基板的研磨装置及研磨方法与流程

本发明关于一种基板的研磨装置及研磨方法。

背景技术：

近年来，为了对处理对象物(例如半导体基板等的基板、或形成于基板表面的各种膜)进行各种处理而使用处理装置。处理装置的一例可举出用于进行处理对象物的研磨处理等的cmp(化学机械研磨(chemicalmechanicalpolishing))装置。

cmp装置具备：用于进行处理对象物的研磨处理的研磨单元；用于进行处理对象物的清洗处理及干燥处理的清洗单元；及向研磨单元送交处理对象物，并且接收通过清洗单元实施清洗处理及干燥处理后的处理对象物的装载/卸载单元等。此外，cmp装置还具备在研磨单元、清洗单元、及装载/卸载单元内进行处理对象物的搬送的搬送机构。cmp装置通过搬送机构搬送处理对象物，而且依序进行研磨、清洗、及干燥的各种处理。

最近在半导体元件制造中对各工序的要求精度已经达到数nm等级，cmp也不例外。cmp为了满足该要求而进行研磨及清洗条件的最佳化。但是，即使决定了最佳条件，仍不能避免研磨及清洗性能因元件的控制偏差及耗材随时间变化而变化。此外，处理对象的半导体基板本身也存在着偏差，例如在cmp前形成于处理对象物的膜的膜厚及元件形状存在偏差。这些偏差在cmp中及cmp后，造成残留膜的偏差及阶差消除不完全，甚至在研磨原本应完全除去的膜中，以膜残留的方式而凸显。这种偏差以在基板面内在芯片间及横跨芯片间的方式发生，甚至也在基板间及批次间发生。目前以将这些偏差抑制在某个阈值以内的处理方法，对研磨中的基板及研磨前的基板控制研磨条件(例如研磨时赋予基板面内的压力分布、基板保持载台的转数、浆液)，及/或对超过阈值的基板进行二次加工(再研磨)。

但是，上述以研磨条件抑制偏差的效果主要显现在对基板的半径方向，所以对基板周方向的偏差调整困难。再者，根据cmp时的处理条件及通过cmp研磨的膜的下层状态，在基板面内也会发生局部研磨量的分布偏差。此外，关于cmp工序中基板半径方向的研磨分布的控制，从最近优良率提高的观点而言，基板面内的元件区域需要扩大，更需要调整研磨分布至基板的边缘部。基板的边缘部受到研磨压力分布及研磨材料的浆液流入的偏差影响比基板中心附近大。研磨条件及清洗条件的控制及二次加工基本上以实施cmp的研磨单元进行。此时，研磨垫对基板面几乎都是整个面接触，不过，即使一部分接触，从维持处理速度的观点而言，必须增大研磨垫与基板的接触面积。这种状况下，例如在基板面内的特定区域，即使发生超过阈值的偏差，以二次加工等加以修正时，因为其接触面积的大小，即使对不需要二次加工的部分仍会实施研磨。结果，修正到原本要求的阈值范围困难。因此，要求提供一种可进行更小区域的研磨及清洗状态的控制的结构，且对基板面内的任何位置实施处理条件的控制及二次加工的再处理的方法及装置。

图15表示使用直径比处理对象物小的研磨垫进行研磨处理的局部研磨装置1000的一例的概略构成图。图15所示的局部研磨装置1000中使用直径比处理对象物的基板wf小的研磨垫502。如图15所示，局部研磨装置1000具备：设置基板wf的载台400；安装有用于对基板wf的处理面进行处理的研磨垫502的研磨头500；保持研磨头500的支臂600；用于供给处理液的处理液供给系统700；及用于进行研磨垫502的调整(整形)的调整部800。局部研磨装置1000的整体动作通过控制装置900控制。图15所示的局部研磨装置可从处理液供给系统700供给diw(纯水)、清洗药液、及浆液的研磨液等至基板，并且通过使研磨垫502旋转而且按压于基板，来局部研磨基板。

如图15所示，研磨垫502的尺寸比基板wf小。此处，研磨垫502的直径φ与处理对象的膜厚、形状的偏差区域同等或比其小。例如研磨垫502的直径φ在50mm以下，或为φ10～30mm。因为研磨垫502的直径越大，与基板的面积比越小，所以基板的研磨速度增加。另外，关于对希望的处理区域的研磨精度，反而是研磨垫的直径越小精度越高。此因研磨垫的直径越小则单位处理面积越小。

在图15所示的局部研磨装置1000中局部研磨基板wf时，使研磨垫502以旋转轴502a为中心旋转，而且将研磨垫502按压于基板wf。此时，也可使支臂600在基板wf的半径方向摆动。此外，也可使载台400以旋转轴400a为中心而旋转。此外，调整部800具备保持修整器820的修整载台810。修整载台810可以旋转轴810a为中心而旋转。图15的局部研磨装置1000中，通过将研磨垫502按压于修整器820，并使研磨垫502及修整器820旋转，可进行研磨垫502的调整。图15所示的局部研磨装置1000中，通过控制装置900控制载台400的旋转速度、研磨垫502的旋转速度、研磨垫502的按压力、支臂600的摆动速度、处理液从处理液供给系统700的供给、及处理时间等，可局部研磨基板wf上的任何区域。

现有技术文献

专利文献1：美国专利申请公开第2015/0352686号说明书

一般而言，将研磨垫等研磨构件按压于基板来研磨基板时，研磨液中的微小粒子及切削基板的微小粒子等会附着于研磨构件造成堵塞。研磨构件堵塞时，研磨速度及其基板wf面内的分布变化。因此，为了消除研磨构件的堵塞，使研磨构件保持在最佳状态，须如上述进行调整。调整是在一个基板研磨结束后至研磨下一个基板之前进行的。图15所示的局部研磨装置1000中，因为研磨垫502与基板wf的接触面积小，所以研磨中发生研磨垫502的堵塞，要比使用大研磨垫的研磨装置时早。因而，使用小研磨构件的研磨装置中，比使用大研磨构件的研磨装置时，研磨中的研磨速度及在其基板wf面内的分布容易产生变化。因而，在使用小研磨构件的局部研磨装置中，希望研磨构件在研磨中维持良好状态。

