(57)【要約】      （修正有）【課題】基板が弾性膜から剥がれるのに要する時間のばらつきを低減させる。【解決手段】基板Ｗを保持する基板保持部３１Ａと、弾性膜２０４内に供給するガスの圧力を調節する圧力レギュレータＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５と、圧力レギュレータＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５を制御して、基板Ｗを弾性膜２０４から剥がすために、弾性膜２０４内に供給するガスの圧力を可変にする制御部５と、を有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を保持する基板保持部と、
前記基板保持部の弾性膜内に供給するガスの圧力を調節する圧力レギュレータと、
前記圧力レギュレータを制御して、前記基板を前記弾性膜から剥がすために、前記弾性膜内に供給するガスの圧力を可変にする制御部と、
を備える基板処理装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記基板保持部が現在保持する基板の種類に応じて前記弾性膜に供給するガスの圧力を制御する
請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記基板の種類は、基板の膜種であり、
前記制御部は、前記基板保持部が現在保持する基板の膜種に応じて前記弾性膜に供給するガスの圧力を制御する
請求項２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記制御部は、段階的に前記ガスの圧力を変更する
請求項１から３のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項５】
加圧流体を噴出可能なリリースノズルと、
前記弾性膜に吸着している基板の位置を検出する位置検出部と、
を更に備え、
前記制御部は、前記基板の位置が前記リリースノズルから前記基板の裏面に加圧流体を噴出可能な位置になった場合、前記ガスの圧力を変更する
請求項１から４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記基板の位置が前記リリースノズルから前記基板の裏面に加圧流体を噴出可能な位置になる前は、第１の圧力で前記弾性膜内にガスを供給するよう制御し、前記基板の位置が前記リリースノズルから前記基板の裏面に加圧流体を噴出可能な位置になった場合、前記第１の圧力より低い第２の圧力で前記弾性膜内にガスを供給するよう制御するとともに前記リリースノズルから前記基板の裏面に向けて加圧流体を噴出させるよう制御する
請求項５に記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記位置検出部は、前記弾性膜に吸着している基板の裏面の高さを前記基板の位置として検出し、
前記制御部は、前記位置検出部により検出された基板の裏面の高さが前記リリースノズルの噴出口の高さ以上である場合、第１の圧力で前記弾性膜内にガスを供給するよう制御し、前記位置検出部により検出された基板の裏面の高さが前記リリースノズルの噴出口の高さより低くなった場合、前記第１の圧力より低い第２の圧力で前記弾性膜内にガスを供給するよう制御するともに前記リリースノズルから前記基板の裏面に向けて加圧流体を噴出させるよう制御する
請求項６に記載の基板処理装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記弾性膜の膨らみ具合に応じて前記ガスの圧力を変更する
請求項１から７のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項９】
前記圧力レギュレータは、電空圧力レギュレータである
請求項１から８のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板処理装置（例えば、化学的機械的研磨（ＣＭＰ：Chemical Mechanical Polishing）装置）において、基板保持部（トップリングともいう）の弾性膜（メンブレンともいう）内に一定圧のガス（例えば、窒素）を供給することにより、弾性膜を膨らませて、弾性膜に吸着させた基板（例えば、ウエハ）を剥がしていた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２５８６３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、基板の種類（例えば、膜種）により、弾性膜への基板の張り付き力が異なるため、基板の種類によって基板が弾性膜から剥がれるのに要する時間（以下、基板リリース時間ともいう）が変動するという問題がある。ときには、基板が弾性膜から離脱しないこともある。また、基板の弾性膜への張り付き力が強いと、弾性膜が膨らんでも基板が剥がれずに基板に物理的なストレスがかかるという問題がある。ときには、物理的なストレスによって基板が割れてしまうことがある。
【０００５】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、基板が弾性膜から剥がれるのに要する時間のばらつきを低減させることを可能とする基板処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様に係る基板処理装置は、基板を保持する基板保持部と、前記基板保持部の弾性膜内に供給するガスの圧力を調節する圧力レギュレータと、前記圧力レギュレータを制御して、前記基板を前記弾性膜から剥がすために、前記弾性膜内に供給するガスの圧力を可変にする制御部と、を備える。
【０００７】
この構成によれば、弾性膜内の圧力を可変させて弾性膜の膨らむ速さをコントロールすることにより、基板の弾性膜への張り付き力に応じた速さで弾性膜を膨らませることができる。これにより、基板の弾性膜への張り付き力によらずに基板リリース時間のばらつきを低減することができる。また、弾性膜内の圧力を可変させることにより、基板に応じた適切な圧力に変更することができるので、基板に与えるストレスを低減することができる。
【０００８】
本発明の第２の態様に係る基板処理装置は、第１の態様に係る基板処理装置であって、前記制御部は、前記基板保持部が現在保持する基板の種類に応じて前記弾性膜に供給するガスの圧力を制御する。
【０００９】
この構成によれば、基板の張り付き力の違いによって弾性膜の膨らみ時間が変ってくるが、種類が違う基板毎に最適な圧力にすることにより、弾性膜の膨らみ具合をコントロールして膨らみ時間を均一化することができる。このため基板リリース時間の基板種類毎のばらつきを低減することができる。
【００１０】
本発明の第３の態様に係る基板処理装置は、第２の態様に係る基板処理装置であって、前記基板の種類は、基板の膜種であり、前記制御部は、前記基板保持部が現在保持する基板の膜種に応じて前記弾性膜に供給するガスの圧力を制御する。
