CN1458671A - 用于电化学机械抛光的导电抛光用品 - Google Patents

用于电化学机械抛光的导电抛光用品 Download PDF

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Abstract

一种用于平面化基片表面的制造用品、方法和设备。一方面，本发明提供一种用于抛光基片的制造用品，其包括有一主体的抛光用品，该主体包括至少一部分由导电材料涂敷的纤维、或导电填料、或其结合物，且适于抛光基片。另一方面，抛光用品包括一个主体，该主体有适于抛光基片的一个表面，和至少一个嵌入抛光表面的导电元件，该导电元件包括由导电材料、导电填料、或其组合涂敷的介电或导电纤维。该导电元件可含有在由抛光表面确定的一个平面上延伸的接触表面。可以在抛光用品中形成许多穿孔和多个凹槽以促进材料通过和在抛光用品的周围流动。

Description

用于电化学机械抛光的导电抛光用品
相关申请的交叉参考
本申请涉及2001年12月27日提交的，题目为“用于电化学机械抛光的导电抛光用品”的美国专利10/033,732，该文献在此引入作为参考，可见与本文要求方面和说明书不一致的程度。发明背景
发明领域
本发明涉及用于平面化基片表面的制造用品和设备。
相关技术的背景
亚四分之一微米多层次金属化是用于下一代超大规模集成(ULSI)的关键技术。属于此技术核心的多层次互连要求在高缩图率小孔中形成的互连特征或部件(feature)，包括接触，孔道，导线和其它元件的平面化。这些互连特征或部件的可靠形成对于ULSI的成功和对于用于增加单个基片和模块上的电路密度和质量的连续努力是非常重要的。
在集成电路和其它电子器件的制造中，将多层导电，半导电，和介电材料沉积到基片表面上和从基片表面除去。导电，半导电，和介电材料的薄层由许多沉积技术沉积。在现代加工中通常的沉积技术包括物理气相沉积(PVD)，也称为溅射，化学气相沉积(CVD)，等离子体增强的化学气相沉积(PECVD)，和电化学镀敷(ECP)。
随着材料层被连续沉积和除去，基片的最高表面在它的表面可变成非平面的而要求平面化。平面化表面，或“抛光”表面，是将材料从基片表面除去以形成一般均匀，平整表面。平面化在除去不期望的表面构形和表面缺陷，如粗糙表面，附聚材料，晶格损害，划痕，和污染的层，或材料方面有用的。平面化在通过除去用于填充元件和提供用于随后金属化和加工的均匀表面的过量沉积材料而在基片上形成特征或部件。
化学机械平面化，或化学机械抛光(CMP)，是用于平面化基片的普通技术。CMP采用化学混合物，通常为浆料或其它流体介质，用于选择性地从基片除去材料。在常规CMP技术中，将基片支座或抛光头安装到支座组件上并设置为与CMP设备中的抛光垫接触。支座组件向基片提供可控制的压力，促使基片紧贴着抛光垫。通过外部驱动力衬垫相对于基片移动。CMP设备在产生基片表面和抛光垫之间的抛光或摩擦运动的同时，还分散抛光混合物以影响化学活动和/或机械活动并最终从基片表面除去材料。
由于其可取的电性能而日益用于集成电路制造的一种材料是铜。然而，铜具有它自身的特殊制造问题。例如，铜难以形成图案和蚀刻及新工艺和技术，如正被用于形成铜基片特征的镶嵌(damascene)或双镶嵌(dual damascene)工艺。
在镶嵌工艺中，在介电材料中形成特征或部件，随后由铜填充。具有低介电常数，即约小于3的介电材料，被用于铜镶嵌的制造。在铜材料的沉积之前，将阻挡层材料一致地沉积到在介电层中形成的特征或部件的表面上。然后将铜材料沉积在阻挡层上和周围。然而，这些特征或部件的铜填充通常在基片表面上导致过度的铜材料，或装载过多，必须除去这些材料以在介电材料中形成铜填充的特征或部件和准备并用于下一工序的基片表面做好准备。
出现在抛光铜材料中的一个挑战在于在导电材料和阻挡层之间的界面一般是非平面的，残余的铜材料保留在由非平面界面形成的不规则中。此外，导电材料和屏蔽材料通常从基片表面在不同速率下除去，两者都可导致过量导电材料在基片表面上保持为残余物。而且，根据其中形成的元件的密度或大小，基片表面可具有不同的表面构形(topography)。铜材料以不同的除去速率下沿基片表面的不同表面构形上除去，这使得从基片表面有效除去铜材料和基片表面的最后的平面性难以达到。
从基片表面除去所有的所需除去的铜材料的一种方案是过度抛光基片表面。然而，一些材料的抛光过度可导致形态缺陷，如器件中的凹洼或凹陷的形成，称为浅碟(dishing)，或介电材料的过度除去，称为凹蚀(erosion)。浅碟和侵蚀的产生的形态缺陷可进一步导致另外材料，如位于其下的阻挡层材料的非均匀除去，和产生具有较所需少的抛光质量的基片表面。
由于铜表面抛光的另一个问题来自低介电常数(低k)的介电材料的使用以在基片表面中形成铜波纹。低k介电材料，如碳掺杂的氧化硅，可在常规抛光压力(即，约6psi)下变形或破碎，称为向下力，它可有害地影响基片抛光质量和有害地影响器件形成例如，在基片和抛光垫之间的相对旋转运动可沿基片表面诱导剪切力和使低k材料变形以形成表面构形的缺陷，它可有害地影响随后的抛光。
在低介电材料中抛光铜的一种方案是由电化学机械抛光(ECMP)技术抛光铜。ECMP技术从基片表面通过电化学溶解除去导电材料的同时抛光基片，具有与常规CMP工艺相比降低的机械磨蚀(abrasion)。通过在阴极和基片表面之间施加偏压以从基片表面除去导电材料到周围的电解液中而进行电化学溶解。
在ECMP系统的一个实施方案中，由与基片支撑设备，比如基片支座头中基片表面电连通的导电连接环施加偏压。然而，已经观察到连接环显示在基片表面上的电流分布不均匀，它导致非均匀的溶解。通过基片与常规抛光垫的接触和在基片和抛光垫之间提供相对运动而进行机械磨蚀。然而，常规的抛光垫通常限制电解液流向基片表面。另外，抛光垫可由绝缘材料组成，它可干扰施加到表面的偏压并导致材料从基片表面的非均匀或可变溶解。
结果是，有需要改进用于除去基片表面上的导电材料的抛光用品。
发明内容
本发明的方面一般提供使用电化学沉积技术、电化学溶解技术、抛光技术、和/或其结合，用于平面化基片上层的制造用品和设备。
在一个方面，用于抛光基片的抛光用品包括含有适应于抛光基片的表面的主体和至少一个至少部分嵌入主体中的导电元件。导电元件可包括由涂敷有导电材料的纤维，或导电填料、或其组合，它可位于粘合剂材料中。导电元件可包括采用至少部分嵌入主体内的导电材料涂敷的交织纤维的织物，或用涂敷有导电材料的纤维或，或导电填料、或其组合，和至少部分嵌入主体内的粘合剂，或其组合。导电元件可含有在由抛光表面定义的平面上延伸的接触面和可包括线圈(coils)，一个或多个环路，或一个或多个股线(strands)，或材料的交织织物，或其组合。可以在抛光用品中形成多个穿孔(perforations)和多个槽以促进材料通过和经过抛光用品的流动。
在另一方面，提供抛光用品用于加工基片表面，如沉积于基片表面上的导电层。抛光用品包括主体，主体包括至少一部分导电填料，或由导电材料涂敷的纤维，或其组合，且适于抛光基片。可以在抛光用品中形成多个穿孔和多个槽以促进材料通过和经过抛光用品的流动。
在另一方面，抛光用品可位于加工基片的设备中，设备包括盆，位于盆中的可渗透圆盘，位于可渗透圆盘上的抛光用品或制造用品，位于盆中在可渗透圆盘和盆底部之间的电极，和适于在加工期间保持基片的抛光头。
在另一方面，抛光用品可在加工基片的方法中用作导电抛光用品，方法包括提供包含外壳的设备，在外壳中布置导电抛光用品，在至多20加仑每分钟(GPM)的流量下向外壳中供应导电溶液，在导电溶液中邻近导电抛光用品布置基片，接触基片表面于导电溶液中的导电抛光用品，在电极和导电抛光用品之间施加偏压，并除去基片表面的至少一部分表面。
在另一方面，提供加工基片的抛光用品，包括至少含有适于抛光基片的导电表面的主体，其中导电表面包括至少一个导电元件，导电元件包括位于聚合物材料中的导电填料，或采用导电材料涂敷的纤维，或其组合。
在另一方面，提供加工基片的抛光用品，包括含有适于抛光基片的表面的主体和导电元件，导电元件包括采用导电材料涂敷的交织纤维的织物。
附图简述
为获得和详细理解其中本发明上述各方面方案，以上概述的本发明的更具体情况，可以参考附图所示的实施方案及其描述。
然而，要注意的是附图仅显示本发明的典型实施方案。因此，不要认为它是范围的限制，对于本发明可允许其它同样有效的实施方案。
图1是本发明加工设备一个实施方案的平面图；
图2是ECMP台的一个实施方案的剖视图；
图3是抛光用品一个实施方案的部分横截面图；
图4是带槽的抛光用品一个实施方案的顶端平面图；
图5是带槽的抛光用品另一个实施方案的顶端平面图；
图6是带槽的抛光用品另一个实施方案的顶端平面图；
图7A是在此说明的导电布或织物的顶视图；
图7B和7C是含有包括导电布或织物的抛光表面的抛光用品的部分横截面图；
图7D是包括金属箔的抛光用品的一个实施方案的部分横截面图；
图8A和8B分别是含有导电元件的抛光用品一个实施方案的顶部和横截面简图；
图8C和8D分别是含有导电元件的抛光用品一个实施方案的顶部和横截面简图；
图9A和9B是含有导电元件的抛光用品其它实施方案的透视图；
图10A是抛光用品另一个实施方案的部分透视图；
图10B是抛光用品另一个实施方案的部分透视图；
图10C是抛光用品另一个实施方案的部分透视图；
图10D是抛光用品另一个实施方案的部分透视图；
图10E是抛光用品另一个实施方案的部分透视图；
图11A到11C是与此处所述的抛光用品的一个实施方案接触的基片一个实施方案的简要侧视图；
图12A到12D是含有连接到电源的延长件的抛光用品的实施方案的顶端和侧面简图；和
