研磨装置及研磨方法

技术领域

本发明涉及一种研磨装置及研磨方法。

背景技术

作为在半导体组件的制造工序中的技术，已知有化学机械研磨(CMP：ChemicalMechanical Polishing)。用于进行CMP的研磨装置具备：支撑研磨垫的研磨台；及用于保持晶片的研磨头。

在使用这样的研磨装置进行晶片的研磨情况下，通过研磨头保持晶片，并以规定的压力将该晶片按压于研磨垫的研磨面。此时，通过使研磨台与研磨头相对运动，晶片滑动接触于研磨面来研磨晶片的表面。

再者，通过膜厚传感器检测与晶片膜厚对应的信号，而取得晶片的膜厚分布。基于晶片的膜厚分布决定研磨终点，或是控制同心圆状地设于研磨头的多个气囊的压力。膜厚传感器与研磨台一起旋转，保持晶片的研磨头也旋转。

因此，研磨台每旋转一圈时穿过晶片表面上的膜厚传感器的移动路径不同。作为用于控制各气囊的压力的指标值，通常是将在同心圆状的各气囊的不同测定点所测定的膜厚平均化，来计算各气囊内的代表膜厚的数值。晶片的膜厚分布依据从圆周上的不同测定点获得的信号计算，作为在圆周方向上平均化后的值。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2015/163164号

专利文献2：日本特开2005－11977号公报

(发明所欲解决的问题)

近年来，对膜厚均匀性程度的要求提高。在对应于一个同心圆状配置的气囊的晶片区域内，膜厚在晶片半径方向上的波动程度增大，因而存在即使调整对应于该区域的气囊的压力，仍无法实现提高膜厚均匀性达一定程度以上的问题。

近年来，对膜厚均匀性程度的要求提高。因而，需要进一步考虑因成膜装置的特性等因素所造成的，诸如晶片的初始膜厚在圆周方向的波动程度以及由研磨产生的研磨量在圆周方向的波动程度等因素，来管理及控制研磨工序(例如，积极地研磨晶片的膜厚的部位，或是积极地研磨晶片的膜薄的部位以外的部位，以提高晶片的膜厚的均匀性是有效的)。此外，有时现有的方法难以将晶片面内的最大膜厚与最小膜厚的差保持在容许范围内。

发明内容

因此，本发明的目的为提供一种可使晶片的膜厚的均匀性提高的研磨装置及研磨方法。

(用于解决问题的技术手段)

一方式提供一种研磨装置，具备：研磨台，该研磨台支撑研磨垫；研磨头，该研磨头具有用于将基板按压于所述研磨垫的研磨面的被同心圆状地分割成的多个压力室；多个压力调整器，该多个压力调整器连结于所述多个压力室；膜厚传感器，该膜厚传感器埋入所述研磨台，输出与所述基板的膜厚对应的信号；以及动作控制部，该动作控制部通过所述多个压力调整器个别地控制所述多个压力室各自的压力。所述动作控制部取得关于作为所述基板的圆周上的一部分的特定位置的信息，且算出包含所述特定位置的控制对象区域的控制对象膜厚值和整个所述基板的平均膜厚值，所述动作控制部以减少所述控制对象膜厚值与整个所述基板的平均膜厚值的差的方式，控制对应于所述特定位置的所述研磨头的压力室内的压力。

在一方式中，所述动作控制部基于研磨前所测定的所述基板的膜厚来确定所述特定位置。

在一方式中，所述动作控制部基于研磨前所测定的所述基板的膜厚，决定获得最大的膜厚值的最大膜厚位置和获得最小的膜厚值的最小膜厚位置，所述动作控制部将所述最大膜厚位置及所述最小膜厚位置中的至少一个决定为所述特定位置。

在一方式中，所述动作控制部基于研磨前所测定的所述基板的膜厚，决定最大膜厚值和最小膜厚值，所述动作控制部算出整个所述基板的平均膜厚值与所述最大膜厚值的差及整个所述基板的平均膜厚值与所述最小膜厚值的差，所述动作控制部将获得差最大的膜厚值的所述基板上的位置决定为所述特定位置。

在一方式中，所述控制对象膜厚值相当于基于研磨前所测定的所述基板的膜厚所决定的最大膜厚值及最小膜厚值中的至少一个。

在一方式中，所述控制对象膜厚值是所述控制对象区域内的多个膜厚值的平均值。

在一方式中，所述动作控制部基于从所述膜厚传感器所输出的信号，测定在研磨中包含所述特定位置的所述控制对象区域的膜厚，所述动作控制部基于所测定的所述膜厚来控制对应于所述特定位置的所述研磨头的压力室内的压力。

在一方式中，所述动作控制部将根据所述多个压力室而分割出的所述基板上的多个按压区域分割成包含所述控制对象区域的特定按压区域和除了所述特定按压区域之外的其他按压区域，所述动作控制部基于所述基板的膜厚算出所述其他按压区域的平均膜厚值，所述动作控制部以减少所述其他按压区域的平均膜厚值与整个所述基板的平均膜厚值的差的方式，控制对应于所述其他按压区域的压力室内的压力。

在一方式中，所述动作控制部取得关于作为与所述基板不同的参考基板的圆周上的一部分的参考位置的信息，所述动作控制部在所述参考基板的研磨中，通过所述膜厚传感器检测与包含所述参考位置的所述基板上的区域的膜厚对应的物理量，所述动作控制部基于从所述膜厚传感器送来的多个信号，取得与所述参考基板的膜厚对应的多个数据，所述动作控制部将所述多个数据中的每一个与取得所述多个数据中的每一个时的所述参考基板的膜厚相关联。

在一方式中，所述动作控制部基于研磨前所测定的所述参考基板的膜厚来决定所述参考位置。

在一方式中，所述动作控制部以所述膜厚传感器穿过所述控制对象区域的方式，控制所述研磨头的旋转速度及所述研磨台的旋转速度中的至少一方。

在一方式中，所述动作控制部基于所述基板在周向上的角度的基准位置与所述研磨头的旋转角度的关系，决定所述基准位置与所述研磨头的相对角度，所述动作控制部基于所决定的所述相对角度来控制所述研磨头的旋转速度及所述研磨台的旋转速度中的至少一方。

一方式提供一种研磨方法，通过具有被同心圆状地分割成的多个压力室的研磨头将基板按压于研磨垫的研磨面。研磨方法取得关于作为所述基板的圆周上的一部分的特定位置的信息，且算出包含所述特定位置的控制对象区域的控制对象膜厚值和整个所述基板的平均膜厚值，以减少所述控制对象膜厚值与整个所述基板的平均膜厚值的差的方式，控制对应于所述特定位置的所述研磨头的压力室内的压力。

在一方式中，基于研磨前所测定的所述基板的膜厚来确定所述特定位置。

在一方式中，基于研磨前所测定的所述基板的膜厚，决定获得最大的膜厚值的最大膜厚位置和获得最小的膜厚值的最小膜厚位置，将所述最大膜厚位置及所述最小膜厚位置中的至少一个决定为所述特定位置。

在一方式中，基于研磨前所测定的所述基板的膜厚，决定最大膜厚值和最小膜厚值，算出整个所述基板的平均膜厚值与所述最大膜厚值的差及整个所述基板的平均膜厚值与所述最小膜厚值的差，将获得差最大的膜厚值的所述基板上的位置决定为所述特定位置。

在一方式中，所述控制对象膜厚值相当于基于研磨前所测定的基板的膜厚所决定的最大膜厚值及最小膜厚值中的至少一个。

在一方式中，所述控制对象膜厚值是所述控制对象区域内的多个膜厚值的平均值。

在一方式中，基于所述膜厚传感器的输出信号，测定在研磨中包含所述特定位置的所述控制对象区域的膜厚，基于所测定的所述膜厚来控制对应于所述特定位置的所述研磨头的压力室内的压力。

在一方式中，将根据所述多个压力室而分割出的所述基板上的多个按压区域分割成包含所述控制对象区域的特定按压区域和除了所述特定按压区域之外的其他按压区域，基于所述基板的膜厚算出所述其他按压区域的平均膜厚值，以减少所述其他按压区域的平均膜厚值与整个所述基板的平均膜厚值的差的方式，控制对应于所述其他按压区域的压力室内的压力。

在一方式中，取得关于作为与所述基板不同的参考基板的圆周上的一部分的参考位置的信息，在所述参考基板的研磨中，通过所述膜厚传感器检测与包含所述参考位置的所述基板上的区域的膜厚对应的物理量，基于从所述膜厚传感器送来的多个信号，取得与所述参考基板的膜厚对应的多个数据，将所述多个数据中的每一个与取得所述多个数据中的每一个时的所述参考基板的膜厚相关联。

在一方式中，基于研磨前所测定的所述参考基板的膜厚来决定所述参考位置。

在一方式中，通过支撑所述研磨垫的研磨台的旋转，以所述膜厚传感器穿过所述控制对象区域的方式，控制所述研磨头的旋转速度及所述研磨台的旋转速度中的至少一方。

在一方式中，基于所述基板在周向上的角度的基准位置与所述研磨头的旋转角度的关系，决定所述基准位置与所述研磨头的相对角度，基于所决定的所述相对角度来控制所述研磨头的旋转速度及所述研磨台的旋转速度中的至少一方。

