(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
研磨パッドを支持するための研磨テーブルと、
弾性膜で構成された基板保持面および圧力室を有し、該基板保持面で基板を保持して前記圧力室内の圧力により前記基板を前記研磨パッドに押圧する基板保持部と、
前記基板を前記基板保持面から離脱させるために、前記基板と前記弾性膜との間の隙間に流体を噴射する流体噴射システムと、
前記基板の離脱が失敗した場合に、前記流体を再度噴射するリトライ動作を前記流体噴射システムに実行させる動作制御部と、
前記リトライ動作の履歴情報を記憶する監視装置とを備えていることを特徴とする研磨装置。
【請求項２】
前記監視装置は、前記履歴情報を表示する表示器を備えていることを特徴とする請求項１に記載の研磨装置。
【請求項３】
前記基板保持面から離脱した前記基板を受け止めることができる搬送ステージと、
前記搬送ステージに配置された基板検知センサとをさらに備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の研磨装置。
【請求項４】
前記履歴情報は、前記基板に対して行われた前記リトライ動作の回数を含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の研磨装置。
【請求項５】
前記履歴情報は、前記リトライ動作が行われた前記基板の識別番号と、前記流体の噴射の設定時間をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の研磨装置。
【請求項６】
前記監視装置は、前記基板に対して行われた前記リトライ動作の回数がしきい値以上である場合に前記リトライ動作の履歴情報を記憶することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の研磨装置。
【請求項７】
研磨パッドを支持する研磨テーブルを回転させ、
弾性膜で構成された基板保持面で基板を保持し、
前記弾性膜で構成された圧力室内の圧力により前記基板を前記研磨パッドに押圧して該基板を研磨し、
前記研磨された基板を前記基板保持面から離脱させるために、前記基板と前記弾性膜との間の隙間に流体を噴射し、
前記基板の離脱が失敗した場合に、前記流体を再度噴射するリトライ動作を実行し、
前記リトライ動作の履歴情報を記憶することを特徴とする研磨方法。
【請求項８】
前記履歴情報を表示する工程をさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の研磨方法。
【請求項９】
前記履歴情報は、前記基板に対して行われた前記リトライ動作の回数を含むことを特徴とする請求項７または８に記載の研磨方法。
【請求項１０】
前記履歴情報は、前記リトライ動作が行われた前記基板の識別番号と、前記流体の噴射の設定時間をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の研磨方法。
【請求項１１】
前記基板に対して行われた前記リトライ動作の回数がしきい値以上である場合に前記リトライ動作の履歴情報を記憶することを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか一項に記載の研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェーハなどの基板を研磨する研磨装置および研磨方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体デバイスの高集積化・高密度化に伴い、回路の配線がますます微細化し、多層配線の層数も増加している。回路の微細化を図りながら多層配線を実現しようとすると、下側の層の表面凹凸を踏襲しながら段差がより大きくなるので、配線層数が増加するに従って、薄膜形成における段差形状に対する膜被覆性（ステップカバレッジ）が悪くなる。したがって、多層配線するためには、このステップカバレッジを改善し、然るべき過程で平坦化処理しなければならない。また光リソグラフィの微細化とともに焦点深度が浅くなるため、半導体デバイスの表面の凹凸段差が焦点深度以下に収まるように半導体デバイス表面を平坦化処理する必要がある。
【０００３】
従って、半導体デバイスの製造工程においては、半導体デバイス表面の平坦化技術がますます重要になっている。この平坦化技術のうち、最も重要な技術は、化学機械研磨（Chemical  Mechanical  Polishing）である。この化学機械研磨（以下、ＣＭＰという）は、シリカ（ＳｉＯ２）等の砥粒を含んだ研磨液を研磨パッド上に供給しつつウェーハなどの基板を研磨面に摺接させて研磨を行うものである。
【０００４】