技术实现要素：

本发明的一个目的为提供一种研磨装置，能够在研磨中将研磨构件的状态维持为良好。

(解决问题的手段)

[方式1]方式1提供一种研磨装置，用于局部研磨基板，该研磨装置具有：研磨构件，该研磨构件接触于基板的加工面比基板小；调整构件，该调整构件用于调整所述研磨构件；第一按压机构，该第一按压机构在基板的研磨中用于将所述调整构件按压于所述研磨构件；及控制装置，该控制装置用于控制研磨装置的动作，所述控制装置构成为，当所述研磨构件局部研磨基板时，所述控制装置控制所述第一按压机构。采用方式1的研磨构件，以研磨构件研磨基板时，可同时调整研磨构件。因而，研磨构件可在研磨中维持良好状态。

[方式2]方式2在方式1的研磨装置中具有：按压机构，该按压机构用于将所述研磨构件按压于基板；及第一驱动机构，该第一驱动机构用于对所述研磨构件在与基板的表面平行的第一运动方向上赋予运动。

[方式3]方式3在方式2的研磨装置中具有第二驱动机构，该第二驱动机构用于以使所述调整构件在与所述第一运动方向垂直且与基板表面平行的第二运动方向上具有成分的方式，对所述调整构件赋予运动。

[方式4]方式4在方式3的研磨装置中，所述第二驱动机构构成为，对所述调整构件赋予直线运动及/或旋转运动。

[方式5]方式5在方式1至方式4的任何一个方式的研磨装置中，所述控制装置构成为，控制所述第一按压机构，以在基板的研磨中以规定的周期执行调整。

[方式6]方式6在方式1至方式5的任何一个方式的研磨装置中，所述研磨构件及所述调整构件保持于保持臂。

[方式7]方式7在方式1至方式6的任何一个方式的研磨装置中具有回收装置，该回收装置用于回收调整时从研磨构件产生的碎屑。

[方式8]方式8在方式7的研磨装置中，所述回收装置具有吸引部，该吸引部吸引除去调整时从研磨构件产生的碎屑。

[方式9]方式9在方式7的研磨装置中，所述回收装置具有刮刀或刮板，该刮刀或刮板用于收集调整时从研磨构件产生的碎屑。

[方式10]方式10在方式7至方式9的任何一个方式的研磨装置中，所述回收装置具有：液体供给机构，该液体供给机构用于对调整后的所述研磨构件进行清洗；及液体回收机构，该液体回收机构回收清洗所述研磨构件后的液体。

[方式11]方式11在方式1至方式10的任何一个方式的研磨装置中，所述研磨构件构成为以下任意一个：(1)是圆板形状或圆筒形状，且所述圆板形状或所述圆筒形状的中心轴与基板表面平行；(2)是圆板形状，且所述圆板形状的中心轴从垂直于基板的表面的方向倾斜；(3)是圆锥形状或切头圆锥形状，且所述圆锥形状或所述切头圆锥形状的中心轴与基板的表面平行；(4)是球形状或具备球形状的一部分的形状；及(5)具有带构件。

[方式12]方式12提供一种基板的研磨方法，该研磨方法具有以下步骤：将与基板接触的加工面比基板小的研磨构件按压于基板；一边使所述研磨构件按压于基板，一边使所述研磨构件与所述基板相对运动，从而研磨基板；及在研磨基板的过程中，使调整构件与所述研磨构件接触，从而调整所述研磨构件。采用方式12的研磨方法，以研磨构件研磨基板时，可同时调整研磨构件。因而研磨构件可在研磨中维持良好状态。

[方式13]方式13在方式12的研磨方法中，具有对所述调整构件赋予直线运动及/或旋转运动的步骤。

[方式14]方式14在方式12或方式13的研磨方法中，具有回收在所述研磨构件进行调整时从研磨构件产生的碎屑的步骤。

附图说明

图1是表示一种实施方式的局部研磨装置的构成概略图。

图2是表示一种实施方式的保持研磨头的研磨502的机构的概略图。

图3是概略表示一种实施方式的可利用在局部研磨装置的第二调整器的一例的立体图。

图4是概略表示一种实施方式的可利用在局部研磨装置的第二调整器的一例的立体图。

图5是概略表示一种实施方式的可利用在局部研磨装置的研磨头及第二调整器的一例的侧视图。

图6是概略表示一种实施方式的可利用在局部研磨装置的研磨头及第二调整器的一例的侧视图。

图7是概略表示一种实施方式的可利用在局部研磨装置的研磨头及第二调整器的一例的侧视图。

图8是概略表示一种实施方式的可利用在局部研磨装置的研磨头及第二调整器的一例的侧视图。

图9是从图8中的箭头9的方向观看到的图。

图10是概略表示一种实施方式的回收装置的侧视图。

图11是概略表示一种实施方式的回收装置的侧视图。

图12是概略表示一种实施方式的回收装置的侧视图。

图13a表示一种实施方式的用于处理基板的膜厚、凹凸及高度相关信息的控制电路例。

图13b是表示从图13a所示的局部研磨用控制部分割出基板表面的状态检测部时的电路图。

图14是表示一种实施方式的搭载局部研磨装置的基板处理统的概略图。

图15是表示使用直径比处理对象物小的研磨垫进行研磨处理用的局部研磨装置的一例的概略构成图。

具体实施方式

以下，配合附图说明本发明的局部研磨装置的实施方式。附图中，在同一或类似的元件上注记同一或类似的参考符号，而在各种实施方式的说明中省略关于同一或类似元件的重复说明。此外，各种实施方式所示的特征只要互相不矛盾，也可适用于其他实施方式。

图1表示一种实施方式的局部研磨装置1000的构成概略图。如图1所示，局部研磨装置1000构成在基底面1002上。局部研磨装置1000也可作为独立的一个装置而构成，此外，也可作为与局部研磨装置1000一起包含使用大直径的研磨垫的大直径研磨装置1200的基板处理系统1100的一部分的模块而构成(参照图14)。局部研磨装置1000设置于未图示的框体内。框体具备未图示的排气机构，且构成在研磨处理中研磨液等不暴露于框体外部。

