專利名稱：用于襯底保持裝置中的彈性部件以及襯底拋光裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于保持待拋光襯底并將該襯底壓靠在拋光表面上的 襯底保持裝置，特別是涉及一種用于在將襯底拋光至平整光面的拋光裝置 中保持襯底、例如半導(dǎo)體晶片的襯底保持裝置。本發(fā)明還涉及用于襯底保 持裝置中的彈性部件以及襯底拋光裝置和方法。
背景技術(shù)：
近年來，半導(dǎo)體器件變得更加集成化，并且半導(dǎo)體元件的結(jié)構(gòu)也變得 更加復(fù)雜。此外，用于邏輯系統(tǒng)的多層互連的層數(shù)也被提高。因此，半導(dǎo) 體器件表面的不規(guī)則性增大，以致于半導(dǎo)體器件表面的階躍高度趨于更大。 這是因為，在半導(dǎo)體器件的制造過程中，在半導(dǎo)體器件上形成一層薄膜， 然后對半導(dǎo)體器件進行顯微機械加工處理，例如形成圖案或孔，這些處理 重復(fù)多次，以在半導(dǎo)體器件上形成后續(xù)薄膜。
當(dāng)半導(dǎo)體器件表面的不規(guī)則性增大時，會出現(xiàn)以下問題。當(dāng)在半導(dǎo)體
器件上形成薄膜時，在具有臺階的部分所形成的薄膜的厚度相對較小。由 于互連部分的斷開造成斷路或由于互連層之間絕緣不充分而造成短路。因 此，不能獲得好的產(chǎn)品，產(chǎn)量也會降低。此外，即使半導(dǎo)體器件最初工作 正常，半導(dǎo)體器件的可靠性在長期使用之后也會降低。當(dāng)在平版印刷過程 中進行曝光時，如果輻射表面具有不規(guī)則性，則曝光系統(tǒng)中的透鏡系統(tǒng)便 在局部不能聚集。因此，如果半導(dǎo)體器件表面的不規(guī)則性增大，則會產(chǎn)生 難以在半導(dǎo)體器件上形成精細圖案的問題。
因此，在半導(dǎo)體器件的制造過程中，平面化半導(dǎo)體器件表面變得越來 越重要。平面化技術(shù)中最重要的一種為CMP (化學(xué)機械拋光)。在化學(xué)機
4械拋光中，使用一拋光裝置，在將其中含有磨料顆粒、如硅石(Si02)的拋
光液供給到拋光表面、例如拋光墊上的情況下，使襯底、例如半導(dǎo)體晶片 與拋光表面滑動接觸，由此將襯底拋光。
這類拋光裝置包括具有拋光表面的拋光臺和用來保持半導(dǎo)體晶片的被 稱作頂環(huán)或承載頭的襯底保持裝置，其中所述拋光表面由拋光墊構(gòu)成。當(dāng) 利用這種拋光裝置對半導(dǎo)體晶片進行拋光時，半導(dǎo)體晶片被襯底保持裝置 以預(yù)定壓力保持和壓靠在拋光臺上。此時，拋光臺和襯底保持裝置彼此相 對移動，以使半導(dǎo)體晶片與拋光表面產(chǎn)生滑動接觸，從而將半導(dǎo)體晶片表 面拋光至平整鏡面光潔度水平。
在這種拋光裝置中，如果被拋光的半導(dǎo)體晶片與拋光墊的拋光表面之 間的相對壓緊力在半導(dǎo)體晶片的整個表面上不均勻，則在某些部分上根據(jù) 施加在半導(dǎo)體晶片的該部分上的壓緊力的不同使得半導(dǎo)體晶片可能不能充 分拋光或可能過度拋光。因此，人們試圖用由彈性材料、如橡膠制造的彈 性膜來形成襯底保持裝置的表面，以保持半導(dǎo)體晶片，并向彈性膜的背面 施加流體壓力、如氣壓，以使施加在半導(dǎo)體晶片上的壓力在半導(dǎo)體晶片的 整個表面上均勻分布。
此外，拋光墊的彈性使得施加到被拋光半導(dǎo)體晶片的周邊部分上的壓 力變得不均勻，由此只有半導(dǎo)體晶片的周邊部分可能過度拋光，這被稱作 "邊角修圓"。為避免這種邊角修圓，采用了一種襯底保持裝置，其中半 導(dǎo)體晶片在其周邊部分處被導(dǎo)環(huán)或卡環(huán)保持，拋光表面上與半導(dǎo)體晶片的 周邊部分對應(yīng)的環(huán)形部分被導(dǎo)環(huán)或卡環(huán)壓住。
下面參照圖29A和29B對一傳統(tǒng)襯底保持裝置進行說明。圖29A和29B 示出了一傳統(tǒng)襯底保持裝置的局部橫截面圖。
如圖29A所示，該襯底保持裝置具有頂環(huán)本體2、位于頂環(huán)本體2中 的卡盤6、以及附著在卡盤6上的彈性膜80。彈性膜80位于卡盤6的外圓 周部分上，并與半導(dǎo)體晶片W的圓周邊緣接觸。環(huán)形卡環(huán)3被保持在頂環(huán) 本體2的下端，并在半導(dǎo)體晶片W的圓周邊緣附近擠壓拋光表面。
卡盤6通過彈性壓片13安裝在頂環(huán)本體2上。卡盤6和彈性膜80在 流體壓力的作用下在一定范圍內(nèi)相對于頂環(huán)本體2和卡環(huán)3垂直移動。具 有這種結(jié)構(gòu)的襯底保持裝置被稱為所謂的浮式襯底保持裝置。由彈性膜80、卡盤6的下表面以及半導(dǎo)體晶片W的上表面限定了一壓力腔室130。在壓 力腔室130內(nèi)輸入一加壓流體，從而抬起卡盤6并同時將半導(dǎo)體晶片W壓 靠在拋光表面上。在此狀態(tài)下，向拋光表面上提供拋光液，并彼此獨立地 旋轉(zhuǎn)頂環(huán)(襯底保持裝置)和拋光表面，由此將半導(dǎo)體晶片W的下表面拋 光至平整光面。
拋光過程結(jié)束之后，半導(dǎo)體晶片W受真空吸引并被頂環(huán)保持。頂環(huán)保 持著半導(dǎo)體晶片W移動到一傳送位置，然后從卡盤6的下部噴射出一液體 (例如加壓流體或氮與純水的混合物)，以便釋放半導(dǎo)體晶片W。
然而，在上述傳統(tǒng)浮式襯底保持裝置中，當(dāng)卡盤6向上移動以壓緊半 導(dǎo)體晶片W時，保持與半導(dǎo)體晶片W的外圓周邊緣接觸的彈性膜80被卡 盤6提起，由此導(dǎo)致彈性膜80的外圓周邊緣與半導(dǎo)體晶片W脫離接觸。 因此，施加在半導(dǎo)體晶片W上的壓緊力在半導(dǎo)體晶片W的外圓周邊緣處被 局部地改變。于是，在半導(dǎo)體晶片W的外圓周邊緣處拋光率降低，而在位 于半導(dǎo)體晶片W的外圓周邊緣的徑向內(nèi)部的區(qū)域拋光率升高。
隨著彈性膜的硬度提高，此問題會更加嚴(yán)重。因此，人們試圖使用低 硬度的彈性膜，以使彈性膜與半導(dǎo)體晶片之間的接觸區(qū)域保持不變。但是， 在浮式襯底保持裝置中，半導(dǎo)體晶片W拋光的同時卡環(huán)3與拋光表面保持 滑動接觸。因此，卡環(huán)3勢必會隨時間發(fā)生磨損，從而導(dǎo)致半導(dǎo)體晶片W 與卡盤6之間的距離減小(參見圖29B)。于是，施加到半導(dǎo)體晶片W的 外圓周邊緣上的壓力發(fā)生改變，由此在半導(dǎo)體晶片W的外圓周邊緣處拋光 率發(fā)生變化，從而造成拋光輪廓的改變。此外，由于這種缺陷，必須在初 始階段便替換磨損的卡環(huán)，因此卡環(huán)的使用壽命很短。
除上述問題之外，傳統(tǒng)的襯底保持裝置還存在另一問題當(dāng)拋光處理 將要開始時，加壓流體被輸入壓力腔室，而彈性膜與半導(dǎo)體晶片可能沒有 保持彼此充分緊密接觸。因此，加壓流體易于從彈性膜和半導(dǎo)體晶片之間 的間隙中滲漏。
此外，在從頂環(huán)上釋放半導(dǎo)體晶片的步驟中，會發(fā)生以下問題如果 在半導(dǎo)體晶片的背面(上表面)上形成有氮化物等的膜，則彈性膜與半導(dǎo) 體晶片會彼此粘附。因此，在釋放半導(dǎo)體晶片時，彈性膜可能不能與半導(dǎo) 體晶片脫離接觸。在這種狀態(tài)下，如果加壓流體連續(xù)噴射在半導(dǎo)體晶片上，彈性膜在保持與半導(dǎo)體晶片接觸的同時被拉伸。因此，半導(dǎo)體晶片由于流 體壓力而變形，或在最壞的情況下破裂。
此外，傳統(tǒng)襯底保持裝置中還會產(chǎn)生另一問題由彈性膜構(gòu)成的壓力 腔室由于流體壓力而變形。因此，當(dāng)加壓流體輸入壓力腔室時，彈性膜與 半導(dǎo)體晶片局部脫離接觸。這樣，施加在半導(dǎo)體晶片上的壓緊力局部降低， 由此不能在半導(dǎo)體晶片的整個被拋光表面上獲得均勻的拋光率。
隨著彈性膜的硬度提高，此問題會更加嚴(yán)重。因此，如上所述，人們 試圖使用低硬度的彈性膜，以使彈性膜與半導(dǎo)體晶片之間的接觸區(qū)域保持 不變。但是，由于低硬度彈性膜的機械強度低，彈性膜勢必會產(chǎn)生裂縫， 從而需要頻繁更換。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述缺陷而提出。根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于通過向由 彈性膜限定的空間中供給加壓流體來向襯底施加壓緊力的襯底保持裝置。 該襯底保持裝置被構(gòu)造成能夠在包括襯底拋光過程和襯底釋放過程在內(nèi)的 所有過程中穩(wěn)定地處理襯底。具體地說，本發(fā)明的第一個目的在于提供一 種襯底保持裝置以及具有這種襯底保持裝置的拋光裝置，該襯底保持裝置 可以向襯底的整個表面施加均勻的壓緊力，以使得在襯底的整個表面上獲 得均勻的拋光輪廓。本發(fā)明的第二個目的在于提供一種可以快速釋放襯底 的襯底保持裝置以及具有這種襯底保持裝置的拋光裝置。本發(fā)明的第三個 目的在于提供一種可以在襯底的整個拋光表面上獲得均勻的拋光率的襯底 保持裝置以及具有這種襯底保持裝置的拋光裝置。
為實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于將待拋光 襯底保持和壓靠在拋光表面上的襯底保持裝置，該襯底保持裝置包括一 個可垂直移動部件； 一個與所述可垂直移動部件相連以用于限定一腔室的 彈性部件；所述彈性部件包括一個與所述襯底發(fā)生接觸的接觸部分以及一 個從所述接觸部分向上延伸并與所述可垂直移動部件相連的周壁，所述周 壁具有一個可垂直伸展和收縮的可伸縮部分。在本發(fā)明的一個優(yōu)選方面，所述周壁包括一個外周壁和一個位于所述
外周壁的徑向內(nèi)側(cè)的內(nèi)周壁；所述外周壁和內(nèi)周壁中的至少一個具有該可 伸縮部分；且該接觸部分在所述外周壁和所述內(nèi)周壁之間的位置處被分開。
由于本發(fā)明具有上述結(jié)構(gòu)，當(dāng)可垂直移動部件(卡盤)向上移動時， 由于可伸縮部分被垂直拉伸，所以與襯底保持接觸的接觸部分可以保持原 形。因此，彈性部件與襯底之間的接觸區(qū)域可以保持不變，由此可以在襯 底的整個表面上獲得均勻的壓緊力。
即使卡環(huán)被磨損從而導(dǎo)致可垂直移動部件與襯底之間的距離發(fā)生變 化，可伸縮部分也可收縮，以跟隨距離的變化。因此，與襯底保持接觸的 接觸部分可以保持原形。這樣，可以在從襯底中心到其圓周邊緣的整個表 面上以均勻的壓力壓緊襯底，由此可在襯底的整個表面上獲得均一的拋光 率即拋光輪廓。此外，由于可伸縮部分根據(jù)卡環(huán)的磨損而收縮，所以磨損 的卡環(huán)仍可使用而不必更換。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選方面，周壁具有一個折疊部分，以形成所述可伸 縮部分。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選方面，所述折疊部分具有基本弧形橫截面。 通過此結(jié)構(gòu)，可伸縮部分可以平滑地向下伸展。 在本發(fā)明的一個優(yōu)選方面，可伸縮部分由比接觸部分軟的材料制成。 在本發(fā)明的一個優(yōu)選方面，周壁的一個預(yù)定部分比接觸部分薄，以構(gòu) 成可伸縮部分。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選方面，周壁具有一個由比接觸部分硬的材料制成 并位于可伸縮部分之下的部分。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選方面，周壁具有一個由比接觸部分厚并位于可伸
縮部分之下的部分。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選方面，在周壁內(nèi)嵌入一個比彈性部件硬的硬部件， 且該硬部件位于可伸縮部分之下。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選方面，在周壁上固定一個比彈性部件硬的硬部件， 且該硬部件位于可伸縮部分之下。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選方面，周壁具有一個表面涂有比彈性部件硬的材 料的部分，且該部分位于可伸縮部分之下。由于本發(fā)明具有上述結(jié)構(gòu)，周壁的強度可以得到增強，因此在襯底拋 光時可以防止彈性部件被扭曲。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用于將待拋光襯底保持和壓靠在拋 光表面上的襯底保持裝置，該襯底保持裝置包括 一個可垂直移動部件； 一個與所述可垂直移動部件相連以用于限定一腔室的彈性部件；所述彈性 部件包括一個與所述襯底接觸的接觸部分和一個從所述接觸部分向上延伸 并與所述可垂直移動部件相連的周壁，其中所述周壁包括一外周壁和一位 于所述外周壁的徑向內(nèi)側(cè)的內(nèi)周壁，所述接觸部分在位于所述外周壁和所 述內(nèi)周壁之間的位置處被分開。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選方面， 一個壓緊部件與接觸部分的上表面接觸， 從而將接觸部分壓在襯底上。
由于本發(fā)明具有上述結(jié)構(gòu)，壓緊部件可以使接觸部分的下表面與襯底 的上表面緊密接觸。因此，可以防止加壓流體從接觸部分與襯底之間的間 隙滲漏。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選方面，壓緊部件具有形成于其下表面上并徑向延 伸的多個溝槽。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選方面，壓緊部件具有一個形成于其下表面上以用 來向接觸部分的上表面供給流體的流體供給口。
