JP7308074B2 - 基板処理装置及び基板処理方法 - Google Patents

Description

本開示は、基板処理装置及び基板処理方法に関する。

特許文献１には、基板の裏面を研磨する基板処理装置が開示されている。この基板処理装置は、基板の裏面を摺動して処理を行うために鉛直軸回りに自転する摺動部材と、自転中の摺動部材を鉛直な公転軸回りに公転させる公転機構と、基板と摺動部材の公転軌道との相対位置を水平方向に移動させるための相対移動機構と、を備えている。

特開２０１８－９３１７８号公報

本開示は、安定した研磨処理を持続させることが可能な基板処理装置及び基板処理方法を提供する。

本開示の一側面に係る基板処理装置は、基板の主面を研磨する研磨面を有する研磨部材と、研磨面のドレッシングを行う第１ドレス面を有する第１ドレス部材と、第１ドレス面のドレッシングを行う第２ドレス面を有する第２ドレス部材と、研磨部材及び第２ドレス部材を保持する保持部材と、保持部材を移動させることで、第１ドレス面と研磨面とが当接して研磨面のドレッシングを行う第１の状態と、第１ドレス面と第２ドレス面とが当接して第１ドレス面のドレッシングを行う第２の状態と、を切り替える駆動部と、を備える。

本開示によれば、安定した研磨処理を持続させることが可能な基板処理装置及び基板処理方法が提供される。

図１は、基板処理システムの一例を示す模式図である。 図２は、塗布現像装置の一例を示す模式図である。 図３は、研磨ユニットの一例を模式的に示す上面図である。 図４は、研磨ユニットの一例を模式的に示す側面図である。 図５（ａ）及び図５（ｂ）は、研磨部材のドレッシングの様子を説明するための模式図である。 図６（ａ）及び図６（ｂ）は、第１ドレス部材のドレッシングの様子を説明するための模式図である。 図７は、制御装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 図８は、研磨ユニットにおける処理手順の一例をフローチャートである。 図９は、研磨部材に対する第１ドレス処理の一例を示すフローチャートである。 図１０は、研磨処理の一例を示すフローチャートである。 図１１は、ドレス部材に対する第２ドレス処理の一例を示すフローチャートである。

以下、種々の例示的実施形態について説明する。

本開示の一側面に係る基板処理装置は、基板の主面を研磨する研磨面を有する研磨部材と、研磨面のドレッシングを行う第１ドレス面を有する第１ドレス部材と、第１ドレス面のドレッシングを行う第２ドレス面を有する第２ドレス部材と、研磨部材及び第２ドレス部材を保持する保持部材と、保持部材を移動させることで、第１ドレス面と研磨面とが当接して研磨面のドレッシングを行う第１の状態と、第１ドレス面と第２ドレス面とが当接して第１ドレス面のドレッシングを行う第２の状態と、を切り替える駆動部と、を備える。

この基板処理装置では、第１の状態において研磨面のドレッシングが行われ、第２の状態において第１ドレス面のドレッシングが行われる。研磨面のドレッシングが行われることで、基板に対する研磨処理が安定して行われるが、第１ドレス部材の第１ドレス面は摩耗していく。しかしながら、第１ドレス面に対して第２ドレス面によりドレッシングが行われることで、第１ドレス面の摩耗した箇所の目立てが行われる。このため、第１ドレス面の摩耗状態が改善された状態で研磨面のドレッシングが行われる。その結果、安定した研磨処理を持続させることが可能となる。

第２ドレス部材及び研磨部材は、保持部材の一の面上に固定されていてもよい。研磨面及び第２ドレス面の高さ位置は、互いに異なっていてもよい。第１ドレス面は、研磨面及び第２ドレス面と対向していてもよい。駆動部は、平面視における研磨面及び第２ドレス面の位置を変更すると共に、保持部材と第１ドレス面との距離を変更することで、第１の状態と第２の状態とを切り替えてもよい。この場合、第１ドレス面の状態を維持するための第２ドレス部材と研磨面を含む研磨部材とが、第１ドレス面と対向する面上に設けられる。これにより、基板の研磨を行う装置を大型化させることなく、安定した研磨処理を持続させることが可能となる。

第２ドレス部材の硬度は、第１ドレス部材の硬度よりも低くてもよい。この場合、ドレッシングの対象となる部材の方が、ドレッシングを行う部材よりも硬いので、第１ドレス部材の第１ドレス面の目立てをより確実に行うことが可能となる。

駆動部は、第１の状態にて研磨面のドレッシングが行われる際に第１ドレス面のうちの研磨面と当接する領域である当接領域を覆うように、第２の状態において第２ドレス面の当接位置を移動させてもよい。第１ドレス面の当接領域において、研磨面のドレッシングにより摩耗が進む。上記構成では、摩耗が進んだ当接領域を覆うように、第１ドレス面に対するドレッシングが行われるので、第１ドレス面による研磨面のドレッシングの程度をより確実に安定させることが可能となる。

基板処理装置は、駆動部を制御する制御部をさらに備えてもよい。駆動部は、第１軸周りに研磨部材が回転するように保持部材を回転させる第１駆動部と、第１軸に平行な第２軸周りの円軌道に沿って第１軸が移動するように保持部材を移動させる第２駆動部と、を含んでいてもよい。制御部は、第１駆動部により保持部材を回転させることで平面視における研磨面及び第２ドレス面の位置を変更してもよい。制御部は、第２の状態において、第２駆動部により保持部材を移動させることで、当接領域に対する第２ドレス面の当接位置を移動させてもよい。この場合、第２駆動部による保持部材の動作により広い範囲で第２ドレス面を移動させることができる。このため、第１ドレス面のドレッシングを行う際に、当接領域を覆うことが容易である。

基板処理装置は、研磨部材による研磨後における基板の主面の研磨状態を示す研磨情報を取得する制御部をさらに備えてもよい。制御部は、研磨情報に応じて第１ドレス面のドレッシングを行うかどうかを判定してもよい。基板の研磨状態によっては第１ドレス面のドレッシングが不要である場合もある。上記構成では、研磨状態を示す研磨情報に応じて、第１ドレス面のドレッシングの実行可否が判定されることで、第２ドレス部材をより継続して使用することが可能となる。

基板処理装置は、第１ドレス面及び第２ドレス面の少なくとも一方の摩耗状態を示す摩耗情報を取得する制御部をさらに備えてもよい。制御部は、摩耗情報に応じて第１ドレス面のドレッシングを行うかどうかを判定してもよい。第１ドレス面又は第２ドレス面の摩耗状態によって第１ドレス面のドレッシングが不要である場合もある。上記構成では、摩耗状態を示す摩耗情報に応じて、第１ドレス面のドレッシングの実行可否が判定されることで、第２ドレス部材をより継続して使用することが可能となる。

研磨面のドレッシングは、処理対象の基板に対する研磨を行う度に行われてもよい。駆動部は、複数回の研磨面のドレッシングを行った後に、第１の状態から第２の状態へ切り替えてもよい。１回の研磨面のドレッシングを行った後において、第１ドレス面のドレッシングが不要な場合もある。上記構成では、複数回の研磨面のドレッシングの後に、第１ドレス面のドレッシングが行われるので、第２ドレス部材をより継続して使用することが可能となる。

本開示の別の側面に係る基板処理方法は、基板の主面を研磨する研磨面を有する研磨部材と、研磨面のドレッシングを行う第１ドレス面を有する第１ドレス部材と、第１ドレス面のドレッシングを行う第２ドレス面を有する第２ドレス部材と、研磨部材及び第２ドレス部材を保持する保持部材と、を備える研磨ユニットによる基板処理方法である。この基板処理方法は、第１ドレス面と研磨面とを当接させて研磨面のドレッシングを行うことと、第１ドレス面と第２ドレス面とを当接させて第１ドレス面のドレッシングを行うことと、保持部材を移動させることで、研磨面のドレッシングを行う第１の状態と、第１ドレス面のドレッシングを行う第２の状態とを切り替えることと、を含む。

以下、図面を参照して種々の例示的実施形態について詳細に説明する。説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

［基板処理システム］
基板処理システム１は、基板に対し、感光性被膜の形成、当該感光性被膜の露光、及び当該感光性被膜の現像を施すシステムである。処理対象の基板は、例えば半導体のウェハＷである。感光性被膜は、例えばレジスト膜である。基板処理システム１は、塗布・現像装置２と露光装置３とを備える。露光装置３は、ウェハＷ（基板）上に形成されたレジスト膜（感光性被膜）の露光処理を行う。具体的には、露光装置３は、液浸露光等の方法によりレジスト膜の露光対象部分にエネルギー線を照射する。塗布・現像装置２は、露光装置３による露光処理の前に、ウェハＷ（基板）の表面にレジスト膜を形成する処理を行い、露光処理後にレジスト膜の現像処理を行う。

［基板処理装置］
以下、基板処理装置の一例として、塗布・現像装置２の構成を説明する。図１及び図２に示されるように、塗布・現像装置２は、キャリアブロック４と、処理ブロック５と、インタフェースブロック６と、研磨ユニット２０と、制御装置１００（制御部）とを備える。

