KR20220116311A - 접촉 연장부 또는 조절가능한 정지부를 갖는 기판 연마 장치 - Google Patents

Abstract

본원에서는 기판의 화학적 기계적 연마(CMP)를 위한 장치가 설명된다. 장치는 리테이닝 링과 척킹 멤브레인 사이에 배치된 연장부를 포함한다. 연장부는 기판의 에지로부터 방사상 외측에 배치되고, 기판 처리 동안 리테이닝 링에 접촉하도록 구성된다. 연장부는 리테이닝 링과 척킹 멤브레인 사이에 반복가능하고 제어된 접촉 지점을 제공한다. 연장부는 리테이닝 링과 척킹 멤브레인 사이의 접촉 지점이 미리 결정된 위치에 설정되도록, 또는 접촉 지점이 조절가능한 정지부에 의해 이동가능하도록, 복수의 구성을 가질 수 있다.

Description

접촉 연장부 또는 조절가능한 정지부를 갖는 기판 연마 장치

본 개시내용의 실시예는 일반적으로, 반도체 디바이스의 제조에 사용되는 화학적 기계적 연마(CMP) 시스템에 관한 것이다. 특히, 본원의 실시예는 CMP 처리 동안 에지 부근에서의 기판의 균일한 처리를 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

화학적 기계적 연마(CMP)는 기판 표면 상에 퇴적된 재료의 층을 평탄화하거나 연마하기 위해 반도체 디바이스의 제조에서 흔하게 이용된다. 전형적인 CMP 프로세스에서, 기판은, 연마 유체가 존재할 때 기판의 후면측을 회전 연마 패드를 향해 누르는 캐리어 헤드에 유지된다. 일반적으로, 연마 유체는 하나 이상의 화학 성분의 수용액을 포함하고, 나노규모 연마 입자는 수용액에 현탁된다. 연마 유체 및 기판과 연마 패드의 상대 운동에 의해 제공되는 화학적 및 기계적 활동의 조합을 통해, 연마 패드와 접촉하는 기판의 물질 층 표면에 걸쳐 물질이 제거된다.

연마 패드가 회전할 때 연마 유체가 연마 패드의 외측 에지를 향해 이동하도록, 연마 유체는 일반적으로 유체 전달 암으로부터 연마 패드의 중심을 향해 연마 패드 상에 분배된다. 기판은 종종 캐리어 아래에서 약간 변위될 것이고, 리테이닝 링의 내부 표면에 주기적으로 충돌한다. 리테이닝 링에 대한 기판의 힘은 리테이닝 링 자체뿐만 아니라 기판의 에지 둘 다를 손상시킬 수 있다. 또한, 기판과 캐리어의 리테이닝 링 사이의 상호작용은 CMP 프로세스 동안 기판의 에지 부근에서 불균일성을 야기한다.

따라서, 위에서 설명된 문제를 해결하는 물품 및 관련된 방법에 대한 필요성이 본 기술분야에 존재한다.

본 개시내용은 일반적으로 기판의 에지 부근에서 연마 균일성을 개선하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 일 실시예에서, 기판 연마를 위한 장치가 설명된다. 기판 연마를 위한 장치는 하우징 부재; 하우징 부재에 결합된 캐리어 부재; 캐리어 부재에 결합된 지지 플레이트; 및 지지 플레이트에 결합된 기판 척 부재를 포함한다. 캐리어 부재는 캐리어 용적의 적어도 일부를 형성한다. 지지 플레이트는 캐리어 용적 내부에 방사상으로 배치된다. 기판 척 부재는 복수의 채널 영역을 포함하는 제1 멤브레인, 및 제1 멤브레인의 최하부면에 결합된 제2 멤브레인을 포함한다. 제2 멤브레인은 척킹 부분 및 연장 부재를 더 포함하고, 연장 부재는 제1 경도를 갖고 척킹 부분은 제1 경도 미만의 제2 경도를 갖고, 연장 부재는 척킹 부분 및 제1 멤브레인의 방사상 외측으로 연장된다.

다른 실시예에서, 기판 연마를 위한 다른 장치가 설명된다. 장치는 연마 패드 위에 배치되도록 구성된 기판 지지 캐리어를 포함한다. 기판 지지 캐리어는 하우징 부재; 하우징 부재에 결합되고 캐리어 부재의 내부에 캐리어 용적의 일부를 형성하는 캐리어 부재; 캐리어 부재 및 캐리어 용적의 내부에 배치된 지지 플레이트; 및 기판 척 부재를 포함한다. 기판 척 부재는 복수의 채널 영역을 포함하는 제1 멤브레인, 및 제1 멤브레인의 최하부면에 결합된 제2 멤브레인을 포함한다. 제2 멤브레인은 척킹 부분 및 연장 부재를 더 포함하고, 연장 부재는 제1 경도를 갖고 척킹 부분은 제1 경도 미만의 제2 경도를 갖고, 연장 부재는 척킹 부분의 일부를 둘러싸고, 제1 멤브레인 및 제2 멤브레인의 척킹 부분의 방사상 외측으로 연장된다. 연장 부재는 기판 척 부재가 캐리어 용적 내에서 이동할 때 리테이닝 링의 내측 표면에 접촉하도록 구성된 외측 표면을 포함한다. 또 다른 예에서, 기판 연마를 위한 또 다른 장치가 설명된다. 이 장치는 기판 지지 캐리어를 포함한다. 기판 지지 캐리어는 하우징 부재; 하우징 부재에 결합되고 내부에 캐리어 용적의 일부를 형성하는 캐리어 부재; 캐리어 용적의 내부에 방사상으로 배치되고 캐리어 부재에 결합되는 지지 플레이트; 지지 플레이트에 결합되고 지지 플레이트 아래에 배치되는 기판 척 부재; 및 캐리어 부재에 결합되는 지지 플레이트 정지부를 포함한다. 지지 플레이트 정지부는 본체, 본체에 형성된 개구부 내에 배치되고 캐리어 부재에 결합된 안내 핀, 본체와 지지 플레이트 사이에 배치된 연장 암, 및 본체의 최상부 상에 그리고 본체와 캐리어 부재 사이에 배치된 블래더를 포함한다.

본 개시내용의 위에서 언급된 특징이 상세히 이해될 수 있도록, 위에 간략히 요약된 본 개시내용의 더 구체적인 설명이 실시예를 참조하여 이루어질 수 있으며, 이들 실시예 중 일부가 첨부 도면에 예시되어 있다. 그러나, 첨부된 도면은 단지 예시적인 실시예를 예시하는 것이므로 본 개시내용의 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않아야 하며, 따라서, 다른 동등하게 유효한 실시예를 허용할 수 있다는 것을 유의하여야 한다.
도 1은 본원에 개시된 실시예에 따른, 사용하기 위한 연마 시스템의 개략적인 측면도이다.
도 2a 및 도 2b는 도 1의 캐리어 조립체와 같은 캐리어 조립체의 개략적인 측면도이다.
도 3a는 실시예에 따른, 본원에 제공된 연장 부재의 개략적인 단면도이다.
도 3b는 다른 실시예에 따른, 본원에 제공된 연장 부재의 개략적인 단면도이다.
도 3c는 실시예에 따른, 본원에 제공된 연장 암의 개략적인 단면도이다.
도 4a 및 도 4b는 도 3a 및 도 3b의 연장 부재의 개략적인 힘 도면이다.
이해를 용이하게 하기 위해, 도면에 공통인 동일한 요소를 나타내기 위해, 가능한 경우, 동일한 참조 부호가 사용되었다. 일 실시예의 요소 및 특징은 추가 언급 없이 다른 실시예에 유익하게 통합될 수 있는 것으로 고려된다.

본 개시내용의 실시예는 일반적으로 기판 연마 동안 리테이닝 링의 내부 표면에 대한 기판의 충돌을 감소시키기 위한 장치에 관한 것이다. 특히, 본원의 실시예는 기판 척 부재 및 기판의 외측 에지로부터 방사상 외측에 배치된 연장 부재를 갖는 화학적 기계적 연마(CMP) 시스템에 관한 것이다.

기판 척 부재로부터 외측에 배치된 연장 부재를 제공함으로써, 기판 척 부재는 기판보다 큰 직경을 갖는다. 기판 척 부재는 CMP 시스템 내의 연마 패드 위에 배치된 캐리어 부재에 배치된 지지 플레이트에 결합된다. 연장 부재는 캐리어 부재의 이동량을 감소시키고, 기판이 미끄러져 리테이닝 링의 내측 표면에 충돌하는 것을 방지한다. 연장 부재는 리테이닝 링의 내측 표면에 충돌하도록 설계된다. 연장 부재는 경질일 수 있고, 기판 척 부재와 리테이닝 링 사이에 제어된 접촉 표면을 제공한다. 접촉 표면의 제어는, 연장 부재와 리테이닝 링 사이의 접촉의 위치뿐만 아니라 연장 부재와 리테이닝 링 사이의 충돌로부터의 힘이 지향되는 방향의 제어를 더 허용한다.

종래의 시스템에서, 기판의 에지와 리테이닝 링 사이의 현재 위치 및 접촉 방향은 불균일하고 예측불가능하며, 리테이닝 링에 의해 기판 상에 제공되는 힘도 또한 예측불가능하다. 기판에 인가되는 예측불가능한 힘은 연마 불균일성을 야기할 수 있다. 본원에 개시된 연장 부재는 이러한 예측불가능성을 감소시키고, 접촉의 위치 및 방향이 제어될 수 있게 하여, 기판의 연마 균일성을 개선하고 기판 및 리테이닝 링에 대한 손상을 감소시킨다.