ＣＭＰを行うための研磨装置は、研磨面を有する研磨パッドを支持する研磨テーブルと、ウェーハを保持するためのトップリング又は研磨ヘッド等と称される基板保持部とを備えている。このような研磨装置を用いてウェーハの研磨を行う場合には、トップリングによりウェーハを保持しつつ、このウェーハを研磨面に対して所定の圧力で押圧する。さらに、研磨テーブルとトップリングとを相対運動させることによりウェーハが研磨面に摺接し、ウェーハの表面が平坦かつ鏡面に研磨される。
【０００５】
このような研磨装置において、研磨中のウェーハと研磨パッドの研磨面との間の相対的な押圧力がウェーハの全面に亘って均一でない場合には、ウェーハの各部分に与えられる押圧力に応じて研磨不足や過研磨が生じてしまう。ウェーハに対する押圧力を均一化するために、トップリングの下部に弾性膜（メンブレン）から形成される圧力室を設け、この圧力室に空気などの気体を供給することでメンブレンを介して気体の圧力によりウェーハを研磨パッドの研磨面に押圧して研磨することが行われている。
【０００６】
研磨工程の終了後、研磨面上のウェーハをトップリングに真空吸着させ、トップリングをウェーハとともに上昇させた後、搬送ステージの上方位置に移動させて、ウェーハをメンブレンから離脱させる。ウェーハの離脱は、圧力室に気体を供給しながら、リリースシャワーがウェーハとメンブレンとの間の隙間に噴射される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１４−１１４３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ウェーハをメンブレンから離脱させる際、メンブレンの劣化に起因して、メンブレンが大きく伸びてしまうことがある。メンブレンが伸びすぎると、リリースシャワーがウェーハとメンブレンとの接触箇所に到達せず、ウェーハがメンブレンから離脱されない場合がある。
【０００９】
本発明は、基板離脱動作が失敗した場合に、基板離脱動作を再度実行するリトライ動作を実行し、さらにリトライ動作の頻度や傾向をユーザーが知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目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した目的を達成するために、本発明の一態様は、研磨パッドを支持するための研磨テーブルと、弾性膜で構成された基板保持面および圧力室を有し、該基板保持面で基板を保持して前記圧力室内の圧力により前記基板を前記研磨パッドに押圧する基板保持部と、前記基板を前記基板保持面から離脱させるために、前記基板と前記弾性膜との間の隙間に流体を噴射する流体噴射システムと、前記基板の離脱が失敗した場合に、前記流体を再度噴射するリトライ動作を前記流体噴射システムに実行させる動作制御部と、前記リトライ動作の履歴情報を記憶する監視装置とを備えていることを特徴とする研磨装置である。
【００１１】
本発明の好ましい態様は、前記監視装置は、前記履歴情報を表示する表示器を備えていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記基板保持面から離脱した前記基板を受け止めることができる搬送ステージと、前記搬送ステージに配置された基板検知センサとをさらに備えたことを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記履歴情報は、前記基板に対して行われた前記リトライ動作の回数を含むことを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記履歴情報は、前記リトライ動作が行われた前記基板の識別番号と、前記流体の噴射の設定時間をさらに含むことを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記監視装置は、前記基板に対して行われた前記リトライ動作の回数がしきい値以上である場合に前記リトライ動作の履歴情報を記憶することを特徴とする。
【００１２】
本発明の他の態様は、研磨パッドを支持する研磨テーブルを回転させ、弾性膜で構成された基板保持面で基板を保持し、前記弾性膜で構成された圧力室内の圧力により前記基板を前記研磨パッドに押圧して該基板を研磨し、前記研磨された基板を前記基板保持面から離脱させるために、前記基板と前記弾性膜との間の隙間に流体を噴射し、前記基板の離脱が失敗した場合に、前記流体を再度噴射するリトライ動作を実行し、前記リトライ動作の履歴情報を記憶することを特徴とする研磨方法である。
【００１３】