由于本發(fā)明具有上述結(jié)構(gòu)，加壓流體可以通過所述溝槽或流體供給口 快速供給至接觸部分的上表面。因此，在接觸部分被壓緊部件壓靠在襯底 上的同時，加壓流體可以將接觸部分壓靠在襯底上。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選方面，接觸部分具有一個形成于其上表面上并沿 接觸部分的圓周方向延伸的厚部。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選方面，所述厚部具有基本呈三角形或弧形的橫截面。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選方面，在接觸部分中嵌入一增強部件。 由于本發(fā)明具有上述結(jié)構(gòu)，因為接觸部分的強度得到增強，所以當(dāng)壓 緊部件將接觸部分壓靠在襯底上時可防止接觸部分沿圓周方向被扭曲。因 此，接觸部分和襯底可以彼此保持緊密接觸，從而防止加壓流體滲漏。在本發(fā)明的一個優(yōu)選方面，接觸部分具有形成于其上表面上的多個凹 穴和凸起。
由于本發(fā)明具有上述結(jié)構(gòu)，接觸部分對可垂直移動部件的附著力被削 弱。因此，當(dāng)可垂直移動部件向上移動時，可防止彈性元件的接觸部分被 可垂直移動部件提起。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種拋光裝置，它包括襯底保持裝置; 以及具有拋光表面的拋光臺。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種拋光襯底的方法，包括通過上述 襯底保持裝置保持襯底；將襯底放置在拋光臺的拋光表面上；向下移動可 垂直移動部件，以將接觸部分壓靠在襯底上；在將接觸部分壓在襯底上的 同時向腔室內(nèi)提供加壓流體；以及使襯底與拋光表面發(fā)生滑動接觸，以拋 光襯底。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用于將待拋光襯底保持和壓靠在拋 光表面上的襯底保持裝置，該襯底保持裝置包括 一個可垂直移動部件； 以及一個用于限定一腔室的彈性部件；所述彈性部件具有一個與所述襯底 接觸的接觸部分，該接觸部分具有一個用于促進接觸部分從襯底上脫離的 脫離促進部分。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選方面，脫離促進部分包括一個形成于接觸部分的 圓周邊緣上的切口。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選方面，接觸部分具有一個由對襯底的附著力比對 彈性部件的附著力低的材料制成的區(qū)域。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選方面，接觸部分的一個表面具有多個凹穴和凸起。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選方面，彈性部件包括多個接觸部分，且脫離促進 部分包括一個用來使所述多個接觸部分中的一個和另一個相互連接的互連 部分。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選方面，脫離促進部分包括一個形成于接觸部分上 的向上凹入的凹槽，且當(dāng)加壓流體輸入腔室中時，該凹槽與襯底發(fā)生緊密 接觸。
由于本發(fā)明具有上述結(jié)構(gòu)，當(dāng)流體噴向襯底時，脫離促進部分開始被 從襯底上去除，以使接觸部分與襯底順利地脫離。因此，襯底可以傳遞至
10襯底升降裝置、如推料機而不被流體壓力損壞。此外，可以順利地從彈性 部件上釋放襯底而不受襯底種類、特別是形成于襯底背面(上表面)上的 膜的種類的影響。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種拋光裝置，它包括襯底保持裝置;
以及具有拋光表面的拋光臺。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用于將待拋光襯底保持和壓靠在拋
光表面上的襯底保持裝置，該襯底保持裝置包括 一個可垂直于拋光表面 移動的可動部件；以及一個與所述可動部件相連以用于限定多個腔室的彈 性膜；該彈性膜包括一個與所述襯底接觸的接觸部分和用于連接接觸部分 和可動部件的多個周壁，多個圓周壁中的每一個具有一可垂直于拋光表面 伸展和收縮的可伸縮部分。
由于本發(fā)明具有上述結(jié)構(gòu)，在流體輸入上述腔室時，由于可伸縮部分 垂直于拋光表面伸展，所以彈性部件的接觸部分可以保持原形。因此，彈 性膜(接觸部分)與襯底之間的接觸區(qū)域可以保持不變，由此可以在襯底 的整個拋光表面上獲得均勻的拋光率。此外，由于彈性膜和襯底通過可伸 縮部分彼此保持良好接觸，所以可以使用高硬度的彈性膜。因此，彈性膜 的耐久性可以得到提高。在這種情況下，與低硬度的彈性膜相比，高硬度 的彈性膜可以保持襯底和彈性膜(接觸部分)之間的接觸區(qū)域。由此，可 以獲得穩(wěn)定的拋光率。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選方面，彈性膜具有整體結(jié)構(gòu)。
由于本發(fā)明具有上述結(jié)構(gòu)，可以防止流體滲漏出所述腔室。此外，在 襯底的拋光完成之后，襯底可以很容易地與接觸部分脫離。如果彈性膜被 分成多個分離部分，則這些分離部分中的某些可能會粘附在襯底上，從而 妨礙襯底順利地脫離。根據(jù)本發(fā)明，整體成形的彈性膜使得襯底可以順利 地與接觸部分脫離。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選方面，接觸部分具有一個位于其外緣上并向上傾 斜的傾斜部分。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選方面，所述傾斜部分具有彎曲橫截面。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選方面，所述傾斜部分具有筆直橫截面。由于本發(fā)明具有上述結(jié)構(gòu)，襯底的圓周邊緣與彈性膜彼此保持不接觸。 因此，沒有壓緊力施加在襯底的圓周邊緣上，由此可防止襯底的圓周邊緣 被過度拋光。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選方面，傾斜部分比接觸部分薄。
由于本發(fā)明具有上述結(jié)構(gòu)，傾斜部分在流體壓力下很容易變形。因此， 傾斜部分可以與襯底的圓周邊緣在期望的壓緊力下接觸。這樣，可以獨立 地控制襯底的圓周邊緣處的拋光率。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種拋光裝置，它包括所述襯底保持 裝置；以及具有拋光表面的拋光臺。
此外，本發(fā)明還提供一種用于襯底保持裝置中的彈性部件，包括.*與
襯底接觸的接觸部分；以及與所述接觸部分和所述襯底保持裝置的可垂直 移動部件相連的周壁，所述周壁能夠在所述接觸部分與所述襯底保持接觸 的同時垂直伸展和收縮。
本發(fā)明還提出一種襯底拋光裝置，其包括用于支撐位于其上的拋光 墊的可旋轉(zhuǎn)拋光臺；以及具有可垂直移動部件和彈性部件的頂環(huán)，所述頂 環(huán)被構(gòu)造成保持襯底并通過所述彈性部件將所述襯底壓靠在所述拋光墊 上，其中所述彈性部件包括與所述襯底接觸的接觸部分以及與所述接觸部 分和所述可垂直移動部件相連的周壁。
本發(fā)明還提出一種襯底拋光裝置，其包括用于支撐位于其上的拋光 墊的可旋轉(zhuǎn)拋光臺；以及構(gòu)造成保持襯底并將所述襯底壓靠在所述拋光墊 上的頂環(huán)，所述頂環(huán)具有用于彼此獨立地將壓力施加到所述襯底上的多個 同心設(shè)置的壓力腔室。
本發(fā)明還提出一種襯底拋光方法，包括通過具有壓力腔室的頂環(huán)保 持襯底；使所述襯底與拋光表面滑動接觸，同時將流體供給到所述壓力腔 室中，以將壓力施加到所述襯底上；停止所述流體供給；通過真空抽吸將 所述襯底吸附到所述頂環(huán)上；將所述頂環(huán)與所述襯底一起移動到傳送位置； 以及通過將流體噴射到所述襯底上使所述襯底脫離所述頂環(huán)。


12圖1是一拋光裝置的整體結(jié)構(gòu)的橫截面圖，其中所述拋光裝置具有根
據(jù)本發(fā)明的第一實施例的襯底保持裝置；
圖2是安裝在根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的襯底保持裝置中的頂環(huán)的垂
直橫截面圖3A-3C是圖2所示中間氣囊的放大橫截面圖4A是在本發(fā)明的第一實施例中的邊緣膜的整個結(jié)構(gòu)的橫截面圖4B和4C是圖2所示襯底保持裝置的局部橫截面圖5A和5B是根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的襯底保持裝置的局部橫截面
圖6A是根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的襯底保持裝置的局部橫截面圖； 圖6B是在本發(fā)明的第三實施例中的邊緣膜的另一結(jié)構(gòu)的局部橫截面
圖7是根據(jù)本發(fā)明的第四實施例的襯底保持裝置的局部橫截面圖； 圖8A是根據(jù)本發(fā)明的第五實施例的邊緣膜的橫截面圖； 圖8B是在本發(fā)明的第五實施例中的邊緣膜的另一結(jié)構(gòu)的橫截面圖； 圖9A是根據(jù)本發(fā)明的第六實施例的邊緣膜的橫截面圖； 圖9B是圖示根據(jù)本發(fā)明的第六實施例的邊緣膜的伸展性的參考圖； 圖10A是根據(jù)本發(fā)明的第七實施例的邊緣膜的橫截面圖； 圖10B-10E分別是在本發(fā)明的第七實施例中的邊緣膜的另一結(jié)構(gòu)的橫 截面圖IIA和11B是根據(jù)本發(fā)明的第八實施例的襯底保持裝置的局部橫截 面圖12A是根據(jù)本發(fā)明的第十實施例的襯底保持裝置的一部分的橫截面
圖12B是沿圖12A中箭頭A所示方向觀察到的襯底保持裝置的一部分 的視圖13是沿圖12A中箭頭B所示方向觀察到的中間膜的視圖； 圖14是結(jié)合在根據(jù)本發(fā)明的第十實施例的襯底保持裝置中的氣囊的透 視圖；圖15是結(jié)合在根據(jù)本發(fā)明的第十一實施例的襯底保持裝置中的彈性部 件的后視圖16是結(jié)合在根據(jù)本發(fā)明的第十二實施例的襯底保持裝置中的彈性部 件的第一例子的后視圖17是結(jié)合在根據(jù)本發(fā)明的第十二實施例的襯底保持裝置中的彈性部 件的第二例子的后視圖18是結(jié)合在根據(jù)本發(fā)明的第十二實施例的襯底保持裝置中的彈性部 件的第三例子的后視圖19是結(jié)合在根據(jù)本發(fā)明的第十二實施例的襯底保持裝置中的彈性部 件的第四例子的后視圖20是一拋光裝置的整體結(jié)構(gòu)的橫截面圖，其中所述拋光裝置具有根 據(jù)本發(fā)明的第十三實施例的襯底保持裝置；
圖21是根據(jù)本發(fā)明的第十三實施例中的頂環(huán)的垂直橫截面圖22A是根據(jù)本發(fā)明的第十三實施例的頂環(huán)的一部分的視圖22B示出了其中流體被輸入壓力腔室時的狀態(tài)；
圖23A是根據(jù)本發(fā)明的第十四實施例的頂環(huán)的一部分的視圖23B示出了其中流體被輸入壓力腔室時的狀態(tài)；
圖24A是根據(jù)本發(fā)明的第十五實施例的頂環(huán)的一部分的視圖24B示出了其中流體被輸入壓力腔室時的狀態(tài)；
圖25A是根據(jù)本發(fā)明的第十六實施例的頂環(huán)的一部分的視圖25B示出了其中流體被輸入壓力腔室時的狀態(tài)；
圖26A是根據(jù)本發(fā)明的第十七實施例的襯底保持裝置的一部分的視
圖26B示出了其中流體被輸入壓力腔室時的狀態(tài)； 圖27A是根據(jù)本發(fā)明的第十八實施例的頂環(huán)的第一例子的一部分的放 大橫截面圖27B是根據(jù)本發(fā)明的第十八實施例的頂環(huán)的第二例子的一部分的放 大橫截面圖27C是根據(jù)本發(fā)明的第十八實施例的頂環(huán)的第三例子的一部分的放 大橫截面圖；圖28A是根據(jù)本發(fā)明的第十九實施例的頂環(huán)的第一例子的一部分的放 大橫截面圖28B是根據(jù)本發(fā)明的第十九實施例的頂環(huán)的第二例子的一部分的放 大橫截面圖28C是根據(jù)本發(fā)明的第十九實施例的頂環(huán)的第三例子的一部分的放 大橫截面圖29A和29B是傳統(tǒng)襯底保持裝置的局部橫截面圖。
具體實施例方式
下面將參照附圖對根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的襯底保持裝置和拋光裝 置進行詳細說明。
圖1是一拋光裝置的整體結(jié)構(gòu)的橫截面圖，其中所述拋光裝置具有根 據(jù)本發(fā)明的第一實施例的襯底保持裝置。該襯底保持裝置用來保持待拋光 襯底、如半導(dǎo)體晶片并將該襯底壓在拋光臺的拋光表面上。如圖1所示， 在構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的襯底保持裝置的頂環(huán)1下面具有一拋光臺100，拋光臺 100具有附著在其上表面上的拋光墊101。在拋光臺100之上具有一拋光液 供給噴嘴102，且拋光液Q由拋光液供給噴嘴102施加到置于拋光臺100 上的拋光墊101的拋光表面101a上。
市場上具有各種拋光墊出售。例如，其中包括Roddlnc.制造的 SUBA800、 IC-1000和IC-1000/SUBA100 (雙層布)，以及Fujimilnc.制造 的Surfinxxx-5和SurfinOOO。 SUBA800、 Surfmxxx-5和SurfmOOO是通過聚 氨酯樹脂粘合的無紡布，而IC-IOOO由硬質(zhì)泡沫聚氨酯(單層)制成。泡沫
聚氨酯是多孔的，并具有形成在其表面上的大量細小凹槽或孔。
頂環(huán)1通過萬向接頭IO連接在頂環(huán)驅(qū)動軸11上，頂環(huán)驅(qū)動軸11與一 個固定在頂環(huán)頭蓋110上的頂環(huán)氣缸111連接在一起。頂環(huán)氣缸111用來 垂直移動頂環(huán)驅(qū)動軸11，以由此整體地升降頂環(huán)1并將保持在頂環(huán)本體2 的下端的卡環(huán)3壓靠在拋光臺100上。頂環(huán)氣缸111通過調(diào)節(jié)器Rl與壓力 調(diào)節(jié)單元120相連。壓力調(diào)節(jié)單元120用來通過從壓縮空氣源(未示出) 供給加壓流體、如壓縮空氣或通過用泵(未示出)產(chǎn)生真空等調(diào)節(jié)壓力。壓力調(diào)節(jié)單元120可以利用調(diào)節(jié)器R1調(diào)節(jié)將供給至頂環(huán)氣缸111的加壓流 體的流體壓力。因此，可以調(diào)節(jié)壓緊拋光墊IOI的卡環(huán)3的壓緊力。
