CN1700970A

CN1700970A - 电化学辅助化学机械研磨处理中的移除行程控制

Info

Publication number: CN1700970A
Application number: CNA038219336A
Authority: CN
Inventors: 孙立中; 陈良毓; S·梁; F·Q·刘; A.杜布斯特; S·D·蔡; R.A.马夫里
Original assignee: Applied Materials Inc
Current assignee: Applied Materials Inc
Priority date: 2002-09-16
Filing date: 2003-09-15
Publication date: 2005-11-23
Also published as: US7070475B2; US20040053512A1; US20060228992A1; US20050178743A1; US7294038B2; US6848970B2; US20080254713A1

Abstract

本发明各所述态样大致提供一种利用电化学沉积技术研磨一基板的方法及设备。在一态样里，用以研磨一基板的设备包含一反向电极以及位于一基板与该反向电极间的垫件。该反向电极及/或该垫件各者包含数个电性隔离的区域。一电性连接器个别地耦接于每一导体元件。在每一电性隔离区域内施加个别偏压。一具一材料层的基板可与该反向电极、该垫件或两者以相对运动方式移动。决定个别偏压的步骤可包含决定一时间，其中材料层至少一部份会与该反向电极的每一区域相关联。

Description

电化学辅助化学机械研磨处理中的移除行程控制

技术领域

本发明实施例是有关于用以研磨一基板表面的方法及设备，而特别是关于一种用以控制将沉积于该基板表面上的材料予以移除的速率，以及在电化学辅助化学机械研磨处理(ECMP)中进行移除或研磨行程的方法。

背景技术

化学机械研磨处理(CMP)是一常见用于平坦化基板的技术。CMP利用一化学组合物，通常是一研浆或其他流体媒体，以从基板上选择性移除材料。在传统CMP技术里，一基板载体或研磨头架置于一载体组件上，并定位接触到于一CMP设备内的研磨垫件。该载体组件提供一可控制压力于该基板上，将该基板制压于该研磨垫件。藉由一外部驱动力而使得该垫件相对于该基板移动。该CMP设备会于该基板表面与研磨垫件之间进行研磨或摩擦动作，而同时分散一研磨组合物以促进化学活化及/或机械活性，并且后续从该基板表面上移除材料。

由于铜材料具有欲求的电性特性，故其持续增加应用于集成电路制造中。然而，铜具有其本身特殊制程问题。铜会沿着基板表面不同的表面拓朴，以不同移除速率而被移除，因此难以将铜材料从基板表面的有效移除且难平坦化基板表面。

一种铜质研磨处理的解决方式是藉由电化学机械研磨(ECMP)技术来研磨铜。ECMP技术可藉由电化学溶解处理以从一基板表面移除导电材料，而同时藉由相较于传统CMP制程属较低的机械磨损来研磨该基板。该电化学溶解藉由在一电极与一基板表面间施加一电偏压而实施，以将导电材料从该基板表面移入周围的电解液。在电化学溶解的过程中，基板通常相对于一研磨垫件而移动，以增进从该基板表面上移除材料。在一ECMP系统实施例里，电性偏压会藉由一导电接触环状物来施加，此导电接触环状物与基板支撑元件(诸如基板承载头)内的基板表面为电性相通。在其他的ECMP系统中，会在一电极以及与该基板表面相接触的导电垫件间施加偏压。不幸地，这些传统式ECMP系统无法提供一种用以在ECMP制程期间调整及控制横越欲研磨基板表面上研磨行程的方法，。

因此，亟需一种方法及设备，用以在ECMP期间控制移除速率及研磨行程(亦即研磨速率)。

发明内容

本发明的态样大致提供一种方法及设备，以利用电化学沉积技术、电化学溶解技术、研磨技术及/或这些组合来研磨一基板上的层。在一态样里，一种用以从一基板上沉积或移除材料的设备，其中包含一反向电极，以及一具基板接触表面而定位在一基板与该反向电极之间的垫件，同时该垫件可具有数个垫件区域，且该电极可具有数个电极区域。

在本发明另一态样里，提供一种用以研磨一含有导电层的基板的方法，其中包含于该导电层与数个电极区域之间个别地施加数个偏压。该电极大致为一接至该材料层的反向电极，且可含有由一介电材料所区隔的数个导体元件。

在另一态样里，提供一种用以处理一具导电层的基板的设备，其中包含一基板支撑件、一电极及一定位于该基板支撑件和该电极之间的垫件，其中该垫件包含数个区域，适以在该电极与一放置于该数个区域至少一者的该基板支撑件上的基板间调整电流密度。

在另一态样里，提供一种用以处理一含有一导电层的基板的设备，其中包含一基板支撑件、一电极及一定位于该基板支撑件和该电极之间的垫件，其中该垫件包含数个区域，适以在该电极与一放置于该数个区域至少一者的该基板支撑件上的基板间调整电流密度。该研磨垫件可包含一第一参考电极与一第二参考电极。一方法可包含施加一第一偏压于该第一参考电极与该导电层之间。在该第一参考电极与该基板之间施加一第一偏压。于该第二参考电极与该基板之间施加一第二偏压。可在施加该第一偏压的过程中施加该第二偏压。

在另一态样里，提供一种处理基板的方法，包含在其内设置有一电极的处理室里将一垫件接触到该基板，其中该垫件包含数个垫件区域适以在每一垫件区域内具有个别偏压控制，而该电极包含数个电极区域适以在每一电极区域内具有个别偏压控制；一电解液流动于该电极与该基板间；于每一垫件区域及每一电极区域间施加一个别偏压；以及从其上移除至少一部份的金属层。

在一态样里，提供一种处理基板的方法，包含将一含导电材料层的基板置放于一处理设备内，该设备含有一具数个区域的电极与一研磨垫件；使该基板接触该研磨垫件；相对于这些数个电极区域而移动该基板，而至少一部份的基板会通过一个以上的这些数个电极区域；对这些数个电极区域各者施加一偏压，其中施加至数个电极区域每一者的偏压，是以时间修正，该时间是为该基板层的至少一部份关联到一或更多电极区域时；以及从该导电材料层移除导电材料。

在另一态样里，提供一种处理材料层表面的方法，包含放置一含有一导电材料层的基板于一处理设备内，该设备含有一具数个区域的电极，与研磨垫件，该垫件具对应于该数个电极区域的数个区域；于该研磨垫件及该基板间提供相对移动；以及个别地对该研磨垫件的数个区域及该电极的数个区域各者施加一偏压，其中各偏压会引起按照依该研磨垫件的数个区域各者而变的速率，从该导电材料层上移除导电材料。

附图说明

可参照所附图式所绘的各具体实施例，而获致如前文所概述的本发明更为特定说明。然应注意各随附图式仅述明本发明的典型具体实施例，从而并不应被视为限制其范围，因本发明确可容获其他等同有效的具体实施例。

图1A是一处理室具体实施例截面图，此者可用以实作本文所述的各所述态样；

图1B是另一处理室具体实施例截面图，此者可用以实作本文所述的各所述具体实施例；

图2是一反向电极具体实施例的底侧视图；

图3是一介电插入件具体实施例的底侧视图；

图4是一如图3介电插入件的截面略图，此者曝出于电解液液流；

图5是一介电插入件的截面略图，此者描述各区域的开启及关闭状态；

图6是一导电垫件具体实施例的底侧视图，此者可用于本发明的各具体

实施例；

图7是另一介电插入件具体实施例的底侧视图，此者可用于实作本发明的实施例；

图8是一如图6导电垫件的截面略图；

图9是另一导电垫件具体实施例的底侧视图，此者可用于实作本发明的

实施例；

图10是一如图8导电垫件的截面略图；

图11A和11B是一本发明处理室的截面略图；

图12A和12B是一基板之上视图，此者其上具有一材料层，其中该材料层可按符于本揭各具体实施例，经研磨以而发展出移除速率与施加偏压间的关系；

图13A和13B描述可利用本揭各具体实施例所产生的两种不同移除速率行程；

图14是一可利用本揭各具体实施例所研磨的材料层截面略图。

为便于了解，在此若属可能皆采行等同参考标号，以标指共用于各图式内的相同元件。

具体实施方式

在此除非另外进一步定义，否则应由熟谙本所述技艺的人士对本文所采用的两个字汇及用词给定其业界中的一般与自订意义。化学机械研磨处理应被广泛诠释，并且包含，但不限于此，藉电化学作用、机械作用或电化学及机械两者作用的组合来摩擦一基板表面。电性研磨处理应予广义诠释，并且包含，但不限于此，藉施加电化学作用来平坦化一基板。电化学机械研磨处理(ECMP)应予广义诠释，并且包含，但不限于此，藉施加电化学作用或电化学及机械两者作用的组合，以从一基板表面移除材料来平坦化一基板。电化学机械镀层处理(ECMPP)应予广义诠释，并且包含，但不限于此，藉电化学方式将材料沉积于一基板上，且同时地藉施加电化学作用或电化学及机械两者作用的组合来平坦化该沉积材料。

阳极(Anodic)溶解应予广义诠释，并且包含，但不限于此，直接地或间接地施加一阳极偏压于基板，这会使得将导电材料从一基板表面上移除，而溶入周围的电解液溶液内。孔洞应予广义诠释，并且包含，但不限于此，部份地或完全地经由一物体所构成的贯穿孔、洞孔、开口、沟槽、通道或通径。此外，如用于修饰该名词「平面」，此名词大致是依巨观性质或整体层级来描述一表面，而非该表面的粗糙度。