一方式提供一种研磨装置，具备：研磨台，该研磨台支撑研磨垫；研磨头，该研磨头具有用于将基板按压于所述研磨垫的研磨面的被同心圆状地分割成的多个压力室；多个压力调整器，该多个压力调整器连结于所述多个压力室；膜厚传感器，该膜厚传感器埋入所述研磨台，输出与所述基板的膜厚对应的信号；以及动作控制部，该动作控制部通过所述多个压力调整器个别地控制所述多个压力室各自的压力。所述动作控制部从通过所述膜厚传感器在所述基板的研磨中所获得的所述基板的膜厚中确定最大膜厚值及最小膜厚值，所述动作控制部确定对应于检测出所述最大膜厚值的所述基板的位置的压力室和对应于检测出所述最小膜厚值的所述基板的位置的压力室中的至少一个，在控制与所述最大膜厚值相关联的压力室的压力时，所述动作控制部以对应于与所述最大膜厚值相关联的压力室的所述基板的平均膜厚值低于整个所述基板的平均膜厚值的方式，控制与所述最大膜厚值相关联的压力室的压力，在控制与所述最小膜厚值相关联的压力室的压力时，所述动作控制部以对应于与所述最小膜厚值相关联的压力室的所述基板的平均膜厚值高于整个所述基板的平均膜厚值的方式，控制与所述最小膜厚值相关联的压力室的压力。

在一方式中，所述动作控制部在所述基板的研磨中，基于以一定的时间间隔所获得的所述基板的膜厚，确定所述最大膜厚值及所述最小膜厚值。

在一方式中，所述动作控制部根据通过所述膜厚传感器所取得的所述基板的膜厚算出研磨中的研磨速度，所述动作控制部基于所述研磨速度算出在所述基板的各测定点由所述膜厚传感器取得所述基板的膜厚的取得时间与基准时间之间的所述基板的膜厚的变化量，所述动作控制部将所述变化量作为修正值，在所述时间间隔修正在所述基板的研磨中所获得的所述基板的膜厚，所述动作控制部基于修正后的所述基板的膜厚确定所述最大膜厚值及所述最小膜厚值。

在一方式中，在与所述最大膜厚值相关联的压力室和与所述最小膜厚值相关联的压力室是同一个压力室时，所述动作控制部预先通过设定处理方案来决定为，是以对应于与所述最大膜厚值相关联的压力室的所述基板的平均膜厚值低于整个所述基板的平均膜厚值的方式控制与所述最大膜厚值相关联的压力室的压力，还是以对应于与所述最小膜厚值相关联的压力室的所述基板的平均膜厚值高于整个所述基板的平均膜厚值的方式控制与所述最小膜厚值相关联的压力室的压力。

在一方式中，在与所述最大膜厚值相关联的压力室和与所述最小膜厚值相关联的压力室是同一个压力室时，所述动作控制部比较所述最大膜厚值与整个所述基板的平均膜厚值的第一差和所述最小膜厚值与整个所述基板的平均膜厚值的第二差，在所述第一差比所述第二差大的情况下，所述动作控制部以对应于与所述最大膜厚值相关联的压力室的所述基板的平均膜厚值低于整个所述基板的平均膜厚值的方式，控制与所述最大膜厚值相关联的压力室的压力，在所述第二差比所述第一差大的情况下，所述动作控制部以对应于与所述最小膜厚值相关联的压力室的所述基板的平均膜厚值高于整个所述基板的平均膜厚值的方式，控制与所述最小膜厚值相关联的压力室的压力。

在一方式中，在与所述最大膜厚值相关联的压力室和与所述最小膜厚值相关联的压力室是同一个压力室时，所述动作控制部比较所述最大膜厚值与对应于所述最大膜厚值的按压区域内的平均膜厚值的第一差和所述最小膜厚值与对应于所述最小膜厚值的按压区域内的平均膜厚值的第二差，在所述第一差比所述第二差大的情况下，所述动作控制部以对应于与所述最大膜厚值相关联的压力室的所述基板的平均膜厚值低于整个所述基板的平均膜厚值的方式，控制与所述最大膜厚值相关联的压力室的压力，在所述第二差比所述第一差大的情况下，所述动作控制部以对应于与所述最小膜厚值相关联的压力室的所述基板的平均膜厚值高于整个所述基板的平均膜厚值的方式，控制与所述最小膜厚值相关联的压力室的压力。

一方式提供一种研磨方法，通过具有被同心圆状地分割成的多个压力室的研磨头将基板按压于研磨垫的研磨面。根据在所述基板的研磨中所获得的所述基板的膜厚确定最大膜厚值及最小膜厚值，确定对应于检测出所述最大膜厚值的所述基板的位置的压力室和对应于检测出所述最小膜厚值的所述基板的位置的压力室中的至少一个，在控制与所述最大膜厚值相关联的压力室的压力时，以对应于与所述最大膜厚值相关联的压力室的所述基板的平均膜厚值低于整个所述基板的平均膜厚值的方式，控制与所述最大膜厚值相关联的压力室的压力，在控制与所述最小膜厚值相关联的压力室的压力时，以对应于与所述最小膜厚值相关联的压力室的所述基板的平均膜厚值高于整个所述基板的平均膜厚值的方式，控制与所述最小膜厚值相关联的压力室的压力。

在一方式中，在所述基板的研磨中，基于以一定的时间间隔所获得的所述基板的膜厚，确定所述最大膜厚值及所述最小膜厚值。

在一方式中，根据所述基板的膜厚算出研磨中的研磨速度，基于所述研磨速度算出在所述基板的各测定点取得所述基板的膜厚的取得时间与基准时间之间的所述基板的膜厚的变化量，将所述变化量作为修正值，在所述时间间隔修正在所述基板的研磨中所获得的所述基板的膜厚，基于修正后的所述基板的膜厚确定所述最大膜厚值及所述最小膜厚值。

在一方式中，在与所述最大膜厚值相关联的压力室和与所述最小膜厚值相关联的压力室是同一个压力室时，预先通过设定处理方案来决定为，是以对应于与所述最大膜厚值相关联的压力室的所述基板的平均膜厚值低于整个所述基板的平均膜厚值的方式控制与所述最大膜厚值相关联的压力室的压力，还是以对应于与所述最小膜厚值相关联的压力室的所述基板的平均膜厚值高于整个所述基板的平均膜厚值的方式控制与所述最小膜厚值相关联的压力室的压力。

在一方式中，在与所述最大膜厚值相关联的压力室和与所述最小膜厚值相关联的压力室是同一个压力室时，比较所述最大膜厚值与整个所述基板的平均膜厚值的第一差和所述最小膜厚值与整个所述基板的平均膜厚值的第二差，在所述第一差比所述第二差大的情况下，以对应于与所述最大膜厚值相关联的压力室的所述基板的平均膜厚值高于整个所述基板的平均膜厚值的方式，控制与所述最大膜厚值相关联的压力室的压力，在所述第二差比所述第一差大的情况下，以对应于与所述最小膜厚值相关联的压力室的所述基板的平均膜厚值高于整个所述基板的平均膜厚值的方式，控制与所述最小膜厚值相关联的压力室的压力。

在一方式中，在与所述最大膜厚值相关联的压力室和与所述最小膜厚值相关联的压力室是同一个压力室时，比较所述最大膜厚值与对应于所述最大膜厚值的按压区域内的平均膜厚值的第一差和所述最小膜厚值与对应于所述最小膜厚值的按压区域内的平均膜厚值的第二差，在所述第一差比所述第二差大的情况下，以对应于与所述最大膜厚值相关联的压力室的所述基板的平均膜厚值低于整个所述基板的平均膜厚值的方式，控制与所述最大膜厚值相关联的压力室的压力，在所述第二差比所述第一差大的情况下，以对应于与所述最小膜厚值相关联的压力室的所述基板的平均膜厚值高于整个所述基板的平均膜厚值的方式，控制与所述最小膜厚值相关联的压力室的压力。

一方式提供一种研磨方法，通过具有包含特定的压力室的多个压力室的研磨头将基板按压于研磨垫的研磨面。前述研磨方法包含：第一研磨工序，以第一研磨条件研磨所述基板；以及第二研磨工序，以基于第一研磨轮廓所决定的第二研磨条件研磨所述基板，该第一研磨轮廓是通过预先以所述第一研磨条件研磨与所述基板不同的基板而获得的，且该第一研磨轮廓沿着对应于所述特定的压力室的所述基板的特定区域的半径方向，所述第二研磨条件包含预先决定为形成具有与所述第一研磨轮廓的分布相反的分布的第二研磨轮廓的研磨条件，在所述第一研磨工序之后进行所述第二研磨工序。

在一方式中，所述特定的压力室包含按压所述基板的最外周的边缘压力室。

在一方式中，所述第二研磨条件包含调整所述特定的压力室以外的压力室的压力而决定的研磨条件。

在一方式中，所述第二研磨条件包含调整邻接于按压所述基板的最外周的边缘压力室的邻接压力室的压力而决定的研磨条件。

在一方式中，所述第二研磨条件包含调整以包围所述基板的最外周的方式配置的挡环相对于所述研磨面的按压力而决定的研磨条件。

在一方式中，所述第一研磨条件包含一边基于在研磨中使用膜厚传感器所测定的对应于所述多个压力室的每一个的所述基板的膜厚，反馈控制所述多个压力室各自的压力，一边研磨所述基板的研磨条件。

在一方式中，以所述第一研磨条件研磨所述基板，在满足规定的切换条件后，以所述第二研磨条件研磨所述基板。

在一方式中，作为所述切换条件，在所述特定区域的膜厚的最大值与最小值的差大幅超过规定的阈值时，从所述第一研磨条件切换成所述第二研磨条件。

在一方式中，作为所述切换条件，基于通过以所述第二研磨条件研磨来消除所述特定区域的膜厚的最大值与最小值的差所需的时间和到达最终目标膜厚为止的剩余的研磨时间，从所述第一研磨条件切换成所述第二研磨条件。

