TW491748B

TW491748B - Subaperture chemical mechanical polishing system

Info

Publication number: TW491748B
Application number: TW090118712A
Authority: TW
Inventors: Miguel A Saldana; John M Boyd; Yehiel Gotkis; Aleksander A Owczarz
Original assignee: Lam Res Corp
Priority date: 2000-08-22
Filing date: 2001-07-31
Publication date: 2002-06-21
Also published as: EP1311366A2; CN1447734A; CN1182940C; US6585572B1; WO2002016075A3; JP2004507097A; WO2002016075A2; AU2001277930A1; KR20030024867A

Description

491748 五、發明說明（1) ---- 【發明背景】 1 ·發明之領域本發明係關於化學機械研磨（CMP )系統，盥用以善CMP操作之性能及效率的技術。具體言之，本^明係於一種用於次窗孔CMP系統的晶圓承載部。 2 ·相關技術之描述在半導體裝置的製造中包含研磨、軟皮撤光、及晶置係由多層的結構形成。在的電晶體裝置。而在其後的線並電連接至該電晶體裝置週知，藉由如二氧化矽等介它之導電層絕緣。而當更多成時，則平坦化該介電材料處理的話，則額外之金屬化大變異而實質上變得更困難線的圖案形成於該介電材料以移除過量的金屬化。在該習知技術中，化學式、執道式、或刷洗站，其晶圓的一面或雨面進行擦洗則用以促進並增強CMP操作。準備表面上，如，皮帶、研 ’係有需要進行CMP操作，其圓清洗。典型地，積體電路裝基板層，將形成具有擴散區域層中，則圖案化内連之金屬化俾定義期望之功能裝置。如所電材料將圖案化之導電層與其之金屬化層及相關的介電層形的需要即增加。若沒有平坦化層的製造將由於表面形狀之較。在其它之應用中，將金屬化中’然後將進行金屬CMP操作機械研磨系統典型地實現皮帶中以皮帶、研磨墊、或刷子對、軟布拋光、及研磨。而研漿最通常將研漿導入到移動之磨塾、刷子、及等等，且不僅

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分佈於被軟布拋光、研磨、或否則由CMP製程準備的半導體晶圓之表面，還分佈於㈤准μ + 常由準備表面之移動而該分佈係通 ^ . 牛導體曰曰®之移動及該半導體晶圓與該準備表面之間建立的摩擦力的組合所達成。在習知CMP系統中’將晶圓固設於承載部，而該承載 :貝中二：旋轉方向上旋轉。當施以作用力至該旋轉晶圓的表面上，以抵抗在一研磨墊方向上移動或轉動的研磨 ^3"即達成了該CMP的處理。而某些CMP處理則需要在兮旋轉之晶圓被研磨墊所研磨時，施加一極 = 晶圓上。』π用刀到該

正常地，用於CMP系統的研磨墊係由多孔或料所構成。然而，在某些CMP系統，研磨墊則具以整個表面上。而依據所使用㈣磨塾種將各有7刀散之研磨微粒的NH4〇H或DI水之水溶液所構、漿施加至研磨墊上，藉以在研磨墊與晶圓之間產生的化學溶液。生—研』

然而，使用習知CMP系統時，將同時遭遇各種問一重覆發生的問題為「邊緣效應」，其起因於當CM°p / : =不同於晶圓其它區域的研磨速率對晶圓的邊緣進^糸、、声 ^ 將導致該晶圓表面產生不均勻的表面輪靡。與邊研; 應相關的問題可區分成不同的兩種。第一種緣- 厂戶斤a田研磨墊回彈效應」，起因於研磨墊與晶圓邊緣 "月1 觸。第二種類型則如下所述。攻初: ® 1A顯示與習知技術相關的研磨墊回彈效應。〜將晶圓

491748 五、發明說明（3) 2 0 2固设於夾持部1 〇〇上。繼而，施以作用力F至該晶圓2 〇 2 上，以抵抗研磨墊表面1〇2，而達成CMP處理。而在特定的時間點’研磨墊表面1〇2將會在邊緣接觸區域〗〇4c上，接觸該晶圓202的邊緣，且研磨墊表面將如所示般從晶圓的邊緣處彈開’因而產生非接觸區域1 0 4 a。所以，研磨墊表面將在接觸區域l〇4b上與該晶圓202接觸。然而，研磨墊表面102會再次從該晶圓202之表面上彈開，而產生另一非接觸區域104a。接著，研磨墊表面再次在另一接觸區域 1 0 4 b上與該晶圓2 0 2接觸。然而，它又再次彈開。因此，在該晶圓202與研磨塾表面1〇2接觸的區域中，如接觸區域 1 0 4b中，將比其它區域受到較多的研磨。因此，cmp處理後的晶圓將呈現出不均勻的表面輪廓。「燒毀效應」，其構成與邊緣效應相關的第二種類型問題，則顯示於圖1B中。如圖所示，該燒毀效應發生於晶圓202的陡直邊緣與研磨墊表面1〇2 (例如，在邊緣接觸區域104c上）接觸時’將引起過量的研磨。此效應起因於極大的壓力作用在該晶圓202的邊緣上，而該壓力則由表面研磨墊1 0 2施加該作用力F到邊緣接觸區域1 〇 4c所定義出的極小接觸面積而來。燒毀效應的結果為，研磨後之晶圓邊緣顯現出燒毀環’而使得邊緣區域無法使用，因而浪費石夕裝置面積。習知CMP糸統之另一缺點為其無法以沿著預期的抛光層表面輪廓的方式，對該晶圓202的表面進行研磨。通常，已經過某些製造程序處理後的晶圓202表面將在其中

第7頁 491748 五、發明說明（4) 心區域内具有不同的厚度，且厚度上的變化一直延續到其邊緣。如圖1C—1所示，習知CMP系統中，必須設計覆蓋整個晶圓表面的研磨墊表面102，俾以施力到拋光層2〇2a的表面上。因此’拋光層202a的整個區域將被研磨至該拋光層202a係實質上平坦為止。因此，如圖1(：一2所示，研磨墊表面102並非各別地研磨該拋光層2〇2a之各起伏的表面輪廓，而這將導致拋光層202a的厚度不均勻（即，在點 202a〗、202a2、202a3、及202a4等處）。如所週知，某些電路製造應用係必須保持特定的材料厚度，以建立工作'^ 置。舉例而言’若該拋光層202a為一介電層，則需要^定厚度以便在其中定義金屬線及導電孔。如上所述’因而有需要一種化學機械研磨系統用之技術，其能精確控制在特定之晶圓表面目標區域中的材料去除量，同時實質上消除有害的邊緣效應、研磨墊回弹效應、及邊緣燒毁效應。【發明的綜合說明】概括而言，本發明藉由提供一種能實現對—晶圓之層表面進行控制精確之研磨的系統而滿足上述需求。在一實施例中，製成可沿著該晶圓層表面之表面形狀而進行研磨的該CMP系統，俾能在研磨後，產生具有均勻厚度的一層表面。在一較佳實施例中，設計該CMP系統，俾^〆次^ 孔研磨結構中實現一旋轉的承載部，藉以消除上述之邊緣效應、研磨墊回彈效應、及邊緣燒毀效應等缺點，。吾人