图12E和12F显示向抛光用品提供电源的另一个实施方案的侧简图和分解透视图。
为促进理解，已经使用相同的参考数字，只要可能，通常对于各图表示相同元件。
优选实施方案的详细说明
除非另外进一步定义，在此使用的词汇和词语应当由本领域技术人员给出它们在本领域普通和通常的意义。化学机械抛光应该广泛地解释和包括，但不局限于，由化学活动、机械活动，或化学和机械活动两者的结合磨蚀基片表面。电抛光应该广泛地解释和包括，但不局限于，通过电化学活动的应用，如通过阳极溶解而平面化基片。
电化学机械抛光(ECMP)应该广泛地解释和包括，但不局限于，通过应用电化学活动、化学活动、机械活动、或电化学、化学、和机械活动的结合以从基片表面除去材料而平面化基片。
电化学机械镀覆工艺(ECMPP)应该广泛地解释和包括，但不局限于，电化学沉积材料和一般通过应用电化学活动、化学活动、机械活动、或电化学、化学、和机械活动的结合而平面化沉积的材料。
阳极溶解应该广泛地解释和包括，但不局限于，阳极偏压直接地或间接地对基片应用，它导致导电材料从基片表面的除去和进入周围的电解液溶液。抛光表面广泛地定义为在加工期间用品的部分至少部分地接触基片表面或直接或通过导电介质把用品电连接到基片表面。
抛光设备
图1表示含有至少一个适于电化学沉积和化学机械抛光的台，如电化学机械抛光(ECMP)台102和至少一个位于单个平台或工具上的常规抛光或磨光台106的加工设备100。可适于得益于本发明的一种抛光工具是可从位于Santa Clara，California的Applied Materials公司得到的MIRRAMesaTM化学机械抛光机。
例如，在图1所示的设备100中，1，设备100包括两个ECMP台102和一个抛光台106。该台可用于加工基片表面。例如，形成于其中的由阻挡层填充的元件轮廓，然后在阻挡层上沉积导电材料的基片可在两个步骤中在两个ECMP台102中除去导电材料及在抛光台106中抛光阻挡层以形成平面化的表面。
示例性设备100一般包括支撑一个或多个ECMP台102的基座108，一个或多个抛光台106，一个传输台110和圆盘传送带112。传输台110一般通过装载机械臂116帮助基片114向和从设备100上转移。装载机械臂116通常在传输台110和工厂界面(factory interface)120之间转移基片114，工厂界面可包括清洗模块122，测量设备104和一个或多个基片贮存盒118。测量设备104的一个例子是NovaScanTM集成厚度监测系统，其可从位于亚利桑纳凤凰城的NovaMeasuring Instruments公司得到。
或者，装载机械臂116(或工厂界面120)可转移基片到一个或多个其它加工工具(未示出)如化学气相沉积工具、物理气相沉积工具、蚀刻工具等等。
在一个实施方案中，传输台110至少包括输入缓冲台124，输出缓冲台126，转移机械臂132，和装载杯组件128。装载机械臂116将基片114放置到输入缓冲台124上。转移机械臂132含有两个夹钳组件，每个含有由基片边缘保持基片114的气动夹钳指。转移机械臂132从输入缓冲台124提升基片114并旋转夹钳和基片114到基片114在装载杯组件128上的位置，然后将基片114放置在装载杯组件128上。
圆盘传送带112一般支撑多个抛光头130，每个抛光头在加工期间保持一个基片114。圆盘传送带112在传输台110，一个或多个ECMP台102和一个或多个抛光台106之间传输抛光头130。可适于受益于本发明的一种圆盘传送带112一般说明于1998年9月8日公开的Tolles等人的美国专利No.5,804,507，该文献在此引入作为参考，可见与本文要求方面和说明书不一致的程度。
一般情况下，圆盘传送带112中心布置在基座108上。圆盘传送带112通常包括多个悬臂138。每个悬臂138一般支撑一个抛光头130。图1没显示所说明的一个悬臂138以便能看见传输台110。圆盘传送带112可加索引，使得抛光头130可以在台102，106和传输台110之间以由用户定义的顺序移动。
一般地抛光头130保持基片114的同时，基片114位于ECMP台102或抛光台106中。ECMP台106和抛光台102在设备100上的布置允许基片114通过在台之间移动而连续镀敷或抛光的同时保留在相同的抛光头130中。可适于本发明的一种抛光头是TITAN HEADTM基片支座，由位于California Santa Clara的Applied Materials公司制造。
可与在此说明的抛光设备100一起使用的抛光头130的实施方案的例子说明于2000年2月25日公开的Shendon等人的美国专利No.6,024,630，该文献在此引入作为参考，可见与本文要求方面和说明书不一致的程度。
为促进抛光设备100和在其上进行的工艺的控制，将包括中央处理器(CPU)142，存储器144，和配套电路146的控制器140连接到抛光设备100。CPU142可以是任何一种形式的计算机处理器，该处理器可用于控制各种驱动和压力的工业设定。存储器144连接到CPU142。存储器144，或电脑可读介质，可以是容易获得的存储器如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、软盘、硬盘、或任何其它数字存储器，本地或远程的一种或多种。配套电路146连接到CPU142用于以常规的方式支撑处理器。这些电路包括超高速缓冲存储器，电源，时钟电路，输入/输出电路，子系统等等。
用于操作抛光设备100和/或控制器140的动力由电源150提供。说明性地显示电源150连接到抛光设备100的多个组件，包括传输台110，工厂界面120，装载机械臂116和控制器140。在其它实施方案中，提供分立的电源用于抛光设备100的两个或更多组件。
图2显示支撑在ECMP台102上的抛光头130的剖视图。ECMP台102一般包括盆202，电极204，抛光用品205，圆盘206和盖子208。在一个实施方案中，盆202连接到抛光设备100的基座108上。盆202一般确定容器或电解液池，其中可以限定导电流体如电解液220。用于加工基片114的电解液220可用于加工金属如铜、铝、钨、金、银、或可电化学沉积到基片114上或从基片114电化学除去的任何其它材料。
盆202可以是由塑料如氟聚合物、TEFLON、PFA、PE、PES组成的碗形元件，或其它与电镀和电抛光化学相容的材料。盆202含有底部210，底部包括小孔216和排水口214。小孔216一般位于底部210的中心和允许轴212通过其间。密封件218布置在小孔216和轴212以下和允许轴212旋转的同时防止位于盆202中的流体通过小孔216。
盆202通常包括电极204，圆盘206，和位于其中的抛光用品205。抛光用品205，如抛光垫布置和支撑在圆盘206上的盆202中。
电极204是对基片114和/或接触基片表面的抛光用品205的反电极。抛光用品205至少部分是导电的和可在如下电化学工艺期间与基片结合用作电极：如电化学机械镀覆工艺(ECMPP)，它包括电化学沉积和化学机械抛光，或电化学溶解。根据在电极204和抛光用品405之间施加的正偏压(阳极)或负偏压(阴极)，电极204可能是阳极或阴极。
例如，从电解液沉积材料到基片表面上，电极204用作阳极和基片表面和/或抛光用品205用作阴极。当从基片表面除去材料，如通过施加偏压溶解时，电极204用作阴极和基片表面和/或抛光用品205可用作溶解过程的阳极。
电极204一般位于圆盘206和盆202的底部210之间，其中它可浸入电解液220中。电极204可以是盘状元件，盘子含有形成于其中的多个小孔，或位于渗透膜或容器中的多个电极片。渗透膜(未显示)可位于圆盘206和电极204或电极204和抛光用品205之间以过滤来自晶片表面的气泡，如氢气泡以减少缺陷形成和稳定或更均匀地在其间施加电流或电力。
对于电沉积工艺，电极204由如下物质组成：要沉积或除去的材料，如铜、铝、金、银、钨和可以电化学沉积到基片114上的其它材料。对于电化学除去工艺，如阳极溶解，电极204可包括不是沉积材料的材料，例如，铂、碳、或铝的非消耗电极，用于铜溶解。
抛光用品205可以是(材料的)衬垫、网或带，它与流体环境和工艺规格相容。在图2所示的实施方案中，抛光用品205是圆形和位于盆202的上端，盆由圆盘206支撑在它的下表面上。抛光用品205至少包括导电材料，如一种或多种导电元件的部分导电表面，用于在加工期间与基片表面接触。抛光用品205可以是抛光材料的部分或全部或嵌入常规抛光材料中或位于常规抛光材料上的导电抛光材料的复合材料。例如导电材料可以位于布置在圆盘206和抛光用品205之间的“衬里”材料上以在加工期间适应抛光用品205的柔量和/或硬度(durometer)。
盆202，盖子208，和圆盘206可以移动地布置在基座108上。当圆盘传送带112索引ECMP和抛光台102，106之间的基片114时，盆202，盖子208和圆盘206可以向基座108轴向移动以促进抛光头130的清洁。圆盘206位于盆202中并连到轴212。轴212一般结合到位于基座108下的电机224上。电机224，响应于来自控制器140的信号，在预定速率下旋转圆盘206。
圆盘206可以是由与电解液220相容的材料制造的穿孔用品支撑，它不会有害地影响抛光。圆盘206可以从如下聚合物制造：例如氟聚合物、PE、TEFLON、PFA、PES、HDPE、UHMW等。圆盘206可以使用紧固件如螺栓或其它装置如揿钮固定在盆202中或与外壳干涉配合，悬置于其中等。圆盘206优选与电极204分隔以提供更宽的工艺窗口，因此减少沉积材料和从基片表面除去材料对电极204尺寸的敏感性。
