本發(fā)明涉及基板吸附方法、基板保持裝置、基板研磨裝置、彈性膜、基板保持裝置的基板吸附判定方法以及壓力控制方法。

背景技術(shù)：

在對半導(dǎo)體晶片等基板進(jìn)行研磨的基板研磨裝置中，通過將保持于頂環(huán)的基板按壓于研磨臺，來對基板進(jìn)行研磨。為了將基板從輸送機構(gòu)轉(zhuǎn)移于頂環(huán)，首先，使支承于輸送機構(gòu)的基板與設(shè)于頂環(huán)的下表面且呈同心圓狀分割成多個區(qū)域的薄膜(日文：メンブレン)接觸。然后，通過從形成于薄膜的孔進(jìn)行抽真空，基板被吸附于薄膜。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特許第3705670號

專利文獻(xiàn)2：日本特開2014－61587號公報

專利文獻(xiàn)3：日本特開2011－258639號公報

專利文獻(xiàn)4：日本特開2014－8570號公報

專利文獻(xiàn)5：日本特開2002－521830號公報

專利文獻(xiàn)6：日本特表2004－516644號公報

專利文獻(xiàn)7：日本特開2014－17428號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的課題

本發(fā)明提供一種用于對基板適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行處理的基板吸附方法、基板保持裝置、基板研磨裝置、彈性膜、基板保持裝置的基板吸附判定方法以及壓力控制方法。

用于解決課題的手段

根據(jù)本發(fā)明的一技術(shù)方案，可提供一種基板吸附方法，在該基板吸附方法中，使基板吸附于頂環(huán)，該頂環(huán)具有頂環(huán)主體和設(shè)于該頂環(huán)主體的下方的彈性膜，其中，該基板吸附方法包括如下工序：抽真空工序，在該抽真空工序中，在所述基板的下表面支承于支承部件、所述基板的上表面與所述彈性膜的下表面接觸的狀態(tài)下，對在所述彈性膜的上表面與所述頂環(huán)主體之間呈同心圓狀形成的多個區(qū)域中的至少一個區(qū)域進(jìn)行抽真空；流量計測工序，在該流量計測工序中，對相比于抽真空的對象區(qū)域位于外側(cè)的區(qū)域內(nèi)的氣體的流量進(jìn)行計測；判定工序，在該判定工序中，基于所述氣體的流量對所述基板是否已吸附到所述頂環(huán)進(jìn)行判定；分離工序，在該分離工序中，在判定為所述基板吸附到所述頂環(huán)之后，使吸附有所述基板的所述彈性膜與所述支承構(gòu)件分離。

若對某一區(qū)域進(jìn)行抽真空，則在彈性膜要吸附于基板之際，相比于抽真空的對象區(qū)域位于外側(cè)的區(qū)域的容積變小?；谙啾扔诔檎婵盏膶ο髤^(qū)域位于外側(cè)的區(qū)域內(nèi)的氣體的流量對該容積變小的情況進(jìn)行檢測。因此，能夠精度良好地對基板是否已吸附到彈性膜進(jìn)行判定。

優(yōu)選的是，在所述抽真空工序后具有對所述抽真空的對象區(qū)域中的至少一個區(qū)域的壓力進(jìn)行計測的壓力計測工序，在所述判定工序中，除了考慮所述氣體的流量之外，還考慮所述抽真空的對象區(qū)域中的至少一個區(qū)域內(nèi)的壓力，來對所述基板是否已吸附到所述頂環(huán)進(jìn)行判定。

通過也考慮抽真空的對象區(qū)域的壓力(真空度)，使判定的精度進(jìn)一步提高。

優(yōu)選的是，包括對所述多個區(qū)域中的至少一個區(qū)域進(jìn)行加壓的加壓工序和使所述基板的上表面和所述彈性膜的下表面接觸的接觸工序，在所述加壓工序和所述接觸工序之后進(jìn)行所述抽真空工序。

其原因在于，通過預(yù)先進(jìn)行加壓，即使是彈性膜與頂環(huán)主體密合了的情況下，也能夠通過進(jìn)行加壓來解除該密合了的狀態(tài)，能夠增大彈性膜與基板之間的接觸面積。

更加優(yōu)選的是，在所述加壓工序中，對所述抽真空的對象區(qū)域進(jìn)行加壓。

在抽真空的對象區(qū)域是彈性膜的中央的情況下，彈性膜的中央成為向下凸的形狀，能夠使基板的中央部可靠地與彈性膜接觸。

優(yōu)選的是，在所述基板的上表面與所述彈性膜的下表面接觸之際，不對相比于所述抽真空的對象區(qū)域位于外側(cè)的區(qū)域進(jìn)行加壓。

其原因在于，若對相比于抽真空的對象區(qū)域位于外側(cè)的區(qū)域進(jìn)行加壓，則基板就與弓狀相仿，負(fù)荷施加于基板。

也可以是，所述支承部件是將所述基板向所述頂環(huán)轉(zhuǎn)移的輸送機構(gòu)。

在該情況下，能夠從輸送機構(gòu)可靠地將基板向頂環(huán)轉(zhuǎn)移。

也可以是，所述支承部件是對保持于所述頂環(huán)的基板進(jìn)行研磨的研磨臺。

在該情況下，能夠在基板的研磨后使基板從研磨臺可靠地吸附于頂環(huán)。

另外，根據(jù)本發(fā)明的另一技術(shù)方案，可提供一種基板保持裝置，該基板保持裝置包括：頂環(huán)主體；彈性膜，設(shè)于所述頂環(huán)主體的下方，在該彈性膜的上表面與所述頂環(huán)主體之間呈同心圓狀形成有多個區(qū)域；抽真空機構(gòu)，在下表面由支承部件支承的基板的上表面與所述彈性膜的下表面接觸的狀態(tài)下對所述多個區(qū)域中的至少一個區(qū)域進(jìn)行抽真空；流量計，對相比于所述抽真空的對象區(qū)域位于外側(cè)的區(qū)域內(nèi)的氣體的流量進(jìn)行計測；及判定單元，基于所述氣體的流量對所述基板是否已吸附到所述彈性膜的下表面進(jìn)行判定。

根據(jù)該技術(shù)方案，能夠精度良好地對基板是否已吸附到彈性膜進(jìn)行判定。

優(yōu)選的是，相比于所述抽真空的對象區(qū)域位于外側(cè)的區(qū)域與設(shè)有所述流量計的流路連接，所述流路不在位于所述抽真空的對象區(qū)域的外側(cè)的該區(qū)域與所述流量計之間分支。

通過如此設(shè)置，流量計能夠準(zhǔn)確地計測區(qū)域內(nèi)的流量。

優(yōu)選的是，在形成有所述多個區(qū)域的位置，在所述彈性膜上沒有形成孔。

通過沒有孔，能夠抑制在頂環(huán)內(nèi)部產(chǎn)生的粉塵污染基板、或氣體從彈性膜與吸附的基板之間泄漏。

根據(jù)本發(fā)明的另一技術(shù)方案，可提供一種基板研磨裝置，該基板研磨裝置包括：上述的基板保持裝置；輸送機構(gòu)，向所述基板保持裝置轉(zhuǎn)移所述基板；研磨臺，對保持于所述基板保持裝置的所述基板進(jìn)行研磨。

本發(fā)明的另一技術(shù)方案，可提供一種基板保持裝置，該基板保持裝置包括：頂環(huán)主體；彈性膜，具有用于與所述頂環(huán)主體之間形成多個區(qū)域的第1面以及位于與所述第1面相反的一側(cè)且能夠保持基板的第2面；第1管線，與所述多個區(qū)域中的第1區(qū)域連通，能夠?qū)λ龅?區(qū)域進(jìn)行加壓；第2管線，與所述第1區(qū)域連通，能夠從所述第1區(qū)域進(jìn)行排氣；測定器，測定值基于所述第1區(qū)域的流量發(fā)生變化；第3管線，與所述多個區(qū)域中的不同于所述第1區(qū)域的第2區(qū)域連通，能夠?qū)λ龅?區(qū)域進(jìn)行加壓或減壓。

通過利用由流量計計測的流量，能夠適當(dāng)?shù)靥幚砘濉?/p>

所述測定器既可以是能夠?qū)λ龅?管線的流量進(jìn)行計測的流量計，也可以是能夠?qū)λ龅?管線或所述第2管線的壓力進(jìn)行計測的壓力計。

優(yōu)選的是，具有基于所述測定值對所述基板是否已吸附到所述第2面進(jìn)行判定的判定部。

由流量計計測的流量與頂環(huán)主體與彈性膜的第1面之間的間隙對應(yīng)。若基板吸附，則間隙變小而流量減少，因此，能夠精度良好地對基板是否已吸附進(jìn)行判定。

優(yōu)選的是，具有控制部，該控制部進(jìn)行如下控制：在所述基板向所述第2面吸附之際經(jīng)由所述第3管線對所述第2區(qū)域進(jìn)行減壓，經(jīng)由所述第1管線對所述第1區(qū)域進(jìn)行加壓并且使流體經(jīng)由所述第2管線流通，所述判定部在所述基板向所述第2面吸附之際基于所述測定值對所述基板是否已吸附到所述第2面進(jìn)行判定。

通過在使第1區(qū)域向大氣開放的狀態(tài)下計測流量，能夠抑制彈性膜對基板施加應(yīng)力。

優(yōu)選的是，所述判定部在從所述第2區(qū)域的減壓開始經(jīng)過了規(guī)定時間后基于由所述測定器計測的測定值對所述基板是否已吸附到所述第2面進(jìn)行判定。

由此，能夠更高精度地判定。

優(yōu)選的是，具有基于由所述測定值計測的流量經(jīng)由所述第3管線對所述第2區(qū)域的壓力進(jìn)行控制的控制部。

由流量計計測的流量與頂環(huán)主體與彈性膜的第1面之間的間隙對應(yīng)。該間隙與彈性膜的膨脹相對應(yīng)。因而，通過對流量進(jìn)行監(jiān)視，能夠控制彈性膜的膨脹。

優(yōu)選的是，所述控制部對所述第2區(qū)域的壓力進(jìn)行控制，以使所述測定值處于規(guī)定范圍內(nèi)。

由此，能夠使彈性膜的膨脹維持在規(guī)定范圍內(nèi)。

優(yōu)選的是，所述控制部在使保持于所述第2面的基板釋放時，經(jīng)由所述第1管線對所述第1區(qū)域進(jìn)行加壓并且使流體經(jīng)由所述第2管線向所述第1區(qū)域流通，基于所述測定值經(jīng)由所述第3管線對所述第2區(qū)域的壓力進(jìn)行控制。

優(yōu)選的是，所述控制部對所述第2區(qū)域的壓力進(jìn)行控制，以使從釋放噴嘴向規(guī)定位置噴射流體。

進(jìn)一步優(yōu)選的是，所述規(guī)定位置位于所述第2面與所保持的所述基板之間。

由此，能夠繼續(xù)從釋放噴嘴向彈性膜的第2面與基板之間噴射流體，能夠有效地釋放基板。

優(yōu)選的是，在所述彈性膜沒有形成有孔。

優(yōu)選的是，所述第2區(qū)域不與所述第1區(qū)域鄰接。

由此，在基板沒有吸附于第2區(qū)域的情況下，可維持第1區(qū)域與第1面之間的間隙。

優(yōu)選的是，具有設(shè)于所述彈性膜的外周的擋圈。

也可以是，所述擋圈具有內(nèi)側(cè)環(huán)和設(shè)于該內(nèi)側(cè)環(huán)的外側(cè)的外側(cè)環(huán)。

另外，根據(jù)本發(fā)明的另一技術(shù)方案，可提供一種基板研磨裝置，包括：上述基板保持裝置；研磨臺，構(gòu)成為對保持于所述基板保持裝置的基板進(jìn)行研磨。

