專(zhuān)利名稱(chēng)：襯底保持設(shè)備以及拋光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于拋光例如半導(dǎo)體晶片等的襯底的拋光裝置，以在襯底上形成平坦的鏡面加工面，并且更特別地，涉及用于將襯底通過(guò)彈性膜(membrane)壓到拋光裝置的拋光表面上的襯底保持設(shè)備。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，半導(dǎo)體器件的尺寸已變小，并且半導(dǎo)體元件的結(jié)構(gòu)已變
得更復(fù)雜。另外，用于邏輯系統(tǒng)的多層互連中的層的數(shù)量己增加。因此，半導(dǎo)體器件表面上的不均勻性可能會(huì)增大，并且臺(tái)階高度也可能
會(huì)變大。這是因?yàn)?，在半?dǎo)體器件的制造工藝中，將薄膜形成在半導(dǎo)體器件上，然后在半導(dǎo)體器件上實(shí)施微機(jī)械加工工藝，例如圖案化或孔的形成，而這些工藝被重復(fù)許多遍，以形成半導(dǎo)體器件上的后續(xù)的薄膜。
當(dāng)半導(dǎo)體器件表面上的不均勻性增大時(shí)，出現(xiàn)以下問(wèn)題。當(dāng)半導(dǎo)體器件上形成薄膜時(shí)，形成在臺(tái)階部分上的膜的厚度相對(duì)較小。另外，互連的斷開(kāi)可能導(dǎo)致開(kāi)路，或者互連層間的不充分絕緣可能導(dǎo)致短路。結(jié)果，得不到優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品，且成品率趨于降低。即使半導(dǎo)體器件最初正常工作，該半導(dǎo)體器件在長(zhǎng)期使用后的可靠性也會(huì)降低。另外，
5在光刻工藝中的曝光時(shí)，如果照射表面具有不均勻性，則曝光系統(tǒng)中的透鏡單元局部未聚焦。因此，如果半導(dǎo)體器件表面上的不均勻性增大，則在該半導(dǎo)體器件上形成優(yōu)質(zhì)的圖案變得難以解決地困難。
因此，在半導(dǎo)體器件的制造工藝中，將半導(dǎo)體器件的表面平坦化
變得越來(lái)越重要?；瘜W(xué)機(jī)械拋光(CMP)是最重要的平坦化技術(shù)之一。使用拋光裝置來(lái)實(shí)施化學(xué)機(jī)械拋光。具體地，將例如半導(dǎo)體晶片等的襯底與拋光表面滑動(dòng)接觸，同時(shí)向拋光表面上提供包含例如硅石(Si02)等的研磨顆粒的拋光液，從而拋光襯底。
這種拋光裝置包括具有形成在拋光墊上的拋光表面的拋光臺(tái)，以及襯底保持設(shè)備，其被稱(chēng)為頂環(huán)，用于保持半導(dǎo)體晶片。拋光裝置以如下方式來(lái)拋光半導(dǎo)體晶片。襯底保持設(shè)備保持半導(dǎo)體晶片并將半導(dǎo)體晶片以特定的壓力壓在拋光表面上。在該狀態(tài)下，拋光臺(tái)和襯底保持設(shè)備彼此相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使得半導(dǎo)體晶片與拋光表面滑動(dòng)接觸，從而拋光半導(dǎo)體晶片，使其具有平坦的鏡面加工面。
在上述拋光裝置中，如果在拋光期間，半導(dǎo)體晶片的整個(gè)表面上的半導(dǎo)體晶片和拋光墊的拋光表面之間的相對(duì)壓力不均勻，則半導(dǎo)體晶片在某些部分可能未充分拋光或可能過(guò)分拋光，這取決于施加在半導(dǎo)體晶片的這些部分的壓力。為克服這種缺點(diǎn)，已嘗試通過(guò)使用例如橡膠等的彈性材料制成的彈性膜形成襯底保持設(shè)備的襯底保持表面，并將例如空氣壓力等的流體壓力施加到該彈性膜的背側(cè)表面上，以便在半導(dǎo)體晶片的整個(gè)表面上提供均勻的壓力。
