一种用于化学机械抛光装置的承载头，包括承载主体、外部膜组件、环状分段的卡盘及内部膜组件。外部膜组件从承载主体支撑且界定第一多个独立可加压外部腔室。环状分段的卡盘支撑在外部膜组件下方，且包括可由外部膜组件的各个可加压腔室独立垂直移动的多个同心环。环中的至少两者具有穿过其中以将基板吸卡至卡盘的通路。内部膜组件从承载主体支撑，且由卡盘的多个同心环的最内部环围绕。内部膜组件界定第二多个独立可加压内部腔室，且具有接触基板的下部表面。