キャリアブロック４は、塗布・現像装置２内へのウェハＷの導入及び塗布・現像装置２内からのウェハＷの導出を行う。例えばキャリアブロック４は、ウェハＷ用の複数のキャリアＣを支持可能であり、受け渡しアームを含む搬送装置Ａ１を内蔵している。キャリアＣは、例えば円形の複数枚のウェハＷを収容する。搬送装置Ａ１は、キャリアＣからウェハＷを取り出して処理ブロック５に渡し、処理ブロック５からウェハＷを受け取ってキャリアＣ内に戻す。

処理ブロック５は、複数の処理モジュール１１，１２，１３，１４を有する。処理モジュール１１，１２，１３は、塗布ユニットＵ１と、熱処理ユニットＵ２と、これらのユニットにウェハＷを搬送する搬送アームを含む搬送装置Ａ３とを内蔵している。

処理モジュール１１は、塗布ユニットＵ１及び熱処理ユニットＵ２によりウェハＷの表面上に下層膜を形成する。処理モジュール１１の塗布ユニットＵ１は、下層膜形成用の処理液をウェハＷ上に塗布する。処理モジュール１１の熱処理ユニットＵ２は、下層膜の形成に伴う各種熱処理を行う。

処理モジュール１２は、塗布ユニットＵ１及び熱処理ユニットＵ２により下層膜上にレジスト膜を形成する。処理モジュール１２の塗布ユニットＵ１は、レジスト膜形成用の処理液を下層膜の上に塗布する。処理モジュール１２の熱処理ユニットＵ２は、レジスト膜の形成に伴う各種熱処理を行う。

処理モジュール１３は、塗布ユニットＵ１及び熱処理ユニットＵ２によりレジスト膜上に上層膜を形成する。処理モジュール１３の塗布ユニットＵ１は、上層膜形成用の液体をレジスト膜の上に塗布する。処理モジュール１３の熱処理ユニットＵ２は、上層膜の形成に伴う各種熱処理を行う。

処理モジュール１４は、現像ユニットＵ３と、熱処理ユニットＵ４と、これらのユニットにウェハＷを搬送する搬送装置Ａ３とを内蔵している。処理モジュール１４は、現像ユニットＵ３及び熱処理ユニットＵ４により、露光後のレジスト膜の現像処理を行う。現像ユニットＵ３は、露光済みのウェハＷの表面上に現像液を塗布した後、これをリンス液により洗い流すことで、レジスト膜の現像処理を行う。熱処理ユニットＵ４は、現像処理に伴う各種熱処理を行う。熱処理の具体例としては、現像処理前の加熱処理（ＰＥＢ：Ｐｏｓｔ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ Ｂａｋｅ）、現像処理後の加熱処理（ＰＢ：Ｐｏｓｔ Ｂａｋｅ）等が挙げられる。

処理ブロック５内におけるキャリアブロック４側には棚ユニットＵ１０が設けられている。棚ユニットＵ１０は、上下方向に並ぶ複数のセルに区画されている。棚ユニットＵ１０の近傍には昇降アームを含む搬送装置Ａ７が設けられている。搬送装置Ａ７は、棚ユニットＵ１０のセル同士の間でウェハＷを昇降させる。

処理ブロック５内におけるインタフェースブロック６側には棚ユニットＵ１１が設けられている。棚ユニットＵ１１は、上下方向に並ぶ複数のセルに区画されている。

インタフェースブロック６は、露光装置３との間でウェハＷの受け渡しを行う。また、本実施形態では、インタフェースブロック６内にウェハＷに対して研磨処理を施す研磨ユニット２０が配置されている。例えばインタフェースブロック６は、受け渡しアームを含む搬送装置Ａ８を内蔵しており、露光装置３に接続される。搬送装置Ａ８は、棚ユニットＵ１１に配置されたウェハＷを研磨ユニット２０に搬送し、研磨ユニット２０により研磨されたウェハＷを露光装置３に渡す。搬送装置Ａ８は、露光装置３からウェハＷを受け取って棚ユニットＵ１１に戻す。

制御装置１００は、例えば以下の手順で塗布・現像処理を実行するように塗布・現像装置２を制御する。まず制御装置１００は、キャリアＣ内のウェハＷを棚ユニットＵ１０に搬送するように搬送装置Ａ１を制御し、このウェハＷを処理モジュール１１用のセルに配置するように搬送装置Ａ７を制御する。

次に制御装置１００は、棚ユニットＵ１０のウェハＷを処理モジュール１１内の塗布ユニットＵ１及び熱処理ユニットＵ２に搬送するように搬送装置Ａ３を制御する。また、制御装置１００は、このウェハＷの表面上に下層膜を形成するように塗布ユニットＵ１及び熱処理ユニットＵ２を制御する。その後制御装置１００は、下層膜が形成されたウェハＷを棚ユニットＵ１０に戻すように搬送装置Ａ３を制御し、このウェハＷを処理モジュール１２用のセルに配置するように搬送装置Ａ７を制御する。

次に制御装置１００は、棚ユニットＵ１０のウェハＷを処理モジュール１２内の塗布ユニットＵ１及び熱処理ユニットＵ２に搬送するように搬送装置Ａ３を制御する。また、制御装置１００は、このウェハＷの下層膜上にレジスト膜を形成するように塗布ユニットＵ１及び熱処理ユニットＵ２を制御する。その後制御装置１００は、ウェハＷを棚ユニットＵ１０に戻すように搬送装置Ａ３を制御し、このウェハＷを処理モジュール１３用のセルに配置するように搬送装置Ａ７を制御する。

次に制御装置１００は、棚ユニットＵ１０のウェハＷを処理モジュール１３内の各ユニットに搬送するように搬送装置Ａ３を制御する。また、制御装置１００は、このウェハＷのレジスト膜上に上層膜を形成するように塗布ユニットＵ１及び熱処理ユニットＵ２を制御する。その後制御装置１００は、ウェハＷを棚ユニットＵ１１に搬送するように搬送装置Ａ３を制御する。

次に制御装置１００は、棚ユニットＵ１１のウェハＷを研磨ユニット２０に搬入し、研磨ユニット２０により研磨処理が施されたウェハＷを露光装置３に送り出すように搬送装置Ａ８を制御する。その後制御装置１００は、露光処理が施されたウェハＷを露光装置３から受け入れて、棚ユニットＵ１１における処理モジュール１４用のセルに配置するように搬送装置Ａ８を制御する。

次に制御装置１００は、棚ユニットＵ１１のウェハＷを処理モジュール１４内の各ユニットに搬送するように搬送装置Ａ３を制御し、このウェハＷのレジスト膜に現像処理を施すように現像ユニットＵ３及び熱処理ユニットＵ４を制御する。その後制御装置１００は、ウェハＷを棚ユニットＵ１０に戻すように搬送装置Ａ３を制御し、このウェハＷをキャリアＣ内に戻すように搬送装置Ａ７及び搬送装置Ａ１を制御する。以上で塗布・現像処理が完了する。

なお、基板処理装置の具体的な構成は、以上に例示した塗布・現像装置２の構成に限られない。基板処理装置は、研磨ユニット２０と、これを制御可能な制御装置１００とを備えていればどのようなものであってもよい。塗布・現像装置２は、露光装置３による露光処理前において、研磨ユニット２０によるウェハＷの研磨処理をいずれのタイミングで行ってもよい。例えば塗布・現像装置２は、処理モジュール１１，１２における塗布ユニットＵ１及び熱処理ユニットＵ２による処理の前後のいずれかで、又は処理モジュール１３における塗布ユニットＵ１及び熱処理ユニットＵ２による処理の前に、ウェハＷの研磨処理を行ってもよい。塗布・現像装置２において、キャリアブロック４又は処理モジュール１１，１２，１３内に研磨ユニット２０が配置されていてもよい。

（研磨ユニット）
続いて、図３～図６（ｂ）を参照して、研磨ユニット２０の詳細構成の一例を説明する。なお、図４～図６（ｂ）では、図３に示される要素の一部が省略されている。図３に示される研磨ユニット２０は、ウェハＷにおけるレジスト膜が形成される表面Ｗａとは反対側の裏面Ｗｂ（主面）を研磨するユニットである。研磨ユニット２０は、ウェハＷの裏面を摺動する研磨部材により研磨することで、ウェハＷの裏面を粗面化する。研磨ユニット２０は、例えば円形に形成されたウェハＷの裏面Ｗｂの中心領域と外周領域とのそれぞれに対して研磨してもよい。

研磨ユニット２０による研磨処理（研磨）は、例えば露光装置３に設けられるステージにウェハＷを設置する際に、ウェハＷの裏面Ｗｂと当該ステージとの接触面積を減少させるために行われる。研磨ユニット２０は、筐体２１と、基板保持部３０と、切替部４０と、研磨部５０と、ドレス部６０と、旋回部７０と、検査部８０とを備える。