如图1所示，局部研磨装置1000具备向上保持基板wf的载台400。一种实施方式中，基板wf可通过未图示的搬送装置配置于载台400上。图示的局部研磨装置1000在载台400周围具备可上下移动的四个升降销402，在升降销402上升状态下，可从搬送装置在四个升降销402上接收基板wf。基板wf装载于升降销402上后，升降销402通过下降至向载台400送交基板的位置，而将基板wf暂置于载台上。因而，可将基板wf定位在被四个升降销402的内侧所限制的区域内。但是，进一步需要高精度定位时，也可另外通过定位机构404将基板wf定位在载台400上的规定位置。在图1所示的实施方式中，基板wf可通过定位销(未图示)与定位垫406定位。定位机构404具备可在基板wf平面内的方向移动的定位垫406，且夹着载台400而在与定位垫406相反的一侧具备多个定位销(未图示)。在升降销402上装载基板wf状态下，将定位垫406按压于基板wf，可通过定位垫406与定位销进行基板wf的定位。基板wf定位后，将基板wf固定于载台400上，然后，使升降销402下降，可将基板wf配置于载台400上。载台400例如可通过真空吸附而固定于载台400上。局部研磨装置1000具备检测部408。检测部408用于检测配置于载台400上的基板wf的位置。例如，检测形成于基板wf的凹槽、定向平面或基板外周部，可检测基板wf在载台400上的位置。以凹槽或定向平面的位置作为基准，可特定基板wf的任何点，由此可研磨希望的区域部分。此外，由于可从基板外周部的位置信息获得基板wf在载台400上的位置信息(例如对理想位置的偏移量)，因此控制装置900也可依据该信息修正研磨垫502的移动位置。另外，使基板wf从载台400脱离时，将升降销402从载台400移动至基板接收位置后，释放载台400的真空吸附。而后，使升降销402上升，并使基板wf移动至向搬送装置送交基板的位置后，未图示的搬送装置可接收升降销402上的基板wf。然后，基板wf可通过搬送装置搬送至用于后续处理的任何位置。

局部研磨装置1000的载台400具备旋转驱动机构410，而构成能够以旋转轴400a为中心旋转及/或角度旋转。另外，本说明书中所谓“旋转”，是指在一定方向连续地旋转，所谓“角度旋转”是指在规定的角度范围沿圆周方向运动(也包含往返运动)。另外，载台400的其他实施方式也可具备对保持的基板wf赋予直线运动的移动机构。本说明书中，“直线运动”是指在规定的直线方向运动，也包含直线地往返运动。

图1所示的局部研磨装置1000具备研磨头500。研磨头500保持研磨垫502。图2表示保持研磨头500的研磨垫502的机构的概略图。如图2所示，研磨头500具备：第一保持构件504及第二保持构件506。研磨垫502保持于第一保持构件504与第二保持构件506之间。如图示，第一保持构件504、研磨垫502、及第二保持构件506皆为圆板形状。第一保持构件504及第二保持构件506的直径比研磨垫502的直径小。因而，在研磨垫502保持于第一保持构件504及第二保持构件506的状态下，研磨垫502从第一保持构件504及第二保持构件506的边缘露出。此外，第一保持构件504、研磨垫502、及第二保持构件506皆在中心具备开口部，并在该开口部中插入旋转轴杆510。在第一保持构件504的研磨垫502侧的面设有突出于研磨垫502侧的一个或多个导销508。另外，在研磨垫502中对应于导销508的位置设置贯穿孔，此外，在第二保持构件506的研磨垫502侧的面形成有收纳导销508的凹部。因而，通过旋转轴杆510使第一保持构件504及第二保持构件506旋转时，研磨垫502不滑动而可与保持构件504、506一体地旋转。另外，研磨垫502由市售的cmp垫的材质构成。

在图1所示的实施方式中，研磨头500以研磨垫502的圆板形状的侧面朝向基板wf的方式保持研磨垫502。另外，研磨垫502的形状不限于圆板形状，也可使用其他形状的研磨垫。图1所示的局部研磨装置1000具备保持研磨头500的保持臂600。保持臂600具备用于在研磨垫502中对基板wf在第一运动方向赋予运动的第一驱动机构。此处所谓“第一运动方向”是用于研磨基板wf的研磨垫502的运动，且在图1的局部研磨装置1000中是研磨垫502的旋转运动。因而，第一驱动机构例如可由一般的马达构成。由于在基板wf与研磨垫502的接触部分，研磨垫502在基板wf表面平行(研磨垫502的切线方向；图1中的y方向)地移动，因此即使研磨垫502的旋转运动，“第一运动方向”仍可视为一定的直线方向。

上述图15所示的局部研磨装置1000中，研磨垫502圆板形状，且旋转轴与基板wf的表面垂直。因而，如上述，在研磨垫502的半径方向产生线速度分布，并在研磨垫502的半径方向产生研磨速度分布。因而，在图15所示的局部研磨装置1000中，对应于研磨垫502与基板wf的接触面积的单位加工痕形状相当于规定形状的偏差变大。但是，图1所示的局部研磨装置1000中，研磨垫502的旋转轴与基板wf表面平行，且在研磨垫502与基板wf的接触区域中线速度一定。因而图1的实施方式的局部研磨装置1000中，在研磨垫502与基板wf的接触区域，从线速度分布产生的研磨速度的偏差，比图15所示的局部研磨装置1000的情况小。因而，图1的局部研磨装置1000中，单位加工痕形状相对于规定形状的偏差减低。此外，图1所示的局部研磨装置1000中，由于研磨垫502的旋转轴与基板wf表面平行，因此与图15所示的局部研磨装置1000的情况不同，研磨垫502与基板wf的接触区域的微小化容易。因为研磨垫502与基板wf的接触区域可微小化，例如增大研磨垫502的直径可使研磨垫502与基板wf的相对线速度增加，进而可加快研磨速度。另外，研磨垫502与基板wf的接触区域由研磨垫502的直径及厚度来决定。一个例子，也可在研磨垫502的直径φ约50mm～约300mm，研磨垫502的厚度约1mm～约10mm左右的范围组合。

