CN102630194A - 用于适应性抛光的方法和设备 - Google Patents

Abstract

一种用于对薄的平坦（平面）且刚性工件进行抛光的多工位抛光系统和处理。工件传送通过多个抛光工位，这些工位包括大量材料移除带抛光工位（100）和精加工转动抛光工位（200）。在大量材料移除工位，使用适应性磨蚀带（101）相对快速地移除大量材料，然后在精加工工位，使用适应性环形转动抛光垫（201）将工件表面抛光至所希望的光洁度。

Description

用于适应性抛光的方法和设备

优先权

本申请要求2009年11月30日提交的、题为“Methods and Apparatus forConformable Polishing”的美国临时专利申请第61/265154以及在2010年4月13日提交的、题为“Method and Apparatus for Conformable Polishing”的美国申请12/759,214的优先权。

背景技术

本发明涉及用于使用化学机械抛光（“CMP”）对基底进行抛光、更具体地是对半导体晶片或瓦片、绝缘基底上的半导体或玻璃基底上的半导体进行适应性CMP抛光的方法和设备。

已使用CMP处理和设备来对诸如用作固态电子装置的基底的半导体晶片之类的基底进行抛光。已使用高电气性能的绝缘体上半导体（SOI）技术、即经工程设计的多层半导体基底来用于CPU的高性能薄膜晶体管，并且可用于太阳能电池和平板显示器，例如主动矩阵液晶（AMLCD）和有机发光二极管（AMOLED）显示器。SOI结构或基底包括绝缘半导体材料上的基本上单晶半导体薄层。例如，SOI基底可包括绝缘非晶或多晶硅材料上的单晶硅薄层。较不昂贵的玻璃或玻璃陶瓷材料可用于形成绝缘或操作基底，来替代更昂贵的半导体材料，由此在适用于显示器、传感器、光伏应用、太阳能电池以及其它应用的玻璃“SOG”基底上产生单晶硅（或其它单晶半导体材料）。

SOG基底可被认为是SOI基底的子集。除非本文中另有陈述或描述，则本发明所包含的对SOI产品和处理的所有描述均意指包括SOG产品和处理以及其它类型的SOI产品和处理。

获得SOI基底所需的薄半导体层的一种方式是使硅（Si）在晶格匹配基底上外延生长。一替代处理包括将单晶硅晶片粘结于其上生长有SiO₂氧化层的另一硅晶片，接下来通过抛光或蚀刻，将顶部晶片减小至例如0.05微米至0.3微米的单晶硅层。又一方法包括对于诸如氢、氦或氧离子的离子注入，从而（a）在氧离子注入的情形下，在顶上覆有Si的硅晶片中形成隐埋氧化层，或者（b）在氢或氦离子注入的情形下，在硅施主晶片中形成弱化层，以从施主晶片中分离（剥离）出用于膜的薄Si层。这些处理已用于从施主晶片中分离出硅或其它半导体材料的薄层或薄膜，并将该薄膜转移成操作或绝缘基底来产生SOI基底。这些处理在本文简称为“离子注入薄膜转移处理”或简称为“薄膜转移处理”。

已使用若干方法来在离子注入薄膜转移处理中从施主晶片中分离出薄层或薄膜，并将硅层粘结至绝缘基底。美国专利5,374,564和6,013,563披露了一种热粘结和分离薄膜转移处理来产生SOI基底，其中致使注入离子的单晶硅施主晶片与绝缘半导体基底或操作晶片的表面接触。然后，施加热量、例如热能，来将施主晶片热粘结于操作晶片，并从施主晶片中分离出薄硅层，由此留下热粘结于操作晶片的单晶硅（或其它单晶硅半导体材料）薄膜。美国专利7,176,528披露了一种阳极粘结和分离离子注入的薄膜转移处理来产生SOG基底，其中致使注入离子的单晶硅施主晶片与绝缘玻璃或玻璃陶瓷基底的表面接触。对晶片和玻璃基底施加热量和电压（还可施加压力），来将晶片阳极地粘结于玻璃基底，并从晶片中分离出薄硅层，由此留下阳极地粘结于玻璃基底的单晶硅（或其它单晶硅半导体材料）的薄膜。

在SOG处理中，在从施主半导体晶片中移除硅（或其它半导体材料）的第一薄层或薄膜之后，这可仅仅移除200纳米至800纳米的材料层，而留下大约99％或以上的施主半导体晶片。由于单晶硅和其它半导体材料的相对较高成本，因而希望尽可能多次重复使用施主晶片的剩余部分以降低材料成本。可通过如下方式来产生大面积的SOI结构：在单个绝缘基底（例如玻璃或玻璃陶瓷材料的显示等级板）上排列多个侧向设置的单个矩形施主晶片（或“瓦片”），从瓦片中分离出多个薄的矩形半导体层，并且将这些薄层粘结至绝缘基底（本文称为“盖瓦”的处理）。使用多个施主晶片或瓦片通过重复使用这些施主晶片可实现大大地节省成本。

在离子分离薄膜转移处理中，在从施主半导体晶片中分离出层之后，施主晶片和SOI基底的剥离或分解出的表面包括来自于注入处理的残余离子和由于注入和分离处理的结晶受损。为了重复使用施主半导体晶片，需要通过对剥离的表面进行固化和移除，以将该半导体晶片恢复成相对无损害并且无离子污染的状态，来对晶片进行整修或更新。类似地，为了对所产生的SOI基底提供所希望的电气性能，需要对SOI基底的剥离表面的离子污染和受损外层进行更新或移除。已使用传统的CMP技术来移除施主晶片和SOI基底的离子污染和受损外层。虽然CMP技术经良好地证明，并且可易于获得现有的设备，但在离子注入薄膜转移处理中重复使用半导体的情形下，存在与现有CMP技术相关的多个缺点。

图1是传统的化学机械抛光（“CMP”）装置的示意图，其中工件1使用真空/抽吸或表面张力而安装在载体或抛光头部3上。晶片的露出表面压靠于抛光垫5，该抛光垫可以是标准垫或固定磨蚀垫并且安装在刚性转台7上，以在磨蚀垫和晶片之间产生相对运动。标准垫具有耐久的粗糙表面，而固定磨蚀垫具有保持在容纳介质中的磨蚀颗粒。抛光浆液、包括化学反应试剂（并且如果使用标准垫的话包括磨蚀颗粒）施加于抛光垫的表面。载体头部在基底1上提供可控载荷、即压力，以将该基底推靠于抛光垫5。为了在横贯晶片的表面实现更均匀的抛光，可在抛光头部中设有在晶片背面上施加均匀压力的机构，并且在抛光头部3和转台之间可设有往复的、摆动的或轨道运动。CMP处理提供较高的抛光率以及不具有显著大规模表面形貌（例如，基本上平面/平坦）和小规模表面粗糙度（例如，基本上光滑）的所得平坦平面基底表面。

