(57)【要約】      （修正有）【課題】メンブレンの膨らみ状態に応じた制御を行う研磨装置および研磨方法を提供する。【解決手段】圧力室を備えたメンブレンに研磨対象となるウエハＷを装着して、研磨パッド４ａに前記ウエハＷの研磨面を当接させて研磨する研磨手段２と、前記メンブレンの圧力室の膨らみ状態をモニタするモニタ手段と、前記モニタ手段によるモニタ結果に応じて前記研磨手段２による前記ウエハＷの研磨処理を制御する制御手段としての制御装置１３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】
圧力室を備えたメンブレンに研磨対象となるウエハを装着して研磨パッドに前記ウエハの研磨面を当接させて研磨する研磨手段と、
前記メンブレンの圧力室の膨らみ状態をモニタするモニタ手段と、
前記モニタ手段によるモニタ結果に応じて前記研磨手段による前記ウエハの研磨処理を制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする研磨装置。
【請求項２】
請求項１に記載の研磨装置において、
前記モニタ手段は、前記圧力室の高さ方向の距離を検出する手段により前記メンブレンの圧力室の膨らみ状態を検出することを特徴とする研磨装置。
【請求項３】
請求項１に記載の研磨装置において、
前記モニタ手段は、前記圧力室の任意の複数の点の間の距離を検出する手段により前記メンブレンの圧力室の膨らみ状態を検出することを特徴とする研磨装置。
【請求項４】
圧力室を備えたメンブレンに研磨対象となるウエハを装着して研磨パッドに前記ウエハの研磨面を当接させて研磨する研磨手段と、
前記圧力室に加圧流体を供給して内部の圧力を制御する加圧手段と、
前記圧力室の形状を正常な膨らみ状態となるように応力を与える応力付与手段と、
前記研磨手段による研磨処理中の実行中に、前記加圧手段および前記応力付与手段により前記圧力室の膨らみ状態を制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする研磨装置。
【請求項５】
研磨対象となるウエハの研磨処理を行う研磨方法であって、
請求項１から３のいずれかに記載の研磨装置を用いて前記モニタ手段により前記メンブレンの加圧室の膨らみ状態をモニタしながら研磨を行うことを特徴とする研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、研磨装置および研磨方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の構造は微細化が進み、その製造工程においては横方向の精度だけでなく、縦方向の精度を高めるための制御性の要求がある。一方で、微細化を実現させるためにプロセスフローが複雑化して半導体ウエハ表面の段差が拡大する傾向にある。また、縦方向の素子密度を向上させるために、積層する膜の数も増加しつつある。
【０００３】
このことにより、半導体装置の製造工程では、半導体ウエハ面内での平坦性の要求度が非常に高くなっている。半導体装置の製造工程の一つである研磨工程では、平坦性を確保するために化学的機械的研磨（ＣＭＰ：chemical mechanical polishing）法による研磨を採用している。しかし、ＣＭＰ法による研磨技術においても、平坦性の要求レベルに対して装置を構成する各種部材の状態による影響が許容できなくなりつつある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１２３２３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本実施形態では、化学的機械的研磨法による研磨において、研磨対象の平坦性の低下を抑制できる研磨装置および研磨方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本実施形態の研磨装置は、圧力室を備えたメンブレンに研磨対象となるウエハを装着して研磨パッドに前記ウエハの研磨面を当接させて研磨する研磨手段と、前記メンブレンの圧力室の膨らみ状態をモニタするモニタ手段と、前記モニタ手段によるモニタ結果に応じて前記研磨手段による前記ウエハの研磨処理を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１実施形態における研磨装置の概略的な構成図
【図２】研磨ヘッドの模式的な縦断側面図
