專利名稱：拋光半導(dǎo)體晶片的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)拋光基片的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
CMP是一種對(duì)例如半導(dǎo)體制造中使用的基片進(jìn)行平面化(控制拋光)的公 認(rèn)方法?，F(xiàn)有的CMP方法通常要求將基片安裝在托架或拋光頭上。將基片的 暴露表面抵靠旋轉(zhuǎn)拋光墊放置，該拋光墊可以是標(biāo)準(zhǔn)墊或固定研磨墊。標(biāo)準(zhǔn) 墊有耐用的粗糙化表面，而固定研磨墊具有保持在約束介質(zhì)(containment media)中的研磨顆粒。托架頭在基片上提供可控制負(fù)荷，即壓力，推動(dòng)基片 抵靠拋光墊。在拋光墊的表面上施用包含化學(xué)反應(yīng)劑(如果使用標(biāo)準(zhǔn)墊，則 還包含研磨顆粒)的拋光漿液。
CMP方法提供高拋光率，得到的基片表面沒(méi)有小尺寸粗糙而且是平坦的 (大尺寸的表面形貌很少)。通過(guò)墊和槳液組合的特征、墊在基片上的相對(duì) 速度、以及將基片壓在墊上的作用力確定拋光速率、光潔度和平面性。
現(xiàn)有旋轉(zhuǎn)帶型CMP加工設(shè)備20如美國(guó)專利公開(kāi)第2004/0209559號(hào)中所 述，該文獻(xiàn)全部揭示內(nèi)容通過(guò)參考結(jié)合于此。矩形壓板IOO包括拋光片110， 該拋光片通過(guò)滾筒在壓板100的頂部表面140上推進(jìn)。托架頭80接受進(jìn)行拋 光的基片IO，向基片IO施加向下壓力將其在拋光片110上?？梢栽趬喊?00 的頂部表面140和拋光片110之間注入流體，從而在其間產(chǎn)生流體軸承 (bearing)。除了美國(guó)專利公開(kāi)第2004/0209559號(hào)中包括的信息之外，如涉 及托架頭80結(jié)構(gòu)的其他細(xì)節(jié)可參見(jiàn)美國(guó)專利第6183354號(hào)，該文獻(xiàn)全部揭示 內(nèi)容通過(guò)參考結(jié)合于此?？梢栽趬喊?00的頂部表面140中形成孔或洞154，并與拋光片110中的 透明條118對(duì)齊。孔154和透明條118的位置使得能夠通過(guò)它們觀察在壓板 的部分旋轉(zhuǎn)期間時(shí)的基片10。光學(xué)監(jiān)控系統(tǒng)90包括光源94 (例如激光器) 和檢測(cè)器96。光源產(chǎn)生的光束92傳播通過(guò)孔154和透明條118照射在基片 10的暴露表面上。設(shè)備20使用光學(xué)監(jiān)控系統(tǒng)90來(lái)測(cè)定基片10的厚度，以確 定從基片IO去除的材料量，或者用以確定表面變得平面的時(shí)間?？梢酝ㄟ^(guò)計(jì) 算機(jī)280進(jìn)行程序控制，當(dāng)基片IO疊加在孔154上時(shí)啟動(dòng)光源94，存儲(chǔ)來(lái)自 檢測(cè)器96的測(cè)量值，在輸出裝置98上顯示該測(cè)量值，以及檢測(cè)拋光終點(diǎn)。 除了美國(guó)專利公開(kāi)第2004/0209559號(hào)中包括的信息外，如涉及光學(xué)監(jiān)控系統(tǒng) 90結(jié)構(gòu)和計(jì)算機(jī)280的其他細(xì)節(jié)可參見(jiàn)美國(guó)專利第5893796號(hào)，該文獻(xiàn)全部 揭示內(nèi)容通過(guò)參考結(jié)合于此。
上述旋轉(zhuǎn)帶型CMP加工設(shè)備的一個(gè)問(wèn)題是，對(duì)正在拋光的基片和旋轉(zhuǎn)拋 光片之間的壓力的量和性質(zhì)沒(méi)有充分的控制。因此，本領(lǐng)域中需要通過(guò)CMP 進(jìn)行拋光、得到改善的基片光潔度的新方法和設(shè)備。
發(fā)明概述
