(57)【要約】【課題】基板表面のＧＢＩＲ、ＳＦＱＲ等の向上を図ることができる研磨処理装置及びその構成装置を提供する。【解決手段】研磨ヘッド１３の保持機構は、研磨処理の対象となる基板Ｗを、その被研磨面が研磨パッド１２に摺接するように保持する。研磨ヘッド１３が有するリテーナリング１４０は、保持機構に保持された基板Ｗの外周側に配備され、研磨処理の際に基板Ｗの外方への飛び出しを規制する。また、リテーナリング１４０は、基板Ｗの外方への飛び出しを規制する際に基板Ｗの外周端が当接する規制面部Ｅを有し、規制面部は外方に向かって下り勾配の傾斜面として形成される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平に回転する研磨パッドを有する研磨処理装置に設けられる研磨ヘッドであって、
研磨処理の対象となる基板を、その被研磨面が前記研磨パッドに摺接するように保持する保持機構と、
前記保持機構に保持された基板の外周側に配備され、前記研磨処理の際に当該基板の外方への飛び出しを規制する規制手段と、を有し、
前記規制手段は、前記基板の外方への飛び出しを規制する際に当該基板の外周端が当接する規制面部を有し、当該規制面部が外方に向かって下り勾配の傾斜面として形成されることを特徴とする、
研磨ヘッド。
【請求項２】
前記規制手段は、前記基板の外周端が当接する規制面部を有する、複数の規制部位を有しており、
前記規制部位は、前記基板の外方への飛び出しを規制する際に当該基板の押圧力を受けた規制面部が変位するように揺動可能に構成されることを特徴とする、
請求項１に記載の研磨ヘッド。
【請求項３】
前記研磨パッドの表面に対して前記規制部位を上昇、又は、下降させる昇降手段を有し、
前記規制部位は、前記研磨パッドの表面と平行して対向する底面部を有しており、前記昇降手段により前記規制部位を上昇、又は、下降させる際に当該底面部と当該研磨パッドの表面との水平状態が維持されるように前記規制手段に係止されることを特徴とする、
請求項２に記載の研磨ヘッド。
【請求項４】
前記規制部位は、それぞれがリング形状に形成され、且つ、その中心軸を同じにして所定の距離を開けて平行に配備された複数の弾性部材を介して前記規制手段に係止されることを特徴とする、
請求項３に記載の研磨ヘッド。
【請求項５】
前記保持機構に保持された基板を前記被研磨面の背面側から前記研磨面の方向に押圧する押圧機構と、
前記基板の被研磨面側から当該基板の厚みを検出するセンサと、を有し、
前記押圧機構は、圧力流体が封入されることにより前記基板の背面方向に向けて当該圧力流体の量に応じた押圧力が生じるように形成された複数の押圧体と、
この押圧体に接して配備された弾性体と、当該押圧体に前記圧力流体を供給する流体供給機構とを含み、
前記圧力流体の封入により生じた押圧力が前記弾性体を通じて前記保持機構に保持された前記基板の背面側に付与されるように構成されており、
前記流体供給機構は、前記センサの検出結果に基づき前記押圧体それぞれに供給した圧力流体の量を増加又は減少させることを特徴とする、
請求項１乃至４いずれか一項に記載の研磨ヘッド。
【請求項６】
所定の検出位置に前記センサを移動させる駆動機構を制御する制御手段を有し、
前記制御手段は、前記センサによる前記基板の厚み検出が当該基板の中心からの距離が異なる複数箇所において検出されるように制御することを特徴とする、
請求項５に記載の研磨ヘッド。
【請求項７】
前記押圧体は、前記圧力流体が封入されることにより膨張して当該圧力流体の量に応じた押圧力を発生するエアバッグを含んで構成されていることを特徴とする、
請求項５又は６に記載の研磨ヘッド。
【請求項８】
円形又は略円形の研磨パッドを有する研磨テーブルと、研磨処理対象となる基板を保持してその被研磨面を前記研磨パッドに摺接させる研磨ヘッドと、前記研磨ヘッド及び前記研磨テーブルを水平に回転させる駆動機構とを有し、
前記研磨パッドの半径が前記基板の被研磨面の最大径よりも大きく構成されており、
前記研磨ヘッドは、
研磨処理の対象となる基板を、その被研磨面が前記研磨パッドに摺接するように保持する保持機構と、
前記保持機構に保持された基板の外周側に配備され、前記研磨処理の際に当該基板の外方への飛び出しを規制する規制手段と、を有し、
前記規制手段は、前記基板の外方への飛び出しを規制する際に当該基板の外周端が当接する規制面部を有し、当該規制面部が外方に向かって下り勾配の傾斜面として形成されることを特徴とする、
研磨処理装置。
【請求項９】
円形又は略円形の研磨パッドを有する研磨テーブルと、研磨処理対象となる基板を保持してその被研磨面を前記研磨パッドに摺接させる研磨ヘッドと、前記研磨ヘッド及び前記研磨テーブルを水平に回転させる駆動機構とを有し、
前記研磨パッドの半径が前記基板の被研磨面の最大径よりも大きく構成されており、
前記研磨ヘッドは、
研磨処理の対象となる基板を、その被研磨面が前記研磨パッドに摺接するように保持する保持機構と、
前記保持機構に保持された基板を前記被研磨面の背面側から前記研磨面の方向に押圧する押圧機構と、
前記基板の被研磨面側から当該基板の厚みを検出するセンサと、
前記研磨ヘッドの単位時間当たりの回転数と前記研磨テーブルの単位時間当たりの回転数とが所定の比率となるようにそれぞれの回転を制御する制御手段と、を有し、
前記制御手段は、前記センサによる前記基板の厚み検出が当該基板の中心からの距離が異なる複数箇所において検出されるように制御し、
前記押圧機構は、圧力流体が封入されることにより前記基板の背面方向に向けて当該圧力流体の量に応じた押圧力が生じるように形成された複数の押圧体と、当該押圧体に前記圧力流体を供給する流体供給機構とを含み、当該流体供給機構は、前記センサの検出結果に基づき前記押圧体それぞれに供給した圧力流体の量を増加又は減少させることを特徴とする、
研磨処理装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記研磨テーブルの回転に追従して前記センサを移動させる駆動機構を制御して、少なくとも前記基板の厚み検出の際には前記研磨テーブルの回転に追動するように当該センサを移動させることを特徴とする、
請求項９に記載の研磨処理装置。
【請求項１１】
