(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理対象物に研磨処理を行う方法であって、
第１処理液を使用し、かつ、前記処理対象物よりも小さな寸法の第１研磨パッドを前記処理対象物に接触させながら前記処理対象物と前記第１研磨パッドとを相対運動させることによって第１研磨処理を行うステップと、
前記第１研磨処理の後に、第２処理液を使用し、かつ、前記処理対象物よりも大きな寸法の第２研磨パッドを前記処理対象物に接触させながら前記処理対象物と前記第２研磨パッドとを相対運動させることによって第２研磨処理を行うステップと、
前記第１研磨処理の後であり前記第２研磨処理の前に、前記第１処理液および前記第２処理液を比較して前記処理対象物を洗浄するかどうかを判断するステップと、
前記判断するステップで前記処理対象物を洗浄すると判断した場合に、前記第２研磨処理の前に前記処理対象物を洗浄するステップと、
前記第２研磨処理の後に前記処理対象物を洗浄するステップと、
前記第１研磨処理を行う前に、前記処理対象物の研磨処理面の状態を検出するステップと、
を有する、方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、
検出された研磨処理面の状態に応じて、前記第１研磨処理の処理条件を決定するステップを有する、方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の方法であって、
前記研磨処理面の状態を検出するステップは、前記処理対象物の研磨処理面の膜厚、膜厚に相当する信号、および表面形状に相当する信号、のうちの少なくとも１つの分布を検出するステップを有する、方法。
【請求項４】
処理対象物を研磨処理するための研磨装置であって、
前記処理対象物の研磨処理面の状態を検出する検出器と、
第１処理液を使用し、かつ、前記処理対象物よりも小さな寸法の第１研磨パッドを前記処理対象物に接触させながら前記処理対象物と前記第１研磨パッドとを相対運動させることによって第１研磨処理を行うための、第１研磨処理モジュールと、
第２処理液を使用し、かつ、前記処理対象物よりも大きな寸法の第２研磨パッドを前記処理対象物に接触させながら前記処理対象物と前記第２研磨パッドとを相対運動させることによって第２研磨処理を行うための、第２研磨処理モジュールと、
処理対象物を洗浄するための洗浄モジュールと、
前記第１研磨処理モジュール、前記第２研磨処理モジュール、および洗浄モジュールを制御するための制御装置と、を有し、前記制御装置は、
前記第１研磨処理の後であり前記第２研磨処理の前に、前記第１処理液および前記第２処理液を比較して前記処理対象物を洗浄するかどうかを判断し、
前記判断するステップで前記処理対象物を洗浄すると判断した場合に、前記第２研磨処理の前に前記処理対象物を洗浄し、
前記第１研磨処理を行った後に前記第２研磨処理を行い、
前記第２研磨処理をの後に前記処理対象物を洗浄するように、前記第１研磨処理モジュール、前記第２研磨処理モジュール、および洗浄モジュールを制御し、
前記検出器は、前記第１研磨処理を行う前に、前記処理対象物の研磨処理面の状態を検出する、研磨装置。
【請求項５】
請求項４に記載の研磨装置であって、
前記制御装置は、前記検出器で検出された前記研磨処理面の状態に応じて、前記第１研磨処理のための研磨条件を決定するように構成される、研磨装置。
【請求項６】
請求項４に記載の研磨装置であって、前記研磨装置は、
前記処理対象物に対する目標とする研磨処理面の状態に関するデータを記憶する記憶装置を有し、
前記制御装置は、前記記憶装置に記憶されたデータ、および、前記検出器で検出された研磨処理面の状態に応じて、前記第１研磨処理のための研磨条件および前記第２研磨処理のための研磨条件を決定する、研磨装置。
【請求項７】
処理対象物を研磨処理するための研磨装置の動作を制御するためのプログラムであって、前記プログラムは、
第１処理液を使用し、かつ、前記処理対象物よりも小さな寸法の第１研磨パッドを前記処理対象物に接触させながら前記処理対象物と前記第１研磨パッドとを相対運動させることによって第１研磨処理を行うステップと、
前記第１研磨処理の後に、第２処理液を使用し、かつ、前記処理対象物よりも大きな寸法の第２研磨パッドを前記処理対象物に接触させながら前記処理対象物と前記第２研磨パッドとを相対運動させることによって第２研磨処理を行うステップと、
前記第１研磨処理の後であり前記第２研磨処理の前に、前記第１処理液および前記第２処理液を比較して前記処理対象物を洗浄するかどうかを判断するステップと、
前記判断するステップで前記処理対象物を洗浄すると判断した場合に、前記第２研磨処理の前に前記処理対象物を洗浄するステップと、
前記第２研磨処理の後に前記処理対象物を洗浄するステップと、
前記第１研磨処理を行う前に、前記処理対象物の研磨処理面の状態を検出するステップと、を研磨装置に実行させる、
プログラム。
【請求項８】
請求項７に記載のプログラムであって、さらに、
前記研磨装置に、検出された研磨処理面の状態に応じて、前記第１研磨処理の処理条件
を決定するステップを実行させる、プログラム。
【請求項９】
請求項７または８に記載のプログラムであって、
前記研磨処理面の状態を検出するステップは、前記研磨装置に、前記処理対象物の研磨処理面の膜厚、膜厚に相当する信号、および表面形状に相当する信号、のうちの少なくとも１つの分布を検出するステップを実行させる、プログラム。
【請求項１０】
請求項７乃至９のいずれか一項に記載のプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は基板の研磨装置および研磨方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、処理対象物（例えば半導体ウェハなどの基板、又は基板の表面に形成された各種の膜）に対して各種処理を行うために処理装置が用いられている。処理装置の一例としては、処理対象物の研磨処理等を行うためのＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）装置が挙げられる。
【０００３】
ＣＭＰ装置は、処理対象物の研磨処理を行うための研磨ユニット、処理対象物の洗浄処理及び乾燥処理を行うための洗浄ユニット、及び、研磨ユニットへ処理対象物を受け渡すとともに洗浄ユニットによって洗浄処理及び乾燥処理された処理対象物を受け取るロード／アンロードユニット、などを備える。また、ＣＭＰ装置は、研磨ユニット、洗浄ユニット、及びロード／アンロードユニット内で処理対象物の搬送を行う搬送機構を備えている。ＣＭＰ装置は、搬送機構によって処理対象物を搬送しながら研磨、洗浄、及び乾燥の各種処理を順次行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１５／０３５２６８６号明細書
【特許文献２】特開２００９−１９４１３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
昨今の半導体デバイスの製造における各工程への要求精度は既に数ｎｍのオーダに達しており、ＣＭＰもその例外ではない。この要求を満たすべく、ＣＭＰでは研磨及び洗浄条件の最適化が行われる。しかし、最適条件が決定しても、構成要素の制御バラつきや消耗材の経時変化による研磨及び洗浄性能の変化は避けられない。また、処理対象である半導体ウェハ自身にもバラつきが存在し、例えばＣＭＰ前において処理対象物に形成される膜の膜厚やデバイス形状のバラつきが存在する。これらのバラつきはＣＭＰ中及びＣＭＰ後においては残膜のバラつきや不完全な段差解消、更には本来完全に除去すべき膜の研磨においては膜残りといった形で顕在化する。このようなバラつきはウェハ面内ではチップ間やチップ間を横断した形で発生し、更にはウェハ間やロット間でも発生する。現状は、これらのバラつきをある閾値以内となるように、研磨中のウェハや研磨前のウェハに対する研磨条件（たとえば研磨時にウェハ面内に与える圧力分布、ウェハ保持テーブルの回転数、スラリ）及び洗浄条件を制御すること、および／または閾値を超えたウェハに対するリワーク（再研磨）を行うことで対処している。
【０００６】
しかし、上述のような研磨条件によるバラつきの抑制効果は、主にウェハの半径方向に対して現れるために、ウェハの周方向に対するバラつきの調整は困難である。さらに、ＣＭＰ時の処理条件やＣＭＰにより研磨する膜の下層の状態により、ウェハ面内において局所的な研磨量の分布のバラつきが生じることもある。また、ＣＭＰ工程におけるウェハの半径方向の研磨分布の制御に関して、昨今の歩留まり向上の観点からウェハ面内のデバイス領域が拡大してきており、よりウェハのエッジ部まで研磨分布を調整する必要がでてきている。ウェハのエッジ部では、研磨圧力分布や研磨材であるスラリの流入のバラつきの影響がウェハの中心付近よりも大きくなる。研磨条件及び洗浄条件の制御やリワークは、基本的にはＣＭＰを実施する研磨ユニットにて行っている。この場合、ウェハ面に対して
研磨パッドが全面接触していることがほとんどであり、一部が接触している場合でも、処理速度の維持の観点からは、研磨パッドとウェハとの接触面積は大きく取らざるを得ない。このような状況では、例えばウェハ面内の特定の領域にて閾値を超えるバラつきが発生したとしても、これをリワーク等で修正する際には、その接触面積の大きさが故にリワークが不要な部分に対しても研磨を施してしまうことになる。その結果として、本来求められる閾値の範囲に修正することが困難となる。従って、より小領域の研磨及び洗浄状態の制御が可能な構成でかつウェハ面内の任意の位置に対して、処理条件の制御やリワークといった再処理が施せる方法及び装置を提供することが求められる。
【０００７】
そこで、本願発明は、処理対象物の研磨処理面における処理精度を向上させることができる研磨装置および研磨方法を提供することを１つの課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の形態によれば、処理対象物に研磨処理を行う方法が提供され、かかる方法は、前記処理対象物よりも小さな寸法の第１研磨パッドを前記処理対象物に接触させながら前記処理対象物と前記第１研磨パッドとを相対運動させることによって第１研磨処理を行うステップと、前記第１研磨処理の後に、前記処理対象物よりも大きな寸法の第２研磨パッドを前記処理対象物に接触させながら前記処理対象物と前記第２研磨パッドとを相対運動させることによって第２研磨処理を行うステップと、前記第１研磨処理を行う前に、前記処理対象物の研磨処理面の状態を検出するステップと、を有する。第１の形態の方法によれば、たとえば、その後の第２研磨処理での平坦化が難しい処理対象物の研磨処理面に存在し得る局所的な凹凸を第１研磨処理により平坦化することで、その後の第２研磨処理により処理対象物の全面をより精度良く研磨することができる。
【０００９】
本発明の第２の形態によれば、第１の形態の方法において、検出された研磨処理面の状態に応じて、前記第１研磨処理の処理条件を決定するステップを有する。第２の形態の方法によれば、第１研磨処理の前に研磨処理面の状態に応じた最適な研磨条件を決定することができる。
【００１０】
本発明の第３の形態によれば、第１の形態または第２の形態の方法において、前記研磨処理面の状態を検出するステップは、前記処理対象物の研磨処理面の膜厚、膜厚に相当する信号、および表面形状に相当する信号、のうちの少なくとも１つの分布を検出するステップを有する。
【００１１】
本発明の第４の形態によれば、処理対象物を研磨処理するための研磨装置が提供され、かかる研磨装置は、前記処理対象物の研磨処理面の状態を検出する検出器と、前記処理対象物よりも小さな寸法の第１研磨パッドを前記処理対象物に接触させながら前記処理対象物と前記第１研磨パッドとを相対運動させることによって第１研磨処理を行うための、第１研磨処理モジュールと、前記処理対象物よりも大きな寸法の第２研磨パッドを前記処理対象物に接触させながら前記処理対象物と前記第２研磨パッドとを相対運動させることによって第２研磨処理を行うための、第２研磨処理モジュールと、前記第１研磨処理モジュールおよび前記第２研磨処理モジュールを制御するための制御装置と、を有し、前記制御装置は、前記第１研磨処理を行った後に前記第２研磨処理を行うように制御し、前記検出器は、前記第１研磨処理を行う前に、前記処理対象物の研磨処理面の状態を検出する。第４の形態の研磨装置によれば、たとえば、その後の第２研磨処理での平坦化が難しい処理対象物の研磨処理面に存在し得る局所的な凹凸を第１研磨処理により平坦化することでその後の第２研磨処理により処理対象物の全面をより精度良く研磨することができる。
【００１２】
本発明の第５の形態によれば、第４の形態の研磨装置において、前記制御装置は、前記検出器で検出された前記研磨処理面の状態に応じて、前記第１研磨処理のための研磨条件
を決定するように構成される。第５の形態の研磨装置によれば、第１研磨処理の前に研磨処理面の状態に応じた最適な研磨条件を決定することができる。
【００１３】
本発明の第６の形態によれば、第４の形態の研磨装置において、前記処理対象物に対する目標とする研磨処理面の状態に関するデータを記憶する記憶装置を有し、前記制御装置は、前記記憶装置に記憶されたデータ、および、前記検出器で検出された研磨処理面の状態に応じて、前記第１研磨処理のための研磨条件および前記第２研磨処理のための研磨条件を決定する。
【００１４】
本発明の第７の形態によれば、処理対象物を研磨処理するための研磨装置の動作を制御するためのプログラムが提供され、前記プログラムは、前記処理対象物よりも小さな寸法の第１研磨パッドを前記処理対象物に接触させながら前記処理対象物と前記第１研磨パッドとを相対運動させることによって第１研磨処理を行うステップと、前記第１研磨処理の後に、前記処理対象物よりも大きな寸法の第２研磨パッドを前記処理対象物に接触させながら前記処理対象物と前記第２研磨パッドとを相対運動させることによって第２研磨処理を行うステップと、前記第１研磨処理を行う前に、前記処理対象物の研磨処理面の状態を検出するステップと、を研磨装置に実行させる。
【００１５】
本発明の第８の形態によれば、第７の形態のプログラムにおいて、さらに、前記研磨装置に、検出された研磨処理面の状態に応じて、前記第１研磨処理の処理条件を決定するステップを実行させる。
【００１６】
本発明の第９の形態によれば、第７の形態または第８の形態のプログラムにおいて、前記研磨処理面の状態を検出するステップは、前記研磨装置に、前記処理対象物の研磨処理面の膜厚、膜厚に相当する信号、および表面形状に相当する信号、のうちの少なくとも１つの分布を検出するステップを実行させる。
【００１７】
本発明の第１０の形態によれば、第７の形態から第９の形態のいずれか１つの形態に記載のプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体が提供される。
【００１８】
本発明の第１１の形態によれば、処理対象物を研磨処理するための研磨モジュールが提供され、前記研磨モジュールは、回転可能な研磨ヘッドと、前記研磨ヘッドに保持される研磨パッドと、処理対象物を保持するための回転可能なステージと、研磨液を処理対象物の被研磨面上に供給するための研磨液供給部と、前記研磨パッドを処理対象物の被研磨面へ押圧力を与えることができるように構成されるアクチュエータと、処理対象物上の前記研磨ヘッドの接触位置を移動可能に構成される位置決め機構と、前記ステージに保持される処理対象物の被研磨面と略同一平面または略平行平面となるように配置されるパッドコンディショニング部と、を備え、前記パッドコンディショニング部は、前記研磨パッドに対して相対運動が可能に構成される。
【００１９】
本発明の第１２の形態によれば、第１１の形態による研磨モジュールにおいて、前記研磨パッドは直径が３０ｍｍ以下である、
【００２０】
本発明の第１３の形態によれば、第１１の形態または第１２の形態による研磨モジュールにおいて、前記研磨パッドは、処理対象物に接触する表面層よりも軟質なクッション層を介して前記研磨ヘッドに保持される。
【００２１】
本発明の第１４の形態によれば、第１１の形態から第１３の形態のいずれか１つの形態による研磨モジュールにおいて、前記研磨ヘッドは、前記研磨パッドの表面が前記研磨ヘッドの回転軸と垂直になるように構成される。
【００２２】
本発明の第１５の形態によれば、第１１の形態から第１３の形態のいずれか１つの形態による研磨モジュールにおいて、前記研磨ヘッドは、処理対象物の被研磨面に対して垂直な軸と前記研磨ヘッドの回転軸とのなす角が０度より大きい角度となるように構成される。
【００２３】
本発明の第１６の形態によれば、第１１の形態から第１３の形態のいずれか１つの形態による研磨モジュールにおいて、前記研磨ヘッドは、前記研磨ヘッドの回転軸が処理対象物の被研磨面と実質的に平行となるように構成され、前記研磨パッドは、前記研磨ヘッドの直径よりも大きな直径を備え、前記研磨パッドの中心は前記研磨ヘッドの回転軸と同一である。
【００２４】
本発明の第１７の形態によれば、第１１の形態から第１６の形態のいずれか１つの形態による研磨モジュールにおいて、前記研磨パッドの中心部に孔が形成されており、前記研磨液供給部は、前記研磨パッドの孔を通じて研磨液が処理対象物の被研磨面に供給されるように構成される。
【００２５】
本発明の第１８の形態によれば、第１１の形態から第１７の形態のいずれか１つの形態による研磨モジュールにおいて、処理対象物を直線的に移動可能に構成される、前記ステージに取り付けられるＸＹステージを有する。
【００２６】
本発明の第１９の形態によれば、第１１の形態から第１７の形態のいずれか１つの形態による研磨モジュールにおいて、前記ステージは任意の回転位置で停止可能に構成され、
前記研磨ヘッドは、処理対象物の中心を通過する直動機構に取り付けられる。
【００２７】
本発明の第２０の形態によれば、第１１の形態から第１７の形態のいずれか１つの形態による研磨モジュールにおいて、前記ステージは任意の回転位置で停止可能に構成され、前記研磨ヘッドは、処理対象物の中心を通過する円軌道を通る旋回機構に取り付けられる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】一実施形態に係る研磨装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】処理対象物よりも小径の研磨パッドを用いて研磨処理するための部分研磨モジュールの一例の概略構成を示す図である。
【図３】一実施形態による検出器を備える部分研磨モジュールの概略構成を示す図である。
