(57)【要約】【課題】基板がトップリングによって所望の位置で保持されていない場合に、これを検出可能な研磨装置または異常検出方法を提供する。【解決手段】研磨装置は、トップリング１１と、プッシャー装置と、研磨部材３２と、圧力センサＰ５と、制御部１７と、を備える。トップリング１１は、リテーナリング１３およびエアバッグ１５を有し、基板Ｗを保持する。プッシャー装置は、トップリングに向けて基板を受け渡す。研磨部材は、トップリングに保持された基板を研磨する。圧力センサは、エアバッグ内の圧力を検出する。制御部は、エアバッグ内にエアが供給されてから、エアバッグ内の圧力が立ち上がるまでの時間に基づき、プッシャー装置からトップリングへの基板の受け渡し状態の異常を検出する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リテーナリングおよび前記リテーナリングを昇降させるエアバッグを有し、基板を保持するトップリングと、
前記トップリングに向けて前記基板を受け渡すプッシャー装置と、
前記トップリングに保持された前記基板を研磨する研磨部材と、
前記エアバッグ内の圧力を検出する圧力センサと、
前記エアバッグ内へのエアの供給が開始されてから、前記エアバッグ内の圧力が立ち上がるまでの時間に基づき、前記プッシャー装置から前記トップリングへの前記基板の受け渡し状態の異常を検出する制御部と、を備える研磨装置。
【請求項２】
前記制御部が、前記プッシャー装置から前記トップリングへの前記基板の受け渡し状態の異常の検出結果に基づき、前記エアバッグ内へのエアの供給を停止する、請求項１に記載の研磨装置。
【請求項３】
プッシャー装置がトップリングに向けて基板を受け渡す際の、受け渡し状態の異常を検出する異常検出方法であって、
前記トップリングが備えるエアバッグ内へのエアの供給が開始されてから、前記エアバッグ内の圧力が立ち上がるまでの時間に基づき、前記プッシャー装置から前記トップリングへの基板の受け渡し状態の異常を検出する、異常検出方法。
【請求項４】
請求項３に記載の異常検出方法を実行するためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、研磨装置、異常検出方法、およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、下記特許文献１に示されるような研磨装置が知られている。この研磨装置は、基板を保持するトップリングと、トップリングに保持された基板を研磨する研磨部材と、トップリングに向けて基板を受け渡すプッシャー装置と、を備えている。この研磨装置では、プッシャー装置が基板をトップリングに当接させて、この基板をトップリングが保持する。そして、トップリングが研磨部材の上方に移動し、トップリングが基板を研磨部材に押し付けることで、基板を研磨することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１７８６０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本願発明者らが鋭意検討した結果、この種の研磨装置では、プッシャー装置が基板をトップリングに向けて受け渡す際に、基板がトップリングによって所望の位置で保持されなかった場合に、基板の破損などが生じることが判明した。
【０００５】
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、基板がトップリングによって所望の位置で保持されていない場合に、これを検出可能な研磨装置および異常検出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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の第１態様に係る研磨装置は、リテーナリングおよび前記リテーナリングを昇降させるエアバッグを有し、基板を保持するトップリングと、前記トップリングに向けて前記基板を受け渡すプッシャー装置と、前記トップリングに保持された前記基板を研磨する研磨部材と、前記エアバッグ内の圧力を検出する圧力センサと、前記エアバッグ内へのエアの供給が開始されてから、前記エアバッグ内の圧力が立ち上がるまでの時間に基づき、前記プッシャー装置から前記トップリングへの前記基板の受け渡し状態の異常を検出する制御部と、を備える。