前記制御手段は、前記基板の厚み検出が当該基板の直径方向に沿った前記複数箇所において行われるように前記研磨ヘッドと前記研磨テーブルの回転を制御することを特徴とする、
請求項１０に記載の研磨処理装置。
【請求項１２】
前記制御手段は、少なくとも前記研磨テーブルが１回転する間に前記センサによる前記基板の厚み検出が完了するように制御することを特徴とする、
請求項９、１０又は１１に記載の研磨処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェーハ又はガラス基板などの基板を研磨して平坦化するための研磨ヘッド及び研磨処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体デバイスの製造工程においては、基板の高集積化に伴い、基板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、化学的機械的研磨（ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing））である。この化学的機械的研磨は、研磨処理装置（ポリッシング装置とも呼ばれる）を用いて、シリカ（ＳｉＯ２）等の砥粒を含んだ研磨液を研磨パッド等の研磨面上に供給しつつ、基板を研磨面に摺接させて研磨処理を行うものである。
【０００３】
このような研磨処理装置では、基板の研磨処理の対象となる面（以下、「被研磨面」という）と研磨パッドとの間の相対的な速度及び押圧力が被研磨面の全面に亘って均一でないと、研磨不足あるいは過研磨などの研磨ムラが生じてしまう。
【０００４】
基板表面の平坦度合の評価指標（フラットネス評価指標）として、ＧＢＩＲ（Global
Backsurface-referenced Ideal plane/Range）、ＳＦＱＲ（Site Frontsurface referenced least sQuares/Range）などがある。ＧＢＩＲは、裏面基準のグローバルフラットネス指標であり、周縁部を除いて画定される全ウェーハ表面に関する平坦性の評価に使用される。ＧＢＩＲは、半導体ウェーハの裏面を基準面とした場合、この基準面に対する半導体ウェーハの表面の最大、最小の厚さ偏差の幅と定義される。ＳＦＱＲは、表面基準のサイトフラットネス指標であり、各サイト毎に評価される。ＳＦＱＲは、半導体ウェーハ表面上に任意の寸法（例えば２６［ｍｍ］×８［ｍｍ］）のセルを決め、このセル表面について最小２乗法により求めた面を基準面としたときの、この基準面からの正および負の偏差の範囲と定義される。また、ＳＦＱＲｍａｘの値は所与のウェーハ上の各サイト中のＳＦＱＲの最大値を表す。これらのフラットネス評価指標で表される平坦度合の高い研磨処理が行える研磨処理装置が求められる。
【０００５】
例えば、特許文献１に開示された研磨装置は、基板の研磨中に基板上に形成された膜（絶縁膜、金属膜、シリコン層など）の正確な厚さを取得し、得られた膜の厚さに基づいて基板の研磨終点を正確に決定することができる、というものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−２１６４５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示された研磨装置では、例えばベアウェーハ（酸化膜やフォトレジスト膜等をつけていないウェーハ）を研磨処理する際には適用することができないなど、研磨対象となる基板の種別が制限されるという問題が残る。
また、研磨処理の際に研磨パッドに押圧されて回転している基板は、公転方向での研磨作用力：Ｆによって、リテーナリングの内側面に基板の外周端が当接し、これにより外方への飛び出しが規制される。この「Ｆ」は、基板に対する面方向（基板の回転軸に対し垂直方向）の面内力として作用し、リテーナリングとの反力による摩擦抵抗の発生で基板自体に面内座屈が発生して過研磨部が生じる。また、基板の外周端部ではリテーナリングとの摩擦による研磨圧力の減少による研磨不足部が生じる。その結果、被研磨面での特定部分におけるＧＢＩＲ、ＳＦＱＲ等の向上が図れない、という課題が残る。
【０００８】
本発明は、基板表面のＧＢＩＲ、ＳＦＱＲ等の向上を図ることができる研磨処理装置及びその構成装置を提供することを、主たる課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決する本発明の研磨ヘッドは、水平に回転する研磨パッドを有する研磨処理装置に設けられる研磨ヘッドであって、研磨処理の対象となる基板を、その被研磨面が前記研磨パッドに摺接するように保持する保持機構と、前記保持機構に保持された基板の外周側に配備され、前記研磨処理の際に当該基板の外方への飛び出しを規制する規制手段と、を有し、前記規制手段は、前記基板の外方への飛び出しを規制する際に当該基板の外周端が当接する規制面部を有し、当該規制面部が外方に向かって下り勾配の傾斜面として形成されることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の研磨処理装置は、円形又は略円形の研磨パッドを有する研磨テーブルと、研磨処理対象となる基板を保持してその被研磨面を前記研磨パッドに摺接させる研磨ヘッドと、前記研磨ヘッド及び前記研磨テーブルを水平に回転させる駆動機構とを有し、前記研磨パッドの半径が前記基板の被研磨面の最大径よりも大きく構成されており、前記研磨ヘッドは、研磨処理の対象となる基板を、その被研磨面が前記研磨パッドに摺接するように保持する保持機構と、前記保持機構に保持された基板の外周側に配備され、前記研磨処理の際に当該基板の外方への飛び出しを規制する規制手段と、を有し、前記規制手段は、前記基板の外方への飛び出しを規制する際に当該基板の外周端が当接する規制面部を有し、当該規制面部が外方に向かって下り勾配の傾斜面として形成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の研磨ヘッドによれば、研磨処理の際に研磨パッドに押圧されて回転している基板の外方への飛び出しを抑制するとともに、基板の被研磨面の研磨不足あるいは過研磨などの研磨ムラの発生を防ぎ、基板表面のＧＢＩＲ、ＳＦＱＲの更なる向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態に係る研磨処理装置の概略構成図。
