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CN111496668B - 研磨装置及研磨部件的修整方法 - Google Patents

研磨装置及研磨部件的修整方法 Download PDF

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CN111496668B CN201911345425.5A CN201911345425A CN111496668B CN 111496668 B CN111496668 B CN 111496668B CN 201911345425 A CN201911345425 A CN 201911345425A CN 111496668 B CN111496668 B CN 111496668B
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Abstract

本发明为研磨装置及研磨部件的修整方法，修整器能够在沿着摆动方向而设定于研磨部件上的多个扫描区域中调整摆动速度，具备以下步骤：在沿着修整器的摆动方向预先设定于研磨部件上的多个监控区域中测定研磨部件的表面高度；创建由监控区域、扫描区域和修整模型定义的修整模型矩阵；使用修整模型和各扫描区域中的摆动速度或停留时间来计算高度轮廓预测值；根据与研磨部件的高度轮廓的目标值的差值来设定评价指标；以及根据评价指标来设定修整器的各扫描区域中的摆动速度，使用于确定高度轮廓的目标值或评价指标的参数中的至少一方自动地变化。

Description

研磨装置及研磨部件的修整方法
相关申请的交叉参考
本申请要求于2018年12月21日提交的日本优先权专利申请JP 2018-240102和于2018年12月26日提交的JP 2018-243656的权益，其全部内容通过引用方式结合于此。
技术领域
本发明涉及对晶片等基板进行研磨的研磨部件的修整方法及研磨装置。
背景技术
随着半导体器件的高集成化的进行，电路的布线微细化，所集成的器件的尺寸也正在被进一步微细化。因此，需要如下的工序：对在表面形成有例如金属等的膜的晶片进行研磨而使晶片的表面平坦化。作为该平坦化法之一，有利用化学机械研磨(CMP)装置进行的研磨。化学机械研磨装置具有：研磨部件(研磨布、研磨垫等)、以及对晶片等研磨对象物进行保持的保持部(顶环、研磨头、卡盘等)。并且，将研磨对象物的表面(被研磨面)按压于研磨部件的表面，一边向研磨部件与研磨对象物之间供给研磨液(磨液、药液、浆料、纯水等)，一边使研磨部件与研磨对象物相对运动，由此将研磨对象物的表面研磨平坦。
作为这样的化学机械研磨装置所使用的研磨部件的材料，一般使用发泡树脂或无纺布。在研磨部件的表面形成有细微的凹凸，该细微的凹凸作为容屑槽有效地起到防止堵塞和减小研磨阻力的作用。但是，若用研磨部件持续对研磨对象物进行研磨，研磨部件表面的细微的凹凸就会被破坏，引起研磨速率的下降。因此，要用电镀有金刚石颗粒等许多磨粒的修整器来进行研磨部件表面的修整(整形)，在研磨部件表面再形成细微的凹凸。
作为研磨部件的修整方法，例如一边使要旋转的修整器移动(以圆弧状、直线状进行往复运动、摆动)，一边将修整面按压于正在旋转的研磨部件上来进行修整。在修整研磨部件时，虽然是微量的，但研磨部件的表面被磨削。因此，若不适当地进行修整，就会有下述不良情况：在研磨部件的表面产生不适当的波纹，在被研磨面内研磨速率产生波动。研磨速率的波动成为研磨不良的原因，因此必须适当地进行修整以使得研磨部件的表面不产生不适当的波纹。即，通过在研磨部件的适当的旋转速度、修整器的适当的旋转速度、适当的修整载荷、修整器的适当的移动速度这样的适当的修整条件下进行修整，从而避免了研磨速率的波动。
另外，在专利文献1(日本特开2014-161944号公报)所记载的研磨装置中，沿着修整器的摆动方向而设定多个摆动区间，并且计算当前轮廓(日文：プロファイル)与目标轮廓的差值，所述当前轮廓是根据研磨部件的表面高度的各摆动区间中的测定值而得到的，并对修整器在各摆动区间中的移动速度进行修正以消除该差值。
然而，即使利用上述专利文献所记载的修正方法，例如在与目标轮廓的差值较大的情况下，修整器移动速度的各摆动区间中的变动量变大，修整器移动速度不稳定，其结果是，有时也无法获得所期望的研磨部件的轮廓。
研磨部件的高度(厚度)通常伴随着对晶片W的研磨处理而以一定比例逐渐减少。然而，在晶片W的处理暂时未进行的情况下，有时因研磨部件含有水分而溶胀从而导致研磨部件的高度增加。与此相反，在晶片W的处理暂时未进行的情况下，有时研磨部件收缩从而导致研磨部件的高度大幅减少。
虽然研磨部件的溶胀量、收缩量根据研磨部件的种类、装置的使用状态而变动，但若研磨部件的高度因溶胀、收缩而不连续地变动，则就不能算出切割速率进而修整器的移动速度，或者计算值有成为异常值的可能性。在那样的情况下，会对研磨装置的性能造成影响。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种实现作为目标的研磨部件的轮廓而对研磨部件进行修整的方法。另外，本发明的目的在于，提供一种即使在研磨部件的高度因溶胀、收缩而发生了不连续变动的情况下，也实现作为目标的研磨部件的轮廓而对研磨部件进行修整。进而，本发明的目的在于，提供一种能够执行那样的研磨部件的修整方法的研磨装置。
本发明的一实施方案是研磨部件的修整方法，其中，修整器能够在沿着摆动方向设定于研磨部件上的多个扫描区域中调整摆动速度，所述研磨部件的修整方法具备以下步骤：在沿着修整器的摆动方向预先设定于研磨部件上的多个监控区域中测定研磨部件的表面高度；创建由监控区域、扫描区域和修整模型定义的修整模型矩阵；使用修整模型和各扫描区域中的摆动速度或停留时间来计算高度轮廓预测值；根据与研磨部件的高度轮廓的目标值的差值设定评价指标；以及根据该评价指标设定修整器的各扫描区域中的摆动速度，使用于确定高度轮廓的目标值或评价指标的参数中的至少一方自动地变化。
本发明的一实施方案，是在基板的研磨装置所使用的研磨部件上使修整器摆动来对该研磨部件进行修整的方法，修整器能够在沿着摆动方向设定于研磨部件上的多个扫描区域中调整摆动速度，所述研磨部件的修整方法具备以下步骤：在沿着修整器的摆动方向预先设定于研磨部件上的多个监控区域中测定研磨部件的表面高度；根据表面高度的测定间隔和表面高度的测定值的变动量进行研磨部件的表面高度的修正；创建由监控区域、扫描区域和修整模型定义的修整模型矩阵；使用修整模型和各扫描区域中的摆动速度或停留时间来计算高度轮廓预测值；根据与研磨部件的高度轮廓的目标值的差值设定评价指标；以及根据该评价指标设定修整器的各扫描区域中的摆动速度。
附图说明
图1是表示对晶片等基板进行研磨的研磨装置的示意图。
图2是示意性地表示修整器及研磨垫的俯视图。
