(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-08-08
(45)【発行日】2023-08-17
(54)【発明の名称】放射温度計を較正する方法、およびシステム
(51)【国際特許分類】
G01J 5/53 20220101AFI20230809BHJP
B24B 49/14 20060101ALI20230809BHJP
B24B 37/015 20120101ALI20230809BHJP
H01L 21/304 20060101ALI20230809BHJP
【ＦＩ】
G01J5/53
B24B49/14
B24B37/015
H01L21/304 622R
【請求項の数】
16
(21)【出願番号】P 2020085788
(22)【出願日】2020-05-15
(65)【公開番号】P2020197528
(43)【公開日】2020-12-10
【審査請求日】2022-10-13
(31)【優先権主張番号】P 2019102253
(32)【優先日】2019-05-31
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000000239
【氏名又は名称】株式会社荏原製作所
(74)【代理人】
【識別番号】100118500
【弁理士】
【氏名又は名称】廣澤 哲也
(74)【代理人】
【識別番号】100091498
【弁理士】
【氏名又は名称】渡邉 勇
(74)【代理人】
【識別番号】100174089
【弁理士】
【氏名又は名称】郷戸 学
(74)【代理人】
【識別番号】100186749
【弁理士】
【氏名又は名称】金沢 充博
(72)【発明者】
【氏名】魚住 修司
(72)【発明者】
【氏名】本島 靖之
【審査官】小澤 瞬
(56)【参考文献】
【文献】特開平４－３０３９３１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００４－８５６８５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００２－３０１６６０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００５－３１１２４６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０００－３３７９６７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平５－２９６８４３（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開平７－２９４２７（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特表２０００－５１５６３８（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許第５１２７７４２（ＵＳ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２４Ｂ ２１／００ － Ｂ２４Ｂ ３９／０６
Ｇ０１Ｊ ５／００ － Ｇ０１Ｊ ５／９０
Ｈ０１Ｌ ２１／３０４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
研磨装置に配置された放射温度計を自動で較正する方法であって、測定体が取り付けられた加熱装置を前記放射温度計の下方に配置し、
前記加熱装置に接続された前記研磨装置の制御部を用いて、前記測定体の温度を複数の目標温度に加熱し、
各目標温度における前記測定体の温度を前記放射温度計で測定し、
各目標温度と、該目標温度に対応する前記放射温度計の温度出力値との差である温度ずれ量を算出し、
前記温度ずれ量の全てが予め設定された基準範囲内に入るように、前記放射温度計を較正し、
前記放射温度計を較正する工程は、前記放射温度計のアナログデジタル変換器に格納された変換パラメータを補正する工程であることを特徴とする方法。
【請求項2】
研磨装置に配置された放射温度計を自動で較正する方法であって、測定体がそれぞれ取り付けられた複数の加熱装置を用意し、
前記複数の加熱装置に接続された前記研磨装置の制御部を用いて、各測定体の温度を所定の目標温度に加熱し、
各測定体を前記放射温度計の下方に移動させて、前記目標温度における前記測定体の温度を前記放射温度計で測定し、
各目標温度と、該目標温度に対応する前記放射温度計の温度出力値との差である温度ずれ量を算出し、
前記温度ずれ量の全てが予め設定された基準範囲内に入るように、前記放射温度計を較正することを特徴とする方法。
【請求項3】
前記放射温度計を較正する工程は、前記放射温度計のアナログデジタル変換器に格納された変換パラメータを補正する工程であることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項4】
前記放射温度計を較正した後で、前記測定体の温度を再度複数の目標温度に加熱し、各目標温度における前記測定体の温度を前記放射温度計で測定し、
前記温度ずれ量を再度算出し、
前記温度ずれ量の全てが予め設定された基準範囲内に入るか否かを確認することを特徴とする請求項１乃至３にいずれか一項に記載の方法。
【請求項5】
前記測定体は、前記研磨装置に配置された研磨パッドの放射率と同様の放射率を有する材料から構成されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項6】
研磨装置に配置された放射温度計を自動で較正する方法であって、互いに異なる既知の放射率を有する複数の測定体が取り付けられた加熱装置を前記放射温度計の下方に配置し、
前記加熱装置に接続された前記研磨装置の制御部を用いて、前記複数の測定体の温度を所定の目標温度に加熱し、
前記目標温度における前記複数の測定体の温度を前記放射温度計でそれぞれ測定し、
前記目標温度に加熱された前記複数の測定体を前記放射温度計でそれぞれ測定したときに、該放射温度計から出力されるべき各温度期待値と、前記放射温度計の温度出力値との差である温度ずれ量を算出し、
前記温度ずれ量の全てが予め設定された基準範囲内に入るように、前記放射温度計を較正することを特徴とする方法。
【請求項7】
前記放射温度計を較正する工程は、前記放射温度計のアナログデジタル変換器に格納された変換パラメータを補正する工程であることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項8】
前記放射温度計を較正した後で、前記目標温度に維持された前記複数の測定体の温度を再度前記放射温度計でそれぞれ測定し、前記温度ずれ量を再度算出し、
前記温度ずれ量の全てが予め設定された基準範囲内に入るか否かを確認することを特徴とする請求項６または７に記載の方法。
【請求項9】
研磨装置に配置される放射温度計を較正するシステムであって、測定体が取り付けられ、前記放射温度計の下方に配置される加熱装置と、
前記加熱装置に接続された温度調整器と、を備え、
前記温度調整器は、前記研磨装置に配置された制御部に接続されており、
前記制御部は、
前記温度調整器を介して、前記測定体の温度を複数の目標温度に加熱し、
各目標温度における前記測定体の温度を前記放射温度計で測定し、
各目標温度と、該目標温度に対応する前記放射温度計の温度出力値との差である温度ずれ量を算出し、
前記温度ずれ量の全てが予め設定された基準範囲内に入るように、前記放射温度計のアナログデジタル変換器に格納された変換パラメータを補正して、前記放射温度計を較正することを特徴とするシステム。
【請求項10】
研磨装置に配置される放射温度計を較正するシステムであって、測定体がそれぞれ取り付けられた複数の加熱装置と、
前記複数の加熱装置に接続された温度調整器と、
前記複数の加熱装置のそれぞれを前記放射温度計の下方に移動させる加熱装置移動機構と、を備え、
前記温度調整器および前記加熱装置移動機構は、前記研磨装置に配置された制御部に接続されており、
前記制御部は、
前記温度調整器を介して、各測定体の温度を所定の目標温度に加熱し、
前記加熱装置移動機構を用いて、各測定体を前記放射温度計の下方に移動させ、
各目標温度における前記測定体の温度を前記放射温度計で測定し、
各目標温度と、該目標温度に対応する前記放射温度計の温度出力値との差である温度ずれ量を算出し、
前記温度ずれ量の全てが予め設定された基準範囲内に入るように、前記放射温度計を較正することを特徴とするシステム。
【請求項11】
前記制御部は、前記温度ずれ量の全てが予め設定された基準範囲内に入るように、前記放射温度計のアナログデジタル変換器に格納された変換パラメータを補正することを特徴とする請求項１０に記載のシステム。
【請求項12】
前記制御部は、前記放射温度計を較正した後で、前記測定体の温度を再度複数の目標温度に加熱し、
各目標温度における前記測定体の温度を前記放射温度計で測定し、
前記温度ずれ量を再度算出し、
前記温度ずれ量の全てが予め設定された基準範囲内に入るか否かを確認することを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項13】
前記測定体は、前記研磨装置に配置された研磨パッドの放射率と同様の放射率を有する材料から構成されることを特徴とする請求項９乃至１２のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項14】
研磨装置に配置される放射温度計を較正するシステムであって、互いに異なる既知の放射率を有する複数の測定体が取り付けられ、前記放射温度計の下方に配置される加熱装置と、
前記加熱装置に接続された温度調整器と、を備え、
前記温度調整器は、前記研磨装置に配置された制御部に接続されており、
前記制御部は、
前記温度調整器を介して、前記複数の測定体の温度を所定の目標温度に加熱し、
前記目標温度における前記複数の測定体の温度を前記放射温度計でそれぞれ測定し、
前記目標温度に加熱された前記複数の測定体を前記放射温度計でそれぞれ測定したときに、該放射温度計から出力されるべき各温度期待値と、前記放射温度計の温度出力値との差である温度ずれ量を算出し、
前記温度ずれ量の全てが予め設定された基準範囲内に入るように、前記放射温度計を較正することを特徴とするシステム。
【請求項15】
前記制御部は、前記温度ずれ量の全てが予め設定された基準範囲内に入るように、前記放射温度計のアナログデジタル変換器に格納された変換パラメータを補正することを特徴とする請求項１４に記載のシステム。
【請求項16】
前記制御部は、前記放射温度計を較正した後で、前記目標温度に維持された前記複数の測定体の温度を再度前記放射温度計でそれぞれ測定し、