리테이닝 링의 다른 실시예는 조절가능한 지지 플레이트 정지부를 포함하고, 이들은 캐리어 부재에 결합되고, 기판 척 부재를 향해 내측으로 연장된다. 지지 플레이트 정지부는 기판 척 부재의 에지에 충돌하도록 지지 플레이트 정지부와 기판 척 부재 사이에서 연장되는 암을 가질 수 있다. 지지 플레이트 정지부는 연장 부재와 유사한 기능을 제공하지만, 대신에 캐리어 부재에 결합되고, 블래더 또는 액추에이터 조립체의 팽창 또는 수축에 의해 수직 방향으로 조정될 수 있다. 지지 플레이트 정지부의 조절가능한 수직 방향은 힘이 상이한 위치에서 기판 척 부재에 인가되는 것을 가능하게 하고, 상이한 모멘트가 기판에 인가되게 한다. 기판에 인가되는 힘을 조정하는 것은 연마 동작 동안 유익할 수 있다.

도 1은 본원에 개시된 실시예에 따른 사용을 위한 연마 시스템(100)의 개략적인 측면도이다. 전형적으로, 연마 시스템(100)은 기판 처리 환경(103)을 한정하는 복수의 패널(101) 및 프레임(도시되지 않음)을 특징으로 한다. 연마 시스템(100)은 기판 처리 환경(103) 내에 배치된 복수의 연마 스테이션(102)(하나가 도시됨) 및 복수의 캐리어 조립체(104)(하나가 도시됨)을 포함한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 연마 스테이션(102)은 플래튼(106), 플래튼(106) 상에 장착되고 그에 고정되는 연마 패드(108), 연마 패드를 세정 및/또는 회생시키기 위한 패드 컨디셔너 조립체(110), 및 연마 패드(108) 상에 연마 유체를 분배하기 위한 유체 전달 암(112)을 포함한다. 여기서, 플래튼(106)은 베이스 플레이트(114) 위에 배치되고, 배수조(116)를 집합적으로 한정하는 플래튼 차폐부(120)(둘 모두 단면으로 도시됨)에 의해 둘러싸인다. 배수조(116)는 플래튼(106)으로부터 방사상 외측으로 스피닝된 유체를 수집하고, 그와 유체 연통하는 배수구(118)를 통해 유체를 배수하기 위해 이용된다.

패드 컨디셔너 조립체(110)는, 연마 패드 컨디셔너 디스크(124)(예를 들어, 다이아몬드 함침 디스크)를 연마 패드에 대해 압박함으로써 연마 패드(108)의 표면을 연마함으로써 연마 패드(108)를 세정 및/또는 회생시키는 데에 사용된다. 패드 컨디셔닝 동작은 기판을 연마하는 것 사이에, 즉, 엑스-시튜 컨디셔닝, 기판을 연마하는 것과 동시에, 즉, 인-시튜 컨디셔닝, 또는 둘 다로 행해질 수 있다.

여기서, 패드 컨디셔너 조립체(110)는 베이스 플레이트(114) 상에 배치된 제1 액추에이터(126), 제1 액추에이터(126)에 결합된 컨디셔너 암(128), 및 컨디셔너 디스크(124)가 고정 결합된 컨디셔너 장착 플레이트(130)를 포함한다. 컨디셔너 암(128)의 제1 단부는 제1 액추에이터(126)에 결합되고, 장착 플레이트(130)는 제1 단부로부터 원위에 있는 컨디셔너 암(128)의 제2 단부에 결합된다. 제1 액추에이터(126)는, 컨디셔너 디스크(124)가, 연마 패드(108)가 그 아래에서 회전하는 동안 연마 패드(108)의 내측 반경과 연마 패드(108)의 외측 반경 사이에서 진동하도록, 축(C)을 중심으로 컨디셔너 암(128)을, 그리고 따라서 컨디셔너 디스크(124)를 스위핑하는 데에 사용된다. 일부 실시예에서, 패드 컨디셔너 조립체(110)는 컨디셔너 암(128)의 제2 단부에 배치되고 그에 결합된 제2 액추에이터(132)를 더 포함하고, 제2 액추에이터(132)는 축(D)을 중심으로 컨디셔너 디스크(124)를 회전시키는 데에 사용된다. 전형적으로, 장착 플레이트(130)는 그 사이에 배치된 샤프트(134)를 사용하여 제2 액추에이터(132)에 결합된다.

일반적으로, 회전 캐리어 조립체(104)는 플래튼(106)의 내측 반경으로부터 외측 반경까지 앞뒤로 스위핑되는 한편, 플래튼(106) 및 따라서 연마 패드(108)는 그 아래에서 플래튼 축(B)을 중심으로 회전한다. 연마 유체는 연마 패드 위에 위치된 유체 전달 암(112)을 사용하여 연마 패드(108)에 전달되고, 플래튼 축(B)을 중심으로 한 연마 패드(108)의 회전에 의해 연마 패드(108)와 기판(105) 사이의 연마 계면에 추가로 전달된다. 종종, 유체 전달 암(112)은 전달 연장 부재 및 복수의 노즐을 더 포함한다. 복수의 노즐은, 연마 유체 또는 세정제 유체, 예를 들어, 탈이온수의 비교적 고압의 스트림을 연마 패드(108)에 전달하는 데 사용된다.

캐리어 조립체(104)는 기판(105)에 대한 장착 표면을 제공한다. 기판 처리 동안, 캐리어 조립체(104)는 기판(105)을 둘러싸고, 기판(105)에 하향력을 가하여, 기판(105)이 캐리어 조립체(104) 아래로부터 미끄러지는 것을 방지한다. 기판(105)은 종종 캐리어 조립체(104)에 진공 척킹된다. 캐리어 조립체(104)는 기판(105)을 연마 패드(108) 쪽으로 압박하면서 캐리어 축 A를 중심으로 회전한다. 캐리어 조립체(104)는 연마 패드의 최상부면 위에서 반경 방향으로 추가로 진동한다.

도 2a 및 도 2b는 캐리어 조립체(104)의 개략적인 측면도이다. 캐리어 조립체(104) 각각은, 하우징 부재(202), 캐리어 부재(204), 캐리어 부재(204)에 결합된 캐리어 링 조립체(206), 캐리어 부재(204) 및 캐리어 링 조립체(206)의 방사상 내측에 배치된 지지 플레이트(212), 및 기판(105)에 대한 장착 표면을 제공하기 위해 지지 플레이트(212) 아래에 배치된 기판 척 요소(215)를 특징으로 한다. 도 2a 및 도 2b 및 도 3a 내지 도 3c의 설명을 위해, 방사상 외측이라는 용어는, 달리 언급되지 않는 한, 도 1 및 도 2a의 캐리어 조립체(104)의 중심 축(A)을 참조하여 사용된다.

위에서 설명된 바와 같이, 도 2a 및 도 2b의 캐리어 조립체(104)는 기판, 예컨대, 기판(105)에 압력을 인가하는 데에 사용된다. 캐리어 조립체(104) 내의 컴포넌트에 의해 가해지는 압력은 기판(105)을 연마 패드(108)의 표면에 대하여 밀거나 압박한다. 캐리어 조립체(104)는 연마 프로세스 전체에 걸쳐 기판(105)을 보유하도록 구성된다. 일부 경우에서, 기판(105) 및/또는 전체 지지 플레이트(212) 및 기판 척 요소(215)는 캐리어 용적(252) 내에서 이동가능하다. 캐리어 용적(252)은, 캐리어 조립체(104)의 하우징 부재(202) 및 캐리어 부재(204) 아래의 그리고 연마 패드(108)(도 1)의 표면 위의 용적으로서 정의된다. 캐리어 용적(252)의 대부분은 지지 플레이트(212) 및 기판 척 요소(215)에 의해 점유된다.

하우징 부재(202)는 지지 부재, 및 캐리어 조립체(104)의 최상부 부분이다. 하우징 부재(202)는 중심설정편(222)을 포함하고, 이는 하우징 부재(202)의 최하부면 상에 배치되고 중심 축(A)을 중심으로 중심설정된다. 중심설정편(222)은 커버(224)를 더 포함한다. 커버(224)는 하향 연장되는 중심설정편(222)의 연장부의 일부 주위에 배치된다. 커버(224)는 중심설정편과 캐리어 부재(204) 내의 함몰부 사이의 마찰력을 감소시키도록 구성된다.

캐리어 부재(204)는 제2 가요성 지지부(220)의 사용에 의해 하우징 부재(202) 주위에 배치되고 그에 가요성으로 결합된다. 캐리어 부재(204)는 지지 플레이트(212) 및 기판 척킹 요소(215) 각각의 주위에 배치된다. 캐리어 부재(204)는 지지 플레이트(212) 및 기판 척킹 요소(215) 각각을 커버하고, 지지 플레이트(212)와 하우징 부재(202) 사이에 배치된다. 캐리어 부재(204)는 지지 플레이트(212) 및 기판 척킹 요소(215)의 외경 주위에서 하향 연장되는 외측 링을 포함한다.

캐리어 링 조립체(206)는 캐리어 부재(204)의 외측 부분에 부착된다. 캐리어 링 조립체(206)는 캐리어 부재(204)의 외측 링의 최하부에 결합된다. 캐리어 링 조립체(206)는 기판 리테이닝 링(210) 및 백킹 링(208)과 같은 하부 환형 부분 및 상부 환형 부분을 각각 포함한다. 기판 리테이닝 링(210)은 전형적으로 내부에 배치된 접합 층(도시되지 않음)을 이용하여 백킹 링(208)에 접합되는 폴리머로 형성된다. 백킹 링(208)은 금속 또는 세라믹과 같은 강성 재료로 형성되고, 복수의 체결구(도시되지 않음)를 이용하여 캐리어 부재(204)에 고정된다. 기판 리테이닝 링(210) 및 백킹 링(208)을 형성하기 위해 이용되는 적합한 재료의 예는 각각 본원에 설명된 연마 유체 화학 내성 폴리머, 금속, 및/또는 세라믹 중 임의의 하나 또는 이들의 조합을 포함한다. 기판 처리 동안, 기판 리테이닝 링(210)은 기판(105)이 캐리어 조립체(104) 아래로부터 미끄러져 나오는 것을 방지하기 위해 기판(105)을 둘러싼다.

