CN205380555U - 化学机械抛光装置 - Google Patents

Abstract

涉及化学机械抛光装置，包括：抛光平板，上面被抛光垫覆盖；抛光头，形成有被多个隔壁分割的多个压力腔室，隔膜的底板位于压力腔室的下侧，通过调节压力腔室的压力，使位于底板下侧的晶片在被加压的状态下进行旋转；浆料供给部，向抛光垫和晶片中的至少一个供给浆料；第一传感器，检测晶片的厚度分布；以及控制部，对化学机械抛光工序进行控制，从而在执行使晶片的抛光面达到预定的第一抛光厚度为止的化学机械抛光工序期间，一边调节压力腔室的气压，一边执行化学机械抛光工序，以减少第一传感器检测的晶片的厚度偏差，当达到第一抛光厚度后，自第一抛光厚度到目标厚度为止，不执行减少晶片的厚度偏差的抛光厚度偏差调整，而仅执行抛光工序。

Description

化学机械抛光装置

技术领域

本实用新型涉及一种化学机械抛光装置，更详细地，涉及一种通过化学机械抛光工序，将由氧化物层形成的晶片的抛光层的厚度分布准确地抛光为目标分布形态的化学机械抛光装置。

背景技术

化学机械抛光(CMP)装置1是为了在半导体元件的制造过程中用于去除因反复执行掩膜、蚀刻及布线工序等而生成的晶片表面的凹凸所导致的电池区域和周边电路区域之间的高度差，实现广域平坦化，并且为了提高随着电路形成用触点/布线膜分离及高集成元件化而要求的晶片表面粗糙度，对晶片的表面进行精密抛光加工。

如图1所示，在这种化学机械抛光(CMP)装置1中，抛光头20在抛光工序中以使晶片W的抛光面与抛光平板10的抛光垫11相向的状态对所述晶片W进行加压，并使所述晶片W旋转，与此同时，使抛光垫11也与平板主体12同时进行自转11d，并执行机械抛光工序。并且，在抛光垫11上，如果浆料从浆料供给部30的供给口32向抛光垫11上供给，则浆料向晶片W流入，并执行晶片W的化学抛光工序。

与此同时，调节器40的调节盘一边进行向下加压，一边进行旋转40d，所述调节器40的臂41一边按指定的角度进行往复41d，一边对抛光垫11的表面进行改性。

利用这种化学机械抛光装置1，在晶片W和抛光垫11一同进行自转并对晶片W的抛光层进行化学机械抛光的过程中，会发生晶片W无法得到均匀的抛光而根据晶片的位置来在抛光厚度中发生偏差的现象。为了防止这种现象，如图1、图2a、图2b所示，可以在从离抛光垫的中心位于不同半径距离处配置多个传感器70、80，来中断化学机械抛光工序或进行化学机械抛光工序，从而在测定晶片的抛光层的厚度之后，对抛光层的厚度高的区域而言，在抛光头20中以更大的加压力向下施压，从而调节晶片的抛光层的抛光厚度偏差，并能够以使整个晶片的抛光层的厚度成为目标厚度分布的方式进行调节。

即，如图3所示，蒸镀于晶片W的表面的抛光层的初始厚度di的分布会根据位置来具有偏差e0大的厚度分布91。由此，如果根据传感器70、80来调整晶片的厚度分布，来调整抛光厚度偏差，并执行化学机械抛光工序，就会使晶片W的抛光层的厚度偏差成为只具有远远低于初期的偏差e1的厚度分布92。

然而，由氧化物层形成的晶片的抛光层可以在厚度充分厚的情况下准确地检测抛光层的厚度，但如果抛光层的厚度变得远远小于临界厚度dc，就会降低抛光层的厚度的检测的准确性。在此，临界厚度dc会根据所使用的传感器的种类而有所差异，但如果抛光层的厚度变得非常小，就会降低测定厚度值的准确性，这是相同的。

因此，实验表明，如果基于检测准确性变低的抛光层的厚度测定值来调整抛光层的厚度，相比于达到临界厚度dc的状态，晶片的抛光层的厚度分布93反而呈现出更大的偏差e2。因此，急需可以按目标厚度分布来对由氧化物层形成的晶片的抛光层进行更加准确的抛光工序的方案。

上面所记载的事项并非全部都是公知的结构，还包括为了导出本实用新型而重新发现的事实。

实用新型内容

解决的技术问题

本实用新型用于解决如上所述的问题，本实用新型的目的在于，通过化学机械抛光工序来按所需的分布形态准确地抛光由氧化物层形成的晶片的抛光层的厚度分布。

并且，本实用新型的目的在于，通过化学机械抛光工序来按所需的分布形态准确地抛光由钨或铜等金属形成的晶片的抛光层的厚度分布。

即，本实用新型的目的在于，更加有效地适用基于晶片的厚度分布的检测数据来补偿晶片的抛光层的厚度偏差的方法，从而按所需的厚度分布更加准确地对晶片的抛光层的厚度分布进行抛光。

技术方案

为了实现如上所述的技术问题，本实用新型提供化学机械抛光装置，用于对由氧化物材质形成的晶片的抛光层进行化学机械抛光，其特征在于，包括：抛光平板，所述抛光平板的上面被抛光垫包围；抛光头，形成有被多个隔壁分割的多个压力腔室，隔膜的底板位于所述压力腔室的下侧，通过调节所述压力腔室的压力来以对位于所述底板的下侧的所述晶片进行加压的状态进行旋转；浆料供给部，向所述抛光垫和所述晶片中的至少一个供给浆料；第一传感器，用于检测所述晶片的厚度分布；以及控制部，对化学机械抛光工序进行控制，从而在执行使所述晶片的抛光面达到预定的第一抛光厚度为止的化学机械抛光工序期间，一边调节所述压力腔室的气压，一边执行所述化学机械抛光工序，以减少所述第一传感器检测的所述晶片的厚度偏差，当达到所述第一抛光厚度后，自所述第一抛光厚度到目标厚度为止，不执行减少所述晶片的厚度偏差的抛光厚度偏差调整，而仅执行抛光工序。

这是为了仅将一边执行化学机械抛光(CMP)工序，并测定晶片的抛光层的厚度分布，并调整厚度分布的偏差的工序执行至预定的第一抛光厚度为止，而不是对整个化学机械抛光工序执行，对于比第一抛光厚度更薄的抛光层的厚度而言，排除测定晶片的抛光层的厚度分布，并对厚度分布的偏差进行调整的工序，并一边监视抛光厚度是否达到目标厚度，一边进行抛光，从而可基于不准确的抛光层的厚度分布来按更所需的形状形成晶片的抛光层的厚度分布。