【０００７】
上記態様に係る研磨装置では、プッシャー装置が基板をトップリングに向けて受け渡し、トップリングが基板を保持した後、エアバッグ内にエアが供給されて、リテーナリングが下降する。このとき、基板がトップリングによって所望の位置で保持されていない場合、リテーナリングを下降させるためにエアバッグ内にエアを供給しても、基板がリテーナリングに当接し、その下降を妨げる。この結果、エアバッグ内へのエアの供給が開始されてから、エアバッグ内の圧力が立ち上がるまでの時間が短くなる。従って、制御部が、エアバッグ内へのエアの供給が開始されてからエアバッグ内の圧力が立ち上がるまでの時間に基づいて、プッシャー装置からトップリングへの基板の受け渡し状態の異常を検出することで、このような異常を簡易な構成で検出することが可能となる。
【０００８】
また、前記制御部が、前記プッシャー装置から前記トップリングへの前記基板の受け渡し状態の異常の検出結果に基づき、前記エアバッグ内へのエアの供給を停止してもよい。
【０００９】
この場合、リテーナリングが基板に当接した状態でこのリテーナリングが下降を続けることによる、基板の変形や破損などが発生するのを防止することができる。
【００１０】
また、上記課題を解決するために、本発明の第２態様に係る異常検出方法は、プッシャー装置がトップリングに向けて基板を受け渡す際の、受け渡し状態の異常を検出する異常検出方法であって、前記トップリングが備えるエアバッグ内へのエアの供給が開始されてから、前記エアバッグ内の圧力が立ち上がるまでの時間に基づき、前記プッシャー装置から前記トップリングへの基板の受け渡し状態の異常を検出する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の上記態様によれば、基板がトップリングによって所望の位置で保持されていない場合に、これを検出可能な研磨装置または異常検出方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態に係る基板処理装置の概略平面図である。
【図２】本実施形態に係るプッシャー装置の断面図である。
【図３】本実施形態に係るトップリングの断面図である。
【図４】プッシャー装置がトップリングに向けて基板を受け渡す際の動作を説明する説明図であって、受け渡しが正常に行われた場合を示す。
【図５】プッシャー装置がトップリングに向けて基板を受け渡す際の動作を説明する説明図であって、受け渡しに異常が発生した場合を示す。
【図６】エアバッグ内の圧力が立ち上がる様子を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本実施形態に係る研磨装置およびこれを備えた基板処理装置の構成を、図１〜図６を参照しながら説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため縮尺を適宜変更している。また、各構成を理解しやすくするため、部品の図示を部分的に省略若しくは簡略化している場合がある。
【００１４】
（基板処理装置）
まず、基板処理装置１００の全体構成について説明する。図１に示すように、基板処理装置１００は、ロード／アンロード部１１０、研磨部１２０、および洗浄部１３０に区画された略矩形状のハウジングＨを備えている。基板処理装置１００は、基板（ウエハ）に対する研磨処理および洗浄処理（乾燥処理を含む）を行う、化学的機械研磨（ＣＭＰ）装置である。
【００１５】
