(57)【要約】【課題】コストと設置スペースの増加を抑えつつ、所望の温度に調整された加熱流体および冷却流体を所望の流量で熱交換器に供給するシステムを提供する。【解決手段】システム３０は、加熱流体を貯留する加熱流体タンク３２と、冷却流体を貯留する冷却流体タンク５２と、熱交換器１１と加熱流体タンク３２との間で、加熱流体を循環させる加熱流体循環ライン３１と、熱交換器１１と冷却流体タンク５２との間で、冷却流体を循環させる冷却流体循環ライン５１と、加熱流体タンク３２および冷却流体タンク５２と熱交換可能に配置された少なくとも１つのペルチェ素子２０と、ペルチェ素子２０の動作を制御して、加熱流体の温度、および冷却流体の温度を調整する制御部４０と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度調整された加熱流体および冷却流体を熱交換器に供給するシステムであって、
前記加熱流体を貯留する加熱流体タンクと、
前記冷却流体を貯留する冷却流体タンクと、
前記熱交換器と前記加熱流体タンクとの間で、前記加熱流体を循環させる加熱流体循環ラインと、
前記熱交換器と前記冷却流体タンクとの間で、前記冷却流体を循環させる冷却流体循環ラインと、
前記加熱流体タンクおよび前記冷却流体タンクと熱交換可能に配置された少なくとも１つのペルチェ素子と、
前記少なくとも１つのペルチェ素子の動作を制御して、前記加熱流体の温度、および前記冷却流体の温度を調整する制御部と、を備えることを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記加熱流体の温度を測定する第１温度センサと、
前記冷却流体の温度を測定する第２温度センサと、をさらに備え、
前記制御部は、前記第１温度センサの測定値と加熱流体目標温度との差、および前記第２温度センサの測定値と冷却流体目標温度との差に基づいて、前記少なくとも１つのペルチェ素子の動作を制御することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記制御部は、前記少なくとも１つのペルチェ素子に供給される直流電流の大きさおよび／または極性を制御することを特徴とする請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記少なくとも１つのペルチェ素子は、複数のペルチェ素子であり、
前記制御部は、前記第１温度センサの測定値と加熱流体目標温度との差、および前記第２温度センサの測定値と冷却流体目標温度との差に基づいて、前記複数のペルチェ素子のうちの一部のペルチェ素子のみに直流電流を供給するとともに、該直流電流の大きさおよび／または極性を制御することを特徴とする請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記少なくとも１つのペルチェ素子は、複数のペルチェ素子であり、
前記制御部は、前記第１温度センサの測定値と加熱流体目標温度との差、および前記第２温度センサの測定値と冷却流体目標温度との差に基づいて、全てのペルチェ素子に直流電流を供給するとともに、該直流電流の大きさおよび／または極性を制御することを特徴とする請求項３に記載のシステム。
【請求項６】
前記加熱流体タンクに接続される第１供給配管および第１ドレイン配管と、
前記第１供給配管に配置される第１供給弁と、
前記第１ドレイン配管に配置される第１ドレイン弁と、をさらに備え、
前記制御部は、前記第１温度センサの測定値と前記加熱流体目標温度との差に基づいて、前記第１供給弁および第１ドレイン弁の開閉動作をさらに制御することを特徴とする請求項２乃至５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項７】
前記冷却流体タンクに接続される第２供給配管および第２ドレイン配管と、
前記第２供給配管に配置される第２供給弁と、
前記第２ドレイン配管に配置される第２ドレイン弁と、をさらに備え、
前記制御部は、前記第２温度センサの測定値と前記冷却流体目標温度との差に基づいて、前記第２供給弁および第２ドレイン弁の開閉動作をさらに制御することを特徴とする請求項２乃至６のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項８】
前記加熱流体タンクは、該加熱流体タンクに貯留される前記加熱流体を攪拌する第１攪拌機構を備えることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項９】
前記冷却流体タンクは、該冷却流体タンクに貯留される前記冷却流体を攪拌する第２攪拌機構を備えることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１０】
前記加熱流体タンク、前記冷却流体タンク、および前記少なくとも１つのペルチェ素子が一体化されたタンクユニットを備えることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１１】
研磨パッドを支持する研磨テーブルと、
基板を前記研磨パッドの表面に押し付けて該基板を研磨する研磨ヘッドと、
前記研磨パッド上に配置された熱交換器と、
前記熱交換器に、温度調整された加熱流体および冷却流体を供給するシステムと、を備え、
前記システムは、
前記加熱流体を貯留する加熱流体タンクと、
前記冷却流体を貯留する冷却流体タンクと、
前記熱交換器と前記加熱流体タンクとの間で、前記加熱流体を循環させる加熱流体循環ラインと、
前記熱交換器と前記冷却流体タンクとの間で、前記冷却流体を循環させる冷却流体循環ラインと、
前記加熱流体タンクおよび前記冷却流体タンクと熱交換可能に配置された少なくとも１つのペルチェ素子と、
前記少なくとも１つのペルチェ素子の動作を制御して、前記加熱流体の温度、および前記冷却流体の温度を調整する制御部と、を備えることを特徴とする研磨装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度調整された加熱流体および冷却流体を熱交換器に供給するシステムに関し、特に、研磨装置の研磨パッドの表面温度を調整するための熱交換器に、所望の温度に調整された加熱流体および冷却流体を供給するシステムに関する。さらに、本発明は、このようなシステムを備えた研磨装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）装置は、半導体デバイスの製造において、ウェーハの表面を研磨する工程に使用される。ＣＭＰ装置は、ウェーハを研磨ヘッドで保持してウェーハを回転させ、さらに回転する研磨テーブル上の研磨パッドにウェーハを押し付けてウェーハの表面を研磨する。研磨中、研磨パッドには研磨液（スラリー）が供給され、ウェーハの表面は、研磨液の化学的作用と研磨液に含まれる砥粒の機械的作用により平坦化される。
【０００３】