然而，使用這種彈性膜可能會(huì)遇到以下問(wèn)題。當(dāng)旋轉(zhuǎn)半導(dǎo)體晶片時(shí)，彈性膜被扭曲和變形。結(jié)果，在半導(dǎo)體晶片的外圍部分(邊緣部分)的拋光速率，即去除速率，較之其它部分低很多。此外，由于彈性膜的這種扭曲和變形，拋光輪廓相對(duì)于半導(dǎo)體晶片的中心部分可能會(huì)不對(duì)稱(chēng)，尤其是在邊緣部分。此外，在各個(gè)頂環(huán)中，彈性膜和保持半導(dǎo)體晶片的外圍部分的保持環(huán)的個(gè)體差異可能導(dǎo)致拋光輪廓的變化。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述缺點(diǎn)而做出了本發(fā)明。因此本發(fā)明的目的是提供一種襯底保持設(shè)備和一種拋光裝置，其可以防止附著到襯底保持表面的彈性膜的扭曲和變形，從而實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量拋光。
為實(shí)現(xiàn)以上目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種襯底保持設(shè)備，其包括將與襯底的后表面接觸的彈性膜，用于固定彈性膜的至少一部分的附著構(gòu)件，以及當(dāng)襯底與彈性膜接觸時(shí)用于保持襯底的外圍部分的保持(retainer)環(huán)。彈性膜至少包括一個(gè)突出部分，而附著構(gòu)件至少包括一個(gè)嚙合彈性膜的所述至少一個(gè)突出部分的嚙合部分。
在本發(fā)明的優(yōu)選方案中，所述至少一個(gè)突出部分彈性膜徑向上向內(nèi)突出。
在本發(fā)明的優(yōu)選方案中，所述至少一個(gè)突出部分包括多個(gè)突出部分，而所述至少一個(gè)嚙合部分包括多個(gè)嚙合部分。
在本發(fā)明的優(yōu)選方案中，所述多個(gè)嚙合部分關(guān)于襯底的中心對(duì)稱(chēng)設(shè)置。
在本發(fā)明的優(yōu)選方案中，所述至少一個(gè)嚙合部分的厚度大于或等于將使其與襯底的后表面接觸的彈性膜的厚度。
利用這些結(jié)構(gòu)，當(dāng)由于襯底保持設(shè)備的旋轉(zhuǎn)而使彈性膜將要被扭曲時(shí)，彈性膜的突出部分嚙合附著構(gòu)件的嚙合部分，從而將彈性膜的扭曲抑制到最低的程度。因此，可以適當(dāng)?shù)乜刂茠伖廨喞?，且可以?shí)現(xiàn)高質(zhì)量拋光。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種襯底保持設(shè)備，其包括將與襯底的后表面接觸的彈性膜，用于固定彈性膜的至少一部分的附著構(gòu)件，以及當(dāng)襯底與彈性膜接觸時(shí)用于保持襯底的外圍部分的保持環(huán)。
7彈性膜包括具有突出部分的圓周(circumferential)膜。突出部分 從彈性膜的圓周邊緣向內(nèi)放射狀地突出，且完全沿著彈性膜的圓周邊 緣延伸。
突出部分從彈性膜的圓周邊緣向內(nèi)放射狀地突出，且完全沿著圓 周邊緣在其圓周方向上延伸，這種結(jié)構(gòu)可以防止彈性膜在其徑向上的 變形。例如，因此可以防止彈性膜的圓周邊緣在徑向上延展以致接觸 到保持環(huán)，并且因此防止彈性膜被損壞。為了提高強(qiáng)度，完全沿著彈 性膜的圓周邊緣延伸的突出部分可以由不同材料制造(例如不銹鋼或 樹(shù)脂)，或者可以制得比其它部分更硬。
在本發(fā)明的優(yōu)選方案中，彈性膜包括波紋(bellows)部分，其 可以在擠壓方向上膨脹(expand),以便允許彈性膜將襯底壓在拋光 表面上，且其沿著擠壓方向上可收縮。
上述形成在彈性膜上的突出部分可以導(dǎo)致阻礙彈性膜在擠壓方 向上的膨脹和收縮。然而，形成在彈性膜中的波紋部分可以膨脹和收 縮，從而補(bǔ)償了對(duì)彈性膜的膨脹和收縮的這種阻礙。因此，彈性膜的 圓周邊緣可以彈性地跟隨拋光表面。
可以將待用于與襯底的后表面接觸的彈性膜制作得較厚。彈性膜 的接觸襯底的該厚的部分可以防止在彈性膜的徑向上運(yùn)行(rmming)
的波動(dòng)(surge)的形成。彈性膜的該接觸部分優(yōu)選比波紋部分厚。 將波紋部分制作得薄，以提高其拉伸特性，而將接觸襯底后表面的部 分制作得厚，以防止彈性膜的扭曲。嚙合部分優(yōu)選比波紋部分厚，以 防止彈性膜的扭曲。因?yàn)樽畲蟮牧厥┘釉谧钔饷娴膱A周部分上，該 部分優(yōu)選比接觸襯底后表面的部分厚。
