"半導体基板上の被処理膜を一定方向に回転する研磨布に当接させて前記被処理膜を研磨し、前記被処理膜を研磨する際、前記被処理膜に対して前記回転方向の上流側の前記研磨布の入口温度を40°C以上50°C以下に調整し、かつ前記被処理膜に対して前記回転方向の下流側の前記研磨布の出口温度を前記入口温度に対して5°C以上に調整する第1研磨をし、前記被処理膜に対して前記回転方向の上流側の前記研磨布の入口温度を30°C以下に調整し、かつ前記被処理膜に対して前記回転方向の下流側の前記研磨布の出口温度を前記入口温度に対して5°C以上に調整する第2研磨をすることを特徴とする半導体装置の製造方法。前記第1研磨から前記第2研磨への切り換えは、前記被処理膜の膜厚が50nm以上のときに行われることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方法。前記第1研磨および前記第2研磨の際、前記被処理膜を複数の領域に区画して、前記被処理膜の膜厚を前記複数の領域毎に測定し、前記複数の領域毎に測定された前記被処理膜の膜厚に基づいて、前記被処理膜への研磨荷重を前記複数の領域毎に調整することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の半導体装置の製造方法。半導体基板上の被処理膜を一定方向に回転する研磨布に当接させて前記被処理膜を研磨し、前記被処理膜を研磨する際、前記被処理膜に対して前記回転方向の上流側の前記研磨布の入口温度を30°C以下に調整し、かつ前記被処理膜に対して前記回転方向の下流側の前記研磨布の出口温度を前記入口温度に対して5°C以上に調整することを特徴とする半導体装置の製造方法。前記被処理膜を研磨する際、前記被処理膜を複数の領域に区画して、前記被処理膜の膜厚を前記複数の領域毎に測定し、前記複数の領域毎に測定された前記被処理膜の膜厚に基づいて、前記被処理膜への研磨荷重を前記複数の領域毎に調整することを特徴とする請求項4に記載の半導体装置の製造方法。半導体基板上の被処理膜を一定方向に回転する研磨布に当接させて前記被処理膜を研磨し、前記被処理膜を研磨する際、前記被処理膜に対して前記回転方向の上流側の前記研磨布の入口温度を40°C以上50°C以下に調整し、かつ前記被処理膜に対して前記回転方向の下流側の前記研磨布の出口温度を前記入口温度に対して5°C以上に調整することを特徴とする半導体装置の製造方法。前記被処理膜を研磨する際、前記被処理膜を複数の領域に区画して、前記被処理膜の膜厚を前記複数の領域毎に測定し、前記複数の領域毎に測定された前記被処理膜の膜厚に基づいて、前記被処理膜への研磨荷重を前記複数の領域毎に調整することを特徴とする請求項6に記載の半導体装置の製造方法。前記被処理膜を研磨する前に、前記半導体基板上に、絶縁膜を形成し、前記絶縁膜に、溝を形成し、前記溝内および前記溝外の前記絶縁膜上に、金属膜を形成し、前記被処理膜は、前記溝外に形成された前記金属膜であることを特徴とする請求項1、請求項4および請求項6のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。前記被処理膜を研磨する前に、前記半導体基板に、STIパターンを形成し、前記STIパターン内および前記STIパターン外の前記半導体基板上に、絶縁膜を形成し、前記被処理膜は、前記STIパターン外に形成された前記絶縁膜であることを特徴とする請求項1、請求項4および請求項6のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。前記入口温度および前記出口温度は、前記半導体基板の中心を通り、前記研磨布の回転軸を中心として一定距離を有する円軌道上における前記研磨布の温度であることを特徴とする請求項1、請求項4および請求項6のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。前記入口温度および前記出口温度は、前記半導体基板から所定距離離れた地点における前記研磨布の温度であることを特徴とする請求項10に記載の半導体装置の製造方法。前記出口温度は、前記被処理膜への研磨加重を制御することにより調整されることを特徴とする請求項1、請求項4および請求項6のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。CMP工程において、コストを低減し、かつCMP特性の向上を図る半導体装置の製造方法を提供する。本実施形態による半導体装置の製造方法は、半導体基板上の被処理膜を一定方向に回転する研磨布に当接させて前記被処理膜を研磨し、前記被処理膜を研磨する際、前記被処理膜に対して前記回転方向の上流側の前記研磨布の入口温度を40°C以上50°C以下に調整し、かつ前記被処理膜に対して前記回転方向の下流側の前記研磨布の出口温度を前記入口温度に対して5°C以上に調整する第1研磨をし、前記被処理膜に対して前記回転方向の上流側の前記研磨布の入口温度を30°C以下に調整し、かつ前記被処理膜に対して前記回転方向の下流側の前記研磨布の出口温度を前記入口温度に対して5°C以上に調整する第2研磨をする。本実施形態を以下に図面を参照して説明する。図面において、同一部分には同一の参照符号を付す。<第1の実施形態>図1乃至図4を用いて、第1の実施形態に係る半導体装置の製造方法について説明する。[配線構造の製造方法]図1a乃至図1cは、本実施形態に係る半導体装置の配線構造の製造工程を示している。まず、図1aに示すように、半導体素子図示せずが形成された半導体基板10上に、絶縁膜11が形成される。絶縁膜11は、例えばSiO2で構成される。この絶縁膜11にコンタクトホールが形成され、このコンタクトホール内にバリアメタル12を介してコンタクトプラグ13が形成される。バリアメタル12は例えばTiNで構成され、コンタクトプラグ13は例えばWで構成される。これにより、絶縁膜11、バリアメタル12およびコンタクトプラグ13を含むコンタクト層が形成される。次に、コンタクト層上に、絶縁膜14が形成される。絶縁膜14は、例えばSiO2で構成される。この絶縁膜14に、凹部としての配線溝Aが形成される。配線溝Aは、例えば、幅が20nm、被覆率50の微細配線となるように形成される。次に、全面に、常法例えば、CVD法によりバリアメタル15が形成される。バリアメタル15は、例えば、Tiで構成され、その膜厚は5nmである。次に、全面に、常法例えば、CVD法により配線となるCu膜16が形成される。このとき、Cu膜16は、配線溝A外にも形成され、その膜厚は400nmである。次に、全面に、CMPが行われる。このCMPにおいて、1回目研磨および2回目研磨が行われる。具体的には、図1bに示すように、1回目研磨において、配線溝A外に形成された余分なCu膜16が除去される。これにより、配線溝A内に、Cu膜16が埋め込まれる。また、配線溝A外において、バリアメタル15の表面が露出される。その後、図1cに示すように、2回目研磨タッチアップにおいて、配線溝A外に形成されたバリアメタル15が除去される。これにより、配線溝A外において、絶縁膜14の表面が露出される。このとき、絶縁膜14の表面の一部も除去される。また、配線溝A外の絶縁膜14上において、後述するCu残りを完全に除去する必要がある。これにより、絶縁膜14、バリアメタル15およびCu膜16を含む配線層が形成される。CMPの詳細については、後述する。[CMP装置]図2aは、本実施形態に係るCMP装置の構成図を示している。