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TWI707395B - 對基板進行研磨處理的方法及研磨裝置、控制該研磨裝置之動作的程式、電腦可讀取記錄媒體以及研磨模組 - Google Patents

對基板進行研磨處理的方法及研磨裝置、控制該研磨裝置之動作的程式、電腦可讀取記錄媒體以及研磨模組 Download PDF

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TWI707395B
TWI707395B TW106107186A TW106107186A TWI707395B TW I707395 B TWI707395 B TW I707395B TW 106107186 A TW106107186 A TW 106107186A TW 106107186 A TW106107186 A TW 106107186A TW I707395 B TWI707395 B TW I707395B
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八木裕治
高橋信行
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日商荏原製作所股份有限公司
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Abstract

本發明的技術問題在於提供一種能夠提高處理對象物的研磨處理面上的處理精度的研磨裝置和研磨方法。提供一種對處理對象物進行研磨處理的方法。該方法具有下列步驟：一邊使尺寸比處理對象物的尺寸小的第一研磨墊與處理對象物接觸，一邊使處理對象物和第一研磨墊相對運動來進行第一研磨處理；在第一研磨處理之後，一邊使尺寸比處理對象物的尺寸大的第二研磨墊與處理對象物接觸，一邊使處理對象物和第二研磨墊相對運動來進行第二研磨處理；以及在進行第一研磨處理之前，對處理對象物的研磨處理面的狀態進行檢測。

Description

對基板進行研磨處理的方法及研磨裝置、控制該研磨裝置之動作的程式、電腦可讀取記錄媒體以及研磨模組
本發明有關對基板進行研磨處理的研磨裝置和研磨方法，以及控制該研磨裝置之動作的程式、電腦可讀取記錄媒體以及研磨模組。
近年來，為了對處理對象物(例如半導體晶圓等基板、或在基板的表面形成的各種膜)進行各種處理，使用了處理裝置。作為處理裝置的一個例子，可列舉出用於進行處理對象物的研磨處理等的CMP(化學機械拋光：Chemical Mechanical Polishing)裝置。
CMP裝置具備用於進行處理對象物的研磨處理的研磨單元、用於進行處理對象物的清洗處理和乾燥處理的清洗單元、以及向研磨單元轉交處理對象物、並且收取由清洗單元進行了清洗處理和乾燥處理後的處理對象物的裝載/卸載單元等。另外，CMP裝置具備在研磨單元、清洗單元、以及裝載/卸載單元內進行處理對象物的搬送的搬送機構。CMP裝置一邊利用搬送機構搬送處理對象物，一邊依次進行研磨、清洗、以及乾燥等各種處理。
現有技術文獻
專利文獻1：美國專利申請公開第2015/0352686號說明書
專利文獻2：日本特開2009-194134號公報
近來的半導體器件的製造中的對各工序要求的精度已達到幾nm級，CMP也不例外。為了滿足該要求，可在CMP中進行研磨和清洗條件的最適化。不過，即使決定最適條件，由結構元件的控制偏差、耗材的經時變化導致的研磨和清洗性能的變化不可避免。另外，作為處理對象的半導體晶圓自身也存在偏差，例如在CMP前存在形成於處理對象物的膜的膜厚的偏差、器件形狀的偏差。這些偏差在CMP中和CMP後以殘膜的偏差、不完全的高度差消除、進而在本來應該完全去除的膜的研磨中以膜殘留這樣的形式明顯化。這樣的偏差在晶圓面內以晶片(chip)間、橫貫晶片間的形式產生，進而在晶圓間、批次間也產生。現狀是透過以使這些偏差處於某一閾值以內的方式控制研磨中的晶圓與研磨前的晶圓的研磨條件(例如在研磨時在晶圓面內形成的壓力分佈、晶圓保持台的轉速、漿液)和清洗條件、及/或對超過了閾值的晶圓進行返工(rework)(再次研磨)來應對。
不過，由上述那樣的研磨條件產生的對偏差的抑制效果主要在晶圓的半徑方向上顯現，因此，難以進行晶圓的圓周方向上的偏差的調整。而且，由於CMP時的處理條件、利用CMP進行研磨的膜的下層的狀態，也有時在晶圓面內產生局部的研磨量的分佈的偏差。另外，關於CMP工序中的晶圓的半徑方向上的研磨分佈的控制，從近來的成品率提高的觀點考慮，晶圓面內的器件區域擴大開來，更需要對研磨分佈進行調整直到晶圓的邊緣部為止。研磨壓力分佈、作為研磨材的漿液的流入的偏差的影響在晶圓的邊緣部比在晶圓的中心附近大。研磨條件和清洗條件的控制、返工基本上由實施CMP的研磨單元來進行。在該情況下，研磨墊大體上與晶圓 面進行整面接觸，即使是局部接觸的情況，從維持處理速度的觀點考慮，也不得不使研磨墊與晶圓之間的接觸面積較大。在這樣的狀況下，即使在例如晶圓面內的特定的區域產生了超過閾值的偏差，也在利用返工等對其進行修改之際，由於其接觸面積的大小，就對不需要返工的部分也實施研磨。作為其結果，難以在本來所要求的閾值的範圍進行修改。因而，要求提供一種可進行更小區域的研磨和清洗狀態的控制的結構且可針對晶圓面內的任意的位置實施處理條件的控制、返工這樣的再處理的方法和裝置。
因此，本申請發明的技術問題在於提供一種能提高處理對象物的研磨處理面上的處理精度的研磨裝置和研磨方法。
根據本發明的第一形態，可提供一種對處理對象物進行研磨處理的方法，該方法具有下列步驟：一邊使尺寸比所述處理對象物的尺寸小的第一研磨墊與所述處理對象物接觸，一邊使所述處理對象物和所述第一研磨墊相對運動來進行第一研磨處理；在所述第一研磨處理之後，一邊使尺寸比所述處理對象物的尺寸大的第二研磨墊與所述處理對象物接觸，一邊使所述處理對象物和所述第二研磨墊相對運動來進行第二研磨處理；以及在進行所述第一研磨處理之前，對所述處理對象物的研磨處理面的狀態進行檢測。根據第一形態的方法，例如：利用第一研磨處理使在利用之後的第二研磨處理難以平坦化的處理對象物的研磨處理面可能存在的局部的凹凸平坦化，因此，能夠利用之後的第二研磨處理對處理對象物的整個面更精度良好地進行研磨。
根據本發明的第二形態，在第一形態的方法中，具有根據檢 測到的研磨處理面的狀態來決定所述第一研磨處理的處理條件的步驟。根據第二形態的方法，能夠在第一研磨處理之前決定與研磨處理面的狀態相應的最適的研磨條件。
根據本發明的第三形態，在第一形態的方法中，對所述研磨處理面的狀態進行檢測的步驟具有對所述處理對象物的研磨處理面的膜厚、與膜厚相當的信號、以及與表面形狀相當的信號中的至少一個的分佈進行檢測的步驟。
根據本發明的第四形態，可提供一種用於對處理對象物進行研磨處理的研磨裝置，該研磨裝置具有：檢測器，該檢測器對所述處理對象物的研磨處理面的狀態進行檢測；第一研磨處理模組，該第一研磨處理模組用於一邊使尺寸比所述處理對象物的尺寸小的第一研磨墊與所述處理對象物接觸，一邊使所述處理對象物和所述第一研磨墊相對運動來進行第一研磨處理；第二研磨處理模組，該第二研磨處理模組一邊使尺寸比所述處理對象物的尺寸大的第二研磨墊與所述處理對象物接觸，一邊使所述處理對象物和所述第二研磨墊相對運動來進行第二研磨處理；以及控制裝置，該控制裝置用於對所述第一研磨處理模組和所述第二研磨處理模組進行控制，所述控制裝置以在進行了所述第一研磨處理之後進行所述第二研磨處理的方式進行控制，所述檢測器在進行所述第一研磨處理之前對所述處理對象物的研磨處理面的狀態進行檢測。根據第四形態的研磨裝置，例如：利用第一研磨處理使在利用之後的第二研磨處理中難以平坦化的處理對象物的研磨處理面處可能存在的局部的凹凸平坦化，因此，能夠利用之後的第二研磨處理對處理對象物的整個面更精度良好地進行研磨。
根據本發明的第五形態，在第四形態的研磨裝置中，所述控制裝置根據由所述檢測器檢測到的所述研磨處理面的狀態來決定用於所述第一研磨處理的研磨條件。根據第5形態的研磨裝置，能夠在第一研磨處理之前決定與研磨處理面的狀態相應的最適的研磨條件。
根據本發明的第六形態，在第四形態的研磨裝置中，具有存儲裝置，該存儲裝置存儲針對所述處理對象物的與作為目標的研磨處理面的狀態有關的數據，所述控制裝置根據存儲於所述存儲裝置的數據、以及由所述檢測器檢測到的研磨處理面的狀態來決定用於所述第一研磨處理的研磨條件和用於所述第二研磨處理的研磨條件。
根據本發明的第七形態，可提供一種用於對研磨裝置的動作進行控制的程式，該研磨裝置用於對處理對象物進行研磨處理，所述程式使所述研磨裝置執行如下步驟：一邊使尺寸比所述處理對象物的尺寸小的第一研磨墊與所述處理對象物接觸，一邊使所述處理對象物和所述第一研磨墊相對運動來進行第一研磨處理；在所述第一研磨處理之後，一邊使尺寸比所述處理對象物的尺寸大的第二研磨墊與所述處理對象物接觸，一邊使所述處理對象物和所述第二研磨墊相對運動來進行第二研磨處理；以及在進行所述第一研磨處理之前，對所述處理對象物的研磨處理面的狀態進行檢測。
根據本發明的第八形態，在第七形態的程式中，還使所述研磨裝置執行根據檢測到的研磨處理面的狀態來決定所述第一研磨處理的處理條件的步驟。
根據本發明的第九形態，在第七形態的程式中，對所述研磨 處理面的狀態進行檢測的步驟使所述研磨裝置執行對所述處理對象物的研磨處理面的膜厚、與膜厚相當的信號、以及與表面形狀相當的信號中的至少一個的分佈進行檢測的步驟。
根據本發明的第十形態，可提供一種電腦可讀取的非暫態記錄媒體(non-transitory computer readable medium)，該電腦可讀取的非暫態記錄媒體記錄有第七形態所記載的程式。
根據本發明的第十一形態，可提供一種用於對處理對象物進行研磨處理的研磨模組，所述研磨模組具備：研磨頭，該研磨頭能夠旋轉；研磨墊，該研磨墊保持於所述研磨頭；載置台，該載置台能夠旋轉，並用於保持處理對象物；研磨液供給部，該研磨液供給部用於將研磨液向處理對象物的被研磨面上供給；致動器，該致動器構成為能夠對所述研磨墊施加向處理對象物的被研磨面按壓的按壓力；定位機構，該定位機構構成為能夠移動所述研磨墊在處理對象物上的接觸位置；墊調節(pad conditioning)部，該墊調節部被配置成成為與保持於所述載置台的處理對象物的被研磨面大致相同的平面或成為與保持於所述載置台的處理對象物的被研磨面大致平行的平面，所述墊調節部構成為能夠相對於所述研磨墊相對運動。
根據本發明的第十二形態，在第十一形態的研磨模組中，所述研磨墊的直徑是30mm以下。
根據本發明的第十三形態，在第十一形態的研磨模組中，所述研磨墊隔著緩衝層保持於所述研磨頭，所述緩衝層比與處理對象物接觸的表面層軟質。
根據本發明的第十四形態，在第十一形態的研磨模組中，所 述研磨頭構成為，所述研磨墊的表面與所述研磨頭的旋轉軸垂直。
根據本發明的第十五形態，在第十一形態的研磨模組中，所述研磨頭構成為，與處理對象物的被研磨面垂直的軸與所述研磨頭的旋轉軸之間的夾角成為比0度大的角度。
根據本發明的第十六形態，在第十一形態的研磨模組中，所述研磨頭構成為，所述研磨頭的旋轉軸與處理對象物的被研磨面實質上平行，所述研磨墊具備比所述研磨頭的直徑大的直徑，所述研磨墊的中心與所述研磨頭的旋轉軸相同。
根據本發明的第十七形態，在第十一形態的研磨模組中，在所述研磨墊的中心部形成有孔，所述研磨液供給部將研磨液經由所述研磨墊的孔向處理對象物的被研磨面供給。
根據本發明的第十八形態，在第十一形態的研磨模組中，該研磨模組具有安裝於所述載置台的XY載置台，該XY載置台構成為能夠使處理對象物直線移動。
根據本發明的第十九形態，在第十一形態的研磨模組中，所述載置台構成為能夠在任意的旋轉位置停止，所述研磨頭安裝於通過處理對象物的中心的直動機構。
根據本發明的第二十形態，在第十一形態的研磨模組中，所述載置台構成為能夠在任意的旋轉位置停止，所述研磨頭安裝於在圓軌道上通過的迴旋機構，該圓軌道通過處理對象物的中心。
3:大徑研磨模組
10:研磨墊
300:局部研磨模組
500:頭
502:研磨墊
510-2:檢測部
900:控制裝置
1000:研磨裝置
Wf:晶圓
圖1是表示一實施方式的研磨裝置的整體構成的方塊圖。
圖2是表示用於使用直徑比處理對象物的直徑小的研磨墊來進行研磨處理的局部研磨模組的一個例子的概略結構的圖。
圖3是表示具備一實施方式的檢測器的局部研磨模組的概略結構的圖。
圖4是表示具備一實施方式的檢測器的局部研磨模組的概略結構的圖。
圖5是對使用了局部研磨模組的研磨控制的一個例子進行說明的概略圖。
圖6是對使用了局部研磨模組的研磨控制的一個例子進行說明的概略圖。
圖7是表示用於使用直徑比處理對象物的直徑大的研磨墊來進行研磨處理的大徑研磨模組的一個例子的概略結構的圖。
圖8是表示使用了一實施方式的研磨裝置的研磨處理的流程的一個例子的流程圖。
圖9是表示使用了一實施方式的研磨裝置的研磨處理的流程的一個例子的流程圖。
圖10是表示使用了一實施方式的研磨裝置的研磨處理的流程的一個例子的流程圖。
圖11是表示使用了一實施方式的研磨裝置的研磨處理的流程的一個例子的流程圖。
圖12是表示使用了一實施方式的研磨裝置的研磨處理的流程的一個例子的流程圖。
圖13是表示使用了一實施方式的研磨裝置的研磨處理的流程的一個例 子的流程圖。
圖14是表示使用了一實施方式的研磨裝置的研磨處理的流程的一個例子的流程圖。
圖15是表示使用了一實施方式的研磨裝置的研磨處理的流程的一個例子的流程圖。
圖16A是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例1的研磨處理的流程的流程圖。
圖16B是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例1的研磨處理的流程的流程圖。
圖16C是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例1的研磨處理的流程的流程圖。
圖16D是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例1的研磨處理的流程的流程圖。
圖16E是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例1的研磨處理的流程的流程圖。
圖17A是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例2的研磨處理的流程的流程圖。
圖17B是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例2的研磨處理的流程的流程圖。
圖17C是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例2的研磨處理的流程的流程圖。
圖17D是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例2的研磨處理的流程 的流程圖。
圖18A是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例3的研磨處理的流程的流程圖。
圖18B是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例3的研磨處理的流程的流程圖。
圖18C是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例3的研磨處理的流程的流程圖。
圖19A是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例4的研磨處理的流程的流程圖。
圖19B是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例4的研磨處理的流程的流程圖。
圖19C是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例4的研磨處理的流程的流程圖。
圖19D是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例4的研磨處理的流程的流程圖。
圖19E是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例4的研磨處理的流程的流程圖。
圖20A是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例5的研磨處理的流程的流程圖。
圖20B是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例5的研磨處理的流程的流程圖。
圖20C是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例5的研磨處理的流程 的流程圖。
圖20D是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例5的研磨處理的流程的流程圖。
圖21A是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例6的研磨處理的流程的流程圖。
圖21B是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例6的研磨處理的流程的流程圖。
圖21C是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例6的研磨處理的流程的流程圖。
圖21D是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例6的研磨處理的流程的流程圖。
圖22A是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例7的研磨處理的流程的流程圖。
圖22B是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例7的研磨處理的流程的流程圖。
圖22C是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例7的研磨處理的流程的流程圖。
圖22D是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例7的研磨處理的流程的流程圖。
圖22E是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例7的研磨處理的流程的流程圖。
圖22F是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例7的研磨處理的流程 的流程圖。
圖22G是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例7的研磨處理的流程的流程圖。
圖23A是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例8的研磨處理的流程的流程圖。
圖23B是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例8的研磨處理的流程的流程圖。
圖23C是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例8的研磨處理的流程的流程圖。
圖23D是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例8的研磨處理的流程的流程圖。
圖23E是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例8的研磨處理的流程的流程圖。
圖23F是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例8的研磨處理的流程的流程圖。
圖23G是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例8的研磨處理的流程的流程圖。
圖23H是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例8的研磨處理的流程的流程圖。
圖24A是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例9的研磨處理的流程的流程圖。
圖24B是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例9的研磨處理的流程 的流程圖。
圖24C是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例9的研磨處理的流程的流程圖。
圖24D是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例9的研磨處理的流程的流程圖。
圖24E是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例9的研磨處理的流程的流程圖。
圖24F是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例9的研磨處理的流程的流程圖。
圖25A是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例10的研磨處理的流程的流程圖。
圖25B是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例10的研磨處理的流程的流程圖。
圖25C是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例10的研磨處理的流程的流程圖。
圖25D是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例10的研磨處理的流程的流程圖。
圖25E是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例10的研磨處理的流程的流程圖。
圖25F是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例10的研磨處理的流程的流程圖。
圖26A是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例11的研磨處理的流程 的流程圖。
圖26B是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例11的研磨處理的流程的流程圖。
圖26C是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例11的研磨處理的流程的流程圖。
圖26D是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例11的研磨處理的流程的流程圖。
圖26E是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例11的研磨處理的流程的流程圖。
圖26F是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例11的研磨處理的流程的流程圖。
圖26G是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例11的研磨處理的流程的流程圖。
圖27A是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例12的研磨處理的流程的流程圖。
圖27B是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例12的研磨處理的流程的流程圖。
圖27C是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例12的研磨處理的流程的流程圖。
圖27D是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例12的研磨處理的流程的流程圖。
圖27E是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例12的研磨處理的流程 的流程圖。
圖27F是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例12的研磨處理的流程的流程圖。
圖27G是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例12的研磨處理的流程的流程圖。
圖28A是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例13的研磨處理的流程的流程圖。
圖28B是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例13的研磨處理的流程的流程圖。
圖28C是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例13的研磨處理的流程的流程圖。
圖28D是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例13的研磨處理的流程的流程圖。
圖28E是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例13的研磨處理的流程的流程圖。
圖28F是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例13的研磨處理的流程的流程圖。
圖29A是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例14的研磨處理的流程的流程圖。
圖29B是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例14的研磨處理的流程的流程圖。
圖29C是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例14的研磨處理的流程 的流程圖。
圖29D是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例14的研磨處理的流程的流程圖。
圖29E是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例14的研磨處理的流程的流程圖。
圖29F是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例14的研磨處理的流程的流程圖。
圖29G是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例14的研磨處理的流程的流程圖。
圖30A是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例15的研磨處理的流程的流程圖。
圖30B是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例15的研磨處理的流程的流程圖。
圖30C是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例15的研磨處理的流程的流程圖。
圖31A是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例16的研磨處理的流程的流程圖。
圖31B是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例16的研磨處理的流程的流程圖。
圖31C是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例16的研磨處理的流程的流程圖。
圖32A是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例17的研磨處理的流程 的流程圖。
圖32B是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例17的研磨處理的流程的流程圖。
圖32C是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例17的研磨處理的流程的流程圖。
圖32D是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例17的研磨處理的流程的流程圖。
圖32E是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例17的研磨處理的流程的流程圖。
圖32F是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例17的研磨處理的流程的流程圖。
圖33A是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例18的研磨處理的流程的流程圖。
圖33B是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例18的研磨處理的流程的流程圖。
圖33C是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例18的研磨處理的流程的流程圖。
