JP5023146B2 - 研磨装置及びそのプログラム - Google Patents

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Description

本発明は、研磨装置及びそのプログラムに関し、特に半導体ウェハなどの研磨対象物を平坦かつ鏡面状に研磨する研磨装置及び該研磨装置の制御部内に格納されているプログラムに関する。
半導体装置の配線形成プロセスとして、配線溝及びビアホールに金属（配線材料）を埋込むようにしたプロセス（いわゆる、ダマシンプロセス）が使用されつつある。これは、層間絶縁膜に予め形成した配線溝やビアホールに、アルミニウム、近年では銅や銀等の金属を埋込んだ後、余分な金属を化学機械的研磨（ＣＭＰ）によって除去し平坦化するプロセス技術である。
図１Ａ〜図１Ｄは、半導体装置における銅配線形成例を工程順に示す。先ず、図１Ａに示すように、半導体素子を形成した半導体基材１上の導電層１ａの上に、例えばＳｉＯ２からなる酸化膜やＬｏｗ−Ｋ材膜等の絶縁膜（層間絶縁膜）２を堆積し、この絶縁膜２の内部に、例えばリソグラフィ・エッチング技術により、配線用の微細凹部としてのビアホール３と配線溝４を形成し、その上にＴａＮ等からなるバリア層５、更にその上に電解めっきの給電層としてのシード層６をスパッタリング等により形成する。
そして、図１Ｂに示すように、ウェハ（研磨対象物）Ｗの表面に銅めっきを施すことで、ウェハＷのビアホール３及び配線溝４内に銅を充填させるとともに、絶縁膜２上に銅膜７を堆積させる。その後、図１Ｃに示すように、化学機械的研磨（ＣＭＰ）などにより、バリア層５上のシード層６及び銅膜７を除去してバリア層５の表面を露出させ、更に、図１Ｄに示すように、絶縁膜２上のバリア膜５、及び必要に応じて、絶縁膜２の表層の一部を除去して、絶縁膜２の内部にシード層６と銅膜７からなる配線（銅配線）８を形成する。
スループットを向上させるため、２つの研磨ラインと１つの洗浄ラインを備えた研磨装置が開発されている。このような研磨装置において、研磨後のウェハ（研磨対象物）は、２つの研磨ラインから１つの洗浄ラインに順次供給される。この場合、1枚のウェハが洗浄工程に入ると、当該洗浄工程が終了するまで、他のウェハは洗浄工程に入ることができない。このため、研磨を終了したウェハに対する洗浄を研磨直後に開始することができず、洗浄機が空くまで待機する状況が発生する。
ここで、金属膜研磨プロセス、例えば前述の銅配線形成プロセスにおける銅膜研磨プロセスにおいて、研磨後のウェハが研磨終了後にそのままウェットな状態で放置されると、ウェハ表面の銅配線を形成する銅の腐蝕が進行する。銅は、半導体回路において配線を形成するため、その腐蝕は配線抵抗の増大に繋り、このため、銅の腐食を極力避けることが求められる。
従来、研磨終了後、洗浄を開始するまでの間における、銅配線を構成する銅の腐蝕の進行を遅くするため、ウェハ表面に純水を供給して、研磨後のウェハ表面が直接大気に晒されないようにすることが一般に行われている。しかしながら、この方法では、銅の腐蝕を完全に防ぐことはできない。銅の腐蝕をより完全に防ぐためには、研磨終了から洗浄開始までの時間自体を極力短くすることが求められる。
ここで、例えばウェハ処理装置において、ウェハの搬送、処理及び洗浄の工程を管理するスケジューラが提案されている（特表２００４-５２６２６３号公報、特表２００２-５１１１９３号公報、及び国際公開第０１／０５４１８７号パンフレット参照）。
従来のウェハの搬送、処理及び洗浄の工程を管理するスケジューラは、一般にスループットを最大にすることを主目的にしている。しかしながら、スループットを最大にしようとすると、研磨終了から洗浄開始までの間に、ウェハの洗浄待ち時間が発生することが有り、例えば銅配線形成プロセスにあっては、銅の腐食が進行し、銅の腐蝕をより完全に防ぐという要請に応えられない。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、高いスループットを極力維持したまま、研磨対象物に対する研磨終了から洗浄開始までの時間を最短にすることができるようにした研磨装置及び該研磨装置の制御部内に格納されるプログラムを提供することを目的とする。
本発明の研磨装置は、複数の研磨対象物を収納したカセットを載置する載置部と、研磨対象物を研磨する第１研磨ライン及び第２研磨ラインと、研磨後の研磨対象物を洗浄する洗浄機と研磨対象物を搬送する搬送ユニットを有する洗浄ラインと、前記載置部、前記研磨ライン及び前記洗浄ライン間で研磨対象物を搬送する搬送機構と、前記研磨ライン、前記洗浄ライン及び前記搬送機構を制御する制御部を有する。前記制御部は、前記第１及び第２研磨ラインにおける予測研磨時間、前記搬送機構における予測搬送時間、前記洗浄ラインにおける予測洗浄時間、及び前記洗浄ラインの前記搬送ユニットを駆動させて洗浄を開始する洗浄開始予測時刻を基に、前記第１または第２研磨ラインの研磨開始時刻を決定する。
本発明の他の研磨装置は、複数の研磨対象物を収納したカセットを載置する載置部と、研磨対象物を研磨する複数の研磨ラインと、研磨後の研磨対象物を洗浄する洗浄機と研磨対象物を搬送する搬送ユニットを有する洗浄ラインと、前記載置部、前記研磨ライン及び前記洗浄ライン間で研磨対象物を搬送する搬送機構と、前記研磨ライン、前記洗浄ライン及び前記搬送機構を制御する制御部を有する。前記制御部は、前記洗浄ラインの洗浄開始予測時刻から研磨待ち時間を設けることなく研磨を行った場合に予測される研磨終了予測時刻を引いた時間を研磨待ち時間とし、前記研磨待ち時間が正の場合、前記複数の研磨ラインの研磨開始時刻を前記研磨待ち時間分遅らせる。
本発明の更に他の研磨装置は、複数の研磨対象物を収納したカセットを載置する載置部と、研磨対象物を研磨する複数の研磨部を有する研磨ラインと、研磨後の研磨対象物を洗浄する複数の洗浄機と研磨対象物を搬送する搬送ユニットを有する洗浄ラインと、前記載置部、前記研磨ライン及び前記洗浄ライン間で研磨対象物を搬送する搬送機構と、前記研磨ライン、前記洗浄ライン及び前記搬送機構を制御する制御部を有する。前記制御部は、前記洗浄ラインの洗浄開始予測時刻から研磨待ち時間を設けることなく研磨を行った場合に予測される研磨終了予測時刻を引いた時間を研磨待ち時間とし、前記研磨待ち時間が正の場合、前記研磨ラインの研磨開始時刻を前記研磨待ち時間分遅らせる。
本発明のプログラムは、複数の研磨対象物を収納したカセットを載置する載置部と、研磨対象物を研磨する第１研磨ライン及び第２研磨ラインと、研磨後の研磨対象物を洗浄する洗浄機と研磨対象物を搬送する搬送ユニットを有する洗浄ラインと、前記載置部、前記研磨ライン及び前記洗浄ライン間で研磨対象物を搬送する搬送機構と、前記研磨ライン、前記洗浄ライン及び前記搬送機構を制御する制御部を有する研磨装置の該制御部内に格納されている。このプログラムは、コンピュータに、前記第１及び第２研磨ラインにおける予測研磨時間、前記搬送機構における予測搬送時間、前記洗浄ラインにおける予測洗浄時間、及び前記洗浄ラインの前記搬送ユニットを駆動させて洗浄を開始する洗浄開始予測時刻を基に、前記第１または第２研磨ラインの研磨開始時刻を決定する手順を実行させる。
本発明の他のプログラムは、複数の研磨対象物を収納したカセットを載置する載置部と、研磨対象物を研磨する複数の研磨ラインと、研磨後の研磨対象物を洗浄する洗浄機と研磨対象物を搬送する搬送ユニットを有する洗浄ラインと、前記載置部、前記研磨ライン及び前記洗浄ライン間で研磨対象物を搬送する搬送機構と、前記研磨ライン、前記洗浄ライン及び前記搬送機構を制御する制御部を有する研磨装置の該制御部内に格納されている。このプログラムは、コンピュータに、前記洗浄ラインの洗浄開始予測時刻から研磨待ち時間を設けることなく研磨を行った場合に予測される研磨終了予測時刻を引いた時間を研磨待ち時間とし、前記研磨待ち時間が正の場合、前記複数の研磨ラインの研磨開始時刻を前記研磨待ち時間分遅らせる手順を実行させる。
本発明の更に他のプログラムは、複数の研磨対象物を収納したカセットを載置する載置部と、研磨対象物を研磨する複数の研磨部を有する研磨ラインと、研磨後の研磨対象物を洗浄する複数の洗浄機と研磨対象物を搬送する搬送ユニットを有する洗浄ラインと、前記載置部、前記研磨ライン及び前記洗浄ライン間で研磨対象物を搬送する搬送機構と、前記研磨ライン、前記洗浄ライン及び前記搬送機構の運転を制御する制御部を有する研磨装置の該制御部内に格納されている。このプログラムは、コンピュータに、前記洗浄ラインの洗浄開始予測時刻から研磨待ち時間を設けることなく研磨を行った場合に予測される研磨終了予測時刻を引いた時間を研磨待ち時間とし、前記研磨待ち時間が正の場合、前記研磨ラインの研磨開始時刻を前記研磨待ち時間分遅らせる手順を実行させる。
この発明によれば、高いスループットを極力維持したまま、つまりスループットの向上をある程度犠牲にしても、研磨終了後に洗浄を開始するまでの間の洗浄待ち時間をなくし、研磨終了後の研磨対象物を直ちに洗浄できるようにして、例えば銅配線形成プロセスに使用した場合に、銅の腐食をより完全に防止することができる。
図１Ａは、半導体装置における銅配線形成例を工程順に示す図である。 図１Ｂは、半導体装置における銅配線形成例を工程順に示す図である。 図１Ｃは、半導体装置における銅配線形成例を工程順に示す図である。 図１Ｄは、半導体装置における銅配線形成例を工程順に示す図である。 図２は、本発明の実施形態に係る研磨装置の全体構成の概要を示す平面図である。 図３は、図２に示す研磨装置の概要を示す構成図である。 図４は、スループットが最大となるように図２に示す研磨装置を制御部で制御した時のタイムチャートである。 図５は、図２に示す研磨装置の第１の制御例を示すタイムチャートである。 図６は、図２に示す研磨装置の第２の制御例を示すタイムチャートである。 図７は、図２に示す研磨装置の第３の制御例を示すタイムチャートである。 図８は、図２に示す研磨装置の第４の制御例を示すタイムチャートである。 図９は、第２研磨終了後、ウェハが待ち時間なく第２反転機に到着するよう搬送をコントロールするようにした、研磨ライン及び搬送機構と搬送管理ソフトの関係を示すフロー図である。 図１０は、算出中のウェハが第１洗浄機にあり、第２〜第４洗浄機は空きの状態となる時のウェハマップのイメージ図である。 図１１Ａは、前ウェハにおけるウェハマップのイメージ図の一例を示す。 図１１Ｂは、図１１Ａに示す前ウェハのウェハマップを２回（Ｎ＝２）シフトした後のウェハマップのイメージ図を示す。 図１２は、洗浄ユニットと搬送管理ソフトとの関係を示すフロー図である。