図2bは、本実施形態に係るCMP装置の上面図を示している。図2aに示すように、本実施形態に係るCMP装置は、ターンテーブル20、研磨布21、トップリング23、スラリー供給ノズル25、冷却ノズル28、およびドレッサー29を備えている。ターンテーブル20上に貼付された研磨布21上には、半導体基板10が保持されたトップリング23が当接される。半導体基板10上には、被処理膜としての金属膜図1aに示すCu膜16が形成されている。ターンテーブル20は1~200rpmで回転可能であり、トップリング23は1~200rpmで回転可能である。これらターンテーブル20およびトップリング23は、それぞれ同じ方向に回転し、例えば反時計回りに回転する。また、CMP中、ターンテーブル20およびトップリング23は、一定方向に回転する。これらの研磨荷重は、通常50~500hPa程度である。また、トップリング23に接続される柱部分トップリング駆動軸には、赤外放射温度計である入口温度測定器26および出口温度測定器27が設置されている。この入口温度測定器26および出口温度測定器27の詳細については、後述する。また、研磨布21上には、スラリー供給ノズル25が配置されている。このスラリー供給ノズル25からは、スラリー24として所定の薬液を50~500cc/minの流量で供給することができる。また、スラリー供給ノズル25は、例えば図2Bに示すターンテーブル20の中心O付近に設けられているが、これに限らず、スラリー24が研磨布21の全面に供給されるように適宜配置されてもよい。さらに、研磨布21上には、圧縮空気、あるいは窒素ガスなどを研磨布5に向けて噴出する冷却ノズル28が配置されている。冷却ノズル28は、スラリー供給ノズル25ターンテーブル20の回転軸を中心にして研磨布21の半径上に配置されているので、研磨布21が回転することによって、その全面に圧縮空気等を噴出することができる。この冷却ノズル28は、0~1000l/min程度の範囲で圧縮空気を研磨布21に噴出する。また、冷却ノズル28は、入口温度測定器26よりもターンテーブル20の回転方向の上流側に配置されている。これにより、冷却ノズル28を制御することで入口温度測定器26により測定される入口温度を調整することができる。図2bに示すように、入口温度測定器26は、トップリング23半導体基板10に対して、ターンテーブル20の回転方向の上流側に配置されている。このため、入口温度測定器26は、トップリング23に対して、ターンテーブル20の回転方向の上流側の研磨布21の表面温度入口温度を測定する。すなわち、入口温度測定器26は、トップリング23と接触前の研磨布21の表面温度を測定する。一方、出口温度測定器27は、トップリング23に対して、ターンテーブル20の回転方向の下流側に配置されている。このため、出口温度測定器27は、トップリング23に対して、ターンテーブル20の回転方向の下流側の研磨布21の表面温度出口温度を測定する。すなわち、出口温度測定器27は、トップリング23と接触後の研磨布21の表面温度出口温度を測定する。また、入口温度測定器26および出口温度測定器27は、トップリング23の中心O’を通り、ターンテーブル20の中心Oを中心とした一定距離を有する円軌道X上において、研磨布21の温度を測定する。これは、円軌道X上において、半導体基板10と研磨布21とが接触している時間が長く、最高温度を測定することができるためである。また、トップリング23の端部付近において、スラリー24は、トップリング23にぶつかりその液が盛り上がる。このため、トップリング23の端部付近で温度測定を行った場合、入口温度測定器26および出口温度測定器27は、研磨布21の表面温度ではなく、誤ってスラリーの温度を測定する可能性がある。研磨布21の表面温度を測定するために、入口温度測定器26は、円軌道X上でかつトップリング23から距離26B例えば10mm離れた入口温度測定点26Aにおける温度を測定することが望ましい。同様に、出口温度測定器27は、円軌道X上でかつトップリング23から距離27B例えば10mm離れた出口温度測定点27Aにおける温度を測定することが望ましい。なお、図2aにおいて、研磨布21の表面のコンディショニングを行なうドレッサー29も、併せて示してある。このドレッサー29は、通常、1~200rpmで回転させつつ、50~500hPaの荷重で研磨布21に当接される。[CMP条件]本実施形態におけるCMP条件は、配線構造を形成する際に、例えばTiで構成されるバリアメタルが5nm程度堆積され、配線としてのCu膜が400nm程度堆積された場合に適用され得る。具体的には、例えばメモリ等における微細ダマシン配線の形成の際に適用される。なお、バリアメタルとしては、Tiに限らず、Ta、V、Nb、Ru、Co、Mo、Wあるいはこれらの化合物、または多層膜でもよい。また、配線としては、Cu膜に限らず、Cuを主成分とする合金でもよい。本実施形態におけるCMPにおいて、研磨布21が貼付されたターンテーブル20を100rpmで回転させつつ、研磨布21に直径300mmの半導体基板10が保持されたトップリング23を320gfcm2の研磨荷重で当接させる。このとき、トップリング23を102rpmで回転させる。また、研磨布21上には、スラリー供給ノズル25から150ccminの流量でスラリー24が供給される。なお、本実施形態における研磨荷重320gfcm2は、通常のCMP条件の研磨荷重180gfcm2より大きい。また、本実施形態におけるスラリー24の流量150ccminは、通常のCMP条件の流量300ccminより少ない。この流量150ccminは、CMP特性が劣化する流量条件である。ここで、本実施形態では、入口温度測定器26および出口温度測定器27により測定される研磨布21の入口温度および出口温度を調整しながらCMPが行われる。具体的には、入口温度が30°C以下で、かつ出口温度が入口温度に対して5°C以上になるように調整される。入口温度は、冷却ノズル28を制御することにより調整される。すなわち、CMP中、摩擦等によって研磨布21の温度は上昇傾向にあるが、冷却ノズル28を用いて冷却することで、入口温度を一定に保つことができる。また、出口温度は、研磨荷重および流量を制御することにより調整される。例えば、研磨荷重を大きくすることで、出口温度は高くなる。すなわち、本実施形態では、冷却ノズル28を制御することにより入口温度を30°C以下に調整し、研磨荷重を320gfcm2および流量を150ccminに制御することにより出口温度を入口温度に対して5°C以上になるように調整する。なお、生産性の観点からできる限り高研磨荷重で行われることが望ましく、出口温度を入口温度に対して10°C以上になるように調整することが望ましい。本実施形態におけるCMP条件は、CMPにおける1回目研磨に適用され得る。1回目研磨におけるスラリー24は、過硫酸アンモニウム2wtと、Cu膜表面に化学的に被研磨膜を形成する成分を含むCMS7501および被研磨膜を機械的に除去するシリカを含むCMS7552JSR社製の混合液により得られる。なお、本実施形態におけるCMP条件は、1回目研磨に限らず、2回目研磨にも適用され得る。[研磨実験]本実施形態におけるCMP条件の根拠となる研磨実験について、以下に示す。Cu膜16が400nm程度形成された場合において、スラリー24の流量を150ccminとして、入口温度および出口温度を変更して研磨実験を行った。