CN207171777U - 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，对基板的研磨层进行研磨的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，其在基板与研磨垫接触的同时进行研磨的研磨工艺中将相互不同的温度的研磨液(s lurry)供给于研磨垫的上面，从而可缩短以每单位时间研磨量较低的状态保持的初期研磨步骤所需要的时间，并且在每单位时间研磨量较高的主研磨步骤可防止研磨液的过热并保证研磨均匀度。

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，更为详细地涉及一种化学机械研磨装置，所述化学机械研磨装置可缩短化学机械研磨工艺所需要的时间，并且更为精确地对研磨面的调节进行控制。

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。

与此同时，调节器(conditioner)40的调节盘(conditioning disk)在向下方加压的同时进行旋转40d，并且其臂部(arm)41在往返41d规定的的角度的同时对研磨垫11的表面进行改质。

层积于晶元W的研磨层由钨(tungsten)等的金属膜或氧化膜等多种的材料形成。但是，如图3所示，通过实验可确认到如下：与研磨层的种类无关地，在化学机械研磨工艺的初期研磨步骤A1中不顾研磨时间的经过，研磨厚度79几乎没有变动，并且只有到达经过一定时间T1以后的主研磨步骤A2，根据化学机械研磨工艺的研磨量89才开始增加并且到达最终研磨厚度dx。

但是，由于初期研磨步骤A1所需要的时间T1占有整体研磨时间Te的2/5至1/2 程度的较长的时间，因此存在在规定的的时间内所进行的化学机械研磨工艺的生产率低下的问题。

此外，随着在初期研磨步骤A1所需要的时间T1的延长，由于为了缩短对单位晶元进行的化学机械研磨时间，而在主研磨步骤A2较大程度地控制每单位时间研磨量，因此也存在无法在整个板面上对晶元研磨面的研磨厚度进行精确地控制的问题。

为此，最近用于缩短化学机械研磨工艺所需要的时间并更为精确地控制研磨面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化学机械研磨装置，所述化学机械研磨装置可缩短化学机械研磨工艺所需要的时间，并且更为精确地对研磨面的调节进行控制。

特别是，本实用新型的目的在于，可缩短在化学机械研磨工艺中每单位时间研磨量较低的初期研磨步骤所需要的时间，并且在主研磨步骤可均匀地对基板的研磨量进行控制。

此外，本实用新型的目的在于，可提高稳定性及可靠性，并且提高生产率。

此外，本实用新型的目的在于，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，对基板的研磨层进行研磨的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，其在基板与研磨垫接触的同时进行研磨的研磨工艺中将相互不同的温度的研磨液(slurry)供给于研磨垫的上面，可缩短以每单位时间研磨量较低的状态保持的初期研磨步骤所需要的时间，并且在每单位时间研磨量较高的主研磨步骤可防止研磨液的过热并保障研磨均匀度。

其目的在于，基板的研磨层为了通过化学机械研磨工艺来提高每单位时间研磨量，即使使得对基板进行加压的力增加，基板的每单位时间研磨量也没有增加，并且初期步骤所需要的时间也没有缩短，虽然如此，但是提高研磨液的供给温度，并以基板的研磨环境比常温较高的状态开始化学机械研磨工艺，由此可更快地清除覆盖于基板研磨层的膜，并且进一步缩短根据研磨液的化学反应的化学研磨时间，从而可在更短的时间内进入至使得基板研磨层的每单位时间研磨量增加的主研磨步骤。

如上所述，本实用新型可得到的有利的效果在于，以将供给于化学机械研磨工艺的研磨液调节为比常温较高的温度的状态，开始化学机械研磨工艺，由此可缩短以每单位时间研磨量较低的状态保持的初期步骤所需要的时间，因此，可缩短化学机械研磨工艺所需要的整体时间并提高生产率。

由此，本实用新型可得到的效果在于，在缩短化学机械研磨工艺所需要的整体时间的同时，将在主研磨步骤通过化学机械研磨工艺每单位时间进行研磨的研磨量以较小的程度进行保持，例如，通过对基板进行加压的加压力以较小的程度进行调节等来以较小的程度进行保持，由此可提供易于以较小的程度对基板研磨面的研磨量偏差进行控制的环境。

此时，所述研磨液供给部在所述基板的化学机械研磨工艺的初期研磨步骤可调节为比常温较高的温度并供给研磨液。换句话说，虽然也可将进行化学机械研磨工艺的研磨液的温度以比常温较高的形式得以保持，但是，在进行化学机械研磨工艺的同时，基板的研磨面与研磨平板之间由于摩擦而产生热，因此研磨液供给部也可仅在初期研磨步骤对调节为比常温较高的温度的研磨液进行供给。

此时，所述初期研磨步骤规定为进行化学机械研磨工艺的整体时间的1/3以下。其原因在于，若经过化学机械研磨工艺的整体工艺时间的至少1/3，则通过与基板和研磨垫的摩擦来诱导为比常温较高的温度。

优选地，通过所述研磨液供给部在基板的化学机械研磨工艺的初期研磨步骤所供给的研磨液的温度规定为40℃以上。只是，就研磨液的温度而言，根据研磨液的种类与基板研磨层的材料，在研磨液的开始步骤中的供给温度也可成为80℃以上，并且也可成为 30℃程度。

并且，若基板的化学机械研磨工艺进行到一定以上，具体地，若进入至主研磨步骤，则优选地，研磨液供给部对调节为比初期研磨步骤更低的温度的研磨液进行供给。换句话说，在化学机械研磨工艺中由与基板和研磨垫的摩擦所致的发热量较大的情况下，研磨液供给部在经过初期研磨步骤之后，能够以常温以下的温度来供给研磨液。优选地，主研磨步骤可包括第一主研磨步骤以及在第一主研磨步骤之后进行的第二主研磨步骤，研磨液供给部在第一主研磨步骤以对应于常温的温度来供给研磨液，在第二主研磨步骤能够以比常温较低的温度来供给研磨液。更为优选地，研磨液供给部在第二主研磨步骤能够以0℃～5℃的温度来供给研磨液。

另外，研磨液供给部可包括：研磨液温度调节部，其对通过研磨液供给流路来供给的研磨液的温度进行调节；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对研磨液温度调节部进行控制，研磨液供给部也能够以通过温度测定部来测定的温度保持在所规定的范围内的形式对从研磨液供给部所供给的研磨液温度进行调节。据此，考虑到进行化学机械研磨工艺的与基板和研磨垫的发热量，将化学机械研磨工艺中的基板周边的温度保持在根据研磨液的化学研磨得到最佳诱导的温度，在将每单位时间研磨量保持一定的同时，也可以以高的标准进行诱导。

另外，本实用新型，与对研磨液的温度进行调节相并行，在进行化学机械研磨工艺之前，利用预备加热部来对研磨垫进行加热，据此也可在初期研磨步骤将基板的周边温度以比常温较高的形式进行诱导，由此，可减少以每单位时间研磨量较低的形式得以保持的初期时间。例如，预备加热部可包括清洗液喷射部，所述清洗液喷射部将比研磨垫的表面温度较高的温度的清洗液喷射至研磨垫的表面，并且清洗液喷射部能够以50℃～ 100℃的温度来喷射清洗液(例如，纯水)。根据不同的情况，预备加热部将比常温较高的温度的清洗液喷射至研磨平板的表面，从而以与基板接触的研磨平板的研磨垫得到整体加热的形式诱导，由此即使将进行温度调节的研磨液供给于研磨垫上，也不会立刻冷却，在保持所供给的温度的同时传递至基板，从而有助于使得进行化学机械研磨工艺的基板的温度升高。

此外，根据本实用新型的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；温度调节部，其以间隔的形式形成于研磨垫的上部，并以存在于研磨垫的上面的流体为媒介对研磨垫的表面温度进行调节，从而根据本实用新型的化学机械研磨装置可均匀地对研磨垫的温度进行调节。

作为参考，在本实用新型中，所谓的存在于研磨垫的上面的流体可包括存在于研磨垫的上面的研磨液(CMP slurry)及清洗水(例如，DIW)中至少任意一个。根据不同的情况，也可构成为，温度调节部以气体为媒介对研磨垫的表面温度进行调节。

温度调节部可根据所需的条件及设计样式形成为将存在于研磨垫的上面的流体用作热传递媒介从而可对研磨垫的表面温度进行调节的多种结构。优选地，温度调节部可构成为将研磨垫的表面分割为多个表面区间，并将存在于研磨垫的上面的流体用作热传递媒介从而独立地对多个表面区间的温度进行调节。

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。

优选地，温度调节部设置有以与多个表面区间对应的形式分割的多个温度调节区间，并且温度调节部可部分地设置于研磨垫的上面一部分区域。如上所述的结构在研磨垫的上面进行利用载体头的化学机械研磨工艺，以及利用调节器的研磨垫的改质工艺的同时，与此同时可执行通过温度调节部的表面温度调节工艺。

作为温度调节部的一个例子，温度调节部可包括：区间分割部件，其设置有多个温度调节区间，所述多个温度调节区间以与多个表面区间相对应的形式分割；热传递部件，其分别设置于多个温度调节区间上，并且与存在于研磨垫的表面的流体实现热传递。

区间分割部件根据所需的条件及设计样式可形成为多种结构。例如，区间分割部件可包括：壳体部件，其设置为覆盖研磨垫的上面一部分；隔断部件，其将壳体部件的内部空间分割为多个温度调节区间，所述多个温度调节区间以与多个表面区间对应的形式分割，并且多个表面区间可通过隔断部件来定义。

作为热传递部件可形成为与存在于研磨垫表面的流体进行接触并且可进行热传递的多种结构。例如，热传递部件可设置为根据多个表面区间的温度可选择性地进行加热或冷却。假设，在特定表面区间的温度较高的情况下，热传递部件得到冷却，由此以特定表面区间的存在的流体为媒介，可降低特定表面区间的温度。相反地，也可以在另一个特定表面区间的温度较低的情况下，热传递部件得到加热，由此以另一个特定表面区间的存在的流体为媒介，从而提升另一个特定表面区间的温度。

热传递部件的种类及特性可根据所需的条件及设计样式进行多种变更。例如，作为热传递部件可以使用常用的热电元件(thermoelectric element)，所述热电元件利用由帕尔帖效应所致的吸热或放热。

此外，在热传递部件的上部可设置有放热部件，以便与热传递部件能够进行热传递。作为放热部件可以形成为能够与热传递部件进行热传递的多种结构，并且本实用新型并非受到放热部件的种类及特性的限制或限定。例如，作为放热部件可使用常用的散热器(heat sink)，所述常用的散热器可将热从热传递部件吸收并向外部散出。

此外，为了进一步提高凭借放热部件的热传递效果(例如，放热特性)，在放热部件的上部可设置有热传递流体供给部，所述热传递流体供给部用于供给能够与放热部件进行热传递的热传递流体。在此，所谓的热传递流体可以理解为将液态流体及气态流体全部包括在内的概念。

并且，在热传递流体供给部的出口可连接有喷射喷嘴，并且喷射喷嘴的喷射方向可设置为朝向研磨垫的表面。优选地，喷射喷嘴可以设置为将热传递流体从研磨垫的内侧向朝向外侧的方向喷射，并且残留于研磨垫的表面的异物能够通过随着喷射喷嘴所喷射的热传递流体而向研磨垫的外侧排出。

此外，根据本实用新型，可构成为在温度调节部上供给用于基板的化学研磨的研磨液(CMP slurry)。当然，根据情况的不同，也可以构成为通过与温度调节部另外设置的研磨液供给部将研磨液供给于研磨垫的上面。例如，在温度调节部上可形成有研磨液供给孔，并且用于基板的化学研磨工艺的研磨液通过研磨液供给孔可供给于研磨垫的上面。优选地，研磨液供给孔沿着研磨垫的旋转方向可配置于所述喷射喷嘴的后方。更为优选地，在与研磨垫面对的温度调节部的底面可形成有与研磨液供给孔连通的研磨液涂覆槽，并且供给于研磨液供给孔的研磨液可沿着研磨液涂覆槽涂覆在研磨垫的上面。

