CN115087518A - 具有压电压力控制的抛光承载头 - Google Patents

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CN115087518A CN202180014450.4A CN202180014450A CN115087518A CN 115087518 A CN115087518 A CN 115087518A CN 202180014450 A CN202180014450 A CN 202180014450A CN 115087518 A CN115087518 A CN 115087518A
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Abstract

一种用于在抛光系统中固持基板的承载头具有：包括承载板的外壳、紧固至外壳的第一柔性膜、以及紧固至承载板的多个第二可独立操作的压电致动器。第一柔性膜具有上表面，并且具有提供基板安装表面的下表面。压电致动器定位在第一柔性膜上方，以便独立地调整第一柔性膜的上表面上的压缩压力。

Description

具有压电压力控制的抛光承载头
技术领域
本公开的总体涉及抛光工艺的轮廓控制，并且更具体地涉及具有压电致动器的承载头。
背景技术
通常通过在硅晶片上依序沉积导电层、半导电层或绝缘层并通过后续处理所述层而在基板(例如，半导体晶片)上形成集成电路。
一个制造步骤涉及在非平面的表面之上沉积填料层并平坦化填料层。对于某些应用而言，平坦化填料层直至暴露了经图案化的层的顶表面为止。另外，平坦化可用于使(例如，介电层的)基板表面平坦化，以用于平版印刷术。
化学机械抛光(CMP)为一种公认的平坦化方法。此平坦化方法通常需要将基板安装在承载头上。将基板的经暴露表面放置成抵靠旋转抛光垫。承载头在基板上提供可控负载以将基板推靠在抛光垫上。在一些情况下，承载头包括形成多个独立可加压腔室的膜，其中每个腔室中的压力控制基板上的每个对应区域中的抛光速率。向抛光垫的表面供应抛光液体，诸如具有磨蚀颗粒的浆料。
发明内容
在一个方面中，一种用于在抛光系统中固持基板的承载头具有：包括承载板的外壳、紧固至外壳的第一柔性膜、以及紧固至承载板的多个可独立操作的压电致动器。第一柔性膜具有上表面，并且具有提供基板安装表面的下表面。压电致动器定位在第一柔性膜上方，以便独立地调整第一柔性膜的上表面上的压缩压力。
在另一方面中，一种抛光系统包括：用于支撑抛光垫的工作台；用于固持基板抵靠抛光垫的承载头；用于产生信号的原位监控系统，所述信号取决于被抛光的基板上的层的厚度；以及控制系统。承载头包括紧固至驱动轴且可由驱动轴旋转的外壳，所述外壳包括承载板、紧固至外壳的第一柔性膜以及多个可独立操作的压电致动器。第一柔性膜具有上表面和提供基板安装表面的下表面。压电致动器紧固至承载板且定位在第一柔性膜上方，以便独立地调整第一柔性膜的上表面上的压缩压力。多个压电致动器以不同角位置围绕承载头的中心轴线布置。控制系统被配置成基于来自原位监控系统的信号控制施加至多个压电致动器的电压，以便减小层厚度的角度变化。
在另一方面中，一种抛光组件包括：用于固持抛光系统中的基板的承载头、驱动轴、用于旋转驱动轴的电机、旋转电连接件、控制器、电压供应线以及数据线。承载头包括：外壳，所述外壳紧固至驱动轴且可由驱动轴旋转且包括承载板；多个可独立操作的压电致动器；以及紧固至外壳的电路系统。压电致动器紧固至承载板且经定位以便独立地调整基板上的压力。电压供应线和数据线经由旋转电连接件将控制器连接至电路系统。电路系统被配置成在电压供应线上接收电压、在数据线上接收数据、并基于所述数据控制施加至多个压电致动器的电压。
在另一方面中，一种用于在抛光系统中固持基板的承载头包括：外壳；第一柔性膜，所述第一柔性膜紧固至外壳以形成一个或多个可加压腔室，以经由第一柔性膜的中央膜部分将压力施加至基板的中央部分；以及由外壳支撑的多个可独立操作的压电致动器，所述多个压电致动器从中央膜部分径向向外定位且定位在不同角位置处，以便独立地调整在环绕基板的中央部分的基板的环形外部区域中的多个角区域上的压力。
在另一方面中，一种用于在抛光系统中固持基板的承载头包括：外壳、以及紧固至外壳以形成一个或多个可加压腔室的第一柔性膜。第一柔性膜具有为基板的中央部分提供基板安装表面的下表面。多个可独立操作的压电致动器由外壳支撑，并且所述多个压电致动器从第一柔性膜径向向外定位且定位在不同角位置处。比第一柔性膜更刚性的边缘控制环耦合至所述多个压电致动器以使得所述多个压电致动器控制边缘控制环相对于外壳的倾斜。边缘控制环定位成将压力施加至环绕基板的中央部分的基板上的环形区域。
在另一方面中，抛光系统包括：支撑抛光垫的工作台、驱动轴、以及用于在抛光系统中固持基板的承载头。承载头包括：紧固至驱动轴且可通过驱动轴移动的外壳；多个可独立操作的压电致动器，其由所述外壳支撑且定位成控制由承载头固持的基板的背表面的边缘部分上的压力，所述多个压电致动器为可独立控制的。控制系统被配置成控制施加至多个压电致动器的电压，以使得对基板的背表面的边缘部分施加最高压力的位置与承载头中的基板的进动结合经历进动。
以上方面中的任一者的实施方式可包括以下特征中的一者或多者。多个压电致动器可以以规则阵列(例如，矩形栅格)布置。多个压电致动器可布置在多个弧形区域中，并且所述弧形区域可以以均匀或不均匀的角间距围绕承载头的中心轴线布置。多个压电致动器可布置在多个六边形或梯形区域中。多个压电致动器可包括围绕承载头的中心轴线每20°至少一个压电致动器。多个压电致动器可包括不多于六个致动器，例如，可由三个压电致动器组成。
第一柔性膜可具有在1MPa与20MPa之间的弹性模数(杨氏模数)。
承载头可包括第一柔性膜，所述第一柔性膜紧固至外壳以形成一个或多个可加压腔室，以经由第一柔性膜的中央膜部分将压力施加至被基板的边缘部分所环绕的基板的中央部分。承载头可包括第二柔性膜，所述第二柔性膜由外壳支撑且在多个可独立操作的压电致动器下方延伸，以使得多个可独立操作的压电致动器在第二柔性膜的上表面上提供可调整的压缩压力。第二柔性膜可在第一柔性膜下方延伸，以使得第一柔性膜控制第二柔性膜的上表面上的压缩压力，并且第二柔性膜为基板的中央部分和边缘部分提供安装表面。
