(57)【要約】【課題】目標とする研磨部材のプロファイルを実現することができる研磨部材のプロファイル調整方法を提供する。【解決手段】本方法は、ドレッサ５の揺動方向に沿って研磨部材１０上に予め設定された複数の揺動区間Ｚ１〜Ｚ５のそれぞれにおいて研磨部材１０の表面高さを測定し、表面高さの測定値から得られた現在のプロファイルと、研磨部材１０の目標プロファイルとの差分を計算し、その差分がなくなるように複数の揺動区間Ｚ１〜Ｚ５でのドレッサ５の移動速度を補正する。【選択図】図５
2014161944.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の研磨装置に使用される研磨部材のプロファイルを調整する方法であって、
ドレッサを前記研磨部材上で揺動させて該研磨部材をドレッシングし、
前記ドレッサの揺動方向に沿って前記研磨部材上に予め設定された複数の揺動区間のそれぞれにおいて前記研磨部材の表面高さを測定し、
前記表面高さの測定値から得られた現在のプロファイルと、前記研磨部材の目標プロファイルとの差分を計算し、
前記差分がなくなるように前記複数の揺動区間での前記ドレッサの移動速度を補正することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記現在のプロファイルと前記目標プロファイルとの差分を計算する工程は、
前記表面高さの測定値から前記研磨部材のカットレートを前記複数の揺動区間について算出し、
前記算出されたカットレートと、前記複数の揺動区間についてそれぞれ予め設定された目標カットレートとの差分を計算する工程であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ドレッサの移動速度を補正する工程は、前記算出されたカットレートと前記目標カットレートとの差分に従って、前記複数の揺動区間での前記研磨部材上の前記ドレッサの移動速度を補正する工程であることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記算出されたカットレートと前記目標カットレートとの差分を計算する工程は、前記目標カットレートに対する前記算出されたカットレートの比率であるカットレート比を計算する工程であり、
前記ドレッサの移動速度を補正する工程は、前記複数の揺動区間での前記研磨部材上の前記ドレッサの移動速度に前記カットレート比をそれぞれ乗算する工程であることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記ドレッサの移動速度を補正した後の前記研磨部材のドレッシング時間を算出し、
前記ドレッサの移動速度を補正する前の前記研磨部材のドレッシング時間と、前記補正後のドレッシング時間と差分をなくすための調整係数を、前記補正された移動速度に乗算する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記調整係数は、前記補正前のドレッシング時間に対する前記補正後のドレッシング時間の比であることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記研磨部材によって研磨された前記基板の膜厚を測定し、
前記膜厚の測定値から得られた残膜厚プロファイルと、目標膜厚プロファイルとの差分に基づいて、前記補正された移動速度をさらに補正することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記補正された移動速度をさらに補正する工程は、
前記膜厚の測定値から前記基板の半径方向に並ぶ複数の領域での前記基板の研磨レートを算出し、
前記複数の領域について予め設定された目標研磨レートを準備し、
前記複数の領域に対応する前記揺動区間での前記研磨部材のカットレートを算出し、
前記研磨レート、前記目標研磨レート、および前記カットレートから補正係数を計算し、
前記補正係数を前記揺動区間での前記補正された移動速度に乗算する工程であることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記基板の初期膜厚プロファイルと目標膜厚プロファイルを取得し、
前記初期膜厚プロファイルと前記目標膜厚プロファイルとの差分から、目標研磨量の分布を算出し、
前記目標研磨量の分布に基づいて、前記補正された移動速度をさらに補正することを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
基板を研磨する研磨装置であって、
研磨部材を支持する研磨テーブルと、
前記研磨部材に基板を押し付けるトップリングと、
前記研磨部材上で揺動することにより該研磨部材をドレッシングするドレッサと、
前記研磨部材のプロファイルを調整するドレッシング監視装置と、
前記ドレッサの揺動方向に沿って前記研磨部材上に予め設定された複数の揺動区間のそれぞれにおいて前記研磨部材の表面高さを測定する表面高さ測定機とを備え、
前記ドレッシング監視装置は、
前記表面高さの測定値から得られた現在のプロファイルと、前記研磨部材の目標プロファイルとの差分を計算し、
前記差分がなくなるように前記複数の揺動区間での前記ドレッサの移動速度を補正することを特徴とする研磨装置。
【請求項１１】
前記ドレッシング監視装置によって実行される前記現在のプロファイルと前記目標プロファイルとの差分を計算する工程は、
前記表面高さの測定値から前記研磨部材のカットレートを前記複数の揺動区間について算出し、
前記算出されたカットレートと、前記複数の揺動区間についてそれぞれ予め設定された目標カットレートとの差分を計算する工程であることを特徴とする請求項１０に記載の研磨装置。
【請求項１２】
前記ドレッシング監視装置によって実行される前記ドレッサの移動速度を補正する工程は、前記算出されたカットレートと前記目標カットレートとの差分に従って、前記複数の揺動区間での前記研磨部材上の前記ドレッサの移動速度を補正する工程であることを特徴とする請求項１１に記載の研磨装置。
【請求項１３】
前記ドレッシング監視装置によって実行される前記算出されたカットレートと前記目標カットレートとの差分を計算する工程は、前記目標カットレートに対する前記算出されたカットレートの比率であるカットレート比を計算する工程であり、
前記ドレッシング監視装置によって実行される前記ドレッサの移動速度を補正する工程は、前記複数の揺動区間での前記研磨部材上の前記ドレッサの移動速度に前記カットレート比をそれぞれ乗算する工程であることを特徴とする請求項１１に記載の研磨装置。
【請求項１４】
前記ドレッシング監視装置は、
前記ドレッサの移動速度を補正した後の前記研磨部材のドレッシング時間を算出し、
前記ドレッサの移動速度を補正する前の前記研磨部材のドレッシング時間と、前記補正後のドレッシング時間と差分をなくすための調整係数を、前記補正された移動速度に乗算する工程をさらに行うことを特徴とする請求項１０乃至１３のいずれか一項に記載の研磨装置。