【図４】一実施形態による検出器を備える部分研磨モジュールの概略構成を示す図である。
【図５】部分研磨モジュールを用いた研磨制御の一例を説明する概略図である。
【図６】部分研磨モジュールを用いた研磨制御の一例を説明する概略図である。
【図７】処理対象物よりも大径の研磨パッドを用いて研磨処理するための大径研磨モジュールの一例の概略構成を示す図である。
【図８】一実施形態による研磨装置を用いた研磨処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図９】一実施形態による研磨装置を用いた研磨処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１０】一実施形態による研磨装置を用いた研磨処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１１】一実施形態による研磨装置を用いた研磨処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１２】一実施形態による研磨装置を用いた研磨処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１３】一実施形態による研磨装置を用いた研磨処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１４】一実施形態による研磨装置を用いた研磨処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１５】一実施形態による研磨装置を用いた研磨処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１６Ａ】一実施形態による研磨装置を用いた、例１による研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図１６Ｂ】一実施形態による研磨装置を用いた、例１による研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図１６Ｃ】一実施形態による研磨装置を用いた、例１による研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図１６Ｄ】一実施形態による研磨装置を用いた、例１による研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図１６Ｅ】一実施形態による研磨装置を用いた、例１による研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図１７Ａ】一実施形態による研磨装置を用いた、例２よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図１７Ｂ】一実施形態による研磨装置を用いた、例２よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図１７Ｃ】一実施形態による研磨装置を用いた、例２よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図１７Ｄ】一実施形態による研磨装置を用いた、例２よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図１８Ａ】一実施形態による研磨装置を用いた、例３よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図１８Ｂ】一実施形態による研磨装置を用いた、例３よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図１８Ｃ】一実施形態による研磨装置を用いた、例３よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図１９Ａ】一実施形態による研磨装置を用いた、例４よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図１９Ｂ】一実施形態による研磨装置を用いた、例４よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図１９Ｃ】一実施形態による研磨装置を用いた、例４よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図１９Ｄ】一実施形態による研磨装置を用いた、例４よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図１９Ｅ】一実施形態による研磨装置を用いた、例４よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図２０Ａ】一実施形態による研磨装置を用いた、例５よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図２０Ｂ】一実施形態による研磨装置を用いた、例５よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図２０Ｃ】一実施形態による研磨装置を用いた、例５よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図２０Ｄ】一実施形態による研磨装置を用いた、例５よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図２１Ａ】一実施形態による研磨装置を用いた、例６よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図２１Ｂ】一実施形態による研磨装置を用いた、例６よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図２１Ｃ】一実施形態による研磨装置を用いた、例６よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図２１Ｄ】一実施形態による研磨装置を用いた、例６よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図２２Ａ】一実施形態による研磨装置を用いた、例７よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図２２Ｂ】一実施形態による研磨装置を用いた、例７よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図２２Ｃ】一実施形態による研磨装置を用いた、例７よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図２２Ｄ】一実施形態による研磨装置を用いた、例７よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図２２Ｅ】一実施形態による研磨装置を用いた、例７よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図２２Ｆ】一実施形態による研磨装置を用いた、例７よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図２２Ｇ】一実施形態による研磨装置を用いた、例７よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図２３Ａ】一実施形態による研磨装置を用いた、例８よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図２３Ｂ】一実施形態による研磨装置を用いた、例８よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図２３Ｃ】一実施形態による研磨装置を用いた、例８よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図２３Ｄ】一実施形態による研磨装置を用いた、例８よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図２３Ｅ】一実施形態による研磨装置を用いた、例８よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図２３Ｆ】一実施形態による研磨装置を用いた、例８よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図２３Ｇ】一実施形態による研磨装置を用いた、例８よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図２３Ｈ】一実施形態による研磨装置を用いた、例８よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図２４Ａ】一実施形態による研磨装置を用いた、例９よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図２４Ｂ】一実施形態による研磨装置を用いた、例９よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図２４Ｃ】一実施形態による研磨装置を用いた、例９よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図２４Ｄ】一実施形態による研磨装置を用いた、例９よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図２４Ｅ】一実施形態による研磨装置を用いた、例９よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図２４Ｆ】一実施形態による研磨装置を用いた、例９よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図２５Ａ】一実施形態による研磨装置を用いた、例１０よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図２５Ｂ】一実施形態による研磨装置を用いた、例１０よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図２５Ｃ】一実施形態による研磨装置を用いた、例１０よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図２５Ｄ】一実施形態による研磨装置を用いた、例１０よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図２５Ｅ】一実施形態による研磨装置を用いた、例１０よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図２５Ｆ】一実施形態による研磨装置を用いた、例１０よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図２６Ａ】一実施形態による研磨装置を用いた、例１１よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図２６Ｂ】一実施形態による研磨装置を用いた、例１１よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図２６Ｃ】一実施形態による研磨装置を用いた、例１１よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図２６Ｄ】一実施形態による研磨装置を用いた、例１１よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図２６Ｅ】一実施形態による研磨装置を用いた、例１１よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図２６Ｆ】一実施形態による研磨装置を用いた、例１１よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図２６Ｇ】一実施形態による研磨装置を用いた、例１１よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図２７Ａ】一実施形態による研磨装置を用いた、例１２よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図２７Ｂ】一実施形態による研磨装置を用いた、例１２よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図２７Ｃ】一実施形態による研磨装置を用いた、例１２よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図２７Ｄ】一実施形態による研磨装置を用いた、例１２よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図２７Ｅ】一実施形態による研磨装置を用いた、例１２よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図２７Ｆ】一実施形態による研磨装置を用いた、例１２よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図２７Ｇ】一実施形態による研磨装置を用いた、例１２よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図２８Ａ】一実施形態による研磨装置を用いた、例１３よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図２８Ｂ】一実施形態による研磨装置を用いた、例１３よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図２８Ｃ】一実施形態による研磨装置を用いた、例１３よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図２８Ｄ】一実施形態による研磨装置を用いた、例１３よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図２８Ｅ】一実施形態による研磨装置を用いた、例１３よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図２８Ｆ】一実施形態による研磨装置を用いた、例１３よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図２９Ａ】一実施形態による研磨装置を用いた、例１４よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図２９Ｂ】一実施形態による研磨装置を用いた、例１４よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図２９Ｃ】一実施形態による研磨装置を用いた、例１４よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図２９Ｄ】一実施形態による研磨装置を用いた、例１４よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図２９Ｅ】一実施形態による研磨装置を用いた、例１４よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図２９Ｆ】一実施形態による研磨装置を用いた、例１４よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図２９Ｇ】一実施形態による研磨装置を用いた、例１４よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図３０Ａ】一実施形態による研磨装置を用いた、例１５よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図３０Ｂ】一実施形態による研磨装置を用いた、例１５よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図３０Ｃ】一実施形態による研磨装置を用いた、例１５よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図３１Ａ】一実施形態による研磨装置を用いた、例１６よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図３１Ｂ】一実施形態による研磨装置を用いた、例１６よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図３１Ｃ】一実施形態による研磨装置を用いた、例１６よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図３２Ａ】一実施形態による研磨装置を用いた、例１７よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図３２Ｂ】一実施形態による研磨装置を用いた、例１７よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図３２Ｃ】一実施形態による研磨装置を用いた、例１７よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図３２Ｄ】一実施形態による研磨装置を用いた、例１７よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図３２Ｅ】一実施形態による研磨装置を用いた、例１７よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図３２Ｆ】一実施形態による研磨装置を用いた、例１７よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図３３Ａ】一実施形態による研磨装置を用いた、例１８よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図３３Ｂ】一実施形態による研磨装置を用いた、例１８よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図３３Ｃ】一実施形態による研磨装置を用いた、例１８よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図３３Ｄ】一実施形態による研磨装置を用いた、例１８よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図３３Ｅ】一実施形態による研磨装置を用いた、例１８よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図３４Ａ】一実施形態による研磨装置を用いた、例１９よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図３４Ｂ】一実施形態による研磨装置を用いた、例１９よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図３４Ｃ】一実施形態による研磨装置を用いた、例１９よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図３４Ｄ】一実施形態による研磨装置を用いた、例１９よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図３４Ｅ】一実施形態による研磨装置を用いた、例１９よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図３４Ｆ】一実施形態による研磨装置を用いた、例１９よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図３４Ｇ】一実施形態による研磨装置を用いた、例１９よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図３５Ａ】一実施形態による研磨装置を用いた、例２０よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図３５Ｂ】一実施形態による研磨装置を用いた、例２０よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図３５Ｃ】一実施形態による研磨装置を用いた、例２０よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図３５Ｄ】一実施形態による研磨装置を用いた、例２０よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図３５Ｅ】一実施形態による研磨装置を用いた、例２０よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図３５Ｆ】一実施形態による研磨装置を用いた、例２０よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図３５Ｇ】一実施形態による研磨装置を用いた、例２０よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図３６Ａ】一実施形態による研磨装置を用いた、例２１よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図３６Ｂ】一実施形態による研磨装置を用いた、例２１よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図３６Ｃ】一実施形態による研磨装置を用いた、例２１よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図３６Ｄ】一実施形態による研磨装置を用いた、例２１よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図３７Ａ】一実施形態による研磨装置を用いた、例２２よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図３７Ｂ】一実施形態による研磨装置を用いた、例２２よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図３７Ｃ】一実施形態による研磨装置を用いた、例２２よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図３８Ａ】一実施形態による研磨装置を用いた、例２３よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図３８Ｂ】一実施形態による研磨装置を用いた、例２３よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図３８Ｃ】一実施形態による研磨装置を用いた、例２３よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図３８Ｄ】一実施形態による研磨装置を用いた、例２３よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図３９Ａ】一実施形態による研磨装置を用いた、例２４よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図３９Ｂ】一実施形態による研磨装置を用いた、例２４よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図３９Ｃ】一実施形態による研磨装置を用いた、例２４よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図４０Ａ】一実施形態による研磨装置を用いた、例２５よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図４０Ｂ】一実施形態による研磨装置を用いた、例２５よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図４０Ｃ】一実施形態による研磨装置を用いた、例２５よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図４１Ａ】一実施形態による研磨装置を用いた、例２６よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図４１Ｂ】一実施形態による研磨装置を用いた、例２６よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図４１Ｃ】一実施形態による研磨装置を用いた、例２６よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図４２Ａ】一実施形態による研磨装置を用いた、例２７よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図４２Ｂ】一実施形態による研磨装置を用いた、例２７よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図４２Ｃ】一実施形態による研磨装置を用いた、例２７よる研磨処理の流れを示すフローチャートである。
【図４３Ａ】一実施形態による研磨装置の制御回路の構成を示す概略図である。
【図４３Ｂ】一実施形態による研磨装置の制御回路の構成を示す概略図である。
【図４４Ａ】一実施形態による部分研磨モジュールの概略構成を示す図である。
【図４４Ｂ】一実施形態による部分研磨モジュールの概略構成を示す図である。
【図４４Ｃ】一実施形態による部分研磨モジュールの概略構成を示す図である。
【図４５Ａ】一実施形態による部分研磨モジュールの概略構成を示す図である。
【図４５Ｂ】一実施形態による部分研磨モジュールの概略構成を示す図である。
【図４５Ｃ】一実施形態による部分研磨モジュールの概略構成を示す図である。
【図４５Ｄ】一実施形態によるアイドラーの断面形状を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下に、本発明に係る研磨装置および研磨方法の実施形態を添付図面とともに説明する。添付図面において、同一または類似の要素には同一または類似の参照符号が付され、各実施形態の説明において同一または類似の要素に関する重複する説明は省略することがある。また、各実施形態で示される特徴は、互いに矛盾しない限り他の実施形態にも適用可能である。
【００３０】
図１は、一実施形態に係る研磨装置の全体構成を示すブロック図である。図１に示すように、研磨装置１０００は、部分研磨モジュール３００、大径研磨モジュール３、洗浄モジュール４、乾燥モジュール５０、搬送機構２００、および制御装置９００を有する。部分研磨モジュール３００は、研磨対象物である基板（たとえば半導体ウェハＷｆ）よりも小さな寸法の研磨パッドを用いて基板を研磨するためのモジュールである。部分研磨モジュール３００の詳細な構成については後述する。大径研磨モジュール３は、研磨対象物である基板よりも大きな寸法の研磨パッドを用いて基板を研磨するためのモジュールである。大径研磨モジュール３の詳細な構成については後述する。洗浄モジュール４は、研磨後の基板を洗浄するためのモジュールである。洗浄モジュール４は、任意のタイミングで基
板を洗浄することができる。たとえば、後述する部分研磨および全体研磨のそれぞれの研磨が終了した後に洗浄を行うことができ、また、部分研磨および全体研磨の両方が終了した後に洗浄を行うこともできる。洗浄モジュール４は、任意の公知の洗浄モジュールを使用ことができるので、本明細書では詳細は説明しない。乾燥モジュール５０は、洗浄した基板を乾燥させるためのモジュールである。乾燥モジュール５０は、任意の公知の乾燥モジュールを使用することができるので、本明細書では詳細は説明しない。搬送機構２００は、研磨装置１０００内で基板を搬送するための機構であり、基板を部分研磨モジュール３００、大径研磨モジュール３、洗浄モジュール４、および乾燥モジュール５０の間で基板の受け渡しを行う。また、搬送機構２００は、研磨装置１０００の内外へ基板を出し入れも行う。搬送機構２００として任意の公知の搬送機構を使用することができるので、本明細書では詳細は説明しない。制御装置９００は、研磨装置１０００の各々のモジュールの動作を制御する。制御装置９００は、一般的な汎用コンピュータおよび専用コンピュータ等から構成することができ、記憶装置、入出力装置、メモリ、ＣＰＵなどのハードウェアを備える。
【００３１】
図２は、処理対象物よりも小径の研磨パッドを用いて研磨処理するための部分研磨モジュール３００の一例の概略構成を示す図である。図２に示される部分研磨モジュール３００においては、処理対象物であるウェハＷｆよりも小径の研磨パッド５０２が使用される。図２に示すように、部分研磨モジュール３００は、ウェハＷｆが設置されるテーブル４００と、ウェハＷｆの処理面に処理を行うための研磨パッド５０２が取り付けられたヘッド５００と、ヘッド５００を保持するアーム６００と、処理液を供給するための処理液供給系統７００と、研磨パッド５０２のコンディショニング（目立て）を行うためのコンディショニング部８００と、を備える。部分研磨モジュール３００の全体の動作は、制御装置９００により制御される。上述のように、制御装置９００は汎用コンピュータまたは専用コンピュータなどから構成することができる。
【００３２】
図２に示すように、研磨パッド５０２は、ウェハＷｆよりも小さな寸法である。ここで、研磨パッド５０２の直径Φは処理対象である膜厚・形状のバラつき領域と同等もしくはそれより小さいことが望ましい。好ましくは５０ｍｍ以下、より好ましくはΦ１０〜３０ｍｍであることが望ましい。これは研磨パッドの径が大きいほどウェハとの面積比が小さくなるため、ウェハの研磨速度は増加する。一方で、ウェハ研磨速度の面内均一性については、逆に研磨パッドの径が小さくなるほど、面内均一性が向上する。これは、単位処理面積が小さくなるためであり、図２に示すような、研磨パッド５０２をアーム６００によりウェハＷｆの面内で揺動等の相対運動をさせることでウェハ面内に存在する微小な膜厚や形状のバラつきの領域の研磨処理を行う方式において有利となる。よって、ウェハＷｆの部分研磨すべき領域もしくは除去量が十分に小さく、ウェハＷｆの研磨速度が小さくとも生産性の低下が許容範囲となる場合は、Φ１０ｍｍ以下とすることも可能である。なお、処理液は、ＤＩＷ（純水）、洗浄薬液、及び、スラリのような研磨液、の少なくとも１つを含む。処理での除去量は例えば５０ｎｍ未満、好ましくは１０ｎｍ以下であることが、ＣＭＰ後の被研磨面の状態（平坦性や残膜量）の維持にとっては望ましい。このような膜厚や形状のバラつき量が数ｎｍ〜数十ｎｍオーダーと小さく、通常のＣＭＰほどの除去速度が必要ない場合は、適宜研磨液に対して希釈等の処理を行うことで研磨速度の調整を行っても良い。また、研磨パッド５０２は、例えば発泡ポリウレタン系のハードパッド、スウェード系のソフトパッド、又は、スポンジなどで形成される。ここで、ウェハ面内でのバラつき低減のための制御やリワークにおいては、研磨パッド５０２とウェハＷｆとの接触領域が小さいほど、種々のバラつきに対応が可能となる。よって研磨パッド径は小径であることが望ましく、具体的には直径Φ５０ｍｍ以下であり、好ましくは直径Φ約３０ｍｍである。研磨パッドの種類は研磨対象物の材質や除去すべき領域の状態に対して適宜選択すれば良い。例えば除去対象領域が同一材料で且つ局所的な凹凸を有する場合においては、段差解消性が重要な場合があり、その様な場合においては、段差解消性能の向上を
目的として、ハードパッド、すなわち硬度や剛性の高いパッドを研磨パッドとして使用しても良い。一方で研磨対象物が例えばＬｏｗ−ｋ膜等の機械的強度の小さな材料である場合や複数の材料を同時に処理する場合、被研磨面のダメージ低減のために、ソフトパッドを使用しても良い。また、処理液がスラリのような研磨液の場合、処理対象物の除去速度、ダメージ発生の有無は単に研磨パッドの硬度や剛性だけでは決まらないため、適宜選択しても良い。また、これらの研磨パッドの表面には、例えば同心円状溝やＸＹ溝、渦巻き溝、放射状溝といった溝形状が施されていても良い。更に、研磨パッドを貫通する穴を少なくとも１つ以上研磨パッド内に設け、本穴を通して処理液を供給しても良い。また、研磨パッドが小さく、研磨パッドを通した処理液の供給が困難な場合は、例えばアーム６００に処理液の供給ノズルを持たせ、アーム６００の揺動とともに移動させても良く、また、アーム６００とは独立に処理液供給ノズルを設置しても良い。また、研磨パッドを例えばＰＶＡスポンジのような、処理液が浸透可能なスポンジ状の材料を使用しても良い。これらにより、研磨パッド面内での処理液の流れ分布の均一化や研磨で除去された副生成物の速やかな排出が可能となる。
【００３３】
また、研磨パッド５０２は図４４Ａに示されるように、ウェハＷｆに直接的に接触する表面層より軟質なクッション層５０４を介してヘッド５００に保持されていてもよい。ここで、クッション層５０４としては、軟質ゴムや気孔を多数有する樹脂層、もしくは不織布のような空隙を有する材質であっても良い。これにより、研磨パッド５０２のウェハＷｆへの均一な接触が可能となる。
【００３４】
テーブル４００は、ウェハＷｆを吸着する機構を有し、ウェハＷｆを保持する。図２に示される実施形態においては、テーブル４００は、駆動機構４１０によって回転軸Ａ周りに回転できるようになっている。また、テーブル４００は、駆動機構４１０によって、ウェハＷｆに角度回転運動、又は、スクロール運動をさせるようになっていてもよく、テーブル４００の任意の位置に回転後停止させてもよい。本運動と後述のアーム６００の揺動運動とを組み合わせることにより、研磨パッド５０２はウェハＷｆ上の任意の位置に移動可能となる。研磨パッド５０２は、ヘッド５００のウェハＷｆに対向する面に取り付けられる。ヘッド５００は、図示していない駆動機構によって回転軸Ｂ周りに回転できるようになっている。なお、本例では、回転軸ＢはウェハＷｆに対して垂直に位置しているが、任意の傾斜角度を有しても良い。この場合、研磨パッド５０２の接触領域が限定されるため、より微小な領域に対しても処理が可能となる。ここで、研磨パッド５０２を有するヘッド５００の一例を図４４Ｂおよび図４４Ｃに示す。ヘッド５００はその回転軸に実質的に直角に固定されており、ジンバル機構のようなウェハＷｆに対する追従機構は有さなくとも良い。図４４Ｂでは、ヘッド５００の回転軸は、ウェハＷｆ表面に対して垂直な軸と０°より大きい角度をなすように取り付けられており、部分研磨においては研磨パッド５０２のエッジ部がウェハＷｆに接触する。また、図４４Ｃでは、ヘッド５００は、回転軸が基板表面に対して実質的に平行となる姿勢で取り付けられており、ヘッド５００の中心は回転軸と同一である。この場合、部分研磨においては研磨パッド５０２の側面部がウェハＷｆに接触する。いずれの場合も、研磨パッド５０２はウェハＷｆに対して局所的な接触が可能となっている。なお、図４４Ｃの例においては、研磨パッド５０２はヘッド５００より大きな直径を有しても良い。これにより、研磨パッド５０２の使用可能な面積が大きくなり、研磨パッドの寿命が長くなる。また、ヘッド５００は、図示していない駆動機構、たとえばエアシリンダやボールネジのようなアクチュエータによって研磨パッド５０２をウェハＷｆの処理面に押圧できるようになっている。なお、研磨パッド５０２の押圧機構については、上記のエアシリンダによる押圧や研磨パッド５０２の背面にエアバッグを設け、エアバッグへ供給する流体圧によって研磨パッド５０２のウェハＷｆへの押圧力を調整しても良い。アーム６００は、ヘッド５００を矢印Ｃに示すようにウェハＷｆの半径もしくは直径の範囲内で移動可能である。また、アーム６００は、研磨パッド５０２がコンディショニング部８００に対向する位置までヘッド５００を揺動できるようになって
いる。なお、本例では、ヘッド５００のウェハＷｆ面内の任意の位置への移動は、ヘッド５００とテーブル４００の回転ないし角度回転との組合せで実現しているが、その他の例としては、ヘッド５００とウェハＷｆとの相対位置を移動するのは、ステージに取り付けられたＸＹステージであっても良い。また、アーム６００の運動例としては、ヘッド５００がウェハＷｆの中心を通過する直動機構に取り付けられ、研磨パッド５０２とウェハＷｆの相対位置を移動可能に構成されていても良い。また、その他のアーム６００の運動例としては、研磨パッド５０２がウェハＷｆの中心を通過する円軌道を通る旋回機構に取り付けられ、研磨パッド５０２とウェハＷｆとの相対位置を移動可能に構成されていても良い。
【００３５】
なお、これらの実施例では、ウェハＷｆに対して、ヘッド５００及び研磨パッド５０２はがそれぞれ１つの例を示しているが、ヘッドおよび研磨パッドの数は複数であってもよい。ヘッド５００は、そのヘッド内に複数の研磨パッド５０２を有しても良く、その場合、研磨パッド５０２は大きさが異なるものとしても良い。また、部分研磨モジュール３００は、異なる大きさの研磨パッド５０２を有する複数のヘッド５００を有しても良い。これらのヘッド５００ないし研磨パッド５０２をウェハＷｆの研磨すべき面積によって使い分けることで、より効率的なウェハＷｆ表面の処理が可能となる。また、図示しないが、部分研磨モジュール３００が研磨パッド５０２を複数有する場合、アーム６００が最適なヘッド５００を自動で選択し選択できるようにしても良い。本方式により複数の研磨パッド５０２やヘッド５００を有する場合において、空間的な配置の制約の影響を軽減することが可能となる。