图1A是一处理室具体实施例截面图，其中可实作至少一或更多的处理制程，包含电镀处理及研磨处理或它们的组合。该处理室100可实施电化学机械研磨(ECMP)。该处理室100可用以透过阳极溶解制程，将含有一导电层(如构成于晶圆基板上的导电层)的基板加以研磨。在一阳极溶解制程，会直接地或间接地对该基板施加一阳极偏压，使得导电层从一基板表面上移除而溶入周围的电解液内。该处理室100亦可被用来将材料电化学沉积于一基板上。该电化学沉积可与用以研磨该基板的各式施加作用同时进行。该同时作用可为电化学作用、机械作用或是电化学及机械作用两者组合，即如于电化学机械镀层制程(ECMPP)中所用者。

该处理室100大致包含一槽组件152及一研磨头106。在处理过程，一基板104可以面朝上定向(亦即背面朝下)固持在该槽组件152内。一电解液会在处理过程中于该基板104的特征侧(表面)138的上方流动。该研磨头106会被放置接触于该基板104，且该研磨头106及该基板会相对于彼此移动，以提供一研磨动作。该研磨动作除了其他的动作外，通常会包含至少一个按轨行、旋转、线性或曲线性的运动或彼等组合所定义的动作。可藉移动该研磨头106或该槽组件152其一或是两者来进行该研磨动作。

该槽组件152通常会包含一具有置于其上的基板支撑件或载体116的槽器102。该载体116通常会在处理过程中于该槽器102内支撑该基板104。该槽器102大致为非电性导电，且可由如含氟聚合物、铁弗龙(TEFLON)聚合物、全氟烷氧基树脂、PFA、聚乙烯基塑胶、PE、磺化聚乙烯基、PES、或其他可用于电镀或电性研磨的电解液成分相容于或非反应性的材料的塑胶材料制成一碗型元件。该槽器102通常包含侧壁108及一底部110，大致定义一容器或电解液室，其中可包含一如电解液的导电流体。该底部110通常会含有一排水管142，以利从该槽器102的底部移除流体，同时该侧壁108通常包括一排出口140，以利在处理过程中从该槽器102移除过量的电解液。

该槽器102可为固定或可被驱动，以于该基板104与该研磨头106间提供至少一部份的相对运动。如图1A所述的具体实施例，一任意轴112耦接于该槽器102的底部110，并耦接于一驱动系统(未显示)，以除其他运动外，对该槽器102提供一旋转、轨行、扫布运动或一含彼等组合的运动。该轴112额外地提供一用于接地导线的导管144，及其他应予绕入或离出该槽器102的控制或供应线路。在由该任意轴112旋转该槽器102的各所述具体实施例里，该排水管142也可绕经该任意轴112。

一间隙壁114是置放于该槽器102的底部110上。该间隙壁114通常为环状，且由相容于制程化学物的材料所组成。在一实施例里，该间隙壁114由与该槽器102相同的材料所制成。可从单一质块材料，选择性地将该间隙壁114制造为与该槽器102的单一元件。

该载体116通常被置放在该槽器102内且由该间隙壁114所支撑。该载体116通常是由一如一聚合物或陶瓷材料的介电材料所制得。该载体116一般包含一第一侧118及一第二侧120。该第一侧118包括一实质环绕于一投射中央区段124的凸缘122。该凸缘122是置放于该间隙壁114上，且于该槽器102的底部110上支撑该载体116。该中央区段124投射到定义于该间隙壁114内的开放区域里，以将该载体116定位于该槽器102内，并防止该载体116在制程期间移动。

该载体116的第二侧120包括一延伸朝向该槽器102的顶端的投射支撑表面126。该投射支撑表面126通常会在处理过程里支撑该基板104。该投射支撑表面126包括形成于内且耦接于通经该载体116的真空通道128的至少一个真空端口132。该真空通道128是经该任意轴112而流体耦接至一真空源146。透过该真空端口132所汲取的真空，会在处理过程中将该基板104维持在该支撑表面126上。该支撑表面126可视需要包含强化于该基板104与该支撑表面126间的真空分布情况的拓朴，让该基板104会被均匀地拉向该载体116。

数个举升销154(图中仅绘出一个)通经该载体116所构成的个别孔洞而放置。放置于该载体116与该室体底部110之间的一举升平板156是耦接于一启动棒158。启动棒158是经轴112而耦接至举升机构(未显示)。启动该举升机制以移动该棒158及举升平板156朝向该载体116。该举升平板156接触到这些销154并引起这些销154以延伸高于该载体116的支撑表面126上，如此以相对于该载体116一空间隔离的关系设置该基板104，有助于藉一基板传送设备而接取该基板104(未图示)。

一环状固持环130通常置放在该载体116的凸缘122上。该固持环130通常会适宜地环绕及延伸高于一支撑表面126的平面上。该固持环130的厚度经组态设定，让该固持环130的一顶部表面136与欲处理的该基板104特征侧138实质共平面(亦即在约±1毫米内)。该侧壁108通常会延展高于该固持环130以定义一处理区域150。该出口140通常会位于该侧壁108内靠近该固持环130的顶部表面136的高度，以便在处理过程中或之后从该处理区域150移除电解液。

该固持环130的顶部表面136通常是由不会负面影响周期性接触该顶部表面136的研磨头106的材料所制成。在一实施例里，该固持环130是由一相容于处理化学物的材料所制成，例如，除其他聚合物外，像是PPS的热塑材料。该固持环130可经由透过该任意轴112而绕出该处理室100的接地导线144而接地。若该固持环130是一热塑材料或其他介电物质，则由于此属电性绝缘器，从而无需接地。

或另者，该环状物130可为金属以促进横越于该晶圆上的均匀性质(特别是在该基板的边缘处)。例如可运用一未经接地铜质固持环130，此者在电场处理过程中会具有如该基板的相同电位。

该研磨头106一般说来包含一垫件160、一选择性区域控制插入件165、一选择性膜层162、一支撑碟片164及一耦接于一外罩168的反向电极166。该垫件160通常会在该研磨头102的底部曝露，并接触该基板104，且在一些具体实施例于处理过程中，接触该固持环130。该垫件160可具有形成于内的一或更多个导体元件。该膜层162会被夹叠于该垫件160与该支撑碟片164之间。该反向电极166被放置在该支撑碟片164与该外罩168的内部间。该垫件160、膜层162、支撑碟片164及该反向电极166属可浸透、可渗透或含有穿通经其内的通道，以容许电解液流入与流出该研磨头102。

该研磨头106可为固定或可被驱动，以于该基板104与该研磨头106之间提供至少一部份的相对运动。如图1A所述的实施例中，该外罩168是藉一纵柱170而耦接于一驱动系统(未图示)。该驱动系统移动该纵柱170，藉以提供该研磨头106，在其它动作中，旋转、轨行、扫布动作或是一含有上述组合的动作。该纵柱170可另外提供一导管于电性导线以及其他欲绕经进入或离出该研磨头106的控制或供应线路。

该外罩168通常是由相容于制程化学物的刚硬材料所制成。该外罩168通常包含一顶部178，其耦接于该纵柱170及自此所延伸的侧边180。各侧边180通常会耦接该支撑碟片164，将该反向电极166围绕于该外罩168内。数个隔间元件(未图示)一般会从该顶部178延伸到该外罩168的内部。这些隔间元件保持该反向电极166相对于该顶部178为空间相隔的关系。这些隔间元件通常会将该反向电极166支撑于一与该基板104表面平行的定向。这些隔间元件是设以让流体在该外罩168内侧向移动。

该反向电极166包含一电性导电材料。该反向电极166及该基板104定义一范围，而于其间可建立一电性偏压(即如电位差)。可将该偏压施加于该反向电极166与置放接触于该基板104的表面138的垫件160间。该垫件160可至少部份地导电，且在如一电化学机械镀层处理(ECMPP)的电化学处理过程中与该基板104组合而作为一电极，ECMPP包含电化学沉积及化学机械研磨处理或是电化学溶解。该反向电极166可按照施加在该反向电极166及该垫件160间的正偏压(阳极)或负偏压(阴极)而为阳极或阴极。

例如，当从一电解液沉积材料至该基板表面上时，该反向电极166可作为一杨极，而该基板表面及/或该导电垫件160作为一阴极。此时，会在阴极处产生一令材料沉积于该基板表面上的反应。当从一基板表面上移除材料时，该反向电极166作为一阴极，且该基板表面及/或该垫件160作为一阳极。此移除结果是源自于因施加电性偏压而使得该基板表面上的材料溶入周围的电解液。

在处理过程中，该槽器102内的电解液水准会被维持在确保该反向电极166浸入于该电解液的水准。该反向电极166对于该电解液及气体属可渗透，且可为一似薄板的元件、一具有多个浸透构成的孔洞的薄板，或者置放于可浸透薄膜或容器内的数个反向电极片。

该反向电极166通常包含欲沉积的材料，如铜质、铝质、金质、银质、钨质，以及其他可为电化学沉积于该基板104上的材料。对于电化学移除制程而言，像是阳极溶解，该反向电极166可包含一非消性电极而非沉积材料的材料，如用于铜质溶解的铂质。该非消耗性电极会并合于电化学沉积及移除两者而运用在平坦化制程内。

图2显示一相符于本揭发明的各具体实施例的反向电极166底部视图。该反向电极具有一表面990，通常会放置面向欲研磨的材料层105表面138。该反向电极166的特征在于拥有数个不同区域。该图2显示仅属示范性的三个区域，一外部区域924、一中介区域926及一内部区域928，(区域924、926、928是藉如图2内透绘的区域边界980所区隔)。