另外，根據(jù)本發(fā)明的另一技術(shù)方案，可提供一種基板保持裝置的基板吸附判定方法，在該基板吸附判定方法中，對在基板保持裝置的頂環(huán)主體與彈性膜的第1面之間形成的第2區(qū)域進(jìn)行減壓且對所述頂環(huán)主體與所述彈性膜的第1面之間形成的、不同于所述第2區(qū)域的第1區(qū)域進(jìn)行加壓并且使流體經(jīng)由與所述第1區(qū)域連通的第2管線流通，基于與所述第1區(qū)域的流量相應(yīng)的測定值對基板是否已吸附到所述彈性膜的與所述第1面相反的一側(cè)的第2面進(jìn)行判定。

另外，根據(jù)本發(fā)明的另一技術(shù)方案，可提供一種基板保持裝置的壓力控制方法，在該壓力控制方法中，對在基板保持裝置的頂環(huán)主體與彈性膜的第1面之間形成的第1區(qū)域進(jìn)行加壓并且使流體經(jīng)由與所述第1區(qū)域連通的第2管線流通，基于與所述第1區(qū)域的流量相應(yīng)的測定值對在所述頂環(huán)主體與所述彈性膜的第1面之間形成的、不同于所述第1區(qū)域的第2區(qū)域的壓力進(jìn)行控制。

另外，根據(jù)本發(fā)明的另一技術(shù)方案，可提供一種彈性膜，該彈性膜與頂環(huán)主體一起使用來構(gòu)成基板保持裝置，該頂環(huán)主體在第1部分的外側(cè)和內(nèi)側(cè)分別設(shè)有第1孔和第2孔，該彈性膜設(shè)有能夠與所述第1部分卡合的第2部分，并且該彈性膜包括：第1面，在該第1面與所述頂環(huán)主體之間形成有多個區(qū)域；第2面，位于與所述第1面相反的一側(cè)且能夠保持基板。

通過第1部分和第2部分卡合，使保持有基板的情況和沒有保持基板的情況之間的差異變大，因此，能夠精度良好地進(jìn)行基板吸附判定。

所述第1部分是凹部，所述第2部分是凸部，或者，也可以是，所述第1部分是凸部，所述第2部分是凹部。

另外，根據(jù)本發(fā)明的另一技術(shù)方案，可提供一種基板保持裝置，該基板保持裝置包括：頂環(huán)主體，在第1部分的外側(cè)和內(nèi)側(cè)分別設(shè)有第1孔和第2孔；具有第1面和第2面的彈性膜，該第1面設(shè)有能夠與所述第1部分卡合的第2部分，在該第1面與所述頂環(huán)主體之間形成有多個區(qū)域，該第2面位于與所述第1面相反的一側(cè)且能夠保持基板；第1管線，能夠經(jīng)由所述第1孔對所述多個區(qū)域中的第1區(qū)域進(jìn)行加壓，所述第1孔位于所述第1區(qū)域，；第2管線，能夠經(jīng)由所述第2孔從所述第1區(qū)域排氣，所述第2孔位于所述第1區(qū)域；測定器，測定值基于所述第1區(qū)域的流量發(fā)生變化；第3管線，與所述多個區(qū)域中的不同于所述第1區(qū)域的第2區(qū)域連通，能夠?qū)λ龅?區(qū)域進(jìn)行加壓或減壓。

優(yōu)選的是，在所述頂環(huán)主體的與所述第1區(qū)域相對應(yīng)的部分設(shè)有呈放射狀擴(kuò)展的槽。

由此，能夠使第1區(qū)域內(nèi)的壓力的傳播加快。

優(yōu)選的是，具有繞過所述第1管線和所述第2管線的旁通管線和設(shè)在所述旁通管線上的閥。

通過打開旁通管線上的閥，能夠從第1管線和第2管線這兩者同時對第1區(qū)域進(jìn)行加壓。由此，即使在對第1區(qū)域進(jìn)行加壓之際第2部分與第1部分卡合，也能夠以相同的壓力迅速地對第1區(qū)域整體進(jìn)行加壓。

附圖說明

圖1是包括基板研磨裝置300的基板處理裝置的概略俯視圖。

圖2A是基板研磨裝置300的概略立體圖。

圖2B是基板研磨裝置300的剖視圖。

圖3A是說明從輸送機構(gòu)600b向頂環(huán)1的基板轉(zhuǎn)移的圖。

圖3B是說明從輸送機構(gòu)600b向頂環(huán)1的基板轉(zhuǎn)移的圖。

圖3C是說明從輸送機構(gòu)600b向頂環(huán)1的基板轉(zhuǎn)移的圖。

圖4是說明從輸送機構(gòu)600b向頂環(huán)1的基板轉(zhuǎn)移的圖。

圖5是示意性地表示頂環(huán)1的構(gòu)造的剖視圖。

圖6是表示壓力控制單元15的內(nèi)部構(gòu)成的一個例子的圖。

圖7A是表示包括基板W的吸附完成判定在內(nèi)的基板W的轉(zhuǎn)移順序的流程圖。

圖7B是表示包括基板W的吸附完成判定在內(nèi)的基板W的轉(zhuǎn)移順序的流程圖。

圖8A是從側(cè)方觀察抽真空前的薄膜13和基板W的圖。

圖8B是從側(cè)方觀察抽真空后的薄膜13和基板W的圖。

圖9是示意性地表示抽真空開始后的壓力計164b和流量計165a的計測結(jié)果的圖。

圖10是表示壓力控制單元15的內(nèi)部構(gòu)成的另一例的圖。

圖11是表示壓力控制單元15的內(nèi)部構(gòu)成的又一例的圖。

圖12是表示包括基板W的吸附完成判定在內(nèi)的基板W的吸附順序的流程圖。

圖13是基板研磨裝置300的概略剖視圖。

圖14A是示意性地表示第3實施方式中的頂環(huán)1的構(gòu)造的剖視圖。

圖14B是圖14A的變形例。

圖15是表示頂環(huán)1中的頂環(huán)主體11和薄膜13的詳細(xì)的剖視圖。

圖16是圖15的A－A’剖視圖。

圖17是說明頂環(huán)1中的各閥的動作的圖。

圖18是表示基板吸附判定的順序的流程圖。

圖19是示意性地表示吸附失敗的情況的薄膜13和頂環(huán)主體11的截面的圖。

圖20是示意性地表示吸附成功的情況的基板W、薄膜13以及頂環(huán)主體11的截面的圖。

圖21是示意性地表示吸附開始后由流量計FS計測的流量的圖。

圖22是示意性地表示第4實施方式中的頂環(huán)1的構(gòu)造的剖視圖。

圖23是示意性地表示吸附失敗的情況的薄膜13和頂環(huán)主體11的截面的圖。

圖24是示意性地表示吸附成功的情況的基板W、薄膜13以及頂環(huán)主體11的截面的圖。

圖25是示意性地表示作為圖22的變形例的頂環(huán)1的構(gòu)造的剖視圖。

圖26是示意性地表示吸附失敗的情況的薄膜13和頂環(huán)主體11的截面的圖。

圖27是示意性地表示吸附成功的情況的基板W、薄膜13以及頂環(huán)主體11的截面的圖。

圖28A是詳細(xì)地說明從頂環(huán)1向輸送機構(gòu)600b的基板轉(zhuǎn)移的圖。

圖28B是詳細(xì)地說明從頂環(huán)1向輸送機構(gòu)600b的基板轉(zhuǎn)移的圖。

圖28C是詳細(xì)地說明從頂環(huán)1向輸送機構(gòu)600b的基板轉(zhuǎn)移的圖。

圖29是詳細(xì)地說明從頂環(huán)1向輸送機構(gòu)600b的基板轉(zhuǎn)移的圖。

圖30是示意性地表示釋放開始前的狀態(tài)的圖。

圖31是示意性地表示釋放開始后的狀態(tài)的圖。

圖32是示意性地表示接著圖33的釋放開始后的狀態(tài)的圖。

圖33是示意性地表示接著圖32的釋放開始后的狀態(tài)的圖。

圖34是示意性地表示第5實施方式中的頂環(huán)1的構(gòu)造的圖。

圖35是表示釋放時的頂環(huán)1的動作的流程圖。

圖36是示意性地表示在釋放時由流量計FS計測的流量的圖。

圖37是示意性地表示將基板W從頂環(huán)1釋放而向推進(jìn)器160轉(zhuǎn)移的情形的側(cè)視圖。

圖38是區(qū)域131附近的頂環(huán)主體11和薄膜13的剖視圖。

圖39是從上方觀察區(qū)域131附近的薄膜13的圖。

圖40是從下方觀察區(qū)域131附近的頂環(huán)主體11的圖。

圖41是表示進(jìn)行使用了流量計FS的基板吸附判定的情況的壓力控制裝置7的構(gòu)成例的圖。

圖42是說明吸附判定時的加壓的圖。

圖43是說明基板研磨時的加壓的圖。

圖44是示意性地表示吸附成功的情況的基板W、薄膜13以及頂環(huán)主體11的截面的圖。

圖45是作為圖38的變形例的頂環(huán)11和薄膜13的剖視圖。

符號說明

1 頂環(huán)

2 頂環(huán)軸

3 研磨臺

3a 研磨面

4 噴嘴

5 頂環(huán)頭

6 支承軸

7 壓力控制裝置

71 控制部

72 壓力調(diào)整器

73 判定部

11 頂環(huán)主體

11a 凹部

11b 槽

11c 凸部

12 擋圈

13 薄膜

13a～13h 周壁

131～138 區(qū)域

139 保持室

13a 凸部

13b 凹部

141～150 流路

15 壓力控制單元

161a、165a 流量計

161b、165b 壓力計

171a、171b、175 閥

18 流體供給源

19 真空源

1A 判定單元

FS 流量計

PS 壓力計

300 基板研磨裝置

600b 輸送機構(gòu)

601 機械手

800 擋圈臺

801 上推銷

W 基板

具體實施方式

以下，參照附圖具體地說明實施方式。

(第1實施方式)

如背景技術(shù)的欄中所述那樣，通過從形成于薄膜的孔進(jìn)行抽真空，基板被吸附于薄膜。若形成于薄膜的孔較大，則有時在頂環(huán)內(nèi)部產(chǎn)生的粉塵穿過孔而污染基板、或氣體從薄膜與所真空吸附的基板之間泄漏。因此，近年來，存在使形成于薄膜的孔盡可能縮小的傾向。進(jìn)而，使孔消失，也通過抽真空來使薄膜的表面形狀變形而使基板吸附。

若縮小孔或使孔消失，則基板的吸附力變低。若在基板充分地吸附于頂環(huán)前使頂環(huán)移動，則有時會導(dǎo)致基板落下。因此，需要對基板吸附于頂環(huán)而從輸送機構(gòu)進(jìn)行的轉(zhuǎn)移完成了的情況進(jìn)行檢測。通常，對抽真空了的區(qū)域的真空壓力進(jìn)行計測，憑借真空壓力達(dá)到了規(guī)定的閾值，就判定為完成了基板的轉(zhuǎn)移。

然而，即使基于抽真空了的區(qū)域的真空壓力進(jìn)行判定，也未必在基板與薄膜之間產(chǎn)生有充分的密合力。因而，為了安全，不得不嚴(yán)格地設(shè)定閾值、或在到達(dá)閾值而待機了規(guī)定時間后使頂環(huán)移動。這樣一來，存在如下問題：基板的轉(zhuǎn)移時間就比本來需要的時間變長，生產(chǎn)率降低。

第1和第2實施方式是鑒于這樣的問題而做成的，第1和第2實施方式的課題在于提供一種能夠使基板可靠地吸附于頂環(huán)的基板吸附方法、可靠地吸附基板的基板保持裝置、以及具有那樣的基板保持裝置的基板研磨裝置。

圖1是包括基板研磨裝置300的基板處理裝置的概略俯視圖。本基板處理裝置用于在直徑300mm或者450mm的半導(dǎo)體晶片、平板、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)、CCD(Charge Coupled Device)等圖像傳感器、MRAM(Magnetoresistive Random Access Memory) 中的磁性膜的制造工序等中處理各種基板。