电路系统可紧固至外壳以在电压供应线上接收电压、在数据线上接收数据、并基于所述数据控制施加至多个压电致动器的电压。电路系统可被配置成在数据线上从控制器接收数据的帧，所述数据包括一个或多个控制值。电路系统可被配置成接收数据帧，所述数据帧包括帧中的控制值的序列，并基于序列中的控制值的位置来识别序列中的控制值所施加至的致动器。电路系统可被配置成接收包括一对控制值和标识值的数据帧，并且基于标识值识别所述控制值所施加至的致动器。控制值可表示施加至压电致动器的电压。
某些实施方式可包括以下优势中的一者或多者。可以围绕被抛光基板的中心径向地且成角度地变化的方式向基板施加压力。这准许以可补偿传入基板的厚度的角度变化和/或抛光工艺的抛光速率的角度变化的方式进行轮廓控制。可通过使压电致动器膨胀或收缩以使区域的顶部上的膜变形来控制施加在所述区域之上的压力。因此，可独立地且以高清晰度控制基板上的层的每个区域的抛光工艺。此外，与使用压力腔室相比，使用压电致动器准许以更可行的方式扩展至更大数量的控制区域。具体而言，需要较少旋转连接，并且旋转连接的数量不需要随压电致动器的数量缩放。
在附图和以下说明书中阐述本发明的一个或多个实施例的细节。其他特征、目标和优势将从说明书和附图以及从权利要求书显而易见。
附图说明
图1绘示抛光设备的示例的示意性横截面图。
图2A绘示承载头、基板和抛光垫的一部分的示例横截面图，其示出承载头中的压电致动器。
图2B绘示具有呈矩形阵列的压电致动器的承载头的示意性仰视图。
图2C绘示包括压电控制区域和压力腔室控制区域这两者的混合承载头的示例横截面图。
图2D绘示具有对应区域的混合承载头的示意性仰视图。
图2E绘示具有呈六边形阵列的压电致动器的承载头的示意性仰视图。
图2F绘示具有呈极性阵列的压电致动器的承载头的示意性仰视图。
图3A绘示抛光垫的俯视图并示出在第一基板上进行原位测量的位置。
图3B绘示进行原位测量的多个位置相对于基板的像素化区域的分布的示意性俯视图。
图4为用于基于压电致动器位移来确定用致动器与基板之间的弹性膜施加在基板上的压力的静态公式的示意性曲线图。
图5为示出在抛光具有不均匀初始厚度的导电层期间的示例轮廓控制工艺的流程图。
图6A绘示包括多个压电边缘控制区域和压力腔室控制区域这两者的混合承载头的另一实施方式的示例横截面图。
图6B绘示具有示例压力控制场景的图6A的混合承载头的示意性仰视图。
图6C绘示包括多个压电边缘控制区域和一个中央压力腔室控制区域的混合承载头的示意性仰视图。
具体实施方式
基板不同区域之间的抛光速率变化可导致基板的不同区域在不同时间达到其目标厚度。一方面，如果同时停止基板的不同区域的抛光，则所述区域可能不会达到期望厚度。另一方面，在不同时间停止不同区域的抛光可导致缺陷或降低抛光设备的处理量。因此，需要能够独立控制不同区域上的压力。
在理想化工艺中，由于承载头和工作台的旋转，基板上的抛光速率将关于基板的旋转轴角度对称。然而，实践中，抛光工艺可导致抛光速率的角度变化。另外，要抛光的基板可具有带有成角度地变化(即，带有角度不均匀性)的初始厚度的顶层。最终，在一些制造工艺中，可能期望在被抛光层的厚度中引起角度不均匀性，以便补偿稍后处理步骤(例如，沉积步骤)中的不均匀性。消除由抛光工艺引起或在抛光具有在角度上不均匀的初始厚度的层时引起的角度不均匀性、或在抛光层时有意地提供厚度的角度变化仍然是挑战。
然而，使用多个压电致动器的承载头可解决此问题。压电致动器可围绕承载头成角度地分布，并且可独立地控制每个压电致动器，从而准许减少或故意引入角度不均匀性。
图1绘示抛光设备100的示例。抛光设备100包括可旋转的圆盘形工作台120，抛光垫110位于所述可旋转的圆盘形工作台120上。工作台可操作以围绕轴线125旋转。例如，电机121可转动驱动轴124以使工作台120旋转。抛光垫110可例如通过粘着层可拆卸地紧固至工作台120。抛光垫110可为具有外抛光层112和较软背衬层114的双层抛光垫。
抛光设备100可包括组合的浆料/冲洗臂130。在抛光期间，臂130可操作以将抛光液体132(诸如，磨蚀浆料)分配至抛光垫110上。虽然仅示出一个浆料/冲洗臂130，但可使用额外喷嘴，诸如，每个承载头有一个或多个专用浆料臂。抛光设备还可包括抛光垫调节器以磨蚀抛光垫110，以将抛光垫110维持在一致的磨蚀状态下。
抛光设备100包括承载头140，承载头140可操作以固持基板10抵靠抛光垫110。承载头140可被配置成独立地控制基板10上的多个区域中的每一者的抛光参数，例如压力。
承载头140可包括外壳141，外壳141可连接至驱动轴152、膜182和保持环142以保持基板10在柔性膜182下方。膜182的下表面为基板10提供安装表面。膜182可由弹性材料(例如，橡胶，诸如硅橡胶或氯丁橡胶)制成。膜182的杨氏模数可在1MPa至20MPa的范围内。如果其他材料(例如，水凝胶和泡沫)以1～10MP之间的杨氏模数在弹性范围内变形且具有相对高的剪切模数但具有低的粘着性以使得避免“粘贴”至膜上，则这些材料是可能的。膜182可为半透明的，以适应光学原位监控系统。膜182可紧固至外壳141。
承载头140还包括定位在膜182上方且紧固至承载板143的多个可独立操作的压电致动器184。承载板143可由外壳141的一部分提供。压电致动器184定位成接触膜182的上表面，以便独立地调整膜182的上表面上的压力。如图1中所描绘，描绘出五个压电致动器184a～184e(未单独编号)，但此数量可更大，例如，二十个至一百个致动器。替代地，
电路系统189(例如，具有一个或多个元件(诸如微控制器)的电路板)紧固至承载头140。例如，电路系统可安装在承载头140的外壳141的顶部上。对于另一示例，电路系统可安装在承载头140内部。
电路系统189可从电压源181接收电压供应线183上的电压。电路系统189还可经由数据线186从控制器190接收数据。电压供应线183和数据线186可经由驱动轴152和旋转电连接件156(例如，滑环)布线至电压源181和控制器190的固定部件。
另外，电路系统可基于数据经由电压线187独立地控制施加至每个压电致动器的电压。数据线186可传送多个数据帧，并且多个帧中的每个帧可包括表示压电致动器中的一者或多者的压力信号或等效电压信号的数据。在一些实施方式中，通过控制器190传输的数据帧包括针对每个压电致动器的控制值，并且电路系统189被配置成通过帧内的控制值的次序来确定哪个控制值与每个压电致动器相关联。在一些实施方式中，通过控制器190传输的数据帧包括控制值和所述控制值所施加至的压电致动器的标识值这两者，并且电路系统189被配置成基于标识值确定针对所述控制值的适当压电致动器。