具体的には、入口温度を21°C、30°C、40°C、50°C、60°Cに調整し、かつそれぞれの入口温度に対して出口温度を5°C以上または5°C未満に調整した研磨実験を行った。図3は、CMP後タッチアップ後の配線構造の断面図である。図3に示すように、CMP後のCu膜16に、Cuディッシング31、コロージョン32、ダスト33、スクラッチ33が生じる。これらは、配線の特性を劣化させる。また、図示はしないが、1回目研磨後に絶縁膜14上にCu残りが生じる。このCu残りを除去するためにタッチアップが行われるが、タッチアップ量はできる限り少なくすることが望ましい。また、タッチアップ後にもCu残りが生じることがあり、このCu残りは配線をショートさせる恐れがある。研磨実験において、タッチアップにおけるスラリー24は、過水0.2wtと、アルカリ性で化学的にCu膜表面に被研磨膜を形成する成分を含むCMS8421および被研磨膜を機械的に除去するシリカを含むCMS8472JSR社製の混合液により得られる。また、タッチアップ量は、20nmである。上述したそれぞれの研磨実験において、Cuディッシング31、コロージョン32、ダスト33、スクラッチ34、およびCu残りの評価を行った。図4は、それぞれのCMP条件における研磨実験の結果、および通常のCMP条件研磨荷重:180gfcm2、流量:300ccminにおける研磨実験の結果を示している。ここで、それぞれのCMP条件における研磨実験を実験1~実験10とし、通常のCMP条件における研磨実験を実験11とした。実験2,4,6,8,10は、流量150ccmin、研磨荷重を320gfcm2の条件で行われ、入口温度に対して出口温度を5°C以上に調整した研磨実験である実験2は入口温度に対して出口温度が4°C。実験3,5,7,9は、流量150ccminの条件で行われ、入口温度に対して出口温度を5°C未満に調整した研磨実験である。このとき、研磨荷重を制御することにより、出口温度を調整している。具体的には、例えば320gfcm2より研磨荷重を小さくすることで、入口温度に対して出口温度を5°C未満に調整している。実験11は、流量300ccmin、研磨荷重180gfcm2の通常の条件で行われる研磨実験リファレンスである。ここで、実験11における入口温度は40°Cと示されているが、実験11において冷却ノズル27による制御はないため、入口温度は一定に保たれた値ではない。実験1は実験11で研磨布21表面に熱交換体を接触させ、あらかじめ60°Cに上昇させて行われる研磨実験である。実験1~10におけるそれぞれの入口温度は、冷却ノズル28からの圧縮空気を0~1000l/minの範囲で変量することで調整され、一定に保たれている。また、Cuディッシング31、コロージョン32、ダスト33、スクラッチ34、およびCu残りについては、以下の基準で評価した。いずれも○が許容範囲内である。Cuディッシング...○:30nm以下、×:30nmを超えるコロージョン...○:100個以下、×:100個を超えるダスト...○:100個以下、×:100個を超えるスクラッチ...:○:100個以下、×:100個を超えるCu残り...○:タッチアップ量20nmで除去可:、×:タッチアップ量20nmで除去不可図4に示すように、実験11の通常のCMP条件において、Cuディッシングおよびコロージョンは許容範囲内にあるが、ダスト、スクラッチおよびCu残りは許容範囲内にない。流量150ccminのCMP条件において、入口温度が40°C~60°Cの場合実験1~6、実験11の通常のCMP条件よりも評価が下がっている。また、入口温度が30°C以下で、かつ入口温度に対して出口温度が5°C未満の場合実験7,9も、評価が下がっている。すなわち、実験1~6,7,9のCMP条件において、Cuディッシング31、コロージョン32、ダスト33、スクラッチ34、およびCu残りは全て、許容範囲内にない。一方、流量150ccminのCMP条件において、入口温度が30°C以下で、かつ入口温度に対して出口温度が5°C以上の場合実験8,10、実験11の通常のCMP条件によりも評価が上がっている。具体的には、Cuディッシング31、コロージョン32、ダスト33、スクラッチ34、およびCu残りは全て、許容範囲内にある。これは、以下の理由によるものだと推測される。30°Cにおける研磨布の硬度は、40°C~50°Cと比較して、約50以上高い。これにより、Cuディッシング31が小さく、ダスト33も少なくなる。一方、一般的に化学反応は、低温であるほど活性が低い。例えば、過硫酸アンモニウムによる、Cuの酸化Cu2と保護膜形成剤とが反応し、CMP保護膜を形成する反応およびスラリー成分の酸化Cu2と保護膜を形成する有機成分保護膜形成剤が酸化され、モノマーがポリマー化する反応は、低温であるほど遅い。すなわち、Cu2と保護膜形成剤とが反応する際、モノマー主体の緻密な保護膜が形成される。このため、仕上がりのよい緻密なCMP保護膜がCu表面に形成され、Cu残り、Cuコロージョン32、Cuスクラッチ34が生じにくいと考えられる。[効果]上記第1の実施形態によれば、配線としてのCu膜16を堆積してCMPを行う際、スラリー24の流量を通常より少ない150ccminとすることで、スラリーの使用量を減少させることができ、CMP工程におけるコストの低減が可能になる。また、CMP工程において、冷却ノズル28を制御することにより研磨布21の入口温度を30°C以下に調整し、かつ研磨荷重を制御することにより入口温度に対して出口温度を5°C以上に調整する。これにより、スラリー24の流量を通常より少ない150ccminとしても、CMP特性を向上させることができる。すなわち、本実施形態において、研磨実験に示すように、CMP工程におけるコストの低減と、それとトレードオフの関係にあるCMP特性の向上とを同時に達成することができる。<第2の実施形態>図5を用いて、第2の実施形態に係る半導体装置の製造方法について説明する。第2の実施形態において、上記第1の実施形態と同様の点については説明を省略し、異なる点について説明する。[CMP条件]本実施形態におけるCMP条件は、配線構造を形成する際に、例えばバリアメタルが20nm程度堆積され、配線としてのCu膜16が2μm程度堆積された場合に適用され得る。具体的には、例えばロジック等のダマシン配線またはコンタクトやビアの形成の際に適用される。本実施形態におけるCMPにおいて、研磨布21が貼付されたターンテーブル20を100rpmで回転させつつ、研磨布21に直径300mmの半導体基板10が保持されたトップリング23を320gfcm2の研磨荷重で当接させる。このとき、トップリング23を102rpmで回転させる。また、研磨布21上には、スラリー供給ノズル25から150ccminの流量でスラリー24が供給される。ここで、本実施形態では、入口温度測定器26および出口温度測定器27により測定される研磨布21の入口温度および出口温度を調整しながらCMPが行われる。具体的には、入口温度が40°C以上50°C以下で、かつ出口温度が入口温度に対して5°C以上になるように調整される。入口温度は、冷却ノズル28を制御することにより調整される。すなわち、CMP中、摩擦等によって研磨布21の温度は上昇傾向にあるが、冷却ノズル28を用いて冷却することで、入口温度を一定に保つことができる。また、出口温度は、研磨荷重および流量を制御することにより調整される。例えば、研磨荷重を大きくすることで、出口温度は高くなる。