전형적으로, 캐리어 조립체(104)가 캐리어 축 A를 중심으로 회전하는 동안 지지 플레이트(212), 멤브레인(214), 및 기판 척 요소(215)가 기판(105) 상에 하향력을 가하게 하고, 따라서 기판(105)을 연마 패드(108)(도 1) 쪽으로 압박하기 위해, 제1 멤브레인(214) 내에 형성된 복수의 채널(226) 및 제1 용적(230)이 연마 동안 각각 개별적으로 가압된다. 연마 전 및 후에, 기판 척 요소(215)가 상향 편향되어 기판 척 요소(215)와 기판(105) 사이에 저압 포켓이 생성되도록 진공이 제1 용적(230)에 인가되고, 따라서 지지 플레이트(212) 및 척킹된 기판(105)을 연마 패드의 표면으로부터 들어올린다. 기판은 제1 멤브레인(214) 내에 형성된 복수의 채널(226) 중 하나 이상에 진공 압력을 인가함으로써 멤브레인(214)에 "척킹"될 수 있다.

기판 리테이닝 링(210)의 내경은 연마 프로세스와 기판 로딩 및 언로딩 동작 동안 그 사이의 소정의 간극을 허용하기 위해 기판(105)의 직경보다 크다. 기판 리테이닝 링(210)의 내경은 기판(105)의 직경보다 약 2mm 이상, 또는 약 3mm 이상만큼 더 클 수 있다. 유사하게, 기판 척 요소(215)의 기판 장착 표면의 외경은 기판 척 요소(215)가 기판 리테이닝 링(210)에 대해 이동하는 것을 허용하기 위해 기판 리테이닝 링(210)의 내경보다 작다. 기판(105)과 기판 리테이닝 링(210) 사이, 및 기판 척 요소(215)와 기판 리테이닝 링(210) 사이의 간극은 갭을 생성한다. 기판 척 요소(215)와 기판 리테이닝 링(210) 사이의 치수 및 갭 거리는 아래에 더 상세하게 설명된다.

기판 척 요소(215)는 지지 플레이트(212)의 최하부에 결합된다. 일부 실시예에서, 기판 척 요소(215)는 다수의 층을 포함하고, 제1 멤브레인(214)에 형성된 복수의 채널(226) 중 하나 이상에 진공을 인가함으로써 기판(105)의 표면을 파지하도록 구성된다. 기판 척 요소(215)는 지지 플레이트(212)의 실질적으로 전체 최하부면에 걸쳐 연장된다.

기판 척 요소(215)는 제1 멤브레인(214) 및 제2 멤브레인 요소(216)를 포함한다. 제1 멤브레인(214)은 그것을 관통하여 형성된 복수의 채널(226)을 포함한다. 채널(226) 중 하나 이상은 환형이고 축(A)을 중심으로 중심설정된다. 도 2a 및 도 2b의 실시예에서, 기판 척 요소(215)의 제1 멤브레인(214) 내에 형성된 총 9개의 채널(226)과 동일하도록, 하나의 중앙 채널은 축 A를 통해 배치되고, 8개의 환형 채널은 중앙 채널 및 축 A 주위에 배치된다. 일부 실시예에서, 약 5개의 채널(226) 내지 약 15개의 채널(226), 예컨대, 약 6개의 채널(226) 내지 약 12개의 채널(226), 예컨대, 약 7개의 채널(226) 내지 약 10개의 채널(226)이 포함될 수 있다. 채널(226) 각각은 지지 플레이트(212)를 통해 형성된 가스 통로(도시되지 않음)와 유체 연통한다. 채널(226)은 가스를 분배하고, 축 A를 중심으로 양 및 음의 가스 압력을 동등하게 인가한다. 기판 척 요소(215)의 제1 멤브레인(214)은 엘라스토머 재료(예를 들어, 실리콘 재료)와 같은 연성 및/또는 가요성 재료이고, 채널(226) 각각 내의 압력이 증가되거나 감소될 때 제1 멤브레인(214)의 편향을 허용한다.

제2 멤브레인 요소(216)는 제1 멤브레인(214)의 최하부면 상에 배치된다. 일부 실시예에서, 제2 멤브레인 요소(216)는 제1 멤브레인 재료(214)에 비교하여, 비교적 강성인 재료를 포함한다. 제2 멤브레인 요소(216)는 플라스틱 재료일 수 있다. (도 3a 및 도 3b의 실시예와 같은) 일부 실시예에서, 제2 멤브레인 요소(216)는 유연성 및 반강성 또는 강성 재료 둘 다를 포함하는 다수의 층을 포함한다. 제2 멤브레인 요소(216)는 척킹 표면(228), 및 척킹 표면(228)을 통해 배치된 복수의 홈(225)을 포함한다. 척킹 표면(228) 및 홈(225)은 유연하고, 따라서 기판(105)과 같은 기판이 척킹 표면(228)과 접촉할 때, 척킹 표면(228)은 기판(105)을 손상시키지 않고서 변형된다. 하나 이상의 채널(226) 내의 압력 변화는 홈(225) 내의 압력을 변화시키고, 기판(105)과 제2 멤브레인 요소(216) 사이에 척킹 또는 디척킹 작용을 생성한다. 기판(105)의 표면의 상이한 위치에서의 척킹력은 채널(226) 및 홈(225)을 통해 기판(105)의 후면측에 인가되는 압력을 제어함으로써 제어된다. 연마 프로세스의 균일성을 개선하기 위해, 채널(226) 각각 내의 압력은 기판 연마 프로세스 전체에 걸쳐 변경될 수 있다. 일부 실시예에서, 홈(225)은, 홈(225) 내에 압력을 생성하기 위해, 가스 소스 및/또는 진공 소스에 또는 심지어 채널(226)에 결합되는 하나 이상의 가스 채널(도시되지 않음)과 유체 연통한다. 채널(226) 각각은, 기판(105)의 반경에 걸쳐 상이한 수준의 진공력을 가능하게 하기 위해, 상이하거나 동일한 가스 압력을 가질 수 있다.

지지 플레이트(212) 및 기판 척 요소(215)는 본원에 설명된 바와 같은 제1 가요성 지지체(218)를 이용하여 캐리어 부재(204)에 부착된다. 제1 가요성 지지체(218)는 환형 굴곡부이고, 기판 처리 동안 기판(105), 지지 플레이트(212), 및 기판 척 요소(215)가 수직 및 수평 방향 둘 다로 캐리어 부재(204)에 대해 이동하는 것을 허용한다(여기서, 수직 방향은 축 A에 평행하고, 수평 방향은 연마 패드(108)(도 1)의 최상부면에 평행함). 지지 플레이트(212), 캐리어 부재(204), 및 제1 가요성 지지체(218)는 지지 플레이트(212)와 캐리어 부재(204) 사이에 제1 용적(230)을 집합적으로 형성한다. 제1 가요성 지지체(218)는 캐리어 부재(204)에 대한 지지 플레이트(212)의 수직 이동을 허용하도록 구부러질 수 있다. 제1 가요성 지지체(218)는 지지 플레이트(212)의 제어된 이동을 허용하면서 지지 플레이트(212)의 부하를 동시에 지지한다.

제2 가요성 지지부(220)가 캐리어 부재(204)와 하우징 부재(202) 사이에 배치된다. 제2 가요성 지지부(220)는 캐리어 부재(204)를 하우징 부재(202)에 결합시키는 환형 지지부이다. 캐리어 부재(204)와 하우징 부재(202) 사이에 제2 용적(232)이 정의된다. 제2 가요성 지지부(220)는, 제2 용적(232)이 주변 환경보다 더 높은 또는 더 낮은 압력으로 펌핑되는 것을 허용하기 위해, 캐리어 부재(204)와 하우징 부재(202) 사이에 밀봉부를 형성한다. 제2 용적(232) 내의 압력은 하우징 부재(202)에 대한 캐리어 부재(204)의 수직 편향에 영향을 준다.

도 2a의 실시예는 제2 멤브레인 요소(216)의 연장 부재(244)를 포함한다. 제2 멤브레인 요소(216)의 연장 부재(244)의 실시예는 도 3a 및 도 3b에서 더 상세하게 설명된다. 연장 부재(244)는 제2 멤브레인 요소(216)의 중심 영역으로부터 외측으로, 그리고 기판 리테이닝 링(210)을 향해 연장된다. 연장 부재(244)는, 가압되지 않을 때 제1 멤브레인(214)의 직경 및 기판(105)의 직경보다 큰 직경을 갖는다. 연장 부재(244)는, 기판(105)이 기판(105)의 에지로부터 외측으로 연장됨으로써 기판 리테이닝 링(210)에 접촉하는 것을 방지한다.

