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研磨装置、该研磨装置的控制方法以及控制程序

阅读：427发布：2021-06-11

专利汇可以提供研磨装置、该研磨装置的控制方法以及控制程序专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供一种不依赖于工艺种类、研磨条件而能够防止研磨对象物的滑出的研磨装置、该研磨装置的控制方法以及控制程序。该研磨装置使研磨对象物的被研磨面与研磨部件相对地滑动而研磨被研磨面，具有：按压部，通过对研磨对象物的被研磨面的背面进行按压而将被研磨面按压于研磨部件；保持部件，配置于按压部的外侧，按压研磨部件；存储部，存储有与使用关于保持部件的按压力的信息而确定的防止研磨对象物的滑出的条件相关的信息；以及控制部，获取关于研磨对象物的被研磨面与研磨部件之间的摩擦力的信息或者关于保持部件的按压力的信息，使用该获取的关于摩擦力的信息或者该获取的关于保持部件的按压力的信息来进行控制，以符合防止滑出的条件。，下面是研磨装置、该研磨装置的控制方法以及控制程序专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种研磨装置，使研磨对象物的被研磨面与研磨部件相对地滑动而对所述被研磨面进行研磨，所述研磨装置的特征在于，具有：
按压部，该按压部通过对所述研磨对象物的所述被研磨面的背面进行按压，从而将所述被研磨面按压于所述研磨部件；
保持部件，该保持部件配置于所述按压部的外侧，对所述研磨部件进行按压；
存储部，该存储部存储有与防止所述研磨对象物的滑出的条件相关的信息，所述信息是使用关于所述保持部件的按压力的信息而确定的；以及
控制部，该控制部获取关于所述研磨对象物的所述被研磨面与所述研磨部件之间的摩擦力的信息或者关于所述保持部件的按压力的信息，使用所获取的关于摩擦力的信息或者所获取的关于保持部件的按压力的信息来进行控制，以符合防止所述滑出的条件。
2.根据权利要求1所述的研磨装置，其特征在于，
所述控制部根据关于研磨中的所述研磨对象物的所述被研磨面与所述研磨部件的摩擦力的信息，对所述保持部件的按压力进行控制，以符合防止所述滑出的条件。
3.根据权利要求1或2所述的研磨装置，其特征在于，
关于所述研磨对象物的所述被研磨面与所述研磨部件之间的摩擦力的信息是研磨中的所述按压部的按压力，
与防止所述研磨对象物的滑出的条件相关的信息是所述按压部的按压力与使所述研磨对象物不滑出的所述保持部件的按压力的下限值的关系，
所述控制部获取研磨所述被研磨面时的当前的所述按压部的按压力，将该当前的所述按压部的按压力应用于所述按压部的按压力与使所述研磨对象物不滑出的所述保持部件的按压力的下限值的关系，从而决定使所述研磨对象物不滑出的所述保持部件的按压力的下限值，对所述保持部件的按压力进行控制以使得所述保持部件的按压力在所述下限值以上。
4.根据权利要求3所述的研磨装置，其特征在于，
在当前的所述保持部件的按压力在所述下限值以上的情况下，所述控制部维持当前的所述保持部件的按压力，在当前的所述保持部件的按压力小于所述下限值的情况下，所述控制部将所述保持部件的按压力设定成所述下限值。
5.根据权利要求1所述的研磨装置，其特征在于，
关于所述研磨对象物的所述被研磨面与所述研磨部件之间的摩擦力的信息是所述按压部的按压力的设定值，
与防止所述研磨对象物的滑出的条件相关的信息是所述按压部的按压力与使所述研磨对象物不滑出的所述保持部件的按压力的下限值的关系，
所述控制部获取所述按压部的按压力的设定值和所述保持部件的按压力的设定值，将该按压部的按压力的设定值应用于所述按压部的按压力与使所述研磨对象物不滑出的所述保持部件的按压力的下限值的关系，从而决定使所述研磨对象物不滑出的所述保持部件的按压力的下限值，进行控制以在所述保持部件的按压力的设定值低于所述下限值时发出通知。
6.根据权利要求3所述的研磨装置，其特征在于，
所述按压部的按压力与使所述研磨对象物不滑出的所述保持部件的按压力的下限值的关系是基于如下关系而决定的：不将所述保持部件压抵于所述研磨部件且将所述研磨对象物压抵于所述研磨部件的假想情况下的关于所述研磨对象物的所述被研磨面和所述研磨部件之间的摩擦力的信息、与使所述研磨对象物不滑出的所述保持部件的按压力的下限值的关系；以及关于所述研磨对象物的所述被研磨面和所述研磨部件之间的摩擦力的信息、与所述按压部的按压力的关系。
7.根据权利要求6所述的研磨装置，其特征在于，
在所述被研磨面与所述研磨部件之间的摩擦系数会改变时，所述控制部获取不将所述保持部件压抵于所述研磨部件且将所述研磨对象物压抵于所述研磨部件的假想情况下的关于所述研磨对象物的所述被研磨面和所述研磨部件之间的摩擦力的信息、与所述按压部的按压力的关系，使用所获取的所述关系，对所述按压部的按压力与使所述研磨对象物不滑出的所述保持部件的按压力的下限值的关系进行更新。
8.根据权利要求7所述的研磨装置，其特征在于，还具有：
研磨台，该研磨台将所述研磨部件保持于表面；
台旋转电机，该台旋转电机使所述研磨台旋转；以及
按压部旋转电机，该按压部旋转电机使所述按压部旋转，
关于所述研磨对象物的所述被研磨面和所述研磨部件之间的摩擦力的信息、与所述按压部的按压力的关系中的关于所述摩擦力的信息是所述被研磨面和所述研磨部件之间的摩擦力、所述研磨台的转矩或所述台旋转电机的电流值、或者所述按压部的转矩或所述按压部旋转电机的电流值。
9.根据权利要求1所述的研磨装置，其特征在于，还具有：
研磨台，该研磨台将所述研磨部件保持于表面；以及
台旋转电机，该台旋转电机使所述研磨台旋转，
关于所述保持部件的按压力的信息是所述保持部件的按压力的设定值，与防止所述研磨对象物的滑出的条件相关的信息是所述保持部件的按压力与使所述研磨对象物不滑出的转矩的上限值的关系，
所述控制部获取所述保持部件的按压力的设定值，将所获取的所述保持部件的按压力的设定值应用于所述保持部件的按压力与使所述研磨对象物不滑出的转矩的上限值的关系，从而决定使所述研磨对象物不滑出的所述转矩的上限值，将该上限值与研磨所述被研磨面时的所述台旋转电机的转矩进行比较，执行与比较结果对应的处理。
10.根据权利要求9所述的研磨装置，其特征在于，
与所述比较结果对应的处理是如下处理：在所述研磨中的所述台旋转电机的转矩为所述上限值以下的情况下，控制为以所述保持部件的按压力的设定值继续进行研磨，在所述研磨中的所述台旋转电机的转矩超过所述上限值的情况下，提高所述保持部件的按压力或者执行预先决定的异常时处理。
11.根据权利要求9或10所述的研磨装置，其特征在于，
所述保持部件的按压力与使所述研磨对象物不滑出的所述转矩的上限值的关系是基于以下关系而决定的：不将所述保持部件压抵于所述研磨部件且将所述研磨对象物压抵于所述研磨部件的假想情况下的所述保持部件的按压力与使所述研磨对象物不滑出的所述转矩的上限值的关系；以及将所述保持部件压抵于所述研磨部件且不将所述研磨对象物压抵于所述研磨部件的情况下的所述保持部件的按压力与所述转矩的关系。
12.根据权利要求11所述的研磨装置，其特征在于，
在所述被研磨面与所述研磨部件之间的摩擦系数会改变时，所述控制部获取将所述保持部件压抵于所述研磨部件且不将所述研磨对象物压抵于所述研磨部件的情况下的所述保持部件的按压力与所述转矩的关系，使用所获取的该关系，对所述保持部件的按压力与使所述研磨对象物不滑出的所述转矩的上限值的关系进行更新。
13.根据权利要求1或2所述的研磨装置，其特征在于，
关于所述研磨对象物的所述被研磨面与所述研磨部件之间的摩擦力的信息是研磨中的所述按压部的按压力，
与防止所述研磨对象物的滑出的条件相关的信息是所述按压部的按压力与使所述研磨对象物滑出的所述保持部件的按压力的上限值的关系，
所述控制部获取研磨所述被研磨面时的当前的所述按压部的按压力，将该当前的所述按压部的按压力应用于所述按压部的按压力与使所述研磨对象物滑出的所述保持部件的按压力的上限值的关系，从而决定使所述研磨对象物滑出的所述保持部件的按压力的上限值，对所述保持部件的按压力进行控制以使得所述保持部件的按压力超过所述上限值。
14.根据权利要求1所述的研磨装置，其特征在于，
关于所述研磨对象物的所述被研磨面与所述研磨部件之间的摩擦力的信息是所述按压部的按压力的设定值，
与防止所述研磨对象物的滑出的条件相关的信息是所述按压部的按压力与使所述研磨对象物滑出的所述保持部件的按压力的上限值的关系，
所述控制部获取所述按压部的按压力的设定值和所述保持部件的按压力的设定值，将该按压部的按压力的设定值应用于所述按压部的按压力与使所述研磨对象物滑出的所述保持部件的按压力的上限值的关系，从而决定使所述研磨对象物滑出的所述保持部件的按压力的上限值，进行控制以在所述保持部件的按压力的设定值在所述上限值以下的情况下发出通知。
15.根据权利要求1所述的研磨装置，其特征在于，还具有：
研磨台，该研磨台将所述研磨部件保持于表面；以及
台旋转电机，该台旋转电机使所述研磨台旋转，
关于所述保持部件的按压力的信息是所述保持部件的按压力的设定值，与防止所述研磨对象物的滑出的条件相关的信息是所述保持部件的按压力与使所述研磨对象物滑出的转矩的下限值的关系，
所述控制部获取所述保持部件的按压力的设定值，将所获取的所述保持部件的按压力的设定值应用于所述保持部件的按压力与使所述研磨对象物滑出的转矩的下限值的关系，从而决定使所述研磨对象物滑出的所述转矩的下限值，将该下限值与研磨所述被研磨面时的所述台旋转电机的转矩进行比较，执行与比较结果对应的处理。
16.根据权利要求1所述的研磨装置，其特征在于，
防止所述滑出的条件是如下条件：所述保持部件的按压力为不将所述保持部件压抵于所述研磨部件且将所述研磨对象物压抵于所述研磨部件的假想情况下的与所述台旋转电机的转矩对应的阈值按压力以上。
17.根据权利要求16所述的研磨装置，其特征在于，
防止所述滑出的条件是如下条件：所述保持部件的按压力为将一转矩设为变量的一次函数的值以上，所述一转矩是不将所述保持部件压抵于所述研磨部件且将所述研磨对象物压抵于所述研磨部件的假想情况下的所述台旋转电机的转矩。
18.一种研磨装置的控制方法，该控制方法参照存储部而进行控制，该存储部存储有与防止研磨对象物的滑出的条件相关的信息，该信息是使用关于保持部件的按压力的信息而确定的，所述控制方法的特征在于，具有如下的工序：
获取关于所述研磨对象物的所述被研磨面与所述研磨部件之间的摩擦力的信息或者关于所述保持部件的按压力的信息；以及
使用所获取的关于摩擦力的信息或者所获取的关于保持部件的按压力的信息来进行控制，以符合防止所述滑出的条件。
19.一种研磨装置的控制程序，该程序参照存储部而进行控制，该存储部存储有与防止研磨对象物的滑出的条件相关的信息，该信息是使用关于保持部件的按压力的信息而确定的，所述控制程序的特征在于，使计算机执行如下的命令：
获取关于所述研磨对象物的所述被研磨面与所述研磨部件之间的摩擦力的信息或者关于所述保持部件的按压力的信息；以及
使用所获取的关于摩擦力的信息或者所获取的关于保持部件的按压力的信息来进行控制，以符合防止所述滑出的条件。

