CN207077306U - 化学机械研磨装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种化学机械研磨装置，化学机械研磨装置包括：研磨垫，其在化学机械研磨工艺中与基板接触；研磨液供给部，其设置于研磨垫的上部，并将研磨垫的表面分割为多个表面区间，按照各个多个表面区间以相互不同的喷射条件来供给研磨液(slurry)，所述化学机械研磨装置利用供给于研磨垫的研磨液可均匀地调节研磨垫的温度。

Description

化学机械研磨装置

技术领域

本实用新型涉及一种化学机械研磨装置，更为具体地，涉及一种可均匀地调节研磨垫的温度的化学机械研磨装置。

背景技术

半导体元件由微细的电路线高度密集地制造而成，因此，晶元表面需要进行相应的精密研磨。为了对晶元进行更加精细化的研磨，如图1及图2所示，进行机械研磨及化学研磨并行的化学机械研磨工艺(CMP工艺)。

换句话说，在研磨平板10的上面，晶元W被加压的同时接触的研磨垫11设置为与研磨平板10一起旋转11d，并且为了化学研磨，通过供给单元30的研磨液(slurry) 供给口32使得研磨液得以供给的同时，通过摩擦对晶元W进行机械研磨。此时，晶元 W通过载体头(Carrier Head)20在规定的位置旋转20d，从而进行精密地平坦化的研磨工艺。

涂覆于所述研磨垫11的表面的研磨液通过调节器(conditioner)40在研磨垫11上均匀扩散，并能够流入至晶元W，所述调节器40向着附图标号40d所标示的方向旋转的同时臂部(arm)41向着标示为41d的方向进行回旋运动，研磨垫11通过调节器4 0的机械修整(dressing)工艺可保持一定的研磨面。

另外，在化学机械研磨工艺中，如果研磨垫11的温度不均匀，则会出现如下问题：由于研磨均匀度降低，且研磨率的稳定性降低，因此研磨垫11的温度需以均匀的条件得到保持。

但是，现有技术具有的问题在于，因根据作为被研磨材料的晶元膜质的研磨垫11的表面温度上升而导致研磨不均匀度上升，且稳定性降低。尤其，现有技术具有的问题在于，在沿着研磨垫11的半径方向的各个区间，研磨垫11的表面温度不均匀，由此研磨均匀度降低，且研磨率的稳定性降低。

此外，具有的问题在于，就利用研磨液的化学研磨工艺而言，由于受温度的影响较大，因此如果研磨垫的表面温度产生偏差，则由于化学研磨量的偏差而导致晶元的研磨面不均匀。

由此，现有技术中提出了一种能够通过另外的清洗(rinsing)工艺来降低研磨垫的表面温度的方案。但是，现有技术具有的问题在于，由于不考虑根据研磨垫的表面区间的温度条件，而是一律地对研磨垫的表面进行清洗工艺，因此难以对研磨垫的表面温度整体进行均匀地调节，并且由于在清洗工艺中需中断研磨工艺，因此会降低生产性。

为此，最近用于对研磨垫的表面温度进行一定地调节，且提升晶元研磨面的品质的多种研究正在进行，但是仍存在不足，因此需要对此的开发。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种化学机械研磨装置，所述化学机械研磨装置能够对研磨垫的表面温度进行均匀地调节。

尤其，本实用新型的目的在于提供一种化学机械研磨装置，所述化学机械研磨装置根据研磨垫的表面温度使得供给于研磨垫的研磨液的喷射条件不同，并可均匀地调节研磨垫的表面温度。

此外，本实用新型的目的在于提供一种化学机械研磨装置，所述化学机械研磨装置能够提高稳定性及可靠性，并且能够提高生产率。

此外，本实用新型的目的在于提供一种化学机械研磨装置，所述化学机械研磨装置防止由于研磨垫的表面温度偏差所致的化学研磨量的偏差，并且可提高基板的研磨质量。

根据用于达到上述的本实用新型的目的的本实用新型的优选实施例，化学机械研磨装置包括：研磨垫，其在化学机械研磨工艺中与基板接触；研磨液供给部，其设置于研磨垫的上部，并将研磨垫的表面分割为多个表面区间，按照各个多个表面区间以相互不同的喷射条件来供给研磨液(slurry)，利用供给于研磨垫的研磨液可均匀地调节研磨垫的温度。

