1300026 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種將基板表面平坦化的製造元件 及其設備。 【先前技術】 次微米的多層金屬化製程係超大型積體電路（ULSI)的 關鍵技術之一。該多層内連線（interconnect)為此技術的核 心’其需求平坦化形成於高深寬比（aspeet rati〇)孔洞内的 内連線特徵（feature)，其特徵係包括接觸窗、介層洞、線 路及其他特徵。可靠地產生其些内連線特徵不僅對於ULSI 製程非常重要，且對於不斷致力增加個別基板及晶粒（die) 的電路密度及其品質更有十足增益。 在積體電路及其他電子裝置製造中，數層的傳導材 料、半導體材料及非傳導材料係沉積在一基板表面上或者 由該基板表面移除《該數層的傳導材料、半導體材料及非 傳導材料可藉由數個沉積技術而沉積。一般的沉積技術係 包括物理氣相沉積（PVD)也就是熟知的濺鍍（spuUering)、 化學氣相沉積（CVD)、電漿增進化學氣相沉積”“乂⑺及 電化學電鍍（ECP)。 當數層材料連續地沉積及移除，該基板的最頂層表面 係可能是非平坦的（non-planar)並且需要平坦化製程。將一 表面平坦化或者‘‘研磨，，該表面係一種製程，其將材料由該 基板表面移除以產生大致均勻、平垣的表面。平坦化製程 1300026 對於移除不欲求的拓樸圖形表面缺陷是有 用的例如粗糙表面、團塊狀材/料、晶格破壞、刮傷及受 、了木層或者材料等。平坦化製程對於藉由移除過多沉積材 ;斗在基板上產生特徵也是有用的，其中該過多沉積材料 係用來填充該特徵而且產生用⑨隨後金屬化層、級及製程的 均勻表面。 化學機械平坦化製程或者化學機械研磨（CMP)係用於 將基板平坦化的一般技術。CMP係使用化學組合物，例如 研漿（slurry)或者其它流體媒介，用來由基板選擇性移除材 料。在傳統CMP技術中，一基板載具或者研磨頭係安裝在 一承載組件上而且與CMP設備的研磨墊相接觸。該承載組 件係施加一可控制壓力至該基板上，以迫使該基板抵住研 磨塾。該研磨墊藉由外部驅動力相對於該基板而移動。該 CMP裝置在該基板表面及研磨墊間實施研磨或者摩擦步 驟’並同時喷灑研磨合成物以促使化學活化及/或機械活化 效應，進而將材料由該基板表面移除。 由於銅的良好電性特性，逐漸廣泛使用在積體電路 製造。然而，銅也具有特殊的製造困難。例如，鋼難以圖 案化與餘刻，且不易應用於新製程與新技術，諸如用以產 生鋼基板特徵之鑲礙製程（damascene)或者雙镶嵌^製程 (dual damascene) 〇 在鑲嵌製程中’ 一特徵係界定在非傳導材料内而且 接續填入銅。具有低介電常數（即小於3)的介電材料係使 用於銅鑲嵌製程。在沉積銅材料前，阻障層材料係保角地 1300026 (e〇nf〇rmally)沉積在介電層 係沉積在該阻障層及附近區 導致過多銅材料或者過度負 便在介電材料上形成銅填入 板表面。 研磨銅材料的挑戰之 層間的介面通常是非平坦的 係由非平坦介面所產生的不 導材料及阻障層材料通常以 多傳導材料在基板表面成為 能具有依照其内特徵密度而 沿著該基板表面的不同拓樸 除’其使得由該基板表面有 的最終平坦度難以達成。 由該基板表面移除欲 是過度研磨（overpolish)該基 材料可能導致拓樸圖形缺陷 陷（dishing)之凹洞或者凹陷 度移除介電材料。來自漥陷 步導致其他材料的不均勻移 而且產生低於要求研磨品質 其他與銅表面研磨相 電常數（low κ)的介電材料 構。低k介電材料，例如碳 的特徵表面上。而後，銅材料 域上。然而，銅填入特徵通常 荷必須自該基板表面移除，以 特徵並預備用於接續製程之基 一係為一介於傳導材料及阻障 (non-planar)，而且殘餘銅材料 規則物體而保持。再者，該傳 不同速率移除，其可能導致過 殘留物。此外，該基板表面可 定之不同拓樸圖形。鋼材料係 圖形以不同的移除速率加以移 效移除鋼材料以及該基板表面 求銅材料之一種解決方案方法 板表面。然而，過度研磨一些 的產生’例如在特徵中稱為漥 或者稱為腐餘（erosion)的過 及腐钱的拓樸圖形缺陷可進一 除’例如阻障層的材料移除， 之基板表面。 關的問題，係產生於使用低介 而在基板表面產生銅鑲嵌結 摻雜二氧化矽，可能在稱為下 1300026 壓力的習知研磨壓力（即，大約6psi)下而變形或者斷裂， 其對於基板研磨品質及元件（device)形成有不利影響。例 如，介於該基板及研磨墊間的相互旋轉運動可能產生一沿 著基板表面的剪應力，並使得低k材料變形而產生拓樸圖 形缺陷，其對於接續研磨製程有不利影響。 研磨低介電材料的銅之解決方法係藉由電化學機械 研磨（ECMP)技術而研磨銅。ECMP技術係藉由電化學分解 作用以及較習知CMP製程較低機械研磨速度而研磨該基 板，以將傳導材料由基板表面移除。該電化學分解作用係 藉由施加一偏壓至一陰極及基板表面間，以將傳導材料由 一基板表面移除至周圍電解液。 在E C Μ P糸統的一實施例中’該偏壓係由環狀傳導 接觸點而提供，其中該接觸點係與基板支撐裝置（如基板承 載頭）的基板表面電性地連接。然而，接觸環已獲致基板表 面上不均勻的電流分布，此導致不均勻分解作用，特別在 環狀傳導接觸點無法有效移除殘留物的過度研磨期間。機 械研磨係藉由該基板與習知研磨墊相接觸，並且在該基板 及該研磨塾間提供相對運動而達成。然而，習知研磨塾通 常限制電解液流動至基板表面。此外，該研磨墊可由絕緣 材料所組成，其可能干涉偏壓在基板表面之應用，並導致 基板表面材料不均勻或可變的分解作用。 因此，亟需一種用於移除基板表面的傳導材料之增 進研磨件。 9 1300026 【發明内容】 本發明的態樣係提供一種使用電化學沉積技術、電化 學分解技術、研磨技術及/或前述技術組合，平坦化基板上 一層之製造元件及設備。 在一態樣中，用於研磨一基板的研磨件係包括一具有 用來研磨該基板之表面的本體，以及至少一部分嵌入在該 本體的傳導元件。.該傳導元件可包括以傳導材料、傳導填 充物或者前述組合加以塗佈的纖維，其可設置於黏合材料 (binder material)中。該傳導元件係包括一交織纖維之織 物、一纖維複合物或者前述組合，其中該交織纖維之織物 係以該傳導材料塗佈，而且該傳導材料係部份嵌入在該本 體，纖維複合物則藉由該傳導材料、傳導填充物或者前述 、、且a物及至父°卩为肷入該本體的黏合劑（binder)所塗 佈。該傳導元件係具有-接觸平面，@且該接觸平面係延 伸超過該研磨表面所界定的一平面，及該傳導元件係具有 包括-線圈、-或多個,裒、一或多個線段、交織纖維之織 物或其組合物。數個穿孔及數個溝槽係產生在該研磨物 中，以利材料流動流經並穿越該研磨件。 在另一態樣中， 積在該基板表面的傳 該本體係包括藉由傳 所塗佈的纖維之至少 板。數個穿孔及數個 研磨件係用來處理 導層。該研磨物係 導材料、傳導填充 一部份，而且該本 溝槽可形成在該研 基板表面，例如沉 包括一本體，而且 物或者前述組合物 體係用來研磨該基 磨件中，以利材料 10 1300026 流經並穿越該研 在另一態樣 設備中，該設備 製造件、一電極j 研磨件或製造件 滲透圓盤及凹槽 來固定基板。 在另一態樣 作一傳導研磨件 置，將傳導研磨 20 力口 侖（gallons 輸送到該圍繞體 溶液中，在該電>1 在電極與傳導研 的基板表面。 在另一實施 物層，該織物層 有一用來研磨基 編織而成。該傳 中，該暴露表面 在本發明之 件係包括一傳導 上。該傳導層係 織物層可能由編 磨件。 中，該研磨件可設置於一用來處理基板的 係具有一凹槽、一可滲透圓盤、研磨件或 以及一研磨頭，可滲透圓盤係設於凹槽内， 係設置於可滲透圓盤上，電極係設置於可 底部間之凹槽内，研磨頭以於處理期間用 中，該研磨件在處理基板的方法中，係當 ，該方法係包括提供含有一圍繞體的裝 件放置於圍繞體中，以最多達到約每分鐘 per minute，GPM)的流速，將電傳導溶液 ’將鄰近該傳導研磨件的基板放置於傳導 等V ’谷液中’將基板表面接觸傳導研磨件， 磨件間施加一偏壓，以及移除至少一部分 例中，用於處理基板的研麿件係包括一織 具有一傳導層設置於其上。該傳導層係具 板的暴露表面。該織物層可能由編織或非 導層可包括軟傳導材料，而且在一實施例 可為平坦的或者凹凸的。 另一實施例中，一種用於處理基板的研磨 織物層，該傳導織物層具有傳導層設於其 具有一用來研磨基板的暴露表面。該傳導 織或者非編織而成。該傳導層可包括軟傳 11 1300026 導材料’而且在一實施例中，該暴露表面可為平坦的或者 凹凸的。 在本發明之另一實施例中，一種用於處理基板的研磨 件係包括一傳導織物層，該傳導織物層具有一非傳導層設 於其上。該非傳導層係具有一暴露表面，該·表面係以至少 部分暴露的傳導織物正向施加偏壓於研磨基板，而研磨該 基板。該傳導織物層可為編織或者非編織而成。該非傳導 層可由研磨材料組成，而且在一實施例中，該暴露表面可 為平坦的或者凹凸的。 在另一實施例中，一種用於處理基板的研磨件係包括 一傳導部分’該傳導部分具有研磨元件自該處延伸。在另 一實施例中，一種用於處理基板的研磨件係包為一傳導部 分’該傳導部分具有傳導滾珠自該處延伸。在一實施例中， 該傳導滾珠具有一聚合物核心，該聚合物核心至少部分以 傳導塗層覆蓋’且該塗層係係由一軟傳導材料所製成。 在另一態樣中，提供球組件。在一實施例中，該球組 件係包括一外罩、一球、一傳導轉接器及一接觸元件。該 外罩係具有一延伸至内部通道的第一端之環狀座。該傳導 轉接器係耦接至該外罩的第二端。該接觸元件係與該傳導 轉接器電性耦接，而且該球係固定於環狀座及轉接器間的 外罩内。 【實施方式】 本文使用的文字及詞彙應該由熟習此技藝者給予定 12 1300026 義，除非有進一步說明。化學機械研磨應該加以 而且包括、不侷限於藉由化學活化、機械活化或 化與化學活化兩者組合，而研磨一基板表面。電 加以廣泛解釋，而且包括、不侷限藉由使用電化 如藉由陽極溶解作用），而將基板平坦化。 電化學機械研磨（ECMP)應該加以廣泛解釋 括、不侷限於藉由使用電化學活化、化學活化、 或者電化學活化、化學活化及機械活化之組合， 板表面移除材料。 電化學機械電鍍製程（ECMPP)應該加以廣沒 且包括、不侷限於藉由使用電化學活化、化學活 活化或者電化學活化、化學活化及機械活化組合 方式沉積材料在基板上及大致平坦化該沉積材料 陽極溶解作用應該加以廣泛解釋，而且包括 對基板直接或間接使用陽極偏壓，而導致傳導材 表面移除且進入周圍的電解液。研磨表面應該廣 製造件的一部分，該製造件在製程期間至少部分 板表面，或者是直接透過電性接點或間接透過 介，將將製造件電性耦接至基板表面。 研磨設備 第1圖係描述一製程設備1 〇〇，該設備具有 電化學沉積與化學機械研磨的處理站，例如電化 磨（ECMP)站1〇2及至少一設置於單一平台或者 茂泛解釋， 者機械活 研磨應該 予居化（例 ，而且包 機械活化 以便由基 L解釋，而 化、機械 以電化學 〇 '不侷限 料由基板 泛定義為 接觸一基 一傳導媒 一適用於 學機械研 機台的習 13 1300026 知研磨或緩衝站106。適用本發明的研磨機台係為位於美 國加州聖克克拉應用材料公司所生產之MIRRA®MesaTM化 學機械研磨機。 例如，顯示於第1圖的設備1〇〇中，該設備1〇〇係包 括兩個ECMP站102及一研磨站1〇6。其些處理站可用於 處理一基板表面。例如，一具有特徵定義形成於内，且以 阻障層填充，隨後將傳導材料設置於該阻障層上的基板可 具有協助材料’該協助材料在兩個ECMP站1 02之兩步驟 内被移除’並研磨研磨站1 〇 6内的阻障層，以形成一平坦 化表面。 該研磨設備1 〇 〇大致包括一基部1 〇 8，該基部係支標 一或多個ECMP站102、一或多個研磨站1〇6、傳輸站11〇 及旋轉架112。該傳輸站110通常經由承載機械手臂116 幫助基板114來回傳送至該研磨設備1〇〇。該承载機械手 臂116係將基板114於該傳輸站110及一工廠介面丨2〇間 傳送，該介面係可包括一清洗模組1 22、一量測裴置1 〇4 及一或多個基板儲存匣11 8。量測裝置1 04的實例係為位 於美國亞利桑那州鳳凰之 Nova Measuring Instruments，
Inc.所生產的NovaScanTM整合厚度監測系統。 另一方面，該承載機械手臂116(或者工廠介面12〇) 可傳送基板至一或多個其他處理機台（未顯示），例如化學 氣相沉積機台、物理氣相沉積機台、蝕刻機台及類似裝置。 在一實施例中，該傳輸站11 0係包括至少一輪入緩衝 站124、一輸出緩衝站126、一傳送機械手臂132及—承载 14 1300026 盤組件1 2 8。該承載機械手臂11 6係將該基板1 1 4放 該輸入緩衝站1 24。該傳輸機械手臂1 3 2係具有兩個 組件，每個組件具有氣動握指，其藉由該基板邊緣而 該基板114。該傳輸機械手臂132將基板114由該輸 衝站124提起，且轉動該握爪與基板114，以將基板 定位於承載盤組件1 2 8上方，隨後將基板1 1 4放置於 盤組件1 2 8。 旋轉架112通常係支撐數個研磨頭130，而且每 磨頭在製程期間固定一基板11 4。旋轉架1 1 2係在傳 110、一或多個ECMP站102及一或多個研磨站106間 該研磨頭130。適用於本發明之旋轉架112係描述於 年9月8曰核准公告的美國專利第58 04 507號中，該 全文在此係併入本文參考文獻中。 通常，該旋轉架11 2係設置於該基部1 0 8的中心 旋轉架11 2係包括數個旋轉臂1 3 8。每個旋轉臂1 3 8 常支撐該研磨頭130之一。旋轉臂138之一並不顯示 1圖，以至可看見該傳輸站110。旋轉架112係可定 (indexable)，以至該研磨頭13〇可按照使用者定義的 在ECMP站102、研磨站1〇6及傳輸站11〇間移動。 當該基板114係放置在ECMP站102或者研磨站 時’該研磨頭130通常係固定該基板114。當該基板 固定於相同的研磨頭130而且在各站間移動時，該研 備100的ECMP站1〇2或者研磨站1〇6之結構係允許 板114依序加以電鑛或者研磨。使用於本發明的研磨 置在 握爪 夾持 入緩 114 承載 個研 輸站 旋轉 1998 專利 〇該 係通 於第 址的 順序 106 114 磨設 該基 頭是 15 1300026 美國聖克克拉 承载器。 與研磨設 述於20〇1年、 該專利金文在 為幫助控 制器140係包 支援電路I46 為可使用於工 驅動硬體及壓 體 144，或者 體，例如隨機 碟機、硬碟機 或者在遠端皆 式相連接，以 電源供應電路 電路等。 用來運轉 一電源供應器 係與研磨設備 11 0、工廒介S 其他實施例中 的兩個或者多 第2圖係 應用材料公司所生產的TITAN HEADTM基板 備1 00 —起使用的研磨頭1 30之實施例係描 之月6日核准公告之美國專利第6 1 8 3 3 5 4號， 此係併入本文參考文獻中。 制該研磨設備1 〇 〇及其所實施的製程，一控 括一中央處理器（CPU)142、一記憶體144及 ，而且與該研磨設備1〇〇相連接。該CPU 142 業環境之任一形式電腦處理器，以控制不同 力°記憶體144係與CPU 142相連接。記憶 可讀取媒體係可為一或多個立即獲取記憶 存取記憶體（RAM)、唯讀記憶體（R〇M)、軟 或者任何形式的數位儲存，不論是在本機端 可。