TW201242712A - Polishing system, polishing pad and polishing method - Google Patents

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zuiuuw^TWl 36906twf.doc/I 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種研磨系統、研磨墊及研磨方法， 且特別是有關於一種可使研磨物件表面獲得較佳研磨均勻 度之研磨系統、研磨墊及研磨方法。 【先前技術】 隨著產業的進步，平坦化製程經常被採用為生產各種 元件的製程。在平坦化製程中，化學機械研磨製程經常為 產業所使用，一般來說，化學機械研磨(chemicai mechanical polishing, CMP)製程是藉由供應具有化學品混合物之研磨 液於研磨墊上，並對被研磨物件施加一壓力以將其壓置於 研磨墊上，且使物件及研磨墊彼此進行相對運動。藉由相 對運動所產生的機械摩擦及研磨液的化學作用下，移除部 分物件表層，而使其表面逐漸平坦，來達成平坦化的目的。 然而，習知之化學機械研磨製程往往會伴隨著研磨率 不均勻的問題。一般來說’研磨墊對研磨物件邊緣區域的 研磨率會大於或小於對研磨物件中心區域的研磨率，造成 研磨物件之邊緣研磨率與中心研磨率不一致的情況。如此 一來，相對於研磨物件的中心區域，上述研磨率不均勻通 爷a導致移除過多位於研磨物件邊緣區域的材料(過度研 磨）’或無法充分移除位於研磨物件邊緣區域的材料(研磨 =足）。因此，研磨物件表面上的邊緣研磨輪廓與中心研磨 輪廓的平坦度不佳，進而嚴重影響研磨物件上元件的良率

201242712 zuiuuuudTWI 36906twf.doc/I 及可靠度。 【發明内容】 有4a於此，本發明提供一種研磨系統、研磨墊及研磨 方法，能夠使研磨物件的表面獲得較佳的平坦度。 本發明提出一種研磨系統，其用於對研磨物件進行研 磨’此研磨系統包括第—研磨墊以及第二研磨塾，第一研 磨塾包括第-研磨層以及配置於第—研磨層下方之第一底 層’ ^二研料包括第二研磨層以及配置於第二研磨層下 方之第二底層。其中’第—底層的硬度大於第二底層的硬 度。 本發明亦提出-種研磨方法，其用於對研磨物件進行 研磨，此研磨方法包括下列步驟：提供第-研雜，盆包 括第一研磨相及配置於第-研磨層下方之第-底層，其 中第-研磨麵研磨物件具有第—平均研磨率以及第一邊 緣研磨率，且第—邊緣研料大於第-平均研料；提供 第二研磨整’其包括第二研磨相及配置於第二研磨層； 方之第二底層，其巾第二研磨賴研磨物件具有第二平均 研磨率以及第二邊緣研磨率，且第二邊緣研磨率小於第二 平均研磨率；選擇性地將研磨物件壓置於第1磨塾或是 第一研磨墊上，以進行第一研磨程序；將研磨物件移至在 第-研磨程序中未被選擇的第—研磨塾或是第二研磨塾 上；以及將研磨物件壓置於在第一研磨程序中未被選擇的 第一研磨墊或是第二研磨墊上，以進行第二研磨程序。 4 201242712

20100005TW1 3 6906twf.doc/I 本發明另提出一種研磨墊，其用以對研磨物件進行研 磨，其中研磨墊具有至少一第一區域以及至少一第二區 域’且上述至少一第一區域以及至少一第二區域並非同心 圓區域。此研磨墊包括研磨層以及底層，底層配置於研磨 層下方，其中位於至少一第一區域中之底層的硬度大於位 於至少一第二區域中之底層的硬度。 本發明另提出一種研磨方法，包括下列步驟：提供一 研磨墊，此研磨墊具有至少一第一區域以及至少一第二區 域，且至少一第一區域以及至少一第二區域並非同心圓區 域；將研磨物件壓置於研磨墊上，以進行研磨程序；其中， 研磨墊之至少一第一區域對研磨物件具有第一平均研磨率 以及第一邊緣研磨率，且第一邊緣研磨率大於第一平均研 磨率；而研磨墊之至少一第二區域對研磨物件具有第二平 均研磨率以及第二邊緣研磨率，且第二邊緣研磨率大於第 二平均研磨率。 基於上述，由於本發明之研磨系統及研磨方法藉由使 研磨墊對研磨物件具有不同的邊緣研磨率，且本發明之研 磨墊採用具有不同硬度之底層設計，因而可以使對研磨物 件的研磨率具有較佳的均勻度，進而有效提升研磨物件的 表面平坦度。 為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特 舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。 【實施方式】 5 201242712

