TWI731162B - 研磨裝置及研磨方法 - Google Patents

Abstract

在將頂環保持於搖臂的端部的方式中，使研磨終點檢測的精度提高。一種用於在研磨墊(10)與半導體晶圓(16)之間進行研磨的研磨裝置，其中，半導體晶圓(16)與研磨墊(10)相對地配置，該研磨裝置具有：用於保持研磨墊(10)的研磨台(30A)；以及用於保持半導體晶圓(16)的頂環(31A)。擺動軸電動機(14)使用於保持頂環(31A)的搖臂(110)擺動。臂力矩檢測部(26)對施加於搖臂(110)的臂力矩進行檢測。終點檢測部(28)基於檢測出的臂力矩對表示研磨的結束的研磨終點進行檢測。

Description

研磨裝置及研磨方法

本發明涉及一種研磨裝置以及研磨方法。

近年來，隨著半導體裝置的高積體化，其電路的配線細微化，配線間距離變得更窄。在半導體裝置的製造中，多種材料在矽晶圓上重複地形成為膜狀，形成層疊構造。為了形成該層疊構造，使晶圓的表面平坦的技術是重要的。作為使這樣的晶圓的表面平坦化的一個手段，廣泛應用進行化學機械研磨(CMP)的研磨裝置(稱為化學機械的研磨裝置)。

該化學機械研磨(CMP)裝置一般具有：研磨台，該研磨台安裝有用於對研磨對象物(晶圓等基板)進行研磨的研磨墊；以及頂環，該頂環為了保持研磨對象物且將其按壓於研磨墊而保持晶圓。研磨台和頂環分別通過驅動部(例如電動機)旋轉驅動。此外，研磨裝置具備將研磨液供給至研磨墊上的噴嘴。一邊從噴嘴向研磨墊上供給研磨液一邊通過頂環將晶圓向研磨墊按壓，進而使頂環和研磨台相對移動，從而研磨晶圓使該晶圓的表面平坦。作為頂環和頂環的驅動部的保持方式，有將頂環和頂環的驅動部保持於搖臂(懸臂)的端部的方式，及將頂環和頂環的驅動部保持於轉盤(carousel)的方式。

在研磨裝置中，若研磨對象物的研磨不充分，則產生電路之間不能絕緣而短路的擔憂。另外，在過度研磨的情況下，產生如下問題： 配線的截面積減小而電阻值上升、或者配線自身完全被除去，電路自身不能形成等。因此，在研磨裝置中，要求檢測最適當的研磨終點。

作為研磨終點檢測構件中的一個，已知一種對研磨向不同材質的物質轉移時的研磨摩擦力的變化進行檢測的方法。作為研磨對象物的半導體晶圓具有由半導體、導體、絕緣體不同的材質構成的層疊構造，在不同材質層之間摩擦係數不同。因此，是一種對由於研磨向不同材質層轉移而產生的研磨摩擦力的變化進行檢測的方法。根據該方法，研磨到達不同材質層時成為研磨的終點。

另外，研磨裝置能夠對從研磨對象物的研磨表面不平坦的狀態變為平坦時的研磨摩擦力的變化進行檢測，從而檢測研磨終點。

在此，在對研磨對象物進行研磨時產生的研磨摩擦力體現為旋轉驅動研磨台或者頂環的驅動部的驅動負荷。例如，在驅動部為電動機的情況下，驅動負荷(力矩)能夠作為向電動機流動的電流而進行測定。因此，能夠用電流傳感器檢測電動機電流(力矩電流)，且基於檢測出的電動機電流的變化來檢測研磨的終點。

在日本特開2004-249458號中公開了一種方法，在將頂環保持於搖臂的端部的方式中，利用驅動研磨台的電動機的電動機電流來測定研磨摩擦力，而檢測研磨的終點。在將複數個頂環保持於轉盤的方式中，有基於轉盤旋轉電動機的力矩電流(電動機電流)檢測的終點檢測方法(日本特開2001-252866號、美國專利第6293845號)。另外，也有通過安裝於轉盤的直線電動機而橫向地驅動頂環的方式。在該方式中，公開了基於直線電動機的力矩電流(電動機電流)檢測的終點檢測方法(美國專利申請 公開第2014/0020830號)。

現有技術文獻

專利文獻1：日本特開2004-249458號

專利文獻2：日本特開2001-252866號

專利文獻3：美國專利第6293845號

專利文獻4：美國專利申請公開第2014/0020830號

在由研磨裝置執行的研磨過程中，由於研磨對象物的種類、研磨墊的種類、研磨漿液(漿料)的種類等的組合而存在複數個研磨條件。 存在如下情況：在這複數個研磨條件中，即使在驅動部的驅動負荷產生變化，力矩電流的變化(特徵點)表現不大。存在如下擔憂：在力矩電流的變化小的情況下，受到在力矩電流中出現的噪聲、在力矩電流的波形產生的起伏部分的影響，不能適當地檢測研磨的終點，產生過度研磨等問題。

此外，適當地檢測研磨的終點在研磨墊的修整中也重要。修整是使在表面配置有金剛石等磨石的墊修整器與研磨墊接觸而進行的。通過墊修整器磨削研磨墊的表面，或者粗糙化，在研磨開始前使研磨墊的漿料的保持性良好，或者使使用中的研磨墊的漿料的保持性恢復，維持研磨能力。

由此，本發明的一方式的課題是，在將頂環保持於搖臂的端部的方式中，使研磨終點檢測的精度提高。

為了解決上述問題，在第一方式中，是一種研磨裝置，用於在研磨墊與研磨物之間進行研磨，其中，所述研磨物與所述研磨墊相對地配置，該研磨裝置具有：研磨台，該研磨台用於保持所述研磨墊；保持部，該保持部用於保持所述研磨物；搖臂，該搖臂用於保持所述保持部；臂驅動部，該臂驅動部用於使所述搖臂繞所述搖臂上的旋轉中心擺動；臂力矩檢測部，該臂力矩檢測部直接或者間接地對施加於所述搖臂的繞所述旋轉中心的臂力矩進行檢測；以及控制部，該控制部控制研磨；以及終點檢測部，該終點檢測部基於所述臂力矩檢測部檢測出的所述臂力矩來對表示所述研磨的結束的研磨終點進行檢測。

在此，在使作為研磨對象物的基板的表面平坦化時，研磨物為基板，在進行研磨墊的修整時，研磨物為墊修整器。因此，在基板的情況下，研磨的結束是指基板的表面的研磨結束，在進行研磨墊的修整時，研磨的結束是指研磨墊的表面的研磨結束。

本實施方式是將頂環保持於搖臂的端部的方式，在對研磨對象物進行研磨時產生的研磨摩擦力也體現為臂驅動部的驅動負荷。例如，在臂驅動部為電動機的情況下，驅動負荷(力矩)能夠作為向電動機流動的電流而進行測定。因此，能夠用電流傳感器等對電動機電流(力矩電流)進行檢測，且基於檢測出的電動機電流的變化來檢測研磨的終點。

在將頂環保持於搖臂的端部的方式中，還能夠不使搖臂擺動，即使搖臂停止(靜止)於規定的位置(靜止)，進行研磨。在搖臂靜止時，能夠對施加於搖臂的臂力矩進行檢測。因此，與對施加於旋轉的研磨 台的台力矩進行檢測而進行終點檢測的方式相比，通過旋轉產生的噪聲降低。由於噪聲降低，因此與檢測台力矩的方式相比，研磨終點檢測的精度提高。

此外，在一邊使搖臂擺動一邊進行研磨的情況下，在對施加於搖臂的臂力矩進行檢測時，能夠使搖臂的擺動暫時地停止，而對施加於搖臂的臂力矩進行檢測。另外，雖然存在雜訊增加的可能性，但是也可以一邊使搖臂擺動，一邊對施加於搖臂的臂力矩進行檢測。

在第二方式中，採用第一方式的研磨裝置，其特徵在於，所述保持部、所述搖臂、所述臂驅動部以及所述臂力矩檢測部構成組，所述組具有複數組。

在第三方式中，採用第一或者第二方式的研磨裝置，其特徵在於，所述研磨裝置具有：台驅動部，該台驅動部對所述研磨台進行旋轉驅動；以及台力矩檢測部，該台力矩檢測部對施加於所述研磨台的台力矩進行檢測，所述終點檢測部基於所述臂力矩檢測部檢測出的所述臂力矩和所述台力矩檢測部檢測出的所述台力矩，對表示所述研磨的結束的研磨終點進行檢測。

在第四方式中，採用第一至第三方式中的任一方式的研磨裝置，其特徵在於，所述保持部的重量與所述搖臂的重量的比值為0.3至1.5。

在第五方式中，採用第一至第四方式中的任一方式的研磨裝置，其特徵在於，在所述搖臂的向所述臂驅動部的連接部中，所述臂力矩檢測部對施加於所述搖臂的所述臂力矩進行檢測。作為檢測力矩的手段，具有對使搖臂旋轉的旋轉電動機的電流值進行檢測的方法。作為其他方 法，具有例如使用在向臂驅動部連接的連接部等配置應變傳感器、壓電元件、磁應變式力矩傳感器等的方法。

在第六方式中，採用第一至第五方式中的任一方式的研磨裝置，其特徵在於，所述臂驅動部為使所述搖臂旋轉的旋轉電動機，所述臂力矩檢測部根據所述旋轉電動機的電流值對施加於所述搖臂的所述臂力矩進行檢測。由於研磨台或者頂環旋轉，因此對研磨對象物進行研磨時產生的研磨摩擦力即使在搖臂靜止時也對用於使搖臂靜止的臂驅動部的驅動負荷產生影響。因此，能夠根據使搖臂旋轉的旋轉電動機的電流值，對施加於搖臂的臂力矩進行檢測。

在第七方式中，採用第一至第五方式中的任一方式的研磨裝置，其特徵在於，所述臂驅動部為使所述搖臂旋轉的旋轉電動機，所述臂力矩檢測部對所述旋轉電動機的電流值進行檢測，所述終點檢測部基於所述旋轉電動機的電流值的微分值對表示所述研磨的結束的研磨終點進行檢測。

在第八方式中，採用第一至第四方式中的任一方式的研磨裝置，其特徵在於，所述搖臂具有複數個臂，在所述複數個臂彼此的接合部，所述臂力矩檢測部對施加於所述搖臂的所述臂力矩進行檢測。

在第九方式中，採用第一至第八方式中的任一方式的研磨裝置，其特徵在於，所述研磨裝置具有能夠繞旋轉軸旋轉的轉盤，所述臂驅動部安裝於所述轉盤。

在第十方式中，採用第一至第八方式中的任一方式的研磨裝置，其特徵在於，所述研磨裝置具有：支承框架；軌道(track)，該軌道安裝 於所述支承框架，劃定所述臂驅動部的搬送路徑；以及滑架(carriage)，該滑架沿著通過所述軌道劃定的所述路徑來搬送所述臂驅動部，且與所述軌道結合，能夠沿著所述軌道移動。

在第十一方式中，採用第一至第九方式中的任一方式的研磨裝置，其特徵在於，所述研磨裝置具有：研磨部，該研磨部對所述研磨物進行研磨；清洗部，該清洗部對所述研磨物進行清洗且乾燥；隔壁，該隔壁對所述研磨部與所述清洗部之間進行分離；搬送機構，該搬送機構經由所述隔壁的開口將研磨後的所述研磨物從所述研磨部向所述清洗部搬送；以及框體，該框體具有側壁，在內部收納所述研磨部、所述清洗部以及所述搬送機構，所述清洗部具有：清洗構件，該清洗構件通過清洗液對研磨後的所述研磨物進行清洗；乾燥構件，該乾燥構件使清洗後的所述研磨物乾燥；以及搬送構件，該搬送構件在所述清洗構件與乾燥構件之間能夠水平以及升降自如地轉交所述研磨物，所述研磨部具有所述研磨台、所述保持部、所述搖臂以及所述臂驅動部。

在第十二方式中，採用第一至第十一方式中的任一方式的研磨裝置，其特徵在於，所述終點檢測部具有光學式傳感器，該光學式傳感器使光照射所述研磨物，且計測來自所述研磨物的反射光的強度，所述終點檢測部基於所述臂力矩檢測部檢測出的所述臂力矩和所述光學式傳感器計測出的來自所述研磨物的反射光的強度，對表示所述研磨的結束的研磨終點進行檢測。

第十三方式中，採用第十二方式的研磨裝置，其特徵在於，所述終點檢測部具有窗口，該窗口在研磨時能夠與所述研磨物相對，且組 入至所述研磨台內的位置，在所述窗口的下部配置有所述光學式傳感器。

在第十四方式中，採用第十二方式的研磨裝置，其特徵在於，所述研磨台在所述研磨台內的位置具有開口，該開口在研磨時能夠與所述研磨物相對，所述光學式傳感器配置於所述窗口的下部，所述光學式傳感器具有流體供給部，該流體供給部將清洗用的流體供給至所述開口內。

第十五方式中，採用第一至第十四方式中的任一方式的研磨裝置，其特徵在於，所述終點檢測部具有渦電流傳感器，該渦電流傳感器在所述研磨物生成磁場，且對生成的所述磁場的強度進行檢測，所述終點檢測部基於所述臂力矩檢測部檢測出的所述臂力矩和所述渦電流傳感器計測出的所述磁場的強度，對表示所述研磨的結束的研磨終點進行檢測。

在第十六方式中，採用一種研磨方法，在研磨墊與研磨物之間進行研磨，所述研磨物與所述研磨墊相對地配置，所述研磨方法的特徵在於，將所述研磨墊保持於研磨台，搖臂對保持部進行保持，該保持部對所述研磨物進行保持，臂驅動部使所述搖臂繞所述搖臂上的旋轉中心擺動，直接或者間接地對施加於所述搖臂的繞所述旋轉中心的臂力矩進行檢測，基於檢測出的所述臂力矩來對表示所述研磨的結束的研磨終點進行檢測。

在第十七方式中，採用第十六方式的研磨方法，其特徵在於，所述搖臂具有複數個臂，在所述複數個臂彼此的接合部中，對施加於所述搖臂的所述臂力矩進行檢測。

在第十八方式中，採用一種程式，該程式使電腦起到終點檢測構件和控制構件的功能，其中，所述電腦用於對研磨裝置進行控制，該 研磨裝置具有：保持部，該保持部用於保持研磨物；搖臂，該搖臂用於保持所述保持部；以及臂力矩檢測部，該臂力矩檢測部直接或者間接地對施加於所述搖臂的臂力矩進行檢測，且所述研磨裝置對所述研磨物進行研磨，所述終點檢測構件基於所述臂力矩檢測部檢測出的所述臂力矩，對表示所述研磨的結束的研磨終點進行，所述控制構件對所述研磨裝置的研磨進行控制。

在第十九方式中，採用第十八方式所記載的程式，其特徵在於，所述程式能夠更新。

在第二十方式中，採用一種研磨裝置，其特徵在於，具有，基板處理裝置，該基板處理裝置對基板進行研磨並且獲取與研磨相關的信號；以及數據處理裝置，該數據處理裝置通過通信構件與所述基板處理裝置連接，所述數據處理裝置基於所述基板處理裝置獲取的信號來更新與研磨處理相關的參數。在此，信號為類比信號以及/或者數位信號。

在此，作為研磨參數，例如，包括(1)對於半導體晶圓四個區域的按壓力，即中央部、內側中間部、外側中間部、以及周緣部的按壓力、(2)研磨時間、(3)研磨台、頂環的轉速、(4)用於研磨終點的判定的閾值等。參數的更新是指更新這些數據。

在第二十一方式中，採用一種研磨裝置，其特徵在於，在第二十方式所記載的研磨裝置中，所述信號是通過一種傳感器或者種類不同的複數個傳感器而獲取的。作為在本方式使用的種類不同的傳感器，包括以下傳感器等。即(1)獲取與擺動軸電動機的力矩變動相關的測定信號的傳感器、(2)SOPM(Spectrum Optical Endpoint Monitoring：光譜端點監測) (光學式傳感器)、(3)渦電流傳感器、(4)獲取與研磨台旋轉用電動機的電動機電流變動相關的測定信號的傳感器。

在第二十二方式中，採用一種研磨方法，其特徵在於，包含如下步驟：通過通信構件將基板處理裝置和數據處理裝置連接的步驟；用所述基板處理裝置研磨基板並且獲取與研磨相關的信號的步驟；以及通過所述數據處理裝置，基於所述基板處理裝置獲取的信號來更新與研磨處理相關的參數的步驟。

第二十三方式中，採用一種研磨裝置，其特徵在於，具有對基板進行研磨並且獲取與研磨相關的信號的基板處理裝置、中間處理裝置以及數據處理裝置，基板處理裝置和中間處理裝置通過第一通信構件連接，中間處理裝置和數據處理裝置通過第二通信構件連接，所述中間處理裝置基於所述基板處理裝置獲取的信號作成與研磨處理相關的數據組(data set)，所述數據處理裝置基於所述數據組來監視所述基板處理裝置的研磨處理的狀態，所述中間處理裝置或者所述數據處理裝置基於所述數據組對表示所述研磨的結束的研磨終點進行檢測。

第二十四方式中，採用一種研磨裝置，其特徵在於，在第二十三方式中，所述信號是通過一種傳感器或者種類不同的複數個傳感器而獲取的。作為在本方式使用的種類不同的傳感器，包括以下傳感器等。即(1)獲取與擺動軸電動機的力矩變動相關的測定信號的傳感器、(2)SOPM(光學式傳感器)、(3)渦電流傳感器、(4)獲取與研磨台旋轉用電動機的電動機電流變動相關的測定信號的傳感器。

在第二十五方式中，在第二十三方式中，作為所述數據組的 例子，有如下數據組。能夠將所述傳感器輸出的傳感器信號和需要的控制參數設為數據組。即，數據組能夠包含頂環向半導體晶圓的按壓、或者擺動軸電動機的電流、或者研磨台的電動機電流、或者光學式傳感器的測定信號、或者渦電流傳感器的測定信號、或者研磨墊上的頂環的位置、或者漿料和藥液的流量/種類、或者這些數據的相關算出數據。

第二十六方式中，第二十三方式中，作為所述數據組的發送方法的例子，有如下發送方法。能夠採用並行地發送一維數據的發送系統、或者循序地發送一維數據的發送系統來發送數據組。另外，能夠將上述一維數據加工為二維數據，且設為數據組。

在第二十七方式中，第二十三方式中，能夠提取信號值的變動大的信號且更新研磨參數。作為更新研磨參數的方法，例如有如下方法。在主傳感器和從傳感器這雙方的目標值設置優先比例係數(加權係數)，從而規定主傳感器與從傳感器的影響比例。提取信號值的變動大的所述信號且變更優先比例係數，此外，在信號值的變動中，存在僅短時間變動和長時間內變動。另外，信號值的變動是指信號值的與時間的微分值或者與時間相關的差值等。

第二十八方式中，採用一種研磨方法，其特徵在於，包含如下步驟：通過第一通信構件將基板處理裝置和中間處理裝置連接的步驟，該基板處理裝置對基板進行研磨並且獲取與研磨相關的信號；通過第二通信構件將中間處理裝置和數據處理裝置連接的步驟；所述中間處理裝置基於所述基板處理裝置獲取的信號而作成與研磨處理相關的數據組的步驟；所述數據處理裝置基於所述數據組來監視而所述基板裝置的研磨處理的狀 態的步驟；以及所述中間處理裝置或者所述數據處理裝置基於所述數據組對表示所述研磨的結束的研磨終點進行檢測。

