TW576773B - Substrate holding devcie - Google Patents

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576773 Λ7 B7 五、發明說明（1 ) ''"" [發明之背景] [發明之領域] 本發明係關於基板保持裝置，以固定準備抛光之基板 以及將該基板塵向据光表面，並且更特別是關於基板保持 裝置’以在拋光裝置内固定基板，例如半導體晶圓，以進 行拋光該基板。 [相關技術之說明]‘ 在半導體裝置的製造過程中’在半導體裝置上形成薄 膜，然後進行微機械加工’例如圖樣化(pat—)或形成 其後’再重覆上述製程以於該半導體裝置上形成薄膜。 取近’+導體裝置更形整合，並且半導體元件之構造亦更 形複雜。此外，亦增加做為邏輯系統之多層互連的層數。 因此，增加半導體裝w # 我罝之表面上的不規則性，故半導體裝 置表面上之間距高度變得更大。 當半導體裝置之表面的不規性增加時會產生下列的 於—部分形成之薄膜厚度的間距相當小。互聯之斷 # μ 1 、、緣不足蛉致短路。結果為，無法 獲仟優貝的產品，並且降 置最初能正常使用，作即使半導體裝 Μ。— 一、、，工長/月使用之後亦會降低其可靠 十 在+路於光學蝕刻的過程中 性，則曝光系統之透鏡單元如果照射表面呈不規則 如果半導體裝置之表面：/於局部區域聚焦。因此， 之表面的不規則性 置上很難形成精細的圖樣。 曰力〗I玄+ h裝 ,因此’在半導體裝置的製造過裎中，平面化半導體裝 中關 -山人.） 一 313091 請 先 閱 言系 背 面 之 意 事 項 再 填 本我 頁； 訂 線 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 576773 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

A7 B7 五、發明說明（2 ) 置之表面顯得更形重要。最重要的一種平面化技術為化學 機械拋光法（CMP)。在化學機械拋光法中利用拋光裝置， 例如拋光墊之拋光表面上供應含有例如二氧化矽（81〇2)之 拋光粒子的拋光液體，將例如半導體晶圓之基板以滑動接 觸方式置於拋光表面，而進行拋光該基板。 此類型之拋光裝置包含拋光台，具有由拋光墊、以及 例如頂環（top nng)或裝載頭（carrier head)之基板保持裝置 構成之拋光表面以固定半導體晶圓。當以此類型之拋光裝 置拋光半導體晶圓時，該基板保持裝置可固定此半導體晶 圓並且在預設之壓力下將半導體晶圓壓向拋光台。此時， 該拋光台相對該基板保持裝置運動而使該半導體晶圓以滑 動的方式接觸該拋光表面，故可將該半導體晶圓表面拋光 成平面鏡成品。 如果半導體晶圓和拋光墊的拋光表面之間產生的壓 力無法平均分佈於整個半導體晶圓之表面時，該半導體晶 圓呈現不足或過度的拋光現象則視施加於半導體晶圓上之 壓力而疋。因此，嘗試使該基板保持裝置之支撐表面以例 如橡膠之彈性材料形成彈性膜，並且以例如空氣壓力之流 體壓力施加於該彈性膜之背面而使施加於半導體晶圓之壓 力能平均分佈於整個半導體晶圓的表面。 由於拋光墊的彈性而使施加於半導體晶圓之周圍部 分的壓力變得不均勾，因此該半導體晶圓之周圍部分呈過j 度拋光而導致邊緣f曲。為了避免此邊緣f曲之現象，已 使用基板保持裝置，於其$在半導體晶圓的周圍部分以導 313091 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -------t--------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 576773 五、發明說明（3 7 向環（guide ring)或固定環（reuiner 固定該半導體晶 圓，並且對應至半導體晶圓之周圍部分以該導向環或固定 環壓著搬光表面的環形部分。 視膜沉積方法或膜沉積裝置的特性，形成於半導體晶 圓上之表面之薄膜厚度依其在半導體晶圓之徑向方向之位 置的不同而有所不同。特別是，於半導體晶圓之徑向方向 具有膜厚度分佈之薄膜。當使用用以均勻地施壓於整個半 導體曰曰圓表面之習知之基板保持裝置以拋光該半導體晶圓 時，整個半導體晶圓之表面為均勻地拋光。因此，該習知 之基板保持裝置無法實現相等於該半導體晶圓表面上膜厚 度为佈之拋光量的分佈，因此無法處理在徑向方向之獏厚 度分佈而導致搬光不足或過度拋光。 如上所述，半導體晶圓表面上膜厚度分佈視膜沉積方 法或膜沉積裝置的種類而有不同的厚度。特別是，在徑向 方向具有大的膜厚度之部分之位置與數目以及在薄膜和厚 膜部分之間厚度之差別視膜沉積方法或膜沉積裝置的種類 而有不同的厚度。因此，要求基板保持I置能以低的成本 輕易地處理各種膜厚度的分佈而非只能處理特定的膜厚度 分佈。 [發明之概述] 本發明即針對以上的缺點因應而生。本發明之目的為 提供一種基板保持裝置，能根據形成於基板表面之薄膜厚 度分佈拋光基板，並且在拋光之後得到均勻之膜厚产。 本發明之另一目的為提供一種基板保持裝置，不僅 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公楚） ^--------^---------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 576773 A7 —___________B7___ 五、發明說明（4 ^ 輕易地處理特定的膜厚度分佈並且能以低的成本處理各種 的膜厚度分佈。 根據本發明之一實施態樣，提供一種基板保持裝置， 以固定準備拋光之基板並且能將該基板壓向拋光表面，該 基板保持裝置包括··用於固定基板之頂環體；和基板接觸 之彈性墊；用於支撐該彈性墊之支撐元件；接觸元件，安 裝於支撐元件的下表面並且置於彈性墊和支撐元件所形成 之二間内，該接觸元件具有和彈性墊接觸之彈性膜；界定 在接觸元件内之第一壓力室（fim pressure chamber);界定 在接觸元件外部之第二壓力室（sec〇nd pressure ber)，以及獨立供應流體進入第一壓力室和第二壓力 室或於第一壓力室和第二壓力室内產生真空之流體源。 根據本發明之另H態樣，提供一種基板保持裝 置，以固定準備拋光之基板並且將該基板壓向拋光表面， 該基板保持裝置包括：用於固定基板之頂環體，·和該基板 周圍部分之上表面接觸之密封環（sealrlng);用於支撐該密 封環之支撐元件；接觸元件，#裝於支撐元件的下表面並 且置於基板和密封環和支撐元件所形成之空間内，該接觸 π件有和基板接觸之彈性膜；界定在接觸元件内之第一壓 力室；界定在接觸元件外之第二壓力t;以及獨立供應流 體進入第一壓力室和第二壓力室或於第一壓力室和第二壓 力室内產生真空之流體源。 仍根據本發明之另一實施態樣，提供一種基板保持裝 置以111疋準備抱光之基板並且將該基板壓向拋光表面， 巧張用中國國家標準（CNS)M規297公ϋ~------ 313091 . Awtx---------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 576773 A7 ____B7_ 五、發明說明（5 ) 該基板保持裝置包括：用於固定基板之頂環體；支撐元件， 具有接觸7L件安裝於其下表面，該接觸元件置於由基板和 支撐元件所形成之空間内，並且該接觸元件具有和基板接 觸之彈性膜；界定在接觸元件内之第—壓力室；界定在接 件外之第二壓力室；以及獨立供應流體進入第一壓力 至彳第—【力至或於第一壓力室和第二壓力室内產生真空 之流體源。 根據本發明之另—實施態樣，提供一種基板保持裝 置以固疋準備拖光之基板並且將該基板屋向抱光表面， 絲板保持裝置包括：用於固定基板之頂環體；和基板接 觸之彈性墊；用於支撐該彈性墊之支撐元件；以及安裝於 該支！元件下表面之多個接觸元件，各該多個接觸元件具 #彈!·生墊接觸之彈性膜並且可獨立地壓向該彈性墊。 ^根據本發明，可分別獨立控制第一壓力室和第二麼力 =内之壓力。因此’施加至基板上之薄膜之較厚區域之壓 力可鬲於施加至薄膜杳 、^潯£域之壓力，藉此選擇性地辦 加該薄膜之較厚區域之拋光速率。因此，該基板的整_ I I :::較佳之程度而不需顧慮在薄膜形成時所得到之 蔽上 平仅曲積將该基板壓向拋光表面的 壓力。 泣體22之較佳實施態Μ，該流體源分別供應溫控 :體：入㈣一壓力室和第二壓力室。較佳地，該多個接 觸7L件以預設之間距隔開。 根據本發明之另一實 ____ 心樣，在接觸元件之彈性膜的 中關家^、 313091 . Μ--------^---------# (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 576773 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（6 ) 下表面形成連通部分，用以使流體供應至該第一壓力室以 接觸基板之接觸表面。當供應至壓力室之加壓流體的溫度 叉到控制並且從準備拋光之基板的背面控制基板的溫度 %，上述之配置能增加以溫度控制之加壓流體和基板接觸 之區域。因此，可改善基板之温度的控制力。此外，當完 成基板之拋光並且釋出基板時，該壓力室分別經由連^ 分以開啟至外界空氣。於是，可避免供應至壓力室之流體 仍停留於壓力室内。因此，即使當基板繼續拋光，仍能維 持該基板之溫度控制力。 在包含密封環的基板保持裝置中，在釋出基板之後， 該支撐元件的下表面並未被覆蓋。因此，在釋出基板之後 會曝露出該支撐元件的下表面的大部分，故在拋光過程之 k可fe易地清洗該基板保持裝置。包含彈性墊之基板保持 裝置或包含密封環之基板保持裝置，支撐元件應^佳地以 例如樹脂或陶瓷的絕緣材料製成。該密封環應較佳地以從 一凹槽（recess)之最内側位置向内徑向地延伸，該凹槽例^ 缺口⑽tch)或定位平面（onentatl〇n flat)，可辨識或確認基 板之方向。 在本發明之較佳實施態樣中，該接觸元件包含保持元 件（holding member)以可分開方式支撐該彈性膜。藉此配2 方式，可輕易地更換該接觸元件之彈性膜，並且因此只要 藉更換接觸元件之彈性膜即可改變第一壓力室和第二壓力 室之位置和尺寸。因此，根據本發明之基板保持裝^能以 低的成本輕易地處理形1於準備拋光之基板上之薄膜 P氏張&度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X ~ ----- 6 313091 (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) »1 --------訂---- ，線丨_丨！ 576773 Α7 Β7 五、發明說明（7 ) 種厚度分佈。 在本發明之另一較佳實施態樣中，該接觸元件之保持 元件以可分開方式安裝於該支撐元件上。藉此配置方式， 可輕易地更換該接觸元件，並且因此只要藉更換接觸元件 即可改變第一壓力室和第二壓力室之位置和尺寸。因此， 根據本發明之基板保持裝置能以低的成本輕易地處理形成 於準備拋光之基板上之薄膜的各種厚度分佈。 仍在本發明之另一較佳實施態樣中，在彈性膜的下表 面上設置凸出物（protrusion)，該凸出物從接觸元件之彈性 膜的周圍邊緣以徑向方向突出。此凸出物藉供應至第二壓 力室之加壓流體而緊密地和彈性墊或基板接觸以避免該加 壓ΛΜΙ體流入該接觸元件之下面部位。因此，可增加壓力控 制的範圍而使該基板可更穩定地壓向拋光表面。 在本發明之另一較佳實施態樣中，接觸元件包含置於 對應基板之中心位置的中心接觸元件，以及置於該中心接 觸元件之外邊的外接觸元件（〇uter contact member)。 仍在本發明之另一較佳實施態樣中，該外接觸元件安 裝於對應該基板之外周圍部分的位置。以此配置方式，施 加至該基板之周圍部分之壓力可適當地控制以抑制由於拋 光表面之彈性變形所造成之影響或抑制拋光液進入位於該 拋光表面和基板之間的空間，以藉此均勻地拋光基板的周 圍部分。 在本發明之另一較佳實施態樣中，該基板保持裝置復 包括固定環’固定於頂環體或和頂環體整體形成，以固定 各紙闭甲國國家標準（CNS)A4規格（21〇χ 297公釐 313091 --------------裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· · --線. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 8 576773 五、發明說明（8 該基板之周圍部分。 仍在本發明之另一較佳實施態樣中，該頂環體包括之 清潔液通道’界定於該頂環體中以供應清潔液至位於該彈 性塾之外周圍表面和固定環之間所界定的間隙内。當從清 潔液通道供應清潔液（純水）至位於該彈性墊之外周圍表面 和固定環之間所界定的間隙時，洗去間隙内的拋光液以移 除間隙内之拋光液的沉積。因此，該支撐元件、彈性墊、 或該基板可相對於該頂環體和固定環於垂直方向平順地移 動。 在本發明之另一較佳實施態樣中，該固定環固定於頂 環體’而在固定環和頂環體之間並無插入彈性元件。如果 例如橡膠之彈性元件被夾著於該固定環和頂環體之間時， 則由於彈性元件之彈性變形，在該固定環之下表面上無法 維持較佳之水平表面。然而，上述之配置可在該固定環之 下表面上維持較佳之水平表面。 仍在本發明之另一較佳實施態樣中，該接觸元件之彈 性膜具有部分不同的厚度或部分地包括非彈性元件。以此 配置方式，第一壓力室和第二壓力室之壓力所導致的彈性 膜之變形可最佳化。 根據本發明之另一實施態樣，提供一種拋光裝置，包 括上述之基板保持裝置以及具有拋光表面之拋光台。 仍根據本發明之另一實施態樣，提供一種基板保持裝 置，以固定準備拋光之基板並且將該基板壓向拋光表面， 包括：固定基板之頂環體；多個環形元件（annuUr 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格⑵Gx 297公髮）_ 313091 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I 0 —Mmm I— n til n I— 1 1 · n Bn i i n n in I . -V-口 /¾ 576773 A7

