CN109719617B - 基板处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及基板处理装置，其包括：研磨垫，用于研磨基板的研磨层；承载头，具备与基板的上表面接触的隔膜，将基板压靠在研磨垫上。

Description

基板处理装置

技术领域

本发明涉及基板处理装置，更具体而言，涉及一种能够准确控制基板的研磨厚度、提高研磨效率的基板处理装置。

背景技术

一般而言，化学机械式研磨(Chemical Mechanical Polishing；CMP)工序是使晶片等基板以接触旋转的研磨盘上的状态旋转并进行机械研磨，使基板表面平坦，以便达到预先确定的厚度的工序。

为此，如图1及图2所示，化学机械式研磨装置1在将研磨垫11覆盖于研磨盘10上的状态下自转，利用承载头20，将基板W压靠在研磨垫11的表面并使其旋转，平坦地研磨晶片W的表面。为此，具备调节器30，所述调节器30进行回旋运动，以便研磨垫11的表面保持既定的状态，并同时对调节盘31进行施压和旋转，修整研磨垫11，执行化学研磨的浆料通过浆料供应管40，供应到研磨垫11的表面。

在化学机械式研磨工序中，需要监视基板W的研磨层厚度，使基板W的研磨层厚度分布均匀，直到达到目标厚度时为止，当达到目标厚度时，结束化学机械式研磨工序。

作为原来已知的决定基板的研磨结束时间点的方式之一，有利用传感器50来测量基板W的研磨层厚度，基于传感器50测量的信号来决定基板的研磨结束时间点的方式。传感器50安装于研磨垫11上，每当研磨垫11旋转一圈11d、传感器50穿过基板W的下侧时，传感器50接收包含基板W研磨层厚度信息的信号。

作为一个示例，当基板W的研磨层以作为导电性材料的钨等金属材料形成时，作为传感器50，可以使用涡电流传感器，其接入涡电流，从涡电流信号的阻抗、电抗、电感、相位差中任意一个以上的变动量来感知基板W研磨层厚度的。

可是，利用涡电流传感器测量的信号来决定基板的研磨结束时间点的方式，不仅演算涡电流传感器测量的信号的过程非常复杂，而且进行演算过程需要大量时间，因研磨垫的厚度变动导致的涡电流信号的误差，存在基板研磨层的厚度分布及研磨结束时间点被错误认知的可能性大的问题。

作为原来已知的决定基板的研磨结束时间点的方式中的另一种，有一种通过检测将基板W压靠在研磨垫11表面并使其旋转的承载头20的扭矩变化来确定基板的研磨结束时间点的方式。

但是，承载头20的扭矩变化不仅会因基板W的研磨层材料，还会因施加于基板的压力等和多种因素而发生，因此，存在基于承载头20的扭矩变化，难以准确地决定基板W研磨结束时间点的问题。特别是在短时间内，测量承载头20的扭矩变化，根据测量的结果来决定基板W的研磨结束时间点，实质上是非常困难的问题。

为此，最近虽然进行了旨在准确地检测基板的研磨厚度、准确地控制研磨结束时间点的多种探索，但还远远不够，要求对此的开发。

发明内容

技术问题

本发明目的在于提供一种能够准确控制基板的研磨厚度、提高研磨效率的基板处理装置。

特别是本发明目的在于，能够迅速准确地控制基板研磨结束时间点。

另外，本发明目的在于能够提高基板的研磨效率、提高品质。

另外，本发明目的在于能够简化基板的研磨控制、提高控制效率。

技术方案

旨在达成所述本发明目的的本发明提供一种基板处理装置，包括：研磨垫，用于研磨基板的研磨层；承载头，具备与基板的上表面接触的隔膜，将基板压靠在研磨垫上；温度测量部，用于测量隔膜的温度信息；控制部，基于隔膜的温度信息，控制基板的研磨结束时间点。

发明效果

综上所述，根据本发明，可以获得能够准确控制基板的研磨厚度、提高研磨效率的有利效果。

特别是根据本发明，基于隔膜的温度信息，控制基板的研磨结束时间点，借助于此，可以获得准确地控制基板的研磨厚度、迅速而准确地控制基板的研磨结束时间点的有利效果。

另外，根据本发明，即使不经过复杂而烦琐的演算过程，单纯只利用隔膜的温度信息，也可以控制基板的研磨结束时间点，因而可以获得简化基板的处理工序、缩短处理时间的有利效果。

另外，根据本发明，可以提高研磨效率，可以获得无偏差地将基板研磨成所需的准确厚度、提高研磨品质的有利效果。

另外，根据本发明，可以获得简化基板的研磨控制、提高控制效率的有利效果。

另外，根据本发明，可以获得提高生产率及收率的有利效果。

附图说明

图1是图示现有的化学机械式研磨装置的结构的俯视图。

图2是图示现有的化学机械式研磨装置的结构的侧视图。

图3是图示本发明的基板处理装置的俯视图。

图4是图示本发明的基板处理装置的侧视图。

图5是用于说明本发明的基板处理装置的温度测量部的剖面图。

图6是用于说明本发明的基板处理装置的温度测量部的仰视图。

图7是用于说明本发明的基板处理装置的隔膜的另一实施例的图。

图8是用于说明本发明的基板处理装置的基板的压力调节过程的图。

图9是用于说明本发明的基板处理装置的基板各研磨时间的隔膜温度变化的图。

图10及图11是用于说明本发明的基板处理装置的导热垫的图。

图12是用于说明本发明的基板处理装置的导热垫的另一安装例的图。

图13是用于说明本发明的基板处理装置的导热垫的另一实施例的图。

图14是用于说明本发明的基板处理方法的框图。

附图标记

10：基板处理装置 110：研磨盘

111：研磨垫 120：承载头

126：隔膜 126a：底板

126b：隔壁 128：导热垫

130：调节器 140：浆料供应部

150：温度测量部 160：控制部

170：存储部

具体实施方式

下面参照附图，详细说明本发明的优选实施例，但并非本发明由实施例所限制或限定。作为参考，在本说明中，相同的标记指称实质上相同的要素，在这种规则下，可以引用其他图中记载的内容进行说明，可以省略判断为从业人员不言而喻的或重复的内容。

参照图3至13，本发明的基板处理装置10包括：研磨垫111，用于研磨基板W的研磨层；承载头120，具有与基板W上表面接触的隔膜126，将基板W压靠在研磨垫111上；温度测量部150，用于测量隔膜126的温度信息；控制部160，基于温隔膜126的温度信息，控制基板W的研磨结束时间点。

这是为了准确地控制基板W的研磨厚度，迅速而准确地控制基板W的研磨结束时间点。

更重要的是，本发明基于隔膜126的温度信息，控制基板W的研磨结束时间点，借助于此，可以获得准确地控制基板W的研磨厚度、迅速而准确地控制基板W的研磨结束时间点的有利效果。