【請求項１５】
前記調整係数は、前記補正前のドレッシング時間に対する前記補正後のドレッシング時間の比であることを特徴とする請求項１４に記載の研磨装置。
【請求項１６】
前記研磨装置は、前記研磨部材によって研磨された前記基板の膜厚を測定する膜厚測定機をさらに備え、
前記ドレッシング監視装置は、前記膜厚の測定値から得られた残膜厚プロファイルと、目標膜厚プロファイルとの差分に基づいて、前記補正された移動速度をさらに補正することを特徴とする請求項１０乃至１５のいずれか一項に記載の研磨装置。
【請求項１７】
前記ドレッシング監視装置によって実行される前記補正された移動速度をさらに補正する工程は、
前記膜厚の測定値から前記基板の半径方向に並ぶ複数の領域での前記基板の研磨レートを算出し、
前記複数の領域について予め設定された目標研磨レートを準備し、
前記複数の領域に対応する前記揺動区間での前記研磨部材のカットレートを算出し、
前記研磨レート、前記目標研磨レート、および前記カットレートから補正係数を計算し、
前記補正係数を前記揺動区間での前記補正された移動速度に乗算する工程であることを特徴とする請求項１６に記載の研磨装置。
【請求項１８】
前記ドレッシング監視装置は、
前記基板の初期膜厚プロファイルと目標膜厚プロファイルを取得し、
前記初期膜厚プロファイルと前記目標膜厚プロファイルとの差分から、目標研磨量の分布を算出し、
前記目標研磨量の分布に基づいて、前記補正された移動速度をさらに補正することを特徴とする請求項１６に記載の研磨装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェハなどの基板を研磨する研磨装置に使用される研磨部材のプロファイル調整方法に関するものである。
また、本発明は、基板を研磨するための研磨装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体デバイスの高集積化が進むにつれて、回路の配線が微細化し、集積されるデバイスの寸法もより微細化されつつある。そこで、表面に例えば金属等の膜が形成されたウェハを研磨して、ウェハの表面を平坦化する工程が必要となっている。この平坦化法の一つとして、化学機械研磨（ＣＭＰ）装置による研磨がある。化学機械研磨装置は、研磨部材（研磨布、研磨パッド等）と、ウェハ等の研磨対象物を保持する保持部（トップリング、研磨ヘッド、チャック等）とを有している。そして、研磨対象物の表面（被研磨面）を研磨部材の表面に押し当て、研磨部材と研磨対象物との間に研磨液（砥液、薬液、スラリー、純水等）を供給しつつ、研磨部材と研磨対象物とを相対運動させることにより、研磨対象物の表面を平坦に研磨するようにしている。化学機械研磨装置による研磨によれば、化学的研磨作用と機械的研磨作用により良好な研磨が行われる。
【０００３】
この様な化学機械研磨装置に用いられる研磨部材の材料としては、一般に発泡樹脂や不織布が用いられている。研磨部材の表面には微細な凹凸が形成されており、この微細な凹凸は、目詰まり防止や研磨抵抗の低減に効果的なチップポケットとして作用する。しかし、研磨部材で研磨対象物の研磨を続けると、研磨部材表面の微細な凹凸が潰れてしまい、研磨レートの低下を引き起こす。このため、ダイヤモンド粒子などの多数の砥粒を電着させたドレッサで研磨部材表面のドレッシング（目立て）を行い、研磨部材表面に微細な凹凸を再形成する。
【０００４】
研磨部材のドレッシング方法としては、研磨部材の研磨で使用される領域と同等かそれよりも大きいドレッサ（大径ドレッサ）を使用する方法や、研磨部材の研磨で使用される領域よりも小さいドレッサ（小径ドレッサ）を使用する方法がある。大径ドレッサを使用する場合、例えばドレッサの位置を固定してドレッサを回転させながら、砥粒が電着されているドレッシング面を回転している研磨部材に押し付けてドレッシングする。小径ドレッサを使用する場合、例えば回転するドレッサを移動（円弧状や直線状に往復運動、揺動）させながら、ドレッシング面を回転している研磨部材に押し付けてドレッシングする。なおこのように研磨部材を回転させながらドレッシングする場合、研磨部材の全表面のうち実際に研磨のために使用される領域は研磨部材の回転中心を中心とする円環形状の領域である。
【０００５】
研磨部材のドレッシングの際に、微量ではあるが研磨部材の表面が削り取られる。したがって、適切にドレッシングが行われないと研磨部材の表面に不適切なうねりが生じ、被研磨面内で研磨レートのばらつきが生じるという不都合がある。研磨レートのばらつきは、研磨不良の原因となるため、研磨部材の表面に不適切なうねりを生じさせないようなドレッシングを行う必要がある。即ち、研磨部材の適切な回転速度、ドレッサの適切な回転速度、適切なドレッシング荷重、小径ドレッサの場合はドレッサの適切な移動速度といった、適切なドレッシング条件でドレッシングを行うことで研磨レートのばらつきを回避している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−７６０４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１には、ドレッサの揺動区間ごとに予め設定された速度でドレッサを揺動させることで、研磨部材の表面を均一にすることが開示されている。しかしながら、従来のドレッシング方法では、意図した研磨部材のプロファイルが得られないことがあった。
本発明は、このような従来の問題点を解決するためになされたもので、目標とする研磨部材のプロファイルを実現することができる研磨部材のプロファイル調整方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、そのような研磨部材のプロファイル調整方法を実行することができる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】
【０００８】
上述した目的を達成するために、本発明の一態様は、基板の研磨装置に使用される研磨部材のプロファイルを調整する方法であって、ドレッサを前記研磨部材上で揺動させて該研磨部材をドレッシングし、前記ドレッサの揺動方向に沿って前記研磨部材上に予め設定された複数の揺動区間のそれぞれにおいて前記研磨部材の表面高さを測定し、前記表面高さの測定値から得られた現在のプロファイルと、前記研磨部材の目標プロファイルとの差分を計算し、前記差分がなくなるように前記複数の揺動区間での前記ドレッサの移動速度を補正することを特徴とする。
【０００９】