I I 訂 9 313091 裝 576773 A7 ________ B7 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 五、發明說明（H)) 第6A圖和第6B圖為根據本發明之基板保持裝置内之 接觸元件之其他實例（中心袋和環形管）的垂直橫剖面圖； 第7圖為根據本發明第二實施例之基板保持裝置的垂 直橫剖面圖； 第8圖為根據本發明之基板保持裝置内之接觸元件之 另一實例（中心袋和環形管）的垂直橫剖面圖； 第9圖為第8圖之基板保持裝置在移除半導體晶圓之 狀態下的仰視圖； 第1 〇圖為根據本發明之基板保持裝置内之接觸元件 之另一實例（中心袋和環形管）的仰視圖； 第11圖為根據本發明之基板保持裝置内之接觸元件 之另-實例(中心袋和環形管）的垂直橫剖面圖； 第12圖為根據本發明第三實施例之基板保持裝置的 垂直橫剖面圖； 第13圖為第12圖之基板保持裝置的仰視圖；以及 第14圖為根據本發明另_實施例之基板保持裝置的 垂直橫剖面圖； [元件符號說明] 2a 2c 頂環 圓柱 環形 固定環 彈性墊 托環 箱 封 2 2b 2d 3a5 頂環體 環形加壓板支座 11 a球形凹槽 通孔 5b 環形托環 擋環

313091 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線！ 576773 A7 B7

五、發明說明（U 5c 齒 6 7 加壓板 8 9 環形管 10 11 頂環驅動軸 21、 22、23壓力室 24 25 26 31 中間壓力室（第一壓力室） 固定環、托環、和加壓板之間的空間 圓盤形卡盤（支撐元件） 中心袋 萬能接頭 12 軸承滾珠 中心歷力室(第—歷力室) 39 放氣孔 41 開口 42 密封環 51 清潔 液 體 通道 52 環形墊圈内之通孔 53 > 57 、 61a 、 62a 、 92b 連通孔 55、 56、58 螺絲 61 内側 吸 π 部分 61b、 * 62b 彈性片 62 外側 吸 π 部分 63 卡盤突出部 81 彈性 膜 _ 丨 81a、 9 1 a、91 g 凸出物 82 中心袋保持器（保持元件） 經 濟 82a、 92a 螺紋孔 82b 小孔 智 慧 83 圓形孔（連通部分） 財 產 85 環形接觸部分 91 彈性 膜 局 員 工 91b 彈性膜的側表面 91d 非彈 性 元 件 消 費 合 91e 内側彈性膜 91f 外側 彈性 m 作 社 印 92 環形管保持器 93 環形槽 (連通部 95a (内側）環形接觸部 分 本紙張尺度適用中國賴票準見格⑵。x 297公釐 分） -------------裝--------訂·--------線 (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁} π 313091 576773 A7 B7

五、發明說明（u ) 95b (外側）環形接觸部分 環形輔助保持器1〇〇

96 101 110 112 114 116 120 121 C2 C4 D3 G R1、 VI、 W 拋光墊 頂環蓋 旋轉套筒 頂環馬達 定時滑輪 102 111 113 115 117 拖光台 拖光液供應嘴 頂環空氣呀筒 定時滑輪 定時皮帶 頂環蓋軸 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 加壓空氣源（流體源） 真空源 c 1 内側區域 c 3 周圍區域 d 1 中心袋和環形管之間的距離 間隙 Q 拋光液 R2、R3、R4 ' R5、R0 調節器 V2閥 半導體晶圓 [較佳實施例之詳細說明] 以下將參考第i圖至第6圖以說明根據本發明 施例之拋光裝置。 第1圖為根據本發明第一實施例之具有基板保持裝置 之拋光裝置的完整構造之橫剖面圖。該基板保持裝置做為 固定準備撤光之基板例如半導體晶圓.，1且將該基板壓向 抛光台之拋光表面。如第1圖所示，根據本發明，拋光台 100配置於構成基板保持裝置之頂環丨底下，並且拋光台 I紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格⑵Qx 297公餐了 中心區域 中間區域 環形管的寬度 313091 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 零·-------訂---------線| 576773 A7 B7 五、發明說明（) 100有貼於其上表面之拋光墊1〇1。拋光液供應嘴102配置 於該拋光台100之上方，並且供應拋光液Q於該拋光台1〇〇 之拋光塾101上。 市面上販售各種不同種類之拋光墊。例如，有一些為 11〇(^1有限公司製造的8118八800、101000、和1(：-1000/SUBA40 0(兩層布），以及Fujimi有限公司製造的

Surfin xxx_5 和 Surfin 〇〇〇。SUBA800、Surfin xxx-5 和 Surfin 000為以胺基曱酸乙§旨樹脂（urethane resin)黏結之不織 布’而IC-1000為剛性泡沫聚胺基甲酸乙酯（dgid化⑽ polyurethane)(單層）。泡沫聚胺甲酸酯為多孔，並且其表 面形成很多細小的凹槽或小孔。 頂環1以萬能接頭10連接至頂環驅動軸丨丨。該頂環 驅動軸11耦合至固定於頂環蓋11〇之頂環空氣唧筒Hi。 該頂環空氣听筒U1操作以垂直移動該頂環驅動轴^而使 頂環二舉起和下降。該頂環空氣唧筒ιη亦操作使固 定環3對著拋光台1〇〇固定於頂環體2之下端。該頂環* 氣哪筒⑴經由調節器以連接至加壓空氣供應源(流體工 源）12〇,該調節器調節供應至頂環空氣唧筒⑴之空 力而藉此可調節固定環3壓向該拋光墊ι〇ι的壓力。 該頂環驅動轴11以銷子（未顯示）連接至旋轉套筒 Γ有：：：套筒112之周圍配置有固定之定時滑輪⑴。 一士、 辰馬達114固定於頂環蓋110之上矣而 S玄疋時滑輪113以定時皮帶u 人〜 。 轉5至安裝於j吾昆 114之驅動軸的定時滑 a '頂展馬達 ______ ° 备頂環馬達 1 I 4間仏姑 K張尺度適用中國國- 開始轉動 313091 裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 576773 Χ、發明說明（14 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 時，該定時滑輪"6、定時皮帶115、和該定時滑輪⑴ 同時帶動旋轉套筒112和頂環驅動轴η相互和謂地'旋轉， 因而轉動該頂環1。該頂環蓋110支撐於頂環蓋軸上， 該頂環蓋軸支撐於框架（未圖示）。 ’ 以下將說明根據本發明第一實施例之基板 :頂環1。第2圖為顯示根據第一實施例之頂J曩：的、垂直 橫剖面圖，以及第3圖為第2圖中之頂環i的仰視圖。 A第2圖所不’ 4頂環1包括以83柱箱之形式容納界 疋於其中之儲存空間之頂環體2，以及固定於頂環體2之 底端的固定環3。該頂環體2由有高強 $度和剛性例如金 屬或陶竟之材料所製成。該固定環3由高剛 脂、陶竟、或其類似物所製成。 &成树 J頂環體2包括圓柱箱2a;裝配在該圓柱箱 形加壓板支座2b;以及安裝於圓柱箱2a之 冃 圍邊緣的環形封口 2C。該gj # s Λ + ° 该固疋％ J固定於該圓柱箱2a之 底知，亚且具有以徑向方向向内凸出之下方部 環3可和頂環體2整合成—體。 以口疋 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 該頂環驅動轴"配置於圓柱箱2a之中 頂環體2以萬能接頭丨〇輕 ^ 接頭Mm 〇至5亥頂％驅動軸11。該萬能 接頭10具有球形軸承機械裝置而 w 11可相互傾斜，並且具有旋、71壞驅動軸 動轴11之祐結s #專動機械裝置以傳動頂環驅 =械=環體2。該旋轉傳動機械農置和球形 k頂％驅動軸U傳送壓力 if It 0 , ^ -r ,α. &得刀至該頂 -----^吏丁員㈣2和頂環驅動軸丨丨相互