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。以下の例では、図１Ｂに示す、表面に銅膜７を成膜したウェハＷを用意し、図１Ｃに示すように、バリア層５の上の銅膜７及びシード層６を研磨除去（第１研磨）してバリア層７を露出させ、しかる後、図１Ｄに示すように、絶縁膜２上のバリア層５及び必要に応じて絶縁膜２の表層の一部を研磨除去（第２研磨）する、２段研磨を行うようにした例を示す。また、以下に説明する研磨装置の工程管理は、研磨装置内の図２に示す制御部７０において行われ、当該工程管理システムは、プログラムとして制御部内に格納されている。
図２は、本発明の実施形態に係る研磨装置の全体構成の概要を示す平面図で、図３は、図２に示す研磨装置の概要を示す構成図である。図２に示すように、本実施形態における研磨装置は、略矩形状のハウジング１０と、多数の半導体ウェハ（研磨対象物）を収納した複数（本実施形態では３つ）のカセット１２を載置する載置部１４を備えている。カセット１２は、例えばＳＭＩＦ（Standard Manufacturing Interface）ポッドまたはＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）からなる密閉容器内に収容される。
ハウジング１０の内部には、その長手方向に沿った一側面に位置して、第１研磨部２２と第２研磨部２４を有する第１研磨ライン２０と、第１研磨部３２と第２研磨部３４を有する第２研磨ライン３０が収容されている。第１研磨ライン２０の第１研磨部２２は、ウェハＷを着脱自在に保持するトップリング２２ａと表面に研磨面を有する研磨テーブル２２ｂを備えており、第２研磨部２４は、ウェハを着脱自在に保持するトップリング２４ａと表面に研磨面を有する研磨テーブル２４ｂを備えている。同様に、第２研磨ライン３０の第１研磨部３２は、トップリング３２ａと研磨テーブル３２ｂを備えており、第２研磨部３４は、トップリング３４ａと研磨テーブル３４ｂを備えている。
ハウジング１０の内部には、その長手方向に沿った他側面に位置して、洗浄ライン４０が収容されている。この洗浄ライン４０は、この例では、第１洗浄機４２ａ、第２洗浄機４２ｂ、第３洗浄機４２ｃ、及び第４洗浄機４２ｄの直列に配置された４つの洗浄機と、この洗浄機の数だけハンドを有し、往復運動を繰り返し行う搬送ユニット４４（図３参照）とを有している。これによって、この搬送ユニット４４の繰り返し往復運動によって、ウェハは、第１洗浄機４２ａ→第２洗浄機４２ｂ→第３洗浄機４２ｃ→第４洗浄機４２ｄと順次搬送されながら洗浄される。この洗浄タクト（洗浄時間）は、洗浄機４２ａ〜４２ｄのうちの最も洗浄時間の長い洗浄機における洗浄時間に設定され、最も洗浄時間の長い洗浄機における洗浄工程が終了した後、搬送ユニット４４が駆動されてウェハが搬送される。
載置部１４、研磨ライン２０，３０及び洗浄ライン４０に挟まれた位置に位置して、これらの間でウェハを搬送する搬送機構５０が配置されている。この搬送機構５０は、研磨前のウェハを１８０°反転させる第１反転機５２ａ、及び研磨後のウェハを１８０°反転させる第２反転機５２ｂを有しており、第１反転機５２ａと載置部１４との間には第１搬送ロボット５４ａが、第２反転機５２ｂと洗浄ライン４０との間には第２搬送ロボット５４ｂがそれぞれ配置されている。
第１研磨ライン２０と洗浄ライン４０との間には、載置部１４側から順に第１リニアトランスポータ５６ａ、第２リニアトランスポータ５６ｂ、第３リニアトランスポータ５６ｃ及び第４リニアトランスポータ５６ｄが配置されている。この第１リニアトランスポータ５６ａの上方に前記第１反転機５２ａが配置されており、その下方に上下に昇降可能なリフタ５８ａが配置されている。第２リニアトランスポータ５６ｂの下方に上下に昇降可能なプッシャ６０ａが配置され、第３リニアトランスポータ５６ｃの下方に上下に昇降可能なプッシャ６０ｂが配置されている。第４リニアトランスポータ５６ｄの下方に上下に昇降可能なリフタ５８ｂが配置されている。
第２研磨ライン３０側には、載置部１４側から順に第５リニアトランスポータ５６ｅ、第６リニアトランスポータ５６ｆ及び第７リニアトランスポータ５６ｇが配置されている。この第５リニアトランスポータ５６ｅの下方に上下に昇降可能なリフタ５８ｃが配置され、第６リニアトランスポータ５６ｆの下方に上下に昇降可能なプッシャ６０ｃが配置されている。第７リニアトランスポータ５６ｇの下方に上下に昇降可能なプッシャ６０ｄが配置されている。
次に、このような構成の研磨装置を用いてウェハを研磨する処理について説明する。
第１搬送ロボット５４ａで載置部１４に載置されたカセット１２の一つから奇数枚目に取り出された１枚目，３枚目…のウェハは、第１反転機５２ａ→第１リニアトランスポータ５６ａ→トップリング２２ａ（第１研磨ライン２０の第１研磨部２２）→第２リニアトランスポータ５６ｂ→トップリング２４ａ（第１研磨ライン２０の第２研磨部２４）→第３リニアトランスポータ５６ｃ→第２搬送ロボット５４ｂ→第２反転機５２ｂ→洗浄機４２ａ→洗浄機４２ｂ→洗浄機４２ｃ→洗浄機４２ｄ→第１搬送ロボット５４ａという経路で搬送されて、元のカセット１２に戻される。
第１搬送ロボット５４ａで載置部１４に載置された同じカセット１２から偶数枚目に取り出された２枚目，４枚目…のウェハは、第１反転機５２ａ→第４リニアトランスポータ５６ｄ→第２搬送ロボット５４ｂ→第５リニアトランスポータ５６ｅ→トップリング３２ａ（第２研磨ライン３０の第１研磨部３２）→第６リニアトランスポータ５６ｆ→トップリング３４ａ（第２研磨ライン３０の第２研磨部３４）→第７リニアトランスポータ５６ｇ→第２搬送ロボット５４ｂ→第２反転機５２ｂ→洗浄機４２ａ→洗浄機４２ｂ→洗浄機４２ｃ→洗浄機４２ｄ→第１搬送ロボット５４ａという経路で搬送されて、元のカセット１２に戻される。
ここで、第１研磨ライン２０の第１研磨部２２及び第２研磨ライン３０の第１研磨部３２で、前述のように、バリア層５の上の銅膜７及びシード層６を研磨除去（第１研磨）し、第１研磨ライン２０の第２研磨部２４及び第２研磨ライン３０の第２研磨部３４で、絶縁膜２上のバリア層５及び必要に応じて絶縁膜２の表層の一部を研磨除去（第２研磨）する。そして、第２研磨後のウェハは、洗浄機４２ａ〜４２ｄで順次洗浄され、乾燥された後にカセット１２に戻される。
洗浄ライン４０にあっては、第１研磨ライン２０で研磨した１枚目のウェハを第１洗浄機４２ａで洗浄した後、１枚目のウェハと第２研磨ライン３０で研磨した２枚目のウェハを搬送ユニット４４で同時に把持し、１枚目のウェハを第２洗浄機４２ｂに、２枚目のウェハと第１洗浄機４２ａに同時に搬送して、２枚のウェハを同時に洗浄する。そして、１枚目及び２枚目の２枚のウェハを洗浄した後、１枚目及び２枚目のウェハと第１研磨ライン２０で研磨した３枚目のウェハを搬送ユニット４４で同時に把持し、１枚目のウェハを第３洗浄機４２ｃに、２枚目のウェハを第２洗浄機４２ｂに、３枚目のウェハを第１洗浄機４２ａに同時に搬送して、３枚のウェハを同時に洗浄する。この操作を順次繰り返すことで、２つの研磨ライン２０，３０に対して、１つの洗浄ライン４０で対処することができる。
この場合、スループットが最大となるように研磨装置を制御部で制御すると、図４のタイムチャートで示すように、研磨後の２枚目のウェハを第１洗浄機４２ａで洗浄するまでの間に洗浄待ち時間Ｓ１が生じる。また、研磨後の３枚目のウェハを第１洗浄機４２ａで洗浄するまでの間に洗浄待ち時間Ｓ２が生じる。更に、研磨後の４枚目のウェハにあっては、第１洗浄機４２ａで洗浄するまでの間に洗浄待ち時間Ｓ３，Ｓ４が生じる。このように、研磨終了後に洗浄を開始するまでの間に洗浄待ち時間が生じると、例えば銅配線形成プロセスにあっては、銅の腐食が懸念される。
なお、前記の例では、同じカセット１２から奇数枚目に取り出されるウェハを第１研磨ライン２０で、偶数枚目に取り出されるウェハを第２研磨ライン３０でそれぞれ交互に研磨するようにしているが、同じカセット１２から奇数枚目に取り出されるウェハを第２研磨ライン３０で、偶数枚目に取り出されるウェハを第１研磨ライン２０でそれぞれ交互に研磨するようにしても、異なるカセットから交互に取り出されるウェハを第１研磨ライン２０と第２研磨ライン３０で交互に研磨して、洗浄後のウェハを元のカセットに戻すようにしてもよい。
この発明では、高いスループットを可能な限り維持しつつ、洗浄待ち時間をなくして、研磨終了後、ウェハを最短の時間で直ちに洗浄できるようにするため、研磨装置を制御部で以下のように制御する。以下の例では、同じカセット１２から奇数枚目に取り出されるウェハを第１研磨ライン２０で、偶数枚目に取り出されるウェハを第２研磨ライン３０でそれぞれ交互に研磨するようにした場合について説明する。
先ず、図４に示すタイムチャートにおけるウェハの洗浄待ち時間Ｓ１〜Ｓ４をなくし、１枚目〜４枚目の研磨終了後のウェハに対して、研磨終了後に直ちに洗浄工程に移ることができるようにした第１の例を説明する。この場合、第１研磨ライン２０の第１研磨部２２（または第２研磨ライン３０の第１研磨部３２）で研磨を開始する前に、（１）第１研磨部２２，３２での研磨時間、（２）第２研磨部２４，３４での研磨時間、（３）第１研磨部２２または３２から第２研磨部２４または３４への搬送時間、及び（４）洗浄開始時刻、をそれぞれ予測する。そして、これらの予測値を基に、第１研磨ライン２０及び第２研磨ライン３０における研磨終了予測時刻と洗浄開始予測時刻との差分を計算し、この差分を研磨待ち時間として、第１研磨ライン２０の第１研磨部２２及び／または第２研磨ライン３０の第１研磨部３２での研磨開始時刻をその研磨待ち時間分遅らせる。具体的な例を以下に説明する。