圖33D是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例18的研磨處理的流程的流程圖。
圖33E是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例18的研磨處理的流程的流程圖。
圖34A是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例19的研磨處理的流程 的流程圖。
圖34B是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例19的研磨處理的流程的流程圖。
圖34C是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例19的研磨處理的流程的流程圖。
圖34D是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例19的研磨處理的流程的流程圖。
圖34E是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例19的研磨處理的流程的流程圖。
圖34F是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例19的研磨處理的流程的流程圖。
圖34G是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例19的研磨處理的流程的流程圖。
圖35A是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例20的研磨處理的流程的流程圖。
圖35B是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例20的研磨處理的流程的流程圖。
圖35C是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例20的研磨處理的流程的流程圖。
圖35D是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例20的研磨處理的流程的流程圖。
圖35E是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例20的研磨處理的流程 的流程圖。
圖35F是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例20的研磨處理的流程的流程圖。
圖35G是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例20的研磨處理的流程的流程圖。
圖36A是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例21的研磨處理的流程的流程圖。
圖36B是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例21的研磨處理的流程的流程圖。
圖36C是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例21的研磨處理的流程的流程圖。
圖36D是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例21的研磨處理的流程的流程圖。
圖37A是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例22的研磨處理的流程的流程圖。
圖37B是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例22的研磨處理的流程的流程圖。
圖37C是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例22的研磨處理的流程的流程圖。
圖38A是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例23的研磨處理的流程的流程圖。
圖38B是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例23的研磨處理的流程 的流程圖。
圖38C是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例23的研磨處理的流程的流程圖。
圖38D是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例23的研磨處理的流程的流程圖。
圖39A是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例24的研磨處理的流程的流程圖。
圖39B是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例24的研磨處理的流程的流程圖。
圖39C是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例24的研磨處理的流程的流程圖。
圖40A是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例25的研磨處理的流程的流程圖。
圖40B是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例25的研磨處理的流程的流程圖。
圖40C是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例25的研磨處理的流程的流程圖。
圖41A是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例26的研磨處理的流程的流程圖。
圖41B是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例26的研磨處理的流程的流程圖。
圖41C是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例26的研磨處理的流程 的流程圖。
圖42A是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例27的研磨處理的流程的流程圖。
圖42B是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例27的研磨處理的流程的流程圖。
圖42C是表示使用了一實施方式的研磨裝置的、例27的研磨處理的流程的流程圖。
圖43A是表示一實施方式的研磨裝置的控制電路的構成的概略圖。
圖43B是表示一實施方式的研磨裝置的控制電路的構成的概略圖。
圖44A是表示一實施方式的局部研磨模組的概略結構的圖。
圖44B是表示一實施方式的局部研磨模組的概略結構的圖。
圖44C是表示一實施方式的局部研磨模組的概略結構的圖。
圖45A是表示一實施方式的局部研磨模組的概略結構的圖。
圖45B是表示一實施方式的局部研磨模組的概略結構的圖。
圖45C是表示一實施方式的局部研磨模組的概略結構的圖。
圖45D是表示一實施方式的惰輪(idler)的截面形狀的圖。
以下，與圖式一起說明本發明的研磨裝置和研磨方法的實施方式。在圖式中，對相同或類似的元件標注相同或類似的參照符號，有時在各實施方式的說明中省略與相同或類似的元件有關的重複的說明。另外，在各實施方式中所示的特徵只要不彼此矛盾，就也可適用於其他實施方式。
圖1是表示一實施方式的研磨裝置的整體構成的方塊圖。如圖1所示，研磨裝置1000具有局部研磨模組300、大徑研磨模組3、清洗模組4、乾燥模組50、搬送機構200、以及控制裝置900。局部研磨模組300是用於使用尺寸比作為研磨對象物的基板(例如半導體晶圓Wf)的尺寸小的研磨墊來對基板進行研磨的模組。局部研磨模組300的詳細的結構隨後論述。大徑研磨模組3是用於使用尺寸比作為研磨對象物的基板的尺寸大的研磨墊來對基板進行研磨的模組。對大徑研磨模組3的詳細的結構隨後論述。清洗模組4是用於對研磨後的基板進行清洗的模組。清洗模組4能夠在任意的時刻對基板進行清洗。能夠在例如隨後論述的局部研磨和整體研磨各自的研磨結束了之後進行清洗，另外，也能夠在局部研磨和整體研磨這兩者結束之後進行清洗。清洗模組4能夠使用任意的公知的清洗模組，因此，在本說明書中詳細情況並沒有說明。乾燥模組50是用於使清洗了的基板乾燥的模組。乾燥模組50能夠使用任意的公知的乾燥模組，因此，在本說明書中詳細情況並沒有說明。搬送機構200是用於在研磨裝置1000內搬送基板的機構，使基板在局部研磨模組300、大徑研磨模組3、清洗模組4、以及乾燥模組50之間進行基板的轉交。另外，搬送機構200也將基板放進研磨裝置1000內或將基板送到研磨裝置1000外。作為搬送機構200，能夠使用任意的公知的搬送機構，因此，在本說明書詳細情況並未說明。控制裝置900對研磨裝置1000的各個模組的動作進行控制。控制裝置900能夠由一般的通用電腦和專用電腦等構成，具備存儲裝置、輸入輸出裝置、記憶體、CPU(中央處理器)等硬體。
圖2是表示用於使用直徑比處理對象物的直徑小的研磨墊來 進行研磨處理的局部研磨模組300的一個例子的概略結構的圖。在圖2所示的局部研磨模組300中，使用直徑比作為處理對象物的晶圓(wafer)Wf的直徑小的研磨墊502。如圖2所示，局部研磨模組300具備：台400，其供晶圓Wf設置；頭500，其安裝有用於對晶圓Wf的處理面進行處理的研磨墊502；臂600，其保持頭500；處理液供給系統700，其用於供給處理液；以及調節(conditioning)部800，其用於進行研磨墊502的調節(修銳)。局部研磨模組300的整體的動作由控制裝置900控制。如上所述，控制裝置900能夠由通用電腦或專用電腦等構成。
如圖2所示，研磨墊502具有比晶圓Wf的尺寸小的尺寸。在此，期望的是，研磨墊502的直徑Φ與作為處理對象的膜厚及形狀的偏差範圍同等或者比該偏差範圍小。期望的是，較佳是50mm以下，更佳是Φ10~30mm。其原因在於，研磨墊的直徑越大，則與晶圓的面積比越小，因此，晶圓的研磨速度增加。另一方面，對於晶圓研磨速度的面內均勻性，反而是研磨墊的直徑越小，則面內均勻性越提高。其原因在於，單位處理面積變小，這在透過利用臂600使研磨墊502在晶圓Wf的面內進行擺動等相對運動來進行在晶圓面內存在的微小的膜厚、形狀的偏差的區域的研磨處理的圖2所示那樣的方式中是有利的。因而，晶圓Wf的應該局部研磨的區域或者去除量足夠小，在即使減小晶圓Wf的研磨速度、生產力(productivity)的降低也處於容許範圍的情況下，也可設為Φ10mm以下。此外，處理液含有DIW(純水)、清洗化學溶液、以及漿液那樣的研磨液中的至少1種。處理的去除量例如小於50nm、較佳是10nm以下，對於CMP後的被研磨面的狀態(平坦性、殘膜量)的維持來說是理想的。這樣的膜厚、形狀的偏差量小至幾 nm~幾十nm級，在無需通常的CMP那樣程度的去除速度的情況下，也可以對研磨液適當進行稀釋等處理來進行研磨速度的調整。另外，研磨墊502由例如聚氨酯泡沫系的硬墊、絨面革系的軟墊、或、海綿等形成。在此，在用於減小晶圓面內的偏差的控制、返工中，研磨墊502與晶圓Wf之間的接觸區域越小，則越可應對各種偏差。因而，期望的是研磨墊的直徑是小徑的，具體而言，直徑Φ是50mm以下，較佳直徑Φ是約30mm。研磨墊的種類只要針對研磨對象物的材質、應該去除的區域的狀態適當選擇即可。在例如去除對象區域是相同材料且具有局部的凹凸的情況下，存在高度差消除性重要的情況，在那樣的情況下，以高度差消除性能的提高為目的，也可以使用硬墊--即硬度、剛性較高的墊作為研磨墊。另一方面，在研磨對象物是例如Low-k膜等機械強度較小的材料的情況、對複數個材料同時進行處理的情況下，為了減少被研磨面的損傷，也可以使用軟墊。另外，在處理液是漿液那樣的研磨液的情況下，處理對象物的去除速度、損傷產生的有無並不只由研磨墊的硬度、剛性決定，因此，也可以適當選擇。另外，也可以在這些研磨墊的表面形成有例如同心圓狀槽、XY槽、渦旋槽、放射狀槽這樣的槽形狀。而且，也可以在研磨墊內設置至少一個以上貫通研磨墊的孔，經由該孔供給處理液。另外，在研磨墊較小、難以進行經由研磨墊的處理液的供給的情況下，也可以使例如臂600帶有處理液的供給噴嘴，使供給噴嘴與臂600的擺動一起移動，另外，也可以與臂600獨立地設置處理液供給噴嘴。另外，研磨墊也可以使用例如PVA海綿那樣的、處理液可滲透的海綿狀的材料。根據這些內容，可進行研磨墊面內的處理液的流動分佈的均勻化、利用研磨去除的副生成物的迅速的排出。
另外，如圖44A所示，研磨墊502也可以隔著緩衝層504保持於頭500，該緩衝層504比與晶圓Wf直接接觸的表面層軟質。在此，作為緩衝層504，也可以是軟質橡膠、具有很多氣孔的樹脂層、或者無紡布那樣的具有空隙的材質。由此，可使研磨墊502與晶圓Wf均勻地接觸。
台400具有吸附晶圓Wf的機構，並保持晶圓Wf。在圖2所示的實施方式中，台400能夠在驅動機構410的作用下繞旋轉軸A旋轉。另外，台400也可以在驅動機構410的作用下使晶圓Wf進行角度旋轉運動或渦旋運動，也可以在旋轉後停止在台400的任意的位置。透過將該運動和隨後論述的臂600的擺動運動組合，研磨墊502可向晶圓Wf上的任意的位置移動。研磨墊502安裝於頭500的與晶圓Wf相對的面。頭500能夠在未圖示的驅動機構的作用下繞旋轉軸B旋轉。此外，在本例中，旋轉軸B以與晶圓Wf垂直的方式定位，但也可以具有任意的傾斜角度。在該情況下，研磨墊502的接觸區域被限定，因此，也可對更微小的區域進行處理。在此，將具有研磨墊502的頭500的一個例子表示在圖44B和圖44C中。頭500實質上與其旋轉軸呈直角地被固定，也可以不具有懸架機構那樣的相對於晶圓Wf的追隨機構。在圖44B中，頭500的旋轉軸安裝成與垂直於晶圓Wf表面的軸呈比0°大的角度，在局部研磨過程中，研磨墊502的邊緣部與晶圓Wf接觸。另外，在圖44C中，頭500以旋轉軸與基板表面實質上平行的姿勢安裝，頭500的中心與旋轉軸相同。在該情況下，在局部研磨過程中，研磨墊502的側面部與晶圓Wf接觸。在任一情況下，研磨墊502都可與晶圓Wf局部地接觸。此外，在圖44C的例子中，研磨墊502也可以具有比頭500的直徑大的直徑。由此，研磨墊502的可使用的面積變大，研磨墊的壽命延長。另外，頭500能夠利用 未圖示的驅動機構、例如汽缸、滾珠螺桿那樣的致動器將研磨墊502按壓於晶圓Wf的處理面。此外，對於研磨墊502的按壓機構，也可以對上述的汽缸的按壓進行調整來對研磨墊502的向晶圓Wf按壓的按壓力進行調整、或者在研磨墊502的背面設置氣囊、利用向氣囊供給的流體壓力來對研磨墊502的向晶圓Wf按壓的按壓力進行調整。臂600可使頭500如箭頭C所示那樣在晶圓Wf的半徑或者直徑的範圍內移動。另外，臂600能夠使頭500擺動到研磨墊502與調節部800相對的位置。此外，在本例中，頭500向晶圓Wf面內任意位置的移動係透過頭500和台400的旋轉或角度旋轉之間的組合來實現，但作為其他例子，使頭500與晶圓Wf之間的相對位置移動的也可以是安裝到載置台的XY載置台。另外，作為臂600的運動例，也可以構成為，頭500安裝於通過晶圓Wf的中心的直動機構，可使研磨墊502與晶圓Wf之間的相對位置移動。另外，作為其他的臂600的運動例，也可以構成為，研磨墊502安裝於在圓軌道上通過的迴旋機構，該圓軌道通過晶圓Wf的中心，可使研磨墊502與晶圓Wf之間的相對位置移動。