本発明の好ましい態様は、前記履歴情報を表示する工程をさらに含むことを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記履歴情報は、前記基板に対して行われた前記リトライ動作の回数を含むことを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記履歴情報は、前記リトライ動作が行われた前記基板の識別番号と、前記流体の噴射の設定時間をさらに含むことを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記基板に対して行われた前記リトライ動作の回数がしきい値以上である場合に前記リトライ動作の履歴情報を記憶することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、リトライ動作の履歴情報は監視装置に記憶されるので、ユーザーは、記憶された履歴情報から、リトライ動作の頻度や傾向を知ることができる。さらに、ユーザーは、リトライ動作の頻度や傾向から、メンブレンの交換時期を適切に判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る研磨装置の全体構成を示す概略図である。
【図２】研磨対象物であるウェーハを保持して研磨テーブル上の研磨パッドに押圧するトップリングの模式的な断面図である。
【図３】搬送ステージの上方位置に移動されたトップリングを示す図である。
【図４】ウェーハ離脱動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】リトライ動作を監視するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る研磨装置の全体構成を示す概略図である。図１に示すように、研磨装置は、研磨テーブル１０と、研磨対象物であるウェーハ等の基板を保持して研磨テーブル１０上の研磨パッド２０に押圧するトップリング（基板保持部）１とを備えている。
【００１７】
研磨テーブル１０は、テーブル軸１０ａを介してその下方に配置されるモータ（図示せず）に連結されており、そのテーブル軸１０ａ周りに回転可能になっている。研磨テーブル１０の上面には研磨パッド２０が貼付されており、研磨パッド２０の表面２０ａがウェーハＷを研磨する研磨面を構成している。研磨テーブル１０の上方には研磨液供給ノズル６２が設置されており、この研磨液供給ノズル６２によって研磨テーブル１０上の研磨パッド２０上に研磨液Ｑが供給されるようになっている。
【００１８】
トップリング１は、ウェーハＷを研磨面２０ａに対して押圧するトップリング本体２と、ウェーハＷを保持してウェーハＷがトップリング１から飛び出さないようにするリテーナリング３とから基本的に構成されている。
【００１９】
トップリング１は、トップリングシャフト６５に接続されており、このトップリングシャフト６５は、上下動機構８１によりトップリングヘッド６４に対して上下動するようになっている。このトップリングシャフト６５の上下動により、トップリングヘッド６４に対してトップリング１の全体を昇降させ位置決めするようになっている。トップリングシャフト６５の上端にはロータリージョイント８２が取り付けられている。
【００２０】
トップリングシャフト６５およびトップリング１を上下動させる上下動機構８１は、軸受８３を介してトップリングシャフト６５を回転可能に支持するブリッジ８４と、ブリッジ８４に取り付けられたボールねじ８８と、支柱８６により支持された支持台８５と、支持台８５上に設けられたサーボモータ９０とを備えている。サーボモータ９０を支持する支持台８５は、支柱８６を介してトップリングヘッド６４に固定されている。
【００２１】
ボールねじ８８は、サーボモータ９０に連結されたねじ軸８８ａと、このねじ軸８８ａが螺合するナット８８ｂとを備えている。トップリングシャフト６５は、ブリッジ８４と一体となって上下動するようになっている。したがって、サーボモータ９０を駆動すると、ボールねじ８８を介してブリッジ８４が上下動し、これによりトップリングシャフト６５およびトップリング１が上下動する。
【００２２】
また、トップリングシャフト６５はキー（図示せず）を介して回転筒６６に連結されている。この回転筒６６はその外周部にタイミングプーリ６７を備えている。トップリングヘッド６４にはトップリングモータ６８が固定されており、上記タイミングプーリ６７は、タイミングベルト６９を介してトップリングモータ６８に設けられたタイミングプーリ７０に接続されている。したがって、トップリングモータ６８を回転駆動することによってタイミングプーリ７０、タイミングベルト６９、およびタイミングプーリ６７を介して回転筒６６およびトップリングシャフト６５が一体に回転し、トップリング１が回転する。トップリングヘッド６４は、フレーム（図示せず）に回転可能に支持されたトップリングヘッドシャフト８０によって支持されている。研磨装置は、トップリングモータ６８、サーボモータ９０をはじめとする装置内の各機器を制御する動作制御部５１を備えている。
