專利名稱：用于電化學(xué)－機(jī)械拋光的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及微特征工件(microfeature workpiece)加工，更具體地涉及對(duì)微特征工件應(yīng)用電化學(xué)-機(jī)械拋光和/或平面化(ECMP)的方法和裝置。
背景技術(shù)：
集成電路通常源自于半導(dǎo)體晶片。半導(dǎo)體晶片的生產(chǎn)基于大量各種操作，包括掩模、蝕刻、沉積、平面化等。典型地，平面化操作基于化學(xué)機(jī)械平面化(CMP)加工。在CMP加工期間，晶片載體保持和轉(zhuǎn)動(dòng)半導(dǎo)體晶片，同時(shí)晶片接觸CMP墊。具體地，在平面化加工期間，CMP系統(tǒng)將壓力施加至晶片載體，引起晶片壓向CMP墊的拋光表面。該鏡片載體和/或CMP墊的拋光表面彼此相對(duì)被轉(zhuǎn)動(dòng)，以使晶片的表面成為平面。
用于平面化晶片的另一種方法包括電化學(xué)-機(jī)械平面化(ECMP)，在其中將電勢(shì)施加到該晶片，同時(shí)該晶片接受CMP加工。在常規(guī)ECMP系統(tǒng)中，使用電解極化液體，將電勢(shì)施加到該晶片。施加到晶片的電勢(shì)引起金屬離子經(jīng)由電拋光從晶片的金屬層被驅(qū)趕出，同時(shí)額外的材料經(jīng)由電化學(xué)-機(jī)械拋光被移除。因此，過度移除速度(over removal rate)以下面方程為特征(1)移除速度＝電拋光(EP)速度+電化學(xué)-機(jī)械拋光(ECMP)速度，其中EP速度為僅通過電拋光移除材料的速度，并且ECMP速度為通過與之晶片表面的物理應(yīng)用和額外電相互作用兩者一起組合的化學(xué)溶液移除材料的速度。然而，對(duì)晶片的電拋光和ECMP二者的未受控制的應(yīng)用不可能產(chǎn)生完全均勻的整體材料移除速度。


圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的使用電化學(xué)-機(jī)械拋光技術(shù)從微特征工件移除材料的示意性側(cè)視圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例在微特征工件的拋光期間圖1中所示系統(tǒng)的示意性側(cè)視圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例配置的拋光墊和電極的示意性頂視圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的經(jīng)由電化學(xué)-機(jī)械拋光從工件移除材料的流程圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明涉及通過電化學(xué)-機(jī)械拋光從微特征工件移除材料的方法和裝置。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的方法包括使微特征工件與拋光介質(zhì)的拋光表面相接觸，在至少一個(gè)電極遠(yuǎn)離微特征工件放置的情況下將微特征工件置于與第一電極和第二電極的電連通中，并且將拋光液體設(shè)置在拋光表面和微特征工件之間。微特征工件和拋光表面中之至少一個(gè)相對(duì)于另一個(gè)是移動(dòng)的。電流通過電極和微特征工件，以將材料從微特征工件移除，同時(shí)微特征工件接觸拋光表面。拋光液體的至少部分通過拋光表面中的至少一個(gè)凹陷，以使拋光液體中的間隙被定位在微特征工件和面向微特征工件的凹陷的表面之間。
在本發(fā)明的另一具體方面中，微特征工件可相對(duì)于拋光墊被轉(zhuǎn)動(dòng)。從微特征工件移除材料可以包括通過電化學(xué)-機(jī)械拋光移除該材料的至少第一部分和通過電拋光不移除材料、或者通過電拋光移除少于第一部分的第二部分。微特征工件可以以大約50rpm至大約500rpm的速度被轉(zhuǎn)動(dòng)，并且可以每分鐘低于一公升的速度布置拋光液體。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面的裝置包括支撐部件，配置該支撐部件可拆卸地將微特征工件承載在拋光位置。定位第一和第二電極以在該工件由支撐部件承載時(shí)將電流傳導(dǎo)到微特征工件，在該工件由支撐部件承載時(shí)使用與該工件遠(yuǎn)離的電極中至少之一。在至少一個(gè)電極和支撐部件彼此相對(duì)是可移動(dòng)的情況下，在至少一個(gè)電極和支撐部件之間設(shè)置拋光介質(zhì)。該拋光介質(zhì)具有帶有至少一個(gè)凹陷的拋光表面，該凹陷被定位以容納拋光液體。至少一個(gè)凹陷具有面向支撐部件且遠(yuǎn)離該拋光面的凹陷面，以使凹陷中的拋光液體在該拋光位置和凹陷面之間形成間隙。
