(57)【要約】【課題】圧電素子と圧電素子から発生した電荷を電圧に変換する変換部（測定部）とを繋ぐ配線に発生する異常を検出することを可能にする、研磨装置を提供すること。【解決手段】研磨装置１は、チャックテーブル１０と、研磨ユニット２０と、研磨送りユニット３０と、研磨パッド２２をウエーハ１００に押圧する押圧力を測定する押圧力測定部４０と、報知部６０と、を備える。押圧力測定部４０は、研磨パッド２２の押圧によって歪み電荷を発生させる圧電素子４１と、圧電素子４１で発生する電荷を測定する電荷測定部を含む測定回路４２と、測定回路４２の異常を検出する異常検出回路４３と、を備える。異常検出回路４３は、測定回路４２に所定の電荷を供給するテスト電荷供給部と、電荷測定部で測定されたテスト電荷供給部からの電荷が許容値未満の場合、測定回路４２に異常ありと判定する判定部と、を有する。【選択図】図１
2020196078.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエーハを保持する保持面を有する回転可能なチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持されたウエーハをスピンドルの下端に装着した研磨パッドで研磨する研磨ユニットと、該研磨ユニットを該チャックテーブルの該保持面に直交する方向に移動させ該研磨パッドをウエーハに押圧する研磨送りユニットと、該研磨ユニット又は該チャックテーブルに配置され該研磨パッドをウエーハに押圧する押圧力を測定する押圧力測定部と、オペレータに情報を報知する報知部と、を備える研磨装置であって、
該押圧力測定部は、
該研磨パッドの押圧によって歪み電荷を発生させる圧電素子と、
該圧電素子で発生する電荷を測定する電荷測定部を含む測定回路と、
該測定回路の異常を検出する異常検出回路と、を備え、
該異常検出回路は、
該測定回路に所定の電荷を供給するテスト電荷供給部と、
該電荷測定部で測定された該テスト電荷供給部からの電荷が許容値未満の場合、該測定回路に異常ありと判定する判定部と、を有し、
該判定部の判定結果を該報知部が報知する研磨装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、研磨装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスウェーハや光デバイスウェーハ等のウエーハを研削して薄化した後、研削によって生じた破砕層を除去するため、被研削面を研磨パッドで研磨する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１０１３２１公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ウレタンや不繊布等の研磨パッドを回転させつつ、所定の圧力でウエーハに押圧し、スラリー溶液を供給する等して研磨する。ここで、研磨の際は、押圧力を所定以上に保つ事で所望のレートで研磨されるため、研磨中に押圧力を検出するのは重要な要素である。押圧力は、研磨ユニット側又はチャックテーブル側に配置した圧電素子が歪むことで発生した電荷を電圧に変換して測定される。この際、圧電素子と圧電素子から発生した電荷を電圧に変換する変換部（測定部）とを繋ぐ配線が、取り回し方の不具合や湿気等で断線するおそれがあるという問題があった。この配線が断線すると、正確な押圧力が測定できないため、所望の研磨が実施できず、例えば、所望よりも少ない研磨量で加工を終了してしまう場合が想定されるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、圧電素子と圧電素子から発生した電荷を電圧に変換する変換部（測定部）とを繋ぐ配線に発生する異常を検出することを可能にする、研磨装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る研磨装置は、ウエーハを保持する保持面を有する回転可能なチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持されたウエーハをスピンドルの下端に装着した研磨パッドで研磨する研磨ユニットと、該研磨ユニットを該チャックテーブルの該保持面に直交する方向に移動させ該研磨パッドをウエーハに押圧する研磨送りユニットと