前記温度ずれ量を再度算出し、
前記温度ずれ量の全てが予め設定された基準範囲内に入るか否かを確認することを特徴とする請求項１４または１５に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、放射温度計を較正する方法、およびシステムに関し、特に、研磨装置に配置された放射温度計を自動で較正する方法、およびシステムに関する。
【背景技術】
【0002】
ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）装置は、半導体デバイスの製造において、ウェーハなどの基板の表面を研磨する工程に使用される。ＣＭＰ装置は、少なくとも１つの研磨ユニットを有しており、該研磨ユニットは、基板を研磨ヘッドで保持して基板を回転させ、さらに回転する研磨テーブル上の研磨パッドに基板を押し付けて基板の表面を研磨する。研磨中、研磨パッドには研磨液（スラリー）が供給され、基板の表面は、研磨液の化学的作用と研磨液に含まれる砥粒の機械的作用により平坦化される。
【0003】
基板の研磨レートは、基板の研磨パッドに対する研磨荷重のみならず、研磨パッドの表面温度にも依存する。これは、基板に対する研磨液の化学的作用が温度に依存するからである。したがって、半導体デバイスの製造においては、基板の研磨レートを上げて更に一定に保つために、基板研磨中の研磨パッドの表面温度を最適な値に保つことが重要とされる。
【0004】
そこで、研磨パッドの表面温度を調整するためにパッド温度調整装置が従来から使用されている（例えば、特許文献１参照）。パッド温度調整装置は、研磨パッドの表面（研磨面）に接触可能な熱交換器と、温度調整された加熱液および冷却液を熱交換器に供給する液体供給システムと、研磨パッドの表面温度を測定する放射温度計と、該放射温度計により測定された研磨パッドの表面温度に基づいて液体供給システムを制御する制御部とを備えている。制御部は、研磨パッドの表面温度を所定の目標温度に維持するように、放射温度計によって測定された研磨パッドの表面温度に基づいて、加熱液および冷却液の流量を制御する。
【0005】
研磨装置は、パッド温度調整装置の放射温度計とは別の放射温度計を備えていてもよい。別の放射温度計は、例えば、基板の研磨中に、研磨ヘッド近傍の研磨パッドの表面温度が所定の設定温度に維持されているか否かを監視するための温度計である。別の放射温度計も上記制御部に接続されており、制御部は、別の放射温度計から送信された研磨パッドの表面温度の測定値が制御部に予め記憶された許容範囲を超えたときに、研磨装置の運転を停止して、警報を発する。これにより、基板に研磨異常が発生することが防止される。
【0006】
基板の研磨レートを一定に保つため、および基板に研磨異常が発生することを効果的に防止するためには、放射温度計は、パッド表面温度の正確な測定値を制御部に出力する必要がある。そのため、研磨装置の製造者は、研磨装置の出荷前に、放射温度計の較正を実施している。
【0007】
従来の放射温度計の較正は、次のように行われる。放射温度計の較正を行う作業者は、最初に、ホットプレートなどの加熱装置と、持ち運び可能な放射温度計（すなわち、ポータブル放射温度計）を用意する。次に、加熱装置の放熱面を所定の目標温度まで加熱し、該放熱面の温度を研磨装置に配置された放射温度計と、ポータブル放射温度計との両者で測定する。そして、作業者は、放射温度計の測定値がポータブル放射温度計の測定値に一致するように、放射温度計を較正する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【文献】特開２０１８－０２７５８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
放射温度計の使用を開始してからある程度時間が経過すると、放射温度計の測定値（すなわち、放射温度計の温度出力値）が研磨パッドの実際の表面温度に対してずれてしまうことがある。そのため、研磨装置の納入後でも、放射温度計は客先で定期的に較正されるのが好ましい。
【0010】
しかしながら、従来の放射温度計の較正作業は、ある程度大きな労力が必要な作業であり、較正作業中は、研磨装置が停止するため、放射温度計の較正を定期的に行うことは現実的には困難である。さらに、従来の放射温度計の較正作業では、作業者が取り扱うポータブル放射温度計を、研磨装置の放射温度計を較正するための標準器として用いている。この場合、作業者の熟練度などに応じて、放射温度計の較正結果にばらつきが生じるおそれがある。例えば、作業者がポータブル温度計を加熱装置の放熱面に向ける角度、およびポータブル温度計と加熱装置の放熱面との間の距離などが変わると、放射温度計の較正結果にばらつきが生じるおそれがある。そのため、放射温度計の較正を自動で行う方法およびシステムが求められており、特に、短時間かつ自動で放射温度計の較正を実行可能な方法およびシステムが求められている。
【0011】
そこで、本発明は、研磨装置に設けられた放射温度計を自動で較正する方法、およびシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0012】
一態様では、研磨装置に配置された放射温度計を自動で較正する方法であって、測定体が取り付けられた加熱装置を前記放射温度計の下方に配置し、前記加熱装置に接続された前記研磨装置の制御部を用いて、前記測定体の温度を複数の目標温度に加熱し、各目標温度における前記測定体の温度を前記放射温度計で測定し、各目標温度と、該目標温度に対応する前記放射温度計の温度出力値との差である温度ずれ量を算出し、前記温度ずれ量の全てが予め設定された基準範囲内に入るように、前記放射温度計を較正し、前記放射温度計を較正する工程は、前記放射温度計のアナログデジタル変換器に格納された変換パラメータを補正する工程であることを特徴とする方法が提供される。
【0013】
一態様では、研磨装置に配置された放射温度計を自動で較正する方法であって、測定体がそれぞれ取り付けられた複数の加熱装置を用意し、前記複数の加熱装置に接続された前記研磨装置の制御部を用いて、各測定体の温度を所定の目標温度に加熱し、各測定体を前記放射温度計の下方に移動させて、前記目標温度における前記測定体の温度を前記放射温度計で測定し、各目標温度と、該目標温度に対応する前記放射温度計の温度出力値との差である温度ずれ量を算出し、前記温度ずれ量の全てが予め設定された基準範囲内に入るように、前記放射温度計を較正することを特徴とする方法が提供される。
【0014】
一態様では、前記放射温度計を較正する工程は、前記放射温度計のアナログデジタル変換器に格納された変換パラメータを補正する工程である。
一態様では、前記放射温度計を較正した後で、前記測定体の温度を再度複数の目標温度に加熱し、各目標温度における前記測定体の温度を前記放射温度計で測定し、前記温度ずれ量を再度算出し、前記温度ずれ量の全てが予め設定された基準範囲内に入るか否かを確認する。
一態様では、前記測定体は、前記研磨装置に配置された研磨パッドの放射率と同様の放射率を有する材料から構成される。
一態様では、前記放射温度計を較正した後で、前記測定体の温度を再度複数の目標温度に加熱し、各目標温度における前記測定体の温度を前記放射温度計で測定し、前記温度ずれ量を再度算出し、前記温度ずれ量の全てが予め設定された基準範囲内に入るか否かを確認する。
一態様では、前記測定体は、前記研磨装置に配置された研磨パッドの放射率と同様の放射率を有する材料から構成される。
【0015】
一態様では、研磨装置に配置された放射温度計を自動で較正する方法であって、互いに異なる既知の放射率を有する複数の測定体が取り付けられた加熱装置を前記放射温度計の下方に配置し、前記加熱装置に接続された前記研磨装置の制御部を用いて、前記複数の測定体の温度を所定の目標温度に加熱し、前記目標温度における前記複数の測定体の温度を前記放射温度計でそれぞれ測定し、前記目標温度に加熱された前記複数の測定体を前記放射温度計でそれぞれ測定したときに、該放射温度計から出力されるべき各温度期待値と、前記放射温度計の温度出力値との差である温度ずれ量を算出し、前記温度ずれ量の全てが予め設定された基準範囲内に入るように、前記放射温度計を較正することを特徴とする方法が提供される。
【0016】
一態様では、前記放射温度計を較正する工程は、前記放射温度計のアナログデジタル変換器に格納された変換パラメータを補正する工程である。
一態様では、前記放射温度計を較正した後で、前記目標温度に維持された前記複数の測定体の温度を再度前記放射温度計でそれぞれ測定し、前記温度ずれ量を再度算出し、前記温度ずれ量の全てが予め設定された基準範囲内に入るか否かを確認する。
一態様では、前記放射温度計を較正した後で、前記目標温度に維持された前記複数の測定体の温度を再度前記放射温度計でそれぞれ測定し、前記温度ずれ量を再度算出し、前記温度ずれ量の全てが予め設定された基準範囲内に入るか否かを確認する。
【0017】
一態様では、研磨装置に配置される放射温度計を較正するシステムであって、測定体が取り付けられ、前記放射温度計の下方に配置される加熱装置と、前記加熱装置に接続された温度調整器と、を備え、前記温度調整器は、前記研磨装置に配置された制御部に接続されており、前記制御部は、前記温度調整器を介して、前記測定体の温度を複数の目標温度に加熱し、各目標温度における前記測定体の温度を前記放射温度計で測定し、各目標温度と、該目標温度に対応する前記放射温度計の温度出力値との差である温度ずれ量を算出し、前記温度ずれ量の全てが予め設定された基準範囲内に入るように、前記放射温度計のアナログデジタル変換器に格納された変換パラメータを補正して、前記放射温度計を較正することを特徴とするシステムが提供される。
【0018】
一態様では、研磨装置に配置される放射温度計を較正するシステムであって、測定体がそれぞれ取り付けられた複数の加熱装置と、前記複数の加熱装置に接続された温度調整器と、前記複数の加熱装置のそれぞれを前記放射温度計の下方に移動させる加熱装置移動機構と、を備え、前記温度調整器および前記加熱装置移動機構は、前記研磨装置に配置された制御部に接続されており、前記制御部は、前記温度調整器を介して、各測定体の温度を所定の目標温度に加熱し、前記加熱装置移動機構を用いて、各測定体を前記放射温度計の下方に移動させ、各目標温度における前記測定体の温度を前記放射温度計で測定し、各目標温度と、該目標温度に対応する前記放射温度計の温度出力値との差である温度ずれ量を算出し、前記温度ずれ量の全てが予め設定された基準範囲内に入るように、前記放射温度計を較正することを特徴とするシステムが提供される。
【0019】
一態様では、前記制御部は、前記温度ずれ量の全てが予め設定された基準範囲内に入るように、前記放射温度計のアナログデジタル変換器に格納された変換パラメータを補正する。
