且,圖6A和6B所示的電動機電流通過對每次研磨I個基板時所獲得的電動機電流的測量值的平均值進行繪圖(plot)而繪制而得。
[0065]在本實施方式中,每研磨I個基板時,研磨中的工作臺旋轉電動機70的電流的平均值和頂環(huán)旋轉電動機71的電流的平均值由診斷部47求出。為了求出正確的電流平均值,最好計算在研磨工作臺12和頂環(huán)20分別以實際上一定的轉速旋轉時所獲得的工作臺旋轉電動機70的電流的平均值和頂環(huán)旋轉電動機71的電流的平均值。在此,所謂的實際上一定的轉速是指例如設定速度的± 10%的范圍內(nèi)的轉速。
[0066]通過對圖6A和6B進行對比可知,研磨墊22的損耗量超過允許范圍時,工作臺旋轉電動機70的電流極大減少,頂環(huán)旋轉電動機71的電流極大升高。理由如下,通常在基板的研磨中,研磨工作臺12和頂環(huán)20如圖1所示沿相同方向旋轉,各自的轉速也幾乎相同。因此,研磨工作臺12的帶動旋轉轉矩作用在頂環(huán)20上,頂環(huán)20因研磨工作臺12的旋轉而在某種程度上不得不旋轉。在研磨面22a變得不能對基板進行研磨之前,研磨墊22不斷損耗,研磨工作臺12的負荷下降,其結果,工作臺旋轉電動機70的電流下降(也就是,用于維持研磨工作臺12的轉速所必需的轉矩下降)。另一方面,由于研磨工作臺12的帶動旋轉轉矩變得不作用在頂環(huán)20上,用于維持頂環(huán)20的轉速的頂環(huán)旋轉電動機71的電流增加(也就是,用于維持頂環(huán)20的轉速所必需的轉矩增大)。
[0067]圖7A是表示研磨墊22的損耗量在允許范圍內(nèi)時的、已研磨的基板的實際膜厚和預定的目標膜厚的差異的圖形,圖7B是表示研磨墊22的損耗量超過允許范圍時的、已研磨的基板的實際膜厚和預定的目標膜厚的差異的圖形。圖7A的圖形對應于圖6A的圖形,圖7B的圖形對應于圖6B的圖形。另外,圖7B中的A點對應于圖6B中的A點。由圖7A可知,在研磨墊22的損耗量在允許范圍內(nèi)時,研磨后的基板的膜厚和目標膜厚差異很小。另一方面,如圖7B所示,在研磨墊22的損耗量超過允許范圍時,研磨后的基板的膜厚和目標膜厚差異變大。因此,在研磨墊22的研磨性能能夠維持的極限內(nèi),優(yōu)選盡可能地延長研磨墊22的更換周期。
[0068]如上所述,在本實施方式中,作為確定研磨墊22的壽命的參數(shù),在研磨墊22的損耗量基礎上,還使用研磨工作臺12的電動機70的電流和頂環(huán)20的電動機71的電流。在研磨墊22損耗且研磨率極大下降時,如圖6B所示,電動機70、71的電流表示出有特點的變化。因此,電動機70、71的電流也能夠稱作表示研磨率下降的參數(shù)。
[0069]診斷部47根據(jù)研磨墊22的損耗量、和由電動機70、71的電流表示的研磨率的變化,對研磨墊22的研磨面22a的狀態(tài)進行診斷,并根據(jù)診斷結果,確定研磨墊22的壽命,也就是更換時間。也就是,診斷部47監(jiān)視根據(jù)位移傳感器60的測量值而算出的研磨墊22的損耗量、從工作臺電動機電流檢測部75 (或工作臺旋轉電動機70的電動機驅動器)獲得的工作臺電動機70的電流、從頂環(huán)電動機電流檢測部76(或頂環(huán)旋轉電動機71的電動機驅動器)獲得的頂環(huán)旋轉電動機71的電流,并根據(jù)這些參數(shù),確定研磨墊22的壽命,也就是損耗極限值。