ウェーハの研磨レートは、ウェーハの研磨パッドに対する研磨荷重のみならず、研磨パッドの表面温度にも依存する。これは、ウェーハに対する研磨液の化学的作用が温度に依存するからである。したがって、半導体デバイスの製造においては、ウェーハの研磨レートを上げて更に一定に保つために、ウェーハ研磨中の研磨パッドの表面温度を最適な値に保つことが重要とされる。
【０００４】
そこで、研磨パッドの表面温度を調整するためにパッド温度調整装置が従来から使用されている（例えば、特許文献１参照）。図６は、従来のパッド温度調整装置を示す模式図である。図６に示すように、パッド温度調整装置１０５は、研磨パッド１０３の表面温度を調整するための流体が流れる流路が内部に形成された熱交換器１１１と、温度調整された加熱流体および冷却流体を熱交換器１１１に供給する流体供給システム１３０とを備えている。
【０００５】
流体供給システム１３０は、温度調整された加熱流体を貯留する加熱流体タンク１３２と、加熱流体タンク１３２と熱交換器１１１とを連結する加熱流体供給ライン１３３および加熱流体戻りライン１３４とを備えている。温度調整された加熱流体は、加熱流体タンク１３２から加熱流体供給ライン１３３を通じて熱交換器１１１に供給され、熱交換器１１１内を流れ、そして熱交換器１１１から加熱流体戻りライン１３４を通じて加熱流体タンク１３２に戻される。加熱流体供給ライン１３３には、第１開閉弁１４１および第１流量制御弁１４２が取り付けられており、第１流量制御弁１４２によって、加熱流体タンク１３２から熱交換器１１１に供給される加熱流体の流量が調整される。
【０００６】
流体供給システム１３０は、熱交換器１１１に接続された冷却流体供給ライン１５３および冷却流体排出ライン１５４をさらに備えている。冷却流体供給ライン１５３は、ＣＭＰ装置が設置される工場のユーティリティ配管の１つである冷却流体供給配管１８０に接続され、冷却流体排出ライン１５４は、ＣＭＰ装置が設置される工場のユーティリティ配管の１つである冷却流体戻り配管１８１に接続されている。冷却流体供給配管１８０を流れる冷却流体は、冷却流体供給ライン１５３を通じて熱交換器１１１に供給され、熱交換器１１１内を流れ、そして熱交換器１１１から冷却流体排出ライン１５４を通じて冷却流体戻り配管１８１に戻される。冷却流体供給ライン１５３には、第２開閉弁１５５および第２流量制御弁１５６が取り付けられており、第２流量制御弁１５６によって、冷却流体供給配管１８０から熱交換器１１１に供給される冷却流体の流量が調整される。
【０００７】
第１流量制御弁１４２および第２流量制御弁１５６が加熱流体の流量および冷却流体の流量を変化させると、熱交換器１１１の温度が変化する。熱交換器１１１は研磨パッド１０３との間で熱交換を行い、結果として研磨パッド１０３の表面温度が変化する。したがって、パッド温度調整装置１０５によって、ウェーハ研磨中の研磨パッド１０３の表面温度を所望の温度に維持することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１７−１４８９３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
工場に設置される冷却流体供給配管１８０を流れる冷却流体の温度は一定に保たれている。したがって、一定の温度に維持された冷却流体で研磨パッド１０３の温度を精密に調整するためには、冷却流体を所望の流量で熱交換器１１１に供給する必要がある。例えば、一定の温度に維持された冷却流体で研磨パッド１０３の温度を急速に低下させるためには、大量の冷却流体を熱交換器１１１に供給する必要がある。
【００１０】
一方で、ＣＭＰ装置以外の他の装置も、工場に設置される冷却流体戻り配管１８１に接続されているため、他の装置から冷却流体戻り配管１８１に流入する冷却流体の流量に応じて、冷却流体排出ライン１５４に背圧が加わることがある。この場合、冷却流体を熱交換器１１１に所望の流量で供給できずに、研磨パッド１０３の表面温度を素早くかつ適切に制御できないことがある。
【００１１】
所望の温度に調整された冷却流体を所望の流量で熱交換器１１１に供給するためには、ＣＭＰ装置内に専用の冷却流体タンクと冷却器（例えば、チラー）とを設け、この冷却器で温度調整された冷却流体を冷却流体タンクから熱交換器１１１に供給すればよい。
【００１２】
しかしながら、専用の冷却流体タンクと冷却器をＣＭＰ装置に設けると、ＣＭＰ装置の大きさ（すなわち、設置スペース）とコストが上昇する。そのため、研磨パッドの表面温度は適切な研磨レートを維持するための重要なパラメータであるにも関わらず、従来の研磨装置では、専用の冷却流体タンクと冷却器とを設けることが妨げられていた。
【００１３】
このような専用の冷却流体タンクと冷却器とを設けることで発生する問題は、研磨パッドの表面温度を調整する熱交換器を備えた研磨装置に限定されず、温度調整された加熱流体と冷却流体とが供給される熱交換器を備えた装置全般で発生しうる。
【００１４】
そこで、本発明は、コストと設置スペースの増加を抑えつつ、所望の温度に調整された加熱流体および冷却流体を所望の流量で熱交換器に供給するシステムを提供することを目的とする。さらに、本発明は、研磨パッドの温度を調整する熱交換器と、所望の温度に調整された加熱流体および冷却流体を所望の流量で熱交換器に供給するシステムと、を備えた研磨装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
一態様では、温度調整された加熱流体および冷却流体を熱交換器に供給するシステムであって、前記加熱流体を貯留する加熱流体タンクと、前記冷却流体を貯留する冷却流体タンクと、前記熱交換器と前記加熱流体タンクとの間で、前記加熱流体を循環させる加熱流体循環ラインと、前記熱交換器と前記冷却流体タンクとの間で、前記冷却流体を循環させる冷却流体循環ラインと、前記加熱流体タンクおよび前記冷却流体タンクと熱交換可能に配置された少なくとも１つのペルチェ素子と、前記少なくとも１つのペルチェ素子の動作を制御して、前記加熱流体の温度、および前記冷却流体の温度を調整する制御部と、を備えることを特徴とするシステムが提供される。
【００１６】
一態様では、前記加熱流体の温度を測定する第１温度センサと、前記冷却流体の温度を測定する第２温度センサと、をさらに備え、前記制御部は、前記第１温度センサの測定値と加熱流体目標温度との差、および前記第２温度センサの測定値と冷却流体目標温度との差に基づいて、前記少なくとも１つのペルチェ素子の動作を制御する。
一態様では、前記制御部は、前記少なくとも１つのペルチェ素子に供給される直流電流の大きさおよび／または極性を制御する。
一態様では、前記少なくとも１つのペルチェ素子は、複数のペルチェ素子であり、前記制御部は、前記第１温度センサの測定値と加熱流体目標温度との差、および前記第２温度センサの測定値と冷却流体目標温度との差に基づいて、前記複数のペルチェ素子のうちの一部のペルチェ素子のみに直流電流を供給するとともに、該直流電流の大きさおよび／または極性を制御する。
