(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の膜厚を測定する膜厚測定器との間で基板の受渡しを行いながら搬送用ロボットで基板を搬送する基板搬送方法において、
前記膜厚測定器は、一枚の基板に対して前記膜厚測定器で膜厚測定を行う測定ポイント総数から、内部に搬入された基板に対して前記膜厚測定器で実際に膜厚測定を行った測定ポイント数を差し引いた未測定の測定ポイント数が予め指定した測定ポイント数に達した時点で、事前終了予告信号を出力し、
前記膜厚測定器から出力された前記事前終了予告信号を受けて基板搬送動作を開始するように前記搬送用ロボットを制御することを特徴とする基板搬送方法。
【請求項２】
前記膜厚測定器は、モニタリングして求めた、以前に処理した基板に対する膜厚測定時間と搬送用ロボットが基板を膜厚測定器まで搬送するのに要したロボット搬送時間とを基にして、前記事前終了予告信号を出力することを特徴とする請求項１記載の基板搬送方法。
【請求項３】
所定枚数の基板に対する前記膜厚測定を行い、前記所定枚数の基板の膜厚測定時間を前記基板の枚数で除算して平均膜厚測定時間を求め、
前記搬送用ロボットによって前記所定枚数の基板を前記膜厚測定器に搬送したときのロボット搬送時間を前記基板の枚数で除算して平均ロボット搬送時間を求め、
前記平均膜厚測定時間が前記平均ロボット搬送時間よりも長い場合、前記平均膜厚測定時間から前記平均ロボット搬送時間を減算し、前記膜厚測定を開始してから該減算によって求められた時間が経過した時に前記事前終了予告信号を出力し、
前記平均膜厚測定時間が前記平均ロボット搬送時間以下である場合、前記膜厚測定を開始すると同時に、前記事前終了予告信号を出力することを特徴とする請求項１または２に記載の基板搬送方法。
【請求項４】
前記所定枚数の基板に対する前記膜厚測定が終了する毎に前記膜厚測定時間および前記ロボット搬送時間の平均値を求め、
前記平均値に基づいて前記膜厚測定器が前記事前終了予告信号を出力するタイミングを決定することを特徴とする請求項３記載の基板搬送方法。
【請求項５】
一枚の基板に対する膜厚測定が終了する毎に前記所定枚数の基板に対する前記膜厚測定時間および前記ロボット測定時間の平均値を求め、
前記平均値に基づいて前記膜厚測定器が前記事前終了予告信号を出力するタイミングを決定することを特徴とする請求項３記載の基板搬送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェーハ、ＰＤＰ用ガラス基板、磁気ディスク用基板、またはフォトマスク用基板等の基板の膜厚を測定する膜厚測定器と、基板を搬送する搬送用ロボットとを備え、膜厚測定器と搬送用ロボットとの間で基板の受け渡しを行いながら搬送用ロボットで基板を搬送する基板搬送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、基板表面を研磨する研磨装置にあっては、基板表面の研磨の前後で基板の膜厚を測定する膜厚測定器と、例えば膜厚測定器とカセットとの間、及び膜厚測定器と基板を次の処理部に搬送するための載置台との間を走行して基板を搬送する搬送用ロボットとを備え、膜厚測定器と搬送用ロボットとの間で基板の受渡しを行いながら基板の搬送を行うようにした基板搬送系を備えたものが知られている。
【０００３】
例えばＩＴＭ等の膜厚測定器は、一般に高価であり、このため、研磨装置には、通常１台の膜厚測定器が備えられている。そして、膜厚測定器は、一般に内部に搬入された基板に対する膜厚測定を終了した時点で膜厚測定終了信号を出力し、搬送用ロボットは、膜厚測定器から出力される膜厚測定終了信号を受けて搬送動作を開始するように制御される。つまり、搬送用ロボットは、膜厚測定器から膜厚測定終了信号が出力されるまで膜厚測定器から離れた場所で待機している。このため、搬送用ロボットの待機時間を削除または減少させれば、研磨装置全体のスループットを向上させることができる。
【０００４】
未処理基板を予めカセット内から搬出してチャンバの前で待機させておき、処理終了後に未処理基板をチャンバ内にセットした後、処理済み基板をチャンバから搬出してカセット内に収納するように搬送装置を制御することにより、基板処理と基板交換を部分的に並列的に行って、処理タクトを短くすることが提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３１７４６９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
