CN207120113U - 基板处理装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种基板处理装置，基板处理装置包括：第一研磨部，其对第一基板进行研磨；厚度测定部，其对第一基板的厚度信息进行测定；研磨控制部，其基于第一基板的目标厚度信息和第一基板的研磨后厚度信息间的厚度偏差信息，控制在第一研磨部中对第二基板的研磨，所述第二基板在第一基板之后将要得到处理，据此可得到的有利的效果在于，准确地控制基板的研磨厚度并使得研磨品质提高。

Description

基板处理装置
技术领域
本实用新型涉及一种基板处理装置，更加具体地涉及一种基板处理装置，所述基板处理装置准确地对基板的研磨厚度进行控制，并且可使得研磨效率提高。
背景技术
通常，化学机械研磨(Chemical Mechanical Polishing；CMP)工艺是一种以如下形式使得基板的表面平坦的工艺：以晶元等基板接触至旋转的研磨平板上的状态进行旋转的同时进行机械研磨，从而达到预先规定的厚度。
为此，如图1及图2所示，化学机械研磨装置1以在研磨平板12上覆盖有研磨垫11的状态进行自转的同时，通过研磨头20将晶元W向研磨垫11的表面加压，并使其旋转，从而平坦地研磨晶元W的表面。为此，设置有调节器(conditioner)30，所述调节器30在研磨垫11的表面以保持一定的状态进行旋转(30r)的同时对其进行改质，并且将执行化学研磨的研磨液通过研磨液供给管40供给至研磨垫11的表面。
与此同时，在研磨垫11设置有对晶元W的研磨层厚度进行测定的厚度传感器50，在与研磨垫11一同旋转的同时，根据经过晶元W的下侧的同时接收到的接收信号对晶元W的研磨层厚度进行测定。根据不同的情况，将贯通研磨垫11和研磨平板11的透明窗设置于晶元W的下侧，并且在透明窗的下部接收到包括来自于晶元W的研磨层厚度信息的输出信号，从而对晶元W的研磨层厚度进行测定。
在晶元W的研磨层由作为导电性材质的钨(tungsten)等的金属材质形成的情况下，厚度传感器50包括邻近配置于铜等研磨层的传感器线圈(coil)，将交流电流施加Si于传感器线圈，据此射出将涡电流形成于晶元研磨层的涡电流输入信号，如图3所示，根据在导电性研磨层诱导的涡电流50E的合成阻抗(impedance)及相位差的变动值对晶元W的研磨层厚度进行感知。
但是，在化学机械研磨工艺中，晶元W的研磨层Le得到研磨的同时，由磨损材质构成的研磨垫11也被细微地磨损，从而厚度有变动。尤其，晶元研磨层Le的目标(target)厚度调节的允许误差非常小且为数十至数百程度，由此具有的问题在于，由于因研磨垫11的厚度变动而产生的误差，晶元研磨层Le的厚度分布及研磨结束时间被错误识别的可能性较大。
此外，在现有技术中，在化学机械研磨工艺中，实时地感知晶元W的研磨层Le厚度的同时，根据研磨层Le的厚度分布，对通过研磨头20来加压晶元W的加压力进行调节，从而想试图对晶元W的研磨层Le厚度偏差进行调节，但是实际上在较短的研磨时间内对晶元W的研磨层Le厚度进行测定，并根据测定的结果对通过研磨头20而产生的加压力进行调节是非常困难的，且具有如下局限：无法解决不规则地引起晶元研磨层的厚度偏差的问题。
尤其，如图4及图5所示，在晶元W的器材上研磨层Le将要被最初蒸镀时厚度分布不均匀的情况(tc≠te、tc'≠te')下，或者由于研磨垫等周边环境因素而产生研磨层Le厚度的测定误差的情况下，具有的问题在于，在化学机械研磨工艺中，难以精确地对研磨层Le的厚度分布进行调节。
为此，最近用于准确地控制基板的研磨厚度并使得研磨效率提高的各种研究正在进行，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基板处理装置，所述基板处理装置可准确地控制基板的研磨厚度并使得研磨效率提高。
尤其，本实用新型的目的在于，在基板被研磨前和研磨后对基板的厚度进行测定，将针对基板的厚度信息的数据反映在将要后续处理的基板的研磨工艺，从而可准确地控制基板的研磨厚度。
此外，本实用新型的目的在于，可均匀地控制基板的厚度偏差并使得研磨品质提高。
此外，本实用新型的目的在于，可准确地对基板的厚度分布进行测定，且根据基板的厚度分布精确地对基板的厚度偏差进行调节。
此外，本实用新型的目的在于，在基板得到研磨之前，能够以预先测定的基板的厚度分布为基础，按照基板的区域对基板的研磨条件进行调节。
此外，本实用新型的目的在于，可缩短基板的研磨时间并提高研磨效率。
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，基板处理装置包括：第一研磨部，其对第一基板进行研磨；厚度测定部，其对第一基板的厚度信息进行测定；研磨控制部，其基于第一基板的目标厚度信息和第一基板的研磨后厚度信息间的厚度偏差信息，控制在第一研磨部中对第二基板的研磨，所述第二基板在第一基板之后将要得到处理。
其目的在于，对研磨的基板的厚度进行测定，将针对基板的厚度信息的数据反映在将要后续处理的基板的研磨工艺，从而准确地控制基板的研磨厚度并使得研磨品质提高。
尤其，本实用新型基于针对完成研磨的第一基板是否准确地研磨至目标厚度的厚度偏差信息，可在第一基板之后将要处理的第二基板被后续研磨时以第一基板的厚度偏差信息程度来控制研磨条件，据此可得到的有利的效果在于，将第二基板以没有偏差的形式研磨至想要的准确的厚度。
换句话说，在第一基板被研磨时，因为由于类似于厚度传感器误差、因温度变化而产生的误差等的研磨环境变量，所以难以准确地使得第一基板研磨至目标厚度。例如，就第一基板而言，虽然研磨后厚度需成为(目标厚度信息)，但是在完成研磨之后若对第一基板的厚度进行测定，则第一基板的厚度可体现为(研磨后厚度信息)。如上所述厚度差异(厚度偏差信息)由于对第一基板的研磨前厚度进行测定的传感器误差或因温度变化而产生的研磨量误差等而产生，在后续处理的其他的基板(第二基板)被研磨时也同样产生。于此，本实用新型基于第一基板的厚度偏差信息对针对第一基板之后将要处理的后续处理基板(第二基板)的研磨条件进行控制，据此可得到的有利的效果在于，在没有因研磨环境变量而产生的厚度偏差的情况下将后续处理基板研磨至想要的准确的厚度且使得研磨品质提高。
此外，本实用新型在对基板进行研磨之前和之后，而非在进行基板的研磨期间对第一基板的厚度进行测定，从而获得第一基板的厚度偏差信息，据此可得到的有利的效果在于，提高对后续基板的研磨条件进行控制所需要的基础数据(厚度偏差信息)的准确度。
换句话说，在现有技术中，在基板接触于研磨垫的状态下(研磨中)，需要对基板的厚度进行测定，从而具有的问题在于，用于测定基板的厚度的传感器的安装受到制约，并且具有难以同时对基板的整体厚度分布进行测定的问题。此外，在现有技术中，由于在研磨工艺中在研磨垫的下部对基板的厚度进行测定，因此具有的问题在于，由于因研磨垫的厚度变化而产生的误差(传感器和基板之间的距离变化)，从而难以准确地对基板的厚度分布进行测定，并且由于在研磨垫进行旋转的同时，基板也进行自转，因此存在的问题在于，难以对基板的圆周方向厚度分布进行测定。但是，在本实用新型中，以在进行对基板的研磨之前和之后非原位(ex-situ)方式，而非以进行对基板的研磨期间原位(in-situ)方式使得基板的厚度测定面(研磨层)露出的状态下，对基板的厚 度分布进行测定，据此具有的优点在于，在没有因用于测定第一基板的厚度的传感器的安装而产生的制约的状态下，可同时对基板的整体厚度进行测定，并且可得到的有利的效果在于，在不存在因类似于研磨垫的厚度变化等的研磨环境变量而产生的误差的状态下，可准确地对基板的厚度分布进行测定，且可准确地对基板的圆周方向厚度分布进行测定。
更加具体地，厚度测定部包括：第一厚度测定部，其在进行对第一基板的研磨之前，对第一基板的研磨前厚度信息进行测定；第二厚度测定部，其在完成对第一基板的研磨之后，对第一基板的研磨后厚度信息进行测定，厚度偏差信息通过将第一基板的研磨后厚度信息和第一基板的目标厚度信息分别与第一基板的研磨前厚度信息进行比较而得到。
在此，所谓的第二厚度测定部对基板的厚度信息进行测定指的是，将对基板的厚度变化进行测定或者对基板的研磨量进行测定全部包括在内的概念。
优选地，第一基板的研磨前厚度信息和研磨后厚度信息包括第一基板的各个区域的厚度分布。