\A 313091 576773 經濟辦智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（15 該球形轴承機械裝置包括界定於頂環驅動軸n之下 表面之中〜之球开，凹槽（sphaical ;界定於圓柱 箱2a之上表面之中心之球形凹槽2d;以及軸承滾珠12, 由高硬質材料例如陶瓷製成，並置於球形凹槽11a和球形 凹槽2d之間。該旋轉傳動機械裝置包括固定至頂環驅動軸 11之驅動軸銷（未顯示），以及固定至圓柱箱2a之從動軸銷 (未顯不）。當驅動軸銷和從動軸銷於相對地互相垂直移動 時，該驅動軸銷以保持驅動之方式和從動軸銷銜接在一 起。頂環驅動軸U之轉動經由驅動軸銷和從動軸銷傳動至 頂環體2。即使當頂環體2相對於頂環驅動軸u傾斜，該 驅動軸銷和從動軸銷在接觸之移動點仍相互保持銜接，故 該頂環驅動軸11之轉矩可確實地傳動該頂環體2。 該頂環體2和固定於頂環體2之固定環3共同地具有 界定於其中之空間，該空間容納彈性墊4，該彈性墊具有 下端表面以支撐該彈性墊4，該彈性墊之下端表面與由頂 環1、環形托環5及盤狀卡盤（支撐元件）6所固定之半導體 晶圓W之上表面接觸。該彈性墊4具有徑向外部邊緣，該 徑向外部邊緣夹於托環5和固定至托環5之下端之卡盤以 (chUCkingPlate)6之間，並且徑向地向内延伸以覆蓋該卡 盤6之下表面，因此在彈性塾4和卡盤6之間形成处門 該卡盤6可用金屬製成。然而，當形成於半導^圓 表面之薄膜厚度為利用渴流（eddy eu"ent)的方法測量，在 此狀況下以頂環固定該準備拋光之半導體晶圓時，該卡盤 6較佳土=磁性材^^螢光樹脂或陶竞之絕与 木紙張尺度適用中國國表標準（CNS)A4規格（210 X 297公复） 313091 --------------裝--------訂---------線 Γ请先閱tt背面史注音？事項再填寫本頁) 15 576773 Α7 _____ Β7 五、發明說明（16 ) 材料。 含有彈性膜之加壓板7延伸至托環5和頂環體2之 間。該加壓板7由高強度和耐磨之橡膠材料製成，例如乙 烯丙烯橡膠[乙烯丙浠三聚物（ethylene-propyl ene terpolymer/EPDM)]、聚胺基.甲酸乙酯橡膠、矽酮橡膠、或 其類似物。该加壓板7具有徑向外部邊緣夾於該圓柱箱2 a 和加壓板支座2b之間，以及徑向内部邊緣夾於托環5之上 部分5a和托環5之擋環（stopper)5b之間。該頂環體2、卡 盤6、托環5、以及加壓板7共同地界定該頂環體2内之壓 力室21。如第2圖所示，流體通道31包括和壓力室21相 連接之通管和連接器’該流體通道3 1經由與調節器R2連 接而連接至加壓空氣源1 20。 在加壓板7以例如橡膠之彈性材料製成之情況下，如 果該加壓板7為夾於固定環3和頂環體2之間時，則該加 壓板7可如彈性材料般地彈性變形，並且固定環3之下表 面無法維持較佳之水平表面。為了維持固定環3之下表面 較佳的水平表面，該加壓板7夹於頂環體2之圓柱箱2a 和加壓板支座2b之間，該加壓板支座2b在本發明中設置 為獨立分開之元件。該固定環3可相對於該頂環體2垂直 地移動，或該固定環3可具有獨立於該頂環體2之壓向抛 光表面的構造，如曰本公開之專利公告案號9 1 68964和曰 本專利申請案號11-294503(對應於台灣專利申請案 8917752)。在此情況下，該加壓板7不需以上述之方法固 本了氏張尺度適时關家標準（CNS)A4規格⑵Q χ视公餐） 313091 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I 訂---------線 —. 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 社 印 製 16 576773 •經濟部"知曰慧財產局員工消費合作社印製 17 A7 五、發明說明（17 ). 清潔液體通道51以環形槽的形式界定於該圓柱箱& 之上，面靠近外部周圍之邊緣’而環形封口 2c則裝配於其 上。忒清潔液體通道5 1經由形成於環形封口 &内之通孔 hGie)52和流體通道32相連接，並經由該流體通 、32供應清潔液（純淨水）。在圓柱箱2&和加壓板支座几 内有多個連通孔（_munieat_ h()les)53和該清潔液體通 道51相連接。該連通孔53和彈性塾4之外部周圍表面以 及固定環3之内部周圍表面之間所界定之小間隙g相連 接。該流體通道32經由旋轉關節（未顯示）和清潔液源（未 顯示）相連接。 界定於彈性塾4和卡盤6之間的空間内容納作為和彈 性墊4相接觸之中心接觸元件的中心袋（centrai b吨）8，以 及作為和彈性墊4相接觸之外接觸元件的環形管 tube)9。這些接觸元件可使橋礅對著該彈性墊4。在本實施 例中，如第2圖和第3圖所示，該中心袋8具有圓形接觸 表面被配置於卡盤6下表面的中心，以及該環形管9具有 環形接觸表面配置於該中心袋8周圍徑向朝外的位置。特 別是’該中心袋8和環形管9以預定的間隔隔開口每一個 彈性塾4、中心袋8與環形管9由高強度和耐磨之橡膠材 料製成’例如乙烯丙烯橡膠[乙烯丙烯三聚物（EPDM)]、聚 胺基曱酸乙酯橡膠、矽酮橡膠、或其類似物。 界定於卡盤6和彈性墊4之間的空間以中心袋8和環 形管9分成多個空間（第二壓力室）。特別是，壓力室22界 定於該中心袋8和環形管9之間，以及壓力室2 3界定於該 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公爱） 313091 ^--------^---------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 576773 A7

五、發明說明（18 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 環形管9徑向朝外之位置。 泫中心袋8包含彈性膜8 1，該彈性膜‘ 攻斤1朕8 1和該彈性墊4 之上表面接觸；以及中心袋保持器（保持元件阳，以可八 離之方式將彈性膜81固定位。該中心袋保持器82有螺^ 孔（threaded ho丨es)82a界定於其中，並且以可分離方式用 螺絲55栓進螺紋孔82a而固定至該卡盤6之下表 心。該中心袋8藉彈性膜81和中心袋保持器Μ而面二中中 界定中心壓力室24(第一壓力室）。 ’、 同樣地，該環形管9包含彈性膜91，該彈性膜μ和 該彈性塾4之上表面接觸；以及環形管保持器（保持元1 件）92，以可分離之方式將彈性膜91固定位。該環形管保 持器92有螺紋孔…界定於其中’並且以可分離方式用螺 絲56栓進螺紋孔92a而固定至該卡盤6 ’、 、卜表面。該環形 管9藉彈性膜91和環形管保持器92而 、共肀界定中間壓 力室25(第一壓力室）。 流體通道33、34、35和36包括分別和壓力室u、。、 中心壓力室24、以及中間壓力室25才目連接之通管和連接 器。該壓力室22、23、24'和25經由分別與流體通道33、 34、35和36連接之個別之調節器r3、R4 八〕和而連 接至加壓空氣源120。該流體通道31、33、34、 ， 經由安裝於頂環驅動軸η之上端之旋轉關節(未顯示:二 接至個別的調節器R2、R3、R4、R5和R6。 經由該流體通道31、33、34、35和36將加壓流體， 例如加壓空氣、大氣或真空，供應至該卡盤6上方之壓力 313091 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 馨 -n n I H ·ϋ I - oy · _l - I— 111* n ϋ I I . 18 576773 A7 B7 經 濟 部 智 慧 財 產 局 消 費 合 作 社 印 製 五、發明說明（19 ) 室21以及麈力室22至25。如第1圖所示，連接至壓力室 21至25之流體通道31、33、34、35和36的調節器R2 至R 6能各自調節供應至壓力室2 1至2 5之加壓流體的壓 力’以藉此獨立控制在壓力室21至25内之壓力或獨立地 引入大氣或真空至該壓力室21至25。因此，壓力室2 Γ至 25内之壓力獨立地隨著調節器R2至的而變化，故可 經由該彈性墊4於半導體晶圓w的局部區域調整壓力，該 壓力為將半導體晶圓W壓向撤光塾ιοί之單位面積之壓 力。在一些實際應用上，該壓力室21至25可連接至真空 源12卜 在此情況下，供應至壓力室2 2至2 5之加壓流體或大 氣可獨立地控制溫度，而藉此從準備拋光之半導體晶圓表 面的背面直接控制半導體晶圓之溫度。特別是，當每個壓 力室獨立控制溫度時，可控制在化學機械拋光法（CMp)的 化學拋光過程中化學反應之速率。 如第3圖所示，該彈性墊4上形成多個開口 41。該卡 盤6有往下延伸之徑向内側吸口部分61和徑向外侧吸口部 分62。位於中心袋8和環形管9之間的開口 41允許内側 吸口部分61向外露出’而位於環形管9外面之開口 “允 許外側吸口部分62向外霞屮。+丄& , J卜路出在本實施例中，該彈性墊4 有8個開口 41而露出8個吸口部分61、62。 每-個内側吸口部分61有小孔61a，該小孔6u連通 至流體通道37’以及每-個外側吸口部分62有小孔—， 該小孔62a連通至流體通道3 8。lL _____、退J 5 因此，該内側吸口部分6 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規+illio X 297 ^iT^·---—- --- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂·. .線· 19 313091 576773 B7 五、發明說明（2〇 ). 和外側吸口 分62均經由各自之流體通道^^和間