[0070]研磨墊22的壽命具體而言采用下述方式確定。每研磨一個基板時,位移傳感器60測量研磨墊22的研磨面22a的高度,診斷部47根據(jù)研磨墊22的高度的測量值和初始高度來計算墊損耗量。另外,每研磨一個基板時,診斷部47計算該基板的研磨中所獲得的工作臺旋轉電動機70的電流平均值和頂環(huán)旋轉電動機71的電流平均值。診斷部47還計算工作臺旋轉電動機70的電流平均值的移動平均值和頂環(huán)旋轉電動機71的電流平均值的移動平均值。
[0071]診斷部47將所獲得的墊損耗量和規(guī)定的管理值進行比較,判斷該墊損耗量是否超過規(guī)定的管理值。該管理值根據(jù)研磨墊22的特性等被預先確定。在墊損耗量超過上述管理值時,診斷部47判斷頂環(huán)旋轉電動機71的電流的移動平均值是否超過規(guī)定的第I設定值,而且工作臺旋轉電動機70的電流的移動平均值是否低于規(guī)定的第2設定值。在頂環(huán)旋轉電動機71的電流的移動平均值超過規(guī)定的第I設定值,而且工作臺旋轉電動機70的電流的移動平均值低于規(guī)定的第2設定值時,診斷部47判斷研磨墊22已經(jīng)到其達壽命。
[0072]使用頂環(huán)旋轉電動機71的電流和工作臺旋轉電動機70的電流的研磨墊22的壽命的判斷也可以采用下述方式進行。當墊損耗量達到上述管理值時,診斷部47判斷工作臺旋轉電動機70的電流的移動平均值和頂環(huán)旋轉電動機71的電流的移動平均值的差值是否為規(guī)定的設定值以下,在上述差值為規(guī)定的設置值以下時,診斷部47判斷研磨墊22已經(jīng)到達其壽命。
[0073]在另一其他例中,當墊損耗量達到上述管理值時,診斷部47判斷頂環(huán)旋轉電動機71的電流的移動平均值的變化率和工作臺旋轉電動機70的電流的移動平均值的變化率的差值是否大于規(guī)定的設定值。在上述差值超過規(guī)定的設定值時,診斷部47判斷研磨墊22已經(jīng)達到其壽命。
[0074]并且,也可能存在工作臺旋轉電動機70的電流的平均值和頂環(huán)旋轉電動機71的電流的平均值的變動小的情況。因此,也可以不求出上述移動平均值,而使用工作臺旋轉電動機70的電流的平均值和頂環(huán)旋轉電動機71的電流的平均值,按照上述方法來判斷研磨墊22的壽命。
[0075]以下,參照圖8更詳細地說明確定研磨墊22的壽命的方法。圖8是表示確定研磨墊22的壽命的方法的流程圖。在步驟I中,當研磨了第η個基板后,在修整器50的擺動中,通過位移傳感器60在多個測量點測量研磨墊22的高度,診斷部47計算研磨墊22的高度測量值的平均值,確定第η個基板研磨后的研磨墊22的高度H (η)。研磨墊22的高度H在研磨墊22每次被修整時獲得。
[0076]在步驟2中,利用診斷部47來確定目前基板的枚數(shù)η是否大于規(guī)定枚數(shù)。在本實施方式中,該規(guī)定枚數(shù)被設定為30。在基板的枚數(shù)η為30以下時,對下一個基板(第η+1個基板),從步驟I開始往復執(zhí)行上述處理順序。另一方面,在基板的枚數(shù)η為30以上時,利用診斷部47求出研磨墊22的高度Η(η)的移動平均(步驟3)。具體而言,根據(jù)與規(guī)定枚數(shù)的基板對應的研磨墊22的高度H的多個值,來求出移動平均值。在本實施方式中,與從第η個基板(目前的基板)至第η — 30個基板(先前被研磨的基板)的緊接的多個基板對應的研磨墊22的高度(Η(η),…,Η(η — 30))被定義為時間序列數(shù)據(jù),該時間序列數(shù)據(jù)的平均值也就是移動平均值Hma (η)由診斷部47計算。也就是,診斷部47每當獲得與目前基板(第η個基板)對應的研磨墊22的高度H (η)時,計算與緊接著的31個基板對應的研磨墊22的高度(Η(η),…,Η(η — 30))的移動平均值Hma(η)。