該支援電路146係與CPU 142以習知方 支援處理器。其些電路係包括快取記憶體、 、時脈電路、輸入/輸出電路、次系統及類似 該研磨設備100及/或控制器140的電源係由 1 5 0所提供。如圖所示，該電源供應器1 5 〇 100的數個元件相連接，其中包括該傳輪站 ^ 1 2 〇、承載機械手臂丨〖6及控制器1 4 〇。在 個另]電源供應器係使用於該研磨設備1 〇 〇 個元件。 描述支撐在ECMP站1〇2上方的研磨頭13〇 16 1300026 之截面圖。該ECMP站1〇2通常係包括一凹槽2〇2、一電 極204、一研磨件2〇5、一圓盤2〇6及一外蓋2〇8。在一實 施例中’該凹槽202係耦接至研磨設備1〇〇的基部1〇8。 該凹槽202係通常定義一容器或者電解電池，而傳導流體 (例如電解液220)可被侷限於其中。用於處理該基板j 14 的電解液220可用於處理金屬，例如銅、鋁、鎢、金、銀 或者其他材料，其些材料可以電化學方式沉積在基板 114’或者從基板114移除。 該凹槽202可為一碗狀元件而且由塑膠材料製成，例 如氟聚合物、TEFLON、PFA、PE、PES或者與電鍍及電研 磨（electropolishing)化學作用相容的其他材料。凹槽2〇2 具有一底部210’而且該底部210包括一孔洞216及一排 水孔2 1 4。該孔洞2 1 6通常係設置在該底部2丨〇的中心， 而且允許一轉軸212通經。一密封圈218係設置於孔洞216 及轉轴212間，而且允許該轉軸212轉動，並且防止在凹 槽2 02的液體通過該孔洞216。 該凹槽202通常包括電極204、圓盤206及研磨件 2 0 5。該研磨件2 0 5 (例如研磨塾）係設置在凹槽2 0 2的圓盤 206 上。 電極204係基板1 1 4及/或接觸該基板表面的研磨件 2 0 5之輔助電極。研磨件2 0 5係至少部份可傳導的，而且 在電化學製程期間（例如電化學機械電鍍製程（ECMPP)，其 包括電化學沉積及化學機械研磨或者電化學溶解作用），與 基板結合當作一電極。該電極2〇4係可為一陽極或者陰 17 1300026 極’其視施加於電極2 〇 4及研磨件2 0 5間 或者負偏壓（陰極）而定。 例如’當材料由電解液沉積在該基板 作陽極’而該基板表面及/或研磨件205當 藉由施加偏壓的溶解作用而由基板表面移 2 04當作陰極，而該基板表面及/或研磨件 作用的陽極。 電極204通常係設置於凹槽202的圓 間’該凹槽202係沉浸在電解液22〇中。 平板狀元件，其具有數個孔洞或者數個電 透膜或者容器中。一可穿透膜（未顯示）可 及電極204間或者電極2〇4及研磨件2〇5 基板表面來的氣泡（例如氫氣氣泡），與降 及穩定或更均勻地施加於其間的電流或功 料製成，例如銅、鋁、金、銀、鶴， 積在基板1 1 4的其他材料。對於電化 極溶解作用，電極204可包括沉積材： ♦或者铭）所製成的非消耗電極，以用 研磨件205可為-研磨墊、研磨網或 由相容於流體環境及製程規範的材料製成 2圖的實施例，研磨件2G5的形狀係圓形 凹槽202的頂端，藉由該圓盤206支撐其 件205係包括至少一部份傳導材料，例如 i的正偏壓（陽極） 上，電極204當 作陰極。當例如 除材料時，電極 205充當該溶解 & 206及底部210 該電極204可為 極片安裝在可穿 設置於圓盤206 間，以便過濾從 低缺陷產生，以 率 〇 積或欲移除的材 以電化學方式沉 除製程，例如陽 的材料（例如舶、 溶解作用。 者研磨帶，其藉 的。在顯示於第 的而且放置於該 底部表面。研磨 一或多個傳導元 18 1300026 件製成的傳導表面，而且在製程期間用來接觸該基板表 面。研磨件205可具有一部份或所有傳導研磨材料，或者 内後或設置在習知研磨材料上的傳導研磨材料之組合物。 例如’該傳導材料可設置於“背板，，材料上，而且該背板材 料係設置於該圓盤206及研磨件205間，以便在製程期間 修整該研磨件205的相容性及/或硬度。 凹槽202、外蓋208及圓盤2〇6係可移動地設置於該 基部108上。當旋轉架112將基板114在ECMP站102及 研磨站106間加以編排（index)，凹槽202、外蓋208及圓 盤206係轴向移動朝向該基部108，以助於清洗該研磨頭 130。該圓盤206係設置於凹槽202而且耦接至轉轴212。 轉輪2 1 2通常係耦接至一馬達224，而且該馬達係設置於 該基部108下方。為回應來自控制器14〇的訊號，馬達224 係以預定速率轉動該圓盤2〇6。 圓盤206係為具穿孔研磨件支撐件，而且該支撐件使 用與電解液220相容的材料製成，該電解液對於研磨製程 不會產生負面影響。圓盤2〇6係可由聚合物製成，例如氟 聚合物、PE、TEFLON®、PFA、PES、HDPE、UHMW 或者 類似材料。可使用固定件例如螺絲或者其他裝置（例如扣件 或者合於圍繞體的介面），將圓盤2〇6緊固於該凹槽2〇2。 圓盤206係較佳地與電極2〇4加以分隔，以便提供較寬廣 製程窗（process window)，因此降低沉積材料的靈敏度而且 由基板表面移除材料至該電極204的尺寸。 對於該電解液220而言，圓盤206通常為可穿透的。 19 1300026 在實施例中，圓盤206係包括形成於内之數個穿孔或者通 道2 22。穿孔係包括部份或者完全穿過物體（例如研磨件） 的孔洞、孔、開口或者通道。該穿孔尺寸及密度係選擇地 用以將電解液220由該圓盤206均勻分散至該基板114。 在一態樣中，圓盤206係包括穿孔，而且其些穿孔係 具有介於大約0,02英吋（0.5mm)及大約〇·4英吋（l〇mm)間 的直徑。該研磨件的穿孔係具有穿孔密度，其介於該研磨 件的大約20%至大约80°/〇間。已發現大約50%的穿孔密度 對於研磨製程，能提供具有最少不良影響的電解液流動。 通常，圓盤206及研磨件205的穿孔係加以校準，以提供 電解液由圓盤206及研磨件205至基板表面的足夠流動。 研磨件2 05可藉由機械夾鉗或者傳導附著劑而設置在該圓 盤206上。 儘管此述研磨件係用於電化學機械研磨（ECMP)製 程’本發明涵蓋了其他涉及電化學作用的製程中所使用傳 導研磨件。該些使用電化學作用的製程係包括電化學沉積 以及電化學機械電鍍製程（ECMPP)，電化學沉積係涉及使 用該研磨件205以將一均勻偏壓施加至基板表面，進而沉 積傳導材料，而不需使用習知偏壓施加設備（例如邊緣接 點）’而電化學機械電鍍製程（ECMPP)包括電化學沉積及化 學機械研磨的組合。 在操作中，研磨件205係設置於凹槽202電解液之圓 盤206上。在研磨頭上的基板114係置於電解液中，且與 #研磨件205相接觸。電解液係流經圓盤206及研磨件205 20 1300026 的穿孔’而且藉由溝槽在基板表面分布。隨後，電源係施 加在研磨件205及電極204，而且電解液中的傳導材料（例 如銅）係藉由陽極溶解方法而移除。 電解液220係經由一噴嘴27〇從一儲存槽233流進一 空間232中。該電解液22〇係藉由設置於一裙部254的數 個孔2 3 4 ’防止溢流出該空間2 3 2。孔2 3 4係通常提供一穿 過該外蓋208的通道，以使該電解液220流出該空間232, 並且流進凹槽202的底部。至少一部份孔234通常係設置 於凹陷部258的下表面236及中間部份252間。因為該孔 234通常係高於凹陷部258的下表面236，所以電解液22〇 係填充該空間232,並因此與基板114及研磨件205接觸。 因此’經過介於外蓋208及圓盤206間所有範圍之相對間 隔，基板114保持與該電解液220的接觸。 收集在凹槽202的電解液220通常係流經設置於底部 210的排水孔214，進入一流體輸送系統272。該流體輸送 系統272通常係包括儲存槽23 3及幫浦242。流進該流體 輸送系統272的電解液220係收集在儲存槽233中。幫浦 242將電解液220經由輸送管線244從儲存槽23 3輸送至 喷嘴270，其中該電解液22〇係在ECMP站1〇2循環。一 過濾、器2 4 〇通常係设置於儲存槽2 3 3及嘴嘴2 7 0間，以便 移除出現在電解液220的顆粒及塊狀物質。 電解液可能包括商業上可取得之電解液。例如，移除 含銅材料時，該電解液可能包括硫酸根電解液或者碟酸根 電解液，例如磷酸鉀（K3P〇4)，或者前述组合物。該電解液 21 1300026 也可能包括硫酸根電解液的衍生物例如硫酸鋼，以及構酸 根電解液的衍生物例如磷酸銅。可使用具有過氯酸*醋酸溶 液及其衍生物的電解液。 此外，本發明係使用習知用於電鍍或電研磨製程的電 解液組成物，且組成物係包括習知電鍍或者電研磨的添加 物（例如增亮劑）。使用於電化學製程（例如鍍鋼、銅陽極溶 解作用或者前述組合者）之電解液供應商，係為總部位於美 國賓夕法尼亞州費城、Rohm與Haas分部的Shipley Leonel，商品名稱為Ultrafill 2000。電解液成分的實例係 描述於2002年1月3日申請的美國專利申請案第 10/038，066就。此申請案全文係合併至本文參考文獻中。 將電解液供至電化電池，以於基板表面上或者於基板 表面及電極間，提供大約每分鐘20加命（GPM)的動態流 率，例如介於大約0.5GPM至20GPM，即大約2GPM的流 速 電解液流速將研磨材料及化學副產物由基板表面移 除，並允許重新補充電解液材料用來改善研磨率。 當研磨製程使用機械研磨時，基板114及研磨件2〇5 相對於彼此轉動，以便由該基板表面移除材料。機械研磨 可經由傳導研磨材料及上述習知研磨材料的物理接觸而產 生基板11 4及研磨件2 0 5係個別以約5 r p m或者更快的 轉速例如介於大約1 〇rpm及5Orpm間的轉速。 在—實施例中，可使用高轉速研磨製程。該高轉速製 程係0括研磨件2〇5以大約1 50rpm或者更高的平台轉速 而轉動例如介於大約150rpm及750rpm間；而且基板114 22 1300026 可以介於大約1 5 0 r p m至5 0 0 r p m間的轉速而轉動，例如介 於300rpm及500rpm間的轉速。兩轉速研磨製程之進一步 描述係使用於研磨件、研磨製程及研磨設備，而且該製程 係描述於2001年7月25日中請的美國申請案第6 0/3 08030 號，而且發明名稱為 “Method And Apparatus For Chemical Mechanical Polishing Of Semiconductor Substrates” 〇 在製 程期間也使用其他運動，其包括跨越該基板表面的執道運 動或者彎曲運動。 當接觸該基板表面時，大約6psi或更少（例如大約2psi 或更少）的壓力係施加在研磨件205及基板表面間。假如一 包括低介電常數材料的基板係正在研磨，壓力係介於大約 2psi或更少，例如大約〇.5psi或更少，而且此壓力在研磨 基板期間用來將基板11 4抵住該研磨件2 0 5。在一實施例 中，壓力係大約介於O.lpsi及0.2psi間，而且如上所述可 藉由傳導研磨件來研磨基板。 在陽極溶解作用中，電位差或偏壓係施加在當作陰極 的電極204及當作陽極的研磨件205之研磨表面310 (見第 3圖）間。當偏壓施加在傳導研磨件支撐元件時，與研磨件 相接觸的基板係藉由傳導研磨表面3丨〇而偏極化。施加偏 壓係允許移除產生在基板表面的傳導材料，例如含銅材 料。可施加大約1 5伏特或更少的電壓至基板表面，以建立 該偏壓。大約介於〇 · 1伏特至丨〇伏特間的電壓係用來溶解 來自該基板表面而進入電解液的含銅材料。該偏壓也可產 生一介於大約 0.1 milliamps/cm2 至 50 milliamps/cm2 間的 23 1300026 電抓雄度’或者對於2G() mm基板產生 安培間的電流。 〇·1女培至20 由電源供應器15〇所提供，以建立電位 溶解作爾意及實施％極 的訊號，可依照由基板表面移除材 化。例如，昧鐵G· · 叶之要求而變 2〇5 m ㈣1118)陽極訊號可用於傳導研磨件 可由電子脈波調變技術而施加該訊號。該 調變技術係包括在基板上施加持續第一段時間的固定二 猶度或者電壓，隨後在基板上施加持續第二段時間的固定 反電壓，或者停止施加一電壓，而且重複第一步驟及第二 步驟。例如，該電子脈衝調變可使用介於大約_〇 ι伏特至 -15伏特間至介於大約〇1伏特至15伏特間之變化電壓。 應相信的是，相較於來自習知邊緣接點插銷偏壓的較 兩邊緣移除率及較低的中心移除率，藉由研磨件上的正確 穿孔圖案及密度，由該研磨件2〇5偏壓基板係提供傳導材 料（例如金屬）的均勻溶解，並由該基板表面進入電解液。 大約以15,0〇〇A/min或者更少例如大約介於1〇〇A/niin 至15,0〇〇A/min間的速率，傳導材料（例如含銅材料）係由 基板表面之至少部份移除。在銅材料移除厚度大約為 12,0 00A的實施例中，施加電壓至傳導研磨件205以便提 供一介於大約10〇A/min至8,〇〇〇A/min間的移除率。 電研磨製程後，基板係進一步研磨或緩衝，以移除阻 障層材料、移除介電材料的表面缺陷，或者使用傳導研磨 件改善研磨製程的平坦度。適合緩衝製程及組成物的實例 係描述於200年5月11曰申請的美國專利申請案第 24 1300026 09/S69968號，此全文係併入參考文獻中。 研磨件材料 傳V填充物或者前述組合物將散佈於聚 本文描述的研磨件係可由 材料係包括一傳導研磨材料， 磨材料或傳導研磨材料中的傳 導研磨材料係包括傳導纖維 物。該傳導纖維 合材料中。 傳導材料製成，而且該傳導 或者可包括一設置於介電研 導7L件。在實施例中，一傳 傳V填充物或者前述組合 該傳導纖維可包括傳導材料或介電材料（例如介電聚 合物或傳導聚合物或者碳基材料），且其至少部分以使用傳 導材料（金屬、碳基材料、傳導陶瓷材料、傳導合金或者 前述組合物）塗佈或覆蓋。該傳導纖維可以纖維或細線、 傳導織物或布料、一或多個傳導纖維的線圈或者環之形式 出現。數層傳導材料（例如數層傳導織物或者布料），可用 來產生該傳導研磨材料。 傳導纖維係包括由傳導材料所塗佈的介電或傳導纖 維材料。介電聚合材料可當作一纖維材料。合適的介電纖 維材料實例係包括聚合材料例如聚醯胺、聚醢亞胺、尼龍 聚合物、聚胺基甲酸乙酯、聚酯、聚丙烯、聚乙烯、聚苯 乙烯、聚碳酸酯、含二烯聚合物，例如丙烯腈/乙烯/苯乙 婦共聚物（polyacrylonitrile ethylene styrene，AES)、壓克 力聚合物或者前述組合物。本發明也使用有機或無機材 料，此處其當作纖維。 25 1300026 號。發明名稱為 “Conductive p〇Hshing — Electrochemical Mechanical Polishing”，此全文併入至本 案參考文獻中。本發明也使用有機或無機材料，此處當作 纖維。 傳導纖維材料本質上包括傳導聚合物材料，其材料係 包括聚乙炔、商標為Baytr〇nTM的PEDT、聚苯胺、聚吼嘻、 聚售吩、《系纖維或者前述組合。傳導聚合物的另一實例 係聚合物_貴金屬混合材料。聚合物貴金屬混合材料通常 對於周圍的電解液係不具化學活，例如貴金屬係具有抗 氧化作用的。聚合物-貴金屬混合材料的實例是鉑-聚合物 混合材料》傳導研磨材料之實例係包括傳導纖維而且完全 描述於2001年12月27日申請的美國申請案第1〇/〇3373 2 纖維材料本質上可為實心或者中空的。纖維長度係介 於大約Ιμιη至大約l〇〇〇mm間，而且具有一介於大約〇 “η 至1mm間的直徑。在一態樣中，纖維直徑係介於大約祚㈤ 至大約200μιη間，而且長度對直徑的外觀比係大約$或者 更大，例如大約為10或者更大，以用於傳導聚合物合成材 料及泡沫（例如設置於聚胺基甲酸乙酯中的傳導纖維）。纖 維的截面區域可為圓形、橢圓形、星形、「雪花狀」戋者介 電纖維或傳導纖維的其他形狀。高外觀比率纖維（hi^ aspect ratio fibers)係具有介於大約5mm至大約i〇〇〇mm 間的長度，及具有介於大約5μιη至大約1〇〇〇μιη間的直徑， 而且該纖維可用於產生網線、線路、織物或布料。該纖維 也具有一介於大約l〇4psi及大約l〇8psi間的彈性模數。然 26 1300026 而’本發明考慮任何彈枓 L仕TT泮〖生挺數以便提供研磨件及 容、彈性的纖維。 I私的相 設置於傳導或介電織維材料的傳導材料 傳導無機化合物例如金屬、金 ^ ^ 4屬合金、石厌素材料、傳導隐 瓷材料、金屬無機化合物或 贫則述、、且a物。用於僂藤好 塗層的金屬實例係包括一貴金 ’、 貝隻屬、錫、鉛、鋼、鎳、鈷及 前述組合物。貴金屬#肖#人 貞i蜀1糸包括金、翻、艇、銥、鍊、姥、ά了、 餓及前述組合，其中較佳兔& 丹甲敉佳為金與鉑。本發明也考慮其他金 屬，以用於傳導金屬塗層。磁< ^石反基材枓係包括碳黑（carbon black)、石墨及碳顆粒，其些可固定於纖維表面。陶瓷材 料的實例係包括碳化鈮（Nbc)、碳化锆（ZrC)、碳化鈕 (TaC)、碳化鈦（TiC)、碳化鎢（wc)及前述組合等。本發明 也考慮使用其他金屬、其他碳素材料及其他陶瓷材料，以 用於傳導金屬塗層。金屬無機化合物係包括硫化銅或五硫 化九鋼（danjenite，CuqS5)，而且設置於聚合物纖維（例如丙 婦酸或者尼龍纖維）上。Danjenite塗佈的纖維係由曰本的