ロード／アンロード部１１０は、処理前の基板を基板処理装置１００の内部にロード（搬入）し、処理後の基板を基板処理装置１００の外部にアンロード（搬出）する部位である。このロード／アンロード部１１０は、複数のフロントロード部１１１およびロード／アンロードユニット１１２を備える。フロントロード部１１１は、多数の基板をストックする基板カセットが載置される部位である。本実施形態では、４つのフロントロード部１１１が設けられている。フロントロード部１１１は、オープンカセット、ＳＭＩＦ（Standard Manufacturing Interface）ポッド、又はＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）等の基板カセットを搭載可能に構成されている。
【００１６】
ロード／アンロードユニット１１２は、フロントロード部１１１に載置された基板カセットから処理前の基板を取り出し、処理後の基板を基板カセットに戻すユニットである。このロード／アンロードユニット１１２は、複数のフロントロード部１１１が並ぶ方向に沿って移動可能に構成された、２台の搬送ロボット（ローダー）１１３を備える。これら搬送ロボット１１３は、各フロントロード部１１１に搭載された基板カセットにアクセス可能である。
【００１７】
研磨部１２０は、基板処理装置１００の内部に搬入された基板に対する研磨処理を行う部位である。この研磨部１２０には、基板処理装置１００の長手方向に沿って配列された４つの研磨装置１０Ａ〜１０Ｄと、リニアトランスポータ１２６と、リニアトランスポータ１２７と、が設けられている。
研磨装置１０Ａ〜１０Ｄの構成は互いに同様であり、それぞれ、研磨テーブル３１、トップリング１１、研磨液供給ノズル３３、ドレッサ３４、およびアトマイザ３５を備える。なお、以下の説明では、これらの研磨装置１０Ａ〜１０Ｄを代表させて、研磨装置１０と表示する場合がある。
【００１８】
研磨テーブル３１には、研磨面を有する研磨パッド（研磨部材）３２が取り付けられている。研磨テーブル３１は、不図示のモータによって回転させられる。トップリング１１は、基板Ｗを、回転している研磨テーブル３１上の研磨パッド３２に押圧する。これにより、基板Ｗが研磨される。研磨液供給ノズル３３は、研磨パッド３２に研磨液やドレッシング液（例えば、純水）を供給する。ドレッサ３４は、研磨パッド３２の研磨面のドレッシングを行う。アトマイザ３５は、研磨パッド３２の研磨面に対し、液体（例えば、純水）と気体（例えば、窒素ガス）との混合流体、又は霧状の液体などを噴射する。
【００１９】
リニアトランスポータ１２６は、第１研磨装置１０Ａおよび第２研磨装置１０Ｂに隣接して配置され、複数の搬送位置ＴＰ１〜ＴＰ４の間で基板を搬送する。
搬送位置ＴＰ１は、リニアトランスポータ１２６が、搬送ロボット１１３から処理前の基板Ｗを受け取る位置である。搬送位置ＴＰ２は、リニアトランスポータ１２６と第１研磨装置１０Ａのトップリング１１との間で、基板Ｗの受け渡しが行われる位置である。
【００２０】
搬送位置ＴＰ３は、第２研磨ユニット２０Ｂのトップリング１１とリニアトランスポータ１２６との間で、基板Ｗの受け渡しが行われる位置である。搬送位置ＴＰ４は、リニアトランスポータ１２６とリニアトランスポータ１２７との間で、基板Ｗの受け渡しが行われる位置である。同様に、搬送位置ＴＰ５〜ＴＰ７は、リニアトランスポータ１２７と研磨装置１０Ｃ、１０Ｄとの間で、基板Ｗの受け渡しが行われる位置である。
なお、各リニアトランスポータ１２６、１２７から各研磨装置１０Ａ〜１０Ｄへの基板の受け渡しは、後述するプッシャー装置２０によって行われる。
【００２１】
洗浄部１３０は、研磨部１２０で研磨された基板の洗浄処理および乾燥処理を行う部位である。この洗浄部１３０は、基板処理装置１００の長手方向に沿って配列された５つのユニット（第１洗浄ユニット１３１Ａ、第１搬送ユニット１３２Ａ、第２洗浄ユニット１３１Ｂ、第２搬送ユニット１３２Ｂ、および乾燥ユニット１３３）を備える。
第１洗浄ユニット１３１Ａおよび第２洗浄ユニット１３１Ｂは、基板を洗浄する洗浄具Ｍ１，Ｍ２をそれぞれ備える。洗浄具Ｍ１、Ｍ２としては、円柱状のロールを用いることができる。洗浄具Ｍ１、Ｍ２の材質としては、多孔質のＰＶＡ製スポンジ、発泡ウレタンなどを用いることができる。
【００２２】
第１洗浄ユニット１３１Ａおよび第２洗浄ユニット１３１Ｂは、薬液を基板に向けて噴射し、洗浄具Ｍ１、Ｍ２の外周面を基板に当接させて洗浄具Ｍ１、Ｍ２を回転させることで、基板を洗浄する。薬液としては、ＳＣ１（アンモニア／過酸化水素混合水溶液）などを用いることができる。