（１）予測計算の実施タイミング
予測計算は、研磨工程を開始する前に行う。研磨工程を開始する前とは、具体的には、第１リニアトランスポータ５６ａから第１研磨ライン２０の第１研磨部２２へのウェハの搬送を開始した時、または搬送を終了した後である。なお、第２研磨ライン３０から研磨を開始する場合は、第５リニアトランスポータ５６ｅから第２研磨ライン３０の第１研磨部３２へのウェハの搬送を開始した時、または搬送を終了した後である。
（２）予測式の項目
Ｔ１：第１研磨部における予測研磨時間
第１研磨ライン２０の第１研磨部２２での研磨時間を予測して、第１研磨部における予測研磨時間Ｔ１とする。この例では、第２研磨ライン３０の第１研磨部３２の予測研磨時間もＴ１となる。予測研磨時間Ｔ１として、例えばレシピデータより計算または同一レシピでの過去の平均時間を採用する。第１研磨部２２，３２による研磨（第１研磨）は、一般に研磨終点を検出しながら行われる。このように、終点を検出しながら研磨する場合は、ウェハ間で研磨時間がばらつく。このため平均時間を採用することが好ましい。
Ｔ２：第２研磨部における予測研磨時間
第１研磨ライン２０の第２研磨部２４での研磨時間を予測して、第２研磨部での予測研磨時間Ｔ２とする。この例では、第２研磨ライン３０の第２研磨部３４の予測研磨時間もＴ２となる。この予測研磨時間Ｔ２として、例えばレシピデータより計算または同一レシピでの過去の平均時間を採用する。
Ｔ３：ウェハのライン内予測搬送時間
第１研磨ライン２０において、第１研磨部２２から第２研磨部２４へウェハを搬送するのに要する時間を予測して、ライン内予測搬送時間Ｔ３とする。この例では、第２研磨ライン３０のライン内予測搬送時間もＴ３となる。
第１研磨部における予測研磨時間Ｔ１、第２研磨部における予測研磨時間Ｔ２及びライン内予測搬送時間Ｔ３の総和Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３が第１研磨ライン２０における予測研磨時間となる。この例では、第２研磨ライン３０における予測研磨時間は、第１研磨ライン２０における予測研磨時間と同じ値となる。
Ｔ４：搬送機構における予測搬送時間
第１搬送ライン２０で研磨（第１研磨部２２での第１研磨及び第２研磨部２４での第２研磨）を終了後のウェハを、第２反転機５２ｂを経て洗浄ライン４０に搬送する時間を予測して、搬送機構における予測搬送時間Ｔ４とする。
Ｆｎ：ｎ枚目のウェハにおける洗浄開始予測時刻
ｎ−１枚目のウェハについての洗浄開始予測時刻Ｆ（ｎ―１）に洗浄ライン４０による予測洗浄時間Ｔ５を加えた時刻を、ｎ枚目のウェハにおける洗浄開始予測時刻Ｆｎとする。ここで、ｎ−１枚目のウェハについての洗浄開始予想時刻Ｆ（ｎ−１）は、演算の対象となるｎ枚目のウェハからみて直前のウェハの洗浄工程が開始される予測時刻である。つまり、ウェハを洗浄するため、洗浄ライン４０の搬送ユニット４４を駆動させて当該ウェハを洗浄ライン４０の第１洗浄機４２ａに取り込む予測時刻である。
実際に研磨するウェハが１枚目の時、第１研磨ライン２０における予測研磨時間Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３、搬送機構５０における予測搬送時間Ｔ４、及び洗浄ライン４０における予測洗浄時間Ｔ５が予め設定されていることから、１枚目のウェハに対する洗浄開始予測時刻Ｆ１が予測値として演算可能である。また、以降の２枚目のウェハに対する洗浄開始予測時刻Ｆ２については、研磨部での研磨工程に遅延がないと仮定すれば、１枚目のウェハに対する洗浄開始予測時刻Ｆ１に予測洗浄時間Ｔ５を加えれば算出可能である（Ｆ２＝Ｆ１＋Ｔ５）。したがって、演算処理としては、２枚目、３枚目、４枚目・・・と次々に漸化式のように洗浄工程を開始する時間が予測値として算出されていく。つまり、実際に２枚目、３枚目・・・のウェハは、洗浄がまだ開始されていないことから、「予測時刻」として取り扱う。
予測洗浄時間Ｔ５は、洗浄タクトとも言う。この例の研磨装置においては、搬送ユニット４４が複数のウェハを一括搬送することから、洗浄ライン４０の各洗浄機４２ａ〜４２ｄにおける最も時間のかかる工程における洗浄時間が洗浄タクトＴ５となる。この洗浄タクトＴ５は、例えばレシピデータより計算するか、または同一レシピでの過去の平均時間を採用する。ここで、洗浄タクトには、洗浄用のペンやブラシなどが上下するシリンダ動作などに係る時間も含んでいるが、当該動作は、スピードコントロール機能などハード的に変更可能なため、客先要求等に応じて過去の平均時間を採用することができる。
洗浄開始予測時刻Ｆｎ及び洗浄タクト（予測洗浄時間）Ｔ５は、第１研磨ライン２０と第２研磨ライン３０に対して共通である。なお、上述の各予測時間Ｔ１〜Ｔ４，Ｔ５及び予測時刻Ｆｎの各項目の定義については、以下の例に対しても同様とする。
（３）予測式
研磨待ち時間をＡとした時、下記の予測式に示す演算を行って、研磨待ち時間Ａを求める。
Ａ＝Ｆｎ−（現時刻＋Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３＋Ｔ４）
Ｆｎ＝Ｆｎ−１＋Ｔ５
Ａ＞０、つまり、ｎ枚目のウェハに対する洗浄開始予測時刻Ｆｎ＞（現時刻＋Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３＋Ｔ４）の時、このＡの値が研磨待ち時間となり、研磨開始時刻を研磨待ち時間Ａに相当する分遅らせる。
Ａ＝０、つまり、ｎ枚目のウェハに対する洗浄開始予測時刻Ｆｎ＝（現時刻＋Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３＋Ｔ４）の時、研磨待ち時間はなくなる。
Ａ＜０、つまり、ｎ枚目のウェハに対する洗浄開始予測時刻Ｆｎ＜（現時刻＋Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３＋Ｔ４）の時、洗浄待ち時間が生じて、洗浄工程を待たせることになる。この例では、洗浄ライン４０の搬送ユニット４４がウェハを一括搬送する機構を採っているため、洗浄ライン４０の搬送ユニット４４を駆動させる時刻を研磨待ち時間Ａの絶対値分遅らせる。
次に、制御部での演算処理をより具体的に説明する。先ず、第１研磨部での予測研磨時間Ｔ１を１２０、第２研磨部での予測研磨時間Ｔ２を９０、ウェハのライン内予測搬送時間Ｔ３を３０、搬送機構における予測搬送時間Ｔ４を３０、洗浄タクトＴ５を９０とする。単位は秒を採っても良いが、各工程の相対値として考えてもよい。なお、第１研磨ライン２０と第２研磨ライン３０が異なるカセットのウェハを研磨する場合、予測研磨時間が異なることが考えられるが、その場合、長い方の予測研磨時間を採用する。
今、時刻１００において、１枚目のウェハ（ウェハＩＤ：Ｆ１Ｗ０１）が第１研磨ライン２０に到達した時に、制御部は、第１研磨ライン２０の第１研磨部２２で１枚目のウェハの研磨を開始する前に、この１枚目のウェハの洗浄を開始する洗浄開始予測時刻を演算する。具体的には、１００（現時刻）＋１２０（Ｔ１）＋９０（Ｔ２）＋３０（Ｔ３）＋３０（Ｔ４）＝３７０となる。
そこで、下記の表１に示す空白の状態に、表２に示すように、１枚目のウェハ（ウェハＩＤ：Ｆ１Ｗ０１）に対する洗浄開始予測時刻を設定する。この場合、第１研磨待ち時間は０となる。
Figure 0005023146
Figure 0005023146
次に、２枚目のウェハ（ウェハＩＤ：Ｆ２Ｗ０１）が、時刻１３０において研磨装置の第２研磨ライン３０に到達した時、演算部は、現時刻１３０から上記の１枚目のウェハと同様の演算を行って、待ち時間がない場合における研磨終了予測時刻４００（＝１３０＋１２０（Ｔ１）＋９０（Ｔ２）＋３０（Ｔ３）＋３０（Ｔ４））を導出する。一方で、演算部は、１枚目のウェハに対する洗浄開始予測時刻Ｆ１である３７０に洗浄タクト９０を加えた、洗浄ライン４０の搬送ユニット４４が駆動を開始する、２枚目のウェハに対する洗浄開始予測時刻Ｆ２＝４６０（＝３７０＋９０）を導出する。次に、洗浄開始予測時刻４６０と研磨終了予測時刻４００との差分６０を導出し、表３に示すように、これを２枚目のウェハ（ウェハＩＤ：Ｆ２Ｗ０１）に対する第１研磨待ち時間とする。
Figure 0005023146
制御部は、洗浄ライン４０の搬送ユニット４４が駆動を開始する直前に研磨後の２枚目のウェハが洗浄ライン４０に搬送されるように、第２研磨ライン３０の第１研磨部３２のトップリング３４ａに対して、６０待機した後に研磨（第１研磨）を開始するように指令を送る。このように、第１研磨ライン２０側での研磨がスタートした直後に、第２研磨ライン３０側での研磨がスタートした場合に、１枚目のウェハが第１リニアトランスポータ５２ａに到達した後、１枚目のウェハに対する洗浄開始予測時刻をセットし、その後、第２研磨ライン３０の第５リニアトランスポータ５６ｅに到着した２枚目のウェハに対し、研磨待ち時間の計算を行い、この研磨待ち時間分、第１研磨部３２による研磨の開始を遅らせる（待たせる）ことで、研磨工程開始前にドライの状態でウェハを待機させることができる。
３枚目のウェハ（ウェハＩＤ：Ｆ１Ｗ０２）が、時刻２５０において研磨装置の第１研磨ライン２０に到達した時、演算部は、現時刻２５０から上記の１枚目のウェハと同様の演算を行って、待ち時間がゼロの場合における研磨終了予測時刻５２０（＝２５０＋１２０（Ｔ１）＋９０（Ｔ２）＋３０（Ｔ３）＋３０（Ｔ４））を導出する。一方で、演算部は、２枚目のウェハに対する洗浄開始予測時刻Ｆ２である４６０に洗浄タクト９０を加えた、洗浄ライン４０の搬送ユニット４４が駆動を開始する、３枚目のウェハに対する洗浄開始予測時刻Ｆ３＝５５０（＝４６０＋９０）を導出する。次に、洗浄開始予測時刻５５０と研磨終了予測時刻５２０との差分３０を導出し、表４に示すように、これを３枚目のウェハ（ウェハＩＤ：Ｆ１Ｗ０２）に対する第１研磨待ち時間とする。
Figure 0005023146
制御部は、洗浄ライン４０の搬送ユニット４４が駆動を開始する直前に研磨後の３枚目のウェハが洗浄ライン４０に搬送されるように、第１研磨ライン２０の第１研磨部２２のトップリング２４ａに対して、３０待機した後に研磨（第１研磨）を開始するように指令を送る。