另外，根据本实用新型的化学机械研磨装置可包括：温度测定部，其对研磨垫的温度进行测定；以及控制部，其根据在温度测定部所测定的结果来对温度调节部进行控制。

温度测定部根据所需的条件及设计样式而可形成为通过多种方式对研磨垫的温度进行测定。例如，温度测定部可包括：第一温度测定部，其在研磨垫的旋转方向侧的温度调节部的入口对研磨垫的表面温度进行测定；以及第二温度测定部，其在研磨垫的旋转方向侧的温度调节部的出口对研磨垫的表面温度进行测定，并且控制部可根据在第一温度测定部与第二温度测定部所测定的结果来对温度调节部进行控制。

在此，所谓的控制部对温度调节部进行控制，可理解为将以下构成全部包括在内的概念：对施加于热传递部件(热电元件)的电源进行调节，或者对通过热传递流体供给部所供给的热传递流体的供给量进行调节。

第一温度测定部及第二温度测定部可根据所需的条件及设计样式形成为多种结构。例如，第一温度测定部可包括多个第一温度传感器，所述多个第一温度传感器以与多个表面区间相对应的形式分别配置于研磨垫的旋转方向侧的温度调节部的入口，而第二温度测定部可包括多个第二温度传感器，所述多个第二温度传感器以与多个表面区间相对应的形式分别配置于研磨垫的旋转方向侧的温度调节部的出口。

根据本实用新型的另一个优选实施例，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；温度调节部，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并独立地对多个表面区间的温度进行调节。

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利用温度调节部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。不同地，温度调节部将研磨垫的表面以研磨垫的旋转中心为基准，分割为具有放射状结构的多个表面区间，或也可以分割为具有其他结构的多个表面区间。

温度调节部可根据所需的条件及设计样式形成为能够独立地对多个表面区间的温度进行调节的多种结构。例如，温度调节部可包括：接触部件，其以能够与研磨垫进行热传递的形式接触于研磨垫的表面；热传递部件，其与接触部件实现热传递，并且接触部件及热传递部件可分别个别地设置于多个表面区间。

接触部件接触于研磨垫，并且可以由能够进行热传递的多种结构及材料形成。优选地，接触部件可以由如下材料形成：使得研磨垫的损伤最小化的同时可使得热传递效率最大化。并且，接触部件可以面接触或线接触于研磨垫的表面，但根据不同的情况，也可以构成为利用热传导率优秀的中间介质，使得接触部件与研磨垫的表面间接接触。

热传递部件设置于接触部件的上面，以便与接触部件实现热传递，并且构成为可通过调节热传递部件的温度来对与热传递部件进行热传递的接触部件的温度进行调节。例如，热传递部件可设置为根据多个表面区间的温度可选择性地进行加热或冷却。

热传递部件的种类及特性可根据所需的条件及设计样式进行多种变更。例如，作为热传递部件可以使用常用的热电元件(thermoelectric element)，所述热电元件利用帕尔帖效应所致的吸热或放热。

此外，热传递部件的上部可设置有冷却部，所述冷却部用于使得热传递部件冷却。作为冷却部可形成为能够与热传递部件进行热传递的多种结构，并且本实用新型并非受到冷却部的结构及特性的限制或限定。例如，冷却部可包括：冷却板，其以能够进行热传递的形式连接于热传递部件的上部；冷却流体流路，其使得冷却流体沿着冷却板的内部进行流动。

分别个别地设置于多个表面区间的接触部件及热传递部件通过设置于研磨垫的上部的连接部件可连接为一体。

连接部件可形成为能够将相互邻接的接触部件及热传递部件连接为一体的多种结构。优选地，连接部件可以由柔韧的(flexible)材料形成，并且接触部件在连接于连接部件的状态下可以构成为通过自身重量(self load)与研磨垫接触。在此，接触部件通过自身重量与研磨垫接触的状态可理解为将如下状态全部包括在内：接触部件及连接部件的重量完全不作用于研磨垫的表面的状态，或者只有接触部件及连接部件的全部重量中极小的一部分重量作用于研磨垫的表面的状态。更为优选地，在连接部件可形成有流动引导槽，以便按照多个表面区间的各个区域沿着上下方向的连接部件的流动性能够得到有效保障。

此外，接触部件的底面可形成有流体流动槽，所述流体流动槽用于使得存在于研磨垫的上面的流体流动。优选地，流体流动槽可设置为使得流体从研磨垫的内侧向朝向外侧的方向流动。

在此，所谓的存在于研磨垫的上面的流体可包括存在于研磨垫的上面的研磨液(CMP slurry)及清洗水(例如，DIW)中至少任意一个。根据不同的情况，存在于研磨垫的上面的流体也可以包括气体，所述气体在研磨垫的上面强制流动。

此外，根据本实用新型的另一个实施例的化学机械研磨装置可包括：温度测定部，其对研磨垫的温度进行测定；以及控制部，其根据在所述温度测定部所测定的结果来对温度调节部进行控制。

温度测定部根据所需的条件及设计样式可形成为通过多种方式对研磨垫的温度进行测定。例如，温度测定部可包括配置于多个表面区间的各个区域的多个温度传感器，并且控制部可根据在多个温度传感器所测定的结果来个别地对多个表面区间的温度进行控制。

在此，所谓的控制部对温度调节部进行控制可理解为将如下构成全部包括在内的概念：对施加于热传递部件(热电元件)的电源进行调节，或者对冷却部的冷却性能(冷却流体供给量)进行调节。

另外，根据本实用新型的另一个优选实施例，研磨垫的表面可分割为多个表面区间，并且研磨液供给部可按照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(slurry)。

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邻接于研磨垫的中央的中央部表面区间、邻接于研磨垫的边缘的边缘部表面区间、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，基板的中心可接触于中间部表面区间的中心区域。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，所述第二研磨液喷射部以与第一研磨液喷射部相比相对较宽的喷射面积喷射研磨液。

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隔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邻接于研磨垫的中央的中央部表面区间以及邻接于研磨垫的边缘的边缘部表面区间，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，控制部能够以将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。

作为参考，记载于本实用新型的“常温”指的是不存在另外的热处理的状态的室内温度。例如，常温可定义为15℃至25℃中任意一个的温度。

如上所述，根据本实用新型，可缩短化学机械研磨工艺所需要的时间，并且更为精确地对研磨面的调节进行控制。

特别是，根据本实用新型，在研磨工艺中将相互不同温度的研磨液供给于研磨垫的上面，由此可缩短在化学机械研磨工艺中每单位时间研磨量较低的初期研磨步骤所需要的时间，并且在主研磨步骤可均匀地对基板的研磨量进行控制。

如上所述，本实用新型可得到的有利的效果在于，在化学机械研磨工艺的初期研磨步骤中，将为了化学机械研磨工艺而供给的研磨液以调节为比常温较高的温度的状态进行供给，由此可更快地清除覆盖于基板研磨层的膜并且进一步缩短由研磨液的化学反应所致的化学研磨时间，并且可缩短以每单位时间研磨量较低的状态得到保持的开始步骤所需要的时间。此外，可得到的有利的效果在于，在主研磨步骤中，供给较低的温度条件的研磨液并防止研磨液的温度过度升高，由此可保证研磨均匀度，并且到研磨结束时间为止可在适当温度范围内完成研磨。由此，本实用新型可得到的有利的效果在于，可缩短化学机械研磨工艺所需要的整体时间并提高生产率。

此外，根据本实用新型可得到的有利的效果在于，在主研磨步骤中，供给较低的温度条件的研磨液，由此防止研磨工艺中研磨液的温度过度升高，从而可保证研磨均匀度，并且到研磨结束时间为止可在适当温度范围内完成研磨。并且，可得到的效果在于，将通过化学机械研磨工艺每单位时间进行研磨的研磨量以较小的程度进行调节，例如，将对于基板进行加压的加压力以较小的程度进行调节等，由此可提供易于以较小的程度对基板研磨面的研磨量偏差进行控制的环境。

此外，根据本实用新型，按照沿着研磨垫的半径方向的各个区间对研磨垫的表面温度进行个别地调节，由此可对研磨垫的表面温度分布(profile)进行整体均匀地调节，并且可提升研磨均匀度及研磨特性。

此外，根据本实用新型，可将存在于研磨垫的上面的流体作为媒介对研磨垫的温度进行条件，因此使得接触面积增加，从而可将热传递特性最大化，并且可更加准确地控制研磨垫的温度

此外，根据本实用新型，能够防止研磨垫的表面温度偏差所致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，能够防止研磨垫的表面温度偏差所致的化学研磨量的偏差，并且能够提高基板的研磨品质。

此外，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，由此可对研磨垫的表面温度进行调节。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分布进行整体均匀地调节，并且可提升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，并且可提升设计自由度。

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。

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是通过图1的根据化学机械研磨工艺的时间的研磨量变化的图表，

图4是示出根据本实用新型的化学机械研磨装置的图，

图5是根据本实用新型的化学机械研磨装置，用于说明根据研磨液温度的研磨量变化的图表，

图6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7至图9是根据本实用新型的化学机械研磨装置，用于说明温度调节部的图，

图10及图11是根据本实用新型的化学机械研磨装置，用于说明喷射喷嘴的图，

图12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孔及研磨液涂覆槽(slot)的图，

图13是用于说明根据本实用新型的另一个实施例的化学机械研磨装置的图，

图14至图16是根据本实用新型的另一个实施例的化学机械研磨装置，用于说明温度调节部的图，

图17是根据本实用新型的另一个实施例的化学机械研磨装置，用于说明流体流动槽的图，

图18是用于说明根据本实用新型的又另一个实施例的化学机械研磨装置的图，

图19是根据本实用新型的化学机械研磨装置，示出研磨垫的不同位置的表面温度的图表，

图20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21及图22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23至图25是用于说明根据本实用新型的另一个实施例的化学机械研磨装置的图，

图26及图27是用于说明根据本实用新型的化学机械研磨装置的操作方法的框图。

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4是示出根据本实用新型的化学机械研磨装置的图，图5是根据本实用新型的化学机械研磨装置，用于说明根据研磨液温度的研磨量变化的图表，图6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200的图。

参照图4至图6，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200。

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。

在向所述研磨垫111的上面供给研磨液的状态下，通过载体头120将基板(参照图8的10)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10移送至清洗装置。

作为参考，本实用新型中所谓的基板10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到基板10的种类及特性的限制或限定。例如，可使用晶元作为基板10。

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)，其以可旋转的形式进行设置；基底(base)部(未示出)，其以能够与所述本体部一同旋转的形式进行设置；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。

在所述基底部与弹性膜之间，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，从而可个别地调节对基板10加压的压力。

此外，所述载体头120的中心部可形成有中心部压力室(未示出)，所述中心部压力室通过弹性膜的开口而贯通形成。所述中心部压力室与基板10直接连通，从而在抛光(polishing)工艺中不仅可对基板进行加压，而且也在吸入压力的作用下，将基板 10紧贴于载体头120的弹性膜，由此可以起到如下作用：以抓握基板10的状态向第三位置(例如，清洗装置)移动。

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

所述调节器设置为以臂部141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(dressing)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形成为，在基板与研磨垫111进行接触的同时得到研磨的研磨工艺中将相互不同温度的研磨液(slurry)供给于研磨垫111的上面。

例如，所述基板的研磨工艺可分为开始对基板进行研磨的初期研磨步骤与在所述初期研磨步骤之后进行的主研磨步骤，所述研磨液供给部200构成为在初期研磨步骤及主研磨步骤中以相互不同的温度来供给研磨液。