491748 五發明說明（5) 應瞭解本發明所包含之處理步驟、設備、系統、裝方法係可以各種方法實施。以下將說明本發明的^告，例。果施在一實施例中，揭露一種化學機械研磨（CMp 統。該CMP系統包含一承載部，具有一頂面及一底面_ 域，並將該頂面設成用以夾持及旋轉一晶圓，而該曰區具有待製備之一已形成層及待製備之複數已形成^:員則一；及一製備頭’將其設成用以施加至該晶圓，二 =· 備頭重疊於該晶圓表面之至少一部份，而該晶圓表面=製少一部份係小於該晶圓表面之一整個部份。至

又，在另一貫施例中，尚揭露一種化學機械研磨 (CMP )系統。該CMP系統包含一承載部，被設計用以固定位置上夾持及旋轉一基板，該基板則具有一待製 — 表面；及一主研磨頭，被設成位在該旋轉之承載部的該^ 定位置之上方，並沿著起於大約該基板之該表面的一 ^心處到大約該基板之該表面的一邊緣處之一第一方向，及沿著起於大約該基板之該表面的該邊緣處到大約該基板之該表面的該中心處之一第二方向之任一直線地移動，同時將該主研磨頭施加至該基板上，以使該主研磨頭重疊於該基板之該表面的至少一部份，而該基板之該表面的至少/部份係小於該基板之該表面的一整個部份。又，在另一實施例中，尚揭露一種化學機械研磨 (CMP)系統。該CMP系統包含一承載部，具有^一頂面及一底面區域，並將該頂面設成用以夾持及旋轉一晶圓，而該

第9頁 491748 五、發明說明（6) 晶圓則設有待製備之一已形成層及待製備之複數已形成層之任一；一製備頭，將其設成用以施加至該晶圓，以使該製備頭重疊於該晶圓表面之至少一部份，而該晶圓表面之 ^ ’ 部份係小於該晶圓表面之一整個部份；及一修整頭’位在該承載部的旁邊，該修整頭具有一修整用之表面，其與該晶圓的頂面實質上共平面，且該修整用之表面係設計成於令該製備頭移動至該晶圓的頂面或該修整頭之任一上時’用以移轉或頂住該製備頭。本發明之各種優點為數眾多。主要優點為，本次窗孔 CMP系統並不是研磨晶圓的整個表面區域，直到該晶圓表面為只貝上平坦為止，而是精確且可控制地研磨晶圓表面之特定的目標區域。因此，在一實施例中，拋光層之表面形狀以進行研磨的CMP系统，因而^研磨後者厚度的拋光層。此外’由於該CMP系統的 =結構與實現該承載部有關，故可實質上消除與習知 ^有關的缺點’如邊緣效應、研磨塾回彈效應、及邊緣 S ί ΐ應二進一步與該次窗孔c M P系統有關的優點可益限本。G括貫質上更小的佔地面積、機器體積、及機器成 J發明之其他目的及優點由隨後之詳細說曱睛專利範圍當可更加明白。峻附之【較佳實施例之詳細說明】以下將說明一種用於CMP系統的發明，1揭霞員的層表面得到控制的精確研磨。該CMp系統可實^使晶 1/% 1/% 五、發明說明（7) 除上述的邊緣而且同時有效佳實施例中，圓承载部而據結構，其中—^ 點時5其面積在以下說將提出許多具者係可在不需發明。在此情免核糊本發明 =制：ΐ墊3效應、及邊緣燒毁效應，镑mnf 擇日日圓區域上的研磨程度。在參 ^杏/系統藉由具有次窗孔研磨結構的一晶父 ^ ^ 在此將該次窗孔研磨結構定義成— ^磨墊與該晶圓接觸的接觸面於特定瞎係小於該晶圓的面積。、曰月中’為了提供對本發明的徹底理解，因此體之細節。然而，其可理解為熟悉本項技藝某些或所有具體之細節的情況下據以實施本況下，將不詳細地說明熟知之製程操作以避圖2Α — 1為依據本發明之一實施例的次窗孔CMP系統二0的平面視圖。圖2Α — 1的實施例具有一主研磨頭2〇8，並將其β又成為研磨晶圓2 〇 2的表面。設計該主研磨頭2 〇 §，俾施使其無限制地利用具有如直線研磨技術（LpT )之研磨塾材料、轉動之CMP研磨墊材料、固定研磨墊材料等等材料之任一種研磨墊而研磨該晶圓2 0 2。一般而言，係使用可達到期望之研磨量與研磨精確性的研磨墊材料。

藉由該系統2 0 0的次窗孔結構可使該晶圓2 0 2之不同區域上的研磨操作具有不同或相同的去除率，俾能使該研磨操作具有彈性。不像習知之CMP系統，其研磨頭係整個與該晶圓之整個表面接觸，在次窗孔CMP系統200中，於特定的時間點，該主研磨頭2 〇 8與該晶圓2 0 2間的接觸面大小可改變。具體而言，在習知之CMP系統中，該研磨頭施力至

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五、發明說明（8) 該晶圓的整個表面上，藉以從該晶圓的整個表面上去除材料俾能產生一實質上平坦之晶圓。相較之下，在該次窗孔〔从？系統2 00中，該主研磨頭2〇8僅施力至選定之晶圓2〇2的區域上，藉以完全地在一特定的時間點内從該選定之區域上去除過量的材料。

而由於w亥晶圓接觸面之面積改變（例如，在該研磨墊接觸該晶圓之處），所以該去除率亦將依據普雷斯頓公式而改變。根據普雷斯頓公式（Preston，s EqUati〇ri )，研磨去除率=Κρχ Ρχν，其中材料的研磨去除率為下壓作用力（P )與線性速度（V )的函數，而K p則為普雷斯頓係數 (Preston Coefficient )，係由研漿的化學成分（或固定之研磨材料與化學成分等）、製程溫度、及研磨墊表面所決定之一常數，並在其它變數之中。因此，當該主研磨頭2 0 8與該晶圓2 0 2之間的接觸面愈小時，則該表面材料的去除率將愈大。在一實施例中，控制該主研磨頭2 〇 8在該晶圓2 0 2上之位置的能力亦可使該研磨操作沿著期望之晶圓202的表面形狀去除材料，而並非令該研磨操作研磨該晶圓202的整個表面，一直到達成實質上平坦之表面為止。

