几何及材料性质与第二组几何及材料性质之间，多个几何特性或材料性质是不同的。在某些实施方式中，在第三组几何及材料性质与第二组几何及材料性质之间，所有几何及材料性质是不同的。

保留区域240具有第四组几何及材料特性。选择第四组几何及材料性质以帮助保留浆料并减少从研磨垫200的边缘抛出浆料。保留区域240的几何性质或材料性质中的至少一种不同于在第二转移区域230中的第三组材料性质。在某些实施方式中，在第三组几何及材料性质与第四组几何及材料性质之间，多个几何特性或材料特性是不同的。在某些实施方式中，在第三组几何及材料性质与第四组几何及材料性质之间，所有几何及材料性质是不同的。

选择中心区域210、第一转移区域220、第二转移区域230及保留区域240的相对尺寸是基于一些因素。这些因素包含要研磨的晶圆尺寸、研磨垫200的尺寸、浆料材料的性质、CMP制程的移除速率、CMP制程期间的研磨垫200转速、上述因素的组合或其他适当的因素。在某些实施方式中，随着要研磨的晶圆尺寸增加，保留区域240的相对尺寸增加，以帮助浆料材料留在晶圆上较长时间。在某些实施方式中，随着研磨垫200的尺寸增加，第一转移区域220或第二转移区域230的相对尺寸增加，以帮助浆料快速地散布在研磨垫200各处。在某些实施方式中，随着浆料材料变得更加困难地散布，例如黏滞性增加，第一转移区域220或第二转移区域230的相对尺寸增加，以帮助将浆料散布在研磨垫200各处。在某些实施方式中，随着CMP制程的移除速率增加，第一转移区域220或第二转移区域230的相对尺寸增加，以帮助确保在CMP制程一开始处理晶圆时的研磨垫200的区域中存在足够的浆料。在某些实施方式中，随着研磨垫200的转速增加，第一转移区域220或第二转移区域230的相对尺寸减小，因为较高的转速提供了足够的散布浆料的能力。

在某些实施方式中，中心区域210的直径介于研磨垫200直径的约1％至约99％。在某些实施方式中，中心区域210的直径介于研磨垫200直径的约5％至约40％。在某些实施方式中，第一转移区域220的内径与第一转移区域220的外径之间的差介于研磨垫200直径的约1％至约99％之间。在某些实施方式中，第一转移区域220的内径与第一转移区域220的外径之间的差介于研磨垫200直径的约5％至约40％之间。在某些实施方式中，第二转移区域230的内径与第二转移区域230的外径之间的差介于研磨垫200直径的约1％至约99％之间。在某些实施方式中，第二转移区域230的内径与第二转移区域230的外径之间的差介于研磨垫200直径的约5％至约40％之间。在某些实施方式中，保留区域240的内径与保留区域240的外径之间的差介于研磨垫200直径的约1％至约99％之间。在某些实施方式中，保留区域240的内径与保留区域240的外径之间的差介于研磨垫200直径的约5％至约40％之间。

图3为根据某些实施方式的研磨垫300的一部分的剖面示意图。研磨垫300类似于研磨垫200，且相同的参考编号表示相同的元件。与研磨垫200相比，在研磨垫300中省略了第一转移区域220。为了清楚起见，研磨垫300的剖面示意图为研磨垫300直径的一半，且不包含部分的研磨垫300。在某些实施方式中，本领域中具有通常知识者将理解，研磨垫300的各个区域将具有多于一个的沟槽。研磨垫300包含连接至黏着层260的垫250。垫250的总厚度Tt为约5mm至约30mm。第一沟槽212位于中心区域210中。第一沟槽212在中心区域210中具有沟槽深度T1，沟槽宽度W1、及相邻沟槽之间的沟槽间距S1。第二沟槽232位于第二转移区域230中。第二沟槽232在第二转移区域230中具有沟槽深度T2、沟槽宽度W2及相邻沟槽之间的沟槽间距S2。第三沟槽242位于保留区域240中。第三沟槽242在保留区域240中具有沟槽深度T3、沟槽宽度W3及相邻沟槽之间的沟槽间距S3。

在某些实施方式中，深度T1等于深度T2或深度T3中的至少一个。在某些实施方式中，深度T1不同于深度T2及深度T3两者。在某些实施方式中，深度T1、深度T2及深度T3中任一个的最大深度为总厚度Tt的一半。在某些实施方式中，深度T1介于约0.4Tt至约0.6Tt。在某些实施方式中，深度T2介于约0.2Tt至约0.4Tt。在某些实施方式中，深度T3介于约0.4Tt至约0.6Tt。与深度T3相比，减少的深度T2表示第二沟槽232相对于第三沟槽242的值具有更小的体积。减少的体积表示相较于第三沟槽242，使用较少的浆料以填充第二凹槽232，以便帮助浆料迅速散布至研磨垫300的边缘。相反地，第三沟槽242增加的体积有助于将浆料留在保留区域240中以减少在研磨垫300的边缘处抛出的浆料。

