化学机械抛光装置的制作方法

本发明涉及化学机械抛光装置，更具体地涉及在化学机械抛光工序中通过准确检测作为抛光对象物的抛光层的位置，来准确识别晶片的抛光层厚度分布的化学机械抛光装置。

背景技术：

通常，化学机械抛光(Chemical Mechanical Polishing，CMP)是一种如下所述的工序，即，在旋转的抛光平板上，以晶片等基板与抛光平板相接触的状态，使其旋转并实施机械抛光，由此使基板的表面变得平整，从而预定的厚度的工序。

为此，如图1所示，在化学机械抛光装置1中，使抛光平板12以其上部覆盖有抛光垫11的状态进行自转，使用抛光头20将晶片W施压于抛光垫11的表面并进行旋转，从而平坦地抛光晶片W的表面。为此，设有一边旋转30r一边进行改性的调节器30，使得抛光垫11的表面保持恒定的状态，通过浆料供给管40向抛光垫11的表面供给用于执行化学抛光的浆料。

与此同时，在抛光垫11上设有用于测定晶片W的抛光层厚度的厚度传感器50，并与抛光垫11一同旋转，从通过晶片W下侧的过程中接收的接收信号来测定晶片W的抛光层厚度。在此情况下，测定抛光层厚度还包括对抛光层的厚度是否达到目标厚度进行监控的工作。

在晶片W的抛光层由作为导电性材质的钨等金属材质形成的情况下，厚度传感器50上设有与铜等抛光层相邻配置的传感器线圈，通过施加Si交流电流，来向晶片抛光层上发射用于形成涡流的涡流输入信号，由反映有随着导电性抛光层的厚度而传导的涡流50E的合成阻抗及相位差的变动值的输出信号来检测出晶片W的抛光层厚度。

另一方面，如图3所示，抛光头20包括：本体部22，从外部接收旋转驱动力；隔膜21，固定于本体部22，并在上述隔膜21与本体部22之间形成压力腔；挡圈23，包覆被隔膜21施压的晶片W的周围，防止化学机械抛光工序中晶片W的脱离。挡圈23借助其上侧的保持腔23C的空压，在化学机械抛光工序中保持与抛光垫11的紧贴状态。

并且，在化学机械抛光工序中向晶片W施压的压力腔的压力和保持腔23C由从压力调节部25经空压供给管25a而供给的空压来进行调节。

在此情况下，晶片W的直径dw小于挡圈23的内径dr，因此，在化学机械抛光工序中，未与隔膜21底板的下侧的晶片W与挡圈23的内周面呈间距e1、e2，并可在其间距内移动。由此，与抛光垫11一同旋转的厚度传感器50在通过抛光头20的下侧时所接收的输出信号中，无法准确判断哪一部分是包含有晶片W的抛光层的厚度信息的部分，哪一部分是不存在晶片W的部分，从而导致晶片的整体厚度分布有关检测只能基于相当于间距e1、e2的偏差的问题。