第１搬送ユニット１３２Ａおよび第２搬送ユニット１３２Ｂは、昇降可能な搬送ロボットＲ１，Ｒ２をそれぞれ備える。搬送ロボットＲ１は、仮置き台Ｑ、第１洗浄ユニット１３１Ａ、および第２洗浄ユニット１３１Ｂの間で基板を搬送する。搬送ロボットＲ２は、第２洗浄ユニット１３１Ｂ、および乾燥ユニット１３３の間で基板を搬送する。
【００２３】
乾燥ユニット１３３は、洗浄ユニット１３１Ａ、１３１Ｂによって洗浄された基板を乾燥させる乾燥モジュールＭ３を備える。この乾燥モジュールＭ３は、例えばロタゴニ乾燥によって基板を乾燥させる。ロタゴニ乾燥とは、基板を回転させながら、基板の表面にＩＰＡ蒸気（イソプロピルアルコールとＮ２ガスとの混合気）と超純水とを供給しつつ基板の乾燥を行う乾燥法である。
【００２４】
また、基板処理装置１００は、ハウジングＨの内部に、基板処理装置１００の動作を統括して制御する制御部１４０を備える。この制御部１４０は、基板処理装置１００に設けられた各種センサの検出結果に応じた制御信号を各部に向けて出力することで、基板処理装置１００の動作を統括して制御する。
【００２５】
（プッシャー装置）
次に、各リニアトランスポータ１２６、１２７から研磨装置１０Ａ〜１０Ｄへと基板Ｗを受け渡すためのプッシャー装置２０について説明する。プッシャー装置２０は、図１には示されていないが、各搬送位置ＴＰ２〜ＴＰ７の近傍に配置されている。
図２に示すように、プッシャー装置２０は、リニアトランスポータ１２６、１２７が搬送した処理前の基板Ｗを、トップリング１１に向けて押し付ける装置である。プッシャー装置２０は、ガイドステージ２１と、プッシュステージ２２と、シャフト２３ａと、調芯機構２４と、トップリングガイド２５と、上側シリンダ２６と、下側シリンダ２７と、衝撃緩和機構２８と、光学センサ５０と、を備えている。
【００２６】
ガイドステージ２１は、トップリングガイド２５を支持する。プッシュステージ２２は、リニアトランスポータ１２６、１２７が搬送した基板Ｗが一時的に載置されるトレイ４０を押し上げる。ガイドステージ２１およびプッシュステージ２２は、鉛直に設置されたシャフト２３ａの上端部に取り付けられている。
【００２７】
シャフト２３ａの上部には、スライド軸受２３ｂを介して昇降自在に軸受ケース２３ｃが取り付けられ、該軸受ケース２３ｃに調芯機構２４を介してガイドステージ２１が設置されている。軸受ケース２３ｃとシャフト２３ａとの間にはコイルスプリング２３ｈが配置されている。このコイルスプリング２３ｈにより、軸受ケース２３ｃがシャフト２３ａに対して上方に付勢されている。調芯機構２４は、トップリングガイド２５の位置を合わせるための機構であり、トップリングガイド２５を水平方向に移動させることができる。
【００２８】
また、シャフト２３ａの上端部からプッシュロッド２３ｄが突出している。プッシュロッド２３ｄは、ガイドステージ２１の中央部を貫通して上方に突出し、その上端部にプッシュステージ２２が設置されている。プッシュロッド２３ｄは、ガイドステージ２１によって、スライド軸受２３ｅを介して昇降自在に支持されている。一方、シャフト２３ａは、固定側部材２３ｉに取り付けられた軸受ケース２３ｆに対して、スライド軸受２３ｇにより昇降自在に支持されている。
【００２９】
シャフト２３ａの下端部は上側シリンダ２６に連結されている。上側シリンダ２６は、シャフト２３ａを介してプッシュステージ２２を昇降させる。上側シリンダ２６には、プッシュステージ２２の昇降時の位置確認を行うリミットセンサ２６ａ、２６ｂが設置されている。また、上側シリンダ２６の下端部にはシャフト２６ｃが連結され、該シャフト２６ｃの下端部は、固定側部材２３ｉに取り付けられた下側シリンダ２７に連結されている。下側シリンダ２７は、シャフト２６ｃを介して上側シリンダ２６を昇降させることで、ガイドステージ２１、トップリングガイド２５及びプッシュステージ２２を一体に昇降させる。下側シリンダ２７には、シャフト２６ｃの昇降時の位置確認を行うリミットセンサ２７ａ、２７ｂが設置されている。また、軸受ケース２３ｆの下端部にクッション部材２８ａが設けられると共に、上側シリンダ２６の上端部に板状のストッパー部材２８ｂが設置され、これらで衝撃緩和機構２８が構成されている。この衝撃緩和機構２８により、トップリングガイド２５が上昇してトップリング１１にアクセスする際の高さ方向の位置決めと衝撃の吸収が行われる。