根據(jù)本發(fā)明的一種或多種實(shí)施方式，提供了方法和設(shè)備，其包括基座， 其上以可釋放方式連接基片；移動(dòng)研磨元件，其與基座的相對(duì)位置使得可操 作其接觸表面以從基片頂部表面去除材料；以及多個(gè)促動(dòng)器，其中至少兩個(gè)
促動(dòng)器可獨(dú)立控制，其與基座和移動(dòng)研磨元件的相對(duì)位置限定了相應(yīng)多個(gè)壓 力區(qū)，以在移動(dòng)研磨元件和基片頂部表面之間提供壓力。
促動(dòng)器的獨(dú)立控制使得可以進(jìn)行保形精整(conformable finishing)。 事實(shí)上，在一些應(yīng)用中，例如LCD基片精整，較大表面面積的基片可能有例 如約20微米的變形公差。非常薄的一層或多層材料(厚度約幾至幾十納米) 可能需要進(jìn)行精整，使這些層能夠順應(yīng)基片表面具有的20微米的波動(dòng)。為了 在這些薄層上提供精確精整而并不完全去除一個(gè)或多個(gè)層(在嚴(yán)格平面化中 將完全去除一個(gè)或多個(gè)層)，精整設(shè)備在從這些薄層去除材料的同時(shí)必須對(duì) 基片的波動(dòng)表面進(jìn)行補(bǔ)償。
根據(jù)本發(fā)明的一種或多種實(shí)施方式，提供了方法和設(shè)備，其包括基座， 其上以可釋放方式連接基片；移動(dòng)帶，其與基座的相對(duì)位置使得可操作其接觸表面以從基片頂部表面去除材料；以及多個(gè)促動(dòng)器，其中至少兩個(gè)促動(dòng)器 可獨(dú)立控制，其與基座和移動(dòng)帶的相對(duì)位置限定了相應(yīng)多個(gè)壓力區(qū)，以在移 動(dòng)帶和基片頂部表面之間提供壓力。
促動(dòng)器可包括至少一個(gè)流體控制促動(dòng)器，可操作該促動(dòng)器，根據(jù)向其供 應(yīng)的流體的壓力來(lái)改變?cè)谙嚓P(guān)的一個(gè)壓力區(qū)中移動(dòng)帶和基片頂部表面之間的 壓力。
流體控制促動(dòng)器可包括至少一個(gè)室和至少一個(gè)墊，該墊與該室、以及移 動(dòng)帶和基片底部表面中的一個(gè)流體連通，使得可操作該墊，根據(jù)向該室供應(yīng) 的流體的壓力來(lái)改變?cè)谙嚓P(guān)的壓力區(qū)中移動(dòng)帶和基片頂部表面之間的壓力。
或者，流體控制促動(dòng)器可包括板和多個(gè)貫通該板的通孔(bore)，這些 通孔在其第一端與供應(yīng)的流體連通，在其第二端與移動(dòng)帶和基片底部表面中
的一個(gè)連通，使得可操作所供應(yīng)流體，根據(jù)在通孔內(nèi)所供應(yīng)流體的壓力來(lái)改 變?cè)谙嚓P(guān)的壓力區(qū)中移動(dòng)帶和基片頂部表面之間的壓力。
或者，促動(dòng)器包括至少一個(gè)壓電促動(dòng)器，可操作該促動(dòng)器，根據(jù)其上所 施加電壓來(lái)改變?cè)谙嚓P(guān)的一個(gè)壓力區(qū)中移動(dòng)帶和基片頂部表面之間的壓力。
該方法和設(shè)備進(jìn)一步提供至少一個(gè)光學(xué)檢測(cè)器電路，可操作該電路，在 至少一個(gè)壓力區(qū)中監(jiān)控基片的厚度?？梢詫⒒信c頂部表面相對(duì)的底部表 面連接至基座的頂部表面；該基座可包括至少一個(gè)延伸至其頂部表面并且位 于該至少一個(gè)壓力區(qū)中的孔，使得可操作該光學(xué)檢測(cè)器電路，通過(guò)其底部表 面監(jiān)控基片厚度。
基座可包括多個(gè)這種延伸至其頂部表面的孔，各壓力區(qū)中有至少一個(gè)孔 位于其中。該光學(xué)檢測(cè)器電路可包括多個(gè)檢測(cè)器，可操作這些檢測(cè)器中的至 少一個(gè)，通過(guò)相應(yīng)壓力區(qū)中的相應(yīng)孔，經(jīng)由其底部表面，監(jiān)控基片厚度?？?操作該光學(xué)檢測(cè)器電路，使其配合相應(yīng)孔移動(dòng)，從而通過(guò)相應(yīng)壓力區(qū)，經(jīng)由 其底部表面，監(jiān)控基片厚度。