根據(jù)本發(fā)明的另一方案，提供一種襯底保持設(shè)備，其包括待用于 與襯底的后表面接觸的彈性膜，用于固定彈性膜的至少一部分的附著 構(gòu)件，以及當(dāng)襯底與彈性膜接觸時(shí)用于保持襯底的外圍部分的保持 環(huán)。彈性膜包括具有同心地設(shè)置并朝向襯底延伸的多個(gè)柱面的圓周膜，以及底部表面膜，其待用于接觸襯底并被配置成基本上以直角與 圓周膜相交。
因?yàn)榈撞勘砻婺ず蛨A周膜被設(shè)置為基本上以直角相交，因此可以 使彈性膜的圓周邊緣充分地接觸半導(dǎo)體晶片的外圍部分，從而擠壓半 導(dǎo)體晶片。在這種情況下，彈性膜優(yōu)選由具有低硬度的軟材料構(gòu)成。
根據(jù)本發(fā)明的另一方案，提供一種拋光裝置，其包括具有拋光表 面的拋光臺(tái)，以及上述襯底保持設(shè)備。在該拋光裝置中，襯底保持設(shè) 備用于保持襯底并將襯底擠壓在拋光表面，從而拋光襯底。
利用這種結(jié)構(gòu)，可以防止附著到襯底保持設(shè)備的襯底保持表面的 彈性膜的扭曲和變形，從而實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量拋光。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的拋光裝置的示意圖2是示出圖1中所示的拋光裝置的頂環(huán)的垂直剖面圖3是沿著圖2中所示的線Ill-Ill截取的剖面圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的頂環(huán)的垂直剖面圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的頂環(huán)的垂直剖面圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的頂環(huán)的垂直剖面圖；以及
圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的頂環(huán)的垂直剖面圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參考圖1到圖7，詳細(xì)說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的包括襯 底保持設(shè)備的拋光裝置。在圖1到圖7中，以相同的參考標(biāo)號(hào)表示相 同的或?qū)?yīng)的元件，并且將不進(jìn)行重復(fù)描述。
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的包括襯底保持設(shè)備的拋光 裝置的示意圖。如圖1所示，拋光裝置包括具有附著到拋光臺(tái)2的上 表面的拋光墊1的拋光臺(tái)2，以及頂環(huán)3，其用作襯底保持設(shè)備，用
9于保持例如半導(dǎo)體晶片W等的襯底并將其壓在拋光臺(tái)2上的拋光墊1 上。在拋光臺(tái)2之上提供拋光液供應(yīng)噴嘴4，使得通過(guò)拋光液供應(yīng)噴 嘴4將拋光液Q提供到拋光墊1上。頂環(huán)3包括可旋轉(zhuǎn)且可垂直移動(dòng) 的頂環(huán)軸5，以及耦合到頂環(huán)軸5的頂環(huán)主體6。在本實(shí)施例中，拋 光墊1的上表面用作拋光表面。
當(dāng)拋光半導(dǎo)體晶片W時(shí)，獨(dú)立地旋轉(zhuǎn)拋光臺(tái)2和頂環(huán)3，并且頂 環(huán)3以預(yù)定的壓力將半導(dǎo)體硅片W壓到拋光臺(tái)2上的拋光墊1上，同 時(shí)通過(guò)拋光液供應(yīng)噴嘴4向拋光墊1上提供拋光液Q。在拋光期間， 半導(dǎo)體晶片W的待拋光的表面與拋光墊1彼此滑動(dòng)接觸，從而將半導(dǎo) 體晶片W的該表面拋光成平坦的鏡面加工面。
