CN101992421B - 铜互连工艺中的化学机械抛光方法 - Google Patents
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Abstract
一种铜互连工艺中的化学机械抛光方法，包括：提供晶圆，所述晶圆包括基底以及依次位于基底上的具有开口的低介电常数材料层、阻挡层、填充在开口内的铜互连线、以及溢出开口覆盖在阻挡层上的块铜；使用第一压力对块铜进行研磨，至剩余厚度为4200埃至4700埃；使用低于第一压力的第二压力继续对块铜进行研磨，至剩余厚度为200埃至500埃；使用低于第二压力的第三压力研磨至阻挡层；使用低于第三压力的第四压力研磨去除阻挡层；清洗晶圆表面。与现有技术相比，本发明解决了铜互连线弯曲缺陷问题，提高了产品的可靠性，并结合提高抛光液的中双氧水的重量百分比，增加了铜的研磨速率。
Description
技术领域
本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及铜互连工艺中的化学机械抛光方法。
背景技术
随着半导体技术的发展，甚大规模集成电路芯片的集成度已经高达几亿乃至几十亿个器件的规模，为了提升器件性能，克服由于金属互连线本身电阻及寄生电容增加产生的电阻电容(RC)延迟，铜互连和低介电常数材料(low-k)技术得到了广泛的使用。
在铜互连工艺下，铜互连线的形成过程主要包括在低介电常数材料中形成开口以及在开口中填充金属铜。填充金属铜的过程中，会有铜金属溢出开口，堆积在低介电常数材料的表面，所以通常要使用化学机械抛光(CMP)去除晶圆表面多余的铜金属。化学机械抛光设备的主要部件包括抛光头和抛光盘，所述抛光盘上粘贴有抛光垫。在抛光过程中，待抛光的晶圆固定在抛光盘上，抛光头向下压在晶圆待抛光的表面上，抛光头和抛光盘各自转动进行抛光。化学机械抛光过程中主要通过调节抛光头的压力(down-force)来调节研磨的速率，在抛光中，化学机械抛光设备的抛光头的不同区域所使用的压力略有不同，由中心区域到边缘区域的压力分布分别由Z5至Z1来表示，在晶圆表面的分布如图1所示，对于直径300mm的晶圆来说，Z5是针对半径40mm的圆，Z4是针对半径40mm至半径100mm的环形区域，Z3是针对半径100mm至半径130mm的环形区域，Z2是针对半径130mm至半径145mm的区域，Z1是针对半径145mm以外的环形区域。
此外在化学机械抛光过程中还要用到由多种成分构成的抛光液(slurry)，所述抛光液的成分包括研磨剂(SiO2，Al2O3)，氧化剂(H2O2)，腐蚀抑制剂(BTA)以及其他一些化学添加物质。
在申请号为200710045481.8的中国专利申请中公开了一种化学机械抛光方法，该方法包括第一阶段和第二阶段抛光，第一阶段抛光的压力大于第二阶段，该方法先统计出第一阶段和第二阶段抛光的总时间，然后将第一阶段抛光的时间设定为该总时间的60％至80％，且依照所设定的时间进行第一阶段抛光；然后进行第二阶段抛光，在检测到抛光终点时停止第二阶段抛光。该发明申请通过缩短第一阶段的抛光时间解决了压力过大造成的过抛凹陷等抛光性能不佳的问题。但是上述技术方案仅仅调整两个阶段的抛光时间，而不考虑块铜的厚度以及位于块铜之下的介质层的情况，对于特定材料并不能完全解决抛光性能不佳的问题，尤其对于低介电常数材料，由于其比较疏松，抗压性差，较大的压力仍可能会对低介电常数材料造成压迫，导致铜互连线发生形变，影响产品的可靠性。
现有技术还公开了一种铜的化学机械抛光方法，其流程如图2所示，包括：执行步骤S101，提供晶圆，所述晶圆的剖面结构如图3所示，包括基底(未示出)以及位于基底上的低介电常数材料层100，所述低介电常数材料层内具有开口，开口底部、侧壁及低介电常数材料层上覆盖有阻挡层101，所述开口内填充有金属铜102，溢出所述开口的位于所述阻挡层上的金属铜形成块铜(bulkCu)103；执行步骤S102，用较大的压力对块铜103进行部分研磨；执行步骤S103，降低抛光头的压力，继续对块铜103进行研磨，通过终点(Endpoint)检测技术停在阻挡层101上；执行步骤S104，研磨去除阻挡层101；执行步骤S105，清洗所述晶圆表面，完成化学机械抛光。