連接至例如真空泵之真空源12 1。當真空源12 1抽 吸該吸口部分61和62時，在連通孔6la、62a的下端開口 =負麼’藉由該負麼，吸口部分…之下端吸附半 :體晶圓w。該吸口部分61和62有例如薄橡朦片之彈性 62b附者於其下端，藉此彈性地接觸半 亚且固定半導體晶圓於其下表面。 ®W 如第2圖所示，當拋光該半導體晶圓…時，吸 二和62之下端位於彈性塾4的下表面之上，而不會從彈 部八表面向下凸出。當該半導體晶圓w附著於吸口 邵分 61 和 4的 u及口 °”刀61和62之下端和該彈性墊 4的下表面位於同樣的水平。 之門=彈4之外周圍表面和固定環3之内周圍表面 之二Γ ’托環5、卡盤6、以及附著於卡盤6 彈丨墊4可相對於頂環體2 線 此，相#f ^ # π U疋環3垂直地移動，因 I:::和固定環 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 社 印 製 當托環5向下移外周圍邊緣徑向地向外凸出。 Π下移動時，該齒5c會碰到固 内凸出之部分的上表面，因此，^之徑向地向 無法再往下移動。 & 5被限制於該處而 以下將說明如此結構之頂環1之操作。 當半導體晶圓W準備輸送至拋 移動到準備輸送半導體晶圓w之位^裝置時，该頂環1會 經由，通道37、3 8抽吸該吸”分6 !和且：真空源12 1 20 313091 576773 五、發明說明（21 6U、62a。該半導體晶圓w藉由連通孔6ia、62a之抽吸 效果吸附至吸口部分61和62之下端。隨著該半導體晶圓 w吸附於頂環丨，該頂環丨移動到具有拋光表面（拋光塾ι〇ι) 之拋光台1GG的上方之位置。該固定環3固定半導體晶圓 w之外側周圍邊緣，故該半導體晶圓w不會從該頂環3 移開。 為了拋光該半導體晶圓…之下表面，因此，該半導體 晶圓W固定於該頂環丨之下表面，並且連接至頂環驅動軸 11之頂環空氣唧筒111在預設之壓力下開始將固定於該頂 環1之下端之固定環3壓向拋光台100上之拋光表面。於 是，加壓流體以各自之壓力分別供應至壓力室22、23、中 心壓力室24、以及中間壓力室25，依此將該半導體晶圓w 壓向該拋光台100上之拋光表面。於是，拋光液供應嘴ι〇2 供應拋光液Q於該拋光墊1〇1上。因此，拋光塾1〇1以存 在於準備抛光之半導體晶圓的下表面和抛光塾IQ〗之間 的抛光液Q開始抛光該半導體晶圓W。 位於壓力至22、23底下之半導體晶圓w的局部區域， 在加壓流體之壓力供應至該壓力室22、23之下，壓向該拋 光塾101。位於中心壓力室24底下的半導體晶圓w的局 部區域經由中心袋8之彈性膜8 1和彈性墊4，在供應至中 心壓力室24之加壓流體的壓力下，壓向該拋光塾ι〇1。位 於中間壓力室25底下的半導體晶圓W的局部區域經由環 形管9之彈性膜9 1和彈性墊4，在供應至中間壓力室25 之加壓流體的壓力下，壓向該拋光墊101。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 313091 請 先 閱 讀 背 面 之 注 意 事 項 再 填 · f裝 頁 訂 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 21 576773 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（22 ) 因此，藉控制供應至每一個壓力室22至25之加壓流 體的壓力，可獨立調整作用於半導體晶圓w之個別局部區 域的抱光壓力。特別是，每—個調節器R3至R6獨立地調 整供應至壓力室22至25之加壓流體的壓力，而藉此調整 施加於半導體晶圓W之局部區域而將其壓向拋光台^⑽上 之拋光墊101的壓力。以獨立地調整半導體晶圓w之個別 局部區域上的拋光壓力，該半導體晶圓…被壓向旋轉之拋 光台100上之之拋光墊101。同樣地，可藉調節器Ri調節 供應至頂環空氣唧筒111之加壓流體的壓力而調整固定環 3對拋光墊101的壓力。當開始拋光該半導體晶圓w時， 該固定環3對拋光墊101的壓力以及半導體晶圓w壓向拋 光墊101之壓力可適當地調整，而藉此於較佳的壓力分佈 施加拋光壓力於該半導體晶圓W之中心區域C1、内側區 域C2、中間區域C3、以及周圍區域c4(請看第3圖）。 位於壓力室22、23底下之半導體晶圓w的局部區域 可分成經由彈性墊4供應流體的壓力之區域，以及例如位 於開口 4 1底下之區域，直接施加壓力流體的壓力之區域。 然而，此兩區域所施加之壓力相同。當半導體晶圓w在拋 光時’该彈性塾4在靠近開口 4 1緊密地和該半導體晶圓％ 的上表面相接觸，故可防止供應至壓力室22、23之加壓流 體的外流。 以此方法’該半導體晶圓W可分隔成同心圓和環形區 域C 1至c 4，其可有各自獨立之壓力。該圓形和環形區域 C1至C4之拋光速率視施予該區域之壓力而定，由於可獨 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 參 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐 313091 -------^_________^ — _______________________ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 23 576773 A7 _____B7 五、發明說明（23 ) 立地控制施加至個別區域之壓力故可獨立地控制撤光速 率。因此，即使半導體晶圓W準備拋光表面之薄膜厚度呈 位向的差異性’該半導體晶圓W表面之薄膜可被均勻地抛 光而不致呈現搬光不足或過度撤光的現象。更特別是，即 使一半導體晶圓W準備拋光表面之薄膜厚度視其在半導 體晶圓W之徑向位置而有所不同，位於薄膜之較厚區域上 之壓力室的壓力可使其高於位於薄膜之較薄區域上之壓力 至的壓力，或位於薄膜之較薄區域上之壓力室的壓力可使 其低於位於薄膜之較厚區域上之壓力室的壓力。以此方 法，施加至薄膜之較厚區域上之壓力可使其高於施加至薄 膜之較薄區域上之壓力，由此可選擇性地增加該薄膜之較 厚區域之拋光速率。因此，該半導體晶圓w的整個表面可 精確地拋光至較佳之程度，而不需顧慮該薄膜形成時的膜 厚度分佈。 藉控制施加至該固定環3之壓力可避免半導體晶圓w 之周圍邊緣產生任何不想要的邊緣彎曲。如果該半導體晶 圓W之周圍邊緣上準備拋光之薄膜有很大的厚度差異 時’可增加或減少施加至該固定環3之壓力而因此控制該 半導體晶圚W之周圍邊緣的拋光速率。當加壓流體供應至 壓力至22至25時，該卡盤6受制於朝上之壓力。在本實 施例中’該加壓流體經由流體通道31被供應至壓力室21 以防止該卡盤6被來自壓力室22至25之壓力所舉起。 如上所述，自頂環空氣唧筒lu施加之壓力將固定環 3壓向該拋光墊101，以及供應至壓力室22至25之加 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公餐） 313091 -------------裝---------訂.-------.線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 576773 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 -------— B7_________ 五、發明說明（24 ) · 體所施加的壓力將半導體晶圓W之局部區域壓向拋光墊 101，可適當地調整以拋光半導體晶圓W。當完成半導體 曰曰圓w之抛光時，该半導體晶圓w，如上述同樣之方法在 真空狀態下，吸附至該吸口部分61、62之下端。此時，停 止供應加塵流體進入壓力室22至25，並且排放出壓力室 22至25内之壓力至大氣。於是，該吸口部分61、62之下 端與該半導體晶圓W接觸。該壓力室21之壓力被排出或 將其内抽吸成負壓。如果壓力室21維持在高壓，於是該半 體晶圓W被強力壓向拋光表面僅在與吸口部分61、62 有接觸之區域。因此，必需立刻降低壓力室2 1内之壓力。 於疋’如第2圖所示，可設置穿透該頂環體2之放氣孔39 以立刻將壓力室21内之壓力降低。在此情況下，當壓力室 2 1加壓時’必需經由流體通道3 1持續地將加壓流體供應 至該壓力至21。該放氣孔39包含止回閥（未顯示）以防止壓 力室21在負壓之狀態時外界空氣流進該壓力室21。 在邊半導體晶圓W吸附至該吸口部分6ι、62之下端 之後，該頂環1整個移動到準備輸送該半導體晶圓w之位 置。於是，經由吸口部分61、62之連通孔61a、62a，朝 向該半導體晶圓W噴出例如加壓空氣或混合氮以及純水 的流體，而使該半導體晶圓w脫離該頂環}。 用於拋光該半導體晶圓w之拋光液Q傾向流經位於 彈性墊4之外周圍表面和固定環3之間的間隙G。如果拋 光液Q牢固地沉積於該間隙G内時，該托環5、卡盤6、 和彈f生墊4無法相對該頂環體2和固定環3平滑地垂直移 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格d 297公楚）------- 24 313091 {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) # ^1 ^1 ϋ n -ϋ ϋ n^OJ« n I ϋ n n ·ϋ 1 I ^ 一 -·1 ϋ n n -ϋ 1 __1 I n ϋ n I ϋ ϋ - 576773 五、發明說明（25 ) 動。為了避免這缺點，經由流體通道32供應清潔液（純淨 水）至該清潔液體通道5丨。於是，該純淨水經由連通孔兄 供應至間隙G之上方區域，因此，界定於該間隙G之清潔 元件移除該拋光液Q之沉積物。純水之供應以拋光完成之 半導體晶圓W釋放後以及至下一片準備拋光之半導體晶 圓吸附至該頂環1之前的期間較佳。在拋光下一片半導體 晶圓之前亦以釋出頂5袠！内全部之供應純淨水較佳，因 此’如第2圖所示’該固定環3設置有多個通孔&以释出 該純淨水。而且，界定私陌—jxar， 介疋於固疋ί哀3、托環5、和加壓板7 之間的空間26之壓力過高時，可阻止卡盤6在頂環體2 内上移。因此，為了使卡盤6可在該頂環體2内平滑地上 移’該通孔3 a必黨以"STf祖/庄# +日日1 , 而乂 j徒供該空間20内之壓力和大氣壓 力相同較佳。 如上所述’根據本發明，在壓力室U和h，在中心 衣8内之壓力室24，以及在環形管9内之壓力室μ之壓 力可獨立地控制，以控制作用於該半導體晶圓w上之壓 力。 此外’根據本發明，藉更換該中心袋8和環形管9之 位置和面積可輕易改變控制半導體晶圓W上所施加之壓 ，區域。下述將說明改變控制半導體晶圓w上所施加之 壓力之區域的實例 *圖至第4E圖和第5圖為根據本發明之基板保持 ^ 接觸元件之其它實例（中心袋8和環形管9)的垂 直檢剖面圖。 1本紙張尺㈣財題⑵〇 x 297 ^ 313091 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 丨裝 -----訂--------- 經 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 25 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 26 576773 A7 -----—__ B7 五、發明說明（26 ) 如第4A圖和第4B圖所示，藉另一個有不同尺寸之中 心袋8可改變區域C1，於區域C1中施加至半導體晶圓壓 力受到控制。在此情況下，當預設界定於中心袋g内之壓 力室24和流體通道35相通之小孔82b的尺寸和形狀，以 及預設安裝於卡盤6上之中心袋保持器82之螺紋孔82a 的尺寸和位置時，可利用具有不同尺寸之中心袋保持器82 輕易改變施加至半導體晶圓之已受控制之壓力的範圍。在 此情況下，不需修改該卡盤6。 如第4C圖和第4D圖所示，藉另一個有不同尺寸和/ 或形狀之環形管9可改變控制施加至半導體晶圓之壓力之 區域C3的寬度和/或位置。此外，如第4£圖所示，可在 卡盤6之預設徑向位置提供多個小孔57和螺紋孔（未顯 示）。在此情況下，該連通孔92b位於對應至連通孔57之 位置，並且其它的連通孔（以及螺紋孔）以螺絲58填塞以密 封流體。因此，該環形管9可彈性地安裝在徑向方向，故 可彈性地改變壓力受到控制區域。 如第5圖所示，在該中心袋8的下表面可設置從彈性 膜81的周圍邊緣向外徑向突出之凸出物81a，而在環形管 9的下表面可設置從彈性膜91的周圍邊緣向外徑向突出之 凸出物91a。該凸出物81a、91a以與中心袋8和環形管9 相同之材料製《。如上所述，當開始拋光半導體晶圓時， 加壓流體供應至位於中心袋8和環形管9之間的壓力室 22、以及圍繞環形管9之壓力室23。因此，藉供應至壓力 室22、23之加壓流體使該凸出物81a、9U和彈性墊4緊 本紙張尺度適用中國國家標準（^NS)A4規格（210 X 297 ------- 313091 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -纛 n m m n 口、 f n ·ϋ m n n ammmt I .ϋ - 576773 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 27 A7 五、發明說明（27 ). 密接觸。因此，即使供應至鄰近該中心袋8之壓力室22 的加壓流體壓力高於界定於中心袋8内之壓力室24的加壓 流體之壓力，鄰近該中心袋8之高壓流體無法流入該中心 袋8之下方部位。類似地，即使供應至鄰近該環形管9之 壓力室22或23的加壓流體之壓力相當高於界定於環形管 9内之壓力室25的加壓流體之壓力，鄰近該環形管9之高 壓流體無法流入該環形管9之下方部位。因此，該凸出物 81a、91a能增加每一個壓力室之壓力控制之範圍，因而可 方e予該半導體晶圓更穩定的壓力。 彈性膜81、91可具有部份不同的厚度或可部份地包 括非彈性元件。第6A圖顯示一實例，環形管9之彈性膜 91的側表面91b厚於和彈性墊4接觸之表面。第6B圖顯 示一實例，環形管9之彈性膜91的側表面部分包括非彈性 疋件91d。在這些實例中，可適當地避免該彈性膜之側表 面因壓力室之壓力而導致變形。 如上所述，形成於半導體晶圓表面上之薄膜分佈視沉 積方法或沉積裝置而有所不同。根據本發明，藉更換中心 衣8和中心袋保持器82、或環形管9和環形管保持器μ， 基板保持裝置可改變用以施加壓力至半導體晶圓之壓力室 、、置和尺寸。因此，根據準備拋光之薄膜的分佈可在低 成本之下輕易改變壓力受到控制之位置和區域。換言之， 基板保持裝置可處理形成於準備搬光之半導體晶圓上的各 種不同薄膜厚度分佈。更換中心袋8或環形管9的形狀和 」立i 變位於中心袋8和環形管9之間的壓力室22、以 313091 -------------^--------^---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 576773 五、發明說明（28 ) 及圍繞環形管9之壓力室23的尺寸。 以下將參考第7圖至第U圖說明根據本發明之第一實 施㈣拋光裝置。第7圖為根據第二實施例之頂環^垂 直检剖面圖。類似的零件和組件以和第一 元件編號和字母表示。 4例中相同的 在第二實施例中，如第7圖所示，該頂環！以密㈣ 取代其彈性塾。該密封環42包括僅覆蓋卡盤6之下表 面接近外周圍邊緣的彈性膜。在第二實施例中，為了爵單 的結構，在卡盤6上並無設置内側吸口部分(在第；圖；以 ^件編號61表示）以及外側吸口部分（在第2圖中以元件編 號62表示）。然而，吸附半導體晶圓之吸口部分可^置於 該：盤6上，如第一實施例。該密封環42由高強度：耐磨 之橡耀材料製成，例如乙烯丙埽橡勝[乙稀丙稀三聚物 (EPDM)]'聚胺基曱酸乙酯橡膠、矽酮橡膠、或1類似物。 該密封環42以如下之狀態設置，該密封環42之下表 面和半導體晶圓W之上表面相接觸。該密封環4 徑 向外側邊緣被夾於卡盤6和托環5之間，如第一實施例中 之彈性f 4。該半導體晶圓w之外側邊緣具有凹槽，做為 缺口或疋位平面以辨識或確認該半導體晶圓之方向。因 此:該密封環42從如缺口或定位平面之凹槽的最内側位置 以徑向向内延伸較佳。 中心袋8配置於卡盤6底面之中心，以及環形管9配 置於圍繞該中心袋8之徑向朝外的位置，如第—實施例。 &第實施例中’準備拋光之半導體晶圓W固定於該 本紙張尺度_ 準视公餐 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) # ^ ·111[11 I I - I - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 28 313091 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 29 576773 A7 -------B7 _ 五、發明說明（29 ) 頂環1以使件該半導體晶圓W接觸至該密封環4 2、中心 袋8之彈性膜8 1、以及環形管9之彈性膜9 1。因此，在半 導體晶圓W、卡盤6、以及密封環42之間共同界定一空間， 取代第一實施例中由彈性墊和卡盤所界定之空間。該空間 被中心袋8和環形管9隔成多個空間（第二壓力室）。特別 是，界定於中心袋8和環形管9之間的壓力室22、以及界 疋於ί衣形管9之控向外伸的壓力室2 3。 包括通管和連接器之流體通道33、34、35和36分別 連接至壓力室22和23、界定於中心袋8内之中心壓力室（第 一壓力至）24、以及界定於環形管9内之中間壓力室（第一 壓力室）25。該壓力室22、23、24、和25經由分別連接至 流體通道33、34、35和36之個別調節器而連接至加壓空 氣源。該連接至壓力室21至25之流體通道31、33、34、 35和36的調節器能各自調節供應至壓力室21至25之加 壓流體的壓力，以藉此獨立地控制壓力室2丨至25内之壓 力或獨立地引入大氣空氣或真空至壓力室21至25。因此， 該壓力室21至25内之壓力變化與調節器無關，故可調節 該半導體晶圓W局部區域之壓力。在有些實際應用上，該 壓力室21至25可連接至真空源m。 以下將以上述的結構說明頂環1之操作。 當半導體晶圓w準備輸送至拋光裝置時，該頂環1會 移動到準備輸送半導體晶圓W之位置，以及在預設壓力^ 以加壓流體供應中心袋8和環形管9以使該中心袋8和環 ^ g 9緊密和半導體晶圓W之上表面相接觸。其後，壓力 本紙張尺度適財關家鮮（CNS)A4規格⑵〇χ 297公餐）— 313091 ^--------^ ---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 576773 A7 ~-_ B7 五、發明說明（30 ) 室22、23經由流體通道33、34連接至真空源而在該壓力 室22、23内產生負壓，藉此在真空下吸附該半導體晶圓 W 〇 為了拋光該半導體晶圓w之下表面，因此，該半導體 晶圓W被固定於該頂環i之底面，並且連接至頂環驅動軸 11之頂環空氣唧筒111在預設之壓力下開始將固定於該頂 環1之下端之固定環3壓向拋光台100上之拋光表面。於 是，加壓流體在各自之壓力下，分別供應至壓力室22、23、 中心壓力室24、以及中間壓力室25，藉此將該半導體晶圓 W壓向該拋光台i 〇〇上之拋光表面。於是，拋光液供應嘴 102供應抛光液Q於該槪光塾1〇1上。因此，拋光塾 以存在於準備拋光之半導體晶圓W的下表面和拋光墊1〇1 之間的拋光液Q開始拋光該半導體晶圓W。 位於壓力室22、23底下之半導體晶圓w的局部區域， 在供應至該壓力室22、23之加壓流體之壓力下，壓向該拋 光墊101。位於中心壓力室24底下的半導體晶圓w局部 區域經由中心袋8之彈性膜81，在供應至中心壓力室24 之加壓流體的壓力下，壓向該拋光墊1〇1。位於中間麼力 至2 5底下的半導體晶圓w局部區域經由環形管9之彈性 膜9 1，在供應至中間壓力室25之加壓流體的壓力下，壓 向該拋光墊1 0 1。 因此’藉控制供應至每一個壓力室2 2至2 5之加壓流 體的壓力，可獨立地調整作用於半導體晶圓w之個別局部 區域的拋光壓力。因此，該半導體晶圓w被分隔成同心圓 本紙張尺度刺中國國家標準（匸奶)六4規格（210>< 297公髮） 313091 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線」 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 30 576773 _ 至 較佳 之 程 度 y 而 不 需 顧 慮 該 薄膜形成時的膜厚度分佈。 • 當 開 始 拋 光該 半 導體 晶 圓 W時，該密封環42和該半 • 導體 晶 圓 的 上 表 面 之 一 部 分 緊 密地接觸而藉此密封該空 經 滑 間 〇 因 此 可 避 免 該 加 壓 流 體 流出該壓力室23之外面。 部 智 慧 當 完 成半 導體 晶 圓 W 之拋光時，該半導體晶圓W以 財 產 A 上 述 同 樣 之 方 法 吸 附 於 真 空 之 下，並且排放出壓力室21 員 工 内 之 壓 力 或 將 其 内 抽 吸 成 負 壓 。在吸附該半導體晶圓W之 yk 費 合 後 該 頂 環 1 整 個 移 動 到 準 備 輸送該半導體晶圓W之位 作 社 置 〇 於 是 經 由 流體通道 33 ^ 34朝向該半導體晶圓w喷 *Ί 製 出 例 如 加 壓 空 氣 或 混 合 氤 以 及 純水的流體，而使該半導體 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） 31 A7 B7 五、發明說明（) 和環形區域，可以獨立之壓力施壓。該圓形和環形區域之 拋光速率視施加至該區域之壓力而定，由於可獨立地控制 施加至該區域之壓力，故可獨立控制拋光速率。因此，即 使半導體晶圓W準備樾光之表面之薄膜厚度呈徑向的差 異性，該半導體晶圓w之表面之薄膜可被均勻地拋光而不 致呈現拋光不足或過度拋光的現象。更特別是，即使半導 體晶圓W準備拋光之表面之薄膜厚度視其在半導體晶圓 W之徑向位置而有所不同，位於薄膜之較厚區域上之壓力 至的壓力可使其咼於位於薄膜之較薄區域上之壓力室的壓 力，或位於薄膜之較薄區域上之壓力室的壓力可使低於位 於薄膜之較厚區域上之壓力室的壓力。以此方法，施加至 薄膜之較厚區域上之壓力可使其高於施加至薄膜之較薄區 域上之壓力，藉此可選擇性地增加該薄膜之較厚區域之拋 光速率。因此，該半導體晶圓w的整個表面可精確地拋光 313091 I— —II----· I------^ --------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 576773 A7 B7 五、發明說明（32 ) 晶圓W脫離該頂環i。如果該中心袋8之彈性膜μ以及 該環形管9之彈性膜91在它們的下表面有通孔時，藉由流 經这些通孔之流體施予該半導體晶圓w向下的力量，而使 該半導體晶圓W能順刺舳舛# π @ , 犯貝扪地攸該頂裱1釋出。在該半導體晶 圓從該頂& i釋出之後，曝露出大部份該頂環1之下表 面因此，在拋光及釋出該半導體晶圓w之後，可相當輕 易地清洗該頂環i之下表面。 以下將說明根據本發明之基板保持裳置的中心袋8和 f形管9的其它實例。第8圖為本發明另一種實例的垂直 秘剖面圖。第9圖為第8圖在移除半導體晶圓w之狀態下 的仰視圖。 ”在此實例中，如第8圖和第9圖所示，該中心袋8具 有彈性膜81只在令心袋8的外周圍邊緣，以及中心袋8 之彈性獏81的下表面形成圓形孔（連通部分）83。環形管9 有兩個彈性膜，即徑向内側彈性膜9U和徑向外側彈性膜 91f’以及環形槽（連通部分）93形成於内側彈性膜91e和外 側彈性m 9if之間。供應至中心壓力t 24以及中間壓力室 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 之加壓机體和半導體晶圓w之上表面接觸，該半導體 晶圓W之上表面為接觸表面。 當控制供應至中心壓力室24以及中間壓力室25之加 壓流體之溫度時，如上所述，從準備拋光之半導體晶圓w 表面的背面控制溫度，該形成於中心袋8和環形管9之彈 f生膜之下表面的連通部分83、93能增加控制溫度之加壓流 體#半導體日日圓W接觸的面積。因此，可改善半導體晶圓 ^氏張尺度適用家標準規格⑵〇 χ 297 --*------ 32 313091 576773