例えば、１台の膜厚測定器を備えた研磨装置において、未研磨基板を搬送用ロボットでカセットから取り出し、研磨済み基板を搬送用ロボットでカセットに戻すまでの間に、未研磨基板の膜厚測定と研磨済み基板の膜厚測定の合計２回の膜厚測定を膜厚測定器で行うと、基板搬送は、研磨後の基板の膜厚測定時に律速されることになる。ここに、前述のように、膜厚測定器から出力される膜厚測定終了信号を受けて搬送動作を開始するように搬送用ロボットを制御すると、搬送用ロボットに待機時間といった無駄な時間が発生する。このため、研磨装置全体としてのスループットが膜厚測定器を含まない研磨装置に比べて低くなる。
【０００７】
なお、特許文献１に記載の発明は、未処理基板を予めカセット内から搬出してチャンバの前で待機させるように搬送装置を制御しているが、チャンバ内での基板の処理時間に関係なく搬送装置の動作を制御するようにしており、このため、基板の処理状況に応じて搬送装置の動作を制御するようにしたものではない。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みて為されたもので、基板を搬送し膜厚測定器との間で基板の受渡しを行う搬送用ロボットの待機時間を削除または減少させるように搬送用ロボットの基板搬送動作を制御することで、装置全体としてのスループットを向上させることができるようにした基板搬送方法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】
【０００９】
本発明の一態様は、基板の膜厚を測定する膜厚測定器との間で基板の受渡しを行いながら搬送用ロボットで基板を搬送する基板搬送方法において、前記膜厚測定器は、一枚の基板に対して前記膜厚測定器で膜厚測定を行う測定ポイント総数から、内部に搬入された基板に対して前記膜厚測定器で実際に膜厚測定を行った測定ポイント数を差し引いた未測定の測定ポイント数が予め指定した測定ポイント数に達した時点で、事前終了予告信号を出力し、前記膜厚測定器から出力された前記事前終了予告信号を受けて基板搬送動作を開始するように前記搬送用ロボットを制御することを特徴とする基板搬送方法。
【００１０】
膜厚測定器の内部に搬入された基板に対する膜厚測定が終了する所定時間前（事前）に膜厚測定器から出力された事前終了予告信号を受けて基板搬送動作を開始するように搬送用ロボットを制御することで、内部に搬入された基板に対する膜厚測定器による膜厚測定が終了する前に、例えば次に膜厚測定を行う膜厚未測定基板を搬送用ロボットで受け取って膜厚測定器に引き渡す直前まで搬送し、膜厚測定器による基板の膜厚測定が終了した時点で、膜厚未測定基板を膜厚測定器に引き渡して、膜厚測定済み基板を膜厚測定器から受け取ることができる。これにより、搬送用ロボットの無駄な待機時間を削除または減少させて装置全体のスループットを向上させることができる。
【００１２】
未測定の測定ポイント数が予め指定した測定ポイント数に達した時点で膜厚測定器から事前終了予告信号を出力することで、膜厚測定器から事前終了予告信号を出力するタイミングを任意に指定することができる。これにより、膜厚測定器による膜厚測定時間が膜厚測定条件（レシピ）によって変動することにも柔軟に対応させ、その膜厚測定条件での最適なタイミングで膜厚測定器から事前終了予告信号を出力することができる。
【００１３】
本発明の好ましい態様は、前記膜厚測定器は、モニタリングして求めた、以前に処理した基板に対する膜厚測定時間と搬送用ロボットが基板を膜厚測定器まで搬送するのに要したロボット搬送時間とを基にして、前記事前終了予告信号を出力することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、所定枚数の基板に対する前記膜厚測定を行い、前記所定枚数の基板の膜厚測定時間を前記基板の枚数で除算して平均膜厚測定時間を求め、前記搬送用ロボットによって前記所定枚数の基板を前記膜厚測定器に搬送したときのロボット搬送時間を前記基板の枚数で除算して平均ロボット搬送時間を求め、前記平均膜厚測定時間が前記平均ロボット搬送時間よりも長い場合、前記平均膜厚測定時間から前記平均ロボット搬送時間を減算し、前記膜厚測定を開始してから該減算によって求められた時間が経過した時に前記事前終了予告信号を出力し、前記平均膜厚測定時間が前記平均ロボット搬送時間以下である場合、前記膜厚測定を開始すると同時に、前記事前終了予告信号を出力することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記所定枚数の基板に対する前記膜厚測定が終了する毎に前記膜厚測定時間および前記ロボット搬送時間の平均値を求め、前記平均値に基づいて前記膜厚測定器が前記事前終了予告信号を出力するタイミングを決定することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、一枚の基板に対する膜厚測定が終了する毎に前記所定枚数の基板に対する前記膜厚測定時間および前記ロボット測定時間の平均値を求め、前記平均値に基づいて前記膜厚測定器が前記事前終了予告信号を出力するタイミングを決定することを特徴とする。