为了提高抛光过程中铜的研磨速率，在进行步骤S102时，现有技术使用的压力较大，由于低介电常数材料本身比较疏松，弹性系数较低，在化学机械抛光过程中对铜互连线的支撑较弱，在较大的压力作用下，铜互连线102会因此发生轻微的形变，产生波线形状的扭曲，造成“铜互连线弯曲缺陷”，如图4给出的铜互连线弯曲缺陷的示意图所示，低介电常数材料100和铜互连线102由于受到压力影响都发生了弯曲形变，“铜互连线弯曲缺陷”的存在会降低产品的可靠性。
发明内容
本发明解决的问题是提供一种铜互连工艺中的化学机械抛光方法，消除或者改善了在化学机械抛光过程中形成的“铜互连线弯曲缺陷”。
为解决上述问题，本发明提供了一种化学机械抛光的方法，包括如下步骤：
提供晶圆，所述晶圆包括基底以及位于基底上的低介电常数材料层，所述低介电常数材料层内具有开口，开口底部、侧壁及低介电常数材料层上覆盖有阻挡层，所述开口内填充有金属铜，溢出所述开口的位于所述阻挡层上的金属铜形成块铜；
使用第一压力对所述铜互连层表面的块铜进行研磨，至剩余块铜的厚度为4200埃至4700埃，块铜的初始厚度约为6000埃至6500埃，所述块铜的厚度统一定义为从块铜上表面至阻挡层上表面之间的垂直距离；
使用低于第一压力的第二压力继续对块铜进行研磨，至剩余块铜的厚度为200埃至500埃；
使用低于第二压力的第三压力继续对块铜进行研磨，并通过终点检测技术(Endpoint)研磨至阻挡层；
使用低于第三压力的第四压力，研磨去除阻挡层；
清洗晶圆表面，完成化学机械抛光。
所述的第一压力在化学机械抛光设备的抛光头上的不同压力区Z1至Z5分布如下：Z5为2.0psi(磅力/平方英寸，1psi＝6894.76帕)至2.5psi，Z4为2.2psi至2.8psi，Z3为2.5psi至3.1psi，Z2为2.7psi至3.3psi，Z1为5.4psi至6.0psi。
在使用第一压力时，化学机械抛光设备的抛光盘的转速为90转/分钟至95转/分钟，抛光头的转速为85转/分钟至90转/分钟。
所述的第二压力在化学机械抛光设备的抛光头上的不同压力区Z1至Z5分布如下：Z5为0.8psi至1.2psi，Z4为0.9psi至1.3psi，Z3为1.0psi至1.4psi，Z2为1.3psi至1.6psi，Z1为2.2psi至3.2psi。
在使用第二压力时，化学机械抛光设备的抛光盘的转速为80转/分钟至85转/分钟，抛光头的转速为75转/分钟至80转/分钟。
所述的第三压力在化学机械抛光设备的抛光头上的不同压力区Z1至Z5分布如下：Z5为0.7psi至1.1psi，Z4为0.9psi至1.2psi，Z3为1.0psi至1.4psi，Z2为1.3psi至1.6psi，Z1为2.2psi至3.2psi。
在使用第三压力时，化学机械抛光设备的抛光盘的转速为50转/分钟至55转/分钟，抛光头的转速为47转/分钟至50转/分钟。
所述的第四压力在化学机械抛光设备的抛光头上的不同压力区Z1至Z5分布如下：Z5为0.6psi至0.9psi，Z4为0.7psi至1.0psi，Z3为0.8psi至1。1psi，Z2为1.0psi至1.4psi，Z1为1.8psi至2.5psi。
在使用第四压力时，化学机械抛光设备的抛光盘的转速为100转/分钟至105转/分钟，抛光头的转速为95转/分钟至100转/分钟。
在使用第一压力和第二压力进行研磨时，可以同时提高抛光液中双氧水(H2O2)的重量百分比至1.3wt％至1.6wt％。在使用第三压力和第四压力进行研磨时，为了保证抛光后表面的平整性，使用标准配比的抛光液，H2O2重量百分比为1wt％。抛光液的成分包括研磨剂(SiO2，Al2O3)，氧化剂(H2O2)，腐蚀抑制剂(BTA)以及其他一些化学添加物质，H2O2之外的其他成分不进行调整。