【００１７】
一態様では、前記少なくとも１つのペルチェ素子は、複数のペルチェ素子であり、前記制御部は、前記第１温度センサの測定値と加熱流体目標温度との差、および前記第２温度センサの測定値と冷却流体目標温度との差に基づいて、全てのペルチェ素子に直流電流を供給するとともに、該直流電流の大きさおよび／または極性を制御する。
一態様では、前記加熱流体タンクに接続される第１供給配管および第１ドレイン配管と、前記第１供給配管に配置される第１供給弁と、前記第１ドレイン配管に配置される第１ドレイン弁と、をさらに備え、前記制御部は、前記第１温度センサの測定値と前記加熱流体目標温度との差に基づいて、前記第１供給弁および第１ドレイン弁の開閉動作をさらに制御する。
一態様では、前記冷却流体タンクに接続される第２供給配管および第２ドレイン配管と、前記第２供給配管に配置される第２供給弁と、前記第２ドレイン配管に配置される第２ドレイン弁と、をさらに備え、前記制御部は、前記第２温度センサの測定値と前記冷却流体目標温度との差に基づいて、前記第２供給弁および第２ドレイン弁の開閉動作をさらに制御する。
【００１８】
一態様では、前記加熱流体タンクは、該加熱流体タンクに貯留される前記加熱流体を攪拌する第１攪拌機構を備える。
一態様では、前記冷却流体タンクは、該冷却流体タンクに貯留される前記冷却流体を攪拌する第２攪拌機構を備える。
一態様では、前記加熱流体タンク、前記冷却流体タンク、および前記少なくとも１つのペルチェ素子が一体化されたタンクユニットを備える。
【００１９】
一態様では、研磨パッドを支持する研磨テーブルと、基板を前記研磨パッドの表面に押し付けて該基板を研磨する研磨ヘッドと、前記研磨パッド上に配置された熱交換器と、前記熱交換器に、温度調整された加熱流体および冷却流体を供給するシステムと、を備え、前記システムは、前記加熱流体を貯留する加熱流体タンクと、前記冷却流体を貯留する冷却流体タンクと、前記熱交換器と前記加熱流体タンクとの間で、前記加熱流体を循環させる加熱流体循環ラインと、前記熱交換器と前記冷却流体タンクとの間で、前記冷却流体を循環させる冷却流体循環ラインと、前記加熱流体タンクおよび前記冷却流体タンクと熱交換可能に配置された少なくとも１つのペルチェ素子と、前記少なくとも１つのペルチェ素子の動作を制御して、前記加熱流体の温度、および前記冷却流体の温度を調整する制御部と、を備えることを特徴とする研磨装置が提供される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、加熱流体および冷却流体は、それぞれ、加熱流体循環ラインおよび冷却流体循環ラインを介して熱交換器に供給される。したがって、所望の流量にそれぞれ調整された加熱流体と冷却流体を熱交換器に供給することができる。さらに、制御部が、放熱面と吸熱面とを有するペルチェ素子の動作を制御することによって、加熱流体タンクに貯留された加熱流体の温度と、冷却流体タンクに貯留された冷却流体の温度とを同時に制御する。したがって、別個の加熱器および冷却器を設けることなく、加熱流体の温度および冷却流体の温度を所望の温度に調整することができる。その結果、熱交換器を有する装置の大きさおよびコストの増加を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、研磨装置の一実施形態を示す模式図である。
【図２】図２は、熱交換器の一実施形態を示す水平断面図である。
【図３】図３は、研磨パッド上の熱交換器と研磨ヘッドとの位置関係の一例を示す平面図である。
【図４】図４は、図１に示すタンクユニットを拡大して示す模式図である。
【図５】図５は、タンクユニットの変形例を模式的に示す断面図である。
【図６】図６は、従来のパッド温度調整装置を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、研磨装置の一実施形態を示す模式図である。図１に示すように、研磨装置は、基板の一例であるウェーハＷを保持して回転させる研磨ヘッド１と、研磨パッド３を支持する研磨テーブル２と、研磨パッド３の表面に研磨液（例えばスラリー）を供給する研磨液供給ノズル４と、研磨パッド３の表面温度を調整するパッド温度調整システム５とを備えている。研磨パッド３の表面（上面）３ａは、ウェーハＷを研磨する研磨面を構成する。
【００２３】
研磨ヘッド１は鉛直方向に移動可能であり、かつその軸心を中心として矢印で示す方向に回転可能となっている。ウェーハＷは、研磨ヘッド１の下面に真空吸着などによって保持される。研磨テーブル２にはモータ（図示せず）が連結されており、矢印で示す方向に回転可能となっている。図１に示すように、研磨ヘッド１および研磨テーブル２は、同じ方向に回転する。研磨パッド３は、研磨テーブル２の上面に貼り付けられている。
【００２４】
ウェーハＷの研磨は次のようにして行われる。研磨されるウェーハＷは、研磨ヘッド１によって保持され、さらに研磨ヘッド１によって回転される。研磨パッド３は、研磨テーブル２とともに回転される。研磨パッド３の表面３ａには研磨液供給ノズル４から研磨液が供給され、さらにウェーハＷの表面は、研磨ヘッド１によって研磨パッド３の表面３ａ、すなわち研磨面に対して押し付けられる。ウェーハＷの表面は、研磨液の存在下での研磨パッド３との摺接により研磨される。ウェーハＷの表面は、研磨液の化学的作用と研磨液に含まれる砥粒の機械的作用により平坦化される。
【００２５】
パッド温度調整システム５は、研磨パッド３の表面温度を調整するための加熱流体および冷却流体が流れる流路が内部にそれぞれ形成された熱交換器１１と、温度調整された加熱流体および冷却流体を熱交換器１１に供給する流体供給システム３０とを備えている。熱交換器１１は、研磨パッド３の表面３ａに接触することができるパッド接触面６３を有している。熱交換器１１は、研磨テーブル２の上方に位置しており、研磨パッド３の表面３ａ上に配置される。
【００２６】
流体供給システム３０は、温度調整された加熱流体を貯留する加熱流体タンク３２と、該加熱流体タンク３２と熱交換器１１との間で、加熱流体を循環させる加熱流体循環ライン３１を備えている。加熱流体循環ライン３１は、加熱流体タンク３２と熱交換器１１とを連結する加熱流体供給ライン３３および加熱流体戻りライン３４とを備えている。加熱流体供給ライン３３および加熱流体戻りライン３４の一方の端部は加熱流体タンク３２に接続され、他方の端部は熱交換器１１に接続されている。
【００２７】
加熱流体供給ライン３３には、第１開閉弁４１および第１流量制御弁４２が配置されている。第１流量制御弁４２は、熱交換器１１と第１開閉弁４１との間に配置されている。第１開閉弁４１は、流量調整機能を有しない弁であるのに対し、第１流量制御弁４２は、流量調整機能を有する弁である。第１流量制御弁４２の例としては、マスフローコントローラなどのアクチュエータ駆動型弁が挙げられる。
【００２８】
