| 主权项 |
1.一种流体静压衬垫,其用于在藉由研磨轮研磨一 工件期间固持该工件,该流体静压衬垫包含: 一用于在研磨期间固持该工件之主体,该主体具有 一工作表面区域及一水平轴; 一形成于该主体中之开口,其用于接收一通过该开 口与该工件啮合之第一研磨轮;及 至少一凹穴,其系形成于该主体中且适于接收穿过 该主体进入该凹穴之流体,从而在该主体与该工件 之间提供一障壁且在研磨期间施加压力至该工件, 该一凹穴具有该主体中所有凹穴之总凹穴表面面 积,其小于该主体之该工作表面面积,以致使得该 凹穴表面面积与该工作表面面积之比率小于约0.26 。 2.如请求项1之流体静压衬垫,其中该凹穴表面面积 与该工作表面面积之比率为约0.17。 3.如请求项1之流体静压衬垫,其中该凹穴表面面积 小于约225 cm2(34.87 in2)。 4.如请求项1之流体静压衬垫,其中该凹穴表面面积 之约20%或更小系形成于该主体的水平轴之下。 5.如请求项1之流体静压衬垫,其包含多个凹穴且进 一步包含在该等凹穴中之至少一些之间的排泄通 道、其用于自该等凹穴移除多余之流体,各凹穴包 含一用于将流体自该主体引入该个别凹穴中之注 入口。 6.如请求项5之流体静压衬垫,其中该主体中之开口 具有一由该主体所界定的周边边缘及一当研磨轮 被接收在该开口中时大致对应于该研磨轮之旋转 轴的中心,该等流体静压凹穴被配置成与该周边边 缘之部分呈径向相对之关系且被置于一距该开口 之中心一径向距离处。 7.如请求项6之流体静压衬垫,其中该主体中之该开 口系形成于邻近该主体之一周边边缘处。 8.如请求项1之流体静压衬垫,其与一磨床组合,该 磨床包括一被收纳在该流体静压衬垫主体之开口 中的第一研磨轮、一第二流体静压衬垫、一被收 纳在该第二流体静压衬垫之一主体之一开口中的 第二研磨轮,其中该等两个流体静压衬垫及两个研 磨轮系以彼此相对之方式排列以固持其间的该工 件且提供对该工件的同时双面研磨。 9.一种藉由一双面磨床之一单次设定而在一双面 研磨制程中被形成之半导体晶圆组,各晶圆具有一 经改良的奈米拓扑结构,该结构具有约12 nm或更小 的平均峰-谷变化,且各晶圆系藉由以下步骤形成: 将该晶圆定位在一第一与第二流体静压衬垫之间 及定位于该第一流体静压衬垫及第二流体静压衬 垫中之每一个之开口内的一第一及第二研磨轮之 间;且 将该晶圆固持在该等流体静压衬垫之间及该等研 磨轮之间,以致使得在邻近该等研磨轮之周边边缘 及邻近该等衬垫中之该等开口的周边边缘处无明 显夹持压力被施加至该经固持的晶圆。 10.如请求项9之半导体晶圆组,其中该半导体晶圆 组包含至少400个连续地制成之晶圆,其具有该经改 良的奈米拓扑结构且系藉由该单次设定而被形成 。 11.如请求项10之半导体晶圆组,其中该半导体晶圆 组包含至少800个晶圆。 12.如请求项10之半导体晶圆组,其中该组中的每一 晶圆系大体上无中心标记及B环。 13.如请求项10之半导体晶圆组,其中各晶圆具有一 经改良的奈米拓扑结构,该结构具有约8 nm或更小 的平均峰-谷变化。 14.一种流体静压衬垫,其用于在藉由研磨轮研磨一 工件期间固持该工件,该流体静压衬垫包含: 一用于在研磨期间固持该工件之主体,该主体具有 一工作表面区域及一中心,该主体亦具有一穿过该 中心的水平轴; 一形成于该主体中之开口,其用于接收一穿过该开 口与该工件啮合之第一研磨轮,该开口具有一由该 主体所界定之周边边缘且进一步具有一中心; 至少一凹穴,其系形成于该主体中且适用于接收穿 过该主体进入该凹穴之流体,从而在该主体与该工 件之间提供一流体障壁且在研磨期间施加压力至 该工件,该一凹穴在一距该开口之中心一径向距离 处被配置成与该开口之周边边缘之一部分呈径向 相对之关系;及 一自由区域,其被形成于位在该开口之周边边缘与 该径向相对之一凹穴间的该主体中,该自由区域经 建构成可使得在使用时该流体静压衬垫在该自由 区域上大体上未施加夹持压力至该工件。 15.