发明名称 用于电化学机械抛光之方法与装置
摘要 本发明揭示一种用以从一微特征工作部件移除材料之方法与装置。在一项具体实施例中,让该微特征工作部件与一抛光媒介之一抛光表面接触,并将该微特征工作部件放置成与第一及第二电极电性连通,其中至少一电极系与该工作部件间隔开。将一抛光液体置放于该抛光表面与该工作部件之间,并让该工作部件与该抛光表面中的至少一者相对于另一者而移动。从该微特征工作部件移除材料,而让该抛光液体之至少一部分穿过该抛光表面中的至少一凹陷而使得该抛光液体中之一间隙系位于该微特征工作部件与该凹陷面朝该微特征工作部件的表面之间。
申请公布号 TWI286959 申请公布日期 2007.09.21
申请号 TW094104937 申请日期 2005.02.18
申请人 麦克隆科技公司 发明人 李宏奇
分类号 B24B37/04(2006.01);B23H5/08(2006.01) 主分类号 B24B37/04(2006.01)
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路201号7楼
主权项 1.一种用于从一微特征工作部件移除材料之方法, 其包含: 让一微特征工作部件与一抛光媒介之一抛光表面 接触; 将该微特征工作部件放置成与一第一电极及一第 二电极电性连通,该等电极中至少一电极系与该微 特征工作部件间隔开; 将一抛光液体置放于该抛光表面与该微特征工作 部件之间; 让该微特征工作部件与该抛光表面中的至少一者 相对于另一者而移动; 当该微特征工作部件接触该抛光表面时,让电流穿 过该等电极及该微特征工作部件以从该微特征工 作部件移除材料;以及 让该抛光液体之至少一部分穿过该抛光表面中的 至少一凹陷而使得该抛光液体中之一间隙系位于 该微特征工作部件与该凹陷面朝该微特征工作部 件的一表面之间。 2.如请求项1之方法,其中让该等微特征工作部件与 该抛光表面中的至少一者相对于另一者而移动包 括让该微特征工作部件旋转。 3.如请求项1之方法,其中从该微特征工作部件移除 材料包括:(a)藉由电化学机械抛光而移除该材料之 至少一第一部分,以及(b)藉由直接电解抛光而并不 移除任何材料,或者藉由直接电解抛光来移除小于 该第一部分之一第二部分。 4.如请求项1之方法,其中该凹陷之该表面包括该至 少一电极之一表面,而且其中让该抛光液体之至少 一部分穿过该凹陷包括让抛光液体穿过该凹陷且 该抛光液体中的该间隙系位于该至少一电极之该 表面与该微特征工作部件面朝该至少一电极的该 表面之一表面之间。 5.如请求项1之方法,其中让该微特征工作部件与该 抛光表面中的至少一者移动包括让该微特征工作 部件旋转。 6.如请求项1之方法,其中让该微特征工作部件与该 抛光表面中的至少一者移动包括让该微特征工作 部件以介于约10 rpm与约500 rpm的速率旋转。 7.如请求项1之方法,其中让该微特征工作部件与该 抛光表面中的至少一者移动包括让该微特征工作 部件以介于50 rpm与约200 rpm的速率旋转。 8.如请求项1之方法,其中让该微特征工作部件与该 抛光表面中的至少一者移动包括让该微特征工作 部件以约100 rpm之速率旋转。 9.如请求项1之方法,其中让该微特征工作部件与该 抛光表面中的至少一者移动包括让该微特征工作 部件以约100 rpm或更大之速率旋转。 10.如请求项1之方法,其中置放该抛光液体包括以 小于每分钟一公升之速率置放该抛光液体。 11.如请求项1之方法,其中让该抛光液体之至少一 部分流经至少一凹陷包括让该抛光液体之至少一 部分流经一尺寸介于约0.5 mm与约10 mm之间而一般 系垂直于该微特征工作部件之凹陷。 12.如请求项1之方法,其中让该抛光液体之至少一 部分流经至少一凹陷包括让该抛光液体之至少一 部分流经一尺寸介于约2 mm与约4 mm之间而一般系 垂直于该微特征工作部件之凹陷。 13.如请求项1之方法,其中让该抛光液体之至少一 部分流经至少一凹陷包括让该抛光液体之至少一 部分流经一尺寸约为0.375英寸而一般系与该微特 征工作部件接触该抛光表面的一表面平行之凹陷 。 14.如请求项1之方法,其中置放一抛光液体包括置 放一具有TMAH之抛光液体。 15.如请求项1之方法,其中让该抛光液体之至少一 部分流经至少一凹陷包括让该抛光液体之至少一 部分流经复数个交叉凹陷。 16.