发明名称 用于电化学机械研磨之导电研磨件
摘要 本发明系提供一种用于平坦化基材表面之制件、方法及设备。一方面,系提供用于研磨基材之制件,该制件包括具有主体之研磨件,该主体包括至少一部分被覆有导电材料、导电填料或其组合且适用于研磨基材的纤维。另一方面,研磨件包括具有适用于研磨基材之表面及至少一种嵌入研磨表面之导电元件的主体,该导电元件包括被覆有导电材料、导电填料或其组合之介电或导电纤维。该导电元件可具有延伸超过研磨表面所限定之平面的接触表面。于该制件中可形成复数个穿孔及复数个沟渠,以促使物质流过研磨件及该研磨件各处。
申请公布号 TWI274386 申请公布日期 2007.02.21
申请号 TW092112489 申请日期 2003.05.07
申请人 应用材料股份有限公司 发明人 胡永其;王焱;艾伦杜布斯特;刘凤全;瑞喜德马夫里;陈良毓;罗特森莫拉得;山森索米克
分类号 H01L21/306(2006.01) 主分类号 H01L21/306(2006.01)
代理机构 代理人 蔡坤财 台北市中山区松江路148号11楼
主权项 1.一种用于处理基材之研磨件,包括: 一具有适于研磨基材之表面的主体;及 至少一个导电元件,至少一部分该导电元件系嵌入 至该主体中,该导电元件包括被覆有导电材料、导 电填料或其组合之纤维。 2.如申请专利范围第1项所述之研磨件,其中该纤维 包括选自聚醯胺、耐纶聚合物、聚胺酯、聚酯、 聚丙烯、聚乙烯、聚碳酸酯、含二烯之聚合物、 聚苯乙烯、聚丙烯-乙烯-苯乙烯、丙烯酸聚合 物及其组合之组群的聚合材料,该导电材料包括金 属、碳材料、导电陶瓷材料、金属无机材料或其 组合,及该导电填料包括碳粉、碳纤维、奈米碳管 、奈米碳发泡体、碳气凝胶、石墨、导电聚合物 、导电纤维、被覆有导电材料之介电或导电粒子 、被覆在导电材料中的介电填料、无机导电粒子 、导电陶瓷粒子及其组合。 3.如申请专利范围第1项所述之研磨件,其中该主体 包括源自聚酯、聚胺酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、 聚苯硫醚、浸渍有聚胺酯之毡纤维及其组合之组 群的聚合材料。 4.如申请专利范围第1项所述之研磨件,其中被覆有 导电材料之纤维更包括沉积在纤维和导电材料之 间的成核材料或黏结材料。 5.如申请专利范围第1项所述之研磨件,其中该研磨 件包括其上方沉积有金的聚醯胺纤维及沉积在聚 胺酯黏结剂中的石墨或沉积在聚胺酯或聚矽氧中 的石墨、奈米碳管、碳纤维及其组合者。 6.如申请专利范围第1项所述之研磨件,其中该主体 更包括至少一部分形成在该主体中的复数个沟渠 或穿孔。 7.如申请专利范围第6项所述之研磨件,其中该至少 一个导电元件系配置在该主体之至少一部分中所 形成的一或多种复数个沟渠。 8.如申请专利范围第1项所述之研磨件,其中该至少 一个导电元件系延伸超过该主体表面所定义之平 面。 9.如申请专利范围第8项所述之研磨件,其中该至少 一个导电元件包括延伸超过该主体表面所定义之 平面的一或多种导电纤维,该一或多种导电纤维系 呈线圈、一或多个环路、一或多股、交织织物的 形状或其组合者,及该延伸超过该主体表面所定义 之平面的一或多种导电纤维系连接至导电底座。 10.如申请专利范围第1项所述之研磨件,更包括配 置在该至少一个导电元件和该主体之间的施加偏 压构件,该施加偏压构件适用于将该导电元件推向 研磨表面,以电性接触配置在该研磨表面上的基材 。 11.如申请专利范围第1项所述之研磨件,其中该主 体更包括用于将该研磨件连接至电源的连接器。 12.如申请专利范围第1项所述之研磨件,其中该主 体包括配置在支撑部上的研磨部且该至少一个导 电元件系配置在该导电研磨部上。 13.如申请专利范围第12项所述之研磨件,其中用于 将该研磨件连接至电源的连接器系配置在该研磨 部与该支撑部之间且电性连接至该至少一个导电 元件。 14.如申请专利范围第1项所述之研磨件,其中该至 少一个导电元件包括被覆有导电材料、导电填料 或其组合之纤维和黏结剂的复合物,及该复合物系 至少一部分嵌入该主体中。 15.如申请专利范围第14项之研磨件,其中该黏结剂 包括选自环氧树脂、聚矽氧、聚胺酯树脂、聚醯 亚胺、聚醯胺、氟聚合物、其氟化衍生物或其组 合之组群的聚合物为主之黏结剂,或该黏结剂包括 选自聚胺酯、与填料混合之聚胺酯、聚碳酸酯、 聚苯硫醚(PPS)、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物(EPDM)、 铁氟龙(TeflonTM)聚合物、聚苯乙烯及其组合之组群 的聚合材料。 16.如申请专利范围第1项之研磨件,其中该至少一 个导电元件系连接至配置在该研磨件主体中所形 成之沟渠中的导电构件。 17.