技术实现要素：

解决的技术问题

本发明是为了解决如上所述的存在问题而提出的，本发明的目的在于，准确地检测化学机械抛光工序中作为抛光对象物的抛光层的位置，从而准确地检测晶片的抛光层厚度分布。

而且，本发明的目的在于，在化学机械抛光工序中，即便晶片在由挡圈包围的区域内偏向水平方向，也可以准确地检测晶片抛光层的厚度。

并且，本发明的目的在于，即便晶片的抛光层未均匀地分布于晶片的表面而偏置，也可以对晶片的基材，进行抛光层的偏向位置的检测，来准确地获取晶片的厚度分布。

技术方案

本发明为了达到如上所述的目的，提供一种化学机械抛光装置，用于对以导电性材质形成抛光层的晶片进行抛光，其特征在于，包括：抛光平板，在上表面覆盖有抛光垫并进行自转；抛光头，在化学机械抛光工序中，上述抛光头与上述晶片的板表面相接触并施压，并且设有挡圈，上述挡圈包括第一部件和第二部件，上述第一部件以导电性材料形成于上述晶片的周围，上述第二部件以非导电性材料形成于上述第一部件的下侧，并在上述化学机械抛光工序中与上述抛光垫相接触；厚度传感器，定位于上述抛光平板并与上述抛光垫一同旋转，向上述晶片施加涡流信号，并接收包含有上述晶片抛光层的厚度信息的输出信号；以及控制部，从上述厚度传感器中获取以上述第一部件为基准位置并从上述基准位置到上述晶片的抛光层所占的抛光层区域上的上述晶片的抛光层厚度。

根据现有技术，为了掌握晶片的位置，通过分析从厚度传感器接收的输出信号的波形来判断抛光层区域，但晶片抛光层的厚度非常薄，因此，输出信号的输出电压的大小变动相对小，很难准确掌握晶片抛光层的边缘末端边界。

但是，根据本发明，通过在包围晶片的挡圈上设置以导电性材料形成并且厚度为晶片抛光层的厚度的10倍至数千倍的第一部件，从而因厚度传感器通过第一部件的过程中由厚度传感器所接收的输出信号的输出电压的大小发生急剧变动，使得可正确地获知第一部件的位置。因此，根据本发明，可从由厚度传感器所接收的输出信号中准确获知第一部件的位置，从而可将其作为基准位置并由此检测出晶片的位置。

在此情况下，上述控制部可将上述晶片的抛光层区域设定为，在上述晶片位于上述抛光头的中心的状态下，被从上述基准位置隔着相当于上述晶片的抛光层末端的平均距离的位置所包围的区域。

尤其，在上述第一部件上形成具有不同高度的第一台阶面和第二台阶面，上述基准位置为上述第一台阶面和上述第二台阶面的边界，由此，可将在第一台阶面和第二台阶面上分别获取的输出信号的边角作为基准位置。如此，随着将第一台阶面和第二台阶面的边界作为基准位置，相比于将第一部件的内侧面或外侧面作为基准位置的情况，可进一步提高由厚度传感器通过抛光头的下侧而检测的基准位置的准确度。

此时，上述第一台阶面和上述第二台阶面分别以水平的平坦面形成，由此，可在旋转的挡圈的各台阶面上均匀地获取涡流输出信号。

而且，优选地，上述第一台阶面和上述第二台阶面的高度差在整个圆周方向上保持恒定。

并且，上述第一台阶面和上述第二台阶面分别以环状形成，并分布于从中心到半径方向的不同长度上，由此，可在旋转的挡圈的各台阶面上均匀地获取涡流输出信号。

另一方面，上述第一部件可由金属材料形成，上述第二部件可由树脂、塑料中的至少一种材料形成。由此，被施加的电流贯通第二部件并在导电性金属材料的第一部件中形成涡流，由此，可在第一台阶面和第二台阶面上获取涡流输出信号。

另一方面，上述第一部件呈环状，便于安装在抛光头，并且沿着包围晶片的整个圆弧而形成台阶面，由此，在化学机械抛光工序中抛光头自转的情况下，可借助传感器接收第一台阶面和第二台阶面的输出信号，从而实时地检测出抛光垫的厚度变动量。

并且，上述第二部件即使不形成为环状，也是可以的，但是以环状形成时，与抛光垫相接触的面可始终保持恒定的同时以无抛光垫损伤的方式稳定地维持接触状态。

重要的是，本发明提供一种化学机械抛光装置，用于对以导电性材质形成抛光层的晶片进行抛光，其特征在于，包括：抛光平板，在上表面覆盖有抛光垫并进行自转；抛光头，在化学机械抛光工序中，与上述晶片的板表面相接触并施压；厚度传感器，定位于上述抛光平板并与上述抛光垫一同旋转，向上述晶片施加涡流信号，并接收包含有上述晶片抛光层的厚度信息的输出信号；以及控制部，在化学机械抛光工序中，由上述厚度传感器所接收的输出信号中，延伸延长线，使得上述晶片的抛光层的下侧区域Ac的末端与基准值相交，并将上述延长线与上述基准值相交的两个地点之间作为上述晶片的抛光层所处的抛光层区域进行检测，从而获取在上述抛光层区域中的上述晶片的抛光层的厚度。

