TWI290507B - Polishing apparatus and polishing method - Google Patents

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P90507 -九、發明說明·· •【發明所屬之技術領域】 u 本發明係有關於研磨裝置及研磨方法，且更特別的是 •有關於一種用於將工件（例如，半導體晶圓、或其類似物） .研磨成平坦表面的研磨裝置及研磨方法。 本么明也有關於一種形成互連（interc〇nnects)之方 ，更特別的疋有關於用於在基板（例如，半導體晶圓、 或其類似物）上以導電薄膜的形式形成互連的互連形成法。 φ 【先前技術】 .近來半導體裝置整合需求的快速發展使得布線圖 (wiring patterns)或互連愈來愈小，也使得連接主動區的 互連之間的間隔愈來愈窄。可用來形成互連的方法之一為 光微影技術（photolithography)。儘管光微影製程可形成 至多0.5微米寬的互連，但它要求其上有將用步進器聚焦 之圖樣的表面要儘可能平坦，因為光學系統的焦深相對較 小。因此，就光微影技術而言，必需使半導體晶圓的表面 響夠平坦。使半導體晶圓表面平坦的常用方法之一是用研磨 裝置研磨晶圓的表面，此一方法稱作化學機械研磨法 (CMP)。 化學機械研磨（CMP)裝置具有研磨平臺，其係具有配置 於其上表面的研磨墊以及位於該研磨墊上方的頂環。待研 磨半導體晶圓係藉由該頂環支持且置於研磨墊與頂環之 間。當研磨液或研磨液供給至研磨塾的表面時，頂環將半 導體晶圓按壓在研磨墊上且使半導體晶圓與研磨藝相對旋 317626 5 1290507 ^轉’從而將半導體晶圓的表面研磨成平坦的鏡面。 ' 例如，在曰本早期公開案第2002-1 13653號、曰本早 -期公開案第H10-58309號、日本早期公開案第H1〇_286758 •號、日本早期公開案第2003_133277號、以及日本早期公 、開案第2001-237208號中均有揭示以上所描述的 機械研磨裝置。 【發明内容】 本發明的第-目標是要提供—種能均句有效地供給研 …液至工件之待研磨表面的研磨裝置。 本發明的第二目標是要提供一種能穩定供給研磨液於 研磨表面與待研磨工件之間的研磨裝置。 薄膜第三目標是要提供一種能形成均勻的研磨液 =於:磨表面上的研磨裝置’此係藉由即使 、==力低和研磨表面與工件之間的相對速度高的情 况下研磨表面上仍保存適量的研磨液。 工 增加第四目標是要提供—種研磨裝置，其係能夠 作效率Γ、研磨表面上之研磨液量從而增加該研磨液的 本發明的第五目標是要坦 — 方法，苴係##g府: 八一種研磨裝置和一種研磨 定的研磨特性。 、使研磨表面有％ 本發明的第六目標是要提供一箱1 物的研磨方法，彳sl丄各 、種此有效洗滌去除殘留 附著於工件之#+ 所煤裏耘已研磨工件之後仍 忏之待研磨表面的研磨液。 317626 6 1290507 在多階研 不當負 本卷明的第七目標是要提供一種研磨方法， f製程中能夠防止前—研磨步驟造成後繼步驟的 荷0 本發明的第八目標是要提供形成互連而不導致缺陷 中的互連形成法 本發明第-方面係提供一種能夠均句有效地供給研磨 汷至工件之待研磨表面的研磨裝置。該研磨裝置包含：具 f研磨表面之研磨平臺’以及用於夾住待研磨之工件且將 •紅件接壓在該研磨表面上的頂環。該研磨裝置也包含： 用於供給研磨液至該研磨表面的研磨液供給琿；以及移動 機構’其係用於移動該研磨液供給璋以便藉由該工件與該 研磨表面兩者之間的相對運動而使該研磨液均勻地分佈於 该工件的整個表面上。 藉由在研磨工件時移動研磨液供給璋可 有效地供給至工件 從勺勺 1干K哥研磨表面。具體言之，由於使供給 _至工件之待研磨表面的研磨液均勻地分佈，故得以改善工 件的研磨速率（pQlishing rate)，也使研磨速率的面内均 f度（in plane uniformity)增加。由於研磨液的供給效率 尚研磨液的使用量減少，且使研磨液的任何浪費性消耗 減少，從而降低研磨成本。 、本發明第二方面係提供一種能夠均勻有效地供給研磨 液至工件之待研磨表面的研磨裝置。該研磨裝置包含··具 有研磨表面之研磨平臺，以及用於夾住待研磨之工件且將 該工件备壓在該研磨表面上的頂環。該研磨裝置也包含·· 317626 7 1290507 鲁 ，夕個用於供給研磨液至研磨表面的研磨液供給淳；以及液 -體流量控制機構（liquid me咖㈣___)，其係 -/拴制"亥等研磨液供給埠所供給之研磨液的速率以便藉 •由4工件與該研磨表面兩者之間的相對運動而 •均句齡佈於該工件的整個表面上。 藉由控制该等研磨液供給埠所供給之研磨液的速率可 將研磨液均勻有㈣供給至工件之待研磨&面。具體言 之由於使供給至工件之待研磨表面的研磨液均勾地分 春佈☆仔以改善工件的研磨速率，也使研磨速率的面内均 =度增加。由於研磨液的供給效率高，研磨液的使用量減 ^且使研磨液的任何浪費性消耗減少，從而降低研磨成 本0 、本發明第三方面係提供一種能夠均勻有效地供給研磨 液至工件之待研磨表面的研磨裝置。該研磨裝置包含：具 有研録面之研磨平臺，以及用於夾住待研磨之工件且將 5亥工件按壓在該研磨纟面上的頂玉裒。該研磨裝置也包含： 用於分佈及供給研磨液至該研磨表面的分佈器 (r i butor) ’以及用於供給該研磨液至該分佈器的研磨 液供給璋。 由於是由研磨液供給埠分佈及供給研磨液至研磨表 面而使（、給至工件之待研磨表面的研磨液均勻地分佈。 口此得以改善工件的研磨速率，也使研磨速率的面内均 勻度增加。 卷月弟四方面係知：供一種能夠均勻有效地供給研磨 317626 8 1290507 ，液至工件之待研磨表面的研磨裝置。該研磨裝置包含··具 磨表面之研磨平臺；以及用於夾住待研磨之工件且將 及工件按壓在該研磨表面上的頂環。該研磨裝置也包含·· 。；ί、、七研磨液至該研磨表面的研磨液供給埠，·以及分佈 σσ其係用於分佈該研磨液供給埠所供給之研磨液並且供 、"、、二刀佈之研磨液於該工件與該研磨表面之間。 由於可用分佈器分佈研磨液供給埠所供給之研磨液， 而使，給至工件之待研磨表面的研磨液均句地分佈。因 >此侍以改善工件的研磨速率，也使研磨速率的面内均 度增加。 本务明第五方面係提供一種能穩定供給研磨液於研磨 表面與待研磨工件之間的研磨裝置。該研磨裝置包含：具 有研磨表面之研磨平臺；以及用於夹住待研磨之工件且將 該工件按，在該研磨表面上的頂環。該頂環有具用於夹住 工件之外％邊緣的固^環㈤^職『 接觸的固定環具有—界定於其表面内的溝槽，該=: 伸於该固定環的内環表面及外環表面之間。該溝槽具有開 。亥開口與該固定環之外環表面的比率是在百分 至50的範圍内。 "疋於固定環且在固定環的内環表面及外環表面之間 延伸的溝槽能夠穩定地供給研磨液於研磨表面與工件之 間：由於該溝槽的開口與該固定環之外環表面的比率是在 百T之10至50的範圍内’研磨液可有效地供給於研 面舁工件之間，藉此可實現穩定的研磨速率，且在反應後 317626 9 1290507 固定環外 任何未反應之研磨液可通過溝槽而有效地排放到 面。 本發明第六方面係提供-種能形成均句研磨液薄膜於 研磨表面上的研磨裝置，此係藉由即使是在研磨表面的研 磨壓力低和研磨表面與待研磨工件之間的相對速度高的情 況下仍保存適量的研磨液於研磨表面上。該研磨裝置包月 含··具有研磨表面之研磨平臺；以及用於夾住待研磨t工 件且將该工件按壓在該研磨表面上的頂環。該研磨裝置也 包含：用於供給研磨液至該研磨表面的研磨液供給璋；以 及相對運動機構，其係用於使得該研磨表面與該工件以至 少2米/秒的相對速度彼此相對移動。該研磨表面有一個橫 截面面積至少為0.38平方毫米的溝槽。 由於界定於研磨表面的溝槽有大橫截面面積，故可在 研磨表面上形成-層均勻的研磨液薄膜，此係藉由即使是 在:磨表㈣研磨壓力低和研磨表面與工件之間的相對速 度尚的情況下仍保存適量的研磨液於研磨表面上。 本發明第七方面係提供一種研磨裝置，其係能夠增加 保存於研磨表面上的研磨液魏而增加研磨㈣工作效 率-亥研磨4置包含.具有研磨表面之研磨平臺，用於央 住待研磨之工件且將該工件㈣在該研磨表面上的頂環， 以及用於供給研磨液至該研磨表面的研磨液供給蜂。該研 磨表面有多個界定於其甲的孔洞且各有至少2 98平方毫 米的開口面積。 由於各有大開Π面積的多個孔洞均界定於研磨表面 317626 10 1290507 •内，故研磨表面上所保存的研磨液量得以增加，也使研磨 -液的工作效率增加。因此，研磨液的使用量減少，也使研 、 磨成本降低。 • 本叙明第八方面係提供一種能夠均勻地供給研磨液至 工件之待研磨表面的研磨裝置。該研磨裝置包含··具有研 磨表面之研磨平臺，以及多個用於供給研磨液至研磨表面 的研磨液供給埠。該研磨裝置也包含··多個自研磨液供給 埠延伸的研磨液供給管線，其係經設計成可直接連接至配 修置於研磨裝置外面的研磨液循環系統。 用上述之配置，可均勻地供給研磨液至工件。