优选地，所述研磨液供给部200可构成为在主研磨步骤中以比初期研磨步骤更低的温度来供给研磨液。就如上所述的方式而言，在所述初期研磨步骤中供给较高的温度条件的研磨液从而可更快地完成通过研磨液而进行的化学研磨，并且在主研磨步骤中，供给较低的温度条件的研磨液并防止研磨液的温度过度升高，由此可保证研磨均匀度，并且到研磨结束时间为止在适当温度范围内完成研磨。

更为具体地，所述研磨液供给部200构成为在初期研磨步骤以比常温较高的温度来供给研磨液。优选地，研磨液供给部200在初期研磨步骤能够以40℃～80℃的温度来供给研磨液。如上所述，可得到的有利的效果在于，在初期研磨步骤中供给比常温较高的温度的研磨液，由此在高温环境中更快地清除覆盖于基板研磨层的膜并且促进机械研磨度，与此同时可设定为对研磨液的化学反应最佳的温度并且进一步缩短化学研磨时间，并且可缩短每单位时间研磨量以较低的状态保持的初期研磨步骤所需要的时间。优选地，所述初期研磨步骤可设定为进行研磨工艺的整体时间的1/3以下。更为优选地，可将初期研磨步骤所需要的时间缩短为整体研磨时间的1/10以下。

此外，所述研磨液供给部200构成为在主研磨步骤以常温以下的温度来供给研磨液。例如，所述主研磨步骤可包括：第一主研磨步骤；第二主研磨步骤，其在所述第一主研磨步骤之后进行的，所述研磨液供给部200可在第一主研磨步骤以与常温对应的温度(常温温度条件)来供给研磨液，并且在所述第二主研磨步骤以比常温较低的温度来供给研磨液。优选地，在保证一定以上的研磨量并产生一定以上的发热的第二主研磨步骤，研磨液供给部200能够以0℃～5℃的温度来供给研磨液。根据不同的情况，虽然在第一主研磨步骤也能够以比常温较低的温度来立即供给研磨液，但是由于在第一主研磨步骤因基板与研磨垫间的摩擦所致的发热是预先设定的基准值以下，因此仅在以常温温度条件来供给研磨液的方面是充分的。

如上所述，通过在主研磨步骤供给常温以下的研磨液而完成化学机械研磨工艺的基板的周边温度使得从研磨液传递的热传递量的减少部分与由于与研磨垫111的摩擦所致的发热量的增加部分得到平衡，同时可从化学机械研磨步骤的开始步骤到研磨结束时间为止稳定地保持在适当温度范围内。

所述研磨液供给部200可形成为，使得基板及研磨垫111接触，并且在完成研磨层的研磨的研磨工艺期间可供给具有相互不同的温度的研磨液的多种构造。

例如，所述研磨液供给部200可包括：研磨液温度调节部300，其对通过研磨液供给流路(未图示)来供给的研磨液的温度进行调节；温度测定部500，其对研磨垫111 的表面温度进行测定；控制部400，其从所述温度测定部500接收研磨垫111的表面温度值并对研磨液温度调节部300进行控制。

所述研磨液温度调节部300虽然未在图中示出，但是以如下形式进行控制，对通过研磨液供给部200研磨液供给于研磨垫111上之前的研磨液进行加热或冷却并成为所需要的温度。例如，也可将研磨液暂时收容于收容槽(tank)，并通过加热丝或冷冻循环 (cycle)进行加热或冷却，也可通过加热丝或冷冻循环对从研磨液槽连接研磨液供给部200的移送管(pipe)进行温度调节。

将在研磨液温度调节部300进行调节的温度调节为在研磨液到达进行化学机械研磨工艺中的基板时，可顺畅地进行通过研磨液的化学研磨工艺的温度。例如，在通过研磨液的化学反应的最佳的温度为40℃的情况下，考虑到周边温度，研磨液温度调节部300 以如下形式进行控制，例如，将研磨液的温度以略高的形式调节为43℃～47℃，并且供给于研磨垫111上的研磨液流入至基板为止的过程中，即使通过周边温度来进行冷却，也在进行化学机械研磨工艺的基板周边到达最佳的温度。

所述温度测定部500可对在加压基板的载体头120的前方与后方(以研磨垫111的旋转方向为基准)的研磨垫111的温度进行测定。在载体头120的前方与后方都对研磨垫111的温度进行测定的情况下，对在通过基板之前与之后的温度进行测定并以平均值对进行化学机械研磨工艺的温度进行计算是优选的。作为温度测定部500虽然也可使用常用的接触式传感器，但是由于研磨垫111正在旋转，因此使用非接触式传感器是更为优选的。

通过如上所述，通过基板与研磨垫111的机械研磨工艺中所产生的热，可更为准确地感知基板周边的温度的变动。

所述控制部400接收在温度测定部500所测定的温度值并且对研磨液的温度进行控制。换句话说，控制部400以如下形式进行控制，正在进行化学机械研磨工艺的基板周边的温度在超过进行研磨液的化学研磨的最佳的温度的情况下，在研磨液温度调节部 300使得研磨液的温度降低，并且以如下形式进行控制，正在进行化学机械研磨工艺的基板周边的温度在低于进行研磨液的化学研磨的最佳的温度的情况下，在研磨液温度调节部300使得研磨液的温度升高，并且以如下形式进行诱导，基板周边的温度可使得通过研磨液的化学研磨得以顺畅地进行。

此时，优选地，在进行化学机械研磨工艺的过程中，由于通过基板与研磨垫111的机械摩擦产生热，因此若经过与化学机械研磨工艺的开始步骤相当的时间，则以如下形式进行控制，与通过基板与研磨垫111的摩擦而产生的发热量一样，从研磨液供给部200 供给的研磨液的温度逐渐地下降。通过如上所述，基板周边的温度可始终保持比常温较高的适合温度。

作为参考，本实用新型所记载的“适当温度”指的是，考虑到基板研磨层的材料、研磨液的种类、研磨垫111的材料及使用时间等化学机械研磨工艺的变数，而使得在基板研磨层与空气接触的同时所产生的微细的氧化膜容易得到清除的同时，顺畅地完成研磨液的化学反应并且在基板的研磨方面最佳的比常温较高的温度(例如，30℃～180℃)。

作为参考，本实用新型所记载的“开始步骤”指的是，到达通过化学机械研磨工艺由基板与研磨垫111摩擦所致的发热量而进行的研磨液的化学研磨反应的最佳的适当温度为止的步骤。由此，随着得到温度调节的研磨液的供给，开始步骤设定为化学机械研磨工艺的整体工艺时间的1/3以下。

并且，本说明书所记载的“初期研磨步骤”指的是若开始化学机械研磨工艺，则保持每单位时间研磨量较少的研磨步骤。在此，每单位时间研磨量较“少”指的是，保持为经过“初期研磨步骤”之后在每单位时间研磨量较“多”的主研磨步骤中的每单位时间研磨量的1/2以下的步骤。作为参考，在图5中，0～T1时间之间的区间是“初期研磨步骤”，在图5中T1～Te时间之间的区间为“主研磨步骤”。

参照图6，根据本实用新型的化学机械研磨装置可包括预备加热部，所述预备加热部在进行前述的研磨工艺之前对研磨垫111进行加热。

所述预备加热部在进行研磨工艺(初期研磨步骤及主研磨步骤)之前，能够以预先规定的的温度对研磨垫111进行加热，由此在供给于研磨垫111上的研磨液流入至基板的过程中，可使得由周边温度所致的冷却最小化，由此可进一步缩短初期研磨步骤时间。

优选地，所述预备加热部可构成为将研磨垫111的表面温度加热至比常温较高的温度。例如，预备加热部可构成为，在进行研磨工艺之前将研磨垫111的表面温度加热至 35℃～100℃。

所述预备加热部可根据所需的条件及设计样式构成为通过多种方式对研磨垫111的表面进行加热，并且本实用新型并非受到预备加热部的结构及特性的限制或限定。例如，所述预备加热部可以是清洗液喷射部，所述清洗液喷射部将比研磨垫111的表面温度较高的温度的清洗液喷射至研磨垫111的表面。例如，所述清洗液喷射部可构成为将加热至规定的温度的纯水(DIW)喷射至研磨垫111的表面。优选地，清洗液喷射部可构成为以50℃～100℃的温度喷射清洗液。根据不同的情况，预备加热部也能够以如下形式进行诱导，对研磨平板进行加热并且通过研磨平板来对研磨垫进行加热。

所述清洗液喷射部可起到在进行研磨工艺之前将研磨垫111的表面温度加热至预先规定温度的作用，同时可起到清除残留于研磨垫111的表面的异物的作用。换句话说，通过从所述清洗液喷射部喷射的清洗液可将残留于研磨垫111的表面的异物排出至研磨垫111的外侧。

所述清洗液喷射部可根据所需的条件及设计样式形成为多种位置及结构。优选地，预备加热部(清洗液喷射部)为了提高设计自由度及空间利用率，可构成为通过喷射模块(module)来喷射清洗液，并且前述的研磨液供给部200能够以一体的形式形成于喷射模块210上。以下，如图6所示，对如下内容进行举例说明，在喷射模块210上形成有喷射清洗液的多个清洗液喷射喷嘴230以及喷射研磨液的多个研磨液喷射喷嘴220。作为参考，来自喷射模块的研磨液及清洗液的喷射形态及方式可根据所需的条件及设计样式进行多种变更。

如上所述，预备加热部在开始化学机械研磨工艺之前，喷射比常温较高的温度(例如，35℃～100℃)的纯水，并且以比常温较高的形式来诱导研磨垫111的温度。由此，在开始化学机械研磨工艺的开始步骤中，在将进行温度调节的研磨液从研磨液供给部 200供给至研磨垫111时，在所供给的研磨液通过研磨垫111并传递至基板的过程中，研磨液的温度可通过与周边的热交换来防止过度降低。

由此，根据如上所述构成的本实用新型的化学机械研磨装置可得到如下有利的效果，在化学机械研磨工艺的开始步骤中构成为，将调节至比常温较高的温度的研磨液供给于研磨垫111并流入至基板，在化学机械研磨工艺的初期研磨步骤中，使得覆盖于基板研磨层的膜在高温环境更快地得到清除并促进机械研磨，与此同时研磨液的化学反应可设定为最佳的温度并且进一步缩短化学研磨时间，可将每单位时间研磨量以较少的状态保持的初期研磨步骤所需要的时间缩短为整体研磨时间的1/10以下。

通过如上所述，本实用新型可得到的效果在于，不仅可缩短化学机械研磨工艺所需要的整体时间，提高生产率，而且在主研磨步骤较小地形式保持通过化学机械研磨工艺在每单位时间进行研磨的研磨量，并且可提供容易以较小的形式控制基板研磨面的研磨量偏差的环境。

另外，图7至图9是根据本实用新型的化学机械研磨装置，用于说明温度调节部的图，图10及图11是根据本实用新型的化学机械研磨装置，用于说明喷射喷嘴的图。此外，图12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孔及研磨液涂覆槽的图。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7至图12，根据本实用新型的化学机械研磨装置可包括温度调节部1200。

所述温度调节部1200构成为以间隔的形式形成于研磨垫111的上部，并以存在于所述研磨垫111的上面的流体1112为媒介对研磨垫111的表面温度进行调节。并且，温度调节部可在进行前述的研磨工艺的途中对研磨垫的表面温度进行调节，但是，不同地，也可在进行研磨工艺之前对研磨垫的表面温度进行调节。

作为参考，在本实用新型中，所谓的存在于研磨垫111的上面的流体1112可包括存在于研磨垫111的上面的研磨液(CMP slurry)及清洗水(例如，DIW)中至少任意一个。作为参考，在本实用新型的实施例中虽然对如下构成进行举例说明：温度调节部1200 将存在于研磨垫111的上面的液态流体用作媒介来对研磨垫111的表面温度进行调节，但是根据不同的情况，温度调节部也可构成为以气体为媒介来对研磨垫的表面温度进行调节。