说明书全文

研磨装置、该研磨装置的控制方法以及控制程序

技术领域

[0001] 本发明涉及研磨装置、该研磨装置的控制方法以及控制程序。

背景技术

[0002] 近年来，伴随着半导体设备的高集成化和高密度化，电路的布线越来越细微化，多层布线的层数也增加。如果希望实现电路的细微化另外实现多层布线，则阶差沿着下侧的层的表面凹凸而进一步变大，因此随着布线层数增加，相对于薄膜形成中的阶差形状的膜包覆性(阶梯覆盖)变差。因此，为了进行多层布线，必须改善该阶梯覆盖，当然在过程中不得不进行平坦化处理。另外，随着光刻的细微化且焦点深度变浅，因此需要对半导体设备表面进行平坦化处理以使得半导体设备的表面的凹凸阶差收敛在焦点深度以下。伴随着电路的细微化，对于平坦化处理的精度的要求变高。另外，不仅是多层布线工序，在FEOL(Front End Of Line：前段制程)中，也伴随着晶体管周边部的构造的复杂化，提高对于平坦化处理的精度要求。

[0003] 这样，在半导体设备的制造工序中，半导体设备表面的平坦化技术越来越重要。该平坦化技术中的最重要的技术是化学机械研磨(CMP(Chemical Mechanical Polishing))。在该化学机械研磨中，使用研磨装置一边将包含二氧化硅(SiO2)等磨粒在内的研磨液供给到研磨垫等研磨面上，一边使半导体晶片等基板与研磨面滑动接触来进行研磨。

[0004] 这种研磨装置具有：研磨台，其具有由研磨垫构成的研磨面；以及被称为顶环或者研磨头等的基板保持装置，其对半导体晶片进行保持。在使用这样的研磨装置进行半导体晶片的研磨的情况下，通过基板保持装置对半导体晶片进行保持，另外以规定的压力将该半导体晶片按压于研磨面。此时，通过使研磨台与基板保持装置相对运动而使半导体晶片与研磨面滑动接触，将半导体晶片的表面研磨成平坦且镜面状。

[0005] 在这样的研磨装置中，当研磨中的半导体晶片与研磨垫的研磨面之间的相对的按压力在半导体晶片的整个面上不均匀的情况下，根据施加给半导体晶片的各部分的按压力而会产生研磨不足、过度研磨。为了使对于半导体晶片的按压力均匀化，而在基板保持装置的下部设置由弹性膜(膜片)形成的压力室，向该压力室供给加压空气等流体而通过流体压经由弹性膜将半导体晶片按压于研磨垫的研磨面从而进行研磨。

[0006] 另外，在基板保持装置设置有包围半导体晶片的周围的挡圈(例如，参照专利文献1)，在进行半导体晶片的研磨的情况下，以规定的压力将挡圈按压于研磨面，以使得基板保持装置所保持的半导体晶片不会从研磨头飞出。这里，挡圈的按压力也是用于对半导体晶片外周部的研磨分布进行调整的调整参数。

[0007] 专利文献1：日本特开2001-96455号公报

[0008] 当降低挡圈的按压力时，无法完全抑制因晶片与研磨垫的摩擦所产生的来自晶片的水平力导致挡圈的台旋转下游侧会浮起这样的现象，无法对研磨中的半导体晶片进行保持，在某挡圈的按压力(以下称为挡圈压)下导致半导体晶片在研磨垫上打滑而向外部飞出(以下称为滑出)。为了使半导体晶片不滑出，需要设为能够使半导体晶片不滑出而研磨的挡圈压的下限值(以下也称为RRP(retainer ring pressure：挡环压力)下限值)以上。但是，由于RRP下限值因工艺种类、研磨条件等而改变，因此存在难以决定这样的问题。

[0009] 对于该问题考虑有如下的方法：通过使挡圈的按压力降低到实际上实施研磨且半导体晶片滑出为止，而测定出RRP下限值。然而，在该方法中，由于实际上使半导体晶片滑出，因此有时使膜片或者挡圈等消耗品损坏。另外，这样的方法也需要时间。此外，由于RRP下限值因工艺种类或研磨条件而改变，因此在变更工艺种类或者研磨条件时，需要重新进行研究RRP下限值的试验。但是，在变更工艺种类或者研磨条件时，重新进行研究RRP下限值的试验消耗人力和时间，并不现实。

发明内容

[0010] 本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于，提供如下的研磨装置、控制方法以及程序：能够不依赖于工艺种类、研磨条件而防止研磨对象物的滑出。

[0011] 用于解决课题的手段

[0012] 本发明的第一方式的研磨装置使研磨对象物的被研磨面与研磨部件相对地滑动而对所述被研磨面进行研磨，所述研磨装置的特征在于，具有：按压部，该按压部通过对所述研磨对象物的所述被研磨面的背面进行按压，从而将所述被研磨面按压于所述研磨部件；保持部件，该保持部件配置于所述按压部的外侧，对所述研磨部件进行按压；存储部，该存储部存储有与防止所述研磨对象物的滑出的条件相关的信息，所述信息是使用关于所述保持部件的按压力的信息而确定的；以及控制部，该控制部获取关于所述研磨对象物的所述被研磨面与所述研磨部件之间的摩擦力的信息或者关于所述保持部件的按压力的信息，使用所获取的关于摩擦力的信息或者所获取的关于保持部件的按压力的信息来进行控制，以符合防止所述滑出的条件。

[0013] 由此，即使工艺种类、研磨条件改变，防止研磨对象物的滑出的条件也不会改变，因此能够不依赖于工艺种类或研磨条件而防止研磨对象物的滑出。

[0014] 在本发明的第二方式的研磨装置中，根据第一方式的研磨装置，所述控制部根据关于研磨中的所述研磨对象物的所述被研磨面与所述研磨部件的摩擦力的信息，对所述保持部件的按压力进行控制，以符合防止所述滑出的条件。

[0015] 由此，即使工艺种类、研磨条件改变，研磨对象物不滑出的条件也不会改变，因此能够不依赖于工艺种类或研磨条件而防止研磨对象物的滑出。

[0016] 在本发明的第三方式的研磨装置中，根据第一方式或第二方式的研磨装置，关于所述研磨对象物的所述被研磨面与所述研磨部件之间的摩擦力的信息是研磨中的所述按压部的按压力，与防止所述研磨对象物的滑出的条件相关的信息是所述按压部的按压力与使所述研磨对象物不滑出的所述保持部件的按压力的下限值的关系，所述控制部获取研磨所述被研磨面时的当前的所述按压部的按压力，将该当前的所述按压部的按压力应用于所述按压部的按压力与使所述研磨对象物不滑出的所述保持部件的按压力的下限值的关系，从而决定使所述研磨对象物不滑出的所述保持部件的按压力的下限值，对所述保持部件的按压力进行控制以使得所述保持部件的按压力在所述下限值以上。

[0017] 由此，由于保持部件的按压力在研磨对象物不滑出的保持部件的按压力的下限值以上，因此能够防止研磨对象物的滑出。

[0018] 在本发明的第四方式的研磨装置中，根据上述第三方式的研磨装置，在当前的所述保持部件的按压力在所述下限值以上的情况下，所述控制部维持当前的所述保持部件的按压力，在当前的所述保持部件的按压力小于所述下限值的情况下，所述控制部将所述保持部件的按压力设定成所述下限值。

[0019] 由此，由于保持部件的按压力始终在研磨对象物不滑出的保持部件的按压力的下限值以上，因此能够防止研磨对象物的滑出。

[0020] 在本发明的第五方式的研磨装置中，根据第一方式的研磨装置，关于所述研磨对象物的所述被研磨面与所述研磨部件之间的摩擦力的信息是所述按压部的按压力的设定值，与防止所述研磨对象物的滑出的条件相关的信息是所述按压部的按压力与使所述研磨对象物不滑出的所述保持部件的按压力的下限值的关系，所述控制部获取所述按压部的按压力的设定值和所述保持部件的按压力的设定值，将该按压部的按压力的设定值应用于所述按压部的按压力与使所述研磨对象物不滑出的所述保持部件的按压力的下限值的关系，从而决定使所述研磨对象物不滑出的所述保持部件的按压力的下限值，进行控制以在所述保持部件的按压力的设定值低于所述下限值时发出通知。

[0021] 由此，由于在保持部件的按压力的设定值在研磨对象物不滑出的保持部件的按压力的下限值以下的情况下通知操作者，因此能够将保持部件的按压力的设定值设定成该下限值以上的值。因此，能够防止研磨对象物的滑出。