此外，在這些實施例中，示出了針對晶圓Wf分別設置有一個頭500和一個研磨墊502的例子，但頭和研磨墊的數量也可以是複數個。頭500也可以在其頭內具有複數個研磨墊502，在該情況下，研磨墊502的大小也可以不同。另外，局部研磨模組300也可以具備複數個頭500，該複數個頭500具有不同的大小的研磨墊502。分別根據晶圓Wf的應該研磨的面積來分別使用這些頭500至研磨墊502，從而可更有效率地進行晶圓Wf表面的處理。另外，雖未圖示，但在局部研磨模組300具有複數個研磨墊502的情況下，臂600也可以能夠自動地選擇最適的頭500。根據本方式，在具有複 數個研磨墊502、頭500的情況下，可減輕空間的配置的制約的影響。
調節部800是用於對研磨墊502的表面進行調節的構件。作為調節部800的例子，如圖2所示，具備修整台810和設置於修整台810的修整工具820。修整台810能夠在未圖示的驅動機構的作用下繞旋轉軸D旋轉。另外，修整台810也可以在未圖示的驅動機構的作用下使修整工具820渦旋運動。修整工具820由金剛石修整工具、刷子修整工具、或它們的組合形成，其中，上述金剛石修整工具是在表面電沉積固定有金剛石的粒子、或金剛石磨粒配置於與研磨墊之間的接觸面的整個面或者一部分而成的，上述刷子修整工具是樹脂製的刷毛配置於與研磨墊之間的接觸面的整個面或者一部分而成的。
局部研磨模組300在進行研磨墊502的調節之際，使臂600迴旋到研磨墊502與修整工具820相對的位置。局部研磨模組300使修整台810繞旋轉軸D旋轉，並且使頭500旋轉，將研磨墊502按壓於修整工具820，從而進行研磨墊502的調節。此外，對於調節條件，較佳為調節載荷設為80N以下。另外，若考慮研磨墊502的壽命的觀點，則更佳為調節載荷是40N以下。另外，期望的是，研磨墊502和修整工具820在研磨墊502和修整工具820的轉速是500rpm以下來使用。
此外，本實施方式表示晶圓Wf的研磨面和修整工具820的修整面沿著水平方向設置的例子，但並不限定於此。例如，雖未圖示，但局部研磨模組300能夠將台400和修整台810配置成，晶圓Wf的研磨面和修整工具820的修整面沿著鉛垂方向設置。在該情況下，臂600和頭500被配置成，能夠使研磨墊502與沿著鉛垂方向配置的晶圓Wf的研磨面接觸而進行研 磨，使研磨墊502與沿著鉛垂方向配置的修整工具820的修整面接觸而進行調節處理。另外，也可以使臂600的全部或者一部分旋轉，以使台400或者修整台810中任一個沿著鉛垂方向配置，配置於臂600的研磨墊502與各檯面垂直。另外，為了調節本實施方式的研磨墊502而示出了金剛石修整工具、樹脂製的毛刷的例子，但也可以使用將高壓流體向研磨墊502的表面供給等非接觸的清洗方式。
此外，在本實施方式中，為了研磨晶圓Wf使用了平板狀的研磨墊502，但也可以使用例如帶狀的研磨構件。圖45A、圖45B、和圖45C表示使用了帶狀的研磨構件的局部研磨裝置的例子。
在圖45A的例子中，頭500具有研磨構件520和安裝到未圖示的旋轉軸的旋轉體522，研磨構件520安裝於該旋轉體522。該旋轉軸可進行旋轉或者角度旋轉，由此，成為可連續地或斷續地進行研磨構件520的進給的機構。在此，對於研磨構件520，也可以是將與通常的CMP研磨墊相同的材質的材料形成為帶狀而成的，另外，也可以是將研磨構件520一體地安裝於未圖示的帶狀的基質構件的與晶圓Wf接觸的面而成的構件。此外，在後者的情況下，研磨構件520也可以配置有與前述的通常的CMP研磨墊相同的材質的研磨墊，也可以是將例如研磨磨粒配置於基質構件而成的構件。在該情況下，為了防止研磨磨粒的脫落，也可以對研磨磨粒表面實施樹脂塗敷、或者利用電沉積將研磨磨粒自身安裝於基質構件。此外，作為基質構件的材質，可列舉出例如聚醯亞胺、橡膠、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、樹脂材料、使纖維浸滲於這些材料而成的複合材料、進而金屬箔中的至少一個或者它們的組合。另外，研磨構件520與晶圓Wf之間的接觸面積可利用旋 轉體522的直徑進行調整。此外，在本實施例中，頭500配置成，將圖示的兩個旋轉軸連結的直線與晶圓Wf垂直，但為了對接觸面積進行調整，也可以頭500配置成上述的直線以0°~90°之間的角度傾斜。另外，雖未圖示，但頭500也可以安裝於相對於晶圓Wf面內水平或者可圓弧運動的臂，形成為可在晶圓Wf面內移動。另外，也可以構成為使頭500整體與用於接觸晶圓Wf或對晶圓Wf進行加壓的汽缸、滾珠螺桿這樣的致動器連接。在這樣的構造中，研磨構件520透過與旋轉軸之間保持距離，使研磨構件520的長度、進而可作用於晶圓Wf的面積增加，從而可使局部研磨處理時的研磨構件520的每單位面積的損耗量減少，不僅可維持晶圓Wf的研磨效率，而且可使研磨構件520長壽命化。
接著，在圖45B中，頭500具有研磨構件520和卷取軸524。該卷取軸524可進行旋轉或者角度旋轉，由此，成為可連續地或斷續地進行研磨構件的進給的機構。在此，對於研磨構件520，也可以是將與通常的CMP研磨墊相同的材質的材料形成為帶狀而成的，另外，雖未圖示，但也可以是將研磨構件520一體地安裝於帶狀的基質構件的與晶圓Wf接觸的面而成的構件。此外，在後者的情況下，研磨構件520也可以配置有與前述的通常的CMP研磨墊相同的材質的研磨墊，也可以是將例如研磨磨粒配置於基質構件而成的構件。在該情況下，為了防止研磨磨粒的脫落，也可以對研磨磨粒表面實施樹脂塗敷、或利用電沉積將研磨磨粒自身安裝於基質構件。此外，作為基質構件的材質，可列舉出例如聚醯亞胺、橡膠、PET、樹脂材料、使纖維浸滲於這些材料而成的複合材料、進而金屬箔中的至少一個或者它們的組合。在本實施例中，研磨構件520一邊向一方向連續或者斷續地 進行進給、一邊實施局部研磨處理。並且，在研磨構件520到達了終端部的情況下，也可以反方向進行進給而再次使用。但是，在進給方向對局部研磨的研磨特性產生影響的情況下，也可以是，在暫且使研磨構件520倒回到開始端之後，再次向相同的進給方向實施局部研磨。另外，研磨構件520與晶圓Wf之間的接觸面積可利用旋轉體524的直徑進行調整。此外，雖未圖示，但是，頭500也可以安裝於相對於晶圓Wf面內可水平或者圓弧運動的臂，形成為可在晶圓Wf面內移動。另外，也可以使頭500整體與用於接觸晶圓Wf或對晶圓Wf進行加壓的汽缸、滾珠螺桿這樣的致動器連接。透過使用具有這樣的卷取式的構造的頭，使研磨構件520的長度、進而可作用於晶圓Wf的面積進一步增加，從而可使局部研磨處理時的研磨構件520的每單位面積的損耗量更加減少，不僅可維持晶圓Wf的研磨效率，而且可使研磨構件520長壽命化。
而且，在圖45C中，頭500具有研磨構件520、卷取軸524以及用於使研磨構件520相對於晶圓Wf接觸及按壓的惰輪530。可根據惰輪530的形狀來定義研磨構件520與晶圓Wf之間的接觸面積。此外，該卷取軸524可進行旋轉或者角度旋轉，由此，成為可連續地或斷續地進行研磨構件的進給的機構。在此，作為惰輪530的形狀，如圖45D所示，截面形狀可列舉出圓形、三角形、四邊形、不等邊三角形中任一個形狀，也可以針對應該局部研磨的區域適當調整惰輪530的截面形狀和進深形狀。對於研磨構件520，也可以是將與通常的CMP研磨墊相同的材質的材料形成為帶狀而成的，另外，雖未圖示，但也可以是將研磨構件520一體地安裝於帶狀的基質構件的與晶圓Wf接觸的面而成的構件。此外，在後者的情況下，研磨構件 520也可以配置有與前述的通常的CMP研磨墊相同的材質的研磨墊，也可以是將例如研磨磨粒配置於基質構件而成的。在該情況下，為了防止研磨磨粒的脫落，也可以對研磨磨粒表面實施樹脂塗敷、或利用電沉積將研磨磨粒自身安裝於基質構件。此外，作為基質構件的材質，可列舉出例如聚醯亞胺、橡膠、PET、樹脂材料、使纖維浸滲於這些材料而成的複合材料、進而金屬箔中的至少一個或者它們的組合。在本實施例中，一邊向一方向連續地或者斷續地傳送研磨構件520，一邊實施局部研磨處理。並且，在研磨構件520到達了終端部的情況下，也可以反方向進行進給而再次使用。但是，在進給方向對局部研磨的研磨特性產生影響的情況下，也可以是，在將研磨構件520暫且倒回到開始端之後，再次向相同的進給方向實施局部研磨。此外，雖未圖示，但也可以是，頭500安裝於相對於晶圓Wf面內可水平或者圓弧運動的臂，並形成為可在晶圓Wf面內移動。另外，也可以是，用於使研磨構件520與晶圓Wf接觸的惰輪530連接於汽缸、滾珠螺桿這樣的致動器532。透過使用具有這樣的卷取式的構造的頭500，研磨構件520能使可作用於晶圓Wf的面積進一步增加，不僅可維持晶圓Wf的研磨效率，而且可使研磨構件520長壽命化。另外，透過使用惰輪530，可進行晶圓Wf與研磨構件520之間的接觸面積的調整。
處理液供給系統700具備用於向晶圓Wf的被研磨面供給純水(DIW)的純水噴嘴710。純水噴嘴710經由純水配管712與純水供給源714連接。在純水配管712設置有能夠對純水配管712進行開閉的開閉閥716。控制裝置900透過對開閉閥716的開閉進行控制，能夠在任意的時刻向晶圓Wf的被研磨面供給純水。
另外，處理液供給系統700具備用於向晶圓Wf的被研磨面供給化學溶液(Chemi)的化學溶液噴嘴720。化學溶液噴嘴720經由化學溶液配管722與化學溶液供給源724連接。在化學溶液配管722設置有能夠對化學溶液配管722進行開閉的開閉閥726。控制裝置900透過對開閉閥726的開閉進行控制，能夠在任意的時刻向晶圓Wf的被研磨面供給化學溶液。
局部研磨模組300能夠借助臂600、頭500、以及研磨墊502向晶圓Wf的被研磨面選擇性地供給純水、化學溶液、或漿液等研磨液。
即、從純水配管712中的位於純水供給源714與開閉閥716之間的部分分支有分支純水配管712a。另外，從化學溶液配管722中的位於化學溶液供給源724與開閉閥726之間的部分分支有分支化學溶液配管722a。分支純水配管712a、分支化學溶液配管722a、以及與研磨液供給源734連接的研磨液配管732在液供給配管740合流。在分支純水配管712a設置有能夠對分支純水配管712a進行開閉的開閉閥718。在分支化學溶液配管722a設置有能夠對分支化學溶液配管722a進行開閉的開閉閥728。在研磨液配管732設置有能夠對研磨液配管732進行開閉的開閉閥736。此外，也可以構成為，研磨液能夠與純水和化學溶液同樣地從頭500的外部向晶圓Wf上供給。
液供給配管740的第一端部與分支純水配管712a、分支化學溶液配管722a、以及研磨液配管732這3個系統的配管連接。液供給配管740穿過臂600的內部、頭500的中央、以及研磨墊502的中央延伸。液供給配管740的第二端部朝向晶圓Wf的被研磨面開口。控制裝置900透過對開閉閥718、開閉閥728、以及開閉閥736的開閉進行控制，能夠在任意的時刻向晶圓Wf的被研磨面供給純水、化學溶液、漿液等研磨液中的任一個、或它們 的任意的組合的混合液。
在本實施方式中，局部研磨模組300經由液供給配管740向晶圓Wf供給處理液，並且使台400繞旋轉軸A進行旋轉或角度旋轉，且使臂600移動，從而使研磨墊502到達到晶圓Wf的任意的位置。在該狀態下，能夠一邊將研磨墊502按壓於處理面，使頭500繞旋轉軸B旋轉一邊對晶圓Wf進行研磨處理。此外，雖是研磨處理的條件，但考慮減少對晶圓Wf的損傷，期望的是，較佳的壓力是3psi以下，更佳是2psi以下。不過，另一方面，在應該處理的區域存在很多的情況下，期望的是各個區域的處理速度較大，在該情況下，期望的是頭500的轉速較大。不過，期望的是考慮處理液的面內分佈而是1000rpm以下。此外，在應該處理的區域在晶圓Wf面內呈同心圓狀存在的情況下，透過使晶圓Wf高速旋轉，也可使處理速度增加。此外，頭500的移動速度是300mm/sec以下。另外，在處理區域的研磨處理中，頭500進行擺動運動為佳。利用該擺動，可使沿著與頭500旋轉的方向垂直的方向產生的研磨不均減少，可進行精度更良好的研磨。此外，在應該處理的區域在晶圓Wf的面內呈同心圓狀存在的情況下，在晶圓Wf旋轉著的狀態下頭進行擺動，但由於晶圓Wf和頭500的轉速和頭500的移動距離的不同，最適的移動速度的分佈不同，因此，期望的是頭500的移動速度在晶圓Wf面內可變。作為該情況的移動速度的變化方式，期望的是，能夠將例如晶圓Wf面內的移動距離分割成複數個區間、針對每個區間設定移動速度的方式。另外，作為處理液流量，為了在晶圓Wf和頭500高速旋轉時，也確保充分的處理液的晶圓面內分佈，大流量較好。但是，另一方面、處理液流量增加導致處理成本的增加，因此，作為流量，期望的是1000ml/min以下，較佳是 500ml/min以下。
作為一個例子，局部研磨模組300具備用於對晶圓Wf的被研磨面的狀態進行檢測的檢測器。圖3是表示一實施方式的具備檢測器的局部研磨模組300的概略結構的圖。此外，在圖3中，為了使說明簡單化，省略了處理液供給系統700和調節部800等的結構的圖示。
如圖3所示，局部研磨模組300具備檢測頭500-2。在檢測頭500-2安裝有用於對晶圓Wf的被研磨面的狀態進行檢測的檢測器。作為一個例子，檢測器能夠設為Wet-ITM(線上即時厚度監測器，In-line Thickness Monitor)。Wet-ITM透過使檢測頭500-2以非接觸狀態存在於晶圓上，在晶圓整個面上移動，能夠對在晶圓Wf上形成的膜的膜厚分佈(或與膜厚相關聯的資訊的分佈)進行檢測(測定)。具體而言，檢測頭500-2一邊在通過晶圓Wf的中心那樣的軌跡上移動，一邊對晶圓Wf上的膜厚分佈進行檢測。
此外，作為檢測器，除了Wet-ITM以外，還能夠使用任意的方式的檢測器。作為例如可利用的檢測方式，能夠採用公知的渦電流式、光學式那樣的非接觸式的檢測方式，另外，也可以採用接觸式的檢測方式。作為接觸式的檢測方式，能夠採用電阻式的檢測：準備具備例如可通電的探針的檢測頭，在使探針與晶圓Wf接觸而進行了通電的狀態下，對晶圓Wf面內進行掃描，從而對膜電阻的分佈進行檢測。另外，作為其他的接觸式的檢測方式，也能夠採用高度差檢測方式：在使探針與晶圓Wf表面接觸了的狀態下，在晶圓Wf面內進行掃描，對探針的上下運動進行監控，從而對表面的凹凸的分佈進行檢測。在接觸式和非接觸式中任一個檢測方式中，所檢測的輸出都是膜厚或者與膜厚相當的信號。在光學式的檢測中，除了 投出的光的反射光量之外，也可以根據晶圓Wf表面的色調的差異來識別膜厚差異。這些檢測器既可以配置於圖3的檢測頭500-2，或者也可以配置於其他任意的場所。
