CN104858786B - 研磨装置 - Google Patents

Abstract

研磨装置，具有：使研磨工作台旋转的工作台旋转电动机；使顶环旋转的顶环旋转电动机；对研磨垫进行修整的修整器；测量研磨垫的高度的垫高测量器；和诊断部，根据研磨垫的高度计算研磨垫的损耗量，并根据研磨垫的损耗量、工作台旋转电动机的转矩或电流、和顶环旋转电动机的转矩或电流，确定研磨垫(22)的寿命。

Description

研磨装置

本发明为下述申请的分案申请，原申请信息如下：

申请日：2011年9月8日

申请号：201110324900.8

发明名称：研磨装置

技术领域

本发明涉及对晶片等基板进行研磨的研磨装置，特别涉及具备诊断研磨垫或修整器的状态并确定其寿命的功能的研磨装置。

背景技术

在半导体设备的制造工序中，基板表面的平坦化是非常重要的工序。表面的平坦化中所使用的代表性的技术为化学机械研磨(CMP，Chemical Mechanical Polishing：化学机械研磨)。在该化学机械研磨中，边向研磨垫的研磨面上供给包含二氧化硅(SiO2)等磨粒的研磨液，边使基板与研磨面滑动接触来对基板的表面进行研磨。

使用CMP装置进行该化学机械研磨。CMP装置具备在上表面贴附有研磨垫的研磨工作台、和保持基板的顶环(top ring)。在基板的研磨中，使研磨工作台和顶环分别围绕其轴心旋转，边用顶环将基板推压到研磨垫的研磨面上，边使基板和研磨垫滑动接触。将研磨液供给到研磨垫的研磨面上，在基板和研磨垫之间存在研磨液的状态下，基板被研磨。利用碱的化学性研磨作用和磨粒的机械研磨作用的复合作用，基板的表面被平坦化。

在进行基板的研磨时，磨粒或研磨屑付着在研磨垫的研磨面上，研磨性能下降。所以，为了使研磨垫的研磨面再生，用修整器进行垫修整。修整器具有固定在其下表面的金刚石颗粒等的硬质磨粒，通过用该修整器切削研磨垫的研磨面，使研磨垫的研磨面再生。

研磨垫由于通过垫修整而缓缓损耗。如果研磨垫损耗，则不能发挥理想的研磨性能，所以需要定期更换研磨垫。以往，一般根据已研磨的基板的枚数来确定研磨垫的更换。然而，已研磨的基板的枚数不一定能够正确地反映研磨垫的寿命。因此，为了维持研磨性能，必须在应有的寿命之前更换研磨垫。另外，这种频繁的研磨垫的更换使CMP装置的工作效率下降。

因此，为了避免研磨垫的频繁更换，已开发出一种对研磨垫的表面位置(垫高度)进行测量，根据该测量值来监视研磨垫的损耗的研磨装置(例如，参照日本国特开2002－355748号公报)。根据这种研磨装置，能够根据测量到的研磨垫的表面位置，也就是研磨垫的损耗量，能够判断研磨垫的寿命。

然而，研磨垫的厚度和研磨垫的表面上所形成的槽的深度每个研磨垫都不同。因此，难以根据研磨垫的表面位置正确地确定研磨垫的寿命。

另外，修整器的磨粒也因垫修整而缓缓损耗。修整器的修整性能下降导致研磨垫的研磨性能下降，所以与研磨垫相同，也需要定期更换修整器。从而，研磨垫和修整器是研磨装置的消耗品，近来，尽可能地削减这些消耗品的成本的要求增多。为了实现消耗品的成本削减，要求正确地确定研磨垫和修整器的更换时间，也就是它们的寿命。

发明内容

本发明是鉴于这种情况而完成，其第一目的在于提供一种研磨装置，能够正确地确定研磨垫的寿命，并能够减少研磨垫的更换频率。

另外，本发明的第二目的在于提供一种研磨装置，能够正确地确定修整器的寿命，并能够减少修整器的更换频率。

为了实现上述第一目的，本发明的第一方式是一种研磨装置，其特征在于，具备：支撑研磨垫的研磨工作台；将基板按压在上述研磨垫的研磨面上的顶环；使上述研磨工作台围绕其轴心旋转的工作台旋转电动机；使上述顶环围绕其轴心旋转的顶环旋转电动机；对上述研磨垫的上述研磨面进行修整的修整器；测量上述研磨垫的高度的垫高测量器；和诊断部，其监视上述研磨垫的高度、上述工作台旋转电动机的转矩或电流、和上述顶环旋转电动机的转矩或电流，上述诊断部根据上述研磨垫的高度计算上述研磨垫的损耗量，并根据上述研磨垫的损耗量、上述工作台旋转电动机的转矩或电流、和上述顶环旋转电动机的转矩或电流，诊断上述研磨垫的上述研磨面的状态。

为了实现上述第二目的，本发明的第二方式是一种研磨装置，其特征在于，具备：支撑研磨垫的研磨工作台；将基板按压在上述研磨垫的研磨面上的顶环；使上述研磨工作台围绕其轴心旋转的工作台旋转电动机；使上述顶环围绕其轴心旋转的顶环旋转电动机；对上述研磨垫的上述研磨面进行修整的修整器；测量上述研磨垫的高度的垫高测量器；和诊断部，监视上述研磨垫的高度、上述工作台旋转电动机的转矩或电流、和上述顶环旋转电动机的转矩或电流，上述诊断部根据上述研磨垫的高度计算上述研磨垫的损耗量，并根据上述研磨垫的损耗量和每一规定的研磨基板枚数的总修整时间，计算上述研磨垫的削减率，进而根据上述研磨垫的削减率、上述工作台旋转电动机的转矩或电流、和上述顶环旋转电动机的转矩或电流，诊断上述修整器的修整面的状态。

在研磨垫损耗，其研磨性能下降时，如下文所述，在基板的研磨中，在使研磨工作台旋转的电动机电流(转矩)和使顶环旋转的电动机电流(转矩)中出现特性变化。根据上述本发明的第一方式，在研磨垫的损耗量的基础上，还能根据使研磨工作台旋转的电动机电流和使顶环旋转的电动机电流，诊断研磨垫的研磨面的状态，并根据该诊断结果，正确地确定研磨垫的寿命。