【図３】全体構成の概略的な平面図
【図４】ＣＭＰ研磨処理による半導体装置の研磨の状態を示す断面図
【図５】メンブレンモニタ処理の作用説明図
【図６】研磨処理の基本的な制御の流れを示す図
【図７】メンブレンモニタ処理の流れを示す図
【図８】第２実施形態におけるメンブレンモニタ処理の流れを示す図
【図９】第３実施形態を示すメンブレンモニタの構成の説明図
【図１０】第４実施形態を示すメンブレンモニタの構成の説明図
【図１１】第５実施形態を示すメンブレンを伸張させる構成の説明図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、複数の実施形態について、図面を参照して説明する。尚、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは必ずしも一致しない。また、上下左右の方向についても、後述する半導体基板における回路形成面側を上とした場合の相対的な方向を示し、必ずしも重力加速度方向を基準としたものとは一致しない。
【０００９】
（第１実施形態）
図１〜図７は第１実施形態を示す。図３はＣＭＰ研磨装置１の一般的な構成を示すものである。ＣＭＰ研磨装置１は、例えば２つの研磨部２と、それぞれの研磨部２から搬送された半導体ウエハＷを洗浄する２つの洗浄部３とを有している。研磨手段としての研磨部２は、ターンテーブル４、ポリッシングユニット５、研磨液供給ノズル６およびドレッシング装置７を有する。ターンテーブル４は、下方に設けたモータにより回転駆動される。ポリッシングユニット５は、研磨対象となる半導体ウエハＷが装着され、ターンテーブル４上で研磨動作を行う。また、研磨液供給ノズル６は、ターンテーブル４上に研磨液を滴下することにより供給する。ドレッシング装置７は、ターンテーブル４の研磨パッド４ａ（図１参照）をドレッシングする。
【００１０】
洗浄部３は、ウエハ搬送ロボット８、両面ロール洗浄機９、反転機１０およびペンシルスポンジ形洗浄機１１を備えている。ウエハ搬送ロボット８は、ポリッシングユニット５から半導体ウエハＷを受け取り、両面ロール洗浄機９に搬送する。また、ウエハ搬送ロボット８は、両面ロール洗浄機９で水等により両面が洗浄された半導体ウエハＷを反転機１０に搬送する。ウエハ搬送ロボット８は、反転機１０により反転された半導体ウエハＷをペンシルスポンジ形洗浄機１１で洗浄・乾燥を行わせた後、ウエハカセット１２に収容する。
【００１１】
図１はＣＭＰ研磨装置１の研磨部２の概略構成を模式的に示している。研磨部２は制御装置１３により駆動制御される。制御手段としての制御装置１３は、ＣＰＵを主体として入出力インターフェース、記憶部などを含んだ構成で、後述する研磨プログラムによって研磨部２の各部を駆動制御する。
【００１２】
研磨部２のターンテーブル４は、上面部に研磨パッド４ａが設けられ、中央部下方に回転軸４ｂを介してモータにより回転駆動される。ポリッシングユニット５は、研磨部２に設けられたアームなどによりターンテーブル４上で移動可能に設けられた研磨ヘッド１４を備えている。研磨ヘッド１４は、下面に半導体ウエハＷが装着された状態で回転駆動されターンテーブル４上で研磨処理が行われる。研磨ヘッド１４には、上方に設けられた回転軸１４ａがモータなどを備えた駆動機構１５に連結され、制御装置１３により回転駆動制御される。
【００１３】
また、研磨ヘッド１４には、ウエハ装着部分に半導体ウエハＷの研磨状態を検出するためのモニタ手段としての検出部１６が設けられる。検出部１６は、一箇所に設けることができるし、圧力室２２ｄの周方向に沿って複数箇所に設けることもできる。制御装置１３は、検出部１６の検出信号に応じて研磨ヘッド１４の制御を行う。研磨ヘッド１４の下面部には半導体ウエハＷの研磨時に半導体ウエハＷの装着状態を調整する構成が設けられ、ここには空気を供給して調整する給気機構１７が連結されている。ターンテーブル４の上面に研磨液を滴下する研磨液供給ノズル６は、研磨液供給機構１８から研磨液が供給される。
【００１４】
図２は研磨ヘッド１４の縦断面を模式的に示している。研磨ヘッド１４は、円盤状で下面に凹部を有する研磨ヘッド本体１９とその下面外周部に配置されるリテーナリング２０を備えている。研磨ヘッド本体１９の凹部内には半導体ウエハＷを保持した状態で上下動可能なチャッキングプレート２１が収容されている。チャッキングプレート２１の下面部には、半導体ウエハＷと接する部分にメンブレン２２が設けられている。