筐体２１は、基板保持部３０、切替部４０、研磨部５０、ドレス部６０、旋回部７０、及び検査部８０を収容している。筐体２１は、内部空間を有しており、例えば略直方体状に形成されている。筐体２１の一端に開口部が設けられ、搬送装置Ａ８が、研磨ユニット２０にウェハＷを搬入、あるいは研磨ユニット２０からウェハＷを搬出する。なお、以降では説明の便宜のために、平面視（鉛直方向上方から見ること）における筐体２１の外縁のうちの長辺の方向を「前後方向」、短辺の方向を「左右方向」として説明を行う。

基板保持部３０は、ウェハＷの研磨が行われる際に、ウェハＷの裏面Ｗｂを保持する。具体的には、ウェハＷの中心領域の研磨（以下、「中心研磨」という。）が行われる際にウェハＷの外周領域を保持し、ウェハＷの外周領域の研磨（以下、「外周研磨」という。）が行われる際にウェハＷの中心領域を保持してウェハＷを回転させる。基板保持部３０は、回転保持部３１と、周縁保持部３２とを備える。

回転保持部３１は、ウェハＷの外周研磨が行われる際に、ウェハＷの裏面Ｗｂにおける中心領域を保持する。回転保持部３１は、平面視において所定位置に固定されていてもよい。回転保持部３１は、スピンチャック３３と、シャフト３４と、回転駆動部３５とを備える（図４も参照）。

スピンチャック３３は、ウェハＷの裏面Ｗｂにおける中心領域を吸着することにより、ウェハＷを水平に支持する。例えばスピンチャック３３は、負圧によりウェハＷを吸着するように構成されていてもよい。シャフト３４は、スピンチャック３３の下方に接続されており、鉛直方向に延びるように形成されている。回転駆動部３５は、シャフト３４を介してスピンチャック３３を回転させるように構成されている。回転駆動部３５は、例えば回転アクチュエータを含んでいる。回転駆動部３５は、鉛直な軸線Ａｘ０周りにスピンチャック３３を回転させる。回転駆動部３５によるスピンチャック３３の回転に伴って、スピンチャック３３に支持されているウェハＷが軸線Ａｘ０周りに回転する。

周縁保持部３２は、ウェハＷの中心研磨が行われる際に、ウェハＷの裏面Ｗｂにおける外周領域を保持する。周縁保持部３２は、例えば２つの固定チャック３６を備える。２つの固定チャック３６は、ウェハＷの裏面Ｗｂにおける外周領域を吸着することにより、ウェハＷを水平に支持する。例えば固定チャック３６は、負圧によりウェハＷを吸着するように構成されていてもよい。２つの固定チャック３６は、左右方向においてスピンチャック３３を間に挟んで配置されている。

切替部４０は、ウェハＷの配置状態を切り替える。具体的には、切替部４０は、ウェハＷの配置状態を、ウェハＷの中心研磨が行われるようにウェハＷが配置された状態、又はウェハＷの外周研磨が行われるようにウェハＷが配置された状態に切り替える。本実施形態では、切替部４０は、ウェハＷの配置状態を切り替えるために、周縁保持部３２を移動させる。切替部４０は、周縁保持部３２の位置を、ウェハＷの中心研磨が行われる位置、又はウェハＷの外周研磨が行われる位置に切り替える。なお、図３及び図４では、ウェハＷの外周研磨が行われる際の各要素の配置状態が示されている。切替部４０は、水平駆動部４１と、昇降駆動部４２とを備える。

水平駆動部４１は、固定チャック３６を前後方向に沿って往復移動させる。例えば水平駆動部４１は、リニアアクチュエータを含んでいる。水平駆動部４１は、固定チャック３６を移動させることにより、固定チャック３６に支持されているウェハＷを前後方向に沿って移動させる。

昇降駆動部４２は、固定チャック３６を昇降させる。例えば昇降駆動部４２は、昇降アクチュエータを含んでいる。昇降駆動部４２は、スピンチャック３３よりも低い高さ位置と、スピンチャック３３よりも上方の高さ位置との間で固定チャック３６を昇降させる。昇降駆動部４２により固定チャック３６がスピンチャック３３より下方に位置するとき、固定チャック３６がウェハＷを保持する。昇降駆動部４２により固定チャック３６がスピンチャック３３よりも上方に位置するとき、スピンチャック３３がウェハＷを保持する。

研磨部５０は、ウェハＷの裏面Ｗｂを粗面化する。具体的には、研磨部５０は、基板保持部３０に保持されているウェハＷの裏面Ｗｂを研磨する。研磨部５０は、図４に示されるように、研磨部材５１と、駆動機構５２とを備える。

研磨部材５１は、ウェハＷの裏面Ｗｂに対して摺動することで当該裏面を研磨する。研磨部材５１は、例えば円筒状又は円柱状に形成されている。研磨部材５１は、ウェハＷの裏面Ｗｂの研磨時に、裏面Ｗｂに当接する研磨面５１ａを有する。研磨面５１ａは、例えば研磨部材５１の上面を構成している。研磨面５１ａが略水平となるように、研磨部材５１は設けられていてもよい。

研磨部材５１のうちの研磨面５１ａを含む上部（以下、「研磨ヘッド」という。）は、砥石により構成されていてもよい。例えば、研磨ヘッドは、ダイヤモンド砥石であってもよい。ダイヤモンド砥石として、粒度が６００００番であるダイヤモンドが用いられてもよい。研磨部材５１に含まれる砥石は、微細な砥粒、砥粒同士を結合するための結合剤、及び気孔により構成されてもよい。平面視において研磨面５１ａは、円状であってもよく、リング状に形成されていてもよい。研磨ヘッドの外径は、一例として、ウェハＷの半径の３％～８％程度の大きさであってもよい。例えば、研磨ヘッドの外径の最小値が、５ｍｍ、６ｍｍ、及び８ｍｍのいずれかの値であってもよく、研磨ヘッドの外径の最大値が、１０ｍｍ、１１ｍｍ、及び１２ｍｍのいずれかの値であってもよい。

駆動機構５２は、研磨部材５１を水平面においていずれかの方向に移動させる。駆動機構５２は、例えば、回転機構５３と、回転機構５４と、昇降駆動部５５とを有している。図４に示されるように、研磨部材５１、回転機構５３、回転機構５４、及び昇降駆動部５５は、上方からこの順で配置されていてもよい。

回転機構５３は、研磨部材５１を支持して回転させる。具体的には、回転機構５３は、研磨部材５１を鉛直な軸線Ａｘ１（第１軸）周りに回転させるように構成されている。回転機構５３は、回転ステージ５３１と、回転駆動部５３２（第１駆動部）とを備える。

回転ステージ５３１は、研磨部材５１を保持している。換言すると、回転ステージ５３１は、研磨部材５１を保持する保持部材として機能する。回転ステージ５３１は、円板状に形成されていてもよい。図３に示されるように、円板状の回転ステージ５３１の中心位置は、軸線Ａｘ１に対して偏心していてもよい。回転ステージ５３１は、研磨部材５１を保持する面（以下、「保持面５３３」という。）を有する（図５（ａ）も参照）。回転ステージ５３１の直径は、研磨部材５１の外径よりも大きい。換言すると、平面視において回転ステージ５３１の面積は、研磨部材５１の面積（より詳細には、研磨ヘッドの外縁で囲まれる領域の面積）よりも大きい。

回転ステージ５３１の保持面５３３には、軸線Ａｘ１と研磨部材５１の中心位置とが互いに異なるように、研磨部材５１が設けられる。換言すると、研磨部材５１の中心位置は、軸線Ａｘ１に対して偏心している。例えば回転ステージ５３１の保持面５３３のうちの周縁近傍に研磨部材５１が設けられてもよい。

回転駆動部５３２は、軸線Ａｘ１周りに回転ステージ５３１を回転させるように構成されている。回転駆動部５３２は、回転ステージ５３１の保持面５３３とは反対側の裏面に接続されている。例えば回転駆動部５３２は、回転アクチュエータを含んでいる。回転駆動部５３２により回転ステージ５３１が回転（自転）することにより、研磨部材５１が軸線Ａｘ１周りに回転する。

研磨部材５１の外径は、軸線Ａｘ１周りの研磨部材５１の可動範囲の直径よりも小さい。軸線Ａｘ１周りの研磨部材５１の可動範囲とは、回転機構５３の駆動により研磨部材５１の研磨面５１ａの少なくとも一部が到達可能な範囲である。換言すると、研磨部材５１の外径は、回転機構５３による研磨部材５１の移動軌跡の外縁の直径よりも小さい。

回転機構５４は、軸線Ａｘ１に平行な軸線Ａｘ２（第２軸）周りの円軌道に沿って軸線Ａｘ１を移動させる。例えば回転機構５４は、軸線Ａｘ１周りを回転する回転ステージ５３１を含む回転機構５３を支持すると共に回転機構５３を軸線Ａｘ２周りに回転させるように構成されている。回転機構５４により回転ステージ５３１が軸線Ａｘ２周りに回転することで、研磨部材５１は、回転機構５３によって回転しつつ軸線Ａｘ２を中心した円軌道に沿って移動する。回転機構５３による研磨部材５１の回転動作を停止した状態で回転機構５４を駆動させると、研磨部材５１は軸線Ａｘ２を中心とした円周に沿って回転（公転）する。回転機構５４は、回転ステージ５４１と、回転駆動部５４２（第２駆動部）とを備える。