頂環(huán)驅(qū)動軸ll通過一個鍵(未示出)連接到旋轉(zhuǎn)套筒112上。旋轉(zhuǎn)套 筒112具有一個固定設(shè)置在其周邊部分上的同步滑輪113。頂環(huán)馬達114被 固定在頂環(huán)頭蓋110上，且同步滑輪113通過同步皮帶115與一個安裝于 頂環(huán)馬達114上的同步滑輪116相連。因此，當(dāng)頂環(huán)馬達114通電旋轉(zhuǎn)時， 旋轉(zhuǎn)套筒112和頂環(huán)驅(qū)動軸11通過同步滑輪116、同步皮帶115和同步滑 輪113被彼此同步地旋轉(zhuǎn)，以由此轉(zhuǎn)動頂環(huán)1。頂環(huán)頭蓋110由頂環(huán)驅(qū)動軸 117支撐，而頂環(huán)驅(qū)動軸117由一個支架(未示出)旋轉(zhuǎn)支撐。
下而將對充當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的襯底保持裝置的頂環(huán)1進行 詳細說明。圖2是根據(jù)第一實施例的頂環(huán)1的垂直截面圖。
如圖2所示，充當(dāng)襯底保持裝置的頂環(huán)1包括柱狀容器形的頂環(huán)本體2 以及固定在頂環(huán)本體2的下端的環(huán)形卡環(huán)3，其中頂環(huán)本體2具有一個形成 于其內(nèi)的容納空間。頂環(huán)本體2由高強度和高剛性的材料、如金屬或陶瓷 制成?？ōh(huán)3由高剛性的樹脂、陶瓷等制成。
頂環(huán)本體2包括柱狀容器形外殼2a、放入外殼2a的柱狀部分的環(huán)形加 壓片支撐件2b、以及放入形成于外殼2a的上表面的圓周邊緣上的溝槽內(nèi)的 環(huán)形密封件2c。卡環(huán)3被固定在頂環(huán)本體2的外殼2a的下端。卡環(huán)3具有 一個徑向向內(nèi)突出的較低部分。卡環(huán)3可以與頂環(huán)本體2整體成形。
頂環(huán)驅(qū)動軸11位于頂環(huán)本體2的外殼2a的中部之上，且頂環(huán)本體2 通過萬向接頭10與頂環(huán)驅(qū)動軸11連接在一起。萬向接頭10具有一個球形 軸承機構(gòu)和一個用來將頂環(huán)驅(qū)動軸11的旋轉(zhuǎn)傳遞給頂環(huán)本體2的旋轉(zhuǎn)傳動 機構(gòu)，其中頂環(huán)本體2和頂環(huán)驅(qū)動軸11通過所述球形軸承機構(gòu)可彼此相對 傾斜。球形軸承機構(gòu)和旋轉(zhuǎn)傳動機構(gòu)將壓緊力和旋轉(zhuǎn)力從頂環(huán)驅(qū)動軸11傳 向頂環(huán)本體2，同時允許頂環(huán)本體2和頂環(huán)驅(qū)動軸11彼此相對傾斜。
球形軸承機構(gòu)包括限定在頂環(huán)驅(qū)動軸11的下表面中心的半球形凹入凹 槽lla、限定在外殼2a上表面中心的半球形凹入凹槽2d、以及由高硬度材 料如陶瓷制成并放置在凹入凹槽lla與2d之間的軸承滾珠12。旋轉(zhuǎn)傳動機 構(gòu)包括固定在驅(qū)動軸11上的驅(qū)動銷(未示出)和固定在外殼2a上的被驅(qū) 動銷(未示出)。即使頂環(huán)本體2相對于頂環(huán)驅(qū)動軸11傾斜，由于驅(qū)動銷
16和被驅(qū)動銷可彼此相對垂直移動，驅(qū)動銷和被驅(qū)動銷保持互相嚙合，同時 接觸點移位。由此，旋轉(zhuǎn)傳動機構(gòu)可靠地將頂環(huán)驅(qū)動軸ll的扭矩傳遞給頂
環(huán)本體2。
頂環(huán)本體2和整體固定在頂環(huán)本體2上的卡環(huán)3在其中限定了一容納 空間。在容納空間內(nèi)具有一個環(huán)形保持環(huán)5和一個充當(dāng)可垂直移動部件的 圓盤形卡盤6?？ūP6在形成于頂環(huán)本體2之內(nèi)的容納空間中可垂直移動。 卡盤可以由金屬制成。但是，當(dāng)通過使用在拋光的半導(dǎo)體晶片被頂環(huán)保持 的狀態(tài)下的雜散電流方法測量形成于半導(dǎo)體晶片表面的薄膜厚度時，卡盤6 應(yīng)當(dāng)優(yōu)選由非磁性物質(zhì)例如絕緣材料如PPS、 PEEK、氟樹脂或陶瓷制成。
在保持環(huán)5與頂環(huán)本體2之間具有一個包括彈性膜的加壓片13。加壓 片13具有夾在外殼2a與頂環(huán)本體2的加壓片支撐件2b之間的徑向外緣和 夾在座環(huán)5與卡盤6之間的徑向內(nèi)緣。頂環(huán)本體2、卡盤6、座環(huán)5和加壓 片13共同在頂環(huán)本體2內(nèi)限定出一壓力腔室21。如圖2所示，壓力腔室 21與包括管、連接器等的流體通道32相通。壓力腔室21通過位于流體通 道32上的調(diào)節(jié)器R2與壓力調(diào)節(jié)單元120相連。加壓片13由強度高且耐用 的橡膠材料、如三元乙丙橡膠(EPDM)、聚氨酯橡膠或硅橡膠制成。
當(dāng)加壓片13由彈性材料如橡膠制成時，如果加壓片13被固定地夾持 在卡環(huán)3和頂環(huán)本體2之間，則由于加壓片13作為彈性材料的彈性形變， 不能在卡環(huán)3的下表面上保持期望的水平表面。為避免這種缺陷，在本實 施例中，加壓片13夾在頂環(huán)本體2的外殼2a與以可分離的部件提供的加 壓片支撐件2b之間?？ōh(huán)3可相對于頂環(huán)本體2垂直移動，或者卡環(huán)3可 以具有一個可獨立于頂環(huán)本體2將拋光表面101a壓緊的結(jié)構(gòu)。在此情況下， 加壓片13不一定必須以上述方式固定。
在卡盤6的外圓周邊緣上設(shè)置一環(huán)形邊緣膜(彈性部件)7，并與由頂 環(huán)1保持的半導(dǎo)體晶片W的外圓周邊緣接觸。邊緣膜7的頂端夾在卡盤6 的外圓周邊緣與環(huán)形邊緣環(huán)4之間，由此邊緣膜7附著在卡盤6上。
邊緣膜7具有一個形成于其內(nèi)的壓力腔室22，壓力腔室22與包含管道、 連接器等的流體通道33相通。壓力腔室22通過設(shè)置在流體通道33上的調(diào) 節(jié)器R3與壓力調(diào)節(jié)單元120相連。邊緣膜7由強度高且耐用的橡膠材料如三元乙丙橡膠(EPDM)、聚氨酯橡膠、硅橡膠制成，如同加壓片13—樣。 邊緣膜7的橡膠材料優(yōu)選具有20-60的硬度(計示硬度)。
當(dāng)半導(dǎo)體晶片W被拋光時，半導(dǎo)體晶片W被頂環(huán)1的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動。邊緣 膜7與半導(dǎo)體晶片W的接觸區(qū)域很小，因此易于不能向半導(dǎo)體晶片W傳遞 足夠的轉(zhuǎn)動扭矩。于是，在卡盤6的下表面上固定一環(huán)形中間(空)氣囊 19，以與半導(dǎo)體晶片W緊密接觸，從而可以通過中間氣囊19向半導(dǎo)體晶 片W傳遞足夠的扭矩。中間氣囊19位于邊緣膜7的徑向內(nèi)側(cè)，并與半導(dǎo) 體晶片W以足夠大的接觸區(qū)域接觸，以向半導(dǎo)體晶片W傳遞足夠的扭矩。
中間氣囊19包括與半導(dǎo)體晶片W的上表面接觸的彈性膜91和用于可 分離地將彈性膜91保持就位的氣囊支架92。在卡盤6的下表面形成一環(huán)形 溝槽6a，且氣囊支架92通過螺釘(未示出)固定安裝在環(huán)形溝槽6a上。 構(gòu)成中間氣囊19的彈性膜91的頂端夾在環(huán)形溝槽6a與氣囊支架92之間， 從而彈性膜91可分離地安裝在卡盤6的下表面上。
中間氣囊19具有一個由彈性膜91和氣囊支架92限定于其中的壓力腔 室23。壓力腔室23與包含管道、連接器等的流體通道34相通。壓力腔室 23通過設(shè)置在流體通道34上的調(diào)節(jié)器R4與壓力調(diào)節(jié)單元120相連。如同 加壓片13 —樣，彈性膜91由強度高且耐用的橡膠材料如三元乙丙橡膠 (EPDM)、聚氨酯橡膠、硅橡膠制成。
一個由邊緣膜7、中間氣囊19、半導(dǎo)體晶片W和卡盤6限定的環(huán)形空 間充當(dāng)壓力腔室24。壓力腔室24與包含管道、連接器等的流體通道35相 通。壓力腔室24通過設(shè)置在流體通道35上的調(diào)節(jié)器R5與壓力調(diào)節(jié)單元 120相連。
一個由中間氣囊19、半導(dǎo)體晶片W和卡盤6限定的環(huán)形空間充當(dāng)壓力 腔室25。壓力腔室25與包含管道、連接器等的流體通道36相通。壓力腔 室25通過設(shè)置在流體通道36上的調(diào)節(jié)器R6與壓力調(diào)節(jié)單元120相連。流 體通道32、 33、 34、 35和36通過設(shè)置在頂環(huán)頭蓋110頂端上的旋轉(zhuǎn)接頭 (未示出)分別與調(diào)節(jié)器R2-R6相連。
在頂環(huán)本體2的密封件2c內(nèi)靠近外殼2a的上表面的外圓周邊緣處形成 一呈環(huán)形溝槽形式的清洗液體通道51。清洗液體通道51與流體通道30相 通并通過流體通道30提供清洗液體如純水。多個連通孔53從清洗液體通道51伸出并穿過外殼2a和加壓板支撐件2b。連通孔53和位于邊緣膜7的 外圓周表面與卡環(huán)3內(nèi)圓周表面之間的小間隙G相通。
由于小間隙G形成于邊緣膜7的外圓周表面與卡環(huán)3之間，包括支架 環(huán)5、卡盤6、安裝在卡盤6上的邊緣膜7在內(nèi)的部件相對于頂環(huán)本體2和 卡環(huán)3可以以浮動的方式垂直移動?？ūP6具有從其外圓周邊緣徑向向外 突出的多個凸起6c。當(dāng)凸起6c與卡環(huán)3的向內(nèi)凸出部分的上表面嚙合時， 包括卡盤6在內(nèi)的部件的向下運動被限制在特定位置。
下面將參照圖3A-3C對中間氣囊19進行詳細說明。圖3A-3C是圖2 中所示中間氣囊的放大橫截面圖。
如圖3A所示，中間氣囊19的彈性膜91具有一中間接觸部分91b，中 間接觸部分91b具有向外突出的凸緣91a、從凸緣91a的基部91c向外延伸 的延伸部分91d以在延伸部分91d和凸緣91a之間形成凹槽93、以及通過 氣囊支架92連接到卡盤6上的連接部分91e。延伸部分91d從凸緣91a的 基部向外延伸到凸緣91a頂端內(nèi)側(cè)的位置，而連接部分91e從延伸部分91d 的外端向上延伸。凸緣91a、中間接觸部分91b、連接部分91e和延伸部分 91d彼此形成一整體，并且由相同材料制成。在中間接觸部分91b的中心部 形成一開口 91f。
通過該結(jié)構(gòu)，在半導(dǎo)體晶片與中間氣囊19的中間接觸部分91b發(fā)生緊 密接觸之后卡盤6被提起以進行拋光的情形(參見圖3B)下，連接部分91e 的向上的力被延伸部分91d轉(zhuǎn)化成水平或斜向的力，轉(zhuǎn)化后的力被施加在 凸緣91a的基部91c上(參見圖3C)。因此，施加在凸緣91a的基部91c 上的向上的力可以非常小，從而不會有過量的向上力施加到接觸部分91b。 因此，在基部91c附近不會形成真空，由此可以在中間接觸部分91b的除 凸緣91a之外的整個表面上獲得均一的拋光率。在這種情況下，連接部分 91e的厚度或凸緣91a的長度可以在位于徑向內(nèi)側(cè)的連接部分和位于徑向外 側(cè)的連接部分之間變化。此外，延伸部分91d的長度可以在位于徑向內(nèi)側(cè) 的延伸部分和位于徑向外側(cè)的延伸部分之間變化。此外，凸緣91a的厚度 可以根據(jù)形成于待拋光半導(dǎo)體晶片上的膜的類型或拋光墊的類型變化。當(dāng) 傳遞到半導(dǎo)體晶片上的阻力或拋光扭矩大時，凸緣91a的厚度應(yīng)當(dāng)優(yōu)選更 大，以避免凸緣91a的扭曲。
19下面將參照圖4A-4C對根據(jù)本實施例的邊緣膜7進行詳細說明。圖4A 是根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的邊緣膜的整體結(jié)構(gòu)的截面圖，而圖4B和4C 是圖2所示襯底保持裝置的局部橫截面圖。
根據(jù)本實施例的邊緣膜(彈性部件)7包括與半導(dǎo)體晶片W的外圓周 邊緣接觸的環(huán)形接觸部分8以及從接觸部分8向上延伸并與卡盤6相連的 環(huán)形周壁9。該周壁9包括外周壁9a和位于外周壁9a的徑向內(nèi)側(cè)的內(nèi)周壁 9b。接觸部分8具有從周壁9 (即外周壁9a和內(nèi)周壁9b)向內(nèi)徑向延伸的 外形。接觸部分8具有一個位于外周壁9a和內(nèi)周壁％之間并沿周向延伸 的狹縫18。特別地，狹縫18在外周壁9a和內(nèi)周壁9b之間的位置處將接觸 部分8分成外接觸部分8a和內(nèi)接觸部分8b。
如圖4B和4C所示，外周壁9a和內(nèi)周壁9b分別沿環(huán)形邊緣環(huán)4的外 圓周表面和內(nèi)圓周表面向上延伸。外周壁9a和內(nèi)周壁％的上端分別夾在 卡盤6和邊緣環(huán)4的上表面之間。邊緣環(huán)4通過螺釘(未示出)保持在卡 盤6上，從而邊緣膜7可分離地附著在卡盤6上。流體通道33垂直延伸穿 過邊緣環(huán)4并在邊緣環(huán)4的下表面上開口。因此，由邊緣環(huán)4、邊緣膜7和 半導(dǎo)體晶片W限定的環(huán)形壓力腔室22與流體通道33相通，并通過流體通 道33和調(diào)節(jié)器R3與壓力調(diào)節(jié)單元120相連。
