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TWI875942B - 基板處理裝置及基板處理方法 - Google Patents

基板處理裝置及基板處理方法 Download PDF

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TWI875942B
TWI875942B TW110104128A TW110104128A TWI875942B TW I875942 B TWI875942 B TW I875942B TW 110104128 A TW110104128 A TW 110104128A TW 110104128 A TW110104128 A TW 110104128A TW I875942 B TWI875942 B TW I875942B
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film thickness
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polishing
polishing pad
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TW110104128A
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髙田暢行
安田穂積
Original Assignee
日商荏原製作所股份有限公司
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Abstract

本發明提供研磨中的基板的被研磨面的狀態對應而提高被研磨面的研磨的均勻性的基板處理裝置和基板處理方法。基板處理裝置包含：用於支持基板WF的工作台100；用於保持研磨被支撐於工作台的基板的研磨墊222的墊保持件226；用於使墊保持件相對於基板升降的升降機構；用於使墊保持件在基板的徑向上擺動的擺動機構；用於支撐被擺動機構而擺動到工作台的外側的研磨墊的支撐部件300A、300B；及用於在研磨基板時調整支撐部件300的高度和該支撐部件相對於基板的距離中的至少一方的驅動機構310、320。

Description

基板處理裝置及基板處理方法
本發明係關於一種基板處理裝置和基板處理方法。本申請基於2020年2月5日申請的日本專利申請編號第2020-18110號，並主張其優先權。通過參照而整體引用日本專利申請編號第2020-18110號的包含說明書、請求項、附圖及摘要的全部發明內容。
作為在半導體加工工藝中所使用的基板處理裝置的一種，存在有CMP(Chemical Mechanical Polishing，化學機械研磨)裝置。CMP裝置根據基板的被研磨面所朝向的方向，大致能夠分為“表面朝上式(基板的被研磨面向上的方式)”和“表面朝下式(基板的被研磨面向下的方式)”。
在專利文獻1中公開了在表面朝上式的CMP裝置中，一邊使與基板相比直徑小的研磨墊旋轉，一邊使該研磨墊與基板接觸並擺動，由此對基板進行研磨。在該CMP裝置中，公開了在基板的周圍設置有支撐部件，通過支撐部件支撐擺動到基板的外側的研磨墊，並且能夠調整支撐部件的高度和水平方向的位置。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]：日本特開2003-229388號公報
專利文獻1所記載的技術沒有考慮根據研磨中的基板的被研磨面的狀態對支撐部件進行調整。
專利文獻1中的支撐部件的高度調整是為了使支撐部件的支撐面與基板的被研磨面的高度大致相同。另外，專利文獻1中的支撐部件的水平方向的移動是為了在基板的裝載時不造成干擾，而使支撐部件向遠離基板的位置移動，並且在裝載結束後，使支撐部件向靠近基板的位置移動。但是，專利文獻1所記載的支撐部件的調整難以適當地與研磨中的基板的被研磨面的狀態對應，其結果是，可能會損害基板的被研磨面的研磨的均勻性。
因此，本申請的一個目的在於，適當地與研磨中的基板的被研磨面的狀態對應，從而提高被研磨面的研磨的均勻性。
根據一實施方式，公開了一種基板處理裝置，包含：工作台，該工作台用於支撐基板；墊保持件，該墊保持件用於保持研磨墊，該研磨墊用於研磨被支撐於所述工作台的基板；升降機構，該升降機構用於使所述墊保持件相對於所述基板進行升降；擺動機構，該擺動機構用於使所述墊保持件在所述基板的徑向上擺動；支撐部件，該支撐部件用於支撐通過所述擺動機構而擺動到所述工作台的外側的研磨墊；以及驅動機構，該驅動機構用於在研磨所述基板時對所述支撐部件的高度和所述支撐部件相對於所述基板的距離中的至少一 方進行調整。
100:工作台
100a:支撐面
102:孔
200:多臂
210:擺動軸
212:旋轉驅動機構(擺動機構)
220:第一臂
222:研磨墊
222a:研磨面
224:旋轉軸
226:墊保持件
227:升降機構
228:噴嘴
230:第二臂
232:清洗器具
234:旋轉軸
236:保持件
237:升降機構