由此，可以获得如下效果：通过化学机械抛光工序，可以将由氧化物层形成的晶片的抛光层的厚度分布准确地形成为所需的厚度分布形态。

在此，所述第一传感器由从所述晶片的中心向半径方向隔着不同距离的两个以上的光传感器形成，从而测定由氧化物而形成的晶片的抛光层的厚度分布。

因此，所述第一传感器从抛光层的表面所反射的反射光和从对于抛光层的内部的边界面所反射的同一波长的反射光的相位差中检测晶片的抛光层的厚度分布。而且，所述第一传感器从通过抛光层的表面所反射的反射光和从对于抛光层的内部的边界面所反射的同一波长的反射光的干涉来形成的正弦波的周期变动中检测晶片的抛光层是否达到目标厚度。

另一方面，本实用新型还可以包括电流测定部，所述电流测定部用于监视对抛光平板进行旋转驱动的马达的电流，所述抛光平板被所述抛光垫包围，所述控制部从所述电流测定部的电流变动中检测所述控制部是否从所述第一抛光厚度达到目标厚度。即，基于抛光层和抛光垫之间的摩擦的阻力反映呈现于马达电流值，而与抛光层的厚度充分厚的情况相比，如果抛光层的厚度接近目标厚度而变薄，则层叠于抛光层的边界面的内侧的层(例如，氮化物层)中的发生变动的摩擦力反映呈现于马达电流值，因此，还可以通过监视对抛光平板进行旋转驱动的马达电流来准确地检测是否达到目标厚度。

而且，在达到第一抛光厚度为止，在所述晶片的抛光层的厚度更厚的位置中，使抛光头对所述晶片进行加压的加压力更高，从而实现本实用新型。或者，在晶片的抛光层的厚度更厚的位置中，抛光垫的高度更薄，在晶片的抛光层的厚度更薄的位置中，抛光垫的高度更高，因此，晶片的抛光层的厚度越厚，越是可以更大地调节利用调节器来向下加压的加压力，从而实现本实用新型。

在达到第一抛光厚度之后，可以通过光传感器所接收的光照强度的周期变化来检测所述晶片的抛光层的厚度是否达到所述目标厚度。即，可以通过监视由晶片的抛光层的表面所反射的反射光和晶片的抛光层的内部的边界面所反射的反射光的干涉而形成的特定波长的光照强度的周期及绝对值来检测。

与此相并行或单独地，在所述第二抛光步骤中，也可以通过对被所述抛光垫包围的抛光平板进行旋转驱动的马达的电流变动来检测所述晶片的抛光层的厚度是否达到所述目标厚度。

在达到所述第一抛光厚度为止，根据检测所述晶片的所述抛光层的厚度分布的传感器的灵敏度来决定。即，将由氧化物形成的晶片的抛光层的厚度的检测准确性开始下降的临界厚度指定为第一抛光厚度。在此，第一抛光厚度根据由氧化物形成的抛光层的材质和传感器的种类而变得不同。

而且，在所述第一抛光步骤中，在达到第一抛光厚度之后对所述晶片进行加压的加压力可以在所述晶片的抛光层的厚度分布达到所需的厚度分布之后，通过导入晶片的抛光层的平均厚度达到所述第一抛光厚度为止而进行加压的加压力的平均值来实现。

另一方面，根据本实用新型的另一实施方式，提供化学机械抛光装置，用于对由金属材质形成的晶片的抛光层进行化学机械抛光，其特征在于，包括：抛光平板，所述抛光平板的上面被抛光垫包围；抛光头，形成有被多个隔壁分割的多个压力腔室，隔膜的底板位于所述压力腔室的下侧，通过调节所述压力腔室的压力来以对位于所述底板的下侧的所述晶片进行加压的状态进行旋转；浆料供给部，向所述抛光垫和所述晶片中的至少一个供给浆料；第一传感器，用于检测所述晶片的厚度分布；以及控制部，对化学机械抛光工序进行控制，从而在从所述浆料供给部供给浆料并执行使所述晶片的抛光面达到预定的第一抛光厚度为止的化学机械抛光工序期间内，一边调节所述压力腔室的气压，一边执行所述化学机械抛光工序，以减少所述第一传感器检测的所述晶片的厚度分布，当达到所述第一抛光厚度后，自所述第一抛光厚度到目标厚度为止，不执行减少所述晶片的厚度分布的抛光厚度偏差调整，而仅执行抛光工序。

这是为了仅将一边执行化学机械抛光(CMP)工序，并测定晶片的抛光层的厚度分布，并调整厚度分布的偏差的工序只执行至预定的第一抛光厚度为止，而不是对整个化学机械抛光工序执行，对于比第一抛光厚度更薄的抛光层的厚度而言，排除测定晶片的抛光层的厚度分布，并对厚度分布的偏差进行调整的工序，并一边监视抛光厚度是否达到目标厚度，一边进行抛光，从而可基于不准确的抛光层的厚度分布来更为准确的按更所需的形状形成晶片的抛光层的厚度分布。

由此，可以获得如下效果：通过化学机械抛光工序，可以将由金属材质形成的晶片的抛光层的厚度分布准确地形成为所需的厚度分布形态。

所述第一传感器由从所述晶片的中心向半径方向隔着不同距离的一个以上的涡流传感器形成，并向由金属形成的晶片的抛光层施加磁场，从而借助在抛光层产生的涡流来变化的电感、电抗、电阻抗中的任意一个以上来测定由金属形成的晶片的抛光层的厚度分布。

另一方面，本实用新型还可以包括电流测定部，所述电流测定部用于监视对抛光平板进行旋转驱动的马达的电流，所述抛光平板被所述抛光垫包围，所述控制部从所述电流测定部的电流变动中检测所述控制部是否从所述第一抛光厚度达到目标厚度。即，基于抛光层和抛光垫之间的摩擦的阻力反映呈现于马达电流值，而与抛光层的厚度充分厚的情况相比，如果抛光层的厚度接近目标厚度而变薄，则层叠于抛光层的边界面的内侧的层(例如，氮化物层)中的发生变动的摩擦力反映呈现于马达电流值，因此，还可以通过监视对抛光平板进行旋转驱动的马达电流来准确地检测是否达到目标厚度。

而且，在达到第一抛光厚度为止，在所述晶片的抛光层的厚度更厚的位置中，对所述晶片进行加压的加压力更高，从而调整抛光厚度偏差。与此相并行或单独地，在晶片的抛光层的厚度更厚的位置中，抛光垫的高度更薄，在晶片的抛光层的厚度更薄的位置中，抛光垫的高度更高，因此，晶片的抛光层的厚度越厚，越是可以更大地调节利用调节器来向下加压的加压力，从而调整抛光厚度偏差。

在达到第一抛光厚度之后，可以通过光传感器所接收的光照强度的周期变化来检测所述晶片的抛光层的厚度是否达到所述目标厚度。即，在由金属形成的晶片的抛光层的厚度较厚的期间，在抛光层的表面反射的反射光可以恒定地得到维持，但若抛光层的厚度接近目标厚度而变薄，则经过抛光层的表面来在抛光层的内侧的边界反射的光被一同反射，从而能够以两个光干涉信号发生变动的地点为中心进行检测。