20100005TW1 36906twf.d〇c/I 本發明之研磨系統、研磨墊及研磨方法適於對一 物件進行研磨1可應用於如半導體、積體電路、 能源轉換、通訊、光學、儲存碟片、及顯示器等元件的製 作中所使狀研雜程。因此，製作上述這些元件所 的研磨物件可以是半導體晶圓、mv族晶圓、儲存元件載 體、陶錄底、高分子聚合物基底、及朗基底等，但並 非用以限定本發明之範圍。 以下’將參照隨附圖式而更充分地詳細說明本發明之 研磨系統i研磨墊及喃方法的實糊。敝意的是，以 下所述之實施例主要是為了詳細說明本發明之研磨系統、 研磨墊及研磨綠的實際應用，贿熟習此 者能 據以實施，但並_以限定本發明之。本發明之^ 系統、研磨墊及研磨方法可衫種* _形絲實踐並 不限於文中所述之實施例。 圖1為依照本發明之一實施例之研磨系統的剖面示意 圖。請參照圖1 ’研磨系、統100包括第一研磨墊11〇以^ 第一研磨塾120 ’其用於對研磨物件102進行研磨。此外， 研磨系統1〇〇可選擇性地包括承載台1〇4、1〇6及物件載具 108。承載台104例如是用以承載第一研磨墊n〇，而帶動 固定於承載台104表面的第一研磨墊11〇。承載台1〇6例 如是用以承載第二研磨塾120’而帶動固定於承載台1〇6 表面的第—研磨塾120。物件载具例如是用以固持研 磨物件1G2並對研磨物件1Q2施加—壓力以將研磨物件 102壓置於第一研磨塾11〇或第二研磨塾12〇的表面上， 6

201242712 zuiwwjTWI 36906twf.doc/I 而使研磨物件102的待研磨面可以與第一研磨墊lio或第 二研磨墊120相接觸。 其中，第一研磨墊110包括第一研磨層112以及配置 於第一研磨層112下方之第一底層114。第一底層114例 如是用於襯塾第一研磨層112，而配置於承載台104與第 一研磨層112之間，第一底層114的硬度小於第一研磨層 112的硬度。第一研磨墊11〇對研磨物件102具有第一平 均研磨率以及第一邊緣研磨率，且第一邊緣研磨率大於第 一平均研磨率。 第二研磨墊120包括第二研磨層122以及配置於第二 研磨層122下方之第二底層124。第二底層124例如是用 於襯墊第二研磨層122，而配置於承载台106與第二研磨 層122之間，第二底層124的硬度小於第二研磨層122的 硬度。第二研磨墊120對研磨物件102具有第二平均研磨 率以及第二邊緣研磨率，且第二邊緣研磨率小於第二平均 研磨率^ 具體而言，第一研磨層112及第二研磨層122的硬度 例如是介於30 Shore D至70 Shore D，其組成材料分別例 如是由聚合物基材所構成，聚合物基材可以是聚酯 (polyester)、聚醚(polyether)、聚胺酯(polyurethane)、聚石炭 酸酯(polycarbonate)、聚丙烯酸酯(polyacrylate)、聚丁二烯 (polybutadiene)、或其餘經由合適之熱固性樹脂 (thermosetting resin)或熱塑性樹脂(thermoplastic resin)所合 成之聚合物基材等。第一研磨層112及第二研磨層122除 7

201242712 iuwujTWI 36906twf.doc/I 聚合物基材外，另可分別包含導電材料、研磨顆粒、微球 體(micro-sphere)或可溶解添加物於各自的聚合物基材中。 另外，第一研磨層112及第二研磨層122分別具有一研磨 表面’而與研磨物件102直接接觸。第一研磨層in及第 二研磨層122的研磨表面上更可選擇性地形成有溝槽、微 孔或貫穿孔專圖案(未繪不）。在本發明中’第·'研磨層112 與第二研磨層122可以選擇性地選用相同或是不同的材料 所製成，當然也可以形成相同或是不同的圖案(如溝槽、微 孔或貫穿孔），端看使用者的需求而可有不同地變化。 其中，第一底層114及第二底層124分別是由具有彈 性材料或多孔性材料所構成’其主要構成材料例如是天然 橡膠、合成橡膠、聚胺酯、低密度聚乙烯、或低密度聚乙 稀與乙烯醋酸乙婦酯的混合物。第一研磨墊110之第一底 層114的硬度例如是大於第二研磨墊12〇之第二底層124 的硬度。在一實施例中，第一研磨墊11〇之第一底層U4 的硬度大於40 Asker C (例如是45〜80 Asker C)，且第二研 磨塾120之第二底層124的硬度小於等於40 Asker C (例如 是 30〜40 Asker C)。 特別說明的是，由於第一研磨墊110之第一底層114 的硬度大於40 Asker C，因此第一研磨墊no對研磨物件 102邊緣區域的研磨率會大於對研磨物件1〇2中心區域的 研磨率，亦即第一研磨墊110的第一邊緣研磨率會大於研 磨物件102整體的第一平均研磨率。另一方面，由於第二 研磨墊120之第二底層124的硬度小於等於40 Asker C， 8

