CN111515851B - 用于化学机械平面化工具的垫、化学机械平面化工具和相关方法 - Google Patents

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CN111515851B CN202010079308.5A CN202010079308A CN111515851B CN 111515851 B CN111515851 B CN 111515851B CN 202010079308 A CN202010079308 A CN 202010079308A CN 111515851 B CN111515851 B CN 111515851B
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Abstract

本申请案涉及用于化学机械平面化的工具的垫、化学机械平面化工具和相关方法。一种用于化学机械平面化的垫，其包括：材料，其具有主表面；及凹凸部，其从所述主表面延伸，所述凹凸部中的每一个的长度与宽度之间的比大于约2:1，且至少一些凹凸部的前导表面与所述主表面之间的夹角大于约90°。本发明还揭示相关垫，用于化学机械平面化的工具和相关方法。

Description

用于化学机械平面化工具的垫、化学机械平面化工具和相关 方法
优先权声明
本申请案主张2019年2月1日提交申请的“用于化学机械平面化工具的垫、化学机械平面化工具和相关方法”的美国专利申请案第16/265,311号申请日期的权益。
技术领域
本文中所揭示的实施例涉及用于化学机械平面化的垫，涉及包含所述垫的工具，且涉及相关方法。更特定来说，本发明的实施例涉及用于化学机械平面化的垫，所述垫包含凹凸部，所述凹凸部从其主表面延伸且经塑形和经配置以通过剪切作用和摩擦作用中的一个或两个来平面化晶片的表面。本发明的实施例还针对包含所述垫的相关工具和相关方法。
背景技术
半导体装置、存储单元和电子系统的制造包含例如导线、晶体管、电极、导电触点(例如，导电插头)和其它特征等各种特征的图案化。在制造过程期间的各个阶段，材料可以沉积在正在制造的半导体装置(例如，晶片)上。此材料的图案化可包含从半导体装置的表面移除多余的材料。在一些情况下，半导体装置的表面被平面化以形成均匀的表面，以确保特征的对准和在进一步处理动作期间维持关键尺寸。
化学机械平面化(其也可以表征为化学机械抛光(CMP))为一种在其制造期间对例如半导体装置之类的工件进行平面化、抛光或清洁的技术。在常规的CMP工艺中，可旋转的晶片载体或抛光头被安装在载体组合件上。晶片载体头固持晶片并将晶片定位成与抛光垫的抛光层接触，所述抛光垫的抛光层安装在CMP工具的可旋转台上，所述可旋转台可表征为台板。抛光垫包含孔隙的微结构和随机定向的凹凸部，其有助于从晶片移除材料。载体组件在晶片与抛光垫之间以可控制的施加压力的形式提供法向力。可以将可包括浆液或其它可流动介质的流体施配到抛光垫上，并在抛光垫和晶片相对于彼此移动的同时吸入到晶片与抛光层之间的狭窄间隙中。从晶片移除的材料通过抛光垫中的沟道(也被称为微沟道或凹槽)从晶片与抛光垫之间移除。
当抛光垫相对于晶片移动时，晶片沿循典型的环形抛光轨迹，其中晶片的表面直接接触抛光垫的抛光层。通过抛光垫和晶片的表面上的流体介质的化学和机械作用来抛光和平面化晶片的表面。
随着时间的流逝，抛光垫的表面磨损，使多孔抛光垫结构的微观结构变得光滑，工艺在此项技术中被称为“打光”。另外，在CMP工艺期间从晶片表面移除的碎屑可能堵塞流体介质流过的抛光垫的表面空隙和微沟道。堵塞的表面孔隙和微沟道减少了CMP工艺的抛光速率，且可能导致在晶片之间(晶片到晶片的-不均匀性(WTWNU))和单晶片的不同部分之间(晶片内的-不均匀性(WIWNU))的不均匀抛光。由于打光和堵塞表面空隙的不利影响，常规抛光垫需要定期进行表面调节(也被称为“修整”)以维持适合于抛光晶片的表面。调节抛光垫包含使抛光垫的表面与调节盘接触，所述调节盘包含浸渍磨粒，例如金刚石颗粒。尽管修整抛光垫可以产生新的抛光表面，但新的抛光表面可能不表现出均匀的孔隙分布或表面形貌且可能表现出不规则的移除速率，从而降低了抛光晶片的平面性。
发明内容
本文中所揭示的实施例涉及用于化学机械平面化的垫，涉及包含所述垫的工具，且涉及相关方法。在一些实施例中，一种材料具有主表面和从所述主表面延伸的凹凸部，凹凸部中的每一个的长度与宽度之间的比大于约2∶1，且至少一些凹凸部的前导表面与主表面之间的夹角大于90°。
在其它实施例中，用于化学机械平面化的工具包括晶片承载器，所述晶片承载器经配置以容纳晶片、台板和耦合到台板的垫。垫包括材料，其具有主表面；及凹凸部，其在主表面上面延伸一定高度，凹凸部中的至少一些各自具有宽度和长度，其中凹凸部中的至少一些的纵向轴线经定向相对于凹凸部中的至少一些其它凹凸部的纵向轴线成角度。
另外，根据本发明的实施例，用于化学机械平面化的垫包括材料，其具有主表面；及凹凸部，其在主表面上，所述凹凸部包括前导表面、后拖表面、在前导表面与后拖表面之间的上表面、位于前导表面和上表面的交点处的剪切边缘。
此外，根据本发明的额外实施例，垫包括在基材的主表面上方的至少一个旋转前导凹凸部和旋转地后拖在至少一个旋转前导凹凸部处的旋转后拖凹凸部。至少一个旋转前导凹凸部包括前导表面、后拖表面和在前导表面与后拖表面之间的上表面，所述上表面相对于主表面成一个角度。
根据本发明的又一实施例，使微电子装置平面化的方法包括将晶片放置在晶片载体中，并使晶片与垫接触，同时相对于垫移动晶片。垫包括界定垫的至少一部分的段，所述段中的至少一些展现凹凸部，每一凹凸部个别地具有宽度和长度，第一段的所述凹凸部中的每一个的纵向轴线与正交于所述垫在第一段处的切线的线之间的角度不同于第二段的所述凹凸部中的每一个的额外纵向轴线与正交于垫在第二段处的另一切线的线之间的另一角度。所述方法进一步包括从所述晶片的与所述凹凸部的至少一些接触的表面的剪切材料，所述凹凸部中的至少一些在凹凸部中的至少一些中的凹凸部的远端处具有剪切边缘。
附图说明
图1为根据本发明的实施例的用于化学机械平面化的工具的简化示意图；
图2A为根据本发明的实施例的供在化学机械平面化工具中使用的垫的简化俯视图；
图2B为图2A中所说明的框B的简化放大图；
图2C为根据本发明的实施例的沿图2A中的横截面线C-C截取的垫的简化横截面图；
图2D为根据本发明的其它实施例的垫的简化横截面图；
图2E为根据本发明的一些实施例的包含具有后角的凹凸部的垫的简化横截面图；
图2F为根据本发明的实施例的垫的简化横截面图；
图2G为根据本发明的实施例的垫的简化横截面图；
图2H为根据本发明的实施例的垫的简化横截面图；
图3为根据本发明的实施例的具有凹槽的垫的简化俯视图；
图4为根据本发明的其它实施例的具有凹槽的垫的简化俯视图；
图5为根据本发明的实施例的具有凹槽的另一垫的简化俯视图；
图6为根据本发明的又一其它实施例的具有凹槽的垫的简化俯视图。
具体实施方式
与本发明一起包含的说明并不意味着为任何特定化学机械平面化工具或垫的实际视图，而仅仅为用于描述本文中的实施例的理想化表示。在附图之间共同的元件和特征可以保留相同的数字标记，除了为了便于描述之后，在大多数情况下，参考标号从引入或最充分描述元件的附图编号开始。
以下描述提供了具体细节，例如材料类型、材料厚度和处理条件，以便提供对本文中所描述的实施例的全面描述。然而，所属领域的技术人员将理解，可在不使用这些特定细节的情况下实践本文中所揭示的实施例。实际上，可结合半导体工业中采用的常规制造技术来实践实施例。另外，本文中所提供的描述没有形成化学机械平面化(CMP)工具、用于此CMP工具的垫的完整描述，或用于制造此CMP工具或垫的工艺流程的完整描述。下文仅详细描述理解本文中所描述的实施例所需要的那些处理动作和结构。可以通过常规技术执行形成完整的CMP工具或垫的额外动作。
如本文中所使用，术语“化学机械平面化”和“化学机械抛光”可互换使用。
如本文中所使用，术语“纵向”、“垂直”、“横向”和“水平”是参考衬底(例如，基材，基础结构，基础构造)的主平面，在所述主平面中或其上形成一或多个结构和/或特征，且不一定由地球的引力场定义。“横向”或“水平”方向为实质上平行于衬底的主平面的方向，而“纵向”或“垂直”方向为实质上垂直于衬底的主平面的方向。衬底的主平面由与衬底的其它表面相比具有相对大面积的衬底的表面界定。
如本文中所使用，关于给定参数、性质或条件的术语“实质上”意指且包含所属领域的就似乎人员将理解给定参数、性质或条件满足方差程度，例如在可接受的公差范围内。举例来说，取决于实质上满足的特定参数、性质或条件，参数、性质或条件可以满足至少90.0％、满足至少95.0％、满足至少99.0％、满足至少99.9％，或甚至满足100.0％。
如本文中所用，对于特定参数的数值，“约”或“大约”包含数值且来自所属领域的技术人员将理解的数值的变化程度在特定参数的可接受公差范围内。例如，对于数值的“约”或“大约”可包含在数值的90.0％到110.0％范围内的额外数值，例如在数值的95.0％到105.0％的范围内，在数值的97.5％到102.5％的范围内，在数值的99.0％到101.0％的范围内，在数值的99.5％到100.5％的范围内，或在数值的99.9％到100.1％的范围内。