另一方面，在达到第一抛光厚度之后的第二抛光步骤中，可以通过涡流传感器来检测所述晶片的抛光层的厚度是否达到所述目标厚度。

与此相并行或单独地，在达到第一抛光厚度之后的第二抛光步骤中，可以从对被所述抛光垫包围的抛光平板进行旋转驱动的马达的电流变动中检测所述晶片的抛光层的厚度是否达到所述目标厚度。尤其，由金属形成的抛光层和抛光垫之间的摩擦力与抛光层的内侧的边界(例如，氮化物层)和抛光垫之间的摩擦力的相互差异较大，因此，马达的电流变动值呈现的较大，从而具有还可以通过此来准确地检测晶片的抛光层的厚度是否到达目标厚度的优点。

在所述第一抛光步骤中，所述第一抛光厚度根据对所述晶片的所述抛光层的厚度分布进行检测的传感器的灵敏度来决定。即，将由金属形成的晶片的抛光层的厚度的检测准确性开始降低的临界厚度指定为第一抛光厚度。在此，第一抛光厚度根据由金属形成的抛光层的材质和涡流传感器的规格而变得不同。

而且，在所述第二抛光步骤中，对所述晶片进行加压的加压力可以在所述第一抛光步骤中，由所述晶片的抛光层的厚度分布达到所需的厚度分布之后，通过导入晶片的抛光层的平均厚度达到所述第一抛光厚度为止进行加压的加压力的平均值来实现。

记载于本说明书及实用新型的权利要求书的术语“目标厚度”被定义为在结束化学机械抛光工序的时点的抛光层的厚度。

记载于本说明书及实用新型的权利要求书的术语“目标厚度分布”被定义为在结束化学机械抛光工序的时点的基于晶片的位置的抛光层的厚度的所需厚度分布。大致上，目标厚度分布意味着相对于晶片的抛光层的整个表面以均匀的厚度形成的分布，但根据需要，还可以包括特定部分与其他部分相比，抛光层的厚度更厚或更薄的分布。

实用新型的效果

如上所述，本实用新型具有以下有益效果：一边执行化学机械抛光(CMP)工序，一边仅执行至确保用于测定抛光层的厚度分布的传感器的灵敏度的准确性的预定的第一抛光厚度为止，以代替一边执行化学机械抛光工序，一边测定由氧化物或导电性材质(例如，金属)形成的晶片的抛光层的厚度分布，并对整个CMP工序执行调整厚度分布的偏差的工序，而对于更薄于第一抛光厚度的抛光层的厚度而言，排除对晶片的抛光层的厚度分布进行测定，并调整厚度分布的偏差的工序，并在监视抛光厚度是否到达目标厚度的过程中进行抛光，从而在基于不准确的抛光层的厚度分布的测定值来调整厚度分布的偏差的过程中，最小化晶片的抛光层的厚度分布与所希望的分布不同地形成歪曲的问题，最终能够使结束化学机械抛光工序的晶片的抛光层的厚度分布更加准确地形成为目标厚度分布。

而且，本实用新型可获得以下效果：在以排除对晶片的抛光层的厚度分布进行测定，并调整厚度分布的偏差的工序的状态实现化学机械抛光工序的第二抛光步骤中，对晶片进行加压的加压力通过测定晶片的抛光层的厚度分布并调整厚度分布的偏差的工序来使晶片的抛光层的厚度分布达到与目标厚度分布相同的厚度分布之后，在维持此厚度分布的期间内，以对晶片和/或抛光垫进行加压的条件来进行加压，从而使到达第一抛光厚度的状态的晶片的抛光层的厚度分布在达到目标厚度的状态下也可以维持原样。

附图说明

图1为示出通常的化学机械抛光装置的结构的俯视图。

图2a为图1的主视图。

图2b作为另一种形态，是图1的主视图。

图3为示出根据以往的化学机械抛光方法的晶片的抛光层的厚度分布的变化的图表。

图4为依次示出本实用新型的第一实施例的化学机械抛光装置的控制方法的顺序图。

图5为示出根据本实用新型的第一实施例的化学机械抛光装置的简要主视图。

图6为图5的俯视图。

图7为图5的“A”部分的放大图。

图8a为根据时间变化来示出光传感器所接收的光照强度的图表。

图8b为用于说明利用光传感器来检测晶片的抛光层的厚度分布的原理的图。

图8c为用于说明利用光传感器来检测晶片的抛光层的目标厚度的原理的图。

图8d为用于说明从抛光平板的驱动马达的电流信号中检测抛光层的目标厚度的原理的图。

图9为依次示出根据本实用新型的第二实施例的化学机械抛光装置的控制方法的顺序图。

图10为示出根据本实用新型的第二实施例的化学机械抛光装置的简要主视图。

图11为图10的俯视图。

图12为图10的“A”部分的放大图。

图13a为用于说明利用光传感器来检测晶片的抛光层的目标厚度的原理的图。

图13b为用于说明从抛光平板的驱动马达的电流信号中检测抛光层的目标厚度的原理的图。

图14为示出在第一抛光步骤中示出调整晶片的抛光层的厚度分布偏差的结构的抛光头的结构的图。

图15为示出根据本实用新型的化学机械抛光方法的晶片的抛光层的厚度分布的变化的图表。

附图标记的说明

100：化学机械抛光装置10：抛光平板

11：抛光垫11a：贯通部

20：抛光头30：浆料供给部

40：调节器110'、110"：光传感器

120：控制部130：气压供给部

140：电流检测部150：光传感器

C1、C2、C3、C4、C5：压力腔室W：晶片

具体实施方式

以下，参照附图对本实用新型的第一实施例的化学机械抛光装置100及方法(S100)进行具体说明。只不过，在对本实用新型进行说明的过程中，为了明确本实用新型的要旨而省略公知的功能或结构，而对于相同或相似的功能或结构，则将赋予相同或相似的附图标记。

如图5及图6所示，本实用新型的第一实施例的化学机械抛光装置100作为晶片的抛光层对氧化物层等由光进行透射的层进行抛光的装置，并作为对晶片W的抛光层进行抛光的化学机械抛光装置，包括：抛光平板10，由抛光垫11包围平板主体12的上侧，所述抛光垫11一边与晶片W的抛光面相接触，一边进行旋转，从而对晶片的抛光面进行抛光；抛光头20，以在抛光平板110的抛光垫111上接触晶片的抛光面的状态向下加压晶片W；调节器40，以向抛光垫11的表面加压调节盘的状态进行旋转，并对抛光垫11进行改性；浆料供给部30，在晶片W与所述抛光平面10相接触并进行抛光的工序中供给已调节温度的浆料；光传感器110’、110”，用于检测化学机械抛光工序中的晶片的抛光层的厚度分布；驱动马达M，对抛光平板10进行旋转驱动；电流测定部140，用于实时测定驱动马达M按指定的速度使抛光平板10旋转时所需的电流值；控制部120，从光传感器110’、110”及电流测定部140接收测定值来控制化学机械抛光装置；以及气压供给部130，从控制部120向抛光头20的压力腔室C1、C2、C3、C4、C5供给气压。