【図２】研磨ヘッド及びその周辺構成の一例を示す概略縦断面図。
【図３】図２に示す破線で囲まれたＡ部分の部分拡大図。
【図４】研磨処理時においてセンサが行う基板の厚み検出の基本動作を説明するための図。
【図５】（ａ）、（ｂ）は、研磨処理装置による基板の厚み検出を説明するための図。
【図６】（ａ）、（ｂ）は、弾性円板の構成の一例を説明するための図。
【図７】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、一般的な研磨ヘッドを用いた研磨処理での基板の被研磨面がω形状に形成されることの説明図。
【図８】図２に示す破線で囲まれたＢ部分の部分拡大図。
【図９】（ａ）、（ｂ）は、リテーナリングの他の一例を説明するための図。
【図１０】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、規制部位の揺動動作を説明するための図。
【図１１】（ａ）、（ｂ）は、一般的な研磨ヘッドを用いた研磨処理では、研磨面の外周付近の部位がＵ字形状となることの説明図。
【図１２】研磨処理方法を実行する際の制御部による主要な制御手順の説明図。
【図１３】第２実施形態に係る研磨処理装置１による基板Ｗの厚み検出を説明するための図。
【図１４】回転数ｎ＝回転数Ｎである場合に基板Ｗの厚み検出の計測軌跡が曲線軌跡となることを説明するための図。
【図１５】回転数ｎ＝回転数Ｎ／２である場合に基板Ｗの厚み検出の計測軌跡が直線軌跡となることを説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態例を説明する。
【００１４】
［第１実施形態］
本実施形態の研磨処理装置は、半導体ウェーハやガラス基板のような基板を研磨処理対象とする。本明細書では、この基板の一方の表面を円形又は略円形の被研磨面とする。
研磨処理装置は、研磨部材となる研磨パッドが接着され、この研磨パッドを水平に回転させるための研磨テーブルと、基板の被研磨面を研磨パッドに対向させて摺接させるための研磨ヘッドとを有している。
基板は、研磨ヘッドにより研磨パッドに押圧される。そして、研磨パッドに研磨液（スラリー）を供給しながら研磨テーブルと研磨ヘッドを回転させることにより、被研磨面の研磨処理を行う。以下、この研磨処理装置の実施の形態例を説明する。
【００１５】
図１は、研磨処理装置１の概略構成図である。図１に示す研磨処理装置１は、研磨テーブル１１を有し、この研磨テーブル１１の表面部に研磨パッド１２が接着されている。研磨処理装置１は、更に基板Ｗを保持してその被研磨面を研磨パッド１２に押圧する研磨ヘッド１３、研磨液を研磨パッド１２に向けて供給するためのノズルＮ、研磨テーブル１１及び研磨ヘッド１３をそれぞれ水平に回転させるためのモータ（図示省略）、ノズルＮと接続されている研磨液供給機構（図示省略）、及び、モータを含む各駆動部を制御するためのコンピュータを含む制御部２０を有する。
【００１６】
研磨パッド１２は円盤状のものであり、その半径は、基板Ｗの被研磨面の最大径（直径）よりも大きいものである。この機構において研磨パッド１２と研磨ヘッド１３それぞれの回転数及び回転方向を変化させ、基板Ｗ面内の相対研磨速度を調整できる機構となっている。また、研磨パッド１２は、それ自体で弾性を持つものであり、不織布からなるものや、発泡ウレタン製のものなど、市場で入手できる素材を用いることができる。
【００１７】
研磨ヘッド１３は、基板Ｗを、その被研磨面が研磨パッド１２に摺接するように保持する保持機構と、保持された基板Ｗをその被研磨面の背面方向（背面側）から研磨パッド１２の方向に押圧する押圧機構とを主として備えている。これらの機構の詳細については後述する。
【００１８】
制御部２０は、ノズルＮの位置決め、ノズルＮからの研磨液の供給開始又は停止制御、ノズルＮから噴出供給される研磨液の単位時間当たりの供給量制御、モータの始動開始や始動停止制御等を主として行う。制御部２０により制御されたモータの回転力は、図示しない駆動部を介して研磨テーブル１１に伝達される。これにより研磨テーブル１１が水平に回転し、あるいは回転を停止する。
研磨ヘッド１３にも、図示しない駆動部（例えば自在継手）を介してモータの回転力（トルク）が伝達される。これにより研磨ヘッド１３が水平に回転し、あるいは回転を停止する。
【００１９】
研磨テーブル１１の回転方向と研磨ヘッド１３の回転方向は同方向であることが一般的である。これは、逆方向とすると不均一研磨となるおそれがあるためである。研磨テーブル１１の回転方向と研磨ヘッド１３の回転方向を同じ方向として、両者の回転速度を調整することで研磨精度を高めることができる。
なお、単一のモータの回転力を、それぞれ異なるギア比のギアを介して研磨テーブル１１及び研磨ヘッド１３に伝達するようにしても良く、それぞれ個別のモータを通じて回転力を伝達するようにしても良い。両者は任意に設計することができる。この制御部２０による制御手順については、後述する。
【００２０】
研磨液は、制御部２０の制御により研磨テーブル１１の回転速度が所定値に達した状態で、ノズルＮから所定時間、研磨パッド１２に向けて供給される。
【００２１】
［研磨ヘッド及びその周辺構成］
次に、研磨処理装置１が備える研磨ヘッド１３及びその周辺構成について、詳しく説明する。図２は、研磨ヘッド１３及びその周辺構成の一例を示す概略縦断面図である。
図２に示す研磨ヘッド１３は、蓋体１３１、圧力円板１３３、サポートリング１３４、サポートリング１３４の内周側の所定位置に配備された撓み規制部材の一例であるワイヤメッシュＭ、弾性円板１３５、弾性体１３７、弾性膜１３８、バックフィルム１３９、リテーナリング１４０、リテーナ押圧リング１４１、シールリング１４３、エアバッグＰ１、リング形状に形成されたエアバッグＰ２、Ｐ３、Ｐ４、を含んで構成される。
【００２２】
なお、蓋体１３１とサポートリング１３４、サポートリング１３４と圧力円板１３３、サポートリング１３４とリテーナ押圧リング１４１はそれぞれドライブピンＤＰを介して挿抜自在に接続される。また、ドライブピンＤＰは、例えばボールベアリング、ローラベアリングなどの軸受けを含んで構成される。ドライブピンＤＰを介して各構成部品が接続されることにより一体的に回転するとともに、基板Ｗへの押圧ロスが低減される。
