(57)【要約】【課題】研磨パッド及びコンディショナの寿命を正確に判定する。【解決手段】ウエハＷｄの研磨に用いられる研磨パッド３１１ｃの厚みを、パッド厚み計測装置３１９により計測する。この厚みが所定値より薄い場合に、研磨パッド３１１ｃの寿命が尽きたと判定する。研磨パッド３１１ｃを、パッドコンディショニング装置３１７のコンディショナ３１７ｂによりコンディショニングする。このコンディショニングの前後で、研磨パッド３１１ｃの厚みを、パッド厚み計測装置３１９により計測する。このコンディショニングの前後で計測された研磨パッド３１１ｃの厚みに基づいて、研磨パッド３１１ｃの前記コンディショニングのコンディショニング時間中の平均切削レートを求める。この平均切削レートが所定値より低い場合に、コンディショナ３１７ｂの寿命が尽きたと判定する。【選択図】　　　　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被研磨物の研磨に用いられる研磨パッドの寿命を判定する寿命判定方法であって、前記研磨パッドの厚みを計測し、前記計測された前記研磨パッドの厚みが所定値より薄い場合に、前記研磨パッドの寿命が尽きたと判定することを特徴とする研磨パッドの寿命判定方法。
【請求項２】
被研磨物の研磨に用いられる研磨パッドのコンディショニングに用いられるコンディショナの寿命を判定する寿命判定方法であって、
前記研磨パッドを前記コンディショナを用いてある累積コンディショニング時間コンディショニングし、
前記累積コンディショニング時間のコンディショニングの前後で、前記研磨パッドの厚みを計測し、
前記累積コンディショニング時間のコンディショニングの前後で計測された前記研磨パッドの厚みに基づいて、前記研磨パッドの前記累積コンディショニング時間中の平均切削レートを求め、
前記平均切削レートが所定値より低い場合に、前記コンディショナの寿命が尽きたと判定することを特徴とするコンディショナの寿命判定方法。
【請求項３】
被研磨物の研磨に用いられる研磨パッドのコンディショニングに用いられる新しいコンディショナの良否を判定する良否判定方法であって、前記研磨パッドを前記新しいコンディショナを用いてある累積コンディショニング時間コンディショニングし、
前記累積コンディショニング時間のコンディショニングの前後で、前記研磨パッドの厚みを計測し、
前記累積コンディショニング時間のコンディショニングの前後で計測された前記研磨パッドの厚みに基づいて、前記研磨パッドの前記累積コンディショニング時間中の平均切削レートを求め、
前記平均切削レートが所定範囲外である場合に、前記新しいコンディショナが不良であると判定することを特徴とするコンディショナの良否判定方法。
【請求項４】
被研磨物の研磨に用いられる研磨パッドをコンディショナでコンディショニングするコンディショニング方法であって、
前記研磨パッドを前記コンディショナを用いて所定条件で１回以上コンディショニングし、
前記１回以上のコンディショニングの前後で、前記研磨パッドの厚みを計測し、
前記１回以上のコンディショニングの前後で計測された前記研磨パッドの厚みに基づいて、前記研磨パッドの前記１回以上のコンディショニングでの平均切削レートを求め、
前記平均切削レートに基づいて、前記１回以上のコンディショニングの次の回のコンディショニング時のコンディショニング条件を設定し、
前記次の回のコンディショニングを、前記設定したコンディショニング条件に従って行うことを特徴とする研磨パッドのコンディショニング方法。
【請求項５】
前記コンディショニング条件がコンディショニング時間であることを特徴とする請求項４記載の研磨パッドのコンディショニング方法。
【請求項６】
研磨パッドと被研磨物との間に荷重を加えつつ、前記研磨パッドと前記被研磨物とを相対移動させることにより、前記被研磨物を研磨する研磨装置において、
前記研磨パッドの厚みを計測する計測部と、
前記計測部により計測された前記研磨パッドの厚みが所定値より薄い場合に、前記研磨パッドを新しい研磨パッドに交換すべき旨の警報を発生するかあるいは前記研磨パッドを自動的に新しい研磨パッドに交換する手段と、
を備えたことを特徴とする研磨装置。
【請求項７】
研磨パッドと被研磨物との間に荷重を加えつつ、前記研磨パッドと前記被研磨物とを相対移動させることにより、前記被研磨物を研磨する研磨装置において、
コンディショナを有し該コンディショナで前記研磨パッドをコンディショニングするコンディショニング部と、
第１のタイミング及びその後の第２のタイミングで、前記研磨パッドの厚みを計測する計測部と、
前記第１のタイミングで計測された厚みと前記第２のタイミングで計測された厚みとに基づいて、前記第１のタイミングから前記第２のタイミングまでの期間内の、前記コンディショナによる前記研磨パッドの累積コンディショニング時間中の平均切削レートを演算する演算部と、
前記平均切削レートが所定値より低い場合に、前記コンディショナを新しいコンディショナに交換すべき旨の警報を発生するかあるいは前記コンディショナを自動的に新しいコンディショナに交換する手段と、
を備えたことを特徴とする研磨装置。
【請求項８】
研磨パッドと被研磨物との間に荷重を加えつつ、前記研磨パッドと前記被研磨物とを相対移動させることにより、前記被研磨物を研磨する研磨装置において、
コンディショナを有し該コンディショナで前記研磨パッドをコンディショニングするコンディショニング部と、
前記コンディショニング部に新しいコンディショナが装着されて当該新しいコンディショナが前記研磨パッドのコンディショニングに用いられる前の第１のタイミング、及び、その後に前記新しいコンディショナを用いて前記研磨パッドをコンディショニングした後の第２のタイミングで、前記研磨パッドの厚みを計測する計測部と、
前記第１のタイミングで計測された厚みと前記第２のタイミングで計測された厚みとに基づいて、前記第１のタイミングから前記第２のタイミングまでの期間内の、前記コンディショナによる前記研磨パッドの累積コンディショニング時間中の平均切削レートを演算する演算部と、
前記平均切削レートが所定範囲外である場合に、前記コンディショナを更に新しいコンディショナに交換すべき旨の警報を発生するかあるいは前記コンディショナを自動的に新しいコンディショナに交換する手段と、
を備えたことを特徴とする研磨装置。
【請求項９】
研磨パッドと被研磨物との間に荷重を加えつつ、前記研磨パッドと前記被研磨物とを相対移動させることにより、前記被研磨物を研磨する研磨装置において、
コンディショナを有し該コンディショナで前記研磨パッドをコンディショニングするコンディショニング部と、
第１のタイミング及びその後の第２のタイミングで、前記研磨パッドの厚みを計測する計測部と、
前記第１のタイミングで計測された厚みと前記第２のタイミングで計測された厚みとに基づいて、前記第１のタイミングから前記第２のタイミングまでの期間内の、前記コンディショナによる前記研磨パッドの累積コンディショニング時間中の平均切削レートを求める手段と、
前記平均切削レートに基づいて、前記研磨パッドの前記期間後の次回のコンディショニングのコンディショニング条件を設定するコンディショニング条件設定部と、
を備えたことを特徴とする研磨装置。
【請求項１０】
前記コンディショニング条件がコンディショニング時間であることを特徴とする請求項９記載の研磨装置。
【請求項１１】
研磨パッドと被研磨物との間に荷重を加えつつ、前記研磨パッドと前記被研磨物とを相対移動させることにより、前記被研磨物を研磨する研磨装置において、
コンディショナを有し、該コンディショナで前記研磨パッドを、前記研磨パッドで所定数の前記被研磨物を研磨する毎に、コンディショニングするコンディショニング部と、
第１のタイミング及びその後の第２のタイミングで、前記研磨パッドの厚みを計測する計測部と、
前記第１のタイミングで計測された厚みと前記第２のタイミングで計測された厚みとに基づいて、前記第２のタイミングの後に前記研磨パッドで研磨される前記被研磨物の数を、当該数の前記被研磨物を研磨したと仮定したときに予測される前記研磨パッドの厚みが所定値より薄くならない数以下に制限する手段と、
を備えたことを特徴とする研磨装置。
【請求項１２】
請求項６乃至１１のいずれかに記載の研磨装置を用いて、半導体ウエハの表面を平坦化する工程を有することを特徴とする半導体デバイス製造方法。
【請求項１３】
請求項１２記載の半導体デバイス製造方法により製造されることを特徴とする半導体デバイス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、研磨技術に関し、特に、研磨パッドの寿命判定方法、コンディショナの寿命判定方法、コンディショナの良否判定方法、研磨パッドのコンディショニング方法、研磨装置、半導体デバイス及び半導体デバイス製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、研磨パッドと被研磨物との間に荷重を加えつつ、前記研磨パッドと前記被研磨物とを相対移動させることにより、前記被研磨物を研磨する研磨装置が提供されている。
【０００３】