[0022] 在本发明的第六方式的研磨装置中，根据第三方式至第五方式的任一方式的研磨装置，所述按压部的按压力与使所述研磨对象物不滑出的所述保持部件的按压力的下限值的关系是基于如下关系而决定的：不将所述保持部件压抵于所述研磨部件且将所述研磨对象物压抵于所述研磨部件的假想情况下的关于所述研磨对象物的所述被研磨面和所述研磨部件之间的摩擦力的信息、与使所述研磨对象物不滑出的所述保持部件的按压力的下限值的关系；以及关于所述研磨对象物的所述被研磨面和所述研磨部件之间的摩擦力的信息、与所述按压部的按压力的关系。

[0023] 由此，确定按压部的按压力与研磨对象物不滑出的保持部件的按压力的下限值的关系。

[0024] 在本发明的第七方式的研磨装置中，根据第六方式的研磨装置，在所述被研磨面与所述研磨部件之间的摩擦系数会改变时，所述控制部获取不将所述保持部件压抵于所述研磨部件且将所述研磨对象物压抵于所述研磨部件的假想情况下的关于所述研磨对象物的所述被研磨面和所述研磨部件之间的摩擦力的信息、与所述按压部的按压力的关系，使用所获取的所述关系，对所述按压部的按压力与使所述研磨对象物不滑出的所述保持部件的按压力的下限值的关系进行更新。

[0025] 由此，每次在被研磨面与研磨部件之间的摩擦系数会改变时，对按压部的按压力与研磨对象物不滑出的保持部件的按压力的下限值的关系进行更新。

[0026] 在本发明的第八方式的研磨装置中，根据第七方式的研磨装置，该研磨装置还具有：研磨台，该研磨台将所述研磨部件保持于表面；台旋转电机，该台旋转电机使所述研磨台旋转；以及按压部旋转电机，该按压部旋转电机使所述按压部旋转，关于所述研磨对象物的所述被研磨面和所述研磨部件之间的摩擦力的信息、与所述按压部的按压力的关系中的关于所述摩擦力的信息是所述被研磨面和所述研磨部件之间的摩擦力、所述研磨台的转矩或所述台旋转电机的电流值、或者所述按压部的转矩或所述按压部旋转电机的电流值。

[0027] 这样，关于研磨对象物的被研磨面与研磨部件之间的摩擦力的信息不仅限于被研磨面与所述研磨部件之间的摩擦力，还包含研磨台的转矩或台旋转电机的电流值、或者按压部的转矩或按压部旋转电机的电流值。

[0028] 在本发明的第九方式的研磨装置中，根据第一方式的研磨装置，该研磨装置还具有：研磨台，该研磨台将所述研磨部件保持于表面；以及台旋转电机，该台旋转电机使所述研磨台旋转，关于所述保持部件的按压力的信息是所述保持部件的按压力的设定值，与防止所述研磨对象物的滑出的条件相关的信息是所述保持部件的按压力与使所述研磨对象物不滑出的转矩的上限值的关系，所述控制部获取所述保持部件的按压力的设定值，将所获取的所述保持部件的按压力的设定值应用于所述保持部件的按压力与使所述研磨对象物不滑出的转矩的上限值的关系，从而决定使所述研磨对象物不滑出的所述转矩的上限值，将该上限值与研磨所述被研磨面时的所述台旋转电机的转矩进行比较，执行与比较结果对应的处理。

[0029] 由此，控制部能够使研磨中的台旋转电机的转矩不超过该上限值，因此能够防止研磨对象物的滑出。

[0030] 在本发明的第十方式的研磨装置中，根据上述第九方式的研磨装置，与所述比较结果对应的处理是如下处理：在所述研磨中的所述台旋转电机的转矩为所述上限值以下的情况下，控制为以所述保持部件的按压力的设定值继续进行研磨，在所述研磨中的所述台旋转电机的转矩超过所述上限值的情况下，提高所述保持部件的按压力或者执行预先决定的异常时处理。

[0031] 由此，能够在转矩不超过该上限值的范围中继续进行研磨，在转矩超过该上限值的情况下，能够提高保持部件的按压力或者执行预先决定的异常时处理，而防止研磨对象物的滑出。

[0032] 在本发明的第十一方式的研磨装置中，根据上述第九方式或第十方式的研磨装置，所述保持部件的按压力与使所述研磨对象物不滑出的所述转矩的上限值的关系是基于以下关系而决定的：不将所述保持部件压抵于所述研磨部件且将所述研磨对象物压抵于所述研磨部件的假想情况下的所述保持部件的按压力与使所述研磨对象物不滑出的所述转矩的上限值的关系；以及将所述保持部件压抵于所述研磨部件且不将所述研磨对象物压抵于所述研磨部件的情况下的所述保持部件的按压力与所述转矩的关系。

[0033] 由此，能够决定保持部件的按压力与研磨对象物不滑出的转矩的上限值的关系。

[0034] 在本发明的第十二方式的研磨装置中，根据上述第十一方式的研磨装置，在所述被研磨面与所述研磨部件之间的摩擦系数会改变时，所述控制部获取将所述保持部件压抵于所述研磨部件且不将所述研磨对象物压抵于所述研磨部件的情况下的所述保持部件的按压力与所述转矩的关系，使用所获取的该关系，对所述保持部件的按压力与使所述研磨对象物不滑出的所述转矩的上限值的关系进行更新。

[0035] 由此，每次在被研磨面与研磨部件之间的摩擦系数会改变时，对保持部件的按压力与研磨对象物不滑出的转矩的上限值的关系进行更新。

[0036] 在本发明的第十三方式的研磨装置中，根据第一方式的研磨装置，关于所述研磨对象物的所述被研磨面与所述研磨部件之间的摩擦力的信息是研磨中的所述按压部的按压力，与防止所述研磨对象物的滑出的条件相关的信息是所述按压部的按压力与使所述研磨对象物滑出的所述保持部件的按压力的上限值的关系，所述控制部获取研磨所述被研磨面时的当前的所述按压部的按压力，将该当前的所述按压部的按压力应用于所述按压部的按压力与使所述研磨对象物滑出的所述保持部件的按压力的上限值的关系，从而决定使所述研磨对象物滑出的所述保持部件的按压力的上限值，对所述保持部件的按压力进行控制以使得所述保持部件的按压力超过所述上限值。

[0037] 由此，由于保持部件的按压力超过研磨对象物滑出的保持部件的按压力的上限值，因此能够防止研磨对象物的滑出。

[0038] 在本发明的第十四方式的研磨装置中，根据第一方式的研磨装置，关于所述研磨对象物的所述被研磨面与所述研磨部件之间的摩擦力的信息是所述按压部的按压力的设定值，与防止所述研磨对象物的滑出的条件相关的信息是所述按压部的按压力与使所述研磨对象物滑出的所述保持部件的按压力的上限值的关系，所述控制部获取所述按压部的按压力的设定值和所述保持部件的按压力的设定值，将该按压部的按压力的设定值应用于所述按压部的按压力与使所述研磨对象物滑出的所述保持部件的按压力的上限值的关系，从而决定使所述研磨对象物滑出的所述保持部件的按压力的上限值，进行控制以在所述保持部件的按压力的设定值在所述上限值以下的情况下发出通知。

[0039] 由此，由于在保持部件的按压力的设定值在研磨对象物滑出的保持部件的按压力的上限值以下的情况下通知操作者，因此能够将保持部件的按压力的设定值设定成超过该上限值的值。因此，能够防止研磨对象物的滑出。

[0040] 在本发明的第十五方式的研磨装置中，根据第一方式的研磨装置，该研磨装置还具有：研磨台，该研磨台将所述研磨部件保持于表面；以及台旋转电机，该台旋转电机使所述研磨台旋转，关于所述保持部件的按压力的信息是所述保持部件的按压力的设定值，与防止所述研磨对象物的滑出的条件相关的信息是所述保持部件的按压力与使所述研磨对象物滑出的转矩的下限值的关系，所述控制部获取所述保持部件的按压力的设定值，将所获取的所述保持部件的按压力的设定值应用于所述保持部件的按压力与使所述研磨对象物滑出的转矩的下限值的关系，从而决定使所述研磨对象物滑出的所述转矩的下限值，将该下限值与研磨所述被研磨面时的所述台旋转电机的转矩进行比较，执行与比较结果对应的处理。

[0041] 由此，由于控制部能够使研磨中的台旋转电机的转矩在该下限值以下，因此能够防止研磨对象物的滑出。

[0042] 在本发明的第十六方式的研磨装置中，根据第一方式的研磨装置，防止所述滑出的条件是如下条件：所述保持部件的按压力为不将所述保持部件压抵于所述研磨部件且将所述研磨对象物压抵于所述研磨部件的假想情况下的与所述台旋转电机的转矩对应的阈值按压力以上。

[0043] 由此，由于控制部能够对保持部件的按压力进行控制以使得研磨对象物不滑出，因此能够防止研磨对象物的滑出。

[0044] 在本发明的第十七方式的研磨装置中，根据第十六方式的研磨装置，防止所述滑出的条件是如下条件：所述保持部件的按压力为将一转矩设为变量的一次函数的值以上，所述一转矩是不将所述保持部件压抵于所述研磨部件且将所述研磨对象物压抵于所述研磨部件的假想情况下的所述台旋转电机的转矩。

[0045] 由此，由于控制部能够将保持部件的按压力控制在研磨对象物不滑出的按压力的下限值以上，因此能够防止研磨对象物的滑出。

[0046] 本发明的第十八方式的研磨装置的控制方法参照存储部而进行控制，该存储部存储有与防止研磨对象物的滑出的条件相关的信息，该信息是使用关于保持部件的按压力的信息而确定的，所述控制方法的特征在于，具有如下的工序：获取关于所述研磨对象物的所述被研磨面与所述研磨部件之间的摩擦力的信息或者关于所述保持部件的按压力的信息；以及使用所获取的关于摩擦力的信息或者所获取的关于保持部件的按压力的信息来进行控制，以符合防止所述滑出的条件。

[0047] 由此，即使工艺种类、研磨条件改变，防止研磨对象物的滑出的条件也不会改变，因此能够不依赖于工艺种类或研磨条件而防止研磨对象物的滑出。

[0048] 本发明的第十九方式的研磨装置的控制程序参照存储部而进行控制，该存储部存储有与防止研磨对象物的滑出的条件相关的信息，该信息是使用关于保持部件的按压力的信息而确定的，所述控制程序的特征在于，使计算机执行如下的命令：获取关于所述研磨对象物的所述被研磨面与所述研磨部件之间的摩擦力的信息或者关于所述保持部件的按压力的信息；以及使用所获取的关于摩擦力的信息或者所获取的关于保持部件的按压力的信息来进行控制，以符合防止所述滑出的条件。