回転ステージ５４１は、回転機構５３（回転駆動部５３２）を支持している。回転ステージ５４１は、円板状に形成されていてもよい。円板状の回転ステージ５４１の中心位置は、軸線Ａｘ２と略一致していてもよい。平面視において、回転ステージ５４１の面積は、回転機構５３の回転ステージ５３１の面積よりも大きくてもよい。回転ステージ５４１は、回転機構５３を支持する表面（支持面）が水平方向に沿うように配置されている。

回転駆動部５４２は、回転ステージ５４１を軸線Ａｘ２周りに回転させるように構成されている。回転駆動部５４２は、回転ステージ５４１の支持面とは反対側の裏面に接続されている。例えば回転駆動部５４２は、回転アクチュエータを含んでいる。回転駆動部５４２により回転ステージ５４１が回転することにより、軸線Ａｘ２を中心とした円軌道に沿って軸線Ａｘ１が移動する。

昇降駆動部５５は、回転機構５３，５４を昇降させる。昇降駆動部５５は、回転機構５４を支持している。昇降駆動部５５は、例えば、昇降アクチュエータを含んでいる。昇降駆動部５５により回転機構５３，５４が昇降することにより、回転機構５３に支持されている研磨部材５１が昇降する。換言すると、昇降駆動部５５による回転機構５３，５４の昇降により、研磨部材５１の研磨面５１ａの高さ位置が変化する。

ドレス部６０は、研磨部材５１の研磨面５１ａのドレッシング（研磨面５１ａに対するドレッシング）を行う。ドレス部６０は、研磨面５１ａを構成する砥粒の目を研磨面５１ａから出す（露出させる）目立てを行う。ドレス部６０による研磨面５１ａの目立てが行われることで、研磨面５１ａがウェハＷの研磨により摩耗しても研磨精度（具合い）が維持される。ドレス部６０は、図３に示されるように、筐体２１内において、ウェハＷの裏面Ｗｂの研磨が行われる研磨位置とは異なる位置（以下、「ドレス位置」という。）に設けられている。ドレス部６０は、筐体２１の所定位置に固定されていてもよい。ドレス部６０は、図５（ａ）に示されるように、天板部６１と、ドレス部材６２（第１ドレス部材）と、ノズル６３とを有する。

天板部６１は、ドレス部材６２を支持する板状の部材である。天板部６１は、水平方向に沿って延びている。天板部６１は、例えば、回転ステージ５３１，５４１よりも上方に配置されている。天板部６１は、例えば、平面視において、回転ステージ５４１を覆う程度の大きさを有する。図５（ａ）に示される天板部６１の形状は一例であり、大きさ及び配置等は適宜変更することができる。

ドレス部材６２は、研磨面５１ａのドレッシングを行うための部材である。ドレス部材６２は、天板部６１の下面に設けられている。なお、ドレス部材６２は、不図示の固定部を介して天板部６１に固定されていてもよい。また、ドレス部材６２は、筐体２１内の所定位置に固定されていてもよい。ドレス部材６２の大きさは、例えば、平面視において、天板部６１よりも小さくてもよい。

ドレス部材６２は、研磨面５１ａのドレッシングを行うドレス面６２ａ（第１ドレス面）を有する。ドレス面６２ａは、例えば、ドレス部材６２の下面により形成されている。ドレス面６２ａは、回転ステージ５３１の保持面５３３と対向していてもよい。また、ドレス面６２ａは、研磨面５１ａと対向していてもよい。例えば、ドレス面６２ａと研磨面５１ａとは、互いに略平行であってもよい。なお、本明細書において、一の部材（一の面）と他の部材（他の面）とが対向するとは、平面視において、一の部材と他の部材とが互いに重なっている場合だけでなく、一の部材と他の部材とが重なっていない場合も含まれる。

ドレス部材６２を構成する材料としては、例えば、カーボン含有金属又はアルミナ等のセラミックスを用いることができる。ドレス部材６２のうちの少なくともドレス面６２ａを含む部分が、カーボン含有金属又はセラミックスで構成されてもよい。また、ドレス部材６２の硬度は、研磨部材５１の硬度よりも低くてもよい。より詳細には、ドレス部材６２のうちのドレス面６２ａを含む部分の硬度は、研磨部材５１のうちの研磨面５１ａを含む部分（研磨ヘッド）の硬度よりも低くてもよい。硬度は、例えば、ビッカース硬さで規定される。

ノズル６３は、リンス液をドレス部材６２のドレス面６２ａに供給する。ノズル６３は、図５（ａ）に示されるように、ドレス部材６２の斜め下方に配置されてもよい。ノズル６３は、不図示の液源に接続されており、ドレス部材６２による研磨面５１ａの研磨が行われるときに、リンス液をドレス面６２ａに向けて吐出してもよい。

ドレス位置において、研磨面５１ａのドレッシングが行われる際には、図５（ａ）に示されるように、研磨面５１ａがドレス面６２ａに当接するように研磨部材５１が配置される。なお、この当接状態への配置については、制御装置１００が駆動機構５２に含まれる各駆動部を制御することにより行われる。研磨面５１ａがドレス面６２ａに当接した状態で、駆動機構５２が、ドレス面６２ａに対して水平方向に研磨部材５１（回転ステージ５３１）を移動させることにより、研磨面５１ａのドレッシングが行われる。図５（ｂ）に示されるように、研磨面５１ａのドレッシングが行われる際に、ドレス面６２ａの一部の領域において、研磨面５１ａと当接する領域である当接領域ＣＡが形成される。研磨面５１ａのドレッシング手順については後述する。

研磨部５０は、ドレス面６２ａのドレッシング（ドレス面６２ａに対するドレッシング）を行うための補助ドレス部材６５（第２ドレス部材）を更に有する。補助ドレス部材６５は、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示されるように、板状に形成されていてもよい。補助ドレス部材６５は、回転ステージ５３１の保持面５３３に設けられている。換言すると、研磨部材５１及び補助ドレス部材６５は、一の面である保持面５３３上に固定されている。図５（ａ）に示される例では、保持面５３３は、互いに高さ位置が異なる保持面５３３ａと、保持面５３３ｂとで構成されている。保持面５３３ａは、保持面５３３ｂよりも高い位置に配置されてもよい。

研磨部材５１は、保持面５３３ａ上に設けられてもよい。補助ドレス部材６５は、保持面５３３ｂ上に設けられてもよい。補助ドレス部材６５は、ドレス部材６２のドレス面６２ａに対してドレッシングを行うドレス面（以下、「補助ドレス面６５ａ」という。）を有する。補助ドレス面６５ａ（第２ドレス面）は、補助ドレス部材６５の上面を構成している。補助ドレス面６５ａは、保持面５３３ａと同程度の高さ位置に配置されていてもよい。換言すると、保持面５３３ａと保持面５３３ｂとの高さ位置の差が、補助ドレス部材６５の厚さ（鉛直方向の長さ）に略一致していてもよい。このように、研磨面５１ａの高さ位置は、補助ドレス面６５ａの高さ位置よりも高くてもよい。なお、保持面５３３ａ及び保持面５３３ｂの高さ位置が互いに略一致しており、保持面５３３ａ及び保持面５３３ｂにより同一平面が構成されていてもよい。

図５（ｂ）に示されるように、平面視において、補助ドレス部材６５（補助ドレス面６５ａ）の面積は、回転ステージ５３１よりも小さく、研磨部材５１よりも大きい。平面視において、補助ドレス部材６５は、回転ステージ５３１の大部分を占めていてもよい。例えば、平面視において、補助ドレス面６５ａの大きさは、研磨部材５１の５倍～２０倍程度の大きさであってもよい。補助ドレス面６５ａは、ドレス面６２ａと対向してしてもよい。例えば、補助ドレス面６５ａとドレス面６２ａとは、互いに略平行であってもよい。このように、ドレス部材６２のドレス面６２ａは、補助ドレス面６５ａ及び研磨面５１ａの双方に対向していてもよい。

補助ドレス部材６５を構成する材料としては、例えば、カーボン含有金属又はアルミナ等のセラミックスを用いることができる。補助ドレス部材６５のうちの少なくとも補助ドレス面６５ａを含む部分が、カーボン含有金属又はセラミックスで構成されてもよい。また、補助ドレス部材６５の硬度は、ドレス部材６２の硬度よりも低くてもよい。より詳細には、補助ドレス部材６５のうちの補助ドレス面６５ａを含む部分の硬度は、ドレス部材６２のうちのドレス面６２ａを含む部分の硬度よりも低くてもよい。ドレス部材６２と補助ドレス部材６５とは、互いに同じ材料で構成されてもよく、互いに異なる材料で構成されてもよい。例えば、これらの部材が互いに同じ材料で構成される場合、補助ドレス部材６５の粒度（砥石番手）がドレス部材６２の粒度（砥石番手）よりも小さいことで、上述の硬度の関係が満たされてもよい。補助ドレス部材６５、ドレス部材６２、及び研磨部材５１は、この順に硬度が低くてもよい。