檢測器與控制裝置900連接，由檢測器檢測到的信號由控制裝置900處理。檢測器用的控制裝置900既可以使用與對台400、頭500、以及臂600的動作進行控制的控制裝置900相同的硬體，也可以使用不同的硬體。圖3是使用了相同的硬體的例子，圖4是表示使用了不同的硬體的例子的圖。如圖4所示，在對台400、頭500、以及臂600的動作進行控制的控制裝置900和檢測器用的控制裝置900使用了不同的硬體的情況下，能夠使晶圓Wf的研磨處理、晶圓Wf的表面狀態的檢測以及後續的信號處理所使用的硬體資源分散，能夠整體上使處理高速化。
如圖3所示，檢測頭500-2與臂600獨立地搭載於局部研磨模組300內。檢測頭500-2被搭載於臂600-2。臂600-2構成為可呈圓弧狀擺動，由此，檢測頭500-2可在透過晶圓Wf的中心的軌道(點線部)上移動。檢測頭500-2可與臂600獨立地動作。檢測頭500-2構成為，透過在晶圓Wf上進行掃描，取得與在晶圓Wf上形成的膜的膜厚分佈或膜厚相關聯的信號。此外，在對晶圓Wf上的膜厚進行檢測之際，期望的是，一邊使晶圓Wf旋轉，另外，一邊使檢測頭500-2沿著半徑方向擺動、同時對膜厚進行檢測。由此，可獲得晶圓Wf整個面上的膜厚資訊。此外，也可以是，用於以在晶圓Wf上形成的凹口、定向平面、以及雷射打標中的至少一個為基準位置進行檢測的、與晶圓Wf非接觸地配置的檢測部510-2設置於局部研磨模組300之中或之外，另外，以使台400可從預定位置起進行角度旋轉的方式將旋轉角度檢測 機構搭載於驅動機構410。檢測部510-2配置成不與台400一起旋轉。透過由檢測部510-2對晶圓Wf的凹口、定向平面、以及雷射打標中的至少一個的位置進行檢測，能夠使由檢測頭500-2檢測的膜厚等數據不僅與半徑方向上的位置相關聯，也與圓周方向上的位置相關聯。即、透過基於這樣的與驅動機構410和晶圓Wf的位置有關的指標來使晶圓Wf配置於台400的預定位置，可獲得相對於上述基準位置的晶圓Wf上的膜厚或與膜厚相關聯的信號的分佈。
另外，在本例中，檢測頭500-2與臂600獨立地搭載，但也可以構成為，將檢測頭500-2安裝於臂600，利用臂600的動作來取得膜厚或與膜厚、凹凸及高度資訊相關聯的信號。另外，作為檢測時刻，在本實施方式中，能夠設為晶圓Wf的研磨前、研磨中、和/或研磨後。在獨立地搭載有檢測頭500-2的情況下，即使是在研磨前、研磨後、或者研磨中，也只要是研磨處理的間隔，檢測頭500-2就不與頭500的動作發生干涉。不過，為了儘量使晶圓Wf的處理中的膜厚或與膜厚有關係的信號沒有時間延遲，在晶圓Wf的處理中在由頭500進行的處理的同時進行晶圓Wf的膜厚的檢測之際，根據臂600的動作使檢測頭500-2進行掃描。此外，對於晶圓Wf表面的狀態檢測，在本實施方式中，作為取得膜厚或與膜厚、凹凸及高度資訊相關聯的信號的手段，在局部研磨模組300內搭載有檢測頭500-2，但在例如由局部研磨模組300進行的研磨處理很花費時間這樣的情况下，出於生產力的觀點考慮，該檢測部也可以作為檢測單元配置於局部研磨模組300外。例如，對於ITM，在處理實施的計量中，Wet-ITM是有效的，但在除此之外的處理前或者處理後的膜厚或與膜厚相當的信號的取得中，未必需要搭載於局部研 磨模組300。也可以將ITM搭載於研磨模組外，在使晶圓出入研磨裝置1000之際實施測定。另外，也可以基於由該檢測頭500-2取得的膜厚或與膜厚、凹凸及高度相關聯的信號來對各被研磨區域的研磨終點進行判定。
圖5是對使用了局部研磨模組300的研磨控制的一個例子進行說明的概略圖。如圖5所示，在晶圓Wf的處理面上，膜厚比其他部分Wf-2的膜厚厚的一部分Wf-1形成為同心圓狀。在該情況下，若將頭500的擺動範圍分割成A、B、C，則控制裝置900能夠對頭500進行控制，以使擺動範圍C中的頭500的轉速比擺動範圍A、B中的頭500的轉速大。另外，控制裝置900能夠對頭500進行控制，以使擺動範圍C中的研磨墊502的按壓力比擺動範圍A、B中的研磨墊502的按壓力大。另外，控制裝置900能夠對臂600的擺動速度進行控制，以使擺動範圍C中的研磨時間(研磨墊502的滯留時間)比擺動範圍A、B中的研磨時間大。由此，控制裝置900能夠平坦地對晶圓Wf的研磨處理面進行研磨。
另外，圖6是對使用了局部研磨模組300的研磨控制的一個例子進行說明的概略圖。如圖6所示，在晶圓Wf的處理面上，隨機地形成有膜厚比其他部分Wf-2的膜厚厚的一部分Wf-1。在該情況下，控制裝置900能夠利用驅動機構410使晶圓W進行角度旋轉運動，從而使晶圓W的膜厚較厚的一部分Wf-1的研磨量比其他部分Wf-2的研磨量大。例如，控制裝置900能夠以晶圓的凹口、定向平面、或雷射打標為基準來理解晶圓Wf的膜厚較厚的一部分Wf-1的位置，且利用驅動機構410使晶圓W進行角度旋轉運動，使該位置位於頭500的擺動範圍。具體而言，局部研磨模組300具備對晶圓Wf的凹口、定向平面、和雷射打標中的至少一個進行檢測的檢測部510-2(參照 圖3、圖4)，且使晶圓Wf旋轉任意的預定角度，以使晶圓W的凹口、定向平面、或雷射打標位於頭500的擺動範圍。此外，在本例中，凹口等的檢測部510-2處於局部研磨模組300內，但在即使處於局部研磨模組300之外、所已知的位置資訊可被局部研磨模組300參照的情況(例如：即使晶圓Wf的搬送等運動加進從檢測部到局部研磨模組300之間的範圍內、凹口等的位置最終仍成為某一相同的位置那樣的情況)下，也可以將檢測部設置於局部研磨模組300之外。控制裝置900能夠對頭500進行控制，以在晶圓Wf的膜厚較厚的一部分Wf-1位於頭500的擺動範圍的期間內，使晶圓Wf的膜厚較厚的一部分Wf-1處的頭500的轉速比其他部分Wf-2處的頭500的轉速大。另外，控制裝置900能夠對頭500進行控制，以在晶圓Wf的膜厚較厚的一部分Wf-1位於頭500的擺動範圍的期間內，使晶圓Wf的膜厚較厚的一部分Wf-1處的研磨墊502的按壓力比其他部分Wf-2處的研磨墊502的按壓力大。另外，控制裝置900能夠對臂600的擺動速度進行控制，以使晶圓Wf的膜厚較厚的一部分Wf-1位於頭500的擺動範圍的期間的研磨時間(研磨墊502的滯留時間)比其他部分Wf-2的研磨時間大。另外，控制裝置900能夠進行控制，以在研磨墊502處於晶圓Wf的膜厚較厚的一部分Wf-1之上的位置，且使台400停止了的狀態下使頭500旋轉，從而僅對晶圓Wf的膜厚較厚的一部分Wf-1進行研磨。由此，控制裝置900能夠對研磨處理面進行研磨得平坦。
圖43A中示出用於對與晶圓Wf的膜厚、凹凸及高度相關聯的資訊進行處理的控制電路的例子。首先，局部研磨用控制部先將由HMI(人機界面：Human Machine Interface)設定的研磨處理製程條件和參數結合，並決定基本的局部研磨處理製程條件。此時，局部研磨處理製程條件(製程 條件：recipe)和參數也可以使用從HOST(主機)下載到局部研磨模組300的局部研磨處理製程條件和參數。接下來，製程條件伺服器將基本的局部研磨處理製程條件和製程工作(process job)的研磨處理資訊結合，生成每一個要處理的晶圓Wf的基本的局部研磨處理製程條件。局部研磨製程條件伺服器將要處理的每一個晶圓Wf的局部研磨處理製程條件、儲存於局部研磨用數據庫內的晶圓表面形狀數據、以及與類似晶圓有關的過去的局部研磨後的晶圓表面形狀等數據結合，生成每一個晶圓的局部研磨處理製程條件。此時，儲存於局部研磨用數據庫的晶圓表面形狀數據也可以使用在局部研磨模組300內測定出的該晶圓Wf的數據，也可以使用預先從HOST(主機)下載到局部研磨模組300的數據。局部研磨製程條件伺服器將該局部研磨處理製程條件經由製程條件伺服器向局部研磨模組300發送、或者直接向局部研磨模組300發送。局部研磨模組300按照所接收到的局部研磨處理製程條件對晶圓Wf進行局部研磨。在局部研磨處理結束後，由檢測器對晶圓Wf的表面形狀進行測定，將其結果儲存於局部研磨用數據庫。
圖43B表示從圖43A所示的局部研磨用控制部將晶圓的表面狀態檢測部分割開時的電路圖。透過將處理大量數據的晶圓表面狀態檢測用控制部與局部研磨用控制部分開，降低局部研磨用控制部的數據處理的負荷，能够期待削減製程工作的新創(create)時間、局部研磨處理製程條件的生成所需要的處理時間，能够使局部研磨模組整體的生產率(throughput)提高。
圖7是表示用於使用直徑比處理對象物的直徑大的研磨墊來進行研磨處理的大徑研磨模組3的一個例子的概略結構的圖。如圖7所示， 大徑研磨模組3具備：研磨台30A，其安裝有具有研磨面的研磨墊(研磨器具)10；頂環31A，其用於一邊保持晶圓Wf而將晶圓Wf按壓於研磨台30A上的研磨墊10一邊進行研磨；以及研磨液供給噴嘴32A，其用於向研磨墊10供給研磨液、修整液(例如純水)。雖未圖示，但大徑研磨模組3能夠構成為，還具備：修整工具，其用於進行研磨墊10的研磨面的修整；和噴霧器，其對液體(例如純水)和氣體(例如氮氣)的混合流體或液體(例如純水)進行噴射以將研磨面上的漿液、研磨生成物、和由修整形成的墊殘渣去除。
如圖7所示，頂環31A支承於頂環軸36。在研磨台30A的上表面粘貼有研磨墊10。研磨墊10的上表面形成對晶圓Wf進行研磨的研磨面。此外，也能夠使用固定磨粒來替代研磨墊10。如箭頭所示，頂環31A和研磨台30A構成為繞其軸心進行旋轉。晶圓Wf利用真空吸附保持於頂環31A的下表面。在研磨時，在從研磨液供給噴嘴32A向研磨墊10的研磨面供給著研磨液的狀態下，作為研磨對象的晶圓Wf被頂環31A按壓於研磨墊10的研磨面而被研磨。大徑研磨模組3由控制裝置900控制。大徑研磨模組3的控制裝置900既可以使用與圖2的局部研磨模組300的控制裝置900相同的硬體，另外，也可以使用不同的硬體。不過，在使用不同的硬體的情況下，需要構成為能夠在兩個控制裝置之間進行數據通信。
作為一實施方式，如圖1所示，局部研磨模組300和大徑研磨模組3能夠裝入一個研磨裝置1000。透過將由局部研磨模組300進行的研磨(以下記載為「局部研磨」)、由大徑研磨模組3進行的研磨(以下記載為「整體研磨」)、以及由檢測器進行的晶圓Wf的表面狀態的檢測組合起來，能夠進行各種研磨處理。此外，在由局部研磨模組300進行的局部研磨中，能夠 不是對晶圓Wf的整個表面而僅對一部分進行研磨，或、在進行晶圓Wf的整個表面的研磨處理中，能夠在晶圓Wf的表面的一部分變更研磨條件來進行研磨。
首先，說明在整體研磨之前進行局部研磨的研磨處理方法。
圖8是使用了研磨裝置1000的研磨處理的流程的一個例子的流程圖。首先，先對作為研磨對象物的晶圓Wf的表面的狀態進行檢測。表面狀態是與在晶圓Wf上形成的膜的膜厚、表面的凹凸有關的資訊(位置、尺寸、高度等)等，可由上述的檢測器和檢測部510-2檢測。接著，根據檢測到的晶圓Wf的表面狀態來製作研磨製程條件。在本例中，製作出以下研磨製程條件，在該研磨製程條件中，最初利用局部研磨使晶圓Wf上的局部的凸部平坦化，利用之後的整體研磨對晶圓Wf的整體進行研磨，從而使晶圓Wf成為所期望的表面狀態。在此，研磨製程條件由複數個處理步驟構成，作為各步驟中的參數，對於例如局部研磨模組來說，可列舉出處理時間、研磨墊502的相對於晶圓Wf及相對於配置到修整台的修整工具的接觸壓力或者載荷、研磨墊502及晶圓Wf的轉速、頭500的移動模式和移動速度、研磨墊處理液的選擇和流量、修整台810的轉速、研磨終點的檢測條件。另外，在局部研磨中，需要基於由上述的檢測器和檢測部510-2取得的與晶圓Wf面內的膜厚、凹凸有關的資訊來決定晶圓Wf面內的研磨頭的動作。對於例如頭500在晶圓Wf的面內的各被研磨區域中的滯留時間，作為與針對該決定的參數，可列舉出例如與所期望的膜厚、凹凸狀態相當的靶值、上述的研磨條件中的研磨速度。在此，對於研磨速度，由於研磨條件的不同而不同，因此，也可以是，作為數據庫儲存於控制部內，若設定研磨條件，則自動地 算出。可根據這些參數和所取得的與晶圓Wf面內的膜厚、凹凸有關的資訊算出頭500在晶圓Wf面內的滯留時間。另外，如隨後論述那樣，前測定、局部研磨、整體研磨、清洗的路線由於晶圓Wf的狀態、所使用的處理液的不同而不同，因此，也可以進行這些結構元件的搬送路線的設定。另外，也可以進行晶圓Wf面內的膜厚、凹凸數據的取得條件的設定。另外，在如隨後論述那樣處理後的Wf狀態沒有達到容許水準的情況下，需要實施再次研磨，但也可以設定該情況的處理條件(再次研磨的反復次數等)。之後，按照所製作的研磨製程條件，進行局部研磨和整體研磨。此外，在本例和以下說明的其他例子中，晶圓Wf的清洗能夠在任意的時刻進行。在例如局部研磨和整體研磨中所使用的處理液不同、無法忽視局部研磨的處理液對整體研磨的污染的情況下，出於防止該污染的目的，也可以在局部研磨和整體研磨各自的研磨處理之後進行晶圓Wf的清洗。另外，相反，在處理液是相同的情況、能夠忽視處理液的污染那樣的處理液的情況下，也可以在進行局部研磨和整體研磨這兩者之後進行晶圓Wf的清洗。
圖9是使用了研磨裝置1000的研磨處理的流程的一個例子的流程圖。與圖8的例同樣地，首先，對作為研磨對象物的晶圓Wf的表面的狀態進行檢測，根據晶圓Wf的表面狀態來製作研磨製程條件。在本例中，在進行了局部研磨之後，再次對晶圓Wf的表面狀態進行檢測。之後，利用控制裝置900對晶圓的表面狀態是不是容許水準進行判斷。能夠基於例如晶圓Wf表面的局部的突出部的數量、大小來判斷。在不是容許水準的情況下，根據檢測到的表面狀態再次製作研磨製程條件，進行局部研磨。只要晶圓Wf的表面狀態處於容許水準，就接著進行整體研磨。
圖10是使用了研磨裝置1000的研磨處理的流程的一個例子的流程圖。與圖8、圖9的例同樣地，首先對作為研磨對象物的晶圓Wf的表面的狀態進行檢測，根據晶圓Wf的表面狀態來製作研磨製程條件。在本例中，基於研磨製程條件進行局部研磨和整體研磨後，對晶圓Wf的表面狀態進行檢測。之後，利用控制裝置900對晶圓的表面狀態是不是處於容許水準進行判斷。在晶圓的表面狀態不是容許水準的情況下，進行局部研磨和整體研磨這兩者、或、進一步進行整體研磨。是進行局部研磨和整體研磨這兩者、或還是僅進行整體研磨的判斷能夠根據檢測到的表面狀態來決定。在例如在晶圓Wf上存在未處於容許水準的局部的突出部的情況下，進行局部研磨和整體研磨這兩者或者僅進行局部研磨，使在晶圓Wf上不存在局部的突出部，但在晶圓上的整體的膜厚比目標的膜厚大的情況下，能夠僅進行整體研磨。
圖11是使用了研磨裝置1000的研磨處理的流程的一個例子的流程圖。與圖8~圖10的例同樣地，首先，對作為研磨對象物的晶圓Wf的表面的狀態進行檢測，根據晶圓Wf的表面狀態來製作研磨製程條件。在本例中，進行局部研磨，之後，對晶圓Wf的表面狀態進行檢測。根據檢測到的表面狀態對表面狀態是否是容許水準進行判斷。在晶圓Wf的表面狀態不是容許水準的情況下，以與檢測到的表面狀態相應的研磨製程條件再次進行局部研磨，在表面狀態是容許水準的情況下，進入整體研磨。若整體研磨結束，則再次對晶圓Wf的表面狀態進行檢測。在晶圓Wf的表面狀態不是容許水準的情況下，返回局部研磨或整體研磨，以與檢測到的表面狀態相應的研磨製程條件再次進行研磨。