４枚目のウェハ（ウェハＩＤ：Ｆ２Ｗ０２）が、時刻３４０において研磨装置の第２研磨ライン３０に到達した時、演算部は、現時刻３４０から上記の１枚目のウェハと同様の演算を行って、待ち時間がゼロの場合における研磨終了予測時刻６１０を導出する。一方で、演算部は、３枚目のウェハに対する洗浄開始予測時刻Ｆ３である５５０に洗浄タクト９０を加えた、洗浄ライン４０の搬送ユニット４４が駆動を開始する、４枚目のウェハに対する洗浄開始予測時刻Ｆ４＝６４０を導出する。次に、洗浄開始予測時刻６４０と研磨終了予測時刻６１０との差分３０を導出し、表５に示すように、これを４枚目（ウェハＩＤ：Ｆ２Ｗ０２）のウェハに対する第１研磨待ち時間とする。
Figure 0005023146
制御部は、洗浄ライン４０の搬送ユニット４４が駆動を開始する直前に研磨後の４枚目のウェハが洗浄ライン４０に搬送されるように、第２研磨ライン３０の第１研磨部３２のトップリング３４ａに対して、３０待機した後に研磨（第１研磨）を開始するように指令を送る。以降、後続のウェハに対しても同様な演算を行う。
この時のタイムチャートを図５に示す。図５のタイムチャートで示すように、２枚目のウェハ（ウェハＩＤ：Ｆ２Ｗ０１）に対して、研磨待ち時間Ａ１（＝６０）後に第２研磨ライン３０の第１研磨部３２による研磨（第１研磨）が開始され、３枚目のウェハ（ウェハＩＤ：Ｆ１Ｗ０２）に対して、研磨待ち時間Ａ２（＝３０）後に第１研磨ライン２０の第１研磨部２２による研磨（第１研磨）が開始される。そして、４枚目のウェハ（ウェハＩＤ：Ｆ２Ｗ０２）に対して、研磨待ち時間Ａ３（＝３０）後に第２研磨ライン３０の第１研磨部３２による研磨（第１研磨）が開始される。このように、従来、研磨終了後、洗浄が開始されるまでの洗浄待ち時間を、研磨工程開始前の研磨待ち時間とすることで、研磨後に洗浄前に洗浄待ち時間が生じることを解消することができる。
上記の第１の例では、第１研磨部２２，３２による研磨前の研磨待ち時間を計算し、第２研磨部２４，３４による研磨前では研磨待ち時間を計算しないようにしているが、第１研磨部２２，３２による研磨前の研磨待ち時間を計算することなく、第２研磨部２４，３４による研磨前の研磨待ち時間を計算し、第２研磨部による研磨（第２研磨）のみの研磨開始を遅らせる（第２の例）ようにしてもよい。この第２の例におけるタイムチャートを図６に示す。この第２の例においても、予測式の考え方は第１の例と同様であるが、第２リニアトランスポータ５６ｂまたは第１搬送ライン２０の第２研磨部２４、または第５リニアトランスポータ５６ｅまたは第２搬送ライン３０の第２研磨部３４で処理を開始する前に研磨待ち時間の計算を行うので、前述の予測式におけるＴ１とＴ３が不要となる。
この第２の例の場合、図６のタイムチャートで示すように、２枚目のウェハに対して、研磨待ち時間Ａ４（＝６０）後に第２研磨ライン３０の第２研磨部３４による研磨が開始され、３枚目のウェハに対して、研磨待ち時間Ａ５（＝３０）後に第１研磨ライン２０の第２研磨部２４による研磨（第２研磨）が開始される。そして、４枚目のウェハに対して、研磨待ち時間Ａ６（＝９０）後に第２研磨ライン３０の第２研磨部３４による研磨（第２研磨）が開始される。このように、従来、研磨終了後、洗浄前に生じていた洗浄待ち時間を、第２研磨部２４，３４による研磨開始前の研磨待ち時間とすることで、研磨終了後、洗浄前に洗浄待ち時間が生じることを解消することができる。
第１研磨部２２，３２による研磨（第１研磨）前に研磨待ち時間の計算を行い、さらに第２研磨部２４，３４により研磨（第２研磨）前でも、再度研磨待ち時間を計算して、第２研磨も遅らせるようにした第３の例を説明する。
前述のように、銅配線形成プロセスにあっては、第１研磨部２２，３２では銅膜６を研磨（第１研磨）して、下層のバリア層５を露出させる。しかる後、第２研磨部２４，３４で、バリア層、更には必要に応じてその下層の絶縁膜２を研磨（第２研磨）する。この第１研磨は、第２研磨に比べて研磨すべき銅膜の膜厚が大きく、また第１研磨の研磨運転は、一般に渦電流センサや光学式センサなどによって終点検出を行って研磨運転を終了させている。つまり、第１研磨の研磨運転は、時間制御で行っているわけではないため、第１研磨においては、ウェハ間で研磨時間のばらつきが大きい。
第１研磨部における予測研磨時間Ｔ１として平均値を採用した場合、上述の第１の例に示す制御を行うとすると、第１研磨部における実際の研磨時間（実研磨時間）ｔ１が予想研磨時間Ｔ１よりも長い（ｔ１＞Ｔ１）場合は、第２研磨及び搬送機構の動作開始がその分早くなる（前倒しになる）。他方で、洗浄ラインは、その際に洗浄している洗浄時間の制約を受けるから、結局第２研磨後のウェハは、当該前倒し分の時間、洗浄ラインの搬送ユニットが駆動するまで待つことになる。すなわち、銅の腐蝕がその分進行する。このような課題を解決するため、制御部では、第１研磨における予測研磨時間Ｔ１と実研磨時間ｔ１との誤差、すなわち研磨時間のばらつきを第２研磨前で補償する演算を行う。
図７に第３の例のタイムチャートを示す。この例では、第２研磨前に演算された第４のウェハに対する洗浄開始予測時刻Ｆ４が、当該ウェハの洗浄開始予測時刻に置き換わる。また、当該研磨の遅れ分を、後続のウェハについても反映させる必要がある。なぜなら、１枚目のウェハ投入時に後続のｎ枚目のウェハについての洗浄開始予測時刻Ｆｎが既に漸化式的に導出されており、当該導出に当たっては、第１研磨の予測研磨時間Ｔ１は平均値を採用しているからである。そこで、制御部は、後続のｎ枚目のウェハについての洗浄開始予測時刻Ｆｎを修正するため、第１研磨の遅れ分を漸化式的に後続のウェハに反映させる演算処理を行う。ここで、このウェハの洗浄終了予測時刻が次のウェハの洗浄開始予測時刻より遅い場合は、当該ウェハについてはスキップし、その次のウェハについて、洗浄開始予測時刻を遅らせる。
以下、より具体的に説明する。図７に示すように、第１研磨ライン２０における３枚目のウェハの研磨について、第１研磨部２２が予測していた予測研磨時間Ｔ１よりも実研磨時間ｔ１が３０延びたと仮定する。第２研磨ライン３０における２枚目のウェハ（Ｆ２Ｗ０１）については、表６に示すように、第２研磨部３４による研磨、及び研磨後の搬送ともに予定通り行われる。これは、前述の表３と同様である。
Figure 0005023146
また、３枚目のウェハ（Ｆ１Ｗ０２）における洗浄開始予測時刻Ｆ３は、表７に示すように、５５０に設定されている。４枚目のウェハ（Ｆ２Ｗ０２）における洗浄開始予測時刻Ｆ４は、６４０に設定されている。これは、前述の表５と同様である。
Figure 0005023146
一方で、洗浄ライン４０の搬送ユニット４４は、３枚目のウェハに対して予定されていた洗浄開始予測時刻Ｆ３の５５０になってもウェハが来ないため、ウェハが来るまで待機することとなる。つまり、３枚目のウェハに対する洗浄開始予測時刻Ｆ３は、Ｆ２＋９０（Ｔ５）＋３０（ｔ１−Ｔ１）＝５８０となる。この洗浄開始予測時刻５８０は、表７に示す、当初の洗浄開始予測時刻５５０より遅い。このため、表８に示すように、３枚目のウェハに対する洗浄開始予測時刻Ｆ３を５８０に変更する。このように、３枚目のウェハに対する洗浄開始予測時刻Ｆ３を５８０に変更すると、４枚目のウェハに対する洗浄開始予測時刻Ｆ４は、６４０では不可能となり、６７０（＝５８０＋９０）に変更する。
Figure 0005023146
そして、実際に洗浄ラインの搬送ユニットが駆動するのは５８０であり、３０の遅れが生じる。そこで、制御部は、後続のウェハに対して、表９に示すように、当該３０の遅れを第２研磨前の研磨待ち時間として反映させる。つまり、４枚目のウェハ（Ｆ２Ｗ０２）に対する、待ち時間がゼロの場合における研磨終了予測時刻は、５２０（現時刻）＋９０（Ｔ１）＋３０（ｔ１−Ｔ１）＝６４０となり、４枚目のウェハに対する洗浄開始予測時刻Ｆ４の６７０より早く、このため、４枚目のウェハ（ウェハＩＤ：Ｆ２Ｗ０２）に対する洗浄開始予測時間は、６７０のままとし、洗浄開始予測時刻６７０と研磨終了予測時刻６４０の差の３０を第２研磨待ち時間とする。
Figure 0005023146
以上により、図７にタイムチャートで示すように、２枚目のウェハの洗浄を終了した後、３枚目のウェハの洗浄を開始する前に、洗浄待ち時間ＳＣを生じさせ、更に、４枚目のウェハ（ウェハＩＤ：Ｆ２Ｗ０２）に対して、第２研磨待ち時間Ａ７（＝３０）後に第２研磨ライン３０の第２研磨部３４による研磨（第２研磨）が開始される。
洗浄開始予測時刻に対し、誤差の累積を防ぐために洗浄ライン４０でのウェハの搬送（洗浄）が行われるたびに洗浄開始予測時刻を修正するようにした第４の例を説明する。
第３の例では、第１研磨部の研磨時間の変動を第２研磨前で補償していた。しかし、この例では、第２研磨の研磨時間の変動を補償することはできない。第２研磨は、時間制御と終点検知センサによる終点検知制御とがあるが、後者においては、第１研磨と同様に研磨時間に変動が生じうる。そこで、この第４の例では、当該第２研磨の研磨時間の変動を、後続のウェハに対する洗浄開始予測時刻に反映させることにより、第２研磨の研磨時間の変動を補償している。
図８に第４の例のタイムチャートを示す。図８に示すタイムチャートでは、１枚目のウェハについて、第２研磨部２４での実際の研磨時間（実研磨時間）ｔ２が第２研磨部における予測研磨時間Ｔ２よりも延びている（ｔ２＞Ｔ２）。このとき、２枚目のウェハに対しては、既に第２研磨部による研磨が始まっているため、１枚目のウェハにおける遅延時間、つまり第２研磨部での実研磨時間と予測研磨時間の差（ｔ２−Ｔ２）は、２枚目のウェハについては洗浄待ち時間となる。一方、３枚目以降のウェハについては、制御部の演算処理により、１枚目のウェハにおける遅延時間を第２研磨の研磨待ち時間として漸化式的に反映させる。これにより、第２研磨部での予測研磨時間Ｔ２として平均値を採用していても、研磨後から洗浄開始までの洗浄待ち時間を極めて短時間に縮めることが可能となる。