[0049] 由此，即使工艺种类、研磨条件改变，防止研磨对象物的滑出的条件也不会改变，因此能够不依赖于工艺种类或研磨条件而防止研磨对象物的滑出。

[0050] 发明效果

[0051] 根据本发明的一个方式，即使工艺种类、研磨条件改变，防止研磨对象物的滑出的条件也不会改变，因此能够不依赖于工艺种类或研磨条件而防止研磨对象物的滑出。附图说明

[0052] 图1是表示本发明的实施方式的研磨装置的整体结构的概略图。

[0053] 图2是作为对作为研磨对象物的半导体晶片进行保持并按压于研磨台100上的研磨面的基板保持装置的顶环1的示意性剖视图。

[0054] 图3是表示用于研磨动作的控制的研磨装置的结构的图。

[0055] 图4(A)是表示本发明的实施方式的研磨装置的一部分的结构的概略剖视图。图4(B)是对本发明的实施方式的顶环1的一部分进行放大的概略剖视图。

[0056] 图5(A)是表示只使半导体晶片W与研磨垫101接触而进行研磨时的研磨台100的转矩与RRP下限值的关系的图表的一例。图5(B)是使图5(A)的横轴为百分比的情况下的图表的一例。

[0057] 图6(A)是表示晶片研磨压PABP与只进行晶片研磨的情况下的假想台转矩Tw的关系的一例的图表。图6(B)是表示RRP下限值PRRPS与只进行晶片研磨的情况下的假想台转矩Tw的关系的一例的图表。图6(C)是表示晶片研磨压PABP与RRP下限值PRRPS的关系的一例的图表。

[0058] 图7是表示晶片研磨压PABP与只进行晶片研磨的情况下的假想台转矩Tw的关系的一例的图表。

[0059] 图8是表示实施例1的测试研磨时的处理的一例的流程图。

[0060] 图9是表示实施例1的研磨制程制成时的处理的一例的流程图。

[0061] 图10是表示实施例1的研磨中的处理的一例的流程图。

[0062] 图11(A)是表示挡圈压PRRP与只进行挡圈研磨的情况下的台转矩Tr的关系的一例的图表。图11(B)是表示挡圈压PRRP与只进行晶片研磨的情况下半导体晶片W不滑出的假想台转矩的上限值TwS的关系的一例的图表。图11(C)是表示挡圈压PRRP与半导体晶片W不滑出的台转矩的上限值Tts的关系的一例的图表。

[0063] 图12是表示实施例2的测试研磨时的处理的一例的流程图。

[0064] 图13是表示实施例2的研磨中的异常检测处理的一例的流程图。

[0065] 符号说明

[0066] 1 顶环(基板保持装置)

[0067] 2 顶环主体

[0068] 3 挡圈

[0069] 4 弹性膜(膜片)

[0070] 4a 隔壁

[0071] 5 中心室

[0072] 6 波纹室

[0073] 7 外室

[0074] 8 边缘室

[0075] 9 挡圈压力室

[0076] 10 研磨装置

[0077] 11、12、13、14、15 流路

[0078] 16 速度传感器

[0079] 21、22、23、24、26 流路

[0080] 25 转动接头

[0081] 31 真空源

[0082] 32 弹性膜(膜片)

[0083] 33 缸体

[0084] 35 气水分离槽

[0085] V1-1～V1-3、V2-1～V2-3、V3-1～V3-3、V4-1～V4-3、V5-1～V5-3 阀[0086] R1、R2、R3、R4、R5 压力调节器

[0087] P1、P2、P3、P4、P5 压力传感器

[0088] F1、F2、F3、F4、F5 流量传感器

[0089] 40 膜厚测定部

[0090] 60 研磨液供给喷嘴

[0091] 100 研磨台

[0092] 101 研磨垫

[0093] 101a 研磨面

[0094] 103 台旋转电机

[0095] 110 顶环头

[0096] 111 顶环轴

[0097] 112 旋转筒

[0098] 113 同步带轮

[0099] 114 顶环用旋转电机(按压部旋转电机)

[0100] 115 同步带

[0101] 116 同步带轮

[0102] 117 顶环头轴体

[0103] 124 上下运动机构

[0104] 126 轴承

[0105] 128 桥接件

[0106] 129 支承台

[0107] 130 支柱

[0108] 131 真空源

[0109] 132 滚珠丝杠

[0110] 132a 丝杠轴

[0111] 132b 螺母

[0112] 138 伺服电机

[0113] 500 控制部

[0114] 501 研磨控制装置

[0115] 502 闭环控制装置

[0116] 510 输入部

[0117] 520 通知部

[0118] 530 存储部

具体实施方式

[0119] 以下，一边参照附图一边对本发明的实施方式进行说明。另外，以下所说明的实施方式表示实施本发明的情况的一例，并不将本发明限定于以下说明的具体的结构。在本发明的实施时，可以适当采用与实施方式对应的具体的结构。

[0120] 图1是表示本发明的实施方式的研磨装置10的整体结构的概略图。如图1所示，研磨装置10具有：研磨台100；作为基板保持装置的顶环1，其对作为研磨对象物的一例的半导体晶片W等基板进行保持而按压于研磨台100上的研磨面。研磨台100经由台轴100a与配置于其下方的台旋转电机103连结。研磨台100因台旋转电机103旋转而绕台轴100a旋转。即，台旋转电机103使研磨台100旋转。在研磨台100的上表面粘贴有作为研磨部件的研磨垫101。即，研磨台100将研磨部件保持于表面。该研磨垫101的表面构成对半导体晶片W进行研磨的研磨面101a。在研磨台100的上方设置有研磨液供给喷嘴60。从该研磨液供给喷嘴60向研磨台100上的研磨垫101上供给研磨液(研磨浆料)Q。

[0121] 另外，作为能够在市场上购买的研磨垫具有各种研磨垫，例如存在NITTAHAAS公司制造的SUBA800、IC-1000、IC-1000/SUBA400(双层布)、Fujimi公司制造的Surfin xxx-5、Surfin 000等。SUBA800、Surfin xxx-5、Surfin 000是利用聚氨酯树脂将纤维固化的无纺布，IC-1000是硬质的发泡聚氨酯(单层)。发泡聚氨酯呈多孔(多孔质状)，在其表面上具有多个细微的凹陷或孔。

[0122] 在台旋转电机103设置有用于对该台旋转电机103的转子的转速进行检测的速度传感器16。速度传感器16可以由磁性编码器、光学式编码器、旋转变压器等构成。在采用旋转变压器的情况下，优选使旋转变压器转子与电动机的转子直接连接。当旋转变压器转子旋转时，在偏移90°地配置的二次侧的线圈中得到sin 信号、cos信号，根据这2个信号对台旋转电机103的转子位置进行检测，且能够通过使用微分器而求出台旋转电机103的转速。

[0123] 顶环1基本上由顶环主体2和作为保持部件的挡圈3构成，该顶环主体2将半导体晶片W按压于研磨面101a，该挡圈3对半导体晶片W的外周缘进行保持而使得半导体晶片W不会从顶环1飞出。顶环1与顶环轴111连接。通过上下运动机构124使该顶环轴111相对于顶环头110上下运动。通过顶环轴111的上下运动使顶环1的整体相对于顶环头110升降而进行顶环
1的上下方向的定位。在顶环轴111的上端安装有转动接头25。

[0124] 使顶环轴111和顶环1进行上下运动的上下运动机构124具有：桥接件128，其经由轴承126将顶环轴111支承为能够旋转；滚珠丝杠132，其安装于桥接件128；支承台129，其由支柱130支承；以及伺服电机138，其设置在支承台129上。对伺服电机138进行支承的支承台129经由支柱130固定于顶环头110。

[0125] 滚珠丝杠132具有：丝杠轴132a，其与伺服电机138连结；以及螺母132b，其与该丝杠轴132a螺合。顶环轴111与桥接件128成为一体并上下运动。因此，当对伺服电机138进行驱动时，桥接件128经由滚珠丝杠132而上下运动，由此顶环轴111和顶环1上下运动。

[0126] 另外，顶环轴111经由销(未图示)而与旋转筒112连结。旋转筒112在其外周部具有同步带轮113。顶环用旋转电机(按压部旋转电机)114固定于顶环头110，同步带轮113经由同步带115与设置于顶环用旋转电机114的同步带轮116连接。因此，通过对顶环用旋转电机114进行旋转驱动，从而经由同步带轮116、同步带115以及同步带轮113使旋转筒112和顶环轴111一体旋转，顶环1进行旋转。

[0127] 通过以能够旋转的方式支承于框体(未图示)的顶环头轴体117对顶环头110进行支承。研磨装置10具有控制部500，该控制部500对以顶环用旋转电机114、伺服电机138、台旋转电机103为代表的装置内的各设备进行控制。另外，控制部500从速度传感器16获取表示台旋转电机103的转速的转速信号。研磨装置10具有：输入部510，其与控制部500连接且受理来自研磨装置10的操作者的输入；通知部520，其与控制部500连接；存储部530，其与控制部500连接。输入部510向控制部500输出表示所受理的输入的输入信号。通知部520根据控制部500的控制进行通知。在存储部530存储有根据关于保持部件的按压力的信息而确定的与防止研磨对象物的滑出的条件相关的信息。控制部500获取关于研磨对象物的被研磨面与研磨部件之间的摩擦力的信息或者关于保持部件的按压力的信息，根据该获取的关于摩擦力的信息或者该获取的关于保持部件的按压力的信息来进行控制，以符合存储部530中所存储的条件。

[0128] 接着，对本发明的研磨装置中的顶环(研磨头)1进行说明。图2是作为对作为研磨对象物的半导体晶片进行保持并按压于研磨台100上的研磨面的基板保持装置的顶环1的示意性剖视图。在图2中只图示构成顶环1的主要结构要素。

