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(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】2025-09-19
(45)【発行日】2025-09-30
(54)【発明の名称】処理システムおよびパッド搬送装置
(51)【国際特許分類】
B24B 37/12 20120101AFI20250922BHJP
B24B 37/00 20120101ALI20250922BHJP
H01L 21/304 20060101ALI20250922BHJP
B24B 45/00 20060101ALN20250922BHJP
【ＦＩ】
B24B37/12 Z
B24B37/00 Z
H01L21/304 622Z
B24B45/00 A
【請求項の数】
14
(21)【出願番号】P 2022079536
(22)【出願日】2022-05-13
(65)【公開番号】P2023167965
(43)【公開日】2023-11-24
【審査請求日】2024-09-17
(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】
【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】宮川 俊樹
(72)【発明者】
【氏名】斎藤 賢一郎
(72)【発明者】
【氏名】福島 誠
【審査官】小川 真
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１６－０７８２２０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭６０－２４２９３３（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１５／０２９２９４（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１５－０３２８０３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０００－１４１２０５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－２０７６０２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００３－２８２６６６（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２４Ｂ ３７／００、３７／１２、４５／００
Ｂ２４Ｂ ５３／０１７
Ｈ０１Ｌ ２１／３０４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ワークピースを研磨するための研磨装置と、研磨パッドの慣らし処理を行うためのパッド慣らし装置と、
前記研磨パッドを少なくとも含むパッド構造体を前記パッド慣らし装置から前記研磨装置に搬送するパッド搬送装置を備え、
前記研磨装置は、研磨テーブルと、前記パッド搬送装置によって搬送された前記パッド構造体を前記研磨テーブルに固定するパッドチャックと、前記ワークピースを前記研磨パッドに押し付ける研磨ヘッドを備えており、
前記パッド搬送装置は、前記パッド構造体を保持するように構成された保持ハンドと、前記保持ハンドに連結された本体部と、前記保持ハンドの下側に配置され、前記パッド構造体から落下した液体を受けるための液受けトレイを有し、前記液受けトレイは前記本体部に対して移動可能であり、かつ前記保持ハンドと一体に移動可能である、処理システム。
【請求項2】
ワークピースを研磨するための研磨装置と、
研磨パッドの慣らし処理を行うためのパッド慣らし装置と、
前記研磨パッドを少なくとも含むパッド構造体を前記パッド慣らし装置から前記研磨装置に搬送するパッド搬送装置を備え、
前記研磨装置は、研磨テーブルと、前記パッド搬送装置によって搬送された前記パッド構造体を前記研磨テーブルに固定するパッドチャックと、前記ワークピースを前記研磨パッドに押し付ける研磨ヘッドを備えており、
前記パッド搬送装置は、前記パッド構造体を保持するように構成された保持ハンドと、前記保持ハンドの下側に配置され、前記パッド構造体から落下した液体を受けるための液受けトレイと、前記液受けトレイおよび前記保持ハンドを傾動させる傾動装置を備えている、処理システム。
【請求項3】
前記パッド搬送装置は、前記保持ハンドを上下動させるハンド昇降装置をさらに備えている、請求項１に記載の処理システム。
【請求項4】
前記パッド搬送装置は、前記液受けトレイに連結されたドレンラインをさらに備えている、請求項１に記載の処理システム。
【請求項5】
前記パッド構造体は、前記研磨パッドと、前記研磨パッドを支持する支持プレートを含む、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の処理システム。
【請求項6】
前記研磨装置は、前記パッド構造体を前記パッド搬送装置から受け取り、かつ前記パッド構造体を前記研磨テーブル上に置くように構成されたリフト機構を備えている、請求項１に記載の処理システム。
【請求項7】
前記リフト機構は、前記研磨テーブル内に配置された昇降ロッドと、前記昇降ロッドを昇降させるロッドアクチュエータを有し、前記ロッドアクチュエータは、前記昇降ロッドが前記研磨テーブルの上面から突出するまで前記昇降ロッドを上昇させ、前記昇降ロッドが前記研磨テーブル内に位置するまで前記昇降ロッドを下降させるように構成されている、請求項６に記載の処理システム。
【請求項8】
前記パッド慣らし装置は、前記パッド構造体を保持するように構成された処理テーブルと、ダミーワークピースを前記処理テーブル上の前記パッド構造体の前記研磨パッドに押し付けるように構成された処理ヘッドと、前記処理テーブル上の前記パッド構造体の前記研磨パッド上に液体を供給する液体供給ノズルを備えている、請求項１に記載の処理システム。
【請求項9】
前記パッド慣らし装置は、前記研磨パッドに対する慣らし処理を監視するためのパッド監視装置をさらに備えている、請求項８に記載の処理システム。
【請求項10】
研磨パッドを少なくとも含むパッド構造体を搬送するためのパッド搬送装置であって、前記パッド構造体を保持するように構成された保持ハンドと、
前記保持ハンドに連結された本体部と、
前記保持ハンドの下側に配置され、前記パッド構造体から落下した液体を受けるための液受けトレイを備え、
前記液受けトレイは前記本体部に対して移動可能であり、かつ前記保持ハンドと一体に移動可能である、パッド搬送装置。
【請求項11】
研磨パッドを少なくとも含むパッド構造体を搬送するためのパッド搬送装置であって、
前記パッド構造体を保持するように構成された保持ハンドと、
前記保持ハンドの下側に配置され、前記パッド構造体から落下した液体を受けるための液受けトレイと、
前記液受けトレイおよび前記保持ハンドを傾動させる傾動装置を備えている、パッド搬送装置。
【請求項12】
前記保持ハンドを上下動させるハンド昇降装置をさらに備えている、請求項１０に記載のパッド搬送装置。
【請求項13】
前記液受けトレイに連結されたドレンラインをさらに備えている、請求項１０に記載のパッド搬送装置。
【請求項14】
前記パッド構造体は、前記研磨パッドと、前記研磨パッドを支持する支持プレートを含む、請求項１０乃至１３のいずれか一項に記載のパッド搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ウェーハ、基板、パネルなどの半導体デバイスの製造に使用されるワークピースを研磨する技術に関し、特に研磨装置に使用される研磨パッドの慣らし処理および研磨パッドの設置および搬送に関する。
【背景技術】
【0002】
化学機械研磨（以下、ＣＭＰという）は、シリカ（ＳｉＯ２）等の砥粒を含んだ研磨液を研磨パッド上に供給しつつワークピース（例えば、ウェーハ、基板、またはパネルなど）を研磨パッドに摺接させて該ワークピースを研磨するプロセスである。このＣＭＰを行うための研磨装置は、研磨面を有する研磨パッドを支持する研磨テーブルと、ワークピースを研磨パッドに押し付けるための研磨ヘッドを備えている。
【0003】
研磨装置は、次のようにしてワークピースを研磨する。研磨テーブルおよび研磨パッドを一体に回転させながら、研磨液（典型的にはスラリー）を研磨パッドの研磨面に供給する。研磨ヘッドはワークピースを回転させながら、ワークピースの表面を研磨パッドの研磨面に対して押し付ける。ワークピースは、研磨液の存在下で研磨パッドに摺接される。ワークピースの表面は、研磨液の化学的作用と、研磨液に含まれる砥粒および／または研磨パッドの機械的作用により、研磨される。