一种实施方式为第一驱动机构在研磨中可变更研磨垫502的旋转速度。通过变更旋转速度可调整研磨速度，如此，即使基板wf上被处理区域的需要研磨量大时，仍可有效研磨。此外，例如在研磨中，即使研磨垫502的耗损大，研磨垫502的直径产生变化时，通过进行旋转速度的调整仍可维持研磨速度。另外，在图1所示的实施方式中，第一驱动机构对圆板形状的研磨垫502赋予旋转运动，不过，其他实施方式中，研磨垫502的形状也可利用其他形状，此外，第一驱动机构也可构成对研磨垫502赋予直线运动。另外，直线运动中也包含直线的往返运动。

图1所示的局部研磨装置1000具备使保持臂600在垂直于基板wf表面的方向(图1中z方向)移动的垂直驱动机构602。研磨头500及研磨垫502通过垂直驱动机构602可与保持臂600一起在垂直于基板wf表面的方向移动。垂直驱动机构602在局部研磨基板wf时也发挥用于对基板wf按压研磨垫502的按压机构的功能。图1所示的实施方式中，垂直驱动机构602利用马达及滚珠螺杆的机构，不过其他实施方式也可为气压式或液压式的驱动机构或利用弹簧的驱动机构，也可组合这些。例如空气气缸及精密调节器的组合的恒压控制、空气气缸及弹性体(弹簧等)的组合的恒压控制、空气气缸及电气调压阀的组合的开放回路控制、空气气缸及电气调压阀的组合中使用来自外部压力传感器的压力值的封闭回路控制、空气气缸及电气调压阀的组合中使用来自负载传感器的负载值的封闭回路控制、伺服马达及滚珠螺杆的组合中使用来自负载传感器的负载值的封闭回路控制等。此外，一种实施方式为，用于研磨头500的垂直驱动机构602也可使用粗动用与微动用不同的驱动机构。例如粗动用的驱动机构可为利用马达的驱动机构，进行研磨垫502对基板wf按压的微动用的驱动机构为使用空气气缸的驱动机构。此时，通过监视研磨垫502的按压力，而且调整空气气缸内的空气压，可控制研磨垫502对基板wf的按压力。此外，反之也可粗动用的驱动机构利用空气气缸，而微动用的驱动机构利用马达。此时，通过监视微动用的马达的转矩来控制马达，可控制研磨垫502对基板wf的按压力。此外，其他驱动机构也可使用压电元件，能够由施加于压电元件的电压来调整移动量。另外，将垂直驱动机构602区分成微动用与粗动用时，微动用的驱动机构也可设于保持臂600保持研磨垫502的位置，也即图1的例为设于支臂600的前端。

图1所示的局部研磨装置1000中具备用于使保持臂600在横方向(图1中x方向)移动的横驱动机构620。研磨头500及研磨垫502通过横驱动机构620可与支臂600一起在横方向移动。另外，该横方向(x方向)垂直于上述第一运动方向且平行于基板表面的第二运动方向。因而，局部研磨装置1000通过使研磨垫502在第一运动方向(y方向)移动来研磨基板wf，而且同时使研磨垫502在正交的第二运动方向(x方向)运动，可使基板wf的加工痕形状更加均匀化。如上述，在图1所示的局部研磨装置1000中，在研磨垫502与基板wf的接触区域的线速度一定。但是，因为研磨垫502的形状及材质不均，而研磨垫502与基板的接触状态不均匀时，基板wf的加工痕形状，特别是在研磨垫502与基板wf的接触面，在与第一运动方向垂直的方向会产生研磨速度偏差。但是，通过在研磨中使研磨垫502在与第一运动方向垂直的方向运动，即可缓和研磨偏差，如此可使加工痕形状更加均匀。另外，在图1所示的实施方式中，垂直驱动机构602利用马达及滚珠螺杆的机构。此外，在图1所示的实施方式中，横驱动机构620是各垂直驱动机构602使保持臂600移动的结构。另外，第二运动方向即使相对于第一运动方向并非严格垂直，只要是具有垂直于第一运动方向的成分的方向，就能发挥使加工痕形状均匀的效果。

图1所示的实施方式的局部研磨装置1000具备研磨液供给喷嘴702。研磨液供给喷嘴702流体地连接于研磨液，例如浆液的供给源710(参照图15)。此外，图1所示的实施方式的局部研磨装置1000中，研磨液供给喷嘴702保持于保持臂600。因而可通过研磨液供给喷嘴702仅在基板wf上的研磨区域有效供给研磨液。

图1所示的实施方式的局部研磨装置1000具备用于清洗基板wf的清洗机构200。图1所示的实施方式中，清洗机构200具备：清洗头202、清洗构件204、清洗头保持臂206、及冲洗喷嘴208。清洗构件204用于使基板wf旋转而且接触来清洗局部研磨后的基板wf的构件。清洗构件204的一种实施方式为可由pva海绵形成。但是，清洗构件204也可取代pva海绵，或追加地具备用于实现百万声波清洗、高压水清洗、双流体清洗的清洗喷嘴。清洗构件204保持于清洗头202。此外，清洗头202保持于清洗头保持臂206。清洗头保持臂206具备用于使清洗头202及清洗构件204旋转的驱动机构。该驱动机构例如可由马达等构成。此外，清洗头保持臂206具备用于摆动基板wf的面内的摆动机构。清洗机构200具备冲洗喷嘴208。冲洗喷嘴208连接有未图示的清洗液供给源。清洗液例如可为纯水、药液等。一种实施方式中，冲洗喷嘴208也可安装于清洗头保持臂206。冲洗喷嘴208具备用于在wf的面内摆动的摆动机构。