在此，所谓的第一基板的各个区域的厚度分布指的是，包括沿着第一基板的半径方向分割的第一基板的各个区域(例如，分割为环形态的区域)厚度分布(沿着半径方向的厚度分布)和沿着第一基板的圆周方向分割的第一基板的各个区域(例如，分割为扇形形态的区域)厚度分布(沿着圆周方向的厚度分布)中任意一个以上。
更加优选地，第一基板的分割区域以第一基板的切口(notch)为基准沿着第一基板的圆周方向得到分割，且第一厚度测定部(第二厚度测定部)对以第一基板的切口为基准分割的各个区域的厚度进行测定。如上所述，以第一基板的切口为基准将第一基板的区域分割为多个分割区域，据此可得到的有利的效果在于，在与第一基板的旋转配置状态无关的状态下，例如，与第一基板的切口是否朝向12点方向或者是否朝向3点方向无关的状态下，以切口为基准准确地把握在第一基板实现厚度测定的地点的位置(分割区域)。
此外，第一厚度测定部设置于装载单元，所述装载单元使得第一基板在研磨前得到装载。更加具体地，第一厚度测定部构成为在第一基板搭载于载体头的状态下，对第一基板的研磨前厚度信息进行测定，所述载体头在装载单元对第一基板进行移送。
此外，第二厚度测定部设置于卸载单元，所述卸载单元使得第一基板被研磨之后得到卸载。更加具体地，第二厚度测定部配置于卸载单元，且构成为在完成研磨的第一基板搭载于载体头的状态下，对第一基板的研磨后厚度信息进行测定。
第一厚度测定部及第二厚度测定部可包括多个传感器，所述多个传感器按照分割为多个的第一基板的分割区域同时对厚度进行测定。如上所述，在第一基板得到研磨之前第一基板搭载于载体头的状态下，利用多个传感器按照第一基板的分割区域同时对厚度进行测定，据此可得到的有利的效果在于，缩短测定第一基板的厚度分布所需要的时间，并提高测定准确度。
优选地，第一研磨部构成为基于第一基板的研磨前厚度信息，按照第一基板的区域以相互不同的每单位时间研磨量对第一基板进行研磨。例如，在第一基板中，在与厚度低的区域相比厚度高的区域中，可增大每单位时间研磨量。根据不同的情况，第一研磨部也可将基板的整体研磨面以统一的研磨量进行研磨。
例如，第一研磨部包括载体头，所述载体头将第一基板加压于研磨垫，在载体头形成有多个压力室，所述多个压力室按照接触于研磨垫的第一基板的区域施加相互不同的加压力。如上所述，将相互不同的加压力施加于多个压力室，从而可去除基板的半径方向或圆周方向上的厚度偏差。
作为另一个例子，第一研磨部包括调节器，所述调节器按照第一基板的区域以相互不同的形式对与第一基板相接触的研磨垫的高度进行改质。更加具体地，调节器以如下形成构成：将第一基板的区域中与第一区域相接触的研磨垫的第一接触区域调节为第一高度，将第一基板的区域中与第二区域相接触的研磨垫的第二接触区域调节为与第一高度不同的第二高度，所述第二区域的厚度不同于第一区域。换句话说，在与第一基板相接触的研磨垫的第一接触区域和研磨垫的第二接触区域中以相互不同的形式对调节器的加压力进行控制，在研磨垫的第一接触区域中使得调节器的加压力增大，且在研磨垫的第二接触区域中使得调节器的加压力减小，据此研磨垫的第一接触区域和研磨垫的第二接触区域可改质为相互不同的高度。如上所述，按照研磨垫的区域对调节器的加压力进行控制，据此形成研磨垫的表面高度偏差，从而也可按照第一基板的区域以相互不同的形式对每单位时间研磨量进行控制。换句话说，在与研磨垫的表面高度较高的部位相接触的基板的区域中可提高每单位时间研磨量，反之，在与研磨垫的表面高度较低的部位相接触的基板的区域中可降低每单位时间研磨量。
作为又另一个例子，第一研磨部包括研磨液供给部，所述研磨液供给部在进行对第一基板的机械研磨期间供给用于化学研磨的研磨液。优选地，研磨液供给部构成为也能够按照第一基板的区域以相互不同的形式对研磨液的供给量进行调节。如上所述，根据 第一基板的厚度分布，按照得到研磨液的供给的位置使得研磨液的供给量不同，据此，可得到的有利的效果在于，按照基板的区域以相互不同的形式对每单位时间研磨量进行控制。
并且，第一厚度测定部在进行对第二基板的研磨之前，对第二基板的研磨前厚度信息进行测定，研磨控制部基于将厚度偏差信息反映在第二基板的研磨前厚度信息的后续研磨数据，对第二基板的研磨进行控制。例如，若在第一基板得到研磨时产生(厚度偏差信息)的厚度偏差，则在第一基板之后将要处理的第二基板得到研磨时，研磨控制部基于在第二基板的目标厚度(例如，)上增减的厚度偏差而得到的后续研磨数据(反映厚度偏差的补偿目标厚度，例如，)，进行对第二基板的研磨。
优选地，研磨控制部构成为基于后续研磨数据，按照第二基板的区域以相互不同的每单位时间研磨量对第二基板进行研磨。
此时，对载体头、调节器、研磨液供给部中任意一个以上进行控制，从而可进行基于后续研磨数据按照第二基板的区域以相互不同的每单位时间研磨量对第二基板进行的研磨。
例如，在得到相对于第二基板的整体板面的研磨层厚度分布(第二基板的研磨前厚度分布)的状态下，相比于第二基板研磨层的厚度测定得更小的区域，将施加于载体头的压力室的加压力在第二基板研磨层的厚度测定得更大的区域中调节得更大，从而可整体上将第二基板研磨层厚度准确地调节至想要的分布形状。
作为另一个例子，在得到相对于第二基板的整体板面的研磨层厚度分布(研磨前厚度分布)的状态下，相比于第二基板研磨层的厚度测定得更小的区域，使得研磨液供给量在第二基板研磨层的厚度测定得更大的区域中更加增加，从而可整体上将第二基板研磨层厚度准确地调节至想要的分布形状。
作为又另一个例子，在得到相对于第二基板的整体板面的研磨层厚度分布(研磨前厚度分布)的状态下，相比于第二基板研磨层的厚度测定得更小的区域，使得与第二基板相接触的研磨垫的表面高度在第二基板研磨层的厚度测定得更大的区域中升高(使得调节器的加压力减小)，从而可整体上将第二基板研磨层厚度准确地调节至想要的分布形状。
此外，根据本实用新型的基板处理装置包括第二研磨部，所述第二研磨部对在第一研磨部研磨的第二基板进行再研磨。
优选地，在完成对第二基板的研磨之后，第二厚度测定部对第二基板的研磨后厚度 分布进行测定，第二研磨部构成为根据第二基板的研磨后厚度分布按照第二基板的区域(沿着第二基板的半径方向分割的区域或沿着第二基板的圆周方向分割的区域)以相互不同的研磨条件对第二基板的表面进行再研磨。
如上所述，本实用新型根据在再研磨第二基板之前预先检测的第二基板的研磨后厚度分布按照第二基板的区域以相互不同的研磨条件对第二基板的表面进行再研磨，据此在开始对第二基板进行再研磨的同时可按照第二基板的区域以相互不同的形式对研磨量进行调节，由此可得到的有利的效果在于，迅速地去除第二基板的厚度偏差，从而可整体上均匀地对基板的厚度轮廓进行调节，且更加提高第二基板的研磨品质。
换句话说，在进行第二基板的研磨期间，对第二基板的厚度分布进行测定，根据第二基板的厚度分布按照第二基板的区域也可对研磨条件(例如，载体头的加压力)进行控制，但是在非常短的时间内对第二基板进行再研磨而且在测定第二基板的厚度期间，第二基板也在继续得到研磨，由此根据第二基板的厚度分布按照第二基板的区域实时地对研磨条件进行控制是非常困难的，结果，具有的问题在于，难以整体上均匀地对第二基板的厚度偏差进行控制。于此，本实用新型在进行再研磨之前预先对第二基板的厚度偏差进行检测，在再研磨时，以与开始研磨的同时立即可去除第二基板的厚度偏差的研磨条件进行再研磨，据此可得到的有利的效果在于，均匀地调节第二基板的厚度分布，从而使得研磨品质提高。
第二研磨部可形成为能够按照第二基板的区域以相互不同的研磨条件对第二基板进行研磨的多种结构。优选地，第二研磨部构成为基于第二基板的研磨后厚度分布(完成一次研磨后厚度分布)，按照第二基板的区域以相互不同的每单位时间研磨量对第二基板进行研磨。
例如，第二研磨部包括载体头，所述载体头将第二基板加压于研磨垫，在载体头形成有多个压力室，所述多个压力室按照接触于研磨垫的第二基板的区域施加相互不同的加压力。
作为另一个例子，第二研磨部包括调节器，所述调节器按照第二基板的区域以相互不同的形式对与第二基板相接触的研磨垫的高度进行改质。更加具体地，调节器以如下形式构成：将第二基板的区域中与第一区域相接触的研磨垫的第一接触区域调节为第一高度，将第二基板的区域中与第二区域相接触的研磨垫的第二接触区域调节为与第一高度不同的第二高度，所述第二区域的厚度与第一区域不同。