【００３０】
プッシュステージ２２上には、トレイ４０が載置される。トレイ４０は、トップリングガイド２５の内周より若干小さい外径寸法を有するリング状の平板部材であり、その上面に基板Ｗを載置することができる。なお、図２に示すリニアトランスポータ１２６若しくはリニアトランスポータ１２７は、基板Ｗが載置されたトレイ４０を、他所からプッシャー装置２０の位置まで水平に搬送してプッシュステージ２２に渡す役割を果たしている。
【００３１】
トップリングガイド２５は、トップリング１１のリテーナリング１３に嵌合するガイド部材である。トップリングガイド２５の外周縁には、上方に向けて突出するガイド部２５ａが形成されている。ガイド部２５ａは、リテーナリング１３と嵌合することで、トップリング１１のプッシャー装置２０に対する位置を決める役割を果たしている。
【００３２】
光学センサ５０は、トップリングガイド２５内に設置された投光部５１と、ガイドステージ２１に設置された受光部５２と、を備えている。投光部５１は受光部５２に向けてセンサ光を出射する。
トレイ４０に基板Ｗが着座すると、基板Ｗの外周部が投光部５１と受光部５２とを結ぶ直線上に位置して、投光部５１からのセンサ光が遮断される。これにより、光学センサ５０は、基板Ｗの着座を検知可能となっている。
【００３３】
（トップリング）
次に、基板Ｗを保持して、これを研磨パッド３２に押圧するトップリング１１の構成について説明する。図３に示すように、トップリング１１は、基板Ｗを研磨パッド３２に対して押圧するキャリア１２と、研磨パッド３２を直接押圧するリテーナリング１３と、メンブレン（弾性膜）１４と、エアバッグ１５と、を備えている。
【００３４】
キャリア１２は、円盤状に形成されている。キャリア１２は、エンジニアリングプラスティック（例えば、ＰＥＥＫ）などの樹脂により形成されている。リテーナリング１３は、環状に形成され、キャリア１２の外周（メンブレン１４の外周）に取り付けられている。
メンブレン１４は、トップリング１１の下面に設置され、基板Ｗの裏面に当接する。メンブレン１４は、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、ポリウレタンゴム、シリコンゴム等の強度及び耐久性に優れたゴム材によって形成されている。
【００３５】
メンブレン１４は同心状の複数の隔壁１４ａを有し、これら隔壁１４ａによって、メンブレン１４の上面とキャリア１２の下面との間に円形状のセンター室Ｓ１、環状のリプル室Ｓ２、環状のアウター室Ｓ３、環状のエッジ室Ｓ４が形成されている。すなわち、キャリア１２の中心部にセンター室Ｓ１が形成され、中心から外周方向に向かって、順次、同心状に、リプル室Ｓ２、アウター室Ｓ３、エッジ室Ｓ４が形成されている。メンブレン１４のうち、リプル室Ｓ２に面する部分には、このメンブレン１４を貫通する貫通孔１４ｂが形成されている。貫通孔１４ｂは、メンブレン１４が基板Ｗを吸着するための吸着孔として用いられる。
【００３６】
キャリア１２内には、センター室Ｓ１に連通する流路１２ａ、リプル室Ｓ２に連通する流路１２ｂ、アウター室Ｓ３に連通する流路１２ｃ、エッジ室Ｓ４に連通する流路１２ｄがそれぞれ形成されている。各流路１２ａ〜１２ｄは、ロータリージョイント１６を介して、流路１６ａ〜１６ｄにそれぞれ接続されている。
【００３７】
エアバッグ１５は、弾性の膜状部材によって袋状に形成されており、リテーナリング１３の直上に配置されている。エアバッグ１５内の空間（以下、リテーナリング加圧室Ｓ５という）は、トップリング１１内に形成された流路１１ａおよびロータリージョイント１６を介して、流路１６ｅに接続されている。
【００３８】