所述抛光平板10包括：平板主体12，借助驱动马达M来进行旋转驱动；以及抛光垫11，包围平板主体12的上面，并一边与晶片W的抛光面相接触，一边对抛光面进行抛光。由此，抛光垫11在化学机械抛光工序中进行旋转11d。

在此，根据时间，驱动马达M使抛光垫11按指定的速度分布(例如，恒速)进行旋转驱动，此时，由电流测定部140测定向驱动马达M施加的电流值。大致上，在化学机械抛光工序中，抛光垫11的旋转速度被控制为维持恒速，但根据需要，抛光垫11旋转速度可以包括加速或减速的区间。

如图14所示，所述抛光头20包括：本体部25，借助外部的旋转驱动单元来一同进行旋转；可挠性材质的隔膜21，与本体部25相结合，从而在与本体部25之间形成有借助隔壁21a来分割的多个压力腔室C1、C2、C3、C4、C5；环形态的挡圈26，用于包围隔膜21的底板的周围。由此，在使晶片W位于隔膜21的底板的下侧的状态下，抛光头20借助被多个压力腔室C1、C2、…独立控制的压力来调节按不同的区间导入的加压力，并起到一边向下方加压晶片W，一边使晶片W进行旋转的作用。

所述调节器40借助与抛光垫11相接触的调节盘来对抛光垫11进行加压并进行旋转，借助臂来向抛光垫11的具有半径成分的方向移动。此时，根据借助光传感器110’、110”来实时测定的晶片W的抛光层的厚度分布，调节器30在晶片W的抛光层的厚度较厚的部分中以较低的加压力对抛光垫11进行加压，在晶片W的抛光层的厚度较薄的部分中以较高的加压力对抛光垫11进行加压，来调整基于抛光垫11的高度偏差的摩擦力，从而防止晶片W的不均衡的抛光。

所述浆料供给部30通过供给口32向抛光垫11供给浆料，来诱导晶片的化学抛光。

如图所示，所述光传感器可以借助位于贯通抛光垫11和平板主体12的贯通部11a的下侧的光传感器110’来持续地测定晶片W的抛光层的厚度，并可以在每当经过晶片W的下侧时，通过光传感器110”来测定晶片W的抛光层的厚度，所述光传感器110”的位置固定于抛光垫11来与抛光垫11一同旋转。

附图中虽然示出了光传感器110’、110”与发光部110、受光部115单独形成的结构，但在本实用新型的其他实施例中，发光部110和受光部115可以由一个主体形成。并且，附图中虽然示出了从光传感器照射的光相对于晶片W的抛光层ly倾斜地进行照射的结构，但相对于抛光层ly的倾斜度可以以多种方式进行调节。

当通过光传感器110’、110”来测定晶片W的抛光层的厚度时，如图8b所示，入射光Li在抛光层的表面Yo反射的反射光Lo1和在抛光层的内侧边界面Yx反射的反射光Lo2的强度具有相位差x1，而从所述相位差x1中求得入射光的晶片的抛光层中的抛光层的厚度，从而能够求得晶片的厚度分布。

像这样，通过光传感器110’、110”来实时测定晶片的厚度分布的方式一直持续到用于保障光传感器110’、110”的测定准确度的晶片的抛光层ly的厚度达到第一抛光厚度(例如，至)为止。

另一方面，在化学机械抛光工序中，晶片W的抛光层ly的厚度会根据抛光而减少，由此，在晶片W的抛光层ly的表面Y反射的反射光Lo1和在抛光层的内侧边界面Yx反射的反射光Lo2产生光程差，并因波长而发生干涉。由此，所反射的反射光Lo1和在抛光层的内侧边界面Yx反射的反射光Lo2的间距d会持续地发生变化。即，在抛光初期的抛光层ly的厚度to中，在抛光层ly的表面Yo反射的反射光Lo1’和在位于抛光层的内侧的层Wo的边界面Yx反射的反射光Lo2’之间的路径差大。而且，如果进行抛光工序来使抛光层ly的厚度进一步变薄，则在抛光层ly的表面Y反射的反射光Lo1和在抛光层的内侧边界面Yx反射的反射光Lo2之间的路径差逐渐变小，并发生干涉。由此，两个相邻的反射光Lo1、Lo2；Lo1’、Lo2’互相干涉，并以如图8c所示的方式形成正弦波的光照强度波形X。

因此，两个相邻的反射光Lo1、Lo2；Lo1’、Lo2’互相干涉而成的光照强度的正弦波X包含晶片W的抛光层ly的厚度信息。而且，在晶片W的抛光层ly的厚度达到目标厚度de的时点中，以实验方式掌握借助反射光的干涉的正弦波X的位置，从而检测达到抛光层ly的目标厚度de。

此时，如图8a所示，借助根据波长的光干涉的光照强度分布根据抛光量(抛光时间)的变动，具有发生大变动的波长带f1和发生小变动的波长带f2，而选择发生大变动的波长带f1可以更加准确地掌握到达目标厚度de的抛光结束时点。

例如，可以将经过两次周期的状态下的波谷的位置Pc或由此经过指定时间tx的状态下的位置Pc1检测为抛光结束时点。

另一方面，可基于向用于对抛光平板10进行旋转驱动的驱动马达M施加的电流的变动值来检测晶片W的抛光层的厚度是否达到目标厚度de。这在晶片W的抛光层ly厚度充分厚的情况下，借助抛光层ly和抛光垫11的摩擦来产生驱动马达M的旋转阻力，但在去除晶片W的抛光层ly厚度的过程中，位于抛光层ly的下侧的层Wo的材质会对驱动马达M的旋转阻力产生影响。

例如，与抛光层ly相比，位于所述抛光层ly的边界的层的硬度更低的情况下，如图8d所示，如果抛光层的厚度达到目标厚度de的附近，则将发生摩擦力急剧减少的区间。因此，随着摩擦力的减少，用于使驱动马达M按指定的速度(例如，恒速)驱动所需的电流会减少，因此，可以将图8d的Pc所示的地点或由此按追加时间tx大小进一步得到抛光的地点Pc1检测为作为抛光结束时点的目标厚度de。