このような研磨装置として、例えば、半導体デバイスウエハ等の表面のグローバル平坦化などのための化学的機械的研磨（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ又はＣｈｅｍｉｃａｌ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｐｌａｎａｒｉｚａｔｉｏｎ、以下ではＣＭＰと称す）を行う研磨装置を、挙げることができる。ＣＭＰは、物理的研磨に、化学的な作用（研磨剤、溶液による溶かしだし）を併用して、ウエハの表面凹凸を除去していく工程で、スラリーと呼ばれる研磨剤を用い、適当な研磨パッドで、ウエハ表面を加圧し、相対運動させることにより研磨を進行させ、ウエハ面内での一様な研磨が可能になる。
【０００４】
このような研磨装置では、研磨パッドの研磨面は、研磨時間に応じて目詰まりが進行して劣化するため、定期的なコンディショニング（ドレッシングともいう。）を行って良好な加工が継続されるようにメンテナンスされる。
【０００５】
このコンディショニングは、研磨パッドの研磨面とコンディショナ（コンディショニング工具又はドレッシング工具ともいう。）のコンディショニング面とを当接させて、研磨パッドとコンディショナとを相対移動させることにより行われる。前記コンディショナとしては、例えば、円環状又は円状のコンディショニング面の全体に渡ってダイヤモンド粒子等の砥粒が分布された工具が用いられる。前記相対移動は、例えば、研磨パッド及びコンディショナを両方とも回転させることにより行われる。
【０００６】
研磨パッドの厚さは、ウエハ等の被研磨物の研磨に伴う消耗や、前記コンディショニングに伴う消耗（切削）により、薄くなっていき、やがて所望の研磨特性を得ることができなくなって、寿命が尽きる。このため、研磨パッドを新しい研磨パッドに交換する必要がある。そこで、従来は、当該研磨パッドによる研磨の累積時間や、コンディショニングの累積時間や、研磨した被研磨物の数や、コンディショニングの回数によって、研磨パッドの寿命を判定し、その寿命が尽きたと判定したときに、研磨パッドを新しいものに交換していた。なお、研磨パッドは、作業者が手作業で交換する場合もあるし、研磨パッドを自動的に交換する装置も提供されている（例えば、特開２００１−１４８３６１号公報）。
【０００７】
また、前記コンディショニングを行うコンディショニング装置は、一般的に、前記コンディショナと、これを保持する保持部とを備えた構成とされている。前記コンディショナのコンディショニング面も研磨パッドのコンディショニングにより消耗等してしまい、やがて所望のコンディショニング特性が得られなくなって、寿命が尽きる。そこで、従来は、当該コンディショナによるコンディショニングの累積時間や回数によって、コンディショナの寿命を判定し、その寿命が尽きたと判定したときに、コンディショナを新しいものに交換していた。そして、新しいコンディショナは、常に所望のコンディショニング特性を有するものとして、特別なチェックを行うことなく、研磨パッドのコンディショニングに用いていた。
【０００８】
さらに、従来は、研磨パッドのコンディショニングは、当該研磨パッドにより所定数の被研磨物を研磨する毎に行われていたが、毎回同じコンディショニング条件で行われていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の研磨パッドの寿命判定方法では、研磨やコンディショニングの累積時間や回数によって研磨パッドの寿命を判定していたので、研磨パッドの寿命を正確に判定することができなかった。このため、実際上は、かなりの余裕を見越して、実際には未だ十分に所望の研磨特性が得られるにも拘わらず、かなり早めに研磨パッドの寿命が尽きたと判定し、新しい研磨パッドに交換していた。したがって、前記研磨装置のランニングコストが増大していた。なお、十分に余裕を見越こして早めに研磨パッドの寿命が尽きたと判定しない場合には、研磨パッドの寿命を正確に判定することができないことから、研磨パッドが所望の研磨特性が得られなくなっているにも拘わらず、被研磨物を研磨してしまい、被研磨物を精度良く研磨することができず、致命的な結果を招いてしまう。
【００１０】
また、前記従来のコンディショナの寿命判定方法では、コンディショニングの累積時間や回数によってコンディショナの寿命を判定していたので、コンディショナの寿命を正確に判定することができなかった。このため、実際上は、かなりの余裕を見越して、実際には未だ十分に所望のコンディショニング特性が得られるにも拘わらず、かなり早めにコンディショナの寿命が尽きたとして判定し、新しいコンディショナに交換していた。したがって、前記研磨装置のランニングコストが増大していた。なお、十分に余裕を見越こして早めにコンディショナの寿命が尽きたと判定しない場合には、コンディショナの寿命を正確に判定することができないことから、コンディショナが所望のコンディショニング特性が得られなくなっているにも拘わらず、研磨パッドをコンディショニングしてしまい、その結果、研磨パッドが所望の研磨特性を発揮し得なくなり、ひいては、被研磨物を精度良く研磨することができず、致命的な結果を招いてしまう。
【００１１】
さらに、新しいコンディショナが常に所望のコンディショニング特性を有しているとは限らないことが、判明した。例えば、新しいコンディショナの場合、砥粒等による切削能力が高過ぎ、研磨パッドの目詰まり等を回復するという段階を越えて研磨パッドの研磨面が荒れ過ぎてしまい、これにより、コンディショニングした研磨パッドが所望の研磨特性を発揮し得なくなってしまう場合があることが、判明した。したがって、前記従来のように、新しいコンディショナを何らチェックすることなく研磨パッドのコンディショニングに用いると、研磨パッドが所望の研磨特性を発揮し得なくなり、ひいては、被研磨物を精度良く研磨することができず、致命的な結果を招いてしまうおそれがあった。ところが、従来は、新しいコンディショナの良否を判定する有効な方法がなかった。
【００１２】
また、従来は、研磨パッドのコンディショニングは、前述したように、当該研磨パッドにより所定数の被研磨物を研磨する毎に行われていたが、毎回同じコンディショニング条件で行われていた。ところが、コンディショナのコンディショニング面は徐々に消耗していくため、コンディショニング後の研磨パッドの研磨面の状態は徐々に変化していく。したがって、各被研磨物毎に、研磨パッドによる被研磨物の研磨状態も変化してしまい、好ましくなかった。
【００１３】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、研磨パッドの寿命を正確に判定することができる研磨パッドの寿命判定方法を提供することを目的とする。
【００１４】
また、本発明は、コンディショナの寿命を正確に判定することができるコンディショナの寿命判定方法を提供することを目的とする。
【００１５】
さらに、本発明は、新しいコンディショナの良否を適切に判定することができるコンディショナの良否判定方法を提供することを目的とする。
【００１６】
さらにまた、本発明は、各被研磨物について同じように研磨することができる研磨パッドのコンディショニング方法を提供することを目的とする。
【００１７】
また、本発明は、ランニングコストを低減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。
【００１８】
さらに、本発明は、各被研磨物について同じように研磨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。
【００１９】
さらにまた、本発明は、従来の半導体デバイス製造方法に比べて、低コストで半導体デバイスを製造することができる半導体デバイス製造方法、及び低コストの半導体デバイスを提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明の第１の態様による研磨パッドの寿命判定方法は、被研磨物の研磨に用いられる研磨パッドの寿命を判定する寿命判定方法であって、前記研磨パッドの厚みを計測し、前記計測された前記研磨パッドの厚みが所定値より薄い場合に、前記研磨パッドの寿命が尽きたと判定するものである。
【００２１】
本発明の第２の態様によるコンディショナの寿命判定方法は、被研磨物の研磨に用いられる研磨パッドのコンディショニングに用いられるコンディショナの寿命を判定する寿命判定方法であって、前記研磨パッドを前記コンディショナを用いてある累積コンディショニング時間コンディショニングし、前記累積コンディショニング時間のコンディショニングの前後で、前記研磨パッドの厚みを計測し、前記累積コンディショニング時間のコンディショニングの前後で計測された前記研磨パッドの厚みに基づいて、前記研磨パッドの前記累積コンディショニング時間中の平均切削レートを求め、前記平均切削レートが所定値より低い場合に、前記コンディショナの寿命が尽きたと判定するものである。
【００２２】
本発明の第３の態様によるコンディショナの良否判定方法は、被研磨物の研磨に用いられる研磨パッドのコンディショニングに用いられる新しいコンディショナの良否を判定する良否判定方法であって、前記研磨パッドを前記新しいコンディショナを用いてある累積コンディショニング時間コンディショニングし、前記累積コンディショニング時間のコンディショニングの前後で、前記研磨パッドの厚みを計測し、前記累積コンディショニング時間のコンディショニングの前後で計測された前記研磨パッドの厚みに基づいて、前記研磨パッドの前記累積コンディショニング時間中の平均切削レートを求め、前記平均切削レートが所定範囲外である場合に、前記新しいコンディショナが不良であると判定するものである。
【００２３】