該方法和設(shè)備進(jìn)一步提供在程序控制下運(yùn)行的處理器，其響應(yīng)光學(xué)檢測(cè) 器電路提供的基片厚度信息至少產(chǎn)生第一和第二信號(hào)，其中，可操作第一和 第二信號(hào)中的每一個(gè)信號(hào)，來(lái)控制相應(yīng)促動(dòng)器提供的相應(yīng)壓力。可操作該處 理器，由厚度信息計(jì)算至少一種以下數(shù)據(jù)由移動(dòng)帶從基片去除材料的速率； 由移動(dòng)帶從基片去除材料的量；以及基片厚度的變化。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，通過(guò)本文描述以及結(jié)合附圖，本發(fā)明的其他 方面、性質(zhì)和優(yōu)點(diǎn)將是顯而易見(jiàn)的。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明
為了圖示說(shuō)明的目的，附圖中顯示了目前優(yōu)選的形式，但是應(yīng)當(dāng)理解， 本發(fā)明并不限于所示精確排列和實(shí)現(xiàn)形式。


圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)或多個(gè)方面的用于拋光基片的設(shè)備的橫截面?zhèn)纫?br> 圖2是適用于圖1設(shè)備的閉環(huán)控制電路的框圖3A、 3B和4-5是圖1設(shè)備中使用的向基片施加壓力的促動(dòng)器的備選實(shí) 現(xiàn)形式；以及
圖6是適用于圖1設(shè)備的研磨元件的橫截面圖。
本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式
參考附圖，其中使用類似的附圖標(biāo)記表示類似的要素，圖1是根據(jù)本發(fā) 明一種或多種實(shí)施方式的CMP設(shè)備100的橫截面?zhèn)纫晥D?？刹僮鰿MP設(shè)備100 以控制方式去除材料，例如拋光基片IO，得到高度均勻、經(jīng)過(guò)拋光的表面。
基片可以是任何材料，例如玻璃、玻璃陶瓷、半導(dǎo)體以及上述的組合， 例如絕緣體上半導(dǎo)體(semiconductor on insulator) (SOI)結(jié)構(gòu)。在半導(dǎo) 體材料的情況中，基片可選自下組硅(Si)、鍺摻雜的硅(SiGe)、碳化 硅(SiC)、鍺(Ge)、砷化鎵(GaAs) 、 GaP和InP。
CMP設(shè)備100包括基座102，以及其上連接的上部結(jié)構(gòu)104。上部結(jié)構(gòu)104 包括具有研磨接觸表面的移動(dòng)元件，可操作該元件從基片10的頂部表面去除 材料。在所示實(shí)施方式中，該移動(dòng)研磨元件是移動(dòng)帶106，在可控制的速率和 壓力下引導(dǎo)該移動(dòng)帶經(jīng)過(guò)基片10的頂部表面。采用一些滾筒(例如主滾筒 108A、 108B和輔助滾筒110A、 110B)來(lái)驅(qū)動(dòng)和引導(dǎo)移動(dòng)帶106在基片10的 頂部表面上經(jīng)過(guò)。上部結(jié)構(gòu)104還包括將滾筒108、 110定位的框架或機(jī)殼， 因此，移動(dòng)帶106能夠相對(duì)于基座102實(shí)現(xiàn)合適的間距，和使移動(dòng)帶106抵 靠基片10實(shí)現(xiàn)適當(dāng)接合。移動(dòng)帶106可以旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(例如，經(jīng)由滾筒108、 110)，也可以平移，將在以下進(jìn)一步討論。上部結(jié)構(gòu)104包括多個(gè)促動(dòng)器120，可操作這些促動(dòng)器促使移動(dòng)帶106 壓向基片10的頂部表面，從而在其間產(chǎn)生合適量的壓力。促動(dòng)器120中至少 兩個(gè)、優(yōu)選全部促動(dòng)器可獨(dú)立控制，在基片10的頂部表面限定相應(yīng)壓力區(qū) 122A、 122B、 122C…。因此，各促動(dòng)器120的獨(dú)立控制導(dǎo)致在相應(yīng)壓力區(qū)122 產(chǎn)生相同或不同的壓力，從而在移動(dòng)帶106和基片IO之間施加變化的壓力， 并且這些壓力的位置也存在變化。
