TW495415B

TW495415B - Semiconductor wafer, polishing apparatus and method

Info

Publication number: TW495415B
Application number: TW089126752A
Authority: TW
Inventors: Peter D Albrecht; Ezio Bovio; Paride Corbellini; Marco Morganti; Giovanni Negri
Original assignee: Memc Electronic Materials Spa
Priority date: 2000-11-21
Filing date: 2000-12-14
Publication date: 2002-07-21
Also published as: US7137874B1; EP1335814A1; KR20040011433A; WO2002042033A1; CN1461251A; JP2004520705A

Description

丨 <------.裝 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) • n n n ϋ _ —^---------' 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 495415

發明背景本發明係關於用於研磨半導體或類似型式之材料之裝置，特別係關於裝置，其便利於使向下的壓力均勻分佈在研磨的晶圓表面及/或裝置的研磨頭上。研磨-物體’以產生一極具反射性且無損傷的表面可應用於很’領域。當藉由電子光線.石版印刷術或光石版印刷術過程（此後稱爲「石版印刷術」），以研磨諸如半導體材料之晶圓的物體而在晶圓上製備印刷電路的時候，需要特別良好的精製（finlsh)。待將電路印刷於其上之晶圓表面的平坦度是重要的，以維持線路的解析度，其可能薄至微米(5」微吋)或更少。當使用步進機石版印刷術處理時，平坦的晶圓表面-特別是表面上之離散區的局部平坦度一之需求更爲提高。、當在晶圓的參考平面（例如，區分地段最妥適基準平面）測量時，，平坦度以總體平坦度變化參數（例如，總厚度變化 (“TTV”））或以局部區分地段平坦度變化參數（例如，區分地段總指示讀數（“STIR”）或區分地段焦點平面偏差 (“SFPD”））而量化。區分地段總指示讀數係在晶圓之小區域中的表面及一基準平面-稱爲「焦點」平面—之最大正與負偏差的和。SFQR係區分地段總指示讀數的特殊形式，係自前側最妥適基準平面量起。晶圓平坦度之特徵化的更詳細討論可以在F . S hi mur a的半導體矽晶體技術丨9丨_丨9 5頁（學術刊物刪年)找到。現在，單側研磨晶圓的研磨表面平坦度參數在大多數晶圓的中央部分内典型上係可以接受的，

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱 495415 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明說明（2 ) 但在靠近晶圓的邊緣，平坦度參數變成不可以接受，如下述0 傳統研磨機器的構造有助於靠近晶圓邊緣之不可以接受的平坦度測量。研磨機器典型上包含一環形研磨塾座，其安裝在一轉台上，用於繞通過墊座中心之垂直軸線驅動式轉動。晶圓固接於研磨墊座上方的壓力板，且下降而與轉動的研磨墊座研磨嚙合。一研磨漿液—典型上包含化學研磨劑與摩擦粒子-施加至墊座，以加強研磨墊座與晶圓之間的研磨交互作用。爲了達成所需要的研磨程度，一實質法向的力壓迫晶圓唱合於墊座。墊座與晶圓之間的摩擦係數在晶圓上產生顯著的侧向力。此侧向力諸如藉由在晶圓的前緣產生摩擦力的垂直分量，可能導致研磨的特定畸變。因爲晶圓安裝成爲在侧向摩擦力的影響下繞一萬向支架點樞動，故產生摩擦力的垂直分量。施加至晶圓的淨垂直力之變化局部改變晶圓的研磨壓力與研磨率，導致研磨物的畸變。通常，不均勻的力促使晶圓的周緣界限略薄於晶圓的大多數區域，使得晶圓的邊緣界限不能用於石版印刷術處理。此狀況係與晶圓平坦度有關之較常見問題的次要種類，此後稱爲邊緣衰減（edge roll-off)。晶圓研磨器的改良已幫助減少邊緣衰減。最近的設計已在晶圓與機構之間附設圓錐軸承總成，機構施加研磨力並允許晶圓自由轉動。圓錐軸承總成係傳統球窩構造的改良 ’其原因爲機構的萬向支架點係在軸承下方的點，輕告、斤 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂.--------· 5- ^^415

晶圓與研磨墊座之間的界面。當研磨墊座在研磨頭下方轉動的時候，墊座與晶圓之間的摩擦在研磨頭上產生水平力，於研磨頭上造成力矩。此力矩使研磨頭相對於墊座傾斜，施加較大的力至研磨頭的前緣。藉由使研磨頭的樞動點朝向研磨墊座的工作表面或略低於表面而下降，摩擦力施加於研磨頭的扭矩減至最小、消除或加諸於更佳的方向。此力矩的控制導致在晶圓之所有點的更均勻研磨壓力，及研磨墊座的更均勻磨損。以靠近工作表面之萬向支架點研磨的晶圓展現優良的平坦度特徵，特別是靠近晶圓外邊緣處（傳統研磨過程在該處展現衰減特徵），以及靠近晶圓中心處（在該處可能發生漿液缺乏）。衰減發生於具有一在工作表面上方之萬向支架點的研磨器，在該處，摩擦所導致研磨頭上的扭矩將研磨頭的前緣與晶圓壓入研磨墊座。漿夜缺乏發生的時機係在晶圓前緣與研磨頭壓入研磨墊座，推動漿液向岫’且禁止漿液流動於墊座對晶圓之間。儘管先前技藝之這些改良，晶圓的邊緣可能仍展現不能接受的表減’且晶圓的中心可能研磨不足。控制晶圓的轉動並使萬向支架點降低至工作表面或工作衣面下方係更佳者，其原因爲控制機構的萬向支架點與研磨墊座及晶圓二者的轉動速率可以進一步控制晶圓研磨過程。做一對比，使研磨頭自由轉動所提供之對於研磨過程的控制旎力小，其原因爲研磨頭與晶圓響應於晶圓與研磨墊座I間的摩擦力而僅僅轉動。晶圓之間及自一研磨機器至次一研磨機器的摩擦力可能改變（例如，由於轉台與驅動 -6 - 本紙張尺度綱+關家標準（CNS)A4規格（2i7i97公爱） I!▼丨 •裝 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂--------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制农 495415 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明說明（4 機構的不對準），使得研磨頭的轉動速率與晶圓研磨的特徵改變。此過程可能導致晶圓之間不均勾的研磨，且促使研磨整座内部更加退化。因爲自由的轉動晶圓傾向以較快的速率轉動，於研磨墊厓内邵可看到晶圓的線性足部，故執座中心附近更快速磨損。當靠近中心的塾座快速磨損時了因爲墊座不再平坦，晶圓的平坦度降低。如果晶圓的轉動速率減少’由於研磨整座之更均勻磨損，研磨品質大爲改良。此外，墊座磨損衝擊於晶圓表面的任何「凹狀研磨」或「圓頂研磨」，其可由晶圓的轉動速率更有效控制。於是，改良的設計負需要具備其他特性，諸如低萬向支架點與W圓轉動控制，以禁止邊緣衰減及大體上改良晶圓平坦度。發明概述在本發明的若干目的與特性中，提供一種半導體晶圓、半導體晶圓研磨裝置及方法，其改良所處理之晶圓的平坦度；提供此晶圓、裝置及方法，其減少晶圓邊緣衰減；提供此晶圓、裝置及方法，其增加可用於石版印刷術處理的晶圓面積；及提供此晶圓、裝置及方法，其改良晶圓外環區分地段與内環區分地段間之區分地段及區分地段的一致性0 通常，本發明的晶圓研磨裝置包括一基部，用於支撑研磨裝置的元件。上方具有一研磨墊座的轉台安裝在基部上，以使轉台與研磨墊座相對於基部繞一垂直於轉台與研磨墊座的軸線轉動。研磨墊座包含一工作表面，其可嚙合於本紙張尺度翻中國國家標準（CNS)A4規格⑵〇 x 297公釐） 1 ^--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 495415 A7 B7 曰曰五、發明說明（5 圓的前表面，以研磨晶圓的前表面。一驅動機構安裝於基邵上’以使其繞一大致上平行於轉台轴線的軸線轉動。一連接至驅動機構的研磨頭，其用於驅使研磨頭轉動，可支持至少一晶圓，以使晶圓的前表面嚙合於研磨塾座的工作表面。一球軸承總成使研磨頭安裝在驅動機構上，以供研磨頭繞一萬向支架點樞動，當研磨頭使晶圓保持痛合於研磨墊座時，萬向支架點位在不高於晶圓前表面與工作表面的界面之處。此樞動允許晶圓前表面的平面連續將本身對準，以使研磨壓力均勻分佈在晶圓前表面，而研磨頭的轉動由驅動機構驅動。此使前表面與工作表面維持連續平行的關係，以更均勻研磨半導體晶圓。在本發明的另一特色中，一種研磨半導體晶圓的方法大體上包括將半導體晶圓安置於一半導體研磨裝置的研磨頭中，及驅使一研磨墊座在研磨裝置的轉台上繞第一軸線轉動。研磨頭的轉動大體上係繞一第二軸線，其不與第二軸線重合。由研磨頭支持的晶圓安置成爲，俾使晶圓的前表面嚙合於研磨墊座的工作表面，且頂住研磨墊座。研磨&員保持繞-萬向支架點自由樞動，當驅使研磨頭繼續轉動時，萬向支架點位在不高於工作表面與晶圓前表面的界面之處，以致於晶圓前表面的平面可以響應於—繞萬向支架點而作用在垂直於晶圓前表面之方向的淨力，使研磨壓力均勾分佈在：磨塾座之晶圓前表面’並防止晶圓前表面在平仃於晶圓珂表面而大體上通過萬向支架點之力的作用動。使晶圓脱離轉台，且自研磨頭移除晶圓。参紙張尺度適用中國國家標準(cns)^St^〇 χ 297公爱Γ · ίφ Μ--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁〕經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -8 495415

