JP2021178370A - 研磨装置及び研磨方法 - Google Patents

Abstract

【課題】研磨液使用量の低減及び／又は研磨品質劣化の抑制を図る。【解決手段】研磨パッドを支持し回転させるための研磨テーブルと、 対象物を保持して対象物を研磨パッドに押し当てるための保持体と、 接触部材を有し、接触部材が研磨パッドに接触又は隣接した状態で接触部材の底面の開口部に研磨液が供給されることで研磨パッド上に研磨液を広げる研磨液供給装置であり、研磨パッドの回転により戻ってきた使用後の研磨液の少なくとも一部を接触部材で堰き止め、接触部材が、研磨パッドの径方向に対する角度に応じて、堰き止められた研磨液を研磨パッド上に留める方向又は排出する方向をとる研磨液供給装置と、 研磨液供給装置に連結されたアームと、 研磨液供給装置をアームに対して回転させる回転機構と、 回転機構を制御して研磨パッドの径方向に対する研磨液供給装置の角度を変更して、研磨液供給装置の接触部材による研磨液の排出量を制御する制御装置と、を備える、研磨装置。【選択図】図１０Ａ

Description

本発明は、研磨装置及び研磨方法に関する。

半導体デバイスの製造工程においては、半導体デバイス表面の平坦化技術がますます重要になっている。平坦化技術としては、化学的機械研磨（ＣＭＰ(chemical Mechanical Polishing)）が知られている。この化学的機械研磨は、研磨装置を用いて、シリカ（ＳｉＯ_２）及び／又はセリア（ＣｅＯ_２）等の砥粒を含んだ研磨液（スラリー）を研磨パッドに供給しつつ半導体ウェハなどの基板を研磨パッドに摺接させて研磨を行うものである。

ＣＭＰプロセスを行う研磨装置は、研磨パッドを支持する研磨テーブルと、基板を保持するためのトップリング又は研磨ヘッド等と称される基板保持機構と、を備えている。この研磨装置は、研磨液供給ノズルから研磨液を研磨パッドに供給し、基板を研磨パッドの表面（研磨面）に対して所定の圧力で押圧する。このとき、研磨テーブルと基板保持機構とを回転させることにより基板が研磨面に摺接し、基板の表面が平坦かつ鏡面に研磨される。

ここで、ＣＭＰ装置に使用される研磨液は、高価であり、使用済みの研磨液の処分にもコストを要するため、ＣＭＰ装置の運転コスト及び半導体デバイスの製造コスト削減のためには、研磨液の使用量の削減が求められる。また、使用済みの研磨液及び副生成物が、基板の品質及び／又は研磨レートに与える影響を抑制ないし防止することが求められている。

本課題の解決策の一つとして、研磨装置には、研磨パッド上に載置されるパッド状又はボックス状の研磨液供給装置又は調整機構を介して研磨液を研磨パッド上に供給するものがある（例えば、特許文献１から５）。これら研磨液供給装置又は調整機構ではワイパーや囲い形状のタンクやインジェクタを研磨パッドに押し付けて、研磨液の流れを調製している。具体的には、特許文献１には、研磨剤供給機構から研磨面上に供給される研磨剤を、ワイパーとして機能する調整機構で満遍なく延ばして基板に供給する構成が記載されている。特許文献２には、研磨テーブルの中心から遠心力で広がり研磨テーブル外に向かう研磨液を、直方体容器の一方の側壁を超えて流入させ、他方の側壁のうち研磨面中心側から基板に供給する構成が記載されている。

特許文献３には、底のない囲いの形状のタンクを研磨面に載置し、タンクの壁と研磨面との間から研磨液を供給するとともに、押し付け軸によりタンクを研磨面に押し付ける構成が記載されている。また、特許文献４に記載されるように、ワイパーブレードを研磨面に接触させ、ワイパーブレードと研磨面との間から研磨液を基板保持位置に供給するものがある。この構成では、ワイパーブレードの研磨面に対する押し付け力を調整するために、アクチュエータでワイパーブレードを押圧している。

特許文献５に記載される装置では、内部に錘を備えるパッド状のインジェクタ（供給装置）により研磨液を研磨面上に供給するものが記載されている。このパッド状の供給装置は、研磨テーブル外の支持構造に接続されたロッドにより研磨面上に支持され、自重で研磨面に押圧されつつ、底面と研磨面との間の隙間から研磨液を基板保持位置に向かって供給するものである。

特開平１０−２１７１１４号 特許第２９０３９８０号 特開平１１−１１４８１１号 特表２０１９−５２０９９１号 米国特許第８８４５３９５号

上記文献に開示の供給装置及び調整機構では、研磨処理中、研磨面上に配置される供給装置及び調整機構に、研磨液及び／又は研磨残渣等が飛散して研磨液供給装置の表面及び内部に付着する場合がある。付着した研磨液及び／又は研磨残渣等は、供給装置の表面や内部で固化して、研磨面上に落下することがあり、その場合、基板表面にダメージを与えることで、研磨品質に影響を与える可能性がある。ここで、通常の研磨装置では研磨後の研磨パッド表面の洗浄を目的として、アトマイザーや高圧水リンス等のパッド洗浄機構が付加されており、本洗浄機構によるパッド洗浄の際に、供給装置に付着した一部の研磨液の除去はできる。しかし、本洗浄は研磨パッド上での洗浄のため、除去された研磨液及び／又は研磨残渣等が研磨パッド上に残留する可能性があり、その場合、次研磨の基板に対して残留した研磨液及び／研磨残渣等によるダメージが発生するおそれがある。従って、供給装置に付着した研磨液／又は研磨残渣等研磨パッドの範囲外で除去できることが好ましい。

また、上記文献に開示の供給装置及び調整機構では、研磨パッドに押し付けて研磨液流れを調製するため、研磨処理時に研磨テーブルの回転により、研磨液供給装置と研磨パッドとの間に摩擦トルクが発生することにより、供給装置が傾いたり、振動が生じて、供給装置と研磨パッドとの接触状態が不均一になる。その場合、研磨液の流れの調整が不均一になることで、研磨性能が変動してしまう。よって、研磨性能の安定性の観点からは、研磨時において、摩擦トルクによる供給装置と研磨パッドとの接触状態の不均一化を抑制／防止することが望まれる。また、研磨装置の運転コスト及び半導体デバイスの製造コスト削減のために、研磨液の使用量を更に低減することが要望される。また、研磨液の使用量低減と、研磨品質の維持とを両立させることが要望される。

本発明の目的は、上述した課題の少なくとも一部を解決する研磨液供給システムを提供することにある。

本発明の一側面によれば、 研磨面を有する研磨パッド使用して対象物の研磨を行う研磨装置であって、 回転可能に構成された研磨テーブルであり、前記研磨パッドを支持し回転させるための研磨テーブルと、 前記対象物を保持して前記対象物を前記研磨パッドに押し当てるための保持体と、 接触部材を有し、前記接触部材が前記研磨パッドに接触又は隣接した状態で前記接触部材の底面の開口部に研磨液が供給されることで前記研磨パッド上に研磨液を広げる研磨液供給装置であり、前記研磨パッドの回転により戻ってきた使用後の研磨液の少なくとも一部を前記接触部材で堰き止め、前記接触部材が、前記研磨パッドの径方向に対する角度に応じて、堰き止められた前記研磨液を前記研磨パッド上に留める方向又は排出する方向をとる研磨液供給装置と、 前記研磨液供給装置に連結されたアームと、 前記研磨液供給装置を前記アームに対して回転させる回転機構と、 前記回転機構を制御して前記研磨パッドの径方向に対する前記研磨液供給装置の角度を変更して、前記研磨液供給装置の前記接触部材による研磨液の排出量を制御する制御装置と、を備える、研磨装置が提供される。

本発明の一側面によれば、 研磨面を有する研磨パッド、前記研磨パッド上に配置される研磨液供給装置を使用して対象物の研磨を行う研磨方法であって、 前記研磨液供給装置の接触部材を前記研磨パッドに接触又は隣接させた状態で前記接触部材の底面の開口部に研磨液を供給することで前記研磨パッド上に研磨液を広げ、前記研磨パッドの回転により、戻ってきた使用後の研磨液の少なくとも一部を前記接触部材で堰き止め、前記研磨パッドの径方向に対する角度に応じて、堰き止められた前記研磨液を前記研磨パッド上に留める及び／又は排出し、 少なくとも、前記対象物の研磨の前に研磨液を前記研磨パッドに供給する先出し時、又は前記対象物の研磨中に、前記研磨液供給装置の前記研磨パッド上における角度及び／又は位置を変更することにより、研磨液の排出量を制御する、方法が提供される。

本発明の一実施形態に係る研磨装置の概略構成を示す図である。 研磨液供給システムの下流側から見た斜視図である。 研磨液供給システムの上流側から見た斜視図である。 昇降機構の構成を示す模式図である。 研磨液供給装置の斜視図である。 研磨液供給装置の分解斜視図である。 研磨液供給装置の接触部材を底面側から見た斜視図である。 上流側からみた追従機構及び吊下機構の動作を説明するための説明図である。 上流側からみた追従機構及び吊下機構の動作を説明するための説明図である。 上流側からみた追従機構及び吊下機構の動作を説明するための説明図である。 下流側からみた追従機構及び吊下機構の動作を説明するための説明図である。 下流側からみた追従機構及び吊下機構の動作を説明するための説明図である。 下流側からみた追従機構及び吊下機構の動作を説明するための説明図である。 第２実施形態に係る研磨液供給システムの側面模式図である。 第１実施形態の研磨液供給システムに第２実施形態を適用した場合の研磨液供給システムの側面模式図である。 研磨液供給装置の角度を説明する説明図である。 使用済みのスラリーの排出を促進する角度に設定された研磨液供給装置の平面図である。 使用済みのスラリーの排出を抑制する角度に設定された研磨液供給装置の平面図である。 アームの角度を変更せず、研磨液供給装置のアームに対する角度のみを変更する制御例を説明する説明図である。 アームの角度、及び研磨液供給装置のアームに対する角度を変更する制御例を説明する説明図である。 アームの角度、及び研磨液供給装置のアームに対する角度を変更する制御例を説明する説明図である。 アームの角度、及び研磨液供給装置のアームに対する角度を変更する制御例を説明する説明図である。 アームの角度、及び研磨液供給装置のアームに対する角度を変更する制御例を説明する説明図である。 研磨液供給装置の角度及びアームの角度のデータの構成例である。 研磨液供給装置の角度を変更する制御のフローチャート例である。 研磨処理の全体を示すフローチャート例である。 研磨液供給装置を退避位置に移動させる手順を説明する説明図である。 レシピによる角度制御の一例を説明する説明図である。 レシピによる角度制御の一例を説明する説明図である。 メイン研磨中の研磨液供給装置の角度の自動制御の一例を示す説明図である。 メイン研磨中の研磨液供給装置の角度の自動制御の一例を示す説明図である。 終点検知装置を用いた研磨レートの導出例を説明する説明図である。

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。添付図面において、同一または類似の要素には同一または類似の参照符号が付され、各実施形態の説明において同一または類似の要素に関する重複する説明は省略することがある。また、各実施形態で示される特徴は、互いに矛盾しない限り他の実施形態にも適用可能である。

本明細書において「基板」には、半導体基板、ガラス基板、液晶基板、プリント回路基板だけでなく、磁気記録媒体、磁気記録センサ、ミラー、光学素子、微小機械素子、あるいは部分的に製作された集積回路、その他任意の被処理対象物を含む。基板は、多角形、円形を含む任意の形状のものを含む。また、本明細書において「前面」、「後面」、「前方」、「後方」、「上」、「下」、「左」、「右」、「鉛直」、「水平」等の表現を用いる場合があるが、これらは、説明の都合上、例示の図面の紙面上における位置、方向を示すものであり、装置使用時等の実際の配置では異なる場合がある。

（研磨装置の概略構成）
図１は、本発明の一実施形態に係る研磨装置の概略構成を示す図である。本実施形態の研磨装置１は、研磨面１０２を有する研磨パッド１００を使用して、研磨対象物としての半導体ウェハ等の基板ＷＦの研磨を行うことができるように構成されている。図示するように、研磨装置１は、研磨パッド１００を支持する研磨テーブル２０と、基板を保持して研磨パッド１００の研磨面１０２に押し当てるトップリング（基板保持部）３０と、を備えている。さらに、研磨装置１は、研磨パッド１００に研磨液（スラリー）を供給する研磨液供給システム４０と、研磨面１０２に純水等の液体及び／又は窒素等のガスを噴射して、使用済みのスラリー、研磨残渣等を洗い流すためのアトマイザー５０と、を備えている。

研磨テーブル２０は、円盤状に形成されており、その中心軸を回転軸線として回転可能に構成される。研磨テーブル２０には、貼付け等によって研磨パッド１００が取り付けられる。研磨パッド１００の表面は、研磨面１０２を形成する。研磨パッド１００は、図示しないモータによって研磨テーブル２０が回転することにより、研磨テーブル２０と一体に回転する。

トップリング３０は、その下面において、研磨対象物としての基板ＷＦを真空吸着などによって保持する。トップリング３０は、図示しないモータからの動力により基板と共に回転可能に構成されている。トップリング３０の上部は、シャフト３１を介して支持アーム３４に接続されている。トップリング３０は、図示しないエアシリンダやボールねじを介したモータ駆動によって上下方向に移動可能であり、研磨テーブル２０との距離を調整可能である。これにより、トップリング３０は、保持した基板ＷＦを研磨パッド１００の表面（研磨面１０２）に押し当てることができる。また、トップリング３０は図示しないが、その内部に複数の領域に分割されたエアバッグを有し、各エアバッグ領域に任意のエア等の流体圧力を供給することで、基板ＷＦを背面から加圧する。さらに、支持アーム３４は、図示しないモータにより旋回可能に構成されており、トップリング３０を研磨面１０２に平行な方向に移動させる。本実施形態では、トップリング３０は、図示しない基板の受取位置と、研磨パッド１００の上方位置とで移動可能に構成されているとともに、研磨パッド１００に対する基板ＷＦの押し当て位置を変更可能なように構成されている。以下、トップリング３０による基板ＷＦの押し当て位置（保持位置）を「研磨領域」ともいう。

研磨液供給システム４０は、研磨パッド１００に研磨液（スラリー）を供給する研磨液供給装置４１を有し、研磨液供給装置４１を、研磨面１０２上の供給位置と、研磨テーブル２０の外側の退避位置との間で移動可能に構成されている。また、研磨液供給システム４０は、研磨液供給装置４１の研磨面１０２上における供給位置を変更可能に構成されている。研磨液供給システム４０の詳細については後述する。