【００２３】
また、研磨処理装置１には、後述する孔部１６０を介して研磨処理対象である基板Ｗの厚み（基板厚さ）を測定するセンサ１５０を有する。センサ１５０は、図示しない駆動機構に接続されたセンサアーム１５１により保持される。
【００２４】
研磨ヘッド１３は、また、図示しない流体供給機構に連接されたエアパイプを介して、各エアバッグへ向けそれぞれ個別に圧力流体（例えば圧縮空気）を供給し、あるいは、供給した圧力流体を回収可能に構成される。各エアバッグそれぞれに個別に圧力流体が封入されて膨張することにより、封入された圧力流体の量に応じて基板Ｗを押圧するための加工圧力等を発生させる。なお、圧力流体の供給又は供給した圧力流体の回収などの制御は流体供給機構を介して制御部２０により行われる。このように研磨ヘッド１３は、大別して、基板Ｗを保持する保持機構と当該基板Ｗに加工圧力を付与する押圧機構、及び、トルク伝達機構とを有する。
【００２５】
［保持機構］
保持機構は、研磨テーブル１１及び研磨ヘッド１３の回転力により付勢された基板Ｗの外周方向への飛び出しを規制するためのものであり、基板Ｗの被研磨面を研磨パッド１２に対向（当接）させ、摺接した状態で、この基板Ｗの中心軸と自身の回転軸とがほぼ一致するように保持する。具体的には、基板Ｗの外周端と当接する保持面（後述する規制面部Ｅ）と、研磨面と対向する位置決め面とを有するリテーナリング１４０と、基板Ｗの被研磨面の背面に接するバックフィルム１３９とを含んで構成される。
【００２６】
リテーナリング１４０は、基板Ｗの外周を取り囲み、且つ、その内側面（規制面部Ｅ）と基板Ｗの外端との間が所定の隙間だけ離間するようなサイズで形成されたリング形状の部材である。このように、リテーナリング１４０は、研磨処理時における基板Ｗの外方への飛び出しを規制する規制手段として機能する。バックフィルム１３９は、弾性膜１３８の外底面に張設されるフィルム状の薄膜である。例えば、リテーナリング１４０単体の場合と比較したときに、研磨時のリンキング保持及び終了後に弾性膜１３８から基板Ｗの解除を容易にすると同時に基板リンキング面へのキズ防止の役割をしている。
【００２７】
［押圧機構］
押圧機構は、図示しない駆動機構と連結される蓋体１３１、圧力円板１３３、サポートリング１３４、サポートリング１３４の内周側の所定位置に配備された撓み規制部材の一例であるワイヤメッシュＭ、弾性円板１３５、弾性体１３７、弾性膜１３８、押圧体の一例であるエアバッグＰ１、Ｐ２、Ｐ３とを含んで構成される。
【００２８】
蓋体１３１は、環状に形成された蓋部、この蓋部の上底面側の中心付近でそれぞれの中心軸が一致するようにリング状に形成された部位、下底面側の外周付近でそれぞれの中心軸が一致するようにリング状に形成された部位を含んで形成される。上底面側でリング状に形成された部位は、図示しない駆動機構と連結される。
圧力円板１３３は、エアバッグＰ１、Ｐ２、Ｐ３それぞれからの押圧力を弾性円板１３５を介して弾性体１３７へ向けて伝達する。なお、弾性円板１３５の詳細については、後述する。
【００２９】
弾性体１３７は、例えばポリウレタンゴム、シリコンゴム等の低弾性・低反発性の素材によって形成された低弾性体であり、例えばこれらの素材により円板状に形成されたスポンジである。エアバッグＰ１、Ｐ２、Ｐ３それぞれからの加工圧力（押圧力）は、圧力円板１３３、弾性円板１３５、弾性体１３７などを介して基板Ｗの背面側に付与される。
例えば、弾性円板１３５、弾性体１３７などを介さない従来法では、基板Ｗに均等形状圧しか付与できなかった。つまり、弾性円板１３５、弾性体１３７を通じて基板Ｗに加工圧力を付与する構成にすることにより、エアバッグＰ１の押圧力、エアバッグＰ２の押圧力それぞれを、被研磨面の厚さプロファイルに適応した押圧力分布を加工圧力として基板Ｗに付与することができる。
【００３０】
弾性膜１３８は、サポートリング１３４の外周面に嵌装できる内径サイズで略筒状（鍋型）に形成された弾性筒状体である。弾性膜１３８は、また、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、ポリウレタンゴム、シリコンゴム等の強度及び耐久性に優れたゴム材によって形成される。なお、弾性膜１３８は、メンブレンとも呼ばれる。
弾性膜１３８の内側には、それぞれの中心軸が一致するように弾性体１３７が配備される。また、弾性膜１３８は、その内周面がサポートリング１３４の外周面と接着されており、これにより当該サポートリング１３４に保持される。
【００３１】
ワイヤメッシュＭは、研磨ヘッド１３の保持機構により基板Ｗを吸着保持する際に生じる当該基板Ｗの撓み量を制限するためのものである。研磨ヘッド１３には、シールリング１４３、弾性膜１３８、蓋体１３１、サポートリング１３４を介して囲まれた密封状態の内部空間が形成される。例えば、この内部空間の気体をエアパイプＰ５を介して吸引することにより当該内部空間が負圧化される。これに伴い弾性膜１３８が中凹形に変形するが、同時に基板Ｗも吸着変形する。しかしながら、この変形の程度が大きくなると基板Ｗが破損してしまうため、撓み量の制限装置が必要となる。また、前述した流体供給機構に連接されたエアパイプＰ５を介して圧力流体（例えば、圧縮空気）が供給された場合、弾性膜１３８に撓みが生じる。そして、撓みが生じた弾性膜１３８と基板Ｗの背面との間には隙間が生じるため、研磨ヘッド１３に保持された基板Ｗの保持状態の解除（弾性膜１３８表面からの離脱）をスムーズに行うことができる。
【００３２】
また、リテーナ押圧リング１４１は、リテーナリング１４０を保持する。また、リテーナ押圧リング１４１には、押圧体の一例であるエアバッグＰ４への圧力流体の供給状況に応じた押圧力が伝達される。これにより、エアバッグＰ４への圧力流体の供給状況に応じてリテーナリング１４０を研磨パッド１２の表面に対して相対的に上昇、又は、下降させることができる。例えば、連続的に研磨処理を行う場合の研磨パッド１２のドレス処理による研磨パッド厚みの変化に応じて、リテーナリング１４０の位置調整とリテーナ面圧の調整を容易に行うことができる。
【００３３】