所述温度调节部1200可根据所需的条件及设计样式形成为将存在于研磨垫111的上面的流体1112用作热传递媒介从而可对研磨垫111的表面温度进行调节的多种结构。优选地，所述温度调节部1200可构成为将研磨垫111的表面分割为多个表面区间，并将存在于研磨垫111的上面的流体1112用作热传递媒介从而独立地对多个表面区间的温度进行调节。

如上所述，研磨工艺中存在的问题在于，由于基板的膜质种类、通过载体头120的加压力的变化等原因，研磨垫111的表面中特定区域的温度会局部升高。所述温度调节部1200将研磨垫111的表面分割为多个表面区间，并且个别地对各个表面区间的表面温度进行调节，由此研磨垫111的表面温度整体地能够保持均匀。

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。

作为温度调节部1200的一个例子，所述温度调节部1200以存在于所述研磨垫111的上面的流体1112为媒介可对研磨垫111的温度进行调节，所述温度调节部1200可包括区间分割部件1300及热传递部件1400。

所述区间分割部件1300形成有多个温度调节区间，所述多个温度调节区间以与多个表面区间对应的形式进行分割。在此，所谓的多个温度调节区间可理解为以与多个表面区间对应的形式独立地进行分割(1划分)的空间，并且在特定温度调节区间只能够对相对应的特定表面区间的温度进行调节。假设，在研磨垫111的表面分割为六个表面区间Z1～Z6的情况下，区间分割部件1300可设置有与六个表面区间Z1～Z6对应的六个温度调节区间C1～C6，并且例如，在C3温度调节区间可对Z3表面区间的表面温度进行控制，在C4温度调节区间可对Z4表面区间的表面温度进行控制。

作为参考，所述温度调节部1200设置有以与多个表面区间对应的形式分割的多个温度调节区间C1～C6，并且所述温度调节部1200可部分地设置于研磨垫111的上面一部分区域。例如，所述温度调节部1200可大致设置为扇形(sector)形状，并且各个温度调节区间C1～C6可设置为具有相互不同半径的弧(arc)形态。如上所述的结构在研磨垫111的上面进行利用载体头的化学机械研磨工艺，以及利用调节器的研磨垫111的改质工艺的同时，与此同时可执行通过温度调节部1200的表面温度调节工艺。

所述区间分割部件1300可根据所需的条件及设计样式形成为多种结构。例如，所述区间分割部件1300可包括：壳体(housing)部件1310，其设置为覆盖研磨垫111的上面一部分；隔断部件1320，其将所述壳体部件1310的内部空间分割为多个温度调节区间C1～C6，所述多个温度调节区间C1～C6以与多个表面区间对应的形式分割，并且所述多个表面区间可通过隔断部件1320来定义。例如，所述壳体部件1310可大致形成为扇形形状，并且隔断部件1320形成为弧形态，从而可将壳体部件1310的内部空间分割为多个温度调节区间。根据不同的情况，多个温度调节区间也可分别通过另外的壳体部件来构成。

所述热传递部件1400分别设置于多个温度调节区间C1～C6上，从而与存在于研磨垫111表面的流体1112进行接触，且可实现热传递，并构成为以所述流体为媒介对研磨垫111的温度进行调节。

作为所述热传递部件1400可形成为与存在于研磨垫111表面的流体1112进行接触并可进行热传递的多种结构。所述热传递部件1400可设置为根据多个表面区间的温度可选择性地进行加热或冷却。假设，在特定表面区间的温度较高的情况下，热传递部件得到冷却，由此以特定表面区间的存在的流体为媒介，可降低特定表面区间的温度。相反地，也可以在另一个特定表面区间的温度较低的情况下，热传递部件得到加热，由此以另一个特定表面区间的存在的流体为媒介，从而提升另一个特定表面区间的温度。

所述热传递部件1400的种类及特性可根据所需的条件及设计样式进行多种变更。参照图10，作为所述热传递部件1400可以使用常用的热电元件(thermoelectricelement)，所述热电元件利用由帕尔帖(Peltier)效应所致的吸热或放热。优选地，为了能够使得凭借所述热传递部件1400的热传递有效率地实现，热传递部件1400可以形成为与所对应的各个温度调节区间C1～C6相对应的尺寸及形态。根据不同的情况，热传递部件也可形成为小于所对应的温度调节区间的尺寸及其他形态。

此外，参照图10，在所述热传递部件1400的上部可以以与热传递部件1400能够进行热传递的形式设置有放热部件1500。

例如，所述放热部件1500的设置是为了将热传递部件1400的热向外部放出。作为所述放热部件1500可以形成为能够与热传递部件1400进行热传递的多种结构，并且本实用新型并非受到放热部件1500的种类及特性的限制或限定。以下，将举例说明作为所述放热部件1500使用常用的散热器(heat sink)，所述常用的散热器可将热从热传递部件1400吸收并向外部散出。所述放热部件1500也为了能够将热传递的效率最大化而可形成为与热传递部件1400相对应的尺寸及形态。

此外，参照图10及图11，所述放热部件1500的上部可设置有热传递流体供给部1600，所述热传递流体供给部1600供给能够与放热部件1500进行热传递的热传递流体。

所述热传递流体供给部1600的设置是为了进一步提高凭借放热部件1500的热传递效果(例如，放热特性)。例如，所述热传递流体供给部1600的设置是为了更加快速地放出放热部件1500的热。在此，所谓的热传递流体可理解为将液态流体及气态流体全部包括在内的概念。假设，作为所述热传递流体可以使用清洗水(DIW)或氮(N₂)气体。

所述热传递流体供给部1600可以形成为能够将放热部件1500收纳至内部的密闭的流路形态，但是根据不同的情况，也可以形成为开放的流路形态。

此外，在所述热传递流体供给部1600的出口可连接有喷射喷嘴1610，并且所述喷射喷嘴1610的喷射方向可设置为朝向研磨垫111的表面。由此，通过所述热传递流体供给部1600供给的热传递流体能够喷射至研磨垫111的表面。

就所述结构而言，将用于提高放热部件1500的放热特性的热传递流体进行再利用，从而可清除残留于研磨垫111的表面的异物。优选地，所述喷射喷嘴1610可设置为将热传递流体从研磨垫111的内侧向朝向外侧的方向进行喷射，并且残留于研磨垫111的表面的异物能够凭借通过喷射喷嘴1610喷射的热传递流体来得以排出至研磨垫111的外侧。

此外，根据本实用新型，可构成为在所述的温度调节部1200上使得用于基板的化学研磨的研磨液(CMP slurry)得到供给。当然，根据不同的情况，也可以构成为通过与温度调节部另外设置的研磨液供给部来将研磨液供给至研磨垫的上面。

例如，在所述温度调节部1200上可形成有研磨液供给孔1330，并且用于基板的化学研磨工艺的研磨液通过研磨液供给孔1330可供给至研磨垫111的上面。优选地，所述研磨液供给孔1330沿着研磨垫111的旋转方向可配置于所述喷射喷嘴1610的后方。

就所述结构而言，在残留于研磨垫111的表面的异物凭借通过喷射喷嘴1610所喷射的热传递流体来得以排出至研磨垫111的外侧之后，能够向所清除的研磨垫111的表面供给新的研磨液。

所述研磨液供给孔1330可根据所需的条件及设计样式形成为多种结构。例如，所述研磨液供给孔1330沿着研磨垫111的旋转方向可形成于所述的壳体部件1310的出口侧。根据不同的情况，研磨液供给孔也可形成为与壳体部件的外面相连接的结构。

此外，参照图12，在与所述研磨垫111面对的温度调节部1200的底面可形成有与研磨液供给孔1330连通的研磨液涂覆槽1340，并且供给于所述研磨液供给孔1330的研磨液可通过研磨液涂覆槽1340涂覆至研磨垫111的上面。

优选地，所述研磨液涂覆槽1340可沿着温度调节部1200(壳体部件)的出口端形成为弧形态，并且供给至研磨液供给孔1330的研磨液可沿着弧形态的涂覆槽得到大面积地涂覆。并且，由于供给至研磨液供给孔1330的研磨液在填充至研磨液涂覆槽1340 之后，能够沿着研磨液涂覆槽1340得到大面积地涂覆，因此在研磨垫111的表面整体上能够大面积地涂覆有均匀量的研磨液。

另外，根据本实用新型的化学机械研磨装置可包括：温度测定部，其对研磨垫111的温度进行测定；以及控制部1800，其根据在所述温度测定部所测定的结果对温度调节部1200进行控制。

所述温度测定部可根据所需的条件及设计样式形成为通过多种方式对研磨垫111的温度进行测定。例如，参照图9，温度测定部可包括：第一温度测定部1710，其在研磨垫111的旋转方向侧的温度调节部1200的入口对研磨垫111的表面温度进行测定；以及第二温度测定部1720，其在所述研磨垫111的旋转方向侧的温度调节部1200的出口对研磨垫111的表面温度进行测定，并且所述控制部1800可根据在第一温度测定部1710 与第二温度测定部1720所测定的结果来控制温度调节部1200。

换句话说，在执行通过所述温度调节部的温度调节工艺之前，首先利用第一温度测定部1710在温度调节部1200的入口对研磨垫111的温度进行测定，并且若通过温度调节部的温度调节工艺结束，则再次利用第二温度测定部1720在温度调节部1200的出口对研磨垫111的温度进行测定后，根据在第一温度测定部1710与第二温度测定部1720 所测定的结果来控制温度调节部1200，由此可对研磨垫111的温度进行更为准确地控制。优选地，所述控制部1800可以对温度调节部1200进行控制，以便使得在第一温度测定部1710所测定的温度与在第二温度测定部1720所测定的温度偏差处于所设定的范围(例如，1℃～5℃)内。

在此，所谓的控制部1800对温度调节部1200进行控制，可理解为将以下构成全部包括在内的概念：对施加于热传递部件1400(例如，热电元件)的电源进行调节，或者对通过热传递流体供给部1600所供给的热传递流体的供给量进行调节。

所述第一温度测定部1710及第二温度测定部1720可根据所需的条件及设计样式形成为多种结构。例如，所述第一温度测定部1710可包括多个第一温度传感器1712，所述多个第一温度传感器1712以与多个表面区间相对应的形式分别配置于在研磨垫111 的旋转方向侧的温度调节部1200的入口，而所述第二温度测定部1720可包括多个第二温度传感器1722，所述多个第二温度传感器1722以与多个表面区间相对应的形式分别配置于在研磨垫111的旋转方向侧的温度调节部1200的出口。

作为所述第一温度传感器1712及所述第二温度传感器1722可根据所需的种类及设计样式而使用多种温度传感器。例如，作为所述第一温度传感器1712及第二温度传感器1722可以使用常用的红外线(IR)温度传感器，并且第一温度传感器1712及第二温度传感器1722可安装于传感器安装孔(未示出)，所述传感器安装孔形成于所述的壳体部件1310。根据不同的情况，作为第一温度传感器及第二温度传感器可以使用其他的非接触传感器。不同地，也可在安装有研磨垫的研磨平板的上面安装有接触式温度传感器，并利用接触式温度传感器来测定研磨垫的温度。

以下，对根据本实用新型的另一个实施例的化学机械研磨装置进行说明。图13是用于说明根据本实用新型的另一个实施例的化学机械研磨装置的图，图14至图16是根据本实用新型的另一个实施例的化学机械研磨装置，用于说明温度调节部的图，图17是根据本实用新型的另一个实施例的化学机械研磨装置，用于说明流体流动槽的图。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13至图17，根据本实用新型的另一个实施例的化学机械研磨装置包括研磨垫111及温度调节部1200′。

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

在向所述研磨垫111的上面供给研磨液的状态下，通过载体头120将基板加压至研磨垫111的上面，由此可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10移送至清洗装置。

作为参考，在本实用新型中所谓的基板10可理解为在研磨垫111上可得到研磨的研磨对象，并且本实用新型并非受到基板10的种类及特性的限制或限定。例如，可使用晶元作为基板10。