アトマイザー５０は、１又は複数のノズルを介して、研磨面１０２に液体及び／又は気体（例えば、純水、窒素）を噴射して、使用済みのスラリー、研磨残渣等を洗い流す装置である。アトマイザー５０は、昇降及び／又は旋回機構５１に接続されている。アトマイザー５０は、昇降及び／又は旋回機構５１により、研磨面１０２上の動作位置と、研磨テーブル２０の外側の退避位置との間で移動可能に構成されている。また、アトマイザー５０は、昇降及び／又は旋回機構５１により、研磨面１０２上における動作位置、高さを変更可能に構成されている。

研磨装置１は、研磨装置１の動作全般を制御する制御装置２００を更に備えている。制御装置２００は、ＣＰＵ、メモリ等を備え、研磨レシピ等のソフトウェア及び／又は予め入力された関連機器のマシンパラメータの情報を用いて所望の機能を実現するマイクロコンピュータとして構成されてもよいし、専用の演算処理を行うハードウェア回路として構成されてもよいし、マイクロコンピュータと、専用の演算処理を行うハードウェア回路との組み合わせで構成されてもよい。

研磨装置１では、以下のようにして基板ＷＦの研磨が行われる。まず、基板ＷＦを下面に保持するトップリング３０を回転させると共に、研磨パッド１００を回転させる。この状態で、後述する研磨液供給システム４０を用いて、スラリーを供給する。具体的には、研磨液供給装置４１が、それに係合するアーム６０の昇降旋回機構７０（後述）による旋回動作により、スラリー供給前に研磨パッド１００の研磨面１０２の所定位置に移動された後、スラリー供給開始と同時に、旋回昇降機構７０の昇降動作により研磨パッド１００の研磨面１０２に下降され、研磨面１０２に接触する。なお、研磨液供給装置４１の旋回停止及び降下のそれぞれの動作と供給開始動作の関係は、上記に限定されず、装置の仕様によって適宜設定され得る。その後、トップリング３０に保持された基板ＷＦが研磨面１０２に対して押し当てられる。これにより、基板ＷＦの表面がスラリーの存在下で研磨パッド１００と接触した状態で、基板ＷＦと研磨パッド１００とが相対移動する。こうして、基板は研磨される。また、研磨終了後は昇降旋回機構７０により研磨液供給装置４１が上昇され、その後、昇降旋回機構７０によるアーム６０の旋回動作により研磨パッド１００の外側の退避位置に移動された後、洗浄ノズル３００にて洗浄される。また、これらの一連の動作シーケンスについては、制御装置２００に内在する研磨レシピ及び／又は予め設定されたマシンパラメータにて事前に設定可能である。

上述の研磨装置１の構成は一例であり、他の構成を採用してもよい。例えば、研磨装置１は、ドレッサー及び／又は温度調節装置などを更に備えてもよいし、アトマイザーを省略してもよい。ドレッサーは、研磨間、研磨中において、研磨パッド１００の研磨面１０２の表面をコンディショニングするものであり、ダイヤモンド砥粒が配置された研磨パッド１００よりも小径のディスクを研磨パッド１００の研磨面１０２に押付け、研磨パッド１００と相対運動をさせながら、研磨パッド１００の研磨面１０２全面のコンディショニングを行う。また、温度調節機構は、例えば研磨液供給装置に接続されて、スラリーそのものを加熱冷却するものでも良く、また研磨１００の研磨面１０２に対して、熱交換体を近接させ、熱交換体内部にヒータ、あるいは、温水乃至冷水のいずれか又は所定の混合率で調整したものを供給させることで、熱交換体を加温・冷却し、これを研磨面１０２に伝えることで、研磨面１０２の温度を調製しても良い。また、例えば、研磨パッド１００の研磨面１０２に気体（例えばエア、Ｎ２等）を噴射供給することで、研磨面１０２を冷却
しても良い。

（研磨液供給システム）
図２は、研磨液供給システムの下流側から見た斜視図である。図３は、研磨液供給システムの上流側から見た斜視図である。図４は、昇降機構の構成を示す模式図である。なお、本明細書において、上流及び下流は、図１において研磨テーブル２０（研磨パッド１００）が時計回りに回転する場合の上流及び下流を示すものとする。

図示されるように、研磨液供給システム４０は、研磨液供給装置４１と、アーム６０と、研磨液供給装置４１とアーム６０とを連結する追従機構４５及び吊下機構４６と、を備えている。研磨液供給装置４１は、研磨液供給装置４１内に設けられた錘（後述）による重みにより研磨面１０２に接触するように構成されており、錘の重さを変えることで、研磨面１０２への研磨液供給装置４１の接触圧力（荷重）が調整可能である。なお、この例では、研磨液供給装置４１は、錘の荷重により研磨面１０２に均一に接触させられるが、他の方式でも良く、例えばエアバッグ等の弾性体を介した流体圧を研磨液供給装置４１の接触部材（後述）に印加することで、均一に研磨面１０２に接触させられてもよい。本明細書において、研磨液供給装置４１が研磨面１０２に「接触する」と記載する意味は、研磨パッドの凹凸を均すために圧力をかけるように研磨液供給装置４１を押し付ける訳ではなく、研磨パッドの凹凸に追従すれば良いのであり、最低限、研摩液供給装置４１の錘(無論、研磨液供給装置４１の接触部材等の重量は含む)の自重、又はエアバッグ等の弾性体を介した流体圧だけで良いからである。

研磨液供給装置４１には、スラリー供給ライン１２０が接続されている。研磨液供給装置４１は、スラリー供給ライン１２０からのスラリーを装置底面から研磨面１０２上に供給する。追従機構４５及び吊下機構４６は、研磨液供給装置４１とアーム６０との間の接続状態を変更する。具体的には、追従機構４５及び吊下機構４６は、研磨液供給装置４１を後述の昇降旋回機構７０によるアーム６０の上下移動（アーム６０による保持）から解放させる解除状態と、研磨液供給装置４１をアーム６０の上下移動に追従させる（アーム６０に保持される状態）ロック状態と、をとるように両者の接続状態を変更する。アーム６０は、基端部から、研磨液供給装置４１が取り付けられる先端部まで延びている。なお、この例では、アーム６０は他ユニットとの干渉を避けるため、途中から湾曲し、平面視で研磨テーブルの回転方向の下流側に向かって延びている。なお、装置の仕様によって、アーム６０は、湾曲せず直線的であっても良い。アーム６０は、図４に示すように、先端側部６０ａと、別部材の基端部６０ｂとを有し、両者がボルト等の任意の固定手段で連結されてもよい。アーム６０の先端側部６０ａ及び基端部６０ｂは一体に形成されてもよい。先端側部６０ａと基端部６０ｂとを別部材とする場合には、作業性及び／又は位置決め性を考慮して、湾曲角度が異なる先端側部６０ａ（アーム）を複数種類用意してもよい。また、各種類の先端側部６０ａ（アーム）は、基端部６０ｂに対して複数（例えば３つ）の角度の間で調整できるように複数のピン穴又はピンを備えてもよい。これにより、同一種類の先端側部６０ａでの設置角度の微調整が可能となる。

（昇降旋回機構）
アーム６０の基端部６０ｂは、図４に示すように、アーム６０を昇降旋回させる昇降旋回機構７０に接続されている。昇降旋回機構７０は、アーム６０を昇降させるための昇降機構８０と、アーム６０を旋回させるための旋回機構９０とを備えている。昇降機構８０及び旋回機構９０は、制御装置２００により制御される。

昇降機構８０は、この例では、フレーム８５に固定された昇降シリンダ８１を有し、アーム６０の基端部６０ｂは、昇降シリンダ８１の軸８２に固定されている。昇降シリンダ８１は、流体ライン１３０から流体（エアー等の気体、又は作動油等の液体）の供給を受
け、軸８２を進退させるものである。昇降シリンダ８１は、例えば、ピストンにより仕切られた２つの室を有し、一方の室には流体ライン１３０の一方が接続され、他方の室には流体ライン１３０の他方が接続される。昇降シリンダ８１は、一方の室に流体を導入するとともに他方の室から流体を排出し、及び、他方の室に流体を導入するとともに一方の室から流体を排出することにより、軸８２を進退させる。アーム６０は、昇降シリンダ８１の軸８２進退により、上下方向に移動されるように構成されている。昇降機構８０は、アーム６０の上下動を案内するボールスプライン８３を更に備えている。ボールスプライン８３は、フレーム８５に固定されている。アーム６０の基端部６０ｂは、ボールスプライン８３の軸８４に篏合され、昇降シリンダ８１によるアーム６０の上下移動が軸８４に沿って案内される。アーム６０の上下動を案内する構成は、ボールスプラインに限定されず、任意の案内機構を採用することができ、省略してもよい。また、昇降シリンダ８１の軸８２の移動を検出してアーム６０の高さを検出するためのセンサ８６（例えばマグネット式センサ）が設けられている。電気ケーブル１４０は、センサに接続されるケーブルである。センサは、省略することもできる。昇降機構８０は、上述の構成に限定されず、アーム６０を昇降可能な構成であれば、任意の構成を採用することが可能である。また、この例では、昇降機構８０は昇降シリンダ８１による駆動方式を採用するが、ボールねじ、ベルト機構を介したモータ駆動でもよい。

また、アーム６０の基端部６０ｂは、フレーム８５を介してアーム６０を旋回させるための旋回機構９０に接続されている。この例では、旋回機構９０は、例えば、図４に示すように、フレーム８５の下部に固定されたシャフト９２の下端に接続されたモータ９３を有する。モータ９３は、例えば、減速機構等を介してシャフト９２に接続される。なお、モータ９３の軸をシャフト９２に直接接続してもよい。アーム６０は、モータ９３の回転により、シャフト９２が回転されることにより、研磨面１０２に平行な面内で旋回可能に構成されている。なお、旋回機構９０は、上述の構成に限定されず、アーム６０を旋回可能な構成であれば、任意の構成を採用することが可能である。また、旋回機構９０のモータ９３に例えばパルスモータの使用し、パルスモータの入力パルスを調製することで、任意の角度にアーム６０を旋回させてもよい。

この例では、図２及び図３に示すように、金属製のアーム６０の基端部６０ｂ、並びに昇降機構８０は、これらの構成をスラリー、水、研磨残渣等の飛散から保護するための防水ボックス７１内に収納される。また、図２及び図３に示すように、アーム６０の基端側は、防水ボックス７２により覆われる。更なるアーム６０の防水のため、アーム６０の表面（特に、図２及び図３において防水ボックス７１、７２の外にあるアーム６０の部分）をフッ素樹脂等の撥水性材料にてコーティングしてもよい。この場合、防水ボックス７１、７２の外のアーム６０の部分は、研磨テーブル２０外において、洗浄ノズル３００（図１）で適宜、洗浄することにより、スラリー等の付着による不都合を抑制することができる。なお、アーム６０を樹脂でコーティングする代わりに、アーム６０の大部分又は全部を防水カバーで覆う構成を採用しても良い。また、防水ボックス７１、７２も、洗浄ノズル３００（図１）で適宜、洗浄してもよい。

（吊下機構）
図５は、研磨液供給装置の斜視図である。吊下機構４６は、図２、図５に示すように、アーム６０の先端に固定されたアーム側ストッパ４５０（「係合部」に相当）と、研磨液供給装置４１にシャフト４５４を介して固定されたパッド側ストッパ４５５（「第１ストッパ」に相当）と、を有する。アーム側ストッパ４５０は、ボルト、接着剤、その他の任意の手段でアーム６０に固定されてもよい。アーム側ストッパ４５０をアーム６０と一体に形成してもよい（アーム６０の一部をアーム側ストッパ４５０としてもよい）。シャフト４５４は、その一端が研磨液供給装置４１のカバー４３０（図６参照）に固定され、他端にパッド側ストッパ４５５が設けられる。パッド側ストッパ４５５として、例えば、ワ
ッシャ、フランジ等を採用することができるが、シャフト４５４の大径部として機能する部分であれば任意の構成を採用することができる。パッド側ストッパ４５５は、ナットによる挟み込み、接着剤、その他任意の手段でシャフト４５４に固定されてよく、シャフト４５４と一体に形成されてもよい。シャフト４５４は、研磨液供給装置４１とパッド側ストッパ４５５との間で、アーム側ストッパ４５０に設けられた貫通穴４５２を通過している。貫通穴４５２は、内壁がシャフト４５４に接触しない大きさの通過面積を有し、追従機構４５の作動中にシャフト４５４が通路壁に接触しないように構成されている。貫通穴４５２は、この例では円形の穴であるが、任意の形状（多角形等を含む）の穴又は切り欠きであってもよい。切り欠きの場合、メンテナンス時に、パッド側ストッパ４５５をシャフト４５４から取り外すことなく、研磨液供給装置４１をアーム側ストッパ４５０から取り外すことができる。

アーム６０が昇降機構８０により上昇すると、アーム側ストッパ４５０が、パッド側ストッパ４５５の下面に係合し（パッド側ストッパ４５５がアーム側ストッパ４５０の貫通穴４５２の周辺部に係合し）、アーム６０の上昇とともに研磨液供給装置４１が上昇する。このとき、パッド側ストッパ４５５は、研磨液供給装置４１の幅方向／短手方向（長手方向を横切る方向）の傾きを抑制する役割を有する。また、研磨液供給装置４１が研磨面１０２に着地した状態でアーム６０が下降すると、アーム側ストッパ４５０が、パッド側ストッパ４５５の下面から離れて下方に移動する。この状態では、研磨液供給装置４１は、アーム６０による保持／支持から解放され、アーム６０の位置に関係なく研磨面１０２に対して、その内部の錘４２３（後述）の荷重により均一に（研磨面１０２の凹凸に追従するように）接触させられる。なお、この例では、アーム側ストッパ４５０の上面４５１が、パッド側ストッパ４５５と係合する部分において、他の部分よりも低くなった段差面４５１ａ（以下、ストッパ面４５１ａとも称す）を有する。段差面４５１ａの高さはパッド側ストッパ４５５とアーム側ストッパ４５０の係合位置を調整するために設定されるものである。なお、段差面４５１ａが形成されず上面４５１が平坦であってもよい。パッド側ストッパ４５５とアーム側ストッパ４５０の係合位置は、段差面４５１ａを設けず又は段差面４５１ａと組み合わせて、研磨液供給装置４１（シャフト４５４）に対するパッド側ストッパ４５５の位置を調整することにより実施することも可能である。また、これらの調整方法に代えて又は組み合わせて、アーム６０とアーム側ストッパ４５０との間にシム（図示せず）を配置し、シムの高さを変更することにより、アーム側ストッパ４５０とパッド側ストッパ４５５との係合位置を調整してもよい。