周壁9具有一個可以垂直地、即基本垂直于半導(dǎo)體晶片W伸展和收縮 的可伸縮部分40。更特別地，構(gòu)成周壁9的外周壁9a具有一個可以垂直伸 展和收縮的可伸縮部分40a?？缮炜s部分40a具有這樣的結(jié)構(gòu)，以使得外周 壁9a的一部分被向內(nèi)折疊并進一步向外折疊，以形成沿圓周方向延伸的折 回部分?？缮炜s部分40a位于外接觸部分8a附近且位于邊緣環(huán)4下方。構(gòu) 成周壁9的內(nèi)周壁9b也具有一個可以垂直伸展和收縮的可伸縮部分40b。 可伸縮部分40b具有這樣的結(jié)構(gòu)，以使得內(nèi)周壁9b上靠近其下端的一部分 沿圓周方向向內(nèi)折疊。由于可伸縮部分40a、 40b分別設(shè)置在外周壁9a和內(nèi) 周壁9b上，外周壁9a和內(nèi)周壁9b可以自由地在很大程度上伸縮，而接觸 部分8 (即外接觸部分8a和內(nèi)接觸部分8b)保持不變。因此，如圖4C所 示，當(dāng)卡盤6向上移動時，可伸縮部分40a、 40b伸展以跟隨卡盤6的移動， 從而使邊緣膜7和半導(dǎo)體晶片W之間的接觸區(qū)域保持不變。位于卡盤6之上的壓力腔室21以及壓力腔室22、 23、 24和25內(nèi)被供 給加壓流體如壓縮空氣，或者通過與相應(yīng)壓力腔室相連的流體通道32、 33、 34、 35和36在壓力腔室21、 22、 23、 24和25內(nèi)產(chǎn)生常壓或真空。特別地， 分別設(shè)置在流體通道32、 33、 34、 35和36上的調(diào)節(jié)器R2-R6可以分別調(diào) 節(jié)提供給相應(yīng)壓力腔室21、 22、 23、 24和25的加壓流體的壓力。由此， 可以獨立地控制壓力腔室21、 22、 23、 24和25的壓力，或獨立地在壓力 腔室21、 22、 23、 24和25內(nèi)產(chǎn)生常壓或真空。
如上所述，邊緣膜7在其下端具有徑向向內(nèi)延伸的接觸部分8 (內(nèi)接觸 部分8b)，中間氣囊19在其下端具有凸緣91a。接觸部分8 (內(nèi)接觸部分 8b)和凸緣91a通過提供給壓力腔室22、 23和24的加壓流體與半導(dǎo)體晶 片W發(fā)生緊密接觸。因此，壓力腔室22、 23和24內(nèi)的加壓流體不在邊緣 膜7和中間氣囊19下面流動。特別地，接觸部分8和凸緣91a被加壓流體 壓在半導(dǎo)體晶片W上，由此邊緣膜7和中間氣囊19與半導(dǎo)體晶片W保持 緊密接觸。因此，可以穩(wěn)定地控制壓力腔室22、 23和24中每個腔室內(nèi)的 壓力。
在這種情況下，提供給壓力腔室22、 23、 24和25的加壓流體或在其 中產(chǎn)生常壓時所提供給上述壓力腔室的大氣均可以被獨立地控制溫度。通 過這種結(jié)構(gòu)，可以從待拋光表面的背面直接控制工件如半導(dǎo)體晶片的溫度。 特別地，當(dāng)各個壓力腔室的溫度單獨控制時，本化學(xué)拋光工藝CMP中的化 學(xué)反應(yīng)速度可以得到控制。
下面，對由此構(gòu)造的頂環(huán)l的操作進行詳細說明。
在具有上述結(jié)構(gòu)的拋光裝置中，當(dāng)半導(dǎo)體晶片W被送入拋光裝置時， 頂環(huán)1整個地被移動到傳送半導(dǎo)體晶片W的傳送位置。在半導(dǎo)體晶片W的 直徑為200mm的情況下，壓力調(diào)節(jié)單元120與壓力腔室23通過流體通道 34連通。在半導(dǎo)體晶片W的直徑為300mm的情況下，壓力調(diào)節(jié)單元120 與壓力腔室24通過流體通道35連通。然后，壓力腔室23或24通過壓力 調(diào)節(jié)單元120排空，從而通過壓力腔室23或24的抽吸作用使半導(dǎo)體晶片 W在真空下被吸到頂環(huán)1的下端。半導(dǎo)體晶片W被吸到頂環(huán)1上之后，頂 環(huán)整個地被移動到具有位于拋光墊101上的拋光表面101a的拋光臺100之上的位置。半導(dǎo)體晶片W的外圓周邊緣被卡環(huán)3保持，由此半導(dǎo)體晶片W 不會從頂環(huán)1上脫離，或者半導(dǎo)體晶片W不會滑動。
之后，停止由壓力腔室23或24對半導(dǎo)體晶片W施加的吸引力。大約 同時，開動連接在頂環(huán)驅(qū)動軸11上的頂環(huán)氣缸111，以將保持在頂環(huán)l下 面的卡環(huán)3以預(yù)定壓力壓靠在拋光臺100的拋光表面101a上。然后，將加 壓流體輸入壓力腔室21，以向下移動卡盤6，從而將邊緣膜7和中間氣囊 19壓靠在半導(dǎo)體晶片W上。這樣，邊緣膜7的下表面和中間氣囊19可以 與半導(dǎo)體晶片本的上表面發(fā)生緊密接觸。在這種狀態(tài)下，具有各自不同壓 力的加壓流體分別被輸入壓力腔室22、 23、 24和25，從而卡盤被向上移動， 且同時半導(dǎo)體晶片W被壓靠在拋光臺100的拋光表面101a上。此時，邊緣 膜7上的可伸縮部分40a、 40b被伸展，以跟隨卡盤6的向上運動。因此， 邊緣膜7的下表面、即接觸部分8與半導(dǎo)體晶片W的外圓周邊緣之間的接 觸區(qū)域可以保持不變。拋光液供給噴嘴102預(yù)先在拋光墊101的拋光表面 101a上提供拋光液Q，由此拋光液Q保持在拋光墊101上。由此，半導(dǎo)體 晶片W在其待拋光(下)表面與拋光墊101之間存在拋光液Q的情況下被 拋光。
通過頂環(huán)1充當(dāng)根據(jù)本實施例的襯底保持裝置，由于邊緣膜7與半導(dǎo) 體晶片W的外圓周邊緣之間的接觸區(qū)域保持不變，所以可防止施加在半導(dǎo) 體晶片W的外圓周邊緣上的壓緊力被改變。因此，包括半導(dǎo)體晶片W的外 圓周邊緣在內(nèi)的整個表面均可以以均勻的壓緊力壓靠在拋光表面101a上。 因此，可以防止半導(dǎo)體晶片W的外圓周邊緣處的拋光率降低。此外，還可 以防止位于半導(dǎo)體晶片W的外圓周邊緣的徑向內(nèi)側(cè)的區(qū)域處的拋光率增 大。特別地，當(dāng)半導(dǎo)體晶片的直徑為200mm時，可防止距離半導(dǎo)體晶片W 的外圓周邊緣約20mm的區(qū)域處的拋光率增大。當(dāng)半導(dǎo)體晶片的直徑為 300mm時，可防止距離半導(dǎo)體晶片W的外圓周邊緣約25mm的區(qū)域處的拋 光率增大。
形成于邊緣膜7的接觸部分8中的沿圓周方向延伸的狹縫18可有效地 提高周壁9 (外周壁9a和內(nèi)周壁9b)在向下方向上的伸展性。因此，即使 當(dāng)提供給壓力腔室22的加壓流體的壓力小時，邊緣膜7和半導(dǎo)體晶片W之
22間的接觸區(qū)域也可以保持不變。由此，可以以更小的壓緊力壓緊半導(dǎo)體晶片w。
半導(dǎo)體晶片W上位于壓力腔室22、 23、 24和25之下的局部區(qū)域在提 供給壓力腔室22、 23、 24和25的加壓流體的壓力作用下被壓靠在拋光表 面101a上。因此，提供給壓力腔室22、 23、 24和25的加壓流體的壓力彼 此獨立地控制，從而半導(dǎo)體晶片W的整個表面可以以均勻的壓緊力壓靠在 拋光表面上。因此，可以在半導(dǎo)體晶片W的整個表面上獲得均勻的拋光率。 同樣地，調(diào)節(jié)器R2調(diào)節(jié)提供給壓力腔室21的加壓流體的壓力，以改變由 卡環(huán)3施加給拋光墊101的壓力。這樣，在拋光期間，由卡環(huán)3施加給拋 光墊101的壓力和由各個壓力腔室22、 23、 24和25施加的用來將半導(dǎo)體 晶片W壓靠在拋光墊101上的壓力得到適當(dāng)調(diào)節(jié)，以控制半導(dǎo)體晶片W的 拋光輪廓。半導(dǎo)體晶片W具有一個由加壓流體通過中間氣囊19的接觸部 分施加壓緊力的區(qū)域，還具有一個直接施加加壓流體的壓力的區(qū)域。施加 在這些區(qū)域上的壓力彼此相等。
如上所述，由頂環(huán)氣缸111施加的將卡環(huán)3壓靠在拋光墊101上壓力 和由輸入壓力腔室22、 23、 24和25的加壓流體施加的將半導(dǎo)體晶片W壓 靠在拋光墊101上的壓力得到適當(dāng)調(diào)節(jié)，以對半導(dǎo)體晶片W進行拋光。在 半導(dǎo)體晶片W的拋光處理完成時，停止向壓力腔室22、 23、 24和25提供 加壓流體，并將壓力腔室22、 23、 24和25的壓力降至大氣壓力。之后， 將壓力腔室23或壓力腔室24排空，以在其中產(chǎn)生負(fù)壓，從而使半導(dǎo)體晶 片W再次被吸附到頂環(huán)1的下表面上。此時，在壓力腔室21內(nèi)產(chǎn)生大氣 壓力或負(fù)壓。這是因為如果壓力腔室21保持高壓，則半導(dǎo)體晶片W被卡 盤6的下表面局部壓靠在拋光表面101a上。
在半導(dǎo)體晶片W以上述方式被吸附后，頂環(huán)1被整體地移動到傳送位 置，然后從流體通道35向半導(dǎo)體晶片W噴射流體(例如加壓流體或氮與 純水的混合物)，以從頂環(huán)1上釋放半導(dǎo)體晶片W。
用于拋光半導(dǎo)體晶片W的拋光液Q易于流入邊緣膜7的外圓周表面和 卡環(huán)3之間的小間隙G。如果拋光液Q牢牢地沉積在間隙G內(nèi)，則會妨礙 支架環(huán)5、卡盤6和邊緣膜7相對于頂環(huán)本體2和卡環(huán)3順利地垂直移動。 為避免這種缺陷，通過流體通道30向環(huán)形清洗液體通道51輸入清洗液體如純水。因此，純水通過多個連通孔53輸入間隙G上面的空間，由此清潔 間隙G，以防止拋光液Q牢牢沉積在間隙G中。優(yōu)選地，純水在拋光過的 半導(dǎo)體晶片W脫離之后輸入，并直到下一個待拋光半導(dǎo)體晶片被吸引到頂 環(huán)1上為止。
下面參照圖5A和5B對根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的襯底保持裝置進行 說明。圖5A和5B是根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的襯底保持裝置的局部橫截 面圖；根據(jù)第二實施例的襯底保持裝置的結(jié)構(gòu)細節(jié)與根據(jù)第一實施例的襯 底保持裝置的相同，下面將不再進行描述。
如圖5A，形成于外周壁9a內(nèi)的可伸縮部分40a位于外周壁9a的頂端 附近。邊緣環(huán)4具有一個用于容納位于其中的可伸縮部分40a的環(huán)形容納 溝槽4a。容納溝槽4a形成在邊緣環(huán)4的外圓周表面內(nèi)，并沿邊緣環(huán)4的圓 周方向延伸。如圖5B所示，容納溝槽4a的寬度大至足以容許可伸縮部分 40a即使在向下伸展時也不會與邊緣環(huán)4接觸。邊緣環(huán)4具有一個與外接觸 部分8a (接觸部分8)的上表面接觸的壓緊部件45，用于將外接觸部分8a 壓靠在半導(dǎo)體晶片W的外圓周邊緣上。在壓緊部件45的下表面上形成有 多個徑向延伸的溝槽46。通過流體通道33輸入壓力腔室22的加壓流體通 過溝槽46提供給構(gòu)成接觸部分的外接觸部分8a的上表面。在本實施例中， 壓緊部件45與邊緣環(huán)4整體成型。不過，壓緊部件45也可以與邊緣環(huán)4 分離。
下面對根據(jù)本實施例的具有上述結(jié)構(gòu)的襯底保持裝置的操作進行說 明。根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的襯底保持裝置的操作細節(jié)與根據(jù)本發(fā)明的 第一實施例的襯底保持裝置相同，下面將不再進行描述。
半導(dǎo)體晶片W通過頂環(huán)1放置在拋光表面101a上，然后加壓流體輸入 壓力腔室21，以向下移動卡盤6和邊緣環(huán)4。此時，壓緊部件45的下表面 與外接觸部分8a的上表面接觸，從而壓緊部件45以預(yù)定壓力將外接觸部 分8a壓靠在半導(dǎo)體晶片W上。邊緣膜7和半導(dǎo)體晶片W由此彼此保持足 夠緊密地接觸。在此狀態(tài)下，將加壓流體輸入壓力腔室22、 23、 24和25。
通過流體通道33輸入壓力腔室22的加壓流體通過溝槽46迅速提供給 外接觸部分8a的上表面。因此，在加壓流體輸入壓力腔室22的同時，加 壓流體將外接觸部分8a壓靠在半導(dǎo)體晶片W上。隨著加壓流體輸入壓力腔室22、 23、 24和25，卡盤6向上移動，且外周壁9a的可伸縮部分40a和 內(nèi)周壁9b的可伸縮部分40b被伸展。此時，可伸縮部分40a在形成于邊緣 環(huán)4中的容納凹槽4a內(nèi)部變形。因此，防止了可伸縮部分40a與邊緣環(huán)4 接觸，由此保證了其優(yōu)異的伸展性。以這種方式，半導(dǎo)體晶片W在被壓力 腔室22、 23、 24和25壓靠在拋光表面101a上的狀態(tài)下被拋光。
根據(jù)具有上述結(jié)構(gòu)的襯底保持裝置，壓緊部件45可以使邊緣膜7與半 導(dǎo)體晶片W發(fā)生緊密接觸。因此，可以防止輸入壓力腔室22的加壓流體 泄漏。此外，加壓流體可以通過溝槽46迅速提供給外接觸部分8a的上表 面。因此，加壓流體可以在邊緣膜7被壓緊部件45擠壓的同時開始將外接 觸部分8a壓靠在半導(dǎo)體晶片W上。此外，可伸縮部分40a位于外周壁9a 附近。因此，可以提高外周壁9a的伸展性，并防止了外周壁9a沿圓周方向 扭曲，從而使得邊緣膜7可以始終以同樣方式工作。
下面將參照圖6A和6B對根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的邊緣膜7進行說 明。圖6A是根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的襯底保持裝置的局部橫截面圖，圖 6B是在本發(fā)明的第三實施例中的邊緣膜的另一結(jié)構(gòu)的局部橫截面圖。根據(jù) 本發(fā)明的第三實施例的襯底保持裝置的結(jié)構(gòu)和操作細節(jié)與根據(jù)本發(fā)明的第 二實施例的襯底保持裝置相同，下面將不再進行描述。
如圖6A所示，將被壓緊部件45擠壓的構(gòu)成接觸部分8的外接觸部分 8a在其上表面上具有一厚部48。厚部48沿外接觸部分8a的圓周方向延伸， 并具有基本弧形(弓曲)橫截面。在外接觸部分8a內(nèi)嵌入一用于增強外接 觸部分8a的強度的增強部件50。壓緊部件45在其下表面上具有一個臺階， 以形成第一壓緊表面45a和位于第一壓緊表面45a上方的第二壓緊表面 45b。第一壓緊表面45a與外接觸部分8a接觸，而第二壓緊表面45b與厚部 48接觸。第一壓緊表面45a和第二壓緊表面45b中分別具有多個徑向延伸 的溝槽46a和46b。如第二實施例一樣，溝槽46a、 46b使得加壓流體在邊 緣膜7被壓緊部件45擠壓的同時開始將外接觸部分8a壓靠在半導(dǎo)體晶片 W上。