所述载体头120可根据所需的条件及设计样式形成为多种结构。例如，所述载体头120可包括：本体部(未示出)，其以可旋转的形式进行设置；基底部(未示出)，其以能够与所述本体部一同旋转的形式进行设置；弹性膜(未示出)，其设置于所述基底部的底面。

在所述弹性膜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部的固定圈来固定于基底部。

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，环形态的活板)，并且通过多个活板在基底部与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进行划分。

在所述基底部与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通过压力室控制部1800′的控制能够个别地得到调节，并且对各个压力室的压力进行调节，从而可个别地对基板10得到加压的压力进行调节。

此外，在所述载体头120的中心部可形成有中心部压力室(未示出)，所述中心部压力室通过弹性膜的开口而贯通形成。所述中心部压力室与基板10直接连通，从而在抛光(polishing)工艺中不仅对基板进行加压，在吸入压力的作用下，将基板10紧贴于载体头120的弹性膜，由此起到如下作用：以抓握基板10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的上面另一侧设置有用于对研磨垫111的表面进行改质的调节器。

所述调节器设置为以臂部1141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。

所述温度调节部1200′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，并独立地对多个表面区间的温度进行调节。

所述研磨垫111的表面可根据所需的条件及设计样式通过多种方式通过温度调节部 1200′来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。以下，将以研磨垫111的表面沿着研磨垫111的半径方向分割为具有环形态的六个表面区间(Z1～Z6)为例进行说明。根据不同的情况，研磨垫的表面也可以分割为五个以下或七个以上的表面区间。不同地，温度调节部将研磨垫的表面以研磨垫的旋转中心为基准，也可分割为具有放射状结构的多个表面区间，或分割为具有其他结构的多个表面区间。

所述温度调节部1200′根据所需的条件及设计样式而可形成为可独立地对多个表面区间的温度进行调节的多种结构。例如，所述温度调节部1200′可包括接触部件 1300′及热传递部件1400′。

所述接触部件1300′分别设置于多个表面区间，从而在多个表面区间以能够与研磨垫111进行热传递的方式直接接触于研磨垫111的表面。

所述接触部件1300′接触于研磨垫111，并且可以由能够进行热传递的多种结构及材料形成。优选地，所述接触部件1300′可以由如下材料形成：使得研磨垫111的损伤最小化的同时可使得热传递效率最大化。例如，接触部件1300′可由热传导率高的碳化硅(SiC)等陶瓷(ceramic)材料形成。

所述接触部件1300′根据所需的条件及设计样式可设置为以多种方式接触于研磨垫111的表面。假设，所述接触部件1300′可以面接触或线接触于研磨垫111的表面。以下，将以所述接触部件1300′形成为四方块形态为例进行说明，所述四方块具有与各个表面区间的宽幅长度相对应的宽幅长度。根据不同的情况，也可构成为利用热传导率优秀的中间介质，使得接触部件间接接触于研磨垫的表面。

作为参考，所述温度调节部1200′个别地对多个表面区间的温度进行调节，并且所述温度调节部1200′可部分地设置于研磨垫111的上面一部分区域。所述结构能够在研磨垫111的上面执行利用载体头的化学机械研磨工艺，以及利用调节器的研磨垫111的改质工艺的同时，可同时执行通过温度调节部1200′的表面温度调节工艺。

所述热传递部件1400′设置于接触部件1300′的上面，以便与接触部件1300′实现热传递，并且构成为通过对热传递部件1400′的温度进行调节，从而对与热传递部件 1400′进行热传递的接触部件1300′的温度进行调节。例如，所述热传递部件1400′可设置为根据多个表面区间的温度可选择性地进行加热或冷却。假设，在特定表面区间的温度较高的情况下，热传递部件1400′得到冷却，由此降低特定表面区间的存在的接触部件1300′的温度，从而可降低与接触部件1300′接触的特定表面区间的温度。相反地，也可在其他的特定表面区间的温度较低的情况下，对热传递部件1400′进行加热，从而以接触部件1300′为媒介来提升其他的特定表面区间的温度。

所述热传递部件1400′的种类及特性可根据所需的条件及设计样式而进行多种变更。参照图14，作为所述热传递部件1400′可以使用常用的热电元件(thermoelectricelement)，所述热电元件利用帕尔帖效应所致的吸热或放热。

此外，参照图14至图16，在所述热传递部件1400′的上部可设置有冷却部1500′，所述冷却部1500′用于使得热传递部件1400′冷却。

所述冷却部1500′的设置是为了将热传递部件1400′的热向外部放出。作为所述冷却部1500′可形成为能够与热传递部件1400′进行热传递的多种结构，并且本实用新型并非受到放冷却部1500′的结构及特性的限制或限定。例如，所述冷却部1500′可包括：冷却板1510′，其以能够进行热传递的方式连接于所述热传递部件1400′的上部；冷却流体流路1520′，其使得冷却流体沿着所述冷却板1510′的内部进行流动。

在设置于所述各个冷却部1500′的冷却流体流路1520′使得冷却流体能够分别个别地供给或统一供给。例如，参照图16，所述各个冷却部1500′的冷却流体流路1520′的入口能够共同地连接于冷却流体注入线路，并且各个冷却部1500′的冷却流体流路 1520′的出口能够共同地连接于冷却流体排出线路。

并且，所述冷却板1510′可以由热传导率优秀的材料形成，并且作为冷却流体可以使用多种种类的流体。

此外，分别个别地设置于所述多个表面区间的接触部件1300′及热传递部件1400′通过设置于研磨垫111的上部的连接部件1600′可连接为一体。

所述连接部件1600′可形成为能够将相互邻接的接触部件1300′及热传递部件1400′连接为一体的多种结构。例如，所述连接部件1600′可形成为具有规定长度的条(bar)形态，并且在连接部件1600′的底面可依次附着有与各个表面区间相对应的冷却部1500′、热传递部件1400′及接触部件1300′。

此外，所述连接部件1600′可以由柔韧的(1flexible)材料形成，并且所述接触部件1300′在连接于连接部件1600′的状态下，可构成为通过自身重量(self load) 来接触于研磨垫111。

在此，所谓的所述接触部件1300′通过自身重量接触于研磨垫111可理解为通过接触部件1300′的自身重量使得连接部件1600′弯曲并使得接触部件1300′接触于研磨垫111。此外，所述接触部件1300′通过自身重量接触于研磨垫111的状态可以理解为接触部件1300′及连接部件1600′的重量完全不作用于研磨垫111的表面的状态，或者可以理解为只有接触部件1300′及连接部件1600′的全部重量中极小的一部分重量作用于研磨垫111的表面的状态。

优选地，在所述连接部件1600′可形成有流动引导槽1610′，以便按照多个表面区间的各个区域在上下方向侧的连接部件1600′的流动性能够得到有效保障。例如，所述流动引导槽1610′可形成于连接部件1600′的底面，以便形成于与多个表面区间区域之间相对应的位置。根据不同的情况，将流动引导槽形成于连接部件的上面，或者以其他结构向连接部件提供流动性。

此外，参照图17，在所述接触部件1300′的底面可形成有流体流动槽1310′，所述流体流动槽1310′用于使得存在于研磨垫111的上面的流体得以流动。

在此，所谓的存在于研磨垫111的上面的流体可包括存在于研磨垫111的上面的研磨液(CMP slurry)及清洗水(例如，DIW)中至少任意一个。根据不同的情况，存在于研磨垫的上面的流体也可包括气体，所述气体在研磨垫的上面得到强制流动。

通过所述研磨垫111的旋转，存在于研磨垫111的上面的流体可沿着流体流动槽1310′进行流动。优选地，所述流体流动槽1310′可设置为使得流体从研磨垫111的内侧向朝向外侧的方向流动。例如，所述流体流动槽1310′可形成为从研磨垫111的内侧朝向外侧的曲线形态。

所述结构能够使得存在于研磨垫111的上面的流体，换句话说，在化学机械研磨工艺所使用的流体，以及包含于流体的异物沿着流体流动槽1310′从研磨垫111的内侧向朝向外侧的方向流动，之后排出至研磨垫111的外侧。

再次参照图13，根据本实用新型的化学机械研磨装置可包括：温度测定部1700′，其对研磨垫111的温度进行测定；以及控制部1800′，其根据在所述温度测定部1700′所测定的结果来对温度调节部1200′进行控制。

所述温度测定部1700′根据所需的条件及设计样式可设置为通过多种方式对研磨垫111的温度进行测定。例如，参照图13，温度测定部1700′可包括配置于多个表面区间的各个区域的多个温度传感器1710′，并且所述控制部1800′可根据在多个温度传感器1710′所测定的结果来个别地控制多个表面区间的温度。

在此，所谓的控制部1800′控制温度调节部1200′可理解为将以下构成全部包括在内的概念：对施加于热传递部件1400′(例如，热电元件)的电源进行调节，或者对冷却部1500′的冷却性能(1冷却流体供给量)进行调节。

作为所述温度传感器1710′可根据所需的种类及设计样式而使用多种温度传感器1710′。例如，作为所述温度传感器1710′可使用常用的红外线(IR)温度传感器1710′，并且温度传感器1710′可安装于在所述的连接部件1600′上形成的传感器安装孔(未示出)。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。

另外，图18是用于说明根据本实用新型的或另一个实施例的化学机械研磨装置的图，图19是根据本实用新型的化学机械研磨装置，示出研磨垫的不同位置的表面温度的图表。此外，图20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21及图22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18至图22，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，所述研磨液供给部2200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2200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2200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2200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2200的喷射面积条件，能够以与通过研磨液供给部2200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，在研磨工艺中存在的问题在于，由于基板的膜质种类、通过载体头120的加压力的变化等原因，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19所示，存在的问题在于，研磨垫111的表面中基板的接触面积及时间较高的区域 Z2的表面温度与其他的区域相比相对升高。所述研磨液供给部2200在研磨工艺时使得供给于研磨垫111的研磨液的喷射条件不同，并可使得研磨垫111的表面温度整体地能够保持均匀。

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的表面分割为邻接于研磨垫111的中央的中央部表面区间Z1、邻接于所述研磨垫111的边缘的边缘部表面区间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接触于中间部表面区间Z2的中心区域。

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2200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2200可包括第一研磨液喷射部2220、2230以及第二研磨液喷射部2210，所述第一研磨液喷射部2220、2230以及第二研磨液喷射部2210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2210以与第一研磨液喷射部2220、 2230相比相对较宽的喷射面积供给研磨液。根据不同的情况，第一研磨液喷射部也可构成为将研磨液以比第二研磨液喷射部较宽的喷射面积进行供给。

通过所述第一研磨液喷射部2220、2230以及第二研磨液喷射部2210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2220、2230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2222、2232，所述第二研磨液喷射部2210可包括多个第二喷射喷嘴2212，所述多个第二喷射喷嘴2212以间隔比第一喷射喷嘴2222、2232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2212以比第一喷射喷嘴2222、 2232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2212的个数比第一喷射喷嘴2222、2232的个数更多。

在前述的以及示出的本实用新型的实施例，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2200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2220、2230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2210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2220、2230可将研磨液以低密度的形式喷射至多个表面区间中邻接于研磨垫111的中央的中央部表面区间Z1以及邻接于研磨垫111 的边缘的边缘部表面区间，而所述第二研磨液喷射部2210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2220、2230的第一喷射喷嘴2222、2232以及第二研磨液喷射部2210的第二喷射喷嘴2212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2210喷射研磨液的面积能够以比从第一研磨液喷射部2220、2230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2210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2300，所述喷射高度调节部2300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2200的研磨液的喷射高度进行调节。

所述喷射高度调节部2300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2200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2300的结构及特性的限制或限定。例如，所述喷射高度调节部2300 可包括：移送部2310，其沿着上下方向来移送所述研磨液供给部2200；温度测定部2320，其对所述研磨垫111的表面温度进行测定；控制部2330，其根据在所述温度测定部2320 所测定的结果来控制移送部2310。