238:噴霧器
240:第三臂
242:研磨墊
244:旋轉軸
246:墊保持件
247:升降機構
248:噴嘴
250:第四臂
252:攝影部件
300:支撐部件
300A:第一支撐部件
300A-1、300A-2、300B-1、300B-
2:支撐部件
300B:第二支撐部件
301a、301b:支撐面
310、320:驅動機構
330:分割線
340:修整器
350:吸引部件
360:吸引路徑
400:直徑測量器
400A、400B、400C:定心機構
430:旋轉軸
440:定心部件
440a:第一接觸部
440b:第二接觸部
500:修整器
600:膜厚測量器
610:旋轉軸
620:擺動臂
630:基板厚度測量器
630a:第一基板厚度測量部件
630b:第二基板厚度測量部件
700A、700B:清洗噴嘴
810、820:膜厚輪廓
830、840:膜厚
1000:基板處理裝置
S110:設置步驟
S120:對齊步驟
S130:初期調整步驟
S140:按壓步驟
S150:擺動步驟
S160:膜厚測量步驟
S170:調整步驟
S180:判定步驟
NC:缺口
WF:基板
圖1係說明一實施方式的基板處理裝置的整體結構的立體圖。
圖2係說明一實施方式的基板處理裝置的整體結構的俯視圖。
圖3係說明一實施方式的多軸臂的立體圖。
圖4係說明一實施方式的工作台和支撐部件的立體圖。
圖5係說明一實施方式的工作台和支撐部件的側視圖。
圖6係說明一實施方式的工作台、支撐部件以及膜厚測量器的立體圖。
圖7係說明一實施方式的基板厚度測量器的立體圖。
圖8係說明一實施方式的基板的膜厚輪廓的圖。
圖9係說明一實施方式的定心機構的俯視圖。
圖10係說明一實施方式的直徑測量器的側視圖。
圖11係表示一實施方式的基板處理方法的流程圖。
圖12係說明一實施方式的支撐部件的俯視圖。
圖13係說明一實施方式的支撐部件的立體圖。
圖14係說明一實施方式的支撐部件的立體圖。
以下，參照附圖對本發明的基板處理裝置及基板處理方法的實施方式進行說明。在附圖中，對相同或相似的要素標註相同或相似的符號，並可能在各實施方式的說明中對相同或相似的要素省略重複的說明。另外，各實施方式所示的特徵只要彼此不產生矛盾就能夠應用於其他的實施方式。
圖1是概略性地表示一實施方式的基板處理裝置的整體結構的立體圖。圖2是概略性地表示一實施方式的基板處理裝置的整體結構的俯視圖。圖1和圖2所示的基板處理裝置1000具有工作台100、多軸臂200、支撐部件300A、300B、直徑測量器400(定心機構400A、400B、400C)、修整器500、膜厚測量器(終點檢測器)600以及清洗噴嘴700A、700B。
(工作台)
工作台100是用於支撐作為處理對象的基板WF的部件。在一實施方式中，工作台100構成為，具有用於支撐基板WF的支撐面100a，並且能夠通過未圖示的電動機等驅動機構旋轉。在支撐面100a形成有多個孔102，工作台100構成為能夠經由孔102對基板WF進行真空吸附。
(多軸臂)
圖3是概略性地表示一實施方式的多軸臂的立體圖。如圖2和圖3所示，多軸臂200是保持用於對支撐於工作台100的基板WF進行各種處理的多個處理器具的部件，該多軸臂200與工作台100相鄰配置。本實施方式的多軸臂200構成為將如下部件保持：用於研磨基板WF的大徑的研磨墊222、用於清洗基板WF的清洗器具232、用於拋光基板WF的小徑的研磨墊242以及用於測量基板WF的直徑的攝影部件(照相機)252。
具體而言，多軸臂200包含：在相對於基板WF正交的方向(高度方向)上延伸的擺動軸210、驅動擺動軸210進行旋轉的電動機等旋轉驅動機構212、支撐於擺動軸210並繞擺動軸210放射狀地配置的第一臂220、第二臂230、第三臂240及第四臂250。在第一臂220安裝有在高度方向上延伸的旋轉軸224，在旋轉軸224的頂端安裝有墊保持件226。在墊保持件226保持有大徑的研磨墊222。墊保持件226通過由例如氣缸等驅動機構構成的升降機構227而能夠相對於 基板WF在高度方向上升降。在第二臂230安裝有在高度方向上延伸的旋轉軸234，在旋轉軸234的頂端安裝有清洗器具保持件236。在清洗器具保持件236保持有清洗器具232。清洗器具保持件236通過由例如氣缸等驅動機構構成的升降機構237而能夠相對於基板WF在高度方向上升降。在第三臂240安裝有在高度方向上延伸的旋轉軸244，在旋轉軸244的頂端安裝有墊保持件246。在墊保持件246保持有小徑的研磨墊242。墊保持件246通過由例如氣缸等驅動機構構成的升降機構247而能夠相對於基板WF在高度方向上升降。在第四臂250保持有攝影部件252。
第一臂220構成為除了研磨墊222之外還保持噴嘴228。噴嘴228構成為，隔著研磨墊222設置於研磨墊222的擺動方向的兩側，並向基板WF排出研磨液或清洗水。第二臂230構成為，除了清洗器具232之外還保持噴霧器238。噴霧器238構成為，隔著清洗器具232設置於清洗器具232的擺動方向的兩側，並向基板WF排出純水等液體。第三臂240構成為，除了研磨墊242之外還保持噴嘴248。噴嘴248構成為，隔著研磨墊242設置於研磨墊242的擺動方向的兩側，並向基板WF排出研磨液或清洗水。