图3是表示设定在研磨垫上的扫描区域的一例的图。
图4是表示研磨垫的扫描区域与监控区域的关系的说明图。
图5是表示修整器监视装置的结构的一例的框图。
图6是表示各监控区域中的研磨垫高度的轮廓推移的一例的说明图。
图7是表示各扫描区域中的修整器移动速度和基准值的一例的说明图。
图8是表示轮廓范围与收敛时目标减耗量Atg的关系的一例的曲线图。
图9是表示收敛时目标减耗量Atg的变化的一例的曲线图。
图10是表示在使收敛时目标减耗量Atg发生了变化的情况下的、轮廓范围的变化的一例的曲线图。
图11是表示修整器的移动速度的调整步骤的一例的流程图。
图12是表示相邻区域间的速度差加权系数η的变化的一例的曲线图。
图13是表示在使相邻区域间的速度差加权系数η发生了变化的情况下的、轮廓范围的变化的一例的曲线图。
图14是表示在使相邻区域间的速度差加权系数η发生了变化的情况下的、扫描速度范围的变化的一例的曲线图。
图15是表示在将相邻区域间的速度差加权系数η设为了固定值的情况下的、轮廓范围的变化的一例的曲线图。
图16是表示在将相邻区域间的速度差加权系数η设为了固定值的情况下的、扫描速度范围的变化的一例的曲线图。
图17是表示研磨垫高度的推定方法的一例的说明图。
图18是表示修整器监视装置的结构的一例的框图。
图19是用于说明在研磨垫产生了溶胀的情况下对垫高度测定值进行修正的处理的图。
图20是表示研磨垫高度的测定值的时间变化的一例的图表。
图21是表示研磨垫减耗量相对于晶片处理张数的测定值的一例的曲线图。
图22是表示研磨垫的溶胀前后的垫减耗量的分布的一例的曲线图，图22(a)是表示进行了垫溶胀等的修正的情况的图，图22(b)是表示未进行垫溶胀等的修正的情况的图。
图23是表示研磨垫的轮廓范围相对于晶片处理张数的一例的曲线图，图23(a)是表示进行了垫溶胀等的修正的情况的图，图23(b)是表示未进行垫溶胀等的修正的情况的图。
图24是表示切割速率相对于晶片处理张数的变化的一例的曲线图，图24(a)是表示进行了垫溶胀等的修正的情况的图，图24(b)是表示未进行垫溶胀等的修正的情况的图。
图25是表示修整器摆动速度相对于晶片处理张数的变化的一例的曲线图，图25(a)是表示进行了垫溶胀等的修正的情况的图，图25(b)是表示未进行垫溶胀等的修正的情况的图。
图26是表示修整器的移动速度的调整步骤的一例的流程图。
具体实施方式
(第一实施方式)
参照附图来对本发明的一实施方式进行说明。图1是表示对晶片等基板进行研磨的研磨装置的示意图。研磨装置设置于能够进行如下的一系列工序的基板处理装置：对晶片进行研磨、清洗并使其干燥。
如图1所示，研磨装置具有：用于对晶片W进行研磨的研磨单元10、保持研磨垫(研磨部件)11的研磨台12、将研磨液供给到研磨垫11上的研磨液供给喷嘴13、以及对晶片W的研磨所使用的研磨垫11进行调节(修整)的修整单元14。研磨单元10及修整单元14设置在基座15上。
研磨单元10具有与顶环轴21的下端连结的顶环(基板保持部)20。顶环20构成为其下表面利用真空吸附而对晶片W进行保持。顶环轴21通过未图示的电动机的驱动而旋转，顶环20及晶片W随着该顶环轴21的旋转而旋转。顶环轴21通过未图示的上下移动机构(例如由伺服电动机和滚珠丝杠等构成的上下移动机构)而相对于研磨垫11进行上下移动。
研磨台12与配置在其下方的未图示的电动机连结。研磨台12利用电动机而绕其轴心旋转。在研磨台12的上表面贴附有研磨垫11，研磨垫11的上表面构成对晶片W进行研磨的研磨面11a。
晶片W的研磨如下进行。分别使顶环20及研磨台12旋转，并将研磨液供给到研磨垫11上。在该状态下，使保持有晶片W的顶环20下降，再利用设置在顶环20内的由气囊构成的加压机构(未图示)将晶片W按压在研磨垫11的研磨面11a上。晶片W与研磨垫11在研磨液的存在下相互滑动接触，由此晶片W的表面被研磨、被平坦化。
修整单元14具有：与研磨垫11的研磨面11a接触的修整器5、与修整器23连结的修整器轴24、设置于修整器轴24的上端的气缸25、以及将修整器轴24支承为旋转自如的修整器臂26。在修整器23的下表面固定有金刚石颗粒等磨粒。修整器23的下表面构成对研磨垫11进行修整的修整面。
修整器轴24及修整器23能够相对于修整器臂26上下移动。气缸19是将对研磨垫11的修整载荷赋予修整器23的装置。修整载荷可利用供给于气缸25的空气压力来进行调整。
修整器臂26构成为由电动机30驱动而以支轴31为中心进行摆动。修整器轴24通过设置于修整器臂26内的未图示的电动机而旋转，修整器23随着该修整器轴24的旋转而绕其轴心旋转。气缸25经由修整器轴24而以规定的载荷将修整器23按压在研磨垫11的研磨面11a上。
研磨垫11的研磨面11a的调节如下进行。利用电动机来使研磨台12及研磨垫11旋转，从未图示的修整液供给喷嘴将修整液(例如纯水)供给到研磨垫11的研磨面11a。进一步，使修整器23绕其轴心旋转。修整器23通过气缸25而被按压于研磨面11a上，使修整器23的下表面(修整面)与研磨面11a滑动接触。在该状态下，使修整器臂26旋转，使研磨垫11上的修整器23沿研磨垫11的大致径向摆动。研磨垫11被旋转的修整器23磨削，由此进行研磨面11a的调节。
在修整器臂26固定有对研磨面11a的高度进行测定的垫高度传感器(表面高度测定器)32。另外，在修整器轴24固定有与垫高度传感器32相对的传感器目标件33。传感器目标件33与修整器轴24及修整器23一体地上下移动，另一方面，垫高度传感器32的上下方向的位置已被固定。垫高度传感器32是位移传感器，通过测定传感器目标件33的位移，能够间接地测定研磨面11a的高度(研磨垫11的厚度)。由于传感器目标件33与修整器23连结，因此垫高度传感器32能够在研磨垫11的调节中测定研磨面11a的高度。
通过垫高度传感器32进行的研磨面11a的高度的测定，在研磨垫的径向上划分的多个规定的区域(监控区域)进行。垫高度传感器32从与研磨面11a接触的修整器23的上下方向的位置对研磨面11a间接地进行测定。因此，修整器23的下表面(修整面)所接触的区域(某监控区域)研磨面11a的平均高度由垫高度传感器32测定，通过在多个监控区域中测定研磨垫的高度，能够得到研磨垫的轮廓(研磨面11a的截面形状)。作为垫高度传感器32，可以使用线性刻度式传感器、激光式传感器、超声波传感器或涡电流式传感器等所有类型的传感器。
垫高度传感器32与修整监视装置35连接，垫高度传感器32的输出信号(即研磨面11a的高度的测定值)输送至修整监视装置35。修整监视装置35具有如下的功能：根据研磨面11a的高度的测定值而取得研磨垫11的轮廓，进而判定是否正确地进行了研磨垫11的调节。