第二十九方式中，採用一種研磨裝置，其特徵在於，所述研磨裝置具有對基板進行研磨並且獲取與研磨相關的信號的基板處理裝置、中間處理裝置、第一數據處理裝置以及第二數據處理裝置，所述基板處理裝置和所述中間處理裝置通過第一通信構件連接，所述中間處理裝置和所述第一數據處理裝置通過第二通信構件連接，所述第一數據處理裝置和所述第二數據處理裝置通過第三通信構件連接，所述第一通信構件相比於所述第二通信構件、所述第三通信構件能夠更高速地進行通信，所述中間處理裝置基於所述基板處理裝置獲取的信號而作成與研磨處理相關的數據組，所述第一數據處理裝置或者所述第二數據處理裝置基於所述數據組來監視所述基板處理裝置的研磨處理的狀態，所述中間處理裝置基於所述數據組對表示所述研磨的結束的研磨終點進行檢測。

第二十九方式能夠與已敘述的第二十三~第二十七方式中的至少一方式組合。另外，在第二十九方式中，能夠與已敘述的第二~第十六方式組合。

第三十方式中，採用一種研磨方法，其特徵在於，包含如下步驟：通過第一通信構件將基板處理裝置和中間處理裝置連接的步驟，該基板處理裝置對基板進行研磨並且獲取與研磨相關的信號；通過第二通信構件將所述中間處理裝置和第一數據處理裝置連接的步驟；通過第三通信構件將所述第一數據處理裝置和第二數據處理裝置連接的步驟；所述第一通信構件相比於所述第二通信構件、所述第三通信構件更高速地進行通信 的步驟；所述中間處理裝置基於所述基板處理裝置獲取的信號而作成與研磨處理相關的數據組的步驟；所述第一數據處理裝置或者所述第二數據處理裝置基於所述數據組來監視所述基板處理裝置的研磨處理的狀態的步驟；以及所述中間處理裝置基於所述數據組對表示所述研磨的結束的研磨終點進行檢測的步驟。

在第三十一方式中，採用一種研磨裝置，其特徵在於，具有對基板進行研磨並且獲取與研磨相關的信號的基板處理裝置、中間處理裝置以及數據處理裝置，所述基板處理裝置和所述中間處理裝置通過第一通信構件連接，所述基板處理裝置和所述數據處理裝置通過第二通信構件連接，所述第一通信構件相比於所述第二通信構件能夠更高速地進行通信，所述中間處理裝置基於所述基板處理裝置獲取的信號而作成與研磨處理相關的數據組，所述數據處理裝置監視所述基板處理裝置的狀態，所述中間處理裝置基於所述數據組對表示所述研磨的結束的研磨終點進行檢測。

第三十二方式中，採用一種研磨裝置，其特徵在於，在第三十一方式所記載的研磨裝置中，所述數據處理裝置對通過所述中間處理裝置進行的所述研磨終點的檢測進行監視。

第三十三方式中，採用一種研磨裝置，其特徵在於，在第三十一方式所記載的研磨裝置中，具有複數個種類的終點檢測傳感器，該複數個種類的所述終點檢測傳感器用來對表示所述研磨的結束的研磨終點進行檢測，所述中間處理裝置在複數個種類的所述終點檢測傳感器輸出的複數個信號值中提取所述信號值的變動比其他信號值大的信號值，且更新研磨參數。

在第三十四方式中，採用一種研磨裝置，其特徵在於，在第三十一方式所記載的研磨裝置中，所述基板處理裝置具有：保持部，該保持部用於保持所述研磨物；搖臂，該搖臂用於保持所述保持部；臂驅動部，該臂驅動部用於使所述搖臂擺動；以及臂力矩檢測部，該臂力檢測部直接或者間接對施加於所述搖臂的臂力矩進行檢測，基於所述臂力矩檢測部檢測出的所述臂力矩來對表示所述研磨的結束的研磨終點進行檢測。

此外，第三十一方式能夠與已敘述的第二十三~第二十七方式中的至少一方式組合。另外，在第三十一方式中，能夠與已敘述的第二~第一六方式組合。

在第三十五方式中，採用一種研磨方法，其特徵在於，包含如下步驟：通過第一通信構件將基板處理裝置和中間處理裝置連接的步驟，該基板處理裝置對基板進行研磨並且獲取與研磨相關的信號；通過第二通信構件將所述基板處理裝置和所述數據處理裝置連接的步驟；所述第一通信構件相比於所述第二通信構件更高速地進行通信的步驟；所述中間處理裝置基於所述基板處理裝置獲取的信號而作成與研磨處理相關的數據組的步驟；所述數據處理裝置監視所述基板處理裝置的狀態的步驟；以及所述中間處理裝置基於所述數據組對表示所述研磨的結束的研磨終點進行檢測的步驟。

3‧‧‧研磨單元

3A‧‧‧第一研磨單元

10‧‧‧研磨墊

14‧‧‧擺動軸電動機

16‧‧‧半導體晶圓

18‧‧‧驅動器

18a‧‧‧在驅動器內生成的電流指令

18b‧‧‧擺動軸電動機的電流值

23:擋圈

24:頂環主體

26:臂力矩檢測部

28:終點檢測部

30A:研磨台

31A:頂環

50:渦電流傳感器

63:研磨部

64:清洗部

65:控制部

65a:與搖臂的位置相關的位置指令

101:研磨面

102:台軸

108:迴旋軸

110:搖臂

111:頂環軸

112:旋轉筒

113:同步帶輪

114:頂環用電動機

115:同步帶

116:同步帶輪

117:搖臂軸

圖1是表示本發明的一實施方式的基板處理裝置的整體結構的俯視圖。

圖2是表示本發明的一實施方式的研磨裝置的整體結構的概略圖。

圖3是對臂力矩檢測部26的臂力矩的檢測方法進行說明的框圖。

圖4表示研磨台30A的旋轉力矩的數據44和臂力矩的數據46。

圖5僅表示圖4的臂力矩的數據46。

圖6是對數據46進行微分的數據。

圖7僅表示圖4的研磨台30A的旋轉力矩的數據44。

圖8是對數據44進行微分的數據。

圖9表示作為參考的頂環31A的旋轉力矩的數據68。

圖10是對數據68進行微分的數據。

圖11表示基板的剖視圖。

圖12表示研磨台30A以及頂環31A的轉速。

圖13表示通過頂環31A內的氣囊施加於半導體晶圓16的壓力的數據。

圖14表示研磨台30A的旋轉力矩的數據88和臂力矩的數據90。

圖15是對數據88以及數據92進行微分的數據。

圖16表示對研磨台30A的旋轉力矩的數據所包含的雜訊電平(noise level)和臂力矩的數據所包含的雜訊電平進行比較的例子。

圖17是將橫軸設為施加於半導體晶圓16的壓力且將縱軸設為雜訊的大小來表示圖16所示的數據。

圖18是表示對研磨台30A的旋轉力矩的數據所包含的雜訊和臂力矩的數據所包含的雜訊進行傅立葉轉換而得到的雜訊的頻譜。

圖19是示意地表示第一研磨單元的立體圖。

圖20是示意地表示頂環的構造的剖視圖。

圖21是示意地表示頂環的其他構造例的剖視圖。

圖22是用於對使頂環旋轉以及擺動的機構進行說明的剖視圖。

圖23是示意地表示研磨台的內部構造的剖視圖。

圖24是表示具備光學式傳感器的研磨台的示意圖。

圖25是表示具備微波傳感器的研磨台的示意圖。

圖26是表示修整器的立體圖。

圖27(a)是表示噴霧器的立體圖，圖27(b)是表示臂的下部的示意圖。

圖28(a)是表示噴霧器的內部構造的側視圖，圖28(b)是表示噴霧器的俯視圖。

圖29(a)是表示清洗部的俯視圖，圖29(b)是表示清洗部的側視圖。

圖30是表示清洗線的一例的示意圖。

圖31是表示上側乾燥組件的縱剖視圖。

圖32是表示上側乾燥組件的俯視圖。

圖33是表示通過轉盤支承的多頭型頂環與研磨台的關係的概略側視圖。

圖34是表示在研磨台30A為一個的情況下，設置複數個TR單元的情況的圖。

圖35是表示負載傳感器706的設置例的圖。

圖36是表示搖臂在軌道上移動的實施方式的圖。

圖37是表示具有光學式傳感器的其他實施方式的圖。

圖38是表示具有光學式傳感器的其他實施方式。

圖39是表示終點部的膜構造為金屬與絕緣膜的混合狀態下的情況的例 子的圖。

圖40是表示終點部的膜構造為金屬與絕緣膜的混合狀態下的情況的例子的圖。

圖41是表示終點部的膜構造為金屬與絕緣膜的混合狀態下的情況的例子的圖。

圖42是表示作為圖2的變形例的實施方式的圖。

圖43是表示控制部65的整體的控制的圖。

圖44是表示其他實施方式的結構的圖。

圖45是表示圖44的實施方式的變形例的圖。

圖46是表示圖44的實施方式的變形例的圖。

圖47是表示圖44的實施方式的變形例的圖。

以下，參照附圖對本發明的實施方式進行說明。此外，在以下的各實施方式中，對於相同或者相當的部件標注相同符號而省略重複的說明。

圖1是表示本發明的一實施方式的基板處理裝置的整體結構的俯視圖。如圖1所示，該基板處理裝置具備大致矩形狀的殼體61。殼體61具有側壁700。殼體61的內部通過隔壁1a、1b劃分出裝載/卸載部62、研磨部63以及清洗部64。這些裝載/卸載部62、研磨部63以及清洗部64分別獨立地組裝，獨立地排氣。另外，基板處理裝置具有控制基板處理動作的控制部65。

裝載/卸載部62具備兩個以上(在本實施方式中四個)前裝 載部20，該前裝載部20載置有對多個晶圓(基板)進行儲存的晶圓盒。這些前裝載部20與殼體61相鄰地配置，且沿基板處理裝置的寬度方向(與長度方向垂直的方向)排列。在前裝載部20能夠搭載開放式盒、SMIF(Standard Manufacturing Interface：標準製造界面)傳送盒、或者FOUP(Front Opening Unified Pod：前端開放式晶圓傳送盒)。在此，SMIF及FOUP是通過在內部收納晶圓盒並由隔壁覆蓋，從而能夠保持與外部空間獨立的環境的密閉容器。

另外，在裝載/卸載部62中，沿著前裝載部20的排列而鋪設有移動機構21。在移動機構21上設置有兩台能夠沿著晶圓盒的排列方向移動的搬送機器人(裝載機)22。搬送機器人22通過在移動機構21上移動而能夠訪問搭載於前裝載部20的晶圓盒。各搬送機器人22在上下具備兩個機械手。在使處理後的晶圓返回到晶圓盒時使用上側的機械手。在從晶圓盒取出處理前的晶圓時使用下側的機械手。這樣一來，能夠分開使用上下的機械手。此外，搬送機器人22的下側的機械手構成為通過繞其軸心旋轉而能夠使晶圓反轉。

裝載/卸載部62是最需要保持清潔的狀態的區域。因此，裝載/卸載部62的內部始終維持比基板處理裝置外部、研磨部63以及清洗部64中的任一個都高的壓力。研磨部63由於使用漿料作為研磨液而是最髒的區域。因此，在研磨部63的內部形成有負壓，該壓力被維持成低於清洗部64的內部壓力。在裝載/卸載部62設置有過濾風扇單元(未圖示)，該過濾風扇單元具有HEPA過濾器、ULPA過濾器、或者化學過濾器等清潔空氣過濾器。始終吹出由過濾風扇單元除去顆粒、有毒蒸氣、有毒氣體的清潔空氣。

研磨部63是進行晶圓的研磨(平坦化)的區域，具備第一研磨單元3A、第二研磨單元3B、第三研磨單元3C以及第四研磨單元3D。如圖1所示，第一研磨單元3A、第二研磨單元3B、第三研磨單元3C以及第四研磨單元3D沿基板處理裝置的長度方向排列。

如圖1所示，第一研磨單元3A具備研磨台30A、頂環31A、研磨液供給噴嘴32A、修整器33A以及噴霧器34A。在研磨台30A安裝有具有研磨面的研磨墊10。頂環(保持部)31A保持晶圓，並且一邊將晶圓按壓在研磨台30A上的研磨墊10一邊研磨晶圓。研磨液供給噴嘴32A向研磨墊10供給研磨液、修整液(例如，純水)。修整器33A進行研磨墊10的研磨面的修整。噴霧器34A使液體(例如純水)與氣體(例如氮氣)的混合流體或者液體(例如純水)成為霧狀而向研磨面噴射。

同樣地，第二研磨單元3B具備安裝有研磨墊10的研磨台30B、頂環31B、研磨液供給噴嘴32B、修整器33B以及噴霧器34B。第三研磨單元3C具備安裝於研磨墊10的研磨台30C、頂環31C、研磨液供給噴嘴32C、修整器33C以及噴霧器34C。第四研磨單元3D具備安裝有研磨墊10的研磨台30D、頂環31D、研磨液供給噴嘴32D、修整器33D以及噴霧器34D。

第一研磨單元3A、第二研磨單元3B、第三研磨單元3C以及第四研磨單元3D具有彼此相同的結構，因此關於研磨單元的細節，在以下，以第一研磨單元3A為對象進行說明。

圖19是示意地表示第一研磨單元3A的立體圖。頂環31A支承於頂環軸636。在研磨台30A的上表面粘貼有研磨墊10，該研磨墊10的上表面構成對半導體晶圓16進行研磨的研磨面。此外，也能夠採用固定磨粒代 替研磨墊10。如箭頭所示，頂環31A以及研磨台30A構成為繞其軸心旋轉。半導體晶圓16通過真空吸附而被保持於頂環31A的下表面。在研磨時，從研磨液供給噴嘴32A向研磨墊10的研磨面供給研磨液，作為研磨對象的半導體晶圓16通過頂環31A按壓於研磨面且被研磨。

圖20是示意地表示頂環31A的構造的剖視圖。頂環31A經由萬向接頭637而與頂環軸636的下端連結。萬向接頭637是允許頂環31A與頂環軸636彼此偏斜並且將頂環軸636的旋轉傳遞至頂環31A的球關節。頂環31A具備大致圓盤狀的頂環主體638和配置於頂環主體638的下部的擋圈(retainer ring)640。頂環主體638由金屬、陶瓷等強度及剛性高的材料形成。另外，擋圈640由剛性高的樹脂材料或者陶瓷等形成。此外，也可以將擋圈640與頂環主體638一體地形成。

在形成於頂環主體638以及擋圈640的內側的空間內收容有：與半導體晶圓16抵接的圓形的彈性墊642；由彈性膜構成的環狀的加壓片643；以及保持彈性墊642的大致圓盤狀的夾板644。彈性墊642的上周端部被保持於夾板644，在彈性墊642與夾板644之間設有四個壓力室(氣囊)P1、P2、P3、P4。由彈性墊642和夾板644形成壓力室P1、P2、P3、P4。加壓空氣等加壓流體分別經由流體路徑651、652、653、654供給至壓力室P1、P2、P3、P4，或者經由流體路徑651、652、653、654對壓力室P1、P2、P3、P4進行抽真空。中央的壓力室P1是圓形的，其他的壓力室P2、P3、P4是環狀的。這些壓力室P1、P2、P3、P4同心地排列。

壓力室P1、P2、P3、P4的內部壓力能夠通過後述的壓力調整部而彼此獨立地變化，由此，能夠獨立地調整對於半導體晶圓16的四個 區域、即，中央部、內側中間部、外側中間部以及周緣部的按壓力。另外，能夠通過使頂環31A整體升降，而以規定的按壓力將擋圈640按壓於研磨墊10。在夾板644與頂環主體638之間形成有壓力室P5，加壓流體經由流體路徑655供給至該壓力室P5，或者經由流體路徑655對該壓力室P5進行抽真空。因此，夾板644以及彈性墊642能夠整體地在上下方向移動。

半導體晶圓16的周端部被擋圈640包圍，在研磨中半導體晶圓16不會從頂環31A飛出。在彈性墊642的構成壓力室P3的部位形成有開口(未圖示)，通過在壓力室P3形成真空而將半導體晶圓16吸附保持於頂環31A。另外，向該壓力室P3供給氮氣、乾燥空氣、壓縮空氣等，從而使半導體晶圓16從頂環31A分離。

圖21是示意地表示頂環31A的其他構造例的剖視圖。在該例中，未設置夾板，彈性墊642安裝於頂環主體638的下表面。另外，也未在夾板與頂環主體638之間設置壓力室P5。取代於此，在擋圈640與頂環主體638之間配置有彈性囊646，在該彈性囊646的內部形成有壓力室P6。擋圈640能夠相對於頂環主體638相對地上下移動。壓力室P6與流體路徑656連通，加壓空氣等加壓流體通過流體路徑656而供給至壓力室P6。壓力室P6的內部壓力能夠通過後述的壓力調整部來調整。因此，相對於對半導體晶圓16的按壓力，能夠獨立地調整對於擋圈640的研磨墊10的按壓力。其他結構以及動作與圖20所示的頂環的結構相同。在本實施方式中，能夠採用圖20或圖21中任一類型的頂環。

圖22是用於對使頂環31A旋轉以及擺動的機構進行說明的剖視圖。頂環軸(例如，花鍵軸)636旋轉自如地支承於頂環頭部660。另 外，頂環軸636經由帶輪661、662以及帶663與電動機M1的旋轉軸連結，通過電動機M1使頂環軸636以及頂環31A繞其軸心旋轉。該電動機M1安裝於頂環頭部660的上部。另外，頂環頭部660和頂環軸636通過作為上下驅動源的氣缸665連結。頂環軸636以及頂環31A通過供給至該氣缸665的空氣(壓縮空氣)而一體地上下移動。此外，也可以用具有滾柱絲杠以及伺服電動機的機構代替氣缸665來作為上下驅動源。

頂環頭部660經由軸承672旋轉自如地支承於支承軸667。該支承軸667是固定軸，是不會旋轉的構造。在頂環頭部660設置有電動機M2，頂環頭部660與電動機M2的相對位置固定。該電動機M2的旋轉軸經由未圖示的旋轉傳遞機構(齒輪等)與支承軸667連結，通過使電動機M2旋轉，頂環頭部660以支承軸667為中心擺動(搖擺)。因此，支承於頂環頭部660的頂端的頂環31A通過頂環頭部660的擺動運動而在研磨台30A的上方的研磨位置與研磨台30A的側方的搬送位置之間移動。此外，在本實施方式中，使頂環31A擺動的擺動機構由電動機M2構成。

在頂環軸636的內部形成有沿該頂環軸636的長度方向延伸的貫通孔(未圖示)。上述的頂環31A的流體路徑651、652、653、654、655、656通過該貫通孔與設於頂環軸636的上端的旋轉接頭669連接。加壓氣體(清潔空氣)、氮氣等流體經由該旋轉接頭669供給至頂環31A，或者氣體經由旋轉接頭699從頂環31A真空排氣。在旋轉接頭669連接有與上述流體通路651、652、653、654、655、656(參照圖20及圖21)連通的複數個流體管670，這些流體管670與壓力調整部675連接。另外，向氣缸665供給加壓空氣的流體管671也與壓力調整部675連接。