基板處理裝置包括：大致矩形形狀的外殼100；供存放許多基板的基板盒載置的裝載部200；一個或多個(在圖1所示的技術(shù)方案中，是4個)的基板研磨裝置300；一個或多個(在圖1所示的技術(shù)方案中，是兩個)基板清洗裝置400；基板干燥裝置500、輸送機構(gòu)600a～600d、以及控制部700。

裝載部200與外殼100鄰接地配置。在裝載部200中能夠搭載開放式盒、SMIF(標(biāo)準(zhǔn)機械接口：Standard Mechanical Interface)晶片盒、或FOUP(前開式晶片傳送盒：Front Opening Unified Pod)。SMIF晶片盒、FOUP是在內(nèi)部收納基板盒、通過由分隔壁覆蓋、而能夠確保與外部空間獨立的環(huán)境的密閉容器。

在外殼100內(nèi)收容有對基板進(jìn)行研磨的基板研磨裝置300、對研磨后的基板進(jìn)行清洗的基板清洗裝置400、以及使清洗后的基板干燥的基板干燥裝置500?；逖心パb置300沿著基板處理裝置的長度方向排列，基板清洗裝置400和基板干燥裝置500也沿著基板處理裝置的長度方向排列。

在由裝載部200、位于裝載部200側(cè)的基板研磨裝置300以及基板干燥裝置500圍成的區(qū)域內(nèi)配置有輸送機構(gòu)600a。另外，與基板研磨裝置300、基板清洗裝置400以及基板干燥裝置500平行地配置有輸送機構(gòu)600b。

輸送機構(gòu)600a從裝載部200接受研磨前的基板而向輸送機構(gòu)600b轉(zhuǎn)移、或從基板干燥裝置500接受干燥后的基板。

輸送機構(gòu)600b例如是線性輸送機，將從輸送機構(gòu)600a接受到的研磨前的基板向基板研磨裝置300轉(zhuǎn)移。如后述那樣，基板研磨裝置300中的頂環(huán)(未圖示)利用真空吸附從輸送機構(gòu)600b接受基板。另外，基板研磨裝置300將研磨后的基板向輸送機構(gòu)600b釋放，將該基板向基板清洗裝置400轉(zhuǎn)移。

并且，在兩個基板清洗裝置400之間配置有在這些基板清洗裝置400之間進(jìn)行基板的轉(zhuǎn)移的輸送機構(gòu)600c。另外，在基板清洗裝置400與基板干燥裝置500之間配置有在這些基板清洗裝置400與基板干燥裝置500之間進(jìn)行基板的轉(zhuǎn)移的輸送機構(gòu)600d。

控制部700用于對基板處理裝置的各設(shè)備的動作進(jìn)行控制，既可以配置于外殼100的內(nèi)部，也可以配置于外殼100的外部，也可以分別設(shè)于基板研磨裝置300、基板清洗裝置400以及基板干燥裝置500。

圖2A和圖2B分別是基板研磨裝置300的概略立體圖和剖視圖?；逖心パb置300包括：頂環(huán)1；在下部連結(jié)有頂環(huán)1的頂環(huán)軸2；具有研磨面3a的研磨臺3；向研磨臺3上供給研磨液的噴嘴4；頂環(huán)頭5；支承軸6。

頂環(huán)1用于保持基板W，并將基板W的下表面按壓于研磨面3a。如圖2B所示，頂環(huán)1由頂環(huán)主體(載體)11、圓環(huán)狀的擋圈12、設(shè)于頂環(huán)主體11的下方且擋圈12的內(nèi)側(cè)的撓性的薄膜13(彈性膜)、以及設(shè)于頂環(huán)主體11與擋圈12之間的氣囊14等構(gòu)成。通過對頂環(huán)主體11與薄膜13之間的空間進(jìn)行減壓，基板W的上表面被保持于頂環(huán)1?；錡的周緣被擋圈12包圍，以使在研磨過程中基板W不會從頂環(huán)1飛出。

頂環(huán)軸2與頂環(huán)1的上表面中央連結(jié)。通過未圖示的升降機構(gòu)使頂環(huán)軸2升降，保持于頂環(huán)1的基板W的下表面與研磨面3a接觸或分離。另外，通過未圖示的馬達(dá)使頂環(huán)軸2旋轉(zhuǎn)，頂環(huán)1旋轉(zhuǎn)，由此，所保持的基板W也旋轉(zhuǎn)。

在研磨臺3的上表面設(shè)有研磨面3a。研磨臺3的下表面與旋轉(zhuǎn)軸連接，研磨臺3能夠旋轉(zhuǎn)。研磨液被從噴嘴4供給，在基板W的下表面與研磨面3a接觸的狀態(tài)下，通過基板W和研磨臺3旋轉(zhuǎn)，基板W被研磨。

頂環(huán)頭5的一端與頂環(huán)軸2連結(jié)，另一端與支承軸6連結(jié)。通過未圖示的馬達(dá)使支承軸6旋轉(zhuǎn)，頂環(huán)頭5擺動，頂環(huán)1在研磨面3a上與基板轉(zhuǎn)移位置(未圖示)之間往復(fù)。

這樣的基板研磨裝置300如下那樣動作。首先，通過頂環(huán)頭5擺動，頂環(huán)1向基板轉(zhuǎn)移位置移動，基板W從輸送機構(gòu)(未圖示)向頂環(huán)1被轉(zhuǎn)移。由此，基板W的上表面被保持于頂環(huán)1。這一點的詳細(xì)內(nèi)容后述。

接下來，通過頂環(huán)頭5向反方向擺動，頂環(huán)1向研磨面3a上移動，通過進(jìn)一步使頂環(huán)軸2下降，使基板W的下表面與研磨面3a上接觸。然后，一邊從噴嘴4向研磨面3a上供給研磨液一邊使頂環(huán)1和研磨臺3旋轉(zhuǎn)，基板W被研磨。在研磨后，在頂環(huán)1再次進(jìn)行基板W的保持的基礎(chǔ)上，通過使頂環(huán)頭5擺動，頂環(huán)1向基板轉(zhuǎn)移位置移動。

接下來，對基板轉(zhuǎn)移位置處的、從輸送機構(gòu)600b向頂環(huán)1的基板轉(zhuǎn)移進(jìn)行說明。

圖3A～圖3C和圖4是說明從輸送機構(gòu)600b向頂環(huán)1的基板轉(zhuǎn)移的圖。圖3A～圖3C是從側(cè)方觀察輸送機構(gòu)600b和頂環(huán)1的圖，圖4是從上方觀察這些輸送機構(gòu)600b和頂環(huán)1的圖。

如圖3A～圖3C所示，基板W被載置于輸送機構(gòu)600b(更詳細(xì)而言，其機械手601)上。如圖4所示，機械手601支承基板W的下表面的外周側(cè)的一部分。輸送機構(gòu)600b由未圖示的升降機構(gòu)進(jìn)行升降。

另外，為了基板W的轉(zhuǎn)移，使用了擋圈臺(日文：リテーナリングステーション)800。如圖3A所示，擋圈臺800具有對頂環(huán)1的擋圈12進(jìn)行上推的上推銷801。此外，擋圈臺800 也可以具有釋放噴嘴，但并未圖示。如圖4所示，上推銷801和機械手601配置成彼此不接觸。

輸送機構(gòu)600b和頂環(huán)1如下那樣動作，將基板W從輸送機構(gòu)600b向頂環(huán)1轉(zhuǎn)移。首先，如圖3A所示，頂環(huán)1下降并且輸送機構(gòu)600b上升。由于頂環(huán)1的下降，上推銷801對擋圈12進(jìn)行上推。另外，基板W接近薄膜13。

當(dāng)輸送機構(gòu)600b進(jìn)一步上升時，如圖3B所示，基板W的上表面與薄膜13的下表面接觸。在該狀態(tài)下，如后述那樣基板W吸附于薄膜13。此時，能夠進(jìn)行是否已可靠地吸附、換言之，基板W的轉(zhuǎn)移是否已完成的判定。當(dāng)判定為已完成時，如圖3C所示那樣頂環(huán)1上升并且輸送機構(gòu)600b下降。

接下來，對基板W的吸附和該基板W的轉(zhuǎn)移的完成的判定進(jìn)行說明。

圖5是示意性地表示頂環(huán)1的構(gòu)造的剖視圖。在薄膜13形成有朝向頂環(huán)主體11向上方延伸的周壁13a～13h。利用這些周壁13a～13h，在薄膜13的上表面與頂環(huán)主體11的下表面之間形成有由周壁13a～13h分隔出的同心圓狀的區(qū)域131～138。

此外，也可以在薄膜13的形成有區(qū)域131～138的位置形成有孔，但優(yōu)選的是，該孔盡可能微細(xì)。進(jìn)一步優(yōu)選的是，在薄膜13上沒有形成有孔。在本實施方式中，即使是處于那樣的情況且吸附力不強的情況下，也能夠通過精度良好地對基板W被吸附于頂環(huán)1的情況進(jìn)行判定來防止基板W落下。

形成有貫通頂環(huán)主體11而與區(qū)域131～138分別連通的流路141～148。另外，在擋圈12的正上方設(shè)有由彈性膜構(gòu)成的保持室(日文：リテーナ室)139，同樣地形成有與保持室139連通的流路149。流路141～149與壓力控制單元15連接，區(qū)域131～138和保持室139內(nèi)的壓力被控制。

在本實施方式中，作為具體例，位于中央側(cè)的區(qū)域131～134能夠分別經(jīng)由流路141～144進(jìn)行加壓和抽真空，位于外側(cè)的區(qū)域135～138和保持室139能夠分別經(jīng)由流路145～149向大氣開放。

圖6是表示壓力控制單元15的內(nèi)部構(gòu)成的一個例子的圖。關(guān)于流路141～144的構(gòu)成是通用的，因此，僅圖示了流路141。同樣地，關(guān)于流路145～149的構(gòu)成是通用的，因此，僅圖示了流路145。

在流路141上設(shè)有流量計161a，對向區(qū)域131流入的(或從區(qū)域131流出的)氣體的流量進(jìn)行計測。另外，在流路141上設(shè)有壓力計161b，對區(qū)域131的壓力進(jìn)行計測。

流路141在流量計161a和壓力計161b的前頭分支，一方經(jīng)由閥171a與流體供給源18 連接，另一方經(jīng)由閥171b與真空源19連接。通過打開閥171a而從流體供給源18供給氮氣等氣體，能夠?qū)^(qū)域131進(jìn)行加壓。另外，通過打開閥171b而真空源19進(jìn)行抽真空，能夠?qū)^(qū)域131進(jìn)行抽真空(減壓)。

在此，優(yōu)選的是，在區(qū)域131與流量計161a及壓力計161b之間成為單一配管而不分支。其原因在于，從區(qū)域131出來的/進(jìn)入?yún)^(qū)域131的氣體的大致全部通過流量計161a和壓力計161b，流量計161a和壓力計161b無論閥171a、171b的開閉狀態(tài)如何能夠分別進(jìn)行區(qū)域131的氣體流量和壓力的計測。

當(dāng)然，在沒有泄漏的情況、將閥設(shè)于適當(dāng)?shù)奈恢枚鴮怏w的流路分割開的情況下，也可以在區(qū)域131與流量計161a及壓力計161b之間存在分支。

此外，雖未圖示，但將設(shè)于流路142～144的流量計和壓力計分別稱為流量計162a～164a和壓力計162b～164b。

另一方面，在流路145上設(shè)有流量計165a和壓力計165b。在這些流量計165a和壓力計165b的前頭，流路145經(jīng)由閥175與大氣連通。通過打開閥175，能夠使區(qū)域135向大氣開放。此外，雖未圖示，但將設(shè)于流路146～149的流量計和壓力計分別稱為流量計166a～169a和壓力計166b～169b。