或者，还可以在达到第一抛光厚度之后，通过进行反复实验后掌握的指定时间内的指定的抛光条件来执行化学机械抛光工序，由此掌握晶片W的抛光层的厚度是否到达目标厚度de。

所述控制部120向抛光头20的压力腔室C1、C2、C3、C4、C5供给被控制的气压，以便如果在化学机械抛光工序中从光传感器110’、110”接收晶片W的抛光层ly的厚度分布，则通过气压供给部130来使晶片W的抛光层ly的厚度分布成为目标厚度分布。与此同时，调节器40的调节盘对晶片的抛光层的厚度较厚的区域而言，以更低的加压力对抛光垫11进行加压，对于晶片的抛光层的厚度较薄的区域而言，以更高的加压力对抛光垫11进行加压，从而使抛光垫11和晶片W抛光层ly的机械抛光产生差异。

而且，如果晶片的抛光层的厚度分布达到第一抛光厚度dc之前成为目标厚度分布，则控制部120以使晶片W的抛光层的厚度分布维持目标厚度分布的方式控制气压供给部130和调节器40，并记录这一期间的加压条件。像这样，持续进行用于执行化学机械抛光工序的第一抛光步骤，直到晶片的抛光层的厚度分布的平均值达到预定的第一抛光厚度为止。

然后，如果晶片的抛光层的厚度分布的平均值达到预定的第一抛光厚度(例如至)，则借助光传感器并借助相位差来测定抛光层的厚度分布方面包含误差的可能性开始变高，因此，排除测定晶片的厚度分布来校正厚度分布的工序。而且，控制部120以执行第二抛光步骤的方式进行控制，所述第二抛光步骤一边维持在第一抛光步骤中控制以目标厚度分布维持晶片W的抛光层的厚度分布的气压供给部130和调节器40的条件(加压力条件)，一边执行抛光，直到晶片的抛光层的厚度达到目标厚度de为止。

以下，对利用以如上所述的方式构成的化学机械抛光装置100的化学机械抛光方法S100进行详述。

步骤1：由氧化物形成的晶片的抛光层ly以与抛光垫11相接触的状态进行自转20d，一边使抛光垫11进行旋转11d，一边借助抛光头20来以向下加压晶片W的状态从浆料供给部30供给浆料，并针对晶片W的抛光层ly执行化学机械抛光工序(S110)。

步骤S110的第一抛光步骤一直持续到达到第一抛光厚度为止，所述第一抛光厚度被指定为从晶片的抛光层ly的初始厚度do起无法借助光传感器110’、110”来准确测定抛光厚度分布的临界厚度dc。

步骤2：在进行第一抛光步骤S110的期间内，借助配置于抛光垫11的贯通部11a的下侧的不同半径位置的多个光传感器110’或配置于抛光垫11的不同半径位置的多个光传感器110”，在晶片的抛光层ly的表面Y和抛光层的内部的边界Yx反射的反射光Lo1、Lo2的相位差x1中实时测定晶片的抛光层ly的厚度分布(S120)。

步骤3：控制部120从光传感器110’、110”接收晶片的抛光层ly的厚度分布数据，并以去除所测定的厚度分布数据和目标厚度分布之间的差异的方式调整气压供给部130和调节器40(S130)。

即，与目标厚度分布相比，晶片W的抛光层的厚度中的比其他位置相对厚的部分中，向位于厚的部分的上侧的压力腔室供给更高的气压，以能够将厚的部分，用高的加压力加压于抛光垫11。而且，与目标厚度分布相比，晶片W的抛光层的厚度中的比其他位置相对薄的部分中，向位于薄的部分的上侧的压力腔室供给更低的气压，以能够将薄的部分，用低的加压力加压于抛光垫11。由此，晶片的抛光层ly的厚度分布在达到第一抛光厚度之前引导为目标厚度分布。

对于此，附加或独立性地，控制部120根据借助光传感器110’、110”来实时测定的晶片W的抛光层的厚度分布，来在晶片W的抛光层的厚度厚的部分中，借助调节器40来以更小的加压力对抛光垫11进行加压，从而以更高的方式引导抛光垫11的高度，而在晶片W的抛光层的厚度薄的部分中，以更大的加压力对抛光垫11进行加压，从而以较低的方式诱导抛光垫11的高度，从而在抛光垫11的高度高的区域中，以高于抛光垫11的高度低的区域的摩擦力来对晶片的抛光层ly进行机械抛光，从而与目标厚度分布相比，去除按不同位置的厚度分布偏差。

步骤4：步骤1至步骤3一直持续到晶片的抛光层ly的厚度达到第一抛光厚度dc为止。而且，如果抛光层的厚度平均达到第一抛光厚度dc，就中断步骤2和步骤3(S140)。

步骤5：通过步骤4，虽然排除使晶片抛光层ly的厚度匹配于目标厚度分布的反馈能动控制，但在进行第一抛光步骤的期间内，在晶片的抛光层的厚度达到第一抛光厚度之前维持被维持成目标厚度分布的抛光条件(根据向抛光垫导入的调节器的抛光垫位置的加压力和抛光头的按不同压力腔室的供给气压等)，并持续执行作为第二抛光步骤的化学机械抛光工序(S150)。

此时，第二抛光步骤S150虽然还可以在未执行第一抛光步骤S110的其他抛光垫11上执行，但考虑到工序效率，即使在相同的抛光垫11上执行，也可以获得高的抛光品质。

与此同时，还可以从基于光传感器中的干涉的正弦波的光照强度信号(图8c)和用于对抛光平板10进行旋转驱动的驱动马达的电流波形信号(图8d)中检测晶片的抛光层ly是否达到目标厚度de。而且，如果被检测为晶片的抛光层ly达到目标厚度de，则结束第二抛光步骤。

由此，如图15所示，在达到第一抛光厚度dc的状态下，晶片的抛光层的厚度分布92以与目标抛光分布(虚线)相似的方式维持，并在与第一抛光厚度dc至目标厚度de的区间相对应的第二抛光步骤中，排除步骤2和步骤3，而在执行第一抛光步骤的期间内，维持晶片的抛光层的厚度达到第一抛光厚度之前维持成目标厚度分布抛光条件(根据向抛光垫导入的调节器的抛光垫位置的加压力和抛光头的按不同压力腔室的供给气压等)，由此，可以获得最终的抛光厚度分布903与目标厚度分布之间的误差e2'远远低于以往的效果。

像这样，根据测定晶片的抛光层的厚度分布的传感器的灵敏度，以第一抛光厚度dc为基准来在达到确保传感器110'、110"的灵敏度准确性的预定的第一抛光厚度dc为止的第一抛光步骤中，以如上所述的方式构成的本实用新型的化学机械抛光方法S100及化学机械抛光装置100执行测定抛光厚度分布来进行校正的工序，而在超过第一抛光厚度dc的第二抛光步骤中，以如上所述的方式构成的本实用新型的化学机械抛光方法S100及化学机械抛光装置100排出抛光厚度分布的测定和校正工序，从而在基于不准确的抛光层的厚度分布的测定值来调整厚度分布的偏差的过程中，最小化晶片的抛光层的厚度分布与所希望的分布不同地形成的歪曲，最终可以获得将结束化学机械抛光工序的晶片的抛光层的厚度分布更准确地形成为目标厚度分布的有益效果。