本発明の好ましい態様は、前記現在のプロファイルと前記目標プロファイルとの差分を計算する工程は、前記表面高さの測定値から前記研磨部材のカットレートを前記複数の揺動区間について算出し、前記算出されたカットレートと、前記複数の揺動区間についてそれぞれ予め設定された目標カットレートとの差分を計算する工程であることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記ドレッサの移動速度を補正する工程は、前記算出されたカットレートと前記目標カットレートとの差分に従って、前記複数の揺動区間での前記研磨部材上の前記ドレッサの移動速度を補正する工程であることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記算出されたカットレートと前記目標カットレートとの差分を計算する工程は、前記目標カットレートに対する前記算出されたカットレートの比率であるカットレート比を計算する工程であり、前記ドレッサの移動速度を補正する工程は、前記複数の揺動区間での前記研磨部材上の前記ドレッサの移動速度に前記カットレート比をそれぞれ乗算する工程であることを特徴とする。
【００１０】
本発明の好ましい態様は、前記ドレッサの移動速度を補正した後の前記研磨部材のドレッシング時間を算出し、前記ドレッサの移動速度を補正する前の前記研磨部材のドレッシング時間と、前記補正後のドレッシング時間と差分をなくすための調整係数を、前記補正された移動速度に乗算する工程をさらに含むことを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記調整係数は、前記補正前のドレッシング時間に対する前記補正後のドレッシング時間の比であることを特徴とする。
【００１１】
本発明の好ましい態様は、前記研磨部材によって研磨された前記基板の膜厚を測定し、前記膜厚の測定値から得られた残膜厚プロファイルと、目標膜厚プロファイルとの差分に基づいて、前記補正された移動速度をさらに補正することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記補正された移動速度をさらに補正する工程は、前記膜厚の測定値から前記基板の半径方向に並ぶ複数の領域での前記基板の研磨レートを算出し、前記複数の領域について予め設定された目標研磨レートを準備し、前記複数の領域に対応する前記揺動区間での前記研磨部材のカットレートを算出し、前記研磨レート、前記目標研磨レート、および前記カットレートから補正係数を計算し、前記補正係数を前記揺動区間での前記補正された移動速度に乗算する工程であることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記基板の初期膜厚プロファイルと目標膜厚プロファイルを取得し、前記初期膜厚プロファイルと前記目標膜厚プロファイルとの差分から、目標研磨量の分布を算出し、前記目標研磨量の分布に基づいて、前記補正された移動速度をさらに補正することを特徴とする。
【００１２】
本発明の他の態様は、基板を研磨する研磨装置であって、研磨部材を支持する研磨テーブルと、前記研磨部材に基板を押し付けるトップリングと、前記研磨部材上で揺動することにより該研磨部材をドレッシングするドレッサと、前記研磨部材のプロファイルを調整するドレッシング監視装置と、前記ドレッサの揺動方向に沿って前記研磨部材上に予め設定された複数の揺動区間のそれぞれにおいて前記研磨部材の表面高さを測定する表面高さ測定機とを備え、前記ドレッシング監視装置は、前記表面高さの測定値から得られた現在のプロファイルと、前記研磨部材の目標プロファイルとの差分を計算し、前記差分がなくなるように前記複数の揺動区間での前記ドレッサの移動速度を補正することを特徴とする。
【００１３】
本発明の好ましい態様は、前記ドレッシング監視装置によって実行される前記現在のプロファイルと前記目標プロファイルとの差分を計算する工程は、前記表面高さの測定値から前記研磨部材のカットレートを前記複数の揺動区間について算出し、前記算出されたカットレートと、前記複数の揺動区間についてそれぞれ予め設定された目標カットレートとの差分を計算する工程であることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記ドレッシング監視装置によって実行される前記ドレッサの移動速度を補正する工程は、前記算出されたカットレートと前記目標カットレートとの差分に従って、前記複数の揺動区間での前記研磨部材上の前記ドレッサの移動速度を補正する工程であることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記ドレッシング監視装置によって実行される前記算出されたカットレートと前記目標カットレートとの差分を計算する工程は、前記目標カットレートに対する前記算出されたカットレートの比率であるカットレート比を計算する工程であり、前記ドレッシング監視装置によって実行される前記ドレッサの移動速度を補正する工程は、前記複数の揺動区間での前記研磨部材上の前記ドレッサの移動速度に前記カットレート比をそれぞれ乗算する工程であることを特徴とする。
【００１４】
本発明の好ましい態様は、前記ドレッシング監視装置は、前記ドレッサの移動速度を補正した後の前記研磨部材のドレッシング時間を算出し、前記ドレッサの移動速度を補正する前の前記研磨部材のドレッシング時間と、前記補正後のドレッシング時間と差分をなくすための調整係数を、前記補正された移動速度に乗算する工程をさらに行うことを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記調整係数は、前記補正前のドレッシング時間に対する前記補正後のドレッシング時間の比であることを特徴とする。
【００１５】
本発明の好ましい態様は、前記研磨装置は、前記研磨部材によって研磨された前記基板の膜厚を測定する膜厚測定機をさらに備え、前記ドレッシング監視装置は、前記膜厚の測定値から得られた残膜厚プロファイルと、目標膜厚プロファイルとの差分に基づいて、前記補正された移動速度をさらに補正することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記ドレッシング監視装置によって実行される前記補正された移動速度をさらに補正する工程は、前記膜厚の測定値から前記基板の半径方向に並ぶ複数の領域での前記基板の研磨レートを算出し、前記複数の領域について予め設定された目標研磨レートを準備し、前記複数の領域に対応する前記揺動区間での前記研磨部材のカットレートを算出し、前記研磨レート、前記目標研磨レート、および前記カットレートから補正係数を計算し、前記補正係数を前記揺動区間での前記補正された移動速度に乗算する工程であることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記ドレッシング監視装置は、前記基板の初期膜厚プロファイルと目標膜厚プロファイルを取得し、前記初期膜厚プロファイルと前記目標膜厚プロファイルとの差分から、目標研磨量の分布を算出し、前記目標研磨量の分布に基づいて、前記補正された移動速度をさらに補正することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ドレッサによってドレッシングされた研磨部材の表面高さの測定値から研磨部材の現在のプロファイルが生成され、目標プロファイルとこの現在のプロファイルとの差分に基づいて、研磨部材上のドレッサの移動速度が補正される。このようにして補正された移動速度でドレッサを揺動させることで、目標プロファイルを精度良く実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】ウェハなどの基板を研磨する研磨装置を示す模式図である。