流路１６ａ〜１６ｅはそれぞれ、制御部１７に接続されている。制御部１７には、バルブや圧力レギュレータなどの圧力調整部、ＣＰＵなどの演算部、ＲＯＭなどのメモリ部が含まれている。なお、制御部１７のメモリ部には、後述する異常検出方法を実行するためのプログラムが記憶されており、制御部１７の演算部はこのプログラムをロードして実行することができる。
制御部１７は、圧力調整部を作動させて、センター室Ｓ１、リプル室Ｓ２、アウター室Ｓ３、エッジ室Ｓ４およびリテーナリング加圧室Ｓ５に供給する圧力流体の圧力を調整する。また、流路１６ａ〜１６ｅには、それぞれ圧力センサＰ１〜Ｐ５が設置されている。これらの圧力センサＰ１〜Ｐ５は、正圧および負圧の両者を測定可能な連成タイプの圧力センサなどである。なお、これに限られず、正圧用の圧力センサおよび負圧用の圧力センサを組み合わせることで、正圧と負圧の両者を測定してもよい。
【００３９】
圧力センサＰ５は、流路１６ｅ内の圧力、すなわちエアバッグ１５内に形成されたリテーナリング加圧室Ｓ５内の圧力を測定することができる。同様に、圧力センサＰ１〜Ｐ４は、流路１６ａ〜１６ｄ内の圧力、すなわち各室Ｓ１〜Ｓ４内の圧力をそれぞれ測定することができる。
【００４０】
トップリング１１では、センター室Ｓ１、リプル室Ｓ２、アウター室Ｓ３、エッジ室Ｓ４およびリテーナリング加圧室Ｓ５に供給する流体の圧力を、制御部１７によってそれぞれ独立に調整することができる。このような構造により、基板Ｗを研磨パッド３２に押圧する押圧力を基板Ｗの領域毎に調整でき、かつリテーナリング１３が研磨パッド３２を押圧する押圧力を調整できる。
【００４１】
次に、以上のように構成された基板処理装置１００による処理基板の製造方法について説明する。
【００４２】
（処理基板の製造方法）
基板処理装置１００によって処理基板を製造する際、まず、搬送ロボット１１３がフロントロード部１１１から基板Ｗを取り出す（図１参照）。
次に、リニアトランスポータ１２６が搬送ロボット１１３から未処理の基板Ｗを受け取り、搬送位置ＴＰ２において、この基板Ｗを第１研磨装置１０Ａのトップリング１１へと受け渡す。
なお、各搬送位置ＴＰ２〜ＴＰ７において行われる、リニアトランスポータ１２６、１２７から研磨装置１０Ａ〜１０Ｄへの基板の受け渡し方法は、いずれも同様である。以下、この受け渡し方法について説明する。
【００４３】
（基板受渡方法）
図４（ａ）〜（ｄ）は、リニアトランスポータ１２６，１２７から研磨装置１０のトップリング１１へと正常に基板Ｗが受け渡された場合の動作を説明する概略図である。
受け渡しの際、まず、図４（ａ）に示すように、基板Ｗがトップリング１１とプッシャー装置２０との間で、リニアトランスポータ１２６若しくはリニアトランスポータ１２７により保持される。なお、図４（ａ）〜（ｄ）において、リニアトランスポータ１２６、１２７および基板Ｗを一時的に保持するトレイ４０の図示は省略されている。
【００４４】
次に、図４（ｂ）に示すように、プッシュステージ２２およびトップリングガイド２５等が、トップリング１１に向けて移動する。このとき、リテーナリング１３とトップリングガイド２５のガイド部２５ａとが嵌合することで、トップリング１１のプッシャー装置２０に対する位置が決まる。この状態で、プッシュステージ２２が基板Ｗをメンブレン１４に向けて押し当て、メンブレン１４の貫通孔１４ｂから吸引することで、メンブレン１４に基板Ｗが吸着される。
【００４５】
次に、図４（ｃ）に示すように、トップリング１１とプッシャー装置２０とが、互いに離間する。
次に、エアバッグ１５内にエアが供給される。これにより、図４（ｄ）に示すように、エアバッグ１５内の容積が膨張し、リテーナリング１３が下降する。このようにリテーナリング１３を下降させることで、基板Ｗがリテーナリング１３の内側に位置することとなり、例えばトップリング１１が研磨テーブル３１に向けて高速で移動したとしても、基板Ｗの位置がずれてしまうのを抑えることができる。すなわち、リテーナリング１３は、メンブレン１４による基板Ｗの保持位置を安定させる役割を果たしている。
【００４６】