在化学机械抛光工序中，晶片位于由挡圈包围的空间内，但晶片的位置可在其空间内部中发生变动。如上所述，根据本发明，在未实施化学机械抛光工序的状态下，预知由厚度传感器所获取的基准值，并且使晶片抛光层的下侧区域的末端延伸，以达到基准值，由此，即使晶片在挡圈的空间内部处于偏置状态，也可以得到准确地检测出偏置位置上的晶片的抛光层的位置的效果。

不仅如此，理想地，沉积于晶片基材的抛光层相对于基材的中心配置成左右对称，但抛光层沉积时也可以偏向于晶片基材。即使在这种情况下，由厚度传感器所接收的输出信号为晶片抛光层的分布有关信息，因此，可与晶片的位置无关地，在挡圈的空间中准确地检测出晶片的抛光层区域。

在此情况下，基准值作为用于延伸晶片的抛光层的下侧区域Ac的末端的基准，不受导电性材料的影响，因此，可定成零0。因传感器的特性或周边结构要素，由传感器所检测的信号可具有偏移值，因此，将上述基准值作为在上述抛光头的下侧不存在晶片的状态下所接收的默认输出信号的偏移值，由此，可以求出更加准确的抛光层区域。

并且，上述抛光头设有挡圈，上述挡圈包括第一部件和第二部件，上述第一部件以导电性材料形成于上述晶片的周围，形成有具有不同高度的第一台阶面和第二台阶面，上述第二部件以非导电性材料形成于上述第一部件的下侧，并在上述化学机械抛光工序中与上述抛光垫相接触，在化学机械抛光工序中，借助分别从上述第一台阶面和上述第二台阶面接收的输出信号，可检测上述抛光垫的厚度变动值。由此，当求出晶片抛光层的厚度值时，可反映抛光垫的厚度变动值，由此，可更加准确地算出晶片的抛光层厚度。

另一方面，根据本发明的其他领域，本发明提供一种化学机械抛光方法，用于对以导电性材质形成抛光层的晶片进行抛光，其特征在于，包括：晶片抛光步骤，使用抛光头，以使上述晶片位于下侧的状态下，向抛光垫施压并进行抛光，上述抛光头设有挡圈，上述挡圈包括第一部件和第二部件，上述第一部件以导电性材料形成于上述晶片的周围，且形成为比上述抛光层更厚，上述第二部件以非导电性材料形成于上述第一部件的下侧，并与上述抛光垫相接触；抛光层厚度信息接收步骤，借助定位于上述抛光平板并与上述抛光垫一同旋转的厚度传感器，向上述晶片施加涡流信号，从而由厚度传感器接收包含有上述晶片抛光层的厚度信息的输出信号；以及抛光层厚度算出步骤，从来自上述厚度传感器的上述输出信号中获取以上述第一部件的位置为基准位置，相当于从上述基准位置到上述晶片的抛光层所占的抛光层区域的输出信号，再从所获取的上述抛光层区域中的上述输出信号获取上述晶片的抛光层厚度。

发明的效果

如上所述，根据本发明，在挡圈上设有厚度明显大于晶片抛光层厚度的第一部件，并诱导成用于测定晶片抛光层厚度的厚度传感器在通过第一部件时输出信号的输出电压发生急剧变动，从而可在输出信号上准确获知第一部件的位置，并将其作为基准位置，从而可达到在输出信号上准确分析出晶片的位置的效果。