换句话说，本发明即使不经过复杂而烦琐的演算过程，单纯只利用隔膜126的温度信息，也能够迅速而准确地控制基板W的研磨结束时间点。

例如，在研磨层的表面为高低不平的状态(例如，研磨层沉积的最初状态)下和研磨层的表面光滑的状态下，由于研磨层与研磨垫间的接触面积不同，因此，因研磨层与研磨垫接触导致的摩擦热分别不同地发生(或浆料引起的化学反应程度不同地发生)，根据基板研磨层的研磨量而导致基板温度变化，因此，如果获知基板的温度变化程度，则可知研磨层的研磨程度。特别是在基板的研磨层并非单一膜而是以不同种膜形成的情况下，测量基板的温度变化，可以更准确地检测研磨层的研磨程度。如上所述，测量基板的温度变化，可以获知基板的研磨程度，但为了在研磨工序中测量基板的温度变化，测量基板温度的温度测量部应安装于与基板接触的隔膜或研磨垫。

但是，当温度测量部安装于研磨垫的上表面时，在与温度测量部150接触的基板部位发生研磨量偏差，导致基板研磨均匀度降低。

另外，为了测量基板的温度，也可以在被基板接触的隔膜下表面安装温度测量部。可是，当在隔膜下表面安装温度测量部时，由于露出于隔膜下表面的温度测量部，即使隔膜下表面平坦度低下，在温度测量部配置的位置，隔膜也无法按意愿准确地伸缩，因而存在因隔膜引起的压力无法准确地施加于基板的问题。

因此，本发明即使不使温度测量部150露出于隔膜126下表面或研磨垫111上表面，也可以在研磨工序中获知基板的温度变化。

即，当基板W的温度发生变化时，借助于从基板W传导到与基板接触的隔膜126的传导热，隔膜126的温度也与基板W的温度变化成比例地变化。因此，如果知道隔膜126的温度变化程度，则可知基板W的温度变化，由此可以检测基板W的研磨程度。

更重要的是，本发明在与基板W不接触的隔膜126的上部配置温度测量部150，测量隔膜126的上表面的温度，借助于此，可以保持供基板W接触的隔膜126下表面的平坦度，因此可以获得在将因隔膜126伸缩引起的压力准确地施加于基板的同时，准确地测量隔膜126的温度变化的有利效果。

作为参考，在本发明中，所谓基板W，可以理解为能够在研磨垫111上研磨的研磨对象物，并非本发明由基板W的种类及特性所限制或限定。作为一个示例，作为基板W，可以使用晶片。

研磨垫111配备于研磨部分(图中未示出)，以便对基板W执行化学机械式研磨(CMP)工序。

研磨部分可以以能够执行对基板W的化学机械式研磨工序的多样结构提供，并非本发明由研磨部分的结构及布局(lay out)所限制或限定。

更具体而言，在研磨部分可以设置有多个研磨盘110，在各研磨盘110的上表面可以附着有研磨垫111，配备承载头120，以将基板W压靠在研磨垫111上。

研磨盘110在研磨部分上能旋转地配备，在研磨盘110的上表面，配置有用于研磨基板W的研磨垫111。

在浆料借助于浆料供应部140而供应到研磨垫111上表面的状态下，承载头120将基板W压靠在研磨垫111的上表面，从而执行对基板W的化学机械式研磨工序。

研磨垫111可以形成为具有圆盘形状，并非本发明由研磨垫111的形状及特性所限制或限定。

研磨垫111以适合对基板W的机械式研磨的材料形成。例如，研磨垫111可以利用聚氨酯、聚脲(polyurea)、聚酯、聚醚、环氧树脂、聚酰胺、聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯、氟聚合物、乙烯聚合物、丙烯酸及甲基丙酸烯聚合物、硅、乳胶、丁腈橡胶、异戊二烯橡胶、聚丁橡胶及苯乙烯、丁二烯及丙烯腈的多样共聚物而形成，研磨垫111的材料及特性可以根据要求的条件及设计规格而多样地变更。

另外，在研磨垫111的上表面，以凹凸状形成有具有预定深度的多个凹槽图案(groove pattern)(图中未示出)。凹槽图案可以以直线、曲线、圆形形状中至少任意一种形状形成。下面，列举在研磨垫111的上表面，形成以研磨垫111的中心为基准具有同心圆形状的多个凹槽图案，各凹槽图案具有相同宽度、以相同间隔隔开形成的示例进行说明。根据情况，凹槽图案也可以具有不同的形状或以不同的宽度及间隔形成，并非本发明由凹槽图案的形状及排列所限制或限定。

所述承载头120形成为在研磨部分区域上沿着预先设置的循环路径移动，供应到装载单元(图中未示出)的基板W(供应到装载位置的基板)以搭载于承载头120的状态，被承载头120移送。

参照图5，承载头120包括：本体122，其与驱动轴(图中未示出)连接旋转；底座124，其与本体122连接并一同旋转；隔膜126，其为弹性柔性材料(例如，聚氨酯)，固定于底座124，用于形成多个压力腔室C1～C3；压力控制部(图中未示出)，其向压力腔室C1～C3供应空压，调节压力。

本体122上端结合于图中未示出的驱动轴并进行旋转驱动。本体122既可以由一个主体形成，也可以由2个以上构件(图中未示出)相互结合的结构构成。

底座124配置成与本体122同轴排列，能够与本体122一同旋转地连接结合，从而与本体122一同旋转。

隔膜126由可伸缩的柔性材料形成，安装于承载头120本体122的下表面，以与基板W接触的状态，将基板W压靠在研磨垫111上。

更具体而言，隔膜126包括：底板126a，与基板接触；隔壁126b，从底板126a的上表面延伸形成，用于形成多个压力腔室。此时，底板126a沿着隔膜126的半径方向被分割成多个分割板126a'，多个压力腔室C1～C3独立地向多个分割板126a'施加压力。

作为一个示例，如图6所示，承载头120的隔膜126借助相对于底板126a的中心而以同心圆形成并沿半径方向划分的隔壁126，相对于基板W的半径长度，划分为独立地施加压力的压力腔室C1、C2、C3。

作为另一个示例，参照图7，承载头120的隔膜126借助相对于底板126a的中心而以同心圆形成并沿半径方向划分的第一隔壁126b"，相对于基板W的半径长度，划分为独立地施加压力的压力腔室C1、C2、C3。与此同时，位于中央部第一压力腔室C1的半径外侧的第二压力腔室C2及第三压力腔室C3，借助于沿圆周方向划分的第二隔壁126b'，相对于基板W的圆周方向的长度，划分为独立地施加压力的压力腔室C21、C22、C23、C24、C25、C26；C31、C32、C33、C34、C35、C36。

因此，借助于从压力控制部供应到各个压力腔室C1、C21～C26、C31～C36的空压，不仅可以沿基板W的半径方向设置压力偏差并施加压力，而且可以沿基板W的圆周方向设置压力偏差并施加压力。进一步而言，在化学机械式研磨工序中，对基板W加压的隔膜126的底板126a保持与基板W贴紧的状态，他们之间几乎不发生滑动，因而可以沿基板W的圆周方向，不同地施加压力，从而可以去除基板W圆周方向的研磨层厚度偏差。