如图1所示，传统的CMP处理将抛光压力施加于具有有限弹性模量的相对刚性工件（例如，SOI制造处理情形中的半导体施主晶片）的背面。此种压力施加方法横贯晶片表面产生不均匀的压力分布。图2中的线A绘制在传统CMP系统中进行抛光的过程中、对横贯圆形晶片的压力分布进行有限元分析的结果。在图2中可见，抛光压力在中部最高，而在晶片边缘处减小至零。此种不均匀的压力分布横贯晶片表面产生不均匀的材料移除，而不均匀的材料移除会影响经抛光晶片的平整度。用于SOI应用的半导体施主晶片的平整度或平面度是严格的，并且通常如下范围内，在幅度上小于5μm（5000nm）的变化并且在间距、例如峰与峰的距离上超过20mm。

由于采用传统CMP处理而产生的不均匀材料移除，因而须从施主晶片的剥离表面中移除过量材料，以对施主晶片的表面进行充分地更新，来重复地用于传统的CMP处理。例如，如果需要从施主晶片的剥离表面移除0.150微米（150nm）的实际损害和污染层，为了确保损害和污染层已完全从施主晶片的整个表面移除，考虑到CMP规定的前述不均匀特征，则需要从施主晶片移除至少1.0微米（1000nm）。因此，需要移除实际损害厚度六倍以上的厚度，以确保移除所有的损害和污染层，而这会造成高度浪费并大大不利于成本效益。

传统的CMP处理在对诸如矩形施主晶片或瓦片之类具有尖锐角部的非圆形半导体晶片或SOI基底进行抛光时具有尤其不利的结果，而在进行盖瓦来产生大面积SOI和SOG基底时可使用此种非圆形半导体基片或SOI基底。由于在矩形施主晶片的角部处的较高抛光速度和不均匀抛光压力，因而前述不均匀材料在这些位置处移除放大，与晶片中部相比，这会在晶片的角部处产生更快的材料移除。这称作“枕头”或“枕形效果”，这是由于矩形施主晶片呈现非平面的枕状形状，此种形状在矩形施主晶片或瓦片的角部处具有与中心区域相比减小的厚度。通过此种CMP规定对于矩形施主晶片的多次重复使用使枕形效果倍增，致使给定晶片的重复使用寿命循环过早结束，这是由于表面几何形状（尤其是角部附近）因枕形效果而偏离可接受的重复使用功能限度。因此，使用传统的CMP技术来有效地重复使用矩形晶片的次数受限。因此，需要一种对半导体施主晶片、尤其是矩形半导体施主瓦片的表面进行修整或更新的处理，此种处理会使施主晶片或施主瓦片可重复用在离子注入薄膜转移SOI制造处理中的次数增多。

传统的平面化CMP处理和设备通常在用于对其上具有极薄层的基底、例如SOI基底进行抛光时是不尽如人意的。图3（未按比例绘制）示意地示出SOG基底11，该基底例如可用作用于液晶显示器（LCD）或有机发光二极管（OLED）显示板、传感器、光伏应用、太阳能电池等的底板基底。

SOG基底包括玻璃或玻璃陶瓷的绝缘基底13。与SIO处理中的半导体晶片相比并且与SOG基底上的薄半导体层相比，玻璃或玻璃陶瓷基底通常具有相对较大的表面形貌变化。例如，如图3所示，玻璃基底可具有大规模或较大的表面变化或起伏，该表面变化或起伏具有高点17和低点19并且具有大约20μm（20000nm）的幅度。然而，玻璃基底13上的半导体层15是与玻璃基底表面的大表面形貌相适应的极其薄的材料层。这些薄的半导体层或膜通常具有在数百纳米厚的量级上的厚度，该厚度比下方玻璃基底的具有20000纳米的大表面形貌变化幅度薄数个数量级。例如，在离子注入薄膜转移处理中，具有大约420nm初始厚度的半导体层15可从施主晶片转移到玻璃基底上。然后，应对此种“经转移”的层进行削薄，以移除受离子污染和损害的外层，并且通过移除大约220nm的材料将该外层削薄至大约200nm的所希望最终厚度。因此，下方基底的表面形貌中的20μm（20000nm）变化比最终硅（Si）层7的200nm厚度大约大100倍并且比为获得所希望的最终200nm的层厚而须移除的220nm材料层的厚度大约大100倍。

当使用传统的平面化CMP抛光技术来对SOI基底11上的经沉积硅层17削薄时，通常会从绝缘玻璃基底13上的大规模起伏的高点17不可接受地移除整个所沉积的硅层。例如，如果将SOG基底11削薄至图3所示的线P所指的平面，则会从玻璃表面中的起伏的高点17移除整个硅层15，由此产生通过硅层15的孔。然而，所转移的硅层15的受损和受污染的顶层在低点19之上仍保持不被接触和削薄。为了避免移除各层的整个部分并在各层中产生孔，精加工设备应在从薄膜15的起伏表面移除材料的同时补偿该起伏表面或与该起伏表面适应，使得横贯该薄膜的表面基本上均匀地移除材料。共同拥有的待查公开美国专利申请2008/0299871A1披露了一种适应性抛光设备。

传统的CMP技术也是相对昂贵的。传统的CMP装置包括转动抛光垫（具有一定的磨蚀特性）、浆液（也具有一定的磨蚀特性）以及转动卡盘或头部，该转动卡盘或头部用以将半导体晶片压靠于抛光垫和浆液。为了在重复使用或所转移的层削薄范围中获得具有令人满意的表面特性的半导体晶片，需要多个设备装置。例如，可需要具有变化侵蚀性的多个抛光垫。这需要人工处理步骤，以对给定的设备、或各自具有不同抛光垫的多个设备上的抛光垫进行更换。任一方案会对制造处理增大设备成本和循环时间，并且不利地影响SOI基底在最终使用应用中的商业耐久性。此外，应一次将一个工件加载到抛光垫中。

在离子注入薄膜转移处理中，SOI产品和由SOI基底制成的产品的最终成本由如下方面的能力所确定：（a）有效地并且经济性地削薄并完成SOI基底，以及（b）重复使用（例如，更新或整修）施主半导体晶片多次。因此，需要一种高效且有效的“适应性抛光处理”，用于在离子注入薄膜转移处理和其它薄膜制造处理中，对SOI或SOG基底上所转移的薄膜进行削薄。还存在如下需要，对于施主半导体晶片、尤其是矩形半导体施主瓦片尽可能多次进行更新。还需要一种有效且可负担的连续处理，用以对经济上批量生成的SOI基底的多个施主晶片和/或SOI基底进行削薄和精加工。

发明内容

根据本发明的一个方面，在传送器上以连续的处理对诸如硅晶片或硅瓦片和SOI基底之类的工件进行抛光。所提出的处理使用该部件沿平行于抛光垫表面的方向的直线运动，来横贯工件表面产生基本上均匀的速度，并且使用适应性抛光垫来横贯工件表面产生基本上均匀的压力。