重要的是，根据本发明，在化学机械抛光工序中，即使晶片的位置在由挡圈包围的空间中发生变动，在未实施化学机械抛光工序的状态下，可事先获知由厚度传感器所获取的基准值，借助以达到基准值的方式延伸晶片抛光层的下侧区域的末端，从而可达到准确检测出晶片的偏置位置的效果。

不仅如此，根据本发明，沉积于晶片基材的抛光层相对于晶片基材即使偏向地形成沉积，并且，即使晶片在挡圈的内部空间内的位置处于偏置状态，由厚度传感器所接收的输出信号包含有以导电性材料所形成的晶片抛光层的分布有关信息，因此，借助以达到基准值的方式延伸晶片抛光层的下侧区域的末端，从而可达到准确地检测出抛光层区域的有利效果。

附图说明

图1为表示现有的化学机械抛光装置的构成的前视图。

图2为图1的俯视图。

图3为表示图1的抛光头及安装于上述抛光头的晶片的大小的图。

图4为表示本发明的一实施例涉及的化学机械抛光装置的构成的俯视图。

图5为依次示出利用图4的化学机械抛光装置来确定晶片的抛光层区域的第一控制方法的顺序图。

图6及图7为用于说明图5的方法的图。

图8为依次示出利用化学机械抛光装置来确定晶片的抛光层区域的第二控制方法的顺序图。

图9a至图9c为用于说明图8的方法的图。

附图标记的说明

**附图的主要部分有关附图标记的说明**

10：抛光平板 11：抛光垫

100：抛光头 121：隔膜

122：本体部 123：挡圈

123s1：第一台阶面 123s2：第二台阶面

50：涡流传感器 90：控制部

Soi、Soii：输出信号 Px：边界位置

Pz：末端信号值

具体实施方式

下面，将参照附图对本发明的一实施例涉及的化学机械抛光装置9进行详细说明。但是，在对本发明进行说明的过程中，将省略公知的功能或构成有关具体说明，以明确本发明的要旨。

本发明的一实施例涉及的化学机械抛光装置9包括：抛光平板10，覆盖有抛光垫11，上述抛光垫11与形成有导电性抛光层的晶片W的抛光层相接触，以实现抛光；抛光头100，以使晶片W位于底部面的状态进行加压并使晶片W自转；厚度传感器50，施加涡流以检测晶片W的抛光层的厚度，并从抛光层接收输出信号；以及控制部90，向厚度传感器50施加交流电流，从由厚度传感器50所接收的输出信号中检测晶片W的抛光层厚度。

上述抛光平板10以上表面覆盖有抛光垫11的状态进行旋转驱动。在抛光平板10上定位有厚度传感器50，从而随着抛光垫11进行旋转，厚度传感器50随之一同进行旋转移动50d，沿着通过晶片W的轨迹，来接收涡流输出信号。

上述厚度传感器50设有缠绕n次而呈中空螺旋形状的传感器线圈(未图示)，接收由控制部90施加的交流电流，传感器线圈以磁束形态施加输入信号Si，并向导电体施加涡流，而且在导电体的厚度发生变动或者与导电体之间的距离发生变动的情况下，接收在导电体中产生的借助涡流的共振频率或合成阻抗作为输出信号So，并从输出信号So的变化中检测导电体的厚度变化或者与导电体之间的距离。

根据本发明的一实施例，厚度传感器50在抛光头100的外部位置Pe上生成涡流并将输出信号作为基准值ref来接收，并在挡圈123的第一台阶面123s1的下侧位置Pr上生成涡流并接收第二-一输出信号So21(在附图中，为了方便性，以附图标记51表示)，在挡圈123的第二台阶面123s2的下侧位置Pr中生成涡流，并接收第二-二输出信号So22(在附图中，为了方便性，以附图标记52表示)，在晶片W的抛光层下侧Pc中生成涡流并接收第三输出信号So3。在附图中，示出了独立设置三个涡流传感器50(51、52、53)的情况，但也可由一个涡流传感器组成，使得一个厚度传感器50能够分别在三个位置上发出并接收信号。