201242712 zuiuuuusTWl 36906twf.d〇c/I 因此第一研磨墊120對研磨 丨i所厲物件102邊緣區域的研磨率會 小於對研磨物件102中心F 4 域的研磨率，亦即第二研磨墊 20 邊緣研磨率會小於研磨物件_整 均研磨率。 如此來，研磨系統1〇〇中同時包括具有較大第一邊 緣研磨率之第-研縣11()以及具錄小第二邊緣研磨率 之第-研磨塾120 ’因此可相互補償對研磨物件觀邊緣 區域的研磨率’而使整個研磨物件應的表面輪廓可以達 到更均勻的平坦度。 圖2A為依照本發明之一實施例之研磨墊的立體分解 示思圖。明參照圖2A，用以對研磨物件進行研磨之研磨塾 200具有第一區域200a以及第二區域2〇〇b，且第一區域 200a以及第二區域200b並非同心圓區域。第一區域2〇〇a 以及第二區域200b例如分別為扇形區域，且第一區域2〇〇a 以及第二區域200b可例如是對稱排列。第一區域的面積為 A1，第二區域的面積為A2’其中第一區域的面積A1佔研 磨墊200之總面積A1+A2的比例例如約為30%〜70%。在 此實施例中，研磨墊200例如為圓形研磨塾，第一區域2〇〇a 以及第二區域200b分別是對稱的半圓形區域而平分研磨 墊200之總面積。 具體而言’研磨墊200包括研磨層202以及底層204, 底層204配置於研磨層202下方。研磨層202具有一研磨 表面，而與研磨物件直接接觸。底層204用於襯塾研磨層 202，而配置於承載台與研磨層202之間。位於第一區域 201242712 ζυ i υυυυνπν 1 36906twf.d〇c/l 200a中之研磨層202a與位於第二區域200b中之研磨層 202b例如是由相同的材料所製成的，兩區域之研磨層材料 可選擇是屬同種類之材料，甚或是同一片、具有相同性質、 同時間製成之材料；而位於第一區域2〇〇a中之底層204a 與位於第二區域200b中之底層204b例如是由不同的材料 所製成的’兩區域之底層材料可選擇是屬不同種類之材 料’或兩者屬同種類之材料’但具有不同性質。特別說明 的是，位於第一區域20〇a中之底層204a的硬度大於位於 第二區域200b中之底層2〇4b的硬度。在一實施例中，位 於第一區域200a中之底層204a的硬度大於40 Asker C (例 如是45〜80 Asker C)，且位於位於第二區域2〇〇b中之底層 204b的硬度小於等於4〇 Asker C (例如是30〜40 Asker C)。 承上所述’由於位於第一區域2〇〇a中之底層2〇4a的 硬度大於位於第二區域2〇〇b中之底層204b的硬度，因此 研磨墊200之第一區域2〇〇a對研磨物件邊緣區域的研磨率 例如是大於研磨墊200之第二區域200b對研磨物件邊緣區 域的研磨率。當使用研磨塾2〇〇對研磨物件進行研磨程序 時，利用承載台帶動固定於承載台表面的研磨墊2〇〇旋 轉，使邊緣研磨率較高之第一區域2〇〇a及邊緣研磨率較低 之第一區域200b交替對研磨物件的研磨面進行研磨。因 此，利用研磨墊200的第一區域2〇〇a與第二區域2〇〇b對 研磨物件的研磨率差異而能夠相互補償，而可有助於使研 磨物件的表面輪廓具有較均勻的平坦度。 此外，雖然在圖2A所示之實施例中是以第一區域