在本發(fā)明的另一具體方面中，凹陷可具有通常正交于拋光面從大約0.5mm至大約10mm的尺寸，以及在本發(fā)明的又一具體方面中，從大約2mm至大約4mm。在又另一具體實(shí)施例中，凹陷面包含至少一個(gè)電極的表面，和拋光面向上面向支撐部件。
如這里所使用的，術(shù)語“微特征工件”或“工件”指的是微電子器件被集成形成在其上和/或其中的基底。典型的微器件包括微電子電路或元件、薄膜記錄頭、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件、微流體(microfluidic)器件及其他產(chǎn)品。微電機(jī)和微機(jī)械器件被包含在這種限定中，因?yàn)槭褂梅浅６嗯c使用在集成電路制造中的相同技術(shù)制造它們?；卓梢允前雽?dǎo)體片(例如，摻雜硅晶片或砷化鎵晶片)、非導(dǎo)電片(例如，各種陶瓷基底)或?qū)щ娖?。在某些情況中，工件通常是圓的，而在其它情況中工件具有其它形狀，包括直線形。在下面描述了用于經(jīng)由電化學(xué)-機(jī)械拋光(ECMP)從微特征工件移除材料的系統(tǒng)和方法的幾個(gè)實(shí)施例。然而，相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)理解，本發(fā)明可具有其它實(shí)施例，以及在沒有下面參考圖1-4所述的實(shí)施例中的幾種細(xì)節(jié)的情況下本發(fā)明可以被實(shí)施。
說明書中的參照“一個(gè)實(shí)施例”或“實(shí)施例”指示，所述的實(shí)施例可以包含具體特征、結(jié)構(gòu)或特性，但是每個(gè)實(shí)施例可不必均包含該具體特征、結(jié)構(gòu)或特性。而且，這種措詞不必指相同的實(shí)施例。另外，盡管具體特征、結(jié)構(gòu)或特性可以與具體實(shí)施例相聯(lián)系被說明，但是這種特征、結(jié)構(gòu)或特性還可以被包含在其它實(shí)施例中，無論是否明確地說明。
本發(fā)明的實(shí)施例可以包含體現(xiàn)在由機(jī)器可讀入介質(zhì)提供的機(jī)器可執(zhí)行指令內(nèi)的特征、方法或過程。機(jī)器可讀入介質(zhì)包括提供(也就是，存儲(chǔ)和/或傳輸)以由機(jī)器(例如，計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、個(gè)人數(shù)字助理、制造工具或帶有一套一個(gè)或多個(gè)處理器的任何設(shè)備)可訪問的形式的信息的任何機(jī)構(gòu)。在示例性實(shí)施例中，機(jī)器可讀入介質(zhì)包括易失性和/或非易失性媒體(例如，只讀存儲(chǔ)器(ROM)；隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)；磁盤存儲(chǔ)媒體；光存儲(chǔ)媒體；閃存器件等)，以及電、光、聲或其他形式傳播信號(hào)(例如，載波、紅外信號(hào)、數(shù)字信號(hào)等)。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，機(jī)器可執(zhí)行指令被用于引起使用該指令編程的通用或?qū)Ｓ锰幚砥鲌?zhí)行方法或過程。可選擇地，通過包含用于執(zhí)行該操作的硬連線邏輯的特定硬件或者通過編程數(shù)據(jù)處理部件和特定硬件的任意組合，可以執(zhí)行該方法。本發(fā)明的實(shí)施例包括進(jìn)一步在這里描述的軟件、數(shù)據(jù)處理硬件、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)實(shí)施方法和各種處理操作。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，多個(gè)圖示出用于電化學(xué)-機(jī)械拋光的系統(tǒng)和裝置的框圖。多個(gè)圖示出說明用于電化學(xué)-機(jī)械平面化的流程圖。參考框圖中所示的系統(tǒng)，將描述流程圖中的操作。然而，應(yīng)當(dāng)理解，流程圖中闡明的操作可以由不同于參考框圖所述的系統(tǒng)和裝置的系統(tǒng)和裝置來實(shí)現(xiàn)，以及該系統(tǒng)和裝置可以執(zhí)行不同與參考流程圖所述的那些操作的操作。