在本實施例中，將承載部2 0 6設置於該主研磨頭2 0 8之下方，並利用扣環204而將該承載部206設成與該晶圓202 嚙合。較理想的情況是，定義該扣環204為在該晶圓202被該主研磨頭208所研磨時，能與該晶圓202保持在一共平面的關係者。該扣環2 0 4由堅硬之材料所構成，其必須能承

第12頁 491748 五、發明說明（9) 受重複之研磨、軟布拋光、及清洗（如，s i c )。較理想的情況是，使該晶圓2〇2之露出表面面向該主研磨頭2〇8的方，配向該承載部2 〇 6。在研磨期間，將該晶圓2 〇 2設成在晶圓旋轉方向209上旋轉，並將該主研磨頭2〇8設成在反方向亡旋轉，即在製備方向2〇7上旋轉。除了在製備方向2〇7 上旋轉之外，並將該主研磨頭208設成能在擺動方向211上進行小幅地往復移動，以產生一擺動運動。因此，該主研磨頭208在旋轉時，亦同時在擺動方向21ι上進行擺動，藉以改善在晶圓2 0 2上進行之研磨操作的效果。在一示範的實施例中，將該主研磨頭2 〇 8的尺寸設成大約與該承載部2 0 6的尺寸相同。然而，在不同的實施例中則較理想的情況是將該主研磨頭2 0 8的尺寸設計成大約與該晶圓2 0 2的尺寸相同。因此，在各實施例中，當該主研磨頭208的尺寸與該晶圓202的尺寸不同時（即，該主研磨頭2 0 8小於或大於該晶圓2 〇 2時），可改變該承載部 2 0 6的角速度，俾能使該承載部2 〇 6的角速度與該主研磨頭 208的角速度匹配。在另一實施例中，該次窗孔CMP系統200則具有次研磨頭212，其設置在該主研磨頭208的左側，並在該承載部 2 0 6的上方處。在此示範例中，將該次研磨頭設成為當該晶圓2 0 2被該主研磨頭2 0 8所研磨時，對該晶圓2 0 2提供額外的支撐之用。在一實施例中，除了對該晶圓提供額外的支撐之外，亦將該次研磨頭21 2設計成具有軟布拋光或清洗的功能。可令該次研磨頭212為固定式或移動式，且如

IH1 第13頁 491748 五、發明說明（ίο) 同該主研磨頭208般，係以一角速度在製備方向2〇7上旋轉。在另一實施例中，可將修整頭2 1 0設置在該承載部2 〇 6 的右側，並在該主研磨頭2 0 8之下方俾能修整該主研磨頭 208。如同該主研磨頭208與該次研磨頭212般，該修整頭 2 1 0亦在製備方向2 0 7上旋轉。此外，將該承載部2 〇 6及該修整頭210設成在一方向218上、下地移動。最初，在圖2 A — 1的實施例中，將該主研磨頭2 〇 8的邊緣定義在一位置xG處，而該位置係定義為該晶圓2 〇 2的中心。因此，藉由將該主研磨頭2 0 8的邊緣設置在位置χ〇時，便可使該次研磨頭212的邊緣被置於略偏Χ()的左^ 處。而藉由將該次研磨頭2 1 2的邊緣置於略偏Xq的左侧處日則正在方向211上擺動的主研磨頭208便能研磨該晶圓 2^2的整個表面。因此，由於該小幅的擺動，故較理想的情況是該主研磨頭208將接觸該晶圓202之略偏於Xq左^處的表面。

圖2A ~ 2為圖2A — 1之實施例的橫剖面圖，揭示該扣環 204與該晶圓202的共平面關係。在一較佳實施例中，將水平自由平衡點216設置在該承載部206的底面，並定義其在 =磨^軟布拋光、或清洗操作的期間内，具有使該承&部對正該移動之主研磨頭208或該次研磨頭212的功能。將該水平自由平衡點216固設於伸長之轉軸224上，而該轉 ί則在晶圓旋轉方向209上旋轉。並將該伸長之轉軸224設成施一作用力F至該承載部2〇6上。

第14頁 491748 五、發明說明（11) 又如圖2 A — 2之實施例所示，該固定式的修整頭2 1 〇係固設在修整用之轉軸226上。而該修整用之轉軸226則設成為施一作用力F到該修整頭210上。並將該承載部206與該修整頭21G设成為可分別沿著該轉軸224與該修整用之轉軸 2 2 6上下地移動’以便調整施加到該承載部2 〇 6與該修整頭 2 1 0之作用力F的大小。如圖所示，最初將該主研磨頭208的邊緣設置在m 置xG處’並將其設成在方向21 4上進行直線運動。而圖中亦顯示該次研磨頭21 2的邊緣係位在略偏位置々之左側處。在本實施例中，將該次研磨頭212設成為靜態的（相對於該直線運動而言）。然而，較理想的情況是，該次研磨頭212將沿著該製備方向2〇7旋轉。圖2A —3為圖2A —1之實施例的平面視圖，其中該主研二頭208的邊緣已從該位置&移動到位置&，而在移動方向上的位置Xl則定義為該晶圓的邊緣。圖Μ 一4為圖Μ — 3之次窗孔C Μ P系統2 0 〇 ’的搭立,|而国 ,_ _ 頭212係保持靜態。面圖。如圖所示’該次研磨在本實施例中，該研磨握於# 0日，，Α 的邊緣研磨該晶圓2G2的中該主研磨頭208 M , m ^ ^ ^ T。起。由於本系統的次窗孔結古亥主研遼涵？ηΓ: %間㉝’接觸面積（#，該晶圓202被 Λ研磨的面積）的尺寸並不同，且因而去除羊也不同。在接觸面積較觸面積），去除率詩m (即，在位置X。附近的接情況時（^ 、又目車父之下，在接觸面積較大的、，近位置χι時的接觸面積），去除率則較

491748 五、發明說明（12) j ’、、、：而σ人應注意到，被去除的材料多窠拖圓202之研磨區域内的表面輪廓。舉例而^，春取決於該晶之研磨區域内的表面輪廓最初係平坦者，σ右該晶圓202 208必須去除過量的材料，彳能達成平坦的研磨研磨頭而，若期望之表面輪廓為不平坦者表面， =除預』的材枓，將可產生該研磨區域内的表面輪，曰一旦從該晶圓202中心附近的區域去除所有料量（例如，表面層材料）之後，藉由精確地控制該主研磨頭208的邊緣到不同的位置而繼續進行該研磨操作，該不同的位置則在遠離位置Xq但靠近位置&處。因此，a續主研磨頭208直到最後才研磨該晶圓2〇2的邊緣，將可7利用極佳地控制該晶圓2 0 2之邊緣材料的去除量所產生的效果0