図３は、図２に示す破線で囲まれたＡ部分の部分拡大図である。また、図４は、研磨処理時においてセンサ１５０が行う基板Ｗの厚み検出の基本動作の説明図である。
センサ１５０は、図３に示すように、研磨テーブル１１に形成された孔部１６０、孔部１６０の基板Ｗ側の開口部に配備された透過板１６１を介して、基板Ｗの被研磨面側に向けて光を照射する。センサ１５０は、また、照射した光の反射光を受け付けて測定対象である基板Ｗの厚みを検出する。なお、孔部１６０が形成される位置、及び、サイズ等に合わせて研磨パッド１２の所定部位にも孔部が形成される。
【００３４】
また、研磨テーブル１１の孔部１６０は、図４に示すように、研磨パッド１２に基板Ｗを摺接させた状態で研磨テーブル１１を回転させた際に、当該孔部１６０が基板Ｗの中心部を通過するような位置に形成される。
以下、本実施形態に係る研磨処理装置１における基板Ｗの厚み検出について詳細に説明する。
【００３５】
図５は、本実施形態に係る研磨処理装置１による基板Ｗの厚み検出を説明するための図である。研磨処理装置１では、一例として図５に示すような５か所の位置で、センサ１５０による基板Ｗの厚み検出がそれぞれ実施されるものとして説明を進める。
図５に示すように、研磨処理装置１による基板Ｗの厚み検出は、研磨テーブル１１が１回転する毎に異なる検出位置（ポジション）で実施される（図中の１回転目から５回転目）。制御部２０は、センサアーム１５１の移動開始、又は、その停止を制御してそれぞれの検出位置に向けてセンサ１５０を移動する。また、制御部２０は、図示しない移動機構でセンサを測定位置に移動させ、移動後のセンサ１５０の位置に透過板１６１が到達したタイミングで基板Ｗの厚み検出を開始するように制御する。
【００３６】
また、研磨テーブル１１が１回転する毎に異なる検出位置（ポジション）で実施されるセンサ１５０による５回の測定では、図５（ｂ）に示す点線上の異なる５か所における基板Ｗの厚みを検出することが可能になる。つまり、研磨処理を行っている際の基板Ｗの中心部からその外周端付近までの範囲において、その中心から任意の距離だけ離れた位置の基板Ｗの厚みを検出することができる。このようにして、基板Ｗの厚さの分布状況を把握することができる。制御部２０は、センサ１５０による基板Ｗの厚み検出がこの基板Ｗの中心からの距離が異なる複数箇所において検出されるように制御する。
この様にして検出された各部位の基板Ｗの厚みに基づき、制御部２０は、エアバッグＰ１、Ｐ２、Ｐ３などに供給される圧力流体の量を調整（増加又は減少）して、基板Ｗに付与される加工圧力を調整する。これにより、研磨処理に状況に応じて被研磨面上の部位毎の研磨量をより高精度に調整することが可能になり、その結果、ＧＢＩＲ、ＳＦＱＲのより一層の向上を図ることができる。
【００３７】
図６は、弾性円板１３５の構成の一例を説明するための図である。図６（ａ）は、弾性円板１３５の構成の一例を示し、図６（ｂ）は、圧力円板１３３に弾性円板１３５が取り付けられた状態を示している。
【００３８】
弾性円板１３５は、図６（ａ）に示すように、例えば厚みの薄いステンレスバネ鋼などを用いて円形に形成された部材（パーツ）と、この部材の外周を取り囲むようにリング形状に形成された部材を含んで構成される。弾性円板１３５を構成するそれぞれの部材は、図６（ｂ）に示すように、圧力円板１３３の下底面側に形成された接続部位１３３ａを介して配備される。圧力円板１３３の中心部側に配備された弾性円板１３５の円形部材は、エアバッグＰ１に圧力流体が供給されるにともない、図６（ｂ）に示すような形状に変形する（撓む）。また、圧力円板１３３の外周側に配備された弾性円板１３５のリング形状部材は、エアバッグＰ２に圧力流体が供給されるに伴い、図６（ｂ）に示すような滑らかな曲線（曲面）となるように変形する（撓む）。このように、エアバッグＰ１、Ｐ２からの押圧力を受けた弾性円板１３５が変形して、この変形に伴い弾性体１３７が押圧される。つまり、弾性円板１３５により、圧力流体が供給されたときのエアバッグＰ１、Ｐ２それぞれの形状に関わらずより均一的に弾性体１３７に対して曲線分布状の押圧力を伝達することが可能になる。その結果、基板Ｗの背面側に付与する加工圧力をその部位毎により精度高く制御することができる。
【００３９】
一般的な研磨ヘッドを用いた研磨処理では、基板Ｗの被研磨面がω形状に形成される。図７は、その説明図である。
研磨処理時の基板Ｗは、研磨テーブル１１の回転力による付勢を受けても、リテーナリングにより外周方向への飛び出しが規制される。飛び出しの規制を受けた基板Ｗには、被研磨面の面積：Ａと押圧力：Ｐとウェーハと研磨パッド間の摩擦係数：μの関係に基づく面内力：Ｆ＝Ａ・Ｐ・μが作用する。また、図７（ａ）に示すように、押圧力Ｐが付与されている基板Ｗには、リテーナリングとこれに当接する基板Ｗ端部との摩擦力で端部モーメントＭが発生するとともに、研磨パッドの側に向かう「座屈撓み」が生じる。つまり、押圧力Ｐと摩擦力とが組み合わさり、その結果、基板Ｗの撓みが生じた被研磨面の部位（凸部位）は、他の被研磨面の部位と比較して研磨される量が多くなる。
【００４０】
図７（ｂ）は、図７（ａ）に示す状態において基板Ｗが研磨処理された場合の瞬時の状態を模式的に示している。図正面から見て右側の被研磨面が、凹面状に研磨（過研磨）されている様子が見て取れる。しかし、実際の研磨処理においては基板Ｗが回転しているため、図７（ｃ）に示すように、最終的には基板Ｗの被研磨面は逆ω形状に形成されてしまうことになる。なお、図７（ｃ）では、基板Ｗの被研磨面が下向きであるため、研磨処理後の被研磨面の厚さを計測した場合はω形状となっている。このようにして、従来一般の研磨ヘッドによる研磨処理では、基板Ｗの被研磨面の背面側に付与される押圧力Ｐ、研磨テーブルの回転力、リテーナリングでの反力作用により、その被研磨面がω形状に形成される傾向にある。
他方、従来の基板Ｗの研磨加工厚さは、図７（ｄ）に示すように、被研磨面の外周付近の部位が、他の部位と比較してその高さが急激に増加する（突出している）様な形状（Ｕ字形状）を示すものとなってしまう。
【００４１】