基座102可包括多個(gè)延伸至基座102的頂部表面的孔130A、 130B、130C…。 有至少一個(gè)孔130位于各壓力區(qū)122中，使得可以通過(guò)這些孔130觀察基片 IO的底部表面。CMP設(shè)備100還包括至少一個(gè)光學(xué)檢測(cè)器電路132 (圖2)， 可操作該電路，通過(guò)相關(guān)孔130，對(duì)至少一個(gè)壓力區(qū)122中的基片10的厚度 進(jìn)行監(jiān)控。該光學(xué)檢測(cè)器電路132可包括多個(gè)光學(xué)檢測(cè)器134A、134B、134C…， 其中，可操作這些光學(xué)檢測(cè)器134中的至少一個(gè)(優(yōu)選是每一個(gè))，通過(guò)相 應(yīng)孔130，經(jīng)由基片10的底部表面，監(jiān)控基片10的厚度。換言之，可操作光 學(xué)檢測(cè)器134，誘導(dǎo)光從基片底部表面的下面通過(guò)該基片10，來(lái)感知基片10 的厚度?？墒褂靡阎母缮嬗?jì)技術(shù)實(shí)現(xiàn)光學(xué)檢測(cè)器134。光學(xué)檢測(cè)器134可包 括光源(例如激光器)和檢測(cè)器。光源產(chǎn)生的光束傳播通過(guò)孔130照射在基 片10的暴露的底部表面上。
在一種備選實(shí)施方式中，光學(xué)檢測(cè)器電路可包括單獨(dú)一個(gè)光學(xué)檢測(cè)器 134，可操作該檢測(cè)器，配合相應(yīng)孔130A、 130B、 130C…中的一個(gè)移動(dòng)，從而 在各壓力區(qū)122，監(jiān)控基片10的厚度。不考慮光學(xué)檢測(cè)器電路132的具體實(shí) 現(xiàn)方式，多個(gè)促動(dòng)器120和光學(xué)檢測(cè)結(jié)果的組合能高水平地調(diào)控相應(yīng)壓力區(qū) 122中的壓力，并且相應(yīng)監(jiān)控從基片IO去除材料。
參考圖2，所示為適合與CMP設(shè)備100組合使用的閉環(huán)控制系統(tǒng)200的示 意圖?？刂葡到y(tǒng)200包括促動(dòng)器120，光學(xué)檢測(cè)器電路132，能源電路140， 和處理器電路150。如上文所討論，可操作促動(dòng)器120，在相應(yīng)壓力區(qū)122， 促使移動(dòng)帶106壓向基片10的頂部表面。促動(dòng)器120接受來(lái)自能源電路140 的輸入，使得各促動(dòng)器120A、 120B、 120C…能夠獨(dú)立促動(dòng)并產(chǎn)生壓力。光學(xué) 檢測(cè)器電路132監(jiān)控各壓力區(qū)122中基片10的厚度，并將這些厚度信息提供 給處理器電路150。處理器電路150接受基片厚度信息，并利用這些信息向能 源電路140提供控制的信號(hào)發(fā)射?？梢允褂媚茉谲浖绦蚩刂葡逻\(yùn)行的任何已知微處理器芯片組實(shí)現(xiàn)該處理器電路150。
例如，處理器電路150可利用基片厚度信息計(jì)算從基片IO去除材料的速 率，從基片io去除材料的聚集量，區(qū)與區(qū)之間基片IO厚度的變化等。處理 器電路150利用基片厚度信息和/或其計(jì)算結(jié)果，產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)控制信號(hào)， 送至能源電路140，使得能夠向促動(dòng)器120提供可變量的能量，從而在相應(yīng)壓 力區(qū)122實(shí)現(xiàn)所需的壓力。通過(guò)這種方式，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)從基片10的頂部表面 去除材料的高水平調(diào)控。