【００１１】
この構成によれば、基板の張り付き力の違いによって弾性膜の膨らみ時間が変ってくるが、膜種が違う基板毎に最適な圧力にすることにより、弾性膜の膨らみ具合をコントロールして膨らみ時間を均一化することができる。このため基板リリース時間の基板膜種毎のばらつきを低減することができる。
【００１２】
本発明の第４の態様に係る基板処理装置は、第１から３のいずれかの態様に係る基板処理装置であって、前記制御部は、段階的に前記ガスの圧力を変更する。
【００１３】
この構成によれば、弾性膜への張り付け力が強い基板であってもガスの圧力を段階的に変更することにより、基板への物理的なストレスを低減することができる。また、ガスの圧力を段階的に変更することにより、基板リリース時間のばらつきを低減することができる。
【００１４】
本発明の第５の態様に係る基板処理装置は、第４の態様に係る基板処理装置であって、加圧流体を噴出可能なリリースノズルと、前記弾性膜に吸着している基板の位置を検出する位置検出部と、を更に備え、前記制御部は、前記基板の位置が前記リリースノズルから前記基板の裏面に加圧流体を噴出可能な位置になった場合、前記ガスの圧力を変更する。
【００１５】
この構成によれば、リリースノズルが加圧流体を噴出するタイミングで、基板リリース圧を最適な圧力にすることができるので、基板のリリース性を良くすることができる。
【００１６】
本発明の第６の態様に係る検査方法は、第５の態様に係る検査方法であって、前記制御部は、前記基板の位置が前記リリースノズルから前記基板の裏面に加圧流体を噴出可能な位置になる前は、第１の圧力で前記弾性膜内にガスを供給するよう制御し、前記基板の位置が前記リリースノズルから前記基板の裏面に加圧流体を噴出可能な位置になった場合、前記第１の圧力より低い第２の圧力で前記弾性膜内にガスを供給するよう制御するとともに前記リリースノズルから前記基板の裏面に向けて加圧流体を噴出させるよう制御する。
【００１７】
この構成によれば、リリースノズルが加圧流体を噴出するタイミングで、基板リリース圧を低減することで、基板へのストレスを低減することができる。
【００１８】
本発明の第７の態様に係る検査方法は、第６の態様に係る検査方法であって、前記位置検出部は、前記弾性膜に吸着している基板の裏面の高さを前記基板の位置として検出し、前記制御部は、前記位置検出部により検出された基板の裏面の高さが前記リリースノズルの噴出口の高さ以上である場合、第１の圧力で前記弾性膜内にガスを供給するよう制御し、前記位置検出部により検出された基板の裏面の高さが前記リリースノズルの噴出口の高さより低くなった場合、前記第１の圧力より低い第２の圧力で前記弾性膜内にガスを供給するよう制御するともに前記リリースノズルから前記基板の裏面に向けて加圧流体を噴出させるよう制御する。
【００１９】
この構成によれば、リリースノズルが加圧流体を噴出するタイミングで、基板リリース圧を低減できるので、基板へのストレスを低減することができる。
【００２０】
本発明の第８の態様に係る検査方法は、第１から７のいずれかの態様に係る検査方法であって、前記制御部は、前記弾性膜の膨らみ具合に応じて前記ガスの圧力を変更する。
【００２１】
この構成によれば、弾性膜の膨らみ具合が遅い場合には、ガスの圧力を高めることができ、基板リリース時間を均一化することができる。
【００２２】
本発明の第９の態様に係る検査方法は、第１から８のいずれかの態様に係る検査方法であって、前記圧力レギュレータは、電空レギュレータである。
【００２３】
この構成によれば、弾性膜内に供給する圧力を可変にすることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、弾性膜内の圧力を可変させて弾性膜の膨らむ速さをコントロールすることにより、基板の弾性膜への張り付き力に応じた速さで弾性膜を膨らませることができる。これにより、基板の弾性膜への張り付き力が大きいほど、弾性膜内に供給するガスの圧力を大きくして弾性膜の膨らみを早くすることができ、基板の弾性膜への張り付き力によらずに基板リリース時間のばらつきを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態に係る基板処理装置の全体構成を示す平面図である。
【図２】本実施形態に係る第１研磨ユニット３Ａの構成を示す概略図である。
【図３】研磨対象物であるウエハＷを保持して研磨テーブル上の研磨面に押圧する基板保持装置を構成するトップリング３１Ａの模式的な断面図である。
【図４】トップリング３１Ａと基板受渡し装置（プッシャ）１５０とを示す概略図である。
【図５】プッシャ１５０の詳細構造を示す概略図である。
【図６】記憶部５１に記憶されているテーブルの一例である。
【図７】メンブレンからウエハを離脱させる前の状態を示す概略図である。
【図８】メンブレンからウエハを離脱させるウエハリリース時の状態を示す概略図である。
【図９】本実施形態に係るウエハリリース処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１０】本実施形態の変形例における、トップリング３１Ａと第１リニアトランスポータ６とを示す概略断面図である。
【図１１】本実施形態の変形例において、メンブレンからウエハを離脱させるウエハリリース時の状態を示す一部概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本実施形態について、図面を参照しながら説明する。本実施形態に係る基板処理装置１００は一例として基板を研磨する研磨装置である。本実施形態では基板としてウエハを例に説明する。図１は本発明の一実施形態に係る基板処理装置１００の全体構成を示す平面図である。図１に示すように、この基板処理装置１００は、略矩形状のハウジング１を備えており、ハウジング１の内部は隔壁１ａ，１ｂによってロード／アンロード部２と研磨部３と洗浄部４とに区画されている。これらのロード／アンロード部２、研磨部３、および洗浄部４は、それぞれ独立に組み立てられ、独立に排気される。また、基板処理装置１００は、基板処理動作を制御する制御部５を有している。
【００２７】
ロード／アンロード部２は、多数のウエハ（基板）をストックするウエハカセットが載置される２つ以上（本実施形態では４つ）のフロントロード部２０を備えている。これらのフロントロード部２０はハウジング１に隣接して配置され、基板処理装置１００の幅方向（長手方向と垂直な方向）に沿って配列されている。フロントロード部２０には、オープンカセット、ＳＭＩＦ（Standard  Manufacturing  Interface）ポッド、またはＦＯＵＰ（Front  Opening  Unified  Pod）を搭載することができるようになっている。ここで、ＳＭＩＦ、ＦＯＵＰは、内部にウエハカセットを収納し、隔壁で覆うことにより、外部空間とは独立した環境を保つことができる密閉容器である。