如本文中所用，空间相对术语，例如“下方”、“下面”、“下部”、“底部”、“上面”、“上部”、“顶部”、“前方”、“后方”、“左侧”、“右侧”等为了便于描述可用于来描述一个元件或特征与另一元件或特征的关系，如图中所说明。除非另有规定，否则空间相对术语旨在囊括除了图中所规定的定向之外的材料的不同定向。例如，如果图中的材料被反转，那么描述为在其它元件或特征的“下面”或“下方”或“之下”或“底部”的元件将被定向在其它元件或特征的“上面”或“顶部上”。因此，取决于使用所述术语的上下文，术语“在…下方”可包括在上方和在下方两个定向，这对于所属领域的普通技术人员来说是显而易见的。可以其它方式定向材料(例如，旋转90度、反转、翻转)，并相应地解释本文中使用的空间相对描述语。
根据本文中所述的实施例，化学机械平面化工具包含垫，所述垫包含从垫的主表面沿实质上横切于主表面的方向的方向延伸的凹凸部。垫可进一步包含位于垫的凹凸部之间的孔隙。孔可以延伸到主表面中。凹凸部中的一或多个可经定向、塑形和配置以通过与垫接触的剪切作用使晶片平面化。垫的一或多个凹凸部中的其它凹凸部可经定向、塑形和配置从而以抛光作用来抛光(例如，摩擦)晶片的一或多个表面。在一些实施例中，凹凸部中的至少一些可包含上表面(经定位在距相应凹凸部的基部较远处)，其中上表面经定向相对于主表面成锐角(小于90°)后角。凹凸部可以具有经定向相对于主表面成前导角的前导表面和经定向相对于主表面成后拖角的后拖表面。如在本文中所使用的，“前导”是指在垫的旋转期间在方向上沿凹凸部运动的方向前导，而“后拖”是指在垫的旋转期间在方向上沿凹凸部运动的方向后拖。前导角可经修正以增加刚度，且因此提高凹凸部的耐久性，并优化垫与晶片之间的接触。在使用和操作中，前导角可有利于通过由凹凸部的前导表面的远端处的剪切边缘实现的剪切作用从晶片上移除材料。
凹凸部可以倾斜角定向在垫上，所述倾斜角可被定义为在特定凹凸部所定位的位置处，在凹凸部的纵向轴线与垫的径向之间的角。因此，垫可包含彼此实质上不对准(平行)的凹凸部。倾斜角可经修整以进行以下操作中的至少一种：调整垫的材料移除速率，调整凹凸部的剪切作用或调整凹凸部的硬度。凹凸部高度、凹凸部宽度、凹凸部长度、后角、倾斜角、前导角、拖尾角、凹凸部间隔(间距)、凹凸部重叠和垫厚度中的每一个可经修整，以影响以下项中的一或多个：晶片的平面化的长度规模(垫在使用和操作中可以有效地平面化晶片表面的有效距离)、垫所达到的移除率、凹凸部的上表面和晶片之间的相互作用的量，或凹凸部的刚性。
根据本文中所描述的实施例，用包含凹凸部的垫抛光的微电子(例如，半导体)晶片可展现经改进表面平面性，减小的-晶片内不均匀性以及减小的晶片到晶片不均匀性。
图1为化学机械平面化(CMP)工具100的简化示意图。CMP工具100可经配置和操作以在平面化或抛光操作中的至少一种中从晶片102的表面移除材料。晶片102可以由载体104固持，所述载体可经配置和操作以在晶片102的旋转期间将晶片102固持在适当位置中。挡圈106可以周向围绕晶片102，以在CMP工具100的操作期间将晶片102固持在适当位置中。挡圈106可经配置以将晶片102维持在与垫114的表面对准的位置中。在一些实施例中，挡圈106与载体104成整体。在一些实施例中，背衬材料或背衬垫可位于晶片102与载体104之间。挡圈106可以在CMP工艺期间将晶片102牢固地定位在载体104下方。另外，挡圈106可以促进均匀的材料移除，例如接近晶片102的外围。
晶片102可包括多个加工过程中的微电子(例如，半导体)装置，例如此项技术中已知的包含存储器单元、逻辑电路或处理器电路的阵列的微电子装置中的一或多个。微电子装置可包含有源和无源电路元件以及其它特征，例如，存储器单元、晶体管、电容器、导电线(例如，字线、数字线、感测线、位线、数据线)、导电触点(例如，导电插头)、重新分配线，和与例如存储器或其它微电子装置相关联的电路系统的其它组件。晶片102的一些图案和特征可以具有落在某一范围内的长度规模(例如，在特定方向上的间距)，且晶片102的其它图案和特征可以具有在另一范围内的长度规模(例如，在特定方向上的间距)。通过非限制性实例，晶片102的各种特征可彼此间隔开(分离)边缘到边缘或中心到中心距离，所述距离可被表征为在从约10nm到约200nm的范围内的“间距”，例如从约10nm到约20nm，从约20nm到约50nm，从约50nm到约100nm，或从约100nm到约200nm。晶片102的其它特征可以彼此间隔了边缘到边缘或中心到中心距离(例如，间距)，所述距离在从约1μm到约100μm范围内，例如从约1μm到约5μm，从约5μm到约10μm，从约10μm到约20μm，从约20μm到约40μm，从约40μm到约60μm，从约60μm到约80μm，或从约80μm到约100μm。根据本文中所描述的实施例，垫114可用于平面化晶片102的各个部分，包含展现彼此不同间距的不同特征。
晶片102可包含包含各种成分的暴露表面(待与垫114接触的表面)。例如但不限于，晶片102的暴露表面可包含以下中的一个：硅、介电材料(例如，二氧化硅、磷硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃，氟硅酸盐玻璃)，金属氧化物(例如，氧化钛、氧化铪、氧化锆、氧化铝、氧化钨、氧化钌、氧化铱)、金属氮化物(例如，氮化钨、氮化钛、氮化钽、氮化钛铝)、金属(例如，钨、钛、镍、铂、钌、铑、铝、铜、钼、金、铱中的至少一个)、金属硅化物、金属碳化物、导电掺杂半导体材料(例如，导电掺杂硅、导电掺杂锗，导电掺杂硅锗)、多晶硅或另一材料。
在使用和操作中，晶片102可以相对于旋转轴线108旋转，如由箭头110所指示。旋转轴线108可包括例如与驱动器(例如，电动机)可操作地连通用于使载体104和晶片102旋转的轴件。在一些实施例中，如由箭头112所指示，载体104可经配置以在横向方向上移动。换句话说，载体104可经配置以在x-方向和y-方向中的一个或两个上移动。
垫114可以固定到台板116。在一些实施例中，子垫可位于垫114与台板116之间。台板116可以可操作地耦接至驱动器118，所述驱动器可以经配置以将旋转运动施加到台板116，如由箭头120所指示。在使用和操作中，晶片102和垫114中的一个或两个可以相对于晶片102和垫114中的另一个旋转，以在晶片102与垫114之间提供相对运动。
在一些实施例中，垫114可沿一方向(例如，顺时针或逆时针)以从约30转/分钟(RPM)到约150RPM的速率旋转，例如从约30RPM到约45RMP，从约45RMP到约60RPM，从约60RPM到约75RPM，从约75RPM到约100RPM，从约100RPM到约125RPM，或从约125RPM到约150RPM。在一些实施例中，垫114以在从约45RPM到约125RPM的范围内的速率旋转。晶片102可沿一方向(例如，顺时针或逆时针)以在从约30RPM到约150RPM范围内的速率旋转，例如从约30RPM到约45RMP，从约45RMP到约60RPM，从约60RPM到约75RPM，从约75RPM到约100RPM，从约100RPM到约125RPM，或从约125RPM到约150RPM。在一些实施例中，垫102以在从约45RPM到约125RPM的范围内的速率旋转。在一些实施例中，垫114和晶片102沿相同方向旋转。在一些实施例中，垫114和晶片102以实质上相同速率旋转。在一些此类实施例中，垫114的表面与晶片102的表面之间的相对速度沿着晶片102的表面可以为实质上均匀的。换句话说，垫114相对于晶片102的运动横跨晶片102的表面可为实质上均匀。在其它实施例中，垫114和晶片102并非沿相同方向旋转。通过非限制性实例，垫114和晶片102可以沿相反的方向(例如，顺时针和逆时针)旋转。
垫114可包括聚合物材料。通过非限制性实例，垫114可包括热塑性材料，例如以下中的至少一个：聚丙烯、聚乙烯、聚碳酸酯、聚氨酯(例如，交联聚氨酯泡沫材料)、聚四氟乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚环氧乙烷、聚砜、聚醚酮、聚醚醚酮(PEEK)、聚酰亚胺、聚(乙烯醇)(PVA)、尼龙材料、聚苯硫醚、聚苯乙烯、聚甲醛塑料、例如聚氨酯的热固性材料、环氧树脂、苯氧基树脂、酚醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、聚酰亚胺和脲醛树脂。在一些实施例中，抛光垫114包括聚合物。在一些实施例中，垫114包括聚氨酯材料。
在使用和操作中，当晶片102相对于垫114移动时，由箭头122指示的受控的向下(即，法向)力可以被施加到晶片102。可以在CMP工具100的操作期间经由喷嘴124形式的施配器在抛光垫114上提供流体介质126。喷嘴124可经配置以横向地(沿x方向、y方向或两者)移动，如由箭头125所指示。
流体介质126的组合物可取决于晶片102的表面上的材料的材料组合物和晶片102的期望性质而变化。流体介质126可包括以下中的至少一种：水(例如，去离子水)、磷酸(H3PO4)、过氧化物、羧酸、无机酸、氨、一或多种表面活性剂、一或多种类型的颗粒以及另一材料。颗粒可包括例如以下中的至少一种：金属氧化物颗粒(例如，二氧化硅(SiO2)、二氧化铈(CeO2)、氧化铝(Al2O3)、二氧化钛(TiO2)、氧化锆(ZrO)、其它氧化物颗粒)、碳化硅(SiC)、氮化硅(Si3N4)和氮化铝(A1N)。在其它实施例中，流体介质126包括适合于化学磨光应用的一或多种材料。在一些实施例中，流体介质126包括二氧化硅颗粒和二氧化铈颗粒中的一个或两个。在一些实施例中，流体介质126包括去离子水。在一些此类实施例中，流体介质126可不包含颗粒。值得注意的是，由于常规抛光垫所要求的，本发明的垫114的实施例由于垫的凹凸部而产生的剪切作用可以减少或消除一些操作对流体介质中的颗粒物质的需要。