Nihon Sanmo Dyeing 公司的 Thunderon®取得。Thunderon® 纖維通常具有介於大約0 · 〇 3 μηι至0.1 μηι間五硫化九銅 (danjenite，Cu9S5)的塗層，而且已經獲致具有大約4〇Ω /m 的傳導度。該傳導塗層係藉由將傳導材料電鍍、塗覆、物 理氣相沉積、化學氣相沉積、黏合及結合而直接設在纖維 上。此外，傳導材料的成核（nucleation)或晶種層例如銅、 鈷或鎳，可用來改善介於傳導材料及纖維材料間的附著 性。該傳導材料可直接設置在不同長度的個別介電纖維或 27 1300026 傳導纖、維上’及可設置於由介電或者傳導纖維材料產生的 具形狀線圈、泡沫及布料或織品上。 、適备傳導纖維的實例係塗佈黃金的聚乙烯纖維。該傳 V纖維的另一實例係包括鍍上黃金的壓克力樹脂纖維及塗 佈錄的尼龍纖維。冑用成核材料的傳導纖維之實例係塗佈 一銅晶種層及設置於銅層的黃金層之尼龍纖維。 傳導纖維可包括碳基材料或傳導顆粒及纖維。傳導碳 基材料的實例係包括碳粉末、碳纖維、奈米碳管 (nanotube)、碳奈米泡沫（nan〇f〇am)、碳氣凝膠（aer〇gei)、 石墨及别述組合。傳導顆粒或纖維的實例係包括傳導聚合 物以傳導材料塗佈的介電或傳導顆粒、以傳導材料塗佈 之介電纖維材料、包括金屬顆粒（例如金、鉑、錫、鉛及其 他金屬或金屬合金顆粒）的傳導無機顆粒、傳導陶瓷顆粒及 前述組合物。該傳導填充物係部份或全部由金屬塗佈，例 如2金屬、碳基材料、傳導陶究材料、金屬無機化合物或 者前述組合物。填充物材料的實例係塗佈銅或鎳的碳纖維 或石墨。傳導填充物係可為球狀、橢圓形、具有特定外觀 比的狹長形例如為2或更大，或任何形狀填充物。填充物 材料係廣泛加以定義，如材料係設置於第二材料上以便改 變第二材料的物理特性、化學特性或電性特性。就本身而 卿，填充物材料也可能包括介電或傳導纖維材料，其部分 或全部塗佈在傳導金屬或者傳導聚合物上。部分或全部塗 佈在傳導金屬或傳導聚合物的介電或傳導纖維材料之填充 物’可能是完整纖維或者片狀纖維。 28 1300026 傳導材料係用於塗佈介電及傳導纖維及填充物，以便 提供預期傳導度而產生該傳導研磨材料。通常，該傳導材 料的塗層係沉積在纖維及/或填充物材料，而且厚度介於大 約〇·〇1μηι至大約50μιη間，例如介於大約0·02μιη至大約 ΙΟμηι間。該塗層通常使得纖維或者填充物具有少於大約 ΙΟΟΩ-cm的電阻係數，例如介於大約〇 〇〇ncm及大約 32Q-Cm。本發明預期電阻係數係依照纖維或填充物的材料 及使用的塗層而定，而且本發明可顯示傳導材料塗層的電 阻係數，例如鉑在〇。(：具有電阻係數。適當傳 導纖維的實例係包括一尼龍纖維，其係以大約〇 ·丨μιη銅、 鎳或銘塗佈，而且大約2μιη的金係設置於銅、鎳或始上， 以及纖維直徑大約介於30μπι及大約90μιη間。 傳導研磨材料係包括傳導或介電纖維材料組合物，該 傳導或介電纖維材料組合物至少部分以附加傳導材料或傳 導纖維塗佈或覆蓋，以達成一預期電性傳導度或其他研磨 件特性。此組合物的實例係將黃金塗佈尼龍纖維及石墨當 作該傳導材料，該傳導材料包括至少一部分傳導研磨材料。 傳導纖維材料、傳導填充材料或前述組合物可散佈於 結合材料，或者產生複合傳導研磨材料。結合材料的實例 係習知研磨材料。習知研磨材料通常係介電材料例如介電 聚合物材料。介電聚合物研磨材料的實施例係包括聚胺基 甲酸乙酯、與填充物相混合的聚胺基甲酸乙酯、聚碳酸酯、 聚苯硫醚樹脂（PPS)、TelfonTM聚合物、聚苯乙烯、乙烯· 丙烯-二烯單體（EPDM)或者前述組合物，及使用在研磨基 29 1300026 知研磨材料也包括織品纖維， 沫狀態。本發明認為任何習知 纖維及填充物的結合材料（熟 板表面的其他研磨材料。習 其次:入胺基甲酸醋或者在泡 研磨材料可當作具有該傳導 知的基質）。 '】、、加劑可加人至該結合材料以助於將傳導纖維、傳導 填充物或前述組合物散佈於聚合物材料中。添加劑可用於 :善研磨材料的機械、導熱及電性㈣，而且該研磨材料 糸由纖維及/或填充物及結合材料所製成。添加劑係包括用 ； 。聚〇物父聯（cross_linking)的交聯劑 ( nker)以及使得傳導纖維或傳導填充物在結合材 ;斗中更句勻政佈的分散劑。交聯劑的實例係包括胺基化合 物梦燒交聯劑、聚異氮酸醋化合物及前述組合物。分散 劑的實例係包括N-取代長鏈琥拍醯亞胺、高分子量有機酸 的胺鹽、含極性官能基(例如胺類、醯胺、亞胺、醯亞胺、 ^ _)的甲基丙婦酸或丙烯酸衍生物之共聚物、含極性 官能基（例如胺類、醯胺、亞胺、醯亞胺、經基、則的乙 婦丙婦/、聚物。此外，含硫化合物例如乙硫醇酸及相關韃 類’已經視為用於結合材料中的黃金塗佈纖維或填充物之 /刀散劑。本發明考慮添加劑的數量及類型將針對纖維或填 充物材料以及使用的結合材料而變化，而且上述實例係用 於說明並且不用來限制本發明之範疇。 再者’藉由在結合材料中提供充足數量的傳導纖維及 /或傳導填充物’以於結合材料中產生物理上連續或者電性 連續的媒介或相位，傳導纖維及/或填充物材料的網目可形 30 !3〇〇〇26 成在結合材料中。當與高分子結合材料相結合時， 維及/或傳導填充物通常包括介於大約2wt%及大約 間’例如介於大約5wt%及大約60wt%間的研磨材料 纖維材料的織物或布料係以傳導材料加以塗佈 了 k擇以傳導填充物塗佈，以及該布料可設置於結 中纖維材料係藉由傳導材料塗佈，而且加以編織 線。該紗線借助於添加劑或塗層加以組合，產生傳導 該紗線可當作研磨墊材料的傳導元件或者可編織成 料或織物。 此外，該傳導纖維及/或填充物可與黏接劑組合 生複合傳導研磨材料。適合黏接劑的實例係包括 脂、矽酮、氨基鉀酸酯、聚醯亞胺、聚醯胺、氟聚 氟化衍生物或者前述組合物。附加傳導材料例如傳 物、附加傳導填充物或前述組合物可與黏接劑一起 以達成所需的傳導度或者其他研磨件特性。傳導_ 或填充物通常包括介於大約2wt%及大約85wtQ/〇^0l 於大約5wt%及大約60wt%間的複合傳導研磨材料。 傳導纖維及/或填充物可用於產生傳導研磨材 磨件’其具有大約5(rn-cm或更少的塊體電阻名 res山vity)或表面電阻率，例如大約或更少 率。在研磨件的實施例中，研磨件或研磨件的研磨 具有大約1 Ω-cm或更少的電阻率。通常，傳導研磨 者傳導研磨材料及習知研磨材料的組合物係用於產 導研磨件’而且該研磨件係具有大約5〇Ω_〇ιη或更 傳導纖 85wt°/〇 〇 ’而且 合材料 成為紗 網目。 為一布 ’以產 環氧樹 合物、 導聚合 使用， I維及/ 例如介 料或研 Ψ (bulk 的電阻 表面係 材料或 生一傳 少的塊 31 1300026 體電阻率或表面電阻率。傳導研磨材料及習 組合物之實例係包括金或碳塗佈纖維，其顯 少的電阻率，以足夠數量設置於習知研磨材 酸乙酯中，以產生一具有大約l〇D_Cm或更 率之研磨件。 由傳導纖維及/或填充物產生的傳導研 有一機械性質，其使得研磨材料在承受電場 解’而且對於酸或鹼電解液具有抗減弱能力 任何結合材料加以結合，而具有使用於習知 研磨材料之相當機械特性。例如，基於高 (Shore D)規格，傳導研磨材料，不論單獨使 料一起使用’具有大約100或更少之硬度， 硬度是由總部在賓州費城的美國材料及試^ 所描述。在一態樣中，傳導材料係以shore 測具有大約80或更少的硬度。傳導研磨部份 括一大約5Ό0微米（micro)或更少的表面粗造 磨期間而且施加偏壓在基板表面上，該研磨 係用來降低或減少表面粗造度。 研磨件結構 在一態樣中，研磨件係包括一設置於支 導研磨材料。在另一態樣中，該研磨件可包右 其包括至少一傳導材料，及至少一研磨件支 磨墊傳導材料係在基板表面上，或者提供一 知研磨材料的 示1 Ω-cm或更 料的聚胺基曱 少的塊體電阻 磨材料通常具 的影響下不降 。傳導材料及 研磨件的習知 分子材料硬度 用或/與結合材 其中Shore D 發協會（ASTM) D硬度等級量 3 1 〇通常係包 度。在機械研 墊的特性通常 撐件的單層傳 數個材料層， 撐部份或次研 傳導表面用來 32 1300026 接觸一基板。 第3圖係研磨件2 0 5的實施例之部分截面圖。 第3圖之研磨件2 0 5係包括一複合研磨件及研磨 座，或次研磨墊320,複合研磨件具有用於研磨一 面的傳導研磨部310。 傳導研磨部份310可包括一如上所述的傳導纖 或傳導填充物之傳導研磨材料。例如，該傳導研磨部4 可包括一傳導材料，而且該傳導材料係包括散佈於聚 材料的傳導纖維及/或傳導填充物。該傳導填充物可影 聚CT物黏接劑中。該傳導填充物可包括散佈於聚合勒 劑中的軟傳導材料。軟傳導材料通常係具有少於或名 銅的硬度及彈性模數。軟傳導材料的實例係包括金、 鈀、鈀錫合金、鉑及鉛、其他傳導金屬、合金及較顧 陶瓷複合材料。假如其他傳導填充物尺寸係足夠小而 傷研磨基板，則本發明考慮使用其些傳導填充物。男 該傳導研磨部份可能包括一或多個迴圈、線圈或㈣ 環或者傳導纖維’以產生—傳導織物或布料。傳導符 份310也可能包括數層傳導材料，例如數層傳導織彩 料0 傳導研磨^伤3 1 G的實例係包括金塗佈尼龍纖到 置於聚胺基甲酸乙醋中的石墨顆粒。另-實施例係έ 墨顆粒及/或碳纖維，其設置於聚胺基甲酸乙醋或矽丨 另-實施例係包括散佈於聚胺基曱酸乙酯基材中的^ 顆粒。 丨示於 •支撐 .板表 維及/ ^ 310 合物 .佈於 黏接 等於 錫、 I軟的 不刮 .者， •纖維 1磨部 r或布 l及設 ，括石 同中0 r或錫 33 1300026 另一實施例，傳導研磨部份310係具有研磨顆粒36〇。 該研磨顆粒360至少一部份係出現在傳導研磨部份31〇的 上研磨表面370。該研磨顆粒36〇通常係用來移除正在研 磨的基板金屬表面之鈍化層（passivati〇I1 layer)，因此將下 層金屬暴露於電解液及電化學作用，進而增加製程期間的 研磨率。研磨顆粒360的實例係包括陶瓷、無機、有機或 聚合物顆粒，該些顆粒具有足夠硬度以破壞形成在金屬表 面的鈍化層。聚合物顆粒可為實心的或者多孔的，以便修 改該傳導研磨部份3 1 0的磨耗率。 研磨件支撐部分320通常係具有相同或者較小的傳導 研磨部份3 1 0的直徑或寬度。然而，本發明考慮具有較傳 導研磨部份3 10更大寬度或直徑的研磨件支撐部分320。 當圖式顯示一傳導研磨部份3丨〇及研磨件支撐部分3 2〇， 本發明考慮該傳導研磨部份31〇、研磨件支撐部分32〇或 兩者可具有不同形狀（例如矩形表面或橢圓形表面）。本發 明進一步考慮該傳導研磨部份3丨〇、研磨件支撐部分32〇 或兩者可形成材料的線性網或線性帶。 研磨件支撐部分320在研磨製程期間係包括惰性材 料，而且在ECMP期間係用來抵抗消耗或破壞。例如，該 研磨件支撐座係包括習知研磨材料、聚合物材料，例如聚 胺基曱酸乙酯及與填充物混合的聚胺基甲酸乙酯、聚碳酸 酯、聚苯硫醚（PPS)、乙烯-丙烯-二烯單體（Epdm)、TelfonTM 聚合物或前述組合，及使用於研磨基板表面的其他研磨材 料。研磨件支撐部分320可為習知軟材料（例如滲入氨基鉀 34 1300026 酸酯的壓縮絨毛纖維），其用於吸收製程期指 及研磨頭1 3 0間施加的壓力。該軟材料可具 至大約90間的ShoreA硬度。 此外，研磨件支撐座320可使用與周圍 傳導材料製成（該電解液不會對研磨產生不 包括傳導貴金屬或傳導聚合物，以提供橫跨 導性。責金屬的實例係包括金、鉑、鈀、銀 锇及前述組合，其金與鉑係較佳的。若將與 產生反應的材料（例如銅），藉由惰性材料（例 料或貴金屬）與電解液隔離，則可使用該材剩 當研磨件支撐部分320係可傳導的，研j 相較於該研磨表面31〇具有較大傳導度， 數。例如，相較於含有鉑的研磨件支撐部分 〇C具有電阻係數9.8igQ_cm)，該研磨表面 約Ι.ΟΩ-cm或更少的電阻係數。在基板表面 解作用的研磨期間，該研磨件支撐座320可 或電流，以便將沿著研磨件表面飞例如研磨4 導電阻降至最低。研磨件支樓部分320可耦 來將電源轉移至傳導研磨表面31〇。 通常，傳導研磨表面3丨〇係藉由習知黏 磨件支撐部分320,該黏著劑係適用於研磨 程。本發明考慮使用其他方式將該傳導研磨 至研磨件支撐部分32〇，例如壓縮 (laminati〇n)。黏著劑係傳導的或介電的，其 1在研磨件2 〇 5 有介於大約2 0 電解液相容的 良影響），而且 該研磨件的傳 、銖、铑、釕、 周圍電解液可 如習知研磨材 • 〇 參件支撐座3 2 0 即較低電阻係 320而言（其在 31〇可具有大 之均勻陽極溶 提供均勻偏壓 中的半徑）的傳 接至電源，用 著劑貼附至研 材料及研磨製 表面3 1 0貼附 成形及壓合 係依照製程的 35 1300026 要求或製造者的期望而$。研磨件支撐部分32〇係藉由黏 著劍或機械夾具而固定至-支擇座上，例如圓I 2〇6。另 -方面，假如研磨件205僅包括一傳導研磨表自31〇，則 該研磨表面可藉由黏著劑或機械夾具而固定至一支撐座 上，例如圓盤206。 研磨件205的傳導研磨表面3 1〇及研磨件支撐部分 320通常對於電解液係可穿透的。數個穿孔可分別產生在 傳導研磨表面310及研磨件支撐部分32〇，以加速液體流 動。數個穿孔係允許電解液在製程期間流過而且接觸該表 面。該穿孔係在研磨件製造期間產生，例如在傳導織物或 布料的編織方式間，或者藉由機械方式形成而且通經材料 產生圖形。該穿孔係部份或完全通經研磨件2 〇 5的每層材 料。