该反向电极166的各个区域通常包含至少一个电性隔离于其他区域内各导体元件的导体元件(该图2中示范性地绘出三个元件950、952、954)。各个导体元件可为例如一环状物，或放射指向的导体元件。或另者，也可能是具有其他形状与定向，即如线性、曲线、同心、内旋曲线或其他形状的及定向，的导体元件。这些导体元件可逐一区域地具大致相同的大小及形状，或是可按照所欲的特定区域而改变大小及形状。因此可个别地对各区域施加偏压，这些导体元件会藉像是固态、液态或气体(如空气)介电材料、或其的组合，的绝缘材料而区隔。该反向电极166可具有贯穿孔960，以利于电解液经此而流动穿过该反向电极166。

该支撑碟片164是经贯穿孔，或是对于该电解液及气体属可渗透。该支撑碟片164是由一相容于该电解液、不负面影响研磨处理的材料所制成。该支撑碟片164可从一非电性导电聚合物所制得，例如含氟聚合物、铁弗龙(TEFLON)聚合物、全氟烷氧基树脂、PFA、聚乙烯基塑胶、PE、磺化聚乙烯基、PES的塑胶，或是其他与用于电性镀层处理或电性研磨处理的电解液成分相容于或非反应性的材料。通常会是利用能够大致确保该支撑碟片164及该载体166的平行性的黏着剂、紧固器或其他设备或方法来将该支撑碟片164固定于该研磨头106的外罩168内。支撑碟片164与反向电极相间隔，以提供一较宽制程视窗，藉此缩减沉积材料的感光性并自基材表面移除材料至反向电极166的尺寸。

在一实施例里，该支撑碟片164含有构成于其内的数个贯穿孔或通道(未图示)。选定这些通道的大小及密度以提供该支撑碟片164至该基板104均匀的电解液分布。在一态样里，该支撑碟片164包括具有约0.5毫米与约10毫米间的直径的通道。这些通道可具有该研磨媒介的约30％到约80％间的密度。已获致约50％的通道密度，以提供对于研磨程序具有最小负面影响的电解液流。一般说来，可对准该支撑碟片164的通道及该垫件160，以透过该支撑碟片164及该垫件160提供足够的电解液质流至该基板表面。

置放一介电插入件165在该反向电极166与该垫件160之间。图3描述该介电插入件165一实施例的底部视图，而图4描述该介电插入件165沿图3的剖线4-4的截面视图。以下介电插入件说明虽属圆形插入，然本发明确已虑及该介电插入件可具其他像是方形的形状与几何组态。

关于图3，该介电插入件165可具有一圆形外部表面或直径500(如透空处所示)。该直径500可大于或小于邻接于此而置放的垫件160直径。在一实施例里，该介电插入件165具有通常是对应于该垫件160直径的直径500。曝露含有该直径500的介电插入件的外部局部或区域504，并容许电解液流经。该介电插入件165的直径500可小于置放其内的设备局部的直径或宽度，让电解液从该垫件160至该反向电极166或是从该反向电极166至该垫件160而流绕该处。

该介电插入件165亦可具有一运用于禁制液流浸透该处理室100时所必要的厚度(未图示)。例如，该介电插入件可具有一于约0.1毫米与约5毫米之间的厚度。此外，该介电插入件165各局部的厚度可横越该介电插入件165上而改变。例如，该介电插入件165可具有用于欲求的移除行程，或是以偶合于该处理室100内的邻接构件的凹向上或凹向下形状。

该介电插入件165具有一截面区域，可用以修饰或改变，亦即阻止或鼓励该垫件160与该反向电极166之间的电解液流。例如，一介电插入件可作为一流控插入件，并减少或阻止电解液流经该介电插入件165一或更多部份(图4内利用箭头以表示电解液流的方向)。该介电插入件也可具有一可调适截面区域，藉机械或其他设备来控制在相同制程中对不同制程或不同时间流经此处的电解液量。

在一态样里，该介电插入件165可包含数个区域。这些区域例如可为同心圆形或环状区段，即如图2所示者，或是其他的几何组态。例如，第3及4图中示范性地绘出三个区域，一外部区域504、一中介区域506及一内部区域508。

该插入件165可调整，使得该插入件165的各区域可为于一开放电解液流状态，如完全或100％电解液流，与一关闭或阻断电解液流状态，如0％电解液流之间切换，或者是具备一些如在经此为50％关闭或阻断状态，亦即50％电解液流的电解液流状态或可透性的能力。高于50％电解液流会被视为是高电解液流状态或高可透性状态，而50％以下的电解液流则是被视为低电解液流状态或低可透性状态。例如，在图4里，所有区域皆为开启，且可让阳极溶解材料自由地流出该基板104的一外部区域514、一中介区域516及一内部区域518。

可藉各种方式而于阻断及开放状态间调整该插入165各区域的状态。例如，该插入件165可含有数个能够让各区域为开启或关闭的可收缩、可旋转或滑动薄板。在其他具体实施例里，该插入件165包含一或更多能够选择性地移除或定位的可卸解同心环，藉以开启或阻断一特定区域。或另者，该介电插入件165可包含一系列对于该电解液具有一可调整浸透性的薄膜。在一至少一具体实施例中，可从该研磨头106卸解该介电插入件165，以利于调整一或更多区域从一状态到另一者。图2和4虽是按两种独立状态其一者(亦即阻断或开启)来描述各区域，然将一区域于如前述的数个部份阻断或部份可浸透状态间切换确仍属本发明范围。

限制经个别区域的电解液流也会对应到降低经此的流液密度。当该电解液被禁制而无法流动时，如藉一低电解液流状态(低浸透状态)，就会减少相对应的电流密度，并且会降低任何的电化学作用，如电性镀层或电性研磨处理。在一开启或高浸透状态下，会藉由一具低电阻性及/或对该电解液具高渗透性的材料来占据区域，或是对其去除障碍，使得电解液可未经阻挡通过，并且该电流密度会高于有限质流或有限电流密度内的各区域。

该介电插入件165个别区域内的介电材料厚度或量也可增加，以藉增加于该反向电极166与该垫件160或材料层105间的电阻来降低经此区域的电流密度。该介电插入件165也可按类似于控制经此的电解液流的方式，藉由对该反向电极与该垫件或基板间的插入的不同部份或区域施加不同介电材料，控制经一或更多局部或区域的电流密度。

该介电插入件可包含电阻性材料，像是非导电聚合物，例如包含像是含氟聚合物、铁弗龙(TEFLON)聚合物、全氟烷氧基树脂、PFA、聚乙烯基塑胶、PE、磺化聚乙烯基、PES、或是其他与运用在电性镀层处理或电性研磨处理的电解液成分，如用于传统研磨垫件的介电材料，即如聚氨基甲酸酯，相容或非反应性的材料。该介电插入件165可包含一或更多介电材料，以提供整个介电插入件的所欲介电值，或以提供各个别区域的所欲介电或介电性质。

图5描述一具有开启或可渗透的内部区域508(即如一开孔)的环状介电插入件165，该者可让电流/电解液，例如像是来自该基板104内部区域518的阳极溶解材料，能够从该介电插入件165的内部区域508经此通过。类似地，该插入165具有一开放外部区域504，可让来自该基板104外部区域514的材料经该介电插入件165的外部区域504通过。该插入165具有一阻断中介区域506，可降低或禁制通经该介电插入件165中介区域506并横越该基板104中介区域516移动的电流。

图4及图5描述一插入件165，其直径530约与该基板104直径相同大小，该插入件165的直径可大于或小于该基板104的直径。在一具体实施例里，该插入165具有大于该基板104的直径约3倍到约5倍的直径。

为便控制研磨均匀度，可将一微处理器控制器194，即如图1A所示，电性耦接于该选择性的介电插入件165以及该处理室100各种元件，以利控制该研磨制程。该控制器196包含一中央处理单元(CPU)244、一记忆体242及该CPU 244的支援电路246。该CPU 244可为任何形式能够用于控制各款制程设备与次处理器的工业设定的一般目的电脑处理器其一者。该记忆体242被耦接于该CPU 244。该记忆体242，或电脑可读取媒体，可为一或更多的立即可获得的记忆体，像是随机存取记忆体(RAM)、只读记忆体(ROM)、软盘、硬盘或任何其他形式的数位储存物、本地或远端。该支援电路246是经耦接于该CPU 244，以按传统方式支援该处理器。这些电路包括快取、电力供应、时钟电路、输入/输出电路及次系统等。一研磨处理通常会存放在该记忆体242内作为一软体副程式。该软体副程式也可由一与该CPU 244所控制的硬体远端设置的第二CPU(未图示)来储存及/或执行。

在将该基板定位于该处理室100内之后即执行该软体副程式。当由该CPU 244执行时，该软体副程式会将该一般目的电脑转换为一特定目的电脑(控制器)196，该特定目的电脑196可控制该处理室100，来执行该研磨处理。本发明制程虽是实作为一软体副程式，然确可按硬体和藉由软体控制器方式来实作本案所揭露的部份方法步骤。从而，本发明可按执行于一电脑系统上的软体、如一应用特定集成电路的硬体方式，或是一软体与硬体的组合的方式所实作。

该薄膜162通常属可渗透，藉以让该电场线路、电解液及其他液体与气体由此通过。该薄膜162通常可防止从该反向电极166所释放出的粒子或沉淀物不致通过该电解液并接触到该基板104。该薄膜162通常是由与该处理化学物相容且不增加该处理室电阻的多孔陶瓷或聚合物所制成。例如可采用细纤绑装的聚烯烃(诸如TYVEK，这可向美国达拉威州威灵顿市的E.I.DuPont de Nemours Inc.购得)。