通过非限制性实例，在一些实施例中，流体介质126可包括所谓的无磨料组合物，且可包括例如湿式蚀刻剂，例如以下中的一或多种：硫酸、磷酸、盐酸、氢氟酸、氟化铵、氢氧化钾、氢氧化铵、过氧化氢、氢氧化钠、乙酸和另一湿式蚀刻剂。流体介质126可进一步包括一或多种螯合剂。在一些此类实施例中，垫114可以用于通过化学机械平面化从表面移除金属(例如，钨、钛、镍、铂、钌、铑、铝、铜、钼、金、铱)。不受任何特定理论的束缚，据信可以通过剪切作用和化学蚀刻的组合来移除此类金属。
图2A为是图1中所展示的垫114的俯视图。垫114可包含在垫114上定向的凹凸部130。凹凸部130可在垫114布置成图案。在一些实施例中，垫114可包含段114a到114h，在一些实施例中所述段也可被称为“切片”。在一些实施例中，垫114包括多个段114a到h，每一段114a到114h具有类似定向和图案化的凹凸部130。在一些实施例中，每一段114a到114h可以与其它段114a到114h实质上相同。换句话说，如果第一段114a旋转平移以覆盖第二段114b，那么第一段114a和第二段114b将实质上相同，且具有类似定向的凹凸部130。在其它实施例中，凹凸部130可以随机地定向在抛光垫114上。在一些实施例中，每一段114a到114h具有与其它段114a到114h约相同数目的凹凸部130。在又一其它实施例中，段114a到114h中的至少一个可包含与段114a到114g中的至少另一个不同数目的凹凸部130。
垫114可具有在从约100mm到约1，000mm的范围内的直径，例如从约100mm到约250mm，从约250mm到约500mm，从约500mm到约750mm或从约750mm到约1，000mm。然而，本发明内容不限于此，且给定的垫114的直径可以与上文所描述那些直径不同。
如图2A中所说明，角度θ可以被定义为x-轴与从垫114的中心沿逆时针方向朝向垫114的圆周延伸的线(径向线)之间的角度。例如，在图2A中，角度θ可以在向上的垂直方向上等于约90°，在左方向上约等于180°，且在向下的方向上约等于270°。垫114的切线132可随着角度θ改变而改变。在使用和操作中，在特定角度θ处的切线132的方向可以代表驱动器118(图1)旋转垫114时垫114的运动方向。作为一个实例，当垫114的运动方向在图2A中为逆时针方向时，在图2A中所说明的视图中，垫114在段114c中的运动方向可为向上。
尽管图2A说明8个段114a到114h，但本发明不限于此。在其它实施例中，垫114可包含少于8个段114a到114h(例如，4个段、5个段、6个段、7个段)或可包含大于8个段114a到114h(例如，9个段、10个段、11个段、12个段)。在一些实施例中，垫114包含多于8个段114a到114h，例如多于12个段114a到114h、多于18个段114a到114h、多于24个段114a到114h或多于36个段114a到114h。随着段114a到114h的数目增加，相邻段114a到114h的凹凸部130之间的相对角度可以减小。换句话说，随着段114a到114h中的数目增加，彼此靠近的凹凸部130的相对定向的均匀性增加。例如，参考图2A，第一段114a中的凹凸部130可经定向相对于相邻第二段114b中的凹凸部成约45°。作为比较，如果垫114包含例如16个段114a到114h，那么第一段114a中的凹凸部130可经定向相对于邻近第二段114b中的凹凸部130成约22.5°的角度。
在一些实施例中，在垫114上相同角度θ处的凹凸部130的纵向轴线(134(图2B))可以为实质上平行的。换句话说，抛光垫114上处于相同角度定向θ处的凹凸部130可以彼此实质上平行。在一些实施例中，同一段114a到114h内的凹凸部130可以彼此实质上平行(例如，具有实质上平行的纵向轴线134)。在第一角度定向θ1处的凹凸部130与在第二角度定向θ2处的凹凸部130之间的相对角度可以等于约第一角度定向θ1与第二角定向θ2之间的差(即，θ1-θ2)。换句话说，且仅作为实例，位于例如x轴上的凹凸部130的纵向轴线与位于例如y轴上的凹凸部130的纵向轴线之间的相对角度可约为90°。
在一些实施例中，位于相同段114a到114h内的凹凸部130可以彼此实质上平行，且位于不同段114a到114h内的凹凸部130可以相对于彼此偏移(成角度)。在一些实施例中，位于与第二段114a到114h成约180°的第一段114a到114h中的凹凸部130可彼此实质上平行。换句话说，成对的相对段114a到114h中的凹凸部130可以彼此镜像。在又一其它实施例中，同一段114a到114h内的凹凸部130可以彼此实质上不平行。
因此，在一些实施例中，垫114包括多个段114a到114h。每一段114a到114h可包含凹凸部130，且可包含例如与其它段114a到114h相同数量的凹凸部130。每一段114a到114h可包含彼此实质上平行的凹凸部130。每一段114a到114h的凹凸部130可包含与至少一些相邻段114a到114h的凹凸部130实质上不平行(偏移)的凹凸部130。
在图2A中，凹凸部130经定向使得当垫114旋转(例如，沿逆时针方向，沿顺时针方向)时流体介质126和抛光副产物(例如，从晶片102移除的材料)向外引导。在其它实施例中，凹凸部130经定向使得流体介质126和副产物被向内引导。在一些此类实施例中，一部分流体介质126可以向内再循环，而不是引导到垫114的外部。
凹凸部130的密度可以在从约10/cm2到约40，000/mm2的范围内，例如从约10/cm2到约50/cm2，从约50/cm2到约1/mm2，从约1/mm2到约100/mm2，从约100/mm2到约500/mm2，从约500/mm2到约1，000/mm2，从约1，000/mm2到约10，000/mm2，或从约10，000/mm2到约40，000/mm2。在一些实施例中，凹凸部130的密度可以在从约10/mm2到约500/mm2的范围内，例如从约10/mm2到约25/mm2，从约25/mm2到约50/mm2，从约50/mm2到约75/mm2，从约75/mm2到约100/mm2，从约100/mm2到约200/mm2，从约200/mm2到约300/mm2，从约300/mm2到约400/mm2，或从约400/mm2到约500/mm2。
在一些实施例中，垫114包含凹槽(沟道)145。在一些实施例中，凹槽145位于相邻段114a到114h之间的边界处。凹槽145可以促进流体介质126(图1)在晶片102(图1)与垫114之间的流动。另外，凹槽145可以促进来自晶片102的碎屑流动离开垫114与晶片102之间的界面。沟槽145可以延伸到垫114的表面中达在从约250μm到约750μm的范围内的距离，例如从约250μm到约500μm，或从约500μm到约750μm，但本发明并不限于此。此类沟道的存在可以增强垫114与晶片102之间的流体动力。
图2B为图2A的框B的简化放大图。图2B说明第三段114c的凹凸部130中的一些。在图2B中，用箭头132表示靠近所说明凹凸部130的垫114的切线。因此，在图2B中，在使用和操作中垫114的预期运动方向在图2B中所说明的视图中为向上的。
凹凸部130可经定向相对于与正交于垫114的切线132(或垫114在彼特定位置处的切线)的平面成倾斜角α。换句话说，凹凸部130可经定向成倾斜角α，所述倾斜角α被定义为凹凸部130的纵向轴线134与在凹凸部130的位置处的垫114的径向方向之间的角度。倾斜角α在本文中也可以被称为所谓的“定向角”。每一段114a到114h的凹凸部130可经定向在凹凸部130的纵向轴线134与正交于凹凸部130位于其中的特定段114a到114h的切线132(例如，径向方向)的线之间成倾斜角α。在一些实施例中，在个别段114a到114h在角度θ的范围内延伸的情况下(图2A)，特定段的切线132可以表示为特定段1141到114h的角中心处的切线132。例如，可以在x轴与在段114c处的垫114的圆周的交点处确定垫114在第三段114c处的切线132(图2A)，且倾斜角α可以对应于凹凸部130的纵向轴线134与x轴之间的夹角。
将理解，相同段114a到114h内的凹凸部130的倾斜角α不同于相同段114a到114h内的其它凹凸部130的倾斜角α，这是因为凹凸部130可以实质上平行，甚至尽管其可以位于垫114上的不同角度位置θ处。换句话说，在给定段114a到114h内的凹凸部130的倾斜角α可变化的程度与段114a到114h所占据的角区域的部分一样大。例如，在垫114包括八个段114a到114h(每一段114a到114h占据垫114的相同部分)情况下，凹凸部130中的一些之间的倾斜角α的差可高达约45°(即，360/8＝45°)。在其它实施例中，同一段114a到114h内的凹凸部130可经定向成实质上相同的倾斜角α。在一些此类实施例中，同一段114a到114h内的凹凸部130可能实质上不平行。在一些实施例中，第一段114a到114h内的凹凸部130可具有与位于第二段114a到114h内的对应位置处的凹凸部130约相同的倾斜角α。例如，经定位靠近第一段114a到114h的角中心的凹凸部130可展现与经定位靠近第二段114a到114h的角中心的凹凸部约相同的倾斜角α。尽管图2B说明凹凸部130中的每一个具有实质上相同的倾斜角α，但本发明不限于此。在一些实施例中，倾斜角α可以从凹凸部130变化到凹凸部130。仅作为一个实例，倾斜角α可以随着凹凸部130距垫114的中心的距离的增加而增加。