（追従機構）
追従機構４５は、図３、図５に示すように、アーム側ストッパ４５０に固定されたハウジング型の球面ジョイントアセンブリ４６０と、球面ジョイントアセンブリ４６０の両側に設けられる回止兼ストッパ４６３（「第２ストッパ」に対応）と、球面ジョイントアセンブリ４６０の両側において、球面ジョイントアセンブリ４６０と研磨液供給装置４１とを相対移動可能に接続するロッド４６５と、を備えている。本実施形態では、球面ジョイントアセンブリ４６０（球面ジョイント４６１ｂ）は、各ロッド４６５の間にてアーム側ストッパ４５０を介してアーム６０に対して固定されている。本実施形態では、球面ジョイントアセンブリ４６０は研磨液供給装置４１の長手方向の中心にあり（球面ジョイント４６１ｂは長手方向中心付近で中心に対象な位置にあり）、各ロッド４６５は同一の長さを有し、研磨面１０２に略垂直な平面内で移動可能である。これにより、研磨液供給装置４１の長手方向にて各ロッドを対象に配置及び摺動させることができ、研磨液供給装置４１の長手方向の傾きを抑制することができる。但し、他の実施形態では、各ロッド４６５が研磨面１０２に略垂直な平面とは異なる平面内で移動可能であり得る。他の実施形態では、各ロッド４６５は同一の長さである構成に限定されない。球面ジョイントアセンブリ４６０及び／又は回止兼ストッパ４６３は、ロッド４６５毎に分割された構成でもよい。例えば、各球面ジョイント４６１ｂは、ハウジング４６１ａに代えて、アーム６０に対し
てアーム側ストッパ４５０を介して固定された個別の板状部材に設けられてもよい。アーム側ストッパ４５０、球面ジョイントアセンブリ４６０、及び回止兼ストッパ４６３は、それぞれ別部材で形成され、ねじ止め、接着等の任意の手段で互いに固定することができる。アーム側ストッパ４５０、球面ジョイントアセンブリ４６０、及び回止兼ストッパ４６３の一部又は全部は一体に形成されてもよい。

追従機構４５は、研磨液供給装置４１の接触部材４１０（図６）の底面が、接する相手となる研磨パッド１００の時間的凹凸の変化（研磨パッド回転による時間的凹凸変化、摩耗による時間的凹凸変化を含む）に対し、接触部材４１０の底面全体が水平を維持したまま（底面が全体として水平を維持したまま）、凹凸に追従できる機能を有する構造を提供する。なお、図３および図５では球面ジョイントアセンブリ４６０は研磨テーブル２０の回転上流側においてアーム側ストッパ４５０に固定されている。研磨液供給部材４１が研磨パッド１００と接触時に、研磨パッド１００との摩擦により回転モーメントがかかることで、研磨液供給部材４１が回転上流側の端を支点に傾きやすくなるが、本支点位置に球面ジョイントアセンブリを配置することで、研磨液供給装置４１の傾きを抑制可能となる。

球面ジョイントアセンブリ４６０は、ハウジング４６１ａと、ハウジングの両側側面にねじ止めその他任意の固定手段で取り付けられた球面ジョイント４６１ｂとを備えている。球面ジョイント４６１ｂは、シャフトが通過可能な軸受（貫通穴）を有する球体と、球体を回転可能に保持する本体とを有する。この構成により、シャフト（ロッド４６５）が傾きを変えながら球面ジョイント４６１ｂを通じて摺動可能である。ハウジング４６１ａは、各ロッド４６５の一端（この例では、先端／第２端とも称す）を受け入れる内部空間を有している。各ロッド４６５を受け入れる内部空間は互いに仕切られていても、連通していてもよい。各ロッド４６５の一端は、球面ジョイント４６１ｂの軸受を通過しハウジング４６１ａの内部空間に挿入され、球面ジョイント４６１ｂの軸受に摺動可能に配置される。これにより、各ロッド４６５は、球面ジョイントアセンブリ４６０が研磨液供給装置４１に対して相対的に上昇下降する際に、球面ジョイント４６１ｂにより研磨面１０２に対する角度を変えながら摺動することが可能であり、各ロッド４６５がアーム６０の上下動に追従することができる。

ロッド４６５の他端（この例では、基端／第１端とも称す）は、球面ジョイント４６６ａ（図５）を有するロッドエンド４６６にねじ止め、圧着等で接続されている。ロッドエンド４６６は、ロッド４６５に接続される一端を有する筒状部と、筒状部の他端に設けられた概ね平坦な取付部とを有している。この取付部には、シャフト（この例では、シャフト４６７）が通過可能な軸受（貫通穴）を有する球体が回転可能に取り付けられた球面ジョイント４６６ａが設けられている。シャフト４６７が、ロッドエンド４６６の球面ジョイント４４６ａの軸受に通されてブラケット４３４の取付部４３５の取付面に固定されることにより、ロッド４６５が球面ジョイント４４６ａを介して研磨液供給装置４１に固定される。取付部４３５の取付面の各々は、研磨液供給装置４１の長手方向外側から内側に向かって上昇するように傾斜している。ブラケット４３４は、研磨液供給装置４１のカバー４３０にねじ止め、接着、その他任意の固定手段で固定される。球面ジョイント４６１ｂのがたつきを抑制するために、ロッドエンド４６６とブラケット４３４の取付部４３５の取付面との間にワッシャが配置されてもよい。ロッドエンド４６６は、球面ジョイントアセンブリ４６０が上昇下降する際に、球面ジョイント４６６ａにより、研磨面１０２に対する傾きを変更できるようになっている。ロッドエンド４６６の傾きの変更によりロッド４６５の傾きが変更される。球面ジョイントアセンブリ４６０が上昇下降すると、各ロッド４６５の両端の球面ジョイント４６１ｂ及び４６６ａにより各ロッド４６５が傾きを変えながら、各ロッド４６５の先端側が球面ジョイント４６１ｂを摺動する。このようにして、各ロッド４６５が、球面ジョイントアセンブリ４６０（アーム６０）の上下方向の
移動に追従する。なお、ロッド４６５及びロッドエンド４６６を合わせてロッドと把握し、ロッドがロッドエンド４６６を有すると考えてもよい。

また、球面ジョイントアセンブリ４６０の下部には、研磨液供給装置４１の長手方向の両側に延びるアーム４６２を介して回止兼ストッパ４６３が設けられており、回止兼ストッパ４６３には各ロッド４６５の中間部分（ロッドエンド４６６と球面ジョイント４６１ｂとの間）を受け入れる溝４６４が設けられている。回止兼ストッパ４６３は、溝４６４の両側の側壁により各ロッド４６５が横方向に移動すること（研磨液供給装置４１側及び反対側に倒れること）を抑制／防止する。また、溝４６４の底面により、各ロッド４６５を下方から支持する。これにより、各ロッド４６５を球面ジョイントアセンブリ４６０に対称な同じ高さの位置で回止兼ストッパ４６３に係合させることにより、研磨液供給装置４１の幅方向の傾きを抑制／防止する。また、研磨液供給装置４１をアーム６０で上昇させる際に、研磨液供給装置４１による荷重を回止兼ストッパ４６３（溝４６４）で受け止めるよう構成される。

各ロッド４６５のロッドエンド４６６が、研磨液供給装置４１の下部（底面近傍）に固定され、及び／又は、研磨テーブル２０の回転方向に対して研磨液供給装置４１を引くようにアーム６０（追従機構４５）が配置されることにより、研磨テーブル２０の回転による摩擦トルクに起因する研磨液供給装置４１への曲げモーメントの影響を低減することができる。

また、研磨液供給装置４１は、図５に示すように、球面ジョイントアセンブリ４６０及びロッド４６５、ロッドエンド４６６を介してアーム６０に傾き変更可能に固定され、アーム６０との固定部より下流側に配置される。言い換えれば、アーム６０が流れ（研磨パッド１００の回転方向）に対して研磨液供給装置４１を引くように支持する。これにより、研磨テーブル２０の回転による研磨液供給装置４１への曲げモーメントの影響を低減することができる。また、アーム６０が流れ（研磨パッド１００の回転方向）に対して研磨液供給装置４１を引くように保持するので、研磨パッド１００（研磨テーブル２０）の回転による研磨液供給装置４１のアーム６０への突っ込みに起因する振動を低減することができる。

アーム６０の上昇により球面ジョイントアセンブリ４６０が上昇すると、各ロッド４６５が研磨面１０２に鉛直な方向に近づくように角度を変えながら、各ロッド４６５の先端側が球面ジョイントアセンブリ４６０（球面ジョイント４６１ｂ）を摺動する。また、アーム６０の下降により球面ジョイントアセンブリ４６０が下降すると、各ロッド４６５が研磨面１０２に水平な方向に近づくように角度を変えながら、各ロッド４６５の先端側が球面ジョイントアセンブリ４６０（球面ジョイント４６１ｂ）を摺動する。このとき、各ロッド４６５の中間部分は、回止兼ストッパ４６３の溝４６４内で下方から支持されつつ研磨面１０２に対する角度を変え、研磨液供給装置４１の幅方向の傾きが抑制／防止される。アーム６０が上昇し、アーム側ストッパ４５０（段差面４５１ａ）がパッド側ストッパ４５５に係合すると、研磨液供給装置４１とアーム側ストッパ４５０との間の距離が固定され、球面ジョイントアセンブリ４６０及び回止兼ストッパ４６３の位置も研磨液供給装置４１に対して固定される。また、研磨液供給装置４１とアーム側ストッパ４５０との間の距離が固定されることにより、球面ジョイントアセンブリ４６０及び回止兼ストッパ４６３、並びに、各ロッド４６５の研磨液供給装置４１に対する位置が固定される。さらにアーム６０が上昇すると、パッド側ストッパ４５５がアーム側ストッパ４５０（段差面４５１ａ）にロックされた状態で、かつ、各ロッド４６５が回止兼ストッパ４６３にロックされた状態で、研磨液供給装置４１がアーム６０と共に上昇する。このとき、研磨液供給装置４１は、パッド側ストッパ４５５及び回止兼ストッパ４６３の２箇所のストッパで同時にロックされるので、安定した姿勢で上昇される。また、回止兼ストッパ４６３によ
り各ロッド４６５が固定され、研磨液供給装置４１の幅方向の傾きが抑制／防止されるので、研磨液供給装置４１は安定した姿勢で上昇することができる。一方、パッド側ストッパ４５５がアーム側ストッパ４５０から解放されると、研磨液供給装置４１は、その内部の錘により研磨面１０２に対して、均一に（研磨面１０２の凹凸に追従するように）接触させられるが、研磨液供給装置４１の移動に応じて各ロッド４６５が摺動し、これにより、研磨液供給装置４１が水平な姿勢を維持したまま研磨面１０２上の凹凸に追従可能となる。

（研磨液供給装置）
図６は、研磨液供給装置４１の分解斜視図である。図７は、研磨液供給装置４１の接触部材４１０を底面側から見た斜視図である。

図６に示すように、研磨液供給装置４１は、接触部材４１０と、複数の錘４２３と、カバー４３０と、パッキン４２２とを備えている。接触部材４１０及びカバー４３０は、樹脂で形成される。接触部材４１０は、例えば、ＰＰＳやＰＥＥＫ等の硬質プラスチックで形成することができる。接触部材４１０は、例えば、板状の部材として形成される。図７に示すように、接触部材４１０の底面４１８には、研磨面１０２上にスラリーを供給するための開口部としてのスリット４１９が設けられている。スリット４１９の底面には、スリット４１９内にスラリーを供給するための供給口４１４が設けられている。供給口４１４からスリット４１内に供給されるスラリーは、スリット４１９内に広がり、接触部材４１０の底面４１８と研磨パッド１００との間の隙間から、研磨パッド１００上に押し広げられる。装置の仕様等に応じて、供給口４１４は、スリット４１９内にてスリット長手方向の任意の位置任意の数で設けることができる。供給口４１４は、図６に示すように、接触部材４１０の上面まで延びて開口している。供給口４１４は、接触部材４１０の上面側において、チューブ等のスラリー供給ライン１２０（図５）及び／又はＯリング４２１を受け入れるために面取りされている。シールとして、Ｏリング４２１以外の任意のシールを採用してもよい。図７において、接触部材４１０は長方形に限らず、２つの方向（例えば、直交する２つの方向）の長さの間で長短のある形状ならば良い。例えば、接触部材４１０は、長方形以外の多角形（三角形、五角形など）、少なくとも一部に曲線を有する形状でもよい。また、スリット４１９は、長手方向両端の両方又は一方が解放端（図７にて、研磨液供給装置４１の短辺まで延び開口する構成）であっても良い。また、接触部材４１０には、スラリー供給口４１４及びそのスリット４１９以外に、溝があっても良い。開口部は、スリット、溝に限らず、複数の孔が１又は複数列に並んだものであってもよい。

各錘４２３は、ねじ止め、接着、溶着、その他任意の固定手段により接触部材４１０に取り付けられてよい。各錘４２３及び接触部材４１０には、位置決め用の構成（例えば、ピン及びピン穴）が設けられてもよい。カバー４３０は、ねじ止め、接着、溶着、その他任意の固定手段により接触部材４１０に取り付けられてもよい。カバー４３０は、接触部材４１０上の錘４２３を覆うように、接触部材４１０に取り付けられる。

なお、錘４２３の材質としては、ＳＵＳ等の金属材料を使用してもよく、また表面をフッ素樹脂等のコーティングを施してもよい。この例では、錘４２３は、他の層などを介さずに、接触部材４１０に直接取り付けられるが、固定方法によっては粘着層や弾性層を接触部材４１０と錘４２３の間に介在させてもよい。また、一方の端部の錘４２３には、上面から下面まで貫通する貫通穴４２４が設けられ、貫通穴４２４には、チューブ等のスラリー供給ライン１２０（図５）が通される。スラリー供給ライン１２０は、錘４２３の貫通穴４２４を通り、Ｏリング４２１を通して接触部材４１０の供給口４１４に挿入される。この状態で、錘４２３と接触部材４１０とをしっかりと固定することにより、Ｏリング４２１が潰れ、スラリー供給ラインと供給口４１４との接続箇所がＯリング４２１でシールされ、気密性が高められる。また、スラリー供給ライン１２０は、カバー４３０の貫通
穴４３１に通される。