此外，圖6只不過是一個例子，能夠進(jìn)行各種變形。例如，對于流路145～149，也可以是，設(shè)置分支而經(jīng)由閥都與流體供給源18和/或真空源19連接，或者替代與大氣連通而通過流體供給而能夠成為大氣壓。另外，對于流路141～144，還可以設(shè)置分支而經(jīng)由閥與大氣連通。在任一情況都是在流量計及壓力計與區(qū)域之間沒有分支為佳。

返回圖5，頂環(huán)1具有與壓力控制單元15連接的判定單元1A。判定單元1A如后述那樣基于流量計161a～169a和壓力計161b～169b的需要的計測結(jié)果對基板W是否已吸附到頂環(huán)1的薄膜13進(jìn)行判定、也就是說，對基板W從輸送機構(gòu)600b向頂環(huán)1的轉(zhuǎn)移是否完成進(jìn)行判定。

圖7A是表示包括基板W的吸附完成判定在內(nèi)的基板W的轉(zhuǎn)移順序的流程圖。

首先，將輸送機構(gòu)600b作為支承部件，使基板W的上表面和薄膜13的下表面接觸。具體而言，如使用圖3A～圖3C進(jìn)行了說明那樣，通過使支承著基板W的下表面的輸送機構(gòu)600b上升并且頂環(huán)1下降(步驟S1)，基板W的上表面與薄膜13的下表面接觸(步驟S2)。

接下來，壓力控制單元15對在頂環(huán)主體11與薄膜13之間形成的區(qū)域131～138中的、中心側(cè)的區(qū)域進(jìn)行抽真空(步驟S3)。

考慮到抽真空的區(qū)域的數(shù)量越多、吸附力越高，對適當(dāng)?shù)臄?shù)量的區(qū)域進(jìn)行抽真空即可。例如，在無需那么高的吸附力的情況下，僅對區(qū)域131進(jìn)行抽真空即可，在需要較高的吸附力的情況下，對區(qū)域131～134進(jìn)行抽真空即可。以下，設(shè)為對區(qū)域131～134進(jìn)行抽真空。在該情況下，在僅打開閥171b～174b的狀態(tài)下，使真空源19工作即可。另外，也可以在區(qū)域134內(nèi)的薄膜13上以規(guī)定的同心圓狀均等地配置有多個上述的較小的孔。

圖8A和圖8B是分別從側(cè)方觀察抽真空前后的薄膜13和基板W的圖。如圖8A所示，在抽真空前，薄膜13是大致平坦的，區(qū)域131～138處于大氣壓。若區(qū)域131～134進(jìn)行抽真空，則如圖8B所示，薄膜13稍微變形，在吸盤效果的作用下，基板W的中央部被吸附于薄膜13并且基板W的外周部與薄膜13的外周部密合而產(chǎn)生密封效果，基板W牢固地吸附于薄膜13。

此時，抽真空了的區(qū)域131～134的壓力減小而接近真空。另外，區(qū)域135～138(特別是區(qū)域135)由于薄膜13被拉向頂環(huán)主體11側(cè)而容積變小。因此，處于區(qū)域135～138內(nèi)的氣體從流路145～148流出。

也就是說，根據(jù)區(qū)域135～138的容積變小，就能夠檢測出基板W已吸附到薄膜13的情況，能夠根據(jù)流量計165a～168a的流量而檢測出區(qū)域135～138的容積變小的情況。

此外，優(yōu)選的是，打開未抽真空的區(qū)域135～138用的閥175～178，不對區(qū)域135～138進(jìn)行加壓而設(shè)為大氣壓。其原因在于，雖然也考慮到對區(qū)域135～138進(jìn)行加壓，但那樣的話，薄膜13較大程度地彎曲成弓狀，與此相伴基板W也彎曲而會對基板W施加負(fù)荷。

返回圖7A，當(dāng)開始區(qū)域131～134的抽真空時，設(shè)于所對應(yīng)的流路141～144的壓力計161b～164b分別對區(qū)域131～134的壓力進(jìn)行計測(步驟S4)，將其結(jié)果向判定單元1A傳遞。

另外，當(dāng)開始區(qū)域134～134的抽真空時，設(shè)于與位于區(qū)域131～134的外側(cè)的區(qū)域135～138相對應(yīng)的流路145～148的流量計165a～168a分別對流量進(jìn)行計測(步驟S5)，將其結(jié)果向判定單元1A傳遞。流量計165a～168a如上述那樣對從區(qū)域135～138流出的氣體的量進(jìn)行計測。

判定單元1A至少基于流量計165a的計測結(jié)果并根據(jù)需要也考慮壓力計161b～164b和流量計166a～168a的計測結(jié)果，來對基板W是否已吸附到頂環(huán)1進(jìn)行判定(步驟S6)。

圖9是示意性地表示抽真空開始后的壓力計164b和流量計165a的計測結(jié)果的圖。左側(cè)的縱軸表示壓力，右側(cè)的縱軸表示流量(以從區(qū)域135流出的方向為正)。當(dāng)在時刻t0開始抽真空時，區(qū)域134內(nèi)的壓力降低，從大氣壓接近真空。另一方面，當(dāng)開始抽真空時，隨著區(qū)域135的容積變小而引起氣體從區(qū)域135流出。

判定單元1A能夠基于從區(qū)域135流出的氣體流出量對基板W是否充分地吸附到薄膜13進(jìn)行判定、換言之，能夠?qū)錡的轉(zhuǎn)移是否已完成進(jìn)行判定。作為具體例，判定單元1A既可以在氣體流出量達(dá)到規(guī)定的閾值Fth的時候(時刻t1)判定為轉(zhuǎn)移已完成，也可以在氣體流出量變得極大的時候即從增加轉(zhuǎn)成減少的時候(時刻t2)判定為轉(zhuǎn)移已完成?；蛘撸卸▎卧?A也可以在總氣體流出量即氣體流出量的時間積分值達(dá)到規(guī)定的閾值的時候判定為轉(zhuǎn)移已完成。此外，判定單元1A也可以使用氣體流出量的微分值、差分值來進(jìn)行判定。

此外，在靠近抽真空了的區(qū)域131～134的區(qū)域135中，產(chǎn)生最大的氣體流出，因此，優(yōu)選的是，判定單元1A基于從區(qū)域135流出的氣體流出量進(jìn)行判定，但也可以替代從區(qū)域135流出的氣體流出量而基于從區(qū)域136～138流出的氣體流出量進(jìn)行判定，或者可以除了從區(qū)域135流出的氣體流出量之外還基于從區(qū)域136～138流出的氣體流出量進(jìn)行判定。

另外，為了更準(zhǔn)確地進(jìn)行判定，也可以是，判定單元1A還考慮區(qū)域134的壓力而對基板W的轉(zhuǎn)移是否已完成進(jìn)行判定。例如，也可以是，除了與上述氣體流出量有關(guān)的條件之外，憑借區(qū)域134的壓力達(dá)到了規(guī)定的閾值的情況判定為轉(zhuǎn)移已完成。另外，也可以替代區(qū)域134的壓力而基于區(qū)域131～133的壓力進(jìn)行判定，或者可以除了區(qū)域134的壓力之外還基于區(qū)域131～133的壓力進(jìn)行判定。

本實施方式的判定單元1A使用未抽真空的區(qū)域內(nèi)的氣體的流量來進(jìn)行判定。為了對圖8B所示的該區(qū)域的容積變化進(jìn)行檢測，想到了使用區(qū)域的壓力和使用氣體的流量，但優(yōu)選使用后者。其原因在于，當(dāng)區(qū)域和壓力計設(shè)置于分離的場所時，也有時無法迅速地且準(zhǔn)確地對區(qū)域的壓力進(jìn)行計測。

返回圖7A，當(dāng)判定單元1A判定為基板W吸附到頂環(huán)1(步驟S6的是)時，頂環(huán)1上升并且輸送機構(gòu)600b下降(步驟S7)。即、使吸附有基板W的薄膜13與輸送機構(gòu)600b分離。在判定單元1A基于流量進(jìn)行了判定后使頂環(huán)1和輸送機構(gòu)600b分離，因此，能夠抑制基板W的吸附不充分而落下。

另一方面，當(dāng)判定單元1A判定為基板W沒有吸附于頂環(huán)1(步驟S6的否)時，向再試模式移動。

作為再試模式的一個例子，也可以是，暫且使區(qū)域131～138向大氣開放(步驟S31)，返回步驟S3重新抽真空。

作為再試模式的另一例，也可以是，在以低壓(例如50hPa)對區(qū)域131～138進(jìn)行加壓(步驟S32)，隨后使區(qū)域131～138向大氣開放(步驟S31)，返回步驟S3重新抽真空。由此，在使區(qū)域131～138的容積更可靠地恢復(fù)的基礎(chǔ)上，能夠進(jìn)行再次的抽真空。

作為再試模式的又一例，也可以是，使頂環(huán)軸2(參照圖1和圖2)稍微(例如1～2mm)上升(步驟S33)，隨后根據(jù)需要以低壓對區(qū)域131～138進(jìn)行加壓(步驟S32)，之后使區(qū)域131～138向大氣開放(步驟S31)，使頂環(huán)軸2下降到原來的位置(步驟S34)，然后返回步驟S3重新抽真空。由此，在使區(qū)域131～138的容積進(jìn)一步可靠地恢復(fù)的基礎(chǔ)上，能夠進(jìn)行再次的抽真空。

此外，如圖7B所示，在基板W與薄膜13接觸(步驟S2)之前，在例如正當(dāng)頂環(huán)1下降且輸送機構(gòu)600b上升著的過程中(步驟S1)、或者在此之前，壓力控制單元15對區(qū)域131～138中的至少一個區(qū)域、優(yōu)選的是對要在步驟S3抽真空的區(qū)域進(jìn)行加壓(步驟S41)。而且，在該加壓后，既可以是利用壓力控制單元15使該要抽真空的區(qū)域成為大氣壓狀態(tài)，也可以是除了閥171(閥171a、171b)之外，另外設(shè)置與這些閥的配置同樣地分支并能夠與大氣連通的第3閥(未圖示)，僅打開該第3閥而成為大氣壓狀態(tài)(步驟S42)。

由此，假設(shè)即使處于薄膜13的上表面與頂環(huán)主體11的下表面密合了的狀態(tài)，也可通過加壓解除該狀態(tài)，薄膜13的下表面成為相對于基板W平坦或向下凸的形狀。其結(jié)果，能夠增大基板W與薄膜13接觸的面積。特別是若成為向下凸的形狀，則能夠使基板W的中央部可靠地與薄膜13接觸。在該狀態(tài)下，通過對中心的區(qū)域進(jìn)行抽真空，能夠使基板W的吸附可靠。另外，通過在基板W與薄膜13接觸之前預(yù)先進(jìn)行這樣的加壓，也可避免生產(chǎn)率的降低。

這樣一來，在第1實施方式中，在從輸送機構(gòu)600b向頂環(huán)1轉(zhuǎn)移基板W時，基于從位于抽真空了的區(qū)域的外側(cè)的區(qū)域流出的氣體的流量對基板W是否已吸附到頂環(huán)1進(jìn)行判定。因此，能夠精度良好地檢測出轉(zhuǎn)移完成。并且，即使基板W、薄膜13的表面存在個體差異，能夠精度良好地檢測轉(zhuǎn)移完成，因此，能夠使基板W的轉(zhuǎn)移時間最佳化，提高生產(chǎn)率。

此外，在圖6中進(jìn)行了說明的壓力控制單元15只不過是一個例子，能夠進(jìn)行各種變形。

例如，如圖10所示，配管有兩個分支，也可以在任意的區(qū)域與分支之間配置有壓力計P。并且，也可以是，在分支的一方的頂端設(shè)置有流體供給源18，在分支與流體供給源18之間配置有閥和流量計F。另外，也可以是，在分支的另一方的頂端設(shè)置有真空源19，在分支與真空源19之間配置有閥和壓力計P。在流體供給源18是例如電-氣調(diào)節(jié)器的情況下，通過將壓力指令設(shè)定成大氣壓(零壓)，變得與大氣開放等效。