研磨装置具有台用旋转式编码器36和修整器用旋转式编码器37，该台用旋转式编码器36对研磨台12及研磨垫11的旋转角度进行测定，该修整器用旋转式编码器37对修整器23的旋转角度进行测定。这些台用旋转式编码器36及修整器用旋转式编码器37是对角度的绝对值进行测定的绝对式编码器。这些旋转式编码器36、37与修整监视装置35连接，修整监视装置35能够在通过垫高度传感器32对研磨面11a进行的高度测定时取得研磨台12及研磨垫11的旋转角度、进而取得修整器23的回旋角度的信息。
修整器23经由万向接头17与修整器轴24连结。修整器轴24与未图示的电动机连结。修整器轴24旋转自如地支承于修整器臂26，通过该修整器臂26，修整器23一边与研磨垫11接触，一边如图2所示在研磨垫11的径向上摆动。万向接头17构成为，允许修整器23倾动，并且将修整器轴24的旋转传递至修整器23。修整单元14由修整器23、万向接头17、修整器轴24、修整器臂26及未图示的旋转机构等构成。在该修整单元14电连接有修整监视装置35，该修整监视装置35算出修整器23的滑动距离和滑动速度。作为该修整监视装置35，能够使用专用或通用的计算机。
在修整器23的下表面固定有金刚石颗粒等磨粒。固定有该磨粒的部分构成对研磨垫11的研磨面进行修整的修整面。作为修整面的形态，能够应用圆形修整面(在修整器23的整个下表面固定有磨粒的修整面)、环状修整面(在修整器23的下表面的周缘部固定有磨粒的修整面)、或者多个圆形的修整面(在绕修整器23的中心大致等间隔地排列的多个小径圆形区域的表面固定有磨粒的修整面)。此外，在本实施例中的修整器23设置了圆形修整面。
在对研磨垫11进行修整时，如图1所示，使研磨垫11以规定的旋转速度沿箭头方向旋转，利用未图示的旋转机构来使修整器23以规定的旋转速度沿箭头方向旋转。并且，在该状态下，将修整器23的修整面(配置有磨粒的面)以规定的修整载荷按压于研磨垫11上而进行研磨垫11的修整。另外，通过修整器臂26使修整器23在研磨垫11上摆动，由此能够对研磨垫11的研磨中所使用的区域(研磨区域即对晶片等研磨对象物进行研磨的区域)进行修整。
由于修整器23经由万向接头17与修整器轴24连结，因此即使修整器轴24相对于研磨垫11的表面稍微倾斜，修整器23的修整面也与研磨垫11适当地抵接。在研磨垫11的上方配置有对研磨垫11的表面粗糙度进行测定的垫粗糙度测定器38。作为该垫粗糙度测定器38，可以使用光学式等公知的非接触型的表面粗糙度测定器。垫粗糙度测定器38与修整监视装置35连接，研磨垫11的表面粗糙度的测定值输送至修整监视装置35。
在研磨台12内配置有测定晶片W的膜厚的膜厚传感器(膜厚测定器)39。膜厚传感器39朝向由顶环20所保持的晶片W的表面而配置。膜厚传感器39是一种膜厚测定仪，该膜厚测定仪一边伴随研磨台12的旋转而横穿晶片W的表面地移动，一边测定晶片W的膜厚。作为膜厚传感器39，可以使用涡电流传感器、光学式传感器等非接触型的传感器。膜厚的测定值被输送至修整监视装置35。修整监视装置35构成为根据膜厚的测定值来生成晶片W的膜厚轮廓(沿着晶片W的径向的膜厚分布)。
接着，参照图2来对修整器23的摆动进行说明。修整器臂26以点J为中心按顺时针方向及逆时针方向回旋规定的角度。该点J的位置相当于图1所示的支轴31的中心位置。并且，通过修整器臂26的回旋，修整器23的旋转中心在圆弧L所示的范围内在研磨垫11的径向上摆动。
图3是研磨垫11的研磨面11a的放大图。如图3所示，修整器23的摆动范围(摆动幅度L)被分割成多个(在图3的例子中为七个)扫描区域(摆动区间)S1～S7。这些扫描区域S1～S7是在研磨面11a上预先设定的假想的区间，沿着修整器23的摆动方向(即研磨垫11的大致径向)排列。修整器23一边横穿这些扫描区域S1～S7地移动，一边对研磨垫11进行修整。这些扫描区域S1～S7的长度既可以彼此相同，也可以不同。
图4是表示研磨垫11的扫描区域S1～S7与监控区域M1～M10的位置关系的说明图，图的横轴表示距研磨垫11的中心的距离。在本实施方式中，以设定了七个扫描区域和十个监控区域的情况为例，但这些数量可以适当变更。另外，在从扫描区域的两端起相当于修整器23的半径的宽度的区域中，很难控制垫轮廓，因此在内侧(从垫中心起R1～R3的区域)和外侧(从垫中心起R4～R2的区域)设有监控除外宽度，但不一定必须设置除外宽度。
在研磨垫11上摆动时的修整器23的移动速度对每个扫描区域S1～S7预先设定，并且能够适当调整。修整器23的移动速度分布表示在各个扫描区域S1～S7中的修整器23的移动速度。
修整器23的移动速度是研磨垫11的垫高度轮廓的决定要素中的一个。研磨垫11的切割速率表示研磨垫11每单位时间被修整器23削去的量(厚度)。在以等速使修整器进行了移动的情况下，通常，在各扫描区域中被削去的研磨垫11的厚度各不相同，因此切割速率的数值也按每个扫描区域而不同。但是，垫轮廓通常优选维持初始形状，因此调整移动速度以使得每个扫描区域的磨削量之差变小。
在此，提高修整器23的移动速度是指缩短修整器23在研磨垫11上的停留时间、即降低研磨垫11的磨削量。另一方面，降低修整器23的移动速度是指延长修整器23在研磨垫11上的停留时间、即提高研磨垫11的磨削量。因此，通过提高某扫描区域中的修整器23的移动速度，能够降低该扫描区域中的磨削量，通过降低某扫描区域中的修整器23的移动速度，能够提高该扫描区域中的磨削量。由此，能够调节整个研磨垫的垫高度轮廓。
如图5所示，修整监视装置35具有：修整模型设定部41、基准轮廓算出部42、切割速率算出部43、评价指标创建部44、移动速度算出部45、设定输入部46、存储器47、垫高度检测部48以及参数设定部49，修整监视装置35取得研磨垫11的轮廓，并且在规定的时机将扫描区域中的修整器23的移动速度设定为最佳。
修整模型设定部41设定用于算出扫描区域中的研磨垫11的研磨量的修整模型S。修整模型S是将监控区域的分割数设为m(在本实施例中为10)、将扫描区域的分割数设为n(在本实施例中为7)时的m行n列的实数矩阵，由后述的各种参数决定。
当将在研磨垫11上设定的各扫描区域中的修整器的扫描速度设为V＝[v1、v2、…、vn]、将各扫描区域的宽度设为W＝[w1、w2、…wn]时，各扫描区域中的修整器(的中心)的停留时间用
T＝W/V＝[w1/v1、w2/v2、…wn/vn]
进行表示。此时，在将各监控区域中的垫磨损量设为U＝[u1、u2、…um]时，使用上述的修整模型S和各扫描区域中的停留时间T来进行
U＝ST的矩阵运算，由此算出垫磨损量U。
在修整模型矩阵S的导出中，能够考虑例如1)切割速率模型、2)修整器直径、3)扫描速度控制的各要素而适当组合。关于切割速率模型，以修整模型矩阵S的各要素与监控区域中的停留时间成比例、或者与刮擦距离(移动距离)成比例为前提进行设定。