傳導研磨表面310的穿孔及研磨件支撐座32〇的穿孔 可加以對齊，以助於流體流過。 形成在研磨件2 0 5的穿孔3 0 5之實例係具有介於大約 0·02英忖（〇.5mm)至大約0.4英吋（1 omm)間的直徑。該 研磨件2 0 5的厚度可介於大約〇 · 1 mm及大約〇 _ 5 間。例 如’穿孔彼此間係以介於大約〇 · 1英吋及大約1英吋間加 以分隔。 研磨件205係具有介於大約20%至大約80%間的研磨 件表面之穿孔密度，以便提供足夠電解液流量通過該研磨 件表面。然而，本發明考慮較高或者較低於此處提及的穿 孔密度，以用來控制液體流動。在實施例中，大約5 〇 0/〇的 穿孔密度係用來提供充足電解液流過，以助於基板表面的 36 1300026 均勻陽極溶 磨件之空間 包括研磨件 選定穿 板表面的均 面3 1 0及研 孔組織，以 3 1 0及研磨^ 溝槽係 件205 ，而 極溶解作用 者通經數層 上層或研磨 磨件之表面 所有或沒有 用。 用來促 曲溝槽、環 研磨件2 0 5 流體流動的 設定為圖形 叉三角形圖 的電解液流 溝槽係 解作用。穿孔密度係廣泛解釋為包括穿孔的研 。當穿孔係形成在研磨件2〇5上，穿孔密度係 本體或表面之穿孔聚集數及直徑或尺寸。 孔尺寸及密度以便提供通過研磨件205乃至基 勻電解液分佈。通常，設定並校準傳導研磨表 磨件支撐部分320的穿孔尺寸、穿孔密度及穿 提供足夠數量的電解液通經該傳導研磨表面 丨牛支撐部分3 2 0至基板表面。 可設置於研磨件2 0 5以促使電解液流過該研磨 且提供基板表面有效或均勻電解液，可用於陽 或電鍍製程。該溝槽係部份形成在單層上，或 。本發明考慮溝槽係形成在接觸該基板表面之 表面。為提供增加或是受控制的電解液流至研 ’部份或數個穿孔係與溝槽相互作用。或者， 穿孔可與設置於研磨件205中的溝槽相互作 進電解液流動的溝槽實例係包括線性溝槽、彎 形同心圓溝槽、徑向溝槽及螺旋溝槽。形成在 的溝槽係具有正方形、圓形、半圓形或可促進 其他形狀之截面。溝槽係相互交又。該溝槽可 ’例如交叉的X-Y圖形係設置於研磨表面咬交 形係形成在該研磨表面，以改善流經基板表面 動。 以介於大約30 mils至大約300 mils間相互分 37 1300026 隔開。通常’形成在研磨件的溝槽係具有介於大約5 mils 至大約30mils間的寬度，但是因應研磨的要求可加以變 化。溝槽圖形的實例係包括寬度大約10 mils及相互分隔 60 mils的溝槽。任何適當溝槽設定、尺寸、直徑、截面形 狀或間隔係用來提供預期的電解液流動。附加截面及溝槽 設定係完全描述於2001年1〇月u曰申請的美國專利申請 案 60/328434 ’ 而且名稱為 “Meth〇d And Apparatus For
Polishing Substrates”，此全文在此合併至本文參考文獻 中〇 傳送至基板表面的電解液係藉由一些穿孔與溝槽交 叉而增強’以便允許電解液進入一組穿孔，而且電解液係 藉由溝槽均勻散佈在基板表面，用來處理基板，而且隨後 處理電解液係藉由流經該穿孔的添加電解液，而獲得補 充。研磨墊穿孔及溝槽的實例係完全描述於2〇〇1年12月 2〇曰申請的美國專利申請案1〇/〇26854，此全文在此併入 本文參考文獻中。 具有穿孔及溝槽的研磨墊實例如下所述。第4圖係為 具溝槽研磨件的實施例之俯視圖。研磨件2〇5的圓形墊44〇 係具有數個足夠尺寸的穿孔446，以允許電解液流動至基 板表面。穿孔446係以介於大約0· 1英吋至大約1英吋間 的距離而相互分隔。該穿孔係為圓形穿孔，而且穿孔具有 介於大約0.02英对（〇.5mm)至大約0.4英忖（i〇mm)間的直 徑。再者’穿孔的數量及形狀係依照使用的裝置、處理參 數及ECMP組成物而變化。 38 1300026 溝槽442係形成於研磨件205的研磨表 於由凹槽202的溶液，傳送傳送補充電解液 研磨件間的缺口。溝槽442係具有不同圖案 圖所顯示在研磨表面448上實質同心圓溝槽 如示於第5圖的X-Y圖形及示於第6圖的三 第5圖係研磨墊的另一實施例之俯視圖 具有溝槽542，而且該溝槽係設置於研磨墊 5 48之X-Y圖案内。穿孔546係設置於垂直 槽的交叉點，亦可設置於垂直溝槽、水平溝 置於溝槽542外的研磨件548中。穿孔546 設置於研磨件的内部直徑5 4 4中，而研磨墊 徑5 5 0則沒有穿孔及溝槽。 第6圖係研磨件640的另一實施例。在 槽係設置於具有對角設置溝槽645的X-Y圖 溝槽645係與X-Y圖案溝槽642交叉。對角 任何X-Y圖案溝槽642成一角度而設置，例 圖案溝槽642具有大約30°至大約60。間的角 係設置於X-Y溝槽642的交又點，χ_γ溝槽 槽645的交叉點，其係沿著任何溝槽642及 置於溝槽642及645外的研磨件648中。穿 642係設置於研磨件的内部直徑644中，而， 外部直徑650係沒有穿孔及溝槽。 溝槽圖案的附加範例，例如螺旋溝槽、 輪溝槽係更完全描述於2001年1〇月11日申 面448 ，以助 至介於基板及 ，其包括第4 的溝槽圖案， 角形圖案。 ，該研磨墊係 540研磨部份 及水平設置溝 槽上，或者設 及溝槽542係 5 40的外部直 實施例中，溝 案内，而且該 溝槽6 4 5係與 如與任何X-Y 度。穿孔646 642及對角溝 645，或者設 孔646及溝槽 研磨墊640的 彎曲溝槽及渦 請的美國專利 39 1300026 申請案第60/328434號’而且發明名稱為“Meth〇d And
Apparatus For Polishing Substrates，’’其全文在此併入至本 文參考文獻中。 除研磨件205的穿孔及溝槽外，研磨表面31〇係刻有 表面結構的突出圖案。肖突出表面結構係改善電解液、移 除的基板材料、副產物及顆粒間的值 W得送。該突出表面結構 也降低對於基板表面的刮傷，而 ☆ ^ 改善介於研磨表面及研 磨件20.5間的摩擦。該突起表 ^ ^ 、、σ構係包括例如具有圓 形、矩形及正方形之金字塔、島蝓 _ . . ^ ^ 、、弓形等結構。本發明 亦考慮在傳導研磨部份3丨〇突起 表面係包括傳導研磨料31。的的表面結構。該突起 域，例如該傳導研磨部份310介 刀匕之表面區 面區域。 "於15至％百分比間之表 傳導研磨表面 第7Α圖係傳導布料或 該織物700係用來產生該 3 1 0。該傳導織物的布料係包 的編織纖維7 1 〇。 織物7 〇 〇的實施例之俯視圖， 研磨件205的傳導研磨部份 括以在此所述之傳導材料塗佈 在一實施例中， 示於第7Α圖的平面 案係顯示於第7Α圖 紗線或不同編織網 700。在一實施例中， 具有垂直方向720及水平方向730(顯 )的編織纖維71〇之編織或桶狀編織圖 。本發明考慮其他形式的織物，例如 網目圖案而產生傳導布料或織物 將纖維71〇交織以提供織物7〇〇的通 40 1300026 液成份的電解 於聚合物黏接 可設置於該聚 道740。該通道74〇係允許包括離子及電解 液流動而通經該織物7〇〇。織物7〇〇係設置 劑内，例如聚胺基甲酸乙酯。傳導填充物也 合物黏接劑内。 第7B圖係傳導布料或織物7〇〇的實施例之部分截面 圖，該織物係設置於研磨件2〇5的研磨件支撐部分320上。 傳導布料或織物700係可設置一或多連續層在研磨件支撐 部分320上’纟包括形成在研磨件支撐部分咖中的任何 穿孔350。傳導布料或織物7〇〇係藉由黏著劑而固定至研 磨件支稽部分320。當浸人電解液中，織# 7g()係用來允 許電解液流經形成於傳導布料或織物7〇〇内之纖維、編織 式樣或通道。可選擇地，插入層可包括在傳導布料或：物 700及研磨件支撐部分320間。該插入層係可穿透的， 且具有與穿孔350對準的穿孔，使得電解液流過 2 205 〇 或者，假如通道740係不夠使電解液有效通過該織物 7〇〇(即金屬離子無法擴散），該織物70〇係可加 ” 牙孔以增 加電解液流量。織物7 〇 〇通常加以改良或穿巩， 、 、、 兄許電解 液的流速達到大約每分鐘20加命。 第7 C圖係傳導布料或織物7 0 0的部份戴面，s 該織 物係具有穿孔750的圖案，以配合該研磨件皮柃如、 又伸4分3 2 0 的穿孔35〇。另一方面，該傳導布料或織物的邻广、 全部穿孔750可不對準該研磨件支撐部分32 υ 的穿孔 3 5 0。操作者或製造者可依據穿孔對準與否，控制通經該 41 13〇〇〇26 件進而接觸基板表面之電解液體積或流速。 該織物700的實例係具有介於大約8至10纖維寬的 維織桶狀織物，而且纖維係包括以金塗佈的尼龍纖維。纖 、、、、實〗糸尼龍纖維，大約〇 · 1 μ m的銘、銅或鎳材料係設 薏於該尼龍鍮絡u ^ 維上’而且大約2 μ m的金係設置於錄、鋼或 鎳材料上。 或者，7 ^ 可使用傳導網目以取代該傳導布料或織物 700。該傳導網目可包括傳導纖維、傳導填充物或者至少一 P 導織物’其係配置於傳導黏合劑或以傳導黏合劑塗 * 導勘合劑係包括非金屬傳導聚合物，或者設置於 ^ a物内的傳導材料複合物。傳導填充物例如石墨 物末石墨片、石墨纖維、碳纖維、碳粉墨、碳黑、金屬 顆粒或以傳導材料塗佈的纖維，及聚合物材料（例如聚胺基 甲酸乙酯）的混合物，可用於產生該傳導黏合劑。以上述傳 導材料塗佈的纖維係當作一用於傳導黏合劑的傳導填充 物。例如，碳纖維或金塗佈的尼龍纖維係用來產生一傳導 黏合劑。 如有需要，該傳導黏合劑也包括添加劑以便有助於散 佈傳導填充物/纖維、改善介於聚合物及填充物及/或纖維 間的黏著性、改善介於傳導層及傳導黏合劑間的黏著性， 以及改善傳導黏合劑的機械、導熱及電性特性。添加劑改 善黏著性的實例係包括環氧樹脂、矽酮、聚胺基甲酸乙g旨、 聚醯亞胺或用於改善黏著劑的組合物。 該傳導填充物及/或纖維與聚合物材料的複合材料係 42 1300026 用於提供特定特性，例如傳導性、研磨特性及耐久度因素。 例如’傳導黏合劑係包括介於大約2 wt · %至大約8 5 wt. % 間的傳導填充物，而且可用於研磨件及製程。當作傳導填 充物及傳導黏合劑的材料實例係完全描述於2 〇 〇 1年1 2月 27日申請的美國申請案第丨〇/〇 33732號。其全文在此合併 至本文參考文獻中。 傳導黏合劑係具有介於大約1微米至1 〇微米間的厚 度，例如介於大約1 0微米至1公釐間的厚度。數層傳導黏 合劑係應用至該傳導網目。該傳導網目的使用方式係與顯 示於第7B圖及第7C圖的傳導布料或織物700相同。該傳 導黏合劑係使用於該傳導網目上方數層。在實施例中，傳 導黏合劑係使用於該網目已經穿孔後，以保護於穿孔過程 所暴露的部份網目。 此外，傳導表面處理劑（primer)係在使用傳導黏合劑 前設置於該傳導網目上，以改善該傳導黏合劑至傳導網目 的黏著性。該傳導表面處理劑係藉由與該傳導黏合劑相似 的材料及改良合成物製成，以產生相較於該傳導黏合劑具 有較強材料間黏著性之特性。適當的傳導表面處理劑係具 有低於大約ΙΟΟΩ-cm的電阻係數，例如介於〇.〇〇in_cm及 3 2Ω-οιη 間。 此外，傳導薄片可用於取代顯示於第7D圖的傳導布 料或織物700。該傳導薄片通常係包括一金屬薄片780 ’其 設置於研磨件支撐座320上傳導黏合劑790内’或以傳導 黏合劑790加以塗佈。產生金屬薄片的材料實例係包括金 43 1300026 屬塗佈織物，傳導金屬（例如銅、鎳及鈷），以及貴金」 如金、鉑、鈀、銥、銖、铑、釕、鐵、錫、鉛）及前述 物’其中較佳為金與鉑。該傳導薄片也包括非金屬傳 片板’例如鋼片板、碳纖維編織板薄片。該傳導薄片 括以傳導或介電材料織物塗佈的金屬，例如塗覆一尼 維織物的鋼、鎳、錫或金。該傳導薄片也包括一傳導 電材料的織品’該材料係藉由傳導黏合劑材料所塗佈 傳導薄片也包括一交互連接傳導金屬線或金屬條（例 線）之線框架、線網或網目，其可藉由傳導黏合劑材料 '塗佈。本發明亦考慮在產生該金屬薄片使用其他材料 傳導黏合劑790係將金屬薄片780(例如銅）封 部’其使得該金屬薄片78〇成為傳導金屬，且該傳導 可與周圍電解液發生反應。該傳導薄片係具有上述的 穿孔750。當未顯示穿孔時，該傳導薄片係耦接至電 應器之傳導線而偏壓該研磨表面。 傳導黏合劑790係用於傳導網目或織物7〇〇，而 使用在金屬薄片7 8 〇上方的數層❶在一態樣中，傳導 劑79〇係使用於已穿孔後之金屬薄片78〇，以保護於 孔過程暴露的金屬薄片780。 上述的傳導黏合劑係藉由將液態黏著劑或黏合 覆在傳導織物700、金屬薄片780或網目上，進而設 傳導織物700、金屬薄片780或網目上。在乾燥及烘烤 s 4 a劑隨後係在該織物上凝固。其他合適的處理方 括注射成形、壓縮成形、壓合、高壓、擠壓成形或前 I (例 組合 導薄 也包 龍纖 或介 。該 如鋼 加以 〇 進内 金屬 數個 源供 且係 黏合 該穿 劑塗 置於 後， 法包 述組 44 1300026 合方法，可用以將傳導織物、網目或薄片封進内部。熱塑 性及熱固性黏合劑係用於此應用情形。 介於該傳導黏合劑及傳導薄片的金屬薄片元件間的 黏著性係藉由將金屬薄片加以穿孔而增強，該穿孔係且有 介於大約0加至大約lmm間的直徑或寬度並且在金屬 薄片及傳導黏合劑間使用傳導表面處理劑。該傳導表面處 理劑係與使用於前述網目的傳導表面處理劑之材料相同。 第7E圖係傳導布料或織# 798的另—實施例之截面 圖，該織物798.用來產生該研磨件2〇5的研磨表面31〇之 -P層792該傳導布料或織物係包括紡織纖維或可替代 為不織布纖維710。該纖維71〇係由上述傳導材料製成， 或者由該傳導材料所塗佈。不織布纖維的實例係包括紡黏 (Spun-bond)或熔喷（Melt_bi〇wn)聚合物。 傳導研磨部份310係包括一頂部層794，而且該頂部 層包括-傳導材料。該頂部層794係包括設置在底部層⑽ 對面的研磨表面796。該頂部層794係具有足夠厚/以便 消除該底部層792的不規則表面，因此提供大致平^的研 磨表面796，以在製程期間接觸該基板。在實施例中，研 磨表面796係具有少於或等於土 imm的厚度變化量，而且 具有少於或等於大約5〇〇微米的表面粗糙度。 頂部層794係包括任何傳導材料。在實施例中，該 部層794係由軟材料製成例如金、錫、鈀、鈀錫人”"頂 σ笼"、名白 釔、其他傳導金屬、合金及較銅軟的陶瓷複合材料二 頂部層794係選擇性包括研磨材料，以協助移除正被研磨 45 1300026 的基板之金屬表面上的純化層（Passivati〇n layer)。 此外，該頂部層794係包括非傳導材料，而且該材料 實質上覆蓋該傳導研磨部份3 1 0，並使得至少一部份傳導 研磨部份暴露，以致傳導研磨部份3 1 0電性連接至頂部層 794上的基板。在該情形中，頂部層794係有助於減低刮 傷，而且防止該傳導研磨部份3 10在研磨期間進入任何特 徵中。頂部層794係包括數個穿孔，其使得傳導研磨部份 3 1 0保持暴露狀態。 第7 F圖係具有視窗7 0 2的研磨件2 0 5之另^一實施例。 設定視窗702，以使設置於研磨件205下方的感應器704 感應指示研磨效能之標準。例如，感應器7 0 4係為渦電流 感應器（eddy current sensor)或干涉儀。在實施例中，該感 應器即干涉儀在處理期間可產生平行（collimated)光束，該 光束係加以導向而且碰撞至正在研磨的基板丨丨4侧邊。反 射訊號間干涉係代表正在研磨的材料層的厚度。使用此優 點的感應器係完全描述在1999年4月13日核准的美國專 利第5893 796號，其全文係併入本文參考文獻中。 