201242712 ιό i υυυυ^ TW1 36906twf.docA 200a與第二區域200b分別為對稱的半圓形區域為例來進 行說明，但本發明並不限於此。圖2B為依照本發明之另 一實施例之研磨墊的立體分解示意圖。須注意的是，在圖 2A及圖2B中，相同的構件則使用相同的標號並省略其說 日月° … 請參照圖2B，在另一實施例中，組成圖2B所示之研 磨墊200'的構件與組成圖2A所示之研磨墊2〇〇的構件大 致相同，然而兩者之間的差異主要是在於第一區域以及第 二區域的分布型態。在圖2B所示之研磨墊2〇〇'中，第— 區域200a’以及第二區域2〇〇b’例如為不對稱排列之扇形區 域。在此實施例中，第一區域200a，例如是小於第二區域 200b’。當然，在又一實施例中，研磨墊之第一區域也可以 是大於第二區域，且位於第一區域中之底層的硬度大於位 於第一區域中之底層的硬度’本發明於此不作特別之限制。 值得一提的是，本發明之研磨墊除了上述實施例之 外，尚具有其他的實施型態。在圖2A及圖2B所示之實施 例中，研磨墊具有一個第一區域以及一個第二區域，但本 發明不限於此。在其他實施例中，研磨墊也可具有多個第 一區域以及多個第二區域，以下將--說明。 圖3A及圖3B分別為依照本發明之另一實施例之研磨 墊的底視示意圖《須注意的是，為簡化圖示，故於圖3A 及圖3B中繪示自研磨墊之底層侧的底視圖來進行說明， 其主要是為了詳述研磨墊中位於第一區域與第二區域之底 層分布，至於研磨墊之研磨層已詳述於前述實施例中，故 11

36906twf.doc/I 201242712 ‘V 1 vvv/wTAVl 於此不再贅述。 請參照圖3A，研磨墊300具有兩個第一區域300a以 及兩個第二區域300b。第一區域300a以及第二區域300b 例如分別為扇形區域，且第一區域300a以及第二區域300b 例如是對稱排列。在此實施例中，各第一區域300a的面積 與各第二區域300b的面積例如是相等，而呈現交替對稱的 排列方式。 此外，位於第一區域300a中之底層304a的硬度大於 位於第二區域300b中之底層304b的硬度。位於第一區域 300a中之底層304a的硬度大於40 Asker C (例如是45〜80 Asker C) ’且位於第二區域300b中之底層304b的硬度小 於等於40 Asker C (例如是30〜40 Asker C)。類似地，藉由 使研磨墊300中位於第一區域3〇〇a中之底層304a與位於 第二區域300b中之底層304b的硬度不同，而使得研磨墊 300之第一區域3〇〇a對研磨物件邊緣區域的研磨率能夠大 於研磨墊300之第二區域300b對研磨物件邊緣區域的研磨 率。因此，當研磨墊3〇〇之各第一區域3〇〇a及各第二區域 300b交替對研磨物件的研磨面進行研磨時，能夠相互補償 對研磨物件的研磨率，而有效提升研磨均勻性。 此外，如圖3B所示，在另一實施例中，研磨墊3〇〇, 具有兩個第一區域3〇〇a，以及兩個第二區域3〇〇b，。在此實 施例:’各第一區域30〇a'例如是小於各第二區域300b，之 扇，區域。第一區域3〇〇a，兩兩對稱排列，第二區域3〇〇b， 亦是兩兩對稱排列。位於各第一區域3〇〇a，中之底層3〇4a, 12 201242712

^uiuuuu^TWl 36906twf.doc/I 的硬度大於位於各第二區域3〇〇b'中之底層304b，的硬度。 類似地，在又一實施例中，研磨墊中各第一區域也可以是 大於各第二區域，且位於各第一區域中之底層的硬度大於 位於各第二區域中之底層的硬度，本發明於此不作特別之 限制。 在此說明的是，雖然圖3A及圖3B中是以具有兩個第 一區域以及兩個第二區域為例來進行說明，但於此技術領 域具有通常知識者當可依照最終獲得的研磨均勻性而自行 調整設計研雜之第-區域與第二區域的數量及分布配 置，只要使全部第一區域的總面積A1佔研磨墊2⑻之總 面積A1+A2的比例為30%〜7〇%均為本發明所保護的g 圍。 以下’將說明上述實施例之研磨系統於本發明之研磨 方法的實際應用。圖4是依照本發明之一實施例之一種研 磨方法的步驟流程圖。 請參照圖4 ’進行步驟S4〇2，提供第_研磨塾，其包 括第-研磨層以及配置於第一研磨層下方之第一底層？其 中第-研磨墊對研磨物件具有第一平均研磨率以及^一邊 緣研磨率’且第-邊緣研磨率大於第一平均研磨率。進行 步驟S404，提供第二研磨塾，其包括第二研磨層以及配置 於第二研磨層下方之第二底層，其中第二研磨塾對研磨物 件具有第二平均研磨率以及第二邊緣研磨率，且第二邊緣 研磨率小於第二平均研磨率。在此說明的是，步驟$術 及步驟S4(M中所提供之第一研磨塾及第二研磨塾例如分 13 201242712