作为参考，在图7中，示例性图示了针对第一压力腔室C1，未形成沿圆周方向划分的第二隔壁的构成，但本发明不局限于此，包括针对第一压力腔室C1至第三压力腔室C3中任意一个以上而形成沿圆周方向划分的第二隔壁的所有构成。

因此，在获得对基板W整体板面的研磨层厚度分布的状态下，针对基板W研磨层厚度测量得更大的区域，与基板W研磨层厚度测量得更小的区域相比，将施加于承载头120压力腔室的压力调节得更大，可以将基板W研磨层厚度整体上准确地调节为希望的分布形状。

即，承载头120的压力腔室C1～C3不仅可以沿半径方向而被第一隔壁126b"划分，而且，还可以沿圆周方向，被第二隔壁126b'划分，因此，即使研磨层厚度在沉积于基板W的时间点不均匀，在化学机械式研磨工序结束的时间点，也可以调节为希望的厚度分布(例如，整体上均匀的厚度分布，或中央部比边缘更厚或更薄的厚度分布)。如上所述，使得可以在化学机械式研磨工序中，相对于二维板面，均匀地调节基板W研磨层厚度分布，与希望的研磨层厚度分布相符地进行研磨工序，可以获得提高研磨品质的有利效果。

作为参考，在本发明的实施例中，列举在隔膜126上部形成有被独立分割的多个压力腔室C1～C3的示例进行了说明，但根据本发明另一实施例，也可以在隔膜的上部只形成统合的一个压力腔室。

优选地，隔膜126的底面具有第一导热率，隔膜126的上表面形成为具有高于第一导热率的第二导热率。

如上所述，使得隔膜126上表面具有高于隔膜126下表面的导热率，借助于此，可以使传递到隔膜126的热集中于隔膜126的上表面，因而可以获得提高在隔膜126上部测量隔膜126上表面的温度的温度测量部150的测量准确度的有利效果。

此时，下表面与上表面的导热率不同的隔膜126可以根据要求的条件及设计规格而以多样方式形成。作为一个示例，隔膜126可以层叠(例如，粘合或注塑)具有不同的导热率的不同种类材料而形成。例如，在具有第一导热率的第一构件的上部，层叠(例如，粘合或注塑)具有比第一导热率高的第二导热率的第二构件，借助于此，可以使得隔膜126的上表面具有高于隔膜126下表面的导热率。

作为一个示例，由具有高导热率的不同种类材料形成隔膜126，借助于此，也可以提高在隔膜126上部测量隔膜126的上表面的温度的温度测量部150的测量准确度。

优选地，隔膜126形成为具有大于0.02W/mk的导热率。

一般而言，用作隔膜126材料的聚氨酯的导热率非常低，为0.02W/mk左右，在研磨工序时，基板W中发生的热难以充分传递到隔膜126。

但是，当由具有大于0.02W/mk的导热率的材料形成隔膜126时，在研磨工序中，基板W发生的热可以充分传递到隔膜126，因而可以提高温度测量部150的测量准确度。

例如，隔膜126可以以包含导热率高的材料的不同种类材料形成。例如，隔膜126可将具有数千W/mk以上导热率的石墨烯(graphene)接枝(grafted)于聚氨酯而形成。

作为参考，隔膜126根据压力腔室C1～C3的压力而伸缩，对基板W加压，因而需要能够具有高伸缩性。因此，本发明包含聚氨酯和石墨烯而形成隔膜126，借助于此，可以获得在保障隔膜126伸缩性的同时提高隔膜126导热率的有利效果。

不同于此，也可以包括导热率高的金刚石、碳纳米管等形成隔膜126。此外，还可以利用能够在保障高伸缩性的同时提高导热率的其他不同材料形成隔膜126，隔膜126的材料可以根据要求的条件及设计规格而多样地变更。

根据本发明另一实施例，也可以以导热率高的单一材料(例如，石墨烯或碳纳米管等)形成隔膜126。

调节器130配备于研磨垫111的上部，对研磨垫111的表面进行修整。

即，调节器130细微地切削研磨垫111的表面，以便不堵塞在研磨垫111表面发挥盛装由研磨剂和化学物质混合的浆料的作用的发泡微孔；并使填充于研磨垫111发泡气孔的浆料可以顺畅地供应给被承载头120把持的基板W。

调节器130可以以能够对研磨垫111表面进行修整的多样结构形成，调节器130的种类及结构可以根据要求的条件及设计规格而多样地变更。

作为一个示例，调节器130包括按预定角度范围进行回旋运动(摆动)的调节器臂(图中未示出)、能沿上下方向移动地结合于调节器臂的盘夹持器(图中未示出)、配置于盘夹持器的下表面的调节盘(图中未示出)，沿着回旋路径而相对于研磨垫111进行回旋移动。

盘夹持器可以借助于能旋转地安装于调节器臂上的旋转轴(图中未示出)而旋转，旋转轴的结构可以根据要求的条件及设计规格而多样地变更。

盘夹持器设置成能相对于旋转轴而沿上下方向移动，在与旋转轴一同旋转的同时，可以相对于旋转轴而沿上下方向移动，在盘夹持器的下部，结合有用于修整研磨垫111的调节盘。

优选地，调节器130被构成为可根据基板W的不同区域来不同地改变用于与基板W接触的研磨垫111的高度。

更具体而言，调节器130被构成为将与基板W区域中的第一区域接触的研磨垫111的第一接触区域调节到第一高度，并且将与基板W区域中的厚度不同于第一区域的第二区域接触的研磨垫111的第二接触区域调节到不同于第一高度的第二高度。

即，与基板W接触的研磨垫111的第一接触区域与研磨垫111的第二接触区域，借助于不同地控制调节器130压力，例如，可以在研磨垫111的第一接触区域，增大调节器130的压力，在研磨垫111的第二接触区域，减小调节器130的压力，借助于此，研磨垫111的第一接触区域与研磨垫111的第二接触区域可以修改为不同的高度。

如上所述，借助于按研磨垫111区域来控制调节器130的压力，既可以减小研磨垫111表面高度偏差(平坦化)，也可以有意地形成研磨垫111的表面高度偏差，按基板W的区域，不同地控制单位时间的研磨量。换句话说，在与研磨垫111表面高度高的部位接触的基板W区域，单位时间的研磨量会提高，相反，在与研磨垫111表面高度低的部位接触的基板W区域，单位时间的研磨量会降低。

所述浆料供应部140在进行对基板W的机构研磨期间，供应化学研磨所需的浆料S。

浆料供应部140从浆料存储部170接受浆料S供应，供应到研磨垫111上。优选地，浆料供应部140在研磨垫111的多个位置供应浆料。

作为一个示例，浆料供应部140包括沿着朝向研磨垫111中心的方向展开的臂(图中未示出)、沿着臂而往复移动的滑块(图中未示出)，在滑块上形成有供应浆料S的浆料供应口140c。如上所述，使得滑块沿着臂移动，从而可以向沿研磨垫111半径方向的多个位置供应浆料S。