仅需要经由旋转电连接件156来布线两条电线，例如，电压供应线183和数据线186。因此，组件可比需要多个流体管线(例如，气动空气管线)的旋转连接的压电致动器更简单且更可靠。另外，可通过适当修改控制器190所提供的数据和电路系统189的解释数据的功能来扩大压电致动器的数量，而不必增加旋转连接的数量。
图2A和图2B分别绘示承载头140内的压电致动器184的阵列184c的示例横截面图和压电致动器184的阵列184c的仰视图。每个压电致动器184包括夹在两个电极185a、185b之间的压电材料的层184a。为了使致动器垂直地移位，在两个电极185a、185b之间施加电压。所述电极中的一者(例如，顶电极185a)可连接至接地。另一电极(例如，底电极185b)可充当控制电极，由电路系统189以可控方式将电压施加至所述控制电极。
在一些实施方式中，顶电极185a为所有压电致动器184的公共接地电极。在此情形下，顶电极185a可横跨基板10。各个底电极185b可以是与压电层致动器的区段相同的大小。在一些实施方式中，压电致动器184跨承载板143具有均匀大小。
在一些实施方式中，压电致动器184包括附接在底电极185b下方的绝缘板184d。绝缘板184d不需要具有与致动器184的其余部分(例如，层184a)相同的形状。即，板184d可以是与压电层184a不同的形状和大小。例如，绝缘板184d可(在横向上)比压电层184a大。另外，绝缘板184d可具有不同形状和大小，以使得膜182上的由压电致动器184施加压力的区域的形状可跨阵列184c变化。可基于基板上的将由致动器施加压力的区域的期望形状来选择绝缘板184d的形状。替代地，可基于基板上的将通过致动器施加压力的区域的期望形状来选择整个压电致动器(例如，压电层184a和绝缘板184d(如果存在))。
在一些实施方式中，可将一个以上的压电致动器184定位在同一绝缘板184d上方。在此情形下，可将同一电压信号施加至同一板184d上方的压电致动器184。与单个板184d所横跨的面积相比，在此配置中致动器184相对小。
相邻压电致动器184可通过间隙184b分开。在一些实施方式中，相邻致动器184之间的间隙跨阵列184c是均匀的。压电致动器可被布置成彼此相邻以横跨整个膜182。分离每个压电致动器(例如，分离绝缘板184d)的间隙184b足够小以使由膜施加至基板的压力变平滑。间隙184b可在100μm至1mm的范围内。
压电致动器184可设置在围绕轴线159的多个不同角位置处。在一些实施方式中，致动器184设置成规则阵列(例如，矩形阵列、六边形阵列或极性阵列)。
作为图2B中所示的一个示例，致动器184设置成矩形阵列。作为图2E中所示的一个示例，致动器184设置成六边形阵列。
参考图2F，作为另一示例，可首先将致动器划分成同心环，并接着每个环内的每个致动器横跨特定量的弧长。给定环内的致动器可具有均匀大小和/或在环周围均匀地间隔开。在一些实施方式中，致动器具有均匀大小且跨多个环均匀地间隔开，因而与更靠近承载头中心的环相比，在更远离承载头中心的环中存在更大数量的致动器。在一些实施方式中，不同环中的致动器横跨相同中心角度(以度/弧度为单位)，使得在更远离承载头中心的环中的致动器更长。在一些实施方式中，环距承载头中心越远，致动器可逐渐变得越窄。在一些实施方式中，第一环中的致动器可比更靠近承载头中心的第二环中的致动器横跨更小的角度(以度/弧度为单位)。
压电致动器184的特定形状可取决于阵列。例如，压电致动器184的大小在基板10的中心处可较大，具有饼形或梯形形状，而朝向基板边缘大小逐渐变小，具有弧形形状。压电致动器184的总数量受压电材料的成本驱动。例如，使用压电压力控制的抛光头可具有100个压电致动器，其中每个压电致动器的大小为约70mm2。
在一些实施方式中，压电致动器184围绕中心轴线的角度和径向布置可为非均匀的。例如，如果基板中的一个或多个区域需要比其他部分更高的清晰度控制，则可在其中布置更精细(更小)的压电致动器。
如图2B、图2E和图2F中所示，在一些实施方式中，压电致动器横跨基板10，例如，在基板的所有区域中施加至基板的压力完全由压电致动器184控制。然而，在一些实施方式中，可使用混合方法，其中基板的一个区域中的压力由压电致动器控制，并且基板的另一区域中的压力由加压腔室控制。例如，承载头140可包括第二柔性膜144，如图2C中所示。第二柔性膜的外表面被定位成接触第一柔性膜182的上表面。第二膜144紧固至外壳以形成一个或多个可独立控制的压力腔室(例如，三个腔室146a～146c)，所述压力腔室可将可独立控制的压力施加至柔性膜144上的相关联区域148a～148c并因此施加至基板10上(参见图2D)。所述区域包括基板10的中央部分。
回到图2C，多个压电致动器184围绕第二柔性膜144布置，以在基板的边缘部分148d处将压力施加至膜182(参见图2D)。例如，压电致动器184可以均匀的角间距围绕中心轴线159定位。压电致动器184可相对“密集”，例如，围绕中心轴线159每30°至少1个压电致动器184，或围绕中心轴线159每20°至少1个压电致动器184，或围绕中心轴线159每10°至少1个压电致动器184，或围绕中心轴线159每5°至少1个压电致动器184。
参考图2C和图2D，中央区域148a可以是大体上圆形的，其余腔室区域148b～148c可以是围绕中央区域148a的同心环形区域，并且压电区域148d可以是围绕最外腔室区域148c的同心环形区域。尽管图2C和图2D中仅描绘出三个腔室区域和一个压电区域，但可能存在两个腔室区域、或四个腔室区域或更多个腔室区域，并且可能在腔室区域外部存在两个压电区域、或四个压电区域或更多个压电区域。尽管在图2C和图2D中将压电区域148d绘制为在基板10的边缘部分上的同心环，但压电区域可替换其他腔室区域。例如，可由受多个经布置的压电致动器控制的圆形区域替换中央圆形腔室区域。可通过多个因素评估是否使用压力腔室和压电致动器的组合。例如，因素可以是抛光头140的总成本、效率或准确度。例如，混合承载头可比仅使用压电致动器的承载头成本更低，而同时仍在最有可能发生角度不均匀性的基板边缘处提供对抛光速率的改善的角度控制。