如圖2所示，在本實施方式中，第一臂220、第二臂230、第三臂240及第四臂250在俯視下沿逆時針錯開90度而繞擺動軸210放射狀地延伸。旋轉驅動機構212能夠通過驅動擺動軸210進行旋轉，而使大徑的研磨墊222、清洗器具232、小徑的研磨墊242以及攝影部件252中的任一個在基板WF上移動。另外，旋轉驅動機構212能夠通過驅動擺動軸210進行旋轉，而使研磨墊222或研磨墊242在修整器500上移動。另外，旋轉驅動機構212具有擺動機構的功能，該擺動機構通過驅動擺動軸210沿順時針和逆時針交替地旋轉，而使第一臂220、第二臂230、第三臂240及第四臂250進行擺動。具體而言，在研磨墊222、清洗器具232或研磨墊242位於基板WF上的狀態下，旋轉驅動機構212驅動擺動軸210沿 順時針和逆時針交替地旋轉，從而能夠使研磨墊222(墊保持件226)、清洗器具232(清洗器具保持件236)或研磨墊242(墊保持件246)相對於基板WF擺動。在本實施方式中，示出了通過旋轉驅動機構212使研磨墊222、清洗器具232或研磨墊242在基板WF的徑向上迴旋擺動的例，即沿著圓弧進行往復運動的例，但不限於此。例如，擺動機構也可以具有使研磨墊222、清洗器具232或研磨墊242在基板的徑向上直線擺動，即沿著直線進行往復運動的結構。
另外，多軸臂200包含用於使旋轉軸224、234、244旋轉的未圖示的電動機等旋轉驅動機構，由此，能夠使研磨墊222、清洗器具232及研磨墊242以旋轉軸224、234、244為軸進行旋轉。在例如研磨墊222位於基板WF上的情況下，基板處理裝置1000構成為，使工作台100旋轉的同時使研磨墊222旋轉，一邊通過升降機構227將研磨墊222按壓於基板WF，一邊通過旋轉驅動機構212使研磨墊222擺動，由此，進行基板WF的研磨。
(支撐部件)
如圖1和圖2所示，基板處理裝置1000包含：配置於工作台100的外側的研磨墊222的擺動路徑的第一支撐部件300A和隔著工作台100配置於與第一支撐部件300A相反一側的研磨墊222的擺動路徑的第二支撐部件300B。第一支撐部件300A和第二支撐部件300B隔著基板WF成為線對稱。因此，在以下，將第一支撐部件300A和第二支撐部件300B統一為支撐部件300進行說明。另外，在以下，作為一例，對使大徑的研磨墊222相對於基板WF擺動的情況的支撐部件300的功能進行說明，但對於清洗器具232或小徑的研磨墊242也是相同的。
支撐部件300是用於支撐因擺動軸210的旋轉而向工作台100的外側擺動後的研磨墊222的部件。即，基板處理裝置1000構成為，在研磨基板WF時，通過使研磨墊222擺動直到突出到基板WF的外側(懸垂)，而均勻地對基 板WF的被研磨面進行研磨。這裡，在使研磨墊222懸垂的情況下，由於墊保持件226傾斜等各種原因，研磨墊222的壓力集中於基板WF的周緣部，從而可能導致不能均勻地研磨基板WF的被研磨面。因此，本實施方式的基板處理裝置1000將用於支撐懸垂於基板WF的外側的研磨墊222的支撐部件300設置於工作台100的兩側。
圖4是概略性地表示一實施方式的工作台和支撐部件的立體圖。圖5是概略性地表示一實施方式的工作台和支撐部件的側視圖。如圖5所示，支撐部件300(第一支撐部件300A和第二支撐部件300B分別)具有支撐面301a、301b，該支撐面301a、301b能夠支撐研磨墊222的與基板WF接觸的研磨面222a的整體。即，支撐面301a、301b分別具有比研磨墊222的研磨面222a的面積大的面積，因此，即使研磨墊222完全懸垂到基板WF的外側，研磨面222a的整體也被支撐面301a、301b支撐。由此，在本實施方式中，研磨墊222在基板WF上擺動時，研磨面222a的整體與基板WF接觸並被支撐，即使在研磨墊222擺動到工作台100的外側時，研磨面222a的整體也被支撐於支撐部件300，因此，在擺動中，研磨墊222不會從基板WF的被研磨面和支撐面301a、301b的區域伸出。
(膜厚測量器)
如圖1和圖2所示，基板處理裝置1000包含膜厚測量器600，該膜厚測量器600用於在研磨基板WF的同時對基板WF的被研磨面的膜厚輪廓進行測量。膜厚測量器600能夠由渦電流式傳感器或光學式傳感器等各種傳感器構成。圖6是概略性地表示一實施方式的工作台、支撐部件及膜厚測量器的立體圖。如圖6所示，在高度方向上延伸的旋轉軸610與工作台100相鄰配置。旋轉軸610能夠通過未圖示的電動機等旋轉驅動機構而繞旋轉軸610的軸旋轉。在旋轉軸610安裝有擺動臂620，膜厚測量器600安裝於擺動臂620的頂端。膜厚測量器600構成為通過旋轉軸610的旋轉而繞旋轉軸610的軸迴旋擺動。具體而言，在基板 WF的研磨中，膜厚測量器600能夠通過旋轉軸610的旋轉而沿著基板WF的徑向擺動。膜厚測量器600構成為，在研磨墊222在基板WF上擺動時，如圖6的虛線所示那樣向從基板WF上避開的位置擺動，在研磨墊222不在基板WF上擺動時，如圖6的實線所示那樣在基板WF上擺動。即，膜厚測量器600能夠在不與在基板WF上擺動的研磨墊222發生干涉的時刻在基板WF上擺動，從而能夠隨著時間的推移測量被研磨墊222研磨的基板WF的膜厚輪廓。膜厚測量器600能夠在測量到的基板WF的膜厚輪廓成為所希望的膜厚輪廓時，對基板WF的研磨的終點進行檢測。