图1所示的实施方式的局部研磨装置1000具备用于进行研磨垫502的调整的调整部800。调整部800配置于载台400的外。调整部800具备保持修整器820的修整载台810。图1的实施方式中，修整载台810能够以旋转轴810a为中心而旋转。图1的局部研磨装置1000中，通过将研磨垫502的研磨面(使基板wf接触的面)按压于修整器820，并使研磨垫502及修整器820旋转，可进行研磨垫502的调整。另外，其他实施方式，修整载台810也可构成并非旋转运动而进行直线运动(包含往返运动)。另外，图1的局部研磨装置1000中，调整部800主要使用在结束基板wf某个点的局部研磨且在进行下一点或下一个基板的局部研磨前调整研磨垫502。此外，在局部研磨基板wf中途，也可使研磨垫502暂时使调整部800退避来进行调整。此处，修整器820例如可通过(1)在表面电沉积固定有钻石粒子的钻石修整器；(2)将钻石研磨粒配置于与研磨垫的接触面的整个面或一部分的钻石修整器；(3)将树脂制的刷毛配置于与研磨垫的接触面的整个面或一部分的刷子修整器；及(4)由这些的任意一个或这些的任意组合而形成。

图1所示的实施方式的局部研磨装置1000具备第二调整器850。第二调整器850在通过研磨垫502研磨基板wf中用于调整研磨垫502的研磨面(接触基板wf的面)。因而，第二调整器850也可称为原位(in-situ)调整器。第二调整器850在研磨垫502附近保持于保持臂600。第二调整器850具备用于使调整构件852在对研磨垫502接触调整构件852的方向移动的移动机构854(参照图3-9)。此处，调整构件852例如可通过(1)在表面电沉积固定有钻石粒子的钻石修整器；(2)将钻石研磨粒配置于与研磨垫的接触面的整个面或一部分的钻石修整器；(3)将树脂制的刷毛配置于与研磨垫的接触面的整个面或一部分的刷子修整器；及(4)由这些的任任意一个或这些的任意组合而形成。图1的实施方式中，调整构件852在研磨垫502附近从研磨垫502在y方向上离开而保持，并构成可通过移动机构854在y方向移动调整构件852。移动机构854具备作为将调整构件852按压于研磨垫502的按压机构的功能。此处，移动机构854也可为利用马达及滚珠螺杆的机构、气压式或液压式的驱动机构或利用弹簧的驱动机构，也可为这些的组合。例如可举出通过空气气缸及精密调节器的组合的恒压控制、通过空气气缸及弹性体(弹簧等)的组合的恒压控制、通过空气气缸及电气调压阀的组合的开放回路控制、空气气缸及电气调压阀的组合中使用来自外部压力传感器的压力值的封闭回路控制、空气气缸及电气调压阀的组合中使用来自负载传感器的负载值的封闭回路控制、伺服马达及滚珠螺杆的组合中使用来自负载传感器的负载值的封闭回路控制等。此外，一种实施方式中，调整构件852也可构成通过未图示的驱动机构而旋转运动及/或直线运动。因而，通过研磨垫502研磨基板wf时，通过使调整构件852旋转运动等并按压于研磨垫502，可在基板wf研磨中调整研磨垫502。另外，第二调整器850的详细内容于后述。

图1所示的实施方式中，局部研磨装置1000具备控制装置900。局部研磨装置1000的各种驱动机构连接于控制装置900，控制装置900可控制局部研磨装置1000的动作。此外，控制装置具备计算在基板wf的被研磨区域的目标研磨量的运算部。控制装置900构成可按照通过运算部所计算的目标研磨量控制研磨装置。另外，控制装置900可通过将规定程序安装于具备记忆装置、cpu、输入输出机构等的一般计算机而构成。

此外，一种实施方式中，局部研磨装置1000也可具备用于检测基板wf被研磨面的状态的状态检测部420(图13a、图13b等)，不过图1中未图示。状态检测部的一例可为wet－itm(在线厚度监视器(in-linethicknessmonitor))420。wet－itm420检测头在不接触状态下存在于基板wf上，并通过在基板wf的整个全面上移动，可检测(测定)形成于基板wf上的膜的膜厚分布(或与膜厚相关的信息分布)。另外，状态检测部420除了wet－itm外，也可使用任意方式的检测器。例如，可利用的检测方式可采用公知的涡流式或光学式的不接触式的检测方式，此外，也可采用接触式的检测方式。接触式的检测方式例如可采用电阻式的检测，其准备具备可通电的探针的检测头，在使探针接触于基板wf而通电状态下扫瞄基板wf面内，来检测膜电阻的分布。此外，其他接触式检测方式也可采用阶差检测方式，其在使探针接触于基板wf表面的状态下扫瞄基板wf面内，通过监控探针的上下移动来检测表面的凹凸分布。接触式及不接触式的检测方式中，检测的输出均为膜厚或相当于膜厚的信号。光学式检测中，除了投光于基板wf表面的光的反射光量外，也可从基板wf表面的色调差异认识膜厚差异。另外，在基板wf上检测膜厚时，使基板wf旋转，还希望使检测器在半径方向摆动来检测膜厚。由此可获得整个基板wf的膜厚及阶差等表面状态的信息。此外，通过将检测部408检测的凹槽或定向平面位置作为基准，还可将膜厚等数据除了半径方向的位置外，也与周方向位置相关连，由此，可获得基板wf上的膜厚及阶差或与这些相关的信号分布。此外，进行局部研磨时，可依据本位置数据控制载台400及保持臂600的动作。

上述的状态检测部420连接于控制装置900，状态检测部420检测出的信号由控制装置900处理。状态检测部420的检测器用的控制装置900也可使用与控制载台400、研磨头500、及保持臂600的动作的控制装置900相同硬件，也可使用不同硬件。控制载台400、研磨头500、及保持臂600的动作的控制装置900与检测器用的控制装置900使用不同硬件时，可分散使用于基板wf的研磨处理与基板wf的表面状态的检测及后续信号处理的硬件资源，能够使整体的处理高速化。

此外，状态检测部420的检测时序可在基板wf的研磨前、研磨中、及/或研磨后。独立搭载状态检测部420时，即使在研磨前、研磨后或研磨中，只要是研磨处理的间隔，则不干扰保持臂600的动作。不过，在基板wf处理中尽量避免膜厚或关于膜厚的信号时间延误，在基板wf的处理中，与研磨头500的处理同时进行基板wf的膜厚检测时，与保持臂600的动作对应地使状态检测部420扫瞄。另外，基板wf表面的状态检测时，本实施方式在局部研磨装置1000内搭载状态检测部420，不过，例如局部研磨装置1000的研磨处理费时时，从生产性的观点而言，本检测部也可作为检测单元而配置于局部研磨装置1000外。例如，关于itm，在处理实施中计测时wet－itm有效，此外在处理前或处理后取得膜厚或相当于膜厚的信号时，未必需要搭载于局部研磨装置1000。也可在局部研磨模块外搭载itm，并在基板wf出入局部研磨装置1000时实施测定。此外，也可基于本状态检测部420取得的膜厚或关于膜厚、凹凸、高度的信号来判定基板wf的各被研磨区域的研磨终点。