【００２８】
また、ロード／アンロード部２には、フロントロード部２０の並びに沿って走行機構２１が敷設されており、この走行機構２１上にウエハカセットの配列方向に沿って移動可能な搬送ロボット（ローダー）２２が設置されている。搬送ロボット２２は走行機構２１上を移動することによってフロントロード部２０に搭載されたウエハカセットにアクセスできるようになっている。搬送ロボット２２は上下に２つのハンドを備えており、上側のハンドを処理されたウエハをウエハカセットに戻すときに使用し、下側のハンドを処理前のウエハをウエハカセットから取り出すときに使用して、上下のハンドを使い分けることができるようになっている。さらに、搬送ロボット２２の下側のハンドは、その軸心周りに回転することで、ウエハを反転させることができるように構成されている。
【００２９】
ロード／アンロード部２は最もクリーンな状態を保つ必要がある領域であるため、ロード／アンロード部２の内部は、基板処理装置１００外部、研磨部３、および洗浄部４のいずれよりも高い圧力に常時維持されている。研磨部３は研磨液としてスラリーを用いるため最もダーティな領域である。したがって、研磨部３の内部には負圧が形成され、その圧力は洗浄部４の内部圧力よりも低く維持されている。ロード／アンロード部２には、ＨＥＰＡフィルタ、ＵＬＰＡフィルタ、またはケミカルフィルタなどのクリーンエアフィルタを有するフィルタファンユニット（図示せず）が設けられており、このフィルタファンユニットからはパーティクルや有毒蒸気、有毒ガスが除去されたクリーンエアが常時吹き出している。
【００３０】
研磨部３は、ウエハの研磨（平坦化）が行われる領域であり、第１研磨ユニット３Ａ、第２研磨ユニット３Ｂ、第３研磨ユニット３Ｃ、第４研磨ユニット３Ｄを備えている。これらの第１研磨ユニット３Ａ、第２研磨ユニット３Ｂ、第３研磨ユニット３Ｃ、および第４研磨ユニット３Ｄは、図１に示すように、基板処理装置１００の長手方向に沿って配列されている。
【００３１】
図１に示すように、第１研磨ユニット３Ａは、研磨面を有する研磨パッド１０が取り付けられた研磨テーブル３０Ａと、ウエハを保持しかつウエハを研磨テーブル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（基板保持部）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、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３３Ａと、液体（例えば純水）と気体（例えば窒素ガス）の混合流体または液体（例えば純水）を霧状にして研磨面に噴射するアトマイザ３４Ａとを備えている。
【００３２】
同様に、第２研磨ユニット３Ｂは、研磨パッド１０が取り付けられた研磨テーブル３０Ｂと、トップリング（基板保持部）３１Ｂと、研磨液供給ノズル３２Ｂと、ドレッサ３３Ｂと、アトマイザ３４Ｂとを備えており、第３研磨ユニット３Ｃは、研磨パッド１０が取り付けられた研磨テーブル３０Ｃと、トップリング（基板保持部）３１Ｃと、研磨液供給ノズル３２Ｃと、ドレッサ３３Ｃと、アトマイザ３４Ｃとを備えており、第４研磨ユニット３Ｄは、研磨パッド１０が取り付けられた研磨テーブル３０Ｄと、トップリング（基板保持部）３１Ｄと、研磨液供給ノズル３２Ｄと、ドレッサ３３Ｄと、アトマイザ３４Ｄとを備えている。
【００３３】
次に、ウエハを搬送するための搬送機構について説明する。図１に示すように、第１研磨ユニット３Ａおよび第２研磨ユニット３Ｂに隣接して、第１リニアトランスポータ６が配置されている。この第１リニアトランスポータ６は、第１研磨ユニット３Ａ，第２研磨ユニット３Ｂが配列する方向に沿った４つの搬送位置（ロード／アンロード部側から順番に第１搬送位置ＴＰ１、第２搬送位置ＴＰ２、第３搬送位置ＴＰ３、第４搬送位置ＴＰ４とする）の間でウエハを搬送する機構である。
【００３４】
また、第３研磨ユニット３Ｃおよび第４研磨ユニット３Ｄに隣接して、第２リニアトランスポータ７が配置されている。この第２リニアトランスポータ７は、第３研磨ユニット３Ｃ、第４研磨ユニット３Ｄが配列する方向に沿った３つの搬送位置（ロード／アンロード部側から順番に第５搬送位置ＴＰ５、第６搬送位置ＴＰ６、第７搬送位置ＴＰ７とする）の間でウエハを搬送する機構である。
【００３５】
ウエハは、第１リニアトランスポータ６によって第１研磨ユニット３Ａ，第２研磨ユニット３Ｂに搬送される。上述したように、第１研磨ユニット３Ａのトップリング３１Ａは、トップリングヘッド６０のスイング動作により研磨位置と第２搬送位置ＴＰ２との間を移動する。したがって、トップリング３１Ａへのウエハの受け渡しは第２搬送位置ＴＰ２で行われる。同様に、第２研磨ユニット３Ｂのトップリング３１Ｂは研磨位置と第３搬送位置ＴＰ３との間を移動し、トップリング３１Ｂへのウエハの受け渡しは第３搬送位置ＴＰ３で行われる。第３研磨ユニット３Ｃのトップリング３１Ｃは研磨位置と第６搬送位置ＴＰ６との間を移動し、トップリング３１Ｃへのウエハの受け渡しは第６搬送位置ＴＰ６で行われる。第４研磨ユニット３Ｄのトップリング３１Ｄは研磨位置と第７搬送位置ＴＰ７との間を移動し、トップリング３１Ｄへのウエハの受け渡しは第７搬送位置ＴＰ７で行われる。
【００３６】
第１搬送位置ＴＰ１には、搬送ロボット２２からウエハを受け取るためのリフタ１１が配置されている。ウエハはこのリフタ１１を介して搬送ロボット２２から第１リニアトランスポータ６に渡される。リフタ１１と搬送ロボット２２との間に位置して、シャッタ（図示せず）が隔壁１ａに設けられており、ウエハの搬送時にはシャッタが開かれて搬送ロボット２２からリフタ１１にウエハが渡されるようになっている。また、第１リニアトランスポータ６と、第２リニアトランスポータ７と、洗浄部４との間にはスイングトランスポータ１２が配置されている。このスイングトランスポータ１２は、第４搬送位置ＴＰ４と第５搬送位置ＴＰ５との間を移動可能なハンドを有しており、第１リニアトランスポータ６から第２リニアトランスポータ７へのウエハの受け渡しは、スイングトランスポータ１２によって行われる。ウエハは、第２リニアトランスポータ７によって第３研磨ユニット３Ｃおよび／または第４研磨ユニット３Ｄに搬送される。また、研磨部３で研磨されたウエハはスイングトランスポータ１２を経由して洗浄部４に搬送される。
【００３７】
第１研磨ユニット３Ａ、第２研磨ユニット３Ｂ、第３研磨ユニット３Ｃ、および第４研
磨ユニット３Ｄは、互いに同一の構成を有しているので、以下、第１研磨ユニット３Ａ
について説明する。
【００３８】
図２は、本実施形態に係る第１研磨ユニット３Ａの構成を示す概略図である。図２に示すように、第１研磨ユニット３Ａは、研磨テーブル３０Ａと、研磨対象物であるウエハ等の基板を保持して研磨テーブル上の研磨面に押圧するトップリング３１Ａとを備えている。
【００３９】