(基板厚度測量器)
圖7是概略性地表示一實施方式的基板厚度測量器的立體圖。基板處理裝置1000包含用於對基板WF的厚度進行測量的基板厚度測量器630。基板厚度測量器630例如設置於FOUP(Front Opening Unified Pod)與工作台100之間，並能夠對從FOUP取出而設置於工作台100的基板WF的厚度進行測量。基板厚度測量器630能夠由例如激光測長器等構成。基板厚度測量器630包含設置於基板WF的表面側的第一基板厚度測量部件630a和設置於基板WF的背面側的第二基板厚度測量部件630b。第一基板厚度測量部件630a朝向基板WF的表面發射激光，並接收反射後的激光。第二基板厚度測量部件630b朝向基板WF的背面發射激光，並接收反射後的激光。基板厚度測量器630基於第一基板厚度測量部件630a接收到的激光和第二基板厚度測量部件630b接收到的激光對基板WF的厚度進行測量。
(驅動機構)
如圖4和圖5所示，基板處理裝置1000包含驅動機構310，該驅動機構310用於對支撐部件300的高度進行調整。驅動機構310能夠由電動機和滾珠絲槓等各種公知的機構構成，並能夠將支撐部件300(支撐面301a和支撐面 301b)調整到所希望的高度。另外，基板處理裝置1000包含驅動機構320，該驅動機構320用於通過對支撐部件300的水平方向的位置，即對沿著被支撐於工作台100的基板WF的徑向的位置進行調整，來對支撐部件300相對於基板WF的距離進行調整。驅動機構320能夠由電動機和滾珠絲槓等各種機構構成。
作為支撐部件300的初期調整，驅動機構310能夠在基板WF被設置於工作台100後，基於由基板厚度測量器630測量出的基板WF的厚度，對支撐部件300的高度進行調整。例如，驅動機構310能夠進行支撐部件300的高度調整，以使基板WF的被研磨面與支撐部件300(支撐面301a和支撐面301b)成為同一高度。驅動機構310不限於此，也能夠將支撐部件300調整到所希望的高度，例如比設置於工作台100的基板WF的被研磨面高規定的值，低規定的值等。
另外，作為支撐部件300的初期調整，驅動機構320能夠基於通過後述的方法得到的基板WF的直徑，對支撐部件300相對於設置於工作台100的基板WF的距離進行調整。例如，為了均勻地研磨基板WF的被研磨面，優選基板WF與支撐部件300之間沒有間隙。但是，基板WF在研磨處理中隨著工作台100的旋轉而旋轉，而支撐部件300不旋轉，因此，不能使支撐部件300與基板WF的外周部接觸。因此，驅動機構320能夠基於得到的基板WF的直徑，將支撐部件300配置於不接觸基板WF的外周部的範圍內最接近的位置。
除此之外，在研磨基板WF時，驅動機構310、320能夠根據基板WF的被研磨面的狀態對支撐部件300的高度和沿著基板WF的徑向的相對於基板WF的距離的至少一方進行調整。即，如上所述，即使通過初期調整將支撐部件300調整為所希望的高度和水平方向的位置，由於各種研磨條件的不同，基板WF各自在研磨中的膜厚輪廓也不同。因此，在本實施方式中，驅動機構310、 320構成為，根據在基板WF的研磨中通過膜厚測量器600得到的基板WF的膜厚輪廓，對支撐部件300的高度方向的位置和水平方向的位置進行調整。
對於這點，使用圖8進行說明。圖8是概略性地表示一實施方式的基板的膜厚輪廓的圖。圖8示出了研磨中的基板WF的膜厚輪廓810和根據膜厚輪廓810將支撐部件300的高度方向的位置和水平方向的位置調整後的基板WF的膜厚輪廓820。在像本實施方式那樣一邊使研磨墊222擺動一邊研磨基板WF的情況下，即使使研磨墊222懸垂，如膜厚輪廓810所示，也可能在基板WF的邊緣部研磨不充分，從而餘膜局部性較厚。這樣，在由膜厚測量器600測量出的膜厚輪廓810中的基板WF的邊緣部的膜厚830比中央部的膜厚840厚的情況下，驅動機構310、320構成為，使支撐部件300的高度下降，或使支撐部件300相對於基板WF的距離變大。此外，驅動機構310、320也可以使支撐部件300的高度降低，並且使支撐部件300相對於基板WF的距離變大。由此，研磨墊222的大的按壓力施加於基板WF的邊緣部，因此，能夠提高邊緣部的研磨率。其結果是，如膜厚輪廓820所示，能夠使基板WF的邊緣部中的局部性的餘膜的厚度變得平坦。這樣，根據本實施方式，能夠適當的對應於研磨中的基板WF的被研磨面的狀態(膜厚輪廓)，來提高被研磨面的研磨的均勻性。
(定心機構和直徑測量器)
如圖1和圖2所示，基板處理裝置1000包含直徑測量器400，該直徑測量器400用於對基板WF的直徑進行測量。在本實施方式中，直徑測量器400包含至少三個用於將支撐於工作台100的基板WF向工作台100的中心方向按壓而對齊的定心機構400A、400B、400C。定心機構400A、400B、400C在工作台100的周圍空出適當的間隔配置。直徑測量器400構成為，基於通過定心機構400A、400B、400C的基板WF的對齊結果來計算基板WF的直徑。