在某些实施方式中，宽度W1等于宽度W2或宽度W3中的至少一个。在某些实施方式中，宽度W1不同于宽度W2及宽度W3两者。在某些实施方式中，宽度W1、宽度W2或宽度W3各自介于约1mm至约5mm。在某些实施方式中，与宽度W3相比，较小的宽度W2减少了第二沟槽232相较于第三沟槽242的体积，以助于实现上述效果。

在某些实施方式中，间距S1等于间距S2或间距S3中的至少一个。在某些实施方式中，间距S1不同于间距S2及间距S2两者。在某些实施方式中，间距S1、间距S2或间距S3各自介于约1mm至约5mm。在某些实施方式中，与间距S3相比，较大的间距S2与保留区域240相比减少了第二转移区域230中的沟槽总数。于是，浆料在第二转移区域230各处比保留区域240各处更快地散布，以助于达到上述效果。

研磨垫300包含第一沟槽212的侧壁、第二沟槽232的侧壁及第三沟槽242的侧壁，侧壁实质上垂直于垫250的顶表面。在某些实施方式中，第一沟槽212、第二沟槽232或第三沟槽242中的至少一个具有锥形侧壁，锥形侧壁相对于垫250的顶表面具有夹角。锥形侧壁也影响研磨垫300的沟槽的体积，以助于增强上述效果。

在某些实施方式中，其包含第一转移区域220，第一转移区域220的沟槽具有至少一个几何参数不同于第二转移区域230的沟槽。举例来说，在某些实施方式中，第一转移区域220的沟槽深度不同于深度T2。在某些实施方式中，第一转移区域220或第二转移区域230的其一的沟槽具有锥形侧壁，且第一转移区域220或第二转移区域230中另一的沟槽具有实质上垂直的侧壁。

在某些实施方式中，除了上述讨论的几何性质，研磨垫300的材料性质在研磨垫各处变化。材料性质包含比重、孔隙度、吸收度或其他适当的材料性质。调整研磨垫300的材料性质也影响浆料在研磨垫300各处的散布。

比重是研磨垫300的材料密度与水的密度相比的比率。随着研磨垫300的材料的比重增加，研磨垫300的使用寿命也增加。研磨垫300的比重差异也会影响浆料在研磨垫300各处的散布，因为更致密的材料比较不会使浆料渗透到研磨垫300的材料中。此外，在CMP制程期间，在某些情况下，较高的比重将增加材料的移除率。在某些实施方式中，比重在整个研磨垫300各处实质上固定。在某些实施方式中，中心区域210、第二转移区域230及保留区域240的比重各自介于约0.5至约1.9。在某些实施方式中，中心区域210具有比第二转移区域230及保持区域240两者更低的比重。在某些实施方式中，第二转移区域230具有比保留区域240更低的比重。

研磨垫300的材料的孔隙度及/或吸收度有助于决定浆料在研磨垫300各处如何散布。随着孔隙度及/或吸光度的增加，浆料的散布减慢，因为更多的浆料渗透研磨垫300的材料的孔或被研磨垫300的材料吸收。在某些实施方式中，研磨垫300的材料的孔隙度及/或吸收度在研磨垫300各处实质上是均匀的。在某些实施方式中，研磨垫300的材料的孔隙度介于约0.1％至约60％。如果孔隙度太小，在某些情况下，在CMP制程期间，浆料容易被抛出。如果孔隙率太高，则在某些情况下，浆料不会均匀地散布在研磨垫300各处。在某些实施方式中，中心区域210具有比第二转移区域230及保留区域240两者更低的孔隙度及/或吸收度。在某些实施方式中，第二转移区域230具有比保留区域240更低的孔隙度及/或吸收度。

在某些实施方式中，其包含第一转移区域220，第一转移区域220具有至少一种材料参数不同于第二转移区域230。举例来说，在某些实施方式中，第一转移区域220的孔隙度不同于第二转移区域230的孔隙度。