さらに、加熱流体供給ライン３３には、第１ポンプ３５が配置されている。第１ポンプ３５は、加熱流体タンク３２と第１開閉弁４１との間に配置されている。本実施形態では、第１ポンプ３５は、加熱流体タンク３２に隣接して配置されている。第１ポンプ３５を駆動すると、加熱流体は、加熱流体タンク３２から加熱流体供給ライン３３を通じて熱交換器１１に供給され、熱交換器１１内を流れ、そして熱交換器１１から加熱流体戻りライン３４を通じて加熱流体タンク３２に戻される。このように、加熱流体は、加熱流体タンク３２と熱交換器１１との間を循環する。
【００２９】
流体供給システム３０は、温度調整された冷却流体を貯留する冷却流体タンク５２と、該冷却流体タンク５２と熱交換器１１との間で、冷却流体を循環させる冷却流体循環ライン５１をさらに備えている。冷却流体循環ライン５１は、熱交換器１１に接続された冷却流体供給ライン５３および冷却流体戻りライン５４を備えている。冷却流体供給ライン５３および冷却流体戻りライン５４の一方の端部は冷却流体タンク５２に接続され、他方の端部は熱交換器１１に接続されている。
【００３０】
冷却流体供給ライン５３には、第２開閉弁５５および第２流量制御弁５６が取り付けられている。第２流量制御弁５６は、熱交換器１１と第２開閉弁５５との間に配置されている。第２開閉弁５５は、流量調整機能を有しない弁であるのに対し、第２流量制御弁５６は、流量調整機能を有する弁である。第２流量制御弁５６の例としては、マスフローコントローラなどのアクチュエータ駆動型弁が挙げられる。
【００３１】
さらに、冷却流体供給ライン５３には、第２ポンプ５８が配置されている。第２ポンプ５８は、冷却流体タンク５２と第２開閉弁５５との間に配置されている。本実施形態では、第２ポンプ５８は、冷却流体タンク５２に隣接して配置されている。第２ポンプ５８を駆動すると、冷却流体は、冷却流体タンク５２から冷却流体供給ライン５３を通じて熱交換器１１に供給され、熱交換器１１内を流れ、そして熱交換器１１から冷却流体戻りライン５４を通じて冷却流体タンク５２に戻される。このように、冷却流体は、冷却流体タンク５２と熱交換器１１との間を循環する。
【００３２】
加熱流体循環ライン３１および冷却流体循環ライン５１は、完全に独立した配管である。したがって、加熱流体および冷却流体は、混合されることなく、熱交換器１１に供給され、該熱交換器１１を通って、加熱流体タンク３２および冷却流体タンク５２に戻される。
【００３３】
流体供給システム３０は、加熱流体タンク３２と冷却流体タンク５２とが一体化されたタンクユニット３８を有している。タンクユニット３８は、さらに、加熱流体タンク３２と冷却流体タンク５２の間に配置される複数の（図１では、５つの）ペルチェ素子２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅを備えている。ペルチェ素子２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅについては、後述する。このように、加熱流体タンク３２、冷却流体タンク５２、およびペルチェ素子２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅが一体化されたタンクユニット３８を設けることにより、研磨装置の大きさが増加することを最小限に留めることができる。
【００３４】
図１に示すように、流体供給システム３０は、タンクユニット３８全体を覆うカバー４３を有していてもよい。このカバー４３は、断熱材から構成されている。カバー４３によって、加熱流体が加熱流体タンク３２の壁面を介して外気と熱交換することを防止し、冷却流体が冷却流体タンク５２の壁面を介して外気と熱交換することを防止する。
【００３５】
次に、熱交換器１１の一例について説明する。図２は、熱交換器１１の一実施形態を示す水平断面図である。熱交換器１１は、その内部に形成された加熱流路６１および冷却流路６２を有するパッド接触部材である。本実施形態では、パッド接触面６３は円形である。一実施形態では、パッド接触面６３は四角形、五角形などの多角形状を有してもよい。加熱流路６１、冷却流路６２、およびパッド接触面６３を形成する材料には、ＳｉＣ或いはアルミナなどの熱伝導性、耐磨耗性、耐食性に優れた材料を使用することができる。
【００３６】
加熱流路６１および冷却流路６２は、互いに隣接して延びており、かつ螺旋状に延びている。さらに、加熱流路６１および冷却流路６２は、点対称な形状を有し、互いに同じ長さを有している。加熱流路６１および冷却流路６２は、完全に分離しており、熱交換器１１内で加熱流体および冷却流体が混合されることはない。
【００３７】
図２に示すように、加熱流路６１および冷却流路６２のそれぞれは、曲率が一定の複数の円弧流路６４と、これら円弧流路６４を連結する複数の傾斜流路６５から基本的に構成されている。隣接する２つの円弧流路６４は、各傾斜流路６５によって連結されている。このような構成によれば、加熱流路６１および冷却流路６２のそれぞれの最外周部を、熱交換器１１の最外周部に配置することができる。つまり、熱交換器１１の下面から構成されるパッド接触面６３のほぼ全体は、加熱流路６１および冷却流路６２の下方に位置し、加熱液および冷却液は研磨パッド３の表面３ａを速やかに加熱および冷却することができる。
【００３８】
加熱流体供給ライン３３は、加熱流路６１の入口６１ａに接続されており、加熱流体戻りライン３４は、加熱流路６１の出口６１ｂに接続されている。冷却流体供給ライン５３は、冷却流路６２の入口６２ａに接続されており、冷却流体戻りライン５４は、冷却流路６２の出口６２ｂに接続されている。加熱流路６１および冷却流路６２の入口６１ａ，６２ａは、熱交換器１１の周縁部に位置しており、加熱流路６１および冷却流路６２の出口６１ｂ，６２ｂは、熱交換器１１の中心部に位置している。
【００３９】
図３は、研磨パッド３上の熱交換器１１と研磨ヘッド１との位置関係の一例を示す平面図である。本実施形態では、熱交換器１１は、上から見たときに円形形状を有する。研磨パッド３の中心ＣＬから熱交換器１１の中心までの距離は、研磨パッド３の中心ＣＬから研磨ヘッド１の中心までの距離と同じである。加熱流路６１および冷却流路６２は、互いに隣接しているので、加熱流路６１および冷却流路６２は、研磨パッド３の周方向に沿って並んでいる。研磨テーブル２および研磨パッド３が回転している間、熱交換器１１に接触する研磨パッド３は、加熱流体および冷却流体との熱交換を行う。
【００４０】
加熱流路６１および冷却流路６２の両方は、パッド接触面６３の全体の上方に配置される。このような配置によれば、熱交換器１１は、そのパッド接触面６３の全体において、加熱流体と冷却流体の両方によって研磨パッド３の表面温度を制御することができる。熱交換器１１を用いて研磨パッド３の表面温度を制御することで、ウェーハＷなどの基板を研磨する際に、研磨レートなどの研磨性能を向上させることができる。
【００４１】