作为又另一个例子，第二研磨部包括研磨液供给部，所述研磨液供给部在进行对第 二基板的机械研磨期间供给用于化学研磨的研磨液。此时，研磨液供给部构成为能够按照第二基板的区域以相互不同的形式对研磨液的供给量进行调节。
如上所述，根据本实用新型可得到的有利的效果在于，准确地对基板的研磨厚度进行控制，并使得研磨效率提高。
尤其，根据本实用新型，基于针对完成研磨的第一基板是否准确地研磨至目标厚度的厚度偏差信息，可在第一基板之后将要处理的第二基板被后续研磨时以第一基板的厚度偏差信息程度来控制研磨条件，据此可得到的有利的效果在于，将第二基板以没有偏差的形式研磨至想要的准确的厚度。
换句话说，在第一基板被研磨时，因为由于类似于厚度传感器误差、因温度变化而产生的误差等的研磨环境变量，所以难以准确地使得第一基板研磨至目标厚度。例如，就第一基板而言，虽然研磨后厚度需成为(目标厚度信息)，但是在完成研磨之后若对第一基板的厚度进行测定，则第一基板的厚度可体现为(研磨后厚度信息)。如上所述厚度差异(厚度偏差信息)由于对第一基板的研磨前厚度进行测定的传感器误差或因温度变化而产生的研磨量误差等而产生，在后续处理的其他的基板(第二基板)被研磨时也同样产生。于此，本实用新型基于第一基板的厚度偏差信息对针对第一基板之后将要处理的后续处理基板(第二基板)的研磨条件进行控制，据此可得到的有利的效果在于，在没有因研磨环境变量而产生的厚度偏差的情况下将后续处理基板研磨至想要的准确的厚度且使得研磨品质提高。
此外，本实用新型在对基板进行研磨之前和之后，而非在进行基板的研磨期间对第一基板的厚度进行测定，从而获得第一基板的厚度偏差信息，据此可得到的有利的效果在于，提高对后续基板的研磨条件进行控制所需要的基础数据(厚度偏差信息)的准确度。
换句话说，在现有技术中，在基板接触于研磨垫的状态下(研磨中)，需要对基板的厚度进行测定，从而具有的问题在于，用于测定基板的厚度的传感器的安装受到制约，并且具有难以同时对基板的整体厚度分布进行测定的问题。此外，在现有技术中，由于在研磨工艺中在研磨垫的下部对基板的厚度进行测定，因此具有的问题在于，由于因研磨垫的厚度变化而产生的误差(传感器和基板之间的距离变化)，从而难以准确地对基板的厚度分布进行测定，并且由于在研磨垫进行旋转的同时，基板也进行自转，因此存在的问题在于，难以对基板的圆周方向厚度分布进行测定。但是，在本实用新型中，以在进行对基板的研磨之前和之后非原位(ex-situ)方式，而非以进行对基板的研磨期 间原位(in-situ)方式使得基板的厚度测定面(研磨层)露出的状态下，对基板的厚度分布进行测定，据此具有的优点在于，在没有因用于测定第一基板的厚度的传感器的安装而产生的制约的状态下，可同时对基板的整体厚度进行测定，并且可得到的有利的效果在于，在不存在因类似于研磨垫的厚度变化等的研磨环境变量而产生的误差的状态下，可准确地对基板的厚度分布进行测定，且可准确地对基板的圆周方向厚度分布进行测定。
此外，根据本实用新型可得到的有利的效果在于，基于基板的圆周方向厚度分布，去除基板的圆周方向厚度偏差，且精确地对基板的圆周方向厚度分布进行调节。
此外，根据本实用新型，根据在再研磨第二基板之前预先检测的第二基板的研磨后厚度分布，按照第二基板的区域以相互不同的研磨条件对第二基板的表面进行再研磨，据此在开始对第二基板进行再研磨的同时可按照第二基板的区域以相互不同的形式对研磨量进行调节，由此可得到的有利的效果在于，迅速地去除第二基板的厚度偏差，从而可整体上均匀地对基板的厚度轮廓进行调节，且更加提高第二基板的研磨品质。
换句话说，在进行第二基板的研磨期间，对第二基板的厚度分布进行测定，根据第二基板的厚度分布按照第二基板的区域也可对研磨条件(例如，载体头的加压力)进行控制，但是在非常短的时间内对第二基板进行再研磨而且在测定第二基板的厚度期间，第二基板也在继续得到研磨，由此根据第二基板的厚度分布按照第二基板的区域实时地对研磨条件进行控制是非常困难的，结果，具有的问题在于，难以整体上均匀地对第二基板的厚度偏差进行控制。于此，本实用新型在进行再研磨之前预先对第二基板的厚度偏差进行检测，在再研磨时，以与开始研磨的同时立即可去除第二基板的厚度偏差的研磨条件进行再研磨，据此可得到的有利的效果在于，均匀地调节第二基板的厚度分布，从而使得研磨品质提高。
根据基板的厚度分布偏差按照研磨带(belt)的区域施加相互不同的加压力的状态下，进行基板的再研磨，据此可得到的有利的效果在于，均匀地控制基板的厚度偏差，并且以使得基板的厚度分布相对于二维板面均匀的形式进行调节，从而使得研磨品质提高。
换句话说，若基板在被最初形成时厚度分布不均匀，或者研磨工艺的变量被错误地控制，则具有产生基板的厚度偏差的问题。但是，本实用新型根据基板的厚度分布偏差按照研磨带的各个表面区域施加相互不同的加压力，并进行基板的再研磨，从而以相互不同的形式对各个表面区域的研磨量进行调节，由此可得到的有利的效果在于，去除基 板的厚度偏差，从而可整体上均匀地对基板的厚度轮廓进行调节，且使得基板的研磨品质提高。
此外，根据本实用新型，在研磨工艺中根据基板的厚度分布实时地按照研磨带的区域对研磨带的加压力进行调节，据此可得到的有利的效果在于，可去除基板的厚度偏差，且整体上均匀地控制基板的研磨量。
此外，根据本实用新型，使得对基板施加的研磨带的加压力保持均匀，从而可得到的有利的效果在于，使得基板的表面均匀度(研磨均匀度)提高，并使得研磨控制所需要的响应速度缩短。
换句话说，调节对基板施加的研磨带的加压力的方法中有用加压体直接加压研磨带的内面或将流体(例如，空气或水)喷射于研磨带的内面的方法。但是，在用加压体直接加压研磨带的内面的方式中，由于加压体直接接触于研磨带的内面，因此具有研磨带的内面产生磨损及损伤的问题，为了调节加压体的加压压力，需要在力学性能上对加压体的加压力进行调节，由此具有的问题在于，不仅因加压力控制导致响应速度缓慢，而且难以细微地调节加压力。此外，在将流体喷射于研磨带的内面的方式中由于研磨带的两侧面边缘部向外部开放，因此产生如下现象：喷射至研磨带的边缘部的流体中一部分从研磨带的边缘部向外部泄露，由此具有如下问题：难以均匀地保持在研磨带的边缘部的加压力。此外，在利用流体的加压方式中由于控制流体的供给量的泵(pump)的震动现象，因此难以将通过流体而产生的加压力保持一定，为了对通过流体而产生的加压压力进行调节，需要在力学性能上对流体的供给量进行调节，由此具有的问题在于，响应速度缓慢，而且难以细微地调节加压力。但是，根据本实用新型，通过利用电磁力的加压单元以非接触方式形成对基板施加的研磨带的加压力，据此可得到的有利的效果在于，不仅在研磨带的中央部而且在边缘部也可均匀地保持加压力，最终，提高大面积玻璃基板的表面均匀度。
此外，根据本实用新型，对电磁力进行控制，从而对研磨带的加压力进行调节，据此可得到的有利的效果在于，提高研磨控制所需要的响应速度，并可进行细微调节。
附图说明
图1是示出现有的化学机械研磨装置的构成的正面图，
图2是图1的平面图，
图3是示出针对晶元测定的涡电流输出信号的图，
图4及图5是示出晶元的研磨层的厚度分布的图，
图6是用于说明根据本实用新型的基板处理装置的图，
图7是根据本实用新型的基板处理装置，用于说明第一研磨部的图，
图8是根据本实用新型的基板处理装置，用于说明在第一研磨部中的第一基板的研磨工艺的图，
图9是根据本实用新型的基板处理装置，用于说明在第一研磨部中的第二基板的研磨工艺的图，
图10及图11是根据本实用新型的基板处理装置，用于说明载体头的图，
图12及图13是根据本实用新型的基板处理装置，用于说明利用载体头的第一基板的研磨过程的图，
图14是示出通过根据本实用新型的基板处理装置得到研磨的第一基板的研磨层厚度分布的图，
图15是根据本实用新型的基板处理装置，用于说明利用载体头的第二基板的研磨过程的图，
图16是示出通过根据本实用新型的基板处理装置得到研磨的第二基板的研磨层厚度分布的图，
图17及图18是根据本实用新型的基板处理装置，用于说明调节器的图，
图19及图20是根据本实用新型的基板处理装置，用于说明研磨液供给部的图，
图21是根据本实用新型的基板处理装置，用于说明在第二研磨部中的第二基板的研磨工艺的图。