【0004】
ワークピースの研磨を行うと、研磨パッドの研磨面には砥粒や研磨屑が付着し、研磨パッドの研磨性能が低下してくる。そこで、研磨パッドの研磨面を再生するために、ドレッサによる研磨パッドのドレッシングが行なわれる。ドレッサは、その下面に固定されたダイヤモンド粒子などの硬質の砥粒を有しており、このドレッサで研磨パッドの研磨面をわずかに削り取ることにより、研磨パッドの研磨面を再生する。
【0005】
研磨パッドは、ドレッシングを繰り返すにつれて徐々に減耗していく。研磨パッドが大きく減耗すると、意図した研磨性能が得られなくなるため、研磨パッドを新品のものに交換することが必要となる。
【0006】
研磨パッドを新品のものに交換する際は、新品の研磨パッドを研磨装置まで運び、研磨パッドを研磨装置の研磨テーブル上に接着剤により貼り付ける。さらに、研磨装置により研磨パッドのドレッシングおよび／またはダミーワークピースを用いた研磨を行い、研磨パッドの慣らし処理（ブレークインともいう）を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【文献】特開２０１５－２１７４４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、研磨パッドはある程度の大きさを有するので、新品の研磨パッドを研磨装置の研磨テーブル上に貼り付ける作業は労力を有する。さらに、研磨装置で新品の研磨パッドの慣らし処理をしている間は、研磨装置はワークピースの研磨を行うことができず、研磨装置の生産性が低下してしまう。
【0009】
本発明は、研磨パッドの交換の際に使用される、改良された装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0010】
一態様では、ワークピースを研磨するための研磨装置と、研磨パッドの慣らし処理を行うためのパッド慣らし装置と、前記研磨パッドを少なくとも含むパッド構造体を前記パッド慣らし装置から前記研磨装置に搬送するパッド搬送装置を備え、前記研磨装置は、研磨テーブルと、前記パッド搬送装置によって搬送された前記パッド構造体を前記研磨テーブルに固定するパッドチャックと、前記ワークピースを前記研磨パッドに押し付ける研磨ヘッドを備えており、前記パッド搬送装置は、前記パッド構造体を保持するように構成された保持ハンドと、前記保持ハンドの下側に配置され、前記パッド構造体から落下した液体を受けるための液受けトレイを有している、処理システムが提供される。
【0011】
一態様では、前記パッド搬送装置は、前記液受けトレイおよび前記保持ハンドを傾動させる傾動装置をさらに備えている。
一態様では、前記パッド搬送装置は、前記保持ハンドを上下動させるハンド昇降装置をさらに備えている。
一態様では、前記パッド搬送装置は、前記液受けトレイに連結されたドレンラインをさらに備えている。
一態様では、前記パッド構造体は、前記研磨パッドと、前記研磨パッドを支持する支持プレートを含む。
一態様では、前記研磨装置は、前記パッド構造体を前記パッド搬送装置から受け取り、かつ前記パッド構造体を前記研磨テーブル上に置くように構成されたリフト機構を備えている。
一態様では、前記パッド慣らし装置は、前記パッド構造体を保持するように構成された処理テーブルと、ダミーワークピースを前記処理テーブル上の前記パッド構造体の前記研磨パッドに押し付けるように構成された処理ヘッドと、前記処理テーブル上の前記パッド構造体の前記研磨パッド上に液体を供給する液体供給ノズルを備えている。
一態様では、前記パッド慣らし装置は、前記研磨パッドに対する慣らし処理を監視するためのパッド監視装置をさらに備えている。
一態様では、前記パッド搬送装置は、前記保持ハンドを上下動させるハンド昇降装置をさらに備えている。
一態様では、前記パッド搬送装置は、前記液受けトレイに連結されたドレンラインをさらに備えている。
一態様では、前記パッド構造体は、前記研磨パッドと、前記研磨パッドを支持する支持プレートを含む。
一態様では、前記研磨装置は、前記パッド構造体を前記パッド搬送装置から受け取り、かつ前記パッド構造体を前記研磨テーブル上に置くように構成されたリフト機構を備えている。
一態様では、前記パッド慣らし装置は、前記パッド構造体を保持するように構成された処理テーブルと、ダミーワークピースを前記処理テーブル上の前記パッド構造体の前記研磨パッドに押し付けるように構成された処理ヘッドと、前記処理テーブル上の前記パッド構造体の前記研磨パッド上に液体を供給する液体供給ノズルを備えている。
一態様では、前記パッド慣らし装置は、前記研磨パッドに対する慣らし処理を監視するためのパッド監視装置をさらに備えている。
【0012】
一態様では、研磨パッドを少なくとも含むパッド構造体を搬送するためのパッド搬送装置であって、前記パッド構造体を保持するように構成された保持ハンドと、前記保持ハンドの下側に配置され、前記パッド構造体から落下した液体を受けるための液受けトレイを備えている、パッド搬送装置が提供される。
【0013】
一態様では、前記パッド搬送装置は、前記液受けトレイおよび前記保持ハンドを傾動させる傾動装置をさらに備えている。
一態様では、前記パッド搬送装置は、前記保持ハンドを上下動させるハンド昇降装置をさらに備えている。
一態様では、前記パッド搬送装置は、前記液受けトレイに連結されたドレンラインをさらに備えている。
一態様では、前記パッド構造体は、前記研磨パッドと、前記研磨パッドを支持する支持プレートを含む。
一態様では、前記パッド搬送装置は、前記保持ハンドを上下動させるハンド昇降装置をさらに備えている。
一態様では、前記パッド搬送装置は、前記液受けトレイに連結されたドレンラインをさらに備えている。
一態様では、前記パッド構造体は、前記研磨パッドと、前記研磨パッドを支持する支持プレートを含む。
【0014】
一態様では、研磨パッドを支持するための支持プレートと、前記支持プレートの側面に着脱可能に取り付けられた液受けトレイを備えている、液受け装置が提供される。
一態様では、前記液受けトレイは、複数の分割体を有する。
一態様では、ワークピースを研磨するための研磨装置であって、研磨パッドを支持するための支持プレートと、前記支持プレートの側面に着脱可能に取り付けられた液受けトレイと、前記支持プレートを保持する研磨テーブルと、前記ワークピースを前記研磨パッドに押し付ける研磨ヘッドを備えている、研磨装置が提供される。
一態様では、前記液受けトレイは、複数の分割体を有する。
一態様では、ワークピースを研磨するための研磨装置であって、研磨パッドを支持するための支持プレートと、前記支持プレートの側面に着脱可能に取り付けられた液受けトレイと、前記支持プレートを保持する研磨テーブルと、前記ワークピースを前記研磨パッドに押し付ける研磨ヘッドを備えている、研磨装置が提供される。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、パッド慣らし装置により新品の研磨パッドの慣らし処理が実行されるので、研磨装置で新品の研磨パッドの慣らし処理を実行する必要がない。結果として、研磨パッドの交換のために研磨装置の研磨動作を停止させる時間が短縮され、研磨装置の生産性が向上できる。また、湿潤状態の研磨パッドをパッド慣らし装置から研磨装置に搬送するときに、研磨パッドから落下する液体を液受けトレイで受けることができるので、クリーンルームの汚染を防止することができる。さらに、研磨パッドを少なくとも含むパッド構造体は、パッド搬送装置によりパッド慣らし装置から研磨装置に搬送され、パッドチャックにより研磨装置の研磨テーブルに装着されるので、研磨パッドを研磨テーブルに接着剤で貼り付ける従来の作業をなくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】処理システムの一実施形態を示す模式図である。
【図2】研磨装置の一実施形態を示す模式図である。
【図3】パッド慣らし装置の一実施形態を示す模式図である。
【図4】パッド搬送装置の一実施形態を示す模式図である。
【図5】液受けトレイおよび保持ハンドの一実施形態を説明するための上面図である。
【図7】パッド構造体をパッド慣らし装置から取り出す工程を説明する図である。
【図8】パッド構造体をパッド慣らし装置から取り出す工程を説明する図である。