^TWl 36906twf.doc/I 別是如圖1所示之研磨系統100中的第一研磨墊11〇以及 第二研磨墊120。 接著，進行步驟S406，將研磨物件壓置於第—研磨墊 上，以進行第一研磨程序。然後，進行步驟S4〇8，將研磨 物件自第一研磨墊移至第二研磨墊上。之後，進行步驟 S410，將研磨物件壓置於第二研磨墊上，以進行第二ς磨 程序》 在此必須特別說明地是，在上述步驟S406是先 磨物件壓置於第一研磨墊上進行第一研磨程序，在步驟 s^i〇中是將研磨物件壓置於第二研磨墊上進行第二ς磨 各序。但在另-實施例中，也可先將研磨物倾置於第二 研磨墊上進彳Τ第-研磨程序，接著再將研純件自第 磨墊ί多至第-研磨塾上’再將研磨物件壓置於第—研磨塾 上進行第二研磨程序。本發此不作制之限制。 τ卜中，步驟S406中第一研磨程序的時間為 ”驟S410中第一研磨程序的時間為T2，其 磨程序的時間T1佔總研磨時間Tl+T2❺ 30%〜70%。換言之，進行第—研磨程序的時間與 研磨程序的時間可以相同或不相同。 在此研磨方法中，利用具有較大第一邊緣研 一研磨墊以及具有較小第二邊緣研料之第二研磨塾分別 『研磨，件進行研餘序’藉由第—研磨墊與第 从曰士 * 料緣£域的研斜，可以提供研磨物 件具有更均勻的平坦度。 201242712

20100005TW1 36906twf.doc/I 接下來將說明上述實施例之研磨墊於本發明之研磨 方法的實際應用。圖5是依照本發明之另一實施例之一種 研磨方法的步驟流程圖。 請參照圖5，進行步驟S502，提供研磨墊，研磨墊具 有第一區域以及第二區域，且第一區域以及第二區域並非 同心圓區域。在步驟S5〇2中所提供之研磨墊例如是如圖 2A、圖2B、圖3A、圖3B所示之研磨墊200、200,、300、 300'中任一者，或是這些研磨塾之變化。 之後，進行步驟S504，將研磨物件壓置於研磨塾上， 以進行研磨程序。值得一提的是，研磨墊之第一區域對研 磨物件具有第一平均研磨率以及第一邊緣研磨率，且第一 邊緣研磨率大於第一平均研磨率。而且，研磨墊之第二區 域對研磨物件具有第二平均研磨率以及第二邊緣研磨率y 且第二邊緣研磨率大於第二平均研磨率。 由於研磨墊具有邊緣研磨率較高之第一區域及邊緣 研磨率較低之第二區域，因此在步驟S504的研磨程序中， 研磨物件的研磨面會交替地接觸研磨墊的第一區域與第二 區域，因而能夠補償研磨率的差異，而可有助獲得較佳的 研磨均勻度。 實驗例 為說明本發明之研磨系統、研磨墊及研磨方法中所採 用之底層硬度與研磨墊對研磨物件的研磨率之間的關係， 以下列舉數個實驗例，實驗條件如下： 15 201242712

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研磨設備：Applied Materials, Inc. 200mm Mirra CMP 研磨物件之研磨面：二氧化矽 研磨液：二氧化矽為研磨顆粒之鹼性研磨液 研磨層硬度：大約56 Shore D 圖6是根據本發明之實驗例之研磨墊對研磨物件的相 對研磨率曲線圖。表1列示出實驗例1至實驗例5之研磨 墊的底層硬度。表1所示之實驗例1至實驗例5之研磨塾 的差異在於具有不同的底層性質’且研磨墊之研磨層皆為 相同的材料。分別使實驗例1至實驗例5之研磨墊對研磨 物件進行研磨程序，相對於各實驗例之研磨物件整體的平 均研磨率，距離研磨物件中心各位置的相對研磨率結果如 圖6所示。 表1 實驗例1 實驗例2 實驗例3 實驗例4 實驗例5 底層硬度 (Asker C) 32 37 77 49 57 由上述表1及圖6的結果可知，在實驗例丨及實驗例 2之研磨墊中使用底層硬度小於40 Asker C的材料時，可 以觀察到實驗例丨及實驗例2之研磨墊對研磨物件邊緣區 域的^磨率會小於對研磨物件中心區域的研磨率。換； 之，實驗例1及實驗例2之研磨墊對研磨物件的邊緣研磨 率會小於對研磨物件整體的的平均研磨率。 另—方面，在實驗例3至實驗例5之研磨墊中使用底 201242712