该垫件160可为一相容于流体环境及该处理规格的材料垫件、网板或条状物。在图1A所示的具体实施例里，该垫件160是圆形外型，且在相对于该研磨头106外罩168的研磨头106底部处接附于或另固持于该选择性介电插入件165或薄膜162。该垫件160可包含一或更多导体元件(图1A中未以图示)，以便在处理过程中接触该基板104的特征侧135。一背侧材料(未显示)置放于该薄膜162与该垫件160之间，以在处理过程中裁合该垫件160的相容性及/或durometer。经调整而有益于本发明的导电垫件范例可如2001年12月27日申请的美国专利申请10/033,732号案揭示者，在此依与本揭申请专利范围各所述特点及描述相符的范围，将该文第41至157段并入本案以为参考。

图6描述一可适用于实作本揭各具体实施例的垫件实施例底部视图。该垫件400是一导电垫件，包含一本体406，在研磨处理时，其具有一适以接触该基板的研磨表面402。该研磨表面402具有数个导体元件414，各者可形成于一该研磨表面402内的袋件404中。这些导体元件414一般说来具有一接触表面408，其可在一藉该研磨表面402所定义的平面上延伸。该接触表面408通常与该基板的电性接触最大化而不致刮磨。在研磨处理的过程中，该基板通常可提供一斜偏力度，促使该接触表面408进入与该研磨表面402共平面的位置。

该本体406一般说来会藉数个构成于其内的通道或贯穿孔410而渗透有该电解液。这些数个贯穿孔410可让电解液流经该本体406，并在处理过程中接触到该基板104的表面。构成于该导电垫件400内的贯穿孔410可包含该本体406内的孔洞、通道或洞口。选定该孔洞大小及密度以提供经该导电垫件400至该一基板表面的均匀电解液分布，以及电流分布。

该导电垫件400的本体406通常是由介电材料所制成。适合用于本体406的范例包括传统研磨材料，通常包含聚合物，诸如聚氨基甲酸酯、多元碳酸酯、聚对二甲硫化物(PPS)或彼等组合，及其他用于研磨基板表面的研磨材料，诸如陶瓷材料。一传统研磨媒介通常包含聚氨基甲酸酯及/或混合以填充料的聚氨基甲酸酯。传统的研磨媒介可诸如向德国伟恩汉市Freudenberg &Company购得的Freudenberg FX 9垫件，或是美国亚利桑那州凤凰城市Rodel公司购得的IC-1000垫件。其他的传统研磨材料，诸如一可压缩材料层，诸如美国亚利桑那州凤凰城市Rodel公司所生产的吸着于氨基甲酸酯的Suba IV研磨垫件，也适用做为该本体406。

这些袋件404通常设以于处理时维持这些导体元件414，且因此可改变形状及定向。在图6的实施例里，这些袋件404是长方形截面沟槽，且跨于该研磨表面402所置放，该表面402耦接该导电垫件160周围上的两点。或另者，可将这些袋件404(及置放于内的导体元件414)置放在不规则区间内，且可为放射状指向、垂直并可另为线性、曲线、同心、内旋或其他定向。

通常，这些导体元件414可包含导电聚合物、具聚合物材料的聚合物组合物、导电金属或聚合物、导电填充料、石墨材料、或导电掺质材料，或彼等组合。这些导体元件414一般说来具有约10欧姆-公分以下的成块电阻性或成块表面电阻性。

该垫件400特征为具有数个不同区域(图6中按透空方式举例绘出三个)，诸如一外部区域424、一中介区域426、一内部区域428。这些区域424可具有线性边界430，即如图6所示。或另者，这些区域424可具有放射状边界430，或是具其他几何性的边界430。

一或更多的连接器412将这些导体元件414耦接至一电源190(或另为一电位器)，以当处理时可电性偏压这些导体元件414。这些连接器412通常为线状、带状或其他相容于该处理液体的导体，或是具有一可保护该连接器412不受该处理流液覆盖或镀层。可藉焊烧、堆叠、铜锌焊合、钳夹、皱折、铆接、固定、导电黏着剂，或藉其他方法或设备，将这些连接器412耦接于这些导体元件414。可适用于这些连接器412的材料范例包含，在其他材料内的绝缘铜质、石墨、钛质、铂质、金质及HASTELOY。这些连接器412可经镀层例如一聚合物。在如图6所述的具体实施例里，在该导电垫件400的周边上一连接器412经耦接于各个导体元件414。或另者，可将这些连接器412遍布置放于该导电垫件400的该本体406上。

图7描述另一导电垫件300具体实施例的三维底部视图，而图8是一沿图7剖线8-8所取的图7导电垫件300的截面视图。该垫件300包括一含有贯穿孔基底306的支撑件302。该贯穿孔基底306具有接触表面338，及一对置于该接触表面338的相对表面358。该支撑件302通常是由一类似于参照图6所述本体406介电材料的介电材料所建的结构。经该贯穿孔基底306所构成的孔径或贯穿孔312可让液流，诸如电解液液，通过该垫件300。

该垫件300可进一步包含一或更多个置放在从该贯穿孔基底306表面338所延伸出的数个立柱308内的参考电极。这些立柱包含一基底部分309及一接触部分311。一包含一导电材料的接触垫件304构成于各立柱308的接触部分311上。接触垫件304可具有一区域，此区域在大致该研磨垫件330的表面338上的所有接触垫件304属均匀性。一导体元件310，诸如线路或其他导电设备，可经各立柱308而构成，以供电性接触于各接触垫件304及一或更多的外部电源。各个附接于此的线路310及接触垫件304构成一经垫件300的连续导电路径。可将数个立柱308设为数个环状物，或是放射状、线性、曲线、同心、内旋定向或彼等组合。

这些立柱仅属示范性，且本发明确虑及不同几何性质的立柱，诸如方形或角锥形基底、不同高度、不同厚度，并且其内置放有不同数量的导体元件。

该导电垫件300可进一步包含数个区域，即如前文参照于图6所述而包含一或更多数个立柱308。这些区域可含有相同或不同数量的立柱、相同或不同密度的立柱，或者是相同或可变高度的立柱。这些区域可进一步含有并不具有导体元件的立柱308，或是隔离于一电源的立柱。可改变或调适在各区域内的立柱组态及数量，以提供对在各区域308内的个别立柱308的所欲电性偏压量，或以提供对整个区域的所欲电性偏压。

这些区域可为从该导电垫件300之中心380向外放射状定向(亦即这些区域可被定义为该垫件在距该垫件300中心380一特定距离范围内的各局部)。这些数个区域也经组态设定为数个环状物或是放射状、线性、曲线、同心、内旋、或彼等组合的定向。

一电性连接器316可例如藉由焊烧而接附于各个导体元件310，以构成电性连接。各区域一般说来包含至少一个连接器316，电性连接于该电位计或电源190。

图9描述另一导电垫件804的具体实施例底部视图，该者具有一接触表面838及一相对表面859。图10描述图9导电垫件804沿剖线10-10所采的截面图。可于该垫件804内构成数个用以接触该基板104的接触元件。可按一诸如如图9及图10所示的同心圆的图案(图9及图10依范例方式绘示一第一接触元件854、一第二接触元件856及一第三接触元件858)，或按其他组态，来排置各接触元件。接触元件的数量可变，且可选定以利于该垫件804及该基板104间的电性接触。

也可在导电垫件804内构成数个参考元件(图9及图10依范例方式绘示一第一参考元件864、一第二参考元件866及一第三参考元件868)。图9及图10中虽将各接触元件及参考元件描述为按类似图案所排置(亦即同心圆)，然这些图案可为互异。各参考元件各者包含导电材料。各参考元件通常会个别地藉连接器816连接到该电位计190，以利于在各区域内及跨于该垫件的厚度815上施加一个别偏压。各个参考元件可定位约于在该垫件804内的贯穿孔810，以利于电解液流动及跨于该垫件804的厚度815上建立个别偏压。

此外，图1A虽描述该垫件160为具有一大于该基板104者的直径，然该垫件160可另为具有一小于或大致类似于该基板104者的直径。在本发明一具体实施例，该垫件160及该反向电极166具有一在约3到约5倍大于该基板104直路径的范围内的直径，且其上具该材料层105。

如图1A所绘的研磨设备虽描述一「面向上」研磨设备，然运用一面下向研磨设备亦属本发明范围内，其中会在一研磨垫件上面下向地支撑一基板。

图1B描述一「面向下」处理室200的具体实施例截面图。该处理室200一般包含一槽器204及一研磨头202。一基板208会被固持于该研磨头202内，且会按面向下定向的方式(即如背面向上)在处理过程中被低置进入该槽器204内。将一电解液流入该槽器204内且接触于该基板表面，同时该研磨头202将该基板208置放接触于一垫件组装222。置放于该槽器204内的该基板208及该垫件组装222会相对于彼此而移动以提供一研磨动作(或是强化镀层均匀性的动作)。该研磨动作通常包含，除他者外，至少一种如轨行、旋转、线性或曲线性移动或彼等组合所定义的动作。可藉移动该研磨头202与该槽器204其一或两者来达到该研磨动作。该研磨头202可为静止或经驱动以提供该槽器204与该研磨头202所握持的基板208间至少一部分的相对运动。在如图1B所示的具体实施例里，该研磨头202是耦接于一驱动系统210。该驱动系统210以至少一旋转、轨行、扫布动作或彼等组合来移动该研磨头202。