일부 실시예에서, 기판(105)의 반경은 제1 반경(238)으로서 정의된다. 제1 반경(238)은 약 140mm 내지 약 155mm, 예컨대 약 145mm 내지 약 152mm, 예컨대 약 150mm일 수 있다. 일례에서, 300mm 웨이퍼 반도체 연마 프로세스에 대해, 제1 반경(238)은 150mm ± 0.1mm로부터 변할 것이다. 제2 멤브레인 요소(216)의 연장 부재(244)의 외측 반경은 제2 반경(240)으로서 정의된다. 제2 반경(240)은 약 151mm 내지 약 155mm, 예컨대 약 151mm 내지 약 153mm, 예컨대 약 152mm 내지 약 153mm일 수 있다. 제2 반경(240)은 제1 반경(238)보다 약 0.5% 내지 약 2% 더 클 수 있는데, 예컨대 약 0.75% 내지 약 1.5% 더 클 수 있다. 기판 리테이닝 링(210)의 내측 반경은 제3 반경(242)으로서 정의된다. 제3 반경(242)은 약 153mm 내지 약 156mm, 예컨대 약 153mm 내지 약 155mm, 예컨대 약 154mm 내지 약 155mm일 수 있다. 제3 반경(242)은 제1 반경(238)보다 약 3% 내지 약 5%, 예컨대 제1 반경(238)보다 약 3% 내지 약 4%, 예컨대 제1 반경(238)보다 약 3.5% 내지 약 4% 더 클 수 있다. 제3 반경(242)은 제2 반경(240)보다 약 0.5% 내지 약 5%, 예컨대 약 0.75% 내지 약 3%, 예컨대 약 0.75% 내지 약 2%, 예컨대 약 1% 내지 약 2% 더 클 수 있다. 제3 반경(242)은 제2 반경(240)보다 약 1mm 내지 약 10mm, 예컨대 약 1mm 내지 약 5mm, 예컨대 약 1mm 내지 약 3mm 더 클 수 있다.

블래더(235)가 캐리어 부재(204)와 제1 가요성 지지부(218) 사이에 배치된다. 블래더(235)는 제1 블래더 부재(234)에 의해 캐리어 부재(204)에 그리고 제2 블래더 부재(236)에 의해 제1 가요성 지지부(218)에 결합된다. 제1 블래더 부재(234) 및 제2 블래더 부재(236)는 환형이고 함께 결합되어 블래더(235)를 형성한다. 제1 블래더 부재(234) 및 제2 블래더 부재(236) 각각은 대략 U 형상 또는 Y 형상일 수 있다. 제1 블래더 부재(234)는 U 형상 또는 Y 형상의 개방 단부가 상향으로 향하도록 배치된다. 제2 블래더 부재(236)는 U 형상 또는 Y 형상의 개방 단부가 하향으로 향하도록 배치된다. 제1 및 제2 블래더 부재(234, 236) 둘 모두의 개방 단부의 암은 상호연결되고 밀봉된 공동(237)을 형성한다. 밀봉된 공동(237)은, 제1 가요성 지지부(218)를 캐리어 부재(204)에 대해 밀고 당기기 위해 팽창되거나 수축될 수 있다.

도 2b의 실시예는 도 2a의 실시예와 유사하지만, 그러나, 제2 멤브레인 요소(216)로부터 기판(105)의 에지의 방사상 외측으로 연장되는 연장 부재(244) 또는 블래더(235)를 포함하지는 않는다. 대신에, 도 2b의 실시예는 캐리어 용적(252) 내에 배치된 지지 플레이트 정지부(250)를 포함한다. 지지 플레이트 정지부(250)가 대안적으로 연장 부재(244)(도 2a)와 조합하여 이용될 수 있지만, 이러한 실시예에서, 블래더(235)는 존재하지 않을 것이다.

도 2b의 제2 멤브레인 요소(216)의 외측 에지는 연장 부재(244)를 포함하지 않고, 따라서 제1 멤브레인(214)의 외측 에지 및 기판(105)의 외측 에지와 일직선을 이룬다. 제2 멤브레인 요소(216)는 그 외에는 도 2a에서 설명된 것과 유사하다.

지지 플레이트 정지부(250)는 도 3c에서 상세히 설명된다. 지지 플레이트 정지부(250)는 캐리어 부재(204)와 백킹 링(208) 사이에 위치된다. 지지 플레이트 정지부(250)는 지지 플레이트(212) 및 기판 척 요소(215)로부터 방사상 외측에 배치된다. 지지 플레이트 정지부(250)는 캐리어 부재(204)와 지지 플레이트(212) 사이에 측방향으로 배치된다. 도 3c와 관련하여 더 설명되는 바와 같이, 지지 플레이트 정지부(250)는 도 2a의 연장 부재(244)와 유사한 방식으로 기판이 기판 리테이닝 링(210)의 내측 표면에 접촉하는 것을 방지하도록 구성된다. 지지 플레이트(212) 및 기판 척 요소(215)가 하우징 부재(202) 아래에서 중심을 벗어난 위치로 변위할 때, 지지 플레이트 정지부(250)의 일부는 지지 플레이트(212) 또는 기판 척 요소(215) 중 하나의 외측 표면에 접촉한다.

도 3a는 실시예에 따른, 본원에 제공된 연장 부재(244)의 개략적인 단면도이다. 연장 부재(244)는 제1 멤브레인(214)의 외측 표면(372)으로부터 방사상 외측에 배치된다. 위에서 설명된 바와 같이, 연장 부재(244)는 지지 플레이트(212), 기판 척 요소(215) 및 기판 리테이닝 링(210) 사이의 공간 내로 연장된다.

제2 멤브레인 요소(216)는 최상부면(302), 최하부면(308) 및 외측 표면(306)을 포함한다. 제2 멤브레인 요소(216)의 최상부면(302)은 제1 멤브레인(214)의 최하부면과 접촉하고 그에 결합된다. 제2 멤브레인 요소(216)의 최하부면(308)은 척킹 표면(228) 및 홈(225)을 포함한다. 외측 표면(306)은 제2 멤브레인 요소(216)의 최외측 표면이고, 최상부면(302)과 최하부면(308) 사이에서 연장된다. 제2 멤브레인 요소(216)의 외측 표면(306)은 제1 멤브레인(214)의 외측 표면(372)으로부터 방사상 외측에 배치된다. 연장 부재(244)는 제2 멤브레인 요소(216)의 척킹 표면(228)으로부터 외측으로 연장되는 제2 멤브레인 요소(216)의 부분이다. 위에서 설명된 바와 같이, 외측 표면(306)은 기판(105)의 외측 에지로부터 방사상 외측에 배치된다.

제2 멤브레인 요소(216)의 외측 표면(306)은 제1 멤브레인(214)의 외측 표면(372)으로부터 제1 거리(305)만큼 연장된다. 제1 거리(305)는 약 1mm 내지 약 5mm, 예컨대 약 1.5mm 내지 약 4mm, 예컨대 약 2mm 내지 약 3mm일 수 있다. 제2 멤브레인 요소(216)의 외측 표면(306)은 기판 리테이닝 링(210)의 내측 표면(370)으로부터 제2 거리(307)에 있다. 제2 거리(307)는 약 1mm 내지 약 10mm, 예컨대 약 2mm 내지 약 7mm, 예컨대 약 3mm 내지 약 5mm일 수 있다. 제2 멤브레인 요소(216)의 외측 표면(306)과 제1 멤브레인(214)의 외측 표면(372) 사이의 차이는 제2 멤브레인 요소(216)의 외측 표면(306)과 제1 멤브레인(214)의 외측 표면(372)의 반경의 차이에 의해 야기된다. 제2 멤브레인 요소(216)의 외측 반경은 제1 멤브레인(214)의 외측 반경보다 약 0.5% 내지 약 5% 더 크고, 제1 멤브레인(214)의 외측 반경보다 약 0.5% 내지 약 2% 더 크고, 예컨대 제1 멤브레인(214)의 외측 반경보다 약 0.75% 내지 약 1.5% 더 크다.

외측 표면(306)은 기판(105)의 외측 에지보다 더 외측으로 연장된다. 연장 부재(244)는 기판(105)으로부터 방사상 외측에 배치된다. 기판(105)의 에지와 기판 리테이닝 링(210)의 내측 표면(370) 사이의 방사상 거리는 제3 거리(304)이다. 제3 거리(304)는 약 4mm 내지 약 10mm, 예컨대 5mm 내지 6mm일 수 있다.

도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 제2 멤브레인 요소(216)는 강성 부분(321) 및 연성 부분(323)과 같은 2개의 별개의 부분일 수 있다. 일부 실시예에서, 강성 부분(321)은 강성이고, 연성 부분(323)에 비교하여 증가된 경도 또는 탄성률을 갖는다. 강성 부분(321)은 제1 멤브레인(214)의 경도 또는 탄성률보다 크거나 같은 경도 또는 탄성률을 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 연성 부분(323)은 제1 멤브레인(214)과 유사한 경도 또는 탄성률을 갖는다. 일부 실시예에서, 강성 부분(321)은 제1 멤브레인(214)의 일부일 수 있다. 강성 부분(321)은 경질 플라스틱 또는 폴리에틸렌일 수 있다. 강성 부분(321)은 듀로미터를 사용하여 쇼어 A 스케일로 측정될 수 있는 경도를 갖는다. 쇼어 A 스케일을 이용할 때, 강성 부분(321)은 약 40A 초과, 예컨대 약 50A 초과, 예컨대 약 60A 초과, 예컨대 약 80A 초과의 제1 경도를 갖는다. 강성 부분(321)은 연성 부분(323) 위에 배치되고, 연장 부재(244)를 포함한다. 연장 부재(244)는 강성 부분(321)의 중앙 본체(315)의 외측으로 연장된다. 연장 부재(244)는 연성 부분(323) 주위에 그리고 외측에 배치된다. 연장 부재(244)는 강성 부분(321)의 나머지와 동일한 경도를 갖는다. 일부 실시예에서, 강성 부분(321)은 연장 부재(244)만을 포함할 수 있고, 따라서, 연성 부분(323)은 제1 멤브레인(214)의 최하부에 결합되고, 연장 부재(244)가 연성 부분(323)의 둘레 주위에 배치되어 강성 부분(321)을 형성한다. 일부 실시예에서, 강성 부분(321)은 강성 층 또는 강성 멤브레인으로 지칭될 수 있다.