20100005TW1 36906twf.doc/I =硬度大於40 Asker C的材料時，可以觀察到實驗例3至 實驗例5之研磨塾對研磨物件邊緣區域的研磨率會大於對 研磨物件中心區域的研磨率。換言之，實驗例3至實驗例 5之研磨塾對研磨物件的邊緣研磨率會大於對研磨物件整 體的的平均研磨率。 特別地是，實驗例3至實驗例5之研磨物件邊緣部分 的相對研磨率具有一最高邊緣研磨率ERmax (maximum edge polishing rate) ’ 例如是一峰研磨率 Rp (peak p〇lishing rate)，也就是說研磨物件的邊緣部分具有一逐漸升高再逐 漸下降之相對研磨料線；實驗例丨及實驗例2之研磨物 件邊緣部分的相對研磨率具有一最低邊緣研磨率ERmin (minimum edge polishing rate)，例如是一谷研磨率 rv (valley polishing rate) ’也就是說研磨物件的邊緣部分具有 一逐漸下降再逐漸升高之相對研磨率曲線；此外，上述最 高邊緣研磨率ERmax (或峰研磨率Rp)與研磨物件中心的 距離大致等於最低邊緣研磨率ERmin (或谷研磨率Rv)與 研磨物件中心的距離，如圖6所示大約位於為96mm處。 值得一提的是，在圖1所示之研磨系統1〇〇中，例如 可以選用如實驗例3至實驗例5之研磨墊作為第一研磨墊 110,並選用如實驗例1及實驗例2之研磨墊作為第二研磨 墊120。此外，在圖2A、圖2B、圖3A、圖3B所示之研 磨墊200、200,、300、300,中，例如可選用如實驗例3至 實驗例5之研磨墊的底層材料作為位於第一區域2〇〇a、 200a，、300a、300a，中之底層 204a、2〇4a，、304a、3〇4a，， 17

201242712 20100U05TW1 36906twf.doc/I 並選用如實驗例1及實驗例2之研磨墊的底層材料作為位 於第二區域 200b、200b，、300b、300b，_之底層 204b、204b1、 304b、304b’。依上述實施例而選擇研磨墊之底層材料之配 置’可使研磨率能夠相互補償而獲得較佳之研磨均勻性。 進一步的實施例中’第一研磨程序的時間T1與第二研磨 程序的時間T2的配置’可依最高邊緣研磨率ERmax (或峰 研磨率Rp)與最低邊緣研磨率ERmin (或谷研磨率RV)的 相對比例作選擇’例如為依計算式Tlx(ERmax-l) = T2x(l-ERmin)作選擇’如此第一研磨程序的時間Ή佔總 研磨時間T1+T2的比例約為30%〜70% ;第一區域的總面 積A1與第二區域的總面積A2的配置，可依最高邊緣研磨 率ERmax (或峰研磨率Rp)與最低邊緣研磨率ERmin (或 谷研磨率Rv)的相對比例作選擇，例如為依計算式 Alx(ERmax-l) = A2x(l-ERmin)作選擇，如此第一區域的 總面積A1佔研磨墊之總面積A1+A2的比例約為 30%〜70%。 綜上所述，本發明之研磨系統、研磨墊及研磨方法利 用研磨墊之底層具有不同的研磨特性，而對研磨物件的研 f率差異能夠相互補償，因此使得研磨物件的表面能夠獲 得較佳的研磨均勻度，可有助於提供更均勻更平整的表 面輪廓。 以上各實施例皆以兩個區域、或是兩個步驟來做說 明，但並非用以限定本發日月之範圍，本發明之研磨系統、 研磨墊及研磨方法亦可選擇衫於兩個區域、或是多於兩 201242712