参考图6A和图6B，示出类似于结合图2C和图2D绘示的承载头的示例混合承载头140。然而，边缘控制环202放置在压电元件184与膜182或基板10之间。边缘控制环可比膜182更刚性，例如，可以是硬塑料或薄金属环。另外，替代于大量压电致动器围绕加载区域的周边紧密间隔开，图6A和图6B的混合承载头140包括足够数量的致动器，以例如沿一个轴线(在此情形下，仅需要两个压电致动器)或在两个垂直轴线上(在此情形下，仅需要三个压电致动器)控制边缘控制环202的垂直位置和倾斜这两者。然而，可包括额外压电致动器，在此情形下，可以可选地使用压电致动器将边缘控制环202弯曲成期望的形状。例如，混合承载头140可具有六个压电致动器。这将在六个位置处设定边缘控制环202的垂直位置，其中边缘控制环弯曲以适应相邻致动器处的不同高度。压电致动器184可围绕承载头的中心均匀地间隔开。
此示例实施高效且经济地减少了角度变化，因为控制器190可仅使用位于压电区域上方的不同位置处的少数压电致动器184来控制整个边缘区域上的压力分布。具体而言，通过控制压电致动器(三个压电致动器184a～184c)的延伸，可控制边缘控制环202的偏斜或倾斜，从而调整基板边缘上的压力分布。
在使用混合承载头140抛光基板期间，控制器190可通过选择致动器184的垂直延伸，从而选择施加最高或最低压力的位置以及最高和最低压力的量值，来减少基板边缘处的抛光轮廓的角度变化。即，对边缘控制环202上的三个位置的垂直位置的选择控制了环202的偏斜，并且最大压力将被施加在环202最低的位置处。最低压力将被施加在环最高的位置处，只要环保持平面，所述位置将与施加最大压力的位置成180°。压力应沿周边从最高压力的位置至最低压力的位置相对均匀地变化。
控制器190可选择最大(或最小)压力的位置204和在此位置204处施加的压力的量值，以便减小边缘不均匀性。控制器190可通过改变在压电致动器184a～184c的三个位置处施加的压力来调整施加最高局部压力的特定边缘位置204的取向(即，θ)。例如，如果致动器184a的延伸最大、致动器184b的延伸第二大且致动器184c的延伸最低，则位置204将位于压电致动器184a、184b的两个位置之间的弧形区域中，如图6B中所示。致动器184a～184c的延伸的相对大小将设定最高和最低压力的量值。
类似地，参考图6C，承载头140包括一个中央压力腔室控制区域148a和多个压电致动器184。控制器190可通过调整施加最高或最低压力的位置以及最高和最低压力的量值来减小抛光基板10时在基板边缘处的角度变化。
返回图1，承载头140从支撑结构150(例如，转盘)悬垂，并且通过驱动轴152连接至承载头旋转电机154以使得承载头可围绕轴线155旋转。可选地，承载头140可以例如在转盘150上的滑块上横向地振荡或通过转盘自身的旋转振荡而振荡。在操作中，工作台围绕其中心轴线125旋转，并且每个承载头围绕其中心轴线155旋转且在抛光垫的顶表面上横向地平移。
抛光设备可包括原位监控系统160，如下所讨论，原位监控系统160可用于确定是否调整抛光速率或确定对抛光速率的调整量。在一些实施方式中，原位监控系统160可包括光学监控系统，例如，光谱监控系统。在其他实施方式中，原位监控系统160可包括涡流监控系统。
在一个实施例中，监控系统160为光学监控系统。可通过抛光垫110中的窗口118提供穿过抛光垫的光学通路。光学监控系统160可包括光源162、光检测器164，以及用于在远程控制器190(例如，计算机)与光源162和光检测器164之间发送和接收信号的电路系统166。一个或多个光纤170可用于将光从光源162传输至抛光垫中的光学通路，并且将从基板10反射的光传输至检测器164。
电路系统166的输出可以是数字电子信号，所述数字电子信号经过驱动轴124中的旋转耦合器129(例如，滑环)传递至光学监控系统的控制器190。类似地，可响应于从控制器190经过旋转耦合器129传递至光学监控系统160的数字电子信号中的控制命令而接通或关断光源。替代地，电路系统166可通过无线信号与控制器190通信。
光源162可操作以发射白光，并且光检测器164可为光谱仪。如上所述，光源162和光检测器164可连接至计算装置(例如，控制器190)，所述计算装置可操作以控制光源162和光检测器164的操作并接收光源162和光检测器164的信号。计算装置可包括位于抛光设备附近的微处理器，例如，可编程计算机。关于控制，计算装置可以例如使光源的激活与工作台120的旋转同步。
在一些实施方式中，原位监控系统160的光源162和检测器164安装在工作台120中并与工作台120一起旋转。在此情形下，工作台的运动将使传感器在每个基板上扫描。具体而言，当工作台120旋转时，控制器190可使光源162发出一系列闪光，所述闪光恰好在每个基板10经过光学通路之前开始并恰好在每个基板10经过光学通路之后结束。替代地，计算装置可使光源162恰好在每个基板10经过光学通路之前开始连续发光并恰好在每个基板10经过光学通路之后结束。在任一情形下，来自检测器的信号可在采样周期内进行积分，以在采样频率下产生光谱测量值。
在操作中，控制器190可接收例如携载描述光的光谱信息的信号，所述光由光检测器针对光源的特定闪光或检测器的时间帧接收。因此，此光谱为在抛光期间原位测量的光谱。
如在图3A中所示，如果检测器安装在工作台中，则由于工作台的旋转(由箭头304所示)，当窗口108在承载头下方行进时，光学监控系统将以采样频率进行光谱测量，使得在横穿基板10的弧中的位置301处进行光谱测量。例如，点301a～301k中的每一者表示通过基板10的监控系统进行的光谱测量的位置(点的数量为说明性的；取决于采样频率，可进行比所示的测量更多或更少的测量)。由于承载头140在窗口108扫动时的旋转，从基板10上的不同半径和角位置获得光谱。
因此，对于光学监控系统基于定时、电机编码器信息、基板边缘和/或保持环的光学检测、以及相对于保持环142的基板10进动的光学检测或计算而进行的跨基板的任何给定扫描，控制器190可针对来自所述扫描的每个所测量的光谱计算(相对于被扫描的特定基板10的中心的)径向位置和(相对于被扫描的特定基板10的参考角度的)角位置这两者。
在许多操作条件下，基板相对于承载头的进动速率足够慢，以使得控制器190可具有足够的时间在基板上的特定角区域中改变并施加新的压力。因此，在一些情况下，例如，如果基板的进动速率小于每分钟10°(例如，小于每分钟5°)，则光学监控系统可以可选地忽略基板的角位置相对于承载头的角位置之间的差且仍准确地抛光基板以获得期望的抛光后轮廓。