除了控制該晶圓2 02之邊緣的去除率，本實施例亦由於利用該扣環204而將該承載部206設成與該晶圓2〇2嚙 a ，故可消除該邊緣效應、研磨塾回彈效應、及邊緣燒毁效應。而由於該晶圓202與該扣環2〇4之間所存在的共平面關係，因而其間會產生一配置，其中當該晶圓2 〇 2被該主研磨頭208所研磨時，該扣環204將支撐住該晶圓202。因此’該共平面的配置將可允許該主研磨頭2〇8持續地研磨，並正好到該晶圓2 0 2的邊緣為止，而不會尚未到該晶圓2 〇 2的最邊緣即停止研磨’或如習知技術所經常發生的燒毁效應，即過度地研磨該晶圓2 0 2的邊緣。

第16頁 491748 五、發明說明（13) ，人應注意到，由於在該次窗孔CMp系統2〇〇,中進行改。1的/二磨操作J因此將產出較佳之研磨過的晶圓習知CMP系統中所採用的研磨操作，本發明係藉由該主研磨頭208在製備方向2〇7上旋轉，並同時在擺動方向211上擺動而進行研磨操作。圖2B—1、圖2B—2、及圖2B—3則揭示在不同的時間點，，觸面積之尺寸上的不同。在圖2B — j的示範實施例中，最初，將該主研磨頭2〇8的邊緣設置在該位置Χ()處，即該晶圓202的中心，因而產生接觸面積23〇。如圖所示，該主研磨頭208與該晶圓202相交於相交點2323及相交點 232b，因此產生接觸面積230，其定義為圓弧線234與圓弧線236所圍出的面積。繼而，直線地移動該主研磨頭2〇8，以使其邊緣更遠離該晶圓202的中心，因此產生較小的接觸面積23〇，。圖 2B —2的實施例顯示出該接觸面積2 30，，其定義為圓弧線 2 3 4與圓孤線2 3 6 ’所圍出的面積，而該等圓弧線則由於該主研磨頭208與該晶圓202在相交點232a，及232b，處相交所產生。如圖2B—3的實施例所示，一旦該主研磨頭2 〇8的邊緣幾乎到達該晶圓202的邊緣時，則實質上產生一較小的接觸面積230’，。如圖所示，該接觸面積230,，為由圓弧線 236’ ’與圓弧線234’ ’所圍出的小面積，而該等圓弧線則由該主研磨頭208與該晶圓202的相交點232a’’及232b，，所定義。因此，當該主研磨頭20 8的邊緣ed從位置xQ移動到位置χι時，接觸面積將變小，因而可使該主研磨頭2 0 8在實

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質上罪近該晶圓202邊緣的區域上，進行精確的研磨操作。雖然亡述主研磨頭208係從位置々移動到位置& /但熟悉本項技藝者應當明白，該主研磨頭208亦可從位置X移動到位置x〇 ’並從位置xG移動到位置Xq。 1 同樣地，在圖3 A — 1及圖3 A — 2的實施例中，將該主研磨頭208定義在位置X()上，以便將該次研磨頭212的邊緣設置在略偏位置xG的左侧處。在本實施例中，當該次研磨頭 212在製備方向207上旋轉時，其同時被設成在移動方向 2 2 2上進行直線移動。當該次研磨頭2丨2移動時，位在位置 x0處的主研磨頭將朝反方向進行直線移動，即在移動方向 214上進行直線移動，並同時在擺動方向21ι上進行擺動。在一較佳實施例中，將該次研磨頭212與該主研磨頭2〇8兩者設成以大約相同的直線速度進行移動。然而，在其它實施例中’可將該主研磨頭2〇8的直線速度設成與該次研磨頭2 1 2的直線速度不同，並可依據期望之製程參數組而改變。

圖3A—3及圖3A—4描繪出次窗孔CMP系統200a，，其中該主研磨頭2 0 8的邊緣已從位置X()移動到位置Χι，同時該次研磨頭2 1 2的邊緣已從位置Xq移動到位置Χ ι，而在該移動方向222上，該位置；；^則定義出該晶圓2〇2的邊緣。而由該晶圓2 0 2與該扣環2 〇 4間的共平面的配置所提供的支撐作用則允許該主研磨頭208與該次研磨頭212持續地研磨，並正好到該晶圓2 0 2的邊緣為止，且不會尚未到該晶圓2 〇 2的最邊緣即停止研磨。因此，以直到最後才研磨該晶圓2 〇 2之

第18頁 491748 五、發明說明（15) 邊緣的方式’將可使該次窗孔CMP系統200a’精確地研磨該晶圓2 0 2的邊緣。圖4A — 1及圖4A — 2的實施例描繪出次窗孔cmp系統 20 0b，其中將該次研磨頭212的邊緣設置在位置X()處。在本實施例中’將該次研磨頭2 1 2設成固定式（相對於直線移動而言），較理想的情況是，同時令其在製備方向2 〇 7 上旋轉。在另一實施例中，可將該次研磨頭2 1 2設成非旋轉的結構。如圖所示，將該主研磨頭2 0 8的邊緣設置在位置Xi處，即設置在該晶圓2 0 2於移動方向2 1 4上的邊緣處。如圖4 A — 3及圖4 A — 4的實施例所示，該主研磨頭2 〇 8的邊緣已從位置Χι直線地移動到位置xG，同時該次研磨頭21 2則保持在固定的位置上。因此，藉由先精確研磨該晶圓2 〇 2 的邊緣，再研磨該晶圓2 0 2之中心的方式，將可使次窗孔 CMP系統2 0 0b’具有極大的彈性，同時消除上述的邊緣燒毀效應及/或研磨墊回彈效應。在圖5A —1及圖5A —2的實施例中，將該主研磨頭2〇8 設置在位置Xi處，即設置在該晶圓202於移動方向214上的邊緣處，同時將該次研磨頭2 1 2的邊緣設置在位置Χι處，即設置在該晶圓202於移動方向222上的邊緣處。並將該主研磨頭208與該次研磨頭212兩者設成在製備方向2〇 7上旋轉。且除了旋轉之外，並將該主研磨頭2〇8定義為當該次研磨頭212同時在相反方向，即在移動方向222上直線地移動時，其係以大約相同的直線速度在移動方向2 1 4上直線地移動。在一實施例中，該次研磨頭212在該晶圓202被該