【００２３】
トップリング１は、その下面にウェーハＷを保持できるようになっている。トップリングヘッド６４はトップリングヘッドシャフト８０を中心として旋回可能に構成されており、下面にウェーハＷを保持したトップリング１は、トップリングヘッド６４の旋回によりウェーハＷの受取位置から研磨テーブル１０の上方に移動される。ウェーハＷの研磨は次のようにして行われる。トップリング１および研磨テーブル１０をそれぞれ回転させ、研磨テーブル１０の上方に設けられた研磨液供給ノズル６２から研磨パッド２０上に研磨液Ｑを供給する。この状態で、トップリング１を下降させてウェーハＷを研磨パッド２０の研磨面２０ａに押圧する。ウェーハＷは研磨パッド２０の研磨面２０ａに摺接され、これによりウェーハＷの表面が研磨される。
【００２４】
次に、本発明の研磨装置におけるトップリングについて説明する。図２は、研磨対象物であるウェーハＷを保持して研磨テーブル１０上の研磨パッド２０に押圧するトップリング１の模式的な断面図である。図２においては、トップリング１を構成する主要構成要素だけを図示している。
【００２５】
図２に示すように、トップリング１は、ウェーハＷを研磨パッド２０に対して押圧するメンブレン（弾性膜）４と、メンブレン４を保持するトップリング本体（キャリアとも称する）２と、研磨パッド２０を直接押圧するリテーナリング３とから基本的に構成されている。トップリング本体２は概略円盤状の部材からなり、リテーナリング３はトップリング本体２の外周部に取り付けられている。トップリング本体２は、エンジニアリングプラスティック（例えば、ＰＥＥＫ）などの樹脂により形成されている。トップリング本体２の下面には、ウェーハＷの裏面に当接するメンブレン４が取り付けられている。メンブレン４は、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、ポリウレタンゴム、シリコンゴム等の強度および耐久性に優れたゴム材によって形成されている。
【００２６】
メンブレン４は同心状の複数の隔壁４ａを有し、これら隔壁４ａによって、メンブレン４の上面とトップリング本体２の下面との間に複数の圧力室、すなわち、円形状のセンター室５、環状のリプル室６、環状のアウター室７、環状のエッジ室８が形成されている。トップリング本体２の中心部にセンター室５が形成され、中心から外周方向に向かって、順次、同心状に、リプル室６、アウター室７、エッジ室８が形成されている。
【００２７】
ウェーハＷはメンブレン４で構成された基板保持面４ｂに保持される。メンブレン４は、リプル室６に対応する位置にウェーハ吸着用の複数の孔４ｈを有している。本実施例では孔４ｈはリプル室６の位置に設けられているが、リプル室６以外の位置に設けても良い。トップリング本体２内には、センター室５に連通する流路１１、リプル室６に連通する流路１２、アウター室７に連通する流路１３、エッジ室８に連通する流路１４がそれぞれ形成されている。そして、流路１１，１３，１４は、ロータリージョイント８２を介して流路２１，２３，２４にそれぞれ接続されている。そして、流路２１，２３，２４は、それぞれバルブＶ１−１，Ｖ３−１，Ｖ４−１および圧力レギュレータＲ１，Ｒ３，Ｒ４を介して加圧気体供給源３０に接続されている。また、流路２１，２３，２４は、それぞれバルブＶ１−２，Ｖ３−２，Ｖ４−２を介して真空源３１に接続されるとともに、バルブＶ１−３，Ｖ３−３，Ｖ４−３を介して大気に連通可能になっている。
【００２８】
リプル室６に連通する流路１２は、ロータリージョイント８２を介して流路２２に接続されている。そして、流路２２は、気水分離槽３５、バルブＶ２−１および圧力レギュレータＲ２を介して加圧気体供給源３０に接続されている。また、流路２２は、気水分離槽３５およびバルブＶ２−２を介して真空源８７に接続されるとともに、バルブＶ２−３を介して大気に連通可能になっている。
【００２９】
リテーナリング３の直上には弾性膜から形成された環状のリテーナリング加圧室９が配置されており、リテーナリング加圧室９は、トップリング本体２内に形成された流路１５およびロータリージョイント８２を介して流路２６に接続されている。そして、流路２６は、バルブＶ５−１および圧力レギュレータＲ５を介して加圧気体供給源３０に接続されている。また、流路２６は、バルブＶ５−２を介して真空源３１に接続されるとともに、バルブＶ５−３を介して大気に連通可能になっている。圧力レギュレータＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５は、それぞれ加圧気体供給源３０からセンター室５、リプル室６、アウター室７、エッジ室８およびリテーナリング加圧室９に供給する気体（空気または窒素など）の圧力を調整する圧力調整機能を有している。