另外，关于修整器直径，以考虑修整器的直径(遍及修整器的整个有效区域地按照相同的切割速率来使研磨垫磨损)、或者不考虑修整器的直径(仅按照在修整器的中心位置处的切割速率)为前提，设定修整模型矩阵S的各要素。若考虑修整器的直径，则对于例如将金刚石颗粒涂布成环状的修整器也能够定义适当的修整模型。并且，关于扫描速度控制，根据修整器的移动速度的变化是阶梯状还是斜坡状来设定修整模型矩阵S的各要素。通过适当组合这些参数，能够根据修整模型S来算出更符合实际情况的切割量，进而求出正确的轮廓预想值。
垫高度检测部48将由垫高度传感器32连续测定出的研磨垫的高度数据与该研磨垫上的测定坐标数据建立对应，来检测各监控区域中的垫高度。
基准轮廓算出部42算出收敛时的垫高度的目标轮廓(基准轮廓)(参照图6)。基准轮廓用于后述的移动速度算出部45中使用的目标切割量的计算。基准轮廓既可以基于垫初始状态下的研磨垫的高度分布(Diff(j))和测定出的垫高度来计算，或者也可以作为设定值给出。另外，在未设定基准轮廓的情况下，也可以计算研磨垫的形状为扁平的目标切割量。
目标切割量的基准使用表示当前时点上的每个监控区域的垫高度的垫高度轮廓Hp(j)[j＝1，2…m]和通过后述的参数设定部49来另外设定的收敛时目标减耗量Atg并通过下式来算出：
min{Hp(j)}-Atg
另外，各监控区域的目标切割量能够考虑上述的基准轮廓而通过下式来算出：
min{Hp(j)}-Atg+Diff(j)
切割速率算出部43算出各监测区域中的修整器的切割速率。例如，可以根据各监控区域中的垫高度的变化量的斜率来算出切割速率。
评价指标创建部44使用后述的评价指标来算出扫描区域中的最佳的停留时间(摆动时间)并进行修正，由此使各扫描区域中的修整器的移动速度最优化。该评价指标是基于与目标切割量的偏差、2)与基准方法中的停留时间的偏差、以及3)相邻的扫描区域间的速度差的指标，成为在各扫描区域中的停留时间T＝[w1/v1、w2/v2、…wn/vn]的函数。并且，以该评价指标变得最小的方式确定各扫描区域中的停留时间T，由此修整器的移动速度被最优化。
1)与目标切割量的偏差
在将修整器的目标切割量设为U0＝[U01、U02、…U0m]时，通过求出与上述的各监控区域中的垫磨损量U(＝ST)之差的平方值(|U-U0|2)，来算出与目标切割量的偏差。此外，用于确定目标切割量的目标轮廓可以在研磨垫的使用开始后的任意的时机决定，或者也可以基于手动设定的值来决定。
2)与基准方法中的停留时间的偏差
如图7所示，通过求出基于在各扫描区域上设定的基准方法的修整器的移动速度(基准速度(基准停留时间T0))与各扫描区域中的修整器的移动速度(修整器的停留时间T)之差(ΔT)的平方值(ΔT2＝|T-T0|2)，能够算出与基准方法中的停留时间的偏差。在此，基准速度是预计为在各扫描区域中可获得平坦的切割速率的移动速度，是预先通过实验或模拟而得到的值。在通过模拟来求出基准速度的情况下，例如能够假设为修整器的刮擦距离(停留时间)与研磨垫的切割量成比例来求出。此外，基准速度也可以在使用同一研磨垫的过程中根据实际的切割速率来适当更新。
3)相邻的扫描区域间的速度差
在本实施方式所涉及的研磨装置中，还抑制在相邻的扫描区域间的速度差，由此抑制伴随移动速度的急剧变化而产生的对研磨装置的影响。即，通过求出相邻的扫描区域中的速度之差的平方值(|ΔVinv|2)，能够算出相邻的扫描区域间的速度差的指标。在此，如图7所示，作为扫描区域间的速度差，能够应用基准速度的差(Δinv)和修整器的移动速度(Δv)中的任一个。此外，由于扫描区域的宽度是固定值，因此速度差的指标依赖于各扫描区域中的修整器的停留时间。
评价指标创建部44基于这三个指标来定义由下式所示的评价指标J：
J＝γ|U-U0|2+λ|T-T0|2+η|ΔVinv|2
在此，评价指标J的右边的第一项、第二项及第三项分别是起因于与目标切割量的偏差、与基准方法中的停留时间的偏差、相邻的扫描区域间的速度差的指标，均依赖于各扫描区域中的修整器的停留时间T。在上述的评价指标J中，γ、λ以及η是规定的加权值，通过参数设定部49来设定。
然后，在移动速度算出部45中，进行评价指标J的值取得最小值这样的最优化运算，求出各扫描区域中的修整器的停留时间T，对修整器的移动速度进行修正。作为最优化运算的方法，能够使用二次规划法，但也可以使用基于模拟的收敛运算、PID控制。
在本实施方式中，构成为：在使用同一研磨垫的过程中，在参数设定部49中适当变更上述的收敛时目标减耗量Atg。图8是表示本实施方式中的收敛时目标减耗量Atg与轮廓范围的关系的曲线图。轮廓范围是某时点上的轮廓的宽度(最大值与最小值之差)。在本实施方式中，将轮廓范围与收敛时目标减耗量Atg以成为反比例的关系的方式建立了对应，但本发明不限于此，能够使用在轮廓范围增加的情况下收敛时目标减耗量Atg减少那样的任意的函数。
参数设定部49具有与图8的关系对应的表，根据测定出的轮廓范围的值，设定收敛时目标减耗量Atg。图9是表示收敛时目标减耗量Atg变化的情形的曲线图，设定为在晶片的处理张数(研磨张数)达到了50张时开始收敛时目标减耗量Atg的控制，但能够适当地规定开始控制的研磨张数。在图9的例子中，在开始了收敛时目标减耗量Atg的控制之后，Atg的值按如下方式变化：逐渐增加而达到峰值后逐渐减少。
图10是针对在使Atg发生了变化的情况(Atg自动)下的轮廓范围的变化而使其与将Atg设为固定值(10μm、20μm、30μm)的情况相对比地示出的曲线图。示出了如下情况：通过进行控制来使Atg变化，与将其作为固定值的情况相比轮廓范围不会过冲而快速收敛(以更少的晶片张数收敛)。
此外，在求出修整器的移动速度时，优选使合计修整时间在规定值以内。在此，合计修整时间是指修整器的所有摆动区间(在本实施例中为扫描区域S1～S7)的移动时间。若合计修整时间(修整所需的时间)变长，则有对晶片的研磨行程、搬送行程等其他行程带来影响的可能性，因此优选对各扫描区域中的移动速度适当进行修正，以使合计修整时间的值不超过规定值。另外，由于存在装置的机构上的制约，因此，对于修整器的最大(及最小)移动速度、以及最大速度(最小速度)相对于初始速度的比例，也优选设定修整器的移动速度以使它们成为设定值以内。
此外，在由于是新的修整器与研磨垫的组合而不清楚适当的修整条件的情况下或者在像修整器、研磨垫刚更换之后那样还未确定修整器的基准速度(基准停留时间T0)的情况下，移动速度算出部45可以仅使用与目标切割量的偏差的条件来确定评价指标J(下述)，使各扫描区域中的修整器的移动速度最优化(初始设定)。
J＝|U-U0|2
设定输入部46是例如键盘、鼠标等输入设备，输入如下这样的各种参数：修整模型矩阵S的各分量的值、制约条件的设定、切割速率更新循环、移动速度更新循环。另外，存储器47存储如下这样的各种数据：用于使构成修整监视装置35的各构成要素动作的程序的数据、修整模型矩阵S的各分量的值、目标轮廓、评价指标J的加权值、修整器的移动速度的设定值。