參考圖1，可操作上部結(jié)構(gòu)104相對(duì)于移動(dòng)帶106的方向垂直移動(dòng)(或滑 動(dòng))。在所示實(shí)施方式中，可操作上部結(jié)構(gòu)104，以相應(yīng)于經(jīng)由滑板114進(jìn)出 紙面的方向移動(dòng)。上部結(jié)構(gòu)104經(jīng)由滑板114的滑動(dòng)避免了在其他情況下可 能由移動(dòng)帶106產(chǎn)生的方向標(biāo)記。例如，可控制滾筒108、 IIO和滑板的速度 和移動(dòng)特征，使帶106實(shí)現(xiàn)所需的相對(duì)于基片的移動(dòng)。移動(dòng)模式可以是簡(jiǎn)單 或復(fù)雜的，例如圓形模式、正弦曲線模式等。
參考圖3-5，所示為適合于實(shí)現(xiàn)促動(dòng)器120的各實(shí)施方式的簡(jiǎn)化橫截面 圖。圖3A顯示促動(dòng)器120可以為流體控制的，所供應(yīng)流體壓力的增加導(dǎo)致在 相關(guān)壓力區(qū)122中移動(dòng)帶106壓向基片10的壓力增加。各促動(dòng)器120包括至 少一個(gè)可移動(dòng)墊172，使得促動(dòng)器120內(nèi)流體壓力的增加導(dǎo)致墊172偏向移動(dòng) 帶106的內(nèi)側(cè)表面(與接觸表面相對(duì))?？梢栽趬|172和移動(dòng)帶106的內(nèi)側(cè) 表面之間提供潤(rùn)滑流體，以減少其間的摩擦。
在圖3B所示的備選實(shí)施方式中，使用自我補(bǔ)償?shù)囊簤簤|(hydrostatic pad)實(shí)現(xiàn)促動(dòng)器120 (為了簡(jiǎn)化顯示了一個(gè)這樣的促動(dòng)器)。促動(dòng)器120包括 位于壓力區(qū)P1和P2之間的可移動(dòng)元件170。有孔(orifice)在壓力區(qū)P1、 P2之間延伸，使其間的壓力均等。壓力區(qū)P2中的加壓流體作為液壓墊172， 使帶106偏向壓在基片10上。流體從間隙G逃逸，但是自動(dòng)調(diào)節(jié)，從而確保 在液壓墊172處實(shí)現(xiàn)程序化的壓力。特別是，如果間隙G太大(導(dǎo)致泄露過(guò) 多)，則P2處的壓力降至P1處壓力以下。這種壓力不平衡導(dǎo)致移動(dòng)元件170 向帶106推進(jìn)，從而關(guān)閉間隙G，并使P1和P2處的壓力均等。
在圖4所示的備選實(shí)施方式中，以板180的方式實(shí)現(xiàn)促動(dòng)器120，該板包 括多個(gè)貫通該板的通孔(bore) 182，其中，有相應(yīng)的通孔組位于相應(yīng)壓力區(qū) 122中。通孔182的第一端與流體供應(yīng)連通，通孔182的第二端與移動(dòng)帶106的內(nèi)側(cè)表面連通。因此，所供應(yīng)的通過(guò)通孔182的流體壓力的增加或減小會(huì)
導(dǎo)致移動(dòng)帶106在壓力區(qū)122處的壓力發(fā)生相應(yīng)的增加或減小。
在圖5所示的另一種備選實(shí)施方式中，利用壓電促動(dòng)器190實(shí)現(xiàn)促動(dòng)器 120。向相應(yīng)壓電促動(dòng)器190施加的電壓的變化會(huì)導(dǎo)致移動(dòng)帶106壓在基片10 的壓力發(fā)生相應(yīng)變化。適合與本文實(shí)施方式結(jié)合使用的壓電促動(dòng)器190可以 從Physik Instrumente L. P. ， Auburn， MA獲得。