【図9】パッド構造体をパッド慣らし装置から取り出す工程を説明する図である。
【図10】パッド構造体を搬送する動作を説明する図である。
【図11】パッド構造体を研磨装置に搬入する工程を説明する図である。
【図12】パッド構造体を研磨装置に搬入する工程を説明する図である。
【図13】パッド構造体を研磨装置に設置する工程を説明する図である。
【図14】パッド構造体を研磨装置に設置する工程を説明する図である。
【図15】パッド搬送装置の他の実施形態を説明するための上面図である。
【図17】シャッタが開いている状態を示す上面図である。
【図18】シャッタが開いている状態を示す断面図である。
【図19】液受けトレイの一実施形態を示す図である。
【図20】パッド搬送装置のさらに他の実施形態を示す上面図である。
【図22】パッド慣らし装置の他の実施形態を示す図である。
【図23】研磨装置の他の実施形態を示す図である。
【図24】パッド構造体をパッド慣らし装置から取り出す工程を説明する図である。
【図25】パッド構造体をパッド慣らし装置から取り出す工程を説明する図である。
【図26】パッド構造体をパッド慣らし装置から取り出す工程を説明する図である。
【図27】パッド構造体をパッド慣らし装置から取り出す工程を説明する図である。
【図28】パッド構造体および液受けトレイを傾ける工程を説明する図である。
【図29】パッド構造体を搬送する動作を説明する図である。
【図30】パッド構造体を研磨装置に搬入する工程を説明する図である。
【図31】パッド構造体を研磨装置に搬入する工程を説明する図である。
【図32】パッド構造体を研磨装置に搬入する工程を説明する図である。
【図33】パッド構造体を研磨装置に搬入する工程を説明する図である。
【図34】パッド構造体を研磨装置に搬入する工程を説明する図である。
【図35】液受け装置の一実施形態を示す側面図である。
【図37】液受けトレイを支持プレートから取り外した状態を示す図である。
【図38】液受け装置の他の実施形態を示す断面図である。
【図39】液受け装置を備えた研磨装置の一実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
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、ワークピースを研磨し、かつ研磨パッドに対して慣らし処理を行う処理システムの一実施形態を示す模式図である。処理システムは、ワークピースを研磨するための研磨装置５００と、研磨パッドの慣らし処理を行うためのパッド慣らし装置６００と、研磨パッドを少なくとも含むパッド構造体６をパッド慣らし装置６００から研磨装置５００に搬送するパッド搬送装置７００を備えている。研磨装置５００、パッド慣らし装置６００、およびパッド搬送装置７００は、クリーンルーム内に配置されている。パッド搬送装置７００は、研磨装置５００とパッド慣らし装置６００との間を移動可能に構成されている。
【0018】
図２は、研磨装置５００の一実施形態を示す模式図である。研磨装置５００は、ウェーハ、基板（例えば、円形基板、角基板）、パネルなどの半導体デバイスの製造に使用されるワークピースＷを化学機械的に研磨するＣＭＰ装置である。以下に説明する実施形態では、ワークピースＷとしてウェーハが用いられている。
【0019】
図２に示すように、研磨装置５００は、研磨面２ａを有する研磨パッド２を支持する研磨テーブル１０と、ワークピースＷを研磨面２ａに対して押し付ける研磨ヘッド１１と、研磨液（例えば、砥粒を含むスラリー）を研磨面２ａに供給する研磨液供給ノズル１２を備えている。研磨ヘッド１１は、その下面にワークピースＷを保持できるように構成されている。
【0020】
研磨パッド２は、支持プレート５により支持されている。より具体的には、研磨パッド２は支持プレート５の表面に接着剤により予め固定されている。研磨パッド２と支持プレート５は、一体構造体であるパッド構造体６を構成している。パッド構造体６は、研磨テーブル１０の上面１０ａ上に置かれている。
【0021】
研磨装置５００は、パッド構造体６を研磨テーブル１０に固定するためのパッドチャック１４を備えている。本実施形態では、パッドチャック１４は、研磨テーブル１０内を延びる真空ライン１５を有する真空チャックである。真空ライン１５は、研磨テーブル１０の上面１０ａ内で開口する複数の開口端１５ａを有しており、真空ライン１５の他方の端部は図示しない真空源（例えば真空ポンプ）に連通している。真空ライン１５内に真空が形成されると、パッド構造体６の支持プレート５は研磨テーブル１０の上面１０ａに真空により保持（固定）される。真空ライン１５内の真空形成を停止すると、パッド構造体６を研磨テーブル１０から取り外すことができる。このように、パッドチャック１４は、パッド構造体６を研磨テーブル１０に着脱可能に固定することができる。
【0022】
本実施形態では、パッドチャック１４は、真空によりパッド構造体６を研磨テーブル１０に固定するように構成されているが、一実施形態では、パッドチャック１４はパッド構造体６を機械的に把持する機械式チャックであってもよい。
【0023】
研磨装置５００は、パッド構造体６をパッド搬送装置７００（図１参照）から受け取り、かつパッド構造体６を研磨テーブル１０上に置くように構成された複数のリフト機構２０を備えている。これらリフト機構２０は、研磨テーブル１０内に配置されている。各リフト機構２０は、昇降ロッド２１と、昇降ロッド２１を昇降させるロッドアクチュエータ２２を有している。ロッドアクチュエータ２２が昇降ロッド２１を上昇させると、昇降ロッド２１の上部は研磨テーブル１０の上面１０ａから突出し、これによりパッド構造体６（研磨パッド２および支持プレート５を含む）を研磨テーブル１０から上方に離すことができる。研磨装置５００がパッド構造体６をパッド搬送装置７００（図１参照）から受け取るときは、ロッドアクチュエータ２２は昇降ロッド２１を上昇させ、パッド構造体６は昇降ロッド２１の上端に置かれる。さらに、ロッドアクチュエータ２２は昇降ロッド２１を下降させて研磨テーブル１０内まで移動させ、これによりパッド構造体６は研磨テーブル１０の上面１０ａ上に置かれる。さらにパッドチャック１４は、真空ライン１５内に真空を形成することにより、パッド構造体６を研磨テーブル１０に固定する。
【0024】
研磨装置５００は、支軸２５と、支軸２５の上端に連結された研磨ヘッド支持アーム２６と、研磨ヘッド支持アーム２６の自由端に回転可能に支持された研磨ヘッドシャフト２７と、研磨ヘッドシャフト２７および研磨ヘッド１１を回転させる研磨ヘッド回転装置２８をさらに備えている。研磨ヘッド１１は、研磨ヘッドシャフト２７の下端に固定されている。研磨ヘッド回転装置２８は、研磨ヘッド支持アーム２６内に配置されている。研磨ヘッド回転装置２８は、電動機、トルク伝達装置などを備えているが、その構成は特に限定されない。研磨ヘッド回転装置２８は、研磨ヘッドシャフト２７に連結されており、研磨ヘッドシャフト２７および研磨ヘッド１１を矢印で示す方向に回転させるように構成されている。
【0025】
研磨装置５００は、研磨ヘッド１１および研磨ヘッドシャフト２７を、研磨テーブル１０および研磨ヘッド支持アーム２６に対して相対的に上下動させる研磨ヘッド昇降装置２９をさらに備えている。この研磨ヘッド昇降装置２９は、ボールねじ機構とサーボモータとの組み合わせ、またはエアシリンダなどのアクチュエータを有するが、その構成は特に限定されない。研磨ヘッド昇降装置２９が研磨ヘッドシャフト２７を研磨ヘッド支持アーム２６に対して相対的に上下動させると、研磨ヘッド１１は、矢印で示すように、研磨ヘッド支持アーム２６および研磨テーブル１０に対して相対的に上下動する。
【0026】
研磨装置５００は、研磨パッド２および研磨テーブル１０をそれらの軸心を中心に回転させる研磨テーブル回転装置３０をさらに備えている。研磨テーブル回転装置３０は研磨テーブル１０の下方に配置されており、研磨テーブル１０は、テーブル軸１０ｂを介して研磨テーブル回転装置３０に連結されている。研磨テーブル回転装置３０は、電動機などのアクチュエータを備えているが、その構成は特に限定されない。研磨テーブル１０および研磨パッド２は、研磨テーブル回転装置３０によりテーブル軸１０ｂを中心に矢印で示す方向に一体に回転されるようになっている。研磨パッド２の露出面は、ウェーハなどのワークピースＷを研磨する研磨面２ａを構成している。
【0027】