本発明の第４の態様による研磨パッドのコンディショニング方法は、被研磨物の研磨に用いられる研磨パッドをコンディショナでコンディショニングするコンディショニング方法であって、前記研磨パッドを前記コンディショナを用いて所定条件で１回以上コンディショニングし、前記１回以上のコンディショニングの前後で、前記研磨パッドの厚みを計測し、前記１回以上のコンディショニングの前後で計測された前記研磨パッドの厚みに基づいて、前記研磨パッドの前記１回以上のコンディショニングでの平均切削レートを求め、前記平均切削レートに基づいて、前記１回以上のコンディショニングの次の回のコンディショニング時のコンディショニング条件を設定し、前記次の回のコンディショニングを、前記設定したコンディショニング条件に従って行うものである。
【００２４】
本発明の第５の態様による研磨パッドのコンディショニング方法は、前記第４の態様において、前記コンディショニング条件がコンディショニング時間であるものである。
【００２５】
本発明の第６の態様による研磨装置は、研磨パッドと被研磨物との間に荷重を加えつつ、前記研磨パッドと前記被研磨物とを相対移動させることにより、前記被研磨物を研磨する研磨装置において、前記研磨パッドの厚みを計測する計測部と、前記計測部により計測された前記研磨パッドの厚みが所定値より薄い場合に、前記研磨パッドを新しい研磨パッドに交換すべき旨の警報を発生するかあるいは前記研磨パッドを自動的に新しい研磨パッドに交換する手段と、を備えたものである。
【００２６】
本発明の第７の態様による研磨装置は、研磨パッドと被研磨物との間に荷重を加えつつ、前記研磨パッドと前記被研磨物とを相対移動させることにより、前記被研磨物を研磨する研磨装置において、コンディショナを有し該コンディショナで前記研磨パッドをコンディショニングするコンディショニング部と、第１のタイミング及びその後の第２のタイミングで、前記研磨パッドの厚みを計測する計測部と、前記第１のタイミングで計測された厚みと前記第２のタイミングで計測された厚みとに基づいて、前記第１のタイミングから前記第２のタイミングまでの期間内の、前記コンディショナによる前記研磨パッドの累積コンディショニング時間中の平均切削レートを演算する演算部と、前記平均切削レートが所定値より低い場合に、前記コンディショナを新しいコンディショナに交換すべき旨の警報を発生するかあるいは前記コンディショナを自動的に新しいコンディショナに交換する手段と、を備えたものである。
【００２７】
本発明の第８の態様による研磨装置は、研磨パッドと被研磨物との間に荷重を加えつつ、前記研磨パッドと前記被研磨物とを相対移動させることにより、前記被研磨物を研磨する研磨装置において、コンディショナを有し該コンディショナで前記研磨パッドをコンディショニングするコンディショニング部と、前記コンディショニング部に新しいコンディショナが装着されて当該新しいコンディショナが前記研磨パッドのコンディショニングに用いられる前の第１のタイミング、及び、その後に前記新しいコンディショナを用いて前記研磨パッドをコンディショニングした後の第２のタイミングで、前記研磨パッドの厚みを計測する計測部と、前記第１のタイミングで計測された厚みと前記第２のタイミングで計測された厚みとに基づいて、前記第１のタイミングから前記第２のタイミングまでの期間内の、前記コンディショナによる前記研磨パッドの累積コンディショニング時間中の平均切削レートを演算する演算部と、前記平均切削レートが所定範囲外である場合に、前記コンディショナを更に新しいコンディショナに交換すべき旨の警報を発生するかあるいは前記コンディショナを自動的に新しいコンディショナに交換する手段と、を備えたものである。
【００２８】
本発明は、第９の態様による研磨装置は、研磨パッドと被研磨物との間に荷重を加えつつ、前記研磨パッドと前記被研磨物とを相対移動させることにより、前記被研磨物を研磨する研磨装置において、コンディショナを有し該コンディショナで前記研磨パッドをコンディショニングするコンディショニング部と、第１のタイミング及びその後の第２のタイミングで、前記研磨パッドの厚みを計測する計測部と、前記第１のタイミングで計測された厚みと前記第２のタイミングで計測された厚みとに基づいて、前記第１のタイミングから前記第２のタイミングまでの期間内の、前記コンディショナによる前記研磨パッドの累積コンディショニング時間中の平均切削レートを求める手段と、前記平均切削レートに基づいて、前記研磨パッドの前記期間後の次回のコンディショニングのコンディショニング条件を設定するコンディショニング条件設定部と、を備えたものである。
【００２９】
本発明の第１０の態様による研磨装置は、前記第９の態様において、前記コンディショニング条件がコンディショニング時間であるものである。
【００３０】
本発明の第１１の態様による研磨装置は、研磨パッドと被研磨物との間に荷重を加えつつ、前記研磨パッドと前記被研磨物とを相対移動させることにより、前記被研磨物を研磨する研磨装置において、コンディショナを有し、該コンディショナで前記研磨パッドを、前記研磨パッドで所定数の前記被研磨物を研磨する毎に、コンディショニングするコンディショニング部と、第１のタイミング及びその後の第２のタイミングで、前記研磨パッドの厚みを計測する計測部と、前記第１のタイミングで計測された厚みと前記第２のタイミングで計測された厚みとに基づいて、前記第２のタイミングの後に前記研磨パッドで研磨される前記被研磨物の数を、当該数の前記被研磨物を研磨したと仮定したときに予測される前記研磨パッドの厚みが所定値より薄くならない数以下に制限する手段と、を備えたものである。
【００３１】
本発明の第１２の態様による半導体デバイス製造方法は、前記第６乃至第１１のいずれかの態様による研磨装置を用いて、半導体ウエハの表面を平坦化する工程を有するものである。
【００３２】
本発明の第１３の態様による半導体デバイスは、前記第１２の態様による半導体デバイス製造方法により製造されるものである。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による研磨パッドの寿命判定方法、コンディショナの寿命判定方法、コンディショナの良否判定方法、研磨パッドのコンディショニング方法、研磨装置、半導体デバイス及び半導体デバイス製造方法について、図面を参照して説明する。
【００３４】
［第１の実施の形態］
【００３５】
図１は、本発明の第１の実施の形態による研磨装置１を模式的に示す概略上面図である。図２は、図１に示す研磨装置１のウエハの処理の様子を示す概略上面図である。図３は、図１に示す研磨装置１における第１の研磨ステージに位置している主要な要素を側方から見て模式的に示す概略断面図である。なお、図面表記の便宜上、図２では、後述する研磨状況モニタ装置５０ａを省略している。
【００３６】
本実施の形態による研磨装置１は、被研磨物としての半導体ウエハを３ステージの研磨工程で精密に平坦研磨するＣＭＰ装置の例である。
【００３７】
この研磨装置１は、図１及び図２に示すように、大きくカセットインデックス部１００、ウエハ洗浄部２００、研磨部３００から構成されており、各部はそれぞれ仕切られてクリーンチャンバが構成される。なお、各室間には自動開閉式のシャッタを設けても良い。
【００３８】
カセットインデックス部１００は、複数枚のウエハを保持したカセット（キャリアとも称する）Ｃ１〜Ｃ４を載置するウエハ載置テーブル１２０と、未加工ウエハをカセットから取り出して洗浄部２００の洗浄機仮置き台２１１に搬入し、また研磨加工後にウエハ洗浄部２００で洗浄された加工済みウエハをカセットに収納する第１搬送ロボット１５０とを有して構成されている。
【００３９】
第１搬送ロボット１５０は２本の多関節アーム１５３ａ，１５３ｂを有する多関節アーム型のロボットであり、基台１５１とこの基台１５１上に水平旋回及び昇降作動自在な旋回台１５２、旋回台１５２上に取り付けられた２本の多関節アーム１５３ａ，１５３ｂ、それぞれの多関節アーム１５３ａ，１５３ｂの先端部に各アームに対して伸縮自在に取り付けられたＡアーム１５５ａ及びＢアーム１５５ｂ（Ｂアーム１５５ｂはＡアーム１５５ａの下方にオフセット配置されており、図１及び図２において上下に重なって位置している）等から構成されている。Ａアーム１５５ａ及びＢアーム１５５ｂの先端部にはウエハを載置して吸着保持する保持部が形成されている。また、基台１５１には床面に配設されたリニアガイド１６０に沿って水平移動自在な直線移動装置が設けられている。
【００４０】
このため、第１搬送ロボット１５０は、リニアガイド１６０に沿って目的とするカセットの前方に移動し、旋回台１５２を水平旋回及び昇降作動させてＡアーム１５５ａ又はＢアーム１５５ｂを目的とするスロット高さに移動させ、多関節アーム１５３ａ及びＡアーム１５５ａ、又は多関節アーム１５３ｂ及びＢアーム１５５ｂを作動させてＡアーム１５５ａ又はＢアーム１５５ｂの先端部の保持部で目的スロット中の未加工ウエハを吸着保持して取り出し、あるいは目的スロットに加工済みウエハを収納することができる。
【００４１】
なお、上下方向にオフセットして配置されるこれら２対のアーム１５５ａ，１５５ｂは機能上等価に構成されており、いずれを取り出し用又は収納用として用い、あるいは一方のアームのみを両方の用途に用いる構成とすることもできるが、図示する研磨装置では未加工ウエハを下側のＢアーム１５５ｂでカセットから取り出し、洗浄後の加工済みウエハを上側のＡアーム１５５ａでカセットに収納するように設定している。