作为参考，在本实用新型中所谓的基板可理解为利用载体头在研磨垫上可以被研磨的研磨对象，并且本实用新型并非受到基板的种类及特性的限制或限定。例如，可使用晶元作为基板。

并且，在本实用新型中所谓的研磨液供给部按照各个多个表面区间以相互不同的喷射条件来供给研磨液可理解为，研磨液供给部按照各个多个表面区间使得研磨液的喷射面积、喷射速度、喷射流量等的条件不同并供给研磨液。例如，研磨液供给部可构成为按照各个多个表面区间以相互不同的喷射面积条件来供给研磨液。

研磨垫的表面根据所需的条件及设计样式可通过多种方式分割为多个表面区间。例如，研磨垫的表面可分割为沿着研磨垫的半径方向具有相互不同直径的环形态的多个表面区间。优选地，研磨垫的表面可分割为与研磨垫的中央邻接的中央部表面区间、与研磨垫的边缘邻接的边缘部表面区间、以及配置于中央部表面区间与边缘表面区间之间的中间部表面区间，并且在研磨工艺时，基板的中心可与中间部表面区间的中心区域接触。根据不同的情况，多个表面区间也可分割为圆形或多边形形状或者以实现不规则的排列的形式得到分割。

研磨液供给部可设置为可按照各个多个表面区间以相互不同的喷射面积条件供给研磨液的多种结构。例如，研磨液供给部可包括：第一研磨液喷射部；以及第二研磨液喷射部，其以比第一研磨液喷射部相对较宽的喷射面积来喷射研磨液。

通过第一研磨液喷射部以及第二研磨液喷射部的喷射条件(喷射面积)根据所需的条件及设计样式可通过多种方式进行调节。例如，第一研磨液喷射部可包括以间隔规定间距的形式进行配置的多个第一喷射喷嘴，第二研磨液喷射部可包括多个第二喷射喷嘴，所述多个第二喷射喷嘴以间隔比第一喷射喷嘴间的间隔间距相对较窄的间隔间距的形式进行配置。根据不同的情况，也可通过对各个喷射喷嘴的喷嘴直径或其他的条件进行调节来调节根据各个喷射部的喷射面积。优选地，第一研磨液喷射部可将研磨液以低密度的形式喷射至多个表面区间中与研磨垫的中央邻接的中央部表面区间以及与研磨垫的边缘邻接的边缘部表面区间，而第二研磨液喷射部将研磨液以高密度的形式喷射至多个表面区间中配置于中央部表面区间与边缘表面区间之间的中间部表面区间。

此外，根据本实用新型的化学机械研磨装置可包括喷射高度调节部，所述喷射高度调节部以与研磨垫的表面温度相对应的形式对通过研磨液供给部的研磨液的喷射高度进行调节。

喷射高度调节部可设置为以与研磨垫的表面温度相对应的形式可对通过研磨液供给部的研磨液的喷射高度进行调节的多种结构，并且本实用新型并非受到喷射高度调节部的结构及特性的限制或限定。例如，喷射高度调节部可包括：移送部，其沿着上下方向来移送研磨液供给部；温度测定部，其对研磨垫的表面温度进行测定；控制部，其根据在温度测定部所测定的结果来控制移送部。

优选地，温度测定部可构成为对沿着研磨垫的半径方向的多个表面区间中与基板的中心接触的中间部表面区间的温度进行测定。根据不同的情况，温度测定部也能够以整体的形式对多个表面区间的温度进行测定。此外，可设置有数据库(database)，所述数据库将对于研磨液供给部的上限喷射高度及下限喷射高度的信息进行存储，控制部能够以研磨液供给部配置于上限喷射高度及下限喷射高度之间的高度的形式来控制移送部。

根据本实用新型的另一个优选实施例，化学机械研磨装置的控制方法包括：温度测定步骤，在化学机械研磨工艺中对与基板接触的研磨垫的表面温度进行测定；研磨液供给步骤，根据在所述温度测定步骤所测定的结果以不同的喷射条件将研磨液(slurry) 供给于研磨垫。

作为参考，研磨垫的表面根据所需的条件及设计样式可通过多种方式分割为多个表面区间。例如，研磨垫的表面沿着研磨垫的半径方向可分割为具有相互不同直径的环形态的多个表面区间。