根据本文所述抛光系统的一个方面，待抛光或精加工的工件安装在传送器上，并且可传送通过多个抛光工位。抛光工位可至少包括大量材料移除第一抛光工位和精加工第二抛光工位。在大量材料移除工位，从工件表面相对快速地移除大量材料，然后在精加工工位或工位B，将工件表面抛光至所希望的光洁度。

大量材料移除工位可包括抛光带，该抛光带沿垂直于晶片行进方向的方向运动，并且适应性地压靠于晶片，用以相对快速地移除大量材料。该抛光带可以是磨蚀带，或者研磨剂能以CMP抛光浆液的形式施加于抛光带和工件的交界部。在抛光工位或工位B处对晶片执行精加工或抛光，该抛光工位包括位于转动的抛光头部上的抛光垫，且该转动的抛光头部具有加压流体腔室，用以将抛光垫压靠于晶片。诸如氧化铈之类的抛光浆液供给至抛光垫和晶片之间的交界部，可对传送器和抛光器的速度、抛光压力以及抛光垫的设计进行选择，以实现相对较高的移除率，同时产生良好的表面均匀性和光洁度。

根据本发明另一实施例，适应性抛光设备包括：大量材料移除工位；精加工抛光工位；传送器，多个基底可释放地联接在传送器上，且在连续的处理中，一次一个工件传送通过大量材料移除工位和精加工工位；该大量材料移除工位包括运动的适应性磨蚀带，该磨蚀带相对于传送器定位，使得磨蚀带与行进通过大量材料移除工位的基底的顶面适应性地接触，其中横贯该基底的整个宽度施加基本上均匀的抛光压力和抛光时间，并且从基底的整个顶面均匀地移除材料；并且精加工工位包括转动的适应性环形抛光垫，该抛光垫相对于传送器定位，使得抛光垫与行进通过精加工工位的基底的顶面适应性地接触，其中横贯该基底的整个宽度施加基本上均匀的抛光压力和抛光时间，并且从基底的整个顶面均匀地移除材料。

该大量材料移除工位还可包括用于将磨蚀带压靠于工件表面的流体静力压力头部。该流体静力压力头部可包括杯形外壳和抛光浆液供给端口，该外壳具有缘边，缘边面向磨蚀带并且与磨蚀带隔开，以在外壳的缘边和磨蚀带之间限定间隙，抛光浆液供给端口位于外壳中用以将抛光浆液供给至所述头部的内部并且使抛光浆液通过该间隙直至工件的表面，将间隙和浆液流量选定成在压力头部的内部提供所希望的抛光压力，用以将磨蚀带压靠于工件的表面。

流体静力压力头部可包括：抛光浆液供给端口，该抛光浆液供给端口位于外壳中；压力头部，该压力头部可垂直运动地安装在所述外壳中，且缘边由压力头部形成，并且压力头部将外壳的内部分成第一压力区域和第二压力区域，该第一压力区域位于压力头部和磨蚀带之间，而第二压力区域位于头部和与供给端口连通的外壳之间；孔，该孔位于压力头部中并且使第一压力区域与第二压力区域连通，从而在抛光浆液在压力下通过供给端口供给至第二压力区域、通过该孔供给至第一压力区域并通过间隙时，使第一压力区域和第二压力区域中的压力均衡，由此在第一压力区域中提供基本上恒定且均匀的压力来抵靠于磨蚀带的背侧，以使磨蚀带以基本上均匀且恒定的抛光压力抵靠于工件的表面。

精加工抛光工位还可包括转动抛光器，该转动抛光器具有安装在其上的弹性适应性环形抛光垫，用以接触并且弹性地适应于工件的表面。转动抛光器还可包括：转动的抛光头部、空腔以及加压流体供给通道，该空腔在环形抛光垫之后位于转动的抛光头部中，而加压流体供给通道与空腔连通，用于以受控的压力将流体供给至空腔，并且将环形抛光垫以均匀压力压靠于联接于基部的工件表面。供给导管可轴向地延伸通过抛光头部的中部以及抛光垫的中部，用以将抛光浆液供给至抛光垫的中部。

空腔可以是敞开空腔，且弹性隔膜可跨过空腔并且将空腔密封地封闭，以在转动的抛光头部中形成压力空腔。环形抛光垫可安装在弹性隔膜的外表面上。流体供给通道可在抛光头部中与压力空腔流通，用于以受控的压力将流体供给至压力空腔，从而使弹性隔膜膨胀并将环形抛光垫适应地以均匀压力压靠于联接于基部的工件表面。

转动的抛光器可包括心轴；转动的抛光头部安装在心轴的端部上；供给导管轴向地延伸通过心轴的中部；以及在弹性隔膜的中部存在限定弹性隔膜上内周缘的孔，其中弹性隔膜的内周缘密封地附连于供给导管的端部，使得抛光浆液通过供给导体供给至环形抛光垫的中部。

精加工抛光工位可包括：转动的抛光头部；可膨胀弹性隔膜，该可膨胀弹性隔膜位于转动的抛光头部的外表面上，且挠性环形抛光垫附连于可膨胀弹性隔膜的外表面；以及膨胀装置，该膨胀装置用于使弹性隔膜膨胀至受控压力，并且以均匀的抛光压力将抛光垫压靠于工件表面。该大量材料移除工位还可包括用于将磨蚀带压靠于工件表面的流体静力压力头部。

该流体静力压力头部还可包括杯形外壳和抛光浆液供给端口，该外壳具有缘边，缘边面向磨蚀带并且与磨蚀带隔开，以在外壳的缘边和磨蚀带之间限定间隙，抛光浆液供给端口位于外壳中用以将抛光浆液供给至所述头部的内部并且使抛光浆液通过该间隙直至工件的表面，将间隙和浆液流量选定成在压力头部的内部提供所希望的抛光压力，用以将磨蚀带压靠于工件的表面。

该大量材料移除工位可包括自补偿的流体静力压力头部，该流体静力压力头部与其中一个运动带流体连通，使得垫可操作，以在相关联的压力区域中控制运动带和基底顶面之间的压力。

本发明还提供一种对工件的表面进行适应性抛光并且从该表面均匀地移除材料的方法，该方法包括：将平坦工件安装在传送器上，并且使工件传送通过大量材料移除工位和精加工工位；在该大量材料移除工位，使用连续的适应性磨蚀带从工件顶面移除材料，使得适应性带与工件的表面适应，从而在工件行进通过大量材料移除工位时，施加基本上均匀的抛光压力并且从工件表面移除基本上均匀厚度的材料；以及在精加工工位，利用转动的适应性环形抛光垫将工件的顶面抛光至所希望的表面光洁度，使得适应性环形抛光垫与工件的表面相适应，从而在工件行进通过精加工工位时，施加基本上均匀的抛光压力并且从工件的表面移除基本上均匀厚度的材料。

