JP2003309089A - ポリッシング装置及び基板処理装置 - Google Patents

ポリッシング装置及び基板処理装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 装置の省スペース化を図ることができ、また
研磨対象物の処理及び搬送を効率的に行ってスループッ
トを向上することができるポリッシング装置を提供す
る。 【解決手段】 複数の研磨ユニット３０Ａ〜３０Ｄを備
えたポリッシング装置であって、各研磨ユニットには、
トップリング３０１Ａ〜３０１Ｄを研磨面上の研磨位置
とウェハの受け渡し位置との間で移動させる移動機構を
設け、ウェハの受け渡し位置を含む複数の搬送位置ＴＰ
１〜ＴＰ７の間でウェハを搬送するリニアトランスポー
タ５，６を設け、ウェハの受け渡し位置としての搬送位
置ＴＰ２，ＴＰ３，ＴＰ６，ＴＰ７には、リニアトラン
スポータ５，６とトップリング３０１Ａ〜３０１Ｄとの
間でウェハを受け渡すプッシャ３３，３４，３７，３８
を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、基板処理装置、特
に半導体ウェハなどの研磨対象物を平坦かつ鏡面状に研
磨するポリッシング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体デバイスの高集積化が進む
につれて回路の配線が微細化し、配線間距離もより狭く
なりつつある。特に線幅が０．５μｍ以下の光リソグラ
フィの場合、焦点深度が浅くなるためステッパーの結像
面の平坦度を必要とする。このような半導体ウェハの表
面を平坦化する一手段として、化学機械研磨（ＣＭＰ）
を行うポリッシング装置が知られている。
【０００３】この種の化学機械研磨（ＣＭＰ）装置は、
研磨布を上面に有する研磨テーブルとトップリングとを
備えている。そして、研磨テーブルとトップリングとの
間に研磨対象物（ウェハ）を介在させて、研磨布の表面
に砥液（スラリ）を供給しつつ、トップリングによって
研磨対象物を研磨テーブルに押圧して、研磨対象物の表
面を平坦かつ鏡面状に研磨している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】最近では、研磨テーブ
ルとトップリングとを有する研磨ユニットを複数備えた
ポリッシング装置が知られている。このようなポリッシ
ング装置においては、各トップリングにおけるウェハの
受け渡し位置に、ウェハを受け渡す受け渡し機構（プッ
シャ）が設けられ、これらのプッシャにウェハを搬送す
る搬送ロボットが設けられる。
【０００５】しかしながら、上述したポリッシング装置
においては、研磨ユニットごとにプッシャを設ける必要
があるため、プッシャの設置スペースが大きくなり、ま
た、これらのプッシャ間でウェハを搬送するための搬送
ロボットの移動スペースも大きくなり、装置が大型化し
てしまう。また、上記搬送ロボットはウェハを一度に何
枚も搬送できるものではないため、上記搬送ロボットが
様々な用途で用いられる場合には、他のウェハを搬送す
るために搬送ロボットが拘束されていると、目的である
ウェハの搬送が遅れてしまうことがある。このような場
合には、ウェハの処理及び搬送が効率的に行えず、スル
ープットの低下をもたらしてしまう。
【０００６】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたもので、装置の省スペース化を図ること
ができ、また研磨対象物の処理及び搬送を効率的に行っ
てスループットを向上することができるポリッシング装
置を提供することを目的とする。また、本発明は、装置
の省スペース化を図ることができ、基板の処理及び搬送
を効率的に行ってスループットを向上することができる
基板処理装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】このような従来技術にお
ける問題点を解決するために、本発明の第１の態様は、
研磨面を有する研磨テーブルと該研磨テーブルの研磨面
に研磨対象物を押圧するトップリングとを有する研磨ユ
ニットを複数備えたポリッシング装置であって、各研磨
ユニットには、該研磨ユニットのトップリングを上記研
磨面上の研磨位置と研磨対象物の受け渡し位置との間で
移動させる移動機構を設け、上記研磨対象物の受け渡し
位置を含む複数の搬送位置の間で上記研磨対象物を搬送
する直動搬送機構を設け、上記研磨対象物の受け渡し位
置としての上記直動搬送機構の搬送位置には、該直動搬
送機構と上記トップリングとの間で上記研磨対象物を受
け渡す受け渡し機構を設けたことを特徴とするポリッシ
ング装置である。
【０００８】このような構成により、搬送機構の移動ス
ペースとは別に受け渡し機構（プッシャ）の設置スペー
スを設ける必要がなくなるため、装置をコンパクトにで
きるとともに、研磨対象物の搬送も効率的に行うことが
可能となる。
【０００９】本発明の好ましい一態様は、上記複数の研
磨ユニットを装置の長手方向に沿って配列するととも
に、上記直動搬送機構における複数の搬送位置を装置の
長手方向に沿って配置したことを特徴としている。
【００１０】半導体ウェハなどの研磨対象物を研磨する
ポリッシング装置はクリーンルーム内に設置されるが、
クリーンルームの清浄化の観点から、一般に、ポリッシ
ング装置を研磨対象物のロード／アンロード部から長手
方向に延びる構造とし、複数のポリッシング装置を装置
の幅方向に並設することがなされる。このような場合、
上記直動搬送機構の複数の搬送位置を装置の長手方向に
沿って配置して、装置の長手方向、すなわち研磨ユニッ
トの配列方向に研磨対象物を直動搬送することとすれ
ば、装置の幅を最小限に抑えることができる。したがっ
て、装置全体の省スペース化をより効率的に図ることが
可能となる。
【００１１】本発明の好ましい一態様は、上記直動搬送
機構は、研磨対象物を搬送する搬送ステージを複数備え
たことを特徴としている。このような複数の搬送ステー
ジにより、複数の研磨対象物を同時に搬送することが可
能となるので、研磨対象物の処理及び搬送をより効率的
に行うことができ、スループットを向上することが可能
となる。
【００１２】本発明の好ましい一態様は、上段の搬送ス
テージと下段の搬送ステージとを有することを特徴とし
ている。
【００１３】本発明の好ましい一態様は、上記直動搬送
機構の搬送位置は、上記研磨対象物の受け渡し位置に加
えて少なくとも１つの搬送位置を含むことを特徴として
いる。
【００１４】例えば、２つの研磨ユニットＸ、Ｙにおい
て研磨対象物を研磨する場合を考えると、主な搬送ステ
ップとして以下の３つが挙げられる。 （１）研磨前の研磨対象物の位置から研磨ユニットＸの
受け渡し位置への搬送 （２）研磨ユニットＸの受け渡し位置から研磨ユニット
Ｙの受け渡し位置への搬送 （３）研磨ユニットＹの受け渡し位置から研磨後の研磨
対象物の位置への搬送 上記直動搬送機構の搬送位置が各トップリングにおける
研磨対象物の受け渡し位置だけである場合、上記（２）
のステップしか満たすことができないが、各トップリン
グにおける研磨対象物の受け渡し位置に加えて少なくと
も１つの搬送位置を設ければ、この搬送位置を研磨前又
は研磨後の研磨対象物の待機位置とすることができる。
したがって、研磨ユニットＸ，Ｙにおける研磨中のどの
タイミングであっても、直動搬送機構に研磨対象物を投
入し、あるいは、直動搬送機構から研磨対象物の払い出
しを行うことが可能となり、研磨対象物の処理及び搬送
の効率を更に向上することができる。この場合におい
て、研磨前の研磨対象物の待機位置と研磨後の研磨対象
物の待機位置は同じであってもよいし、異なる２つの位
置であってもよい。
【００１５】本発明の第２の態様は、研磨面を有する研
磨テーブルと該研磨テーブルの研磨面に研磨対象物を押
圧するトップリングとを有する研磨ユニットと、研磨後
の研磨対象物を洗浄する複数の洗浄機とを備えたポリッ
シング装置であって、上記複数の洗浄機を所定の方向に
沿って配列し、各洗浄機内の研磨対象物を着脱自在に保
持する保持機構と、上記保持機構を上下動させる上下動
機構と、上記保持機構を上記洗浄機の配列方向に沿って
移動させる移動機構とを有する搬送機構を備えたことを
特徴とするポリッシング装置である。上記保持機構は、
研磨対象物の周縁部を挟持するものであってもよく、落
とし込むものであってもよい。また、上記保持機構とし
て真空チャックを用いてもよい。
【００１６】このような構成により、上述した直動搬送
機構と同様に、各洗浄機内の研磨対象物を洗浄機の配列
方向に搬送する搬送機構を設けることにより、洗浄機間
の搬送のために必要とされるスペースを最小限にするこ
とができる。
【００１７】本発明の好ましい一態様は、上記洗浄機は
それぞれ隔壁で区画され、上記隔壁には上記搬送機構の
保持機構を通過させるための開口を形成し、上記隔壁の
開口には開閉自在のシャッタを設けたことを特徴として
いる。
【００１８】このような構成により、搬送機構の保持機
構を上記洗浄機の内部で上下動させ移動させることがで
きる。すなわち、従来は、研磨対象物を一旦洗浄機の外
部に取り出した後、次の洗浄機に導入して搬送されてい
たが、本発明によれば、研磨対象物を洗浄機の外部に取
り出さなくても、洗浄機の内部において次の洗浄機に搬
送することができる。これにより、研磨対象物をより速
く搬送することが可能となるとともに、研磨対象物を洗
浄機の外部に出すことがなくなるので、研磨対象物が外
部雰囲気と接触することを防止することができる。
【００１９】本発明の好ましい一態様は、上記搬送機構
は、上記洗浄機ごとに上記保持機構を備えたことを特徴
としている。このように、洗浄機ごとに保持機構を備え
ることにより、複数の研磨対象物を同時に搬送すること
が可能となるので、研磨対象物の処理及び搬送をより効
率的に行うことができ、スループットを向上することが
可能となる。
【００２０】本発明の好ましい一態様は、上記搬送機構
の移動機構は、洗浄前及び／又は洗浄後の研磨対象物の
待機位置に上記保持機構を移動させることを特徴として
いる。このような構成により、洗浄前及び／又は洗浄後
の研磨対象物を待機位置に待機させておくことができる
ので、研磨対象物の処理及び搬送の効率を更に向上する
ことができる。
【００２１】本発明の第３の態様は、所定の方向に沿っ
て配列された複数のウェハカセットと、上記ウェハカセ
ットの配列方向に沿って移動可能な第１搬送機構と、研
磨面を有する研磨テーブルと該研磨テーブルの研磨面に
ウェハを押圧するトップリングとをそれぞれ有し、所定
の方向に配列された複数の研磨ユニットと、上記複数の
研磨ユニットの配列方向に沿った複数の搬送位置の間で
上記ウェハを搬送する第２搬送機構と、上記第１搬送機
構及び上記第２搬送機構がアクセス可能な位置に配置さ
れ、上記第１搬送機構と上記第２搬送機構との間で上記
ウェハを受け渡す第１受け渡し機構と、所定の方向に沿
って配列された複数の洗浄機と、上記複数の洗浄機の配
列方向に沿って上記ウェハを搬送する第３搬送機構と、
上記第２搬送機構及び上記第３搬送機構がアクセス可能
な位置に配置され、上記第２搬送機構と上記第３搬送機
構との間で上記ウェハを受け渡す第２受け渡し機構とを
備えたポリッシング装置である。
【００２２】本発明の好ましい一態様は、上記第１受け
渡し機構の上方にウェハを反転する反転機を配置したこ
とを特徴としている。
【００２３】本発明の好ましい一態様は、ロード／アン
ロード部と、ウェハを研磨する研磨部と、上記研磨部に
おける研磨後のウェハを洗浄する洗浄部とを隔壁により
区画して形成し、上記ロード／アンロード部には上記第
１搬送機構を配置し、上記研磨部には上記第２搬送機構
を配置し、上記洗浄部には上記第３搬送機構を配置した
ことを特徴としている。
【００２４】本発明の好ましい一態様は、上記隔壁には
ウェハを通過させるための開口を形成し、上記隔壁の開
口には開閉自在のシャッタを設けたことを特徴としてい
る。
【００２５】本発明の好ましい一態様は、上記ロード／
アンロード部と上記研磨部と上記洗浄部とはそれぞれ独
立に組み立てられることを特徴としている。
【００２６】本発明の好ましい一態様は、上記ロード／
アンロード部と上記研磨部と上記洗浄部とはそれぞれ独
立に排気されることを特徴としている。また、一歩進ん
で、上記複数の研磨ユニットのそれぞれが独立に排気さ