491748 五、發明說明（16) 主研磨頭208研磨的期間内不僅支撐住該晶圓202，該次研磨頭2 1 2還具有軟布拖光或清洗的額外功能。次窗孔CMP系統200c，表示圖5A —1的實施例，其中該主研磨頭208與該次研磨頭212已直線地移動。如圖所示，該主研磨頭208已從位置Xi，即該晶圓202在移動方向214 上的邊緣，移動到位置xQ，即該晶圓2 0 2的中心。同時，該次研磨頭2 1 2已從位置X」直線地移動到位置％。如此一來，2 0 0 c ’系統將可控制該晶圓2 0 2表面之特定目標區域的研磨，即該晶圓2 0 2的最邊緣，且不需考慮習知技術的缺點（即，邊緣燒毀效應或研磨墊回彈效應）。將圖6人一1及圖6入一2之實施例的主研磨頭208設成在製備方向207上旋轉，同時在擺動方向211上擺動。並進一步將該主研磨頭208設成在移動方向214上進行直線移動。如圖所示，將該主研磨頭2 0 8的邊緣設置在位置X(3處，以便使該次研磨頭2 1 2的邊緣被設置在略偏位置Xq的左侧處。在本實施例中，亦將次研磨頭21 2設成在製備方向2 0 7 上旋轉，同時在移動方向214上進行直線移動。在一實施例中，當該晶圓2 0 2正被該主研磨頭2 〇 8所研磨時，該次研磨頭212除了具有支撐該晶圓202的功能，還具有軟布拋光或清洗的功能。圖6A—3及圖6A — 4表示圖6A—1的實施例在該主研磨頭2 0 8從位置xQ直線地移動到位置Χι後的狀態。亦顯示該次研磨頭2 1 2從位置xQ同時地移動到位置&後的狀態。吾人應注意到，由於同時由位置xQ移動到位置Χι，所以該主研磨

第20頁 491748 五、發明說明（17) 頭2 0 8的直線速度大約與該次研磨頭2 1 2的直線速度相同。因此’在特定的情況下，次窗孔⑽？系統20 0d，具有先研磨該晶圓2 0 2中心，以便從該晶圓2 0 2的中心處去除表面材料’然後再從邊緣區域去除任何材料的功能。而該功能將允許該CMP系統為了去除表面材料而可沿著預期之晶圓2〇2 的表面形狀地研磨該晶圓2 〇 2的表面。又，以直到最後才研磨該晶圓202之邊緣的方式，使該次窗孔CMP系統200d，將可對表面材料的去除量行使極佳的控制方法，俾能消除習知技術的缺點。

如圖7A—1及圖7A —2所示，在200e的次窗孔CMP系統中，將該主研磨頭208的邊緣設置在位置Xl處，即設置在該晶圓202於移動方向214上的邊緣處，以便使該次研磨頭 2 1 2的邊緣被設置在略偏位置Χι的左侧處。在本實施例中，將該次研磨頭212設成在移動方向222上進行直線移動，並同時旋轉。同樣地，將該主研磨頭2 〇 8定義為在直線方向2 1 4上進行直線移動，.同時在製備方向2 〇 7上旋轉並在擺動方向211上擺動。且將該主研磨頭2〇8與該次研磨頭 2 1 2設成以一可相提並論的直線速度分別進行移動。

圖7A —3及圖7A —4則描繪出圖7a —1的實施例在該主研磨頭208與該次研磨頭212以一可相提並論的直線速度同時地已在直線移動方向2 2 2上移動之後的狀態。如圖所示’該主研磨頭2 0 8的邊緣已從位置Χι直線地移動到位置 x〇，同時該次研磨頭2 1 2的邊緣亦已從位置Χι直線地移動到位置xG。圖7A—3及圖7A—4揭示有彈性的次窗孔CMP系

第21頁 491748 五、發明說明（18) 統，基本上，可在不受習知之研磨墊回彈效應與邊緣燒毀效應影響的情況下，研磨該晶圓2 0 2的邊緣。

圖8A — 1為依據本發明之一實施例的次窗孔CMP系統 2 0 0 f的平面視圖。將本實施例的主研磨頭2 0 8定義成在製備方向207上旋轉，同時在擺動方向211上擺動。在一實施例中，較理想的情況是將該次窗孔CMP系統200 f設成具有支撐點220，而不具有該次研磨頭212。並將支撐點220設成當該晶圓2 0 2被該主研磨頭2 〇 8研磨時，作為支撐該扣環 204之用。在一實施例中，對稱地將該支撐點22 0設置在相向於該主研磨頭2 0 8的位置上，俾能產生一力矩，其等於由旋轉的主研磨頭208所產生的力矩。在一實施例中，將支撐點2 2 0設成為剛性的。然而，在不同的實施例中，可設計該支撐點220於利用一自動機構研磨該晶圓202時，俾能支撲住該扣環204，並將該自動機構設成產生可與旋轉的主研磨頭208所產生的力矩相提並論的一可程式化的作用力。该支撐點2 2 0可無限制地使用任一種作用力輸出裝置’包括氣壓式輸出裝置、液壓式輸出裝置、電磁式輸出裝置、或機械式輸出裝置，以支撐住該晶圓202。進一步地，可使用開迴路系統或閉迴路系統實現該支撐點2 2 〇，

其中可監測所產生的作用力及/或回授量。一般而言，可使用任一種能產生一可程式化作用力，俾能補償該主研磨頭2 08所產生之力矩的作用力輸出裝置。圖8A — 2為圖8A — 1之實施例的橫剖面圖，揭示當該扣環204與該晶圓202為共平面的關係時，該支撐點220的相

第22頁 491748 五、發明說明（19) 對位置。如圖所示，最初，將該主研磨頭2〇8的邊緣設置在位置x〇處，即該晶圓2 0 2的中心。圖8A — 3及圖8A ~4的次窗孔CMP系統200 Γ則描繪出圖 8A —1的實施例，其中該主研磨頭2 〇8的邊緣已從位置X()移動到位置A。如圖所示，該主研磨頭2〇8從該晶圓2〇2的中心處開始研磨該晶圓2 0 2。而當該主研磨頭2 〇 8持續地研磨該晶圓202的表面時，該支撐點220將藉由施加到該扣環 204上的作用力而支撐住該晶圓202，俾能補償該主研磨頭 208所產生的力矩。由於藉由該支撐點220支撐住該晶圓 202 ’所以當該晶圓20 2被該主研磨頭208研磨時，該次窗孔CMP系統2 0 0 f ’將可在不會面臨習知技術之缺點的情況下，研磨該晶圓202到其最邊緣。在圖9A—1及圖9A—2的實施例中，當該扣環2〇4夾持住被該主研磨頭2 0 8所研磨的該晶圓2 〇 2時，則從該支撐點 2 2 0處施力到該扣環2 0 4上。在本實施例中，將該主研磨頭 208的邊緣設置在位置Xl處，同時將該支撐點220設置在該扣環2 0 4上’並令其在對稱於該位置Χι的相向點上。如圖 9A — 3及圖9A — 4的實施例所示，該主研磨頭2〇8已沿著移動方向222，從該位置Xl，即該晶圓2〇2的邊緣，移動到位置xQ，即該晶圓的中心。因而可使該次窗孔CMP系統200g，可在不會面臨習知技術之研磨墊回彈效應及邊緣燒毁效應的情況下，研磨該晶圓2 0 2到其最邊緣。在次窗孔CMP系統20Oh的一實施例中，將實現複數之支撐點220。如圖10A — 1及圖10A — 2之實施例所示，當該