パッド表面温度を所定の目標温度に維持するために、ウェーハＷの研磨中、熱交換器１１は、研磨パッド３の表面（すなわち研磨面３ａ）に接触する。本明細書において、熱交換器１１が研磨パッド３の表面に接触する態様には、熱交換器１１が研磨パッド３の表面に直接接触する態様のみならず、熱交換器１１と研磨パッド３の表面との間に研磨液（スラリー）が存在した状態で熱交換器１１が研磨パッド３の表面に接触する態様も含まれる。いずれの態様においても、熱交換器１１を流れる加熱流体および冷却流体と研磨パッド３との間で熱交換が行われ、これによりパッド表面温度が制御される。
【００４２】
図１に戻り、パッド温度調整システム５は、研磨パッド３の表面温度（以下、パッド表面温度ということがある）を測定するパッド温度測定器３９と、パッド温度測定器３９により測定されたパッド表面温度に基づいて第１流量制御弁４２および第２流量制御弁５６を操作する制御部４０とをさらに備えている。パッド温度測定器３９は、研磨パッド３の表面３ａの上方に配置されており、非接触で研磨パッド３の表面温度を測定するように構成されている。パッド温度測定器３９は、制御部４０に接続されている。パッド温度測定器３９として、非接触で研磨パッド３の表面温度を測定することができる放射温度計を使用することができる。
【００４３】
さらに、制御部４０は、第１開閉弁４１および第２開閉弁５５にも接続されており、制御部４０は、第１開閉弁４１および第２開閉弁５５の動作を制御する。第１開閉弁４１および第２開閉弁５５は、通常は開かれている。上記第１ポンプ３５および第２ポンプ５８も制御部４０に接続されており、制御部４０は、第１ポンプ３５および第２ポンプ５８の動作も制御するように構成されている。
【００４４】
パッド温度測定器３９は、非接触で研磨パッド３の表面温度を測定し、その測定値を制御部４０に送る。制御部４０は、パッド表面温度が、予め設定された目標温度に維持されるように、測定されたパッド表面温度に基づいて、第１流量制御弁４２および第２流量制御弁５６を操作することで、加熱流体および冷却流体の流量を制御する。第１流量制御弁４２および第２流量制御弁５６は、制御部４０からの制御信号に従って動作し、熱交換器１１に供給される加熱流体の流量および冷却流体の流量を調整する。熱交換器１１を流れる加熱流体および冷却流体と研磨パッド３との間で熱交換が行われ、これによりパッド表面温度が変化する。したがって、パッド温度調整装置５によって、ウェーハ研磨中の研磨パッド３の表面温度を所望の温度に維持することができる。
【００４５】
このようなフィードバック制御により、研磨パッド３の表面温度（パッド表面温度）は、所定の目標温度に維持される。制御部４０としては、ＰＩＤ（proportional-integral-derivative）コントローラを使用することができる。研磨パッド３の目標温度は、ウェーハＷの種類または研磨プロセスに応じて決定され、決定された目標温度は、制御部４０に予め入力される。
【００４６】
図４は、図１に示すタンクユニット３８を拡大して示す模式図である。図４に示すように、流体供給システム３０のタンクユニット３８は、加熱流体タンク３２と冷却流体タンク５２の間に配置される５つのペルチェ素子２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅを備える。各ペルチェ素子２０は、加熱流体タンク３２および冷却流体タンク５２と熱交換可能に配置されている。
【００４７】
ペルチェ素子の数は、任意であり、例えば、流体供給システム３０のタンクユニット３８は、１つのペルチェ素子２０を有していてもよい。すなわち、流体供給システム３０は、少なくとも１つのペルチェ素子を有していればよい。以下の説明では、特に区別する必要のない限り、ペルチェ素子２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅを単に「ペルチェ素子２０」と称することがある。
【００４８】
各ペルチェ素子２０は、電源（図示せず）に接続されており、該電源から直流電流を流すことによって一方の面から他方の面に熱を移動させる熱電変換素子である。すなわち、ペルチェ素子２０の一方の面は吸熱面として機能し、他方の面は放熱面（発熱面）として機能する。上記制御部４０は、各ペルチェ素子２０の動作を制御可能に構成されている。より具体的には、制御部４０は、各ペルチェ素子２０に供給される直流電流の大きさおよび極性（すなわち、ペルチェ素子２０に対する直流電流の流れ方向）を変更可能なように構成されている。制御部４０は、ペルチェ素子２０に供給される直流電流の大きさを変更することによって、ペルチェ素子の吸熱量および発熱量を調整することができる。さらに、制御部４０は、ペルチェ素子２０に供給される直流電流の極性を変更することにより、ペルチェ素子２０の吸熱面と発熱面とを切り替えることができる。一実施形態では、制御部４０は、各ペルチェ素子２０に供給される直流電流の大きさおよび極性のいずれか一方を変更可能なように構成されてもよい。
【００４９】
流体供給システム３０は、加熱流体の温度を測定する第１温度センサ４６と、冷却流体の温度を測定する第２温度センサ５９とをさらに備えている。本実施形態では、第１温度センサ４６は、加熱流体タンク３２の底壁から突出する支持棒の先端に取り付けられており、第２温度センサ５９は、冷却流体タンク５２の底壁から突出する支持棒の先端に取り付けられている。第１温度センサ４６は、加熱流体タンク３２の上壁から突出する支持棒の先端に取り付けられてもよいし、第２温度センサ５９は、冷却流体タンク５２の上壁から突出する支持棒の先端に取り付けられていてもよい。
【００５０】
一実施形態では、第１温度センサ４６は、加熱流体タンク３２の内壁に固定されてもよいし、第２温度センサ５９は、冷却流体タンク５２の内壁に固定されていてもよい。あるいは、第１温度センサ４６は、加熱流体循環ライン３１（例えば、加熱流体供給ライン３３）に配置されていてもよいし、第２温度センサ５９は、冷却流体循環ライン５１（例えば、冷却流体供給ライン５３）に配置されていてもよい。
【００５１】
第１温度センサ４６および第２温度センサ５９は、それぞれ制御部４０に接続されており、第１温度センサ４６によって取得された加熱流体の温度の測定値、および第２温度センサ５９によって取得された冷却流体の温度の測定値は、制御部４０に送られる。制御部４０は、第１温度センサ４６から送られる加熱流体の温度、および第２温度センサ５９から送られる冷却流体の温度をモニタしている。
【００５２】
制御部４０は、第１温度センサ４６によって測定された加熱流体の温度が加熱流体目標温度に維持され、かつ第２温度センサ５９によって測定された冷却流体の温度が冷却流体目標温度に維持されるように、ペルチェ素子２０の動作を制御する。すなわち、制御部４０は、加熱流体の温度の測定値と、予め設定された加熱流体目標温度との差をなくし、かつ冷却流体の温度の測定値と、予め設定された冷却流体目標温度との差をなくすように、各ペルチェ素子２０の動作を制御する。加熱流体目標温度および冷却流体目標温度は、制御部４０に予め入力されている。