壓力調整部675具有：對供給至頂環31A的流體的壓力進行調整的電空調整器；連接於流體管670、671的配管；設於這些配管的氣動閥；對作為這些氣動閥的動作源的空氣的壓力進行調整的電空調整器；以及在頂環31A形成真空的噴射器等，這些部件集合構成一個區塊(單元)。壓力調整部675固定於頂環頭部660的上部。通過該壓力調整部675的電空調整器來調整供給至頂環31A的壓力室P1、P2、P3、P4、P5(參照圖20)的加壓氣體、供給至氣缸665的加壓空氣的壓力。同樣地，通過壓力調整部675的噴射器，而在頂環31A的壓力室P1、P2、P3、P4內和夾板644與頂環主體638之間的壓力室P5內形成真空。

這樣一來，作為壓力調整器的電空調整器、閥設置於頂環31A的附近，因此頂環31A內的壓力的控制性提高。更具體而言，電空調整器與壓力室P1、P2、P3、P4、P5的距離短，因此對於來自於控制部65的壓力變更指令的響應性提高。同樣地，作為真空源的噴射器也設置於頂環31A的附近，因此在頂環31A內形成真空時的響應性提高。另外，能夠將壓力調整部675的背面用於電氣裝置的安裝用台座，能夠不需要以往所需要的安裝用的框架。

頂環頭部660、頂環31A、壓力調整部675、頂環軸636、電動機M1、電動機M2、氣缸665構成為一個組件(以下，稱為頂環部件)。即，頂環軸636、電動機M1、電動機M2、壓力調整部675、氣缸665安裝於頂環頭部660。頂環頭部660以能夠從支承軸667拆卸的方式構成。因此，能夠使頂環頭部660與支承軸667分離，從而從基板處理裝置拆卸頂環部件。根據這樣的結構，能夠使支承軸667、頂環頭部660等的維護性提高。例如，在 從軸承672產生異音時，能夠容易地交換軸承672，另外，在交換電動機M2、旋轉傳遞機構(減速機)時，不需要拆卸相鄰的設備。

圖23是示意地表示研磨台30A的內部構造的剖視圖。如圖23所示，在研磨台30A的內部埋設有檢測半導體晶圓16的膜的狀態的傳感器676。在該例中，採用渦電流傳感器作為傳感器676。傳感器676的信號被向控制部65發送，由控制部65生成表示膜厚的監測信號。該監測信號(以及傳感器信號)的值不表示膜厚本身，但監測信號的值根據膜厚而變化。因此，監測信號也可以稱為表示半導體晶圓16的膜厚的信號。

控制部65基於監測信號來決定各個壓力室P1、P2、P3、P4的內部壓力，向壓力調整部675發出指令，以便在各個壓力室P1、P2、P3、P4形成已決定的內部壓力。控制部65作為基於監測信號來操作各個壓力室P1、P2、P3、P4的內部壓力的壓力控制部以及檢測研磨終點的終點檢測部發揮功能。

與第一研磨單元3A同樣地，傳感器676也設於第二研磨單元3B、第三研磨單元3C以及第四研磨單元3D的研磨台。控制部65根據從各個研磨單元3A~3D的傳感器676傳送過來的信號生成監測信號，來監視各個研磨單元3A~3D中的研磨晶圓的進度。在複數個晶圓由研磨單元3A~3D研磨的情況下，控制部65在研磨中監視表示晶圓的膜厚的監測信號，且基於這些監測信號來控制頂環31A~31D的按壓力，以使研磨單元3A~3D中的研磨時間大致相同。通過這樣地基於監測信號來調整研磨中的頂環31A~31D的按壓力，從而能夠使研磨單元3A~3D中的研磨時間均衡。

半導體晶圓16可以由第一研磨單元3A、第二研磨單元3B、 第三研磨單元3C、第四研磨單元3D中的任一個研磨，或者由從這些研磨單元3A~3D預先選擇的複數個研磨單元連續地研磨。例如，可以按照第一研磨單元3A→第二研磨單元3B的順序研磨半導體晶圓16，或者也可以按照第三研磨單元3C→第四研磨單元3D的順序研磨半導體晶圓16。此外，也可以按照第一研磨單元3A→第二研磨單元3B→第三研磨單元3C→第四研磨單元3D的順序研磨半導體晶圓16。無論在任意情況下，都能夠通過均衡研磨單元3A~3D所有的研磨時間來使生產量提高。

在晶圓的膜是金屬膜的情況下較佳為使用渦電流傳感器。在晶圓的膜是氧化膜等具有透光性的膜的情況下，能夠採用光學式傳感器作為傳感器676。或者，也可以採用微波傳感器作為傳感器676。能夠在金屬膜以及非金屬膜的任意情況下使用微波傳感器。以下，對光學式傳感器以及微波傳感器的一例進行說明。

圖24是表示具備光學式傳感器的研磨台的示意圖。如圖24所示，在研磨台30A的內部埋設有檢測半導體晶圓16的膜的狀態的光學式傳感器676。該傳感器676向半導體晶圓16照射光，且根據來自半導體晶圓16的反射光的強度(反射強度或者反射率)來檢測半導體晶圓16的膜的狀態(膜厚等)。

另外，在研磨墊10安裝有使來自傳感器676的光穿透的透光部677。該透光部677由穿透率高的材質形成，例如，通過無發泡聚氨酯等形成。或者，也可以在研磨墊10設置貫通孔，在該貫通孔被半導體晶圓16堵塞期間使透明液體從下方流動，從而構成透光部677。透光部677配置於通過被保持於頂環31A的半導體晶圓16的中心的位置。

如圖24所示，傳感器676具備：光源678a；作為發光部的發光光纖678b，該發光部將來自光源678a的光照射至半導體晶圓16的被研磨面；受光光纖678c，作為接收來自被研磨面的反射光的受光部；分光器單元678d，在內部具有對由受光光纖678c接收的光進行分光的分光器以及將由該分光器分光後的光作為電資訊且進行累積的複數個受光元件；動作控制部678e，對光源678a的點亮以及熄滅、分光器單元678d內的受光元件的讀取開始的時機等進行控制；以及電源678f，對動作控制部678e供給電力。此外，電力經由動作控制部678e供給至光源678a以及分光器單元678d。

發光光纖678b的發光端和受光光纖678c的受光端以與半導體晶圓16的被研磨面大致垂直的方式構成。作為分光器單元678d內的受光元件，能夠採用例如128元件的光電二極管陣列。分光器單元678d與動作控制部678e連接。來自分光器單元678d內的受光元件的資訊被傳送至動作控制部678e，且基於該資訊生產成反射光的光譜數據。即，動作控制部678e讀取累積於受光元件的電資訊而生成反射光的光譜數據。該光譜數據表示根據波長而分解的反射光的強度，根據膜厚變化。

動作控制部678e與上述的控制部65連接。這樣一來，由動作控制部678e生成的光譜數據被發送至控制部65。在控制部65中，基於從動作控制部678e接收的光譜數據，算出與半導體晶圓16的膜厚有關連的特性值，且將該特性值作為監測信號使用。

圖25是表示具備微波傳感器的研磨台的示意圖。傳感器676具備：天線680a，向半導體晶圓16的被研磨面照射微波；傳感器主體680b，向天線680a供給微波；以及波導管681，將天線680a和傳感器主體680b連接。 天線680a埋設於研磨台30A，以與被保持於頂環31A的半導體晶圓16的中心位置相對的方式配置。

傳感器主體680b具備：微波源680c，生成微波且向天線680a供給微波；分離器680d，使由微波源680c生成的微波(入射波)和從半導體晶圓16的表面反射的微波(反射波)分離；檢測部680e，接收由分離器680d分離出的反射波且檢測反射波的振幅以及相位。此外，作為分離器680d，較佳為使用定向耦合器。

天線680a經由波導管681與分離器680d連接。微波源680c與分離器680d連接，由微波源680c生成的微波經由分離器680d以及波導管681供給至天線680a。微波從天線680a向半導體晶圓16照射，穿透(貫通)研磨墊10到達半導體晶圓16。在來自半導體晶圓16的反射波再次穿透研磨墊10之後，被天線680a接收。

反射波從天線680a經由波導管681傳送至分離器680d，通過分離器680d分離有入射波和反射波。由分離器680d分離出的反射波向檢測部680e發送。在檢測部680e中檢測反射波的振幅以及相位。反射波的振幅作為功率(dbm或者W)或者電壓(V)被檢測，反射波的相位通過內置於檢測部680e的相位測量器(未圖示)檢測。通過檢測部680e檢測出的反射波的振幅以及相位傳送至控制部65，在此，基於反射波的振幅以及相位來解析半導體晶圓16的金屬膜或非金屬膜等的膜厚。解析出的值作為監測信號被控制部65監視。

圖26是作為本發明的一實施例而能夠採用的修整器33A的立體圖。如圖26所示，修整器33A具備：修整器臂685；能夠旋轉自如的安 裝於修整器臂685的頂端的修整部件686；與修整器臂685的另一端連結的擺動軸688；以及作為使修整器臂685以擺動軸688為中心擺動(搖擺)的驅動機構的電動機689。修整部件686具有圓形的修整面，在修整面固定有硬質的粒子。作為該硬質的粒子，列舉有金剛石粒子和陶瓷粒子等。在修整器臂685內內置有未圖示的電動機，修整部件686通過該電動機旋轉。擺動軸688與未圖示的升降機構連結，修整器臂685通過該升降機構下降，從而修整部件686按壓研磨墊10的研磨面。

圖27(a)是表示噴霧器34A的立體圖。噴霧器34A具備：在下部具有一個或者複數個噴射孔的臂690；與該臂690連結的流體流路691；以及支承臂690的擺動軸694。圖27(b)是表示臂690的下部的示意圖。在圖27(b)所示的例子中，在臂690的下部等間隔地形成有複數個噴射孔690a。作為流體流路691，能夠由管、或者管道、或者它們的組合構成。

圖28(a)是表示噴霧器34A的內部構造的側視圖，圖28(b)是表示噴霧器34A的俯視圖。流體流路691的開口端部與未圖示的流體供給管道連接，流體從該流體供給管道向流體流路691供給。作為使用的流體的例子，列舉有液體(例如純水)、或者液體與氣體的混合流體(例如，純水與氮氣的混合流體)等。流體流路691與臂690的噴射孔690a連通，流體變成霧狀從噴射孔690a向研磨墊10的研磨面噴射。

如圖27(a)及圖28(b)的虛線所示，臂690以擺動軸694為中心能夠在清洗位置與退避位置之間迴旋。臂690的可動角度為大約90°。通常，臂690處於清洗位置，如圖1所示，臂690沿研磨墊10的研磨面的徑向配置。在研磨墊10的交換等維護時，臂690以手動的方式向退避位置移動。 因此，在維護時不需要拆卸臂690，能夠使維護性提高。此外，也可以使旋轉機構與擺動軸694連結，通過該旋轉機構使臂690迴旋。

如圖28(b)所示，在臂690的兩側面設有彼此形狀不同的兩個加強部件696、696。通過設置這些加強部件696、696，在臂690在清洗位置與退避位置之間進行迴旋動作時，臂690的軸心不大幅地抖動，就能夠有效的進行霧化動作。另外，噴霧器34A具備用於固定臂690的迴旋位置(臂690能夠迴旋的角度範圍)的杆695。即，通過操作杆695，能夠根據條件來調整臂690的能夠迴旋的角度。在轉動杆695時，臂690能夠自由地迴旋，以手動的方式使臂690在清洗位置與退避位置之間移動。並且，在緊固杆695時，臂690的位置固定在清洗位置與退避位置中的任一位置。

噴霧器的臂690也能設為能夠折疊的構造。具體而言，也可以由被關節連結的至少兩個臂部件構成臂690。在該情況下，折疊時的臂部件彼此形成的角度在1°以上45°以下，較佳為5°以上30°以下。在臂部件彼此形成的角度大於45°時，臂690佔據的空間增大，在小於1°時，強制使臂690的寬度變薄，機械強度降低。在該例中，臂690也可以構成為不繞擺動軸694旋轉。在研磨墊10的交換等維護時，通過折疊臂690，從而能夠使噴霧器不妨礙維護作業。作為其他變形例，也能夠將噴霧器的臂690設為伸縮自如的構造。即使在該例中，也能夠在維護時收縮臂690，從而噴霧器不會成為阻礙。

設置該噴霧器34A的目的是通過高壓的流體沖洗殘留在研磨墊10的研磨面的研磨屑、磨粒等。通過噴霧器34A的液壓進行的研磨面的淨化和作為機械接觸的修整器33A進行的研磨面的整形作業，能夠實現更佳 的修整、即研磨面的再生。通常，較多的情況是在接觸型的修整器(金剛石修整器等)進行修整之後，噴霧器進行研磨面的再生。

接著，根據圖1對用於搬送基板的搬送機構進行說明。搬送機構具備升降機11、第一線性傳送裝置66、擺動傳送裝置12、第二線性傳送裝置67以及臨時放置台180。

升降機11從搬送機器人22接受基板。第一線性傳送裝置66在第一搬送位置TP1、第二搬送位置TP2、第三搬送位置TP3以及第四搬送位置TP4之間搬送從升降機11接受的基板。第一研磨單元3A以及第二研磨單元3B從第一線性傳送裝置66接受基板並進行研磨。第一研磨單元3A以及第二研磨單元3B將研磨後的基板向第一線性傳送裝置66傳遞。

擺動傳送裝置12在第一線性傳送裝置66與第二線性傳送裝置67之間進行基板的轉交。第二線性傳送裝置67在第五搬送位置TP5、第六搬送位置TP6以及第七搬送位置TP7之間搬送從擺動傳送裝置12接受的基板。第三研磨單元3C以及第四研磨單元3D從第二線性傳送裝置67接受基板並進行研磨。第三研磨單元3C以及第四研磨單元3D將研磨後的基板向第二線性傳送裝置67傳遞。通過研磨單元3進行了研磨處理的基板通過擺動傳送裝置12向臨時放置台180放置。

圖29(a)是表示清洗部64的俯視圖，圖29(b)是表示清洗部64的側視圖。如圖29(a)及圖29(b)所示，清洗部64劃分出第一清洗室190、第一搬送室191、第二清洗室192、第二搬送室193以及乾燥室194。在第一清洗室190內配置有沿縱向排列的上側一次清洗組件201A以及下側一次清洗組件201B。上側一次清洗組件201A配置於下側一次清洗組件201B 的上方。同樣地，在第二清洗室192內配置有沿縱向排列的上側二次清洗組件202A以及下側二次清洗組件202B。上側二次清洗組件202A配置於下側二次清洗組件202B的上方。一次及二次清洗組件201A、201B、202A、202B是用清洗液對晶圓進行清洗的清洗機。這些一次及二次清洗組件201A、201B、202A、202B沿垂直方向排列，因此具有佔用面積小的優點。

在上側二次清洗組件202A與下側二次清洗組件202B之間設有晶圓的臨時放置台203。在乾燥室194內配置有沿縱向排列的上側乾燥組件205A以及下側乾燥組件205B。這些上側乾燥組件205A以及下側乾燥組件205B彼此被隔離。在上側乾燥組件205A以及下側乾燥組件205B的上部設有分別向乾燥組件205A、205B內供給乾淨的空氣的過濾風扇單元207、207。上側一次清洗組件201A、下側一次清洗組件201B、上側二次清洗組件202A、下側二次清洗組件202B、臨時放置台203、上側乾燥組件205A以及下側乾燥組件205B經由螺栓固定於未圖示的框架。

在第一搬送室191配置有能夠上下移動的第一搬送機器人209，在第二搬送室193配置有能夠上下移動的第二搬送機器人210。第一搬送機器人209以及第二搬送機器人210分別移動自如地支承於沿縱向延伸的支承軸211、212。第一搬送機器人209以及第二搬送機器人210的內部具有電動機等驅動機構，而沿支承軸211、212在上下上移動自如。第一搬送機器人209與搬送機器人22同樣地具有上下二段機械手。如圖29(a)的虛線所示，第一搬送機器人209的下側的機械手配置於能夠訪問上述的臨時放置台180的位置。在第一搬送機器人209的下側的機械手接近(access)臨時放置台180時，設於隔壁1b的閘門(未圖示)打開。

第一搬送機器人209以在臨時放置台180、上側一次清洗組件201A、下側一次清洗組件201B、臨時放置台203、上側二次清洗組件202A、下側二次清洗組件202B之間搬送半導體晶圓16的方式動作。在搬送清洗前的晶圓(附著有漿料的晶圓)時，第一搬送機器人209使用下側的機械手，在搬送清洗後的晶圓時，第一搬送機器人209使用上側的機械手。第二搬送機器人210以在上側二次清洗組件202A、下側二次清洗組件202B、臨時放置台203、上側乾燥組件205A、下側乾燥組件205B之間搬送半導體晶圓16的方式動作。第二搬送機器人210由於僅搬送清洗後的晶圓，因此僅具備一個機械手。圖1所示的搬送機器人22使用其上側的機械手從上側乾燥組件205A或者下側乾燥組件205B取出晶圓，使該晶圓返回到晶圓盒。在搬送機器人22的上側機械手訪問乾燥組件205A、205B時，設於隔壁1a的閘門(未圖示)打開。

清洗部64具備兩台一次清洗組件以及兩台二次清洗組件，因此能夠構成並列清洗複數個晶圓的複數個清洗線。「清洗線」是指在清洗部64的內部一個晶圓由複數個清洗組件清洗時的移動路徑。例如，如圖30所示，能夠按照第一搬送機器人209、上側一次清洗組件201A、第一搬送機器人209、上側二次清洗組件202A、第二搬送機器人210以及上側乾燥組件205A的順序搬送一個晶圓(參照清洗線1)，與此並列地，按照第一搬送機器人209、下側一次清洗組件201B、第一搬送機器人209、下側二次清洗組件202B、第二搬送機器人210以及下側乾燥組件205B的順序搬送其他鏡片(參照清洗線2)。通過這樣地並列的兩條清洗線，從而能夠大致同時對複數個(典型的為兩片)晶圓進行清洗及乾燥。

接著，對上側乾燥組件205A以及下側乾燥組件205B的結構進行說明。上側乾燥組件205A以及下側乾燥組件205B都是進行旋轉乾燥的乾燥機。上側乾燥組件205A以及下側乾燥組件205B具有相同的結構，因此，以下，對上側乾燥組件205A進行說明。圖31是表示上側乾燥組件205A的縱剖視圖，圖32是表示上側乾燥組件205A的俯視圖。上側乾燥組件205A具備基台401和支承於該基台401的四根圓筒狀的基板支承部件402。基台401固定於旋轉軸406的上端，該旋轉軸406通過軸承405支承為旋轉自如。軸承405固定於與旋轉軸406平行地延伸的圓筒體407的內周面。圓筒體407的下端安裝於支架409，且固定於該位置。旋轉軸406經由帶輪411、412以及帶414與電動機415連結，通過使電動機415驅動，從而基台401以其軸心為中心旋轉。

在基台401的上表面固定有旋轉罩蓋450。此外，圖31表示旋轉罩蓋450的縱截面。旋轉罩蓋450以包圍半導體晶圓16的整周的方式配置。旋轉罩蓋450的縱截面形狀向徑向內側傾斜。另外，旋轉罩蓋450的縱截面由平滑的曲線構成。旋轉罩蓋450的上端接近半導體晶圓16，旋轉罩蓋450的上端的內徑設定為比半導體晶圓16的直徑稍大。另外，沿著基板支承部件402的外周面形狀的切口450a與各個基板支承部件402對應地形成於在旋轉罩蓋450的上端。在旋轉罩蓋450的底面形成有傾斜地延伸的液體排出孔451。