연장 부재(244)는 연마 프로세스 동안 제2 멤브레인 요소(216)의 연장 부재(244)와 기판 리테이닝 링(210)의 내측 표면(370) 사이에 생성되는 충돌로 인해 형성되는 임의의 힘 벡터의 방향을 더 잘 제어하기 위해 강성 부분(321)으로 형성된다. 연장 부재(244)의 형상은, 기판 리테이닝 링(210)의 내측 표면(370)과의 접촉 시에 연장 부재(244)의 변형이 제한되도록 제어되며, 연장 부재(244)의 형상이 충돌에 의해 생성된 힘 벡터를 일관되게 지향시키도록 설계된다. 도 3a의 실시예에서, 연장 부재(244) 및 제2 멤브레인 요소(216)의 외측 표면(306)의 형상은 평탄하고 수직이고, 따라서, 외측 표면(306)은 제2 멤브레인 요소(216) 주위에 배치된 수직 링을 형성하는 표면을 갖는다. 일부 실시예에서, 외측 표면(306)은, 힘 벡터가 상이한 방향으로 제공되도록 힘 벡터를 변경하고/거나 기판 리테이닝 링(210)의 내측 표면(370)의 형상에 일치하도록 수직 방향에 대해 만곡된 형상을 갖거나 경사질 수 있다. 제1 거리(305)는 또한 연성 부분(323)의 외측 표면과 강성 부분(321)의 외측 표면(320) 사이의 거리를 나타낼 수 있다.

연성 부분(323)은 강성 부분(321) 아래에 배치되고, 척킹 표면(228) 및 복수의 홈(225)을 포함한다. 연성 부분(323)은 때때로 척킹 부분, 연성층 또는 연성 멤브레인으로 지칭될 수 있다. 연성 부분(323)은 연성 실리콘과 같은 연성 플라스틱으로 이루어진다. 일부 실시예에서, 연성 부분(323)의 경도는 듀로미터로 쇼어 A 스케일을 이용하여 측정된다. 쇼어 A 스케일을 이용할 때, 연성 부분(323)은 약 40A 미만, 예컨대 약 30A 미만, 예컨대 약 20A 미만, 예컨대 약 10A 내지 약 20A의 제2 경도를 갖는다. 일부 실시예에서, 연성 부분(323)은 20 듀로미터 실리콘이다. 제2 경도는 제1 경도보다 작고, 따라서, 연성 부분(323)은 강성 부분(321)보다 연성이다.

일부 실시예에서, 연성 부분(323)은 연성 부분(323)의 최상부면 및 측면 표면이 강성 부분(321)에 의해 둘러싸이도록 강성 부분(321) 아래에 배치된다. 연장 부재(244)는 연성 부분(323)의 외측 에지를 둘러싼다. 일부 실시예에서, 연장 부재(244)는 연성 부분(323)의 에지 주위에 연장되지 않고, 대신에 강성 부분(321)의 중앙 본체(315)로부터 바로 외측으로 연장되어, 연장 부재의 최하부면(308)은 강성 부분(321)의 나머지의 최하부면과 일직선을 이루고 연성 부분(323)의 최상부면 위에 있다. 연장 부재(244)는, 연장 부재(244)가 연성 부분(323) 주위의 링이 될 수 있도록 연성 부분(323)의 적어도 일부 주위에 연장된다. 일부 실시예에서, 연장 부재(244)는 연성 부분(323)의 둘레 주위에 배치된 복수의 불연속 연장부이다.

일부 실시예에서, 연성 부분(323)은 접착제를 이용하여 강성 부분(321)에 접합된다. 또 다른 실시예에서, 연성 부분(323) 및 강성 부분(321)은 단일편이고, 연성 부분(323)으로부터 강성 부분(321)으로의 점진적인 전이가 존재한다. 이러한 실시예에서, 연성 부분(323) 및 강성 부분(321)은 3D 프린팅될 수 있고, 제2 멤브레인 요소(216)의 밀도는 덜 조밀한 재료(연성 부분(323))로부터 더 조밀한 재료(강성 부분(321))로 점진적으로 변화한다. 전이부는 경도가 연성 부분(323)과 강성 부분(321)/연장 부재(244) 사이에서 점진적으로 증가하도록 점진적일 수 있다.

일 실시예에서, 복수의 통로(325)는 제2 멤브레인 요소(216)의 연성 부분(323)을 통해 배치된 홈(225) 각각이 제1 멤브레인(214)을 통해 배치된 채널(226)에 유체 연결되도록, 연성 부분(323), 강성 부분(321), 및 제1 멤브레인(214)의 부분을 통해 배치된다. 통로(325)는 명확성을 위해 가상선으로 도시된다. 통로(325)는 각각의 홈(225)을 제1 멤브레인(214) 내에 형성된 복수의 채널(226) 내의 채널(226)에 연결한다. 일부 실시예에서, 복수의 채널(226)(예를 들어, 기판 척킹 채널들) 중 하나 이상은 통로(325) 및 홈(225)과 유체 연통하는 한편, 복수의 채널(226)(예를 들어, 부하 인가 채널들)의 다른 유체 고립되고 분리된 세트는 제2 멤브레인 요소(216) 및 기판(105)의 후면측에 압력을 인가하기 위해 이용된다. 통로(325)는 각각의 홈(225)을 채널(226)과 연결하는 단일 통로로서 도시되지만, 그러나, 각각의 홈(225)을 채널(226)에 연결하는 복수의 통로(325)가 존재할 수 있다. 일부 실시예에서, 통로는 원통형 형상이고, 각각의 홈의 상이한 부분을 채널(226)에 연결하기 위해 각각의 홈의 반경 주위에 다수의 통로가 배치된다.

도 3b는 다른 실시예에 따른, 본원에 제공된 연장 부재(310)의 개략적인 단면도이다. 도 3b에 도시된 연장 부재(310)는 도 3a의 연장 부재(244)와 상이하다. 연장 부재(310)가 도 2a의 연장 부재(244) 대신에 사용되도록, 연장 부재(310)는 연장 부재(244)를 대체할 수 있다. 연장 부재(310)는 제2 멤브레인 요소(216)의 강성 부분(321)으로부터 연장되고 그 일부이다. 연장 부재(310)는 제1 멤브레인(214)의 외측 표면(372)과 기판 리테이닝 링(210) 사이에 배치된다. 연장 부재(310)는 기판(105)의 외측 에지로부터 방사상 외측에 배치된다. 연장 부재(310)는, 지지 플레이트(212) 및/또는 기판 척킹 요소(215)가 캐리어 부재(204) 아래에서 이동할 때 또는 기판(205)이 기판 척킹 요소(215)에 대해 활주하는 경우에 기판(105)이 기판 리테이닝 링(210)의 내측 표면(370)에 접촉하는 대신에, 기판 리테이닝 링(210)의 내측 표면(370)에 접촉하도록 구성된다.

연장 부재(310)는 제1 상부 표면(318), 제1 하부 표면(327), 제1 계단형 표면(333), 제2 계단형 표면(329), 제2 하부 표면(331), 제2 상부 표면(335), 및 외측 표면(320)을 포함한다. 제1 상부 표면(318)은 강성 부분(321)의 중앙 본체(315)의 최상부로부터 연장된다. 제1 하부 표면(327)은 강성 부분(321)의 중앙 본체(315)의 최하부로부터 연장된다. 제1 상부 표면(318) 및 제1 하부 표면(327)은 평행하고, 제2 멤브레인 요소(216)로부터 기판 리테이닝 링(210)을 향해 외측으로 연장된다.

제1 상부 표면(318)은 제1 계단형 표면(333)과 교차하고, 따라서, 제1 계단형 표면(333)은 강성 부분(321)의 중앙 본체(315)로부터 가장 먼 제1 상부 표면(318)의 원위 단부에 배치된다. 제1 하부 표면(327)은 제2 계단형 표면(329)과 교차하고, 따라서, 제2 계단형 표면(329)은 강성 부분(321)의 중앙 본체(315)로부터 가장 먼 제1 하부 표면(327)의 원위 단부에 배치된다. 제1 계단형 표면(333)은 제1 상부 표면(318)으로부터 180도 이외의 각도, 예컨대 제1 상부 표면(318)으로부터 90도 각도로 배치된다. 제1 계단형 표면(333)이 제1 상부 표면(318)으로부터 90도 각도로 배치될 때, 제1 계단형 표면(333)은 제1 상부 표면(318)에 수직이다. 제2 계단형 표면(329)은 제1 하부 표면(327)으로부터 180도 이외의 각도, 예컨대 제1 하부 표면(327)으로부터 90도 각도로 배치된다. 제2 계단형 표면(329)이 제1 하부 표면(327)으로부터 90도 각도로 배치될 때, 제2 계단형 표면(329)은 제1 하부 표면(327)에 수직이다.

제1 계단형 표면(333)과 제2 계단형 표면(329) 둘 모두는 서로 평행하다. 제1 계단형 표면(333) 및 제2 계단형 표면(329)은 각각 제1 상부 표면(318) 및 제1 하부 표면(327)과의 교차점으로부터 상향으로 이동하도록 배치되고, 따라서, 제1 계단형 표면(333) 및 제2 계단형 표면(329)은 수직 표면이고 제1 하부 표면(327) 및 기판(105)으로부터 멀리 연장된다.

상향 연장부(314)가 제1 계단형 표면(333)과 제2 계단형 표면(329) 사이에 형성되어, 상향 연장부(314)는 제1 상부 표면(318) 및 중앙 본체(315) 위로 수직으로 연장된다.

제2 상부 표면(335)은 제1 계단형 표면(333)의 원위 단부로부터 제1 상부 표면(318)으로부터 가장 멀리 연장된다. 제2 상부 표면(335)은, 제2 상부 표면(335)이 강성 부분(321)의 중앙 본체(315)로부터 멀리 그리고 기판 리테이닝 링(210)을 향하여 연장되도록, 외측으로 연장된다. 제2 상부 표면(335)은 수평 표면이고, 제1 상부 표면 및 제1 하부 표면(327)에 평행하다.