對於這點，使用圖9進行詳細的說明。圖9是概略性地表示一實施方式的定心機構的俯視圖。如圖9所示，定心機構400A、400B、400C分別包含在高度方向上延伸的旋轉軸430和安裝於旋轉軸430的定心部件440。旋轉軸430構成為能夠通過未圖示的電動機等旋轉驅動機構進行旋轉。定心部件440是在與基板WF相同的高度位置安裝於旋轉軸430的棒狀的部件，該定心部件440向旋轉軸430的兩側延伸。定心部件440包含：在旋轉軸430向第一方向(例如順時針方向)旋轉時與基板WF接觸的第一接觸部440a和在旋轉軸430向與第一方向相反的第二方向(例如逆時針方向)旋轉時與基板WF接觸的第二接觸部440b。
直徑測量器400構成為，基於定心部件440的第一方向的旋轉角度，或定心部件440的第二方向的旋轉角度來計算出基板WF的直徑。即，在基板WF設置於工作台100後，定心機構400A、400B、400C分別使旋轉軸430在相同的時刻向第一方向旋轉，從而用第一接觸部440a按壓基板WF。這樣，三個定心部件440中的最靠近基板WF的定心部件的第一接觸部440a將基板WF向工作台100的中心方向按壓。之後，剩下的定心部件440的第一接觸部440a也依次將基板WF向工作台100的中心方向按壓，其結果是，基板WF被從三個方向向工作台100的中心方向按壓。通過三個定心部件440的第一接觸部440a均等地按壓基板WF，基板WF定心於工作台100的中心位置而被對齊。在以下，將使旋轉軸430向第一方向旋轉而進行的基板WF的對齊稱作“第一對齊”。
這裡，如圖9所示，當在基板WF的外周部存在缺口(切口)NC，並且三個定心部件440的第一接觸部440a中的任一個按壓缺口NC的情況下，基板WF的對齊從工作台100的中心偏離，並且沒有正確地進行基板WF的直徑的計算。因此，在本實施方式中，在進行第一對齊之後，通過使旋轉軸430向第二方向旋轉而用第二接觸部440b按壓基板WF，能夠使基板WF定心於工作台 100的中心位置而被對齊。在以下，將使旋轉軸430向第二方向旋轉而進行的基板WF的定位稱作“第二對齊”。
在第二對齊中，在第二接觸部440b中的任一個按壓基板WF的缺口NC的情況下，基板WF的對齊發生偏差，因此，通過再次進行第一對齊，能夠使基板WF向工作台100的中心位置定心。這是由於，雖然第一接觸部440a和第二接觸部440b的任一方都可能按壓缺口NC，但不會兩方都按壓缺口NC。根據本實施方式，即使在基板WF的外周部存在缺口NC的情況下，也能夠可靠地使基板WF與工作台100的中心位置對齊。
直徑測量器400具有參照表，該參照表用於將旋轉軸430的第一方向的旋轉角度及第二方向的旋轉角度與基板WF的直徑對應起來。即，雖然基板WF具有由標準確定的規定的尺寸，但實際的基板WF的直徑存在公差(偏差)。因此，直徑測量器400基於將第一接觸部440a和第二接觸部440b向例如直徑已知的工作台100按壓時的旋轉軸430的第一方向的旋轉角度和第二方向的旋轉角度，預先製作旋轉軸430的旋轉角度與基板WF的直徑的對應關係的參照表並保存。直徑測量器400基於保存的參照表，導出與使基板WF對齊時的份旋轉軸430的第一方向的旋轉角度和第二方向的旋轉角度對應的直徑，由此，能夠計算出基板WF的直徑。
具體而言，直徑測量器400基於進行第一對齊時的旋轉軸430的第一方向的旋轉角度和參照表計算出基板WF的直徑(第一直徑)。之後，直徑測量器400基於進行第二對齊時的旋轉軸430的第二方向的旋轉角度和參照表計算出基板WF的直徑(第二直徑)。直徑測量器400將第一直徑與第二直徑進行比較，且在兩者相等的情況下，可以認為進行第一對齊和第二對齊中的任一個時都沒有按壓基板WF的缺口NC，因此將第一直徑或第二直徑中的任一個作為基 板WF的直徑輸出。另一方面，在第二直徑比第一直徑大的情況下，可以認為在進行第一對齊時按壓到了基板WF的缺口NC，因此，直徑測量器400將第二直徑作為基板WF的直徑輸出。另外，在第一直徑比第二直徑大的情況下，可以認為在進行第二對齊時按壓到了基板WF的缺口NC，因此，再一次進行第一對齊，並且直徑測量器400將第一直徑作為基板WF的直徑輸出。這樣，直徑測量器400能夠使用旋轉軸430的第一方向的旋轉角度和第二方向的旋轉角度中的未按壓缺口NC時的旋轉角度來計算基板WF的直徑。
在上述實施方式中，示出了直徑測量器400包含定心機構400A、400B、400C的例，但不限於此。直徑測量器400也可以包含上述的攝影部件(照相機)252。圖10是概略性地表示一實施方式的直徑測量器的側視圖。如圖2和圖10所示，攝影部件252配置於能夠獲取基板WF的外周部的圖像的位置。攝影部件252能夠獲取基板WF的外周部的圖像，並根據獲取到的圖像內的基板WF的外周部的曲率計算出基板WF的直徑。
(修整器)