具体的に説明すると、図８において、１枚目のウェハが第１研磨ライン２０の第２研磨部２４に入った時に、第２研磨ライン３０の第１研磨部３２に２枚目のウェハ（ウェハＩＤ：Ｆ１Ｗ０２）が搬入される。この時、表１０に示すように、第１研磨前にｎ枚目のウェハにおける洗浄開始予測時刻Ｆｎが演算されている。この表１０は、前述の表５と同じである。
Figure 0005023146
いま、１枚目のウェハに対する第２研磨部における実研磨時間ｔ２が予測研磨時間Ｔ２よりも１５遅くなったとする。洗浄ライン４０の搬送ユニット４４は、洗浄開始予測時刻にウェハが洗浄ライン４０にいないため、洗浄待ち時間が発生する。１枚目のウェハの洗浄開始予測時間Ｆ１は、３７０＋１５＝３８５になる。２枚目のウェハの洗浄開始予測時間Ｆ２は、３８５（Ｆ１）＋９０（洗浄時間）＝４７５（＞４６０）となる。このようにして、表１１に示すように、ｎ枚目のウェハに対する浄開始予測時刻Ｆｎを順次更新する。
Figure 0005023146
更に、制御部は、第２研磨部における研磨遅延時間（ｔ２−Ｔ２＝１５）を補償するために、以下の演算を行う。すなわち、３枚目以降のウェハについて、１枚目のウェハ処理に起因する第２研磨部における遅延時間、つまり第２研磨部における実研磨時間ｔ２と予測研磨時間Ｔ２との差１５（＝ｔ２−Ｔ２）を、第２研磨部での研磨待ち時間として漸化式的に追加する。これにより、後続のウェハについては洗浄待ち時間が生じないことになる。つまり、３枚目のウェハに対する第２研磨の開始時刻が４３０の時、ウェハの待ち時間がない場合における３枚目のウェハの研磨終了予測時刻は、４３０（現時刻）＋９０（予測研磨時間Ｔ２）＋３０（搬送機構における予測搬送時間Ｔ４）＝５５０となる。ところが、表１１に示すように、３枚目のウェハの洗浄開始予測時間Ｆ３は、５６５である。そこで、この洗浄開始予測時刻５６５と研磨終了予測時刻５５０の差１５を、表１２に示すように、３枚目のウェハ（ウェハＩＤ：Ｆ１Ｗ０２）における第２研磨部での第２研磨待ち時間とする。
Figure 0005023146
つまり、図８にタイムチャートで示すように、１枚目のウェハに対して待ち時間が生じないが、２枚目のウェハに対して、第１研磨待ち時間Ａ８と洗浄待ち時間Ｓ５が生じ、３枚目のウェハに対して、第１研磨待ち時間Ａ９と第２研磨待ち時間Ａ１０が、４枚目のウェハに対しても、第１研磨待ち時間Ａ１１と第２研磨待ち時間Ａ１２が生じる。
なお、第２研磨部での研磨（第２研磨）で実研磨時間と予測研磨時間との間に遅延が生じた時に、既に別の研磨ラインで第２研磨が行われているウェハについては、研磨待ち時間を設定することはできないので、例えば図８のタイムチャートで示す洗浄待ち時間Ｓ５が発生する。この場合、制御部は、当該ウェハをマーキングして、洗浄、乾燥後にウェハカセットの近傍に設けられた、例えばインライン膜厚検査装置に搬送して、ウェハの表面状態を観察させることができる。通常、インライン膜厚検査装置は、その検査精度の高さから時間がかかり、任意のウェハについて抜き取り検査が行われる場合がある。制御部のマーキングにより、精査を要するウェハを選別することによって、研磨工程の安定化や抜き取り条件の適正化が図られる。
上記説明は、２つの研磨ラインと１つの洗浄ラインを備えた研磨装置について述べたが、他の装置構成にも本発明は適用可能である。一般に、研磨ラインがｍ個あり、洗浄ラインがｎ個ある場合に、ｍ＞ｎであれば本発明による搬送制御が適用される。この場合、洗浄時間としては、各洗浄ラインの内最も洗浄時間のかかる洗浄機の時間を代表させる方法と、各洗浄ライン中で最も洗浄時間のかかる洗浄機を代表させる方法の２種類の方法が考えられる。いずれかを採用するかは、装置の構成や制御部の処理能力等を勘案して決定される。
また、研磨ラインと洗浄ラインが共に１つの場合でも、本発明は適用可能である。すなわち、研磨時間と搬送時間の和が洗浄時間よりも長い場合、言い換えれば洗浄時間が律速条件となっている場合に、本発明が適用可能である。
具体例として、研磨開始から２枚目以降のウェハに対する研磨開始予測時刻の算出例を挙げる。洗浄ラインにおける搬送ユニットが次回駆動する時刻を、洗浄時間から演算予測し、この洗浄時間から、研磨時間と搬送時間の和を引くと、待ち時間が導出される。２枚目以降に研磨されるウェハについては、この待ち時間分、第１研磨または第２研磨の開始を遅らせる。ここで、洗浄時間は、洗浄ラインのうち最も時間の掛かる洗浄工程を有する洗浄機の洗浄時間を代表させている。研磨時間は、固定時間でも平均時間でもどちらでも適用可能である。
なお、第２研磨終了から洗浄開始までの時間を最短にするため、研磨装置内に投入された全ての未洗浄ウェハを対象に、「洗浄開始予想時刻」と「第１洗浄機４２ａ到達時における洗浄ユニット４０内のウェハ位置データ」（以下、ウェハマップという）を算出し、それらのデータを基に、第２研磨終了後、ウェハが待ち時間なく第２反転機５２ｂに到着するよう研磨開始のタイミングをコントロールしてもよい。
また、洗浄機４２ａ〜４２ｄによる洗浄処理が終了した時点で、第２反転機５２ｂに到着する予定の未洗浄ウェハが実際には第２反転機５２ｂに到着していない場合に、搬送ユニット４４の動作にインターロック(Inter Lock)を設定し、搬送ユニット４４の動作を止めて、ウェハが第２反転機５２ｂに到着するまで次の洗浄処理を開始しないようにしてもよい。
図９は、第２研磨終了後、ウェハが待ち時間なく第２反転機５２ｂに到着するよう搬送をコントロールするようにした、研磨ライン２０，３０及び搬送機構５０と搬送管理ソフトの関係を示す。図９に示すように、ウェハが各リニアトランスポータ（ＬＴＰ）５６ａ〜５６ｃ，５６ｅ〜５６ｇに移動した時の信号を受けて、搬送管理ソフトは、直後の第２研磨部２４，３４におけるウェハの有無を判断し、ウェハが無い場合に、ウェハ毎の（１）洗浄開始予定時刻、（２）各リニアトランスポータ（ＬＴＰ）５６ａ〜５６ｃ，５６ｅ〜５６ｇ上での待機時間、及び（３）ウェハマップ算出を行う。これらの算出方法は、洗浄ライン４０内のウェハの有無によって異なる。以下、それぞれの場合について説明する。
（ａ）洗浄ライン４０内にウェハが無い場合
この場合、洗浄開始予想時刻は、「現在時刻」に「現在位置から第２反転機５２ｂまでの搬送時間」を加えた時刻である。また、各ウェハのリニアトランスポータ（ＬＴＰ）５６ａ〜５６ｃ，５６ｅ〜５６ｇ上での待機時間は“０”である。ウェハマップは、算出中のウェハが第１洗浄機４２ａにあり、第２〜第４洗浄機４２ｂ〜４２ｄは空きの状態となる。
ウェハマップは、予定通りにプロセスが進んだと仮定した時に、次の洗浄対象ウェハが第２反転器５２ｂにくるはずの“ｎ”時間後に他のウェハはどの処理が行われているかを表す予定図である。図１０に、算出中のウェハが第１洗浄機４２ａにあり、第２〜第４洗浄機４２ｂ〜４２ｄは空きの状態となる時のウェハマップのイメージ図を示す。
（ｂ）洗浄ライン４０内にウェハがある場合
この場合、先ず下記の式（１）を満たす最小の“Ｎ”（Ｎ＝１，２，…）を求める。
「現在時刻」＋「現在位置から第２反転機５２ｂまでの搬送時間」
≦「前ウェハ洗浄開始予想時刻」＋「予想洗浄タクト」×Ｎ …（１）
そして、この“Ｎ”の値に応じて、洗浄開始予想時刻等を以下のように算出する。なお、この例では、４つの洗浄機４２ａ〜４２ｄが備えられており、このため、洗浄機の数より１つ少ない３を境に、１≦Ｎ≦３の場合と４≦Ｎの２つの場合に分けられる。
（ｉ）１≦Ｎ≦３の場合
この場合、洗浄開始予想時刻は、「前ウェハの洗浄開始予想時刻」に「予想洗浄タクト」×Ｎを加えた時刻（「前ウェハの洗浄開始予想時刻」＋「予想洗浄タクト」×Ｎ）である。各リニアトランスポータ（ＬＴＰ）５６ａ〜５６ｃ，５６ｅ〜５６ｇ上での待機時間は、「洗浄開始予想時刻」から「現在時刻」に「現在位置から第２反転機５２ｂまでの搬送時間」を加えた値を引いた時刻（「洗浄開始予想時刻」−（「現在時刻」＋「現在位置から第２反転機５２ｂまでの搬送時間」）である。ウェハマップは、前ウェハのウェハマップを“Ｎ”だけシフトして、第１洗浄機４２ａに計算中のウェハがある状態となる。
ここに、前ウェハのウェハマップを“２”だけシフトしたとき、つまりＮ＝２の時におけるウェハマップのイメージのシフト前後の状態を図１１Ａ及び１１Ｂに示す。つまり、前ウェハのウェハマップでは、図１１Ａに示すように、第１洗浄機４２ａ及び第２洗浄機４２ｂにウェハ１−６及び１−５があり、第４洗浄機４２ｄにウェハ１−４があったとすると、Ｎ＝２場合、ウェハ１−６及びウェハ１−５を第２洗浄機４２ｂ及び第３洗浄機４２ｃに、ウェハ１−４を第４洗浄機４２ｄ外にそれぞれ搬送し（Ｎ＝１）、更に、ウェハ１−６及びウェハ１−５を第３洗浄機４２ｃ及び第４洗浄機４２ｄに搬送する（Ｎ＝２）。これによって、図１１Ｂに示すように、ウェハ１−６及び１−５が第３洗浄機４２ｃ及び第４洗浄機４２ｄに位置する状態で、第１洗浄機４２ａに計算中のウェハがあるようする。
(ii)４≦Ｎの場合
この場合、前にあるウェハの洗浄タクトの影響を受けないため、洗浄開始予想時刻、各リニアトランスポータ（ＬＴＰ）５６ａ〜５６ｃ，５６ｅ〜５６ｇ上での待機時間、及び各ウェハのウェハマップは、洗浄ライン内にウェハが無い場合と同様に算出する。
上記において、「前ウェハの洗浄開始予想時刻」は、洗浄開始予想時刻計算中のウェハより１枚先に第１洗浄機４２ａに搬入されるウェハの洗浄開始予想時刻を意味する。洗浄開始予想時刻が算出されている未洗浄ウェハが研磨装置内に無い場合には、「前ウェハの洗浄開始予想時刻」として最終洗浄開始時刻実績値を用いる。つまり、洗浄ユニット４０のシャッタ開のタイミングで洗浄開始フラグをオンし、搬送管理タスクはそのときの時刻を保存しておく。その際、その時点での洗浄機内のウェハ位置情報を基に洗浄タクトを算出する。
「洗浄タクト」は、洗浄機４２ａ〜４２ｄ中の最長洗浄処理時間に搬送ユニット４０による搬送時間を加えた時間を意味する。同じ洗浄レシピでも洗浄機内に存在するウェハの位置によって洗浄タクトの値が変わるため、上記式（１）において、厳密には単純に“×Ｎ”にはならない。そのため、実際には前ウェハのウェハマップを基に洗浄タクトを算出する。