ドレス位置において、ドレス部材６２のドレス面６２ａのドレッシングが行われる際には、図６（ａ）に示されるように、補助ドレス面６５ａがドレス面６２ａに当接するように補助ドレス部材６５が配置される。なお、この当接状態への配置については、制御装置１００が駆動機構５２に含まれる各駆動部を制御することにより行われる。補助ドレス面６５ａがドレス面６２ａに当接した状態で、駆動機構５２の各駆動部が、ドレス面６２ａに対して補助ドレス部材６５（回転ステージ５３１）を移動させることにより、ドレス面６２ａのドレッシングが行われる。図６（ｂ）に示されるように、ドレス面６２ａのドレッシングが行われる際に、ドレス面６２ａ内の研磨面５１ａと当接した当接領域ＣＡを覆うように、ドレス面６２ａに対する補助ドレス面６５ａの当接位置が移動する。ドレス面６２ａのドレッシング手順については後述する。

駆動機構５２に含まれる一部の要素は、ドレス位置において、研磨面５１ａのドレッシングが行われる状態（以下、「第１の状態」という。）と、ドレス面６２ａのドレッシングが行われる状態（以下、「第２の状態」という。）と、を切り替える。研磨部材５１及び補助ドレス部材６５の双方は回転ステージ５３１に設けられているので、回転ステージ５３１が移動することにより、研磨部材５１とドレス部材６２との相対位置、及び補助ドレス部材６５とドレス部材６２との相対位置が変化する。このため、駆動機構５２に含まれる回転駆動部５３２，５４２及び昇降駆動部５５は、制御装置１００の動作指示に基づいて、回転ステージ５３１を移動させることにより、第１の状態と第２の状態とを切り替えることができる。

図５（ａ）及び図６（ａ）に示される例では、回転駆動部５３２が、平面視における研磨面５１ａと補助ドレス面６５ａとの位置を変更すると共に、昇降駆動部５５が回転ステージ５３１とドレス部材６２との距離を変更することで、第１の状態と第２の状態とを切り替える。この例では、回転駆動部５３２，５４２及び昇降駆動部５５が駆動部を構成する。

図３及び図４に戻り、旋回部７０は、研磨部５０を研磨位置とドレス位置との間で移動させる。旋回部７０は、軸線Ａｘ１（軸線Ａｘ２）と平行な軸線Ａｘ３を中心とした円軌道に沿って研磨部５０を移動させるように構成されている。旋回部７０は、旋回ステージ７１と、旋回駆動部７２とを有する。

旋回ステージ７１は、研磨部５０（昇降駆動部５５）を支持している。旋回ステージ７１は、板状に形成されていてもよい。平面視において、旋回ステージ７１の面積は、回転機構５４の回転ステージ５４１の面積よりも大きくてもよい。旋回ステージ７１は、昇降駆動部５５を支持する表面（以下、「支持面」という。）が水平となるように配置されている。

旋回駆動部７２は、旋回ステージ７１を軸線Ａｘ３周りに回転させる。旋回駆動部７２は、旋回ステージ７１の支持面とは反対側の裏面（下面）に接続されている。旋回駆動部７２は、例えば回転アクチュエータを含んでいる。旋回駆動部７２により旋回ステージ７１が、軸線Ａｘ３を中心とした円周に沿って移動することで、研磨部５０が当該円周に沿って研磨位置とドレス位置との間を移動する。

検査部８０は、ウェハＷの研磨に係る各部の表面の状態を示す情報である表面情報を取得する。検査部８０は、例えば、ウェハＷの裏面Ｗｂの研磨状態を示す研磨情報を表面情報として取得し、当該研磨情報を制御装置１００に出力する。検査部８０は、例えばカメラであってもよく、ウェハＷの裏面Ｗｂに対する研磨が行われた後に、当該ウェハＷの裏面Ｗｂを撮像することで、例えば、裏面Ｗｂの画像データを研磨情報として取得してもよい。なお、検査部８０として、カメラに代えて、裏面Ｗｂに対して所定の波長の光を照射する光源と、裏面Ｗｂで反射された光を検出する検出部とを設ける構成としてもよい。この場合、裏面Ｗｂの画像データに代えて、反射された光の強度情報等を研磨情報として用いることができる。

（制御装置）
続いて、図７を参照して、制御装置１００のハードウェア構成の一例について説明する。制御装置１００は、一つ又は複数の制御用コンピュータにより構成される。例えば制御装置１００は、図７に示される回路１１０を有する。回路１１０は、一つ又は複数のプロセッサ１１１と、メモリ１１２と、ストレージ１１３と、入出力ポート１１４と、タイマ１１５と、を有する。

ストレージ１１３は、例えばハードディスク等、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体を有する。記憶媒体は、後述の研磨処理手順を制御装置１００に実行させるためのプログラムを記憶している。記憶媒体は、不揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク及び光ディスク等の取り出し可能な媒体であってもよい。メモリ１１２は、ストレージ１１３の記憶媒体からロードしたプログラム及びプロセッサ１１１による演算結果を一時的に記憶する。プロセッサ１１１は、メモリ１１２と協働して上記プログラムを実行することで、上述した各機能モジュールを構成する。タイマ１１５は、例えば一定周期の基準パルスをカウントすることで経過時間を計測する。入出力ポート１１４は、ストレージ１１３からの指令に従って、研磨ユニット２０に含まれる制御対象又は情報取得対象の部材との間で電気信号の入出力を行う。

なお、制御装置１００のハードウェア構成は、必ずしもプログラムにより各機能モジュールを構成するものに限られない。例えば制御装置１００の各機能モジュールは、専用の論理回路又はこれを集積したＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）により構成されていてもよい。

［研磨処理手順］
続いて、図８を参照して、基板処理方法の一例として、研磨ユニット２０を用いて実行される研磨処理手順について説明する。図８は、複数のウェハＷそれぞれに対して順に実行される研磨処理手順の一例を示すフローチャートである。

まず、制御装置１００は、ステップＳ０１を実行する。ステップＳ０１では、例えば、制御装置１００が、搬送装置Ａ８を制御することにより、処理対象のウェハＷを研磨ユニット２０内に搬入させる。この際、搬送装置Ａ８は、処理対象の当該ウェハＷを、基板保持部３０の回転保持部３１に受け渡してもよい。

次に、制御装置１００は、ステップＳ０２を実行する。ステップＳ０２では、制御装置１００が第１ドレス処理を実行する。具体的には、制御装置１００は、ドレス位置に研磨部５０を配置させた状態で、ドレス部６０のドレス部材６２（ドレス面６２ａ）により研磨部材５１の研磨面５１ａのドレッシングを行わせる。この第１ドレス処理の具体例については、後述する。

次に、制御装置１００は、ステップＳ０３を実行する。ステップＳ０３では、制御装置１００が研磨処理を実行する。具体的には、制御装置１００は、研磨位置に研磨部５０を配置させた状態で、研磨部材５１によりウェハＷの裏面Ｗｂを研磨させる。この研磨処理の具体例については後述する。

次に、制御装置１００は、ステップＳ０４を実行する。ステップＳ０４では、制御装置１００が、表面情報を取得する。例えば、制御装置１００は、ステップＳ０３における研磨処理が施されたウェハＷの裏面Ｗｂの研磨状態を示す研磨情報（例えば撮像画像データ）を、表面情報として検査部８０から取得してもよい。

次に、制御装置１００は、ステップＳ０５を実行する。ステップＳ０５では、制御装置１００が、ステップＳ０４において取得した表面情報（ここでは、研磨情報）に応じて、ドレス部材６２のドレス面６２ａの目立てが必要かどうかを判定する。つまり、制御装置１００は、研磨情報に応じてドレス部材６２のドレス面６２ａのドレッシングを行うかどうかを判断する。制御装置１００は、例えば、研磨状態が適切である比較用の画像データを予め記憶しており、研磨情報と比較用の画像データとを差分処理することにより、ドレス面６２ａの目立てが必要かどうかを判定してもよい。

ステップＳ０５において、ドレス面６２ａの目立てが必要であると判断された場合（ステップＳ０５：ＹＥＳ）、制御装置１００は、ステップＳ０６を実行する。ステップＳ０６では、制御装置１００が第２ドレス処理を実行する。具体的には、制御装置１００は、ドレス位置に研磨部５０を配置させた状態で、補助ドレス部材６５（補助ドレス面６５ａ）にドレス部材６２のドレス面６２ａのドレッシングを行わせる。この第２ドレス処理の具体例については後述する。一方、ステップＳ０５において、ドレス面６２ａの目立てが不要であると判断された場合、制御装置１００は、ステップＳ０６を実行しない。

次に、制御装置１００は、ステップＳ０７を実行する。ステップＳ０７では、例えば、制御装置１００が、搬送装置Ａ８を制御することにより、研磨ユニット２０から処理対象のウェハＷを搬出させる。これにより、１枚のウェハＷに対する一連の研磨処理手順が終了し、制御装置１００は、処理対象のウェハＷごとにステップＳ０１～Ｓ０７の処理を繰り返す。