圖2是示出圖1中所示的頂環(huán)3的細(xì)節(jié)的垂直剖面圖，而圖3是 沿著圖2中所示的線Ill-Ill所截取的剖面圖。如圖2所示，頂環(huán)3 的頂環(huán)主體6包括耦合到頂環(huán)軸5的盤(pán)狀部分10，以及保持環(huán)部分 12，其被設(shè)置用于保持半導(dǎo)體晶片的外圍部分?？纱怪币苿?dòng)的構(gòu)件 14被容納在由該盤(pán)狀部分10和保持環(huán)部分12所限定的空間中。將 可垂直移動(dòng)的構(gòu)件14通過(guò)環(huán)形彈性薄片16耦合到頂環(huán)主體6。
頂環(huán)主體6、可垂直移動(dòng)的構(gòu)件14，以及彈性薄片16在這些部 件內(nèi)部定義一個(gè)壓力腔18。通過(guò)流體通道19將壓力腔18連接到流 體供應(yīng)源(未示出)。在流體通道19內(nèi)提供調(diào)節(jié)器(未示出)，從而 可以通過(guò)該調(diào)節(jié)器來(lái)調(diào)整將要供應(yīng)給壓力腔18的流體的壓力。該設(shè) 置可以控制壓力腔18中的壓力，從而可以在垂直方向上移動(dòng)該可垂 直移動(dòng)的構(gòu)件14。
通過(guò)附著構(gòu)件22將彈性膜20附著到可垂直移動(dòng)的構(gòu)件14的下 表面。提供彈性膜20以覆蓋可垂直移動(dòng)的構(gòu)件14的下表面，并被設(shè) 置成直接接觸半導(dǎo)體晶片的后表面。在本說(shuō)明書(shū)中，半導(dǎo)體晶片的后 表面是指與待拋光的表面相反的表面。彈性膜20由高強(qiáng)度且極耐用 的諸如乙丙橡膠(EPDM)、聚氨酯橡膠或硅橡膠等橡膠材料制成。如圖2所示，彈性膜20包括待用于與半導(dǎo)體晶片的后表面接觸 的底部表面膜24，從底部表面薄膜24的圓周邊緣向上延伸的第一圓 周膜26，以及在徑向上設(shè)置成在第一圓周膜26內(nèi)部且從底部表面膜 24向上延伸的第二圓周膜28。在圓周膜26的上邊緣部分上形成向內(nèi) 徑向延伸的部分30,且在圓周膜28的上邊緣部分上形成向外徑向延 伸的部分32。附著構(gòu)件22具有基(base)部分34和36，其將彈性 膜20的延伸部分30和32壓到可垂直移動(dòng)的構(gòu)件14上，以固定延伸 部分30和32。
底部表面膜24、圓周膜28，以及可垂直移動(dòng)的構(gòu)件14在這些部 分的內(nèi)部限定了壓力腔38，并通過(guò)流體通道39將壓力腔38連接到 流體供應(yīng)源。在流體通道39中也提供調(diào)節(jié)器(未示出)，從而可以通 過(guò)該調(diào)節(jié)器調(diào)整將要供應(yīng)給壓力腔38的流體的壓力。利用這種設(shè)置， 通過(guò)調(diào)整將要供應(yīng)給壓力腔38的流體的壓力，可以控制壓力腔38中 的壓力。因此，可以調(diào)整由底部表面膜24施加給在壓力腔38下面的 半導(dǎo)體晶片的部分的按壓力。
底部表面膜24、圓周膜28、圓周膜26以及可垂直移動(dòng)的構(gòu)件 14在這些部分的內(nèi)部限定了壓力腔40，并通過(guò)流體通道41將壓力腔 40連接到流體供應(yīng)源。在流體通道41中提供調(diào)節(jié)器(未示出)，從 而可以通過(guò)該調(diào)節(jié)器調(diào)整將要供應(yīng)給壓力腔40的流體的壓力。利用 這種設(shè)置，通過(guò)調(diào)整將要供應(yīng)給壓力腔40的流體的壓力，可以控制 壓力腔40中的壓力。因此，可以調(diào)整由底部表面膜24施加給在壓力 腔40下面的半導(dǎo)體晶片的部分的按壓力。
根據(jù)本實(shí)施例，獨(dú)立地控制壓力腔38和壓力腔40中的壓力，從 而可以獨(dú)立地調(diào)整施加到壓力腔38下面的半導(dǎo)體晶片的部分的按壓 力和施加到壓力腔40下面的半導(dǎo)體晶片的部分的按壓力。因此，可 以在半導(dǎo)體晶片的外圍部分以及在徑向上位于外圍部分內(nèi)部的部分 調(diào)整拋光速率(即去除速率)。通過(guò)這種方式，可以控制半導(dǎo)體晶片的拋光輪廓。