圖1是根據(jù)本發(fā)明中實(shí)施例的用于通過ECMP移除材料的系統(tǒng)100的示意性說明。系統(tǒng)100可包括載體或其它支撐部件118，其被配置以保持具有表面117的微特征工件116，該表面117在拋光平面119處將被拋光或平面化。支撐部件118可以圍繞軸122轉(zhuǎn)動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施例中，保持微特征工件116的支撐部件118在拋光期間的轉(zhuǎn)動(dòng)速度是在從每分鐘近似10圈(rpm)到大約500rpm的范圍內(nèi)。在另一具體實(shí)施例中，支撐部件118在從大約50rpm至200rm處、或者在大約100rpm處轉(zhuǎn)動(dòng)。
壓盤(platen)104可被定位在支撐部件118附近。壓盤104可以支撐多個(gè)電極112，各個(gè)電極具有面向工件116的電極表面140。電極112可被耦合到電壓源106。在該實(shí)施例中的一個(gè)方面，源106包含交流電源，該交流電源被配置以將變化電流傳遞給電極112。電流可具有正弦變化、鋸齒變化、重疊頻率或其它重復(fù)或非重復(fù)圖案。提供電流的另外實(shí)施例被公開在于2000年8月30日提出的待審查美國(guó)專利申請(qǐng)No.09/651,779中，在此通過引用以其全文被結(jié)合。在任何這些實(shí)施例中，一些電極112可被耦合至電源106的一個(gè)極性(在第一電勢(shì)處)，而另一電機(jī)112可被耦合至電源106的另一極性(在另一電勢(shì)處)，以提供從一個(gè)電極112通過工件116傳遞到另一電極112的電流路徑，以在下面更詳細(xì)地所述的方式。
在圖1中所示的具體實(shí)施例中，耦合至電源106的兩個(gè)極性的電極112遠(yuǎn)離微特征工件116。在另一實(shí)施例中，耦合至極性之一的一個(gè)或多個(gè)電極112可以與微特征工件116直接接觸。例如，可以將電極112中之一個(gè)或多個(gè)直接放置在工件116的表面117處與導(dǎo)電材料相接觸。在另一實(shí)施例中，電極112中之一個(gè)或多個(gè)可以接觸工件116的背面119，工件116的內(nèi)部電路提供至相對(duì)面117的導(dǎo)電鏈路。
壓盤104還可支撐拋光介質(zhì)，拋光介質(zhì)包括拋光墊114。該拋光墊114可以包括多個(gè)拋光墊部分114a，其每個(gè)由拋光墊材料制成。合適的拋光墊材料是可以從Rodel，Inc.of Phoenix，Arizona得到的。在圖1中所示實(shí)施例中，拋光墊部分114a被設(shè)置在相鄰電極112之間，并且彼此分開。在另一實(shí)施例中，拋光墊部分114a互相連接。在任何這些實(shí)施例中，每個(gè)拋光墊部分114a可包括被設(shè)置以接觸工件116的拋光面130。在這些實(shí)施例中的另一方面，拋光面130被設(shè)置在不同于電極面140的平面內(nèi)。例如，當(dāng)壓盤104被設(shè)置在支撐部件118的下面，拋光面130在電極表面140的上面。如果壓盤140和支撐部件118的位置是相反的，則拋光面130被設(shè)置在電機(jī)面140的下面。在任一實(shí)施例中，拋光墊面130和電極面140的不同位置限定了在相鄰拋光墊部分114a之間的通道或凹槽150。
在圖1中所示結(jié)構(gòu)中一方面中，拋光墊114可以具有大于工件116的橫向延展的橫向延展，以容納在拋光墊114和工件116之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。在另一實(shí)施例中，拋光墊114可是小于工件116的，并且在材料移除過程中可以在工件116上方橫過。拋光墊和相鄰電極的另外結(jié)構(gòu)被公開在于2002年8月29日提出的待審查美國(guó)專利申請(qǐng)No.10/230,970中，在此通過引用以其全文被結(jié)合。
壓盤104可以被耦合至電動(dòng)機(jī)/驅(qū)動(dòng)器組件(未顯示)，其被配置以使壓盤104圍繞軸102轉(zhuǎn)動(dòng)，除此之外，或者代替轉(zhuǎn)動(dòng)支撐部件118。因此，壓盤104和/或支撐件118的轉(zhuǎn)動(dòng)用于(a)工件116和(b)電極112和拋光墊表面130之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