在温度测定步骤中，根据所需的条件及设计样式可通过多种方式来测定研磨垫的温度。例如，在温度测定步骤中，可使用常用的红外线(IR)温度传感器来测定研磨垫的温度。根据不同的情况，作为用于对研磨垫的温度进行测定的温度传感器可以使用其他的非接触传感器。不同地，也可以在安装有研磨垫的研磨平板的上面安装接触式温度传感器，并利用接触式温度传感器来测定研磨垫的温度。

所谓的根据在研磨液供给步骤所测定的结果(研磨垫的温度条件)通过不同的喷射条件将研磨液供给于研磨垫可理解为，根据研磨垫的温度条件使得喷射至研磨垫的研磨液的喷射面积、喷射速度、喷射流量等的条件不同并供给研磨液。

例如，在研磨液供给步骤中，可按照各个多个表面区间以相互不同的喷射面积条件来供给研磨液。优选地，在研磨液供给步骤中，在多个表面区间中温度相对较高的表面区间通过相对较宽的喷射面积条件来供给研磨液，并且在多个表面区间中温度相对较低的表面区间可通过相对较窄的喷射面积条件来供给研磨液。特别是，在研磨液供给步骤中，可通过相对较宽的喷射面积条件来将研磨液供给于沿着研磨垫的半径方向的多个表面区间中与基板的中心接触的中间部表面区间。

此外，可包括喷射高度调节步骤，所述喷射高度调节步骤以与研磨垫的表面温度相对应的形式对研磨液的喷射高度进行调节。

在喷射高度调节步骤中，若研磨垫的表面温度比预先设定的温度较高，则提升研磨液的喷射高度，若研磨垫的表面温度比预先设定的温度较低，则可降低研磨液的喷射高度。作为参考，在喷射高度调节步骤中，若研磨液的喷射高度升高，则可增加对于研磨垫的研磨液的喷射面积，相反地，若通过喷射高度调节部来降低研磨液的喷射高度，则可缩小对于研磨垫的研磨液的喷射面积。

如上所述，根据本实用新型，能够对研磨垫的表面温度进行均匀地调节。

尤其，根据本实用新型，使得供给于研磨垫的研磨液的喷射条件不同，由此可调节研磨垫的表面温度。并且，根据本实用新型，由于可按照沿着研磨垫的半径方向的各个多个区间使得研磨液的喷射条件不同，并且可对各个区间的温度进行个别调节，因此，可对研磨垫的表面温度轮廓(profile)进行整体均匀地调节，并且可提高研磨均匀度及研磨特性。

此外，根据本实用新型，由于不使用用于对研磨垫的温度进行调节的另外的温度调节装置，而利用在研磨工艺时必须使用的研磨液可对研磨垫的温度进行调节，因此，可使得结构精简化，并且可提高设计自由度。

此外，根据本实用新型，由于可对研磨液的喷射高度进行调节并对喷射面积进行调节，因此在研磨液的使用量没有增加的情况下，可将研磨液喷射至更宽的面积并对研磨垫的温度进行调节。

此外，根据本实用新型，能够防止根据研磨垫的表面温度偏差的稳定性及可靠性降低，并且在研磨工艺执行期间，由于能够同时执行研磨垫的温度调节工艺，因此能够提高生产率。

此外，根据本实用新型，可防止由于研磨垫的表面温度偏差所致的化学研磨量的偏差，并且可提高基板的研磨质量。

附图说明

图1及图2是用于说明现有化学机械研磨装置的图，

图3是用于说明根据本实用新型的化学机械研磨装置的图，

图4是根据本实用新型的化学机械研磨装置，示出研磨垫的各个位置的表面温度的图表，

图5是根据本实用新型的化学机械研磨装置，用于说明研磨液供给部的图，

图6及图7是根据本实用新型的化学机械研磨装置，用于说明喷射高度调节部的结构及操作结构的图，

图8是用于说明根据本实用新型的化学机械研磨装置的控制方法的框图。

具体实施方式

以下，参照附图对本实用新型的优选实施例进行详细说明，但是本实用新型并非受实施例的限制或限定。作为参考，本说明中相同的标号实质上指代相同的要素，并且在所述规则下，可引用其他附图中所记载的内容来说明，并且可省略对于从业者不言而喻的内容或反复出现的内容。