一態様では、前記制御部は、前記放射温度計を較正した後で、前記測定体の温度を再度複数の目標温度に加熱し、各目標温度における前記測定体の温度を前記放射温度計で測定し、前記温度ずれ量を再度算出し、前記温度ずれ量の全てが予め設定された基準範囲内に入るか否かを確認する。
一態様では、前記測定体は、前記研磨装置に配置された研磨パッドの放射率と同様の放射率を有する材料から構成される。
一態様では、前記制御部は、前記放射温度計を較正した後で、前記測定体の温度を再度複数の目標温度に加熱し、各目標温度における前記測定体の温度を前記放射温度計で測定し、前記温度ずれ量を再度算出し、前記温度ずれ量の全てが予め設定された基準範囲内に入るか否かを確認する。
一態様では、前記測定体は、前記研磨装置に配置された研磨パッドの放射率と同様の放射率を有する材料から構成される。
【0020】
一態様では、研磨装置に配置される放射温度計を較正するシステムであって、互いに異なる既知の放射率を有する複数の測定体が取り付けられ、前記放射温度計の下方に配置される加熱装置と、前記加熱装置に接続された温度調整器と、を備え、前記温度調整器は、前記研磨装置に配置された制御部に接続されており、前記制御部は、前記温度調整器を介して、前記複数の測定体の温度を所定の目標温度に加熱し、前記目標温度における前記複数の測定体の温度を前記放射温度計でそれぞれ測定し、前記目標温度に加熱された前記複数の測定体を前記放射温度計でそれぞれ測定したときに、該放射温度計から出力されるべき各温度期待値と、前記放射温度計の温度出力値との差である温度ずれ量を算出し、前記温度ずれ量の全てが予め設定された基準範囲内に入るように、前記放射温度計を較正することを特徴とするシステムが提供される。
【0021】
一態様では、前記制御部は、前記温度ずれ量の全てが予め設定された基準範囲内に入るように、前記放射温度計のアナログデジタル変換器に格納された変換パラメータを補正する。
一態様では、前記制御部は、前記放射温度計を較正した後で、前記目標温度に維持された前記複数の測定体の温度を再度前記放射温度計でそれぞれ測定し、前記温度ずれ量を再度算出し、前記温度ずれ量の全てが予め設定された基準範囲内に入るか否かを確認する。
一態様では、前記制御部は、前記放射温度計を較正した後で、前記目標温度に維持された前記複数の測定体の温度を再度前記放射温度計でそれぞれ測定し、前記温度ずれ量を再度算出し、前記温度ずれ量の全てが予め設定された基準範囲内に入るか否かを確認する。
【発明の効果】
【0022】
本発明によれば、測定体が取り付けられた加熱装置を放射温度計の下方に配置し、研磨装置の制御部を加熱装置に接続するだけで、制御部が放射温度計の較正を自動で実行する。したがって、作業者の負担および研磨装置のダウンタイムが減少するので、放射温度計の較正プロセスが定期的に実行されることが期待できる。その結果、基板を所望の研磨レートで研磨することが可能となり、さらに、基板に研磨異常が発生することを効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【発明を実施するための形態】
【0024】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、一実施形態に係る研磨装置を示す模式図である。図１に示す研磨装置は、基板の一例であるウェーハＷを保持して回転させる研磨ヘッド１と、研磨パッド３を支持する研磨テーブル２と、研磨パッド３の表面に研磨液（例えばスラリー）を供給する研磨液供給ノズル４と、研磨パッド３の表面温度を調整するパッド温度調整装置５とを備えている。研磨パッド３の表面（上面）は、ウェーハＷを研磨する研磨面を構成する。
図１は、一実施形態に係る研磨装置を示す模式図である。図１に示す研磨装置は、基板の一例であるウェーハＷを保持して回転させる研磨ヘッド１と、研磨パッド３を支持する研磨テーブル２と、研磨パッド３の表面に研磨液（例えばスラリー）を供給する研磨液供給ノズル４と、研磨パッド３の表面温度を調整するパッド温度調整装置５とを備えている。研磨パッド３の表面（上面）は、ウェーハＷを研磨する研磨面を構成する。
【0025】
研磨ヘッド１は鉛直方向に移動可能であり、かつその軸心を中心として矢印で示す方向に回転可能となっている。ウェーハＷは、研磨ヘッド１の下面に真空吸着などによって保持される。研磨テーブル２にはモータ（図示せず）が連結されており、矢印で示す方向に回転可能となっている。図１に示すように、研磨ヘッド１および研磨テーブル２は、同じ方向に回転する。研磨パッド３は、研磨テーブル２の上面に貼り付けられている。
【0026】
ウェーハＷの研磨は次のようにして行われる。研磨されるウェーハＷは、研磨ヘッド１によって保持され、さらに研磨ヘッド１によって回転される。一方、研磨パッド３は、研磨テーブル２とともに回転される。この状態で、研磨パッド３の表面には研磨液供給ノズル４から研磨液が供給され、さらにウェーハＷの表面は、研磨ヘッド１によって研磨パッド３の表面（すなわち研磨面）に対して押し付けられる。ウェーハＷの表面は、研磨液の存在下での研磨パッド３との摺接により研磨される。ウェーハＷの表面は、研磨液の化学的作用と研磨液に含まれる砥粒の機械的作用により平坦化される。
【0027】
パッド温度調整装置５は、研磨パッド３の表面に接触可能な熱交換器１１と、温度調整された加熱液および冷却液を熱交換器１１に供給する液体供給システム３０とを備えている。この液体供給システム３０は、温度調整された加熱液を貯留する加熱液供給源としての加熱液供給タンク３１と、加熱液供給タンク３１と熱交換器１１とを連結する加熱液供給管３２および加熱液戻り管３３とを備えている。加熱液供給管３２および加熱液戻り管３３の一方の端部は加熱液供給タンク３１に接続され、他方の端部は熱交換器１１に接続されている。
【0028】
温度調整された加熱液は、加熱液供給タンク３１から加熱液供給管３２を通じて熱交換器１１に供給され、熱交換器１１内を流れ、そして熱交換器１１から加熱液戻り管３３を通じて加熱液供給タンク３１に戻される。このように、加熱液は、加熱液供給タンク３１と熱交換器１１との間を循環する。加熱液供給タンク３１は、ヒータ（図示せず）を有しており、加熱液はヒータにより所定の温度に加熱される。
【0029】
加熱液供給管３２には、第１開閉バルブ４１および第１流量制御バルブ４２が取り付けられている。第１流量制御バルブ４２は、熱交換器１１と第１開閉バルブ４１との間に配置されている。第１開閉バルブ４１は、流量調整機能を有しないバルブであるのに対し、第１流量制御バルブ４２は、流量調整機能を有するバルブである。
【0030】
液体供給システム３０は、熱交換器１１に接続された冷却液供給管５１および冷却液排出管５２をさらに備えている。冷却液供給管５１は、研磨装置が設置される工場に設けられている冷却液供給源（例えば、冷水供給源）に接続されている。冷却液は、冷却液供給管５１を通じて熱交換器１１に供給され、熱交換器１１内を流れ、そして熱交換器１１から冷却液排出管５２を通じて排出される。一実施形態では、熱交換器１１内を流れた冷却液を、冷却液排出管５２を通じて冷却液供給源に戻してもよい。
【0031】
冷却液供給管５１には、第２開閉バルブ５５および第２流量制御バルブ５６が取り付けられている。第２流量制御バルブ５６は、熱交換器１１と第２開閉バルブ５５との間に配置されている。第２開閉バルブ５５は、流量調整機能を有しないバルブであるのに対し、第２流量制御バルブ５６は、流量調整機能を有するバルブである。
【0032】
パッド温度調整装置５は、研磨パッド３の表面温度（以下、パッド表面温度ということがある）を測定する放射温度計３９と、放射温度計３９により測定されたパッド表面温度に基づいて第１流量制御バルブ４２および第２流量制御バルブ５６を操作する制御部４０とをさらに備えている。第１開閉バルブ４１および第２開閉バルブ５５は、通常は開かれている。
【0033】
放射温度計３９は、非接触で研磨パッド３の表面温度を測定し、その測定値を制御部４０に送る。制御部４０は、パッド表面温度が、予め設定された目標温度に維持されるように、測定されたパッド表面温度に基づいて、第１流量制御バルブ４２および第２流量制御バルブ５６を操作することで、加熱液および冷却液の流量を制御する。第１流量制御バルブ４２および第２流量制御バルブ５６は、制御部４０からの制御信号に従って動作し、熱交換器１１に供給される加熱液の流量および冷却液の流量を調整する。熱交換器１１を流れる加熱液および冷却液と研磨パッド３との間で熱交換が行われ、これによりパッド表面温度が変化する。
【0034】
このようなフィードバック制御により、研磨パッド３の表面温度（パッド表面温度）は、所定の目標温度に維持される。本実施形態では、制御部４０は、パッド温度調整装置５、研磨ヘッド１などを含む研磨装置全体の動作の制御を実行するように構成されている。研磨パッド３の目標温度は、ウェーハＷの種類または研磨プロセスに応じて決定され、決定された目標温度は、制御部４０に予め入力される。
【0035】
パッド表面温度を所定の目標温度に維持するために、ウェーハＷの研磨中、熱交換器１１は、研磨パッド３の表面（すなわち研磨面）に接触する。本明細書において、熱交換器１１が研磨パッド３の表面に接触する態様には、熱交換器１１が研磨パッド３の表面に直接接触する態様のみならず、熱交換器１１と研磨パッド３の表面との間に研磨液（スラリー）が存在した状態で熱交換器１１が研磨パッド３の表面に接触する態様も含まれる。いずれの態様においても、熱交換器１１を流れる加熱液および冷却液と研磨パッド３との間で熱交換が行われ、これによりパッド表面温度が制御される。
【0036】
熱交換器１１に供給される加熱液としては、温水が使用される。より速やかに研磨パッド３の表面温度を上昇させる場合には、シリコーンオイルを加熱液として使用してもよい。熱交換器１１に供給される冷却液としては、冷水またはシリコーンオイルが使用される。シリコーンオイルを冷却液として使用する場合には、冷却液供給源としてチラーを冷却液供給管５１に接続し、シリコーンオイルを０℃以下に冷却することで、研磨パッド３を速やかに冷却することができる。冷水としては、純水を使用することができる。純水を冷却して冷水を生成するために、冷却液供給源としてチラーを使用してもよい。この場合は、熱交換器１１内を流れた冷水を、冷却液排出管５２を通じてチラーに戻してもよい。
【0037】
加熱液供給管３２および冷却液供給管５１は、完全に独立した配管である。したがって、加熱液および冷却液は、混合されることなく、同時に熱交換器１１に供給される。加熱液戻り管３３および冷却液排出管５２も、完全に独立した配管である。したがって、加熱液は、冷却液と混合されることなく加熱液供給タンク３１に戻され、冷却液は、加熱液と混合されることなく排出されるか、または冷却液供給源に戻される。