在精加工工位处进行抛光的步骤还可包括：在环形抛光垫之后提供可膨胀弹性隔膜，使弹性隔膜膨胀，由此使环形抛光垫以基本上均匀的压力适应性地压靠于工件表面。抛光浆液可通过弹性隔膜的中部和抛光垫的中部供给至工件的表面。

根据本发明的一个方面，被抛光的工件具有起伏表面和起伏表面上的材料层，且材料层所具有的厚度小于表面上起伏部的高度；以及在大量材料移除工位处移除材料和在精加工工位进行抛光的步骤都从材料层移除基本上均匀厚度的材料，而不会完全移除工件表面上任何起伏部顶部处的材料层。材料层可比起伏部的高度薄10或更高的系数。工件可以是平坦的矩形工件。工件还可以是非圆形的工件，例如平坦矩形工件。

在大量材料移除工位移除材料的步骤还包括：抵靠于工件表面产生均匀的流体静压。均匀的流体静压可以是自平衡的。

在精加工工位处进行抛光的步骤还可包括：在环形抛光垫之后提供可膨胀弹性隔膜，使弹性隔膜膨胀，由此使环形抛光垫以基本上均匀的压力适应性地压靠于工件表面。抛光浆液可通过弹性隔膜的中部和抛光垫的中部供给至工件的表面。

从本文结合附图的描述中，本发明的其它方面、特征和优点会对于本领域技术人员显而易见。

附图说明

从本文结合附图的描述中，本发明的其它方面、特征和优点会对于本领域技术人员显而易见，其中类似的附图标记代表类似的构件。然而应理解的是，本发明并不局限于附图中示出的精确构造和手段，附图中：

图1是传统的现有技术CMP抛光系统的示意侧视图；

图2是示出使用有限元分析计算而得的、传统CMP系统和根据本发明一个实施例的CMP系统中横贯工件表面施加的抛光压力的图表；

图3是玻璃（SOG）基底上硅的表面的示意边视图；

图4是根据本发明的一个实施例的抛光系统的示意俯视图；

图5是根据本发明的大量材料移除抛光工位的一个实施例的沿图4所示剖线V-V剖取的示意侧视图；

图6是用在图5所示大量材料移除抛光工位中的自补偿流体静力抛光垫的一个实施例的示意侧剖视图；

图7是示出在图4所示的第一抛光工位中横贯工件表面的抛光速度和停留时间的图表；

图8是示出在图4所示的第二抛光工位中横贯工件表面的抛光速度和停留时间的图表；

图9是根据本发明的一个实施例的转动抛光头部的侧剖视图；

图10是图9所示转动抛光头部的仰视图；

图11是根据本发明的抛光头部的替代实施例的侧剖视图；以及

图12是图12所示抛光头部的仰视图，且将抛光垫和安装环移除。

具体实施方式

在图4中示意地示出根据本发明一个或多个实施例的多工位抛光系统50。相对薄的平坦（平面）且刚性的工件51、诸如硅晶片、SOI基底或其它工程设计的基底以已知方式安装在传送器53上，并且传送通过多个抛光工位。传送器可包括多个真空吸盘，用以在整个处理过程中将工件保持就位。或者，传送器可以是多孔带，通过该多孔带从下方、至少在抛光工位附近抽真空，从而在每个抛光操作过程中将工件保持就位。

抛光工位可至少包括大量材料移除抛光工位100和精加工抛光工位200。使用适应性磨蚀带101在大量材料移除工位100处相对快速地移除需要从工件表面移除的大量材料。然后，使用转动抛光头部上的适应性环形抛光垫201、在精加工工位200将工件表面51抛光至所希望的精细光洁度。在转动的精加工抛光之后，工件可在传送器101上行进通过传统的清洁、度量以及包装工位（未示出）。

在传统的CMP处理中，抛光压力施加于诸如半导体晶片或SOI基底之类相对刚性工件的背部。工件的硬度横贯工件表面产生不均匀的压力分布，如图2中的线A所示，最高压力位于晶片的中部，而在晶片边缘处逐渐减小至零。

在本文描述的抛光处理中，借助适应性抛光带101和适应性抛光垫201将压力施加于工件表面。适应性抛光带和适应性环形抛光垫比通常更硬且更具刚性的半导体或SOI工件更具弹性或适应性。相对弹性的抛光带和抛光垫比图1所示的传统CMP处理更大程度地适应工件表面。比起图2中线A所示在使用传统CMP处理时产生的压力分布，这如图2中的线B所示会在工件表面产生更均匀的压力分布。

与传统的CMP处理相比，由本文所描述的抛光设备50和处理提供的相对更均匀的抛光压力横贯工件表面产生更均匀的材料移除，由此在对薄膜的不均匀表面进行抛光和削薄的过程中，改进膜厚均匀性的维持度，并且在对矩形或其它非圆形工件进行抛光和削薄时减小工件的枕形。如上所述，在对所具有的不均匀或起伏表面上带有极薄材料层的平台基底、例如图3所示的SOI基底进行抛光或削薄时，横贯不均匀表面进行均匀的材料移除是重要的，以避免在薄层上产生孔。此外如上所述，在对诸如SOI基底瓦片和半导体施主瓦片之类的矩形基底进行削薄和精加工时，均匀的材料移除是重要的，以减小基底的枕形，并使施主半导体瓦片在离子注入薄膜转移处理中可更新和重复使用的次数最大化。

在图4和5中示意地示出大量材料移除工位100。大量材料移除工位包括连续的适应性磨蚀带101，该磨蚀带101安装在框架或底架111上的多个辊子103、105、107和109上。工件51在磨蚀带101下方沿x方向（在图4中朝右并在图5中进入纸面）在传送器53上运动，且该x方向垂直于沿z方向的带速度103。框架111安装在定位机构（未示出）上，该定位机构使框架和辊子103、105、107、109并由此使连续带101沿y方向上下运动，以使抛光带相对于传送器53定位，并且实现抛光带抵靠于工件51的合适间隙和配合。辊子103、105、107、109将磨蚀带101引导经过工件51的顶面。带101可以例如是连续的固定磨蚀抛光带，例如由3M公司制造的带，或者可以是附连有磨蚀垫的聚酯带，例如由路德尔公司（Rodel,Inc）得到的Politex^TM带。

均匀的流体静力抛光压力由流体静力压力头部115施加于带101的背部或顶部，该流体静力压力头部115在带101正上方安装于框架。压力头部115可以是朝下面向的杯形头部，带有朝下开口的压力空腔或凹槽117。如图5所示，抛光带跨过压力空腔117，基本上将压力空腔封闭。通过以已知的方式在受控压力下经由流体供给导管119将诸如CMP抛光浆液之类的加压流体F供给至压力空腔而在压力空腔内部维持恒定的压力。压力空腔117中的加压流体F用作用于将带101偏置抵靠于工件51的流体静力垫。流体F通过压力头部的缘边和抛光带之间的间隙G逸出。