【００１５】
メンブレン２２は、チャッキングプレート２１の下面部に取り付けられる複数の周壁部を有し、これにより、チャッキングプレート２１との間に４つの圧力室２２ａ〜２２ｄを備えている。圧力室２２ａ〜２２ｄは、チャッキングプレート２１の下面の中心部から同心状に形成されている。中央部に円形状をなす圧力室２２ａが設けられ、その外周部に円環状の圧力室２２ｂ、２２ｃ、２２ｄとして隣接して配置されている。各圧力室２２ａ〜２２ｄにはそれぞれに対して、独立して加圧流体として例えば空気が供給可能に給気管２３ａ〜２３ｄが設けられている。給気機構１８は、制御装置１３からの給気信号に応じて給気管２３ａ〜２３ｄを介して圧力室２２ａ〜２２ｄに給気を行なってそれぞれの圧力を調整する。
【００１６】
最外周に位置する圧力室２２ｄの内部には、メンブレン２２に接するように装着される半導体ウエハＷの高さを検出するための検出部１６が設けられている。検出部１６は、検出用導体１６ａ、検出コイル１６ｂおよび検出回路１６ｃから構成され、検出コイル１６ｂにより検出された信号は検出回路１６ｃにより増幅された検出信号として制御装置１３に出力する。検出用導体１６ａは、圧力室２２ｄの内底部に配置され、圧力室２２ｄ内部が給気による加圧で正常に膨らんでいるか否かが検出可能に設けられている。検出コイル１６ｂは、検出用導体１６ａと対向するようにチャッキングプレート２１側に設けられている。圧力室２２ｄが正常に膨らんでいない状態では、半導体ウエハＷが正常な高さに保持されず、研磨状態が不均一になる。
【００１７】
検出部１６は、検出回路１６ｃ側から検出コイル１６ｂに検出用の信号を通電すると、検出用導体１６ａとの間の距離に応じて流れる渦電流により誘導を受けて距離に応じた信号を検出することができる。検出回路１６ｃにおいてこれを検出して検出信号として制御装置１３に出力する。これにより、制御装置１３において、圧力室２２ｄの内底面に配置された検出用導体１６ａの位置を検出して圧力室２２ｄの加圧状態すなわち膨らみ状態を判断することができる。これによって、研磨処理中に、圧力室２２ｄにより半導体ウエハＷが適切な高さに保持され、研磨パッド４ａ側に適切な圧力で接触する状態であるか否かを判断することができる。
【００１８】
次に、図４〜図７も参照して上記構成の作用について説明する。
図４は研磨対象となる半導体ウエハＷの一部の断面を模式的に示したものである。図４（ａ）は、研磨前の状態を示し、シリコン基板などの半導体基板３１の上面に図示しない拡散領域や各種膜の形成により素子が作り込まれ、その上面に絶縁膜３２が形成されている。絶縁膜３２には、配線用の溝部３２ａが所定深さで形成されている。この溝部３２ａ内および絶縁膜３２の上面にバリアメタル膜３３および銅などの配線用のメタル膜３４が形成されている。
【００１９】
図４（ｂ）は、上記のような状態に形成されたメタル膜３４およびバリアメタル膜３３のうち、溝部３２ａを除いた絶縁膜３２上の部分をＣＭＰ研磨装置１により研磨した状態を示している。溝部３２ａ内には、バリアメタル膜３３を介してメタル膜３４が埋め込み形成された状態である。
【００２０】
半導体ウエハＷの面内全域に渡って上記した図４（ｂ）に示すように研磨される状態が適切な研磨処理であるのに対して、半導体ウエハＷが装着されるメンブレン２２の各圧力室２２ａ〜２２ｄの膨らみ状態が不均衡になると、図４（ｃ）あるいは（ｄ）に示すような研磨状態の部分が発生する。この場合、圧力室２２ａ〜２２ｄのうち、隣接する部分に他の圧力室が存在しない圧力室２２ｄにおいては、特に膨らみ状態の変動が発生する可能性が高い。圧力室２２ｄに給気管２３ｄから給気した場合に、圧力室２２ｄへの給気による圧力状態では条件を満たしている場合でも、メンブレン２２の状態によっては膨らみが不十分となったり、過剰となったりすることがある。
【００２１】
図４（ｃ）の状態は、半導体ウエハＷの圧力室２２ｄの直下に位置する部分で、圧力室２２ｄの膨らみが不十分な場合に対応している。圧力室２２ｄの膨らみが不十分で、半導体ウエハＷの高さが他の部分に比べて高くなっていて、研磨パッド４ａに対する接触状態が不足している。この結果、研磨量が不足したために絶縁膜３２上にもバリアメタル膜３３およびメタル膜３４が残った状態となっている。
【００２２】