所述移送部2310根据所需的条件及设计样式可设置为可将研磨液供给部2200沿着上下方向进行移送的多种结构。例如，所述移送部2310可包括通过驱动马达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2320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2320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2330根据在温度测定部2320所测定的结果可控制移送部2310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，则升高研磨液的喷射高度，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2300来升高研磨液的喷射高度，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2300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2340，所述数据库2340将对于所述研磨液供给部2200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2330能够以将研磨液供给部2200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2310。就所述结构而言，能够以保证研磨液的喷射稳定性的上限喷射高度及下限喷射高度的中间高度条件来配置研磨液供给部2200，由此可预先防止有意地将研磨液供给部2200配置于难以保证研磨液的喷射稳定性的高度。

另外，参照图23至图25，根据本实用新型的另一个实施例，研磨液供给部140可构成为，将研磨液供给于从研磨垫111的旋转中心O向半径方向以相互不同的距离r的程度得以间隔的多个位置，将研磨液供给于在研磨垫111上向基板所处的区域所属的研磨垫111的半径方向的位置。

所述研磨液供给部140从研磨液供给部145得到研磨液40a的供给并供给于研磨垫111上。为此，设置有向朝向研磨垫111的中心O的方向伸展的臂部141与沿着臂部141 进行往返移动的滑块(slider)142。

此时，滑块142虽然可通过公知的多种驱动装置142m来实现，但是，优选地，将N 极与S极的永久磁铁(未示出)以交替的形式配置于臂部141，并且在滑块142形成有线圈(coil)并对施加于线圈的电流进行控制，由此滑块142通过沿着臂部进行移动的线性马达(linear motor)的原理以往返移动142d的形式进行驱动。由此，在对滑块 142的位置精确地进行调节的同时，使得沿着臂部141移动滑块142所需要的体积最小化并可实现紧凑的(compact)构成。

并且，虽然在图中对臂部141朝向研磨垫111的中心O以直线形态进行排列的构成进行举例示出，但是根据本实用新型的另一个实施形态，臂部141也可形成为平缓的曲线形态。换句话说，根据本实用新型的臂部141若以如下形式形成是充分的，对滑块142 所移动的路径进行引导，并且与在滑块142所形成的研磨液供给口142a可将研磨液40a 供给于与基板所占据的区域对应的向研磨垫111的半径方向r的多个位置P1、…P7。

如上所述，为了晶元研磨层的化学研磨，将供给于研磨垫111上的研磨液40a供给于从研磨垫111的中心O向半径方向以相互不同的距离的程度得以间隔的多个位置，由此可得到的效果在于，将研磨液均匀地供给于晶元的整体研磨面并可防止晶元的各个区域化学研磨无意地产生偏差，即使研磨液的粘度升高，也可将研磨液以所需的分量的程度的形式均匀地供给于晶元的研磨层，并可提高晶元的化学研磨效果。

换句话说，参照图25，基板在研磨垫111上占据的区域(斜线)的切线(即，在P1 与P7的圆周方向侧的移动路径)的中间区域A内供给有研磨液40a。由此，从研磨液供给口40a供给于研磨垫111的各个地点P1、P2、…、P7的研磨液40a到达晶元的相应区域。

例如，在从基板的旋转中心Ow以x程度得以间隔的位置想要增加化学研磨量的情况下，通过如下形式可实现，将与从基板的旋转中心Ow以x程度得以间隔的位置相对应的位置P3、P5的研磨液的供给量进一步增加。此时，由于基板在化学机械研磨工艺中是进行自转的状态，因此虽然在未从基板的旋转中心Ow以x程度得以间隔的区域，将粘有在P3、P5所供给的研磨液也充当化学研磨量，但是由于渗透于研磨垫111的发泡微孔的研磨液仍然以通过P3、P5的圆形态的路径进行移送，因此在P3与P5所增加的研磨液的供给量在从基板的旋转中心Ow以x程度得以间隔的位置对化学研磨量产生更为大的影响。

另外，从形成于滑块142的研磨液供给口142a将研磨液40a供给于研磨垫111上的位置规定为十个以上是优选的。(为说明的便利，在图25仅对七个地点进行举例)由此，由于在十个以上的地点对研磨液40a的供给量进行区分并可供给于接触于研磨垫 111的基板，因此优点在于，可更为精确地对基板的化学研磨量进行控制。

并且，对滑块142以移动的形式进行驱动的驱动装置142m的驱动信息传送至控制部 160，从而控制部160对滑块142的位置信息进行实时识别。并且，从研磨层厚度感知部(未示出)将基板的实时的当前厚度分布ta也传送至控制部160，从而控制部160 对从研磨液供给部145连接于滑块142的研磨液供给管145s的调节阀(valve)145p 进行调节，由此从研磨液供给口142a供给于研磨垫111上的各个位置的研磨液的量得到控制。

所述研磨层厚度感知部在形成于基板的工艺面的研磨层(全部包括金属层与非金属层)与研磨垫111进行接触的同时，对正在对研磨层进行化学机械研磨的基板的研磨层厚度进行实时感知。为此，通过形成于研磨平板110的贯通部(未示出)来施加涡电流信号，并通过对其的应答也可对基板的研磨层厚度分布进行感知，并且从将光照射至研磨垫111或贯通部并得以反射的反射光也可对研磨层厚度进行感知。例如，可适用公开于韩国登记专利第10-1387917号、韩国公开专利公报第10-2008-102936号、韩国公开专利公报第10-2006-0108763号等的构成。

在研磨层厚度感知部所感知的厚度分布数据通过信号线传送至控制部160。

所述控制部160在研磨层厚度感知部接收基板的研磨层厚度分布数据，从而在对基板的研磨层进行最终研磨的状态下，将作为设为目标的厚度分布的目标厚度分布与作为所接收的数据的晶元的当前厚度分布进行对比。并且，在目标厚度分布与当前厚度分布的偏差较大的位置比偏差较小的位置供给有更多的研磨液40a。在此，“位置”指的是从与晶元的相应区域相对应的研磨垫的中心O向半径方向r间隔的地点。

换句话说，控制部160与实现化学机械研磨装置100的全部构成要素进行数据交换，由此对正在进行化学机械研磨工艺的状态进行全部感知。

如上所述，将基板的厚度分布与目标厚度分布进行对比，将更多的研磨液供给于基板研磨层的研磨状态不足的位置(更为准确地，是沿着与此位置相对应的研磨垫的圆周方向间隔的位置)，由此可得到能够更为精确地对晶元的化学研磨量进行调节的有利的效果。

另外，就基板的研磨层的最终的厚度分布形状而言，研磨层也可以是在整体上以一定厚度平坦的面，研磨层也可以为与边缘厚度相比中央部厚度更为高的凸出的面，也可以为与边缘厚度相比研磨层的中央部厚度更为低的凹陷的面。

为了通过化学机械研磨工艺来实现所述多种的基板的目标厚度分布，仅依靠通过研磨头来向基板的各个区域进行加压的机械研磨难以实现准确的形状，因此在各个区域对化学研磨进行控制，由此可精确地对晶元研磨层的化学研磨量进行调节并准确地实现晶元研磨层的目标厚度分布(轮廓(profile))。

另外，图26及图27是用于说明根据本实用新型的化学机械研磨装置的操作方法的框图。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26及图27，根据本实用新型的化学机械研磨方法包括：将所述基板以旋转的形式接触于研磨垫并对所述研磨层进行研磨的研磨步骤S10；在所述基板与研磨垫进行接触的同时，在进行研磨的研磨工艺中以相互不同温度来将研磨液(slurry)供给于研磨垫的上面的研磨液供给步骤S20。

步骤1-1：

首先，将基板以旋转的形式接触于研磨垫并对基板的研磨层进行研磨S10。

在所述研磨步骤S10，研磨垫111及基板10的旋转速度可根据所需的条件及基板的特性进行多种变更。

此外，在进行所述研磨步骤S10之前，可将研磨垫111加热至预先规定的温度。在进行所述研磨工艺之前对研磨垫111进行加热的预备加热步骤可在进行研磨工艺(初期研磨步骤及主研磨步骤)之前将研磨垫111加热至预先规定的温度，由此在供给于研磨垫111上的研磨液流入至基板为止的过程中可使得由周边温度所致的冷却最小化，由此可进一步缩短初期研磨步骤时间。

优选地，在所述预备加热步骤可构成为将研磨垫111的表面温度加热至比常温较高的温度。例如，在预备加热步骤在进行研磨工艺之前可将研磨垫111的表面温度加热至35℃～100℃。

所述预备加热步骤根据所需的条件及设计样式可构成为通过多种方式对研磨垫111 的表面进行加热，并且本实用新型并非受到预备加热方式及特性的限制或限定。例如，在所述预备加热步骤可将比研磨垫111的表面温度较高的温度的清洗液(例如，纯水) 喷射至研磨垫111的表面。例如，在所述预备加热步骤可将50℃～100℃的温度的清洗液喷射至研磨垫111的表面，由此研磨垫111的温度处于比周边温度较高的状态。

步骤1-2：

接下来，在所述基板与研磨垫进行接触的同时，在进行研磨的研磨工艺中以相互不同温度来将研磨液(slurry)供给于研磨垫的上面S20。

具体地，所述研磨步骤包括开始对所述基板的研磨的初期研磨步骤以及在所述初期研磨步骤之后进行的主研磨步骤中，在所述研磨液供给步骤S20，在初期研磨步骤以及主研磨步骤以相互不同温度来供给研磨液。

优选地，在所述研磨液供给步骤S20，若在基板10位于载体头120的下侧的状态下开始化学机械研磨工艺，则将在研磨液温度调节部110调节为比常温较高的温度的研磨液通过研磨液供给部30供给(初期研磨步骤)于研磨垫111上。

供给于所述研磨垫111的研磨液的温度考虑到流入至基板所处的地方为止所需要的路径与时间，优选地，以比最佳的适合温度高3℃～7℃程度的温度来进行供给。

由此，进行化学机械研磨工艺的基板周边的温度以比常温较高的温度得到保持，同时，成为已经到达用于研磨液的化学研磨的反应温度(即，适当温度)的状态。由此，由于基板研磨面成为比周边较高的高温状态，因此容易清除在基板研磨面的氧化膜并且更加容易实现机械研磨工艺。同时，在顺畅地实现研磨液的反应的同时也立刻稳定地实现化学研磨。

由此，化学机械研磨工艺从开始步骤每单位时间研磨量开始立刻增加，并实现顺畅的化学机械研磨工艺。换句话说，现有的初期研磨步骤虽然占整体研磨工艺时间的1/3至1/2，但是，如上所述，在初期研磨步骤对进行温度调节的研磨液进行供给，使得基板的研磨温度环境匹配适合温度，由此可将每单位时间研磨量较低的状态得以保持的初期研磨步骤所需要的时间T1降低至整体研磨时间Te的1/10以下。

在所述化学机械研磨工艺中研磨垫111的温度通过温度测定部500来持续地进行测定并监视，所测定的温度值得以传送至控制部400(S130)。

另外，在化学机械研磨工艺中，在开始步骤虽然由基板与研磨垫111的摩擦所致的发热量较微小，但是在经过将每单位时间研磨量以较低的状态保持的初期研磨步骤的同时，发热量较大程度地增加。由此，在将研磨液的温度保持为在开始步骤进行供给的研磨液的温度的情况下，基板周边的温度过度上升至适合温度以上。

由此，若经过整体研磨时间Te的1/10至1/3程度(即，1/3以下)的时间，则在经验上将从研磨液供给部30所供给的研磨液的温度以与开始步骤中的温度相比较低的形式进行调节并供给(主研磨步骤)。优选地，所述主研磨步骤包括第一主研磨步骤以及在所述第一主研磨步骤之后进行的第二主研磨步骤，在所述研磨液供给步骤中，在第一主研磨步骤以与常温相对应的温度来供给研磨液，并且在所述第二主研磨步骤以比常温较低的温度(0℃～5℃的温度)来供给研磨液。