すなわち、本実施形態では、冷却ノズル28を制御することにより入口温度を40°C以上50°C以下に調整し、研磨荷重を320gfcm2および流量を150ccminに制御することにより出口温度を入口温度に対して5°C以上になるように調整する。なお、生産性の観点からできる限り高研磨荷重で行われることが望ましく、出口温度を入口温度に対して7.5°C以上になるように調整することが望ましい。[研磨実験]本実施形態におけるCMP条件の根拠となる研磨実験について、以下に示す。Cu膜16が2μm程度形成された場合において、スラリー24の流量を150ccminとして、入口温度および出口温度を変更して研磨実験を行った。具体的には、入口温度を21°C、30°C、40°C、50°C、60°Cに調整し、かつそれぞれの入口温度に対して出口温度を5°C以上または5°C未満に調整した研磨実験を行った。上述したそれぞれの研磨実験において、Cu除去時間生産性を評価した。図5は、それぞれのCMP条件における研磨実験の結果、および通常のCMP条件研磨荷重:180gfcm2、流量:300ccminにおける研磨実験の結果を示している。ここで、それぞれのCMP条件における研磨実験を実験12~実験21とし、通常のCMP条件における研磨実験を実験22とした。実験13,15,17,19,21は、流量150ccmin、研磨荷重を320gfcm2の条件で行われ、入口温度に対して出口温度を5°C以上に調整した研磨実験である。実験12,14,16,18,20は、流量150ccminの条件で行われ、入口温度に対して出口温度を5°C未満に調整した研磨実験である。このとき、研磨荷重を制御することにより、出口温度を調整している。具体的には、例えば320gfcm2より研磨荷重を小さくすることで、入口温度に対して出口温度を5°C未満に調整することができる。実験22は、流量300ccmin、研磨荷重180gfcm2の通常の条件で行われる研磨実験リファレンスである。ここで、実験11における入口温度は51°Cと示されているが、実験11において冷却ノズル27による制御はないため、入口温度は一定に保たれた値ではない。実験12~21におけるそれぞれの入口温度は、冷却ノズル28からの窒素ガスを0~1000l/minの範囲で変量することで調整され、一定に保たれている。また、Cu膜除去時間については、以下の基準で評価した。○が許容範囲内である。Cu膜除去時間...○:120秒以内、×:120秒を超える図5に示すように、実験22の通常のCMP条件において、Cu膜除去時間は許容範囲内にない。流量150ccminのCMP条件において、入口温度が60°Cまたは30°C以下の場合実験12,13,18~21、実験22の通常のCMP条件と同様にCu膜除去時間は許容範囲内にない。また、入口温度が40°C~50°Cで、かつ入口温度に対して出口温度が5°C未満の場合実験14,16も、Cu膜除去時間は許容範囲内にない。一方、流量150ccminのCMP条件において、入口温度が40°C~50°Cで、かつ入口温度に対して出口温度が5°C以上の場合実験15,17、Cu膜除去時間は許容範囲内にある。これは、40°C~50°Cにおける機械的研磨力および化学的研磨力によるものであると推測される。具体的には、本実施形態において用いられるスラリー24に含有されるシリカは、温度が上昇すると凝集し、特に40°Cを超えると平均粒子径が顕著に大きくなる。これにより、CMPにおいて機械的研磨力が増加する。また、40°C~50°Cにおいて、スラリー24に含有される過硫酸アンモニウムの分解が促進される。すなわち、酸化力のあるSO4ラジカルの生成が促進される。これにより、被処理膜Cu膜の酸化力酸化のサイクルスピードが増加する。これに伴い、スラリー中の成分も酸化され、モノマーがポリマー化するような変化が生じる。その結果、Cu膜表面がスラリー24に含有されるシリカによって研磨されやすくなり、化学的にも研磨力が増加すると考えられる。[効果]上記第2の実施形態によれば、CMP工程において、冷却ノズル28を制御することにより研磨布21の入口温度を40°C以上50°C以下に調整し、かつ研磨荷重を制御することにより入口温度に対して出口温度を5°C以上に調整する。これにより、スラリー24の流量を通常より少ない150ccminとしても、CMPの研磨速度を向上させることができ、研磨時間の短縮を図ることができる。また、研磨時間の短縮を図ることにより、スラリーの使用量をさらに減少させることができ、CMP工程におけるさらなるコストの低減が可能になる。<第3の実施形態>図6を用いて、第3の実施形態に係る半導体装置の製造方法について説明する。第3の実施形態において、上記各実施形態と同様の点については説明を省略し、異なる点について説明する。[CMP条件]本実施形態におけるCMP条件は、配線構造を形成する際に、例えばバリアメタルが5nm程度堆積され、配線としてのCu膜16が400nm程度堆積された場合、または例えばバリアメタルが20nm程度堆積され、配線としてのCu膜16が2μm程度堆積された場合に適用され得る。本実施形態におけるCMPにおいて、研磨布21が貼付されたターンテーブル20を60rpmで回転させつつ、研磨布21に直径300mmの半導体基板10が保持されたトップリング23を320gfcm2の研磨荷重で当接させる。このとき、トップリング23を40rpmで回転させる。また、研磨布21上には、スラリー供給ノズル25から150ccminの流量でスラリー24が供給される。ここで、本実施形態では、入口温度測定器26および出口温度測定器27により測定される研磨布21の入口温度および出口温度を調整しながらCMPが行われる。具体的には、まず、入口温度が40°C以上50°C以下で、かつ出口温度が入口温度に対して5°C以上になるように調整される第1研磨工程。これは、第2の実施形態と同様のCMP条件であり、研磨速度生産性に優れている。なお、生産性の観点からできる限り高研磨荷重で行われることが望ましく、出口温度を入口温度に対して7.5°C以上になるように調整することが望ましい。次に、入口温度が30°C以下で、かつ出口温度が入口温度に対して5°C以上になるように調整される第2研磨工程。これは、第1の実施形態と同様のCMP条件であり、CMP特性加工性に優れている。なお、生産性の観点からできる限り高研磨荷重で行われることが望ましく、出口温度を入口温度に対して10°C以上になるように調整することが望ましい。すなわち、CMPの途中で、入口温度が40°C以上50°C以下の第1研磨工程から入口温度が30°C以下の第2研磨工程に連続的に切り換えられる。この切り換えは、冷却ノズル28を制御することにより行われる。また、切り換えは、堆積されたCu膜16の残りCu残膜が50nm以上のときに行われる。このCu残膜は、ターンテーブル20に埋め込まれた図示せぬ渦電流コイルセンサ上を半導体基板10が通過したときの電気信号をモニタすることにより、測定される。この測定は、In-situで行える一般的な方法である。すなわち、本実施形態では、Cu残膜が多い状態のとき生産性に優れた第1研磨工程が行われ、Cu残膜が少ない状態のとき加工性に優れた第2研磨工程が行われる。なお、切り換えは、生産性が許容されるようであれば、Cu残膜が100nm以上で行われることが望ましい。[研磨実験]本実施形態におけるCMP条件の根拠となる研磨実験について、以下に示す。Cu膜16が400nm程度形成された場合において、スラリー24の流量を150ccminとして、第1研磨工程から第2研磨工程の切り換えのタイミングを変更して研磨実験を行った。