應(yīng)當(dāng)注意，在所述實(shí)施方式中，將促動(dòng)器120定位以與移動(dòng)帶106的內(nèi) 側(cè)表面接合，從而向其提供壓力。在備選實(shí)施方式中，促動(dòng)器120的位置使 得它們能促使基片壓在移動(dòng)帶106上。但是在這些實(shí)施方式中，將要求重新 定位光學(xué)檢測(cè)器電路132，使其與促動(dòng)器120相對(duì)，并且需要提供一定手段， 使得能夠通過(guò)移動(dòng)帶106對(duì)基片10的厚度進(jìn)行光學(xué)檢測(cè)。
參考圖6，移動(dòng)帶106的至少一部分包括固定研磨結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)是其接觸 表面上的微米級(jí)的柱160的微復(fù)制(micro-r印licated)圖案。柱160在樹(shù) 脂樣基質(zhì)中包含研磨材料。該固定研磨材料可以從3M公司(明尼蘇達(dá)州圣保 羅(St. Paul,麗))獲得。發(fā)明人相信，拋光玻璃上硅(SiOG)基片時(shí)這樣的 實(shí)施方式是有利的。使用常規(guī)拋光技術(shù)，研磨顆粒到達(dá)處理中的基片的暴露 表面，在研磨材料的突起和低凹區(qū)域中都發(fā)生了材料去除。在使用微米級(jí)柱 160的微復(fù)制圖案的固定研磨拋光情況中，研磨顆粒被限制在墊的突起的柱 160中。因此，材料去除主要在露出的柱160的突起區(qū)域處發(fā)生。因此，以基 片10的形態(tài)較高區(qū)域與形態(tài)較低區(qū)域之間的去除速率之比表示的材料去除速 率比常規(guī)技術(shù)(例如基于漿液的CMP)情況高得多。
本發(fā)明一種或多種實(shí)施方式的優(yōu)點(diǎn)包括應(yīng)用于子孔(sub-aperture)精 整和全孔精整。子孔精整可以定義為研磨元件的可利用的精整表面小于正在 精整的物體(例如基片)的情況。因此，在子孔精整中，可利用的精整表面 必須在基片上發(fā)生一定程度的移動(dòng)(例如，光柵圖案)，從而對(duì)基片的所需 表面面積進(jìn)行精整。全孔精整可以定義為研磨元件的可利用的精整表面大于 正在精整的基片的情況?？瑟?dú)立控制的促動(dòng)器以及由此得到的獨(dú)立控制區(qū)使 得可以相對(duì)于嚴(yán)格平面化進(jìn)行可保形精整(不過(guò)也可實(shí)現(xiàn)平面化)。另外， 可以實(shí)現(xiàn)對(duì)因?yàn)闇囟群徒Y(jié)構(gòu)變形產(chǎn)生的精整設(shè)備公差的補(bǔ)償，從而獲得高度 精確的精整結(jié)果。雖然本文參考具體實(shí)施方式
描述了本發(fā)明，但是應(yīng)該理解，這些實(shí)施方 式僅僅是對(duì)本發(fā)明原理和應(yīng)用的示例。因此應(yīng)該理解，可以對(duì)示例實(shí)施方式 進(jìn)行許多修改，并且可以在不偏離所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明原理和范圍的 情況下設(shè)計(jì)其他方案。
權(quán)利要求
1.一種設(shè)備，其包括基座，其上以可釋放方式連接基片；移動(dòng)研磨元件，其與基座的相對(duì)位置使得可操作其接觸表面，以從基片頂部表面去除材料；以及多個(gè)促動(dòng)器，其中至少兩個(gè)促動(dòng)器可獨(dú)立控制，其與基座和移動(dòng)研磨元件的相對(duì)位置限定出相應(yīng)多個(gè)壓力區(qū)，在移動(dòng)研磨元件和基片頂部表面之間提供壓力。
2. —種設(shè)備，其包括基座，其上以可釋放方式連接基片；移動(dòng)帶，其與基座的相對(duì)位置使得可操作其接觸表面，以從基片頂部表面去 除材料；以及多個(gè)促動(dòng)器，其中至少兩個(gè)促動(dòng)器可獨(dú)立控制，其與基座和移動(dòng)帶的相對(duì)位 置限定出相應(yīng)多個(gè)壓力區(qū)，在移動(dòng)帶和基片頂部表面之間提供壓力。