由此，实现化学机械研磨工艺的基板的周边温度使得从研磨液传递的热传递量的减少部分与由于与研磨垫111的摩擦所致的发热量的增加部分得到平衡，同时可从化学机械研磨步骤的开始步骤到研磨结束时间为止稳定地保持在适合温度范围内。

根据不同的情况，也可以以传送至控制部400的测定温度值为基础进行规定。换句话说，若传送至控制部400的研磨垫111的测定温度值超过规定的适当温度范围，则控制部400将指令传送至研磨液温度调节部300，也可使得施加至研磨液温度调节部300 的加热丝的电流降低，或者使得关闭(OFF)的时间延长，积极地，能够以如下形式进行调节，使得通过冷冻循环来供给的研磨液冷却，并使得供给于研磨垫111的研磨液的温度降低。与此相似地，若传送至控制部400的研磨垫111的测定温度值低于所规定的范围，则控制部400将指令传送至研磨液温度调节部110，也可使得施加至研磨液温度调节部300的加热丝的电流升高，或者使得关闭(OFF)的时间减少，积极地，也能够以如下形式进行调节，对通过冷冻循环来供给的研磨液进行补充加热，并使得供给于研磨垫111的研磨液的温度升高。

由此，在更为准确的时间对研磨液的温度进行调节，由此基板的研磨工艺从开始到结束时一定地且可靠地在规定的适当温度范围内可进行化学机械研磨工艺。

作为参考，对研磨垫的温度进行测定并根据研磨垫的温度对研磨液的温度进行调节的工艺持续至结束化学机械研磨工艺时为止，从而对于单位时间一定地并均匀地进行化学机械研磨工艺。

如上所述，将研磨液以比常温较高的温度供给于化学机械研磨工艺的基板，优选地，以加热至40℃～90℃之间的温度的状态供给于化学机械研磨工艺的基板，由此，可得到的效果在于，基板研磨层在高温环境下通过机械研磨也可更快地得到清除，并且进一步缩短根据研磨液的化学反应的化学研磨时间，在化学机械研磨工艺可较大程度地缩短以每单位时间研磨量较低的形式保持的初期研磨步骤所需要的时间T1并提高生产率，此外，由于产生可将主研磨步骤所需要的时间以更长的形式进行延长的富余，因此，可得到的效果在于，在主研磨步骤根据基板的研磨面位置，更为准确地进行可将产生研磨量偏差的大小减少的控制。

此外，参照图7至图12，根据本实用新型的另一个实施例，化学机械研磨方法包括温度调节部1200，所述温度调节部1200以间隔的形式设置于研磨垫111的上部，并且以存在于研磨垫111的上面的流体为媒介对研磨垫111的表面温度进行调节，并且可包括：温度测定步骤，对所述研磨垫111的表面温度进行测定；温度调节步骤，根据在所述温度测定步骤中所测定的结果，对流体的温度进行调节，从而以流体为媒介对研磨垫 111的温度进行调节。

步骤2-1：

首先，对所述研磨垫111的表面温度进行测定。

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中，可个别地对所述多个表面区间的温度进行测定。

优选地，所述温度测定步骤可包括：入口温度测定步骤，在所述研磨垫111的旋转方向侧的温度调节部1200的入口对多个表面区间的表面温度进行测定；出口温度测定步骤，在所述研磨垫111的旋转方向侧的温度调节部1200的出口对多个表面区间的表面温度进行测定。

作为参考，所述入口温度可通过第一温度测定部1710测定，所述第一温度测定部1710包括多个第一温度传感器1712，所述多个第一温度传感器1712以与多个表面区间相对应的形式分别配置于研磨垫111的旋转方向侧的温度调节部1200的入口，并且所述出口温度可通过第二温度测定部1720测定，所述第二温度测定部1720包括多个第二温度传感器1722，所述多个第二温度传感器1722以与多个表面区间相对应的形式分别配置于研磨垫111的旋转方向侧的温度调节部1200的出口。

作为所述第一温度传感器1712及所述第二温度传感器1722可根据所需的种类及设计样式而使用多种温度传感器。例如，作为所述第一温度传感器1712及第二温度传感器1722可以使用常用的红外线(IR)温度传感器，并且第一温度传感器1712及第二温度传感器1722可安装于传感器安装孔(未示出)，所述传感器安装孔形成于所述的壳体部件1310。根据不同的情况，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。

步骤2-2：

接下来，根据在所述温度测定步骤所测定的结果来调节流体的温度，从而以流体为媒介对研磨垫111的温度进行调节。

优选地，在所述温度调节步骤中，根据在温度测定步骤中个别地测定的多个表面区间的温度，可以个别地对所述多个表面区间的温度进行调节。更为优选地，在所述温度调节步骤中为了使得入口温度测定步骤和出口温度测定步骤中所测定的温度偏差在已设定的范围(例如，1℃～5℃)，可以个别地对多个表面区间的温度进行调节。

在所述温度调节步骤S20中，研磨垫111的温度调节根据所需的条件及设计样式可通过多种方式进行。例如，在所述温度调节步骤S20中对以间隔的形式设置于研磨垫111 的上部的温度调节部1200进行控制，从而以存在于研磨垫111的上面的流体为媒介可以对研磨垫111的表面温度进行调节。

作为参考，在本实用新型中，所谓的存在于研磨垫111的上面的流体可包括存在于研磨垫111的上面的研磨液(CMP slurry)及清洗水(例如，DIW)中至少任意一个。根据不同的情况，也可构成为，温度调节部以气体为媒介对研磨垫的表面温度进行调节。

所述温度调节部1200可根据所需的条件及设计样式形成为将存在于研磨垫111的上面的流体用作热传递媒介从而可对研磨垫111的表面温度进行调节的多种结构。

例如，所述温度调节部1200可包括：区间分割部件1300，其提供多个温度调节区间C1～C6，所述多个温度调节区间C1～C6以与多个表面区间相对应的形式分割；热传递部件1400，其分别设置于多个温度调节区间C1～C6上，并且与存在于研磨垫111的表面的流体实现热传递。

所述区间分割部件1300提供多个温度调节区间C1～C6，所述多个温度调节区间C1～ C6以与多个表面区间相对应的形式分割。在此，所谓的多个温度调节区间C1～C6可理解为以与多个表面区间相对应的形式独立地分割(1划分)的空间，并且在特定温度调节区间只能够对相对应的特定表面区间的温度进行调节，例如，所述温度调节部1200 可大致设置为扇形(sector)形状，并且通过区间分割部件1300来得到提供的各个温度调节区间C1～C6可设置为具有相互不同半径的弧(1arc)形态。

作为所述热传递部件1400可设置为与存在于研磨垫111表面的流体接触，并可进行热传递的多种结构。所述热传递部件1400可形成为根据多个表面区间的温度可选择性地进行加热或冷却。假设，在特定表面区间的温度较高的情况下，热传递部件1400得到冷却，由此以特定表面区间的存在的流体为媒介，可降低特定表面区间的温度。相反地，在其他的特定表面区间的温度较低的情况下，热传递部件1400得到加热，由此以其他的特定表面区间的存在的流体为媒介，也可提升其他的特定表面区间的温度。

所述热传递部件1400的种类及特性可根据所需的条件及设计样式而进行多种变更。例如，作为所述热传递部件1400可以使用常用的热电元件(thermoelectric element)，所述常用的热电元件利用由帕尔帖效应所致的吸热或放热。

此外，在所述热传递部件1400的上部可设置有放热部件1500，以便与热传递部件1400能够进行热传递，在所述放热部件1500的上部可设置有热传递流体供给部1600，所述热传递流体供给部1600用于供给能够与放热部件1500进行热传递的热传递流体。

作为参考，所谓的在所述温度调节步骤S20中对温度调节部1200进行控制，可以理解为将以下构成全部包括在内的概念：对施加于热传递部件1400(1热电元件)的电源进行调节，或者对通过热传递流体供给部1600所供给的热传递流体的供给量进行调节。基本地，在温度调节步骤S20中调节热电元件的温度，从而通过流体的温度调节可以对研磨垫111的温度进行调节。

此外，参照图13至图17，根据本实用新型的又另一个实施例的化学机械研磨方法包括温度调节部1200′，所述温度调节部1200′设置于研磨垫111的上部，并将研磨垫111的表面分割为多个表面区间并独立地对多个表面区间的温度进行调节，并且所述化学机械研磨方法可包括：温度测定步骤S10，对所述研磨垫111的表面温度进行测定；温度调节步骤S20，根据在所述温度测定步骤所测定的结果，对多个表面区间的温度进行调节。

步骤3-1：

首先，对所述研磨垫111的表面温度进行测定。

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中，根据所需的条件及设计样式可通过多种方式来测定各个表面区间的温度。例如，所述各个表面区间的温度通过温度测定部1700'可测定，所述温度测定部1700'包括配置于多个表面区间的各个区域的多个温度传感器1710'。

作为所述温度传感器1710′可根据所需的种类及设计样式而使用多种温度传感器1710′。例如，作为所述温度传感器1710′可使用常用的红外线(IR)温度传感器1710′。根据不同的情况，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。

步骤3-2：

接下来，根据所述温度测定步骤所测定的结果来调节多个表面区间的温度。

换句话说，在所述温度调节步骤中，根据在温度测定步骤所个别地测定的多个表面区间的温度，可以个别地对所述多个表面区间的温度进行调节。

作为参考，在所述温度调节步骤中，研磨垫111的温度调节根据所需的条件及设计样式可通过多种方式进行。

例如，在所述温度调节步骤S20对设置于研磨垫111的上部的温度调节部1200′进行控制，从而可调节研磨垫111的表面温度。

所述温度调节部1200′根据所需的条件及设计样式可形成为对研磨垫111的表面温度进行调节的多种结构。例如，所述温度调节部1200′包括：接触部件1300′，其以能够与所述研磨垫111进行热传递的形式接触于研磨垫111的表面；热电元件，其与所述接触部件1300′实现热传递；冷却部1500′，其用于对所述热电元件进行冷却，从而所述温度调节部1200′可分别个别地设置于多个表面区间。

所述接触部件1300′接触于研磨垫111，并且可以由能够进行热传递的多种结构及材料形成。优选地，所述接触部件1300′可以由如下材料形成：可使得研磨垫111的损伤最小化的同时使得热传递效率最大化。

所述热传递部件1400′设置于接触部件1300′的上面，以便与接触部件1300′实现热传递，并且构成为通过对热传递部件1400′的温度进行调节，从而可对与热传递部件1400′进行热传递的接触部件1300′的温度进行调节。例如，所述热传递部件1400′可设置为根据多个表面区间的温度可选择性地进行加热或冷却。

所述热传递部件1400′的种类及特性可根据所需的条件及设计样式而进行多种变更。例如，作为所述热传递部件1400′可以使用常用的热电元件(thermoelectricelement)，所述热电元件利用帕尔帖效应所致的吸热或放热。

此外，在所述热传递部件1400′的上部可设置有冷却部1500′，所述冷却部1500′用于冷却热传递部件1400′。所述冷却部1500′可形成为能够将热传递部件1400′的热向外部放出的多种结构。例如，所述冷却部1500′可包括：冷却板1510′，其以能够进行热传递的方式连接于所述热传递部件1400′的上部；冷却流体流路1520′，其使得冷却流体沿着所述冷却板1510′的内部进行流动。

此外，分别个别地设置于所述多个表面区间的接触部件1300′及热传递部件1400′可通过设置于研磨垫111的上部的连接部件1600′来连接为一体。优选地，所述连接部件1600′可以由柔韧的(1flexible)材料形成，并且所述接触部件1300′在连接于连接部件1600′的状态下可构成为通过自身重量(self load)来接触于研磨垫111。