、該研磨ユニット又は該チャックテーブルに配置され該研磨パッドをウエーハに押圧する押圧力を測定する押圧力測定部と、オペレータに情報を報知する報知部と、を備える研磨装置であって、該押圧力測定部は、該研磨パッドの押圧によって歪み電荷を発生させる圧電素子と、該圧電素子で発生する電荷を測定する電荷測定部を含む測定回路と、該測定回路の異常を検出する異常検出回路と、を備え、該異常検出回路は、該測定回路に所定の電荷を供給するテスト電荷供給部と、該電荷測定部で測定された該テスト電荷供給部からの電荷が許容値未満の場合、該測定回路に異常ありと判定する判定部と、を有し、該判定部の判定結果を該報知部が報知する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る研磨装置によれば、圧電素子と圧電素子から発生した電荷を電圧に変換する変換部（測定部）とを繋ぐ配線に発生する異常を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施形態に係る研磨装置の構成の概略を示す斜視図である。
【図２】図２は、実施形態に係る研磨装置の構成の要部を示す断面図である。
【図３】図３は、図１及び図２に示す押圧力測定部の構成を示す説明図である。
【図４】図４は、図１、図２及び図３に示す押圧力測定部の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。
【００１０】
〔実施形態〕
本発明の実施形態に係る研磨装置１を図面に基づいて説明する。図１は、実施形態に係る研磨装置１の構成の概略を示す斜視図である。図２は、実施形態に係る研磨装置１の構成の要部を示す断面図である。実施形態１に係る研磨装置１は、図１及び図２に示すように、チャックテーブル１０と、研磨ユニット２０と、研磨送りユニット３０と、押圧力測定部４０と、報知部６０と、を備える。
【００１１】
チャックテーブル１０は、図２に示すように、研磨装置１の研磨対象であるウエーハ１００を保持する保持面１１を有し、Ｚ軸方向の軸心周りに回転可能に設けられている。保持面１１は、本実施形態では、円形状であり、水平面であるＸＹ平面に概ね平行に設けられている。保持面１１は、例えば、ポーラスセラミック材により形成されており、図１に示す装置本体２内に配置された不図示の吸引源に接続されている。チャックテーブル１０は、本実施形態では、ウエーハ１００に貼着された保護テープ１０１を介して、保持面１１でウエーハ１００を吸引保持する。
【００１２】
ここで、研磨装置１の研磨対象であるウエーハ１００は、本実施形態では、シリコン、サファイア、ガリウムヒ素などを基板とする円板状の半導体デバイスウエーハや光デバイスウエーハ等である。ウエーハ１００は、本実施形態では、研磨装置１で研磨加工処理を施す研磨面とは反対側の面に、当該面を保護する保護テープ１０１が貼着される。
【００１３】
チャックテーブル１０は、図１に示すように、装置本体２の上面にＸ軸方向に延在する矩形状の開口部１６に、移動台１７を介してＸ軸方向に移動可能に設けられている。チャックテーブル１０は、ウエーハ１００を搬出入する搬出入位置と、保持面１１で保持したウエーハ１００に対し研磨ユニット２０により研磨加工処理を実行する研磨位置との間で、Ｘ軸方向に移動可能に設けられている。移動台１７は、下方に設けられた不図示のボールねじ式の移動機構によりＸ軸方向に移動可能に設けられている。開口部１６は、移動台１７及び蛇腹カバー１８により覆われており、移動台１７のＸ軸方向の移動に伴い、蛇腹カバー１８がＸ軸方向に伸縮する。
【００１４】
チャックテーブル１０は、図２に示すように、ラジアルベアリング１３及びスラストベアリング１４を介して、移動台１７に支持されたテーブルベース１２に回転可能に支持されており、下方に設けられたテーブルモータ１５の回転駆動に伴って軸心周りに回転動作する。
【００１５】
研磨ユニット２０は、図２に示すように、スピンドル２１と、研磨パッド２２と、スピンドルホルダ２３と、エアー供給源２４と、スラリー供給ノズル２５と、スラリー供給源２６と、を備える。研磨ユニット２０は、チャックテーブル１０に保持されたウエーハ１００をスピンドル２１の下端に装着した研磨パッド２２で研磨する。
【００１６】