このように、トップリング１１は、プッシャー装置２０から基板Ｗを受け取り、その下面に基板Ｗを保持した状態で、受け渡し位置から研磨テーブル３１の上方へと移動する。そして、トップリング１１を下降させて基板Ｗを研磨パッド３２に押圧する（図３参照）。このとき、トップリング１１および研磨テーブル３１をそれぞれ回転させ、研磨テーブル３１の上方に設けられた研磨液供給ノズル（図示せず）から研磨パッド３２上に研磨液を供給する。以上の動作により、基板Ｗが研磨パッド３２に摺接されて、基板Ｗの表面が研磨される。
【００４７】
以上のような研磨工程が、各研磨装置１０Ａ〜１０Ｄで繰り返された後、洗浄部１３０に設けられた第１搬送ユニット１３２Ａによって、基板Ｗが第１洗浄ユニット１３１Ａに搬送される。そして、研磨後の基板Ｗが、第１洗浄ユニット１３１Ａによって洗浄される。同様に、基板Ｗは第２洗浄ユニット１３１Ｂによって洗浄される。洗浄された基板Ｗは、第２搬送ユニット３２Ｂによって乾燥ユニット１３３に搬送されて、乾燥させられる。乾燥ユニット１３３で乾燥させられた基板は、搬送ロボット１１３によってフロントロード部１１１の基板カセットに戻される。以上の工程により、処理基板が製造される。
【００４８】
（異常検出方法）
ここで、基板Ｗがプッシャー装置２０からトップリング１１へと正常に受け渡されなかった場合に、これを検知する異常検出方法について説明する。なお、この異常検出方法は、制御部１７のメモリ部に記憶されたプログラムを、制御部１７の演算部がロードすることで実行される。
図５（ａ）〜（ｄ）は、プッシャー装置２０からトップリング１１へと、基板Ｗが正常に受け渡されなかった場合の動作を説明する図である。
【００４９】
図５（ａ）は、基板Ｗがプッシャー装置２０とトップリング１１との間で、リニアトランスポータ１２６若しくはリニアトランスポータ１２７上で一時的に保持されている状態で、トップリング１１と基板Ｗとの相対的な位置にずれが生じている場合を示している。この状態で受け渡しの動作を行うと、図５（ｂ）、（ｃ）に示すように、基板Ｗの一部がリテーナリング１３の直下に位置してしまう場合がある。
【００５０】
さらに、図５（ｃ）の状態でエアバッグ１５内にエアが供給され、リテーナリング１３が下降しようとすると、基板Ｗがメンブレン１４に保持された状態で基板Ｗの一部が下方に押圧されることとなる。これにより、基板Ｗが変形若しくは破損したり、基板Ｗがメンブレン１４から脱落してしまうおそれがある。そこで本実施形態では、エアバッグ１５内の圧力の立ち上り時間に基づいて、このような異常を検知する。以下、図６を用いて詳細に説明する。
【００５１】
図６は、図４（ａ）〜（ｄ）に示すように受け渡しが正常に行われた場合（データＡ）と、図５（ａ）〜（ｄ）に示すように受け渡し異常が発生した場合（データＢ）と、の２つのデータを示すグラフである。図６に示すグラフのうち、横軸は時間（秒）を示しており、立軸はエアバッグ１５内の圧力を示している。また、圧力が＋の場合は正圧、圧力が−の場合は負圧をそれぞれ示している。データＡとデータＢとでは、エアバッグ１５内に供給するエアの流量（単位時間あたりにエアバッグ１５内に流入するエアの量）が等しい。エアバッグ１５内に供給されたエアの量は、エアバッグ１５内へのエアの供給開始後の時間の経過に比例する。
なお、図６のデータでは、エアバッグ１５内に連通している流路１６ｅ内の圧力を、圧力センサＰ５が検出することで、エアバッグ１５内の圧力を検出している。
【００５２】
図６に示す時刻Ｔ１は、エアバッグ１５内にエアの供給を開始した時刻である。時刻Ｔ２Ａは、データＡにおいて、エアバッグ１５内の圧力がゼロの近傍から立ち上がり始めた時刻である。時刻Ｔ２Ｂは、データＢにおいて、エアバッグ１５内の圧力がゼロの近傍から立ち上がり始めた時刻である。ΔＴＡは、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２Ａまでの間の時間差である。ΔＴＢは、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２Ｂまでの間の時間差である。
【００５３】
図６に示すように、時刻Ｔ１より前の時点では、エアバッグ内１５の圧力が負圧となっている。これは、リテーナリング１３を、その自重に抗って上昇させておくために、エアバッグ１５内を負圧にしていることによる。