如上所述，根據(jù)本實施例，將被壓緊部件45擠壓的外接觸部分8a具 有厚部48，且在外接觸部分48內(nèi)嵌入加強部件50。通過此結(jié)構(gòu)，可以增 強外接觸部分8a的機械強度。因此，當(dāng)外接觸部分8a被壓緊部件45壓靠在半導(dǎo)體晶片W上時，可防止外接觸部分8a沿圓周方向扭曲。因此，邊緣 膜7和半導(dǎo)體晶片W可以彼此保持緊密接觸，從而防止加壓流體滲漏。
此外，由于厚部48具有基本呈弧形的橫截面，所以已經(jīng)進入壓力腔室 22的拋光液比較不易于牢牢沉積在厚部48處。此外，壓緊部件45的下表 面、即第二壓緊表面45b和厚部48彼此不保持緊密接觸，由此使得壓緊部 件45很容易與厚部48脫離接觸?？梢赃x擇使用厚部48或加強部件50中 的一個來增強接觸部分8。如圖6B所示，厚部48可以具有三角形橫截面。
下面將參照圖7對根據(jù)本發(fā)明的第四實施例的襯底保持裝置進行說明。 圖7是根據(jù)本發(fā)明的第四實施例的襯底保持裝置的局部橫截面圖。根據(jù)本 發(fā)明的第四實施例的襯底保持裝置的結(jié)構(gòu)和操作細節(jié)與根據(jù)本發(fā)明的第三 實施例的襯底保持裝置相同，下面將不再進行描述。根據(jù)第四實施例的襯 底保持裝置與根據(jù)第三實施例的襯底保持裝置的不同在于用于向接觸部 分的上表面提供加壓流體的流體供給口設(shè)置在邊緣環(huán)上，而不是在壓緊部 件的下表面中提供溝槽。
如圖7所示，邊緣環(huán)4具有一個形成于其中并與流體通道33連通的通 孔180。通孔180具有三個開口，即向外接觸部分8a (接觸部分8)敞開充 當(dāng)流體供給口的第一開口 180a、向內(nèi)周壁9b的可伸縮部分40b敞開的第二 開口 180b、以及在邊緣環(huán)4的外圓周表面處開口的第三開口 180c。通過流 體通道33引入通孔180的加壓流體被分成邊緣環(huán)4內(nèi)的三股流體。特別地， 構(gòu)成第一股的加壓流體從第一開口 180a向外接觸部分8a的上表面提供，構(gòu) 成第二股的加壓流體從第二開口 180b向內(nèi)周壁9b的可伸縮部分40b提供， 而構(gòu)成第三股的加壓流體從第三開口 180c向外周壁9a的背面提供。
通過此結(jié)構(gòu)，在外接觸部分8a被壓緊部件45擠壓的同時，加壓流體 被提供給外接觸部分8a的上表面。因此，如上述第三實施例那樣，在邊緣 膜7被壓緊部件45擠壓的同時，加壓流體可以開始擠壓外接觸部分8a (接 觸部分8)。
下面將參照圖8A和8B對根據(jù)本發(fā)明的第五實施例的邊緣膜進行說明。 圖8A是根據(jù)本發(fā)明的第五實施例的邊緣膜的橫截面圖，圖8B是在本發(fā)明 的第五實施例中的邊緣膜的另一結(jié)構(gòu)的橫截面圖。
26在根據(jù)第一實施例的邊緣膜中，通過沿圓周方向折疊一部分周壁形成
可伸縮部分?；蛘?，如圖8A所示，周壁9可以由比接觸部分8軟的材料制 成，從而提供可伸縮部分40?；蛘?，如圖8B所示，周壁9可以比接觸部 分8薄，從而提供可伸縮部分40。根據(jù)這些結(jié)構(gòu)，正如根據(jù)上述實施例的 可伸縮部分那樣，周壁9可以垂直地、即垂直于半導(dǎo)體晶片伸縮。
下面將參照圖9A和9B對根據(jù)本發(fā)明的第六實施例的邊緣膜進行說明。 圖9A是根據(jù)本發(fā)明的第六實施例的邊緣膜的橫截面圖，圖9B是說明根據(jù) 本發(fā)明的第六實施例的邊緣膜的伸展性的參考圖。根據(jù)本實施例的邊緣膜 具有與根據(jù)第二實施例的邊緣膜相同的基本結(jié)構(gòu)。
如圖9A所示，可伸縮部分40的折疊部分71和位于周壁9與接觸部分 8之間的連接部分72分別具有基本弧形橫截面。如圖9B所示，通常，如 果各部件之間的連接部分具有棱角(帶尖角)橫截面，則該棱角橫截面即 使在這些部件垂直伸展之后仍保持原形，從而使各部件的伸展性受到限制。 另一方面，如果各部件之間的連接部分具有基本弧形橫截面，則此連接部 分可以靈活地變形，從而為各部件提供優(yōu)異的伸展性。因此，通過上述結(jié) 構(gòu)，包括可伸縮部分40在內(nèi)的周壁9可以平穩(wěn)順暢地伸展。
下面將參照圖10A-10E對根據(jù)本發(fā)明的第七實施例的邊緣膜進行說 明。圖IOA是根據(jù)本發(fā)明的第七實施例的邊緣膜的橫截面圖，圖IOB-I犯 分別是本發(fā)明的第七實施例中的邊緣膜的另一結(jié)構(gòu)的橫截面圖。根據(jù)本實 施例的邊緣膜具有與根據(jù)第二實施例的邊緣膜相同的基本結(jié)構(gòu)。
通常，當(dāng)半導(dǎo)體晶片拋光時，會在由頂環(huán)保持的半導(dǎo)體晶片與拋光表 面之間產(chǎn)生摩擦力。因此，邊緣膜可能沿其圓周方向扭曲，由此邊緣膜與 半導(dǎo)體晶片之間的緊密接觸趨于削弱。因此，在圖10A-10E所示的邊緣膜 7中，為防止邊緣膜被扭曲，位于可伸縮部分40下方的周壁9的一部分具 有增強的機械強度。
特別地，圖10A顯示了一個其中位于可伸縮部分40下方的周壁9的一 部分由比接觸部分8硬的材料制成的邊緣膜7。圖10B顯示了一個其中位 于可伸縮部分40下方的周壁9的一部分比接觸部分8厚的邊緣膜7。圖10C 顯示了一個其中在位于可伸縮部分40下方的周壁9的一部分內(nèi)嵌入一比邊 緣膜7硬的硬部件96的邊緣膜7。圖10D顯示了一個其中在位于可伸縮部分40下方的周壁9的一部分上固定了一比邊緣膜7硬的硬部件96的邊緣 膜7。圖10E顯示了一個其中位于可伸縮部分40下方的周壁9的一部分涂 覆了一比邊緣膜7硬的硬質(zhì)材料97的邊緣膜7。硬部件96優(yōu)選包括具有優(yōu) 異抗銹性能的金屬如不銹鋼或樹脂。具有上述結(jié)構(gòu)的邊緣膜7在半導(dǎo)體晶 片拋光時可以防止沿其圓周方向扭曲，從而使得邊緣膜7與半導(dǎo)體晶片W 彼此保持緊密接觸。
下面參照圖IIA和IIB對根據(jù)本發(fā)明的第八實施例的襯底保持裝置進 行說明。圖IIA和IIB是根據(jù)本發(fā)明的第八實施例的襯底保持裝置的局部 橫截面圖。根據(jù)本發(fā)明的第八實施例的襯底保持裝置的結(jié)構(gòu)和操作細節(jié)與 根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的襯底保持裝置相同，下面將不再進行描述。
如圖IIA所示，外周壁9a在外接觸部分8a附近沿其圓周方向徑向向 內(nèi)折疊，從而形成可伸縮部分40a。可伸縮部分40a位于邊緣環(huán)4之下。在 外周壁9a (周壁9)的徑向外側(cè)具有一保護部件190。保護部件190用來防 止邊緣膜7與卡環(huán)3彼此接觸。保護單元190位于卡盤6的外圓周邊緣上 且與卡盤6整體成型。或者，保護單元190也可以作為一個與卡盤6分離 的部件提供。通過此結(jié)構(gòu)，可以防止邊緣膜7與卡環(huán)3彼此接觸，從而容 許卡盤6順利地垂直移動。
下面對根據(jù)本發(fā)明的第九實施例的襯底保持裝置進行說明。根據(jù)本發(fā) 明的第九實施例的襯底保持裝置的結(jié)構(gòu)和操作細節(jié)與根據(jù)本發(fā)明的第一實 施例的襯底保持裝置相同，下面將不再進行描述。
構(gòu)成接觸部分8的外接觸部分8a和內(nèi)接觸部分8b在其上表面上具有 多個細小凸起和凹穴。這種凸起和凹穴優(yōu)選由例如粗糙化處理過程(gmining process)形成。所述粗糙化處理過程是一個在工件表面形成規(guī)則或不規(guī)則 凸起和凹穴從而使表面變粗糙的過程。通過這種在外接觸部分8a和內(nèi)接觸 部分8b的上表面上具有所述凸起和凹穴的結(jié)構(gòu)，可以削弱內(nèi)接觸部分8b 對卡盤6的附著。因此，當(dāng)卡盤6向上移動時，可防止邊緣膜7的內(nèi)接觸 部分8b與卡盤6—起向上移動。此外，當(dāng)如第二實施例中所述壓緊部件45 與外接觸部分8a接觸時，壓緊部件45可以很容易地與外接觸部分8a脫離 接觸。在本實施例中，接觸部分8的外接觸部分8a和內(nèi)接觸部分8b的下表面上同樣具有多個細小凹穴和凸起，從而在襯底被拋光之后半導(dǎo)體晶片
可以很容易地脫離邊緣膜7。
在上述實施例中，流體通道32、 33、 34、 35和36以分離的通道提供。 這些流體通道可以彼此結(jié)合，或者壓力腔室可以根據(jù)施加到半導(dǎo)體晶片W 上的壓力大小以及施加壓力的部位而彼此相互連通。上述這些實施例可以 適當(dāng)?shù)乇舜讼嗷ソY(jié)合。
在上述實施例中，拋光表面由拋光墊構(gòu)成。但是，拋光表面并不僅限 于這種結(jié)構(gòu)。例如，拋光表面可以由固定磨料構(gòu)成。該固定磨料形成一個 包含由粘結(jié)劑固定的磨料顆粒的平板。通過固定磨料，由從固定磨料自身 產(chǎn)生的磨料顆粒進行拋光處理。固定磨料包括磨料顆粒、粘結(jié)劑和孔。例 如，平均粒徑為0.5um或更小的二氧化鈰(Ce02)被用作磨料顆粒，環(huán)氧 樹脂被用作粘結(jié)劑。這種固定磨料構(gòu)成較硬的拋光表面。固定磨料包括一 個具有雙層結(jié)構(gòu)的固定磨料墊，所述雙層結(jié)構(gòu)由一個固定磨料薄層和一個 附著在所述固定磨料薄層的下表面上的彈性拋光墊構(gòu)成。如上所述的 IC-1000可被用于另一種硬拋光表面。
下面參照圖12A-圖14對根據(jù)本發(fā)明的第十實施例的襯底保持裝置進 行說明。圖12A是根據(jù)本發(fā)明的第十實施例的襯底保持裝置的一部分的橫 截面圖，圖12B示出了沿圖12A中箭頭A所示方向觀察到的襯底保持裝置 的一部分。圖13示出了沿圖12A中箭頭B所示方向觀察到的中間膜的一部 分。圖14是結(jié)合在根據(jù)本發(fā)明的第十實施例的襯底保持裝置中的氣囊的透 視圖。根據(jù)本發(fā)明的第十實施例的襯底保持裝置的結(jié)構(gòu)和操作細節(jié)與根據(jù) 本發(fā)明的第一實施例的襯底保持裝置相同，下面將不再進行描述。
中間氣囊200包括一個具有與半導(dǎo)體晶片W接觸的中間接觸部分202 的中間膜201。中間膜201充當(dāng)彈性部件并與第一實施例中的彈性膜91相 對應(yīng)。中間接觸部分202具有一個外中間接觸部分202a和一個內(nèi)中間接觸 部分202b。外中間接觸部分202a位于內(nèi)中間接觸部分202b的徑向外側(cè)。 外中間接觸部分202a和內(nèi)中間接觸部分202b分別具有從壓力腔室23向上 延伸的鼻部205a、 205b以及位于壓力腔室23之內(nèi)的基部206a、 206b。在 下文中，外中間接觸部分202a和內(nèi)中間接觸部分202b可以總稱為中間接 觸部分202。鼻部205a、 205b與第一實施例中的凸緣91a相對應(yīng)。中間膜201具有與鼻部205a、 205b連接并基本平行地向中間接觸部分 202延伸的延伸部分203a、 203b。中間膜201還具有從延伸部分203a、 203b 的末端向上延伸并通過氣囊支架92與卡盤6相連的連接部分204a、 204b。 壓力腔室23由中間膜201、氣囊支架92和半導(dǎo)體晶片W限定。
如圖13和14所示，鼻部205a、 205b具有多個以周向等距形成于鼻部 205a、 205b的圓周邊緣上的弧形切口 210，每個弧形切口充當(dāng)一脫離促進 部分。如圖13所示，切口 210形成在中間接觸部分202的相應(yīng)區(qū)域202c 內(nèi)。區(qū)域202c沿中間接觸部分202的圓周方向周等距排列。每個區(qū)域202c 由具有對半導(dǎo)體晶片W的附著力比對中間接觸部分202的其它區(qū)域的附著 力低的材料制成。區(qū)域202c的將與半導(dǎo)體晶片W接觸的表面通過磨光法或 噴丸法進行粗糙化處理，以在其上形成細小的凹穴和凸起。中間接觸部分 202的整個下表面均可以被粗糙化處理。該粗糙化處理過程為一個在工件表 面形成細小凹穴和凸起的過程。
鼻部205a、 205b具有形成于其圓周邊緣的向上凹入的凹槽225，每個 凹槽均充當(dāng)一個脫離促進部分。如圖12B所示，在凹槽225與半導(dǎo)體晶片 W之間形成一間隙226。當(dāng)加壓流體輸入壓力腔室23、 24和25 (參見圖2) 時，凹槽225變形，以與半導(dǎo)體晶片W的上表面發(fā)生緊密接觸，從而使壓 力腔室23氣密密封。此時，未形成間隙226。當(dāng)壓力腔室23、 24和25內(nèi) 的壓力降到例如大氣壓力時，凹槽225與半導(dǎo)體晶片W的上表面脫離接觸。 凹槽225優(yōu)選地形成在可以使卡盤6的下部在卡盤6向下移動時與凹槽225 接觸的部位處。在這種部位處，凹槽225被卡盤6向下壓靠在半導(dǎo)體晶片 W上，從而使壓力腔室23的內(nèi)部被密封。在本實施例中，凹槽225分別形 成在各切口210中，如圖14所示，但是，凹槽225的位置并不僅限于切口 210的位置。
下面參照圖2對具有上述結(jié)構(gòu)的頂環(huán)即襯底保持裝置釋放半導(dǎo)體晶片 的操作進行說明。在拋光處理完成之后，停止向壓力腔室22、 23、 24和25 提供加壓流體，并將壓力腔室22、 23、 24和25的壓力降至大氣壓力。然 后，向壓力腔室21輸入加壓流體，以向下移動卡盤6，從而接觸部分8(參 見圖4)和中間接觸部分202 (參見圖12A)與半導(dǎo)體晶片W的上表面發(fā)
30生均勻緊密接觸。在此狀態(tài)下，在壓力腔室23或壓力腔室24內(nèi)生產(chǎn)負(fù)壓， 以在真空下將半導(dǎo)體晶片W吸附到頂環(huán)1的下端。
之后，將頂環(huán)1水平移動到一頂環(huán)1懸垂在拋光臺100上(參見圖1) 的懸垂位置，然后在壓力腔室21內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓從而將卡盤6向上移動。可以 在頂環(huán)1移向懸垂位置時在壓力腔室21內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓。爾后，頂環(huán)1向上移 動到一個位于推料機即襯底升降裝置之上的位置，即傳送位置。然后，停 止由壓力腔室23或24對半導(dǎo)體晶片W施加的真空吸引力。