系統(tǒng)100可包括配置以分配拋光液體160的管道120，方式是拋光液體160被插入拋光面130和微特征工件的表面117之間，該材料從微特征工件的表面117處被移除。在一個(gè)實(shí)施例中，在下面參考圖3更詳細(xì)地描述的，管道120將拋光液體160通過拋光墊部分114a中的開口從拋光墊114下面?zhèn)鬏數(shù)綊伖饷?20。
在一個(gè)實(shí)施例中，拋光液體160包含氫氧化四甲銨(TMAH)。拋光液體160還可包含研磨劑顆粒的懸浮液(或者可將研磨劑顆粒牢固的設(shè)置在拋光墊114中)。在另外實(shí)施例中，拋光液體160可包含其他成分。在任何這些實(shí)施例中，拋光液體160的成分可以提供(a)點(diǎn)積112和工件116之間電解導(dǎo)電通路、(b)從工件116中化學(xué)地移除材料和/或(c)從工件116物理地研磨和/或沖洗材料。
圖2是上述參考圖1的系統(tǒng)100的部分中的部分示意圖，如它根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例從微特征工件116中移除材料。如圖2中所示，相鄰拋光墊部分114a之間的各個(gè)通道150可以包含通道基底151和延伸從基底151離開朝向工件116的通道側(cè)壁152。在這個(gè)實(shí)施例中一個(gè)方面，側(cè)壁152可以通過拋光墊部分114a的橫向面對(duì)表面構(gòu)成，以及基底151可以通過面向工件116的電極表面140構(gòu)成。在另一實(shí)施例中，各個(gè)通道150的表面可以通過其他結(jié)構(gòu)構(gòu)成。例如，通道基底151可以通過位于電極112上方的薄電介質(zhì)層構(gòu)成。在另一實(shí)施例中，通道基底151可以通過薄層拋光墊材料構(gòu)成，該薄層拋光墊材料在電極表面140上方伸展在相鄰拋光墊部分114a之間。在任何這些實(shí)施例中，各個(gè)通道150可具有在相鄰拋光墊部分114a之間的寬度W和在拋光墊面130和通道基底151之間的深度D。
在拋光液體160被鄰近工件116設(shè)置時(shí)，它形成定位在工件表面117和拋光墊表面130之間的層161。該層161還延伸至通道150，以提供工件表面117和電極112之間的電連接。在這個(gè)實(shí)施例中的一個(gè)方面，拋光液體160的該層161沒有填充整個(gè)通道150。代替地，在工件表面117和通道基底151之間形成間隙153。在這個(gè)實(shí)施例中的一個(gè)方面，可以使工件表面117直接面向通道基底151暴露。這個(gè)實(shí)施例中的另一方面，拋光液體160可粘結(jié)至工件表面117，如由圖2中虛線所指示的。在這些實(shí)施例之任一中，間隙153通過直接電解拋光可從至少減少(在至少一個(gè)實(shí)施例中，防止)工件116移除的材料。
通過ECMP仍將工件116移除材料，接近拋光墊表面130和工件表面117之間界面。在該界面處，可以從工件表面117移除材料，通過(a)與經(jīng)過液體層161從電極112通過工件116的電流的電相互作用；(b)與拋光液體160中化學(xué)物質(zhì)的化學(xué)相互作用；(c)與拋光墊表面130的機(jī)械相互作用。
系統(tǒng)100的多個(gè)方面及其操作可以促使上述間隙153的形成。例如，在其中形成間隙153的通道150的深度D可以被制成促使間隙153形成的大小。在具體實(shí)施例中，深度D可以從大約0.5mm變化到大約10mm。在另一具體實(shí)施例中，深度D可具有從大約2mm到大約4mm的值。通道150還可以具有大約0.375英寸的寬度W。在另一實(shí)施例中，深度D和寬度W可以有其他的值，例如取決于拋光液體160的特性(例如，粘性)和/或工件116和拋光墊114之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度。例如，如上所述，可以以從大約10rpm到大約500rpm的速度轉(zhuǎn)動(dòng)工件116，具體地從大約50rpm到大約200rpm，更具體地為大約100rpm。轉(zhuǎn)動(dòng)微特征工件116用于經(jīng)由離心力移動(dòng)拋光液體160快速地通過通道150，從而促使間隙153的形成。
被設(shè)置在拋光墊114和微特征工件116之間界面處的拋光液體160所具有速度還可以被用于控制拋光液體160中間隙153的形成。例如，被分配的拋光液體160所具有的速度可以被保持在閾值之下，以降低完全填充通道150的可能性，填充通道150可能消除間隙153。在具體實(shí)施例中，例如在工件116具有從200mm到300mm的直徑時(shí)，以每分鐘小于1升的速度分配該拋光液體160。在另一實(shí)施例中，以允許間隙153形成的足夠低的速度來分配該拋光液體160。