【００４２】
ウエハ洗浄部２００は、第１洗浄室２１０、第２洗浄室２２０、第３洗浄室２３０及び乾燥室２４０の４室構成からなり、研磨加工済みのウエハが第１洗浄室２１０→第２洗浄室２２０→第３洗浄室２３０→乾燥室２４０のように順次送られて研磨加工部３００で付着したスラリや研磨加工液、研磨摩耗粉等の除去洗浄が行われる。例えば、第１洗浄室２１０では回転ブラシによる両面洗浄、第２洗浄室２２０では超音波加振下での表面ペンシル洗浄、第３洗浄室２３０では純水によるスピナー洗浄、乾燥室２４０では窒素雰囲気下における乾燥処理が行われるように構成されている。なお、研磨加工前の未加工ウエハは上記洗浄工程を経ることなく、カセットインデックス部１００から洗浄機仮置き台２１１を介してウエハ洗浄部２００を通過しウエハ研磨部３００に搬入される。
【００４３】
研磨部３００は、４分割されてステッピングモータ等の作動により９０度ごとに回動送りされるインデックステーブル３４０と、インデックステーブル３４０の位置決め停止位置に対応してインデックステーブル３４０を外周から取り囲むように設けられた第１研磨ステージ３１０、第２研磨ステージ３２０、第３研磨ステージ３３０、及びインデックステーブル３４０に未加工ウエハを搬入し加工済みウエハを搬出する搬送ステージ３５０などから構成されている。なお、研磨ステージは、研磨ゾーンあるいは研磨室と呼ぶ場合もある。
【００４４】
４分割されたインデックステーブル３４０の各々の区画には、ウエハを裏面から吸着保持するチャックＶ１〜Ｖ４がテーブル上面に露出して配設されており、各チャックＶ１〜Ｖ４はインデックステーブル３４０に水平面（図１中の紙面と平行な面）内で回転自在に支持されるとともに、インデックステーブル３４０の内部に設けられた電動モータやエアモータ等の駆動手段により高速回転及び停止保持が自在に取り付けられている。なお、チャックＶ１〜Ｖ４の直径はウエハ直径よりもわずかに小径に形成されており、チャックＶ１〜Ｖ４に保持されたウエハの外周端部を把持可能に構成されている。
【００４５】
第１研磨ステージ３１０、第２研磨ステージ３２０、第３研磨ステージ３３０の３つの研磨ステージには、それぞれ、インデックステーブル３４０に対して水平方向に揺動自在かつ鉛直方向に上下動自在な研磨アーム３１１，３２１，３３１が設けられている。
【００４６】
図３に示すように、研磨アーム３１１の先端部には、研磨アーム３１１から垂下して水平面内に高速回転自在な研磨ヘッド３１１ａが取り付けられており、その下端面にウエハとの相対回転によりウエハを平坦研磨する研磨体としての研磨パッド３１１ｃを有している。本実施の形態では、研磨パッド３１１ｃは、取付板３１１ｂに取り付けられ、取付板３１１ｂが研磨ヘッド３１１ａに真空吸着により保持されており、研磨パッド３１１ｃは、後述するパッド交換装置３１８により、支持部材３１１ｂごと自動交換されるようになっている。このような研磨ヘッド３１１ａ及びパッド交換装置３１８としては、例えば、特開２００１−１４８３６１号公報に開示されたものを採用することができる。図面には示していないが、各研磨アーム３２１，３３１の先端部にも、研磨アーム３２１，３３１から垂下して水平面内に高速回転自在な研磨ヘッドが取り付けられており、その下端面にウエハとの相対回転によりウエハを平坦研磨する研磨体としての研磨パッドを有している。
【００４７】
また、図１及び図２に示すように、各研磨ステージ３１０，３２０，３３０には、研磨パッドの厚みを計測するパッド厚み計測装置３１９，３２９，３３９と、研磨パッドの表面をコンディショニングするパッドコンディショニング装置３１７，３２７，３３７と、研磨パッドを自動交換するパッド交換装置３１８，３２８，３３８が取り付けられている。
【００４８】
本実施の形態では、図３に示すように、パッド厚み計測装置３１９として、市販の接触触針式変位計が用いられ、触針３１９ａが研磨パッド３１１ｃの研磨面に接触してその高さに応じて上下し、触針３１９ａを研磨パッド３１１ｃの半径方向にスライドさせることにより、研磨パッド３１１ｃの半径方向の厚さ分布を測定できるようになっている。本実施の形態では、研磨パッド３１１ｃの厚さとして、半径方向の厚さ分布の平均値（最大値又は最小値等でもよい。）を採用するので、研磨パッド３１１ｃの半径方向の厚さ分布を測定するが、例えば、研磨パッド３１１ｃの研磨面の一点のみの厚さを計測するだけでもよい。なお、パッド厚み計測装置３１９として、接触触針式変位計に代えて、例えば、光学式変位計を用いてもよい。パッド厚み計測装置３２９，３３９は、パッド厚み計測装置３１９と同様の構成を有している。
【００４９】
また、本実施の形態では、パッドコンディショニング装置３１７は、図３に示すように、リング状のダイヤモンド砥粒等が分布されたリング状のコンディショニング面３１７ａを有するコンディショナ３１７ｂと、コンディショナ３１７ｂを保持するコンディショナ保持部材３１７ｃと、コンディショナ保持部材３１７ｃを回転させる回転機構３１７ｄと、を有している。研磨パッド３１１ｃの研磨面とコンディショナ３１７ｂのコンディショニング面３１７ａとを当接させて加重をかけ、それぞれ回転させることにより、研磨パッド３１１ｃの研磨面がコンディショニングされるようになっている。パッドコンディショニング装置３２７，３３７は、パッドコンディショニング装置３１７と同様に構成されている。本実施の形態では、パッドコンディショニング装置３１７，３２７，３３７のコンディショナは、作業者が手作業で交換し得るようになっているが、研磨パッドの場合と同様に、コンディショナを自動交換するコンディショナ交換装置を設けてもよい。
【００５０】
各研磨ステージ３１０，３２０，３３０における研磨アームとチャック、パッド厚み計測装置、パッドコンディショニング装置、パッド交換装置とは、研磨アーム先端の研磨ヘッドの揺動円周上に位置するように相対位置が規定されている。このため、例えば、第１研磨ステージ３１０において研磨加工を行うときには、研磨アーム３１１を揺動させて研磨ヘッドをチャックＶ４上に移動させ、研磨ヘッド及びチャックＶ４を相対回転させるとともに研磨アーム３１１を降下させることにより研磨パッドをウエハ上に押圧させて研磨加工を行う。なお、研磨加工の際に、研磨剤（スラリー）が研磨パッドとウエハとの間に介在されることは、言うまでもない。そして、研磨加工の最終段階には、不図示の水供給装置によって被研磨物上の研磨剤を洗い流した後、例えばチャックを回転することで水切りを行う。
【００５１】
研磨加工をすべて終了して研磨アーム３１１をわずかに上昇させるとインデックステーブル３４０を回動させることができる。このとき、後述する所定タイミングで研磨アーム３１１を揺動させてパッド厚み計測装置３１９で研磨パッドの厚みを計測し、所定の研磨回数ごと（すなわち、ウエハの枚数ごと）に研磨アーム３１１を更に揺動させてパッドコンディショニング装置３１７で研磨パッド３１１ｃの目詰まりや目の不揃いを修正する目立て（コンディショニング）を行い、また後述するタイミングで研磨アーム３１１を更に揺動させて研磨パッド３１１ｃをパッド交換装置３１８上方に移動させ、この装置により研磨パッド３１１ｃの自動交換を行う。
【００５２】
研磨アーム３１１にはアームの揺動角度位置を検出するアーム位置検出器（図示せず）が取り付けられており、研磨アーム３１１の研磨加工位置やパッド厚み計測位置やコンディショニング位置やパッド交換位置を検出している。
【００５３】
また、各研磨ステージには、図１に示すように、研磨加工中のウエハの研磨状況を光学的にモニタする研磨状況モニタ装置５０ａが取り付けられ、研磨加工中の膜厚減少などがリアルタイムで検出可能となっている。この研磨状況モニタ装置５０ａとしては、例えば、特開２０００−４０６８０号公報に開示されている装置を用いることができる。本実施の形態では、研磨状況モニタ装置５０ａは、各研磨ステージの研磨アームとおおよそ平行に延び水平方向に揺動自在のアーム６１を有している。このアーム６１には光ファイバ等が内蔵され、アーム６１の先端部から、チャックに保持されて研磨加工中のウエハ上にプローブ光を局所的に照射するとともにウエハからの反射光を受光して所定箇所に導かれるようになっている。アーム６１は、研磨アームとの機械的な干渉を避けるために研磨加工中に研磨アームと同期して揺動されるようになっている。本実施の形態では、研磨状況モニタ装置５０ａは、アーム６１の先端部がウエハ上に位置しているときに得られるウエハからの反射光に基づいて、研磨状況がモニタされる。
【００５４】
以上の構成及び作動は、第２研磨ステージ３２０、第３研磨ステージ３３０においても同様である。
【００５５】
搬送ステージ３５０には、第２搬送ロボット３６０と第３搬送ロボット３７０とが配設されている。第２搬送ロボット３６０は、前述した第１搬送ロボット１５０と同様の多関節アーム型のロボットであり、水平旋回及び昇降作動自在な旋回台３６２上に揺動自在に取り付けられた２本の多関節アーム３６３ａ，３６３ｂ及び各多関節アーム３６３ａ，３６３ｂの先端部に伸縮自在に取り付けられたＡアーム３６５ａ及びＢアーム３６５ｂから構成されている。Ａアーム３６５ａとＢアーム３６５ｂとは上下にオフセットして配置されるとともに、両アーム３６５ａ，３６５ｂの先端部にはウエハを載置して吸着保持する保持部が形成されている。
【００５６】