图3是用于说明根据本实用新型的化学机械研磨装置的图，图4是根据本实用新型的化学机械研磨装置，示出研磨垫的各个位置的表面温度的图表。此外，图5是根据本实用新型的化学机械研磨装置，用于说明研磨液供给部的图，图6及图7是根据本实用新型的化学机械研磨装置，用于说明喷射高度调节部的结构及操作结构的图。

参照图3至图7，根据本实用新型的化学机械研磨装置包括研磨垫111及研磨液供给部。

所述研磨垫111可形成为具有圆形盘(disc)形态，并且设置于旋转的研磨平板110的上面。

在研磨液从后述的研磨液供给部200供给于所述研磨垫111的上面的状态下，通过载体头120将基板向研磨垫111的上面加压，由此可以执行化学机械研磨工艺，并且在利用研磨垫111及研磨液的化学机械研磨工艺结束后，可将基板(参照图2的W)移送至清洗装置。

作为参考，本实用新型中所谓的基板可理解为在研磨垫111上可以被研磨的研磨对象，并且本实用新型并非受基板的种类及特性的限制或限定。例如，可使用晶元作为基板。

所述载体头120可根据所需的条件及设计样式而形成为多种结构。例如，所述载体头120可包括：本体部(未示出)，其以可旋转的形式设置；基底(base)部(未示出)，其设置为能够与所述本体部共同旋转；弹性膜(membrane)(未示出)，其设置于所述基底部的底面。

所述弹性膜在中央部形成有开口部，并且与弹性膜的中央部邻接的内侧端可固定于基底部，而弹性膜的外侧端通过结合于基底部的边缘(edge)部的固定圈(retainerring)来固定于基底部。

所述弹性膜可根据所需的条件及设计样式而形成为多种结构。例如，在所述弹性膜可形成有多个活板(flap)(例如，环形状的活板)，并且通过多个活板在基底部和弹性膜之间可形成有多个压力室，所述多个压力室沿着基底部的半径方向得到划分。

在所述基底部和弹性膜之间各个压力室，可分别设置有用于测定压力的压力传感器。所述各个压力室的压力可通过根据压力室控制部的控制来个别地得到调节，并且对各个压力室的压力进行调节，从而可个别地调节基板被加压的压力。

此外，在所述载体头120的中心部可形成有通过弹性膜的开口而贯通形成的中心部压力室(未示出)。所述中心部压力室与基板直接连通，从而在抛光(polishing)工艺中不仅可以对晶元进行加压，而且也可以起到如下作用：在吸入压力的作用下，将基板紧贴于载体头120的弹性膜，由此以抓握基板的状态向第三位置(例如，清洗装置) 移动。

此外，在所述研磨垫111的上面另一侧可设置有用于对研磨垫111的表面进行改质的调节器140。

所述调节器140设置为以臂部的旋转中心为基准进行回转运动，并且通过调节器140 的机械修整工艺来使得研磨垫111可保持一定的研磨面。

所述研磨液供给部200以间隔的形式设置于研磨垫111的上部，并且构成为，将所述研磨垫111的表面分割为多个表面区间，并按照各个多个表面区间以相互不同的喷射条件来供给研磨液(CMP slurry)。

在此，所谓的所述研磨液供给部200按照各个多个表面区间以相互不同的喷射条件来供给研磨液可理解为，研磨液供给部200按照各个多个表面区间使得研磨液的喷射面积、喷射速度、喷射流量等的条件不同并供给研磨液。

例如，所述研磨液供给部200可构成为按照各个多个表面区间以相互不同的喷射面积条件供给研磨液。作为参考，根据调节通过所述研磨液供给部200的喷射面积条件，能够以与通过研磨液供给部200来喷射的喷射面积相对应的形式来增加或减少研磨垫 111表面的蒸发热，从而，通过对研磨垫111表面的蒸发热进行调节，由此可对研磨垫 111的温度进行调节。

如上所述，在研磨工艺中具有的问题在于，由于基板的膜质种类、通过载体头120的加压力变化等原因，研磨垫111的表面中特定区域的温度会局部升高。特别是，如图 4所示，具有的问题在于，研磨垫111的表面中基板的接触面积及时间较高的区域Z2 的表面温度比其他的区域相对升高。所述研磨液供给部200使得在进行研磨工艺时供给于研磨垫111的研磨液的喷射条件不同，并且研磨垫111的表面能够整体地保持均匀。