如请求项14之流体静压衬垫,其中该自由区域系 自一凹穴之一边缘凹陷,该衬垫在该一凹穴之边缘 上大体上未施加夹持压力至该工件,该边缘与该主 体中之开口的周边边缘间隔分开以使该自由区域 位于其间。 16.如请求项15之流体静压衬垫,其中自该衬垫中之 开口的中心至该一凹穴之边缘的不同部分的径向 距离沿该边缘系不等的。 17.如请求项16之流体静压衬垫,其中该等径向距离 之至少一量测値系该主体中的该开口之半径的至 少约1.1倍。 18.如请求项15之流体静压衬垫,其中当研磨轮被接 收在该衬垫中之开口中时,该研磨轮之一周边边缘 与该凹穴边缘之径向相对部分之间的间隔沿该凹 穴边缘系不等的,且其中该间隔之至少一量测値系 该主体中的该开口之半径的至少0.1倍。 19.如请求项14之流体静压衬垫,其包含复数个与该 主体之开口以径向相对的方式排列的凹穴,且其中 该自由区域系形成于该开口之该周边边缘与该等 径向相对之凹穴中之至少一者间。 20.如请求项14之流体静压衬垫,其进一步包含一第 二主体及一被接纳在该第二主体之一开口中的第 二研磨轮,该等两个主体及两个研磨轮系以彼此相 对的方式排列,以便固持其间的工件且提供对该工 件的同时双面研磨。 图式简单说明: 图1系先前技术之一晶圆夹持装置之示意性侧视图 ,其包括流体静压衬垫及研磨轮,并且一半导体晶 圆定位于其间,且以剖面展示该等流体静压衬垫; 图2系一类似于图1之示意性侧视图,但该等研磨轮 系侧向偏移且垂直倾斜的; 图3系一示意性正视图,其说明研磨轮之水平倾斜 及垂直倾斜; 图4系图1之该等先前技术流体静压衬垫之晶圆面 的示意图; 图5A系使用图1之晶圆夹持装置研磨且随后抛光之 半导体晶圆之奈米拓扑结构表面特征的图像表示; 图5B系图5A之该晶圆表面之径向剖面的图形表示; 图6系一并有本发明之晶圆夹持装置之磨床的示意 性侧视图,并且以剖面展示该等流体静压衬垫; 图7系该晶圆夹持装置之放大的示意性侧视图,其 包括该等流体静压衬垫及研磨轮,并且及一半导体 晶圆定位于其间; 图8系本发明之左流体静压衬垫之透视图,其展示 在研磨期间与该晶圆相对之该衬垫之一表面的流 体静压凹穴组态; 图9A系图8片之左流体静压衬垫之晶圆面视图,其展 示了一研磨轮及呈虚像之该晶圆以说明其与该衬 垫的位置关系; 图9B系图9A之流体静压衬垫与再次以虚像展示之晶 圆的底部平面图; 图10系类似于图9A的晶圆面视图,其展示连接该衬 垫之该等流体静压凹穴中之流体注入口的通道; 图11系图9A之流体静压衬垫之放大的局部图,其说 明流体静压凹穴相对于该衬垫之一研磨轮开口的 位置; 图12系一右流体静压衬垫之类似于图8的透视图,该 右流体静压衬垫在研磨运作期间与该左流体静压 衬垫相对以使晶圆可被固持在两个衬垫之间; 图13A系类似于图9A之该右流体静压衬垫的正视图; 图13B系其底部平面图; 图14系类似于图5A的图像表示,但其展示一使用图6 之晶圆夹持装置研磨且随后抛光之半导体晶圆; 图15A系当用本发明之流体静压衬垫固持该晶圆时 在研磨期间施加至一半导体晶圆之一表面上的夹 持应力的图像表示; 图15B系用先前技术之流体静压衬垫固持之晶圆上 的夹持应力之的类似于图15A的图像表示; 图16系一图表,其展示当该等研磨轮侧向偏移时在 研磨期间邻近该等研磨轮之周边、半导体晶圆中 之应力,且比较了由本发明之流体静压衬垫固持之 晶圆与由先前技术之流体静压衬垫固持之晶圆; 图17系一类似于图16之图表,其比较晶圆中由该等 研磨轮之侧面偏移及垂直倾斜产生的应力; 图18系一类似于图16之图表,其比较晶圆中因该等 研磨轮之侧面偏移与水平倾斜组合产生的应力; 图19系一类似于图16之图表,比较晶圆中因该等研 磨轮之侧面偏移、垂直倾斜与水平倾斜的组合效 果产生的应力; 图20系比较一在先前技术晶圆夹持装置中研磨之 晶圆与在本发明之晶圆夹持装置中研磨之晶圆的0 .05百分点以上之奈米拓扑値的图表;且 图21系根据本发明之第二实施例之一流体静压衬 垫的示意图,其展示在研磨期间与一半导体晶圆相 对之衬垫之一表面的流体静压凹穴组态。 |