[0129] 如图2所示，顶环1基本上由顶环主体(也称为载体)2和作为保持部件的挡圈3构成，该顶环主体2将半导体晶片W按压于研磨面101a，该挡圈3直接对研磨面101a进行按压。顶环主体(载体)2由大致圆盘状的部件构成，挡圈3安装于顶环主体2的外周部。顶环主体2由工程塑料(例如PEEK)等树脂形成。在顶环主体2的下表面上安装有与半导体晶片的背面抵接的弹性膜(膜片)4。弹性膜(膜片)4由乙丙橡胶(EPDM)、聚氨酯橡胶、硅橡胶等在强度和耐久性上优越的橡胶材料形成。弹性膜(膜片)4构成对半导体晶片等基板进行保持的基板保持面。

[0130] 弹性膜(膜片)4具有同心状的多个隔壁4a，通过这些隔壁4a而在膜片4的上表面与顶环主体2的下表面之间形成圆形状的中心室5、环状的波纹室6、环状的外室7、环状的边缘室8。即，在顶环主体2的中心部形成有中心室5，从中心朝向外周方向依次呈同心状地形成有波纹室6、外室7、边缘室8。在顶环主体2内分别形成有与中心室5连通的流路11、与波纹室6连通的流路12、与外室7连通的流路13、以及与边缘室8连通的流路14。

[0131] 另一方面，与波纹室6连通的流路12经由转动接头25与流路22连接。另外，流路22经由气水分离槽35、阀V2-1以及压力调节器R2而与压力调整部30连接。另外，流路22能够经由气水分离槽35和阀V2-2而与真空源131连接，并且经由阀V2-3与大气连通。

[0132] 另外，在挡圈3的正上方还通过弹性膜(膜片)32形成有挡圈压力室9。弹性膜(膜片)32收纳于顶环1的凸缘部上所固定的缸体33内。挡圈压力室9经由形成在顶环主体(载体)2内的流路15和转动接头25而与流路26连接。流路26经由阀V5-1和压力调节器R5而与压力调整部30连接。另外，流路26能够经由阀V5-2而与真空源31连接，并且经由阀V5-3而与大气连通。

[0133] 压力调节器R1、R2、R3、R4、R5具有分别对从压力调整部30向中心室5、波纹室6、外室7、边缘室8、挡圈压力室9供给的压力流体的压力进行调整的压力调整功能。压力调节器R1、R2、R3、R4、R5和各阀V1-1～V1-3、V2-1～V2-3、V3-1～V3-3、V4-1～V4-3、V5-1～V5-3与控制部500(参照图1)连接，而对它们的动作进行控制。另外，在流路21、22、23、24、26分别设置有压力传感器P1、P2、P3、P4、P5和流量传感器F1、F2、F3、F4、F5。

[0134] 通过压力调整部30和压力调节器R1、R2、R3、R4、R5分别独立地对向中心室5、波纹室6、外室7、边缘室8、挡圈压力室9供给的流体的压力进行调整。通过这样的构造，能够对半导体晶片W的每个区域对将半导体晶片W按压于研磨垫101的按压力进行调整，并且能够对挡圈3按压研磨垫101的按压力进行调整。

[0135] 对像上述那样构成的研磨装置的研磨动作进行说明。顶环1从未图示的基板交接装置(推杆)接收半导体晶片W，通过真空吸附将半导体晶片W保持于基板交接装置的下表面。此时，顶环1对半导体晶片W进行保持，以使被研磨面(通常也称为构成设备的面、“正面”)朝下，而使被研磨面与研磨垫101的表面相对。通过由顶环头轴体117的旋转产生的顶环头110的绕转，从而使将半导体晶片W保持于下表面的顶环1从半导体晶片W的接受位置向研磨台100的上方移动。

[0136] 并且，使通过真空吸附对半导体晶片W进行保持的顶环1下降到预先设定的顶环的研磨时设定位置。在该研磨时设定位置上，挡圈3与研磨垫101的表面(研磨面)101a抵接，但在研磨前，由于利用顶环1对半导体晶片W进行吸附保持，因此在半导体晶片W的下表面(被研磨面)与研磨垫101的表面(研磨面)101a之间存在微小的间隙(例如约1mm)。此时，对研磨台100和顶环1一同进行旋转驱动，从设置在研磨台100的上方的研磨液供给喷嘴60向研磨垫101上供给研磨液。

[0137] 在该状态下，通过使位于半导体晶片W的背面侧的弹性膜(膜片)4膨胀，对半导体晶片W的被研磨面的背面进行按压，而将半导体晶片W的被研磨面按压于研磨垫101的正面(研磨面)101a，使半导体晶片W的被研磨面与研磨垫101的研磨面相对地滑动，而利用研磨垫101的研磨面101a对半导体晶片W的被研磨面进行研磨直到成为规定的状态(例如，规定的膜厚)为止。在研磨垫101上的晶片处理工序结束之后，使半导体晶片W吸附于顶环1，使顶环1上升，向构成基板搬送机构的基板交接装置移动，进行半导体晶片W的分离(释放)。

[0138] 图3是表示用于研磨动作的控制的研磨装置10的结构的图。控制部500具有研磨控制装置501和闭环控制装置502。

[0139] 当研磨装置10开始进行研磨时，膜厚测定部40推定(或者测定)残膜分布，而将推定值(或者测定值)向闭环控制装置502输出。闭环控制装置502判断残膜分布是否成为目标的膜厚分布(以下称为目标分布)。在膜厚测定部40所推定的残膜分布成为目标分布的情况下，结束研磨处理。这里，目标分布可以是完全平坦的形状(在整个面上为均匀的膜厚)，也可以是具有凹凸、梯度的形状。

[0140] 在所推定的残膜分布未成为目标分布的情况下，闭环控制装置502基于所推定的残膜分布，对向中心室5、波纹室6、外室7、边缘室8、挡圈压力室9(以下，总称为“压力室”)供给的流体的压力指令值(压力参数)进行计算，向研磨控制装置501输出表示这些压力指令值的CLC信号。研磨控制装置501根据CLC信号所表示的压力指令值，对向各压力室供给的流体的压力进行调整。研磨装置10以恒定的周期重复进行上述的步骤直到所推定的残膜分布成为目标膜厚分布。另外，压力室相当于本发明的按压部，通过顶环用旋转电机(按压部旋转电机)114进行旋转。挡圈3在按压部的附近对研磨垫101进行按压。

[0141] 接着使用图4对半导体晶片W滑出的情况进行说明。图4(A)是表示本发明的实施方式的研磨装置的一部分的结构的概略剖视图。如图4(A)所示，向台旋转电机103供给电流I。研磨台100的旋转轴A1与顶环1的旋转轴A2之间的距离为R。于是，从研磨台100的旋转轴A1分开距离R的位置上的总计台转矩Tt由下面的式子(1)表示。

[0142] Tt＝R×(μWNW+μrNr)…(1)

[0143] 这里，NW是半导体晶片W的按压负荷，Nr是挡圈3的按压负荷，μW是相对于半导体晶片W的摩擦系数，μr是挡圈3与研磨垫101的摩擦系数。图4(B)是对本发明的实施方式的顶环1的一部分进行放大的概略剖视图。如图4(B)所示，半导体晶片W的摩擦力fW(＝μWNW)沿研磨台100的半径方向施加给半导体晶片W。由此，由于半导体晶片W的摩擦力fW沿研磨台100的半径方向推压挡圈3，因此在挡圈3的按压负荷Nr不充分的情况下，半导体晶片W滑出。

[0144] 图5(A)是表示只使半导体晶片W与研磨垫101接触而进行研磨时的研磨台100的转矩与RRP下限值的关系的图表的一例。只使半导体晶片W与研磨垫101接触而进行研磨时是指使挡圈3等(在具有修整器的情况下包含修整器)不与研磨垫101接触且使半导体晶片W与研磨垫101接触而进行研磨时。图5(B)是使图5(A)的横轴为百分比的情况下的图表的一例。

[0145] 本申请的发明者发现如下：在使研磨台100的转速和顶环1的转速分别恒定的控制下降低挡圈压，从而在只对半导体晶片W进行研磨时的研磨台100的转矩(以下，也称为台转矩)与RRP下限值之间可看出图5的(A)所示的正相关。这里，点d1～d5表示实际上实施研磨试验而得到的只对半导体晶片W进行研磨时的假想台转矩和RRP下限值。图5(A)的直线L1是以最小二乘法使点d1～d5近似的近似直线，该关系式由RRP下限值＝0.74×Tw-34.83表示。这里，Tw是只进行晶片研磨的情况下的假想台转矩。另外，以图5(A)的直线L1为边界而其下的区域是半导体晶片W滑出的晶片滑出区域。另一方面，以图5(A)的直线L1为边界而其以上的区域是半导体晶片W不会滑出的区域。这样，可知在只对半导体晶片W进行研磨时的假想台转矩与RRP下限值之间存在线性的关系。即使工艺种类和研磨条件改变，该关系也不会改变

[0146] 另外，由于当顶环(研磨头)1的重心的位置改变时，挡圈3的倾斜容易度改变，因此半导体晶片W滑出的容易度也改变。因此，当顶环(研磨头)1的重心改变时，上述一次函数的斜率和/或截距会改变。例如，由于当顶环(研磨头)1的重心变高时挡圈3容易倾斜，因此上述一次函数的截距被设定为比-34.83大。这样，根据顶环(研磨头)1的重心来设定上述一次函数。

[0147] 另外，为了相对于RRP下限值具有余量，也可以将上述一次函数的截距例如设定得比-34.83大规定的值(例如，100hPa以下的范围的值)。

[0148] 这样，防止滑出的条件也可以设定成如下的条件：挡圈压为将只进行晶片研磨的情况下的假想台转矩设为变量的一次函数的值以上。另外，不限于使用一次函数，也可以将只进行晶片研磨的情况下的假想台转矩与阈值按压力之间的组相关联的表存储在存储部530中，控制部500通过参照该表而进行决定。即，只要能够将只进行晶片研磨的情况下的假想台转矩与阈值按压力的关系以一次函数或者表等的形式存储于存储部530，控制部500参照该关系即可。这里，阈值按压力可以是RRP下限值，也可以是在RRP下限值上加上作为余量的规定的值而得到的值。并且，防止滑出的条件也可以是如下的条件：保持部件的按压力为与只进行晶片研磨的情况下的假想台转矩对应的阈值按压力以上。

[0149] 另外，阈值按压力也可以是滑出的挡圈的按压力的上限值。在该情况下，防止滑出的条件也可以是如下的条件：保持部件的按压力超过与只进行晶片研磨的情况下的假想台转矩对应的阈值按压力。