れることとしてもよく、また、複数の洗浄機のそれぞれ
が独立に排気されることとしてもよい。
【００２７】本発明の好ましい一態様は、上記第２搬送
機構の搬送位置は、上記研磨ユニットのトップリングに
おける研磨対象物の受け渡し位置を含み、上記研磨対象
物の受け渡し位置としての搬送位置には、上記第２搬送
機構と上記トップリングとの間で上記ウェハを受け渡す
第３受け渡し機構を配置したことを特徴としている。
【００２８】本発明の好ましい一態様は、上記第２受け
渡し機構と上記洗浄機との間には、ウェハの膜厚を測定
する膜厚測定器を配置したことを特徴としている。
【００２９】本発明の好ましい一態様は、上記第２搬送
機構におけるウェハの搬送方向と上記第３搬送機構にお
けるウェハの搬送方向が平行であることを特徴としてい
る。
【００３０】本発明の好ましい一態様は、上記第２搬送
機構におけるウェハの搬送方向と上記第３搬送機構にお
けるウェハの搬送方向が逆方向であることを特徴として
いる。
【００３１】本発明の好ましい一態様は、上記第２搬送
機構は、直動搬送機構であることを特徴としている。
【００３２】本発明の好ましい一態様は、上記第１搬送
機構におけるウェハの搬送方向と上記第２搬送機構にお
けるウェハの搬送方向とが略直交することを特徴として
いる。
【００３３】本発明の第４の態様は、基板を保持する基
板保持部を有する基板処理ユニットを複数備えた基板処
理装置であって、各基板処理ユニットには、該基板処理
ユニットの基板保持部を上記基板処理ユニット内の所定
位置と基板の受け渡し位置との間で移動させる移動機構
を設け、上記基板の受け渡し位置を含む複数の搬送位置
の間で上記基板を搬送する直動搬送機構を設け、上記基
板の受け渡し位置としての上記直動搬送機構の搬送位置
には、該直動搬送機構と上記基板処理ユニットの基板保
持部との間で上記基板を受け渡す受け渡し機構を設けた
ことを特徴とする基板処理装置である。
【００３４】本発明の第５の態様は、基板を保持する基
板保持部を有する基板処理ユニットと、研磨後の基板を
洗浄する複数の洗浄機とを備えた基板処理装置であっ
て、上記複数の洗浄機を所定の方向に沿って配列し、各
洗浄機内の基板を着脱自在に保持する保持機構と、上記
保持機構を上下動させる上下動機構と、上記保持機構を
上記洗浄機の配列方向に沿って移動させる移動機構とを
有する搬送機構を備えたことを特徴とする基板処理装置
である。
【００３５】本発明の第６の態様は、所定の方向に沿っ
て配列された複数のウェハカセットと、上記ウェハカセ
ットの配列方向に沿って移動可能な第１搬送機構と、基
板を保持する基板保持部を有し、所定の方向に配列され
た複数の基板処理ユニットと、上記複数の基板処理ユニ
ットの配列方向に沿った複数の搬送位置の間で上記基板
を搬送する第２搬送機構と、上記第１搬送機構及び上記
第２搬送機構がアクセス可能な位置に配置され、上記第
１搬送機構と上記第２搬送機構との間で上記基板を受け
渡す第１受け渡し機構と、所定の方向に沿って配列され
た複数の洗浄機と、上記複数の洗浄機の配列方向に沿っ
て上記基板を搬送する第３搬送機構と、上記第２搬送機
構及び上記第３搬送機構がアクセス可能な位置に配置さ
れ、上記第２搬送機構と上記第３搬送機構との間で上記
基板を受け渡す第２受け渡し機構とを備えたことを特徴
とする基板処理装置である。
【００３６】本発明の第７の態様は、基板を搬送する搬
送機構を有する基板処理装置であって、上記搬送機構
は、複数の搬送位置の間で基板を搬送する搬送ステージ
を複数備え、駆動機構により駆動される駆動側の搬送ス
テージにシャフトを挿通し、上記シャフトの一端には、
被駆動側の搬送ステージを固定し、上記被駆動側の搬送
ステージに対する搬送位置には、該被駆動側の搬送ステ
ージの位置決めを行うストッパを設けたことを特徴とす
る基板処理装置である。
【００３７】このような構成により、ストッパが設けら
れた搬送位置を越えて被駆動側の搬送ステージが移動し
ようとした場合、被駆動側の搬送ステージがストッパに
規制される。したがって、被駆動側の搬送ステージが上
記搬送位置に正確に位置決めされる。搬送ステージの移
動すべきストロークが異なる場合には、それぞれの搬送
ステージに対して駆動機構を設けて各搬送ステージの移
動を制御することもできるが、これは装置の大型化につ
ながってしまう。本発明によれば、１つの駆動機構によ
って複数の搬送ステージを同時に移動させ、かつ正確に
位置決めすることができる。
【００３８】本発明の第８の態様は、基板の膜厚を測定
する膜厚測定器を有する基板処理装置であって、上記膜
厚測定器は、基板を保持するとともに反転する反転保持
機構と、上記反転保持機構に対して略鉛直方向に配置さ
れた膜厚測定部と、上記反転保持機構と上記膜厚測定部
との間で基板を搬送する搬送機構とを備えたことを特徴
とする基板処理装置である。
【００３９】本発明の好ましい一態様は、上記搬送機構
は、基板を保持する複数の保持部を備えたことを特徴と
している。
【００４０】本発明の好ましい一態様は、上記搬送機構
は、上下に反転可能に構成されていることを特徴として
いる。
【００４１】本発明の好ましい一態様は、上記複数の基
板保持部の少なくとも１つは、基板を真空吸着する吸着
保持部であることを特徴としている。
【００４２】本発明の第９の態様は、基板を反転させる
反転機を有する基板処理装置であって、上記反転機は、
基板を保持する保持機構と、上記保持機構に保持された
基板を回転させる回転機構と、上記基板に形成されたノ
ッチ又はオリエンテーションフラットを検出するセンサ
とを備え、上記センサの検出結果に基づいて上記基板の
回転位置決めを行うことを特徴とする基板処理装置であ
る。
【００４３】本発明の好ましい一態様は、上記反転機
は、基板上のＩＤコードを認識するためのセンサを備え
たことを特徴としている。
【００４４】本発明の好ましい一態様は、上記反転機の
保持機構は、基板を保持する少なくとも３つ以上の回転
可能なコマを備え、少なくとも１つ以上のコマの回転を
制御することにより上記基板の回転位置決めを行うこと
を特徴としている。
【００４５】本発明の好ましい一態様は、上記反転機の
保持機構は、基板を真空吸着するとともに該基板を回転
させる真空吸着部を備え、上記真空吸着部の回転を制御
することにより上記基板の回転位置決めを行うことを特
徴としている。
【００４６】本発明の第１０の態様は、研磨面を有する
研磨テーブルと該研磨テーブルの研磨面に研磨対象物を
押圧するトップリングとを有するポリッシング装置であ
って、上記トップリングに保持された基板のノッチ又は
オリエンテーションフラットを検出するセンサを上記ト
ップリングの下方に配置し、上記センサの検出結果に基
づいて上記基板の回転位置決めを行うことを特徴とする
ポリッシング装置である。
【００４７】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るポリッシング
装置の一実施形態について図面を参照して詳細に説明す
る。図１は本発明の一実施形態に係るポリッシング装置
の全体構成を示す平面図、図２は図１に示すポリッシン
グ装置の概要を示す斜視図である。図１に示すように、
本実施形態におけるポリッシング装置は、略矩形状のハ
ウジング１を備えており、ハウジング１の内部は隔壁１
ａ，１ｂ，１ｃによってロード／アンロード部２と研磨
部３（３ａ，３ｂ）と洗浄部４とに区画されている。こ
れらのロード／アンロード部２、研磨部３ａ，３ｂ、及
び洗浄部４は、それぞれ独立に組み立てられ、独立に排
気されるものである。
【００４８】ロード／アンロード部２は、多数の半導体
ウェハをストックするウェハカセットを載置する２つ以
上（本実施形態では３つ）のフロントロード部２０を備
えている。これらのフロントロード部２０は、ポリッシ
ング装置の幅方向（長手方向と垂直な方向）に隣接して
配列されている。フロントロード部２０には、オープン
カセット、ＳＭＩＦ（Standard Manufacturing Interfa
ce）ポッド、又はＦＯＵＰ（Front Opening Unified Po
d）を搭載することができる。ここで、ＳＭＩＦ、ＦＯ
ＵＰは、内部にウェハカセットを収納し、隔壁で覆うこ
とにより、外部空間とは独立した環境を保つことができ
る密閉容器である。
【００４９】また、ロード／アンロード部２には、フロ
ントロード部２０の並びに沿って走行機構２１が敷設さ
れており、この走行機構２１上にウェハカセットの配列
方向に沿って移動可能な第１搬送機構としての第１搬送
ロボット２２が設置されている。第１搬送ロボット２２
は走行機構２１上を移動することによってフロントロー
ド部２０に搭載されたウェハカセットにアクセスできる
ようになっている。この第１搬送ロボット２２は上下に
２つのハンドを備えており、例えば、上側のハンドをウ
ェハカセットに半導体ウェハを戻すときに使用し、下側
のハンドを研磨前の半導体ウェハを搬送するときに使用
して、上下のハンドを使い分けることができるようにな
っている。
【００５０】ロード／アンロード部２は最もクリーンな
状態を保つ必要がある領域であるため、ロード／アンロ
ード部２の内部は、装置外部、研磨部３、及び洗浄部４
のいずれよりも高い圧力に常時維持されている。また、
第１搬送ロボット２２の走行機構２１の上部には、ＨＥ
ＰＡフィルタやＵＬＰＡフィルタなどのクリーンエアフ
ィルタを有するフィルタファンユニット（図示せず）が
設けられており、このフィルタファンユニットによりパ
ーティクルや有毒蒸気、ガスが除去されたクリーンエア
が常時下方に向かって吹き出している。
【００５１】研磨部３は、半導体ウェハの研磨が行われ
る領域であり、第１研磨ユニット３０Ａと第２研磨ユニ
ット３０Ｂとを内部に有する第１研磨部３ａと、第３研
磨ユニット３０Ｃと第４研磨ユニット３０Ｄとを内部に
有する第２研磨部３ｂとを備えている。これらの第１研
磨ユニット３０Ａ、第２研磨ユニット３０Ｂ、第３研磨
ユニット３０Ｃ、及び第４研磨ユニット３０Ｄは、図１
に示すように、装置の長手方向に沿って配列されてい
る。
【００５２】図１に示すように、第１研磨ユニット３０
Ａは、研磨面を有する研磨テーブル３００Ａと、半導体
ウェハを保持しかつ半導体ウェハを研磨テーブル３００
Ａに対して押圧しながら研磨するためのトップリング３
０１Ａと、研磨テーブル３００Ａに研磨液やドレッシン
グ液（例えば、水）を供給するための研磨液供給ノズル
３０２Ａと、研磨テーブル３００Ａのドレッシングを行
うためのドレッサ３０３Ａと、液体（例えば純水）と気
体（例えば窒素）の混合流体を霧状にして、１又は複数
のノズルから研磨面に噴射するアトマイザ３０４Ａとを
備えている。また、同様に、第２研磨ユニット３０Ｂ
は、研磨テーブル３００Ｂと、トップリング３０１Ｂ
と、研磨液供給ノズル３０２Ｂと、ドレッサ３０３Ｂ
と、アトマイザ３０４Ｂとを備えており、第３研磨ユニ
ット３０Ｃは、研磨テーブル３００Ｃと、トップリング
３０１Ｃと、研磨液供給ノズル３０２Ｃと、ドレッサ３
０３Ｃと、アトマイザ３０４Ｃとを備えており、第４研
磨ユニット３０Ｄは、研磨テーブル３００Ｄと、トップ
リング３０１Ｄと、研磨液供給ノズル３０２Ｄと、ドレ
ッサ３０３Ｄと、アトマイザ３０４Ｄとを備えている。
【００５３】第１研磨部３ａの第１研磨ユニット３０Ａ
及び第２研磨ユニット３０Ｂと洗浄部４との間には、長
手方向に沿った４つの搬送位置（ロード／アンロード部
２側から順番に第１搬送位置ＴＰ１、第２搬送位置ＴＰ
２、第３搬送位置ＴＰ３、第４搬送位置ＴＰ４とする）
の間でウェハを搬送する第２（直動）搬送機構としての
第１リニアトランスポータ５が配置されている。この第
１リニアトランスポータ５の第１搬送位置ＴＰ１の上方
には、ロード／アンロード部２の第１搬送ロボット２２
から受け取ったウェハを反転する反転機３１が配置され
ており、その下方には上下に昇降可能なリフタ３２が配
置されている。また、第２搬送位置ＴＰ２の下方には上
下に昇降可能なプッシャ３３が、第３搬送位置ＴＰ３の
下方には上下に昇降可能なプッシャ３４が、第４搬送位
置ＴＰ４の下方には上下に昇降可能なリフタ３５がそれ
ぞれ配置されている。
【００５４】また、第２研磨部３ｂには、第１リニアト
ランスポータ５に隣接して、長手方向に沿った３つの搬
送位置（ロード／アンロード部２側から順番に第５搬送
位置ＴＰ５、第６搬送位置ＴＰ６、第７搬送位置ＴＰ７