視窗702係包括一流體阻隔板706，其實質上防土處 理流體進入包圍該感應器704的圓盤206區域。流體P且隔 板7 0 6通常係加以選擇，而且對於通過訊號係可穿透的（例 如具有最小或者沒有干涉）。流體阻隔板7〇6係為個別元 件例如一塊連接至視窗702内研磨件205的聚胺基甲酸 乙酉曰’或可為一或多個具有研磨件205的層，例如在傳導 研磨4份3 1 0或研磨件支撐部分32〇，或次研磨墊下的一 46 1300026 聚酯薄膜（mylar)層 件205與圓盤206 實施例中，流體阻 通道708中，其中 傳導研磨部份3 1 0 的實施例中，流體 磨部份3 1 0的層中 導研磨件的其他結 含一視窗。 研磨表面的傳 在其他態樣中 研磨材料中的不同 件205。該研磨材 例如傳導填充物或 合物中。該傳導元 或者延伸到研磨件 該研磨件表面上方 在描述傳導元 具有特定結構及組 充物以及由此產生 當未顯示時，下列 所示之具有穿孔及 形於傳導元件。 。另外，流體阻隔板7 0 6可設置在 間的層中，例如電極或其他層。在 隔板706係設置在與該視窗7〇2對 該感應器704存在於視窗702内。 具有數層（例如頂部層794及底部層 阻隔板7 0 6係設置於至少一含有傳 (如第7F圖所示）。當理解的是可採 構，包括此述實施例與其他結構， 導元件 ’傳導纖維及填充物係用來產生譟 傳導元件’以便形成本發明的傳導 料係習知研磨材料或者傳導研磨材 纖維的傳導複合物係如此述設置於 件的表面係與研磨件表面形成一平 表面的平面上方。傳導元件係延伸 大約 5mm。 件的使用時，其中該元件在研磨材 成’本發明係考慮將個別傳導纖維 的材料例如織物，作為傳導元件。再 研磨件描述係包括上述第4圖至第 溝槽圖案的研磨件，並併入數個圖 研磨 另一 準的 在該 792) 導研 用傳 以包 置在 研磨 料， 該聚 面 ， 達到 料上 及填 者， 6圖 案構 47 1300026 第8A圖至第8B圖係描述一具有傳導元件的研 800之俯視截面圖。該研磨件800通常係包括一具有 表面8 20的本體810，而且該研磨表面82〇在處理期 接觸該基板。本體810通常係包括一介電材料或聚合 料，例如介電聚合物材料，如聚胺基曱酸乙@旨。 研磨表面820係具有一或多個孔洞、溝槽、溝渠 陷部83 0，以便至少部份容納傳導材料840。該傳導 840通常係ά置成具有一接觸表面850，接觸表面850 研磨表面820所限定的平面共平面或者於其上方延伸 接觸表面8 5 0通常係加以設置成，例如具有一相容的 性的、柔軟的或壓力非固定（pressure moldable)表面， 接觸該基板時’將傳導材料8 4 0的電性接觸增至最大 研磨期間，接觸壓力係用來促使該接觸表面85〇進入 研磨表面820共平面的位置。 本體810通常藉由形成於内之數個穿孔860，以 電解液穿透。研磨件800對於本體81〇之表面積具有 大約20%至8 0%間的穿透密度，以使電解液充分地流 進而助於該基板表面的均勻陽極溶解作用。 本體8 1 0通常係包括一介電材料，例如習知研 料。形成在本體810上之凹陷部83〇 一般設計成在處 間固定該傳導材料840，並據此可改變形狀與方向。 於第8A圖的實施例中，凹陷部83〇為溝槽，其具有 該研磨件表面的矩形戴面，而且在研磨件800的中心 一交互連接“X”或十字圖案87〇。本發明考慮附加截面 磨件 研磨 間係 物材 或凹 材料 係與 。該 、彈 以當 。在 一與 可被 介於 動， 磨材 理期 描述 橫跨 產生 ，例 48 1300026 如倒梯形及圓形彎角，而該溝槽係於附加截面處接觸該基 板表面。 此外，凹陷部83 0(及傳導元件84〇係設置於此）係以 不規則間隔而設置，以徑向、平行或垂直方向設置，而且 此外也可能具有線性的、彎曲、同心圓的、漸伸線彎曲或 其他截面積。 第8C圖係徑向設置於本體81〇的數個傳導元件84〇 之俯視圖，每個傳導元件840係藉由間隔件875以物理或 電性方式分隔。該間隔件875係為傳導元件的介電研磨材 料或介電互連線之一部分，例如塑性互連線。此外，該間 隔件875係為研磨件的一部分，該研磨件可能缺少研磨材 料或缺少傳導元件840,以使得傳導元件84〇間缺少實體 連線。在個別7〇件設置中，藉由傳導路徑89〇(例如電線）， 將每個傳導元件8 4 0個別連接至電源。 參考第8A圖至第88圖，設置於本體81〇的傳導元件 840通承係用來提供大約2〇Ω或更少的塊體電阻值 (buik resistivity)或塊體表面電阻（㈣ surface resistmty)。在研磨件的實施例中，該研磨件係具有大约 2 0Q_cm或更少的雷KB # % , 的電阻。傳導元件840通常係具有不會在 續電場作用下降解，B 士私"丄 鮮 且在酸性或鹼性電解液中能抵抗降 的機械特性。傳導开A。1Λ+ 得等疋件840係藉由緊配合、夾持、黏著 藉由其他方式固定於如μ Α 心於凹陷部830。 在實施例中，值道— 得¥ το件840係具有足夠相容性、彈把 柔軟，以便維持贺起％ 衣期間接觸表面850及基板間的電性 49 1300026 觸。與研磨材料比較 - 〇〇 罕乂用於傳導疋件840的足夠相容性、 彈性或柔軟材料传且古^ 竹针係具有Shore D硬度計規格大約1〇〇或更 少的類比硬度。可使用具有適於聚合物材料之Shore D硬 度計規格’約80或更少的類比硬度的傳導元件8.相容 性材料，例如彈性或至& Μ斗主 ^系軟材枓纖維，也可當作該傳導元件 840。傳導元件840相較於研磨材料更具有相容性，以避免 在研磨期間因傳導元件840而引起高區域性壓力。 在描述於第8Α阖及第8Β圖的實施例，傳導元件84〇 係嵌入至研磨表面81〇,而且該研磨表面8ι〇係設置於研 磨件支撐座或次研磨墊815上。穿孔86〇係通經研磨表面 810及研磨件支撐座815，並環繞該傳導元件84〇。 該傳導元件84〇的實例係包括由傳導材料塗佈的介電 或傳導纖維，或與聚合物材料（例如聚合物黏著劑）混合的 傳導纖維，以產生傳導複合物（及具有防磨耗）。該傳導元 件8 4 0也包括傳導聚合物材料或其他傳導材料，以改善電 性特性。例如，傳導元件係包括傳導環氧樹脂及傳導纖維 之複合材料，該纖維係包括由金塗佈的尼龍纖維，例如塗 佈大約〇·1μιη的鈷、銅或鎳及大約2μηι的黃金及碳或石墨 填充物的尼龍纖維，以改善該複合材料的傳導性，而傳導 元件乃沉積在聚胺基甲酸乙酯的本體中。 第8D圖係描述一具有傳導元件的研磨件8〇0之截面 圖。傳導元件840通常係具有一接觸平面，而且該接觸平 面係與研磨表面8 20所限定的平面共平面或者於其上方延 伸。該傳導元件840係包括傳導織物700，如上所述其係 50 1300026 設置、壓縮或環繞傳導元件845。此外，個別令 或填充物係設置、壓縮或環繞傳導元件845。 可包括金屬（例如貴金屬）或其他傳導材^ 屬’其係適用於電研磨製程。傳導元件840也 黏合材料的複合材料，該織物係產生該傳導元 部接觸部分，且該黏合材料通常係產生一内部 傳導元件840也包括一具有矩形截面積的中空 係由傳導織物700及黏合劑所產生。 連接器8 9 0係用來將傳導元件8 4 〇耦接j 不）’以便製程期間在傳導元件8 4 〇電性地偏壓 890通常為一電線、膠帶或其他與製程流體相 或具有可使連接器8 90免於因製程液體損壞的 層。該連接器890係可輕接至傳導元件840， 形、焊接、熔接、燒焊、夾持、捲曲、鉚接、 黏耆劑或者藉由其他方法或裝置。可用於連接 料實例係包括絕緣銅、石墨、鈦、鉑、金、鋁 HASTELOY®傳導材料等。 設置於連接器890周圍的塗層係包括聚合 氟化合物、聚氯乙烯（PVC)及聚醯亞胺。在描述 的實施例中，連接器890係耦接至研磨件8〇〇 個傳導元件840。此外，連接器89〇係通經該 的本體8 1 0而設置。在其他實施例中，連接器 至一設置於容器内的傳導網（未顯示），及/ ^ 810，該本體係與該傳導元件84〇以電性方式柄 |導纖維及/ 該傳導元件 件例如銅金 包栝織物及 件8 40的外 支撐結構。 管，該管壁 I電源（未顯 。該連接器 容的導體， 覆蓋層或塗 其係藉由成 扣緊、傳導 器890的材 、不鐵鋼及 物，例如碳 ί於第8A圖 的周圍之每 研磨件8〇0 890可耦接 泛通經本體 接。 51 1300026 基板表面的纖維、線股及/或彈性指部。該纖維係包括至少 4刀傳V材料’例如以傳導材料塗附之介電材料所製成的 纖維。該纖維也可為實心或者中空，以便減少或增加纖維 第9A圖係描述一研磨材 材料900係具有一本體9〇2， 設置於研磨表面906的部分傳 通常係包括數個相容或具彈性 料900的其他實施例。研磨 而且該本體係具有一或多個 導元件904。該傳導元件904 ，且在製程期間適於接觸一 的相容性或彈性。 在描述於第9A圖的實施例中，傳導元件9〇4係為數 個輕接至一基部909的傳導次元件91 3。該傳導次元件913 係包括至少部分傳導纖維。該傳導次元件9 1 3的實例係包 括一塗佈金的尼龍纖維及碳纖維。該基部9〇9也包括一傳 導材料。且耦接至一連接器990。該基部909也塗佈一層 傳導材料（例如銅），該傳導材料在研磨期間由研磨件溶解 出’其延長了該傳導纖維的研磨時間。 傳導元件9〇4通常係設置於研磨表面906的凹陷部 908。傳導元件904可相對於研磨表面906定向於〇至90 度間。在傳導元件904垂直於研磨表面906的實施例中’ 傳導元件904係部份地設置於研磨表面906。 凹陷部908係具有底部安裝部分9 1 0及頂端間隙部分 912。底部安裝部分910係用來容納該傳導元件904的基部 909，而且藉由壓合、夾持、黏著或藉由其他方式固定該傳 導元件904。間隙部分912係設置於凹陷部908與研磨表 面906的交叉處。當未在基板及研磨表面906間研磨時’ 52 1300026 該間隙部分9 1 2的截面相較於安裝部分9 1 0通常較大，以 允許傳導元件9 0 4在接觸一基板時彎曲。 第9B圖係描述一研磨件900的另一實施例，該研磨 件係具有一傳導表面940及數個形成於上之分開傳導元件 920。傳導元件920係包括由傳導材料所塗佈的介電材料纖 維，而且傳導元件係由研磨件205的傳導表面94〇以垂直 方式排列’而且互相間以水平方式排列。研磨件9〇〇的傳 導元件920通常相對於傳導表面940定位於〇至9〇度間， 而且傾向於相對一直線的任何極座標方向，該直線係與該 傳導表面940成正交。如顯示於第9B圖者，該傳導元件 92 0係跨越該研磨墊長度而產生，或者僅設置於研磨塾的 選定區域。傳導元件920在該研磨表面以上的接觸長度係 多達大約5mm。包括傳導元件920的材料直徑係介於大約 lmil(0.001英对）至大約l〇mils間。在該研磨表面以上的 高度及傳導元件920的直徑係依照實施的研磨製程而改 變。 當維持與基板表面的電性接觸而且減少或降低對於 該基板表面的刮傷時，傳導元件92〇係在接觸壓力下具有 足夠相容性或彈性而變形。在第9A圖及第9B圖的實施例 中，該基板表面僅接觸該研磨件2〇5的傳導元件92〇。傳 導元件920加以設置’以便提供該研磨件2〇5的表面之均 勻電流密度。 該傳導το件920係藉由非傳導或介電黏著劑或黏合劑 而附著至傳導表面。絕緣黏著劑係在傳導表面94〇提供介 53 1300026 电㈣，以屋生-介於傳導表面94G及任何周圍電 的電化學阻障層。傳導表面940係以圓形研磨墊或者間 件205的線性網或膠帶之形式出現。一系列穿孔（未顯研磨 係設置於傳導表面940中，以使電解液流動。 τ ) 雖然未顯示，該傳導平板係設置於習知研磨材料的支 撐墊上，其用於設置及處理在轉動或線性研磨平台的 件 900。 第10A圖係描述研磨件1〇〇〇的實施例之立體圖，該 研磨件1 000係包括傳導元件1〇〇4。每個傳導元件1〇〇4 = 常包括一具有第一端1008及第二端ι〇1〇的線圈或線圈 1〇〇6,而且第一端1 008及第二端1010係設置於研磨表面 1024的凹陷部1012。每個傳導元件ι〇〇4係耦接至鄰接的 傳導το件’以產生數個延伸至研磨表面1 〇24上方的線圈 1006。 在描述於第1 〇 A圖的實施例，每個線圈1 〇 〇 6係藉由 傳導材料所塗佈的纖維而產生，而且線圈1 〇 〇 6係藉由附著 至凹陷部1012的固定線圈基部1014而耦接。該線圈1006 的實例係藉由金塗佈的尼龍纖維。 在該研磨表面上方的線圈1〇〇6之接觸高度係介於大 約〇.5mm至大約2mm間，而且包括該線圈的材料直徑係 介於大約lmil(〇.〇〇i英吋）至大約50mils間。該固定線圈 基部1 014係為傳導材料，例如鈦、銅、鉑或塗佈鉑的銅。 該固定線圈基部1 〇 1 4也藉由一層傳導材料（例如銅）而塗 佈’該傳導材料在研磨期間由研磨件溶解出。在該固定線 54 1300026 圈基部 1 0 1 4伟田 層傳導材料係為犧牲層（sacrificial 7 八車乂線圈1 006的材料及固定線圈基部1 〇 1 4的材 料易溶解，以延县封 食該傳導元件1 004的使用壽命。該傳導元 件1 0 0 4係相對於 於研磨表面1024而定向0至90度間，傾向 於相對J：線的任何極座標方向，該直線係與該研磨表面 1〇24成正父。傳導元件1〇〇4係藉由電連接器1 030而耦接 至電源。第10Β圖係描述研磨件1〇〇〇的實施例之立體圖， 該研磨件1000係包括傳導元件1 004。該傳導元件1004係 包括電線的單一線圈1〇〇5，該電線係具有一塗佈傳導材料 的纖維。該線圈1 005係耦接至傳導元件1〇〇7，而且該元 件設置在一基部1014。該線圈1 005係包圍該傳導元件 10 07、包圍該基部1〇14或者附著至該基部1〇14的表面。 該傳導棒係包括一傳導材料（例如金），且通常為在研磨製 程期間’對於電解液的化學反應是不活潑的傳導材料（例 如金或鉑）。此外，犧牲材料（例如銅）層1009係設置於基 部1 〇 1 4。在電研磨期間或陽極溶解期間，犧牲材料的層 1009為較傳導元件1〇〇7更具化學活性的材料（例如銅）， 以相較於該傳導元件1007及線圈1〇〇5，具有化學反應材 料的較佳移除性。該傳導元件1 007係藉由電連接器1〇30 而連接至電源。 偏壓元件係設置於傳導元件及本體間以提供一偏 壓，其使得在研磨期間該傳導元件遠離該本體而且接觸一 基板表面。偏壓元件1 0 1 8之實例係顯示於第1 〇 Β圖。然 而，本發明考慮顯示於第8Α圖至第8D圖、第9Α圖、第 55 1300026 10A圖至第1〇d圖的傳導元件 一 作為一偏壓元件。該偏壓 疋件係為彈性材料或裝置，直 ^ 八、匕括一壓縮彈簧、平坦彈 只、螺旋彈簧、泡沫聚合物例田 一 /包沫聚胺基曱酸乙酯（例 如，PORON®聚合物）、彈性體、、 叢狀物或可施加偏壓至傳 導兀*件之其他元件或裝置。琴值 ^ 壓元件也可為相容的或彈 性材料例如相容泡沫或充氣軟管 〇 ,, 、 其將該傳導元件偏壓而 且改善對於該基板表面的接觸。 已偏壓的傳導元件係產生 一具有該研磨件表面之平面，咬 丁 ^ A者可延伸至該研磨件表面 之平面上方。 第1 0 C圖係描述研磨件j 〇 所靨件1 000的實施例之立體圖，診 研磨件1 0 0 0係包括數個傳導元杜 人 似得導兀件1004，而且該傳導元件 以徑向形式由該基板中心空兮、息 干〜至該邊緣設置。