カバー４３０は、接触部材４１０及び複数の錘４２３を覆うように取り付けられる。このとき、接触部材４１０上の錘４２３を取り囲むように接触部材４１０上にパッキン４２２が配置される。パッキン４２２は、例えば、両面テープにより接触部材４１０の上面の周囲に取り付けられる。パッキン４２２の固定方法は、両面テープに限らず、接着等の任意の固定手段であってもよい。パッキン４２２は、軟質樹脂（例えば、ＰＴＦＥ）、ゴム（例えば、ＥＰＤＭ）等から形成することができる。カバー４３０を接触部材４１０に取り付ける際に、パッキン４２２の上面がカバー４３０の内壁に設けられた肩部（図示せず）に当接して所定の厚みだけ、押しつぶされるようにする。これにより、カバー４３０による気密性が高められる。この結果、カバー４３０と接触部材４１０との間がパッキン４２２によりシールされ、スラリー、研磨残渣等がカバー４３０の内部に侵入することを抑制／防止することができる。

研磨液供給装置４１は、図５に示すように、カバー４３０の長手方向の両端の各々に取り付けられる２つのブラケット４３４を更に備える。少なくとも一方のブラケット４３４は、カバー４３０と一体に形成されてもよい。各ブラケット４３４は、概ねＬ字形状を有し、カバー４３０の上面及び上流側の側面に取り付けられる。ブラケット４３４のうちカバー４３０の上流側側面に配置される部分の下部には、追従機構４５のロッドエンド４６６を取り付けるための取付部４３５が一体に設けられている。取付部４３５の下面には、カバー４３０の上流側側面に当たった使用済みスラリーを排出するための通路４４４が設けられている。通路４４４は、カバー４３０の長手方向に沿って取付部４３５を貫通するように設けられている。取付部４３５の上面には、ロッドエンド４６６を取り付けるための取付面が設けられている。取付部４３５の取付面は、カバー４３０の長手方向内側から外側に向かって下がるような斜面で形成されている。取付部４３５の取付面には、ロッドエンド４６６を取り付けるためのシャフト４６７の先端を固定するための篏合穴又はネジ穴が設けられている。なお、取付部４３５の取付面は研磨面１０２に近いほど、研磨時の摩擦トルクによる研磨液供給装置４１の傾きや振動を抑制できる。

（吊下／追従動作説明）
図８Ａから図８Ｃ、図９Ａから図９Ｃは、追従機構及び吊下機構の動作を説明するための説明図である。図８Ａから図８Ｃは、研磨液供給装置４１の近傍を上流側（スラリー排出側）から見た側面図を示す。図９Ａから図９Ｃは、研磨液供給装置４１の近傍を下流側（スラリー供給側）から見た側面図を示す。

図８Ａ及び図９Ａは、アーム６０並びに追従機構４５／吊下機構４６が、研磨液供給装置４１を高さｈ２（研磨面１０２を基準とした研磨液供給装置４１の下面までの高さ）で吊り下げた状態を示す。このとき、アーム側ストッパ４５０の上面４５１（段差面４５１ａ以外の部分）の高さは、Ｈ＝Ｈ０＋ｈ２とする。このとき、アーム側ストッパ４５０の段差面４５１ａがパッド側ストッパ４５５に係合している。また、各ロッド４６５は、回止兼ストッパ４６３により下方から支持されることで、研磨液供給装置４１の幅方向の傾きが抑制／防止されている。また、吊下機構４６（アーム側ストッパ４５０、パッド側ストッパ４５５）によっても、研磨液供給装置４１の幅方向の傾きが抑制／防止されている。

図８Ｂ及び図９Ｂは、図８Ａ及び図９Ａの状態からアーム６０を高さｈ２だけ下降させ、アーム６０並びに追従機構４５／吊下機構４６が、研磨液供給装置４１を研磨面１０２に着地した状態を示す。このとき、アーム側ストッパ４５０の段差面４５１ａは依然としてパッド側ストッパ４５５に係合している。この状態では、研磨液供給装置４１はアーム６０に保持され、アーム６０の位置と独立して更に下降することはできない。このとき、
研磨液供給装置４１の高さは０であり、アーム側ストッパ４５０の上面４５１の高さは、Ｈ＝Ｈ０である。各ロッド４６５は、回止兼ストッパ４６３により下方から支持されることで、研磨液供給装置４１の幅方向の傾きが抑制／防止されている。また、吊下機構４６（アーム側ストッパ４５０、パッド側ストッパ４５５）によっても、研磨液供給装置４１の幅方向の傾きが抑制／防止されている。

図８Ｃ及び図９Ｃは、図８Ｂ及び図９Ｂの状態からアーム６０を更に高さｈ１（＜ｈ２）だけ降下させた状態であり、研磨液供給装置４１からスラリーを研磨面１０２に供給して研磨処理を行う状態である。アーム側ストッパ４５０の上面４５１の高さは、Ｈ＝Ｈ０−ｈ１である。このとき、研磨液供給装置４１は研磨面１０２に着地した状態であるため、パッド側ストッパ４５５の研磨面１０２からの高さは変化せず、アーム側ストッパ４５０（段差面４５１ａ）のみが降下してパッド側ストッパ４５５から離間する。この状態では、パッド側ストッパ４５５がアーム側ストッパ４５０（段差面４５１ａ）から解放され、研磨液供給装置４１は、アーム６０から解放された状態で（アーム６０の位置と独立して）、複数の錘４２３の荷重により研磨面１０２に接触させられる。研磨液供給装置４１の長手方向に配列された複数の錘４２３により、接触部材４１０が研磨面１０２の凹凸に追従して撓むことが可能である。

研磨面１０２が摩耗した場合には、研磨液供給装置４１及びパッド側ストッパ４５５は、図８Ｃ及び図９Ｃの状態から研磨面１０２の下降に追従して降下する一方、アーム６０及びアーム側ストッパ４５０（段差面４５１ａ）は下降せず高さを維持するため、パッド側ストッパ４５５が下降してアーム側ストッパ４５０の段差面４５１ａに接近する傾向にある。この場合、ｈ１（研磨液供給装置４１の着地時点から更にアームを下降させる距離（パッド側ストッパとアーム側ストッパとを離す距離））を研磨面１０２の摩耗分よりも大きく設定しておけば、パッド側ストッパ４５５が、研磨面の摩耗に追従して下降したとしても、アーム側ストッパ４５０（段差面４５１ａ）に接触することはなく、研磨液供給装置４１がアーム６０から解放された状態が継続され、研磨液供給装置４１内の錘４２３の荷重により接触部材４１０の底面４１８が研磨面１０２の摩耗及び凹凸に追従することができる。

この例では、昇降機構８０（昇降シリンダ８１）によるアーム６０の上下動のストロークはｈ１＋ｈ２である。このストロークでは、昇降機構８０は、アーム６０の上昇により研磨液供給装置４１を研磨面１０２からｈ２の高さまで上昇させる（図８Ａ、図９Ａ）。また、昇降機構８０は、アーム６０を高さｈ２だけ下降させることにより研磨液供給装置４１を研磨面１０２に着地させることができ（図８Ｂ、図９Ｂ）、更に、研磨液供給装置４１を研磨面１０２に着地させた状態でアーム６０を高さｈ１だけ下降させて研磨液供給装置４１をアーム６０から解放することができる（図８Ｃ、図９Ｃ）。

研磨液供給装置４１を研磨面１０２上に着地させ、研磨液供給装置４１をアーム６０から解放する動作は、上述の通りである。次に、研磨処理が終了し、研磨液供給装置４１を研磨テーブル２０外に退避させる場合について説明する。図８Ｃ及び図９Ｃの状態で研磨処理が終了した後、アーム６０を上昇させる。このとき、アーム側ストッパ４５０の段差面４５１ａは、パッド側ストッパ４５５から離間しているので、アーム側ストッパ４５０の段差面４５１ａがパッド側ストッパ４５５に接触するまでは、研磨液供給装置４１及びパッド側ストッパ４５５が高さを変えず、アーム６０及びアーム側ストッパ４５０の段差面４５１ａのみが上昇する。アーム側ストッパ４５０の段差面４５１ａが高さｈ１だけ上昇してパッド側ストッパ４５５に接触すると、図８Ｂ及び図９Ｂの状態になる。この状態から更にアーム６０及びアーム側ストッパ４５０の段差面４５１ａを上昇させると、アーム側ストッパ４５０の段差面４５１ａがパッド側ストッパ４５５とともに上昇し、アーム６０の上昇に追従して研磨液供給装置４１が上昇する。図８Ｂ及び図９Ｂの状態からアー
ム６０を更にｈ２だけ上昇させると、図８Ａ及び図９Ａの状態になる。

図８Ａ及び図９Ａの状態で、アーム６０を旋回機構９０により旋回させて研磨液供給装置４１を研磨テーブル２０外の退避位置まで退避させる。研磨テーブル２０外の退避位置において、研磨液供給装置４１を洗浄ノズル３００（図１）により洗浄することができる。この洗浄では、接触部材４１０の底面、カバー４３０の外表面、及びアーム６０を洗浄する。これにより、研磨液供給装置４１に付着したスラリー、研磨残渣等を洗い流すことができる。また、アーム６０により研磨液供給装置４１を旋回移動させて、研磨面１０２の所望の位置に設置することができる。これにより、研磨液供給装置４１の研磨面１０２上での設置位置を容易に調整することができる。

上述の実施形態によれば、追従機構４５及び吊下機構４６により研磨液供給装置４１を吊り下げて保持することが可能である。これにより、研磨液供給装置４１及び／又は研磨装置１のメンテナンスが容易になる。特に、本実施形態では、追従機構４５及び吊下機構４６により、錘加圧型の研磨液供給装置４１を吊下げて保持することが可能であり、吊下げを解除して研磨液供給装置４１が錘４２３の荷重で研磨面１０２に接触させられるようにすることができる。また、２つのストッパ（アーム側ストッパ４５０、パッド側ストッパ４５５；回止兼ストッパ４６３、ロッド４６５）を係合させた状態で研磨液供給装置４１を吊下げて保持するので、安定した姿勢で上昇及び保持することができる。

上述の実施形態によれば、錘加圧型の研磨液供給装置４１を研磨テーブル２０外の退避位置に退避させて洗浄ノズル３００により洗浄することができる。これにより、研磨液供給装置４１に付着したスラリー等が固着し、固着したスラリー等が研磨面１０２に落下して研磨処理に影響を与えることを抑制／防止することが可能であり、また洗浄時に洗い流されたスラリー及び研磨残渣等が研磨パッド１００の研磨面１０２上に残留することなく、研磨液供給装置４１の洗浄が可能となる。

上述の実施形態によれば、追従機構４５及び吊下機構４６は、研磨液供給装置４１をアーム６０の上下動から解放することができるので、研磨液供給装置４１が錘の荷重で研磨面１０２に接触させられた状態でスラリーを研磨面１０２に供給することができる。また、研磨液供給装置４１は、複数の錘４２３の構造により、長手方向に沿って柔軟に湾曲することが可能であり、研磨面１０２の凹凸及び／又は研磨面１０２の摩耗に良好に追従することができる。

上述の実施形態によれば、研磨液供給装置４１を追従機構４５及び吊下機構４６により吊り下げた状態で、アーム６０の旋回により研磨液供給装置４１を供給位置と退避位置との間で移動させることができる。また、研磨液供給装置４１を旋回させることにより、研磨液供給装置４１の研磨面１０２上での位置を容易に調整することが可能である。また、研磨処理中などに、研磨液供給装置４１を研磨面１０２上で着地させたまま揺動させ、スラリーの供給位置を変更することが可能である。

また、研磨液供給装置４１の幅方向の傾きを追従機構４５の回止兼ストッパ４６３により抑制／防止することができる。また、追従機構４５の研磨液供給装置４１への固定箇所（ロッドエンド４６６）を研磨液供給装置４１の下部（底面の近傍）に設け、また研磨パッド（研磨テーブル）の回転方向に対して研磨液供給装置４１を引っ張るようにアーム６０を配置したため、研磨パッド（研磨テーブル）の回転による研磨液供給装置４１への曲げモーメントの影響を抑制することができる。また、低い重心の位置で研磨液供給装置４１を追従機構４５により吊り下げることができ、研磨液供給装置４１の姿勢を安定させることができる。

上述の実施形態によれば、吊下機構４６及び／又は追従機構４５により研磨液供給装置４１の幅方向の傾きを抑制できると共に、複数の錘４２３により研磨液供給装置４１の底面を研磨面１０２の凹凸に応じて撓ませることができる。これらの作用効果の組み合わせにより、研磨液供給装置４１を研磨面１０２の凹凸に良好に追従させると共に接触状態の不均一化を効果的に抑制／防止することができる。この結果、安定したスラリーの供給を行い、研磨性能を安定させることができる。更に、上述した通り、研磨液供給装置４１の振動も抑制できるため、接触状態の不均一化を更に効果的に抑制／防止することができ、安定したスラリーの供給を行い、研磨性能を安定させることができる。

（他の実施形態）
（１）上記実施形態では、研磨液供給装置４１の接触部材４１０をカバー４３０で覆い、パッキン４２２で防水する構成とした。しかし、パッキン４２２を設ける代わりに又はパッキン４２２に追加して、カバー４３０の内部空間に気体を供給するラインを接続し、カバー４３０の内部空間を気体（窒素ガス等の不活性ガス）でパージするようにしてもよい。このようにしても、接触部材４１０の上部及び／又は錘４２３にスラリーが付着することを抑制／防止することができる。また、カバー４３０及びパッキン４２２を省略し、接触部材４１０及び錘４２３を洗浄ノズル３００で適宜洗浄するようにしてもよい。この場合、接触部材４１０及び錘４２３がカバー４３０で覆われていないため、これらを容易に洗浄することができる。なお、本実施形態においては、錘表面をフッ素樹脂等のコーティングを施すことで、さらに容易に洗浄が可能となる。

（２）上記実施形態では、研磨液供給装置４１に錘４２３を内蔵する構成を説明したが、研磨面１０２上でアーム６０の上下動から解放された研磨液供給装置４１の上にロボットハンド等で錘を置いて研磨処理を実施し、錘を取り外してから研磨液供給装置４１を吊り上げるようにしてもよい。研磨液供給装置４１上にエアバッグを設け、アーム６０の上下動から解放された研磨液供給装置４１をエアバッグの膨張により研磨面１０２に均一に（研磨面の凹凸に追従するように）接触させるようにしてもよい。

＜第２実施形態＞
図１０Ａは、第２実施形態に係る研磨液供給システムの側面模式図である。図１０Ｂは、第１実施形態の研磨液供給システムに第２実施形態を適用した場合の研磨液供給システムの側面模式図である。なお、これらの図では、研磨液供給システム４０の一部の構成を省略し、簡略化して示している。