（研磨面のドレス処理）
続いて、図９を参照して、ステップＳ０２における第１ドレス処理の具体例について説明する。図９は、研磨部材５１に対する第１ドレス処理の一例を示すフローチャートである。

第１ドレス処理では、まず、制御装置１００がステップＳ２１を実行する。ステップＳ０１では、制御装置１００が、ドレス位置に位置する研磨部５０について、駆動機構５２を制御することにより、研磨面５１ａのドレッシングが行われる位置に研磨部材５１を配置する。例えば、制御装置１００は、回転駆動部５３２を制御することで、図５（ａ）に示されるように、平面視において研磨面５１ａとドレス面６２ａとが重なるように回転ステージ５３１を移動させる。

次に、制御装置１００は、ステップＳ２２を実行する。ステップＳ２２では、制御装置１００が、研磨部材５１の回転駆動を開始する。制御装置１００は、例えば、平面視において、ドレス部材６２（ドレス面６２ａ）内で研磨部材５１が移動するように、回転駆動部５３２，５４２を制御する。一例としては、制御装置１００は、研磨部材５１及び補助ドレス部材６５の回転ステージ５３１上の位置が維持されつつ、回転ステージ５３１が軸線Ａｘ２周りに回転するように、回転駆動部５３２，５４２を制御してもよい。

これにより、図５（ｂ）に示されるように、軸線Ａｘ１と軸線Ａｘ２との間隔と略同一の半径を有する円軌道に沿って、研磨部材５１が移動する。なお、図５（ｂ）において、研磨部材５１が移動する跡（当接位置の軌跡）が、当接領域ＣＡとして示されている。図５（ｂ）に示す例では、当接領域ＣＡは環状とされている。研磨部材５１が移動する経路は、回転駆動部５３２，５４２の制御方法によって適宜変更することができる。

次に、制御装置１００は、ステップＳ２３を実行する。ステップＳ２３では、制御装置１００が、ステップＳ２２において開始した回転駆動を維持しつつ、昇降駆動部５５を制御することにより、回転ステージ５３１を上方に移動させることで、研磨面５１ａをドレス面６２ａに当接（接触）させる。これにより、ドレス面６２ａによる研磨面５１ａのドレッシングが開始される。

次に、制御装置１００は、ステップＳ２４を実行する。ステップＳ２４では、制御装置１００が、研磨面５１ａをドレス面６２ａに当接させた時刻から予め定められた所定時間経過するまで待機する。これにより、所定時間において、図５（ｂ）に示されるように、ドレス面６２ａに対して研磨面５１ａが当接しつつドレス面６２ａに沿って移動することで、ドレス面６２ａによる研磨面５１ａの目立てが行われる。この場合、研磨面５１ａのドレッシング時に研磨部材５１が上述した円軌道に沿って移動することで、研磨部材５１のうちの当該円軌道に沿って進む箇所が、研磨部材５１の外縁において絶えず同じ位置とならないので、研磨部材５１に対するドレッシングの偏りが防止される。

所定時間経過した後に、制御装置１００は、ステップＳ２５を実行する。ステップＳ２５では、制御装置１００が、回転駆動部５３２，５４２を制御することにより、回転駆動を停止する。なお、制御装置１００は、回転駆動の停止の前後のいずれかにおいて、昇降駆動部５５を制御することにより、回転ステージ５３１を下方に移動させてもよい。これにより、１枚の処理対象のウェハＷごとに行われる第１ドレス処理が終了する。

（研磨処理）
続いて、図１０を参照して、ステップＳ０３における研磨処理の具体例について説明する。図１０は、研磨処理の一例を示すフローチャートである。

まず、制御装置１００は、ステップＳ３１を実行する。ステップＳ３１では、まず、制御装置１００は、切替部４０を制御することにより、ウェハＷを中心研磨が行われる位置に配置させる。例えば、制御装置１００は、基板保持部３０に保持されているウェハＷを固定チャック３６に保持させ、ウェハＷの中心領域がスピンチャック３３から離間する位置まで固定チャック３６を移動させる。そして、制御装置１００が、旋回駆動部７２を制御することにより、研磨部５０をドレス位置から研磨位置に移動させる。その後、制御装置１００は、回転駆動部５４２を制御することにより、回転ステージ５３１がウェハＷの裏面Ｗｂの中心領域に重なるように研磨部材５１を配置させる。

次に、制御装置１００は、ステップＳ３２を実行する。ステップＳ３２では、制御装置１００が、駆動機構５２を制御することにより、ウェハＷの裏面Ｗｂの中心領域を研磨させる。例えば、制御装置１００は、回転駆動部５３２により回転ステージ５３１（研磨部材５１）を軸線Ａｘ１周りに回転させつつ、昇降駆動部５５を制御することで、研磨面５１ａをウェハＷの裏面Ｗｂに当接させる。この際、制御装置１００は、回転駆動部５４２による回転駆動は停止していてもよい。制御装置１００は、予め定められた所定時間において中心領域の研磨を行う。

次に、制御装置１００は、ステップＳ３３を実行する。ステップＳ３３では、制御装置１００が、切替部４０を制御することにより、ウェハＷの配置を、中心研磨が行われる位置から外周研磨が行われる位置に切り替える。例えば、制御装置１００は、ウェハＷを保持している固定チャック３６を、ウェハＷの中心部分がスピンチャック３３と重なる位置まで移動させる。そして、制御装置１００は、当該ウェハＷをスピンチャック３３上に載置させる。

次に、制御装置１００は、ステップＳ３４を実行する。ステップＳ３４では、制御装置１００が、基板保持部３０及び駆動機構５２を制御することにより、ウェハＷの裏面Ｗｂの外周領域を研磨させる。例えば、制御装置１００は、回転駆動部３５によりウェハＷを軸線Ａｘ０周りに回転させつつ、研磨部材５１がウェハＷの裏面Ｗｂに当接した状態で、ウェハＷの半径方向に沿って研磨部材５１を移動させてもよい。一例として、制御装置１００は、回転駆動部５３２，５４２を制御することで、研磨部材５１をウェハＷの中心領域からウェハＷ外まで、回転ステージ５３１の自転動作及び公転動作を行いつつ移動させることにより、ウェハＷの外周領域を研磨させてもよい。以上により、１枚の処理対象のウェハＷに対する研磨処理が終了する。

（ドレス面のドレス処理）
続いて、図１１を参照して、ステップＳ０６における第２ドレス処理の具体例について説明する。図１１は、ドレス部材６２に対する第２ドレス処理の一例を示すフローチャートである。

まず、制御装置１００は、ステップＳ６１を実行する。ステップＳ６１では、制御装置１００が、補助ドレス部材６５をドレス面６２ａのドレッシングが行われる位置に配置させる。例えば、制御装置１００が、まず旋回駆動部７２を制御することにより、研磨部５０をドレス位置に移動させる。そして、制御装置１００は、図６（ａ）に示されるように、平面視において、補助ドレス面６５ａがドレス面６２ａと重なるように、回転駆動部５３２を制御する（回転ステージ５３１を回転させる）。

次に、制御装置１００は、ステップＳ６２を実行する。ステップＳ６２では、制御装置１００が、回転駆動を開始する。制御装置１００は、例えば、平面視において、移動した際の補助ドレス面６５ａが当接領域ＣＡの全域を覆うように、回転駆動部５３２，５４２の少なくとも一方を制御してもよい。この際、制御装置１００は、研磨部材５１とドレス部材６２とが平面視において互いに重ならずに、補助ドレス面６５ａが当接領域ＣＡの全域を覆うように、回転駆動部５３２，５４２の少なくとも一方を制御してもよい。制御装置１００は、研磨部材５１とドレス部材６２とが互いに干渉せずに、補助ドレス面６５ａがドレス面６２ａの全域を覆うように、回転駆動部５３２，５４２の少なくとも一方を制御してもよい。

一例として、図６（ｂ）に示されるように、制御装置１００は、研磨部材５１がドレス部材６２に干渉しないように回転ステージ５３１を自転させつつ、回転ステージ５３１を軸線Ａｘ２周りの回転軌跡の一部において往復移動させるように、回転駆動部５３２，５４２を制御してもよい。補助ドレス部材６５の動作は、回転駆動部５３２，５４２の制御方法によって適宜変更することができる。例えば、制御装置１００は、研磨部材５１及び補助ドレス部材６５の回転ステージ５３１上の位置が維持されつつ、回転ステージ５３１を軸線Ａｘ２周りの回転軌跡の一部において往復移動させるように、回転駆動部５３２，５４２を制御してもよい。

次に、制御装置１００は、ステップＳ６３を実行する。ステップＳ６３では、制御装置１００が、ステップＳ６２において開始した回転駆動（往復移動）を維持しつつ、昇降駆動部５５を制御することにより、回転ステージ５３１を上方に移動させることで、補助ドレス面６５ａをドレス面６２ａに当接させる。これにより、補助ドレス面６５ａによるドレス面６２ａのドレッシングが開始される。