所述研磨垫111的表面根据所需的条件及设计样式可通过多种方式分割为多个表面区间。例如，所述研磨垫111的表面沿着研磨垫111的半径方向可分割为具有相互不同直径的环形态的多个表面区间Z1、Z2、Z3。

以下，对所述研磨垫111的表面分割为具有环形态的三个表面区间Z1、Z2、Z3进行举例说明。具体地，所述研磨垫111的表面分割为与研磨垫111的中央邻接的中央部表面区间Z1、与所述研磨垫111的边缘邻接的边缘部表面区间Z3、以及配置于所述中央部表面区间Z1与边缘表面区间Z3之间的中间部表面区间Z2。作为参考，在研磨工艺时所述基板的中心可与中间部表面区间Z2的中心区域接触。

在前述的以及示出的本实用新型的实施例中，对多个表面区间沿着研磨垫111的半径方向分割为具有相互不同直径的多个环形态进行举例说明，但是根据不同的情况，多个表面区间也可分割为圆形或多边形形状或者以实现不规则的排列的形式得到分割。

所述研磨液供给部200可设置为可按照各个多个表面区间以相互不同的喷射面积条件供给研磨液的多种结构。例如，所述研磨液供给部200可包括第一研磨液喷射部220、230以及第二研磨液喷射部210，所述第一研磨液喷射部220、230以及第二研磨液喷射部210可构成为将研磨液以相互不同宽度的喷射面积来进行供给。以下，对如下构成进行举例说明，所述第二研磨液喷射部210以与第一研磨液喷射部220、230相比相对较宽的喷射面积供给研磨液。根据不同的情况，第一研磨液供给部也可构成为将研磨液以比第二研磨液供给部较宽的喷射面积进行供给。

通过所述第一研磨液喷射部220、230以及第二研磨液喷射部210的喷射条件(喷射面积)根据所需的条件及设计样式可通过多种方式进行调节。例如，所述第一研磨液喷射部220、230可包括以间隔规定间距L2、L2'的形式进行配置的多个第一喷射喷嘴222、 232，所述第二研磨液喷射部210可包括多个第二喷射喷嘴212，所述多个第二喷射喷嘴212以间隔比第一喷射喷嘴222、232间的间隔间距相对较窄的间隔间距L1的形式进行配置。作为参考，由于所述第二喷射喷嘴212以比第一喷射喷嘴222、232较窄的间隔间距L1〈L2、L2'的形式进行配置，因此在具有相同的长度的区间上第二喷射喷嘴 212的个数比第一喷射喷嘴222、232的个数更多。

在前述的以及示出的本实用新型的实施例中，对构成为通过各个喷射喷嘴间的间隔间距以及个数调节来调节通过各个喷射部的喷射面积进行举例说明，但是根据不同的情况，也可通过对各个喷射喷嘴的喷嘴直径或其他的条件进行调节来调节通过各个喷射部的喷射面积。

如上所述，能够以与通过所述研磨液供给部200来喷射的喷射面积相对应的形式来增加或减少研磨垫111表面的蒸发热，从而，优选地，构成为所述第一研磨液喷射部 220、230在多个表面区间中温度相对较低的表面区间上喷射研磨液，而所述第二研磨液喷射部210在多个表面区间中温度相对较高的表面区间上喷射研磨液。

更为具体地，所述第一研磨液喷射部220、230可将研磨液以低密度的形式喷射至多个表面区间中与研磨垫111的中央邻接的中央部表面区间Z1以及与研磨垫111的边缘邻接的边缘部表面区间，而所述第二研磨液喷射部210将研磨液以高密度的形式喷射至多个表面区间中配置于中央部表面区间Z1与边缘表面区间Z3之间的中间部表面区间 Z2。

在本实用新型的实施例中对第一研磨液喷射部220、230的第一喷射喷嘴222、232以及第二研磨液喷射部210的第二喷射喷嘴212沿着研磨垫111的半径方向配置于一条直线上进行举例说明，但是各个喷射喷嘴的排列及配置结构可根据所需的条件及设计样式进行多种变更。假设，各个喷射喷嘴也可沿着研磨垫111的半径方向配置于相互不同的线上，或者沿着研磨垫111的圆周方向进行配置。