如请求项1之方法,其中让一微特征工作部件接 触一抛光表面包括让该微特征工作部件之一面朝 下的表面接触一面朝上的抛光表面。 17.一种用于从一微特征工作部件移除材料之方法, 其包含: 让一微特征工作部件接触一抛光媒介之一抛光表 面; 将该微特征工作部件放置成与一第一电极及一第 二电极电性连通,该等第一及第二电极系与该微特 征工作部件间隔开; 将一抛光液体置放于该抛光表面与该微特征工作 部件之间; 当该微特征工作部件接触该抛光表面时,让一电流 从该第一电极穿过该微特征工作部件至该第二电 极以从该微特征工作部件移除材料; 让该微特征工作部件与该抛光表面中的至少一者 相对于另一者而旋转;以及 让该抛光液体之至少一部分穿过该抛光表面中的 凹陷而使得该抛光液体中之一间隙系位于该微特 征工作部件与位于该等凹陷内的该等第一及第二 电极之表面之间,该间隙使得在该等第一及第二电 极的该等表面与该微特征工作部件面朝该等第一 及第二电极的该等表面之一表面之间的抛光液体 的体积不连续。 18.如请求项17之方法,其中从该微特征工作部件移 除材料可包括:(a)藉由电化学机械抛光而移除该材 料之至少一第一部分,以及(b)藉由直接电解抛光而 并不移除任何材料,或者藉由直接电解抛光来移除 小于该第一部分之一第二部分。 19.如请求项17之方法,其中让该微特征工作部件与 该抛光表面中的至少一者移动包括让该微特征工 作部件以约100 rpm之速率旋转。 20.如请求项17之方法,其中置放该抛光液体包括以 小于每分钟一公升之速率置放该抛光液体。 21.如请求项17之方法,其中让该抛光液体之至少一 部分流经至少一凹陷包括让该抛光液体之至少一 部分流经一尺寸介于约2 mm至约4 mm之间而一般系 垂直于该微特征工作部件之凹陷。 22.如请求项17之方法,其中置放一抛光液体包括置 放一具有TMAH之抛光液体。 23.如请求项17之方法,其中让该抛光液体之至少一 部分流经凹陷包括让该抛光液体之至少一部分流 经复数个交叉凹陷。 24.如请求项17之方法,其中让一微特征工作部件接 触一抛光表面包括让该微特征工作部件之一面朝 下的表面接触一面朝上的抛光表面。 25.一种用于从一微特征工作部件移除材料之方法, 其包含: 将一微特征工作部件之一表面定位成接触一抛光 垫之一抛光表面; 将一抛光液体置放成接触该微特征工作部件之该 表面; 让第一与第二电极之间的一电流穿过该抛光液体 并穿过该微特征工作部件之该表面,该等第一及第 二电极中的至少一电极系与该微特征工作部件间 隔开; 让该微特征工作部件与该抛光表面中的至少一者 相对于另一者而移动;以及 藉由控制置放于该微特征工作部件与该至少一电 极之间而并非直接置放于该微特征工作部件与该 抛光表面之间的该抛光液体之数量,来控制经由电 解抛光以及经由电化学机械抛光而从该微特征工 作部件移除的材料之相对数量。 26.如请求项25之方法,其中控制从该微特征工作部 件移除的材料之相对数量包括将该抛光液体之至 少一部分导引穿过该抛光表面中的凹陷而使得该 抛光液体中之一间隙系位于该微特征工作部件与 位于该等凹陷内的该等第一及第二电极之表面之 间,该间隙使得该等第一及第二电极与该微特征工 作部件面朝该等第一及第二电极的该等表面之一 表面之间的抛光液体的体积不连续。 27.如请求项25之方法,其中控制从该微特征工作部 件移除的材料之相对数量包括:(a)藉由电化学机械 抛光而移除该材料之至少一第一部分,以及(b)藉由 直接电解抛光而并不移除任何材料,或者藉由直接 电解抛光来移除小于该第一部分之一第二部分。 28.如请求项25之方法,其中让该微特征工作部件与 该抛光表面中的至少一者移动包括让该微特征工 作部件以介于约10 rpm与约100 rpm的速率旋转。 29.如请求项25之方法,其中置放该抛光液体包括以 小于每分钟一公升之速率置放该抛光液体。 30.如请求项25之方法,其中让该抛光液体之至少一 部分流经至少一凹陷包括让该抛光液体之至少一 部分流经一尺寸介于约2 mm与约4 mm之间而一般系 垂直于该微特征工作部件之凹陷。 31.如请求项25之方法,其中将一微特征工作部件与 一抛光表面接触之一表面定位包括让该微特征工 作部件之一面朝下的表面接触一面朝上的抛光表 面。 32.