具体的には、Cu残膜が70nm、50nm、30nmのときに第1研磨工程から第2研磨工程の切り換えられる研磨実験を行った。上述したそれぞれの研磨実験において、Cuディッシング31、コロージョン32、ダスト33、スクラッチ34、Cu残り、およびCu除去時間生産性を評価した。図6は、それぞれのCMP条件における研磨実験の結果、および第2研磨工程のCMP条件第1の実施形態のCMP条件における研磨実験の結果を示している。ここで、それぞれのCMP条件における研磨実験を実験23~実験25とし、第2研磨工程のCMP条件における研磨実験を実験8とした。実験23は、Cu残膜が70nmのときに第1研磨工程から第2研磨工程の切り換えられる研磨実験である。実験24は、Cu残膜が50nmのときに第1研磨工程から第2研磨工程の切り換えられる研磨実験である。実験25は、Cu残膜が30nmのときに第1研磨工程から第2研磨工程の切り換えられる研磨実験である。また、Cuディッシング31、コロージョン32、ダスト33、スクラッチ34、およびCu残りについては、第1の実施形態と同様の基準で評価し、Cu膜除去時間については、以下の基準で評価した。○が許容範囲内である。Cu膜除去時間...○:60秒以内、×:60秒を超える図6に示すように、実験8の第1の実施形態のCMP条件において、Cu膜除去時間は許容範囲内にない。すなわち、実験8のCMP条件は、加工性は優れているが、Cu膜除去時間が75秒と長いことが問題であった。生産性の観点から60秒以内に短縮することが望ましい。Cu残膜が30nmのときに第1研磨工程から第2研磨工程の切り換えられる場合実験25、実験8のCMP条件よりも生産性は優れているが、加工性は劣化している。これは、Cu残膜が30nmになった後に加工性に優れた第2研磨工程が行われても、第1工程において生じた劣化要素を処理しきれないためである。より具体的には、第1研磨工程によって深さ30nm以上のCuディッシング31やスクラッチ34が生じた場合、その後に第2研磨工程が行われても、Cuディッシング31やスクラッチ34は残存してしまう。一方、Cu残膜が50nm以上のときに第1研磨工程から第2研磨工程の切り換えられる場合実験23,24、上記問題を回避できるため、実験8のCMP条件と同様に加工性は優れ、実験8のCMP条件よりも生産性が優れている。[効果]上記第3の実施形態によれば、CMP工程において、研磨布21の入口温度が40°C以上50°C以下でかつ出口温度が入口温度に対して5°C以上の第1研磨工程を行った後、入口温度が30°C以下でかつ出口温度が入口温度に対して5°C以上の第2研磨工程を行う。このように、はじめに第1研磨工程を行い、その後の仕上げに第2研磨工程を行うことにより、研磨時間の短縮を図りつつ、CMP特性を向上させることができる。すなわち、生産性と加工性の向上を図ることができる。また、第1研磨工程から第2研磨工程への切り換えの際、できる限り早く入口温度を30°C以下に移行することが望ましい。例えば、仕上がりに影響しないCu残膜が50nm以上のときに、安価な純水を例えば、1000cc/minの流量で5秒間供給する、または瞬間的に研磨荷重をフリー0hPaにするなど、摩擦熱を低下させるステップを行うことが効果的である。なお、仕上げを最も重視するタッチアップにおいて、第1の実施形態のCMP条件である入口温度が30°C以下で、かつ出口温度が入口温度に対して5°C以上になるように調整した第2研磨工程を実施しても、Cuディッシング31、コロージョン32、ダスト33、スクラッチ34、を改善し、かつ研磨速度を向上させることができる。<第4の実施形態>図7を用いて、第4の実施形態に係る半導体装置の製造方法について説明する。第4の実施形態において、上記各実施形態と同様の点については説明を省略し、異なる点について説明する。[CMP条件]本実施形態におけるCMP条件は、配線構造を形成する際に、例えばバリアメタル例えば、TiNが5nm程度堆積され、配線としてCu膜16の代わりにW膜16’が400nm程度堆積された場合に適用され得る。本実施形態におけるCMPにおいて、研磨布21が貼付されたターンテーブル20を80rpmで回転させつつ、研磨布21に直径300mmの半導体基板10が保持されたトップリング23を250gfcm2の研磨荷重で当接させる。このとき、トップリング23を82rpmで回転させる。また、研磨布21上には、スラリー供給ノズル25から100ccminの流量でスラリー24が供給される。スラリー原液は、過酸化水素2wtと、酸性で化学的にW膜表面に被研磨膜を形成し、かつ被研磨膜を機械的に除去するシリカを含むW7573BCabot社製とを用いることで得られる。ここで、本実施形態では、入口温度測定器26および出口温度測定器27により測定される研磨布21の入口温度および出口温度を調整しながらCMPが行われる。具体的には、まず、入口温度が40°C以上50°C以下で、かつ出口温度が入口温度に対して5°C以上になるように調整される第1研磨工程。これは、配線としてCu膜16を用いた第2の実施形態と同様のCMP条件であり、W膜16’を用いた場合においても研磨速度生産性に優れている。次に、入口温度が30°C以下で、かつ出口温度が入口温度に対して5°C以上になるように調整される第2研磨工程。これは、配線としてCu膜16を用いた第1の実施形態と同様のCMP条件であり、W膜16’を用いた場合においてもCMP特性加工性に優れている。すなわち、CMPの途中で、入口温度が40°C以上50°C以下の第1研磨工程から入口温度が30°C以下の第2研磨工程に連続的に切り換えられる。この切り換えは、冷却ノズル28を制御することにより行われる。また、切り換えは、堆積されたW膜16’の残りW残膜が50nm以上のときに行われる。すなわち、本実施形態では、W残膜が多い状態のとき生産性に優れた第1研磨工程が行われ、W残膜が少ない状態のとき加工性に優れた第2研磨工程が行われる。なお、切り換えは、生産性が許容されるようであれば、W残膜が100nm以上で行われることが望ましい。[研磨実験]本実施形態におけるCMP条件の根拠となる研磨実験について、以下に示す。W膜16’が400nm程度形成された場合において、スラリー24の流量を100ccminとして、第1研磨工程から第2研磨工程の切り換えのタイミングを変更して研磨実験を行った。具体的には、W残膜が70nm、50nm、30nmのときに第1研磨工程から第2研磨工程の切り換えられる研磨実験を行った。上述したそれぞれの研磨実験において、図3に示すWディッシング31’、コロージョン32’、ダスト33’、スクラッチ34’、W残り、およびW除去時間生産性を評価した。図7は、それぞれのCMP条件における研磨実験の結果、および第2研磨工程のCMP条件第1の実施形態のCMP条件における研磨実験の結果を示している。ここで、それぞれのCMP条件における研磨実験を実験23’~実験25’とし、第2研磨工程のCMP条件における研磨実験を実験8’とした。実験23’は、W残膜が70nmのときに第1研磨工程から第2研磨工程の切り換えられる研磨実験である。実験24’は、W残膜が50nmのときに第1研磨工程から第2研磨工程の切り換えられる研磨実験である。実験25’は、W残膜が30nmのときに第1研磨工程から第2研磨工程の切り換えられる研磨実験である。実験8’は、第1の実施形態において配線としてW膜16’を適用した研磨実験である。