次に、制御装置１００は、ステップＳ６４を実行する。ステップＳ６４では、制御装置１００が、補助ドレス面６５ａをドレス面６２ａに当接させた時刻から予め定められた所定時間経過するまで待機する。例えば、所定時間は、当接領域ＣＡの全体にわたりドレス面６２ａが複数回通過するように設定されてもよい。所定時間において、図６（ｂ）に示されるように、研磨部材５１とドレス部材６２とが互いに干渉することなく、補助ドレス面６５ａがドレス面６２ａに対して当接しつつドレス面６２ａに沿って移動することで、補助ドレス面６５ａによるドレス面６２ａの目立てが行われる。なお、上記の回転駆動（往復移動）では、当接領域ＣＡの全体に対して補助ドレス面６５ａによる目立てができない場合、当接領域ＣＡの全体について補助ドレス面６５ａによる目立てが可能となるように移動方向等を変更してよい。

所定時間経過した後、制御装置１００は、ステップＳ６５を実行する。ステップＳ６５では、制御装置１００が、回転駆動部５３２，５４２を制御することにより、回転駆動を停止する。なお、制御装置１００は、回転駆動の停止の前後のいずれかにおいて、昇降駆動部５５を制御することにより、回転ステージ５３１を下方に移動させてもよい。以上により、第２ドレス処理が終了する。

以上説明した研磨ユニット２０を用いた基板処理手順には、ドレス面６２ａと研磨面５１ａとを当接させて研磨面５１ａのドレッシングを行うことと（ステップＳ０２）、ドレス面６２ａと補助ドレス面６５ａとを当接させてドレス面６２ａのドレッシングを行うことと（ステップＳ０６）、回転ステージ５３１を移動させることで、研磨面５１ａのドレッシングを行う第１の状態と、ドレス面６２ａのドレッシングを行う第２の状態と切り替えることと（ステップＳ２１，Ｓ２３，Ｓ６１，Ｓ６３）が含まれる。

［作用］
以上の実施形態では、第１の状態において研磨面５１ａのドレッシングが行われ、第２の状態においてドレス面６２ａのドレッシングが行われる。研磨面５１ａのドレッシングが行われることで、ウェハＷに対する研磨処理が安定して行われるが、ドレス部材６２のドレス面６２ａは摩耗していく。しかしながら、ドレス面６２ａに対して補助ドレス面６５ａによりドレッシングが行われることで、ドレス面６２ａの摩耗した箇所の目立てが行われる。このため、ドレス面６２ａの摩耗状態が改善された状態で研磨面５１ａのドレッシングが行われる。その結果、安定した研磨処理を持続させることが可能となる。

ドレス面６２ａのドレッシングを行わずに、当該ドレス面６２ａにより研磨面５１ａのドレッシングを行いウェハＷの研磨を継続することも考えられる。この場合、ドレス部材６２のドレス面６２ａが摩耗した状態において、研磨面５１ａのドレッシングが行われる。このため、研磨面５１ａをドレッシングする回数が増えるほど（例えば、十数回を超えると）、研磨面５１ａの目立てが十分に行われずに、所望の研磨結果が得られる程度に十分な研磨が行われなくなっていく。すなわち、ウェハＷの研磨を適切に行うことができなくなる、または、ウェハＷの研磨を適切に行うための研磨時間が長期化する可能性がある。これに対して、上記実施形態では、ドレス面６２ａの摩耗状態が改善された状態で研磨面５１ａのドレッシングが行われるので、所望の研磨結果が得られる研磨処理を持続させることが可能となる。

ウェハＷについて所望の研磨結果が得られるように、ドレス部材６２を新しい部材に交換することも考えられるが、当該交換中は、研磨ユニット２０（塗布・現像装置２）による処理を停止する必要がある。上記実施形態の構成でも、補助ドレス部材６５の補助ドレス面６５ａの摩耗により、ドレス面６２ａを十分にドレッシングできなくなるときは到来する。しかしながら、少なくとも、ドレス面６２ａのドレッシングを行わない構成と比べて、ドレス面６２ａによる研磨面５１ａの目立てを十分に行える期間を持続させることができる。これにより、スループットの維持と研磨処理の安定化との両立を図ることができる。

以上の実施形態では、補助ドレス部材６５及び研磨部材５１が、回転ステージ５３１の一の保持面５３３上に固定されている。補助ドレス面６５ａ及び研磨面５１ａの高さ位置は、互いに異なっている。駆動機構５２に含まれる駆動部は、平面視における補助ドレス面６５ａ及び研磨面５１ａの位置を変更すると共に、回転ステージ５３１とドレス面６２ａとの距離を変更することで、第１の状態と第２の状態とを切り替える。この構成では、ドレス面６２ａを良好な状態に維持するための補助ドレス部材６５とウェハＷの裏面Ｗｂを研磨するための研磨部材５１とが、ドレス面６２ａと対向する面（保持面５３３）上に設けられる。これにより、ウェハＷの研磨を行う研磨ユニット２０を大型化させることなく、安定した研磨処理を持続させることが可能となる。

以上の実施形態では、補助ドレス部材６５の硬度は、ドレス部材６２の硬度よりも低い。この場合、ドレッシングの対象となる部材（ドレス部材６２）の方が、ドレッシングを行う部材（補助ドレス部材６５）よりも硬いので、ドレス部材６２のドレス面６２ａの目立てをより確実に行うことが可能となる。

以上の実施形態では、駆動機構５２に含まれる駆動部は、第１の状態（第１ドレス処理）にて研磨面５１ａのドレッシングが行われる際にドレス面６２ａのうちの研磨面５１ａと当接する当接領域ＣＡを覆うように、第２の状態（第２ドレス処理）において補助ドレス部材６５の補助ドレス面６５ａの当接位置を移動させる。ドレス面６２ａの当接領域ＣＡにおいて、研磨面５１ａのドレッシングにより摩耗が進む。上記構成では、摩耗が進んだ当接領域ＣＡを覆うように、ドレス面６２ａに対するドレッシングが行われるので、ドレス面６２ａによる研磨面５１ａのドレッシングの程度をより確実に安定させることが可能となる。

なお、補助ドレス面６５ａによるドレッシングの対象は、ドレス面６２ａに形成される当接領域ＣＡの周縁（当接領域ＣＡ以外の領域との境界部分）が対象に含まれるように、当接領域ＣＡ及びその周辺領域としてもよい。当接領域ＣＡ及びその周辺をドレッシングの対象とすることで、当接領域ＣＡのドレッシングを適切に行うことができる。また、補助ドレス面６５ａによるドレッシングの対象は、ドレス面６２ａに形成される当接領域ＣＡ及びその周辺としてもよいし、ドレス面６２ａ全体としてもよい。ドレス面６２ａ全体をドレッシングの対象とした場合、当接領域ＣＡを含むドレス面６２ａ全体について均一に目出しをすることができるため、ドレッシング後のドレス面６２ａによる研磨面５１ａのドレッシングにおいても均等に目出しをすることができる。

以上の実施形態では、塗布・現像装置２は、駆動機構５２に含まれる駆動部を制御する制御装置１００を備える。駆動機構５２は、軸線Ａｘ１周りに研磨部材５１が回転するように回転ステージ５３１を回転させる回転駆動部５３２と、軸線Ａｘ１に平行な軸線Ａｘ２周りの円軌道に沿って軸線Ａｘ１が移動するように回転ステージ５３１を移動させる回転駆動部５４２と、を含む。制御装置１００は、回転駆動部５３２により回転ステージ５３１を回転させることで平面視における研磨面５１ａと補助ドレス面６５ａとの位置を切り替える。制御装置１００は、第２の状態（第２ドレス処理）において、回転駆動部５４２により回転ステージ５３１を移動させることで、当接領域ＣＡに対する補助ドレス面６５ａの当接位置を移動させる。

この場合、回転駆動部５４２による回転ステージ５３１の動作により広い範囲で補助ドレス面６５ａを移動させることができる。このため、ドレス面６２ａのドレッシングを行う際に、当接領域ＣＡを覆うことが容易である。また、回転駆動部５４２は、ウェハＷの裏面Ｗｂ（より詳細には外周領域）に対する研磨処理にも用いられる。すなわち、補助ドレス面６５ａの当接位置が当接領域ＣＡを覆うことによる研磨面５１ａのドレッシングの安定化を、研磨ユニット２０を大型化することなく実現できる。

以上の実施形態では、塗布・現像装置２は、研磨部材５１による研磨後におけるウェハＷの裏面Ｗｂの研磨状態を示す研磨情報を取得する制御装置１００を備える。制御装置１００は、研磨情報に応じてドレス面６２ａのドレッシングを行うかどうかを判定する。ウェハＷの研磨状態によってはドレス面６２ａのドレッシングが不要である場合もある。第２ドレス処理を繰り返し行うことによって、補助ドレス面６５ａも摩耗していくことが考えられるが、上記構成では、研磨状態を示す研磨情報に応じて、第２ドレス処理の実行可否が判定される。その結果、補助ドレス部材６５をより継続して使用することが可能となる。