また、図４（ｄ）の状態は、半導体ウエハＷの圧力室２２ｄの直下に位置する部分で、圧力室２２ｄの膨らみが過剰な場合に対応している。圧力室２２ｄの膨らみが過剰で、半導体ウエハＷの高さが他の部分に比べて低い位置となり、研磨パッド４ａに対する接触状態が過剰となっている。この結果、研磨量が過剰となり絶縁膜３２も研磨されて、溝部３２ａが浅くなり、埋め込み配線の膜厚が不足している状態を示している。
【００２３】
図５（ａ）、（ｂ）は、メンブレン２２の圧力室２２ａ〜２２ｄの膨らみ状態が良好な状態（ａ）と、膨らみが不足してチャッキングプレート２１が下がっている状態（ｂ）を示している。この場合、検出部１６は、検出コイル１６ｂにより検出導体１６ａに発生する渦電流から検出されるコイル電流から検出導体１６ａと検出コイル１６ｂとの間の距離を検出することができる。図５（ｂ）のように検出導体１６ａが検出コイル１６ｂに近接した位置に来ると、検出電流が増えるので近接していることを検出することができる。この検出電流を検出回路１６ｃにより増幅して検出信号とし、制御装置１３に送信する。
【００２４】
制御装置１３は、検出回路１６ｃからの検出信号によって研磨時のメンブレン２２からチャッキングプレート２１までの高さを検知することができ、これによって研磨処理の制御を行うことができる。
【００２５】
図６は制御装置１３による研磨処理の制御の一般的な流れを示す概略的な図である。ＣＭＰ研磨装置１による研磨処理のうち、実際に半導体ウエハＷを研磨ヘッド１４に装着して研磨を実施する。このとき、制御装置１３は、研磨処理Ａ１において、あらかじめ設定された研磨プログラムによって研磨処理を実行する。制御装置１３は、ターンテーブル４の回転制御、駆動機構１５からの研磨ヘッド１４によるウエハ回転制御、研磨液供給機構１８からの供給ノズル６による研磨液供給制御、給気機構１７からの圧力室２２ａ〜２２ｄへの給気制御などを実施する。また、制御装置１３は、研磨処理を実施しながら研磨量をモニタ処理する（Ａ２）。研磨量のモニタ処理は、研磨ヘッド１４の回転制御におけるトルク変動などを検出して行う一般的なモニタ処理である。このような研磨量のモニタ処理により検出された研磨量が所定の研磨量に達していない場合には（Ａ３でＮＯ）再び研磨制御、研磨量のモニタ処理を繰り返し（Ａ１、Ａ２）実施する。この後、研磨量が所定の研磨量に達した場合には、研磨終了と判定して（Ａ３でＹＥＳ）研磨処理終了の処置を行なって研磨処理を終了する。
【００２６】
上記のようにして通常の研磨処理を実行している状態で、制御装置１３は、図７に示すメンブレンモニタ処理を適宜のタイミングで繰り返し実行している。メンブレンモニタ処理（Ｂ１）では、制御装置１３は、前述した検出部１６によりメンブレン２２の最外周の圧力室２２ｄにおけるチャッキングプレート２１との間の高さを検出した検出信号に基いてモニタをする。
【００２７】
このモニタ処理では、制御装置１３は、メンブレン２２の高さが正常範囲にあるか否かを判断していて、「ＹＥＳ」の場合にはモニタ処理を終了し、そのまま研磨処理を継続する。また、制御装置１３は、メンブレン２２の高さが正常範囲にない場合には（Ｂ２で「ＮＯ」と判断）、研磨処理を停止するように制御し（Ｂ３）、研磨処理を終了する。このメンブレンモニタ処理は、研磨処理を実施している間に繰り返し実行され、その都度研磨処理を継続するか停止させるかを判断している。
【００２８】
このような第１実施形態によれば、メンブレンモニタ処理プログラムを実行することで、研磨処理中の研磨ヘッド１４の最外周の圧力室２２ｄの膨らみ状態を検出部１６により正常範囲に位置しているか否かを判断することができる。これにより、メンブレンモニタ処理の結果、検出部１６による検出結果が正常範囲にない場合に、研磨処理を停止させることができる。そして、研磨処理停止後に、メンブレン２２の膨らみ状態を調整し、研磨処理を再開させることもできる。したがって、メンブレンモニタ処理の結果が正常範囲に無い場合に、そのまま研磨処理を継続することにより修復不能な半導体ウエハＷの不具合が発生することを未然に防止することができる。
【００２９】
（第２実施形態）
図８は、第２実施形態を示すもので、第１実施形態と異なるところは、メンブレンモニタ処理プログラムである。すなわち、第１実施形態においては、メンブレンモニタ処理の結果が正常範囲に無いときに、制御装置１３により、研磨処理を停止する制御を行うようにした（Ｂ３）。これに対して、第２実施形態では、研磨処理を停止しないで、メンブレン２２の膨らみ状態を改善するように制御を行うようにしている（Ｂ４）。