图4是根据某些实施方式的研磨垫400的一部分的剖面示意图。研磨垫400类似于研磨垫300，相同的参考编号表示相同的元件。为了清楚起见，研磨垫400的剖面示意图不包含部分的研磨垫400。在某些实施方式中，本领域中具有通常知识者将理解，研磨垫400的各个区域将具有多于一个的沟槽。研磨垫400包含第一沟槽212、第二沟槽232及第三沟槽242，其各具有相同的深度T1及相同的宽度W1。中心区域210中的间距S1不同于间距S2或间距S3中的至少一者。间距S2大于间距S3。研磨垫400中的几何性质的影响与关于研磨垫300的上述讨论类似，且为了简洁起见在此省略。

图5是根据某些实施方式的研磨垫500的一部分的剖面示意图。研磨垫500类似于研磨垫300，相同的参考编号表示相同的元件。为了清楚起见，研磨垫500的剖面示意图不包含部分的研磨垫500。在某些实施方式中，本领域中具有通常知识者将理解，研磨垫500的各个区域将具有多于一个的沟槽。相较于研磨垫300，研磨垫500包含第一沟槽212、第二沟槽232及第三沟槽242，其各具有相同的宽度W1。深度T1不同于深度T2及深度T3两者。深度T2小于深度T3。中心区域210中的间距S1不同于间距S2或间距S3中的至少一者。间距S2大于间距S3。研磨垫400中的几何性质的影响与关于研磨垫300的上述讨论类似，且为了简洁起见在此省略。

图6是根据某些实施方式的研磨垫600的一部分的剖面示意图。研磨垫600类似于研磨垫300，相同的参考编号表示相同的元件。为了清楚起见，研磨垫600的剖面示意图不包含部分的研磨垫600。在某些实施方式中，本领域中具有通常知识者将理解，研磨垫600的各个区域将具有多于一个的沟槽。相较于研磨垫300，研磨垫600对于中心区域210、第二转移区域230及保留区域240各包含相同的间距S1。宽度W1不同于宽度W2或宽度W3中至少一者。宽度W2不同于宽度W3。深度T1不同于深度T2及深度T3两者。深度T2小于深度T3。研磨垫600中的几何性质的影响与关于研磨垫300的上述讨论类似，且为了简洁起见在此省略。

图7是根据某些实施方式的研磨垫700的一部分的剖面示意图。研磨垫700类似于研磨垫300，相同的参考编号表示相同的元件。为了清楚起见，研磨垫700的剖面示意图不包含部分的研磨垫700。在某些实施方式中，本领域中具有通常知识者将理解，研磨垫700的各个区域将具有多于一个的沟槽。相较于研磨垫300，研磨垫700包含在厚度方向中变化的材料性质。

研磨垫700包含四个材料层。在某些实施方式中，研磨垫700包含比四个材料层多或少的材料层。层L1、层L2、层L3及层L4的比重各自介于约0.5至约1.9。最靠近研磨垫700顶表面的层L1的比重比距离研磨垫700顶表面最远的层L4具有更高的比重。在某些实施方式中，至少一层与至少一其他层具有相同的比重。举例来说，在某些实施方式中，层L2具有与层L4相同的比重。在某些实施方式中，中心区域210中层L1的比重不同于第二转移区域230或保留区域240中至少一者的层L1的比重。在某些实施方式中，其他层也发生类似的变化。在某些实施方式中，其中一层的比重在径向方向中变化，同时另一层的比重在径向方向中保持实质上均匀。

层L1的孔隙度和/或吸收度低于层L4。在某些实施方式中，至少一层与至少一其它层具有相同的孔隙度及/或吸收度。举例来说，在某些实施方式中，层L2具有与层L4相同的孔隙度。在某些实施方式中，中心区域210中层L1的孔隙度及/或吸收度不同于第一转移区域230或保留区域240。在某些实施方式中，其他层也发生类似的变化。在某些实施方式中，其中一层的孔隙度及/或吸收度在径向方向中变化，同时另一层的孔隙度及/或吸收度在径向方向中保持实质上均匀。

第一沟槽212、第二沟槽232及第三沟槽242各具有相同的深度T1、相同的宽度W1及相同的间距S1。在研磨垫700的材料性质中的变化有助于影响浆料的散布，因为与具有另一种排列的研磨垫700相比，在最顶层中较高的比重有助于使浆料以更快的速率散布。

图8是根据某些实施方式的研磨垫800的一部分的剖面示意图。研磨垫800类似于研磨垫300及研磨垫700，且相同的参考编号表示相同的元件。为了清楚起见，研磨垫800的剖面示意图不包含部分的研磨垫800。在某些实施方式中，本领域中具有通常知识者将理解，研磨垫800的各个区域将具有多于一个的沟槽。相较于研磨垫300，研磨垫800包含在厚度方向中变化的材料性质。相较于研磨垫700，研磨垫800包含在研磨垫700各处变化的几何性质。