选择间隙G的尺寸以及加压流体F的粘度、压力和流量，以在压力空腔117内产生和维持预定的大量材料移除抛光压力，从而结合带101的速度和传送器53的速度来从工件51的表面产生所希望的大量材料移除。如果间隙G过大（通过间隙G产生过量流体泄漏）、流体F的粘度过低或流体F的流量过低，则空腔117内的压力会下降到所希望的大量材料移除抛光压力之下。然而如果间隙G过小（通过间隙G产生过度限制的流量）、流体的粘度过高或流体的流量过高，则压力在空腔117中会上升到所希望的大量材料移除抛光压力之上。空腔117中的加压流体F对于适应性磨蚀带101的背部施加均匀压力，因此在整个抛光区域维持抵靠于工件53的表面的均匀压力。

图6示出一实施例，其中流体静力的压力头部115是与运动带流体连通的自补偿流体静力压力头部，使得垫可操作，以在相关联的压力区域中控制运动带和基底顶面之间的压力。自补偿压力头部包括可动头部121，该可动头部121可垂直运动地安装在外壳123中，将外壳123的内部分成两个单独的压力区域P1和P2。孔125在压力区域P1、P2之间延伸，用于使这两个压力区域之间的压力均衡。压力区域P2中的加压流体F用作用于将适应性带101偏置抵靠于基底51的流体静力垫。流体F通过间隙G逸出但经自我调节，以确保在流体静力垫115处在压力区域P2中实现计划的恒定压力。如果间隙G过大，通过间隙产生过度的流体泄漏，则P2处的压力下降至P1处的压力之下。此种压力不平衡致使可动头部121朝向带101行进，由此将间隙G1关闭并使P1和P2处的压力均衡。如果间隙G1过小，通过间隙产生不充足的流体泄漏，则P2处的压力上升至P1处的压力之上。此种压力不平衡致使可动头部121远离抛光带101缩回，由此扩大间隙G并使P1和P2处的压力均衡。

在操作过程中，以恒定的速度在工件51的顶面之上持续地驱动带101，在压力空腔P2、117中维持恒定的压力，且工件以恒定的速度运动通过大量材料移除工位100。使用180mm×230mm的工件尺寸、180mm的带宽、50000mm/min的带速以及12mm/sec的传送器速度来计算在工件通过抛光带101下方时、工件表面上三个位置a、b和c处（参见图4）的抛光速度。点a在工件的中心线处，点c在工件的外缘附近，而点b在点a和c中间。结果绘制在图7中，这示出了工件表面上的点a、b和c中每个点处的抛光速度分布基本上是均匀的/恒定的。

如图4中示意地示出，在工件通过大量材料移除工位100之后，工件通过精加工工位200。工件沿x方向运动通过精加工工位，通过附连有适应性环形抛光垫201的转动抛光头部下方。通过适应性抛光垫将工件表面抛光至所希望的表面光洁度。使用适应性抛光垫允许对于整个抛光区域施加基本上均匀的抛光压力。与圆形抛光垫相比，抛光垫的环形几何形状允许横贯工件表面施加相对均匀的抛光速度和总的抛光时间。

使用180mm×230mm的工件尺寸、250mm的垫内部直径和450mm的外部直径、100rpm的抛光器转动速度以及12mm/sec的传送器速度来计算在工件于精加工工位200在环形抛光垫201下方行进时、工件表面上的点a、b和c随着时间的抛光速度或速率分布图。将结果绘制在图8中。三个位置处的抛光速率分布图的形状几乎相同，而从点a处的工件中心线至点c处的工件外缘在抛光速度和时间上仅仅具有相对较小的变化。因此与转动的圆形抛光垫相比，在工件51行进通过精加工抛光工位200、例如在转动的适应性环形抛光垫201下方行进时，横贯工件51提供相对均匀的抛光速度和时间。点位置a和c之间抛光时间的差别可以是仅仅大约3.5秒。通过横贯工件表面提供大体均匀的抛光压力、速度和时间，本文描述的适应性转动抛光头部横贯工件表面提供基本上均匀的材料移除。

环形抛光垫的精确几何形状取决于所希望的材料移除率和许可的速度不均匀性。借助示例，在精加工抛光工位处进行精加工之后，可使用分别是工件部分宽度、环形抛光垫的内直径和环形抛光垫的外直径之间的比率1∶1.3∶2.5来实现许可的工件表面不均匀性水平。

图9和10示出适合于用在图4所示精加工抛光工位中的适应性转动抛光器203的一个实施例。适应性转动抛光器包括抛光器外壳205，心轴207由轴承209转动地安装在抛光器外壳中。转动抛光头部211安装于心轴207的下端。驱动带（未示出）在电动机（未示出）的输出轴和心轴207的上端上的从动滑轮（未示出）之间延伸，用以将电动机驱动地连接于心轴并使转动抛光头部211转动。可使用除了驱动带以外的驱动链、例如齿轮驱动链来替代驱动带，以将电动机驱动地连接于抛光心轴。浆液供给导管213延伸通过心轴的中部。

转动抛光头部211是具有面向下的敞开空腔215的盘形或倒置碟形头部。在图9中最佳示出，弹性隔膜223跨过抛光头部211的缘边225和供给导管213之间的间隙，由此对抛光头部211中的空腔215进行密封。供给导管可形成在内部金属管233和外部橡胶管235上。环形挠性隔膜223的外周缘部分可密封地夹在抛光头部211的缘边225和外夹环229之间。环形挠性隔膜的内周缘可利用软管夹275（或其它合适的快速装置）和外部橡胶管235的下端237的外周缘面密封地附连于供给导管213。在该实施例中，可消除外部橡胶管235，使得环形隔膜的内周缘夹在软管夹275和金属管233之间。然而，橡胶管可使隔膜223更牢固地保持在软管夹和供给导管213之间。图9示出带有空腔215的抛光头部，该空腔215被加压使得弹性隔膜223膨胀，由此使抛光垫231向下偏置抵靠于工件表面（未示出）。抛光垫可例如具有10至100MPA的弹性模量。弹性隔膜可例如具有1MPa至大约100MPa或大约3MPa的弹性模量。

流体端口245位于抛光器外壳205中。套筒249（替代地可以是抛光器外壳55的一体部分）中的流体通道247使流体端口与心轴207的外表面中的周向沟槽251连通。心轴中的纵向流体通道253使心轴中的周向沟槽251与抛光头部211中的空腔215连通。诸如空气或油液之类的加压流体供给至流体端口245并且经由通道247、253和沟槽251输送至抛光头部中的密封空腔215，用于以本领域众所周知的控制方式对空腔215进行加压。

空腔215中的压力对于适应性弹性隔膜223的背侧和抛光垫231施加受控且均匀的抛光压力，用以沿箭头方向255将抛光垫向下压靠于工件表面（未示出）。隔膜223和抛光垫231的弹性还使得抛光垫能适应于工件的表面，使得抛光压力在不均匀的工件表面、例如SOG基底的经剥离或沉积薄硅膜的高低点之上基本上是均匀的。抛光垫、弹性隔膜以及弹簧越有弹性，则横贯不均匀工件表面上的高低点具有越均匀的压力，且横贯工件表面产生越均匀的材料移除。例如，抛光垫可例如具有10至100MPA的弹性模量。弹性隔膜可例如具有1MPa至大约100MPa或大约3MPa的弹性模量。