隨后，從流體通道35或流體通道34向半導(dǎo)體晶片W噴射流體(例如 加壓流體或氮和純水的混合物)。特別地，在半導(dǎo)體晶片W直徑為300mm 時，流體從流體通道35中噴射。在半導(dǎo)體晶片W直徑為200mm時，流體 從流體通道34中噴射。當(dāng)流體噴射到半導(dǎo)體晶片W上時，中間接觸部分 202的切口 210和凹槽225開始從半導(dǎo)體晶片W上脫離，由此周圍氣體流 入壓力腔室23。因此，由中間接觸部分202制造的壓力腔室23的密封態(tài)被 破壞，從而使得半導(dǎo)體晶片W可以順利并迅速地脫離中間氣囊200。形成 于中間接觸部分202內(nèi)的切口 210可有效地容許中間接觸部分202、特別是 鼻部205a、 205b容易地與半導(dǎo)體晶片W脫離接觸。因此，可以迅速地從中 間氣囊200上釋放半導(dǎo)體晶片W。在本實施例中，中間接觸部分202具有 徑向?qū)挾刃∮谄渌鼌^(qū)域的區(qū)域202c，從而提供切口 210。
在此實施例中，如上所述，中間接觸部分202部分地由對半導(dǎo)體晶片 W的附著力低的材料制成，且中間接觸部分202部分地被粗糙化，以在其 下表面上形成細小的凹穴和凸起。通過此結(jié)構(gòu)，半導(dǎo)體晶片W可以順利地 從中間氣囊200上釋放。優(yōu)選地，在流體從流體通道35或流體通道34噴 出的同時在半導(dǎo)體晶片W和中間接觸部分202之間提供流體如純水。通過 此結(jié)構(gòu)，半導(dǎo)體晶片W可以更順利地從中間氣囊200上釋放。
下面將參照圖15對根據(jù)本發(fā)明的第十一實施例的襯底保持裝置進行說 明。圖15是根據(jù)本發(fā)明的第十一實施例的襯底保持裝置的彈性部件的后視 圖。根據(jù)本發(fā)明的第十一實施例的襯底保持裝置的結(jié)構(gòu)和操作細節(jié)與根據(jù) 本發(fā)明的第一和第十實施例的襯底保持裝置相同，下面將不再進行描述。
如圖15所示，彈性部件包括一個位于最遠圓周區(qū)域的邊緣膜7和一個 位于邊緣膜7的徑向內(nèi)側(cè)的中間膜201。邊緣膜7的內(nèi)接觸部分8b具有形成在其內(nèi)圓周邊緣內(nèi)的切口 210。外中間接觸部分202a的鼻部205a和內(nèi)中間接觸部分202b的鼻部205b分別具有形成在其圓周邊緣的切口 210。通過此結(jié)構(gòu)，當(dāng)流體從流體通道35或流體通道34提供時(參見圖2)，邊緣膜7和中間膜201可以從半導(dǎo)體晶片W上迅速脫離。如上所述，當(dāng)半導(dǎo)體晶片W的直徑為300mm時，流體從流體通道35噴出，而當(dāng)半導(dǎo)體晶片W的直徑為200mm時，液體從流體通道34噴出。在液體從流體通道35或流體通道34噴出的同時，優(yōu)選地在半導(dǎo)體晶片W與接觸部分8之間以及半導(dǎo)體晶片W與中間接觸部分202之間提供流體如純水。
下面參照圖16-19對根據(jù)本發(fā)明的第十二實施例的襯底保持裝置進行說明。圖16是結(jié)合在根據(jù)本發(fā)明的第十二實施例的襯底保持裝置中的彈性部件的第一例子的后視圖。圖17是結(jié)合在根據(jù)本發(fā)明的第十二實施例的襯底保持裝置中的彈性部件的第二例子的后視圖。圖18是結(jié)合在根據(jù)本發(fā)明的第十二實施例的襯底保持裝置中的彈性部件的第三例子的后視圖。圖19是結(jié)合在根據(jù)本發(fā)明的第十二實施例的襯底保持裝置中的彈性部件的第四例子的后視圖。根據(jù)本發(fā)明的第十二實施例的襯底保持裝置的結(jié)構(gòu)和操作細節(jié)與根據(jù)本發(fā)明的第一和第十實施例的襯底保持裝置相同，下面將不再進行描述。
如圖16-19所示，彈性部件包括一個位于最遠圓周區(qū)域的邊緣膜7和一個位于邊緣膜7的徑向內(nèi)側(cè)的中間膜201。在圖16所示的本實施例的第一例子中，邊緣膜7的接觸部分8與中間膜201的中間接觸部分202彼此通過多個互連部分220 (每個充當(dāng)一脫離促進部分)相連。特別地，接觸部分8的內(nèi)接觸部分8b和外接觸部分202a的鼻部205a通過互連部分220互連。互連部分220從鼻部205a的圓周邊緣徑向延伸，并沿鼻部205a的圓周方向等距設(shè)置。
在圖17所示的本實施例的第二例子中，內(nèi)接觸部分8b和外中間接觸部分202a的鼻部205a通過一環(huán)形互連部分220整體地互相連接在一起。通過此結(jié)構(gòu)，內(nèi)接觸部分8b、外中間接觸部分202a和互連部分220整體地形
成一單個環(huán)形部件。
在圖18所示的本實施例的第三例子中，內(nèi)接觸部分8b和鼻部205a通過多個徑向互連部分220彼此連接?；ミB部分220與內(nèi)接觸部分之間的接頭部分以及互連部分220與鼻部205a之間的接頭部分分別具有用于防止應(yīng)力集中在這些接頭部分上的圓角230。
在圖19所示的本實施例的第四例子中，內(nèi)接觸部分8b和鼻部205a通過多個向徑向傾斜延伸的互連部分220彼此連接。
通過圖16-19所示的結(jié)構(gòu)，鼻部205a的拉伸受互連部分220限制。因此，當(dāng)半導(dǎo)體晶片W在脫離后向下移動時可以防止鼻部205a被拉伸。因此，當(dāng)流體從流體通道35或流體通道34噴出時，半導(dǎo)體晶片W可以迅速地與彈性部件即邊緣膜7和中間膜201脫離。當(dāng)半導(dǎo)體晶片W的直徑為300mm時，流體從流體通道35噴出，而當(dāng)半導(dǎo)體晶片W直徑為200mm時，液體從流體通道34噴出。優(yōu)選地，在半導(dǎo)體晶片W與接觸部分8之間以及在半導(dǎo)體晶片W與中間接觸部分202之間提供流體如純水。內(nèi)接觸部分8b和鼻部205a的圓周邊緣通過互連部分220互連的原因在于，實驗表明外中間接觸部分202a的鼻部205a必須最不易于從半導(dǎo)體晶片W上脫離。
上面已經(jīng)描述了本發(fā)明的各種實施例。但是，本發(fā)明并不僅限于上述實施例。在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思的范圍之內(nèi)可以作出各種變型。
根據(jù)本發(fā)明，如上所述，由于可伸縮部分向下延伸以跟隨可垂直移動部件即卡盤的向上運動，所以與襯底保持接觸的接觸部分可以保持不變。因此，彈性部件與襯底之間的接觸區(qū)域可以保持不變，由此可以在襯底的整個表面上獲得均勻的壓緊力。
即使在卡環(huán)被磨損導(dǎo)致可垂直移動部件與襯底之間的距離發(fā)生變化時，因為可伸縮部分被伸展，以跟隨距離的變化。這樣，與襯底接觸的接觸部分可以保持原形。因此，可以在從襯底中心到其圓周邊緣的整個區(qū)域內(nèi)都以均勻的壓力壓緊襯底。因此，在襯底的整個表面上可以獲得均一的拋光率即拋光輪廓。此外，由于可伸縮部分根據(jù)卡環(huán)的磨損而收縮，所以磨損的卡環(huán)仍可使用而不必更換。
此外，根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)流體噴向襯底的上表面時，脫離促進部分開始被從襯底上去除，以使接觸部分順利地脫離襯底。因此，襯底可以傳送至襯底升降裝置如推料機而不被流體壓力損壞。襯底還可以順利地從彈性部件上脫離，而不受襯底類型特別是形成于襯底背面(上表面)上的膜的種類的影響。下面將參照附圖對根據(jù)本發(fā)明的第十三實施例的襯底保持裝置和拋光裝置進行詳細說明。
圖20是一拋光裝置的整體結(jié)構(gòu)的橫截面圖，其中所述拋光裝置具有根據(jù)本發(fā)明的第十三實施例的襯底保持裝置。根據(jù)第十三實施例的襯底保持裝置和拋光裝置的結(jié)構(gòu)和操作細節(jié)與本發(fā)明的第一實施例的襯底保持裝置和拋光裝置相同，下面將不再進行描述。
如圖20所示，流體通道332、 333、 334、 335和336貫穿頂環(huán)驅(qū)動軸11的內(nèi)部，并通過一位于頂環(huán)驅(qū)動軸11的頂端的旋轉(zhuǎn)接頭421與壓力調(diào)節(jié)單元120相連。
下面對充當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的襯底保持裝置的頂環(huán)301進行說明。圖21是根據(jù)第十三實施例的頂環(huán)1的垂直橫截面圖。
如圖21所示，頂環(huán)本體2和整體保持在頂環(huán)本體2上的卡環(huán)3在其中限定出一容納空間。在容納空間內(nèi)布置有環(huán)形保持環(huán)5和充當(dāng)可垂直移動部件的圓盤形卡盤6?？ūP6在形成于頂環(huán)本體2之內(nèi)的容納空間內(nèi)可垂直移動。所述垂直方向指垂直于拋光表面101a的方向。頂環(huán)本體2、卡盤6、座環(huán)5和加壓片13共同在頂環(huán)本體2內(nèi)限定出一壓力腔室321。如圖21所示，壓力腔室321與包括管、連接器等的流體通道332相通。壓力腔室321通過位于流體通道332上的調(diào)節(jié)器R2與壓力調(diào)節(jié)單元120相連。
一個將與半導(dǎo)體晶片w接觸的彈性膜307附著在卡盤6的下部。彈性膜307具有一個與半導(dǎo)體晶片W的整個上表面接觸的環(huán)形接觸部分308。彈性膜307還具有多個從接觸部分308向上延伸并與卡盤6相連的環(huán)形周壁。特別地，周壁包括第一周壁309a、第二周壁309b、第三周壁309c和第四周壁309d，它們總稱為周壁309a-309d。彈性膜307具有作為一個一體部件的整體結(jié)構(gòu)。
第一周壁309a位于接觸部分308的外圓周邊緣處。第二周壁30%位于第一周壁309a的徑向內(nèi)側(cè)并與第一周壁309a相距一預(yù)定距離。第三周壁309c位于第二周壁309b的徑向內(nèi)側(cè)并與第二周壁309b相距一預(yù)定距離。第四周壁309d位于第三周壁309c的徑向內(nèi)側(cè)并與第三周壁309c相距一預(yù)定距離。第一周壁309a、第二周壁309b、第三周壁309c和第四周壁309d彼此同心設(shè)置。第一周壁309a和第二周壁309b具有夾在卡盤6與環(huán)形邊緣環(huán)4之間的相應(yīng)上端。第三周壁309c和第四周壁309d具有夾在卡盤6與環(huán)形夾具315之間的相應(yīng)上端。邊緣環(huán)4和支架315通過螺栓(未示出)保持在卡盤6上，因此彈性膜307可分離地安裝在卡盤6上。
如同加壓片13 —樣，彈性膜307由強度高且耐用的橡膠材料如三元乙丙橡膠(EPDM)、聚氨酯橡膠、硅橡膠制成。彈性膜307的橡膠材料的硬度(計示硬度)優(yōu)選為20-60。彈性膜307可以具有單個周壁，或者也可以與本實施例一樣具有多個周壁。
在彈性膜307的背面即上表面上限定了四個壓力腔室322、 323、 324和325。特別地，接觸部分308、第一周壁309a、第二周壁309b和邊緣環(huán)4限定出一個充當(dāng)壓力腔室322的環(huán)形空間。壓力腔室322與包含管、連接器等的流體通道333連通。壓力腔室322通過位于流體通道333上的調(diào)節(jié)器R3與壓力調(diào)節(jié)單元120相連。
接觸部分308、第二周壁309b、第三周壁309c和卡盤6限定出一充當(dāng)壓力腔室323的環(huán)形空間。壓力腔室323與包含管、連接器等的流體通道334連通。壓力腔室323通過位于流體通道334上的調(diào)節(jié)器R4與壓力調(diào)節(jié)單元120相連。
接觸部分308、第三周壁309c、第四周壁309d和支架315限定出一充當(dāng)壓力腔室324的環(huán)形空間。壓力腔室324與包含管、連接器等的流體通道335連通。壓力腔室324通過位于流體通道335上的調(diào)節(jié)器R5與壓力調(diào)節(jié)單元120相連。
接觸部分308、第四周壁309d和卡盤6限定出一充當(dāng)壓力腔室325的環(huán)形空間。壓力腔室325與包含管、連接器等的流體通道336連通。壓力腔室325通過位于流體通道336上的調(diào)節(jié)器R6與壓力調(diào)節(jié)單元120相連。流體通道332、 333、 334、 335和336貫穿頂環(huán)驅(qū)動軸11的內(nèi)部，并通過旋轉(zhuǎn)接頭421分別與調(diào)節(jié)器R2-R6相連。
限定在卡盤6之上的壓力腔室321以及壓力腔室322、 323、 324和325內(nèi)被供給加壓流體如壓縮空氣，或者，通過與相應(yīng)壓力腔室相連的流體通,332、 333、 334、 335和336在壓力腔室321、 322、 323、 324和325內(nèi)產(chǎn)生常壓或真空。特別地，分別設(shè)置在流體通道332、 333、 334、 335和336上的調(diào)節(jié)器R2-R6可以分別調(diào)節(jié)提供給相應(yīng)壓力腔室321、 322、 323、 324和325的加壓流體的壓力。由此，可以獨立地控制壓力腔室321、 322、 323、324和325的壓力，或獨立地在壓力腔室321、 322、 323、 324和325內(nèi)產(chǎn)
生常壓或真空。
各壓力腔室322、 323、 324和325內(nèi)的壓力根據(jù)一個或多個嵌入在拋光臺100內(nèi)用來測量半導(dǎo)體晶片W的拋光表面上的膜的厚度的膜厚測定儀所測得的厚度獨立地控制。膜厚測定儀可以包括利用光干涉或光反射的光學(xué)膜厚測定儀，或渦流型膜厚測定儀。根據(jù)半導(dǎo)體晶片W的徑向位置分析來自膜厚測定儀的信號，以控制同心設(shè)置的各壓力腔室322、 323、 324和325內(nèi)的內(nèi)部壓力。
在這種情況下，提供給壓力腔室322、 323、 324和325的加壓流體或在其中產(chǎn)生大氣壓力時所提供給上述壓力腔室的大氣均可以獨立地控制溫度。通過這種結(jié)構(gòu)，可以從待拋光表面的背面直接控制工件如半導(dǎo)體晶片的溫度。特別地，當(dāng)各壓力腔室的溫度單獨控制時，該化學(xué)拋光工藝CMP中化學(xué)反應(yīng)的速度可以得到控制。
壓力腔室322、 323、 324和325內(nèi)的溫度通常根據(jù)來自膜厚測定儀的信號控制，其控制方式與上述各壓力腔室的內(nèi)部壓力控制方式相同。