在一方式中，所述特定的压力室包含按压所述基板的最外周的边缘压力室，基于所述第二研磨条件控制所述边缘压力室的压力，而且基于所述第一研磨条件控制除了所述边缘压力室之外的其他压力室的压力。

(发明的效果)

通过控制与包含用于将晶片的膜厚平坦化的特定位置的控制对象区域对应的研磨头的压力室内的压力，可使晶片的膜厚的均匀性提高。

研磨方法包含以第二研磨条件研磨基板的第二研磨工序。通过以第二研磨工序研磨基板，可使晶片的特定区域的膜厚的均匀性提高。

附图说明

图1是表示研磨装置的一实施方式的示意图。

图2是研磨头的剖视图。

图3是表示通过动作控制部所生成的光谱的一例的图。

图4是表示取得多个参考光谱的工序的一例的图。

图5是表示根据多个压力室所分割出的晶片的多个按压区域的图。

图6是表示以第一研磨条件研磨晶片时的晶片的研磨轮廓的图。

图7是表示第二研磨条件的图。

图8是表示以第一研磨条件及第二研磨条件所研磨的晶片的研磨率的图。

图9是表示对研磨对象的晶片进行研磨的工序的一例的图。

图10是表示将参考光谱与对应的膜厚相关联的工序的一例的图。

图11是表示对研磨对象的晶片进行研磨的工序的一例的图。

图12是表示晶片被划分成多个按压区域的图。

图13是表示凹槽检测装置的图。

图14A是表示穿过晶片的表面上的膜厚传感器的移动路径的图。

图14B是表示穿过晶片的表面上的膜厚传感器的移动路径的图。

图15A是用于说明本实施方式的研磨工序的效果的图。

图15B是用于说明本实施方式的研磨工序的效果的图。

图16是表示通过动作控制部实施的压力室内的压力控制的流程图。

图17是用于说明其他实施方式的研磨工序的效果的图。

图18是表示通过动作控制部修正膜厚值的流程的图。

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。

图1是表示研磨装置的一实施方式的示意图。如图1所示，研磨装置具备：支撑研磨垫2的研磨台3；将具有膜的晶片W(基板等)按压于研磨垫2的研磨头1；使研磨台3旋转的台马达6；用于向研磨垫2上供给浆液等研磨液的研磨液供给喷嘴5；测定晶片W的膜厚的膜厚传感器40(本实施方式是光学式膜厚传感器40)；及用于控制研磨装置的动作的动作控制部9。研磨垫2的上表面构成研磨晶片W的研磨面2a。

研磨头1连结于头轴杆10，头轴杆10经由带等连结机构而连结于无图示的研磨头马达。研磨头马达使研磨头1与头轴杆10一起在箭头指示的方向旋转。研磨台3连结于台马达6，台马达6构成为使研磨台3及研磨垫2在箭头指示的方向旋转。

晶片W如下那样被研磨。一边使研磨台3及研磨头1在图1的箭头指示的方向旋转，一边从研磨液供给喷嘴5将研磨液供给至研磨台3上的研磨垫2的研磨面2a。晶片W通过研磨头1以头轴杆10为中心而旋转，同时在研磨垫2上存在研磨液的状态下，晶片W通过研磨头1被按压于研磨垫2的研磨面2a。研磨台3将其中心CP作为中心而旋转。晶片W的表面通过研磨液的化学作用和研磨液所含的磨粒或研磨垫2的机械作用而被研磨。

动作控制部9至少由1台计算机构成。动作控制部9具备：储存有程序的存储装置9a；及按照程序中所含的命令执行运算的运算装置9b。运算装置9b包含按照储存于存储装置9a的程序中所含的命令进行运算的CPU(中央处理装置)或GPU(图形处理单元)等。存储装置9a具备：运算装置9b可存取的主存储装置(例如随机存取存储器)；及储存数据及程序的辅助存储装置(例如，硬盘驱动器或固态硬盘)。

动作控制部9电连接于膜厚传感器40。在本实施方式中，膜厚传感器40将光引导至晶片W表面，检测来自晶片W的反射光，并将与晶片W的膜厚对应的信号输出至动作控制部9。动作控制部9基于从膜厚传感器40送来的信号(更具体而言，是来自晶片W的反射光的强度测定数据)来测定晶片W的膜厚。

本实施方式的膜厚传感器40是光学式的膜厚传感器，不过，只要可通过动作控制部9测定晶片W的膜厚，则也可以是其他膜厚传感器。换言之，膜厚传感器40是检测关于晶片W的膜厚的物理量的传感器。膜厚传感器40的一例也可以是涡电流传感器。涡电流传感器是通过其传感器线圈使磁通通过晶片W的导电性膜内而产生涡电流，检测与晶片W的膜厚对应的涡电流，并输出涡电流信号。动作控制部9基于该涡电流信号测定晶片W的膜厚。

本实施方式的膜厚传感器40具备发出光的光源44、分光器47及连结于光源44和分光器47的光学传感器头7。光学传感器头7、光源44及分光器47安装于研磨台3，并与研磨台3及研磨垫2一体地旋转。光学传感器头7的位置是研磨台3及研磨垫2每旋转一圈时穿过研磨垫2上的晶片W的表面的位置。

存储装置9a在其内部储存有用于执行生成后述的光谱及检测晶片W的膜厚的程序。从光源44发出的光传送至光学传感器头7，并从光学传感器头7引导至晶片W表面。光在晶片W的表面反射，来自晶片W的表面的反射光由光学传感器头7接收，并送至分光器47。分光器47按照波长分解反射光。如此，膜厚传感器40检测各波长下的反射光强度，并将反射光的强度测定数据送至动作控制部9。

图2是研磨头的剖视图。如图2所示，研磨头1具备：用于对研磨垫2的研磨面2a按压晶片W的弹性膜65；保持弹性膜65的头主体21；配置于头主体21的下方的环状的驱动环62；及固定于驱动环62的下表面的环状的挡环60。

弹性膜65安装于头主体21的下部。头主体21固定于头轴杆10的端部，头主体21、弹性膜65、驱动环62及挡环6构成为通过头轴杆10的旋转而一体地旋转。挡环60及驱动环62构成为可相对于头主体21相对地上下移动。头主体21通过工程塑料(例如，PEEK)等树脂形成。

弹性膜65的下表面构成对研磨垫2的研磨面2a按压晶片W的基板按压面65a。挡环60以包围基板按压面65a的方式配置，晶片W被挡环60包围。在弹性膜65与头主体21之间设有4个压力室70、71、72、73。

压力室70是位于中央的圆形状的中央压力室，压力室73是位于最外周的环状的边缘压力室，压力室71、72分别是位于压力室70与压力室73之间的中间压力室。

压力室70、71、72、73通过弹性膜65和头主体21形成。中央的压力室70是圆形，其他的压力室71、72、73是环状。这些压力室70、71、72、73同心圆状地排列(分割)。在本实施方式中，弹性膜65形成4个压力室70～73，不过上述的压力室的数量是例示，也可适当变更。

在压力室70、71、72、73分别连接有气体输送线路F1、F2、F3、F4。气体输送线路F1、F2、F3、F4的一端连接于在设置有研磨装置的工厂设置的作为公用设施的压缩气体供给源(无图示)。压缩空气等压缩气体通过气体输送线路F1、F2、F3、F4可分别供给至压力室70、71、72、73。通过向压力室70～73供给压缩气体，弹性膜65膨胀，压力室70～73内的压缩气体经由弹性膜65将晶片W按压于研磨垫2的研磨面2a。压力室70～73作为将晶片W按压于研磨垫2的研磨面2a的致动器发挥功能。

挡环60配置于弹性膜65的周围，且是与研磨垫2的研磨面2a接触的环状构件。挡环60以包围晶片W的最外周(周缘部)的方式配置，能够防止在晶片W的研磨中，晶片从研磨头1弹出，并且调整研磨垫2的弹性动作(回弹(Rebound))，而调整晶片W的最外周的膜厚分布。

驱动环62的上部连结于环状的挡环按压装置80。挡环按压装置80经由驱动环62对挡环60的整个上表面60b赋予向下的载荷，由此，将挡环60的下表面60a按压于研磨垫2的研磨面2a。

挡环按压装置80具备：固定于驱动环62的上部的环状的活塞81；及连接于活塞81的上表面的环状的滚动隔膜82。在滚动隔膜82的内部形成有挡环压力室83。该挡环压力室83经由气体输送线路F5而连结于上述压缩气体供给源。压缩气体通过气体输送线路F5而供给至挡环压力室83内。

从上述压缩气体供给源供给压缩气体至挡环压力室83时，滚动隔膜82将活塞81向下方压下，活塞81压下驱动环62，进一步驱动环62将整个挡环60向下方压下。如此，挡环按压装置80将挡环60的下表面60a按压于研磨垫2的研磨面2a。驱动环62可装卸地连结于挡环按压装置80。在一实施方式中，挡环按压装置80也可以具有通过使研磨头1的下降力作用于挡环60，而将挡环60的下表面60a按压于研磨垫2的研磨面2a的构造。

气体输送线路F1、F2、F3、F4、F5经由安装于头轴杆10的旋转接头25而延伸。研磨装置进一步具备压力调整器R1、R2、R3、R4、R5，压力调整器R1、R2、R3、R4、R5分别设于气体输送线路F1、F2、F3、F4、F5。来自压缩气体供给源的压缩气体通过压力调整器R1～R5而分别独立地供给至压力室70～73及挡环压力室83内。压力调整器R1～R5构成为调节压力室70～73及挡环压力室83内的压缩气体的压力。压力调整器R1～R5连接于动作控制部9。

