(57)【要約】      （修正有）【課題】簡易に基板研磨装置を校正することができる校正方法、校正装置および校正プログラムを提供する。【解決手段】基板を研磨テーブルに押し付圧力が可変であるエアバッグと、入力される圧力指令値に応じてエアバッグの圧力を制御するとともにエアバッグの圧力を読み取る圧力制御部とを備える基板研磨装置の、圧力指令値と、エアバッグの圧力と、エアバッグの圧力読取値との関係を校正する校正方法。複数の圧力指令値を順繰りに入力するステップ（Ｓ２）と、校正用圧力計で計測された圧力計測値を取得する計測値取得ステップ（Ｓ３）と、圧力制御部から前記エアバッグの圧力読取値を取得する読取値取得ステップと（Ｓ４）、圧力指令値と圧力計測値との関係を示す第１パラメータと、圧力計測値と圧力読取値との関係を示す第２パラメータと、を特定するパラメータ制御ステップ（Ｓ６，Ｓ７）とを備える校正方法。【選択図】図７
2017094441.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
研磨テーブルと、
基板を前記研磨テーブルに押し付けるように構成され、押し付ける圧力が可変であるエアバッグと、
入力される圧力指令値に応じて前記エアバッグの圧力を制御するとともに、前記エアバッグの圧力を読み取る圧力制御部と、を備える基板研磨装置の、前記圧力指令値と、前記エアバッグの圧力と、前記エアバッグの圧力読取値と、の関係を校正する校正方法であって、
複数の圧力指令値を順繰りに前記圧力制御部に入力する指令値入力ステップと、
前記複数の圧力指令値のそれぞれに対して、校正用圧力計で計測された前記エアバッグの圧力計測値を取得する計測値取得ステップと、
前記複数の圧力指令値のそれぞれに対して、前記圧力制御部から前記エアバッグの圧力読取値を取得する読取値取得ステップと、
前記圧力指令値と前記圧力計測値との関係を示す第１パラメータと、前記圧力計測値と前記圧力読取値との関係を示す第２パラメータと、を特定するパラメータ制御ステップと、を備える校正方法。
【請求項２】
前記圧力指令値を前記圧力制御部に入力した後、前記エアバッグにリークがあるか否かの判定を行うリークエラー判定ステップを備える、請求項１に記載の校正方法。
【請求項３】
前記リークエラー判定ステップは、
前記エアバッグの圧力が安定したか否かを判定する圧力安定判定ステップと、
前記エアバッグの圧力が所定期間安定しない場合に、前記エアバッグにリークがあると判定する第１判定ステップと、を含む、請求項２に記載の校正方法。
【請求項４】
前記リークエラー判定ステップは、
前記エアバッグの圧力が安定したか否かを判定する圧力安定判定ステップと、
前記エアバッグの圧力が安定した後に、前記エアバッグへの流量または前記エアバッグからの流量が所定値を超える場合に、前記エアバッグにリークがあると判定する第２判定ステップと、を含む、請求項２または３に記載の校正方法。
【請求項５】
前記圧力安定判定ステップは、前記圧力指令値に応じて前記圧力制御部が前記エアバッグの圧力制御を開始して所定期間経過した後に行われる、請求項３または４に記載の校正方法。
【請求項６】
前記圧力安定判定ステップでは、前記圧力読取値を所定周期で取得し、前記所定周期内での前記圧力読取値の最大値と最小値との差に基づいて、圧力が安定したか否かを判定する、請求項３乃至５のいずれかに記載の校正方法。
【請求項７】
前記第１パラメータおよび前記第２パラメータを生成した後、前記指令値入力ステップ、前記計測値取得ステップおよび前記読取値取得ステップを行い、前記圧力指令値、前記圧力計測値および生成された前記第１パラメータとの関係が妥当か否か、および、前記圧力計測値、前記圧力読取値および生成された前記第２パラメータとの関係が妥当か否か、の確認を行う信頼性確認ステップを備える、請求項１乃至６のいずれかに記載の校正方法。
【請求項８】
研磨テーブルと、
基板を前記研磨テーブルに押し付けるように構成され、押し付ける圧力が可変であるエアバッグと、
入力される圧力指令値に応じて前記エアバッグの圧力を制御するとともに、前記エアバッグの圧力を読み取る圧力制御部と、を備える基板研磨装置の、前記圧力指令値と、前記エアバッグの圧力と、前記エアバッグの圧力読取値と、の関係を校正する校正装置であって、
複数の圧力指令値を順繰りに前記圧力制御部に入力する指令値入力部と、
前記複数の圧力指令値のそれぞれに対して、校正用圧力計で計測された前記エアバッグの圧力計測値を取得する計測値取得部と、
前記複数の圧力指令値のそれぞれに対して、前記圧力制御部から前記エアバッグの圧力読取値を取得する読取値取得部と、
前記圧力指令値と前記圧力計測値との関係を示す第１パラメータと、前記圧力計測値と前記圧力読取値との関係を示す第２パラメータと、を特定するパラメータ制御部と、を備える校正装置。
【請求項９】
研磨テーブルと、
基板を前記研磨テーブルに押し付けるように構成され、押し付ける圧力が可変であるエアバッグと、
入力される圧力指令値に応じて前記エアバッグの圧力を制御するとともに、前記エアバッグの圧力を読み取る圧力制御部と、を備える基板研磨装置の、前記圧力指令値と、前記エアバッグの圧力と、前記エアバッグの圧力読取値と、の関係を校正する校正プログラムであって、コンピュータを、
複数の圧力指令値を順繰りに前記圧力制御部に入力する指令値入力部と、
前記複数の圧力指令値のそれぞれに対して、校正用圧力計で計測された前記エアバッグの圧力計測値を取得する計測値取得部と、
前記複数の圧力指令値のそれぞれに対して、前記圧力制御部から前記エアバッグの圧力読取値を取得する読取値取得部と、
前記圧力指令値と前記圧力計測値との関係を示す第１パラメータと、前記圧力計測値と前記圧力読取値との関係を示す第２パラメータと、を特定するパラメータ制御部と、として機能させる校正プログラム。