图11是表示对修整器的移动速度进行控制的处理步骤的流程图。当检测到研磨垫11已被更换时(步骤S11)，修整模型设定部41考虑切割速率模型、修整器直径、扫描速度控制的参数来导出修整模型矩阵S(步骤S12)。此外，在为相同种类的垫的情况下，也能够继续使用修整模型矩阵。
接着，判定是否进行修整器的基准速度的计算(是否通过设定输入部46进行了用于进行基准速度计算的指示的输入)(步骤S13)。在进行基准速度的计算的情况下，在移动速度算出部45中，根据修整器的目标切割量U0和各监控区域中的垫磨损量U而设定各扫描区域中的修整器的移动速度(停留时间T)，以使得以下的评价指标J成为最小值(步骤S14)。也可以将计算出的基准速度设定为移动速度的初始值。
J＝|U-U0|2
其后，当随着晶片W的研磨处理的进行而对研磨垫11进行修整处理时，进行通过垫高度传感器32来对研磨面11a的高度(垫高度)的测定(步骤S15)。然后，判定是否满足了基准轮廓的取得条件(例如规定张数的晶片W的研磨)(步骤S16)，在满足了条件的情况下，在基准轮廓算出部42中算出收敛时的垫高度的目标轮廓(基准轮廓)(步骤S17)。
其后，也是当随着晶片W的研磨处理的进行而对研磨垫11进行修整处理时，进行通过垫高度传感器32来对研磨面11a的高度(垫高度)的测定(步骤S18)。然后，判定是否达到了规定的切割速率计算循环(例如规定张数的晶片W的研磨)(步骤S19)，在达到了的情况下，在切割速率更新部45中算出各扫描区域中的修整器的切割速率(步骤S20)。
并且，判定修整器的移动速度是否达到了移动速度更新循环(例如规定张数的晶片W的研磨)(步骤S21)，在达到了的情况下，参数设定部49根据所测定的轮廓范围的值来设定收敛时目标减耗量Atg(步骤S22)。
然后，在移动速度算出部45中，使用所设定的收敛时目标减耗量Atg的值来确定评价指标J，通过算出该评价指标J变得最小的修整器的停留时间，来进行各扫描区域中的修整器移动速度的最优化(步骤S23)。然后，设定最优化后的移动速度的值，更新修整器的移动速度(步骤S24)。以后，返回到步骤S18，重复上述的处理，直到更换研磨垫11为止。
在上述实施方式中，构成为在参数设定部49中使收敛时目标减耗量Atg变化，但本发明不限于此，也可以使评价指标J的加权系数变动。
图12是表示使评价指标J的加权参数(系数)中的相邻区域间速度差加权系数η根据轮廓范围而变化的例子的图。在该例子中，以其值在轮廓范围为基准值(例如10μm)附近处大幅变化的方式设定加权系数η的值，例如能够使用下述的S型函数(sigmoid function，日文：シグモイド関数)：
η＝A×sigmoid(-(Range-TargetRange))
在上述的数学式中，A、a是规定的参数，Range是轮廓范围，TargetRange是基准值，在图12的例子中，A＝1，a＝1，TargetRange＝10。参数设定部49根据所得到的轮廓范围来设定加权系数η。
图13是表示基于图12而使加权系数η的值自动地变化的情况下的轮廓范围的变化的曲线图，图14是表示扫描速度范围的变化的曲线图。在此，扫描速度范围是指晶片处理时的各区域的扫描速度的最大值与最小值之差。此外，与收敛时目标减耗量Atg的控制例同样地设定为，在晶片的研磨张数达到了50张时开始加权系数η的控制。
根据图13的曲线图，示出了如下情况：随着晶片处理张数的增加，轮廓范围收敛于规定值(基准值Range)。另外，根据图14的曲线图，示出了如下情形：在晶片处理张数为100张(从控制开始起50张)附近处扫描速度范围急剧减少，在此之后逐渐增加。
另一方面，图15以及图16分别是表示在将加权系数η设定为固定值(0.2、0.5、1.0)的情况下的、轮廓范围和扫描速度范围的变化的曲线图。根据图15的曲线图，示出了如下情况：在使加权系数η升高了的情况下，随着晶片处理张数的增加，轮廓范围增加。另外，根据图16的曲线图，示出了如下情况：在使加权系数η降低了的情况下，随着晶片处理张数的增加，扫描速度范围变大。这样，在将加权系数η设为了固定值的情况下，在轮廓范围与扫描速度范围之间产生权衡。另外，垫的磨损特性根据使用的垫、修整器而不同，因此难以将加权系数η设定为适当的值。
与此相对，通过构成为使加权系数η自动地变化，能够控制成：抑制扫描速度范围，并且使轮廓范围接近规定值(基准值)。这样，通过使评价指标J的加权系数变化，从而能够与研磨垫、修整器的特性无关而根据装置的运转状况来适当调整应重视的指标。
在上述实施方式中，以研磨垫的高度伴随着对晶片W的研磨处理而降低为前提而进行了说明，但在晶片W的处理暂时未进行的情况下，有时因研磨垫含有水分而溶胀从而外观上的研磨垫的高度增加。虽然研磨垫的溶胀量根据研磨垫的种类、装置的使用状态而变动，但若研磨垫的高度因溶胀而变动，则在评价指标J的算定中应使用的切割速率成为负值，其结果是，存在不能算出修整器的移动速度或者算出值成为异常值的可能性。在那样的情况下，可能会对研磨装置的性能带来影响。
因此，可以如图17所示假定研磨垫的(实际的)切割速率不急剧变化，在切割速率算出部43中保持最新的(之前紧挨着的)切割速率的计算值，使用该切割速率的值和上次的垫高度的值来推定当前的垫高度。由此，使修整器的移动速度的算出与切割速率计算不同步，从而能够回避无法准确地计算切割速率的状况。
此外，切割速率的计算间隔优选通过研磨垫与修整器的组合来决定。另外，关于切割速率的计算方法，可以选择如下中的任一种：根据初始的垫高度和当前的研磨垫的高度(测定值)来算出的方法、以及根据上次进行了切割速率计算时的垫高度和当前的研磨垫的高度来算出的方法。
并且，监控的对象并不限定于研磨垫高度，也可以测定研磨垫的表面粗糙度而计算使该表面粗糙度变得均匀这样的移动速度。
(第二实施方式)
以下，对本发明的另外的实施方式进行说明。此外，对于与在上述第一实施方式中说明过的部件相同的部件，标注相同的编号并省略详细的说明。
如图18所示，修整监视装置50具有：修整模型设定部41、基准轮廓算出部42、切割速率算出部43、评价指标创建部44、移动速度算出部45、设定输入部46、存储器47、垫高度检测部48以及垫高度修正部51，修整监视装置50取得研磨垫11的轮廓，并且在规定的时机将扫描区域中的修整器23的移动速度设定为最佳。
垫高度检测部48将由垫高度传感器32连续测定出的研磨垫的高度数据与该研磨垫上的测定坐标数据建立对应，来检测各监控区域中的垫高度。具体而言，对测定出的研磨垫的高度数据(研磨垫的径向上的高度数据)，使用相邻的多个高度数据来进行平均化处理(空间平均)，然后按被分割的每个监控区域取移动平均后的高度数据的平均，由此算出各监控区域中的垫高度的值。其后，针对每个监控区域，使用在之前紧挨着的多张(例如五张)晶片研磨处理时得到的(平均化处理后的)高度数据来进行平均化，由此生成移动平均后的高度数据。这样，通过采用之前紧挨着的多次中的研磨垫高度的测定值的移动平均，抑制由测定值的急剧变动或偏差造成的影响。