數個傳導元件 1004 係以 15〇、30〇、45。、6(1〇» c\ ^ 45 、60及9〇〇的間隔相互設置。 導元件1 004通常係加以間隔 I』⑽μ杈供均勻電流或電源研磨 基板。該傳導兀件係進一步分隔以便不相互接觸。設置本 體1〇26介電研磨材料之楔形部分1〇〇4，以便絕緣該換形 部分1〇〇4。間隔物或凹陷區域1〇6〇也形成在該研磨件上， 以便相互隔絕該楔形部分1〇〇4。楔形部分1〇〇4係以顯示 於第10Α圖的線圈形式出現，或者為顯示於第9β圖的Ζ 直延伸纖維。 第10D圖係描述第1〇Α圖的傳導元件1〇〇4的另一實 施例之立體圖。傳導元件1〇〇4係包括傳導纖維1〇〇6的網 目或織布，其中第一端1〇〇8及第二端1〇1〇係設置於研磨 表面1024的凹陷部1〇12，以便產生與該基板接觸的連續 56 1300026 傳導表面。該網目或織物可為一或多個層的編織纖維。包 括該傳導το件1004的網目或織物係如同第1〇D圖顯示為 單層。如弟圖所示，傳導元件1〇〇4係搞接至一傳 導基部1014而且可延伸至研磨表面1〇 24上方。傳導元件 1004係藉由電連接器ι〇3〇耦接至電源，而且該電連接器 1030·係連接至該傳導基部ι〇14。 第1 0E圖係顯示另一實施例之部分立體圖，其產生具 有線圈1006的傳導元件1〇〇4，且傳導元件1〇〇4將該傳導 元件固定至研磨件的本體1〇26。通道1〇5〇係形成在研磨 件之本體1024中，該研磨件與傳導元件10〇4之溝槽1〇70 交叉。後入物1055係設置於通道1〇5〇中。該嵌入物1055 係包括一傳導材料，例如金或與傳導元件1 0 0 4相同的材 料。隨後，電連接器1030可設置於該通道1〇5〇中，而且 接觸該嵌入物1055。電連接器1〇3〇德連接至電源。傳導 元件1004的末端1〇75係與電嵌入物1〇55接觸，以使電源 通過。傳導元件1 004的末端1 075及電連接器1030係藉由 介電嵌入物1060固定至嵌入物1〇55。本發明考慮使用該 傳導元件1004的每個線圈1〇〇6通道，其沿著傳導元件 1004的長度而間隔一段距離，或僅在該傳導元件的 末端。 第1 1 A圖至第1 1 C圖係一系列側視圖，其顯示傳導材 料的線圈或環之彈力。一研磨件1 1 〇 〇係包括設置於研磨墊 支撐座1130的次研磨墊1120之研磨表面nl〇，且該研磨 墊支撐座1130係具有溝槽或凹陷部ι14〇。傳導元件1142 57 1300026 2括由傳導材料塗佈的介電材料之線圈或環115〇,而且 =丄142係設置於凹陷部117。的固定基部1155,並 ⑴0電性接點1145相純。—基板⑽係接觸該研磨件 而且相對於該研磨件1100的表面移動。如第11B :::，當該基板接觸該傳導元件1142時，線圈1150係 :二凹陷部"4。而且維持與該基板"6〇的電性接觸。 二土糸移動一足夠距離而不再接觸該傳導元件1142 、二：115。回復至附加處理製程的未壓縮形狀，如第 11 L圖所顯示者。 傳導研磨材料之進一步實例係描述於2001年12月 日申請的美國中請案第_33732號， 參考文獻中。 又併入至本文 使用電源 電源係藉由一連接器或電源轉移裝置而連 件⑽。電源轉移裝置係描述於2001 + 12θ 27日申达的 :國申請案第则3732號，其全文併入至本文參考：獻 Τ 〇 、參考第11Α圖至第11C圖’電源係藉由電性接點1145 而連接至傳導元件1140，而且該電性接點1145係包括安 裝在研磨墊的溝槽或凹陷部117〇之傳導平板或傳導架。在 顯示於第11Α圖的實施例中，傳導元# U4g係安裝在金 屬平板（例如金）上’其係安裝在支撲件（例如圓盤綱）及第 2圖所示之研磨件丨⑽上。此外，該電性接點可設置在介 58 1300026 於傳導元件及研磨塾材料間的研磨墊材料上，例如介 第8A圖及第8B圖所顯示的傳導材料840及本體810 該電性接點隨後係藉由導線（未顯示）而耦接至電源， 8A圖及第8B圖所顯示。 第1 2 A圖至第1 2 D圖係一研磨件之俯視圖及侧损 而且該研磨件係具有連接至電源（未顯示）的延伸件。 係提供E C Μ P製程的電流承載功能，即提供陽極偏壓 板表面以用於陽極溶解作用。該電源可藉由一或多個 接點而連接至該研磨件，而且該傳導接點係設置在該 研磨部分的周圍及/或該研磨件的研磨件支樓部分。一 個電源係藉由一或多個接點而連接至研磨件，以允許 横跨部分基板表面的可變偏壓或電流。此外，一或多 線可產生在傳導研磨部分及/或研磨件支撐部分，其係 至電源。 第1 2 Α圖係傳導研磨墊的實施例之俯視圖，該研 係藉由傳導連接器而耦接至電源。該傳導研磨部分係 延伸部分，例如肩部或個別插塞係形成在傳導研磨 1210中，其相較於該研磨件支撐部分ι22〇具有較大 或直徑。該延伸部分係藉由連接器1 225耦接至電源， 供電流至研磨件205。在第12B圖中，延伸件1215係 導研磨部分1210的平面平行延伸或橫向延伸，而且延 越該研磨件支撐部分122〇的直徑。該穿孔及溝槽的圖 顯示於第6圖中。 第1 2 B圖係連接器1 2 2 5的實施例之截面圖，該 於如 如第 L圖， 電源 至基 傳導 傳導 或多 產生 個導 耦接 磨墊 具有 部分 寬度 以提 由傳 伸超 案係 連接 59 1300026 器係免由傳導路徑（例如電線）而耦接至電源（未顯示）。該 連接器係包括電性連接器1234，其係藉由傳導固定件 1 2 3 0 (例如螺釘）而連接至該傳導路徑1 2 3 2，而且以電性耦 接至該連接器1225的傳導研磨部分1210。一螺栓1238係 耦接至傳導固定件123〇用來固定該傳導研磨部分1210。 間隔物1 23 6例如墊片係可設置在介於傳導研磨部分丨2 j 〇 及傳導固定件1 230與螺栓1 23 8間。間隔物1 236係包括一 傳導材料。傳導固定件123〇、電性耦接器1234、間隔物 1236及螺栓1238係由傳導材料例如金、白金、鈦、鋁或 銅製成。若使用可能與電解液起反應的材料（例如銅），該 材料係可以一種與電解液的反應為不活潑的材料塗佈（例 如白金）。雖未繪示，該傳導固定件的實施例係包括一傳導 夾鉗、傳導黏著膠帶或一傳導黏著劑。 第12C圖係連接器1225的實施例之截面圖，該連接 器係經由支撐座1260(例如第2圖的平台或圓盤206的上 表面）而連接至電源（未顯示）。該連接器1225係包括一固 定件1240例如具有足夠長度的螺釘或螺栓，以便穿透該延 伸件1215的傳導研磨部分1210,進而耦接該支撐座ι26〇。 間隔物1 2 4 2係設置於傳導研磨部分1 2丨〇及固定件i 2 4 〇 間。 談支撐件通常係用來容納該固定件i 2 4 〇。一孔洞1 2 4 6 係形成在該支撐件1260的表面，用來容納顯示於第12C 圖的固定件。此外，一電連接器係設置於該固定件j 240 及傳導研磨部分1210間，其具有與支撐座ι26〇相耦接的 60 1300026 固定件。支撐座 連接至一研磨平 磨平台或研磨室 的電性連接〇如 件1260整合，途 在另一實施 合延伸部分，而 而且藉由第12D 第12E圖至 另一實施例之側 設置於研磨部份 源連接器1285。； 而且包括數個傳 元件1275通常 1275係用以與該 件的傳導基部達, 電源連接器 連接元件1275、： 接元件1275或| 及元件係提供均 元件的獨立電源> 覆蓋該研磨件的· 電源連接器1 2 8 5 器1 2 8 5係藉由名 1260係藉由傳導路徑1232(例如電線）而 台或研磨室外部的電源、或者連接至與研 整合的電源，以提供與傳導研磨部分121〇 第12B圖所示，傳導路徑1232係與支撐 :者由支樓件1 2 6 0加以延伸。 例，固定件1240係為該支撐件126〇的整 且該支擇座係延伸通經該延伸部份1 2 1 5， 圖所示之一螺栓1248所固定。 ‘第1 2 F圖係顯示提供電源至研磨件丨2 7 〇 視圖及立體圖，而且該研磨件1270具有一 1280及一研磨件支撐座部份129〇間的電 研磨部份1280係由傳導研磨材料所製成， 導元件1275。如第12F圖所顯示，該傳導 係相互隔絕。形成在研磨表面的傳導元件 電源連接器1 2 8 5電性接觸，例如藉由元 成。 1 2 8 5係包括連接至一或多個電源的電線 數個平行電線元件1275、數個電線獨立連 t線網目連接元件1 2 7 5。當交互耦接電線 勻電源至獨立元件時，耦接至獨立電線及 係具有不同應用的電源。該電源連接器係 一部份或全部的直徑或寬度。第12F圖的 係為電線網目連接元件的實例。電源連接 參導路徑1 2 8 7 (例如電線）連接至一研磨平 61 1300026 台或 研磨 研磨室外部的電源電源，或者連接至一與研磨平 室整合的電源。 台或 之俯 該特 1402 而且 1406 的橫 1402 而且 方金 的研 材料 表面 酉旨塾 1400 磨元 有足 元件 的，t 研磨表面的研磨元件 第14A圖至第14B圖係一傳導件1400的另一實 視圖及截面圖。傳導件1 4 〇 〇係包括一研磨特徵， 徵係由該傳導件1400的傳導部份14〇4之研磨 延伸。該研磨特徵如描述於第3圖者係為研磨顆 如描述於第14A圖至第14B圖者可為個別研磨 〇 在一實施例中，研磨元件丨406係容納於個別凹槽 棒中’而且該凹槽係形成在傳導件14〇〇的研磨 中。研磨元件1406通常係由該研磨表面i 4 〇2延 叹置成用以移除該基板金屬表面的鈍化層，因此 屬層暴露於電解液及電化學作用，而且增強製程 磨率。研磨元件14〇6可由陶瓷材料、無機材料、 或聚合物材料產生，該材料具有足夠強度以破壞 的鈍化層。一例示為由習知研磨墊（例如聚胺基甲 )所製成的松棒或直條’該研磨墊係設置於傳 中在描述於第14A圖至第14B圖的實施例， 件1406係具有至少大約30 Shore D的硬度，或 以研磨該材輯
的鈍化層之硬度。在實施例中，該 1 4 0 6係較鋼今M 屬堅硬。聚合物顆粒係為固體的或 〈便相對於該用_ °圍的傳¥部份1404而修整該研磨 施例 而且 表面 粒， 元件 1408 表面 伸， 將下 期間 有機 金屬 酸乙 導件 該研 者具 研磨 柔軟 元件 62 1300026 1406的磨耗率。 研磨元件1406係在研磨表面1402以不同幾何或隨機 方式而設置。在一實施例中，研磨元件14〇6在研磨表面 1402以徑向排列，然而也考慮其他方向，例如該研磨元件 1 406的螺旋方向、格線方向、平行方向或同心圓方向排列。 在一實施例中，一彈性元件141〇係設置於研磨元件 1406及傳導部份1404間的個別凹槽M〇8中。彈性元件 1410係允許研磨元件1406相對於傳導部份14〇4而移動， 因此研磨期間提供該基板更高相容性，以更均勻移除純化 層。再者，彈性元件1 4 1 0的相容性係可加以選擇，以便修 整由研磨元件1406及傳導部份1404的研磨表面14〇2施加 於基板的相對壓力，進而平衡該鈍化層的移除率及鈍化層 的產生率，進而使正在研磨中的金屬層減少暴露於該研磨 元件1 406，而將潛在刮傷的產生減至最低。 由研磨表面延伸的傳導球 第1 5 A圖至第1 5 D圖係一傳導件i 5 〇 〇的另一實施例 之俯視圖。傳導件1 500係包括傳導滾珠15〇6，而且該滾 珠係由傳導件1500的頂面部份15〇4之研磨表面15〇2而延 伸。傳導滾珠1 506在研磨期間可藉由基板擠壓向下至該研 磨表面1 502的相同平面。深埋在傳導件15〇〇的傳導滾珠 係連接至在高電壓的外部電源1 53 6，其係用於研磨期間塊 體研磨基板的高移除率。 傳導滾珠1 5 0 6係相對於頂面部份1 5 〇 4而固定，或者 63 1300026 自由滾動。傳導滾珠1 506可為球狀、圓柱狀、插銷狀、橢 圓狀或其他形狀，以便在製程期間不刮傷基板。 在描述於第1 5 B圖的實施例中，傳導滾珠1 5 〇 6係為 設置於一或多個傳導載體152〇的數個球。每個傳導載體 1 520係設置於溝槽1 508中，而且該溝槽係設置於傳導件 15 00的研磨表面15〇2中。傳導滾珠15〇6通常係由研磨表 面1 502延伸，而且設計用來提供與基板金屬表面的電性接 觸。傳導滾珠1 506係由任何傳導材料製成，或者由至少部 份塗佈一傳導塗層1524的聚合物核心1 522而製成。在描 述於第15B圖的實施例中，傳導滾珠15〇6係具有一聚合 物核心1522，而且該核心係由傳導塗層！ 524所塗佈。一 例示係由傳導金材料層塗佈的TORLONtm核心，其係使用 銅作為torlontm及金材料層間的種晶層（seeding layer)。TORLONtm或其他聚合物核心的其他實例係塗佈著 一層銅或其他傳導材料。其他軟傳導材料1524係包括銀、 銅、錫或机似材料，但是不侷限於此。 在一實施例中，聚合物核心1 522係由伸縮或彈性材 料（例如聚胺基甲酸乙酯）而選出，當傳導滾珠1506在研磨 期間與基板相接觸時，該彈性材料將變形。一些使用於聚 合物核心1 522的實例係包括彈性有機聚合物、乙烯-丙烯-二烯單體（EDPM)、聚烯烴（p〇ly_alkenes)、聚炔烴 (polyalkynes)、聚酯、聚芳香烯烴/炔烴、聚醯亞胺、聚碳 酸酯、聚胺酯及前述組合物。核心材料的其他實例係包括 無機聚合物例如矽氧烷（sil〇xane)，或有機及無機組合材料 64 1300026 例如多晶矽及聚矽烷。當傳導滾珠1 506變形時，介於滾珠 1 5 06及基板間的接觸面積增加，因此改善介於傳導滾珠 1 5 0 6及基板上的傳導層間的電流而且因此改善研磨結果。 此外’聚合物核心1 522係可為傳導的，以使得該聚 合物核心1 522的塗層具有軟傳導材料1 524為玎選擇的。 例如，聚合物核心1 522係摻雜其他傳導材料，例如金屬、 傳導碳或石墨等。 傳導滾珠1 5 0 6係以不同幾何或隨機方式而設置在研 磨表面1 502。在一實施例中，傳導滾珠15〇6在研磨表面 1 5 0 2係住向排列，然而也考慮其他方向例如該研磨元件 1 4 0 6的螺旋方向、格線方向、平行方向或同心圓方向排列。 在描述於第1 5 B圖的實施例中，一彈性元件1 $ 1 〇係 设置於傳導载體1 5 2 0及傳導部份1 5 0 4間的個別凹槽 1 5 0 8。彈性元件1 5 1 〇係允許該傳導滾珠i 5 〇 6 (及傳導載體 1 520)相對於傳導部份1 504而移動，因此研磨期間提供該 基板更多相容性以更均勻移除鈍化層。 在描述於第1 5 C圖的實施例中，傳導滾珠1 5 〇 6係分 別設置於數個絕緣的外罩1 530中，而且該外罩係連接至圓 盤206。每個外罩1 530係藉由焊接、黏著劑、擊打或其他 方法而連接至圓盤2〇6。在描述於第7C圖的實施例中，外 罩1 530係通經該圓盤2〇6。 外罩1 530通常係一中空圓柱，其允許該傳導滾珠15〇6 垂直於圓盤206及研磨表面1502的平面移動。外罩153〇 的頂端係包括一承座1 532，其防止該傳導滚珠ι5〇6離開 65 1300026 該外罩1 530的頂端。在製程期間，該承座i 532係用來允 許傳導滚珠1 506周圍的至少一部份延伸出該外罩153〇而 且接觸該基板114。 接觸裝置1534係用來維持介於傳導滾珠15〇6及電 源1 536間的電性接觸。接觸裝置1 534可為任何形式的傳 導彈性元件例如彈簧、壓縮彈簧、傳導軸承及類似元件， 其允許維持在外罩1 530内的傳導滾珠15〇6之不同位置間 的電性連接。接觸裝置i 5 3 4係設置於每個外罩1 5 3 〇的底 端。