研磨装置５００は、研磨ヘッド１１を、研磨パッド２の上方の位置と、研磨パッド２の外側の位置との間で移動させる研磨ヘッド移動装置３２をさらに備えている。この研磨ヘッド移動装置３２は、支軸２５の上端に固定されており、研磨ヘッド支持アーム２６に連結されている。研磨ヘッド移動装置３２は、研磨ヘッド支持アーム２６を支軸２５を中心に回転させることにより、研磨ヘッド１１を研磨パッド２の研磨面２ａと平行な方向に移動させることができる。
【0028】
ワークピースＷの研磨は次のようにして行われる。ワークピースＷは、その被研磨面が下を向いた状態で、研磨ヘッド１１に保持される。研磨ヘッド１１および研磨テーブル１０をそれぞれ回転させながら、研磨テーブル１０の上方に設けられた研磨液供給ノズル１２から研磨液（例えば、砥粒を含むスラリー）を研磨パッド２の研磨面２ａ上に供給する。研磨パッド２はその中心軸線を中心に研磨テーブル１０と一体に回転する。研磨ヘッド１１は研磨ヘッド昇降装置２９により所定の研磨動作高さまで下降される。さらに、研磨ヘッド１１はワークピースＷを研磨パッド２の研磨面２ａに押し付ける。ワークピースＷは研磨ヘッド１１と一体に回転する。研磨液が研磨パッド２の研磨面２ａ上に存在した状態で、ワークピースＷは研磨面２ａに摺接される。ワークピース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および／または研磨パッド２の機械的作用との組み合わせにより、研磨される。
【0029】
次に、パッド慣らし装置６００について図３を参照して説明する。パッド慣らし装置６００の構成は、基本的に研磨装置５００の構成と同じである。図３に示すように、パッド慣らし装置６００は、慣らし処理が施される新品の研磨パッド２を支持する処理テーブル４０と、ダミーワークピースＷ１を研磨パッド２の研磨面２ａに対して押し付ける処理ヘッド４１と、研磨液（例えば、砥粒を含むスラリー）を研磨面２ａに供給する液体供給ノズル４２を備えている。処理ヘッド４１は、その下面にダミーワークピースＷ１を保持できるように構成されている。ダミーワークピースＷ１は、膜を有するブランケットウェーハ、または膜を持たないベアウェーハなどである。
【0030】
研磨パッド２は、支持プレート５により支持されている。より具体的には、研磨パッド２は支持プレート５の表面に接着剤により予め固定されている。研磨パッド２と支持プレート５は、一体構造体であるパッド構造体６を構成している。パッド構造体６は、処理テーブル４０の上面上に置かれている。
【0031】
パッド慣らし装置６００は、パッド構造体６を処理テーブル４０に固定するためのパッドチャック４４を備えている。本実施形態では、パッドチャック４４は、処理テーブル４０内を延びる真空ライン４５を有する真空チャックである。パッドチャック４４の詳細な構成および動作は、図２に示すパッドチャック１４と同じであるので、その重複する説明を省略する。一実施形態では、パッドチャック４４はパッド構造体６を機械的に把持する機械式チャックであってもよい。
【0032】
パッド慣らし装置６００は、処理テーブル４０内に配置された複数のリフト機構５０を備えている。各リフト機構５０は、昇降ロッド５１と、昇降ロッド５１を昇降させるロッドアクチュエータ５２を有している。リフト機構５０の詳細な構成および動作は、図２に示すリフト機構２０と同じであるので、その説明を省略する。
【0033】
パッド慣らし装置６００は、支軸５５と、支軸５５の上端に連結された処理ヘッド支持アーム５６と、処理ヘッド支持アーム５６の自由端に回転可能に支持された処理ヘッドシャフト５７と、処理ヘッドシャフト５７および処理ヘッド４１を回転させる処理ヘッド回転装置５８をさらに備えている。処理ヘッド４１は、処理ヘッドシャフト５７の下端に固定されている。処理ヘッド回転装置５８は、処理ヘッド支持アーム５６内に配置されている。処理ヘッド回転装置５８は、電動機、トルク伝達装置などを備えているが、その構成は特に限定されない。処理ヘッド回転装置５８は、処理ヘッドシャフト５７に連結されており、処理ヘッドシャフト５７および処理ヘッド４１を矢印で示す方向に回転させるように構成されている。
【0034】
パッド慣らし装置６００は、処理ヘッド４１および処理ヘッドシャフト５７を、処理テーブル４０および処理ヘッド支持アーム５６に対して相対的に上下動させる処理ヘッド昇降装置５９をさらに備えている。この処理ヘッド昇降装置５９は、ボールねじ機構とサーボモータとの組み合わせ、またはエアシリンダなどのアクチュエータを有するが、その構成は特に限定されない。処理ヘッド昇降装置５９が処理ヘッドシャフト５７を処理ヘッド支持アーム５６に対して相対的に上下動させると、処理ヘッド４１は、矢印で示すように、処理ヘッド支持アーム５６および処理テーブル４０に対して相対的に上下動する。
【0035】
パッド慣らし装置６００は、研磨パッド２および処理テーブル４０をそれらの軸心を中心に回転させる処理テーブル回転装置６０をさらに備えている。処理テーブル回転装置６０は処理テーブル４０の下方に配置されており、処理テーブル４０は、テーブル軸４０ｂを介して処理テーブル回転装置６０に連結されている。処理テーブル回転装置６０は、電動機などのアクチュエータを備えているが、その構成は特に限定されない。処理テーブル４０および研磨パッド２は、処理テーブル回転装置６０によりテーブル軸４０ｂを中心に矢印で示す方向に一体に回転されるようになっている。
【0036】
パッド慣らし装置６００は、処理ヘッド４１を、研磨パッド２の上方の位置と、研磨パッド２の外側の位置との間で移動させる処理ヘッド移動装置６２をさらに備えている。この処理ヘッド移動装置６２は、支軸５５の上端に固定されており、処理ヘッド支持アーム５６に連結されている。処理ヘッド移動装置６２は、処理ヘッド支持アーム５６を支軸５５を中心に回転させることにより、処理ヘッド４１を研磨パッド２の研磨面２ａと平行な方向に移動させることができる。
【0037】
ダミーワークピースＷ１の研磨は次のようにして行われる。ダミーワークピースＷ１は、その被研磨面が下を向いた状態で、処理ヘッド４１に保持される。処理ヘッド４１および処理テーブル４０をそれぞれ回転させながら、処理テーブル４０の上方に設けられた液体供給ノズル４２から処理液（例えば、砥粒を含むスラリー）を研磨パッド２の研磨面２ａ上に供給する。研磨パッド２はその中心軸線を中心に処理テーブル４０と一体に回転する。処理ヘッド４１は処理ヘッド昇降装置５９により所定の研磨動作高さまで下降される。さらに、処理ヘッド４１はダミーワークピースＷ１を研磨パッド２の研磨面２ａに押し付ける。ダミーワークピースＷ１は処理ヘッド４１と一体に回転する。処理液が研磨パッド２の研磨面２ａ上に存在した状態で、ダミーワークピースＷ１は研磨面２ａに摺接される。ダミーワークピースＷ１の表面が研磨される。一実施形態では、処理液として、純水が研磨面２ａに供給されてもよい。
【0038】
パッド慣らし装置６００は、研磨パッド２の研磨面２ａをドレッシングするドレッサ７０をさらに備えている。このドレッサ７０は、研磨パッド２の研磨面２ａに摺接されるドレッシングディスク７１と、ドレッシングディスク７１が連結されるドレッサシャフト７２と、ドレッサシャフト７２を回転自在に支持するドレッサ揺動アーム７５とを備えている。ドレッシングディスク７１の下面はドレッシング面７１ａを構成し、このドレッシング面７１ａは砥粒（例えば、ダイヤモンド粒子）から構成されている。
【0039】
ドレッサシャフト７２は、ドレッサ揺動アーム７５内に配置された図示しないディスク押圧機構（例えばエアシリンダを含む）に連結されている。このディスク押圧機構は、ドレッサシャフト７２を介してドレッシングディスク７１のドレッシング面７１ａを研磨パッド２の研磨面２ａに対して押し付けるように構成されている。さらに、ドレッサシャフト７２は、ドレッサ揺動アーム７５内に配置された図示しないディスク回転機構（例えば電動機を含む）に連結されている。このディスク回転機構は、ドレッサシャフト７２を介してドレッシングディスク７１を矢印で示す方向に回転させるように構成されている。
【0040】
研磨パッド２の研磨面２ａのドレッシングは次のようにして行われる。研磨パッド２は処理テーブル４０とともに研磨テーブル回転装置３０によって回転されながら、液体供給ノズル４２から純水が研磨面２ａに供給される。ドレッシングディスク７１は、ドレッサシャフト７２を中心にディスク回転機構（図示せず）により回転されながら、ドレッシングディスク７１のドレッシング面７１ａはディスク押圧機構（図示せず）により研磨面２ａに押圧される。研磨面２ａ上に純水が存在した状態で、ドレッシングディスク７１は研磨面２ａに摺接される。ドレッシングディスク７１の回転中、ドレッサ揺動アーム７５を支軸７８を中心に旋回させてドレッシングディスク７１を研磨面２ａの半径方向に揺動させる。このようにして、ドレッシングディスク７１により研磨パッド２がわずかに削り取られ、研磨面２ａがドレッシング（再生）される。研磨パッド２の研磨面２ａのドレッシングは、ダミーワークピースＷ１の研磨中、またはダミーワークピースＷ１の研磨前および／または研磨後に実施される。