并且，本实用新型可以获得如下效果：在对第二抛光步骤中的化学机械抛光工序的变数进行控制方面，在晶片的抛光层的厚度分布达到与目标厚度分布相同的厚度分布之后，在维持所述厚度分布的期间内，以对晶片和/或抛光垫进行加压的第一抛光步骤中的抛光条件进行加压，从而在第二抛光步骤中也可以维持达到第一抛光厚度的状态的晶片的抛光层的厚度分布，最终可以获得更加准确的抛光厚度分布。

以下，参照附图对本实用新型的第二实施例的化学机械抛光装置100及化学机械抛光方法S100进行具体说明。只不过，在对本实用新型的第二实施例进行说明的过程中，对于与所述的第一实施例的结构相同或类似或相对应的结构而言，赋予相同或类似的附图标记，从而可以明确地理解第二实施例的要旨。

如图10及图11所示，本实用新型的第二实施例的化学机械抛光装置100作为晶片的抛光层对金属层之类的无法顺畅地透射光的导电性材质的层进行抛光的装置，包括：抛光平板10，平板主体12的上侧被抛光垫11包围，所述抛光垫11与晶片W的抛光面相接触并旋转，来对晶片的抛光面进行抛光；抛光头20，以晶片的抛光面与抛光平板110的抛光垫111上相接触的状态对晶片W进行向下加压；调节器40，以在抛光垫11的表面加压调节盘的状态进行旋转，并对抛光垫11进行改性；浆料供给部30，在晶片W与所述抛光平板10相接触并进行抛光的工序中供给调节温度后的浆料；涡流传感器110，用于检测执行化学机械抛光工序的晶片的抛光层的厚度分布；驱动马达M，用于对抛光平板10进行旋转驱动；电流测定部140，当驱动马达M按指定的速度使抛光平板10旋转时，实时测定所需的电流值；多个光传感器150，在抛光垫11中设置于不同半径距离；控制部120，从涡流传感器110、光传感器150及电流测定部140中接收测定值，来控制化学机械抛光装置；以及气压供给部130，从控制部120向抛光头20的压力腔室C1、C2、C3、C4、C5供给气压。

所述抛光平板10包括：平板主体12，借助驱动马达M来进行旋转驱动；以及抛光垫11，包围平板主体12的上面，并一边与晶片W的抛光面相接触，一边对抛光面进行抛光。由此，抛光垫11在化学机械抛光工序中进行旋转11d。

在此，根据时间，驱动马达M使抛光垫11按指定的速度分布(例如，恒速)进行旋转驱动，此时，由电流测定部140测定向驱动马达M施加的电流值。大致上，在化学机械抛光工序中，抛光垫11的旋转速度被控制为维持恒速，但根据需要，抛光垫11旋转速度可以包括加速或减速的区间。

如图14所示，所述抛光头20包括：本体部25，借助外部的旋转驱动单元来一同进行旋转；可挠性材质的隔膜21，与本体部25相结合，从而在与本体部25之间形成有借助隔壁21a来分割的多个压力腔室C1、C2、C3、C4、C5；环形态的挡圈26，用于包围隔膜21的底板的周围。由此，在使晶片W位于隔膜21的底板的下侧的状态下，抛光头20借助被多个压力腔室C1、C2、…独立控制的压力来调节按不同的导入的加压力，并起到一边向下方加压晶片W，一边使晶片W进行旋转的作用。

所述调节器40借助与抛光垫11相接触的调节盘来对抛光垫11进行加压并进行旋转，借助臂来向抛光垫11的具有半径成分的方向移动。此时，根据借助涡流传感器110或者光传感器110’、110”来实时测定的晶片W的抛光层的厚度分布，调节器30在晶片W的抛光层的厚度较厚的部分中以较低的加压力对抛光垫11进行加压，在晶片W的抛光层的厚度较薄的部分中以较高的加压力对抛光垫11进行加压，来调整基于抛光垫11的高度偏差的摩擦力，从而防止晶片W的不均衡的抛光。

所述浆料供给部30通过供给口32向抛光垫11供给浆料，来诱导晶片的化学抛光。

如图所示，所述涡流传感器110位于贯通抛光垫11和平板主体12的贯通部11a的下侧，向由作为导电性材料的金属形成的晶片W的抛光层ly施加电磁信号，从而在抛光层生成基于磁场的涡流。由此，借助涡流来从涡流传感器110施加的电磁力的电抗、电阻抗、电感等会根据由金属形成的晶片W的抛光层的厚度的变动而一同发生变动，因此，可以从发生变动的电磁力的振幅及相位差等中测定由金属形成的抛光层的厚度。

如图11所示，涡流传感器110设置于贯通部11a的向晶片的半径方向相互隔着的多个位置Sx，从而测定根据晶片W位置的抛光层的厚度来实时检测抛光层的厚度分布。

另一方面，涡流传感器110不仅检测晶片的抛光层的厚度分布，而且还检测晶片的抛光层是否达到目标厚度。只不过，涡流传感器110根据规格如果抛光层的厚度变薄，则因形成于金属层的涡流不规则而降低抛光层的厚度的检测准确性。因此，可以基于除两个以上的涡流传感器110的测定值的平均值或最大值及最小值的测定值来决定是否成为作为抛光结束时点的目标厚度。

如图11所示，所述光传感器150固定于抛光垫11来与抛光垫11一同进行旋转，并在每当经过晶片W的下侧时，检测晶片W的抛光层是否达到目标厚度。虽然附图未图示，但在贯通部11a充分大的情况下，光传感器150可以位于贯通部11a的下侧。

一般情况下，如图12所示，在抛光层ly的厚度充分厚的情况to下，在由金属形成的抛光层ly中，由于光传感器150的入射光Li全部在抛光层的表面Yo进行反射Lo'，因此，即使接收到反射光Lo'，也无法获得金属抛光层ly的厚度信息。然而，在晶片的抛光层ly磨损的过程中，厚度t会被去除，并使光传感器150的入射光Li的一部分在抛光层的表面Y进行反射Lo1，但其他一部分会在抛光层折射并经过之后，在抛光层ly的内侧的其他层(例如，氮化物，Wo)的边界Yx进行反射。

即，即使从化学机械抛光工序的初期开始进行抛光工序，也无法在光传感器150的受光部中获得抛光层ly的厚度信息，但如果晶片的抛光层ly的厚度变薄，变得能够达到目标厚度de的程度，则如图13a所示，相对于一个波长来在不同表面中反射的两个反射光相互干涉，并获得急剧发生变动的信号X。由此，可基于急剧上升的信号线的变曲点Pc或从所述变曲点Pc开始继续进行指定时间tx的抛光的抛光层的厚度与晶片的抛光层ly的目标厚度相对应的反复实验数据，来准确地检测达到晶片的抛光层ly的目标厚度的抛光结束时点。