另外，如圖11所示，也可以是，配管分支有3個，在任意的區(qū)域與分支之間配置有壓力計P。并且，也可以是，在分支的1方的頂端設(shè)置有流體供給源18，在分支與流體供給源18之間配置有閥和流量計F。另外，也可以是，在分支的另一方的頂端設(shè)有真空源19，在分支與真空源19之間配置有閥和壓力計P。并且，也可以是，使分支的又一方的頂端向大氣開放，在大氣與分支之間配置有閥和流量計F。

(第2實施方式)

在上述的第1實施方式中，涉及與從輸送機構(gòu)600b向頂環(huán)1轉(zhuǎn)移基板W之際的動作。相對于此，在下面說明的第2實施方式中，涉及在基板W的研磨完成后在使頂環(huán)1與研磨臺3分離之際使基板W吸附于頂環(huán)1的動作有關(guān)。以下，以與第1實施方式的不同點為中心進(jìn)行說明。

圖12是表示包括基板W的吸附完成判定在內(nèi)的基板W的吸附順序的流程圖。此外，對于與圖7A相同的工序，標(biāo)注相同的符號。

如使用圖2A和圖2B進(jìn)行了說明那樣，保持于頂環(huán)1的基板W的研磨完成(步驟S11)。在該狀態(tài)下，將研磨臺3作為支承部件，基板W的上表面與薄膜13的下表面接觸。在對基板W進(jìn)行研磨之際，為了效率良好地進(jìn)行研磨，也有時對區(qū)域131～138中的任一區(qū)域進(jìn)行加壓而將基板W按壓于研磨臺3。因此，在完成研磨后使基板W從研磨臺3上移動之際，需要再次使基板W吸附于頂環(huán)1。

因此，進(jìn)行與圖7A同樣的步驟S3～S6的動作。即、首先，壓力控制單元15對中心的區(qū)域進(jìn)行抽真空(步驟S3)。在此，從噴嘴4供給來的研磨液介于研磨面3a與基板W之間。因此，為了使基板W與研磨面3a分離而吸附于頂環(huán)1，需要稍高的吸附力。因而，假設(shè)即使是在第1實施方式進(jìn)行了說明的在從輸送機構(gòu)600b向頂環(huán)1的基板轉(zhuǎn)移中僅對中心的區(qū)域131進(jìn)行抽真空為佳的情況，在本實施方式中有時也必須對區(qū)域131～134進(jìn)行抽真空。

之后，在各壓力計對抽真空了的區(qū)域的壓力進(jìn)行計測(步驟S4)，并且各流量計對抽真空了的區(qū)域的外側(cè)的區(qū)域的流量進(jìn)行計測(步驟S5)。然后，判定單元1A對基板W是否已吸附到頂環(huán)1(更詳細(xì)而言，該薄膜13的下表面)進(jìn)行判定(步驟S6)。當(dāng)吸附被確認(rèn)時，通過使頂環(huán)1上升(步驟S12)，使吸附有基板W的薄膜13與研磨臺3分離。

這樣一來，在第2實施方式中，在研磨基板W后在使基板W吸附于頂環(huán)1時，基于從位于抽真空了的區(qū)域的外側(cè)的區(qū)域流出的氣體的流量對基板W是否已吸附到頂環(huán)1進(jìn)行判定。因此，與第1實施方式同樣地，能夠精度良好地檢測吸附完成。并且，即使基板W、薄膜13的表面存在個體差異，也能夠精度良好地檢測轉(zhuǎn)移完成，因此，能夠使基板W的吸附時間最佳化，提高生產(chǎn)率。

(第3實施方式)

如在背景技術(shù)的欄中所述那樣，通過從形成于薄膜的孔進(jìn)行抽真空，基板被吸附于薄膜。然而，水等液體進(jìn)入到有孔的區(qū)域，由此，也存在施加于基板的壓力變得不穩(wěn)定的情況。因此，近年來，存在盡可能縮小形成于薄膜的孔的傾向。而且，也能夠使孔消失、通過抽真空使薄膜的表面形狀變形而吸附基板。

當(dāng)縮小孔或使孔消失時，基板的吸附力變低。當(dāng)在基板充分地吸附于頂環(huán)之前使頂環(huán)移動時，有時會導(dǎo)致基板就落下。因此，需要對基板吸附于頂環(huán)而從輸送機構(gòu)進(jìn)行的轉(zhuǎn)移已完成的情況進(jìn)行檢測。通常，對抽真空了的區(qū)域的真空壓力進(jìn)行計測，憑借真空壓力達(dá)到規(guī)定的閾值來判定為基板的轉(zhuǎn)移已完成。

然而，即使基于抽真空了的區(qū)域的真空壓力進(jìn)行判定，也未必在基板與薄膜之間產(chǎn)生了充分的密合力。因而，為了安全，嚴(yán)格地設(shè)定閾值、或不得不在達(dá)到閾值而待機了規(guī)定時間后使頂環(huán)移動。這樣一來，存在如下問題：基板的轉(zhuǎn)移時間就比本來需要的時間變長，生產(chǎn)率降低。

另外，暫且吸附基板之后，在頂環(huán)輸送基板之際吸附力也降低，導(dǎo)致基板也有可能落下。

第3～第7實施方式是鑒于這樣的問題而做成的，第3～第7實施方式的課題在于提供一種能夠適當(dāng)?shù)靥幚砘宓膹椥阅ぁ⒒灞３盅b置、具有那樣的基板保持裝置的基板研磨裝置、那樣的基板保持裝置的基板吸附判定方法和壓力控制方法。

圖13是本實施方式的基板研磨裝置300的概略剖視圖，與圖2B相對應(yīng)。以下，使用圖2A和圖13來進(jìn)行說明?；逖心パb置300包括：頂環(huán)1；下部連結(jié)有頂環(huán)1的頂環(huán)軸2；具有研磨墊3a的研磨臺3；將研磨液向研磨臺3上供給的噴嘴4；頂環(huán)頭5；支承軸6。

頂環(huán)1用于保持基板W，如圖13所示，由頂環(huán)主體11(載體)、圓環(huán)狀的擋圈12、設(shè)于頂環(huán)主體11的下方且擋圈12的內(nèi)側(cè)的撓性的薄膜13(彈性膜)、設(shè)于頂環(huán)主體11與擋圈12之間的氣囊14、壓力控制裝置7等構(gòu)成。

擋圈12設(shè)于頂環(huán)主體11的外周部。所保持的基板W的周緣被擋圈12包圍，在研磨過程中基板W不會從頂環(huán)1飛出。此外，擋圈12既可以是一個部件，也可以是由內(nèi)側(cè)環(huán)和設(shè)于內(nèi)側(cè)環(huán)的外側(cè)的外側(cè)環(huán)構(gòu)成的雙層環(huán)結(jié)構(gòu)。在后者的情況下，也可以是，將外側(cè)環(huán)固定于頂環(huán)主體11，在內(nèi)側(cè)環(huán)與頂環(huán)主體11之間設(shè)置有氣囊14。

薄膜13以與頂環(huán)主體11相對的方式設(shè)置。并且，薄膜13的上表面在其與頂環(huán)主體11之間形成多個同心圓狀的區(qū)域。通過對一個或多個區(qū)域進(jìn)行減壓，薄膜13的下表面能夠保持基板W的上表面。

氣囊14設(shè)于頂環(huán)主體11與擋圈12之間。利用氣囊14，擋圈12能夠相對于頂環(huán)主體11沿著鉛垂方向相對移動。

壓力控制裝置7將流體向頂環(huán)主體11與薄膜13之間供給、或進(jìn)行抽真空、或向大氣開放而對在頂環(huán)主體11與薄膜13之間形成的各區(qū)域的壓力單獨進(jìn)行調(diào)整。另外，壓力控制裝置7對基板W是否已吸附于薄膜13進(jìn)行判定。對于壓力控制裝置7的構(gòu)成，隨后詳細(xì)地說明。

在圖2A中，頂環(huán)軸2的下端與頂環(huán)1的上表面中央連結(jié)。通過未圖示的升降機構(gòu)使頂環(huán)軸2升降，保持于頂環(huán)1的基板W的下表面與研磨墊3a接觸或分離。另外，通過未圖示的馬達(dá)使頂環(huán)軸2旋轉(zhuǎn)，頂環(huán)1旋轉(zhuǎn)，由此，所保持的基板W也旋轉(zhuǎn)。

在研磨臺3的上表面設(shè)有研磨墊3a。研磨臺3的下表面與旋轉(zhuǎn)軸連接，研磨臺3能夠旋轉(zhuǎn)。研磨液被從噴嘴4供給，在基板W的下表面與研磨墊3a接觸的狀態(tài)下，基板W和研磨臺3旋轉(zhuǎn)，從而基板W被研磨。

圖13的頂環(huán)頭5的一端與頂環(huán)軸2連結(jié)，另一端與支承軸6連結(jié)。通過未圖示的馬達(dá)使支承軸6旋轉(zhuǎn)，頂環(huán)頭5擺動，頂環(huán)1在研磨墊3a上與基板轉(zhuǎn)移位置(未圖示)之間往復(fù)。

接下來，使用圖3A～圖3C和圖4來對從圖1的輸送機構(gòu)600b向圖2A和圖13的頂環(huán)1轉(zhuǎn)移基板之際的動作進(jìn)行說明。

如圖3A所示，在輸送機構(gòu)600b的機械手601上載置有基板W。另外，為了轉(zhuǎn)移基板W，使用了擋圈臺800。擋圈臺800具有使頂環(huán)1的擋圈12上推的上推銷801。此外，擋圈臺800也可以具有釋放噴嘴，但對此并未圖示。

如圖4所示，機械手601支承基板W的下表面的外周側(cè)的一部分。并且，上推銷801和機械手601配置成彼此不接觸。

在圖3A所示的狀態(tài)下，頂環(huán)1下降并且輸送機構(gòu)600b上升。通過頂環(huán)1的下降，上推銷801上推擋圈12，基板W接近薄膜13。而且，當(dāng)輸送機構(gòu)600b上升時，基板W的上表面與薄膜13的下表面接觸(圖3B)。

在該狀態(tài)下，通過對在薄膜13與頂環(huán)主體11之間形成的區(qū)域進(jìn)行減壓，基板W被吸附于頂環(huán)1的薄膜13的下表面。不過，由于情況的不同，也有可能基板W沒有吸附于薄膜13的下表面、或者暫且吸附后就落下。因此，在本實施方式中，如后述那樣進(jìn)行基板W是否已吸附于薄膜13的判定(基板吸附判定)。

之后，輸送機構(gòu)600b下降(圖3C)。

接下來，說明頂環(huán)1。

圖14A是示意性地表示第3實施方式中的頂環(huán)1的構(gòu)造的剖視圖。在薄膜13上形成有朝向頂環(huán)主體11向上方延伸的周壁13a～13h。利用這些周壁13a～13h，在薄膜13的上表面與頂環(huán)主體11的下表面之間形成由被周壁13a～13h分隔出的同心圓狀的區(qū)域131～138。此外，優(yōu)選的是在薄膜13的下表面沒有形成有孔。

以貫通頂環(huán)主體11的方式形成有一端與區(qū)域131～138分別連通的流路141～148。另外，在擋圈12的正上方設(shè)有由彈性膜構(gòu)成的氣囊14，同樣地形成有一端與氣囊14連通的流路149。流路141～149的另一端與壓力控制裝置7連接。在流路141～149上也可以設(shè)置有壓力傳感器、流量傳感器。