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到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6是用于说明根据本实用新型的基板处理装置的图，图7是根据本实用新型的基板处理装置，用于说明第一研磨部的图，图8是根据本实用新型的基板处理装置，用于说明在第一研磨部中的第一基板的研磨工艺的图，图9是根据本实用新型的基板处理装置，用于说明在第一研磨部中的第二基板的研磨工艺的图。此外，图10及图11是根据 本实用新型的基板处理装置，用于说明载体头的图，图12及图13是根据本实用新型的基板处理装置，用于说明利用载体头的第一基板的研磨过程的图，图14是示出通过根据本实用新型的基板处理装置得到研磨的第一基板的研磨层厚度分布的图。并且，图15是根据本实用新型的基板处理装置，用于说明利用载体头的第二基板的研磨过程的图，图16是示出通过根据本实用新型的基板处理装置得到研磨的第二基板的研磨层厚度分布的图。此外，图17及图18是根据本实用新型的基板处理装置，用于说明调节器的图，图19及图20是根据本实用新型的基板处理装置，用于说明研磨液供给部的图，图21是根据本实用新型的基板处理装置，用于说明在第二研磨部中的第二基板的研磨工艺的图。
参照图6至21，根据本实用新型的基板处理装置1包括：第一研磨部110，其对第一基板10进行研磨；厚度测定部200，其对第一基板10的厚度信息进行测定；研磨控制部250，其基于第一基板10的目标厚度信息和第一基板10的研磨后厚度信息间的厚度偏差信息，控制在第一研磨部110中对第二基板10'的研磨，所述第二基板10'在第一基板10之后将要得到处理。
更加具体地，厚度测定部200包括：第一厚度测定部210，其在进行对第一基板10的研磨之前，对第一基板10的研磨前厚度信息进行测定；第二厚度测定部220，其在完成对第一基板10的研磨之后，对第一基板10的研磨后厚度信息进行测定，厚度偏差信息可通过将第一基板10的研磨后厚度信息和第一基板10的目标厚度信息分别与第一基板10的研磨前厚度信息进行比较而得到。
在此，所谓的第二厚度测定部220对基板的厚度信息进行测定指的是，将对第一基板10的厚度变化进行测定或者对第一基板10的研磨量进行测定全部包括在内的概念。
第一厚度测定部210的设置是为了在进行对第一基板10(或第二基板)的研磨之前对第一基板10的研磨前厚度信息进行测定。
作为参考，在本实用新型中，所谓的基板(第一基板或第二基板)可理解为在研磨垫112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。
在此，所谓的在进行对第一基板10的研磨之前，对第一基板10的研磨前厚度信息进行测定指的是，在开始研磨第一基板10之前(第一基板进入研磨垫之前)预先对第一基板10的厚度进行测定。
优选地，第一厚度测定部210设置于装载单元(loading unit)，所述装载单元使得第一基板10在研磨前得到装载。更加具体地，第一厚度测定部210构成为在第一基板10搭载于载体头114的状态下，对第一基板10的研磨前厚度信息进行测定，所述载体头114在装载单元对第一基板10进行移送。
第一厚度测定部210可以以能够对第一基板10的厚度进行测定的多种方式提供，本实用新型并非受到第一厚度测定部210的结构及测定方式的限制或限定。
更加具体地，作为第一厚度测定部210可使用根据第一基板10的研磨层11的厚度信息来对包括厚度信息的涡电流信号进行测定的涡电流传感器、对包括厚度信息的光信号进行测定的光学传感器、激光(laser)传感器(扫描器(scanner))中任意一个。以下，作为根据第一基板10的研磨层11来对包括厚度信息的信号进行测定的第一厚度测定部210，以使用涡电流传感器为例进行说明。根据不同的情况，作为第一厚度测定部也可使用常用的接触式传感器。
涡电流传感器施加涡电流，且接收到来自于研磨层11的输出信号(例如，共振频率或合成阻抗)，以便对第一基板10的研磨层11的厚度进行感知。
涡电流传感器包括盘绕n次的中空螺旋形状的传感器线圈(未示出)，并且从控制部得到交流电流的施加，从传感器线圈以磁通量形态施加输入信号，从而将涡电流施加至电导体(导电性材质的研磨层)，并且在电导体的厚度有变动或与电导体的距离有变动的情况下，接收作为输出信号的因在电导体产生的涡电流而导致的共振频率或合成阻抗，从而根据输出信号的变化来检测电导体的厚度变化或与电导体之间的距离。
作为参考，被涡电流传感器接收的输出信号在没有导电性材料的情况下，由于没有合成阻抗的减少部分，因此原则上测定为基准值(default)或零(0)，并且在有导电性材料的情况下，因合成阻抗的减少部分，从而输出为从基准值或零减少合成阻抗减少部分的大小。涡电流传感器的输出值可用电压(voltage)进行表示。
优选地，第一厚度测定部210构成为按照各个第一基板10的区域对厚度分布进行测定。在此，所谓的第一厚度测定部210按照各个第一基板10的区域对厚度分布进行测定指的是，第一厚度测定部210在沿着第一基板10的特定方向分割的多个区域中对厚度分别进行测定。
例如，第一厚度测定部210可构成为按照沿着第一基板10的半径方向分割的第一基板10的各个区域(例如，分割为环形态的区域)对厚度分布(沿着半径方向的厚度分布)进行测定。作为另一个例子，第一厚度测定部210可构成为按照沿着第一基板10的圆周方向分割的第一基板10的各个区域(例如，分割为扇形形态的区域)对厚度分 布(沿着圆周方向的厚度分布)进行测定。
优选地，参照图8及图9，第一厚度测定部210包括多个传感器212a，所述多个传感器212a按照分割为多个的第一基板10的分割区域同时对厚度进行测定。
如上所述，在第一基板10得到研磨之前第一基板10搭载于载体头114的状态下，利用多个传感器212a按照第一基板10的分割区域同时对厚度进行测定，据此可得到的有利的效果在于，缩短测定第一基板10的厚度分布所需要的时间，并提高测定准确度。
换句话说，在现有技术中，在基板接触于研磨垫的状态下(研磨中)，需要对基板的厚度进行测定，从而具有的问题在于，用于测定基板的厚度的传感器的安装受到制约，并且具有难以同时对基板的整体厚度分布进行测定的问题。此外，在现有技术中，由于在研磨工艺中在研磨垫的下部对基板的厚度进行测定，因此具有的问题在于，由于因研磨垫的厚度变化而产生的误差(传感器和基板之间的距离变化)，从而难以准确地对基板的厚度分布进行测定，并且由于在研磨垫112进行旋转的同时，基板也进行自转，因此存在的问题在于，难以对基板的圆周方向厚度分布进行测定。但是，在本实用新型中，在进行对第一基板10的研磨之前(ex-situ)，而非在进行对第一基板10的研磨期间(in-situ)对基板的厚度分布进行测定，据此具有的优点在于，在没有因用于测定第一基板10的厚度的传感器的安装而产生的制约的状态下，可同时对基板的整体厚度进行测定，并且可得到的有利的效果在于，在不存在因类似于研磨垫112的厚度变化等的研磨环境变量而产生的误差的状态下，可准确地对第一基板10的厚度分布进行测定，且可准确地对第一基板10的圆周方向厚度分布进行测定。
更加优选地，第一基板10的分割区域以第一基板10的切口(notch)(图11的11)为基准沿着第一基板10的圆周方向得到分割，且多个传感器对以第一基板10的切口为基准分割的各个区域的厚度进行测定。如上所述，以第一基板10的切口为基准将第一基板10的区域分割为多个分割区域，据此可得到的有利的效果在于，在与第一基板10的旋转配置状态无关的状态下，例如，与第一基板10的切口11是否朝向12点方向或者是否朝向3点方向无关的状态下，以切口11为基准准确地把握在第一基板10实现厚度测定的地点的位置(分割区域)。
另外，厚度测定部可配置于第一基板得到研磨后用于将其卸载的卸载单元，并且在研磨前没有第一基板的厚度测定过程的状态下仅在卸载单元对研磨的第一基板的厚度信息进行测定，也可对将要进行下一个处理的基板的研磨条件进行控制。
第一研磨部110设置于研磨部100，以便对基板(第一基板或第二基板)进行化学机械研磨(CMP)工艺。
研磨部可形成为能够执行化学机械研磨工艺的多种结构，本实用新型并非受到研磨部的结构及布局(lay out)的限制或限定。
更加具体地，多个研磨平板111、121可形成于研磨部100，并且研磨垫112、122可附着于各个研磨平板111、121的上面，且第一研磨部110包括载体头114，所述载体头114将第一基板10加压于研磨垫112。