在其中抛光基板期望的是不均匀的角度轮廓的情况下，监控系统可将基板和承载头的初始角位置对准(例如，基于凹口)，并基于基板的外径、保持环的内径和承载头的旋转速率(例如，每分钟的转数)计算基板的进动速率。系统可因此精确地改变施加在基板上的目标角位置的压力。
在一些实施方式中，控制器190可通过补偿(counter-balance)所观察到的基板10的进动速率来调整压力，以减少抛光期间的角度变化。作为示例，结合图6B或图6C，控制器190可持续地调整施加在压电区域148d中的不同位置(例如，位置184a～184c)处的相应压力，以改变被施加最高(或最低)有效局部压力的位置204的角位置。特定位置204的取向(例如，θ)可以以特定角速度改变，以补偿基板10相对于承载头140的进动速率，使得施加在基板10中的特定区域204上的有效局部压力看起来相对于基板10为静态的，就如同基板10不曾经历进动一样。
抛光系统还可包括旋转位置传感器(例如，附接至工作台的边缘的凸缘，所述凸缘将穿过固定的光学断续器)，以提供用于确定所测量的光谱在哪个基板和在基板上的位置的额外数据。控制器可因此将各种所测量的光谱与基板10上的区域188或区域148d(参见图2B和图2D)相关联。在一些实施方式中，光谱测量的时间可被用作对径向位置的精确计算的替代。对于角位置，电机154的电机编码器可提供驱动轴152和承载头140的角位置，所述角位置结合由电机121的编码器或旋转光学断续器所提供的工作台的角位置，可用于确定每个测量的角位置。
作为示例，参考图3B，在工作台的一次旋转中，通过光检测器164收集对应于不同位置303a～303o的光谱。基于位置303a～303o的径向位置和角位置，在位置303a～303o处收集的每个光谱与压电区域188a～188o相关联。尽管此示例示出每个区域与相同数量的光谱相关联，但所述区域还可基于原位测量而与不同数量的光谱相关联。与每个区域相关联的光谱的数量可随工作台的一次旋转至另一次旋转而改变。当然，以上所给出的位置的数量仅为说明性的，因为与每个区域相关联的光谱的实际数量将至少取决于采样速率、工作台的旋转速率和每个区域的径向宽度。在不受任何特定理论限制的情况下，由于最外层厚度的变化，从基板10反射的光的光谱随着抛光进展(例如，在工作台的多次旋转中，而非在跨基板的单次扫动期间)演变，从而产生一系列随时间变化的光谱。此外，特定光谱由层堆叠的特定厚度来展现。
对于每个所测量的光谱，控制器190可计算特征值。特征值通常是外层的厚度，但可以是相关特征(诸如被移除的厚度)。另外，特征值可以是除了厚度以外的物理性质，例如，金属线电阻。另外，特征值可以是基板经过抛光工艺的进展的更一般表示，例如，表示在预定进展之后的抛光工艺中预期将观察到光谱所处于的时间或工作台旋转次数的索引值。
计算特征值的一种技术是：针对每个所测量的光谱，从参考光谱库中识别出匹配的参考光谱。库中的每个参考光谱可具有相关联的特征值，例如，厚度值、或索引值，所述索引值指示预期参考光谱将发生所处于的时间或工作台旋转次数。通过确定针对匹配的参考光谱的相关联特征值，可产生特征值。此技术在美国专利公开第2010-0217430号中描述。
另一种技术是将光学模型拟合至所测量的光谱。具体而言，光学模型的参数被优化，以提供模型对所测量的光谱的最佳拟合。针对所测量的光谱所产生的参数值产生特征值。此技术在美国专利公开第2013-0237128号中描述。光学模型的可能输入参数可包括厚度、每个层的折射率和/或消光系数、基板上的重复特征的间距和/或宽度。
输出光谱与所测量的光谱之间的差的计算可以是：所测量的光谱与整个光谱的输出光谱之间的绝对差之和、或者所测量的光谱与参考光谱之间的平方差之和。用于计算所述差的其他技术是可能的，例如，可计算所测量的光谱与输出光谱之间的互相关。
另一技术是分析来自所测量的光谱的光谱特征的特性，例如，所测量的光谱中的峰或谷的波长或宽度。来自所测量的光谱的特征的波长或宽度值提供了特征值。此技术在美国专利公开第2011-0256805号中描述。
基于原位测量的压力控制
大体而言，在抛光工艺结束时(或在抛光工艺停止的终点时间)，基板将获得期望的厚度轮廓。期望的厚度轮廓可包括针对基板10的所有区域的相同预定厚度、或针对基板10的不同区域的不同的预定厚度。当同时抛光具有不均匀的初始厚度的多个基板时，所述多个基板可具有相同的期望厚度轮廓或不同的期望厚度轮廓。
在一些实施方式中，为了在整个抛光工艺期间保持控制区域与参考区域之间测得的厚度关系与在终点时间处由(多个)期望的厚度轮廓所绘示的厚度关系类似或相同，控制器和/或计算机可安排以预定速率(例如，每给定的旋转次数(例如，每5～50次旋转)或每给定的秒数(例如，每2～20秒))调整控制区域的抛光速率。在一些理想情况下，在预先安排的调整时间处，调整可为零。在其他实施方式中，可以以原位确定的速率进行调整。例如，如果不同区域的测得的厚度与期望的厚度关系有很大不同，则控制器和/或计算机可决定对抛光速率进行频繁调整。
在抛光期间，施加在基板上的层的每个区域上的压力是由于膜182变形引起的，并且膜变形由此区域上方的对应压电致动器的垂直位移控制。通过校准膜的杨氏模数，可经由胡克定律获得描述致动器位移与施加在基板上的压力之间的关系的静态公式。如图4中所示，当给定致动器的位移类型量D1作为输入时，静态公式403可输出施加在层中的区域上的压力类型量P1，并且反之亦然。尽管被示为直线，但当膜为非线性弹性时，公式函数可以是非线性曲线。给定膜材料性质和压电致动器运动范围，此公式可用作合理性检查以便预先知道可施加至层中的多个区域上的压力范围。此外，这里还可使用一系列查找表。例如，当膜为2mm厚且杨氏模数为2MPa时，给定将2Psi的目标压力施加至层中的控制区域上，可查找到期望的压电致动器移动距离为例如向下14μm。对于另一示例，当膜为2mm厚且杨氏模数为5MPa时，如果针对某个电压变化，压电致动器的移动距离固定为向下5μm，则可查找到施加至控制区域上的实际压力为例如1.8Psi。对于另一示例，替代于使用致动器位移和膜厚度，可采用由于压电致动器的压缩运动所引起的膜变形应变来创建另一查找表。