1F 經濟·部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（33 ) w之溫度控制能力。此外，當完成拋光該半導體晶圓W並 釋出該半導體晶圓W之後，該中心壓力室24以及中間壓 力室25各自經由圓形孔83以及環形槽93以開放至外界空 氣。因此，供應至中心壓力室24以及中間壓力室25之流 體可避免留存於中心壓力室24以及中間壓力室25内。因 此，即使繼續拋光該半導體晶圓W，仍能維持該半導體晶 圓W之溫度控制。 當拋光該半導體晶圓W時，加壓流體供應至中心壓力 室24以及中間壓力室25。因此，該中心袋8之彈性膜81 的下表面以及該環形管9之内侧和外侧彈性膜9丨e、91 f 的下表面壓向該半導體晶圓W之上表面，該半導體晶圓之 上表面為接觸表面。因此，即使圓形孔83和環形槽9;3形 成於彈性膜内，仍可避免供應至中心壓力室24以及中間壓 力至2 5之加壓流體流出外面。 在第8圖和第9圖所示之實例中，由於供應至中心壓 力室24之加壓流體，作用在該中心袋8之彈性膜8丨之力 使得圓形孔83向外膨脹。由於供應至中間壓 々至z 3之加 壓流體，作用在該環形管9之彈性膜9〗e、9if之力使得環 形槽向外膨脹。為了分散這些力’如第i。圖所示該：： 袋8和環形管9之彈性膜81、91的下表面設置多個圓乂 = 83 ' 94。 阅u十匕 ^第U圖所示，該中心袋8之彈性膜81的下端設 具有密封流體之環形接觸部分85。此外，該環形管^ 丨」生膜91的下端設置具有密封流體之(内側)環形 本紙張尺度適標準(CNS)^·^⑵。心〜---_ 313091 -------------^--------^---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 33 576773 A7 五、發明說明（Μ 刀95 a和（外側）環形接觸部分95b。在此情況下，該接觸部 分85、95a、95b藉供應至壓力室21之加壓流體壓向該半 導體晶圓W，而因此該壓力室22、23、中心壓力室24、 以及中間壓力室25分別以接觸部分85、95a、95b密封。 此時’壓向該半導體晶圓w之接觸部分85、95a、95b會 因變形而增加接觸部分85、95a、9“與該半導體晶圓w 接觸之面積，故施加至該半導體晶圓w之力變大。然而， 調節壓力室21内之壓力可避免接觸部分85、95&和95b 施加至邊半導體晶圓冒過多之力。第8圖至第U圖中所 顯示之實例可應用於第一實施例。 以下將參考第12圖和第13圖說明根據本發明之第三 實施例的拋光裝置。第12圖為根據第三實施例之頂環！ 的垂直橫剖面圖，以及第13圖為第12圖之頂環i在移除 半V體B曰圓之狀態下的仰視圖。類似的零件和組件以和第 一實施例中相同的元件編號和字母表示。 在第一實靶例中，如第1 2圖中所示，該頂環1無彈 性墊和岔封％。中心袋8具有環形中心袋保持器82，並且 在中心袋保持器82之外側周圍邊緣具有環形彈性獏8 ^。 如第8圖和第9圖中之實例，中心袋8之彈性膜81的下表 面形成圓形孔83。 、 該環形管9安裝於對應至該半導體晶圓w之外側周圍 部分的位置。如第8圖和第9圖中之實例，該環形管9具 有内側彈性膜91e和外側彈性膜91f，以及環形槽％形〃' 於内側彈性膜91e和外側彈性膜91f之間。環形总 ______ 吕 1示才寺器 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