圆盘206一般可渗透电解液220。在一个实施方案中，圆盘206包括多个形成于其中穿孔或通道222。穿孔包括部分或完全通过物体，如抛光用品形成的小孔，孔，开口，或通道。选择穿孔尺寸和密度以提供电解液220通过圆盘206到基片114上的均匀分布。
在一个方面，圆盘206包括直径约为0.02英寸(0.5毫米)到约0.4英寸(10mm)的穿孔。穿孔可具有占抛光用品约20％到约80％的穿孔密度。已经观察到约50％的穿孔密度提供对抛光工艺具有最小的不利影响的电解液液流。一般地，对准圆盘206和抛光用品205的穿孔以提供通过圆盘206和抛光用品205到基片表面的电解液的足够质量流量。抛光用品205可以由机械夹子或导电粘合剂布置在圆盘206上。
尽管在此针对电化学机械抛光(ECMP)工艺说明抛光用品，本发明设想在涉及电化学活动的其它制造过程中使用导电抛光用品。使用电化学活动的这样工艺的例子包括电化学沉积，它涉及施加均匀偏压到基片表面用于沉积导电材料的抛光用品205，而不使用常规偏压应用设备，如边缘接触，和电化学机械镀覆工艺(ECMPP)，它包括电化学沉积和化学机械抛光的结合。
在操作中，抛光用品205位于盆202中电解液中的圆盘206上。将在抛光头中的基片114在电解液中布置并与抛光用品205接触。电解液流过圆盘206和抛光用品205的穿孔流动并通过形成于其中的槽在基片表面上分布。然后将来自电源的电力施加到导电抛光用品205和电极204，由阳极溶解方法除去在电解液中的导电材料，如铜。
将电解液220从储槽233通过喷嘴270流入容积232。由位于边缘254的多个孔234防止电解液220溢出容积232。孔234一般提供通过盖子208的通路用于电解液220离开容积232和流入盆202的下部分。至少一部分孔234一般位于凹陷258的下表面236和中心部分252之间。当孔234通常高于凹陷258的下表面236时，电解液220注入容积232和因此与基片214和抛光介质205接触。因此，基片214通过在盖子208和圆盘206之间的相对间距的整个范围内维持与电解液220的接触。
在盆202中收集的电解液220一般通过位于底部210的排水口214流入液体输送系统272。液体输送系统272通常包括储槽233和泵242。在储槽233中收集流入液体输送系统272的电解液220。泵242从储槽233通过供应线244传输电解液220到喷嘴270，其中电解液220通过ECMP台1 02循环。过滤器240一般位于储槽233和喷嘴270之间以除去可在电解液220中存在的粒子和附聚材料。
电解液溶液可包括市售电解液。例如，含铜材料除去中，电解液可包括硫酸基电解液或磷酸基电解液，如磷酸钾(K3PO4)，或其组合。电解液也可包含硫酸基电解液的衍生物，如硫酸铜，和磷酸基电解液的衍生物，如磷酸铜。也可以使用含有高氯酸到乙酸溶液及其衍生物的电解液。
另外，本发明设想使用通常用于电镀或电抛光工艺的电解液混合物，包括通常使用的电镀或电抛光添加剂，如尤其增亮剂。用于电化学工艺，如铜镀敷，铜阳极溶解，或其结合的电解液溶液的一个来源是Shipley Leonel，Rohm and Haas的一个部门，其总部在Philadelphia，Pennsylvania，商品名为Ultrafill 2000。合适的电解液混合物的例子说明于2002年1月3日提交的美国专利申请10/038,066，该文献在此引入作为参考，可见与本文要求方面和说明书不一致的程度。
向电化学池(electrochemical cell)提供电解液溶液以在至多约20加仑每分钟(GPM)，如约在0.5GPM到约在20GPM之间，例如，约2GPM，在基片表面上或在基片表面和电极之间提供动态流量。相信电解液的这样流量从基片表面排空抛光材料和化学副产物并允许电解液材料的更新用于改进的抛光速率。
当在抛光工艺中使用机械磨蚀时，基片料114和抛光用品205相对于彼此旋转以从基片表面除去材料。可以如在此所述的通过与导电抛光材料和常规抛光材料两者的物理接触而提供机械磨蚀。基片114和抛光用品205分别在约5rpms或更大，如约10rpms到约50rpms下旋转。
在一个实施方案中，可以使用高旋转速度抛光工艺。高旋转速度工艺包括在约150rpm或更大，如约150rpm到约750rpm的压盘速度下旋转抛光用品205；和基片114可以在约150rpm到约500rpm，如约300rpm到约500rpm的旋转速度下旋转。可以采用在此所述抛光用品，工艺，和设备而使用的高旋转速度抛光工艺的进一步说明公开于2001年7月25日提交的，题目为“半导体基片化学机械抛光的方法和设备”的美国专利60/308,030。也可以在工艺期间进行其它运动，包括轨道运动或经过基片表面的扫描运动。
当接触基片表面时，在抛光用品205和基片表面之间施加约6psi或更小，如约2psi或更小的压力。在基片的抛光期间，使用在约2psi或更小，如约0.5psi或更小之间的压力到在基片114和抛光用品205之间与包含低介电常数材料的基片上。在一个方面，约0.1psi到约0.2psi之间的压力可用于使用此处所述的导电抛光用品抛光的基片。
在阳极溶解中，在作为阴极的电极204，和作为阳极的抛光用品205的抛光表面310之间施加电势差或偏压。在偏压施加到导电导电性用品支撑元件上的同时，与抛光用品接触的基片被极化。偏压的施加允许在基片表面上形成的导电材料，如含铜材料的除去。建立偏压可包括约15伏或更小电压于向基片表面。约0.1伏到约10伏的电压可用于将含铜材料从基片表面溶解而进入电解液。偏压也可产生约0.1毫安/cm2到约50毫安/cm2的电流密度，或对于200mm的基片约0.1安培到约20安培。
可以根据从基片表面除去材料的要求，改变由电源150提供以建立电势差和进行阳极溶解工艺的信号。例如，随时间变化的阳极信号可以提供到导电抛光介质205。信号也可由电脉冲调制技术施加。电脉冲改变技术包括在基片上施加恒定电流密度或电压于第一时间段，然后在第二时间段在基片上施加恒定反电压，并重复第一个和第二个步骤。例如，电脉冲调制技术可使用从约-0.1伏和约-15伏到约0.1伏和约15伏的可变电势。
借助抛光介质上的正确穿孔图案和密度，相信基片对抛光用品205施加偏压偏离基片提供导电材料，如金属从基片表面向电解液均匀溶解，可比于来自常规边缘接触销偏压(contact-pins bias)的更高的边缘除去速率和更低中心除去速率。
可以从至少基片表面的一部分在约15,000/min或更小，如约100/min到约15,000/min的速率下除去导电材料，如含铜材料。在本发明一个实施方案中，其中要除去的铜材料约12,000厚，可以将电压施加到导电抛光用品205以提供约100/min到约8,000/min的除去速率。
按照电抛光工艺，可以将基片进一步抛光或磨光以除去阻挡层材料，从介电材料除去表面缺陷，或使用抛光用品改进抛光工艺的平面性。合适的磨光工艺和混合物的例子公开于2000年5月11日提交的在先未决的美国专利申请系列No.09/569,968，该文献在此引入作为参考，可见与本文要求方面和说明书不一致的程度。
抛光用品材料
在此所述的抛光用品可以是从导电材料形成的，导电材料可包括导电抛光材料或可包括位于介电或导电抛光材料中导电元件。在一个实施方案中，导电抛光材料可包括导电纤维，或导电填料，或其组合。导电纤维，或导电填料，或其组合可以分散在聚合物材料中。
导电纤维可包括导电或介电材料，如介电或导电聚合物或碳基材料，导电纤维至少部分地由包括金属，或碳基材料，或导电陶瓷材料，或导电合金，或其组合的导电材料涂敷或覆盖。导电纤维的形式可以为纤维或丝，导电织物或布，导电纤维做成的一个或多个环状物，线圈，或环。多层导电材料，例如多层导电布或织物可用于形成导电抛光材料。
导电纤维包括由导电材料涂敷的介电或导电纤维材料。介电聚合物材料可以用作纤维材料。合适的介电纤维材料的例子包括聚合物材料，如聚酰胺、聚酰亚胺、尼龙聚合物、聚氨酯、聚酯、聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、含二烯烃的聚合物，如AES(聚丙烯腈乙烯苯乙烯)、丙烯酸类聚合物，或其组合。
导电纤维材料可包括本征导电聚合物材料，本征导电聚合物材料包括聚乙炔、聚乙烯二氧噻吩(PEDT)，市售的商品名为BaytronTM、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、碳基纤维、或其组合。导电聚合物的另一个例子是聚合物-贵金属混合材料。聚合物-贵金属混合材料一般对周围的电解液呈化学惰性，如含有抗氧化的贵金属的那些。一个聚合物-贵金属混合材料的例子是铂-聚合物混合材料。导电抛光材料，包括导电纤维的例子更完全地说明于2001年12月27日提交的，题目为“用于电化学机械抛光的导电抛光用品”的在先未决美国专利10/033,732，该文献在此引入作为参考，可见与本文要求方面和说明书不一致的程度。本发明也设想使用可用作此处所述纤维的有机或无机材料。
纤维材料本质上可以是固体或中空的。纤维长度约为1μm到约1000mm及直径约为0.1μm到约1mm。一个方面，对于导电聚合物复合材料和泡沫，如分散在聚氨酯中的导电纤维，纤维的直径可以为5μm到约200μm及长度对直径的纵横比约为5或更大，如约10或更大。纤维的横截面可以是圆形、椭圆形、星形、“雪片状”、或制造的介电或导电纤维的任何其它形状。长度约为5mm到约1000mm和直径约为5μm到约1000μm的高纵横比纤维可用于形成导电纤维的网、环状物、织物或布。纤维的弹性模量也可约为104psi到约108psi。然而，本发明设想使用此处所述的为提供柔顺所需的，何弹性模量的弹性纤维。