圖3是上述系統(tǒng)100的實(shí)施例中頂視圖，為了說明目的而去除了支撐部件118和工件116。拋光墊114包括第一通道350a(一般類似于上述通道150)和延伸正交在相鄰第一通道350a之間的第二或相交通道350b。第二通道350b可以更均勻地在拋光墊114上分布拋光液體160(圖2)。第二通道350b還可以提供多個(gè)途徑(avenue)，通過該途徑拋光液體160通過工件1116和拋光墊114之間，促使在上面參考圖2所述的間隙153的形成。在這個(gè)實(shí)施例的一個(gè)方面中，至少一些第二通道350b可以與管道120液體相連通(圖1)，以提供拋光液體160被傳送至拋光墊114和電極112的通路。第二通道350b可具有與通道150的深度D相同的、大于的或小于的深度(與圖3中的平面相交)。
在圖3中所示實(shí)施例的一個(gè)方面中，第一通道350a和第二通道350b分別并行于直線的、正交坐標(biāo)軸Y和X被定位。在其他實(shí)施例中，通道350a和350b可具有其他方位。例如，第一通道350a可以從公共中心徑向延伸，并且第二通道350b圍繞該中心共心地被布置。
圖4是說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例從微特征工件移除材料的過程470的流程圖。在過程部分471，微特征工件與拋光介質(zhì)例如拋光墊的拋光表面相接觸。然后，將微特征工件以與第一電極和第二電極相電連通地被放置，具有遠(yuǎn)離微特征工件的至少一個(gè)電極(過程部分472)。過程470另外包括將拋光液體設(shè)置在拋光表面和微特征工件之間(過程部分473)，以及相對(duì)于其余部分移動(dòng)微特征工件和拋光表面中的至少一個(gè)(過程部分474)。在過程部分475，電流通過電極和微特征工件，以從微特征工件移除材料，同時(shí)微特征工件接觸拋光表面。在過程部分476，至少部分拋光液體流過拋光表面中的至少一個(gè)凹陷，以使拋光液體中的間隙被定位在微特征工件和面向微特征工件的凹陷的表面之間。
參考圖1-4在上面所述的結(jié)構(gòu)中的一個(gè)特征是，相比于通過電化學(xué)-機(jī)械拋光移除的材料數(shù)量，可以減少直接電解拋光對(duì)從工件116的材料的全面移除速度的貢獻(xiàn)(如由上面方程1所定義的)。這種結(jié)構(gòu)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，得到的工件表面117的光滑度比使用其他方法的更平滑。具體地，直接電拋光可能導(dǎo)致從工件116的金屬離子的不均勻移除。通過減少直接電拋光所移除的材料的相對(duì)數(shù)量，這種效應(yīng)可以被減少或消除。因此，與現(xiàn)有技術(shù)相比較時(shí)，可提高在材料移除過程之后工件116的質(zhì)量。例如，可以增加工件表面117的平面度。這個(gè)特征的優(yōu)點(diǎn)在于，極其小的結(jié)構(gòu)可被更可靠且更精確地形成在工件表面117上或中，者提高了由工件16構(gòu)成的電子元件的質(zhì)量和可靠性。
綜上所述，應(yīng)當(dāng)理解的是，為了說明的目的在這里已經(jīng)描述了本發(fā)明的具體實(shí)施例，但是不脫離本發(fā)明的宗旨和范圍可以作出各種改變。例如，諸如圖2中所示的那些相鄰電極可以被耦合至電壓源106的同一極。例如取決于被加工的工件116的特征，電極可以具有不同于圖2和3中所示的那些的形狀和方位。因此，除了附加的權(quán)利要求書之外，本發(fā)明不被限制。
權(quán)利要求
1.一種從微特征工件移除材料的方法，包括使微特征工件與拋光介質(zhì)的拋光表面相接觸；將微特征工件置于與第一電極和第二電極的電連通中，至少一個(gè)電極與微特征工件分開；在拋光面和微特征工件之間設(shè)置拋光液體；使微特征工件和拋光面中的至少一個(gè)相對(duì)于另一個(gè)移動(dòng)；使電流通過電極和微特征工件，以從微特征工件移除材料，同時(shí)微特征工件接觸拋光表面；以及使拋光液體中的至少部分通過拋光表面中至少一個(gè)凹陷，以使拋光液體中的間隙被定位在微特征工件和面向微特征工件的凹陷表面之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中使微特征工件和拋光面中的至少一個(gè)相對(duì)于另一個(gè)移動(dòng)包括轉(zhuǎn)動(dòng)微特征工件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中從微特征工件移除材料包括(a)通過電化學(xué)-機(jī)械拋光移除至少第一部分材料和(b)通過直接電拋光沒有移除材料或者通過直接拋光移除比第一部分少的第二部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中凹陷的表面包括至少一個(gè)電極的表面，以及其中使拋光液體中的至少部分通過該凹陷包括在拋光液體中的間隙被定位在至少一個(gè)電極的表面和面向至少一個(gè)電極的表面的微特征工件的表面之間的情況下使拋光液體通過該凹陷。