而且，為了基板吸附判定，以貫通頂環(huán)主體11的方式形成有一端與區(qū)域131連通的流路150。流路150的另一端向大氣開放。

壓力控制裝置7具有分別設(shè)于各流路141～149的閥V1～V9和壓力調(diào)節(jié)器R1～R9、控制部71、以及壓力調(diào)整器72。另外，為了基板吸附判定，壓力控制裝置7具有設(shè)于流路150的閥V10和流量計FS、以及判定部73。此外，在關(guān)閉閥V10的情況下，不產(chǎn)生流量，因此不問閥V10和流量計FS的設(shè)置順序。

控制部71對閥V1～V10、壓力調(diào)節(jié)器R1～R9和壓力調(diào)整器72進(jìn)行控制。

壓力調(diào)整器72與流路141～149的一端連接，根據(jù)控制部71的控制進(jìn)行區(qū)域131～138和氣囊14的壓力調(diào)整。具體而言，壓力調(diào)整器72經(jīng)由各流路141～149供給空氣等流體而對區(qū)域131～138和氣囊14進(jìn)行加壓、或進(jìn)行抽真空而對區(qū)域131～138和氣囊14進(jìn)行減壓、或使區(qū)域131～138和氣囊14向大氣開放。

在圖14A的情況下，示出了在各流路141～149分別與各一個閥V1～V9連接的例子。圖14B是圖14A的變形例，也可以多個閥與各流路141～149連接。圖14B示出了流路143與3個閥V3－1、V3－2、和V3－3連接的情況作為例子。閥V3－1與壓力調(diào)節(jié)器R3連接，閥V3－2與大氣開放源連接，閥V3－3與真空源連接。在對區(qū)域133進(jìn)行加壓的情況下，閥V3－2和V3－3關(guān)閉，打開閥V3－1而使壓力調(diào)節(jié)器R3工作。在將區(qū)域133設(shè)為大氣開放狀態(tài)的情況下，關(guān)閉閥V3－1和V3－3，打開閥V3－2。在將區(qū)域133設(shè)為真空狀態(tài)的情況下，關(guān)閉閥V3－1和V3－2，打開閥V3－3。

在圖14A中，例如，為了對區(qū)域135進(jìn)行加壓，控制部71對壓力調(diào)整器72進(jìn)行控制，以使閥V5打開而向區(qū)域135供給空氣。將其簡述為控制部71對區(qū)域135進(jìn)行加壓。

流量計FS對在流路150中流動的流體的流量進(jìn)行計測，換言之，對向區(qū)域131流動的流體的流量進(jìn)行計測，將計測結(jié)果通知判定部73。此外，只要沒有特別聲明，流量是指每單位時間流動的流體(特別是空氣)的體積。此外，流量計FS只要能夠?qū)α髀?50的流量進(jìn)行計測，其配置位置就沒有特別限制，流路141與流路150相連，因此，例如也可以配置于流路141。

判定部73基于由流量計FS計測的流量進(jìn)行基板吸附判定。

圖15是表示頂環(huán)1中的頂環(huán)主體11和薄膜13的詳細(xì)情況的剖視圖。如圖示那樣，薄膜13具有要與基板W接觸的圓形的抵接部130以及與抵接部130直接或間接地連接的8個周壁13a～13h。抵接部130與基板W的背面、即與應(yīng)該研磨的表面相反的一側(cè)的面接觸而保持。另外，抵接部130在研磨時將基板W按壓于研磨墊3a。周壁13a～13h是配置成同心狀的環(huán)狀的周壁。

周壁13a～13h的上端被夾持在保持環(huán)22、24、26、28與頂環(huán)主體11的下表面之間，并安裝于頂環(huán)主體11。這些保持環(huán)22、24、26、28由保持單元(未圖示)可裝卸地固定于頂環(huán)主體11。因而，當(dāng)解除保持單元時，保持環(huán)22、24、26、28與頂環(huán)主體11分離，由此，能夠?qū)⒈∧?3從頂環(huán)主體11拆卸。作為保持單元，能夠使用螺釘?shù)取?/p>

保持環(huán)22、24、26、28分別位于區(qū)域132、134、136、138內(nèi)。并且，流路142、144、146、148分別貫通頂環(huán)主體11和保持環(huán)22、24、26、28。另外，頂環(huán)主體11具有分別朝向區(qū)域131、133、135、137向下方突出的突出部21、23、25、27。并且，流路141、143、145、147分別貫通突出部21、23、25、27。另外，對此雖未圖示，但流路150貫通突出部21。

優(yōu)選的是保持環(huán)22、24、26、28的下表面和突出部21、23、25、27的下表面位于同一平面上。其原因在于，這些下表面形成已吸附保持著基板W的情況的基準(zhǔn)面。

另外，在該下表面與薄膜13之間存在空氣能夠從流路141向流路150流動的間隙g(記載在圖19等中并后述)。當(dāng)基板W吸附于薄膜13的下表面時，薄膜13被向頂環(huán)主體11側(cè)上拉，因此該間隙g幾乎消失。間隙g過小，則在吸附有基板W時和沒有吸附基板W時，間隙g的變化的差異較小，后述的判定的范圍就較小。另一方面，若間隙g過大，則在吸附基板時需要使薄膜13的周壁13a～13h較大程度地收縮，從周壁13a～13h對基板W的向下的回彈力變大而導(dǎo)致吸附力就降低或基板破損。

考慮以上因素而需要適當(dāng)?shù)卦O(shè)定間隙g的寬度，具體而言優(yōu)選的是0.1～2mm左右，更優(yōu)選的是0.5mm左右。

圖16是圖15的A－A’剖視圖。如圖示那樣，在突出部21中形成有與流路141(圖14A)連通的孔21a以及與流路150連通的孔21b。另外，在突出部23、25、27中分別形成有與流路143、145、147連通的孔23a、25a、27a。并且，在保持環(huán)22、24、26中形成有分別與流路142、144、146連通的孔22a、24a、26a。此外，孔的數(shù)量、配置沒有特別限制。

圖17是說明頂環(huán)1中的各閥的動作的圖。在吸附或研磨基板W之際，對區(qū)域132～137中的任意一個以上的區(qū)域的壓力進(jìn)行調(diào)整即可，以下，示出對區(qū)域133的壓力進(jìn)行調(diào)整的情況，其他區(qū)域132、134～137能夠進(jìn)行任意的壓力調(diào)整。

在怠速時等使薄膜13開放的情況下，控制部71打開閥V1、V3、V10，使區(qū)域131、133向大氣開放。

在對基板W進(jìn)行研磨的情況下，為了對薄膜13進(jìn)行加壓而將基板W按壓于研磨墊3a，控制部71打開閥V1、V3而對區(qū)域131、133進(jìn)行加壓并且關(guān)閉閥V10。

在將基板W從輸送機構(gòu)600b向頂環(huán)1轉(zhuǎn)移而使基板W吸附于薄膜13的情況下，控制部71打開閥V3而對區(qū)域133進(jìn)行減壓。而且，為了進(jìn)行基板吸附判定，控制部71打開閥V1而對區(qū)域131稍微進(jìn)行加壓且打開閥V10而使區(qū)域131向大氣開放。然后，判定部73基于流量計FS的計測值如以下那樣對基板是否已吸附到薄膜13進(jìn)行判定。

圖18是表示基板吸附判定的順序的流程圖。以下，將設(shè)有流量計FS的區(qū)域131稱為“判定區(qū)域”，將為了吸附而被減壓的區(qū)域133稱為“吸附區(qū)域”。

首先，控制部71對吸附區(qū)域133進(jìn)行減壓(步驟S1)。然后，控制部71打開閥V1而對判定區(qū)域131進(jìn)行加壓并且打開閥V10而使判定區(qū)域131向大氣開放(步驟S2)。也就是說，控制部71經(jīng)由流路141對判定區(qū)域131進(jìn)行加壓且經(jīng)由流路150使判定區(qū)域131向大氣開放。

此外，在步驟S1中，控制部71將吸附區(qū)域133減壓成－500hPa程度，相對于此，在步驟S2中，控制部71將判定區(qū)域131加壓成200hPa以下、優(yōu)選的是50hPa程度。其原因在于，若對判定區(qū)域131過于進(jìn)行加壓，則向下作用于基板W的力變大，成為基板吸附的妨礙。

接下來，判定部73待機直到經(jīng)過規(guī)定的判定開始時間T0為止(步驟S3)。當(dāng)經(jīng)過判定開始時間T0時，判定部73進(jìn)行流量計FS所計測的流量與規(guī)定的閾值的比較，對基板W是否已吸附到薄膜13進(jìn)行判定(步驟S4)。

圖19是示意性地表示吸附失敗的情況的薄膜13和頂環(huán)主體11的截面的圖。在沒有吸附基板W的情況下，薄膜13具有可撓性，因此，薄膜13中的與吸附區(qū)域133相對應(yīng)的部分被頂環(huán)主體11上拉，但與判定區(qū)域131相對應(yīng)的部分未被上拉，而在該與判定區(qū)域131相對應(yīng)的部分和頂環(huán)主體11之間殘留有間隙g。因此，由流量計FS計測的流量變大。

圖20是示意性地表示吸附成功的情況的基板W、薄膜13以及頂環(huán)主體11的截面的圖。當(dāng)吸附基板W時，包括與判定區(qū)域131相對應(yīng)的部分在內(nèi)的薄膜13整體被上拉而與頂環(huán)主體11密合。因此，間隙g幾乎消失而由流量計FS計測的流量變小。

根據(jù)以上內(nèi)容可知，向判定區(qū)域131流動的流量與間隙g的大小相對應(yīng)，間隙g越大，流量越大。

因此，在流量是閾值以下的情況(即間隙g較小的情況)下，判定部73判定為基板W的吸附成功(或者基板W吸附著)(圖18的步驟S4的是，S5、圖20)。然后，基板處理裝置繼續(xù)由頂環(huán)1進(jìn)行的基板W的輸送等動作(步驟S6)。隨后，也只要應(yīng)該繼續(xù)基板W的吸附(步驟S7的是)，則反復(fù)進(jìn)行步驟S4的判定。

另一方面，在即使經(jīng)過規(guī)定的錯誤確認(rèn)時間、流量也比閾值大的情況(即間隙g較大的情況)下，判定部73判定為基板W的吸附失敗(或者沒有吸附基板W)(S4的否，S8的是，S9、圖19)。然后，基板處理裝置停止動作，根據(jù)需要針對錯誤發(fā)出警報(步驟S10)。

在本實施方式中，能夠確認(rèn)基板W暫且吸附到薄膜13之后，也繼續(xù)進(jìn)行判定(步驟S7的是，S4)。因此，在基板W的輸送中等基板W落下那樣的情況下，能夠檢測到流量比閾值變大而基板W不再存在的情況(步驟S9)。

圖21是示意性地表示在吸附開始后由流量計FS計測的流量的圖，表示實線表示吸附成功的情況、虛線表示吸附失敗的情況、單點劃線表示暫且吸附成功但隨后落下的情況下由流量計FS計測的各流量，橫軸表示時間。

如圖示那樣，當(dāng)在時刻t1開始吸附(圖18的步驟S1)時，流量增加。其原因在于，無論吸附成功還是失敗，在吸附開始時候，薄膜13的上表面與頂環(huán)主體11的下表面之間都存在間隙g，空氣會流動。

在吸附成功的情況(圖21的實線)，基板W被吸附于薄膜13，因此，薄膜13與頂環(huán)主體11之間的間隙g變小。因而，在某一時刻t2以后，流量開始減少。然后，在流量成為閾值以下的時刻t3，判定為吸附成功(圖18的步驟S5)。之后，當(dāng)在圖21的時刻t4基板W被完全吸附于薄膜13時，薄膜13與頂環(huán)主體11之間的間隙g幾乎消失，流量變得大致恒定。