而且，修整器的修整性能下降时，与研磨垫损耗时相同，在基板的研磨中，在使研磨工作台旋转的电动机电流(转矩)和使顶环旋转的电动机电流(转矩)中出现特性变化。根据上述本发明的第二方式，在研磨垫的削减率(每单位时间内，由修整器对研磨垫的切削量)的基础上，还能根据使研磨工作台旋转的电动机电流和使顶环旋转的电动机电流，诊断修整器的修整面的状态，并根据该诊断结果，正确地确定修整器的寿命。

附图说明

图1是表示本发明一实施方式中的研磨装置的模式图。

图2是表示由位移传感器测量到的研磨垫的高度的图形。

图3是表示研磨垫的损耗量和已研磨的基板枚数的关系的图形。

图4是表示研磨垫的损耗量和研磨垫的更换周期的图形。

图5是表示检测使顶环和研磨工作台旋转的电动机的电流的结构的模式图。

图6A是表示研磨垫的损耗量在允许范围内时的顶环旋转电动机的电流和工作台旋转电动机的电流的图形。

图6B是表示研磨垫的损耗量超过允许范围内时的顶环旋转电动机的电流和工作台旋转电动机的电流的图形。

图7A是表示研磨垫的损耗量在允许范围内时的已研磨的基板的实际膜厚和预定的目标膜厚的差异的图形。

图7B是表示研磨垫的损耗量超过允许范围内时的已研磨的基板的实际膜厚和预定的目标膜厚的差异的图形。

图8是表示确定研磨垫的寿命的方法的流程图。

图9是表示研磨垫的高度和研磨垫的高度的移动平均值的变化的图形。

图10是说明研磨率的评价的流程图。

图11是表示研磨率的评价的其他例的流程图。

图12是表示研磨率的评价的另一其他例的流程图。

图13是表示图8所示的确定研磨垫寿命的方法的变形例的流程图。

图14是表示图8所示的确定研磨垫寿命的方法的其他变形例的流程图。

图15是表示图10所示的说明研磨率的评价的流程图的变形例的流程图。

图16是表示确定修整器的寿命的方法的流程图。

图17是表示研磨垫的高度和削减率(cut rate)的变化的图形。

图18是表示图16所示的确定修整器的寿命的方法的变形例的流程图。

图19是表示具备独立地按压基板的多个区域的多个气囊的顶环的一例的剖视图。

具体实施方式

图1是表示本发明一实施方式中的研磨装置的模式图。如图1所示，研磨装置具备研磨工作台12、连接在支轴14的上端的顶环摆臂16、安装在顶环摆臂16的自由端上的顶环轴18、连接在顶环轴18的下端的大致圆盘状的顶环20、以及处理各种数据的诊断部47。虽然图未示，但诊断部47具有存储数据的存储部、处理该数据的运算处理部。虽然在图1中未图示，但顶环轴18经由同步传送带等连接装置与顶环旋转电动机连接并被旋转驱动。通过该顶环轴18的旋转，顶环20可沿箭头所示方向围绕顶环轴18旋转。

研磨工作台12经由工作台轴12a与配置在其下方的工作台旋转电动机70连接，通过该工作台旋转电动机70，研磨工作台12围绕工作台轴12a沿箭头方向被旋转驱动。在该研磨工作台12的上表面贴附有研磨垫22，研磨垫22的上表面22a构成对半导体晶片等基板进行研磨的研磨面。

顶环轴18通过上下运动机构24而相对于顶环摆臂16上下运动，通过该顶环轴18的上下运动，顶环20相对于顶环摆臂16上下运动。并且，在顶环轴18的上端安装有旋转接头25。

顶环20构成为能够在其下表面保持半导体晶片等基板。顶环摆臂16构成为以支轴14为中心能够旋转，在下表面保持基板的顶环20通过顶环摆臂16的旋转而从基板的接收位置向研磨工作台12的上方移动。然后，使顶环20下降并将基板按压在研磨垫22的上表面(研磨面)22a上。在基板的研磨中，分别使顶环20和研磨工作台12旋转，从设置在研磨工作台12上方的研磨液供给喷嘴(未图示)向研磨垫22上供给研磨液。从而，使基板与研磨垫22的研磨面22a滑动接触，对基板的表面进行研磨。

使顶环轴18和顶环20升降的升降机构24具备经由轴承26而可旋转地支撑顶环轴18的桥28、安装在桥28上的滚珠丝杠32、由支柱30支撑的支撑台29、设置在支撑台29上的AC伺服电动机38。支撑伺服电动机38的支撑台29经由支柱30与顶环摆臂16连接。

滚珠丝杠32具备与伺服电动机38连接的螺丝杆32a、与螺丝杆32a螺纹结合的螺母32b。顶环轴18可与桥28一体地升降(上下运动)。因此，驱动伺服电动机38时，桥28经由滚珠丝杠32而上下运动，由此，顶环轴18和顶环20上下运动。

该研磨装置具备对研磨工作台12的研磨面22a进行修整的修整单元40。该修整单元40具备与研磨面22a滑动接触的修整器50、连接修整器50的修整器轴51、设置在修整器轴51上端的汽缸53、可自如旋转地支撑修整器轴51的修整器摆臂55。修整器50的下表面构成修整面50a，该修整面50a由磨粒(例如金刚石颗粒)构成。汽缸53配置在由支柱56支撑的支撑台57上，这些支柱56固定在修整器摆臂55上。

修整器摆臂55构成为由未图示的电动机驱动，并以支轴58为中心旋转。修整器轴51通过未图示的电动机的驱动而旋转，通过该修整器轴51的旋转，修整器50围绕修整器轴51沿箭头所示方向旋转。汽缸53经由修整器轴51来使修整器50上下运动，以规定的按压力将修整器50按压到研磨垫22的研磨面22a上。

研磨垫22的研磨面22a的修整采用下述方式进行。修整器50通过汽缸53而被按压到研磨面22a上，与此同时，从未图示的纯水供给喷嘴向研磨面22a供给纯水。在此状态下，修整器50围绕修整器轴51旋转，使修整面50a与研磨面22a滑动接触。此外，以支轴58为中心使修整器摆臂55旋转，使修整器50沿研磨面22a的半径方向移动。如此，利用修整器50，研磨垫22被切削，研磨面22被修整(再生)。

在该研磨装置中，利用该修整器50的纵向位置，来测量研磨垫22的损耗量。也就是，修整器单元40具备测量修整器50的纵向位移的位移传感器60。该位移传感器60是测量研磨垫22的高度(也就是研磨面22a的高度)的垫高测量器。研磨垫22的高度是指研磨垫22的上表面(也就是研磨面22a)的高度，位移传感器60测量其值的变化(位移)。而且，该变化(位移)是研磨垫22的损耗量。位移基准不在装置内，最初测量的研磨垫22的研磨面22a的高度成为基准。也就是，基准是每个研磨垫的固有值，对每个研磨垫测量基准。