研磨平板100以可旋转的形式设置于研磨部上，用于研磨基板的研磨垫112配置于研磨平板100的上面。
在研磨液通过研磨液供给部118供给至研磨垫112的上面的状态下，载体头114将基板加压于研磨垫112的上面，从而执行对基板的化学机械研磨工艺。
研磨垫112可形成为具有圆形盘(disk)形态，并且本实用新型并非受到研磨垫112的形状及特性的限制或限定。
在研磨垫112的上面形成有多个凹槽图案(groove pattern)，所述多个凹槽图案具有规定的深度。凹槽图案可形成为直线、曲线、圆形形态中至少任意一个形态。以下，以如下结构为例进行说明：在研磨垫112的上面形成有多个凹槽图案，所述多个凹槽图案具有以研磨垫112的中心为基准同心圆形态，并且各个凹槽图案112具有相同的宽度，并以间隔相同的间距的形式形成。根据不同的情况，凹槽图案具有互不相同的形态，或者也能够以互不相同的宽度及间距形成，本实用新型并非受到凹槽图案的形状及排列的限制或限定。
载体头114构成为在研磨部100区域上沿着已设定的循环路径进行移动，供给至装载单元的基板10(供给至装载位置的基板)以搭载于载体头114的状态通过载体头114进行移送。以下，以如下构成为例进行说明：载体头114从装载单元开始经过研磨平板110沿着大致四边形形态的循环路径进行移动。
例如，研磨部100包括：第一研磨区域101，第一研磨平板和第二研磨平板配置于所述第一研磨区域101；第二研磨区域102，其与第一研磨区域101相面对，且第一研磨平板和第二研磨平板配置于所述第二研磨区域102，装载于装载区域P1的基板10在第一研磨区域101或第二研磨区域102得到研磨之后，通过载体头114移动并卸载于卸载区域P2。
更加具体地，参照图10，载体头114包括：本体114a，其与驱动轴(未示出)相连接并进行旋转；基底(base)114b，其与本体114a相连接并一同进行旋转；弹性柔性 材料(例如，聚氨酯(urethane))的膜(membrane)114c，其固定于基底114b，且形成多个压力室C1～C3；压力控制部(未示出)，其将空气压力供给至压力室并对压力进行调节。
就本体114a而言，上端结合于图中未示出的驱动轴从而旋转驱动。本体114a虽然也可形成为一个主体，但是也可构成为两个以上的部件(未示出)相互得到结合的结构。
基底114b相对于本体114a以整齐排列的形式配置于相同的轴上，并且与本体114a以一同旋转的形式得到连接结合，从而与本体114a一同旋转。
膜114c构成为安装于载体头114本体105的底面且将基板加压于研磨垫112。
优选地，如图11所示，载体头114的膜114c相对于中心形成为同心圆，通过沿着半径方向划分的第一隔断114d'划分为压力室C1、C2、C3，所述压力室C1、C2、C3相对于第一基板10的半径长度施加相互不同的加压力。与此同时，位于中央部的第一压力室C1的半径外侧的第二压力室C2及第三压力室C3通过沿着圆周方向划分的第二隔断114d"划分为压力室C21、C22、C23、C24、C25、C26；C31、C32、C33、C34、C35、C36，压力室C21、C22、C23、C24、C25、C26；C31、C32、C33、C34、C35、C36相对于第一基板10的圆周方向的长度施加相互不同的加压力。
由此，通过从压力调节部供给至各个压力室C1、C21～C26、C31～C36的空气压力，不仅能够以具有沿着基板的半径方向的压力偏差(AP1＞AP2＞AP3)的形式施加加压力，而且也能够以具有沿着基板的圆周方向的压力偏差的形式施加加压力。(参照图12及图13)此外，在化学机械研磨工艺中保持对基板进行加压的膜底板与基板相紧贴的状态，从而几乎不产生其之间的滑动(slip)，由此将加压力以相互不同的形式沿着第一基板10的圆周方向施加，从而可去除沿着第一基板10的圆周方向的研磨层11厚度偏差。
虽然在图中例示了相对于第一压力室C1未形成有沿着圆周方向划分的第二隔断114d"的构成，但是本实用新型并非局限于此，并且包括相对于第一压力室C1至第三压力室C3中任意一个以上形成有沿着圆周方向划分的第二隔断114d"的全部构成。
由此，在得到相对于第一基板10的整体板面的研磨层11厚度分布的状态下，相比于基板研磨层11的厚度测定得更小的区域，将施加于载体头114的压力室的加压力在基板研磨层11的厚度测定得更大的区域中调节得更大，从而可整体上将基板研磨层11厚度准确地调节至想要的分布形状。
换句话说，载体头114的压力室C1～C3不仅沿着半径方向被第一隔断114d'划分，而且也可沿着圆周方向被第二隔断114d"划分，由此即使从蒸镀于基板的时间开始研磨 层11厚度不均匀，在结束化学机械研磨工艺时也可调节为想要的厚度分布(例如，是整体上均匀的厚度分布，或者中央部比边缘更厚或薄的厚度分布)。如上所述，可得到的有利的效果在于，在化学机械研磨工艺中以使得基板研磨层11厚度分布以相对于二维板面均匀的形式进行调节，从而能够以与想要的研磨层11厚度分布相匹配的形式进行研磨工艺，从而可使得研磨品质提高。
此外，第一研磨部110包括调节器116，所述调节器116设置于研磨垫112的上部，并且对研磨垫112的表面进行改质。
换句话说，调节器116细微地切削研磨垫112的表面，以便大量的发泡微孔不被堵塞，所述大量发泡微孔起到将混合有研磨剂和化学物质的研磨液盛放于研磨垫112的表面的作用，从而填充于研磨垫112的发泡气孔的研磨液可顺利地供给至被载体头114抓握的基板。
调节器116可形成为能够对研磨垫112的表面进行改质的多种结构，调节器116的种类及结构可根据所需的条件及设计样式进行多种变更。
例如，参照图17，调节器116包括调节器臂(arm)116a、盘支架(disk holder)116b、调节盘(conditioning disk)116c，并构成为沿着回旋路径相对于研磨垫112进行回旋移动，所述调节器臂116a安装于以规定角度范围进行回旋运动的调节器116臂，所述盘支架116b以能够沿着上下方向进行移动的形式结合于调节器臂116a，所述调节盘116c配置于盘支架116b的底面。
盘支架116b可构成为通过旋转轴(未示出)进行旋转，所述旋转轴以可旋转的形式安装于调节器臂116a上，旋转轴的结构可根据所需的条件及设计样式进行多种变更。
盘支架116b形成为可相对于旋转轴沿着上下方向进行移动，并且与旋转轴一同旋转的同时，能够相对于旋转轴向上下方向进行移动，用于对研磨垫112改质的调节盘116c结合于盘支架116b的下部。
优选地，调节器116构成为能够按照第一基板10的区域以相互不同的形式对与第一基板10相接触的研磨垫112的高度进行改质。
更加具体地，调节器116以如下形成构成：将第一基板10的区域中与第一区域相接触的研磨垫112的第一接触区域调节为第一高度，将第一基板10的区域中与第二区域相接触的研磨垫112的第二接触区域调节为与第一高度不同的第二高度，所述第二区域的厚度不同于第一区域。
换句话说，在与第一基板10相接触的研磨垫112的第一接触区域和研磨垫112的第二接触区域中以相互不同的形式对调节器116的加压力进行控制，例如，如图18所示，在研磨垫112的第一接触区域Z2中使得调节器116的加压力增大，且在研磨垫112的第二接触区域Z1中使得调节器116的加压力减小，据此研磨垫112的第一接触区域Z2和研磨垫112的第二接触区域Z1可改质为相互不同的高度。
如上所述，按照研磨垫112的区域对调节器116的加压力进行控制，据此也可减少研磨垫112的表面高度偏差(平坦化)，但是有意地形成研磨垫112的表面高度偏差，也可按照第一基板10的区域以相互不同的形式对每单位时间研磨量进行控制。换句话说，在与研磨垫112的表面高度较高的部位Z1相接触的基板的区域中可提高每单位时间研磨量，反之，在与研磨垫112的表面高度较低的部位Z2相接触的基板的区域中可降低每单位时间研磨量。
此外，第一研磨部110包括研磨液供给部118，所述研磨液供给部118在进行对第一基板10的机械研磨期间，供给用于化学研磨的研磨液。
研磨液供给部118从研磨液存储部得到研磨液S的供给并供给至研磨垫112上。优选地，研磨液供给部118构成为在研磨垫112的多个位置供给研磨液。