ウェハマップ作成時において、上記式（１）の左辺からマシン定数「洗浄開始時刻計算時パラメータ（ｓｅｃ）」をマイナスして式（１）が成立すれば、ウェハマップは、そのときの“Ｎ”を使用して作成する。このパラメータは、洗浄ライン４０内にウェハを入れることで、スループットを速めるためのもので、例えば５秒程度である。洗浄開始予想時刻は、上記式（１）式を満たす“Ｎ”を使用して算出する。
次に、リニアトランスポータ（ＬＴＰ）５６ａ〜５６ｃ，５６ｅ〜５６ｇ上にウェハがある時の「現在位置から第２反転機５２ｂまでの搬送時間」について、ウェハが各トランスポータに位置する場合に分けて説明する。
Ａ．ウェハがリニアトランスポータ５６ａに位置する場合
この場合、「現在位置から第２反転機５２ｂまでの搬送時間」は、下記の合計の時間である。
１）リフタ５８ａの上位置から下位置への下降時間
２）リニアトランスポータ５６ａ〜５８ｄのエクスチェンジ時間
３）プッシャ６０ａからトップリング２２ａへのウェハ受渡し時間
４）第１研磨ライン２０の第１研磨部２２の処理時間
５）トップリング２２ａからプッシャ６０ａへのウェハリリース時間
６）リニアトランスポータ５６ａ〜５８ｄのエクスチェンジ時間
７）プッシャ６０ｂからトップリング２４ａへのウェハ受渡し時間
８）第１研磨ライン２０の第２研磨部２４の処理時間
９）トップリング２４ａからプッシャ６０ｂへのウェハリリース時間
１０）リニアトランスポータ５６ａ〜５８ｄのエクスチェンジ時間
１１）第２搬送ロボット５４ｂによるウェハのリフタ５８ｂから第２反転機５２ｂへの搬送時間
１２）第２反転機５２ｂの処理時間
ここで、「第１研磨部の処理時間」及び「第２研磨部の処理時間」として、同じカセット内のウェハに対するジョブ（Job）単位ごとの平均値を使用し、ジョブの最初のウェハに対して、過去の同一レシピの平均値を用いる。過去の平均値が無い場合はレシピ設定時間（研磨ステップの処理時間合計）を用いる。このことは、以下同様である。
Ｂ．ウェハがリニアトランスポータ５６ｂに位置する場合
この場合、「現在位置から第２反転機５２ｂまでの搬送時間」は、下記の合計の時間である。
１）プッシャ６０ａの下降時間
２）リニアトランスポータ５６ａ〜５８ｄのエクスチェンジ時間
３）プッシャ６０ｂからトップリング２４ａへのウェハ受渡し時間
４）第１研磨ライン２０の第２研磨部２４の処理時間
５）トップリング２４ａからプッシャ６０ｂへのウェハリリース時間
６）リニアトランスポータ５６ａ〜５８ｄのエクスチェンジ時間
７）第２搬送ロボット５４ｂによるウェハのリフタ５８ｂから第２反転機５２ｂへの搬送時間
８）第２反転機５２ｂの処理時間
Ｃ．ウェハがリニアトランスポータ５６ｃに位置する場合
この場合、「現在位置から第２反転機５２ｂまでの搬送時間」は、下記の合計の時間である。
１）プッシャ６０ｂの下降時間
２）リニアトランスポータ５６ａ〜５８ｄのエクスチェンジ時間
３）第２搬送ロボット５４ｂによるウェハのリフタ５８ｂから第２反転機５２ｂへの搬送時間
４）第２反転機５２ｂの処理時間
Ｄ．ウェハがリニアトランスポータ５６ｅに位置する場合
この場合、「現在位置から第２反転機５２ｂまでの搬送時間」は、下記の合計の時間である。
１）リフタ５８ｃの上位置から下位置への下降時間
２）リニアトランスポータ５６ｅ〜５８ｇのエクスチェンジ時間
３）プッシャ６０ｃからトップリング３２ａへのウェハ受渡し時間
４）第２研磨ライン３０の第１研磨部３２の処理時間
５）トップリング３２ａからプッシャ６０ｃへのウェハリリース時間
６）リニアトランスポータ５６ｅ〜５８ｇのエクスチェンジ時間
７）プッシャ６０ｄからトップリング３４ａへのウェハ受渡し時間
８）第２研磨ライン３０の第２研磨部３４の処理時間
９）トップリング３４ａからプッシャ６０ｄへのウェハリリース時間
１０）リニアトランスポータ５６ｅ〜５８ｇのエクスチェンジ時間
１１）第２搬送ロボット５４ｂによるウェハのリフタ５８ｃから第２反転機５２ｂへの搬送時間
１２）第２反転機５２ｂの処理時間
Ｅ．ウェハがリニアトランスポータ５６ｆに位置する場合
この場合、「現在位置から第２反転機５２ｂまでの搬送時間」は、下記の合計の時間である。
１）プッシャ６０ｃの下降時間
２）リニアトランスポータ５６ｅ〜５８ｇのエクスチェンジ時間
３）プッシャ６０ｃからトップリング３４ａへのウェハ受渡し時間
４）第２研磨ライン３０の第２研磨部３４の処理時間
５）トップリング３４ａからプッシャ６０ｄへのウェハリリース時間
６）リニアトランスポータ５６ｅ〜５８ｇのエクスチェンジ時間
７）第２搬送ロボット５４ｂによるウェハのリフタ５８ｃから第２反転機５２ｂへの搬送時間
８）第２反転機５２ｂの処理時間
Ｆ．ウェハがリニアトランスポータ５６ｇに位置する場合
この場合、「現在位置から第２反転機５２ｂまでの搬送時間」は、下記の合計の時間である。
１）プッシャ６０ｄの下降時間
２）リニアトランスポータ５６ｅ〜５８ｇのエクスチェンジ時間
３）第２搬送ロボット５４ｂによるウェハのリフタ５８ｃから第２反転機５２ｂへの搬送時間
４）第２反転機５２ｂの処理時間
図９に戻って、前述のようにして、（１）洗浄開始予想時刻、（２）各リニアトランスポータ（ＬＴＰ）５６ａ〜５６ｃ，５６ｅ〜５６ｇ上での待機時間、及び（３）各ウェハのウェハマップ算出を行った後、算出前(第1研磨前)と算出後の洗浄開始予想時刻の誤差を算出し、この誤差を後続のウェハの予想時刻に反映させる。これは、第１研磨部２２，３２での研磨時間が予測研磨時間と異なった場合の対処であり、第１研磨部２２，３２よりの上流側のリニアトランスポータ５６ａ，５６ｅに位置するウェハに対して、この処理は行わない。
そして、輸送管理ソフトは、待機時間をカウントした後、搬送機構に搬送許可信号を送る。つまり、前述のように、リニアトランスポータには、第１研磨部２２，３２から第２研磨部２４，３４への搬送に先立って、待機時間が設けてある。この待機時間は、前ステップの誤差時間である。リニアトランスポータ５６ｃ，５６ｇに位置するウェハは、その後に洗浄工程に進むので、リニアトランスポータ５６ｃ，５６ｇに位置するウェハに対して、この処理は行わない。
この搬送許可を受けて、搬送機構は、各プッシャから各トップリングへのウェハ渡しを行い、研磨部にウェハ情報（ウェハパップ）を移動する。搬送管理ソフトは、研磨部からのウェハ情報移動信号を受けて、起動許可をリセットする。
次に、洗浄ユニット４０と搬送管理ソフトとの関係を図１２を参照して説明する。
洗浄ライン４０は、シャッタを開いた後、搬送ユニット４４を駆動して、第２反転機５２ｂに位置するウェハを第１洗浄機４２ａに、第１洗浄機４２ａに位置するウェハを第２洗浄機４２ｂに、第２洗浄機４２ｂに位置するウェハを第３洗浄機４２ｃに、第３洗浄機４２ｃに位置するウェハを第４洗浄機４２ｄに同時に搬送する。そして、シャッタを閉じた後、洗浄レシピに沿った洗浄処理を開始して、第１〜第４洗浄機４２ａ〜４２ｄの全ての洗浄レシピに沿った洗浄処理を終了させる一連の搬送・洗浄処理を行う。
搬送管理ソフトは、洗浄ユニット４０のシャッタ−開（洗浄動作開始）信号を受けて、第２研磨部３４，４４での第２研磨時間が予想研磨時間と異なった場合に対処するため、実洗浄開始時刻と予想時刻との誤差を算出し、未洗浄ウェハの予想時刻に反映させる。
そして、次の洗浄開始予想時刻まで第２反転機５２ｂに到着予定のウェハの有無を判断し、到着予定のウェハが有る場合に、洗浄ライン４０の搬送を禁止する搬送禁止フラグ（インターロック）をセットする。そして、第２反転機４２ｂにウェハが到達したことを検知した時に、洗浄ライン４０に搬送を許可する搬送許可（禁止フラッグリセット）の信号を送る。一方、到着予定のウェハが無い場合には、洗浄ライン４０に搬送許可（禁止フラッグリセット）の信号を送る。
洗浄ライン４０は、搬送管理ソフトからの洗浄ライン４０の搬送許可信号を受けて、一連の搬送・洗浄処理を行う。
次に、研磨装置の一部のユニットに、全てのユニットをその場で停止させる重故障（異状搬送）が発生した場合の処置について説明する。この場合、重故障が発生したユニットより上流に位置するウェハの洗浄開始予想時刻を無効値（例えば−１）にし、後続ウェハの洗浄開始予想時刻計算時に参照しないようにする。搬送管理タスクは、洗浄開始予想時刻が無効値のウェハに対して、リニアトランスポータからトップリングへのウェハ受渡し動作を許可することなく、スクラップか再研磨に回す。
例えば、リニアトランスポータ５６ａ〜５６ｄに重故障が発生した場合、リニアトランスポータ５６ｃ、第１研磨ライン２０の第２研磨部２４、リニアトランスポータ５６ｂ、第１研磨部２２及びトランスポータ５６ａに位置するウェハの洗浄開始予想時刻を無効値にする。
プッシャ６０ａの下降位置で第１研磨ライン２０の第１研磨部２２に重故障が発生した場合、第１研磨部２２及びリニアトランスポータ５６ａに位置するウェハの洗浄開始予想時刻を無効値にする。
プッシャ６０ａの上昇位置で第１研磨ライン２０の第１研磨部２２に重故障が発生した場合、リニアトランスポータ５６ｃ、第２研磨部２４、トランスポータ５６ｂ、第１研磨部２２及びリニアトランスポータ５６ａに位置するウェハの洗浄開始予想時刻を無効値にする。
プッシャ６０ｂの下降位置で第１研磨ライン２０の第２研磨部２４に重故障が発生した場合、第２研磨部２４、リニアトランスポータ５６ｂ、第１研磨部２２及びリニアトランスポータ５６ａに位置するウェハの洗浄開始予想時刻を無効値にする。
プッシャ６０ｂの上昇位置で第１研磨ライン２０の第２研磨部２４に重故障が発生した場合、リニアトランスポータ５６ｃ、第２研磨部２４、トランスポータ５６ｂ、第１研磨部２２及びリニアトランスポータ５６ａに位置するウェハの洗浄開始予想時刻を無効値にする。
リニアトランスポータ５６ｅ〜５６ｇに重故障が発生した場合、リニアトランスポータ５６ｇ、第２研磨ライン３０の第２研磨部３４、リニアトランスポータ５６ｆ、第１研磨部３２及びリニアトランスポータ５６ｅに位置するウェハの洗浄開始予想時刻を無効値にする。
プッシャ６０ｃの下降位置で第２研磨ライン３０の第１研磨部３２に重故障が発生した場合、第１研磨部３２及びリニアトランスポータ５６ｅに位置するウェハの洗浄開始予想時刻を無効値にする。