圧力レギュレータＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５および各バルブＶ１−１〜Ｖ１−３，Ｖ２−１〜Ｖ２−３，Ｖ３−１〜Ｖ３−３，Ｖ４−１〜Ｖ４−３，Ｖ５−１〜Ｖ５−３は、動作制御部５１（図１参照）に接続されていて、それらの作動が制御されるようになっている。また、流路２１，２２，２３，２４，２６にはそれぞれ圧力センサＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５および流量センサＦ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４，Ｆ５が設置されている。
【００３０】
メンブレン４で構成された複数の圧力室５，６，７，８内の圧力によりウェーハＷを研磨パッド２０に押圧することにより、ウェーハＷの表面が研磨される。複数の圧力室、すなわち、センター室５、リプル室６、アウター室７、エッジ室８、およびリテーナリング加圧室９内の圧力は圧力センサＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５によってそれぞれ測定され、センター室５、リプル室６、アウター室７、エッジ室８、およびリテーナリング加圧室９に供給される加圧気体の流量は流量センサＦ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４，Ｆ５によってそれぞれ測定される。
【００３１】
図２に示すように構成されたトップリング１においては、上述したように、トップリング本体２の中心部にセンター室５が形成され、中心から外周方向に向かって、順次、同心状に、リプル室６、アウター室７、エッジ室８が形成され、これらセンター室５、リプル室６、アウター室７、エッジ室８およびリテーナリング加圧室９に供給する気体の圧力を加圧気体供給源３０および圧力レギュレータＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５によってそれぞれ独立に調整することができる。このような構造により、ウェーハＷを研磨パッド２０に押圧する押圧力をウェーハの領域毎に調整でき、かつリテーナリング３が研磨パッド２０を押圧する押圧力を調整できる。
【００３２】
次に、図１および図２に示すように構成された研磨装置による一連の研磨処理工程について説明する。
トップリング１は基板受渡し位置でウェーハＷを受け取り、真空吸着により保持する。ウェーハＷの真空吸着は真空源８７により複数の孔４ｈ内に真空を形成することによって行われる。ウェーハＷを保持したトップリング１は、予め設定したトップリング１の研磨設定位置まで下降する。この研磨設定位置では、リテーナリング３は研磨パッド２０の研磨面２０ａに接触しているが、研磨前は、トップリング１でウェーハＷを保持しているので、ウェーハＷの下面（被研磨面）と研磨パッド２０の研磨面２０ａとの間には、わずかな間隙（例えば、約１ｍｍ）がある。このとき、研磨テーブル１０およびトップリング１は、ともに回転駆動されている。この状態で、ウェーハＷの裏面側にあるメンブレン４を膨らませ、ウェーハＷの下面を研磨パッド２０の研磨面２０ａに当接させ、研磨パッド２０とウェーハＷとを相対運動させることにより、ウェーハＷの表面が研磨される。
【００３３】
ウェーハＷの研磨が終了した後、研磨パッド２０上のウェーハＷは、メンブレン４の基板保持面４ｂに真空吸引により保持され、トップリング１により搬送ステージ９２（後述する）の上方位置に移動される。そして、ウェーハＷは、トップリング１から搬送ステージ９２上に離脱される。
【００３４】
図３は搬送ステージ９２の上方位置に移動されたトップリング１を示す図である。搬送ステージ９２は研磨テーブル１０に隣接して配置されている。ウェーハＷを離脱させるとき、圧力室５，６，７，８にＮ２ガスなどの気体を供給し、メンブレン４を膨らませる。搬送ステージ９２はトップリング１から離脱したウェーハＷを受け止めることができるように構成されている。
【００３５】
図３に示すように、研磨装置は、ウェーハＷをメンブレン４の基板保持面４ｂから離脱させるために、ウェーハＷとメンブレン４との間の隙間に流体９５を噴射する流体噴射システム９３を備えている。この流体噴射システム９３は、流体９５を噴射するリリースノズル９３ａと、リリースノズル９３ａに接続された流体供給ライン９３ｂと、流体供給ライン９３ｂに取り付けられたリリース弁９３ｃと、リリース弁９３ｃの動作を制御する弁制御部９３ｄとを備えている。複数のリリースノズル９３ａが設けられてもよい。流体９５は、例えば、純水などの液体と、Ｎ２ガスなどの気体とからなる混合流体である。流体９５は、リリースノズル９３ａからウェーハＷとメンブレン４との間の隙間に噴射され、ウェーハＷをトップリング１から離脱させる。