第３搬送ロボット３７０は、インデックステーブル３４０に対して水平方向に揺動自在かつ鉛直方向に上下動自在な揺動アーム３７１と、この揺動アーム３７１の先端部に揺動アーム３７１に対して水平旋回自在に取り付けられた回動アーム３７２、回動アーム３７２の両端部に縣吊されてウエハの外周端部を把持するＡクランプ３７５ａ及びＢクランプ３７５ｂなどから構成されている。Ａクランプ３７５ａとＢクランプ３７５ｂとは回動アーム３７２の回動中心から同一距離の回動アーム端部に配設されている。また、図１に示す状態は第３搬送ロボット３７０の待機姿勢を示しており、図におけるＡクランプ３７５ａとＢクランプ３７５ｂとの下方には、それぞれ未加工のウエハを載置するＡ仮置き台３８１と、研磨加工済みのウエハを載置するＢ仮置き台３８２とが設けられている。
【００５７】
このため、第３搬送ロボット３７０の揺動アーム３７１を揺動作動させ、さらに回動アーム３７２を旋回作動させることによりＡクランプ３７５ａ又はＢクランプ３７５ｂをインデックステーブル３４０のチャックＶ１上に移動させることができ、当該位置で揺動アーム３７１を下降させてＡクランプ３７５ａ又はＢクランプ３７５ｂでチャック上のウエハを外周クランプして受け取り、あるいはチャック上に新たなウエハを載置保持させることができる。
【００５８】
なお、研磨加工後のウエハにはスラリを含んだ研磨加工液が付着していることから、研磨加工前のウエハを搬入するアーム及びクランプと、研磨加工後のウエハを搬出するアーム及びクランプとを区別し、上下にオフセットされたＡ，Ｂアーム３６５ａ，３６５ｂのうち上方に位置するＡアーム３６５ａを未加工ウエハの搬入用アーム、下方に位置するＢアーム３６５ｂを搬出用アームに、また、Ａクランプ３７５ａを搬入用クランプ、Ｂクランプ３７５ｂを搬出用クランプとして規定している。
【００５９】
次に、以上のように構成される研磨装置１の動作について、説明する。まず、ウエハの流れに着目し、パッド厚み計測、パッド交換、コンディショニング及びコンディショナ交換に関する動作については省略して、研磨装置１の動作について説明する。パッド厚み計測、パッド交換、コンディショニング及びコンディショナ交換に関する動作については、１つの研磨ステージに着目して、後にフローチャートを参照して詳述する。
【００６０】
以下の説明では、研磨装置１による研磨加工前のウエハ（本明細書では未加工ウエハという）を、第１次研磨加工Ｐ１、第２次研磨加工Ｐ２、第３次研磨加工Ｐ３の３段階のＣＭＰによる研磨加工で平坦に研磨する場合を例にして、説明する。以下の例では、第１次研磨加工Ｐ１、第２次研磨加工Ｐ２及び第３次研磨加工Ｐ３は、第１研磨ステージ３１０、第２研磨ステージ３２０、第３研磨ステージ３３０でそれぞれ行われるようになっている。
【００６１】
なお、第２次研磨加工Ｐ２及び第３次研磨加工Ｐ３では、研磨状況モニタ装置５０ａによる研磨終点の検出で、一旦研磨加工を終了させる。一方、本例では、第１次研磨加工Ｐ１は第２次研磨加工Ｐ２の前段的研磨加工であり、終点検出を行うまでもないので、第１次研磨加工Ｐ１は、時間管理で研磨加工を終了させることとし、所定の研磨加工時間ｔｐ１で終了させる。
【００６２】
図２には、カセットインデックス部１００のカセットＣ１にセットされた未加工ウエハＷｄが、研磨部３００で順次研磨処理されて加工済みウエハＷｐとなり、ウエハ洗浄部２００で洗浄処理されてカセットインデックス部１００のカセットＣ４に収納されるまでのウエハの流れを、点線と矢印を付して示している。なお、各搬送ロボット１５０，３６０，３７０やインデックステーブル３４０、チャックＶ１〜Ｖ４、研磨アーム３１１，３２１，３３１、研磨ヘッド等の作動は図示しないパーソナルコンピュータ等からなる制御部によって制御され、この制御部は予め設定された制御プログラムに基づいてこれらの作動制御を行う。なお、図面には示していないが、研磨装置１は、後述する警報を発する警報部、及び、オペレータが各種の指令等を与える入力装置も備えている。この警報部としては、視覚的な警報及び聴覚的な警報のいずれか一方を発生するものでもよいし、両方を発生するものでもよい。
【００６３】
まず、研磨装置１が起動され研磨加工が開始されると、第１搬送ロボット１５０がカセットＣ１の位置に移動し、旋回台１５２を水平旋回及び昇降作動させてＢアーム１５５ｂを目的とするウエハのスロット高さに移動させ、多関節アーム１５３ｂ及びＢアーム１５５ｂを伸長作動させてＢアーム１５５ｂ先端の保持部でスロット内の未加工ウエハＷｄを吸着保持し、両アームを縮長作動させて引き出す。そして、旋回台１５２を１８０度旋回作動させてウエハ洗浄部２００に向かい、この洗浄部２００に設けられた洗浄機仮置き台２１１上に未加工ウエハＷｄを載置する。
【００６４】
ウエハ洗浄室２００を挟んで対峙する搬入ステージ３５０の第２搬送ロボット３６０は、未加工ウエハＷｄが仮置き台２１１に載置されると、旋回台３６２を作動させてＡアーム３６５ａ先端部が洗浄機仮置き台２１１に向かうように旋回し、多関節アーム３６３ａ及びＡアーム３６５ａを伸長作動させてＡアーム先端の保持部で洗浄機仮置き台２１１上の未加工ウエハＷｄを吸着保持する。そして、未加工ウエハＷｄを保持すると多関節アーム３６３ａ及びＡアーム３６５ａを縮長作動させるとともに旋回台３６２を旋回作動させて反転し、再び多関節アーム３６３ａ及びＡアーム３６５ａを伸長作動させて未加工ウエハＷｄをＡ仮置き台３８１上に載置する。
【００６５】
未加工ウエハＷｄがＡ仮置き台３８１上に載置されると、第３搬送ロボット３７０が下降作動してＡクランプ３７５ａで未加工ウエハＷｄを把持し、把持後所定高さまで上昇作動した待機位置でインデックステーブル３４０の位置決め完了するまで待機する（待機姿勢）。インデックステーブル３４０が位置決め停止すると揺動アーム３７１及び回動アーム３７２を揺動作動及び回動作動させて未加工ウエハをチャックＶ１上に載置し吸着保持させる。そして第３搬送ロボット３７０はクランプ解除後上昇し、揺動アーム３７１及び回動アーム３７２を揺動作動及び回動作動させて次の未加工ウエハＷｄをＡクランプ３７５ａで把持し、所定高さの待機位置で次のインデックス作動まで待機する。
【００６６】
以降、研磨部３００における研磨加工が開始される。搬入ステージ３５０に搬入された未加工ウエハＷｄが第１研磨ステージ３１０から第２研磨ステージ３２０、第３研磨ステージ３３０を経て搬送ステージ３５０から搬出されるまでの流れは、以下の通りである。
【００６７】
なお、以下の説明では１つの未加工ウエハＷｄが各ステージで加工されて加工済みウエハとして収納されるまでの進行を時系列で説明するが、各ステージにはインデックステーブル３４０の回動作動ごとに順次新たなウエハが搬入され、インデックステーブル３４０の回動作動ごとに新たな加工済みウエハが搬出され、各ステージでは異なるウエハに関する動作が同時に並行して行われる。
【００６８】
未加工ウエハＷｄがチャックＶ１上に吸着保持され、第３搬送ロボット３７０がインデックステーブル３４０の上方から待避すると、インデックステーブル３４０を図１及び図２中の右回り（時計回り）に９０度回動作動させ、未加工ウエハＷｄを第１研磨ステージ３１０（図１及び図２におけるＶ４位置）に位置決めする。このとき、同時に、研磨アーム３１１を揺動作動させて研磨ヘッドを未加工ウエハＷｄ上に移動させる。
【００６９】
インデックステーブル３４０が位置決め停止すると、研磨ヘッドとチャックＶ１とを例えば反対方向に高速回転させるとともに研磨アーム３１１を下降させて研磨ヘッド下端の研磨パッドをウエハ上に押圧させ、第１次研磨加工Ｐ１を行う。研磨加工中には研磨ヘッドの軸心からスラリを供給しながら研磨パッドがウエハの回転中心と外周端部との間を往復動するように微小範囲で研磨アーム３１１を揺動作動させてウエハを均一に平坦研磨する。搬送ステージ３５０では、第１次研磨加工中に、新たな未加工ウエハが第３搬送ロボット３７０によりチャックＶ２上に搬入される。
【００７０】
第１研磨ステージ３１０での第１次研磨加工Ｐ１は前述したように時間制御であり、所定の研磨加工時間ｔｐ１が経過すると、研磨アーム３１１を上昇させて第１研磨ステージ３１０での研磨加工を停止する。その後、制御部は、インデックステーブル３４０の作動が可能であるか否か（すなわち、第１研磨ステージ３１０以外のステージでの動作が完了したか否か）を判定し、可能でなければ可能となるのを待つ。
【００７１】
インデックステーブル３４０の作動が可能であれば、インデックステーブル３４０を再び右回りに９０度回動作動させ、第１次研磨加工Ｐ１が終了したウエハを第２研磨ステージ３２０（図１及び図２におけるＶ３位置）に位置決めする。このとき、同時に、研磨アーム３２１を揺動作動させて研磨ヘッドをウエハ上に移動させる。そして、研磨アーム３２１を下降させ、上記第１次研磨加工Ｐ１と同様の作動により、第２研磨ステージ３２０での研磨加工（第２次研磨加工Ｐ２）を行う。
【００７２】
第２研磨ステージ３２０での第２次研磨加工Ｐ２は、いわゆる終点検出加工である。第２研磨ステージ３２０の研磨状況モニタ装置５０ａで検出される加工膜厚が予め設定された所定の膜厚まで減少したと判断されるときに、研磨アーム３２１を上昇させ第２研磨ステージ３２０での研磨加工を停止すると共に、被研磨物上の研磨剤（スラリー）を洗い流すための洗浄、水切りを行う。
【００７３】
次に、制御部は、インデックステーブル３４０の作動が可能であるか否か（すなわち、第２研磨ステージ３２０以外のステージでの動作が完了したか否か）を判定し、可能でなければ可能となるのを待つ。
【００７４】