与现有技术相比，上述公开的技术方案有如下优点：
上述公开的铜互连工艺中的化学机械抛光方法中，将抛光块铜的过程进一步细分和优化，先使用第一压力对块铜进行研磨至剩余铜的厚度为4200埃至4700埃，第一压力较大，较大的压力保证了铜的研磨速率，由于这一阶段铜的厚度还相对较厚，压力不会对低介电常数材料造成较大的影响；然后采用降低后的第二压力继续研磨至厚度为200埃至500埃；然后再采用低于第二压力的第三压力研磨至阻挡层。由于第二压力相对第一压力较小，通过选择合适的压力，不会造成铜互连线和低介电常数材料发生形变，有效去除和改善了“铜互连线弯曲缺陷”。
本技术方案同时通过提高抛光液中H2O2的重量百分比，提高了铜的研磨速率，增加了产能。
附图说明
图1是化学机械抛光设备的抛光头压力在晶圆表面的分布示意图；
图2是现有技术对铜进行化学机械抛光方法的流程示意图；
图3是开口中填充金属铜之后晶圆的剖面结构示意图；
图4是现有技术对铜进行化学机械抛光后铜互连线弯曲缺陷的放大结构示意图；
图5是本发明对铜进行化学抛光过程的流程示意图；
图6是本发明第一实施例的流程示意图；
图7至图11是本发明第一实施例各步骤的晶圆剖面结构示意图；
图12是本发明第二实施例的流程示意图；
图13是采用本发明的第一和第二实施例对铜进行化学机械抛光后铜互连线的放大结构示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种铜互连工艺下的化学机械抛光方法，将抛光块铜的过程进一步细分和优化，先使用第一压力对块铜进行研磨，至剩余铜的厚度为4200埃至4700埃，第一压力较大，较大的压力保证了铜的研磨速率，由于这一阶段铜的厚度还相对较厚，压力不会对低介电常数材料造成较大的影响；然后采用降低后的第二压力继续研磨，至厚度为200埃至500埃；然后再采用低于第二压力的第三压力研磨至阻挡层。由于第二压力相对第一压力较小，通过选择合适的压力，不会造成铜互连线和低介电常数材料发生形变，有效去除和改善了“铜互连线弯曲缺陷”。
本技术方案同时通过提高抛光液中H2O2的重量百分比，提高了铜的研磨速率，增加了产能。
图5给出了本发明化学机械抛光过程的流程图。
执行步骤S201，提供晶圆，所述晶圆包括基底以及位于基底上的低介电常数材料层，所述低介电常数材料层内具有开口，开口底部、侧壁及低介电常数材料层上覆盖有阻挡层，所述开口内填充有金属铜，溢出所述开口的位于所述阻挡层上的金属铜形成块铜(bulk Cu)；执行步骤S202，用第一压力对块铜进行研磨至剩余厚度为4200埃至4700埃；所述铜的厚度统一定义为从块铜上表面至阻挡层上表面之间的垂直距离；执行步骤S203，用低于第一压力的第二压力继续对块铜进行研磨，至剩余厚度为200埃至500埃；执行步骤S204，用低于第二压力的第三压力继续对块铜进行研磨，通过终点(Endpoint)检测技术研磨至阻挡层；执行步骤S205，用低于第三压力的第四压力研磨去除阻挡层；执行步骤S206清洗所述晶圆表面，完成化学机械抛光。
为使本发明的方法、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
图6给出本发明化学机械抛光方法第一实施例的流程示意图。如图6所示，执行步骤S211，提供晶圆，所述晶圆包括基底以及位于基底上的低介电常数材料层，所述低介电常数材料层内具有开口，开口底部、侧壁及低介电常数材料层上覆盖有阻挡层，所述开口内填充有金属铜，溢出所述开口的位于所述阻挡层上的金属铜形成块铜；执行步骤S212，在第一抛光盘内，用第一压力对块铜进行研磨，至剩余厚度为4200埃至4700埃；所述厚度统一定义为从块铜上表面至阻挡层上表面之间的垂直距离；执行步骤S213，在第一抛光盘内，用低于第一压力的第二压力继续对块铜进行研磨，至剩余厚度为200埃至500埃；执行步骤S214，在第二抛光盘内，用低于第二压力的第三压力研磨至阻挡层；执行步骤S215，在第三抛光盘内，用低于第三压力的第四压力研磨去除阻挡层；执行步骤S216，清洗所述晶圆表面，完成化学机械抛光。