布置在导电或介电纤维材料中的导电材料一般包括导电无机化合物，如金属、碳基材料、导电陶瓷材料、金属无机化合物、或其组合。可用于此处导电材料涂层的金属的例子包括贵金属、铜、镍、钴、及其组合。贵金属包括金、铂、钯、铱、铼、铑、钌、饿、及其组合，其中优选的是金和铂。本发明也设想使用其它金属作为导电金属涂层，而不是在此说明的那些。碳基材料包括炭黑、石墨、和能够固定到纤维表面上的碳粒子。陶瓷材料的例子包括碳化铌(NbC)、碳化锆(ZrC)、碳化钽(TaC)、碳化钛(TiC)、碳化钨(WC)及其组合。本发明也设想使用用于导电材料涂层的其它金属、其它碳基材料、及其它陶瓷材料而不是在此说明的那些。
金属无机化合物包括，布置在聚合物纤维，如丙烯酸类或尼龙纤维上的硫化铜或五硫化九铜，Cu9S5。五硫化九铜涂敷的纤维以商品名Thunderon购自日本的Nihon Sanmo Dyeing公司。Thunderon纤维通常含有约0.03μm到约0.1μm厚的五硫化九铜，Cu9S5涂层且已经观察到其具有约40Ω/cm的电导率。
可以通过导电材料的镀敷、涂敷、物理气相沉积、化学沉积、结合、或粘合直接在纤维上布置导电涂层。另外，成核，或晶种，导电材料层如铜、钴或镍可用于改进在导电金属和纤维材料之间的粘合。导电材料可布置在可变长度的单个介电或导电纤维以及从介电或导电纤维材料制备的成形环状物、泡沫、和布或织物上。
合适导电纤维的例子是涂敷金的聚乙烯纤维。导电纤维的另外例子包括由金属镀敷的丙烯酸类纤维和由铑涂敷的尼龙纤维。一个使用成核材料的导电纤维的例子是由铜晶种层和布置在铜层上的金涂敷层的尼龙纤维。
导电填料可包括碳基材料或导电粒子和纤维。导电碳基材料的例子包括碳粉、碳纤维、碳纳米管、碳纳米泡沫、碳气凝胶、石墨、及其组合。导电粒子或纤维的例子包括本征导电聚合物、采用导电材料涂敷的介电或导电粒子、导电材料涂敷的介电填料材料、导电无机粒子、导电陶瓷粒子、及其组合。导电填料可以由如下物质部分或完全涂敷：在此说明的金属，如贵金属、碳基材料、导电陶瓷材料、金属无机化合物、或其组合。一个填料材料的例子是采用铜或镍涂敷的碳纤维或石墨。导电填料可以是球形、椭圆形、具有某些纵横比，如2或更大的长形，或制造的任何其它形状的填料。填料材料在此广泛定义为可布置在第二材料中以改变第二材料物理，化学或电性能的材料。同样，填料材料也可包括在此处说明的导电金属或导电聚合物部分或完全涂敷的介电或导电纤维材料。导电金属或导电聚合物部分或完全涂敷的介电或导电纤维的填料也可以完全是纤维或纤维片。
导电材料用于涂敷介电和导电纤维和填料以提供用于形成导电抛光材料所需的电导率水平。一般情况下，将导电材料的涂料沉积到纤维和/或填料材料上，其厚约0.01μm到约50μm，如约0.02μm到约10μm的厚度。涂层通常导致电阻率小于约100Ω-cm，如约0.001Ω-cm到约32Ω-cm的纤维或填料。本发明设想电阻率依赖于纤维或填料和使用的涂料的材料，且可显示导电材料涂层，例如，铂的电阻率，它在0℃下的电阻率为9.81μΩ-cm。一个合适的导电纤维的例子包括由约0.1μm厚的铜、镍、或钴，和铜、镍、或钴层上约2μm厚的金涂敷的尼龙纤维，及纤维的总直径约为30μm到约90μm。
导电抛光材料可包括如下物质的组合：至少部分由另外导电材料涂敷或覆盖的导电或介电材料和用于达到所需电导率或其它抛光用品性能的导电填料。一个组合的例子是石墨和金涂敷的尼龙纤维用作包括至少一部分导电抛光材料的导电材料。
导电纤维材料、导电填料材料、或其组合可以分散在粘合剂材料中或形成复合导电抛光材料。一种形式的粘合剂材料是常规的抛光材料。常规抛光材料一般是介电材料如介电聚合物材料。介电聚合物抛光材料的例子包括聚氨酯和与填料混合的聚氨酯、聚碳酸酯、聚苯硫醚(PPS)、TeflonTM聚合物、聚苯乙烯、乙烯-丙烯-二烯烃-亚甲基(EPDM)、或其组合，和用于抛光基片表面的其它抛光材料。常规抛光材料也可包括在尿烷中浸渍的或为发泡状态的缩绒纤维。本发明设想任何常规抛光材料可以用作与在此所述导电纤维和填料的粘合剂材料。
可以将添加剂加入到粘合剂材料中以协助导电纤维、导电填料或其组合在聚合物材料中的分散。添加剂可用于改进从纤维和/或填料和粘合剂材料形成的抛光材料的机械、热、和电性能。添加剂包括改进聚合物交联的交联剂和更均匀地在粘合剂材料中分散导电纤维或导电填料的分散剂。交联剂的例子包括氨基化合物、硅烷交联剂、多异氰酸酯化合物、及其组合。分散剂的例子包括N-取代长链烯基琥珀酰亚胺、高分子量有机酸的胺盐、包含极性基团如胺、酰胺、亚胺、酰亚胺、羟基、醚的甲基丙烯酸或丙烯酸共聚物衍生物、包含极性基团如胺、酰胺、亚胺、酰亚胺、羟基、醚的乙烯到丙烯共聚物。此外，含硫化合物，如硫代乙醇酸和相关酯已经观察为金涂敷纤维和填料在粘合剂材料中的有效分散剂。本发明设想添加剂的数量和类型随纤维或填料材料以及使用的粘合剂材料而变化，以上例子是说明性的且不应当认为或解释为限制本发明的范围。
此外，可以通过提供足够数量的导电纤维和/或导电填料以在粘合剂材料中形成物理连续或电连续介质或相，而在粘合剂材料中形成导电纤维和/或填料材料的网。当与聚合物粘合剂材料结合时，导电纤维和/或导电填料一般包括约2wt.％到约85wt.％，如约5wt.％到约60wt.％的抛光材料。
可以在粘合剂中布置由导电材料，可选地导电填料涂敷的纤维材料的交织织物或布。可以交织由导电材料涂敷的纤维材料以形成纱。可以借助于粘合剂或涂料将纱压挤在一起以制备导电网。纱可以作为导电元件布置在抛光垫中或可以织造成布或织物。
或者，导电纤维和/或填料可以与粘合剂结合以形成复合导电抛光材料。合适粘合剂的例子包括环氧物、硅氧烷、聚氨酯、聚酰亚胺、聚酰胺、氟聚合物、氟化衍生物、或其组合。其它的导电材料，如导电聚合物、其它的导电填料，或其组合可以与粘合剂一起使用以达到所需的电导率或其它抛光用品性能。导电纤维和/或填料可包括约2wt.％到约85wt.％，如约5wt.％到约60wt.％复合导电抛光材料。
导电纤维和/或填料材料可用于形成约为50Ω-cm或更小，如约3Ω-cm或更小的体电阻率或面电阻率的导电抛光材料或用品。抛光用品的一个方面，抛光用品或抛光用品的抛光表面的电阻率约为1Ω-cm或更小。一般地，提供导电抛光材料或导电抛光材料和常规抛光材料的复合材料以生产体电阻率或体表面电阻率约为50Ω-cm或更小的导电抛光用品。一个导电抛光材料和常规抛光材料的复合材料的例子包括以足够数量布置在聚氨酯常规抛光材料中的金或碳涂敷的纤维，它显示1Ω-cm或更小的电阻率，以提供体电阻率约为10Ω-cm或更小的抛光用品。
在此所述导电纤维和/或填料形成的导电抛光材料一般具有在持续电场下不劣化和在酸性或碱性电解液抗劣化的机械性能。结合导电材料和使用的任何粘合剂材料以具有(如果可以)用于常规抛光用品的常规抛光材料的相等机械性能。
例如，导电抛光材料，单独或与粘合剂材料结合，在用于聚合材料的Shore D硬度标度上具有约100或更小的硬度，如由总部在宾夕法尼亚的费城的美国测试和材料学会(ASTM)说明和测量的那样。一个方面，导电材料在用于聚合材料的Shore D硬度标度上的硬度约为80或更小，同样，常规硬抛光垫的Shore D硬度为约50到约80。例如，导电抛光垫的Shore D硬度可约为50到约70。导电抛光部分110一般包括约500微米或更小的表面粗糙度。一般设计抛光垫的性能以降低或最小化在机械抛光期间和向基片表面施加偏压时，基片表面的划痕。
抛光用品结构
一个方面，抛光用品由位于支撑件上的在此所述导电抛光材料的单层组成。另一方面，抛光用品可包括多个材料层，包括在基片表面上的至少一种导电材料或提供接触基片的导电表面和至少一种用品支撑部分或辅助衬垫。
图3A是抛光用品205一个实施方案的部分横截面图。图3所示的抛光用品205包括一个复合抛光用品，复合抛光用品含有用于抛光基片表面的导电抛光部分310和用品支撑，或辅助衬垫部分320。
导电抛光部分310可包括导电抛光材料，导电抛光材料包括在此所述的导电纤维和/或导电填料。例如，导电抛光部分310可包括导电材料，导电材料包括分散在聚合材料中的导电纤维和/或导电填料。此外，导电抛光部分可包括导电纤维的一个或多个环状物，线圈，或环，或交织的导电纤维以形成导电织物或布。导电抛光部分310也可由多层导电材料，例如，多层导电布或织物。
导电抛光部分310的一个例子包括石墨粒子和布置在聚氨酯中的金涂敷的尼龙纤维。另一个例子包括布置在聚氨酯或硅氧烷中的石墨粒子、碳纳米管、碳纤维、及其组合。
用品支撑部分320一般具有和导电抛光部分310相同或更小的直径或宽度。然而，本发明设想用品支撑部分320具有比导电抛光部分310更大的宽度或直径。尽管此图说明了圆形的导电抛光部分310和用品支撑部分320，本发明设想导电抛光部分310，用品支撑部分320，或两者具有不同的形状如矩形表面或椭圆表面。本发明还设想导电抛光部分310，用品支撑部分320，或两者可形成材料的线性网或带。
用品支撑部分320可包括抛光工艺中的惰性物质和在ECMP期间耐消耗或损坏。例如，用品支座部分可能由如下物质组成：常规抛光材料，包括聚合物材料，例如聚氨酯和与填料混合的聚氨酯、聚碳酸酯、聚苯硫醚(PPS)、乙烯-丙烯-二烯烃-亚甲基(EPDM)、TeflonTM聚合物、或其组合，和用于抛光基片表面的其它抛光材料。用品支撑部分320可以是常规的软材料，如由尿烷浸渍的压缩缩绒纤维，用于在工艺期间吸收在抛光用品205和支座头130之间施加的一些压力。软材料的Shore A硬度可约为20到约90。