此时，滑块的滑动移动可以借助于公知的多样驱动装置而实现。优选地，可以在臂上交替配置N极与S极的永磁铁(图中未示出)，在滑块上可以安装线圈，控制施加于线圈的电流，借助于此，使滑块利用线性电动机原理而沿臂滑动。由此，可以在精巧地调节滑块位置的同时，使滑块沿臂移动所需的空间实现最小化，体现紧凑的构成。根据情况，也可以使滑块借助于以驱动电动机的驱动力进行旋转的导螺杆或其他通常的直线运转系统(LinearMotion System)而直线移动。

作为参考，在本发明的实施例中，列举臂朝向研磨垫111中心以直线形状排列的示例进行了说明，但根据本发明的另一实施方式，臂也可以以缓慢的曲线形状形成。不同于此，也可以沿研磨垫111的圆周方向形成臂，使滑块沿着臂，沿研磨垫111圆周方向移动，借助于此，沿研磨垫111圆周方向，在多个位置供应浆料。

如上所述，使得为了基板W研磨层的化学研磨而供应到研磨垫111上的浆料，在从研磨垫111中心沿半径方向隔开的多个位置供应，借助于此，可以向基板W的全体研磨面供应均匀浆料，因而按基板W区域，防止化学研磨意外发生偏差，即使浆料的粘度提高，也可以在基板W的研磨层，按希望的分量均匀供应浆料，可以获得提高基板W的化学研磨效果的有利效果。

优选地，浆料供应部140可以按基板W区域而不同地调节浆料的供应量。

如上所述，根据基板W的厚度分布，按浆料S供应的位置而使浆料供应量各不相同，借助于此，也可以按基板W区域，不同地控制单位时间的研磨量。例如，在要增加基板W旋转中心部位的化学研磨量的情况下，使基板W旋转中心部位的浆料供应量进一步增加，从而可以使基板W旋转中心部位的化学研磨量增加。

不同于此，根据基板W的厚度分布而使滑块的移动速度各不相同，借助于此，也可以按基板W区域，不同地控制单位时间的研磨量。例如，在要向基板W旋转中心部位越来越增加化学研磨量的情况下，从基板W的边缘向旋转中心部位越来越降低滑块的移动速度，进一步增加浆料供应量，从而可以使化学研磨量向基板W旋转中心部位越来越增加。

另外，浆料供应部140按研磨垫111区域，不同地调节浆料的喷射条件，借助于此，可以按研磨垫111区域，不同地调节浆料的供应量(单位面积的浆料供应量)，也可以按基板W区域，以不同的单位时间的研磨量，研磨基板W。

浆料供应部140可以以能够按研磨垫111区域而以不同的喷射面积条件供应浆料的多样结构提供。

作为一个示例，浆料供应部140可以包括第一浆料喷射部(图中未示出)和第二浆料喷射部(图中未示出)，第一浆料喷射部与第二浆料喷射部可以以不同的喷射面积供应浆料。例如，可以由第二浆料喷射部以大于第一浆料喷射部的喷射面积供应浆料。根据情况，也可以由第一浆料供应部以大于第二浆料供应部的喷射面积供应浆料。

第一浆料喷射部和第二浆料喷射部的喷射条件(喷射面积)可以根据要求的条件及设计规格而按多样方式调节。作为一个示例，第一浆料喷射部可以包括设置预定间隔而隔开配置的多个第一喷射喷嘴(图中未示出)构成，第二浆料喷射部可以包括隔开比第一喷射喷嘴间隔开间隔相对更窄的隔开间隔而配置的多个第二喷射喷嘴(图中未示出)。作为参考，第二喷射喷嘴由于配置成比第一喷射喷嘴更窄的隔开间隔，因而在具有相同的长度的区间，第二喷射喷嘴的个数多于第一喷射喷嘴的个数。

作为另一示例，浆料供应部140按研磨垫111区域，不同地调节浆料的喷射高度，借助于此，可以按研磨垫111区域，不同地调节浆料的供应量(单位面积的浆料供应量)，因而也能够按基板W区域，以不同的单位时间的研磨量研磨基板W。

温度测量部150配备用于测量隔膜126的温度信息。优选地，在对基板W进行研磨期间，温度测量部150实时测量隔膜126的温度信息。

温度测量部150可以以能够测量隔膜126温度信息的多样结构及方式构成，并非本发明由温度测量部150的结构及温度测量方式所限制或限定。

作为一个示例，温度测量部150可以包括以非接触方式测量隔膜126温度信息的非接触式传感器构成。作为非接触传感器，可以使用能够以非接触方式测量隔膜126的表面温度的通常的温度传感器，并非本发明由非接触传感器的种类所限制或限制。例如，作为非接触传感器，可以使用红外线(IR)温度传感器。不同于此，温度测量部150也可以包括以接触方式测量隔膜126温度信息的接触式传感器构成。

优选地，温度测量部150配备于隔膜126的上部，测量隔膜126的上表面的温度。

其中，所谓温度测量部150配备于隔膜126的上部，定义为全部包括温度测量部150贴紧配置于隔膜126的上表面，或温度测量部150从隔膜126上表面隔开地配置。

更优选地，温度测量部150对多次测量隔膜126温度的测量值进行平均，算出温度信息。如上所述，借助于对多次测量隔膜126温度的测量值进行平均以算出温度信息，可以提高隔膜126的温度测量准确度和可靠性，可以获得使因非正常的测量信号导致的错误实现最小化的有利效果。根据情况，也可以是温度测量部只测量一次隔膜温度而算出温度信息。

控制部160设置成基于隔膜126的温度信息来控制基板W的研磨结束时间点。

其中，所谓基于隔膜126的温度信息，控制基板W的研磨结束时间点，定义为以隔膜126的温度信息为基础，决定结束对基板W研磨的时间点。换句话说，基于隔膜126的温度信息，可以获知基板的温度变化，由此，可以获知基板W是否达到目标厚度，当基板W达到目标厚度时，结束对基板W的研磨。

优选地，基板处理装置10包括存储部170，所述存储部170存储由基板的研磨时间决定的隔膜126的基准温度信息，控制部160比较温度测量部150测量的隔膜126的测量温度信息与存储部170存储的基准温度信息，控制基板W的研磨结束时间点。

作为参考，在存储部170中，存储有由基板的研磨时间决定的隔膜126的基准温度信息。其中，所谓由基板的研磨时间决定的隔膜126的基准温度信息，定义为根据对基板W进行研磨的时间(或顺序)而从基板导热的隔膜126的温度变化相关数据。

例如，隔膜126的基准温度信息按照基板的研磨时间而预先存储于查询表(LookupTable)，比较查询表中预先存储的信息(基准温度信息)与隔膜126的测量温度信息，可以迅速检测基板的研磨程度。