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中移動(dòng)微特征工件和拋光面中的至少一個(gè)包括轉(zhuǎn)動(dòng)微特征工件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中移動(dòng)微特征工件和拋光面中的至少一個(gè)包括以從大約10rpm至大約500rpm的速度轉(zhuǎn)動(dòng)微特征工件。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中移動(dòng)微特征工件和拋光面中的至少一個(gè)包括以從大約50rpm至大約200rpm的速度轉(zhuǎn)動(dòng)微特征工件。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中移動(dòng)微特征工件和拋光面中的至少一個(gè)包括以大約100rpm的速度轉(zhuǎn)動(dòng)微特征工件。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中移動(dòng)微特征工件和拋光面中的至少一個(gè)包括以大約100rpm或更多的速度轉(zhuǎn)動(dòng)微特征工件。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中處理拋光液體包括以小于每分鐘1公升的速度處理拋光液體。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中使至少部分拋光液體流過至少一個(gè)凹陷包括使至少部分拋光液體流過具有一般正交于微特征工件的從大約0.5mm至10mm的尺寸的凹陷。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中使至少部分拋光液體流過至少一個(gè)凹陷包括使至少部分拋光液體流過具有一般正交于微特征工件的從大約2mm至4mm的尺寸的凹陷。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中使至少部分拋光液體流過至少一個(gè)凹陷包括使至少部分拋光液體流過具有一般平行于與拋光表面接觸的微特征工件表面的大約0.375英寸的尺寸的凹陷。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中處理拋光液體包括處理具有TMAH的拋光液體。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中使至少部分拋光液體流過至少一個(gè)凹陷包括使至少部分拋光液體流過多個(gè)交叉的凹陷。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中使微特征工件接觸拋光表面包括使微特征工件的面向下的表面與面向上的拋光表面相接觸。
17.一種從微特征工件移除材料的方法，包括使微特征工件與拋光介質(zhì)的拋光表面相接觸；將微特征工件置于與第一電極和第二電極的電連通中，第一和第二電極與微特征工件分開；在拋光面和微特征工件之間設(shè)置拋光液體；使來電流通過微特征工件從第一電極至第二電極，以從微特征工件移除材料，同時(shí)微特征工件處于與拋光表面接觸中；相對(duì)于另一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)微特征工件和拋光面中的至少一個(gè)；以及使拋光液體中的至少部分通過拋光表面中的凹陷，以使拋光液體中的間隙被定位在微特征工件和位于該凹陷中的第一和第二電極的表面之間，該間隙提供在第一和第二電極表面和面向第一和第二電極表面的微特征工件的表面之間的拋光液體的容積上的不連續(xù)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中從微特征工件移除材料包括(a)通過電化學(xué)-機(jī)械拋光移除至少第一部分材料和(b)通過直接電拋光沒有移除材料或者通過直接拋光移除比第一部分少的第二部分。