在图9和10所示示例的一变型（未示出）中，环形弹性隔膜223可替换成圆形弹性隔膜。在该情形中，可从抛光头部消除供给导管和软管夹。在该情形中，心轴会是实心的或者如果是中空的话会被堵塞，使得空腔215中的加压流体无法通过心轴逸出。抛光浆液可经由位于抛光头部附近的供给导管或喷嘴提供给工作区域。

现在参见图11和12，在一替代实施例中，环形毂217弹性地悬在板弹簧219上的抛光头部211的中部，该板弹簧从抛光头部211径向地延伸至毂217。在图12中最佳地示出板弹簧219，图12是抛光头部211的内部的俯视图，而帽盖、弹性隔膜和夹环被移除（下文对这些构件进行描述）。环形帽盖或刚性盘221利用螺钉或其它合适的紧固件附连于毂217。诸如乳胶隔膜之类的环形弹性隔膜223跨过刚性盘221和转动抛光头部211的缘边225之间的环形间隙。弹性隔膜223的内周缘部分可牢固地夹在内夹环227和刚性盘221之间。内夹环227可利用螺钉或其它合适的紧固装置附连于刚性盘221。挠性隔膜223的外周缘边缘部分可牢固地夹在外夹环229和抛光头部211的缘边225之间。外夹环229可利用螺钉或其它合适的紧固装置附连于抛光头部的缘边225。挠性隔膜223对抛光头部中的空腔215进行密封。环形的挠性、例如适应性磨蚀抛光垫231粘附于刚性盘221的露出下表面。弹性隔膜可例如具有1MPa至大约100MPa或大约3MPa的弹性模量。

毂217和刚性盘221可安装在供给导管213的下端。供给导管71可由内部金属管233和外部橡胶管235形成。供给导管213与毂217（以及下文描述的插塞241）、刚性盘221以及抛光垫231中轴向延伸的通孔连通，用以将抛光浆液输送至抛光垫的中部。内部金属管233用于为外部橡胶管235提供结构刚度。挠性或弹性外管235的下端237延伸超出刚性金属内管的下端，以提供与毂217的弹性枢转连接，这将在下文进行更详细的描述。

为了将毂217安装于外部橡胶管的下端237，外部橡胶管的下端延伸到毂217中的截头圆锥形扩张通孔内。将截头圆锥形插塞241插入橡胶管的下端237。插塞241牢固地夹在刚性盘221和毂217之间，使得橡胶管的下端237牢固地且密封地夹在插塞241的外部截头锥形表面和毂217的内部截头锥形表面之间。外部橡胶管的端部237延伸超出外部金属管，以将毂和帽盖弹性地安装于心轴207。

毂217在板弹簧219和挠性外部橡胶管235上的弹性悬浮使得毂和盘221能够在挠性外部橡胶管的下端上倾斜或枢转，由此为抛光头部211提供附加的适应度。或者，可使用通用的或其它的万向接头或枢转接头，来将刚性供给导管213连接于毂，并且可消除外部橡胶管235。内部金属管可例如由不锈钢或铝形成，而外部橡胶管可例如由硅或橡胶形成。

实验表明，比起在传统的CMP处理中通过刚性的非适应性工件施加压力，通过顺应性的适应性隔膜和抛光垫对于待抛光的工件表面施加抛光压力导致更均匀地对晶片进行抛光并且将薄膜精加工至更均匀的厚度。这是由于通过顺应性的适应性抛光带和/或适应性转动抛光垫施加压力会在抛光区域之上产生更均匀的压力分布。因此，在具有减小的枕形效果的离子注入薄膜转移处理中，本文所描述的适应性抛光带和抛光垫可有利地用在大量材料移除工位和精加工工位，以对诸如SOG或SOI基底之类其上具有薄膜的工件进行精加工、而不会在薄膜中产生孔，并且对诸如矩形施主半导体瓦片之类的矩形或其它非圆形工件进行精加工。

实验1

使用本文描述的多工位抛光系统对SOG基底上所沉积的单晶硅层进行削薄。在SOG基底运动通过传送器状载体系统上的大量材料移除工位时，使用固定的适应性连续磨蚀带在大量材料移除工位处执行大量材料移除。总共移除65nm的硅膜，以留下435nm的平均最终膜厚。发现大量材料移除后的膜的标准厚度偏差位于3-4nm的范围内，该范围在用于硅重复使用的晶片规格内。在工件表面上的九个不同位置处测量硅层的厚度，并且确定获得

的平均膜厚。

通过在精加工抛光工位利用适应性转动抛光头部对晶片进行转动抛光来进一步改进表面粗糙度。使用原子力显微镜（“AFM”）在工件表面上的9个位置处测量精加工抛光后的硅晶片的工件表面纹理/粗糙度。发现在精加工抛光之后九个位置处的表面粗糙度在

的范围内，该范围在用于使硅晶片在离子注入薄膜转移SOG制造处理中重复使用的可接受的粗糙度水平内。在表1中示出AFM测量的结果。

表1：

位置	品片1	品片2
			1	4.3	6.4
2	8.1	6.7
			3	4.1	4.8
4	4.1	5.4
			5	4.1	7.8
6	3.5	5.6

7	3.8	5.4
			8	5.0	10.5
9	4.1	6.4

在此描述根据多工位适应性CMP处理的一个实施例。具有待抛光的不均匀表面的多个平坦刚性工件21、例如SOI基底11安装在传送器上。工件传送通过大量材料移除工位和精加工工位。以720mm/min的速度驱动传送器，以30m/min的速度驱动抛光带，并且以100转/分钟的速度驱动转动的抛光头部。在大量材料移除工位中，在抛光带之后维持3psi的抛光压力，而在精加工工位中，在环形抛光垫之后维持3psi的抛光压力。在抛光工位，经由供给导管将诸如氧化铈之类的抛光浆液供给至工件表面。

诸如清洁、度量和包装工位（未示出）之类的其它处理工位可沿着相同的连续传送器与大量材料移除工位和精加工工位结合。虽然多工位抛光系统在本文被描述成单个大量材料移除工位和单个精加工工位，但应理解的是，可使用降低侵占性并增强精加工或抛光的多个大量材料移除工位和/或多个精加工工位。类似地，在不使用任何转动的抛光工位的情形下，利用一个或多个适应性带抛光工位来获得所希望的表面光洁度可位于本文所描述抛光系统的范围内。类似地，在不使用任何带抛光工位的情形下，利用一个或多个适应性转动抛光工位来获得所希望的表面光洁度可位于本文所描述抛光系统的范围内。