【００５３】
次に、制御部４０によって実行される各ペルチェ素子２０の動作制御の例について説明する。加熱流体タンク３２内の加熱流体の温度を上昇させ、冷却流体タンク５２内の冷却流体の温度を低下させる場合は、制御部４０は、各ペルチェ素子２０に供給される直流電流の極性を制御して、全てのペルチェ素子２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅの、加熱流体タンク３２に接触する面を放熱面として機能させる。この場合、全てのペルチェ素子２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅの、冷却流体タンク３２に接触する面は吸熱面として機能する。さらに、制御部４０は、全てのペルチェ素子２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅの直流電流の大きさを調整する。一実施形態では、制御部４０は、一部のペルチェ素子（例えば、ペルチェ素子２０ｂ，２０ｃ）のみに直流電流を供給してもよい。
【００５４】
加熱流体タンク３２内の加熱流体の温度を低下させ、冷却流体タンク５２内の冷却流体の温度を上昇させる場合は、制御部４０は、各ペルチェ素子２０に供給される直流電流の極性を制御して、全てのペルチェ素子２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅの、加熱流体タンク３２に接触する面を吸熱面として機能させる。この場合、全てのペルチェ素子２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅの、冷却流体タンク３２に接触する面は放熱面として機能する。さらに、制御部４０は、各ペルチェ素子２０に供給される直流電流の大きさを調整する。一実施形態では、制御部４０は、一部のペルチェ素子（例えば、ペルチェ素子２０ｃ，２０ｄ）のみに直流電流を供給してもよい。
【００５５】
加熱流体の温度と加熱流体目標温度との差が大きく、かつ冷却流体の温度と冷却流体目標温度との差が大きい場合は、制御部４０は、全てのペルチェ素子２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅに最大の直流電流を供給する。その後、加熱流体の温度と加熱流体目標温度との差が小さく、かつ冷却流体の温度と冷却流体目標温度との差が小さくなると、制御部４０は、各ペルチェ素子２０に供給される直流電流の大きさを減少させる。この場合、各ペルチェ素子２０に供給される直流電流の大きさは、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。あるいは、制御部４０は、全てのペルチェ素子２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅのうちのいくつかのみ（例えば、ペルチェ素子２０ｃ，２０ｄのみ）に直流電流を供給してもよい。
【００５６】
加熱流体の温度と加熱流体目標温度との差が小さく、かつ冷却流体の温度と冷却流体目標温度との差が小さい場合は、制御部４０は、一部のペルチェ素子２０の、加熱流体タンク３２に接触する面、および残りのペルチェ素子２０の、冷却流体タンク５２に接触する面を放熱面（または吸熱面）として機能させてもよい。この場合、一部のペルチェ素子２０の、冷却流体タンク５２に接触する面、および残りのペルチェ素子２０の、加熱流体タンク３２に接触する面は、吸熱面（または放熱面）として機能する。
【００５７】
加熱流体の温度および冷却流体の温度の両方を上昇（または、低下）させる場合、制御部４０は、最初に、加熱流体の温度と加熱流体目標温度との差を冷却流体の温度と冷却流体目標温度との差と比較する。加熱流体の温度と加熱流体目標温度との差が冷却流体の温度と冷却流体目標温度との差よりも大きい場合は、制御部４０は、加熱流体タンク３２内の加熱流体を加熱するペルチェ素子２０の数が冷却流体タンク５２内の冷却流体を加熱（または、冷却する）するペルチェ素子２０の数よりも多くなるように、各ペルチェ素子２０に流れる直流電流の極性を制御する。例えば、制御部４０は、３つのペルチェ素子２０ａ，２０ｂ，２０ｄの加熱流体タンク３２に接触する面、および２つのペルチェ素子２０ｃ，２０ｅの冷却流体タンク５２に接触する面を放熱面（または、吸熱面）として機能させる。
【００５８】
さらに、制御部４０は、第１温度センサ４６から送られた加熱流体の温度の測定値と加熱流体目標温度との差がなくなるように、３つのペルチェ素子２０ａ，２０ｂ，２０ｄに供給される直流電流の大きさを制御する。同様に、制御部４０は、第２温度センサ５９から送られた冷却流体の温度の測定値と冷却流体目標温度との差がなくなるように、２つのペルチェ素子２０ｃ，２０ｅに供給される直流電流の大きさを制御する。
【００５９】
加熱流体の温度と加熱流体目標温度との差が冷却流体の温度と冷却流体目標温度との差よりも小さい場合は、制御部４０は、加熱流体タンク３２内の加熱流体を加熱するペルチェ素子２０の数が冷却流体タンク５２内の冷却流体を加熱するペルチェ素子２０の数よりも少なくなるように、各ペルチェ素子２０に流れる直流電流の極性を制御する。例えば、制御部４０は、２つのペルチェ素子２０ｃ，２０ｄの加熱流体タンク３２に接触する面、および３つのペルチェ素子２０ａ，２０ｂ，２０ｅの冷却流体タンク５２に接触する面を放熱面（または、吸熱面）として機能させる。
【００６０】
さらに、制御部４０は、第１温度センサ４６から送られた加熱流体の温度の測定値と加熱流体目標温度との差がなくなるように、２つのペルチェ素子２０ｃ，２０ｄに供給される直流電流の大きさを制御する。同様に、制御部４０は、第２温度センサ５９から送られた冷却流体の温度の測定値と冷却流体目標温度との差がなくなるように、３つのペルチェ素子２０ａ，２０ｂ，２０ｅに供給される直流電流の大きさを制御する。
【００６１】
このように、制御部４０は、第１温度センサ４６から送られる加熱流体の温度の測定値と加熱流体目標温度との差、および第２温度センサ５９から送られる冷却流体の温度の測定値と冷却流体目標温度との差に基づいて、各ペルチェ素子２０に供給される直流電流の大きさおよび極性をフィードバック制御する。このようなフィードバック制御の例としては、ＰＩＤ（proportional-integral-derivative）制御が挙げられる。
【００６２】
本実施形態によれば、加熱流体および冷却流体は、それぞれ、加熱流体循環ライン３１および冷却流体循環ライン５１を介して熱交換器１１に独立して供給される。したがって、所望の流量にそれぞれ調整された加熱流体と冷却流体を熱交換器１１に供給することができる。さらに、制御部４０が、放熱面と冷却面とを有する各ペルチェ素子２０の動作（すなわち、ペルチェ素子２０に供給される直流電流の大きさと極性）を制御することによって、加熱流体タンクに貯留された加熱流体の温度と、冷却流体タンクに貯留された冷却流体の温度とを同時に制御する。したがって、別個の加熱器および冷却器を設けることなく、加熱流体の温度および冷却流体の温度を所望の温度に調整することができる。その結果、研磨装置のコストおよび設置スペースの増加を極力抑えつつ、所望の温度に調整された加熱流体および冷却流体を、それぞれ、所望の流量で熱交換器１１に供給することができる。