在半導體晶圓16的上方配置有將純水作為清洗液而供給至半導體晶圓16的表面(前面)的前噴嘴454。前噴嘴454朝向半導體晶圓16的中心配置。該前噴嘴454與未圖示的純水供給源(清洗液供給源)連接，純水通過前噴嘴454供給至半導體晶圓16的表面的中心。作為清洗液，除了 純水以外列舉有藥液。另外，在半導體晶圓16的上方並列地配置有用於執行旋轉乾燥的兩個噴嘴460、461。噴嘴460用於向半導體晶圓16的表面供給IPA蒸氣(異丙醇與N2氣體的混合氣)，噴嘴461為了防止半導體晶圓16的表面乾燥而供給純水。這些噴嘴460、461構成為能夠沿著半導體晶圓16的徑向移動。

在旋轉軸406的內部配置有與清洗液供給源465連接的後噴嘴463和與乾燥氣體供給源466連接的氣體噴嘴464。純水作為清洗液而貯存於清洗液供給源465，純水通過後噴嘴463供給至半導體晶圓16的背面。另外，N2氣體或者乾燥氣體等作為乾燥氣體而貯存於乾燥氣體供給源466，乾燥氣體通過氣體噴嘴464供給至半導體晶圓16的背面。

接著，停止從前噴嘴454供給純水，使前噴嘴454向遠離半導體晶圓16的規定的待機位置移動，並且使兩個噴嘴460、461向半導體晶圓16的上方的作業位置移動。並且，一邊使半導體晶圓16以30~150min-1的速度低速旋轉，一邊從噴嘴460向半導體晶圓16的表面供給IPA蒸氣，且從噴嘴461向半導體晶圓16的表面供給純水。此時，也從後噴嘴463向半導體晶圓16的背面供給純水。並且，同時使兩個噴嘴460、461沿著半導體晶圓16的徑向移動。因此，半導體晶圓16的表面(上表面)被乾燥。

之後，使兩個噴嘴460、461向規定的待機位置移動，停止從後噴嘴463供給純水。並且，使半導體晶圓16以1000~1500min-1的速度高速旋轉，振落附著於半導體晶圓16的背面的純水。此時，從氣體噴嘴464向半導體晶圓16的背面吹出乾燥氣體。這樣一來半導體晶圓16的背面被乾燥。通過圖1所示的搬送機器人22從上側乾燥組件205A取出乾燥後的半導體 晶圓16，並返回到晶圓盒。這樣一來，對晶圓進行包含研磨、清洗以及乾燥的一系列的處理。根據上述那樣地構成的上側乾燥組件205A，能夠快速且有效的對半導體晶圓16的兩面進行乾燥，另外，能夠正確地控制乾燥處理結束時間點。因此，用於乾燥處理的處理時間不會成為清洗程序整體的瓶頸工序。另外，形成於清洗部64的上述的複數個清洗線的處理時間能夠均衡，因此能夠使程序整體的生產量提高。

根據本實施方式，在將基板搬入至研磨裝置時(裝載前)，基板處於乾燥狀態，在研磨和清洗結束之後，卸載之前，基板成為乾燥狀態，向基板盒卸載。能夠從研磨裝載向盒放入乾燥狀態的基板或從盒取出乾燥狀態的基板。即，能夠乾燥進入/乾燥取出。

向臨時放置台180放置的基板經由第一搬送室191向第一清洗室190或者第二清洗室192搬送。基板在第一清洗室190或者第二清洗室192中被清洗處理。在第一清洗室190或者第二清洗室192中被清洗處理後的基板經由第二搬送室193向乾燥室194搬送。基板在乾燥室194中被乾燥處理。乾燥處理後的基板通過搬送機器人22從乾燥室194取出並向盒返回。

圖2是表示本發明的一實施方式的研磨單元(研磨裝置)的整體結構的概略圖。如圖2所示，研磨裝置具備研磨台30A和頂環31A，該頂環31A保持作為研磨對象物的半導體晶圓等基板且將該基板按壓於研磨臺上的研磨面。

第一研磨單元3A是用於在研磨墊10和與研磨墊10相對地配置的半導體晶圓16之間進行研磨的研磨單元。第一研磨單元3A具有用於保持研磨墊10的研磨台30A和用於保持半導體晶圓16的頂環31A。第一研磨單 元3A具有：用於保持頂環31A的搖臂110；用於使搖臂110擺動的擺動軸電動機14(臂驅動部)；以及向擺動軸電動機14供給驅動電力的驅動器18。第一研磨單元3A還具有：對施加於搖臂110的臂力矩進行檢測的臂力矩檢測部26；以及基於臂力矩檢測部26檢測出的臂力矩對表示研磨結束的研磨終點進行檢測的終點檢測部28。

根據通過圖2~圖18進行說明的本實施方式，能夠解決以下的問題。作為研磨終點檢測構件的一種，除了基於臂力矩的方法，也包含對旋轉驅動研磨台或者頂環的驅動部的驅動負荷進行檢測且利用的方法。在通過研磨裝置執行的研磨過程中，由於研磨對象物的種類、研磨墊的種類、研磨漿液(漿料)的種類等的組合而存在複數個研磨條件。在這複數個研磨條件中，有時即使在驅動部的驅動負荷產生變化，驅動部的力矩電流的變化(特徵點)也不會表現得過大。在力矩電流的變化小的情況下，存在如下擔憂：受到在力矩電流出現的雜訊、或在力矩電流的波形中產生的起伏部分的影響，而不能適當地檢測研磨的終點，而可能產生過度研磨等問題。根據圖2~圖18進行說明的本實施方式通過在將頂環保持於搖臂的端部的方式中，基於臂力矩來進行研磨終點檢測，從而解決該問題。

在圖1中，保持部、搖臂、臂驅動部以及力矩檢測部構成組，具有相同的結構的組分別設於第一研磨單元3A、第二研磨單元3B、第三研磨單元3C、第四研磨單元3D。

研磨台30A經由台軸102與配置於其下方的作為驅動部的電動機(未圖示)連結，且研磨台30A能夠繞該台軸102旋轉。在研磨台30A的上表面粘貼有研磨墊10，研磨墊10的表面101構成對半導體晶圓16進行研 磨的研磨面。在研磨台30A的上方設置有研磨液供給噴嘴(未圖示)，研磨液Q通過研磨液供給噴嘴供給至研磨台30A上的研磨墊10。如圖2所示，也可以在研磨台30A的內部埋設有渦電流傳感器50，該渦電流傳感器50能夠通過對在半導體晶圓16內產生的渦電流進行檢測而檢測研磨終點。

頂環31A由頂環主體24和擋圈23構成，其中，頂環主體24將半導體晶圓16按壓於研磨面101，擋圈23保持半導體晶圓16的外周緣而使半導體晶圓16不會從頂環飛出。

頂環31A與頂環軸111連接。頂環軸111通過未圖示的上下移動機構而相對於搖臂110上下移動。通過頂環軸111的上下移動，而使頂環31A的整體相對於搖臂110升降且定位。

另外，頂環軸111經由鍵(未圖示)與旋轉筒112連結。該旋轉筒112在其外周部具備同步帶輪113。在搖臂110固定有頂環用電動機114。上述同步帶輪113經由同步帶115與設於頂環用電動機114的同步帶輪116連接。當頂環用電動機114旋轉，則旋轉筒112以及頂環軸111經由同步帶輪116、同步帶115以及同步帶輪113一體地旋轉，頂環31A旋轉。

搖臂110與擺動軸電動機14的旋轉軸連接。擺動軸電動機14固定於搖臂軸117。因此，搖臂110被支承為能夠相對於搖臂軸117旋轉。

頂環31A能夠在其下表面保持半導體晶圓16等基板。搖臂110能夠以搖臂軸117為中心迴旋。在下表面保持半導體晶圓16的頂環31A通過搖臂110的迴旋而從半導體晶圓16的接受位置向研磨台30A的上方移動。並且，使頂環31A下降，將半導體晶圓16按壓於研磨墊10的表面(研磨面)101。此時，分別使頂環31A以及研磨台30A旋轉。同時，從設於研磨台30A 的上方的研磨液供給噴嘴向研磨墊10上供給研磨液。這樣一來，使半導體晶圓16與研磨墊10的研磨面101滑動接觸，對半導體晶圓16的表面進行研磨。

第一研磨單元3A具有對研磨台30A進行旋轉驅動的台驅動部(未圖示)。第一研磨單元3A也可以具有對施加於研磨台30A的台力矩進行檢測的台力矩檢測部(未圖示)。台力矩檢測部能夠根據作為旋轉電動機的台驅動部的電流來檢測台力矩。終點檢測部28也可以僅根據臂力矩檢測部26檢測出的臂力矩來檢測表示研磨結束的研磨終點，或者也可以考慮台力矩檢測部檢測出的台力矩，來檢測表示研磨結束的研磨終點。

在圖2中，在搖臂110向擺動軸電動機14的連接部中，臂力矩檢測部26對施加於搖臂110的臂力矩進行檢測。具體而言，臂驅動部是使搖臂110旋轉的擺動軸電動機(旋轉電動機)14，臂力矩檢測部26根據擺動軸電動機14的電流值來對施加於搖臂110的臂力矩進行檢測。擺動軸電動機14的依存於電流值是搖臂110的向擺動軸電動機14的連接部中的臂力矩的量。在本實施方式中，擺動軸電動機14的電流值是從驅動器18供給至擺動軸電動機14的電流值18b、或者在驅動器18內生成的後述的電流指令18a。

根據圖3對臂力矩檢測部26的臂力矩的檢測方法進行說明。驅動器18從控制部65輸入與搖臂110的位置相關的位置指令65a。位置指令65a是相當於搖臂110相對於搖臂軸117的旋轉角度的數據。驅動器18進一步從內置且安裝於擺動軸電動機14的編碼器36輸入搖臂軸117的旋轉角度36a。

編碼器36能夠檢測擺動軸電動機14的旋轉軸的旋轉角度 36a、即能夠檢測搖臂軸117的旋轉角度36a。在圖3中，擺動軸電動機14和碼器36被獨立地圖示，但是，實際上，擺動軸電動機14和編碼器36一體化。作為這樣的一體型電動機的一例，具有帶有反饋編碼器的同步型AC伺服電動機。

驅動器18具有偏差電路38、電流生成電路40以及PWM電路42。偏差電路38根據位置指令65a和旋轉角度36a求出位置指令65a與旋轉角度36a的偏差38a。偏差38a和電流值18b輸入至電流生成電路40。電流生成電路40根據偏差38a和現在的電流值18b生成與偏差38a對應的電流指令18a。PWM電路42被輸入電流指令18a，通過PWM(Pulse Width Modulation)控制而生成電流值18b。電流值18b是能夠驅動擺動軸電動機14的三相(U相、V相、W相)電流。電流值18b被供給至擺動軸電動機14。

電流指令18a是依存於擺動軸電動機14的電流值的量，且是依存於臂力矩的量。臂力矩檢測部26在對電流指令18a進行AD轉換、增幅、整流、有效值轉換等處理中的至少一個處理之後，將該電流指令18a作為臂力矩輸出至終點檢測部28。

電流值18b是擺動軸電動機14的電流值本身，並且是依存於臂力矩的量。臂力矩檢測部26也可以根據電流值18b來檢測施加於搖臂110的臂力矩。臂力矩檢測部26在檢測電流值18b時能夠使用霍爾式傳感器等電流傳感器。

圖4以後表示臂力矩檢測部26檢測出的電流指令18a(臂力矩)的具體的數據、研磨台30A的旋轉力矩以及頂環31A的旋轉力矩的數據的一例。研磨台30A的旋轉力矩、頂環31A的旋轉力矩的數據是用於對本實 施例的效果進行說明的比較例。圖4表示研磨台30A的旋轉力矩的數據44和臂力矩的數據46。橫軸為時間，縱軸為電流值。在對數據44和數據46進行比較時，旋轉力矩的數據44和臂力矩的數據46表示相反的趨勢。即，具有在旋轉力矩的數據44增加時臂力矩的數據46有減少的趨勢，在旋轉力矩的數據44減少時臂力矩的數據46有增加的趨勢。在旋轉力矩的數據44與臂力矩的數據46之間存在相關關係。由此可知，能夠利用臂力矩的數據46進行研磨摩擦力的測定。

圖5僅表示圖4的臂力矩的數據46。圖6是用時間對數據46進行微分的數據。數據48為用時間對數據46進行微分後的數據。數據52是為了減少數據48的雜訊而在幾秒間取數據48的時間平均的數據。圖6的橫軸為時間，縱軸為電流值/時間(電流的時間的微分值)。在數據48以及數據52中，在平坦部60之後，具有峰值54。可知，由於存在平坦部60，從而存在峰值54。峰值54表示研磨終點。在本圖的情況下，可知，關於臂力矩的數據，在數據46中不能明確的研磨終點通過微分可被明確地表示。

圖7僅表示圖4的研磨台30A的旋轉力矩的數據44。圖8是對數據44進行微分的數據。數據56為用時間對數據44進行微分的數據。數據58是為了減少數據44的雜訊而在幾秒間取時間平均的數據。圖8的橫軸為時間、縱軸為電流值/時間(電流的時間的微分值)。在數據56以及數據58中，不存在平坦部，而存在峰值的情況不明確。可知，相比於研磨台30A的旋轉力矩的數據44，臂力矩的數據更能明確地表現研磨終點。

圖9作為參考表示頂環31A的旋轉力矩的數據68。圖10是用時間對數據68進行微分的數據。數據70為對數據68進行微分的數據，數據 72是為了減少數據68的雜訊而在幾秒間取時間平均的數據。圖10的橫軸為時間，縱軸為電流值/時間(電流的時間的微分值)。在數據70以及數據72中，與圖8所示的數據56以及數據58同樣地不存在平坦部，從而存在峰值的情況不明確。可知，相比於頂環31A的旋轉力矩的數據68，臂力矩的數據更能明確表現研磨終點。

此外，在圖4~圖10中，即使在檢測出研磨終點後也繼續進行研磨的理由如下。這些圖的數據是用於確認本發明的實施方式的有效性的數據，其目的在於即使在檢測出研磨終點之後也繼續進行研磨，以確認數據的變化的情形。作為參考，圖11表示獲取這些圖的數據的基板的膜結構。

圖11是表示作為基板的半導體晶圓16的剖視圖。半導體晶圓16具有上層74和下層76。上層74是研磨對象，沿箭頭78的方向從上自下地進行研磨。由箭頭80所示的位置是研磨終點。在由箭頭80所示的位置，膜的材質或者結構變化。作為膜的一例，在半導體晶圓16上的絕緣膜(下層76)具有配線槽104、孔，在配線槽104、孔形成有Cu等的金屬膜。在上層74形成有Cu等金屬膜。絕緣膜是例如SiO2等氧化膜。本發明也能夠應用於在此記載的以外發其他膜材質、構造。

圖12表示測定圖4~圖10所示的數據時的研磨台30A以及頂環31A的轉速。圖12的橫軸為時間，縱軸為轉速。數據82表示轉速，在本實施例中，研磨台30A的轉速與頂環31A的轉速設定為相同。

圖13表示在測定圖4~圖10所示的數據時通過頂環31A內的氣囊施加於半導體晶圓16的壓力的數據。圖13的橫軸為時間，縱軸為壓力 的大小。氣囊(未圖示)從半導體晶圓16的中心向外側同心圓狀地配置有五個。在中心具有一個圓盤狀的氣囊，在該圓盤狀的氣囊的外側環狀地具有四個氣囊。數據84為處於最外側的氣囊的壓力曲線，數據86為其他四個氣囊的壓力曲線。數據84與數據86不同。即，最外側的壓力高，其他壓力相同。

在圖4~圖10中，表示臂力矩檢測部26將電流指令18a用作臂力矩的情況。接著，圖14以後表示臂力矩檢測部26將電流值18b用作臂力矩的情況的具體的數據。圖14以後是與圖4~圖10不同的半導體晶圓16的數據。在本實施方式中，電流值18b是施加於擺動軸電動機14的三相中的一相，例如V相。臂力矩檢測部26也可以利用複數個相。圖14表示研磨台30A的旋轉力矩的數據88和臂力矩的數據90，以進行比較。橫軸為時間，縱軸為電流值。此外，如後述的圖16所示，在研磨台30A的旋轉力矩的實際的數據88和臂力矩的實際的數據90中分別存在雜訊。在圖16中對雜訊的詳情進行說明，但是，在與臂力矩的實際的數據90進行比較時，在旋轉力矩的實際的數據88包含有10倍以上的相當大的雜訊。在圖14中，表示為了終點檢測而除去雜訊之後的數據88和數據90。

對數據88和數據90進行比較，旋轉力矩的數據88和臂力矩的數據90示出相同的趨勢。即，在旋轉力矩的數據88增加時，臂力矩的數據90具有增加的趨勢，在數據88減少時，數據90具有減少的趨勢。另外，在數據88與數據90之間沒有時間滯後。在旋轉力矩的數據88與臂力矩的數據90之間具有相關關係。由此可知，能夠使用臂力矩的數據90進行研磨摩擦力的測定。數據90比數據88的變化量大。由此可知，較佳為使用臂力矩的 數據90進行研磨摩擦力的測定。

圖15是對數據88以及數據90進行微分的數據。數據92為用時間對數據88進行微分的數據，數據94為用時間對數據90進行微分的數據。圖15的橫軸為時間，縱軸為電流值/時間(電流的時間的微分值)。對數據92與數據94進行比較，在旋轉力矩的數據92與臂力矩的數據94示出相同的趨勢。即，在旋轉力矩的數據92增加時，臂力矩的數據94具有增加的趨勢，在旋轉力矩的數據92減少時，臂力矩的數據94具有減少的趨勢。另外，在數據92與數據94之間沒有時間滯後。數據94比數據92的變化量大。由此可知，較佳為使用臂力矩的數據94進行研磨摩擦力的測定。

接著對將研磨台30A的旋轉力矩的數據所包含的雜訊電平和臂力矩的數據所包含的雜訊電平進行比較的例子進行說明。圖16是表示關於與已敘述的例子不同的半導體晶圓16的雜訊的例子。橫軸為時間，縱軸為雜訊的大小。數據96為研磨台30A的旋轉力矩的數據所包含雜訊。數據98為臂力矩的數據所包含的雜訊。數據96a、數據98a為施加於半導體晶圓16的壓力較小時的數據，數據96b、數據98b為施加於半導體晶圓16的壓力較大時的數據，數據96c、數據98c為不向半導體晶圓16施加壓力時的數據。將數據96和數據98進行比較，則臂力矩的雜訊電平相對於研磨台30A的旋轉力矩減輕到1/17左右。

圖17是將橫軸作為施加於半導體晶圓16的壓力且將縱軸作為雜訊的大小來表示圖16所示的數據。縱軸表示數據96與數據98的振幅(最大值-最小值)。根據圖17更明確地知道，臂力矩的雜訊電平相對於研磨台30A的旋轉力矩減輕至1/17左右。

接著，對雜訊的頻率分佈進行說明。圖18是表示對研磨台30A的旋轉力矩的數據所包含的雜訊和臂力矩的數據所包含的雜訊進行傅立葉轉換而得到的雜訊的頻譜。對兩者進行比較可知，在研磨台30A的旋轉力矩的數據96中，在由虛線106包圍的部分產生較大的雜訊。