压力调整器R1～R5可使压力室70～73及挡环压力室83的内部压力彼此独立变化，由此，可独立地调整晶片W的对应的4个区域，即中央部、内侧中间部、外侧中间部及边缘部处的晶片W相对于研磨面2a的按压力、及挡环60对研磨垫2的按压力。气体输送线路F1、F2、F3、F4、F5也分别连接于大气开放阀(无图示)，也可将压力室70～73及挡环压力室83向大气开放。在本实施方式中，弹性膜65形成4个压力室70～73，但在一实施方式中，弹性膜65也可形成比4个少、或比4个多的压力室。

图3是表示通过动作控制部所生成的光谱的一例的图。图3中，横轴表示从晶片反射的光的波长，纵轴表示从反射的光的强度导出的相对反射率。相对反射率是表示反射光的强度的指标值，且是光的强度与规定的基准强度的比。在各波长中，通过将光的强度(实测强度)除以规定的基准强度，可从实测强度去除装置的光学系统及光源固有的强度的波动等不需要的噪声。

基准强度是就各波长预先测定的光的强度，相对反射率是在各波长中算出的。具体而言，通过将各波长的光的强度(实测强度)除以对应的基准强度而求出相对反射率。

动作控制部9构成为从反射光的强度测定数据生成反射光的光谱。反射光的光谱作为显示反射光的波长与强度的关系的曲线(即分光波形)来表示。反射光的强度也可以作为反射率或相对反射率等的相对值来表示。

实际研磨时，是从实测强度减去黑位准(在遮蔽光的条件下获得的背景强度)而求出修正实测强度，进一步从基准强度减去上述黑位准而求出修正基准强度，而后，通过将修正实测强度除以修正基准强度而求出相对反射率。具体而言，相对反射率R(λ)可使用下列公式(1)求出。

[数学式1]

其中，λ是从基板反射的光的波长，E(λ)是波长λ下的强度，B(λ)是波长λ下的基准强度，D(λ)是在遮蔽光的条件下所测定的波长λ下的背景强度(黑位准)。

动作控制部9从反射光的强度测定数据生成如图3所示的光谱。进一步，动作控制部9从反射光的光谱决定晶片W的膜厚。反射光的光谱随晶片W的膜厚而变化。因此，动作控制部9可从反射光的光谱决定晶片W的膜厚。以下，本说明书中，将从来自研磨的晶片W的反射光所生成的光谱称为测定光谱。

动作控制部9构成为从测定光谱(即，测定数据)与多个参考光谱(即，参考数据)的比较来决定膜厚。动作控制部9通过比较在研磨中所生成的测定光谱与多个参考光谱，决定形状最接近测定光谱的参考光谱，而取得与该决定的参考光谱相关联的膜厚。形状最接近测定光谱的参考光谱是参考光谱与测定光谱之间的相对反射率的差为最小的光谱。

多个参考光谱是通过研磨与研磨对象的晶片(以下，在本说明书中，晶片W相当于研磨对象的晶片)相同，或具有同等初始膜厚的参考晶片而预先取得的。研磨对象的晶片是与参考晶片不同的晶片，且是执行膜厚的平坦化工序的晶片。参考晶片是执行将参考光谱与对应的膜厚相关联的工序的晶片。

各参考光谱可与取得该参考光谱时的膜厚相关联。即，各参考光谱是在不同膜厚时取得的，且多个参考光谱对应于多个不同的膜厚。因此，能够通过决定形状最接近测定光谱的参考光谱，来推定当前的膜厚。

图4是表示取得多个参考光谱的工序的一例的图。首先，准备与晶片W相同或具有同等膜厚的参考晶片。参考晶片被搬送至膜厚测定器170(参考图1)，参考晶片的初始膜厚通过膜厚测定器170测定(参考步骤S101)。膜厚测定器170电连接于动作控制部9。

其次，一边将作为研磨液的浆液供给至研磨头1，一边研磨参考晶片(参考步骤S102)。参考晶片的研磨中，在参考晶片的表面照射光，而取得来自参考晶片的反射光的光谱(即参考光谱)(参考步骤S103)。

参考光谱于研磨台3每旋转一圈时取得。因此，在参考晶片的研磨中取得多个参考光谱。参考晶片的研磨结束后，参考晶片再度被搬送至膜厚测定器170，来测定研磨后的参考晶片的膜厚(即最终膜厚)(参考步骤S104)。

在参考晶片的研磨率恒定时，膜厚与研磨时间一起直线性减少。研磨率可通过将初始膜厚与最终膜厚的差除以到达最终膜厚的研磨时间而算出。参考光谱如上述，由于是研磨台3每旋转一圈时周期性取得，因此，在取得各个参考光谱时的研磨时间可从研磨台3的旋转速度算出。如此，动作控制部9决定对应于各参考光谱的膜厚(参考步骤S105)。

各参考光谱可与对应的膜厚相关联(可相结合)。因此，动作控制部9通过在晶片W的研磨中决定形状最接近测定光谱的参考光谱，即可从与该参考光谱相关联的膜厚决定晶片W的当前的膜厚。

以下，说明对研磨对象的晶片W进行研磨的工序。首先，需要决定研磨对象的晶片W的膜厚的均匀性保持在规定的容许范围内的第一研磨条件(换言之，最终目标膜厚平坦条件)。

第一研磨条件也可以是以最终目标膜厚成为平坦的方式而预先决定的研磨条件(控制多个压力室70、71、72、73、83各自的压力)。动作控制部9构成为基于第一研磨条件一边控制多个压力室70、71、72、73、83各自的压力，一边研磨晶片W。

图5是表示根据多个压力室而分割出的晶片的多个按压区域的图。如图5所示，动作控制部9与多个压力室70、71、72、73对应地分割成晶片W上的多个按压区域A1～A4。这些按压区域A1～A4与晶片W的中心CPW同心圆状地配置。在晶片W的外缘形成有凹槽Nt。

在一实施方式中，第一研磨条件也可以是基于在晶片W的研磨中通过膜厚传感器40所测定的膜厚，以晶片W的各区域A1～A4的膜厚(平均膜厚)变成整个晶片W的平均膜厚的方式，实时反馈控制各压力室70～73的压力的研磨条件(CLC：闭环控制)。更具体而言，动作控制部9依据基于从膜厚传感器40输出的信号所测定的晶片W的膜厚，算出在各个按压区域A1～A4的平均膜厚值。然后，动作控制部9通过控制各个压力调整器R1～R4来控制对应于按压区域A1～A4的压力室70～73内的压力，以减少按压区域A1～A4各自的平均膜厚值与整个晶片W的平均膜厚值的差。

动作控制部9也可以基于与上述方法同样的方法，通过控制压力调整器R5，来控制挡环压力室83内的压力。

图6是表示以第一研磨条件研磨晶片时的晶片的研磨轮廓的图。图6中，横轴表示晶片W的半径方向的距离，纵轴表示晶片W的膜厚分布。图6中的粗线表示位于晶片W的最外周的对应于压力室73的按压区域A4与按压区域A4的内侧的按压区域的边界线。图6所示的实施方式关于晶片W的研磨轮廓，说明以规定时间研磨晶片W时的在研磨后的晶片W的半径方向的膜厚分布，但晶片W的研磨轮廓也可以包含晶片W的半径方向上的研磨率分布。

以第一研磨条件研磨晶片W时，在包含晶片W的中央部的其他区域(即，除了最外周之外的区域)，晶片W的膜厚的均匀性保持在规定的容许范围内，而在包含晶片W的最外周的特定区域，晶片W的残留膜(研磨后的膜厚)在半径方向上的波动程度大。即，在包含晶片W的最外周的特定区域内，膜厚大的部分与小的部分的膜厚差变大。晶片W的最外周因为研磨垫2的回弹的影响等，研磨轮廓容易急遽地变成不对称，仅调整包含晶片W的最外周的特定区域的压力室的压力，不易获得平坦的膜厚分布。在包含晶片W的最外周的特定区域内的研磨后的膜厚的波动程度(即所谓残留膜范围)，在第一研磨条件下有研磨时间越长而波动程度越大的趋势。

因此，在本实施方式中，动作控制部9构成为基于使晶片W的最外周的晶片W的半径方向的膜厚的波动程度减少的第二研磨条件来研磨晶片W。以下所示的实施方式中，作为晶片W的特定区域的一例，说明使晶片W的膜厚的最外周的晶片W的膜厚的波动程度减少的实施方式，但晶片W的特定区域不限定于晶片W的最外周。即使在除了晶片W的最外周之外的其他区域，仍有可能发生晶片W的膜厚的波动。

图7是表示第二研磨条件的图。图7中，横轴表示晶片W的半径方向的距离，纵轴表示晶片W的膜厚分布。图7所示的实施方式中，关于晶片W的研磨轮廓，说明规定时间研磨晶片W时在研磨后的晶片W的半径方向上的膜厚分布，但晶片W的研磨轮廓也可以包含晶片W的半径方向上的研磨率分布。

动作控制部9基于第一研磨条件研磨与研磨对象的晶片W相同或具有同等初始膜厚的晶片。然后，动作控制部9基于通过以第一研磨条件研磨而获得的第一研磨轮廓(研磨后的晶片W的膜厚分布或研磨率分布)来决定第二研磨条件。第二研磨条件是被预先决定(调整)为形成具有与第一研磨轮廓的分布(更具体而言，是对应于特定压力室的晶片W上的按压区域的分布)相反分布的第二研磨轮廓的研磨条件。