因此， 仵以改善工件的研磨速率，也使研磨速率的面内均勻度增 加0 本發明第九方面係提供一種能使研磨表面隨時保持清 潔以使研磨表面有穩定的研磨特性的研磨裝置。該研磨裝 置包含··具有研磨表面之研磨平臺；用於夾住待研磨之工 _件且將該工件按壓在該研磨表面上的頂環；以及液體噴射 機構，其係用於噴射清洗液體和氣體的混合流體至該研磨 表面。該研磨裝置也包含排出機構，其係用於由該研磨表 面排出该混合流體，該排出機構係經配置成在該液體喷射 Λ構於戎研磨表面移動方向中的下游。 遠排出機構可立即將液體噴射機構的清洗液體排出研 磨表面，從而使研磨表面隨時保持清潔。因此，可使研磨 凌置有穩定的研磨特性，這使得液體喷射機構在研磨工件 時有可能進行原位霧化（in—situ atQmizing)。 317626 11 1290507 、’、絮以::十方面係提供一種能使研磨表面隨時保持清 廢:研磨表面有穩定的研磨特性的研磨方法。根據該研 、="其係將工件按壓在研磨平臺之研磨表面上並藉由 、二ίί面與该工件的相對移動而研磨工件。在研磨該工 2: β洗液體和氣體的混合流體由液體喷射機構噴射至 研磨表面以排出機構將該混合流體排出研磨表面，該排 出機構係經配置成在該液體喷射機構於該研磨表面移動方 向中的下游。 _ “纟上述的研磨方法中，該排出機構可立即將液體喷射 &構的/月洗液體排出研磨表面，從而使研磨 清潔。因此，可使研磨裝置有穩定的研磨特性 體喷射機構在研磨工件時有可能進行原位霧化。 本务月苐十一方面係提供一種能有效洗務去除殘留物 (例如，在主要研磨製程已研磨工件之後仍附著於工件之待 研磨表面的研磨液）的研磨方法。根據該研磨方法，在至多 _ 13· 79仟巴斯卡（kPa)的低壓力下研磨該工件，之後，以該 工件與該研磨表面之間至少有2米/秒的相對速度，在至多 13· 79仟巴斯卡的低壓力下，研磨該工件同時供給水至該 工件。 用上述之研磨方法，在低壓力下研磨工件之後，可有 放洗滌去除殘留物，例如，附著於工件之待研磨表面的研 磨液。 本發明第十二方面係提供一種能有效洗滌去除殘留物 (例如’在主要研磨製程已研磨工件之後仍附著於工件之待 12 317626 1290507 言 .研磨表面的研磨液）的研磨方法。根據該研磨方法，在至多 .丨3.79仟巴斯卡的低壓力下研磨該工件，之後，以該工件 -與該研磨表面之間至少有2米/秒的相對速度，在至多 •丨3·79仟巴斯卡的低壓力下，研磨該工件同時將化學溶液 供給至該工件。 用上述之研磨方法，在低壓力下研磨工件之後，可有 效洗蘇去除殘留物，例如附著於工件之待研磨表面的研磨 液。 •,本發明第十三方面係提供一種研磨方法，在多階研磨 製程中能夠防止前一研磨步驟造成後繼步驟的不當負荷， 特別是兩階式研磨製程。該研磨方法包含：在第一"階段中， 研磨該工件以去除形成於該工件之上的第一薄膜之大又部 份；以及在第二階段中，研磨該工件以去除該第一薄膜之 其餘部份直到該工件之第二薄膜暴露，且留下互連區。、该 研磨=法也包含：預設該第一薄膜由該第一研磨階段轉移 至5亥弟一研磨階段時的薄膜厚度分佈；在該第一研磨階段 中用渦電流感測器（eddy-current sens〇r)測量該第一薄 膜之厚度以得到該第-薄膜之薄膜厚度分佈；以及在該第 :研磨階段中調整研磨條件以使所測得之第—薄膜的薄膜 旱度分佈等於第一薄膜的預設薄膜厚度分佈。 、 =㈣方法使得可靠地達成最終想要的薄膜厚度分 階段二的薄膜厚度分佈成為可能。由於第-研磨 严“又W可根據所欲之薄膜厚度分佈切換至第二研磨階 段’可防止第一研磨階段把不當的負荷加到第二研磨階 317626 13 1290507 段。再者，該研磨方法能防止出現於第二研磨階段之後的 淺碟下陷（dishing)及腐蝕（erosion)，且能減少第二研磨 1¾奴所花費的時間，以致生產率增加、研磨成本減少。 本發明第十四方面係提供能夠形成互連而不導致缺陷 於其中的互連形成法。該互連形成法包含··在該基板上形 成平坦型導電薄膜，以及用化學_製程去除基板的平坦 型導電薄膜。 牡丞板上形成平坦型導電薄膜之後，以沒有任何機械 動作且不需電氣連接的化學钱刻製程去除該導電薄膜。因 此可在基板上形成互連而不會產生缺陷。 根據本發明第-至第四方面，可均勻有效地供給 液至工件之待研磨表面。 g 根據本發㈣五方面，可料地供給研磨液於 面與工件之間。 ,/名衣 根據本發明第六方面，可在研磨 磨液於研磨表面上 根據本發明第七方面， 讲 磨液量，從”加料㈣1 録Μ所保存的研 本發明第八方面，可均勻地供 根據本發明第九盥第^履至工件。 潔可使研磨表面有穩定的研磨方:性使研磨表面隨時保持清 根據本發明第十一與 弟十—方面，可有效洗滌去除殘 317626 1290507 •留物，例如在主要研磨製程已研磨工件之後仍附著於工件 • 之待研磨表面的研磨液。 • 根據本發明第十三方面，在多階研磨製程中能夠防止 . 前一研磨步驟造成後繼步驟的不當負荷。 根據本發明第十四方面，可形成互連而不會產生缺陷 於其中。 '曰 參考以下說明，且結合以實施例圖解說明本發明較佳 具體實施例的附圖，可更加明白本發明的上述及其他的目 φ標、特徵、及優點。 【實施方式】 以下參考附圖描述本發明研磨裝置之具體實施例。附 圖中相同或對應元件用相同或對應的元件符號表示且不再 重覆描述。 第1圖係圖示本發明研磨裝置之一具體實施例的的平 面圖。如第1圖所示，該研磨裝置具有··一排三個晶圓匣 (wafer cassette)l〇，其係可卸除式裝設於裝置的側壁上 用以固疋半導體晶圓；以及配置成沿著該排三個晶圓匣^ 〇 的滑動機構12。第一移轉機械手臂（transfer robot)14 係安裝於該滑動機構12且有兩支手臂供選擇性存取該等 晶圓匣10。 δ亥研磨裝置有一排四個縱向排列的研磨單元 (polishing unit)20。每一研磨單元2〇包含··研磨平臺 22，其係具有研磨表面；頂環（t〇p ring)24，用於夾住半 導體晶圓且將其壓向研磨平臺22之研磨表面以便研磨該 317626 15 1290507 •半導體晶圓；研磨液供給喷嘴2 6，用於供給研磨液與修整 • 液（例如，水）至該研磨平臺22 ;用於修整該研磨平臺22 • 的修整器28(dresser)、以及喷霧器30用於霧化由液體（例 ， 如，純水）與氣體（例如，氮）組成的混合流體且由一或更多 喷嘴喷射已霧化之流體至研磨表面。 第一線性運輸裝置32(1 inear transporter)與第二線 性運輸裝置34係經配置成沿著研磨單元2〇頭尾相連用以 在研磨裝置縱向中沿著該排之研磨單元2〇運輸半導體晶 φ圓。在第一線性運輸裝置32較靠近晶圓匣的一端配置 用於反轉一由第一移轉機械手臂14接收之半導體晶圓的 反轉裔 36(reversing machine)。 5亥研磨裝置也有第二移轉機械手臂38、用於反轉一由 第二移轉機械手臂38接收之半導體晶圓的反轉器4〇、一 排四個π洗态42用於清洗已研磨之半導體晶圓、用於在反 轉裔40與清洗器42之間移轉半導體晶圓的移轉單元 _ (tFanSfer unit)44。第二移轉機械手臂38、反轉器4〇、 以及β洗器42在研磨裝置之一邊係縱向排列成一直線。 、1，過反轉器36、第一線性運輸裝置32、以及第二線性 ，輸衣置34將存放於晶圓匣10的半導體晶圓導入各個 磨單；^ 9 η ι > 〇。在母一研磨單元20中研磨半導體晶圓。然 曰員胃—和轉機械手臂38與反轉器40將已研磨之半導體 用^ ^ ^清洗器42，再以各自的清洗器42清洗之。然後， 弟扣轉機械手臂14將已清洗的半導體晶圓送回晶圓 317626 16 1290507 . 弟2圖為各研磨嚴；on % 9 pi ^ ^ m . 之一部份的垂直橫截面圖。如 乐z圖所不，研磨置； ^ 早凡20的研磨平臺22俜經遠桩5 航 -置於其下方的馬達50,甘〆 至以細、，工連接至一配 岐旌鐘^, 其係以箭頭所示之方向繞著馬達軸 二疋轉。有上研磨表面的研磨墊(p〇Hshin P〇lishlng ci〇th) 52 係 環㈣麵合至垂直頂== 上表面。頂 面…卜環邊緣的固=二下：。用於夾住半導想晶 ^ u 疋衣56係文裝於頂環24下半部的外 娘衣面上。 紅（未t軸I的上端軸合至馬達（未圖示）以及升降氣 =未縫圖Γ此’頂環24可垂直移動且可以箭頭所示之 方向:者自己的軸線旋轉以便以所欲㈣力將半導體晶圓 塗向研磨墊52且使半導體晶圓w與研磨墊52相對旋轉。 在研磨單元20操作時，半導體晶圓f係固定於頂環 24'下表面’且用升降氣缸將它壓在藉由馬達而旋轉之研 磨平臺22的研磨墊52上。研磨液供給喷嘴26的研磨液供 給埠57將研磨液Q供給至研磨墊52。此時，用存在於半 導體晶圓w的待研磨下表面與研磨塾52之間的研磨液卩 研磨半導體晶圓W。 ， 如第2圖所示，用於測量半導體晶圓w之薄膜厚度的 渦電流感測器58係經埋設於研磨平臺22中。電線6〇由渦 電流感測器58延伸通過研磨平臺22和連接於其下端的支 撐軸6 2並且通過裝在支撐軸6 2下端的旋轉接頭（或滑 環）64連接至控制器66。