【0041】
このようにして、新品の研磨パッド２を用いたダミーワークピースＷ１の研磨と、新品の研磨パッド２のドレッシングにより、研磨パッド２の慣らし処理が達成される。一実施形態では、新品の研磨パッド２の慣らし処理は、新品の研磨パッド２を用いたダミーワークピースＷ１の研磨、または新品の研磨パッド２のドレッシングのいずれか一方により行われてもよい。
【0042】
パッド慣らし装置６００は、研磨パッド２に対する慣らし処理を監視するためのパッド監視装置８０を備えている。このパッド監視装置８０は、研磨パッド２の上方に配置されており、研磨パッド２の表面の状態を検出するように構成されている。より具体的には、パッド監視装置８０は、慣らし処理中に研磨パッド２の表面状態を検出し、検出された表面状態に基づいて、研磨パッド２の慣らし処理の終了を判定する。パッド監視装置８０の具体的構成は、研磨パッド２の表面状態を検出できる限りにおいて特に限定されないが、例えば、画像処理装置、非接触式形状測定装置などが使用できる。
【0043】
次に、パッド搬送装置７００の一実施形態について図４を参照して説明する。パッド搬送装置７００は、走行装置８３を有する本体部８４と、パッド構造体６を保持する保持ハンド８５と、保持ハンド８５の下側に配置された液受けトレイ８７を有している。走行装置８３は、パッド搬送装置７００の全体を移動可能とするように構成されており、本体部８４に取り付けられた車輪８８と、車輪８８を回転させるための電動機８９を有している。一実施形態では、パッド搬送装置７００が予め規定された経路を走行するように、車輪８８はレール上に配置されてもよい。ただし、走行装置８３は、車輪８８と電動機８９の組み合わせに限定されず、パッド搬送装置７００の全体を移動させることができるものであればよい。一実施形態では、パッド搬送装置７００は、クリーンルームの上部空間に敷設されたレールから吊るされて移動するものであってもよい。他の実施形態では、レールは、研磨装置５００あるいはパッド慣らし装置６００に取り付けられていてもよく、レールは、研磨装置５００あるいはパッド慣らし装置６００とは別体としてクリーンルーム内に敷設されてもよい。
【0044】
保持ハンド８５は、真空ライン９２に接続されており、真空ライン９２は真空源としての真空ポンプ９３に接続されている。真空ポンプ９３は本体部８４内に配置されている。保持ハンド８５は、真空ライン９２内に形成された真空によりパッド構造体６を吸着保持することができる。一実施形態では、保持ハンド８５は、パッド構造体６を機械的に把持する機械式チャックを有してもよい。
【0045】
パッド搬送装置７００は、液受けトレイ８７および保持ハンド８５を傾動させる傾動装置１０１をさらに備えている。液受けトレイ８７および保持ハンド８５は、傾動装置１０１に固定されている。傾動装置１０１は、矢印で示すように、保持ハンド８５と平行に延びる中心軸線ＣＬ周りに液受けトレイ８７および保持ハンド８５を一体に傾動させるように構成されている。特に液受けトレイ８７を傾けることにより、液受けトレイ８７上に落下した液体を特定の箇所に集めることができる。また、液受けトレイ８７、保持ハンド８５、およびパッド構造体６を傾けることにより、パッド搬送装置７００が走行するのに必要な幅（スペース）を小さくすることができる。
【0046】
パッド搬送装置７００は、液受けトレイ８７に連結されたドレンライン１０３をさらに備えている。ドレンライン１０３の一端は、液受けトレイ８７内で開口しており、ドレンライン１０３の他端は本体部８４に配置された液体タンク１０５に接続されている。研磨パッド２から液受けトレイ８７内に落下した液体は、ドレンライン１０３を通って排出され、液体タンク１０５内に集められる。
【0047】
パッド搬送装置７００は、保持ハンド８５を上下動させるハンド昇降装置１１０をさらに備えている。ハンド昇降装置１１０は、傾動装置１０１および本体部８４に連結されている。ハンド昇降装置１１０は、エアシリンダ、リニアアクチュエータ、または電動機および歯車の組み合わせなどを備えており、傾動装置１０１に連結された保持ハンド８５を上昇および下降させるように構成されている。本実施形態では、液受けトレイ８７は、傾動装置１０１に連結されているので、ハンド昇降装置１１０は、液受けトレイ８７と保持ハンド８５を一体に昇降させることができる。保持ハンド８５に保持されたパッド構造体６（研磨パッド２および支持プレート５を含む）も、液受けトレイ８７および保持ハンド８５と一体に昇降される。一実施形態では、ハンド昇降装置１１０は、液受けトレイ８７は昇降させずに、保持ハンド８５を昇降させるように構成または配置されてもよい。
【0048】
液受けトレイ８７は、保持ハンド８５の下側の全体を覆うように配置されている。液受けトレイ８７は、湿潤状態の研磨パッド２から落下した液体を受けるために設けられている。したがって、液受けトレイ８７は、パッド構造体６よりも大きい幅および長さを有している。さらに、液受けトレイ８７は、保持ハンド８５よりも大きい幅および長さを有している。
【0049】
図５は、液受けトレイ８７および保持ハンド８５の一実施形態を説明するための上面図であり、図６は図５のＡ－Ａ線断面図である。液受けトレイ８７は、図２に示す昇降ロッド２１および図３に示す昇降ロッド５１の進入を許容する２つの切り欠き１１２を有している。後述するように、パッド構造体６をパッド慣らし装置６００から取り出すとき、およびパッド構造体６を研磨装置５００に搬入するとき、昇降ロッド２１，５１は切り欠き１１２内に進入する。
【0050】
液受けトレイ８７は、その縁部に沿って延びる無端形状の堰１１５を有している。この堰１１５はパッド構造体６の研磨パッド２から落下した液体を液受けトレイ８７上に留めるために（すなわち、液体が液受けトレイ８７から落下することを防止するために）設けられている。堰１１５は、液受けトレイ８７の縁部のみならず、切り欠き１１２に沿って切り欠き１１２を囲むように設けられている。したがって、液体が切り欠き１１２からこぼれ落ちることが堰１１５によって防止される。
【0051】
図５に示すように、液受けトレイ８７の上から見たときに、液受けトレイ８７の全体は、パッド構造体６よりも大きく、パッド構造体６の全体の下方に位置している。したがって、液受けトレイ８７は、パッド構造体６の研磨パッド２から落下した液体を確実に受けることができる。パッド構造体６から落下した液体の一部は、切り欠き１１２を通って落下してしまう可能性はあるが、その液体の量は微少である。ドレンライン１０３の開口端１０３ａは、液受けトレイ８７の底部の一方側に位置している。図３に示す傾動装置１０１により液受けトレイ８７をドレンライン１０３の開口端１０３ａが下降する方向に傾けることにより、液受けトレイ８７上の液体をドレンライン１０３に導くことができる。
【0052】
次に、研磨パッド２を含むパッド構造体６をパッド慣らし装置６００から研磨装置５００にパッド搬送装置７００により搬送する動作について説明する。新品の研磨パッド２は、上述したように、パッド慣らし装置６００により慣らし処理がなされ、研磨パッド２の研磨面２ａはワークピースを研磨できる状態となる。慣らし処理が施された研磨パッド２は湿潤状態にある。
【0053】
図７に示すように、パッド慣らし装置６００のパッドチャック５４はパッド構造体６を解放し、湿潤状態の研磨パッド２と支持プレート５を含むパッド構造体６は、リフト機構５０の昇降ロッド５１により持ち上げられる。パッド構造体６は、処理テーブル４０から離れ、パッド構造体６と処理テーブル４０との間には空間が形成される。
【0054】
図８に示すように、パッド搬送装置７００は、保持ハンド８５および液受けトレイ８７を、パッド構造体６と処理テーブル４０との間の空間に移動させる。昇降ロッド５１は、液受けトレイ８７の切り欠き１１２内に進入するので、液受けトレイ８７はパッド構造体６の下方の位置に移動することができる。
【0055】