在一實施例中，接觸裝置1 534係一扁平彈簧。接觸裝 置1534可用來將傳導滾珠15〇6偏離該圓盤2〇6而且抵住 該承座1 532。 此外’由電解液源1 544產生的電解液係流經外罩 1 530，並離開介於承座ι 532及傳導滾珠15〇6間的外罩 1 530。離開該外罩153〇的電解液流係將傳導滾珠15〇6偏 離該圓盤206。 在另一實施例中，傳導滾珠1 5 0 6係具有小於該電解 液的特定比重，以至於該外罩1 530係部份充滿電解液時， 該傳導滾珠1 506的浮力使得傳導滾珠1 506偏離該圓盤 2 06。傳導滚珠1506係可選擇為中空的，以增加該傳導滾 珠1506的浮力，並減少傳導滾珠1506的質量。具有滚珠 的外罩係經由一接觸元件連接至電源，其係描述於上述併 入本文參考文獻中之美國專利申請案地10/21 1626號。 一研磨墊組件1 540係設置於圓盤206上。研磨墊組 件1 540係包括數個第一孔洞1 542，其使得該外罩1 53 0至 66 1300026 少部分延伸通經該孔洞。通常，外罩丨53〇具有一高度以 使該傳導滾珠1 506的部分邊緣延伸超過該研磨组: 1540,以致使該傳導滾珠15〇6藉由基板114而偏移至—位 置，而且該位置在製程期間係與研磨墊組件丨54〇的研磨表 面1502是緊鄰的。 在描述於第15C圖的實施例中，研磨墊組件154〇係 包括一非傳導層1550、一次研磨墊1552及電極1554。介 電層1 550、次研磨墊1 552及電極1 554係耦接在一起作為 可更換單元，例如其可藉由壓縮模、擊打、固定、黏著、 結合或藉由其他輕接方法。 介電層1 5 5 0係相似於上述之傳導研磨部份3 1 〇。次研 磨墊1 552係相似於上述之研磨件支撐座32〇。電極1554 係相似於上述之電極204。 第二孔洞1 544(其中之一顯示於第5C圖）係至少通經 該介電層1550及次研磨墊1552，以使得該介電層155〇上 的電解液提供一介於電極1 554及基板114間的電流路徑。 可選擇地，該第二孔洞1 544係延伸進入或者通經電極 15 54。關於第7F圖，一視窗（未顯示）也可形成在研磨墊組 件1 540以便製程控制。 在描述於第1 5 D圖的實施例中，一研磨塾組件1 5 6 〇 係包括至少一傳導層1 562 ' —次研磨墊1 564及一電極 1554。傳導層1562、次研磨墊1564及電極1554係輕接在 一起，以作為可更換單元。研磨墊組件1 5 60係包括第一孔 洞1 570用來容納該外罩1 530及第二孔洞1 572，以使研磨 67 1300026 墊、、且件1 560上的電解液產生介於基板114及電極間 的電机路徑。一視窗（未顧示)如上所述也可形成在研磨墊 組件1 560。 在一實施例中，傳導層1 562及次研磨墊1 564係相似 於上述研磨件205的傳導層31〇及研磨件支撐部分32〇。 此外，研磨墊組件156〇係可包括介於傳導層1562及次研 磨墊1564間的傳導背板1566與插入墊1568。傳導背板 1566及插入墊1 568係與下文標題為“具有插入層的傳導 件”中的傳導背板及插入墊相似。 傳導背板156.6通常係經由開關1 574耦接至電源 1 536。傳導背板1 566係將電壓均勻散佈在傳導層的 背面，以使均勻電流在製程期間係傳送通過介於傳導層 B62及基板114間基板114的直徑。 在製程期間’開關1 574係設置於第一狀態，其使得 傳導滾珠1 506耦接至電源1 536，而且使得介於傳導背板 1566及電源1 536間的電路成為通路。傳導滾珠15〇6係允 許相對高電流流於基板114及電極1 554間，以便有助於由 基板的傳導層塊體移除。一旦該傳導層實質上移除，開關 1 574係設置於第二狀態，其使得該傳導背板1 566電性輕 接至電源1 536，而且使得介於傳導滾珠15〇6及電源Η% 間的電路成為通路。傳導背板1 566係對於傳導層1 562的 寬度提供實質上均勻電壓，以有助於由基板將殘餘傳導材 料移除。因此，可在單一平台上實施基板塊體及殘餘傳導 材料的移除，而不將基板由研磨墊組件154〇提起。其他研 68 1300026 磨墊組件的實例係參考第16圖至第18圖。也考慮使 他研磨墊冱件’其包括上述組件及幫助感應研磨效能 關視窗。 具有插入墊的傳導件 第6圖係傳導件1 6 0 0的另一實施例之截面圖 導件1 600通常包括在研磨期間用來接觸一基板的傳 份1602、一研磨件支撐部份1604以及夾在傳導部份 與研磨件支撐部份1604間的插入墊16〇6。傳導部份 及研磨件支撐部份1604係相似於任何前述實施例及 構造。一黏著劑層16〇8係提供在插入墊16〇6的每個$ 以便將插入墊1 606耦接至研磨件支撐部份16〇4及傳 份1 602。傳導部份1602、研磨件支撐部份16〇4及插 1606可藉由不同方式而連接，因此使得傳導件16〇〇 件在使用哥命結束後容易以單一元件取代，其簡化該 件1 6 0 0的更換、存放及相關管理。 可選擇地’研磨件支撐部份1 6〇4係耦接至電極 而且可藉由傳導件1 6 0 0當作單一元件取代。傳導件 係選擇性包括該電極204,而且參考第7F圖也包括一 | 插入墊1 6 0 6通常較研磨件支撐部份1 6 0 4來得堅 而且與傳導部份1 602同樣堅硬或更為堅硬。本發明考 插入墊1 606係較傳導部份ι6〇2柔軟。在改善傳導件 的阻尼（dampening)特性，以致得該研磨基板的更大的 平坦度時’同時選擇插入塾1606的硬度，以提供該插 用其 的相 。傳 導部 1602 1602 相等 則邊， 導部 入墊 的元 傳導 204 1600 I窗。 硬， 慮該 1600 全面 入墊 69 1300026 1606的堅硬度，以延長該傳導部份ι6〇2及研磨件支標部 份1 604的機械壽命。在一實施例中，插入墊i 6〇6係具有 少於或者等於大約80 Shore D的硬度，研磨件支撐部份 1 604係具有少於或者等於大約80 Sh〇re A的硬度，而且傳 導部份1602係具有少於或者等於大約1〇〇 shore D的硬 度。在另一實施例中，插入墊1 606係具有少於或者等於大 約3 5mils的厚度，而且研磨件支撐部份16〇4係具有少於 或者等於大約lOOmils的厚度。 插入墊1600係由介電材料製成，其允許電性路徑通 過包括該傳導件1600的薄層而建立（即，該傳導部份 1 6 02、插入墊1606及研磨件支撐部份16〇4的疊層當傳 導件1600係浸入或塗佈一傳導流體例如電解液時，可建立 電性路徑。為促使電性路徑經由傳導件J 6 〇 〇而建立，插入 墊1606係至少可穿透或具有穿孔的，以允許電解液流過。 在一實施例中，插入墊丨606係由與電解液及電化學 製程相容的介電材料產生。適當材料係包括聚合物例如= 胺基甲酸乙醋、聚醋、聚輯薄膜（mylar sheet)、環氧樹脂 及聚碳酸酯與其它材料。 θ 可選擇地，一傳導背板161〇係可設置於插入塾ΐ6〇6 及傳導部份〗602間。傳導背板161〇通常平均傳導部广 16〇2的電壓，因此增強研磨均勻度。傳導部份“Μ的^ 個研磨表面具有相同電麗，係確定了介於傳導部份Η” 及傳導材料間良好的電性接觸’尤其是若傳導材料\殘留 材料’而且不再是連續薄膜’更是如此(即分離島心 70 1300026 留物）。再者，傳導背板丨6丨0係提供機械強度至傳導 1602,因此增加傳導件16〇〇的使用壽命。在實施例中 該傳導背板1610是有益的，其中該傳導部份的電阻係 大約500m-ohms而且增強該傳導部份16〇2的機械 性。傳導背板1610也用來增強傳導均勻度及降低傳導 16〇2的電阻。傳導背板1610係由金屬羯、金屬網、 塗佈的編織或非編織織物。在一實施例中，傳導背板 係壓縮模製（compression m〇lded)成為傳導部份Μ” 導背板1 6 1 0係不用來防止傳導部份丨6〇2及插入墊 間的電解液流動。料部份16G2係經由壓縮成形、壓 射出成形及其他適當方式而設置於傳導背板i6i〇上。 第17圖係傳導件17〇〇的另一實施例之侧視圖。 件1700通常係包括在研磨期間用來接觸一基板的傳 份1 602、一傳導背板161〇、一研磨件支撐部份Μ” 夾在傳導部份1 602與研磨件支撐部份16〇4間的插 1706 ’其相似於傳導件16〇〇的結構。 在描述於第17圖的實施例，該插入墊17〇6係由 數個單元1708的材料製成。該單元17〇8通常係充滿 或其他液體，而且提供增強製程效果的回復力與相容 該單π可能是開啟的或者是封閉的，而且具有微 數公釐的範圍間的尺寸，例如介於1微米至1公釐 圍。本發明考慮其他尺寸也適用於插入墊1706。插 1706係至少可穿透或具有穿孔的’以允許電解液流過 插入墊1706係由與電解液及電化學製程相容的 部份 使用 大於 整體 部份 金屬 1610 。傳 1606 合、 傳導 導部 以及 入塾 具有 氣體 性。 米至 的範 入塾 〇 介電 71 1300026 材當材料係包括’但非侷限於，泡泳聚合物(例 如泡沫聚胺基甲酸乙酿及聚輯薄媒（myiar ―⑷）。當承受 壓力時，插入塾1 7 Π <、s $ ±上μ 又 L承相較於研磨件支撐部份1 604係 具有較少壓縮性，而且具有較多區域變形。 第18圖係傳導件18GG的另-實施例之側視圖。傳導 件1議係包括-搞接至研磨件支撐部份i8Q4的傳 觀。可選擇地，傳導件删可包括—插人墊及傳導背板 (未顯示），其係設置於傳導部份18〇2及研磨件支 1804 間 〇 傳導件1 800係通常包括數個孔洞18〇6，以使得電解 液或其他處理液通過介於傳導部份18〇2的上研磨表面 1 808及研磨件支撐部份18〇4的下安裝表面i8i〇間。邊緣 1812係界定於每個孔洞18〇6與該上研磨表面18〇8交叉 處’而且該邊緣1 8 1 2係具有一輪廓，以免除在製程期間刮 傷基板的任何尖銳彎角、毛邊或表面不規則。邊緣UK 的外形係包括一半徑、導圓角、錐形物或其他設定，其使 得該邊緣1 8 1 2變平滑而且增強刮傷減輕程度。 在傳導部份1 802係至少部份由聚合物製成之實施例 中，邊緣1 8 1 2的平滑作用係在聚合物完全修整前，藉由產 生該孔洞1 806而達成。因此，在聚合物修整週期的剩餘時 間期間，該傳導部份1 802縮小，該邊緣1 8 1 2將具有圓角 (rounded) 〇 此外，邊緣1 8 1 2係在修整期間或修整後，至少使用 熱量或壓力而成為圓形的。在一實施例中，磨光、熱處理 72 1300026 或火焰處理該邊緣1812，以便將介於研磨表面及邊 緣1 8 1 2的孔洞1 8 〇 6間的過渡區域圓角化。 在另一實施例中，傳導部份18〇2係包括一可塑造材 料，其係排斥該模型或鋼模。傳導部份丨8〇2的排斥本質係 引起一表面張力，其使得應力被模製入該傳導部份18〇2， 而且使得材料遠離該模型，藉此在烘烤時，導致該孔洞 1 806的邊緣1812之圓角化。 孔洞1 806可在組合前或組合後經由該傳導件18〇〇而 產生。在實施例中，孔洞1 806係包括一形成在傳導部份 内的第孔18丨4及一形成在該研磨件支稽部份18〇4 内的第二孔1 8 1 6。在包括插入墊的實施例中，產生第二孔 此外’第一孔1 8 1 4及第二孔1 8 1 6至少一部份係形 成在傳導部份U〇2上。第一孔1814的直徑係大於第二孔 1 8 1 6之直徑。第一孔丨8丨4下方的第二孔丨8 1 6的較小直 徑，係對於環繞第一孔1814的傳導部份18〇2提供橫向支 撐，因此改善研磨期間對於研磨墊應力及扭矩的阻力。所 以，包括該上研磨表面1 808的較大孔之孔洞18〇6係與下 方較小孔以同心圓方式設置，導致該傳導部份18〇2的較少 變形而且將顆粒的產生降至最低，藉此將研磨墊損壞所產 生的基板缺陷降至最低。 、 在所有材料層放置一起之前或之後，傳導件的孔洞係 經由機械方法例如公衝壓/母衝壓而產生。在傳導部份“Μ 壓縮模製於傳導背板上之一實施例中，傳導部份18〇2首先 係設置於插人層上，具有傳導背板及插人板的傳導部份 73 1300026 1 802係以機械方式穿孔固定，而該研磨件支撐部份 磨墊則另外以機械方式穿孔，在穿孔後，則將它們_ 列。在其他實施例中，所有層係放置在一起，隨後力 孔。本發明考慮任何穿孔技術及結果。 第19圖係ECMP的另一實施例之部分截面圖， 第20A圖至第20B圖係第19圖的ECMP站1 990的球 1 900之側視及放大圖。ECMP站1 990係包括支樓— 墊組件1960的平台1950，而固定於研磨頭130内的 114係在該平台1950上進行研磨。平台1950係包括 一球組件1900而且耦接至電源1972，其中該電源在 期間係用來偏壓該基板11 4的表面。雖然兩個球組件 係顯示於第1 9圖，可使用任何數量的球組件而且相對 台1 950的中心線，該球組件可以任何數量設定而散佈 研磨墊組件 1960係適用於研磨該基板的任何研 組件，而且包括前述的實施例。研磨墊組件1 960係包 電極1962及一研磨層1966。在一實施例中，研磨墊 1960的研磨層1 966係包括一研磨表面1964，而且該 係為介電的例如聚胺基甲酸乙酯研磨墊。在另一實 中，研磨墊組件 1960的研磨層 1 966係包括一研磨 1 964，而且該表面係為傳導的，例如具有傳導顆粒散 其間的聚合物基質，或者傳導塗佈織物等。在研磨 19 64為傳導的實施例中，研磨表面1 964及電極I962 由一開關1974連接至電源1972(以虛線顯示），該開 使得電源具有選擇性在球組件1 900及研磨表面1964 次研 準排 以穿 而且 級件 研磨 基板 至少 研磨 1900 於平 〇 磨墊 括一 組件 表面 施例 表面 佈於 表面 係經 關係 間切 74 1300026 換以便刀別有助於基板1 1 4的塊體金屬移除及殘餘金屬 移除，而不需要將基板114由研磨墊組件1 960提起。 求、、，牛19〇〇通常係輕接至平台i95〇而且至少部份延 伸通經形成在研麻轨彡/生 研磨墊組件1960的個別孔洞1 968。每個球 組件1900係包妊_由办从宠， 匕括一中二外罩19〇2、一轉接器1904、一球 1906、一接觸元件1914及夾持襯套i9i6。球丨9〇6係可移 除地設置於外里1Qno 士 罩1 902中，而且可設置第一位置與第二位置 5第 置使球1906至少部份延伸於該研磨表面1964 上，而第二位置則為球19〇6與該研磨表面Η"相鄰之處。 該球1906通當褕田μ ·”咖^ k用於以電性偏移該基板1 1 4，而且可依照 上述内容設定。 ^ 外罩1 9〇2係由與製程化學品相容的介電材料製成 的。在—實施例中，外罩19G2係由ΡΕΕΚ製成。該外罩 1902係具有第一端19〇8及第二端i9i〇。一驅動特徵Hu 係形成在及/或第一端1 908，以助於將該球組件19〇〇安裝 至平台1 950。驅動特徵1912可為用於螺絲板手的孔、一 溝槽或數溝槽、一凹陷驅動特徵（例如TR〇x^或六角驅動 及類似裝置）或者突出驅動特徵（例如板手平口或六角頭及 相似裝置）。第一端19〇8係包括一支撐座1 926，用來防止 該球1906超過該外罩19〇2的第一端ι9〇8。 接觸元件1914係介於夾持襯套1916及轉接器19〇4 間而耦接。接觸元件1 9 1 4通常係設定以電性連接該轉接器 1904及球1 906，或者完全通經該外罩19〇2内球位置的範 圍。