發明說明（6 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製曰。本發月的最後特色中’冑示一單側研磨、單晶半導體日曰圓的卡15。每一晶圓包括一中央軸線與一前表面，前表面^體上垂直於中央軸線且研磨成爲精製研磨（fnnsh P〇yh)。印圓又包括一後表面—其未研磨成爲精製研磨一與員周邊、彖㈤表面係均勻性平坦，且用於將電路以石版印刷^印製於-區域中，其與中央軸線相距至少達圓周邊緣 ' 厘（〇 .08忖）内。晶圓並非依據它們的平坦度而選擇。本發明的其他目的與特性部分係明顯的，而部分將指明如下。 Μ式簡單説明圖1係一傳統晶圓研磨裝置的示意圖；圖1Α係圖1之晶圓研磨裝置的無污染艙内部示意側視圖；圖1 Β係本發明的晶圓研磨裝置示意側視圖與部分剖面；圖2係晶圓研磨裝置的放大、分解示意圖，以剖面顯示其一研磨頭；圖2Α%示就不同的研磨頭轉動速率，晶圓在研磨塾座上之每一點行進的總線性距離之比較；圖3係本發明的晶圓研磨頭第二實施例之放大、分解剖面；圖4係本發明的晶圓研磨頭第三實施例之放大、分解剖面；圖4 Α係一晶圓載體的透視圖；圖5係分爲二區分地段的200公厘（7.9吋）直徑晶圓示意圖；圖6繪示在傳統晶圓研磨器上研磨之一組晶圓的每一晶圓上之任何部分區分地段的最大SFQR値；圖7繪示在本發明的晶圓研磨器上研磨之一組晶圓的每一 -9 - 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ,0 ^ --------訂 *-------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 495415 A7 B7_ 五、發明說明（7 ) 晶圓上之任何部分區分地段的最大SFQR値；圖8繪示在傳統晶圓研磨器上研磨之晶圓組的每一晶圓上之全部部分區分地段的SFQR平均値；圖9繪示在本發明的晶圓研磨器上研磨之晶圓组的每一晶圓上之全部部分區分地段的SFQR平均値；圖1 0係200公厘（7.9吋）直徑晶圓示意圖，其指示一石版印刷術裝置自聚焦的全區分地段移動至一非聚焦的部分區分地段；圖1 1繪示就每一在傳統晶圓研磨器上研磨的晶圓而言，部分區分地段之一外環的每一區分地段SFQR平均値與全區分地段之一緊鄰内環的每一區分地段SFQR平均値之間的差；圖1 2繪示就每一在本發明的晶圓研磨器上研磨的晶圓而言，部分區分地段之一外環的每一區分地段SFQR平均値與全區分地段之一緊鄰内環的每一區分地段SFQR平均値之間的差；圖1 3繪示就每一在傳統晶圓研磨器上研磨的晶圓而言，部分區分地段之一外環的每一區分地段SFQR平均値與全區分地段之一緊鄰内環的每一區分地段SFQR平均値之間的百分比差；圖1 4繪示就每一在本發明的晶圓研磨器上研磨的晶圓而言，部分區分地段之一外環的每一區分地段SFQR平均値與全區分地段之一緊鄰内環的每一區分地段SFQR平均値之間的百分比差；圖1 5繪示就每一在傳統晶圓研磨器上研磨的晶圓而言， -10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） βϋ I -_!1·」n n ·1 flu ·>ϋ ·ϋ ϋ 1u^A^r>r « 1« I I βί an n an ^ I μμ μ·· MM· μ···ι wa 垂 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4^415 A7

:二圓：Γ可部分區分地段最大SFQR値與每-晶王區刀地段取大SFQR値之間的百分比差；及 +圖二繪：就每—在本發明的晶圓研磨器上研磨的晶圓而二，母晶圓的任何部分區分地段之最大SFQR値與每—曰曰圓的任何全區分地段之最大SFQR[之間的百分比厂曰日丄對應的參考符號指示在圖式的若干視圖中之對應”件。輕佳實施例詳細説明現在參考圖’特別是圖卜整體標示爲Η之傳統晶圓研磨裝置示意圖包含-安餘16、—研磨頭17、_晶圓_ 研磨墊厓19。當將晶圓壓入研磨墊座19以研磨晶圓的時候，軸16、研磨頭17與晶圓18繞一垂直軸線轉動。如以下 ^詳細說明者，研磨頭17必須相對於軸16而樞動，以致於晶圓18必須保持平順地嚙合於研磨墊座19。研磨頭π與晶圓1 8安裝成爲相對於軸丨6而繞一萬向支架點p樞動。在很 ^傳統研磨器中，包含圖1的示意圖，萬向支架點p的位置遠高於晶圓18與研磨墊座19的界面。自墊座19至萬向支架點P的距離通常約爲若干吋，諸如圖i所繪示的二吋距離。回到本發明，特別是圖1A與1B，顯示依據本發明而構成之一整體標示爲21的晶圓研磨裝置，其具有一基部，整體標示爲23，用於容納及支撑研磨裝置的其他元件。基部23 可以係各種構造，但較佳爲提供一用於研磨裝置2 1的穩定支撑。在較佳實施例中，一搶2 5圍繞晶圓研磨裝置2 i，且禁止空氣中的污染物進入艙而污染裝置與待研磨的物體。除了針對研磨期間晶圓夾持及由研磨裝置研磨的方式而在 11 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 χ 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} I I I_χ__^τ*------ 線經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 495415 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（9 ) 以下指明者之外，研磨裝置的構造係傳統式。此處所述型式之此傳統單側研磨裝置之一例係Strasbaugh 6DZ型，可自加州 San Luis Obispo 的 Strasbaugh公司取得。一轉台27安裝於基部23上，以相對於基部而轉動。轉台 2 7係圓形’且具有一安裝於其上的研磨塾座29，用於研磨半導體晶圓3 5。研磨墊座2 9較佳爲背面塗粘劑，以將墊座固定至轉台27。轉台與研磨墊座29相對於基部23，繞一垂直於轉台與研磨墊座的軸線A_起轉動。研磨墊座的對立側壓迫一工作表面37，其可嚙合於半導體晶圓35的前表面 3/。在研磨期間，研磨墊座29設計成爲接受研磨漿液的連續供應。研磨漿液經由一漿液運輸系統（未顯示），運輸到墊座29。研磨墊座29、研磨漿液與漿液運輸系統在相關技藝中是眾人皆知的。轉台27的轉動由一可轉動的馬達與可 TT動的&制裝且（未顯示）控制。可轉動的控制裝置控制轉台27的轉動速率，以進一步調整晶圓35的研磨，將更詳細討論如下。可轉動的控制裝置與馬達在相關技藝中是眾人皆知的。整體標示爲4 5的驅動機構安裝於轉台2 7上方的基部2 3 上，用於使驅動機構繞一大致上平行於轉台軸線A的軸線B 轉動（圖1B)。驅動機構45包括一馬達47與_容納於可移動臂53中的齒輪箱49。可移動臂53在側向與垂直方向樞動，以致於臂可將半導體晶圓35撿起、研磨及釋放，將更詳細説明如下。驅動機構45也包含一控制裝置（未顯示），用: 控制驅動機構的轉動速率，以強化研磨過程的研磨特徵。、 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ' ----— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --- 訂i 495415 A7 五、發明說明（1〇) 馬達4 7係在臂5 3中水平定向，且連接至齒輪箱4 9，其包括一適當的蝎輪總成（未顯示），用於將馬達繞一水平軸線的轉動轉換爲輸出軸55繞軸線B的轉動。齒輪箱49中之轉動馬達4 7能量的轉換在此技藝中係眾人皆知的，此處不再説明。輸出軸5 5自齒輪箱4 9向下通過雙列徑向軸承5 7，用於控制軸的定向。基邵2 3、艙2 5、轉台2 7與驅動機構4 5在此技藝中係眾人皆知的’且包括上述單側晶圓研磨裝置2 1的基本元件。本發明之標的係此研磨裝置2 1之新穎及有用的改良。回到本實施例的新奇與新穎的特性，晶圓研磨裝置2 1又包括一整體標π爲6 3的研磨頭，其可樞動及可轉動地連接至用於驅使研磨頭轉動的驅動機構4 5 (圖1 B )。研磨頭6 3的主要目的疋在研磨期間支持晶圓3 5，以致於晶圓可以均勻研磨。研磨頭6 3安裝在輸出軸5 5的下端，以致於它們一起轉動。研磨頭6 3傳統上用於執行單側研磨，但在研磨晶圓3 5的品質方面有若干缺點。本實施例的研磨頭63藉由又包括一球軸承總成，其整體標示爲7 5，而避免那些缺點。總成包括一上軸承構件77、一下軸承構件79與複數滾珠軸承81。上軸承構件77與下軸承構件79未互相固接，且可彼此相對移動。滾珠軸承8 1可嚙合於上軸承構件7 7與下轴承構件7 $，以在構件之間相對移動，以致於研磨頭63可以相對於驅動機構45樞動。軸承8〗較佳爲支持於一傳統軸承環（未顯示）中，係先前技藝中眾人皆知者，用於將軸承支持於軸承構件 77與79之間的位置。上軸承構件77固定安裝於驅動機構本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 ----^--------^-裝 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) —訂—------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 297公釐） -13- A7