このように本発明者は、研磨処理の際の座屈撓み現象が要因となりω形状＋Ｕ形状が組み合わさった形状に形成されることを見い出した。また、研磨処理の際に研磨パッドに押圧されて回転している基板は、リテーナリングにより外方への飛び出しが規制される。そのため、リテーナリングの内側面（規制面部Ｅ）と当接した基板の外周端が面方向（基板の回転軸に対し垂直方向）へ向けてせり上がりする現象が発生することが分かった。以下、これらの知見に基づき、ＧＢＩＲ、ＳＦＱＲの向上を図ることができる研磨処理装置１の構成について説明する。
【００４２】
図８は、図２に示す破線で囲まれたＢ部分の部分拡大図である。
リテーナリング１４０は、基板Ｗの外方への飛び出しを規制する際に当該基板Ｗの外周端が当接する規制面部Ｅが所定の角度（図中θ）を有する傾斜面（斜面）となるように形成される。このように、規制面部Ｅを被研磨面側に近づくにつれて外方へ向かう下り勾配の傾斜面として形成した場合、摩擦係数が低減化され、この規制面部Ｅと当接した基板Ｗの外周端が面方向（基板の回転軸に対し垂直方向）へ向けてせり上がる現象の発生を抑制することができる。
なお、外方へ向かう下り勾配の傾斜面とは、例えば規制面部Ｅが、当該規制面部Ｅと研磨パッド１２の研磨面とが空間を挟んで鋭角を形成するように設けられている、ともいえる。また、傾斜面の角度θは、処理対象である基板Ｗとリテーナ材との摩擦係数に応じて最適に設定することができる。
ここで、図８に示すような、規制面部Ｅを外方に向かって下り勾配の傾斜面として形成してリテーナリングを構成するほか、基板Ｗの外周端が当接した際に規制面部Ｅが変位して、その結果、規制面部Ｅが外方に向かって下り勾配の傾斜面となるようにリテーナリングを構成することもできる。以下、この点について詳細に説明する。
【００４３】
図９は、研磨処理装置１が有するリテーナリングの他の一例を説明するための図である。
研磨処理時の際の飛び出しが規制された基板Ｗは、図９（ａ）に示すように、その外周端の一部（図中矢印参照）が、後述するリテーナリングの規制面部に当接することになる。このように構成した場合でも同様の効果が発揮される。
【００４４】
図９（ｂ）は、基板Ｗの外周端が当接した場合、その押圧力に応じて規制面部Ｅが変位するように揺動可能に構成されたリテーナリングを説明するための図である。
図９に示すリテーナリング１７０は、規制面部Ｅを有し、略Ｌ字形状に形成された複数の規制部位１７０ａ、リング形状に形成され、各規制部位を保持する保持部位１７０ｂを含んで構成される。また、リテーナリング１７０は、弾性部材の一例である厚みの薄いステンレスバネ鋼などを用いてそれぞれがリング形状に形成され、所定の距離を開けて上下に平行に配備された平行バネ１７１を介してリテーナ保持リング１７２に接続（係止）される。なお、本実施形態では、平行バネ１７１は、リング形状に形成された２つの部材を用いて構成した場合の例を挙げて説明したが、当該平行バネ１７１の構成枚数はこれに限るものではない。また、リテーナ保持リング１７２は、蓋体１３１と一体化され、保持部位１７０ｂはエアバッグＰ４´に接続される。
【００４５】
規制部位１７０ａは、基板Ｗの外方への飛び出しを規制する際に当該基板Ｗの押圧力を受けた規制面部Ｅが変位するに伴い、当該規制面部Ｅが外方に向かって下り勾配の傾斜面となるように撓み可能（揺動可能）に構成される。つまり、リテーナリング１７０では、規制面部Ｅを介して基板Ｗの押圧力を受けた規制部位１７０ａが保持部位１７０ｂとの接続箇所を支点にして外方へ向けて撓み、これに伴い規制面部Ｅが外方に向かって下り勾配の傾斜になる。なお、少なくともリテーナリング１７０の規制部位１７０ａは、強度及び耐久性に優れた弾性材（例えば、バネ鋼材や樹脂材）などを用いて形成される。
以下、リテーナリング１７０の規制部位１７０ａに基板Ｗの外周端が当接したときの、当該規制部位１７０ａの動作について、図１０を用いて詳細に説明する。
【００４６】
図１０は、規制部位１７０ａの揺動動作を説明するための図である。
図１０（ａ）に示すように、規制部位１７０ａは、基板Ｗからの押圧力（水平方向矢印）を受けて撓み、図中点線Ｃで示す状態にその形状が変化する。規制部位１７０ａの揺動動作に伴い、基板Ｗの外周端が当接している規制面部Ｅは、基板Ｗからの押圧力の大きさに応じて変位して、当該規制面部Ｅは外方に向かって下り勾配の傾斜面となる。なお、この規制面部Ｅの変位は、基板Ｗの外周端を押し下げるような動作とも言える。規制面部Ｅが変位することにより、基板Ｗの外周端には加工圧力Ｐが付与されることになり、基板Ｗは図中点線Ｄで示すような状態になる。そのため、よりＧＢＩＲ、ＳＦＱＲの向上が図られつつ、研磨処理が継続される。
【００４７】
また、図１０（ｂ）に示すように、リテーナリング１７０（規制部位１７０ａ）に対してエアバッグＰ４´の圧力流体の供給状況に応じた押圧力が伝達されるように構成することもできる。この場合、図１０（ｃ）に示すように、リテーナリング１７０の規制部位１７０ａを研磨パッド１２の表面に対して相対的に上昇、又は、下降させることが可能になる。つまり、先述したエアバッグＰ４による効果と同様の効果を発揮させることができる。このように、前述した流体供給機構に接続されたエアバッグＰ４´は、昇降手段として機能する。また、平行バネ１７１の作用により、規制部位１７０ａは平行運動として上昇、又は、下降することになる。そのため、研磨パッド１２の表面に対向する規制部位１７０ａの面（底面部）は、当該研磨パッド１２の表面との水平状態を維持しつつ、上昇、又は、下降させる制御が可能になる。その結果、例えば規制部位１７０ａを下降させた場合、その底面は研磨パッド１２の表面をほぼ均一に押圧することになる。以下、図１１を用いて詳細に説明する。
【００４８】
図１１は、一般的な研磨ヘッドを用いた研磨処理での研磨面の外周付近の部位がＵ字形状となることの説明図である。
図１１（ａ）に示すように、研磨処理時の基板Ｗは、研磨テーブル１１の回転力による付勢（図中に示す矢印Ｆ）を受けても、リテーナリングにより外周方向への飛び出しが規制される。また、基板Ｗには押圧力Ｐが付与され、研磨パッドに摺接されることになる。
例えば、従来一般の研磨処理装置では、研磨パッドは柔軟性を有するため、押圧力Ｐが付与された基板Ｗは、図１１（ａ）に示すように研磨パッドに沈み込んだ状態で被研磨面が研磨されることになる。その際、リテーナリングの内側面（規制面部Ｅ）と、基板Ｗの外周端には摩擦力が生じることにより端部モーメントＭが発生する。そのため、図１１（ａ）に示すように、基板Ｗの外周付近の部位が研磨パッドに十分に摺接されない状態となる。このような状態では、図７（ｄ）を用いて説明したように被研磨面の外周付近の部位の研磨量が減少し、他の部位と比較して突出しているＵ字形状となってしまう。