可对抛光浆液中磨蚀颗粒的颗粒尺寸和浓度、抛光带和抛光垫的抛光垫设计上的磨蚀颗粒或突起部的尺寸和分布、诸如受控压力的抛光压力以及带和转动抛光速度进行选择，以实现相对较高的移除速率，同时产生良好的表面均匀性和光洁度。

大量材料移除中的抛光带可包括固定的磨蚀结构，该磨蚀结构可以是其接触表面上微米尺寸柱部的微米复制型式。柱部可包含在树脂状基质中的磨蚀材料。可从明尼苏达州圣保罗的3M公司获得固定的磨蚀材料。在对玻璃（SOG）基底上的硅进行抛光时，此种实施例被认为是有利的。使用传统的抛光技术，磨蚀颗粒在处理下到达基底的露出表面，并且在磨蚀材料的升起和下降区域上发生材料的移除。在使用微米尺寸的柱部160的微米复制型式进行固定磨蚀抛光的情形中，磨蚀颗粒粘结在垫的升起柱部中。因此，主要在露出柱部160的升起区域处发生材料的移除。因此，比起诸如基于浆液的CMP的传统技术的情形，表述成工件在形貌上的较高区域与较低区域之间的移除比的材料移除率高得多。

抛光浆液可以是任何合适的商业上可得到的CMP抛光浆液，例如氧化铈或其它胶体硅浆液。比起使用用在传统CMP中的昂贵浆液，使用氧化铈会降低消费成本。

转动的抛光头部中的弹性隔膜可以例如由任何合适的弹性材料形成，例如乳胶或硅酮橡胶。弹性隔膜较佳地具有大约1至大约100MPa的弹性模量。

精加工工位中的抛光垫可以是多孔抛光垫，例如通过使聚氨酯凝结尤其是通过使商业上可得到的聚氯乙烯与聚醚氨酯的聚合物凝结而产生的多孔非纤维垫，并且可从路德尔公司售出的POLITEX^TM高、规则且低绒毛高度的抛光垫获得。磨蚀垫可包括固定磨蚀结构，该磨蚀结构可以是其接触表面上微米尺寸柱部的微米复制型式。柱部可包含在树脂状基质中的磨蚀材料。可从明尼苏达州圣保罗的3M公司获得固定的磨蚀材料。在对玻璃（SOG）基底上的硅进行抛光时，此种实施例被认为是有利的。抛光垫与工件表面配合的表面较佳地深深地开有沟槽或通道。借助示例，这些沟槽可以是在笛卡尔坐标系中大约21mm×21mm量级上的垂直网状阴影结构，并且可以是大约1mm深或更深。合适的抛光垫可从罗门哈斯公司（Rohm-Haas Incorporated）获得，目前作为SUBA 840PAD 48”D PJ;XA25（供应商的材料号10346084）售卖。沟槽222的替代型式也是可以的，例如钻石形沟槽、螺线形沟槽、径向和/或周向延伸的沟槽等等。

工件可具有任何材料，例如玻璃、玻璃陶瓷、半导体和它们的组合，例如绝缘体上半导体（SOI）或玻璃上半导体（SOG）的结构，并且可以是圆形的、矩形的或其它非圆形形状。在半导体材料的情形中，例如可从包括以下材料的材料组中获得：硅（Si）、掺锗硅（SiGe）、碳化硅（SiC）、锗（Ge）、砷化镓（GaAs）、GaP和InP。

本文所述一个或多个实施例的优点包括但不局限于：

a．与传统的CMP处理相比，适应性抛光带和抛光垫在工件表面之上提供更均匀的抛光压力分布。

b.不同于传统的CMP，更均匀的抛光压力应用消除对于刚硬加工结构的需求，在传统的CMP中，加工结构需具刚性以获得所希望的晶片平面性。

c.由于在两个工位处进行抛光的过程中，横贯整个工件表面施加大体均匀的抛光压力、速度和时间，因而横贯工件表面实现基本上均匀的材料移除。

d.通过消除传统CMP处理中不同处理之间需要的工件加载和卸载步骤，来实现无中断的有效且经济的持续处理。

e.在抛光过程中保持工件的装置（传送器）与对于工件表面施加压力并进行抛光的抛光机构分离，提供与传统CMP相比较简单的抛光机构。

f.使工件保持装置与抛光机构分离可在连续的传送器系统上执行晶片抛光，由此消除不同抛光阶段或工位之间的局部处理和转移时间，从而提高生产率并降低成本。

g.通过沿着相同的连续传送器执行各个步骤，可在单个机器或生产线上将诸如大量材料移除、精加工以及磨光、清洁、度量以及包装之类的不同抛光处理结合起来。

尽管在此参照特定实施例对多工位抛光系统进行了描述，但应当理解，这些实施例仅是对本发明原理和应用的说明。因此，应当理解可对说明性实施例进行多种更改且可设计其它设置而不偏离由所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。

Claims (25)

1.一种适应性抛光设备，包括：

大量材料移除工位；

精加工抛光工位；

传送器，多个基底可释放地联接在所述传送器上，且在连续的处理中，一次一个工件传送通过所述大量材料移除工位和所述精加工工位；

所述大量材料移除工位包括运动的适应性磨蚀带，所述磨蚀带相对于所述传送器定位，使得所述磨蚀带与行进通过所述大量材料移除工位的基底的顶面适应性地接触，其中横贯所述基底的整个宽度施加基本上均匀的抛光压力和抛光时间，并且从所述基底的整个顶面基本上均匀地移除材料；以及

所述精加工工位包括转动的适应性环形抛光垫，所述抛光垫相对于所述传送器定位，使得所述抛光垫与行进通过所述精加工工位的基底的顶面适应性地接触，其中横贯所述基底的整个宽度施加基本上均匀的抛光压力和抛光时间，并且从所述基底的整个顶面基本上均匀地移除材料。

2.如权利要求1所述的适应性抛光设备，其特征在于，所述大量材料移除工位还包括用于将所述磨蚀带压靠于工件表面的流体静力压力头部：

所述流体静力压力头部包括杯形外壳和抛光浆液供给端口，所述外壳具有缘边，所述缘边面向所述磨蚀带并且与所述磨蚀带隔开，以在所述外壳的缘边和所述磨蚀带之间限定间隙，所述抛光浆液供给端口位于所述外壳中，用以将抛光浆液供给至所述头部的内部并且使所述抛光浆液通过所述间隙直至所述工件的表面，将所述间隙和所述浆液流量选定成在所述压力头部的内部提供所希望的抛光压力，用以将所述磨蚀带压靠于所述工件的表面。

3.如权利要求2所述的适应性抛光设备，其特征在于，所述流体静力压力头部还包括：

抛光浆液供给端口，所述抛光浆液供给端口位于所述外壳中；

压力头部，所述压力头部可垂直运动地安装在所述外壳中，且所述缘边由所述压力头部形成，并且所述压力头部将所述外壳的内部分成第一压力区域和第二压力区域，所述第一压力区域位于所述压力头部和所述磨蚀带之间，而所述第二压力区域位于所述头部和与所述供给端口连通的所述外壳之间；