在晶片W的处理暂时未进行的情况下，当由垫高度检测部48测定并检测出的研磨垫的高度发生了急剧变化时，垫高度修正部51判定为研磨垫产生了溶胀或收缩，进行研磨垫高度的修正处理。关于修正处理的详情，将在后面说明。
评价指标创建部44基于在上述第一实施方式中已说明的三个指标(与各监控区域中的垫磨损量U(＝ST)之差的平方值(|U-U0|2)、与各扫描区域中的修整器的移动速度(修整器的停留时间T)之差(ΔT)的平方值(ΔT2＝|T-T0|2)、相邻的扫描区域间的速度之差的平方值(|ΔVinv|2))，定义由下式表示的评价指标J。
J＝γ|U-U0|2+λ|T-T0|2+η|ΔVinv|2
在此，评价指标J的右边的第一项、第二项及第三项分别是起因于与目标切割量的偏差、与基准方法中的停留时间的偏差、相邻的扫描区域间的速度差的指标，均依赖于各扫描区域中的修整器的停留时间T。
然后，在移动速度算出部45中，进行评价指标J的值取得最小值这样的最优化运算，求出各扫描区域中的修整器的停留时间T，对修整器的移动速度进行修正。作为最优化运算的方法，能够使用二次规划法，但也可以使用基于模拟的收敛运算、PID控制。
在上述的评价指标J中，γ、λ以及η为规定的加权值，能够在同一研磨垫的使用中适当变更。通过变更这些加权值，能够根据研磨垫和修整器的特性、装置的运转状况来适当调整应重视的指标。
在此，在晶片W的处理暂时未进行的情况下，若研磨垫含有水分而溶胀，则与上次的测定时相比，研磨垫的高度的测定值有时会增加。相反，在晶片W的处理暂时未进行的情况下，若研磨垫收缩，则研磨垫的高度的测定值有时会急剧减少。
若因长时间不使用研磨垫而引起研磨垫高度的测定值不连续地变动，则在评价指标J的算定中应使用的切割速率急剧地变化(或成为负值)，其结果是，存在不能算出修整器的移动速度或者算出值成为异常值的可能性。在那样的情况下，可能会对研磨装置的性能带来影响。
因此，在本实施方式的研磨装置中，在超过基准值ΔTTH的时间内未进行研磨垫高度的测定且测定值的变化超过了阈值ΔHTH的情况下，判定为研磨垫发生了异常(溶胀或收缩)，对研磨垫高度的测定值包括过去的测定值在内进行修正，由此抑制切割速率的不连续变化。
图19是表示进行研磨垫高度数据的修正的情形的说明图，左侧的图表示未发生研磨垫的溶胀的情况，右侧的图表示发生了溶胀的情况。在未发生溶胀的情况下，在垫高度修正部51中不进行修正，由垫高度检测部48测定出的值作为研磨垫高度的数据输出。然后，使用过去的一定区间(例如与用于切割速率计算的研磨垫的磨削量成为设定值以上的区间对应的时刻t1～tn)内的研磨垫高度的数据，来进行切割速率的算出。
另一方面，在检测出发生了溶胀的情况下，垫高度修正部51对过去的一定区间(时刻t1～tn)内的研磨垫高度的数据加上后述的修正值，来对研磨垫高度的测定值进行修正。另一方面，在检测出发生了溶胀的情况下，垫高度修正部51对过去的一定区间(时刻t1～tn)内的研磨垫高度的数据加上后述的修正值，来对研磨垫高度的测定值进行修正。通过这样进行修正，即使研磨垫高度的测定值产生了不连续的变化，也不会影响切割速率的计算，能够实现稳定的垫高度轮廓的控制。
图20表示由研磨垫高度检测部48测定出的研磨垫高度的时间推移的一例。在时刻T1～T3之间，垫高度的测定值逐渐减少，示出了研磨垫的高度随着晶片研磨而不断在减少的情形。在此，时刻T1与T2、时刻T2与T3的间隔分别小于基准值ΔTTH，因此不进行垫高度的修正。此外，基准值ΔTTH的值能够以比连续进行晶片研磨的情况下的研磨垫高度测定的时间间隔大的方式适当确定。
在图20中，在时刻T3与T4的间隔Δt1大于上述的基准值ΔTTH的情况下(即由于使装置一直停止等原因而晶片研磨的空闲时间长的情况下)，垫高度修正部51判定研磨垫高度测定值的变化(减少值)Δh1是否超过了阈值ΔHTH，在已超过的情况下，判定为研磨垫发生了异常(收缩)，并对研磨垫高度的数据减去Δh1作为修正值。
在图20中，在时刻T3与T4的间隔Δt1大于上述的基准值ΔTTH的情况下，垫高度修正部51判定研磨垫高度测定值的变化(增加值)Δh2是否超过了阈值ΔHTH，在已超过的情况下，判定为研磨垫发生了异常(溶胀)，并对研磨垫高度的数据加上Δh2作为修正值。
这样，根据研磨垫高度的检测时间的间隔和测定值的差这两者来检测研磨垫的溶胀、收缩，并且也包括过去的测定值在内进行修正，由此能够对研磨垫的测定值及切割速率的不连续变化适当地进行修正。
此外，研磨垫的异常(溶胀或收缩)的判定也可以将研磨垫的径向上的垫高度测定值中的任一个作为基准，在该情况下，将超过了阈值ΔHTH的测定值中的任一个作为修正值来加上(或减去)。或者，也可以构成为，将研磨垫的径向上的垫高度测定值的平均值作为判定的基准，在该情况下，当平均值超过了阈值ΔHTH时，将该平均值作为修正值来加上(或减去)。并且，对于阈值ΔHTH，也可以设定成在溶胀的情况下和收缩的情况下的阈值不同。
在研磨垫发生了异常(溶胀或收缩)的情况下，不论垫高度的测定时间间隔是否已超过基准值ΔTTH(晶片研磨的空闲时间是否长)，垫高度修正部51都进行研磨垫高度测定值的变化是否超过了阈值ΔHTH的判定。在图9的例子中，即使在时刻T3与T4的间隔Δt3为基准值ΔTTH以下的情况下，但若研磨垫高度测定值的变化Δh3已超过阈值ΔHTH，则也进行研磨垫高度的修正。另一方面，在研磨垫高度测定值的变化Δh3未超过阈值ΔHTH的情况下，不进行研磨垫高度的修正。由此，能够精细地进行研磨垫的异常(溶胀或收缩)发生后的修正处理。此外，在从最后检测研磨垫的异常(溶胀或收缩)起经过了规定时间的情况(即研磨垫高度测定值的变化Δh3不超过阈值ΔHTH的状况持续了规定期间的情况)下，也可以包括垫高度的测定时间间隔是否超过基准值ΔTTH的判定在内进行研磨垫的异常(溶胀或收缩)的判定。
图21是表示垫减耗量相对于晶片处理张数的一例的曲线图，示出了在处理张数为150张附近的时点上发生了由晶片处理的空闲时间引起的垫减耗量的异常(垫的收缩)。本实施方式中的垫高度修正部51对该垫减耗量的异常(垫的收缩)进行检测，对一定区间(例如用于切割速率计算的研磨垫的磨削量成为设定值以上的区间)中的研磨垫高度的数据用上述的修正值进行减法运算，由此进行切割速率的修正。
图22是表示在研磨垫发生了收缩的情况下的、研磨垫的减耗量相对于监控区域的分布的曲线图，(a)表示进行了测定值的修正的情况，(b)表示未进行修正的情况。此外，在各图中，虚线表示研磨垫发生收缩前的减耗量。由于研磨垫的高度的检测是作为包含过去的测定值的平均值而检测出的，因此，相对于未进行测定值的修正的情况，通过进行修正，能够可靠地捕捉由于研磨垫的收缩所引起的垫减耗量的变化。