제2 하부 표면(331)은 제2 계단형 표면(329)의 원위 단부로부터 제1 하부 표면(327)으로부터 가장 멀리 연장된다. 제2 하부 표면(331)은, 제2 하부 표면(331)이 강성 부분(321)의 중앙 본체(315)로부터 멀리 그리고 기판 리테이닝 링(210)을 향하여 연장되도록, 외측으로 연장된다. 제2 하부 표면(331)은 수평 표면이고, 제2 상부 표면(335), 제1 상부 표면 및 제1 하부 표면(327) 중 적어도 하나에 평행하다.

외측 표면(320)은 제2 상부 표면(335)과 제2 하부 표면(331) 사이에 배치되고, 따라서, 외측 표면(320)은 중심 축(예를 들어, 축(A))으로부터 연장되는 반경 방향으로 연장 부재(310)의 최외측 표면이다. 일부 실시예에서, 외측 표면(320)은 수직 표면이고, 제1 계단형 표면(333) 및 제2 계단형 표면(329) 둘 다에 평행하다. 일부 실시예에서, 외측 표면(320)이 기판 리테이닝 링(210)의 내측 표면(370)에 충돌할 때 힘 벡터의 방향을 변경하기 위해, 외측 표면(320)은 상이한 형상을 가질 수 있거나 중심 축에 대해 경사질 수 있다.

상부 접촉 부분(316)은 상향 연장부(314)에 부착되어 형성된다. 상부 접촉 부분(316)은 적어도 제2 상부 표면(335), 제2 하부 표면(331), 및 외측 표면(320)에 의해 정의된다. 상부 접촉 부분(316)은 중앙 본체(315)의 방사상 외측에 그리고 중앙 본체(315) 수직 위쪽에 배치된다. 상부 접촉 부분(316) 및 연장 부재(310)의 외측 표면(320)이 기판 리테이닝 링(210)에 접촉하는 위치는 상향 연장부(314)의 높이(313)에 적어도 부분적으로 의존한다. 상향 연장부의 높이(313)는 제1 상부 표면(318)과 제2 상부 표면(335) 사이의 거리로서 정의된다. 높이(313)는 약 0mm 내지 약 10mm, 예컨대 약 1mm 내지 약 8mm, 예컨대 약 2mm 내지 약 7mm, 예컨대 약 3mm 내지 약 6mm일 수 있다. 상향 연장부(314)의 높이(313)는 아래에 더 설명되는 바와 같이 기판 척 요소(215) 및 따라서 기판(105) 상에 원하는 모멘트를 제공하도록 변경될 수 있다. 높이(313)가 증가함에 따라, 기판(105)에 작용하는 모멘트가 변화한다. 일부 실시예에서, 기판(105)의 상이한 부분 상에서 더 크거나 더 작은 모멘트를 갖는 것이 바람직할 수 있다. 모멘트는 적어도 부분적으로 높이(313)에 의해 제어된다. 연장 부재(310)는, 연장 부재(310)가 연성 부분(323) 주위의 링일 수 있도록, 연성 부분(323)의 적어도 일부 주위에 연장된다. 일부 실시예에서, 연장 부재(310)는 연성 부분(323)의 둘레 주위에 배치된 복수의 불연속 연장부이고, 따라서, 다수의 상부 접촉 부분(316) 및/또는 다수의 상향 연장부(314)가 존재한다.

제1 멤브레인(214)의 외측 표면(372)과 연장 부재(310)의 외측 표면(320) 사이의 거리는 제4 거리(319)이다. 제4 거리(319)는 약 2mm 내지 약 10mm, 예컨대 약 3mm 내지 약 6mm, 예컨대 약 4mm 내지 약 5mm일 수 있다. 연장 부재(310)의 외측 표면(320)과 기판 리테이닝 링(210)의 내측 표면(370) 사이의 거리는 제5 거리(317)이다. 제5 거리(317)는 약 1mm 내지 약 5mm, 예컨대 약 2mm 내지 약 4mm, 예컨대 약 2mm 내지 약 3mm일 수 있다. 제4 거리(319)는 또한 연성 부분(323)의 외측 표면과 강성 부분(321)의 외측 표면(320) 사이의 거리를 나타낼 수 있다. 제2 멤브레인 요소(216)의 외측 표면(320)과 제1 멤브레인(214)의 외측 표면(372) 사이의 차이는 제2 멤브레인 요소(216)의 외측 표면(306)과 제1 멤브레인(214)의 외측 표면(372)의 반경의 차이에 의해 야기된다. 제2 멤브레인 요소(216)의 외측 반경은 제1 멤브레인(214)의 외측 반경보다 약 0.5% 내지 약 5% 더 크고, 제1 멤브레인(214)의 외측 반경보다 약 0.5% 내지 약 2% 더 크고, 예컨대 제1 멤브레인(214)의 외측 반경보다 약 0.75% 내지 약 1.5% 더 크다.

도 3c는 또 다른 실시예에 따른, 본원에 제공된 지지 플레이트 정지부(250)의 개략적인 단면도이다. 도 3c의 지지 플레이트 정지부(250)는 도 2b와 유사한 실시예에서 이용된다. 지지 플레이트 정지부(250)는, 도 3a의 연장 부재(244) 또는 도 3b의 연장 부재(310) 중 하나와 같은 연장부를 대신하여 또는 그와 동시에 사용된다. 도 3c의 실시예에서, 지지 플레이트 정지부(250)가 연장 부재(244, 310) 중 어느 하나를 대신하여 사용된다. 지지 플레이트 정지부(250)는 단일 환형 지지 플레이트 정지부일 수 있거나, 또는, 지지 플레이트(212) 및 기판 척 요소(215) 주위의 상이한 둘레 위치에 배치된 복수의 불연속 지지 플레이트 정지부(250)가 존재할 수 있다. 다수의 불연속 지지 플레이트 정지부(250)가 존재하는 실시예에서, 지지 플레이트 정지부(250) 각각은 지지 플레이트(212) 및 기판 척 요소(215)의 둘레의 일부 주위에만 배치된다. 본원의 지지 플레이트 정지부(250)의 설명은, 환형 지지 플레이트 정지부 또는 복수의 불연속 지지 플레이트 정지부 중 어느 하나를 설명하도록 변경될 수 있다. 지지 플레이트(212), 제1 멤브레인(214), 제2 멤브레인 요소(216), 및 기판 리테이닝 링(210)은 위에서 설명된 것과 유사하지만, 그러나, 제2 멤브레인 요소(216)는 연장부를 포함하지 않는다.

지지 플레이트 정지부(250)는 백킹 링(208)과 캐리어 부재(204) 사이에 배치된다. 일부 실시예에서, 지지 플레이트 정지부(250)의 부분은 백킹 링(208)의 최상부면(256) 및 캐리어 부재(204)의 최하부면(360)에 결합된다. 지지 플레이트 정지부(250)는 본체(334), 안내 핀(338), 연장 암(342), 및 블래더(336)를 포함한다. 본체(334)는 지지 플레이트 정지부(250)의 본체이고, 안내 핀(338)에 의해 백킹 링(208)에 연결되고 블래더(336)에 의해 캐리어 부재(204)에 연결된다.

안내 핀(338)은 백킹 링(208)의 최상부면(256) 내에 배치된 공동(332) 내에 배치된다. 공동(332)은 원통형 공동일 수 있다. 공동(332)의 내부 표면은 안내 핀(338)의 외부 표면과 대략 동일한 크기일 수 있다. 안내 핀(338)은 하나 이상의 체결구 또는 접착제를 이용하여 백킹 링(208)의 공동(332)에 결합된다. 공동(332)으로부터 가장 먼 안내 핀(338)의 대향 단부는 본체(334)의 일부를 통한 개구(356) 내에 배치된다. 개구(356)는, 본체(334)의 최하부면(352)을 통해 형성된 원통형 개구이다. 개구(356)는 최하부면(352)을 통해 배치된 개방 단부를 갖고 벽(358)에서 정지한다. 벽(358)은 개구(356)의 후방 단부에 배치된다. 스프링(340)이 안내 핀(338)의 상부 단부와 개구(356)의 표면 사이에 배치된다. 스프링(340)은 개구(356)의 벽(358) 및 안내 핀(338)의 단부에 대하여 배치된다. 스프링(340)은 압축가능한 스프링이고, 안내 핀(338)으로부터 본체(334) 상에 상향력을 제공하도록 구성된다. 스프링(340)은, 본체(334)가 특정 범위 내에서 상하로 이동할 수 있게 하면서 본체(334)의 중량을 지지한다. 안내 핀(338)은 개구부(356)의 길이를 따른, 예컨대, 상향 및/또는 하향 운동으로의 본체(334)의 이동을 가능하게 하도록 구성된다.

블래더(336)는 본체(334)와 캐리어 부재(204)의 최하부면(360) 사이에 배치된다. 블래더(336)는 가요성 재료로 만들어지며, 따라서, 블래더(336)는 신장 없이 형상이 변경될 수 있다. 블래더(336)는, 블래더(336)가 내부에 배치된 다양한 양의 유체를 가질 수 있도록 가스 또는 유체 소스에 유체 연결된다. 블래더(336) 내의 유체의 가변적인 양은 블래더(336) 내의 압력을 변경시키고, 이는 차례로, 블래더(336)의 형상이 변경되는 것을 허용할 것이다. 블래더(336) 내의 압력은, 블래더(336)의 내부 영역 내의 압력을 조정함으로써 본체(334)를 캐리어 부재(204)의 최하부면(360)에 대해 하향으로 밀거나 본체(334)를 상향으로 당김으로써 본체(334)를 작동시킬 수 있다. 스프링(340) 및 공압 제어식 블래더(336)는 본체(334)의 수직 위치를 제어하기 위해 조합하여 사용된다. 블래더(336)가 본체(334)를 작동시키도록 구성되는 방향은, 안내 핀(338)이 본체(334)의 이동을 가능하게 하는 방향과 동일한 방향이다.