【００３６】
コンディショニング部８００は、研磨パッド５０２の表面をコンディショニングするための部材である。コンディショニング部８００の例としては、図２に示されるように、ドレステーブル８１０と、ドレステーブル８１０に設置されたドレッサ８２０と、を備える。ドレステーブル８１０は、図示していない駆動機構によって回転軸Ｄ周りに回転できるようになっている。また、ドレステーブル８１０は、図示していない駆動機構によってドレッサ８２０にスクロール運動をさせるようになっていてもよい。ドレッサ８２０は、表面にダイヤモンドの粒子が電着固定された、又は、ダイヤモンド砥粒が研磨パッドとの接触面の全面もしくは一部に配置されたダイヤドレッサ、樹脂製のブラシ毛が研磨パッドとの接触面の全面もしくは一部に配置されたブラシドレッサ、又はこれらの組み合わせで形成される。
【００３７】
部分研磨モジュール３００は、研磨パッド５０２のコンディショニングを行う際には、研磨パッド５０２がドレッサ８２０に対向する位置になるまでアーム６００を旋回させる。部分研磨モジュール３００は、ドレステーブル８１０を回転軸Ｄ周りに回転させるとともにヘッド５００を回転させ、研磨パッド５０２をドレッサ８２０に押し付けることによって、研磨パッド５０２のコンディショニングを行う。なお、コンディショニング条件は、コンディショニング荷重を８０Ｎ以下とすることが好ましい。また、コンディショニング荷重は、研磨パッド５０２の寿命の観点を考慮すると、４０Ｎ以下であることがより好ましい。また、研磨パッド５０２及びドレッサ８２０の回転数は、５００ｒｐｍ以下での使用が望ましい。
【００３８】
なお、本実施形態は、ウェハＷｆの研磨面及びドレッサ８２０のドレス面が水平方向に沿って設置される例を示すが、これに限定されない。例えば、図示しないが、部分研磨モジュール３００は、ウェハＷｆの研磨面及びドレッサ８２０のドレス面が鉛直方向に沿って設置されるように、テーブル４００及びドレステーブル８１０を配置することができる。この場合、アーム６００及びヘッド５００は、鉛直方向に配置されたウェハＷｆの研磨面に対して研磨パッド５０２を接触させて研磨を行い、鉛直方向に配置されたドレッサ８２０のドレス面に対して研磨パッド５０２を接触させてコンディショニング処理を行うこ
とができるように配置される。また、テーブル４００もしくはドレステーブル８１０のいずれか一方が鉛直方向に配置され、アーム６００に配置された研磨パッド５０２が各テーブル面に対して垂直になるようアーム６００の全部もしくは一部が回転しても良い。また、本実施形態での研磨パッド５０２のコンディショニングにはダイヤドレッサや樹脂製の毛ブラシの例を示しているが、高圧流体を研磨パッド５０２の表面に供給する等の非接触の洗浄方式を使用してもよい。
【００３９】
なお、本実施形態では、ウェハＷｆの研磨に平板状の研磨パッド５０２を使用しているが、例えばテープ状の研磨部材を使用しても良い。図４５Ａ、図４５Ｂ、および図４５Ｃはテープ状の研磨部材を用いた部分研磨装置の例を示している。
【００４０】
図４５Ａの例では、ヘッド５００は研磨部材５２０と図示しない回転軸に取り付けられた回転体５２２を有しており、研磨部材５２０は該回転体５２２に取り付けられている。該回転軸は回転もしくは角度回転が可能であり、これにより連続的または断続的に研磨部材５２０の送りが可能な機構となっている。ここで、研磨部材５２０ついては、通常のＣＭＰ研磨パッドと同材質のものをベルト状に形成したものでも良く、また、図示しないがベルト状のベース部材のウェハＷｆと接触する面に研磨部材５２０を一体に取り付けたものであっても良い。なお、後者の場合、研磨部材５２０は先述の通常のＣＭＰ研磨パッドと同材質のものを配置しても良いが、例えば研磨砥粒をベース部材に配置させたものでも良い。この場合、研磨砥粒の脱落防止のために研磨砥粒表面に樹脂コーティングを施したり、研磨砥粒自身を電着によりベース部材に取り付けたりしても良い。なお、ベース部材の材質としては、例えば、ポリイミド、ゴム、ＰＥＴや樹脂材料や、これらの材料に繊維を含浸させた複合材料、更には金属箔の少なくとも１つもしくはこれらの組合せが挙げられる。また、研磨部材５２０とウェハＷｆとの接触面積は回転体５２２の径にて調整可能である。なお、本実施例ではヘッド５００は図示する２つの回転軸を結ぶ直線がウェハＷｆに対して垂直になるよう配置されているが、接触面積の調整のためにヘッド５００は上記の直線が０°から９０°の間で傾斜するよう配置しても良い。また、図示はしていないが、ヘッド５００はウェハＷｆ面内に対し、水平もしくは円弧運動が可能なアームに取り付けられ、ウェハＷｆ面内を移動可能に形成されても良い。また、ヘッド５００全体をウェハＷｆに接触ないし加圧するためのエアシリンダやボールネジといったアクチュエータに接続するように構成しても良い。このような構造では、研磨部材５２０は回転軸間の距離を取ることにより、研磨部材５２０の長さ、ひいてはウェハＷｆに作用させることが可能な面積が増加することで、部分研磨処理時における研磨部材５２０の単位面積当たりの減耗量を減少させることが可能であり、ウェハＷｆの研磨効率を維持可能であるのみならず、研磨部材５２０の長寿命化が可能となる。
【００４１】
次に、図４５Ｂは、ヘッド５００は研磨部材５２０と巻取り軸５２４とを有している。該巻取り軸５２４は回転もしくは角度回転が可能であり、これにより連続的または断続的に研磨部材の送りが可能な機構となっている。ここで、研磨部材５２０については、通常のＣＭＰ研磨パッドと同材質のものをベルト状に形成したものでも良く、また、図示はしないがベルト状のベース部材のウェハＷｆと接触する面に研磨部材５２０を一体に取り付けたものであっても良い。なお、後者の場合、研磨部材５２０は先述の通常のＣＭＰ研磨パッドと同材質のものを配置しても良いが、例えば研磨砥粒をベース部材に配置させたものでも良い。この場合、研磨砥粒の脱落防止のために研磨砥粒表面に樹脂コーティングを施したり、研磨砥粒自身を電着によりベース部材に取り付けたりしても良い。なお、ベース部材の材質としては、例えば、ポリイミド、ゴム、ＰＥＴや樹脂材料や、これらの材料に繊維を含浸させた複合材料、更には金属箔の少なくとも１つもしくはこれらの組合せが挙げられる。本実施例では、研磨部材５２０は一方向連続もしくは断続的に送りながら、部分研磨処理を実施する。そして終端部まで研磨部材５２０が到達した場合は、送りを逆方向にして再度使用しても良い。但し、送り方向が部分研磨の研磨特性に影響する場合は
、一旦開始端まで研磨部材５２０を巻き戻した後、再度同一送り方向にて部分研磨を実施しても良い。また、研磨部材５２０とウェハＷｆとの接触面積は回転体５２４の径にて調整可能である。なお、図示はしていないが、ヘッド５００はウェハＷｆ面内に対し、水平もしくは円弧運動が可能なアームに取り付けられ、ウェハＷｆ面内を移動可能に形成されても良い。また、ヘッド５００全体をウェハＷｆに接触ないし加圧するためのエアシリンダやボールネジといったアクチュエータに接続されていても良い。このような巻取り式の構造を有するヘッドを使用することで、研磨部材５２０の長さ、ひいてはウェハＷｆに作用させることが可能な面積が更に増加することで、部分研磨処理時における研磨部材５２０の単位面積当たりの減耗量をより減少させることが可能であり、ウェハＷｆの研磨効率を維持可能であるのみならず、研磨部材５２０の長寿命化が可能となる。
【００４２】
更に、図４５Ｃは、ヘッド５００は研磨部材５２０と巻取り軸５２４と研磨部材５２０をウェハＷｆに接触・押圧させるためのアイドラー５３０とを有している。アイドラー５３０の形状により研磨部材５２０とウェハＷｆとの接触面積を定義することが可能となる。なお、該巻取り軸５２４は回転もしくは角度回転が可能であり、これにより連続的または断続的に研磨部材の送りが可能な機構となっている。ここで、アイドラー５３０の形状としては、図４５Ｄに示されるように、断面形状が円形、三角形、四角形、不等辺三角形のいずれかかが挙げられ、部分研磨すべき領域に対してアイドラー５３０の断面形状及び奥行形状は適宜調整しても良い。研磨部材５２０については、通常のＣＭＰ研磨パッドと同材質のものをベルト状に形成したものでも良く、また、図示はしないがベルト状のベース部材のウェハＷｆと接触する面に研磨部材５２０を一体に取り付けたものであっても良い。なお、後者の場合、研磨部材５２０は先述の通常のＣＭＰ研磨パッドと同材質のものを配置しても良いが、例えば研磨砥粒をベース部材に配置させたものでも良い。この場合、研磨砥粒の脱落防止のために研磨砥粒表面に樹脂コーティングを施したり、研磨砥粒自身を電着によりベース部材に取り付けたりしても良い。なお、ベース部材の材質としては、例えば、ポリイミド、ゴム、ＰＥＴや樹脂材料や、これらの材料に繊維を含浸させた複合材料、更には金属箔の少なくとも１つもしくはこれらの組合せが挙げられる。本実施例では、研磨部材５２０を一方向連続もしくは断続的に送りながら、部分研磨処理を実施する。そして終端部まで研磨部材５２０が到達した場合は、送りを逆方向にして再度使用しても良い。但し、送り方向が部分研磨の研磨特性に影響する場合は、一旦開始端まで研磨部材５２０を巻き戻した後、再度同一送り方向にて部分研磨を実施しても良い。なお、図示はしていないが、ヘッド５００はウェハＷｆ面内に対し、水平もしくは円弧運動が可能なアームに取り付けられ、ウェハＷｆ面内を移動可能に形成されても良い。また、研磨部材５２０をウェハＷｆに接触させるためのアイドラー５３０は、エアシリンダやボールネジといったアクチュエータ５３２に接続されていても良い。このような巻取り式の構造を有するヘッド５００を使用することで、研磨部材５２０は、ウェハＷｆに作用させることが可能な面積を更に増加させることが可能であり、ウェハＷｆの研磨効率を維持可能であるのみならず、研磨部材５２０の長寿命化が可能となる。また、アイドラー５３０を用いることで、ウェハＷｆと研磨部材５２０との接触面積の調整が可能となる。
【００４３】
処理液供給系統７００は、ウェハＷｆの被研磨面に純水（ＤＩＷ）を供給するための純水ノズル７１０を備える。純水ノズル７１０は、純水配管７１２を介して純水供給源７１４に接続される。純水配管７１２には、純水配管７１２を開閉することができる開閉弁７１６が設けられる。制御装置９００は、開閉弁７１６の開閉を制御することにより、任意のタイミングでウェハＷｆの被研磨面に純水を供給することができる。
【００４４】
また、処理液供給系統７００は、ウェハＷｆの被研磨面に薬液（Ｃｈｅｍｉ）を供給するための薬液ノズル７２０を備える。薬液ノズル７２０は、薬液配管７２２を介して薬液供給源７２４に接続される。薬液配管７２２には、薬液配管７２２を開閉することができる開閉弁７２６が設けられる。制御装置９００は、開閉弁７２６の開閉を制御することに
より、任意のタイミングでウェハＷｆの被研磨面に薬液を供給することができる。
【００４５】
部分研磨モジュール３００は、アーム６００、ヘッド５００、及び、研磨パッド５０２を介して、ウェハＷｆの被研磨面に、純水、薬液、又はスラリ等の研磨液を選択的に供給できるようになっている。
【００４６】
すなわち、純水配管７１２における純水供給源７１４と開閉弁７１６との間からは分岐純水配管７１２ａが分岐する。また、薬液配管７２２における薬液供給源７２４と開閉弁７２６との間からは分岐薬液配管７２２ａが分岐する。分岐純水配管７１２ａ、分岐薬液配管７２２ａ、及び、研磨液供給源７３４に接続された研磨液配管７３２、は、液供給配管７４０に合流する。分岐純水配管７１２ａには、分岐純水配管７１２ａを開閉することができる開閉弁７１８が設けられる。分岐薬液配管７２２ａには、分岐薬液配管７２２ａを開閉することができる開閉弁７２８が設けられる。研磨液配管７３２には、研磨液配管７３２を開閉することができる開閉弁７３６が設けられる。なお、研磨液は、純水および薬液と同様に、ヘッド５００の外部からウェハＷｆ上に供給できるように構成してもよい。
【００４７】
液供給配管７４０の第１端部は、分岐純水配管７１２ａ、分岐薬液配管７２２ａ、及び、研磨液配管７３２、の３系統の配管に接続される。液供給配管７４０は、アーム６００の内部、ヘッド５００の中央、及び、研磨パッド５０２の中央を通って延伸する。液供給配管７４０の第２端部は、ウェハＷｆの被研磨面に向けて開口する。制御装置９００は、開閉弁７１８、開閉弁７２８、及び、開閉弁７３６、の開閉を制御することにより、任意のタイミングで、ウェハＷｆの被研磨面に純水、薬液、スラリ等の研磨液のいずれか１つ、又はこれらの任意の組み合わせの混合液を供給することができる。
【００４８】
本実施形態においては、部分研磨モジュール３００は、液供給配管７４０を介してウェハＷｆに処理液を供給するとともにテーブル４００を回転軸Ａ周りに回転ないし角度回転させ、かつアーム６００を移動させることで、研磨パッド５０２をウェハＷｆの任意の位置に到達させる。その状態で研磨パッド５０２を処理面に押圧し、ヘッド５００を回転軸Ｂ周りに回転させながらウェハＷｆに研磨処理を行うことができる。なお、研磨処理における条件であるが、ウェハＷｆへのダメージの低減を考慮して、圧力は好ましくは３ｐｓｉ以下、さらに好ましくは２ｐｓｉ以下が望ましい。しかし、一方で処理すべき領域が多数存在する場合、個々の領域の処理速度は大きいことが望ましく、この場合、ヘッド５００の回転数は大きいことが望ましい。ただし、処理液の面内分布を考慮して１０００ｒｐｍ以下であることが望ましい。なお、処理すべき領域がウェハＷｆ面内で同心円状に存在する場合は、ウェハＷｆを高速回転させることで処理速度を増加させることも可能である。なお、ヘッド５００の移動速度は、３００ｍｍ／ｓｅｃ以下である。また、処理領域の研磨処理において、ヘッド５００は揺動運動を行ってよい。本搖動により、ヘッド５００が回転方向と垂直方向に発生する研磨ムラを低減することが可能であり、より精度の良い研磨が可能となる。なお、処理すべき領域がウェハＷｆの面内で同心円状に存在する場合、ウェハＷｆが回転した状態でヘッドは揺動することになるが、ウェハＷｆ及びヘッド５００の回転数及びヘッド５００の移動距離により、最適な移動速度の分布は異なるため、ウェハＷｆ面内でヘッド５００の移動速度は可変であることが望ましい。この場合の移動速度の変化方式としては、例えばウェハＷｆ面内での移動距離を複数の区間に分割し、それぞれの区間に対して移動速度を設定できる方式が望ましい。また、処理液流量としては、ウェハＷｆ及びヘッド５００が高速回転時も十分な処理液のウェハ面内分布を保つためには大流量が良い。しかしその一方で、処理液流量増加は処理コストの増加を招くため、流量としては１０００ｍｌ／ｍｉｎ以下、好ましくは５００ｍｌ／ｍｉｎ以下であることが望ましい。
【００４９】
一例として、部分研磨モジュール３００は、ウェハＷｆの被研磨面の状態を検出するための検出器を備える。図３は、一実施形態による検出器を備える部分研磨モジュール３００の概略構成を示す図である。なお、図３では、説明を簡略化するために、処理液供給系統７００及びコンディショニング部８００などの構成の図示を省略している。
【００５０】
図３に示されるように、部分研磨モジュール３００は、検出ヘッド５００−２を備える。検出ヘッド５００−２には、ウェハＷｆの被研磨面の状態を検出するための検出器が取り付けられる。検出器は、一例としてＷｅｔ−ＩＴＭ（Ｉｎ−ｌｉｎｅ  Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ  Ｍｏｎｉｔｏｒ）とすることができる。Ｗｅｔ−ＩＴＭは、検出ヘッド５００−２がウェハ上に非接触状態にて存在し、ウェハ全面を移動することで、ウェハＷｆ上に形成された膜の膜厚分布（又は膜厚に関連する情報の分布）を検出（測定）することができる。具体的には、検出ヘッド５００−２がウェハＷｆの中心を通過するような軌跡を移動しながら、ウェハＷｆ上の膜厚分布を検出する。
【００５１】
なお、検出器としてＷｅｔ−ＩＴＭ以外にも任意の方式の検出器を用いることができる。たとえば、利用可能な検出方式としては、公知の渦電流式や光学式のような非接触式の検出方式を採用することができ、また、接触式の検出方式を採用しても良い。接触式の検出方式としては、例えば通電可能なプローブを備えた検出ヘッドを用意し、ウェハＷｆにプローブを接触させて通電させた状態でウェハＷｆ面内を走査させることで、膜抵抗の分布を検出する電気抵抗式の検出を採用することができる。また、他の接触式の検出方式として、ウェハＷｆ表面にプローブを接触させた状態でウェハＷｆ面内を走査させ、プローブの上下動をモニタリングすることで表面の凹凸の分布を検出する段差検出方式を採用することもできる。接触式および非接触式のいずれの検出方式においても、検出される出力は膜厚もしくは膜厚に相当する信号である。光学式の検出においては、投光した光の反射光量の他に、ウェハＷｆ表面の色調の差異より膜厚差異を認識しても良い。これらの検出器は、図３の検出ヘッド５００−２に配置してもよく、あるいは他の任意の場所に配置してもよい。
【００５２】
検出器は制御装置９００に接続されており、検出器で検出した信号は制御装置９００で処理される。検出器のための制御装置９００は、テーブル４００、ヘッド５００、およびアーム６００の動作を制御する制御装置９００と同一のハードウェアを使用してもよく、別のハードウェアを使用してもよい。図３は、同一のハードウェアを使用した例であり、図４は別々のハードウェアを使用した例を示す図である。図４に示されるように、テーブル４００、ヘッド５００、およびアーム６００の動作を制御する制御装置９００と、検出器のための制御装置９００とで別々のハードウェアを用いる場合、ウェハＷｆの研磨処理とウェハＷｆの表面状態の検出および後続の信号処理に使用するハードウェア資源を分散でき、全体として処理を高速化できる。
【００５３】