[0077]圖9是表示研磨墊22的高度H和研磨墊22的高度的移動平均值Hma的變化的圖形。圖9的圖形的橫軸表示修整累積時間。移動平均值Hma如上所述,表示由與緊接的31個基板對應的墊高度的值構成的時間系列數(shù)據(jù)的平均值。從圖9可知,研磨墊22的高度H具有很大的偏差,該偏差的數(shù)值超過100 μ m。另一方面,可知研磨墊22的高度的移動平均值Hma的偏差小,研磨墊22的高度H被平滑化。研磨墊22的高度H和其移動平均值Hma在每次研磨墊22被修整時獲得。并且,在I個移動平均值Hma的計算中所使用的時間系列數(shù)據(jù)的個數(shù)并不局限于31,可以被適合地確定。另外,在研磨墊22的高度H的偏差小時,無需計算移動平均值Hma。此時,研磨墊22的損耗量根據(jù)研磨墊22的高度H和初始高度求出。
[0078]返回圖8,在步驟4中,由診斷部47求出與第η個基板(目前的基板)對應的移動平均值Hma(η)、和與第η — 30個基板對應的移動平均值Hma(η — 30)的差的絕對值
I Hma (η) 一 Hma (η — 30) I。然后,診斷部47確定所獲得的差的絕對值是否為規(guī)定的閾值以下。在該例中,閾值設定為100 μ m。在步驟5中,在差值I Hma (n) - Hma (η - 30) I為100 μ m以下時,在研磨墊22的損耗量的計算中,直接使用研磨墊22的初始高度HO (HO =HO) ο另一方面,在差I Hma(n) - Hma(η - 30) I比100 μm大時,使用移動平均值Hma(η)作為研磨墊22的初始高度HO的值(HO = Hma (η))。并且,步驟4和步驟5是用于判斷研磨墊22是否被已更換的步驟。在研磨墊22的更換時間從裝置信息中獲得時,也可以省略這些步驟,更新初始高度HO即可。
[0079]在步驟6中,診斷部47通過計算目前的移動平均值Hma (η)和研磨墊22的初始高度HO之間的差異,求得目前的研磨墊22的損耗量,并確定所獲得的損耗量是否比規(guī)定的管理值大。在本實施方式中,管理值設定為600 μ m,該管理值根據(jù)研磨墊22的特性等而預先確定。
[0080]在研磨墊22的損耗量為規(guī)定的管理值以下時,針對下一個基板(第n+1個基板)從步驟I往復執(zhí)行同樣的處理順序。另一方面,在研磨墊22的損耗量大于規(guī)定的管理值時,診斷部47根據(jù)工作臺旋轉電動機70的電流和頂環(huán)旋轉電動機71的電流的變化,評價研磨率(步驟7)。參照圖10說明研磨率的該評價方法。診斷部47求出在第η個基板的研磨中測量到的頂環(huán)旋轉電動機71的電流的平均值Tl (η)和工作臺旋轉電動機70的電流的平均值Τ2(η)。在此,Τ1(η)、Τ2(η)也可以用過去數(shù)值的代表值等(最大值、最小值)而標定(scaling)等。此外,診斷部47求出頂環(huán)旋轉電動機71的電流的平均值Tl(n)的移動平均值Tlma (η)和工作臺旋轉電動機70的電流的平均值Τ2 (η)的移動平均值T2ma (η)。
[0081]電動機71、70的電流的移動平均值Tlma(n)、T2ma(n)采用與上述研磨墊22的高度的移動平均值Hma(n)相同的方式求出。也就是,從與規(guī)定枚數(shù)的基板對應的頂環(huán)旋轉電動機71的電流平均值(Tl (η)、Τ1 (η — I)、…Tl (η — N))中求出移動平均值