材料性质及几何性质的变化的组合有助于控制浆料在研磨垫800各处的散布，同时也减少从研磨垫800抛出的浆料。

图9是根据某些实施方式包含浆料910的研磨垫900的部分的剖面示意图。浆料910散布于研磨垫900各处，研磨垫900包含中心区域210、第二转移区域230及保留区域240。在某些实施方式中，研磨垫900的区域中沟槽的数量不同于呈现在图9的沟槽数量。研磨垫900具有实质上均匀的材料性质。在某些实施方式中，研磨垫900在径向方向中或厚度方向中至少一个具有至少一种材料性质的变化。研磨垫900在中心区域210、第二转移区域230及保留区域240中具有实质上均匀的宽度W1及间距S1。在某些实施方式中，研磨垫900的至少一个区域的宽度或间距不同于研磨垫900中至少一其他区域。中心区域210的深度T1大于第二转移区域230的深度T2。第二转移区域230的深度T2小于保留区域240的深度T3。

图9包含在不同时间间隔时，研磨垫900各处浆料910的位置。时间间隔为从浆料开始散布的时间计量。在某些实施方式中，时间间隔的时间单位t为约1秒至约100秒。与其他研磨垫的排列相比，研磨垫900能够在三个时间间隔内将浆料910散布至研磨垫900的边缘。将浆料910足够快速地散布至研磨垫900的边缘以对移除晶圆边缘处的材料产生影响，此有助于达成均匀的平坦化并提高产量。

图10是根据某些实施方式的使用研磨垫的方法1000的流程图。在操作1010中，施加浆料至研磨垫的第一位置。在某些实施方式中，将浆料施加到研磨垫的多个位置。在某些实施方式中，第一位置是研磨垫的中心。在某些实施方式中，第一位置在研磨垫的中心区域内，例如中心区域210(绘示于图2)内。

在操作1020中，旋转研磨垫。研磨垫连接至通过马达旋转的平台，以便在研磨垫与晶圆之间给予相对运动。在某些实施方式中，研磨垫的转速会变化。举例来说，在某些实施方式中，研磨垫的转速在初始启动时间之后减少。研磨垫的较高初始转速有助于将浆料更快地散布至研磨垫的边缘。启动后的较低转速有助于减少CMP制程中抛出的浆料量。在某些实施方式中，操作1020与操作1010同时执行。

在操作1030中，以第一速率将浆料转移至研磨垫的至少一个转移区域各处。在某些实施方式中，研磨垫的至少一个转移区域为第一转移区域220及/或第二转移区域230(绘示于图2)。在某些实施方式中，浆料转移至第一转移区域(例如第一转移区域220)各处的速率不同于转移至第二转移区域(例如第二转移区域230)各处的速率。

在操作1040中，浆料以第二速率移动至研磨垫的保留区域各处。第二速率比第一速率慢。以较低的第二速率转移至保留区(例如图2的保留区域240)各处有助于在CMP制程期间减少浆料抛出。第二速率与第一速率之间的差为至少一个转移区域与保留区域之间的几何及/或材料性质变化的结果。

在选择性的操作1050中，由研磨垫抛出的浆料被回收并返回到研磨垫的第一位置。在某些实施方式中，在浆料返回到第一位置之前，对抛出的浆料进行至少一个过滤或清洁制程以从浆料中除去碎屑及/或副产物。在某些实施方式中省略了操作1050，例如不再次利用浆料的实施方式。

研磨垫200、300、400、500、600、700、800或900中的任一个研磨垫，可用于方法1000。在某些实施方式中，方法1000的至少一个操作同时与另一操作执行。举例来说，在某些实施方式中，操作1010同时与操作1020执行。在某些实施方式中，调整操作顺序。举例来说，在某些实施方式中，在施加浆料之前，旋转研磨垫。在某些实施方式中，移除方法1000的至少一个操作。举例来说，在某些实施方式中，移除操作1050。

方法1000有助于通过将浆料快速地转移至研磨垫的边缘来提升产量，提供更均匀的CMP制程给使用CMP制程的晶圆边缘。方法1000也有助于通过在CMP制程期间减少浆料的消耗来降低制造成本。举例来说，在某些实施方式中，与其它研磨垫的排列相比，使用方法1000的研磨垫的CMP制程的浆料消耗量减少约10％至约40％。