【００４９】
リテーナリング１７０を有する研磨処理装置１の場合、図１１（ｂ）に示すように、研磨テーブル１１の回転摩擦力による付勢（図中に示す矢印Ｆ）を受けた基板Ｗの押圧力が規制面部Ｅを介して規制部位１７０ａが受ける。押圧力を受けた規制部位１７０ａは撓み動作を行い、図中点線Ｃで示す状態にその形状が変化する。このようにして、規制部位１７０ａが撓むことで規制面部Ｅが変位し、その結果、端部モーメントＭの発生が抑制され、被研磨面の外周付近の部位が研磨パッドに十分に摺接される状態になる。これにより、基板Ｗの被研磨面の外周付近の部位は正常な研磨状態となり、他の部位と比較して突出したＵ字形状となってしまうことを抑制することができる。
【００５０】
［研磨処理のための制御手順］
次に、本実施形態の研磨処理装置１による研磨処理手順について説明する。図１２は、研磨処理方法を実行する際の制御部２０による主要な制御手順の説明図である。
制御部２０は、研磨処理装置１のオペレータによる開始指示の入力受付を契機に制御を開始する（Ｓ１００）。所定の初期処理後、研磨ヘッド１３の保持機構による基板Ｗの保持を開始する（Ｓ１０１）。
【００５１】
制御部２０は、基板Ｗを基板受け渡しテーブルから基板Ｗを保持し、研磨ヘッド１３を研磨処理の開始位置へ移動させる（Ｓ１０２）。
制御部２０は、各エアバッグ毎に所定量の圧力流体を供給し、加工圧力を発生させる（Ｓ１０３）。これにより、基板Ｗや研磨パッド１２に向けて所定の加工圧力が付与される。
【００５２】
制御部２０は、また、図示しないセンサ部を通じて基板Ｗに適切な加工圧力が与えられているかを確認する。押圧力が適切であることを確認した場合は（Ｓ１０４：Ｙｅｓ）、研磨テーブル１１、並びに、研磨ヘッド１３の回転を開始するように、図示しないモータへ指示を出す（Ｓ１０５）。これにより、研磨テーブル１１と研磨ヘッド１３が、水平に回転を開始する。
【００５３】
研磨テーブル１１と研磨ヘッド１３の回転開始を指示した後、制御部２０は、ノズルＮの位置決めを指示するとともに、研磨液供給機構に対して研磨液の供給を開始させるように指示を出す（Ｓ１０６）。これにより、研磨液がノズルＮから研磨パッド１２の表面に向けて供給される。このようにして制御部２０は、研摩を開始する（Ｓ１０７）
【００５４】
制御部２０は、センサ１５０により基板Ｗの厚み検出を開始する。制御部２０は、規定回数の測定が終了したか否かを判別する（Ｓ１０８）。ここで、厚み検出の回数について説明する。基板Ｗの厚み検出は、例えば図５に示すような５か所の位置においてセンサ１５０による検出を１サイクルの検出とする。この場合、１回転目の位置で基板Ｗの厚みを検出し、同様に２回転目の位置、３回転目の位置、４回転目の位置、５回転目の位置それぞれにおいて検出した後、再び１回転点目の位置で基板Ｗの厚みを検出する。
【００５５】
また、直近の１回転目の位置における測定結果と、今回の１回転目の位置における測定結果とを比較することによって、１サイクルの検出における時間当たりの研磨量（μｍ／ｓ）に基づき補正値（ΔＲＲ）を決定する。この補正値に基づき２回転目から５回転目それぞれの検出結果を補正して全体の研磨量（被研磨面の厚さプロファイル）を把握する。そして、このプロファイルを基準にして、各回転目の位置における測定結果に基づき加工圧力の分布（研磨圧力分布）が算出され、各エアバッグ毎に供給する圧力流体の量Ｐ１、Ｐ２が調整される。なお、この場合、規定回数の測定として６回の検出が行なわれることになる。
【００５６】
制御部２０は、規定回数の測定が終了した場合（Ｓ１０８：Ｙｅｓ）、測定結果に基づき各エアバッグ毎に供給されている圧力流体の量を調整し、加工圧力の調整を行う（Ｓ１０９）。また、そうでない場合（Ｓ１０８：Ｎｏ）、基板Ｗの厚み検出を継続する。
制御部２０は、研磨が終了したか否かを判別する（Ｓ１１０）。この判別は、例えばセンサ１５０の検出結果に基づき、基板Ｗが所望の厚みに研磨されたと判断した場合に研磨を終了する。また、そうでない場合（Ｓ１１０：Ｎｏ）、ステップＳ１０８の処理へ戻る。
【００５７】
制御部２０は、研磨が終了したと判別した場合（Ｓ１１０：Ｙｅｓ）、研磨液供給機構に対して研磨液の供給停止を指示する（Ｓ１１１）。
その後、制御部２０は、研磨テーブル１１と研磨ヘッド１３の回転を止めるように、モータへ停止指示を出す（Ｓ１１２）。その後、研磨後の基板Ｗを載置するテーブルまで研磨ヘッド１３を移動させる（Ｓ１１３）。これにより、一連の研磨処理が終了する。なお、保持が解除されたか否かの判別は、例えば図示しない各種センサを用いて検知するように構成することもできる。なお、研磨テーブル１１と研磨ヘッド１３の回転停止後に、供給した圧力流体を回収しても良い。このように制御することにより、研磨後の基板Ｗが搬送途中において意図せず脱落してしまうことを防ぐことができる。
【００５８】
このように、本実施形態に係る研磨処理装置１では、研磨処理の際に研磨パッド１２に押圧されて回転している基板Ｗの外方への飛び出しを効果的に抑制するとともに、基板Ｗの被研磨面の研磨不足あるいは過研磨などの研磨ムラの発生を防ぎ、基板表面のＧＢＩＲ、ＳＦＱＲの更なる向上を図ることができる。
また、センサ１５０の検出結果に基づき、エアバッグＰ１、Ｐ２、Ｐ３それぞれに供給する圧力流体の量を制御して基板Ｗに付与される加工圧力を精度高く調整することができる。
【００５９】
［第２実施形態］
本実施形態では、基板Ｗの厚み検出を連続的に行えるように構成された研磨処理装置について説明する。例えば、研磨テーブルが１回転する毎に基板Ｗ上の１箇所の厚み検出を行う場合、一の厚み検出箇所における研磨の進捗度合と、他の一の厚み検出箇所における研磨の進捗度合とには時間差が生じることになる。そこで、本実施形態に係る研磨処理装置では、研磨テーブルが少なくとも１回転する間に基板Ｗの厚み検出を短時間内に完了して、より精度高く基板Ｗの厚さの分布状況が把握可能な構成について説明する。なお、第１実施形態において既に説明した機能構成については、同一の符号を付すとともにその説明を省略する。