【請求項１０】
基板を研磨するように構成された研磨テーブルと、
前記研磨テーブルをドレッシングするように構成され、前記研磨テーブルに対する荷重が可変であるドレッサと、
入力される荷重設定値に応じて前記ドレッサの荷重を制御するとともに、前記ドレッサの荷重を読み取る荷重制御部と、を備える基板研磨装置の、前記荷重設定値と、前記ドレッサの荷重と、前記ドレッサの荷重読取値と、の関係を校正する校正方法であって、
複数の荷重指令値を順繰りに前記荷重制御部に入力する指令値入力ステップと、
前記複数の荷重指令値のそれぞれに対して、校正用荷重計で計測された前記ドレッサの荷重計測値を取得する計測値取得ステップと、
前記複数の荷重指令値のそれぞれに対して、前記荷重制御部から前記ドレッサの荷重読取値を取得する読取値取得ステップと、
前記荷重指令値と前記荷重計測値との関係を示す第１パラメータと、前記荷重計測値と前記荷重読取値との関係を示す第２パラメータと、を特定するパラメータ制御ステップと、を備える校正方法。
【請求項１１】
基板を研磨するように構成された研磨テーブルと、
前記研磨テーブルをドレッシングするように構成され、前記研磨テーブルに対する荷重が可変であるドレッサと、
入力される荷重設定値に応じて前記ドレッサの荷重を制御するとともに、前記ドレッサの荷重を読み取る荷重制御部と、を備える基板研磨装置の、前記荷重設定値と、前記ドレッサの荷重と、前記ドレッサの荷重読取値と、の関係を校正する校正装置であって、
複数の荷重指令値を順繰りに前記荷重制御部に入力する指令値入力部と、
前記複数の荷重指令値のそれぞれに対して、校正用荷重計で計測された前記ドレッサの荷重計測値を取得する計測値取得部と、
前記複数の荷重指令値のそれぞれに対して、前記荷重制御部から前記ドレッサの荷重読取値を取得する読取値取得部と、
前記荷重指令値と前記荷重計測値との関係を示す第１パラメータと、前記荷重計測値と前記荷重読取値との関係を示す第２パラメータと、を特定するパラメータ制御部と、を備える校正装置。
【請求項１２】
基板を研磨するように構成された研磨テーブルと、
前記研磨テーブルをドレッシングするように構成され、前記研磨テーブルに対する荷重が可変であるドレッサと、
入力される荷重設定値に応じて前記ドレッサの荷重を制御するとともに、前記ドレッサの荷重を読み取る荷重制御部と、を備える基板研磨装置の、前記荷重設定値と、前記ドレッサの荷重と、前記ドレッサの荷重読取値と、の関係を校正する校正プログラムであって、コンピュータを、
複数の荷重指令値を順繰りに前記荷重制御部に入力する指令値入力部と、
前記複数の荷重指令値のそれぞれに対して、校正用荷重計で計測された前記ドレッサの荷重計測値を取得する計測値取得部と、
前記複数の荷重指令値のそれぞれに対して、前記荷重制御部から前記ドレッサの荷重読取値を取得する読取値取得部と、
前記荷重指令値と前記荷重計測値との関係を示す第１パラメータと、前記荷重計測値と前記荷重読取値との関係を示す第２パラメータと、を特定するパラメータ制御部と、として機能させる校正プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板を研磨する基板研磨装置の校正方法、校正装置および校正プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
基板研磨装置は、トップリングによって基板を保持し、研磨パッドに押し付けることで基板を研磨する。基板を研磨パッドに押し付ける圧力は可変であり、外部から圧力指令値を設定することよって調整可能である。しかしながら、圧力指令値と実際の圧力との関係が常に一定とは限らず、変化することもある。
【０００３】
また、研磨パッドの表面が摩耗すると研磨レートが低下するため、基板研磨装置はドレッサを備えている。ドレッサは研磨パッドに接触した状態で揺動し、これによって研磨パッドはドレッシング（目立て）される。ドレッサの研磨パッドに対する荷重も可変であり、やはり外部からの荷重指令値を設定することによって調整可能である。しかしながら、荷重指令値と実際の荷重との関係が常に一定とは限らず、変化することもある。
なお、基板研磨装置に関して特許文献１，２などが開示されているが、いずれもこのような点を考慮したものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−４３８７３号公報
【特許文献２】特開２０１２−７６１５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した背景から、基板研磨装置の立ち上げ時や消耗品の交換時に、圧力指令値と実際の圧力との関係や、荷重指令値と実際の荷重との関係を校正（キャリブレーション）する必要がある。このような校正や校正結果の判定を作業者が行うのは、作業者にとって負担であり、他の作業を行う妨げにもなる。
【０００６】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の課題は、簡易に効率よく基板研磨装置を校正することができる校正方法、校正装置および校正プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様によれば、  研磨テーブルと、基板を前記研磨テーブルに押し付けるように構成され、押し付ける圧力が可変であるエアバッグと、入力される圧力指令値に応じて前記エアバッグの圧力を制御するとともに、前記エアバッグの圧力を読み取る圧力制御部と、を備える基板研磨装置の、前記圧力指令値と、前記エアバッグの圧力と、前記エアバッグの圧力読取値と、の関係を校正する校正方法であって、複数の圧力指令値を順繰りに前記圧力制御部に入力する指令値入力ステップと、前記複数の圧力指令値のそれぞれに対して、校正用圧力計で計測された前記エアバッグの圧力計測値を取得する計測値取得ステップと、前記複数の圧力指令値のそれぞれに対して、前記圧力制御部から前記エアバッグの圧力読取値を取得する読取値取得ステップと、前記圧力指令値と前記圧力計測値との関係を示す第１パラメータと、前記圧力計測値と前記圧力読取値との関係を示す第２パラメータと、を特定するパラメータ制御ステップと、を備える校正方法が提供される。