板61固定在修整器轴51上。伴随着修整器50的上下运动，板61也上下运动。位移传感器60固定在板61上，通过测量板61的位移来测量修整器50的位移。也就是，位移传感器60构成为能够测量该位移传感器60的下端和修整器摆臂55的上表面的相对位移。

当驱动汽缸53时，修整器50、修整器轴51、板61和位移传感器60一体地上下运动。另一方面，修整器摆臂55的上下方向的位置是固定的。位移传感器60通过测量修整器50相对于修整器摆臂55的上表面的纵向位移，间接地测量研磨垫22的研磨面22a的高度。并且，在该例中，虽然使用接触式位移传感器作为位移传感器60，但也可以使用非接触式位移传感器。具体而言，可以使用线性刻度传感器、激光式传感器、超音波传感器或过电流式传感器等作为位移传感器60。而且，替代位移传感器，也可以使用测量两点之间距离的距离传感器。

研磨垫22的损耗量可以采用下述方式求出。首先，驱动汽缸53，使修整器50与初始修整后的研磨垫22的研磨面22a抵接。在此状态下，位移传感器60测量修整器50的初始位置(初始高度)，将该初始位置(初始高度)存储在诊断部47内。然后，在一个或多个基板的研磨处理结束后，使修整器50再次与研磨面22a抵接。在此状态下，测量修整器50的位置。由于修整器50的位置对应于研磨垫22的损耗量而向下方位移，所以，诊断部47通过求出上述初始位置和研磨后的修整器50的位置的差异，能够获得研磨垫22的损耗量。

修整单元40每当研磨基板时进行研磨垫22的修整。并且，通常每研磨一个基板，则进行研磨垫22的修整。修整在基板的研磨前或研磨后、或基板的研磨中进行。而且，也具有在基板的研磨前或研磨后以及基板的研磨中进行修整的情形。在研磨垫22的损耗量的计算中，使用任一次修整时所获得的位移传感器60的测量值。

修整器50通过修整器摆臂55的摆动，在修整中的研磨垫22的上方沿其半径方向摆动(扫描)。研磨垫22的高度的测量值从位移传感器60输送至诊断部47。在诊断部47中，求出修整中的研磨垫22的高度的测量值的平均值。并且，伴随一次修整动作，修整器50在研磨垫22的上方往复(扫描)一次或多次。

图2是表示由位移传感器60测量到的研磨垫22的高度的图形。在图2的图形中，纵轴表示研磨垫22的研磨面22a的高度，横轴表示时间。时间t1表示修整器50朝向研磨垫22开始下降的时刻，时间t2’表示修整器50结束从研磨垫22的上升的时刻。因此，图2的图形表示从时间t1至时间t2’期间进行的对研磨垫22的修整。在修整器50通过修整器摆臂55的摆动而在研磨面22a的上方移动期间，位移传感器60测量研磨垫22的高度并获得多个测量值，诊断部47根据所获得的测量值，确定研磨垫22的高度。

可是，如图2所示可知，在修整器50开始与研磨垫22接触的修整初始阶段、和修整器50从研磨垫22开始离开的修整最终阶段中所获得的测量值不能正确地反映研磨垫22的高度。因此，诊断部47从修整器50与研磨垫22接触后至离开为止所获得的研磨垫22的高度的测量值中，去除预定的修整初始期间△t1和修整最终期间△t2所获得的测量值，来获得反映研磨垫22的高度的垫高测量值，求出该垫高测量值的平均值。这样，仅使用去除了修整初始期间△t1和最终期间△t2后的修整期间△t中所获得的测量值，来求出研磨垫22的高度。

修整时间内的修整初始期间△t1和修整最终期间△t2可以采用下述方式而进行特别规定。图2中的单点划线表示修整器50的修整位置信号。该修整器50的修整位置信号是确定修整器50的修整位置的信号。图2所示的修整位置信号表示在从时间t1至时间t2的规定期间中，修整器50对研磨垫22进行修整。修整器50根据该修整位置信号进行上下运动和扫描动作。修整初始期间△t1能够以表示修整器50的下降开始点的修整位置信号的时间t1作为基准来确定。也就是，修整初始期间△t1是从表示修整开始点的修整位置信号的时间t1开始的规定的固定时间。同样，修整最终期间△t2能够以表示修整器50的上升开始点的修整位置信号的时间t2作为基准来确定。也就是，修整最终期间△t2是从表示修整结束点的修整位置信号的时间t2开始的规定的固定时间。

诊断部47求出一次修整动作中所获得的多个测量值的平均值，并将所获得的平均值确定为研磨垫22的高度。此外，诊断部47通过计算所获得的研磨垫22的高度和预先求出的研磨垫22的初始高度之间的差异，获得研磨垫22的损耗量。

图3是表示研磨垫22的损耗量和已研磨的基板枚数的关系的图形。在图3的图形中，纵轴表示从位移传感器60的测量值中所获得的研磨垫22的损耗量，横轴表示已研磨的基板的枚数。横轴的基板的枚数也可以作为时间来表示。因此，图3的图形的斜率表示每单位时间的研磨垫22的损耗量。

图4是表示研磨垫的损耗量和研磨垫的更换周期的图形。图4的图形的纵轴表示研磨垫的损耗量，横轴表示已研磨的基板的枚数。在现有技术中，如图4所示，在研磨垫22的损耗量抵达其极限水平之前，更换研磨垫22。因此，如果能够正确地把握研磨垫22的损耗量的极限水平，期待能够延长研磨垫22的寿命大约10％以上。

在本实施方式中，除了利用位移传感器(垫高传感器)60测量的研磨垫22的损耗量之外，还根据因研磨垫22的损耗而变化的几个参数，来确定研磨垫22的寿命。具体而言，作为应该监视的参数，可以使用在顶环20和研磨工作台12的旋转中所必需的电动机电流(转矩)。

图5是表示检测使顶环20和研磨工作台12旋转的电动机的电流的结构的模式图。如图5所示，研磨工作台12被工作台旋转电动机70旋转驱动，顶环20被顶环旋转电动机71旋转驱动。在工作台旋转电动机70和顶环旋转电动机71上，分别连接有检测电动机电流的工作台电动机电流检测部75和顶环电动机电流检测部76。并且，也可以不设置这些电流检测部75、76，诊断部47也能够监视从分别与电动机70、71连接的电动机驱动器(未图示)输出的电流。