丄：) 五、發明說明（11 ) 45上，而下軸承構件79固定安裝於研磨頭。上軸承構件 /、下軸承構件79具有球形軸承表面，其配置成俾使每— =形轴承表面的曲率中心對應於—萬向支架點p。垂直於任區祆表面的任何線大體上通過萬向支架點p、總成7 5的樞動中、。於是，驅動機構4 5與研磨頭6 3也繞萬向支架點 p樞動。在較佳實施例中，軸承構件77、79與滚珠軸承w 由硬化鋼或其他材料形成，其可以忍受當研磨頭63轉動時的重覆樞動。表面係高度研磨，以防止磨損碎片產生，且，軸氣、、心成7 5中的摩擦減至最小，及使軸承總成產生極平滑的樞動。一 '圓研磨期間，臂5 3施加向下的壓力至研磨頭6 3 (圖如前述，臂53繞一靠近臂近端（未顯示）的水平軸線垂县樞動。雖然認爲其他活節系統係在本發明的範田壽中， f液壓或氣壓引動系統通常用於活節連接研磨臂53。；言些 :::在相關的技藝中係眾人皆知的，此處不再詳細説明。 ’引動系統的向下力經由輸出5 5轴、 _ 珠軸承與下轴承構件79傳送到晶圓h。軸承構件77、农 =研磨裝m又包括—整體標示爲_半剛性連接件，棘^動機構45與研磨頭63之間，用於自驅動機構施加应驅動機ίΓ5磨頭（圖1β)。半剛性連接件89確保研磨頭63 =機構45 一起轉動，所以控制裝置可以調節驅動機構的速率’因而調節晶圓35的轉動。若無半剛性連接89，則上軸承構件77將與驅動機構45 一起與晶圓”將不能在球軸承總成754:動構件79 Γ万得動。驅動機構4 5與 . > --------^--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) # 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制 n n -

本紙張尺度適用令國國家標準(CNS)A4 297 ^ ) 五、發明說明（12) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 磨頭6 j之間的連接必須係半剛性，以致於研磨頭相對於驅動機構而繞球軸承總成75的萬向樞動不受驅動機構之驅動力的影響。半剛性連接件89係撓性連接，其在第一實施例中係一扭矩傳送靴9 3，接合至驅動機構4 5與研磨頭6 3。靴9 3允泎研磨頭6 3相對於驅動機構4 5繞通過球軸承總成 7 5的萬向支架點P之水平軸線樞動，用於將驅動機構的轉動傳送到研磨頭。一環95套在扭矩傳送靴93的外邊緣上，以將靴固足至研磨頭6 3。環9 5與靴9 3各含有複數匹配孔 97，以致於複數螺栓103可以通過環與靴，以將靴固定支持至研磨頭63。環9 5將靴93強化，以致於經由靴傳送的轉動力均勻散佈於靴的圓周上。在較佳實施例中，扭矩傳送靴 93由彈性材料製成，諸如橡膠（例如，氨基鉀酸酯），其具有能夠將驅動機構4 5的轉動能量傳送到研磨頭6 3的勁性及能夠允許研磨頭樞動的彈性。能夠傳送轉動能量及允許研磨頭6 3樞動的其他材料也係認爲在本發明的範疇中。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製研磨頭63又可支持晶圓35，用於將晶圓前表面39嚙合於研磨墊座29的工作表面37(圖1B)。頭63包含一下本體1〇9 ’其安裝於下軸承構件79上。下本體1〇9與下軸承構件79 一起轉動，且固接至扭矩傳送軌9 3，如上述。所以，軌9 3 將輪出轴5 5的轉動能量直接傳送到研磨頭6 3的下本體1 〇9 。下本體109額外包含一向内的環形凸緣m，其在上軸承構件77上方向内突起，以致於當臂53向上舉升研磨頭63時 ’下本體109、一研磨塊115與晶圓35的重量加諸於剛性的上軸承構件，而非扭矩傳送靴9 3。當臂5 3舉升驅動機構4 5 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ^415 A7

與研磨頭6 3時，此凸緣111藉由不使扭矩傳送軌9 3承受重覆的垂直張力負載，而幫助支持它。下本體1〇9又包括一夹持環117與安裝夹片119，其安裝於下本體下方，且互相合作而產生一支座，用於供研磨塊115安裝在研磨頭63上。夹持環117自下本體109的周圍向下延伸，以側向支撑研磨塊 115，而安裝夾片119係平坦的環，其安裝在下本體下側，以使研磨塊與下本體分離。研磨塊115係厚、剛性塊，在研磨期間充當晶圓3 5的支撑。研磨塊115的選擇是由它們的平坦度與剛性，且典型上由陶瓷材料形成—此係由於它們的結構剛性與溫度穩定性。晶圓3 5係以傳統方式安裝在研磨塊 115的底部，此係藉由施加臘層至研磨塊且使晶圓粘合至研磨塊，使晶圓前表面3 9保持暴露且面向下。然後，研磨塊 U5藉由將一形成在下本體、夹片119與研磨塊之間的穴125 清空，而安裝在下本體109上。將此穴125清空可使研磨塊 115保持固定在研磨頭63上。現在參考圖2，其示意繪示操作時安裝在驅動機構以上㈣磨頭63之交互作用。箭頭D指示轉⑵相對於晶圓35 的移動方向。如前述，萬向支架點p係整個球軸承總成的樞動點。此萬向支架點p相對於晶圓35的位置影響研磨裝置21的研磨特徵。當研磨塾座29在研磨頭63τ方二動時、’ f座與晶圓35之間的摩擦在頭上產生水平力，導致頭上之一力矩。藉由朝工作表面37降低研磨頭63的萬向支架點 P ’或略低於表面，如圖2的誇張位置所示，摩擦力施加至研磨頭的力矩減至最小或在更佳的方向施加。此力矩的栌 I!、··-裝 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) — 訂--------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -16 -

本紙張尺度顧㈣ 0¾ (CNS)aTI^ (210 X 297 ^Γ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 495415 A7 __B7 五、發明說明（w) 制導致在晶圓3 5之全部點上的更均勻研磨壓力，及研磨塾座2 9的更均勻磨損。萬向支架點p靠近或略低於工作表面 3 7而研磨的晶圓3 5展現優良的平坦度特徵，尤其是靠近晶圓外邊緣129者，傳統研磨過程在該處展現「衰減」特徵。衰減發生在有萬向支架點P’高於工作表面37的研磨器，在該處’摩擦所導致研磨頭6 3上的扭矩將晶圓3 5前緣13 入研磨墊座2 9。因爲晶圓3 5轉動，故晶圓3 5前緣13 1恆改變，在晶圓圓周產生向下的傾斜邊緣，或衰減。在萬向支架點P位於研磨界面之處，因爲摩擦力通過或很靠近萬向支架點P，故力矩減少。晶圓35前緣131(或支持晶圓的夾持環，如削述）並不以同樣多的力將晶圓3 5壓入研磨整座2 9 ’故晶圓的衰減減少。此外，與萬向支架點p，遠高於工作表面37的典型研磨器相比，當晶圓35前緣ηι移動越過研磨墊座時，將較少的研磨漿液推向晶圓35前方及擠離墊座 2 9。更多漿液朝向晶圓3 5中心流動，則中心承受更多的研磨，進一步減少晶圓邊緣丨29的過度研磨。在樞動點p低於工作表面37之處，力矩反向，將研磨壓力偏壓至頭63的尾緣133，進一步增加能夠流動於晶圓3 5下方的漿液數量，及改良晶圓中央部分的研‘磨。在本發明中’當研磨頭使晶圓35保持鳴合於研磨塾座29 時’萬向支架點P位於工作表面3 7附近。當研磨頭6 3由驅動機構45驅動而轉動的時候，此位置允許晶圓35將本身連續對準，以使晶圓前表面3 9上的研磨壓力均勻化。因爲研磨頭6 3的樞動，前表面3 9維持平順地嚙合於一工作表面3 7 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

T . _ϋ i MMrnmmw T fl n m f— ϋ n MMt ί I A7 B7 五、發明說明（15 ) ’以更均勾研磨半導體晶圓35。此外，藉由繞—在研磨界面的點p樞動，實際上消除由於方向平行於晶圓35前表面 3 摩擦力所導致頭3上的力矩。在較佳實施例中，萬向支架點p的位置不高於含有轉台27之界面側部的晶圓35與工作表面37之界面。此構造藉由使研磨壓力均勻分佈於前表面上以更均勻研磨晶圓35，而使工作表面37與前表面” 維持幾乎平行的關係。此構造又禁止壓力頭由於頭相對於轉台27樞動而形成在靠近晶圓35前緣131之處。因爲研磨頭6曰3上的力矩施加略多的壓力至晶圓35尾緣133，故適當數T的漿液可以通過晶圓與研磨墊座2 9之間，以改良晶圓研磨。 ^ 研磨頭的轉動軸線（軸線B)與轉台（圖1B)的轉動軸線（軸線A)隔開。此幫助確保晶圓35承受研磨墊座29之一實質部分的均勻研磨。研磨墊座較佳爲比晶圓3 5與研磨墊座6 3寬很多，以致於研磨期間，無晶圓部分通過研磨墊座中央部分上方。因爲晶圓35與大部分研磨墊座交互作用，故此幫助增加研磨墊座2 9的壽命與晶圓研磨的均勻度。此外’研磨頭6 3與轉台2 7以不同的相對轉動速率轉動，以更均句及有效地研磨晶圓3 5。調節研磨頭6 3轉動速率將影響研磨墊座29的磨損型態，其則影響晶圓35的平坦度與研磨塾座的壽命。晶圓35與研磨塾座29的轉動可以數學方式模擬，以比較其相對速度，以決定何速度可能提供最均勻的研磨與最長的墊座壽命。圖2 a係此比較結果的圖示。圖2 A的曲線姐繪示晶圓3 5於研磨墊座2 9的每一點上所行 •18- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