图3是概略表示可利用于图1所示的局部研磨装置1000的第二调整器850的一例的立体图。图3表示保持臂600前端的研磨头500的附近。如图3所示，研磨头500保持可旋转的圆板形状的研磨垫502。图3所示的实施方式中，研磨垫502可通过旋转而对基板wf在第一运动方向的y方向运动。如图3所示，第二调整器850安装于保持臂600。第二调整器850具备用于调整研磨垫502的调整构件852。调整构件852构成在研磨垫502附近从研磨垫502在y方向离开而保持于移动机构854，可通过移动机构854在y方向移动调整构件852。移动机构854具备作为将调整构件852按压于研磨垫502的按压机构的功能。因而，第二调整器850在研磨中通过将调整构件852接触于研磨垫502，可在研磨中调整研磨垫502。另外，移动机构854可由马达等构成，或是也可采用液压式或气压式的移动机构。

图4是概略表示可利用于图1所示的局部研磨装置1000的第二调整器850的一例的立体图。图4表示保持臂600前端的研磨头500的附近。图4所示的第二调整器850对图3所示的第二调整器850增设了摆动机构856。摆动机构856在与研磨垫502的运动方向的第一运动方向垂直，且与基板wf表面平行的第二运动方向具有成分的方向，摆动机构856可使移动机构854及调整构件852移动。图4所示的实施方式中，摆动机构856可使移动机构854及调整构件852在研磨垫502的第一运动方向(y方向)垂直且平行于基板wf的x方向移动。因而，在调整研磨垫502中，调整构件852可变更接触于研磨垫502的位置。如此，通过增加与研磨垫502的运动方向的第一运动方向垂直方向的第二运动方向成分，可更均匀地调整研磨垫502与基板wf的接触面。另外，摆动机构856可由马达等构成，或是也可采用液压式或气压式的移动机构。此外，赋予第二运动方向成分的机构，本实施方式说明摆动运动的例，不过例如也可具有旋转运动或平移旋转运动(组合直线运动与旋转运动的运动)的第二运动方向成分的运动机构，关于此在后述的其他实施方式中也相同。另外，关于调整构件852的形状，本实施方式是平板状，不过也可依研磨垫502的形状或第二运动机构的形式而适当变更，关于此在后述的其他实施方式中也相同。例如第二运动机构旋转或平移旋转时，调整构件852也可为圆板形状。此外，研磨垫502具有圆板、圆筒、球形状的曲面时，调整构件852与研磨垫502的接触面也可具有仿效其的曲面形状，由此，可有效调整研磨垫502。此外，关于调整构件852的端部，为了抑制调整时的负荷集中，也可实施倒角等。

图5是概略表示可利用于一种实施方式的局部研磨装置1000的研磨头500及第二调整器850的一例的侧视图。图5所示的实施方式中，研磨垫502是圆板形状。圆板形状的研磨垫502保持于可旋转的研磨头500。如图5所示，研磨头500的旋转轴502a从垂直于基板wf表面的方向倾斜。换言之，圆板形状的研磨垫502的表面相对于基板wf不平行。因而，使研磨头500旋转而且将研磨垫502按压于基板wf时，圆板形状的研磨垫502仅一定方向的边缘部分与基板wf接触，而相反方向的边缘部从基板wf离开。该状态下由于研磨垫502仅边缘部分与基板wf接触，因此可研磨微小区域。

图5所示的局部研磨装置1000的第二调整器850具备调整构件852。调整构件852连结于移动机构854。移动机构854可使调整构件852移动至研磨垫502的方向，此外可使其按压于研磨垫502。一种实施方式移动机构854连结于摆动机构856。摆动机构856可将移动机构854及调整构件852移动至在垂直于研磨垫502的旋转轴502a的方向具有成分的方向。如图5所示，移动机构854及摆动机构856保持于支撑构件858。支撑构件858固定于保持臂600。如图5所示，研磨垫502的一定方向的边缘部分可按压于基板wf来研磨基板wf，同时研磨垫502的相反方向的边缘部分从基板wf离开。因而，在该相反方向的边缘部分按压调整构件852，可在基板wf研磨中进行研磨垫502的调整。另外，一种实施方式第二调整器850可包含使图5所示的调整构件852以旋转轴852a为中心而旋转的旋转机构及平移旋转运动机构。不过，也可并无该旋转机构。移动机构854及摆动机构856可由马达等构成，或是也可采用液压式或气压式的移动机构。

图6是概略表示可利用于一种实施方式的局部研磨装置1000的研磨头500及第二调整器850的一例的侧视图。图6所示的实施方式中，研磨垫502是切头圆锥形状。或是，也可采用在切头圆锥形状的基底上配置研磨垫。切头圆锥形状的研磨垫502保持于可旋转的研磨头500。如图6所示，研磨头500的旋转轴502a平行于基板wf表面，且与切头圆锥形状的中心一致。在该状态下，由于仅研磨垫502的边缘部分与基板wf接触，因此可研磨微小区域。

图6所示的局部研磨装置1000的第二调整器850具备调整构件852。调整构件852可接触地配置于切头圆锥形状的研磨垫502的侧面。调整构件852连结于移动机构854。移动机构854可使调整构件852朝向切头圆锥形状的研磨垫502的侧面移动，并可使其按压于切头圆锥形状的研磨垫502的侧面。一种实施方式的移动机构854连结于摆动机构856。摆动机构856可使移动机构854及调整构件852在沿着切头圆锥形状的研磨垫502侧面的方向移动。如图6所示，移动机构854及摆动机构856保持于支撑构件858。支撑构件858固定于保持臂600。图6所示的实施方式中，可通过研磨垫502研磨基板wf，同时通过第二调整器850调整研磨垫502。移动机构854及摆动机构856可由马达等构成，或是也可采用液压式或气压式的移动机构。