また、Wディッシング31’、コロージョン32’、ダスト33’、スクラッチ34’、W残り、およびW膜除去時間については、第4の実施形態と同様の基準で評価した。図7に示すように、実験8’の第1の実施形態のCMP条件において、W膜除去時間は許容範囲内にない。W残膜が30nmのときに第1研磨工程から第2研磨工程の切り換えられる場合実験25’、実験8’のCMP条件よりも生産性は優れているが、加工性は劣化している。これは、W残膜が30nmになった後に加工性に優れた第2研磨工程が行われても、第1工程において生じた劣化要素を処理しきれないためである。より具体的には、第1研磨工程によって深さ30nm以上のWディッシング31’やスクラッチ34’が生じた場合、その後に第2研磨工程が行われても、Wディッシング31’やスクラッチ34’は残存してしまう。一方、W残膜が50nm以上のときに第1研磨工程から第2研磨工程の切り換えられる場合実験23,24、上記問題を回避できるため、実験8’のCMP条件と同様に加工性は優れ、実験8’のCMP条件よりも生産性が優れている。[効果]上記第4の実施形態によれば、配線としてのW膜16’を堆積してCMPを行う際、スラリー24の流量を通常より少ない100ccminとすることで、スラリーの使用量を減少させることができ、CMP工程におけるコストの低減が可能になる。また、W膜16’のCMP工程において、研磨布21の入口温度が40°C以上50°C以下でかつ出口温度が入口温度に対して5°C以上の第1研磨工程を行った後、入口温度が30°C以下でかつ出口温度が入口温度に対して5°C以上の第2研磨工程を行う。このように、はじめに第1研磨工程を行い、その後の仕上げに第2研磨工程を行うことにより、研磨時間の短縮を図りつつ、CMP特性を向上させることができる。すなわち、生産性と加工性の向上を図ることができる。さらに、研磨時間の短縮を図ることにより、スラリーの使用量をさらに減少させることができ、W膜16’のCMP工程におけるさらなるコストの低減が可能になる。<第5の実施形態>図8および図9を用いて、第5の実施形態に係る半導体装置の製造方法について説明する。第5の実施形態において、上記各実施形態と同様の点については説明を省略し、異なる点について説明する。[STIShallowTrenchIsolationの製造方法]図8a乃至図8bは、本実施形態に係る半導体装置の配線構造の製造工程を示している。まず、図8aに示すように、半導体基板10上に、ストッパー膜となるシリコン窒化膜90が形成される。このシリコン窒化膜90の膜厚は、例えば70nmである。その後、シリコン酸化膜等をエッチングマスクとして、半導体基板10に、STIパターンBが形成される。このSTIパターンBの深さは、例えば250nmである。なお、半導体基板10とシリコン窒化膜90との間に、例えばシリコン酸化膜等を設けてもよい。次に、全面に、例えば高密度プラズマCVD法HDP-CVD等によりシリコン酸化膜91が形成される。このとき、シリコン酸化膜91は、STIパターンB外にも形成され、その膜厚は400nmである。また、STIは、ラインスペース:11μmのパターンで形成される。次に、図8bに示すように、全面にCMPが行われ、STIパターンB外に形成された余分なシリコン酸化膜91が除去される。これにより、STIパターンB内に、シリコン酸化膜91が埋め込まれる。また、STIパターンB外において、シリコン窒化膜90の表面が露出される。CMPの詳細については、後述する。[CMP条件]本実施形態におけるCMP条件は、STIを形成する際に、例えばシリコン酸化膜Oxideが400nm程度堆積された場合に適用され得る。本実施形態におけるCMPにおいて、研磨布21が貼付されたターンテーブル20を110rpmで回転させつつ、研磨布21に直径300mmの半導体基板10が保持されたトップリング23を300gfcm2の研磨荷重で当接させる。このとき、トップリング23を120rpmで回転させる。また、研磨布21上には、スラリー供給ノズル25から100ccminの流量でスラリー24が供給される。スラリー24は、砥粒としての酸化セリウム日立化成工業株式会社製DLS2と、ポリカルボン酸アンモニウム花王株式会社製TK75とを含有している。ここで、本実施形態では、入口温度測定器26および出口温度測定器27により測定される研磨布21の入口温度および出口温度を調整しながらCMPが行われる。具体的には、まず、入口温度が40°C以上50°C以下で、かつ出口温度が入口温度に対して5°C以上になるように調整される第1研磨工程。これは、配線としてCu膜16を用いた第2の実施形態と同様のCMP条件であり、STIとしてシリコン酸化膜91を用いた場合においても研磨速度生産性に優れている。次に、入口温度が30°C以下で、かつ出口温度が入口温度に対して5°C以上になるように調整される第2研磨工程。これは、配線としてCu膜16を用いた第1の実施形態と同様のCMP条件であり、STIとしてシリコン酸化膜91を用いた場合においてもCMP特性加工性に優れている。すなわち、CMPの途中で、入口温度が40°C以上50°C以下の第1研磨工程から入口温度が30°C以下の第2研磨工程に連続的に切り換えられる。この切り換えは、冷却ノズル28を制御することにより行われる。また、切り換えは、堆積されたシリコン酸化膜91の残りOxide残膜が70nm以上のときに行われる。[研磨実験]本実施形態におけるCMP条件の根拠となる研磨実験について、以下に示す。シリコン酸化膜91が400nm程度形成された場合において、スラリー24の流量を100ccminとして、Oxide残膜が70nmのときに第1研磨工程から第2研磨工程の切り換えられる研磨実験を行った。上述したそれぞれの研磨実験において、Oxideディッシング、ダスト、スクラッチ、およびOxide除去時間生産性を評価した。図9は、本実施形態のCMP条件における研磨実験の結果、および第2研磨工程のCMP条件第1の実施形態のCMP条件における研磨実験の結果を示している。ここで、それぞれのCMP条件における研磨実験を実験27とし、第2研磨工程のCMP条件における研磨実験を実験26とした。実験27は、Oxide残膜が70nmのときに第1研磨工程から第2研磨工程の切り換えられる研磨実験である。実験26は、第1の実施形態においてシリコン酸化膜91を適用した研磨実験である。また、Oxideディッシング、ダスト、スクラッチ、およびOxide膜除去時間については、第4の実施形態と同様の基準で評価した。図9に示すように、実験26の第1の実施形態のCMP条件において、OxideディッシングおよびOxide膜除去時間は、許容範囲内にない。一方、Oxide残膜が70nmのときに第1研磨工程から第2研磨工程の切り換えられる場合実験27、実験26のCMP条件よりも、加工性および生産性が優れている。[効果]上記第5の実施形態によれば、STIとしてのシリコン酸化膜91を堆積してCMPを行う際、スラリー24の流量を通常より少ない100ccminとすることで、スラリーの使用量を減少させることができ、CMP工程におけるコストの低減が可能になる。また、シリコン酸化膜91のCMP工程において、研磨布21の入口温度が40°C以上50°C以下でかつ出口温度が入口温度に対して5°C以上の第1研磨工程を行った後、入口温度が30°C以下でかつ出口温度が入口温度に対して5°C以上の第2研磨工程を行う。