在基板W的研磨中，由于基板W的表面和研磨垫22的研磨面22a滑动接触，所以在基板W和研磨垫22之间产生摩擦力。一般地，基板W的研磨率(每单位时间的基板的膜的去除量，也称作去除率)取决于该摩擦力。也就是，如果基板W和研磨垫22之间的摩擦力小，基板W的研磨率小。该摩擦力作为阻力转矩，作用在工作台旋转电动机70和顶环旋转电动机71上。因此，基板W和研磨垫22之间摩擦力的变化能够作为施加在工作台旋转电动机70和顶环旋转电动机71上的转矩变化而检测。此外，该转矩变化能够作为工作台旋转电动机70和顶环旋转电动机71的电流变化而检测。在本实施方式中，在基板W的研磨中，用于维持研磨工作台12和顶环20的转速所必需的电动机70、71的电流(也就是，转矩电流)通过工作台电动机电流检测部75和顶环电动机电流检测部76检测。并且，如上所述，在基板W的研磨中，用于维持研磨工作台12和顶环20的转速所必需的电动机70、71的电流(也就是，转矩电流)也能够根据与电动机70、71连接的电动机驱动器检测。而且，并不局限于这些例子。电动机70、71的电流(转矩电流)也可以使用任意公知技术检测。虽然在下文叙述中，记载了使用电动机电流，但也可以将电动机电流更换为电动机转矩。该电动机转矩也可以由电动机电流获得，另外，也可以使用从电动机驱动用驱动器输出(监控)的转矩值、电流值。

图6A是表示研磨垫22的损耗量在允许范围内时的顶环旋转电动机71的电流和工作台旋转电动机70的电流的图形，图6B是表示研磨垫22的损耗量超过允许范围内时的顶环旋转电动机71的电流和工作台旋转电动机70的电流的图形。并且，图6A和6B所示的电动机电流通过对每次研磨1个基板时所获得的电动机电流的测量值的平均值进行绘图(plot)而绘制而得。

在本实施方式中，每研磨1个基板时，研磨中的工作台旋转电动机70的电流的平均值和顶环旋转电动机71的电流的平均值由诊断部47求出。为了求出正确的电流平均值，最好计算在研磨工作台12和顶环20分别以实际上一定的转速旋转时所获得的工作台旋转电动机70的电流的平均值和顶环旋转电动机71的电流的平均值。在此，所谓的实际上一定的转速是指例如设定速度的±10％的范围内的转速。

通过对图6A和6B进行对比可知，研磨垫22的损耗量超过允许范围时，工作台旋转电动机70的电流极大减少，顶环旋转电动机71的电流极大升高。理由如下，通常在基板的研磨中，研磨工作台12和顶环20如图1所示沿相同方向旋转，各自的转速也几乎相同。因此，研磨工作台12的带动旋转转矩作用在顶环20上，顶环20因研磨工作台12的旋转而在某种程度上不得不旋转。在研磨面22a变得不能对基板进行研磨之前，研磨垫22不断损耗，研磨工作台12的负荷下降，其结果，工作台旋转电动机70的电流下降(也就是，用于维持研磨工作台12的转速所必需的转矩下降)。另一方面，由于研磨工作台12的带动旋转转矩变得不作用在顶环20上，用于维持顶环20的转速的顶环旋转电动机71的电流增加(也就是，用于维持顶环20的转速所必需的转矩增大)。

图7A是表示研磨垫22的损耗量在允许范围内时的、已研磨的基板的实际膜厚和预定的目标膜厚的差异的图形，图7B是表示研磨垫22的损耗量超过允许范围时的、已研磨的基板的实际膜厚和预定的目标膜厚的差异的图形。图7A的图形对应于图6A的图形，图7B的图形对应于图6B的图形。另外，图7B中的A点对应于图6B中的A点。由图7A可知，在研磨垫22的损耗量在允许范围内时，研磨后的基板的膜厚和目标膜厚差异很小。另一方面，如图7B所示，在研磨垫22的损耗量超过允许范围时，研磨后的基板的膜厚和目标膜厚差异变大。因此，在研磨垫22的研磨性能能够维持的极限内，优选尽可能地延长研磨垫22的更换周期。

如上所述，在本实施方式中，作为确定研磨垫22的寿命的参数，在研磨垫22的损耗量基础上，还使用研磨工作台12的电动机70的电流和顶环20的电动机71的电流。在研磨垫22损耗且研磨率极大下降时，如图6B所示，电动机70、71的电流表示出有特点的变化。因此，电动机70、71的电流也能够称作表示研磨率下降的参数。

诊断部47根据研磨垫22的损耗量、和由电动机70、71的电流表示的研磨率的变化，对研磨垫22的研磨面22a的状态进行诊断，并根据诊断结果，确定研磨垫22的寿命，也就是更换时间。也就是，诊断部47监视根据位移传感器60的测量值而算出的研磨垫22的损耗量、从工作台电动机电流检测部75(或工作台旋转电动机70的电动机驱动器)获得的工作台电动机70的电流、从顶环电动机电流检测部76(或顶环旋转电动机71的电动机驱动器)获得的顶环旋转电动机71的电流，并根据这些参数，确定研磨垫22的寿命，也就是损耗极限值。

研磨垫22的寿命具体而言采用下述方式确定。每研磨一个基板时，位移传感器60测量研磨垫22的研磨面22a的高度，诊断部47根据研磨垫22的高度的测量值和初始高度来计算垫损耗量。另外，每研磨一个基板时，诊断部47计算该基板的研磨中所获得的工作台旋转电动机70的电流平均值和顶环旋转电动机71的电流平均值。诊断部47还计算工作台旋转电动机70的电流平均值的移动平均值和顶环旋转电动机71的电流平均值的移动平均值。

诊断部47将所获得的垫损耗量和规定的管理值进行比较，判断该垫损耗量是否超过规定的管理值。该管理值根据研磨垫22的特性等被预先确定。在垫损耗量超过上述管理值时，诊断部47判断顶环旋转电动机71的电流的移动平均值是否超过规定的第1设定值，而且工作台旋转电动机70的电流的移动平均值是否低于规定的第2设定值。在顶环旋转电动机71的电流的移动平均值超过规定的第1设定值，而且工作台旋转电动机70的电流的移动平均值低于规定的第2设定值时，诊断部47判断研磨垫22已经到其达寿命。