如圖1和圖2所示，修整器500配置於基於擺動軸210的旋轉的研磨墊222、242的迴旋路徑上。修整器500是在表面牢固地電沉積有金剛石粒子等，並用於對研磨墊222、242進行整形(修整)的部件。修整器500構成為通過未圖示的電動機等旋轉驅動機構進行旋轉。能夠從未圖示的噴嘴向修整器500的表面供給純水。基板處理裝置1000一邊從噴嘴向修整器500供給純水一邊使修整器500旋轉，並且使研磨墊222、242旋轉，且一邊將研磨墊222、242按壓於修整器500一邊使研磨墊222、242相對於修整器500擺動。這樣，通過修整器500刮削研磨墊222、242，從而研磨墊222、242的研磨面被修整。
(清洗噴嘴)
如圖1和圖2所示，清洗噴嘴700A、700B與工作台100相鄰配置。清洗噴嘴700A構成為朝向工作台100與支撐部件300A之間的間隙供給純水等清洗液。由此，能夠沖洗掉進入到工作台100與支撐部件300A之間的研磨屑等。清洗噴嘴700B構成為朝向工作台100與支撐部件300B之間的間隙供給純水等清洗液。由此，能夠沖洗掉進入到工作台100與支撐部件300B之間的研磨屑等。
(流程圖)
接著，對本實施方式的包含支撐部件300的高度位置和水平位置的調整的基板處理方法的順序進行說明。圖11是表示一實施方式的基板處理方法的流程圖。如圖11所示，基板處理方法首先將基板WF設置於工作台100(設置步驟S110)。接著，基板處理方法通過定心機構400A、400B、400C進行基板WF的對齊(對齊步驟S120)。接著，基板處理方法進行支撐部件300的高度和與基板WF的距離的初期調整(初期調整步驟S130)。初期調整步驟S130例如，能夠基於通過基板厚度測量器630預先測量出的基板WF的厚度對支撐部件300的高度進行調整，並且基於通過對齊步驟S120得到的基板WF的直徑對支撐部件300的水平方向的位置進行調整。
接著，基板處理方法使工作台100旋轉，並且一邊使研磨墊222旋轉一邊將研磨墊222按壓於基板WF(按壓步驟S140)。接著，基板處理方法使研磨墊222擺動(擺動步驟S150)。接著，基板處理方法一邊研磨基板WF一邊通過膜厚測量器600測量基板WF的被研磨面的膜厚輪廓(膜厚測量步驟S160)。接著，基板處理方法通過驅動機構310、320在研磨基板WF時對支撐部件300的高度和相對於基板WF的距離的至少一方進行調整(調整步驟S170)。例如，調整步驟S170能夠根據通過膜厚測量步驟S160測量出的膜厚輪廓，對支撐部件300的高度和相對於基板WF的距離的至少一方進行調整。在一例中，如圖8中的膜厚輪廓810所示，在通過膜厚測量步驟S160測量出的膜厚輪廓中的基 板WF的邊緣部的膜厚830比中央部的膜厚840厚的情況下，調整步驟S170能夠使支撐部件300的高度降低，或使相對於基板WF的距離變大。
接著，基板處理方法判定通過膜厚測量步驟S160測量出的膜厚輪廓是否成為所希望的膜厚輪廓(判定步驟S180)。在判定為沒有得到所希望的膜厚輪廓的情況下(判定步驟S180，否)，基板處理方法返回膜厚測量步驟S160並重複進行處理。另一方面，在判定為得到了所希望的膜厚輪廓的情況下(判定步驟S180，是)，基板處理方法結束研磨處理。
根據本實施方式，如例如圖8中的膜厚輪廓820所示，能夠使基板WF的邊緣部的局部性的餘膜的厚度平坦。這樣，根據本實施方式，能夠適當地與研磨中的基板WF的被研磨面的狀態(膜厚輪廓)對應，從而提高被研磨面的研磨的均勻性。
(支撐部件的變形例)
接著，對支撐部件300的變形例進行說明。圖12是概略性地表示一實施方式的支撐部件的俯視圖。圖13是概略性地表示一實施方式的支撐部件的立體圖。如圖12和圖13所示，支撐部件300A、300B分別包含隔著沿著基板WF的徑向的假想的分割線330而被分割的多個(在本實施方式中是兩個)支撐部件。具體而言，支撐部件300A包含隔著分割線330而被分割的支撐部件300A-1和支撐部件300A-2。支撐部件300B包含隔著分割線330而被分割的支撐部件300B-1和支撐部件300B-2。
在本實施方式中，驅動機構310、320對於多個支撐部件300(支撐部件300A-1、支撐部件300A-2、支撐部件300B-1、支撐部件300B-2)的每一個設置。因此，驅動機構310、320對於各多個支撐部件300是獨立的，從而能夠一邊研磨基板WF一邊對支撐部件300的高度和相對於基板WF的距離的至少一方進行調整。例如，當如圖12所示那樣，使研磨墊222一邊沿順時針旋轉一邊擺動 時，支撐部件300B-1具有支撐從基板WF朝向支撐部件300B旋轉的研磨墊222的功能。另一方面，支撐部件300B-2具有支撐從支撐部件300B朝向基板WF旋轉的研磨墊222的功能。因此，例如，驅動機構310、320能夠對支撐部件300B-1和支撐部件300B-2的高度位置進行調整，以使支撐部件300B-2的支撐面比支撐部件300B-1的支撐面高。
接著，對支撐部件300的其他變形例進行說明。圖14是概略性地表示一實施方式的支撐部件的立體圖。如圖14所示，在支撐部件300B的支撐面301b埋設有用於進行研磨墊222的整形的修整器340。根據本實施方式，能夠一邊進行基板WF的研磨，一邊在研磨墊222在支撐部件300B上擺動時同時進行研磨墊222的整形。