更加具体地，参照图19及图20，研磨液供给部118包括：臂部118a，其沿着朝向研磨垫112的中心的方向伸展；滑块(slider)118b，其随着臂部118a进行往复移动，在滑块118b形成有供给研磨液s的研磨液供给口118c。如上所述，滑块118b随着臂部118a进行移动，从而可将研磨液S沿着研磨垫112的半径方向供给至多个位置P1～P7。
此时，滑块118b的滑动(slide)移动可通过公知的多种驱动装置实现。优选地，将N极和S极的永久磁铁(未示出)轮流地配置于臂部118a，可将线圈安装于滑块118b，并且对施加于线圈的电流进行控制，据此可构成为利用线性马达(linear motor)的原理使得滑块118b随着臂部移动。据此，精确地对滑块118b的位置进行调节的同时，可使得滑块118b随着臂部118a进行移动所需要的空间最小化，从而实现紧凑的(compact)构成。
作为参考，在本实用新型的实施例中，虽然举例说明了臂部朝向研磨垫112的中心排列为直线形态，但是根据本实用新型的另一个实施形态，臂部也可形成为平缓的曲线形态。不同地，将臂部沿着研磨垫112的圆周方向形成，并且滑块随着臂部沿着研磨垫112的圆周方向进行移动，据此也可将研磨液供给至位于研磨垫112的圆周方向的多个位置。
如上所述，为了基板研磨层11的化学研磨，供给至研磨垫112上的研磨液从研磨垫112的中心供给至沿着半径方向隔开的多个位置，据此可得到的有利的效果在于，可将研磨液均匀地供给至基板的整体研磨面，由此可防止按照基板的区域化学研磨无意地产生偏差，即使研磨液的粘度升高，也可将研磨液以想要的每单位分量均匀地供给至基板的研磨层11，从而提高基板的化学研磨效果。
优选地，研磨液供给部118构成为能够按照第一基板10的区域以相互不同的形式对研磨液的供给量进行调节。
如上所述，根据第一基板10的厚度分布，按照得到研磨液S的供给的位置使得研磨液的供给量不同，据此，也可按照第一基板10的区域以相互不同的形式对每单位时间研磨量进行控制。例如，参照图20，在想要增加在第一基板10的旋转中心部位中的化学研磨量的情况下，更加使得P4位置的研磨液供给量增加，从而可使得第一基板10的旋转中心部位的化学研磨量增加。此时，由于第一基板10在化学机械研磨工艺中进行自转，因此不仅在第一基板10的旋转中心部位，而且在从第一基板10的旋转中心隔开的部位也附着有供给至P4位置的研磨液，从而贡献化学研磨量，但是渗入研磨垫112的发泡微孔的研磨液仍然向经过第一基板10的旋转中心的路径进行移动，由此在P4位置增加的研磨液的供给量对基板的旋转中心部位的化学研磨量造成最大的影响。
另外，在本实用新型的实施例中，虽然举例说明研磨液供给部118在七个位置P1～P7供给研磨液，但是，优选地，研磨液S从形成于滑块118b的研磨液供给口118c供给至研磨垫112上的位置规定为十个以上。据此，在接触于研磨垫112的基板的十个以上的地点能够以有差别的形式供给研磨液S的供给量，由此可得到的有利的效果在于，更加精确地对基板的化学研磨量进行控制。
第二厚度测定部220的设置是为了在完成对第一基板10(或第二基板)的研磨之后对第一基板10的研磨后厚度信息进行测定。
在此，所谓的在完成对第一基板10的研磨之后对第一基板10的研磨后厚度信息进行测定指的是，在完成第一基板10的研磨的状态(第一基板从研磨垫分离的状态)下，对第一基板10的厚度进行测定。
优选地，第二厚度测定部220设置于卸载单元，所述卸载单元使得第一基板10被研磨之后得到卸载。更加具体地，第二厚度测定部220配置于卸载单元，且构成为在完成研磨的第一基板10搭载于载体头114的状态下，对第一基板10的研磨后厚度信息进行测定。
第二厚度测定部220可形成为能够对第一基板10的厚度进行测定的多种方式，本实 用新型并非受到第二厚度测定部220的结构及测定方式的限制或限定。
更加具体地，作为第二厚度测定部220可使用根据第一基板10的研磨层11来对包括厚度信息的涡电流信号进行测定的涡电流传感器、对包括厚度信息的光信号进行测定的光学传感器、激光传感器(扫描器)中任意一个。
优选地，第二厚度测定部220构成为以与第一厚度测定部210相同的条件对第一基板10的厚度进行测定。以下，作为根据第一基板10的研磨层11来对包括厚度信息的信号进行测定的第二厚度测定部220，以使用涡电流传感器为例进行说明。
与第一厚度测定部210一样，第二厚度测定部220构成为按照第一基板10的区域对厚度分布进行测定。例如，第二厚度测定部220可构成为按照沿着第一基板10的半径方向分割的第一基板10的各个区域(例如，分割为环形态的区域)对厚度分布(沿着半径方向的厚度分布)进行测定。作为另一个例子，第二厚度测定部220可构成为按照沿着第一基板10的圆周方向分割的第一基板10的各个区域(例如，分割为扇形形态的区域)对厚度分布(沿着圆周方向的厚度分布)进行测定。
参照图8及图9，第二厚度测定部220包括多个传感器222a，所述多个传感器222a按照分割为多个的第一基板10的分割区域同时对厚度进行测定。
如上所述，在完成对第一基板10的研磨之后(ex-situ)，而非在进行对第一基板10的研磨期间(in-situ)对第一基板10的厚度分布进行测定，据此具有的优点在于，在没有因用于测定第一基板10的厚度的传感器的安装而产生的制约的状态下，可同时对基板的整体厚度进行测定，并且可得到的有利的效果在于，缩短测定第一基板10的厚度分布所需要的时间，在不存在因类似于研磨垫112的厚度变化等的研磨环境变量而产生的误差的状态下，可准确地对基板的厚度分布进行测定。
研磨控制部250基于第一基板10的目标厚度信息和研磨后厚度信息间的厚度偏差信息，设置为控制第一研磨部110对第二基板10'的研磨，所述第二基板10'在第一基板10之后将要得到处理。
更加具体地，研磨控制部250基于厚度偏差信息，可在第一基板10之后将要处理的第二基板10'被研磨时，以第一基板10的厚度偏差信息程度来控制研磨条件(例如，按照基板的区域每单位时间研磨量)，所述厚度偏差信息为根据第一厚度测定部210测定的厚度分布而完成研磨的第一基板10是否准确地研磨至目标厚度程度。
换句话说，在第一基板10被研磨时，因为由于类似于厚度传感器误差、因温度变化而产生的误差等的研磨环境变量，所以难以准确地使得第一基板10研磨至目标厚度。 例如，就第一基板10的'A'区域而言，虽然研磨后厚度需成为(目标厚度信息)，但是实际完成研磨之后若对'A'区域的厚度进行测定，则'A'区域的厚度可体现为(研磨后厚度信息)。(参照图14)如上所述厚度差异(厚度偏差信息)ΔT由于对第一基板10的'A'区域的研磨前厚度进行测定的传感器误差或因温度变化而产生的研磨量误差等而产生，在后续处理的其他的基板(第二基板10')被研磨时也同样产生。
于此，如图15所示，本实用新型基于第一基板10的厚度偏差信息ΔT控制对第二基板10'的研磨，所述第二基板10'在第一基板10之后将要得到处理。更加具体地，在进行对第二基板10'的研磨之前，对第二基板10'的研磨前厚度信息进行测定，基于将厚度偏差信息(第一基板10的目标厚度信息和研磨后厚度信息间的差异)反映在第二基板10'的研磨前厚度信息的后续研磨数据(AP1→AP1'、AP2→AP2')，对第二基板10'的研磨进行控制，据此，如图16所示，可得到的有利的效果在于，以没有偏差的形式将第二基板10'研磨至想要的准确的厚度。
例如，若在第一基板10得到研磨时产生(厚度偏差信息)的厚度偏差，则在第一基板10之后将要处理的第二基板10'得到研磨时，基于在第二基板10'的目标厚度(例如，)上增减的厚度偏差而得到的后续研磨数据(反映厚度偏差的补偿目标厚度，例如，)，进行对第二基板10'的研磨。
此时，可通过第一厚度测定部210以与第一基板10的厚度测定过程相同的方式对第二基板10'的研磨前厚度信息进行测定。
优选地，研磨控制部250构成为基于后续研磨数据，按照第二基板10'的区域以相互不同的每单位时间研磨量对第二基板10'进行研磨。
此时，对载体头114、调节器116、研磨液供给部118中任意一个以上进行控制，从而可进行基于后续研磨数据按照第二基板10'的区域以相互不同的每单位时间研磨量对第二基板10'进行的研磨。
例如，在得到相对于第二基板10'的整体板面的研磨层11厚度分布(第二基板的研磨前厚度分布)的状态下，相比于第二基板10'研磨层11的厚度测定得更小的区域，将施加于载体头114的压力室的加压力在第二基板10'研磨层11的厚度测定得更大的区域中调节得更大，从而可整体上将第二基板10'研磨层11厚度准确地调节至想要的分布形状。