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經濟部智慧財產局員工消費合作社印製，的總線性距離。每-曲線代表研磨頭63之不㈣轉動速率风），而研曆墊座29的轉動速率保持爲常數一每分鐘· 轉(/pm)、。例如，在研磨墊座29與研磨頭^以相同轉動速 2母分鐘200轉（Ωα=每分鐘2〇〇轉）轉動之處，於研磨墊座的每一轉期間，與墊座中心相距6〇公厘（2·4吋）之研磨執座上的任何點可看到大約235公厘（9.25吋）的晶圓35通過^胃占。追蹤對應於每分鐘200轉（ίν=每分鐘2〇〇轉）之研磨頭速率的曲線，圖2Α顯示，在研磨墊座29與研磨頭以相同轉動速率轉動之處，於研磨墊座的徑向内部分可以比研磨墊座的外邵分看到晶圓35之更線性的距離通過它們。隨著時間過去，此可能在靠近研磨墊座29的内部分導致更大的研磨墊座 29磨損。理想上，於單一轉動期間，研磨墊座”上的每一點必須看到相同數量的晶圓3 5通過。但明顯地，由圖2 A，無角速度的組合可產生此水平線。最佳可用的輪廓將使墊座2 9每一郅分所看到的晶圓3 5距離更均勻分佈於整個研磨墊座。在研磨頭63以每分鐘100轉（Ω,每分鐘1〇〇轉）之速率轉動之處的曲線近似於此結果。所以，以接近約每分鐘1〇〇轉轉動研磨頭63通常導致晶圓35之更均勻的研磨及研磨墊座2 9之更一致的磨損，其原因爲墊座磨損可自研磨墊座所見的線性晶圓距離推論。因爲這些結果係根據相對速度，它們係可標度的，且研磨頭6 3的速度可以表示爲研磨墊座 29之轉動速度的百分比。如上所述，在較佳實施例中，研磨頭6 3係以小於轉台2 7 的轉動速率驅動。如果允許晶圓35與研磨頭63自由轉動， -19- 本紙張尺錢財S國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱）

495415 A7 五、發明說明（17 則它們將以約和研磨墊座29相同的速率轉動，導致墊座不均勻磨損。於是，驅動機構45實際上調節研磨頭63的轉動速率，以致於研磨頭以轉台27轉動速率的約百分之四十 (40%)與約百分之七十（7〇%)之間的轉動速率轉動。在以上例子中，此對應於每分鐘80轉與每分鐘14〇轉之間的^^ 。根據另外的實驗與以上的分析，已經發現，此範圍係晶圓研磨的最佳範圍，於前表面39產生更均勻的研磨及更平均的研磨墊29磨損。更特別地，在驅動機構45以轉台”轉動速率的約百分之五十五（55%)轉動之處，達成最佳的研磨。在圖2A之例中，此對應於約每分鐘n〇轉的。轉到本發明的研磨頭第二實施例，一研磨頭153連接到驅動機構45，以驅使研磨頭轉動（圖3)。研磨頭153可以支持晶圓3 5，以使晶圓的前表面39嚙合於研磨墊座29的工作表面〇 7。研磨頭153經由一整體標示爲159的球軸承總成接合至驅動機構45，以使研磨頭繞工作表面37附近的萬向支架點樞動。研磨頭153使晶圓35的前表面39保持嚙合於研磨墊座2 9，以研磨晶圓，且允許前表面的平面將本身連續對準，以使研磨壓力均勻分佈於晶圓的前表面，以更均句地研磨半導體晶圓。一標示爲163的半剛性連接件接合至驅動機構45與研磨頭 153 ,以將轉動力自驅動機構傳送到研磨頭，並允許研磨頭相對於驅動機構繞球軸承總成159萬向樞動。所以，在很多方面’第二實施例類似於第一實施例。雖然類似，但研磨頭153的第二實施例夾持晶圓35，施加 20. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) | · ϋ n -n ' n I 0 00 一： I n n ϋ n I I ϋ I · 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 495415 Α7

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明說明（化）壓力於Em圓，且以新穎的方式傳送轉動至研磨頭。一薄膜 169安裝於研磨頭1M的下側（圖3)。在較佳實施例中，薄膜 169由石夕氧燒形成，但其他適當材料係在本發明的範φ壽中。薄膜169具有一外表面171與一内表面173，外表面171可嚙合於晶圓35，以安裝晶圓於研磨頭153上，内表面173對立於面對研磨頭的外表面。研磨頭153又包括一環形夾持件 177，其圍繞薄膜169且接合至研磨頭，以夾持薄膜於頭上。夾持件177將薄膜169的周緣密封至研磨頭153，並允許薄膜的部分不直接嚙合於夹持件，以自頭獨立向内且向外移動短距離。一界定於薄膜169與頭153之間的穴179與一眞空來源流體連通。眞空係藉由通過一系列在輸出軸55與頭中的槽道181，而傳送到研磨頭153。薄膜169具有一麥成於其内的孔，以致於在穴179中抽眞空時，薄膜169可將晶圓^ 向上抽取而頂住薄膜且支持晶圓。薄膜169又藉由選擇性改變Κ179中的空氣壓力，以均勻壓迫前表面39頂住工作表面 37，而支持晶圓。雖然第二實施例能夠執行與第一實施例大致上相同的研磨，但第二實施例理想上適用於研磨一晶圓35，其在雙側研磨的晶圓研磨器上預先研磨。此晶圓μ 已研磨成爲大致上平坦，以致於任何額外的研除晶圓整體上方之一均勻的矽材料層，大致上不會影響晶圓的平坦度。薄膜169特別適用於此目的，因爲夾持器係緊緊壓頂於研磨墊座2 9，以夾持晶圓3 5，而薄膜允許晶圓貼合於研磨蟄座，以移除一均勻的石夕層。球軸承總成159又包括一上圓錐座187，其接合至驅動機 -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公釐） ^ f --------^--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 495415 A7 _____ B7 五、發明說明（19 ) 構45且與之一起轉動（圖3)。一下球形樞動件189固定安裝在研磨4 15 3上，且朝向驅動機構4 5向上延伸。下球形樞動件189可嚙合於上圓錐座187，使研磨頭153可相對於驅動機構45樞動。下球形樞動件ι89具有一向上的球形面191。垂直於球形面191的任何線通過樞動的萬向支架點。雖然球軸承總成159的構造大致上不同於第一實施例，但所產生的樞動大致上類似’導致夾持器17 7的均勻壓力及一研磨過的晶圓35，其中一均勻的矽層已移除。如同先前實施例，萬向支架點位於或略低於含有轉台2 7的界面之一側上的晶圓3 5 與工作表面37之界面。此幾何形狀使工作表面37與夾持器 177維持平順地鳴合，而前表面3 9與工作表面之間有相同的距離，以使夾持器的壓力更均勻。此構造禁止低壓力點由於研磨頭153相對於轉台27的樞動而形成在夾持器ι77的尾緣附近，而幫助夾持晶圓。較佳地，低球形樞動件189由諸如不銹鋼的高強度金屬形成，而上圓錐座187由諸如ρΕΕκ 的塑膠材科形成’ PEEK係polyaryletherketone樹脂，可自美國賓州Westcheter的Victrex USA公司取得。二表面皆高度研磨，以禁止磨損碎片的產生，且使球軸承總成丨59中的摩擦力減至最小，且使軸承總成產生極平滑的樞動。在第二實施例中，半剛性連接件163包括複數肩部螺栓 197，其接合至研磨頭153(圖3)。這些肩部螺栓197自研磨頭153向上延伸，且通過一環形凸緣2〇1中的一系列徑向槽 199，凸緣201係自上圓錐座187側向延伸。徑向槽199具有適當尺寸，略大於螺栓197,以致於當驅動機構45轉動時， -22· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 · I I I I I . 495415 A7 -—__________B7____ 五、發明說明（20) 徑向槽嗟合於肩部螺栓，以促使研磨頭1 53轉動。徑向槽 199與螺检197之間的額外餘隙允許上圓錐座ι87與下球形樞動件189互相略爲樞動，且防止晶圓35掉出頭153，且減少夹持咨177上的磨損。如同先前實施例，此樞動允許更均勻的研磨，及自驅動機構45連續傳送轉動至研磨頭153。凸緣 201與上圓錐座187係單一、塑膠構造。當驅動機構45於研磨以後向上舉升時，每一肩部螺，栓197之一螺栓頭2〇5嚙合於塑膠凸緣201 ’俾使自工作表面37舉起研磨頭153。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