図３に示されるように、検出ヘッド５００−２は、部分研磨モジュール３００内でアーム６００とは独立に搭載されている。検出ヘッド５００−２はアーム６００−２に搭載される。アーム６００−２は円弧状に搖動可能に構成され、それにより検出ヘッド５００−２がウェハＷｆの中心を通過する軌道（点線部）を移動可能である。検出ヘッド５００−２はアーム６００とは独立に動作可能である。検出ヘッド５００−２は、ウェハＷｆ上を走査することで、ウェハＷｆ上に形成された膜の膜厚分布又は膜厚に関連する信号を取得するように構成される。なお、ウェハＷｆ上の膜厚の検出に際しては、ウェハＷｆを回転させながら、また、検出ヘッド５００−２を半径方向に搖動させながら膜厚を検出することが望ましい。これによりウェハＷｆ全面における膜厚情報を得ることが可能となる。なお、ウェハＷｆに形成されたノッチ、オリエンテーションフラット、及び、レーザーマーカーの少なくとも１つを基準位置として検知するための、ウェハＷｆとは非接触に配置される検知部５１０−２を部分研磨モジュール３００の中または外に設け、また、テーブル
４００を所定位置より角度回転可能なように、回転角度検知機構を駆動機構４１０に搭載しても良い。検知部５１０−２は、テーブル４００と一緒には回転しないように配置される。検知部５１０−２により、ウェハＷｆのノッチ、オリエンテーションフラット、及び、レーザーマーカーの少なくとも１つの位置を検知することで、検出ヘッド５００−２で検出する膜厚等のデータを半径方向の位置のみでなく、周方向の位置とも関連付けることができる。すなわち、このような駆動機構４１０及びウェハＷｆの位置に関する指標に基づきウェハＷｆをテーブル４００の所定位置に配置させることで、上記基準位置に対するウェハＷｆ上の膜厚又は膜厚に関連する信号の分布を得ることが可能となる。
【００５４】
また、本例では検出ヘッド５００−２は、アーム６００とは独立に搭載されているが、検出ヘッド５００−２をアーム６００に取り付け、アーム６００の動作を利用して膜厚又は膜厚や凹凸・高さ情報に関連する信号を取得するように構成しても良い。また、検出タイミングとしては、本実施形態ではウェハＷｆの研磨前、研磨中、および／または研磨後とすることができる。検出ヘッド５００−２が独立に搭載されている場合、研磨前、研磨後、もしくは研磨中であっても研磨処理のインターバルであれば、検出ヘッド５００−２はヘッド５００の動作と干渉しない。ただし、ウェハＷｆの処理における膜厚又は膜厚に関係する信号をなるべく時間遅れがないよう、ウェハＷｆの処理中に、ヘッド５００による処理と同時にウェハＷｆの膜厚の検出を行う際は、アーム６００の動作に応じて、検出ヘッド５００−２を走査させるようにする。なお、ウェハＷｆ表面の状態検出について、本実施形態では、膜厚または膜厚や凹凸・高さ情報に関連する信号を取得する手段として、部分研磨モジュール３００内に検出ヘッド５００−２を搭載しているが、たとえば部分研磨モジュール３００での研磨処理に時間がかかるといった場合は、生産性の観点から本検出部は、部分研磨モジュール３００外に検出ユニットとして配置されていてもよい。たとえば、ＩＴＭについては、処理実施中における計測においてはＷｅｔ−ＩＴＭが有効であるが、それ以外処理前もしくは処理後における膜厚又は膜厚に相当する信号の取得においては、部分研磨モジュール３００に搭載されている必要は必ずしもない。研磨モジュール外にＩＴＭを搭載し、ウェハを研磨装置１０００に出し入れの際に測定を実施しても良い。また、本検出ヘッド５００−２で取得した膜厚または膜厚や凹凸・高さに関連する信号を元に各被研磨領域の研磨終点を判定してもよい。
【００５５】
図５は、部分研磨モジュール３００を用いた研磨制御の一例を説明する概略図である。図５に示すように、ウェハＷｆの処理面において、他の部分Ｗｆ−２に比べて膜厚が厚い一部分Ｗｆ−１が同心円状に形成されていたとする。この場合、制御装置９００は、ヘッド５００の揺動範囲をＡ，Ｂ，Ｃと分割したとすると、揺動範囲Ｃにおけるヘッド５００の回転数が揺動範囲Ａ，Ｂと比べて大きくなるように、ヘッド５００を制御することができる。また、制御装置９００は、揺動範囲Ｃにおける研磨パッド５０２の押圧力が揺動範囲Ａ，Ｂと比べて大きくなるように、ヘッド５００を制御することができる。また、制御装置９００は、揺動範囲Ｃにおける研磨時間（研磨パッド５０２の滞在時間）が揺動範囲Ａ，Ｂと比べて大きくなるように、アーム６００の揺動速度を制御することができる。これにより、制御装置９００は、ウェハＷｆの研磨処理面をフラットに研磨することができる。
【００５６】
また、図６は、部分研磨モジュール３００を用いた研磨制御の一例を説明する概略図である。図６に示すように、ウェハＷｆの処理面において、他の部分Ｗｆ−２に比べて膜厚が厚い一部分Ｗｆ−１がランダムに形成されていたとする。この場合、制御装置９００は、駆動機構４１０によってウェハＷに角度回転運動をさせることによって、ウェハＷの膜厚が厚い一部分Ｗｆ−１の研磨量を他の部分Ｗｆ−２の研磨量より大きくすることができる。例えば、制御装置９００は、ウェハＷｆの膜厚が厚い一部分Ｗｆ−１の位置をウェハのノッチ、オリエンテーションフラット、又は、レーザーマーカーを基準として把握し、本位置がヘッド５００の揺動範囲に位置するように、駆動機構４１０によってウェハＷに
角度回転運動をさせることができる。具体的には、部分研磨モジュール３００は、ウェハＷｆのノッチ、オリエンテーションフラット、及び、レーザーマーカーの少なくとも１つを検知する検知部５１０−２（図３、図４参照）を備え、ウェハＷのノッチ、オリエンテーションフラット、又は、レーザーマーカーがヘッド５００の揺動範囲に位置するようにウェハＷｆを任意の所定角度だけ回転させる。なお、本例ではノッチ等の検知部５１０−２は部分研磨モジュール３００内にあるが、部分研磨モジュール３００の外であっても、把握された位置情報が部分研磨モジュール３００により参照可能である場合（例えば検知部から部分研磨モジュール３００までの間でウェハＷｆの搬送等の運動が入ったとしても、ノッチ等の位置が最終的にある同一位置なるような場合）は部分研磨モジュール３００の外に検知部を設けても良い。制御装置９００は、ウェハＷｆの膜厚が厚い一部分Ｗｆ−１がヘッド５００の揺動範囲に位置している間、ヘッド５００の回転数が他の部分Ｗｆ−２と比べて大きくなるように、ヘッド５００を制御することができる。また、制御装置９００は、ウェハＷｆの膜厚が厚い一部分Ｗｆ−１がヘッド５００の揺動範囲に位置している間、研磨パッド５０２の押圧力が他の部分Ｗｆ−２と比べて大きくなるように、ヘッド５００を制御することができる。また、制御装置９００は、ウェハＷｆの膜厚が厚い一部分Ｗｆ−１がヘッド５００の揺動範囲に位置している間の研磨時間（研磨パッド５０２の滞在時間）が他の部分Ｗｆ−２と比べて大きくなるように、アーム６００の揺動速度を制御することができる。また、制御装置９００は、研磨パッド５０２がウェハＷｆの膜厚が厚い一部分Ｗｆ−１の上になる位置で、テーブル４００を停止させた状態でヘッド５００を回転させることで、ウェハＷｆの膜厚が厚い一部分Ｗｆ−１のみを研磨するように制御することができる。これにより、制御装置９００は、研磨処理面をフラットに研磨することができる。
【００５７】
図４３ＡにウェハＷｆの膜厚や凹凸・高さに関連する情報を処理するための制御回路の例を示す。まずはじめに部分研磨用制御部は、ＨＭＩ（Human Machine Interface）で設定された研磨処理レシピとパラメータを結合し、基本的な部分研磨処理レシピを決定する。この時、部分研磨処理レシピとパラメータとはＨＯＳＴから部分研磨モジュール３００にダウンロードされたものを使用しても良い。次にレシピサーバーは基本的な部分研磨処理レシピとプロセスＪｏｂの研磨処理情報を結合し、処理するウェハＷｆごとの基本的な部分研磨処理レシピを生成する。部分研磨レシピサーバーは処理するウェハＷｆごとの部分研磨処理レシピと部分研磨用データベース内に格納されているウェハ表面形状データと、さらに類似ウェハに関する過去の部分研磨後のウェハ表面形状等のデータとを結合し、ウェハごとの部分研磨処理レシピを生成する。この時、部分研磨用データベースに格納されているウェハ表面形状データは部分研磨モジュール３００内で測定された該当ウェハＷｆのデータを使用しても良いし、あらかじめＨＯＳＴから部分研磨モジュール３００にダウンロードされたデータを使用しても良い。部分研磨レシピサーバーはその部分研磨処理レシピをレシピサーバー経由、もしくはダイレクトに部分研磨モジュール３００に送信する。部分研磨モジュール３００は受け取った部分研磨処理レシピに従いウェハＷｆを部分研磨する。部分研磨処理終了後、検出器でウェハＷｆの表面形状を測定し、その結果を部分研磨用データベースに格納する。
【００５８】
図４３Ｂは図４３Ａで示した部分研磨用制御部からウェハの表面状態検出部を分割したときの回路図を示す。大量のデータを扱うウェハの表面状態検出用制御部を部分研磨用制御部と切り離すことで部分研磨用制御部のデータ処理の負荷が低減し、プロセスＪｏｂのクリエイト時間や部分研磨処理レシピの生成に要する処理時間を削減することが期待でき、部分研磨モジュール全体のスループット向上させることができる。  
【００５９】
図７は処理対象物よりも大径の研磨パッドを用いて研磨処理するための大径研磨モジュール３の一例の概略構成を示す図である。図７に示されるように、大径研磨モジュール３は、研磨面を有する研磨パッド（研磨具）１０が取り付けられた研磨テーブル３０Ａと、ウェハＷｆを保持して研磨テーブル３０Ａ上の研磨パッド１０に押圧しながら研磨するた
めのトップリング３１Ａと、研磨パッド１０に研磨液やドレッシング液（例えば、純水）を供給するための研磨液供給ノズル３２Ａと、を備えている。図示されていないが、大径研磨モジュール３は、さらに、研磨パッド１０の研磨面のドレッシングを行うためのドレッサと、液体（例えば純水）と気体（例えば窒素ガス）の混合流体又は液体（例えば純水）を噴射して研磨面上のスラリや研磨生成物、及びドレッシングによるパッド残渣を除去するアトマイザと、を備えるように構成することができる。
【００６０】
図７に示されるように、トップリング３１Ａは、トップリングシャフト３６に支持される。研磨テーブル３０Ａの上面には研磨パッド１０が貼付される。研磨パッド１０の上面は、ウェハＷｆを研磨する研磨面を形成する。なお、研磨パッド１０に代えて固定砥粒を用いることもできる。トップリング３１Ａ及び研磨テーブル３０Ａは、矢印で示すように、その軸心周りに回転するように構成される。ウェハＷｆは、トップリング３１Ａの下面に真空吸着により保持される。研磨時には、研磨液供給ノズル３２Ａから研磨パッド１０の研磨面に研磨液が供給された状態で、研磨対象であるウェハＷｆがトップリング３１Ａにより研磨パッド１０の研磨面に押圧されて研磨される。大径研磨モジュール３は、制御装置９００により制御される。大径研磨モジュール３の制御装置９００は、図２の部分研磨モジュール３００の制御装置９００と同一のハードウェアを使用してもよく、また異なるハードウェアを使用してもよい。ただし、異なるハードウェアを使用する場合、２つの制御装置の間でデータ通信をできるように構成する必要がある。
【００６１】
一実施形態として、図１に示されるように、部分研磨モジュール３００と大径研磨モジュール３とは、１つの研磨装置１０００に組み込むことができる。部分研磨モジュール３００による研磨（以下「部分研磨」と記載する）、大径研磨モジュール３による研磨（以下「全体研磨」と記載する）、および検出器によるウェハＷｆの表面状態の検出を組み合わせることで、様々な研磨処理を行うことができる。なお、部分研磨モジュール３００による部分研磨では、ウェハＷｆの表面全体ではなく一部のみを研磨するものとすることができ、または、ウェハＷｆの表面全体の研磨処理を行う中で、ウェハＷｆの表面の一部において研磨条件を変更して研磨を行うものとすることができる。
【００６２】
まず、部分研磨を全体研磨の前に行う研磨処理方法について説明する。
図８は、研磨装置１０００を用いた研磨処理の流れの一例を示すフローチャートである。まず、初めに研磨対象物であるウェハＷｆの表面の状態を検出する。表面状態は、ウェハＷｆ上に形成される膜の膜厚や表面の凹凸に関する情報（位置、サイズ、高さなど）などであり、上述の検出器および検知部５１０−２で検出される。次に、検出されたウェハＷｆの表面状態に応じて研磨レシピを作成する。本例では、最初に部分研磨でウェハＷｆ上の局所的な凸部を平坦化し、その後の全体研磨でウェハＷｆの全体を研磨することで、ウェハＷｆを所望の表面状態になるような研磨レシピを作成する。ここで、研磨レシピは複数の処理ステップから構成されており、各ステップにおけるパラメータとしては、例えば部分研磨モジュールについては、処理時間、研磨パッド５０２のウェハＷｆやドレステーブルに配置されたドレッサに対する接触圧力もしくは荷重、研磨パッド５０２やウェハＷｆの回転数、ヘッド５００の移動パターン及び移動速度、研磨パッド処理液の選択及び流量、ドレステーブル８１０の回転数、研磨終点の検出条件、がある。また、部分研磨においては、上述の検出器および検知部５１０−２により取得したウェハＷｆ面内の膜厚や凹凸に関する情報を元にウェハＷｆ面内での研磨ヘッドの動作を決定する必要がある。例えばウェハＷｆの面内の各被研磨領域におけるヘッド５００の滞在時間については、本決定に対するパラメータとしては、例えば所望の膜厚や凹凸状態に相当するターゲット値や上記の研磨条件における研磨速度が挙げられる。ここで研磨速度については、研磨条件によって異なることから、データベースとして制御部内に格納され、研磨条件を設定すると自動的に算出されても良い。これらのパラメータと取得したウェハＷｆ面内の膜厚や凹凸に関する情報からウェハＷｆ面内におけるヘッド５００の滞在時間が算出可能である。また
、後述のように、前測定、部分研磨、全体研磨、洗浄のルートはウェハＷｆの状態や使用する処理液によって異なることから、これらの構成要素の搬送ルートの設定を行っても良い。また、ウェハＷｆ面内の膜厚や凹凸データの取得条件の設定も行って良い。また、後述のように処理後のＷｆ状態が許容レベルに達していない場合、再研磨を実施する必要があるが、その場合の処理条件（再研磨の繰り返し回数等）を設定しても良い。その後、作成された研磨レシピに従って、部分研磨および全体研磨を行う。なお、本例および以下で説明する他の例において、ウェハＷｆの洗浄は任意のタイミングで行うことができる。たとえば、部分研磨と全体研磨において使用する処理液が異なり、部分研磨の処理液の全体研磨へのコンタミネーションが無視できない場合においては、これを防止する目的で、部分研磨および全体研磨のそれぞれの研磨処理の後にウェハＷｆの洗浄を行ってもよい。また、逆に処理液が同一である場合や処理液のコンタミネーションが無視できるような処理液の場合、部分研磨および全体研磨の両方を行った後にウェハＷｆの洗浄を行ってもよい。
【００６３】
図９は、研磨装置１０００を用いた研磨処理の流れの一例を示すフローチャートである。図８の例と同様に、初めに研磨対象物であるウェハＷｆの表面の状態を検出し、ウェハＷｆの表面状態に応じて研磨レシピを作成する。本例では、部分研磨を行った後に、再びウェハＷｆの表面状態を検出する。その後、制御装置９００により、ウェハの表面状態が許容レベルであるかを判断する。たとえば、ウェハＷｆ表面の局所的な突出部の数や大きさに基づいて判断することができる。許容レベルでない場合は、検出した表面状態に応じて再び研磨レシピを作成して、部分研磨を行う。ウェハＷｆの表面状態が許容レベルにあれば、次に全体研磨を行う。
【００６４】
図１０は、研磨装置１０００を用いた研磨処理の流れの一例を示すフローチャートである。図８、図９の例と同様に、初めに研磨対象物であるウェハＷｆの表面の状態を検出し、ウェハＷｆの表面状態に応じて研磨レシピを作成する。本例では、研磨レシピに基づいて部分研磨および全体研磨をしてから、ウェハＷｆの表面状態を検出する。その後、制御装置９００により、ウェハの表面状態が許容レベルであるかを判断する。ウェハの表面状態が許容レベルでない場合、部分研磨および全体研磨の両方、または、全体研磨をさらに行う。部分研磨および全体研磨の両方を行うか、または全体研磨のいずれを行うかの判断は、検出された表面状態に応じて決定することができる。たとえば、ウェハＷｆ上に許容レベルにない局所的な突出部がある場合は、部分研磨および全体研磨の両方あるいは部分研磨のみを行うようにし、ウェハＷｆ上に局所的な突出部はないが、ウェハ上の全体の膜厚が目標とする膜厚よりも大きい場合は全体研磨のみを行うようにすることができる。
【００６５】
図１１は、研磨装置１０００を用いた研磨処理の流れの一例を示すフローチャートである。図８〜図１０の例と同様に、初めに研磨対象物であるウェハＷｆの表面の状態を検出し、ウェハＷｆの表面状態に応じて研磨レシピを作成する。本例では、部分研磨を行い、その後に、ウェハＷｆの表面状態を検出する。検出された表面状態から、表面状態が許容レベルであるかどうかを判断する。ウェハＷｆの表面状態が許容レベルにない場合は、検出された表面状態に応じた研磨レシピで再び部分研磨を行い、許容レベルである場合は全体研磨に進む。全体研磨が終了すると、再び、ウェハＷｆの表面状態を検出する。ウェハＷｆの表面状態が許容レベルにない場合は、部分研磨または全体研磨に戻り、検出された表面状態に応じた研磨レシピで再び研磨を行う。
【００６６】
以上の例はいずれも部分研磨を全体研磨の前に実行するものである。部分研磨を全体研磨の前に実行することで以下のメリットがある。部分研磨処理においては、研磨作用を基板の局所的な膜厚バラつきの領域のみに与えるので、複数の膜厚バラつき領域が存在する場合は、個々の膜厚バラつき領域に対する処理時間の低減が必要である。研磨処理に用いる研磨スラリを後の全体研磨工程で使用する研磨スラリとは異なるもの（たとえば高研磨
速度が得られる研磨スラリ）を使用することも一つの対策である。しかし、全体研磨の後に部分研磨を実施する場合では、全体研磨に使用するスラリと部分研磨に使用するスラリが異なると、部分研磨後にはウェハ表面において異なるスラリが同時に残留する状態となるため、その後の洗浄工程における洗浄性能の低下につながる可能性がある。これに対して、全体研磨を行う前に部分研磨を実施する場合、部分研磨処理後にウェハ表面に残留したスラリは、その後の全体研磨工程において、研磨により除去されるため、その後の洗浄工程における洗浄性能へのインパクトを、全体研磨後に部分研磨を実施する場合よりも低減することが可能である。
【００６７】
一方で、部分研磨用の研磨パッドを備える部分研磨モジュール３００と、全体研磨用の大径研磨パッドを備える大径研磨モジュール３とを備える研磨装置１０００においては、全体研磨を行った後に部分研磨を行うように制御することもできる。
【００６８】
図１２は、研磨装置１０００を用いた研磨処理の流れの一例を示すフローチャートである。まず、初めに研磨対象物であるウェハＷｆの表面の状態を検出する。表面状態は、ウェハＷｆ上に形成される膜の膜厚や表面の凹凸に関する情報（位置、サイズ、高さなど）などであり、上述の検出器で検出される。次に、検出されたウェハＷｆの表面状態に応じて研磨レシピを作成する。本例では、最初に全体研磨を行い、その後に部分研磨を行って局所的な凸部を平坦化することで、ウェハＷｆを所望の表面状態になるような研磨レシピを作成する。その後、作成された研磨レシピに従って、全体研磨および部分研磨を行う。