20100005TW1 36906twf.d〇c/I 個步驟不同的形式來完成。雖然本 μ , db m ^ A貫％例揭露如 上广、並非用以限定本發明，任何所屬技術領域 通常知識者’在不脫離本發明之精神和範圍内，冬ς此 許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當 二ς 利範圍所界定者為準。 辑之甲叫專 【圖式簡單說明】 圖 圖1為依照本發明之一實施例之研磨系統的剖面示意 示意圖 圖2Β 解示意圖。 圖2Α為依照本發明之一實施例之研磨墊的立體分解 為依照本發明之另一實施例之研磨墊的立體分 圖3Α及圖3Β分別為依照本發明之另一實施例之研磨 墊的底視示意圖。 流程圖 圖4疋依照本發明之一實施.例之一種研磨方法的步驟 圖5是依照本發明之另一實施例之一種研磨方法 驟流程圖。 圖6疋根據本發明之實驗例之研磨墊對研磨物件的相 對研磨率曲線圖。 【主要元件符號說明】 100 ·研磨系統 19 201242712

20100005TW1 36906twf.doc/I 102 :研磨物件 104、106 :承载台 108 :物件載具 110:第一研磨塾 112 :第一研磨層 114 :第一底層 120 :第二研磨墊 122 :第二研磨層 124 :第二底層 200、200’、300、300’ ：研磨墊 200a、200a，、300a、300a':第一區域 200b、200b1、300b、300b':第二區域 202、202a、202b、202a’、202b，：研磨層 204、204a、204b、204a’、204b1、304a、304b、304a'、 304b’ ：底層 S402、S404、S406、S408、S410、S502、S504 :步驟 20

Claims (1)