在无导电性材料的情况下，由厚度传感器50所接收的输出信号中没有合成阻抗的减少量，因此，原则上，测定为基准值(defaul或偏移值)或零0，而且在有导电性材料的情况下，根据合成阻抗的减少量，以在基准值或零值中减少了合成阻抗减少量的大小进行输出。

如图6所示，上述抛光头100包括：本体部122，由外部进行旋转驱动；隔膜121，以使压力腔C位于上述隔膜121与本体部122之间的状态固定于本体部122；以及挡圈123，包围隔膜121的底板周围。

在此情况下，在隔膜121和本体部122之间所形成的压力腔C借助从隔膜底板以环状突出的片状物而形成分割为多个的压力腔。并且，从压力调节部125通过空压供给管125a向每个压力腔C独立地供给空压，并调节压力腔C的压力，而且在向压力腔C供给空压时，向下方推动隔膜底板，从而将位于隔膜底板的下侧的晶片W向抛光垫11进行施压。

与此同时，随着本体部122旋转，隔膜121也一同旋转，由此，位于隔膜121的底板底部面的晶片W也随之旋转，从而实现化学机械抛光工序。

并且，挡圈123呈环状，以包围处于化学机械抛光工序中的晶片W的周围，而且当位于挡圈123的上侧的保持腔123C的空压得到调节时，如图6所示，在化学机械抛光工序中，底部面123s保持与抛光垫11紧贴的状态。由此，挡圈123的第二部件1232由可形成磨损的树脂、塑料等消耗性材料构成，上述第二部件1232包括与抛光垫11相接触的底部面123s。

即，挡圈123由与抛光垫11相接触的第二部件1232和层叠于第二部件1232的上侧的第一部件1231组成。在第一部件1231与第二部件1232相接的边界面上形成有具有不同高度的第一台阶面123s1和第二台阶面123s2。此时，第一部件1231例如由金属等导电性材料形成，从而能够生成涡流。并且，第二部件例如由塑料或树脂等非导电性材料形成，使得由涡流传感器51、52施加的输入信号通过第二部件并在第一部件1231中生成涡流。

第一部件1231能够以薄的厚度形成，但形成为比由导电性材料所形成的晶片W的抛光层更厚，厚十多倍至数千倍。例如，第一部件的厚度可以是0.5mm至50mm。由此，从第一部件1231的台阶面123s1、123s2并由厚度传感器50、500所接收的输出信号的大小取决于从厚度传感器50到台阶面123s1、123s2的距离。

此时，第一台阶面123s1和第二台阶面123s2由水平的平坦面形成，在从隔膜121的中心到相互不同的半径方向的长度上，上述第一台阶面123s1和第二台阶面123s2以环状分布来形成。由此，在由厚度传感器50使涡流生成于第一台阶面123s1的位置(为了方便，称为第一厚度传感器51)和使涡流生成于第二台阶面123s2的位置(为了方便，称为第二厚度传感器52)上，即使挡圈123在化学机械抛光工序中持续旋转，可使恒定的涡流生成于各台阶面123s1、123s2，由此，可在挡圈123的各台阶面123s1、123s2中均匀地获取涡流输出信号Sos1、Sos2。

并且，所形成的第一部件1231只要呈能够包围晶片W的外围的形态(包括沿着圆周方向以相互间隔的方式配置的形态)即可，但通过使第一部件1231形成为以闭曲线的环状包围晶片W的外围的形态，从而在化学机械抛光工序中，即便挡圈123与抛光头100一同自转，来自厚度传感器52的涡流始终能够到达各台阶面123s1、123s2。

而且，所形成的第二部件1232也只要呈能够包围片W的外围的形态(包括沿着圆周方向以相互分隔的方式配置的形态)即可，以防止晶片W的脱离，但优选地，上述第二部件1232呈环状，以与抛光垫11保持恒定的接触面。