該較大的雜訊是依存於研磨台30A的轉速與頂環31A的轉速比的雜訊。在臂力矩的數據98不會產生這樣的雜訊。從這點出發，具有擺動頂環31A的搖臂110的力矩不受起因於上述的轉速比的雜訊的影響的優點。在圖18的例子中，在臂力矩的數據98中，雜訊降低至1/17左右。這樣一來，帶有頂環的臂的力矩信號(擺動電動機信號等)與旋轉台驅動電動機的力矩信號相比，能夠容易地將雜訊降低到1/10以下。雖然研磨條件不同，但是也能夠容易地將雜訊降低至1/10~1/100的範圍。

將上述本發明的複數個實施方式與現有技術進行比較，可知以下情況。在利用使研磨台30A旋轉的台電動機的旋轉力矩的以往的情況下，具有以下問題。1)在將研磨台30A的旋轉速度控制為規定值時，為了使速度相對於用於研磨過程的實質的研磨力以外的外力/干擾而穩定，需要產生追加的力矩(電流)。作為外力/干擾，例如，有研磨台30A的旋轉軸的軸承的滾動摩擦力、與台的旋轉軸連結的旋轉連接的滑動阻力。用於補償這些力的變動的力矩電流可以稱為台電動機的旋轉力矩的雜訊成分。2)用於使研磨台30A的轉速恒定的旋轉傳感器的檢測誤差(轉速的補正誤差)有時以研磨台30A的旋轉速度的10倍以上的頻率產生。此時，根據旋轉傳感器輸出的信號，在補償電路處理檢測誤差之後的力矩指令值包含有10倍以上的頻率的成分。由此，產生不需要的電流。假如存在具有旋轉速度頻率的 10倍的頻率的不需要的電流成分，對台旋轉動作的影響為10%，該成分對研磨過程產生影響。殘餘的90%的不需要電流成分可以稱為台電動機的旋轉力矩的雜訊成分。

在本發明的實施方式的情況下，即，在將搖臂110的電動機力矩用於終點檢測的情況下，若在研磨時不使頂環擺動而使搖臂110的位置靜止，則上述的1)、2)的問題與搖臂110的電動機力矩相關而不會產生。此外，通常，使搖臂110靜止而進行研磨。在本發明的實施方式中，能夠實現電動機力矩的雜訊成分少的計測系統。

在將本發明的一實施方式應用於一個轉盤的情況下，也能夠獲得這些效果。即，能夠在轉盤設置：用於保持研磨物的保持部；用於保持保持部的搖臂；以及用於擺動搖臂的臂驅動部。這些保持部、搖臂以及臂驅動部構成組，該組能夠複數個組地設於一個轉盤。因此，在一個轉盤中能夠保持複數個頂環。此外，直接或間接地對施加於搖臂的臂力矩進行檢測的臂力矩檢測部、以及/或者基於臂力矩檢測部檢測出的臂力矩而對表示研磨結束的研磨終點進行檢測的終點檢測部也可以設於轉盤，或者設於轉盤的外部。

進一步對本發明的實施方式的效果進行說明。在本發明的實施方式中，如圖2所示，搖臂110的迴旋軸108處於研磨台30A的外側。在對從研磨台30A的旋轉中心至頂環31A的旋轉中心的距離R1和從搖臂110的旋轉中心至頂環31A的旋轉中心的距離R2進行比較時，R1<R2。加工點中心(頂環31A的旋轉中心)至檢測力矩的迴旋軸108的半徑距離越大，則越需要增大用於克服研磨力的力矩。因此，半徑R2越大則越容易檢測小的研磨 負荷變動。即，由於R1<R2，因此搖臂110的電動機力矩相比於研磨台30A的電動機力矩更容易檢測。

如上所述，由旋轉動作產生的研磨台30A的電動機力矩中的雜訊成分不在搖臂110的電動機力矩產生，因此相比於研磨台30A的電動機力矩，能夠提供一種檢測精度提高的研磨終點檢測方法。

在將本發明的實施方式與將複數個頂環保持於一個轉盤的方式進行比較時，具有如下效果。在轉盤類型中，由於將複數個頂環保持於一個轉盤，因此繞轉盤的旋轉軸的慣性矩比繞保持一個頂環的本發明的實施方式的迴旋軸108的慣性矩大。繞旋轉軸的慣性矩小的一方的響應負荷變動的響應速度能夠變快，因此能夠進行更迅速的終點檢測的判定。

在轉盤類型的研磨裝置中，R1=R2。在轉盤類型的研磨裝置中，複數個頂環中的一個經由轉盤主體來承受用於保持其頂環的位置的力矩反作用力。複數個頂環中一個的動作影響其他頂環的動作。因此，在轉盤類型的研磨裝置中，若僅利用頂環的迴旋軸的電動機力矩來判斷研磨終點，則與本發明的實施方式相比，誤檢測的風險增高。在作為轉盤類型的美國專利第6293845號所記載的裝置中，為了解決該問題，公開了一種將研磨台30A的旋轉電動機的力矩和頂環的旋轉電動機的力矩這兩者並用的終點判定方法。

然而，頂環31A的重量與搖臂110的重量的比值較佳為0.3至1.5。較佳為0.3至1.5的理由如下。在比0.3小的情況下，頂環31A的重量輕，頂環31A容易產生振動。在比1.5大的情況下，頂環31A的重量大，在搖臂110的根部施加大的重量。由於施加大的重量，搖臂110的根部的剛性不足，搖 臂110的動作不穩定。

本發明的實施方式的動作能夠採用以下的軟體以及/或者系統來進行。例如，系統(基板處理裝置)具有：控制整體的主控制器(控制部65)；以及分別控制各個單元(卸載部62、研磨部63、清洗部64)的動作的複數個單元控制器。主控制器以及單元控制器分別具有CPU、記憶體、記錄媒體以及用於使各個單元動作而收納於記錄媒體的軟體。

在單元為研磨部63的情況下，研磨部63的單元控制器進行如下控制：頂環主體24的旋轉的控制、將半導體晶圓16按壓到研磨台30A上的研磨墊10的按壓的控制以及研磨台30A的旋轉的控制。主控制器監視單元控制器的控制，並且向單元控制器指示動作。作為這些控制所需要的傳感器，包括頂環主體24的按壓力測定用傳感器、搖臂110的固定部的力矩測定用力傳感器以及擺動軸電動機14的電流監控用傳感器。關於軟體，由於能夠從初始的軟體更新，因此能夠安裝更新後的軟體。

根據本發明的各實施方式，能夠達成以下效果中的一個或者複數個。與由研磨台的旋轉電動機的力矩來進行終點檢測相比，根據本發明的實施方式，終點檢測的精度提高。例如，S/N能夠改善10倍以上。S/N改善10倍以上，從而以往由於雜訊大而需要進行用於雜訊降低的數據平均處理所需要的時間減少或者不需要。由此，能夠縮短終點檢測滯後時間，該終點檢測滯後時間係起因於數據平均處理所需要的時間而引起終點檢測延遲的時間。檢測滯後時間縮短，從而能夠減少碟形凹陷、侵蝕等的產生。碟形凹陷主要是在大幅配線圖案中配線截面凹陷為盤狀的現象，侵蝕主要是由於在細微配線部中配線與絕緣膜一起被研磨的現象，兩者都是被過度 研磨的現象。這樣一來，若終點檢測的精度提高，則程序整體的精度提高，例如CMOS(互補式金氧半導體)傳感器的加工、細微構造相關膜的加工的精度提高，晶片、設備的性能能夠提高。

接著，根據圖33對研磨裝置具有能夠繞旋轉軸旋轉的轉盤且臂驅動部安裝於轉盤的實施方式進行說明。圖33是表示通過轉盤702支承的多頭型的頂環31A以及搖臂110與研磨台30A的關係的概略側視圖。

根據在圖33~圖35所示的轉盤702以及後述的圖36所示的軌道714帶有頂環的實施方式，能夠解決以下問題。在大的轉盤702或者軌道714設置複數個頂環31A時，作為研磨終點檢測構件中的一個，與基於臂力矩的方法不同，有監視研磨台的旋轉驅動電動機或者頂環旋轉驅動電動機的力矩變動的方法。在該方法中，檢測頂環31A的旋轉阻力(摩擦力)的變化。但是，頂環的旋轉的變動和台的旋轉的變動產生的誤差等帶來摩擦力檢測信號的誤差，難以高精度地進行終點檢測。另外，在一個旋轉臺上具有複數個頂環時，台的旋轉受複數個頂環31A的影響而進行複雜地變動，因此難以獲得每個頂環31A的正確的摩擦力的變動。根據圖33~圖36所示的實施方式，頂環的旋轉的變動與台的旋轉的變動產生的誤差降低，另外複數個頂環31A的影響也降低，因此能夠解決這些問題。

一種在轉盤702安裝搖臂110且在搖臂110安裝頂環31A的研磨裝置。存在由一個搖臂110和一個頂環31A構成的單元(以下稱為「TR單元」)在轉盤702設置有一個的情況和設置有多個的情況(多頭型)。圖33是設置有複數個TR單元的轉盤702的情況。

如圖33所示，在研磨裝置中具有複數個研磨台30A，在進行 複數個研磨的情況下，設置複數個TR單元。在研磨台30A為一個的情況下，存在設置複數個TR單元的情況和設置一個TR單元的情況。圖34表示在研磨台30A為一個的情況下設置複數個TR單元的情況。在該情況下，有在研磨台30A上兩個TR單元同時進行研磨的研磨裝置和在研磨台30A上僅一個TR單元進行研磨的研磨裝置。圖34(a)表示在研磨台30A上僅一個TR單元進行研磨的研磨裝置。圖34(b)表示在研磨台30A上兩個TR單元同時進行研磨的研磨裝置。

在圖34(a)的裝置中，在一個TR單元進行研磨時，另一個TR單元進行用於進行下一個半導體晶圓16的研磨的準備。

在圖33、34所示的例子中，轉盤702能夠旋轉。在轉盤702的中心部附近設置旋轉機構。轉盤702通過支柱(未圖示)來支承。轉盤702支承於在支柱安裝的電動機(未圖示)的旋轉主軸。因此，轉盤702能夠通過旋轉主軸的旋轉而以垂直的旋轉軸芯704為中心旋轉。在圖33、34中，搖臂110能夠通過擺動軸電動機14而旋轉，但是也可以固定搖臂110。

圖35表示將搖臂110固定於轉盤702時的由負載傳感器706檢測擺動力矩的情況下的負載傳感器706的設置例。用螺栓708將負載傳感器706固定於轉盤702。用螺栓712將負載傳感器706安裝於金屬件710。用螺栓715將搖臂110安裝於金屬件710。通過該結構，負載傳感器706能夠檢測作用於金屬件710的旋轉力矩、即作用於搖臂110的擺動力矩。

接著，根據圖36對搖臂110在軌道上移動的其他實施方式進行說明。研磨裝置具有：未圖示的支承框架；軌道714，該軌道714安裝於支承框架，且劃定頂環用電動機114的搬送路徑；以及滑架716，該滑架716 沿著由軌道714劃定的路徑搬送頂環用電動機114，且與軌道714結合並且能夠沿著軌道714移動。研磨台30A設置有複數個。

軌道714與沿著軌道714移動的機構(滑架)能夠採用直線電動機驅動方式。也能夠是採用電動機和軸承的軌道機構。作為圖36的其他方式，包括軌道自身能夠旋轉的方式。在該方式中，軌道自身旋轉，能夠將頂環向其他台部移動。此時能夠通過滑架進行少量的移動調整。

接著，根據圖37對具有光學式傳感器的其他實施方式進行說明。在本方式中，並用擺動研磨台30A的擺動軸電動機14的力矩變動的檢測和由光學式傳感器進行的半導體晶圓16的研磨面的反射率的檢測。為了進行終點檢測，在研磨台30A組入有傳感器。傳感器是光學式傳感器724。作為光學式傳感器724，使用利用了光纖的傳感器等。此外，也能夠代替光學式傳感器724而使用渦電流傳感器。

在圖37的實施方式的情況下，能夠解決以下的問題。在為了進行終點檢測而僅使用力矩變動檢測方式或者光學式檢測方式中的一方的情況下，當在研磨對象物的研磨中混合有金屬膜的研磨和絕緣膜的研磨時，存在以下問題。力矩變動檢測方式應用於金屬膜與絕緣膜的邊界的檢測，光學式檢測方式應用於膜的厚度的變化的檢測。因此，僅在一方的方式中，在需要膜的邊界的檢測和殘膜的厚度的檢測雙方的情況下，只能得到不充足的檢測精度。根據膜的邊界的檢測和殘膜的厚度的檢測中的任一方，通過分開使用力矩變動檢測和光學式檢測，能夠解決問題。

在光學式傳感器的情況下，研磨裝置的終點檢測部使光照射半導體晶圓16，而計測來自半導體晶圓16的反射光的強度。終點檢測部基 於臂力矩檢測部檢測出的臂力矩和光學式傳感器724計測出的來自半導體晶圓16的反射光的強度，來對表示研磨結束的研磨終點進行檢測。光學式傳感器724的輸出經由配線726傳送至控制部65。

在光學式傳感器的情況下，在研磨墊10的一部分具有開口720。在開口720具有作為窗口的觀察孔(viewport)722。經由觀察孔722進行光照射、反射光的檢測。觀察孔722組入在研磨時能夠與半導體晶圓16相對的研磨台30A內的位置。在觀察孔722的下部配置有光學式傳感器724。在光學式傳感器724為光纖傳感器的情況下，也存在沒有觀察孔722的情況。

在沒有觀察孔722的情況下，也存在從光纖傳感器的周圍送出純水，來除去從噴嘴728供給的漿料而進行終點檢測的情況。光學式傳感器具有將用於清洗漿料的純水(或者高純度氣體、液體與氣體的混合物等流體)供給至開口720內的流體供給部(未圖示)。

傳感器也可以具有複數個。例如，如圖37所示，傳感器設於中心部和端部，監控中心部和端部的雙方的檢測信號。圖37(a)表示光學式傳感器724的配置，圖37(b)是光學式傳感器724的放大圖。終點檢測部28根據研磨條件(半導體晶圓16的材質、研磨時間等)的變化，從這複數個信號中選擇不受研磨條件影響的(或者，與該研磨條件最適當的)檢測信號，判斷終點，來停止研磨。

進一步對這一點進行說明。已敘述的擺動軸電動機14的力矩變動檢測(電動機電流變動測定)與光學式檢測的組合有效用於檢測層間絕緣膜(ILD)、STI(Shallow Trench Isolation：淺溝道隔離)的元件分離膜的研磨終點。在SOPM(Spectrum Optical Endpoint Monitoring：光譜端點監 測)等光學式檢測中，進行殘膜的厚度的檢測，進行終點檢測。例如，在LSI的層積膜的製造過程中，也存在需要通過金屬膜的研磨和絕緣膜的研磨來形成殘膜情況。需要進行金屬膜的研磨和絕緣膜的研磨，根據是金屬膜的研磨和絕緣膜的研磨中的任一個，能夠分開使用力矩變動檢測和光學式檢測。

另外，在終點部的膜構造為金屬與絕緣膜的混合狀態的情況下，僅由力矩變動檢測與光學式檢測中的一方式，難以進行正確的終點檢測。因此，通過力矩變動檢測和光學式檢測進行膜厚測定，根據雙方的檢測結果來判定是否為終點，在最適當的時間點結束研磨。在混合狀態下，力矩變動檢測和光學式檢測中的任一個都因測定信號弱導致測定精度降低。但是，利用兩種以上的測定方法而得到的信號進行判定，從而能夠判定最適當的終點位置。例如，在利用通過兩種以上的測定方法而獲得的信號進行的判定都得出是終點的結果時，判斷為終點。

接著，根據圖38對具有光學式傳感器的其他實施方式進行說明。在本方式中，將擺動研磨台30A的擺動軸電動機14的力矩變動(研磨台30A的摩擦變動)的檢測、由光學式傳感器進行的半導體晶圓16的研磨面的反射率的檢測、由渦電流傳感器進行的半導體晶圓16的研磨物內的渦電流的檢測這三者並用。將三種檢測方法並用。

在圖38的實施方式的情況下，能夠解決以下問題。圖37的實施方式的力矩變動檢測方式以及光學式檢測方式具有難以檢測金屬膜的厚度的變化的問題。圖38的實施方式解決該問題，在圖37的實施方式中進一步並用渦電流的檢測。由於檢測金屬膜內的渦電流，因此檢測金屬膜的厚 度的變化變得更容易。

圖38(a)表示光學式傳感器724和渦電流傳感器730的配置，圖38(b)是光學式傳感器724的放大圖，圖38(c)是渦電流傳感器730的放大圖。渦電流傳感器730配置於研磨台30A內。渦電流傳感器730在半導體晶圓16生成磁場，並檢測生成的磁場的強度。終點檢測部28基於如下數據來檢測表示研磨結束的研磨終點：臂力矩檢測部26檢測出的臂力矩；光學式傳感器724計測出的來自半導體晶圓16的反射光的強度；以及渦電流傳感器730計測出的磁場的強度。

本方式是為了進行終點檢測而將擺動軸電動機14的力矩變動檢測、由組入研磨台30A的光學式傳感器724和渦電流傳感器730進行的半導體晶圓16的物理量的檢測組合的例子。擺動軸電動機14的力矩變動檢測(電動機電流變動測定)在研磨的樣本的膜質變化的部位的終點檢測中優異。光學方式在ILD、STI等絕緣膜的殘膜量的檢測和由它們進行的終點檢測中優異。由渦電流傳感器進行的終點檢測在例如研磨電鍍後的金屬膜直到研磨至作為終點的下層的絕緣膜的時間點的終點檢測中優異。

在具有LSI等多層的半導體的製造過程中，進行由各種材料構成的多層的研磨，因此為了高精度地進行多種膜的研磨和終點檢測，採用三種終點檢測方法。也能夠採用三種以上。例如，能夠進一步並用使研磨台30A旋轉的電動機的力矩變動檢測(電動機電流變動測定(TCM))。

能夠用這四種終點檢測的組合進行高功能的控制、精度高的終點檢測。例如，在頂環31A在研磨台30A上移動(擺動)進行研磨的情況下，通過TCM對由頂環31A的位置的變化產生的研磨台30A的力矩變動進行 檢測。由此，能夠根據頂環31A處於研磨台30A的中心部時、頂環31A向研磨台30A的一方的端部移動時、頂環31A向研磨台30A的另一方的端部移動時的力矩變動，發現頂環31A的向樣本的按壓不同的主要原因。在發現主要原因時，為了使向樣本的按壓均勻化，能夠進行對頂環31A的表面的按壓進行調整等反饋。

作為由頂環31A的位置變化產生的研磨台30A的力矩變動的主要原因，考慮由於頂環31A與研磨台30A的水平度的偏離、樣本面與研磨墊10的表面的水平度的偏離、或者研磨墊10的磨損度的差異，在頂環31A處於中心部時和頂環31A處於偏離中心部的位置時的摩擦力不同等。

此外，在半導體晶圓16的膜的研磨終點部的膜構造為金屬與絕緣膜的混合狀態的情況下，由於僅用一種檢測方式難以進行正確的終點檢測，因此根據檢測臂力矩變動的方式和光學式檢測方法、或者檢測臂力矩變動的方式與檢測渦電流的方式、或者根據所有的三種信號檢測來判定終點狀態，在最適當的時間點結束研磨。在混合狀態下，由於在力矩變動檢測、光學式以及檢測檢測渦電流的方式的任一個中，測定信號都弱，因此測定精度降低。但是，利用通過三種以上的測定方法而得到信號進行判定，能夠判定最適當的終點位置。例如，利用通過三種以上的測定方法得到的信號進行的判定都得出是終點的結果時，判斷為終點。