とする）の間でウェハを搬送する第２（直動）搬送機構
としての第２リニアトランスポータ６が配置されてい
る。この第２リニアトランスポータ６の第５搬送位置Ｔ
Ｐ５の下方には上下に昇降可能なリフタ３６が、第６搬
送位置ＴＰ６の下方にはプッシャ３７が、第７搬送位置
ＴＰ７の下方にはプッシャ３８がそれぞれ配置されてい
る。
【００５５】研磨時にはスラリを使用することを考える
とわかるように、研磨部３は最もダーティな（汚れた）
領域である。したがって、本実施形態では、研磨部３内
のパーティクルが外部に飛散しないように、各研磨テー
ブルの周囲から排気が行われており、研磨部３の内部の
圧力を、装置外部、周囲の洗浄部４、ロード／アンロー
ド部２よりも負圧にすることでパーティクルの飛散を防
止している。また、通常、研磨テーブルの下方には排気
ダクト（図示せず）が、上方にはフィルタ（図示せず）
がそれぞれ設けられ、これらの排気ダクト及びフィルタ
を介して清浄化された空気が噴出され、ダウンフローが
形成される。
【００５６】洗浄部４は、研磨後の半導体ウェハを洗浄
する領域であり、第２搬送ロボット４０と、第２搬送ロ
ボット４０から受け取ったウェハを反転する反転機４１
と、研磨後の半導体ウェハを洗浄する４つの洗浄機４２
〜４５と、反転機４１及び洗浄機４２〜４５の間でウェ
ハを搬送する第３搬送機構としての搬送ユニット４６と
を備えている。これらの第２搬送ロボット４０、反転機
４１、及び洗浄機４２〜４５は、長手方向に沿って直列
に配置されている。また、これらの洗浄機４２〜４５の
上部には、クリーンエアフィルタを有するフィルタファ
ンユニット（図示せず）が設けられており、このフィル
タファンユニットによりパーティクルが除去されたクリ
ーンエアが常時下方に向かって吹き出している。また、
洗浄部４の内部は、研磨部３からのパーティクルの流入
を防止するために研磨部３よりも高い圧力に常時維持さ
れている。
【００５７】次に、ロード／アンロード部２のフロント
ロード部２０について説明する。図３（ａ）及び図３
（ｂ）はフロントロード部２０を示す図であり、図３
（ａ）は正面図、図３（ｂ）は側面図である。図３
（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、フロントロード部
２０は、ウェハカセット２００を装置に搭載するための
ロード／アンロードステージ２０１を備えている。この
ロード／アンロードステージ２０１はウェハカセット２
００の下面の形状にあわせたブロックによる位置決め機
構を有しており、繰り返しカセットを載せても常に同じ
位置になるよう構成されている。また、正しい位置にウ
ェハカセット２００が搭載された場合には、ボタン式の
センサによりカセット２００の存在を検知する。同時に
そのときウェハがカセット２００からある一定長飛び出
した場合に遮光されるように透過型光センサ２０２をカ
セット２００の上下に配置することで、ウェハの飛び出
しを検知し、カセット２００のスロットにウェハが正し
く収まっているかどうかを検知する。飛び出しを検知し
た場合は、インターロックが作動し、第１搬送ロボット
２２やサーチ機構２０３等がフロントロード部２０に対
してアクセスできないように制御する。なお、ウェハの
飛び出しを検知する方法としては、ＣＣＤカメラに取り
込んだ画像を分析することによってウェハの飛び出しを
検知したり、ウェハの端面に投光した光の反射光を検知
する反射型センサを用いてウェハの飛び出しを検知した
りしてもよい。
【００５８】各ロード／アンロードステージ２０１の下
にはダミーウェハステーション２０４が配置されてい
る。ダミーウェハステーション２０４は、ウェハを各１
枚以上載置することが可能であり、製品ウェハを処理す
る前に研磨面の状態を安定した状態にするのに使用する
ダミーウェハや、装置の状態を確認するために搬送させ
るＱＣウェハなどを入れる。ダミーウェハステーション
２０４内には、ウェハ有無検知用のセンサ２０５が設置
されており、ウェハの存在を確認することができるよう
になっている。カセット２００が載置されていない場合
にはステーションの上部に構成されるロード／アンロー
ドステージ２０１を持ち上げて、手作業にてダミーウェ
ハステーション２０４にウェハを載せることも可能にな
っている。標準的にダミーウェハステーション２０４へ
ウェハを搭載する方法としては、ウェハを挿入したカセ
ット２００を、任意のロード／アンロードステージ２０
１に載せた後、ウェハのサーチを行い、どのウェハをど
のダミーウェハステーション２０４に送るかをコントロ
ールパネルより指示すれば、カセット２００、ダミーウ
ェハステーション２０４双方にアクセス可能な第１搬送
ロボット２２によって、ウェハをカセット２００からダ
ミーウェハステーション２０４へ移送する方法がとられ
る。また、フロントロード部２０のうちの１つにダミー
ウェハを載置して、このフロントロード部をダミーウェ
ハステーションとして用いてもよい。
【００５９】ロード／アンロードステージ２０１の下部
（ダミーウェハステーションがある場合は更にその下）
には、ウェハサーチ機構２０３を備えている。サーチ機
構２０３は駆動源（パルスモータ）２０６により、上下
にストローク可能で、その先端には、ウェハサーチセン
サ２０７が配置されている。サーチ機構２０３はウェハ
サーチ動作中以外には装置内部に待機していて、他の動
作部分との干渉を防いでいる。サーチセンサ２０７は、
フロントロード部２０側面からみて、光線がカセット２
００内を水平に貫通するように向かい合って配置され
る。ウェハサーチ時にはサーチ機構２０３がダミーウェ
ハステーション２０４の下からカセット２００の最終ス
ロット上部まで往復し、ウェハによって光線が遮光され
た回数をカウントし、ウェハの枚数をカウントするとと
もにその位置を駆動源のパルスモータ２０６のパルスか
ら検知して、カセット２００内のどのスロットにウェハ
があるのかを判断する。また、あらかじめカセット２０
０のスロット間隔を入力しておき、その間隔以上のパル
ス間でセンサ２０７の光線が遮光された場合にはウェハ
が斜めに挿入されていることを検知するウェハ斜め検知
機能も有している。
【００６０】また、ウェハカセットの開口部と装置の間
には、シリンダにより上下に駆動されるシャッタ２０８
が配置され、カセット搭載エリアと装置内を遮断する。
このシャッタ２０８はカセットに対して第１搬送ロボッ
ト２２がウェハを出し入れしている場合を除き、閉じら
れている。更に、装置前面に対して複数並べられたロー
ド／アンロードステージ２０１の間にはそれぞれ隔壁２
０９が設けられている。これにより、処理終了後のカセ
ット交換作業中、隣のカセットが稼働中でも作業者が誤
って触れることなくカセットにアクセスすることができ
る。
【００６１】また、フロントロード部２０の前面は扉２
１０により装置外部と遮られている。この扉２１０に
は、ロック機構及び開閉判別用のセンサ２１１が設けら
れており、処理中に扉２１０をロックすることにより、
カセットの保護と人体への危険を未然に防止している。
また、扉２１０が一定時間開いたままになっているとき
にアラーム（警報）を発するようになっている。
【００６２】ここで、カセットをフロントロード部２０
へ載置する方法としては、以下の２通りがある。 （１）ウェハが収納されたカセット２００をそのまま載
置台へ置く方法。これはクリーンルームのフロントロー
ド部２０に面している部屋が比較的清浄な状態にある場
合、例えば、クラス１００以下のときにとられる方法で
ある。 （２）クリーンルームのフロントロード部２０に面した
部屋が比較的ダーティな（汚れた）状態にある場合、例
えば、クラス１０００以上のときにはカセット２００を
クラス１００程度に管理された箱の中に入れ、クリーン
ルーム内を搬送し、そのままフロントロード部２０へ載
置する方法がとられる。（１）の手段をとる場合には、
フロントロード部２０にフィルタファンユニット２１２
を設けることでカセットの載置される場所を特に清浄な
状態に保つことが好ましい。
【００６３】次に、ロード／アンロード部２の第１搬送
ロボット２２について説明する。図４は、第１搬送ロボ
ット２２を示す側面図である。図４に示すように、第１
搬送ロボット２２は、旋回のためのθ軸２２０、上ハン
ド伸縮のためのＲ１軸２２１−１、下ハンド伸縮のため
のＲ２軸２２１−２、上下移動のためのＺ軸２２２、カ
セットの並び方向の走行のためのＸ軸２２３を有してい
る。なお、ロボットのＺ軸２２２は、ロボットボディ２
２４に組み込んであってもよい。
【００６４】上下のハンドはともに真空ラインを有して
おり、真空吸着ハンドとして使用することができる。こ
の吸着型ハンドは、カセット内のウェハのずれに関係な
く正確にウェハを搬送することができる。また、これら
のハンドとして、ウェハの周縁部を保持する落とし込み
型ハンドを用いることもできる。この落とし込み型ハン
ドは、吸着型ハンドのようにゴミを集めてこないので、
ウェハの裏面のクリーン度を保ちながらウェハを搬送す
ることができる。したがって、この落とし込み型ハンド
を、洗浄機４５からウェハを取り出し、フロントロード
部２０のウェハカセットに収納するまでの搬送工程、す
なわち、洗浄終了後のウェハの搬送に使用すると効果的
である。更に、上側のハンドを落とし込み型ハンドとす
れば、洗浄後のクリーンなウェハをそれ以上汚さないよ
うにできる。図４は、上側のハンドとして落とし込み型
ハンド２２５を使用し、下側のハンドとして吸着型ハン
ド２２６を使用した例を示している。
【００６５】なお、真空吸着ハンドとして使用した場
合、真空スイッチを用いることによりハンド上のウェハ
の有無を検知することができる。また、落とし込み型ハ
ンドとして使用した場合、反射形や静電容量形などの近
接センサを用いることによりハンド上のウェハの有無を
検知することができる。
【００６６】本実施形態では、上側のハンド２２５は洗
浄機４５、フロントロード部２０に対してアクセス可能
であり、下側のハンド２２６はフロントロード部２０、
研磨部３の反転機３１に対してアクセス可能となってい
る。
【００６７】図５は、本発明の他の実施形態における第
１搬送ロボットのハンドを示す平面図である。図５に示
すハンドは、ウェハＷの周縁部を保持する複数の支持部
２２７と、ハンドの基部に設けられた可動クランプ２２
８とを備えている。可動クランプ２２８がウェハＷの中
心方向に移動すると、ウェハは支持部２２７に支持さ
れ、保持されるようになっている。また、可動クランプ
２２８のストローク量を測定することにより、ハンド上
のウェハの有無を検知することができるようになってい
る。
【００６８】ここで、ロード／アンロード部２の第１搬
送ロボット２２の上部に、ウェハの膜厚を測定する膜厚
測定器（In-line Thickness Monitor：ＩＴＭ）を設置
してもよい。このような膜厚測定器を設置した場合に
は、第１搬送ロボット２２が膜厚測定器にアクセスす
る。この膜厚測定器は、第１搬送ロボット２２から研磨
前又は研磨後のウェハを受け取り、このウェハに対して
膜厚を測定する。この膜厚測定器において得られた測定
結果に基づいて研磨条件等を適切に調整すれば、研磨精
度を上げることができる。
【００６９】次に、研磨部３の研磨ユニット３０Ａ，３
０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄについて説明する。これらの研磨
ユニット３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄは同一構造で
あるため、以下では第１研磨ユニット３０Ａについての
み説明する。
【００７０】研磨テーブル３００Ａの上面には研磨布又
は砥石等が貼付されており、この研磨布又は砥石等によ
って半導体ウェハを研磨する研磨面が構成されている。
研磨時には、研磨液供給ノズル３０２Ａから研磨テーブ
ル３００Ａ上の研磨面に研磨液が供給され、研磨対象で
ある半導体ウェハがトップリング３０１Ａにより研磨面
に押圧されて研磨が行われる。なお、１以上の研磨ユニ
ットにベルト又はテープの研磨面を設けて、ベルト又は
テープの研磨面とテーブル状の研磨面とを組み合わせる
こともできる。
【００７１】図６は、第１研磨ユニット３０Ａのトップ
リング３０１Ａの構造を示す部分的に断面された側面図
である。トップリング３０１Ａは、トップリング３０１
Ａを回転、押し付け、揺動などの動作をさせるトップリ