使用顶环旋转电动机71的电流和工作台旋转电动机70的电流的研磨垫22的寿命的判断也可以采用下述方式进行。当垫损耗量达到上述管理值时，诊断部47判断工作台旋转电动机70的电流的移动平均值和顶环旋转电动机71的电流的移动平均值的差值是否为规定的设定值以下，在上述差值为规定的设置值以下时，诊断部47判断研磨垫22已经到达其寿命。

在另一其他例中，当垫损耗量达到上述管理值时，诊断部47判断顶环旋转电动机71的电流的移动平均值的变化率和工作台旋转电动机70的电流的移动平均值的变化率的差值是否大于规定的设定值。在上述差值超过规定的设定值时，诊断部47判断研磨垫22已经达到其寿命。

并且，也可能存在工作台旋转电动机70的电流的平均值和顶环旋转电动机71的电流的平均值的变动小的情况。因此，也可以不求出上述移动平均值，而使用工作台旋转电动机70的电流的平均值和顶环旋转电动机71的电流的平均值，按照上述方法来判断研磨垫22的寿命。

以下，参照图8更详细地说明确定研磨垫22的寿命的方法。图8是表示确定研磨垫22的寿命的方法的流程图。在步骤1中，当研磨了第n个基板后，在修整器50的摆动中，通过位移传感器60在多个测量点测量研磨垫22的高度，诊断部47计算研磨垫22的高度测量值的平均值，确定第n个基板研磨后的研磨垫22的高度H(n)。研磨垫22的高度H在研磨垫22每次被修整时获得。

在步骤2中，利用诊断部47来确定目前基板的枚数n是否大于规定枚数。在本实施方式中，该规定枚数被设定为30。在基板的枚数n为30以下时，对下一个基板(第n+1个基板)，从步骤1开始往复执行上述处理顺序。另一方面，在基板的枚数n为30以上时，利用诊断部47求出研磨垫22的高度H(n)的移动平均(步骤3)。具体而言，根据与规定枚数的基板对应的研磨垫22的高度H的多个值，来求出移动平均值。在本实施方式中，与从第n个基板(目前的基板)至第n－30个基板(先前被研磨的基板)的紧接的多个基板对应的研磨垫22的高度(H(n),…,H(n－30))被定义为时间序列数据，该时间序列数据的平均值也就是移动平均值Hma(n)由诊断部47计算。也就是，诊断部47每当获得与目前基板(第n个基板)对应的研磨垫22的高度H(n)时，计算与紧接着的31个基板对应的研磨垫22的高度(H(n),…,H(n－30))的移动平均值Hma(n)。

图9是表示研磨垫22的高度H和研磨垫22的高度的移动平均值Hma的变化的图形。图9的图形的横轴表示修整累积时间。移动平均值Hma如上所述，表示由与紧接的31个基板对应的垫高度的值构成的时间系列数据的平均值。从图9可知，研磨垫22的高度H具有很大的偏差，该偏差的数值超过100μm。另一方面，可知研磨垫22的高度的移动平均值Hma的偏差小，研磨垫22的高度H被平滑化。研磨垫22的高度H和其移动平均值Hma在每次研磨垫22被修整时获得。并且，在1个移动平均值Hma的计算中所使用的时间系列数据的个数并不局限于31，可以被适合地确定。另外，在研磨垫22的高度H的偏差小时，无需计算移动平均值Hma。此时，研磨垫22的损耗量根据研磨垫22的高度H和初始高度求出。

返回图8，在步骤4中，由诊断部47求出与第n个基板(目前的基板)对应的移动平均值Hma(n)、和与第n－30个基板对应的移动平均值Hma(n－30)的差的绝对值∣Hma(n)－Hma(n－30)∣。然后，诊断部47确定所获得的差的绝对值是否为规定的阈值以下。在该例中，阈值设定为100μm。在步骤5中，在差值∣Hma(n)－Hma(n－30)∣为100μm以下时，在研磨垫22的损耗量的计算中，直接使用研磨垫22的初始高度H0(H0＝H0)。另一方面，在差∣Hma(n)－Hma(n－30)∣比100μm大时，使用移动平均值Hma(n)作为研磨垫22的初始高度H0的值(H0＝Hma(n))。并且，步骤4和步骤5是用于判断研磨垫22是否被已更换的步骤。在研磨垫22的更换时间从装置信息中获得时，也可以省略这些步骤，更新初始高度H0即可。

在步骤6中，诊断部47通过计算目前的移动平均值Hma(n)和研磨垫22的初始高度H0之间的差异，求得目前的研磨垫22的损耗量，并确定所获得的损耗量是否比规定的管理值大。在本实施方式中，管理值设定为600μm，该管理值根据研磨垫22的特性等而预先确定。

在研磨垫22的损耗量为规定的管理值以下时，针对下一个基板(第n+1个基板)从步骤1往复执行同样的处理顺序。另一方面，在研磨垫22的损耗量大于规定的管理值时，诊断部47根据工作台旋转电动机70的电流和顶环旋转电动机71的电流的变化，评价研磨率(步骤7)。参照图10说明研磨率的该评价方法。诊断部47求出在第n个基板的研磨中测量到的顶环旋转电动机71的电流的平均值T1(n)和工作台旋转电动机70的电流的平均值T2(n)。在此，T1(n)、T2(n)也可以用过去数值的代表值等(最大值、最小值)而标定(scaling)等。此外，诊断部47求出顶环旋转电动机71的电流的平均值T1(n)的移动平均值T1ma(n)和工作台旋转电动机70的电流的平均值T2(n)的移动平均值T2ma(n)。

电动机71、70的电流的移动平均值T1ma(n)、T2ma(n)采用与上述研磨垫22的高度的移动平均值Hma(n)相同的方式求出。也就是，从与规定枚数的基板对应的顶环旋转电动机71的电流平均值(T1(n)、T1(n－1)、…T1(n－N))中求出移动平均值T1ma(n)。同样，从与规定枚数的基板对应的工作台旋转电动机70的电流平均值(T2(n)、T2(n－1)、…T2(n－N))中求出移动平均值T2ma(n)。N可以被适当地确定。