この構成により、作業者自身が行うべき作業を減らすことができ、簡易に効率よく基板研磨装置を校正できる。
【０００８】
前記圧力指令値を前記圧力制御部に入力した後、前記エアバッグにリークがあるか否かの判定を行うリークエラー判定ステップを備えるのが望ましい。
この構成によれば、校正中にエアバッグのリークを検出できる。
【０００９】
前記リークエラー判定ステップは、前記エアバッグの圧力が安定したか否かを判定する圧力安定判定ステップと、前記エアバッグの圧力が所定期間安定しない場合に、前記エアバッグにリークがあると判定する第１判定ステップと、を含んでいてもよい。
この構成によれば、エアバッグの圧力が長時間安定しない場合に、エアバッグのリークを精度よく検出できる。
【００１０】
また、前記リークエラー判定ステップは、前記エアバッグの圧力が安定したか否かを判定する圧力安定判定ステップと、前記エアバッグの圧力が安定した後に、前記エアバッグへの流量または前記エアバッグからの流量が所定値を超える場合に、前記エアバッグにリークがあると判定する第２判定ステップと、を含んでいてもよい。
この構成によれば、エアバッグに気体を送り続けるなどで圧力が安定している場合にもリークの可能性が高く、そのようなリークを精度よく検出できる。
【００１１】
前記圧力安定判定ステップは、前記圧力指令値に応じて前記圧力制御部が前記エアバッグの圧力制御を開始して所定期間経過した後に行われてもよい。
この構成によれば、圧力制御を開始した直後に圧力安定判定を行わないことで、その精度を向上できる。
【００１２】
前記圧力安定判定ステップでは、前記圧力読取値を所定周期で取得し、前記所定周期内での前記圧力読取値の最大値と最小値との差に基づいて、圧力が安定したか否かを判定してもよい。
【００１３】
前記第１パラメータおよび前記第２パラメータを生成した後、前記指令値入力ステップ、前記計測値取得ステップおよび前記読取値取得ステップを行い、前記圧力指令値、前記圧力計測値および生成された前記第１パラメータとの関係が妥当か否か、および、前記圧力計測値、前記圧力読取値および生成された前記第２パラメータとの関係が妥当か否か、の確認を行う信頼性確認ステップを備えるのが望ましい。
この構成によれば、第１パラメータおよび第２パラメータの繰り返し精度を確認できる。
【００１４】
また、本発明の別の態様によれば、研磨テーブルと、基板を前記研磨テーブルに押し付けるように構成され、押し付ける圧力が可変であるエアバッグと、入力される圧力指令値に応じて前記エアバッグの圧力を制御するとともに、前記エアバッグの圧力を読み取る圧力制御部と、を備える基板研磨装置の、前記圧力指令値と、前記エアバッグの圧力と、前記エアバッグの圧力読取値と、の関係を校正する校正装置であって、複数の圧力指令値を順繰りに前記圧力制御部に入力する指令値入力部と、前記複数の圧力指令値のそれぞれに対して、校正用圧力計で計測された前記エアバッグの圧力計測値を取得する計測値取得部と、前記複数の圧力指令値のそれぞれに対して、前記圧力制御部から前記エアバッグの圧力読取値を取得する読取値取得部と、前記圧力指令値と前記圧力計測値との関係を示す第１パラメータと、前記圧力計測値と前記圧力読取値との関係を示す第２パラメータと、を特定するパラメータ制御部と、を備える校正装置が提供される。
【００１５】
また、本発明の別の態様によれば、研磨テーブルと、基板を前記研磨テーブルに押し付けるように構成され、押し付ける圧力が可変であるエアバッグと、入力される圧力指令値に応じて前記エアバッグの圧力を制御するとともに、前記エアバッグの圧力を読み取る圧力制御部と、を備える基板研磨装置の、前記圧力指令値と、前記エアバッグの圧力と、前記エアバッグの圧力読取値と、の関係を校正する校正プログラムであって、コンピュータを、複数の圧力指令値を順繰りに前記圧力制御部に入力する指令値入力部と、前記複数の圧力指令値のそれぞれに対して、校正用圧力計で計測された前記エアバッグの圧力計測値を取得する計測値取得部と、前記複数の圧力指令値のそれぞれに対して、前記圧力制御部から前記エアバッグの圧力読取値を取得する読取値取得部と、前記圧力指令値と前記圧力計測値との関係を示す第１パラメータと、前記圧力計測値と前記圧力読取値との関係を示す第２パラメータと、を特定するパラメータ制御部と、として機能させる校正プログラムが提供される。
【００１６】
また、本発明の別の態様によれば、基板を研磨するように構成された研磨テーブルと、前記研磨テーブルをドレッシングするように構成され、前記研磨テーブルに対する荷重が可変であるドレッサと、入力される荷重設定値に応じて前記ドレッサの荷重を制御するとともに、前記ドレッサの荷重を読み取る荷重制御部と、を備える基板研磨装置の、前記荷重設定値と、前記ドレッサの荷重と、前記ドレッサの荷重読取値と、の関係を校正する校正方法であって、複数の荷重指令値を順繰りに前記荷重制御部に入力する指令値入力ステップと、前記複数の荷重指令値のそれぞれに対して、校正用荷重計で計測された前記ドレッサの荷重計測値を取得する計測値取得ステップと、前記複数の荷重指令値のそれぞれに対して、前記荷重制御部から前記ドレッサの荷重読取値を取得する読取値取得ステップと、前記荷重指令値と前記荷重計測値との関係を示す第１パラメータと、前記荷重計測値と前記荷重読取値との関係を示す第２パラメータと、を特定するパラメータ制御ステップと、を備える校正方法が提供される。