第２実施形態では、研磨装置１において、研磨液供給装置４をアーム６０に対して回転するための回転機構を備えている。図１０Ａに示すように、研磨液供給システム４０は、回転機構として、アーム６０に固定されたモータ４８０を備え、研磨液供給装置４がモータ４８０の回転軸４８１に固定されている。モータ４８０の回転により、回転軸４８１に固定された研磨液供給装置４がアーム６０に対して回転し、研磨液供給装置４のアーム６０に対する角度（対アーム角度）を変更可能に構成されている。従って、研磨液供給装置４は、旋回機構９０によるアーム６０の回転、及び／又は、モータ４８０による研磨液供給装置４１のアーム６０に対する回転により、研磨液供給装置４の研磨パッド１００上における角度及び／又は位置を変更することが可能である。アーム６０の回転、及び研磨液供給装置４、４１の回転の制御は、制御装置２００により実行される。

研磨液供給装置４は、研磨パッド１００上に接触して又は微小な隙間をもって隣接して配置される任意の構成を有する研磨液供給装置とすることができる。

研磨液供給装置４の角度及び／又は位置を変更する際、研磨液供給装置４を研磨パッド１００から上昇／離間させてから研磨液供給装置４の角度を変更することができる。また
、研磨液供給装置４が研磨パッド１００に接触した状態で研磨液供給装置４１の角度を変更してもよい。

第１実施形態の研磨液供給システム４０に第２実施形態を適用する場合、図１０Ｂに示すように、モータ４８０の回転軸４８１は、追従機構４５及び吊下機構４６を介して研磨液供給装置４１に取り付けられる。例えば、モータ４８０の回転軸４８１は、吊下機構４６のアーム側ストッパ４５０に対して堅固に固定される。つまり、アーム側ストッパ４５０が、アーム６０に直接固定される代わりに、図１０Ｂに示すように、アーム６０に固定されたモータ４８０の回転軸４８１に対して固定される。モータ４８０の回転により、追従機構４５及び吊下機構４６とともに研磨液供給装置４１がアーム６０に対して回転され、研磨液供給装置４１のアーム６０に対する角度が変更される。従って、研磨液供給装置４１は、旋回機構９０によるアーム６０の回転、及び／又は、モータ４８０による研磨液供給装置４１のアーム６０に対する回転により、研磨液供給装置４１の研磨パッド１００上における角度及び／又は位置を変更することが可能である。

図１１は、研磨液供給装置の角度を説明する説明図である。ここでは、研磨液供給装置４１の角度θｓは、同図に示すように、研磨パッド１００の中心Ｃ０から研磨液供給装置４１の回転中心Ｃ１（ここでは、モータ４８０の回転軸４８１）を結ぶ線Ｌ０（研磨パッド１００の半径方向）と、研磨液供給装置４１の長手方向中心軸Ｌ１とが成す角度として定義する。θｓは、研磨液供給装置４１の径方向外側部分が径方向内側部分より研磨テーブル２０の回転方向に進む場合（研磨液供給装置４１の径方向内側部分が径方向外側部分より回転方向において遅れる場合）を正とする。θｓ＝０は、研磨液供給装置４１が研磨パッド１００の半径方向と平行であることを示す。アーム６０の角度θａは、研磨テーブル２０外の退避位置Ｐ２にあるアーム６０の長手方向中心軸Ｌ２（二点鎖線で示す）を基準とした場合の、任意の位置にあるアーム６０の長手方向中心軸Ｌ２（一点鎖線で示す）の角度として定義される。

なお、研磨液供給装置４１、アーム６０が非対称な形状等である場合には、適宜、長手方向に沿った任意の軸線をＬ１、Ｌ２としてもよい。角度θｓ及び角度θａは、研磨パッド１００に対する研磨液供給装置４１及びアーム６０の角度を定義できるものであればよく、Ｌ１、Ｌ２は、研磨液供給装置４１及びアーム６０に関連付けられた任意の直線／線分とすることができる。

図１２は、使用済みのスラリーの排出を促進する角度に設定された研磨液供給装置の平面図である。図１３は、使用済みのスラリーの排出を抑制する角度に設定された研磨液供給装置の平面図である。なお、本明細書において、研磨液供給装置４１のトップリング３０側の側面（第１側部）を前壁４１１、反対側の側面（第２側部）を後壁４１２として参照する。

図１２に示すように、研磨液供給装置４１の角度θｓを、使用済みのスラリーの排出を促進する角度θｄｉｓに設定することにより、研磨液供給装置４１（接触部材４１０）の後壁４１２によって、使用済みのスラリーＳＬ２を研磨パッド１００の外側に向かって流し、研磨パッド１００の外側に排出することが促進される。使用済みのスラリーは、研磨液供給装置４１の供給口４１４から供給された新鮮なスラリーが前壁４１１と研磨パッド１００の隙間からトップリング３０に向かって（研磨パッド１００の回転方向の下流側に）流れ、１周以上回転して後壁に戻ってきたスラリーを示すものとする。これにより、使用済みのスラリーが基板研磨に使用されることを抑制／防止することができ、研磨品質の劣化を抑制／防止ないし研磨品質を向上させることができる。一例では、θｄｉｓは、０＜θｄｉｓ≦４５°に設定される。

図１３に示すように、研磨液供給装置４１の角度θｓを、使用済みのスラリーの排出を抑制する角度θｒｅｃに設定することにより、研磨液供給装置４１の後壁４１２による使用済みスラリーＳＬ２の排出を抑制し、研磨液供給装置４１の後壁４１２によって、使用済みのスラリーＳＬ２が研磨パッド１００の中心Ｃ０側に戻り、及び／又は、研磨液供給装置４１を通り抜けて再び押し広げられトップリング３０側に流れる。これにより、使用済みのスラリーＳＬ２を研磨パッド１００上に留めて再利用することができ、スラリー使用量を低減することができる。一例では、θｒｅｃは、θｒｅｃ＜θｄｉｓ、かつ−４５°≦θｒｅｃ≦１０°に設定される。なお、本明細書において、「排出を抑制する」とは、研磨液供給装置４１の後壁４１２に戻るスラリーを排出しない場合を含むものとする。

なお、研磨パッド１００の溝形状、スラリーの粘度等の各種パラメータにより研磨パッド１００のスラリー水はけ性（保持性）が変化するため、排出促進と排出抑制の角度θｄｉｓ、θｒｅｃの数値例は、あくまで目安である。排出促進と排出抑制の角度θｄｉｓ、θｒｅｃの上記数値例において重複部分があるのも、そのためである。角度θｄｉｓ、θｒｅｃは、プロセスに応じて、例えば、上記数値範囲で、θｒｅｃ＜θｄｉｓの条件を充足するように決定される。

また、θｓ（θｄｉｓ、θｒｅｃ）は、相対的なものであり、θｄｉｓの場合に、研磨液供給装置４１の後壁４１２に戻る使用済みスラリーの全てが排出されることを意味するものでも、θｒｅｃの場合に、研磨液供給装置４１の後壁４１２に戻る使用済みスラリーの全てを排出しないことを意味するものでもなく、θｓ（θｄｉｓ、θｒｅｃ）が、大きくなるほど、研磨液供給装置４１の後壁４１２により使用済みスラリーの排出が促進され、小さくなるほど使用済みスラリーの排出が抑制されることを意味する。つまり、研磨液供給装置４１の径方向外側部分が径方向内側部分に対して研磨パッド１００の回転方向に進む程度が大きいほど、使用済みスラリーを排出する量が増加し、研磨液供給装置４１の径方向外側部分が研磨パッド１００の回転方向に進む程度が小さいほど（進む程度がマイナス、つまり径方向外側部分が径方向内側部分に対して遅れる場合を含む）、使用済みスラリーを排出する量が小さくなり、使用済みスラリーが研磨パッド１００上に留まる割合が大きくなることを意味する。なお、θｓの設定値によっては、研磨液供給装置４１の後壁４１２に戻る（堰き止めた）全てのスラリーを排出しない場合もある。

図１４は、アームの角度を変更せず、研磨液供給装置のアームに対する角度のみを変更する制御例を説明する説明図である。図１５から図１８は、アームの角度、及び研磨液供給装置のアームに対する角度（対アーム角度）の両方を変更する制御例を説明する説明図である。図１４から１６、１８では、説明の便宜上、研磨液供給装置４１の角度θｓを２０°から０°に変更した場合を示し、図１７では、角度θｓを２０°に維持する場合を示すが、これらの数値は説明のための一例であり、他の数値であってもよい。また、これらの図では、変更後の研磨液供給装置４１及び供給口４１４（スラリー滴下位置）を二点鎖線で示す。

図１４に示すように、角度θｓを変更する際に、アーム６０を回転させず、研磨液供給装置４１のみアーム６０に対して回転させて角度θｓを変更する（回転後の研磨液供給装置４１を二点鎖線で示す）と、スラリーの滴下位置（供給口４１４）、及びトップリング３０と研磨液供給装置４１とのクリアランス（間隔）も変化する。回転後の研磨液供給装置４１の角度によってはトップリング３０と衝突する可能性もある。クリアランス（間隔）は、２つの部材間の最短距離として定義できる。

一方、図１５から図１８に示すように、アーム６０の回転と、研磨液供給装置４１のアーム６０に対する回転とを組みわせると、スラリーの滴下位置（供給口４１４の位置）、及び／又はトップリング３０と研磨液供給装置４１とのクリアランス（距離）の変化を回
転前後で所望の範囲に制御することができる。但し、アーム６０を回転させず研磨液供給装置４１のみ回転させた場合において、スラリーの滴下位置（供給口４１４の位置）、及びトップリング３０と研磨液供給装置４１とのクリアランス（間隔）に問題がなければ、アーム６０を回転させず、研磨液供給装置４１のみ回転させて角度θｓを変更してもよい。

図１５の例では、特定のスラリー滴下位置（供給口４１４の位置）を決定し、角度変更後の研磨液供給装置４１の角度θｓが所望の値（この例では、０°）で、角度変更前後で、スラリー滴下位置（供給口４１４の位置）のズレが最小となるように、アーム６０の回転と研磨液供給装置４１の回転（アーム６０に対する回転）を組み合わせる。アーム６０の回転と研磨液供給装置４１の回転を組み合わせることにより、各角度θｓで、スラリー滴下位置（供給口４１４の位置）の変動を抑制するように、又は、スラリー滴下位置（供給口４１４の位置）を予め設定した設定位置に近い位置に制御することができる。同図の例では、θｓは、２０°から０°に変化する。移動後のアーム６０、研磨液供給装置４１及びスラリーの滴下位置（供給口４１４の位置）を二点鎖線で示す。

図１６の例では、各角度θｓで、研磨液供給装置４１がトップリング３０に接触しない範囲で（研磨液供給装置４１とトップリング３０との間の間隔が所定値未満にならないように）、スラリー滴下位置（供給口４１４の位置）が最も研磨パッド１００の中心Ｃ０に近くなるように（変更後の角度において供給口４１４と中心Ｃ０の間の距離が最小となるように）制御する。アーム６０の回転と研磨液供給装置４１の回転を組み合わせることにより、各角度θｓで、スラリー滴下位置（供給口４１４の位置）を研磨パッド１００の中心Ｃ０に近い位置に制御することができる。同図の例では、θｓは、２０°から０°に変化する。移動後のアーム６０、研磨液供給装置４１及びスラリーの滴下位置（供給口４１４の位置）を二点鎖線で示す。

図１７の例では、研磨液供給装置４１の研磨パッド１００に対する角度θｓを一定にしたままアーム６０及び研磨液供給装置４１を回転／移動させる制御を行う。アーム６０の回転と研磨液供給装置４１の回転を組み合わせることにより、角度θｓを一定に保った状態で研磨液供給装置４１を研磨パッド１００上でスキャンさせることができる。同図の例では、角度θｓを２０°に維持したままアーム６０を移動させる。移動後のアーム６０、研磨液供給装置４１を二点鎖線で示す。

図１８の例では、角度θｓを変更（研磨液供給装置４１の取付角度の変更）する際に、研磨液供給装置４１とトップリング３０とのクリアランスを一定に保つように（研磨液供給装置４１とトップリング３０とが接触しないように）、アーム６０の回転と研磨液供給装置４１の回転を組み合わせる。アーム６０の回転と研磨液供給装置４１の回転を組み合わせることにより、各角度θｓにおいて、研磨液供給装置４１とトップリング３０との間の間隔を適正な範囲に維持することができ、両者の衝突を確実に回避することができる。同図の例では、θｓは、２０°から０°に変化する。移動後のアーム６０、研磨液供給装置４１を二点鎖線で示す。なお、図１５から図１７を含む他の制御例でも、トップリング３０と研磨液供給装置４１との間の間隔が所定値未満とならないように（所定値以上、又は一定に保つように）制御してもよい。

図１９は、研磨液供給装置４１の角度θｓと、角度θｓに対応するアーム６０の角度θａとを含むデータの構成例である。研磨液供給装置４１の所望の角度θｓに対して、アーム６０の角度θａを研磨装置１の制御装置２００により都度計算しても良く、図１９に示すような計算結果をレシピ上に予め組み込んでもよい。図１９に示すデータは、例えば、制御装置２００の記憶媒体、又は制御装置２００が有線又は無線で通信可能な記憶媒体に予め記憶させておくことができる。また、記憶媒体には、研磨レート（及び／又は研磨レ
ートの時間変化）に対応して設定される角度θｓを予め記憶させてもよい。なお、記憶媒体には、後述する図２１のステップＳ２８、Ｓ２９、Ｓ３０において使用される各角度（退避準備位置に対応するアーム６０の角度θａ、研磨液供給装置４１の退避用の角度θｓ、研磨パッド１００外の退避位置に対応するアーム６０の角度θａ）も記憶させてもよい。

図２０は、研磨液供給装置４１の角度θｓを変更する制御のフローチャート例である。このフローチャートの処理は、後述する図２１のステップＳ２２、Ｓ２５、Ｓ２６及び、Ｓ２９において実行される。

ステップＳ１１では、制御装置２００は、レシピ、又は、例えば、図１に示す研磨装置１の終点検知装置２１０にて得られた膜厚分布情報を取得し、本膜厚情報から研磨レートを算出する。そして、本研磨レートから角度変更を実施するか否かを決定する。

ステップＳ１２では、制御装置２００は、レシピ、又は、終点検知装置２１０により得られた膜厚分布から算出された研磨レートの情報に基づいて研磨液供給装置４１の角度θｓを決定する。レシピによる角度制御では、ユーザの設定したレシピ動作を実行する（ユーザの設定した角度θｓ、θａを用いる）。終点検知装置２１０にて得られた膜厚分布より算出された研磨レート基づいて角度θｓを決定する場合には、研磨レート（及び／又は研磨レートに関連する値）に応じて、予め記憶されている角度θｓを読み出す。また、決定された角度θｓの値に基づいて、データベース（図１９）を参照して、又は、計算により、アーム６０の角度θａを決定する。