【図２】ドレッサおよび研磨パッドを模式的に示す平面図である。
【図３】図３（ａ）乃至図３（ｃ）は、それぞれドレッシング面の例を示す図である。
【図４】研磨パッドの研磨面上に定義された揺動区間を示す図である。
【図５】補正前のドレッサ移動速度分布と補正後のドレッサ移動速度分布を示す図である。
【図６】研磨テーブルから離れて設けられた膜厚測定機を備えた研磨装置を示す図である。
【図７】研磨装置および膜厚測定機を備えた基板処理装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。図１は、ウェハなどの基板を研磨する研磨装置を示す模式図である。図１に示すように、研磨装置は、研磨パッド（研磨部材）１０を保持する研磨テーブル９と、ウェハＷを研磨するための研磨ユニット１と、研磨パッド１０上に研磨液を供給する研磨液供給ノズル４と、ウェハＷの研磨に使用される研磨パッド１０をコンディショニング（ドレッシング）するドレッシングユニット２とを備えている。研磨ユニット１およびドレッシングユニット２は、ベース３上に設置されている。
【００１９】
研磨ユニット１は、トップリングシャフト１８の下端に連結されたトップリング（基板保持部）２０を備えている。トップリング２０は、その下面にウェハＷを真空吸着により保持するように構成されている。トップリングシャフト１８は、図示しないモータの駆動により回転し、このトップリングシャフト１８の回転により、トップリング２０およびウェハＷが回転する。トップリングシャフト１８は、図示しない上下動機構（例えば、サーボモータおよびボールねじなどから構成される）により研磨パッド１０に対して上下動するようになっている。
【００２０】
研磨テーブル９は、その下方に配置されるモータ１３に連結されている。研磨テーブル９は、その軸心まわりにモータ１３によって回転される。研磨テーブル９の上面には研磨パッド１０が貼付されており、研磨パッド１０の上面がウェハＷを研磨する研磨面１０ａを構成している。
【００２１】
ウェハＷの研磨は次のようにして行われる。トップリング２０および研磨テーブル９をそれぞれ回転させ、研磨パッド１０上に研磨液を供給する。この状態で、ウェハＷを保持したトップリング２０を下降させ、さらにトップリング２０内に設置されたエアバッグからなる加圧機構（図示せず）によりウェハＷを研磨パッド１０の研磨面１０ａに押し付ける。ウェハＷと研磨パッド１０とは研磨液の存在下で互いに摺接され、これによりウェハＷの表面が研磨され、平坦化される。
【００２２】
ドレッシングユニット２は、研磨パッド１０の研磨面１０ａに接触するドレッサ５と、ドレッサ５に連結されたドレッサ軸１６と、ドレッサ軸１６の上端に設けられたエアシリンダ１９と、ドレッサ軸１６を回転自在に支持するドレッサアーム１７とを備えている。ドレッサ５の下面にはダイヤモンド粒子などの砥粒が固定されている。ドレッサ５の下面は、研磨パッド１０をドレッシングするドレッシング面を構成する。
【００２３】
ドレッサ軸１６およびドレッサ５は、ドレッサアーム１７に対して上下動可能となっている。エアシリンダ１９は、研磨パッド１０へのドレッシング荷重をドレッサ５に付与する装置である。ドレッシング荷重は、エアシリンダ１９に供給される空気圧により調整することができる。
【００２４】
ドレッサアーム１７はモータ５６に駆動されて、支軸５８を中心として揺動するように構成されている。ドレッサ軸１６は、ドレッサアーム１７内に設置された図示しないモータにより回転し、このドレッサ軸１６の回転により、ドレッサ５がその軸心まわりに回転する。エアシリンダ１９は、ドレッサ軸１６を介してドレッサ５を所定の荷重で研磨パッド１０の研磨面１０ａに押圧する。
【００２５】
研磨パッド１０の研磨面１０ａのコンディショニングは次のようにして行われる。研磨テーブル９および研磨パッド１０をモータ１３により回転させ、図示しないドレッシング液供給ノズルからドレッシング液（例えば、純水）を研磨パッド１０の研磨面１０ａに供給する。さらに、ドレッサ５をその軸心まわりに回転させる。ドレッサ５はエアシリンダ１９により研磨面１０ａに押圧され、ドレッサ５の下面（ドレッシング面）を研磨面１０ａに摺接させる。この状態で、ドレッサアーム１７を旋回させ、研磨パッド１０上のドレッサ５を研磨パッド１０の略半径方向に揺動させる。研磨パッド１０は、回転するドレッサ５により削り取られ、これにより研磨面１０ａのコンディショニングが行われる。
【００２６】
ドレッサアーム１７には、研磨面１０ａの高さを測定するパッド高さセンサ（表面高さ測定機）４０が固定されている。また、ドレッサ軸１６には、パッド高さセンサ４０に対向してセンサターゲット４１が固定されている。センサターゲット４１は、ドレッサ軸１６およびドレッサ５と一体に上下動し、一方、パッド高さセンサ４０の上下方向の位置は固定されている。パッド高さセンサ４０は変位センサであり、センサターゲット４１の変位を測定することで、研磨面１０ａの高さ（研磨パッド１０の厚さ）を間接的に測定することができる。センサターゲット４１はドレッサ５に連結されているので、パッド高さセンサ４０は、研磨パッド１０のコンディショニング中に研磨面１０ａの高さを測定することができる。
【００２７】
パッド高さセンサ４０は、研磨面１０ａに接するドレッサ５の上下方向の位置から研磨面１０ａを間接的に測定する。したがって、ドレッサ５の下面（ドレッシング面）が接触している研磨面１０ａの高さの平均がパッド高さセンサ４０によって測定される。パッド高さセンサ４０としては、リニアスケール式センサ、レーザ式センサ、超音波センサ、または渦電流式センサなどのあらゆるタイプのセンサを用いることができる。
【００２８】
パッド高さセンサ４０は、ドレッシング監視装置６０に接続されており、パッド高さセンサ４０の出力信号（すなわち、研磨面１０ａの高さの測定値）がドレッシング監視装置６０に送られるようになっている。ドレッシング監視装置６０は、研磨面１０ａの高さの測定値から、研磨パッド１０のプロファイル（研磨面１０ａの断面形状）を取得し、さらに研磨パッド１０のコンディショニングが正しく行われているか否かを判定する機能を備えている。
【００２９】
研磨装置は、研磨テーブル９および研磨パッド１０の回転角度を測定するテーブルロータリエンコーダ３１と、ドレッサ５の旋回角度を測定するドレッサロータリエンコーダ３２とを備えている。これらテーブルロータリエンコーダ３１およびドレッサロータリエンコーダ３２は、角度の絶対値を測定するアブソリュートエンコーダである。これらのロータリエンコーダ３１，３２はドレッシング監視装置６０に接続されており、ドレッシング監視装置６０はパッド高さセンサ４０による研磨面１０ａの高さ測定時における、研磨テーブル９および研磨パッド１０の回転角度、さらにはドレッサ５の旋回角度を取得することができる。