图5绘示使用压电致动器的控制方法的流程图(500)，其包括在计划时间处确定每个控制区域的预期厚度(502)、确定控制区域的测得的厚度(504)、确定对施加在控制区域上的压力的调整(506)、确定对施加至控制区域之上的压电致动器的电压的调整(508)、施加经调整电压以致动压电致动器并且因此修改施加至控制区域之上的膜的压力(510)，步骤502至506可使用原位监控系统和控制器来实现，并且步骤510可在电路系统189上执行。表示每个控制区域的期望压力(或将施加的电压)的信号将从监控系统160被传送至电路系统189中。如图6中所示，使用压电致动器的控制方法足够快速，以在接收信号数据的下一帧之前在给定信号数据的当前帧的情况下调整压力。
如在本说明书中所使用，术语基板可包括，例如，产品基板(例如，其包括多个存储器或处理器管芯(die))、测试基板、裸基板和门控基板。基板可处于集成电路制造的各个阶段，例如，基板可以是裸晶片，或基板可包括一个或多个经沉积和/或经图案化的层。术语基板可包括圆形盘和矩形薄片。
上述抛光设备和方法可应用于各种抛光系统中。抛光垫或承载头中的任一者或两者可移动，以提供抛光表面与基板之间的相对运动。例如，工作台可绕轨道运动而非旋转。抛光垫可以是紧固至工作台的圆形(或一些其他形状)衬垫。终点检测系统的一些方面可适用于线性抛光系统，例如，其中抛光垫为线性移动的连续带或卷对卷带。抛光层可以是标准的(例如，具有或不具有填料的聚氨酯)抛光材料、软材料或固定磨蚀材料。使用相对定位术语；应理解，抛光表面和基板可被保持在垂直取向或一些其他取向上。
尽管以上描述已聚焦于化学机械抛光系统的控制，但顺序计量站可适用于其他类型的基板处理系统，例如，蚀刻或沉积系统。
本说明书中所述的主题和功能性操作的实施例(诸如，控制系统)可实施在数字电子电路系统中、有形体现的计算机软件或固件中、计算机硬件中(包括本说明书中所公开的结构及其结构等效物)或上述各项中的一者或多者的组合中。本说明书中所述的主题的实施例可实施为一个或多个计算机程序，即，编码在有形非暂时性存储介质上的用于通过数据处理设备执行或用于控制数据处理设备的操作的计算机程序指令的一个或多个模块。替代地或附加地，程序指令可被编码在人工产生的传播信号(例如，计算机产生的电、光或电磁信号)上，所述信号被产生以编码信息用于传输至适当的接收器设备以供数据处理设备执行。计算机存储介质可以是计算机可读存储装置、计算机可读存储基板、随机或串行存取存储器装置、或上述各项中的一者或多者的组合。
术语“数据处理设备”指代数据处理硬件，并且涵盖用于处理数据的所有种类的设备、装置和机器，作为示例，包括可编程数字处理器、数字计算机或多个数字处理器或计算机。所述设备还可以是或进一步包括专用逻辑电路系统，例如，FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路)。除了硬件以外，所述设备可以可选地包括为计算机程序创建执行环境的代码，例如，构成处理器固件、协议堆叠、数据库管理系统、操作系统或上述各项中的一者或多者的组合的代码。
计算机程序(其还可称作或被描述为程序、软件、软件应用、模块、软件模块、脚本或代码)可以用包括编译或解译语言、或声明性或过程性语言的任何形式的编程语言来编写，并且可以以任何形式来部署，包括作为独立程序或作为模块、部件、子例程或适合于在计算环境中使用的其他单元。计算机程序可以(但无需)对应于文件系统中的文件。程序可存储在保有其他程序或数据(例如，存储在标记语言文件中的一个或多个脚本)的文件的一部分中、专用于有关程序的单个文件中、或多个协调文件中(例如，存储一个或多个模块、子程序或代码部分的文件)。可将计算机程序部署为在位于一个站点处或分布在多个站点上并通过数据通信网络互连的一个计算机或多个计算机上执行。
本说明书中所述的工艺和逻辑流可由一个或多个可编程计算机执行，所述一个或多个可编程计算机执行一个或多个计算机程序以通过对输入数据进行操作并产生输出来执行功能。工艺和逻辑流还可由专用逻辑电路系统执行，并且还可将设备实施为专用逻辑电路系统，例如，FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路)。“被配置成”执行特定操作或动作的一个或多个计算机的系统意味着所述系统已在其上安装了软件、固件、硬件或其组合，在操作中，所述软件、固件、硬件或其组合使系统执行操作或动作。被配置成执行特定操作或动作的一个或多个计算机程序意味着所述一个或多个程序包括在由数据处理设备执行时使所述设备执行操作或动作的指令。
作为示例，适合于执行计算机程序的计算机包括可基于通用或专用微处理器或这两者、或任何其他类型的中央处理单元。大体而言，中央处理单元将从只读存储器或随机存取存储器或这两者接收指令和数据。计算机的基本元件是用于执行或运行指令的中央处理单元、以及用于存储指令和数据的一个或多个存储器元件。大体而言，计算机还将包括用于存储数据的一个或多个大容量存储元件(例如，磁盘、磁光盘或光盘)、或可操作地耦合成从所述一个或多个大容量存储元件接收数据或将数据传送至所述一个或多个大容量存储元件、或这两者。然而，计算机不需要具有此类装置。此外，计算机可内嵌在另一装置中，例如，仅举数例，移动电话、个人数字助理(PDA)、移动音频或视频播放器、游戏主机、全球定位系统(GPS)接收器、或便携式存储装置(例如，通用串行总线(USB)闪存驱动器)。
适合于存储计算机程序指令和数据的计算机可读介质包括所有形式的非易失性存储器、介质和存储器元件，作为示例，包括半导体存储器装置(例如，EPROM、EEPROM和闪存装置)；磁盘(例如，内部硬盘或可移动盘)；磁光盘；以及CD ROM盘和DVD-ROM盘。处理器和存储器可由专用逻辑电路系统补充或并入专用逻辑电路系统中。
对本说明书中所述的各种系统和工艺或其部分的控制可以实施在计算机程序产品中，所述计算机程序产品包括存储在一个或多个非暂时性计算机可读存储介质上且可在一个或多个处理装置上执行的指令。本说明书中所述的系统或其部分可被实施为可包括一个或多个处理装置和存储器以存储可执行指令以便执行本说明书中所述的操作的设备、方法或电子系统。
虽然本说明书包含许多具体实施细节，但不应将其解释为对任何发明的范围或可能要求保护的范围的限制，而应解释为对可能特定于特定发明的特定实施例的特征的描述。在本说明书中在分开的实施例的上下文中所描述的某些特征还可在单个实施例中组合实施。相反，在单个实施例的上下文中所描述的各种特征还可以单独地或以任何适当的子组合在多个实施例中实施。此外，尽管特征可以在上文被描述为以某些组合起作用，甚至最初如此要求，但在某些情形下，可从要求保护的组合中删除来自于所述组合的一个或多个特征，并且所述要求保护的组合可能针对子组合或子组合的变体。