3. 如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，促動(dòng)器包括至少一個(gè)流體控制促 動(dòng)器，可操作該促動(dòng)器，根據(jù)向其供應(yīng)的流體的壓力，在相關(guān)的一個(gè)壓力區(qū)中改 變移動(dòng)帶和基片頂部表面之間的壓力。
4. 如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，所述至少一個(gè)流體控制促動(dòng)器包 括自我補(bǔ)償?shù)囊簤簤|，該液壓墊與移動(dòng)帶和基片底部表面中的一個(gè)流體連通，使 得可操作該液壓墊，在相關(guān)壓力區(qū)中改變移動(dòng)帶和基片頂部表面之間的壓力。
5. 如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于，該墊可以直接或間接地與移動(dòng)帶 中與接觸表面相對(duì)的表面接合，使得可操作該墊，根據(jù)向該室供應(yīng)的流體的壓力 來(lái)促使移動(dòng)帶壓向基片頂部表面。
6. 如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，所述至少一個(gè)流體控制促動(dòng)器包 括板和多個(gè)貫通該板的通孔，這些通孔在其第一端與所供應(yīng)的流體連通，在其第 二端與移動(dòng)帶和基片底部表面中的一個(gè)連通，使得可操作所供應(yīng)流體，根據(jù)在所 述孔內(nèi)供應(yīng)的流體的壓力，在相關(guān)壓力區(qū)中來(lái)改變移動(dòng)帶和基片頂部表面之間的 壓力。
7. 如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其特征在于，這些通孔的第二端與移動(dòng)帶中與接觸表面相對(duì)的表面連通，使得可操作所供應(yīng)流體，根據(jù)所供應(yīng)流體的壓力來(lái)促 使移動(dòng)帶壓向基片頂部表面。
8. 如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，促動(dòng)器包括至少一個(gè)壓電促動(dòng)器， 可操作該促動(dòng)器，根據(jù)向其施加的電壓，在相關(guān)的一個(gè)壓力區(qū)中改變移動(dòng)帶和基 片頂部表面之間的壓力。
9. 如權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征在于，該壓電促動(dòng)器與移動(dòng)帶中與接觸表面相對(duì)的表面連通，使得可操作該壓電促動(dòng)器，根據(jù)所施加電壓來(lái)促使移動(dòng)帶 壓向基片頂部表面。
10. 如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備進(jìn)一步包括至少一個(gè)光 學(xué)檢測(cè)器電路，可操作該電路，在至少一個(gè)壓力區(qū)中，監(jiān)控基片的厚度。
11. 如權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于基片中與基座頂部表面相對(duì)的底部表面與該基座的頂部表面連接；以及基座包括至少一個(gè)延伸至其頂部表面并且位于至少一個(gè)壓力區(qū)中的孔，使得 可操作光學(xué)檢測(cè)器電路，經(jīng)由基片的底部表面監(jiān)控該基片的厚度。
12. 如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于，該基座包括多個(gè)延伸至其頂部表面的孔，有至少一個(gè)孔位于各壓力區(qū)中。
13. 如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其特征在于，該光學(xué)檢測(cè)器電路包括多個(gè)檢 測(cè)器，可操作這些檢測(cè)器中的至少一個(gè)，通過(guò)相應(yīng)壓力區(qū)中的相應(yīng)孔，經(jīng)由基片 底部表面監(jiān)控該基片的厚度。