【００３０】
ドレッサ５は、自在継ぎ手１５を介してドレッサ軸１６に連結されている。ドレッサ軸１６は図示しないモータに連結されている。ドレッサ軸１６はドレッサアーム１７に回転自在に支持されており、このドレッサアーム１７により、ドレッサ５は研磨パッド１０に接触しながら、図２に示すように研磨パッド１０の半径方向に揺動するようになっている。自在継ぎ手１５は、ドレッサ５の傾動を許容しつつ、ドレッサ軸１６の回転をドレッサ５に伝達するように構成されている。ドレッサ５、自在継ぎ手１５、ドレッサ軸１６、ドレッサアーム１７、および図示しない回転機構などにより、ドレッシングユニット２が構成されている。このドレッシングユニット２には、ドレッサ５の摺動距離をシミュレーションにより求めるドレッシング監視装置６０が電気的に接続されている。このドレッシング監視装置６０としては、専用または汎用のコンピュータを用いることができる。
【００３１】
ドレッサ５の下面にはダイヤモンド粒子などの砥粒が固定されている。この砥粒が固定されている部分が、研磨パッド１０の研磨面をドレッシングするドレッシング面を構成している。図３（ａ）乃至図３（ｃ）は、それぞれドレッシング面の例を示す図である。図３（ａ）に示す例では、ドレッサ５の下面全体に砥粒が固定されており、円形のドレッシング面が形成されている。図３（ｂ）に示す例では、ドレッサ５の下面の周縁部に砥粒が固定されており、リング状のドレッシング面が形成されている。図３（ｃ）に示す例では、ドレッサ５の中心まわりに略等間隔に配列された複数の小径ペレットの表面に砥粒が固定されており、複数の円形のドレッシング面が形成されている。
【００３２】
研磨パッド１０をドレッシングするときは、図１に示すように、研磨パッド１０を矢印の方向に所定の回転速度で回転させ、ドレッサ５を図示しない回転機構によって矢印の方向に所定の回転速度で回転させる。そして、この状態で、ドレッサ５のドレッシング面（砥粒が配置された面）を研磨パッド１０に所定のドレッシング荷重で押圧して研磨パッド１０のドレッシングを行う。また、ドレッサアーム１７によってドレッサ５が研磨パッド１０上を揺動することによって、研磨パッド１０の研磨で使用される領域（研磨領域、即ちウェハ等の研磨対象物を研磨する領域）をドレッシングすることができる。
【００３３】
ドレッサ５が自在継ぎ手１５を介してドレッサ軸１６に連結されているので、ドレッサ軸１６が研磨パッド１０の表面に対して少し傾いていても、ドレッサ５のドレッシング面は研磨パッド１０に適切に当接する。研磨パッド１０の上方には、研磨パッド１０の表面粗さを測定するパッド粗さ測定器３５が配置されている。このパッド粗さ測定器３５としては、光学式などの公知の非接触型の表面粗さ測定器を使用することができる。パッド粗さ測定器３５はドレッシング監視装置６０に接続されており、研磨パッド１０の表面粗さの測定値がドレッシング監視装置６０に送られるようになっている。
【００３４】
研磨テーブル９内には、ウェハＷの膜厚を測定する膜厚センサ（膜厚測定機）５０が配置されている。膜厚センサ５０は、トップリング２０に保持されたウェハＷの表面を向いて配置されている。膜厚センサ５０は、研磨テーブル９の回転に伴ってウェハＷの表面を横切って移動しながら、ウェハＷの膜厚を測定する膜厚測定機である。膜厚センサ５０としては、渦電流センサ、光学式センサなどの非接触タイプのセンサを用いることができる。膜厚の測定値は、ドレッシング監視装置６０に送られる。ドレッシング監視装置６０は、膜厚の測定値からウェハＷの膜厚プロファイル（ウェハＷの半径方向に沿った膜厚分布）を生成するように構成されている。
【００３５】
次に、ドレッサ５の揺動について図２を参照して説明する。ドレッサアーム１７は、点Ｊを中心として時計回りおよび反時計回りに所定の角度だけ旋回する。この点Ｊの位置は図１に示す支軸５８の中心位置に相当する。そして、ドレッサアーム１７の旋回により、ドレッサ５の回転中心は、円弧Ｌで示す範囲で研磨パッド１０の半径方向に揺動する。
【００３６】
図４は、研磨パッド１０の研磨面１０ａの拡大図である。図４に示すように、ドレッサ５の揺動範囲（揺動幅Ｌ）は、複数の（図４では５つの）揺動区間Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３，Ｚ４，Ｚ５に分割されている。これらの揺動区間Ｚ１〜Ｚ５は、研磨面１０ａ上に予め設定された仮想的な区間であり、ドレッサ５の揺動方向（すなわち研磨パッド１０の概ね半径方向）に沿って並んでいる。ドレッサ５は、これらの揺動区間Ｚ１〜Ｚ５を横切って移動しながら、研磨パッド１０をドレッシングする。これら揺動区間Ｚ１〜Ｚ５の長さは、互いに同一であってもよく、または異なっていてもよい。
【００３７】
研磨パッド１０上を揺動しているときのドレッサ５の移動速度は、それぞれの揺動区間Ｚ１〜Ｚ５ごとに予め設定されている。ドレッサ５は、予め設定された移動速度でそれぞれの揺動区間Ｚ１〜Ｚ５を横切る。ドレッサ５の移動速度分布は、それぞれの揺動区間Ｚ１〜Ｚ５でのドレッサ５の移動速度を表している。
【００３８】
ドレッサ５の移動速度は、研磨パッド１０のカットレートプロファイルの決定要素のうちの１つである。研磨パッド１０のカットレートは、単位時間あたりにドレッサ５によって削り取られる研磨パッド１０の量（厚さ）を表す。通常、Ｚ１〜Ｚ５の各揺動区間において削り取られる研磨パッド１０の厚さはそれぞれ異なるため、カットレートの数値も揺動区間ごとに異なる。しかし、パッドプロファイルは通常フラットである方が好ましいため、各揺動区間毎のカットレートの差が小さくなるように調整する場合がある。ここで、ドレッサ５の移動速度を上げるということは、ドレッサ５の研磨パッド１０上での滞在時間を短くすること、すなわち研磨パッド１０のカットレートを下げることを意味し、ドレッサ５の移動速度を下げるということは、ドレッサ５の研磨パッド１０上での滞在時間を長くすること、すなわち研磨パッド１０のカットレートを上げることを意味する。したがって、ある揺動区間でのドレッサ５の移動速度を上げることにより、その揺動区間でのカットレートを下げることができ、ある揺動区間でのドレッサ５の移動速度を下げることにより、その揺動区間でのカットレートを上げることができる。上記の方法で、研磨パッド全体のカットレートプロファイルを調節することができる。なお、本方法で用いるカットレートは、ある揺動区間で削り取られた研磨パッド１０の量を、“研磨パッド全体のドレッシング時間”で割った値であり、“各揺動区間の滞在時間”で割った値ではない。
【００３９】