図９に示すように、パッド搬送装置７００のハンド昇降装置１１０は、保持ハンド８５および液受けトレイ８７を上昇させ、パッド構造体６は保持ハンド８５上に置かれるとともに、パッド構造体６は昇降ロッド５１から離れる。パッド構造体６は保持ハンド８５により保持される。
【0056】
図１０に示すように、パッド搬送装置７００は、パッド構造体６をパッド慣らし装置６００から研磨装置５００に搬送する。パッド構造体６が搬送される間、パッド構造体６の下方には液受けトレイ８７が存在するので、パッド構造体６から落下した液体は液受けトレイ８７により受け止められ、クリーンルームの床、パッド慣らし装置６００の内部、研磨装置５００の内部には落ちない。
【0057】
一実施形態では、図１０に示すように、パッド搬送装置７００は、パッド構造体６をパッド慣らし装置６００から研磨装置５００に搬送する間、パッド搬送装置７００の傾動装置１０１は、保持ハンド８５、パッド構造体６、および液受けトレイ８７を傾ける。このような傾動動作により、パッド搬送装置７００が走行するのに必要な幅（スペース）を小さくすることができる。
【0058】
研磨装置５００では、パッド慣らし装置６００での同じステップが逆の順序で行われる。すなわち、図１１に示すように、リフト機構２０は昇降ロッド２１を上昇させ、パッド搬送装置７００は、保持ハンド８５、パッド構造体６、および液受けトレイ８７を、研磨テーブル１０の上方に移動させる。昇降ロッド２１は、液受けトレイ８７の切り欠き１１２内に進入するので、液受けトレイ８７は研磨テーブル１０の上方の位置に移動することができる。
【0059】
図１２に示すように、パッド搬送装置７００は、保持ハンド８５、パッド構造体６、および液受けトレイ８７を下降させ、パッド構造体６を昇降ロッド２１上に置く。このとき、保持ハンド８５は、パッド構造体６から離れる。
図１３に示すように、パッド搬送装置７００は、保持ハンド８５および液受けトレイ８７を研磨テーブル１０の外に移動させる。
図１４に示すように、リフト機構２０は、昇降ロッド２１を下降させて、パッド構造体６を研磨テーブル１０の上面１０ａ上に置く。その後、パッドチャック１４は、真空ライン１５内に真空を形成し、これによりパッド構造体６を研磨テーブル１０の上面１０ａに固定する。
図１３に示すように、パッド搬送装置７００は、保持ハンド８５および液受けトレイ８７を研磨テーブル１０の外に移動させる。
図１４に示すように、リフト機構２０は、昇降ロッド２１を下降させて、パッド構造体６を研磨テーブル１０の上面１０ａ上に置く。その後、パッドチャック１４は、真空ライン１５内に真空を形成し、これによりパッド構造体６を研磨テーブル１０の上面１０ａに固定する。
【0060】
このようにして、慣らし処理が施された研磨パッド２を含むパッド構造体６は、パッド搬送装置７００によりパッド慣らし装置６００から研磨装置５００に搬送され、パッドチャック１４により研磨装置５００の研磨テーブル１０に装着されるので、研磨パッド２を研磨テーブル１０に接着剤で貼り付ける従来の作業をなくすことができる。また、パッド慣らし装置６００により新品の研磨パッド２の慣らし処理が実行されるので、研磨装置５００で新品の研磨パッド２の慣らし処理を実行する必要がない。結果として、研磨パッド２の交換のために研磨装置５００の研磨動作を停止させる時間が短縮され、研磨装置の生産性が向上できる。
【0061】
図１５は、パッド搬送装置７００の他の実施形態を説明するための上面図であり、図１６は、図１５のＢ－Ｂ線断面図である。特に説明しない本実施形態の構成および動作は、図１乃至図１４を参照して説明した実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。１５および図１６に示すように、この実施形態のパッド搬送装置７００は、液受けトレイ８７の切り欠き１１２を覆うシャッタ１２０と、切り欠き１１２を閉じる方向にシャッタ１２０を付勢するばね１２２を備えている。シャッタ１２０およびばね１２２は、液受けトレイ８７の上側に配置されている。シャッタ１２０は、切り欠き１１２の全体を覆う形状を有している。
【0062】
図１７および図１８は、シャッタ１２０が開いている状態を示す図である。パッド搬送装置７００が昇降ロッド２１（または図３に示す昇降ロッド５１）に向かって液受けトレイ８７を移動させると、昇降ロッド２１はシャッタ１２０を押しながら切り欠き１１２に進入し、ばね１２２の力に抗ってシャッタ１２０を開く。この実施形態によれば、パッド搬送装置７００がパッド構造体６をパッド慣らし装置６００から研磨装置５００に搬送している間は、切り欠き１１２はシャッタ１２０により閉じられている。したがって、研磨パッド２から落下した液体は切り欠き１１２を通過できず、液受けトレイ８７に受け止められる。結果として、液体によるクリーンルーム内の汚染を確実に防止することができる。
【0063】
今まで説明した実施形態では、パッド構造体６は、研磨パッド２と、この研磨パッド２を支持する支持プレート５との組み合わせであるが、一実施形態では、パッド構造体６は、研磨パッド２を含み、支持プレート５を含まなくてもよい。図１９に示す実施形態では、液受けトレイ８７は、研磨パッド２の下方への撓みを低減するために、研磨パッド２の縁部を支持する複数のパッド支持部材１３０を有している。各パッド支持部材１３０は、研磨パッド２の横方向の位置ずれを防止するための位置決めガイド１３１を有している。研磨パッド２は、上述した実施形態と同様に、真空吸引により研磨テーブル１０および処理テーブル４０上に保持される。
【0064】
一実施形態では、パッド構造体６は、研磨パッド２を含み、支持プレート５を含まず、研磨パッド２の下面は粘着層を有してもよい。研磨パッド２の搬送時には、研磨パッド２の粘着層は剥離紙で覆われてもよいし、あるいは剥離紙が剥がされた後で粘着層が露出してもよい。研磨パッド２の粘着層は、研磨テーブル１０または処理テーブル４０に繰り返し貼り付けることが可能に構成されてもよい。この場合は、上述したパッドチャック１４，４４は省略されてもよい。
【0065】
図２０は、パッド搬送装置７００のさらに他の実施形態を示す上面図であり、図２１は、図２０のＣ－Ｃ線断面図である。特に説明しない本実施形態の構成および動作は、図１乃至図１４を参照して説明した実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。本実施形態のパッド搬送装置７００は、円弧状の液受けトレイ８７を備えている。この液受けトレイ８７は、半円環状の形状を有し、パッド構造体６の縁部の下方に配置されている。図２１に示すように、液受けトレイ８７は、半円環状の底部１４１と、底部１４１の外縁から上方に突出する外側湾曲堰１４２と、底部１４１の内縁から上方に突出する内側湾曲堰１４３を有している。
【0066】
液受けトレイ８７は、その長手方向において２つに分割可能に構成されている。すなわち、液受けトレイ８７は、２つの保持ハンド８５のうちの一方に固定された第１トレイ部８７Ａと、第１トレイ部８７Ａに磁石１４５，１４６により着脱可能に連結された第２トレイ部８７Ｂを含む。磁石１４５，１４６は、第１トレイ部８７Ａの端部および第２トレイ部８７Ｂの端部にそれぞれ固定されている。第２トレイ部８７Ｂは、これら磁石１４５，１４６が発生する磁力のみで第１トレイ部８７Ａに連結されており、第２トレイ部８７Ｂは第１トレイ部８７Ａから切り離すことが可能である。ドレンライン１０３は、第１トレイ部８７Ａに接続されている。
【0067】
図２２は、パッド慣らし装置６００の他の実施形態を示す図である。図２２に示すように、パッド慣らし装置６００の処理テーブル４０の外周面に沿って複数の係合突起１５０および複数の突起アクチュエータ１５１が設けられている。図２２では１つの係合突起１５０および１つの突起アクチュエータ１５１のみが描かれている。係合突起１５０および突起アクチュエータ１５１は、液受けトレイ８７の第２トレイ部８７Ｂを支持するために設けられている。係合突起１５０は鉛直に延びており、突起アクチュエータ１５１に連結されている。突起アクチュエータ１５１は、矢印で示すように、係合突起１５０を処理テーブル４０から離れる方向、および処理テーブル４０に近づく方向に移動するように構成されている。突起アクチュエータ１５１の詳細な構成は特に限定されないが、例えばエアシリンダ、またはリニアモータから構成されている。
【0068】
液受けトレイ８７の第２トレイ部８７Ｂの底部には、係合突起１５０が係合する係合穴１５５が形成されている。係合突起１５０が係合穴１５５に挿入された状態で、突起アクチュエータ１５１が係合突起１５０を移動させると、矢印で示すように、係合突起１５０および第２トレイ部８７Ｂは、処理テーブル４０から離れる方向、および処理テーブル４０に近づく方向に移動する。