このように、はじめに第1研磨工程を行い、その後の仕上げに第2研磨工程を行うことにより、研磨時間の短縮を図りつつ、CMP特性を向上させることができる。すなわち、生産性と加工性の向上を図ることができる。さらに、研磨時間の短縮を図ることにより、スラリーの使用量をさらに減少させることができ、シリコン酸化膜91のCMP工程におけるさらなるコストの低減が可能になる。<第6の実施形態>図10乃至図16を用いて、第6の実施形態に係る半導体装置の製造方法について説明する。第6の実施形態は、上記各実施形態の応用例であり、被処理膜の膜厚に応じて、領域毎に研磨荷重をフィードバックして制御することにより、膜厚の均一性を図るものである。これにより、CMP時間の短縮およびCMP特性の向上を図ることが可能になる。第6の実施形態において、上記各実施形態と同様の点については説明を省略し、異なる点について説明する。[CMP装置]図10は、本実施形態に係るCMP装置の構成図を示している。図11は、本実施形態に係るCMP装置の上面図を示している。図10に示すように、本実施形態において、上記各実施形態と異なる点は、CMP装置が渦電流センサコイル113、膜厚測定部マルチプロセスモニタ114、およびコントローラ115を備え、CMP工程においてこれらを用いてトップリング23を制御することにより半導体基板10被処理膜への研磨荷重を領域毎に可変にする点である。以下に、本実施形態に係る各構成部について説明する。渦電流センサコイル113は、ターンテーブル20に埋め込まれ、導電性の被処理膜Cu膜、W膜に渦電流を形成するためのコイル111と、被処理膜の渦電流を検出するためのコイル112とで構成されている。すなわち、渦電流センサコイル113は、その上部を被処理膜が形成された半導体基板10が通過した際に、コイル111により被処理膜に電界をかけることで渦電流を発生させ、コイル112により被処理膜に発生した渦電流を検出する。また、図11に示すように、渦電流センサコイル113は、トップリング23の中心O’を通り、ターンテーブル20の中心Oを中心とした一定距離を有する円軌道X上のターンテーブル20に埋め込まれている。膜厚測定部114は、渦電流センサコイル113により発生、検出された被処理膜の渦電流に基づいて、被処理膜の膜厚を領域毎に測定してモニタする。より具体的には、被処理膜の渦電流と膜厚とは比例関係にあり、渦電流が大きいと膜厚も大きく、渦電流が小さいと膜厚も小さくなるように膜厚測定が行われる。コントローラ115は、膜厚測定部114により測定された被処理膜の領域毎の膜厚に基づいて、トップリング23に取り付けられた半導体基板10被処理膜への研磨荷重をその領域毎に制御する。以下に、本実施形態に係るトップリング23について説明する。図12aは、本実施形態に係るトップリング23の断面図を示している。図12bは、本実施形態に係るトップリング23の平面図を示している。図12aに示すように、半導体基板10を保持するトップリング23は、トップリング駆動軸121に接続され、ガイドリング122、チャッキングプレート123、センターバッグ124、ミドルチューブ125、エッジチューブ126、および流体路127~129で構成されている。ガイドリング122は、リング状で周縁に配置され、その内部にトップリング23全体および半導体基板10を保持している。ガイドリング122は、金属やセラミックス等の強度および剛性が高い材料で形成されている。チャッキングプレート123は、ガイドリング122の内部に配置されている。このチャッキングプレート123は、半導体基板10と同様の円盤状であり、センターバッグ124、ミドルチューブ125、およびエッジチューブ126を支持している。また、チャッキングプレート123は、磁性を持たない材料、例えば、四フッ化エチレン樹脂などのフッ素系樹脂、またはSiC炭化ケイ素、Al2O3アルミナなどの絶縁性の材料で形成されていることが望ましい。しかし、これらに限らず、渦電流を用いない膜厚の測定方法を行う場合、金属材料で形成されてもよい。センターバッグ124、ミドルチューブ125、およびエッジチューブ126は、チャッキングプレート123の下部に配置され、チャッキングプレート123に支持されている。より具体的には、図12bに示すように、センターバッグ124は、チャッキングプレート123の中央部センター領域に配置されている。また、ミドルチューブ125は、リング状であり、センターバッグ124の周縁ミドル領域に配置されている。また、エッジチューブ126は、リング状であり、ミドルチューブ125の周縁エッジ領域に配置されている。これらセンターバッグ124、ミドルチューブ125、およびエッジチューブ126の下部側に半導体基板10の裏面側被処理膜が形成されていない面側が当接されている。また、センターバッグ124、ミドルチューブ125、およびエッジチューブ126は、エチレンプロピレンゴムEPDM、ポリウレタンゴム、またはシリコンゴム等の強度及び耐久性に優れたゴム材で形成されている。また、センターバッグ124、ミドルチューブ125、およびエッジチューブ126はそれぞれ、その内部に圧力室124’,125’,126’となる空間を有している。これら、圧力室124’,125’,126’のそれぞれには、流体路127,128,129が連通されている。これら流体路127,128,129を介して、圧力室124’,125’,126’に加圧空気等の加圧流体または大気圧や真空が供給される。すなわち、弾性材で形成されたセンターバッグ124、ミドルチューブ125、およびエッジチューブ126に加圧空気等の加圧流体または大気圧や真空を供給して圧力室124’,125’,126’内の圧力を制御することにより、CMP工程における研磨荷重を調整することができる。本実施形態において、圧力室124’,125’,126’の圧力は、コントローラ115によって独立して制御され得る。すなわち、半導体基板10におけるセンター領域、ミドル領域、およびエッジ領域の領域毎にCMP工程における研磨荷重を調整することができる。[CMP方法]以下に、本実施形態におけるCMP方法について説明する。図13は、本実施形態におけるCMP方法のフローチャートを示している。図13に示すように、まず、ステップS1において、半導体基板10上の被処理膜Cu膜、W膜に対するCMPが開始される。このときの温度条件は、冷却ノズル28を制御することにより、入口温度が40°C以上50°C以下で、かつ出口温度が入口温度に対して5°C以上になるように調整される。すなわち、第2の実施形態における温度条件が適用される。次に、ステップS2において、渦電流センサコイル113により、被処理膜に対して渦電流が発生された後、その渦電流が検知される。この際、渦電流センサコイル113による渦電流の検知は、半導体基板10被処理膜の区画された各領域で行われる。より具体的には、図14aに示すように、半導体基板10の中心O’を通過する渦電流センサコイル113の軌道Xを、半導体基板10の中央部のセンター領域、センター領域の周縁両側のミドル領域、およびミドル領域の周縁両側のエッジ領域の3つの領域に区画する。これら各領域で、渦電流が検知される。これは、トップリング23のセンターバッグ124、ミドルチューブ125、およびエッジチューブ126の配置に起因するものである。次に、ステップS3において、膜厚測定部114により、渦電流センサコイル113によって発生、検出された被処理膜の渦電流に基づいて、被処理膜の膜厚が領域毎に測定される。