ングヘッド３１００に支持されている。トップリング３
０１Ａは、ウェハの上面を保持するとともに研磨テーブ
ル３００Ａの研磨面に押し付けるトップリング本体３１
０２と、ウェハの外周を保持するガイドリング３１０４
と、トップリング３０１Ａとウェハの間に配置される緩
衝材としてのバッキングフィルム３１０６とを備えてい
る。トップリング本体３１０２はたわみの少ない材質、
例えばセラミックや耐腐食性を有し剛性のある金属（ス
テンレス）などによって形成されており、ウェハの全面
を均一に押し付けられるようにウェハ側の面が平坦に仕
上げられている。研磨するウェハによってはこの面が緩
やかに凹凸があってもよい。
【００７２】ガイドリング３１０４はウェハの外周が抑
えられるようにウェハ外径よりわずかに大きい内径を有
しており、ガイドリング３１０４内にウェハが挿入され
る。トップリング本体３１０２にはウェハ押し付け面に
開口するとともに反対側の面に開口する複数の貫通穴３
１０８が形成されている。そして、これら貫通穴３１０
８を介して上方からウェハ接触面に対して陽圧のクリー
ンエアや窒素ガスを供給し、ウェハのある領域を選択的
にかつ部分的に押し付けられるようになっている。ま
た、貫通穴３１０８を負圧にすることでウェハを吸着す
ることが可能になり、トップリング本体３１０２にウェ
ハを吸着しウェハの搬送を行っている。また貫通穴３１
０８からクリーンエアや窒素ガスをウェハに吹き付けウ
ェハをトップリング本体３１０２から離脱できるように
もなっている。この場合、エアやガスに純水などを混合
することでウェハが離脱する力を高め、確実なウェハの
離脱を行うことも可能になっている。
【００７３】また、トップリング３０１Ａの上面には取
付フランジ３１１０が取り付けられており、この取付フ
ランジ３１１０の上面の中心部には半球状の穴が形成さ
れている。取付フランジ３１１０の上方には、トップリ
ング駆動軸３１１２に固定された駆動フランジ３１１４
が配設されており、この駆動フランジ３１１４にも同様
の半球状の穴が形成されている。これら両穴の中に硬質
の例えばセラミックの球３１１６が収容され、駆動フラ
ンジ３１１４に加えられる下方向への押し付け力は球３
１１６を介して下の取付フランジ３１１０に伝達される
ようになっている。
【００７４】一方、トップリングヘッド３１００は、ス
プラインシャフトからなるトップリング駆動軸３１１２
を介してトップリング３０１Ａを支持している。また、
トップリングヘッド３１００は、揺動軸３１１７によっ
て支持されている。揺動軸３１１７は、軸の下端に連結
された移動機構としてのモータ（図示せず）が回転する
ことで揺動し、トップリングヘッド３１００が旋回でき
るようになっており、この旋回によってトップリング３
０１Ａを研磨位置、メンテナンス位置、及びウェハの受
け渡し位置へ移動させることが可能になっている。揺動
軸３１１７の上方で、トップリングヘッド３１００の上
面にモータ３１１８が設けられており、モータを回転さ
せると、このモータの軸端に取り付けられた駆動プーリ
３１２０が回転し、トップリング駆動軸３１１２の外周
にある従動プーリ３１２２がベルト３１２４を介して回
転する。従動プーリ３１２２が回転すると、トップリン
グ駆動軸３１１２が同様に回転する。トップリング駆動
軸３１１２の回転がトップリング３０１Ａに伝達され、
トップリング３０１Ａが回転する。
【００７５】また、トップリングヘッド３１００の上面
にはシリンダ３１２６が軸を下向きにして取り付けられ
ており、トップリングヘッド３１００とシリンダ３１２
６の軸とはフレキシブルに結合されている。シリンダ３
１２６に供給するエアの圧力をコントロールすること
で、トップリング駆動軸３１１２を上昇下降させる力、
すなわちトップリング３０１Ａを研磨面に対して押圧す
る力をコントロールできるようになっている。また、シ
リンダ３１２６とトップリングヘッド３１００の結合部
分に引っ張り／圧縮式の荷重測定器３１２８（ロードセ
ル）が介装されており、シリンダ３１２６がトップリン
グヘッド３１００を基点にし、上下の推力を発するとき
にその推力を測定することが可能になっている。この推
力はウェハを押し付けている力に置き換えられるので、
押し付け力の管理を目的として、この測定された推力を
利用してフィードバック回路を形成してもよい。シリン
ダ３１２６のボディーとスプラインシャフトからなるト
ップリング駆動軸３１１２とは、トップリング駆動軸３
１１２が回転可能な状態で連結されている。したがっ
て、シリンダ３１２６が上下方向に動作すると、トップ
リング駆動軸３１１２は同時に上下方向に動作する。ト
ップリング駆動軸３１１２の内部には貫通穴が形成され
ており、貫通孔内にチューブ（図示せず）が設けられて
いる。トップリング駆動軸３１１２とトップリング３０
１Ａが回転するので、チューブの上端部には回転継手３
１３０が設置されている。この回転継手３１３０を介し
て、真空、窒素ガス、クリーンエアや純水等の気体及び
／又は液体がトップリング本体３１０２に供給される。
なお、シリンダ３１２６をスプラインシャフト上に直接
取り付けてもよく、この場合にはシリンダ３１２６とス
プラインシャフトの結合部分に荷重測定器３１２８を取
り付ける。
【００７６】上述のように構成されたトップリング３０
１Ａはプッシャ３３に搬送されたウェハを真空吸着し、
ウェハをトップリング３０１Ａのガイドリング３１０４
内に保持する。その後、トップリング３０１Ａはプッシ
ャ３３の上方から研磨テーブル３００Ａ上の研磨面の上
方へ揺動する。トップリング３０１Ａが研磨テーブル３
００Ａ上方のポリッシング可能な位置に揺動してきた
ら、トップリング３０１Ａを所望の回転数で回転させ、
シリンダ３１２６によりトップリング３０１Ａを下降さ
せ、研磨テーブル３００Ａの上面まで下降させる。トッ
プリング３０１Ａが研磨テーブル３００Ａの上面まで下
降したら、シリンダ３１２６の下降点検出用のセンサ３
１３２が作動し、下降動作が完了したことを信号として
発する。その信号を受け、シリンダ３１２６は所望の押
し付け荷重に対応する圧力に設定されたエアが供給さ
れ、トップリング３０１Ａを研磨テーブル３００Ａに押
し付け、ウェハに押し付け力を加える。同時にウェハを
吸着していた負圧用の回路を遮断する。このとき、例え
ばウェハの研磨する膜質などにより、この負圧はかけた
ままにしたり、遮断したり、更にバルブを切り換えて気
体の圧力をコントロールして陽圧をかけたりして、ウェ
ハの研磨プロファイルをコントロールする。このときの
圧力はトップリング３０１Ａのウェハ保持部分に形成さ
れた貫通穴３１０８にのみかかるので、ウェハのどの領
域にその圧力をかけたいかにより貫通穴３１０８の穴
径、数、位置を変えて所望の研磨プロファイルを達成す
る。
【００７７】その後、所望の研磨プロセスが終了する
（研磨プロセスの終了は時間や膜厚によって管理され
る）と、トップリング３０１Ａはウェハを吸着保持す
る。そして、研磨テーブル上をウェハと研磨布が接触し
たまま揺動し、ウェハの中心が研磨テーブル３００Ａ上
に存在し可能な限り研磨テーブル３００Ａの外周近傍に
位置し、ウェハの表面の４０％程度が研磨テーブル３０
０Ａからはみ出すところまで移動する。その後、シリン
ダ３１２６を作動させ、ウェハとともにトップリング３
０１Ａを上昇させる。これは、使用する研磨布によって
は、パッド上のスラリとウェハとの間の表面張力がトッ
プリングの吸着力よりも強くなることがあり、ウェハが
研磨布上に残されてしまうため、その表面張力を減少さ
せるために、研磨テーブル上よりもウェハを飛び出させ
てからトップリング３０１Ａを上昇させる。ウェハがウ
ェハ面積の４０％以上研磨テーブルからはみ出ると、ト
ップリングは傾き、ウェハが研磨テーブルのエッジに当
たりウェハが割れてしまうおそれがあるので４０％程度
のはみ出しが好ましい。すなわち、ウェハ中心が研磨テ
ーブル３００Ａ上にあることが重要である。
【００７８】トップリング３０１Ａの上昇が完了する
と、シリンダ３１２６の上昇点検出センサ３１３４が作
動し、上昇動作が完了したことが確認できる。そして、
トップリング３０１Ａの揺動動作を開始し、プッシャ３
３の上方へ移動してプッシャ３３へのウェハの受け渡し
を行う。ウェハをプッシャ３３に受け渡した後、トップ
リング３０１Ａに向かって下方又は横方向、上方向から
洗浄液を吹き付け、トップリング３０１Ａのウェハ保持
面や研磨後のウェハ、その周辺を洗浄する。この洗浄水
の供給は、次のウェハがトップリング３０１Ａに受け渡
されるまでの間トップリングの乾燥防止を目的とし、継
続してもよい。ランニングコストを考慮して間欠的に洗
浄水を吹き付けてもよい。ポリッシングの間に、例えば
ポリッシング時間を複数のステップに分割し、そのステ
ップごとにトップリングの押し付け力や、回転数、ウェ
ハの保持方法を変更することが可能になっている。また
使用する砥液の種類、量、濃度、温度、供給のタイミン
グなどを変更することが可能である。
【００７９】また、ポリッシングの最中に、例えばトッ
プリングの回転用のモータへの電流値をモニタしておく
と、このモータが出力しているトルクが算出できる。ウ
ェハのポリッシングの終点に伴いウェハと研磨布との摩
擦に変化が生じる。このトルク値の変化を利用し、ポリ
ッシングの終点を検知するようにしてもよい。同様に研
磨テーブル３００Ａの電流をモニタし、トルクの変化を
算出し、ポリッシングの終点を検知してもよい。同様に
トップリングの振動を測定しながらポリッシングを行
い、その振動波形の変極点を検知し、ポリッシング終了
の確認を行ってもよい。更に、静電容量を測定してポリ
ッシング完了を検知してもよい。この４通りのポリッシ
ング完了検知はウェハの研磨前と研磨後の表面の凹凸の
違いや表面の膜質の違い又は残膜量から判断する方法で
ある。また、ポリッシングを終了したウェハの表面を洗
浄し、研磨量を確認し、研磨不足を測定してから再度不
足分をポリッシングしてもよい。
【００８０】図７及び図８はドレッサ３０３Ａを示す縦
断面図であり、図７はダイヤモンドドレッサを示し、図
８はブラシドレッサを示す。図７に示すように、ドレッ
サ３０３Ａは、研磨布をドレッシングするドレッサ面を
有するドレッサプレート３３００を備えている。ドレッ
サプレート３３００は取付フランジ３３０２に締結され
ており、取付フランジ３３０２の上面の中心部には半球
状の穴が形成されている。取付フランジ３３０２の上方
には、ドレッサ駆動軸３３０４に固定された駆動フラン
ジ３３０６が配置されており、駆動フランジ３３０６に
も同様の半球状の穴が形成されている。これら両穴の中
に硬質の例えばセラミックの球３３０８が収容され、駆
動フランジ３３０６に加えられる下方向への押し付け力
は球３３０８を介して下のドレッサプレート３３００に
伝達されるようになっている。ドレッサプレート３３０
０の下面には、パッドの形状修正や目立てを行うために
ダイヤモンド粒３３１０が電着されている。ダイヤモン
ド粒以外にも硬質の例えばセラミックの突起が多数配置
されたものなどでもよい。これらの交換はドレッサプレ
ート３３００のみを交換すればよく、他種類のプロセス
に容易に対応できるようになっている。いずれも表面の
形状がドレッシング対象であるパッドの表面形状に反映
されるのでドレッサのドレッシング面は平面に仕上げら
れている。
【００８１】ドレッサ駆動軸３３０４はドレッサヘッド
３３１２に支持されている。ドレッサヘッド３３１２の
機能は、概略トップリングヘッド３１００と同様であ
り、ドレッサ駆動軸３３０４をモータによって回転させ
るともにドレッサ駆動軸３３０４をシリンダによって昇
降させるようになっている。ドレッサヘッド３３１２の
詳細構造は、トップリングヘッド３１００と概略同一で
あるため、図示は省略する。
【００８２】図８はブラシドレッサを示し、ドレッサプ
レート３３００の下面にダイヤモンド粒３３１０に代わ
ってブラシ３３１４が設けられている。その他の構成は
図７に示すダイヤモンドドレッサと概略同様である。
【００８３】上述の構成において、研磨布の形状修正や
目立てを行う際、ドレッサ３０３Ａは洗浄位置から揺動
し、研磨テーブル３００Ａ上のドレッシング位置の上方
に移動する。揺動が完了するとドレッサ３０３Ａは所望
の回転数で回転し、上昇下降のシリンダが作動し、ドレ
ッサ３０３Ａが下降する。研磨テーブル３００Ａの上面
にドレッサ３０３Ａが接触すると、シリンダに設けられ