在研磨期間，經由薄膜169施加研磨壓力優於使用剛性表面支撑晶圓35的研磨器。第一，頭153可夹持晶圓35，不需要使用粘劑，減少複雜性且消除可能的污染。此實施例以眞空將晶圓35固定至頭153，消除潛在性污染之一來源。第二，因爲研磨壓力經由薄膜169施加至晶圓3 5，則在晶圓 J 5人薄膜169之間無意中捕捉的任何顆粒物不會影響研磨表面。至於傳統系統，顆粒物可能變成停留於晶圓35與剛性支f表面（例如，支持板）之間。在研磨期間，此顆粒物施加壓力於晶圓的背面，因而將一小部分的晶圓朝向研磨墊厘向外推動。研磨操作尋求使晶圓平坦，且典型上使由外界物質向外推動的此小部分晶圓平坦。一旦自剛性支撑件移除晶圓，則由灰塵推向外的部分晶圓回到它的原始位置 :在研磨表面留下酒窩狀缺陷。藉由薄膜169，留在薄膜與晶圓35之間的任何顆粒物將使薄膜而非晶圓暫時變形，^ 許晶圓正常研磨而不使晶圓出現酒窩。 7 U 操作時，晶圓35與夾持環177二者鳴合於工作表面37(圖 -23- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 --—-------B7____ 五、發明說明（21 ) 3)田S磨"員153轉動時，冑膜169將曰日0圓35壓人工作表面。、而％ 177舲w圓3 5失持於頭内，以致於工作表面與晶圓之門的摩擦不夠將晶圓拉出頭外。夾持環177在延伸性使：以後會輕微磨損’以致於可維持夹持環Μ底部與薄膜169之間的偏置。實際上，環177使研磨頭⑸保持與工作表面37相隔適當距離，而薄膜169將晶圓35壓入工作表面。藉由圍繞晶圓35及自鄰近於晶圓的研磨頭153向下延伸，夾持環177於研磨期間嘴合於晶圓的邊緣129，即使夫持環隨著時間過去而有些磨損時亦然。如同第一實施例，研磨頭153與轉台27以不同的相對轉動速率轉動，以更均勻研磨晶圓35。研磨頭153以小於轉台27的轉動速率轉動。較佳地，驅動機構45以轉台27轉動速率的約百分之四十 (4 0 /〇)與..々百刀之七十（7 〇 % )之間的轉動速率轉動。當研磨頭153以以轉台27轉動速率的約百分之五十五（55%)轉動時，研磨器產生平坦度最佳的晶圓。轉到研磨頭的第三實施例，本實施例包括一研磨頭M3, 其連接至驅動機構45，以驅使研磨頭轉動（圖4)。研磨頭 223可以支持晶圓35，以使晶圓35前表面39嚙合於研磨墊座的工作表面37。如，先前實施例，本實施例針對提:二勻壓力於晶圓3 5，以自一由雙側研磨過程或細磨製過程製成平坦的晶圓移除一均勻的碎層。一整體標示爲227的球軸承總成連接研磨頭223與驅動機構45，以供研磨頭樞動。球軸承總成又包括一上圓錐座與一下球形樞動件231，其類似於第二實施例。上圓錐座 -24- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） .*111- I I I I I I I · I I--------I---I I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 495415 A7 B7 五、發明說明（22 ) 229較佳爲沿奢驅動機構的遠端232焊接至驅動機構4 5，不過，其他形式的永久接合也在本發明的範疇中。當研磨頭 223使晶圓3 5保持嚙合於研磨墊座時，研磨頭223繞一不高於工作表面3 7的萬向支架點樞動，以允許晶圓前表面3 9的平面將本身連續對準，以使研磨壓力平均分佈於晶圓前表面，而研磨頭的轉動係由驅動機構4 5驅動。較佳地，如同先削實施例’萬向支架點位於含有轉台2 7之界面側部的晶圓35與工作表面37之界面下方，以使研磨壓力平均分佈於晶圓前表面39。均勻壓力維持於前表面39與工作表面37之間，以藉由禁止壓力點由於研磨頭223相對於轉台27的樞動而形成在晶圓的35邊緣129附近，而更均勻研磨晶圓。一整體標示爲23 3而在驅動機構45與研磨頭223之間的半剛性連接件將驅動機構的轉動力傳送到研磨頭，並允許研磨頭相對於驅動機構的萬向樞動。此連接件233類似於第二實施例的半剛性連接件163(圖3)之處在於，它使用肩部螺栓23 5’其安裝在研磨頭223且通過上圓錐座229中的孔237 。然而，做一對比，上圓錐座229並非單一構造。圓錐座 .229包含一基部229a，其焊接至驅動機構45且自彼側向延伸 ’以嗔合於肩邵螺栓235，而上圓錐座229之一部分229b自基部向下延伸，以嚙合於下球形樞動件231。基部229a較佳爲由金屬形成，以致於它可焊接至驅動機構4 5。部分229b 較佳爲由諸如peek的塑膠材料形成，PEEK係 polyaryletherketone樹脂，可自美國賓州 Westchetei^ victrex USA公司取得。上圓錐座229與下球形樞動件231二者皆高度 -25- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公髮） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · I I I--1 I -------I I > 495415 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明（23 ) 研磨，以禁止磨損碎片的產生，且使球軸承總成奶中的摩擦力減至最小，且使軸承總成產生極平滑的樞動。第二與第三實施例之間之—重要的區別係施加研磨壓力至晶圓35的方法。第三實施例不使用薄膜169，而是使用一剛性支持板247與一夾持器249，二者皆接合至研磨頭η〕以夹持晶圓35。支持板247係平坦且剛性，類似於第—實施例的研磨塊115,可施加均勻壓力於整個晶圓35，以均勻研磨晶圓。一形成於研磨頭223與支持板247之間的穴25ι中所維持的空氣壓力施加向下的力於支持板與晶圓35。夾持器249 自研磨頭223’在支持板247下方向下延伸，以在研磨期間夾持晶圓35，此類似於第二實施例。支持板247獨立於夹持器249而㈣，以致於#夾持器磨損時，支持板向外延伸相對較小的距離，以在支持板與夾持器之間維持相同的距離。此確保夾持器249與晶圓35之間維持正確的嚙合深度，以在研磨期間夾持晶圓於夾持器中。當自工作表面3 7舉升研磨頭223時，在研磨之前與之後，驅動軸45首先舉升球軸承總成227。一舉升墊圈273鬆鬆地套在驅動機構〇與肩部螺栓235上，以致於當驅動機構舉升研磨頭223時，肩部螺栓頭277停置於墊圈，以致於驅動機構可以舉升研磨頭。若血舉升墊圈273,頭277可能通過孔237，防止研磨頭自工作表面^7舉升。舉升墊圈273之鬆鬆地套在肩部螺栓235與驅動機構45上確保墊圈不會藉由禁止萬向支架作用，而影響研磨過程。操作時，第三實施例實際上相同於先前二實施例。此包 "---r-------I 裝--------訂---------· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -26 - A7