作为另一个例子，在得到相对于第二基板10'的整体板面的研磨层11厚度分布(研磨前厚度分布)的状态下，相比于第二基板10'研磨层11的厚度测定得更小的区域，使 得研磨液供给量在第二基板10'研磨层11的厚度测定得更大的区域中更加增加，从而可整体上将第二基板10'研磨层11厚度准确地调节至想要的分布形状。
作为又另一个例子，在得到相对于第二基板10'的整体板面的研磨层11厚度分布(研磨前厚度分布)的状态下，相比于第二基板10'研磨层11的厚度测定得更小的区域，使得与第二基板10'相接触的研磨垫112的表面高度在第二基板10'研磨层11的厚度测定得更大的区域中升高(使得调节器116的加压力减小)，从而可整体上将第二基板10'研磨层11厚度准确地调节至想要的分布形状。
如上所述，本实用新型基于第一基板10的厚度偏差信息控制对第二基板10'的研磨，所述第二基板10'在第一基板10之后将要得到处理，据此可得到的有利的效果在于，可准确地将第二基板10'研磨至想要的厚度，且去除第二基板10'的厚度偏差Δt，提高第二基板10'的研磨均匀度。
此外，根据本实用新型的基板处理装置包括第二研磨部120，所述第二研磨部120对在第一研磨部110研磨的第二基板10'进行再研磨。
优选地，在完成对第二基板10'的研磨之后，第二厚度测定部220对第二基板10'的研磨后厚度分布进行测定，第二研磨部120构成为根据第二基板10'的研磨后厚度分布按照第二基板10'的区域(沿着第二基板的半径方向分割的区域或沿着第二基板的圆周方向分割的区域)以相互不同的研磨条件对第二基板10'的表面进行再研磨。作为参考，在对第二基板10'进行再研磨的方式中，第二厚度测定部220可配置于第一研磨部110和第二研磨部120之间，而非配置于卸载单元。
如上所述，本实用新型根据在再研磨第二基板10'之前预先检测的第二基板10'的研磨后厚度分布，按照第二基板10'的区域以相互不同的研磨条件对第二基板10'的表面进行再研磨，据此在开始对第二基板10'进行再研磨的同时可按照第二基板10'的区域以相互不同的形式对研磨量进行调节，由此可得到的有利的效果在于，迅速地去除第二基板10'的厚度偏差，从而可整体上均匀地对基板的厚度轮廓(profile)进行调节，且更加提高第二基板10'的研磨品质。
换句话说，在进行第二基板10'的研磨期间，对第二基板10'的厚度分布进行测定，根据第二基板10'的厚度分布按照第二基板10'的区域也可对研磨条件(例如，载体头114的加压力)进行控制，但是在非常短的时间内对第二基板10'进行再研磨而且在测定第二基板10'的厚度期间，第二基板10'也在继续得到研磨，由此根据第二基板10'的厚度分布按照第二基板10'的区域实时地对研磨条件进行控制是非常困难的，结果， 具有的问题在于，难以整体上均匀地对第二基板10'的厚度偏差进行控制。于此，本实用新型在进行再研磨之前预先对第二基板10'的厚度偏差进行检测，在再研磨时，以与开始研磨的同时立即可去除第二基板10'的厚度偏差的研磨条件进行再研磨，据此可得到的有利的效果在于，均匀地调节第二基板10'的厚度分布，从而使得研磨品质提高。
第二研磨部120以邻近于第一研磨部110的形式设置于研磨部100，以便对基板(第一基板或第二基板)执行化学机械研磨(CMP)工艺。
第二研磨部120可形成为能够按照第二基板10'的区域以相互不同的研磨条件对第二基板10'进行研磨的多种结构。优选地，第二研磨部120构成为基于第二基板10'的研磨后厚度分布(完成一次研磨后厚度分布)，按照第二基板10'的区域以相互不同的每单位时间研磨量对第二基板10'进行研磨。
例如，第二研磨部120包括载体头114，所述载体头114将第二基板10'加压于研磨垫122，在载体头114形成有多个压力室(参照图11的C1～C3)，所述多个压力室(参照图11的C1～C3)按照接触于研磨垫122的第二基板10'的区域施加相互不同的加压力。
更加具体地，参照图11至图13，载体头114的压力室C1～C3可通过具有第一隔断114d'和第二隔断114d"的膜114c形成，且通过供给至各个压力室C1、C21～C26、C31～C36的空气压力，不仅能够以具有沿着第二基板10'的半径方向的压力偏差的形式施加加压力，而且也能够以具有沿着第二基板10'的圆周方向压力偏差的形式施加加压力。
作为另一个例子，第二研磨部120包括调节器116，所述调节器116设置于研磨垫122的上部，并且对研磨垫122的表面进行改质。此时，调节器116构成为能够按照第二基板10'的区域以相互不同的形式对与第二基板10'相接触的研磨垫122的高度进行改质。
更加具体地，调节器116以如下形成构成：将第二基板10'的区域中与第一区域相接触的研磨垫122的第一接触区域调节为第一高度，将第二基板10'的区域中与第二区域相接触的研磨垫122的第二接触区域调节为与第一高度不同的第二高度，所述第二区域的厚度不同于第一区域。换句话说，在与第二基板10'相接触的研磨垫122的第一接触区域和研磨垫112的第二接触区域中以相互不同的形式对调节器116的加压力进行控制，例如，如图18所示，在研磨垫122的第一接触区域Z2中使得调节器116的加压力增大，且在研磨垫122的第二接触区域Z1中使得调节器116的加压力减小，据此研磨垫122的第一接触区域Z2和研磨垫122的第二接触区域Z1可改质为相互不同的高度。
作为又另一个例子，第二研磨部120包括研磨液供给部118，所述研磨液供给部118在进行对第二基板10'的机械研磨期间供给用于化学研磨的研磨液。此时，研磨液供给部118构成为可按照第二基板10'的区域以相互不同的形式对研磨液的供给量进行调节。如上所述，按照根据第二基板10'的厚度分布供给研磨液的位置使得研磨液的供给量不同，据此也能够按照基板的区域以相互不同的形式对每单位时间研磨量进行控制。
再次参照图6，清洗部300形成于研磨部100的邻接的侧部，其设置是为了对残留于基板10、10'的表面的异物进行清洗，所述基板10、10'卸载于卸载区域P2。
作为参考，在本实用新型中，所谓的在清洗部300进行的基板10、10'的清洗可理解为，在完成研磨工艺之后，用于最大限度地对残留于基板10、10'的表面(特别是也可对基板的研磨面、基板的非研磨面进行清洗)的异物进行清洗的工艺。
清洗部300可形成为能够执行多个步骤的清洗及干燥工艺的结构，本实用新型并非受到构成清洗部300的清洗站(station)的结构及布局的限制或限定。
优选地，清洗部300为了能够有效地执行用于去除残留于基板10、10'的表面的有机物及其他异物的清洗，可包括：接触式清洗单元400，其以物理的形式接触于基板10、10'的表面并执行清洗；非接触式清洗单元500，其以物理的形式非接触于基板10、10'的表面并执行清洗。根据不同的情况，清洗部也可仅包括接触式清洗单元及非接触式清洗单元中任意一个。
接触式清洗单元400可形成为以物理的形式接触于基板10、10'的表面且能够执行清洗的多种结构。以如下构成为例进行说明：接触式清洗单元400包括第一接触式清洗单元402及第二接触式清洗单元404。
例如，第一接触式清洗单元402及第二接触式清洗单元404可包括旋转的同时接触于基板10的表面的清洗刷。
完成研磨工艺的基板10、10'在通过常用的轴(spindle)(未示出)进行旋转的状态下，可通过旋转的一对清洗刷得到清洗。根据不同的情况，也可构成为，基板以不进行旋转而是固定的状态通过清洗刷得到清洗。不同地，仅一个清洗刷可仅对基板的一个板面(例如，研磨面)进行清洗。
此外，在通过清洗刷进行清洗期间，为了能够提高通过清洗刷410与基板10的摩擦接触而进行清洗的效果，而在清洗刷接触于基板10、10'期间也可将化学制品(例如，SC1，氟酸)供给至清洗刷410与基板10、10'的接触部位。
非接触式清洗单元500以物理的形式非接触(non-contact)于基板10、10'的表面，并且可形成为能够进行清洗的多种结构。以如下构成为例进行说明：非接触式清洗单元500包括第一非接触式清洗单元502以及第二非接触式清洗单元504。根据不同的情况，非接触式清洗单元也可仅由一个清洗单元构成。