た下降点検出センサが検知し、テーブル上にドレッサ３
０３Ａがタッチダウンしたという信号を発する。その信
号を受けシリンダはドレッサ３０３Ａに押し付け力を加
え、所望の押圧力にて研磨テーブル３００Ａ上のパッド
をドレッシングする。所望の時間、ドレッシングを行っ
た後、シリンダが上昇方向に動作しドレッサ３０３Ａは
研磨テーブル３００Ａ面から離れる。その後、ドレッサ
３０３Ａは揺動し、洗浄位置へ移動し、その場で例えば
洗浄桶（図示せず）に水没させてドレッサ自身を洗浄す
る。この洗浄は例えば水桶に水没させ、又はスプレーノ
ズルで吹き付け洗浄し、又は水桶の底面に植毛されたブ
ラシに押し付けて回転させ洗浄してもよい。また、桶の
中に超音波素子を設けて、その振動エネルギによりドレ
ッサを洗浄してもよい。
【００８４】また、第１研磨ユニット３０Ａは、機械的
ドレッサ３０３Ａの他に、流体圧による非接触型のドレ
ッサとしてアトマイザ３０４Ａを備えている。このアト
マイザの主な目的は、研磨面上に堆積、目詰まりした研
磨屑、スラリ粒子を洗い流すことである。アトマイザの
流体圧による研磨面の浄化と、機械的接触であるドレッ
サ３０３Ａによる研磨面の目立て作業により、より好ま
しいドレッシング、すなわち研磨面の再生を達成するこ
とができる。通常は接触型のドレッサ（ダイヤモンドド
レッサ等）によるドレッシングの後に、アトマイザによ
る研磨面の性状再生を行う場合が多い。
【００８５】次に、第１研磨部３ａの第１リニアトラン
スポータ５について説明する。図９は第１リニアトラン
スポータ５の正面図、図１０は図９の平面図である。図
９及び図１０に示すように、第１リニアトランスポータ
５は、直線往復移動可能な４つの搬送ステージＴＳ１，
ＴＳ２，ＴＳ３，ＴＳ４を備えており、これらのステー
ジは上下に２段の構成となっている。すなわち、下段に
は第１搬送ステージＴＳ１、第２搬送ステージＴＳ２、
第３搬送ステージＴＳ３が配置され、上段には第４搬送
ステージＴＳ４が配置されている。
【００８６】下段の搬送ステージＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ
３と上段の搬送ステージＴＳ４とは、図１０の平面図上
では同じ軸上を移動するが、設置される高さが異なって
いるため、下段の搬送ステージＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３
と上段の搬送ステージＴＳ４とは互いに干渉することな
く自由に移動可能となっている。第１搬送ステージＴＳ
１は、反転機３１とリフタ３２とが配置された第１搬送
位置ＴＰ１とプッシャ３３が配置された（ウェハの受け
渡し位置である）第２搬送位置ＴＰ２との間でウェハを
搬送し、第２搬送ステージＴＳ２は、第２搬送位置ＴＰ
２とプッシャ３４が配置された（ウェハの受け渡し位置
である）第３搬送位置ＴＰ３との間でウェハを搬送し、
第３搬送ステージＴＳ３は、第３搬送位置ＴＰ３とリフ
タ３５が配置された第４搬送位置ＴＰ４との間でウェハ
を搬送する。また、第４搬送ステージＴＳ４は、第１搬
送位置ＴＰ１と第４搬送位置ＴＰ４との間でウェハを搬
送する。
【００８７】図１０に示すように、各搬送ステージＴＳ
１，ＴＳ２，ＴＳ３，ＴＳ４には、それぞれ４本のピン
５０が固定されており、このピン５０により搬送ステー
ジに載置されたウェハの外周縁がガイドされて位置決め
された状態でウェハが搬送ステージ上に支持されるよう
になっている。これらのピン５０は、ポリクロロトリフ
ルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）やポリエーテルエーテル
ケトン（ＰＥＥＫ）などの樹脂から形成される。また、
各搬送ステージには、透過型センサなどによりウェハの
有無を検知するセンサ（図示せず）が構成されており、
各搬送ステージ上のウェハの有無を検知することができ
るようになっている。
【００８８】搬送ステージＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３，Ｔ
Ｓ４は、それぞれ支持部５１，５２，５３，５４により
支持されており、図９に示すように、第２搬送ステージ
ＴＳ２（駆動側の搬送ステージ）の支持部５２の下部に
は、エアシリンダ（駆動機構）５５のロッド５５ａに連
結された連結部材５６が取り付けられている。また、第
２搬送ステージＴＳ２の支持部５２にはシャフト５７及
びシャフト５８が挿通されている。シャフト５７の一端
は第１搬送ステージＴＳ１（被駆動側の搬送ステージ）
の支持部５１に連結され、他端にはストッパ５７１が設
けられている。また、シャフト５８の一端は第３搬送ス
テージＴＳ３（被駆動側の搬送ステージ）の支持部５３
に連結され、他端にはストッパ５８１が設けられてい
る。シャフト５７には、第１搬送ステージＴＳ１の支持
部５１と第２搬送ステージＴＳ２の支持部５２との間に
スプリング５７２が介装されており、同様にシャフト５
８には、第２搬送ステージＴＳ２の支持部５２と第３搬
送ステージＴＳ３の支持部５３との間にスプリング５８
２が介装されている。第１リニアトランスポータ５の両
端部には、それぞれ第１搬送ステージＴＳ１の支持部５
１及び第３搬送ステージＴＳ３の支持部５３に当接する
メカストッパ５０１，５０２が設けられている。
【００８９】エアシリンダ５５が駆動しロッド５５ａが
伸縮すると、ロッド５５ａに連結された連結部材５６が
移動し、第２搬送ステージＴＳ２は連結部材５６ととも
に移動する。このとき、第１搬送ステージＴＳ１の支持
部５１はシャフト５７及びスプリング５７２を介して第
２搬送ステージＴＳ２の支持部５２に接続されているの
で、第１搬送ステージＴＳ１も第２搬送ステージＴＳ２
とともに移動する。また、第３搬送ステージＴＳ３の支
持部５３もシャフト５８及びスプリング５８２を介して
第２搬送ステージＴＳ２の支持部５２に接続されている
ので、第３搬送ステージＴＳ３も第２搬送ステージＴＳ
２とともに移動する。このように、エアシリンダ５５の
駆動により第１搬送ステージＴＳ１、第２搬送ステージ
ＴＳ２、及び第３搬送ステージＴＳ３が一体となって同
時に直線往復移動をするようになっている。
【００９０】ここで、第１搬送ステージＴＳ１が第１搬
送位置ＴＰ１を越えて移動しようとした場合、第１搬送
ステージＴＳ１の支持部５１がメカストッパ５０１に規
制されて、それ以上の移動がスプリング５７１に吸収さ
れて第１搬送ステージＴＳ１が第１搬送位置ＴＰ１を越
えて移動できないようになっている。したがって、第１
搬送ステージＴＳ１は第１搬送位置ＴＰ１に正確に位置
決めされる。また同様に、第３搬送ステージＴＳ３が第
４搬送位置ＴＰ４を越えて移動しようとした場合、第３
搬送ステージＴＳ３の支持部５３がメカストッパ５０２
に規制されて、それ以上の移動がスプリング５８２に吸
収されて第３搬送ステージＴＳ３が第４搬送位置ＴＰ４
を越えて移動できないようになっている。したがって、
第３搬送ステージＴＳ３は第４搬送位置ＴＰ４に正確に
位置決めされる。
【００９１】各搬送ステージの移動すべきストロークが
異なる場合には、それぞれの搬送ステージに対してエア
シリンダを設けて各搬送ステージの移動を制御すること
もできるが、これは装置の大型化につながってしまう。
本実施形態では、移動距離が最も長い搬送ステージにエ
アシリンダ５５のストロークを合わせれば、他の搬送ス
テージについてはスプリング５７２，５８２により余分
なストロークが吸収される。したがって、搬送ステージ
ＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３のストロークが異なっていて
も、これら３つの搬送ステージＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３
を１つのエアシリンダ５５によって同時に移動させるこ
とができる。
【００９２】また、第１リニアトランスポータ５は、上
段の第４搬送ステージＴＳ４を直線往復移動させるエア
シリンダ（図示せず）を備えており、このエアシリンダ
により第４搬送ステージＴＳ４は上記下段の搬送ステー
ジＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３と同時に移動するように制御
される。
【００９３】次に第２研磨部３ｂの第２リニアトランス
ポータ６について説明する。図１１は第２リニアトラン
スポータ６の正面図、図１２は図１１の平面図である。
図１１及び図１２に示すように、第２リニアトランスポ
ータ６は、直線往復移動可能な３つの搬送ステージＴＳ
５，ＴＳ６，ＴＳ７を備えており、これらのステージは
上下に２段の構成となっている。すなわち、上段には第
５搬送ステージＴＳ５、第６搬送ステージＴＳ６が配置
され、下段には第７搬送ステージＴＳ７が配置されてい
る。
【００９４】上段の搬送ステージＴＳ５，ＴＳ６と下段
の搬送ステージＴＳ７とは、図１２の平面図上では同じ
軸上を移動するが、設置される高さが異なっているた
め、上段の搬送ステージＴＳ５，ＴＳ６と下段の搬送ス
テージＴＳ７とは互いに干渉することなく自由に移動可
能となっている。第５搬送ステージＴＳ５は、リフタ３
６が配置された第５搬送位置ＴＰ５とプッシャ３７が配
置された（ウェハの受け渡し位置である）第６搬送位置
ＴＰ６との間でウェハを搬送し、第６搬送ステージＴＳ
６は、第６搬送位置ＴＰ６とプッシャ３８が配置された
（ウェハの受け渡し位置である）第７搬送位置ＴＰ７と
の間でウェハを搬送し、第７搬送ステージＴＳ７は、第
５搬送位置ＴＰ５と第７搬送位置ＴＰ７との間でウェハ
を搬送する。
【００９５】図１２に示すように、各搬送ステージＴＳ
５，ＴＳ６，ＴＳ７には、それぞれ４本のピン６０が固
定されており、このピン６０により搬送ステージに載置
されたウェハの外周縁がガイドされて位置決めされた状
態でウェハが搬送ステージ上に支持されるようになって
いる。これらのピン６０は、ポリクロロトリフルオロエ
チレン（ＰＣＴＦＥ）やポリエーテルエーテルケトン
（ＰＥＥＫ）などの樹脂から形成される。また、各搬送
ステージには、透過型センサなどによりウェハの有無を
検知するセンサ（図示せず）が構成されており、各搬送
ステージ上のウェハの有無を検知することができるよう
になっている。
【００９６】搬送ステージＴＳ５，ＴＳ６，ＴＳ７は、
それぞれ支持部６１，６２，６３により支持されてお
り、図１１に示すように、第６搬送ステージＴＳ６（駆
動側の搬送ステージ）の支持部６２の下部には、エアシ
リンダ（駆動機構）６５のロッド６５ａが連結されてい
る。また、第６搬送ステージＴＳ６の支持部６２にはシ
ャフト６７が挿通されている。シャフト６７の一端は第
５搬送ステージＴＳ５（被駆動側の搬送ステージ）の支
持部６１に連結され、他端にはストッパ６７１が設けら
れている。シャフト６７には、第５搬送ステージＴＳ５
の支持部６１と第６搬送ステージＴＳ６の支持部６２と
の間にスプリング６７２が介装されている。第２リニア
トランスポータ６の第５搬送ステージＴＳ５側の端部に
は、第５搬送ステージＴＳ５の支持部６１に当接するメ
カストッパ６０１が設けられている。
【００９７】エアシリンダ６５が駆動しロッド６５ａが
伸縮すると、ロッド６５ａに連結された第６搬送ステー
ジＴＳ６が移動する。このとき、第５搬送ステージＴＳ
５の支持部６１はシャフト６７及びスプリング６７２を
介して第６搬送ステージＴＳ６の支持部６２に接続され
ているので、第５搬送ステージＴＳ５も第６搬送ステー
ジＴＳ６とともに移動する。このように、エアシリンダ
６５の駆動により第５搬送ステージＴＳ５及び第６搬送
ステージＴＳ６が一体となって同時に直線往復移動をす
るようになっている。
【００９８】ここで、第５搬送ステージＴＳ５が第５搬
送位置ＴＰ５を越えて移動しようとした場合、第５搬送
ステージＴＳ５の支持部６１がメカストッパ６０１に規
制されて、それ以上の移動がスプリング６７２に吸収さ
れて第５搬送ステージＴＳ５が第５搬送位置ＴＰ５を越
えて移動できないようになっている。したがって、第５
搬送ステージＴＳ５は第５搬送位置ＴＰ５に正確に位置
決めされる。このように、第２リニアトランスポータ６
においても、上述した第１リニアトランスポータ５と同
様に、２つの搬送ステージＴＳ５，ＴＳ６を１つのエア
シリンダ６５によって同時に移動させることができる。