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中移動(dòng)微特征工件和拋光面中的至少一個(gè)包括以大約100rpm的速度轉(zhuǎn)動(dòng)微特征工件。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中處理拋光液體包括以小于每分鐘1公升的速度處理拋光液體。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中使至少部分拋光液體流過至少一個(gè)凹陷包括使至少部分拋光液體流過具有一般正交于微特征工件的從大約2mm至4mm的尺寸的凹陷。
22.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中處理拋光液體包括處理具有TMAH的拋光液體。
23.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中使至少部分拋光液體通過至少一個(gè)凹陷包括使至少部分拋光液體流過多個(gè)交叉的凹陷。
24.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中使微特征工件接觸拋光表面包括使微特征工件的面向下的表面與面向上的拋光表面相接觸。
25.一種從微特征工件移除材料的方法，包括定位微特征工件的表面處于與拋光墊的拋光表面相接觸；設(shè)置拋光液體處于微特征工件的表面相接觸；使第一和第二電極之間的電流通過拋光液體及通過微特征工件的表面，第一和第二電極中的至少之一與微特征工件分開；使微特征工件和拋光面中的至少一個(gè)相對(duì)于另一個(gè)移動(dòng)；以及通過控制設(shè)置在微特征工件和至少一個(gè)電極之間而不是直接設(shè)置在微特征工件和拋光表面之間的拋光液體的數(shù)量，控制使用電拋光和使用電化學(xué)-機(jī)械拋光從微特征工件移除材料的相對(duì)數(shù)量。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中控制從微特征工件移除材料的相對(duì)數(shù)量包括引導(dǎo)至少部分拋光液體通過拋光表面中的凹陷，以使將拋光液體中的間隙定位在微特征工件和位于該凹陷中的第一及第二電極的表面之間，該間隙提供在第一和第二電極表面和面向第一和第二電極表面的微特征工件的表面之間的拋光液體的容積上的不連續(xù)。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中控制從微特征工件移除材料的相對(duì)數(shù)量包括(a)通過電化學(xué)-機(jī)械拋光移除至少第一部分材料和(b)通過直接電拋光沒有移除材料、或者通過直接拋光移除比第一部分少的第二部分。
28.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中移動(dòng)微特征工件和拋光面中的至少一個(gè)包括以從大約10rpm至大約500rpm的速度轉(zhuǎn)動(dòng)微特征工件。
29.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中處理拋光液體包括以小于每分鐘1公升的速度處理拋光液體。
30.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中使至少部分拋光液體流過至少一個(gè)凹陷包括使至少部分拋光液體流過具有一般正交于微特征工件的從大約2mm至4mm的尺寸的凹陷。
31.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中定位處于與拋光面相接觸的微特征工件的表面包括使微特征工件的面向下的表面與面向上的拋光表面相接觸。
32.一種從微特征工件移除材料的裝置，包括支撐部件，所述支撐部件被配置以在拋光位置可釋放地承載微特征工件；第一和第二電極，所述第一和第二電極被定位以在微特征工件被支撐部件承載時(shí)將電流傳導(dǎo)至微特征工件，在微特征工件被支撐部件承載時(shí)至少一個(gè)電極遠(yuǎn)離微特征工件被設(shè)置；以及拋光介質(zhì)，所述拋光介質(zhì)被設(shè)置在至少一個(gè)電極和支撐部件之間，拋光介質(zhì)和支撐部件中的至少一個(gè)相對(duì)于另一個(gè)是可移動(dòng)的，拋光介質(zhì)具有拋光面，拋光面具有被定位以接納拋光液體的至少一個(gè)凹陷，所述至少一個(gè)凹陷具有凹陷表面表面，該凹陷表面面向支撐部件且與拋光表面遠(yuǎn)離被設(shè)置以允許該凹陷中的拋光液體形成在拋光位置和該凹陷表面之間的間隙。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的裝置，另外包括微特征工件。