为了提高块铜的研磨速率，在步骤S211和S212中可以提高抛光液中H2O2的重量百分比，经过实验，发明人发现，将H2O2重量百分比由现有的1.0wt％调整为1.3wt％至1.6wt％能够提高研磨速率，同时不会对研磨的材料造成损伤，而步骤S213，S214主要目的是为了得到更好的平整效果，研磨速率不宜太快，因此所使用的抛光液仍为标准抛光液，H2O2重量百分比为1.0wt％。
图7至图11给出本发明第一实施例的结构示意图。
如图7所示，提供晶圆，所述晶圆包括基底(未示出)以及位于基底上的低介电常数材料层200，所述低介电常数材料层内具有开口，开口底部、侧壁及低介电常数材料层上覆盖有阻挡层201，所述开口内填充有金属铜互连线202，溢出所述开口的位于所述阻挡层上的金属铜形成块铜203；块铜203的初始厚度约为6000埃至6500埃。
参考图8，将所述晶圆固定在第一抛光盘上，使用第一压力，对块铜203进行研磨，至剩余厚度为4200埃至4700埃。
所述的第一压力在化学机械抛光设备的抛光头上的不同压力区Z1至Z5分布如下：Z5为2.0psi至2.5psi，Z4为2.2psi至2.8psi，Z3为2.5psi至3.1psi，Z2为2.7psi至3.3psi，Z1为5.4psi至6.0psi。
本实施例优选的压力分布为，Z5采用2.0psi，Z4采用2.2psi，Z3采用2.5psi，Z2采用2.7psi，Z1采用5.4psi。
此步骤所述抛光过程中，化学机械抛光设备的抛光盘的转速为90转/分钟至95转/分钟，抛光头的转速为85转/分钟至90转/分钟。
本实施例优选的抛光盘的转速为93转/分钟，抛光头的转速为87转/分钟。
在执行这一步骤的过程中，可以将抛光液中H2O2重量百分比调整为1.3wt％至1.6wt％，提高研磨速率。
本实施例优选的抛光液中H2O2重量百分比含量为1.5％。
参考图9，使用低于第一压力的第二压力继续对块铜203的剩余部分进行研磨，至剩余厚度为200埃至500埃。
所述的第二压力在化学机械抛光设备的抛光头上的不同压力区Z1至Z5分布如下：Z5为0.8psi至1.2psi，Z4为0.9psi至1.3psi，Z3为1.0psi至1.4psi，Z2为1.3psi至1.6psi，Z1为2.2psi至3.2psi。
本实施例优选的压力分布为：Z5为1.0psi，Z4为1.1psi，Z3为1.1psi，Z2为1.2psi，Z1为2.5psi。
所述抛光过程中，化学机械抛光设备的抛光盘的转速为80转/分钟至85转/分钟，抛光头的转速为75转/分钟至80转/分钟。
本实施例优选的抛光盘转速为83转/分钟，抛光头转速为75转/分钟。
在执行这一步骤的过程中，可以将抛光液中H2O2重量百分比调整为1.3wt％至1.6wt％，提高研磨速率。
本实施例优选的抛光液中H2O2重量百分比含量为1.5％。
参考图10，将晶圆移至第二抛光盘，使用低于第二压力的第三压力对块铜203进行研磨，至阻挡层201。
所述的第三压力在化学机械抛光设备的抛光头上的不同压力区Z1至Z5分布如下：Z5为0.7psi至1.1psi，Z4为0.9psi至1.2psi，Z3为1.0psi至1.4psi，Z2为1.3psi至1.6psi，Z1为2.2psi至3.2psi。
本实施例优选的压力分布为：Z5为1.0psi，Z4为1.1psi，Z3为1.1psi，Z2为1.2psi，Z1为2.5psi。
所述抛光过程中，化学机械抛光设备的抛光盘的转速为50转/分钟至55转/分钟，抛光头的转速为47转/分钟至50转/分钟。
本实施例优选的抛光盘的转速为53转/分钟，抛光头的转速为50转/分钟。
在执行这一步骤的过程中，为了保证抛光的平整性，使用的抛光液为标准抛光液配比，其中H2O2重量百分比为1.0wt％。