この構成により、作業者自身が行うべき作業を減らすことができ、簡易に効率よく基板研磨装置を校正できる。
【００１７】
また、本発明の別の態様によれば、基板を研磨するように構成された研磨テーブルと、前記研磨テーブルをドレッシングするように構成され、前記研磨テーブルに対する荷重が可変であるドレッサと、入力される荷重設定値に応じて前記ドレッサの荷重を制御するとともに、前記ドレッサの荷重を読み取る荷重制御部と、を備える基板研磨装置の、前記荷重設定値と、前記ドレッサの荷重と、前記ドレッサの荷重読取値と、の関係を校正する校正装置であって、複数の荷重指令値を順繰りに前記荷重制御部に入力する指令値入力部と、前記複数の荷重指令値のそれぞれに対して、校正用荷重計で計測された前記ドレッサの荷重計測値を取得する計測値取得部と、前記複数の荷重指令値のそれぞれに対して、前記荷重制御部から前記ドレッサの荷重読取値を取得する読取値取得部と、前記荷重指令値と前記荷重計測値との関係を示す第１パラメータと、前記荷重計測値と前記荷重読取値との関係を示す第２パラメータと、を特定するパラメータ制御部と、を備える校正装置が提供される。
【００１８】
また、本発明の別の態様によれば、基板を研磨するように構成された研磨テーブルと、前記研磨テーブルをドレッシングするように構成され、前記研磨テーブルに対する荷重が可変であるドレッサと、入力される荷重設定値に応じて前記ドレッサの荷重を制御するとともに、前記ドレッサの荷重を読み取る荷重制御部と、を備える基板研磨装置の、前記荷重設定値と、前記ドレッサの荷重と、前記ドレッサの荷重読取値と、の関係を校正する校正プログラムであって、コンピュータを、複数の荷重指令値を順繰りに前記荷重制御部に入力する指令値入力部と、前記複数の荷重指令値のそれぞれに対して、校正用荷重計で計測された前記ドレッサの荷重計測値を取得する計測値取得部と、前記複数の荷重指令値のそれぞれに対して、前記荷重制御部から前記ドレッサの荷重読取値を取得する読取値取得部と、前記荷重指令値と前記荷重計測値との関係を示す第１パラメータと、前記荷重計測値と前記荷重読取値との関係を示す第２パラメータと、を特定するパラメータ制御部と、として機能させる校正プログラムが提供される。
【発明の効果】
【００１９】
簡易に効率よく基板研磨装置を校正できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】基板研磨装置１００を模式的に示す図。
【図２】トップリング３の概略断面図。
【図３】第１の実施形態に係る校正システムの概略構成を示すブロック図。
【図４】圧力指令値Ｐｉｎと圧力計測値Ｐｍｓとの関係を模式的に示す図。
【図５】圧力計測値Ｐｍｓと圧力読取値Ｐｒｄとの関係を模式的に示す図。
【図６】第１の実施形態に係る校正装置２００の概略構成を示すブロック図。
【図７】第１の実施形態に係る校正装置２００の処理動作を示すフローチャート。
【図８】Ｄ／Ａパラメータ用の誤差判定を説明する図。
【図９】Ａ／Ｄパラメータ用の誤差判定を説明する図。
【図１０】第２の実施形態に係る校正装置２００ａの概略構成を示すブロック図。
【図１１】第２の実施形態に係る校正装置２００ａの処理動作を示すフローチャート。
【図１２】第２の実施形態に係る校正装置２００ａの処理動作を示すフローチャート。
【図１３】圧力安定判定の手法を説明する図。
【図１４】第３の実施形態に係る校正装置２００の処理動作を示すフローチャート。
【図１５】第４の実施形態に係る校正システムの概略構成を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。
【００２２】
（第１の実施形態）
図１は、基板研磨装置１００を模式的に示す図である。基板研磨装置１００は、半導体ウエハなどの基板Ｗを研磨するものであり、研磨パッド１ａが表面に設けられた研磨テーブル１と、基板研磨時に研磨液（例えばスラリー）を供給する研磨液供給ノズル２と、基板Ｗを保持して研磨パッド１ａに押し付けるトップリング３と、圧力制御部４とを備えている。
【００２３】
基板Ｗの研磨は次のようにして行われる。研磨液供給ノズル２から研磨パッド１ａ上に研磨液を供給しつつ、基板Ｗを保持したトップリング３を下降させ、トップリング３および研磨テーブル１を回転させながら、基板Ｗを研磨パッド１ａの上面に押し付ける。押し付ける際の圧力は圧力制御部４によって制御される。基板Ｗおよび研磨パッド１ａは研磨液の存在下で互いに摺接され、これにより基板Ｗの表面が研磨されて平坦化される。
【００２４】
なお、多数の基板Ｗを研磨すると、研磨パッド１ａの表面が摩耗する。そのため、基板研磨装置１００は、研磨パッド１ａの表面をドレッシング（目立て）するためのドレッシングユニット５、ドレッシング液供給ノズル６および荷重制御部７などを備えているが、これらについては第４の実施形態で説明する。
【００２５】
図２は、トップリング３の概略断面図である。トップリング３は、トップリング本体３１、円環状のリテーナリング３２、トップリング本体３１の下方に設けられた可撓性のメンブレン３３（弾性膜）などから構成される。
【００２６】
メンブレン３３には、トップリング本体３１に向かって上方に延びる周壁３３ａ〜３３ｈが同心円状に形成されている。これら周壁３３ａ〜３３ｈにより、メンブレン３３の上面とトップリング本体３１の下面との間に、周壁３３ａ〜３３ｈによって区切られた同心円状の８つのエリア３３１〜３３８が形成される。