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明說明（24 ) 含控制驅動機構45相對於轉台27的轉動速率。相同的速率範圍仍適用（在約百分之四十（4〇%)與約百分之七十（7〇%) 之間），且最佳的轉動速率約爲百分之五十五（5 5 %)。 ^發明_外針對-於半導體研磨裝置上研磨之單側研磨的單晶半導體晶圓3 5群組，如以上的第一實施例所述。此晶圓35典型上保存於整體標示爲253(圖4a)的卡匣中，用於儲存與運輸複數晶圓。卡匣253典型上包含一底部分255 、一晶圓槽257與一蓋259。在製造以後，一組個別的晶圓 α典型上載入卡匣253中，以供儲存或輸送。這些卡匣253 可以係各種尺寸，用於保存任何數目的晶圓，諸如每卡匣 2 D、2 0、1 5、1 3或1 〇晶圓。晶圓3 5較佳爲由單晶矽形成 ’不過’本發明的研磨裝置及方法適用於研磨其他材料。晶圓j 5的則表面3 9研磨至精製研磨，而晶圓的背表面不研磨至精製研磨。大多數晶圓35額外具有自晶圓邊緣129移除 I 一小弦（small chord)的材料或缺口，不過，所繪示的晶圓未顯示此弦。晶圓3 5的前表面3 9係均勻性平坦，用於以石版印刷術印製電路。依據本發明研磨的晶圓35在一區域具有一有用的前表面3 9 ’該區域自中央軸線至少到達圓周邊緣129的2公厘（0.08叶）内。晶圓典型上藉由將一格的區分地段投射至前表面3 9上而分割以供分析，如圖5所示。所示係一半導體晶圓3 5的外形。任何預定數目、幾何尺寸或幾何形狀的區分地段可以覆蓋於晶圓前表面3 9上，依晶圓的用途而定。 -27- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------------------------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 495415 A7 _____B7_________ 五、發明說明（25 ) 最通常的是，區分地段係均勻尺寸與形狀的正方形或矩形。某些區分地段分類爲全區分地段2 6 1，而其他分類爲部分區分地段263。就本分析而言，多數全區分地段261全部位在晶圓3 5前表面3 9中，且多數部分區分地段263部分位在前表面而部分位在晶圓的圓周邊緣129外声卩。當依據本發明研磨時，部分區分地段263的平坦度大致上相同於全區分地段261的平坦度。爲了討論，下列資料分析係根據半導體晶圓3 5，其直徑約200公厘（7.9吋），具有二十部分區分地叙263與二十二全區分地段261的突起格，如圖5所示。用於此分析的晶圓非依據它們的平坦度而選擇，而是代表晶圓之一典型生產群組。每一區分地段較佳爲，沿著其,每一側測量係25公厘（0.98吋）。此對應於每一全區分地段261或每一部分區分地段263之一區域，其約爲晶圓前表面39之區域的百分之二（2%)。位於晶圓3 5邊緣1 29附近的部分區分地 I又263額外包括區分地段之一外環’其由於本發明而改良。雖然資料分析係根據200公厘（7.9吋）晶圓的測量，但本發明可以應用到其他直徑的晶圓，諸如100公厘（3.9吋）、150 公厘（5.9吋）與300公厘（12吋）晶圓等等。依據本發明研磨的單側研磨晶圓3 5展現具有均勻平坦度的部分區分地段263，其大致上類似於全區分地段2 6 1。此係於傳統研磨器上研磨之單側研磨晶圓3 5-其在晶圓邊緣 129附近經常展現不可接受的衰退—的實質改良。本發明之晶圓3 5的前表面3 9係高度研磨的表面，其大部分前表面係均句性平坦，包含一直到晶圓圓周邊緣129約2公厘（〇.〇8忖 -28 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） n — ί I 1^1 n ϋ n I— I · n I n I n ϋ I 一t I l I n ϋ n —Μ— I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 495415 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明說明（26 ) )内的晶圓表面區域。典型上，衰退使晶圓3 5邊緣129的平坦度惡化，足以使晶圓不能用於自中央軸線至晶圓邊緣3公厘（0.12吋）内之石版印刷術處理。使晶圓3 5不可使用的區域自晶圓35邊緣I29的3公厘U对）擴展至2公厘（〇〇8忖）内增加百分之二（2%)之不可使用的晶圓區域。相信不可使用的區域延伸至靠近邊緣2公厘（〇.〇8吋）内。更重要地，靠近晶圓3 5邊緣129的部分區分地段263展現較佳的平坦度特徵，以致於這些部分區分地段的石版印刷術更可能在晶圓上產生精確的石版印刷。聚焦更佳的邊緣石版印刷導致較少的邊緣缺陷，轉變爲較少的裝置失敗。此外，本發明^ 晶圓3 5相對於晶圓的圓周更爲對稱。更對稱的晶圓3 $係有利的，其原因爲它們允許均勻處理晶圓的所有部分。例如，圖6繪示在傳統單側研磨器上研磨的2〇〇公厘（7·9吋 )直徑晶圓母體，其萬向支架點在工作表面上方約5 i公厘 (2.0忖）。資料的處理係以2 〇公厘（〇〇79吋）邊緣除外，而包含部分作用與酒渦。此外，25公厘（〇98吋）見方的區分地段用於收集及解釋平坦度資料。如果晶圓的任何單ϋ 有一大於0·250微米（9.84微吋）的SFQR値，則自資料組除: 不能銷售的特殊晶圓，以用於分析。這些晶圓35推定爲展現帶酒窩的缺陷。在樣品中的原始363晶圓中，除去} 5個，留下348晶圓與348資料點。這些資料很符合傳統單側晶圓研磨器的歷史性能。就晶圓上的任何部分區分地段263印自每一代表最大SFQR値的晶圓晝出單一資料點，測&量係藉由工業標準電容工具，而非新興的技術光學工具。例士' -----；----------------訂--------I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 29 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 495415 A7 B7 五、發明說明（27 ) 此處揭示的資料係以麻州Westwood的ADE公司製造之 Ultrascan 9000系列（例如，Ultrascan 9600)。這些資料點畫在圖6中，且就整個晶圓母體上之最大SFQR的部分區分地段263導出0.136微米（5.34微吋）的平均、値。爲了比較此傳統研磨的母體與本發明，圖7繪示一在本發明之晶圓研磨器上研磨的晶圓母體，研磨器具有一從動研磨頭與一在晶圓前表面3 9及工作表面之界面的萬向支架點。晶圓3 5係相同的尺寸，且以相同方式研磨，而研磨步驟除外。樣品中的原始1745晶圓中，86晶圓由於晶圓上具有SFQR値大於0.250微米（9,84微吋）的任何區分地段-再次推定爲帶有酒窩之故-而除去，留下1659晶圓與1659資料點。這些資料導致平均値爲0.102微米（4.02微吋）之較小的母體，比傳統過程改良百分之24.8(24.8%)。所以，依據本發明而研磨的晶圓導致一最大的部分區分地段263 SFQR，其平均小於約0.105微米 (4.13微吋）。平坦度改良的這些晶圓允許將晶圓之大致上全部前表面3 9精確地石版印刷。邊緣平坦度的另一測量係一晶圓上之全部邵分區分地段 263的SFQR値平均。圖8繪示圖6所示傳統研磨晶圓的相同母體之此測量，平均而言，一晶圓上之所有部分-區分地段 263的SFQR値平均係0.088微米（3.46微吋）。圖9繪示依據圖7所示本發明研磨之相同晶圓母體的同樣測量，其中平均而言，一晶圓上之所有部分區分地段263的SFQR値平均係 0.064微米（2.54微吋）。以本發明之裝置或方法研磨的晶圓導致比傳統過程增加百分之26.7(26.7%)的平坦度。晶圓35 -30- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) ί ί 《i I n ϋ -ϋ Hi n · flu HI n ·ϋ n n an 一口1 I 1 n in an am n 1_1 I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 495415 A7

五、發明說明（28 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製展現改良的平坦度，允許將晶圓之大致上全部前表面39精確地石版印刷。一重要的額外平坦度參數係相鄰區分地段的平坦度特徵。石版印刷術需要將石版印刷術機器小心聚焦於晶圓表面。聚焦於全區分地段261係例行性工作，但聚焦於部分區分地段263需要更先進的技術，其使石版印刷術過程增加成本和時間。所以，晶圓石版印刷術通常將它們的石版印刷器水焦於一 I焦的全區分地段267，267’，然後移動至一緊鄰的非聚焦的部分區分地段269，此係假設二區分地段研磨成類似的平坦度，以致於部分區分地段的石版印刷術亦將成爲焦點。這些聚焦的全區分地段267，267,與非聚焦的部分區分地段269-雖然相同於先前的全區分地段261與部分區分地段263-於此處重新編號，以進一步説明石版印刷器的移動。圖1 0緣示（以箭頭）石版印刷機器自聚焦的區分地段267 ’ 267’移動至非聚焦的全區分地段269。例却，石版印刷器可能無法精確聚焦於區分地段X，其原因爲它係部分區分地段269。所以，石版印刷器典型上將聚焦於區分地段γ，然後’在箭頭所指示的方向移動照相機，以在區分地段X 執行石版印刷術。有關於相鄰區分地段之平坦度特徵的假設僅在聚焦的區分地段267類似地研磨成聚焦的區分地段 269處方爲眞。然而，在晶圓展現大的邊緣衰退之處，此假設可能導致石版印刷術誤差。在中心與邊緣129具有可比較的平坦度特徵之晶圓使此假設更可以接受。爲了將一晶圓是否在部分區分地段與在全區分地段的相 -31 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · n n n u n n n 一 * n n n n n ϋ --- I < 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 495415 A7 _B7_ 五、發明說明（29 ) 鄰内環展現類似的研磨加以量化，可以比較圖5所界定之非聚焦的部分區分地段269外環與聚焦的全區分地段267内環之平坦度資料（區分地段267’未包含於全區分地段267的資料中）。圖1 1所示的資料繪示就圖6所示傳統研磨晶圓的相同母體而言，二十非聚焦的部分區分地段269外環之每一區分地段SFQR値平均與十六全區分地段267的緊鄰内環之每一區分地段SFQR値平均之間的差。傳統研磨器上研磨的晶圓之平均SFQR差係0.030微米（1.2微吋）。圖12所示資料繪示就圖7所示本發明之晶圓的相同母體而言，二十部分區分地段269外環之每一區分地段SFQR値平均與十六全區分地段 267的緊鄰内環之每一區分地段SFQR値平均之間的差。本發明之晶圓的平均SFQR差係0.013微米（0.52微忖）。以本發明之裝置或方法研磨的晶圓導致比傳統過程增加百分之五十五（5 5%)的相鄰區分地段平坦度。本發明的晶圓允許將部分區分地段269精確地石版印刷，不需要將石版印刷裝置重聚焦於每一部分區分地段。以另一方式再檢視資料，圖1 3繪示就一傳統晶圓研磨器而言，部分區分地段269外環之每一區分地段SFQR値平均與全區分地段267的緊鄰内環之每一區分地段SFQR値平均之間的百分比差。就圖6所示傳統研磨晶圓的相同母體而言，在傳統研磨器上研磨的晶圓3 5之外與内環平均SFQR之間的平均百分比差係百分之56.3(56.3%)。做一對比，圖1 4繪示用於構建圖7之本發明的相同晶圓3 5母體之相同的百分比差。在本發明之研磨器上研磨的晶圓3 5之外與内環平均 -32- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