另一方面，挡圈123的第一台阶面123s1和第二台阶面123s2的高度偏差y在整个圆周方向上保持恒定，从而具有在圆周方向上的任何位置上均可以获得恒定的涡流输出信号Sos1、Sos2的优点。并且，如图所示，第一台阶面123s1和第二台阶面123s2分别呈环状，从而分布于从隔膜底板的中心向半径方向的不同的长度上。

根据如上所述构成的本发明的一实施例涉及的抛光头100，挡圈123设置成作为导电性材料的第一部件1231和作为非导电性材料的第二部件1232具有不同高度的台阶面123s1、123s2，借助由涡流传感器51、52施加的输入信号Si21、Si22，在第二部件1232的各台阶面123s1、123s2上诱导涡流，并使得涡流传感器51、52能够接收借助台阶面123s1、123s2上的涡流的输出信号Sos1、Sos2(例如，共振频率或合成阻抗)。

此时，已知各台阶面123s1、123s2之间的高度偏差y，从实时接收不同台阶面123s1、123s2中的输出信号Sos1、Sos2来获取的不同的两个输出信号Sos1、Sos2，来获得能够实时检测在化学机械抛光工序中因抛光垫11的磨损所产生的厚度减少量的优点。

重要的是，如图6所示，由厚度传感器50通过抛光头100的下侧时所接收的输出信号Soi表现出在各台阶面123s1、123s2中输出电压明显低于基准值ref(在没有导电层的情况下所接收的输出电压)的值Sos1、Sos2，而且如图7所示，各台阶面123s1、123s2上的输出电压Sos1、Sos2不同，因此，可方便准确地检测出这些输出电压Sos1、Sos2的边界位置Px。

由此，在实施化学机械抛光工序期间(S110)，上述控制部90向厚度传感器50施加交流电流，并通过传感器线圈使高频电流流动，当与抛光垫一同旋转的厚度传感器50的上侧设有导电性层(晶片抛光层或挡圈123的第一部件1231)时，如图6所示，以输出信号Soi接收被诱导至导电性层的涡流的合成阻抗的变动值或相位差等。

此时，在厚度传感器位于晶片的抛光层区域Ac的下侧之前，通过挡圈123的区域Ar时，作为导电性材料的第一部件1231的第一台阶面123s1和第二台阶面123s2分别接收的输出信号Soi的输出电压值Sos1、Sos2的偏差大，因此，如图7的下侧图所示，可准确方便地检测出挡圈123的台阶面123s1、123s2之间的边界位置Px(S120)。

由此，控制部90可将台阶面123s1、123s2的边界位置Px作为基准位置，并将沿着挡圈123的半径内侧方向x间隔有相当于截止到晶片W的平均间隔距离(e＝(e1+e2)/2)的位置检测为化学机械抛光工序中晶片W的平均位置(S130)。

也就是说，根据现有技术，为了掌握晶片的位置，通过分析厚度传感器50接收的输出信号Soii的波形来判别晶片抛光层所在的抛光层区域，由于晶片抛光层的厚度非常薄，因此，不存在导电性材料的区域(抛光头的外部区域)和存在晶片抛光层的抛光层区域的输出电压的大小变动相对小，很难准确掌握晶片抛光层的边缘末端边界。但是，根据如上所述构成的本发明，第一部件1231由导电性材料形成，并且其厚度是晶片抛光层的厚度的十倍至数千倍，这种第一部件1231设于挡圈123，由此，当厚度传感器50通过第一部件时，由厚度传感器所接收的输出信号Soi的输出电压的大小发生急剧变动，因此，可准确地获知第一部件1231的台阶面123s1、123s2的边界位置Px。由此，由于可从厚度传感器50所接收的输出信号Soi中准确地获知第一部件1231的边界位置Px，因此，将其作为基准位置，并将沿着半径内侧方向x移动规定间距e的位置检测为晶片W所在的位置。