另一方面，可基于向用于对抛光平板10进行旋转驱动的驱动马达M施加的电流的变动值来检测晶片W的抛光层的厚度是否达到目标厚度de。在晶片W的抛光层ly厚度充分厚的情况下，这可以借助金属材质的抛光层ly和抛光垫11的摩擦来产生驱动马达M的旋转阻力，但如果晶片W的抛光层ly厚度变薄，则位于抛光层ly的下侧的层(例如，氮化物，Wo)的材质会对驱动马达M的旋转阻力产生影响。

尤其，由金属形成的晶片的抛光层ly与抛光垫呈现出高的摩擦特性，因此，在抛光层ly的厚度充分厚的情况下，仅通过金属和抛光垫的接触也可以产生使抛光平板旋转驱动的阻力，但如果抛光层ly的厚度变薄，则位于金属材质的抛光层ly的内侧的氮化物层的刚性或弹性会对摩擦产生影响，并由更小的摩擦力对晶片W和抛光垫11之间产生作用，从而呈现出用于使抛光平板10按指定的速度(例如，恒速)进行旋转驱动所需的马达电流值的信号Sm急剧下降的倾向。

因此，随着晶片的抛光层ly和抛光垫11的摩擦力减少，能够以用于使驱动马达M按指定的速度(例如，恒速)进行驱动所需的电流所减少的时点为基准，可以将图13b的Pc所示的地点或由此按追加的时间tx大小进一步得到抛光的地点Pc1检测成作为抛光结束时点的目标厚度de。

或者，可以在达到第一抛光厚度之后，借助反复实验来掌握的指定时间内以所指定的抛光条件来执行化学机械抛光工序，由此可以检测晶片W的抛光层的厚度是否达到目标厚度de。

如果在化学机械抛光工序中，从涡流传感器110接收晶片W的抛光层ly的厚度分布，所述控制部120就能以通过气压供给部130来使晶片W的抛光层ly的厚度分布达到目标厚度分布的方式向抛光头20的压力腔室C1、C2、C3、C4、C5供给受到控制的气压。与此同时，调节器40的调节盘相对于晶片的抛光层的厚度厚的区域，以更低的加压力对抛光垫11进行加压，相对于晶片的抛光层的厚度薄的区域，以更高的加压力对抛光垫11进行加压，从而使抛光垫11和晶片W的抛光层ly的机械抛光产生差异。

而且，如果在晶片的抛光层的厚度分布达到第一抛光厚度dc之前成为目标厚度分布，控制部120就控制气压供给部130和调节器40，使得晶片W的抛光层的厚度分布维持目标厚度分布，并记录这一期间的加压条件。像这样，持续进行用于执行化学机械抛光工序的第一抛光步骤，直到晶片的抛光层的厚度分布的平均值达到预定的第一抛光厚度为止。

然后，如果晶片的抛光层的厚度分布的平均值达到预定的第一抛光厚度(例如至)，则借助涡流传感器来测定抛光层的厚度分布方面包含误差的可能性开始变高，因此，排除测定晶片的厚度分布来校正厚度分布的工序。而且，控制部120以执行第二抛光步骤的方式进行控制，所述第二抛光步骤一边维持在第一抛光步骤中控制以目标厚度分布维持晶片W的抛光层的厚度分布的气压供给部130和调节器40的条件(加压力条件)，一边执行抛光，直到晶片的抛光层的厚度达到目标厚度de为止。

以下，对利用以如上所述的方式构成的化学机械抛光装置100的化学机械抛光方法S100进行详述。

步骤1：由金属材质形成的晶片的抛光层ly以与抛光垫11相接触的状态进行自转20d，一边使抛光垫11进行旋转11d，一边借助抛光头20来以向下加压晶片W的状态从浆料供给部30供给浆料，并针对晶片W的抛光层ly执行化学机械抛光工序(S110)。

步骤S110的第一抛光步骤一直持续到达到第一抛光厚度为止，所述第一抛光厚度被指定为从晶片的抛光层ly的初始厚度do起无法借助涡流传感器110来准确测定抛光厚度分布的临界厚度dc。

步骤2：在进行第一抛光步骤S110的期间内，借助配置于抛光垫11的贯通部11a的下侧的不同半径位置的多个涡流传感器110，并通过形成于由金属形成的晶片的抛光层ly的表面的涡流所引起的电阻抗和电感中的任意一个以上的变动，来实时测定晶片的抛光层ly的厚度分布(S120)。

步骤3：控制部120从涡流传感器110接收晶片的抛光层ly的厚度分布数据，并以去除所测定的厚度分布数据和目标厚度分布之间的差异的方式调整气压供给部130和调节器40(S130)。

即，与目标厚度分布相比，晶片W的抛光层的厚度中的比其他位置相对厚的部分中，向位于厚的部分的上侧的压力腔室供给更高的气压，以能够将厚的部分，用高的加压力加压于抛光垫11。而且，与目标厚度分布相比，晶片W的抛光层的厚度中的比其他位置相对薄的部分中，向位于薄的部分的上侧的压力腔室供给更低的气压，以能够将薄的部分，用低的加压力加压于抛光垫11。由此，晶片的抛光层ly的厚度分布在达到第一抛光厚度之前引导为目标厚度分布。

对于此，附加或独立性地，控制部120根据借助涡流传感器110来实时测定的晶片W的抛光层的厚度分布，来在晶片W的抛光层的厚度厚的部分中，借助调节器40来以更小的加压力对抛光垫11进行加压，从而以更高的方式引导抛光垫11的高度，而在晶片W的抛光层的厚度薄的部分中，以更大的加压力对抛光垫11进行加压，从而以较低的方式诱导抛光垫11的高度，从而在抛光垫11的高度高的区域中，以高于抛光垫11的高度低的区域的摩擦力来对晶片的抛光层ly进行机械抛光，从而与目标厚度分布相比，去除按不同位置的厚度分布偏差。

步骤4：步骤1至步骤3一直持续到晶片的抛光层ly的厚度达到第一抛光厚度dc为止。而且，如果抛光层的厚度平均达到第一抛光厚度dc，就中断步骤2和步骤3(S140)。

步骤5：通过步骤4，虽然排除使晶片抛光层ly的厚度匹配于目标厚度分布的反馈能动控制，但在进行第一抛光步骤的期间内，在晶片的抛光层的厚度达到第一抛光厚度之前维持被维持成目标厚度分布的抛光条件(根据向抛光垫导入的调节器的抛光垫位置的加压力和抛光头的按不同压力腔室的供给气压等)，并持续执行作为第二抛光步骤的化学机械抛光工序(S150)。