这是因为，如果知道隔膜126的温度变化，则可以获知基板W的研磨量(或研磨状态)。

例如，在研磨层的表面为高低不平的状态(例如，研磨层沉积的最初状态)下和研磨层的表面光滑的状态下，由于研磨层与研磨垫111间的接触面积分别不同，因而基板研磨层与研磨垫111接触导致的摩擦热各不相同地发生(或浆料引起的化学反应程度不同地发生)，根据基板研磨层的研磨量而导致基板的温度变化。因此，如果获知基板的温度变化程度，则可知基板研磨层的研磨程度。

如上所述，可以测量基板的温度变化而获知基板的研磨程度，但在研磨工序中为了测量基板的温度变化，测量基板温度的温度测量部应安装于与基板接触的隔膜或研磨垫。

但是，当温度测量部安装于研磨垫的上表面时，存在在温度测量部接触的基板部位发生研磨量偏差，导致基板研磨均匀度降低。

另外，为了测量基板的温度，也可以在基板接触的隔膜下表面安装温度测量部。可是，当在隔膜的下表面安装温度测量部时，由于露出于隔膜下表面的温度测量部，导致隔膜的下表面平坦度低下，在温度测量部配置的位置，隔膜无法按意愿准确地伸缩，因而存在隔膜引起的压力无法被基板准确地认知的问题。

因此，本发明使得即使不使温度测量部150露出于隔膜126下表面或研磨垫111上表面，也可以在研磨工序中测量基板W的温度变化。

即，当基板W的温度发生变化时，借助于从基板W传导到与基板W接触的隔膜126的传导热，隔膜126的温度也与基板W的温度变化成比例地变化。因此，如果知道隔膜126的温度变化程度，则可知基板W的温度变化，由此可以检测基板W的研磨程度。

更重要的是，本发明在基板W不接触的隔膜126的上部配置温度测量部150，测量隔膜126的上表面的温度，借助于此，可以保持供基板W接触的隔膜126下表面的平坦度，因此可以获得在将隔膜126伸缩引起的压力准确地施加于基板的同时，准确地测量隔膜126的温度变化的有利效果。

作为一个示例，基板W的研磨层包括：第一膜层(图上未示出)，其形成有间隙图案；第二膜层(图上未示出)，其由不同于第一膜层的材料形成，且形成为填充于间隙图案并覆盖第一膜层；温度测量部150测量因第一膜层表面露出于研磨垫111而导致的隔膜126的温度变化。

第一膜层的间隙图案可以根据配线设计及要求的条件而以多样形状形成，并非本发明由间隙图案的形状及结构所限制或限定。

第二膜层形成为(例如，沉积)填充于间隙图案的内部并覆盖第一膜层的上表面。

当对研磨层进行研磨工序，只有在第一膜层上部形成的第二膜层接触研磨垫111，且第二膜层被首先研磨。第二膜层研磨既定以上后，第一膜层露出于外部(第一膜层的上表面露出)，同时，第二膜层和第一膜层一同接触研磨垫111。

由于只有第二膜层接触研磨垫111的状态(以下称为第一研磨工序)中的第一摩擦热与第二膜层和第一膜层一同接触研磨垫111的状态(以下称为第二研磨工序)中的第二摩擦热不同，因而在第一研磨工序中从基板导热的隔膜126的温度与在第二研磨工序中从基板导热的隔膜126的温度不同。另外，隔膜126的温度变化还因在第一研磨工序中由浆料导致的第一反应热、在第二研磨工序中由浆料导致的第二反应热的差异而发生。因此，借助于测量隔膜126的温度变化，可以获知第一膜层露出的时间点。

作为一个示例，当在隔膜126测量的测量温度信息达到基准温度信息时，控制部160判断为第一膜层露出，可以结束对基板W的研磨。根据情况，在隔膜测量温度信息低于或高于基准温度信息的情况下，也可以结束对基板的研磨。

一般而言，在研磨层以不同种类膜形成的情况下，第一膜层露出于外部的时间点，定义为研磨结束时间点。如上所述，第一膜层露出于外部后，根据在多大程度上迅速结束研磨而决定研磨品质及研磨效率，因而最大限度地迅速检测第一膜层露出于外部的状态并结束研磨是很重要的。

因此，本发明使得可以基于隔膜126的温度程度，感知第一膜层的露出状态并控制研磨结束时间点，借助于此，可以获得最大限度地迅速检测第一膜层露出于外部的状态，并在更短时间内结束研磨的有利效果。

第一膜层和第二膜层可以根据要求的条件及设计规格而以多样材料形成。

作为一个示例，第一膜层可以以非金属材料形成，第二膜层可以以金属材料形成。下面，列举第一膜层以氧化物(SiO₂)或氮化物(SiN)形成、第二膜层以钨(W)形成的示例进行说明。根据情况，也可以以金属材料形成第一膜层，以非金属材料形成第二膜层。不同于此，也可以全部以金属或非金属材料形成第一膜层和第二膜层。

控制部160被构成为当隔膜126的测量温度信息达到预先存储的基准温度信息时，结束对基板W的研磨。这是因为，当达到基板W的研磨结束时间点时，由于是起因于隔膜126的测量温度信息达到基准温度信息，因此如果检测到隔膜126的测量温度信息达到预先存储的基准温度信息，则可知基板W达到了目标厚度(第一膜层露出)。

优选地，控制部160在基板W的研磨时间经过预先定义的基准时间后，控制基板W的研磨结束时间点。这是因为，在基板W的初始研磨时，研磨层的表面因光滑程度与其他工序误差等而导致测量温度信息无法得到准确地测量，因此，使得在基板W的研磨时间经过预先定义的基准时间之后，控制基板W的研磨结束时间点，借助于此，可以获得提高基板W研磨结束时间点的准确度的有利效果。

作为参考，在第二膜层以钨(W)形成而第一膜层以氧化物(SiO₂)形成的情况和第二膜层以钨(W)形成而第一膜层以氮化物(SiN)形成的情况下，均因第一膜层露出于研磨垫111导致的摩擦力低下(和/或反应热低下)，造成隔膜126的测量温度降低。

另外，控制部160可以基于隔膜126的温度信息来调节基板W的研磨参数。

其中，所谓基板W的研磨参数，定义为全部包括对基板W研磨产生影响的参数。

作为一个示例，基板W的研磨参数可以包括将基板W压靠在研磨垫111上的承载头120的压力、加压时间、旋转速度中的任意一个以上。作为另一示例，基板W的研磨参数可以包括对研磨垫111进行调节的调节器的压力、加压时间、旋转速度、回旋移动速度中任意一个以上。作为又一示例，基板W的研磨参数可以包括向研磨垫111供应的浆料的种类、供应量、供应时间、供应速度、供应温度中任意一个以上。

更具体而言，控制部160基于温度测量部150测量的隔膜126温度信息，可以获知关于基板W的厚度分布是否准确地研磨为希望的目标厚度的厚度偏差信息，在基板W研磨完成之前，可以控制研磨条件(例如，基板W各区域的单位时间的研磨量)。优选地，控制部160在基板W研磨期间，实时调节研磨参数。