然后，诊断部47确定顶环旋转电动机71的电流的移动平均值T1ma(n)是否超过规定的第1设定值P1。在顶环旋转电动机71的电流的移动平均值T1ma(n)为第1设定值P1以下(T1ma(n)≤P1)时，判断研磨率良好。另一方面，在移动平均值T1ma(n)超过第1设定值P1(T1ma(n)＞P1)时，诊断部47进一步判断工作台旋转电动机70的电流的移动平均值T2ma(n)是否小于规定的第2设定值P2。

在工作台旋转电动机70的电流的移动平均值T2ma(n)为第2设定值P2以上(T2ma(n)≥P2)时，判断研磨率良好。另一方面，在移动平均值T2ma(n)低于第2设定值P2(T2ma(n)＜P2)时，判断研磨率下降。返回图8，在判断研磨率下降时，诊断部47判断研磨垫22已达到其寿命，向未图示的警示装置发送研磨垫22的更换通知，使该警报装置产生警报。

在发送研磨垫22的更换通知后，诊断部47对下一个基板(第n+1个基板)，从步骤1开始往复执行上述处理顺序。

图11是表示研磨率的评价的其他例的流程图。首先，诊断部47求出在第n个基板的研磨中所测量的顶环旋转电动机71的电流的平均值T1(n)和工作台旋转电动机70的电流的平均值T2(n)。此外，诊断部47求出顶环旋转电动机71的电流的平均值T1(n)的移动平均值T1ma(n)和工作台旋转电动机70的电流的平均值T2(n)的移动平均值T2ma(n)。

然后，诊断部47判断工作台旋转电动机70的电流的移动平均值T2ma(n)和顶环旋转电动机71的电流的移动平均值T1ma(n)的差值是否为规定的设定值P3以下。在上述差值为规定的设定值以下(T2ma(n)－T1ma(n)≤P3)时，诊断部47判断研磨率下降，也就是判断研磨垫22已达到寿命，并使未图示的报警装置报警。另一方面。在上述差值大于规定的设定值(T2ma(n)－T1ma(n)＞P3)时，诊断部47判断研磨率良好，对下一个基板(第n+1个基板)，从步骤1开始往复执行上述处理顺序。

图12是表示研磨率的评价的另一其他例的流程图。首先，诊断部47求出在第n个基板(目前的基板)的研磨中所测量的顶环旋转电动机71的电流的平均值T1(n)和工作台旋转电动机70的电流的平均值T2(n)。另外，诊断部47求出顶环旋转电动机71的电流的平均值T1(n)的移动平均值T1ma(n)和工作台旋转电动机70的电流的平均值T2(n)的移动平均值T2ma(n)。

然后，诊断部47求出顶环旋转电动机71的电流的移动平均值T1ma(n)和在第n－△n个基板(在先基板)的研磨后所算出的顶环旋转电动机71的电流的移动平均值T1ma(n－△n)的差值(T1ma(n)－T1ma(n－△n))，并用上述差值(T1ma(n)－T1ma(n－△n))除以第n个基板和第n－△n个基板之间的基板的枚数差△n，来求出与第n个基板相关的顶环旋转电动机71的电流的移动平均值的变化率T1’ma(n)。也就是顶环旋转电动机71的电流的移动平均值的变化率T1’ma(n)用下式表示。

T1’ma(n)＝﹛T1ma(n)－T1ma(n－△n)﹜/△n (1)。

并且，T1’ma(n)也可以是函数y＝f(x)(但是，y是T1ma，x是基板枚数)中的n点处的微分值。

同样，诊断部47求出工作台旋转电动机70的电流的移动平均值T2ma(n)和在第n－△n个基板(在先基板)的研磨后所算出的工作台旋转电动机70的电流的移动平均值T2ma(n－△n)的差值(T2ma(n)－T2ma(n－△n))，并通过用上述差值(T2ma(n)－T2ma(n－△n))除以第n个基板和第n－△n个基板之间的基板的枚数差△n，来求出与第n个基板相关的工作台环旋转电动机70的电流的移动平均值的变化率T2’ma(n)。也就是工作台旋转电动机70的电流的移动平均值的变化率T2’ma(n)用下式表示。

T2’ma(n)＝﹛T2ma(n)－T2ma(n－△n)﹜/△n (2)

并且，T2’ma(n)也可以是函数y＝f(x)(但是，y是T2ma，x是基板枚数)中的n点处的微分值。

并且，在本说明书中，电流移动平均值的变化率称作每规定基板枚数△n的电流的移动平均值的变化量。△n是自然数，可以被适当地确定。该电流的移动平均值的变化率在每研磨1个基板时由诊断部47算出。

然后，诊断部47求出顶环旋转电动机71的电流的移动平均值的变化率T1’ma(n)和工作台旋转电动机70的电流的移动平均值的变化率T2’ma(n)的差值(T1’ma(n)－T2’ma(n))，并确定所获得的差值是否大于规定的设定值P4。在所获得的差值大于规定的设定值P4(T1’ma(n)－T2’ma(n)＞P4)时，诊断部47判断研磨率下降，也就是判断研磨垫22已达到寿命，并使未图示的报警装置报警。另一方面。在上述差值为规定的设定值P4以下(T1’ma(n)－T2’ma(n)≤P4)时，诊断部47判断研磨率良好，对下一个基板(第n+1个基板)，从步骤1开始往复执行上述处理顺序。

作为评价研磨率的另外的其他例，也可以使用膜厚测量器来测量研磨前后的膜厚，根据该膜厚的值和研磨时间算出研磨率，将预定的设定值和所求出的研磨率进行比较，判断研磨率的下降。

在图8所示例中，根据使用的电动机电流对研磨率的评价，来确定研磨垫22的寿命，但也可以在研磨率的评价基础上，还根据平面均匀性的评价，来确定研磨垫22的寿命。图13是表示图8所示的确定研磨垫寿命的方法的变形例的流程图。在该例中，在研磨率的评价后，评价平面均匀性(步骤8)。在研磨率的评价和平面均匀性的评价结果均良好时，对下一个基板(第n+1个基板)，从步骤1开始往复执行上述处理顺序。另一方面，在研磨率的评价和平面均匀性的评价中任一个结果差时，诊断部47判断研磨垫22已达到寿命，并使未图示的报警装置报警。并且，在研磨率和平面均匀性之间存在相互关系时，也可以如图13中的虚线所示那样，省略步骤8的平面均匀性的评价。

在此，所谓的平面均匀性是表示在基板的表面内所形成的膜是否被均匀研磨的指标。该平面均匀性在对基板研磨后，通过利用联机型(in line)或脱机型(off line)的膜厚测量器(图未示)对实际膜厚进行测量后来评价。