スピンドル２１は、保持面１１に直交する方向である鉛直方向（Ｚ軸方向）に沿って回転軸方向が配されている。スピンドル２１は、図２に示すように、回転軸周りに回転する回転軸体２１−１と、回転軸体２１−１に外周側から嵌め合せられたケーシング部２１−２と、回転軸体２１−１とケーシング部２１−２との間に形成されたわずかな間隙２１−３と、を有する。間隙２１−３は、エアー供給源２４からケーシング部２１−２の内部に形成された流路を介して高圧エアーが供給される。これにより、ケーシング部２１−２は、ラジアルエアベアリングとスラストエアベアリングとの機能をもたらす間隙２１−３内の高圧エアーを介して、回転軸体２１−１を回転軸周りに回転可能に支持する。
【００１７】
研磨パッド２２は、スピンドル２１の下端に、研磨面が保持面１１に平行になるように、マウント２２−１を介して装着される。研磨パッド２２及びマウント２２−１は、中心軸に沿って貫通孔２２−２が形成されており、スピンドル２１の回転軸体２１−１に中心軸である回転軸に沿って形成された貫通孔２１−４と連通している。スラリー供給ノズル２５は、基端部側がスラリー供給源２６に接続して設けられており、ノズルの先端側が貫通孔２１−４に挿入して設けられている。スラリー供給ノズル２５は、スラリー供給源２６から供給されるスラリーを、貫通孔２１−４及び貫通孔２２−２を介して研磨パッド２２の研磨面に供給する。
【００１８】
本実施形態では、研磨ユニット２０は、スラリー供給源２６から研磨液として砥粒を含むスラリーを供給しながらウエーハ１００を研磨するが、本発明ではこれに限定されず、スラリー供給源２６から研磨液として純水を供給しながら固定砥粒を有する研磨パッド２２を用いてウエーハ１００を研磨しても良く、スラリー供給源２６から研磨液としてアルカリ性の研磨液を供給しながら研磨パッド２２を用いて化学的機械的研磨（ＣＭＰ：Chemical  Mechanical  Polishing）を実施しても良く、研磨液を供給しないで研磨パッド２２を用いてドライ研磨を実施しても良い。
【００１９】
スピンドルホルダ２３は、図１及び図２に示すように、押圧力測定部４０を構成する圧電素子４１を介して、スピンドル２１を保持する。すなわち、押圧力測定部４０を構成する圧電素子４１は、スピンドルホルダ２３とスピンドル２１のケーシング部２１−２との間に設けられる。押圧力測定部４０及び圧電素子４１については、後述する。
【００２０】
研磨送りユニット３０は、図１に示すように、装置本体２の上面の＋Ｘ方向の端部に立設した直立壁３に配設されている。研磨送りユニット３０は、チャックテーブル１０の保持面１１に直交する方向であるＺ軸方向に沿って設けられたネジロッド及びネジロッドを回転駆動するパルスモータにより、移動基台を介して装着された研磨ユニット２０をＺ軸方向に沿って移動させる。研磨送りユニット３０は、研磨ユニット２０を鉛直方向下方である−Ｚ方向に沿って移動させ、研磨パッド２２をチャックテーブル１０の保持面１１で吸引保持したウエーハ１００に押圧する。
【００２１】
研磨装置１は、図１及び図２に示すように、各部及び各ユニットを制御する制御ユニット５０を備える。制御ユニット５０は、各部及び各ユニットを制御して、本実施形態に係る研磨装置１に各動作を実施させるものである。制御ユニット５０は、ＣＰＵ（central  processing  unit）のようなマイクロプロセッサを有する演算処理装置と、ＲＯＭ（read  only  memory）又はＲＡＭ（random  access  memory）のようなメモリを有する記憶装置と、入出力インターフェース装置とを有するコンピュータである。制御ユニット５０の演算処理装置は、記憶装置に記憶されているコンピュータプログラムに従って演算処理を実施して、研磨装置１を制御するための制御信号を、入出力インターフェース装置を介して研磨装置１の各部及び各ユニットに出力する。
【００２２】
制御ユニット５０は、図１及び図２に示すように、押圧力測定部４０を構成する測定回路４２及び異常検出回路４３を備える。測定回路４２及び異常検出回路４３については、後述する。
【００２３】
報知部６０は、研磨装置１を操作するオペレータに情報を報知する。報知部６０は、図１に示すように、情報を表示することでオペレータに報知する表示部６１と、所定の情報に基づいて、光を点灯したり点滅したりしてオペレータに報知する発光部６２と、を備える。表示部６１は、本実施形態では、液晶ディスプレイや、入力機能と一体化されたタッチパネル等が使用される。発光部６２は、本実施形態では、青色と赤色にそれぞれ発光する２種類のＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）等が使用される。