495415 A7 B7 五、發明說明（3〇 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) SFQR之間的平均百分比差係百分之18.3(18.3%)。於是，本發明的研磨器導致此參數比傳統研磨器減少百分之 67.6(67.6%)。所以，依據本發明研磨的晶圓3 5將導致部分區分地段2 6 9外環的平均SFQR比全區分地段内環的平均 SFQR大不到百分之五十五（5 5 % )。.此外，本發明將導致内環與外環之間的平均SFQR差小於百分之三十（3 0 % )，且可能小於百分之十八（1 8 %)。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製晶圓3 5平坦度之一最後測量係每一晶圓的任何部分區分地段263最大SFQR値與每一晶圓的任何全區分地段261最大 SFQR値之間的百分比差（圖5 )。現在，參考圖1 5，由顯示此比較的資料可知，對於圖6所示傳統研磨晶圓3 5之相同母體而言，部分區分地段263最大SFQR與全區分地段261最大SFQR値之間的平均百分比差係百分之21.2(21.2%)。做一對比，圖1 6繪示用於構建圖7之本發明的相同晶圓3 5母體之相同百分比差。對於在本發明之晶圓研磨器上研磨的晶圓35而言，部分區分地段263最大SFQR與全區分地段261最大SFQR之間的平均百分比差係百分之-10.7(-10.7%)。負的 .百分比値指示，對於依據本發明而研磨的晶圓3 5而言，部分區分地段263最大SFQR可能小於全區分地段261最大SFQR。與傳統研磨的晶圓3 5相反，這些晶圓傾向於在它們的部分區分地段263具有比它們的全區分地段261更低的SFQR最大値。於是，本發明的研磨器導致此參數比傳統研磨器有顯著的改良。所以，依據本發明而研磨的晶圓將導致部分區分地段263的最大SFQR値-其不大於百分之二十（20%)-大於 -33- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐1 ~ 495415 A7 -----B7________ 五、發明說明（31 ) 全區分地段261的最大SFQiWi。此外，本發明將導致部分區分地段263的平均最大SFqR値與全區分地段261的最大 SFQR値大約相同或可能小百分之十（丨〇 % )。鑑於上述’可以看到，達成本發明的若干目的並獲得其他有利的結果。當引入本發明或其較佳實施例的元件時，冠詞“a，，， an ， the與said意指有一或更多元件。術語「包括」、「包含」、「具有」意圖爲包含性，且意指可能有所列示元件以外的額外元件。因爲以上結構可以做各種修改而不偏離本發明的範硷故包含於以上説明或顯示於附圖中的全部事項應解釋^、、, 明性而無限制之意。 ^ ^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁}

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -34- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims

495415 A8 B8 C8 D8 2. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製申請專利範圍一種晶圓研磨裝置，包括：一基部，用於支撑研磨裝置的元件； -轉台’上方具有一研磨墊座，且安裝在基部上，以使轉台與研磨塾座相對於基部繞_垂直於轉台與研磨塾 =軸線轉動，研磨整座包含—工作表面，其可嘴合於一晶圓的前表面，以研磨晶圓的前表面；一驅動機構，安裝於基部上，以繞_大致上平行於轉台軸線的軸線轉動；一連接至驅動機構的研磨頭，驅動機構用於驅使研磨頭轉動，研磨頭可支持至少一晶圓，以使晶圓的前表面嚙合於研磨墊座的工作表面；及一球軸承總成，其使研磨頭安裝在驅動機構上，以供研磨頭繞一萬向支架點樞動，當研磨頭使晶圓保持嚙合於研磨墊座時，萬向支架點位在不高於晶圓前表面與工作表面的界面之處，以允許晶圓前表面的平面連續將本身對準，以使研磨壓力均勻分佈在晶圓前表面，而研磨頭的轉動由驅動機構驅動，以使前表面與工作表面維持平順地嚙合，以更均勻研磨半導體晶圓。如申請專利範圍第1項之晶圓研磨裝置，其中又包括一半剛性連接件，其在驅動機構與研磨頭之間，用於自驅動機構施加一轉動力至研磨頭，以致於研磨頭與驅動機構一起轉動，並允許研磨頭相對於驅動機構而繞球軸承總成萬向樞動。如申請專利範圍第2項之晶圓研磨裝置，其中球軸承總 -35- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ^ 一 ^----------------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 外 5415

申請專利範圍 4 6 7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製成被配置成爲使萬向支架點位於晶圓與工作表面的，以使工作表面與前表面維持平順地嚙合。、如申請專利範圍第2項之晶圓研磨裝/其中球轴承總成被配置成爲使萬向支架點略低於含有轉台之界面側^ 的晶圓前表面與工作表面之界面，以使工作表面與前表面進一步維持平順地痛合，以更均勻研磨半導體晶圓。如申請專利範圍第2項之晶圓研磨裝置，其中機構能以轉台轉動速率的約百分之四十（4 〇 % )與約百分之七十（7 0 % )之間的轉動速率驅動晶圓載體。如申請專利範圍第5項之晶圓研磨裝置，其中驅動機構能以轉台轉動速率的約百分之五十五（5 5%)驅動晶圓載體。如申请專利範圍第2項之晶圓研磨裝置，其中半剛性連接件包括一在驅動機構與研磨頭之間的撓性連接件。如申凊專利範圍第7項之晶圓研磨裝置，其中繞性連接件又包括一扭矩傳送靴，其接合至驅動機構與研磨頭，以允許研磨頭相對於驅動機構而繞球軸承總成樞動，用於將驅動機構的轉動傳送到研磨頭。如申請專利範圍第8項之晶圓研磨裝置，其中扭矩傳送靴由彈性材料製成，其具有將驅動機構的轉動能量傳送到研磨頭的勁性及允許研磨頭樞動的彈性。 1 0 .如申請專利範圍第9項之晶圓研磨裝置，其中彈性材料係橡膠。 1 1 .如申請專利範圍第1 0項之晶圓研磨裝置，其中該球軸承 9. -36 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）請先閱讀背面之意事項^ 再礞I裝頁； §丁 495415 A8 B8 C8

請先閲-讀背 S 之注意事填 · J裳頁I

495415 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 17.如申請專利範圍第16項之晶圓研磨裝置，又包括與一穴流體連通的眞空來源，穴形成在薄膜内表面與研磨頭之間，該薄膜具有至少一形成於其内的孔，以致於在穴中抽眞空時，薄膜可將晶圓向上抽取而頂住薄膜且支持晶圓，該薄膜又在晶圓嚙合於工作表面時支持晶圓，以使空氣能引入穴中，消除眞空，且在穴中提供均勻的空氣壓力’以均勻地壓迫晶圓表面頂住工作表面。 1 8 .如申請專利範圍第1 7項之晶圓研磨裝置，又包括一接合至研磨頭的夾持器，該夾持器自晶圓與薄膜下方的研磨頭延伸，以在研磨期間夾持晶圓。 1 9 ·如申請專利範圍第1 8項之晶圓研磨裝置，其中薄膜可獨立於夾持器而移動，以致於當夾持器磨損時，可維持夾持器底部與薄膜之間的偏置。 2 0 ·如申請專利範圍第1 9項之晶圓研磨裝置，其中夾持器係環形，以圍繞薄膜與晶圓，以在研磨期間夾持晶圓。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2 1.如申請專利範圍第20項之晶圓研磨裝置，其中球軸承總成又包括一上圓錐座與一下球形樞動件，上圓錐座接合至驅動機構且與之一起轉動，下球形樞動件可剛性安裝於研磨頭上，該下球形樞動件可嚙合於上圓錐座，以使研磨頭相對於驅動機構而樞動。 2 2 ·如申請專利範圍第2 1項之晶圓研磨裝置，其中下球形樞動件具有一向上的球形面，任何垂直於球形面的線通過萬向支架點。 2 3 .如申請專利範圍第1 5項之晶圓研磨裝置，又包括一剛性 -38 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公t ) A8 B8 C8 D8 「、申請專利範圍支持板與一夾持器，二者皆接合至研磨頭，該支持板可施加均勻壓力於整個晶圓表面，以均勻研磨晶圓，且該夹持器自研磨頭而在支持表面下方延伸，以在研磨期間夫持晶圓。

24·如申請專利範圍第23項之晶圓研磨裝置，其中支持板可獨立於夾持器而移動，以致於當夾持器磨損時，可維持夹持器底部與支持板之間的偏置。 25·如申請專利範圍第24項之晶圓研磨裝置，其中夾持器係 %形’以圍繞支持板與晶圓，以在研磨期間夾持晶圓。 26·如申請專利範圍第25項之晶圓研磨裝置，其中研磨頭可 I 訂以支持單一晶圓，以使晶圓前表面嚙合於研磨墊座的工作表面。 2 7· —種研磨半導體晶圓的方法，包括下列步驟：將半導體晶圓安置於一半導體研磨裝置的研磨頭中；驅使一研磨墊座在研磨裝置的轉台上繞第一軸線轉動；驅使研磨頭大體上繞一不與第一軸線重合的第二軸線轉動； 7 安置由研磨頭支持的晶圓，俾使晶圓的前表面嚙合於研磨墊座的工作表面；經濟部智慧財產局員工消費合作社印製迫使晶圓的前表面頂住研磨墊座；支持研磨頭，以繞一萬向支架點自由樞動，當繼續驅使研磨頭轉動時，萬向支架點的位置不高於工作表面與晶圓前表面的界面，以響應於一繞萬向支架點而作用在垂直於晶圓前表面之方向的淨力，使研磨壓力均勻分佈 -39- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 495415 A8 B8 C8 D8