另外，如圖14所示，在支撐部件300A的支撐面301a埋設有多個吸引路徑360，該多個吸引路徑360與由用於吸引氣體的泵等構成的吸引部件350連通。根據本實施方式，與吸引部件350連通的吸引路徑360在支撐面301a開口，因此，在基板WF的研磨中研磨墊222在支撐部件300A上擺動時，能夠吸引附著於研磨墊222的研磨屑等。
以上，對多個本發明的實施方式進行了說明，但上述發明的實施方式是用於容易理解本發明的實施方式，並不限定本發明。本發明可以不脫離主旨而進行變更、改良，並且本發明當然包含其等價物。另外，在能夠解決上述技術問題的至少一部分的範圍，或實現效果的至少一部分的範圍內，能夠進行發明要保護的範圍和說明書所記載的各結構要素的任意的組合或省略。
在本申請中作為一實施方式，公開了基板處理裝置包含：工作台，該工作台用於支撐基板；墊保持件，該墊保持件用於保持研磨墊，該研磨墊用於研磨被支撐於所述工作台的基板；升降機構，該升降機構用於使所述墊 保持件相對於所述基板進行升降；擺動機構，該擺動機構用於使所述墊保持件在所述基板的徑向上擺動；支撐部件，該支撐部件用於支撐通過所述擺動機構而擺動到所述工作台的外側的研磨墊；以及驅動機構，該驅動機構用於在研磨所述基板時對所述支撐部件的高度和所述支撐部件相對於所述基板的距離中的至少一方進行調整。
進而，在本申請中作為一實施方式，公開了所述支撐部件包含第一支撐部件和第二支撐部件，該第一支撐部件配置於所述工作台的外側的所述研磨墊的擺動路徑上，該第二支撐部件配置於隔著所述工作台與所述第一支撐部件相反一側的所述研磨墊的擺動路徑上。
進而，在本申請中作為一實施方式，公開了所述第一支撐部件和所述第二支撐部件分別具有支撐面，該支撐面能夠支撐所述研磨墊的與所述基板接觸的研磨面的整體。
進而，在本申請中作為一實施方式，公開了基板處理裝置還包含膜厚測量器，該膜厚測量器用於在研磨所述基板時對所述基板的被研磨面的膜厚輪廓進行測量，所述驅動機構構成為，根據通過所述膜厚測量器測量出的膜厚輪廓對所述支撐部件的高度和所述支撐部件相對於所述基板的距離中的至少一方進行調整。
進而，在本申請中作為一實施方式，公開了所述驅動機構構成為，在通過所述膜厚測量器測量出的膜厚輪廓中的所述基板的邊緣部的膜厚比中央部的膜厚厚的情況下，所述驅動機構使所述支撐部件的高度降低，或使所述支撐部件相對於所述基板的距離變大。
進而，在本申請中作為一實施方式，公開了基板處理裝置還包含基板厚度測量器，該基板厚度測量器用於對設置於所述工作台的基板的厚度進 行測量，所述驅動機構構成為，基於通過所述基板厚度測量器測量出的基板的厚度對所述支撐部件的高度進行調整。
進而，在本申請中作為一實施方式，公開了基板處理裝置還包含直徑測量器，該直徑測量器用於對設置於所述工作台的基板的直徑進行測量，所述驅動機構構成為，基於通過所述直徑測量器測量出的基板的直徑對所述支撐部件相對於所述基板的距離進行調整。
進而，在本申請中作為一實施方式，公開了所述支撐部件包含多個支撐部件，該多個支撐部件是隔著沿著所述基板的徑向的假想的分割線而被分割出的，所述驅動機構構成為，對於所述多個支撐部件中的各支撐部件獨立地在研磨所述基板時對所述支撐部件的高度和所述支撐部件相對於所述基板的距離中的至少一方進行調整。
進而，在本申請中作為一實施方式，公開了所述支撐部件包含支撐面，該支撐面用於支撐所述研磨墊的與所述基板接觸的研磨面，在所述支撐部件的所述支撐面埋設有修整器，該修整器用於對所述研磨墊進行整形。
進而，在本申請中作為一實施方式，公開了所述支撐部件包含支撐面，該支撐面用於支撐所述研磨墊的與所述基板接觸的研磨面，在所述支撐部件的所述支撐面埋設有與吸引部件連通的吸引路徑。
進而，在本申請中作為一實施方式，公開了所述擺動機構包含：第一臂，該第一臂用於保持所述墊保持件；第二臂，該第二臂保持清洗器具保持件，該清洗器具保持件用於保持清洗器具；第三臂，該第三臂對用於保持直徑與所述研磨墊不同的研磨墊的墊保持件進行保持；第四臂，該第四臂用於保持攝影部件；擺動軸，該擺動軸支撐所述第一臂、所述第二臂、所述第三臂及所述第四臂；以及旋轉驅動機構，該旋轉驅動機構用於驅動所述擺動軸進行旋 轉，所述第一臂、所述第二臂、所述第三臂及所述第四臂分別繞所述擺動軸放射狀地配置。
進而，在本申請中作為一實施方式，公開了所述第二臂構成為，除了所述清洗器具之外，還保持配置於所述清洗器具的兩側的噴霧器。
進而，在本申請中，作為一實施方式，公開了基板處理方法包含：設置步驟，將基板設置於工作台；按壓步驟，將研磨墊向所述基板按壓，該研磨墊用於研磨設置於所述工作台的基板；擺動步驟，使所述研磨墊在所述基板的徑向上擺動；以及調整步驟，在研磨所述基板時，對支撐部件的高度和該支撐部件相對於所述基板的距離中的至少一方進行調整，該支撐部件用於支撐通過所述擺動步驟而擺動到所述工作台的外側的研磨墊。
進而，在本申請中作為一實施方式，公開了基板處理方法還包含膜厚測量步驟，在研磨所述基板時，對所述基板的被研磨面的膜厚輪廓進行測量，所述調整步驟包含如下步驟：根據通過所述膜厚測量步驟測量出的膜厚輪廓對所述支撐部件的高度和所述支撐部件相對於所述基板的距離中的至少一方進行調整。
進而，在本申請中作為一實施方式，公開了所述調整步驟包含如下步驟：在通過所述膜厚測量步驟測量出的膜厚輪廓中的所述基板的邊緣部的膜厚比中央部的膜厚厚的情況下，使所述支撐部件的高度降低或使所述支撐部件相對於所述基板的距離變大。