また、第２リニアトランスポータ６は、下段の第７搬送
ステージＴＳ７を直線往復移動させるエアシリンダ（図
示せず）を備えており、このエアシリンダにより第７搬
送ステージＴＳ７は上記上段の搬送ステージＴＳ５，Ｔ
Ｓ６と同時に移動するように制御される。
【００９９】なお、本実施形態では、エアシリンダによ
ってリニアトランスポータ５，６を駆動しているが、例
えばボールねじを用いたモータ駆動により駆動すること
としてもよい。
【０１００】次に、第１研磨部３ａの反転機３１及び洗
浄部４の反転機４１について説明する。第１研磨部３ａ
の反転機３１は、ロード／アンロード部２の第１搬送ロ
ボット２２のハンドが到達可能な位置に配置され、研磨
前のウェハを第１搬送ロボット２２から受け取り、この
ウェハの上下を反転してリフタ３２に渡すものである。
また、洗浄部４の反転機４１は、第２搬送ロボット４０
のハンドが到達可能な位置に配置され、研磨後のウェハ
を第２搬送ロボット４０から受け取り、このウェハの上
下を反転して搬送ユニット４６に渡すものである。これ
らの反転機３１，４１は同一構造であるため、以下では
反転機３１についてのみ説明する。
【０１０１】図１３（ａ）は反転機３１を示す平面図、
図１３（ｂ）は図１３（ａ）の一部断面された側面図で
ある。図１３（ａ）及び図１３（ｂ）に示すように、反
転機３１は２本の円弧状のアーム３１０を備え、アーム
３１０にウェハＷをクランプするための溝が形成された
コマ３１１が複数（例えば６個）固定されている。この
アーム３１０はシリンダ３１２と圧縮ばね３１３の力を
利用して押し引きされるシャフト３１４の動きに合わせ
て開閉されるように構成されている。アーム３１０は、
シリンダ３１２が伸びたときに開き、シリンダ３１２が
縮んだときに圧縮ばね３１３の力で閉じられる。シャフ
ト３１４とシリンダ３１２の先端には間隔が設けてあ
り、シャフト３１４は圧縮ばね３１３の力でエンドブロ
ック３１５にストッパ３１６が当たるまで引き戻され
る。
【０１０２】また、ウェハＷがチャックされているとき
は、ストッパ３１６とエンドブロック３１５の間には１
ｍｍのクリアランスができるようにエンドブロック３１
５が調整されている。そして、ストッパ３１６にはスリ
ットが切られており、ウェハをクランプした位置でこの
スリットを透過するように透過型光センサ３１７が配置
されている。したがって、ウェハＷをクランプしていな
いとき、あるいは正常にクランプできなかったときに
は、このセンサ３１７の光は透過しないため、ウェハＷ
の有無をこのセンサ３１７が認識できるようになってい
る。
【０１０３】また、シャフト３１４のスライド機構とプ
ーリ３１８とが接続されており、このプーリ３１８はス
テッピングモータ３１９の軸端のプーリ３２０とベルト
３２１で連結されており、ステッピングモータ３１９が
回転するとアーム３１０が回転する構造になっている。
【０１０４】また、図１に示すように、反転機３１と第
１搬送ロボット２２との間にはシャッタ１０が設置され
ており、ウェハの搬送時にはシャッタ１０を開いて第１
搬送ロボット２２と反転機３１との間でウェハの受け渡
しが行われる。また、反転機４１と第２搬送ロボット４
０との間、反転機４１と１次洗浄機４２との間、第１研
磨部３ａと第２搬送ロボットとの間、及び第２研磨部３
ｂと第２搬送ロボット４０との間にもそれぞれシャッタ
１１，１２，１３，１４が設置されており、ウェハの搬
送時にはこれらのシャッタ１１，１２，１３，１４を開
いて反転機４１と第１搬送ロボット４０又は１次洗浄機
４２との間でウェハの受け渡しが行われる。ウェハの受
け渡しがないときにはこれらのシャッタ１０，１１，１
２，１３，１４は閉まっており、このときにウェハの洗
浄やアーム３１０に固定されたチャックコマ３１１の洗
浄などが行えるように防水機構を有している。また、反
転機３１及び／又は反転機４１の周囲には、ウェハ乾燥
防止用のノズル（図示せず）が複数設けられており、長
時間ウェハが滞留した場合にはこのノズルから純水を噴
霧して乾燥を防止するようになっている。
【０１０５】次に、上述のように構成された反転機の動
作を説明する。反転機３１は第１搬送ロボット２２から
搬送されてくるウェハをアーム３１０を開いた状態で待
っている。第１搬送ロボット２２の下ハンドにより搬送
されるウェハの位置がアーム３１０に固定されたコマ３
１１のウェハクランプ用の溝と平面的に同じ高さで、か
つアーム３１０のコマ配置の概ね中心に搬送されてきた
とき、第１搬送ロボット２２からの移動完了の信号を受
けてアーム３１０を閉じる。センサ３１７でウェハＷの
有無を確認した後、第１搬送ロボット２２はハンドをあ
る所定の高さまで下げて、その後ハンドを引き抜く。反
転機３１に受け渡されたウェハＷはアーム３１０ととも
にステッピングモータ３１９の駆動により反転される。
反転されたウェハＷはリフタ３２がウェハＷを受け取り
にくるまでその状態で待機する。反転機４１も反転機３
１と同様の動作により、研磨後のウェハを第２搬送ロボ
ット４０から受け取り、このウェハの上下を反転して搬
送ユニット４６に渡す。
【０１０６】反転の動作はポリッシングの前後にそれぞ
れ行われる。ポリッシング後のウェハＷを反転する場合
（反転機４１）は、ポリッシング時にウェハＷについた
砥液や研磨屑がウェハＷ上で乾燥し、固着してウェハＷ
にダメージを与えるのを防止するため、反転中や反転後
にウェハＷへ洗浄液をリンスする。リンスされる洗浄液
は純水や薬液が使用され、スプレーノズルにより必要流
量及び圧力で、最適な角度から所望の時間吹き付ける。
このリンスにより後段の洗浄性能が十分に発揮される。
ウェハＷが反転機上で待機する場合、その間中、洗浄液
を流し続けるが、ランニングコストを考慮し洗浄液を間
欠的に流して洗浄液の使用量を低減してもよい。また、
反転機３１又は４１がウェハＷをクランプしていないと
きに、ウェハＷをクランプする溝やその周辺をその洗浄
液で洗浄し、ウェハＷに接触する部位からウェハＷが逆
汚染されるのを防ぐこともできる。
【０１０７】次に、第２搬送ロボット４０について説明
する。図１４は、第２搬送ロボット４０を示す斜視図で
ある。図１４に示すように、第２搬送ロボット４０は、
旋回のためのθ軸４００、上ハンド伸縮のためのＲ１軸
４０１−１、下ハンド伸縮のためのＲ２軸４０１−２、
上下移動のためのＺ軸４０２を有している。上下のハン
ドとして上述した落とし込み型ハンドを使用することが
できる。落とし込み型ハンドとして使用した場合、反射
形や静電容量形などの近接センサ、あるいは透過型光セ
ンサを用いることによりハンド上のウェハＷの有無を検
知することができる。図１４は、上下のハンドとして落
とし込み型ハンド４０５，４０６を使用した例を示して
いる。本実施形態では、ハンド４０５，４０６はリフタ
３５，３６及び反転機４１に対してアクセス可能となっ
ている。
【０１０８】次に、第１研磨部３ａのリフタ３２，３
５、及び第２研磨部３ｂのリフタ３６について説明す
る。第１研磨部３ａのリフタ３２は、第１搬送ロボット
２２及び第１リニアトランスポータ５がアクセス可能な
位置に配置されており、これらの間でウェハを受け渡す
第１受け渡し機構として機能する。すなわち、反転機３
１により反転されたウェハを第１リニアトランスポータ
５の第１搬送ステージＴＳ１又は第４搬送ステージＴＳ
４に受け渡すものである。また、第１研磨部３ａのリフ
タ３５及び第２研磨部３ｂのリフタ３６は、リニアトラ
ンスポータ５，６及び洗浄部４の第２搬送ロボット４０
がアクセス可能な位置に配置されており、これらの間で
ウェハを受け渡す第２受け渡し機構として機能する。す
なわち、リフタ３５は、第１リニアトランスポータ５の
第３搬送ステージＴＳ３又は第４搬送ステージＴＳ４上
のウェハを第２搬送ロボット４０に受け渡すものであ
り、リフタ３６は、第２リニアトランスポータ６の第５
搬送ステージＴＳ５又は第７搬送ステージＴＳ７上のウ
ェハと第２搬送ロボット４０との間でウェハを受け渡す
ものである。これらのリフタ３２，３５，３６は同一の
構造であるため、以下の説明ではリフタ３２についての
み説明する。
【０１０９】図１５は、リフタ３２を示す縦断面図であ
る。リフタ３２は、ウェハを載置するステージ３２２
と、ステージ３２２の上昇下降動作を行うシリンダ３２
３とを備えており、シリンダ３２３とステージ３２２と
はスライド可能なシャフト３２４で連結されている。ス
テージ３２２は複数の爪３２５に分かれていて、それぞ
れの爪３２５はオリフラ付きウェハを載置した場合でも
搬送に影響しない範囲内にウェハを保持できるような間
隔で配置される。この爪３２５は反転機３１のチャック
用のコマ３１１と位相が一致しない向きに配置されてい
る。つまりチャック用のコマ３１１がウェハを保持する
第１のウェハエッジ部と、リフタ３２の爪３２５が保持
する第２のウェハエッジ部は一致しない。また、反転機
３１や第１リニアトランスポータ５とのウェハ受け渡し
を行う爪３２５にはウェハが載置される面があり、それ
より上方はウェハが載置される際に搬送位置決め誤差を
吸収し、ウェハを求芯するようにテーパ状になってい
る。
【０１１０】シリンダ３２３の上昇動作でステージ３２
２のウェハ保持面は反転機３１のウェハ保持高さまで上
昇する。この上昇動作を停止させるためにストッパとし
て緩衝機能のあるストッパ３２６が設置されている。こ
のストッパ３２６にシリンダ３２３の軸に固定されたス
トッパベース３２７が当接するとシリンダ３２３の上昇
が停止し、シリンダ３２３の軸に連結されているステー
ジ３２２の上昇も同時に停止する。このストッパ３２６
の位置によりステージ３２２の上昇する高さを受け渡し
に必要な高さに調整できる。また、このシリンダ３２３
には上昇位置と下降位置のそれぞれを検知するセンサ３
２８，３２９が設けられており、シリンダ３２３の上昇
下降の動作が完了したことを検知できるようになってい
る。
【０１１１】次に、上述のように構成されたリフタの動
作を説明する。ポリッシング前のウェハは第１搬送ロボ
ット２２から反転機３１へ搬送された後、反転され、パ
ターン面が下を向く。反転機３１で保持されたウェハに
対し下方からリフタ３２が上昇してきてウェハの直下で
停止する。リフタ３２がウェハの直下で停止したのを、
例えばリフタの上昇確認用センサ３２９で確認すると、
反転機３１はウェハのクランプを開放し、ウェハはリフ
タ３２のステージ３２２に載置される。その後、リフタ
３２はウェハを載置したまま下降をする。下降の途中で
ウェハは第１リニアトランスポータ５の搬送ステージＴ
Ｓ１又はＴＳ４に受け渡される。このとき、ウェハは搬
送ステージのピン５０上に載置される。ウェハが第１リ
ニアトランスポータ５に受け渡された後もリフタ３２は
下降を続け、シリンダ３２３のストローク分まで下降し
て停止する。
【０１１２】また、ウェハは、第１リニアトランスポー
タ５の搬送ステージＴＳ３又はＴＳ４から第２搬送ロボ
ット４０にリフタ３５によって搬送される。研磨後のウ
ェハは、第１リニアトランスポータ５の搬送ステージに
載ってリフタ３５の上方（第４搬送位置ＴＰ４）に搬送
されてくる。第１リニアトランスポータ５の搬送ステー
ジＴＳ３又はＴＳ４に載置されたウェハがリフタ３５の
真上に来て停止したことを確認した後、リフタ３５は上
昇を開始する。リフタ３５は上昇の途中で第１リニアト
ランスポータ５の搬送ステージＴＳ３又はＴＳ４に載っ
たウェハを下方から取り去る。その後、ウェハを載せた
まま上昇を続ける。そして、第２搬送ロボット４０にウ
ェハを受け渡す高さでウェハの上昇は停止し、上昇終了
となる。上昇終了は上述のシリンダ３２３のセンサ３２
９で検知され、この検知信号は装置本体の制御系に送ら
れ、上昇終了が認識される。その信号を受け、第２搬送
ロボット４０のハンドがウェハを受け渡りに行く。第２
搬送ロボット４０のハンドによる保持を確認した後、リ
フタ３５は下降する。
【０１１３】また、リフタ３６は、リフタ３２と同様の
動作により第２搬送ロボット４０から第２リニアトラン
スポータ６の搬送ステージＴＳ５にウェハを受け渡し、
またリフタ３５と同様の動作により第２リニアトランス
ポータ６の搬送ステージＴＳ７から第２搬送ロボット４
０にウェハを受け渡す。
【０１１４】次に、第１研磨部３ａのプッシャ３３，３
４及び第２研磨部３ｂのプッシャ３７，３８について説
明する。第１研磨部３ａのプッシャ３３は、第１リニア