34.根據(jù)權(quán)利要求32所述的裝置，另外包括拋光液體。
35.根據(jù)權(quán)利要求32所述的裝置，其中至少一個(gè)凹陷包含多個(gè)相交凹陷。
36.根據(jù)權(quán)利要求32所述的裝置，其中至少一個(gè)凹陷包含具有正交于第二凹陷的第一凹陷的多個(gè)相交凹陷。
37.根據(jù)權(quán)利要求32所述的裝置，其中在微特征工件被支撐部件承載時(shí)第一和第二電極與微特征工件被分開設(shè)置。
38.根據(jù)權(quán)利要求32所述的裝置，其中至少一個(gè)凹陷具有一般正交于微特征工件的從大約0.5mm至10mm的尺寸。
39.根據(jù)權(quán)利要求32所述的裝置，其中至少一個(gè)凹陷具有一般正交于微特征工件的從大約2mm至4mm的尺寸。
40.根據(jù)權(quán)利要求32所述的裝置，其中凹陷表面包含至少一個(gè)電極的表面。
41.根據(jù)權(quán)利要求32所述的裝置，其中拋光表面面向上。
42.根據(jù)權(quán)利要求32所述的裝置，另外包括耦合至第一和第二電極的電壓源。
43.一種從微特征工件移除材料的裝置，包括支撐裝置，其用于承載微特征工件；以及材料移除裝置，用于從微特征工件移除材料，該材料移除裝置包含拋光表面和第一及第二電極，在支撐機(jī)構(gòu)承載微特征工件時(shí)第一和第二電極中至少一個(gè)與微特征工件分開，該材料移除裝置另外包含控制裝置，用于通過控制設(shè)置在微特征工件和至少一個(gè)電極之間而不是直接設(shè)置在微特征工件和拋光表面之間的拋光液體的數(shù)量，控制使用直接電拋光和使用電化學(xué)-機(jī)械拋光從微特征工件移除材料的相對(duì)數(shù)量。
44.根據(jù)權(quán)利要求43所述的裝置，其中材料移除裝置包括具有拋光表面的拋光墊，以及其中控制裝置包括在拋光表面中形成至少一個(gè)凹陷的表面。
45.根據(jù)權(quán)利要求43所述的裝置，其中材料移除裝置具有拋光表面的拋光墊，并且其中控制機(jī)構(gòu)包含在拋光表面中形成至少一個(gè)凹陷的表面，另外其中該至少一個(gè)凹陷使至少一個(gè)電極的表面暴露。
46.根據(jù)權(quán)利要求43所述的裝置，其中材料移除裝置具有拋光表面的拋光墊，并且其中控制裝置包含在拋光表面中形成多個(gè)相交錯(cuò)的凹陷的表面，另外其中該凹陷中的至少一些使至少一個(gè)電極的表面暴露。
47.一種從微特征工件移除材料的裝置，包括支撐部件，其被配置以在拋光位置可釋放地承載和轉(zhuǎn)動(dòng)微特征工件；第一和第二電極，其被定位靠近支撐部件，以在微特征工件被支撐部件承載時(shí)將電流傳導(dǎo)至微特征工件，在微特征工件被支撐部件承載時(shí)至少一個(gè)電極與微特征工件分開設(shè)置；以及拋光墊材料，其被設(shè)置在電極和支撐部件之間，該拋光墊材料具有拋光面，該拋光面具有多個(gè)第一凹陷和于第一凹陷相交的多個(gè)第二凹陷，第一和第二凹陷延伸通過拋光墊材料以使面向支撐部件的第一和第二電極的表面暴露，該第一和第二凹陷被定位以容納拋光液體，該拋光液體形成在拋光位置和第一和第二電極的表面之間的間隙。
48.根據(jù)權(quán)利要求47所述的裝置，其中第一和第二凹陷一般是相互相交的。
49.根據(jù)權(quán)利要求47所述的裝置，其中凹陷具有從至少2mm至大約4mm的深度。
全文摘要
公開了用于從微特征工件移除材料的方法和裝置。在一個(gè)實(shí)施例中，將微特征工件與拋光介質(zhì)的拋光表面相接觸，并且被放置于與第一和第二電極的相電連通，第一和第二電極中的至少之一與該工件分開。將拋光液體設(shè)置在拋光表面和工件之間，并且該工件和拋光表面中至少一個(gè)相對(duì)于另一個(gè)是移動(dòng)的。從微特征工件移除材料，并且拋光液體的至少部分通過拋光表面中的至少一個(gè)凹陷，以使拋光液體中的間隙被定位在微特征工件和面向該微特征工件的凹陷的表面之間。
文檔編號(hào)B24B37/04GK101094748SQ200580011769
公開日2007年12月26日 申請(qǐng)日期2005年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月20日
發(fā)明者李原熙 申請(qǐng)人:微米技術(shù)有限公司