當(dāng)在時刻t11基板W從頂環(huán)1落下時，流量再次增加(圖21的單點劃線)。其原因在于，通過使基板W與薄膜13分離，薄膜13與頂環(huán)主體11之間再次產(chǎn)生間隙g。在該情況下，從流量比閾值變大的時刻t12經(jīng)過恒定的錯誤確認(rèn)時間后(步驟8)，判定為吸附失敗(圖18的步驟S9)。

另一方面，在吸附失敗的情況(圖21的虛線)，時刻t2以后流量也持續(xù)增加，不久變得恒定。因此，即使經(jīng)過錯誤確認(rèn)時間，流量也保持比閾值大的狀態(tài)，判定為吸附失敗(圖18的步驟S9)。

此外，設(shè)定判定開始時間T0的理由在于，防止在基板充分地吸附于薄膜前(圖13的時刻t5之前)判斷為已吸附的緣故。錯誤確認(rèn)時間在以下的情況下也是需要的。其原因在于，在研磨后，在將吸附到頂環(huán)1的基板W從研磨墊3a上拉之際，為了研磨墊3a與基板W之間的吸附力，流量有時臨時變大而超過閾值。

這樣一來，在第3實施方式中，對判定區(qū)域131進(jìn)行加壓且使判定區(qū)域131向大氣開放，對區(qū)域131的流量進(jìn)行計測。該流量與薄膜13與頂環(huán)主體11之間的間隙g的大小對應(yīng)。因此，通過對流量進(jìn)行監(jiān)視，能夠精度良好地判定基板W的吸附是否成功，能夠適當(dāng)?shù)靥幚砘錡。另外，在吸附后也能夠繼續(xù)判定，即使是暫且吸附成功后基板W落下的情況，也能夠檢測該情況。

在本實施方式中，使流路150向大氣開放，但也可以是，例如將閥V10作為流量調(diào)整閥，調(diào)整成適于基板的吸附檢測的流量范圍，或不是大氣開放而連接壓力調(diào)節(jié)器并進(jìn)行流量調(diào)整、或者進(jìn)行排氣。在將壓力調(diào)節(jié)器與流路150連接的情況下，例如將R1設(shè)定成100hPa加壓，將追加的壓力調(diào)節(jié)器設(shè)定成50hPa加壓等，使空氣向流路150流通。

另外，本實施方式的基板吸附判定也能夠適用于沒有形成有孔的薄膜13。并且，在基板吸附判定時打開閥V10，因此，不關(guān)閉判定區(qū)域131，判定區(qū)域131的壓力并不那么高。因此，薄膜13中的判定區(qū)域131也幾乎不對基板W施加應(yīng)力。

此外，在本實施方式中，將中心的區(qū)域131設(shè)為判定區(qū)域，將區(qū)域133設(shè)為吸附區(qū)域，也可以將其他區(qū)域設(shè)為判定區(qū)域和吸附區(qū)域。即、能夠在至少一個區(qū)域設(shè)置與閥V10、流路150和流量計FS相當(dāng)?shù)臉?gòu)成而設(shè)為判定區(qū)域，能夠?qū)⑵渌粋€以上的區(qū)域設(shè)為吸附區(qū)域。

此外，優(yōu)選的是，判定區(qū)域不與吸附區(qū)域鄰接，而隔著一個以上的區(qū)域。當(dāng)判定區(qū)域與吸附區(qū)域鄰接時，即使是在基板W的吸附失敗的情況下，隨著薄膜13中的與吸附區(qū)域相對應(yīng)的部分被上拉，與判定區(qū)域相對應(yīng)的部分也能被上拉。其原因在于，這樣一來，向判定區(qū)域流動的流量變少而存在產(chǎn)生誤判定的可能性。

(第4實施方式)

在上述第3實施方式中，由流量計FS直接測定了在判定區(qū)域131中流通的流體的流量，也可以是，使用測定值隨著流量發(fā)生變化的測定器來對其他物理量進(jìn)行測定。因此，在以下說明的第4實施方式中，示出了使用壓力計替代流量計FS的例子。

圖22是示意性地表示第4實施方式中的頂環(huán)1的構(gòu)造的剖視圖。作為與圖14A的不同點，在與判定區(qū)域131連通的流路141設(shè)有壓力計PS。壓力計PS對流路141的壓力進(jìn)行計測，將計測結(jié)果通知給判定部73。由壓力計PS計測的壓力與在判定區(qū)域131中流通的流體的流量相對應(yīng)。

圖23是示意性地表示吸附失敗的情況的薄膜13和頂環(huán)主體11的截面的圖，與圖19相對應(yīng)。如圖示那樣，在判定區(qū)域131與薄膜13之間存在間隙g，判定區(qū)域131的流量較大。在該情況下，氣體易于從流路141向判定區(qū)域131流動，因此，流路141的壓力變低。其結(jié)果，壓力計PS的計測結(jié)果變低。

圖24是示意性地表示吸附成功的情況的基板W、薄膜13以及頂環(huán)主體11的截面的圖，與圖20相對應(yīng)。如圖示那樣，判定區(qū)域131與薄膜13之間幾乎不存在間隙g，判定區(qū)域131 的流量較小。在該情況下，氣體難以從流路141向判定區(qū)域131流動，因此，流路141的壓力變高。其結(jié)果，壓力計PS的計測結(jié)果變高。

這樣一來，壓力計PS與流量相對應(yīng)。因此，替代圖18中的步驟S4(流量是否為閾值以下)，進(jìn)行壓力是否超過閾值的判斷即可。

圖25是示意性地表示作為圖22的變形例的頂環(huán)1的構(gòu)造的剖視圖。作為與圖22的不同點，在與判定區(qū)域131連通的流路150設(shè)有壓力計PS。壓力計PS對流路150的壓力進(jìn)行計測，將計測結(jié)果通知判定部73。由壓力計PS計測的壓力與在判定區(qū)域131中流通的流體的流量相對應(yīng)。

圖26是示意性地表示吸附失敗的情況的薄膜13和頂環(huán)主體11的截面的圖，與圖19相對應(yīng)。如圖示那樣，在判定區(qū)域131與薄膜13之間存在間隙g，判定區(qū)域131的流量較大。在該情況下，氣體易于從判定區(qū)域131流入流路150，因此，流路150的壓力變高。其結(jié)果，壓力計PS的計測結(jié)果變高。

圖27是示意性地表示吸附成功的情況的基板W、薄膜13以及頂環(huán)主體11的截面的圖，與圖20相對應(yīng)。如圖示那樣，在判定區(qū)域131與薄膜13之間幾乎沒有間隙g，判定區(qū)域131的流量較小。在該情況下，氣體難以從判定區(qū)域131流入流路150，因此，流路150的壓力變低。其結(jié)果，壓力計PS的計測結(jié)果變低。

這樣一來，壓力計PS與流量相對應(yīng)。因此，替代圖18中的步驟S4(流量是否是閾值以下)，進(jìn)行壓力是否為閾值以上的判斷即可。

如以上說明那樣，在第4實施方式中，通過對根據(jù)流量發(fā)生變化的壓力進(jìn)行計測，能夠精度良好地判定基板W的吸附是否成功。

(第5實施方式)

第5實施方式以吸附于頂環(huán)的基板可靠地釋放為主要著眼點。以下，以與第3實施方式的不同點為中心進(jìn)行說明。

圖28A～圖28C和圖29是詳細(xì)地說明從頂環(huán)1向輸送機構(gòu)600b的基板轉(zhuǎn)移的圖。圖28A～圖28C是從側(cè)方觀察輸送機構(gòu)600b和頂環(huán)1的圖，圖29是從上方觀察頂環(huán)1和擋圈臺800的圖(不過，省略圖28中的輸送機構(gòu)600b)。如這些圖所示，擋圈臺800具有朝向內(nèi)側(cè)(基板W側(cè))的例如3個釋放噴嘴802。

圖28A是基板W吸附到薄膜13的狀態(tài)。此時，沒有從釋放噴嘴802噴射流體(釋放噴淋)。

如圖28B所示，頂環(huán)1下降并且輸送機構(gòu)600b上升。由此，輸送機構(gòu)600b的機械手601靠近基板W的下表面，但兩者沒有接觸。另外，上推銷801將擋圈12上推。

在該狀態(tài)下，對薄膜13與頂環(huán)主體11之間的區(qū)域(以下設(shè)為區(qū)域133)進(jìn)行加壓。并且，從釋放噴嘴802噴射空氣等流體。由此，基板W從薄膜13釋放，載置于機械手601上。這點的詳細(xì)內(nèi)容后述。

之后，如圖28C所示，載置有基板W的機械手601下降并且頂環(huán)1上升。

詳細(xì)地說明圖28B中的釋放。

圖30是示意性地表示釋放開始前的狀態(tài)的圖。在開始區(qū)域133的加壓前，基板W吸附于薄膜13，因而，在薄膜13的上表面與頂環(huán)主體11的下表面之間幾乎沒有間隙g。在加壓開始前，沒有從釋放噴嘴802噴射流體。

圖31是示意性地表示釋放開始后的狀態(tài)的圖。當(dāng)開始區(qū)域133的加壓時，薄膜13膨脹，薄膜13的上表面與頂環(huán)主體11的間隙g逐漸變大。即、薄膜13向下方移動。在該狀態(tài)下，從釋放噴嘴802噴射流體，流體碰到基板W的下側(cè)，幾乎不碰到薄膜13。也就是說，圖31是薄膜13的膨脹不足的狀態(tài)、換言之，是薄膜13與頂環(huán)主體11之間的間隙g過小的狀態(tài)。

圖32是示意性地表示接著圖33的釋放開始后的狀態(tài)的圖。當(dāng)對區(qū)域133進(jìn)一步進(jìn)行加壓時，薄膜13進(jìn)一步膨脹，薄膜13的上表面與頂環(huán)主體11之間的間隙g變得更大。即、薄膜13進(jìn)一步向下方移動。在該狀態(tài)下，從釋放噴嘴802噴射的流體碰到基板W與薄膜13之間的邊界附近。因而，流體流入基板W與薄膜13之間。

這樣一來，流體從側(cè)方向一定程度膨脹的薄膜13與基板W之間噴射的狀態(tài)繼續(xù)，從而能夠使基板W從薄膜13有效地釋放。也就是說，圖32是薄膜13的膨脹適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)、換言之，是薄膜13與頂環(huán)主體11之間的間隙g適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)。

然而，未必一定能夠繼續(xù)圖32的狀態(tài)。

圖33是示意性地表示接著圖32的釋放開始后的狀態(tài)的圖。當(dāng)對區(qū)域133進(jìn)一步加壓時，薄膜13進(jìn)一步膨脹，薄膜13的上表面與頂環(huán)主體11之間的間隙g進(jìn)一步變大。即、薄膜13進(jìn)一步向下方移動。在該狀態(tài)下，從釋放噴嘴802噴射的流體碰到薄膜13但幾乎不碰到基板W。也就是說，圖33是薄膜13的膨脹過大的狀態(tài)、換言之，是薄膜13與頂環(huán)主體11之間的間隙g過大的狀態(tài)。

這樣一來，為了可靠地釋放基板W，需要控制薄膜13的膨脹(換言之，薄膜13與頂環(huán)主體11之間的間隙g)。因此，在本實施方式中，如以下那樣進(jìn)行區(qū)域133的壓力控制，以保持圖32所示那樣的薄膜13的膨脹適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)。

圖34是示意性地表示第5實施方式中的頂環(huán)1的構(gòu)造的圖。作為與圖33的不同點，流量計FS的計測值被輸入控制部71。然后，控制部71基于流量計FS的計測值對壓力調(diào)整器72、閥V1～V9、壓力調(diào)節(jié)器R1～R9進(jìn)行控制。

在進(jìn)行釋放之際，控制部71打開閥V1而對區(qū)域131稍微進(jìn)行加壓且打開閥V10而使區(qū)域131向大氣開放。如在第1實施方式中進(jìn)行了說明那樣，由流量計FS計測的流量與薄膜13與頂環(huán)主體11之間的間隙g的大小對應(yīng)。然后，間隙g的大小與薄膜13的膨脹相對應(yīng)。因而，控制部71通過監(jiān)視流量，對區(qū)域133的壓力適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行控制。