【００２４】
研磨装置１は、図１に示すように、さらに、カセット８０−１，８０−２と、搬出入ユニット８１と、位置合わせユニット８２と、搬入ユニット８３と、搬出ユニット８４と、洗浄ユニット８５と、を備える。カセット８０−１，８０−２は、いずれも複数のスロットを有するウエーハ１００用の収容器であり、それぞれ、装置本体２の上面の−方向の端部に水平方向に延びて形成された支持部４−１，４−２上に配設されている。カセット８０−１は、研磨装置１による研磨加工処理前のウエーハ１００を収容し、カセット８０−２は、研磨装置１による研磨加工処理後のウエーハ１００を収容する。
【００２５】
搬出入ユニット８１は、研磨加工処理前のウエーハ１００をカセット８０−１から位置合わせユニット８２へ搬出するとともに、研磨加工処理後のウエーハ１００を洗浄ユニット８５からカセット８０−２へ搬入する。
【００２６】
位置合わせユニット８２は、カセット８０−１から搬出された研磨加工処理前のウエーハ１００の中心位置及びオリエンテーションフラット又はノッチの位置を検出して、中心位置合わせ及び方向位置合わせを行う。搬入ユニット８３は、位置合わせユニット８２で位置合わせされた研磨加工処理前のウエーハ１００を搬出入位置にあるチャックテーブル１０の保持面１１に搬入する。
【００２７】
搬出ユニット８４は、研磨加工処理後のウエーハ１００を搬出入位置にあるチャックテーブル１０の保持面１１から洗浄ユニット８５に搬入する。洗浄ユニット８５は、研磨加工処理後のウエーハ１００を洗浄し、研磨された被研磨面に付着している研磨屑等のコンタミネーションを除去する。
【００２８】
押圧力測定部４０は、研磨ユニット２０又はチャックテーブル１０に配置され研磨パッド２２をチャックテーブル１０の保持面１１上のウエーハ１００に押圧する押圧力を測定する。押圧力測定部４０は、本実施形態では、図１及び図２に示すように、研磨ユニット２０に配置されており、研磨パッド２２の押圧によって歪み電荷を発生させる圧電素子４１と、圧電素子４１で発生する電荷を測定する電荷測定部５１（図３参照）を含む測定回路４２と、測定回路４２の異常を検出する異常検出回路４３と、を備える。なお、圧電素子４１は、本実施形態では、研磨ユニット２０に配置されているが、本発明ではこれに限定されず、チャックテーブル１０に配置されていてもよい。
【００２９】
圧電素子４１は、具体的には、図２に示すように、スピンドルホルダ２３に対するスピンドル２１のケーシング部２１−２の圧力に応じて歪み電荷を発生させることで、研磨パッド２２をウエーハ１００に押圧する押圧力に応じた歪み電荷と同等の歪み電荷を発生させる。
【００３０】
圧電素子４１は、スピンドルホルダ２３とスピンドル２１のケーシング部２１−２との間に、円周方向に等間隔で配列して複数箇所に設けられており、本実施形態では円周方向に、中心角で１２０度間隔で、３箇所に設けられている。圧電素子４１は、このように水平面方向に均等に複数箇所に設けられているので、スピンドル２１のケーシング部２１−２とスピンドルホルダ２３とが互いに対向する水平面間の圧力に応じた歪み電荷を発生させることができるため、研磨パッド２２をウエーハ１００に保持面１１に直交する方向に押圧する押圧力に応じた歪み電荷を実質的に発生させることができる。
【００３１】
図３は、図１及び図２に示す押圧力測定部４０の構成を示す説明図である。押圧力測定部４０は、図３に示すように、それぞれの圧電素子４１と、測定回路４２と異常検出回路４３との間で切り替え可能な制御ユニット５０内に配設された回路とが、第１配線４１−１と、第２配線４１−２とで電気的に接続されている。
【００３２】
制御ユニット５０内に配設された回路は、第２配線４１−２を接地する。制御ユニット５０内に配設された回路は、第１配線４１−１を、２箇所のスイッチ４４，４５と、コンデンサ４６と、チャージアンプ４７と、テスト電荷供給源４８と、抵抗４９と、判定部５２を有する電荷測定部５１と、を備える電気回路と、電気的に接続している。
【００３３】