以上的例子均是在整體研磨之前執行局部研磨的。透過在整體研磨之前執行局部研磨，具有以下的優點。在局部研磨處理中，僅將研磨作用施加於基板的局部的膜厚偏差的區域，因此，在存在複數個膜厚偏差區域的情況下，需要減少對各個膜厚偏差區域的處理時間。用於研磨處理的研磨漿液使用與在隨後的整體研磨工序中所使用的研磨漿液不同的漿液(例如可獲得高研磨速度的研磨漿液)的做法也是一個對策。不過，在整體研磨之後實施局部研磨的情況下，若整體研磨所使用的漿液和局部研磨所使用的漿液不同，則在局部研磨後成為不同的漿液在晶圓表面上同時殘留的狀態，因此，存在導致之後的清洗工序中的清洗性能的降低的可能性。與此相對，在進行整體研磨前實施局部研磨的情況下，在局部研磨處理後殘留到晶圓表面的漿液在之後的整體研磨工序中透過研磨而被去除，因此，能將對之後的清洗工序中的清洗性能的衝擊降低得比在整體研磨後實施局部研磨的情況的該衝擊低。
另一方面，在包括具備局部研磨用的研磨墊的局部研磨模組300和具備整體研磨用的大徑研磨墊的大徑研磨模組3的研磨裝置1000中，也能夠以在進行了整體研磨之後進行局部研磨的方式進行控制。
圖12是使用了研磨裝置1000的研磨處理的流程的一個例子的流程圖。首先，先對作為研磨對象物的晶圓Wf的表面的狀態進行檢測。表面狀態是與在晶圓Wf上形成的膜的膜厚、表面的凹凸有關的資訊(位置、尺寸、高度等)等，由上述的檢測器進行檢測。接著，根據檢測到的晶圓Wf的表面狀態來製作研磨製程條件。在本例中，製作最初進行整體研磨、之後進行局部研磨而使局部的凸部平坦化、從而使晶圓Wf成為所期望的表 面狀態那樣的研磨製程條件。之後，按照所製作的研磨製程條件，進行整體研磨和局部研磨。
圖13是使用了研磨裝置1000的研磨處理的流程的一個例子的流程圖。與圖12的例不同，首先，以預定的製程條件進行整體研磨。預定的製程條件與個別的晶圓Wf的表面狀態無關，能夠設為為了將根據半導體器件的製造工序預先設想的膜厚去除而設定的製程條件。之後，對晶圓Wf的表面的狀態進行檢測。根據檢測到的晶圓Wf的表面狀態來製作局部研磨的製程條件，而進行局部研磨。
圖14是使用了研磨裝置1000的研磨處理的流程的一個例子的流程圖。在本例中，與圖12的例同樣地，最初晶圓Wf的表面狀態被檢測。之後，根據檢測到的晶圓Wf的表面狀態來製作研磨製程條件，可連續地進行整體研磨和局部研磨。之後，再次對晶圓Wf的表面狀態進行檢測，對表面狀態是否是容許水準進行判斷。在晶圓Wf的表面狀態不是容許水準的情況下，返回整體研磨或局部研磨的工序，根據檢測到的表面狀態製作研磨製程條件，再次進行研磨處理。
圖15是使用了研磨裝置1000的研磨處理的流程的一個例子的流程圖。在本例中，與圖13的例同樣地，最初以預定的製程條件進行整體研磨。在進行了整體研磨之後，晶圓Wf的表面狀態被檢測。之後，根據檢測到的晶圓Wf的表面狀態來製作局部研磨製程條件，可進行局部研磨。在進行了局部研磨之後，再次對晶圓Wf的表面狀態進行檢測，對表面狀態是否是容許水準進行判斷。在晶圓Wf的表面狀態不是容許水準的情況下，根據檢測到的表面狀態製作研磨製程條件，返回整體研磨或局部研磨的工 序。
也可變更局部研磨、整體研磨、晶圓Wf的表面狀態的檢測、以及清洗工序的時刻而進行上述的以外的研磨處理。
如以上那樣，研磨裝置1000具備局部研磨模組300和大徑研磨模組3，因此，能夠對基板的整體進行研磨，並且僅對基板的特定的部分進行研磨。因此，能够使局部的膜厚和形狀的偏差減小及消除，可實現理想的研磨量分布。此外，在本說明書中，對局部研磨模組和大徑研磨模組這兩者裝入到一個研磨裝置的例子進行了說明，但也能夠將局部研磨模組和大徑研磨模組設為獨立的研磨裝置，使晶圓Wf在兩個研磨裝置之間出入來實現在本說明書中說明的研磨處理。
以下，表示使用了局部研磨模組的研磨裝置和研磨裝置的處理的例子。
(例1)
圖16A~圖16E是表示作為一個例子的研磨裝置的處理的流程圖。例1的研磨裝置是具備如下結構元件的研磨裝置：裝載/卸載單元，其具備FOUP(前開式晶圓傳送盒：Front Opening Unified Pod)，該FOUP是收納晶圓Wf並能確保獨立的環境的密閉容器；搬送機構，其用於在研磨裝置內搬送晶圓Wf；定位器(aligner)，其進行晶圓Wf的對位；檢測器，其用於對晶圓Wf的表面狀態進行檢測；局部研磨模組；晶圓清洗模組；晶圓乾燥模組；以及控制裝置。本例的研磨裝置的這些模組能夠設為上述的結構元件。此外，本例的研磨裝置不具備大徑研磨模組。
與圖16A~圖16E一起說明本例的研磨裝置的動作。
首先，在研磨裝置的FOUP配置有要處理的晶圓Wf(S1-1)。晶圓Wf向FOUP的配置可利用研磨裝置的外部的搬送機構等預先進行。接著，設定要對晶圓Wf實施的處理的製程條件(S1-2)。處理製程條件能夠包括例如處理時間、參照研磨速度、研磨時的按壓力或研磨壓力、晶圓的旋轉速度(使晶圓旋轉的情況)、晶圓移動速度(使晶圓沿著XY方向移動的情況)、研磨頭旋轉速度、所使用的液體(漿液、化學溶液、純水等)的設定、研磨頭的擺動速度、修整工具的旋轉速度、反饋次數(再次研磨的情況的次數限制)、研磨的結束條件、晶圓的搬送路線等。
以後，按照處理製程條件開始處理(S1-3)。利用搬送機構從FOUP取得晶圓Wf(S1-4)。之後，利用搬送機構使晶圓Wf移動到定位器。(S1-5)。之後，將晶圓Wf配置於定位器(S1-6)。利用定位器進行晶圓Wf的對位(S1-7)。在定位器中，以例如晶圓Wf的凹口、定向平面、以及雷射打標中的至少一個為基準位置來進行對位。之後，利用搬送機構從定位器取得晶圓Wf(S1-8)。之後，使晶圓Wf移動到表面狀態檢測裝置(S1-9)。之後，將晶圓Wf配置於表面狀態檢測裝置(S1-10)。此外，在表面狀態檢測裝置包括晶圓Wf的對位功能的情況下，也可以省略由定位器進行的對位，使晶圓Wf從FOUP移動到表面狀態檢測裝置(S1-11~S1-13)。
之後，在表面狀態檢測裝置上對晶圓Wf精細地進行對位(S1-14)。此外，如果不需要該工序，就也可以省略。之後，對晶圓Wf的表面狀態進行檢測(S1-15)。之後，利用搬送機構從表面狀態檢測裝置取得晶圓Wf(S1-16)。之後，使晶圓Wf移動到定位器(S1-17)。之後，將晶圓Wf配置於定位器(S1-18)。之後，利用定位器進行晶圓Wf的對位(S1-19)。 之後，利用搬送機構從定位器取得晶圓Wf(S1-20)。之後，使晶圓Wf移動到局部研磨模組(S1-21)。之後，將晶圓Wf配置於局部研磨模組的載置台(S1-22)。此外，在局部研磨模組具有晶圓Wf的對位機構的情況下，也可以省略由定位器進行的對位，使晶圓Wf從表面狀態檢測裝置向局部研磨模組移動(S1-23~S1-25)。
之後，在局部研磨模組上，對晶圓Wf精細地進行對位(S1-26)。此外，如果不需要該工序，就也可以省略。之後，對晶圓Wf進行局部研磨(S1-27)。此時，根據在S1-2中設定的處理製程條件和在S1-15中檢測到的晶圓Wf的表面狀態算出目標的研磨量的分佈，基於該研磨量的分佈來決定局部研磨的條件，按照決定的條件來進行局部研磨。之後，利用搬送機構從局部研磨模組取得晶圓Wf(S1-28)。之後，使晶圓Wf移動到清洗模組(S1-29)。之後，對晶圓Wf進行清洗(S1-30)。之後，利用搬送機構從清洗模組取得晶圓Wf(S1-31)。之後，使晶圓Wf移動到乾燥模組(S1-32)。之後，將晶圓Wf配置於乾燥模組(S1-33)。之後，使晶圓Wf乾燥(S1-34)。之後，利用搬送機構從乾燥模組取得晶圓Wf(S1-35)。之後，使晶圓Wf移動到定位器(S1-36)。之後，將晶圓Wf配置於定位器(S1-37)。之後，利用定位器進行晶圓Wf的對位(S1-38)。之後，利用搬送機構從定位器取得晶圓Wf(S1-39)。之後，使晶圓Wf移動到表面狀態檢測裝置(S1-40)。之後，將晶圓Wf配置於表面狀態檢測裝置(S1-41)。此外，在表面狀態檢測裝置包括晶圓的對位功能的情況下，也可以省略由定位器進行的對位，使晶圓Wf從乾燥模組移動到表面狀態檢測裝置(S1-42~S1-44)。之後，在表面狀態檢測裝置上對晶圓Wf精細地進行對位(S1-45)。 此外，如果不需要該工序，就也可以省略。之後，對晶圓Wf的表面狀態進行檢測(S1-46)。之後，對晶圓Wf的表面狀態的適當與否進行判斷(S1-47)。作為適當與否的判斷基準的指標，是例如被研磨面的殘膜、表面形狀和與這些相當的信號的晶圓Wf面內的分佈、或者研磨量的晶圓Wf面內的分佈，以這些指標中的至少一個為判斷基準。對例如目標的殘膜狀態、形狀狀態、以及研磨量中的至少一個與在S1-46中測定到的殘膜狀態、形狀狀態、以及研磨量中的至少一個進行比較，來對晶圓的表面狀態的適當與否進行判斷。如果這些指標沒有達到目標值或者目標的範圍內，就返回S1-16，再次進行局部研磨。此時，在再次進行局部研磨時，根據在S1-2中設定的處理製程條件和在S1-46中檢測到的晶圓Wf的表面狀態再次算出目標的研磨量的分佈，基於該研磨量的分佈來決定局部研磨的條件，按照決定的條件來進行局部研在磨。S1-47中，若判斷為這些指標達到了目標值或者目標的範圍內，則利用搬送機構從表面狀態檢測裝置取得晶圓Wf(S1-48)。之後，使晶圓Wf移動到FOUP(S1-49)。之後，將晶圓Wf收納於FOUP(S1-50)。之後，結束研磨裝置的處理(S1-51)。
(例2)
圖17A~圖17D是表示作為一個例子的研磨裝置的處理的流程圖。例2的研磨裝置的硬體結構與例1的研磨裝置相同。與圖17A~圖17D一起說明本例的研磨裝置的動作。
S2-1~S2-28與例1的S1-1~S1-28相同，因此，省略說明。在S2-28中，在利用搬送機構從局部研磨模組取得了晶圓Wf之後，使晶圓 Wf移動到定位器(S2-29)。之後，將晶圓Wf配置於定位器(S2-30)。之後，利用定位器進行晶圓Wf的對位(S2-31)。之後，利用搬送機構從定位器取得晶圓Wf(S2-32)。之後，使晶圓Wf移動到表面狀態檢測裝置(S2-33)。之後，將晶圓Wf配置於表面狀態檢測裝置(S2-34)。此外，在表面狀態檢測裝置包括晶圓Wf的對位功能的情況下，也可以省略由定位器進行的對位，使晶圓Wf從局部研磨模組移動到表面狀態檢測裝置(S2-35~S2-37)。之後，在表面狀態檢測裝置上對晶圓Wf精細地進行對位(S2-38)。此外，如果不需要該工序，就也可以省略。之後，對晶圓Wf的表面狀態進行檢測(S2-39)。之後，對晶圓Wf的表面狀態的適當與否進行判斷(S2-40)。作為適當與否的判斷基準的指標，是例如被研磨面的殘膜、表面形狀和與這些相當的信號的晶圓Wf面內的分佈、或者研磨量的晶圓Wf面內的分佈，以這些中的至少一個為判斷基準。對例如目標的殘膜狀態、形狀狀態、以及研磨量中的至少一個與在S1-46中測定到的殘膜狀態、形狀狀態、以及研磨量中的至少一個進行比較，來對晶圓的表面狀態的適當與否進行判斷。如果這些指標沒有達到目標值或者目標的範圍內，就返回S2-16，再次進行局部研磨。此時，在再次進行局部研磨時，根據在S2-2中設定的處理製程條件和在S2-39中檢測到的晶圓Wf的表面狀態再次算出目標的研磨量的分佈，基於該研磨量的分佈來決定局部研磨的條件，按照決定的條件來進行局部研磨。在S2-40中，若判斷為這些指標達到了目標值或目標的範圍內，則利用搬送機構從表面狀態檢測裝置取得晶圓Wf(S2-41)。
之後，使晶圓Wf移動到清洗模組(S2-42)。之後，對晶圓Wf進行清洗(S2-43)。之後，利用搬送機構從清洗模組取得晶圓(S2-44)。 之後，使晶圓Wf移動到乾燥模組(S2-45)。之後，將晶圓Wf配置於乾燥模組(S2-46)。之後，使晶圓Wf乾燥(S2-47)。之後，利用搬送機構從乾燥模組取得晶圓Wf(S2-48)。之後，使晶圓Wf移動到FOUP(S2-49)。之後，將晶圓Wf收納於FOUP(S2-50)。之後，結束研磨裝置的處理(S2-51)。
(例3)
圖18A~圖18C是表示作為一個例子的研磨裝置的處理的流程圖。例3的研磨裝置的硬體結構與例1、2的研磨裝置相同。與圖18A~圖18C一起說明本例的研磨裝置的動作。
S3-1~S3-28與例1的S1-1~S1-28相同，因此，省略說明。在利用搬送機構從局部研磨模組取得了晶圓Wf之後，使晶圓Wf移動到清洗模組(S3-29)。之後，對晶圓Wf進行清洗(S3-30)。之後，利用搬送機構從清洗模組取得晶圓(S3-31)。之後，使晶圓Wf移動到乾燥模組(S3-32)。之後，將晶圓Wf配置於乾燥模組(S3-33)。之後，使晶圓Wf乾燥(S3-34)。之後，利用搬送機構從乾燥模組取得晶圓Wf(S3-35)。之後，使晶圓Wf移動到FOUP(S3-36)。之後，將晶圓Wf收納於FOUP(S3-37)。之後，結束研磨裝置的處理(S3-38)。
(例4)
圖19A~圖19E是表示作為一個例子的研磨裝置的處理的流程圖。例4的研磨裝置是具備如下結構元件的研磨裝置：裝載/卸載單元，其具備FOUP(前開式晶圓傳送盒：Front Opening Unified Pod)，該FOUP是收納晶圓Wf 並能確保獨立的環境的密閉容器；搬送機構，其用於在研磨裝置內搬送晶圓；定位器，其進行晶圓Wf的對位；檢測裝置，其用於對晶圓Wf的表面狀態進行檢測；局部研磨模組；大徑研磨模組；晶圓清洗模組；晶圓乾燥模組；以及控制裝置。本例的研磨裝置的這些模組能夠設為上述的結構元件。
與圖19A~圖19E一起說明本例的研磨裝置的動作。S4-1~S4-48與例1的S1-1~S1-48相同，因此，省略說明。若由局部研磨模組進行的局部研磨結束(S4-1~S4-48)，則保持於搬送機構的晶圓Wf移動至向大徑研磨模組(S4-49)。之後，晶圓Wf保持於大徑研磨模組的頂環(S4-50)。之後，按照在S4-2中設定的處理製程條件對晶圓Wf進行整體研磨(S4-51)。之後，將晶圓從頂環釋放，將晶圓Wf轉交給搬送機構(S4-52)。之後，使晶圓Wf向清洗模組移動(S4-53)。之後，對晶圓Wf進行清洗(S4-54)。之後，利用搬送機構從清洗模組取得晶圓(S4-55)。之後，使晶圓Wf移動到乾燥模組(S4-56)。之後，將晶圓Wf配置於乾燥模組(S4-57)。之後，使晶圓Wf乾燥(S4-58)。之後，利用搬送機構從乾燥模組取得晶圓Wf(S4-59)。之後，使晶圓Wf移動到FOUP(S4-60)。之後，將晶圓Wf收納於FOUP(S4-61)。之後，結束研磨裝置的處理(S4-62)。
(例5)
圖20A~圖20D是表示作為一個例子的研磨裝置的處理的流程圖。例5的研磨裝置的硬體結構與例4的研磨裝置相同。與圖20A~圖20D一起說明本例的研磨裝置的動作。S5-1~S5-48與例2的S2-1~S2-48相同。另外，本例的S5-49~S5-62與例4的S4-49~S4-62相同。