类似地，虽然在附图中以特定次序描绘了操作，但不应将此理解为要求以所示特定次序或以顺序次序执行此类操作或需要执行所有绘示操作以获得期望结果。在某些情况下，多任务和并行处理可能是有利的。此外，上述实施例中各个系统模块和部件的分离不应被理解为在所有实施例中要求这种分离，并且应理解，所述程序部件和系统通常可在单个软件产品中整合在一起或被封装在多个软件产品中。
已描述了主题的特定实施例。其他实施例在所附权利要求的范围内。例如，权利要求中记载的动作可以以不同次序执行且仍实现期望结果。作为一个示例，附图中所描绘的工艺不一定要求所示的特定次序或顺序次序来实现期望结果。在一些情形下，多任务和并行处理可能是有利的。
其他实施例在所附权利要求的范围内。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种用于在抛光系统中固持基板的承载头，包括：
外壳，所述外壳包括承载板；
第一柔性膜，所述第一柔性膜紧固至所述外壳，所述第一柔性膜具有上表面且具有提供基板安装表面的下表面；
多个可独立操作的压电致动器，所述多个可独立操作的压电致动器紧固至所述承载板且定位在所述第一柔性膜上方，以便在所述第一柔性膜的所述上表面上提供可独立调整的压缩压力；以及
第二柔性膜，所述第二柔性膜紧固至所述外壳以形成可加压腔室，其中所述第二柔性膜的外表面定位成接触所述第一柔性膜的所述上表面且在所述基板安装表面的中央部分处施加压力，并且所述多个压电致动器围绕所述第二柔性膜布置以在所述基板安装表面的环绕所述中央部分的边缘部分处施加压力。
2.如权利要求1所述的承载头，其中所述多个压电致动器以不同角位置围绕所述承载头的中心轴线布置。
3.如权利要求2所述的承载头，其中所述多个压电致动器布置在多个弧形区域中。
4.如权利要求1所述的承载头，其中所述多个压电致动器以横跨所述基板安装表面的图案布置。
5.一种抛光组件，包括：
驱动轴；
承载头，所述承载头用于在抛光系统中固持基板，所述承载头包括
外壳，所述外壳紧固至所述驱动轴且能由所述驱动轴移动，所述外壳包括承载板，
多个可独立操作的压电致动器，所述多个可独立操作的压电致动器紧固至所述承载板以便独立地调整由所述承载头固持的基板上的压力，以及
电路系统，所述电路系统紧固至所述外壳；
电机，所述电机用于旋转所述驱动轴；
旋转电连接件；
控制器；
电压供应线和数据线，所述电压供应线和所述数据线经由所述旋转电连接件将所述控制器连接至所述电路系统，其中所述电路系统被配置成在电压供应线上接收电压、在数据线上接收数据、并基于所述数据控制施加至所述多个压电致动器的电压。
6.一种用于在抛光系统中固持基板的承载头，包括：
外壳；
第一柔性膜，所述第一柔性膜紧固至所述外壳以形成一个或多个可加压腔室，以经由所述第一柔性膜的中央膜部分将压力施加至基板的中央部分；以及
多个可独立操作的压电致动器，所述多个可独立操作的压电致动器由所述外壳支撑，所述多个压电致动器从所述中央膜部分径向向外定位且定位在不同角位置处，以便独立地调整在环绕所述基板的所述中央部分的所述基板的环形外部区域中的多个角区域上的压力。
7.如权利要求6所述的承载头，其中所述多个压电致动器包括围绕所述承载头的中心轴线每30°至少一个压电致动器。
8.如权利要求6所述的承载头，其中所述中央膜部分为所述基板的中央部分提供安装表面。
9.如权利要求8所述的承载头，其中所述第一柔性膜的环形外部部分在所述多个可独立操作的压电致动器下方延伸，以使得所述多个压电致动器在所述第一柔性膜的环形外部部分的上表面上提供可独立调整的压缩压力，并且所述第一柔性膜的所述环形外部部分为所述基板的外部部分提供安装表面。
10.如权利要求6所述的承载头，包括第二柔性膜，所述第二柔性膜由所述外壳支撑且在所述多个压电致动器下方延伸，以使得所述多个压电致动器在所述第二柔性膜的上表面上提供可独立调整的压缩压力。
11.如权利要求10所述的承载头，其中所述第二柔性膜在所述第一柔性膜下方延伸，以使得所述第一柔性膜控制所述第二柔性膜的所述上表面上的压缩压力，并且所述第二柔性膜为所述基板的所述中央部分和所述环形外部区域提供安装表面。
12.如权利要求10所述的承载头，其中所述中央膜部分为所述基板的中央部分提供安装表面。
13.一种用于在抛光系统中固持基板的承载头，包括：
外壳；
第一柔性膜，所述第一柔性膜紧固至所述外壳以形成一个或多个可加压腔室，所述第一柔性膜具有为基板的中央部分提供基板安装表面的下表面；
多个可独立操作的压电致动器，所述多个可独立操作的压电致动器由所述外壳支撑，所述多个压电致动器从所述第一柔性膜径向向外定位且定位在不同角位置处；以及
边缘控制环，所述边缘控制环比所述第一柔性膜更刚性，所述边缘控制环耦合至所述多个压电致动器以使得所述多个压电致动器控制所述边缘控制环相对于所述外壳的倾斜，所述边缘控制环定位成将压力施加至环绕所述基板的所述中央部分的所述基板上的环形区域。
14.如权利要求13所述的承载头，包括第二柔性膜，所述第二柔性膜由所述外壳支撑且在所述边缘控制环下方延伸，以使得所述边缘控制环在所述第二柔性膜的上表面上提供可调整的压缩压力。
15.如权利要求14所述的承载头，其中所述第二柔性膜在所述第一柔性膜下方延伸，以使得所述第一柔性膜控制所述第二柔性膜的所述上表面上的压缩压力，并且所述第二柔性膜为所述基板的所述中央部分和所述环形外部区域提供安装表面。
16.如权利要求13所述的承载头，其中所述中央膜部分为所述基板的中央部分提供安装表面。
17.一种抛光系统，包括：
工作台，所述工作台用于支撑抛光垫；
驱动轴；
承载头，所述承载头用于在抛光系统中固持基板，所述承载头包括
外壳，所述外壳紧固至所述驱动轴且能由所述驱动轴移动，
多个可独立操作的压电致动器，所述多个可独立操作的压电致动器由所述外壳支撑且定位成控制由所述承载头固持的基板的背表面的边缘部分上的压力，所述多个压电致动器是可独立控制的；以及
控制系统，所述控制系统被配置成控制施加至所述多个压电致动器的电压，以使得对所述基板的所述背表面的所述边缘部分施加最高压力的位置与所述承载头中的所述基板的进动结合经历进动。