根据所述结构，从所述第二研磨液喷射部210喷射研磨液的面积能够以比从第一研磨液喷射部220、230喷射研磨液的面积较大的形式进行定义。由此，由于从所述第二研磨液喷射部210喷射研磨液的中间部表面区域的蒸发热变得比其他的表面区域(中央部表面区域及边缘表面区域)更大，因此可将中间部表面区域的温度降低为比其他的表面区域(中央部表面区域及边缘表面区域)的温度低。

另外，根据本实用新型的化学机械研磨装置可包括喷射高度调节部300，所述喷射高度调节部300以与研磨垫111的表面温度相对应的形式对通过研磨液供给部200的研磨液的喷射高度进行调节。

所述喷射高度调节部300可设置为以与研磨垫111的表面温度相对应的形式可对通过研磨液供给部200的研磨液的喷射高度进行调节的多种结构，并且本实用新型并非受到喷射高度调节部300的结构及特性的限制或限定。例如，所述喷射高度调节部300可包括：移送部310，其沿着上下方向来移送所述研磨液供给部200；温度测定部320，其对所述研磨垫111的表面温度进行测定；控制部330，其根据在所述温度测定部320 所测定的结果来控制移送部310。

所述移送部310根据所需的条件及设计样式可设置为可将研磨液供给部200沿着上下方向进行移送的多种结构。例如，所述移送部310可包括通过驱动马达的驱动力来旋转的导螺杆(lead screw)。根据不同的情况，移送部也可包括其他的常用的直线运动系统(Linear Motion System)。

所述温度测定部320可包括可对研磨垫111的表面温度进行测定的常用的温度传感器。例如，作为所述温度传感器可使用常用的红外线(IR)温度传感器。根据不同的情况，作为温度传感器可使用其他的非接触传感器。不同地，也可以在安装有研磨垫的研磨平板的上面安装接触式温度传感器，并利用接触式温度传感器来测定研磨垫的温度。

优选地，所述温度测定部320可构成为对沿着研磨垫111的半径方向的多个表面区间中与基板的中心接触的中间部表面区间Z2的温度进行测定。根据不同的情况，温度测定部也能够以整体的形式对多个表面区间的温度进行测定。

所述控制部330根据在温度测定部320所测定的结果可控制移送部310并控制研磨液的喷射高度，若研磨垫111的表面温度比预先设定的温度较高，则提升研磨液的喷射高度，相反地，若所述研磨垫111的表面温度比预先设定的温度较低，则可降低研磨液的喷射高度。并且，若通过所述喷射高度调节部300来提升研磨液的喷射高度，则可增加研磨液的喷射面积，相反地，若通过喷射高度调节部300来降低研磨液的喷射高度，则可缩小研磨液的喷射面积。

优选地，可设置有数据库340，所述数据库340将对于所述研磨液供给部200的上限喷射高度及下限喷射高度的信息进行存储，所述控制部330能够以将研磨液供给部 200配置于上限喷射高度及下限喷射高度之间的高度的形式来控制移送部310。就所述结构而言，能够以保障研磨液的喷射稳定性的上限喷射高度及下限喷射高度的之间的高度条件来配置研磨液供给部200，由此可预先防止无意地将研磨液供给部200配置于难以保障研磨液的喷射稳定性的高度。

另外，图8是用于说明根据本实用新型的化学机械研磨装置的控制方法的框图。并且，对于与所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参照标号，并且省略对其的详细说明。

参照图8，根据本实用新型的化学机械研磨装置的控制方法包括：温度测定步骤S10，在化学机械研磨工艺中对与基板接触的研磨垫111的表面温度进行测定；研磨液供给步骤S20，根据在所述温度测定步骤所测定的结果通过不同的喷射条件将研磨液(slurry)供给于研磨垫111。

步骤1：

首先，在化学机械研磨工艺中对与基板接触的研磨垫111的表面温度进行测定S10。

作为参考，所述研磨垫111的表面根据所需的条件及设计样式可通过多种方式分割为多个表面区间。例如，所述研磨垫111的表面沿着研磨垫111的半径方向可分割为具有相互不同直径的环形态的多个表面区间。