プッシャ６０ｃの上昇位置で第２研磨ライン３０の第１研磨部３２に重故障が発生した場合、リニアトランスポータ５６ｇ、第２研磨部３４、トランスポータ５６ｆ、第１研磨部３２及びリニアトランスポータ５６ｅに位置するウェハの洗浄開始予想時刻を無効値にする。
プッシャ６０ｄの下降位置で第２研磨ライン３０の第２研磨部３４に重故障が発生した場合、第２研磨部３４、リニアトランスポータ５６ｆ、第１研磨部３２及びリニアトランスポータ５６ｅに位置するウェハの洗浄開始予想時刻を無効値にする。
プッシャ６０ｄの上昇位置で第２研磨ライン３０の第２研磨部３４に重故障が発生した場合、リニアトランスポータ５６ｇ、第２研磨部３４、トランスポータ５６ｆ、第１研磨部３２及びリニアトランスポータ５６ｅに位置するウェハの洗浄開始予想時刻を無効値にする。
第２搬送ロボット５４ｂの下流側に重故障が発生した場合、リニアトランスポータ５６ａ〜５６ｃ，５６ｅ〜５６ｆ、第１研磨部２２，３２及び第２研磨部２４，３４に位置するウェハの洗浄開始予想時刻を無効値にする。
一部のユニットにプロセスインターロック（Process Inter Lock）が発生した場合には、新しいウェハを研磨装置内に投入することなく、インターロック時に研磨装置内に位置する全てのウェハ処理し、プロセスインターロックが発生したユニットより上流に位置するウェハの洗浄開始予想時刻を無効値（例えば−１）にし、後続ウェハの洗浄開始予想時刻計算時に参照しないようにする。リニアトランスポータ上に洗浄開始予想時刻が無効値のウェハが有る場合、搬送管理タスクは、リニアトランスポータからトップリングへのウェハ受渡し動作を許可しない。
例えば、第１研磨ライン２０の第１研磨部２２にプロセスインターロックが発生した場合、リニアトランスポータ５６ａに位置するウェハの洗浄開始予想時刻を無効値にする。
第１研磨ライン２０の第２研磨部２４にプロセスインターロックが発生した場合、リニアトランスポータ５６ｂ、第１研磨部２２及びリニアトランスポータ５６ａに位置するウェハの洗浄開始予想時刻を無効値にする。
第２研磨ライン３０の第１研磨部３２にプロセスインターロックが発生した場合、リニアトランスポータ５６ｅに位置するウェハの洗浄開始予想時刻を無効値にする。
第２研磨ライン３０の第２研磨部３４にプロセスインターロックが発生した場合、リニアトランスポータ５６ｆ、第１研磨部３２及びリニアトランスポータ５６ｅに位置するウェハの洗浄開始予想時刻を無効値にする。
研磨装置の一部のユニットに位置するウェハに対する処理の一時停止（Paused）が発生した場合、処理の一旦停止が発生したウェハが位置するユニットの上流に位置するウェハの洗浄開始予想時刻を無効値（例えば−１）にし、後続ウェハの洗浄開始予想時刻計算時に参照しないようにする。リニアトランスポータ上に洗浄開始予想時刻が無効値のウェハが有る場合、搬送管理タスクは、リニアトランスポータからトップリングへのウェハ受渡し動作を許可しない。
例えば、処理の一時停止（Paused）が発生したウェハが第１研磨ライン２０の第１研磨部２２に位置する場合、第１研磨部２２及びリニアトランスポータ５６ａに位置するウェハの洗浄開始予想時刻を無効値にする。
処理の一時停止（Paused）が発生したウェハがリニアトランスポータ５６ｂに位置する場合、リニアトランスポータ５６ｂ、第１研磨部２２及びリニアトランスポータ５６ａに位置するウェハの洗浄開始予想時刻を無効値にする。
処理の一時停止（Paused）が発生したウェハが第１研磨ライン２０の第２研磨部２４に位置する場合、第２研磨部２４、リニアトランスポータ５６ｂ、第１研磨部２２及びリニアトランスポータ５６ａに位置するウェハの洗浄開始予想時刻を無効値にする。
処理の一時停止（Paused）が発生したウェハがリニアトランスポータ５６ｃに位置する場合、リニアトランスポータ５６ｃ、第２研磨部２４，リニアトランスポータ５６ｂ、第１研磨部２２及びリニアトランスポータ５６ａに位置するウェハの洗浄開始予想時刻を無効値にする。
処理の一時停止（Paused）が発生したウェハが第２研磨ライン３０の第１研磨部３２に位置する場合、第１研磨部３２及びリニアトランスポータ５６ｅに位置するウェハの洗浄開始予想時刻を無効値にする。
処理の一時停止（Paused）が発生したウェハがリニアトランスポータ５６ｆに位置する場合、リニアトランスポータ５６ｆ、第１研磨部３２及びリニアトランスポータ５６ｅに位置するウェハの洗浄開始予想時刻を無効値にする。
処理の一時停止（Paused）が発生したウェハが第２研磨ライン３０の第２研磨部３４に位置する場合、第２研磨部３４、リニアトランスポータ５６ｆ、第１研磨部３２及びリニアトランスポータ５６ｅに位置するウェハの洗浄開始予想時刻を無効値にする。
処理の一時停止（Paused）が発生したウェハがリニアトランスポータ５６ｇに位置する場合、リニアトランスポータ５６ｇ、第２研磨部３４、リニアトランスポータ５６ｆ、第１研磨部３２及びリニアトランスポータ５６ｅに位置するウェハの洗浄開始予想時刻を無効値にする。
処理の一時停止（Paused）が発生したウェハが第２搬送ロボット５４ｂの下流に位置する場合、リニアトランスポータ５６ａ〜５６ｃ，５６ｅ〜５６ｇ、第１研磨部２２，３２及び第２研磨部２４，３４に位置するウェハの洗浄開始予想時刻を無効値にする。
重故障後の再スタート、プロセスインターロックまたは処理の一時停止後の再開時に、洗浄開始予想時刻が無効値のウェハに対してのみ、予想時刻の再計算を行う。再計算は、第２反転機５２ｂまでの搬送に要する時間の短いものから順に行う。
ここで、各位置から第２反転機５２ｂまでの搬送時間は下記の通りである。
Ａ．第１搬送ライン２０の第１研磨部２２
第１搬送ライン２０の第１研磨部２２から第２反転機５２ｂまでの搬送時間は、下記の合計の時間である。
１）第１搬送ライン２０の第１研磨部２２の処理時間
２）トップリング２２ａからプッシャ６０ａへのウェハリリース時間
３）リニアトランスポータ５６ａ〜５６ｄのエクスチェンジ時間
４）プッシャ６０ｂからトップリング２４ａへのウェハ受渡し時間
５）第１搬送ライン２０の第２研磨部２４の処理時間
６）トップリング２４ａからプッシャ６０ｂへのウェハリリース時間
７）リニアトランスポータ５６ａ〜５６ｄのエクスチェンジ時間
８）第２搬送ロボット５４ｂによるウェハのリフタ５８ｃから第２反転機５２ｂへの搬送時間
９）第２反転機５２ｂの処理時間
ここで、第１搬送ライン２０の第１処理部２２の処理時間及び第２処理部２４の処理時間は、未タッチダウン（トップリングが研磨テーブルに接触していない、つまり研磨を開始していない）時は、前述と同様に、ジョブ（Job）単位ごとの平均値を使用し、ジョブの最初のウェハに対しては、過去の同一レシピの平均値を用いる。過去の平均値が無い場合は、レシピ設定時間（研磨ステップの処理時間合計）を用いる。タッチダウン済みの場合は、処理時間“０”とする。このことは、下記の第２搬送ライン３０の第１処理部３２及び第２処理部３４の処理時間においても同様である。
Ｂ．第１搬送ライン２０の第２研磨部２４
第１搬送ライン２０の第２研磨部２４から第２反転機５２ｂまでの搬送時間は、下記の合計の時間である。
１）第１搬送ライン２０の第２研磨部２４の処理時間
２）トップリング２４ａからプッシャ６０ｂへのウェハリリース時間
３）リニアトランスポータ５６ａ〜５６ｄのエクスチェンジ時間
４）第２搬送ロボット５４ｂによるウェハのリフタ５８ｃから第２反転機５２ｂへの搬送時間
５）第２反転機５２ｂの処理時間
Ｃ．第２搬送ライン３０の第１研磨部３２
第２搬送ライン３０の第１研磨部３２から第２反転機５２ｂまでの搬送時間は、下記の合計の時間である。
１）第２搬送ライン３０の第１研磨部３２の処理時間
２）トップリング３２ａからプッシャ６０ｃへのウェハリリース時間
３）リニアトランスポータ５６ｅ〜５６ｇのエクスチェンジ時間
４）プッシャ６０ｄからトップリング３４ａへのウェハ受渡し時間
５）第２搬送ライン３０の第２研磨部３４の処理時間
６）トップリング３４ａからプッシャ６０へのウェハリリース時間
７）リニアトランスポータ５６ｅ〜５６ｇのエクスチェンジ時間
８）第２搬送ロボット５４ｂによるウェハのリフタ５８ｃから第２反転機５２ｂへの搬送時間
９）第２反転機５２ｂの処理時間
Ｄ．第２搬送ライン３０の第２研磨部３４
第２搬送ライン３０の第２研磨部３４から第２反転機５２ｂまでの搬送時間は、下記の合計の時間である。
１）第２搬送ライン３０の第２研磨部３４の処理時間
２）トップリング３４ａからプッシャへ６０ｄへのウェハリリース時間
３）リニアトランスポータ５６ｅ〜５６ｇのエクスチェンジ時間
４）第２搬送ロボット５４ｂによるウェハのリフタ５８ｃから第２反転機５２ｂへの搬送時間
５）第２反転機５２ｂの処理時間
前述のように、研磨装置内に投入された全ての未洗浄ウェハを対象に、「洗浄開始予想時刻」と「第１洗浄機４２ａ到達時における洗浄ユニット４０内のウェハ位置データ」（以下ウェハマップ）を算出し、それらのデータを基に、第２研磨終了後、ウェハが待ち時間なく第２反転機５２ｂに到着するよう研磨開始のタイミングをコントロールすることで、研磨終了から洗浄開始までの時間を最短にすることができる。
本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいものであることは言うまでもない。
本発明は、半導体ウェハなどの研磨対象物を平坦かつ鏡面状に研磨する研磨装置及び該研磨装置の制御部内に格納されているプログラムに適用可能である。

Claims (31)

  1. 複数の研磨対象物を収納したカセットを載置する載置部と、
    研磨対象物を研磨する第１研磨ライン及び第２研磨ラインと、
    研磨後の研磨対象物を洗浄する洗浄機と研磨対象物を搬送する搬送ユニットを有する洗浄ラインと、
    前記載置部、前記研磨ライン及び前記洗浄ライン間で研磨対象物を搬送する搬送機構と、
    前記研磨ライン、前記洗浄ライン及び前記搬送機構を制御する制御部を有し、
    前記制御部は、前記第１及び第２研磨ラインにおける予測研磨時間、前記搬送機構における予測搬送時間、前記洗浄ラインにおける予測洗浄時間、及び前記洗浄ラインの前記搬送ユニットを駆動させて洗浄を開始する洗浄開始予測時刻を基に、前記第１または第２研磨ラインの研磨開始時刻を決定することを特徴とする研磨装置。