--------IT*--------I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公髮)一 34 313091 經濟、部智慧財產局員工消費合作杜印製 35 576773 五、發明說明（35 Z邻配置環形辅助保持器96。該環形管 有從复t婭A# 鬥側译性膜9 1 e 器96所固宏.^ ^ 出物為輔助保持 ^ 疋，故可牛固地固定該内側彈性膜91e。 該中心袋8之彈性膜8 1有從苴下方R R遺& 外φ山 π攸八卜万周圍邊緣徑向向 出之凸出物81b。該環形管9之内側 ^下方周圍邊緣徑向向内突出之凸出物91g:; = 2例所說明，這些凸出物可增加壓力控制範圍，藉 .疋地將半導體晶圓W壓向拋光表面。 心 如第貝％例，該卡盤6有内側吸口部分6丨和外側 σ邛刀62以吸附半導體晶圓w。該内側吸口部分61配 置於中心袋8之内，以及該外側吸口部分62配置於中心袋 8和環形管9之間。 在此實施例中，準備拋光之半導體晶圓w以與中心袋 8及環形管9之彈性膜81、91e、91f接觸之狀，態而以頂環 1固疋。因此，該中心袋8和環形管9在該半導體晶圓w 和卡盤6之間共同界定之壓力室22。如上所述，該環形管 9安裝於對應至半導體晶圓w之外側周圍部分的位置，並 且在該環形管9之外側並無界定壓力室（第7圖中以元件編 號23表示）。 包括通管和連接器之流液體通道31、33、35和36分 別連接至界定於卡盤6上方之壓力室21、壓力室22、界定 於中心袋8内之中心壓力室（第一壓力室）24、以及界定於 環形管9内之中間壓力室（第一壓力室）25。該壓力室21、 22、24和25經由分別連接至流體通道31、33、35和36 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） 313091 ^ ^---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 576773 A7 ~"~' -— B7_______ 五、發明說明（36 ) 之個別之調節器而連接至加壓空氣源。連接至壓力室Μ、 一 24和25之流體通道31、33、35和％的調節器能各 自調節供應至該壓力室21、22、24和25之加塵流體的塵 ^，以藉此獨立控制在壓力室21、22、24和25内之壓力 或各自引入大氣或真空至該壓力室21、22、以和乃。因 此，壓力室21、22、24和25内之壓力變化與調節器無關， 故可調整該半導體晶圓w之局部區域的壓力。 不論形成於準備拋光之半導體晶圓w之表面上之薄 膜厚度的分佈為如何，當拋光該半導體晶圓冒時，由於拋 光墊之彈性變形或類似情形或拋光液進入椒光表面和半導 體晶圓W之間的空間而使該半導體晶圓w的周圍部分不 易均勻地拋光。在此實施例中，該環形管9安裝於對應至 該半導體晶圓W之外側周圍部分的位置。此外，該環形管 9的寬度D 1非常窄，而該中心袋8的寬度則非常大。因此， 可控制施加至該半導體晶圓w之周圍部分之壓力以均勻 地拋光該半導體晶圓w的周圍部分。特別是，該環形管9 較佳地具有1 0毫米或以下之寬度，以5毫米或以下更佳。 半導體晶圓的直控為2 〇 〇毫米時，中心袋8和環形管9之 間的距離D3以介於2〇至25毫米較佳，以及半導體晶圓 的直徑為300毫米時，D3以介於25至30毫米較佳。 當參考較佳實施例詳細說明本發明時，對熟習該項技 術之人士可於本發明内進行許多修改和變化而不偏離本發 明之精神和範圍是顯而易見的。 在上述實施例中，該流體通道31、33、34、35和36 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公餐） 313091 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線丨 _ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 36 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 37 576773 Α7 __ Β7 五、發明說明（37 ) 設置為分開的通道。然而，流體通道和壓力室的配置可以 根據施加至半導體晶圓W之壓力的大小和施加壓力的位 置而加以修改。例如，這些通道可互相合併，或該壓力室 可互相連接。 壓力室22、23可和壓力室21連接而形成一壓力室， 而流體通道33則不和壓力室22連通以及流體通道34不和 壓力室23連通。在此情況下，控制壓力室21、22、23内 之壓力，使其與經由流體通道3 1供應之加壓流體有相等的 壓力。如果壓力室22和壓力室23之間不需提供不同之壓 力，以及在中心壓力室24和中間壓力室25内之壓力不大 於壓力室21、22、23内之壓力，則可使用上述之配置方式 分配流體通道3 3、3 4，藉此減少流體通道的數目以及簡化 該流體通道。 如第一和第三實施例中，當卡盤6上設置内側吸口部 分61和外側吸口部分62時，連通至吸口部分6卜62之流 體通道37、38内不僅能產生真空，而且可供應加壓流體至 流體通道37、38。在此情況下，於吸口部分61、62吸附 該半導體晶圓以及供應至壓力室22、23之加壓流體可以各 自的通道執行。因此，不需提供兩個流體通道，亦即流體 通道33、34,藉此減少流體通道的數目以及簡化該 道。 在第一和第二實施例中，該卡盤6具有突出部 (Pr〇tUb⑽_)63從其外周圍邊緣向下突出以維持彈性膜4 或密封環42_之下方周圍部份的形狀（請看第2圖和第 本紙張尺度適用中國國^Τ^Α4規格⑵----- 313091 ^--------^---------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 7 576773 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（38 ) 圖）。然而，如果由於材料或其類似物而不需維持該彈性膜 4或密封環42之形狀時，則該卡盤6不需具有此突出部。' 第14圖為第一實施例中頂環i之卡盤6不具有突出部μ 的垂直橫剖面圖。在此情況下，該半導體晶圓…可從其中 央部份均勻地被壓向其外側周圍部份。此外，該半導體晶 圓亦可輕易地配合拋光表面的大波紋或波動。 83 在上述實施例中，該拋光表面是由拋光墊組成。然 而，該拋光表面不僅侷限於此。例如，該拋光表面可由固 定磨料組成。該固定磨料形成一平板，該平板包含以黏著 劑固定之磨料粒子。以該固定磨料’自該固定磨料自我產 生=磨料粒子進行拋光過程。該固定磨料包括磨料粒子， 黏著劑，以及細孔。例如，以平均粒子直徑為〇 5微米之 二氧化鈽(Ce〇2)做為磨料粒子’以及以環氧樹脂(ep〇xy 做為黏著劑。這樣的固定磨料形成較硬㈣光表面。 該固定磨料包括固定磨㈣，具有以固定磨料薄層和附著 於該固定磨料層之彈性拋光塾所形成之雙層構造。可應用 上述之1C-1000做為另一種剛性拋光表面。 如上所述，根據本發明，第—壓力室和第二壓力室内 之壓力可獨立地控制。因此，施加至薄獏之較厚區域上之 壓力可使其高於施加至薄膜之較薄區域上之壓力，藉此可 選擇性地增加該薄膜之較厚區域之抛光速率。因此，基板 的整個表面可精確地撤光至較佳之程度，而不需顧慮該薄 膜形成時的膜厚度分佈。 此外’根據本發明，接觸元件包含保持元件以可分開 &紙張尺度1¾財關家標準（CNS)A4規格⑵Gx 297公^---- 38 313091 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -------訂---------'^丨一 n n II «I , 576773 經濟碎智慧財產局員工消費合作社印製 39 B7 五、發明說明（39 ) =式固疋彈性獏，或該接觸元件之保持元件以可分開方式 女裝於支撐7C件上。因此’該彈性膜或接觸元件可輕易地 加以更㉟特別疋，只要藉改變該彈性膜或接觸元件即可 改變第-壓力室和第二壓力室之位置和尺寸。因此，根據 本發明之基板保持裝置能以低的成本輕易地處理形成於準 備拋光之基板上之薄膜的各種厚度分佈。 在包含密封環之基板保持裝置中，在釋出該半導體晶 圓之後，支撐元件之下表面並未被覆蓋。因此，在釋出該 半導體晶圓之後，曝露出大部分支撐元件之下表面，故在 拋光過程之後可輕易地清洗該基板保持裝置。 此外，在彈性膜的下表面上設置凸出物，該凸出物從 ㈣元件之彈性膜的周圍邊緣徑向突出。因此，該凸出物 藉供應至第二壓力室之加壓流體緊密地和彈性墊或基板接 觸以避免該加壓流體流入該接觸元件之下方部位。因此， 可增加壓力控制的範圍而使該基板更穩定地壓向拋光表 面。 雖然已顯示和詳細說明本發明之特定較佳實施例，但 疋必需明瞭，在不偏離附加之申請專利範圍内，可進行各 種的改變和修飾。 本紙張尺度過用〒囷國豕“半現格 (210 X 297公复） 313091 ---------t---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