图7是概略表示可利用于一种实施方式的局部研磨装置1000的研磨头500及第二调整器850的一例的侧视图。图7所示的实施方式中，研磨垫502具有球形状的一部分的形状。或是也可采用在具有球形状的一部分的形状的基底上配置研磨垫。研磨垫502保持于可旋转的研磨头500。如图7所示，研磨头500的旋转轴502a与基板wf的表面平行。

图7所示的局部研磨装置1000的第二调整器850具备调整构件852。调整构件852是圆板形状、方板状形状、或沿着研磨垫502的球形状的曲面形状，且可接触地配置于研磨垫502的侧面。调整构件852连结于移动机构854。移动机构854可使调整构件852朝向研磨垫502而移动，并可使其按压于研磨垫502。图7所示的实施方式中，移动机构854保持于支撑构件858。支撑构件858具备弯曲的凹形状部860。如图7所示，凹形状部860的弯曲面可为作为研磨垫502的球形状中心的曲面。移动机构854位于支撑构件858的凹形状部860的弯曲面，且沿着弯曲面可摆动地配置。支撑构件858固定于保持臂600。图7所示的实施方式中，可通过研磨垫502研磨基板wf，同时通过第二调整器850调整研磨垫502。移动机构854及摆动机构856可由马达等构成，或是也可采用液压式或气压式的移动机构。

图8是概略表示可利用于一种实施方式的局部研磨装置1000的研磨头500及第二调整器850的一例的侧视图。图8所示的实施方式中，研磨构件具有研磨带构件502b。研磨带构件502b通过支撑构件520支撑，且可对基板wf按压研磨带构件502b。研磨带构件502b通过旋转机构522可在长度方向移动。研磨带构件502b例如由市售的cmp垫的材质构成。图8的实施方式中，第二调整器850具有调整构件852。调整构件852是圆板形状或方板状形状，且可接触地配置于研磨带构件502b的研磨面。调整构件852连结于移动机构854。移动机构854可使调整构件852朝向研磨带构件502b移动。如图8所示，第二调整器850在研磨带构件502b的内侧，且在对应于调整构件852的位置具备带背面支撑构件862。图8所示的实施方式中，可通过带背面支撑构件862支撑研磨带构件502b，而且使调整构件852按压于研磨带构件502b进行调整。

图9是从图8中的箭头9的方向观看到的图。如图9所示，第二调整器850具备摆动机构856。摆动机构856可使移动机构854及调整构件852在研磨带构件502b的宽度方向移动。移动机构854及摆动机构856可由马达等构成，或是也可采用液压式或气压式的移动机构。

一种实施方式的局部研磨装置1000具有用于回收研磨垫502调整时从研磨构件产生的碎屑的回收装置300。图10是概略表示一种实施方式的回收装置300的侧视图。如图10所示，回收装置300安装于保持臂600。图10所示的回收装置300具备吸引部302。吸引部302以靠近研磨垫502与基板wf接触的面的方式配置。图10的实施方式中，研磨垫502是圆板形状或圆筒形状的研磨垫502，且在靠近圆板形状或圆筒形状的研磨垫502的侧面配置有吸引部302。吸引部302中连结有吸引通路304，吸引通路304连结于未图示的真空源。吸引部302相比于调整构件852接触于研磨垫502的位置，配置于研磨垫502的运动方向(图10的实施方式中旋转方向)的下游侧。图10的实施方式中，研磨垫502顺时钟方向旋转，吸引部302配置于从调整构件852接触于研磨垫502的位置的下游侧。如图10所示，局部研磨装置1000可通过研磨垫502研磨基板wf，并通过第二调整器850调整研磨垫502。通过调整会从研磨垫502产生碎屑。图10所示的回收装置300可吸引除去调整时产生的碎屑。通过本回收装置可抑制第二调整器850实施调整时产生的研磨垫碎屑到达基板wf表面上，并可抑制基板wf表面受到研磨垫碎屑的污染。

图11是概略表示一种实施方式的回收装置300的侧视图。如图11所示，回收装置300安装于保持臂600。图11所示的回收装置300具备刮板306(或刮刀)。刮板306以接触于研磨垫502与基板wf接触的面的方式配置。图11的实施方式中，研磨垫502是圆板形状或圆筒形状的研磨垫502，且以接触于圆板形状或圆筒形状的研磨垫502侧面的方式配置有刮板306。刮板306通过支撑构件308支撑，支撑构件308连接于保持臂600。如图11所示，局部研磨装置1000可通过研磨垫502研磨基板wf，并通过第二调整器850调整研磨垫502。通过调整会从研磨垫502产生碎屑。图11所示的回收装置300可通过刮板306从研磨垫502除去调整时产生的碎屑。另外，也可进一步具备用于对刮板306在研磨垫502的旋转下游部回收从图10所示的研磨构件产生的碎屑的回收装置300，不过未图示。

图12是概略表示一种实施方式的回收装置300的侧视图。图12所示的回收装置300具备：用于清洗调整后的研磨垫502的液体供给机构310；及用于回收清洗研磨垫502后的液体的液体回收机构312。液体供给机构310例如可为将纯水喷洒于研磨垫502的喷嘴。液体供给机构310可为容纳喷洒于研磨垫502的纯水的容器，该容器中可设置液体排出部314。如图12所示，局部研磨装置1000可通过研磨垫502研磨基板wf，并通过第二调整器850调整研磨垫502。通过调整会从研磨垫502产生碎屑。图12所示的回收装置300可通过对研磨垫502喷洒液体，而从研磨垫502除去调整时产生的碎屑。

图10至图12中，关于具备圆板形状或圆柱形状的研磨垫502的局部研磨装置1000，进行回收装置300的说明，不过，在具备圆板形状或圆柱形状以外的研磨垫502的局部研磨装置1000中可设置同样的回收装置300。例如，对本说明书所公开的任何研磨垫502、研磨带构件502b、或其他任何研磨构件皆可适用回收装置300。