如申请专利范围第16项之研磨件,其中该至少一 个导电元件包括被覆有导电材料之一或多种盘绕 纤维,该盘绕纤维系同心配置在整个导电构件,被 覆有导电材料之纤维的交织织物,该交织织物系同 心配置在整个导电构件,一或多种金属,同心配置 在金棒上的铜线或铜箔,或被覆有导电黏结剂之金 属箔及其组合。 18.如申请专利范围第1项之研磨件,其中该主体包 括被覆有导电材料、导电填料或其组合之纤维的 导电网,及在该导电网上所沉积的黏结剂。 19.一种用于处理基材之研磨件,包括: 一具有适用于研磨基材之至少一个导电表面的主 体,其中该导电表面包括至少一个导电元件,而该 导电元件包括沉积在聚合材料中的导电填料、被 覆有导电材料之纤维或其组合。 20.如申请专利范围第19项所述之研磨件,其中该被 覆有导电材料之纤维更包括沉积在该纤维与该导 电材料之间的成核材料或黏结材料。 21.如申请专利范围第19项所述之研磨件,其中该研 磨件包括其上方沉积有金的聚醯胺纤维及沉积在 聚胺酯黏结剂中的石墨或包括沉积在聚胺酯或聚 矽氧中的石墨粒子、奈米碳管、碳纤维及其组合 。 22.如申请专利范围第19项所述之研磨件,其中该主 体更包括至少一部分形成在该主体中的复数个沟 渠或穿孔且一部分的穿孔和一部分的沟渠相交。 23.如申请专利范围第19项所述之研磨件,其中该主 体更包括用于将该研磨件连接至电源的连接器。 24.如申请专利范围第19项所述之研磨件,其中该导 电表面具有大约50-cm或更低的电阻率。 25.如申请专利范围第19项所述之研磨件,其中该研 磨件具有在萧氏D硬度表上大约100或更小的硬度。 26.如申请专利范围第19项所述之研磨件,其中该研 磨垫包括: 一种具有配置在支撑部上之导电研磨部的主体,该 导电研磨部包括至少一个导电元件,而该导电元件 包括沉积在聚合材料中的导电填料、被覆有导电 材料之纤维或其组合,及该主体包括复数个穿孔, 该研磨部包括复数个沟渠,且一部分的穿孔和沟渠 相交。 27.如申请专利范围第26项所述之研磨件,其中该主 体更包括用于将该研磨件连接至电源的连接器,该 连接器系配置在该研磨部与该支撑部之间且电性 连接至该至少一个导电元件。 28.一种用于处理基材之研磨件,包括: 一具有适用于研磨基材之表面的主体及一导电元 件,且该导电元件包括被覆有导电材料之交织纤维 织物。 29.如申请专利范围第28项所述之研磨件,其中该被 覆有导电材料之交织纤维的织物包括使被覆有导 电材料的复数个纤维交织形成织物,复数个交织纤 维形成被覆有导电材料的织物或其组合。 30.如申请专利范围第28项所述之研磨件,其中将该 交织纤维的织物穿孔、编织形成通路或其组合者, 该通路系用于使流体电解质流经其中。 31.如申请专利范围第28项所述之研磨件,其中该主 体包括配置在支撑部上的研磨部,其中该导电元件 包括该导电研磨部。 32.如申请专利范围第28项所述之研磨件,其中该导 电表面具有大约50 -cm或更低的电阻率。 33.如申请专利范围第28项所述之研磨件,其中该研 磨件具有在萧氏D硬度表上大约100或更小的硬度。 34.如申请专利范围第28项所述之研磨件,其中该主 体更包括配置在该导电元件上的金属箔。 35.如申请专利范围第34项所述之研磨件,其中该金 属箔包括复数个穿孔、复数个沟渠或其组合。 图式简单说明: 第1图为本发明处理设备之一具体实例的平面图; 第2图为ECMP站之一具体实例的剖面图; 第3图为研磨件之一具体实例的部分截面图; 第4图为有槽研磨件之一具体实例的俯视平面图; 第5图为有槽研磨件之另一具体实例的俯视平面图 ; 第6图为有槽研磨件之另一具体实例的俯视平面图 ; 第7A图为本文中所述之导电布或导电织物的俯视 图; 第7B和7C图系具有研磨表面之研磨件的部分截面图 ,该研磨表面包括导电布或导电织物; 第7D图为包含金属箔之研磨件之一具体实例的部 分截面图; 第8A和8B图分别为具有导电元件之研磨件之一具体 实例的俯视图及截面示意图; 第8C和8D图分别为具有导电元件的研磨件之一具体 实例的俯视图及截面示意图; 第9A和9B图为具有导电元件的研磨件之另一具体实 例的透视图; 第10A图为研磨件之另一具体实例的部分透视图; 第10B图为研磨件之另一具体实例的部分透视图; 第10C图为研磨件之另一具体实例的部分透视图; 第10D图为研磨件之另一具体实例的部分透视图; 第10E图为研磨件之另一具体实例的部分透视图; 第11A至11C图为与本文中所述研磨件之一具体实例 接触的基材之一具体资例的示意侧视图; 第12A至12D图为具有连接至电源之延伸部的研磨件 之具体实例的俯视图及侧视示意图;及 第12E和12F图表示提供电力至研磨件之另一具体实 例的侧视示意图及分解透视图。
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