491748 、發明說明（20) 扣環2 0 4炎持住將被該主研磨頭2 〇 8所研磨的該晶圓2 〇 2 時’則從兩個支撐點2 2 0處施力到該扣環2 0 4上。在本實施例中’將該主研磨頭208的邊緣設置在位置Xq處時，同時將該兩個支撐點220設置在該扣環2 04上，並令該等支撑點位在彼此相向的位置上。該等支撐點2 2 〇將支撐住該扣環 204，並藉由產生一可與該主研磨頭2〇8所產生之力矩相提並論的力矩而支撐住該晶圓202。

使用複數之支撐點220的優點將在該主研磨頭2〇8研磨該晶圓202的邊緣時更加明顯。圖i〇A—3及圖10A—4的實施例描繪出次窗孔C Μ P系統2 0 0 h ’，其中該主研磨頭2 〇 8的邊緣已從位置xG移動到位置Xl。如圖所示，當該主研磨頭 2 0 8從位置xG移動到位置Xl時，即移動到該晶圓2 〇 2的邊緣時，該等支撐點220將支撐住該扣環2〇4，並因而支撐住該晶圓202。該扣環204與該晶圓202之間的共平面關係與該等支撐點2 2 0所提供之支撐功能相關連，且該共平面關係將允許該研磨頭2 0 8剛好研磨到該晶圓2 〇 2的邊緣為止，而不會尚未到該晶圓2 0 2的最邊緣即停止研磨。

圖11 A — 1及圖11 A — 2則描繪出依據本發明之另一實施例的次窗孔CMP系統。本實施例亦實現複數之支撐點22〇，即當該扣環2 0 4夾持住將被該主研磨頭2 〇 8所研磨的該晶圓 2 0 2時，則從該等支撐點處施加作用力到該扣環2 〇 4上。在本實施例中’將該主研磨頭2 0 8的邊緣設置在位置Χι處，同時將複數之支撐點220設置在該扣環2〇4上，並令該等支撐點位在彼此相向的位置上。如圖11A—3及圖11A — 4的實

第24頁 491748 五、發明說明（21) 施例所示’該主研磨頭2 0 8已從位置X!移動到位置&。該等支撐點220將可使該主研磨頭208在不會產生任何研磨塾回彈效應或邊緣燒毁效應的情況下，從該晶圓2 〇 2的最邊緣處開始研磨。圖1 2描繪出本發明之非水平自由平衡點的示範實施例。如圖所示，將承載部2 0 6設置在伸長之轉軸2 2 4上，並同時設置與該扣環2 0 4响合，而該扣環2 0 4則用以夾持該晶圓2 0 2。當該主研磨頭2 〇 8研磨該晶圓2 0 2時，則從支撐點 2 2 0處施力到該扣環2 〇 4上。較理想的情況是，本實施例必須利用到主研磨頭208，即當該主研磨頭208施加到承載部 2 0 6時’該主研磨頭2 〇 8必須能適應該承載部2 0 6的狀態。具體言之，將該主研磨頭2 〇 8設成能正確地施加適當大小的作用力到該承載部206上，俾能避免該主研磨頭208與該承載部2 0 6之間產生不宜的傾斜接觸。熟悉本項技藝者應理解，雖然一監測系統並未顯示於上述圖式中，但本發明可以一具有監測拋光層厚度（例如’例如監測一或多個被製備/研磨之層/膜的厚度）、監測材料去除率、及/或監測拋光層表面輪廓之功能的系統貫現。又，雖然在上述示範的實施例中，係水平地配置該晶圓2 0 2與其它元件，但本發明可使該晶圓2 0 2以任一方式（即，上傾或下傾）的配置而實現。最後，本發明可以元成地程式化各軸的運動、作用力、流程、及製程參數而實現。以上所述者，僅為了用於方便說明本發明之較佳實施

第26頁

圖式簡單說明關的研磨墊回彈效應。關的邊緣燒毁效應。晶圓的横剖面圖，其顯示該晶圓的圖1A顯示與習知技術相圖1B顯示與習知技術相圖1C — 1為顯示一晶圓不均勻表面形狀。 ”只口丨彳即w 圖1C 一2為習知CMP處理後之晶圓的橫剖面圖。圖2A ~ 1為依據本發明之_ 例的次窗孔CMp統平面視圖。立圖2 A — 2為依據本發明之另一實施例的次窗孔CMp系統只剖面圖，顯示扣環與晶圓之間的共平面關係。 ^圖2A ~ 3為依據本發明之另一實施例的次窗孔CMP系統平面視圖，顯示主研磨頭從晶圓中心移動到晶圓邊緣的情況。圖2 A — 4為依據本發明之另一實施例的次窗孔⑽？系統橫剖面圖’顯示該次研磨頭的固定位置。圖2 B — 1為顯示依據本發明之一實施例在主研磨頭的邊緣位在晶圓中心處時的接觸面積視圖。圖2B — 2為顯示依據本發明之另一實施例在主研磨頭已從晶圓中心移走後的接觸面積視圖。圖2B — 3為顯示依據本發明之另一實施例在主研磨頭到達晶圓邊緣時的接觸面積視圖。圖3A — 1為依據本發明之另一實施例的次窗孔CMP系統平面視圖，顯示主研磨頭與該次研磨頭相對於承載部的各別位置。圖3A — 2為依據本發明之另一實施例的次窗孔CMP系統