【００３６】
搬送ステージ９２の上面には、ウェーハを検知することができる複数のウェーハ検知センサ（基板検知センサ）９６が配置されている。１つのウェーハ検知センサのみを設けてもよいが、ウェーハ検知精度を高めるために、複数のウェーハ検知センサを設けることが好ましい。本実施形態では、３つのウェーハ検知センサ９６が設けられている。ウェーハ検知センサ９６としては様々なタイプのセンサを用いることができる。例えば、ウェーハ検知センサ９６は、接触型センサであってもよいし、または非接触型センサであってもよい。
【００３７】
制御システム５０は、研磨装置の各構成要素の動作を制御する動作制御部５１を備えている。動作制御部５１は例えばプログラマブル・ロジック・コントローラ（ＰＬＣ）である。動作制御部５１は、トップリングモータ６８、サーボモータ９０をはじめとする装置内の各機器に接続されている。動作制御部５１は、圧力レギュレータＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５および各バルブＶ１−１〜Ｖ１−３，Ｖ２−１〜Ｖ２−３，Ｖ３−１〜Ｖ３−３，Ｖ４−１〜Ｖ４−３，Ｖ５−１〜Ｖ５−３にも接続されている。
【００３８】
ウェーハ検知センサ９６は、動作制御部５１に接続されている。動作制御部５１は流体噴射システム９３の弁制御部９３ｄにも接続されており、流体噴射システム９３の動作は動作制御部５１によって制御される。
【００３９】
ウェーハＷがトップリング１から離脱されると、ウェーハＷは搬送ステージ９２に受け止められる。ウェーハ検知センサ９６が搬送ステージ９２上のウェーハＷを検知すると、ウェーハ検知センサ９６はウェーハ検知信号を動作制御部５１に送信する。このウェーハ検知信号（または基板検知信号）は、搬送ステージ９２上にウェーハＷが存在していることを示す信号である。このウェーハ検知信号を動作制御部５１が受けると、動作制御部５１は搬送ステージ９２を移動させる。
【００４０】
上述したように、メンブレン４の劣化に起因して、メンブレン４が大きく伸びてしまうことがある。結果として、流体９５の噴流は、ウェーハＷをメンブレン４から離脱させることができない場合がある。そこで、動作制御部５１は、ウェーハＷの離脱が失敗した場合に、流体９５を再度噴射するリトライ動作を流体噴射システム９３に実行させるように構成されている。
【００４１】
制御システム５０は、リトライ動作を監視する監視装置５２を備えている。監視装置５２は動作制御部５１に接続されている。監視装置５２は、動作制御部５１から離れた場所に配置されてもよい。例えば、監視装置５２は、有線通信、無線通信、またはネットワークを介して動作制御部５１に接続されてもよい。監視装置５２として、汎用コンピュータを使用してもよい。
【００４２】
監視装置５２は、研磨装置の構成要素の動作、特に流体噴射システム９３の動作に関する各種設定値を入力するための入力装置５３と、流体噴射システム９３のリトライ動作の履歴情報を記憶する記憶装置５５と、記憶装置５５に記憶された履歴情報を表示する表示器５４とを備えている。上述した各種設定値は、流体噴射システム９３の流体噴射の設定時間やリトライ動作の回数の上限値を含んでいる。入力装置５３を介して監視装置５２に入力された設定値は、動作制御部５１に送信される。動作制御部５１は、設定値に従って流体噴射システム９３を動作させる。
【００４３】
図４はウェーハ離脱動作を説明するためのフローチャートである。メンブレン４が膨らんだ状態で、流体噴射システム９３は、ウェーハＷとメンブレン４との間の隙間への流体９５の噴射を開始する（ステップ１）。流体噴射システム９３の流体噴射は、設定時間の間行われる（ステップ２）。この設定時間はユーザーによって任意に決定され、入力装置５３を介して監視装置５２に入力される。例えば、流体噴射の設定時間は５秒〜１０秒である。
【００４４】
設定時間が経過した後、動作制御部５１は、ウェーハ検知センサ９６がウェーハＷを検知したか否かを判断する（ステップ３）。ウェーハ検知センサ９６がウェーハＷを検知すると、ウェーハ検知信号が動作制御部５１に送られる。したがって、動作制御部５１がウェーハ検知信号を受信したということは、ウェーハＷの離脱が完了したことを意味している。ウェーハＷの離脱が失敗した場合、つまり、流体噴射が上記設定時間行われ、かつウェーハ検知センサ９６がウェーハＷを検知しなかった場合、動作制御部５１は、流体９５を再度噴射するリトライ動作を流体噴射システム９３に実行させる。
【００４５】