[0150] 另外，由于研磨台100的转矩与台电流值成比例，因此在台电流值与RRP下限值之间也存在线性的关系。这里，将向台旋转电机103供给的电流的值称为台电流值。在假定为使挡圈3与研磨垫101不接触且只使半导体晶片W与研磨垫101接触而按照规定的转速进行研磨的情况下的台电流值(以下，也称为只进行晶片研磨的情况下的台电流值)Iw由下面的(2)的式子表示。另外，由于使挡圈3与研磨垫101不接触且只对半导体晶片W进行研磨在实际上是不可能的实验，因此只进行该晶片研磨的情况下的台电流值Iw只是计算上或者理想上的数值。

[0151] I t＝Iw+Ir+Id…(2)

[0152] 这里，It是以与上述相同的规定的转速对研磨垫101、挡圈3以及修整器全部进行研磨时的台电流值。Ir是只使挡圈3与研磨垫101接触且以与上述相同的规定的转速进行研磨时的台电流值(以下，也称为只进行挡圈研磨的情况下的台电流值)。Id是只使未图示的修整器与研磨垫101接触且以与上述相同的规定的转速进行研磨时的台电流值(以下，也称为只进行修整的台电流值)。当对式子(2)进行变形时，得到下面的式子(3)。

[0153] Iw＝It-(Ir+Id)…(3)

[0154] 根据式子(2)，关于只进行挡圈研磨的情况下的台电流值Ir和只进行修整的台电流值Id，实施各个单体下的研磨，预先获取数据。由此，能够通过在研磨时获取研磨时的台电流值It，而决定只进行晶片研磨的情况下的台电流值Iw。并且，在只对半导体晶片W进行研磨时的台电流值与RRP下限值的关系中，能够通过获取与只进行该晶片研磨的情况下的台电流值Iw对应的RRP下限值，而决定RRP下限值。即使改变工艺种类和研磨条件，只对半导体晶片W进行研磨时的台转矩与RRP下限值的关系也不会改变，因此能够不依赖于工艺种类或研磨条件而根据研磨时的台电流值It来决定RRP下限值。

[0155] 由此，控制部500例如也可以根据研磨时的台电流值It来决定只进行晶片研磨的情况下的台电流值Iw，将研磨中的挡圈3的按压力和只进行晶片研磨的情况下的台电流值Iw应用于半导体晶片W不滑出的条件，而对挡圈3的按压力进行控制以使得研磨中的挡圈3的按压力维持在RRP下限值以上。

[0156] 这样与RRP下限值呈线性的关系的参数不仅限于只对半导体晶片W进行研磨时的研磨台100的转矩(以下，只进行晶片研磨的情况下的台转矩)、或者只进行晶片研磨的情况下的台电流值Iw。也可以是被研磨面与研磨垫101之间的摩擦力(即被研磨面与研磨部件之间的摩擦力)、或者台旋转电机103的电流值(以下，也称为台电流值)、按压部的转矩或者顶环用旋转电机(按压部旋转电机)114的电流值。

[0157] 考虑到这些情况，控制部500也可以根据关于研磨中的研磨对象物的被研磨面与研磨部件之间的摩擦力的信息，对保持部件的按压力进行控制，以符合防止滑出的条件。由此，即使工艺种类或研磨条件改变，防止滑出的条件也不会改变，因此能够不依赖于工艺种类或研磨条件而防止研磨对象物的滑出。

[0158] 更详细而言，控制部500参照关于研磨对象物的被研磨面与研磨部件之间的摩擦力的信息与RRP下限值的关系，对研磨中的保持部件的按压力进行控制，以使得该按压力成为与研磨中的研磨对象物的被研磨面和研磨部件之间的摩擦力所相关的信息对应的RRP下限值以上。由此，由于保持部件的按压力为不滑出的保持部件的按压力的下限值以上，因此能够不依赖于工艺种类或研磨条件而防止研磨对象物的滑出。

[0159] 这里，控制部500对保持部件的按压力进行控制时所对应的关于研磨对象物的被研磨面与研磨部件之间的摩擦力的信息是被研磨面与所述研磨部件之间的摩擦力、研磨台100的转矩或台旋转电机的电流值、或者按压部的转矩或按压部旋转电机的电流值。这样，关于研磨对象物的被研磨面与研磨部件之间的摩擦力的信息不限于被研磨面与研磨部件之间的摩擦力，还包含研磨台的转矩或台旋转电机的电流值、或者按压部的转矩或按压部旋转电机的电流值。

[0160] ＜实施例1＞

[0161] 接着，对本实施方式的实施例1进行说明。使用图6对不滑出的挡圈压的下限值的决定的方法进行说明。图6(A)是表示晶片研磨压PABP与只进行晶片研磨的情况下的假想台转矩Tw的关系的一例的图表。如图6(A)的直线L3所示，晶片研磨压PABP与只进行晶片研磨的情况下的假想台转矩Tw具有线性的关系。只进行晶片研磨的情况下的假想台转矩Tw由下面的式子(4)表示。

[0162] Tw＝a1×PABP+b1…(4)

[0163] 这里，a1是表示斜率的系数，b1是表示截距的系数。由于当研磨面101a的摩擦系数改变时这些系数a1和b1改变，因此在研磨面101a的摩擦系数会改变的情况下需要重新获取系数a1和b1。研磨面101a的摩擦系数会改变的情况是指例如研磨垫101、浆料种类、浆料流量、晶片膜种类、挡圈槽、挡圈宽度等存在变更的情况。

[0164] 图6(B)是表示RRP下限值PRRPS与只进行晶片研磨的情况下的假想台转矩Tw的关系的一例的图表。纵轴是挡圈压PRRP，横轴是只进行晶片研磨的情况下的假想台转矩Tw。虽然在图5(B)中也进行了说明，但如图6(B)的直线L4所示，RRP下限值PRRPS与只进行晶片研磨的情况下的台转矩Tw处于线性的关系。在图6(B)的直线L4以下的区域是晶片滑出区域。RRP下限值PRRPS由下面的式子(5)表示。

[0165] PRRPS＝a2×Tw+b2…(5)

[0166] 这里，a2是表示斜率的系数，b2是表示截距的系数。即使研磨面101a的摩擦系数改变，这些系数a2和b2也不变。

[0167] 当将式子(4)的Tw代入式子(5)时，RRP下限值PRRPS由下面的式子(6)表示。

[0168] PRRPS＝a2×Tw+b2

[0169] ＝a2×(a1×PABP+b1)+b2

[0170] ＝a1a2×PABP+a2b1+b2…(6)

[0171] 根据式子(6)，RRP下限值PRRPS与晶片研磨压PABP成比例。图6(C)是表示晶片研磨压PABP与RRP下限值PRRPS的关系的一例的图表。纵轴是RRP下限值PRRPS，横轴是晶片研磨压PABP。在图6(C)的直线L5以下的区域是晶片滑出区域。

[0172] 接着，对式子(4)的系数a1和系数b1的决定方法进行说明。图7是表示晶片研磨压PABP与只进行晶片研磨的情况下的假想台转矩Tw的关系的一例的图表。这里，总计台转矩Tt是只进行晶片研磨的情况下的假想台转矩Tw与只进行挡圈研磨的情况下的台转矩Tr的和(Tt＝Tw+Tr)。图7所示的直线L6由式子(4)表示，但根据上述的Tt＝Tw+Tr的关系，式子(4)的系数a1由Δ台转矩/Δ晶片研磨压＝(Tw2-Tw1)/(p2-p1)＝((Tt2-Tr)-(Tt1-Tr))/(p2-p1)＝(Tt2-Tt1)/(p2-p1)表示。由此，能够通过获取以第一研磨压p1对晶片进行研磨的情况下的总计台转矩Tt1，获取以第二研磨压p2对晶片进行研磨的情况下的总计台转矩Tt2，从而决定系数a1。系数b1是无负载空转时的台转矩。这里，在本实施方式中，由于膜片是具有多个区域(区域)的多区域膜片，因此晶片研磨压是所有的区域内压的平均值。另外，在膜片是由一个区域(区域)构成的单模区域膜片的情况下，晶片研磨压是区域内压。

[0173] 图8是表示实施例1的测试研磨时的处理的一例的流程图。在该测试研磨时，获取晶片研磨压PABP与只进行晶片研磨的情况下的假想台转矩Tw的关系。

[0174] (步骤S101)控制部500判定台转速、研磨垫101、研磨垫表面状态、浆料种类、浆料流量、晶片膜种、挡圈槽、挡圈宽度等是否存在变更。这里存在某些变更的情况是指摩擦系数会改变的情况。

[0175] (步骤S102)当在步骤S101中判定为台转速、研磨垫101、研磨垫表面状态、浆料种类、浆料流量、晶片膜种、挡圈槽、挡圈宽度等不存在变更的情况下，控制部500使用已有的晶片研磨压PABP与只进行晶片研磨的情况下的台转矩Tw的关系式。

[0176] (步骤S103)当在步骤S101中判定为台转速、研磨垫101、研磨垫表面状态、浆料种类、浆料流量、晶片膜种、挡圈槽、挡圈宽度等存在变更的情况下，控制部500进行控制使得研磨台100在无负载空转下以规定的速度进行旋转。并且，控制部500获取此时的台转矩Tw作为系数b1。

[0177] (步骤S104)接着，控制部500在使半导体晶片W、挡圈3一同与研磨垫101抵接的状态下，一边以第一研磨压p1对半导体晶片W进行按压，一边以规定的速度使研磨台100旋转。并且，控制部500获取此时的总计台转矩Tt1。

[0178] (步骤S105)接着，控制部500在使半导体晶片W、挡圈3一同与研磨垫101抵接的状态下，一边以第二研磨压p2对半导体晶片W进行按压，一边以规定的速度使研磨台100旋转。并且，控制部500获取此时的总计台转矩Tt2。

[0179] (步骤S106)并且，控制部500对系数a1(＝(Tw2-Tw1)/(p2-p1))进行计算(其中，根据Tt＝Tw+Tr、Tw2-Tw1＝(Tt2-Tr)-(Tt1-Tr))。由此，决定晶片研磨压PABP与只进行晶片研磨的情况下的台转矩Tw的关系式(即式子(4))。并且，控制部500对系数a1和系数b1进行更新并进行存储。由此，由于对系数a1和系数b1进行更新，因此式子(6)也被更新。