【００２７】
また、トップリング本体３１を貫通してエリア３３１〜３３８にそれぞれ連通する配管３４１〜３４８が形成されている。また、リテーナリング３２の直上には弾性膜からなるリテーナ室３３９が設けられており、リテーナ室３３９に連通する配管３４９が同様に形成されている。配管３４１〜３４９は、バルブ３４１ａ〜３４９ａ、圧力計３４ｂおよび流量計３４ｃを介して圧力制御部４に接続されており、エリア３３１〜３３８およびリテーナ室３３９内の圧力が制御される。
【００２８】
エリア３３１〜３３８を減圧することで、基板がメンブレン３３に吸着され、保持される。このことを利用して、トップリング３は不図示の搬送装置から基板を受け取ることができる。なお、基板の受け渡し時には、リテーナ室３３９を減圧してリテーナリング３２を上方に移動させておく。
【００２９】
基板研磨時には、トップリング３が下降して基板の下面が研磨パッド１ａの上面と接触する。この状態でエリア３３１〜３３８を加圧することで、基板が研磨パッド１ａ上に押し付けられる。なお、基板研磨時には、リテーナ室３３９を加圧してリテーナリング３２を下方に移動させ、基板がトップリングから飛び出さないようにする。
【００３０】
以下では、エリア３３１〜３３８をエアバッグ３３１〜３３８と呼ぶ。次に、エアバッグ３３１を代表として圧力制御について詳しく説明する。エアバッグ３３１の圧力を制御する場合、バルブ３４１ａのみを開き、バルブ３４２ａ〜３４９ａを閉じておく。これにより、圧力制御部４がエアバッグ３３１の圧力を制御できるようになる。また、圧力計３４ｂがエアバッグ３３１の圧力を計測できるようになるとともに、流量計３４ｃがエアバッグ３３１への／からの流量を計測できるようになる。
【００３１】
圧力を制御するために、外部から圧力制御部４に圧力指令値Ｐｉｎが入力される。圧力制御部４が圧力指令値Ｐｉｎに応じてエアバッグ３３１に気体を送り込んだり吸い込んだりすることで、エアバッグ３３１の圧力を制御する。本実施形態の例では、圧力指令値Ｐｉｎは０〜４０００の範囲のデジタル値であるとする。圧力指令値Ｐｉｎはエアバッグ３３１の目標圧力と線形に対応している。
【００３２】
また、圧力制御部４は圧力計３４ｂの値を読み取って圧力読取値Ｐｒｄとして出力する。圧力読取値Ｐｒｄも０〜４０００の範囲のデジタル値である。圧力読取値Ｐｒｄはエアバッグ３３１の実際の圧力と線形に対応している。
【００３３】
本実施形態は、圧力指令値Ｐｉｎの値とエアバッグ３３１の実際の圧力との関係、および、圧力読取値Ｐｒｄの値とエアバッグ３３１の実際の圧力との関係を校正するものである。
【００３４】
図３は、第１の実施形態に係る校正システムの概略構成を示すブロック図である。なお、以下では主にエアバッグ３３１の校正を行うことを例にとって説明する。基板研磨装置１００の構成を行うために、校正装置２００および校正用圧力計３００が用いられる。
【００３５】
校正用圧力計３００は、校正対象となるエアバッグ３３１に取り付けられてその圧力を計測し、例えばＲＳ−２３２Ｃケーブルを介して圧力計測値Ｐｍｓを校正装置２００に渡す。圧力計測値Ｐｍｓはエアバッグ３３１の実際の圧力と考えることができる。
【００３６】
校正装置２００は、基板研磨装置１００の圧力制御部４に圧力指令値Ｐｉｎを入力するとともに、圧力制御部４から圧力読取値Ｐｒｄを、校正用圧力計３００から圧力計測値Ｐｍｓをそれぞれ受け取り、これらに基づいて校正を行う。
【００３７】
図４は、圧力指令値Ｐｉｎと圧力計測値Ｐｍｓとの関係を模式的に示す図である。上述したように、圧力指令値Ｐｉｎはエアバッグ３３１の目標値であるとともに、圧力計測値Ｐｍｓとの関係は線形となる。両者の関係が下記（１）式であるとする。
Ｐｍｓ＝ａ＊Ｐｉｎ＋ｂ  ・・・（１）
【００３８】
例えば、圧力指令値Ｐｉｎの０〜４，０００が圧力計測値Ｐｍｓの０〜１，０００ｈＰａに対応するよう基板研磨装置１００は設計される。この場合、ａ＝０．２５，ｂ＝０である。しかしながら、実際には経年変化などにより、ａ＝０．２５，ｂ＝０になるとは限らない。そこで、本実施形態の校正では、圧力指令値Ｐｉｎと実際のエアバッグ３３１の圧力との関係を規定する定数ａ，ｂを特定する。ここで、圧力指令値Ｐｉｎはデジタル値であり、エアバッグ３３１の圧力はアナログ値である。そこで、定数ａ，ｂをＤ／Ａパラメータとも呼ぶ。
【００３９】
図５は、圧力計測値Ｐｍｓと圧力読取値Ｐｒｄとの関係を模式的に示す図である。上述したように、圧力読取値Ｐｒｄはエアバッグ３３１の実際の圧力に対応しており、圧力計測値Ｐｍｓとの関係は線形となる。両者の関係が下記（２）式であるとする。
Ｐｒｄ＝ｃ＊Ｐｍｓ＋ｄ  ・・・（２）
【００４０】
例えば、圧力計測値Ｐｍｓの０〜１，０００ｈＰａが圧力読取値Ｐｒｄの０〜４，０００に対応するよう基板研磨装置１００は設計される。この場合、ｃ＝４，ｄ＝０である。しかしながら、実際には経年変化などにより、ｃ＝４，ｄ＝０になるとは限らない。そこで、本実施形態の校正では、圧力計測値Ｐｍｓ（つまり実際の圧力）と圧力読取値Ｐｒｄとの関係を規定する定数ｃ，ｄを特定する。ここで、エアバッグ３３１の実際の圧力はアナログ値であり、圧力読取値Ｐｒｄはデジタル値である。そこで、定数ｃ，ｄをＡ／Ｄパラメータとも呼ぶ。
【００４１】
すなわち、図３の校正装置２００はＤ／Ａパラメータａ，ｂおよびＡ／Ｄパラメータｃ，ｄを特定するものである。
【００４２】
図６は、第１の実施形態に係る校正装置２００の概略構成を示すブロック図である。校正装置２００は、指令値入力部２０１と、計測値取得部２０２と、読取値取得部２０３と、パラメータ制御部２０４とを有する。校正装置２００は、例えばコンピュータであり、そのプロセッサが所定のプログラムを実行することによってこれら各部が実現されてもよい。