随着垫114的段114a到114h的数目增加，可减少相同段114a到114h内的凹凸部130之间的倾斜角α的变化。
由于凹凸部130的倾斜角α被定义为在与凹凸部130相同的角度定向θ处的凹凸部130的纵向轴线134与径向线(垂直于垫114的切线132的线)之间的角，因此即使凹凸部130未经定向相对于x轴成相同角度θ(图2A)，仍可将凹凸部130定向为具有实质上相同倾斜角α。换句话说，即使凹凸部130实质上不平行(或凹凸部130的纵向轴线134实质上不平行)，凹凸部130仍可展现均匀(实质上均匀)倾斜角α。在一些实施例中，即使第一段114a到114h的凹凸部130与第二段114a到114h的凹凸部130实质上不平行，第一段114a到114h的凹凸部130仍可展现与第二段114a到114h的凹凸部130约相同的倾斜角α。
实质上均匀的倾斜角α可促进从晶片102(图1)的表面移除实质上均匀的材料，且可促进晶片102的实质上均匀平面化。另外，倾斜角α可经修整以调整在抛光垫114与晶片102之间所施加的力的分布。例如，随着倾斜角α的增加，垫114的径向力(在径向方向上的力)可以减小，且横向力(在与径向力正交的方向上的力)可以增加。
倾斜角α可以在约0°(大于约0°)与约80°(例如，小于或等于约80°)的范围内，例如从约0°与约5°，从约5°与约10°，从约10°与约15°，从约15°与约30°，从约30°与约45°，从约45°与约60°，或从约60°到约80°。在一些实施例中，倾斜角α在从约25°到约45°的范围内，例如从约20°到约25°，从约25°到约30°，从约30°到约35°，从约35°到约40°，或从约40°到约45°。在一些实施例中，倾斜角α可大于约45°。不受任何特定理论的束缚，据信增加的倾斜角α增加凹凸部130的剪切(切割)作用，且由于减小在垫114相对于晶片102的旋转期间每凹凸部130所覆盖的面积(刈幅)而减小晶片102的经改进平面化。另外，增加的倾斜角α可以促进在桥接晶片102的形貌中的峰的运动方向上有效地更长的凹凸部130。桥接晶片102的形貌中的峰可促进相对于晶片102的下表面(例如，沟渠)从晶片102的上表面移除优先材料，且减少所谓的“凹形变形(dishing)”的程度。换句话说，随着倾斜角α的增加，在晶片102旋转期间，每一个别凹凸部130均可以接触晶片102的较小表面积(刈幅)。换句话说，增加倾斜角α可以减少凹凸部130在径向尺寸上延伸的量，从而减少在使用垫114期间由凹凸部130接触的晶片102的刈幅。
继续参考图2B，可以在抛光垫114上定向并图案化凹凸部130，以具有径向间距PR和横向间距PT。径向间距PR可被定义为在径向上相似特征之间的距离。特定位置处的横向间距PT可被定义为在所述特定位置处横向于径向方向的方向上相似特征之间的距离。在特定位置处的横向方向可以为与在特定位置处垂直于径向方向的方向。
径向间距PR可以在从约5μm到约1，000μm的范围内，例如从约5.0μm到约10.0μm，从约10.0μm到约50μm，从约50μm到约100μm，从约100μm到约500μm，或从约500μm到约1，000μm。然而，本发明不限于此，且径向间距PR可以与上述的那些间距不同。
横向间距PT可以在从约5μm到约1，000μm的范围内，例如从约5.0μm到约10.0μm，从约10.0μm到约50μm，从约50μm到约100μm，从约100μm到约250μm，或从约250μm到约500μm，或从约500μm到约1，000μm。然而，本发明不限于此，且横向间距PT可以与上述的那些间距不同。在一些实施例中，横向间距PT约等于径向间距PR。在其它实施例中，横向间距PT大于径向间距PR。在又一其它实施例中，横向间距PT小于径向间距PR。
横向间距PT与径向间距PR之间的比可在从约0.1∶1.0到约10.0∶1.0的范围内，例如从约0.1∶1.0到约0.25∶1.0，从约0.25∶1.0到约0.50∶1.0，从约0.75∶1.0到约1.0∶1.0，从约2.5∶1.0到约5.0∶1.0，从约5.0∶10到约7.5∶1.0，或从7.5∶1.0到约10.0∶1.0。换句话说，径向间距PR可能多达横向间距PT的十倍大，且横向间距PT可能多达径向螺距PR的十倍大。
凹凸部130的长度L(其可在与相应凹凸部130的纵向轴线134(图2B)的方向平行的方向上)可在从约50μm到约1，000μm范围内，例如从约50μm到约75μm，从约75μm到约100μm，从约100μm到约200μm，从约200μm到约400μm，从约400μm到约600μm，从约600μm到约800μm，或从约800μm到约1000μm。在一些实施例中，长度在从约100μm到约500μm的范围内，例如，从约100μm到约200μm，从约200μm到约300μm，从约300μm到约400μm，或从约400μm到约500μm。不受任何特定理论的束缚，据信修整长度L可促进桥接具有一定长度规模(例如，相邻特征之间的间距)的晶片形貌。较大的长度可能会增加长度规模，且可能降低凹凸部130的刚度。
凹凸部130的上表面140 (图2C)的宽度W可在从约10μm到约200 μm的范围内，例如从约10 μm到约25 μm，从约25μm到约50 μm，从约50μm到约75μm，从约75μm到约100μm，从约100μm到约150μm，或从约150μm到约200μm。在一些实施例中，宽度W在从约20μm到约100μm的范围内。宽度W的增加可以增加凹凸部130的刚度，且还可以增加抛光垫114的平面化的长度规模。宽度W可在基本垂直于凹凸部130的长度L和纵向轴线134的方向上。
凹凸部130的纵横比(被定义为长度L与宽度W之间比)可在从约2∶1到约20∶1的范围内，例如从约2∶1到约3∶1，从约3∶1到约4∶1，从约4∶1到约5∶1，从约5∶1到约10∶1，从约10∶1到约15∶1，或从15∶1到约20∶1。换句话说，凹凸部130的长度L可以为凹凸部130的宽度W的至少约2倍大，至少约3倍大，至少约4倍大，至少约5倍大，至少约10倍大，至少约15倍大，或甚至至少约20倍大。在一些实施例中，凹凸部130的纵横比在从约2∶1到约5∶1或从约3∶1到约5∶1的范围内。在其它实施例中，纵横比大于约5∶1。
在一些实施例中，凹凸部130的重叠程度(其可被表示为径向距离DR)可以在从约0.5μm到约500μm的范围内，例如从约0.5 μm与约1.0 μm，从约1.0 μm到约5μm，从约5μm到约10 μm，从约10 μm到约50 μm，从约50 μm到约100 μm，从约100 μm到约200 μm，从约220 μm到约300 μm，从约300μm到约400μm，或约400μm到约500μm。在一些实施例中，凹凸部130可彼此重叠径向距离DR，所述径向距离在从凹凸部130的长度L的约0％到约50％的范围内，例如从凹凸部130的长度L的约0％到约10％，从约10％到约20％，从约20％到约30％，从约30％到约40％或从约40％到约50％。
增加凹凸部130的重叠程度可促进晶片102上具有相对较大间距的特征的平面化的改进，而不会由于邻近的凹凸部130的路径的重叠而增加凹凸部130的长度L，从而横跨晶片102的表面提供冗余剪切作用。在一些实施例中，凹凸部130的重叠程度、横向间距PT和径向间距PR可能会影响垫114与晶片102之间的局部压力和接触区域的数目，此可能在使用和操作中影响移除速率、平面化以及流体介质126(图1)的流体动力。
图2C为沿着图2A的横截面线C-C截取的与晶片102相邻的垫114的简化横截面图。在图2C中，晶片102相对于垫114从右向左移动，如箭头103处所指示。垫114可包含凹凸部130，且可进一步包含位于邻近凹凸部130之间的一或多个孔隙136。
在一些实施例中，子垫150可以经定位邻近垫114(例如，在其下面)。子垫150可以利用例如粘合剂接合到垫114。子垫150可以位于垫114与台板116(图1)之间。子垫150可以改进横跨晶片102的表面的平面性的均匀性。在一些实施例中，子垫150可包括刚性比垫114的材料实质上大的材料，垫114的厚度可能小得多。在一些此类实施例中，垫114在使用和操作中可能不太容易变形。在其它实施例中，子垫150包括展现贴合性质的软材料。在一些此类实施例中，垫114可经配置以在使用和操作中与晶片102(图1)的表面贴合。
垫114和子垫150的组合厚度T可在从约0.5mm到约5.0mm的范围内，例如从约0.5mm到约1.0mm，从约1.0mm到约2.0mm，从约2.0到约3.0mm，从约3.0mm到约4.0mm，或从约4.0mm到约5.0mm。在一些实施例中，厚度T在从约2.5mm到约3.0mm的范围内。垫114和子垫150的厚度T和硬度可影响垫114与晶片102(图1)的贴合程度。通过非限制性实例，随着厚度T增加，相对软垫114可经配置以与晶片102的表面特征实质上更贴合。
继续参考图2C，凹凸部130可从垫114的主表面138延伸一定高度H，所述主表面也可被称为垫114的着陆区。主表面138可以位于凹凸部130与孔隙136之间。在一些实施例中，主表面138实质上为平面的，且第一组凹凸部130之间的主表面138与另一组凹凸部130之间的主表面138共面。