接觸元件1 9 1 4係根據上述内容而設定。 75 1916的通道1918係包括在 1920。同樣地，通道i936 1300026 在描述於第19圖至第20A圖與第20B圖及詳述 21圖的實施例中，接觸元件1 9 1 4係包括一具有數個 部1944的環狀基部1942，而且該彎曲部係以極性 (polar array)延伸。該彎曲部1 944係包括兩個由該環 部1942延伸至末端210 8的支撐元件2102。支撐元件 係藉由數個橫樑2 1 04耦接，以用來定義孔洞2 11 0 ’ 助於藉由小壓降而促進流體通過該接觸元件1914，下 進一步描述。一用來接觸該球1906的接觸墊2106, 每一彎曲部1944的末端2108耦接該支撐元件2102。 部1 944通常係由適合製程化學品的彈性及傳導材料 成。在一實施例中，該彎曲部1 9 4 4係由鍍金鈹銅製成 參考第19圖至第20B圖，夾持襯套1916係包括 有螺紋柱1922自其延伸之一喇叭頭1 924。該夾持襯 是由介電材料就是傳導材料製成，而且在一實施例中 夾持襯套係藉由與該外罩1 902相同的材料製成。喇 19 24係使該彎曲部1944相對於該球組件1900的中心 持一銳角’以至於接觸元件1914的接觸塾2106係設 佈於該球1 906的表面，以便防止該球組件ι9〇〇的組 間及通經該球1906的運動範圍，造成該彎曲部1944 曲、黏合及/或損壞。 夾持襯套1916的螺紋柱1922係通經該環狀基部 的孔1946，而且旋入該轉接器19〇4的通道1 936之螺 份1 940。穿過該夾持襯套 叭頭1 924末端的驅動特徵 於第 弯曲 陣列 狀基 2102 其有 文將 係在 彎曲 而製 ^ 〇 一具 套不 ，該 口八頭 線維 置分 合期 的彎 1942 紋部 該,1 係包 76 13〇〇〇26 δ又置於與螺紋部份194〇對向端之驅動特徵1938。驅 動特徵1920、1930係相似於前述者，而且實施例中，該特 弋為適用於六角螺絲起子的六角孔。該夾持襯套1 9 i 6 银 、至程度’確定該接觸元件1914及該轉接器1904間的 良好電性接觸，而不損壞該接觸元件1914或其他元件。 •轉接器BfM通常藉由與製程化學品相容的傳導材料 製成，而且在實施例中，該轉接器係由不鏽鋼製成。轉接 器1904係包括一環狀突緣1932，其突緣具有由突緣一端 I伸出的螺紋柱1930及由另一端延伸出的突出部1934。 螺紋柱1 930係用來配合一設置於該平台ι95〇的接觸平板 1 9 8 0 ’而且該平板將該球組件1 9 〇 〇的個別球1 9 〇 6連接至 電源1 9 7 2。 突出部1 934係容納於外罩1902的第二端1910，而且 k供一用於夾持該接觸元件1914的表面。此外，突出部 1 934係包括至少一設置於該突出部1 934的一端之螺紋孔 2 006，而且該突出部係與一設置於外罩19〇2中，孔2〇〇4 之固定件2002督合，因此將外罩1902固定至轉接器 1904，並固定該球1 906於其中。在描述於第2〇a圖的實 施例中，三個固定件係經由埋頭孔2004將外罩1 902輕接 至轉接器1 904。外罩1 902及轉接器1 904係藉由替代方式 或裝置而固定，例如層疊、黏著、結合、緊配合、定位梢、 彈性梢、鉚釘及固定環。 球1906係藉由至少一彈簧、浮力或流動力而朝向該 研磨表面1964。在描述於第19圖的實施例中，通經轉接 77 1300026 器19 04及夾持襯套1916的通道1936、1918係經由該平台 1950而耦接一電解液源1970。該電解液源1970係經由該 通道193 6及1918提供電解液，而進入該外罩1902的内 部。該電解液離開介於支撐座1926及球1906間的外罩 1902，因此製程期間使得該球1906偏向該研磨表面I964 且接觸該基板114。 溝槽1 928係形成於外罩1902的内壁，以容納該彎曲 部1944的末端（第21圖的元件符號2108)，防止電解液流 動通過該球1908，以就外罩1902内不同高度的球1906而 言，施加在該球1 906的力量是保持一定的。當該球1906 在較低位置時，遠離支撐座1 926設置的溝槽1928之末端 通常係設定於該球1 906的直徑處或者直徑下方。 第22圖至第24圖係具有球組件的傳導件之立體圖及 戴面圖。 第22圖係ECMP站2290的立體圖，而且第23圖至 第24圖係第22圖的ECMP站2290的球組件2200之立體 圖及部份截面圖。ECMP站2290係包括一支撐一研磨墊組 件2260的平台225〇(部份顯示於第22圖）。平台2250係 包括至少一球組件2200而且耦接至電源i 972。該球組件 2 2 〇 〇在製程期間係用來以電性偏壓該基板丨1 4之表面（顯 示於第24圖）。雖然第22圖顯示球組件2200係耦接至平 台2250的中心，可使用任何數量的球組件，而且相對於平 台2250的中心線以任何設定而散.佈。 研磨墊組件2260係可為適用於處理該基板的研磨墊 78 1300026 組件，而 且包括任何上迷實施例。研磨墊組件2 2 6 〇係包括 一電極 9 4 件2 462及一研磨層2466。在一實施例中，研磨墊組 260的研磨層2466係包括一介電的研磨表面2枓4， 的 土曱酸乙酯。在另一實施例中，研磨墊組件2260 傳Z磨層2466係包括一傳導的研磨表面2464 ,例如具有 顆粒散佈於其間的聚合物陣列或者傳導塗佈織物。在 =磨表面2464為傳導的實施例中，研磨表面2464及電極 :62係經由一開關1974耦接至電源Η?”以虛線顯示）， δ碣關係使得電源具選擇性在該球組件2 2 〇 〇及研磨表面 2464間切換，以便分別有助於基板i丨4的塊體金屬移除及 殘餘金屬移除’而不需要將基板n4由研磨墊組件226〇 k起。 球組件2200通常係連接至平台225〇,而且至少部份 延伸穿過形成在研磨墊組件2 2 6 〇中的個別孔洞2 4 6 8。每 個球組件2200係包括一固定數個球19〇6的外罩23 〇2。該 球1 906係可移除地設置於外罩23 〇2中，而且可設置於第 一位置與至少一第二位置，該第一位置使球1 9〇6至少部份 延伸於該研磨表面2464上，而第二位置乃該球1906與該 研磨表面2464相鄰處。該球19〇6通常適用於以電性偏移 該基板11 4，而且可依照上述内容設定。 外罩2 3 0 2係可移除地連接至平台2 2 5 0，以便於數個 研磨周期後更換該球組件2 2 0 〇。在一實施例中，外罩2 3 0 2 係藉由數個螺釘2308而耦接至平台225〇。外罩2302係包 括一耦接至底部外罩2306的頂部外罩2304，而且該底部 79 1300026 外罩2306固定於該球1906間。該頂部外罩2304係由與製 程化學品相容的介電材料製成的。在一實施例中，頂部外 罩23 04係由PEEK製成。底部外罩2306係由與製程化學 品相容的傳導材料製成的。在一實施例中，底部外罩2 3 〇 6 係由不鏽鋼製成。底部外罩2306係連接至電源1972。頂 部外罩2304及底部外罩2306係以許多方式耦接，其包括 螺接、閂接、鉚接、耦接、疊接及夾接與其它方式。在描 述於第22圖至第24圖中，頂部外罩2304及底部外罩23 〇6 係藉由數個螺釘2408而耦接。 該球1 906係藉由頂部外罩2304及底部外罩23 〇6而 設置於數個孔洞2402内。每個孔洞2402的頂部份係包括 一支撐座2404，而且該支撐座係由頂部外罩2304延伸至 孔洞2402。支撐座2404係用來防止該球1906離開該孔洞 2402的頂端。 接觸元件1 9 1 4係設置在每個孔洞2 4 0 2，以電性方式 將該球1906耦接至底部外罩2306。每個接觸元件1914係 藉由個別夾持襯套1916耦接至底部外罩2306。在一實施 例中，夾持襯套1916的螺紋柱1 922係旋入該孔洞2402 的具螺紋部份2 4 1 0 ’而且該孔洞係通經該外罩2302。 孔洞2 4 0 2的頂部份係具有一形成於頂部外罩2 3 〇 4之 溝槽2406。溝槽2406係用於容納該接觸元件ι914的末 端’因此防止電解液由電解液源1 9 7 0流經該球1 9 0 6及外 罩2 3 0 2間。電解液源1 9 7 0在製程期間係提供電解液流經 該孔洞2402而且與基板114相接觸。 80 1300026 至少 1906 基板 提供 驅動 例。 能的 傷減 〇 實施 【圖 述、 實施 它相 在製程期間，設置於該外罩2302内的球2204係藉由 彈耳、浮力或流動力而朝向該研磨表面2206。球 係藉由接觸元件1914及底部外罩2306以電性方式將 4輕接至電源1 9 7 2。流經該外罩2 3 0 2的電解液係 一介於電極2462及偏壓基板114間的傳導路徑，因此 電化學研磨製程。 因此’提供適用於基板的電化學研磨之傳導件實施 傳導件對於基板表面提供良好相容性，以增強研磨效 均勻電性連接。再者，當處理期間傳導件係用來將刮 至最低’明顯減少缺陷產生而且因此降低單元製造成 則述内容係本發明的不同實施例，可設置發明的其他 例’而不偏離本發明及申請專利範圍之範疇。 式簡單說明】 為了詳細地瞭解本發明上述態樣，本發明更特定插 上述簡短總結可參考其實施例與所附圖示加以說明。 然而，應注意的是，所附圖示僅用以說明本發明典型 例，因此並非用以侷限本發明範圍，本發明可包含其 似等效實施例。 S “ 第1圖係本發明處理設備的實施例之平面圖； 第2圖係一 ECMP站的實施例之截面圖； 第3圖係一研磨件的實施例之部分截面圖； 81 1300026 第4圖係一具溝槽研磨件的實施例之上視圖； 第5圖至第6圖係具溝槽研磨件的實施例之上視圖； 第7A圖係傳導布料或織物之上視圖； 第7B圖至第7C圖係一具有研磨表面的研磨件之部分 截面圖，該研磨表面係包括一傳導布料或織物； 第7D圖係一具有金屬薄片的研磨件的實施例之部分 截面圖； 第7E圖係一具有織物的研磨件之另一實施例； 第7F圖係一具有視窗的研磨件之另一實施例； 第8A圖至第8B圖係分別為一具有傳導元件的研磨件 實施例之俯視圖及截面圖； 第8C圖至第8D圖係分別為一具有傳導元件的研磨件 實施例之俯視圖及截面圖； 第9A圖至第9B圖係為一具有傳導元件的研磨件的其 他實施例之立體圖； 第1 0 A圖係一研磨件的另一實施例之部分立體圖； 第1 0B圖係一研磨件的另一實施例之部分立體圖； 第1 0C圖係一研磨件的另一實施例之部分立體圖； 第1 0D圖係一研磨件的另一實施例之部分立體圖； 第1 0E圖係一研磨件的另一實施例之部分立體圖； 第11 A圖至第1 1 C圖係為一基板的實施例之側視圖， 而且該基板係接觸一研磨件實施例； 第12A圖至第12D圖係為具有延伸部分的研磨件實施 例之俯視圖及側視圖，而且該延伸部分係與電源連接； 82 1300026 第12E圖及第12F圖係為提供電源至研磨件的其他實 施例之側視圖及分解圖； 第14A圖至第14B圖係為一傳導件的另一實施例之俯 視圖及截面圖； 第1 5 A圖至第1 5 D圖係為一傳導件的另一實施例之俯 視圖及截面圖； 第1 6圖至第1 8圖係為一傳導件的另一實施例之截面 圖； 第1 9圖係為一傳導件的其他實施例之截面圖，而且該 傳導件係具有一球組件； 第20A圖至第20B圖係第19圖的球組件之側視圖及 分解圖； 第21圖係第19圖及第20A圖至第20B圖的球組件的 接觸元件之實施例；及 第22圖至第24圖係為一傳導件的另一實施例之立體 圖及截面圖，而且該傳導件係具有一球組件。 【主要元件符號說明】 100 研 磨 設 備 102 ECMP 站 106 緩 衝 站 108 基 部 110 傳 輸 站 112 旋 轉 架 114 基 板 116 承 載 機 械 手臂 118 基 板 儲 存匣 120 工 廠 介 面 122 清 洗 模 組 124 輸 入 缓 衝 站 83 輸出缓衝站 128 研磨頭 132 旋轉臂 140 中央處理器（CPU) 144 支援電路 150 凹槽 204 研磨件 206 外蓋 210 轉軸 214 孔洞 218 電解液 224 空間 233 孔 236 幫浦 244 中間部份 254 凹陷部 270 流體輸送系統 310 研磨件支撐座 350 研磨顆粒 370 圓形墊 442 穿孔 448 研磨墊 542 内部直徑 546 研磨件 550 承載盤組件 傳送機械手臂 控制器 記憶體 電源供應器 電極 圓盤 底部 排水孔 密封圈 馬達 儲存槽 下表面 輸送管線 裙部 喷嘴 傳導研磨部份 穿孔 上研磨表面 溝槽 研磨表面 溝槽 穿孔 外部直徑 84 1300026 640 研磨件 642 溝槽 645 對角設置溝槽 646 穿孔 648 研磨件 650 外部直徑 700 織物 702 視窗 7 04 感應器 706 流體阻隔板 710 編織纖維 720 垂直方向 730 水平方向 740 通道 750 穿孔 780 金屬薄片 790 傳導黏合劑 792 底部層 794 頂部層 796 研磨表面 798 織物 800 研磨件 810 本體 820 研磨表面 830 凹陷部 840 傳導材料 845 傳導元件 850 接觸表面 860 穿孔 875 間隔件 890 傳導路徑 900 研磨材料 902 本體 904 傳導元件 906 研磨表面 908 凹陷部 909 座 910 安裝部分 912 間隙部分 913 傳導次元件 920 傳導元件 940 傳導表面 990 連接器 1000 研磨件 1004 傳導元件 1005 線圈 1006 線圈或圓環 1007 傳導元件 85 第一端 1010 第二端 凹陷部 1014 座 偏壓元件 1024 研磨表面 本體 1030 電連接器 通道 1055 欲入物 凹陷區域 1070 溝槽 末端 1110 研磨表面 次研磨墊 1130 研磨墊支撐部分 溝槽或凹陷部 1142 傳導元件 電性導線 1150 線圈或圓環 固定座 1160 基板 凹陷部 1210 傳導研磨部分 延伸部份 1220 研磨件支撐部分 連接器 1230 傳導固定件 傳導路徑 1234 電性耦接器 間隔物 1238 螺栓 固定件 1242 間隔物 螺栓 1260 支撐座 研磨件 1275 傳導元件 研磨部份 1285 電源連接器 傳導路徑 1400 傳導件 研磨表面 1404 傳導部份 研磨元件 1408 凹槽 彈性元件 1500 傳導件 86 1300026 1 502 研磨表面 1506 傳導滾珠 1510 彈性元件 1522 聚合物核心 1600 傳導件 1604 研磨件支撐部份 1 608 黏著劑層_ 1700 傳導件 1708 單元 1 802 傳導部份 1806 孔洞 1810 下安裝表面 1814 第一孔 2200 球組件 2260 研磨墊組件 2302 外罩 2306 底部外罩 2402 孔洞 2406 溝槽 2410 具螺紋部份 2464 研磨表面 1 504 頂面部份 1 508 溝槽 1 520 傳導載體 1 524 傳導塗層 1602 傳導部份 1 606 插入墊 1610 傳導背板 1 706 插入墊 1 800 傳導件 1 804 研磨件支撐部份 1 808 上研磨表面 1812 邊緣 1816 第二孔 2250 平台 2290 ECMP 站 2304 頂部外罩 2308 螺釘 2404 支撐座 2408 螺釘 2462 電極 2466 研磨層 87