100:工作台
100a:支撐面
300、300A、300B:支撐部件
400:直徑測量器
400A、400B、400C:定心機構
500:修整器
600:膜厚測量器
610:旋轉軸
620:擺動臂
700A:清洗噴嘴
1000:基板處理裝置

Claims (13)

  1. 一種基板處理裝置，其包含：工作台，該工作台用於支撐基板；墊保持件，該墊保持件用於保持研磨墊，該研磨墊用於研磨被支撐於所述工作台的基板；升降機構，該升降機構用於使所述墊保持件相對於所述基板進行升降；擺動機構，該擺動機構用於使所述墊保持件在所述基板的徑向上擺動；支撐部件，該支撐部件用於支撐通過所述擺動機構而擺動到所述工作台的外側的研磨墊；驅動機構，該驅動機構用於在研磨所述基板時對所述支撐部件的高度和所述支撐部件相對於所述基板的距離中的至少一方進行調整；以及膜厚測量器，該膜厚測量器用於在研磨所述基板時對所述基板的被研磨面的膜厚輪廓進行測量，所述驅動機構構成為，根據通過所述膜厚測量器測量出的膜厚輪廓對所述支撐部件的高度和所述支撐部件相對於所述基板的距離中的至少一方進行調整。
  2. 根據請求項1所述的基板處理裝置，其中，所述支撐部件包含第一支撐部件和第二支撐部件，該第一支撐部件配置於所述工作台的外側的所述研磨墊的擺動路徑上，該第二支撐部件配置於隔著所述工作台與所述第一支撐部件相反一側的所述研磨墊的擺動路徑上。
  3. 根據請求項2所述的基板處理裝置，其中，所述第一支撐部件和所述第二支撐部件分別具有支撐面，該支撐面能夠支撐所述研磨墊的與所述基板接觸的研磨面的整體。
  4. 根據請求項1所述的基板處理裝置，其中，所述驅動機構構成為，在通過所述膜厚測量器測量出的膜厚輪廓中的所述基板的邊緣部的膜厚比中央部的膜厚厚的情況下，所述驅動機構使所述支撐部件的高度降低，或使所述支撐部件相對於所述基板的距離變大。
  5. 根據請求項1所述的基板處理裝置，其中，還包含基板厚度測量器，該基板厚度測量器用於對設置於所述工作台的基板的厚度進行測量，所述驅動機構構成為，在開始研磨基板前，基於通過所述基板厚度測量器測量出的基板的厚度對所述支撐部件的高度進行調整。
  6. 根據請求項1所述的基板處理裝置，其中，還包含直徑測量器，該直徑測量器用於對設置於所述工作台的基板的直徑進行測量，所述驅動機構構成為，在開始研磨基板前，基於通過所述直徑測量器測量出的基板的直徑對所述支撐部件相對於所述基板的距離進行調整。
  7. 根據請求項1所述的基板處理裝置，其中，所述支撐部件包含多個支撐部件，該多個支撐部件是隔著沿著所述基板的徑向的假想的分割線而被分割出的，所述驅動機構構成為，對於所述多個支撐部件中的各支撐部件獨立地在研磨所述基板時對所述支撐部件的高度和所述支撐部件相對於所述基板的距離中的至少一方進行調整。
  8. 根據請求項1所述的基板處理裝置，其中，所述支撐部件包含支撐面，該支撐面用於支撐所述研磨墊的與所述基板接觸的研磨面，在所述支撐部件的所述支撐面埋設有修整器，該修整器用於對所述研磨墊進行整形。
  9. 根據請求項1所述的基板處理裝置，其中，所述支撐部件包含支撐面，該支撐面用於支撐所述研磨墊的與所述基板接觸的研磨面，在所述支撐部件的所述支撐面埋設有與吸引部件連通的吸引路徑。
  10. 根據請求項1所述的基板處理裝置，其中，所述擺動機構包含：第一臂，該第一臂用於保持所述墊保持件；第二臂，該第二臂保持清洗器具保持件，該清洗器具保持件用於保持清洗器具；第三臂，該第三臂對用於保持直徑與所述研磨墊不同的研磨墊的墊保持件進行保持；第四臂，該第四臂用於保持攝影部件；擺動軸，該擺動軸支撐所述第一臂、所述第二臂、所述第三臂及所述第四臂；以及旋轉驅動機構，該旋轉驅動機構用於驅動所述擺動軸進行旋轉，所述第一臂、所述第二臂、所述第三臂及所述第四臂分別繞所述擺動軸放射狀地配置。
  11. 根據請求項10所述的基板處理裝置，其中，所述第二臂構成為，除了所述清洗器具之外，還保持配置於所述清洗器具的兩側的噴霧器。
  12. 一種基板處理方法，其包含：設置步驟，將基板設置於工作台；按壓步驟，將研磨墊向所述基板按壓，該研磨墊用於研磨設置於所述工作台的基板； 擺動步驟，使所述研磨墊在所述基板的徑向上擺動；調整步驟，在研磨所述基板時，對支撐部件的高度和該支撐部件相對於所述基板的距離中的至少一方進行調整，該支撐部件用於支撐通過所述擺動步驟而擺動到所述工作台的外側的研磨墊；以及膜厚測量步驟，在研磨所述基板時，對所述基板的被研磨面的膜厚輪廓進行測量，所述調整步驟包含如下步驟：根據通過所述膜厚測量步驟測量出的膜厚輪廓對所述支撐部件的高度和所述支撐部件相對於所述基板的距離中的至少一方進行調整。
  13. 根據請求項12所述的基板處理方法，其中，所述調整步驟包含如下步驟：在通過所述膜厚測量步驟測量出的膜厚輪廓中的所述基板的邊緣部的膜厚比中央部的膜厚厚的情況下，使所述支撐部件的高度降低或使所述支撐部件相對於所述基板的距離變大。
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