【００４３】
指令値入力部２０１は圧力指令値Ｐｉｎを生成し、基板研磨装置１００の圧力制御部４に入力する。より具体的には、指令値入力部２０１は複数の圧力指令値Ｐｉｎを順繰りに圧力制御部４に入力する。
【００４４】
計測値取得部２０２は、圧力指令値Ｐｉｎのそれぞれが圧力制御部４に入力されるごとに、校正用圧力計３００で計測されるエアバッグ３３１の圧力計測値Ｐｍｓを取得する。
【００４５】
読取値取得部２０３は、圧力指令値Ｐｉｎのそれぞれが圧力制御部４に入力されるごとに、圧力計３４ｂで計測されて圧力制御部４から出力されるエアバッグ３３１の圧力読取値Ｐｒｄを取得する。
【００４６】
パラメータ制御部２０４は、圧力指令値Ｐｉｎ、圧力計測値Ｐｍｓ、圧力読取値Ｐｒｄに基づいて、パラメータａ〜ｄを特定する。具体的には、パラメータａ〜ｄの初期値が適切か否かの判定を行ったり、適切でない場合に適切なパラメータａ〜ｄを算出したりする。
【００４７】
図７は、第１の実施形態に係る校正装置２００の処理動作を示すフローチャートである。なお、予め校正対象のエアバッグと圧力計４ｂとを接続しておく必要がある。例えば、エアバッグ３３１を校正対象とする場合、図２においてバルブ３４１ａのみを開くことで、圧力計３４ｂがエアバッグ３３１の圧力を計測できる。また、校正用圧力計３００を校正対象のエアバッグ３３１に取り付け、その圧力を計測できるようにしておく。
【００４８】
初め、パラメータ制御部２０４にはパラメータａ〜ｄの初期値が設定されている（ステップＳ１）。上述した例では、ａ＝０．２５，ｂ＝０，ｃ＝４，ｄ＝０である。
【００４９】
次に、指令値入力部２０１はある圧力指令値Ｐｉｎを入力する（ステップＳ２）。初めの圧力指令値Ｐｉｎは例えば０とする。この圧力指令値Ｐｉｎに応じて圧力制御部４はエアバッグ３３１の圧力を調整する。
【００５０】
続いて、計測値取得部２０２が校正用圧力計３００から圧力計測値Ｐｍｓを取得するとともに（ステップＳ３）、読取値取得部２０３が圧力計３４ｂで得られて圧力制御部４から出力される圧力読取値Ｐｒｄを取得する（ステップＳ４）。ステップＳ３，Ｓ４は同時の行ってもよいし、いずれかを先に行ってもよい。取得した圧力計測値Ｐｍｓおよび圧力読取値Ｐｒｄは、その時の圧力指令値Ｐｉｎと関連付けて記憶される。
【００５１】
圧力指令値Ｐｉｎを順繰りに変えながら（例えば圧力指令値Ｐｉｎを４００ずつインクリメントしながら）ステップＳ２〜Ｓ４を繰り返す（ステップＳ５）。
【００５２】
パラメータ制御部２０４は、以上にして得られた圧力指令値Ｐｉｎ、圧力計測値Ｐｍｓ、圧力読取値Ｐｒｄと、パラメータａ〜ｄとを用いて、Ｄ／Ａパラメータ用の誤差判定およびＡ／Ｄパラメータ用の誤差判定を行う（ステップＳ６）。
【００５３】
図８は、Ｄ／Ａパラメータ用の誤差判定を説明する図である。同図（ａ），（ｂ）には、圧力制御部４に入力される圧力指令値Ｐｉｎと、校正用圧力計３００による計測で得られた圧力計測値Ｐｍｓとの関係が示されている。また、初期値としてａ＝０．２５，ｂ＝０が設定されており、この場合の圧力指令値Ｐｉｎと、圧力計算値Ｐｃａｌｃ（＝０．２５Ｐｉｎ）との関係も示されている。
【００５４】
図８（ａ）では、圧力計測値Ｐｍｓと圧力計算値Ｐｃａｌｃがほぼ一致している。この場合、誤差判定がパスとなる。一方、図８（ｂ）では、圧力計測値Ｐｍｓと圧力計算値Ｐｃａｌｃが大幅にずれている。この場合、誤差判定がフェールとなる。
【００５５】
誤差判定の具体的な判定基準の例として、圧力計測値Ｐｍｓと、対応する圧力計算値Ｐｃａｌｃとの差がすべて所定の閾値以下である場合にパスとしてもよい。
【００５６】
図９は、Ａ／Ｄパラメータ用の誤差判定を説明する図である。同図（ａ），（ｂ）には、校正用圧力計３００による計測で得られた圧力計測値Ｐｍｓと、圧力制御部４から出力される圧力読取値Ｐｒｄとの関係が示されている。また、初期値としてｃ＝４，ｂ＝０が設定されており、この場合の圧力計測値Ｐｍｓと、圧力計算値Ｐｃａｌｃ（＝４Ｐｍｓ）との関係も示されている。
【００５７】
図９（ａ）では、圧力読取値Ｐｒｄと圧力計算値Ｐｃａｌｃがほぼ一致している。この場合、誤差判定がパスとなる。一方、図９（ｂ）では、圧力読取値Ｐｒｄと圧力計算値Ｐｃａｌｃが大幅にずれている。この場合、誤差判定がフェールとなる。
【００５８】
誤差判定の具体的な判定基準の例として、圧力読取値Ｐｒｄと、対応する圧力計算値Ｐｃａｌｃとの差がすべて所定の閾値以下である場合にパスとしてもよい。
【００５９】
図７に戻り、Ｄ／Ａパラメータ用およびＡ／Ｄパラメータ用の誤差判定のうち少なくとも一方がフェールである場合（ステップＳ６のＮＯ）、パラメータ制御部２０４はパラメータを算出する（ステップＳ７）。
【００６０】
すなわち、Ｄ／Ａパラメータ用の誤差判定がフェールである場合、圧力指令値Ｐｉｎと圧力計測値Ｐｍｓとの関係に対して、例えば最小二乗法を適用してＤ／Ａパラメータａ，ｂを算出する。図８（ｂ）の例では、ａ＝０．２，ｂ＝１５０が得られる。
【００６１】
Ａ／Ｄパラメータ用の誤差判定がフェールである場合、圧力計測値Ｐｍｓと圧力読取値Ｐｒｄとの関係に対して、例えば最小二乗法を適用してＡ／Ｄパラメータｃ，ｄを算出する。図９（ｂ）の例では、ｃ＝３．３，ｄ＝３３が得られる。
【００６２】
そして、新たなパラメータａ〜ｄを設定して（図７のステップＳ１）、同様の処理が行われる。
【００６３】
一方、Ｄ／Ａパラメータ用およびＡ／Ｄパラメータ用の誤差判定をともにパスした場合（ステップＳ６のＹＥＳ）、この時点でのパラメータａ〜ｄにて、エアバッグ３３１に対する校正を終了する。なお、この場合でも、最小二乗法などによりパラメータａ〜ｄを算出して、さらに高精度な校正を行うようにしてもよい。