【００６３】
図５は、タンクユニット３８の変形例を模式的に示す断面図である。特に説明しない本実施形態の構成は、図４に示されるタンクユニット３８の構成と同一であるため、その重複する説明を省略する。なお、図５において、加熱流体循環ライン３１および冷却流体循環ライン５１の図示を省略している。
【００６４】
図５に示されるように、流体供給システム３０のタンクユニット３８は、加熱流体タンク３２に接続され、該加熱流体タンク３２に流体を供給する第１供給配管７０と、該第１供給配管７０に配置された第１供給弁７１と、加熱流体タンク３２に接続され、加熱流体タンク３２から加熱流体を排出する第１ドレイン配管７２と、該第１ドレイン配管７２に配置された第１ドレイン弁７３と、を備えている。第１供給配管７０は、研磨装置の外部に設けられた流体供給源（図示せず）に接続されている。第１供給配管７０を通って加熱流体タンク３２に供給される流体は、加熱流体タンク３２に貯留される加熱流体と同一の流体であるが、その温度が異なる。第１供給配管７０を通って加熱流体タンク３２に供給される流体の温度は、加熱流体タンク３２に貯留される加熱流体の温度よりも低く、例えば、常温である。第１供給弁７１と第１ドレイン弁７３は、それぞれ制御部４０に接続されており、制御部４０は、第１供給弁７１と第１ドレイン弁７３の開閉動作をそれぞれ制御するように構成されている。
【００６５】
加熱流体タンク３２は、その内部に貯留される加熱流体の液面を検出するための４つの液面センサ７５ａ，７５ｂ，７５ｃ，７５ｄと、これら液面センサ７５ａ，７５ｂ，７５ｃ，７５ｄが配置された液面検出配管７４と、を有している。液面検出配管７４の一端は、加熱流体タンク３２の上部に接続され、他端は、加熱流体タンク３２の下部に接続されている。加熱流体タンク３２に貯留される加熱流体は、液面検出配管７４に流入するので、４つの液面センサ７５ａ，７５ｂ，７５ｃ，７５ｄによって、加熱流体タンク３２に貯留される加熱流体の液面を検出することができる。
【００６６】
制御部４０が第１供給弁７１を開くと、流体が第１供給配管７０を介して加熱流体タンク３２に流入する。制御部４０が第１ドレイン弁７３を開くと、加熱流体が第１ドレイン配管７２を介して加熱流体タンク３２から排出される。上記したように、第１供給配管７０を介して加熱流体タンク３２に供給される流体の温度は、加熱流体タンク３２に貯留される加熱流体の温度よりも低い。したがって、第１ドレイン配管７２を介して、加熱流体タンク３２内の加熱流体を排出しつつ、第１供給配管７０を介して流体を加熱流体タンク３２に供給することにより、加熱流体タンク３２内の加熱流体の温度を素早く低下させることができる。
【００６７】
制御部４０は、加熱流体タンク３２内の加熱流体の液面が、最も高い位置に配置される液面センサ７５ａと、液面センサ７５ａの下方に配置される液面センサ７５ｂとの間に維持されるように、第１供給弁７１および第１ドレイン弁７３の動作を制御する。例えば、液面センサ７５ｂが加熱流体の液面を検出すると、制御部４０は、第１供給弁７１を開いて、流体を加熱流体タンク３２に供給する。
【００６８】
液面センサ７５ｂの下方に配置される液面センサ７５ｃ，７５ｄは、液面低下警報を生成させるための液面センサとして機能する。具体的には、液面センサ７５ｃが加熱流体の液面を検出すると、制御部４０は、第１液面低下警報を生成する。第１液面低下警報は、研磨装置の作業者に加熱流体タンク３２内の液面が低下してきていることを報せる警報である。上記したように、液面センサ７５ｃよりも上方に配置された液面センサ７５ｂが加熱流体の液面を検出すると、制御部４０は、第１供給弁７１を開いて、加熱流体タンク３２に流体を供給する。それにも関わらず、液面センサ７５ｃが加熱流体の液面を検出すると、制御部４０は、第１液面低下警報を生成するとともに、第１供給弁７１を開いたままに維持し、第１ドレイン弁７３を閉じる。第１液面低下警報を受け取った作業者は、第１供給弁７１および第１ドレイン弁７３の開閉状態、並びに加熱流体タンク３２からの加熱流体の漏洩などの不具合を確認することができる。
【００６９】
加熱流体の液面がさらに低下して、液面センサ７５ｃの下方に配置される液面センサ７５ｄが加熱流体の液面を検出すると、制御部４０は、第２液面低下警報を生成する。第２液面低下警報は、加熱流体タンク３２内の液面がその許容範囲よりも下方に低下したことを報せる警報である。第２液面低下警報が生成されると、制御部４０は、流体供給システム３０の動作を停止させる。
【００７０】
一実施形態では、液面センサ７５ａを第１液面上昇警報を生成するための液面センサとして機能させてもよい。具体的には、液面センサ７５ａが加熱流体の液面を検出すると、制御部４０は、第１供給弁７１を閉じて、第１ドレイン弁７３を開く。この状態で所定時間経過した後に、未だ液面センサ７５ａが加熱流体の液面を検出している場合は、制御部４０は、加熱流体タンク３２内の液面が低下しないことを報せる第１液面上昇警報を生成する。第１液面上昇警報が生成されると、制御部４０は、液体供給システム３０の動作を停止させる。
【００７１】
同様に、流体供給システム３０のタンクユニット３８は、冷却流体タンク５２に接続され、冷却流体タンク５２に流体を供給する第２供給配管７７と、該第２供給配管７７に配置された第２供給弁７８と、冷却流体タンク５２に接続され、冷却流体タンク５２から冷却流体を排出する第２ドレイン配管７９と、該第２ドレイン配管７９に配置された第２ドレイン弁８０と、を備えている。第２供給配管７７は、研磨装置の外部に設けられた流体供給源（図示せず）に接続されている。第２供給配管７７を通って冷却流体タンク５２に供給される流体は、冷却流体タンク５２に貯留される冷却流体と同一の流体であるが、その温度が異なる。第２供給配管７７を通って冷却流体タンク５２に供給される流体の温度は、冷却流体タンク５２に貯留される冷却流体の温度よりも高く、例えば、常温である。第２供給弁７８と第１ドレイン弁８０は、それぞれ制御部４０に接続されており、制御部４０は、第２供給弁７８と第２ドレイン弁８０の開閉動作をそれぞれ制御するように構成されている。
【００７２】
冷却流体タンク５２は、その内部に貯留される冷却流体の液面を検出するための４つの液面センサ８３ａ，８３ｂ，８３ｃ，８３ｄと、これら液面センサ８３ａ，８３ｂ，８３ｃ，８３ｄが配置された液面検出配管８２と、を有している。液面検出配管８２の一端は、冷却流体タンク５２の上部に接続され、他端は、冷却流体タンク５２の下部に接続されている。冷却流体タンク５２に貯留される冷却流体は、液面検出配管８２に流入するので、４つの液面センサ８３ａ，８３ｂ，８３ｃ，８３ｄによって、冷却流体タンク５２に貯留される冷却流体の液面を検出することができる。