制御ユニット５０内に配設された回路は、詳細には、図３に示すように、第１配線４１−１と判定部５２を有する電荷測定部５１との間に、スイッチ４５と、コンデンサ４６と、チャージアンプ４７の一方の入力端子（例えば、−の入力端子）及び出力端子と、が並列に設けられており、チャージアンプ４７の他方の入力端子（例えば、＋の入力端子）にスイッチ４４を介して互いに切り替え可能な接点４４−１，４４−２を介してそれぞれテスト電荷供給源４８と、抵抗４９とがいずれも接地されて設けられている。ここで、テスト電荷供給源４８は、本実施形態では１Ｖを印加する電源が使用される。なお、制御ユニット５０内に配設された回路は、接点４４−２側に抵抗４９が設けられているが、本発明はこれに限定されず、接点４４−２側が設置されていれば、抵抗４９を有さなくてもよい。
【００３４】
制御ユニット５０内に配設された回路は、制御ユニット５０が、スイッチ４４を接点４４−２を介して抵抗４９と接続する方に切り替え、スイッチ４５を開くと、チャージアンプ４７により圧電素子４１で発生した歪み電荷を増幅して、電荷測定部５１によりチャージアンプ４７で増幅された電圧に基づいて圧電素子４１で受けた押圧力を測定する測定回路４２として機能する。
【００３５】
図４は、図１、図２及び図３に示す押圧力測定部４０の動作を示すフローチャートである。押圧力測定部４０の動作のうち、制御ユニット５０内に配設された回路が測定回路４２の検査用の回路である異常検出回路４３として機能する動作は、例えば、図４に示すように、電荷チャージステップＳＴ１１と、測定ステップＳＴ１２と、測定終了ステップＳＴ１３と、を備える。
【００３６】
この動作では、まず、制御ユニット５０内に配設された回路において、制御ユニット５０が、スイッチ４４を接点４４−１を介してテスト電荷供給源４８と接続する方に切り替え、スイッチ４５を閉じて回路を接続することで、この回路の検査用（異常検出用）のテスト電荷を、圧電素子４１及びコンデンサ４６にチャージする（電荷チャージステップＳＴ１１）。
【００３７】
電荷チャージステップＳＴ１１では、制御ユニット５０内に配設された回路が正常、すなわち測定回路４２が正常であれば、圧電素子４１には、圧電素子４１の信号とグラウンド（Ground、ＧＮＤ）との間の静電容量Ｃとテスト電荷供給源４８による印加電圧Ｖとの積ＣＶに等しい電荷Ｑ（＝ＣＶ）がテスト電荷としてチャージされる。ここで、圧電素子４１の信号とＧＮＤとの間の静電容量Ｃは、第１配線４１−１と第２配線４１−２との間の静電容量のことである。電荷チャージステップＳＴ１１では、制御ユニット５０内に配設された回路が異常、例えば第１配線４１−１または第２配線４１−２が断線していれば、静電容量Ｃがほぼ０となっているため、圧電素子４１にチャージされる電荷Ｑがほぼ０となる。
【００３８】
次に、電荷チャージステップＳＴ１１の後、制御ユニット５０内に配設された回路において、制御ユニット５０が、スイッチ４５を開いて回路を切断する方に切り替えた後、スイッチ４４を接点４４−２を介して抵抗４９と接続する方に切り替えると、電荷チャージステップＳＴ１１で圧電素子４１及びコンデンサ４６にチャージしたテスト電荷を電荷測定部５１で測定する（測定ステップＳＴ１２）。
【００３９】
測定ステップＳＴ１２では、電荷測定部５１が、電荷チャージステップＳＴ１１で圧電素子４１にチャージされた電荷Ｑを測定する。このため、測定ステップＳＴ１２では、制御ユニット５０内に配設された回路が正常、すなわち測定回路４２が正常であれば、電荷測定部５１が、電荷Ｑと、チャージアンプ４７のコンデンサ４６の静電容量ｃとの商に等しい電圧ｖ（＝Ｑ／ｃ）を測定する。なお、チャージアンプ４７の増幅性能のため、チャージアンプ４７のコンデンサ４６の静電容量ｃは、圧電素子４１の信号とＧＮＤとの間の静電容量Ｃよりも大きいので、電荷測定部５１が測定する電圧ｖは、テスト電荷供給源４８による印加電圧Ｖよりも小さくなる。
【００４０】
測定ステップＳＴ１２では、制御ユニット５０内に配設された回路が異常、例えば第１配線４１−１または第２配線４１−２が断線していれば、電荷チャージステップＳＴ１１で圧電素子４１にチャージされた電荷Ｑがほぼ０となっているため、電荷測定部５１が測定する電圧ｖがほぼ０となる。
【００４１】