如下列舉它們的組合。i.臂力矩檢測+台力矩檢測ii.臂力矩檢測+光學式檢測iii.臂力矩檢測+渦電流檢測iv.臂力矩檢測+由微波傳感器進行的光學式檢測v.臂力矩檢測+光學式檢測+台力矩檢測vi.臂力矩檢測+光學式檢測+渦電流檢測vii.臂力矩檢測+光學式檢測+由微波傳感器 進行的光學式檢測viii.臂力矩檢測+渦電流檢測+台力矩檢測ix.臂力矩檢測+渦電流檢測+由微波傳感器進行的光學式檢測x.臂力矩檢測+台力矩檢測+由微波傳感器進行的光學式檢測xi.其他也包含與臂力矩檢測組合而成的任意傳感器的組合。

圖39、40、41表示終點部的膜構造為金屬與絕緣膜的混合狀態的情況的例子。在以下的例子中，作為金屬，包括Cu、Al、W、Co等金屬，絕緣膜為SiO₂、SiN、玻璃材料(SOG(Spin-on Glass)、BPSG(Boron Phosphorus Silicon Glass)等)、Lowk材料、樹脂材料、其他絕緣材料。SiO₂、SOG、BPSG等通過CVD或者塗層製造。圖39(a)、39(b)是對絕緣膜進行研磨的例子。圖39(a)表示研磨前的狀態，圖39(b)表示研磨後的狀態。膜732是矽。在膜732的上方形成有SiO₂(熱氧化膜)、SiN等作為絕緣膜的膜734。在膜734的上方形成有作為成膜而形成的氧化膜(SiO₂)、玻璃材料(SOG、BPSG)等絕緣膜的膜736。膜736被研磨至圖39(b)所示的狀態。

膜736通過光學式檢測來測定膜厚。膜736與膜734的邊界758、膜734與膜732的邊界對光的反射敏感。因此，較佳為光學式檢測。另外，在膜736與膜734的材質不同時，存在研磨時的摩擦的變化大的情況。此時，較佳為光學式檢測及力矩檢測並用。

圖40(a)、40(b)是對金屬膜進行研磨的例子。圖40(a)表示研磨前的狀態，圖40(b)表示研磨後的狀態。埋入部737是STI。在膜734的上方形成有與膜736相同的膜738。在膜734的上方形成有閘電極740。在膜734的下方形成有作為汲極或者源極的擴散層744。擴散層744與孔、插 頭等縱配線742。閘電極740與未圖示的縱配線742連接。縱配線742貫通膜738內。在膜738的上方形成有金屬膜746。縱配線742與金屬膜746是相同的金屬。金屬膜746被研磨至圖40(b)所示的狀態。此外，在圖40中，形成有閘電極740、擴散層744，但是也可以形成有其他電路要素。

由於金屬膜746為金屬膜，因此利用金屬膜急劇地減少時的金屬膜746內的渦電流的波形變化較大這一點來檢測渦電流。另外，能夠並用下述光學檢測和渦電流檢測，該光學檢測為利用金屬膜從金屬膜的反射量較大的狀態減少而反射量急劇地變化。由於膜738為絕緣膜，因此通過光學式檢測來檢測膜厚。

圖41(a)、41(b)是對金屬膜進行研磨的例子。圖41(a)表示研磨前的狀態，圖41(b)表示研磨後的狀態。埋入部737為STI。在膜734的上方形成有膜738。在膜734的上方形成閘電極740。在膜734的下方形成有作為汲極或者源極的擴散層744。擴散層744與導孔(via)、插塞(plug)等縱配線742連接。閘電極740與未圖示的縱配線742連接。縱配線742貫通膜738內。在縱配線742的上方形成有金屬的橫配線750。金屬膜748和橫配線750是相同的金屬。金屬膜748被研磨至圖41(b)所示的狀態。

由於金屬膜748為金屬膜，因此使用渦電流傳感器來檢測渦電流。由於絕緣膜738為絕緣膜，因此通過光學式檢測來測定膜厚。此外，圖39以下所示的實施方式能夠應用於圖1~圖38的全部實施方式。

接著，根據圖42對作為圖2的變形例的實施方式進行說明。在本方式中，搖臂110由複數個臂構成。在圖42中，例如，由臂752和臂754構成。臂752安裝於擺動軸電動機14，在臂754安裝有頂環31A。在臂752與 臂754的接合部中，檢測搖臂的力矩變動來進行終點檢測。

在圖42的實施方式的情況下，能夠解決以下問題。在圖2的情況下，在終點檢測中，具有由於後述的間隙振動等的影響而終點檢測精度降低的問題。在圖42的實施方式的情況下，由於間隙振動等的影響能夠降低，因此能夠解決該問題。

在臂752與臂754的接合部756配置有檢測搖臂的力矩變動的力矩傳感器。力矩傳感器具有負載傳感器706、應變儀。接合部756的構造例如能夠具有與圖35相同的構造。如圖35所示，臂752與臂754通過金屬件710彼此固定。臂752能夠通過擺動軸電動機14擺動。在測定因上述的擺動電動機電流的變動而產生的力矩變化時，較佳為暫時停止擺動動作來測定力矩變化。這是因為有伴隨擺動動作而擺動電動機的電動機電流的雜訊增加的情況。

在本方式的情況下，在因圖39(a)的邊界758那樣的膜質變化的部分的摩擦變動產生研磨力矩的變動的情況下，能夠由接合部756的力矩傳感器進行邊界758的檢測。研磨力矩的變動的檢測也能夠通過擺動軸電動機14的電流變動的檢測進行。與通過電流變動進行力矩變動檢測相比，由接合部756的力矩傳感器進行的力矩變動檢測具有以下優點。

通過電流變動檢測的力矩變動檢測具有由擺動軸電動機14的旋轉動作(搖擺)產生的誤差的影響，例如，由擺動軸電動機14產生的搖臂110的間隙振動等的影響。間隙振動是如下振動：由於在搖臂110向擺動軸電動機14安裝的安裝部具有一些鬆動，因此在擺動軸電動機14的旋轉動作時，因鬆動而產生的振動。在由接合部756的力矩傳感器進行的力矩變 動檢測中，在接合部756無間隙振動，能夠對與研磨部的摩擦變化對應的力矩變動進行檢測。因此，能夠進行更高精度的終點檢測。為了降低間隙振動，需要停止搖臂110的搖擺。但是，在由接合部756的力矩傳感器進行的力矩變動檢測中，即使不停止搖臂110的搖擺，也能夠進行高精度的終點檢測。

本方式也能夠應用於頂環31A具有複數個的情況、轉盤方式。若LSI的層積膜的薄膜化、功能元件的細微化的發展，則為了性能穩定化和成品率維持，與以往相比，需要以更高的精度進行研磨終點檢測。作為能夠與這樣的要求對應的技術，本方式是有效的。

接著，根據圖43對控制部65進行的基板處理裝置整體的控制進行說明。作為主控制器的控制部65具有CPU、記憶體、記錄媒體以及記錄於記錄媒體的軟體等。控制部65進行基板處理裝置整體的監視/控制，進行用於基板處理裝置整體的監視/控制的信號的接收、資訊記錄、運算。控制部65主要在單元控制器760之間進行信號的接收。單元控制器760也具有CPU、記憶體、記錄媒體以及記錄於記錄媒體的軟體等。在圖43的情況下，控制部65內置有程式，該程式作為對表示研磨結束的研磨終點進行檢測的終點檢測構件、控制研磨單元的研磨的控制構件發揮功能。此外，單元控制器760也可以內置該程式的一部分或者全部。程式能夠更新。此外，程式也可以不能更新。

根據圖43~圖47進行說明的實施方式，能夠解決以下問題。作為以往的典型的研磨裝置的控制方式的問題，具有如下問題。關於終點檢測，在進行對象物的研磨之前，進行複數個測驗，從得到的數據求出研 磨條件、終點判定條件，進行作為研磨條件的方法作成。雖然有使用一部分信號解析，但是相對於晶圓構造，利用一個傳感器信號進行判斷終點檢測的處理。這對於如下的要求不能獲得充足的精度。為了提高製作的裝置、晶片的成品率，在裝置、晶片的製作中需要更高精度的終點檢測和將批量之間、晶片之間的品質波動抑制得小。為了實現上述要求，能夠使用進行應用了圖43以後的實施例的終點檢測的系統，從而進行更高精度的終點檢測，能夠提高成品率、降低晶片之間的研磨量波動。

特別是，能夠實現如下：高速的數據處理、多種類並且多個傳感器的信號處理、以及對這些信號進行標準化的數據、將數據用於利用了人工智慧(Artificial Intelligence；AI)的學習以及終點檢測的判定的數據組的作成、基於作成的數據組的判定例的累積的學習、基於學習效果的精度提高、通過學習的判定功能而判斷且更新的研磨參數、實現該研磨參數向高速的控制系統反映的高速通信處理系統等。這些能夠應用於圖42之前所示的全部的實施例。

單元控制器760進行搭載於基板處理裝置的單元762(一個或者複數個)的控制。在本實施方式中，在每個單元762單元設置單元控制器760。作為單元762，包括卸載部62、研磨部63、清洗部64等。單元控制器760進行單元762的動作控制、與監視用傳感器的信號接收、控制信號的接收、高速的信號處理等。單元控制器760由FPGA(field-programmable gate array：現場可程式化邏輯閘陣列)、ASIC(application specific integrated circuit：特殊應用積體電路)等構成。

單元762根據來自單元控制器760的信號進行動作。另外，單 元762從傳感器接收傳感器信號，且向單元控制器760發送。傳感器信號從單元控制器760進一步傳送至控制部65。傳感器信號由控制部65或單元控制器760處理(包含運算處理)，用於下一步動作的信號從單元控制器760傳送。伴隨於此，單元762進行動作。例如，單元控制器760通過擺動軸電動機14的電流變化來檢測搖臂110的力矩變動。單元控制器760將檢測結果傳送至控制部65。控制部65進行終點檢測。

例如具有如下軟體。軟體通過記錄於控制設備(控制部65或者單元控制器760)內的數據求出研磨墊10的種類和漿料供給量。接著，軟體確定研磨墊10的維護時期或者能夠使用到維護時期的研磨墊10，運算漿料供給量，且輸出這些數據。軟體也可以是在裝載基板處理裝置764之後安裝於基板處理裝置764的軟體。

在控制部65、單元控制器760、單元762之間的通信能夠為有線、無線中的任一個。在基板處理裝置764與外部之間能夠使用經由互聯網的通信、其他通信構件(專用線路的高速通信)。關於數據的通信，能夠通過雲端協作而利用雲端，能夠通過智慧型手機協作而在基板處理裝置中進行經由智慧型手機的數據的交換等。由此，能夠與基板處理裝置的外部進行基板處理裝置的運轉狀況、基板處理的設定資訊的交換。作為通信設備，也可以在傳感器之間形成通信網路，而利用該通信網路。

能夠利用上述的控制功能、通信功能進行基板處理裝置的自動化運轉。為了自動化運轉，能夠進行基板處理裝置的控制模式的標準化、利用研磨終點的判斷的閾值。

能夠進行基板處理裝置的異常/壽命的預測/判斷/顯示。另 外，也能夠進行用於性能穩定化的控制。

能夠自動地提取基板處理裝置的運轉時的各種數據、研磨數據(膜厚、研磨的終點)的特徵量，自動學習運轉狀態、研磨狀態，進行控制模式的自動標準化，進行異常/壽命的預測/判斷/顯示。

在通信方式、設備介面等中，例如能夠進行格式等的標準化，用於裝置/設備相互的資訊通信，進行裝置/設備的管理。

接著，對如下實施方式進行說明：在基板處理裝置764中，由傳感器從半導體晶圓16獲取資訊，經由互聯網等通信構件將數據累積於在設置有基板處理裝置的工廠內/工廠外設置的數據處理裝置(雲端等)，對累積於雲端等的數據進行分析，根據分析結果來控制基板處理裝置。圖44表示該實施方式的結構。

1.作為由傳感器從半導體晶圓16獲取的資訊，能夠為如下資訊。‧關於擺動軸電動機14的力矩變動的測定信號或者測定數據‧SOPM(光學式傳感器)的測定信號或者測定數據‧渦電流傳感器的測定信號或者測定數據‧上述的一個或多個組合的測定信號或者測定數據2.作為網路等的通信構件的功能以及結構，能夠為如下功能以及結構。‧將包含上述的測定信號或者測定數據的信號或者數據傳送至與網路766連接的數據處理裝置768。‧網路766也可以是互聯網或者高速通信等通信裝置。例如，能夠是以基板處理裝置、通訊閘、互聯網、雲端、互聯網、數據處理裝置這樣的順序連接的網路766。作為高速通信，包括高速光通信、高速無線通信等。另外，作為高速無線通信，考慮有Wi-Fi(註冊商標)、Bluetooth(註冊商標)、Wi-Max(註冊商標)、3G(第三代行動通訊技術)、LTE(長期演進技術)等。 也能夠應用除此之外的高速無線通信。此外，也能夠將雲端作為數據處理裝置。‧在數據處理裝置768設置於工廠內的情況下，能夠對來自工廠內的一台或者多個基板處理裝置的信號進行處理。‧在數據處理裝置768設置於工廠外的情況下，能夠將來自工廠內的一台或者多個基板處理裝置的信號傳遞至工廠外部，進行處理。此時，能夠與設置於國內或者外國的數據處理裝置連接。3.數據處理裝置768對累積於雲端等的數據進行分析，且根據分析結果來控制基板處理裝置764，對於能夠有如下情況。‧在測定信號或者測定數據被處理之後，能夠作為控制信號或者控制數據傳遞至基板處理裝置764。‧接受了數據的基板處理裝置764基於該數據，更新與研磨處理相關的研磨參數而進行研磨動作，另外，在來自數據處理裝置768的數據為表示檢測出終點的信號/數據的情況下，判斷為檢測出終點，而結束研磨。作為研磨參數，包括(1)對於半導體晶圓16的四個區域，即中央部、內側中間部、外側中間部以及周緣部的按壓力、(2)研磨時間、(3)研磨台30A、頂環31A的轉速、(4)用於研磨終點的判定的閾值等。

接著，根據圖45對其他實施方式進行說明。圖45是表示圖44的實施方式的變形例的圖。本實施方式是以基板處理裝置、中間處理裝置、網路766、數據處理裝置的順序連接的結構。中間處理裝置由例如FPGA、ASIC構成，具有篩選功能、運算功能、數據加工功能、數據組作成功能等。

根據如何使用互聯網和高速光通信，分為以下三種情況。(1)在基板處理裝置與中間處理裝置之間為互聯網，網路766為互聯網的情況；(2)在基板處理裝置與中間處理裝置之間為高速光通信，網路766為高速光通信的情況；(3)在基板處理裝置與中間處理裝置為高速光通信，從中 間處理裝置開始外側為互聯網的情況。

(1)的情況：整體系統中的數據通信速度與數據處理速度的網路通信速度好的情況。數據採樣速度為1~1000ms的程度，能夠進行多個研磨條件參數的數據通信。在該情況下，中間處理裝置770進行傳送至數據處理裝置768的數據組的作成。數據組的詳情之後敘述。接受了數據組的數據處理裝置768進行數據處理，例如，算出直到終點位置的研磨條件參數的變更值和作成研磨過程的工序計劃，通過網路766返回到中間處理裝置770。中間處理裝置770將研磨條件參數的變更值和需要的控制信號傳送至基板處理裝置764。

(2)的情況：基板處理裝置一中間處理裝置之間、中間處理裝置一數據處理裝置之間的傳感器信號、狀態管理設備之間的通信為高速通信。在高速通信中，能夠以通信速度1~1000Gbps進行通信。在高速通信中，數據/數據組/指令/控制信號等能夠進行通信。在該情況下，在中間處理裝置770進行數據組的作成，並將該數據組發送至數據處理裝置768。中間處理裝置770提取在數據處理裝置768中的處理所需要的數據，進行加工，作成為數據組。例如，提取終點檢測用的複數個傳感器信號而作成為數據組。

中間處理裝置770通過高速通信將作成的數據組傳送至數據處理裝置768。數據處理裝置768基於數據組而進行直到研磨終點的參數變更值的算出/工序計劃作成。數據處理裝置768接受來自複數個基板處理裝置764的數據組，進行對於各裝置的如下步驟的參數更新值的算出和工程計劃作成，將更新後的數據組發送至中間處理裝置770。中間處理裝置770基於 更新後的數據組將更新後的數據組轉換為控制信號，通過高速通信發送至基板處理裝置764的控制部65。基板處理裝置764根據更新後的控制信號實施研磨，進行精度高的終點檢測。

(3)的情況：中間處理裝置770通過高速通信接受基板處理裝置764的複數個傳感器信號。在高速光通信中，能夠進行通信速度1~1000Gbps的通信。在該情況下，基板處理裝置764、傳感器、控制部65與中間處理裝置770之間能夠進行高速通信的連線的研磨條件的控制。數據的處理順序例如是傳感器信號接受(從基板處理裝置764至中間處理裝置766)、數據組作成、數據處理、參數更新值算出、更新參數信號的發送、控制部65進行的研磨控制、更新後的終點檢測的順序。

此時，中間處理裝置770由高速通信的中間處理裝置770進行高速的終點檢測控制。定期地從中間處理裝置770向數據處理裝置768發送狀態信號，在數據處理裝置768進行控制狀態的監控處理。數據處理裝置768接受來自複數個基板處理裝置764的狀態信號，對於各自的基板處理裝置764，進行下一步的過程工序的計劃作成。將基於計劃的過程工序的計劃信號傳送至各基板處理裝置764，在各基板處理裝置764中，彼此獨立地進行研磨過程的準備/研磨過程的實施。這樣一來，由高速通信的中間處理裝置770進行高速的終點檢測控制，用數據處理裝置768進行複數個基板處理裝置764的狀態管理。

接著，對數據組的例子進行說明。能夠將傳感器信號和需要的控制參數設為數據組。數據組能夠包含頂環31A向半導體晶圓16的按壓、擺動軸電動機14的電流、研磨台30A的電動機電流、光學式傳感器的測定信 號、渦電流傳感器的測定信號、研磨墊10上的頂環31A的位置、漿料與藥液的流量/種類以及這些相關的算出數據等。

上述種類的數據組能夠使用下述發送系統進行發送，該發送系統並行地發送一維數據或循序地發送一維數據。作為數據組，能夠將上述一維數據加工為二維數據，且設為數據組。例如，若將X軸設為時間，將Y軸設為多個數據列，則同一時刻的複數個參數數據被加工處理為一個數據組。二維數據處理為二維的圖像數據那樣的數據。其優點是，由於是二維數據的傳送，因此能夠用比一維數據的傳送少的配線而作為與時間相關聯的數據接受並處理。具體而言，如將一維數據保持原樣地設為一信號一線，則需要多個配線，但是在二維數據的傳送的情況下，能夠通過一根線傳送複數個信號。另外，若使用複數根線，則與接受被發送的數據的數據處理裝置768間的介面變複雜，數據處理裝置768中的數據重組變複雜。

另外，若有這樣的與時間相關聯的二維數據組，則以前進行的標準的研磨條件的研磨時的數據組與當前進行的標準的研磨條件的數據組的比較變得容易。另外，能夠通過差分處理更容易地瞭解二維數據彼此的不同點。提取具有差的部位，也能夠容易地對異常產生的傳感器、參數信號進行檢測。另外，進行以前的標準的研磨條件與當前的研磨中的數據組的比較，通過提取與周圍的差值不同的部位的參數信號的提取而容易進行異常檢測。