孔隙136可展现任何形状，例如以下中的至少一种：圆柱形，球形(截头球形)，立方体，矩形棱柱，三角棱柱，六边形棱柱，三角形棱锥，4、5或6边棱锥，截棱锥，圆锥，截锥或另一形状。在一些实施例中，孔隙136展现相同形状。在其它实施例中，孔隙136中的至少一些具有与孔隙136中的至少其它者不同的形状。
孔隙136可具有深度D，所述深度小于约1mm，小于约500μm，小于约250μm，小于约100μm，或甚至小于约50μm。孔隙136可在与主表面138实质上共面的位置处具有尺寸(例如，直径)，所述尺寸在从约10μm到约10mm的范围内，例如从约10μm到约20μm，从约20μm到约40μm，从约40μm到约60μm，从约60μm到约80μm，从约80μm到约100μm，从约100μm到约250μm，从约250μm到约500μm，或从约500μm到约1mm。在一些实施例中，尺寸(平均孔隙尺寸)可为约20μm。
凹凸部130的高度H可在从约5μm到约200μm的范围内，例如从约5μm到约10μm，从约10μm到约25μm，从约25μm到约50μm，从约50μm到约100μm，从约100μm到约150μm，或从约150μm到约200μm。在一些实施例中，高度H在从约10μm到约40μm的范围内。较短的高度H可增加凹凸部130的刚度。在一些实施例中，凹凸部130的高度H可能并非实质上均匀。换句话说，凹凸部130的上表面140和垫114的主表面138之间的距离可在特定凹凸部130内变化。
继续参考图2C，凹凸部130可具有前导表面142和后拖表面144。前导表面142可以终止于前导表面142的远端处的剪切边缘或剪切(切割)边缘146。前导表面142的至少一部分可经定向和经配置以在凹凸部130经过靠近晶片102时在剪切边缘146处接合并剪切(切割)来自晶片102的一部分的材料。
前导表面142可经定向相对于主表面138成前导表面夹角θLS。前导表面夹角θLS可以在从约45°到约150°的范围内，例如从约45°到约60°，从约60°与约75°，从约75°与约90°，从约90°到约105°，从约105°到约120°，从约120°到约135°，或从约135°到约150°。在一些实施例中，前导表面夹角θLS可在从约90°(例如，大于约90°)到约135°的范围内，例如从约90°到约120°。在一些实施例中，前导表面夹角θLS大于约90°。
在一些实施例中，前导表面142可与主表面138形成所谓的前导表面的前角θRLS。前导表面前角θRLS可被定义为垂直于晶片102的主表面138的线与前导表面142之间的角度。前导表面前角θRLS可在从约0°到约45°的范围内，例如从约0°到约15°，从约15°到约30°或从约30°到约45°。在一些实施例中，前导表面前角θRLS可在从约0°到约30°的范围内。前导表面前角θRLS在本文中也可被称为前导表面拔模角或前导表面纵向前角。
后拖表面144可经定向相对于主表面138成后拖表面夹角θTS。后拖表面夹角θTS可在从约45°到约150°的范围内，例如从约45°到约60°，从约60°到约75°，从约75°到约90°，从约90°到约105°，从约105°到约120°，从约120°到约120与约135°，或从约135°到约150°。在一些实施例中，后拖表面夹角θTS可大于前导表面夹角θLS。不受任何特定理论的束缚，据信后拖表面夹角θTS大于前导表面夹角θLS可能通过产生所谓的支撑效应130促进增加对凹凸部的支持，在剪切力和法向力的作用下支撑凹凸部130，和促进沿着运动方向增加凹凸部130的刚性。
在一些实施例中，后拖表面144可与主表面138形成所谓的后拖表面的前角θRTS。后拖表面前角θRTS可被定义为垂直于晶片102的主表面138的线与后拖表面144之间的角度。后拖表面前角θRTS可在从约0°到约60°的范围内，例如从约0°到约15°，从约15°到约30°，从约30°到约45°，或从约45°到60°。在一些实施例中，后拖表面前角θRTS可在从约15°到约45°的范围内。后拖表面前角θRTS在本文中也可被称为后拖表面拔模角。
在一些实施例中，凹凸部130中的一或多个可展现与凹凸部130中的相应一或多个的后拖表面前角θRTS不同的前导表面前角θRLS。在一些此类实施例中，凹凸部130可能实质上不对称。在其它实施例中，一或多个凹凸部130可展现与相应一或多个凹凸部130的后拖表面前角θRTS不同的前导表面前角θRLS。
尽管图2C说明凹凸部130具有负的前导表面前角θRLS(前导表面夹角θLS大于约90°)，但本发明并不限于此。在其它实施例中，前导表面前角θRLS可为正前角，其中前导表面夹角θLS小于约90°。
不受任何特定理论的束缚，据信前导表面夹角θLS可经修整以修改垫114与晶片102之间的相互作用。例如，减小前导表面夹角θLS(使前导表面夹角θLS形成为更尖锐)可减小所施加用以从晶片102移除材料的力。换句话说，为从晶片102移除给定量的材料，可能需要在垫114与晶片102之间施加较小的力。在一些实施例中，增加前导表面夹角θLS(使前导表面夹角θLS形成为较不尖锐)可增加凹凸部130的前导表面142的耐久性。类似地，增加后拖表面夹角θTS可增加凹凸部面130的刚性。据信，较高的后拖表面夹角θTS以支撑物形式为凹凸部130提供经改进支撑，因为凹凸部130的底部可具有比上表面140大的尺寸。增加前导表面夹角θLS可增加前导表面142与晶片102之间所施加的力，增加前导表面142与晶片102之间的摩擦力，且在CMP工艺期间促进减小晶片102的表面粗糙度。
参考图2B和图2C，倾斜角α可经修整以调整由凹凸部130施加在晶片102上的剪切作用。随着倾斜角α的增加，凹凸部130的剪切边缘146可作用在晶片102的较小部分(表面面积，刈幅)上。另外，随着倾斜角α的增加，凹凸部130可以增加的刚度起作用(因为凹凸部130的表面面积的没有太多与使用和操作中的晶片102的运动方向正交，这也可被称为所谓的支撑效应)。另外，增加倾斜角α可以增加由剪切边缘146呈现给晶片102表面的有效前导表面夹角θLS。对于其中前导表面夹角θLS大于约90°的状况，有效前导表面夹角θLS将似乎由于垫114与晶片102的相对运动以及由剪切边缘146接触的晶片102的刈幅减少而增加，这可以改进晶片102的表面光洁度(即，减小晶片102表面的表面粗糙度)。更高倾斜角α也可沿径向方向在凹凸部130与晶片102之间引导更多的力，此可促进剪切(切割)操作。随着倾斜角α的减小，由凹凸部130的剪切边缘146作用的晶片102的有效表面面积(刈幅)可变大，此可改变由凹凸部130的剪切边缘146所施加的剪切作用的所施加单元力。在前导表面夹角θLS小于90°的实施例中，剪切边缘146所呈现的有效角度减小，使其在功能上更加尖锐并减小了剪切边缘146的剪切作用。另外，随着倾斜角α的减小，由于施加在凹凸部130上的力更垂直于凹凸部130的纵向轴线134，因此凹凸部130在使用和操作中会展现降低的刚度。
尽管图2C说明凹凸部130相对于垫114包括分离的材料，但本发明不限于此。在一些实施例中，凹凸部130与垫114成整体，且包括与垫114相同的材料组合物。
尽管图2C已经描述和说明为包含凹凸部130，每一凹凸部展现与其它凹凸部130的前导表面夹角θLS相同的前导表面夹角θLS，本发明不限于此。在其它实施例中，至少一些凹凸部130可具有与垫114的其它凹凸部130不同的前导表面夹角θLS。仅作为一个实例，段114a到114h内的凹凸部130可具有与相同段114a到114h内的其它凹凸部130不同的前导夹角θLS。在其它实施例中，段114a到114h中的至少一个可包含凹凸部130，所述凹凸部具有与段114a到114h中的至少一个内的其它凹凸部130约相同的前导表面夹角θLS，且与段114a到114h中的至少另一个的凹凸部130不同的前导表面夹角θLS。例如，参考图2D，垫114可包含具有第一前导表面夹角θLSa的第一凹凸部130a，具有与第一前导表面的夹角θLSa不同的第二前导表面夹角θLSb的第二凹凸部130b，且具有与第一前导表面夹角θLSa和第二前导表面夹角θLSb不同的第三前导表面夹角θLSc的第三凹凸部130c。在一些实施例中，即使前导表面夹角θLS可变化，但每一凹凸部130a、130b、130c的后拖表面夹角θTS可实质上相同。在一些此类实施例中，凹凸部130a、130b、130c可为不对称的。
类似地，尽管图2C已经描述和说明为包含凹凸部130，每一凹凸部展现与其它凹凸部130的后拖表面夹角θTS相同的后拖表面夹角θTS，本发明不限于此。在其它实施例中，凹凸部130中的至少一些可具有与垫114的其它凹凸部130不同的后拖表面夹角θTS。例如，在一些实施例中，第一凹凸部130a可具有与第二凹凸部130b和第三凹凸部130c不同的后拖表面夹角θTS，且第二凹凸部130b可具有与第三凹凸部130c不同的后拖表面夹角θTS。
在一些实施例中，凹凸部130的上表面140可实质上不平行于主表面138。参考图2E，至少一个凹凸部130可包含上表面140，所述上表面经定向相对于主要表面138成后角θR。在一些实施例中，所有凹凸部130均包含经定向相对于主表面138成后角θR的上表面140。