Claims (1)

1. 576773 六、申請專利範圍 .-種基板保持裝i，用am定準備M光之基板並該基板 壓向拋光表面，該基板保持裝置包括： 頂環體，用以固定基板； 彈性墊，和該基板接觸； 支撐元件，用以支撐該彈性塾； 接觸兀件，安裝於該支撐元件的下表面並且置於該 彈性墊和該支撐元件所形成之空間内，該接觸元件具有 和該彈性墊接觸之彈性膜； 第一壓力室，界定於該接觸元件内； 第二壓力室，界定於該接觸元件外；以及 流體源，用以獨立地供應流體至該第一壓力室和該 第二壓力室或於該第一壓力室和該第二壓力室内產生 真空。 2·如巾4專利1S帛1項之基板保持裝置，其中該流體源 分別供應溫控流體至該第一壓力室和該第二壓力室。 3.如申請專利範圍第1項之基板保持裝置，其中該接觸元 件包含保持元件，以可分開方式固定該彈性膜。 4·如申請專利範圍第3項之基板保持裝置，其令該接觸元 件之該保持元件以可分開方式安裝於該支樓元件上。 5. 如申請專利範圍第1項之基板保持裝置，其中該接觸元 件包含置於對應至該基板之中心位置的中心接觸元 件’以及置於該中心接觸元件之外部之外接觸元件。 6. 如申請專利範圍第5項之基板保持裝置，其中該外接觸 元件安裝在對應該基板之外周圍部分的位置。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 40 313091 其中該接觸元 其中該支撐天 六、申請專利範圍 7· Γ二專利範圍第1項之基板保持裝置，復包括固定 二：於該頂環體或和該頂環體整體形成以固 板之周圍部分。 利範圍第7項之基板保持裝置，其中 潔液通道，界定於該頂環體心供應清潔液至該 9外㈣表面和固定環之間所界定的間隙内。 • 口 ^專圍第7項之基板保料置，其中該固定環 入頂Μ’ *在制定環和該11環體之間並無插 入彈性元件。 心申請專利範圍第！項之基板保持裝置，其中該接觸元 件之該彈性膜具有部分不同的厚度。 U.如申請專利範圍第1項之基板保持裝置 件之該彈性膜部分地包括非彈性元件。 12.如申請專利範圍第1項之基板保持裝置 件由絕緣材料所製成。 丨3·-種基板保持裝置’用以固定準備拋光之基板並且^ 基板壓向拋光表面，該基板保持裝置包括： 頂環體，用以固定基板； 密封環’和該基板之周圍部分之上表面接觸； 支撐元件，用以支撐該密封環； 接觸元件，安裝於該支撐元件的下表面並且置於言j 基板和該密封環和該支撐元件所形成之空間内，該接潑 元件具有和該基板接觸之彈性膜； 第一壓力室，界定於該接觸元件内； 本紙張尺度適用中國國家標?75Ts)A4規格（21(3 X 297公爱） ---I I « — III— — — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經* 濟 部 慧 財 A A 員 工 诮 費 合 社 印 製 576773 經濟部智慧財產局員Η消費合作社印製 申請專利範圍 第二壓力室，界定於該接觸元件外；以及 流體源，用以獨立地供應流體至該第一壓力室和該 第二壓力室或於該第一壓力室和該第二壓力室内產生 真空。 14·如申請專利範圍第13項之基板保持裝置，其中該流體 源分別供應溫控之流體至該第一壓力室和該第二壓力 室。 15·如申請專利範圍第13項之基板保持裝置，其中該接觸 兀件之該彈性膜的下表面形成連通部分，該連通部分用 以使。亥桃體供應至該第一壓力室以接觸該基板之接觸表面。16. 如申請專利範圍第13項之基板保持裝置，其中該接觸 —件匕S保持元件，以可分開方式固定該彈性膜。 17. 如申請專利範圍第16項之基板保持裝置，其中該接觸 疋件之保持凡件以可分開方式安裝於該支樓元件上。 18. 如申請專利㈣第13項之基板保持裝置，其中在 性膜的下表面上設置凸出物，該凸出物從該接觸元件之 5玄彈性膜的周圍邊緣徑向地突出。 19. 如申請專利範圍第13項之基板 分人 行衮置，其中該接觸 凡件包,置於對應該基板之中心位置的中心接觸元 20 1由以及置於該中心接觸^件之外部的外接觸元件。 .申睛專利範圍第19項之基板保持裝n中 觸凡件安裝於對應該基板之外周圍部分的位置。/ 21 ·如申請專利範圍第丨3項之基板 1____ 行裒置，復包括固定 本紙張規格（2ΐΓχ 297公爱） 42 313091 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 訂--------