或者，用品支撑部分320可以由与周围电解液相容但不会有害地影响抛光包括导电贵金属或导电聚合物的导电材料制成，以提供经过抛光用品的电导。贵金属的例子包括金、铂、钯、铱、铼、铑、铼、钌、锇、及其组合，其中优选金和铂。如果这样的材料由惰性材料，如常规抛光材料或贵金属与周围电解液隔离，可以使用与周围电解液反应的材料，如铜。
当用品支撑部分320导电时，用品支撑部分320可比导电抛光部分310具有更大的电导率，即，更低的电阻率。例如，与包括铂的用品支撑部分320相比，它在0℃下的电阻率为9.81μΩ-cm，导电抛光部分310的电阻率约为1.0Ω-cm或更小。导电用品支撑部分320可提供均匀的偏压或电流以最小化抛光期间沿用品表面，例如，用品半径的电阻，以均匀地阳极溶解基片表面。导电用品支撑部分320可连到电源上以传输电力到导电抛光部分310。
一般地，导电抛光部分310由适于在抛光工艺中与抛光材料一起使用的常规粘合剂粘合到用品支撑部分320。根据工艺要求或制造商所需，粘合剂可以是导电的或介电的。支撑部分320可以通过粘合剂或机械夹子固定到支撑上，如圆盘206。或者，如果抛光用品205仅包括导电抛光部分310，导电抛光部分可以由粘合剂或机械的夹子固定到一个支撑件上，比如圆盘206。
抛光用品205的导电抛光部分310和用品支撑部分320一般能渗透电解液。可以分别在导电抛光部分310和用品支撑部分320中形成多个穿孔以促进流体通过其间流动。多个穿孔允许电解液在工艺期间流过并接触表面。穿孔可以在制造期间自然地形成，如在导电织物或布的编织期间，或可以由机械法形成和形成图案并通过材料。穿孔可部分或完全穿过抛光用品205的每个层而形成。可以对准导电抛光部分310的穿孔和用品支撑部分320的穿孔以促进流体通过其间的流动。
在抛光用品205中形成的穿孔350的例子可包括在抛光用品中直径约为0.02英寸(0.5毫米)到约0.4英寸(10毫米)的小孔。抛光用品205的厚度可以约为0.1mm到约5mm。例如，穿孔可以彼此间隔约0.1英寸到约1英寸。
抛光用品205可具有抛光用品约20％到约80％的穿孔密度以提供足够质量流量的电解液经过表面。然而，本发明设想小于或大于在此所述穿孔密度以控制通过它的流体流动。在一个例子中，已经观察到约50％的穿孔密度提供足够的电解液流动以促进基片表面的均匀的阳极溶解。穿孔密度在此处广泛地叙述为穿孔所占的抛光用品体积。当在抛光用品205中形成穿孔时，穿孔密度包括抛光用品表面或主体的穿孔的总数和直径或大小。
选择穿孔尺寸和密度以提供电解液通过抛光用品205到基片表面的均匀分布。一般地，将导电抛光部分310和用品支撑部分320两者的孔眼尺寸，穿孔密度，和穿孔的安排经配置以彼此对准而提供足够质量流量的电解液通过导电抛光部分310和用品支撑部分320到基片表面。
可以在抛光用品205中布置槽以促进电解液沿抛光用品205流过而以为阳极溶解或电镀工艺提供有效或均匀的电解液流于基片表面。槽可能部分地在单层中或通过多层形成。本发明设想槽在上层或与基片表面接触的抛光表面中形成。为向抛光用品表面提供增加或受控的电解液液流，一部分或多个穿孔可以与槽互连。或者，全部穿孔或没有穿孔可以与位于抛光用品205中的槽互连。
用于促进电解液流动的槽的例子包括线性槽、弧形槽、环形同心槽、径向槽、和螺旋槽。在用品205中形成的槽的横截面可以是正方形、圆形、半圆形、或可促进经过抛光用品表面的流体流动的任何其它形状。槽可彼此相交。槽可能形成图案，如位于抛光表面上的相交X-Y图案或在抛光表面上形成的相交的三角形图案，或其结合，以促进电解液在基片表面上的流动。
槽可以彼此间隔约30密耳到约300密耳。一般地，在抛光用品中形成的槽的宽度约为5密耳到约30密耳，但尺寸可按用于抛光的需要而变化。一个槽图案的例子包括宽约10密耳彼此间隔约60密耳的槽。任何合适的槽构型，大小，直径，横截面形状，或间隔可用于提供所需的电解液流动。别的横截面和槽构型更完全地说明于2001年10月11日提交，题目为“用于抛光基片的方法和设备”在先未决的美国专利临时申请60/328,434，该文献在此引入作为参考，可见与本文要求方面和说明书不一致的程度。
向基片表面输送电解液可以由如下方式增强：让一些穿孔与槽相交以允许电解液通过一套穿孔进入，由用于加工基片的槽围绕基片表面均匀分布，然后由流过穿孔的另外的电解液更新加工电解液。一个衬垫穿孔和开槽的例子更完全地叙述于2001年12月20日提交的美国专利10/026,854，该文献在此引入作为参考，可见与本文要求方面和说明书不一致的程度。
含有穿孔和槽的抛光用品的例子如下。图4是带槽的抛光用品一个实施方案的顶端平面图；显示抛光用品205的圆衬垫440含有多个具有足够尺寸和安排的穿孔446允许电解液向基片表面流动。穿孔446可以彼此间隔约0.1英寸到约1英寸。穿孔可以是直径约为0.02英寸(0.5毫米)到约0.4英寸(10mm)的圆形穿孔。此外穿孔的数目和形状可根据设备，工艺参数，和使用的ECMP混合物而变化。
在抛光用品205的抛光表面448中形成槽442，其中有助于来自本体溶液的新鲜电解液从盆202向在基片和抛光用品之间的间隙的输送。槽442可具有各种图案，包括如图4所示的在抛光表面448上基本圆形同心槽图案，如图5所示的X-Y图案和如图6所示的三角形图案。
图5是含有以X-Y图案布置在抛光垫540的抛光部分548上的槽542的抛光垫的另一个实施方案的顶端平面图。穿孔546可以布置在纵向和横向布置的槽的交叉处，也可以布置在纵槽、横槽上，或位于槽542以外的抛光用品548中。穿孔546和槽542布置在抛光用品的内径544上而抛光垫540的外径550上可以没有穿孔和槽。
图6是形成图案的抛光用品640的另一个实施方案。在该实施方案中，槽可以采用X-Y图案和与X-Y图案的槽642相交的对角排列的槽645而布置。对角槽645可以与任何X-Y槽642成一角度，例如，与任何X-Y槽642约成30°到约成60°而布置。穿孔646可以布置在X-Y槽642的交叉处，X-Y槽642和对角线槽645的交叉处，沿任何槽642和645布置，或布置在槽642和645以外的抛光用品648中。穿孔646和槽642布置在抛光用品的内径644上而抛光垫640的外径650上可以没有穿孔和槽。
槽图案的别的例子，如螺旋式槽、蛇纹石槽、和涡轮式槽，更完全地叙述于2001年10月11日提交的题目为“用于抛光基片的方法和设备”的在先未决的美国专利临时申请60/328,434中，该文献在此引入作为参考，可见与本文要求方面和说明书不一致的程度。
导电抛光表面
图7A是可用于形成抛光用品205的导电抛光部分310的导电布或织物700一个实施方案的顶端剖视图。导电布或织物由此处所述导电材料涂敷的交织纤维710组成。该涂敷有导电材料的交织的纤维可以包含多种涂敷有导电材料的纤维并交织以形成织物。该织物也包含多种交织的纤维以形成一织物，然后其被涂敷导电材料。该织物也可由形成涂敷由导电材料的交织纤维的两个工艺的组合形成。
在一个实施方案中，交织纤维710在垂直720和水平730方向上的编织或方平编织图案见图7A。本发明设想其它形式的织物，如纱，或不同交织的网或筛网图案以形成导电布或织物700。一个方面，交织纤维710以在织物700中提供通道740。通道740允许电解液或液体流过，包括离子和电解液组分通过织物700。导电织物700可以布置在聚合物粘合剂，如聚氨酯中。导电填料也可以布置在这样的聚合物粘合剂中。
图7B是位于用品205的用品支撑部分320上的导电布或织物700的部分横截面图。导电布或织物700可以在用品支撑部分320上布置为一个或多个连续层，用品支撑部分320包括形成于其上的任何穿孔350。布或织物700可以由粘合剂固定到用品支撑部分320上。当浸入电解液溶液时，织物700适于允许电解液流过纤维，编织物，或在布或织物700中形成的通道。
或者，如果确定通道740不足以允许有效流量的电解液通过织物700，即，金属离子通过其扩散，也可以将织物700穿孔以增加通过其的电解液流量。织物700通常适应或被穿孔以允许电解液溶液的流速约达到每分钟20加仑。
图7C是布或织物700的部分的横截面图，布或织物可以由穿孔750形成图案以和用品支撑部分320中穿孔350的图案匹配。或者，导电布或织物700的一些或所有穿孔750可不与用品支撑部分320的穿孔350对准。穿孔的对准或非对准允许操作员或制造者控制电解液通过抛光用品以接触基片表面的流量或流速。
一个织物700的例子是约8到约10个纤维宽的方平交织物，其纤维包括由金涂敷的尼龙纤维。纤维的例子是尼龙纤维，约0.1μm厚的钴、铜、或镍材料，和沉积在钴、铜、或镍材料上的约2μm厚金沉积在尼龙纤维上。
或者，导电筛网可用于代替导电布或织物700。导电筛网可包括导电纤维、导电填料、或至少一部分位于导电粘合剂中或由导电粘合剂涂敷的导电布700。导电粘合剂可包括非金属导电聚合物或位于聚合物中的导电材料的复合物。导电填料，如石墨粉、石墨片、石墨纤维、碳纤维、碳粉、炭黑、或在导电材料中涂敷的纤维，和聚合物材料，如聚氨酯的混合物可用于形成导电粘合剂。采用此处所述导电材料涂敷的纤维可用作导电粘合剂的导电填料。例如，碳纤维或金涂敷的尼龙纤维可用于形成导电粘合剂。
如需要协助导电填料和/或纤维的分散，导电粘合剂也可包括添加剂，以改进聚合物和填料和/或纤维之间的粘合，和改进导电箔和导电粘合剂之间的粘合，以及改进导电粘合剂的机械、热和电性能，。用于改进粘合的添加剂的例子包括环氧树脂类、硅氧烷、聚氨酯、聚酰亚胺、或其用于改进粘合的组合。
导电填料和/或纤维和聚合物材料的复合物可适于提供特定的特性，如电导率，磨损特性，耐久性系数。例如包括约2wt.％到约85wt.％导电填料的导电粘合剂可与在此说明的用品和工艺一起使用。可用作导电填料和导电粘合剂的材料的例子更完全地说明于2001年12月27日提交的美国专利10/033,732，该文献在此引入作为参考，可见与本文要求方面和说明书不一致的程度。