【0038】
本実施形態に係る研磨装置は、研磨ヘッド１近傍の研磨パッド３の表面温度（パッド表面温度）を測定する放射温度計を有している。図２は、研磨ヘッド１近傍のパッド表面温度を測定する放射温度計を示す模式図である。図２に示すように、研磨ヘッド１は、該研磨ヘッド１を回転させる回転軸１５に連結されており、回転軸１５は、カバー１６によって囲まれている。カバー１６は、その外面から突出するフランジ部１６ａを有しており、フランジ部１６ａの下面に放射温度計４８が取り付けられている。以下の説明では、放射温度計３９を「第１放射温度計３９」と称することがあり、放射温度計４８を、「第２放射温度計４８」と称することがある。
【0039】
第２放射温度計４８は、ウェーハＷを研磨している研磨ヘッド１近傍のパッド表温温度を測定する。第２放射温度計４８も、制御部４０に接続されており、第２放射温度計４８によって測定されたパッド表面温度は制御部４０に送られる。制御部４０は、研磨プロセスに応じて予め設定された目標温度に対するパッド表面温度の許容範囲を予め記憶している。制御部４０は、ウェーハＷが研磨されている間、第２放射温度計４８から送られたパッド表面温度の測定値が許容範囲内にあるか否かを監視する。パッド表面温度の測定値が許容範囲から逸脱すると、制御部４０は警報を発する。一実施形態では、制御部４０は、警報を発するとともに、ウェーハＷの研磨を停止してもよい。ウェーハＷの研磨中に、制御部４０が第２放射温度計４８によって測定されたパッド表面温度を監視することにより、ウェーハＷに研磨異常が発生することが防止される。
【0040】
【0041】
放射温度計は、一般に、測定対象物から放射される紫外線、赤外線、または可視光線などの電磁波の強度（エネルギー量）を測定し、その強度を温度に換算することにより、測定対象物の温度を測定する非接触式の温度計である。図３に示すように、第２放射温度計４８のセンサ部４８ａは、測定対象物である研磨パッド３の表面から放射される電磁波が該センサ部４８に効果的に到達するように、研磨パッド３の表面に対向している。センサ部４８ａの先端は、バリア４９によって囲まれており、バリア４９は、研磨パッド３以外の物体から放射された電磁波がセンサ部４８ａに到達することを阻止する部材である。バリア４９によって、第２放射温度計４８は外乱から保護され、正確なパッド表面温度を測定することができる。
【0042】
放射温度計３９，４８の使用を開始してからある程度時間が経過すると、放射温度計３９，４８の各出力値が実際のパッド表面温度に対してずれてしまうことがある。そのため、放射温度計３９，４８は、以下に説明する較正システムを用いて定期的に較正される。例えば、各放射温度計３９，４８の較正プロセスは、研磨装置のメンテナンスの間に、または研磨パッド３を交換した後で実施される。
【0043】
図４は、一実施形態に係る較正システムの構成を示す模式図である。図４に示す較正システムは、第１放射温度計３９および第２放射温度計４８の較正を実施するために用いられる。図５（ａ）は、図４に示す較正システムの較正ツールを模式的に示す上面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）に示す較正ツールの側面図である。
【0044】
図４に示す較正システムは、第２放射温度計４８の下方に配置される較正ツール６０と、較正ツール６０に接続される温度調整器６６と、を備える。図４は、較正システムの較正ツール６０が第２放射温度計４８の下方に配置された例を示している。第１放射温度計３９の較正プロセスを実施するときは、較正ツール６０が第１放射温度計３９の下方に配置される。
【0045】
図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、較正ツール６０は、ホットプレートなどの加熱装置６１と、加熱装置６１を支持する台６３とを備える。加熱装置６１は、加熱板６１ａと、加熱板６１ａの下方に配置されたヒータ６１ｂと、加熱板６１ａの温度を測定可能な温度センサ６１ｃと、を備える。ヒータ６１ｂは、その上面が加熱板６１ａの下面と接触するように配置されており、ヒータ６１ｂの下面は、台６３に固定されている。一実施形態では、ヒータ６１ｂを、加熱板６１ａの内部に配置してもよい。この場合、加熱板６１ａの下面が台６３に固定される。
【0046】
較正ツール６０は、温度調整器６６（図４参照）に接続されている。温度調整器６６は、加熱装置６１の温度センサ６１ｃから出力された加熱板６１ａの温度に基づいてヒータ６１ｂの動作を制御し（例えば、ＰＩＤ制御し）、これにより、加熱板６１ａの温度を所定の目標温度に維持する。図５（ｂ）に示す温度センサ６１ｃは、熱電対であるが、温度センサ６１ｃの型式は、任意である。例えば、温度センサ６１ｃは、白金測温抵抗体、サーミスタ測温体、バイメタル式温度計であってもよい。
【0047】
図５（ｂ）に示すように、台６３は、略Ｃ字状の断面を有する主フレーム６３ａと、補強リブ６３ｂとを備える。主フレーム６３ａは、鉛直方向に延びる主板と、主板の両端に接続され、水平方向に延びる２つの板状アームから構成される。補強リブ６３ｂは、一方のアームから他方のアームまで延びており、加熱装置６１は、一方のアームの上面に固定されている。他方のアームの下面は、台６３を研磨パッド３上に載置したときに研磨パッド３と接触する。補強リブ６３ｂは、加熱装置６１などの較正ツール６０の部品によって台６３の主フレーム６３ａが撓むのを防止するための部材である。台６３を研磨パッド３上に載置したときに、補強リブ６３ｂによって、加熱板６１ａの上面が水平に維持される。さらに、較正ツール６０は、加熱装置６１の加熱板６１ａを取り囲むように台６３に固定された枠体７１を備えている。枠体７１は、加熱板６１ａが研磨装置に配置された部材（例えば、研磨ヘッド１）に衝突することを防止する部材である。
【0048】
上述したように、従来の放射温度計の較正は、作業者によって保持されるポータブル放射温度計を用いて行っていた。本実施形態では、加熱装置６１の加熱板６１ａの上面が第２放射温度計４８と対向するように、台６３を研磨パッド３の上面に載置すると、加熱装置６１と第２放射温度計４８との間の距離は常に一定に保たれる。さらに、加熱板６１ａの上面は、第２放射温度計４８のセンサ部４８ａと平行に対向する。したがって、作業者の熟練度によって、較正結果にばらつきが生じるという不具合を回避することができる。
【0049】
図４に示すように、温度調整器６６は、研磨装置の制御部４０に接続され、制御部４０からの指令に基づいて、温度調整器６６の設定温度を変更することができるように構成されている。すなわち、制御部４０は、加熱装置６１の加熱板６１ａの温度を温度調整器６６を介して所望の目標温度に調整することができる。
【0050】
較正ツール６０は、加熱装置６１の加熱板６１ａを冷却可能な冷却装置を有していてもよい。本実施形態では、較正ツール６０の冷却装置は、加熱装置６１の加熱板６１ａに空気を送ることが可能な冷却ファン６５である。冷却ファン６５は、温度調整器６６に接続されており、温度調整器６６は、上記ヒータ６１ｂと冷却ファン６５の動作を制御して、加熱板６１ａの温度を所望の目標温度に調整する。冷却ファン６５から加熱板６１ａに送られる空気によって、加熱板６１ａの温度をより精密に調整することができる。さらに、加熱板６１ａの加熱初期段階では、加熱板６１ａの温度が目標温度よりも大きく上昇する所謂「オーバーシュート現象」が発生するおそれがある。しかしながら、冷却ファン６５から送られる空気によって、加熱板６１ａのオーバーシュート現象を素早く収束させることができるので、第２放射温度計４８を較正するために要する時間を短縮することができる。
【0051】
図６は、第２放射温度計４８の内部構造の一例を示す模式図である。第１放射温度計３９も図６に示す内部構造と同様の構造を有するため、その重複する説明を省略する。図６に示すように、第２放射温度計４８は、測定対象物から放射される紫外線、赤外線、または可視光線などの電磁波の強度（エネルギ量）を測定するセンサ部４８ａと、センサ部４８ａから出力されたアナログ信号値を増幅するアンプ４８ｂと、アンプ４８ｂによって増幅されたアナログ信号値をデジタル信号値に変換するアナログデジタル変換器（ＡＤ変換器）４８ｃと、アナログデジタル変換器４８ｃから出力されたデジタル信号値を、測定対象物の放射率に基づいて補正する放射率補正部４８ｄと、放射率補正部４８ｄから出力された補正デジタル信号値を測定対象物の温度に換算する換算部４８ｅと、を備える。図６に示す第２放射温度計４８では、センサ部４８ａ、アンプ部４８ｂ、ＡＤ変換器４８ｃ、放射率補正部４８ｄ、および換算部４８ｅがこの順に配列されている。しかしながら、本実施形態はこの例に限定されない。例えば、第２放射温度計４８では、センサ部４８ａ、アンプ部４８ｂ、放射率補正部４８ｄ、ＡＤ変換器４８ｃ、および換算部４８ｅをこの順に配列してもよい。
【0052】
第２放射温度計４８が測定対象物の正確な温度を測定するためには、測定対象物の放射率を第２放射温度計４８の放射率補正部４８ｄに予め入力しておくことが好ましい。そこで、本実施形態では、加熱装置６１の加熱板６１ａの上面に、所定の放射率を有する測定体６８が取り付けられる（図５（ａ）および図５（ｂ）参照）。加熱装置６１の加熱板６１ａをヒータ６１ｂによって加熱すると、測定体６８の温度は、加熱板６１ａの温度と同一となる。第２放射温度計４８の較正を実施するときは、測定体６８が第２放射温度計４８の直下に位置するように、較正ツール６０の位置が調整され、第２放射温度計４８は、加熱板６１ａと同一の温度を有する測定体６８の温度を測定する。この場合、第２放射温度計４８によって測定される加熱装置６１の放熱面は、測定体６８の表面である。測定体６８の例としては、例えば、既知の放射率を有する黒体テープが挙げられる。一実施形態では、既知の放射率を有する黒体塗料を加熱板６１ａの上面に塗布して、測定体６８を形成してもよい。黒体テープまたは黒体塗料の既知の放射率は、予め放射率補正部４８ｄに入力される。放射率補正部４８ｄは、入力された測定体６８の放射率に基づいて、アナログデジタル変換器４８ｃから出力されたデジタル信号値を、測定体６８の放射率が所定の値（例えば、１．０）であるときのデジタル信号値に補正する。
【0053】
一実施形態では、測定体６８の放射率が未知であってもよい。この場合は、放射率補正部４８ｄは、アナログデジタル変換器４８ｃから出力されたデジタル信号値をそのまま換算部４８ｅに出力する。
【0054】