【００３０】
メンブレン２２の制御としては、例えば、圧力室２２ｄの膨らみ方が少なく、検出部１６による検出距離が小さいために正常範囲に入らない場合には、制御装置１３により、給気機構１７から圧力室２２ｄに圧力を高めて膨らみを増すように給気制御する。あるいは、検出部１６による検出距離が大きいために正常範囲に入らない場合には、制御装置１３により、給気機構１７から圧力室２２ｄに圧力を下げて膨らみを減じるように給気制御する。
【００３１】
このように、メンブレンモニタの結果が正常範囲に入っていない場合に、制御装置１３により、給気機構１７を使って圧力室２２ｄ（あるいは他の圧力室２２ａ〜２２ｃ）に対して圧力の調整処理を行うことで正常範囲に入るように制御を行う。正常範囲に入る状態に変化した場合には、制御装置１３は、そのまま研磨処理を継続させることができる。
【００３２】
一方、このようなメンブレン制御の処理（Ｂ４）を実行した上で、さらに正常範囲に入らない場合には、第１実施形態と同様に、制御装置１３により研磨処理を停止させることもできる。この場合、メンブレン制御の処理は１回だけ行うようにしても良いし、所定回数実行した後に正常範囲に入らない場合に研磨処理を停止させるようにしても良い。
【００３３】
また、圧力室２２ｄへの給気機構１７からの給気による加圧の制御においては、制御装置１３により、一旦規定の圧力よりも高い圧力で加圧して膨らみ状態を確保した上で規定の圧力に戻すといったメンブレン制御の処理を行うことができる。これにより、膨らみの度合いが不足していることが検出された場合に、強制的に圧力室２２ｄを膨らませるように制御することができ、研磨処理の実行中に正常な状態に復帰させる可能性を高めることができる。
【００３４】
（第３実施形態）
図９は、第３実施形態を示すものである。第１実施形態あるいは第２実施形態と異なるところは、検出部１６に代えて、検出部２４を設けたところである。検出部２４は、ピエゾ素子からなるセンサ２４ａと検出信号の処理を行う検出回路２４ｂを備える。センサ２４ａは、圧力室２２ｄの内底部に配置され、メンブレン２２の膨らみ状態に応じた信号を出力する。たとえば、センサ２４ａは、ピエゾ素子を利用した圧電フィルムなどをシート状あるいはメッシュ状に形成して圧力室２２ｄ内の底部に装着する。
【００３５】
これにより、圧力室２２ｄのメンブレン２２が膨らんだ状態では、センサ２４ａを構成するピエゾ素子は延びた状態となり、膨らみ状態が不足する状態ではセンサ２４ａが屈曲変位した状態となる。このため、センサ２４ａは、電気信号が与えられたときに屈曲変位の度合いに応じて異なる信号を出力することができる。したがって、制御装置１３は検出部２４からの検出信号によってメンブレンモニタを行うことができる。制御装置１３による研磨処理およびメンブレンモニタ処理は前述同様にして実施される。
【００３６】
このような第３実施形態によっても第１実施形態あるいは第２実施形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。また、センサ２４ａは、ピエゾ素子を利用したものに限らず、例えば、ストレインゲージなどの歪センサを利用することもできる。圧力室２２ｄの膨らみ度合いが不足していると歪センサが屈曲変位した状態となって正常に膨らんでいる場合に比べて異なるセンサ信号を検出することができる。これによって、同様の作用効果を得ることができる。
【００３７】
（第４実施形態）
図１０は、第４実施形態を示すものである。第１実施形態あるいは第２実施形態と異なるところは、検出部１６に代えて、検出部２５を設けたところである。検出部２５は、接点部材２５ａ、２５ｂおよび検出回路２５ｃを備える。この実施形態では、最外周の圧力室２２ｄが正常に膨らんだ状態では、圧力室２２ｄの外周端面部がリテーナリング２０と一定距離を存した状態になることを利用している。
【００３８】
すなわち、圧力室２２ｄの最外周面部にメンブレン２２の膨らみ形状に沿うように変形可能な接点部材２５ａを設け、チャッキングプレート２１の外周部から圧力室２２ｄの外周端面部で接点部材２５ａと対向するように接点部材２５ｂを設ける。チャッキングプレート２１側に設ける接点部材２５ｂは、剛性を有する部材に設けられ、圧力室２２ｄが正常な膨らみ状態にあるときに接点部材２５ａが接触状態となるように対向する位置に配置されている。接点部材２５ａ、２５ｂには、それぞれ下端部側に接点が設けられ、対向状態で接触すると電気的に導通するように設けられる。これら接点部材２５ａ、２５ｂのそれぞれは、検出回路２５ｃに接続され、両者が接触した状態を電気的に検出する。