【００１４】
基板の膜厚測定時間と搬送用ロボットが基板を膜厚測定器まで搬送するのに要するロボット搬送時間とを常にモニタリングし、この膜厚測定時間とロボット搬送時間とを基に、膜厚測定器から事前終了予告信号を出力することで、プロセスが変わったかどうかを知ることができ、しかも、基板の膜厚測定時間の変化に応じて、膜厚測定器から事前終了予告信号を出力するタイミングを自動で調整することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、膜厚測定器内に搬入された基板に対する膜厚測定が終了する所定時間前に膜厚測定器から出力された事前終了予告信号を受けて基板搬送動作を開始するように搬送用ロボットを制御することで、基板を搬送し膜厚測定器との間で基板の受渡しを行う搬送用ロボットの無駄な待機時間を削除または減少させて、装置全体のスループットを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の基板搬送方法が適用される研磨装置を示す全体配置図である。
【図２】図１の研磨装置の研磨部を拡大して示す概要図である。
【図３】図１の研磨装置の制御ブロック図である。
【図４】ロートポート、ＩＴＭ、載置台及び洗浄機の相互間における基板の搬送を行う搬送用ロボットの従来の一般的な制御例及び本発明の制御例の説明に付する図である。
【図５】ロートポート、ＩＴＭ、載置台及び洗浄機の相互間における基板の搬送を行う搬送用ロボットの従来の一般的な制御例及び本発明の制御例の説明に付する図である。
【図６】（ａ）は、従来の制御例におけるＩＴＭによる膜厚測定と搬送用ロボットによる基板搬送動作との関係を示す図で、（ｂ）は、本発明の制御例におけるＩＴＭによる膜厚測定と搬送用ロボットによる基板搬送動作との関係を示す図である。
【図７】ＩＴＭが事前終了予告信号を出力するタイミングが早すぎた場合におけるＩＴＭによる膜厚測定と搬送用ロボットによる基板搬送動作との関係を示す図である。
【図８】ＩＴＭが膜厚測定に要する膜厚測定時間と搬送用ロボットがＩＴＭからの膜厚測定終了信号または事前終了予告信号を受けて基板をＩＴＭに受け渡すまでのロボット搬送時間とを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。なお、以下の例では、半導体ウェーハ等の基板の表面を平坦に研磨する研磨装置に本発明の基板搬送方法を適用した例を示す。
【００１８】
図１は、本発明の基板搬送方法が適用される基板搬送系を備えた研磨装置の全体配置図を示す。図１に示すように、この研磨装置は、内部に多数の半導体ウェーハ等の基板を収納したカセット２０４をそれぞれ載置する４つのロードポート２０３ａ〜２０３ｄを備えている。このロードポート２０３ａ〜２０３ｄに沿って走行レール２００が設けられており、この走行レール２００の上には、２つのハンドを有する搬送用ロボット２０２が走行自在に配置されている。走行レール２００に隣接して、後述するＩＴＭ（膜厚測定器）２２４が配置され、走行レール２００を挟んでロードポート２０３ａ〜２０３ｄの反対側には、載置台２０６が配置されている。搬送用ロボット２０２のハンドは、ロードステージ２０３ａ〜２０３ｄ上の各カセット２０４、ＩＴＭ２２４及び載置台２０６にアクセス可能となっている。
【００１９】
載置台２０６とロータリトランスポータ２１０との間に位置して、搬送用ロボット２０８が配置されている。そして、ロータリトランスポータ２１０上の基板を、後述するトップリング１に保持させつつ研磨テーブル１００上に位置させることにより、複数枚の基板を連続して研磨処理することができるようになっている。
【００２０】
研磨装置には、研磨後の基板を洗浄し乾燥させる第１洗浄機２１４ａ，２１４ｂ及び第２洗浄機２１２ａ，２１２ｂ、基板表面の研磨を行う研磨テーブル１００，２１６、研磨テーブル１００，２１６のドレッシングを行うドレッサ２１８，２２０、及びドレッサ２１８を洗浄する水桶２２２が備えられている。なお、複数の研磨液や複数の研磨条件（研磨レシピ）を切替ることにより、１台の研磨テーブル１００で２段研磨やそれ以上の複数段研磨を行うことも可能になっている。
【００２１】
研磨装置は、研磨前、あるいは研磨後に洗浄及び乾燥処理を経た基板表面における被研磨膜の膜厚を測定する膜厚測定器としてのＩＴＭ（In-line  Thickness  Monitor）２２４を備えている。この例では、図１に示すように、走行レール２００の延長線上に、搬送用ロボット２０２が研磨後の基板（研磨済み基板）をカセット２０４内に収納する前、若しくは搬送用ロボット２０２が研磨前の基板（未研磨基板）をカセット２０４から取り出した後（In-line）に、光学的手段により基板表面へ入射し反射した光学信号により、半導体ウェーハ等の基板表面における酸化膜等の絶縁膜の膜厚、導電性膜の銅膜やバリア膜等の研磨状態を測定するＩＴＭ（膜厚測定器）２２４が配置されている。