在图8和图13所示例中，根据研磨垫22的高度H(n)进一步求出移动平均值Hma(n)，根据该移动平均值Hma(n)和初始高度H0来求出研磨垫22的损耗量。然而，在研磨垫22的高度H(n)的变动小的情况下，也可以不求出移动平均值Hma(n)。此时，图8的流程图变为图14所示。此外，在图10～图12所示例中，也可以不求出电流的移动平均值T1ma(n)、T2ma(n)，而使用电流的平均值T1(n)、T2(n)来评价研磨率。例如，图10所示流程图变为图15所示。

研磨率的下降不仅因研磨垫22的损耗而引起，也因修整器50的修整性能下降而引起。修整器50的修整性能一般表示为削减率。所谓削减率是指每单位时间内修整器50对研磨垫的切削量。当削减率下降时，研磨垫22的研磨面22a不能被修整(再生)，结果研磨率下降。因此，如图6B所示，与研磨垫22损耗的场合相同，电动机70、71的电流表示出有特点的变化。因此，根据电动机70、71的电流，诊断修整器50的修整面50a的状态，并根据该诊断结果，能够确定修整器50的寿命，也就是更换时间。

以下，参照图16说明确定修整器50的寿命(更换时间)的一实施方式。图16是表示确定修整器50的寿命的方法的流程图。在步骤1中，用诊断部47求出研磨垫22的高度H(n)，在步骤2中，求出研磨垫22的高度H(n)的移动平均值Hma(n)。研磨垫22的高度H和其移动平均值Hma(n)在每次基板被研磨时获得。

在步骤3中，通过诊断部47来确定目前的基板枚数n是否比规定数大。在本实施方式中，规定数被设定为50。在基板的枚数n为50以下时，对下一个基板(第n+1个基板)，从步骤1开始往复执行上述处理顺序。另一方面，在基板的枚数n大于50时，利用诊断部47求出与第n个基板(目前的基板)对应的移动平均值Hma(n)、和与第n-50个基板对应的移动平均值Hma(n－50)的差值的绝对值∣△Hma(n)∣＝∣Hma(n)－Hma(n－50)∣。在步骤4中，诊断部47确定所获得的差值的绝对值∣△Hma(n)∣是否为规定的阈值以下。在该例中，规定的阈值被设定为100μm。

在差的绝对值∣△Hma(n)∣大于100μm时，对下一个基板(第n+1个基板)，从步骤1开始往复执行上述处理顺序。另一方面，在差的绝对值∣△Hma(n)∣为100μm以下时，由诊断部47判断研磨垫22的削减率是否小于规定的管理值(步骤5)。研磨垫22的削减率通过用上述差的绝对值∣△Hma(n)∣除以每研磨了50个基板时的总修整时间(修整时间的累积值)∑△t而获得。也就是，研磨垫22的削减率通过下式获得。

∣Hma(n)－Hma(n－50)∣/∑△t (3)

图17是表示研磨垫22的高度H和削减率∣△Hma(n)∣/∑△t的变化的图形。

在所获得的削减率为上述管理值以上时，对下一个基板(第n+1个基板)，从步骤1开始往复执行上述处理顺序。另一方面，在削减率小于上述管理值时，诊断部47根据工作台旋转电动机70的电流和顶环旋转电动机71的电流变化，评价研磨率(步骤6)。由于与图8所示流程图的研磨率的评价相同地进行该研磨率的评价，所以省略了其详细说明。

在评价研磨率良好时，对下一个基板(第n+1个基板)，从步骤1开始往复执行上述处理顺序。另一方面，在评价研磨率下降时，诊断部47判断修整器50已达到其寿命，使未图示的报警装置发送修整器50的更换通知，使该报警装置报警。发送了修整器50的更换通知后，诊断部47对下一个基板(第n+1个基板)，从步骤1开始往复执行上述处理顺序。如此，能够根据研磨垫22的削减率、工作台旋转电动机70的电流和顶环旋转电动机71的电流，确定修整器50的更换时间。

并且，在该实施方式中，也可以不求出研磨垫22的高度的移动平均值Hma(n)，而根据研磨垫22的高度H(n)确定削减率。同样，也可以不求出电流的移动平均值T1ma(n)、T2ma(n)，而使用电流的平均值T1(n)、T2(n)来评价研磨率。此外，如图16中的虚线箭头所示，在削减率比上述管理值还小时，诊断部47也可以使未图示的报警装置发出警报。

与图13所示例相同，也可在研磨率的评价基础上，还根据平面均匀性的评价，确定研磨垫50的寿命。图18是表示图16所示的、确定修整器的寿命的方法的变形例的流程图。在该例中，在研磨率的评价和平面均匀性的评价结果均良好时，对下一个基板(第n+1个基板)，从步骤1开始往复执行上述处理顺序。另一方面，在研磨率的评价和平面均匀性的评价中的任一个结果差时，诊断部47判断研磨率下降，也就是判断修整器50已达到寿命，使未图示的报警装置发出警报。

如上所述，根据本发明，根据表示研磨率下降的顶环旋转电动机和工作台旋转电动机的电流的变化，能够正确地确定研磨垫和修整器的更换时间。因此，减少作为消耗品的研磨垫和修整器的更换频率，并能降低研磨装置的运行成本。此外，由于减少了研磨垫和修整器的更换频率，所以能够提高研磨装置的工作效率。并且，所谓的研磨垫和修整器的寿命是指发生的与由这些消耗品导致的制品的有效利用率下降有关的、研磨率下降，平面均匀性下降，或缺陷(Defect)增加的状态。

具备气囊的顶环是顶环20的一个结构例。该种类型的顶环向构成顶环的下表面(基板保持面)的1个或多个气囊内供给加压空气等气体，利用该气体压力将基板按压到研磨垫22上。在使用这种顶环的情况下，替代电动机的电流或转矩，测量供给到构成顶环的基板保持面的气囊内的气体的流量，并能够根据该测量值来监视研磨垫的状态。具体而言，测量在每个基板的研磨中所获得的流量的最大极限(通过振动等而摆动的流量波形的波峰和波峰之间的大小)，对该规定基板枚数N的(移动)平均值和规定管理值进行比较，来诊断研磨垫的状态。例如，在所获得的流量极限的(移动)平均值达到管理值时，能够判断研磨垫达到其寿命。作为其他方法，也可以不监视流量的平均值，进行流量的频率分析(FFT),根据该结果来判断研磨垫的状态。通常，气体的流量随着研磨工作台12的旋转周期而变动。因此，进行供给到气囊内的气体流量的频率分析(FFT)，有选择地监视研磨工作台12的旋转周期和同周期的功率频谱(流量振幅)。对该功率频谱和规定的管理值进行比较，能够诊断研磨垫的状态。而且，在所选择的频率之外的频率处，产生功率频谱的很大值时，能够判断发生了研磨垫的寿命之外的问题。也就是能够区分异常。