ドレッシング監視装置６０には、研磨パッド１０の目標プロファイル（以下、目標パッドプロファイルという）が記憶されている。目標パッドプロファイルは、研磨パッド１０の半径方向に沿った研磨面１０ａの目標高さ分布を表している。この目標パッドプロファイルは、図示しない入力装置を介してドレッシング監視装置６０に入力され、その内部の図示しないメモリに保存される。ドレッシング監視装置６０は、研磨面１０ａの高さの測定値から、研磨パッド１０の現在のプロファイル（以下、現在のパッドプロファイルという）を生成し、現在のパッドプロファイルと目標パッドプロファイルとの差分を計算し、この差分に基づいて揺動区間Ｚ１〜Ｚ５でのドレッサ５の移動速度を補正する。
【００４０】
現在のパッドプロファイルと目標パッドプロファイルとの差分は、揺動区間Ｚ１〜Ｚ５ごとに算出される。したがって、揺動区間Ｚ１〜Ｚ５ごとに算出された差分に従ってドレッサ５の移動速度が補正される。より具体的には、差分がなくなるようにドレッサ５の移動速度が補正される。例えば、測定されたパッド高さがその時点の目標パッド高さ（目標研磨面高さ）よりも高い揺動区間ではドレッサ５の移動速度が下げられ、測定されたパッド高さがその時点の目標パッド高さよりも低い揺動区間ではドレッサ５の移動速度が上げられる。各揺動区間での目標パッド高さは、目標パッドプロファイルから得られる。このように、現在のパッドプロファイルと目標パッドプロファイルとの差分に基づいてドレッサ５の移動速度が補正される。
【００４１】
ドレッサ５の移動速度の補正のより具体的な例について以下に説明する。以下の例では、現在のパッドプロファイルと目標パッドプロファイルとの差分として、現在のカットレートの目標カットレートに対する比率が算出される。ドレッシング監視装置６０は、表面高さの測定値から研磨パッド１０のカットレートを複数の揺動区間Ｚ１〜Ｚ５についてそれぞれ算出し、算出されたカットレートの目標カットレートに対する比率（以下、カットレート比という）を複数の揺動区間Ｚ１〜Ｚ５についてそれぞれ計算し、そして得られたカットレート比を、複数の揺動区間Ｚ１〜Ｚ５でのドレッサ５の現在の移動速度にそれぞれ乗算することにより、研磨パッド１０上を揺動するときのドレッサ５の移動速度を補正する。
【００４２】
例えば、揺動区間Ｚ１での目標カットレートが１００［μｍ／ｈ］であり、算出された現在のカットレートが９０［μｍ／ｈ］である場合は、揺動区間Ｚ１でのカットレート比は０．９（＝９０／１００）である。したがって、ドレッシング監視装置６０は、揺動区間Ｚ１での現在の移動速度に０．９を乗じることにより、ドレッサ５の揺動区間Ｚ１での移動速度を補正する。現在の移動速度に０．９を乗じると、ドレッサ５の移動速度（揺動速度）は低くなる。その結果、揺動区間Ｚ１でのドレッサ５の滞在時間が長くなり、カットレートが上昇する。このようにして、ドレッサ５の移動速度が補正される。同様にして、他の揺動区間Ｚ２〜Ｚ５でもドレッサ５の移動速度が補正され、これにより揺動範囲Ｌ内でのドレッサ５の移動速度分布が調整される。
【００４３】
上記目標カットレートは、揺動区間Ｚ１〜Ｚ５についてそれぞれ予め設定される。例えば、フラットな研磨面１０ａを形成しようとするのであれば、目標カットレートは、測定されたカットレートの研磨面１０ａ全体での平均でもよいし、または図示しない入力装置からドレッシング監視装置６０に予め入力されてもよい。
【００４４】
図５は、補正前のドレッサ移動速度分布と補正後のドレッサ移動速度分布を示す図である。図５において、左側の縦軸は研磨パッド１０のカットレートを表し、右側の縦軸はドレッサ５の移動速度を表し、横軸は研磨パッド１０の半径方向の距離を表している。実線のグラフは補正前のドレッサ移動速度を表し、点線のグラフは補正後のドレッサ移動速度を表している。
【００４５】
図５に示すようにドレッサ５の移動速度が補正されると、ドレッシング時間全体が変化しうる。このようなドレッシング時間の変化は、ウェハの研磨工程や搬送工程などの他の工程に影響を与える可能性がある。そこで、ドレッシング監視装置６０は、ドレッサ５の移動速度の補正後のドレッシング時間が補正前のドレッシング時間と等しくなるように、揺動区間Ｚ１〜Ｚ５での補正された移動速度に調整係数を乗算する。例えば、補正前のドレッシング時間が１０秒、補正後のドレッシング時間が１３秒である場合は、ドレッシング監視装置６０は、その差分３秒をなくすための（すなわち、補正後のドレッシング時間を１０秒とするための）調整係数を算出し、この調整係数を揺動区間Ｚ１〜Ｚ５での補正された移動速度にそれぞれ乗算する。
【００４６】
上記調整係数は、補正前のドレッシング時間に対する補正後のドレッシング時間の比（以下、ドレッシング時間比という）である。上述の例では、補正前のドレッシング時間が１０秒、補正後のドレッシング時間が１３秒であるから、ドレッシング時間比は、１．３である。したがって、ドレッシング時間比１．３が、揺動区間Ｚ１〜Ｚ５での補正された移動速度に乗算される。このような調整係数を用いたドレッシング時間の調整により、ドレッサ５の移動速度の補正にかかわらずドレッシング時間を一定に保つことができる。
【００４７】
研磨パッド１０のドレッシングは、ウェハの研磨レート（除去レートともいう）に影響を与える。より具体的には、ドレッシングが良好に行われたパッド領域ではウェハの研磨レートが高くなり、ドレッシングが不足しているパッド領域ではウェハの研磨レートは低くなる。用いられる研磨剤の種類によっては逆の傾向を示す場合もある。いずれにせよ、研磨パッド１０のカットレートとウェハの研磨レートとの間には相関関係がある。したがって、研磨パッド１０のカットレートを調整することによって、ウェハの研磨レートを調整することができる。
【００４８】
ドレッシング監視装置６０は、研磨されたウェハの膜厚プロファイルと、目標膜厚プロファイルとの差分に基づいてドレッサ５の移動速度をさらに補正してもよい。以下、具体例を挙げて説明する。図１に示すように、研磨装置は、膜厚センサ５０を備えている。ドレッシング監視装置６０は膜厚センサ５０に接続されており、膜厚の測定値から、研磨されたウェハの膜厚プロファイル（すなわち残膜厚プロファイル）を生成し、さらにウェハ半径方向の位置ごとに研磨レートを算出するようになっている。
【００４９】
ドレッシング監視装置６０には、ウェハ半径方向に並ぶ複数の領域について目標研磨レートが記憶されている。これら複数の領域は、ウェハの表面上に予め定義された領域であり、例えば、ウェハの中心領域、中間領域、外周領域である。目標研磨レートは図示しない入力装置を介して予めドレッシング監視装置６０に入力される。ドレッシング監視装置６０は、実際の研磨レートを確認しながら目標研磨レートを変更していくこともある。
【００５０】
ドレッシング監視装置６０は、ウェハの半径方向に並ぶ複数の領域で算出された研磨レートＲ、上記複数の領域で予め設定された目標研磨レートＲ_tar、および上記複数の領域に対応する揺動区間でのカットレートＣから、
補正係数＝１／（１−Ｋ＊（Ｒ−Ｒ_tar）／Ｃ）
を計算し、この補正係数を上記揺動区間でのドレッサ５の移動速度にそれぞれ乗じることで、移動速度をさらに補正する。補正係数は、上記式を用いて揺動区間Ｚ１〜Ｚ５それぞれについて算出される。ここで、Ｋはカットレートと研磨レートの関係を表す係数であり、実験によって予め求められる。Ｋは定数でもよく、または研磨レートＲの関数としてもよい。