即，在基板W研磨时，由于厚度传感器误差、温度变化导致的误差等研磨环境变数，基板W难以准确地研磨为希望的目标厚度。例如，基板W在研磨中，厚度应为

(目标厚度信息)，但在实际研磨中测量厚度，基板W的厚度可能会为

(研磨后厚度信息)。这种厚度差异(

厚度偏差信息)因测量基板W研磨前厚度的传感器误差或由温度变化导致的研磨量误差等而发生。

因此，本发明根据基于隔膜126温度信息可知的基板W厚度偏差信息，在基板W研磨完成前调节基板W研磨参数，控制基板W的单位时间的研磨量。更具体而言，在进行对基板W的研磨期间，基于在基板W厚度信息中反映了厚度偏差信息(基板希望的目标厚度信息与研磨中厚度信息间的差异)的研磨参数，研磨基板W，借助于此，可以获得将基板W无偏差地研磨成希望的准确厚度的有利效果。

其中，所谓控制部160对应于基板W的厚度信息而调节研磨参数，定义为基于基板W的厚度信息，调节承载头120、调节器130、浆料供应部140中至少一个以上的运转变数。

更优选地，控制部160一次性调节与将基板W压靠在研磨垫111上的承载头120相关的承载头120研磨参数(例如，独立地施加于多个分割板的压力、加压时间、旋转速度)、与对研磨垫111进行修整的调节器130相关的调节器研磨参数(例如，调节器的压力、加压时间、旋转速度、回旋移动速度)、与向基板W供应浆料的浆料供应部140相关的浆料供应部研磨参数(例如，浆料的种类、供应量、供应时间、供应速度、供应温度)。如上所述，借助于一次性调节各研磨参数，可以获得最大限度地迅速优化基板W研磨条件、进一步提高研磨准确度的有利效果。

作为一个示例，在隔膜126的上部，形成有被独立分割的多个压力腔室C1～C3，控制部160基于隔膜126的所述温度信息，独立地控制多个压力腔室C1～C3的压力。

其中，所谓控制部160基于隔膜126的所述温度信息，独立地控制多个压力腔室C1～C3的压力，定义为基于隔膜126的温度信息，同时控制多个压力腔室C1～C3的压力，或基于隔膜126的温度信息，控制多个压力腔室C1～C3中的一部分(1个或2个以上)压力腔室的压力。另外，温度测量部150也可以在多个压力腔室C1～C3中一个以上，测量关于隔膜126多个位置的温度信息。

更具体而言，作为一个示例，在获得关于基板W整个板面的研磨层厚度分布的状态(隔膜温度测量状态)下，如果测量为基板W研磨层的厚度更大，则可以将施加于承载头120的压力腔室的压力调节得更大，将基板W研磨层的厚度准确地调节为希望的厚度。

例如，控制部160被构成为当分割板126a'的温度升高时，降低施加于分割板126a'的压力，当分割板126a'的温度降低时，提高施加于分割板126a'的压力。

作为另一示例，在获得关于基板W整体板面的研磨层厚度分布的状态下，如果基板W研磨层的厚度测量得更大，则提高基板W接触的研磨垫111表面高度(例如，减小调节器的压力)，将基板W研磨层厚度调节为希望的厚度。

作为又一示例，在获得关于基板W整体板面的研磨层厚度分布的状态下，如果基板W研磨层的厚度测量得更大，则可以使浆料供应量进一步增加，将基板W研磨层厚度调节为希望的厚度。

如上所述，本发明基于因隔膜126温度信息引起的基板W厚度偏差信息，调节基板W的研磨参数，借助于此，可以将基板W准确地研磨为希望的厚度，可以获得去除基板W的厚度偏差、提高基板W的研磨均匀度的有利效果。

另外，可以比较隔膜126的测量温度信息与基准温度信息，检测对基板W的研磨是否正常进行。

例如，如果承载单元以未装载基板W的状态旋转，或因设备异常等问题而以未供应浆料的状态进行研磨，则隔膜126的测量温度信息会呈现得与基准温度信息不同。如上所述，借助于感知隔膜126的温度变化，可以认知研磨工序异常情况。

根据本发明另一实施例，也可以在隔膜126的上表面配备导热垫128，温度测量部150测量从隔膜126导热的导热垫128的温度。

参照图10至13，在隔膜126的上表面具备导热垫128。

优选地，导热垫128由导热率高于隔膜126的材料形成。作为一个示例，导热垫128可以由导热率高于隔膜126(例如，聚氨酯材料)的金属材料形成。根据情况，也可以以石墨烯或碳纳米管形成导热垫。

如上所述，在隔膜126上表面具备具有高于隔膜126的导热率的导热垫128，借助于此，可以使从基板W传递到隔膜126的热Q集中于导热垫128，因而可以获得提高测量导热垫128温度的温度测量部150的测量准确度的有利效果。

作为一个示例，参照图10，导热垫128可以通过粘合层128a粘合于隔膜126的上表面。此时，粘合层128a与导热垫128一样，由具有高导热率的材料形成。

优选地，粘合层128a以可以与隔膜126的伸缩对应地弯曲的柔性粘合剂形成。如上所述，借助于使得粘合层128a具有柔性，可以获得即使隔膜126伸缩，也稳定地保持导热垫128与隔膜126的接触状态的有利效果。

作为另一示例，参照图12，在隔膜126的上表面形成容纳槽128a'，导热垫128安放于容纳槽128a'的内部。

作为又一示例，参照图13，在隔膜126的上表面形成容纳槽128a'，在容纳槽128a'的内部安放导热垫128'，且导热垫128'和容纳槽128a'以倒三角形形状形成。

更具体而言，导热垫128'以中央部比两端更厚的倒三角形形状形成，温度测量部150在导热垫128'的顶点部位测量导热垫128'的温度。

如上所述，借助于以倒三角形形状形成导热垫128'，在保障隔膜126伸缩性的同时，从基板W传递到隔膜126的热，经导热垫128'，可以更快地传递到隔膜126的上表面(底板的上表面)。

即，导热垫128'具有高于隔膜126的导热率，因而隔膜126的厚度t2越厚、隔膜126的厚度t1越薄，则从基板W传递到隔膜126的热越可以经导热垫128'而更快地传递到隔膜126的上表面，但导热垫128'的厚度越厚，则存在隔膜126伸缩性越低下的问题。例如，虽然也可以以整体上既定的厚度(中央部与两端厚度相同)形成导热垫，但如果导热垫的厚度整体上既定，则会由于导热垫而导致隔膜伸缩性低下。

但是，本发明借助于以倒三角形形状形成导热垫128'，可以获得的有利效果是，在导热垫128'的两端部，使隔膜126的伸缩性低下实现最小化，同时，在导热垫128'的中央部，使从基板W传递到隔膜126的底板126a的热，经导热垫128'而更快地(QV2〉QV1)传递到隔膜126的上表面。

另外，导热垫128由热容量小于隔膜126的材料形成。如上所述，借助于由热容量小于隔膜126的材料形成导热垫128，使得从隔膜126传递到导热垫128的热不在导热垫128停留，可以迅速散失到导热垫128外侧，从而可以获得更准确地测量从隔膜126传递到导热垫128的热的有利效果。