导电粘合剂的厚度可以约为1微米到10毫米，如约10微米到约1毫米厚。多层导电粘合剂可施加到导电筛网上。导电筛网可以导电布或织物700相同的方式使用，如图7B和7C所示。导电粘合剂可以在导电筛网上以多层涂敷。一个方面，在已经筛网形成孔后，将导电粘合剂涂敷到导电筛网上以保护筛网部分因孔形成工艺而暴露的部分，。
另外，导电底层涂料可以在导电粘合剂的涂敷之前位于导电筛网上以促进导电粘合剂对导电筛网的粘合。导电底层涂料可以由和导电粘合剂纤维相似材料组成，改良组成以生产具有比导电粘合剂更大材料间粘合的性能。合适的导电底层涂料材料的电阻率可以小于约100Ω-cm，如0.001Ω-cm到约32Ω-cm。
或者，可以使用导电箔代替导电布或织物700，如图7D所示。导电箔一般包括位于支座层320上导电粘合剂790中或由该导电粘合剂涂敷的金属箔780。形成金属箔的材料的例子包括金属涂敷的织物、导电金属如铜、镍、和钴，和贵金属、如金、铂、钯、铱、铼、铑、铼、钌、锇、及其组合，其中优选是金和铂。
导电箔也可包括非金属导电箔片，如铜片、碳纤维织造片箔。导电箔也可包括金属涂敷的介电或导电材料的布，如铜、镍、或金涂敷的尼龙纤维布。导电箔也可包括由此处所述导电粘合剂涂敷的导电或介电材料。导电箔也可包括互连导电金属线或条，如铜丝的线框、筛子或筛网，它可以由此处所述的导电粘合剂材料涂敷。本发明设想使用其它材料形成此处所述的金属箔。
在此所述的导电粘合剂790可封囊金属箔780，它允许金属箔780为导电金属，该金属，如铜与周围的电解液反应，。导电箔可以被穿多个穿孔750，如此处所述的穿孔。尽管未显示，导电箔可连接到电源的导线上以偏压抛光表面。尽管未显示，金属箔也可以是有槽的。
导电粘合剂可以如对于导电筛网或织物700所述和可以在金属箔780上以多层涂敷。一个方面，在已经将金属箔780穿孔以保护金属箔780部分不曝露于穿孔工艺之后，将导电粘合剂790涂敷到金属箔780上。
可以通过将液体状态粘合剂或粘结剂流延到织物700、箔780或筛网上，将在此所述的导电粘结剂布置到导电织物700、箔780、或筛网上。然后在干燥和固化之后，粘合剂在织物，箔或筛网上固化。包括注塑、压缩塑模、层压、高压釜、挤出、或其结合的其它合适的加工方法可用于封囊导电织物、筛网或箔。热塑性和热固性粘合剂两者可用于此应用。
可以通过在金属箔上穿多个直径或宽度约为0.1μm到约1mm的穿孔，或通过在金属箔和导电粘合剂之间施加导电底层涂料，增强在导电粘合剂和导电箔的金属箔组分之间的粘合。该导电底层涂料可以是与此处所述的筛网导电底层涂料相同的材料。
抛光表面中的导电元件
另一方面，在此所述的导电纤维和填料可用于形成位于抛光材料上显著的导电元件以形成本发明的导电抛光材料205。抛光材料可以是常规抛光材料或导电抛光材料，例如，位于此处所述聚合物中的导电填料或纤维的导电复合材料。导电元件的表面可与抛光用品的表面形成平面或可以在抛光用品表面的平面上延伸。导电元件可延伸到抛光用品表面以上至多约5毫米。
尽管以下部分说明了具有特殊结构和布置的导电元件在抛光材料中的使用，本发明设想单个导电纤维和填料，和从其制备的材料，如织物也可认为是导电元件。此外，尽管未显示，以下的抛光用品的说明可包括具有在此所述和图4到6所示的穿孔和带槽图案的抛光用品，及用于引入在此所述的导电元件的图案构型如下。
图8A到8B表示含有其中布置的导电元件的抛光用品800的一个实施方案的顶端和横截面简图。抛光用品800一般包括含有在加工时适于接触基片的抛光表面820的主体810。主体810通常包括电介质或聚合物材料，如介电聚合物材料，例如，聚氨酯。
抛光表面820形成于其中的一个或多个孔，槽，沟槽，或凹陷以至少部分接收导电元件840。一般可以布置导电元件840以使接触表面850共平面或在由抛光表面820确定的平面上延伸。通常配置接触表面850，如通过含有柔顺，弹性，柔软的，或可压力模塑表面，以当接触基片时最大化导电元件840的电接触。在抛光期间，接触压力可用于推动接触表面850进入与抛光表面820共平面的位置。
一般由在此所述的形成于其中的多个穿孔860使主体810能渗透电解液。抛光用品800可具有抛光用品810表面积约20％到约80％的穿孔密度以提供足够的电解液流量以促进基片表面的均匀阳极溶解。
主体810一般包括介电材料如在此所述的常规抛光材料。一般在主体810中形成的凹陷830以在加工期间保持导电元件840，且因此形状和方向可变化。在图8A所示的实施方案中，凹陷830是具有矩形横断面位于抛光用品表面上和在抛光用品800中心形成互连“X”或十字纹870的槽。本发明设想另外的横截面，如倒置的梯形和圆形弯曲，其中槽接触在此所述的基片表面。
或者，凹陷830(和位于其中的导电元件840)可以在不定间隔下布置，为放射状、平行、或垂直取向，且可另外是线性、弯曲、同心、渐开线、或其它横截面。
图8C是放射状布置在主体810中一系列单个导电元件840的顶端简图，每个元件840由隔片875物理或电隔离。隔片875可以是介电抛光材料或介电互连件，如塑料互连件。或者，隔片875可以是无抛光材料或导电元件840的抛光用品的截面以提供在导电元件840之间无物理连接。在这样的分离元件构型中，每个导电元件840可以单独由导电通路890，如导线连接到电源。
往回参考图8A和8B，一般被置于主体810中的导电元件840以产生约20Ω-cm或更小的体电阻率或体表面电阻率。在抛光用品的一个方面，抛光用品的电阻率约为2Ω-cm或更小。导电元件840一般具有在持续电场下不退化和在酸性和碱性电解液中耐劣化的机械性能。导电元件840由压配合、夹紧、粘合剂、或通过其它方法保持在凹陷830中。
在一个实施方案中，导电元件840是足够柔顺的，弹性，或柔软的以在加工期间在接触表面850和基片之间维持电接触。相比于抛光材料，用于导电元件840的足够柔顺，弹性，或柔软的材料可具有在Shore D硬度标度上约100或更小的模拟硬度(analogous hardness)。可以使用在用于聚合物材料的Shore D硬度标度上具有约80或更小模拟硬度的导电元件840。柔顺材料，如柔软或可弯的纤维材料也可用作导电元件840。
在图8A和8B所示的实施方案中，导电元件840嵌入位于用品支撑或辅助衬垫815上的抛光表面810。穿过抛光表面810和导电元件840周围的用品支撑815形成穿孔860。
一个导电元件840的例子包括采用导电材料或导电填料和聚合物材料，如聚合物基粘合剂混合物涂敷的介电或导电纤维，以制备在此所述的导电(和耐磨的)复合材料。导电元件840也可包括导电聚合物材料或在此所述的其它导电材料以改进电学性能。例如，导电元件包括导电环氧物和导电纤维的复合材料，导电纤维包括由金涂敷的尼龙纤维，如由位于尼龙纤维上厚约0.1μm钴、铜、或镍涂敷的尼龙纤维，和位于尼龙纤维上厚约2μm金涂敷的尼龙纤维，和碳或石墨填料以改进复合材料的电导率，它沉积在聚氨酯主体中。
图8D是含有位于其中的导电元件的抛光用品800另一个实施方案的横截面简图。一般可以布置导电元件800以使接触表面850共平面或在由抛光表面820确定的平面上延伸。导电元件840可包括在此所述的，在导电元件845周围布置，封囊或包裹的导电织物700。或者可以在导电元件845的周围布置，封囊，或包裹单个导电纤维和/或填料。导电元件845可包括金属，如在此所述的贵金属，或适用于电抛光工艺的其它导电材料，如铜。导电元件840也可包括织物和在此所述的粘合剂材料与形成导电元件860外接触部分的织物和通常形成内部支撑结构的粘合剂的复合材料。导电元件860也可包括具有矩形横截面积及由刚性导电织物700和在此所述的粘合剂形成的管壁的中空管。
连接器890用于连接导电元件840到电源(未显示)以在加工期间电偏压导电元件840。连接器890一般是导线，导带或与工艺流体相容或含有覆盖物或涂层的其它导体，涂层保护连接器890不受工艺流体影响。连接器890可以通过模塑、锡焊、堆积、硬钎焊、夹紧、压接、铆接、扣紧、导电粘合剂或通过其它方法或装置连接到导电元件840上。可用于连接器890的材料的例子包括绝缘铜、石墨、钛、铂、金、铝、不锈钢、和尤其是导电材料HASTELOY。
在连接器890周围布置的涂层可包括聚合物如氟碳、聚氯乙烯(PVC)和聚酰亚胺。在图8A所示的实施方案中，一个连接器890在抛光用品800的外围连接到每个导电元件840上。或者，可以通过抛光用品800的主体810布置连接器890。然在另一个实施方案中，连接器890可连接到位于袋中的导电栅(未显示)和/或通过电连接导导电元件840的主体810。
图9A显示抛光材料900的另一个实施方案。抛光材料900包括主体902，主体包括一个或多个至少部分位于抛光表面906上的导电元件。导电元件904一般包括多个纤维，条，和/或挠性指杆，挠性指杆是柔顺或弹性的且适于在加工同时接触基片表面。纤维由如下物质组成：至少部分地导电的材料，如由在此所述的导电材料涂敷的介电材料组成的纤维。纤维也可在本质上是固体或中空的以降低或增加纤维柔量或柔韧性。
在图9A所示的实施方案中，导电元件904是多个连接到基座909上的多个导电辅助元件913。导电辅助元件913包括在此所述的至少部分导电的纤维。辅助元件913的例子包括在此所述的由金涂敷的尼龙纤维或碳纤维。基座909也包括导电材料且连接到连接器990上。基座909也可由在抛光期间从抛光垫用品溶解的导电材料，如铜层涂敷，相信它延长导电纤维的加工持续时间。