换言之，第二研磨条件是更积极地研磨在以第一研磨条件研磨的研磨后的晶片W的最外周的膜厚为厚的部分，而抑制研磨后的晶片W的最外周的膜厚为薄的部分的研磨的研磨条件。第二研磨轮廓相对于第一研磨轮廓的分布，具有表示晶片W的膜厚的厚度或研磨率的数值的正负符号颠倒的分布。表示第二研磨轮廓的分布的曲线与表示第一研磨轮廓的分布的曲线理想上是彼此线对称。

在图7所示的实施方式中，在从晶片W的半径方向的距离和对应于距离的晶片W的膜厚所确定的坐标系上的膜厚分布中，表示晶片W的最外周的膜厚分布的曲线(表示第二研磨轮廓的分布的曲线)将基准线作为中心，相对于表示以第一研磨条件所研磨的晶片W的最外周的膜厚分布的曲线(参考图7的单点划线)是线对称的。另外，在图7所示的实施方式中，表示第二研磨轮廓的分布的曲线作为理想的曲线来描绘。

第二研磨条件通过研磨与研磨对象的晶片W相同或具有同等初始膜厚的晶片来决定。首先，预先以第一研磨条件研磨晶片W，并确认第一研磨轮廓。然后，进一步研磨另外的晶片，以研磨结束后的研磨轮廓具有与第一研磨轮廓的分布相反的分布的方式，实验性地决定第二研磨条件。或是，在一实施方式中，首先以第一研磨条件研磨晶片W，然后，继续从第一研磨条件切换研磨条件来研磨晶片W。以研磨结束后的研磨轮廓具有平坦的分布的方式，来实验性决定作为从第一研磨条件切换的切换条件的第二研磨条件。在一实施方式中，第二研磨条件也可以从由预先储存于存储装置9a中的研磨条件与研磨轮廓构成的数据库选择最佳者，及/或也可以通过研磨模拟来决定。

动作控制部9构成为在其存储装置9a中储存有第二研磨条件，并基于第二研磨条件来研磨晶片W。更具体而言，动作控制部9基于第二研磨条件，一边以预先决定固定值对多个压力室70、71、72、73、83中的特定压力室的压力进行控制，一边研磨晶片W。第二研磨条件包含基于第二研磨轮廓，一边以预先决定的固定值对特定压力室的压力进行控制，一边研磨晶片W的研磨条件。

本实施方式的特定压力室包含：按压晶片W的最外周的边缘压力室73；及邻接于边缘压力室73的邻接压力室。邻接压力室包含中间压力室72及挡环压力室83中的至少一个压力室。本实施方式的邻接压力室是中间压力室72及挡环压力室83双方。在一实施方式中，特定压力室也可以仅是边缘压力室73。

第二研磨条件包含调整特定压力室的压力而决定的研磨条件。在一实施方式中，第二研磨条件也可以包含调整特定压力室以外的压力室的压力而决定的研磨条件。例如，特定压力室是边缘压力室73时，第二研磨条件包含调整邻接于边缘压力室73的邻接压力室的压力而决定的研磨条件。

在一实施方式中，第二研磨条件也可以包含调整以包围晶片W的最外周的方式而配置的挡环60相对于研磨面2a的按压力而决定的研磨条件。此时，动作控制部9基于第二研磨条件控制使研磨头1的下降力作用于挡环60的挡环按压装置80。

在本实施方式中，动作控制部9基于第二研磨条件控制边缘压力室73及邻接压力室72、83各自的压力，同时基于第一研磨条件反馈控制除了这些边缘压力室73及邻接压力室72、83之外的其他压力室70、71各自的压力。

第一研磨条件是在研磨中，基于从膜厚传感器40所输出的信号，以减少对应于各个其他压力室70、71的区域的平均膜厚值与整个晶片W的平均膜厚值的差的方式，反馈控制压力室70、71各自的压力的研磨条件。

图8是表示以第一研磨条件及第二研磨条件所研磨的晶片的研磨率的图。图8中，横轴表示晶片W的半径方向的距离，纵轴表示晶片W的研磨率。图8放大表示晶片W的外侧部分的研磨率。如图8所示，第一研磨条件下在晶片W上的按压区域A4的研磨率与第二研磨条件下在晶片W上的按压区域A4的研磨率彼此颠倒。因此，动作控制部9通过组合第一研磨条件及第二研磨条件来研磨晶片W，可使晶片W的最外周的膜厚的均匀性提高。

图9是表示对研磨对象的晶片进行研磨的工序的一例的图。如图9的步骤S201所示，动作控制部9以第一研磨条件研磨晶片W(第一研磨工序)。然后，动作控制部9判断是否满足规定的切换条件(参考步骤S202)，未满足切换条件时(参考步骤S202的“否”)，继续进行步骤S201。满足切换条件时(参考步骤S202的“是”)，动作控制部9将研磨条件从第一研磨条件切换成第二研磨条件(参考步骤S203)，并以第二研磨条件研磨晶片W(第二研磨工序)。

在晶片W的最外周(即，特定区域)的残留膜厚的波动程度(更具体而言，是膜厚的最大值与最小值的差)相当大的状态下，即使将研磨条件从第一研磨条件切换成第二研磨条件，可能仍无法消除晶片W的最外周的膜厚的波动。因此，作为上述切换条件，动作控制部9也可以在第一研磨条件下的晶片W研磨中，晶片W的最外周的膜厚的最大值与最小值的差(即所谓残留膜范围)大幅超过规定的阈值时，将研磨条件从第一研磨条件切换成第二研磨条件(第一切换条件)。

对应于特定压力室的晶片W在特定区域内的膜厚的波动程度大时，即使调整特定压力室的压力，可能仍无法消除膜厚的波动。因此，在上述实施方式中，动作控制部9在第一研磨条件下的晶片W的残留膜范围大幅超过规定的阈值时，将研磨条件从第一研磨条件切换成第二研磨条件。

剩余的研磨时间相当短的状态下，即使将研磨条件从第一研磨条件切换成第二研磨条件，可能仍无法消除晶片W的特定区域的膜厚的波动。因此，作为上述切换条件，动作控制部9也可以基于通过以第二研磨条件研磨来消除晶片W的最外周的膜厚的最大值与最小值的差所需的时间、与到达最终目标膜厚为止的剩余研磨时间，而将研磨条件从第一研磨条件切换成第二研磨条件(第二切换条件)。

通过决定第二研磨条件的过程预先了解在第二研磨条件下研磨晶片W时的研磨率。因此，动作控制部9在第二研磨条件下研磨晶片W时，可算出减少(消除)在第一研磨条件下晶片W研磨中的晶片W的残留膜范围所需的时间。因此，在一实施方式中，动作控制部9也可以在第二研磨条件下的需要研磨时间到达或是接近规定的剩余时间时，将研磨条件从第一研磨条件切换成第二研磨条件。规定的剩余时间例如与切换时机以后，在第二研磨条件下研磨晶片W时晶片W的膜厚变成最终目标膜厚所需的时间相同。

更具体而言，动作控制部9算出在第一研磨条件下晶片W的研磨中，为了以第二研磨条件减少晶片W的残留膜范围而需要的时间(即，上述需要研磨时间)和剩余的研磨时间(即，上述剩余时间)。剩余的研磨时间基于如下计算公式算出。剩余的研磨时间＝(晶片W的当前膜厚－晶片W的目标膜厚)/第二研磨条件的假设研磨率

需要研磨时间比剩余时间小时(需要研磨时间＜＜剩余时间)，第二研磨条件下的研磨时间变长，导致晶片W的残留膜轮廓恶化。需要研磨时间与剩余时间相同时(需要研磨时间＝剩余时间)，消除晶片W的残留膜范围，晶片W的膜厚到达目标膜厚(理想状态)。需要研磨时间比剩余时间大时(需要研磨时间＞剩余时间)，在消除残留膜范围之前，晶片W的膜厚即变成目标膜厚，而无法消除残留膜范围。如此情况下继续研磨时导致过度研磨。因此，希望动作控制部9在需要研磨时间与剩余时间相同时，将研磨条件从第一研磨条件切换成第二研磨条件。

根据第二切换条件，总研磨量有差异时，由于能够变更可容许以第一研磨条件研磨的残留膜范围，因此，例如晶片W的初始膜厚有差异时，可依其优化。另外，“达到最终目标膜厚所需的时间”是指除去晶片W上的膜的研磨情况下，最终目标膜厚为零，即为了清除多余的膜所需的时间。

在一实施方式中，动作控制部9也可以基于第一切换条件及第二切换条件，而将研磨条件从第一研磨条件切换成第二研磨条件。在一实施方式中，动作控制部9也可以在整个晶片W的平均膜厚变成规定膜厚时，将研磨条件从第一研磨条件切换成第二研磨条件。在一实施方式中，动作控制部9也可以在晶片W的研磨时间到达规定的研磨时间时，将研磨条件从第一研磨条件切换成第二研磨条件。

动作控制部9执行图9的步骤S203后，通过从膜厚传感器40接收到表示整个晶片W的平均膜厚到达目标膜厚，或是形成于晶片W上的材料到达与不同材料的边界的终点检测信号(参考步骤S204的“是”)，而结束晶片W的研磨(参考步骤S205)。未接收到终点检测信号时(参考步骤S204的“否”)，动作控制部9继续以第二研磨条件研磨晶片W。动作控制部9在接收到终点检测信号时，而在特定区域内的残留膜范围未在规定值以下的情况下，也可以继续以第二研磨条件研磨晶片W。此外，动作控制部9在接收到终点检测信号时，而在特定区域内的残留膜范围未在规定值以下的情况下，也可以发出警报。

上述实施方式中，研磨头1具有多个压力室(气囊)，但用于按压晶片W的按压组件不限于此。在晶片W的半径方向排列有多个对晶片W赋予相同压力的按压组件时，可适用本发明的技术性思想。按压组件例如有压电元件。