14. 如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其特征在于，可操作該光學(xué)檢測(cè)器電路，以 配合相應(yīng)孔移動(dòng)，從而通過(guò)相應(yīng)壓力區(qū)，經(jīng)由基片底部表面監(jiān)控該基片的厚度。
15. 如權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備進(jìn)一步包括在程序控制 下運(yùn)行的處理器，該處理器響應(yīng)光學(xué)檢測(cè)器電路提供的基片厚度信息至少產(chǎn)生第 一和第二信號(hào)，可操作這些第一和第二信號(hào)中的每一個(gè)信號(hào)，對(duì)相應(yīng)促動(dòng)器提供 的相應(yīng)壓力進(jìn)行控制。
16. 如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其特征在于，可操作該處理器，由厚度信息 計(jì)算以下至少一種數(shù)據(jù)移動(dòng)帶從基片去除材料的速率；移動(dòng)帶從基片去除材料 的量；以及基片厚度的變化。
17. 如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，移動(dòng)帶包括在其接觸表面上的 微米級(jí)柱的微復(fù)制圖案。
18. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，接觸表面和基片頂部表面的相 對(duì)尺寸使得實(shí)現(xiàn)子孔精整。
19. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，接觸表面和基片頂部表面的相 對(duì)尺寸使得實(shí)現(xiàn)子孔精整。
20. —種方法，其包括使用可移動(dòng)研磨元件從基片頂部表面去除材料；并且在相應(yīng)壓力區(qū)中，調(diào)節(jié)可移動(dòng)研磨元件壓在基片頂部表面的相應(yīng)壓力。
21. 如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，該方法進(jìn)一步包括以光學(xué)方式 感知基片的一種或多種厚度，并且響應(yīng)該厚度調(diào)節(jié)相應(yīng)壓力。
22. 如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，該方法進(jìn)一步包括在至少兩個(gè) 壓力區(qū)中，以光學(xué)方式感知基片的厚度，并且響應(yīng)該厚度調(diào)節(jié)一種或多種相應(yīng)壓 力。
23. 如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，該方法進(jìn)一步包括由一種或多 種厚度計(jì)算以下至少一種數(shù)據(jù)從基片去除材料的速率；從基片去除材料的量； 以及基片厚度的變化。
全文摘要
提供了方法和設(shè)備，其包括基座，其上以可釋放方式連接基片；移動(dòng)帶，其與基座的相對(duì)位置使得可操作其接觸表面從基片頂部表面去除材料；以及多個(gè)促動(dòng)器，其中至少兩個(gè)可獨(dú)立控制，其與基座和移動(dòng)帶的相對(duì)位置限定相應(yīng)多個(gè)壓力區(qū)，在移動(dòng)帶和基片頂部表面之間提供壓力。
文檔編號(hào)B24B37/04GK101678529SQ200880017964
公開(kāi)日2010年3月24日 申請(qǐng)日期2008年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月30日
發(fā)明者G·艾森斯托克, J·C·托馬斯 申請(qǐng)人:康寧股份有限公司