导电元件904一般位于抛光表面906中形成的凹陷908中。导电元件904可以在相对于抛光表面906的0到90度之间取向。在其中平行于抛光表面906取向导电元件904的实施方案中，导电元件904可部分地位于抛光表面906上。
凹陷908含有下装配部分910和上清洁部分912。将装配部分910配置以接收导电元件904的基座909，通过压配合、夹紧、粘合剂、或通过其它方法保持导电元件904。间隙部分912位于凹陷908和抛光表面906相交处。间隙部分912一般在横截面上比装配部分910大以当抛光时接触基片而不位于基片和抛光表面906之间时，允许导电元件904弯曲。
图9B显示含有导电表面940和在其上形成有多个分离的导电元件920的抛光用品900的另一个实施方案。包括垂直放置于抛光用品205的导电表面940的由导电材料涂敷的介电材料纤维的导电元件920，且彼此水平放置。抛光用品900的导电元件920一般在相对于导电表面940的0到90度取向和可以相对于导电表面垂直线的任何极性倾斜取向。导电元件920可以经过抛光垫的长度形成，如图9B所示或仅可位于抛光垫的选择区域中。导电元件920在抛光表面以上的接触高度可以至多约为5毫米。包括导电元件920的材料直径约为1密耳(千分之一英寸)到约10密耳。在抛光表面以上的高度和导电元件920的直径可根据执行的抛光工艺而变化。
导电元件920足够柔顺或弹性以在接触压力下变形同时保持与基片表面的电接触，以减少或最小化基片表面的划痕。在图9A和9B所示的实施方案中，基片表面可仅接触抛光用品205的导电元件920。布置导电元件920以在抛光用品205表面上提供均匀的电流密度。
导电元件920由非导电的，或介电粘合剂或粘结剂粘合到导电表面上。非导电粘合剂可向导电表面940提供介电涂层以在导电表面940和任何周围电解液之间提供电化学阻挡层。导电表面940可以为圆抛光垫或抛光用品205的线性网或带的形式。一系列穿孔(未显示)可位于导电表面940中用于向其中提供电解液液流。
尽管未显示，导电板可位于常规抛光材料的支撑垫上用于抛光用品900在旋转或线性抛光压盘上的定位和处理。
图10A显示由导电元件1004组成的抛光用品1000一个实施方案的简要透视图。每个导电元件1004一般包括一个环状物或环1006，环状物或环含有第一端1008和位于在抛光表面1024中形成的凹陷1012中的第二端1010。每个导电元件1004可以连接到相邻的导电元件上以形成在抛光表面1024上延伸的多个环状物1006。
在图10A所示的实施方案中，每个环状物1006由导电材料涂敷的纤维制造且由粘合到凹陷1012的扎线基座1014连接。环状物1006的例子是由金涂敷的尼龙纤维。
环状物1006在抛光表面上的接触高度可以是约0.5毫米到约2毫米，和包括环状物的材料直径可以是约1密耳(千分之一英寸)到约50密耳。扎线基座1014可以是导电材料，如钛、铜、铂、或铂涂敷的铜。扎线基础1014也可以由在抛光期间从抛光垫用品溶解的导电材料，如铜的涂敷层。导电材料层在扎线基础1014上的使用被认为是优选溶解其下的环状物1006材料或扎线基座1014材料以延长导电元件1004寿命的牺牲层。导电元件1004可以在相对于抛光表面1024的0到90度取向和可以相对于抛光表面1024垂直线的任何极性取向倾斜。导电元件1004由电连接器1030连接到电源上。
图10B显示由导电元件1004组成的抛光用品1000另一个实施方案的简要透视图。导电元件1004包括导线的单个线圈1005，导线由在此所述的导电材料涂敷的纤维组成。线圈1005连接到位于基座1014上的导电元件1007。线圈1005可围绕导电元件1007，围绕基座1014，或粘合到基座1014的表面上。导电条可包括导电材料，如金，和一般包括化学惰性的导电材料，如金或铂，与用于抛光工艺的任何电解液。或者，牺牲材料层1009位于基座1014上。牺牲材料层1009一般是比导电元件1007更化学活性的材料，如铜，用于在抛光工艺的电抛光方面，或阳极溶解方面期间相比于导电元件1007和线圈1005的材料，优先除去化学活性材料。导电元件1007可以由电连接器1030连接到电源上。
偏压元件可位于导电元件和主体之间以提供推动导电元件远离主体及在抛光期间与基片表面接触的偏压。偏压元件1018的例子见图10B。然而，本发明设想在此所示，例如在图8A到8D，9A，10A到10D所示的导电元件可使用偏压元件。偏压元件可以是弹性材料或包括压缩弹簧、扁弹簧、盘簧、发泡聚合物如泡沫聚氨酯(如，PORON聚合物)、弹性体，气囊或其它元件的设备或能够偏压导电元件的设备。偏压元件也可以是能够抗要抛光的基片表面偏压导电元件和改进与要抛光的基片表面的接触的柔顺或弹性材料，如柔顺泡沫或有空气的软管。偏压的导电元件可与抛光用品的表面形成平面或可以在抛光用品表面的平面上延伸。
图10C显示含有多个放射型从基片中心向边缘布置的导电元件1004的抛光用品1000另一个实施方案的简要透视图。多个导电元件可以在15°、30°、45°、60°、和90°，或任何其它所需组合的间隔下彼此间隔。一般间隔导电元件1004以提供电流或电力均匀施加于基片的抛光。导电元件可以进一步间隔以不彼此接触。可以配置主体1026的介电抛光材料的楔形部分1004以电绝缘导电元件1004。在抛光用品中形成隔片或凹陷的区域1060也以将导电元件1004彼此隔离。导电元件1004的形式可以为图10A所示的环状物或图9B所示的垂直延伸纤维。
图10D显示图10A另外实施方案的简要透视图。导电元件1004包括在此所述的交织导电纤维1006的筛网或织物，该交织导电纤维含有第一端1008和位于在抛光表面1024中形成的凹陷1012中的第二端以形成一个连续导电表面用于与基片接触。筛网或织物可以是交织纤维的一个或多个层。包括导电元件1004的筛网或织物在图10D中说明为单层。导电元件1004可以连接到导电基座1014上和可以在抛光表面1024上延伸，如图10所示。导电元件1004可以由连接到导电基座1014的电连接器1030连接到电源。
图10E显示形成形成于其中的环状物1006和固定导电元件到抛光用品主体1026上的导电元件的另一个实施方案的部分简要透视图。在相交导电元件1004的槽1070的抛光用品的主体1024中形成通道1050。电极头(insert)1055位于通道1050中。电极头1055包括导电材料，如金或与导电元件1006相同的材料。连接器1030则可以位于通道1050中且与电极头1055接触。连接器1030连接到电源。导电元件1004的端部1075可以与电极头1055接触以便于电力流过其间。然后由介电电极头1060将导电元件1004的端部10751和连接器1030固定到导电电极头1055上。本发明设想对于导电元件1004的每个环状物1006，在沿导电元件1004长度的间隔下，在导电元件1004的最末端使用通道。
图11A-C是说明在此所述导电材料的环状物或环弹性能力的简要侧视图。抛光用品1100包括位于在衬垫支座上形成的辅助衬垫1120上的抛光表面1110及其中的槽或凹陷1140。包括由导电材料涂敷的介电材料的环状物或环1150的导电元件1140位于凹陷1170中的拉线基座1155上和与电气连接器1145连接。基片1160与抛光用品1100接触且对抛光用品1100表面做相对运动。当基片接触导电元件1140时，环状物1150被压缩入凹陷1140中同时保持与基片1160的电接触，如图11B所示。当基片移动足够的距离以不再接触导电元件1440时，弹性环状物1150返回到未压缩的形状用于另外的加工，如图11C所示。
导电抛光垫的进一步例子说明于2001年12月27日提交的，美国临时专利申请10/033,732，该文献在此引入作为参考，可见与本文要求方面和说明书不一致的程度。
电力应用
可以通过使用在此所述的连接器或电力转移设备将电力连接到上述抛光用品205。电力转移设备更完全地说明于2001年12月27日提交的美国临时专利申请10/033,732，该文献在此引入作为参考，可见与本文要求方面和说明书不一致的程度。
往回参考图11A-11C，可以通过使用包括位于在抛光垫中形成的槽或凹陷1170中的导电板或导电载片的电气连接件1145，将电力连接到导电元件1140。在图11A所示的实施方案中，导电元件1140安装在金属板，如金板上，金属板安装在支撑上，如圆盘206上，其中抛光用品1100如图2所示。或者，电气连接件可位于在导电元件和抛光垫材料之间，例如，在导电元件840和如图8A和8B所示的主体810之间的抛光垫材料上。然后由如以上在图8A-8D中所说明的引线(未示出)将电气连接件连接到电源。
图12A-12D是含有连接到电源(未示出)的延伸件的抛光用品的实施方案的顶端和侧面简图。电源向基片表面提供载流能力，即阳极偏压用于在ECMP工艺中的阳极溶解。电源可以由位于导电抛光部分和/或抛光用品的用品支撑部分周围的一个或多个导电连接件连接到抛光用品。一个或多个电源可以由一个或多个连接件连接到抛光用品以允许产生经过基片表面部分的可变偏压或电流。或者，一个或多个引线可以在导电抛光部分和/或支撑部分中形成，其连接到电源。
图12A是由导电连接器连接到电源的导电抛光垫的一个实施方案的顶端平面图。导电抛光部分含有在导电抛光部分1210中形成的宽度或直径比用品支撑部分1220更大的延伸件，例如，台肩(shoulder)或单个塞子(plug)。延伸件由连接器1225连接到电源以向抛光用品205提供电流。在图12B中，可以形成延伸件1215以从导电抛光部分1210的平面平行或横向扩展和延伸过抛光支撑部分1220的直径。穿孔和槽的图案如图6所示。