图10是表示将参考光谱与对应的膜厚相关联的工序的一例的图。首先，准备与晶片W相同或具有同等膜厚的参考晶片。参考晶片被搬送至膜厚测定器170(参考图1)，通过膜厚测定器170测定参考晶片的初始膜厚(参考步骤S301)。膜厚测定器170电连接于动作控制部9。动作控制部9基于通过膜厚测定器170所测定的参考晶片的膜厚(分布)，决定用于取得在广泛膜厚范围中的参考光谱的参考位置(参考步骤S302)。

如此，动作控制部9从膜厚测定器170取得关于作为参考晶片的圆周上的一部分的特定位置的信息。膜厚测定器170也可以配置于研磨装置的内部。此时，膜厚测定器170构成研磨装置的构成组件的一部分。在一实施方式中，膜厚测定器170也可以配置于研磨装置的外部。

参考晶片为了获得对应于各种膜厚的参考光谱而被研磨。动作控制部9基于测定出的参考晶片的膜厚，决定获得最大的膜厚值的最大膜厚位置(即，参考晶片的膜厚为厚的部位)和获得最小的膜厚值的最小膜厚位置(即，参考晶片的膜厚为薄的部位)，并将最大膜厚位置及最小膜厚位置中的其中一个决定为参考位置。在一实施方式中，动作控制部9也可以将最大膜厚位置及最小膜厚位置双方决定为参考位置。

在一实施方式中，动作控制部9也可以基于测定出的参考晶片的膜厚，决定最大膜厚值和最小膜厚值，并算出整个参考晶片的平均膜厚值与最大膜厚值的差及整个参考晶片的平均膜厚值与最小膜厚值的差，并将获得差最大的膜厚值的参考晶片上的位置决定为参考位置。

其次，一边将作为研磨液的浆液供给至研磨头1一边研磨参考晶片(参考步骤S303)。在参考晶片的研磨中，在参考晶片的表面照射光，而取得来自参考晶片的反射光的光谱(即参考光谱)(参考步骤S304)。

动作控制部9在研磨台3每旋转一圈时取得在参考晶片上的各测定点的参考光谱。动作控制部9在研磨中，以膜厚传感器40穿过参考晶片上的参考位置的方式，控制研磨头1的旋转速度及研磨台3的旋转速度中的至少一方。通过这样的控制，膜厚传感器40检测参考位置的反射光，动作控制部9取得包含参考位置的参考光谱。

动作控制部9通过取得包含参考位置的参考光谱，可取得膜厚值的广泛范围中的参考光谱。因此，动作控制部9可更可靠地决定形状最接近研磨中所生成的测定光谱的参考光谱，结果是可测定(取得)具有所有膜厚的晶片W的膜厚。

研磨台3每旋转一圈时取得参考光谱。因此，在参考晶片的研磨中，取得多个参考光谱。参考晶片的研磨结束后，将参考晶片再度搬送至膜厚测定器170，测定研磨后的参考晶片的膜厚(即最终膜厚)(参考步骤S305)。

参考晶片的研磨率恒定时，膜厚与研磨时间一起直线性减少。研磨率可通过将初始膜厚与最终膜厚的差除以到达最终膜厚的研磨时间而算出。参考光谱如上述由于是研磨台3每旋转一圈时周期性取得，因此，可从研磨台3的旋转速度算出取得各个参考光谱时的研磨时间。如此，动作控制部9决定对应于各参考光谱的膜厚(参考步骤S306)。

各参考光谱可与对应的膜厚相关联(可相结合)。因此，动作控制部9通过在晶片W的研磨中决定形状最接近测定光谱的参考光谱，可从与该参考光谱相关联的膜厚决定晶片W当前的膜厚。

图11是表示对研磨对象的晶片进行研磨的工序的一例的图。为了提高研磨对象的晶片W的膜厚的均匀性，需要决定作为晶片W的圆周上的一部分的特定位置。因此，如图11的步骤S401所示，晶片W被搬送至膜厚测定器170，并通过膜厚测定器170测定晶片W的初始膜厚。

然后，与图10的步骤S302同样地，动作控制部9基于通过膜厚测定器170所测定的晶片W的膜厚，来决定晶片W的特定位置(参考步骤S402)。

特定位置的决定方法与参考位置的决定方法同样。动作控制部9基于研磨前所测定的晶片W的膜厚，决定获得最大的膜厚值的最大膜厚位置(即，晶片W的膜厚为厚的部位)和获得最小的膜厚值的最小膜厚位置(即，晶片W的膜厚为薄的部位)，并将最大膜厚位置及最小膜厚位置中的至少一个决定为特定位置。

在一实施方式中，动作控制部9也可以基于研磨前所测定的晶片W的膜厚来决定最大膜厚值和最小膜厚值，并算出整个晶片W的平均膜厚值与最大膜厚值的差及整个晶片W的平均膜厚值与最小膜厚值的差，而将获得差最大的膜厚值的晶片W上的位置决定为特定位置。

动作控制部9取得通过膜厚测定器170所测定的晶片W的膜厚分布信息，来决定晶片W的特定位置。作为一实施方式，在膜厚测定器170配置于研磨装置的外部时，动作控制部9也可以从晶片W的膜厚分布仅取得所规定的特定位置的位置信息。

动作控制部9决定了晶片W的特定位置后，开始研磨晶片W(参考步骤S403)。该研磨中，在晶片W的表面照射光，动作控制部9取得来自晶片W的反射光的光谱(即，测定光谱)。动作控制部9决定形状最接近所取得的测定光谱的参考光谱，而取得与所决定的参考光谱相关联的膜厚(参考步骤S404)。

动作控制部9通过控制压力调整器R1、R2、R3、R4，而基于晶片W的膜厚来调整晶片W相对于研磨面2a的按压力。本实施方式的动作控制部9将晶片W上的区域划分为与多个压力室70、71、72、73对应的多个按压区域A1、A2、A3、A4(参考图12)。

图12是表示晶片被划分成多个按压区域的图。在图12中，将晶片W上的区域划分成对应于压力室70的按压区域A1；对应于压力室71的按压区域A2；对应于压力室72的按压区域A3、及对应于压力室73的按压区域A4。按压区域A1具有圆形状，按压区域A2～A4分别具有环状形状。这些按压区域A1～A4与晶片W的中心CPW同心状地配置。动作控制部9构成为对多个按压区域分别独立地调整晶片W的按压力。

如图12所示，在晶片W的按压区域A4存在特定位置IP。在图12所示的实施方式中，特定位置IP是晶片W上的一点，但特定位置IP既可以是在晶片W上的狭窄区域存在的多个点，也可以是在晶片W上的宽广区域存在的多个点。因此，动作控制部9决定包含特定位置IP的控制对象区域CA。此外，若将包含特定位置IP的某种程度大小的区域作为控制对象区域，则可稳定地进行以下说明的膜厚均匀性的调整。本实施方式的控制对象区域CA是在周向的范围(即，属于区域A1～A4中的某一个的范围)内决定。在一实施方式中，在特定位置IP是晶片W上的一点时，控制对象区域CA也可以是晶片W上的一点。

动作控制部9决定控制对象区域CA中的控制对象膜厚值，且基于通过膜厚传感器40所测定的晶片W的膜厚算出整个晶片W的平均膜厚值。控制对象膜厚值也可以相当于基于通过膜厚传感器40所测定的晶片W的膜厚所决定的最大膜厚值或最小膜厚值，也可以是最大膜厚值及最小膜厚值双方。在一实施方式中，控制对象膜厚值也可以是控制对象区域CA中的多个膜厚值的平均值。

动作控制部9以膜厚传感器40穿过晶片W上的控制对象区域CA的方式，来控制研磨头1的旋转速度及研磨台3的旋转速度中的至少一方。为了进行该控制，动作控制部9在晶片W的研磨中需要决定控制对象区域CA的位置。

作为决定控制对象区域CA的位置的方法的一例，动作控制部9在晶片W的研磨中，确定晶片W在周向上的角度(即，晶片角度)的基准位置(例如，图12的凹槽位置Nt)，并决定控制对象区域CA的位置作为晶片角度。

假定晶片W相对于研磨头1在圆周方向无偏差时，将研磨开始时刻的晶片W相对于研磨头1的安装角度始终保持恒定，通过掌握研磨头1经由旋转编码器152(参照图13)的旋转角度，动作控制部9确定凹槽位置Nt，并决定控制对象区域CA的位置。即使不确定凹槽位置Nt的位置，因为预先决定了凹槽位置Nt与控制对象区域CA的位置关系，所以仍可从研磨头1的旋转角度决定控制对象区域CA的位置。

另一方面，晶片W因作用于晶片W与研磨头1之间的摩擦力，可能相对于研磨头1在圆周方向偏离。此时，因为凹槽位置Nt与研磨头1的相对角度也偏离，所以动作控制部9在晶片W的研磨中，实时确定晶片W的凹槽位置Nt，并基于凹槽位置Nt决定控制对象区域CA的位置。

图13是表示凹槽检测装置的图。如图13所示，研磨装置也可以具备检测晶片W的凹槽位置Nt的凹槽检测装置151。凹槽检测装置151也可以由涡电流传感器、光学式传感器、或影像传感器等传感器构成。在图13所示的实施方式中，将凹槽检测装置151配置于研磨台3的侧方。研磨头1移动至保持于研磨头1的晶片W的周缘部(更具体而言，是凹槽位置Nt)从研磨垫2露出的位置，并使晶片W旋转。