【0069】
図２３に示すように、研磨装置５００にも、同様に、複数の係合突起１６０および複数の突起アクチュエータ１６１が設けられている。複数の係合突起１６０および複数の突起アクチュエータ１６１は、研磨テーブル１０の外周面に沿って設けられている。係合突起１６０および突起アクチュエータ１６１の構成および動作は、図２２に示す係合突起１５０および突起アクチュエータ１５１の構成および動作と同じであるので、その説明を省略する。
【0070】
次に、研磨パッド２を含むパッド構造体６をパッド慣らし装置６００から研磨装置５００にパッド搬送装置７００により搬送する動作について説明する。新品の研磨パッド２は、上述したように、パッド慣らし装置６００により慣らし処理がなされ、研磨パッド２の研磨面２ａはワークピースを研磨できる状態となる。慣らし処理が施された研磨パッド２は湿潤状態にある。研磨パッド２がパッド搬送装置７００によってパッド慣らし装置６００から取り出される前、図２２に示すように、液受けトレイ８７の第２トレイ部８７Ｂは、係合突起１５０上に置かれ、第２トレイ部８７Ｂの係合穴１５５と係合突起１５０が係合する。
【0071】
図２４に示すように、パッドチャック４４はパッド構造体６を解放し、湿潤状態の研磨パッド２と支持プレート５を含むパッド構造体６は、リフト機構５０の昇降ロッド５１により持ち上げられる。パッド構造体６は、処理テーブル４０から離れ、パッド構造体６と処理テーブル４０との間には空間が形成される。
【0072】
図２５に示すように、突起アクチュエータ１５１は、係合突起１５０および第２トレイ部８７Ｂを処理テーブル４０に向かって移動させ、第２トレイ部８７Ｂをパッド構造体６の縁部の下方に位置させる。
図２６に示すように、パッド搬送装置７００は、保持ハンド８５および液受けトレイ８７の第１トレイ部８７Ａを、パッド構造体６と処理テーブル４０との間の空間に移動させる。第１トレイ部８７Ａと第２トレイ部８７Ｂは、磁石１４５，１４６により互いに固定される（図２０参照）。
図２６に示すように、パッド搬送装置７００は、保持ハンド８５および液受けトレイ８７の第１トレイ部８７Ａを、パッド構造体６と処理テーブル４０との間の空間に移動させる。第１トレイ部８７Ａと第２トレイ部８７Ｂは、磁石１４５，１４６により互いに固定される（図２０参照）。
【0073】
図２７に示すように、パッド搬送装置７００は、保持ハンド８５および液受けトレイ８７を上昇させ、パッド構造体６は保持ハンド８５上に置かれるとともに、パッド構造体６は昇降ロッド５１から離れる。第２トレイ部８７Ｂも、係合突起１５０から離れる。パッド構造体６は保持ハンド８５により保持される。
図２８に示すように、パッド搬送装置７００の傾動装置１０１は、液受けトレイ８７が下降する方向に保持ハンド８５、パッド構造体６、および液受けトレイ８７を傾ける。液受けトレイ８７は、パッド構造体６の下方に位置するので、パッド構造体６から落下した液体を受けることができる。また、液受けトレイ８７、保持ハンド８５、およびパッド構造体６を傾けることにより、パッド搬送装置７００が走行するのに必要な幅（スペース）を小さくすることができる。
図２８に示すように、パッド搬送装置７００の傾動装置１０１は、液受けトレイ８７が下降する方向に保持ハンド８５、パッド構造体６、および液受けトレイ８７を傾ける。液受けトレイ８７は、パッド構造体６の下方に位置するので、パッド構造体６から落下した液体を受けることができる。また、液受けトレイ８７、保持ハンド８５、およびパッド構造体６を傾けることにより、パッド搬送装置７００が走行するのに必要な幅（スペース）を小さくすることができる。
【0074】
図２９に示すように、パッド搬送装置７００は、パッド構造体６をパッド慣らし装置６００から研磨装置５００に搬送する。パッド構造体６が搬送される間、パッド構造体６の下方には液受けトレイ８７が存在するので、パッド構造体６から落下した液体は液受けトレイ８７により受け止められ、クリーンルームの床には落ちない。
【0075】
研磨装置５００では、パッド慣らし装置６００での同じステップが逆の順序で行われる。すなわち、図３０に示すように、リフト機構２０は昇降ロッド２１を上昇させ、パッド搬送装置７００は、保持ハンド８５、パッド構造体６、および液受けトレイ８７を、研磨テーブル１０の上方に移動させる。
【0076】
図３１に示すように、パッド搬送装置７００は、保持ハンド８５、パッド構造体６、および液受けトレイ８７を下降させ、パッド構造体６を昇降ロッド２１上に置く。このとき、保持ハンド８５は、パッド構造体６から離れ、かつ液受けトレイ８７の第２トレイ部８７Ｂの係合穴１５５は係合突起１６０に係合する。
図３２に示すように、パッド搬送装置７００は、保持ハンド８５および液受けトレイ８７の第１トレイ部８７Ａを研磨テーブル１０の外に移動させる。係合突起１６０は、第２トレイ部８７Ｂの係合穴１５５に係合しているので、第２トレイ部８７Ｂは係合突起１６０上に残る。第１トレイ部８７Ａは、磁力のみで第２トレイ部８７Ｂに連結されているので、第１トレイ部８７Ａは第２トレイ部８７Ｂから切り離すことができる。
図３２に示すように、パッド搬送装置７００は、保持ハンド８５および液受けトレイ８７の第１トレイ部８７Ａを研磨テーブル１０の外に移動させる。係合突起１６０は、第２トレイ部８７Ｂの係合穴１５５に係合しているので、第２トレイ部８７Ｂは係合突起１６０上に残る。第１トレイ部８７Ａは、磁力のみで第２トレイ部８７Ｂに連結されているので、第１トレイ部８７Ａは第２トレイ部８７Ｂから切り離すことができる。
【0077】
図３３に示すように、突起アクチュエータ１６１は、係合突起１６０を研磨テーブル１０から離れる方向に移動させることで、第２トレイ部８７Ｂを研磨テーブル１０から遠ざける。
図３４に示すように、リフト機構２０は、昇降ロッド２１を下降させて、パッド構造体６を研磨テーブル１０の上面１０ａ上に置く。その後、パッドチャック１４は、真空ライン９２内に真空を形成し、これによりパッド構造体６を研磨テーブル１０の上面１０ａに固定する。
図３４に示すように、リフト機構２０は、昇降ロッド２１を下降させて、パッド構造体６を研磨テーブル１０の上面１０ａ上に置く。その後、パッドチャック１４は、真空ライン９２内に真空を形成し、これによりパッド構造体６を研磨テーブル１０の上面１０ａに固定する。
【0078】
このようにして、慣らし処理が施された研磨パッド２を含むパッド構造体６は、パッド搬送装置７００によりパッド慣らし装置６００から研磨装置５００に搬送され、パッドチャック１４により研磨装置５００の研磨テーブル１０に装着されるので、研磨パッド２を研磨テーブル１０に接着剤で貼り付ける従来の作業をなくすことができる。また、パッド慣らし装置６００により新品の研磨パッド２の慣らし処理が実行されるので、研磨装置５００で新品の研磨パッド２の慣らし処理を実行する必要がない。結果として、研磨パッド２の交換のために研磨装置５００の研磨動作を停止させる時間が短縮され、研磨装置の生産性が向上できる。
【0079】
図２０乃至図３４を参照して説明した実施形態では、液受けトレイ８７の全体は半円環状であり、第１トレイ部８７Ａおよび第２トレイ部８７Ｂのそれぞれは４分の１円環状であるが、液受けトレイ８７の形状は上記実施形態に限定されない。一実施形態では、液受けトレイ８７の全体は円環状であり、第１トレイ部８７Ａおよび第２トレイ部８７Ｂのそれぞれは半円環状であってもよい。半円環状の第１トレイ部８７Ａおよび半円環状の第２トレイ部８７Ｂは、磁石により互いに着脱可能に固定される。第１トレイ部８７Ａは保持ハンド８５の基端側、第２トレイ部８７Ｂは保持ハンド８５の先端側に配置される。
【0080】
次に、支持プレート５の側面に着脱可能に取り付けることができる液受けトレイの一実施形態について説明する。図３５は、研磨パッド２を支持する支持プレート５と、支持プレート５に取り付けられた液受けトレイ１６３を有する液受け装置の一実施形態を示す上面図であり、図３６は、図３５に示す液受けトレイの断面図であり、図３７は、液受けトレイ１６３を支持プレート５から取り外した状態を示す図である。
【0081】
液受けトレイ１６３は、支持プレート５の全周を囲んでいる。この実施形態では、液受けトレイ１６３は、装着部材１６５によって支持プレート５の側面に着脱可能に取り付けられている。液受けトレイ１６３は、複数の分割体１６３Ａ，１６３Ｂから構成されている。装着部材１６５は柔軟な材料から構成されており、その材料の例としては、フッ素ゴム、シリコンゴム、発泡ゴム、発泡ウレタンなどが挙げられる。液受けトレイ１６３も、ゴムなどの可撓性材料から構成されてもよい。装着部材１６５は、液受けトレイ１６３を構成する複数の分割体１６３Ａ，１６３Ｂの内側にそれぞれ取り付けられている。