當渦電流感測器58在半導體晶圓 W下方移動時，渦電流感測器58偵測導電薄膜（例如，銅 317626 17 1290507 * •薄膜或其類似物）的厚度，該導電薄膜係沿著在半導體晶圓 W下方的渦電流感測器58的路徑而在半導體晶圓w的表面 上連續形成。 為了滿足半導體裝置更高速的需求，已有人在研究， 在用介電常數較低的材料（例如，低介電常數材料）製成的 半導體裝置中，製造絕緣薄膜於互連之間。由於介電常數 較低的材料（例如，低介電常數材料）多孔且有機械脆性， 因此，例如，在低介電常數材料的平坦化銅鑲嵌互連的研 •磨製程中，要求最小化施加於正被研磨半導體晶圓的壓力 (研磨壓力）為13· 79仟巴斯卡（2磅/平方英寸）或更小的位 準。 不過’研磨製程的研磨速率通常取決於研磨壓力，且 隨著研磨壓力降低而減少。因此，就研磨銅薄膜而言，有 較強化學作用的研磨液可用來補償研磨壓力的減少量。當 使用這種有較強化學作用的研磨液時，無法實現均勻穩定 的研磨特性，除非在研磨液與銅薄膜之間有較穩定的化學 反應。結果，在使用化學作用較強的研磨液的研磨製程中， 需要穩定地供給未反應研磨液於研磨墊與半導體晶圓之 間。 根據本具體實施例，頂環24的固定環56有數條界定 於其中的溝槽用以更穩定地供給研磨液於研磨墊5 2與半 導體晶圓W之間。"圖為第2圖固定環56的底視圖。如 第3圖所示，該固定環56有多個界定於其底部表面的溝槽 74’溝槽在圓周方向的間隔相等且在外環表面7〇與内環表 317626 18 1290507 •每72二間。在弟3圖’，頂環24為順時鐘旋轉，且 ;=槽74有一外環開”6,外環開 ：且 方向（亦即，頂環24的旋轉方向s 牡丨貝 ^ ^ ^ ^ € 56 t ^ ^ ^ ?4 III 78 ° ::的半導體晶圓一 52之間可有效穩定二 =於研磨液化學作用的強度，諸溝槽74的外環開口 約百八二表二=面積的開口百分比是在約百分之10至 夕;Γ的範圍内。例如，當使用某-研磨液時，如果 外展開口76的開口百分比為η，則無法充分供給研磨^ 磨逹率。另= 因而無法實現足夠的研 2革另一方面，如果外環.76的開口百分比 m“ 貝!已通過-些溝槽74徑向流入固 疋衣56的研磨液容易通過其他溝槽74流出，而盈 地保存於研磨墊52與半導體晶圓W之間。如果選定外= 广開口百分比是在約百分之1〇至約百分之“ 則可有效地供給研磨液於研磨塾52與半導體晶圓讲 之間错此而有穩定的研磨速率。在約百分之1G至約百八之 5 〇的範圍内的外環開口 7 6的開口百分比使得已反應二 起作用的研磨液可通過溝槽74而有效地排出固定環％。 ，槽74的尺寸以及溝槽74之間的間距的決定係取決於外 環開口 7 6的開口百分比。 如果由底部表面上看時，頂環24以反時鐘方向旋轉， 則溝槽74的方位與第3圖溝槽74相反，如第4圖所示。 317626 19 1290507 ♦替換地，如第5圖所示，可沿 -置該等溝槽74使得該等溝槽u與頂=目等的圓周間隔配 -關“6圖所不’杈向溝槽？ 门…、 外環開口 76。 衣開口 78大於彼之 為了使固定環56的溝槽74 f古—s 度應等於或低於研磨平臺22的旋轉物==速 平堂22旋轉速度的約1/3至約Μ 5#/以於研磨 :=24的旋轉方向可相同或相反。如二;= ==旋轉速度設定為上述之相對數值，則 、半‘體日日圓W研磨得更均勻。 的旋丨如果頂環24的旋轉速度大於研磨平臺U 止研^位於頂環24外環表面的固定環56傾向阻 流人於研磨墊52與半導體晶圓w之間，這妨礙研 =^^+果_24的_速度等於或小於研磨 紙二岐轉速度’則研磨液可有效地通過溝槽74而供 :;研磨墊52與半導體晶圓w之間，使得研磨裝置可將半 V體晶圓W研磨得更均勻。 圖。=圖圖研磨褒置中之研磨單元20的‘平面示意 弟^圖所不，該噴霧器30係經配置成在頂環24於 研磨平堂22旋轉方向的上游。該喷霧器30係作為用於噴 射+由清洗液體與氣體組成之混合流體至研磨墊52的液 射機構。例如，將由氮氣與純水或化學液體組成的混 °流體由喷霧器30喷射至研磨墊52。該混合流體係經噴 射成為1)細微的液體粒子、2)細微的凝固液體粒子、或3) 20 317626 1290507 ▲ •蒸發液體的氣體粒子（此係稱作“霧化，，狀態）至研磨墊 52 〇 當霧化的混合流體喷至研磨墊52時，任何陷入研磨墊 52凹處的研磨液及切屑（swarf)會被含有混合流體的氣體 提起而被清洗液體（例如，純水、化學液體、或其類似物） 沖走。以此方式，可有效去除任何存在於研磨墊52上且會 刮傷半導體晶圓W的研磨液及切屑。 在用CMP製程研磨半導體晶圓之後，包含殘餘研磨料 鲁顆粒及切屑（銅複合物，若是研磨銅薄膜）的研磨殘留物大 體存在於半導體晶圓已研磨好之表面上。如果不移除這些

研磨殘留物，則在後續研磨製程中容易損壞半導體晶圓已 研磨好之表面或抑制研磨液的化學反應而降低研磨速率。 因此，在半導體晶圓正被研磨的表面上沒有或僅有少量的 研磨殘留物才合適。根據正常的,製程，在研磨循環的 間歇h間，用修整g進行研磨表面的修整，且由嘴霧器施 加由清洗液體與氣體組成的霧化混合流體於研磨表面以移 除研練面的研磨殘留物。此一製程係稱作“霧化製程”。 屮圖所示’用於將噴霧器30所喷射之混合流體排 平臺;出機構80係經配置成在噴霧器3〇於研磨 的罢體82二的下游。覆蓋喷霧器3〇和排出機構80 的盍體82係經配置成在喑靈 ^ 〇9 ^ 成在賀務态30和排出機構80的上方。 该盍體82由防水材料（例 佳。蓋體82在研磨平直2卜^月曰或其類似物）製成較 一 广十室&徑向可敞開。 圖不於弟7圖的排出機構80包含用於與研磨墊52接 317626 21 090507 與夾住該接觸構件84的夹具(未圖示)。 rseal 磨擦係數、磨損少料高液體密封性 I包i = CrMllty)的材料製成較佳。該排出機構80 力施*於該接觸構件二(未且圖:^^^ 力使該桩總德从〇 飞又，、且以源自该施壓機構的壓 縮筒機禮r . 4與研磨塾52接觸。該施屢機構可為伸 氘eCyllnder meChanism)用於施加流體壓力，例如 “二::壓’或為滾珠螺桿機構(bal1 Screwmechanism)。 根據習知的CMP製程，在研磨循環 =匕製程’亦即’施加霧化流體至研磨表面，、因為: -至研磨表面的清洗液體會改變研磨液的濃度，從而改變 的研磨能力。根據本具體實施例，由於排出機構別 可將源自喷霧器30的清洗液體立即排出研磨平臺22,這 2研磨墊52隨時保持清潔’從而使研磨裝置有穩定的研 ’性。因此，本具體實施例的研磨裝置使得在研磨循環 期間有可能以喷霧器3〇進行霧化製程（原位霧化製程）。 —可結合在研磨循環（原位修整製程）中用修整器28進 仃的修..整製程以及在研磨循環（原位霧化製輕）中用喷霧器 3〇進仃的霧化製程’用以調理（c〇nditi〇ning)該研磨循環 研磨墊52。因此，可減少研磨循環之間的間隔以使研磨 裝置的生產力增加。 、，*根據圖不於第7圖的實施例，接觸構件84係沿著研磨 平臺22之徑向延伸。然而，該接觸構件84與研磨平臺22 徑向的傾斜角可在〇。至90。的範圍内。 317626 22 1290507 4 • 研磨單元20可具有一取代或除接觸構件84外之氣體 ，喷射機構^其係具有數個氣體噴射埠用以噴射氣體至研2 墊52。第8圖為第7圖研磨單元用之氣體喷射機構86的 透視圖。如第8圖所示，該氣體喷射機構86有多個用於噴

射氣體（例如，乾空氣或乾氮氣）至研磨墊52的氣體噴射I 88 ;以及控制器（未圖示），其係用於控制氣體喷射量、氣 體的噴射壓力、以及喷射方向。藉由氣體噴射埠所噴射 的氣體而使噴霧器30的清洗液體排出研磨平臺22。氣體 瘳喷射蟑88.的形狀做成可將氣體噴射成像空氣帷幕的扇形 樣式較佳。氣體喷射埠88的形式可為用以控制氣體噴射^ 向的狹縫。 與氣體喷射機構86結合的排出機構8〇也能夠將喷霧 器30的清洗液體立即排出研磨平臺22。因此，研磨墊 可隨時保持清潔以使研磨裝置有穩定的研磨特性。 已^人致力於藉由使用較細的互連而使高效能LSI電 路有較鬲的速度運算、整合度更高、以及耗電量更低的設 什。#乂細互連的技術發展大體符合國際半導體技術藍圖制 定會（ITRS)的預測。較細互連的發展係平行於將互連材料 轉換成低電阻之銅以及將絕緣材料轉換成有低介電常數的 低介電常數材料的技術。預期對銅鑲嵌平坦化製程（銅CMp 製程）的需求會成長。 為了在銅鑲嵌平坦化製程中實現低介電常數材料或多 孔低介電常數材料的整合，必需努力改善平坦化特性以製 成#乂細的互連並且要有對策因應由於材料的機械強度低而 317626 23 1290507 *在研磨哙材料損壞的問題。 vL 、 、〜付上述要求，有人提出降低處理表面上的壓 f丄亦即’研磨壓力。根據一般的銅CMP製程，在形成銅 複&物之後，機械式去除銅複合物以漸進式地研磨銅薄 膜。