【００６０】
図１３は、本実施形態に係る研磨処理装置１による基板Ｗの厚み検出を説明するための図である。センサ３５０は、研磨処理時において基板Ｗの厚み検出を行う。センサ３５０は、図１３に示すように、研磨テーブル３１に形成された孔部（図３参照）の基板Ｗ側の開口部に配備された透過板３６１を介して、基板Ｗの被研磨面側に向けてセンサ光を照射する。センサ３５０は、また、照射した光の反射光を受け付けて測定対象である基板Ｗの厚みを検出する。なお、孔部が形成される位置、及び、サイズ等に合わせて研磨パッドの所定部位にも孔部が形成される。
【００６１】
また、センサ３５０は、スライダ３５１を介してレール３５２上を半径Ｒの円弧移動が可能に構成される。スライダ３５１は、例えば図示しない駆動機構（例えば、モータ）からの駆動力が伝達され、レール３５２上を移動する。レール３５２は、図１３に示すように、研磨テーブル３１の中心から透過板３６１の中心までの距離Ｒと同じ曲率Ｒを有するレールであり、当該レールの中心軸と研磨テーブル３１の中心軸と一致するように配備される。なお、レール３５２の周長は、少なくとも基板Ｗの厚み検出を行う際のセンサ３５０の移動範囲（測定領域）をカバーする長さとなるように形成する。測定領域の詳細については後述する。
【００６２】
制御部２０は、スライダ３５１の移動開始、又は、その停止を制御する。制御部２０は、また、少なくとも測定領域においてはセンサ３５０の移動が透過板３６１の移動と同期するように制御する。つまり制御部２０は、研磨テーブル３１の回転に追従してセンサ３５０を移動させる駆動機構を制御して、少なくとも基板Ｗの厚み検出の際には研磨テーブル３１の回転に追動するように当該センサ３５０を移動させる。これにより、基板Ｗの厚み検出を連続的に行うことが可能になる。また、制御部２０は、基板Ｗ（研磨ヘッド１３）の単位時間当たりの回転数に対する研磨テーブル３１の単位時間当たりの回転数を調整して所定の比率となるように制御する。
なお、本構成においても所定のタイミングで間欠的に基板Ｗの厚み検出を行うように制御することができる。
【００６３】
以下、基板Ｗ（研磨ヘッド１３）の単位時間当たりの回転数ｎと、研磨テーブル３１の単位時間当たりの回転数Ｎとの関係性で基板Ｗの厚み検出の計測軌跡が異なる点について説明する。具体的には、基板Ｗ（研磨ヘッド１３）の単位時間当たりの回転数ｎと、研磨テーブル３１の単位時間当たりの回転数Ｎとの比率が１：１の場合、１：１／２の場合を例に挙げて説明する。なお、基板Ｗ（研磨ヘッド１３）の単位時間当たりの回転数ｎ、及び、研磨テーブル３１の単位時間当たりの回転数Ｎの各値は予め設定したり、一方の回転数に応じて他方の回転数を制御部２０が制御するように構成したりすることができる。
【００６４】
図１４は、回転数ｎ＝回転数Ｎである場合に基板Ｗの厚み検出の計測軌跡が曲線軌跡となることを説明するための図である。なお、説明の便宜上、研磨テーブル３１の中心軸と基板Ｗの外端とが一致するように当該基板Ｗが保持された状態で研磨処理が行われるものとする。
【００６５】
基板Ｗ（研磨ヘッド１３）の単位時間当たりの回転数ｎの値を研磨テーブル３１の単位時間当たりの回転数Ｎの値と同じ値に設定した場合、基板Ｗ上の位置ａ１、ａ２、ａ３、ａ４、ａ５を含む曲線軌跡に沿った任意の位置において当該基板Ｗの厚み検出を行うことができる。
なお、この場合研磨テーブル３１の中心から距離Ｒ上の位置ａ１、ａ３を含む領域が基板Ｗの厚み検出が行われる測定領域になる。
【００６６】
図１５は、回転数ｎ＝回転数Ｎ／２である場合に基板Ｗの厚み検出の計測軌跡が直線軌跡となることを説明するための図である。なお、説明の便宜上、研磨テーブル３１の中心軸と基板Ｗの外端とが一致するように当該基板Ｗが保持された状態で研磨処理が行われるものとする。
【００６７】
基板Ｗ（研磨ヘッド１３）の単位時間当たりの回転数ｎの値を研磨テーブル３１の単位時間当たりの回転数Ｎ／２の値に設定した場合、基板Ｗ上の位置ｂ１、ｂ２、ｂ３、ｂ４、ｂ５を含む直線軌跡に沿って当該基板Ｗの厚み検出を行うことができる。つまり、この場合には基板Ｗの直径方向に沿った任意の位置において当該基板Ｗの厚みを検出することができる。
なお、この場合研磨テーブル３１の中心から距離Ｒ上の位置ｂ１、ｂ３を含む領域が基板Ｗの厚み検出が行われる測定領域になる。
【００６８】
このように、本実施形態に係る研磨処理装置では、研磨テーブル３１が１回転する間に基板Ｗの厚さの分布状況を把握することができる。これにより、基板Ｗの研磨の進捗度合によって生じる厚み検出位置毎の相対的な検出誤差の発生を抑制することができる。
【００６９】
上記説明した実施形態は、本発明をより具体的に説明するためのものであり、本発明の範囲が、これらの例に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００７０】
１・・・研磨処理装置、１１、３１・・・研磨テーブル、１２・・・研磨パッド、１３・・・研磨ヘッド、２０・・・制御部、１３１・・・蓋体、１３３・・・圧力円板、１３４・・・サポートリング、１３５・・・弾性円板、１３７・・・弾性体、１３８・・・弾性膜、１３９・・・バックフィルム、１４０、１７０・・・リテーナリング、１４１・・・リテーナ押圧リング、１４３・・・シールリング、１６１、３６１・・・透過板、１５０、３５０・・・センサ、３５１・・・スライダ、３５２・・・レール、ＤＰ・・・ドライブピン、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ４´・・・エアバッグ、Ｍ・・・ワイヤメッシュ、Ｎ・・・ノズル、Ｗ・・・基板。
【図１】
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【図７】
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【図１１】
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【図１２】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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