图13a表示一种实施方式的用于处理基板wf的膜厚、凹凸及高度相关信息的控制电路例。首先，局部研磨用控制部结合hmi(人机界面(humanmachineinterface))所设定的研磨处理配方与参数，来决定基本的局部研磨处理配方。此时，局部研磨处理配方与参数也可使用从主机(host)下载到局部研磨装置1000。其次，配方服务器结合基本的局部研磨处理配方与程序job的研磨处理信息，生成处理的各基板wf的基本局部研磨处理配方。局部研磨配方服务器结合处理的各基板wf的局部研磨处理配方与储存于局部研磨用数据库中的基板表面形状数据，进一步结合关于类似基板过去的局部研磨后的基板表面形状等数据及事前所取得的研磨条件对各参数的研磨速度数据，而生成各基板的局部研磨处理配方。此时，储存于局部研磨用数据库的基板表面形状数据也可使用局部研磨装置1000中所测定的该基板wf的数据，或是也可使用事先从主机(host)下载到局部研磨装置1000的数据。局部研磨配方服务器经由配方服务器或直接将该局部研磨处理配方传送至局部研磨装置1000。局部研磨装置1000按照所接收的局部研磨处理配方来局部研磨基板wf。

图13b表示从图13a所示的局部研磨用控制部分割出基板表面的状态检测部时的电路图。通过将处理大量数据的基板的表面状态检测用控制部与局部研磨用控制部分离，局部研磨用控制部的数据处理负荷降低，可期待缩短程序job的建立时间及生成局部研磨处理配方需要的处理时间，而可使整个局部研磨模块的处理量提高。

图14是表示一种实施方式的搭载局部研磨装置1000的基板处理系统1100的概略图。如图14所示，基板处理系统1100具备：局部研磨装置1000、大直径研磨装置1200、清洗装置1300、干燥装置1400、控制装置900、及搬送装置1500。基板处理系统1100的局部研磨装置1000可为具备上述任何特征的局部研磨装置1000。大直径研磨装置1200使用具备比研磨对象的基板wf的面积大的研磨垫来研磨基板的研磨装置。大直径研磨装置1200可利用公知的cmp装置。此外，关于清洗装置1300、干燥装置1400、及搬送装置1500可采用任何公知结构。控制装置900不仅控制上述的局部研磨装置1000，还可控制整个基板处理系统1100的动作。图14所示的实施方式中，局部研磨装置1000与大直径研磨装置1200组成一个基板处理系统1100。因而，可通过组合局部研磨装置1000的局部研磨、大直径研磨装置1200的基板wf的整体研磨、及通过状态检测部检测基板wf表面状态，可进行各种研磨处理。另外，局部研磨装置1000的局部研磨并非基板wf整个表面，而可仅研磨一部分，此外，在局部研磨装置1000中进行基板wf整个表面的研磨处理中，可在基板wf的表面的一部分变更研磨条件来进行研磨。

此处，说明本基板处理系统1100的局部研磨方法。首先，检测研磨对象物的基板wf的表面状态。表面状态是关于形成于基板wf上的膜的膜厚及表面凹凸的信息(位置、尺寸、高度等)等，且由上述的状态检测部420检测。其次，依检测出的基板wf的表面状态来制作研磨配方。此处，研磨配方由多个处理步骤构成，各步骤中的参数，例如关于局部研磨装置1000包括：处理时间、研磨垫502对基板wf或配置于修整载台810的修整器820的接触压力或负载、运动速度、第二调整器850的调整构件852按压研磨垫502的负载、移动机构854的移动类型及移动速度、调整时间、调整周期、研磨垫502及基板wf的转数、研磨头500的移动类型及移动速度、研磨垫处理液的选择及流量、修整载台810的转数、研磨终点的检测条件。此外，在局部研磨中，需要按照关于通过上述状态检测部420所取得的基板wf面内的膜厚及凹凸的信息决定研磨头500在基板wf面内的动作。例如，关于研磨头500在基板wf面内的各被研磨区域的滞留时间，对本决定的参数，例如可举出希望的膜厚、相当于凹凸状态的目标值及上述研磨条件中的研磨速度。此处关于研磨速度，由于依研磨条件而异，因此也可作为数据库储存于控制装置900内，并在设定研磨条件时自动算出。此处，对于成为基础的各参数的研磨速度也可事前取得而作为数据库储存。可从这些参数与取得的关于基板wf面内的膜厚及凹凸的信息算出研磨头500在基板wf面内的滞留时间。此外，如后述，由于前测定、局部研磨、整体研磨、清洗路径依基板wf的状态及使用的处理液而异，因此也可进行这些元件的搬送路径的设定。此外，也可进行基板wf面内的膜厚及凹凸数据的取得条件的设定。此外，如后述处理后的wf状态未达容许程度时，需要实施再研磨，不过也可设定此时的处理条件(再研磨的重复次数等)。然后，按照所制作的研磨配方进行局部研磨及整体研磨。另外，本例及以下说明的其他例中，基板wf的清洗可在任何时间进行。例如，在局部研磨与整体研磨中使用的处理液不同，局部研磨的处理液对整体研磨的污染无法忽视时，基于防止污染的目的，也可在局部研磨及整体研磨的各个研磨处理后进行基板wf的清洗。此外，反之，处理液相同时、及处理液的污染可忽视的处理液时，也可在进行局部研磨及整体研磨两者的后进行基板wf的清洗。

以上，依据几个例子说明本发明的实施方式，不过，上述发明的实施方式为了容易理解本发明，而并非限定本发明。本发明在不脱离其旨趣下可变更及改良，并且本发明当然包含其等效物。此外，在可解决上述课题的至少一部分的范围、或是在效果的至少一部分奏效的范围内，权利要求范围及说明书所记载的各要素可任意组合或省略。

符号说明

300回收装置

302吸引部

306刮板

310液体供给机构

312液体回收机构

314液体排出部

500研磨头

502研磨垫

600保持臂

602垂直驱动机构

620横驱动机构

800调整部

850第二调整器

852调整构件

854移动机构

856摆动机构

900控制装置

1000局部研磨装置

1100基板处理统

wf基板