研磨テーブル３０Ａは、テーブル軸３０Ａａ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３０Ａａ周りに回転可能になっている。研磨テーブル３０Ａの上面には研磨パッド１０が貼付されており、研磨パッド１０の研磨面１０ａがウエハＷを研磨する研磨面を構成している。研磨テーブル３０Ａの上方には研磨液供給ノズル１０２が設置されており、この研磨液供給ノズル１０２によって研磨テーブル３０Ａ上の研磨パッド１０上に研磨液Ｑが供給されるようになっている。
【００４０】
トップリング３１Ａは、ウエハＷを研磨面１０ａに対して押圧するトップリング本体２０２と、ウエハＷの外周縁を保持してウエハＷがトップリングから飛び出さないようにするリテーナリング２０３とから基本的に構成されている。
【００４１】
トップリング３１Ａは、トップリングシャフト１１１に接続されており、このトップリングシャフト１１１は、上下動機構１２４によりトップリングヘッド１１０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１１１の上下動により、トップリングヘッド１１０に対してトップリング３１Ａの全体を昇降させ位置決めするようになっている。なお、トップリングシャフト１１１の上端にはロータリージョイント１２５が取り付けられている。
【００４２】
トップリングシャフト１１１およびトップリング３１Ａを上下動させる上下動機構１２４は、軸受１２６を介してトップリングシャフト１１１を回転可能に支持するブリッジ１２８と、ブリッジ１２８に取り付けられたボールねじ１３２と、支柱１３０により支持された支持台１２９と、支持台１２９上に設けられたサーボモータ１３８とを備えている。サーボモータ１３８を支持する支持台１２９は、支柱１３０を介してトップリングヘッド１１０に固定されている。
【００４３】
ボールねじ１３２は、サーボモータ１３８に連結されたねじ軸１３２ａと、このねじ軸１３２ａが螺合するナット１３２ｂとを備えている。トップリングシャフト１１１は、ブリッジ１２８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１３８を駆動すると、ボールねじ１３２を介してブリッジ１２８が上下動し、これによりトップリングシャフト１１１およびトップリング３１Ａが上下動する。
【００４４】
また、トップリングシャフト１１１はキー（図示せず）を介して回転筒１１２に連結されている。この回転筒１１２はその外周部にタイミングプーリ１１３を備えている。トップリングヘッド１１０にはトップリング用回転モータ１１４が固定されており、上記タイミングプーリ１１３は、タイミングベルト１１５を介してトップリング用回転モータ１１４に設けられたタイミングプーリ１１６に接続されている。したがって、トップリング用回転モータ１１４を回転駆動することによってタイミングプーリ１１６、タイミングベルト１１５、およびタイミングプーリ１１３を介して回転筒１１２およびトップリングシャフト１１１が一体に回転し、トップリング３１Ａが回転する。トップリング用回転モータ１１４は、エンコーダ１４０を備えている。エンコーダ１４０は、トップリング３１Ａの回転角度位置を検知する機能やトップリング３１Ａの回転数を積算する機能を有している。また、トップリング３１Ａの回転角度「基準位置（０度）」を検知するセンサを別途設けても良い。なお、トップリングヘッド１１０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１１７によって支持されている。
【００４５】
制御部５は、トップリング用回転モータ１１４、サーボモータ１３８、エンコーダ１４０をはじめとする装置内の各機器を制御する。記憶部５１は、制御部５に配線を介して接続されており、制御部５は記憶部５１を参照可能である。
【００４６】
図２に示すように構成された第１研磨ユニット３Ａにおいて、トップリング３１Ａは、その下面にウエハＷなどの基板を保持できるようになっている。トップリングヘッド１１０はトップリングヘッドシャフト１１７を中心として旋回可能に構成されており、下面にウエハＷを保持したトップリング３１Ａは、トップリングヘッド１１０の旋回によりウエハＷの受取位置から研磨テーブル３０Ａの上方に移動される。そして、トップリング３１Ａを下降させてウエハＷを研磨パッド１０の表面（研磨面）１０ａに押圧する。このとき、トップリング３１Ａおよび研磨テーブル３０Ａをそれぞれ回転させ、研磨テーブル３０Ａの上方に設けられた研磨液供給ノズル３２Ａから研磨パッド１０上に研磨液を供給する。このように、ウエハＷを研磨パッド１０の研磨面１０ａに摺接させてウエハＷの表面を研磨する。
【００４７】
次に、本発明の研磨装置におけるトップリング（基板保持部）について説明する。図３は、研磨対象物であるウエハＷを保持して研磨テーブル上の研磨面に押圧する基板保持装置を構成するトップリング３１Ａの模式的な断面図である。図３においては、トップリング３１Ａを構成する主要構成要素だけを図示している。
【００４８】
図３に示すように、トップリング３１Ａは、ウエハＷを研磨面１０ａに対して押圧するトップリング本体（キャリアとも称する）２０２と、研磨面１０１ａを直接押圧するリテーナリング２０３とから基本的に構成されている。トップリング本体（キャリア）２０２は概略円盤状の部材からなり、リテーナリング２０３はトップリング本体２０２の外周部に取り付けられている。トップリング本体２０２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２０２の下面には、ウエハの裏面に当接する弾性膜（メンブレン）２０４が取り付けられている。弾性膜（メンブレン）２０４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。
【００４９】
前記弾性膜（メンブレン）２０４は同心状の複数の隔壁２０４ａを有し、これら隔壁２０４ａによって、弾性膜２０４の上面とトップリング本体２０２の下面との間に円形状のセンター室２０５、環状のリプル室２０６、環状のアウター室２０７、環状のエッジ室２０８が形成されている。すなわち、トップリング本体２０２の中心部にセンター室２０５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２０６、アウター室２０７、エッジ室２０８が形成されている。弾性膜（メンブレン）２０４は、リプルエリア（リプル室２０６）にウエハ吸着用の弾性膜の厚さ方向に貫通する複数の孔２０４ｈを有している。本実施例では孔２０４ｈはリプルエリアに設けられているが、リプルエリア以外に設けても良い。
【００５０】
