[发明专利]高速率CMP抛光方法

权利要求书

1.一种用于化学机械抛光或平坦化半导体、光学和磁性衬底中的至少一种的晶片的方法，所述方法包含以下：

旋转抛光垫，所述抛光垫具有：具有聚合物基质和厚度的抛光层，所述抛光层包括所述抛光垫的中心、外边缘和从所述中心延伸至所述外边缘的半径；位于所述抛光层中的径向馈料槽，所述径向馈料槽将所述抛光层分离成抛光区域，所述抛光区域具有偏置用于调节位于晶片下方的滞留时间，所述偏置在平分抛光区域的平分线与连接相邻馈料槽的偏置沟槽之间具有偏向角θ，所述偏向角θ是向内向抛光垫的中心倾斜的向内偏向角θ或者是向外向抛光垫的外边缘倾斜的向外偏向角θ，大多数的偏置沟槽以相同的方向扫过晶片，所述径向馈料槽从邻近于所述中心的位置至少延伸至邻近于所述外边缘的位置；和各抛光区域，各抛光区域包括连接一对相邻径向馈料槽的一系列偏置沟槽，大多数的所述偏置沟槽向内偏向所述抛光垫的所述中心或向外偏向所述抛光垫的所述外边缘，所述向内与向外偏置沟槽使抛光液向所述抛光垫的所述外边缘移动且朝向所述晶片从而降低滞留时间或者远离所述晶片从而增加滞留时间，这取决于向内偏置或向外偏置和所述抛光垫的旋转方向，使得抛光区域中的一系列偏置沟槽中的抛光液的向外流动；

将抛光液分配至所述旋转抛光垫上并且进入所述径向馈料槽和所述系列偏置沟槽；和

在所述抛光垫多次旋转的情况下，使所述晶片抵压在所述旋转抛光垫上、以距所述抛光垫的所述中心固定的距离旋转，所述晶片相比于所述抛光垫的中心更接近所述抛光垫的所述外边缘，以提高所述晶片中的至少一种组件的去除速率，以及其中，相邻抛光区域之间的偏置沟槽的未对齐促进了抛光液向下流过径向馈料槽以改善化学机械抛光或平坦化过程中的浆料的分布。

2.根据权利要求1所述的方法，其中旋转所述抛光垫使所用抛光液通过所述系列偏置沟槽的一部分传送至所述抛光垫的所述外边缘，以允许新抛光液在所述晶片下流动。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述系列偏置沟槽呈现为延长所述抛光液在所述晶片下的滞留时间的平行沟槽。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述系列偏置沟槽呈现为减少所述抛光液在所述晶片下的滞留时间的平行沟槽。

5.根据权利要求1所述的方法，其中旋转所述抛光垫使所述晶片交替越过一个径向馈料槽和两个径向馈料槽。

6.一种用于化学机械抛光或平坦化半导体、光学和磁性衬底中的至少一种的晶片的方法，所述方法包含以下：

旋转抛光垫，所述抛光垫具有：具有聚合物基质和厚度的抛光层，所述抛光层包括所述抛光垫的中心、外边缘和从所述中心延伸至所述外边缘的半径；位于所述抛光层中的径向馈料槽，所述径向馈料槽将所述抛光层分离成抛光区域，所述抛光区域具有偏置用于调节位于晶片下方的滞留时间，所述偏置在平分抛光区域的平分线与连接相邻馈料槽的倾斜槽之间具有偏向角θ，所述偏向角θ是向内向抛光垫的中心倾斜的向内偏向角θ或者是向外向抛光垫的外边缘倾斜的向外偏向角θ，大多数的偏置沟槽以相同的方向扫过晶片，所述抛光区域是由两个相邻径向馈料槽、平分所述抛光区域的平分线所界定的圆扇区，所述径向馈料槽从邻近于所述中心的位置至少延伸至邻近于所述外边缘的位置；和各抛光区域，各抛光区域包括连接一对相邻径向馈料槽的一系列偏置沟槽，大多数的所述偏置沟槽按与所述平分线成20°至85°的角度向内偏向所述抛光垫的所述中心或按与所述平分线成95°至160°的角度向外偏向所述抛光垫的所述外边缘，所述向内与向外偏置沟槽使抛光液向所述抛光垫的所述外边缘移动且朝向所述晶片从而降低滞留时间或者远离所述晶片从而增加滞留时间，这取决于向内偏置或向外偏置和所述抛光垫的旋转方向，使得抛光区域中的一系列偏置沟槽中的抛光液的向外流动；

将抛光液分配至所述旋转抛光垫上并且进入所述径向馈料槽和所述系列偏置沟槽；和

在所述抛光垫多次旋转的情况下，使所述晶片抵压在所述旋转抛光垫上、以距所述抛光垫的所述中心固定的距离旋转，所述晶片相比于所述抛光垫的中心更接近所述抛光垫的所述外边缘，以提高所述晶片中的至少一种组件的去除速率，以及其中，相邻抛光区域之间的偏置沟槽的未对齐促进了抛光液向下流过径向馈料槽以改善化学机械抛光或平坦化过程中的浆料的分布。