卡環(huán)3具有一形成于其內(nèi)的排氣孔54。通孔53與排氣孔54以及形成在彈性膜307的外圓周表面(第一周壁309a)與卡環(huán)3的內(nèi)圓周表面之間的小間隙G連通。
下面參照圖22A和22B對根據(jù)本實施例的彈性膜307進行詳細說明。圖22A示出了根據(jù)本發(fā)明的第十三實施例的頂環(huán)的一部分，圖22B示出了其中流體被輸入壓力腔室時的狀態(tài)。為簡化附圖，除彈性膜之外的結(jié)構(gòu)元件在圖22A和22B中均只是示意性地示出。
如圖22A所示，第一周壁309a具有一個可以垂直即垂直于拋光表面101a伸縮的可伸縮部分340a?？缮炜s部分340a包括一徑向向內(nèi)突出的折回部分。可伸縮部分340a基本位于第一周壁309a的中心區(qū)域，在此處可伸縮部分340a對接觸部分308沒有影響。第二周壁309b還具有一可垂直伸縮的可伸縮部分340b?？缮炜s部分340b包括徑向向外延伸并位于第二周壁309b的下端附近的水平部分340b-l以及從水平部分340b-l向上突出的折回部分340b-2。折回部分340b-2在水平方向即平行于拋光表面101a的方向上可以伸縮。
第三周壁309c具有一可垂直伸縮的可伸縮部分340c。可伸縮部分340c包括徑向向內(nèi)延伸并位于第二周壁309c的下端附近的水平部分340c-l以及從水平部分340c-l向上突出的折回部分340c-2。第四周壁309d也具有一可垂直伸縮的可伸縮部分340d?？缮炜s部分340d包括徑向向外延伸并位于第四周壁309d的下端附近的水平部分340d-l以及從水平部分340d-l向上突出的折回部分340d-2。折回部分340c-2和折回部分340d-2在水平方向即平行于拋光表面101a的方向上可以伸縮。
由于周壁309a、 309b、 309c和309d分別具有可伸縮部分340a、 340b、340c和340d，周壁309a、 309b、 309c和309d在接觸部分308保持不變的同時可以伸縮。特別地，包括相應(yīng)的可伸縮部分340a、 340b、 340c和340d在內(nèi)的周壁309a、 309b、 309c和309d可以在垂直方向上均勻伸展。因此，如圖22B所示，當(dāng)加壓流體輸入壓力腔室322、 323、 324和325以提起卡盤6時(參見圖21)，可伸縮部分340a、 340b、 340c和340d伸展，以跟隨卡盤6的向上運動。因此，彈性膜307 (接觸部分308)與半導(dǎo)體晶片W之間的接觸區(qū)域可以保持不變。
下面，對具有上述結(jié)構(gòu)的頂環(huán)301的操作進行詳細說明。
在具有上述結(jié)構(gòu)的拋光裝置中，當(dāng)半導(dǎo)體晶片W被送入拋光裝置時，頂環(huán)301整個地被移動到傳送半導(dǎo)體晶片W的傳送位置。在半導(dǎo)體晶片W的直徑為200mm的情況下，壓力調(diào)節(jié)單元120與壓力腔室323通過流體通道334連通。另一方面，在半導(dǎo)體晶片W的直徑為300mm的情況下，壓力調(diào)節(jié)單元120與壓力腔室324通過流體通道335連通。
構(gòu)成壓力腔室323和壓力腔室324的接觸部分308分別具有孔和凹槽(未示出)，通過它們半導(dǎo)體W可以直接被頂環(huán)301的下端吸引并保持。
隨著半導(dǎo)體晶片W被吸到頂環(huán)301上之后，頂環(huán)整個地被移到具有拋光表面101a的拋光臺100之上的位置。半導(dǎo)體晶片W的外圓周邊緣被卡環(huán)3保持，由此半導(dǎo)體晶片W不會從頂環(huán)301上脫離，或者半導(dǎo)體晶片W不會滑動。
37之后，釋放半導(dǎo)體晶片w的吸引力。大約同時，開動連接在頂環(huán)驅(qū)動
軸11上的頂環(huán)氣缸111，以將保持在頂環(huán)301下端的卡環(huán)3以預(yù)定壓力壓 靠在拋光臺100的拋光表面101a上。然后，向壓力腔室321提供加壓流體， 以向下移動卡盤6，從而使彈性膜307的接觸部分308與半導(dǎo)體晶片W接 觸。接著，具有各自不同壓力的加壓流體分別被輸入壓力腔室322、 323、 324和325，從而卡盤被向上移動，同時半導(dǎo)體晶片W被壓靠在拋光臺100 的拋光表面101a上。此時，邊緣膜7上的可伸縮部分340a、 340b、 340c 和340d伸展，以跟隨卡盤6的向上運動。因此，彈性膜307的下表面(接 觸部分308)與半導(dǎo)體晶片W之間的接觸區(qū)域可以保持不變。然后，在拋 光液供給噴嘴102向拋光表面101a上提供拋光液Q的同時，頂環(huán)301和拋 光臺100彼此獨立地旋轉(zhuǎn)。拋光液Q被保持在拋光墊101的拋光表面101a 上，半導(dǎo)體晶片W在其待拋光(下)表面與拋光墊101之間存在拋光液Q 的情況下被拋光。
在本實施例中，即使加壓流體的壓力很小，壓力腔室322、 323、 324 和325也可以充分地膨脹。因此，可以以很小的壓力壓緊半導(dǎo)體晶片W。 當(dāng)具有低k值材料的半導(dǎo)體晶片作為用于Cu互連件的中間層絕緣體被拋光 時，半導(dǎo)體晶片被拋光而不會破壞所述低k值材料，其中該半導(dǎo)體晶片具 有低介電常數(shù)和低硬度。
通過上述結(jié)構(gòu)，由于半導(dǎo)體晶片W的拋光在卡環(huán)3與拋光表面101a 保持滑動接觸的情況下進行，所以卡環(huán)3隨著時間而磨損。因此，卡盤6 的下表面與半導(dǎo)體晶片W之間的距離變小。在傳統(tǒng)的襯底保持裝置中，當(dāng) 卡盤與半導(dǎo)體晶片之間的距離變小時，彈性膜與半導(dǎo)體晶片之間的接觸區(qū) 域發(fā)生變化，從而導(dǎo)致拋光輪廓發(fā)生改變。根據(jù)本實施例，即使在這種情 況下，可伸縮部分340a、 340b、340c和340d將隨著卡環(huán)3的磨損向上收縮， 從而使得半導(dǎo)體晶片W與彈性膜307 (接觸部分308)之間的接觸區(qū)域可 以保持不變。因此，可以防止拋光輪廓發(fā)生變化。
雖然在本實施例中采用了整體成型的彈性膜，但本發(fā)明并不僅限于這 種彈性膜。也可以使用具有多個被形成于接觸部分的周向延伸的狹縫分開 的分隔部分的彈性膜。在這種情況下，半導(dǎo)體晶片與彈性膜307 (接觸部分308)之間的接觸區(qū)域也可以通過提供上述的可伸縮部分而保持不變。因此， 可以在半導(dǎo)體晶片W的整個拋光表面上獲得均勻的拋光率。
半導(dǎo)體晶片W中位于壓力腔室322、 323、 324和325之下的局部區(qū)域 在提供給壓力腔室322、 323、 324和325的加壓流體的壓力下被壓靠在拋 光墊101的拋光表面101a上。因此，提供給壓力腔室322、 323、 324和325 的加壓流體的壓力彼此獨立控制，從而半導(dǎo)體晶片W的整個表面可以以均 勻的壓緊力壓靠在拋光墊101上。這樣，可以在半導(dǎo)體晶片W的整個表面 上獲得均勻的拋光率。同樣地，調(diào)節(jié)器R2調(diào)節(jié)提供給壓力腔室321的加壓 流體的壓力，以改變由卡環(huán)3施加給拋光墊101的壓力。這樣，在拋光期 間，由卡環(huán)3施加給拋光墊101的壓力和由各壓力腔室322、 323、 324和 325施加的用來將半導(dǎo)體晶片W壓靠在拋光墊101上的壓力得到適當(dāng)調(diào)節(jié)， 以控制半導(dǎo)體晶片W的拋光輪廓。
如上所述，由頂環(huán)氣缸111所施加的將卡環(huán)3壓靠在拋光墊101上的 壓力和由輸入各壓力腔室322、 323、 324和325的加壓流體所施加的用來 將半導(dǎo)體晶片W壓靠在拋光墊101上的壓力得到適當(dāng)調(diào)節(jié)，以對半導(dǎo)體晶 片W進行拋光。當(dāng)半導(dǎo)體晶片W的拋光完成時，停止向壓力腔室322、323、 324和325提供加壓流體，并將壓力腔室322、 323、 324和325內(nèi)的壓力降 到大氣壓力。然后，向壓力腔室321提供加壓流體，以向下移動卡盤6，從 而使接觸部分308與半導(dǎo)體晶片W的上表面均勻地發(fā)生緊密接觸。在此狀 態(tài)下，半導(dǎo)體晶片W再次在真空下被吸引到頂環(huán)301的下端。緊接著，在 壓力腔室321中立即產(chǎn)生大氣壓力或負(fù)壓。這是因為，如果壓力腔室321 保持在高壓，則半導(dǎo)體晶片W會被卡盤6的下表面局部地壓靠在拋光表面 101a上。
在半導(dǎo)體晶片W以上述方式吸附之后，頂環(huán)301整體地移動到半導(dǎo)體 晶片W被轉(zhuǎn)移的位置即傳送位置，并停止穿過形成于壓力腔室323下部或 壓力腔室324內(nèi)的孔或凹槽(未示出)的真空吸引力。然后，壓力腔室322、 323、 324和325內(nèi)輸入具有預(yù)定壓力的加壓流體，其中加壓流體通過上述 孔或凹槽噴射到半導(dǎo)體晶片W上，從而釋放半導(dǎo)體晶片W。
用于拋光半導(dǎo)體晶片W的拋光液Q易于流入彈性膜307的外圓周表面 和卡環(huán)3之間的小間隙G。如果拋光液Q牢牢地沉積在彈性膜307的外圓周表面和卡環(huán)3卜，則會妨礙支架環(huán)5、卡盤6、彈性膜307等相對于頂環(huán) 本體2和卡環(huán)3順利地垂直移動。為避免這種缺陷，通過流體通道30向環(huán) 形清洗液體通道51輸入清洗液體如純水。這樣，清洗液體通過多個連通孔 53輸入間隙G上方的空間，由此洗去間隙G內(nèi)的拋光液Q，以防止拋光液 Q牢牢沉積在間隙G中。優(yōu)選地，清洗液體在拋光過的半導(dǎo)體晶片W脫離 之后提供，并直到下一個待拋光半導(dǎo)體晶片被吸到頂環(huán)301上為止。
下面參照圖23A和23B對充當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的第十四實施例的襯底保持 裝置的頂環(huán)進行說明。圖23A示出了根據(jù)本發(fā)明的第十四實施例的頂環(huán)的 一部分，圖22B示出了其中流體被輸入壓力腔室時的狀態(tài)。為簡化附圖， 除彈性膜之外的結(jié)構(gòu)細節(jié)在圖23A和23B中均只是示意性地示出。根據(jù)本 發(fā)明的第十四實施例的襯底保持裝置的結(jié)構(gòu)和操作細節(jié)與根據(jù)本發(fā)明的第 十三實施例的襯底保持裝置相同，下面將不再進行描述。
如圖23A所示，第二周壁30%具有一個可以垂直伸縮的可伸縮部分 342b?？缮炜s部分342b包括兩個位于第二周壁30%的下端附近的折回部 分342b-l、 342b-2。折回部分342b-l徑向向內(nèi)突出，而折回部分342b-2徑 向向外突出。第三周壁309c和第四周壁309d也同樣分別具有可以垂直伸 縮的可伸縮部分342c、 342d?？缮炜s部分342c包括兩個位于第三周壁309c 的下端附近的折回部分342c-l、 342c-2。折回部分342c-l徑向向外突出， 而折回部分342c-2徑向向內(nèi)突出?？缮炜s部分342d包括兩個位于第四周壁 309d的下端附近的折回部分342d-l、 342d-2。折回部分342d-l徑向向內(nèi)突 出，而折回部分342d-2徑向向外突出。
由于周壁309a、 309b、 309c和309d分別具有可伸縮部分340a、 342b、 342c和342d，周壁309a、 309b、 309c和309d在接觸部分308保持不變的 同時可以伸縮。特別地，包括相應(yīng)的可伸縮部分340a、 342b、 342c和342d 在內(nèi)的周壁309a、 309b、 309c和309d可以在垂直方向上均勻地伸展。因此， 如圖23B所示，當(dāng)加壓流體輸入壓力腔室322、 323、 324和325以向上移 動卡盤6時(參見圖21)，可伸縮部分340a、 340b、 340c和342d伸展， 以跟隨卡盤6的向上運動。因此，彈性膜307 (接觸部分308)與半導(dǎo)體晶 片W之間的接觸區(qū)域可以保持不變。下面參照圖24A和24B對充當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的第十五實施例的襯底保持 裝置的頂環(huán)進行說明。圖24A示出了根據(jù)本發(fā)明的第十五實施例的頂環(huán)的 一部分，圖24B示出了其中流體被輸入壓力腔室時的狀態(tài)。為簡化附圖， 除彈性膜之外的結(jié)構(gòu)細節(jié)在圖24A和24B中均只是示意性地示出。根據(jù)本 發(fā)明的第十五實施例的襯底保持裝置的結(jié)構(gòu)和操作細節(jié)與根據(jù)本發(fā)明的第 十三實施例的襯底保持裝置相同，下面將不再進行描述。
如圖24A所示，第二周壁309b具有一個可以垂直伸縮的可伸縮部分 343b。可伸縮部分343b包括徑向向外延伸并位于第二周壁309b的下端附 近的水平部分343b-l和整體地連接在從水平部分343b-l的內(nèi)端并徑向向內(nèi) 突出的折回部分343b-2。第三周壁309c和第四周壁309d也同樣分別具有 可以垂直伸縮的可伸縮部分343c、 342d?？缮炜s部分343c包括徑向向外延 伸并位于第三周壁309c的下端附近的水平部分343c-l和整體地連接在從水 平部分343c-l的外端并徑向向外突出的折回部分343c-2?？缮炜s部分343d 包括徑向向外延伸并位于第四周壁309d的下端附近的水平部分343d-l和整 體地連接在從水平部分343d-l的內(nèi)端并徑向向內(nèi)突出的折回部分343d-2。
由于周壁309a、 309b、 309c和309d分別具有可伸縮部分340a、 343b、 343c和343d，周壁309a、 309b、 309c和309d在接觸部分308保持不變的 同時可以伸縮。特別地，包括相應(yīng)的可伸縮部分340a、 343b、 343c和343d 在內(nèi)的周壁309a、 309b、 309c和309d可以在垂直方向上均勻地伸展。因此， 如圖24B所示，當(dāng)加壓流體輸入壓力腔室322、 323、 324和325以向上移 動卡盤6時(參見圖21)，可伸縮部分340a、 343b、 343c和343d伸展， 以跟隨卡盤6的向上運動。因此，彈性膜307 (接觸部分308)與半導(dǎo)體晶 片W之間的接觸區(qū)域可以保持不變。