【００３９】
上記構成を採用することにより、メンブレンモニタ処理では、検出部２５の接点部材２５ａと２５ｂとが接触状態になっているか否かを判断することにより、圧力室２２ｄが正常に膨らんだ状態にあるか否かを検出することができる。したがって、第１実施形態あるいは第２実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００４０】
第２実施形態においては、圧力室２２ｄの膨らみ状態を横方向の距離を検出部２５により検出してメンブレンモニタ処理を行うようにしたが、横方向の距離の検出を行う構成として、第１実施形態における検出部１６の構成や、静電容量型のセンサを設ける構成、あるいはその他の距離を検出するセンサを設けることができる。
【００４１】
また、検出部２５は、圧力室２２ｄの膨らみ状態を検出するのに適した部位に設ける際に、１箇所でも良いし、複数箇所に設けてすべての部位で膨らみ状態を検出する構成としても良い。
さらに、第１実施形態、第２実施形態あるいは第３実施形態の構成と組み合わせた構成とすることもできる。
【００４２】
（第５実施形態）
図１１は、第５実施形態を示すものである。第１実施形態と異なるところは、検出部１６に代えて、駆動部２６を設けたところである。応力付与手段としての駆動部２６は、例えば圧力室２２ｄの内底面のメンブレン２２に沿うように設けるアクチュエータ２６ａと、このアクチュエータ２６ａを駆動する駆動回路２６ｂを有する構成である。アクチュエータ２６ａは、例えばピエゾ素子などからなる圧電フィルムなどのシート状のもので、メンブレン２２の形状に対応して屈曲状態にある場合でも、駆動回路２６ｂにより駆動制御することで伸張状態に変形させることができる。
【００４３】
これによって、加圧手段としての給気機構１７による加圧室２２ｄへの給気で加圧して十分に膨らみが得られていない場合でも、制御装置１３から駆動回路２６ｂによりアクチュエータ２６ａを駆動制御して伸張状態に変形させることができる。この結果、加圧室２２ｄのメンブレン２２が正常な膨らみ状態と同等の伸張状態になることで、全体としての膨らみ状態を正常な状態に移行させることができる。
【００４４】
制御装置１３により、研磨処理の制御を行う際に、同時に駆動部２６を駆動制御して圧力室２２ｄの膨らみ状態を正常に保つことができるようにすることができるので、給気機構１７からの給気で圧力室２２ｄを正常な膨らみ状態に保持させることができる。
【００４５】
なお、この実施形態では、メンブレンモニタ処理を行わない例を示したが、メンブレンモニタを行う構成として、第１実施形態から第４実施形態で示した検出部１６、２４、２５などを設ける構成としてメンブレンモニタ処理を行いながら研磨処理を実施することもできる。
【００４６】
（他の実施形態）
上記実施形態で説明したもの以外に次のような変形をすることができる。
上記各実施形態は、単独の構成でも実施できるし、複数の実施形態を複合的に構成した場合でも実施することができる。
【００４７】
半導体ウエハ以外のウエハを研磨することもできる。
加圧手段としての給気機構１７から、加圧流体として空気を供給するようにしているが、加圧室２２ａ〜２２ｄを膨らますための加圧流体は、空気以外の気体を用いても良いし、液体などを用いることもできる。
【００４８】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４９】
図面中、１はＣＭＰ研磨装置、２は研磨部（研磨手段）、４はターンテーブル、４ａは研磨パッド、１３は制御装置、１４は研磨ヘッド、１６、２４、２５は検出部（モニタ手段）、１６ａは検出用導体、１６ｂは検出コイル、１６ｃは検出回路、１７は給気機構（加圧手段）、１８は研磨液供給機構、１９は研磨ヘッド本体、２０はリテーナリング、２１はチャッキングプレート、２２はメンブレン、２２ａ〜２２ｄは圧力室、２３ａ〜２３ｄは給気管、２６は駆動部（応力付与手段）、２６ａはアクチュエータ、２６ｂは駆動回路、Ｗは半導体ウエハを示す。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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