导热垫128可以根据要求的条件及设计规格而以多样形状形成。

优选地，参照图11，导热垫128形成为与温度测量部150测量隔膜126温度的部位对应的点(spot)形状(例如，三角形点或圆点形状)，配置成在隔膜126的上表面覆盖最小的区域。

如上所述，以具有极小尺寸且非连续的点形状形成导热垫128，借助于此，可以获得的有利效果是，在使导热垫128导致的隔膜126伸缩性低下实现最小化的同时，使从基板传递到隔膜126的热Q集中于导热垫128。

更优选地，导热垫128分别独立地配备于形成隔膜126的底板126a的多个分割板126a'的上表面。

温度测量部150按分割板126a'，独立地测量温度信息，控制部160基于温度信息，独立地调节施加于多个分割板126a'的压力。

根据本发明另一实施例，导热垫可以形成为沿着隔膜圆周方向连续的环形的导热垫，或其他不同的形状，本发明并非由导热垫的结构及形状所限制或限定。

下面具体说明本发明的基板处理方法。

图14是用于说明本发明的基板处理方法的框图。而且，针对与前述构成相同及相当于相同的部分，赋予相同或相当于相同的附图标记，省略对其的详细说明。

参照图14，本发明的基板处理方法包括：利用承载头120的隔膜126而将基板W压靠在研磨垫111上进行研磨的研磨步骤S10；测量隔膜126的温度信息的测量步骤S20；基于隔膜126的温度信息来控制基板W的研磨结束时间点的控制步骤S40。

步骤1：首先，以使基板W接触研磨垫111的状态，利用承载头120的隔膜126对基板加压并研磨基板W(S10)。在研磨步骤S10中，研磨基板W的研磨层。作为一个示例，在研磨步骤S10中，基板W可以以搭载于承载头120的状态，压靠在研磨垫111上并被研磨，研磨垫111的表面可以借助于调节器130而修整，在研磨基板W期间，在研磨垫111的上表面可以供应浆料。

优选地，在研磨步骤S10中，基于基板W的研磨前厚度信息，按基板W区域，以不同的每单位时间研磨量来研磨基板W。

如上所述，基于基板W的研磨前厚度信息(厚度分布)，按基板W区域，以不同的每单位时间研磨量来研磨基板W，借助于此，可以在开始对基板W研磨的同时，按基板W区域不同地调节研磨量，因而可以迅速消除基板W的厚度偏差，整体上均匀地调节基板W的厚度分布，可以获得进一步提高基板W的研磨品质的有利效果。

作为一个示例，在研磨步骤S10中，按接触研磨垫111的基板W区域，施加不同的压力，借助于此，可以按基板W区域，以不同的每单位时间研磨量来进行研磨。

作为另一示例，在研磨步骤S10中，利用调节器130，形成研磨垫111的表面高度偏差，或按基板W区域，不同地调节浆料的供应量，借助于此，可以按基板W区域，以不同的每单位时间研磨量来进行研磨。

步骤2：然后，在进行对基板W的研磨期间，测量隔膜126的温度信息(S20)。

在研磨工序中，当基板的温度发生变化时，借助于从基板传导到与基板接触的隔膜126的传导热，隔膜126的温度也与基板的温度变化成比例地变化。因此，如果知道隔膜126的温度变化程度，则可知基板的温度变化。

在测量步骤S20中，测量隔膜126的温度信息。优选地，在测量步骤S20中，在承载头120的内部，测量隔膜126的上表面的温度。更优选地，在测量步骤S20中，在基板W研磨期间，实时测量隔膜126的温度信息。

在测量步骤S20中，可以以非接触方式测量隔膜126的温度信息，或以接触方式测量，并非本发明由温度测量方式所限制或限定。

作为一个示例，隔膜126包括：底板126a，其包括沿半径方向分割的多个分割板126a'；隔壁126b，从底板126a的上表面延伸形成，并在分割板的上部形成被独立分割的多个压力腔室；在测量步骤S20中，按分割板126a'独立地测量温度信息。

步骤3：然后，基于隔膜126的温度信息，调节基板W的研磨参数。在调节步骤中，所谓调节基板W研磨参数，定义为调节对基板W研磨产生影响的变数。

作为一个示例，在调节步骤中，可以基于隔膜126的温度信息，独立地调节施加于多个分割板126a'的压力(S30)。作为另一示例，在调节步骤中，可以调节与将基板W压靠在研磨垫111上的承载头120相关的承载头120研磨参数(例如，承载头120的加压时间、旋转速度)、与对研磨垫111进行修整的调节器130相关的调节器研磨参数(例如，调节器的压力、加压时间、旋转速度、回旋移动速度)、与向基板W供应浆料的浆料供应部140相关的浆料供应部研磨参数(例如，浆料的种类、供应量、供应时间、供应速度、供应温度)中任意一个以上。

作为一个示例，在获得关于基板W整体板面的研磨层厚度分布的状态(测量状态)下，如果基板W研磨层的厚度测量得更大，则将施加于承载头120的压力腔室的压力调节得更大，可以准确地将基板W研磨层的厚度调节为希望的厚度。

作为另一示例，在获得关于基板W整体板面的研磨层厚度分布的状态(测量状态)下，如果基板W研磨层的厚度测量得更大，则提高基板W接触的研磨垫111表面高度(例如，减小调节器的压力)，可以将基板W研磨层厚度调节为希望的厚度。

作为又一示例，在获得关于基板W整体板面的研磨层厚度分布的状态下，如果基板W研磨层的厚度测量得更大，则使浆料供应量增加，可以将基板W研磨层厚度调节为希望的厚度。

步骤4：然后，基于隔膜126的温度信息，控制基板W的研磨结束时间点(S40)。在控制步骤S40中，以隔膜126的温度信息为基础，决定对基板W的研磨结束的时间点。换句话说，可以通过隔膜126的温度信息而获知基板的温度信息，基于此，可以获知基板W是否达到目标厚度，当基板W达到目标厚度时，结束对基板W的研磨。

优选地，在控制步骤S40中，基于随着研磨垫111的使用时间而决定的隔膜126基准温度信息、由温度测量部150测量的所述隔膜126的测量温度信息间的温度斜度偏差，控制基板W的研磨结束时间点。

隔膜126的基准温度信息按照基板的研磨时间而预先存储于查询表(LookupTable)，比较查询表中预先存储的信息(基准温度信息)与隔膜126的测量温度信息，可以迅速检测基板的研磨程度。

这是因为，当基板温度发生变化时，借助于从基板传导到与基板接触的隔膜126的传导热，隔膜126的温度也与基板的温度变化成比例地变化。因此，如果知道隔膜126的温度变化程度，则可知基板的温度变化，由此，可以检测基板的研磨程度。

更具体而言，基板W的研磨层包括形成有间隙图案的第一膜层、由不同于第一膜层的材料形成且形成为填充于间隙图案并覆盖第一膜层的第二膜层，在测量步骤S20中，测量因第一膜层表面露出于研磨垫111而导致的隔膜126的温度变化。