第27頁圖式簡單說^------ 横剖面而使誃:’不僅顯示主研磨頭邊緣的位置在晶圓的中心處還_ ^ -欠研磨頭邊緣的位置在略偏晶圓中心的左侧處外， -不扣環與承載部的共平面關係。蛊a f 3A —3為次窗孔CMP系統的平面視圖，顯示主研磨頭人研磨頭在相反方向上直線移動。播μ圖3A — 4為依據本發明之另一實施例的次窗孔CMP系統 ” σ面圖’描繪出該次研磨頭之非靜態的位置。圖4Α ~ 1為依據本發明之另一實施例的次窗孔CMp系統 w面視圖，其中將主研磨頭邊緣設置在晶圓的邊緣，同時將該次研磨頭邊緣設置在晶圓中心。生圖4 A — 2為/依據本發明之另一實施例的次窗孔CMP系統橫剖面圖，顯示該次研磨頭相對於直線移動的靜態位置。、，圖4A ~ 3為依據本發明之另一實施例的次窗孔⑶卩系統平面視圖，其中主研磨頭邊緣已從晶圓邊緣直線地移動到晶圓中心。圖4A — 4為依據本發明之另一實施例的次窗孔CMp系统橫剖面圖，描繪出主研磨頭的直線移動及該次研磨相對於直線移動的固定位置。圖5A —1為依據本發明之另一實施例的次窗孔cMp系統

平面視圖，顯示主研磨頭與該次研磨頭相對於別位置。戰的各圖5Α —2為依據本發明之另一實施例的次窗孔CMp 橫剖面圖，其中描繪出主研磨頭與次研磨頭分相對的邊緣上。引位於日日固

第28頁圖式簡單說明實施例的次窗孔CMP系統頭已從晶圓相對的邊緣圖5A~3為依據本發明之另一平面視圖，其中主研磨頭與次研磨上直線地移動到晶圓中心。 4马依據本發明之另圓； ^ ^ ® ^ ^ ^ ^ ?LCMP' 圖6A —1為依據本發明之另一：頭的直線移動。 :面視圖，其中主研磨頭邊緣與該次二的次窗續系統中心。〜頌碩邊緣位於晶圓圖6A—2為依據本發明之另一橫剖面圖，描繪出主研磨頭邊緣的位晋的次窗孔CMP系統的位置大約在晶圓中心。〃該次研磨頭邊緣圖6A—3為依據本發明之另一垂平面視圖，其中主研磨頭與該只也列的次窗孔CMp系統線地移動。磨碩已在相同方向上直圖6A—4為依據本發明之另一每a 橫剖面圖，顯示主研磨頭與只知例的次窗孔CMp 線移動。研磨頭在相同方向上的直圖7A—1為依據本發明之另—每a 平面視圖，描繪出主研磨頭邊緣/知例的次窗孔CMp系統承載部的各別位置。夂“—大研磨頭邊緣相對於圖7A—2為依據本發明之另—一橫剖面圖，顯示主研磨頭與該次—貫^例的次窗孔CMp系統圖7A ~3為依據本發明之另—\頭的移動方向。平面視圖，描繪出主研磨頭邊緣與該例的次窗孔CMP系統 x人研磨頭邊緣從晶圓 491748 圖式簡單說明邊緣直線移動到晶圓中心的情況。 ^圖7A —4為依據本發明之另一實施例的次窗孔CMP系統橫剖面圖，其中主研磨頭舆該次研磨頭已在相同方向上直線地移動。圖8 A — 1為依據本發明之另一實施例的次窗孔c M p系統平面視圖，其中支撐點用以支撐晶圓。圖8A — 2為依據本發明之另一每价 ^ ^ π Λ< 力見施例的次窗孔CMP系統才頁剖面圖，顯示承載部上之查擔點士 Λ 1丄又叉保點相對於主研磨頭的位置。圖8Α—3為依據本發明之另一银芈而镅岡丁盘鹿-+ 貫施例的次窗孔CMP系統 = 研磨頭邊緣從晶圓中心直線地移動到日日圓邊緣的情況，還顯示支撐點 < J I又枒點的固定位置。圖8Α — 4為依據本發明之另一伊w二门斗丄 &乃實施例的次窗孔CMP系統 m剖面圖，其中主研磨商p作曰& 岍原碩已伙日日圓中心直線地移動到晶圓違緣。一圖D為依據本發明之另—實施例的利用支撐點之二窗:系統平面視圖，其中將主研磨頭邊緣設置在晶圓邊緣。 “圖9A-/2為依據本發明之另—實施例的利用支樓點之孔CMP糸統橫剖面圖’冑示主頭&緣位置在晶圓邊緣上。圖9A—3為依據本發明之另—實施例的利用支撐點之次窗孔CMP系統平面視圖，其中主研磨頭邊緣已從晶圓邊緣直線地移動到晶圓中心。

第30頁叫748 圖式簡單說明圖9 A〜4為依據本發明之另一實施例的利用支广點之次窗孔CMP系統橫剖面圖，描繪出主研磨頌從㊂ ^ 之動到晶圓中心的移動方向。曰、緣移圖1 Ο A — 1為依據本發明之另一實施例的利用複數之支撐點之次窗孔CMP系統平面視圖。圖1 0 A — 2為依據本發明之另一實施例的利用複數之支樓點之次窗孔CMP系統橫剖面圖，其中將主研磨頭邊緣設置在晶圓中心。 ' 圖10 A — 3為依據本發明之另一實施例的利用複數之支撐點之次窗孔CMP系統平面視圖，描繪出主研磨頭從晶圓中心直線地移動到晶圓邊緣的情況。圖1 0A — 4為依據本發明之另一實施例的利用複數之支獲點之次囪孔CMP系統橫剖面圖，其中主研磨邊晶圈中心移動到晶圓邊緣。碩遺緣已從圖11A — 1為依據本發明之另一實施例的利用複數之支撐黠之次窗孔CMP系統平面視圖，該等支撐點則實質上位在彡研磨頭邊緣的相向位置上。圖11A — 2為依據本發明之另一實施例的利用複數之支撺黠之次窗孔CMP系統橫剖面圖，其中將主研磨頭 I在晶圓邊緣上。、、圖11A —3為依據本發明之另一實施例的利用複數之支擭_之次窗孔CMP系統平面視圖，其中主研磨頭邊緣已從晶圓邊緣移動到晶圓中心。圖11A—4為依據本發明之另一實施例的利用複數之支

第31頁 491748 圖式簡單說明撐點之次窗孔CMP系統橫剖面圖，描繪出主研磨頭從晶圓中心移動到晶圓邊緣的移動方向。圖1 2為依據本發明之另一實施例的非水平自由平衡點次窗孔CMP系統橫的剖面圖。【符號說明】 1 0 0 夾持部 102 研磨墊表面 104a 非接觸區域 104b 接觸區域 104c 邊緣接觸區域 200 ， 200，， 200a ， 200a，， 200b ， 200b，， 200c ， 200c，， 200d ， 200d，， 200e ， 200e，， 200f ， 200f，， 200g ， 2 0 0g’ ，20 0h，2 0 0h’ ， 20 0 i，200 i’ 次窗孔 CMP 系統 20 2 晶圓 20 2a 拋光層 SOSai，202a2，202a3，202a4 接觸點 204 扣環 20 6 承載部 20 7 製備方向 2 0 8 主研磨頭 20 9 晶圓旋轉方向 210 修整頭 211 擺動方向