在所述温度测定步骤S10中，根据所需的条件及设计样式可通过多种方式来测定研磨垫111的温度。例如，在所述温度测定步骤S10中，可使用常用的红外线(IR)温度传感器来测定研磨垫111的温度。根据不同的情况，作为用于对研磨垫的温度进行测定的温度传感器可以使用其他的非接触传感器。不同地，也可以在安装有研磨垫的研磨平板的上面安装接触式温度传感器，并利用接触式温度传感器来测定研磨垫的温度。

优选地，在所述温度测定步骤S10可构成为对沿着研磨垫111的半径方向的多个表面区间中与基板的中心接触的中间部表面区间Z2(实质上最高温度的区间)的温度进行测定。根据不同的情况，在温度测定步骤也能够以整体的形式对多个表面区间的温度进行测定。

步骤2：

接下来，根据在所述温度测定步骤S10所测定的结果通过不同的喷射条件将研磨液 (slurry)供给于研磨垫111(S20)。

所谓的根据在所述研磨液供给步骤S20所测定的结果(研磨垫111的温度条件)通过不同的喷射条件将研磨液供给于研磨垫111可理解为，根据研磨垫111的温度条件使得喷射至研磨垫111的研磨液的喷射面积、喷射速度、喷射流量等的条件不同并供给研磨液。优选地，在所述研磨液供给步骤S20中，可按照各个多个表面区间以不同的喷射条件来供给研磨液。

以下，对如下构成进行举例说明：在所述研磨液供给步骤S20中，可按照各个多个表面区间以相互不同的喷射面积条件来供给研磨液。作为参考，通过对所述研磨液的喷射面积条件进行调节，可增加或减少研磨垫111表面的蒸发热，并且通过调节研磨垫 111表面的蒸发热可对研磨垫111的温度进行调节。

例如，在所述研磨液供给步骤S20中，在所述多个表面区间中温度相对较高的表面区间通过相对较宽的喷射面积条件来供给研磨液，并且在所述多个表面区间中温度相对较低的表面区间可通过相对较窄的喷射面积条件来供给研磨液。优选地，在所述研磨液供给步骤S20中，可通过相对较宽的喷射面积条件来将研磨液供给于沿着研磨垫111的半径方向的多个表面区间中与基板的中心接触的中间部表面区间Z2。

此外，根据本实用新型的化学机械研磨装置的控制方法可包括喷射高度调节步骤，所述喷射高度调节步骤以与研磨垫111的表面温度相对应的形式对研磨液的喷射高度进行调节。

在所述喷射高度调节步骤中，若所述研磨垫111的表面温度比预先设定的温度较高，则提升研磨液的喷射高度，若所述研磨垫111的表面温度比预先设定的温度较低，则可降低研磨液的喷射高度。作为参考，在所述喷射高度调节步骤中，若研磨液的喷射高度升高，则可增加对于研磨垫111的研磨液的喷射面积，相反地，若通过喷射高度调节部 300来降低研磨液的喷射高度，则可缩小对于研磨垫111的研磨液的喷射面积。优选地，在所述喷射高度调节步骤中，研磨液的喷射高度可配置于在数据库340所预先存储的上限喷射高度及下限喷射高度之间的高度。

如上所述，参照本实用新型的优选实施例进行了说明，但是可理解为，所属技术领域的从业者能够在不脱离以下权利要求所记载的本实用新型的思想及领域的范围内对本实用新型进行多种修改及变更。

标号说明

110：研磨平板 111：研磨垫

120：载体头 140：调节器

200：研磨液供给部 210：第二研磨液喷射部

212：第二喷射喷嘴 220、230：第一研磨液喷射部

222、232：第一喷射喷嘴 300：喷射高度调节部

310：移送部 320：温度测定部

330：控制部 340：数据库

Claims (17)