进行对研磨层的研磨工序后，只有在第一膜层上部形成的第二膜层接触研磨垫111，第二膜层首先被研磨。第二膜层研磨既定以上后，第一膜层露出于外部(第一膜层的上表面露出)，同时，第二膜层与第一膜层一同接触研磨垫111。

只有第二膜层接触研磨垫111的状态(以下称为第一研磨工序)下的第一摩擦热和、第二膜层与第一膜层一同接触研磨垫111的状态(以下称为第二研磨工序)下的第二摩擦热不同，因此，导致第一研磨工序中的隔膜126温度与第二研磨工序中的隔膜126温度不同。另外，隔膜126的温度变化还因在第一研磨工序中由浆料导致的第一反应热、在第二研磨工序中由浆料导致的第二反应热的差异而发生。因此，借助于测量隔膜126的温度变化，可以获知第一膜层露出的时间点。

作为一个示例，当在隔膜126测量的测量温度信息达到基准温度信息时，在控制步骤S40中判断为第一膜层露出，可以结束对基板W的研磨。根据情况，在测量温度信息低于或高于基准温度信息的情况下，也可以结束对基板的研磨。

一般而言，在研磨层以不同种类膜形成的情况下，在下部形成的第一膜层露出于外部的时间点被定义为研磨结束时间点。如上所述，第一膜层露出于外部后，根据在多大程度上迅速结束研磨，决定研磨品质及研磨效率，因而最大限度地迅速检测第一膜层露出于外部的状态并结束研磨是很重要的。

因此，本发明使得可以基于隔膜126的温度程度，感知第一膜层的露出状态并控制研磨结束时间点，借助于此，可以获得最大限度地迅速检测第一膜层露出于外部的状态并在更短时间内结束研磨的有利效果。

优选地，在控制步骤S40中，在基板W的研磨时间经过预先定义的基准时间之后，控制基板W的研磨结束时间点(S50)。

这是因为，在基板W的初始研磨时，如果第二膜层的表面高低不平，则隔膜126的测量温度信息会呈现得低于基准温度信息，使得在基板W的研磨时间经过预先定义的基准时间之后，控制基板W的研磨结束时间点，借助于此，可以获得提高基板W研磨结束时间点的准确度的有利效果。

步骤5：然后，当基板W达到目标厚度(例如，如果显示为隔膜的测量温度信息达到基准温度信息)时，结束对基板W的研磨。

如上所述，使得在对基板W进行研磨期间，基于隔膜126温度信息，控制基板W的研磨结束时间点，借助于此，可以获得准确地控制基板W的研磨厚度、迅速而准确地控制基板W的研磨结束时间点的有利效果。

作为参考，在检测承载头120的扭矩变化而决定基板W研磨结束时间点的方式的情况下，结束基板W的研磨所需要的时间为75秒，在演算从基板研磨层获得的涡电流信号而决定基板W研磨结束时间点的方式的情况下，结束基板W研磨所需要的时间为65秒，与此相反，基于隔膜126的温度信息而结束基板W的研磨所需要的时间为62秒。正如由此可知的，基于隔膜126的温度信息来控制基板W研磨结束时间点的方式，研磨结束时间点的感知是最快的。

如上所述，参照本发明的优选实施例进行了说明，但只要是相应技术领域的熟练的从业人员便会理解，在不超出专利权利要求书记载的本发明的思想及领域的范围内，可以多样地修订及变更本发明。

Claims (18)

1.一种基板处理装置，其中，包括：

研磨垫，用于研磨基板的研磨层；

承载头，具备与所述基板的上表面接触的隔膜，将所述基板压靠在所述研磨垫上；

导热垫，配备于所述隔膜的上表面，由导热率高于所述隔膜的材料形成；

温度测量部，通过测量从所述隔膜导热的所述导热垫的温度，测量所述隔膜的温度信息；

控制部，基于所述隔膜的所述温度信息，控制所述基板的研磨结束时间点，

所述导热垫形成为与所述温度测量部测量所述隔膜温度的部位对应的点形状。

2.根据权利要求1所述的基板处理装置，其中，

所述温度测量部配备于所述隔膜的上部，并测量所述隔膜的上表面的温度。

3.根据权利要求1所述的基板处理装置，其中，

在所述隔膜的上部形成有压力腔室，

通过调节所述压力腔室的压力，来调节所述研磨垫施加于所述基板的压力。

4.根据权利要求3所述的基板处理装置，其中，

所述隔膜由能够与所述压力腔室的压力对应地伸缩的柔性材料形成。

5.根据权利要求1所述的基板处理装置，其中，

在所述隔膜的上部形成有被独立分割的多个压力腔室，

所述控制部基于所述隔膜的所述温度信息，独立地控制所述多个压力腔室的压力。

6.根据权利要求5所述的基板处理装置，其中，

所述控制部基于所述隔膜的所述温度信息，同时控制所述多个压力腔室的压力。

7.根据权利要求5所述的基板处理装置，其中，

所述控制部基于所述隔膜的所述温度信息，控制所述多个压力腔室中的一部分压力腔室的压力。

8.根据权利要求5所述的基板处理装置，其中，

所述温度测量部在所述多个压力腔室中的一个以上压力腔室内，测量对于所述隔膜的多个位置的所述温度信息。

9.根据权利要求1所述的基板处理装置，其中，

在所述隔膜的上部形成有被独立分割的多个压力腔室。

10.根据权利要求9所述的基板处理装置，其中，

所述隔膜包括：

底板，与所述基板接触；

隔壁，从所述底板的上表面延伸形成，并形成所述多个压力腔室。

11.根据权利要求10所述的基板处理装置，其中，

所述底板被分割成多个分割板，

所述多个压力腔室独立地向所述多个分割板施加压力。

12.根据权利要求11所述的基板处理装置，其中，

所述温度测量部在所述分割板上测量所述温度信息，

所述控制部基于所述温度信息，独立地调节施加于所述多个分割板的压力。

13.根据权利要求12所述的基板处理装置，其中，

当所述分割板的温度升高时，所述控制部降低施加于所述分割板的压力，

当所述分割板的温度降低时，所述控制部提高施加于所述分割板的压力。

14.根据权利要求1所述的基板处理装置，其中，

包括存储部，用于存储随着所述基板的研磨时间而决定的所述隔膜的基准温度信息，

所述控制部比较由所述温度测量部测量的所述隔膜的测量温度信息与所述基准温度信息，以控制所述基板的研磨结束时间点。

15.根据权利要求14所述的基板处理装置，其中，

当所述测量温度信息达到所述基准温度信息时，所述控制部结束对所述基板的研磨。

16.根据权利要求1所述的基板处理装置，其中，

所述控制部在所述基板的研磨时间经过预先定义的基准时间之后，控制所述基板的研磨结束时间点。

17.根据权利要求1所述的基板处理装置，其中，

所述温度测量部对多次测量所述隔膜的温度的测量值进行平均，算出所述温度信息。

18.根据权利要求1所述的基板处理装置，其中，

所述导热垫形成为倒三角形形状。

Images