六、申請專利範圍在晶圓前表面，並防止晶圓前表面在平行於晶圓前表面而大體上通過萬向支架點之力的作用下樞動；使晶圓脱離轉台；及自研磨頭移除晶圓。 2 8 .如申請專利範圍第2 7項之方法，其中安置半導體晶圓的步驟包括將晶圓粘合至一研磨塊，且將研磨塊固定至研磨頭。 29.如申請專利範圍第27項之方法，其中驅動步驟包括以小於轉台轉動速率的速率轉動研磨頭。 3 0 ·如申請專利範圍第2 9項之方法，其中驅動步驟包括以轉台轉動速率的約百分之四十無^ % )與約百分之七十 (7 0%)之間的轉動速率轉動驅__構。 3 1 .如申請專利範圍第3 〇項之，其中驅動步驟包括以轉台轉動速率的約百分十五（5 5 % )轉動驅動機構。 — 請先閱讀背面之注意事

訂 9 經濟部智慧財產局員工消費合社印製 32.如申請專利範圍第27項之方法，其中安置步驟又包括藉由m ：£ —在薄膜後方的穴，以將晶圓安裝在一安裝於研磨頭上的薄膜，以在研磨步驟期間，將晶圓向上吸取而頂住薄膜且支持之，方法又包括選擇性改變穴中的壓力 ’以壓迫晶圓表面均勻地頂住工作表面。種單側研磨、單晶半導體晶圓之卡匣，每一晶圓具有大致上平坦的表面，其係藉由如巧藤^利範圍第2 7項之方法研磨晶圓而形成。 .、議 3 4 ·如申請專利範園第3 3項之巾關家鮮（CN^T -40 規格(210 X 297公釐） ά T ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製、申凊專利範圍卡匣其中每晶圓包括一中央軸線、一前表面、一後表面？ 11周邊緣，前表面大體上垂直於中央軸線且研磨成馬精製表面，後表面未研磨成爲精製表面，前表面係均勻性平坦’且用於將電路石版印製在一區域，其與中央轴線相距至少達圓周邊緣的（00叫内，晶圓並非依據它們的平坦度而選擇。/胃 31如申請專利範圍第34項之單满卡厘，其中每 -晶圓的前表面具有均勻的平坦__係藉由將一格區分地段投射於前表面而測量，以致於多數全區分地段係全 2位在晶圓前表面中，且多數部分區分地段係部分位在釣表面上而邓分位在晶圓的圓周考外部，部分區分地段的平坦度大致上相同於全區分_々平坦度。 J 6 .如申請專利範圍第3 5項之單卡匣，其中每一晶圓的每一全區分地段或每一區分地段的面積係晶圓前表面面積約百分之二（2〇/〇)，且所投射的全區分地段與部分區分地段係相同的尺寸與形狀。 3 7 ·如申請專利範圍第3 6項之事~ m 匣含有至少十（10)晶圓。 3 8 ·如申請專利範圍第3 7項之尊::侧d 匣含有至少十五（1 5 )晶圓〇 9 ·如申請專利範圍第3 8項之單調:續乏卡g 匣含有至少二十（20)晶圓。 /，Ά ir 1 4〇.如申請專利範圍第3 9項之單侧每齊卡匣匣含有至少二十五（25)晶圓。\

卡匣，其中卡卡匣，其中卡其中卡其中卡 ----------I^w— ^--------^--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) #, -41 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 495415 A8 B8 C8 D8 4 1 申請專利範圍如申請專利範圍弟3 3項之單:韻一晶圓的部分區分地段中所發J論之卡匣，其中每經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 • SFQR値之卡g中的全邵晶圓平均値比每一晶圓的全區分地段中所發現最大 SFQR値之卡匣中的全部晶圓平均緣大不到百分之二十(2 0%)。 Iff/.y.· 1 .· * 42·如申請專利範圍第41項之單:錄研之卡匣，其中每一晶圓的部分區分地段中所發現_gSFQR値之卡匣中的全部阳圓平均値約相同於每一晶圓的全區分地段中所發現最大SFQR値之卡匣中的全部晶均値。 4 3 .如申請專利範圍第4 2項之翠:侧卡匣，其中卡 E含有二十五（25)晶圓。 I闕丨 44·如申請專利範圍第33項之專卡匣，其中坐落於每一晶圓圓周周圍的每一部分區分地段於聚集在一起時構成部分區分地段之一外環，而坐落於外環附近内部的每一全區分地段於聚集在一起時構成全區分地段之一内環。 __ 4 5 ·如申請專利範圍第4 4項之—單:费卡匣，其中部分區分地段外環的每一區分地我之SFQR値平均（將卡匣中的全部晶圓取平均値）比全區分地段内環的每一區分地#又之SFQR値平均（將卡匣中的全部晶圓取平均値）大不到百分之五十五（5 5 %)。 j義 46·如申請專利範圍第45項之旱卡匿，其中部分區分地段外環的每一區値平均（將卡匣中的全部晶圓取平均値）比荃區分地段内環的每一區分

(請先閱讀背面之注意事:填寫本頁) 裝訂- 495415 =¾卡匣，其中部 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍地段之SFQR值平均（將卡g中奪圓取平均到百分之三十（30%)， _ 4 7 ·如申請專利範圍第4 6項之^ 分區分地段外環的每一區分^®^SFQR値平均（將卡匿中的全部晶圓取平均値）比全區分地段内環的每一區分地段之SFQR値平均（將卡匣中的全部晶圓取平均値）大不到百分之十八（1 8 % )。 4 8 ·如申請專利範圍第4 7項之單卡匣，並中卡 E含有二十五（25)晶圓毒铺^ 49· 一種單侧研磨、單晶半举寒卡匣，該晶圓各包括一中央軸線、一前表面、一後表面與一圓周邊緣，前表面大體上垂直於中央軸線且研磨成爲精製表面，後表面未研磨成爲精製表囬’如表面係均勻性平坦，且用於將電路以石版印刷術印製於一區域，其與中央軸線相距至少達圓周邊緣之2公厘（〇·〇8吋滅晶圓並非依據它們的平坦度而選擇。 j 賢、 5 0.如申請專利範圍第49項之單確卡匣，其中每一晶圓的前表面具有均勻的十_:灰，係藉由將一格區分地段投射於前表面而測量，以致於多數全區分地段係全部位在晶圓前表面中，且多數部分區分地段係部分位在前表面上而部分位在晶圓的圓,周邊緣外部，部分區分地段的平坦度大致上相同於全區:分，地段的平坦度。 5 1 ·如申請專利範圍第5 0項之單之卡匣，其中每：!«'；> ' 一晶圓的每一全區分地段或每一部分區分地段的^積係 43 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ----^--------裝--------訂------— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 495415 A8 B8 C8 D8 、申請專利範圍晶圓前表面面積約百分之二 5 2 ·如申請專利範圍第5 1項之

投射的全區分地段與部分區分II係= : 5 3 ·如申請專利範圍第5 2項之單卡匣 E含有至少十（1 0 )晶圓。 5 4 ·如申請專利範圍第5 3項之單卡匣匣含有至少十五（1 5 )晶圓 5 5 ·如申請專利範圍第5 4項之匣含有至少二十（2 0 )晶圓。1__ 卡匣其中卡其中卡其中卡經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 5 6 .如申請專利範圍第5 5項之參侧^^ 匣含有至少二十五（25)晶圓。 5 7 .如申請專利範圍第5 3項之單:：辄^卡匣、，一晶圓的部分區分地段中所發現政値之卡匣中的全4曰口圓平均値比每一晶圓的全接^地段中所發現最大 SFQR値之卡匣中的全部晶圓平直大不到百分之二十 (2 0%) 〇身If 58.如申請專利範圍第57項之参卡匣，其中每一晶圓的部分區分地段中所大SFQR値之卡匣中的全邵晶圓平均値約相同於每一晶圓的全區分地段中所發現最大SFQR値之卡匣中的全部平均値。 5 9.如申請專利範圍第58項之單側濟卡匣，其中卡匣含有二十五（25)晶圓。芦:::鮮 60.如申請專利範圍第53項之單，其中坐 .卡匣，其中卡其中每 ------------裝--------訂.--I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ·#. -44- ,1 < U 1 乙 V A 一 I 495415 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍落於每一晶圓圓周周圍的部分區分地段於聚集在一起時構成部分區分地段之一外環，而坐落於外環附近内部的每一全區分地段於聚集在一起時遵成全區分地段之一内環

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 6 1 ·如申請專利範圍第6 〇項之卡匣，其中部分區分地段外環的每一區之SFqR値平均（將卡匣中的全部晶圓取平均値）比全區分地段内環的每一區分地段之SFQR値平均（將卡匣中的全部晶圓取平均値）大不到百分之五十五（5 5 %)。： V 6 2 ·如申請專利範圍第6〗項之單韦卡匣，其中部分區分地段外環的每一區分地碌之SFqR値平均（將卡匣中的全邵晶圓取平均値）比全區分地段内環的每一區分地段之SFQR値平均（將卡匣中部晶圓取平均値）大不到百分之三十（30%)， __ 6 3 ·如申请專利範圍第6 2項之卡匣，其中部分區分地段外環的每一區段之SFQR値平均（將卡匣中的全部晶圓取平均値）比全區分地段内環的每一區分地段之SFQR値平均（將卡匣中的金齋晶圓取平均値）大不到百分之十八（1 8 % )。 ./ ’ Γ丨义-jj 6 4.如申請專利範圍第63項之單卡匣，其中卡匣含有二十五（25)晶圓。、 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 襞 1 - -45-