非接触式清洗单元500可根据所需的条件及设计样式构成为通过多种方式进行清洗。例如，非接触式清洗单元500可通过如下形式进行清洗：向基板10、10'的表面喷射如化学制品、纯水(DIW)、蒸汽、异种流体等一样的清洗流体，或向基板10的表面供给振动能量(兆声波(megasonic))，或向基板10的表面喷射异丙醇(Isopropyl Alchol，IPA)。
另外，虽然在本实用新型的实施例中举例说明了清洗部的各个清洗单元(非接触式清洗单元或接触式清洗单元)排列于单一层上，但是根据不同的情况，清洗部的各个清洗单元可形成为沿着上下方向叠层的多层结构。
此外，在清洗部300的邻接的侧部设置有基板搬入搬出部(Equipment Front EndModule；EFEM)，将要处理(研磨及清洗)的基板10、10'与处理完成的基板10、10'可通过基板搬入搬出部得到搬入或搬出。
例如，基板10、10'能够以装载于前开式晶圆传送盒(front opening unifiedpod；FOUP)状态，搬入于基板搬入搬出部，或从搬入搬出部搬出。根据不同的情况，利用其他保管容器来代替前开式晶圆传送盒也可以将基板搬入搬出，并且本实用新型并非受基板的搬入搬出结构的限制或限定。
如上所述，参照本实用新型的优选实施例进行了说明，但是可以理解为，所属技术领域的熟练的从业者能够在不脱离以下实用新型权利要求范围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
10、10'：基板 11：研磨层
100：研磨部 110：第一研磨部
112：研磨垫 114：载体头
116：调节器 118：研磨液供给部
120：第二研磨部 200：厚度测定部
210：第一厚度测定部 220：第二厚度测定部
250：研磨控制部

Claims (26)

1.一种基板处理装置，其特征在于，包括：
第一研磨部，其对第一基板进行研磨；
厚度测定部，其对所述第一基板的厚度信息进行测定；
研磨控制部，其基于所述第一基板的目标厚度信息和所述第一基板的研磨后厚度信息间的厚度偏差信息，控制在所述第一研磨部中对第二基板的研磨，所述第二基板在所述第一基板之后将要得到处理。
2.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，所述厚度测定部包括：
第一厚度测定部，其在进行对所述第一基板的研磨之前，对所述第一基板的研磨前厚度信息进行测定；
第二厚度测定部，其在完成对所述第一基板的研磨之后，对所述第一基板的研磨后厚度信息进行测定，
所述厚度偏差信息通过将所述第一基板的研磨后厚度信息和所述第一基板的目标厚度信息分别与所述第一基板的研磨前厚度信息进行比较而得到。
3.根据权利要求2所述的基板处理装置，其特征在于，
所述第一厚度测定部和所述第二厚度测定部按照所述第一基板的区域对厚度分布进行测定。
4.根据权利要求3所述的基板处理装置，其特征在于，
所述第一厚度测定部和所述第二厚度测定部对沿着所述第一基板的半径方向及圆周方向中任意一个以上所分割的所述第一基板的区域厚度分布进行测定。
5.根据权利要求2所述的基板处理装置，其特征在于，
所述第一研磨部基于所述第一基板的研磨前厚度信息，按照所述第一基板的区域以相互不同的每单位时间研磨量对所述第一基板进行研磨。
6.根据权利要求5所述的基板处理装置，其特征在于，
所述第一研磨部包括载体头，所述载体头将所述第一基板加压于研磨垫，
在所述载体头形成有多个压力室，所述多个压力室按照接触于所述研磨垫的所述第一基板的区域施加相互不同的加压力。
7.根据权利要求5所述的基板处理装置，其特征在于，
所述第一研磨部包括调节器，所述调节器按照所述第一基板的区域以相互不同的形式对与所述第一基板相接触的研磨垫的高度进行改质。
8.根据权利要求7所述的基板处理装置，其特征在于，
所述调节器将所述第一基板的区域中与第一区域相接触的所述研磨垫的第一接触区域调节为第一高度，将所述第一基板的区域中与第二区域相接触的所述研磨垫的第二接触区域调节为与所述第一高度不同的第二高度，所述第二区域的厚度不同于所述第一区域。
9.根据权利要求2所述的基板处理装置，其特征在于，
所述第一厚度测定部设置于装载单元，所述装载单元使得所述第一基板在研磨前得到装载。
10.根据权利要求9所述的基板处理装置，其特征在于，
所述第一厚度测定部在所述第一基板搭载于所述载体头的状态下，对所述第一基板的研磨前厚度信息进行测定，所述载体头在所述装载单元对所述第一基板进行移送。
11.根据权利要求10所述的基板处理装置，其特征在于，
所述第一厚度测定部包括多个传感器，所述多个传感器按照分割为多个的所述第一基板的分割区域同时对厚度进行测定。
12.根据权利要求11所述的基板处理装置，其特征在于，
所述第一基板的所述分割区域以所述第一基板的切口为基准沿着所述第一基板的圆周方向得到分割。
13.根据权利要求2所述的基板处理装置，其特征在于，
所述第二厚度测定部设置于卸载单元，所述卸载单元使得所述第一基板被研磨之后得到卸载。
14.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
所述厚度测定部设置于卸载单元，所述卸载单元使得所述第一基板被研磨之后得到卸载。
15.根据权利要求2所述的基板处理装置，其特征在于，
所述第一厚度测定部在进行对所述第二基板的研磨之前，对所述第二基板的研磨前厚度信息进行测定，
所述研磨控制部基于将所述厚度偏差信息反映在所述第二基板的研磨前厚度信息的后续研磨数据，对所述第二基板的研磨进行控制。
16.根据权利要求15所述的基板处理装置，其特征在于，
所述第一厚度测定部按照所述第二基板的区域对厚度分布进行测定。
17.根据权利要求16所述的基板处理装置，其特征在于，
所述第一厚度测定部按照沿着所述第二基板的半径方向及圆周方向中任意一个以上分割的所述第二基板的区域对厚度分布进行测定。
18.根据权利要求16所述的基板处理装置，其特征在于，
所述研磨控制部基于所述后续研磨数据，按照所述第二基板的区域以相互不同的每单位时间研磨量对所述第二基板进行研磨。
19.根据权利要求18所述的基板处理装置，其特征在于，
所述第一研磨部包括载体头，所述载体头将所述第二基板加压于研磨垫，在所述载体头形成有多个压力室，所述多个压力室按照接触于所述研磨垫的所述第二基板的区域施加相互不同的加压力，
所述研磨控制部基于所述后续研磨数据，对所述压力室的加压力进行控制。
20.根据权利要求18所述的基板处理装置，其特征在于，
所述第一研磨部包括调节器，所述调节器按照所述第二基板的区域以相互不同的形式对与所述第二基板相接触的研磨垫的高度进行改质，
所述研磨控制部基于所述后续研磨数据，对所述调节器进行控制。
21.根据权利要求2所述的基板处理装置，其特征在于，
在完成对所述第二基板的研磨之后，所述第二厚度测定部对所述第二基板的研磨后厚度分布进行测定，
包括第二研磨部，所述第二研磨部根据所述第二基板的研磨后厚度分布按照所述第二基板的区域以相互不同的研磨条件对所述第二基板的表面进行再研磨。
22.根据权利要求21所述的基板处理装置，其特征在于，
所述第二厚度测定部对沿着所述第二基板的半径方向及圆周方向中任意一个以上的所述第二基板的研磨后厚度分布进行测定。
23.根据权利要求21所述的基板处理装置，其特征在于，
所述第二研磨部基于所述第二基板的研磨后厚度分布，按照所述第二基板的区域以相互不同的每单位时间研磨量对所述第二基板进行再研磨。
24.根据权利要求23所述的基板处理装置，其特征在于，
所述第二研磨部包括载体头，所述载体头将所述第二基板加压于研磨垫，
在所述载体头形成有多个压力室，所述多个压力室按照接触于所述研磨垫的所述第二基板的区域施加相互不同的加压力。
25.根据权利要求23所述的基板处理装置，其特征在于，
所述第二研磨部包括调节器，所述调节器按照所述第二基板的区域以相互不同的形式对与所述第二基板相接触的研磨垫的高度进行改质。
26.根据权利要求25所述的基板处理装置，其特征在于，
所述调节器将所述第二基板的区域中与第一区域相接触的所述研磨垫的第一接触区域调节为第一高度，将所述第二基板的区域中与第二区域相接触的所述研磨垫的第二接触区域调节为与所述第一高度不同的第二高度，所述第二区域的厚度不同于所述第一区域。
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