トップリング本体２０２内には、センター室２０５に連通する流路２１１、リプル室２０６に連通する流路２１２、アウター室２０７に連通する流路２１３、エッジ室２０８に連通する流路２１４がそれぞれ形成されている。そして、センター室２０５に連通する流路２１１、アウター室２０７に連通する流路２１３、エッジ室２０８に連通する流路２１４は、ロータリージョイント２２５を介して流路２２１，２２３，２２４にそれぞれ接続されている。そして、流路２２１，２２３，２２４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を介して圧力調整部２３０に接続されている。また、流路２２１，２２３，２２４は、それぞれバルブＶ１−２，Ｖ３−２，Ｖ４−２を介して真空源２３１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。
【００５１】
一方、リプル室２０６に連通する流路２１２は、ロータリージョイント２２５を介して流路２２２に接続されている。そして、流路２２２は、気水分離槽２３５、バルブＶ２−１および圧力レギュレータＲ２を介して圧力調整部２３０に接続されている。また、流路２２２は、気水分離槽２３５およびバルブＶ２−２を介して真空源１３１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。更に、流路２２２は、気水分離槽２３５、バルブＶ２−１を介して圧力レギュレータＲ６に接続されている。圧力レギュレータＲ６は例えば、電空レギュレータである。これにより、メンブレン２０４内に供給する圧力を可変にすることができる。圧力レギュレータＲ６は、制御線を介して制御部５に接続されており、制御部５は、圧力レギュレータＲ６を制御してメンブレン２０４内に供給するガスの圧力を可変にする。このように、圧力レギュレータＲ６は、流路２２２及び流路２１２を介してリプル室２０６と連通しており、トップリング３１Ａのメンブレン２０４内のリプル室２０６に供給するガス（例えば、窒素）の圧力を調節する。
【００５２】
これにより、メンブレン２０４内のリプル室２０６内の圧力を可変させてメンブレン２０４の膨らみをコントロールすることにより、メンブレン２０４に吸着されたウエハＷを剥がすことができる。これにより、ウエハＷのメンブレン２０４への張り付き力に応じて、メンブレン２０４内に供給するガスの圧力を可変にしてメンブレン２０４の膨らみをコントロールすることができ、ウエハＷがメンブレン２０４から剥がれるのに要する時間（以下、ウエハリリース時間ともいう）を安定化することができる。また、メンブレン２０４内の圧力を可変させることにより、ウエハＷに応じた適切な圧力に変更することができるので、ウエハＷに与えるストレスを低減することができる。
【００５３】
また、リテーナリング２０３の直上にも弾性膜からなるリテーナリング加圧室２０９が形成されており、リテーナリング加圧室２０９は、トップリング本体（キャリア）２０２内に形成された流路２１５およびロータリージョイント２２５を介して流路２２６に接続されている。そして、流路２２６は、バルブＶ５−１および圧力レギュレータＲ５を介して圧力調整部２３０に接続されている。また、流路２２６は、バルブＶ５−２を介して真空源２３１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、それぞれ圧力調整部２３０からセンター室２０５、リプル室２０６、アウター室２０７、エッジ室２０８およびリテーナリング加圧室２０９に供給する圧力流体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、制御部５（図１及び２参照）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２２１，２２２，２２３，２２４，２２６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。
【００５４】
図３に示すように構成されたトップリング３１Ａにおいては、上述したように、トップリング本体２０２の中心部にセンター室２０５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２０６、アウター室２０７、エッジ室２０８が形成され、これらセンター室２０５、リプル室２０６、アウター室２０７、エッジ室２０８およびリテーナリング加圧室２０９に供給する流体の圧力を圧力調整部２３０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、ウエハＷを研磨パッド１０に押圧する押圧力をウエハＷの領域毎に調整でき、かつリテーナリング２０３が研磨パッド１０を押圧する押圧力を調整できる。
【００５５】
次に、図１〜図３に示すように構成された基板処理装置１００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３１Ａは第１リニアトランスポータ６からウエハＷを受け取り真空吸着により保持する。弾性膜（メンブレン）２０４にはウエハＷを真空吸着するための複数の孔２０４ｈが設けられており、これらの孔２０４ｈは真空源１３１に連通されている。ウエハＷを真空吸着により保持したトップリング３１Ａは、予め設定したトップリングの研磨時設定位置まで下降する。この研磨時設定位置では、リテーナリング２０３は研磨パッド１０の表面（研磨面）１０ａに接地しているが、研磨前は、トップリング３１ＡでウエハＷを吸着保持しているので、ウエハＷの下面（被研磨面）と研磨パッド１０の表面（研磨面）１０ａ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３０Ａおよびトップリング３１Ａは、ともに回転駆動されている。この状態で、ウエハの裏面側にある弾性膜（メンブレン）２０４を膨らませ、ウエハの下面（被研磨面）を研磨パッド１０の表面（研磨面）に当接させ、研磨テーブル３０Ａとトップリング３１Ａとを相対運動させることにより、ウエハＷの表面（被研磨面）が所定の状態（例えば、所定の膜厚）になるまで研磨する。
【００５６】
研磨パッド１０上でのウエハ処理工程の終了後、ウエハＷをトップリング３１Ａに吸着し、トップリング３１Ａを上昇させ、第１リニアトランスポータ（基板搬送部）６が有する基板受渡し装置（プッシャともいう）１５０へ移動させる。移動後に、メンブレン２０４内のリプル室２０６にガス（例えば、窒素）を供給して所定の程度メンブレン２０４を膨らませてウエハＷとの貼り付け面積を減らし、このガスの圧力でウエハＷをメンブレン２０４から剥がす。所定の程度とは一例として、ウエハＷの位置が後述するリリースノズルからウエハＷの裏面に加圧流体を噴出可能な位置になる程度である。ウエハＷをメンブレン２０４から剥がす際に、弾性膜を所定の程度膨らました状態で、メンブレン２０４とウエハＷの間に加圧流体を吹く。これにより、ウエハＷのリリースのアシストをして、よりウエハＷを剥がし易くする。このウエハＷのメンブレン２０４からの離脱をウエハリリースともいう。以下、ウエハリリースの詳細を説明する。
【００５７】