【００２２】
研磨装置は、基板の研磨中及び／または研磨後に、基板表面の導電性膜が配線部などの必要な領域を除いて除去され、または絶縁膜が除去されることをセンサ信号や計測値を監視することにより検出して、多段研磨プロセスにおける各段の研磨条件や、研磨処理工程の終点を決定し、適切な研磨処理を繰返すことができるようになっている。ＩＴＭ２２４は、基板の膜厚を測定することができ、これにより、基板の特定の箇所における研磨結果や、基板の全体的な研磨結果について調べることができる。
【００２３】
研磨装置の研磨部は、基板を保持して研磨テーブル上の研磨面に押圧し、これによって、基板の表面を平坦に研磨する。図２は、図１に示す研磨装置の研磨部の詳細を示す。図２に示すように、トップリング１の下方には、上面に研磨パッド（研磨布）１０１を貼付した研磨テーブル１００が設置されている。研磨テーブル１００の上方には、研磨液供給ノズル１０２が設置されており、この研磨液供給ノズル１０２によって研磨テーブル１００上の研磨パッド１０１上に研磨液（スラリ）Ｑが供給される。また、トップリング１は、上面に研磨パッド（研磨テーブル）２１７を貼着した研磨テーブル２１６（図１参照）の直上方位置にも移動できようになっている。この研磨テーブル２１６は、いわゆるスクロール運転するように構成され、研磨テーブル２１６の内部には、研磨パッド２１７の上に研磨液を供給する研磨液供給部（図示せず）が設けられている。
【００２４】
図１に示す研磨装置では、トップリング１で基板Ｗを保持したまま、研磨テーブル１００で基板Ｗに対する１段目の研磨を、研磨テーブル２１６で基板Ｗに対する２段目の研磨を行うようにしている。このため、研磨テーブル１００の研磨パッド１０１には、例えば酸化膜等の基板Ｗの最上層に形成された被研磨膜の表面に対する段差解消特性は低いが、該被研磨膜に対する研磨レートの高い研磨液（スラリ）Ｑが供給される。研磨テーブル２１６の研磨パッド２１７には、酸化膜等の基板Ｗの最上層に形成された被研磨膜に対する研磨レートは低いが、該被研磨膜の表面に対する段差解消能力の高い研磨液（スラリ）が供給される。
【００２５】
市場で入手できる研磨パッド１０１，２１７としては種々のものがあり、例えば、ロデール社製のＳＵＢＡ８００、ＩＣ−１０００、ＩＣ−１０００／ＳＵＢＡ４００（二層クロス）、フジミインコーポレイテッド社製のＳｕｒｆｉｎ  ｘｘｘ−５、Ｓｕｒｆｉｎ  ０００等がある。ＳＵＢＡ８００、Ｓｕｒｆｉｎ  ｘｘｘ−５、Ｓｕｒｆｉｎ  ０００は、繊維をウレタン樹脂で固めた不織布であり、ＩＣ−１０００は、硬質の発泡ポリウレタン（単層）である。発泡ポリウレタンは、ポーラス（多孔質状）になっており、その表面に多数の微細な凹みまたは孔を有している。研磨パッド１０１，２１７は、基本的には消耗部材であり、基板の表面を研磨することによりすり減っていく。実際の研磨プロセスにおいては、研磨パッド１０１，２１７が所定の厚さになるか、または研磨速度が低下した時に、新しい研磨パッド１０１，２１７への張り替えを行っている。
【００２６】
図２に示すように、トップリング１は、自在継手部１０を介してトップリング駆動軸１１に接続されており、トップリング駆動軸１１は、トップリングヘッド１１０に固定されたトップリング用エアシリンダ１１１に連結されている。トップリング用エアシリンダ１１１によってトップリング駆動軸１１は上下動し、トップリング１の全体を昇降させるとともに、トップリング本体２の下端に固定されたリテーナリング３を研磨テーブル１００，２１６に押圧する。トップリング用エアシリンダ１１１は、圧縮空気源１２０に接続されており、トップリング用エアシリンダ１１１に供給される加圧空気の空気圧等の流体圧力を調整することができる。これにより、リテーナリング３で保持した基板Ｗで研磨パッド１０１，２１７を押圧する押圧力を調整することができる。
【００２７】
トップリング駆動軸１１は、キー（図示せず）を介して回転筒１１２に連結されている。回転筒１１２は、その外周部にタイミングプーリ１１３を備えている。トップリングヘッド１１０には、回転駆動部としてのトップリング用モータ１１４が固定されており、タイミングプーリ１１３は、タイミングベルト１１５を介してトップリング用モータ１１４に設けられたタイミングプーリ１１６に接続されている。従って、トップリング用モータ１１４を回転駆動することによって、タイミングプーリ１１６、タイミングベルト１１５及びタイミングプーリ１１３を介して回転筒１１２及びトップリング駆動軸１１が一体に回転し、トップリング１が回転する。トップリングヘッド１１０は、フレーム（図示せず）に固定支持されたトップリングヘッドシャフト１１７によって支持されている。
【００２８】