参考图11，将晶圆移至第三抛光盘，使用低于第三压力的第四压力，对阻挡层201进行研磨。在具体实施过程中，为了保证将阻挡层201全部研磨去除，可以少量研磨掉部分低介电常数材料层200。
所述的第三压力在化学机械抛光设备的抛光头上的不同压力区Z1至Z5分布如下：Z5为0.8psi至0.9psi，Z4为0.8psi至0.9psi，Z3为0.85psi至1.0psi，Z2为1.1psi至1.3psi，Z1为1.9psi至2.1psi。
本实施例中优选的压力分布如下：Z5为0.8psi，Z4为0.8psi，Z3为0.85psi，Z2为1.1psi，Z1为1.9psi。
所述抛光过程中，化学机械抛光设备的抛光盘的转速为100转/分钟(转/分钟)至105转/分钟，抛光头的转速为95转/分钟至100转/分钟。
本实施例优选的抛光盘的转速为103转/分钟，抛光头的转速为97转/分钟。
在执行这一步骤的过程中，为了保证抛光的平整性，使用的抛光液为标准抛光液配比，其中H2O2重量百分比为1.0wt％。
最后，对所述晶圆表面进行清洗，完成化学机械抛光。
图12给出了本发明化学机械抛光方法的第二实施例的流程示意图。
如图12所示，执行步骤S221，提供晶圆，所述晶圆包括基底以及位于基底上的低介电常数材料层，所述低介电常数材料层内具有开口，开口底部、侧壁及低介电常数材料层上覆盖有阻挡层，所述开口内填充有金属铜，溢出所述开口的位于所述阻挡层上的金属铜形成块铜；执行步骤S222，在第一抛光盘内，用第一压力对块铜进行研磨，至剩余厚度为4200埃至4700埃；所述铜的厚度统一定义为从块铜上表面至阻挡层上表面之间的垂直距离；执行步骤S223，在第二抛光盘内，使用低于第一压力的第二压力继续对块铜进行研磨，至剩余厚度为200埃至500埃；执行步骤S224，在第三抛光盘内，使用低于第二压力的第三压力研磨至阻挡层；执行步骤S225，在第四抛光盘内，使用低于第三压力的第四压力研磨去除阻挡层；执行步骤S226，清洗所述晶圆表面，完成化学机械抛光。
为了提高块铜的研磨速率，步骤S221和S222可以使用H2O2的重量百分比调整后的抛光液，H2O2重量百分比为1.3wt％至1.6wt％，标准配比中H2O2重量百分比为1.0wt％；步骤S223，S224主要目的是为了得到更好的平整效果，研磨速率不宜太快，所使用的抛光液为标准抛光液，H2O2重量百分比为1.0wt％。
与第一实施例相比，第二实施例引入另外一个抛光头和抛光盘，在大规模流水制造过程中，增加了流水并行度，提高了生产效率。
第二实施例中每一步骤中的压力分布、抛光盘和抛光头的转速参照第一实施例中的相应步骤。
图13给出了使用本技术方案对铜进行化学机械抛光后的结构示意图，与图4相比，使用本发明方案，选择了合适的压力分布，低介电常数材料层200受到的压迫较小，没有发生形变，铜互连线202的弯曲缺陷得到了明显的改善，产品的可靠性得到了提高。
综上，本发明提供了一种铜互连工艺中的化学机械抛光方法。与现有技术相比，本发明将抛光块铜的过程进一步细分和优化，先使用第一压力对块铜进行研磨，至剩余铜的厚度为4200埃至4700埃，第一压力较大，较大的压力保证了铜的研磨速率，由于这一阶段铜的厚度还相对较厚，压力不会对低介电常数材料造成较大的影响；然后采用降低后的第二压力继续研磨，至厚度为200埃至500埃；然后再采用低于第二压力的第三压力研磨至阻挡层。由于第二压力相对第一压力较小，通过选择合适的压力，不会造成铜互连线和低介电常数材料发生形变，有效去除和改善了“铜互连线弯曲缺陷”。
本技术方案进一步通过提高抛光液中H2O2的重量百分比，提高了铜的研磨速率，增加了产能。
虽然本发明已以较佳实施例披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权力要求所限定的范围为准。
Claims (10)
1.一种铜互连工艺中的化学机械抛光方法，所述铜互连的晶圆包括基底以及位于基底上的低介电常数材料层，所述低介电常数材料层内具有开口，开口底部、侧壁及低介电常数材料层上覆盖有阻挡层，所述开口内填充有金属铜，溢出所述开口的位于所述阻挡层上的金属铜形成块铜；其特征在于，包括：