【0082】
液受けトレイ１６３は、支持プレート５の側面の外側に配置された底部１６６と、底部１６６の外縁から上方に延びる堰１６７を有している。底部１６６および堰１６７は、液受けトレイ１６３の全長に亘って延びており、液受けトレイ１６３からの液体の落下を防止する。装着部材１６５は底部１６６の内側に取り付けられている。装着部材１６５も、液受けトレイ１６３の全長に亘って延びている。複数の装着部材１６５が、液受けトレイ１６３の内側に沿って間隔を空けて設けられてもよい。
【0083】
支持プレート５の側面には、支持プレート５の周方向に延びる溝１７０が形成されている。本実施形態の溝１７０は、入口が狭い、あり溝である。液受けトレイ１６３に取り付けられた装着部材１６５は支持プレート５の溝１７０に押し込まれ、これにより液受けトレイ１６３は支持プレート５に取り付けられる。装着部材１６５は変形しやすい柔軟な材料から構成されているので、装着部材１６５を溝１７０から引き抜くことで、液受けトレイ１６３は支持プレート５から取り外すことができる。
【0084】
本実施形態では、液受けトレイ１６３は２つの分割体１６３Ａ，１６３Ｂから構成されている。液受けトレイ１６３の全体は円環状であり、分割体１６３Ａ，１６３Ｂのそれぞれは半円環状である。一実施形態では、液受けトレイ１６３の全体は円環状であり、液受けトレイ１６３は３つ以上の円弧状の分割体１６３Ａ，１６３Ｂから構成されてもよい。
【0085】
このような構成を有する液受けトレイ１６３は、支持プレート５および研磨パッド２とともに搬送される。湿潤状態の研磨パッド２から落下した液体は液受けトレイ１６３により受け止められ、クリーンルームの床には落ちない。したがって、クリーンルームの内部の汚染が防止される。このタイプの液受けトレイ１６３が使用される実施形態では、上述したパッド搬送装置７００は、液受けトレイ８７を備えていなくてもよい。
【0086】
一実施形態では、図３８に示すように、液受けトレイ１６３は、底部１６６上に配置された液吸収部材１８０をさらに備えてもよい。液吸収部材１８０の材料の例としては、スポンジなどが挙げられる。
【0087】
図３９は、図３５乃至図３７を参照して説明した液受け装置を備えた研磨装置の一実施形態を示す図である。特に説明しない研磨装置の構成は、図２を参照して説明した実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。図３９に示すように、支持プレート５は、パッドチャック１４により研磨テーブル１０の上面１０ａに保持（固定）される。ワークピースＷの研磨中は、液受けトレイ１６３は、支持プレート５および研磨テーブル１０と一体に回転する。
【0088】
図示しないが、図３８を参照して説明した液受け装置も、図２を参照して説明した研磨装置に同様に組み込むことができる。さらに、図３５乃至図３７を参照して説明した液受け装置、および図３８を参照して説明した液受け装置は、図３を参照して説明したパッド慣らし装置６００に同様に組み込むことができる。
【0089】
液受けトレイ１６３は支持プレート５から取り外すことができるので、液受けトレイ１６３を定期的に洗浄することが可能である。他の実施形態では、ワークピースＷの研磨中および研磨パッドの慣らし処理中は、液受けトレイ１６３を支持プレート５から予め取り外してもよい。慣らし処理を行った研磨パッドを研磨装置に搬送する際に液受けトレイ１６３を支持プレート５に取り付けるようにしてもよい。
【0090】
上述した実施形態では、パッド慣らし装置６００の構成は、基本的に研磨装置５００の構成と同じである。ただし、研磨装置５００は、基板の研磨の他に研磨後の洗浄、乾燥の一連の処理を行う基板処理装置であってよい。それに対しパッド慣らし装置６００はパッドの慣らし処理に特化した装置であってよい。また、複数の研磨装置５００のうちの１つで用いる研磨パッドの慣らし処理を行うために、ワークピースの生産をしていない待機状態にある他の研磨装置５００を使って、研磨パッドの慣らし処理を行ってもよい。
【0091】
上述した実施形態では、パッド搬送装置７００は、パッド構造体６をパッド慣らし装置６００から研磨装置５００に搬送する。別の実施形態では、パッド搬送装置７００は、パッド慣らし装置６００により予め慣らし処理を行ったパッド構造体６を収容したストッカからパッド構造体６を取り出し、研磨装置５００に搬送してもよい。
【0092】
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】
【0093】
２ 研磨パッド
２ａ 研磨面
６ パッド構造体
１０ 研磨テーブル
１１ 研磨ヘッド
１２ 研磨液供給ノズル
１４ パッドチャック
１５ 真空ライン
２０ リフト機構
２１ 昇降ロッド
２２ ロッドアクチュエータ
２５ 支軸
２６ 研磨ヘッド支持アーム
２７ 研磨ヘッドシャフト
２８ 研磨ヘッド回転装置
２９ 研磨ヘッド昇降装置
３０ 研磨テーブル回転装置
３２ 研磨ヘッド移動装置
４０ 処理テーブル
４１ 処理ヘッド
４２ 液体供給ノズル
４４ パッドチャック
４５ 真空ライン
５０ リフト機構
５１ 昇降ロッド
５２ ロッドアクチュエータ
５５ 支軸
５６ 処理ヘッド支持アーム
５７ 処理ヘッドシャフト
５８ 処理ヘッド回転装置
５９ 処理ヘッド昇降装置
６０ 処理テーブル回転装置
６２ 処理ヘッド移動装置
７０ ドレッサ
７１ ドレッシングディスク
７２ ドレッサシャフト
７５ ドレッサ揺動アーム
８０ パッド監視装置
８３ 走行装置
８４ 本体部
８５ 保持ハンド
８７ 液受けトレイ
８７Ａ 第１トレイ部
８７Ｂ 第２トレイ部
８８ 車輪
８９ 電動機
９２ 真空ライン
９３ 真空ポンプ
１０１ 傾動装置
１０３ ドレンライン
１０５ 液体タンク
１１０ ハンド昇降装置
１１５ 堰
１２０ シャッタ
１２２ ばね
１３０ パッド支持部材
１３１ 位置決めガイド
１４１ 底部
１４２ 外側湾曲堰
１４３ 内側湾曲堰
１４５，１４６ 磁石
１５０ 係合突起
１５１ 突起アクチュエータ
１５５ 係合穴
１６３ 液受けトレイ
１６３Ａ，１６３Ｂ 分割体
１６５ 装着部材
１６６ 底部
１６７ 堰
１８０ 液吸収部材
５００ 研磨装置
６００ パッド慣らし装置
７００ パッド搬送装置
２ａ 研磨面
６ パッド構造体
１０ 研磨テーブル
１１ 研磨ヘッド
１２ 研磨液供給ノズル
１４ パッドチャック
１５ 真空ライン
２０ リフト機構
２１ 昇降ロッド
２２ ロッドアクチュエータ
２５ 支軸
２６ 研磨ヘッド支持アーム
２７ 研磨ヘッドシャフト
２８ 研磨ヘッド回転装置
２９ 研磨ヘッド昇降装置
３０ 研磨テーブル回転装置
３２ 研磨ヘッド移動装置
４０ 処理テーブル
４１ 処理ヘッド
４２ 液体供給ノズル
４４ パッドチャック
４５ 真空ライン
５０ リフト機構
５１ 昇降ロッド
５２ ロッドアクチュエータ
５５ 支軸
５６ 処理ヘッド支持アーム
５７ 処理ヘッドシャフト
５８ 処理ヘッド回転装置
５９ 処理ヘッド昇降装置
６０ 処理テーブル回転装置
６２ 処理ヘッド移動装置
７０ ドレッサ
７１ ドレッシングディスク
７２ ドレッサシャフト
７５ ドレッサ揺動アーム
８０ パッド監視装置
８３ 走行装置
８４ 本体部
８５ 保持ハンド
８７ 液受けトレイ
８７Ａ 第１トレイ部
８７Ｂ 第２トレイ部
８８ 車輪
８９ 電動機
９２ 真空ライン
９３ 真空ポンプ
１０１ 傾動装置
１０３ ドレンライン
１０５ 液体タンク
１１０ ハンド昇降装置
１１５ 堰
１２０ シャッタ
１２２ ばね
１３０ パッド支持部材
１３１ 位置決めガイド
１４１ 底部
１４２ 外側湾曲堰
１４３ 内側湾曲堰
１４５，１４６ 磁石
１５０ 係合突起
１５１ 突起アクチュエータ
１５５ 係合穴
１６３ 液受けトレイ
１６３Ａ，１６３Ｂ 分割体
１６５ 装着部材
１６６ 底部
１６７ 堰
１８０ 液吸収部材
５００ 研磨装置
６００ パッド慣らし装置
７００ パッド搬送装置
【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】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】
【図37】
【図38】
【図39】