(例6)
圖21A~圖21D是表示作為一個例子的研磨裝置的處理的流程圖。例6的研磨裝置的硬體結構與例4的研磨裝置相同。與圖21A~圖21D一起說明本例的研磨裝置的動作。S6-1~S6-41與例2的S2-1~S2-41相同。若由局部研磨模組進行的局部研磨結束(S6-1~S6-41)，則保持於搬送機構的晶圓Wf移動至大徑研磨模組(S6-42)。之後，晶圓Wf保持於大徑研磨模組的頂環(S6-43)。之後，按照在S6-2中設定的處理製程條件對晶圓Wf進行整體研磨(S6-44)。之後，將晶圓Wf從頂環釋放，將晶圓Wf轉交給搬送機構(S6-45)。之後，使晶圓Wf向清洗模組移動(S6-46)。之後，對晶圓Wf進行清洗(S6-47)。之後，利用搬送機構清洗模組取得晶圓(S6-48)。之後，使晶圓Wf移動到乾燥模組(S6-49)。之後，將晶圓Wf配置於乾燥模組(S6-50)。之後，使晶圓Wf乾燥(S6-51)。之後，利用搬送機構從乾燥模組取得晶圓Wf(S6-52)。之後，使晶圓Wf移動到FOUP(S6-53)。之後，將晶圓收納於FOUP(S6-54)。之後，結束研磨裝置的處理(S6-55)。
(例7)
圖22A~圖22G是表示作為一個例子的研磨裝置的處理的流程圖。例7的研磨裝置的硬體結構與例4的研磨裝置相同。與圖22A~圖22G一起說明本例的研磨裝置的動作。S7-1~S7-35與例4的S4-1~S4-35相同。若利用S7-35將晶圓Wf從乾燥模組向搬送機構轉交，則使晶圓Wf向大徑研磨模組移動(S7-36)。之後，晶圓Wf保持於大徑研磨模組的頂環(S7-37)。之後， 按照在S7-2中設定的處理製程條件對晶圓Wf進行整體研磨(S7-38)。之後，將晶圓Wf從頂環釋放，將晶圓Wf轉交給搬送機構(S7-39)。之後，使晶圓Wf向清洗模組移動(S7-40)。之後，對晶圓Wf進行清洗(S7-41)。之後，利用搬送機構從清洗模組取得晶圓Wf(S7-42)。之後，使晶圓Wf移動到乾燥模組(S7-43)。之後，將晶圓Wf配置於乾燥模組(S7-44)。之後，使晶圓Wf乾燥(S7-45)。之後，利用搬送機構從乾燥模組取得晶圓Wf(S7-46)。
之後，使晶圓Wf移動到定位器(S7-47)。之後，將晶圓Wf配置於定位器(S7-48)。之後，利用定位器進行晶圓Wf的對位(S7-49)。之後，利用搬送機構從定位器取得晶圓Wf(S7-50)。之後，使晶圓Wf移動到表面狀態檢測裝置(S7-51)。之後，將晶圓Wf配置於表面狀態檢測裝置(S7-52)。此外，在表面狀態檢測裝置包括晶圓Wf的對位功能的情況下，也可以省略由定位器進行的對位，使晶圓Wf從乾燥模組移動到表面狀態檢測裝置(S7-53~S7-55)。之後，在表面狀態檢測裝置上，對晶圓Wf精細地進行對位(S7-56)。此外，如果不需要該工序，就也可以省略。之後，對晶圓Wf的表面狀態進行檢測(S7-57)。之後，對晶圓Wf的表面狀態的適當與否進行判斷(S7-58)。作為適當與否的判斷基準的指標，是例如被研磨面的殘膜、表面形狀和與這些相當的信號的晶圓Wf面內的分佈、或者研磨量的晶圓Wf面內的分佈，以這些中的至少一個為判斷基準。對例如目標的殘膜狀態、形狀狀態、以及研磨量中的至少一個與在S1-46中測定到的殘膜狀態、形狀狀態、以及研磨量中的至少一個進行比較，來對晶圓的表面狀態的適當與否進行判斷。在S7-58中，若判斷為這些指標達到了目標值或者目標的範圍內，就利用搬送機構從表面狀態檢測裝置取得晶圓Wf(S7-59)。之後， 使晶圓Wf移動到FOUP(S7-60)。之後，將晶圓Wf收納於FOUP(S7-61)。之後，結束研磨裝置的處理(S7-62)。
在S7-58中，如果這些指標沒有達到目標值或目標的範圍內，就進入S7-63，再次進行局部研磨。例7的S7-63~S7-96中進行的局部研磨、清洗、乾燥、測定的反饋控制與例1的S1-16~S1-51中說明的反饋控制相同，因此，省略說明。
(例8)
圖23A~圖23H是表示作為一個例子的研磨裝置的處理的流程圖。例8的研磨裝置的硬體結構與例4的研磨裝置相同。與圖23A~圖23H一起說明本例的研磨裝置的動作。S8-1~S8-74與例7的S7-1~S7-74相同。在例8中，若在S8-74中進行局部研磨，則與例7不同，不經由清洗工序和乾燥工序，就進行晶圓Wf的表面狀態的檢測(S8-75~S8-85)。之後，對晶圓Wf的表面狀態的適當與否進行判斷(S8-86)。作為適當與否的判斷基準的指標，是例如被研磨面的殘膜、表面形狀和與這些相當的信號的晶圓Wf面內的分佈、或者研磨量的晶圓Wf面內的分佈，以這些中的至少一個為判斷基準。對例如目標的殘膜狀態、形狀狀態、以及研磨量中的至少一個與在S1-46中測定到的殘膜狀態、形狀狀態、以及研磨量中的至少一個進行比較，來對晶圓的表面狀態的適當與否進行判斷。在S8-86中，如果這些指標沒有達到目標值或者目標的範圍內，就進入S8-63，再次進行局部研磨。在S8-86中，若判斷為這些指標達到了目標值或者目標的範圍內，就進行晶圓Wf的清洗和乾燥，使晶圓Wf返回FOUP而結束處理(S8-87~S8-96)。
(例9)
圖24A~圖24F是表示作為一個例子的研磨裝置的處理的流程圖。例9的研磨裝置的硬體結構與例4的研磨裝置相同。與圖24A~圖24F一起說明本例的研磨裝置的動作。S9-1~S9-39與例7的S7-1~S7-39相同。在例9中，在由S9-38進行整體研磨之後，不經由清洗工序和乾燥工序就進行晶圓Wf的表面狀態的檢測(S9-40~S9-50)。之後，對晶圓Wf的表面狀態的適當與否進行判斷(S9-51)。作為適當與否的判斷基準的指標，是例如被研磨面的殘膜、表面形狀和與這些相當的信號的晶圓Wf面內的分佈、或者研磨量的晶圓Wf面內的分佈，以這些中的至少一個為判斷基準。對例如目標的殘膜狀態、形狀狀態、以及研磨量中的至少一個與在S1-46中測定到的殘膜狀態、形狀狀態、以及研磨量中的至少一個進行比較，來對晶圓的表面狀態的適當與否進行判斷。在S9-51中，如果這些指標沒有達到目標值或者目標的範圍內，就進入S9-63，再次進行局部研磨。在S9-51中，若判斷為這些指標達到了目標值或者目標的範圍內，就進行晶圓Wf的清洗和乾燥，使晶圓Wf返回FOUP而結束處理(S9-52~S9-62)。S9-63以後的局部研磨、清洗、乾燥、檢測的反饋控制與例7的S7-63~S7-96相同，因此，省略說明。
(例10)
圖25A~圖25F是表示作為一個例子的研磨裝置的處理的流程圖。例10的研磨裝置的硬體結構與例4的研磨裝置相同。與圖25A~圖25F一起說明本例的研磨裝置的動作。S10-1~S10-28與例7的S7-1~S7-28相同。在例10中， 在由S10-27進行局部研磨之後，不經由其他工序就立即進行整體研磨(S10-29~S10-31)。之後，經由清洗工序、乾燥工序並對晶圓Wf的表面狀態進行檢測(S10-32~S10-50)。之後，對晶圓Wf的表面狀態的適當與否進行判斷(S10-51)。作為適當與否的判斷基準的指標，是例如被研磨面的殘膜、表面形狀和與這些相當的信號的晶圓Wf面內的分佈、或者研磨量的晶圓Wf面內的分佈，以這些中的至少一個為判斷基準。對例如目標的殘膜狀態、形狀狀態、以及研磨量中的至少一個與在S1-46中測定到的殘膜狀態、形狀狀態、以及研磨量中的至少一個進行比較，來對晶圓的表面狀態的適當與否進行判斷。在S10-51中，如果這些指標沒有達到目標值或者目標的範圍內，就進入S10-56，再次進行局部研磨。在S10-51中，若判斷為這些指標達到了目標值或者目標的範圍內，則使晶圓Wf返回FOUP而結束處理(S10-52~S10-55)。S10-56以後的局部研磨、清洗、乾燥、檢測的反饋控制與例7的S7-63~S7-96相同，因此，省略說明。
(例11)
圖26A~圖26G是表示作為一個例子的研磨裝置的處理的流程圖。例11的研磨裝置的硬體結構與例4的研磨裝置相同。與圖26A~圖26G一起說明本例的研磨裝置的動作。S11-1~S11-62與例9的S9-1~S9-62相同。另外，S11-63~S11-96與例8的S8-63~S8-96相同。
(例12)
圖27A~圖27G是表示作為一個例子的研磨裝置的處理的流程圖。例12 的研磨裝置的硬體結構與例4的研磨裝置相同。與圖27A~圖27G一起說明本例的研磨裝置的動作。S12-1~S12-55與例10的S10-1~S10-55相同。另外，S12-56~S12-89與例8的S8-63~S8-96相同。
(例13)
圖28A~圖28F是表示作為一個例子的研磨裝置的處理的流程圖。例13的研磨裝置的硬體結構與例4的研磨裝置相同。與圖28A~圖28F一起說明本例的研磨裝置的動作。S13-1~S13-32與例10的S10-1~S10-32相同。另外，S13-33~S13-55與例11的S11-40~S11-62相同。另外，S13-56~S13-89與例10的S10-56~S10-89相同。
(例14)
圖29A~圖29G是表示作為一個例子的研磨裝置的處理的流程圖。例14的研磨裝置的硬體結構與例4的研磨裝置相同。與圖29A~圖29G一起說明本例的研磨裝置的動作。S14-1~S14-55與例13的S13-1~S13-55相同。另外，S14-56~S14-89與例8的S8-63~S8-96相同。
(例15)
圖30A~圖30C是表示作為一個例子的研磨裝置的處理的流程圖。例15的研磨裝置的硬體結構與例4的研磨裝置相同。與圖30A~圖30C一起說明本例的研磨裝置的動作。S15-1~S15-46與例7的S7-1~S7-46相同。之後，使晶圓Wf移動到FOUP(S15-47)。之後，將晶圓Wf收納於FOUP(S15-48)。 之後，結束研磨裝置的處理(S15-49)。
(例16)
圖31A~圖31C是表示作為一個例子的研磨裝置的處理的流程圖。例16的研磨裝置的硬體結構與例4的研磨裝置相同。與圖31A~圖31C一起說明本例的研磨裝置的動作。S16-1~S16-27與例12的S12-1~S12-27相同。在例16中，之後，進行整體研磨(S16-28~S16-29)，之後，可進行清洗和乾燥(S16-30~S16-36)。之後，使晶圓Wf移動到FOUP(S16-37、38)。之後，將晶圓Wf收納於FOUP(S16-39)。之後，結束研磨裝置的處理(S16-40)。
(例17)
圖32A~圖32F是表示作為一個例子的研磨裝置的處理的流程圖。例17的研磨裝置的硬體結構與例4的研磨裝置相同。與圖32A~圖32F一起說明本例的研磨裝置的動作。在例17中，與例4~例16的例子不同，局部研磨在整體研磨之後進行。
與其他例子同樣地，首先在進行了處理的製程條件的設定之後，進行晶圓Wf的表面狀態的檢測(S17-1~S17-15)。之後，進行整體研磨(S17-16~S17-19)，進行晶圓Wf的清洗(S17-20~S17-22)、晶圓Wf的乾燥(S17-23~S17-26)。之後，對晶圓Wf進行局部研磨(S17-27~S17-38)。之後，進行晶圓Wf的清洗(S17-39~S17-41)和乾燥(S17-42~S17-45)、對晶圓Wf的表面狀態進行檢測(S17-46~S17-57)。之後，對晶圓Wf的表面狀態的適當與否進行判斷(S17-58)。作為適當與否的判斷基準的指標，是 例如被研磨面的殘膜、表面形狀和與這些相當的信號的晶圓Wf面內的分佈、或者研磨量的晶圓Wf面內的分佈，以這些中的至少一個為判斷基準。對例如目標的殘膜狀態、形狀狀態、以及研磨量中的至少一個與在S1-46中測定到的殘膜狀態、形狀狀態、以及研磨量中的至少一個進行比較，來對晶圓的表面狀態的適當與否進行判斷。在S17-58中，如果這些指標沒有達到目標值或者目標的範圍內，就進入S17-63，再次進行局部研磨。在S17-58中，若判斷為這些指標達到了目標值或者目標的範圍內，則使晶圓Wf返回FOUP而結束處理(S17-59~S17-62)。S17-63以後的局部研磨、清洗、乾燥、檢測的反饋控制與例7的S7-63~S7-96相同，因此，省略說明。
(例18)
圖33A~圖33D是表示作為一個例子的研磨裝置的處理的流程圖。例18的研磨裝置的硬體結構與例4的研磨裝置相同。與圖33A~圖33D一起說明本例的研磨裝置的動作。S18-1~S18-19與例17的S17-1~S17-19相同。之後，在例18中，對晶圓Wf進行局部研磨(S18-20~S18-31)，進行晶圓Wf的清洗(S18-32~S18-34)和乾燥(S18-35~S18-38)。之後，對晶圓Wf的表面狀態進行檢測(S18-39~S18-50)。之後，對晶圓Wf的表面狀態的適當與否進行判斷(S18-51)。作為適當與否的判斷基準的指標，是例如被研磨面的殘膜、表面形狀和與這些相當的信號的晶圓Wf面內的分佈、或者研磨量的晶圓Wf面內的分佈，以這些中的至少一個為判斷基準。對例如目標的殘膜狀態、形狀狀態、以及研磨量中的至少一個與在S1-46中測定到的殘膜狀態、形狀狀態、以及研磨量中的至少一個進行比較，來對晶圓的表面狀 態的適當與否進行判斷。在S18-51中，如果這些指標沒有達到目標值或者目標的範圍內，就進入S18-56，再次進行局部研磨。在S18-51中，若判斷為這些指標達到了目標值或者目標的範圍內，則使晶圓Wf返回FOUP而結束處理(S18-52~S18-55)。S18-56以後的局部研磨、清洗、乾燥、檢測的反饋控制與例13的S13-56~S13-89相同，因此，省略說明。
(例19)
圖34A~圖34G是表示作為一個例子的研磨裝置的處理的流程圖。例19的研磨裝置的硬體結構與例4的研磨裝置相同。與圖34A~圖34G一起說明本例的研磨裝置的動作。S19-1~S19-38與例17的S17-1~S17-38相同。之後，在例19中，對晶圓Wf的表面狀態進行檢測(S19-39~S19-50)。之後，對晶圓Wf的表面狀態的適當與否進行判斷(S19-51)。作為適當與否的判斷基準的指標，是例如被研磨面的殘膜、表面形狀和與這些相當的信號的晶圓Wf面內的分佈、或者研磨量的晶圓Wf面內的分佈，以這些中的至少一個為判斷基準。對例如目標的殘膜狀態、形狀狀態、以及研磨量中的至少一個與在S1-46中測定到的殘膜狀態、形狀狀態、以及研磨量中的至少一個進行比較，來對晶圓的表面狀態的適當與否進行判斷。在S19-51中，如果這些指標沒有達到目標值或者目標的範圍內，就進入S19-63，再次進行局部研磨。在S19-51中，若判斷為這些指標達到了目標值或者目標的範圍內，就進行晶圓Wf的清洗(S19-52~S19-54)和乾燥(S19-55~S19-58)。之後，使晶圓Wf返回FOUP而結束處理(S19-59~S19-62)。S19-63以後的局部研磨、清洗、乾燥、檢測的反饋控制與例8的S8-63~S8-96相同，因此，省略說明。
(例20)