リトライ動作が行われても、ウェーハＷが離脱されない場合には、リトライ動作が繰り返される。動作制御部５１は、ウェーハＷに対して行われたリトライ動作の回数をカウントするように構成されている。監視装置５２には、入力装置５３を介して、リトライ動作の回数の上限値が入力される。この上限値はユーザーによって任意に決定される。上限値は１であってもよい。この場合は、リトライ動作は１回だけ行われる。リトライ動作の回数が上限値に達し、かつウェーハ検知センサ９６がウェーハＷを検知しなかった場合、動作制御部５１は警報信号を発してもよい。
【００４６】
図５はリトライ動作を監視するフローチャートである。ウェーハＷの離脱が完了すると（ステップ１）、動作制御部５１は、リトライ動作の回数がしきい値以上であるか否かを判断する（ステップ２）。このしきい値は、ユーザーによって任意に決定される。一実施形態では、しきい値は１である。しきい値は、入力装置５３を介して監視装置５２に入力され、さらに動作制御部５１に送られる。リトライ動作の回数がしきい値以上である場合、動作制御部５１は、リトライ動作に関するリトライデータを監視装置５２に送る（ステップ３）。このリトライデータは、ウェーハＷの識別番号と、そのウェーハＷに対して行われたリトライ動作の回数と、流体噴射の設定時間を少なくとも含む。ウェーハＷの識別番号とは、ウェーハＷを特定するためにそのウェーハＷに割り当てられた番号である。
【００４７】
監視装置５２がリトライデータを受けると、監視装置５２はリトライ動作の履歴情報を作成し（ステップ４）、記憶装置５５はリトライ動作の履歴情報を記憶する。リトライ動作の履歴情報は、ウェーハＷに対して行われたリトライ動作の回数を少なくとも含む。リトライ動作の履歴情報は、ウェーハＷの識別番号と、流体噴射の設定時間をさらに含んでもよい。監視装置５２の表示器５４は、リトライ動作の履歴情報を表示する（ステップ５）。
【００４８】
ステップ２において、リトライ動作の回数がしきい値未満である場合は、動作制御部５１はリトライデータを監視装置５２に送らない。この場合は、リトライ動作の履歴情報は作成されず、記憶装置５５に記憶されない。
【００４９】
表示器５４に表示されるリトライ動作の履歴情報の一例は次の通りである。
「Ｃ１Ｗ０１；Ｒｅｔｒｙ＝１；Ｒｅｌｅａｓｅ  ｔｉｍｅ＝１０．０［ｓ］」
ここで、「Ｃ１Ｗ０１」はウェーハＷの識別番号を示しており、「Ｒｅｔｒｙ＝１」は流体噴射システム９３によって実行されたリトライ動作の回数が１回であることを示しており、「Ｒｅｌｅａｓｅ  ｔｉｍｅ＝１０．０［ｓ］」は流体噴射システム９３の流体噴射の設定時間が１０．０秒であることを示している。
【００５０】
リトライ動作の履歴情報は監視装置５２の記憶装置５５に記憶されるため、リトライ動作の回数および流体噴射の時間を簡単に集計することができる。ユーザーは、記憶装置５５に記憶されたリトライ動作の履歴情報に基づいて、リトライ動作の頻度や傾向を知ることができる。したがって、ユーザーは、メンブレン４の交換時期を適切に判断することができる。
【００５１】
上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうる。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲に解釈されるものである。
【符号の説明】
【００５２】
１    基板保持部（トップリング）
２    トップリング本体
３    リテーナリング
４    弾性膜（メンブレン）
４ａ  隔壁
４ｂ  基板保持面
４ｈ  孔
５    センター室
６    リプル室
７    アウター室
８    エッジ室
９    リテーナリング加圧室
１０    研磨テーブル
１０ａ  テーブル軸
２０    研磨パッド
２０ａ  研磨面
３０    加圧流体供給源
３１，８７    真空源
３５    気水分離槽
５０    制御システム
５１    動作制御部
５２    監視装置
５３    入力装置
５４    表示器
５５    記憶装置
６２    研磨液供給ノズル
６５    トップリングシャフト
６６    回転筒
６７    タイミングプーリ
６８    トップリングモータ
６９    タイミングベルト
７０    タイミングプーリ
８０    トップリングヘッドシャフト
８１    上下動機構
８２    ロータリージョイント
８３    軸受
８４    ブリッジ
８５    支持台
８６    支柱
８８    ボールねじ
８８ａ  ねじ軸
８８ｂ  ナット
９０    サーボモータ
９２    搬送ステージ
９３    流体噴射システム
９５    流体
９６    ウェーハ検知センサ（基板検知センサ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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