该研磨头202通常会在处理过程中固持该基板208。在一具体实施例里，该研磨头202包括一封装一气囊216的外罩214。当接触该基板时，该气囊216可泄气以于其间产生一真空，如此将该基板固定于该研磨头202。可另充气该气囊216，以压迫该基板接触到固定于该槽器204内的垫件组装222。一固持环238耦接于该外罩214并周绕该基板208，以当进行处理时可防止该基板从该研磨头202滑出。一种适于本发明的研磨头是一TITAN HEAD^TM载体头，可向位于美国加州Santa Clara市的Applied Materials Inc.购得。另一可适于本发明的研磨头是范例如2001年12月12日所申请的美国专利第6,159,079号案文所揭示者，兹将该文整体并入本案以为参考。

该槽器204通常是由诸如萤光聚合物、TEFLON聚合物、全氟烷氧基树脂、PFA、聚乙烯基塑胶、PE、磺化聚乙烯基、PES的塑胶，或是其他与用于电性镀层处理或电性研磨处理的电解液成分相容于或非反应性的材料。该槽器204包括一底部244及侧壁246，这些可定义一承载该垫件组装222的容器。

该侧壁246包含一端口口218，此者通构于该处以供从该槽器204移除电解液。该端口口218经耦接于一机阀220，以选择性地将该电解液排竭或维持于该槽器204内。

该槽器204是藉一轴承234而旋转支撑于基底206上。一驱动系统236是耦接于该槽器204，并于处理过程中旋转该槽器204。一捕取槽器238是经置放于该基底206上并周绕于该槽器204，以收集在处理过程之中及/或之后，从通构于该槽器204的端口口218所流出的处理液流，例如诸如电解液。在处理过程中，该电解液通常提供一电性路径以偏压该基板208，并驱动一电化学制程以于该基板208上移除及/或沉积材料。或另者，该电解液递送系统可透过该处理室的底部244提供电解液，并经由该垫件组装，含有该介电插入件207，以令电解液流动俾接触该研磨垫件及基板。

可约于该槽器204供置一调节设备250以周期性地调节或再生该垫件组装222。通常，该调节设备250包括一耦接于一栅柱254的机臂252，前者是经调适以跨于垫件组装222上定位并扫布一调节元件258。该调节元件258是藉一任意轴256而耦接于该机臂252，以当该调节元件258被放低以接触于该垫件组装222时，可供该机臂252与该槽器204的侧壁246间净空。该调节元件258通常是一钻石或碳化硅碟片，其经图案化以增强该垫件组装222表面处理，而为能够提高处理均匀性的预设表面条件/状态。一种经调适而受惠于本发明的调节元件258可如2000年9月28日Li等人申请的美国专利申请第09/676,280号案所描述，在此依相符于本揭各申请专利范围特点与描述的范围而并入为本案参考。

可藉电性导线212而将电源224耦接于该垫件组装222(图示为212AB)。该电源224施加一电性偏压于该垫件组装222，以驱动一如后文所进一步详述的电化学制程。该导线212会被绕经一置于该槽器204下的滑环226。当该槽器204旋转时，该滑环226可有助于在该电源224及该垫件组装222之间的连续性电性连接。该导线212通常是线状、带状或其他与处理液相容的导电物，或具有一保护该导线212隔于处理液的覆盖或镀层。可运用于该导线212内的材料范例可包括，除其他材料外，绝缘铜质、石墨、钛质、铂质、金质及HASTELOY。这些连接器412可经镀层例如一聚合物。置于该导线212周围的镀层可包含诸如氟碳化物、PVC、聚醯胺等等的聚合物。

由于该垫件组件222包括含有一电化学处理室的阳极与阴极两者的各元件，因此可仅从该槽器204移除用过的垫件组件222，并将一具有新电性元件的新垫件组件222插入于该槽器204内，来同时地替换阳极与阴极两者。

所述的垫件组装222包括一导电垫件203，耦接至一背侧207。该背侧207可耦接于一电极209。前述的介电插入件205置放于该研磨垫件203与该背侧207或该电极209之间。通常，该导电垫件203、该背侧207、选择性介电插入件205，及该电极209会被并同固定，构成一单体，有助于从该槽器204移除及替换该垫件组件222。通常，该导电垫件203、该背侧207、选择性介电插入件205，及该电极209会被互为接附或绑合。或另者，该导电垫件203、该背侧207、选择性介电插入件205，及该电极209可藉由包含，除他者外，缝合、绑接、热桩、铆接、螺闩、及钳夹等其他方法或彼等组合而耦接。

在共同受让的2002年5月16日申请、序号10/151,538(代理人文件第6906号)且标题为「Method and Apparatus for Substrate Polishing」的美国专利申请案中揭露该面向下研磨处理设备，并兹依相符于本揭申请专利范围特点及说明的方式，将其段落25 81并入本案以为参考。类似于面向上研磨处理，可于该基板与该电极及/或垫件之间提供相对运动。

研磨方法

利用本揭各具体实施例，可藉选择性地调整于一基板与一电极的特定区域间的电流密度，来改善一ECMP制程的研磨均匀性。参考第15图，会在一典型举升销辅助传送作业中将该基板104传送到该载体116的支撑表面126。将该研磨头106降低送入该槽器102内，以将该基板104置放接触到该垫件160或至少靠近于此。将电解液供应至该槽器102，并达一能够让该电解液接触到该反向电极166、该垫件160及该介电插入件165的水准。或另者，将该基板104放置在一面朝下研磨设备内，使得该基板104能够接触到在该基板104下方的该垫件106。

用于处理该基板104电解液可含有诸如铜质、铝质、钨质、金质、银质的材料，或是对于该基板104可电化学沉积于上或予以电化学移除的其他材料。电解溶液可包括商业用电解液。例如，在含铜质材料移除里，该电解液可包含约2及约30％体积或重量的硫酸基电解液，或磷酸基电解液，诸如K₃PO₄、Phorphoric酸或彼等组合。此外，本发明亦考虑到传统上用于电性镀层或电性研磨处理制程的电解液成分。

该电解液可包含一或更多的螯合剂，一或更多的防蚀剂，以及一或更多的酸碱值(pH)调整剂。该螯合剂可含有一或更多从包含胺类群、氨基化合物群、羧基群、二羧基群、三羧基群所选出的群组，以及彼等组合，例如乙二胺。这些螯合剂可按约0.1％到约15％之间的浓度，以及约15％体积或重量的方式出现。

这些一或更多防蚀剂可含有具有吡咯群，包括苯三吡咯、氢硫基苯三吡咯以及5-甲基-苯三吡咯，的有机化合物。该电解液化合物可含有体积或重量约0.01％与约2.0％的具吡咯群的有机化合物。

这些pH调整剂可为一酸质，例如醋酸、柠檬酸、草酸、含磷化合物，一诸如氢氧化钾(KOH)的基质，或彼等组合，以提供一于约3与约10之间的pH值。该电解液成分可包含例如约0.2％到约25％体积或重量的一或更多pH调整剂。该成分进一步包含达15％的一或更多从如下群组所选出的添加剂：压制剂、强化剂、均化剂、禁制剂、亮化剂、螯合剂及剥除剂。一适当电解液的范例可如2001年12月21日申请的美国专利申请案第10/032,275号所详述，兹依与本揭申请专利范围各项特点及描述相符的范围，将该文第14 40段并入本案以为参考。

该电解液流率通常会为定值，例如于约每分钟0.1加仑(GPM)到约20GPM之间，但可按照操作者目的而改变。此外，本发明一考虑到可从多个注入口引入该电解液，以提供在各基板表面局部上的可变电解液率。

图11A是该处理室100的截面视图，此者可用于实作一相符于本揭发明的各具体实施例的研磨方法。现请参照图11A及图1A，置放在该基板支撑件126上的基板104与该垫件160可相对于彼此而移动(即如旋转、移位、轨行等)。该反向电极166一般说来会沿该垫件160而移动。该反向电极166可包含数个区域。图11A中以范例方式绘出一外部区域1014、一中介区域1016及一内部区域1018。该反向电极166具有经此构成的选择性贯穿孔960。在处理过程中，会将该反向电极166定位在例如约近于该垫件160处。

透过电性导线将源自于该电位计或电源190的电力施加在该垫件160及该反向电极166，以于其间提供一偏压。在图11A中以范例方式绘出三条连接于该反向电极166及该电源190的个别区域924、926、928的导线192a、192b、192c。导线199透过一或更多构成于该垫件160内的导体元件1090而连接到该垫件160。各个导体元件1090可具有一个别导线，并且可由操作者视需要而将一序列的导体元件连接到相同的导线。该一或更多导体元件1090可具有一大致共平面于该垫件160的一研磨垫件1098的表面。这些导体元件1090可包含如第78图所示的柱状导体元件，或可为如图9所绘的同心圆状导体元件。

本揭的电源190说明虽表述为单一电源，然本发明确亦虑及可运用数个电源，包括对于这些处理室100、200内各导线或导体元件的个别电源。

可在施加该电性偏压之前、同时或之后，施加研磨动作。当接触到该基板104的表面138时，该垫件160通常会对该基板表面施加一约2psi或以下，如在约0.01psi到约0.5psi间，例如，约0.2psi，的压力。于该垫件160及该基板104之间的相对运动，除其他动作外，可包括旋转、线性或曲线性运动、轨行运动或彼等组合。

在阳极溶解里，可对该反向电极166施加该偏压作为一阴极，而该基板104(对于其中采用一导电垫件的具体实施例而言为连同该导电垫件)作为一阳极。施加偏压可将所沉积的材料从该基板表面上移除。

通常会施加该偏压以提供一约0.1毫安培/平方公分到约50毫安培/平方公分间，或是对一200毫米基板为于0.1安培到约20安培之间的电流密度。藉由改变施加于该反向电极166各区域与该基板104间的偏压，即可改变从该基板表面138上移除材料的速率。例如，可将对该基板104表面施加一约15伏特或以下的电压的偏压，诸如1伏特到15伏特，包含约2伏特到约6伏特之间，运用于本揭所述200毫米及300毫米的制程。此外，各偏压可对部份的或所有的平坦化处理而为零值或「关闭」。并且，本揭电压可为先于任何机械性研磨处理所施加的电压，且可为即如后文所述在机械性研磨处理过程中所施加的电压。