图23是表示垫范围(垫轮廓)相对于晶片处理张数的变化的曲线图，(a)表示进行了测定值的修正的情况，(b)表示未进行修正的情况。在此，垫范围(垫轮廓)表示研磨垫的径向上的、高度的测定值的最大值与最小值之差。如上所述，由于研磨垫的高度的检测是作为包含过去的测定值的平均值而检测出的，因此，相对于未进行测定值的修正的情况，通过进行修正，能够捕捉因研磨垫的收缩而产生的垫范围的急剧变化。
图24是表示切割速率相对于晶片处理张数的变化的曲线图，(a)表示进行了测定值的修正的情况，(b)表示未进行修正的情况。此外，图13的曲线图是对研磨垫的多个监控区域中的一个监控区域进行示出的图。在未进行测定值的修正的情况下，伴随研磨垫的收缩而带来的影响未得以立即反映，需要对由研磨垫的收缩引起的切割速率的变化的收敛进行较多的晶片处理(延迟时间变长)，但通过进行修正处理，切割速率的变化的收敛被改善(更快速地收敛)。
图25是表示修整器摆动速度相对于晶片处理张数的变化的曲线图，(a)表示进行了测定值的修正的情况，(b)表示未进行修正的情况。此外，图13的曲线图是对研磨垫的多个监控区域中的一个监控区域进行示出的图。在未进行测定值的修正的情况下，伴随研磨垫的收缩而带来的影响未得以立即反映，需要对由研磨垫的收缩引起的修整器摆动速度的变化的收敛进行较多的晶片处理(延迟时间变长)，但通过进行修正处理，修整器摆动速度的变化的收敛被改善(更快速地收敛)。
此外，在求出修整器的移动速度时，优选使合计修整时间在规定值以内。在此，合计修整时间是指修整器的所有摆动区间(在本实施例中为扫描区域S1～S7)的移动时间。若合计修整时间(修整所需的时间)变长，则有对晶片的研磨行程、搬送行程等其他行程带来影响的可能性，因此优选对各扫描区域中的移动速度适当进行修正，以使合计修整时间的值不超过规定值。另外，由于存在装置的机构上的制约，因此，对于修整器的最大(及最小)移动速度、以及最大速度(最小速度)相对于初始速度的比例，也优选设定修整器的移动速度以使它们成为设定值以内。
在由于是新的修整器与研磨垫的组合而不清楚适当的修整条件的情况下，或者在像修整器、研磨垫刚更换之后那样还未确定修整器的基准速度(基准停留时间T0)的情况下，移动速度算出部45可以仅使用与目标切割量的偏差的条件来确定评价指标J(下述)，使各扫描区域中的修整器的移动速度最优化(初始设定)。
J＝|U-U0|2
设定输入部46是例如键盘、鼠标等输入设备，输入如下这样的各种参数：修整模型矩阵S的各分量的值、制约条件的设定、切割速率更新循环、移动速度更新循环。另外，存储器47存储如下这样的各种数据：用于使构成修整监视装置35的各构成要素动作的程序的数据、修整模型矩阵S的各分量的值、目标轮廓、评价指标J的加权值、修整器的移动速度的设定值。
图26是表示对修整器的移动速度进行控制的处理步骤的流程图。当检测到研磨垫11已被更换时(步骤S31)，修整模型设定部41考虑切割速率模型、修整器直径、扫描速度控制的参数来导出修整模型矩阵S(步骤S32)。此外，在为相同种类的垫的情况下，也能够继续使用修整模型矩阵。
接着，判定是否进行修整器的基准速度的计算(是否通过设定输入部46进行了用于进行基准速度计算的指示的输入)(步骤S33)。在进行基准速度的计算的情况下，在移动速度算出部45中，根据修整器的目标切割量U0和各监控区域中的垫磨损量U而设定各扫描区域中的修整器的移动速度(停留时间T)，以使得以下的评价指标J成为最小值(步骤S34)。也可以将计算出的基准速度设定为移动速度的初始值。
J＝|U-U0|2
其后，当随着晶片W的研磨处理的进行而对研磨垫11进行修整处理时，在基准轮廓算出部42中，算出收敛时的垫高度的目标轮廓(基准轮廓)(步骤S35)。
其后，也是当随着晶片W的研磨处理的进行而对研磨垫11进行修整处理时，进行通过垫高度传感器32来对研磨面11a的高度(垫高度)的测定，通过垫高度检测部48来检测垫高度的轮廓(步骤S36)。
垫修正部49根据研磨垫的高度测定值及测定时间间隔来判定研磨垫是否发生了溶胀或收缩(步骤S37)。然后，在判定为发生了溶胀或收缩的情况下，将研磨垫的高度测定值的变动量作为修正值来进行过去的一定期间中的垫高度数据的修正(步骤S38)。其后，在切割速率更新部43中，算出各扫描区域中的修整器的切割速率(步骤S39)。
并且，判定修整器的移动速度是否达到了移动速度更新循环(例如规定张数的晶片W的研磨)(步骤S40)，在达到了的情况下，在移动速度设定部45中，算出评价指标J变得最小的修整器的停留时间，由此进行各扫描区域中的修整器移动速度的最优化(步骤S41)。然后，设定最优化后的移动速度的值，更新修整器的移动速度(步骤S42)。以后，返回到步骤S16，重复上述的处理，直到更换研磨垫11为止。
此外，切割速率的计算间隔优选通过研磨垫与修整器的组合来决定。另外，关于切割速率的计算方法，可以选择如下中的任一种：根据初始的垫高度和当前的研磨垫的高度(测定值)来算出的方法、以及根据上次进行了切割速率计算时的垫高度和当前的研磨垫的高度来算出的方法。
并且，监控的对象并不限定于研磨垫高度，也可以测定研磨垫的表面粗糙度而计算使该表面粗糙度变得均匀这样的移动速度。
上述的实施方式是以具有本发明所属的技术领域中的通常知识的人员能够实施本发明为目的来记载的。只要是本领域技术人员，就当然能够做出上述实施方式的各种的变形例，本发明的技术思想也可适用于其他实施方式。本发明并不限定于所记载的实施方式，而被解释为遵照由请求保护的范围定义的技术思想的最大范围。

Claims (32)

1.一种研磨部件的修整方法，是在基板的研磨装置所使用的研磨部件上使修整器移动来对该研磨部件进行修整的方法，其特征在于，所述修整器能够在沿着移动方向设定于所述研磨部件上的多个扫描区域中调整移动速度，
所述研磨部件的修整方法具备以下步骤：
在沿着所述修整器的移动方向预先设定于所述研磨部件上的多个监控区域中测定所述研磨部件的表面高度的步骤；
创建由所述多个监控区域和所述多个扫描区域定义的修整模型矩阵的步骤；
基于与目标切割量的偏差、与基准方法中的停留时间的偏差、以及相邻的扫描区域间的速度差设定评价指标的评价指标创建步骤，所述与目标切割量的偏差是所述修整器的目标切割量与使用所述修整模型矩阵算出的垫磨损量之差的平方值；以及
根据所述评价指标设定所述修整器的各扫描区域中的移动速度的步骤，
使用于确定所述目标切割量的参数或用于确定评价指标的参数中的至少一方自动地变化。
2.根据权利要求1所述的修整方法，其特征在于，
每当进行所述研磨部件的修整时，对所述参数进行设定。
3.根据权利要求1所述的修整方法，其特征在于，
所述参数是用于确定所述目标切割量的目标值的收敛时目标减耗量(Atg)。
4.根据权利要求1所述的修整方法，其特征在于，
根据所述扫描区域的移动速度与移动速度基准值的差值设定所述评价指标。
5.根据权利要求1所述的修整方法，其特征在于，
根据相邻的所述扫描区域的移动速度的差值设定所述评价指标。
6.根据权利要求1所述的修整方法，其特征在于，