后角θR可经修正以修改剪切边缘146与凹凸部130的上表面140、晶片102以及可能存在于流体介质126(图1)中的颗粒之间的相互作用强度。大于约0°的后角θR可能促进在使用和操作期间从凹凸部130和晶片102之间的界面移除流体介质126、碎屑或其它材料。另外，后角θR可通过增加在剪切边缘146与晶片102之间所施加的单位力来促进剪切作用。换句话说，增大的后角θR可能会增加凹凸部130的剪切边缘146与晶片102之间的相互作用力。
在后角θR减小(例如，减小到约0°，其中上表面140与主表面138和晶片102共面)时，随着此凹凸部130之间的表面面积增加，上表面140与晶片102之间的相互作用增加，且所施加单位力减小。此外，在流体介质126(图1)中的颗粒、晶片102和上表面140之间的摩擦形式的相互作用可相对于包含大于约0°的后角θR的实施例增加。因此，后角θR可能在使用和操作期间影响晶片102的移除速率和平面化。
后角θR可在约0°(大于约0°)到约20°(例如，小于约20°)的范围内，例如从约0°到约2°，从约2°到约5°，从约5°到约10°，从约10°到约15°或从约15°到约20°。在一些实施例中，后角在从约0°(大于约0°)到约10°(例如，小于约10°)的范围内。尽管已描述和说明图2E的凹凸部130包含后角θR，使得剪切边缘146经定位高于上表面140的其它部分(更远离主表面138)，本发明不限于此。在其它实施例中，凹凸部130可包含低于上表面140的其它部分的剪切边缘146。
参考图2F，在一些实施例中，至少一些凹凸部130可包含经定向成后角θR的上表面140，且至少其它凹凸部130可不包含后角θR，且可具有与主表面138实质上平行的上表面140。在此类实施例中，且如图2F中所展示，旋转后拖凹凸部130可在主表面138上面展现出比旋转前导凹凸部130小的高度。在一些实施例中，旋转前导凹凸部130可包含后角θR，且旋转后拖凹凸部130可不包含后角θR。在一些此类实施例中，旋转前导凹凸部130可剪切晶片102的一部分以被平面化，而旋转后拖凹凸部130通过抛光作用或与流体介质126颗粒中的颗粒、晶片102和旋转后拖凹凸部130的上表面140相互作用而抛光晶片102的表面。在此类实施例中，旋转后拖凹凸部130可用作支座，以限制剪切边缘146侵入到晶片102的材料中的程度，因此增强晶片102表面的平面性。
参考图2G，在其它实施例中，旋转前导凹凸部130可具有上表面140，其与主表面138实质上平行，而旋转后拖凹凸部130可以定位在后角θR处。在此情况下，旋转前导凹凸部130可清除流体介质中的颗粒物质以及晶片碎屑，从而使得旋转后拖凹凸部的剪切边缘146能够更有效地接合晶片102的表面上的材料。当然，如果旋转前导凹凸部130的高度小于旋转后拖凹凸部130的高度，那么旋转前导凹凸部可用以限制旋转后拖凹凸部130的剪切边缘146的接合深度。在如关于图2F和图2G所说明和论述的所有此类情况下，具有与主表面138平行的上表面140的凹凸部的存在将用于限制由垫114施加到晶片102的单位力。
在一些实施例中，在垫114上的相同径向距离处(距垫114的中心的距离)的每一其它凹凸部130可包含后角θR，而其它凹凸部130不包含后角θR。
参考图2H，在一些实施例中，垫114包含具有上表面140的凹凸部130，所述上表面140包含与主表面138实质上成平面的第一部分140a(例如，第一段、第一区)和经定向相对于主表面138成后角θR的第二部分140b(例如，第二段、第二区)。在一些此类实施例中，相对于不包含第一部分140a和第二部分140b的凹凸部130，凹凸部130的第一部分140a可以在使用和操作中展现经改进耐久性。在一些实施例中，凹凸部130包含具有相同后角θR的第二部分140b。在其它实施例中，至少一些凹凸部130可具有与凹凸部130中的至少其它不同的后角θR。
尽管图2A到图2H已将凹凸部130说明并描述为具有线性形状和梯形横截面，但本发明不限于此。在其它实施例中，凹凸部130的形状可为以下中的至少一种：圆柱形，球形(截头球形)，立方体，矩形棱柱，三角棱柱，六边形棱柱，三角形棱锥，4、5或6边棱锥，截棱锥，圆锥，截锥，弧形形状或另一形状。
在一些实施例中，垫114的一或多个特征可随半径(随着距垫114的中心的距离)而改变。例如，高度H、宽度W、长度L、倾斜角α、前导表面夹角θLS、后拖表面夹角θTS、后角θR、凹凸部130密度、凹凸部长度L与凹凸部宽度W之间的比或其它参数中的一或多个可随半径(距垫114的中心的距离)而改变。通过非限制性实例，在一些实施例中，凹凸部长度L可随着距垫114的中心的距离的增加而改变(增加，减少)。在其它实施例中，倾斜角α可随着距垫114的中心的距离的增加而改变(减小，增加)。作为另一实例，前导表面夹角θLS可随着距抛光垫114的中心的距离的增加而变化(增加，减小)。在一些实施例中，前导表面夹角θLS和后拖表面夹角θTS可随着距垫114的中心的距离增加而变化(增加，减小)。在一些实施例中，后角θR可随着距垫114的中心的距离增加而改变(增加，减小)。在又一其它实施例中，长度与宽度之间的比可随着距垫114的中心的距离的增加而改变(增加，减少)。在一些实施例中，倾斜角α可随着距垫114的中心的距离的增加而改变(增加，减少)。
本文中所描述的垫114所实现的移除速率可在从约
Figure BDA0002379702380000191
/分钟到约
Figure BDA0002379702380000192
/分钟的范围内，例如从约
Figure BDA0002379702380000193
/分钟到约
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/分钟，从约
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/分钟到约
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/分钟，从约
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/分钟到约
Figure BDA00023797023800001916
/分钟。尽管已描述特定的移除速率，但本发明不局限于此，且通过垫114实现的移除速率可与所描述的那些不同。
在一些实施例中，可通过可促进具有均匀大小、形状和图案化特征(例如，凹凸部130和孔隙136)的垫114的制造的方法来形成垫114。通过非限制性实例，垫114可通过微复制形成。在一些此类实施例中，可通过在例如模具的生产工具中浇铸或模制聚合物(或随后固化以形成聚合物的聚合物前驱物)来形成垫114以包含精确塑形的形貌特征(例如，凹凸部130和孔隙136)。模具可包含与凹凸部130相对应的多个形貌特征。在其它实施例中，垫114可以通过例如3D打印技术(例如，立体光刻、光刻、其它3D打印方法)，压纹(例如，微型-压纹)或其它方法形成，以形成经精确塑形和定向的凹凸部130。在一些此类实施例中，垫114可经形成以包含经形成为网状的凹凸部130。此外，在一些此类实施例中，凹凸部130可由与垫114的主体不同的材料形成，且展现不同的硬度、刚度或密度中的至少一种。另外，与垫114的其余部分相比，可以采用相同材料(例如聚氨酯)的不同配方来形成凹凸部130。
由于垫114是通过微复制或其它方法形成的，因此垫114可经形成以包含具有例如期望的倾斜角α的精确图案化凹凸部130。另外，凹凸部130可经精确地图案化以具有可控制的大小和形状(例如，高度H、长度L、宽度W、前导表面前角θRLS、后拖表面前角θRTS、后角θR)。藉由比较，由例如发泡聚氨酯的常规技术形成的垫114可包含经由孔隙率和金刚石盘调节产生的凹凸部，此可形成不展现实质上均匀大小、形状和定向的凹凸部。
不受任何特定理论的束缚，据信包含具有前导表面142、后拖表面144、剪切边缘146、后角θR、前导表面夹角θLS、后拖表面夹角θTS、高度H、宽度W和长度L，以及本文中所描述的其它特征的凹凸部130的垫114可促进改进CMP工艺的平面性、可控性和可重复性。在一些实施例中，平面化的长度规模(例如，垫114使具有期望间距的特征平面化的能力)可由凹凸部130来修整。例如，凹凸部130的长度L可促进晶片形貌的高点的桥接，从而促进从高点移除材料，同时减少从晶片形貌的低点移除材料。除了凹凸部130的长度L之外，调整长度L与宽度W的比率可能会影响平面化长度规模。另外，径向间距PR和横向间距PT可经修整以调整相邻凹凸部130的径向重叠和横向重叠，此由可影响平面化的长度规模(例如，增加径向间距PR和横向间距PT中的一或两种可能增加垫114的平面化长度规模)。在一些实施例中，可变更倾斜角α以变更凹凸部130在横向方向和径向方向上的长度。
在一些实施例中，由于沿着垫114的表面的凹凸部130的大小、形状和定向，流体介质和从晶片102移除的材料的凝胶状水解层可更有效地从晶片102和垫114之间的界面移除。如与常规CMP垫中的仅抛光作用相反，将凹凸部130沿着垫114的表面设计和定向以促进对晶片102的表面的剪切和刮擦(切割)作用。换句话说，凹凸部130的前导表面142的剪切边缘146可经定向、定大小和塑形以通过剪切作用从晶片102的表面移除材料。即使流体介质126可在晶片102的表面和流体介质126颗粒之间形成包含硅氧烷键结(-Si-O-Si-)的水解凝胶状层，但凹凸部130也可经定大小、塑形和定向以移除水解层。