연장 암(342)은 본체(334)에 부착되고, 본체(334)로부터 연마 패드(108)(도 1)를 향해 하향 연장된다. 일부 실시예에서, 연장 암(342)은 본체(334)의 일부이다. 연장 암(342)은 L 형상을 가질 수 있다. 연장 암(342)은 제1 부재(344) 및 제2 부재(346)를 갖는다. 일부 실시예에서, 연장 암(342)은 제1 부재(344) 및 제2 부재(346)를 포함하는 솔리드 링이다. 다른 실시예에서, 연장 암(342)은 본체(334)의 중심 축을 중심으로 원형 방향으로 연장되는 동등하게 이격된 어레이로 배치되는 복수의 이산 요소를 포함한다. 일례에서, 6개 이상의 이산 연장 암(342)은 본체(334)의 중심 축을 중심으로 연장되는 어레이에 위치된다. 제1 부재(344)는 본체(334)의 최하부면(352)으로부터 연장되는 수직 부재이다. 제1 부재(344)는 제2 부재(346)가 제1 부재(344)로부터 직각으로 배치되도록 제2 부재(346)에 연결된다. 제2 부재(346)는 본체(334)로부터 가장 먼 제1 부재(344)의 원위 단부에 배치된다. 제2 부재(346)는 본체(334)로부터 내측으로, 그리고 지지 플레이트(212), 제1 멤브레인(214), 및 제2 멤브레인 요소(216)를 향해 연장된다. 접촉 표면(348)은 제2 부재(346)의 최내측 단부 상에 배치된다. 접촉 표면(348)은 제1 멤브레인(214)의 외측 표면(372)에 평행한 표면이다. 제2 부재(346)는 제1 멤브레인(214) 또는 제2 멤브레인 요소(216)에 접촉하도록 완전히 연장되지는 않는다.

제2 부재(346)의 접촉 표면(348)과 제1 멤브레인(214)의 외측 표면(372) 사이에 갭이 배치된다. 기판 척 요소(215)가 캐리어 부재(204) 아래에 중심설정될 때 제2 부재(346)의 접촉 표면(348)과 제1 멤브레인(214)의 외측 표면(372) 사이의 갭은 제1 갭 거리(350)이다. 제1 갭 거리(350)는 약 5mm 미만, 예컨대 약 4mm 미만, 예컨대 약 3mm 미만, 예컨대 약 2mm 미만일 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 갭 거리(350)는 약 1mm 내지 약 5mm, 예컨대 약 2mm 내지 약 4mm, 예컨대 약 2mm 내지 약 3mm이다. 기판 척 요소(215)가 기판 처리 동안 캐리어 부재(204) 아래에서 약간 변위하도록 구성되므로, 제1 또는 제2 멤브레인(214, 216)(도 3c의 제1 멤브레인)과 제2 부재(346)의 접촉 표면(348) 사이의 갭은 접촉 표면(348)이 제1 또는 제2 멤브레인(214, 216)에 접촉하도록 약 0의 거리가 될 수 있다.

제2 부재(346)의 적어도 일부는 기판 리테이닝 링(210)의 내측 표면(370)과 제1 멤브레인(214)의 외측 표면(372) 사이의 영역 내에 배치된다. 접촉 표면(348)은 기판 리테이닝 링(210)과 외측 표면(372) 사이에 방사상으로 배치된다. 접촉 표면(348)은 기판 리테이닝 링(210)의 내측 표면(370)으로부터 방사상 거리(345)에 배치된다. 방사상 거리(345)는 약 1mm 내지 약 7mm, 예컨대 약 2mm 내지 약 6mm, 예컨대 약 3mm 내지 약 5mm일 수 있다.

블래더는 본체(334)와 캐리어 부재(204)를 분리시킨다. 일부 실시예에서, 본체(334)의 최상부면(343)과 캐리어 부재(204)의 최하부면(360) 사이의 높이(362)는 범위에 걸쳐 변화된다. 높이(362)가 변하는 범위는 약 1mm 내지 약 15mm, 예컨대 약 3mm 내지 약 12mm, 예컨대 약 5mm 내지 약 10mm일 수 있다. 본체(334)의 최상부면(343)과 캐리어 부재(204)의 최하부면(360) 사이의 높이(362)를 변경함으로써, 접촉 표면(348)과 제1 또는 제2 멤브레인(214, 216) 사이의 접촉 위치는 연마 동작 동안 또는 연마 동작 사이에서 변경될 수 있다. 접촉 위치의 변화는 기판에 가해지는 힘 및 모멘트가 제어되는 것을 허용한다. 연마 동작을 개선하기 위해, 힘 및 모멘트가 이동될 수 있거나 크기가 변경될 수 있다.

도 4a 및 도 4b는 도 3a 및 도 3b의 연장 부재(244) 및 연장 부재(310)와 같은 연장 부재의 개략적인 힘 도면이다. 도 4a 및 도 4b에서, 제2 멤브레인 요소(216)는 기판(105)이 최하부면에 결합된 상태로 도시되어 있다. 기판(105)은 본원에 설명된 바와 같은 척킹 작용을 사용하여 결합된다. 기판 연마 동안, 연마 패드(108)(도 1)는 기판(105)의 하부 표면에 걸쳐 활주하고, 기판(105) 상에 마찰력(403)을 생성한다. 마찰력(403)은 기판(105)을 측방향으로(예를 들어, 수평 방향으로) 민다. 기판(105)은 제2 멤브레인 요소(216)에 결합된다. 따라서, 제1 멤브레인(214) 및 지지 플레이트(212) 또한 제2 멤브레인 요소(216)를 통해 기판(105)에 결합된다. 따라서, 기판(105)이 마찰력(403)으로 인해 측방향으로 이동할 때, 제2 멤브레인 요소(216), 제1 멤브레인(214), 및 지지 플레이트(212) 각각은 기판(105)과 함께 이동한다.

처리 동안, 도 3a 및 도 4a의 연장 부재(244) 또는 도 3b 및 도 4b의 연장 부재(310)의 일부는 기판 리테이닝 링(210)(도 3a 및 도 3b)의 내측 표면(370)과 접촉할 것이다. 연장 부재(244) 또는 연장 부재(310)가 기판 리테이닝 링(210)의 내측 표면(370)에 접촉하게 함으로써, 기판(105)의 에지는 기판 리테이닝 링(210)의 내측 표면(370)에 접촉하지 않게 된다. 기판(105)이 기판 리테이닝 링(210)에 접촉하지 않게 하면, 기판(105)의 에지가 기판 리테이닝 링(210)에 의해 손상되는 것이 방지된다. 연장 부재(244, 310)는 위에서 설명된 바와 같이 강성 재료로 만들어진다. 강성 재료는 연장 부재(244) 또는 연장 부재(310)가 기판 리테이닝 링(210)과 접촉할 때 변형되는 것을 방지한다. 변형을 방지하는 것은 연장 부재(244) 또는 연장 부재(310)와 기판 리테이닝 링(210) 사이의 반복가능하고 제어된 접촉 지점을 제공한다. 기판 리테이닝 링(210)이 연장 부재(244, 310) 중 어느 하나와 접촉하게 될 때, 기판 리테이닝 링(210)은 연장 부재(244) 또는 연장 부재(310)를 통해 제2 멤브레인 요소(216) 상에 반작용력(402)을 가한다. 마찰력(403) 및 반작용력(402)은 모멘트(404)를 생성한다. 모멘트(404)는 기판(105)의 에지 주위에 작용하고, 접촉 지점에 가장 가까운 기판의 에지가 약간 상승되게 할 수 있다.

도 4a 및 도 4b에 도시된 모멘트(404)는 반작용력(402)을 고려하지만, 기판(105)의 표면 상에 생성되는 다른 힘, 예컨대 제2 멤브레인(216) 및 지지 플레이트(212)에 의해 야기되는 수직력, 또는 기판과 연마 패드의 상호작용으로 인해 발생되는 힘을 포함하지 않는다. 모멘트(404)에 의해 야기되고 연마 패드(108)(도 1)에 의해 기판(105) 상에 가해지는 수직력(들)이 제1 그래프(405)에 도시되어 있다. 제1 그래프(405)는 연마 패드(108)에 의해 기판(105) 상에 인가되는 반작용력으로부터 가해지는 기판(105)의 길이에 걸친 제1 힘 구배(406)를 보여준다. 제1 힘 구배(406)는 기판 리테이닝 링(210)과 접촉하는 연장 부재(244, 310), 및 연마 패드(108)에 의해 기판(105) 상에 인가되는 반작용력으로부터 가해지는 모멘트(404)에 의해 야기된다. 따라서, 제1 힘 구배(406)의 크기는 연장 부재(244) 또는 연장 부재(310)와 기판 리테이닝 링(210) 사이의 접촉 지점으로부터 가장 먼 기판의 에지 부근에서 가장 크다. 기판(105)에 의해 연마 패드(108) 상에 가해지는 힘이 제2 그래프(408)에 도시되어 있다. 제2 그래프(408)는 연마 패드(108)와 접촉하는 기판(105)의 길이에 걸친 제2 힘 구배(410)를 보여준다. 기판(105)에 의해 연마 패드(108) 상에 가해지는 수직력의 크기는, 연장 부재(244) 또는 연장 부재(310)와 기판 리테이닝 링(210) 사이의 접촉 지점으로부터 가장 먼, 연마 패드(108)에 접촉하는 기판(105)의 에지 부근에서 가장 크다. 제1 힘 구배(406) 및 제2 힘 구배(410)의 크기는, 도 4a에 예시된 실시예와 비교하여, 도 4b의 실시예와 유사한 실시예에서 더 큰데, 왜냐하면 상향 연장부(314)가 더 긴 모멘트 암을 제공하고 모멘트(404)의 크기를 증가시키기 때문이다.