以上、実施形態について説明したが、本開示は必ずしも上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。

［変形例］
（１）制御装置１００は、上述した研磨処理手順において、各ステップの処理を並行して実行してもよく、順序を入れ替えて実行してもよい。例えば、制御装置１００は、ステップＳ０２の研磨処理を実行した後にステップＳ０３の第１ドレス処理を実行してもよい。

（２）制御装置１００は、表面情報として、ウェハＷの裏面Ｗｂの研磨情報に代えて、ドレス面６２ａの摩耗状態（劣化状態）を示す摩耗情報を取得してもよい。この場合、研磨ユニット２０は、検査部８０に代えて、ドレス面６２ａの斜め下方に配置された検査部８１を備えてもよい（図５（ａ）等参照）。検査部８１は、例えば、ドレス面６２ａに向けて検査用の光を出射する機能と、ドレス面６２ａにおいて散乱された光（以下、「散乱光」という。）を受光する機能とを有していてもよい。制御装置１００は、受光した散乱光が示す情報に応じて、摩耗情報を取得してもよい。制御装置１００は、摩耗情報に応じて、ドレス面６２ａの目立てが必要かどうかを判断してもよい。

（３）あるいは、制御装置１００は、表面情報として、補助ドレス面６５ａの摩耗状態を取得してもよい。補助ドレス面６５ａの摩耗情報は、上述のドレス面６２ａの摩耗情報と同様に取得されてもよい。制御装置１００は、補助ドレス面６５ａに関する摩耗情報に応じて、ドレス面６２ａの目立てが必要かどうかを判断してもよい。なお、制御装置１００は、ドレス面６２ａ及び補助ドレス面６５ａの双方の摩耗状態に応じて、第２ドレス処理の実行可否を判定してもよい。

これらの変形例では、制御装置１００は、ドレス面６２ａ及び補助ドレス面６５ａの少なくとも一方の摩耗状態を示す摩耗情報を取得し、当該摩耗情報に応じて第２ドレス処理を行うかどうかを判定する。ドレス面６２ａ又は補助ドレス面６５ａの摩耗状態によってドレス面６２ａのドレッシングが不要である場合もある。上記構成では、摩耗状態を示す摩耗情報に応じて、第２ドレス処理の実行可否が判定されることで、ウェハＷの裏面Ｗｂの研磨を行う度にドレス面６２ａのドレッシングを行う場合と比較して、補助ドレス部材６５をより継続して使用することが可能となる。

（４）制御装置１００は、表面情報を取得することなく、第１ドレス処理の回数に応じて、第２ドレス処理を実行してもよい。例えば、制御装置１００は、複数の第１ドレス処理が行われた後に、１回の第２ドレス処理を実行してもよい。換言すると、制御装置１００は、複数枚のウェハＷに対する複数回の研磨ごとに、１回の第２ドレス処理を行ってもよい。この際、回転駆動部５３２，５４２は、複数回の研磨面５１ａのドレッシングを行った後に、研磨面５１ａのドレッシングを行う第１の状態から、ドレス面６２ａのドレッシングを行う第２の状態へ切り替えてもよい。

この変形例では、研磨面５１ａのドレッシング（第１ドレス処理）が、処理対象のウェハＷに対する研磨が行われる度に実行される。そして、駆動機構５２に含まれる駆動部は、複数回の研磨面５１ａのドレッシングを行った後に、第１の状態から第２の状態へ切り替える。１回の研磨面５１ａのドレッシングを行った後において、ドレス面６２ａのドレッシングが不要な場合もある。上記構成では、複数回の研磨面５１ａのドレッシングの後に、ドレス面６２ａのドレッシングが行われるので、補助ドレス部材６５をより継続して使用することが可能となる。

（５）いくつかの例では、制御装置１００は、表面情報に応じて、ドレス面６２ａの目立てが必要かどうかを判断した上で、ステップＳ０６の第２ドレス処理を実行する。あるいは、制御装置１００は、複数回の第１ドレス処理ごとに、１回の第２ドレス処理を実行する。しかしながら、第２ドレス処理の実行方法はこれらの例に限られない。制御装置１００は、例えば、表面情報を取得することなく、処理対象のウェハＷに対する研磨を行う度に、第１ドレス処理及び第２ドレス処理の双方を実行してもよい。この場合、第２ドレス処理が実行されるタイミングは、第１ドレス処理の前後のいずれで行われもよく、研磨処理の前後のいずれで行われてもよい。この変形例では、１枚のウェハＷに対する研磨ごとに、第２ドレス処理が行われるので、他の例に比べて、研磨面５１ａをドレッシングするためのドレス面６２ａの目立てをより確実に行うことが可能となる。

（６）制御装置１００は、研磨ユニット２０とは異なる他の検査ユニットから研磨情報（例えば、撮像画像データ）を取得してもよい。

（７）処理対象の基板は半導体ウェハに限られず、例えばガラス基板、マスク基板、ＦＰＤ（Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）などであってもよい。

１…基板処理システム、２…塗布・現像装置、２０…研磨ユニット、５０…研磨部、５１…研磨部材、５１ａ…研磨面、５２…駆動機構、５３１…回転ステージ、５３２，５４２…回転駆動部、５５…昇降駆動部、６２…ドレス部材、６２ａ…ドレス面、６５…補助ドレス部材、６５ａ…補助ドレス面、１００…制御装置、Ｗ…ウェハ、Ｗｂ…裏面、Ａｘ１，Ａｘ２…軸線。

Claims (8)

1. 基板の主面を研磨する研磨面を有する研磨部材と、
   前記研磨面のドレッシングを行う第１ドレス面を有する第１ドレス部材と、
   前記第１ドレス面のドレッシングを行う第２ドレス面を有する第２ドレス部材と、
   前記研磨部材及び前記第２ドレス部材を保持する保持部材と、
   前記保持部材を移動させることで、前記第１ドレス面と前記研磨面とが当接して前記研磨面のドレッシングを行う第１の状態と、前記第１ドレス面と前記第２ドレス面とが当接して前記第１ドレス面のドレッシングを行う第２の状態と、を切り替える駆動部と、
   を備える基板処理装置。
2. 前記第２ドレス部材及び前記研磨部材は、前記保持部材の一の面上に固定されており、
   前記研磨面及び前記第２ドレス面の高さ位置は、互いに異なっており、
   前記第１ドレス面は、前記研磨面及び前記第２ドレス面と対向しており、
   前記駆動部は、平面視における前記研磨面及び前記第２ドレス面の位置を変更すると共に、前記保持部材と前記第１ドレス面との距離を変更することで、前記第１の状態と前記第２の状態とを切り替える、請求項１に記載の基板処理装置。
3. 前記第２ドレス部材の硬度は、前記第１ドレス部材の硬度よりも低い、請求項１又は２に記載の基板処理装置。
4. 前記駆動部を制御する制御部をさらに備え、
   前記駆動部は、第１軸周りに前記研磨部材が回転するように前記保持部材を回転させる第１駆動部と、前記第１軸に平行な第２軸周りの円軌道に沿って前記第１軸が移動するように前記保持部材を移動させる第２駆動部と、を含み、
   前記制御部は、
   前記第１駆動部により前記保持部材を回転させることで平面視における前記研磨面及び前記第２ドレス面の位置を変更し、
   前記第２の状態において、前記第２駆動部により前記保持部材を移動させることで、前記第１ドレス面に対する前記第２ドレス面の位置を変更する、請求項１～３のいずれか一項に記載の基板処理装置。
5. 前記研磨部材による研磨後における前記基板の前記主面の研磨状態を示す研磨情報を取得する制御部をさらに備え、
   前記制御部は、前記研磨情報に応じて前記第１ドレス面のドレッシングを行うかどうかを判定する、請求項１～３のいずれか一項に記載の基板処理装置。
6. 記第１ドレス面及び前記第２ドレス面の少なくとも一方の摩耗状態を示す摩耗情報を取得する制御部をさらに備え、
   前記制御部は、前記摩耗情報に応じて前記第１ドレス面のドレッシングを行うかどうかを判定する、請求項１～３のいずれか一項に記載の基板処理装置。
7. 前記研磨面のドレッシングは、処理対象の前記基板に対する研磨を行う度に行われ、
   前記駆動部は、複数回の前記研磨面のドレッシングを行った後に、前記第１の状態から前記第２の状態へ切り替える、請求項１～６のいずれか一項に記載の基板処理装置。
8. 基板の主面を研磨する研磨面を有する研磨部材と、前記研磨面のドレッシングを行う第１ドレス面を有する第１ドレス部材と、前記第１ドレス面のドレッシングを行う第２ドレス面を有する第２ドレス部材と、前記研磨部材及び前記第２ドレス部材を保持する保持部材と、を備える研磨ユニットによる基板処理方法であって、
   前記第１ドレス面と前記研磨面とを当接させて前記研磨面のドレッシングを行うことと、
   前記第１ドレス面と前記第２ドレス面とを当接させて前記第１ドレス面のドレッシングを行うことと、
   前記保持部材を移動させることで、前記研磨面のドレッシングを行う第１の状態と、前記第１ドレス面のドレッシングを行う第２の状態とを切り替えることと、
   を含む基板処理方法。

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