可根据使用者对从该基板表面上移除材料的要求，将经施加以执行阳极溶解处理的偏压在电力与施加作业加以变化。例如，可对该垫件160提供改变阳极电位的时间。脉冲可具有一从约0.1秒到约20秒范围的脉冲宽度。该时变性的电位值可为约-10伏特到约10伏特范围。仅为范例，该脉冲可为在0伏特到3伏特的周期变化。阳极电位的脉冲可重复某数量的周期，范围可为例如约1到约100周期或更多。

藉物理态样的偏压变化

在一具体实施例里，该电流密度是在待加研磨的材料层105表面138与该反向电极166间进行空间改变。该电流密度会藉由改变于该基板104与该反向电极166间的电阻性而变化。可藉调整该基板104及该反向电极166之间的电解液渗透液流来改变电阻。这所述渗透性调整可转译成为一电流密度变化，这是因为来自该基板104的阳极溶解的速率，并且于该反向电极166与该基板104间的电流密度会与在该基板104及该反向电极166间的电荷载体(即如铜离子)的移动直接关联。藉由提供该反向电极166与该基板104之间增高的电解液渗透均匀度，电流密度及从该基板104上的材料移除速率亦因此会跨于该基板104上更为均匀。或另者，可在跨于待加研磨的表面138上改变电阻，而无需改变该反向电极166与该基板104之间的电解液渗透性。

可利用一或更多的插入，诸如前文参照第3 5图所叙述的介电插入件165，来调整该反向电极166与该基板104之间的电阻。可调整该介电插入件165的一或更多区域的渗透性，以提供在该基板104所有区域间的电解液流的更高均匀度。例如，在一第一研磨时段里，不会将该介电插入件165插入于该反向电极166与该基板104间。或另者，可插入该介电插入件165，但是对于电解液流所有区域皆为开放或未受限。例如可观察到相较于其他的基板104区域，会按较快速率将铜质从该基板104之中介区域516上移除。会在该反向电极166与该基板104间插入该流控165，或另操控以降低经该介电插入件154之中介区域516的电解液渗透性。这可减少经该介电插入件165中介区域506而来自于该基板104中介区域516的电解液流及电流密度，如此让该中介区域516内的铜质移除速率更接近其他区域内的铜质移除速率。

上述说明虽详细说明该介电插入件165以改变该电解液流速率，然该介电插入件165确可经其他机制来递送一可变电流密度。例如，该介电插入件165可具有一介电材料，此者在一区域内具一介电常数，而此材料与另一区域内具不同介电常数的介电材料互异，藉此产生经该介电插入件165各区域的变化性电流密度。此外，对该区域的介电材料厚度亦可被用来调整该区域的材料的介电常数以控制电流密度。此外，也可修饰该区域的形状，来控制通过该处的电解液流或电流密度。

前文详细说明一种经常会在ECMP制程中所观察到的非均匀性图案范例，其中一中介区域516会比起其他区域展现出较快的移除速率。其他所观察到的非均匀性图案亦可加以校正。例如，或观察到相对于中介区域516，在外部区域514里及在内部区域518内会较快地移除材料。在另一非均匀性图案中，内部区域518会比中介区域516或外部区域514而展现出较缓的移除。亦可能为其他的非均匀性图案。可利用调整经该介电插入件165各适当区域的电解液流率技术来校正任何这些非均匀性图案，俾提供一移除行程而获得一平坦化基板表面。

在本发明另一具体实施例里，是取代选择性的介电插入件165来控制电解液流率，而藉由更换诸如该导体垫件400内的贯穿孔410的渗透图案来调整该电解液流率。详细地说，该导体垫件400可具有数个经此构成的贯穿孔410，这些贯穿孔410位于诸如该导体垫件400的区域424、426、428的一或更多区域内。要更改通过例如该垫件400的外部区域424的电解液流率，可藉例如插阻或封嵌一或更多的贯穿孔410以减少外部区域424内的液流。可藉由将例如介电材料插入各贯穿孔410内，以插阻各贯穿孔410。或另者，可藉由增加在该区域424内通过该垫件400的一或更多新的贯穿孔410，改变经该垫件的区域424的电解液流率。可对该垫件400的其他区域重复进行各贯穿孔410的插阻或增加处理。藉更改例如在该垫件400区域424内的贯穿孔410的数量，可更改经区域424的流率，藉此改变在区域424内的垫件400研磨速率。

上述的插入件165及垫件160是按一电化学机械研磨处理(ECMP)制程的情境所讨论，然本发明亦考虑到利用该插入165件及垫件160是于其他牵涉到电化学作用的制程。这些利用电化学作用的制程的范例包括电化学沉积处理，这会牵涉到一被用来施加偏压于基板表面以沉积一导体材料的垫件164，以及一电化学机械镀层处理(ECMPP)，此者包含一电化学沉积与化学机械研磨处理的组合。

藉制程应用的偏压变化

在其他示范性研磨制程里，会藉由在电极的一区域，诸如该反向电极166，与基板104之间施加如一电位差的偏压的方式，来调整在该基板104与一电极的各区域间的电流密度。可独立地在该反向电极166的第二区域与该基板104间施加一第二偏压。该第二偏压可不等于该第一偏压。亦可独立地对其他的区域，诸如第三区域、第四区域等，施以偏压。

在一电力施用制程范例里，会经由该电位计或电源190在该反向电极166的外部区域924，此是作为一阴极，与该垫件160，作为一阳极，之间施加一第一偏压V1。类似地，会在该反向电极166的中介区域926与该垫件160间施加一第二偏压V2。会在该反向电极166的内部区域928与该垫件160间施加一第三偏压V3。施加该第一偏压V1、第二偏压V1及第三偏压V3会促使从一材料层的表面138上移除材料。各偏压V1、V2及V3可包含对该基板104表面168施加约10伏特以下的电压。

可利用独立偏压来提供有效的基板表面138平坦化处理。例如，参考图11A，如观察到此时在该基板104材料层105的中介区域516里，来自铜质层的材料移除(研磨处理)比起在该外部区域514及该内部区域518者为较快，则可利用电源或电位计190，在该基板104的外部区域514与该反向电极166间施加一第一偏压V1。可例如利用连接器192a c、199来施加该偏压，这些连接器会在构成于该反向电极166的一外部区域924内的第一导体元件850，和例如一构成于该垫件160内的导体元件1090两者间提供偏压V1。可个别地将一规模小于该偏压V1的偏压V2施加在该反向电极166中介区域926内的第一导体元件852和该垫件160两者间。可将一施加于该内部区域928的第三导体元件854内的偏压V3例如设定为一小于施加在该外部区域1014及该材料层105间的偏压的数值，以维持一类似偏压。

按照该基板104的反向电极166不同区域个别偏压处理可供以校正或会早先存在于该基板104两个区域之间的非等材料移除速率问题。可同时地，或是依照在时间上属间断、重叠或一非重叠的方式来施加个别偏压V1、V2、V3。注意图11A内的箭头描述一线性、旋转、轨行、扫布，以及于施加偏压V1、V2及V3的过程中，能够在相对于该反向电极166在该基板104与该垫件160间所提供的其他形式的相对移动。为利于施加偏压V1、V2及V3，该垫件160可具有贯穿孔1026，能够让电解液于该基板104与该反向电极166之间流动。

现参照图11B，在另一示范性研磨制程中，可按类似于前文参照于图11A所叙述的方式，调整该基板的一区域与该电极间的电流密度。然而，在此会利用一种多重电极组态来施加该电位差。这些多重参考电极(图11B中仅按范例方式绘出三个参考电极1034、1036及1038)可为例如构成于一导体垫件1000内。或另者，这些参考电极可空间相隔于该垫件1000。在此具体实施例里，该反向电极166可为一连续导电材料，而非如图2般藉由介电材料来区隔成不同区域。

例如，若是观察到在中介区域516内铜质移除会相较于在一基板的外部区域514及该内部区域518内为快速，则可在该基板104与该垫件1000的外部区域1034的第一参考电极1034间施加一第一偏压V1。可利用该电位计190来施加该电位差V1。可例如利用一耦接于一接触环或其他用以接触到该基板104的设备的电性连接器1080，达到与该基板104的电性接触。该连接器1080可另为藉一或更多导体元件而电性耦接于该基板104，诸如在图6中的接触元件854、856、858，这些构成于该垫件1000内且经调适以接触到该基板104。

可例如利用一连接于该电位计190与在该垫件1000外部区域1114内的第一参考电极1034间的连接器1072，将该第一偏压V1施加于该第一参考电极1034与该基板104间。可个别地将该第二偏压V2施加于该基板104与该垫件160中介区域1116内的第二参考电极1036间。可将该第三偏压V3施加于该基板104与该垫件160内部区域1118内的第三参考电极1038间。该第三偏压V3其强度规模可为类似于V1，以维持该外部区域1114及该内部区域1118间的类似电位差。

前文详细说明虽是参照于均匀地研磨该基板104或该材料层105(亦即提供一大致上并不会跨于待予研磨的表面而变化的研磨速率)，然这些偏压可另为施加在该反向电极166或该垫件160的不同区域上，藉以产生一在跨于该待予研磨的表面上非属均匀性的移除速率或研磨速率。在此替代性具体实施例中，可例如施加各偏压以校正或会出现在该材料层105或是待予研磨的基板内的厚度不均匀性。一般说来，利用本发明具体实施例，可控制跨于欲研磨的表面(亦即移除行程)上的研磨速率。