第32頁 491748 圖式簡單說明 212 次研磨頭 214，222 移動方向 216 水平自由平衡點 220 支撐點 224 伸長之轉軸 22 6 修整用之轉軸 230，230’ ，2 3 0’ ’ 接觸面積 232a，23 2b，232a’ ，23 2b’ ，232a" ，232b’’ 相交點 234，236，234，，236’ ，234’ ’ ，2 36’，圓弧線 F 作用力 Χι 5 Xn J Xi 位置

第33頁

Claims

491748 六、申請專利範圍 ι· •種化學機械研磨系統（CMP )，包含. 一承載部，具有一頂面及一底/· 成用以夾持及旋轉一晶圓，而該晶二域，並將該頂面設形成層及待製備之複數已形成層之住二具有待製備之一已一製備頭，將其設成用以施加及頭重疊於該晶圓表面之至少一部份，“ a曰圓，以使該製備一部份係小於該晶圓表面之整個部份而該晶圓表面之至少 2·如申請專利範圍第1項之化學機械由脸# 7 巧倾*研磨系統（CMP )，

中將該承載部設成沿該晶圓旋轉方向旋轉。（； 3 ·如申請專利範第2項之化學十將呤制扯別機械研磨系統（CMP ) 5 r將該製備頭設計成沿製備方向旋轆，設成c _ 。吸锝，而該製備方向則成為相反於該晶圓旋轉方向的一旋轉方向。 4中請專利範圍第3項之化學機械研磨系統（CMP) ’ 兮製備頭設成得以一可程式化的速率進行擺動，並一二動設成發生於當該製備頭在該晶圓的中心與該晶圓邊緣之間移動時。

^如申請專利範圍第4項之化學機械研磨系統（CMp)，其該製備頭係設計成不僅朝向由該晶圓的邊緣至該晶圓的。U之方向直線地移動，並朝向由該晶圓的該中心至該晶 81的該邊緣之方向直線地移動。

'申請專利範圍 )包：申請專利範圍第!項之 3 · 干機械研磨系統（CMP )，更 —水平自之用 :將該水平自設2於該承載部的該底面區域，作為調整該承戴部i二；該承载部頂住該製備頭時，包含·· 】範圍第1項之化學機械研磨系統（CMP 更用以夾持該晶：：於該承載部的該頂® ’並將該扣環設成如申明專利範圍第1項之化學機械研磨系統（CMP )，更包含：一修整頭，位在該承載部的旁邊，該修整頭具有一修整用之表面，其與該晶圓的頂面實質上共平面，且該修整用之表面係設計成於令該製備頭移動至該晶圓的頂面或該修整頭之任一上時，用以移轉或頂住該製備頭。其 9 ·如申請專利範圍第8項之化學機械研磨系統（CMP 中將該修整頭設成沿該製備方向旋轉。

第35頁 1 〇 ·如申請專利範圍第1項之化學機械研磨系統（CMP ) 更包含：六、申請專利範圍 ---—- ，該支撐部係設成用以一支撐部，位於該支撐住該晶圓的頂面。戴部上方 11 ·如申請專利範圍第1 n / 其中該支樓部為以下二項之化學機械研/糸統（CMP)，點。巧乂下兩者之一：一次研磨頭及至少—支撐 1項之化學機械研磨系、统（cmp ) …，夺了 -人研磨頭扠成用以施加至該晶圓的至少一 ^ ^邻份係小於該晶圓的整個部份。專利範圍第1 2項之化學機械研磨系統<：CMP λ 其中將該次研磨頭設成沿該製備方向旋轉。（CMP)， 2.中如將申Λ專利範圍第1 3項之化學機械研磨系、洗（C Μ P、磨頭設成不僅朝向大約在該晶圓Λ. r邊緣與該晶圓的該中心之間的方向上liy在 ^中如將申，請，利範圍第u項之化學機械研磨系統（CMP 其中將該次研磨頭設成為 ·現（CMP)，布拋光部、及一清洗部巧以下-者之-支撐部、—軟

第36頁 491748 六、申請專利範圍 1 6 ·如申請專利範圍第11項之化學機械研磨系統（CMP )，其中將該支撐點設成用以自其施力於該扣環上，俾支撐住該晶圓。 17· —種化學機械研磨系統（CMP )，包含：一承載部，被設計用以在一固定位置上夾持及旋轉一基板，該基板則具有一待製備之表面；及一主研磨頭，被設成在該旋轉之承載部的該固定位置之上方沿一第一方向或一第二方向直線地移動，該第一方向係由該基板表面的一約略中心處指向該基板表面的一約略邊緣處’而該第二方向係由該基板表面的約略邊緣處指向該基板表面的約略中心處；同時將該主研磨頭施加至該基板上，以使該主研磨頭重疊於該基板表面的至少一部以 =而該基板表面的至少一部份係小於該基板表面的整個專利範圍第17項之化學機械研磨系統（。肝），八 '"承载係設計成沿一晶圓旋轉方向進行旋轉。製備方向定義成在：製備方向上進行旋轉’並將該為相反於该晶圓旋轉方向的一旋轉方向。 2〇.如中請專利範圍第19項之化學機械研磨系統⑽卜

第37頁 491748 六、申請專利範圍其中將該主研磨頭設成為進行擺動運動。 2 1 · —種化學機械研磨系統（CMP )，包含：一承載部，具有一頂面及一底面區域，並將該頂面設成用以夾持及旋轉一晶圓，而該晶圓則具有待製備之一已形成層及待製備之複數已形成層之任一；及一製備頭，將其設成用以施加至該晶圓，以使該製備頭重豐於該晶圓表面之至少'一部份’而該晶圓表面之至少一部份係小於該晶圓表面之整個部份；及一修整頭，位在該承載部的旁邊，該修整頭具有一修整用之表面，其與該晶圓的頂面實質上共平面，且該修整用之表面係設計成於令該製備頭移動至該晶圓的頂面或該修整頭之任一上時，用以移轉或頂住該製備頭。 22.如申請專利範圍第21項之化學機械研磨系統（CMp)，部！=該晶圓旋轉方向旋轉’且該製備頭 : 一製備方向上旋轉，而該製備方向設成為相反於該日日圓旋轉方向的一旋轉方向。 23·如申請專利範圍第21 更包含：項之化學機械研磨系統 (CMP )

一水平自由平衡點，並將該水平自由平衡點設作為調整該承載部之用。著於該承栽部的該底面區域於該承載部頂住該製備頭時

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