相对于常规抛光垫，本文中所描述的垫114可促进平面化的均匀性改进。相对于常规抛光垫，垫114可展现减少晶片内不均匀性和减小晶片到晶片不均匀性。本文中所描述的垫114可用于膜中停止CMP工艺，膜上停止应用和抛光应用中，其中从晶片移除表面形貌和表面粗糙度。垫114可用于CMP工艺中，包含平面化例如钨、钛、镍、铂、钌、铑、铝、铜、钼、金、铱中的至少一个的金属，例如氧化钛、氧化铪、氧化锆、氧化铝、氧化钨、氧化钌、氧化铱的金属氧化物，例如氮化钨、氮化钛、氮化钽、氮化铝钛的金属氮化物，例如二氧化硅、磷硅酸盐、硼硅酸盐玻璃，氟硅酸盐玻璃的介电材料，金属硅化物，金属碳化物，经导电掺杂的半导体材料(例如，经导电掺杂硅、经导电掺杂锗、经导电掺杂硅锗)，多晶硅，例如光致抗蚀剂材料的聚合物薄膜或其它材料。
尽管已将图2A到图2H的垫114描述为包括具有特定大小、形状和定向且具有具有特定图案的凹槽145的段114a到114h，但本发明不限于此。在一些实施例中，凹槽145可展现圆形(例如，垫114可包含同心凹槽)、螺旋形中的至少一种，或可沿径向延伸。例如，参考图3，垫314可包含段314a到314h，每一段包含外部第一部分315a，内部第三部分315c以及在第一部分315a与第二部分315b之间的中间第二部分315b。如上文参考图2A到图2H所描述的，垫314可包含凹凸部130，但为了清楚起见在图3中未说明。
在一些实施例中，垫314可包含凹槽345，用于促进从垫314和晶片102之间的界面移除从晶片102移除的材料。另外，凹槽345可促进流体介质126(图1)流动到垫314表面上的各种位置。在一些实施例中，凹槽345可位于相邻段314a到314h之间。另外，凹槽345可位于每一段314a到314c的各部分之间，例如在第一部分315a与第二部分315b之间，和在第二部分315b与第三部分315c之间。凹槽345可形成同心圆的图案(对应于第一部分315a、第二部分315b和第三部分315c)。
参考图4，垫414可包含具有与图3中所说明的设计不同的设计的段414a到414h。例如，垫414可包含段414a到414h，每一段具有外部第一部分415a和内部第二部分415b。垫414可包含凹槽445，其可位于段414a到414h之间以及每一段414a到414h的部分之间的边界处。例如，凹槽445可位于第一部分415a与第二部分415b之间。第一部分415a与第二部分415b之间的凹槽445可为实质上线性的。
图5说明垫514，其包含段514a到514h且在段514a到514h之间具有凹槽545。段514a到514h可包括弓形(螺旋形)侧。垫514可包含位于相邻段514a到514h之间的边界处的凹槽545。因此，凹槽545可展现从垫514的圆周到垫514的中心具有弓形图案的螺旋形状。
图6说明垫614，其包含段614a到614h且在段614a到614h之间具有凹槽545。段614a到614h可包括弓形(螺旋形)侧。垫614可包含位于邻近段614a到614h之间的边界处的凹槽645。因此，凹槽645可展现从垫614的圆周到垫614的中心具有弓形图案的螺旋形状。
因此根据本发明的实施例，用于化学机械平面化的垫包括一材料，所述材料具有主表面和从所述主表面延伸的凹凸部，凹凸部中的每一个的长度与宽度之间的比大于约2∶1，且至少一些凹凸部的前导表面与主表面之间的夹角大于90°。
此外，根据本发明的额外实施例，垫包括具有主表面的实质上圆形的基部，及在主表面上面延伸一定高度的凹凸部。凹凸部中的至少一些个别地包括界定前导表面和后拖表面的侧和在前导表面与后拖表面之间的上表面，其中主表面与上表面之间的角度在从大于约0°到约20°的范围内。
此外，根据本发明的实施例，用于化学机械平面化的工具包括经配置以保持晶片、台板和耦合到台板的垫的晶片载体。垫包括材料，其具有主表面；及凹凸部，其在主表面上面延伸一定高度，凹凸部中的至少一些各自具有宽度和长度，其中凹凸部中的至少一些的纵向轴线经定向相对于凹凸部中的至少一些其它凹凸部的纵向轴线成角度。
另外，根据本发明的实施例，用于化学机械平面化的垫包括材料，其具有主表面；及凹凸部，其在主表面上，所述凹凸部包括前导表面、后拖表面、在前导表面与后拖表面之间的上表面、位于前导表面和上表面的交点处的剪切边缘。
此外，根据本发明的额外实施例，垫包括在基材的主表面上方的至少一个旋转前导凹凸部和旋转地后拖在至少一个旋转前导凹凸部处的旋转后拖凹凸部。至少一个旋转前导凹凸部包括前导表面、后拖表面和在前导表面与后拖表面之间的上表面，所述上表面相对于主表面成一个角度。
另外，根据本发明的实施例，使微电子装置平面化的方法包括将晶片放置在晶片载体中，且使晶片与垫接触，同时相对于垫移动晶片。垫包括界定垫的至少一部分的段，所述段中的至少一些展现凹凸部，每一凹凸部个别地具有宽度和长度，第一段的所述凹凸部中的每一个的纵向轴线与正交于所述垫在第一段处的切线的线之间的角度不同于第二段的所述凹凸部中的每一个的额外纵向轴线与正交于垫在第二段处的另一切线的线之间的另一角度。所述方法进一步包括从所述晶片的与所述凹凸部的至少一些接触的表面的剪切材料，所述凹凸部中的至少一些在凹凸部中的至少一些中的凹凸部的远端处具有剪切边缘。
下文描述本发明的其它非限制性实例实施例。
实施例1：一种用于化学机械平面化的垫，所述抛光垫包括：具有主表面的材料；和从所述主表面延伸的凹凸部，所述凹凸部中的每一个的长度与宽度之间的比大于约2∶1，且至少一些凹凸部的前导表面与所述主表面之间的夹角大于约90°。
实施例2：根据实施例1所述的垫，其中所述至少一些凹凸部的所述前导表面之间的所述夹角在从约90°到约120°的范围内。
实施例3：根据实施例1或实施例2所述的垫，其中所述至少一些凹凸部的后拖表面与所述主表面之间的另一夹角大于约90°。
实施例4：根据实施例3所述的垫，其中所述至少一些凹凸部的所述前导表面与所述主表面之间的所述夹角不同于所述至少一些凹凸部的所述后拖表面与所述主表面之间的所述另一夹角。
实施例5：根据实施例1到4中任一实施例所述的垫，其中所述至少一些凹凸部为不对称的。
实施例6：根据实施例1到5中任一实施例所述的垫，其中所述至少一些凹凸部包括经定向相对于所述主表面成后角的上表面。
实施例7：根据实施例6所述的垫，其中所述后角大于0°且小于或等于约20°。
实施例8：根据实施例1到7中任一实施例所述的垫，其中所述凹凸部中的至少一些其它凹凸部包括与所述基材的所述主表面实质上平行的上表面。
实施例9：根据实施例1到8中任一实施例所述的垫，其中所述凹凸部中的每一个的所述长度与所述宽度之间的比大于约5∶1。
实施例10：根据实施例1到9中任一实施例所述的垫，其中所述垫实质上为圆形且在径向方向上的凹凸部之间的距离在从约0.5μm到约1，000μm的范围内。
实施例11：根据实施例1到10中任一实施例所述的垫，其中所述垫实质上为圆形的，且所述凹凸部经定向以在所述凹凸部的纵向轴线与垂直于靠近所述凹凸部的所述抛光垫的切线的线之间具有倾斜角，所述倾斜角在从约25°到约45°的范围内。
实施例12：根据实施例1到11中的任一实施例所述的垫，其中所述至少一些凹凸部的所述倾斜角随着距所述垫的中心的距离而变化。
实施例13：根据实施例1到12中任一实施例所述的垫，其中所述垫实质上为圆形，且实质上所有的所述凹凸部经定向相对于垂直于靠近相应凹凸部的位置的所述垫的切线的线成约相同角。
实施例14：一种垫，其包括：实质上圆形的基部，其具有主表面；及凹凸部，其在所述主表面上面延伸一定高度，所述凹凸部中的至少一些个别地包括：界定前导表面和后拖表面的侧；及在所述前导表面与所述后拖表面之间的上表面，其中所述主表面与所述上表面之间的角度在从大于约0°到约20°的范围内。
实施例15：根据实施例14所述的垫，其中所述角大于0°且小于或等于约10°。
实施例16：根据实施例14或实施例15所述的垫，其中所述凹凸部中的所述至少一些各自展现实质上线性形状。
实施例17：根据实施例14到16中任一实施例所述的垫，其中所述凹凸部中的所述至少一些具有大于所述凹凸部中的所述至少一些中的所述相应凹凸部的宽度的长度。
实施例18：根据实施例14到17中任一实施例所述的垫，其中所述凹凸部中的所述至少一些经定向在所述垫上，使得所述凹凸部中的所述至少一些的纵向轴线与所述凹凸部中的至少一些其它凹凸部的纵向轴线实质上不平行。
实施例19：根据实施例14到18中任一实施例所述的垫，其中所述凹凸部中的所述至少一些的纵向轴线与正交于靠近每一相应凹凸部的所述垫的切线的线之间的倾斜角实质上相同。
实施例20：根据实施例19所述的垫，其中所述倾斜角大于0°且小于或等于约60°。
实施例21：根据实施例14到20中任一实施例所述的垫，其中所述前导表面与所述基部的所述主表面之间的角度不同于所述后拖表面与所述基部的所述主表面之间的角度。
实施例22：根据实施例14到21中任一实施例所述的垫，其中所述凹凸部中的所述至少一些为不对称的。
实施例23：根据实施例14到22中任一实施例所述的垫，其中所述凹凸部中的所述至少一些不对称地布置在所述抛光垫上。
实施例24：根据实施例14到23中任一实施例所述的垫，其中所述基部的所述主表面与所述上表面之间的所述角度随所述相应凹凸部距所述垫的中心的距离而变化。
实施例25：一种用于化学机械平面化的工具，所述工具包括：晶片载体，其经配置以固持晶片；台板；及垫，其耦合到所述台板，所述垫包括：材料，其具有一主表面，及凹凸部，其在所述主表面上面延伸一定高度，所述凹凸部中的至少一些各自具有宽度和长度，其中所述凹凸部中的至少一些的纵向轴线经定向相对于所述凹凸部中的至少一些其它凹凸部的纵向轴线成角度。