【００５１】
ウェハの中心領域での補正係数は、ウェハの中心領域に対応する揺動区間Ｚ３でのドレッサ５の移動速度に乗算され、ウェハの中間領域での補正係数は、ウェハの中間領域に対応する揺動区間Ｚ２およびＺ４でのドレッサ５の移動速度に乗算され、ウェハの外周領域での補正係数は、ウェハの外周領域に対応する揺動区間Ｚ１およびＺ５でのドレッサ５の移動速度に乗算される。ウェハの中心領域、中間領域、外周領域に対応する揺動区間は、予め揺動区間Ｚ１〜Ｚ５から選択される。このように、ドレッサ５の移動速度を通じて研磨パッド１０のカットレートを調整することにより、ウェハの研磨レートを制御することができる。
【００５２】
残膜厚プロファイルはウェハが研磨された後に取得されるので、残膜厚プロファイルに基づくドレッサ５の移動速度の補正は次のウェハの研磨に反映される。ドレッサ５は、補正された移動速度を含むドレッシング条件下で研磨パッド１０をドレッシングし、これによりパッドプロファイルは目標パッドプロファイルに近づく。後続のウェハは、目標パッドプロファイルに近づいた研磨パッド１０によって研磨される。
【００５３】
ドレッシング監視装置６０は、ウェハの初期膜厚プロファイルと目標膜厚プロファイルとの差分に基づいてドレッサ５の移動速度を補正してもよい。ドレッシング監視装置６０には、目標膜厚プロファイルが記憶されている。この目標膜厚プロファイルは図示しない入力装置を介して予めドレッシング監視装置６０に入力される。ドレッシング監視装置６０は、初期膜厚プロファイルと目標膜厚プロファイルとの差分から目標研磨量の分布を算出する。目標研磨量は、ウェハ領域ごとの初期膜厚と目標膜厚との差分であり、初期膜厚から目標膜厚を減算することによって求められる。
【００５４】
ドレッシング監視装置６０は、目標研磨量の分布に基づいて、上記補正されたドレッサ５の移動速度を補正する。具体的には、目標研磨量の多いウェハ領域に対応する揺動区間では、ドレッサ５の移動速度を低下させ、目標研磨量の少ないウェハ領域に対応する揺動区間では、ドレッサ５の移動速度を増加させる。このように、ドレッサ５の移動速度を通じて研磨パッド１０のカットレートを調整することにより、ウェハの研磨量分布を制御することができる。
【００５５】
初期膜厚測定は、膜厚センサ５０とは別の膜厚測定機によってウェハの研磨前に実行される。図６は、研磨テーブル９から離れて設けられた膜厚測定機５５を備えた研磨装置を示す図である。この膜厚測定機５５としては、渦電流センサ、光学式センサなどの非接触タイプの膜厚測定機を用いることができる。ウェハは、まず膜厚測定機５５に搬入され、ここでウェハの半径方向に沿った複数の位置で初期膜厚が測定される。初期膜厚の測定値はドレッシング監視装置６０に送られ、初期膜厚の測定値から初期膜厚プロファイルが生成される。そして、上述したようにドレッシング監視装置６０は、目標研磨量の分布に基づいて、上記補正されたドレッサ５の移動速度を補正する。
【００５６】
ドレッサ５は、補正された移動速度を含むドレッシング条件下で研磨パッド１０をドレッシングし、これによりパッドプロファイルは目標パッドプロファイルに近づく。ウェハは、図示しない搬送機構により膜厚測定機５５からトップリング２０に搬送される。ウェハは、研磨パッド１０上で研磨され、これにより研磨プロファイルは目標研磨プロファイルに近づく。研磨されたウェハの膜厚は、膜厚センサ５０によって測定されてもよく、または膜厚測定機５５によって測定されてもよい。初期膜厚を測定する膜厚測定機は、研磨装置内に設けられることもあれば、研磨装置外に設けられることもある。例えば、研磨工程の前段階の処理装置（例えば成膜装置）に設けられた膜厚測定機による測定情報がドレッシング監視装置６０に送られてもよい。
【００５７】
次に、膜厚測定機５５および図１に示す研磨装置を備えた基板処理装置の詳細な構成について図７を参照して説明する。基板処理装置は、ウェハを研磨し、洗浄し、乾燥させる一連の工程を行うことができる装置である。図７に示すように、基板処理装置は、略矩形状のハウジング６１を備えており、ハウジング６１の内部は隔壁６１ａ，６１ｂによってロード／アンロード部７０と研磨部８０と洗浄部９０とに区画されている。基板処理装置は、ウェハ処理動作を制御する動作制御部１００を有している。ドレッシング監視装置６０は動作制御部１００に内蔵されている。
【００５８】
ロード／アンロード部７０は、多数のウェハ（基板）をストックするウェハカセットが載置されるフロントロード部７１を備えている。このロード／アンロード部７０には、フロントロード部７１の並びに沿って走行機構７２が敷設されており、この走行機構７２上にウェハカセットの配列方向に沿って移動可能な搬送ロボット（ローダー）７３が設置されている。搬送ロボット７３は走行機構７２上を移動することによってフロントロード部７１に搭載されたウェハカセットにアクセスできるようになっている。
【００５９】
研磨部８０は、ウェハの研磨が行われる領域であり、第１研磨装置８０Ａ、第２研磨装置８０Ｂ、第３研磨装置８０Ｃ、第４研磨装置８０Ｄを備えている。第１研磨装置８０Ａは、研磨面を有する研磨パッド１０が取り付けられた第１研磨テーブル９Ａと、ウェハを保持しかつウェハを研磨テーブル９Ａ上の研磨パッド１０に押圧しながら研磨するための第１トップリング２０Ａと、研磨パッド１０に研磨液（例えばスラリ）やドレッシング液（例えば、純水）を供給するための第１研磨液供給ノズル４Ａと、研磨パッド１０の研磨面のドレッシングを行うための第１ドレッシングユニット２Ａと、液体（例えば純水）と気体（例えば窒素ガス）の混合流体または液体（例えば純水）を霧状にして研磨面に噴射する第１アトマイザ８Ａとを備えている。
【００６０】
同様に、第２研磨装置８０Ｂは、研磨パッド１０が取り付けられた第２研磨テーブル９Ｂと、第２トップリング２０Ｂと、第２研磨液供給ノズル４Ｂと、第２ドレッシングユニット２Ｂと、第２アトマイザ８Ｂとを備えており、第３研磨装置８０Ｃは、研磨パッド１０が取り付けられた第３研磨テーブル９Ｃと、第３トップリング２０Ｃと、第３研磨液供給ノズル４Ｃと、第３ドレッシングユニット２Ｃと、第３アトマイザ８Ｃとを備えており、第４研磨装置８０Ｄは、研磨パッド１０が取り付けられた第４研磨テーブル９Ｄと、第４トップリング２０Ｄと、第４研磨液供給ノズル４Ｄと、第４ドレッシングユニット２Ｄと、第４アトマイザ８Ｄとを備えている。
【００６１】
第１研磨装置８０Ａ、第２研磨装置８０Ｂ、第３研磨装置８０Ｃ、および第４研磨装置８０Ｄは、互いに同一の構成を有しており、それぞれ図１に示す研磨装置と同じ構成である。すなわち、図７に示すトップリング２０Ａ〜２０Ｄ、ドレッシングユニット２Ａ〜２Ｄ、研磨テーブル９Ａ〜９Ｄ、研磨液供給ノズル４Ａ〜４Ｄは、それぞれ図１に示すトップリング２０、ドレッシングユニット２、研磨テーブル９、研磨液供給ノズル４に対応する。なお、図１では、アトマイザは省略されている。
【００６２】