在此情况下，规定间距e可定义为挡圈123和晶片W的直径差异(dr-dw)的1/2。并且，台阶面123s1、123s2的高度差y形成得很大，并形成为晶片抛光层的厚度的5倍至1000倍以上，从而可以更加方便地检测出台阶面123s1、123s2之间的边界位置Px。

另一方面，在附图中，为了检测晶片W的抛光层区域Ar，示出了将台阶面123s1、123s2之间的边界位置Px视作基准位置的构成例，但根据本发明再一实施方式，代替在第一部件1231上形成具有不同高度差异y的台阶面123s1、123s2，也可将如第一部件1231的内侧面或外侧面的因厚的导电性材料而导致发生输出信号Soi的电压值的急剧变动的位置，作为用于检测晶片的抛光层区域Ar的基准位置。

如此，在从厚度传感器50通过抛光头100的下侧时所接收的输出信号Soi中算出晶片的抛光层区域Ac后，从所算出的晶片区域Ac中的输出信号算出晶片抛光层区域Ar的厚度(S140)。

此时，由于从具有已知高度差y的第一部件1231的台阶面123s1、123s2中所接收的输出信号中能够获得抛光垫11的厚度变动值，因此，在S140中，当算出抛光层区域Ar的厚度时，通过反映抛光垫11的厚度变动值，借助因抛光垫11的磨损导致的厚度变动，来避免晶片的抛光层厚度失真。

下面，将参照图8至图9c对本发明的一实施例涉及的化学机械抛光装置9的第二控制方法进行详细说明。

但是，与参照图5至图7说明的前述的第一控制方法相同或相似的构成及控制方法将省略，以明确第二控制方法的要旨。

通常，向导电层诱导涡流的厚度传感器50借助传感器本身的特性或与周边构成的相互作用，在接收的输出信号Soi中包含偏移值off。在此情况下，偏移值off也称为信号的基准值ref。偏移值off在每次化学机械抛光工序时发生细微的变动，但大体上保持恒定。

由此，如图9a所示，在实施化学机械抛光工序之前，不将以导电性材料形成有抛光层的晶片W位于抛光头100的下侧，在厚度传感器50中第一次接收输出信号Soi，确认输出电压值具有从零0开始到何种水平的偏移值off，从而将偏移值off作为基准值ref存储于控制部90(S210)。根据情况，偏移值off可以是0，考虑到正确性下降的问题，也可以从除了抛光头120的下侧的其他位置上获得偏移值off。

根据该工序，在抛光垫11上由多个厚度传感器50呈列Rx而配置的情况下，需要求出每个厚度传感器50的基准值ref，而且可在每次实施化学机械抛光工序时求出基准值ref，但也可以在每几次化学机械抛光工序时求出一次基准值ref。

接着，在实施化学机械抛光工序的过程中(S220)，如图9b所示，借助与抛光垫11一同旋转的厚度传感器50来接收输出信号Soii(S230)。

在化学机械抛光工序中所接收的输出信号Soii在晶片的抛光层区域Ac中，输出电压值的变动幅度不大，但由于以厚导电性材料的形成的第一部件1231，每次通过挡圈123时，输出电压发生剧变，因此，根据如图7所示的原理，可通过简单的算术方式求出晶片抛光层区域Ar的平均位置。

但是，晶片W的直径dw小于挡圈123的内径dr，在由挡圈123包围的内部空间中，不仅晶片W的位置不恒定，而且根据具体情况，形成于晶片基材的抛光层还会偏向一侧。因此，需要掌握晶片在挡圈123的内部空间中位置以及晶片抛光层的位置，才能从输出信号Soii准确地了解晶片抛光层的厚度分布。