ステップＳ１３では、制御装置２００は、アーム６０を、決定された角度θａまで回転させる。ステップＳ１４では、制御装置２００は、研磨液供給装置４１の角度が、決定された角度θｓになるまで、研磨液供給装置４１をアーム６０に対して回転させる。アーム６０の回転（Ｓ１３）及び研磨液供給装置４１の回転（Ｓ１４）の順番は、変更前後の角度θｓ及びθａの値に応じて、研磨液供給装置４１がトップリング３０に衝突しないように適宜変更される。

なお、アーム６０を回転させる必要がない場合には、図２０のフローチャートにおいてアームの回転（Ｓ１３）は省略される。

図２１は、研磨処理の全体を示すフローチャート例である。ここでは、メイン研磨のフローチャートを示す。

ステップＳ２１からＳ２３は、スラリーの先出し前の処理を示す。スラリーの先出しとは、基板を研磨パッド１００に接触させる前に、スラリーを研磨パッド１００上に供給し、広げる工程である。ステップＳ２１では、アーム６０を回転させることにより、研磨液供給装置４１を退避位置（研磨パッド外）から供給位置（研磨パッド１００上方）へ移動する。ステップＳ２２では、研磨液供給装置４１を予め設定された角度θｓに変更する（図２０のフローチャート）。ステップＳ２３では、研磨液供給装置４１を研磨パッド１００上に着地させ、スラリーの供給を開始できる状態にする。なお、研磨テーブル２０の回転は、ステップＳ２３の前に開始されても、ステップＳ２３の後に開始されてもよい。

ステップ２４からＳ２５は、基板を研磨パッド１００に接触させない状態でスラリーを研磨パッド１００上に供給するスラリーの先出しの処理を示す。ステップＳ２３の後の所定時間（例えば、０秒〜５秒後）にステップ２４が実行される。ステップＳ２４では、研磨液供給装置４１からスラリーの先出しを開始する。ステップＳ２５では、スラリーの先出し中に研磨液供給装置４１の角度θｓを変更する設定がある場合には、スラリーの先出
し中に角度θｓを変更する（図２０のフローチャート）。

ステップＳ２６は、基板研磨の処理を示す。ステップＳ２６では、基板を保持するトップリング３０を研磨パッド１００上に着地させ、基板の研磨を開始する。基板の研磨中、レシピによる研磨液供給装置４１の角度θｓの角度制御、及び／又は、研磨レートに基づく角度θｓの角度制御を実行する（図２０のフローチャート）。レシピによる角度制御では、ユーザの設定したレシピ動作を実行する。このとき、ステップごとに角度を変更してもよい。ここで、平均研磨レートに基づく角度制御において、基板の研磨中の研磨レートの把握のためには、その元データとなる基板面内の膜厚分布データの取得が必要であり、その取得については、例えば、渦電流センサ（ＲＥＣＭ：Reactance-Eddy Current Monitor）、光学式センサ（ＳＯＰＭ：Spectrum Optical Endpoint Monitoring）などのＥＰＤ(End Point Detection)センサを有する終点検知装置２１０により取得される膜厚分布データを使用して平均研磨レート及び／又は平均研磨レートの微分値を算出し、平均研磨レート及び／又は平均研磨レートの微分値に基づいて角度制御を実行する。ＥＰＤセンサは、図示はしないが研磨テーブル２０の内部に１個以上配置され、研磨テーブル２０の回転とともに移動することで、トップリング３０に保持された基板の面内を通過する。基板面内を通過する際に、ＥＰＤセンサにより基板面内の膜厚分布を測定し、本膜厚分布もしくは平均膜厚の変化から研磨終点を検出するものである。このＥＰＤセンサを膜厚センサとして、終点検知装置２１０で得られた膜厚分布データを制御装置２００に送り、本膜厚情報を元に制御装置２００は研磨液供給装置４１の角度θｓを制御する。

終点検知装置２１０を用いた研磨レート（平均研磨レート）の導出は、例えば、以下のように行うことができる。図２７は、終点検知装置２１０を用いた研磨レートの導出例を説明する説明図である。同図のグラフ中の曲線１〜５は、それぞれ、研磨テーブル１〜５回転後の基板の膜厚分布を示す。この場合、以下の式１により研磨レートを算出することができる。
Ｒ＝（Ｔｈｉｃ１−Ｔｈｉｃ５）／Ｔｌａｐｓ （式１）
ここで、Ｒは、平均研磨レートを示し、Ｔｈｉｃ１は研磨テーブル１回転後の平均膜厚分布を示し、Ｔｈｉｃ５は研磨テーブル５回転後の平均膜厚分布を示し、Ｔｌａｐｓは、研磨テーブル１回転後の時点から研磨テーブル５回転後の時点までの経過時間を示す。

ステップＳ２７からＳ３０は、研磨処理後の処理（研磨液供給装置４１の退避時の動作）を示す。図２２は、研磨液供給装置４１を退避位置に移動させる手順を説明する説明図である。ステップＳ２７では、研磨終了時の位置で研磨液供給装置４１を上昇させ研磨パッド１００から離間させる。ステップＳ２８では、図２２に示すように、アーム６０を、退避のための退避準備位置Ｐ１に移動させる。ステップＳ２９では、退避準備位置Ｐ１にて、研磨液供給装置４１をアーム６０に対して回転させ、退避用の角度に変更する。図２２では、退避準備位置Ｐ１における、退避用の角度への変更前と変更後の研磨液供給装置４１の位置を、それぞれ、破線及び一点鎖線の引出線で示す。ステップＳ３０では、アーム６０を回転させることによりアーム６０及び研磨液供給装置４１を退避位置Ｐ２に移動する。退避準備位置Ｐ１及び退避位置Ｐ２における、アーム６０の位置を、それぞれ、破線及び一点鎖線の引出線で示す。

研磨液供給装置４１の退避時において、アーム６０を退避準備位置に移動させてから研磨液供給装置４１を回転させるのは、研磨終了時のアーム６０の位置で研磨液供給装置４１を回転させると、研磨液供給装置４１がトップリング３０に衝突する可能性があるからである。アーム６０を退避準備位置Ｐ１に移動させてから研磨液供給装置４１を回転させることにより、研磨液供給装置４１がトップリング３０に衝突することを防止することができる。

（先出し時の角度制御例）
図２３及び図２４は、レシピによる角度制御の一例を説明する説明図であり、先出し前と先出し開始後における角度制御を示す。例えば、水はけの悪い研磨パッド１００を使用する場合、スラリーの先出し前（図２１のＳ２２）に、図２３に示すように、研磨液供給装置４１の角度θｓを、排出を促進する角度θｄｉｓ（例えば、０＜θｄｉｓ≦４５°）とする。そして、研磨液供給装置４１を着地させ（図２１のＳ２３）、スラリー先出し開始（Ｓ２４）の前の所定時間の間に研磨パッド１００の回転により、研磨液供給装置４１の後壁４１２によって、研磨パッド１００上の水分を研磨パッド１００外に排出する。所定時間は、例えば、０＜所定時間≦５秒とすることができる。その後、スラリーの先出し開始（Ｓ２４）前又は後に任意のタイミング（Ｓ２５）で、図２４に示すように角度θｓをスラリーの排出を抑制する角度θｒｅｃ（例えば、−４５°≦θｒｅｃ≦１０°）に設定してもよい。スラリーの排出を抑制する角度は、前述したように、使用済みスラリーＳＬ２の排出を抑制し、研磨液供給装置４１の後壁４１２によって、使用済みのスラリーＳＬ２が研磨パッド１００の中心Ｃ０側に戻され、及び／又は、研磨液供給装置４１を通り抜けて再びトップリング３０側に流れる角度である。先出し中は、基板研磨が行われないため、スラリーが劣化する可能性が低く、スラリーの排出を抑制し、研磨パッド１００上に留めてスラリーを再利用し、スラリー使用量を低減することが好ましい。但し、スラリーの先出し開始（Ｓ２４）後に角度θｓを変更しなくても良い。

この例によれば、スラリー先出し開始前に、研磨液供給装置４１の角度θｓを排出促進の角度θｄｉｓに設定することにより、研磨パッド１００上へのスラリーを供給する前に、研磨パッド１００上の水分を排出することができる。また、スラリー供給開始後は、研磨液供給装置４１の角度θｓを排出抑制の角度θｒｅｃに変更し、先出し中に新鮮なスラリーが排出されることを抑制することができる。

水はけの良い研磨パッド１００を使用し、研磨パッド１００の回転のみで研磨パッド１００上の水分が十分取り除ける場合、先出し開始時又は先出し開始前から（例えば、Ｓ２２の時点で）、図２４に示すように、角度θｓをスラリーの排出を抑制する角度θｒｅｃに設定してもよい。この角度θｓ＝θｒｅｃでは、スラリーの排出を抑制してスラリー使用量を低減することができる。

（研磨中のレシピによる角度制御例）
研磨中のレシピによる角度制御の一例では、図１２に示すように、研磨液供給装置４１の角度θｓをスラリーの排出を促進する角度θｄｉｓ（０＜θｄｉｓ≦４５°）に設定する制御を行ってもよい。この例では、研磨中に、角度θｓはθｄｉｓに固定される。同図に示すように、角度θｓをθｄｉｓに設定する場合、研磨液供給装置４１の前壁から新鮮なスラリーＳＬ１をトップリング３０側に供給して基板の研磨を行うとともに、後壁４１２において使用済みのスラリーＳＬ２を研磨パッド１００外に排出することを促進することができ、研磨品質の劣化を抑制／防止し、又は研磨品質を向上し得る。例えば、研磨の進行にともない劣化が早いスラリーを使用する場合に、劣化したスラリーを研磨に使用することを抑制／防止し、研磨品質の劣化を抑制／防止し又は向上し得る。

研磨中のレシピによる角度制御の一例では、図１３に示すように、研磨液供給装置４１の角度θｓを使用済みのスラリーの排出を抑制する角度θｒｅｃ（＜θｄｉｓ、−４５°≦θｒｅｃ≦１０°）に設定する制御を行ってもよい。同図に示すように、研磨液供給装置４１の角度θｓをθｒｅｃに設定する場合、使用済みのスラリーＳＬ２を、研磨液供給装置４１の後壁４１２に沿って研磨パッド１００の中心Ｃ０側に流す、又は研磨液供給装置４１を通過させて再び押し広げトップリング３０側に流すことができる。これにより、研磨液供給装置４１の供給口４１４からの新鮮なスラリーＳＬ１に加えて使用済みのスラリーＳＬ２を、基板の研磨に使用することができる。使用済みのスラリーＳＬ２を基板の
研磨に再利用することができ、スラリーの使用量を低減することができる。例えば、研磨の進行にともない劣化が起こりにくいスラリーを使用する場合に、研磨品質の劣化を抑制／防止しつつ、使用済みのスラリーＳＬ２を基板の研磨に再利用することができ、スラリーの使用量を低減することができる。

研磨中のレシピによる角度制御の一例では、研磨液供給装置４１の角度θｓを、使用済みのスラリーの排出を促進／抑制する角度θｄｉｓ／θｒｅｃとの間で切り替える制御を行ってもよい。スラリーが新鮮な間は、図１３に示すように、θｓ＝θｒｅｃ（＜θｄｉｓ、−４５°≦θｒｅｃ≦１０°）とし、使用済みのスラリーＳＬ２を研磨パッド１００上に留める、即ち、研磨液供給装置４１の後壁４１２によって、使用済みのスラリーＳＬ２が研磨パッド１００の中心Ｃ０側に戻され、及び／又は、研磨液供給装置４１を通り抜けて再び押し広げられトップリング３０側に流れる。これにより、θｓ＝θｒｅｃの場合について上述したのと同様の作用効果を奏する。スラリーが古くなったら、図１２に示すように、θｓ＝θｄｉｓ（０＜θｄｉｓ≦４５°）とし、使用済みのスラリーＳＬ２の排出を促進する。これにより、θｓ＝θｄｉｓの場合について上述したのと同様の作用効果を奏する。使用済みのスラリーの排出抑制（再利用）と排出促進との間の切り替え間隔は、ユーザが設定することが可能である。また、研磨レートに基づく切り替え制御（後述）と併用してもよい。

この例では、使用済みのスラリーの状態に応じて排出抑制（再利用）と排出促進とを切り替えるため、研磨性能を有する比較的新鮮な使用済みのスラリーを基板研磨に再利用してスラリー使用量を低減するとともに、古くなった使用済みスラリーを基板研磨に使用せず排出して研磨品質の劣化を抑制／防止することができる。スラリー使用量の低減と研磨品質の維持の両立をより向上し得る。

（研磨中の自動制御による角度制御例）
図２５は、研磨中の研磨液供給装置の角度の自動制御（フィードバック制御）の例を示す。この例では、図２１のステップＳ２６において、研磨中において、終点検知装置２１０により得られた膜厚分布から算出された研磨レートをモニタリングし、研磨レートに基づいて角度θｓを変更する。

研磨中において、制御装置２００は、終点検知装置２１０により得られた膜厚分布から算出された研磨レートをモニタリングし、研磨レートＶが設定した下限値Ｖｍｉｎになったと判断すると（図２５（Ａ）、時刻ｔ＝ｔ１）、使用済みスラリーが古くなり／劣化したと判断し、研磨液供給装置４１の角度θｓをθｄｉｓ（０＜θｄｉｓ≦４５°）に変更する。これにより、使用済みスラリーの排出が促進される。使用済みスラリーの排出を促進することにより、トップリング３０に供給される使用済みのスラリーを減少させる。これにより、古くなったスラリーを基板研磨に使用することが抑制／防止され、研磨レートを上昇させることができる。

研磨レートが上昇し、制御装置２００が、研磨レートＶが設定した上限値Ｖｍａｘになったと判断すると（図２５（Ｂ）、時刻ｔ＝ｔ２）、研磨液供給装置４１の角度θｓをθｒｅｃ（＜θｄｉｓ、−４５°≦θｒｅｃ≦１０°）に変更する。これにより、使用済みのスラリーの排出が抑制され、又は使用済みスラリーが研磨パッド１００上に留められる（使用済みのスラリーを、研磨液供給装置４１の後壁４１２に沿って研磨パッド１００の中心Ｃ０側に流す、及び／又は研磨液供給装置４１を通過させ再び押し広げてトップリング３０側に流す。）。使用済みのスラリーの排出を抑制し、研磨パッド１００上に留める割合を増加させることにより、使用済みのスラリーを基板研磨に再利用し、スラリー使用量を低減することができる。