图11是根据某些实施方式的与其它研磨垫排列相比使用研磨垫的平坦化制程结果的图表1100。在Y轴上的移除率提供了有关材料多快从晶圆上移除的资讯。在X轴上的刻度位置提供有关在晶圆上位置的资讯，从晶圆的一个边缘(刻度1)至相对的边缘(刻度21)，横跨晶圆的直径。图表1100指出对于晶圆的非边缘区域，移除速率实质上维持一致。然而，通过使用根据本揭露内容的某些实施方式的研磨垫，与其它垫排列的移除速率相比，边缘(刻度1及刻度21)处的移除速率显著提升。改善的移除速率更接近晶片的非边缘区域中的移除速率。因此，与其他垫排列相比，根据本揭露内容的某些实施方式，通过研磨垫增加了在晶圆边缘处制造可用产品的能力。在晶圆上增加可用产品数量的能力提高了制造产量。

本揭露内容的一种态样关于一种研磨垫。研磨垫包含具有第一几何性质及第一材料性质的第一区域。研磨垫还包含具有第二几何性质及第二材料性质的第二区域，其中第二区域比第一区域更靠近研磨垫的边缘。第一个几何性质与第二个几何性质不同、或第一材料性质与第二材料性质不同。

在某些实施例中，第一几何性质不同于第二几何性质，且第一几何性质为研磨垫的沟槽深度、研磨垫的沟槽宽度、或研磨垫的沟槽间距。

在某些实施例中，第一材料性质不同于第二材料性质。

在某些实施例中，第一几何性质包含第一沟槽深度，第二几何性质包含一第二沟槽深度，第一沟槽深度少于第二沟槽深度。

在某些实施例中，第一几何性质包含研磨垫的第一沟槽宽度，第二几何性质包含研磨垫的第二沟槽宽度，第一沟槽宽度少于第二沟槽宽度。

在某些实施例中，第一几何性质包含研磨垫的第一沟槽间距，第二几何性质包含研磨垫的第二沟槽间距，第一沟槽间距少于第二沟槽间距。

在某些实施例中，第一材料性质不同于第二材料性质，且第一材料性质包含比重、孔隙度、或吸收度。

在某些实施例中，研磨垫还包含在第一区域与第二区域之间的第三区域，其中第三区域具有第三几何性质，第三几何性质不同于第一几何性质或第二几何性质中的至少其中一者。

在某些实施例中，研磨垫还包含在第一区域与第二区域之间的第三区域，其中第三区域具有第三材料性质，第三材料性质不同于第一材料性质或第二材料性质中的至少其中一者。

本揭露内容的另一种态样关于一种研磨垫。研磨垫包含具有第一沟槽间距、第一沟槽宽度及第一沟槽深度的第一区域。研磨垫包含具有第二沟槽间距、第二沟槽宽度及第二沟槽深度的第二区域。第一沟槽间距不同于第二沟槽间距，第一沟槽宽度不同于第二沟槽宽度，且第一沟槽深度不同于第二沟槽深度。

在某些实施例中，第二区域比第一区域更靠近研磨垫的边缘。

在某些实施例中，第一沟槽间距大于第二沟槽间距。

在某些实施例中，第一沟槽宽度小于第二沟槽宽度。

在某些实施例中，第一沟槽深度小于第二沟槽深度。

在某些实施例中，第一区域具有第一材料性质，第二区域具有第二材料性质，且第一材料性质等于第二材料性质。

在某些实施例中，第一区域具有第一材料性质，第二区域具有第二材料性质，且第一材料性质不同于第二材料性质。

在某些实施例中，该第一区域的材料性质在研磨垫的厚度方向中变化。

在某些实施例中，第一区域或第二区域中的至少一者具有沟槽，沟槽具有锥形间隔件。

本揭露内容的另一态样关于使用研磨垫的方法。方法包含施加浆料至研磨垫上的第一位置。此方法进一步包含旋转研磨垫。此方法进一步包含以第一速率将浆料散布至研磨垫的第一区域各处，其中第一区域包含多个沟槽。此方法进一步包含以不同于第一速率的第二速率将浆料散布至研磨垫的第二区域各处，其中第二区域包含多个沟槽。

在某些实施例中，施加浆料与旋转研磨垫同时进行。

上文概述若干实施例的特征结构，使得熟悉此项技术者可更好地理解本揭露内容的态样。熟悉此项技术者应了解，可轻易使用本揭露内容作为设计或修改其他制程及结构的基础，以便实施本文所介绍的实施例的相同目的及/或实现相同优势。熟悉此项技术者亦应认识到，此类等效结构并未脱离本揭露内容的精神及范畴，且可在不脱离本揭露内容的精神及范畴的情况下做出对本揭露内容的各种变化、替代及更改。