【００６９】
図１３は、研磨装置１０００を用いた研磨処理の流れの一例を示すフローチャートである。図１２の例とは異なり、初めに、所定のレシピで全体研磨を行う。所定のレシピは、個別のウェハＷｆの表面状態に関わらずに、半導体デバイスの製造工程から予め想定される膜厚を除去するために設定されるレシピとすることができる。その後、ウェハＷｆの表面の状態を検出する。検出されたウェハＷｆの表面状態に応じて、部分研磨のレシピを作成して、部分研磨を行う。
【００７０】
図１４は、研磨装置１０００を用いた研磨処理の流れの一例を示すフローチャートである。本例では、図１２の例と同様に、最初にウェハＷｆの表面状態が検出される。その後、検出されたウェハＷｆの表面状態に応じて研磨レシピが作成され、全体研磨および部分研磨が連続して行われる。その後、ウェハＷｆの表面状態を再び検知し、表面状態が許容レベルかどうかを判断する。ウェハＷｆの表面状態が許容レベルにない場合、全体研磨または部分研磨の工程に戻り、検出された表面状態から研磨レシピを作成して、再び研磨処理を行う。
【００７１】
図１５は、研磨装置１０００を用いた研磨処理の流れの一例を示すフローチャートである。本例では、図１３の例と同様に、最初に所定のレシピで全体研磨を行う。全体研磨を行った後、ウェハＷｆの表面状態が検出される。その後、検出されたウェハＷｆの表面状態に応じて部分研磨レシピが作成されて部分研磨が行われる。部分研磨を行った後に、再びウェハＷｆの表面状態を検知し、表面状態が許容レベルかどうかを判断する。ウェハＷｆの表面状態が許容レベルにない場合、検知された表面状態に応じて研磨レシピを作成し、全体研磨または部分研磨の工程に戻る。
【００７２】
部分研磨、全体研磨、ウェハＷｆの表面状態の検出、および洗浄工程のタイミングを変更して上述した以外の研磨処理を行うことも可能である。
【００７３】
以上のように、研磨装置１０００は、部分研磨モジュール３００と大径研磨モジュール３とを備えているので、基板の全体を研磨するとともに、基板の特定の部分のみを研磨することができる。そのため、局所的な膜厚および形状のバラつきを低減・解消することが
でき、理想的な研磨量部分布を実現することが可能となる。なお、本明細書では、部分研磨モジュールと大径研磨モジュールとの両方を１つの研磨装置に組み込んだ例を説明したが、部分研磨モジュールおよび大径研磨モジュールを別々の研磨装置として、２つの研磨装置の間でウェハＷｆを出し入れして、本明細書で説明した研磨処理を実現することもできる。
【００７４】
以下に、部分研磨モジュールを用いた研磨装置と研磨装置の処理の例を示す。
（例１）
図１６Ａ〜図１６Ｅは、一例としての研磨装置の処理を示すフローチャートである。例１の研磨装置は、ウェハＷｆを収納する、独立した環境を保つことができる密閉容器であるＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）を備えるロード／アンロードユニットと、ウェハＷｆを研磨装置内で搬送するための搬送機構と、ウェハＷｆの位置合わせを行うアライナと、ウェハＷｆの表面状態を検出するための検出器と、部分研磨モジュールと、ウェハ洗浄モジュールと、ウェハ乾燥モジュールと、制御装置と、を備える研磨装置である。本例の研磨装置のこれらのモジュールは上述のものとすることができる。なお、本例の研磨装置は大径研磨モジュールを備えていない。
【００７５】
本例の研磨装置の動作を図１６Ａ〜図１６Ｅとともに説明する。
まず、研磨装置のＦＯＵＰに処理されるウェハＷｆが配置されている（Ｓ１−１）。ＦＯＵＰへのウェハＷｆの配置は研磨装置の外部の搬送機構などによって予めなされる。次に、ウェハＷｆに施す処理のレシピを設定する（Ｓ１−２）。処理レシピは、たとえば、処理時間、参照研磨速度、研磨時の押圧力または研磨圧力、ウェハの回転速度（ウェハを回転させる場合）、ウェハ移動速度（ウェハをＸＹ方向に移動させる場合）、研磨ヘッド回転速度、使用する液体（スラリ、薬液、純水など）の設定、研磨ヘッドの搖動速度、ドレッサの回転速度、フィードバック回数（再研磨する場合の回数制限）、研磨の終了条件、ウェハの搬送ルート、などを含むことができる。
【００７６】
以降、処理レシピにしたがって処理を開始する（Ｓ１−３）。搬送機構によりウェハＷｆをＦＯＵＰから取得する（Ｓ１−４）。その後、搬送機構よりウェハＷｆをアライナへ移動させる。（Ｓ１−５）。その後、ウェハＷｆをアライナに配置する（Ｓ１−６）。アライナによりウェハＷｆの位置合わせをする（Ｓ１−７）。アライナでは、たとえばウェハＷｆのノッチ、オリエンテーションフラット、及び、レーザーマーカーの少なくとも１つを基準位置として位置合わせを行う。その後、搬送機構によりウェハＷｆをアライナから取得する（Ｓ１−８）。その後、ウェハＷｆを表面状態検出装置へ移動させる（Ｓ１−９）。その後、ウェハＷｆの表面状態検出装置に配置する（Ｓ１−１０）。なお、表面状態検出装置にウェハＷｆの位置合わせ機能が含まれている場合は、アライナでの位置合わせを省略し、ＦＯＵＰから表面状態検出装置へウェハＷｆを移動させるようにしてもよい（Ｓ１−１１からＳ１−１３）。
【００７７】
その後、表面状態検出装置上で、ウェハＷｆを精細に位置合わせする（Ｓ１−１４）。なお、この工程は必要でなければ省略してもよい。その後、ウェハＷｆの表面状態を検出する（Ｓ１−１５）。その後、搬送機構により表面状態検出装置からウェハＷｆを取得する（Ｓ１−１６）。その後、ウェハＷｆをアライナへ移動させる（Ｓ１−１７）。その後、ウェハＷｆをアライナに配置する（Ｓ１−１８）。その後、アライナによりウェハＷｆの位置合わせを行う（Ｓ１−１９）。その後、搬送機構によりウェハＷｆをアライナから取得する（Ｓ１−２０）。その後、ウェハＷｆを部分研磨モジュールへ移動させる（Ｓ１−２１）。その後、ウェハＷｆを部分研磨モジュールのステージに配置する（Ｓ１−２２）。なお、部分研磨モジュールがウェハＷｆの位置合わせ機構を持つ場合は、アライナでの位置合わせを省略し、表面状態検出装置からウェハＷｆを部分研磨モジュールに移動させるようにしてもよい（Ｓ１−２３からＳ１−２５）。
【００７８】
その後、部分研磨モジュール上で、ウェハＷｆを精細に位置合わせする（Ｓ１−２６）。なお、この工程は必要でなければ省略してもよい。その後、ウェハＷｆに対して部分研磨を行う（Ｓ１−２７）。このとき、Ｓ１−２で設定された処理レシピおよびＳ１−１５で検出されたウェハＷｆの表面状態から目標とする研磨量の分布を算出し、それを元に部分研磨の条件を決定し、決定された条件に従って部分研磨を行う。その後、搬送機構により部分研磨モジュールからウェハＷｆを取得する（Ｓ１−２８）。その後、ウェハＷｆを洗浄モジュールへ移動させる（Ｓ１−２９）。その後、ウェハＷｆを洗浄する（Ｓ１−３０）。その後、搬送機構によりウェハＷｆを洗浄モジュールから取得する（Ｓ１−３１）。その後、ウェハＷｆを乾燥モジュールへ移動させる（Ｓ１−３２）。その後、ウェハＷｆを乾燥モジュールに配置する（Ｓ１−３３）。その後、ウェハＷｆを乾燥させる（Ｓ１−３４）。その後、搬送機構によりウェハＷｆを乾燥モジュールから取得する（Ｓ１−３５）。その後、ウェハＷｆをアライナへ移動させる（Ｓ１−３６）。その後、ウェハＷｆをアライナに配置する（Ｓ１−３７）。その後、アライナによりウェハＷｆの位置合わせを行う（Ｓ１−３８）。その後、搬送機構によりウェハＷｆをアライナから取得する（Ｓ１−３９）。その後、ウェハＷｆを表面状態検出装置へ移動させる（Ｓ１−４０）。その後、ウェハＷｆを表面状態検出装置に配置する（Ｓ１−４１）。なお、表面状態検出装置にウェハの位置合わせ機能が含まれている場合は、アライナでの位置合わせを省略し、乾燥モジュールから表面状態検出装置へウェハＷｆを移動させるようにしてもよい（Ｓ１−４２からＳ１−４４）。その後、表面状態検出装置上で、ウェハＷｆを精細に位置合わせする（Ｓ１−４５）。なお、この工程は必要でなければ省略してもよい。その後、ウェハＷｆの表面状態を検出する（Ｓ１−４６）。その後、ウェハＷｆの表面状態の適否を判断する（Ｓ１−４７）。適否の判断基準の指標としては、例えば被研磨面の残膜や表面形状及びこれらに相当する信号のウェハＷｆ面内での分布、もしくは研磨量のウェハＷｆ面内での分布であり、これらの少なくとも１つを判断基準とする。たとえば、目標とする残膜状態、形状状態、および研磨量と、Ｓ１−４６で測定した残膜状態、形状状態、および研磨量との少なくとも１つを比較することによりウェハの表面状態の適否を判断する。これら指標が目標値もしくは目標の範囲内に達していなければＳ１−１６に戻り、再び部分研磨を行う。このとき、再び部分研磨を行う時は、Ｓ１−２で設定された処理レシピとともにＳ１−４６で検出されたウェハＷｆの表面状態から目標とする研磨量の分布を再度算出し、それを元に部分研磨の条件を決定し、決定された条件に従って部分研磨を行う。Ｓ１−４７において、これら指標が目標値もしくは目標の範囲内に達していると判断されると、搬送機構により表面状態検出装置からウェハＷｆを取得する（Ｓ１−４８）。その後、ウェハＷｆをＦＯＵＰへ移動させる（Ｓ１−４９）。その後、ウェハＷｆをＦＯＵＰに格納する（Ｓ１−５０）。その後、研磨装置の処理を終了する（Ｓ１−５１）。
【００７９】
（例２）
図１７Ａ〜図１７Ｄは、一例としての研磨装置の処理を示すフローチャートである。例２の研磨装置のハードウェア構成は、例１の研磨装置と同様である。本例の研磨装置の動作を図１７Ａ〜図１７Ｄとともに説明する。
【００８０】
Ｓ２−１からＳ２−２８までは例１のＳ１−１からＳ１−２８と同様なので説明を省略する。Ｓ２−２８において、搬送機構により部分研磨モジュールからウェハＷｆを取得した後、ウェハＷｆをアライナへ移動させる（Ｓ２−２９）。その後、ウェハＷｆをアライナに配置する（Ｓ２−３０）。その後、アライナによりウェハＷｆの位置合わせを行う（Ｓ２−３１）。その後、搬送機構によりウェハＷｆをアライナから取得する（Ｓ２−３２）。その後、ウェハＷｆを表面状態検出装置へ移動させる（Ｓ２−３３）。その後、ウェハＷｆを表面状態検出装置に配置する（Ｓ２−３４）。なお、表面状態検出装置にウェハＷｆの位置合わせ機能が含まれている場合は、アライナでの位置合わせを省略し、部分研磨モジュールから表面状態検出装置へウェハＷｆを移動させるようにしてもよい（Ｓ２−
３５からＳ２−３７）。その後、表面状態検出装置上で、ウェハＷｆを精細に位置合わせする（Ｓ２−３８）。なお、この工程は必要でなければ省略してもよい。その後、ウェハＷｆの表面状態を検出する（Ｓ２−３９）。その後、ウェハＷｆの表面状態の適否を判断する（Ｓ２−４０）。適否の判断基準の指標としては、例えば被研磨面の残膜や表面形状及びこれらに相当する信号のウェハＷｆ面内での分布、もしくは研磨量のウェハＷｆ面内での分布であり、これらの少なくとも１つを判断基準とする。たとえば、目標とする残膜状態、形状状態、および研磨量と、Ｓ１−４６で測定した残膜状態、形状状態、および研磨量との少なくとも１つを比較することによりウェハの表面状態の適否を判断する。これら指標が目標値もしくは目標の範囲内に達していなければＳ２−１６に戻り、再び部分研磨を行う。このとき、再び部分研磨を行う時は、Ｓ２−２で設定された処理レシピとともにＳ２−３９で検出されたウェハＷｆの表面状態から目標とする研磨量の分布を再度算出し、それを元に部分研磨の条件を決定し、決定された条件に従って部分研磨を行う。Ｓ２−４０において、これら指標が目標値または目標の範囲内に達していると判断されると、搬送機構により表面状態検出装置からウェハＷｆを取得する（Ｓ２−４１）。
【００８１】
その後、ウェハＷｆを洗浄モジュールへ移動させる（Ｓ２−４２）。その後、ウェハＷｆを洗浄する（Ｓ２−４３）。その後、搬送機構によるウェハを洗浄モジュールから取得する（Ｓ２−４４）。その後、ウェハＷｆを乾燥モジュールへ移動させる（Ｓ２−４５）。その後、ウェハＷｆを乾燥モジュールに配置する（Ｓ２−４６）。その後、ウェハＷｆを乾燥させる（Ｓ２−４７）。その後、搬送機構によりウェハＷｆを乾燥モジュールから取得する（Ｓ２−４８）。その後、ウェハＷｆをＦＯＵＰへ移動させる（Ｓ２−４９）。その後、ウェハＷｆをＦＯＵＰに格納する（Ｓ２−５０）。その後、研磨装置の処理を終了する（Ｓ２−５１）。
【００８２】
（例３）
図１８Ａ〜図１８Ｃは、一例としての研磨装置の処理を示すフローチャートである。例３の研磨装置のハードウェア構成は、例１、２の研磨装置と同様である。本例の研磨装置の動作を図１８Ａ〜図１８Ｃとともに説明する。
【００８３】
Ｓ３−１からＳ３−２８までは、例１のＳ１−１からＳ１−２８と同様なので説明を省略する。搬送機構により部分研磨モジュールからウェハＷｆを取得した後、ウェハＷｆを洗浄モジュールへ移動させる（Ｓ３−２９）。その後、ウェハＷｆを洗浄する（Ｓ３−３０）。その後、搬送機構によりウェハを洗浄モジュールから取得する（Ｓ３−３１）。その後、ウェハＷｆを乾燥モジュールへ移動させる（Ｓ３−３２）。その後、ウェハＷｆを乾燥モジュールに配置する（Ｓ３−３３）。その後、ウェハＷｆを乾燥させる（Ｓ３−３４）。その後、搬送機構によりウェハＷｆを乾燥モジュールから取得する（Ｓ３−３５）。その後、ウェハＷｆをＦＯＵＰへ移動させる（Ｓ３−３６）。その後、ウェハＷｆをＦＯＵＰに格納する（Ｓ３−３７）。その後、研磨装置の処理を終了する（Ｓ３−３８）。
【００８４】
（例４）
図１９Ａ〜図１９Ｅは、一例としての研磨装置の処理を示すフローチャートである。例４の研磨装置は、ウェハＷｆを収納する、独立した環境を保つことができる密閉容器であるＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）を備えるロード／アンロードユニットと、ウェハを研磨装置内で搬送するための搬送機構と、ウェハＷｆの位置合わせを行うアライナと、ウェハＷｆの表面状態を検出するための検出装置と、部分研磨モジュールと、大径研磨モジュールと、ウェハ洗浄モジュールと、ウェハ乾燥モジュールと、制御装置と、を備える研磨装置である。本例の研磨装置のこれらのモジュールは上述のものとすることができる。
【００８５】
本例の研磨装置の動作を図１９Ａ〜図１９Ｅとともに説明する。Ｓ４−１からＳ４−４
８までは例１のＳ１−１からＳ１−４８と同様なので説明を省略する。部分研磨モジュールによる部分研磨が終了すると（Ｓ４−１からＳ４−４８）、搬送機構に保持されたウェハＷｆは大径研磨モジュールに移動される（Ｓ４−４９）。その後、ウェハＷｆは大径研磨モジュールのトップリングに保持される（Ｓ４−５０）。その後、Ｓ４−２で設定された処理レシピにしたがってウェハＷｆを全体研磨する（Ｓ４−５１）。その後、ウェハをトップリングから解放し、搬送機構にウェハＷｆを受け渡す（Ｓ４−５２）。その後、ウェハＷｆを洗浄モジュールに移動させる（Ｓ４−５３）。その後、ウェハＷｆを洗浄する（Ｓ４−５４）。その後、搬送機構によりウェハを洗浄モジュールから取得する（Ｓ４−５５）。その後、ウェハＷｆを乾燥モジュールへ移動させる（Ｓ４−５６）。その後、ウェハＷｆを乾燥モジュールに配置する（Ｓ４−５７）。その後、ウェハＷｆを乾燥させる（Ｓ４−５８）。その後、搬送機構によりウェハＷｆを乾燥モジュールから取得する（Ｓ４−５９）。その後、ウェハＷｆをＦＯＵＰへ移動させる（Ｓ４−６０）。その後、ウェハＷｆをＦＯＵＰに格納する（Ｓ４−６１）。その後、研磨装置の処理を終了する（Ｓ４−６２）。
【００８６】
（例５）
図２０Ａ〜図２０Ｄは、一例としての研磨装置の処理を示すフローチャートである。例５の研磨装置のハードウェア構成は、例４の研磨装置と同様である。本例の研磨装置の動作を図２０Ａ〜図２０Ｄとともに説明する。Ｓ５−１からＳ５−４８までは例２のＳ２−１からＳ２−４８と同様である。また、本例のＳ５−４９からＳ５−６２までは、例４のＳ４−４９からＳ４−６２と同様である。
【００８７】
（例６）
図２１Ａ〜図２１Ｄは、一例としての研磨装置の処理を示すフローチャートである。例６の研磨装置のハードウェア構成は、例４の研磨装置と同様である。本例の研磨装置の動作を図２１Ａ〜図２１Ｄとともに説明する。Ｓ６−１からＳ６−４１までは例２のＳ２−１からＳ２−４１と同様である。部分研磨モジュールによる部分研磨が終了すると（Ｓ６−１からＳ６−４１）、搬送機構に保持されたウェハＷｆは大径研磨モジュールに移動される（Ｓ６−４２）。その後、ウェハＷｆは大径研磨モジュールのトップリングに保持される（Ｓ６−４３）。その後、Ｓ６−２で設定された処理レシピにしたがってウェハＷｆを全体研磨する（Ｓ６−４４）。その後、ウェハＷｆをトップリングから解放し、搬送機構にウェハＷｆを受け渡す（Ｓ６−４５）。その後、ウェハＷｆを洗浄モジュールに移動させる（Ｓ６−４６）。その後、ウェハＷｆを洗浄する（Ｓ６−４７）。その後、搬送機構によりウェハを洗浄モジュールから取得する（Ｓ６−４８）。その後、ウェハＷｆを乾燥モジュールへ移動させる（Ｓ６−４９）。その後、ウェハＷｆを乾燥モジュールに配置する（Ｓ６−５０）。その後、ウェハＷｆを乾燥させる（Ｓ６−５１）。その後、搬送機構によりウェハＷｆを乾燥モジュールから取得する（Ｓ６−５２）。その後、ウェハＷｆをＦＯＵＰへ移動させる（Ｓ６−５３）。その後、ウェハをＦＯＵＰに格納する（Ｓ６−５４）。その後、研磨装置の処理を終了する（Ｓ６−５５）。
【００８８】
（例７）
図２２Ａ〜図２２Ｇは、一例としての研磨装置の処理を示すフローチャートである。例７の研磨装置のハードウェア構成は、例４の研磨装置と同様である。本例の研磨装置の動作を図２２Ａ〜図２２Ｇとともに説明する。Ｓ７−１からＳ７−３５までは例４のＳ４−１からＳ４−３５と同様である。Ｓ７−３５により、ウェハＷｆが乾燥モジュールから搬送機構に受け渡されると、ウェハＷｆを大径研磨モジュールに移動させる（Ｓ７−３６）。その後、ウェハＷｆは大径研磨モジュールのトップリングに保持される（Ｓ７−３７）。その後、Ｓ７−２で設定された処理レシピにしたがってウェハＷｆを全体研磨する（Ｓ７−３８）。その後、ウェハＷｆをトップリングから解放し、搬送機構にウェハＷｆを受け渡す（Ｓ７−３９）。その後、ウェハＷｆを洗浄モジュールに移動させる（Ｓ７−４０）
。その後、ウェハＷｆを洗浄する（Ｓ７−４１）。その後、搬送機構によりウェハＷｆを洗浄モジュールから取得する（Ｓ７−４２）。その後、ウェハＷｆを乾燥モジュールへ移動させる（Ｓ７−４３）。その後、ウェハＷｆを乾燥モジュールに配置する（Ｓ７−４４）。その後、ウェハＷｆを乾燥させる（Ｓ７−４５）。その後、搬送機構によりウェハＷｆを乾燥モジュールから取得する（Ｓ７−４６）。