測定体６８を、研磨パッド３の放射率と同様の放射率を有する材料から構成してもよい。例えば、研磨パッド３と同一の樹脂から構成される測定体６８を、加熱板６１ａの上面に貼付してもよい。あるいは、測定体６８を省略して、加熱板６１ａを第２放射温度計４８によって温度が測定される測定体として使用してもよい。この場合、第２放射温度計４８によって測定される測定体の放熱面は、加熱板６１ａの表面（上面）である。さらに、加熱板６１ａを研磨パッド３と同一の樹脂から構成するのが好ましい。
【0055】
次に、第２放射温度計４８を較正する方法について説明する。第１放射温度計３９を較正する方法は、第２放射温度計４８を較正する方法と同様であるため、その重複する説明を省略する。
【0056】
図７は、一実施形態に係る第２放射温度計４８の較正方法の前半部分を示すフローチャートであり、図８は、一実施形態に係る第２放射温度計４８の較正方法の後半部分を示すフローチャートである。図４に示すように、最初に、測定体６８が第２放射温度計４８のセンサ部４８ａと対向するように、較正ツール６０が研磨パッド３の上面に載置される（図７のステップ１）。さらに、較正システムの温度調整器６６を研磨装置の制御部４０に接続する（図７のステップ２）。
【0057】
制御部４０は、第２放射温度計の較正を実行するために設定された複数の目標温度を予め記憶している。複数の目標温度は、例えば、所定の温度間隔（例えば、１０℃）ごとにずれた温度の群であり、この群は、例えば、３０℃、４０℃、５０℃、６０℃、７０℃、８０℃の温度を含む。次いで、制御部４０は、複数の目標温度から選択された１つの目標温度Ｔａを温度調整器６６に送信して、加熱装置６１の加熱板６１ａおよび測定体６８を目標温度Ｔａまで加熱する（図７のステップ３）。本実施形態では、制御部４０は、温度調整器６６に、複数の目標温度のうち最も小さい目標温度（例えば、３０℃）Ｔａを送信する。
【0058】
測定体６８の温度が目標温度Ｔａに到達して、温度センサ６１ｃの測定値が目標温度Ｔａで安定すると、第２放射温度計４８は、測定体６８の温度を測定し（図７のステップ４）、その測定値を制御部４０に送信する。制御部４０は、第２放射温度計４８から送られた測定体６８の温度出力値（温度測定値）を記憶する（図７のステップ５）。
【0059】
次いで、制御部４０は、全ての目標温度に対して第２放射温度計４８による測定体６８の温度測定が実行されたか否かを決定する（図７のステップ６）。本実施形態では、制御部４０は、ステップ３で用いられた目標温度Ｔａが複数の目標温度のうち最も高い目標温度（例えば、８０℃）であるか否かを決定する。ステップ３で用いられた目標温度Ｔａが最も高い目標温度でない場合（図７のステップ６の「Ｎｏ」）、制御部４０は、複数の目標温度のうち、ステップ３で用いられた目標温度Ｔａの次に高い目標温度Ｔｂ（例えば、４０℃）を、次の目標温度Ｔａとして選択し（図７のステップ７）、上記ステップ３からステップ５を繰り返す。
【0060】
全ての目標温度に対して第２放射温度計４８による測定体６８の温度測定が実行された場合（図７のステップ６の「Ｙｅｓ」）、制御部４０は、各目標温度Ｔａと、該目標温度Ｔａに対応する第２放射温度計４８の温度出力値の差をそれぞれ算出する（図７のステップ８）。目標温度Ｔａと、該目標温度Ｔａに対応する第２放射温度計４８の温度出力値の差は、目標温度Ｔａに対する第２温度計４８の測定値の誤差である。本実施形態では、各目標温度Ｔａと、該目標温度Ｔａに対応する第２放射温度計４８の温度出力値との差を「温度ずれ量」と称する。次いで、制御部４０は、全ての温度ずれ量が基準範囲内にあるか否かを決定する（図７のステップ９）。温度ずれ量の基準範囲は、予め設定されており、制御部４０に予め記憶されている。
【0061】
基準範囲を超える温度ずれ量が１つでもある場合（図７のステップ９の「Ｎｏ」）、制御部４０は、全ての温度ずれ量が基準範囲に入るように、第２放射温度計４８からの温度出力値を補正する（図８のステップ１０）。本実施形態では、第２放射温度計４８からの温度出力値を補正するために、制御部４０は、第２放射温度計４８のアナログデジタル変換器４８ｃに格納された変換パラメータを補正（すなわち、変更）する。
【0062】
図９乃至図１１は、第２放射温度計４８の温度出力値を補正する方法の一例を説明するためのグラフである。より具体的には、図９は、各目標温度Ｔａと、該目標温度Ｔａに対応する第２放射温度計４８の温度出力値との関係を示す関数の一例を示したグラフであり、図１０は、図９に示す関数のｙ切片を補正した一例を示すグラフであり、図１１は、図１０に示す関数の傾きを補正した一例を示すグラフである。図９乃至図１１に示すグラフにおいて、縦軸（ｙ軸）は第２放射温度計４８の温度出力値を表し、横軸（ｘ軸）は目標温度Ｔａを表す。さらに、図９乃至図１１に示すグラフには、上記温度ずれ量の基準範囲の上限に対応する上限直線ＵＬと、下限に対応する下限直線ＬＬが仮想線（点線）でそれぞれ示されている。
【0063】
上述したように、制御部４０は、温度調整器６６に出力する複数の目標温度Ｔａを予め記憶しており、第２放射温度４８は、各目標温度Ｔａに加熱された測定体６８の温度の測定値を制御部４０に送信する。したがって、制御部４０は、各目標温度Ｔａに対応する第２放射温度計４８の温度出力値を図９に示すようなグラフにプロットすることができる。さらに、制御部４０は、全てのプロット点に基づいて関数ＲＦを算出する。例えば、制御部４０は、最小自乗法により全てのプロット点に基づいた近似直線を算出し、この近似直線を関数ＲＦとして用いる。
【0064】
図９に示す例では、プロット点Ｐｘが上限直線ＵＬを超えている。この場合、制御部４０は、図７に示すステップ９で基準範囲を超える温度ずれ量があると決定し、全ての温度ずれ量が基準範囲に入るように、関数ＲＦの傾き（すなわち、ゲイン）とｙ切片（すなわち、オフセット）を補正する。
【0065】
本実施形態では、第２放射温度計４８のアナログデジタル変換器４８ｃに格納された変換パラメータを補正することにより、関数ＲＦの傾きとｙ切片を変化させる。関数ＲＦのｙ切片は、目標温度Ｔａが０であるときの関数ＲＦにおける第２放射温度計４８の温度出力値の値に相当する。制御部４０は、全ての温度ずれ量に基づいてｙ切片の補正量を算出し、この補正量に基づいて関数ＲＦをｙ軸に沿って上下動させる。図１０に示す例では、関数ＲＦのｙ切片が０になるように、図９に示す関数ＲＦをｙ軸に沿って上昇させている。当然ながら、全ての温度ずれ量が基準範囲に入るように、関数ＲＦをｙ軸に沿って下降させてもよい。さらに、補正後のｙ切片が０とは異なっていてもよい。
【0066】
次に、制御部４０は、全ての温度ずれ量に基づいて関数ＲＦの傾きの補正量を算出し、この補正量に基づいて関数ＲＦの傾きを変更する。図１１では、全ての温度ずれ量が基準範囲に入るように、補正されたｙ切片（図１１に示すグラフでは、原点）を通る関数ＲＦの傾きを減少させる例を示している。当然ながら、全ての温度ずれ量が基準範囲に入るように、相関関数ＲＦの傾きを増加させてもよい。
【0067】
一実施形態では、制御部４０は、関数ＲＦの傾きを補正した後で、関数ＲＦのｙ切片を補正してもよいし、関数ＲＦの傾きとｙ切片を同時に補正してもよい。さらに、関数ＲＦのｙ切片（または、傾き）を補正した後で、全ての温度ずれ量が基準範囲に入った場合は、制御部４０は、関数ＲＦの傾き（または、ｙ切片）の補正を省略してもよい。
【0068】
上述したように、第２放射温度計４８の換算部４８ｅは、放射率補正部４８ｄから出力された補正デジタル信号値を測定対象物の温度に換算する。すなわち、換算部４８ｅは、補正デジタル信号値をパッド表面温度に換算する換算式を予め格納している。そこで、一実施形態では、制御部４０は、関数ＲＦの傾きとｙ切片を補正する（すなわち、第２放射温度計４８を較正する）ために、換算部４８ｅに格納された換算式のパラメータを補正（すなわち、変更）してもよい。例えば、換算式が一次関数である場合は、該換算式の傾きとｙ切片を補正してもよく、換算式が二次関数である場合は、該換算式の係数を補正してもよい。
【0069】
本実施形態では、制御部４０が実行する第２放射温度計の較正動作は、上記ステップ３からステップ１０に示す動作である。制御部４０は、加熱装置６１の加熱板６１ａおよび測定体６８の温度を複数の目標温度Ｔａのそれぞれに変更しながら、各目標温度Ｔａにおける測定体６８の温度を第２放射温度計４８で測定し、温度ずれ量を算出する。さらに、制御部４０は、全ての温度ずれ量が基準範囲に入るように、第２放射温度計４８のアナログデジタル変換器４８ｃに格納された変換パラメータ（または、換算部４８ｅに格納された換算式のパラメータ）を補正する。
【0070】
制御部４０は、好ましくは、各目標温度Ｔａにおける補正後の全ての温度ずれ量が上記基準範囲内にあるか否かを確認する（図８のステップ１１）。具体的には、制御部４０は、再度、加熱装置６１の加熱板６１ａおよび測定体６８の温度を各目標温度Ｔａにそれぞれ変更して、各目標温度Ｔａにおける測定体６８の温度を第２放射温度計４８で測定し、各目標温度Ｔａにおける温度ずれ量を算出し、これら温度ずれ量の全てが基準範囲に入るか否かを確認する。上記ステップ１１で示す動作は、第２放射温度計４８が確実に較正された否かを決定するための確認動作である。
【0071】
確認動作を実行する前は、上記較正動作によって、加熱装置６１の加熱板６１ａおよび測定体６８の温度は、複数の目標温度のうち最も高い目標温度に加熱されている。そこで、制御部４０は、上記冷却ファン６５を稼働して、加熱板６１ａおよび測定体６８の温度を、最も高い目標温度から最も低い目標温度に至るまで各目標温度Ｔａに段階的に冷却していく。この場合、確認動作に要する時間を短縮できるので、研磨装置のダウンタイムを短縮することできる。
【0072】
一実施形態では、上記較正動作が完了した直後に、制御部４０は、冷却ファン６５を稼働して、加熱板６１ａおよび測定体６８の温度を室温（常温）まで冷却してもよい。この場合、上記確認動作は、加熱板６１ａおよび測定体６８の温度を、最も低い目標温度から最も高い目標温度に至るまで各目標温度Ｔａに段階的に加熱しながら行われる。
【0073】
補正後の全ての温度ずれ量が基準範囲内にある場合、制御部４０は、第２放射温度計４８の較正プロセスが完了したことを示す信号を生成する（図７のステップ１２）。完了信号は、例えば、研磨装置のブザーを動作させるトリーガーとして使用される。研磨装置のブザーが鳴ることによって、研磨装置の作業者は、第２放射温度計４８の較正が完了したことをいち早く認識することができる。図７のステップ９で、全ての温度ずれ量が基準範囲内にある場合（図７のステップ９の「Ｙｅｓ」）も、制御部４０は、第２放射温度計４８の較正を実施する必要はないと判断して、第２放射温度計４８の較正プロセスの完了信号を生成する（図７のステップ１２）。
【0074】