【００６４】
あるエアバッグについての校正が完了すると、すなわちパラメータａ〜ｄが特定されると、次のエアバッグの校正が行われる。
【００６５】
このように、第１の実施形態では、校正装置２００が圧力指令値Ｐｉｎを変えながら圧力計測値Ｐｍｓおよび圧力読取値Ｐｒｄを取得し、これらに基づいて誤差判定を行ったりパラメータａ〜ｄを算出したりして、パラメータａ〜ｄを特定する。そのため、作業者自身が行うべき作業を減らすことができ、簡易に効率よく基板研磨装置１００の校正を行うことができる。
【００６６】
（第２の実施形態）
第１の実施形態で説明した基板研磨装置１００において、エアバッグ３３１〜３３８や配管３４１〜３４８に微小なリークが起こることもあり得る。そこで、次に説明する第２の実施形態では、校正中にリークエラーの検出を行うものである。以下、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。
【００６７】
図１０は、第２の実施形態に係る校正装置２００ａの概略構成を示すブロック図である。図１０の読取値取得部２０３は、圧力読取値Ｐｒｄに加え、流量計３４ｃ（図３）の流量読取値Ｆｒｄを圧力制御部４から取得する。流量読取値Ｆｒｄは校正対象エアバッグへの／からの流量を示している。
【００６８】
また、校正装置２００ａはさらにリークエラー判定部２０５を有する。リークエラー判定部２０５は、圧力読取値Ｐｒｄおよび流量読取値Ｆｒｄに基づいて、校正対象エアバッグにリークエラーがないか判定する。
【００６９】
図１１は、第２の実施形態に係る校正装置２００ａの処理動作を示すフローチャートである。本実施形態では、指令値入力部２０１が圧力指令値Ｐｉｎを入力した後、すなわちステップＳ２の後に、リークエラー判定部２０５がリークエラーの有無を判定する（ステップＳ１０）。以下、リークエラー判定について詳しく説明する。
【００７０】
図１２は、リークエラー判定の手順を示すフローチャートである。読取値取得部２０３は圧力読取値Ｐｒｄを取得する（ステップＳ１１）。そして、リークエラー判定部２０５は圧力読取値Ｐｒｄを用いて校正対象エアバッグの圧力が安定したか否かの判定を行う（ステップＳ１２）。
【００７１】
図１３は、圧力安定判定の手法を説明する図である。同図の横軸は時間であり、縦軸は圧力読取値Ｐｒｄである。
リークエラー判定部２０５は、圧力制御部４が校正対象エアバッグの圧力制御（例えば加圧）を開始した後の一定期間Ｔ０は、圧力安定判定を行わない。
【００７２】
そして、一定期間Ｔ０が経過した時刻ｔ１から所定のサンプリング周期Ｔ１の間、リークエラー判定部２０５は圧力読取値Ｐｒｄをサンプリングし、サンプル集団を形成する。そして、サンプル集団内での圧力読取値Ｐｒｄの最大値と最小値との差が一定範囲内に収まっていれば、リークエラー判定部２０５は校正対象エアバッグの圧力が安定したと判定する。一方、差が一定範囲を超えていれば、圧力が安定していないと判定する。
【００７３】
圧力が安定していない場合、時刻ｔ１から所定期間経過した時刻ｔ２からのサンプリング周期Ｔ１の間のサンプル集団に対して、同様の判定を行う。
【００７４】
なお、サンプリング周期Ｔ１、圧力が安定したか否かを判定する範囲およびサンプリング集団におけるサンプル数（圧力読取値Ｐｒｄの数）は、ユーザが任意に設定可能である。
【００７５】
図１２に戻り、予め定めた時間が経過しても圧力が安定せずタイムオーバーした場合（ステップＳ１２のＮＯ、ステップＳ１３）、リークエラー判定部２０５はリークエラーありと判定する（ステップＳ１４）。長時間圧力が安定しない場合、校正対象エアバッグにリークが生じている可能性が高いためである。
【００７６】
圧力が安定すると（ステップＳ１２のＹＥＳ）、読取値取得部２０３は流量読取値Ｆｒｄを取得する（ステップＳ１５）。そして、リークエラー判定部２０５は流量読取値Ｆｒｄと所定の閾値（例えば５０ｍｌ／ｍｉｎ）とを比較してリークエラーの有無を判定する（ステップＳ１６）。
【００７７】
すなわち、流量読取値Ｆｒｄが閾値を超えている場合（ステップＳ１６のＹＥＳ）、リークエラー判定部２０５はリークエラーありと判定する（ステップＳ１４）。気体を送り続けることで校正対象エアバッグの圧力が安定しており、同エアバッグにリークがある可能性が高いためである。
【００７８】
一方、流量読取値Ｆｒｄが閾値を超えていない場合（ステップＳ１６のＮＯ）、リークエラー判定部２０５はリークエラーなしと判定する（ステップＳ１７）。
【００７９】
図１１に戻り、リークエラーがなかった場合（ステップＳ１０のＹＥＳ）、ステップＳ３以降、第１の実施形態と同様の処理を行う。
【００８０】
一方、リークエラーがあった場合（ステップＳ１０のＮＯ）、校正対象エアバッグの校正処理を終える。
【００８１】
このように、第２の実施形態では、校正対象エアバッグにリークがないかの判定を行う。そのため、校正過程においてリークを検出できる。
【００８２】
（第３の実施形態）
次に説明する第３の実施形態では、校正の精度を向上すべく、パラメータａ〜ｄを確定した後に信頼性試験を行うものである。以下、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。なお、校正装置２００の構成は第１の実施形態と同様、図６に示すものである。
【００８３】
図１４は、第３の実施形態に係る校正装置２００の処理動作を示すフローチャートである。本実施形態では、誤差判定をパスした後（ステップＳ６のＹＥＳ）、校正装置２００のパラメータ制御部２０４が信頼性確認を行う（ステップＳ２０）。信頼性確認の手順は、ステップＳ２〜Ｓ５と同様に圧力指令値Ｐｉｎを変えながら圧力計測値Ｐｍｓおよび圧力読取値Ｐｒｄを取得し、特定されたパラメータａ〜ｄを用いてステップＳ６と同様の誤差判定を行う。