不過，用一般CMp裝置所使用的研磨液，所形成之銅 複口物的機械強度太高以致降低研磨壓力容易而導致研磨 速率減少。 ^近已發展出一種研磨液用於形成具有低機械強度 的銅複CT物，以致在低研磨壓力下可機械式去除該銅複合 物α由於該研磨液有強烈的化學反應，以致供給至半導體 曰曰圓正被研磨的表面的研磨液量與分佈會大幅影響研磨速 率和研磨速率的面内均勻度。 用習知的CMP裝置，當由固定的單一研磨液供給埠供 研2液％ ’由其供給至半導體晶圓正被研磨的表面的研 磨，容易有局部化分佈（lQealized仏加㈣⑽），這會 抽告研磨速率的面内均勾度。在研磨表面與半導體晶圓之 間的相對速度很高時這種問題特別明顯。此外，也浪費更 夕的研磨液量’導致研磨成本增加。因此，均句有效地供 給研磨液至半導體晶圓正被研磨的表面就很重要。 根據本具體貫施例，在研磨製程卩 ^ ^ ^ 喷嘴26的研磨液供給蟑57(請參考第2圖）可 ί、’―研磨液至半導體晶圓正被研磨的表面。具體言之，如 第1圖所示，本具體實施例的研磨液供給喷嘴26可以軸 27為軸心樞轉，且研磨製程期間用樞轉機構（移動機構）以 317626 24 1290507 λ 雇轴2 7為轴心柜轉。 • 研磨液係由研磨液供給喷嘴26供給至研磨墊52。隨 著頂壤24與研磨平臺22彼此相對移動，將供給至研磨墊 52的研磨液供給至半導體晶圓正被研磨的表面。在研磨製 程期間，當以軸27為軸心樞轉研磨液供給喷嘴26時可移 動1设於彼之尖端的研磨液供給埠57(請參考第2圖），將 供給至研磨墊52的研磨液適當地分佈於研磨墊52上，藉 此隨著頂環24與研磨平臺22彼此相對移動而均勻地供^ 馨至半導體晶圓的整個表面。 如上述，本具體實施例的研磨液供給噴嘴 … /々，八 <八ρ口-貝“角乙0胃邑使供〜 至半導體晶圓正被研磨的表面的研磨液分佈均勾化。結“ 果，研磨速率得以改善，也使研磨的面内均勾度增加。由 Τ研磨液的供給效率高’研磨液的使用量減少，且使研磨 液的任何浪費性消耗減少，從而降低研磨成本。 尸在本具體實施例中，研磨液供給嘴嘴26係沿著 , 噴嚅26可以其他的樣式蒋叙。 例如:研磨液供給喷嘴26的移動可為線性、旋二=: 或往復式。研磨液供給嘖嘴 此動 50真丰/杯、斗、、/ 不變速率移動（例如，/ 毛/或以變動的速率移動。 液髀#旦讼座丨从从 w ，從供給贺嘴26盥 控制機構結合以便在研磨液供給噴嘴 :、 =研磨液供科57所供給之研磨液的速率:動日守 阜57掃過的範圍保持在研磨平臺以半徑内且、、了 f液仏給 磨之半導體晶圓的直徑較佳。 叫盍正破研 在圖示於第1圖的罝靜杏 體只％例中，研磨液供給噴嘴％ 317626 25 1290507 .在研磨平臺22徑向延伸。不㉟，如第9圖所示’研磨液供 ‘給喷嘴26與研磨平臺22徑向的傾斜角可在〇。至9〇。 範圍内。 - 根據CMP製程，通常是藉由保存於研磨墊上的研磨液 的化學機械作用而研磨半導體晶圓。在這以前，研磨塾保 存研磨液的能力很小以致供給至研磨塾的大部份研磨液沒 有用上而被排出研磨墊。由於研磨液極其昂貴且大幅影響 研磨成本’古欠需增力口研磨液的工作效率以降低研磨成本γ _ 、在研磨C力低（6.89仟巴斯卡（1碎/平方英寸）或更小） 且半導體晶圓與研磨表面的相對速度高（2米/秒或更高） 1研磨衣知中’當供給至研磨表面的研磨液薄膜厚度增加 守由於打/月現象（hydroplaning)而在半導體晶圓與研磨 表面之間會有滑動。如果研磨液不規則供給至研磨表面， 此-=象特別明顯’例如’當研磨表面有數個界定於其中 的小4只截面的同心溝槽或從單點到研磨平臺的中心點供仏 研磨液至研磨表面時。當打滑現象出現時，由於沒有研磨: 左力作用於半導體晶圓與研磨表面之間，以致研磨速率降 -另方面，如果研磨液由研磨表面淨排出，則保存在 研磨表面上的研磨液數量減少，導致研磨速率以及研磨液 f工作效率降低。因此，已有人要求在研磨表面上保存適 里的研磨液以形成研磨液的均勾薄膜^研磨表面上。 為了滿足此一要求，根據本具體實施例，研磨墊52 有數個界定於其表面的溝槽’每一溝槽有〇,犯平方公分或 更大的橫截面面積。第圖係圖示研磨墊52的透視圖， 317626 26 1290507 •第U圖圖示研磨墊52的放大垂直橫截面圖。如第丨〇圖 '不’ 5亥研磨塾52有多個同心溝槽9〇，其係界定於其上 -面且以例如2毫米的間距P1(請參考第㈣）隔開二、根據 圖不於弟11圖的實施例’每一溝槽9〇的寬度wi為〇 5 毫米、深度D1為〇.76毫米、以及橫戴面面積為〇 38平方 宅米。每-溝槽90的深度可大於f知溝槽的深度，例如， 可為1毫米或更大。 如第12圖所示，研磨墊52可進—步包含界定於 #的平直狹槽92,其係與毗鄰的同心溝槽9〇互連。該等狹 槽92使得研磨液對抵抗離，。力有作用。狹槽^與研磨塾 52圓周方向的傾斜角為某一角度較佳，例如，3〇度。眺鄰 的狹槽92彼此的間隔為2毫米的間距p2較佳。—一钟 92的寬度約為溝槽90寬度的百分之3〇較佳。 雖然本具體實施例的研磨墊52具有數個同心溝槽 90，研磨塾52可具有其他形狀之溝槽。例如，研磨^ μ 可具有數個界定於其上表面的螺旋形溝槽且各個的橫截面 攀面積與同心溝槽90的橫截面面積相同。如果螺旋形溝槽與 研磨墊52圓周方向的垂直方向的傾斜角為某一角度，例2 45° ，則在某些離心力下可將研磨液排出研磨墊52。 取代或除上述溝槽90以外，研磨墊52可能有多個界 定於其表面的孔洞，各有2.98平方毫米或更大的開口面積 且直徑為1.95毫米或更大。在研磨墊52的表面内界定^ 此大之開口面積的孔洞’這對於增加研磨液保存於研磨^ 面的數量以及研磨液的工作效率是有效的。每一孔洞的門 317626 27 1290507 * 口面積為3.14平方毫米或更多（直徑為2毫米或更大）較 *佺’或為19.63平方毫米或更多（直徑為5毫米或更大）更 佳。該等孔洞可為圓形或橢圓形，且可排列成同心、交錯、 格子的樣式。 CMP製程主要包含（1)主要研磨製程，其係用於將半導 體晶圓按壓在研磨墊上且在供給研磨液至該研磨墊時研磨 該半導體晶圓，以及（2)晶圓研磨製程，其係用以在該半導 體晶圓以研磨液研磨之後，用水研磨（清洗）該半導體晶 豢圓。在主要研磨製程（1)中，將半導體晶圓表面上過剩的薄 膜材料研磨掉。在晶圓研磨製程（2)中，沖掉半導體晶圓表 面上主要研磨製程所產生的研磨液沉積物與碎屑。 如上述，由於形成於半導體晶圓的互連變得更細，故 需絕緣能力更高的絕緣薄膜。多孔低介電常數材料為習知 有較高絕緣能力之絕緣薄膜材料的選擇物。不過，多孔低 介電常數材料的機械強度很低。有鑑於此，習知CMp裝置 中所施加的研磨壓力已在13 79至344 47仟巴斯卡（2至5 磅/平方英寸）的範圍内。未來，會要求13· 79仟巴斯卡（2 磅/平方英寸）或更低，或6.89仟:巴斯卡（1磅/平方英寸） 或更低的研磨壓力。 例如，有低介電常數材料的半導體晶圓需要在& Μ 仟巴斯卡（G. 5碎/平方英寸）的低研磨壓力下研磨。主要研 磨製程與晶圓研磨製程兩者均要求在低研磨壓力下進行。 不過，如果在低研磨壓力下進行晶圓研磨製程，則半導體 晶圓的沉積物（例如，研磨液）無法完全移除，可能殘留在 317626 28 1290507 . 半導體晶圓上而不被移除。 v 根據本具體實施例，進行晶圓研磨製程如下：在半導 _體晶圓在低研磨壓力下完成主要研磨製程之後，以等於或 〗於主要研磨製权所施加之研磨壓力的壓力將該半導體曰 圓壓在研㈣52上，且^5米/秒或更高的線性速度: 轉研磨平臺22，2米/秒或更高較佳，或3米/秒或更高更 佳。以1升/分鐘的流速供給純水（DIW)至研磨墊52，藉此 用水研磨該半導體晶圓。以此方式，可適當地清洗半導體 籲晶圓已用低研磨壓力研磨的表面。替換地，除了純水 (DIW)可用化學，谷液清洗半導體晶圓，例如能加速移除半 導體晶圓的研磨液沉積物及碎屑的擰檬酸溶液。其他的有 機酸、有機鹼、或表面活性劑可用來作為化學溶液。正常 清洗製程的時間可由1Q秒延長到2G秒以移除半導體晶圓 的研^夜沉積物及碎屑。不過，由於延長清洗製程會降低 生產篁，故半導體晶圓在高速旋轉時進行上述晶圓研磨製 転或化學溶液清洗製程更佳。 在上述具體實施例中，由在研磨液供給喷嘴26遠端的 研磨液供給捧57供給研磨液。但可用其他設計之研磨液供 給噴嘴。例如，如第13圖所示，研磨液供給喷嘴26&可包 含具有研磨液供給埠57的圓盤1〇〇以及將該圓盤1〇〇安穿 於其上的臂狀物102。在由研磨液供給蟑π供給研磨液、 時，該臂狀物102可不予樞轉而只使圓盤1〇〇旋轉，或在 由研磨液供給埠57供給研磨液時，使臂狀物1〇2樞轉且使 ϋ盤100旋轉。替換地’臂狀物1〇2可線性移動。該研磨 317626 29 1290507 .液供給埠57的移動速度，亦即，在研磨液供給嘴嘴26a 操作時可改變臂狀物102的移動速度及/或圓盤1〇〇的旋轉 速度。研磨液供給喷嘴26a可與液體流量控制機構結合以 便在研磨液供給喷嘴26a運動時改變研磨液供給埠5°7二給 研磨液的速率。 