下面參照圖25A和25B對充當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的第十六實施例的襯底保持 裝置的頂環(huán)進行說明。圖25A示出了根據(jù)本發(fā)明的第十六實施例的頂環(huán)的 一部分，圖25B示出了其中流體被輸入壓力腔室時的狀態(tài)。為簡化附圖， 除彈性膜之外的結(jié)構(gòu)細節(jié)在圖25A和25B中均只是示意性地示出。根據(jù)本 發(fā)明的第十六實施例的襯底保持裝置的結(jié)構(gòu)和操作細節(jié)與根據(jù)本發(fā)明的第 十三實施例的襯底保持裝置相同，下面將不再進行描述。
41如圖25A所示，第二周壁30%具有一個可以垂直伸縮的可伸縮部分 344b?？缮炜s部分344b包括一個徑向向外突出并基本位于第二周壁30% 的中心區(qū)域的折回部分。第三周壁309c和第四周壁309d也同樣分別具有 可以垂直伸縮的可伸縮部分344c、 344d。可伸縮部分344c包括一個徑向向 內(nèi)突出并基本位于第三周壁309c的中心區(qū)域的折回部分?？缮炜s部分344d 包括一個徑向向外突出并基本位于第四周壁309d的中心區(qū)域的折回部分。 由于周壁309a、 309b、 309c和309d分別具有可伸縮部分340a、 344b、 344c 和344d，周壁309a、 309b、 309c和309d在接觸部分308保持不變的同時 可以伸縮。特別地，包括相應(yīng)的可伸縮部分340a、 344b、 344c和344d在內(nèi) 的周壁309a、 309b、 309c和309d可以在垂直方向上均勻地伸展。因此，如 圖25B所示，當(dāng)加壓流體輸入壓力腔室322、 323、 324和325以向上移動 卡盤6時(參見圖21)，可伸縮部分340a、 344b、 344c和344d伸展，以 跟隨卡盤6的向上運動。因此，彈性膜307 (接觸部分308)與半導(dǎo)體晶片 W之間的接觸區(qū)域可以保持不變。
下面參照圖26A和26B對充當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的第十七實施例的襯底保持 裝置的頂環(huán)進行說明。圖26A示出了根據(jù)本發(fā)明的第十七實施例的頂環(huán)的 一部分，圖26B示出了其中流體被輸入壓力腔室時的狀態(tài)。為簡化附圖， 除彈性膜之外的結(jié)構(gòu)細節(jié)在圖26A和26B中均只是示意性地示出。根據(jù)本 發(fā)明的第十七實施例的襯底保持裝置的結(jié)構(gòu)和操作細節(jié)與根據(jù)本發(fā)明的第 十三實施例的襯底保持裝置相同，下面將不再進行描述。
如圖26A所示，第二周壁30%具有一個可以垂直伸縮的可伸縮部分 345b?？缮炜s部分345b包括徑向向外延伸并位于第二周壁30%的下端附 近的水平部分345b-l和向向內(nèi)突出并基本位于第二周壁309b的中心區(qū)域的 折回部分345b-2。第三周壁309c和第四周壁309d也同樣分別具有可以垂 直伸縮的可伸縮部分345c、 345d?？缮炜s部分345c包括徑向向內(nèi)延伸并位 于第三周壁309c的下端附近的水平部分345c-l和徑向向外突出并基本位于 第三周壁309c的中心區(qū)域的折回部分345c-2?？缮炜s部分345d包括徑向 向外延伸并位于第四周壁309d的下端附近的水平部分345d-l和徑向向內(nèi)突 出并基本位于第四周壁309d的中心區(qū)域的折回部分345d-2。由于周壁309a、 309b、 309c和309d分別具有可伸縮部分340a、 345b、 345c和345d，周壁309a、 309b、 309c和309d在接觸部分308保持不變的 同時可以伸縮。特別地，包括相應(yīng)的可伸縮部分340a、 345b、 345c和345d 在內(nèi)的周壁309a、 309b、 309c和309d可以在垂直方向上均勻地伸展。因此， 如圖26B所示，當(dāng)加壓流體輸入壓力腔室322、 323、 324和325以向上移 動卡盤6時(參見圖21)，可伸縮部分340a、 345b、 345c和345d伸展， 以跟隨卡盤6的向上運動。因此，彈性膜307 (接觸部分308)與半導(dǎo)體晶 片W之間的接觸區(qū)域可以保持不變。
下面參照圖27A-27C對充當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的第十八實施例的襯底保持裝 置的頂環(huán)進行說明。圖27A是根據(jù)本發(fā)明的第十八實施例的頂環(huán)的第一例 子的一部分的放大局部剖視圖，圖27B是根據(jù)本發(fā)明的第十八實施例的頂 環(huán)的第二例子的一部分的放大局部剖視圖，圖27C是根據(jù)本發(fā)明的第十八 實施例的頂環(huán)的第三例子的一部分的放大局部剖視圖。根據(jù)本發(fā)明的第十 八實施例的襯底保持裝置的結(jié)構(gòu)和操作細節(jié)與根據(jù)本發(fā)明的第十三實施例 的襯底保持裝置相同，下面將不再進行描述。
如圖27A所示，在彈性膜307的接觸部分308的外圓周邊緣形成一個 向上傾斜的傾斜部分308a。傾斜部分308a具有彎曲橫截面。通過此結(jié)構(gòu)， 即使向壓力腔室322、 323提供加壓流體以提起卡盤6，彈性膜307的接觸 部分308和半導(dǎo)體晶片W的外圓周邊緣也可以彼此不接觸。因此，彈性膜 307不向半導(dǎo)體晶片W的外圓周邊緣施加壓力。這樣，可以防止其中半導(dǎo) 體晶片W的外圓周邊緣被過度拋光的所謂"邊角修圓"發(fā)生。
優(yōu)選地，傾斜部分308a與半導(dǎo)體晶片W之間的空隙應(yīng)當(dāng)盡可能小，因 為拋光液易于留在此空隙內(nèi)。因此，優(yōu)選地，傾斜部分308a的垂直尺寸小 于其水平尺寸。在本實施例中，第二周壁309b具有一可伸縮部分346b。可 伸縮部分346b包括一個徑向向外延伸并位于第二周壁309b的下端附近的 水平部分。第二周壁309b可以還具有一個第十三至第十七實施例中所示的 折回部分。
圖27B所示的第二例子在第二周壁309b的位置方面不同于圖27A所示 的第一例子。特別地，第二周壁309b的下端緊靠第一周壁309a，且傾斜部 分308a從第二周壁309b的下端向上延伸。因此，壓力腔室323內(nèi)的壓力可以施加到半導(dǎo)體晶片w中位于半導(dǎo)體晶片w的外圓周邊緣的徑向內(nèi)側(cè)的區(qū)域。
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下面參照圖28A-28C對充當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的第十九實施例的襯底保持裝 置的頂環(huán)進行說明。圖28A是根據(jù)本發(fā)明的第十九實施例的頂環(huán)的第一例 子的一部分的放大局部剖視圖，圖28B是根據(jù)本發(fā)明的第十九實施例的頂 環(huán)的第二例子的一部分的放大局部剖視圖，圖28C是根據(jù)本發(fā)明的第十九 實施例的頂環(huán)的第三例子的一部分的放大局部剖視圖。根據(jù)本發(fā)明的第十 九實施例的襯底保持裝置的結(jié)構(gòu)細節(jié)和優(yōu)選與根據(jù)本發(fā)明的第十三和第十 八實施例的襯底保持裝置相同，下面將不再進行描述。
如圖28A所示，在彈性膜307的接觸部分308的外圓周邊緣中形成一 個向上傾斜的傾斜部分308b。傾斜部分308b具有筆直橫截面。通過此結(jié)構(gòu)， 即使向壓力腔室322、 323提供加壓流體以提起卡盤6，彈性膜307的接觸 部分308和半導(dǎo)體晶片W的外圓周邊緣也可以彼此不接觸。為縮小傾斜部 分308b與半導(dǎo)體晶片W之間的空隙，優(yōu)選地，傾斜部分308b的垂直尺寸 小于其水平尺寸。
圖28B所示的第二周壁309b的下端緊靠第一周壁309a。傾斜部分308b 從第二周壁309b的下端向上延伸。因此，壓力腔室323內(nèi)產(chǎn)生的壓力可以 施加到半導(dǎo)體晶片W中位于半導(dǎo)體晶片W的外圓周邊緣的徑向內(nèi)側(cè)的區(qū)域 上。
在圖28C所示的第三例子中，傾斜部分308b比接觸部分308的水平部 分薄。因此，當(dāng)加壓流體提供給壓力腔室322時，傾斜部分308b可以很容 易地膨脹，以在期望的壓力下僅將半導(dǎo)體晶片W的外圓周邊緣壓靠在拋光 表面101a (參見圖l)上。這樣，可以獨立控制半導(dǎo)體晶片W的外圓周邊 緣處的拋光率。在拋光處理期間，卡環(huán)3的下端由于與拋光表面101a的滑動接觸而逐 漸磨損。因此，卡盤6與半導(dǎo)體晶片W之間的距離變小，由此彈性膜307 與半導(dǎo)體晶片W之間的接觸區(qū)域被改變。因此，拋光率趨于局部地被改變。 為避免這種問題發(fā)生，優(yōu)選地，可伸縮部分340a-340d、 341b-341d、 342b-342d、 343b-343d、 344b-344d、 345b-345d、 346b在大于卡環(huán)3的磨損 量的程度內(nèi)可伸縮。由此，當(dāng)卡環(huán)3磨損時可伸縮部分可以向上收縮，因 此可以防止拋光率被局部地改變。
根據(jù)本發(fā)明，如上所述，由于在流體被提供給壓力腔室時可伸縮部分 垂直于拋光表面伸展，所以彈性膜的接觸部分的形狀可以保持不變。因此， 彈性膜(接觸部分)與襯底之間的接觸區(qū)域可以保持不變，由此可以在襯 底的整個拋光表面上獲得均勻的拋光率。可伸縮部分可以有效地使彈性膜 與襯底彼此保持充分接觸。因此，可以使用高硬度的彈性膜，由此使得彈 性膜的耐久性得到提高。在這種情況下，與低硬度的彈性膜相比，高硬度 的彈性膜可以維持襯底與彈性膜(接觸部分)之間的接觸區(qū)域。由此可以 獲得穩(wěn)定的拋光率。
工業(yè)實用性
本發(fā)明適用于保持待拋光襯底并將該襯底壓靠在拋光表面上的襯底保 持裝置，特別是適用于在將所述襯底拋光至平整光面的拋光裝置中用于保 持襯底、例如半導(dǎo)體晶片的襯底保持裝置。本發(fā)明還適用于具有該襯底保 持裝置的拋光裝置。
權(quán)利要求
1. 一種用于襯底保持裝置中的彈性部件，包括與襯底接觸的接觸部分；以及與所述接觸部分和所述襯底保持裝置的可垂直移動部件相連的周壁，所述周壁能夠在所述接觸部分與所述襯底保持接觸的同時垂直伸展和收縮。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性部件，其特征在于，所述周壁具有允許 所述周壁垂直伸展和收縮的至少一個折回部分。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性部件，其特征在于，所述接觸部分和所 述周壁由橡膠制成。
4. 一種襯底拋光裝置，其包括-用于支撐位于其上的拋光墊的可旋轉(zhuǎn)拋光臺；以及 具有可垂直移動部件和彈性部件的頂環(huán)，所述頂環(huán)被構(gòu)造成保持襯底并通過所述彈性部件將所述襯底壓靠在所述拋光墊上， 其中所述彈性部件包括 與所述襯底接觸的接觸部分；以及 與所述接觸部分和所述可垂直移動部件相連的周壁。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的襯底拋光裝置，其特征在于，所述周壁能夠在所述接觸部分與所述襯底保持接觸的同時垂直伸展和收縮。
6. —種襯底拋光裝置，其包括 用于支撐位于其上的拋光墊的可旋轉(zhuǎn)拋光臺；以及 構(gòu)造成保持襯底并將所述襯底壓靠在所述拋光墊上的頂環(huán)，所述頂環(huán)具有用于彼此獨立地將壓力施加到所述襯底上的多個同心設(shè)置的壓力腔 室。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的襯底拋光裝置，其特征在于，具有受控溫度的流體被供給到所述壓力腔室的每一個中。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的襯底拋光裝置，其特征在于，在襯底拋光期 間，所述壓力腔室的溫度通過所述流體的供給被彼此獨立地控制。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的襯底拋光裝置，其特征在于，還包括嵌入于所述拋光臺中的薄膜厚度測量裝置，所述壓力腔室的溫度基于 來自所述薄膜厚度測量裝置的信號被控制。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的襯底拋光裝置，其特征在于，所述頂環(huán)包 括由非磁性材料制成的卡盤。
11. 一種襯底拋光方法，包括 通過具有壓力腔室的頂環(huán)保持襯底；使所述襯底與拋光表面滑動接觸，同時將流體供給到所述壓力腔室中， 以將壓力施加到所述襯底上； 停止所述流體供給；通過真空抽吸將所述襯底吸附到所述頂環(huán)上； 將所述頂環(huán)與所述襯底一起移動到傳送位置；以及 通過將流體噴射到所述襯底上使所述襯底脫離所述頂環(huán)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于襯底保持裝置中的彈性部件，其包括與襯底接觸的接觸部分以及與所述接觸部分和所述襯底保持裝置的可垂直移動部件相連的周壁，所述周壁能夠在所述接觸部分與所述襯底保持接觸的同時垂直伸展和收縮。本發(fā)明還涉及具有所述彈性部件的襯底拋光裝置和襯底拋光方法，所述襯底拋光方法包括通過具有壓力腔室的頂環(huán)保持襯底；使所述襯底與拋光表面滑動接觸，同時將流體供給到所述壓力腔室中，以將壓力施加到所述襯底上；停止所述流體供給；通過真空抽吸將所述襯底吸附到所述頂環(huán)上；將所述頂環(huán)與所述襯底一起移動到傳送位置；以及通過將流體噴射到所述襯底上使所述襯底脫離所述頂環(huán)。
文檔編號B24B37/34GK101474771SQ200910003370
公開日2009年7月8日 申請日期2004年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月10日
發(fā)明者吉田博, 戶川哲二, 深谷孝一, 福島誠, 鍋谷治 申請人:株式會社荏原制作所