但是，在晶片的的周围未配置有形成厚厚的导电性材料的第一部件1231的情况下，仅以形成薄薄的导电性材料的晶片抛光层，无法与基准值ref相区分，因此，很难正确掌握晶片的位置(在附图中，为了方便，将第一部件的区域Ar上的电压值和晶片抛光层区域Ac上的输出电压值的偏差以更小于实际大小的方式示出)。并且，在晶片的周围配置有形成厚厚的导电性材料的第一部件1231的情况下，如图7b的下侧图及图7c所示，在第一部件1231中发生剧变的电压输出值在恢复为基准值ref的过程中，出现与根据晶片抛光层的部分电压输出值重复的现象。

因此，如图9c所示，控制部90使得延长线99从由厚度传感器50接收的输出信号Soii中晶片的抛光层区域Ac上的边缘末端信号值Pz以与接近于末端信号值Pz的抛光层区域Ac相同或相似的斜率变化率延伸至基准值ref。此时，延长线99可呈直线，也可呈曲线。由此，对于实际抛光层区域Ac和在输出信号Soii中表示为抛光层区域的区域之间的偏差err由延长线99进行补偿，晶片的抛光层区域Ac则设定为位于基准值ref和延长线99相交的地点Pe之间的区域(S240)。

如此，当通过延长线99获得晶片的抛光层区域Ac时，在由挡圈123包围的内部空间中，即使晶片W偏置或者在化学机械抛光工序中晶片W向偏向移动，均可以立即补偿各种长度的偏差err，使晶片的抛光层厚度分布与实际晶片抛光层坐标保持一致，从而达到所获得的结果更加准确的效果。

不仅如此，即使导电性抛光层在晶片基材上形成偏向覆盖，厚度传感器50所接收的输出信号Soii为与晶片基材所在位置无关的随晶片抛光层的位置而接收的信息，因此，无论晶片位于何处，并且无论导电性晶片抛光层在基材上是否偏置，也可以获得在由挡圈123包围的内部空间中，准确地检测出晶片的抛光层区域的优点。

如此，若求出晶片的抛光层区域Ac，则通过分析抛光层区域Ac上的输出信号Soii的合成阻抗和相位差等，从而实时求出晶片的抛光层厚度(S250)。此时，以从输出信号Soii完成全部扣减出偏移值off的校正信号来求出晶片抛光层的厚度，从而可提高抛光层厚度分布的准确性。

而且，在晶片的抛光层区域的边缘上的抛光层厚度，相对于相邻区域的厚度，大体上不发生剧变而发生缓慢的变化，因此，将与相邻输出电压值的斜率相同或相似地延伸的延长线99应用于求出抛光层边缘上的厚度，由此，可以获得更加准确地求出晶片的边缘上的抛光层厚度分布的效果。

同样，由于能够从具有已知高度差y的第一部件1231的台阶面123s1、123s2中所接收的输出信号中获得抛光垫11的厚度变动值，因此，在S250中，当算出抛光层区域Ar的厚度时，通过反映抛光垫11的厚度变动值，来反映因抛光垫11的磨损导致的厚度变动，从而能够求出单纯的晶片的抛光层厚度分布。

根据如上所述构成的本发明的化学机械抛光装置，在化学机械抛光工序中，在由挡圈123包围的内部空间内，即使晶片W的位置发生变动或者导电性抛光层在晶片基材上形成偏向覆盖，由于使由厚度传感器所接收的输出信号中晶片抛光层的下侧区域的末端地点Pz以延长线99延伸至基准值ref，将延伸至基准值ref的地点Pe视作晶片抛光层区域Ac，将包含延长线99的输出信号作为在抛光层区域Ac中求出抛光层厚度的输出电压值来算入，由此，正确地求出晶片的抛光层区域所占坐标，从而准确地匹配于晶片抛光层厚度分布，由此可以获得，在化学机械抛光工序中，按抛光层的不同位置可以更加准确地获取晶片抛光层的厚度分布的有利的效果。

以上，对本发明的优选实施例进行了示例性说明，但本发明的范围并不受到特定实施例的限定，而且可在本专利权利要求书中所记载的范围内，可实施合理变更。