【００８４】
具体的には、パラメータ制御部２０４は、圧力指令値Ｐｉｎ、圧力計測値ＰｍｓおよびＤ／Ａパラメータａ，ｂの関係が妥当か否か、および、圧力計測値Ｐｍｓ、圧力読取値ＰｒｄおよびＡ／Ｄパラメータｃ，ｄの関係が妥当か否か、を確認する。
【００８５】
このように、第３の実施形態では信頼性確認を行うため、パラメータａ〜ｄの繰り返し精度を確認できる。
なお、リークエラー判定を行う第２の実施形態において信頼性確認を行ってもよい。
【００８６】
（第４の実施形態）
上述した第１〜第３の実施形態は、エアバッグ３３１〜３３８の圧力に関する校正を行うものであった。次に説明する第４の実施形態は、ドレッサの荷重に関する校正を行うものである。
【００８７】
図１を参照すると、基板研磨装置１００は、ドレッシングユニット５と、ドレッシング時にドレッシング液（例えば純粋）を供給するドレッシング液供給ノズル６と、荷重制御部７とを備えている。また、ドレッシングユニット５は、ドレッサ５１、ドレッサシャフト５２、押圧機構５３などから構成される。
【００８８】
ドレッサ５１は断面が円形であり、その下面がドレッシング面である。ドレッシング面はダイヤモンド粒子などが固定されたドレスディスク５１ａによって構成される。ドレッサ５１は、ドレスディスク５１ａが研磨パッド１ａに接触してその表面を削ることによって、研磨パッド１ａをドレッシング（目立て）する。
【００８９】
ドレッサシャフト５２は、その下端にドレッサ５１が連結され、その上端に押圧機構５３に連結されている。ドレッサシャフト５２にはロードセル５２ａが設けられ、ドレッサシャフト５２に加わる荷重を計測する。ドレッサシャフト５２に加わる荷重は、ドレッサ５１に加わる荷重と対応する。
【００９０】
押圧機構５３はドレッサシャフト５２を昇降させるものであり、ドレッサシャフト５２が下降することでドレッサ５１が研磨パッド１ａに押圧される。具体的な構成例として、押圧機構５３は、所定の圧力を生成する電空レギュレータ５３１と、ドレッサシャフト５２の上部に設けられ、生成された圧力でドレッサシャフト５２を昇降させるシリンダ５３２とから構成される。
【００９１】
荷重制御部７は、電空レギュレータ５３１が生成する圧力を調整することで、ドレッサシャフト５２に加わる荷重、言い換えると、研磨パッド１ａに対するドレッサ５１の荷重を制御する。具体的には、荷重を制御するために、外部から荷重制御部７に荷重指令値Ｌｉｎが入力される。電空レギュレータ５３１によって生成される圧力を荷重指令値Ｌｉｎに応じて荷重制御部７が調整することで、ドレッサシャフト５２に対する荷重が制御される。
【００９２】
また、荷重制御部７はロードセル５２ａの値を読み取って荷重読取値Ｌｒｄとして出力する。荷重読取値Ｌｒｄはドレッサ５１の実際の荷重に対応している。
【００９３】
図１５は、第４の実施形態に係る校正システムの概略構成を示すブロック図である。基板研磨装置１００の構成を行うために、校正装置２５０および校正用荷重計３５０が用いられる。
【００９４】
校正用荷重計３５０は、ドレッサ５１に取り付けられてその荷重を計測し、例えばＲＳ−２３２Ｃケーブルを介して荷重計測値Ｌｍｓを校正装置２５０に渡す。荷重計測値Ｌｍｓはドレッサ５１に加わる実際の荷重と考えることができる。
【００９５】
校正装置２５０は、基板研磨装置１００の荷重制御部７に荷重指令値Ｌｉｎを入力するとともに、荷重制御部７から荷重読取値Ｌｒｄを、校正用荷重計３５０から荷重計測値Ｌｍｓをそれぞれ受け取り、これらに基づいて校正を行う。
【００９６】
具体的な校正手法は、第１の実施形態における圧力制御部４、圧力計３４ｂ、校正対象エアバッグおよび校正用圧力計３００を、それぞれ荷重制御部７、ロードセル５２ａ、ドレッサ５１および校正用荷重計３５０に置き換えたものと考えればよい。
【００９７】
また、適切な個所（例えばドレッサシャフト５２上）に流量計を設けることで、第２の実施形態と同様に、シリンダ５３２からドレッサ５１間のリークエラー判定を行うことができる。さらに、第３の実施形態と同様に信頼性確認を行ってもよい。
【００９８】
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ことである。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とすべきである。
【符号の説明】
【００９９】
１  研磨テーブル
１ａ  研磨パッド
２  研磨液供給ノズル
３  トップリング
３１  トップリング本体
３２  リテーナリング
３３  メンブレン
３３ａ〜３３ｈ  周壁
３３１〜３３８  エアバッグ
３３９  リテーナ室
３４１〜３４９  配管
３４１ａ〜３４９ａ  バルブ
３４ｂ  圧力計
３４ｃ  流量計
４  圧力制御部
５  ドレッシングユニット
５１  ドレッサ
５１ａ  ドレスディスク
５２  ドレッサシャフト
５２ａ  ロードセル
５３  押圧機構
５３１  電空レギュレータ
５３２  シリンダ
６  ドレッシング液供給ノズル
１００  基板研磨装置
２００，２００ａ，２５０  校正装置
２０１  指令値入力部
２０２  計測値取得部
２０３  読取値取得部
２０４  パラメータ制御部
２０５  リークエラー判定部
３００  校正用圧力計
３５０  校正用荷重計
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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