1. 201242712 20100005TW1 36906tw£doc/I 七、申請專利範圍： 1. 一種研磨系統，其用於對一研磨物件進行研磨， 該研磨系統包括： 一第一研磨墊，包括： 一第一研磨層；以及 第底層，配置於S亥第一研磨層下方；以及 一第二研磨墊，包括： 一第二研磨層；以及 一第二底層，配置於該第二研磨層下方， 其中該第一底層的硬度大於該第二底層的硬度。 2. 如申請專利範圍第1項所述之研磨系統，其中該 第一研磨層與該第二研磨層是由相同的材料所製成。 3. 如申請專利範圍第1至2項中任一項所述之研磨 系統，其中該第一研磨墊之該第一底層的硬度大於4〇 Asker C，且該第二研磨墊之該第二底層的硬度小於等於 40 Asker C。 4. 如申請專利範圍第1至2項中任一項所述之研磨 系統，其中該第一研磨墊對該研磨物件具有一第一平均研 磨率=及一第一邊緣研磨率，且該第一邊緣研磨率大於該 第一平均研磨率，該第二研磨墊對該研磨物件具有一第二 平均研磨率以及一第二邊緣研磨率，且該第二邊緣研磨率 小於該第二平均研磨率。 5. 如申請專利範圍第4項所述之研磨系統’其中該 第一邊緣研磨率具有-最高邊緣研磨率，該第二邊緣研磨 21 201242712 20100005TW1 36906twf.doc/I 率具有一最低邊緣研磨率，且該最南邊緣研磨率與該研磨 物件中心的距離大致等於該最低邊緣研磨率與該研磨物件 中心的距離。 6· —種研磨方法，其用於對一研磨物件進行研磨， 該研磨方法包括： 提供一第一研磨塾’其包括一第一研磨層以及配置於 §亥第一研磨層下方之一第一底層，其中該第—研磨墊對該 研磨物件具有一第一平均研磨率以及一第一邊緣研磨率， 且該第一邊緣研磨率大於該第一平均研磨率； 提供一第二研磨墊，其包括一第二研磨層以及配置於 該第二研磨層下方之一第二底層’其中該第二研磨墊對該 研磨物件具有一第二平均研磨率以及一第二邊緣研磨率， 且該第二邊緣研磨率小於該第二平均研磨率； 選擇性地將該研磨物件壓置於該第一研磨墊或是該 第二研磨塾上，以進行一第一研磨程序； 將該研磨物件移至在該第一研磨程序中未被選擇的 該第一研磨墊或是該第二研磨塾上；以及 將該研磨物件壓置於在該第一研磨程序中未被選擇 的該第一研磨墊或是該第二研磨蛰上，以進行一第二研磨 程序。 7.如申請專利範圍第6項所述之研磨方法，其中該 第一邊緣研磨率具有一最高邊緣斫磨率，該第二邊緣研磨 率具有一最低邊緣研磨率，且該最高邊緣研磨率與該研磨 物件中心的距離大致等於該最低邊緣研磨率與該研磨物件 22 201242712 20100005TW1 36906twf.doc/I 中心的距離。 8. 如申請專利範圍第6至7項中任一項所述之研磨 方法，其中該第一研磨墊之該第一底層的硬度大於該第二 研磨墊之該第二底層的硬度。 9. 如申請專利範圍第8項所述之研磨方法，其中該 第一研磨墊之該第一底層的硬度大於40 Asker C，且該第 二研磨墊之該第二底層的硬度小於等於40 Asker C。 10. 如申請專利範圍第8項所述之研磨方法，其中該 第一研磨層與該第二研磨層是由相同的材料所製成。 11. 如申請專利範圍第8項所述之研磨方法，其中該 第一研磨程序的時間佔總研磨時間的比例為30%〜70%。 12. —種研磨墊’其用以對一研磨物件進行研磨，其 中該研磨墊具有至少一第一區域以及至少一第二區域，且 該至少一第一區域以及該至少一第二區域並非同心圓區 域，該研磨墊包括： 一研磨層；以及 一底層，配置於該研磨層下方，其中位於該至少一第 一區域中之該底層的硬度大於位於該至少一第二區域中之 該底層的硬度。 13. 如申請專利範圍第12項所述之研磨墊，其中位於 該至少一第一區域中之該底層的硬度大於4〇 AskerC，且 位於s玄至少一第一區域中之該底層的硬度小於等於 Asker C。 14. 如申請專利範圍第12至13項中任一項所述之研 23 201242712 20100005TW1 36906twf.doc/I 區域的面積佔該研磨墊總面積的 磨墊，其中該至少一第— 比例為30%〜70%。 15.如申請專利範圍第 磨塾，其中該至少—第4至13項中任—項所述之研 為至少-扇形區域。°°如及該至少一第二區域分別 16·如申請專利範圍第 少错r- ^ μ u ^ 罘15項所述之研磨墊，其中該至 夕—第一區域以及該至少—笛 _ . ± ^ 弟一區域是對稱排列。 磨執甘t 範圍第12至13項中任—項所述之研 ^ ’八㈣㈣至少—第—區域中之該研磨賴位於該 夕第一區域巾之麵磨層是由相同的材料所製成。 18. —種研磨方法，包括： 小提供一研磨墊’該研磨塾具有至少一第一區域以及至 第二區域，且該至少—第—區域以及該至少一第二區 域並非同心圓區域；以及 將一研磨物件壓置於該研磨墊上，以進行一研磨程 序，其中 °亥研磨塾之δ亥至少一第一區域對該研磨物件具有一 第一平均研磨率以及—第一邊緣研磨率，且該第一邊緣研 磨率大於該第一平均研磨率， 該研磨墊之該至少一第二區域對該研磨物件具有一 第二平均研磨率以及一第二邊緣研磨率，且該第二邊緣研 磨率大於該第二平均研磨率。 19.如申請專利範圍第18項所述之研磨方法，其中該 第一邊緣研磨率具有一最高邊緣研磨率，該第二邊緣研磨 24 201242712 20100005TW1 36906twf.doc/I 率具有一最低邊緣研磨率，且該最高邊緣研磨率與該研磨 物件中心的距離大致等於該最低邊緣研磨率與該研磨物件 中心的距離。 20. 如申請專利範圍第18至19項中任一項所述之研 磨方法’其中該研磨墊包括一研磨層以及配置於該研磨層 下方之一底層，且位於該至少一第一區域中之該底層的硬 度大於位於該至少一第二區域中之該底層的硬度。 21. 如申請專利範圍第20項所述之研磨方法，其中位 於該至少一第一區域中之該底層的硬度大於4〇 Asker c， 且位於該至少一第二區域中之該底層的硬度小於等於4〇 Asker C。 22. 如申請專利範圍第20項所述之研磨方法，其中位 於該至少一第一區域中之該研磨層與位於該至少一第二區 域中之該研磨層是由相同的材料所製成。 23·如申請專利範圍第20項所述之研磨方法，其中該 至少一第一區域的面積佔該研磨墊總面積的比例為3〇%〜 70%。 24. 如申請專利範圍第20項所述之研磨方法，其中該 至少-第-區域以及該至少—第二區域分別為至少一扇形 區域。 25. 如申請專利範圍第24項所述之研磨方法，其中該 至少-第-區域以及該至少一第二區域是對稱排列。 25