図４は、トップリング３１Ａと基板受渡し装置（プッシャ）１５０とを示す概略図である。ウエハＷをトップリング３１Ａからプッシャ１５０へ受け渡しするために、プッシャを上昇させた状態を示す模式図である。図３に示すように、プッシャ１５０は、トップリング３１Ａとの間で芯出しを行うためにトップリング３１Ａの外周面と嵌合可能なトップリングガイド１５１と、トップリング３１Ａとプッシャ１５０との間でウエハを受け渡しする際にウエハを支持するためのプッシュステージ１５２と、プッシュステージ１５２を上下動させるためのエアシリンダ（図示せず）と、プッシュステージ１５２とトップリングガイド１５１とを上下動させるためのエアシリンダ（図示せず）とを備えている。
【００５８】
以下、ウエハＷをトップリング３１Ａからプッシャ１５０に受け渡しする動作を説明する。研磨パッド１０上でのウエハ処理工程終了後、トップリング３１ＡはウエハＷを吸着する。ウエハＷの吸着は、メンブレン２０４の孔２０４ｈを真空源１３１に連通させることにより行う。このように、トップリング３１Ａは、表面に孔２０４ｈが設けられたメンブレン２０４を有し且つ当該孔２０４ｈを介してウエハＷを吸い付けることにより当該メンブレン２０４の表面に当該ウエハＷを吸着する。
【００５９】
ウエハＷの吸着後に、トップリング３１Ａを上昇させ、プッシャ１５０へ移動させて、ウエハＷの離脱（リリース）を行う。プッシャ１５０へ移動後、トップリング３１Ａに吸着保持したウエハＷに純水や薬液を供給しつつトップリング３１Ａを回転させて洗浄動作を行う場合もある。
【００６０】
その後、プッシャ１５０のプッシュステージ１５２とトップリングガイド１５１が上昇し、トップリングガイド１５１がトップリング３１Ａの外周面と嵌合してトップリング３１Ａとプッシャ１５０との芯出しを行う。このとき、トップリングガイド１５１は、リテーナリング２０３を押し上げるが、同時にリテーナリング加圧室２０９を真空にすることにより、リテーナリング２０３の上昇を速やかに行うようにしている。そして、プッシャの上昇完了時、リテーナリング２０３の底面は、トップリングガイド１５１の上面に押圧されてメンブレン２０４の下面よりも上方に押し上げられているので、ウエハとメンブレンとの間が露出された状態となっている。図４に示す例においては、リテーナリング２０３の底面はメンブレン下面よりも１ｍｍ上方に位置している。その後、トップリング３１ＡによるウエハＷの真空吸着を止め、ウエハリリース動作を行う。なお、プッシャが上昇する代わりにトップリングが下降することによって所望の位置関係に移動しても良い。
【００６１】
図５は、プッシャ１５０の詳細構造を示す概略図である。図５に示すように、プッシャ
１５０は、トップリングガイド１５１と、プッシュステージ１５２と、トップリングガイ
ド１５１内に形成され加圧流体Ｆを噴射可能な二つのリリースノズル（基板剥離促進部）１５３を備える。加圧流体Ｆは、加圧気体（例えば、加圧窒素）のみであってもよいし、加圧液体（例えば、加圧水）のみであってもよいし、加圧気体（例えば、加圧窒素）と液体（例えば、純水）の混合流体であってもよい。リリースノズル１５３は、制御部５に制御線を介して接続されており、制御部５に制御される。更に、プッシャ１５０は、メンブレン２０４に吸着しているウエハＷの位置を検出する位置検出部１５４を備える。本実施形態ではその一例として、位置検出部１５４は、メンブレン２０４に吸着しているウエハＷの裏面の高さを検出する。位置検出部１５４は例えば、トップリングガイド１５１の内側を撮像する撮像部を有し、撮像した画像からウエハＷの裏面の高さを検出する。
【００６２】
リリースノズル１５３は、トップリングガイド１５１の円周方向に所定間隔を置いて複数個設けられており、加圧流体Ｆをトップリングガイド１５１の半径方向内方に噴出するようになっている。これにより、ウエハＷとメンブレン２０４との間に、加圧流体Ｆからなるリリースシャワーを噴射し、メンブレン２０４からウエハＷを離脱させるウエハリリースを行うことができる。
【００６３】
記憶部５１には、ウエハの種類と、メンブレン内に供給するガスの圧力のレシピとが関連付けられて記憶されている。本実施形態ではその一例として、図６に示すように、記憶部５１には、ウエハの膜種と、メンブレン内に供給するガスの圧力のレシピとが関連付けられて記憶されている。図６は、記憶部５１に記憶されているテーブルＴ１の一例である。図６のテーブルＴ１には、ウエハの膜種とメンブレン内に供給するガスの圧力のレシピの組のレコードが並んでいる。例えば、ウエハの膜種がＴｈ−ＳｉＯ２の場合、第１の圧力ＰＳ１を０．５ＭＰａに設定し、第２の圧力ＰＳ２を０．１ＭＰａに設定することができる。このように、ウエハの膜種に応じて、第１の圧力ＰＳ１と第２の圧力ＰＳ２を設定することができる。
【００６４】
制御部５は、トップリング３１Ａが現在保持するウエハＷの種類に応じてメンブレン２０４に供給するガスの圧力を制御する。これにより、ウエハの張り付き力の違いによってメンブレン２０４の膨らみ時間が変ってくるが、種類が違うウエハ毎に最適な圧力にすることにより、メンブレンの膨らみ具合をコントロールして膨らみ時間を均一化することができる。このためウエハリリース時間のウエハ種類毎のばらつきを低減することができる。その一例として本実施形態では、制御部５は、トップリング３１Ａが現在保持するウエハＷの膜種に応じてメンブレン２０４に供給するガスの圧力を制御する。これにより、ウエハの張り付き力の違いによってメンブレン２０４の膨らみ時間が変ってくるが、膜種が違うウエハ毎に最適な圧力にすることにより、メンブレンの膨らみ具合をコントロールして膨らみ時間を均一化することができる。このためウエハリリース時間のウエハ膜種毎のばらつきを低減することができる。具体的には例えば、制御部５は、記憶部５１を参照して、現在保持するウエハＷの膜種に対応するレシピ（例えば、第１の圧力ＰＳ１と第２の圧力）を用いて、メンブレン２０４に供給するガスの圧力を制御する。
【００６５】
また、基板の弾性膜への張り付き力が強いと、弾性膜が膨らんでも基板が剥がれずに基板に物理的なストレスがかかるという課題がある。更には、物理的なストレスによって基板が割れてしまうことがある。それに対し、本実施形態に係る制御部５は、段階的に（例えば、時間の経過とともに）、メンブレン２０４に供給するガスの圧力を変更する。これにより、メンブレン２０４への張り付け力が強いウエハであってもガスの圧力を段階的に変更することにより、基板への物理的なストレスを低減することができる。また、ガスの圧力を段階的に変更することにより、ウエハリリース時間のばらつきを低減することができる。また、制御部５は、ウエハＷの位置がリリースノズル１５３からウエハＷの裏面に加圧流体を噴出可能な位置になった場合、メンブレン２０４に供給するガスの圧力を変更する。これにより、リリースノズル１５３が加圧流体を噴出するタイミングで、ウエハリリース圧を最適な圧力にすることができるので、ウエハＷのリリース性を良くすることができる。
【００６６】