[0180] 图9是表示研磨制程制成时的处理的一例的流程图。

[0181] (步骤S201)输入部510受理晶片研磨压设定值和挡圈压设定值的输入，将包含所受理的晶片研磨压设定值和挡圈压设定值在内的输入信号向控制部500输出。

[0182] (步骤S202)接着，控制部500将晶片研磨压设定值代入式子(6)，根据式子(6)对半导体晶片W不滑出的挡圈压的下限值(RRP下限值)PRRPS进行计算。

[0183] (步骤S203)接着，控制部500判定在步骤S201中所受理的挡圈压设定值是否在RRP下限值PRRPS以上。控制部500在判定为挡圈压设定值为RRP下限值PRRPS以上的情况下，如果是该挡圈压设定值则半导体晶片W不滑出，结束研磨制程的制成。

[0184] (步骤S204)另一方面，当在步骤S203中判定为挡圈压设定值不在RRP下限值PRRPS以上(即挡圈压设定值小于RRP下限值PRRPS)的情况下，控制部500发出警告。例如，控制部500使未图示的显示部显示如下的信息：由于所输入的挡圈压设定值会使半导体晶片W滑出，因此提醒输入RRP下限值PRRPS以上的值。然后，在步骤S201中，输入部510再次受理晶片研磨压设定值和挡圈压设定值的输入。

[0185] 总结以上图9所例示的内容，在存储部530中存储有按压部的按压力与研磨对象物不滑出的保持部件的按压力的下限值的关系。另外，该关系不限于关系式，也可以是表等。并且，控制部500获取按压部的按压力的设定值与保持部件的按压力的设定值，将该按压部的按压力的设定值应用于存储部530所存储的“按压部的按压力与研磨对象物不滑出的保持部件的按压力的下限值关系”，而决定研磨对象物不滑出的保持部件的按压力的下限值，在保持部件的按压力的设定值在下限值以下的情况下进行用于通知的控制。

[0186] 由此，当保持部件的按压力的设定值在研磨对象物不滑出的保持部件的按压力的下限值以下的情况下通知操作者，因此能够将保持部件的按压力的设定值设定成该下限值以上的值。因此，能够防止研磨对象物的滑出。

[0187] 另外，按压部的按压力与研磨对象物不滑出的保持部件的按压力的下限值的关系(参照图6(C)的关系)是根据如下决定的：不将保持部件压抵于研磨部件且将研磨对象物压抵于研磨部件的假想的情况下的关于研磨对象物的被研磨面与研磨部件之间的摩擦力的信息与研磨对象物不滑出的保持部件的按压力的下限值的关系(参照图6(B)的关系)；以及关于研磨对象物的被研磨面与研磨部件之间的摩擦力的信息与按压部的按压力(晶片研磨压)的关系(图6(A)的关系)。

[0188] 由此，确定按压部的按压力与研磨对象物不滑出的保持部件的按压力的下限值的关系。

[0189] 另外，像图8中说明的那样，在被研磨面与研磨部件之间的摩擦系数会改变时(在图8的步骤S101中为“是”的情况下)，控制部500获取在不将保持部件压抵于研磨部件且将研磨对象物压抵于研磨部件的假想的情况下的“关于研磨对象物的被研磨面与研磨部件之间的摩擦力的信息”与按压部的按压力的关系(参照图6(A)的关系)(参照图8的步骤S103～S106)。并且，控制部500使用所获取的关系，对按压部的按压力与研磨对象物不滑出的保持部件的按压力的下限值的关系(参照图6(C)的关系)进行更新。

[0190] 由此，每次在被研磨面与研磨部件之间的摩擦系数会改变时，对按压部的按压力与研磨对象物不滑出的保持部件的按压力的下限值的关系进行更新。

[0191] 这里，“关于研磨对象物的被研磨面与研磨部件之间的摩擦力的信息”是被研磨面与研磨部件之间的摩擦力、研磨台的转矩或台旋转电机的电流值、或者按压部的转矩或按压部旋转电机的电流值。这样，关于研磨对象物的被研磨面与研磨部件之间的摩擦力的信息不仅限于被研磨面与研磨部件之间的摩擦力，还包含研磨台的转矩或台旋转电机的电流值、或者按压部的转矩或按压部旋转电机的电流值。

[0192] 另外，控制部500使用了按压部的按压力与研磨对象物“不滑出”的保持部件的按压力的“下限值”的关系，但不限于此，也可以使用按压部的按压力与研磨对象物“滑出”的保持部件的按压力的“上限值”的关系。在该情况下，在存储部530中存储有按压部的按压力与研磨对象物滑出的保持部件的按压力的上限值的关系。另外，该关系不限于关系式，也可以是表等。并且，控制部500也可以获取按压部的按压力的设定值和保持部件的按压力的设定值，将该按压部的按压力的设定值应用于存储部530中所存储的“按压部的按压力与研磨对象物滑出的保持部件的按压力的上限值的关系”，而决定研磨对象物滑出的保持部件的按压力的上限值，在保持部件的按压力的设定值在上限值以下的情况下进行用于通知的控制。

[0193] 由此，当保持部件的按压力的设定值在研磨对象物滑出的保持部件的按压力的上限值以下的情况下通知操作者，因此能够将保持部件的按压力的设定值设定成超过该上限值的值。因此，能够防止研磨对象物的滑出。

[0194] 图10是表示实施例1的研磨中的处理的一例的流程图。首先，图3中的控制部500进行控制使得开始进行半导体晶片W的研磨。此时，通过利用按压部对半导体晶片W的被研磨面的背面进行按压，而将被研磨面按压于研磨垫101。

[0195] (步骤S301)膜厚测定部40对残膜分布进行测定，而将测定值向控制部500的闭环控制装置502输出。

[0196] (步骤S302)接着，控制部500的闭环控制装置502判断残膜分布是否成为目标分布。在残膜分布成为目标分布的情况下，控制部500结束研磨。

[0197] (步骤S303)另一方面，当在步骤S302中判定为残膜分布未成为目标分布的情况下，闭环控制装置502基于残膜分布，对向中心室5、波纹室6、外室7、边缘室8、挡圈压力室9(以下，总称为“压力室”)供给的流体的压力指令值(压力参数)进行计算，而将表示这些压力指令值的CLC信号向控制部500的研磨控制装置501输出。

[0198] (步骤S304)研磨控制装置501使用CLC信号对晶片研磨压和挡圈研磨压进行更新。

[0199] (步骤S305)研磨控制装置501将在步骤S304中更新后的晶片研磨压更新值代入式子(6)，而根据式子(6)对半导体晶片W不滑出的挡圈压的下限值(RRP下限值)PRRPS进行计算。

[0200] (步骤S306)接着，判定在步骤S304中更新后的挡圈压更新值是否为在步骤S305中计算出的RRP下限值PRRPS以上。

[0201] (步骤S307)当在步骤S306中判定为挡圈压更新值在RRP下限值PRRPS以上的情况下，对挡圈压进行控制以使得成为挡圈压更新值。然后，处理返回步骤S301。

[0202] (步骤S308)当在步骤S306中判定为挡圈压更新值不在RRP下限值PRRPS以上(即挡圈压更新值小于RRP下限值PRRPS)的情况下，对挡圈压进行控制以使得成为RRP下限值PRRPS。然后，处理返回步骤S301。

[0203] 总结以上图10所例示的内容，在存储部530中存储有按压部的按压力与研磨对象物不滑出的保持部件的按压力的下限值的关系。另外，该关系不限于关系式，也可以是表等。并且，控制部500获取被研磨面的在研磨中的当前的所述按压部的按压力，将该当前的所述按压部的按压力应用于存储部530中所存储的“按压部的按压力与研磨对象物不滑出的保持部件的按压力的下限值的关系”(参照式子(6))，而决定研磨对象物不滑出的保持部件的按压力的下限值(RRP下限值)PRRPS，对保持部件的按压力进行控制以使得保持部件的按压力在RRP下限值PRRPS以上。

[0204] 由此，由于保持部件的按压力在RRP下限值PRRPS以上，因此能够防止研磨对象物的滑出。

[0205] 在本实施例中，作为该控制的一例，在当前的保持部件的按压力在所述下限值以上的情况下，控制部500维持当前的保持部件的按压力，在当前的保持部件的按压力小于下限值的情况下，控制部500将保持部件的按压力设定成下限值。由此，由于保持部件的按压力始终在RRP下限值PRRPS以上，因此能够防止研磨对象物的滑出。

[0206] 另外，控制部500使用了按压部的按压力与研磨对象物“不滑出”的保持部件的按压力的“下限值”的关系，但不限于此，也可以使用按压部的按压力与研磨对象物“滑出”的保持部件的按压力的“上限值”的关系。在该情况下，在存储部530中存储有按压部的按压力与研磨对象物滑出的保持部件的按压力的上限值的关系。另外，该关系不限于关系式，也可以是表等。并且，控制部500也可以获取所述被研磨面的在研磨中的当前的所述按压部的按压力，将该当前的按压部的按压力应用于存储部530中所存储的“按压部的按压力与研磨对象物滑出的保持部件的按压力的上限值的关系”，而决定研磨对象物滑出的保持部件的按压力的上限值，对保持部件的按压力进行控制以使得保持部件的按压力超过上限值。

[0207] 由此，由于保持部件的按压力超过研磨对象物滑出的保持部件的按压力的上限值，因此能够防止研磨对象物的滑出。

[0208] ＜实施例2＞

[0209] 接着，对实施例2进行说明。使用图11对不滑出的总计台转矩Tt的上限值的决定的方法进行说明。这里，总计台转矩Tt是只进行挡圈研磨的情况下的台转矩Tr与只进行晶片研磨的情况下的台转矩Tw的和(Tt＝Tr+Tw)。

[0210] 图11(A)是表示挡圈压PRRP与只进行挡圈研磨的情况下的台转矩Tr的关系的一例的图表。如图11(A)的直线L7所示，挡圈压PRRP与只进行挡圈研磨的情况下的台转矩Tr具有线性的关系。只进行挡圈研磨的情况下的台转矩Tr由下面的式子(7)表示。

[0211] Tr＝a3×PRRP+b3…(7)

[0212] 这里，a3是表示斜率的系数，b3是表示截距的系数。当研磨面101a的摩擦系数改变时这些系数a3和b3改变，因此在研磨面101a的摩擦系数会改变的情况下需要重新获取系数a3和b3。研磨面101a的摩擦系数会改变的情况是指例如台转速、研磨垫101、研磨垫表面状态、浆料种类、浆料流量、晶片膜种、挡圈槽、挡圈宽度等存在变更的情况。