作为参考，所谓的在所述温度调节步骤S20对温度调节部1200′进行控制可理解为将以下构成全部包括在内的概念：对施加于热传递部件1400′(例如，热电元件)的电源进行调节，或者对冷却部1500′的冷却性能(1冷却流体供给量)进行调节。基本地，在温度调节步骤S20对热电元件的温度进行调节，从而可通过调节接触部件1300′的温度来对研磨垫111的温度进行调节。

此外，根据本实用新型的另一个实施例的化学机械研磨方法可包括流体流动步骤，所述流体流动步骤使得存在于所述研磨垫111的上面的流体从研磨垫111的内侧向朝向外侧的方向流动。

为此，在所述接触部件1300′的底面可形成有流体流动槽(1参照图13的310′)，所述流体流动槽用于使得存在于研磨垫111的上面的流体进行流动，并且存在于研磨垫 111的上面的流体，换句话说，用于化学机械研磨工艺的流体，以及包含于流体的异物沿着流体流动槽1310′从研磨垫111的内侧向朝向外侧的方向流动，之后向研磨垫111 的外侧排出。

在此，所谓的存在于研磨垫111的上面的流体可包括存在于研磨垫111的上面的研磨液(CMP slurry)及清洗水(例如，DIW)中至少任意一个。根据不同的情况，也可包括气体，所述气体使得存在于研磨垫的上面的流体强制地流动在研磨垫的上面。

另外，参照图18至图22，根据本实用新型的或另一个实施例的化学机械研磨方法可包括：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111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通过不同的喷射条件将研磨液(slurry)供给于研磨垫111。

步骤4-1：

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。

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，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4-2：

接下来，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。

所谓的根据在所述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中，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。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中，通过相对较宽的喷射面积条件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，则升高研磨液的喷射高度，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 2300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2340所预先存储的上限喷射高度及下限喷射高度之间的高度。

此外，根据本实用新型的化学机械研磨方法可包括：研磨层厚度感知步骤，对基板的研磨层的厚度分布进行测定；研磨液调节步骤，将在所述研磨层厚度感知步骤所得到的所述基板的当前厚度分布与所述基板的目标厚度分布进行对比，在所述基板的当前厚度分布与所述基板的目标厚度分布的偏差较大的位置比所述偏差较小的位置，将更多的研磨液供给于所述研磨垫。(参照图23至图25)

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各种修改及变更。

标号说明

111：研磨垫 200：研磨液供给部

300：研磨液温度调节部 400：控制部

500：温度测定部 1200：温度调节部

1300：区间分割部件 1310：壳体部件

1320：隔断部件 1330：研磨液供给孔

1340：研磨液涂覆槽 1400：热传递部件

1500：放热部件 1600：热传递流体供给部

1610：喷射喷嘴 1710：第一温度测定部

1720：第二温度测定部 1800：控制部

2200：研磨液供给部 2210：第二研磨液喷射部

2212：第二喷射喷嘴 2220、2230：第一研磨液喷射部

2222、2232：第一喷射喷嘴 2300：喷射高度调节部

2310：移送部 2320：温度测定部

2330：控制部 2340：数据库。

Claims (44)

1.一种化学机械研磨装置，作为一种对基板的研磨层进行研磨的化学机械研磨装置，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，其在所述基板与所述研磨垫接触的同时进行研磨的研磨工艺中将相互不同的温度的研磨液供给于所述研磨垫的上面。

2.根据权利要求1所述的化学机械研磨装置，其特征在于，所述研磨液供给部包括：

研磨液温度调节部，其对通过研磨液供给流路来供给的所述研磨液的温度进行调节；

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对所述研磨液温度调节部进行控制。

3.根据权利要求1至2中任意一项所述的化学机械研磨装置，其特征在于，

还包括温度调节部，所述温度调节部对所述研磨垫的表面温度进行调节。

4.根据权利要求3所述的化学机械研磨装置，其特征在于，

所述温度调节部将所述研磨垫的表面分割为多个表面区间，并独立地对所述多个表面区间的温度进行调节。

5.根据权利要求4所述的化学机械研磨装置，其特征在于，

所述多个表面区间沿着所述研磨垫的半径方向分割为具有相互不同直径的环形态。

6.根据权利要求4所述的化学机械研磨装置，其特征在于，所述温度调节部包括：

区间分割部件，其提供多个温度调节区间，所述多个温度调节区间以与所述多个表面区间相对应的形式分割；

热传递部件，其分别设置于所述多个温度调节区间上，并且与存在于所述研磨垫的表面的流体实现热传递，

所述温度调节部以所述流体为媒介对所述研磨垫的表面温度进行调节。

7.根据权利要求6所述的化学机械研磨装置，其特征在于，

所述热传递部件设置为根据所述多个表面区间的温度可选择性地进行加热或冷却。

8.根据权利要求7所述的化学机械研磨装置，其特征在于，

所述热传递部件为热电元件。

9.根据权利要求6所述的化学机械研磨装置，其特征在于，

还包括放热部件，所述放热部件以可进行热传递的形式连接于所述热传递部件的上部。

10.根据权利要求9所述的化学机械研磨装置，其特征在于，

还包括热传递流体供给部，所述热传递流体供给部设置于所述热传递部件的上部，供给能够与所述放热部件进行热传递的热传递流体。

11.根据权利要求10所述的化学机械研磨装置，其特征在于，

还包括喷射喷嘴，所述喷射喷嘴连接于所述热传递流体供给部的出口，将通过所述热传递流体供给部所供给的所述热传递流体喷射至所述研磨垫的表面。

12.根据权利要求11所述的化学机械研磨装置，其特征在于，

所述喷射喷嘴设置为，从所述研磨垫的内侧向朝向外侧的方向来喷射所述热传递流体。

13.根据权利要求6所述的化学机械研磨装置，其特征在于，所述区间分割部件包括：

壳体部件，其设置为覆盖所述研磨垫的上面一部分；

隔断部件，其将所述壳体部件的内部空间分割为所述多个温度调节区间，所述多个温度调节区间以与所述多个表面区间对应的形式分割，

所述多个表面区间通过所述隔断部件来定义。

14.根据权利要求3所述的化学机械研磨装置，其特征在于，

在所述温度调节部上形成有研磨液供给孔，

所述研磨液通过所述研磨液供给孔供给于所述研磨垫的上面。

15.根据权利要求14所述的化学机械研磨装置，其特征在于，

在与所述研磨垫面对的所述温度调节部的底面形成有与所述研磨液供给孔连通的研磨液涂覆槽，

供给于所述研磨液供给孔的所述研磨液沿着所述研磨液涂覆槽涂覆在所述研磨垫的上面。

16.根据权利要求5所述的化学机械研磨装置，其特征在于，包括：

第一温度测定部，其在所述研磨垫的旋转方向侧的所述温度调节部的入口对所述研磨垫的表面温度进行测定；

第二温度测定部，其在所述研磨垫的旋转方向侧的所述温度调节部的出口对所述研磨垫的表面温度进行测定；

控制部，其根据在所述第一温度测定部与所述第二温度测定部所测定的结果来对所述温度调节部进行控制。

17.根据权利要求16所述的化学机械研磨装置，其特征在于，

所述控制部对所述温度调节部进行控制，以便使得在所述第一温度测定部所测定的温度与在所述第二温度测定部所测定的温度偏差在已设定的范围内。

18.根据权利要求16所述的化学机械研磨装置，其特征在于，

所述第一温度测定部包括多个第一温度传感器，所述多个第一温度传感器以与所述多个表面区间相对应的形式分别配置于在所述研磨垫的旋转方向侧的所述温度调节部的入口，

所述第二温度测定部包括多个第二温度传感器，所述多个第二温度传感器以与所述多个表面区间相对应的形式分别配置于在所述研磨垫的旋转方向侧的所述温度调节部的出口。

19.根据权利要求4所述的化学机械研磨装置，其特征在于，所述温度调节部包括：

接触部件，其以能够与所述研磨垫进行热传递的形式接触于所述研磨垫的表面；

热传递部件，其与所述接触部件实现热传递，

所述接触部件及所述热传递部件分别个别地设置于所述多个表面区间。

20.根据权利要求19所述的化学机械研磨装置，其特征在于，

所述热传递部件为热电元件。

21.根据权利要求19所述的化学机械研磨装置，其特征在于，

还包括冷却部，所述冷却部用于使得所述热传递部件冷却。

22.根据权利要求21所述的化学机械研磨装置，其特征在于，所述冷却部包括：

冷却板，其以能够进行热传递的形式连接于所述热传递部件的上部；

冷却流体流路，其使得冷却流体沿着所述冷却板的内部进行流动。

23.根据权利要求19所述的化学机械研磨装置，其特征在于，

包括连接部件，所述连接部件设置于所述研磨垫的上部，将分别个别地设置于所述多个表面区间的所述接触部件及所述热传递部件连接为一体。

24.根据权利要求23所述的化学机械研磨装置，其特征在于，

所述连接部件由柔韧的材料形成，并且所述接触部件在连接于所述连接部件的状态下通过自身重量与所述研磨垫接触。

25.根据权利要求24所述的化学机械研磨装置，其特征在于，

在所述连接部件形成有流动引导槽，所述流动引导槽用于提供按照所述多个表面区间的各个区域沿着上下方向的流动性。

26.根据权利要求19所述的化学机械研磨装置，其特征在于，包括：

温度测定部，其对所述研磨垫的温度进行测定；

控制部，其根据在所述温度测定部所测定的结果来对所述温度调节部进行控制。

27.根据权利要求26所述的化学机械研磨装置，其特征在于，

所述温度测定部包括配置于所述多个表面区间的各个区域的多个温度传感器，

所述控制部根据在所述多个温度传感器所测定的结果来个别地控制所述多个表面区间的温度。

28.根据权利要求19所述的化学机械研磨装置，其特征在于，

在所述接触部件的底面形成有流体流动槽，所述流体流动槽用于使得存在于所述研磨垫的上面的流体流动。

29.根据权利要求28所述的化学机械研磨装置，其特征在于，

所述流体流动槽设置为使得所述流体从所述研磨垫的内侧向朝向外侧的方向流动。

30.根据权利要求1至2中任意一项所述的化学机械研磨装置，其特征在于，

还包括预备加热部，所述预备加热部在进行所述研磨工艺之前对所述研磨垫进行加热。

31.根据权利要求30所述的化学机械研磨装置，其特征在于，

所述预备加热部是清洗液喷射部，所述清洗液喷射部将比所述研磨垫的表面温度较高的温度的清洗液喷射至研磨垫的表面。

32.根据权利要求31所述的化学机械研磨装置，其特征在于，

所述清洗液为纯水(DIW)。

33.根据权利要求31所述的化学机械研磨装置，其特征在于，

所述清洗液喷射部以50℃～100℃的温度来喷射所述清洗液。

34.根据权利要求30所述的化学机械研磨装置，其特征在于，

所述预备加热部设置为通过喷射模块来喷射清洗液，

所述研磨液供给部以一体的形式形成于所述喷射模块上。

35.根据权利要求1至2中任意一项所述的化学机械研磨装置，其特征在于，

所述研磨垫的表面分割为多个表面区间，

所述研磨液供给部按照各个所述多个表面区间以相互不同的喷射条件来供给所述研磨液。

36.根据权利要求35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各个所述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。

37.根据权利要求35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，其以与所述第一研磨液喷射部相比相对较宽的喷射面积喷射所述研磨液。

38.根据权利要求37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。

39.根据权利要求37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对所述研磨液进行喷射，

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对所述研磨液进行喷射。

40.根据权利要求39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邻接于所述研磨垫的中央的中央部表面区间以及邻接于所述研磨垫的边缘的边缘部表面区间，

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，

所述基板的中心以邻接于所述中间部表面区间的形式与所述研磨垫接触。

41.根据权利要求35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。

42.根据权利要求41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，其根据所述温度测定部所测定的结果来控制所述移送部。

43.根据权利要求42所述的化学机械研磨装置，其特征在于，

包括数据库，所述数据库对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进行存储，

所述控制部以将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。

44.根据权利要求42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。