制御部５は、位置検出部１５４により検出されたウエハＷの位置（例えば、ウエハＷの裏面の高さ）を用いて、メンブレン２０４内に供給するガスの圧力を制御する。その一例として本実施形態では、制御部５は、ウエハＷの位置がリリースノズル１５３からウエハの裏面に加圧流体を噴出可能な位置になる前は、第１の圧力ＰＳ１でメンブレン２０４内にガスを供給するよう制御する。一方、制御部５は、ウエハＷの位置がリリースノズル１５３からウエハＷの裏面に加圧流体を噴出可能な位置になった場合、第１の圧力ＰＳ１より低い第２の圧力ＰＳ２でメンブレン２０４内にガスを供給するよう制御する。更にそれとともに、制御部５は、リリースノズル１５３からウエハＷの裏面に向けて加圧流体を噴出させるよう制御する。
【００６７】
この構成によれば、リリースノズル１５３が加圧流体を噴出するタイミングで、ウエハリリース圧を低減することで、ウエハＷへのストレスを低減することができる。
【００６８】
続いて、上述したウエハＷのリリースに係る制御部５の処理の具体例について、図７及び図８を用いて説明する。図７は、メンブレンからウエハを離脱させる前の状態を示す概略図である。図７に示すように、プッシャが上昇完了してリテーナリング２０３の底面がトップリングガイド１５１の上面に押圧されてメンブレン２０４の下面よりも上方に押し上げられ、ウエハＷとメンブレン２０４との間が露出された状態になっている。図７では、ウエハＷの裏面の高さがリリースノズルの噴出口の高さＨ０より高い位置にある。
【００６９】
制御部５は、図７に示すように位置検出部１５４により検出されたウエハＷの裏面の高さがリリースノズル１５３の噴出口の高さＨ０以上にある場合、第１の圧力ＰＳ１でメンブレン２０４内にガスを供給するよう制御する。これにより、第１の圧力ＰＳ１でメンブレン２０４内のリプルエリア（リプル室２０６）にガスが供給される。
【００７０】
図８は、メンブレンからウエハを離脱させるウエハリリース時の状態を示す概略図である。図８では、ウエハＷの裏面の高さがリリースノズルの噴出口の高さＨ０より低い位置にある。メンブレン２０４が膨らんで図８に示すように、位置検出部１６９により検出されたウエハＷの裏面の高さがリリースノズル１５３の噴出口の高さＨ０より低くなった場合、制御部５は第１の圧力ＰＳ１より低い第２の圧力ＰＳ２でメンブレン２０４内にガスを供給するよう制御する。それともに制御部５は、リリースノズル１５３からウエハＷの裏面に向けて加圧流体を噴出させるよう制御する。
【００７１】
この構成によれば、リリースノズル１５３が加圧流体を噴出するタイミングで、ウエハリリース圧を低減できるので、ウエハＷのリリース性を良くすることができる。
【００７２】
図９は、本実施形態に係るウエハリリース処理の流れの一例を示すフローチャートである。
（ステップＳ１０１）次に制御部５は、トップリング３１Ａが現在保持するウエハＷの膜種に応じた第１の圧力ＰＳ１と第２の圧力ＰＳ２を記憶部５１から取得する。
【００７３】
（ステップＳ１０２）次に制御部５は、第１の圧力ＰＳ１でメンブレン２０４内にガスを供給する。
【００７４】
（ステップＳ１０３）次に制御部５は、ウエハＷの裏面の高さがリリースノズル１５３の噴出口より低い高さになったか否か判定する。制御部５は、ウエハＷの裏面の高さがリリースノズル１５３の噴出口より低い高さになるまで待機する。
【００７５】
（ステップＳ１０４）ステップＳ１０３で、ウエハＷの裏面の高さがリリースノズル１５３の噴出口より低い高さになったと判定された場合、制御部５は、第２の圧力ＰＳ２でメンブレン２０４内にガスを供給するとともに、リリースノズル１５３からウエハＷの裏面に向けて加圧流体を噴出させる。
【００７６】
以上、本実施形態に係る基板処理装置１００は、表面に孔２０４ｈが設けられたメンブレン２０４を有し且つ当該孔２０４ｈを介してウエハＷを吸い付けることにより当該メンブレン２０４の表面に当該ウエハＷを吸着するトップリング３１Ａを備える。更に基板処理装置１００は、メンブレン内に供給するガスの圧力を調節する圧力レギュレータＲ６を備える。更に基板処理装置１００は、圧力レギュレータＲ６を制御して、ウエハＷをメンブレン２０４から剥がすために、メンブレン２０４内に供給するガスの圧力を可変にする制御部５を備える。
【００７７】
この構成によれば、メンブレン２０４内のリプル室２０６内の圧力を可変させてメンブレン２０４の膨らむ速さをコントロールすることにより、ウエハＷのメンブレン２０４への張り付き力に応じた速さでメンブレン２０４を膨らませることができる。これにより、ウエハＷのメンブレン２０４への張り付き力が大きいほど、メンブレン２０４内に供給するガスの圧力を大きくしてメンブレン２０４の膨らみを早くすることができ、ウエハＷのメンブレン２０４への張り付き力によらずにウエハリリース時間のばらつきを低減することができる。
【００７８】
なお、制御部５は、メンブレン２０４の膨らみ具合に応じて、メンブレン２０４内に供給するガスの圧力を変更してもよい。これにより、メンブレン２０４の膨らみ具合が遅い場合には、ガスの圧力を高めることができ、ウエハリリース時間を均一化することができる。
【００７９】
また、位置検出部１５４は、リリースノズル１５３と同じ高さに位置し、投光部と受光部とを有し、投光部が光を照射して受光部がこの反射光を検出してもよい。その場合、投光開始から反射光の検出までにかかる時間が設定時間より短くなった場合に、制御部５は、ウエハＷの位置がリリースノズル１５３からウエハＷの裏面に加圧流体を噴出可能な位置になったと判断してもよい。
【００８０】
なお、本実施形態では、基板処理装置がプッシャ１５０を備える例について説明したが、これに限ったものではなく、基板処理装置がプッシャ１５０を備えずに、代わりに第１リニアトランスポータ６及び第２リニアトランスポータ７がプッシャ１５０の機能を果たしても良い。
【００８１】
図１０は、本実施形態の変形例における、トップリング３１Ａと第１リニアトランスポータ６とを示す概略断面図である。図１０に示すように、第１リニアトランスポータ６は、リニアステージ１６０と、上下に移動する搬送ハンド１６１と、搬送ハンド１６１を上下に移動可能に保持する保持部１６２と、搬送ハンド１６１が連結されている板部材１６３と、一端が板部材１６３の表面に連結されている弾性部材１６４、１６５と、弾性部材１６４、１６５の他端が裏面に連結されている板部材１６６と、板部材１６６の上に設けられた環状部材１６７と備える。
【００８２】
図１０に示すように、ウエハＷのリリースをする際には、まずトップリング３１Ａが矢印Ａ３に示すように下降し、第１リニアトランスポータ６が矢印Ａ４に示すように上昇する。続いて、第１リニアトランスポータ６が矢印Ａ４に示すように上昇すると、第１リニアトランスポータ６の環状部材１６７がリニアステージ１６０を押し当てる。それに伴いリニアステージ１６０がトップリング３１Ａのリテーナリング２０３が押し当てることにより、リテーナリング２０３が上昇する。第１リニアトランスポータ６は、ウエハＷ受け渡し位置で停止する。
【００８３】