ステップ１１に示す確認動作で、基準範囲を超える温度ずれ量が１つでもある場合（図８のステップ１１の「Ｎｏ」）、制御部４０は、上記ステップ３からステップ１０に示す較正動作と、上記ステップ１１に示す確認動作を繰り返す。具体的には、制御部４０は、較正動作と確認動作との組み合わせの繰り返し数Ｎに１を加算する（図８のステップ１３）。この繰り返し数Ｎの初期値は０であり、制御部４０は、繰り返し数Ｎの上限値ＮＡを予め記憶している。
【0075】
制御部４０は、繰り返し数Ｎを上限値ＮＡと比較し（図８のステップ１４）、繰り返し数Ｎが上限値ＮＡよりも小さい場合（図８のステップ１４の「Ｙｅｓ」）は、図７のステップ３に戻り、上記較正動作と確認動作とを繰り返す。繰り返し数Ｎが上限値ＮＡに達した場合（図８のステップ１４の「Ｎｏ」）は、制御部４０は、第２放射温度計４８の交換を促す信号を生成する（図８のステップ１５）。この交換信号は、例えば、研磨装置の警報を発するためのトリーガーとして用いられる。繰り返し数Ｎが上限値ＮＡに達するまで較正動作を繰り返しても、確認動作で基準範囲を超える少なくとも１つの温度ずれ量がある場合は、第２放射温度計４８が故障しているか、または寿命に達したと考えることができる。そのため、制御部４０は、警報を発して、第２放射温度計４８の交換を促し、ウェーハＷに研磨異常が発生することを防止する。
【0076】
なお、上限値ＮＡは１であってもよい。この場合、図８のステップ１１で基準範囲を超える温度ずれ量が１つでもある場合、制御部４０は、較正動作と確認動作を繰り返さずに、直ちに、第２放射温度計４８の交換信号を生成する。
【0077】
本実施形態によれば、較正システムの較正ツール６０を第２放射温度計４８（または、第１放射温度計３９）の下方に配置し、温度調整器６６を研磨装置の制御部４０に接続するだけで、制御部４０が第２放射温度計４８（または、第１放射温度計３９）の較正を自動で実行する。したがって、作業者の負担および研磨装置のダウンタイムが減少するので、第１放射温度計３９および第２放射温度計４８の較正プロセスが定期的に実行されることが期待できる。その結果、ウェーハＷを所望の研磨レートで研磨することが可能となり、さらに、ウェーハＷに研磨異常が発生することを効果的に防止することができる。
【0078】
図４に示すように、較正システムは、プリンタなどの出力装置４３を有していてもよい。図４に示す出力装置４３は、研磨装置の外部に設けられており、制御部４０と無線で通信可能に構成されている。一実施形態では、出力装置４３は、制御部４０と有線で接続可能に構成されてもよい。あるいは、制御部４０と有線または無線で接続された出力装置４３を研磨装置の内部に設けてもよい。
【0079】
出力装置４３は、制御部４０から第２放射温度計４８（または、第１放射温度計３９）の較正結果を読み出して、図１２に示すような較正シートを出力する。較正シートには、少なくとも放射温度計の較正を実施した日付と、補正前後の関数ＲＦの傾き（すなわち、ゲイン）およびｙ切片（すなわち、オフセット）と、確認動作（図８のステップ１１参照）時に取得された放射温度計の温度ずれ量とが記載されるのが好ましい。このような較正シートを保管しておくことにより、各放射温度計３９，４８の寿命（すなわち、交換時期）を推測することができる。
【0080】
図１３は、他の実施形態に係る構成システムの較正ツールを模式的に示す斜視図である。特に説明しない本実施形態の構成は、上述した実施形態の構成と同様であるため、その重複する説明を省略する。
【0081】
放射温度計３９，４８に研磨液などが付着することで、放射温度計３９，４８が汚れることがある。また、放射温度計３９，４８に故障が発生することもある。これらの場合、放射温度計３９，４８が正確なパッド表面温度を測定できないため、ウェーハＷに研磨異常が発生したり、歩留まりが低下したりするおそれがある。したがって、所定枚数のウェーハＷが研磨されるたびに（例えば、一枚のウェーハＷが研磨されるたびに）、放射温度計３９，４８がパッド表面温度を正確に測定しているか否かを確認することが好ましい。そのため、本実施形態では、較正ツール６０を放射温度計の近傍に配置して、所定枚数のウェーハＷが研磨されるたびに、放射温度計３９，４８の温度出力値を確認する。
【0082】
図１３は、第１放射温度計３９の近傍に配置された較正ツール６０を示している。図示はしないが、第２放射温度計４８の近傍にも、図１３に示す較正ツール６０と同様の構成を有する較正ツールが配置されている。一実施形態では、図１３に示す較正ツール６０を第１放射温度計３９および第２放射温度計４８のいずれか一方の近傍に配置してもよい。
【0083】
図１３に示す較正ツール６０は、複数の（図示した例では、２つの）加熱装置６１Ａ，６１Ｂと、該加熱装置６１Ａ，６１Ｂに接続される温度調整器６６と、加熱装置６１Ａ，６１Ｂのそれぞれを第１放射温度計３９の下方に移動させるための移動機構（加熱装置移動機構）８０と、を備える。本実施形態では、加熱装置６１Ａ，６１Ｂのそれぞれは、図４乃至図６を参照して説明された加熱装置６１と同様の構成を有する。したがって、加熱装置６１Ａ，６１Ｂのそれぞれは、上述した測定体６８（図５（Ａ）および図５（Ｂ）参照）を有している。一実施形態では、加熱装置６１Ａ，６１Ｂのそれぞれは、ヒータ６１ｂの代わりに、ペルチェ素子を加熱板６１ａおよび測定体６８の加熱源として有していてもよい。
【0084】
本実施形態では、加熱装置６１Ａ，６１Ｂは共通の温度調整器６６に接続されているが、複数の加熱装置６１Ａ，６１Ｂのそれぞれに対応した個別の温度調整器６６を有していてもよい。制御部４０は、温度調整器６６を介して複数の加熱装置６１Ａ，６１Ｂのそれぞれを所定の目標温度に加熱する。加熱装置６１Ａ，６１Ｂにおける所定の目標温度は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。制御部４０は、加熱装置６１Ａ，６１Ｂの所定の目標温度を予め記憶している。
【0085】
図１３に示す移動機構８０は、加熱装置６１Ａ，６１Ｂを支持する台６３と、該台６３を回動させるためのアクチュエータ８２とを備える。本実施形態では、台６３は半円板状の板部材であり、アクチュエータ８２はモータである。移動機構８０は、アクチュエータ８２を支持する支持アーム８４をさらに有しており、支持アーム８４は、第１放射温度計３９に固定されている。支持アーム８４は、移動機構８０を支持可能である限り、任意の静止部材に固定可能である。例えば、支持アーム８４を研磨装置のフレーム（図示せず）に固定してもよい。さらに、アクチュエータ８２の回転軸８２ａは、台６３に連結されている。アクチュエータ８２を駆動すると、台６３が回転軸８２ａを中心に回動する。アクチュエータ８２は、台６３を任意の回転角度で回動させることができるように構成される。
【0086】
図１４は、一方の加熱装置６１Ａを第１放射温度計３９の下方に移動させた状態を示す模式図である。図１４は、第１放射温度計３９の下方に一方の加熱装置６１Ａが位置するように台６３が移動された第１測定位置を示している。図示はしないが、他方の加熱装置６１Ｂが第１放射温度計３９の下方に位置するときの台６３の位置を第２測定位置と称する。なお、図１３は、台６３が第１放射温度計３９から待避させられた待機位置を示している。台６３が待避位置に移動されると、第１放射温度計３９は、研磨パッド３の表面温度を測定することができる。
【0087】
第１放射温度計３９の温度出力値を確認する際には、制御部４０は、アクチュエータ８２を駆動して、台６３を待避位置から第１測定位置および第２測定位置にそれぞれ移動させる。制御部４０は、さらに、第１放射温度計から、所定の目標温度に加熱された加熱装置６１Ａ，６１Ｂの測定体６８の温度出力値をそれぞれ取得する。第１放射温度計３９から加熱装置６１Ａ，６１Ｂまでの距離は、外乱によって第１放射温度計３９の温度出力値に大きな誤差が生じないように、できる限り小さいのが好ましい。例えば、測定体６８の表面積が第１放射温度計３９の視野の１．５倍以下となるように、第１放射温度計３９と加熱装置６１Ａ，６１Ｂとの間の距離が設定される。
【0088】
上述したように、温度センサ６１ｃの型式は任意である。例えば、温度センサ６１ｃは、熱電対、白金測温抵抗体、サーミスタ測温体、バイメタル式温度計、ＩＣ温度センサであってもよい。白金測温抵抗体は測定精度が高いため、温度センサ６１ｃは白金測温抵抗体であるのが好ましい。
【0089】
図１５は、加熱装置６１Ａ，６１Ｂの保護カバーを示す模式図である。加熱装置６１Ａ，６１Ｂの測定体６８に汚れ（例えば、研磨液）が付着すると、第１放射温度計３９が測定体６８の正確な温度を測定することができない。そこで、待機位置に移動した加熱装置６１Ａ，６１Ｂを覆う保護カバー８５を設けてもよい。図１５に示す保護カバー８５は、略半円形状を有しており、その内部に、加熱装置６１Ａ，６１Ｂを台６３の一部とともに収容する収容空間が形成されている。保護カバー８５は、研磨装置のフレームなどの静止部材にブラケットなどの固定部材（図示せず）を介して固定されている。
【0090】
次に、第１放射温度計３９の温度出力値を確認する方法について説明する。第２放射温度計４８の温度出力値を確認する方法は、第１放射温度計３９の温度出力値を確認する方法と同様であるため、その重複する説明を省略する。以下に説明するように、放射温度計３９，４８の温度出力値が所定の目標温度に対して設定された許容範囲から逸脱していた場合は、放射温度計３９，４８の較正が行われる。
【0091】
図１６は、一実施形態に係る第１放射温度計３９の温度出力値を確認する方法の前半部分を示すフローチャートであり、図１７は、一実施形態に係る第１放射温度計の温度出力値を確認する方法の後半部分を示すフローチャートである。
【0092】
図１６に示すように、制御部４０はウェーハＷの研磨処理を実行する（図１６のステップ１）。次いで、制御部４０は、ウェーハＷの研磨処理枚数Ｎｗが所定の枚数ＮＢに到達したか否かを決定する（図１６のステップ２）。制御部４０は、所定の枚数ＮＢを予め記憶している。所定の枚数ＮＢは「１」であってもよい。ウェーハＷの研磨処理枚数Ｎｗが所定の枚数ＮＢに到達していない場合（図１６のステップ２における「Ｙｅｓ」参照）、ステップ１に戻り、制御部４０は、次のウェーハＷの研磨処理を実行する。
【0093】
制御部４０は、第１放射温度計３９の温度出力値を確認するために、複数の加熱装置６１Ａ，６１Ｂの各測定体６８に対して設定された複数の目標温度Ｔｂ，Ｔｃを予め記憶している。これら目標温度Ｔｂ，Ｔｃは、互いに同一であってよいし、異なっていてもよい。ウェーハＷの研磨処理枚数Ｎｗが所定の枚数ＮＢに到達していた場合（図１６のステップ２における「Ｎｏ」参照）、制御部４０は、温度調整器６６を介して、加熱装置６１Ａ，６１Ｂの各測定体６８をそれぞれ目標温度Ｔｂ，Ｔｃまで加熱する（図１６のステップ３）。