インデックステーブル３４０の作動が可能であれば、インデックステーブル３４０を再び右回りに９０度回動作動させ、第２次研磨加工Ｐ２が終了したウエハを第３研磨ステージ３３０（図におけるＶ２位置）に位置決めする。そして、研磨アーム３３１を下降させて上述したと同様の作動により第３研磨ステージ３３０での研磨加工（第３次研磨加工Ｐ３）を行う。
【００７５】
第３研磨ステージ３３０での第３次研磨加工Ｐ３も、第２次研磨加工Ｐ２と同様に、いわゆる終点検出加工である。制御部は、第３研磨ステージ３３０の研磨状況モニタ装置５０ａで検出される加工膜厚が予め設定された所定の膜厚まで減少したと判断されるときに、研磨アーム３３１を上昇させて第３研磨ステージ３３０での研磨加工を停止する。
【００７６】
次に、制御部は、インデックステーブル３４０の作動が可能であるか否か（すなわち、第３研磨ステージ３３０以外のステージでの動作が完了したか否か）を判定し、可能でなければ可能となるのを待つ。
【００７７】
インデックステーブル３４０の作動が可能であれば、インデックステーブル３４０を再び右回りに９０度回動作動させ、第３次研磨加工Ｐ３が終了したウエハを搬送ステージ３５０（図１及び図２におけるＶ１位置）に位置決めする。インデックステーブル３４０が位置決め停止すると、第３搬送ロボット３７０が揺動アーム３７１及び回動アーム３７２を揺動作動及び回動作動させて研磨加工が終了した加工済みウエハＷｐを搬出するともに、次の未加工ウエハＷｄをチャックＶ１上に搬入してチャックＶ１に吸着保持させ、以上の動作を繰り返す。
【００７８】
加工済みウエハＷｐがＢ仮置き台３８２に載置され第３搬送ロボット３７０が待機位置で停止すると、第２搬送ロボット３６０は旋回台３６２、多関節アーム３６３ｂ及びＢアーム３６５ｂを作動させてＢアーム先端の保持部でＢ仮置き台３８２上の加工済みウエハＷｐを吸着保持し、旋回台３６２を旋回作動、多関節アーム３６３ｂ及びＢアーム３６５ｂを伸長作動させてさせて洗浄部２００の洗浄機入口２１６に加工済みウエハＷｐを載置する。
【００７９】
洗浄部２００では、第１洗浄室２１０で回転ブラシによる両面洗浄、第２洗浄室２２０で超音波加振下での表面ペンシル洗浄、第３洗浄室２３０で純水によるスピナー洗浄、乾燥室２４０で窒素雰囲気下における乾燥処理が行われる。そして、このようにして洗浄された完成品ウエハは、カセットインデックス部１００における第１搬送ロボット１５０のＡアーム１５５ａにより洗浄部２００から取り出され、カセットＣ４の指定スロットに収納される。
【００８０】
以上、カセットインデックス部１００のカセットＣ１にセットされた未加工ウエハＷｄが、研磨部３００で順次研磨処理されて加工済みウエハＷｐとなり、ウエハ洗浄部２００で洗浄処理されてカセットインデックス部１００のカセットＣ４に収納されるまでのウエハの流れを、説明した。
【００８１】
本実施の形態による研磨装置１では、制御部が、図示しない入力装置を介してオペレータから、複数枚のウエハ（例えば、カセットＣ１に収容されている複数枚のウエハ）についての自動的な連続した研磨（ここでは、「一連研磨」という。）を開始させる旨の指令を受けると、基本的には、これらのウエハの各々について、各ステージでは異なるウエハに関する動作が同時に並行して行われつつ、前述したウエハの流れに従った処理が行われる。
【００８２】
次に、本実施の形態の特徴的な動作であるパッド厚み計測、パッド交換、コンディショニング及びコンディショナ交換に関する動作を中心にして、１つの研磨ステージ３１０に着目し、図４及び図５に示すフローチャートを参照して研磨装置１の動作について説明する。なお、図１乃至図３も参照されたい。
【００８３】
なお、以下の説明では、理解を容易にするため、研磨ステージは第１研磨ステージ３１０のみしか存在しないものとして説明する。第２研磨ステージ３２０及び第３研磨ステージ３３０を考慮した実際の動作については、後述する。
【００８４】
制御部は、まず、前記入力装置から、前記一連研磨の開始指令が得られたか否かを判定し（ステップＳ１）、この開始指令が得られなければ、得られるまで待つ。この指令により、何枚のウエハを連続して研磨するかが指定されるようになっている。ここでは、Ｎ枚のウエハが連続して研磨するように指定されたものとする。
【００８５】
一連研磨の開始指令が得られると、制御部は、研磨アーム３１１を揺動させて研磨ヘッド３１１ａをパッド厚み計測装置３１９上方に移動させ、パッド厚み計測装置３１９に、研磨パッド３１１ｃの厚みを計測させる（ステップＳ２）。この厚みの値は、前述したように、半径方向の厚み分布の平均値、最大値、最小値、ある一点の値の、いずれでもよいが、平均値が好ましい。
【００８６】
次に、制御部は、ステップＳ２で計測されたパッド厚みが、研磨パッド３１１ｃの寿命を定める所定の最小管理値ｄ１以上の厚さであるか否かを判定することによって、研磨パッド３１１ｃの寿命が尽きたか否かを判定する（ステップＳ３）。
【００８７】
ステップＳ２で最小管理値ｄ１以上である（すなわち、研磨パッド３１１ｃの寿命が尽きていない）と判定されると、後述するステップＳ１１へ移行する。一方、ステップＳ２で最小管理値ｄ１より薄い（すなわち、研磨パッド３１１ｃの寿命が尽きた）と判定されると、ステップＳ４へ移行する。この場合には、実際にウエハが研磨されることはない。
【００８８】
ステップＳ４において、制御部は、研磨アーム３１１を揺動させて研磨ヘッド３１１ａをパッド交換装置３１８上方に移動させ、この装置３１８により研磨パッド３１１ｃを新しい研磨パッドに交換させる。その後、制御部は、ステップＳ２と同様に、パッド厚み計測装置３１９に、研磨パッド３１１ｃの厚みを計測させる（ステップＳ５）。
【００８９】
次に、制御部は、研磨アーム３１１を揺動させて研磨ヘッド３１１ａをパッドコンディショニング装置３１７上方に移動させ、研磨ヘッド３１１ａを降下させるとともに研磨ヘッド３１１ａ及びコンディショナ保持部材３１７ｃをそれぞれ回転させて相対回転させ、研磨パッド３１１ｃをブレークインコンディショニングする（ステップＳ６）。ブレークインコンディショニングは、通常は新しい研磨パッドに対して行われるコンディショニングであり、通常のコンディショニング（ステップＳ１２，Ｓ１４で行われるコンディショニング）の場合に比べて例えばコンディショニング時間が長い一定時間とされ、コンディショナ３１７ｂによる研磨パッド３１１ｃの切削量は比較的大きい。
【００９０】
次いで、制御部は、ステップＳ２と同様に、パッド厚み計測装置３１９に、研磨パッド３１１ｃの厚みを計測させる（ステップＳ７）。その後、制御部は、ステップＳ７で計測されたパッド厚みとステップＳ５で計測されたパッド厚みとの差をステップＳ６のブレークインコンディショニングのコンディショニング時間で除算することにより、ステップＳ６での研磨パッド３１１ｃの平均切削レートを算出する（ステップＳ８）。
【００９１】
その後、制御部は、ステップＳ８で算出した平均切削レートが、コンディショナ３１７ｂの寿命を定める最小管理値Ｒ１以上であるか否かを判定することによって、コンディショナ３１７ｂの寿命が尽きたか否かを判定する（ステップＳ９）。
【００９２】
ステップＳ９で最小管理値Ｒ１以上である（すなわち、コンディショナ３１７ｂの寿命が尽きていない）と判定されると、次回の一連研磨（後述するステップＳ１２，Ｓ１４）で行われる研磨パッド３１１ｃの各１回のコンディショニングによる研磨パッド３１１ｃの切削量が所定値となるようなコンディショニング時間（１回の時間）を、ステップＳ８で算出した平均切削レートから求め、このコンディショニング時間を、次回の一連研磨時のコンディショニング時におけるコンディショニング時間として、制御部の内部メモリに再設定する（ステップＳ１０）。その後、ステップＳ１へ戻る。
【００９３】
ステップＳ１１において、制御部は、ステップＳ１で指定された枚数（Ｎ枚）のウエハを研磨した後の研磨パッド３１１ｃの厚さを、予測する。後述するステップＳ１２，Ｓ１４では、例えば、２枚のウエハの研磨について１回コンディショニングを行うなど、ウエハの何枚当たりにコンディショニングを１回行うかがが予め定められている。したがって、Ｎ枚のウエハを研磨した後には何回コンディショニングを行ったかを算出できる。そして、このコンディショニング回数と、現在設定されているコンディショニング時間（ステップＳ１０，Ｓ１９，Ｓ３０により最新に設定されたコンディショニング時間）と、最新に得られた平均切削レート（ステップＳ８，Ｓ１８，Ｓ２８で得られた平均切削レートのうちの最新のもの）とを、乗算することにより、ステップＳ１でＮ枚のウエハを研磨した後の研磨パッド３１１ｃの厚さの予測値を得ることができる。
【００９４】
次に、制御部は、ステップＳ１１で予測された研磨パッド３１１ｃの厚みが、前記最小管理値ｄ１以上であるか否かを判定する。ステップＳ１１で予測された研磨パッド３１１ｃの厚みが最小管理値ｄ１以上であれば、Ｎ枚のウエハを研磨しても研磨パッド３１１ｃの寿命が尽きることがなく、ステップＳ１２へ移行する。
【００９５】
一方、ステップＳ１１で予測された研磨パッド３１１ｃの厚みが最小管理値ｄ１より薄ければ、Ｎ枚のウエハを研磨してしまうと途中で研磨パッド３１１ｃの寿命が尽きることから、ステップＳ１３へ移行する。ステップＳ１３において、制御部は、ある枚数のウエハを研磨したと仮定したときに予測される研磨パッド３１１ｃの厚みが前記最小管理値ｄ１より薄くならない当該枚数の最大値Ｍを求める。この最大値Ｍは、Ｍ＜Ｎの条件下で、ステップＳ１１のＮ枚のウエハの場合の算出と同様に、各枚数について研磨パッド３１１ｃの予測値を算出し、最小管理値ｄ１と比較することで、求めることができる。そして、制御部は、実際の一連研磨で研磨すべきウエハの枚数を、ステップＳ１で指定されたＮ枚から、Ｍ枚に設定し直し（ステップＳ１３）、ステップＳ１４へ移行する。