ＩＴＭ２２４からの出力信号は、図１に示すように、制御部４００に入力される。制御部４００は、図３に示すように、操作パネルなどのマン−マシン・インターフェイス等の入力部４０１からの入力や、各種データ処理を行うホストコンピュータ４０２からの入力に基づいて、所望形状などの目標プロフィールになるように基板を目標研磨レート（研磨量）で研磨するように研磨装置を制御する。制御部４００は、図１に示すように、搬送用ロボット２０２の動作も制御する。
【００２９】
図１に示す研磨装置において、各ロードポート２０３ａ〜２０３ｄに載置されたカセット２０４に収容された基板を搬送用ロボット２０２，２０８によって、順次ロータリトランスポート２１０に搬送し、トップリング１で保持する。そして、このトップリング１で保持した基板Ｗに対して、研磨テーブル１００による１段目の研磨と、研磨テーブル２１６による２段目の研磨を行う。そして、研磨後の基板を第１洗浄機２１４ａまたは２１４ｂ及び第２洗浄機２１２ａまたは２１２ｂで洗浄し乾燥させてカセット２０４に戻す。
【００３０】
この研磨処理に先立って、カセット２０４内の研磨前の基板（未研磨基板）を搬送用ロボット２０２でカセット２０４からＩＴＭ２２４に搬送し、このＩＴＭ２２４で未研磨基板の最上層に形成された被研磨膜である酸化膜等の膜厚を測定する。そして、膜厚が測定された未研磨基板を搬送用ロボット２０２でＩＴＭ２２４から載置台２０６に搬送する。
【００３１】
載置台２０６に搬送された未研磨基板を、搬送用ロボット２０８でロータリトランスポータ２１０に搬送し、トップリング１で保持する。そして、先ず、研磨テーブル１００を使用し、予め設定した研磨条件で基板Ｗに対する１段目の研磨を行う。つまり、図２に示すように、トップリング１で保持した基板Ｗを、研磨テーブル１００の研磨パッド１０１に所定の押圧力で押圧しつつ、研磨テーブル１００及びトップリング１を回転させ、同時に、研磨液供給ノズル１０２から研磨テーブル１００の研磨パッド１０１に研磨液Ｑを供給する。そして、例えば、酸化膜等を完全に除去することなく、酸化膜等が僅かに残った状態で、１段目の研磨を終了する。
【００３２】
次に、この１段目の研磨が終了した基板Ｗを、トップリング１で保持したまま研磨テーブル２１６の直上方まで移動させ、この研磨テーブル２１６を使用して、予め設定した研磨条件で基板Ｗに対する２段目の研磨を行う。つまり、トップリング１で保持した基板Ｗを、研磨テーブル２１６の研磨パッド２１７に所定の押圧力で押圧しつつ、研磨テーブル２１６及びトップリング１を回転させ、同時に、研磨テーブル２１６に形成した研磨液供給部を通して研磨テーブル２１６の研磨パッド２１７に研磨液を供給する。この第２の研磨では、例えばバリア膜上の酸化膜を完全に研磨し、更に、バリア膜を研磨目標まで研磨する。
【００３３】
搬送用ロボット２０８は、２段目の研磨が終了した基板（研磨済み基板）をロータリトランスポータ２１０から第１洗浄機２１４ａまたは２１４ｂ、更には第２洗浄機２１２ａまたは２１２ｂに順次搬送し、ここで基板を洗浄し乾燥させる。搬送用ロボット２０２は、第２洗浄機２１２ａまたは２１２ｂから研磨後の研磨済み基板を受け取ってＩＴＭ２２４に搬送し、このＩＴＭ２２４で研磨済み基板表面のバリア膜等の膜厚を測定する。搬送用ロボット２０２は、膜厚測定後の研磨済み基板をＩＴＭ２２４から受け取ってカセット２０４に戻す。
【００３４】
次に、図４及び図５を参照して、ロードポート２０３ｃ、ＩＴＭ２２４、載置台２０６及び第２洗浄機２１２ａ，２１２ｂの相互間における基板の搬送を行う搬送用ロボット２０２の従来の一般的な制御例について説明する。
【００３５】
先ず、搬送用ロボット２０２によって、研磨済み基板が第２洗浄機２１２ａまたは２１２ｂからＩＴＭ２２４内に搬入され、ＩＴＭ２２４内で研磨済み基板の膜厚測定を行っている時、搬送用ロボット２０２は、未研磨基板をＩＴＭ２２４から受け取って載置台２０６に搬送した後であるため、図４に実線で示すように、載置台２０６とアクセス可能な位置Ａで待機している。
【００３６】
そして、ＩＴＭ２２４が基板の膜厚測定を終了しＩＴＭ２２４から膜厚測定終了信号が出力されて制御部４００に入力されると、制御部４００は、搬送用ロボット２０２に動作開始信号を出力する。搬送用ロボット２０２は、制御部４００からの動作開始信号を受けて、先ず図４に矢印（１）で示すように、ロードポート２０３ｃとアクセス可能な位置Ｂに移動して、ロードポート２０３ｃのカセット２０４（図１参照）から未研磨基板を受け取り、しかる後、図４に矢印（２）で示すように、ＩＴＭ２２４とアクセス可能な位置Ｃに移動する。搬送用ロボット２０２は、この位置Ｃで未研磨基板をＩＴＭ２２４に引き渡し、膜厚測定が終了した研磨済み基板をＩＴＭ２２４から受け取る。
【００３７】
次に、搬送用ロボット２０２は、図４に矢印（３）で示すように、ロードポート２０３ｃのカセット２０４とアクセス可能な位置Ｂに移動し、ＩＴＭ２２４から受け取った膜厚測定が終了した研磨済み基板をロードポート２０３ｃのカセット２０４に戻す。そして、搬送用ロボット２０２は、この位置Ｂで次の動作開始信号を入力するまで待機する。