如圖2所示，在圓周膜26上設(shè)有塊狀突出部分42，以便從彈性 膜20的圓周邊緣向內(nèi)徑向突出。另外，如圖2和圖3所示，在附著 構(gòu)件22的較低部分上設(shè)置與突出部分42的側(cè)表面嚙合的嚙合部分 44。優(yōu)選地，每一嚙合部分44的厚度大于或等于底部表面膜24的厚 度。采用這種設(shè)置，當(dāng)由于頂環(huán)3的旋轉(zhuǎn)使彈性膜20將要被扭曲時(shí)， 彈性膜20的突出部分42嚙合附著構(gòu)件22的嚙合部分44,從而將彈 性膜20的扭曲抑制到最低的程度。因此，可以適當(dāng)?shù)乜刂茠伖廨喞?并且可以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量拋光。
盡管在圖3示出的實(shí)例中，六個(gè)突出部分42和六個(gè)嚙合部分44 以等距交替設(shè)置，但是突出部分42和嚙合部分44的數(shù)量并不限于本 實(shí)例。另外，突出部分42和嚙合部分44的大小并不限于圖2和圖3 中示出的這個(gè)實(shí)例。此外，突出部分42可以與圓周膜26整體地形成， 或者其可以是附著于圓周膜26的不同的材料。優(yōu)選地，相對(duì)于半導(dǎo) 體晶片的中心，即保持環(huán)部分12的中心對(duì)稱(chēng)設(shè)置突出部分42和嚙合 部分44 ，以使其接受相等的力。
如圖2所示，圓周膜26具有位于附著構(gòu)件22的基部分34的下 面的波紋部分46，而圓周膜28具有位于附著構(gòu)件22的基部分36的 下面的波紋部分48。這些波紋部分46和48允許圓周膜26和圓周膜 28在一個(gè)方向膨脹，使得彈性膜20將半導(dǎo)體晶片壓在拋光墊1上， 即在按壓方向上。
上述形成在圓周膜26上的塊狀突出部分42可能導(dǎo)致對(duì)彈性膜 20的圓周膜26在按壓方向上的膨脹和收縮的阻礙。然而，形成在圓 周膜26和圓周膜28中的波紋部分46和48可以膨脹和收縮，從而補(bǔ) 償了對(duì)圓周膜26的膨脹和收縮的這種阻礙。因此，彈性膜20的圓周 邊緣可以彈性地跟隨拋光墊1的拋光表面。
圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的頂環(huán)103的垂直剖面圖。在頂環(huán)103的彈性膜20的圓周膜26上設(shè)有塊狀突出部分142。突出 部分142從彈性膜20的圓周邊緣向內(nèi)徑向突出，且完全沿著圓周膜 26在其圓周方向上延伸。因此，本實(shí)施例的附著構(gòu)件22不具有第一 實(shí)施例的嚙合部分44。其它結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例相同。
從彈性膜20的圓周膜26向內(nèi)徑向突出且完全沿著圓周膜26延 伸的突出部分142，可以防止圓周膜26在其徑向上變形。因此，可 以防止在頂環(huán)103的旋轉(zhuǎn)期間，圓周膜26在徑向上膨脹至接觸到保 持環(huán)部分12，并且因此防止圓周膜26受損。
圖5是示出根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的頂環(huán)203的垂直剖面圖。頂 環(huán)203是對(duì)第二實(shí)施例的頂環(huán)103的改進(jìn)。具體地，彈性膜20的底 部表面膜224比第二實(shí)施例的底部表面膜24更厚，且比波紋部分46 和48更厚。接觸半導(dǎo)體晶片的底部表面膜224的具體的厚度優(yōu)選是 在1.2到2.0mm的范圍內(nèi)。根據(jù)該實(shí)施例，厚的底部表面膜224可以 防止在彈性膜20的徑向上的起伏(surge)的形成。
圖6是示出根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的頂環(huán)303的垂直剖面圖。在 該實(shí)施例中，盡管在彈性膜20的圓周膜26上未設(shè)有第一實(shí)施例的突 出部分42以及第二和第三實(shí)施例的突出部分142，但是如第三實(shí)施 例那樣，將接觸半導(dǎo)體晶片的底部表面膜224制作得厚。