1.一种化学机械研磨装置，其特征在于，包括：

研磨垫，其在化学机械研磨工艺中与基板接触；

研磨液供给部，其设置于所述研磨垫的上部，并将所述研磨垫的表面分割为多个表面区间，按照所述各个多个表面区间以相互不同的喷射条件来供给研磨液。

2.根据权利要求1所述的化学机械研磨装置，其特征在于，

所述研磨液供给部按照所述各个多个表面区间以相互不同的喷射面积条件来供给所述研磨液。

3.根据权利要求1所述的化学机械研磨装置，其特征在于，

所述多个表面区间被分割为沿着所述研磨垫的半径方向具有相互不同直径的环形态。

4.根据权利要求1所述的化学机械研磨装置，其特征在于，

所述研磨液供给部包括：

第一研磨液喷射部；

第二研磨液喷射部，其以比所述第一研磨液喷射部相对较宽的喷射面积来喷射所述研磨液。

5.根据权利要求4所述的化学机械研磨装置，其特征在于，

所述第一研磨液喷射部包括以间隔的形式进行配置的多个第一喷射喷嘴，

所述第二研磨液喷射部包括多个第二喷射喷嘴，所述多个第二喷射喷嘴以间隔比所述第一喷射喷嘴间的间隔间距相对较窄的间隔间距的形式进行配置。

6.根据权利要求4所述的化学机械研磨装置，其特征在于，

所述第一研磨液喷射部在所述多个表面区间中温度相对较低的表面区间上喷射所述研磨液，

所述第二研磨液喷射部在所述多个表面区间中温度相对较高的表面区间上喷射所述研磨液。

7.根据权利要求6所述的化学机械研磨装置，其特征在于，

所述第一研磨液喷射部将所述研磨液喷射至所述多个表面区间中与所述研磨垫的中央邻接的中央部表面区间以及与所述研磨垫的边缘邻接的边缘部表面区间，

所述第二研磨液喷射部将所述研磨液喷射至所述多个表面区间中配置于所述中央部表面区间与所述边缘表面区间之间的中间部表面区间,

所述基板的中心以与所述中间部表面区间邻接的形式接触于所述研磨垫。

8.根据权利要求1至7中任意一项所述的化学机械研磨装置，其特征在于，

还包括喷射高度调节部，所述喷射高度调节部以与所述研磨垫的表面温度相对应的形式对通过所述研磨液供给部的所述研磨液的喷射高度进行调节。

9.根据权利要求8所述的化学机械研磨装置，其特征在于，所述喷射高度调节部包括：

移送部，其沿着上下方向来移送所述研磨液供给部；

温度测定部，其对所述研磨垫的表面温度进行测定；

控制部，其根据在所述温度测定部所测定的结果来控制所述移送部。

10.根据权利要求9所述的化学机械研磨装置，其特征在于，包括：

数据库，对于所述研磨液供给部的上限喷射高度及下限喷射高度的信息存储于所述数据库，

所述控制部以所述研磨液供给部配置于所述上限喷射高度及所述下限喷射高度之间的高度的形式来控制所述移送部。

11.根据权利要求9所述的化学机械研磨装置，其特征在于，

所述温度测定部对沿着所述研磨垫的半径方向的所述多个表面区间中与所述基板的中心接触的中间部表面区间的温度进行测定。

12.根据权利要求1所述的化学机械研磨装置，其特征在于，还包括:

温度测定部，其对所述研磨垫的表面温度进行测定，

所述研磨液供给部根据在所述温度测定部所测定的结果通过不同的喷射条件将研磨液供给于所述研磨垫。

13.根据权利要求12所述的化学机械研磨装置，其特征在于，

所述研磨垫的表面被分割为多个表面区间，

在所述研磨液供给步骤中，按照所述各个多个表面区间以相互不同的喷射条件来供给所述研磨液。

14.根据权利要求13所述的化学机械研磨装置，其特征在于，

所述研磨液供给部，

在所述多个表面区间中温度相对较高的表面区间通过相对较宽的喷射面积条件来供给所述研磨液，

在所述多个表面区间中温度相对较低的表面区间通过相对较窄的喷射面积条件来供给所述研磨液。

15.根据权利要求14所述的化学机械研磨装置，其特征在于，

所述研磨液供给部，通过相对较宽的喷射面积条件来将所述研磨液供给于沿着所述研磨垫的半径方向的所述多个表面区间中与所述基板的中心接触的中间部表面区间。

16.根据权利要求12至15中任意一项所述的化学机械研磨装置，其特征在于，

以与所述研磨垫的表面温度相对应的形式对所述研磨液的供给部的喷射高度进行调节。

17.根据权利要求16所述的化学机械研磨装置，其特征在于，

若所述研磨垫的表面温度比预先设定的温度较高，则提升所述研磨液供给部的喷射高度，

若所述研磨垫的表面温度比预先设定的温度较低，则降低所述研磨液供给部的喷射高度。