データＡおよびデータＢの両者とも、時刻Ｔ１から時刻Ｔ１’の間では、圧力が負圧からゼロに向けて増大している。これは、時刻Ｔ１に、エアバッグ１５内へのエアの供給が開始され、エアバッグ１５内の負圧が徐々に解消される様子を表している。
【００５４】
時刻Ｔ１’以降の約１．５秒の間、圧力がゼロの近傍で安定しているのは、エアバッグ１５内へのエアの供給に伴ってエアバッグ１５が膨張する様子を表している。すなわち、この区間では、エアが供給された分だけエアバッグ１５の内容積が増大するため、エアバッグ１５内の圧力がほとんど変化しない。
その後、時刻Ｔ２Ａ若しくはＴ２Ｂにおいて圧力が増大するのは、エアバッグ１５の内容積の増大が停止した状態で、引き続きエアバッグ１５内にエアが供給されることで、エアバッグ１５内の圧力が高まるためである。
【００５５】
ここで、時刻Ｔ１’の後で圧力が立ち上がる時刻は、データＡとデータＢとで大きく異なっている。より詳しくは、ΔＴＢがΔＴＡよりも約１秒短くなっている。これは、データＢが受け渡し状態の異常が発生した場合のデータであり、図５（ｄ）に示すように、基板Ｗがリテーナリング１３の下降を妨げていることによる。つまり、リテーナリング１３が正常に下降した場合（データＡ）と比較して、エアバッグ１５の膨張が停止する時刻が早いためである。
【００５６】
以上のことから、図５（ａ）〜（ｄ）に示すような受け渡し状態の異常が発生した場合には、エアバッグ１５内へのエアの供給を開始してから、エアバッグ１５内の圧力が立ち上がるまでの時間（以下、ΔＴと記す）が短くなる。
そこで本実施形態では、制御部１７が、ΔＴに基づいて基板Ｗの受け渡し状態の異常を検出する。詳しくは、予め設定された正常時におけるΔＴの値（以下、ΔＴsetと記す）と、実際に測定されたΔＴの値（以下、ΔＴｉと記す）と、を比較する。そして、ΔＴset−ΔＴｉの値が所定の閾値（例えば０．５秒）よりも大きい場合に、受け渡し状態の異常が発生したと判定する。
【００５７】
本実施形態によれば、圧力センサＰ５によるエアバッグ１５内の圧力の測定結果によって、基板Ｗの受け渡し状態の異常を検出することができる。これにより、例えば基板Ｗの位置を検出するためのセンサなどを用いたりせずに、簡易な構成によって上記異常を検出することが可能となる。
【００５８】
また、受け渡し状態の異常が発生したと判定した場合、制御部１７は、例えばエアバッグ１５内へのエアの供給を停止する。これにより、基板Ｗが変形若しくは破損したり、破損した基板Ｗの破片などによって周辺の装置が故障したりすることを抑止することができる。
また、受け渡し状態の異常が発生したと判定した場合、制御部１７は、基板処理装置１００全体の稼働を停止してもよい。これにより、例えば破損した基板Ｗによって基板処理装置１００が不意に故障してしまうことなどを抑止することができる。
【００５９】
なお、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【００６０】
例えば、前記実施形態では、制御部１７が受け渡し状態の異常を検出したが、異常を検出する制御部の構成、配置などは適宜変更することができる。例えば、基板処理装置１００全体の動作を統括して制御する制御部１４０が、受け渡し状態の異常を検出してもよい。
【００６１】
また、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した実施形態や変形例を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００６２】
１０、１０Ａ〜１０Ｄ…研磨装置  １１…トップリング  １３…リテーナリング  １５…エアバッグ  １７…制御部  ２０…プッシャー装置  ３２…研磨部材  Ｗ…基板（ウエハ）  １００…基板処理装置  Ｐ５…圧力センサ
【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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