在第14圖中，研磨液供給噴嘴26b可具有多個研磨液 供給埠57。該研磨液供給噴嘴26b的運動方式可為樞轉 $、線性移動、旋轉、擺動、或往復式。在研磨液供給噴 嘴26b運動時可改變研磨液供給喷嘴2此的移動速度。研 磨液供給喷嘴26b可與液體流量控制機構結合以便在研磨 液供給噴嘴26b運動時個別控制每一研磨液供給谭^所供 ，之研磨液的速率。該等研磨液供給埠57可有不同的直’、 徑。例如，該等研磨液供給埠57在研磨平臺22徑向向 “者研磨平臺22徑向延伸。不過，如第15圖所示， 研=供給噴嘴26b與研磨平臺22徑向的傾斜角可為在〇 至45範圍内的某一角度。 :磨液供給埠可在研磨液供給喷嘴中移動，而不是移 動研磨液供給喷嘴。 μ 一 喈、 ，如弟16圖所示，研磨液供給喷 有-可在纟中線性移動的研磨液供給璋…。替換 動H液供給埠57a的運動方式可為枢轉式、旋轉、擺 不+二1设式。在供給研磨液時，研磨液供給喷嘴26c可 磨液移動研磨液供給琿57a。替換地，在供給研 ° £轉研磨液供給嘴嘴26c且移動研磨液供給埠 317626 30 1290507 .57a。在研磨液供給埠57a運動時可改變研磨液供給埠57a •的移動速度。研磨液供給噴嘴26c可與液體流量控制機構 -結合以便在研磨液供給噴嘴26c運動時改變研磨液供給埠 -57a供給研磨液的速率。如第17圖所示，多個各如第16 圖所示的研磨液供給喷嘴26c可彼此結合在一起。 在第18圖中’研磨液供給喷嘴26d包含具有多個研磨 液供給埠57的圓盤1〇〇與將該圓盤1〇〇安裝於其上的臂狀 物102。在由研磨液供給埠57供給研磨液時該臂狀物1〇2 鲁可不予樞轉而只使圓盤100旋轉，或在由研磨液供給埠57 供給研磨液時樞轉臂狀物102且使圓盤1〇〇旋轉。替換地， 臂狀物102可線性移動。研磨液供給埠57的移動速度，亦 即，在研磨液供給喷嘴26d操作時可改變臂狀物1〇2的移 動速度及/或圓盤100的旋轉速度。研磨液供給噴嘴26d 可與液體流量控制機構結合以便在研磨液供給噴嘴26d運 動時個別控制每一研磨液供給埠57所供給之研磨液的速 籲率。該等研磨液供給埠57可有不同的直徑。例如，該等研 磨液供給埠57在研磨平臺22徑向向内的方向有遞減的直 徑:根據圖示於f 18圖的實施例，該等研磨液供給璋57 係經配置成在-圓上。不過，可將該等研磨液供給谭57 配置成在多個同心圓或單一直線或多條直線上。 在第19圖中’研磨液供給喷嘴26e包含具有多個界定 於其壁中的研磨液供給埠57的空心輥體（h〇ii〇w r〇u) 。該輥體104可繞著平行於研磨平臺22表面的軸線旋 轉。該等研磨液供料5 7可排列成線性樣式、螺旋樣式、 317626 31 .1290507 式。錢體1G4旋轉時或在輥體m樞轉及旋轉時， 57的二寻研磨液供給蟑57供給研磨液。該研磨液供給埠 改^夕動速度’亦即’在研磨液供給喷嘴26e操作時，可 :=:6旋轉速度及/或峨“漏速度。該研 26e可與液體流量控制機構結合，以便在研 2供給喷嘴26e運動時，個別控制每—研磨液供給璋^ 吉/<7< °之研磨液的速率。該等研磨液供給埠57可有不同的

徑。例如，該等研磨液供給埠57在研磨平臺22徑向向 白勺方向有遞減的直徑。輕辦1 η /1 八ju、々/ r- 幸體可分成多個區域藉此根 6、縱向而供給不等之研磨液。根據圖示於第19 圖=實施例’研磨液供給噴嘴26e的輥體1〇4係沿著研磨 平堂22之徑向延伸。不過，輥體1〇4與研磨平臺22徑向 的傾斜角可為在0。至45。範圍内的某一角度。 在第20圖中，研磨液供給喷嘴m包含具有螺旋狹縫 界定於其壁中的空心輥體1〇4。在輥體1〇4旋轉時或在 ^體104樞轉及旋轉時’可由該等研磨液供給埠5了供給研 磨液。在研磨液供給喷嘴26f操作時可改變輥體1〇4的°旋 轉速度及/或輥體104的樞轉速度。該研磨液供給噴嘴26f 可與液體流量控制機構結合以便控制狹縫1〇6所供給之研 磨液的速率。狹縫丨06的開口寬度可隨著位置而改變。例 如’狹縫106在研磨平臺22徑向向内的方向有遞減的的開 口寬度。輥體104可分成多個區域，藉此根據輥體1〇4的 縱向而供給不等之研磨液。根據圖示於第2〇圖的實施例， 研磨液供給喷嘴26f的輥體1〇4係沿著研磨平臺22之徑向

317626 32 1290507 .延伸。不過，輥體104與研磨平臺22徑向的傾斜角可為在 .0°至45°範圍内的某一角度。 - 根據圖示於第20圖的實施例，輥體104有一螺旋狀狹 縫。不過，輥體104可具有平直狹縫。第21圖圖示有 一平直狹縫界疋於其中的研磨液供給喷嘴2的透視圖， 而第22圖圖示該研磨液供給噴嘴26g的垂直橫截面。如第 22圖所示，該研磨液供給噴嘴26g包含··有一壓力室2〇8 界定於其中的壓力殼體（pressure holder)u〇 ;以及安裝 _於該壓力殼體11〇内的狹縫體114,其係有一平直狹縫112 界定於其中且由該壓力殼體110向下延伸。該壓力殼體11〇 係控制研磨液Q供給至壓力室丨〇8的壓力以調整由狹縫 112排出之研磨液Q的流速。狹縫112的平直方向係沿著 壓力殼體110,使得狹縫112可均勻地排出研磨液如 23圖所示，壓力室108可分成多個隔間，且該等隔間可以 不同的流速供給研磨液Q，使得狹縫112可以不同的流速 供給研磨液Q。可沿著研磨平臺22的徑向配置圖示於第Μ 圖與第22圖的研磨液供給嘴嘴26g，或與研磨平臺22 _ 向的傾斜角可為在〇。至45。範圍内的某一角度。 工 圖不於第24圖的研磨液供給喷嘴26h可用來分佈供终 至研磨墊52的研磨液。該研磨液供給喷嘴2扑有一扇形: 佈板（分佈裙緣）116用以分佈噴射自研磨液供給埠”:^ 磨液Q。根據此一研磨液供給噴嘴26h，當研磨液供妗 W所嘴射之研磨液〇流到分佈裙緣116上時，研磨、液°卩被 分佈到不同的方向且供給至研磨墊52。分佈裙緣ιΐ6可具 317626 33 1290507 ，有數個溝槽或阻滞構件用以限制研磨液Q的流動。分佈裙 、.彖 可八有粗I的表面以阻滞在其上流動的研磨液Q。 ’刀佈裙、彖116由耐化學腐姓的材料製成較佳，例如氟樹脂 或其類似物。如第25圖所示’圖示於第21圖的研磨液供 給喷嘴26g可與分佈裙緣116結合。 圖示於第26圖的研磨液供給喷嘴26i可用來分佈供給 研磨墊5 2的研磨液。該研磨液供給喷嘴2 6丨係包含碟形 喷嘴體118與安震於該噴嘴體118之下表面的分佈板 ,!^°该研磨液係通過界定於喷嘴體118和分佈板120中央 貫穿之孔洞（未圖示）而供給至研磨塾52。該分佈板12〇具 1由有阻f n的材料製成的下表面。根據此研磨液供給喷 為261用刀佈板120的下表面將研磨液供給埠57所供給 之研磨液分佈於許多方向且塗佈於研磨塾52。該分佈板 120由财化學錢的材料製成較佳，例如氣樹脂或其類似 第27圖圖示配置於研磨液供給喷嘴^在研磨平臺a 旋轉方向之下游且將與研磨塾52接觸用以分佈供給至研 磨㈣的研磨液Q的分佈板（接觸構件）122。該分佈板122 係々著研磨平$ 22控向分佈研磨液供給喷嘴26所供给之 研磨液Q ’從而使在研磨墊5 2上的研磨液q均勻化:、；八 佈板122由耐磨的彈性材料製成較佳，例如氟： 該分佈板⑻可沿著研磨平臺22徑向延伸或與研磨 千室22徑向的傾斜角可為在〇。至45。範圍内的某 度。該分佈板122可保持靜止、或可樞轉、線性移動、旋 317626 34 1290507 轉、擺動、或為彳主彳I + ...4 — 设式。分佈板122在運動時可改變其移 動速度。如弟28圖所+ #、& ^ 12“分佈研磨液供1;嘴 縫124的尺寸（例如，^ 之研磨㈣。該等狹 見度、咼度、和間距）可由活動碑; (shutter)或其類似物調整較佳。 以動敍 如果使用圖示於第9圖與第13圖至第28圖的研 供給構件，則研磨勢^ ^ 9 总墊52有多個徑向分隔區較佳，例如有數 個同心溝槽的研磨墊，如第 ^ ^ . v

弟10圖所不。有徑向分隔區的研 磨墊52使得可料μ有效地供給至半導體晶圓正被研 磨的表面同時在徑向分隔區_存研磨液，而不是在研磨 墊52上混合研磨液。 士弟2 9圖所示，▼有多個研磨液供給埠的習知 裝置500係與一高速率研磨液循環系統5〇2結合，其係經 配置成在CMP裝置5GG夕卜，用於以高速率循環研磨液。單 一研磨液供給管線504是由Qfp裝置5〇〇連接至研磨液循 裱系統502。在CMP裝置500中，研磨液供給管線5〇4分 成多條分別連接至各個研磨液供給埠的管線5〇6。依照研 磨液供給喷嘴的形狀，該等研磨液供給埠傾向以不同的速 率供給研磨液，且需要调整該等研磨液供給喷嘴或與閥結 合以便均勻地供給研磨液至研磨墊。 根據本具體貫施例’如第3 0圖所示，研磨裝置2 〇 〇 係與一高速率研磨液循環系統210結合，該循環系統包含 研磨液槽202、壓力幫浦204、回壓閥206(back-pressure valve)、以及導管208。多個研磨液供給管線212係由各 317626 35 1290507 自的研磨液供給埠57延伸且直接連接至高速率研磨液循 環系統210的導管208。圖示於第3〇圖的配置使得均勻地 供給研磨液至待研磨半導體晶圓成為有可能，從而改善研 磨速率以及大幅增加研磨速率的面内均勻度。 ^如第30圖所示，該等研磨液供給管線212各有作為流 量調節閥的流體壓力閥214用以調節研磨液供給埠57所供 給之研磨液的流速。如第31Α圖與第31Β圖所示，每一流