【００３８】
搬送用ロボット２０２によって、未研磨基板がロードポート２０３ｃのカセット２０４からＩＴＭ２２４内に搬入され、ＩＴＭ２２４内で未研磨基板の膜厚測定を行っている時、搬送用ロボット２０２は、膜厚測定が終了した研磨済み基板をＩＴＭ２２４から受け取ってロードポート２０３ｃのカセット２０４に搬送した後であるため、図５に実線で示すように、ロードポート２０３ｃのカセット２０４とアクセス可能な位置Ｂで待機している。
【００３９】
そして、ＩＴＭ２２４が基板の膜厚測定を終了しＩＴＭ２２４から膜厚測定終了信号が出力されて制御部４００に入力されると、制御部４００は、搬送用ロボット２０２に動作開始信号を出力する。搬送用ロボット２０２は、制御部４００からの動作開始信号を受けて、先ず図５に矢印（１）で示すように、第２洗浄機２１２ａ（または第２洗浄機２１２ｂ）とアクセス可能な位置Ｄに移動して、第２洗浄機２１２ａ（または第２洗浄機２１２ｂ）から乾燥後の研磨済み基板を受け取り、しかる後、図５に矢印（２）で示すように、ＩＴＭ２２４とアクセス可能な位置Ｃに移動する。搬送用ロボット２０２は、この位置Ｃで、乾燥後の研磨済み基板をＩＴＭ２２４に引き渡し、膜厚測定を終了した未研磨基板をＩＴＭ２２４から受け取る。
【００４０】
次に、搬送用ロボット２０２は、図５に矢印（３）で示すように、載置台２０６とアクセス可能な位置Ａに移動し、ＩＴＭ２２４から受け取った膜厚測定を終了した未研磨基板を載置台２０６に引き渡す。そして、搬送用ロボット２０２は、この位置Ａで次の動作開始信号を入力するまで待機する。
【００４１】
上記の従来の制御例を纏めると、搬送用ロボット２０２は、図６（ａ）に示すように、ＩＴＭ２２４が前の基板に対する膜厚測定を終了した後、次に基板に対する膜厚測定を開始するまでの間に、（１）膜厚未研磨基板をＩＴＭ２２４とアクセス可能な位置Ｃまで搬送する、（２）位置ＣでＩＴＭ２２４に膜厚未測定基板を引き渡す、（３）位置ＣでＩＴＭ２２４から基板を引き取る、の３つの動作を行う。
【００４２】
次に、図４及び図５を参照して、ロードポート２０３ｃ、ＩＴＭ２２４、載置台２０６及び第２洗浄機２１２ａ，２１２ｂの相互間における基板の搬送を行う搬送用ロボット２０２の本発明の制御例について説明する。
【００４３】
先ず、搬送用ロボット２０２によって、研磨済み基板が第２洗浄機２１２ａまたは２１２ｂからＩＴＭ２２４内に搬入され、ＩＴＭ２２４内で研磨済み基板の膜厚測定を行っている時、搬送用ロボット２０２は、未研磨基板をＩＴＭ２２４から受け取って載置台２０６に搬送した後であるため、図４に実線で示すように、載置台２０６とアクセス可能な位置Ａで待機している。
【００４４】
そして、ＩＴＭ２２４が基板の膜厚測定を終了する所定時間前（事前）にＩＴＭ２２４から事前終了予告信号が出力されて制御部４００に入力されると、制御部４００は、搬送用ロボット２０２に動作開始信号を出力する。搬送用ロボット２０２は、制御部４００からの動作開始信号を受けて、先ず図４に矢印（１）で示すように、ロードポート２０３ｃとアクセス可能な位置Ｂに移動して、ロードポート２０３ｃのカセット２０４（図１参照）から未研磨基板を受け取り、しかる後、図４に矢印（２）で示すように、ＩＴＭ２２４とアクセス可能な位置Ｃに移動する。
【００４５】
そして、ＩＴＭ２２４が基板の膜厚測定を終了しＩＴＭ２２４から膜厚測定終了信号が出力されて制御部４００に入力されると、搬送用ロボット２０２は、この位置Ｃで未研磨基板をＩＴＭ２２４に引き渡し、しかる後、膜厚測定が終了した研磨済み基板をＩＴＭ２２４から受け取る。次に、搬送用ロボット２０２は、図４に矢印（３）で示すように、ロードポート２０３ｃのカセット２０４とアクセス可能な位置Ｂに移動し、ＩＴＭ２２４から受け取った膜厚測定が終了した研磨済み基板をロードポート２０３ｃのカセット２０４に戻す。そして、搬送用ロボット２０２は、この位置Ｂで次の動作開始信号を入力するまで待機する。
【００４６】
搬送用ロボット２０２によって、未研磨基板がロードポート２０３ｃのカセット２０４からＩＴＭ２２４内に搬入され、ＩＴＭ２２４内で未研磨基板の膜厚測定を行っている時、搬送用ロボット２０２は、膜厚測定が終了した研磨済み基板をＩＴＭ２２４から受け取ってロードポート２０３ｃのカセット２０４に搬送した後であるため、図５に実線で示すように、ロードポート２０３ｃのカセット２０４とアクセス可能な位置Ｂで待機している。
【００４７】