図７に示すように、第１研磨装置８０Ａおよび第２研磨装置８０Ｂに隣接して、第１リニアトランスポータ８１が配置されている。この第１リニアトランスポータ８１は、４つの搬送位置（第１搬送位置ＴＰ１、第２搬送位置ＴＰ２、第３搬送位置ＴＰ３、第４搬送位置ＴＰ４）の間でウェハを搬送する機構である。また、第３研磨装置８０Ｃおよび第４研磨装置８０Ｄに隣接して、第２リニアトランスポータ８２が配置されている。この第２リニアトランスポータ８２は、３つの搬送位置（第５搬送位置ＴＰ５、第６搬送位置ＴＰ６、第７搬送位置ＴＰ７）の間でウェハを搬送する機構である。
【００６３】
第１搬送位置ＴＰ１に隣接して、搬送ロボット７３からウェハを受け取るためのリフタ８４が配置されている。ウェハはこのリフタ８４を介して搬送ロボット７３から第１リニアトランスポータ８１に渡される。リフタ８４と搬送ロボット７３との間に位置して、シャッタ（図示せず）が隔壁６１ａに設けられており、ウェハの搬送時にはシャッタが開かれて搬送ロボット７３からリフタ８４にウェハが渡されるようになっている。
【００６４】
膜厚測定機５５はロード／アンロード部７０に隣接して配置されている。ウェハは、搬送ロボット７３によってウェハカセットから取り出され、膜厚測定機５５に搬入される。膜厚測定機５５では、ウェハの半径方向に沿った複数の位置で初期膜厚が測定される。初期膜厚の測定後、ウェハは、搬送ロボット７３によってリフタ８４に渡され、さらにリフタ８４から第１リニアトランスポータ８１に渡され、そして第１リニアトランスポータ８１によって研磨装置８０Ａ，８０Ｂに搬送される。第１研磨装置８０Ａのトップリング２０Ａは、そのスイング動作により研磨テーブル９Ａの上方位置と第２搬送位置ＴＰ２との間を移動する。したがって、トップリング２０Ａへのウェハの受け渡しは第２搬送位置ＴＰ２で行われる。
【００６５】
同様に、第２研磨装置８０Ｂのトップリング２０Ｂは研磨テーブル９Ｂの上方位置と第３搬送位置ＴＰ３との間を移動し、トップリング２０Ｂへのウェハの受け渡しは第３搬送位置ＴＰ３で行われる。第３研磨装置８０Ｃのトップリング２０Ｃは研磨テーブル９Ｃの上方位置と第６搬送位置ＴＰ６との間を移動し、トップリング２０Ｃへのウェハの受け渡しは第６搬送位置ＴＰ６で行われる。第４研磨装置８０Ｄのトップリング２０Ｄは研磨テーブル９Ｄの上方位置と第７搬送位置ＴＰ７との間を移動し、トップリング２０Ｄへのウェハの受け渡しは第７搬送位置ＴＰ７で行われる。
【００６６】
第１リニアトランスポータ８１と、第２リニアトランスポータ８２と、洗浄部９０との間にはスイングトランスポータ８５が配置されている。第１リニアトランスポータ８１から第２リニアトランスポータ８２へのウェハの受け渡しは、スイングトランスポータ８５によって行われる。ウェハは、第２リニアトランスポータ８２によって第３研磨装置８０Ｃおよび／または第４研磨装置８０Ｄに搬送される。
【００６７】
スイングトランスポータ８５の側方には、図示しないフレームに設置されたウェハの仮置き台８６が配置されている。この仮置き台８６は、図７に示すように、第１リニアトランスポータ８１に隣接して配置されており、第１リニアトランスポータ８１と洗浄部９０との間に位置している。スイングトランスポータ８５は、第４搬送位置ＴＰ４、第５搬送位置ＴＰ５、および仮置き台８６の間でウェハを搬送する。
【００６８】
仮置き台８６に載置されたウェハは、洗浄部９０の第１の搬送ロボット９１によって洗浄部９０に搬送される。図７に示すように、洗浄部９０は、研磨されたウェハを洗浄液で洗浄する一次洗浄モジュール９２および二次洗浄モジュール９３と、洗浄されたウェハを乾燥する乾燥モジュール９５とを備えている。第１の搬送ロボット９１は、ウェハを仮置き台８６から一次洗浄モジュール９２に搬送し、さらに一次洗浄モジュール９２から二次洗浄モジュール９３に搬送するように動作する。二次洗浄モジュール９３と乾燥モジュール９５との間には、第２の搬送ロボット９６が配置されている。この第２の搬送ロボット９６は、ウェハを二次洗浄モジュール９３から乾燥モジュール９５に搬送するように動作する。
【００６９】
乾燥されたウェハは、搬送ロボット７３により乾燥モジュール９５から取り出され、膜圧測定機５５に搬入される。膜厚測定機５５では、ウェハの半径方向に沿った複数の位置で研磨後の膜厚が測定される。通常は初期膜厚測定と同じ位置で測定が行われる。
【００７０】
測定が終了したウェハは、搬送ロボット７３により膜厚測定機５５から取り出され、ウェハカセットに戻される。このようにして、研磨、洗浄、および乾燥を含む一連の処理がウェハに対して行われる。
【００７１】
これまでの説明では、図２のようにドレッサがドレッサ旋回軸Ｊ点を中心にして揺動する場合について説明したが、ドレッサが直線往復運動する場合や、他の任意の運動をする場合でも本発明を適用することができる。さらに、これまでの説明ではドレッサの移動速度を調節してカットレートを調節する場合について説明したが、ドレッサの荷重または回転速度を補正してカットレートを調整する場合にも本発明を適用することができる。また、これまでの説明では、図１のように研磨部材（研磨パッド）が回転運動する場合について説明したが、研磨部材が無限軌道のように運動する場合でも本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００７２】
１    研磨ユニット
２    ドレッシングユニット
３    ベース
４    研磨液供給ノズル
５    ドレッサ
８    アトマイザ
９    研磨テーブル
１０    研磨パッド
１３    モータ
１５    自在継ぎ手
１６    ドレッサ軸
１７    ドレッサアーム
１８    トップリングシャフト
１９    エアシリンダ
２０    トップリング
３１    テーブルロータリエンコーダ
３２    ドレッサロータリエンコーダ
３５    パッド粗さ測定器
４０    パッド高さセンサ
４１    センサターゲット
５０    膜厚センサ
５５    膜厚測定機
５６    モータ
５８    支軸
６０    ドレッシング監視装置
６１    ハウジング
７０    ロード／アンロード部
７１    フロントロード部
７２    走行機構
７３    搬送ロボット
８０    研磨部
８０Ａ〜８０Ｄ    研磨装置
８１    第１リニアトランスポータ
８２    第２リニアトランスポータ
８４    リフタ
８６    仮置き台
９０    洗浄部
９１    第１の搬送ロボット
９２    一次洗浄モジュール
９３    二次洗浄モジュール
９５    乾燥モジュール
９６    第２の搬送ロボット
【図１】
2014161944.tif 000003
【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】
2014161944.tif 000008
【図７】
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