體壓力閥214有-導管塵縮區段216，其係用於以液壓減 少該等研磨液供給管線212中之一條撓性導管2i2a的直 ，。該導管壓縮區段216係經配置成在導管⑽附近。如 第31B圖所示’當以液壓藉由導管壓縮區段216壓縮導管 212a時，研磨液Q流過導管212a的流速減少。由於是以 :壓藉由導管壓縮區段216壓縮導管⑽，故得以防止導 管212a不當磨損。 頂環的固^環係藉由⑴夾住工件的外環邊緣以及⑵ 將匕壓在研磨表面（研磨墊）上而控制待研磨工件（半導體 晶圓）的研磨外形。如上述，如果在低研磨表面壓力下使用 用以形成低機械強度銅複合物（copper comple，x)的研磨 t則固定環過度地壓在研磨表面上時，傾向限制供給至 =研磨之工件表面的研磨液。因&，應使固定環壓在研磨 表面上的負荷儘可能輕小。然而，如果固定縣在研磨表 =的負荷太小’則被以環夾住的1件容易由該固定環 =因此’即使固定環壓在研磨表面上的負荷很小，仍 d需要防止工件由固定環移開。 317626 36 J290507 ， 為滿足此一需求，如第32圖所示，可使用固定環356, .其係包含：壓腳300(presser)，其係用於壓下研磨墊52 -以凋整半導體晶圓W與研磨墊5 2之間的接觸狀態；以及環 β形導板302(gUide)，其係用以防止該半導體晶圓w由該頂 環24移開。該導板302係經配置成在壓腳300靠近半導體 晶圓w的徑向内面。根據此一固定環356，即使研磨壓力 低，固定環356仍可控制半導體晶圓W的研磨外形同時防 止半導體晶圓W由頂環24移開。 • 用螺桿或氣缸可調整導板302的垂直位置以調整研磨 墊52表面與導板3〇2之間的高度。該導板3〇2的徑向寬度 為6耄米或更少較佳，且由低硬度材料製成較佳。 在用以平坦化供半導體裝置製造用之銅鑲嵌互連的 CMP製程中，將銅薄膜完全去除一直到阻障金屬，留下銅 互連。如第33A圖至第33C圖所示，去除銅薄膜一直到阻 障金屬的製程係包含：第一步驟（大塊銅（bulk Copper)研 籲磨製程，請參考第33A圖與第3祁圖），其係快速去除大部 伤的初始銅薄膜4〇〇並且減少初始步驟以留下少量的銅薄 膜400a ,以及第二步驟（銅清洗製程，請參考第圖與 第33C圖），其係完全去除其餘銅薄膜〇a 一直到阻障金 屬402，留下互連4〇〇b。 在大塊銅研磨製程中，儘量減少初始步驟（平坦化）且 使銅薄膜400a儘量成為細薄均勻的薄膜，以便減少銅清洗 製程的負荷。例如，銅薄膜400a在大塊銅研磨製程後留下 的厚度應在100幻50奈米的範圍内，1〇〇奈米或更小較 317626 37 1290507 .50奈米或更小更佳。大體而言，如第犯圖所示， :後：：研磨壓力下進行銅清洗製程以便減少去除銅薄 -胰之後的淺碟下陷410及腐蝕412。 裝置係基於與晶圓平面中之某—位置的薄膜 的資訊判定製程切換的時間。根據此—方法，由 ;广％切換的時間與研磨製程期間的 ::二使研磨外形改變，仍在晶圓中之一位置的薄膜夂 、、工測疋達預設數值時即進行製程切換。 、、又 • 如果BB圓上另—位置存在厚度遠大於敎位置之厚度 ==時:：在下一銅清洗製程結束後可能出現殘 你w u 34β圖所不。反之，如果晶圓上另一 在子二厚J遠小於測定位置之厚度的殘餘銅薄膜時，則 所' 位置可能出現淺碟下陷410及賴412 34Α 園所不。 研磨制*:的製転可避免上述問題：預設銅薄膜由大塊銅 研磨衣㈣移至銅清洗製程的薄膜厚度分佈並 :、體。在半導體晶圓進行大塊銅研磨製程期間，由渦電： 器58取得銅薄膜在半導體晶圓上的薄膜厚度分佈（請 爹弟2圖）。根據模擬軟體程式，模擬預設薄膜 與，得之薄膜厚度分佈的即時相互比較，以及達成預設^ 膜厚度分佈所需的研磨條件。基於模擬的研磨條件，頂環 2\控+制研磨外形以實現預設的薄膜厚度分佈。例如，在當 :薄膜厚度刀佈中’頂環24增加研磨量不足區域的研磨速 f以此方式進行研磨外形的控制使得殘餘銅薄臈在銅清 317626 38 1290507 蕙 .ί:t之：立即具有均勻的厚度或預設的薄膜厚度分佈。 • s貫際的㈣厚度分佈與預設_厚度分佈— 塊銅研磨製程切換至鋼清洗製程。 、 確實達成最終想要的薄膜厚度分佈同時 孤才工貝除的研磨組態（薄膜厚度分佈）成為有可能。由於大 塊銅研磨製程隨時可根據所欲之薄膜厚度分佈切換至銅、、主 洗製程，在不變的條件下隨時可開始銅清洗製程而不被I 塊銅研磨製程的製程差異影響，亦即，研磨速率與研磨外 形的差異。因此，可最小化下一銅清洗製程的不當負荷。 此-製程不僅有利於減少銅清洗製程之後的淺碟下陷仙 及腐姓412’也有利於減少銅清洗製程所耗用的時間，亦 即’減少過度的研磨時間、增加生產率、且減少研磨成本。 在形成互連的製程中於研磨在半導體晶圓上的導電薄 膜之後，例如’導電薄膜的殘留物414、刮痕、及凹陷彻 參考第34A圖與第34B圖）的任何缺陷不只會影響形成互連 的後績製程，也會影響最終形成於半導體晶圓上的電子電 路的電氣特性。結果，想要在研磨製程結束時將 排除。 、根，CMP製程’藉由過度研磨（GverpQl 土也⑻厚度大 於初始薄膜厚度的半導體晶圓可排除導電薄膜的殘留物 414°大體而言’長時間過度研磨半導體晶圓在半導體晶圓

的互連區中容易造成淺碟下陷41〇及腐韻412，如第34A 圖所示°此外’由於以機械方式研磨作用於半導體晶圓而 無法避免刮痕與凹陷416。 317626 39 1290507 . 大體而言，用普通的研磨法無法去除殘餘導電薄膜 414’因此需要用過度研磨法予以去除。不過，過度研磨在 半導體晶圓上容易造成淺碟下陷41〇、腐#、到痕、及^ 陷416 ’如以上所述。除了排除此等缺陷，藉由⑽進行 大塊銅研磨製程’且在殘餘鋼薄膜厚度到達5〇奈米或更小 時停止CMP的後續銅清洗製程。之冑，用化學姓刻製程進 行銅清洗製程以去除銅薄膜。以無機械研磨作用的化學# 刻製程進行的銅清洗製程可研磨銅薄膜 …學㈣製程中使用的姓刻液可為酸，二 酸、㈣（halogen aeid)(特別是，氫氟酸（hydrQfi — c aC1d)或鹽酸）；驗’例如氨水；或氧化劑（例如，過氧化氣） 與酸（例如，氫氟酸（hydrogen flu〇ride)或硫酸）的混合 物。在大塊銅研磨製財，測量導電薄膜的厚度較佳，且 在測得厚度到達預設厚度（例如，⑽奈米或更小）時，將 大塊銅研磨製程切換至銅清洗製程較佳。測 ^厚度可使用以下感測器中之至少一種：藉由光照^電 1 專膜以測量薄臈厚度的光學感測器、用則貞測在導電薄膜 ―產生的屬電机以測量薄臈厚度的渦電流感測器（請參考 弟、2 f )一、用於偵測研磨平臺22的轉矩(running torque) 、測里薄膜厚度的轉矩感測器、以及用於施加超音波能量 至導電薄膜，測量薄臈厚度的超音波感測器。 钿一上述化學蝕刻製程不受限於用於以CMP裝置形成細薄 銅㈣的大塊銅研磨製程，而可結合其他的製程。具體言 之’在用於在基板上形成平坦型導電薄膜的各種製程之 317626 40 1290507 •佼，用化學蝕刻製程可去除導電薄膜。 例如’在用電解研磨製程形成薄膜之後，已 疋有效的，因為它不涉及機械動作。然而，如 :::氣連接的導電薄膜’例如’絕緣材料上的微量殘 ”薄膜，則電解研磨製程無法去除這種殘餘導電薄 過，用電解研磨製程形成的平坦型導電薄膜可用不 〇連接的化學姓刻製程去除，而不會產生缺陷。電解 製程不受限於任—特定的類型。例如，可利用使用離 ▲父換劑（ion電解研磨製程或不使用離子 交換劑的電解研磨製程。使用超純水（ultrapurewater)、 、屯水各電率（electric c〇nductivity)不大於5⑽微西門 公分（#S/cm)的液體或電解溶液進行電解研磨製程較 仏例如，可用如日本早期公開案第2〇〇3_145354號所揭 示的電解加工裝置完成電解研磨製程。 I用平面電鍍製程（flat plating pr〇cess)形成薄膜之 後:已形成之薄膜可用化學蝕刻製程去除。以上已描述過 銅薄膜（Cu)的形成與去除。不過，本發明適用於其他薄膜 的形成與去除。例如，在形成含有叙、氮化组、氮化鶴、 氮化鈦、及釕中之至少一種的導電薄膜之後，已形成的薄 膜可用化學钱刻製程去除。 〈實施例1> 圖示於第35圖的研磨裝置可用來以在研磨製程中實 際擺動的研磨液供給喷嘴26研磨半導體晶圓。第36A圖為 317626 41 1290507 •用圖—不於第35圖的研磨裝置研磨的半導體晶圓研磨速率 圖。第36B圖用圖示於第35圖之研磨裝置以及在研磨製程 …=不擺動研磨液供給噴嘴26研磨的半導體晶圓的研磨速 -率圖。