接著，根據圖46對其他實施方式進行說明。圖46是表示圖44的實施方式的變形例的圖。本實施方式是半導體工廠的例子。複數個基板處理裝置764位於工廠內。關於進行研磨、終點檢測的基板處理裝置764， 能夠具有與圖43~45所示的設備、功能相同的設備或功能。例如，在使用多個傳感器(10個以上，種類數≧3)的終點檢測中，傳感器信號的數據量較大。此時，為了作成數據組，進行數據解析以及研磨條件參數的更新，若採用互聯網進行通信，則在通信上花費時間。因此，將基板處理裝置764和中間處理裝置770連接的通信線路L1使用進行高速光通信、高速無線通信等的高速通信設備來進行。中間處理裝置770處於傳感器或者基板處理裝置764的附近，以高速處理來自傳感器或者傳感器的控制器的信號。以高速將用進行反應處理結果的反饋或者前饋的參數更新的信號傳遞至基板處理裝置764。基板處理裝置764接受參數更新的信號且進行研磨處理，另外進行終點檢測。

如圖46所示，在具有複數個基板處理裝置764的情況下，也可以具有在工廠內接受來自各個基板處理裝置764的信號且進行處理的第一處理裝置772。第一處理裝置772具有中型的記憶體和運算功能，能夠進行高速計算。第一處理裝置772具有自動學習功能，一邊累計數據一邊進行自動學習，進行用於加工量均勻性的提高、終點檢測精度提高等的參數更新。通過自動學習，能夠持續地進行使參數接近最適當值的參數更新。在該情況下，在原位(Insitu)進行連線處理時需要高速通信，通信線路L1/通信線路L2例如是高速光通信用通信線路。此時，例如，數據組作成能夠在中間處理裝置770進行，數據解析、參數更新能夠在第一處理裝置772中進行。並且，通過信號線路L1/信號線路L2將用於使更新參數值反映於各個基板處理裝置764的信號傳送至基板處理裝置764。

另外，在研磨部彼此之間移動的期間進行均勻性測定等的線 上(Inline)監控那樣的、不需要那麼高速性的情況下，也存在通信線路L2為網路通信用通信線路等的、比較低速的通信線路的情況。在中間處理裝置770中處理初始研磨的數據，通過互聯網將生成的數據組傳送至第一處理裝置772。第一處理裝置772解析以及求出參數更新值，作成更新數據組。第一處理裝置772將該數據組傳送至中間處理裝置770。在接下來的研磨部進行本研磨的情況下，從位於中間處理裝置770的更新數據組反映的更新參數值傳送至基板處理裝置764，並且依照於此進行研磨。

在與工廠外部進行資訊的接收時，從第一處理裝置772開始採用網路766，與工廠外的第二處理裝置774或者電腦等管理設備進行與該資訊相關的數據的交換。在該情況下，在與工廠外的第二處理裝置774進行通信的情況下，存在為了確保安全性而對與該資訊相關的數據進行加密的情況。另外，作為與該資訊相關的數據，包括表示與基板處理裝置764的狀態相關聯的資訊的數據。另外，進行與基板處理裝置764的消耗品的狀態相關的資訊的數據的接收，且通過外部的第二處理裝置774算出該交換時期，並且能夠告知客戶交換時期，或者能夠在基板處理裝置764上顯示交換時期。

接著，根據圖47對其他實施方式進行說明。圖47是表示圖44的實施方式的變形例的圖。本實施方式是半導體工廠的例子。複數個基板處理裝置764位於工廠內。關於進行研磨、終點檢測的基板處理裝置764，能夠具有與圖43~45所示的設備、功能相同的設備或功能。與圖46的實施方式相比，在本實施方式中，具有通信線路L3這一點與圖46的實施方式不同，該通信線路L3為從基板處理裝置764不經由中間處理裝置770而與第一 處理裝置772連接的通信線路。本方式的特徵是根據大量的來自傳感器群的數據作成，關於在該作成中形成高速通信需要的數據組的數據的通信，利用使用作為高速的通信線路L1以及通信線路L2。其他的，不需要高速通信的控制參數的通信通過通信線路L3將基板處理裝置764與第一處理裝置772連接而進行。例如，搬送系統、清洗系統、乾燥系統等能夠採用不需要高速控制的參數群，因此關於這些系統，通過通信線路L3將基板處理裝置764與第一處理裝置772連接而進行。也可以根據基板處理裝置764的運轉狀況，來可變地選擇高速通信、高速解析、高速通信用數據組所需要的參數信號、傳感器信號，利用通信線路L1以及通信線路L2來傳送接收該信號等。

在本實施方式中，利用通信線路L2和通信線路L3將來自基板處理裝置764的數據傳送至處於工廠內的第一處理裝置772，進行數據解析、自動學習、參數更新值作成等。並且，第一處理裝置772對各個基板處理裝置764傳送下一個工序中的該裝置的控制參數。根據本實施方式，在工廠內具有複數個基板處理裝置764時，第一處理裝置772能夠從複數個基板處理裝置764接受數據，處理數據，經由中間處理裝置770將處理結果傳送至各個基板處理裝置764。

作為變更了本實施方式的其他方式，也能夠為無通信線路L2的方式。由於不使用通信線路L2，因此能夠將與在中間處理裝置770進行處理後的高速處理狀態的狀態相關的數據和與其他裝置狀態的狀態相關的數據一起經由通信線路L3傳送至第一處理裝置772。在該情況下，能夠減少與通信線路L2相關的通信線路用配線。即，只有在需要進行高速數據處理以及高速控制時，通過高速通信線路與高速的中間處理裝置770進行數據處 理、自動學習、控制參數更新，且將處理結果傳送至基板處理裝置764。用通信線路L3將與高速數據處理以及高速控制相關的狀態信號和其他狀態信號一起傳送至第一處理裝置772，在第一處理裝置772進行數據處理、自動學習、控制參數更新，能夠將包含處理結果的信號傳送至各個基板處理裝置764。在圖47所示的方式以及變更該方式的其他方式中，能夠通過一個第一處理裝置772對應複數個基板處理裝置764。在這些方式中，向工廠外的通信與圖46的方式相同。

接著，對上述的圖43~圖47所示的數據處理以及控制方式中的數據組與自動學習、以及與此相關的運算的例子進行說明。首先對數據組的一例進行說明。關於數據組，伴隨著研磨等的處理的進行，為了進行有效的控制參數的更新，需要作成與處理對應的數據組。例如，也可以將選擇能夠有效得獲得半導體的膜的特徵的傳感器信號的數據組用於終點檢測。利用研磨方法，進行與在晶圓上形成的膜構造對應的方法(研磨條件)選擇。此時，關於膜構造，能夠通過如下特徵進行膜的分類。(1)使氧化膜或者絕緣膜變薄；(2)使金屬膜或者導電膜變薄；(3)研磨至與下層的邊界面(導電層與絕緣層的邊界面等)；(4)將成膜部研磨至圖案邊界部(配線材料、絕緣材料的成膜後的不需要部的研磨等)。與該分類對應地，作為數據組，具有如下情況：關於傳感器的種類，讀入來自全部種類的傳感器的數據而作成數據組的情況；以及關於該膜的研磨狀態的檢測，選擇來自適合膜的種類的傳感器的數據來作成數據組的情況。

作為讀取來自全部種類的傳感器的數據而作成的情況下的數據組，有如下情況。例如，作成將如下數據組合的數據組等：TCM中的 力矩數據(電動機電流等)、帶頂環的臂的力矩數據(擺動電動機電流等)、光學式傳感器(SOPM等)數據、渦電流傳感器數據等數據；以及對這些數據進行運算的數據(微分數據等)、相關數據(微分後數據的絕對值等數值的高的數據、與低的數據的差值數據等)。

關於膜的研磨狀態的檢測，作為選擇來自適合膜的種類的傳感器的數據而作成數據組的情況下的數據組，有如下情況。(1)在使氧化膜或者絕緣膜變薄的情況下，對於膜厚變化靈敏度高的光學式傳感器信號的運算出的數據的值變高。在該情況下，通過評價複數個數據，例如，通過對研磨時間進行加法運算，而能夠達成目標的研磨量，並且進行終點的檢測。例如，在TCM的測定值以及帶頂環的臂力矩數據穩定時，認為實現相同研磨率的研磨。根據光學式傳感器數據的膜厚變化，以膜厚達到一定厚度的時間點為基準的時間計數的終點檢測的精度良好。

(2)在使金屬膜或者導電膜變薄的情況下，為了進行導電膜、金屬膜的薄膜化，對於導電膜的膜厚變化靈敏度高的渦電流傳感器和光學式傳感器的運算數據用於作為判定膜厚達到一定厚度的基準。與(1)同樣地，在TCM的測定值以及帶頂環的臂力矩數據穩定的情況下，選擇以接近目標值的膜厚的運算數據值高的一方為主，將另一方選擇為從。根據選擇為主的傳感器的數據的膜厚變化，進行以膜厚達到一定厚度的時間點為基準的時間計數的終點檢測。根據選擇為從的傳感器的數據，進行無偏離的確認(大致到達目標區域的確認)，提高檢測精度。

作為選擇為從的傳感器的數據的使用方法，也能夠在主傳感器與從傳感器這雙方的目標值設置優先比例係數(加權係數)，規定主傳感 器與從傳感器的影響比例，設定目標值進行終點檢測。另外，此時，每次累加次數時，將數據用作學習數據，在判斷功能(優先比例係數的變更等)中，進行基於學習的判斷功能的更新，能夠改良成為更高的精度的終點檢測。

(3)研磨至與下層的邊界面(過度研磨)的情況下，在TCM中的力矩數據、帶頂環的臂的力矩數據、光學式傳感器的數據、渦電流傳感器的數據的全部中產生變化。此時，如將TCM中的力矩數據和帶頂環的臂力矩數據看作運算數據，則在邊界面附近產生急劇的變化(脈衝的變化)。因此，用光學式傳感器的數據以及/或者渦電流傳感器的數據進行靠近邊界面附近的研磨區域的判定。接著，能夠以確認的TCM中的力矩數據以及/或者帶頂環的臂的力矩數據的變化的時間點為基準，而將規定時間經過後再次設定為終點檢測時刻。這樣地進行過度研磨的理由如下。在研磨至邊界面時，在具有研磨殘留時，例如在埋入有金屬的縱配線、例如導孔、插塞的底部殘留有氧化膜時，縱配線的電阻值增高，成為電路動作不良的原因。因此，以無研磨殘留的方式進行過度研磨。在邊界面中氧化膜在研磨前通常具有小的凹凸，呈波狀。因此，考慮到存在小的凹凸，進行過度研磨，需要除去處於邊界面的氧化膜。作為進行過度研磨的其他理由，是因為不能使研磨裝置在到達邊界面時突然停止。由此，將上述的規定時間經過後作為終點檢測時刻，進行過度研磨，使研磨裝置停止。

再次設定是指例如以下的處理方法。能夠在研磨開始時將帶頂環的臂力矩數據的信號波形變化量的閾值設定為臨時基準，實際上將進行波形檢測的時間點作為基準，將規定時間設定為殘餘的研磨時間的計 數，將計數設定為終點檢測時刻的更新值，進行研磨。此時，在TCM中的力矩數據以及/或者帶頂環的臂的力矩數據內，將靈敏度高的一方設為主，將低的一方設為從，能夠與(2)同樣地處理。為了提高再次設定的精度，能夠利用學習來設定研磨參數、更新已設定的研磨參數。另外，為了提高再次設定的精度，能夠利用複數個傳感器。學習可以是自動學習，但是也可以為一部分手動的複合式學習。

(4)在將成膜部研磨至圖案邊界部(配線材料、絕緣材料的成膜後的不需要部的研磨等)的情況下，與(3)相同。但是，在成膜部，由於金屬膜和絕緣膜混合，因此受到邊界部的圖案和材料的影響，邊界部以後的波形的變動比其他大。僅由渦電流傳感器或者僅由光學式傳感器難以進行終點檢測。此時，由複數個傳感器的數據作成的數據組、利用該數據組的學習功能的精度改良、優先比例係數的終點檢測用計數的更新是有效的。在僅用一個或者兩個傳感器信號的情況下，難以對終點附近進行精度高的監控，因此利用了複數種(三種以上)傳感器數據和由這些數據作成的數據組的終點檢測非常有效。在利用這樣較多的數據時，通過學習來提高精度改良作業的效率。

(4)的情況，利用全部終點檢測的傳感器信號來作成數據組，但是也可以在數據組作成時選擇有效的傳感器數據，作成數據組。在(1)、(2)、(3)的單純的膜構造的情況特別有效。

本發明的實施方式如下。

在第一實施方式中，用於在研磨墊與研磨物之間進行研磨，其中，所 述研磨物與所述研磨墊相對地配置，所述研磨系統的特徵在於，具有：研磨裝置，該研磨裝置具有：研磨台，該研磨台用於保持所述研磨墊；保持部，該保持部用於保持所述研磨物；搖臂，該搖臂用於保持所述保持部；臂驅動部，該臂驅動部用於使所述搖臂繞所述搖臂上的旋轉中心擺動；臂力矩檢測部，該臂力矩檢測部直接或者間接地對施加於所述搖臂的繞所述旋轉中心的臂力矩進行檢測；以及控制部，該控制部控制研磨；以及終點檢測部，該終點檢測部基於所述臂力矩檢測部檢測出的所述臂力矩來對表示所述研磨的結束的研磨終點進行檢測。

在第二實施方式中，根據第一實施方式所示的研磨系統，其特徵在於，所述保持部、所述搖臂、所述臂驅動部以及所述臂力矩檢測部構成組，所述組具有複數組。

第三實施方式中，根據第一或第二實施方式所示的研磨系統，其特徵在於，所述研磨裝置具有：台驅動部，該台驅動部對所述研磨台進行旋轉驅動；以及台力矩檢測部，該台力矩檢測部對施加於所述研磨台的台力矩進行檢測，所述終點檢測部基於所述臂力矩檢測部檢測出的所述臂力矩和所述台力矩檢測部檢測出的所述台力矩，對表示所述研磨的結束的研磨終點進行檢測。

在第四實施方式中，根據第一至第三實施方式中的任一實施方式所示的研磨系統，其特徵在於，所述保持部的重量與所述搖臂的重量的比值為 0.3至1.5。

在第五實施方式中，根據第一至第四中的任一實施方式所示的研磨系統，其特徵在於，在所述搖臂的向所述臂驅動部的連接部中，所述臂力矩檢測部對施加於所述搖臂的所述臂力矩進行檢測。

在第六實施方式中，第一至第五實施方式中的任一實施方式所示的研磨系統的特徵在於，所述臂驅動部為使所述搖臂旋轉的旋轉電動機，所述臂力矩檢測部根據所述旋轉電動機的電流值對施加於所述搖臂的所述臂力矩進行檢測。

在第七實施方式中，根據第一至第五實施方式中的任一實施方式所示的研磨系統，其特徵在於，所述臂驅動部為使所述搖臂旋轉的旋轉電動機，所述臂力矩檢測部對所述旋轉電動機的電流值進行檢測，所述終點檢測部基於所述旋轉電動機的電流值的微分值對表示所述研磨的結束的研磨終點進行檢測。

在第八實施方式中，根據第一至第四實施方式中的任一實施方式所示的研磨系統，其特徵在於，所述搖臂具有複數個臂，在所述複數個臂彼此的接合部中，所述臂力矩檢測部對施加於所述搖臂的所述臂力矩進行檢測。

在第九實施方式中，根據第一至第八實施方式中的任一實施方式所示的研磨系統，其特徵在於，所述研磨裝置具有能夠繞旋轉軸旋轉的轉盤，所述臂驅動部安裝於所述轉盤。

在第十實施方式中，根據第一至第八實施方式中的任一實施方式所示的研磨系統，其特徵在於，所述研磨裝置具有：支承框架； 軌道，該軌道安裝於所述支承框架，劃定所述臂驅動部的搬送路徑；以及滑架，該滑架沿著通過所述軌道劃定的所述路徑來搬送所述臂驅動部，且與所述軌道結合，能夠沿著所述軌道移動。

在第十一實施方式中，根據第一至第十實施方式中的任一實施方式所示的研磨系統，其特徵在於，所述研磨裝置具有光學式傳感器，該光學式傳感器使光照射所述研磨物，且計測來自所述研磨物的反射光的強度，所述終點檢測部基於所述臂力矩檢測部檢測出的所述臂力矩和所述光學式傳感器計測出的來自所述研磨物的反射光的強度，對表示所述研磨的結束的研磨終點進行檢測。

在第十二實施方式中，根據第十一實施方式所示的研磨系統，其特徵在於，所述研磨裝置具有窗口，該窗口在研磨時能夠與所述研磨物相對，且組入至所述研磨台內的位置，在所述窗口的下部配置有所述光學式傳感器。

在第十三實施方式中，根據第十二實施方式所示的研磨系統，其特徵在於，所述研磨台在所述研磨台內的位置具有開口，該開口在研磨時能夠與所述研磨物相對，所述光學式傳感器配置於所述窗口的下部，所述光學式傳感器具有流體供給部，該流體供給部將清洗用的流體供給至所述開口內。

在第十四實施方式中，根據第一至第十三實施方式中的任一實施方式所示的研磨系統，其特徵在於，所述研磨裝置具有渦電流傳感器，該渦電 流傳感器在所述研磨物生成磁場，且對生成的所述磁場的強度進行檢測，所述終點檢測部基於所述臂力矩檢測部檢測出的所述臂力矩和所述渦電流傳感器計測出的所述磁場的強度，對表示所述研磨的結束的研磨終點進行檢測。

在第十五實施方式中，根據第一至第十四實施方式中的任一實施方式所示的研磨系統，其特徵在於，所述研磨裝置具有：研磨部，該研磨部對所述研磨物進行研磨；清洗部，該清洗部對所述研磨物進行清洗且乾燥；隔壁，該隔壁在所述研磨部與所述清洗部之間進行分離；搬送機構，該搬送機構經由所述隔壁的開口將研磨後的所述研磨物從所述研磨部向所述清洗部搬送；以及框體，該框體具有側壁，在內部收納所述研磨部、所述清洗部以及所述搬送機構，所述清洗部具有：清洗構件，該清洗構件通過清洗液對研磨後的所述研磨物進行清洗；乾燥構件，該乾燥構件使清洗後的所述研磨物乾燥；以及搬送構件，該搬送構件能夠水平以及升降自如地在所述清洗構件與所述乾燥構件之間轉交所述研磨物，所述研磨部具有所述研磨台、所述保持部、所述搖臂以及所述臂驅動部。

在第十六實施方式中，一種研磨方法，在研磨墊與研磨物之間進行研磨，所述研磨物與所述研磨墊相對地配置，所述研磨方法的特徵在於，將所述研磨墊保持於研磨台， 搖臂對保持部進行保持，該保持部對所述研磨物進行保持，臂驅動部使所述搖臂繞所述搖臂上的旋轉中心擺動，直接或者間接地對施加於所述搖臂的繞所述旋轉中心的臂力矩進行檢測，基於檢測出的所述臂力矩來對表示所述研磨的結束的研磨終點進行檢測。