孔，所述孔位于所述压力头部中并且使所述第一压力区域与所述第二压力区域连通，从而在所述抛光浆液在压力下通过所述供给端口供给至所述第二压力区域、通过所述孔供给至所述第一压力区域并通过所述间隙时，使所述第一压力区域和所述第二压力区域中的压力均衡，由此在所述第一压力区域中提供基本上恒定且均匀的压力来抵靠于所述磨蚀带的背侧，以使所述磨蚀带以基本上恒定的抛光压力抵靠于所述工件的表面。

4.如权利要求1所述的适应性抛光设备，其特征在于，所述精加工抛光工位还包括转动抛光器，所述转动抛光器具有安装在其上的弹性适应性环形抛光垫，用以接触并且弹性地适应于所述工件的表面。

5.如权利要求4所述的适应性抛光设备，其特征在于，所述转动的抛光器还包括：

转动的抛光头部、空腔以及加压流体供给通道，所述空腔在所述环形抛光垫之后位于所述转动的抛光头部中，而所述加压流体供给通道与所述空腔连通，用于以受控的压力将流体供给至所述空腔，并且将所述环形抛光垫以均匀压力压靠于联接于基部的所述工件的表面。

6.如权利要求5所述的适应性抛光设备，其特征在于，

供给导管轴向地延伸通过所述抛光头部的中部以及所述抛光垫的中部，用以将所述抛光浆液供给至所述抛光垫的中部。

7.如权利要求5所述的适应性抛光设备，其特征在于，

所述空腔是敞开空腔，且弹性隔膜跨过所述空腔并且将所述空腔密封地封闭，以在所述转动的抛光头部中形成压力空腔；

所述环形抛光垫安装在所述弹性隔膜的外表面上；以及

流体供给通道在所述抛光头部中与所述压力空腔连通，用于以受控的压力将流体供给至所述压力空腔，从而使所述弹性隔膜膨胀并将所述环形抛光垫以均匀压力压靠于联接于所述基部的所述工件的表面。

8.如权利要求7所述的适应性抛光设备，其特征在于，

所述转动的抛光器包括心轴；

所述转动的抛光头部安装在所述心轴的端部上；

供给导管轴向地延伸通过所述心轴的中部；以及

在所述弹性隔膜的中部存在限定所述弹性隔膜上内周缘的孔，其中所述弹性隔膜的内周缘密封地附连于所述供给导管的端部，使得所述抛光浆液通过所述供给导管供给至所述环形抛光垫的中部。

9.如权利要求1所述的适应性抛光设备，其特征在于，所述精加工抛光工位还包括：

转动的抛光头部；

可膨胀弹性隔膜，所述可膨胀弹性隔膜位于所述转动的抛光头部的外表面上，且所述挠性环形抛光垫附连于所述可膨胀弹性隔膜的外表面；以及

膨胀装置，所述膨胀装置用于使所述弹性隔膜膨胀至受控压力，并且以均匀的抛光压力将所述抛光垫压靠于所述工件的表面。

10.如权利要求9所述的适应性抛光设备，其特征在于，所述大量材料移除工位还包括用于将所述磨蚀带压靠于所述工件表面的流体静力压力头部。

11.如权利要求10所述的适应性抛光设备，其特征在于，所述流体静力压力头部还包括杯形外壳和抛光浆液供给端口，所述外壳具有缘边，所述缘边面向所述磨蚀带并且与所述磨蚀带隔开，以在所述外壳的缘边和所述磨蚀带之间限定间隙，所述抛光浆液供给端口位于所述外壳中用以将抛光浆液供给至所述头部的内部并且使所述抛光浆液通过所述间隙直至所述工件的表面，将所述间隙和所述浆液流量选定成在所述压力头部的内部提供所希望的抛光压力，用以将所述磨蚀带压靠于所述工件的表面。

12.如权利要求1所述的适应性抛光设备，其特征在于，所述大量材料移除工位还包括自补偿的流体静力压力头部，所述流体静力压力头部与其中一个运动带流体连通，使得所述垫可操作，以在相关联的压力区域中控制所述运动带和所述基底的顶面之间的压力。

13.一种对工件的表面进行适应性抛光并且从所述表面均匀地移除材料的方法，所述方法包括：

将平坦工件安装在传送器上，并且使所述工件传送通过大量材料移除工位和精加工工位；

在所述大量材料移除工位，使用连续的适应性磨蚀带从所述工件的顶面移除材料，使得所述适应性带与所述工件的表面适应，从而在所述工件行进通过所述大量材料移除工位时，施加基本上均匀的抛光压力并且从所述工件的表面移除基本上均匀厚度的材料；以及

在所述精加工工位，利用转动的适应性环形抛光垫将所述工件的顶面抛光至所希望的表面光洁度，使得所述适应性环形抛光垫与所述工件的表面相适应，从而在所述工件行进通过所述精加工工位时，施加基本上均匀的抛光压力并且从所述工件的表面移除基本上均匀厚度的材料。

14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，在所述精加工工位处进行抛光的步骤还包括：在所述环形抛光垫之后提供可膨胀弹性隔膜，使所述弹性隔膜膨胀，由此使所述环形抛光垫以基本上均匀的压力适应性地压靠于所述工件的表面。

15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，在所述精加工工位进行抛光的步骤还包括：通过所述弹性隔膜的中部和所述抛光垫的中部将抛光浆液供给至所述工件的表面。

16.如权利要求13所述的方法，其特征在于，

所述工件具有起伏表面和所述起伏表面上的材料层，且所述材料层所具有的厚度小于所述表面上起伏部的高度；以及

在所述大量材料移除工位处移除材料和在所述精加工工位进行抛光的步骤都从所述材料层移除基本上均匀厚度的材料，而不会完全移除所述工件表面上任何起伏部的顶部处的材料层。

17.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述材料层比所述起伏部的高度薄10或更高的系数。

18.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述工件是平坦的矩形工件。

19.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述工件是非圆形的工件。

20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述工件是平坦的矩形工件。

21.如权利要求13所述的方法，其特征在于，在所述大量材料移除工位移除材料的步骤还包括：抵靠于所述工件的表面产生均匀的流体静压。

22.如权利要求21所述的方法，其特征在于，所述均匀的流体静压是自平衡的。

23.如权利要求21所述的方法，其特征在于，在所述精加工工位处进行抛光的步骤还包括：在所述环形抛光垫之后提供可膨胀弹性隔膜，使所述弹性隔膜膨胀，由此使所述环形抛光垫以基本上均匀的压力适应性地压靠于所述工件的表面。

24.如权利要求23所述的方法，其特征在于，在所述精加工工位进行抛光的步骤还包括：通过所述弹性隔膜的中部和所述抛光垫的中部将抛光浆液供给至所述工件的表面。

25.一种绝缘体基底上的半导体，所述半导体根据权利要求13所述的方法进行抛光。

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