   576773 ~、申請專利範圍 環，固定於該頂環體或和該頂環體 板之周圍部分。 ^成以固定該基 22·如申請專利範圍第21項之基板保持 體包括清潔液通道，界定於該’其中該頂環 該密封環之外周圍表面和該 /供應清潔液至 内。 界定的間隙 23·如申請專利範圍帛21工頁之基板保持 環固定於該頂環體，而在該固定環和該㈣該固定 插入彈性元件。 、衣體之間亚無 24.如申請專利範圍第13項之基板保持裝置 元件之該彈性膜具有部分不同的厚度。 25·如申請專利範圍第13項之基板保持裝置 元件之該彈性膜部分地包括非彈性元件。 26·如申請專利範圍第13項之基板保持裝置 元件由絕緣材料所製成。 27.如申請專利範圍第13項之基板保持裝置 環從凹槽之最内側部分向内徑向地延伸以辨識或確^ 基板之方向。 28·—種基板保持裝置，用以固定準備拋光之基板並且將拿 基板壓向拋光表面，該基板保持裝置包括； 頂環體，用以固定基板； 支撐元件’具有接觸元件安裝於其下表面，該接潑 元件置於該基板和該支撐元件所形成之空間内並且具 有和該基板接觸之彈性膜； 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公髮 43 其中該接觸 其中該接觸 其中該支撐 其中該密封

   — — — — — 1IIIIII — .— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂： --線- 313091 576773 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 々、申請專利範圍 第一壓力室，界定於該接觸元件内； 第二壓力室，界定於該接觸元件外； —流體源，用以獨立地供應流體至該第一壓力室和該 第二壓力室或於該第一壓力室和該第二壓力室内產生真空。 29’如申請專利範圍第28項之基板保持裝置，其中該流體 源分別供應溫控流體至該第一壓力室和該第二壓力 〇 〇0·如申請專利範圍第28項之基板料裝置，其巾該接觸 元件之該彈性膜的下表面形成連通部分，該連通部分用 以使該流體供應至該第一壓力室以接觸該基板之接觸 表面。 〇1.如申請專利範圍第28項之基板保持裝置，其 ，元件包含保持元件’以可分開方式固定該彈性膜。 32·如申請專利範圍第31項之基板保持裝置，其中該接觸 疋件之保持元件以可分開方式安裝於該支撐元件上。 33.如申請專利範圍第28項之基板保持裝置，盆中在該彈 ㈣的下表面上設置凸出物’設Μ物從該接觸元:之 該彈性膜的周圍邊緣徑向地突出。 Μ.如申請專利範圍第28項之基板保持裝置，其中該接觸 疋件包含置於對應該基板之中心位置的中心接觸元 件，以及置於該中心接觸元件之外部的外接觸元件。 35.如申請專利範圍第34項之基板 她— 置，其中該外接 觸疋件安裝於對應該基板之外周圍部分的位置。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 χ 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 .

   313091 44 576773 經濟部考慧射羞肩員工涓費合作社印製 六、申請專利範圍 36·如申請專利範圍第28項之基板保持 ^ 了我置，復包括固定 環’固定於該頂環體或和該頂環體整 1體形成以固定該基 板之周圍部分。 土 37.如申請專利範圍第36項之基板保持 訂我置，其中該頂環 體包括清潔液通道，界以該頂環體中以供應清潔液至 該基板之外周圍表面和該固定環之間 间所界定的間隙 内。 ’ 38.如申請專利範圍帛36項之基板保持裝置，其中咳固— 環固定於該頂環體，而在㈣定環和Μ環體/間並^ 插入彈性元件。 39·如申請專利範圍第28項之基板保持裝置 元件之該彈性膜具有部分不同的厚度。 40. 如申請專利範圍第28項之基板保持裝置 元件之該彈性膜部分地包括非彈性元件。 41. 如申請專利範圍第28項之基板保持裝置 元件由絕緣材料所製成。 42. -種基板保持裝置’用以固定準備拋光之基板並且將該 基板壓向拋光表面，該基板保持裝置包括： 頂環體，用以固定基板，· 彈性墊，和該基板接觸； 支撐元件，用於支撐該彈性墊；以及 ‘多個接觸元件，安裝於該支撐元件之下表面，該多 個接觸元件個別具有和該彈性墊接觸之彈性獏並且可 獨立地壓向該彈性塾。 其中該接觸 其中該接觸 其中該支撐 i--------訂---------線 f請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} ‘紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐 313091 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 46 576773

   六、申請專利範圍 如申明專利圍第42項之基板保持裳置，其中該多個 接觸元件以預設之間距隔開。 如申明專利範圍第42項之基板保持裝置，其中該流體 源分別供應溫控流體至該第一壓力室和該第二壓力 室。 α如申請專利範圍第42項之基板保㈣置，其中該接觸 疋件之該彈性膜的下表面形成連通部分，該連通部分用 以使該流體供應至該第一壓力室以接觸該基板之接觸 表面。 认如申請專利範圍第42項之基板保持裳置，其中該接觸 疋件包含保持元件’以可分開方式固定該彈性膜。 7·如申請專利範㈣46項之基板保㈣置，其中該接觸 疋件之該保持7^件以可分開方式安裝於該支撑元件 上。 48. 如申請專利範圍第42項之基板保持裝置，盆中在該彈 性膜的下表面上設置凸出物’該凸出物從該接觸元：之 该彈性膜的周圍邊緣徑向地突出。 49. 如申請專利範圍第42項之基板保持裝置，其中該接觸 疋件包含置於對應該基板之中心位置的中心接觸元 件，以及置於該中心接觸元件之外部的外接觸元件。 50. 如申清專利範圍第49項之基板保持裝置，其中該 觸元件安裝於對應該基板之外周的位置。 5!.如申請專利範圍第5G項之基板保持裝置，復包括固定 環，固定於該頂環體或和該頂環體整體形成以固定該基 Μ氏張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公髮） 313091 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

   經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 /、、申請專利範圍 板之周圍部分。 利範圍第51項之基板保持裝置，其中該頂環 二/潔液通道’界定於該頂環體内以供應清潔液至 2彈性塾之外周圍表面和該固定環之間所界定的間隙 内〇 申β專利範圍第51項之基板保持裝置，其中該固定 衣固定於該頂環體，而在該固定環和該頂環 插入彈性元件。 …、 54·如申請專利範圍帛42g之基板保持裝置 元件之該彈性獏具有部分不同的厚度。 55. 如申請專利範圍第42項之基板保持&裝置 元件之該彈性膜部分地包括非彈性元件。 56. 如申請專利範圍第42項之基板保持裝置 元件由絕緣材料所製成。 57·—種拋光基板之拋光裝置，包括·· 抛光台’具有拋光表面；以及 基板保持裝置，用以固定準備拋光之基板並且將$ 基板壓向該拋光表面，該基板保持裝置包括： 頂環體，用以固定基板； 彈性墊，和該基板接觸； 支撐元件’支撐該彈性餐； 接觸元件，安裝於該支擇元件的下表面並且置於由 該彈性墊和該支撐元件所形成之空間内，該接觸元件具 有和該彈性墊接觸之彈性膜； 其中該接觸 其中該接觸 其申該支稽 ___I I I I I--I I I I - I I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -n H n n I 1 n I · t紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公爱 313091 576773 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 第一壓力室，界定於該接觸元件内； 第二壓力室，界定於該接觸元件外；以及 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 流體源，用以獨立地供應流體至該第一壓力室和該 第二壓力室或於該第一壓力室和該第二壓力室内產生 真空。 58·—種拋光基板之拋光裝置，包括·· 拋光台，具有拋光表面；以及 基板保持裝置，用以固定準備撤光之基板並且將該 基板壓向該拋光表面，該基板保持裝置包括： 頂環體，用以固定基板； 密封環，和該基板之周圍部分之上表面接觸； 支撐元件，用以支撐該密封環； 接觸元件，安裝於該支撐元件的下表面並且置於該 基板和該密封環和該支撐元件所形成之空間内，該接觸 元件具有和該基板接觸之彈性膜； 第一壓力室，界定於該接觸元件内； 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 务，一壓力室’界定於該接觸元件外；以及 流體源，用以獨立地供應流體至該第一壓力室和該 第二壓力室或於該第一壓力室和該第二壓力室内產生 真空。 59.—種拋光基板之拋光裝置，包括·· 拋光台，具有拋光表面；以及 基板保持裝置，用以固定準備拋光之基板並且將該 基板壓向該拋光表面，該基板保持裝置包括： 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公髮） 48 313091 576773 該接觸 並且該 :、申請專利範圍 頂環體，用以固定基板； 支撐元件，具有接觸元件安裝於其下表面 元件置於該基板和該支撐元件所形成之空間内 接觸元件具有和該基板接觸之彈性膜； 第一壓力室，界定於該接觸元件内； 第二壓力室，界定於該接觸元件外； 流體源，用以獨立地供應流體至該第一壓力室和該 第二壓力室或於該第一壓力室和該第二壓力室内產生 真空。 6〇·—種基板保持裝置，用以固定準備拋光之基板並且將該 基板壓向拋光表面，包括： 頂環體，用以固定基板； 多個環形元件，以彈性材料形成並且和該基板接 觸； 多個區域，以該多個環形元件所隔開，該多個區域 的開口朝下；以及 流體通道，用以供應流體至該多個區域。 61·—種拋光基板的方法，包括： 將基板壓向拋光台上之拋光表面；以及 在施加至該基板上薄膜之較厚區域之壓力高於施 加至薄膜之較薄區域之壓力的狀態下進行拋光基板。 62.—種抛光基板的方法，包括： 將基板壓向拋光台上之拋光表面； 藉由和該基板保持接觸之彈性材料所形成之多個 ---11-------1 « ^--------^ — I---- - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經· 濟 部 % 慧 貝才 Λ 肩 員 肖 赁 A 社 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐 49 313091 576773 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 環形元件以界定多個開口朝下的區域；以及 生 產 内域 區 個 多 該於 或 内域 區 個 多 該 至體流 應 供 C 空 真 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

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