实施例26：根据实施例25所述的工具，其中所述凹凸部中的所述至少一些的所述长度与所述宽度之间的比大于约5∶1。
实施例27：根据实施例25或实施例26所述的工具，其中所述凹凸部中的所述至少一些的前导表面与所述材料的所述主要表面之间的角度大于约90°。
实施例28：根据实施例27所述的工具，其中所述凹凸部中的所述至少一些的后拖表面与所述材料的所述主表面之间的额外角度大于约90°，且不同于所述凹凸部中的所述至少一些的所述前导表面与所述材料的所述主表面之间的所述角度。
实施例29：根据实施例25到28中任一实施例所述的工具，其中所述凹凸部中的所述至少一些的上表面相对于所述主表面成角度。
实施例30：根据实施例25至29中任一实施例所述的工具，其中所述凹凸部中的所述至少一些包括上表面，所述上表面具有与所述主表面实质上平行的第一部分和相对于所述主表面成角度的第二部分。
实施例31：根据实施例30所述的工具，其中所述上表面的所述第一部分与所述材料的所述主表面之间的距离大于所述上表面的所述第二部分与所述材料的所述主表面之间的另一距离。
实施例32：根据实施例30或实施例31所述的工具，其中所述上表面的所述第一部分经定位靠近所述凹凸部中的所述至少一些的前导表面，且所述上表面的所述第二部分经定位靠近所述凹凸部中的所述至少一些的后拖表面。
实施例33：根据实施例25到32中任一实施例所述的工具，其中所述垫包括在所述材料的所述主表面下面延伸的孔隙。
实施例34：根据实施例25到33中任一项实施例所述的工具，其中所述凹凸部中的所述至少一些包括上表面，所述上表面相对于所述主表面形成角度，且所述凹凸部中的所述至少其它凹凸部包括与所述主表面实质上平行的上表面。
实施例35：一种使微电子装置平面化的方法，所述方法包括：在使晶片相对于垫移动的同时，使所述晶片与所述垫接触，所述垫包括：段，其界定所述垫的至少一部分，所述段中的至少一些展现凹凸部，每一凹凸部个别地具有宽度和长度，第一段的所述凹凸部中的每一个的纵向轴线与正交于所述垫在所述第一段处的切线的线之间的角度不同于第二段的所述凹凸部中的每一个的额外总线轴线与正交于所述垫在所述第二段处的另一切线的线之间的另一角度；及从所述晶片的与所述凹凸部中的至少一些接触的表面的剪切材料，所述凹凸部中的所述至少一些在所述凹凸部中的所述至少一些中的所述凹凸部的远端处具有剪切边缘。
实施例36：根据实施例35的方法，其中相对于所述垫移动所述晶片包括独立地旋转所述晶片和所述垫中的每一个。
实施例37：根据实施例35或实施例36的方法，其中使所述晶片与垫接触包括使所述晶片与包括至少八个段的垫接触。
实施例38：根据实施例35到37中任一实施例所述的方法，其进一步包括在使所述晶片与所述垫接触的同时在所述晶片与所述垫之间引入流体介质。
实施例39：根据实施例38所述的方法，其中在所述晶片与所述垫之间引入流体介质包括在所述晶片与所述垫之间引入去离子水。
实施例40：一种用于化学机械平面化的垫，所述垫包括：材料，其具有主表面；及凹凸部，其在所述主表面上，所述凹凸部包括前导表面、后拖表面、在所述前导表面与所述后拖表面之间的上表面、位于所述前导表面与所述上表面的交点处的剪切边缘。
实施例41：根据实施例40所述的垫，其中所述主表面与所述前导表面之间的角度不同于所述主表面与所述后拖表面之间的角度。
实施例42：根据实施例40或实施例41所述的垫，其中所述上表面与所述主表面不平行。
实施例43：根据实施例40到42中任一实施例所述的垫，其中所述上表面经定向相对于所述主表面成在从大于约0°到约10°的范围内的角度。
实施例44：根据实施例40到43中任一实施例所述的垫，其进一步包括位于邻近凹凸部之间的至少一些孔隙。
实施例45：根据实施例40到44中任一实施例所述的垫，其中所述垫包括至少八个段，每一段的所述凹凸部与其相应段的其它凹凸部平行且相对于至少其它段的凹凸部成角度。
实施例46：一种垫，其包括：至少一个旋转前导凹凸部，其在基材的主表面上方，其中所述至少一个旋转前导凹凸部包括：前导表面；后拖表面；和位于所述前导表面与所述后拖表面之间的上表面；及旋转后拖凹凸部，其旋转地后拖在所述至少一个旋转前导凹凸部，所述旋转前导凹凸部的所述上表面和所述旋转后拖凹凸部的上表面中的至少一个相对于所述主表面成角度。
实施例47：根据实施例46所述的垫，其进一步包括在所述前导表面与所述上表面的交点处的剪切边缘。
实施例48：根据实施例45或实施例46所述的垫，其中所述旋转后拖凹凸部具有小于所述旋转前导凹凸部的高度的高度。
实施例49：根据实施例45到48中任一实施例的垫，其中所述旋转后拖凹凸部的所述上表面与所述主表面平行。
实施例50：根据实施例45至48中任一项所述的垫，其中所述旋转前导凹凸部的所述上表面与所述主表面平行，且所述旋转后拖凹凸部的所述上表面经定向相对于所述主表面成一个角度。
虽然已经结合诸图描述了某些说明性实施例，但所属领域的技术人员将认识并了解，本发明所涵盖的实施例不限于本文中明确展示和描述的那些实施例。确切地说，可在不脱离本发明所涵盖的实施例(例如下文所主张的那些实施例，包含合法等效物)的范围的情况下对本文中所描述的实施例进行许多添加、删除和修改。另外，来自一个所揭示实施例的特征可与另一所揭示实施例的特征组合，同时仍然包含在本发明的范围内。

Claims (20)

1.一种用于化学机械平面化的垫，所述垫包括：
材料，其呈圆形且包括主表面；及
凹凸部，其从所述主表面延伸，所述凹凸部中的每一个的长度与宽度之间的比大于2∶1，至少一些凹凸部的前导表面与所述主表面之间的夹角大于90°，在所述凹凸部的至少一些中的每一者的纵向轴线与垂直于靠近所述凹凸部的相应至少一些中的每一者的所述垫的切线的线之间的倾斜角在从25°到45°的范围内，所述凹凸部的重叠在径向方向上为0.5μm到500μm的范围内。
2.根据权利要求1所述的垫，其中所述至少一些凹凸部的所述前导表面与所述主表面之间的所述夹角在从90°到120°的范围内。
3.根据权利要求1所述的垫，其中所述至少一些凹凸部的后拖表面与所述主表面之间的另一夹角大于90°。
4.根据权利要求3所述的垫，其中所述至少一些凹凸部的所述前导表面与所述主表面之间的所述夹角不同于所述至少一些凹凸部的所述后拖表面与所述主表面之间的所述另一夹角。
5.根据权利要求1所述的垫，其中所述至少一些凹凸部为不对称的。
6.根据权利要求1所述的垫，其中所述至少一些凹凸部包括经定向相对于所述主表面成后角的上表面。
7.根据权利要求6所述的垫，其中所述后角大于0°且小于或等于20°。
8.根据权利要求6所述的垫，其中所述凹凸部中的至少一些其它凹凸部包括与所述材料的所述主表面实质上平行的上表面。
9.根据权利要求1所述的垫，其中所述凹凸部中的每一个的所述长度与所述宽度之间的比大于5∶1。
10.根据权利要求1所述的垫，其中所述至少一些凹凸部的所述倾斜角随着距所述垫的中心的距离而变化。
11.根据权利要求1所述的垫，其中实质上所有的所述凹凸部经定向相对于垂直于靠近相应凹凸部的位置的所述垫的所述切线的所述线成约相同角。
12.根据权利要求1所述的垫，其中所述至少一些凹凸部的所述纵向轴线经定向相对于所述凹凸部中的至少一些其它凹凸部的纵向轴线成一个角度。
13.根据权利要求1所述的垫，其中所述凹凸部各自包括后拖表面，在所述前导表面与所述后拖表面之间的上表面，和在所述前导表面与所述上表面的交点处的剪切边缘。
14.根据权利要求1所述的垫，其中所述至少一些凹凸部包括上表面，所述上表面具有与所述主表面实质上平行的第一部分和相对于所述主表面成角度的第二部分。
15.根据权利要求14所述的垫，其中所述上表面的所述第一部分与所述材料的所述主表面之间的距离大于所述上表面的所述第二部分与所述材料的所述主表面之间的另一距离。
16.根据权利要求14所述的垫，其中所述上表面的所述第一部分经定位靠近所述至少一些凹凸部的前导表面，且所述上表面的所述第二部分经定位靠近所述至少一些凹凸部的后拖表面。
17.根据权利要求1所述的垫，其进一步包括在所述材料的所述主表面下面延伸的孔隙。
18.根据权利要求1所述的垫，其中所述凹凸部中的所述至少一些各自包括上表面，所述上表面相对于所述主表面形成角度，且所述凹凸部中的所述至少其它凹凸部各自包括与所述主表面实质上平行的上表面。
19.一种用于化学机械平面化的工具，所述工具包括：
晶片载体，其经配置以固持晶片；
台板；及
根据权利要求1所述的垫，其耦合到所述台板。
20.一种使微电子装置平面化的方法，所述方法包括：
在使晶片相对于垫移动的同时，使所述晶片与所述垫接触，所述垫展现出圆形且包括：
段，其界定所述垫的至少一部分，所述段中的至少一些包括凹凸部，每一凹凸部个别地展现出所述凹凸部中的每一者的宽度和长度之间的比率大于2∶1，且至少一些凹凸部的前导表面与所述垫的主表面之间的夹角大于90°，在所述至少一些凹凸部中的每一者的纵向轴线与垂直于靠近相应凹凸部中的每一者的所述垫的切线的线之间的角在从25角到45角的范围内，所述凹凸部的重叠在径向方向上为0.5μm到500μm的范围内；及
从所述晶片的与所述凹凸部中的至少一些接触的表面的剪切材料，所述凹凸部中的至少一些在所述凹凸部中的所述至少一些中的所述凹凸部的远端处具有剪切边缘。
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