トランスポータ５の搬送ステージＴＳ１上のウェハを第
１研磨ユニット３０Ａのトップリング３０１Ａに受け渡
すとともに、第１研磨ユニット３０Ａにおける研磨後の
ウェハを第１リニアトランスポータ５の搬送ステージＴ
Ｓ２に受け渡すものである。プッシャ３４は、第１リニ
アトランスポータ５の搬送ステージＴＳ２上のウェハを
第２研磨ユニット３０Ｂのトップリング３０１Ｂに受け
渡すとともに、第２研磨ユニット３０Ｂにおける研磨後
のウェハを第１リニアトランスポータ５の搬送ステージ
ＴＳ３に受け渡すものである。また、第２研磨部３ｂの
プッシャ３７は、第２リニアトランスポータ６の搬送ス
テージＴＳ５上のウェハを第３研磨ユニット３０Ｃのト
ップリング３０１Ｃに受け渡すとともに、第３研磨ユニ
ット３０Ｃにおける研磨後のウェハを第２リニアトラン
スポータ６の搬送ステージＴＳ６に受け渡すものであ
る。プッシャ３８は、第２リニアトランスポータ６の搬
送ステージＴＳ６上のウェハを第４研磨ユニット３０Ｄ
のトップリング３０１Ｄに受け渡すとともに、第４研磨
ユニット３０Ｄにおける研磨後のウェハを第２リニアト
ランスポータ６の搬送ステージＴＳ７に受け渡すもので
ある。このように、プッシャ３３，３４，３７，３８
は、リニアトランスポータ５，６と各トップリングとの
間でウェハを受け渡す第３受け渡し機構として機能す
る。これらのプッシャ３３，３４，３７，３８は同一の
構造であるため、以下の説明ではプッシャ３３について
のみ説明する。
【０１１５】図１６は、プッシャ３３を示す縦断面図で
ある。図１６に示すように、プッシャ３３は、中空シャ
フト３３０の延長上にトップリングを保持するためのガ
イドステージ３３１と、中空シャフト３３０の中を貫通
するスプラインシャフト３３２と、スプラインシャフト
３３２の延長上にウェハを保持するプッシュステージ３
３３とを備えている。スプラインシャフト３３２には軸
ブレに対してフレキシブルに軸を接続可能なフローティ
ングジョイント３３４によってエアシリンダ３３５，３
３６が連結されている。エアシリンダは２個直列に上下
に配置されている。最下段に配置されたエアシリンダ３
３６は、ガイドステージ３３１の上昇／下降用、及びプ
ッシュステージ３３３の上昇／下降用であり、エアシリ
ンダ３３５ごと中空シャフト３３０を上下させる。エア
シリンダ３３５は、プッシュステージ３３３の上昇／下
降用である。
【０１１６】ガイドステージ３３１の最外周には、トッ
プリングガイド３３７が４個設置されている。トップリ
ングガイド３３７は、上段部３３８と下段部３３９とを
有する２段の階段構造となっている。トップリングガイ
ド３３７の上段部３３８はトップリングのガイドリング
３１０４（図６参照）下面とのアクセス部であり、下段
部３３９はウェハの求芯用及び保持用である。上段部３
３８にはトップリングを導入するためのテーパ３３８ａ
（２５°〜３５°ぐらいが好ましい）が形成されてお
り、下段部３３９にはウェハを導入するためのテーパ３
３９ａ（１０°〜２０°ぐらいが好ましい）が形成され
ている。ウェハアンロード時は直接トップリングガイド
３３７でウェハエッジを受ける。
【０１１７】ガイドステージ３３１の裏面には防水機能
と上昇したステージが元の位置に復帰するための案内の
機能を持ったガイドスリーブ３４０が設置されている。
ガイドスリーブ３４０の内側にはプッシャのセンタリン
グのためのセンタスリーブ３４１がベアリングケース３
４２に固定されている。プッシャ３３はこのベアリング
ケース３４２において研磨部側のモータハウジング３４
３に固定されている。
【０１１８】プッシュステージ３３３とガイドステージ
３３１の間の防水にはＶリング３４４が用いられ、Ｖリ
ング３４４のリップ部分がガイドステージ３３１と接触
し、内部への水の浸入を防いでいる。ガイドステージ３
３１が上昇するとＧ部の容積が大きくなり、圧力が下が
り水を吸い込んでしまう。これを防ぐためにＶリング３
４４の内側に穴３４５を設け、圧力が下がることを防止
している。
【０１１９】トップリングガイド３３７に位置合わせ機
構を持たせるため、Ｘ軸、Ｙ軸方向に移動可能なリニア
ウェイ３４６を配置している。ガイドステージ３３１は
リニアウェイ３４６に固定されている。リニアウェイ３
４６は中空シャフト３３０に固定されている。中空シャ
フト３３０はスライドブッシュ３４７を介してベアリン
グケース３４２に保持されている。エアシリンダ３３６
のストロークは圧縮ばね３４８によって中空シャフト３
３０に伝えられる。
【０１２０】プッシュステージ３３３はガイドステージ
３３１の上方にあり、プッシュステージ３３３の中心よ
り下方に伸びるプッシュロッド３４９はガイドステージ
３３１の中心のスライドブッシュ３５０を通すことで芯
出しされ、スプラインシャフト３３２に接している。プ
ッシュステージ３３３はスプラインシャフト３３２を介
してシリンダ３３５によって上下し、トップリング３０
１ＡへウェハＷをロードする。プッシュステージ３３３
の端には位置決めのための圧縮ばね３５１が配置されて
いる。
【０１２１】トップリングガイド３３７がトップリング
３０１Ａにアクセスする際の高さ方向の位置決めと衝撃
吸収のために、ショックキラー３５２が設置される。各
々のエアシリンダにはプッシャ上下方向の位置確認のた
め上下リミットセンサが具備される。すなわち、シリン
ダ３３５にセンサ３５３，３５４が、シリンダ３３６に
センサ３５５，３５６がそれぞれ取り付けられている。
また、プッシャに付着したスラリなどからウェハへの逆
汚染を防止するため、汚れを洗浄するための洗浄ノズル
が別途設置される。プッシャ上のウェハ有無を確認する
ためのウェハ有無センサが別途設置される場合もある。
エアシリンダ３３５，３３６の制御はダブルソレノイド
バルブで行う。
【０１２２】次に、上述のように構成されたプッシャ３
３の動作を説明する。図１７（ａ）乃至図１７（ｅ）
は、プッシャ３３の動作の説明に付する図である。 １）ウェハロード時 図１７（ａ）に示すように、プッシャ３３の上方に第１
リニアトランスポータ５によってウェハＷが搬送され
る。トップリング３０１Ａがプッシャ３３の上方のウェ
ハロード位置（第２搬送位置）にあってウェハを保持し
ていないとき、図１７（ｂ）に示すように、エアシリン
ダ３３５によりプッシュステージ３３３が上昇する。プ
ッシュステージ３３３の上昇完了がセンサ３５３で確認
されると、図１７（ｃ）に示すように、エアシリンダ３
３６によりガイドステージ３３１周りの構成品一式が上
昇していく。上昇途中で第１リニアトランスポータ５の
搬送ステージのウェハ保持位置を通過する。このとき、
通過と同時にウェハＷをトップリングガイド３３７のテ
ーパ３３９ａでウェハＷを求芯し、プッシュステージ３
３３によりウェハＷの（エッジ以外の）パターン面を保
持する。
【０１２３】プッシュステージ３３３がウェハＷを保持
したままトップリングガイド３３７は停止することなく
上昇していき、トップリングガイド３３７のテーパ３３
８ａによってガイドリング３１０４を呼び込む。Ｘ，Ｙ
方向に自在に移動可能なリニアウェイ３４６による位置
合わせでトップリング３０１Ａに求芯し、トップリング
ガイド３３７の上段部３３８がガイドリング３１０４下
面と接触することでガイドステージ３３１の上昇は終了
する。
【０１２４】ガイドステージ３３１はトップリングガイ
ド３３７の上段部３３８がガイドリング３１０４下面に
接触して固定され、それ以上上昇することはない。とこ
ろが、エアシリンダ３３６はショックキラー３５２に当
たるまで上昇し続けるので、圧縮ばね３４８は収縮する
ためスプラインシャフト３３２のみが更に上昇し、プッ
シュステージ３３３が更に上昇する。このとき、図１７
（ｄ）に示すように、プッシュステージ３３３はウェハ
Ｗの（エッジ以外の）パターン面を保持し、トップリン
グ３０１ＡまでウェハＷを搬送する。ウェハＷがトップ
リングに接触した後にシリンダ３３６が上昇するとそれ
以上のストロークをばね３５１が吸収し、ウェハＷを保
護している。
【０１２５】トップリング３０１ＡがウェハＷの吸着を
完了すると、プッシャは下降を開始し、図１７（ａ）の
状態まで下降する。下降の際、トップリング求芯のため
センタ位置を移動していたガイドステージ３３１はガイ
ドスリーブ３４０に設けられたテーパ部とセンタスリー
ブ３４１に設けられたテーパ部によってセンタリングさ
れる。下降終了で動作が完了する。
【０１２６】２）ウェハアンロード時 プッシャ上方のウェハアンロード位置にトップリング３
０１ＡによってウェハＷが搬送される。第１リニアトラ
ンスポータ５の搬送ステージがプッシャ３３の上方にあ
ってウェハを搭載していないとき、エアシリンダ３３６
によりガイドステージ３３１周りの構成品一式が上昇
し、トップリングガイド３３７のテーパ３３８ａによっ
てガイドリング３１０４を呼び込む。リニアウェイ３４
６による位置合わせでトップリング３０１Ａに求芯し、
トップリングガイド３３７の上段部３３８がガイドリン
グ３１０４の下面と接触することでガイドステージ３３
１の上昇は終了する。
【０１２７】エアシリンダ３３６はショックキラー３５
２に当たるまで動作し続けるが、ガイドステージ３３１
はトップリングガイド３３７の上段部３３８がガイドリ
ング３１０４の下面に接触して固定されているため、エ
アシリンダ３３６は圧縮ばね３４８の反発力に打勝って
スプラインシャフト３３２をエアシリンダ３３５ごと押
し上げ、プッシュステージ３３３を上昇させる。このと
き、図１７（ｅ）に示すように、プッシュステージ３３
３はトップリングガイド３３７の下段３３９のウェハ保
持部より高い位置になることはない。本実施形態では、
シリンダ３３６はトップリングガイド３３７がガイドリ
ング３１０４に接触したところから更にストロークする
ように設定されている。このときの衝撃はばね３４８に
よって吸収される。
【０１２８】エアシリンダ３３６の上昇が終了するとト
ップリング３０１ＡよりウェハＷがリリースされる。こ
のとき、トップリングガイド３３７の下段テーパ３３９
ａによってウェハＷは求芯され、トップリングガイド３
３７の下段部３３９にエッジ部が保持される。ウェハＷ
がプッシャに保持されると、プッシャは下降を開始す
る。下降の際、トップリング求芯のためセンタ位置を移
動していたガイドステージ３３１はガイドスリーブ３４
０とセンタスリーブ３４１によりセンタリングされる。
下降の途中でプッシャより第１リニアトランスポータ５
の搬送ステージにウェハＷのエッジ部で受け渡され、下
降終了で動作が完了する。
【０１２９】次に、洗浄部４の洗浄機４２〜４５につい
て説明する。１次洗浄機４２及び２次洗浄機４３として
は、例えば、上下に配置されたロール状のスポンジを回
転させてウェハの表面及び裏面に押し付けてウェハの表
面及び裏面を洗浄するロールタイプの洗浄機を用いるこ
とができる。また、３次洗浄機４４としては、例えば、
半球状のスポンジを回転させながらウェハに押し付けて
洗浄するペンシルタイプの洗浄機を用いることができ
る。４次洗浄機４５としては、例えば、ウェハの裏面は
リンス洗浄することができ、ウェハ表面の洗浄は半球状
のスポンジを回転させながら押し付けて洗浄するペンシ
ルタイプの洗浄機を用いることができる。この４次洗浄
機４５は、チャックしたウェハを高速回転させるステー
ジを備えており、ウェハを高速回転させることで洗浄後
のウェハを乾燥させる機能（スピンドライ機能）を有し
ている。なお、各洗浄機４２〜４５において、上述した
ロールタイプの洗浄機やペンシルタイプの洗浄機に加え
て、洗浄液に超音波を当てて洗浄するメガソニックタイ
プの洗浄機を付加的に設けてもよい。
【０１３０】次に、洗浄部４の搬送ユニット４６につい
て説明する。図１８は搬送ユニット４６を示す斜視図、
図１９は正面図、図２０は平面図である。図１８乃至図
２０に示すように、搬送ユニット４６は、洗浄機内のウ
ェハを着脱自在に保持する保持機構としての４つのチャ
ッキングユニット４６１〜４６４を備えており、これら
のチャッキングユニット４６１〜４６４は、メインフレ
ーム４６５から水平方向に延びるガイドフレーム４６６
に取り付けられている。メインフレーム４６５には、鉛
直方向に延びるボールねじ４６７が取り付けられてお
り、このボールねじ４６７に連結されたモータ４６８の
駆動により、メインフレーム４６５及びチャッキングユ
ニット４６１〜４６４が上下に昇降するようになってい
る。したがって、モータ４６８及びボールねじ４６７