一种用于从一微特征工作部件移除材料之装置, 其包含: 一支撑部件,其系配置成可释放地承载处于一抛光 位置之一微特征工作部件; 第一及第二电极,其系定位成:在由该支撑部件来 承载该微特征工作部件时将电流传导至一微特征 工作部件,当由该支撑部件来承载该微特征工作部 件时,该等电极中的至少一电极系与该微特征工作 部件间隔开;以及 一抛光媒体,其系置放于该至少一电极与该支撑部 件之间,该抛光媒介与该支撑部件中的至少一者系 可相对于另一者而移动,该抛光媒介具有一抛光表 面,该抛光表面具有定位成接收一抛光液体之至少 一凹陷,该至少一凹陷具有面朝该支撑部件之一凹 陷表面并系与该抛光表面间隔开以允许该凹陷内 的抛光液体在该抛光位置与该凹陷表面之间形成 一间隙。 33.如请求项32之装置,其进一步包含该微特征工作 部件。 34.如请求项32之装置,其进一步包含该抛光液体。 35.如请求项32之装置,其中该至少一凹陷包括复数 个交叉的凹陷。 36.如请求项32之装置,其中该至少一凹陷包括复数 个交叉的凹陷,且第一凹陷系定向为横截第二凹陷 。 37.如请求项32之装置,其中当由该支撑部件来承载 该微特征工作部件时,该等第一及第二电极系与该 微特征工作部件间隔开。 38.如请求项32之装置,其中该至少一凹陷之尺寸系 介于约0.5 mm与约10 mm之间而一般系垂直于该抛光 表面。 39.如请求项32之装置,其中该至少一凹陷之尺寸系 介于约2 mm与约4 mm之间而一般系垂直于该抛光表 面。 40.如请求项32之装置,其中该凹陷表面包括该至少 一电极之一表面。 41.如请求项32之装置,其中该抛光表面系面朝上。 42.如请求项32之装置,其进一步包含耦合至该等第 一及第二电极之一电位源。 43.一种用于从一微特征工作部件移除材料之装置, 其包含: 支撑构件,其系用于承载一微特征工作部件;以及 材料移除构件,其系用于从该微特征工作部件移除 材料,该材料移除构件包括一抛光表面与第一及第 二电极,且当该支撑构件承载该微特征工作部件时 ,该等第一及第二电极中的至少一电极系与该微特 征工作部件间隔开;该材料移除构件进一步包括控 制构件,以藉由控制置放于该微特征工作部件与该 至少一电极之间而非直接置放于该微特征工作部 件与该抛光表面之间的一抛光液体之数量来控制 经由直接电解抛光以及经由电化学机械抛光从该 微特征工作部件移除的材料之相对数量。 44.如请求项43之装置,其中该材料移除构件包括具 有该抛光表面之一抛光垫,而其中该控制构件包括 在该抛光表面中形成至少一凹陷之多个表面。 45.如请求项43之装置,其中该材料移除构件包括具 有该抛光表面之一抛光垫,而其中该控制构件包括 在该抛光表面中形成至少一凹陷之多个表面,进一 步其中该至少一凹陷曝露该至少一电极之一表面 。 46.如请求项43之装置,其中该材料移除构件包括具 有该抛光表面之一抛光垫,而且其中该控制构件包 括在该抛光表面中形成复数个交叉凹陷之多个表 面,进一步其中该等凹陷中的至少部分凹陷曝露该 至少一电极之一表面。 47.一种用于从一微特征工作部件移除材料之装置, 其包含: 一支撑部件,其系配置成可释放地承载并旋转处于 一抛光位置之一微特征工作部件; 第一及第二电极,其系定位成离该支撑部件最近以 在由该支撑部件来承载该微特征工作部件时将电 流传导至一微特征工作部件,当由该支撑部件来承 载该微特征工作部件时,该等第一与第二电极系与 该微特征工作部件间隔开;以及 抛光垫材料,其系置放于该等电极与该支撑部件之 间,该抛光垫材料之一抛光表面具有复数个第一凹 陷以及与该等第一凹陷交叉之复数个第二凹陷,该 等第一及第二凹陷延伸穿过该抛光垫材料以曝露 该等第一及第二电极面朝该支撑部件之表面,该等 第一及第二凹陷系定位成接收一抛光液体而该抛 光液体在该抛光位置与该等第一及第二电极的该 等表面之间形成一间隙。 48.如请求项47之装置,其中该等第一及第二凹陷一 般系彼此横截。 49.如请求项47之装置,其中,该等凹陷之深度系介于 至少2 mm与约4 mm之间。 图式简单说明: 图1系依据本发明之一项具体实施例用于藉使用电 化学机械抛光技术从一微特征工作部件移除材料 之一系统之一示意性侧视图。 图2系在依据本发明之一项具体实施例来抛光一微 特征工作部件期间图1所示系统之一示意性侧视图 。 图3系依据本发明之一项具体实施例而配置之一抛 光垫及多个电极之一示意性俯视图。 图4系依据本发明之一项具体实施例经由电化学机 械抛光而从一工作部件移除材料之一流程图。
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