图19是表示具备独立地按压基板的多个区域的多个气囊的顶环的一例的剖视图。顶环20具备经由自由接头80与顶环轴18连接的顶环主体81、配置在顶环主体81的下部的挡圈(retainer ring)82。在顶环主体81的下方，配置有与基板W抵接的圆形膜片86和保持膜片86的装卡板87。在膜片86和装卡板87之间，设置有4个气囊(压力室)C1、C2、C3、C4。气囊C1、C2、C3、C4由膜片86和装卡板87形成。中央的气囊C1为圆形，其他气囊C2、C3、C4为环形。这些气囊C1、C2、C3、C4同心配置。

分别经由流路91、92、93、94通过压力调整部100将加压空气等加压流体供给到气囊C1、C2、C3、C4，或使气囊C1、C2、C3、C4变为真空。能够使气囊C1、C2、C3、C4的内部压力相互独立地变化。由此，能够独立地调整针对基板W的4个区域，也就是中央部、内侧中央部、外侧中央部和周缘部的按压力。而且，通过使顶环20整体升降，能够以规定的按压力将固定环82按压到研磨垫22上。

在装卡板87和顶环主体81之间形成有气囊C5，经由流路95通过上述压力调整部100将加压流体供给到该气囊C5内，或使气囊C5变为真空。由此，装卡板87和膜片86整体能够在上下方向运动。在流路91、92、93、94、95内，分别设置有测量加压流体的流量的流量检测器F1、F2、F3、F4、F5。这些流量检测器F1、F2、F3、F4、F5的输出信号(也就是流量的测量值)被输送至诊断部47(参照图1)。

基板W的周端部由挡圈82包围，在研磨中，基板W不会从顶环20中跑出。在构成气囊C3的膜片86的部位上形成有开口，通过在气囊C3内形成真空，基板W被吸附保持在顶环20上。而且，通过将氮气或清洁气体(clean air)等供给到该气囊C3，基板W从顶环20释放。

研磨装置的控制部(未图示)根据在位于与各个气囊C1、C2、C3、C4对应的位置上的测量点处测量到的研磨进度，确定各个气囊C1、C2、C3、C4的内部压力的目标值。控制部将指令信号发送到上述压力调整部100，以气囊C1、C2、C3、C4的内部压力与上述目标值一致的方式对压力调整部100进行控制。由于具有多个气囊的顶环20能够随着研磨进度独立地将基板表面上的各个区域按压到研磨垫22上，所以能够均匀地对膜进行研磨。

上述实施方式是以具有本发明所属技术领域中普通知识的人员能够实施为目的而被记载的实施方式。本领域技术人员当然能够完成上述实施方式的各种变形例，本发明的技术思想也能适用于其他实施方式。因此，本发明并不局限于所记载的实施方式，而是根据权利要求书的范围所定义的技术的思想，能够在最宽广的范围内进行解释。

Claims (7)

1.一种研磨装置，具备：支撑研磨垫的研磨工作台；将基板按压在上述研磨垫的研磨面上的顶环；对上述研磨垫的上述研磨面进行修整的修整器；以及测量上述研磨垫的高度的垫高测量器，

上述研磨装置的特征在于，

还具备诊断部，该诊断部监视上述研磨垫的高度、以及上述研磨垫与上述基板之间的摩擦力，

上述诊断部根据上述研磨垫的高度计算上述研磨垫的损耗量，并基于上述研磨垫的损耗量、以及上述摩擦力的变化，诊断上述研磨垫的上述研磨面的状态。

2.根据权利要求1所述的研磨装置，其特征在于，

还具备膜厚测量器，用于评价在上述基板的表面形成的膜是否被均匀研磨。

3.一种研磨装置，具备：支撑研磨垫的研磨工作台；将基板按压在上述研磨垫的研磨面上的顶环；对上述研磨垫的上述研磨面进行修整的修整器；以及测量上述研磨垫的高度的垫高测量器，

上述研磨装置的特征在于，

还具备诊断部，该诊断部监视上述研磨垫的高度以及上述基板的研磨率，

上述诊断部根据上述研磨垫的高度计算上述研磨垫的损耗量，并基于上述研磨垫的损耗量、以及上述研磨率的变化，诊断上述研磨垫的上述研磨面的状态。

4.根据权利要求3所述的研磨装置，其特征在于，

还具备膜厚测量器，用于评价在上述基板的表面形成的膜是否被均匀研磨。

5.一种研磨装置，具备：支撑研磨垫的研磨工作台；将基板按压在上述研磨垫的研磨面上的顶环；以及对上述研磨垫的上述研磨面进行修整的修整器，

上述研磨装置的特征在于，

还具备诊断部，该诊断部监视上述研磨垫的厚度、以及上述研磨垫与上述基板之间的摩擦力，

上述诊断部基于上述研磨垫的厚度的变化以及上述摩擦力的变化，诊断上述研磨垫的上述研磨面的状态。

6.一种研磨装置，具备：支撑研磨垫的研磨工作台；将基板按压在上述研磨垫的研磨面上的顶环；以及对上述研磨垫的上述研磨面进行修整的修整器，

上述研磨装置的特征在于，

还具备诊断部，该诊断部监视上述研磨垫的厚度以及上述基板的研磨率，

上述诊断部基于上述研磨垫的厚度的变化以及上述研磨率的变化，诊断上述研磨垫的上述研磨面的状态。

7.一种研磨装置，具备：支撑研磨垫的研磨工作台；具备了将基板按压在上述研磨垫的研磨面上的气囊的顶环；对上述研磨垫的上述研磨面进行修整的修整器；以及测量上述研磨垫的高度的垫高测量器，

上述研磨装置的特征在于，

还具备诊断部，该诊断部监视上述研磨垫的高度、以及供给到上述气囊的气体的流量，

上述诊断部根据上述研磨垫的高度计算上述研磨垫的损耗量，并基于上述研磨垫的损耗量以及上述气体的流量，诊断上述研磨垫的上述研磨面的状态。