제2 힘 구배(410)는 제2 멤브레인(216)에 의해 기판(105) 상에 인가되는 압력과 같은 다른 힘 구배와 결합될 수 있다. 모멘트(404), 및 따라서 제2 힘 구배(410)의 생성은 기판(105)의 에지와 연마 패드(108)의 상호작용으로 인해 연마 동안 기판(105)의 에지에서 발생되는 높은 접촉력을 정정하는 데에 유용하다는 점에 유의한다. 예로서, 연마 패드(108)를 이용하는 연마 프로세스 동안 기판(105)의 에지에서의 불균일한 높은 접촉력의 원인은 Guthrie 등의 미국 특허 제5,795,215호(1996년 6월 19일자로 출원됨)에서 도 7a 내지 도 7c와 관련하여 더 설명된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 기술자는 제2 힘 구배(410)의 생성이, 적어도 지지 플레이트(212)를 통해 제2 멤브레인(216)에 의해 기판(105)에 인가되는 압력으로 인해 기판의 에지 부근에서 발생되는 불균일한 접촉력에 대항하기 위해 이용될 수 있음을 알 것이다.

도 3c의 실시예는, 유사한 마찰력, 반작용력, 및 그에 작용하는 모멘트를 생성하도록 구성된다. 도 3c의 실시예에 대한 반작용력은 도 4b에 도시된 것과 유사하지만, 그러나, 연장부는 연장 암(342)으로 대체되고, 반작용력은 제1 멤브레인(214)의 외측 표면(372)을 따라 약간 상이한 위치에서 작용할 수 있다.

본원에 개시된 장치는 기판 자체가 기판 리테이닝 링에 접촉하지 않고서, 기판 리테이닝 링과 기판 척 멤브레인 사이의 제어된 접촉 지점을 가능하게 한다. 장치는 기판 척 멤브레인으로부터 외측에 배치된 접촉 연장부, 또는 캐리어 부재에 결합되고 기판 척 멤브레인에 접촉하도록 내측으로 연장되는 지지 플레이트 정지부 중 어느 하나일 수 있다. 제어된 접촉 지점은 기판 연마 동안 기판에 가해지는 힘의 개선된 조절/예측가능성을 제공한다.

본원에서 사용될 때, 용어 "약"은 근사값을 정의한다. 용어 "약"으로 수식된 값은 용어 "약"에 후속하는 값의 ± 약 0.5%일 수 있다. "약"이 이용되는 각각의 측정 또는 범위는 또한 "약"이라는 용어 없이 정의될 수 있다.

전술한 내용은 본 개시내용의 실시예에 관한 것이지만, 본 개시내용의 다른 그리고 추가적인 실시예가 그의 기본 범위로부터 벗어나지 않고 안출될 수 있으며, 그 범위는 이하의 청구항에 의해 결정된다.

Claims (20)

1. 기판 연마를 위한 장치로서,
   하우징 부재;
   상기 하우징 부재에 결합된 캐리어 부재- 상기 캐리어 부재는 캐리어 용적의 적어도 일부를 형성함 -;
   상기 캐리어 용적의 내부에 방사상으로 배치되고 상기 캐리어 부재에 결합된 지지 플레이트; 및
   상기 지지 플레이트에 결합된 기판 척 부재를 포함하고, 상기 기판 척 부재는
   복수의 채널 영역을 포함하는 제1 멤브레인; 및
   상기 제1 멤브레인의 최하부면에 결합된 제2 멤브레인- 상기 제2 멤브레인은 척킹 부분 및 연장 부재를 더 포함하고, 상기 연장 부재는 제1 경도를 갖고 상기 척킹 부분은 상기 제1 경도 미만의 제2 경도를 갖고, 상기 연장 부재는 상기 척킹 부분 및 상기 제1 멤브레인의 방사상 외측으로 연장됨 -을 포함하는, 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 하우징 부재, 상기 캐리어 부재, 상기 지지 플레이트, 상기 제1 멤브레인, 및 상기 제2 멤브레인은 공통의 중심 축을 공유하는, 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 제2 멤브레인의 최상부면은 상기 제1 멤브레인의 상기 최하부면에 접합되는, 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 제1 멤브레인 및 상기 제2 멤브레인을 통해 배치되는 5개 내지 15개의 채널이 존재하는, 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 연장 부재는 약 151 mm 내지 약 155 mm의 외측 반경을 갖는, 장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 연장 부재는 상기 제2 멤브레인의 강성 부분의 일부이고, 상기 척킹 부분은 상기 제2 멤브레인의 연성 부분의 일부인, 장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 강성 부분은 상기 연성 부분 위에 배치된 중앙 본체를 더 포함하고, 상기 연장 부재는 상기 중앙 본체의 외측으로 연장되는, 장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 연장 부재는 쇼어 A 스케일에서 약 40A 초과의 경도를 갖는, 장치.
9. 기판 연마를 위한 장치로서,
   연마 패드 위에 배치되도록 구성된 기판 지지 캐리어를 포함하고, 상기 기판 지지 캐리어는
   하우징 부재;
   상기 하우징 부재에 결합되고 상기 캐리어 부재의 내부에 캐리어 용적의 일부를 형성하는 캐리어 부재;
   상기 캐리어 부재 및 상기 캐리어 용적의 내부에 배치된 지지 플레이트; 및
   기판 척 부재를 포함하고, 상기 기판 척 부재는,
   복수의 채널 영역을 포함하는 제1 멤브레인; 및
   상기 제1 멤브레인의 최하부면에 결합된 제2 멤브레인-상기 제2 멤브레인은 척킹 부분 및 연장 부재를 더 포함하고, 상기 연장 부재는 제1 경도를 갖고, 상기 척킹 부분은 상기 제1 경도 미만인 제2 경도 를 갖고, 상기 연장 부재는 상기 척킹 부분의 일부를 둘러싸고, 상기 제2 멤브레인 및 상기 제1 멤브레인의 상기 척킹 부분의 방사상 외측으로 연장됨-을 포함하고, 상기 연장 부재는 상기 기판 척 부재가 상기 캐리어 용적 내에서 이동할 때 리테이닝 링의 내측 표면에 접촉하도록 구성된 외측 표면을 포함하는, 장치.
10. 제9항에 있어서, 상기 연장 부재는 상기 제2 멤브레인의 강성 부분의 일부이고, 상기 척킹 부분은 상기 제2 멤브레인의 연성 부분의 일부인, 장치.
11. 제10항에 있어서, 상기 강성 부분은 상기 연성 부분 위에 배치된 중앙 본체를 더 포함하고, 상기 연장 부재는 상기 중앙 본체의 외측으로 연장되는, 장치.
    
12. 제11항에 있어서, 상기 연장 부재는 쇼어 A 스케일에서 약 40A 초과의 경도를 갖고, 상기 연성 부분은 쇼어 A 스케일에서 약 30A 미만의 경도를 갖는, 장치.
13. 제9항에 있어서, 상기 연장 부재는,
    중앙 본체;
    상기 중앙 본체 위로 연장되는 상향 연장부; 및
    상기 상향 연장부의 상부 원위 단부에 부착되고 상기 중앙 본체로부터 멀어지게 배치되는 상부 접촉 부분을 더 포함하는, 장치.
14. 제9항에 있어서, 상기 캐리어 부재에 결합되고 상기 캐리어 용적을 더 형성하는 리테이닝 링을 더 포함하고, 상기 연장 부재는 상기 리테이닝 링의 방사상 내측에 배치되는, 장치.
15. 제14항에 있어서, 상기 연장 부재의 외측 표면은 상기 리테이닝 링의 내측 표면에 평행한, 장치.
16. 제9항에 있어서, 상기 척킹 부분으로부터 상기 연장 부재로의 경도의 점진적인 전이를 더 포함하는, 장치.
17. 기판 연마를 위한 장치로서,
    기판 지지 캐리어를 포함하고, 상기 기판 지지 캐리어는,
    하우징 부재;
    상기 하우징 부재에 결합되고 내부에 캐리어 용적의 일부를 형성하는 캐리어 부재;
    상기 캐리어 용적의 내부에 방사상으로 배치되고 상기 캐리어 부재에 결합된 지지 플레이트;
    상기 지지 플레이트에 결합되고 상기 지지 플레이트 아래에 배치된 기판 척 부재; 및
    상기 캐리어 부재에 결합된 지지 플레이트 정지부를 포함하고, 상기 지지 플레이트 정지부는
    본체;
    상기 본체에 형성된 개구부 내에 배치되고 상기 캐리어 부재에 결합된 안내 핀;
    상기 본체와 상기 지지 플레이트 사이에 배치된 연장 암; 및
    상기 본체의 최상부 상에 그리고 상기 본체와 상기 캐리어 부재 사이에 배치되는 블래더를 포함하는, 장치.
18. 제17항에 있어서, 상기 개구 내에 배치된 압축가능한 스프링을 더 포함하는, 장치.
19. 제17항에 있어서, 상기 캐리어 부재는 백킹 링을 더 포함하고, 상기 지지 플레이트 정지부는 상기 백킹 링의 최상부면 위에 배치되고, 따라서, 상기 안내 핀은 상기 백킹 링에 결합되는, 장치.
20. 제17항에 있어서, 상기 연장 암은 상기 지지 플레이트 정지부의 본체 아래로 연장되고, 상기 지지 플레이트의 외측 표면을 향해 연장되는, 장치.

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