在第十七實施方式中，根據第十六實施方式所示的研磨方法，其特徵在於，所述搖臂具有複數個臂，在所述複數個臂彼此的接合部中，對施加於所述搖臂的所述臂力矩進行檢測。

在第十八實施方式中，根據第一至第十五實施方式中的任一實施方式所示的研磨系統，其特徵在於，具有：進行所述研磨部的控制的單元控制器；將所述研磨部和所述單元控制器連接的第一通信構件；以及將所述單元控制器和所述控制部連接的第二通信構件。

在第十九實施方式中，根據第一至第十五實施方式中的任一實施方式所述的研磨系統，其特徵在於，所述研磨裝置獲取與研磨相關的信號，所述研磨系統具有通過通信構件與所述研磨裝置連接的數據處理裝置，所述數據處理裝置基於所述研磨裝置獲取的信號來更新與研磨處理相關的參數。

在第二十實施方式中，根據第十九實施方式所示的研磨系統，其特徵在於，所述信號是通過一種傳感器或者種類不同的複數個傳感器而獲取的。

在第二十一實施方式中，根據第一至第十五實施方式中的任一實施方式所述的研磨系統，其特徵在於，所述研磨裝置獲取與研磨相關的信號， 所述研磨系統具有中間處理裝置和數據處理裝置，所述研磨裝置和所述中間處理裝置通過第一通信構件連接，所述中間處理裝置和所述數據處理裝置通過第二通信構件連接，所述中間處理裝置基於所述研磨裝置獲取的信號作成與研磨處理相關的數據組，所述數據處理裝置基於所述數據組來監視所述研磨裝置的研磨處理的狀態，所述中間處理裝置或者所述數據處理裝置包含所述終點檢測部，基於所述數據組對表示所述研磨的結束的研磨終點進行檢測。

在第二十二實施方式中，根據第一至第十五實施方式中的任一實施方式所示的研磨系統，其特徵在於，所述研磨裝置獲取與研磨相關的信號，所述研磨系統具有中間處理裝置、第一數據處理裝置以及第二數據處理裝置，所述研磨裝置和所述中間處理裝置通過第一通信構件連接，所述中間處理裝置和所述第一數據處理裝置通過第二通信構件連接，所述第一數據處理裝置和所述第二數據處理裝置通過第三通信構件連接，所述第一通信構件相比於所述第二通信構件、所述第三通信構件能夠更高速地進行通信，所述中間處理裝置基於所述研磨裝置獲取的信號作成與研磨處理相關的數據組，所述第一數據處理裝置或者所述第二數據處理裝置基於所述數據組來監視所述研磨裝置的研磨處理的狀態，所述中間處理裝置包含所述終點檢測部，且基於所述數據組對表示所述研磨的結束的研磨終點進行檢測。

在第二十三實施方式中，根據第二十一或第二十二實施方式所示的研磨系統，其特徵在於，發送所述數據組的所述第二通信構件並行地發送一 維數據、或者循序地發送一維數據。

在第二十四實施方式中，根據第二十二實施方式所示的研磨系統，其特徵在於，發送所述數據組的所述第三通信構件並行地發送一維數據、或者循序地發送一維數據。

在第二十五實施方式中，根據第二十一或第二十二實施方式所示的研磨系統，其特徵在於，將一維數據加工為二維數據，且設為所述數據組。

在第二十六實施方式中，根據第二十一至第二十五實施方式中的任一實施方式所示的研磨裝置，其特徵在於，所述信號是通過一種傳感器或者種類不同的複數個傳感器而獲取的。

在第二十七實施方式中，根據第二十六實施方式所示的研磨系統，其特徵在於，所述種類不同的傳感器為如下種類的傳感器：(1)獲取與搖臂的力矩變動相關的檢測信號的傳感器，所述搖臂用於對用來保持研磨物的保持部進行保持；以及/或者(2)用於測定所述研磨物的膜厚的SOPM(光學式傳感器)；以及/或者(3)用於測定所述研磨物的膜厚的渦電流傳感器；以及/或者(4)獲取與研磨台旋轉用電動機的電動機電流變動相關的測定信號的傳感器。

在第二十八實施方式中，跟據第二十一至第二十六實施方式中的任一實施方式所示的研磨裝置，其特徵在於，所述數據組是將所述傳感器輸出的傳感器信號和需要的控制參數設為數據組而得到的，所述數據組為頂環向半導體晶圓的按壓、或者擺動軸電動機的電流、或者研磨台的電動機電流、或者光學式傳感器的測定信號、或者渦電流傳感器的測定信號、或者研磨墊上的頂環的位置、或者漿料和藥液的流量/種類、或者這些數據的相 關算出數據。

在第二十九實施方式中，根據第二十一至第二十八實施方式中的任一實施方式所示的研磨系統，其特徵在於，提取信號值的變動較大的所述信號且更新研磨參數。

在第三十實施方式中，根據第二十九實施方式所示的研磨系統，其特徵在於，在主傳感器和從傳感器這雙方的目標值設置優先比例係數，從而規定主傳感器與從傳感器的影響比例，提取信號值的變動較大的所述信號且變更優先比例係數，並更新研磨參數。

在第三十一實施方式中，根據第一至第十五實施方式中的任一實施方式所示的研磨系統，其特徵在於，所述研磨裝置獲取與研磨相關的信號，所述研磨系統具有中間處理裝置和數據處理裝置，所述研磨裝置和所述中間處理裝置通過第一通信構件連接，所述研磨裝置和所述數據處理裝置通過第二通信構件連接，所述第一通信構件相比於所述第二通信構件能夠更高速地進行通信，所述中間處理裝置基於所述研磨裝置獲取的信號來作成與研磨處理相關的數據組，所述數據處理裝置監視所述研磨裝置的狀態，所述中間處理裝置包含所述終點檢測部，且基於所述數據組對表示所述研磨的結束的研磨終點進行檢測。

在第三十二實施方式中，根據第三十一實施方式所示的研磨系統，其特徵在於，所述數據處理裝置對通過所述中間處理裝置進行的所述研磨終點的檢測進行監視。

在第三十三實施方式中，根據第三十一或三十二實施方式所示的研磨 系統，其特徵在於，具有複數個種類的終點檢測傳感器，該複數個種類的所述終點檢測傳感器對表示所述研磨的結束的研磨終點進行檢測，所述中間處理裝置在複數個種類的所述終點檢測傳感器輸出的複數個信號值中提取所述信號值的變動比其他信號值大的信號值，且更新研磨參數。

在第三十四實施方式中，根據第一至第十五實施方式中的任一實施方式所示的研磨裝置，其特徵在於，所述研磨裝置包含所述終點檢測部。

以上，對本發明的實施方式的例子進行了說明，但是上述的發明的實施方式是為了容易理解本發明而作出的，在不限定本發明。本發明在不脫離其主旨的情況下能夠變更、改良，並且本發明當然也包含其均等物。另外，在解決上述的問題中的至少一部分的範圍、或者起到效果中的至少一部分的範圍內，發明所要保護的範圍以及說明書所記載的各結構要素能夠任意組合、或者省略。

3A‧‧‧第一研磨單元

14‧‧‧擺動軸電動機

16‧‧‧半導體晶圓

18‧‧‧驅動器

18a‧‧‧在驅動器內生成的電流指令

18b‧‧‧擺動軸電動機的電流值

23‧‧‧擋圈

24‧‧‧頂環主體

26‧‧‧臂力矩檢測部

28‧‧‧終點檢測部

31A‧‧‧頂環

65a‧‧‧與搖臂的位置相關的位置指令

101‧‧‧研磨面

102‧‧‧台軸

108‧‧‧迴旋軸

110‧‧‧搖臂

111‧‧‧頂環軸

112‧‧‧旋轉筒

113‧‧‧同步帶輪

114‧‧‧頂環用電動機

115‧‧‧同步帶

116‧‧‧同步帶輪

117‧‧‧搖臂軸

Claims (34)

1. 一種研磨系統，用於在研磨墊與研磨物之間進行研磨，其中，所述研磨物與所述研磨墊相對地配置，所述研磨系統的特徵在於，具有：研磨裝置，該研磨裝置具有：研磨台，該研磨台用於保持所述研磨墊；保持部，該保持部用於保持所述研磨物；搖臂，該搖臂用於保持所述保持部；臂驅動部，該臂驅動部用於使所述搖臂繞所述搖臂上的旋轉中心擺動；臂力矩檢測部，該臂力矩檢測部直接或者間接地對施加於所述搖臂的繞所述旋轉中心的臂力矩進行檢測；以及控制部，該控制部控制研磨；以及終點檢測部，該終點檢測部基於所述臂力矩檢測部檢測出的所述臂力矩來對表示所述研磨的結束的研磨終點進行檢測。
2. 如申請專利範圍第1項所述的研磨系統，其中，所述保持部、所述搖臂、所述臂驅動部以及所述臂力矩檢測部構成組，所述組具有複數組。
3. 如申請專利範圍第1或2項所述的研磨系統，其中，所述研磨裝置具有：台驅動部，該台驅動部對所述研磨台進行旋轉驅動；以及台力矩檢測部，該台力矩檢測部對施加於所述研磨台的台力矩進行檢測，所述終點檢測部基於所述臂力矩檢測部檢測出的所述臂力矩和所述台力矩檢測部檢測出的所述台力矩，對表示所述研磨的結束的研磨終點進行檢測。
4. 如申請專利範圍第1或2項所述的研磨系統，其中，所述保持部的重量與 所述搖臂的重量的比值為0.3至1.5。
5. 如申請專利範圍第1或2項所述的研磨系統，其中，在所述搖臂的向所述臂驅動部連接的連接部，所述臂力矩檢測部對施加於所述搖臂的所述臂力矩進行檢測。
6. 如申請專利範圍第1或2項所述的研磨系統，其中，所述臂驅動部為使所述搖臂旋轉的旋轉電動機，所述臂力矩檢測部根據所述旋轉電動機的電流值對施加於所述搖臂的所述臂力矩進行檢測。
7. 如申請專利範圍第1或2項所述的研磨系統，其中，所述臂驅動部為使所述搖臂旋轉的旋轉電動機，所述臂力矩檢測部對所述旋轉電動機的電流值進行檢測，所述終點檢測部基於所述旋轉電動機的電流值的微分值對表示所述研磨的結束的研磨終點進行檢測。
8. 如申請專利範圍第1或2項所述的研磨系統，其中，所述搖臂具有複數個臂，在所述複數個臂彼此的接合部，所述臂力矩檢測部對施加於所述搖臂的所述臂力矩進行檢測。
9. 如申請專利範圍第1或2項所述的研磨系統，其中，所述研磨裝置具有能夠繞旋轉軸旋轉的轉盤，所述臂驅動部安裝於所述轉盤。
10. 如申請專利範圍第1或2項所述的研磨系統，其中，所述研磨裝置具有：支承框架；軌道，該軌道安裝於所述支承框架，劃定所述臂驅動部的搬送路徑；以及 滑架，該滑架沿著通過所述軌道劃定的所述路徑來搬送所述臂驅動部，且與所述軌道結合，能夠沿著所述軌道移動。
11. 如申請專利範圍第1或2項所述的研磨系統，其中，所述研磨裝置具有光學式傳感器，該光學式傳感器使光照射所述研磨物，且計測來自所述研磨物的反射光的強度，所述終點檢測部基於所述臂力矩檢測部檢測出的所述臂力矩和所述光學式傳感器計測出的來自所述研磨物的反射光的強度，對表示所述研磨的結束的研磨終點進行檢測。
12. 如申請專利範圍第11項所述的研磨系統，其中，所述研磨裝置具有窗口，該窗口在研磨時能夠與所述研磨物相對，且組入至所述研磨台內的位置，在所述窗口的下部配置有所述光學式傳感器。
13. 如申請專利範圍第12項所述的研磨系統，其中，所述研磨台在所述研磨台內的位置具有開口，該開口在研磨時能夠與所述研磨物相對，所述光學式傳感器配置於所述窗口的下部，所述光學式傳感器具有流體供給部，該流體供給部將清洗用的流體供給至所述開口內。
14. 如申請專利範圍第1或2項所述的研磨系統，其中，所述研磨裝置具有渦電流傳感器，該渦電流傳感器在所述研磨物生成磁場，且對生成的所述磁場的強度進行檢測，所述終點檢測部基於所述臂力矩檢測部檢測出的所述臂力矩和所述渦電流傳感器計測出的所述磁場的強度，對表示所述研磨的結束的研磨 終點進行檢測。
15. 如申請專利範圍第1或2項所述的研磨系統，其中，所述研磨裝置具有：研磨部，該研磨部對所述研磨物進行研磨；清洗部，該清洗部對所述研磨物進行清洗且乾燥；隔壁，該隔壁在所述研磨部與所述清洗部之間進行分離；搬送機構，該搬送機構經由所述隔壁的開口將研磨後的所述研磨物從所述研磨部向所述清洗部搬送；以及框體，該框體具有側壁，在內部收納所述研磨部、所述清洗部以及所述搬送機構，所述清洗部具有：清洗構件，該清洗構件通過清洗液對研磨後的所述研磨物進行清洗；乾燥構件，該乾燥構件使清洗後的所述研磨物乾燥；以及搬送構件，該搬送構件能夠水平以及升降自如地在所述清洗構件與所述乾燥構件之間轉交所述研磨物，所述研磨部具有所述研磨台、所述保持部、所述搖臂以及所述臂驅動部。
16. 如申請專利範圍第1或2項所述的研磨系統，其中，具有：進行所述研磨部的控制的單元控制器；將所述研磨部和所述單元控制器連接的第一通信構件；以及將所述單元控制器和所述控制部連接的第二通信構件。
17. 如申請專利範圍第1或2項所述的研磨系統，其中，所述研磨裝置獲取與研磨相關的信號，所述研磨系統具有通過通信構件與所述研磨裝置連接的數據處理裝 置，所述數據處理裝置基於所述研磨裝置獲取的信號來更新與研磨處理相關的參數。
18. 如申請專利範圍第17項所述的研磨系統，其中，所述信號是通過一種傳感器或者種類不同的複數個傳感器而獲取的。
19. 如申請專利範圍第1或2項所述的研磨系統，其中，所述研磨裝置獲取與研磨相關的信號，所述研磨系統具有中間處理裝置和數據處理裝置，所述研磨裝置和所述中間處理裝置通過第一通信構件連接，所述中間處理裝置和所述數據處理裝置通過第二通信構件連接，所述中間處理裝置基於所述研磨裝置獲取的信號作成與研磨處理相關的數據組，所述數據處理裝置基於所述數據組來監視所述研磨裝置的研磨處理的狀態，所述中間處理裝置或者所述數據處理裝置包含所述終點檢測部，基於所述數據組對表示所述研磨的結束的研磨終點進行檢測。
20. 如申請專利範圍第1或2項所述的研磨系統，其中，所述研磨裝置獲取與研磨相關的信號，所述研磨系統具有中間處理裝置、第一數據處理裝置以及第二數據處理裝置，所述研磨裝置和所述中間處理裝置通過第一通信構件連接，所述中間處理裝置和所述第一數據處理裝置通過第二通信構件連接，所述第一數據處理裝置和所述第二數據處理裝置通過第三通信構件連接，所述第一通信構件相比於所述第二通信構件、所述第三通信構件能夠更高速地進行通信，所述中間處理裝置基於所述研磨裝置獲取的信號 作成與研磨處理相關的數據組，所述第一數據處理裝置或者所述第二數據處理裝置基於所述數據組來監視所述研磨裝置的研磨處理的狀態，所述中間處理裝置包含所述終點檢測部，且基於所述數據組對表示所述研磨的結束的研磨終點進行檢測。
21. 如申請專利範圍第19項所述的研磨系統，其中，發送所述數據組的所述第二通信構件並行地發送一維數據、或者循序地發送一維數據。
22. 如申請專利範圍第20項所述的研磨系統，其中，發送所述數據組的所述第三通信構件並行地發送一維數據、或者循序地發送一維數據。
23. 如申請專利範圍第19項所述的研磨系統，其中，將一維數據加工為二維數據，且設為所述數據組。
24. 如申請專利範圍第19項所述的研磨系統，其中，所述信號是通過一種傳感器或者種類不同的複數個傳感器而獲取的。
25. 如申請專利範圍第24項所述的研磨系統，其中，所述種類不同的傳感器為如下種類的傳感器：(1)獲取與搖臂的力矩變動相關的檢測信號的傳感器，所述搖臂用於對用來保持研磨物的保持部進行保持；以及/或者(2)用於測定所述研磨物的膜厚的SOPM，該SOPM屬於光譜端點監測用的光學式傳感器；以及/或者(3)用於測定所述研磨物的膜厚的渦電流傳感器；以及/或者(4)獲取與研磨台旋轉用電動機的電動機電流變動相關的測定信號的傳感器。
26. 如申請專利範圍第19項所述的研磨系統，其中，所述數據組是將傳感器輸出的傳感器信號和需要的控制參數設為數據組而得到的，所述數據組為頂環向半導體晶圓的按壓、或者擺動軸電動機的電流、或者研磨台的 電動機電流、或者光學式傳感器的測定信號、或者渦電流傳感器的測定信號、或者研磨墊上的頂環的位置、或者漿料和藥液的流量/種類、或者這些數據的相關算出數據。
27. 如申請專利範圍第19項所述的研磨系統，其中，提取信號值的變動較大的所述信號且更新研磨參數。
28. 如申請專利範圍第27項所述的研磨系統，其中，在主傳感器和從傳感器這雙方的目標值設置優先比例係數，從而規定主傳感器與從傳感器的影響比例，提取信號值的變動較大的所述信號且變更優先比例係數，並更新研磨參數。
29. 如申請專利範圍第1或2項所述的研磨系統，其中，所述研磨裝置獲取與研磨相關的信號，所述研磨系統具有中間處理裝置和數據處理裝置，所述研磨裝置和所述中間處理裝置通過第一通信構件連接，所述研磨裝置和所述數據處理裝置通過第二通信構件連接，所述第一通信構件相比於所述第二通信構件能夠更高速地進行通信，所述中間處理裝置基於所述研磨裝置獲取的信號來作成與研磨處理相關的數據組，所述數據處理裝置監視所述研磨裝置的狀態，所述中間處理裝置包含所述終點檢測部，且基於所述數據組對表示所述研磨的結束的研磨終點進行檢測。
30. 如申請專利範圍第29項所述的研磨系統，其中，所述數據處理裝置對通過所述中間處理裝置進行的所述研磨終點的檢測進行監視。
31. 如申請專利範圍第29項所述的研磨系統，其中，具有複數個種類的終點 檢測傳感器，該複數個種類的所述終點檢測傳感器用來對表示所述研磨的結束的研磨終點進行檢測，所述中間處理裝置在複數個種類的所述終點檢測傳感器輸出的複數個信號值中提取所述信號值的變動比其他信號值大的信號值，且更新研磨參數。
32. 如申請專利範圍第1或2項所述的研磨系統，其中，所述研磨裝置包含所述終點檢測部。
33. 一種研磨方法，在研磨墊與研磨物之間進行研磨，所述研磨物與所述研磨墊相對地配置，所述研磨方法的特徵在於，將所述研磨墊保持於研磨台，搖臂對保持部進行保持，該保持部對所述研磨物進行保持，臂驅動部使所述搖臂繞所述搖臂上的旋轉中心擺動，直接或者間接地對施加於所述搖臂的繞所述旋轉中心的臂力矩進行檢測，基於檢測出的所述臂力矩來對表示所述研磨的結束的研磨終點進行檢測。
34. 如申請專利範圍第33項所述的研磨方法，其中，所述搖臂具有複數個臂，在所述複數個臂彼此的接合部，對施加於所述搖臂的所述臂力矩進行檢測。

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