凹槽检测装置151检测在从研磨垫2露出的状态下旋转的晶片W的凹槽位置Nt，并将检测信号输出至动作控制部9。旋转编码器152检测与研磨头1的旋转角度相应的信号，并将检测信号输出至动作控制部9。如此，动作控制部9可取得凹槽位置Nt与研磨头1的旋转角度的关系，而实时决定凹槽位置Nt与研磨头1的相对角度。在一实施方式中，动作控制部9也可以基于从膜厚传感器40输出的信号来确定凹槽位置Nt。此时，膜厚传感器40相当于凹槽检测装置。

图14A及图14B是表示穿过晶片的表面上的膜厚传感器的移动路径的图。图14A及图14B中，以五条虚线表示膜厚传感器40的移动路径。在图14A及图14B所示的实施方式中，膜厚传感器40在研磨台3旋转第一圈时穿过特定位置IP。

如图14A及图14B所示，动作控制部9通过控制研磨头1的旋转速度及研磨台3的旋转速度中的至少一方，可控制膜厚传感器40的移动路径。因此，动作控制部9以膜厚传感器40穿过晶片W的表面上的特定位置IP的方式，基于所决定的相对角度来控制研磨头1的旋转速度及研磨台3的旋转速度中的至少一方。

例如，动作控制部9通过决定研磨头1的旋转速度与研磨台3的旋转速度之间的旋转速度比，可决定膜厚传感器40的移动路径。图14A所示的实施方式中的旋转速度比与图14B所示的实施方式中的旋转速度比彼此不同。因此，变更凹槽位置Nt与研磨头1的相对角度时，动作控制部9以膜厚传感器40穿过晶片W的表面上的特定位置IP的方式，决定研磨头1的旋转速度与研磨台3的旋转速度之间的旋转速度比。

如此，动作控制部9基于从膜厚传感器40输出的信号，测定在研磨中包含特定位置IP的控制对象区域CA的膜厚，并通过基于测定出的膜厚控制压力调整器R1～R4，来控制对应于控制对象区域CA的研磨头1的压力室70～73中的压力。

更具体而言，如图11的步骤S405所示，动作控制部9以减少控制对象膜厚值与整个晶片W的平均膜厚值的差的方式，控制对应于特定位置IP(或是控制对象区域CA)的研磨头1的压力室70～73中的压力。在图12所示的实施方式中，控制对象区域CA存在于晶片W的对应于按压区域A4的位置，区域A4对应于压力室73。因此，动作控制部9控制压力调整器R4来控制压力室73中的压力。

动作控制部9将根据多个压力室70～73而分割出的晶片W上的多个按压区域A1～A4分割成包含特定位置IP的特定按压区域和除了特定按压区域之外的其他按压区域。本实施方式的特定按压区域相当于按压区域A4，其他按压区域相当于按压区域A1～A3。

动作控制部9基于通过膜厚传感器40所测定的晶片W的膜厚，算出其他各个按压区域A1～A3中的平均膜厚值。然后，动作控制部9以减少其他各个按压区域A1～A3的平均膜厚值与整个晶片W的平均膜厚值的差的方式，通过控制各个压力调整器R1～R3，来控制对应于其他按压区域A1～A3的压力室70～72中的压力。

图15A及图15B是用于说明本实施方式的研磨工序的效果的图。图15A示出由作为比较例的研磨工序进行的研磨前后的晶片W的平均膜厚的轮廓，图15B示出由本实施方式的研磨工序进行的研磨前后的晶片W的平均膜厚的轮廓。图15A及图15B中，各自的横轴表示距晶片W的中心CPW的距离，纵轴表示晶片W的膜厚。图15A及图15B中，晶片W的膜厚作为按压区域A1～A4中的各测定点的膜厚而以箱形图表示。

如图15A所示，在研磨前的晶片W的膜厚中，按压区域A3的最小膜厚值与其他按压区域A1、A2、A4的膜厚相比特别小(或薄)。此外，按压区域A4的最大膜厚值与其他按压区域A1、A2、A3的膜厚相比特别大(或厚)。在作为比较例的研磨工序中，动作控制部9基于通过膜厚传感器40所检测的信号算出各个按压区域A1～A4的平均膜厚值和整个晶片W的平均膜厚值。因此，因为动作控制部9算出按压区域A3、A4各自的平均膜厚值，所以有时按压区域A1、A2各自的平均膜厚值与按压区域A3、A4各自的平均膜厚值之间的差小。

即使是这样的情况，动作控制部9仍以减少按压区域A1～A4各自的平均膜厚值与整个晶片W的平均膜厚值的差的方式，控制压力室70～73各自的压力来研磨晶片W。因此，研磨后的晶片W有时整个晶片W中的膜厚的厚度并未保持在规定(希望)的容许范围内。

根据本实施方式，动作控制部9以与其他按压区域不同的压力个别地控制特定按压区域的压力。更具体而言，动作控制部9以减少各个按压区域A3、A4中的控制对象膜厚值与整个晶片W的平均膜厚值的差的方式，控制压力室72、73中的压力，并以减少其他各个按压区域A1、A2的平均膜厚值与整个晶片W的平均膜厚值的差的方式，控制各个压力室70、71的压力。如图15B所示，动作控制部9也可以决定多个特定按压区域，并个别地控制所决定的多个特定按压区域的压力。

在图15B所示的实施方式中，因为按压区域A3的控制对象膜厚值比平均膜厚值小，所以压力室72的压力比比较例中的压力减少。结果是，按压区域A3的研磨量与比较例中的研磨量比较整体为小。因为按压区域A4的控制对象膜厚值比平均膜厚值大，所以压力室73的压力比比较例中的压力增加。结果是，按压区域A4的研磨量与比较例中的研磨量比较整体为大。通过这样的构成，研磨头1可将整个晶片W中的膜厚最厚部位的厚度及膜厚最薄部位的厚度保持在希望的容许范围内(参照图15B)。结果是，可使整个晶片W的膜厚的均匀性提高。

上述实施方式中，研磨头具有多个压力室(气囊)，不过只要是具有同心圆状地配置的按压组件的研磨头，即可适用本发明的技术性思想。基于包含特定位置的控制对象区域的控制对象膜厚值，控制同心圆状地配置的按压组件赋予基板的按压力。按压组件例如有压电元件。

上述实施方式中，采用通过决定形状最接近测定光谱的参考光谱来推定膜厚的方法，但也可以采用其他运算法来推定膜厚。

上述实施方式中，动作控制部9构成为，基于通过膜厚测定器170所测定的晶片W的膜厚，决定晶片W的特定位置，来控制对应于特定位置的研磨头1的压力室内的压力。在一实施方式中，动作控制部9也可以构成为，事前不测定晶片W的膜厚，而控制研磨头1的压力室内的压力。以下，参考附图对这样的动作控制部9的构成进行说明。

图16是表示由动作控制部实施的压力室内的压力控制的流程图。如图16的步骤S501所示，动作控制部9从通过膜厚传感器40在晶片W的研磨中获得的整个晶片W的膜厚中确定最大膜厚值及最小膜厚值。更具体而言，动作控制部9从膜厚传感器40所输出的信号确定整个晶片W中的最大膜厚值及最小膜厚值。

动作控制部9将晶片W上的区域划分成与多个压力室70、71、72、73对应的多个按压区域A1、A2、A3、A4。换言之，动作控制部9是按照膜厚传感器40穿过晶片W的表面时的轨迹，对各按压区域A1、A2、A3、A4划分膜厚传感器40取得的各测定数据。动作控制部9除了最大膜厚值及最小膜厚值之外，还确定多个按压区域A1、A2、A3、A4的每一个的平均膜厚值。进一步，动作控制部9也确定整个晶片W的平均膜厚值。

如图16的步骤S502所示，动作控制部9判定整个晶片W中的最大膜厚值与最小膜厚值的差(即，膜厚范围)是否在希望(规定)的容许范围内。膜厚范围在容许范围内时(参考步骤S502的“是”)，动作控制部9以减少各按压区域的平均膜厚值与整个晶片W的平均膜厚值的差的方式，通过控制各个压力调整器，来控制各压力室中的压力(参考步骤S503)。

膜厚范围超出容许范围时(参考步骤S502的“否”)，动作控制部9确定对应于检测出最大膜厚值的晶片W的位置的压力室和对应于检测出最小膜厚值的晶片W的位置的压力室中的至少一个(参考步骤S504)。

控制与最大膜厚值相关联的压力室的压力时，动作控制部9控制压力室的压力，以使对应于成为对象的压力室的晶片W的平均膜厚值低于整个晶片W的平均膜厚值(参考步骤S505A)。控制与最小膜厚值相关联的压力室的压力时，动作控制部9控制压力室的压力，以使对应于成为对象的压力室的晶片W的平均膜厚值高于整个晶片W的平均膜厚值(参考步骤S505B)。

具体而言，控制与最大膜厚值相关联的压力室的压力时，动作控制部9计算相对于整个晶片W的平均膜厚值以规定量或规定比率而减少的目标膜厚值，调整成为对象的压力室的压力，以使最大膜厚值的测定点所属的按压区域的平均膜厚值接近目标膜厚值。更具体而言，当最大膜厚值的测定点所属的按压区域的平均膜厚值超过目标膜厚值时，动作控制部9使与最大膜厚值的测定点所属的按压区域相关联的压力室的压力增加。

为了缩小膜厚范围，动作控制部9也可以如上述那样仅控制与最大膜厚值相关联的压力室的压力，也可以如上述那样仅控制与最小膜厚值相关联的压力室的压力，或是也可以如上述那样控制与最大膜厚值相关联的压力室的压力以及与最小膜厚值相关联的压力室的压力双方。另外，关于其他压力室，动作控制部9是以减少对应的按压区域的平均膜厚值与整个晶片W的平均膜厚值的差的方式来控制其他压力室。