兩圖的比較顳示在研磨製程中擺動研磨液供給喷嘴 • 26的半導體晶圓的研磨速率的面内均勻度較高。 〈實施例2 > 圖示於第30圖的研磨裝置2〇〇係用來在研磨製程期間 用夕個研磨液供給埠5 7所供給之研磨液研磨半導體晶 #圓。研磨壓力為3· 45仟巴斯卡（〇·5磅/平方英寸）。第37 圖係圖不用第30圖研磨裝置（多個）研磨的半導體晶圓的 移除率，相較於藉由研磨裝置同時由研磨液供給埠（單個） 供給研磨液所研磨的半導體晶圓的移除率。由第37圖可 見，在進行研磨時同時由多個研磨液供給埠供給研磨液， 半導體晶圓的移除率的面内均勻度較高。 儘管以上已詳細圖解說明本發明一些較佳的具體實施 例，應瞭解，其中可做成各種改變及修改而不脫離本發明 β申請料]額#㈣。 " 產業上利用性 本發明的研磨裝置可用來將工件的表面（例如，半導體 晶圓）研磨成平坦的光面。 【圖式簡單說明】 第1圖為本發明研磨裝置之一具體實施例的平面圖； 第2圖為第1圖所示之研磨裝置的研磨單元之一部份 的垂直橫截面圖； 317626 42 J29〇5〇7 弟3圖為第2圖所示之頂環 圖係為供第2圖所示之==二定 底视圖； 第5圖為為供第2圖所示之頂 底視圖； ' 環的 %使用之另一固定環的 底視=圖為為供第2圖所示之頂環使用 之另一固定環 的 意圖； 弟7圖為第1圖所示之研磨裝置之研磨單元的平 面示 第8圖為第 透视圖； 7圖所示之研磨單元用之氣體喷射機構的 第9圖為供第丨圖所示之研磨裝置用之修改研磨 白勺平面圖； 第10圖為第7圖所示之研磨單元之研磨墊的透視圖； 第11圖為第10圖所示之研磨墊的放大垂直橫截面圖； 第12圖為第1〇圖所示之研磨墊之一修改的放大平面 圖； 第13圖為第1圖所示之研磨裝置之研磨單元之一修改 的平面圖； 第14圖為第1圖所示之研磨裝置之研磨單元之另一修 改的平面圖； 第15圖為第1圖所示之研磨裝置之研磨單元之另一修 改的平面圖； 第16圖為第1圖所示之研磨裝置之研磨單元之另一修 43 317626 J290507 • 改的平面圖； 第17圖為第1圖所示之研磨裝置之研磨單元之另一修 ’ 改的平面圖； ^ -第18圖為第1圖所示之研磨裝置之研磨單元之另一修 改的平面圖； 乂 第19圖為第1圖所示之研磨裝置之研磨單元之另一修 改的平面圖； ’ 第20圖為第1圖所示之研磨裝置之研磨單元之另一 _改的平面圖； 丨夕 第21圖為供第1圖所示之研磨裝置研磨單元用之修改 研磨液供給噴嘴的透視圖； 第2 2圖為第21圖所示之研磨液供給噴嘴的垂直 面圖； ^ 第2 3圖為第21圖所示之研磨液供給噴嘴之一％改的

第24圖為用於第1圖所示之研磨裝置之 y4r , ^ 1 /名平的另 一 t改研磨液供給喷嘴的透視圖； 第25圖 的透視圖； 為第21圖所示之研磨液供給嘴嘴之另一％改 第26圖為供第1圖所示之研磨裝置 | /名平7L用之另 改良研磨液供給噴嘴的透視圖； 第27圖為供第1圖所示之研磨裝置研磨 名平凡用之另 改良研磨液供給噴嘴的平面圖； 第28圖為供第丨圖所示之研磨裝置 ,/名平7L用之另 317626 44 1290507 . 改良研磨液供給噴嘴的示意圖； 第29圖為習知研磨裝置之研磨液供給系統的示意圖； 、 第30圖為本發明研磨液供給系統的示意圖； 第31A圖與第31B圖為用於第3〇圖所示之研磨液供給 系統的流體壓力閥的示意圖； 第32圖為第2圖所示之頂環之一修改的垂直橫截面 圖； 第33A圖至第33C圖的橫截面圖係圖解說明平坦化銅 _ 鑲嵌互連（copper damascene interc〇nnect)的 CMp 製程； 第34A圖為研磨過度之工件的橫截面圖，而第34B圖 為研磨不足之工件的橫截面圖； 苐3 5圖為帶有可擺動研磨液供給喷嘴用於研磨半導 體晶圓的研磨裝置的平面圖；

第36A圖圖示在研磨液供給喷嘴擺動時用第35圖所示 之研磨衣置研磨半導體晶圓的研磨速率（p〇lishing rate) 圖’第36B圖圖不在研磨液供給喷嘴不擺動時用第35圖所 示之研磨歲置研磨半導體晶圓的研磨速率圖；以及 第37屬的比較圖係圖示用第3〇圖所示之研磨裝置研 磨半‘體μ ®同時由多個研磨液供給埠供給研磨液的移除 率(^removal rate)圖以及用研磨裝置研磨半導體晶圓同時 由單一個研磨液供給埠供給研磨液的移除率圖。 【主要元件符號說明】 10 14 晶圓匣 12 第一移轉機械手臂20 滑動機構 研磨單元 317626 45 1290507 .22 研磨平臺 24 頂環 . 26 > 26a 、 26b 、 26c 、 26d 、26e、 26f 、 26g 、 -26h > 26i 研磨液供給喷嘴 _ 27 轴 28 修整器 30 喷霧器 32 第一線性運輸裝置 34 第二線性運輸裝置 36 反轉器 38 第二移轉機械手臂 40 反轉器 42 清洗器 44 移轉單元 φ 50 馬達 52 研磨墊 54 頂環軸 56 固定環 57 > 57a、57b研磨液供給埠 58 渦電流感測器 60 電線 62 支撐軸 64 旋轉接頭 66 控制器 70 外環表面 72 内環表面 74 溝槽 76 外環開口 78 内環開口 * 80 排出機構 82 蓋體 84 接觸構件 86 氣體喷射機構 88 氣體喷射埠 90 溝槽 92 狹槽 100 圓盤 102 臂狀物 104 幸昆體 106 狹縫 108 壓力室 110 壓力殼體 112 狹縫 114 狹縫體 116 扇形分佈板 46 317626 1290507 • 118 喷嘴體 120 分佈板 ^ 122 分佈板 124 狹缝 ^ 200 研磨裝置 202 研磨液槽 . 204 壓力幫浦 206 回壓閥 208 導管 210 高速率研磨液循環系統 212 研磨液供給管線 212a 撓性導管 214 流體壓力閥 216 壓縮區段 300 壓腳 302 導板 φ 356 固定環 400、 4 0 0 a銅薄膜 400b 互連 402 阻障金屬 410 淺碟下陷 412 腐1虫 414 銅薄膜 416 凹陷 500 CMP裝置 502 高速率研磨液循環系統 504 研磨液供給管線 506 管線 D1 深度 P1 間距 Q 研磨液 W 半導體晶圓 ❿W1 寬度 47 317626

Claims (1)

1290507 十、申請專利範圍： 1 · 一種研磨裝置，包含： 具有研磨表面之研磨平臺； 頂環’用於夾住待研磨之工件且將該工件按壓在該 研磨表面上； ~ 研磨液供給埠，用於供給研磨液至該研磨表面；以 及 移動機構’用於移動該研磨液供給埠以便藉由該工 件與該研磨表面兩者之間的相對運動而使該研磨液均 勻地分佈於該工件的整個表面上。 2. 如申請專觀圍第丨項之研磨裝置，其巾該移動機構使 得該研磨液供給埠以樞轉運動、往復運動、旋轉運動、 直線運動中之至少一種方式運動。 3. 2申請專利範圍第1項之研磨裝置，其中在該研磨液供 給埠處於運動時，該移動機構改變該研磨液供給埠的移 動速度。 4·如申凊專利範圍第1項之研磨裝置，更包含： 液體流量控制機構，用於在該研磨液供給埠處於運 動時控制該研磨液供給埠所供給之該研磨液的流量。 5·如申請專利範圍第1項之研磨裝置，更包含： 具有該研磨液供給埠之研磨液供給喷嘴。 6·如申請專利範圍第1項之研磨裝置，更包含： 7 具有夕個遠研磨液供給埠的研磨液供給喷嘴。 •如申請專利範圍第6項之研磨裝置，其中該等研磨液供 317626 48 1290507 給埠有不同的直徑。 8·如申请專利範圍第6項之研磨裝置，更包含： 液體流量控制機構，用於個別控制該等研磨液供給 皁所供給之該研磨液的流量。 9. 如申請專利範圍第5項之研磨裝置，其中該研磨液供鉻 贺嘴向該研磨平臺之徑向延伸。 10. ^1請專利範圍第5項之研磨裝置，其中該研磨液供給 貝負對於該研磨平臺之徑向傾斜預設角度。 U· —種研磨裝置，包含·· 具有研磨表面之研磨平臺； 頂環，用於夾住待研磨之工件且將該工件按壓在該 研磨表面上； ~ 研磨液供給埠，多個用於供給研磨液至該研磨表 面；以及 、 液體流量控制機構，用於控制由該等研磨液供給埠 • 所供給之該研磨液的流量以便藉由該工件與該研磨表 面兩者之間的相對運動而使該研磨液均勻地分佈於該 工件的整個表面上。 Λ 12·=申請專利範圍第u項之研磨裝置，其中該液體流量 控制機構係個別控制該等研磨液供給埠所供給之該研 磨液的流量。 如申請專利範圍第u項之研磨裝置，其中該等研磨液 供給璋有不同的直徑。 14·如申請專利範圍第u項之研磨裝置，更包含： 317626 49 1290507 /、有x荨研磨液供給埠之研磨液供給噴嘴。 給範圍第14項之研磨裝置’其中該研磨液供 嘴爲向该研磨平臺之徑向延伸。 16:二：=14項之研磨裝置’其♦該研磨液供 ^對於该研磨平臺之徑向傾斜預設角度。 •一種研磨裝置，包含·· 具有研磨表面之研磨平臺； 研磨=7;於夾住待研磨之工件且將該工件㈣在該 及分佈器’用於分佈及供給研磨液至該研磨表面；以 18·如申給埠，用於供給該研磨液至該分佈器。 