【0094】
次いで、第１放射温度計３９は、各測定体６８の温度を測定し（図１６のステップ４）、それら測定値を制御部４０に送信する。さらに、制御部４０は、第１放射温度計３９から送られた各測定体６８の温度出力値（温度測定値）を記憶する（図１６のステップ５）。
【0095】
次いで、制御部４０は、各目標温度Ｔｂ，Ｔｃと、該目標温度Ｔｂ，Ｔｃに対応する第１放射温度計３９の温度出力値の差をそれぞれ算出する（図１６のステップ６）。すなわち、制御部４０は、各目標温度Ｔｂ，Ｔｃと、該目標温度Ｔｂ，Ｔｃにそれぞれ対応する第１放射温度計３９の温度出力値との差である「温度ずれ量」を算出する。次いで、制御部４０は、全ての温度ずれ量が基準範囲内にあるか否かを決定する（図１６のステップ８）。温度ずれ量の基準範囲は、予め設定されており、制御部４０に予め記憶されている。
【0096】
基準範囲を超える温度ずれ量が１つでもある場合（図１６のステップ８における「Ｎｏ」）、制御部４０は、全ての温度ずれ量が基準範囲に入るように、第１放射温度計３９からの温度出力値を補正する（図１７のステップ１０）。本実施形態でも、制御部４０は、第１放射温度計３９からの温度出力値を補正するために、第１放射温度計３９のアナログデジタル変換器４８ｃに格納された変換パラメータを補正（すなわち、変更）する。例えば、制御部４０は、図９乃至図１１を参照して説明された方法を用いて、全ての温度ずれ量が基準範囲に入るように、関数ＲＦの傾き（すなわち、ゲイン）とｙ切片（すなわち、オフセット）を補正する。あるいは、温度出力値の補正は、第１放射温度計３９の換算部４８ｅに格納された換算式のパラメータの補正であってもよい。
【0097】
このように、複数の加熱装置６１Ａ，６１Ｂの測定体６８を第１放射温度計３９で測定したときに、第１放射温度計３９の温度出力値が一つでも許容範囲を超えていた場合は、第１放射温度計３９の較正を実行する。その結果、ウェーハＷを所望の研磨レートで研磨することが可能となり、さらに、ウェーハＷに研磨異常が発生することを効果的に防止することができる。
【0098】
本実施形態でも、制御部４０は、好ましくは、補正後の全ての温度ずれ量が基準範囲内にあるか否かを確認する（図１７のステップ１１）。具体的には、制御部４０は、再度、所定の目標温度Ｔｂ，Ｔｃにそれぞれ維持された、加熱装置６１Ａ，６１Ｂの測定体６８の温度を第１放射温度計３９で測定し、各目標温度Ｔｂ，Ｔｃに対する温度ずれ量を算出し、これら温度ずれ量の全てが基準範囲に入るか否かを確認する。上記ステップ１１で示す動作は、第１放射温度計３９が確実に較正された否かを決定するための確認動作である。
【0099】
補正後の全ての温度ずれ量が基準範囲内にある場合、制御部４０は、ステップ１に戻って、次のウェーハＷの研磨処理を実行する。図１６のステップ８で、全ての温度ずれ量が基準範囲内にある場合も、制御部４０は、第１放射温度計３９の較正を実施せずに、次のウェーハＷの研磨処理を実行する。
【0100】
ステップ１１に示す確認動作で、基準範囲を超える温度ずれ量が１つでもある場合（図１７のステップ１１の「Ｎｏ」）、制御部４０は、上記ステップ３からステップ１０に示す較正動作と、上記ステップ１１に示す確認動作を繰り返す。具体的には、制御部４０は、較正動作と確認動作との組み合わせの繰り返し数Ｎに１を加算する（図１７のステップ１３）。この繰り返し数Ｎの初期値は０であり、制御部４０は、繰り返し数Ｎの上限値ＮＡを予め記憶している。
【0101】
制御部４０は、繰り返し数Ｎを上限値ＮＡと比較し（図１７のステップ１３）、繰り返し数Ｎが上限値ＮＡよりも小さい場合（図１７のステップ１４の「Ｙｅｓ」）は、図１６のステップ３に戻り、上記較正動作と確認動作とを繰り返す。繰り返し数Ｎが上限値ＮＡに達した場合（図１７のステップ１３の「Ｎｏ」）は、制御部４０は、第１放射温度計３９のメンテナンスを促す信号を生成する（図１７のステップ１４）。このメンテナンス信号は、例えば、研磨装置の警報を発するためのトリーガーとして用いられる。繰り返し数Ｎが上限値ＮＡに達するまで較正動作を繰り返しても、確認動作で基準範囲を超える少なくとも１つの温度ずれ量がある場合は、第１放射温度計３９に汚れが付着しているか、または第１放射温度計３９が故障していると考えることができる。そのため、制御部４０は、警報を発して、第１放射温度計３９のメンテナンスを促し、ウェーハＷに研磨異常が発生することを防止する。
【0102】
なお、上限値ＮＡは１であってもよい。この場合、図１７のステップ１１で基準範囲を超える温度ずれ量が１つでもある場合、制御部４０は、較正動作と確認動作を繰り返さずに、直ちに、第１放射温度計３９のメンテナンス信号を生成する。
【0103】
図１８（ａ）は、さらに他の実施形態に係る較正システムの較正ツール６０を模式的に示す上面図であり、図１８（ｂ）は、図１８（ａ）に示す加熱板６１ａを移動させる移動機構を模式的に示す斜視図である。特に説明しない本実施形態の構成は、上述した較正システムの構成と同様であるため、その重複する説明を省略する。
【0104】
図１８（ａ）に示すように、加熱装置６１の加熱板６１ａの上面には、複数の（図示した例では、４つの）測定体６８Ａ，６８Ｂ，６８Ｃ，６８Ｄが取り付けられている。複数の測定体６８Ａ乃至６８Ｄは、互い異なる放射率を有しており、第２放射温度計４８の放射率補正部４８ｄ（図６参照）には、複数の測定体６８Ａ乃至６８Ｄから選択された１つの測定体（例えば、測定体６８Ａ）の放射率が入力されている。測定体６８Ａ乃至６８Ｄの放射率はそれぞれ既知であり、制御部４０に予め記憶されている。
【0105】
さらに、較正ツール６０は、加熱板６１ａを台６３に対して水平方向に移動させる移動機構（測定体移動機構）７４を備えている。本実施形態では、移動機構７４は、加熱板６１ａを水平方向に移動させるＸ軸移動機構７５およびＹ軸移動機構７６の組み合わせから構成される。Ｘ軸移動機構７５は、加熱板６１ａをＸ軸に沿って移動させ、Ｙ軸移動機構７６は、Ｘ軸に垂直なＹ軸に沿って加熱板６１ａを移動させるように構成されている。これらＸ軸移動機構７５およびＹ軸移動機構７６は、例えば、ボールねじ機構と、このボールねじ機構を駆動するサーボモータとから構成される。一実施形態では、Ｘ軸移動機構７５およびＹ軸移動機構７６は、ピストンシリンダ機構であってもよい。Ｘ軸移動機構７５およびＹ軸移動機構７６は、制御部４０に接続されており、制御部４０は、Ｘ軸移動機構７５およびＹ軸移動機構７６の動作、すなわち移動機構７４の動作を制御することができる。
【0106】
制御部４０がＸ軸移動機構７５およびＹ軸移動機構７６を駆動するにより、加熱板６１ａを第２放射温度計４８（または、第１放射温度計３９）に対してＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させることができる。すなわち、制御部４０は、移動機構７４の動作を制御して、加熱板６１ａの上面に取り付けられた複数の測定体６８Ａ乃至６８Ｄのそれぞれを第２放射温度計４８（または、第１放射温度計３９）の直下に位置させることができる。
【0107】
本実施形態では、所定の目標温度まで加熱された複数の測定体６８Ａ乃至６８Ｄのそれぞれの温度を第２放射温度計４８（または、第１放射温度計３９）で測定する。上述したように、第２放射温度計４８の放射率補正部４８ｄには、複数の測定体６８Ａ乃至６８Ｄから選択された１つの測定体６８Ａの放射率が入力されている。この場合、測定体６８Ｂ乃至６８Ｄの放射率は、第２放射温度計４８の放射率補正部４８ｄに入力された放射率とは異なるため、第２放射温度計４８から出力された測定体６８Ｂ乃至６８Ｄの温度出力値には、それぞれ、放射率の設定誤差に起因する測定誤差が含まれる。この測定誤差について、図１９（ａ）乃至図１９（ｄ）を参照して以下に説明する。
【0108】
図１９（ａ）乃至図１９（ｄ）は、１００℃の目標温度に加熱された複数の測定体６８Ａ乃至６８Ｄの温度を第２放射温度計４８でそれぞれ測定したときに、該第２放射温度計から出力される温度出力値の測定誤差を説明するための模式図である。より具体的には、図１９（ａ）は、１００℃に加熱された、０．９０の放射率εａを有する測定体６８Ａの温度を第２放射温度計４８で測定したときに、第２放射温度計４８から出力されるべき温度出力値Ｍａを示す模式図であり、図１９（ｂ）は、１００℃に加熱された、０．９１の放射率εｂを有する測定体６８Ｂの温度を第２放射温度計４８で測定したときに、第２放射温度計４８から出力されるべき温度出力値Ｍｂを示す模式図である。図１９（ｃ）は、１００℃に加熱された、０．９２の放射率εｃを有する測定体６８Ｃの温度を第２放射温度計４８で測定したときに、第２放射温度計４８から出力されるべき温度出力値をＭｃ示す模式図であり、図１９（ｄ）は、１００℃に加熱された、０．９５の放射率εｄを有する測定体６８Ｄの温度を第２放射温度計４８で測定したときに、第２放射温度計４８から出力されるべき温度出力値Ｍｄを示す模式図である。
【0109】
一般に、放射温度計に予め入力された放射率が測定対象物の放射率と異なる場合は、放射温度計から出力される温度出力値（温度測定値）には、放射率の設定誤差に起因する測定誤差が含まれる。放射率の設定誤差は、測定対象物の放射率に対する、放射温度計に入力された放射率の比であり、以下の式（１）によって表される。
Ｅ（％） = (ε０／ε－１．００)・１００ ・・・（１）
ここで、Ｅは、放射率の設定誤差を表し、ε０は、放射温度計に入力された放射率を表し、εは、測定対象物の放射率を表す。
Ｅ（％） = (ε０／ε－１．００)・１００ ・・・（１）
ここで、Ｅは、放射率の設定誤差を表し、ε０は、放射温度計に入力された放射率を表し、εは、測定対象物の放射率を表す。
【0110】
本実施形態では、第２放射温度計４８に入力された放射率は、測定体６８Ａの放射率εａである０．９０である。そのため、第２放射温度計４８で測定体６８Ａを測定するときは、放射率の設定誤差は０％であり、第２放射温度計４８から出力される温度出力値には、測定誤差は含まれない。これに対し、測定体６８Ｂ乃至６８Ｄの放射率εｂ－εｄは、それぞれ、測定体６８Ａの放射率εａとは異なる。そのため、第２放射温度計４８で測定体６８Ｂ乃至６８Ｄのそれぞれを測定するときは、第２放射温度計４８から出力される各温度出力値には、放射率の設定誤差に起因する測定誤差が含まれる。具体的には、０．９１の放射率εｂを有する測定体６８Ｂを測定するときは、放射率の設定誤差は１％であり、第２放射温度計４８から出力される温度出力値には、１％の放射率の設定誤差に起因する測定誤差が含まれる。同様に、０．９２の放射率εｃを有する測定体６８Ｃを測定するときは、第２放射温度計４８から出力される温度出力値には、２％の放射率の設定誤差に起因する測定誤差が含まれ、０．９５の放射率εｄを有する測定体６８Ｄを測定するときは、第２放射温度計４８から出力される温度出力値には、５％の放射率の設定誤差に起因する測定誤差が含まれる。