【００７３】
制御部４０が第２供給弁７８を開くと、流体が第２供給配管７７を介して冷却流体タンク５２に流入する。制御部４０が第２ドレイン弁８０を開くと、冷却流体タンク５２内の冷却流体が第２ドレイン配管７９を介して冷却流体タンク５２から排出される。上記したように、第２供給配管７７から冷却流体タンク５２に供給される流体の温度は、冷却流体タンク５２に貯留される冷却流体の温度よりも高い。したがって、第２ドレイン配管７９を介して、冷却流体タンク５２内の冷却流体を排出しつつ、第２供給配管７７を介して流体を冷却流体タンク５２に供給することにより、冷却流体タンク５２内の冷却流体の温度を素早く上昇させることができる。
【００７４】
制御部４０は、冷却流体タンク５２内の冷却流体の液面が、最も高い位置に配置される液面センサ８３ａと、液面センサ８３ａの下方に配置される液面センサ８３ｂとの間に維持されるように、第２供給弁７８および第２ドレイン弁８０の開閉動作を制御する。例えば、液面センサ８３ｂが冷却流体の液面を検出すると、制御部４０は、第２供給弁７８を開いて、流体を冷却流体タンク５２に供給する。
【００７５】
液面センサ８３ｂの下方に配置される液面センサ８３ｃ，８３ｄは、液面低下警報を生成させるための液面センサとして機能する。具体的には、液面センサ８３ｃが冷却流体の液面を検出すると、制御部４０は、第３液面低下警報を生成する。第３液面低下警報は、研磨装置の作業者に冷却流体タンク５２内の液面が低下してきていることを報せる警報である。上記したように、液面センサ８３ｃよりも上方に配置された液面センサ８３ｂが冷却流体の液面を検出すると、制御部４０は、第２供給弁７８を開いて、冷却流体タンク５２に流体を供給する。それにも関わらず、液面センサ８３ｃが冷却流体の液面を検出すると、制御部４０は、第３液面低下警報を生成するとともに、第２供給弁７８を開いたままに維持し、第２ドレイン弁８０を閉じる。第３液面低下警報を受け取った作業者は、第２供給弁７８および第２ドレイン弁８０の開閉状態、並びに冷却流体タンク５２からの冷却流体の漏洩などの不具合を確認することができる。
【００７６】
冷却流体の液面がさらに低下して、液面センサ８３ｃの下方に配置される液面センサ８３ｄが冷却流体の液面を検出すると、制御部４０は、第４液面低下警報を生成する。第４液面低下警報は、冷却流体タンク５２内の液面がその許容範囲よりも下方に低下したことを報せる警報である。第４液面低下警報が生成されると、制御部４０は、流体供給システム３０の動作を停止させる。
【００７７】
一実施形態では、液面センサ８３ａを第２液面上昇警報を生成するための液面センサとして機能させてもよい。具体的には、液面センサ８３ａが冷却流体の液面を検出すると、制御部４０は、第２供給弁７８を閉じて、第２ドレイン弁８０を開く。この状態で所定時間経過した後に、未だ液面センサ８３ａが冷却流体の液面を検出している場合は、制御部４０は、冷却流体タンク５２内の液面が低下しないことを報せる第２液面上昇警報を生成する。第２液面上昇警報が生成されると、制御部４０は、液体供給システム３０の動作を停止させる。
【００７８】
本実施形態では、制御部４０は、上述したペルチェ素子２０の動作に加えて、加熱流体タンク３２に流体を供給する第１供給弁７１の動作と、加熱流体を加熱流体タンク３２から排出する第１ドレイン弁７３の動作とを制御することにより、加熱流体の温度を制御する。これにより、加熱流体の温度を、素早くかつ精密に調整することができる。
【００７９】
同様に、制御部４０は、上述したペルチェ素子２０の動作に加えて、冷却流体タンク５２に流体を供給する第２供給弁７８の動作と、冷却流体を冷却流体タンク５２から排出する第２ドレイン弁８０の動作とを制御することにより、冷却流体の温度を制御する。これにより、冷却流体の温度を、素早くかつ精密に調整することができる。
【００８０】
図５に示されるように、流体供給システム３０は、加熱流体タンク３２内の加熱流体を攪拌する第１攪拌機構８５と、冷却流体タンク６２内の冷却流体を攪拌する第２攪拌機構９０と、を備えていてもよい。図示した例では、第１攪拌機構８５は、加熱流体タンク３２内に配置された第１攪拌翼８６と、第１攪拌翼８６を回転させる第１電動機８７とを有している。第２攪拌機構９０は、冷却流体タンク５２内に配置された第２攪拌翼９３と、第２攪拌翼９３を回転させる第２電動機９４とを有している。
【００８１】
さらに、本実施形態では、第１温度センサ４６が加熱流体タンク３２の内壁に固定されており、第２温度センサ５９が冷却流体タンク５２の内壁に固定されている。
【００８２】
第１電動機８７と第２電動機９４とは、制御部４０に接続されている。制御部４０は、第１電動機８７を駆動することにより、第１攪拌翼８６を回転させる。これにより、加熱流体タンク３２内の加熱流体全体の温度を素早く均一にすることができる。したがって、加熱流体の温度を正確に調整することができる。同様に、制御部４０は、第２電動機９４を駆動することにより、第２攪拌翼９３を回転させる。これにより、冷却流体タンク５２内の冷却流体全体の温度を素早く均一にすることができる。したがって、冷却流体の温度を正確に調整することができる。
【００８３】
上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうる。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲に解釈されるものである。
【符号の説明】
【００８４】
１    研磨ヘッド
２    研磨テーブル
３    研磨パッド
４    研磨液供給ノズル
５    パッド温度調整システム
１１    熱交換器
３０    流体供給システム
３１    加熱流体循環ライン
３２    加熱流体タンク
３３    加熱流体供給ライン
３４    加熱流体戻りライン
３５    第１ポンプ
３８    タンクユニット
４１    第１開閉弁
４２    第１流量制御弁
４３    カバー
４６    第１温度センサ
５１    冷却流体循環ライン
５２    冷却流体タンク
５３    冷却流体供給ライン
５４    冷却流体戻りライン
５５    第２開閉弁
５６    第２流量制御弁
５８    第２ポンプ
５９    第２温度センサ
７０    第１供給配管
７１    第１供給弁
７２    第１ドレイン配管
７３    第１ドレイン弁
７４    液面検出配管
７５    液面センサ
７７    第２供給配管
７８    第２供給弁
７９    第２ドレイン配管
８０    第２ドレイン弁
８２    液面検出配管
８３    液面センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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