可按经验方式来决定这些欲施加于该反向电极166各区域，或是另为多重参考电极，的个别偏压，亦即藉研磨数个材料层105并调整各偏压，以便另该研磨速率更为均匀或令该研磨速率符合于一预定行程。或另者，可利用一演算法来选定这些偏压，该演算法可决定在材料层105各式待予研磨的零件、点处或区域关联于该垫件160各区域的研磨处理过程中的时间量。按此方式，即可将自该材料层的范围的移除速率最佳化。

在一逐时性偏压施加制程的特点里，可藉由运用一从欲研磨的基板表面138上移除材料的速率与一施加于该反向电极166及该基板表面间的偏压两者间的关系，来决定选取适当的V1、V2及V3数值。该关系可为诸如函数关系的数学或统计关系。

按经验方式决定移除速率和偏压间的关系，例如藉由利用一诸如处理室100的处理室来研磨数个测试材料层105。这些测试材料层105可为根据一经软体而传送至该控制器194的特定指令集所研磨处理。该控制器194会中继传送指令集至该处理室100的各元件。此指令集包含提供于该垫件160与该基板104间的相对移动。该相对移动可为例如线性、旋转、轨行或彼等组合。会将一测试偏压Vt施加于该测试材料层105和该反向电极166间。可施加该测试偏压Vt，以相对欲研磨的表面138而能跨于该反向电极166上产生一大致均匀的电位。可利用例如一垫件，诸如前述的垫件160，对该测试材料层105施加偏压。

例如，请参照图12A，一基板104上视图显示其上构成一第一测试材料层605。类似地，图12B显示一第二基板704，具有一构成于其上的第二测试材料层705。该第一测试材料层605是藉由相对该反向电极166而跨于该第一测试材料层605上施加一第一测试偏压，诸如一均匀测试偏压，所研磨。

在研磨处理该第一测试材料层605一预定时段(一第一研磨时间)之后，会例如从该处理室100移除该基板604，然后测量从该第一测试材料层605上所移除的材料的数量。可例如藉利用传统测量膜层厚度的方法，诸如薄片电阻(Rs)测量，来决定所移除的材料量。或另者，可利用电子显微术，或类似用以分析各材料层厚度及成分的方法，来决定所移除的材料量。可藉由测量在研磨处理前该第一测试材料层605的厚度680与处理后的厚度680，决定该材料的移除量。可在一第一点处测量该厚度680。可在一或更多的其他点处采得另外的第一测试材料层605厚度测量结果，藉以获致一材料移除量的统计代表性数值。

或另者，可测量除厚度外的性质。例如，可直接地或间接地测量所移除的材料质量或材料移除速率。可选定该第一测试材料层605上的一或更多额外点处622，使得这些点处位于该第一测试材料层605里某个会经历到一相当均匀研磨速率的范围或区域内(材料移除)。例如，可选定该第一点处620及其他点处622，使得彼等位于该第一测试材料层605的一中介范围616内。或另者，可选定该第一点处620及其他点处622，使得彼等各者会距该第一测试材料层605的中心630的距离大致相等。可藉例如将所移除的材料的质量或厚度除以该第一研磨时间，来决定一第一材料移除速率。

可利用如同对于该第一测试材料层605的相同几何或组态来研磨处理该第二测试材料层705。可藉对该第二测试材料层705施加一第二偏压来研磨处理该第二测试材料层705。之后，可对该第二测试材料层705上的一或更多点处720执行决定材料移除的步骤。此外，如有需要，可对额外的测试材料层(未图示)重复决定移除速率程序。

这些第二测试材料层705上的一或更多点处720可位在一诸如该材料层105的一中介范围716的范围内。该中介范围716可具有一类似形状，并定义一距该材料层705中心730的类似的距离区间，即如藉该中介范围616相对于中心630所定义者。

藉由将从各测试材料层605、705的材料移除比对于施予该测试材料层的相对应偏压，即可决定出该材料移除速率与偏压两者之间诸如数学关系的关系。如此所决定的关系会与该处理室100的一特定组态相关，包括一特定的研磨化合物以及特定的材料层化合物。因此，当利用具有类似于用以研磨测试材料层605、705的处理室100的几何/研磨化合物的处理室来对一材料层进行研磨时，即可利用此项材料移除与偏压间的关系来决定最佳待施偏压。该关系可为线性关系、一指数关系、或其他如于材料移除速率与任何所施偏压之间而决定的数学关系。该数学关系也可经修饰或调整，以对于在该处理室其内所执行的制程处理的各种效应、形状、几何或限制加以补偿。

现再次参考到图12A和12B，在决定出偏压与材料移除速率间的关系后，可决定一组意欲施加于该反向电极166区域924、926、928与该材料层105之间的偏压V1、V2、V3。可选定该组所欲偏压V1、V2、V3，藉以产生一预定移除行程，亦即对该材料层105的不同范围产生个别的材料移除速率。例如，图13A显示其一所意欲产生的移除行程900范例。该移除行程900在跨于欲研磨的材料层105上概属均匀(亦即并不会在跨于材料层105表面138上而变化，例如诸如随着至一诸如如图5A所示测试材料层105中心630的中心的距离而改变)。

在一本发明替代性具体实施例里，即如图13B所示，会选定该组偏压V1、V2、V3以产生一会跨于欲研磨的表面138而改变的移除行程902。如图13B所示的替代性具体实施例可运用于例如该基板104及/或材料层105的表面138为非规则性(即如该基板104或该材料层105任者为弯折、绕卷、非均、不平或是另具一变化厚度)。例如，图14显示一构成其上一材料层1105的基板104的截面图，其中该材料层1105具有一大致跨于待予研磨的表面1138而变化的厚度1180。藉施加可产生该非均移除行程902的偏压，可更为快速地从例如该材料层1105的一边缘范围1124，而非中央范围1128，移除材料。

对一组施加在反向电极166各区域的已知偏压V1、V2、V3，可利用施加偏压及移除速率之间的预定关系来估量、计算或模型化一组相对应的移除速率R1、R2、R3。利用这些相关于该反向电极166各区域的移除速率R1、R2、R3来决定由欲研磨的材料层所体验到的移除速率。利用以下所述技术来决定最佳的偏压值V1、V2、V3。

利用控制器194，例如藉由对该处理室100的各元件提供一组预定指令集来研磨处理该材料层105。该预定指令集可定义一于该垫件160与该基板104之间的特定相对运动序列。利用一适当演算法，按一相对于该垫件160的时间函数，计算出该材料层105上的任何点处位置。此外，也可藉此演算法来决定该材料层105上任何点处被关联到该反向电极166的各区域的时间量。因为该垫件160各区域具有一为所施于该区域的偏压的函数的移除速率，因此可决定时间量，该材料层105上任何点处会与各个移除速率相关联。例如按各区域的移除速率的平均值来计算该材料层105上任何点处的移除速率，其中该平均值是按该材料层105上的点处花费在各区域内的时间量或分数所加权。一般说来，该材料层105可在用于研磨处理该测试材料层605、705的处理室100内予以研磨。或另者，可在一具有类似几何性(即如在该反向电极166大致类似大小及形状、一于该反向电极166与该基板104之间的大致类似距离等等)的处理室内研磨处理该材料层105。

示范性研磨方法

将一反向电极，诸如该反向电极166，划分成五个区域，分别为：一内部区域、一内部中央区域、一中央区域、一外部中央区域及一外部区域(Z1、Z2、Z3、Z4及Z5)。这些区域会被按一类似于如图2所示的反向电极166各区域的同心圆方式所排置。各些区域各者能够接收对于一欲研磨的材料层的个别偏压。在此选定有121个点处，代表该材料层上各位置的广泛取样。将一组编码有一序列该反向电极166(及该垫件160)和该材料层105间的相对运动的预定指令集(亦即一研磨程式)提供给控制器194。利用一基于该研磨程式的演算法，将在整个研磨处理制程里该材料层105与该反向电极166之间的相对运动序列决定为一时间函数。该演算法会按照时间对总共2400个实例各者计算出各点处相对于该反向电极166五个区域的位置(时间步阶)。

该演算法也会计算出各点处被关联到这些五个区域各者的时间步阶次数(即如该点处会面临到或是位在该反向电极166各区域底下的次数)。注意，对于其中该处理室100包含该垫件160的具体实施例而言，当材料层105上的点处面对到垫件160内的一贯穿孔410时，该材料层105上一点处仅会经历到一偏压。如该点处并未面临到垫件160内一贯穿孔410，则该材料层105上的一点处不会体验到偏压。

依据用以研磨该材料层的程式而定，该演算法可决定该材料层中央内一第一点处是关联用于1080个时间步阶的Z2(亦即时间步阶总数的45％)和用于0个时间步阶的Z1、Z3、Z4、Z5，而和用于剩下的1320个时间步阶的各区域(亦即该点处并未在该垫件的贯穿孔960下，并因此该点处会体验到零偏压)无关联。因此，45％的时间该点A会关联于Z2，而所预期的移除速率会是0.45×R2。

该演算法可进一步决定，一第二点处B(离于该材料层的中心)，与用于570个时间步阶的Z2关联(或是时间步阶总数的23.75％)，与用于774个时间步阶的Z3关联(或是时间步阶总数的32.35％)，而和用于1056个时间步阶的各区域(亦即并未在该垫件的贯穿孔下)无关联。因此，点处B的预期移除速率会藉经耗于各区域内的时间百分比而加权的Z1、Z2、Z3、Z4及Z5移除速率的平均值所给定。按数学方式，点处B预期移除速率可表为数学式[.2375×R2]+[.3235×R3]。