含第17項之研磨裝置’其中該分佈器包 附衣於該研磨液供給埠的扇形分佈板。 —種研磨裝置，包含： • 具有研磨表面之研磨平臺； 研磨3上用於夾住待研磨之工件轉社件按虔在該 及研磨液供給埠’用於供給研磨液至該研磨表面；以 /佈器，用於分佈該研磨液供給埠所供給之該研磨 =且供給該經分佈之研磨液於該工件與該研磨表面 2〇·如申請專利範圍第19項之研磨裳置，其中該分佈器包 317626 50 1290507 21.::: = :磨液供給埠的碟形分佈板。 含接觸H 19項之研磨裝置，其中該分佈器包 面的崎成在該研磨液供給埠之該研磨表 M u 游且與該研磨表面接觸。 2.如申請專利範圍第仏頁 係由耐磨彈性材料製成。衣置，、㈣接觸構件 23.^申请專利範圍第2ι項之研磨裝置 具有狹縫，1係妹只定士 τ 4祛觸構件 觸的末端。、工’成接觸構件與該研磨表面接 24· —種研磨裝置，其係包含： 具有研磨表面之研磨平臺；以及 研磨待研磨之工件且將該工件㈣在該 面上，该頂壤具有用於夫住該工件之外環邊緣的 > =中該固定環具有溝槽，其係經界定成在與該研磨 ^接觸的表面中，該溝槽係延伸於該固定環的内環和 外環表面之間；以及 其中該溝槽具有開口，該開口與該固定環之外巧 面的比率是在百分之10至50的範圍内。 一 25.如申請專利範圍第24項之研磨裳置，其中該頂環係以 一旋轉速度旋轉，該旋轉速度與該研磨平表 的比例是在1/3至1/1.5的範圍内。室方疋轉速度 %如申料利範圍第25項之研磨襄置，其中該研磨平臺 和该頂ί辰以同一方向旋轉。 317626 51 1290507 27·如申請專利範圍第25項之研磨農置，其中該研磨平臺 與該頂環各自以彼此相反的方向旋轉。 28.如申請專利範圍第24項所述之研磨裝置，其中該 環包含： ^ ^ 麼腳，用於壓著該研磨表面以調整該 研 表面之間之接觸狀態；以及 導板，用於防止該工件由該頂環移開。 Μ.如申請專利範圍第28項之 ^ ^ β 衣罝，其中該導板係經 3Π if 置與該工件的距離小於與該壓腳的距離。 〇.如申請專利範圍第28項之研磨 甘士斗兮 Μ成可調整該導板與該研磨表面之間的高度。 •如申凊專利範圍第28項之研磨裴置1 狀。 衣罝，其中該導板為環 其中該導板的徑 其中該導板係由 32. 如申請專利範圍第28項之 向寬度至多為6毫米。 4置 34 33. 如申請專利範圍第28項之研磨裝置 硬度小於待研磨物件的材料製成。 一種研磨裝置，其係包含·· 具有研磨表面之研磨平臺； 及 研磨表面上用於夹住待研磨之工件且將該工件按®在該 研磨液供給埠，心供給研磨液至該研磨表面；以 面與該工件以至 相對運動機構，用於使得該研磨表 317626 52 1290507 • v 2米/秒的相對速度彼此相對移動； 其中該研磨表面有一橫截面面積至少為〇·38平方 _ 亳米的溝槽。 其中该溝槽包含 其中該研磨表面 其中5亥專狹槽包 35·如申請專利範圍第34項之研磨裝置 夕個同心溝槽。 3 6 ·如申请專利範圍第3 5項之研磨裝置 具有數個與該等溝槽互連的狹槽。 37· 2申請專利範圍第託項之研磨裝置，丹甲該等系 含數條傾斜於該研磨平臺之圓周方向的平直溝槽’。 饥如申請專利範圍第34項之研磨裝置，其中該研曰磨表面 ^多個界以其中的孔洞且各有至少2肩平方毫米的 開口面積。 39.2晴專利範圍第34項之研磨裝置，其中該研磨液供 、心埠包含多個研磨液供給埠。 40· —種研磨裴置，其係包含·· Φ 具有研磨表面之研磨平臺； 研磨=，卜用於夾住待研磨之工件且將該卫件按壓在該 研磨表面上；以及 夜供給埠，用於供給研磨液至該研磨表面； :㈣磨表面有多個界定於其㈣孔洞且各有 / 2.98平方毫米的開口面積。 = 圍第40項所述之研磨裝置，其中每-該 專孔洞均有至少19 63平方毫米的開口面積。 42·—種研磨裝置，其係包含： 、 317626 53 1290507 . 具有研磨表面之研磨平臺； 夕個研磨液供給埠，用於供給 面；以及 夜至该研磨表 多嗰研磨液供給管線，其係分別 埠延伸且妳机呌士i 日邊寺研磨液供給 =伸且一十成可直接連接至設置於 外的研磨液循環系統。 衣置之 4 3 · —種研磨裝置，包含·· 具有研磨表面之研磨平臺； 了n料夹住待研磨之卫件且 研磨表面上； 1干知Μ在该 液體喷射機構，用於噴射清洗液體和氣體的混合流 體至§亥研磨表面；以及 ”L 排出機構，用於使該混合流體由該研磨表面排出， _機構係經配置成在該液體噴射機構於該 面移動方向的下游。 又 44.2請專利範圍第43項之研磨裝置，其中該排出機構 匕3用於與該研磨表面接觸的接觸構件。 45如申請專利範圍第44項之研磨裝置，其中該接觸構件 係由具有低磨擦係數的材料製成。 46. 如申請專利範圍第44項之研磨裝置，其中該接觸構件 係由具有高密封性的材料製成。 47. 如申請專利範圍第44項之研磨裝置，其中該接觸構件 在该研磨平臺之徑向延伸。 48. 如申請專利範圍第44項之研磨裝置，其中該接觸構件 317626 54 1290507 • 對於該研磨平臺之徑向傾斜預設角度。 49.如申請專利範圍第43項之研 又 包含·· ，、甲该排出機構 氣體噴射埠，用於噴射氣體至該研磨表面 +控制器，用於控制以下各項中之至少—項：’及姊 ¥射埠所喷射之氣體量、該氣體喷射之 力、該氣㈣射埠㈣射之氣財向。^射之乳體堡 〇.="利範圍第49項之研磨褒置，其 埠向该研磨平臺之徑向延伸。 菔賀射 51.=^利範圍第49項之研磨裝置，其中該氣體噴射 阜對於该研磨平臺之徑向傾斜預設角度。 、 2.如申請專利範圍第43項之研磨裝置，更包含. 排出it其係經配置成可覆蓋該液體喷射機構以及該 53·如申請專利範圍第43項之研磨裝置，i中 ，構與該㈣輪㈣綱了㈣=== 移動之方向的上游。 ’衣面 54.如申請專利範圍第43項之研磨裝置，更包含： 用於修整该研磨表面的修整器。 55·-種研磨工件的方法，藉由將該工件按壓在研磨平 ^磨表面上並且使該研磨表面與該I件彼此相對移 動’其係包含： ，研磨該工件時，由液體喷射機構將清洗液體和氣 體的混合流體喷射至該研磨表面；以及 317626 55 1290507 β 以排出機構使得該混合流體由該研磨表面排出，該 >出核:構係經配置成在該液體噴射機構之該研磨表面 矛夕動方向的下游。 6·如申請專利範圍第55項之方法，更包含： 在研磨該工件時，修整該研磨表面。 •種研磨工件的方法，其係包含： 在至多13· 79仟巴斯卡（kPa)的低壓力下研磨該工 件’且隨後在至多13· 79仟巴斯卡的低壓力下以該工件 與"亥研磨表面之間至少有2米./秒的相對速度研磨該工 件，同時供給水至該工件。 58·—種研磨工件的方法，包含： 在至多13· 79仟巴斯卡的低壓力下研磨該工件；且 後在至多13· 79仟巴斯卡的低壓力下以該工件與該 研磨表面之間至少有2米/秒的相對速度研磨該工件同 日才將化學溶液供給至該工件。 鲁59·如申請專利範圍第⑽項之方法，其中該化學溶液包含 用於促使該研磨液與所附著之該工件表面分離之化學 溶液。 Μ.如申請專利範圍第58項之方法，其中該化學溶液包含 一化學溶液，其係包含以下各物中之至少一種：有機 酸、有機驗、表面活性劑。 61 · —種研磨工件的方法，包含： 在第一階段中研磨該工件以去除形成於該工件之 上的第一薄膜之大部份； 317626 56 1290507 * 在第二階段中研磨該工 — 餘部份直到該工件之第 ：除薄膜之其 -預設該第-薄膜由，第留下互連區； 研磨階段時的相厚❹佈；研磨階段轉移至該第 薄二T:磨階用渴電流感測器測量該第-、在：：以侍到5亥弟一薄臈之薄臈厚度分佈；以及 :::磨階段中調整研磨條件以使 之 二:的賴厚度分佈等於該第一薄膜的預設薄 卢=1 佈等於該第一薄膜的預設薄膜厚 队一種在基板上形成互連的方法，其係包含：研心白& 在该基板上形成平坦型導電薄膜；且隨後 fu 1帛化¥關製程由該基板絲該平+H電薄膜。 ”申請專侧^ 衣程完成該形成平坦型導電薄膜之步驟。 65.=申請專利範圍第⑺項之方法，其中用電解研磨製程 疋成遠形成平坦型導電薄膜之步驟。 66·如申請專利範圍第65項之方法’其中該電解研磨製程 包含使用離子交換劑的電解研磨製程。 67.如申請專利範圍第63項之方法，其中該化學姓刻製程 1使用包含以下各物中之至少一種的姓刻液：硫酸1 馼、鹵酸、過氧化氫、氨水、以及彼等之混合液。 3Π626 57 1290507 68·如申凊專利範圍第63 道+ 一 方法，其_在該形成平坦都 ¥電溥膜之步驟時測量該導雷镑赠#后& j里必V電溥胲之厚度，且在测量厚 度到達預設厚度時結束該形成平坦型導電薄膜之步驟。 69·如申請專利範圍第68項之方法，其中該預設厚度為至 多100奈米。 70·如申請專利範圍第63項之方法，其中該導電薄膜包含 以下各物中之至少一種：銅、鈕、氮化鈕、氮化鎢、氮 化欽、釕。

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