測定ステップＳＴ１２では、制御ユニット５０内に配設された回路が異常、例えば圧電素子４１にチャージした電荷Ｑが漏洩していれば、電荷チャージステップＳＴ１１で圧電素子４１にチャージされた電荷Ｑが徐々に減少（または増加）していくので、電荷測定部５１が測定する電圧ｖに徐々に減少（または増加）していくドリフト現象が発生する。測定ステップＳＴ１２では、制御ユニット５０が、スイッチ４４を接点４４−２を介して抵抗４９と接続する方に切り替え、スイッチ４５を開いて回路を切断する方に切り替えた直後の電荷測定部５１による電圧ｖ１と、ドリフト現象が発生した後の電荷測定部５１による電圧ｖ２とを比較することで、圧電素子４１の電荷漏洩に起因するドリフト量を診断することができる。
【００４２】
測定ステップＳＴ１２では、さらに、判定部５２が、上記した電圧ｖに所定の誤差を考慮して算出される所定の許容電圧値以上であるか、所定の許容電圧値未満であるかを判定することで、電荷測定部５１で測定したテスト電荷が所定の許容値以上であるか、所定の許容値未満であるかを判定する。
【００４３】
測定ステップＳＴ１２では、電荷測定部５１で測定した電圧が、上記した電圧ｖに所定の誤差を考慮して算出される所定の許容電圧値以内（基準値±許容電圧値以内）である場合、判定部５２が、電荷測定部５１で測定したテスト電荷が所定の許容値以内であると判定し、測定回路４２は正常であると判定する。測定ステップＳＴ１２では、電荷測定部５１で測定した電圧が、上記した電圧ｖに所定の誤差を考慮して算出される所定の許容電圧値を超えた（基準値±許容電圧値を超えた）場合、判定部５２が、電荷測定部５１で測定したテスト電荷が所定の許容値を超えたと判定し、測定回路４２に異常ありと判定する。
【００４４】
より詳細には、測定ステップＳＴ１２では、電荷測定部５１で測定した電圧がほぼ０である場合、判定部５２が、第１配線４１−１または第２配線４１−２が断線している可能性があると判定する。また、測定ステップＳＴ１２では、電荷測定部５１で測定した電圧にドリフト現象が発生している場合、判定部５２が、圧電素子４１の電荷が漏洩している可能性があると判定する。
【００４５】
測定ステップＳＴ１２では、制御ユニット５０が、判定部５２による測定回路４２の判定結果の情報を報知部６０に送信し、判定結果の情報を受信した報知部６０が当該判定結果を報知する。例えば、判定部５２が測定回路４２が正常であると判定した場合、表示部６１は、測定回路４２が正常である旨やその旨を示すテスト電荷の測定結果等を表示し、発光部６２は、測定回路４２は正常である旨を示す青色に点灯する。
【００４６】
また、判定部５２が測定回路４２に異常ありと判定した場合、表示部６１は、測定回路４２が異常である旨やその旨を示すテスト電荷の測定結果等を表示し、発光部６２は、測定回路４２は異常である旨を示す赤色に点灯する。表示部６１は、判定部５２が第１配線４１−１または第２配線４１−２が断線している可能性があると判定した場合、第１配線４１−１または第２配線４１−２が断線している可能性がある旨の表示をする。表示部６１は、判定部５２が圧電素子４１の電荷が漏洩している可能性があると判定した場合、圧電素子４１の電荷が漏洩している可能性がある旨の表示や、制御ユニット５０が診断したドリフト量の表示をする。
【００４７】
また、電荷チャージステップＳＴ１１及び測定ステップＳＴ１２は、電荷測定部５１のキャリブレーションの実施後に電荷測定部５１で測定される初期電圧Ｖ１に対する、押圧力測定部４０の使用中において電荷測定部５１で測定される使用中電圧Ｖ２の変化量に応じて、電荷測定部５１のキャリブレーションが必要であるか否かの判定にも活用することができる。具体的には、制御ユニット５０は、まず、押圧力測定部４０を研磨装置１に備え付けた後に圧電素子４１に一定荷重を印加し、その時に電荷測定部５１で測定される電圧を記録して、電荷測定部５１で測定して得られた電圧に基づいて一定荷重が印加された旨を計算するキャリブレーションを実施する。制御ユニット５０は、そのキャリブレーションを実施直後に、上記と同様の方法で電荷チャージステップＳＴ１１及び測定ステップＳＴ１２を実施して、電荷測定部５１で初期電圧Ｖ１を測定及び記録する。制御ユニット５０は、そして、押圧力測定部４０を研磨装置１において使用に供して以降、電荷チャージステップＳＴ１１及び測定ステップＳＴ１２を実施する度に、または適宜の際に、圧電素子４１に一定荷重を印加し電荷測定部５１で測定される使用中電圧Ｖ２を測定する。