该演算法可进一步按类似方式对该材料层剩下的121个点处计算所预期的移除速率。详细地说，可对各点处按[A1×R1]+[A2×R2]+[A3×R3]+[A4×R4]+[A5×R5]计算所预期的移除速率。A1、A2、A3、A4及A5为该特定点处分别地关联于区域Z1、Z2、Z3、Z4及Z5的时间百分比。

该欲研磨的材料层具有一欲研磨的非均匀表面。为补偿该非均匀表面138，所欲移除行程会类似于如图13B所示的移除行程902。可执行一最小平方回归以将R1、R2、R3、R4及R5的数值最佳化，使得该材料层105的移除行程在研磨处理后能够密切符合于该所欲移除行程。然后利用一于移除速率与偏压之间的预定(线性)关系，来决定待施加于各区域的最佳偏压(详细地说，按伏特值的偏压会等于按每分钟为数千埃的移除速率)。该回归分析的结果以及偏压与移除速率间线性关系的假定可获致一数值，即V1为2.0222伏特，V2为1.8569伏特，V3为2.0028伏特，以及V4为3.7397伏特，V5为6.7937伏特。可利用这些偏压值来研磨处理该材料层105，而结果移除行程会类似于所欲移除行程。

第11A 11B图虽描述运用该反向电极166被划分成三个放射状区域，各者可个别地相对于该材料层105加以偏压，然亦可采取其他的垫件组态。该反向电极166可被分割成任何大于1数值的区域。类似地，该反向电极166的各区域并不需要图11A所描述般必为放射状。这些区域可为任何几何组态，例如诸如线性区段。

同时，除该反向电极166外，可运用一或更多个参考电极来施加各偏压于该材料层105。能够运用以在一或更多电极及一材料层之间施加数个偏压的方法范例，可如前述交互参考及所共同申请的美国专利申请案，标题为「Control of Removal Profile In Electorchemically Assisted CMP」，乙案所提供，经共同受让予本发明，且兹按相符于本揭申请专利范围特点及说明的方式并入参考。

上述方法虽按一电化学机械研磨处理(ECMP)制程的情境所论述，然本发明亦虑及利用涉及电化学作用的制造程序的其他方法。这些利用电化学作用的制程范例包括电化学沉积，此者涉及一被用以将一均匀偏压施加于一基板表面俾沉积一导体材料的垫件160，而非采诸如边缘接触的传统偏压施加设备；以及电化学机械镀层制程(ECMPP)，此者包含一电化学沉积及化学机械研磨处理的组合。

前揭虽是针对本发明各式具体实施例，然确可发展其他及进一步的本发明具体实施例，而不致悖离其基本范畴，且其范畴是由所附的权利要求所限定。

Claims

1.一种用以处理具有一导体层的基板的设备，其包含：

一基板支撑件；

一电极；以及

一垫件，位于该基板支撑件与该电极间，其中该垫件包含数个区域适以在该电极和置放于该基板支撑件上的一基板间提供一可调整电流密度，以用于该数个区域的至少一区域。

2.如权利要求1所述的设备，其中该数个区域是设为数个环状物，或定向为放射状、线性、曲线、同心圆、内旋或上述的组合定向。

3.如权利要求1所述的设备，其中该数个区域的每一者包含一或多个参考电极，以于每一区域内提供一个别偏压。

4.如权利要求3所述的设备，其中该数个参考电极是设为数个环状物，或定向为放射状、线性、曲线、同心、内旋或上述的组合定向。

5.如权利要求1所述的设备，其中该电极包含数个区域，用来在各区域内提供一个别偏压控制。

6.如权利要求5所述的设备，其中该电极的各区域包含一导体元件，该导体元件藉由一绝缘材料而与设置在邻接区域内的导体元件电性隔离。

7.如权利要求6所述的设备，其中该导体元件包含一环状物、一放射状定向的导体元件或上述组合物。

8.如权利要求7所述的设备，其中这些导体元件是同心地设置。

9.如权利要求1所述的设备，其中该垫件的数个区域是藉由将一介电插入件定位于该反向电极与该垫件间而形成，且该介电插入件包含数个区域，而该数个区域的至少一区域是适以于该电极与该基板间提供一可调整电流密度，以用于该数个区域的至少一区域。

10.如权利要求9所述的设备，其中该介电插入件包含一或多个同心环状物或圆形环状物。

11.如权利要求9所述的设备，其中该介电插入件是藉由调整该区域的渗透性、该区域的介电材料、该区域的介电材料厚度、该区域的形状，以对该数个区域的每一区域调整该电流密度。

12.一种用以处理具有一导体层形成于上的基板的方法，其包含下列步骤：

在其内设置有一电极的一处理室内，将一垫件接触到该基板，其中该垫件包含数个垫件区域，以在各垫件区域内具有一个别偏压控制，且该电极包含数个电极区域，以于各电极区域内具有一个别偏压控制；

令一电解液流动于该电极与该基板间；

施加一个别偏压于各垫件区域及各电极区域间；以及

移除该金属层上的至少一部份。

13.如权利要求12所述的方法，其中该垫件包含三个同心垫件区域，该电极包含三个同心电极区域，并且该三个同心垫件区域邻接该三个同心电极区域设置。

14.如权利要求12所述的方法，更包含提供该基板与该电极、该垫件或两者之间的相对运动。

15.如权利要求13所述的方法，其中施加该个别偏压的步骤包含施加一第一偏压于一第一同心垫件区域与一第一同心电极区域之间，施加一第二偏压于一第二同心垫件区域与一第二同心电极区域之间，以及施加一第三偏压于一第三同心垫件区域与一第三同心电极区域之间。

16.如权利要求15所述的方法，其中施加该第一、第二及第三偏压，以在该基板的一表面上提供一非均匀的移除速率。

17.一种处理一基板的方法，其包含：

将一含有一导体材料层的基板置放于一包含具数个区域的电极及一研磨垫件的处理设备内；

令该基板及该研磨垫件接触；

相对于该电极的该数个垫件区域来移动该基板，且至少一部份的该基板通过该电极的数个区域的一个以上的区域；

施加一偏压至每个该电极数个区域，其中该基板的至少一部份关联到该电极一个以上的区域时，调整每个该电极数个区域的偏压；以及

从该导电材料层移除导电材料。

18.如权利要求17所述的方法，其中更包含藉由对每个该电极数个区域施加一或多个测试偏压而决定该电极的数个区域各者的移除速率，以决定一基板移除速率行程。

19.如权利要求18所述的方法，其中藉由测量选自于由材料移除量、材料移除速率、层厚度及上述组合所构成的群组的一或多个研磨测试材料层的性质，来达到藉该电极数个区域各者施加一或更多测试偏压而决定该电极的数个区域各者的移除速率。

20.如权利要求18所述的方法，其中藉由该基板移除速率行程来调整该偏压，以在随每个该电极的数个区域而变的速率下移除导电材料。

21.如权利要求20所述的方法，其中藉由该基板移除速率行程来调整该偏压，在随每个该电极的数个区域而变的速率下移除导电材料，以提供一实质均匀移除行程或一实质非均匀移除行程来平坦化该基板表面。

22.如权利要求20所述的方法，其中该基板移除速率行程是补偿该基板的材料层的厚度变异性、补偿该基板的厚度变异性、或两者。

23.如权利要求17所述的方法，其中该基板在约0.5psi或以下的压力而接触该研磨垫件。

24.一种处理一材料层表面的方法，其包含下列步骤：

放置含有一导电材料层的一基板于一处理设备内，该处理设备含有具数个区域的一电极及具数个区域的一研磨垫件，该研磨垫件的数个区域是对应于该电极的数个区域；

于该研磨垫件及该基板间提供相对移动；以及

个别地施加一偏压于该研磨垫件的数个区域及该电极的数个区域的每一者，其中各偏压引起该导电材料在随每一个该研磨垫件的数个区域而变的速率下，自导体材料层移除。

25.如权利要求24所述的方法，其中对数个区域各者的偏压在随每个该数个区域而变的速率下移除导电材料，以提供一实质均匀移除行程或一实质非均匀移除行程以平坦化该基板表面。

26.如权利要求24所述的方法，其中该研磨垫件具有贯穿该研磨垫件的数个贯穿孔。

27.如权利要求24所述的方法，其中施加该偏压于该研磨垫件的数个区域与该反向电极的数个区域之间，是补偿该材料层的厚度变异性、补偿该基板的厚度变异性，或两者，以平坦化该基板表面。

28.如权利要求24所述的方法，其中更包含决定该导体材料层至少一部分关联于该电极的数个区域各者、该研磨垫件的数个区域各者、或两者时的时间。

29.如权利要求28所述的方法，其中在至少一部分的导体材料层关联于该电极的数个区域各者、该研磨垫件的数个区域各者、或两者，以平坦化该基板表面时，施加该偏压于每个该研磨垫件的数个区域与该反向电极的数个区域之间以补偿变异性。

30.如权利要求24所述的方法，其中更包含决定该导体材料层至少一部分关联于该电极的数个区域各者、该研磨垫件的数个区域各者、或两者的时间分布。

31.如权利要求30所述的方法，其中在至少一部分的导体材料层关联于每个该电极的数个区域、每个该研磨垫件的数个区域、或两者，以平坦化该基板表面的时间分布里，施加该偏压于每个该研磨垫件的数个区域与该反向电极的数个区域之间以补偿该时间分布中的变异性。

32.如权利要求24所述的方法，其中更包含在约0.5psi或以下的压力使该基板与该研磨垫件接触。