圖35是表示釋放時的頂環(huán)1的動作的流程圖。另外，圖36是示意性地表示在釋放時由流量計FS計測的流量的圖。如以下那樣，控制部71對區(qū)域133的壓力進(jìn)行控制，以使流量處于從上限閾值到下限閾值的規(guī)定范圍內(nèi)。如圖32所示，流量處于規(guī)定范圍與薄膜13的膨脹適當(dāng)相對應(yīng)。換言之，預(yù)先將薄膜13的膨脹變得適當(dāng)?shù)牧髁康姆秶O(shè)定為規(guī)定范圍。

首先，控制部71開始吸附區(qū)域133的加壓(圖35的步驟S21、圖36的時刻t20)。與此相伴流量增加，但控制部71繼續(xù)吸附區(qū)域133的加壓直到流量達(dá)到上限閾值為止(步驟S22的否，S21)。該加壓可通過連續(xù)地或者斷續(xù)地將空氣向區(qū)域133供給來進(jìn)行。在這期間，薄膜13逐漸膨脹，與此相伴流量也增加(參照圖36)。在流量達(dá)到下限閾值的(也就是說，薄膜13的膨脹變得適當(dāng))時刻t21以后，能夠?qū)⒘黧w從釋放噴嘴802向基板W與薄膜13之間噴射。

當(dāng)流量達(dá)到上限閾值時(時刻t22、圖35的步驟S22的是)，控制部71判斷為薄膜13的膨脹充分，停止吸附區(qū)域133的加壓(步驟S23)。具體而言，控制部71既可以停止對吸附區(qū)域133供給空氣，也可以關(guān)閉閥V3，還可以使區(qū)域133向大氣開放?；蛘?，控制部71也可以對吸附區(qū)域133進(jìn)行減壓。

當(dāng)停止吸附區(qū)域133的加壓時，薄膜13的膨脹減少，與此相伴流量也有時減少。因此，控制部71使吸附區(qū)域133的加壓停止直到流量達(dá)到下限閾值為止(步驟S24的否，S23)，當(dāng)流量達(dá)到下限閾值時(步驟S24的是、圖36的時刻t23)，判斷為薄膜13的膨脹不足，對吸附區(qū)域133的加壓再次開始(步驟S25)。

通過反復(fù)以上步驟，流量處于規(guī)定范圍內(nèi)，薄膜13的膨脹變得適當(dāng)，如圖32所示那樣能夠繼續(xù)向基板W與薄膜13之間噴射流體。

圖35所示的釋放動作既可以繼續(xù)規(guī)定的時間，也可以在由釋放檢測傳感器(未圖示)檢測到基板W被釋放的時候結(jié)束釋放動作。釋放檢測傳感器能夠由例如固定于擋圈臺800的發(fā)光部和受光部構(gòu)成。

此外，作為推定薄膜13的膨脹的另一方法，也想到根據(jù)供給到吸附區(qū)域133的空氣的累積量來推定薄膜13的膨脹。然而，空氣不僅流入吸附區(qū)域133，也流入中途的流路143、旋轉(zhuǎn)接頭(未圖示)的配管等。因此，難以根據(jù)空氣的累積量準(zhǔn)確地推定薄膜13的膨脹。

與此相對，在本實施方式中，使用判定區(qū)域131的流量即每單位時間流動的空氣的體積。流量與薄膜13與頂環(huán)主體11之間的間隙g的大小對應(yīng)，該間隙g與薄膜13的膨脹相對應(yīng)。因此，能夠準(zhǔn)確地檢測薄膜13的膨脹，能夠精度良好地對吸附區(qū)域133的壓力進(jìn)行調(diào)整，以能夠維持適當(dāng)?shù)呐蛎洝?/p>

此外，在圖28A～圖33中，示出了釋放噴嘴802安裝于擋圈臺800的例子。擋圈臺800不動，因此，釋放噴嘴802也固定。作為另一例，也可以是，在替代擋圈臺800而使用所謂的推進(jìn)器進(jìn)行基板W的轉(zhuǎn)移的情況下，將釋放噴嘴安裝于推進(jìn)器。

圖37是示意性地表示將基板W從頂環(huán)1釋放而向推進(jìn)器160轉(zhuǎn)移的情形的側(cè)視圖。推進(jìn)器160具有頂環(huán)引導(dǎo)件161、推進(jìn)器載物臺162、以及在頂環(huán)引導(dǎo)件161內(nèi)形成的釋放噴嘴802’。在釋放基板W之際，推進(jìn)器160上升而接近頂環(huán)1。其他動作與使用擋圈臺800的情況是同樣的。在使用推進(jìn)器160的情況下，釋放噴嘴802’與推進(jìn)器160一起移動。

此外，也可以是，在第5實施方式中，還在流路141或流路150設(shè)置壓力計，對與判定區(qū)域131的流量相對應(yīng)的壓力進(jìn)行計測。在該情況下，將圖36中的“流量”適當(dāng)換讀成“壓力”即可。

(第7實施方式)

接下來說明的第7實施方式涉及薄膜13的所期望的形狀。

圖38是區(qū)域131附近的頂環(huán)主體11和薄膜13的剖視圖，圖38的單點劃線表示頂環(huán)主體11和薄膜13的中心。圖39是從上方(頂環(huán)主體11側(cè))觀察區(qū)域131附近的薄膜13的圖。圖40是從下方(薄膜13側(cè))觀察區(qū)域131附近的頂環(huán)主體11的圖。

如圖38和圖39所示，在薄膜13的上表面的與區(qū)域131相當(dāng)?shù)牟糠中纬捎谐蝽敪h(huán)主體11的環(huán)狀的凸部131a。

另外，如圖38和圖40所示，在頂環(huán)主體11的與區(qū)域131相當(dāng)?shù)牟糠中纬捎协h(huán)狀的凹部11a。并且，與流路141連通的頂環(huán)主體11的孔21a(第1孔)位于凹部11a的外側(cè)，與流路150連通的頂環(huán)主體11的孔21b(第2孔)位于凹部11a的內(nèi)側(cè)。

薄膜13中的凸部131a位于與頂環(huán)主體11中的凹部11a相對的位置，能夠彼此卡合。

在頂環(huán)1沒有保持基板的情況下，在薄膜13中的凸部131a與頂環(huán)主體11中的凹部11a之間存在間隙。另一方面，當(dāng)頂環(huán)1吸附保持基板時，該間隙消失、或至少變窄。即、凸部131a和凹部11a可以說是對區(qū)域131進(jìn)行密封的密封部。

另外，如圖40所示，在頂環(huán)主體11上設(shè)有呈放射狀延伸的多個槽11b。由此，壓力易于在區(qū)域131內(nèi)傳播，能夠使壓力均勻化。在圖40中，槽11b設(shè)于凹部11a的內(nèi)側(cè)，也可以設(shè)于外側(cè)，也通過設(shè)于區(qū)域132等其他區(qū)域而使壓力易于在頂環(huán)整體傳播。

凹部11a的深度與槽11b相同或比槽11b的深度深，通過以能夠與凹部11a抵接的方式設(shè)定凸部131a的高度，即使在槽11b與凹部11a干涉的情況下，也能夠利用凹部11a和凸部131a進(jìn)行密封。

圖41是表示如在第3實施方式進(jìn)行了說明那樣進(jìn)行使用了流量計FS的基板吸附判定的情況的壓力控制裝置7的構(gòu)成例的圖。此外，與圖14A是同樣的，但流路141、150借助例如旋轉(zhuǎn)接頭(未圖示)與頂環(huán)主體11連接。作為與圖14A的不同點，本壓力控制裝置7具有繞過流路141和流路150的旁通管線(旁通流路)151和設(shè)于旁通管線151上的閥V20。通過打開閥V20，壓力控制裝置7也能夠從流路150經(jīng)由孔21b對區(qū)域131的壓力進(jìn)行控制(例如加壓)。

在上述的第3實施方式的吸附判定中，經(jīng)由流路141對判定區(qū)域131進(jìn)行加壓并且經(jīng)由流路150使判定區(qū)域131向大氣開放。另外，在研磨時對判定區(qū)域131進(jìn)行加壓。說明這些加壓。

圖42是說明吸附判定時的加壓的圖。如圖示那樣，打開閥V1、V10，關(guān)閉閥V20。由此，能夠與第3實施方式同樣經(jīng)由流路141對判定區(qū)域131進(jìn)行加壓并且經(jīng)由流路150使判定區(qū)域131向大氣開放。

圖43是說明基板研磨時的加壓的圖。如圖示那樣，打開閥V1、V20，關(guān)閉閥V10。由此，可從流路141、150這兩者同時對區(qū)域131進(jìn)行加壓。即、能夠從流路141對由凹部11a和凸部131a密封的環(huán)狀部分的外側(cè)進(jìn)行加壓。另外，能夠從流路150對由凹部11a和凸部131a密封的環(huán)狀部分的內(nèi)側(cè)進(jìn)行加壓。尤其是，通過如圖40所示那樣設(shè)置槽11b，壓力可向密封的環(huán)狀部分的內(nèi)側(cè)整體傳播。

并且，吸附判定時的加壓壓力從密封好的環(huán)狀部分的外側(cè)起作用，密封好的環(huán)狀部分的內(nèi)側(cè)被大氣開放，因此，不會對基板W的中心部進(jìn)行加壓，基板W的變形受到抑制，應(yīng)力變小。

通過使用這樣的頂環(huán)主體11和薄膜13，能夠更精度良好地進(jìn)行在第1實施方式中進(jìn)行了說明的吸附判定。

圖44是示意性地表示吸附成功的情況的基板W、薄膜13以及頂環(huán)主體11的截面的圖，與圖20相對應(yīng)。如從圖44可知那樣，在基板吸附成功的情況下，薄膜13的凸部131a與頂環(huán)主體11的凹部11a卡合，兩者的間隙幾乎消失。其結(jié)果，由流量計FS計測的流量變得極小，判定的精度提高。

這樣一來，在第7實施方式中，在薄膜13設(shè)有凸部131a，在頂環(huán)主體11設(shè)有凹部11a。因此，凸部131a和凹部11a成為密封部，在基板吸附時薄膜13與頂環(huán)主體11密合。因此，在基板吸附成功時的流量與失敗時的流量之間的差變大，基板吸附判定的精度提高。

此外，優(yōu)選的是能夠?qū)崿F(xiàn)被凸部131a和凹部11a完全地密封的狀態(tài)，成為利用薄膜13中的某一部分與頂環(huán)主體11中的某一部分大致密封的狀態(tài)即可。

此外，在本實施方式中，在薄膜13上設(shè)有凸部131a，在頂環(huán)主體11上設(shè)有凹部11a，但作為密封部，也可以是，在薄膜13上設(shè)有凹部131b，在頂環(huán)主體11上設(shè)有凸部11c(參照圖45)。另外，在將區(qū)域131以外的區(qū)域設(shè)為判定區(qū)域的情況下，在該判定區(qū)域設(shè)置作為密封部的凹部、凸部即可。

另外，如在第4實施方式中進(jìn)行了說明那樣，在進(jìn)行使用了壓力計PS的基板吸附判定的情況下，與圖22同樣地在流路141上設(shè)置壓力計PS即可。

上述的實施方式是以具有本發(fā)明所屬的技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的通常的知識的人能夠?qū)嵤┍景l(fā)明為目的而記載的。只要是本領(lǐng)域技術(shù)人員，當(dāng)然能夠做出上述實施方式的各種的變形例，本發(fā)明的技術(shù)思想也可適用于其他實施方式。另外，能夠?qū)⒍鄠€實施方式任意組合。因而，本發(fā)明并不限定于所記載的實施方式，應(yīng)該設(shè)為按照由權(quán)利要求書定義的技術(shù)思想的最大范圍。