圖7是示出根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的頂環(huán)403的垂直剖面圖。該 實(shí)施例的附著構(gòu)件422具有環(huán)形。附著構(gòu)件422的整個(gè)內(nèi)圓周表面都 與彈性膜20的圓周膜428接觸，而附著構(gòu)件422的整個(gè)的外圓周表 面都與彈性膜20的圓周膜426接觸。在該實(shí)施例中，彈性膜20不具 有上述實(shí)施例的波紋部分46和48，并且彈性膜20的圓周膜426通 過(guò)在按壓方向上延伸的圓柱表面形成。
在前面提到的實(shí)施例中，形成在彈性膜中的波紋部分延伸，以允 許彈性膜擠壓半導(dǎo)體晶片的外圍部分。另一方面，該實(shí)施例的彈性膜 20不具有波紋部分。因此，彈性膜20可能不能充分膨脹以適當(dāng)?shù)財(cái)D壓半導(dǎo)體晶片的外圍部分。鑒于此，將彈性膜20的底部表面膜24和 圓周膜426設(shè)置為基本上以直角相交，從而使得彈性膜20的圓周邊 緣可以充分地與半導(dǎo)體晶片的外圍部分接觸，由此對(duì)其進(jìn)行擠壓。在 該實(shí)施例中，彈性膜20優(yōu)選由具有低硬度的軟材料構(gòu)成。
在上述實(shí)施例中，附著構(gòu)件22和422的諸如外圓周部分以及其 相鄰部分等的某些部分，和/或保持環(huán)部分12的內(nèi)圓周部分可以由例 如含氟(fluorine)樹(shù)脂等的低摩擦材料制成，因?yàn)檫@些部分可能與 圓周膜26和426以及圓周膜28和428滑動(dòng)接觸。另夕卜，為了減小表 面摩擦，可以使圓周膜26和426以及圓周膜28和428注有硅、氟， 或其化合物。這種結(jié)構(gòu)可以防止彈性膜20在拋光期間扭曲，并可以 允許圓周膜26和426以及圓周膜28和428相對(duì)于可垂直移動(dòng)的構(gòu)件 14和保持環(huán)部分12平滑地移動(dòng)。因此，可以適當(dāng)?shù)乜刂茠伖廨喞?并且因此可以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量拋光。
盡管在以上實(shí)施例中，拋光墊形成拋光表面，但本發(fā)明不限于這 種結(jié)構(gòu)。例如，拋光表面可以由固結(jié)磨料構(gòu)成。所述固結(jié)磨料是盤(pán)狀 拋光工具，其包括通過(guò)粘合劑所固結(jié)的磨料顆粒。利用從固結(jié)磨料自 生成的磨料顆粒來(lái)實(shí)施使用固結(jié)磨料的拋光工藝。固結(jié)磨料包括磨料 顆粒、粘合劑和孔隙。例如，使用平均顆粒直徑最多為0.5um的二 氧化鈰(Ce02)作為磨料顆粒，并且使用環(huán)氧樹(shù)脂作為粘合劑。這種 固結(jié)磨料形成硬的拋光表面。除了上述盤(pán)狀拋光工具，固結(jié)磨料的例 子還包括固結(jié)磨料墊，其具有由固結(jié)磨料薄層和附著到固結(jié)磨料薄層 的下表面的彈性?huà)伖鈮|形成的雙層結(jié)構(gòu)。
盡管已描述了本發(fā)明的特定的優(yōu)選實(shí)施例，但是應(yīng)該理解的是， 本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，并且在不脫離本發(fā)明的技術(shù)概念的范圍的 情況下可以做出各種變化和修改。工業(yè)實(shí)用性
本發(fā)明適用于襯底保持設(shè)備，該設(shè)備用于通過(guò)彈性膜將襯底壓到 拋光裝置的拋光表面上。
權(quán)利要求