【００９６】
ステップＳ１２において、制御部は、前述したウエハの流れで説明した動作を各部に行わせることにより、Ｎ枚のウエハを一連研磨し（すなわち、Ｎ枚のウエハを自動的に連続的に研磨し）、この一連研磨が終了すると、ステップＳ１５へ移行する。本例では、この一連研磨が終了すると、カセットＣ１にセットされていたＮ枚の未加工ウエハＷｄが、それぞれＮ枚の加工済みウエハＷｐとなってカセットＣ４に収納される。
【００９７】
ステップＳ１４において、制御部は、ステップＳ１３によるＭ枚の設定に従い、前述したウエハの流れで説明した動作を各部に行わせることにより、Ｍ枚のウエハを一連研磨し（すなわち、Ｍ枚のウエハを自動的に連続的に研磨し）、この一連研磨が終了すると、ステップＳ１５へ移行する。本例では、この一連研磨が終了すると、カセットＣ１にセットされていたＭ枚の未加工ウエハＷｄが、それぞれＭ枚の加工済みウエハＷｐとなってカセットＣ４に収納される。
【００９８】
なお、制御部は、ステップＳ１２，Ｓ１４の一連研磨中に、研磨パッド３１１ｃによりウエハを研磨させるだけでなく、研磨パッド３１１ｃが予め定められた枚数（例えば、２枚など。勿論、１枚でもよいし、３枚以上でもよい。）のウエハを研磨するごとに、制御部は、研磨アーム３１１を揺動させて研磨ヘッド３１１ａをパッドコンディショニング装置３１７上方に移動させ、研磨ヘッド３１１ａを降下させるとともに研磨ヘッド３１１ａ及びコンディショナ保持部材３１７ｃをそれぞれ回転させて相対回転させ、研磨パッド３１１ｃをコンディショニングする。このステップＳ１２，Ｓ１４でのコンディショニングは、現在設定されているコンディショニング時間（ステップＳ１０，Ｓ１９，Ｓ３０により最新に設定されたコンディショニング時間）に従って行われる。本実施の形態では、ステップＳ１２，Ｓ１４のコンディショニング条件は、コンディショニング時間を除き、ステップＳ６，Ｓ２６のコンディショニング条件と同一にされている。もっとも、本発明ではこれに限定されるものではない。
【００９９】
ステップＳ１５において、制御部は、ステップＳ２と同様に、パッド厚み計測装置３１９に、研磨パッド３１１ｃの厚みを計測させる。次に、制御部は、ステップＳ３と同様に、ステップＳ１５で計測されたパッド厚みが、研磨パッド３１１ｃの寿命を定める所定の最小管理値ｄ１以上の厚さであるか否かを判定することによって、研磨パッド３１１ｃの寿命が尽きたか否かを判定する（ステップＳ１６）。最小管理値ｄ１より薄ければステップＳ４へ移行する一方、最小管理値ｄ１以上であればステップＳ１７へ移行する。
【０１００】
ステップＳ１７において、制御部は、ステップＳ１５で計測されたパッド厚みとステップＳ３で計測されたパッド厚みとの差をステップ１２又はステップＳ１４（これはいずれのステップを経由してステップＳ１７に到達したかによる）で行われたコンディショニングのコンディショニング累積時間で除算することにより、当該一連研磨での研磨パッド３１１ｃの平均切削レートを算出する。
【０１０１】
次に、制御部は、ステップＳ１７で算出した平均切削レートが、コンディショナ３１７ｂの寿命を定める最小管理値Ｒ１以上であるか否かを判定することによって、コンディショナ３１７ｂの寿命が尽きたか否かを判定する（ステップＳ１８）。
【０１０２】
ステップＳ１８で最小管理値Ｒ１以上である（すなわち、コンディショナ３１７ｂの寿命が尽きていない）と判定されると、次回の一連研磨（ステップＳ１２，Ｓ１４）で行われる研磨パッド３１１ｃの各１回のコンディショニングによる研磨パッド３１１ｃの切削量が所定値となるようなコンディショニング時間を、ステップＳ８で算出した平均切削レートから求め、このコンディショニング時間（１回の時間）を、次回の一連研磨時のコンディショニング時におけるコンディショニング時間として、制御部の内部メモリに再設定する（ステップＳ１９）。その後、ステップＳ１へ戻る。
【０１０３】
ステップＳ９，Ｓ１８で最小管理値Ｒ１以下である（すなわち、コンディショナ３１７ｂの寿命が尽きた）と判定されると、制御部は、前述した警報部に、コンディショナ３１７ｂを交換すべき旨の警報をオペレータ等に発生させる（ステップＳ２０）。その後、制御部は、ステップＳ２１でコンディショナ３１７ｂが交換されるのを待ち、コンディショナ３１７ｂが交換されると、ステップＳ２と同様に、パッド厚み計測装置３１９に、研磨パッド３１１ｃの厚みを計測させる（ステップＳ２２）。なお、制御部は、コンディショナ３１７ｂの交換検出センサ（図示せず）からの信号によってコンディショナ３１７ｂの交換を知ってもよいし、そのようなセンサがない場合には、オペレータによる前記入力装置の所定の操作等によって知るようにしてもよい。
【０１０４】
次に、制御部は、ステップＳ３と同様に、ステップＳ２２で計測されたパッド厚みが、研磨パッド３１１ｃの寿命を定める所定の最小管理値ｄ１以上の厚さであるか否かを判定することによって、研磨パッド３１１ｃの寿命が尽きたか否かを判定する（ステップＳ２３）。最小管理値ｄ１より薄ければステップＳ２４へ移行する一方、最小管理値ｄ１以上であればステップＳ２６へ移行する。
【０１０５】
ステップＳ２４において、制御部は、ステップＳ４と同様に、パッド交換装置３１８により研磨パッド３１１ｃを新しい研磨パッドに交換させる。次いで、制御部は、研磨パッド３１１ｃの厚みを計測させ（ステップＳ２５）、その後ステップＳ２６へ移行する。
【０１０６】
ステップＳ２６において、制御部は、ステップＳ６と同様に、コンディショニング装置３１７に研磨パッド３１１ｃをブレークインコンディショニングさせる。ステップＳ２６の処理は、ステップＳ２５からステップＳ２６へ移行した場合には本来のブレークインコンディショニングと言えるが、ステップＳ２３でＹＥＳからステップＳ２６へ移行した場合には、動作的には全く同じであるが、本来的なブレークインコンディショニング（研磨パッド３１１ｃの初期のコンディショニング）ではなく、新しいコンディショナ３１７ｂの良否の判定等を行うための事前動作である。
【０１０７】
次に、制御部は、研磨パッド３１１ｃの厚みを計測させる（ステップＳ２７）。次いで、制御部は、ステップＳ２５又はステップＳ２２で計測されたパッド厚み（これはステップＳ２４，２５を経由してステップＳ２５に到達したか否かによる）とステップＳ２７で計測されたパッド厚みとの差をステップ２６で行われたブレークインコンディショニングのコンディショニング時間で除算することにより、ステップＳ２６での研磨パッド３１１ｃの平均切削レートを算出する（ステップＳ２８）。
【０１０８】
その後、制御部は、ステップＳ２８でした平均切削レートが、前記最小管理値Ｒ１以上でかつ所定の最大管理値Ｒ２以下の範囲内であるか否かを判定することによって、コンディショナ３１７ｂの良否を判定する（ステップＳ２９）。範囲内でなければ（コンディショナ３１７ｂが不良であれば）、ステップＳ２０へ戻る。一方、範囲内であれば（コンディショナ３１７ｂが良であれば）、ステップＳ３０へ移行する。
【０１０９】
ステップＳ３０において、制御部は、次回の一連研磨（ステップＳ１２，Ｓ１４）で行われる研磨パッド３１１ｃの各１回のコンディショニングによる研磨パッド３１１ｃの切削量が所定値となるようなコンディショニング時間を、ステップＳ２８で算出した平均切削レートから求め、このコンディショニング時間（１回の時間）を、次回の一連研磨時のコンディショニング時におけるコンディショニング時間として、制御部の内部メモリに再設定する。その後、ステップＳ１へ戻る。
【０１１０】
以上の動作説明では、研磨ステージは第１研磨ステージ３１０のみしか存在しないものとして説明した。しかし、第２研磨ステージ３２０及び第３研磨ステージ３３０を考慮した実際の動作では、第１研磨ステージ３１０についての動作と同様の動作が各研磨ステージ３２０，３３０についても行われ、それらの各ステージに関する判断や処理が連係して動作が行われる。例えば、ステップＳ３の判断は各研磨ヘッドの研磨パッドの厚みについて個々に行われた後、全ての研磨ヘッドについてその研磨パッドの厚みが最小管理値（各研磨ヘッドごとに異なっていてもよい。）以上である場合にのみ、ステップＳ１１へ移行し、その他の場合には一連研磨が行われることはない。また、実際に一連研磨されるウエハの枚数は、各研磨ステージの研磨ヘッドに関するステップＳ１１，Ｓ１３の判断結果に応じて決定される。
【０１１１】
本実施の形態によれば、ステップＳ２，Ｓ１５，Ｓ２２で研磨パッド３１１ｃの厚みが計測され、ステップＳ３，Ｓ１６，Ｓ２３で、その計測された厚みが所定値ｄ１より薄い場合に、研磨パッド３１１ｃの寿命が尽きたと判定され、その場合に研磨パッド３１１ｃが新しい研磨パッドに交換される。したがって、本実施の形態によれば、研磨パッドの寿命を正確に判定することができ、適正に研磨パッドを交換することができる。したがって、ウエハを精度良く研磨することができ、しかも、かなり早めに研磨パッドの寿命が尽きたと判定するような事態を防止することができ、研磨パッドの交換頻度が少なくてすむので、ランニングコストが低減する。
【０１１２】