此时，第二抛光步骤S150虽然还可以在未执行第一抛光步骤S110的其他抛光垫11上执行，但考虑到工序效率，即使在相同的抛光垫11上执行，也可以获得高的抛光品质。

与此同时，还可以从光传感器的光照强度信号(图13a)和用于使抛光平板10进行旋转驱动的驱动马达的电流波形信号(图13b)中的任意一个以上检测晶片的抛光层ly是否达到目标厚度de。而且，如果检测出晶片的抛光层ly达到目标厚度de，就结束第二抛光步骤。

由此，如图15所示，在达到第一抛光厚度dc的状态下，晶片的抛光层的厚度分布92以与目标抛光分布(虚线)相似的方式维持，并在与第一抛光厚度dc至目标厚度de的区间相对应的第二抛光步骤中，排除步骤2和步骤3，而在执行第一抛光步骤的期间内，维持晶片的抛光层的厚度达到第一抛光厚度之前维持成目标厚度分布抛光条件(根据向抛光垫导入的调节器的抛光垫位置的加压力和抛光头的按不同压力腔室的供给气压等)，由此，可以获得最终的抛光厚度分布903与目标厚度分布之间的误差e2'远远低于以往的效果。

像这样，根据测定由金属形成的晶片的抛光层的厚度分布的传感器的灵敏度，以第一抛光厚度dc为基准来在达到确保第一传感器110的灵敏度准确性的预定的第一抛光厚度dc为止的第一抛光步骤中，以如上所述的方式构成的本实用新型的化学机械抛光方法S100及化学机械抛光装置100执行测定抛光厚度分布来进行校正的工序，而在超过第一抛光厚度dc的第二抛光步骤中，以如上所述的方式构成的本实用新型的化学机械抛光方法S100及化学机械抛光装置100排出抛光厚度分布的测定和校正工序，从而在基于不准确的抛光层的厚度分布的测定值来调整厚度分布的偏差的过程中，最小化晶片的抛光层的厚度分布与所希望的分布不同地形成的歪曲，最终可以获得将结束化学机械抛光工序的晶片的抛光层的厚度分布更准确地形成为目标厚度分布的有益效果。

并且，本实用新型可以获得如下效果：在对第二抛光步骤中的化学机械抛光工序的变数进行控制方面，在晶片的抛光层的厚度分布达到与目标厚度分布相同的厚度分布之后，在维持所述厚度分布的期间内，以对晶片和/或抛光垫进行加压的第一抛光步骤中的抛光条件进行加压，从而在第二抛光步骤中也可以维持达到第一抛光厚度的状态的晶片的抛光层的厚度分布，最终可以获得更加准确的抛光厚度分布。

以上，虽然以例示性的方式说明了本实用新型的优选实施例，但本实用新型的保护范围并不局限于如上所述的特定实施例，而是可以通过本实用新型所属技术领域的普通技术人员来在本实用新型的实用新型保护范围所记载的范畴内进行适当的变更。

Claims (9)

1.一种化学机械抛光装置，用于对由氧化物材质形成的晶片的抛光层进行化学机械抛光，其特征在于，包括：

抛光平板，上面被抛光垫覆盖；

抛光头，形成有被多个隔壁分割的多个压力腔室，隔膜的底板位于所述压力腔室的下侧，通过调节所述压力腔室的压力，使位于所述底板的下侧的所述晶片在被加压的状态下进行旋转；

浆料供给部，向所述抛光垫和所述晶片中的至少一个供给浆料；

第一传感器，用于检测所述晶片的厚度分布；以及

控制部，对化学机械抛光工序进行控制，从而在执行使所述晶片的抛光面达到预定的第一抛光厚度为止的化学机械抛光工序期间，一边调节所述压力腔室的气压，一边执行所述化学机械抛光工序，以减少所述第一传感器检测的所述晶片的厚度偏差，当达到所述第一抛光厚度后，自所述第一抛光厚度到目标厚度为止，不执行减少所述晶片的厚度偏差的抛光厚度偏差调整，而仅执行抛光工序。

2.根据权利要求1所述的化学机械抛光装置，其特征在于，

所述第一传感器为，从所述晶片的中心向半径方向隔着不同距离的两个以上的光传感器。

3.根据权利要求1所述的化学机械抛光装置，其特征在于，

所述第一传感器为用于检测达到所述目标厚度的状态的光传感器。

4.根据权利要求1所述的化学机械抛光装置，其特征在于，

还包括电流测定部，所述电流测定部用于监视对抛光平板进行旋转驱动的马达的电流，所述抛光平板被所述抛光垫覆盖，

所述控制部通过所述电流测定部的电流变动检测所述控制部是否从所述第一抛光厚度达到目标厚度。

5.一种化学机械抛光装置，用于对由金属材质形成的晶片的抛光层进行化学机械抛光，其特征在于，包括：

抛光平板，上面被抛光垫覆盖；

抛光头，形成有被多个隔壁分割的多个压力腔室，隔膜的底板位于所述压力腔室的下侧，通过调节所述压力腔室的压力，使位于所述底板的下侧的所述晶片在被加压的状态下进行旋转；

浆料供给部，向所述抛光垫和所述晶片中的至少一个供给浆料；

第一传感器，用于检测所述晶片的厚度分布；以及

控制部，对化学机械抛光工序进行控制，从而在从所述浆料供给部供给浆料并执行使所述晶片的抛光面达到预定的第一抛光厚度为止的化学机械抛光工序期间内，一边调节所述压力腔室的气压，一边执行所述化学机械抛光工序，以减少所述第一传感器检测的所述晶片的厚度分布，当达到所述第一抛光厚度后，自所述第一抛光厚度到目标厚度为止，不执行减少所述晶片的厚度分布的抛光厚度偏差调整，而仅执行抛光工序。

6.根据权利要求5所述的化学机械抛光装置，其特征在于，

所述第一传感器为，从所述晶片的中心向半径方向隔着不同距离的一个以上的涡流传感器。

7.根据权利要求5所述的化学机械抛光装置，其特征在于，

所述第一传感器为用于检测达到所述目标厚度的状态的涡流传感器。

8.根据权利要求5所述的化学机械抛光装置，其特征在于，

还包括第二传感器，所述第二传感器由用于检测达到所述目标厚度的状态的光传感器形成，所述第二传感器根据所述抛光层的厚度达到目标厚度时所接收的光照强度变化来检测达到所述目标厚度的状态。

9.根据权利要求5所述的化学机械抛光装置，其特征在于，

还包括马达电流测定部，所述马达电流测定部用于监视对抛光平板进行旋转驱动的马达的电流，所述抛光平板被所述抛光垫覆盖，

所述控制部通过所述电流测定部的电流变动来检测所述控制部是否从所述第一抛光厚度达到目标厚度。