【００８９】
その後、ウェハＷｆをアライナへ移動させる（Ｓ７−４７）。その後、ウェハＷｆをアライナに配置する（Ｓ７−４８）。その後、アライナによりウェハＷｆの位置合わせを行う（Ｓ７−４９）。その後、搬送機構によりウェハＷｆをアライナから取得する（Ｓ７−５０）。その後、ウェハＷｆを表面状態検出装置へ移動させる（Ｓ７−５１）。その後、ウェハＷｆを表面状態検出装置に配置する（Ｓ７−５２）。なお、表面状態検出装置にウェハＷｆの位置合わせ機能が含まれている場合は、アライナでの位置合わせを省略し、乾燥モジュールから表面状態検出装置へウェハＷｆを移動させるようにしてもよい（Ｓ７−５３からＳ７−５５）。その後、表面状態検出装置上で、ウェハＷｆを精細に位置合わせする（Ｓ７−５６）。なお、この工程は必要でなければ省略してもよい。その後、ウェハＷｆの表面状態を検出する（Ｓ７−５７）。その後、ウェハＷｆの表面状態の適否を判断する（Ｓ７−５８）。適否の判断基準の指標としては、例えば被研磨面の残膜や表面形状及びこれらに相当する信号のウェハＷｆ面内での分布、もしくは研磨量のウェハＷｆ面内での分布であり、これらの少なくとも１つを判断基準とする。たとえば、目標とする残膜状態、形状状態、および研磨量と、Ｓ１−４６で測定した残膜状態、形状状態、および研磨量との少なくとも１つを比較することによりウェハの表面状態の適否を判断する。Ｓ７−５８において、これら指標が目標値もしくは目標の範囲内に達していると判断されると、搬送機構により表面状態検出装置からウェハＷｆを取得する（Ｓ７−５９）。その後、ウェハＷｆをＦＯＵＰへ移動させる（Ｓ７−６０）。その後、ウェハＷｆをＦＯＵＰに格納する（Ｓ７−６１）。その後、研磨装置の処理を終了する（Ｓ７−６２）。
【００９０】
Ｓ７−５８において、これら指標が目標値または目標の範囲内に達していなければＳ７−６３に進み、再び部分研磨を行う。例７におけるＳ７−６３からＳ７−９６までで行われる、部分研磨、洗浄、乾燥、測定のフィードバック制御は例１のＳ１−１６からＳ１−５１で説明したものと同様なので説明を省略する。
【００９１】
（例８）
図２３Ａ〜図２３Ｈは、一例としての研磨装置の処理を示すフローチャートである。例８の研磨装置のハードウェア構成は、例４の研磨装置と同様である。本例の研磨装置の動作を図２３Ａ〜図２３Ｈとともに説明する。Ｓ８−１からＳ８−７４は、例７のＳ７−１からＳ７−７４と同様である。例８においては、Ｓ８−７４で部分研磨を行うと、例７とは異なり、洗浄工程および乾燥工程を経ることなく、ウェハＷｆの表面状態の検出を行う（Ｓ８−７５からＳ８−８５）。その後、ウェハＷｆの表面状態の適否を判断する（Ｓ８−８６）。適否の判断基準の指標としては、例えば被研磨面の残膜や表面形状及びこれらに相当する信号のウェハＷｆ面内での分布、もしくは研磨量のウェハＷｆ面内での分布であり、これらの少なくとも１つを判断基準とする。たとえば、目標とする残膜状態、形状状態、および研磨量と、Ｓ１−４６で測定した残膜状態、形状状態、および研磨量との少なくとも１つを比較することによりウェハの表面状態の適否を判断する。Ｓ８−８６において、これら指標が目標値もしくは目標の範囲内に達していなければＳ８−６３に進み、再び部分研磨を行う。Ｓ８−８６において、これら指標が目標値もしくは目標の範囲内に達していると判断されると、ウェハＷｆの洗浄および乾燥を行い、ウェハＷｆをＦＯＵＰに戻して処理を終了する（Ｓ８−８７からＳ８−９６）。
【００９２】
（例９）
図２４Ａ〜図２４Ｆは、一例としての研磨装置の処理を示すフローチャートである。例９
の研磨装置のハードウェア構成は、例４の研磨装置と同様である。本例の研磨装置の動作を図２４Ａ〜図２４Ｆとともに説明する。Ｓ９−１からＳ９−３９は、例７のＳ７−１からＳ７−３９と同様である。例９においては、Ｓ９−３８による全体研磨の後、洗浄工程および乾燥工程を経ることなくウェハＷｆの表面状態の検出を行う（Ｓ９−４０からＳ９−５０）。その後、ウェハＷｆの表面状態の適否を判断する（Ｓ９−５１）。適否の判断基準の指標としては、例えば被研磨面の残膜や表面形状及びこれらに相当する信号のウェハＷｆ面内での分布、もしくは研磨量のウェハＷｆ面内での分布であり、これらの少なくとも１つを判断基準とする。たとえば、目標とする残膜状態、形状状態、および研磨量と、Ｓ１−４６で測定した残膜状態、形状状態、および研磨量との少なくとも１つを比較することによりウェハの表面状態の適否を判断する。Ｓ９−５１において、これら指標が目標値もしくは目標の範囲内に達していなければＳ９−６３に進み、再び部分研磨を行う。Ｓ９−５１において、これら指標が目標値もしくは目標の範囲内に達していると判断されると、ウェハＷｆの洗浄および乾燥を行い、ウェハＷｆをＦＯＵＰに戻して処理を終了する（Ｓ９−５２からＳ９−６２）。Ｓ９−６３以降の部分研磨、洗浄、乾燥、検出のフィードバック制御については、例７のＳ７−６３からＳ７−９６と同様なので説明を省略する。
【００９３】
（例１０）
図２５Ａ〜図２５Ｆは、一例としての研磨装置の処理を示すフローチャートである。例１０の研磨装置のハードウェア構成は、例４の研磨装置と同様である。本例の研磨装置の動作を図２５Ａ〜図２５Ｆとともに説明する。Ｓ１０−１からＳ１０−２８までは、例７のＳ７−１からＳ７−２８と同様である。例１０においては、Ｓ１０−２７による部分研磨の後、他の工程を経ることなくすぐに全体研磨を行う（Ｓ１０−２９からＳ１０−３１）。その後、洗浄工程、乾燥工程を経てウェハＷｆの表面状態を検出する（Ｓ１０−３２からＳ１０−５０）。その後、ウェハＷｆの表面状態の適否を判断する（Ｓ１０−５１）。適否の判断基準の指標としては、例えば被研磨面の残膜や表面形状及びこれらに相当する信号のウェハＷｆ面内での分布、もしくは研磨量のウェハＷｆ面内での分布であり、これらの少なくとも１つを判断基準とする。たとえば、目標とする残膜状態、形状状態、および研磨量と、Ｓ１−４６で測定した残膜状態、形状状態、および研磨量との少なくとも１つを比較することによりウェハの表面状態の適否を判断する。Ｓ１０−５１において、これら指標が目標値もしくは目標の範囲内に達していなければＳ１０−５６に進み、再び部分研磨を行う。Ｓ１０−５１において、これら指標が目標値もしくは目標の範囲内に達していると判断されると、ウェハＷｆをＦＯＵＰに戻して処理を終了する（Ｓ１０−５２からＳ１０−５５）。Ｓ１０−５６以降の部分研磨、洗浄、乾燥、検出のフィードバック制御については、例７のＳ７−６３からＳ７−９６と同様なので説明を省略する。
【００９４】
（例１１）
図２６Ａ〜図２６Ｇは、一例としての研磨装置の処理を示すフローチャートである。例１１の研磨装置のハードウェア構成は、例４の研磨装置と同様である。本例の研磨装置の動作を図２６Ａ〜図２６Ｇとともに説明する。Ｓ１１−１からＳ１１−６２までは、例９のＳ９−１からＳ９−６２までと同様である。また、Ｓ１１−６３からＳ１１−９６までは、例８のＳ８−６３からＳ８−９６と同様である。
【００９５】
（例１２）
図２７Ａ〜図２７Ｇは、一例としての研磨装置の処理を示すフローチャートである。例１２の研磨装置のハードウェア構成は、例４の研磨装置と同様である。本例の研磨装置の動作を図２７Ａ〜図２７Ｇとともに説明する。Ｓ１２−１からＳ１２−５５までは、例１０のＳ１０−１からＳ１０−５５までと同様である。また、Ｓ１２−５６からＳ１２−８９までは、例８のＳ８−６３からＳ８−９６と同様である。
【００９６】
（例１３）
図２８Ａ〜図２８Ｆは、一例としての研磨装置の処理を示すフローチャートである。例１３の研磨装置のハードウェア構成は、例４の研磨装置と同様である。本例の研磨装置の動作を図２８Ａ〜図２８Ｆとともに説明する。Ｓ１３−１からＳ１３−３２までは、例１０のＳ１０−１からＳ１０−３２までと同様である。また、Ｓ１３−３３からＳ１３−５５までは、例１１のＳ１１−４０からＳ１１−６２と同様である。また、Ｓ１３−５６からＳ１３−８９までは、例１０のＳ１０−５６からＳ１０−８９までと同様である。
【００９７】
（例１４）
図２９Ａ〜図２９Ｇは、一例としての研磨装置の処理を示すフローチャートである。例１４の研磨装置のハードウェア構成は、例４の研磨装置と同様である。本例の研磨装置の動作を図２９Ａ〜図２９Ｇとともに説明する。Ｓ１４−１からＳ１４−５５までは、例１３のＳ１３−１からＳ１３−５５までと同様である。また、Ｓ１４−５６からＳ１４−８９までは、例８のＳ８−６３からＳ８−９６と同様である。
【００９８】
（例１５）
図３０Ａ〜図３０Ｃは、一例としての研磨装置の処理を示すフローチャートである。例１５の研磨装置のハードウェア構成は、例４の研磨装置と同様である。本例の研磨装置の動作を図３０Ａ〜図３０Ｃとともに説明する。Ｓ１５−１からＳ１５−４６までは、例７のＳ７−１からＳ７−４６までと同様である。その後、ウェハＷｆをＦＯＵＰへ移動させる（Ｓ１５−４７）。その後、ウェハＷｆをＦＯＵＰに格納する（Ｓ１５−４８）。その後、研磨装置の処理を終了する（Ｓ１５−４９）。
【００９９】
（例１６）
図３１Ａ〜図３１Ｃは、一例としての研磨装置の処理を示すフローチャートである。例１６の研磨装置のハードウェア構成は、例４の研磨装置と同様である。本例の研磨装置の動作を図３１Ａ〜図３１Ｃとともに説明する。Ｓ１６−１からＳ１６−２７までは、例１２のＳ１２−１からＳ１２−２７までと同様である。例１６においては、その後、全体研磨がされ（Ｓ１６−２８からＳ１６−２９）、その後、洗浄および乾燥が行われる（Ｓ１６−３０からＳ１６−３６）。その後、ウェハＷｆをＦＯＵＰへ移動させる（Ｓ１６−３７、３８）。その後、ウェハＷｆをＦＯＵＰに格納する（Ｓ１６−３９）。その後、研磨装置の処理を終了する（Ｓ１６−４０）。
【０１００】
（例１７）
図３２Ａ〜図３２Ｆは、一例としての研磨装置の処理を示すフローチャートである。例１７の研磨装置のハードウェア構成は、例４の研磨装置と同様である。本例の研磨装置の動作を図３２Ａ〜図３２Ｆとともに説明する。例１７においては、例４〜例１６までの例とは異なり、部分研磨は全体研磨の後に行う。
【０１０１】
他の例と同様に、始めに処理のレシピの設定を行った後に、ウェハＷｆの表面状態の検出を行う（Ｓ１７−１からＳ１７−１５）。その後、全体研磨を行い（Ｓ１７−１６からＳ１７−１９）、ウェハＷｆの洗浄（Ｓ１７−２０からＳ１７−２２）、ウェハＷｆの乾燥を行う（Ｓ１７−２３からＳ１７−２６）。その後、ウェハＷｆに対して部分研磨を行う（Ｓ１７−２７からＳ１７−３８）。その後、ウェハＷｆの洗浄（Ｓ１７−３９からＳ１７−４１）、および乾燥を行い（Ｓ１７−４２からＳ１７−４５）、ウェハＷｆの表面状態を検出する（Ｓ１７−４６からＳ１７−５７）。その後、ウェハＷｆの表面状態の適否を判断する（Ｓ１７−５８）。適否の判断基準の指標としては、例えば被研磨面の残膜や表面形状及びこれらに相当する信号のウェハＷｆ面内での分布、もしくは研磨量のウェハＷｆ面内での分布であり、これらの少なくとも１つを判断基準とする。たとえば、目標とする残膜状態、形状状態、および研磨量と、Ｓ１−４６で測定した残膜状態、形状状態
、および研磨量との少なくとも１つを比較することによりウェハの表面状態の適否を判断する。Ｓ１７−５８において、これら指標が目標値もしくは目標の範囲内に達していなければＳ１７−６３に進み、再び部分研磨を行う。Ｓ１７−５８において、これら指標が目標値もしくは目標の範囲内に達していると判断されると、ウェハＷｆをＦＯＵＰに戻して処理を終了する（Ｓ１７−５９からＳ１７−６２）。Ｓ１７−６３以降の部分研磨、洗浄、乾燥、検出のフィードバック制御については、例７のＳ７−６３からＳ７−９６と同様なので説明を省略する。
【０１０２】
（例１８）
図３３Ａ〜図３３Ｄは、一例としての研磨装置の処理を示すフローチャートである。例１８の研磨装置のハードウェア構成は、例４の研磨装置と同様である。本例の研磨装置の動作を図３３Ａ〜図３３Ｄとともに説明する。Ｓ１８−１からＳ１８−１９までは、例１７のＳ１７−１からＳ１７−１９までと同様である。その後、例１８においては、ウェハＷｆに対して部分研磨を行い（Ｓ１８−２０からＳ１８−３１）、ウェハＷｆの洗浄（Ｓ１８−３２からＳ１８−３４）、および乾燥を行う（Ｓ１８−３５からＳ１８−３８）。その後、ウェハＷｆの表面状態を検出する（Ｓ１８−３９からＳ１８−５０）。その後、ウェハＷｆの表面状態の適否を判断する（Ｓ１８−５１）。適否の判断基準の指標としては、例えば被研磨面の残膜や表面形状及びこれらに相当する信号のウェハＷｆ面内での分布、もしくは研磨量のウェハＷｆ面内での分布であり、これらの少なくとも１つを判断基準とする。たとえば、目標とする残膜状態、形状状態、および研磨量と、Ｓ１−４６で測定した残膜状態、形状状態、および研磨量との少なくとも１つを比較することによりウェハの表面状態の適否を判断する。Ｓ１８−５１において、これら指標が目標値もしくは目標の範囲内に達していなければＳ１８−５６に進み、再び部分研磨を行う。Ｓ１８−５１において、これら指標が目標値もしくは目標の範囲内に達していると判断されると、ウェハＷｆをＦＯＵＰに戻して処理を終了する（Ｓ１８−５２からＳ１８−５５）。Ｓ１８−５６以降の部分研磨、洗浄、乾燥、検出のフィードバック制御については、例１３のＳ１３−５６からＳ１３−８９と同様なので説明を省略する。
【０１０３】
（例１９）
図３４Ａ〜図３４Ｇは、一例としての研磨装置の処理を示すフローチャートである。例１９の研磨装置のハードウェア構成は、例４の研磨装置と同様である。本例の研磨装置の動作を図３４Ａ〜図３４Ｇとともに説明する。Ｓ１９−１からＳ１９−３８までは、例１７のＳ１７−１からＳ１７−３８までと同様である。その後、例１９においては、ウェハＷｆの表面状態を検出する（Ｓ１９−３９からＳ１９−５０）。その後、ウェハＷｆの表面状態の適否を判断する（Ｓ１９−５１）。適否の判断基準の指標としては、例えば被研磨面の残膜や表面形状及びこれらに相当する信号のウェハＷｆ面内での分布、もしくは研磨量のウェハＷｆ面内での分布であり、これらの少なくとも１つを判断基準とする。たとえば、目標とする残膜状態、形状状態、および研磨量と、Ｓ１−４６で測定した残膜状態、形状状態、および研磨量との少なくとも１つを比較することによりウェハの表面状態の適否を判断する。Ｓ１９−５１において、これら指標が目標値もしくは目標の範囲内に達していなければＳ１９−６３に進み、再び部分研磨を行う。Ｓ１９−５１において、これら指標が目標値もしくは目標の範囲内に達していると判断されると、ウェハＷｆの洗浄（Ｓ１９−５２からＳ１９−５４）、および乾燥を行う（Ｓ１９−５５からＳ１９−５８）。その後、ウェハＷｆをＦＯＵＰに戻して処理を終了する（Ｓ１９−５９からＳ１９−６２）。Ｓ１９−６３以降の部分研磨、洗浄、乾燥、検出のフィードバック制御については、例８のＳ８−６３からＳ８−９６と同様なので説明を省略する。
【０１０４】
（例２０）
図３５Ａ〜図３５Ｇは、一例としての研磨装置の処理を示すフローチャートである。例２０の研磨装置のハードウェア構成は、例４の研磨装置と同様である。本例の研磨装置の動
作を図３５Ａ〜図３５Ｇとともに説明する。Ｓ２０−１からＳ２０−３２までは、例１８のＳ１８−１からＳ１８−３２までと同様である。その後、例２０においては、ウェハＷｆの表面状態を検出する（Ｓ２０−３３からＳ２０−４３）。その後、ウェハＷｆの表面状態の適否を判断する（Ｓ２０−４４）。適否の判断基準の指標としては、例えば被研磨面の残膜や表面形状及びこれらに相当する信号のウェハＷｆ面内での分布、もしくは研磨量のウェハＷｆ面内での分布であり、これらの少なくとも１つを判断基準とする。たとえば、目標とする残膜状態、形状状態、および研磨量と、Ｓ１−４６で測定した残膜状態、形状状態、および研磨量との少なくとも１つを比較することによりウェハの表面状態の適否を判断する。Ｓ２０−４４において、これら指標が目標値もしくは目標の範囲内に達していなければＳ２０−５６に進み、再び部分研磨を行う。Ｓ２０−４４において、これら指標が目標値もしくは目標の範囲内に達していると判断されると、ウェハＷｆの洗浄（Ｓ２０−４５からＳ２０−４７）、および乾燥を行う（Ｓ２０−４８からＳ２０−５１）。その後、ウェハＷｆをＦＯＵＰに戻して処理を終了する（Ｓ２０−５２からＳ２０−５５）。Ｓ２０−５６以降の部分研磨、検出、洗浄、乾燥のフィードバック制御については、例１４のＳ１４−５６からＳ１４−８９と同様なので説明を省略する。
【０１０５】
（例２１）
図３６Ａ〜図３６Ｄは、一例としての研磨装置の処理を示すフローチャートである。例２１の研磨装置のハードウェア構成は、例４の研磨装置と同様である。本例の研磨装置の動作を図３６Ａ〜図３６Ｄとともに説明する。例２１において、始めに処理のレシピの設定を行った後に、全体研磨を行う（Ｓ２１−１からＳ２１−７）。全体研磨は、Ｓ２１−２で設定されたレシピに従って行われる。その後、ウェハＷｆに対して洗浄（Ｓ２１−８からＳ２１−１０）および乾燥が行われる（Ｓ２１−１１からＳ２１−１４）。その後、ウェハＷｆの表面状態を検出し（Ｓ２１−１５からＳ２１−２６）、検出結果に応じてウェハＷｆに部分研磨を行う（Ｓ２１−２７からＳ２１−３８）。その後、ウェハＷｆに対して洗浄（Ｓ２１−３９からＳ２１−４１）および乾燥が行われる（Ｓ２１−４２からＳ２１−４５）。その後、ウェハＷｆの表面状態を検出する（Ｓ２１−４６からＳ２１−５７）。その後、ウェハＷｆの表面状態の適否を判断する（Ｓ２１−５８）。適否の判断基準の指標としては、例えば被研磨面の残膜や表面形状及びこれらに相当する信号のウェハＷｆ面内での分布、もしくは研磨量のウェハＷｆ面内での分布であり、これらの少なくとも１つを判断基準とする。たとえば、目標とする残膜状態、形状状態、および研磨量と、Ｓ１−４６で測定した残膜状態、形状状態、および研磨量との少なくとも１つを比較することによりウェハの表面状態の適否を判断する。Ｓ２１−５８において、これら指標が目標値もしくは目標の範囲内に達していなければＳ２１−２７に進み、再び部分研磨を行う。Ｓ２１−５８において、これら指標が目標値もしくは目標の範囲内に達していると判断されると、ウェハＷｆをＦＯＵＰに戻して処理を終了する（Ｓ２１−５９からＳ２１−６１）。
【０１０６】
（例２２）