使用第一压力对块铜进行研磨至剩余厚度为4200埃至4700埃，化学机械抛光设备的抛光头的不同区域所使用的压力不同，由中心区域到边缘区域的不同压力区分别用Z5到Z1表示，所述第一压力在化学机械抛光设备的抛光头上的不同压力区Z5至Z1分布如下：Z5为2.0psi至2.5psi，Z4为2.2psi至2.8psi,Z3为2.5psi至3.1psi,Z2为2.7psi至3.3psi,Z1为5.4psi至6.0psi；
使用低于第一压力的第二压力对块铜进行研磨至剩余厚度为200埃至500埃；
使用低于第二压力的第三压力对块铜进行研磨至阻挡层。
2.根据权利要求1所述化学机械抛光方法，其特征在于：化学机械抛光设备的抛光头的不同区域所使用的压力不同，由中心区域到边缘区域的不同压力区分别用Z5到Z1表示，所述第二压力在化学机械抛光设备的抛光头上的不同压力区Z5至Z1分布如下：Z5为0.8psi至1.2psi，Z4为0.9psi至1.3psi，Z3为1.0psi至1.4psi，Z2为1.3psi至1.6psi，Z1为2.2psi至3.2psi。
3.根据权利要求1所述化学机械抛光方法，其特征在于：化学机械抛光设备的抛光头的不同区域所使用的压力不同，由中心区域到边缘区域的不同压力区分别用Z5到Z1表示，所述第三压力在化学机械抛光设备的抛光头上的不同压力区Z5至Z1分布如下：Z5为0.7psi至1.1psi，Z4为0.9psi至1.2psi，Z3为1.0psi至1.4psi，Z2为1.3psi至1.6psi，Z1为2.2psi至3.2psi。
4.根据权利要求1所述化学机械抛光方法，其特征在于：在使用第一压力研磨时，化学机械抛光设备的抛光盘的转速为90至95转/分钟，抛光头的转速为85至90转/分钟。
5.根据权利要求1所述化学机械抛光方法，其特征在于：在使用第二压力研磨时，化学机械抛光设备的抛光盘的转速为80转/分钟至85转/分钟，抛光头的转速为75转/分钟至80转/分钟。
6.根据权利要求1所述化学机械抛光方法，其特征在于：在使用第三压力研磨时，化学机械抛光设备的抛光盘的转速为50转/分钟至55转/分钟，抛光头的转速为47转/分钟至50转/分钟。
7.根据权利要求1所述化学机械抛光方法，其特征在于：在使用第三压力研磨至阻挡层之后，还包括使用第四压力研磨阻挡层的步骤。
8.根据权利要求7所述化学机械抛光方法，其特征在于：化学机械抛光设备的抛光头的不同区域所使用的压力不同，由中心区域到边缘区域的不同压力区分别用Z5到Z1表示，所述第四压力在化学机械抛光设备的抛光头上的不同压力区Z5至Z1分布如下：Z5为0.8psi至0.9psi，Z4为0.8psi至0.9psi，Z3为0.85psi至1.0psi，Z2为1.1psi至1.3psi，Z1为1.9psi至2.1psi。
9.根据权利要求7所述化学机械抛光方法，其特征在于：在使用第四压力抛光时，化学机械抛光设备的抛光盘的转速为100转/分钟至105转/分钟，抛光头的转速为95转/分钟至100转/分钟。
10.根据上述任一项权利要求所述化学机械抛光方法，其特征在于：在使用第一压力和第二压力研磨块铜时，所采用的抛光液中H2O2的重量百分比为1.3wt%至1.6wt%。
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| 刘玉岭等.ULSI制备中Cu布线的CMP技术及抛光液的研究.《半导体技术》.2001,第26卷(第08期),第65至69页. * |
| 谢贤清.铜互连工艺中的CMP制程.《集成电路应用》.2006,(第06期),第9页. * |
| 陈苏等.多层互连工艺中铜布线化学机械抛光研究进展.《半导体技术》.2005,第30卷(第08期),第21至24页. * |
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