[0213] 图11(B)是表示挡圈压PRRP与在只进行晶片研磨的情况下半导体晶片W不滑出的台转矩的上限值TwS的关系的一例的图表。纵轴是只进行晶片研磨的情况下的台转矩Tw，横轴是挡圈压PRRP。如图11(B)的直线L8所示，挡圈压PRRP与只进行晶片研磨的情况下的半导体晶片W不滑出的台转矩的上限值TwS处于线性的关系。在图11(B)的直线L8以上的区域是晶片滑出区域。在只进行晶片研磨的情况下半导体晶片W不滑出的台转矩的上限值TwS由下面的式子(8)表示。

[0214] TwS＝a4×PRRP+b4…(8)

[0215] 这里，a4是表示斜率的系数，b4是表示截距的系数。即使研磨面101a的摩擦系数改变，这些系数a4和b4也不变。如下面的式子(9)所示，只进行晶片研磨的情况下的台转矩Tw需要在只进行晶片研磨的情况下半导体晶片W不滑出的台转矩的上限值TwS以下。

[0216] Tw≦TwS…(9)

[0217] 这里，由于在本实施方式中作为一例不存在修整器，因此Tt＝Tw+Tr的关系成立。当将式子(8)代入式子(9)的右边的TwS，将Tw＝Tt-Tr代入式子(9)的左边的Tw时，能够得到下面的式子(10)。

[0218] Tt-Tr≦a4×PRRP+b4…(10)

[0219] 此外，当将式子(7)代入式子(10)的左边的Tr时，能够得到下面的式子(11)。

[0220] Tt-(a3×PRRP+b3)≦a4×PRRP+b4

[0221] Tt≦(a3+a4)PRRP+b3+b4＝Tts…(11)

[0222] 这里，Tts是半导体晶片W不滑出的台转矩的上限值Tts。图11(C)是表示挡圈压PRRP与半导体晶片W不滑出的台转矩的上限值Tts的关系的一例的图表。纵轴是台转矩的上限值Tts，横轴是挡圈压PRRP。图11(C)的直线L9以上的区域是晶片滑出区域。

[0223] 接着，使用图12对式子(7)的系数a3和系数b3的决定方法进行说明。图12是表示实施例2的测试研磨时的处理的一例的流程图。在该测试研磨时，获取挡圈压PRRP与只进行挡圈研磨的情况下的台转矩Tr的关系。

[0224] (步骤S401)控制部500判定台转速、研磨垫101、研磨垫表面状态、浆料种类、浆料流量、晶片膜种、挡圈槽、挡圈宽度等是否存在变更。这里存在某些变更的情况是指摩擦系数会改变的情况。

[0225] (步骤S402)当在步骤S401中判定为台转速、研磨垫101、研磨垫表面状态、浆料种类、浆料流量、晶片膜种、挡圈槽、挡圈宽度等不存在变更的情况下，控制部500使用已有的挡圈压PRRP与只进行挡圈研磨的情况下的台转矩Tr的关系式。

[0226] (步骤S403)当在步骤S401中判定为台转速、研磨垫101、研磨垫表面状态、浆料种类、浆料流量、晶片膜种、挡圈槽、挡圈宽度等存在变更的情况下，控制部500进行控制使得研磨台100在无负载空转下以规定的速度进行旋转。并且，控制部500获取此时的台转矩Tr作为系数b3。

[0227] (步骤S404)接着，控制部500在使半导体晶片W与研磨垫101不抵接且使挡圈3与研磨垫101抵接的状态下，一边以第一挡圈压p3对挡圈3进行按压，一边以规定的速度使研磨台100旋转。并且，控制部500获取此时的台转矩T3。

[0228] (步骤S405)接着，控制部500在使半导体晶片W与研磨垫101不抵接且使挡圈3与研磨垫101抵接的状态下，一边以第二挡圈压p4对挡圈3进行按压，一边以规定的速度使研磨台100旋转。并且，控制部500获取此时的台转矩T4。

[0229] (步骤S406)并且，控制部500对系数a3(＝(T4-T3)/(p4-p3))进行计算。由此，决定挡圈压PRRP与半导体晶片W不滑出的台转矩的上限值Tts的关系式(即式子(7))。并且，控制部500对系数a3和系数b3进行更新并存储。由此，系数a3和系数b3被更新，因此式子(11)被更新。

[0230] 接着，对实施例2的研磨中的异常检测处理进行说明。图13是表示实施例2的研磨中的异常检测处理的一例的流程图。首先，控制部500进行控制使得开始进行半导体晶片W的研磨。此时，利用按压部对半导体晶片W的被研磨面的背面进行按压，从而将被研磨面按压于研磨垫101。

[0231] (步骤S501)控制部500在研磨中对于被研磨面对研磨中的台旋转电机103的转矩(台转矩)进行监视(监控)。具体而言，例如，控制部500根据对于被研磨面在研磨中向台旋转电机103供给的电流的值而对台转矩进行更新。

[0232] (步骤S502)接着，控制部500判定在步骤S501中检测出的台转矩是否在将挡圈压设定值代入式子(11)而得到的半导体晶片W不滑出(晶片滑出)的台转矩的上限值Tts以下。即，控制部500判定在步骤S501中检测出的台转矩是否在与挡圈压设定值对应的晶片不滑出的台转矩的上限值Tts以下。

[0233] (步骤S503)当在步骤S502中判定为台转矩在晶片不滑出的台转矩的上限值Tts以下的情况下，控制部500按照原来的挡圈压设定值继续进行研磨。

[0234] (步骤S504)当在步骤S502中判定为台转矩不在晶片不滑出的台转矩的上限值Tts以下(即台转矩超过晶片不滑出的台转矩的上限值Tts)的情况下，控制部500提高挡圈压设定值或者执行预先决定的异常时处理。在提高挡圈压设定值时，例如控制部500也可以使挡圈压设定值变更为相对于当前的挡圈压设定值预先决定的倍率(例如，1.3倍)。另外，异常时处理例如是在不施加研磨压的状态下强制结束研磨的处理、利用水进行研磨的处理、或者不降低挡圈压而降低膜片的压力的处理等。然后，控制部500结束半导体晶片W的研磨。

[0235] 总结以上图13所例示的内容，在存储部530中存储有保持部件的按压力与所述研磨对象物不滑出的转矩的上限值的关系。另外，该关系不限于关系式，也可以是表等。并且，控制部500获取保持部件的按压力的设定值，将该获取的保持部件的按压力的设定值应用于存储部530中所存储的“保持部件的按压力与所述研磨对象物不滑出的转矩的上限值的关系”，决定研磨对象物不滑出的转矩的上限值，将该上限值与研磨被研磨面时的台旋转电机103的转矩进行比较，执行与比较结果对应的处理。

[0236] 由此，控制部500能够使研磨中的台旋转电机的转矩不超过该上限值，因此能够防止研磨对象物的滑出。

[0237] 在本实施例中，与比较结果对应的处理是指：在研磨中的台旋转电机103的转矩为上限值以下的情况下，控制为以保持部件的按压力的设定值继续进行研磨，在研磨中的台旋转电机103的转矩超过上限值的情况下，提高保持部件的按压力或者执行预先决定的异常时处理。

[0238] 由此，能够在转矩不超过该上限值的范围中继续进行研磨，在转矩超过该上限值的情况下，提高保持部件的按压力或者执行预先决定的异常时处理，而能够防止研磨对象物的滑出。

[0239] 保持部件的按压力与研磨对象物不滑出的转矩的上限值的关系(参照图11(C)的关系)基于以下而决定的：不将保持部件压抵于研磨部件且将研磨对象物压抵于研磨部件的假想的情况下的保持部件的按压力与研磨对象物不滑出的转矩的上限值的关系(参照图11(B)的关系)；以及将保持部件压抵于研磨部件且不将研磨对象物压抵于研磨部件的情况下的保持部件的按压力与转矩的关系(参照图11(A)的关系)。

[0240] 由此，能够决定保持部件的按压力与研磨对象物不滑出的转矩的上限值的关系。

[0241] 并且，在被研磨面与研磨部件之间的摩擦系数会改变时(在图12的步骤S401中为“是”时)，控制部500获取将保持部件压抵于研磨部件且不将研磨对象物压抵于研磨部件的情况下的保持部件的按压力与转矩的关系(参照图11(A)的关系)(参照图12的步骤S403～S406)。并且，控制部500使用该获取的关系，对保持部件的按压力与研磨对象物不滑出的转矩的上限值的关系(参照图11(C)的关系)进行更新。

[0242] 由此，每次在被研磨面与研磨部件之间的摩擦系数会改变时，对保持部件的按压力与研磨对象物不滑出的转矩的上限值的关系进行更新。

[0243] 另外，控制部500使用了保持部件的按压力与研磨对象物“不滑出”的转矩的“上限值”的关系，但不限于此，也可以使用保持部件的按压力与研磨对象物“滑出”的转矩的“下限值”的关系。在该情况下，在存储部530中存储有保持部件的按压力与研磨对象物滑出的转矩的下限值的关系。另外，该关系不限于关系式，也可以是表等。并且，控制部500也可以获取保持部件的按压力的设定值，将该获取的保持部件的按压力的设定值应用于存储部530中所存储的“保持部件的按压力与研磨对象物滑出的转矩的下限值的关系”，而决定研磨对象物滑出的所述转矩的下限值。并且，控制部500也可以将该下限值与研磨被研磨面时的台旋转电机的转矩进行比较，执行与比较结果对应的处理。

[0244] 由此，由于控制部500能够使研磨中的台旋转电机的转矩在该下限值以下，因此能够防止研磨对象物的滑出。

[0245] 另外，也可以将用于执行各实施方式的控制部500的各处理的程序或者程序产品记录在能够由计算机读取的记录介质，使计算机系统读入在该记录介质中所记录的程序，由处理器执行，从而进行各实施方式的控制部500的上述的各种处理。

[0246] 以上，本发明不限于上述实施方式，在实施阶段中，在不脱离该主旨的范围中能够使结构要素变形而具体化。另外，能够将上述实施方式所公开的多个结构要素进行适当的组合，从而形成各种发明。例如，也可以从实施方式所示的所有结构要素中删除几个结构要素。此外，也可以将不同的实施方式的结构要素适当组合。

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