また、本実施の形態によれば、ステップＳ１７，Ｓ８で研磨パッド３１１ｃの平均切削レートが算出され、ステップＳ１８，Ｓ９でその平均切削レートが所定値Ｒ１より低い場合に、コンディショナ３１７ｂの寿命が尽きたと判定され、コンディショナ３１７ｂが新しいコンディショナに交換される。したがって、本実施の形態によれば、コンディショナの寿命を正確に判定することができ、適正にコンディショナを交換することができる。したがって、研磨パッドを適切にコンディショニングしひいてはウエハを精度良く研磨することができ、しかも、かなり早めにコンディショナの寿命が尽きたと判定するような事態を防止することができ、コンディショナの交換頻度が少なくてすむので、ランニングコストが低減する。
【０１１３】
さらに、本実施の形態によれば、新しいコンディショナがパッドコンディショニング装置に装着された場合に、ステップＳ２６で所定のコンディショニングが行われ、その前後のステップＳ２２，Ｓ２７でパッド厚みが計測され、その計測結果に基づいて、ステップＳ２８で研磨パッドの平均切削レートが算出され、ステップＳ２９でその平均切削レートが所定範囲外である場合に当該新しいコンディショナが不良であると判定し、ステップＳ２０が行われる。したがって、本実施の形態によれば、適切な切削能力を有するコンディショナで研磨パッドをコンディショニング（研磨用のコンディショニング）することができるので、研磨パッドに所望の研磨特性を発揮させることができ、ひいては、ウエハを精度良く研磨することができる。
【０１１４】
さらにまた、本実施の形態によれば、ステップＳ１８，Ｓ９，Ｓ２９で算出された研磨パッドの平均切削レートが、ステップＳ１９，Ｓ９，Ｓ２９によって、次回の一連研磨におけるコンディショニング時のコンディショニング条件（本実施の形態では、コンディショニング時間であるが、必ずしもこれに限定されるものではない。）にフィードバックされるので、コンディショナのコンディショニング面は徐々に消耗していっても、その影響が大幅に低減され、コンディショニング後の研磨パッドの研磨面の状態は各ウエハに対してほぼ一定の状態となり、ひいては、多数のウエハを安定して精度良く研磨することができる。
【０１１５】
また、本実施の形態によれば、ステップＳ１１，Ｓ１３が行われ、一連研磨において、途中で研磨パッドの寿命が尽きてしまうような事態が防止される。したがって、この点からも、多数のウエハを安定して精度良く研磨することができる。
【０１１６】
なお、前記実施の形態では、パッド交換装置３１８，３２８，３３８が設けられているが、本発明では、これらは必ずしも必要ではない。パッド交換装置３１８，３２８，３３８がない場合には、例えば、ステップＳ４でオペレータに研磨パッドを交換すべき旨の警報を発生すればよい。また、前記実施の形態では、コンディショナは手作業で交換するようになっていたが、コンディショナの交換を自動的に行うコンディショナ交換装置を設けてもよい。この場合、ステップＳ２０で警報を発生する代わりに、当該コンディショナ交換装置でコンディショナを交換すればよい。
【０１１７】
また、本発明では、Ｃｕ−ＣＭＰプロセスにおける精密な研磨コントロールを行う場合の他、例えば、層間絶縁膜の加工プロセスやＳＴＩプロセス等のようなウエハ加工の他、石英基板やガラス基板、セラミック基板等の加工プロセスについても同様に適用可能である。
【０１１８】
さらにまた、本実施の形態による研磨装置１は、４分割されたインデックステーブル３４０を用い、３段階の研磨ステージ３１０，３２０，３３０で研磨加工を行う研磨装置の例であった。しかし、本発明は、これに限定ものではなく、例えば、２段階の研磨ステージで研磨加工を行う構成や、４段階以上の研磨ステージを設ける構成としてもよい。
【０１１９】
［第２の実施の形態］
【０１２０】
次に、本発明に係る半導体デバイスの製造方法の実施の形態について説明する。図６は、半導体デバイス製造プロセスを示すフローチャートである。半導体デバイス製造プロセスをスタートして、まずステップＳ２００で、次に挙げるステップＳ２０１〜Ｓ２０４の中から適切な処理工程を選択する。選択に従って、ステップＳ２０１〜Ｓ２０４のいずれかに進む。
【０１２１】
ステップＳ２０１はシリコンウエハの表面を酸化させる酸化工程である。ステップＳ２０２はＣＶＤ等によりシリコンウエハ表面に絶縁膜を形成するＣＶＤ工程である。ステップＳ２０３はシリコンウエハ上に電極膜を蒸着等の工程で形成する電極形成工程である。ステップＳ２０４はシリコンウエハにイオンを打ち込むイオン打ち込み工程である。
【０１２２】
ＣＶＤ工程（Ｓ２０２）もしくは電極形成工程（Ｓ２０３）の後で、ステップＳ２０９に進み、ＣＭＰ工程を行うかどうかを判断する。行わない場合はステップＳ２０６に進むが、行う場合はステップＳ２０５に進む。ステップＳ２０５はＣＭＰ工程であり、この工程では、本発明に係る研磨装置を用いて、層間絶縁膜の平坦化や、半導体デバイスの表面の金属膜の研磨によるダマシン（ｄａｍａｓｃｅｎｅ）の形成等が行われる。
【０１２３】
ＣＭＰ工程（Ｓ２０５）または酸化工程（Ｓ２０１）の後でステップＳ２０６に進む。ステップＳ２０６はフォトリソグラフィ工程である。この工程では、シリコンウエハへのレジストの塗布、露光装置を用いた露光によるシリコンウエハへの回路パターンの焼き付け、露光したシリコンウエハの現像が行われる。さらに次のステップＳ２０７は、現像したレジスト像以外の部分をエッチングにより削り、その後レジスト剥離を行い、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除くエッチング工程である。
【０１２４】
次にステップＳ２０８で必要な全工程が完了したかを判断し、完了していなければステップＳ２００に戻り、先のステップを繰り返して、シリコンウエハ上に回路パターンが形成される。ステップＳ２０８で全工程が完了したと判断されればエンドとなる。
【０１２５】
本発明に係る半導体デバイス製造方法では、ＣＭＰ工程において本発明に係る研磨装置を用いているため、寿命が尽きた研磨パッドやコンディショナを使用することがなくＣＭＰ工程の加工精度が向上するとともに、ランニングコストを低減することができる。これにより、従来の半導体デバイス製造方法に比べて製造ばらつきの少ない半導体デバイスを、低コストで製造することができる。また、本発明による半導体デバイス製造方法により製造された半導体デバイスでは、歩留りが高く、かつ、安価な半導体デバイスとなる。なお、上記半導体デバイス製造プロセス以外の半導体デバイス製造プロセスのＣＭＰ工程に本発明による研磨装置を用いても良い。
【０１２６】
以上、本発明の各実施の形態及びその変形例について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【０１２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、研磨パッドまたはコンディショナの寿命を正確に判定することができる研磨パッドまたはコンディショナの寿命判定方法を提供することができる。
【０１２８】
さらに、本発明によれば、新しいコンディショナの良否を適切に判定することができるコンディショナの良否判定方法を提供することができる。
【０１２９】
さらにまた、本発明によれば、各被研磨物について同じように研磨することができる研磨パッドのコンディショニング方法を提供することができる。
【０１３０】
また、本発明によれば、ランニングコストを低減することができる研磨装置を提供することができる。
【０１３１】
さらに、本発明は、各被研磨物について同じように研磨することができる研磨装置を提供することができる。
【０１３２】
さらにまた、本発明は、従来の半導体デバイス製造方法に比べて、低コストで半導体デバイスを製造することができる半導体デバイス製造方法、及び低コストの半導体デバイスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本明の第１の実施の形態による研磨装置を模式的に示す概略上面図である。
【図２】図１に示す研磨装置のウエハの処理の様子を示す概略上面図である。
【図３】図１に示す研磨装置における第１の研磨ステージに位置している主要な要素を側方から見て模式的に示す概略断面図である。
【図４】図１に示す研磨装置の動作を示す概略フローチャートである。
【図５】図１に示す研磨装置の動作を示す他の概略フローチャートである。
【図６】半導体デバイス製造プロセスを示すフローチャートである。
【符号の説明】
Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４　チャック
Ｗ　ウエハ（Ｗｄ　未加工ウエハ、Ｗｐ　加工済みウエハ）
１　研磨装置
３１０，３２０，３３０　研磨ステージ
３１１，３２１，３３１　研磨アーム
３１１ａ　研磨ヘッド
３１１ｃ　研磨パッド
３１７，３２７，３３７　パッドコンディショニング装置
３１８，３２８，３３８　パッド交換装置
３１９，３２９，３３９　パッド厚み計測装置
３４０　インデックステーブル
３５０　搬送ステージ
【図１】
2004025413.tif 000003
【図２】
2004025413.tif 000004
【図３】
2004025413.tif 000005
【図４】
2004025413.tif 000006
【図５】
2004025413.tif 000007
【図６】
2004025413.tif 000008