通过这样的构成，当膜厚范围超出容许范围时，对应于最大膜厚值的按压区域的研磨量或一定期间内的研磨速度比不适用本发明时大，对应于最小膜厚值的按压区域的研磨量或一定期间内的研磨速度比不适用本发明时小。结果是，研磨头1可将整个晶片W中的膜厚最厚部位的厚度与膜厚最薄部位的厚度的差保持在希望的容许范围内。

图17是用于说明其他实施方式的研磨工序的效果的图。在图17所示的实施方式中，在晶片W的研磨中，按压区域A1、A2中的最大膜厚值及最小膜厚值在容许范围内。因此，动作控制部9以减少按压区域A1、A2各自的平均膜厚值与整个晶片W的平均膜厚值的差的方式，控制对应于各个按压区域A1、A2的各个压力室70、71的压力。

因为按压区域A3中的最小膜厚值超出容许范围，所以动作控制部9控制压力室72的压力，以使按压区域A3的平均膜厚值高于整个晶片W的平均膜厚值。结果是，按压区域A3的研磨量变小，研磨头1可将按压区域A3的膜厚的厚度保持在容许范围内。

因为按压区域A4中的最大膜厚值超出容许范围，所以动作控制部9控制压力室73的压力，以使按压区域A4的平均膜厚值低于整个晶片W的平均膜厚值。结果是，按压区域A4的研磨量变大，研磨头1可将按压区域A4的膜厚的厚度保持在容许范围内。

根据本实施方式，动作控制部9不事前测定晶片W的膜厚，而可基于晶片W的研磨中通过膜厚传感器40所测定的晶片W的膜厚，将在晶片W的面内的膜厚的差保持在容许范围内。

另外，即使在除了对应于最大膜厚值的晶片W上的按压区域和对应于最小膜厚值的晶片W上的按压区域之外的晶片W上的按压区域中，膜厚范围仍超出容许范围时，动作控制部9也可以与上述同样地进行该按压区域的压力控制。

在一实施方式中，动作控制部9在晶片W的研磨中，也可以基于一定时间间隔所获得的晶片W的膜厚，来确定晶片W中的最大膜厚值及最小膜厚值。例如，研磨台3与研磨头1之间的旋转速度比(研磨台3的旋转速度/研磨头1的旋转速度)是100/90min

为上述旋转速度比时，因为研磨台3以6秒旋转十圈，而研磨头1以6秒旋转九圈，所以研磨台3及研磨头1的相对位置每6秒返回原来位置1次。因为膜厚传感器40被埋入研磨台3，所以膜厚传感器40穿过晶片W的表面上的次数取决于研磨台3的旋转。因此，膜厚传感器40的移动路径以6秒钟1次的频率返回原来位置。如此，动作控制部9也可以基于膜厚传感器40的移动路径返回原来位置的时间间隔所获得的晶片W的膜厚来确定最大膜厚值及最小膜厚值。

在一实施方式中，动作控制部9也可以在研磨台3每旋转一圈(即，膜厚传感器40每次通过1条移动路径)时，确定多个按压区域A1、A2、A3、A4各自中的最大膜厚值及最小膜厚值，来控制压力室70、71、72、73各自的压力。

膜厚传感器40每通过1条移动路径，当控制压力室70、71、72、73各自的压力时，通过被控制(调整)的压力进行研磨，在反映到晶片W的膜厚变化前，动作控制部9可能会开始下一个压力调整。

此外，按照在一定期间内进行的膜厚的测定结果计算最大膜厚值与最小膜厚值的差，依此相当频繁地进行相关联的压力室的压力调整时，弹性膜的压力反应性等可能连带无法正常地控制。因此，希望动作控制部9空出压力室的压力调整的效果出现的期间，而以某种间隔进行下一个膜厚范围的确认。此外，动作控制部9即使在进行压力调整后，也可以再度在相同测定点测定膜厚，来确认压力调整的结果。

动作控制部9确定最大膜厚值及最小膜厚值时，研磨台3及研磨头1照常旋转，照常进行晶片W的研磨。因此，例如，将时间间隔决定为6秒时，在第1秒所取得的晶片W的膜厚与在第5秒所取得的晶片W的膜厚的关系中，动作控制部9会求出第5秒所取得的膜厚比第1秒所取得的膜厚薄，而无法精确评估实际的膜厚的均匀性。因此，动作控制部9构成为基于晶片W的研磨速度来修正在各取得时机(Timing)的晶片W的膜厚值。

图18是表示通过动作控制部修正膜厚值的流程的图。如图18的步骤S601所示，动作控制部9根据通过膜厚传感器40所取得的晶片W的膜厚算出晶片W在研磨中的研磨速度。然后，动作控制部9基于晶片W的研磨速度算出在晶片W的各测定点由膜厚传感器40取得晶片W的膜厚的取得时间与规定的基准时间之间的晶片W的膜厚变化量(参考步骤S602)。

动作控制部9将膜厚变化量作为修正值，在一定时间间隔修正晶片W的研磨中所获得的晶片W的膜厚(参考步骤S603)。例如，在将规定的基准时间设为上述时间间隔的开始时刻，即为0秒的情况下，因为晶片W的膜厚从基准时间起会逐渐减少，所以动作控制部9将作为修正值的膜厚的减少量加进在研磨中所获得的晶片W的膜厚，来修正晶片W的膜厚。

反之，在将规定的基准时间设为上述时间间隔的结束时刻(上述实施方式是6秒)的情况下，因为晶片W的膜厚测定出比基准时间的膜厚厚，所以动作控制部9从在研磨中所获得的晶片W的膜厚减去作为修正值的膜厚的变化量，来修正晶片W的膜厚。可将基准时间任意决定成上述时间间隔的开始时刻或是其中间的时刻。

在步骤S603后，动作控制部9基于修正后的晶片W的膜厚来确定最大膜厚值及最小膜厚值(参考步骤S604)。步骤S604后，动作控制部9与图16所示的压力控制流程同样地控制压力室70、71、72、73的压力。

在上述实施方式中，说明与最大膜厚值相关联的压力室和与最小膜厚值相关联的压力室为另外(或不同)的压力室的情况，但有时与最大膜厚值相关联的压力室和与最小膜厚值相关联的压力室是同一个压力室。此时，动作控制部9也可以预先通过设定研磨方案来决定是以对应于该压力室的晶片W的平均膜厚值低于整个晶片W的平均膜厚值的方式控制成为对象的压力室的压力，还是以对应于该压力室的晶片W的平均膜厚值高于整个晶片W的平均膜厚值的方式控制成为对象的压力室的压力。

在一实施方式中，在与最大膜厚值相关联的压力室和与最小膜厚值相关联的压力室为同一个压力室时，动作控制部9也可以算出最大膜厚值与整个晶片W的平均膜厚值的第一差、以及最小膜厚值与整个晶片W的平均膜厚值的第二差。

动作控制部9比较第一差与第二差，在第一差比第二差大的情况下，也可以以对应于与最大膜厚值相关联的压力室的晶片W的平均膜厚值低于整个晶片W的平均膜厚值的方式，控制成为对象的压力室的压力。在第二差比第一差大的情况下，动作控制部9也可以以对应于与最小膜厚值相关联的压力室的晶片W的平均膜厚值高于整个晶片W的平均膜厚值的方式，控制成为对象的压力室的压力。

在上述实施方式中，将最大膜厚值与整个晶片W的平均膜厚值的差设为第一差，并将最小膜厚值与整个晶片W的平均膜厚值的差设为第二差，但也可以将最大膜厚值与对应于最大膜厚值的按压区域内的平均膜厚的差设为第一差，并将最小膜厚值与对应于最小膜厚值的按压区域内的平均膜厚的差设为第二差。

在上述实施方式中，动作控制部9判定最大膜厚值与最小膜厚值的差(膜厚范围)是否在希望(规定)的容许范围内，超出容许范围时，调整与最大膜厚值相关联的压力室及/或与最小膜厚值相关联的压力室的压力。在一实施方式中，动作控制部9也可以不进行最大膜厚值与最小膜厚值的差和容许范围的比较，而调整与最大膜厚值相关联的压力室及/或与最小膜厚值相关联的压力室的压力。由此，由于仍是以与最大膜厚值相关联的按压区域的平均膜厚值低于整个晶片W的平均膜厚值的方式控制压力室的压力，另外以与最小膜厚值相关联的按压区域的平均膜厚值高于整个晶片W的平均膜厚值的方式控制压力室的压力，结果是，可减少最大膜厚值与最小膜厚值的差，而使晶片W的膜厚的均匀性提高。

上述实施方式是以具有本发明所属的技术领域的一般知识者可实施本发明为目的而记载的。本领域技术人员当然可形成上述实施方式的各种变形例，本发明的技术性思想也可适用于其他实施方式。因此，本发明不限定于所记载的实施方式，而是在按照通过申请专利范围所定义的技术性思想的最广范围作解释的。

[产业上的可利用性]

本发明可应用于研磨装置及研磨方法。

符号说明

1:研磨头

2:研磨垫

2a:研磨面

3:研磨台

5:研磨液供给喷嘴

6:台马达

7:光学传感器头

9:动作控制部

9a:存储装置

9b:运算装置

10:头轴杆

21:头主体

25:旋转接头

40:膜厚传感器

44:光源

47:分光器

60:挡环

60a:下表面

60b:上表面

62:驱动环

65:弹性膜

65a:基板按压面

70:中央压力室

71：中间压力室

72：中间压力室

73：边缘压力室

80:挡环按压装置

81:活塞

82:滚动隔膜

83:挡环压力室

151:凹槽检测装置

152:旋转编码器

170:膜厚测定器。