【0111】
ここで、測定対象物から放射される電磁波の強度（エネルギー量）と、測定対象物の温度との間の関係は直線関係にない。そのため、放射率の設定誤差を放射温度計から出力された温度測定値に乗算しても、測定誤差を補正することができない。例えば、放射率の設定誤差が５％である場合に、放射温度計から出力された温度測定値に１．０５を乗算しても、測定対象物の実際の温度を得ることができない。さらに、放射率の設定誤差に起因する測定誤差は、放射温度計が利用している電磁波の波長、および測定対象物の温度などによっても異なる。
【0112】
しかしながら、複数の測定体６８Ａ乃至６８Ｄの放射率が既知であれば、実験によって、所定の目標温度Ｔｘに加熱された測定体６８Ａ乃至６８Ｄの温度を第２放射温度計で測定したときの各測定誤差を予め取得しておくことができる。すなわち、測定体６８Ａ乃至６８Ｄをそれぞれ第２放射温度計４８で測定したときに、該第２放射温度計４８から出力されるべき温度出力値の期待値Ｍａ－Ｍｄを予め取得しておくことができる。本明細書では、第２放射温度計４８から出力されるべき温度出力値の期待値Ｍａ－Ｍｄのそれぞれを、「温度期待値」と称する。
【0113】
例えば、第２放射温度計４８の較正に用いる目標温度Ｔｘを１００℃として予め決定しておく。この場合、１００℃に加熱された測定体６８Ｂ乃至６８Ｄの温度を、それぞれ、測定体６８Ａの放射率εａが入力された第２放射温度計４８で実際に測定する実験を行う。そして、第２放射温度計４８から出力された測定体６８Ｂ乃至６８Ｄの温度出力値のそれぞれを、温度期待値Ｍｂ－Ｍｄとして決定する。なお、第２放射温度計４８で測定体６８Ａを測定するときは、放射率の設定誤差は０％であり、第２放射温度計４８から出力される測定体６８Ａの温度測定値には、測定誤差は含まれない。したがって、第２放射温度計４８から出力されるべき測定体６８Ａの温度期待値Ｍａは、目標温度Ｔｘ（＝１００℃）に等しい。図１９（ｂ）乃至図１９（ｄ）には、このような実験によって決定された温度期待値Ｍａ－Ｍｄの例が記載されている。
【0114】
一実施形態では、第２放射温度計４８から出力された各測定体６８Ａ乃至６８Ｄの温度出力値に基づいて、所定の目標温度Ｔｘにおける放射率の設定誤差と、測定誤差との関係を表す特性方程式を予め決定してもよい。この場合、特性方程式から、上記温度期待値Ｍａ乃至Ｍｄが決定される。
【0115】
このように、本実施形態に係る較正ツール６０を用いて、第２放射温度計４８の較正を実施する場合は、所定の目標温度Ｔｘに加熱された複数の測定体６８Ａ乃至６８Ｄのそれぞれを第２温度放射計４８で測定したときに、第２温度放射計４８から出力される温度期待値Ｍａ－Ｍｄを予め決定しておく必要がある。本実施形態に係る較正ツール６０を用いて、第１放射温度計３９の較正を実施する場合も同様である。温度期待値Ｍａ－Ｍｄは、制御部４０に予め記憶される。
【0116】
次に、図２０および図２１を参照して、図１８（ａ）に示す較正ツール６０を用いて第２放射温度計４８を較正する方法を説明する。なお、図１８（ａ）に示す較正ツール６０を用いて第１放射温度計３９を較正する方法は、以下に説明する第２放射温度計４８を較正する方法と同様であるため、その重複する説明を省略する。
【0117】
図２０は、図１８（ａ）に示す較正ツール６０を備えた較正システムで、第２放射温度計４８の較正を実施する方法の前半部分を示すフローチャートであり、図２１は、図１８（ａ）に示す較正ツール６０を備えた較正システムで、第２放射温度計４８の較正を実施する方法の後半部分を示すフローチャートである。図２０および図２１に示すフローチャートで特に説明しないステップは、図７および図８に示すフローチャートのステップと同様である。
【0118】
図２０に示すように、本実施形態でも、加熱装置６１の加熱板６１ａが第２放射温度計４８のセンサ部４８ａと対向するように、較正ツール６０が研磨パッド３の上面に載置され（図２０のステップ１）、さらに、較正システムの温度調整器６６を研磨装置の制御部４０に接続する（図２０のステップ２）。
【0119】
制御部４０は、第２放射温度計４８の較正を実施するために設定された所定の目標温度Ｔｘを予め記憶している。所定の目標温度Ｔｘは、任意に設定可能であるが、頻繁に用いられる研磨プロセスにおける研磨パッド３の目標温度に設定されるのが好ましい。制御部４０は、研磨パッド３上に載置された較正ツール６０の加熱板６１ａおよび複数の測定体６８Ａ－６８Ｄの温度を温度調整器６６を介して所定の目標温度Ｔｘまで加熱する（図２０のステップ３）。
【0120】
次いで、制御部４０は、移動機構７４を駆動して、複数の測定体６８Ａ乃至６８Ｄのうちの１つの測定体６８Ａを第２放射温度計４８の下方に移動させ、該測定体６８Ａの温度を第２放射温度計４８で測定する（図２０のステップ４）。そして、制御部４０は、第２放射温度計４８から出力された温度出力値を記憶する（図２０のステップ５）。
【0121】
次いで、制御部４０は，全ての測定体６８Ａ乃至６８Ｄの温度を測定したか否かを決定する（図２０のステップ６）。全ての測定体６８Ａ乃至６８Ｄの温度を測定していない場合（図２０のステップ６の「Ｎｏ」）、制御部４０は、移動機構７４を駆動して、次の測定体６８Ｂを第２放射温度計４８の下方に移動させ（図２０のステップ７）、該測定体６８Ｂの温度を第２放射温度計４８で測定する（図２０のステップ４）とともに、第２放射温度計４８から出力された温度出力値を記憶する（図２０のステップ５）。
【0122】
全ての測定体６８Ａ乃至６８Ｄの温度の測定が完了した場合（図２０のステップ６の「Ｙｅｓ」）、制御部４０は、複数の測定体６８Ａ乃至６８Ｄのそれぞれの温度ずれ量を算出する（図２０のステップ８）。本実施形態では、温度ずれ量は、各温度期待値Ｍａ乃至Ｍｄと、第２放射温度計４８から出力された各測定体６８Ａ乃至６８Ｄの温度出力値との差である。例えば、測定体６８Ａの温度ずれ量は、温度期待値Ｍａ（図１９では、１００℃）と、測定体６８Ａの第２放射温度計４８の温度出力値との差であり、測定体６８Ｄの温度ずれ量は、温度期待値Ｍｄ（図１９では、１０３．２℃）と、測定体６８Ｄの第２放射温度計４８の温度出力値との差である。次いで、制御部４０は、全ての温度ずれ量が基準範囲内にあるか否かを決定する（図２０のステップ９）。温度ずれ量の基準範囲は、予め設定されており、制御部４０に予め記憶されている。
【0123】
基準範囲を超える温度ずれ量が１つでもある場合（図２０のステップ９の「Ｎｏ」）、制御部４０は、全ての温度ずれ量が基準範囲に入るように、第２放射温度計４８からの温度出力値を補正する（図２１のステップ１０）。温度出力値の補正は、第２放射温度計４８のアナログデジタル変換器４８ｃに格納された変換パラメータの補正であってもよいし、第２放射温度計４８の換算部４８ｅに格納された換算式のパラメータの補正であってもよい。
【0124】
本実施形態でも、制御部４０が実行する第２放射温度計の較正動作は、上記ステップ３からステップ１０に示す動作である。制御部４０は、所定の目標温度Ｔｘに加熱された複数の測定体６８Ａ乃至６８Ｄの温度を第２放射温度計４８で測定し、各測定体の温度ずれ量を算出する。さらに、制御部４０は、全ての温度ずれ量が基準範囲に入るように、第２放射温度計４８のアナログデジタル変換器４８ｃに格納された変換パラメータ（または、換算部４８ｅに格納された換算式のパラメータ）を補正する。
【0125】
制御部４０は、好ましくは、各測定体６８Ａ乃至６８Ｄの補正後の全ての温度ずれ量が上記基準範囲内にあるか否かを確認する（図２１のステップ１１）。具体的には、制御部４０は、再度、目標温度Ｔｘに維持された各測定体６８Ａ乃至６８Ｄの温度を第２放射温度計４８で測定し、各測定体６８Ａ乃至６８Ｄの温度ずれ量を算出し、これら温度ずれ量の全てが基準範囲に入るか否かを確認する。上記ステップ１１で示す動作は、第２放射温度計４８が確実に較正された否かを決定するための確認動作である。
【0126】
補正後の全ての温度ずれ量が基準範囲内にある場合、制御部４０は、第２放射温度計４８の較正プロセスが完了したことを示す信号を生成する（図２０のステップ１２）。ステップ１１に示す確認動作で、基準範囲を超える温度ずれ量が１つでもある場合（図２１のステップ１１の「Ｎｏ」）、制御部４０は、上記ステップ３からステップ１０に示す較正動作と、上記ステップ１１に示す確認動作を繰り返す。さらに、制御部４０は、繰り返し数Ｎが上限値ＮＡに達した場合（図２１のステップ１４の「Ｎｏ」）に、第２放射温度計４８の交換を促す信号を生成する（図２１のステップ１５）。
【0127】
本実施形態では、第２放射温度計４８の較正を実施するために、加熱板６１ａおよび測定体６８Ａ乃至６８Ｄを複数の目標温度に加熱する必要がない。すなわち、加熱板６１ａおよび測定体６８Ａ乃至６８Ｄを１つの目標温度Ｔｘに加熱し、その後、該目標温度Ｔｘに維持するだけでよい。したがって、第２放射温度計４８の較正にかかる時間の短縮が図れるので、研磨装置のダウンタイムを大きく低減することができる。さらに、制御部４０は、較正動作が完了しても確認動作が完了するまで、測定体６８Ａ乃至６８Ｄの温度を目標温度Ｔｘに維持するので、確認動作を較正動作が完了した直後に実施できる。
【0128】
上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうる。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲に解釈されるものである。
【符号の説明】
【0129】
１ 研磨ヘッド
２ 研磨テーブル
３ 研磨パッド
５ パッド温度調整装置
１１ 熱交換器
３０ 液体供給システム
３９ （第１）放射温度計
４０ 制御部
４８ （第２）放射温度計
６０ 較正ツール
６１ 加熱装置
６３ 台
６５ 冷却装置
６６ 温度調整器
６８ 測定体
６８Ａ，６８Ｂ，６８Ｃ，６８Ｄ 測定体
７４ 移動機構（測定体移動機構）
７５ Ｘ軸移動機構
７６ Ｙ軸移動機構
８０ 移動機構（加熱装置移動機構）
８２ モータ
２ 研磨テーブル
３ 研磨パッド
５ パッド温度調整装置
１１ 熱交換器
３０ 液体供給システム
３９ （第１）放射温度計
４０ 制御部
４８ （第２）放射温度計
６０ 較正ツール
６１ 加熱装置
６３ 台
６５ 冷却装置
６６ 温度調整器
６８ 測定体
６８Ａ，６８Ｂ，６８Ｃ，６８Ｄ 測定体
７４ 移動機構（測定体移動機構）
７５ Ｘ軸移動機構
７６ Ｙ軸移動機構
８０ 移動機構（加熱装置移動機構）
８２ モータ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】