18.如权利要求17所述的抛光系统，其中所述多个压电致动器包括围绕所述承载头的中心轴线每30°至少一个压电致动器。
19.如权利要求17所述的抛光系统，其中所述承载头包括边缘控制环，所述边缘控制环比所述第一柔性膜更刚性，所述边缘控制环耦合至所述多个压电致动器以使得所述多个压电致动器控制所述边缘控制环相对于所述外壳的倾斜，所述边缘控制环定位成将压力施加至所述基板的所述边缘部分。

Claims (21)

1.一种用于在抛光系统中固持基板的承载头，包括：
外壳，所述外壳包括承载板；
第一柔性膜，所述第一柔性膜紧固至所述外壳，所述第一柔性膜具有上表面且具有提供基板安装表面的下表面；以及
多个可独立操作的压电致动器，所述多个可独立操作的压电致动器紧固至所述承载板且定位在所述第一柔性膜上方，以便在所述第一柔性膜的所述上表面上提供可独立调整的压缩压力。
2.如权利要求1所述的承载头，其中所述多个压电致动器以不同角位置围绕所述承载头的中心轴线布置。
3.如权利要求2所述的承载头，其中所述多个压电致动器布置在多个弧形区域中。
4.如权利要求1所述的承载头，其中所述多个压电致动器以横跨所述基板安装表面的图案布置。
5.如权利要求1所述的承载头，包括紧固至所述外壳以形成可加压腔室的第二柔性膜，其中所述第二柔性膜的外表面定位成接触所述第一柔性膜的所述上表面。
6.如权利要求5所述的承载头，其中第二柔性膜定位成在所述基板安装表面的中央部分处施加压力，并且所述多个压电致动器围绕所述第二柔性膜布置以在所述基板安装表面的环绕所述中央部分的边缘部分处施加压力。
7.一种抛光组件，包括：
驱动轴；
承载头，所述承载头用于在抛光系统中固持基板，所述承载头包括
外壳，所述外壳紧固至所述驱动轴且能由所述驱动轴移动，所述外壳包括承载板，
多个可独立操作的压电致动器，所述多个可独立操作的压电致动器紧固至所述承载板以便独立地调整由所述承载头固持的基板上的压力，以及
电路系统，所述电路系统紧固至所述外壳；
电机，所述电机用于旋转所述驱动轴；
旋转电连接件；
控制器；
电压供应线和数据线，所述电压供应线和所述数据线经由所述旋转电连接件将所述控制器连接至所述电路系统，其中所述电路系统被配置成在电压供应线上接收电压、在数据线上接收数据、并基于所述数据控制施加至所述多个压电致动器的电压。
8.一种用于在抛光系统中固持基板的承载头，包括：
外壳；
第一柔性膜，所述第一柔性膜紧固至所述外壳以形成一个或多个可加压腔室，以经由所述第一柔性膜的中央膜部分将压力施加至基板的中央部分；以及
多个可独立操作的压电致动器，所述多个可独立操作的压电致动器由所述外壳支撑，所述多个压电致动器从所述中央膜部分径向向外定位且定位在不同角位置处，以便独立地调整在环绕所述基板的所述中央部分的所述基板的环形外部区域中的多个角区域上的压力。
9.如权利要求8所述的承载头，其中所述多个压电致动器包括围绕所述承载头的中心轴线每30°至少一个压电致动器。
10.如权利要求8所述的承载头，其中所述中央膜部分为所述基板的中央部分提供安装表面。
11.如权利要求10所述的承载头，其中所述第一柔性膜的环形外部部分在所述多个可独立操作的压电致动器下方延伸，以使得所述多个压电致动器在所述第一柔性膜的环形外部部分的上表面上提供可独立调整的压缩压力，并且所述第一柔性膜的所述环形外部部分为所述基板的外部部分提供安装表面。
12.如权利要求8所述的承载头，包括第二柔性膜，所述第二柔性膜由所述外壳支撑且在所述多个压电致动器下方延伸，以使得所述多个压电致动器在所述第二柔性膜的上表面上提供可独立调整的压缩压力。
13.如权利要求12所述的承载头，其中所述第二柔性膜在所述第一柔性膜下方延伸，以使得所述第一柔性膜控制所述第二柔性膜的所述上表面上的压缩压力，并且所述第二柔性膜为所述基板的所述中央部分和所述环形外部区域提供安装表面。
14.如权利要求12所述的承载头，其中所述中央膜部分为所述基板的中央部分提供安装表面。
15.一种用于在抛光系统中固持基板的承载头，包括：
外壳；
第一柔性膜，所述第一柔性膜紧固至所述外壳以形成一个或多个可加压腔室，所述第一柔性膜具有为基板的中央部分提供基板安装表面的下表面；
多个可独立操作的压电致动器，所述多个可独立操作的压电致动器由所述外壳支撑，所述多个压电致动器从所述第一柔性膜径向向外定位且定位在不同角位置处；以及
边缘控制环，所述边缘控制环比所述第一柔性膜更刚性，所述边缘控制环耦合至所述多个压电致动器以使得所述多个压电致动器控制所述边缘控制环相对于所述外壳的倾斜，所述边缘控制环定位成将压力施加至环绕所述基板的所述中央部分的所述基板上的环形区域。
16.如权利要求15所述的承载头，包括第二柔性膜，所述第二柔性膜由所述外壳支撑且在所述边缘控制环下方延伸，以使得所述边缘控制环在所述第二柔性膜的上表面上提供可调整的压缩压力。
17.如权利要求16所述的承载头，其中所述第二柔性膜在所述第一柔性膜下方延伸，以使得所述第一柔性膜控制所述第二柔性膜的所述上表面上的压缩压力，并且所述第二柔性膜为所述基板的所述中央部分和所述环形外部区域提供安装表面。
18.如权利要求15所述的承载头，其中所述中央膜部分为所述基板的中央部分提供安装表面。
19.一种抛光系统，包括：
工作台，所述工作台用于支撑抛光垫；
驱动轴；
承载头，所述承载头用于在抛光系统中固持基板，所述承载头包括
外壳，所述外壳紧固至所述驱动轴且能由所述驱动轴移动，
多个可独立操作的压电致动器，所述多个可独立操作的压电致动器由所述外壳支撑且定位成控制由所述承载头固持的基板的背表面的边缘部分上的压力，所述多个压电致动器是可独立控制的；以及
控制系统，所述控制系统被配置成控制施加至所述多个压电致动器的电压，以使得对所述基板的所述背表面的所述边缘部分施加最高压力的位置与所述承载头中的所述基板的进动结合经历进动。
20.如权利要求19所述的抛光系统，其中所述多个压电致动器包括围绕所述承载头的中心轴线每30°至少一个压电致动器。
21.如权利要求19所述的抛光系统，其中所述承载头包括边缘控制环，所述边缘控制环比所述第一柔性膜更刚性，所述边缘控制环耦合至所述多个压电致动器以使得所述多个压电致动器控制所述边缘控制环相对于所述外壳的倾斜，所述边缘控制环定位成将压力施加至所述基板的所述边缘部分。
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