その後、制御装置２００は、研磨レートＶが再び設定した下限値Ｖｍｉｎになったと判断すると（図２５（Ｃ）、時刻ｔ＝ｔ３）、使用済みスラリーが古くなり／劣化したと判断し、研磨液供給装置４１の角度θｓをθｄｉｓ（０＜θｄｉｓ≦４５°）に変更する。これにより、使用済みスラリーの排出が促進される。その後も、研磨レートの検出値に基づいて、θｓをθｄｉｓとθｒｅｃとの間で切り替えることを繰り返す。研磨レートをモニタリングすることにより、使用済みのスラリーの実際の状態（劣化度）に基づいて、使用済みスラリーの排出促進と再利用促進とを切り替えることができ、スラリー使用量の低減と研磨品質の維持との両立を更に向上し得る。なお、研磨レートＶが下限値Ｖｍｉｎ以下である時間が所定時間継続した場合、及び／又は、研磨レートＶが上限値Ｖｍａｘ以上である時間が所定時間継続した場合に、角度を変更するようにしてもよい。

図２６は、研磨中の研磨液供給装置の角度の自動制御（フィードバック制御）の他の例を示す。この例は、図２５の例の変形例に相当する。

研磨中において、制御装置２００は、終点検知装置２１０により得られた膜厚分布から算出された研磨レートの時間微分値である微分値Ｖ’をモニタリングし、研磨レートの微分値Ｖ’が負の値となり、設定した下限値Ｖ’ｍｉｎとなったと判断すると（図２６（Ａ）、時刻ｔ＝ｔ１）、使用済みスラリーが古くなり／劣化したと判断し、角度θｓをθｄｉｓ（０＜θｄｉｓ≦４５°）に変更する。これにより、使用済みスラリーの排出が促進される。使用済みスラリーの排出を促進することにより、トップリング３０に供給される使用済みのスラリーを減少させる。これにより、古くなったスラリーを基板研磨に使用することが抑制／防止され、研磨レートを上昇させることができる。

制御装置２００は、研磨レートの微分値Ｖ’が正の値から０になったと判断すると（図２６（Ｂ）時刻ｔ＝ｔ２）、古いスラリーが十分に排出できたと判断して、研磨液供給装置４１の角度θｓをθｒｅｃ（＜θｄｉｓ、−４５°≦θｒｅｃ≦１０°）に変更する。これにより、使用済みのスラリーの排出を抑制し又は使用済みスラリーを研磨パッド１００上に留めることができる（使用済みのスラリーを、研磨液供給装置４１の後壁４１２に沿って研磨パッド１００の中心Ｃ０側に流す、及び／又は研磨液供給装置４１を通過させ再び押し広げてトップリング３０側に流す）。使用済みのスラリーの排出を抑制し、研磨パッド１００上に留める割合を増加させることにより、使用済みのスラリーを基板研磨に再利用して、スラリー使用量を低減することができる。

制御装置２００は、研磨レートの微分値が再び負の値となり、設定した下限値Ｖ’ｍｉｎになると（図２６（Ｃ）、時刻ｔ＝ｔ３）、使用済みスラリーが古くなり／劣化したと判断し、研磨液供給装置４１の角度θｓをθｄｉｓ（０＜θｄｉｓ≦４５°）に変更する。これにより、使用済みスラリーの排出が促進される。その後も、研磨レートの微分値に基づいて、θｓをθｄｉｓとθｒｅｃとの間で切り替えることを繰り返す。研磨レートの微分値をモニタリングすることにより、使用済みのスラリーの実際の状態に基づいて、使用済みスラリーの排出促進と再利用促進とを切り替えることができ、スラリー使用量の低減と研磨品質の維持との両立を向上し得る。なお、この例でも、研磨レートの微分値Ｖ’が上記条件（下限値Ｖ’ｍｉｎ以下又は０）を満たす状態が所定時間継続した場合に、角度を変更するようにしてもよい。

ここでは、研磨レートの時間変化を示すパラメータとして、微分値を例に挙げたが、研磨レートの時間変化を示す他のパラメータを使用してもよい。また、研磨レートと、研磨レートの時間変化を示すパラメータとを組み合わせて、角度θｓを制御してもよい。

（変形例）
（１）上記実施形態では、研磨液供給装置４、４１の角度を２つの角度の間で切り替え
る例を説明したが、研磨液供給装置４、４１の角度を３つ以上の角度の間で変更するようにしてもよい。また、研磨レート（又は研磨レートの時間変化）に基づいて、研磨液供給装置４、４１の角度を、研磨液の排出を促進／抑制する方向に段階的又は連続的に変化させるようにしてもよい。
（２）上記実施形態では、研磨液供給装置４、４１の回転機構としてモータを採用したが、回転機構は、研磨液供給装置４、４１をアーム６０に対して回転できる構成であれば、モータ以外の任意のアクチュエータを用いることができる。
（３）上記実施形態では、研磨液供給装置４、４１は、研磨パッドに接触する底面を有する構成であるが、底面を有しない枠体を有し、枠体の内側に研磨液を滴下して、枠体と研磨パッドの隙間から研磨液を研磨パッド上に広げる構成でもよい。枠体の上部に蓋部を設け、蓋部に研磨液の供給口を設けてもよく、ノズルから直接、枠体の内側に研磨液を供給する構成でもよい。ノズルは、研磨液供給装置の回転及び移動に連動して移動するように構成されることが好ましい。
（４）上記実施形態では、研磨液供給装置４、４１の回転機構としてモータを採用したが、モータ等による回転機構を取り付けずに、研磨開始前に研磨液供給装置を任意の角度θｓとして取り付けてもよい。その場合、研磨中の研磨液の促進/抑制を制御は実施しない。例えば、研磨液供給装置４、４１が研磨液を供給する位置で所望の角度θｓとなるように、研磨液供給装置４、４１をアーム６０に対して固定してもよい。研磨液供給装置４、４１とアーム６０との間の固定構造は、研磨液供給装置４、４１のアーム６０に対する角度を連続的又は離散的に調整後に、研磨液供給装置４、４１をアーム６０にねじ止め等により固定可能な構成としてもよい。

上述した実施形態から少なくとも以下の形態が把握される。
第１形態によれば、 研磨面を有する研磨パッド使用して対象物の研磨を行う研磨装置であって、 回転可能に構成された研磨テーブルであり、前記研磨パッドを支持し回転させるための研磨テーブルと、 前記対象物を保持して前記対象物を前記研磨パッドに押し当てるための保持体と、 接触部材を有し、前記接触部材が前記研磨パッドに接触又は隣接した状態で前記接触部材の底面の開口部に研磨液が供給されることで前記研磨パッド上に研磨液を広げる研磨液供給装置であり、前記研磨パッドの回転により戻ってきた使用後の研磨液の少なくとも一部を前記接触部材で堰き止め、前記接触部材が、前記研磨パッドの径方向に対する角度に応じて、堰き止められた前記研磨液を前記研磨パッド上に留める方向又は排出する方向をとる研磨液供給装置と、 前記研磨液供給装置に連結されたアームと、 前記研磨液供給装置を前記アームに対して回転させる回転機構と、 前記回転機構を制御して前記研磨パッドの径方向に対する前記研磨液供給装置の角度を変更して、前記研磨液供給装置の前記接触部材による研磨液の排出量を制御する制御装置と、を備える、研磨装置が提供される。

この形態によれば、回転機構により研磨パッドの半径方向（又は回転方向）に対して研磨液供給装置（接触部材、より詳細には接触部材の後壁）を所望の角度に調整することが可能である。研磨パッド上における研磨液供給装置の角度を変更することにより、研磨液供給装置（接触部材）による研磨液（及び／又は研磨パッド上の水分）の排出を制御することができる。研磨性能を有する比較的新鮮な研磨液の排出を抑制する（接触部材で排出しない場合を含む）制御を行うことで研磨性能を有する研磨液をより効率的に使用すること（例えば、先出し中の研磨液の排出抑制、研磨中の研磨液の再利用）ができ、研磨液使用量を低減することができる。また、劣化した研磨液の排出を促進するように制御することで、劣化した研磨液を対象物の研磨に使用することを抑制し、研磨品質の劣化を抑制することができる。よって、研磨パッド上における研磨液供給装置の角度を変更することにより、研磨液使用量の低減及び／又は研磨品質の劣化抑制を図ることができる。

第２形態によれば、第１形態の研磨装置において、 前記アームを昇降及び旋回する昇
降旋回機構を更に備え、 前記制御装置は、前記回転機構による前記研磨液供給装置の回転と、前記昇降旋回機構による前記アームの旋回とを組み合わせて、前記研磨液供給装置の前記研磨パッド上における角度及び／又は位置を変更するように構成されている。

この形態によれば、アームの回転と研磨液供給装置の旋回とを組み合わせるため、研磨液供給装置の角度の変更の際に、研磨液供給装置の角度を所望の角度に変更すると共に、研磨液供給装置の位置を所望の位置に近づけることを容易にすることができる。所望の位置は、例えば、角度変更後に研磨液供給装置からの研磨液の滴下位置（供給口の位置）の変化が小さい位置、角度変更後に研磨液の滴下位置（供給口の位置）と研磨パッドの中心との間の距離が最小になる位置、角度変更後に、研磨液供給装置と対象物の保持体（トップリング）との間の間隔（クリアランス）が一定に保たれる又は最大となる位置である。１番目と２番目の位置は、研磨液供給装置と対象物の保持体との間の間隔が所定値未満にならないような位置（所定値以上の範囲の位置、又は一定に保たれる位置）としてもよい。所定値は、０を超える値である。

第３形態によれば、 第１又は２形態の研磨装置において、 前記制御装置は、前記対象物の研磨の前に研磨液を前記研磨パッドに供給する先出し中に、前記研磨液供給装置の角度を第１角度に設定し、前記対象物の研磨中の少なくとも一部の期間において、前記研磨液供給装置の角度を、前記第１角度より研磨液の排出を促進する第２角度に設定する。

この形態によれば、対象物の研磨が行われない研磨液の先出し中には、研磨性能を有する研磨液の排出を抑制して研磨液使用量を低減し、対象物の研磨中には、必要に応じて研磨液の排出を促進して研磨品質の劣化の抑制を図ることができる。

第４形態によれば、 第１又は２の研磨装置において、 前記制御装置は、前記対象物の研磨の前に研磨液を前記研磨パッドに供給する先出し開始前の所定の時間の間、前記研磨液供給装置の角度を第３角度に設定し、前記先出し中、前記研磨液供給装置の角度を、前記第３角度より研磨液の排出を抑制する第４角度に設定する。第３及び第４形態を組み合わせてもよい。この場合、第２角度と第４角度が等しくなる。

この形態によれば、研磨液の先出し開始前に研磨パッドの回転により研磨パッド上の水分の排出を促進し、研磨パッド上の余分な水分を除去した状態で研磨液の先出しを開始することができる。例えば、水はけの悪い研磨パッドを使用する場合に有効である。また、先出し中は、比較的新鮮なスラリーの排出を抑制し、研磨液使用量を抑制することができる。

第５形態によれば、 第１から４形態の何れかの研磨装置において、 前記制御装置は、前記対象物の研磨中において、前記研磨液供給装置の角度を複数の異なる角度の間で切り替える。例えば、研磨液供給装置の角度を、設定された時間間隔及び／又はセンサによる測定値（研磨レート等）に基づいて、１又は複数回、あるいは、繰り返し、複数の異なる角度の間で切り替える。

この形態によれば、対象物の研磨中に、研磨液供給装置の角度を研磨液の排出を促進／抑制する角度の間で切り替えることにより、研磨液が新鮮な（再利用可能な）間は研磨液の排出を抑制して再利用して研磨液使用量を低減し、研磨液が劣化したとき研磨液の排出を促進して研磨品質の劣化を抑制することができる。研磨液使用量の低減と研磨品質の劣化抑制との両立を図ることができる。角度を切り替える際、角度を段階的又は連続的に増加／減少させることにより、研磨液の排出を促進／抑制する程度を段階的又は連続的に変更してもよい。

第６形態によれば、 第１から５形態の何れかの研磨装置において、 前記制御装置は、前記対象物の研磨中において、研磨レート及び／又は研磨レートの時間変化に基づいて、前記研磨液供給装置の角度を変更する。研磨レートの時間変化は、例えば、研磨レートの微分値等の時間変化率とすることができる。

この形態によれば、研磨レート及び／又は研磨レートの時間変化に基づいて研磨液の実際の状態を判断して、研磨液の排出の促進／抑制を制御することができる。よって、研磨液の実際の状態に基づいて、研磨液使用量の低減と研磨品質の劣化抑制との両立を精度良く行うことができる。

第７形態によれば、第６形態の研磨装置において、 前記研磨テーブル内に配置され、前記対象物の表面の膜厚分布を測定する膜厚センサを更に備え、 前記制御装置は、前記膜厚センサにより得られた前記対象物の研磨時における前記膜厚分布の時間変化から、前記研磨レートを算出する。

この形態によれば、膜厚センサにより、研磨中において、前記対象物の膜厚分布のリアルタイムな測定、ひいてはリアルタイムな研磨レート及び／または研磨レートの時間変化値の算出が可能となる。

第８形態によれば、 第２形態、並びに第２形態を引用する第３から７形態の何れかの研磨装置において、 前記研磨液供給装置は、前記研磨パッド上に研磨液を滴下する供給口を有し、 前記制御装置は、前記研磨液供給装置の角度を変更する際に、角度の変更前後で、前記供給口の位置の変化を最小にするように前記研磨液供給装置の角度及び／又は位置を制御する、研磨装置。

この形態によれば、研磨液供給装置の角度の変更の前後で研磨液の滴下位置のズレが抑制されるので、対象物への研磨液の供給範囲が変動することを抑制することができる。これにより、研磨液供給装置の角度変更の前後で、対象物への研磨液の供給量及び／又は供給範囲の変動を抑制することができる。

第９形態によれば、 第２形態、並びに第２形態を引用する第３から７形態の何れかの研磨装置において、前記研磨液供給装置は、前記研磨パッド上に研磨液を滴下する供給口を有し、 前記制御装置は、前記研磨液供給装置の角度を変更する際に、角度の変更前後で、前記供給口の位置と前記研磨パッドの中心との間の距離を最小にするように前記研磨液供給装置の角度及び／又は位置を制御する。供給口の位置と研磨パッドの中心との間の距離は、例えば、供給口の中心と研磨パッドの中心との間の距離、又は、供給口と研磨パッドの中心との間の最短距離とすることができる。