そして、ＩＴＭ２２４が基板の膜厚測定を終了する所定時間前（事前）にＩＴＭ２２４から事前終了予告信号が出力されて制御部４００に入力されると、制御部４００は、搬送用ロボット２０２に動作開始信号を出力する。搬送用ロボット２０２は、制御部４００からの動作開始信号を受けて、先ず図５に矢印（１）で示すように、第２洗浄機２１２ａ（または第２洗浄機２１２ｂ）とアクセス可能な位置Ｄに移動して、第２洗浄機２１２ａ（または第２洗浄機２１２ｂ）から乾燥後の研磨済み基板を受け取り、しかる後、図５に矢印（２）で示すように、ＩＴＭ２２４とアクセス可能な位置Ｃに移動する。
【００４８】
そして、ＩＴＭ２２４が基板の膜厚測定を終了しＩＴＭ２２４から膜厚測定終了信号が出力されて制御部４００に入力されると、搬送用ロボット２０２は、この位置Ｃで、乾燥後の研磨済み基板をＩＴＭ２２４に引き渡し、膜厚測定を終了した未研磨基板をＩＴＭ２２４から受け取る。次に、搬送用ロボット２０２は、図５に矢印（３）で示すように、載置台２０６とアクセス可能な位置Ａに移動し、ＩＴＭ２２４から受け取った膜厚測定を終了した未研磨基板を載置台２０６に引き渡す。そして、搬送用ロボット２０２は、この位置Ａで次の動作開始信号を入力するまで待機する。
【００４９】
上記の本発明の制御例を纏めると、搬送用ロボット２０２は、図６（ｂ）に示すように、（１）膜厚未研磨基板をＩＴＭ２２４とアクセス可能な位置Ｃまで搬送する動作をＩＴＭ２２４が前の基板に対する膜厚測定を終了する前に行う。このため、ＩＴＭ２２４が前の基板に対する膜厚測定を終了した後、次に基板に対する膜厚測定を開始するまでの間に、搬送用ロボット２０２は、（２）位置ＣでＩＴＭ２２４に膜厚未測定基板を引き渡す、（３）位置ＣでＩＴＭ２２４から基板を引き取る、の２つの動作を行う。つまり、図６（ａ）に示す従来の制御例と比較すると、（１）の動作の分だけスループットを向上させることができる。
【００５０】
この例では、ＩＴＭ２２４が内部に搬入された基板の膜厚測定を行う測定ポイント数の総数（測定ポイント総数）に対して、残り測定ポイント数を指定することで、ＩＴＭ２２４が事前終了予告信号を制御部４００に出力するタイミングを決定するようにしている。例えば、ＩＴＭ２２４内に搬入された１枚の基板に対して１０箇所の測定ポイントが設定されている、測定ポイント総数が１０の場合に、残り測定ポイント数を５に指定する。この場合、ＩＴＭ２２４が内部に搬入された基板の５つの測定ポイントで基板の膜厚を測定し、まだ測定していない未測定ポイント数が５に達した時点で、つまり５番目の測定ポイントの膜厚測定が終了した時点で、ＩＴＭ２２４から事前終了予告信号が出力されて制御部４００に入力される。
【００５１】
ここで、１枚の基板の膜厚測定ポイント総数が１０に設定された基板に対して、残りの測定ポイント数を５に指定した時、ＩＴＭ２２４から膜厚測定終了の５秒前に事前終了予告信号が出力されて制御部４００に入力され、搬送用ロボット２０２が基板搬送動作を開始すると仮定する。この場合、タクトタイムが基板２枚分の実測値で平均１７０．５秒であったとすると、５秒の搬送時間が４回分（２枚の未研磨基板の膜厚測定と２枚の研磨済み基板の膜厚測定）が短縮される。
【００５２】
従って、この場合の研磨装置のスループットは、
｛３６００／（１７０．５−５×４）｝×２＝４７．８（枚／ｈ）
となる。
【００５３】
これに対して、従来の制御例、つまり膜厚測定が終了した時点でＩＴＭ２２４から膜厚測定終了信号が出力されて制御部４００に入力され、搬送用ロボット２０２が基板搬送動作を開始する場合に、タクトタイムが基板２枚分の実測値で平均１７０．５秒であったとすると、この場合の研磨装置のスループットは、
｛３６００／１７０．５｝×２＝４２．２（枚／ｈ）
となる。
【００５４】
このように、ＩＴＭ２２４から膜厚測定終了の、例えば５秒前に事前終了予告信号が出力されて制御部４００に入力され、搬送用ロボット２０２が基板搬送動作を開始するようにすることで、研磨装置のスループットを５．６（＝４７．８−４２．２）（枚／ｈ）だけ向上させることができる。
【００５５】
この例では、未測定の測定ポイント数が予め指定した測定ポイント数に達した時点でＩＴＭ２２４から事前終了予告信号を出力するようにすることで、ＩＴＭ２２４から事前終了予告信号を出力するタイミングを任意に指定することができる。これにより、ＩＴＭ２２４による膜厚測定時間が膜厚測定条件（レシピ）によって変動することにも柔軟に対応させ、その膜厚測定条件での最適なタイミングでＩＴＭ２２４から事前終了予告信号を出力することができる。
【００５６】
また、ＩＴＭ２２４が事前終了予告信号を出力するタイミングを任意に変更可能にするようにしても良く、これにより、基板搬送方法を変更した場合でも、最適なスループットが得られるようにすることができる。つまり、ＩＴＭ２２４が事前終了予告信号を出力するタイミングを決定した後に、研磨装置側で基板の研磨時間または洗浄時間を変更すれば、搬送用ロボット２０２の動きが変わるため、ＩＴＭ２２４が事前終了予告信号を出力するタイミングが最適ではなくなる。
【００５７】