この際、図14bに示すように、測定された被処理膜の膜厚は、領域毎に平均化されてモニタされる。次に、ステップS4において、被処理膜のCMPが終了か否か判断される。より具体的には、被処理膜の各領域における膜厚が所望の膜厚まで研磨されたか否か判断される。ステップS4において、被処理膜が所望の膜厚に達していない場合、次にステップS5において、コントローラ115により、膜厚測定部114によって測定された被処理膜の領域毎の膜厚に基づいて、トップリング23に取り付けられた半導体基板10被処理膜への研磨荷重をその領域毎に調整する。より具体的には、コントローラ115は、膜厚が大きい領域の研磨荷重を大きくする、または、膜厚が小さい領域の研磨荷重を小さくする。すなわち、コントローラ115は、被処理膜の部分的な研磨遅れを修正することで、全領域本実施形態では3つの領域における被処理膜の膜厚を均等に研磨するように、各領域の研磨荷重を制御している。言い換えると、被処理膜を除去するタイミングを揃えるように各領域の研磨荷重を制御する。このように、領域毎に測定された膜厚に基づいて、領域毎に研磨荷重をフィードバックしながらCMP工程が行われる。その後、ステップS2において、渦電流センサコイル113により、被処理膜に対して渦電流が発生された後、その渦電流が検知される。すなわち、再度、膜厚が測定される。一方、ステップS5において、被処理膜が所望の膜厚に達した場合、CMP工程は終了する。[効果]上記第6の実施形態によれば、冷却ノズル28を制御することにより、入口温度を40°C以上50°C以下で、かつ出口温度を入口温度に対して5°C以上になるように調整したうえで、半導体基板10上の被処理膜を領域毎に膜厚を測定し、その膜厚に応じて領域毎に研磨荷重を調整している。すなわち、CMP中において、コントローラ115は、被処理膜の膜厚が均等に研磨されるように、研磨荷重をフィードバックして制御している。これにより、以下の効果を得ることができる。まず、図15aおよび図15bを用いて、本実施形態における研磨荷重をフィードバックするシステムによる効果について説明する。図15aは、本実施形態に係る被処理膜の各領域センター領域、ミドル領域およびエッジ領域のCMPにおける膜厚と研磨時間の関係の比較例を示すグラフであり、図15bは、本実施形態に係る被処理膜の各領域のCMPにおける膜厚と研磨時間の関係を示すグラフである。より具体的には、図15aに示す比較例は、各領域の研磨荷重を調整せず、一定にした例である。図15aに示すように、比較例によれば、被処理膜の研磨時間は、領域毎に異なる。より具体的には、エッジ領域、ミドル領域、センター領域の順に研磨時間が長くなる。このため、研磨時間は、最も研磨速度の遅いセンター領域の終了までの時間となり、第2の実施形態における実験15および17の場合、それぞれ110秒および118秒であった。これに対し、図15bに示すように、本実施形態によれば、被処理膜の膜厚が均等に研磨されるように研磨荷重を調整しているため、被処理膜の研磨時間は全領域で同程度である。このように、研磨速度の遅い領域の研磨荷重を大きくし、膜厚の均等化を図ることで、研磨時間の短縮を図ることができる。より具体的には、研磨時間は、第2の実施形態における実験15および17の場合、それぞれ104秒および109秒であり、研磨荷重の制御を行わない場合比較例と比べて、約5の時間を短縮することができる。また、被処理膜の膜厚の均等化を図ることで、仕上がりばらつきを抑制することができ、CMP特性の向上も図ることができる。次に、図16aおよび図16bを用いて、上記システムを利用するに当たり、冷却ノズル28による温度制御第2の実施形態の条件制御の効果について説明する。図16aは、本実施形態に係るW膜のCMPにおける研磨速度と研磨荷重の関係およびその比較例を示すグラフであり、図16bは、本実施形態に係るCu膜のCMPにおける研磨速度と研磨荷重の関係およびその比較例を示すグラフである。より具体的には、図16aおよび図16bに示す比較例は、冷却ノズル28による温度制御なしで研磨荷重を変化させた例である。図16aおよび図16bに示すように、比較例によれば、研磨荷重を大きくしていくと、300[hPa]近傍において被処理膜の研磨速度除去レートの上昇率が変化する。より具体的には、図16aに示すように、W膜のCMPの場合、300[hPa]近傍から研磨速度の上昇率が低下し、傾きが小さくなる。また、図16bに示すように、Cu膜のCMPの場合、300[hPa]近傍から研磨速度の上昇率が低下し、かつ研磨速度自体も低下する。これは、以下の理由によるものだと推測される。冷却ノズル28による温度制御がない場合、研磨荷重を大きくしていくと、研磨布21および被処理膜の表面温度が上昇していく。これにより、被処理膜の酸化力酸化のサイクルスピードが増加する。これに伴い、スラリー中の成分も酸化され、モノマーがポリマー化するような変化が生じる。この際、上述したように、第2の実施形態のように研磨布21の表面が40°C~50°Cであれば、保護膜形成剤のポリマー化が適度であり、被処理膜表面がスラリー24に含有されるシリカによって研磨されやすくなり、研磨速度は大きくなる。しかし、さらに温度が上昇した場合図16aおよび図16bの比較例の場合、保護膜形成剤のポリマー化がより進行して緻密な膜となり、スラリー24による研磨力が低下し、研磨速度が小さくなってしまう。これに対し、本実施形態によれば、冷却ノズル28により研磨布21の表面が40°C~50°Cに制御されている。このため、研磨荷重を大きくしても上記問題を生じない。すなわち、比較例と比べて、研磨速度と研磨荷重の関係が比例傾向にあり、また傾きが大きくなる。このように、研磨速度と研磨荷重を傾きが大きく直線的な比例関係にすることで、上記システムにおいて、研磨荷重に対する研磨速度の応答をより良くすることができる。すなわち、研磨速度と研磨荷重との関係において傾きを大きくすることにより、小さな研磨荷重の変化で研磨速度を大きくすることができる。また、研磨速度と研磨荷重との関係を比例傾向にすることで、研磨荷重による研磨速度の制御を容易に行うことができる。これらの結果、さらなる研磨時間の短縮およびCMP特性の向上を図ることができる。なお、本実施形態において、研磨荷重をフィードバックするシステムを第2の実施形態の温度条件に適用する例について述べたが、これに限らない。第1の実施形態の温度条件入口温度が30°C以下で、かつ出口温度が入口温度に対して5°C以上に適用することで、被処理膜表面の均一性を図ることによる研磨時間の短縮およびCMP特性の向上を図ることができる。また、本実施形態において、Cu膜またはW膜の膜厚を測定する際、渦電流センサを用いて渦電流を検知することで膜厚を測定したが、これに限らない。渦電流が発生しない金属膜以外の絶縁膜例えば、第5の実施形態のシリコン酸化膜のCMPを行う際、渦電流センサの代わりに、光学式センサやマイクロ波センサを用いることで膜厚を測定することが可能である。すなわち、本実施形態における研磨荷重をフィードバックするシステムは、第1および第2の実施形態のCMP、第3乃至第5の実施形態のCMPの第1および第2研磨工程に適用可能である。その他、本発明は、上記各実施形態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、種々に変形することが可能である。さらに、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。"