图12B是通过导电通路1232，如导线连接到电源(未示出)的连接器1225的一个实施方案的横截面简图。该连接器包括连接到导电通路1232和由导电紧固件1230，如螺钉电连接到延伸件1215的导电抛光部分1210的电连接器1234。螺栓1238可连接到在其间固定导电抛光部分1210的导电紧固件1230。隔片1236，如垫圈，可位于导电抛光部分1210和紧固件1230和螺栓1238之间。隔片1236可包括导电材料。紧固件1230，电连接器1234，隔片1236，和螺栓1238可以由导电材料，例如，金、铂、钛、铝、或铜组成。如果使用可与电解液反应的材料，如铜，该材料可以采用对与电解液的反应为惰性的材料，如铂覆盖。尽管未示出，导电紧固件的别的实施方案可包括导电夹子、导电粘合带、或导电粘合剂。
图12C是通过支撑1260，如图2所示压盘或圆盘206的上表面连接到电源(未示出)的连接器1225的一个实施方案的横截面简图。连接器1225包括紧固件1240，如具有足够长度的螺钉或螺栓以穿过延伸件1215的导电抛光部分1210而与支撑1260连接。隔片1242可位于导电抛光部分1210和紧固件1240之间。
支撑一般适于接收紧固件1240。可以在支撑1260的表面中形成小孔1246以接收如图12C所示的紧固件。或者，电连接器可位于紧固件1240和导电抛光部分1210之间及紧固件与支撑1260连接。支撑1260可以由导电通道1232，如导线连接到电源，连接到在抛光压盘或腔室以外的电源或集成到抛光压盘或腔室中的电源以提供与导电抛光部分1210的电气连接。导电通路1232可以与支撑1260为整体或从如图12B所示的支撑1260上延伸。
在进一步的实施方案中，紧固件1240可以是通过导电抛光部分1215延伸和由如图12D所示的螺栓1248固定的支撑1260的集成的延伸件。
图12E和12F显示向含有位于抛光部分1280和用品支撑部分1290之间的电力连接器1285的抛光用品1270提供电力的另一个实施方案的简要和分解透视图。抛光部分1280可由在此所述的导电抛光材料组成或包括多个在此所述的导电元件1275。导电元件1275相互之间可以如图12F所示的方式物理隔离。在抛光表面中形成的导电元件1275适于与电力连接器1285电接触，如通过元件的导电基座。
电力连接器1285可包括导线互连元件1275，多个平行线互连元件1275，独立地连接元件1275的多个导线，或连接元件1275到一个或多个电源的导线筛网互连元件。连接到独立导线和元件上的独立电源可改变施加的电力而互连的导线和元件可向元件提供均匀的电力。电力连接器可覆盖抛光用品的一部分或所有的直径或宽度。图12F中的电力连接器1285是连接元件1275的导线筛网互连元件的一个例子。电力连接器1285可以由导电通道1287，如导线连接到在抛光压盘或腔室以外的电源或集成到抛光压盘或腔室中的电源。
尽管以上内容针对本发明的各种实施方案，可以设计本发明的其它的和进一步的实施方案而不背离其基本范围，且其范围由根据权利要求确定。

Claims (35)

1.一种加工基片的抛光用品，包括：
一主体，其有适于抛光基片的一个表面，和
至少一个至少部分嵌入所述主体内的导电元件，所述导电元件包括由导电材料涂敷的纤维和导电填料中的至少一种，或其组合。
2.根据权利要求1所述的抛光用品，其中纤维包括选自如下的聚合物材料群：聚酰胺、尼龙聚合物、聚氨酯、聚酯、聚丙烯、聚乙烯、聚碳酸酯、含二烯烃的聚合物、聚苯乙烯、聚丙烯腈乙烯苯乙烯、丙烯酸类聚合物，或其组合；其中导电材料包括金属、碳材料、导电陶瓷材料、金属无机材料中的至少一种，或其组合；其中导电填料包括碳粉、碳纤维、碳纳米管、碳纳米泡、碳凝胶、石墨、导电聚合物、导电纤维、由导电材料涂敷的介电或导电粒子、由导电材料涂敷的介电填料材料、导电无机粒子、导电陶瓷粒子中的至少一种，或其组合。
3.根据权利要求1所述的抛光用品，其中主体包括选自如下的聚合物材料群：聚酯、聚氨酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚苯硫醚、采用尿烷浸渍的缩绒纤维，或其组合。
4.根据权利要求1所述的抛光用品，其中导电材料涂敷的纤维还包括位于纤维和导电材料之间的成核材料或粘合剂材料。
5.根据权利要求1所述的抛光用品，其中抛光用品包括其上含有金的聚酰胺纤维和位于聚氨酯粘合剂中的石墨或位于聚氨酯或硅氧烷中的石墨、碳纳米管、碳纤维、及其组合。
6.根据权利要求1所述的抛光用品，其中主体还包括在其中至少部分上形成的许多槽或穿孔。
7.根据权利要求6所述的抛光用品，其中至少一个导电元件设置于所述至少部分上形成的许多槽的一个或多个中。
8.根据权利要求1所述的抛光用品，其中至少一个导电元件要延伸出所述主体表面定义的平面。
9.根据权利要求8所述的抛光用品，其中至少一个导电元件包括一个或多个延伸出所述主体表面确定的表面的导电纤维，所述一个或多个导电纤维的形状为线圈、一个或多个环状物、一个或多个条状物、交织织物中的至少一种，或其组合，且所述延伸出所述主体表面确定的表面的一个或多个导电纤维是耦合到导电基座上。
10.根据权利要求1所述的抛光用品，还包括位于所述至少一个导电元件和所述主体之间的一个偏压元件，且所述偏压元件适于朝抛光表面激励所述导电元件以电接触位于抛光表面上的基片。
11.根据权利要求1所述的抛光用品，其中所述主体还包括用于连接所述用品到电源的连接器。
12.根据权利要求1所述的抛光用品，其中所述主体包括位于一个支撑部分上的一个抛光部分，所述至少一个导电元件位于所述导电抛光部分上。
13.根据权利要求12所述的抛光用品，其中用于连接所述用品到电源的连接器位于所述抛光部分和支撑部分之间且电连接到所述至少一个导电元件。
14.根据权利要求1所述的抛光用品，其中所述至少一个导电元件包括由导电材料涂敷的纤维复合物、导电填料复合物中的至少一种，或其组合，和粘合剂，且所述复合物至少部分地嵌入所述主体内。
15.根据权利要求14所述的抛光用品，其中所述粘合剂包括选自如下聚合物基粘合试剂：环氧树脂、硅氧烷、聚氨酯树脂、聚酰亚胺、聚酰胺、氟聚合物、氟化衍生物中的至少一种，或其组合；或所述粘合剂包括选自如下的聚合物材料：聚氨酯、与填料混合的聚氨酯、聚碳酸酯、聚苯硫醚(PPS)、乙烯-丙烯-二烯烃-亚甲基(EPDM)、TeflonTM聚合物、聚苯乙烯中的至少一种，及其组合。
16.根据权利要求1所述的抛光用品，其中所述至少一个导电元件电连接到位于在抛光用品的所述主体中形成的一个槽中的一个导电部件。
17.根据权利要求16所述的抛光用品，其中所述至少一个导电元件包括一个或多个同心地围绕所述导电部件且由导电材料涂敷的线圈状纤维，或一同心地围绕所述导电部件且由导电材料涂敷的纤维交织织物，或一种或多种金属，或同心地位于由导电粘合剂涂敷的金条或金属箔上的一根铜线或铜箔，或其组合。
18.根据权利要求1所述的抛光用品，其中主体包括由导电材料涂敷的纤维导电网、或导电填料、或其组合，和用于其上的粘合剂。
19.一种加工基片的抛光用品，包括：
一个主体，其有至少一个适于抛光基片的导电表面，其中导电表面包括至少一个导电元件，所述导电元件包括位于聚合物材料中的导电填料，或由导电材料涂敷的纤维，或其组合。
20.根据权利要求19所述的抛光用品，其中所述导电材料涂敷的纤维还包括位于纤维和导电材料之间的成核材料或粘合剂材料。
21.根据权利要求19所述的抛光用品，其中抛光用品包括其上有金的聚酰胺纤维和位于聚氨酯粘合剂中的石墨，或包括位于聚氨酯或硅树脂中的石墨颗粒、或碳纳米管、或碳纤维中的至少一种，或其组合。
22.根据权利要求19所述的抛光用品，其中主体还包括在其至少部分上形成的多个槽或孔眼，且部分孔眼和部分槽相交。
23.根据权利要求19所述的抛光用品，其中主体还包括将用品连接到电源的连接器。
24.根据权利要求19所述的抛光用品，其中导电表面的电阻率约为50Ω-cm或更小。
25.根据权利要求19所述的抛光用品，其中抛光用品在Shore D硬度标度上的硬度约为100或更小。
26.根据权利要求19所述的抛光用品，其中抛光垫包括：
一个主体，其有位于支撑件部分上的导电抛光部分，导电抛光部分包括至少一个导电元件，所述导电元件包括位于聚合物材料中的导电填料，或由导电材料涂敷的纤维，或其组合；且主体包括许多孔眼，抛光部分包括许多槽，并且部分孔眼和槽相交。
27.根据权利要求26所述的抛光用品，其中主体还包括用于连接用品至位于抛光部分和支撑部分之间的电源上的连接器，且电连接到所述至少一个导电元件。
28.一种加工基片的抛光用品，包括：
一个主体，其含有适于抛光基片的一个表面的，和包括一个导电元件，其包括由导电材料涂敷的交织纤维的织物。
29.根据权利要求28所述的抛光用品，其中由导电材料涂敷的交织纤维的织物包括用于交织形成织物且由导电材料涂敷的许多纤维，或用于形成由导电材料涂敷的织物的许多交织纤维，或其组合。
30.根据权利要求28所述的抛光用品，其中交织纤维的织物被加工成有孔眼，或编织形成通道，或其结合，用于流体电解液通过其间流动。
31.根据权利要求28所述的抛光用品，其中主体包括位于一个支撑部分上的导电抛光部分，其中所述导电元件包括所述导电抛光部分。
32.根据权利要求28所述的抛光用品，其中导电表面的电阻率约为50Ω-cm或更小。
33.根据权利要求28所述的抛光用品，其中抛光用品在Shore D硬度标度上的硬度约为100或更小。
34.根据权利要求28所述的抛光用品，其中主体还包括位于导电元件上的金属箔。
35.根据权利要求34所述的抛光用品，其中金属箔包括许多孔眼，或许多凹槽，或其组合。
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