1、一種襯底保持設(shè)備，包括彈性膜，將使其與襯底的后表面接觸；可垂直移動(dòng)的構(gòu)件；附著構(gòu)件，用于將所述彈性膜的至少一部分固定到所述可垂直移動(dòng)的構(gòu)件；以及保持環(huán)，用于在所述襯底與所述彈性膜接觸時(shí)保持所述襯底的外圍部分，其中所述彈性膜包括底部表面膜，將使其與所述襯底的后表面接觸，以及波紋部分，其可以在擠壓方向膨脹以便允許所述彈性膜擠壓所述襯底且沿著擠壓方向可收縮，所述波紋部分設(shè)置在所述可垂直移動(dòng)的構(gòu)件之下。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的襯底保持設(shè)備，其中-所述附著構(gòu)件具有被配置成將所述彈性膜的所述部分?jǐn)D壓在所述可垂直移動(dòng)的構(gòu)件上的基部分；并且所述波紋部分設(shè)置在所述基部分之下。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的襯底保持設(shè)備，其中所述彈性膜還包括突出部分，使所述突出部分成形為在徑向上從所述彈性膜的圓周邊緣向內(nèi)突出且完全沿著所述彈性膜的所述圓周邊緣延伸。
4、 一種拋光裝置，包括拋光臺(tái)，用于在其上支撐拋光墊；以及頂環(huán)，用于保持襯底并將所述襯底擠壓在所述拋光墊上，其中所述頂環(huán)包括 頂環(huán)軸，耦合到所述頂環(huán)軸的頂環(huán)主體，彈性膜，將使其與所述襯底的后表面接觸，可垂直移動(dòng)的構(gòu)件，附著構(gòu)件，用于將所述彈性膜的至少一部分固定到所述可垂直移 動(dòng)的構(gòu)件，以及保持環(huán)，用于在所述襯底與所述彈性膜接觸時(shí)保持所述襯底的外 圍部分，其中所述彈性膜包括底部表面膜，將使其與所述襯底的后表面接觸，以及 波紋部分，其可以在擠壓方向膨脹以便允許所述彈性膜擠壓 所述襯底且沿著擠壓方向可收縮，所述波紋部分設(shè)置在所述可垂直移 動(dòng)的構(gòu)件之下。
5、 一種固定到襯底保持設(shè)備的可垂直移動(dòng)的構(gòu)件的彈性膜，所述彈性膜包括底部表面膜，將使其與襯底的后表面接觸，以及圓周膜，其具有可以在擠壓方向膨脹以便允許所述彈性膜擠壓所述襯底且沿著擠壓方向可收縮的波紋部分，所述波紋部分設(shè)置在所述可垂直移動(dòng)的構(gòu)件之下。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的彈性膜，其中所述彈性膜由橡膠材料制成。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的彈性膜，其中使所述波紋部分薄到足 以提高其拉伸特性。
8、 一種襯底保持設(shè)備，包括 彈性膜，將使其與襯底的后表面接觸；附著構(gòu)件，用于固定所述彈性膜的至少一部分；以及 保持環(huán)，用于在所述襯底與所述彈性膜接觸時(shí)保持所述襯底的外 圍部分，其中所述彈性膜包括圓周膜，其具有多個(gè)圓柱表面，所述圓柱表面同心地設(shè)置且 朝向所述襯底延伸，以及底部表面膜，將使其與所述襯底的后表面接觸，并且 其中所述圓周膜與所述底部表面膜彼此基本上以直角相交使得 所述彈性膜的圓周邊緣能夠擠壓所述襯底。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的襯底保持設(shè)備，其中所述圓周膜含有 硅、氟，或其化合物。
全文摘要
一種根據(jù)本發(fā)明的襯底保持設(shè)備，其包括將與襯底的后表面接觸的彈性膜，用于固定該彈性膜的至少一部分的附著構(gòu)件，以及在當(dāng)襯底與該彈性膜接觸時(shí)用于保持該襯底的外圍部分的保持環(huán)。彈性薄膜包括至少一個(gè)突出部分，而附著構(gòu)件包括至少一個(gè)嚙合部分，該嚙合部分與彈性膜的該至少一個(gè)突出部分的側(cè)表面嚙合。彈性膜進(jìn)一步包括波紋部分，該波紋部分可以在擠壓方向上膨脹，以允許彈性膜擠壓襯底，且該波紋部分可以沿著擠壓方向收縮。
文檔編號(hào)B24B37/30GK101474772SQ20091000616
公開(kāi)日2009年7月8日 申請(qǐng)日期2005年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月10日
發(fā)明者吉田博, 戶(hù)川哲二, 深谷孝一, 福島誠(chéng), 鍋谷治 申請(qǐng)人:株式會(huì)社荏原制作所