圖35A~圖35G是表示作為一個例子的研磨裝置的處理的流程圖。例20的研磨裝置的硬體結構與例4的研磨裝置相同。與圖35A~圖35G一起說明本例的研磨裝置的動作。S20-1~S20-32與例18的S18-1~S18-32相同。之後，在例20中，對晶圓Wf的表面狀態進行檢測(S20-33~S20-43)。之後，對晶圓Wf的表面狀態的適當與否進行判斷(S20-44)。作為適當與否的判斷基準的指標，是例如被研磨面的殘膜、表面形狀和與這些相當的信號的晶圓Wf面內的分佈、或者研磨量的晶圓Wf面內的分佈，以這些中的至少一個為判斷基準。對例如目標的殘膜狀態、形狀狀態、以及研磨量中的至少一個與在S1-46中測定到的殘膜狀態、形狀狀態、以及研磨量中的至少一個進行比較，來對晶圓的表面狀態的適當與否進行判斷。在S20-44中，如果這些指標沒有達到目標值或者目標的範圍內，就進入S20-56，再次進行局部研磨。在S20-44中，若判斷為這些指標達到了目標值或者目標的範圍內，則進行晶圓Wf的清洗(S20-45~S20-47)和乾燥(S20-48~S20-51)。之後，使晶圓Wf返回FOUP而結束處理(S20-52~S20-55)。S20-56以後的局部研磨、檢測、清洗、乾燥的反饋控制與例14的S14-56~S14-89相同，因此省略說明。
(例21)
圖36A~圖36D是表示作為一個例子的研磨裝置的處理的流程圖。例21的研磨裝置的硬體結構與例4的研磨裝置相同。與圖36A~圖36D一起說明本例的研磨裝置的動作。在例21中，首先在進行了處理的製程條件的設定 之後，進行整體研磨(S21-1~S21-7)。整體研磨可按照在S21-2中設定的製程條件進行。之後，對晶圓Wf進行清洗(S21-8~S21-10)和乾燥(S21-11~S21-14)。之後，對晶圓Wf的表面狀態進行檢測(S21-15~S21-26)、根據檢測結果來對晶圓Wf進行局部研磨(S21-27~S21-38)。之後，對晶圓Wf進行清洗(S21-39~S21-41)和乾燥(S21-42~S21-45)。之後，對晶圓Wf的表面狀態進行檢測(S21-46~S21-57)。之後，對晶圓Wf的表面狀態的適當與否進行判斷(S21-58)。作為適當與否的判斷基準的指標，是例如被研磨面的殘膜、表面形狀和與這些相當的信號的晶圓Wf面內的分佈、或者研磨量的晶圓Wf面內的分佈，以這些中的至少一個為判斷基準。對例如目標的殘膜狀態、形狀狀態、以及研磨量中的至少一個與在S1-46中測定到的殘膜狀態、形狀狀態、以及研磨量中的至少一個進行比較，來對晶圓的表面狀態的適當與否進行判斷。在S21-58中，如果這些指標沒有達到目標值或者目標的範圍內，就進入S21-27，再次進行局部研磨。在S21-58中，若判斷為這些指標達到了目標值或者目標的範圍內，則使晶圓Wf返回FOUP而結束處理(S21-59~S21-61)。
(例22)
圖37A~圖37C是表示作為一個例子的研磨裝置的處理的流程圖。例22的研磨裝置的硬體結構與例4的研磨裝置相同。與圖37A~圖37C一起說明本例的研磨裝置的動作。在例22中，首先在進行了處理的製程條件的設定之後，進行整體研磨(S22-1~S22-7)。整體研磨可按照在S22-2中設定的製程條件進行。之後，對晶圓Wf的表面狀態進行檢測(S22-8~S22-19)，根據 檢測結果來對晶圓Wf進行局部研磨(S22-20~S22-31)。之後，對晶圓Wf進行清洗(S22-32~S22-34)和乾燥(S22-35~S22-38)。之後，對晶圓Wf的表面狀態進行檢測(S22-39~S22-50)。之後，對晶圓Wf的表面狀態的適當與否進行判斷(S22-51)。作為適當與否的判斷基準的指標，是例如被研磨面的殘膜、表面形狀和與這些相當的信號的晶圓Wf面內的分佈、或者研磨量的晶圓Wf面內的分佈，以這些中的至少一個為判斷基準。對例如目標的殘膜狀態、形狀狀態、以及研磨量中的至少一個與在S1-46中測定到的殘膜狀態、形狀狀態、以及研磨量中的至少一個進行比較，來對晶圓的表面狀態的適當與否進行判斷。S22-51中，如果這些指標沒有達到目標值或者目標的範圍內，就返回S22-20，再次進行局部研磨。在S22-51中，若判斷為這些指標達到了目標值或者目標的範圍內，則使晶圓Wf返回FOUP而結束處理(S22-52~S22-54)。
(例23)
圖38A~圖38D是表示作為一個例子的研磨裝置的處理的流程圖。例23的研磨裝置的硬體結構與例4的研磨裝置相同。與圖38A~圖38D一起說明本例的研磨裝置的動作。S23-1~S23-39與例21的S21-1~S21-39相同。之後，在例23中，對晶圓Wf的表面狀態進行檢測(S23-40~S23-50)。之後，對晶圓Wf的表面狀態的適當與否進行判斷(S23-51)。作為適當與否的判斷基準的指標，是例如被研磨面的殘膜、表面形狀和與這些相當的信號的晶圓Wf面內的分佈、或者研磨量的晶圓Wf面內的分佈，以這些中的至少一個為判斷基準。對例如目標的殘膜狀態、形狀狀態、以及研磨量中的至少一 個與在S1-46中測定到的殘膜狀態、形狀狀態、以及研磨量中的至少一個進行比較，來對晶圓的表面狀態的適當與否進行判斷。在S23-51中，如果這些指標沒有達到目標值或者目標的範圍內，就返回S23-27，再次進行局部研磨。在S23-51中，若判斷為這些指標達到了目標值或者目標的範圍內，則進行晶圓Wf的清洗(S23-52~S23-53)和乾燥(S23-54~S23-57)。之後，使晶圓Wf返回FOUP而結束處理(S23-58~S23-61)。
(例24)
圖39A~圖39C是表示作為一個例子的研磨裝置的處理的流程圖。例24的研磨裝置的硬體結構與例4的研磨裝置相同。與圖39A~圖39C一起說明本例的研磨裝置的動作。S24-1~S24-32與例22的S22-1~S22-32相同。之後，在例24中，對晶圓Wf的表面狀態進行檢測(S24-33~S24-43)。之後，對晶圓Wf的表面狀態的適當與否進行判斷(S24-44)。作為適當與否的判斷基準的指標，是例如被研磨面的殘膜、表面形狀和與這些相當的信號的晶圓Wf面內的分佈、或者研磨量的晶圓Wf面內的分佈，以這些中的至少一個為判斷基準。透過對例如目標的殘膜狀態、形狀狀態、以及研磨量中的至少一個與在S1-46中測定到的殘膜狀態、形狀狀態、以及研磨量中的至少一個進行比較，來判斷晶圓的表面狀態的適當與否。在S24-44中，如果這些指標沒有達到目標值或者目標的範圍內，就返回S24-20，再次進行局部研磨。在S23-44中，若判斷為這些指標達到了目標值或者目標的範圍內，則進行晶圓Wf的清洗(S24-45~S24-46)和乾燥(S24-47~S24-50)。之後，使晶圓Wf返回FOUP而結束處理(S24-50~S24-54)。
(例25)
圖40A~圖40C是表示作為一個例子的研磨裝置的處理的流程圖。例25的研磨裝置的硬體結構與例4的研磨裝置相同。與圖40A~圖40C一起說明本例的研磨裝置的動作。S25-1~S25-39與例19的S19-1~S19-39相同。之後，例25中，不進行反饋控制，就進行晶圓Wf的清洗(S25-40~S25-41)和乾燥(S25-42~S25-45)。之後，使晶圓Wf返回FOUP而結束處理(S25-46~S25-49)。
(例26)
圖41A~圖41C是表示作為一個例子的研磨裝置的處理的流程圖。例26的研磨裝置的硬體結構與例4的研磨裝置相同。與圖41A~圖41C一起說明本例的研磨裝置的動作。S26-1~S26-32與例20的S20-1~S20-32相同。之後，在例26中，不進行反饋控制，就進行晶圓Wf的清洗(S26-33~S26-34)和乾燥(S26-35~S26-38)。之後，使晶圓Wf返回FOUP而結束處理(S26-39~S26-42)。
(例27)
圖42A~圖42C是表示作為一個例子的研磨裝置的處理的流程圖。例27的研磨裝置的硬體結構與例4的研磨裝置相同。與圖42A~圖42C一起說明本例的研磨裝置的動作。S27-1~S27-46與例21的S21-1~S21-46相同。之後，在例27中，使晶圓Wf返回FOUP而結束處理(S27-47~S27-49)。

Claims (19)

  1. 一種對處理對象物進行研磨處理的方法，其具有下列步驟：使用第一處理液，且一邊使尺寸比所述處理對象物的尺寸小的第一研磨墊與所述處理對象物接觸，一邊使所述處理對象物和所述第一研磨墊相對運動來進行第一研磨處理；在所述第一研磨處理之後，使用第二處理液，且一邊使尺寸比所述處理對象物的尺寸大的第二研磨墊與所述處理對象物接觸，一邊使所述處理對象物和所述第二研磨墊相對運動來進行第二研磨處理；在所述第一研磨處理之後及所述第二研磨處理之前，對所述第一處理液及所述第二處理液進行比較以判斷是否清洗所述處理對象物；在前述判斷步驟中判斷清洗所述處理對象物的情況下，在所述第二研磨處理之前清洗所述處理對象物；在所述第二研磨處理之後清洗所述處理對象物；以及在進行所述第一研磨處理之前，對所述處理對象物的研磨處理面的狀態進行檢測。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述的方法，其中，所述方法具有根據檢測到的研磨處理面的狀態來決定所述第一研磨處理的處理條件的步驟。
  3. 根據申請專利範圍第1項所述的方法，其中，對所述研磨處理面的狀態進行檢測的步驟具有對所述處理對象物的研磨處理面的膜厚、與膜厚相當的信號、以及與表面形狀相當的信號中的至少一個的分佈進行檢測的步驟。
  4. 一種用於對處理對象物進行研磨處理的研磨裝置，其具有： 檢測器，該檢測器對所述處理對象物的研磨處理面的狀態進行檢測；第一研磨處理模組，該第一研磨處理模組用於使用第一處理液，且一邊使尺寸比所述處理對象物的尺寸小的第一研磨墊與所述處理對象物接觸，一邊使所述處理對象物和所述第一研磨墊相對運動來進行第一研磨處理；第二研磨處理模組，該第二研磨處理模組用於使用第二處理液，且一邊使尺寸比所述處理對象物的尺寸大的第二研磨墊與所述處理對象物接觸，一邊使所述處理對象物和所述第二研磨墊相對運動來進行第二研磨處理；清洗模組，該清洗模組用於清洗處理對象物；以及控制裝置，該控制裝置用於對所述第一研磨處理模組、所述第二研磨處理模組和所述清洗模組進行控制，其中：所述控制裝置在所述第一研磨處理之後及所述第二研磨處理之前，對所述第一處理液及所述第二處理液進行比較以判斷是否清洗所述處理對象物；所述控制裝置在前述判斷步驟中判斷清洗所述處理對象物的情況下，在所述第二研磨處理之前清洗所述處理對象物；所述控制裝置在進行了所述第一研磨處理之後進行所述第二研磨處理，所述控制裝置在所述第二研磨處理之後清洗所述處理對象物，以對所述第一研磨處理模組、所述第二研磨處理模組和所述清洗模組進 行控制，所述檢測器在進行所述第一研磨處理之前對所述處理對象物的研磨處理面的狀態進行檢測。
  5. 根據申請專利範圍第4項所述的研磨裝置，其中，所述控制裝置根據由所述檢測器檢測到的所述研磨處理面的狀態來決定用於所述第一研磨處理的研磨條件。
  6. 根據申請專利範圍第4項所述的研磨裝置，其中，所述研磨裝置具有存儲裝置，該存儲裝置存儲針對所述處理對象物的與作為目標的研磨處理面的狀態有關的數據，所述控制裝置根據存儲於所述存儲裝置的數據和由所述檢測器檢測到的研磨處理面的狀態來決定用於所述第一研磨處理的研磨條件和用於所述第二研磨處理的研磨條件。
  7. 一種用於對研磨裝置的動作進行控制的程式，該研磨裝置用於對處理對象物進行研磨處理，所述程式使所述研磨裝置執行如下步驟：使用第一處理液，且一邊使尺寸比所述處理對象物的尺寸小的第一研磨墊與所述處理對象物接觸，一邊使所述處理對象物和所述第一研磨墊相對運動來進行第一研磨處理；在所述第一研磨處理之後，使用第二處理液，且一邊使尺寸比所述處理對象物的尺寸大的第二研磨墊與所述處理對象物接觸，一邊使所述處理對象物和所述第二研磨墊相對運動來進行第二研磨處理；在所述第一研磨處理之後及所述第二研磨處理之前，對所述第一處理液及所述第二處理液進行比較以判斷是否清洗所述處理對象物； 在前述判斷步驟中判斷清洗所述處理對象物的情況下，在所述第二研磨處理之前清洗所述處理對象物；在所述第二研磨處理之後清洗所述處理對象物；以及在進行所述第一研磨處理之前，對所述處理對象物的研磨處理面的狀態進行檢測。
  8. 根據申請專利範圍第7項所述的程式，其中，所述程式還使所述研磨裝置執行根據檢測到的研磨處理面的狀態來決定所述第一研磨處理的處理條件的步驟。
  9. 根據申請專利範圍第7項所述的程式，其中，對所述研磨處理面的狀態進行檢測的步驟使所述研磨裝置執行對所述處理對象物的研磨處理面的膜厚、與膜厚相當的信號、以及與表面形狀相當的信號中的至少一個的分佈進行檢測的步驟。
  10. 一種電腦可讀取的非暫態記錄媒體(non-transitory computer readable medium)，該電腦可讀取的非暫態記錄媒體記錄有申請專利範圍第7項所述的程式。
  11. 一種用於對處理對象物進行研磨處理的研磨模組，其具備：研磨頭，該研磨頭能夠旋轉；研磨墊，該研磨墊保持於所述研磨頭；載置台，該載置台能夠旋轉，並用於保持處理對象物；研磨液供給部，該研磨液供給部用於將研磨液向處理對象物的被研磨面上供給；致動器，該致動器構成為能夠對所述研磨墊施加向處理對象物的被 研磨面按壓的按壓力；定位機構，該定位機構構成為能夠移動所述研磨墊在處理對象物上的接觸位置；以及墊調節部，該墊調節部被配置成成為與保持於所述載置台的處理對象物的被研磨面大致相同的平面或成為與保持於所述載置台的處理對象物的被研磨面大致平行的平面，所述墊調節部構成為能夠相對於所述研磨墊相對運動，所述載置台構成為能夠在任意的旋轉位置停止，所述研磨頭安裝於在圓軌道上通過的迴旋機構，該圓軌道通過處理對象物的中心。
  12. 根據申請專利範圍第11項所述的研磨模組，其中，所述研磨墊的直徑是30mm以下。
  13. 根據申請專利範圍第11項所述的研磨模組，其中，所述研磨墊隔著緩衝層保持於所述研磨頭，所述緩衝層比與處理對象物接觸的表面層軟質。
  14. 根據申請專利範圍第11項所述的研磨模組，其中，所述研磨頭構成為，所述研磨墊的表面與所述研磨頭的旋轉軸垂直。
  15. 根據申請專利範圍第11項所述的研磨模組，其中，所述研磨頭構成為，與處理對象物的被研磨面垂直的軸與所述研磨頭的旋轉軸之間的夾角成為比0度大的角度。
  16. 根據申請專利範圍第11項所述的研磨模組，其中，所述研磨頭構成為，所述研磨頭的旋轉軸與處理對象物的被研磨面實質上平行，所述研磨墊具備比所述研磨頭的直徑大的直徑， 所述研磨墊的中心與所述研磨頭的旋轉軸相同。
  17. 根據申請專利範圍第11項所述的研磨模組，其中，在所述研磨墊的中心部形成有孔，所述研磨液供給部構成為，將研磨液經由所述研磨墊的孔向處理對象物的被研磨面供給。
  18. 根據申請專利範圍第11項所述的研磨模組，其中，該研磨模組具有安裝於所述載置台的XY載置台，該XY載置台構成為能夠使處理對象物直線移動。
  19. 根據申請專利範圍第11項所述的研磨模組，其中，所述載置台構成為能夠在任意的旋轉位置停止，所述研磨頭安裝於通過處理對象物的中心的直動機構。
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