図１１は、本実施形態の変形例において、メンブレンからウエハを離脱させるウエハリリース時の状態を示す一部概略断面図である。図１１に示すように、環状部材１６７内に、加圧流体を噴射可能なリリースノズル（基板剥離促進部）１６８が設けられている。リリースノズル１６８は、環状部材１６７の円周方向に所定間隔を置いて複数個設けられており、加圧流体Ｆを環状部材１６７の半径方向内方に噴出するようになっている。これにより、ウエハＷとメンブレン２０４との間に、加圧流体Ｆからなるリリースシャワーを噴射し、メンブレン２０４からウエハＷを離脱させるウエハリリースを行うことができる。加圧流体Ｆは、加圧気体（例えば、加圧窒素）のみであってもよいし、加圧液体（例えば、加圧水）のみであってもよいし、加圧気体（例えば、加圧窒素）と液体（例えば、純水）の混合流体であってもよい。
【００８４】
リリースノズル１６８は、制御部５に制御線を介して接続されており、制御部５に制御される。更に、環状部材１６７内に、メンブレン２０４に吸着しているウエハＷの位置を検出する位置検出部１６９を備える。本実施形態の変形例ではその一例として、位置検出部１６９は、メンブレン２０４に吸着しているウエハＷの裏面の高さを検出する。位置検出部１６９は例えば、トップリングガイド１５１の内側を撮像する撮像部を有し、撮像した画像からウエハＷの裏面の高さを検出する。
【００８５】
制御部５は、位置検出部１６９により検出されたウエハＷの位置（例えば、ウエハＷの裏面の高さ）を用いて、メンブレン２０４内に供給するガスの圧力を制御する。その一例として本実施形態では、制御部５は、ウエハＷの位置がリリースノズル１６８からウエハの裏面に加圧流体を噴出可能な位置になる前は、第１の圧力ＰＳ１でメンブレン２０４内にガスを供給するよう制御する。一方、制御部５は、ウエハＷの位置がリリースノズル１６８からウエハＷの裏面に加圧流体を噴出可能な位置になった場合、第１の圧力ＰＳ１より低い第２の圧力ＰＳ２でメンブレン２０４内にガスを供給するよう制御する。更にそれとともに、制御部５は、リリースノズル１６８からウエハＷの裏面に向けて加圧流体を噴出させるよう制御する。
【００８６】
この構成によれば、リリースノズル１６８が加圧流体を噴出するタイミングで、ウエハリリース圧を低減することで、ウエハＷへのストレスを低減することができる。
【００８７】
続いて、上述したウエハＷのリリースに係る制御部５の処理の具体例について説明する。制御部５は、位置検出部１６９により検出されたウエハＷの裏面の高さがリリースノズル１６８の噴出口の高さＨ１以上にある場合、第１の圧力ＰＳ１でメンブレン２０４内にガスを供給するよう制御する。これにより、第１の圧力ＰＳ１でメンブレン２０４内のリプルエリア（リプル室２０６）にガスが供給される。
【００８８】
メンブレン２０４が膨らんで図１１に示すように、位置検出部１６９により検出されたウエハＷの裏面ＢＳ（図１１参照）の高さがリリースノズル１６８の噴出口の高さＨ１（図１１参照）より低くなった場合、制御部５は例えば、第１の圧力ＰＳ１より低い第２の圧力ＰＳ２でメンブレン２０４内にガスを供給するよう制御する。それともに制御部５は、リリースノズル１６８からウエハＷの裏面に向けて加圧流体Ｆ２（図１１参照）を噴出させるよう制御する。
【００８９】
この構成によれば、リリースノズル１６８が加圧流体を噴出するタイミングで、ウエハリリース圧を低減できるので、ウエハＷのリリース性を良くすることができる。
【００９０】
以上、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００９１】
１      ハウジング
２      ロード／アンロード部
３      研磨部
３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ  研磨ユニット
４      洗浄部
５      制御部
６      第１リニアトランスポータ
７      第２リニアトランスポータ
１０      研磨パッド
１０ａ    研磨面
１１      リフタ
１２      スイングトランスポータ
２０    フロントロード部
２１      走行機構
２２      搬送ロボット
３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ    研磨テーブル
３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄ    トップリング（基板保持部）
３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄ    研磨液供給ノズル
３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ，３３Ｄ    ドレッサ
３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ，３４Ｄ    アトマイザ
３０Ａａ  テーブル軸
５１    記憶部
１００    基板処理装置
１０２    研磨液供給ノズル
１１１    トップリングシャフト
１１２    回転筒
１１３    タイミングプーリ
１１４    トップリング用回転モータ
１１５    タイミングベルト
１１６    タイミングプーリ
１１７    トップリングヘッドシャフト
１２４    上下動機構
１２５    ロータリージョイント
１２６    軸受
１２８    ブリッジ
１２９    支持台
１３０    支柱
１３１，２３１    真空源
１３２    ボールねじ
１３２ａ  ねじ軸
１３２ｂ  ナット
１３８    サーボモータ
１４０    エンコーダ
１５０    基板受渡し装置（プッシャ）
１５１    トップリングガイド
１５２    プッシュステージ
１５３    リリースノズル（基板剥離促進部）
１５４    位置検出部
１６０    リニアステージ
１６１    搬送ハンド
１６２    保持部
１６３    板部材
１６４，１６５    弾性部材
１６６    板部材
１６７    環状部材
１６８    リリースノズル（基板剥離促進部）
１６９    位置検出部
２０２    トップリング本体
２０３    リテーナリング
２０４    弾性膜（メンブレン）
２０４ａ  隔壁
２０４ｈ  孔
２０５    センター室
２０６    リプル室
２０７    アウター室
２０８    エッジ室
２０９    リテーナリング加圧室
２１１，２１２，２１３，２１４，２１５，２２１，２２２，２２３，２２４，２２６    流路
２２５    ロータリージョイント
２３０    圧力調整部
２３５    気水分離槽
Ｆ１〜Ｆ５    流量センサ
Ｒ１〜Ｒ６    圧力レギュレータ
Ｐ１〜Ｐ５    圧力センサ
ＳＨ    リリースシャワー
Ｖ１−１〜Ｖ１−３，Ｖ２−１〜Ｖ２−３，Ｖ３−１〜Ｖ３−３，Ｖ４−１〜Ｖ４−３
，Ｖ５−１〜Ｖ５−３    バルブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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