  2. 前記洗浄開始予測時刻は、最初に研磨される被研磨物に対しては、現時刻に前記予測研磨時間及び前記予測搬送時間を加えた時刻から求められ、最初に研磨される被研磨物よりも後の被研磨物に対しては、先の研磨対象物に対する洗浄開始予測時刻に前記予測洗浄時間が加えられた時刻から求められることを特徴とする請求項１記載の研磨装置。
  3. 前記第１及び第２の研磨ラインは、第１研磨部と第２研磨部をそれぞれ有し、
    前記各研磨ラインの予測研磨時間は、前記第１研磨部における予測研磨時間、前記第２研磨部における予測研磨時間、及び前記第１研磨部から前記第２研磨部へ研磨対象物を搬送するのに要するライン内予測搬送時間の総和であることを特徴とする請求項１記載の研磨装置。
  4. 前記制御部は、前記洗浄開始予測時刻から研磨待ち時間を設けることなく研磨を行った場合に予測される研磨終了予測時刻を引いた時間を研磨待ち時間とすることを特徴とする請求項１記載の研磨装置。
  5. 前記制御部は、前記研磨待ち時間が正の場合、前記第１研磨部または第２研磨部の研磨開始時刻を前記研磨待ち時間分遅らせることを特徴とする請求項４記載の研磨装置。
  6. 前記制御部は、前記研磨待ち時間がゼロの場合、前記第１研磨部の研磨開始時刻を、前記洗浄開始予測時刻から前記予測研磨時間及び前記予測搬送時間の合計時間分遡った時刻とすることを特徴とする請求項４記載の研磨装置。
  7. 前記制御部は、前記研磨待ち時間が負の場合、前記洗浄開始予測時刻を、前記研磨待ち時間の絶対値分遅らせることを特徴とする請求項４記載の研磨装置。
  8. 前記洗浄ラインは、少なくとも２つの洗浄機を備え、前記洗浄機のうち洗浄時間が長い洗浄機における洗浄時間を前記予測洗浄時間とすることを特徴とする請求項１記載の研磨装置。
  9. 前記搬送ユニットは、複数の研磨対象物を一括して搬送する機構を有することを特徴とする請求項８記載の研磨装置。
  10. 前記制御部は、前記第１研磨部での実研磨時間が前記第１研磨部における予測研磨時間よりも遅延した場合に、この遅延時間分、前記洗浄開始予測時刻を遅らせることを特徴とする請求項３記載の研磨装置。
  11. 前記制御部は、後続の研磨対象物に対して、前記遅延時間を前記第２研磨部の研磨待ち時間として反映させる演算処理を行うことを特徴とする請求項１０記載の研磨装置。
  12. 前記制御部は、前記第２研磨部の実研磨時間が前記第２研磨部における予測研磨時間よりも遅延した場合に、この遅延時間分、前記洗浄開始予測時刻を遅らせることを特徴とする請求項３記載の研磨装置。
  13. 前記制御部は、後続の研磨対象物に対して、前記遅延時間を前記第２研磨部の研磨待ち時間として反映させる演算処理を行うことを特徴とする請求項１２記載の研磨装置。
  14. 複数の研磨対象物を収納したカセットを載置する載置部と、
    研磨対象物を研磨する複数の研磨ラインと、
    研磨後の研磨対象物を洗浄する洗浄機と研磨対象物を搬送する搬送ユニットを有する洗浄ラインと、
    前記載置部、前記研磨ライン及び前記洗浄ライン間で研磨対象物を搬送する搬送機構と、
    前記研磨ライン、前記洗浄ライン及び前記搬送機構を制御する制御部を有し、
    前記制御部は、前記洗浄ラインの洗浄開始予測時刻から研磨待ち時間を設けることなく研磨を行った場合に予測される研磨終了予測時刻を引いた時間を研磨待ち時間とし、前記研磨待ち時間が正の場合、前記複数の研磨ラインの研磨開始時刻を前記研磨待ち時間分遅らせることを特徴とする研磨装置。
  15. 複数の研磨対象物を収納したカセットを載置する載置部と、
    研磨対象物を研磨する複数の研磨部を有する研磨ラインと、
    研磨後の研磨対象物を洗浄する複数の洗浄機と研磨対象物を搬送する搬送ユニットを有する洗浄ラインと、
    前記載置部、前記研磨ライン及び前記洗浄ライン間で研磨対象物を搬送する搬送機構と、
    前記研磨ライン、前記洗浄ライン及び前記搬送機構を制御する制御部を有し、
    前記制御部は、前記洗浄ラインの洗浄開始予測時刻から研磨待ち時間を設けることなく研磨を行った場合に予測される研磨終了予測時刻を引いた時間を研磨待ち時間とし、前記研磨待ち時間が正の場合、前記研磨ラインの研磨開始時刻を前記研磨待ち時間分遅らせることを特徴とする研磨装置。
  16. 前記研磨対象物は、上層に金属膜が形成されていることを特徴とする請求項１，１４または１５記載の研磨装置。
  17. 前記金属膜は銅膜であることを特徴とする請求項１６に記載の研磨装置。
  18. 複数の研磨対象物を収納したカセットを載置する載置部と、
    研磨対象物を研磨する第１研磨ライン及び第２研磨ラインと、
    研磨後の研磨対象物を洗浄する洗浄機と研磨対象物を搬送する搬送ユニットを有する洗浄ラインと、
    前記載置部、前記研磨ライン及び前記洗浄ライン間で研磨対象物を搬送する搬送機構と、
    前記研磨ライン、前記洗浄ライン及び前記搬送機構を制御する制御部を有する研磨装置の該制御部内に格納されているプログラムであって、
    コンピュータに、前記第１及び第２研磨ラインにおける予測研磨時間、前記搬送機構における予測搬送時間、前記洗浄ラインにおける予測洗浄時間、及び前記洗浄ラインの前記搬送ユニットを駆動させて洗浄を開始する洗浄開始予測時刻を基に、前記第１または第２研磨ラインの研磨開始時刻を決定する手順を実行させるためのプログラム。
  19. コンピュータに、前記洗浄開始予測時刻を、最初に研磨される被研磨物に対しては、現時刻に前記予測研磨時間及び前記予測搬送時間を加えた時刻から、最初に研磨される被研磨物よりも後の被研磨物に対しては、先の研磨対象物に対する洗浄開始予測時刻に前記予測洗浄時間が加えられた時刻からそれぞれ求める手段を実行させるための請求項１８記載のプログラム。
  20. 前記第１及び第２の研磨ラインは、第１研磨部と第２研磨部をそれぞれ有し、
    コンピュータに、前記第１研磨部における予測研磨時間、前記第２研磨部における予測研磨時間、及び前記第１研磨部から第２研磨部へ研磨対象物を搬送するのに要するライン内予測搬送時間の総和から前記予測研磨時間を求める手順を実行させるための請求項１８記載のプログラム。
  21. コンピュータに、前記洗浄開始予測時刻から研磨待ち時間を設けることなく研磨を行った場合に予測される研磨終了予測時刻を引いた時間を研磨待ち時間とする手順を実行させるための請求項１８記載のプログラム。
  22. コンピュータに、前記研磨待ち時間が正の場合、前記第１研磨部または第２研磨部の研磨開始時刻を前記研磨待ち時間分遅らせ手順を実行させるための請求項２１記載のプログラム。
  23. コンピュータに、前記研磨待ち時間がゼロの場合、前記第１研磨部の研磨開始時刻を、前記洗浄開始予測時刻から前記予測研磨時間及び前記予測搬送時間の合計時間分遡った時刻とする手順を実行させるための請求項２１記載のプログラム。
  24. コンピュータに、前記研磨待ち時間が負の場合、前記洗浄開始予測時刻を、前記研磨待ち時間の絶対値分遅らせる手順を実行させるための請求項２１記載のプログラム。
  25. 前記洗浄ラインは、少なくとも２つの洗浄機を備え、
    コンピュータに、前記洗浄機のうち洗浄時間が長い洗浄機における洗浄時間を前記予測洗浄時間とする手順を実行させるための請求項１８記載のプログラム。
  26. コンピュータに、前記第１研磨部での実研磨時間が前記第１研磨部における予測研磨時間よりも遅延した場合、この遅延時間分、前記洗浄開始予測時刻を遅らせる手順を実行させるための請求項２０記載のプログラム。
  27. コンピュータに、後続の研磨対象物に対して、前記遅延時間を前記第２研磨部の研磨待ち時間として反映させる演算処理を実行させるための請求項２６記載のプログラム。
  28. コンピュータに、前記第２研磨部の実研磨時間が前記第２研磨部における研磨時間の平均値よりも遅延した場合、この遅延時間分、前記洗浄開始予測時刻を遅らせる手順を実行させるための請求項２０記載のプログラム。
  29. コンピュータに、後続の研磨対象物に対して、前記遅延時間を前記第２研磨部の研磨待ち時間として反映させる演算処理を実行させるための請求項２８記載のプログラム。
  30. 複数の研磨対象物を収納したカセットを載置する載置部と、
    研磨対象物を研磨する複数の研磨ラインと、
    研磨後の研磨対象物を洗浄する洗浄機と研磨対象物を搬送する搬送ユニットを有する洗浄ラインと、
    前記載置部、前記研磨ライン及び前記洗浄ライン間で研磨対象物を搬送する搬送機構と、
    前記研磨ライン、前記洗浄ライン及び前記搬送機構を制御する制御部を有する研磨装置の該制御部内に格納されているプログラムであって、
    コンピュータに、前記洗浄ラインの洗浄開始予測時刻から研磨待ち時間を設けることなく研磨を行った場合に予測される研磨終了予測時刻を引いた時間を研磨待ち時間とし、前記研磨待ち時間が正の場合、前記複数の研磨ラインの研磨開始時刻を前記研磨待ち時間分遅らせる手順を実行させるためのプログラム。
  31. 複数の研磨対象物を収納したカセットを載置する載置部と、
    研磨対象物を研磨する複数の研磨部を有する研磨ラインと、
    研磨後の研磨対象物を洗浄する複数の洗浄機と研磨対象物を搬送する搬送ユニットを有する洗浄ラインと、
    前記載置部、前記研磨ライン及び前記洗浄ライン間で研磨対象物を搬送する搬送機構と、
    前記研磨ライン、前記洗浄ライン及び前記搬送機構の運転を制御する制御部を有する研磨装置の該制御部内に格納されているプログラムであって、
    コンピュータに、前記洗浄ラインの洗浄開始予測時刻から研磨待ち時間を設けることなく研磨を行った場合に予測される研磨終了予測時刻を引いた時間を研磨待ち時間とし、前記研磨待ち時間が正の場合、前記研磨ラインの研磨開始時刻を前記研磨待ち時間分遅らせる手順を実行させるためのプログラム。
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