制御ユニット５０は、その後、初期電圧Ｖ１と使用中電圧Ｖ２とを比較して、使用中電圧Ｖ２が所定の許容値（初期電圧Ｖ１±所定の許容値）を外れる場合は、報知部６０（表示部６１及び発光部６２）により、オペレータに対して再度、電荷測定部５１のキャリブレーションを促す旨を報知する。このようにすることで、押圧力測定部４０は、第１配線４１−１または第２配線４１−２が断線しておらず、コンデンサ４５の経年劣化に起因して電荷測定部５１で測定される電圧が所定の許容電圧値を超える場合に、再度、電荷測定部５１のキャリブレーションを実施することで、押圧力測定部４０における部品交換を必要とせずに、引き続き使用可能になる場合がある。なお、電荷測定部５１のキャリブレーションの実施後には、ウエーハ１００をテスト的に研磨して、研磨結果に問題が無いか確認することが好ましい。
【００４８】
測定ステップＳＴ１２の後、判定部５２が測定回路４２は正常であると判定した場合、制御ユニット５０内に配設された回路において、制御ユニット５０が、スイッチ４４を接点４４−２を介して抵抗４９と接続する方に切り替え、スイッチ４５を閉じて回路を接続する方に切り替えることで、測定回路４２として機能する状態に戻す（測定終了ステップＳＴ１３）。
【００４９】
また、測定ステップＳＴ１２の後、判定部５２が測定回路４２に異常ありと判定した場合、制御ユニット５０が、例えば、研磨パッド２２をウエーハ１００に押圧して実施する研磨加工処理を中止し、断線や漏洩等の異常の種類に応じて測定回路４２を修理する等の措置をオペレータに促す（測定終了ステップＳＴ１３）。
【００５０】
制御ユニット５０は、制御ユニット５０内に配設された回路を異常検出回路４３として機能する上記した一連の動作を、研磨加工処理の合間に定期的に実施することが好ましく、このようにすることで、測定回路４２に異常が発生した場合、いち早く検出でき、研磨加工処理で研磨不良を発生させることを抑制することができる。
【００５１】
実施形態に係る研磨装置１は、圧電素子４１で発生する歪み電荷を測定することで研磨パッド２２をウエーハ１００に押圧する押圧力を測定する電荷測定部５１を含む測定回路４２と、測定回路４２の異常を検出する異常検出回路４３と、を備える。このため、実施形態に係る研磨装置１は、圧電素子４１と圧電素子４１から発生した電荷を電圧に変換する変換部（測定部）である電荷測定部５１とを繋ぐ測定回路４２内の配線に発生する異常を検出することを可能にするという作用効果を奏する。これにより、実施形態に係る研磨装置１は、測定回路４２で正確な押圧力を測定することができるため、所望の研磨が実施できるという作用効果を奏する。すなわち、実施形態に係る研磨装置１は、所望の研磨が実施できず、例えば、所望よりも少ない研磨量で加工を終了してしまう場合が発生してしまう可能性を低減することができるという作用効果を奏する。
【００５２】
また、実施形態に係る研磨装置１は、異常検出回路４３による異常の検出結果を判定部５２で判定し、判定部５２の判定結果を報知部６０で報知する。このため、実施形態に係る研磨装置１は、オペレータが、測定回路４２が正常であるか異常であるかを容易に認識することができるため、所望の研磨が実施されているか否かを容易に認識することができるという作用効果を奏する。
【００５３】
また、実施形態に係る研磨装置１は、測定回路４２に対してスイッチ４４，４５及びテスト電荷供給源４８を追加して設けることで、異常検出回路４３を形成している。このため、コストやスペース等の問題を発生させることなく、測定回路４２を検査することができるという作用効果を奏する。
【００５４】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１  研磨装置
１０  チャックテーブル
１１  保持面
２０  研磨ユニット
２１  スピンドル
２２  研磨パッド
２３  スピンドルホルダ
３０  研磨送りユニット
４０  押圧力測定部
４１  圧電素子
４２  測定回路
４３  異常検出回路
４８  テスト電荷供給源
５０  制御ユニット
５１  電荷測定部
５２  判定部
６０  報知部
１００  ウエーハ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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