この形態によれば、研磨液供給装置の角度の変更の前後で研磨液の滴下位置が研磨パッドの中心から遠くなるのが抑制されるので、研磨液を研磨パッドの全体に供給し易い。

第１０形態によれば、 第２形態、並びに第２形態を引用する第３から７形態の何れかの研磨装置において、 前記制御装置は、前記研磨液供給装置の角度を一定に維持したまま、前記アームを移動させるように、前記昇降旋回機構及び前記回転機構を制御する。

この形態によれば、研磨液供給装置を角度が一定の状態で研磨パッド上をスキャンさせることができる。

第１１形態によれば、 第８から１０形態の何れかの研磨装置において、前記制御装置は、前記研磨液供給装置と前記保持体との間の間隔が所定値以上である範囲で、前記昇降
旋回機構及び前記回転機構を制御する。ここで、所定値は、０を超える値とする。

この形態によれば、研磨液供給装置が対象物の保持体に接触することを確実に回避しつつ、上記制御を実行することができる。

第１２形態によれば、 第２形態、並びに第２形態を引用する第３から７形態の何れかの研磨装置において、 前記制御装置は、前記研磨液供給装置の角度を変更する際に、角度の変更後において、前記研磨液供給装置と前記保持体との間の間隔を一定に保つように、前記昇降旋回機構及び前記回転機構を制御する。

この形態によれば、研磨液供給装置の角度の変更の前後で研磨液供給装置と対象物の保持体との間のクリアランスが一定に保たれるため、研磨液供給装置が対象物の保持体に接触することを確実に抑制できる。

第１３形態によれば、 第２形態、並びに第２形態を引用する第３から７形態の何れかの研磨装置において、前記制御装置は、前記研磨液供給装置の角度を変更する際に、変更前後の角度に応じて、前記昇降旋回機構による前記アームの回転、及び前記回転機構による前記研磨液供給装置の回転を実行する順番を変更する。

この形態によれば、研磨液供給装置の対象物保持体への接触を防止するようにアームの回転及び研磨液供給装置のアームに対する回転を実行する順番を変更して、研磨液供給装置の角度及び／又は位置を変更することができる。これにより、研磨液供給装置の対象物保持体への接触を防止することができる。

第１４形態によれば、 第２形態、並びに第２形態を引用する第３から７形態の何れかの研磨装置において、 前記制御装置は、前記対象物の研磨終了後に、前記昇降旋回機構により前記アームを回転させた後に、前記回転機構により前記研磨液供給装置を退避用の角度に回転させ、その後に、前記アームを回転させ、前記研磨液供給装置を前記研磨パッド外の退避位置に移動させる。

この形態によれば、研磨終了後に研磨液供給装置を退避させる際に、研磨液供給装置が対象物の保持体から離れるようにアームを回転させた後に、研磨液供給装置を退避用の角度に回転するので、研磨液供給装置が対象物の保持体に接触することを防止することができる。

第１５形態によれば、第２形態、第２形態を引用する第３から７形態、並びに第８から１４形態の何れかの研磨装置において、 前記回転機構は、前記アームに固定されたモータを有し、 前記研磨液供給装置は、前記モータの回転軸に取り付けられている。

この形態によれば、研磨液供給装置の回転機構を簡易な構成で実現することができる。

第１６形態によれば、 研磨面を有する研磨パッド、前記研磨パッド上に配置される研磨液供給装置を使用して対象物の研磨を行う研磨方法であって、 前記研磨液供給装置の接触部材を前記研磨パッドに接触又は隣接させた状態で前記接触部材の底面の開口部に研磨液を供給することで前記研磨パッド上に研磨液を広げ、前記研磨パッドの回転により、戻ってきた使用後の研磨液の少なくとも一部を前記接触部材で堰き止め、前記研磨パッドの径方向に対する角度に応じて、堰き止められた前記研磨液を前記研磨パッド上に留める及び／又は排出し、 少なくとも、前記対象物の研磨の前に研磨液を前記研磨パッドに供給する先出し時、又は前記対象物の研磨中に、前記研磨液供給装置の前記研磨パッド上における角度及び／又は位置を変更することにより、研磨液の排出量を制御する、方法が提
供される。先出し時は、先出し前及び先出し中を含むものとする。

この形態によれば、少なくとも前記対象物の研磨の前に研磨液を前記研磨パッドに供給する先出し時、又は前記対象物の研磨中に、研磨パッド上における研磨液供給装置（接触部材、より詳細には接触部材の後壁）の角度及び／又は位置を変更することにより、研磨パッド上の研磨液の排出を制御することができる。研磨性能を有する比較的新鮮な研磨液の排出を抑制する制御（接触部材で排出しない場合を含む）を行うことで研磨性能を有する研磨液をより効率的に使用すること（例えば、先出し中の研磨液の排出抑制、研磨中の研磨液の再利用）ができ、研磨液使用量を低減することができる。また、排出を促進する制御により、先出し前に研磨パッド上の水分を排出することができ及び／又は、劣化した研磨液を対象物の研磨に使用することを抑制し、研磨品質の劣化を抑制することができる。よって、研磨プロセス中に研磨パッド上における研磨液供給装置（接触部材）の角度及び／又は位置を変更することにより、研磨液使用量の低減及び／又は研磨品質の劣化抑制を図ることができる。

第１７形態によれば、第１６形態の方法において、前記研磨液供給装置に連結されたアームの回転、及び／又は、前記研磨液供給装置の前記アームに対する回転によって、前記研磨液供給装置の前記研磨パッド上における角度及び／又は位置を変更する。

この形態によれば、第２形態で述べた作用効果と同様の作用効果を奏する。

以上、いくつかの例に基づいて本発明の実施形態について説明してきたが、上記した発明の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明には、その均等物が含まれることはもちろんである。また、上述した課題の少なくとも一部を解決できる範囲、または、効果の少なくとも一部を奏する範囲において、特許請求の範囲および明細書に記載された各構成要素の任意の組み合わせ、または、省略が可能である。

１ 研磨装置
２０ 研磨テーブル
３０ トップリング
４０ 研磨液供給システム
４１ 研磨液供給装置
４５ 追従機構
４６ 吊下機構
５０ アトマイザー
６０ アーム
６０ａ 先端側部
６０ｂ 基端部
７０ 昇降旋回機構
７１ 防水ボックス
７２ 防水ボックス
８０ 昇降機構
８１ 昇降シリンダ
８２ 軸
８３ ボールスプライン
８４ 軸
８５ フレーム
８６ センサ
９０ 旋回機構
９２ シャフト
９３ モータ
１００ 研磨パッド
１０２ 研磨面
１２０ スラリー供給ライン
１３０ 流体ライン
１４０ 電気ケーブル
２００ 制御装置
２１０ 終点検知装置
４１０ 接触部材
４１１ 前壁
４１２ 後壁
４１４ 供給口
４１８ 底面
４１９ スリット
４２１ Ｏリング
４２２ パッキン
４２３ 錘
４２４ 貫通穴
４３０ カバー
４３１ 貫通穴
４３４ ブラケット
４３５ 取付部
４５０ アーム側ストッパ
４５１ 上面
４５１ａ 段差面（ストッパ面）
４５２ 貫通穴
４５４ シャフト
４５５ パッド側ストッパ
４６０ 球面ジョイントアセンブリ
４６１ａ ハウジング
４６１ｂ 球面ジョイント
４６２ アーム
４６３ 回止兼ストッパ
４６４ 溝
４６５ ロッド
４６６ ロッドエンド
４６６ａ 球面ジョイント
４６７ シャフト
４８０ モータ
４８１ 回転軸

Claims (17)

1. 研磨面を有する研磨パッド使用して対象物の研磨を行う研磨装置であって、
   回転可能に構成された研磨テーブルであり、前記研磨パッドを支持し回転させるための研磨テーブルと、
   前記対象物を保持して前記対象物を前記研磨パッドに押し当てるための保持体と、
   接触部材を有し、前記接触部材が前記研磨パッドに接触又は隣接した状態で前記接触部材の底面の開口部に研磨液が供給されることで前記研磨パッド上に研磨液を広げる研磨液供給装置であり、前記研磨パッドの回転により戻ってきた使用後の研磨液の少なくとも一部を前記接触部材で堰き止め、前記接触部材が、前記研磨パッドの径方向に対する角度に応じて、堰き止められた前記研磨液を前記研磨パッド上に留める方向又は排出する方向をとる研磨液供給装置と、
   前記研磨液供給装置に連結されたアームと、
   前記研磨液供給装置を前記アームに対して回転させる回転機構と、
   前記回転機構を制御して前記研磨パッドの径方向に対する前記研磨液供給装置の角度を変更して、前記研磨液供給装置の前記接触部材による研磨液の排出量を制御する制御装置と、
   を備える、研磨装置。
2. 請求項１に記載の研磨装置において、
   前記アームを昇降及び旋回する昇降旋回機構を更に備え、
   前記制御装置は、前記回転機構による前記研磨液供給装置の回転と、前記昇降旋回機構による前記アームの旋回とを組み合わせて、前記研磨液供給装置の前記研磨パッド上における角度及び／又は位置を変更するように構成されている、研磨装置。
3. 請求項１又は２に記載の研磨装置において、
   前記制御装置は、前記対象物の研磨の前に研磨液を前記研磨パッドに供給する先出し中に、前記研磨液供給装置の角度を第１角度に設定し、前記対象物の研磨中の少なくとも一部の期間において、前記研磨液供給装置の角度を、前記第１角度より研磨液の排出を促進する第２角度に設定する、研磨装置。
4. 請求項１又は２に記載の研磨装置において、
   前記制御装置は、前記対象物の研磨の前に研磨液を前記研磨パッドに供給する先出し開始前の所定の時間の間、前記研磨液供給装置の角度を第３角度に設定し、前記先出し中、前記研磨液供給装置の角度を、前記第３角度より研磨液の排出を抑制する第４角度に設定する、研磨装置。
5. 請求項１から４の何れかに記載の研磨装置において、
   前記制御装置は、前記対象物の研磨中において、前記研磨液供給装置の角度を複数の異なる角度の間で切り替える、研磨装置。
6. 請求項１から５の何れかに記載の研磨装置において、
   前記制御装置は、前記対象物の研磨中において、研磨レート及び／又は研磨レートの時間変化に基づいて、前記研磨液供給装置の角度を変更する、研磨装置。
7. 請求項６に記載の研磨装置において、
   前記研磨テーブル内に配置され、前記対象物の表面の膜厚分布を測定する膜厚センサを更に備え、
   前記制御装置は、前記膜厚センサにより得られた前記対象物の研磨時における前記膜厚分布の時間変化から、前記研磨レートを算出する、研磨装置。
8. 請求項２、並びに請求項２を引用する請求項３から７の何れかに記載の研磨装置において、前記研磨液供給装置は、前記研磨パッド上に研磨液を滴下する供給口を有し、前記制御装置は、前記研磨液供給装置の角度を変更する際に、角度の変更前後で、前記供給口の位置の変化を最小にするように前記研磨液供給装置の角度及び／又は位置を制御する、研磨装置。
9. 請求項２、並びに請求項２を引用する請求項３から７の何れかに記載の研磨装置において、前記研磨液供給装置は、前記研磨パッド上に研磨液を滴下する供給口を有し、前記制御装置は、前記研磨液供給装置の角度を変更する際に、角度の変更前後で、前記供給口の位置と前記研磨パッドの中心との間の距離を最小にするように前記研磨液供給装置の角度及び／又は位置を制御する、研磨装置。
10. 請求項２、並びに請求項２を引用する請求項３から７の何れかに記載の研磨装置において、前記制御装置は、前記研磨液供給装置の角度を一定に維持したまま、前記アームを移動させるように、前記昇降旋回機構及び前記回転機構を制御する、研磨装置。
11. 請求項８から１０の何れかに記載の研磨装置において、前記制御装置は、前記研磨液供給装置と前記保持体との間の間隔が所定値以上である範囲で、前記昇降旋回機構及び前記回転機構を制御する、研磨装置。
12. 請求項２、並びに請求項２を引用する請求項３から７の何れかに記載の研磨装置において、前記制御装置は、前記研磨液供給装置の角度を変更する際に、角度の変更後において、前記研磨液供給装置と前記保持体との間の間隔を一定に保つように、前記昇降旋回機構及び前記回転機構を制御する、研磨装置。
13. 請求項２、並びに請求項２を引用する請求項３から７の何れかに記載の研磨装置において、前記制御装置は、前記研磨液供給装置の角度を変更する際に、変更前後の角度に応じて、前記昇降旋回機構よる前記アームの回転、及び前記回転機構による前記研磨液供給装置の回転を実行する順番を変更する、研磨装置。
14. 請求項２、並びに請求項２を引用する請求項３から７の何れかに記載の研磨装置において、前記制御装置は、前記対象物の研磨終了後に、前記昇降旋回機構により前記アームを回転させた後に、前記回転機構により前記研磨液供給装置を退避用の角度に回転させ、その後に、前記アームを回転させ、前記研磨液供給装置を前記研磨パッド外の退避位置に移動させる、研磨装置。
15. 請求項２、請求項２を引用する請求項３から７、並びに請求項８から１４の何れかに記載の研磨装置において、
    前記回転機構は、前記アームに固定されたモータを有し、
    前記研磨液供給装置は、前記モータの回転軸に取り付けられている、研磨装置。
16. 研磨面を有する研磨パッド、前記研磨パッド上に配置される研磨液供給装置を使用して対象物の研磨を行う研磨方法であって、
    前記研磨液供給装置の接触部材を前記研磨パッドに接触又は隣接させた状態で前記接触部材の底面の開口部に研磨液を供給することで前記研磨パッド上に研磨液を広げ、前記研磨パッドの回転により、戻ってきた使用後の研磨液の少なくとも一部を前記接触部材で堰き止め、前記研磨パッドの径方向に対する角度に応じて、堰き止められた前記研磨液を前記研磨パッド上に留める及び／又は排出し、
    少なくとも、前記対象物の研磨の前に研磨液を前記研磨パッドに供給する先出し時、又
    は前記対象物の研磨中に、前記研磨液供給装置の前記研磨パッド上における角度及び／又は位置を変更することにより、研磨液の排出量を制御する、方法。
17. 請求項１６に記載の方法において、
    前記研磨液供給装置に連結されたアームの回転、及び／又は、前記研磨液供給装置の前記アームに対する回転によって、前記研磨液供給装置の前記研磨パッド上における角度及び／又は位置を変更する、方法。

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