つまり、このタイミングが早すぎれば、図７に示すように、ＩＴＭ２２４で膜厚測定を終了するまでの待ち時間αが発生してしまい、タイミングが遅すぎれば、前述の図６（ａ）に示す「従来の制御方法」と同じになる。このため、ＩＴＭ２２４が事前終了予告信号を出力するタイミングを任意に変更可能であれば、搬送方法の変更にも柔軟に対応できる。
【００５８】
以下、研磨装置で各部の動作時間をモニタリングして、ＩＴＭ２２４が事前終了予告信号を出力するタイミングを決定する方法について説明する。
【００５９】
図８に示すように、ＩＴＭ２２４が実際に基板の膜厚測定に要した膜厚測定時間をＴｉ１，Ｔｉ２…、搬送用ロボット２０２が実際にＩＴＭ２２４から膜厚測定終了信号または事前終了予告信号を受けてから基板をＩＴＭ２２４に受け渡すまでのロボット搬送時間をＴＲ１，ＴＲ２…とする。
【００６０】
先ず、ＩＴＭ２２４が事前終了予告信号を最初に出力するタイミングを決定する時には、ＩＴＭ２２４から事前終了予告信号を出力することなく、ｎ枚の基板に対する膜厚測定を行った後、平均膜厚測定時間Ｔｉ（ＡＶＥ）と平均ロボット搬送時間ＴＲ（ＡＶＥ）を下記の式で求める。
Ｔｉ（ＡＶＥ）＝（Ｔｉ１＋Ｔｉ２＋…Ｔｉｎ）／ｎ
ＴＲ（ＡＶＥ）＝（ＴＲ１＋ＴＲ２＋…ＴＲｎ）／ｎ
【００６１】
そして、Ｔｉ（AVE）＞ＴＲ（AVE）の場合は、ＩＴＭ２２４で基板の膜厚測定を開始した後から〔Ｔｉ（AVE）−ＴＲ（AVE）〕秒後に、ＩＴＭ２２４が事前終了予告信号を出力するようにする。一方、Ｔｉ（AVE）≦ＴＲ（AVE）の場合は、ＩＴＭ２２４で基板の膜厚測定を開始するのと同時に、ＩＴＭ２２４が事前終了予告信号を出力するようにする。
【００６２】
前述のようにして、ＩＴＭ２２４が事前終了予告信号を最初に出力するタイミングを決定した後も、膜厚測定時間及びロボット搬送時間をモニタリングし続け、ｎ枚の基板に対する膜厚測定が終了する毎に膜厚測定時間及びロボット搬送時間の平均値を求め、その時の最適なＩＴＭ２２４が事前終了予告信号を出力するタイミングを決定する。このｎ値は、研磨装置のホストコンピュータ４０２で任意に決定され、ｎ枚の基板に対する膜厚測定が終了する毎に、ＩＴＭ２２４から事前終了予告信号を出力し続ける。
【００６３】
これによって、ＩＴＭ２２４が事前終了予告信号を出力するタイミングが任意に変更可能となる。
なお、ｎ枚の基板に対する膜厚測定が終了する毎に、ＩＴＭ２２４から事前終了予告信号を出力し続ける以外に、１枚の基板に対する膜厚測定が終了する毎に、ｎ枚前までの基板に対する膜厚測定時間及びロボット測定時間の平均値を求めて、ＩＴＭ２２４から事前終了予告信号を出力するようにしてもよい。
【００６４】
例えば、ＣｕプロセスやＷプロセス等のプロセスの種類によって、ＩＴＭの膜厚測定時間が決まる。通常、半導体ウェーハ等の基板を研磨する時は、処理する基板１枚１枚が異なるプロセスである場合は殆どなく、ロット単位等、ある程度の枚数の基板を同じプロセスで連続して研磨する。
【００６５】
従って、前述のように、より以前に処理された基板の膜厚測定時間をモニタリングすることで、プロセスが変わったかどうかを知ることができ、また膜厚測定時間の変化に応じて、ＩＴＭから事前終了予告出力を出力するタイミングを自動で調整することができる。
【００６６】
特に、ｎ枚の基板毎に更新を行うことで、ＩＴＭから事前終了予告出力を出力するタイミングを最適に絞り込むことができ、しかも、例えばレシピが変更されて、研磨時間や洗浄時間等が変化した場合にも、ＩＴＭから事前終了予告出力を出力するタイミングを最適に設定し直すことができる。
【００６７】
以上により、ＩＴＭ２２４及び搬送用ロボット２０２の待機時間を削減させ、基板搬送全体のスループットを向上させることができる。
【００６８】
これまで本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことはいうまでもない。
【符号の説明】
【００６９】
１  トップリング
１００，２１６  研磨テーブル
１０１  研磨パッド
２００  走行レール
２０２，２０８  搬送用ロボット
２０３ａ〜２０３ｄ  ロードポート
２０４  カセット
２０６  載置台
２１０  ロータリトランスポータ
２１２ａ，２１２ｂ  第２洗浄機
２１４ａ，２１４ｂ  第１洗浄機
２２４  ＩＴＭ（膜厚測定器）
４００  制御部
４０２  ホストコンピュータ
【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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【図７】
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【図８】
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