図３７Ａ〜図３７Ｃは、一例としての研磨装置の処理を示すフローチャートである。例２２の研磨装置のハードウェア構成は、例４の研磨装置と同様である。本例の研磨装置の動作を図３７Ａ〜図３７Ｃとともに説明する。例２２において、始めに処理のレシピの設定を行った後に、全体研磨を行う（Ｓ２２−１からＳ２２−７）。全体研磨は、Ｓ２２−２で設定されたレシピに従って行われる。その後、ウェハＷｆの表面状態を検出し（Ｓ２２−８からＳ２２−１９）、検出結果に応じてウェハＷｆに部分研磨を行う（Ｓ２２−２０からＳ２２−３１）。その後、ウェハＷｆに対して洗浄（Ｓ２２−３２からＳ２２−３４）および乾燥が行われる（Ｓ２２−３５からＳ２２−３８）。その後、ウェハＷｆの表面状態を検出する（Ｓ２２−３９からＳ２２−５０）。その後、ウェハＷｆの表面状態の適否を判断する（Ｓ２２−５１）。適否の判断基準の指標としては、例えば被研磨面の残膜や表面形状及びこれらに相当する信号のウェハＷｆ面内での分布、もしくは研磨量のウェ
ハＷｆ面内での分布であり、これらの少なくとも１つを判断基準とする。たとえば、目標とする残膜状態、形状状態、および研磨量と、Ｓ１−４６で測定した残膜状態、形状状態、および研磨量との少なくとも１つを比較することによりウェハの表面状態の適否を判断する。Ｓ２２−５１において、これら指標が目標値もしくは目標の範囲内に達していなければＳ２２−２０に戻り、再び部分研磨を行う。Ｓ２２−５１において、これら指標が目標値もしくは目標の範囲内に達していると判断されると、ウェハＷｆをＦＯＵＰに戻して処理を終了する（Ｓ２２−５２からＳ２２−５４）。
【０１０７】
（例２３）
図３８Ａ〜図３８Ｄは、一例としての研磨装置の処理を示すフローチャートである。例２３の研磨装置のハードウェア構成は、例４の研磨装置と同様である。本例の研磨装置の動作を図３８Ａ〜図３８Ｄとともに説明する。Ｓ２３−１からＳ２３−３９までは、例２１のＳ２１−１からＳ２１−３９までと同様である。その後、例２３においては、ウェハＷｆの表面状態を検出する（Ｓ２３−４０からＳ２３−５０）。その後、ウェハＷｆの表面状態の適否を判断する（Ｓ２３−５１）。適否の判断基準の指標としては、例えば被研磨面の残膜や表面形状及びこれらに相当する信号のウェハＷｆ面内での分布、もしくは研磨量のウェハＷｆ面内での分布であり、これらの少なくとも１つを判断基準とする。たとえば、目標とする残膜状態、形状状態、および研磨量と、Ｓ１−４６で測定した残膜状態、形状状態、および研磨量との少なくとも１つを比較することによりウェハの表面状態の適否を判断する。Ｓ２３−５１において、これら指標が目標値もしくは目標の範囲内に達していなければＳ２３−２７に戻り、再び部分研磨を行う。Ｓ２３−５１において、これら指標が目標値もしくは目標の範囲内に達していると判断されると、ウェハＷｆの洗浄（Ｓ２３−５２からＳ２３−５３）、および乾燥を行う（Ｓ２３−５４からＳ２３−５７）。その後、ウェハＷｆをＦＯＵＰに戻して処理を終了する（Ｓ２３−５８からＳ２３−６１）。
【０１０８】
（例２４）
図３９Ａ〜図３９Ｃは、一例としての研磨装置の処理を示すフローチャートである。例２４の研磨装置のハードウェア構成は、例４の研磨装置と同様である。本例の研磨装置の動作を図３９Ａ〜図３９Ｃとともに説明する。Ｓ２４−１からＳ２４−３２までは、例２２のＳ２２−１からＳ２２−３２までと同様である。その後、例２４においては、ウェハＷｆの表面状態を検出する（Ｓ２４−３３からＳ２４−４３）。その後、ウェハＷｆの表面状態の適否を判断する（Ｓ２４−４４）。適否の判断基準の指標としては、例えば被研磨面の残膜や表面形状及びこれらに相当する信号のウェハＷｆ面内での分布、もしくは研磨量のウェハＷｆ面内での分布であり、これらの少なくとも１つを判断基準とする。たとえば、目標とする残膜状態、形状状態、および研磨量と、Ｓ１−４６で測定した残膜状態、形状状態、および研磨量との少なくとも１つを比較することによりウェハの表面状態の適否を判断する。Ｓ２４−４４において、これら指標が目標値もしくは目標の範囲内に達していなければＳ２４−２０に戻り、再び部分研磨を行う。Ｓ２３−４４において、これら指標が目標値もしくは目標の範囲内に達していると判断されると、ウェハＷｆの洗浄（Ｓ２４−４５からＳ２４−４６）、および乾燥を行う（Ｓ２４−４７からＳ２４−５０）。その後、ウェハＷｆをＦＯＵＰに戻して処理を終了する（Ｓ２４−５０からＳ２４−５４）。
【０１０９】
（例２５）
図４０Ａ〜図４０Ｃは、一例としての研磨装置の処理を示すフローチャートである。例２５の研磨装置のハードウェア構成は、例４の研磨装置と同様である。本例の研磨装置の動作を図４０Ａ〜図４０Ｃとともに説明する。Ｓ２５−１からＳ２５−３９までは、例１９のＳ１９−１からＳ１９−３９までと同様である。その後、例２５においては、フィードバック制御をすることなく、ウェハＷｆの洗浄（Ｓ２５−４０からＳ２５−４１）、およ
び乾燥を行う（Ｓ２５−４２からＳ２５−４５）。その後、ウェハＷｆをＦＯＵＰに戻して処理を終了する（Ｓ２５−４６からＳ２５−４９）。
【０１１０】
（例２６）
図４１Ａ〜図４１Ｃは、一例としての研磨装置の処理を示すフローチャートである。例２６の研磨装置のハードウェア構成は、例４の研磨装置と同様である。本例の研磨装置の動作を図４１Ａ〜図４１Ｃとともに説明する。Ｓ２６−１からＳ２６−３２までは、例２０のＳ２０−１からＳ２０−３２までと同様である。その後、例２６においては、フィードバック制御をすることなく、ウェハＷｆの洗浄（Ｓ２６−３３からＳ２６−３４）、および乾燥を行う（Ｓ２６−３５からＳ２６−３８）。その後、ウェハＷｆをＦＯＵＰに戻して処理を終了する（Ｓ２６−３９からＳ２６−４２）。
【０１１１】
（例２７）
図４２Ａ〜図４２Ｃは、一例としての研磨装置の処理を示すフローチャートである。例２７の研磨装置のハードウェア構成は、例４の研磨装置と同様である。本例の研磨装置の動作を図４２Ａ〜図４２Ｃとともに説明する。Ｓ２７−１からＳ２７−４６までは、例２１のＳ２１−１からＳ２１−４６までと同様である。その後、例２７においては、ウェハＷｆをＦＯＵＰに戻して処理を終了する（Ｓ２７−４７からＳ２７−４９）。
【符号の説明】
【０１１２】
３…大径研磨モジュール
１０…研磨パッド
３００…部分研磨モジュール
５００…ヘッド
５０２…研磨パッド
５１０−２…検知部
９００…制御装置
１０００…研磨装置
Ｗｆ…ウェハ
【図１】
0006641197.tif 000002
【図２】
0006641197.tif 000003
【図３】
0006641197.tif 000004
【図４】
0006641197.tif 000005
【図５】
0006641197.tif 000006
【図６】
0006641197.tif 000007
【図７】
0006641197.tif 000008
【図８】
0006641197.tif 000009
【図９】
0006641197.tif 000010
【図１０】
0006641197.tif 000011
【図１１】
0006641197.tif 000012
【図１２】
0006641197.tif 000013
【図１３】
0006641197.tif 000014
【図１４】
0006641197.tif 000015
【図１５】
0006641197.tif 000016
【図１６Ａ】
0006641197.tif 000017
【図１６Ｂ】
0006641197.tif 000018
【図１６Ｃ】
0006641197.tif 000019
【図１６Ｄ】
0006641197.tif 000020
【図１６Ｅ】
0006641197.tif 000021
【図１７Ａ】
0006641197.tif 000022
【図１７Ｂ】
0006641197.tif 000023
【図１７Ｃ】
0006641197.tif 000024
【図１７Ｄ】
0006641197.tif 000025
【図１８Ａ】
0006641197.tif 000026
【図１８Ｂ】
0006641197.tif 000027
【図１８Ｃ】
0006641197.tif 000028
【図１９Ａ】
0006641197.tif 000029
【図１９Ｂ】
0006641197.tif 000030
【図１９Ｃ】
0006641197.tif 000031
【図１９Ｄ】
0006641197.tif 000032
【図１９Ｅ】
0006641197.tif 000033
【図２０Ａ】
0006641197.tif 000034
【図２０Ｂ】
0006641197.tif 000035
【図２０Ｃ】
0006641197.tif 000036
【図２０Ｄ】
0006641197.tif 000037
【図２１Ａ】
0006641197.tif 000038
【図２１Ｂ】
0006641197.tif 000039
【図２１Ｃ】
0006641197.tif 000040
【図２１Ｄ】
0006641197.tif 000041
【図２２Ａ】
0006641197.tif 000042
【図２２Ｂ】
0006641197.tif 000043
【図２２Ｃ】
0006641197.tif 000044
【図２２Ｄ】
0006641197.tif 000045
【図２２Ｅ】
0006641197.tif 000046
【図２２Ｆ】
0006641197.tif 000047
【図２２Ｇ】
0006641197.tif 000048
【図２３Ａ】
0006641197.tif 000049
【図２３Ｂ】
0006641197.tif 000050
【図２３Ｃ】
0006641197.tif 000051
【図２３Ｄ】
0006641197.tif 000052
【図２３Ｅ】
0006641197.tif 000053
【図２３Ｆ】
0006641197.tif 000054
【図２３Ｇ】
0006641197.tif 000055
【図２３Ｈ】
0006641197.tif 000056
【図２４Ａ】
0006641197.tif 000057
【図２４Ｂ】
0006641197.tif 000058
【図２４Ｃ】
0006641197.tif 000059
【図２４Ｄ】
0006641197.tif 000060
【図２４Ｅ】
0006641197.tif 000061
【図２４Ｆ】
0006641197.tif 000062
【図２５Ａ】
0006641197.tif 000063
【図２５Ｂ】
0006641197.tif 000064
【図２５Ｃ】
0006641197.tif 000065
【図２５Ｄ】
0006641197.tif 000066
【図２５Ｅ】
0006641197.tif 000067
【図２５Ｆ】
0006641197.tif 000068
【図２６Ａ】
0006641197.tif 000069
【図２６Ｂ】
0006641197.tif 000070
【図２６Ｃ】
0006641197.tif 000071
【図２６Ｄ】
0006641197.tif 000072
【図２６Ｅ】
0006641197.tif 000073
【図２６Ｆ】
0006641197.tif 000074
【図２６Ｇ】
0006641197.tif 000075
【図２７Ａ】
0006641197.tif 000076
【図２７Ｂ】
0006641197.tif 000077
【図２７Ｃ】
0006641197.tif 000078
【図２７Ｄ】
0006641197.tif 000079
【図２７Ｅ】
0006641197.tif 000080
【図２７Ｆ】
0006641197.tif 000081
【図２７Ｇ】
0006641197.tif 000082
【図２８Ａ】
0006641197.tif 000083
【図２８Ｂ】
0006641197.tif 000084
【図２８Ｃ】
0006641197.tif 000085
【図２８Ｄ】
0006641197.tif 000086
【図２８Ｅ】
0006641197.tif 000087
【図２８Ｆ】
0006641197.tif 000088
【図２９Ａ】
0006641197.tif 000089
【図２９Ｂ】
0006641197.tif 000090
【図２９Ｃ】
0006641197.tif 000091
【図２９Ｄ】
0006641197.tif 000092
【図２９Ｅ】
0006641197.tif 000093
【図２９Ｆ】
0006641197.tif 000094
【図２９Ｇ】
0006641197.tif 000095
【図３０Ａ】
0006641197.tif 000096
【図３０Ｂ】
0006641197.tif 000097
【図３０Ｃ】
0006641197.tif 000098
【図３１Ａ】
0006641197.tif 000099
【図３１Ｂ】
0006641197.tif 000100
【図３１Ｃ】
0006641197.tif 000101
【図３２Ａ】
0006641197.tif 000102
【図３２Ｂ】
0006641197.tif 000103
【図３２Ｃ】
0006641197.tif 000104
【図３２Ｄ】
0006641197.tif 000105
【図３２Ｅ】
0006641197.tif 000106
【図３２Ｆ】
0006641197.tif 000107
【図３３Ａ】
0006641197.tif 000108
【図３３Ｂ】
0006641197.tif 000109
【図３３Ｃ】
0006641197.tif 000110
【図３３Ｄ】
0006641197.tif 000111
【図３３Ｅ】
0006641197.tif 000112
【図３４Ａ】
0006641197.tif 000113
【図３４Ｂ】
0006641197.tif 000114
【図３４Ｃ】
0006641197.tif 000115
【図３４Ｄ】
0006641197.tif 000116
【図３４Ｅ】
0006641197.tif 000117
【図３４Ｆ】
0006641197.tif 000118
【図３４Ｇ】
0006641197.tif 000119
【図３５Ａ】
0006641197.tif 000120
【図３５Ｂ】
0006641197.tif 000121
【図３５Ｃ】
0006641197.tif 000122
【図３５Ｄ】
0006641197.tif 000123
【図３５Ｅ】
0006641197.tif 000124
【図３５Ｆ】
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【図３５Ｇ】
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【図３６Ａ】
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【図３６Ｂ】
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【図３６Ｃ】
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【図３６Ｄ】
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【図３７Ａ】
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【図３７Ｂ】
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【図３７Ｃ】
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【図３８Ａ】
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【図３８Ｂ】
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【図３８Ｃ】
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【図３８Ｄ】
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【図３９Ａ】
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【図３９Ｂ】
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【図３９Ｃ】
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【図４０Ａ】
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【図４０Ｂ】
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【図４０Ｃ】
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【図４１Ａ】
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【図４１Ｂ】
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【図４１Ｃ】
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【図４２Ａ】
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【図４２Ｂ】
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【図４２Ｃ】
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【図４３Ａ】
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【図４３Ｂ】
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【図４４Ａ】
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【図４４Ｂ】
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【図４４Ｃ】
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【図４５Ａ】
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【図４５Ｂ】
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【図４５Ｃ】
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【図４５Ｄ】
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