根据相邻的所述扫描区域的移动速度的基准值的差值设定所述评价指标。
7.根据权利要求6所述的修整方法，其特征在于，
所述参数是针对相邻的所述扫描区域的移动速度的基准值的差值的加权系数。
8.根据权利要求1所述的修整方法，其特征在于，
针对与所述研磨部件的高度轮廓的目标值的差值、与所述移动速度的基准值的差值、以及与相邻的扫描区域的移动速度的差值设定加权系数。
9.根据权利要求1所述的修整方法，其特征在于，
具备算出多个所述监控区域中的所述研磨部件的切割速率的步骤。
10.根据权利要求9所述的修整方法，其特征在于，
具备根据所述表面高度的测定值存储所述研磨部件的切割速率的步骤，根据所存储的该切割速率推定所述研磨部件的高度轮廓。
11.根据权利要求1所述的修整方法，其特征在于，
作为所述修整器的移动速度的算出条件，使所述修整器停留在各扫描区域的时间的合计时间具有制约。
12.根据权利要求1所述的修整方法，其特征在于，
作为所述修整器的移动速度的算出条件，使所述修整器的移动速度的上限值及下限值具有制约。
13.根据权利要求1所述的修整方法，其特征在于，
为了算出所述修整器的移动速度，实施使所述评价指标为最小的最优化计算。
14.根据权利要求13所述的修整方法，其特征在于，
所述最优化计算是二次规划法。
15.根据权利要求1所述的修整方法，其特征在于，
所述修整模型矩阵是根据切割速率模型、修整器直径、扫描速度控制中的至少一个要素设定的。
16.一种研磨装置，使基板滑动接触在研磨部件上来对该基板进行研磨，所述研磨装置的特征在于，具有：
修整器，该修整器通过在所述研磨部件上移动来对该研磨部件进行修整，并且该修整器能够在沿着移动方向设定于所述研磨部件上的多个扫描区域中调整移动速度；
高度检测部，该高度检测部在沿着所述修整器的移动方向预先设定于所述研磨部件上的多个监控区域中测定所述研磨部件的表面高度；
修整模型矩阵创建部，该修整模型矩阵创建部创建由所述多个监控区域和所述多个扫描区域定义的修整模型矩阵；
评价指标创建部，该评价指标创建部基于与目标切割量的偏差、与基准方法中的停留时间的偏差、以及相邻的扫描区域间的速度差设定评价指标，所述与目标切割量的偏差是所述修整器的目标切割量与使用所述修整模型矩阵算出的垫磨损量之差的平方值；
移动速度算出部，该移动速度算出部基于所述评价指标算出所述修整器的各扫描区域中的移动速度；以及
参数设定部，该参数设定部使用于确定所述目标切割量的参数或用于确定评价指标的参数中的至少一方自动地变化。
17.一种研磨部件的修整方法，是在基板的研磨装置所使用的研磨部件上使修整器移动来对该研磨部件进行修整的方法，其特征在于，所述修整器能够在沿着移动方向设定于所述研磨部件上的多个扫描区域中调整移动速度，
所述研磨部件的修整方法具备以下步骤：
在沿着所述修整器的移动方向预先设定于所述研磨部件上的多个监控区域中测定所述研磨部件的表面高度的步骤；
根据所述表面高度的测定间隔和所述表面高度的测定值的变动量进行所述研磨部件的表面高度的修正的步骤；
创建由所述多个监控区域和所述多个扫描区域定义的修整模型矩阵的步骤；
基于与目标切割量的偏差、与基准方法中的停留时间的偏差、以及相邻的扫描区域间的速度差设定评价指标的评价指标创建步骤，所述与目标切割量的偏差是所述修整器的目标切割量与使用所述修整模型矩阵算出的垫磨损量之差的平方值；以及
根据所述评价指标设定所述修整器的各扫描区域中的移动速度的步骤。
18.根据权利要求17所述的修整方法，其特征在于，
进行所述修正的步骤在所述表面高度的测定间隔超过了基准值并且所述表面高度的测定值的变动量超过了阈值的情况下进行。
19.根据权利要求18所述的修整方法，其特征在于，
进行所述修正的步骤，对过去的一定期间内的所述表面高度的测定值加上或减去所述表面高度的测定值的变动量。
20.根据权利要求18所述的修整方法，其特征在于，
在所述表面高度的测定值增加的情况下的所述阈值与所述表面高度的测定值减少的情况下的所述阈值是不同的值。
21.根据权利要求17所述的修整方法，其特征在于，
根据所述扫描区域的移动速度与移动速度基准值的差值设定所述评价指标。
22.根据权利要求17所述的修整方法，其特征在于，
根据相邻的所述扫描区域的移动速度的差值设定所述评价指标。
23.根据权利要求17所述的修整方法，其特征在于，
根据相邻的所述扫描区域的移动速度的基准值的差值设定所述评价指标。
24.根据权利要求17所述的修整方法，其特征在于，
针对与所述研磨部件的高度轮廓的目标值的差值、与移动速度的基准值的差值、以及与相邻的扫描区域的移动速度的差值设定加权系数。
25.根据权利要求17所述的修整方法，其特征在于，
具备算出多个所述监控区域中的所述研磨部件的切割速率的步骤。
26.根据权利要求25所述的修整方法，其特征在于，
具备根据所述表面高度的测定值存储所述研磨部件的切割速率的步骤，根据所存储的该切割速率推定所述研磨部件的高度轮廓。
27.根据权利要求17所述的修整方法，其特征在于，
作为所述修整器的移动速度的算出条件，使所述修整器停留在各扫描区域的时间的合计时间具有制约。
28.根据权利要求17所述的修整方法，其特征在于，
作为所述修整器的移动速度的算出条件，使所述修整器的移动速度的上限值及下限值具有制约。
29.根据权利要求17所述的修整方法，其特征在于，
为了算出所述修整器的移动速度，实施使所述评价指标为最小的最优化计算。
30.根据权利要求29所述的修整方法，其特征在于，
所述最优化计算是二次规划法或收敛运算。
31.根据权利要求17所述的修整方法，其特征在于，
所述修整模型矩阵是根据切割速率模型、修整器直径、扫描速度控制中的至少一个要素设定的。
32.一种研磨装置，使基板滑动接触在研磨部件上来对该基板进行研磨，所述研磨装置的特征在于，具有：
修整器，该修整器通过在所述研磨部件上移动来对该研磨部件进行修整，并且该修整器能够在沿着移动方向设定于所述研磨部件上的多个扫描区域中调整移动速度；
高度检测部，该高度检测部在沿着所述修整器的移动方向预先设定于所述研磨部件上的多个监控区域中测定所述研磨部件的表面高度；
高度修正部，该高度修正部基于所述表面高度的测定间隔以及所述表面高度的测定值的变动量进行所述研磨部件的表面高度的修正；
修整模型矩阵创建部，该修整模型矩阵创建部创建由所述多个监控区域和所述多个扫描区域定义的修整模型矩阵；
评价指标创建部，该评价指标创建部基于与目标切割量的偏差、与基准方法中的停留时间的偏差、以及相邻的扫描区域间的速度差设定评价指标，所述与目标切割量的偏差是所述修整器的目标切割量与使用所述修整模型矩阵算出的垫磨损量之差的平方值；以及
移动速度算出部，该移动速度算出部基于该评价指标算出所述修整器的各扫描区域中的移动速度。
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