は、チャッキングユニット４６１〜４６４を上下動させ
る上下動機構を構成する。また、メインフレーム４６５
には、洗浄機４２〜４５の並びと平行に延びるボールね
じ４６９が取り付けられており、このボールねじ４６９
に連結されたモータ４７０の駆動により、メインフレー
ム４６５及びチャッキングユニット４６１〜４６４が水
平方向に移動するようになっている。したがって、モー
タ４７０及びボールねじ４６９は、チャッキングユニッ
ト４６１〜４６４を洗浄機４２〜４５の配列方向に沿っ
て移動させる移動機構を構成する。
【０１３１】図２１（ａ）及び図２１（ｂ）はチャッキ
ングユニット４６１を示すもので、図２１（ａ）は平面
図、図２１（ｂ）は正面図である。本実施形態では、洗
浄機４２〜４５と同数のチャッキングユニットを用いて
いる。チャッキングユニット４６１〜４６４は同一構造
であるので、以下ではチャッキングユニット４６１につ
いてのみ説明する。チャッキングユニット４６１は、図
２１（ａ）及び図２１（ｂ）に示すように、ウェハＷを
保持する開閉自在の１対のアーム４７１ａ，４７１ｂ
と、アーム４７１ａ，４７１ｂが取り付けられたベース
４７２とを備えており、アーム４７１ａ，４７１ｂに
は、少なくとも３つ（本実施形態では４つ）のチャック
コマ４７３が設けられている。これらのチャックコマ４
７３によりウェハＷの周縁部を挟み込んで保持し、ウェ
ハを次の洗浄機に搬送できるようになっている。
【０１３２】図２１（ｂ）に示すように、一方のアーム
４７１ｂにはこのアーム４７１ｂを開くためのエアシリ
ンダ４７４のシャフト４７４ａが連結されている。この
エアシリンダ４７４及びベース４７２は、それぞれガイ
ドフレーム４６６に固定されている。ここで、ベース４
７２にはピニオン４７５が設けられており、各アーム４
７１ａ，４７１ｂにはピニオン４７５に係合するラック
４７６ａ，４７６ｂがそれぞれ設けられている。したが
って、エアシリンダ４７４により一方のアーム４７１ｂ
を開くと、このアーム４７１ｂのラック４７６ｂとピニ
オン４７５との係合により、ラック４７６ａを介して他
方のアーム４７１ａが同時に開くようになっている。こ
のようにして、チャッキングユニットは、ウェハＷの端
面をアーム４７１ａ，４７１ｂに挟み込んでウェハＷを
保持する。各チャッキングユニットは、エアシリンダの
ストロークを検知することによってウェハの有無を検知
可能となっている。なお、真空吸着によりウェハを保持
することとしてもよく、この場合には、ウェハ有無の検
知を真空圧力を測定することによって行うことができ
る。
【０１３３】次に、上述のように構成された搬送ユニッ
ト４６の動作を説明する。図２２（ａ）及び図２２
（ｂ）は図１８に示す搬送ユニットの動作の説明に付す
る図であり、図２２（ａ）は横断面図、図２２（ｂ）は
縦断面図である。図２２（ａ）及び図２２（ｂ）に示す
ように、各洗浄機４２〜４５（図２２（ａ）及び図２２
（ｂ）では洗浄機４２〜４４のみを示す）は、洗浄中に
外部に使用流体が飛散しないように隔壁４２０，４３
０，４４０等によって区画されており、これらの隔壁に
は搬送ユニット４６のチャッキングユニットを通過させ
るための開口４２０ａ，４２０ｂ，４３０ａ，４３０
ｂ，４４０ａ，４４０ｂ等が形成されている。これらの
開口には、それぞれシャッタ４２１，４３１，４４１等
が設けられている。
【０１３４】ウェハを搬送していないときには、上記シ
ャッタは閉じられており、各チャッキングユニット４６
１〜４６４は反転機４１又は洗浄機４２〜４４の上方の
空間（待機位置）で待機している。この待機位置では、
チャッキングユニット４６１の１対のアームは反転機４
１の左右に位置し（この位置が洗浄前のウェハの待機位
置となる）、チャッキングユニット４６２の１対のアー
ムは１次洗浄機４２の左右に位置し、チャッキングユニ
ット４６３の１対のアームは２次洗浄機４３の左右に位
置し、チャッキングユニット４６４の１対のアームは３
次洗浄機４４の左右に位置している。
【０１３５】ウェハの搬送時には、搬送ユニット４６の
モータ４６８の駆動により反転機４１又は洗浄槽の内部
のウェハ位置まで各チャッキングユニット４６１〜４６
４を下降させる。そして、各チャッキングユニットのエ
アシリンダ４７４を駆動することによってアームを開閉
して反転機４１又は洗浄槽の内部のウェハを保持する。
その後、搬送ユニット４６のモータ４６８の駆動により
上記開口４２０ａ，４２０ｂ，４３０ａ，４３０ｂ，４
４０ａ，４４０ｂ等が形成された位置まで各チャッキン
グユニット４６１〜４６４を上昇させ、シャッタ４２
１，４３１，４４１等を開く。そして、搬送ユニット４
６のモータ４７０の駆動により、チャッキングユニット
４６１を開口４２０ａを介して１次洗浄機４２に、チャ
ッキングユニット４６２を開口４２０ｂ，４３０ａを介
して２次洗浄機４３に、チャッキングユニット４６３を
開口４３０ｂ，４４０ａを介して３次洗浄機４４に、チ
ャッキングユニット４６４を開口４４０ｂを介して４次
洗浄機４５にそれぞれ導入する。各洗浄機４２〜４５に
ウェハが搬送された後、上記シャッタを閉じ、モータ４
７０の駆動によりチャッキングユニット４６１〜４６４
を洗浄槽内部のウェハ保持機構まで下降させる。そし
て、各チャッキングユニットのエアシリンダ４７４を駆
動することによってアームを開閉してアームに保持した
ウェハを洗浄槽内部のウェハ保持機構に受け渡す。
【０１３６】このように、本実施形態においては、反転
機４１から１次洗浄機に、１次洗浄機から２次洗浄機
に、２次洗浄機から３次洗浄機に、３次洗浄機から４次
洗浄機にそれぞれ半導体ウェハを同時に搬送することが
できる。また、洗浄機の外部にウェハを取り出さなくて
も、洗浄機の内部において次の洗浄機に搬送することが
できるので、ウェハ搬送のためのストロークを最小限に
抑え、ウェハの搬送時間を短くすることが可能となる。
なお、図示はしないが、洗浄後のウェハを待機させる待
機位置を４次洗浄機４５に隣接して設け、４次洗浄機４
５において洗浄が終わったウェハを搬送ユニット４６に
よりこの待機位置に移動させることとしてもよい。
【０１３７】ここで、洗浄部４の反転機４１に代えて、
膜厚測定器を設けることとしてもよい。図２３乃至図２
５は、このような膜厚測定器の動作の説明に付する図で
ある。図２３（ａ）に示すように、膜厚測定器は、半導
体ウェハを保持するとともにこれを反転するウェハ反転
保持機構４７０と、半導体ウェハを吸着保持するハンド
リングユニット４７１と、上面にウェハ測定窓４７２ａ
を有する膜厚測定部４７２とを備えている。膜厚測定部
４７２は、ウェハの膜厚を測定するものであり、上面に
設置されたウェハ測定窓４７２ａにウェハを載置するこ
とによってウェハの膜厚を測定することができる。この
膜厚測定部４７２は、ウェハ反転保持機構４７０に対し
て略鉛直方向に配置されている。
【０１３８】膜厚測定器のウェハ反転保持機構４７０は
上述した反転機４１と同じ位置に配置され、アーム４７
０ａに固定された少なくとも３つ以上のチャックコマ
（保持部）４７０ｂによってウェハを保持し、パターン
面が下向き（フェイスダウン）の状態で渡されたウェハ
を反転してパターン面が上向き（フェイスアップ）の状
態にするものである。なお、このウェハ反転保持機構４
７０は、ウェハのノッチを検出してウェハの膜厚測定時
の位置決めを行うためのノッチアライニング機能を有し
ている。また、膜厚測定器のハンドリングユニット４７
１は、上下に反転可能かつ上下動可能に構成されてお
り、ウェハ反転保持機構４７０と膜厚測定部４７２との
間でウェハを搬送する搬送機構として用いられる。ま
た、ハンドリングユニット４７１は、上下にウェハを真
空吸着する真空吸着ハンド（真空吸着部）４７１ａ，４
７１ｂを備えている。これらの真空吸着ハンド４７１
ａ，４７１ｂにより２枚のウェハを同時に吸着すること
ができるようになっている。一方の真空吸着ハンド４７
１ａは膜厚測定前のウェハを吸着するために使用され、
他方の真空吸着ハンド４７１ｂは膜厚測定後のウェハを
吸着するために使用される。
【０１３９】ウェハの待機位置には、ウェハ乾燥防止用
のノズル（図示せず）が複数設けられており、長時間ウ
ェハが滞留した場合にはこのノズルから純水を噴霧して
乾燥を防止できるようになっている。また、このノズル
から噴霧された純水が飛散しないように、膜厚測定器は
槽状の構造となっている。また、ウェハ反転保持機構４
７０には、アーム４７０ａが開いた角度によってウェハ
の有無を検知するセンサが設けられており、また、ハン
ドリングユニット４７１には、真空圧を検知することで
ウェハの有無を検知するセンサが設けられている。
【０１４０】まず、第２搬送ロボット４０のハンドが膜
厚測定器に挿入され（図２３（ａ））、研磨後のウェハ
Ｗ１がフェイスダウンの状態でチャックコマ４７０ｂに
よってウェハ反転保持機構４７０に保持される（図２３
（ｂ））。なお、チャックコマ４７０ｂは回転可能に構
成されており、チャックコマ４７０ｂの回転によりウェ
ハＷ１のノッチアライニングを行うことができる。
【０１４１】次に、ウェハ反転保持機構４７０が反転
し、ウェハＷ１を反転してフェイスアップの状態にす
る。そして、ハンドリングユニット４７１が上昇して、
真空吸着ハンド４７１ａによってウェハＷ１の裏面を吸
着する（図２３（ｃ））。その後、ウェハ反転保持機構
４７０がウェハＷ１の保持を解除し（図２３（ｄ））、
ウェハＷ１を吸着したハンドリングユニット４７１が下
降する（図２３（ｅ））。所定の距離だけ下降すると、
ハンドリングユニット４７１が反転し、ウェハＷ１を反
転してフェイスダウンの状態にする（図２３（ｆ））。
なお、このときウェハ反転保持機構４７０も反転する。
【０１４２】反転後、ハンドリングユニット４７１は下
降して、吸着したウェハＷ１を膜厚測定部４７２のウェ
ハ測定窓４７２ａに載置し、膜厚の測定を開始する（図
２３（ｇ））。ウェハＷ１をウェハ測定窓４７２ａに載
置した後、ハンドリングユニット４７１は上昇して反転
し、このとき、次のウェハＷ２が第２搬送ロボット４０
のハンドによって膜厚測定器に挿入される（図２３
（ｈ））。この挿入されたウェハＷ２はウェハＷ１と同
様にチャックコマ４７０ｂによってウェハ反転保持機構
４７０に保持される（図２３（ｉ））。
【０１４３】そして、上述と同様にウェハ反転保持機構
４７０が反転し、ウェハＷ２を反転してフェイスアップ
の状態にする。そして、ハンドリングユニット４７１が
上昇して、真空吸着ハンド４７１ａによってウェハＷ２
の裏面を吸着する（図２３（ｊ））。その後、ウェハ反
転保持機構４７０がウェハＷ２の保持を解除し（図２４
（ａ））、ウェハＷ２を吸着したハンドリングユニット
４７１が下降する（図２４（ｂ））。なお、このときハ
ンドリングユニット４７１は反転しない。ウェハＷ１の
膜厚測定が終了すると、ハンドリングユニット４７１が
更に下降し、真空吸着ハンド４７１ｂによって膜厚測定
後のウェハＷ１の裏面を吸着する（図２４（ｃ））。そ
の後、ハンドリングユニット４７１は上昇し（図２４
（ｄ））、所定の位置で反転する（図２４（ｅ））。こ
れにより、膜厚測定後のウェハＷ１はフェイスアップの
状態となり、膜厚測定前のウェハＷ２はフェイスダウン
の状態となる。
【０１４４】そして、ハンドリングユニット４７１が下
降して、ウェハＷ２を膜厚測定部４７２のウェハ測定窓
４７２ａに載置し、膜厚の測定を開始する（図２４
（ｆ））。その後、ハンドリングユニット４７１は膜厚
測定後のウェハＷ１を吸着したまま上昇し（図２４
（ｇ））、ウェハＷ１をウェハ反転保持機構４７０まで
搬送する（図２４（ｈ））。この膜厚測定後のウェハＷ
１はチャックコマ４７０ｂによってウェハ反転保持機構
４７０にフェイスアップの状態で保持され（図２４
（ｉ））、ハンドリングユニット４７１は再び下降する
（図２４（ｊ））。
【０１４５】次に、上述した搬送ユニット４６のチャッ
キングユニット４６１が膜厚測定器に挿入され（図２５
（ａ））、このチャッキングユニット４６１に膜厚測定
後のウェハＷ１が保持され（図２５（ｂ））、このウェ
ハＷ１が１次洗浄機４２に搬送される（図２５（ｃ）及
び図２５（ｄ））。膜厚測定後のウェハＷ１が搬送され
た後、ウェハ反転保持機構４７０が反転し（図２５
（ｅ））、次のウェハＷ３が第２搬送ロボット４０のハ
ンドによって膜厚測定器に挿入される（図２５
（ｆ））。以降は、図２３（ｉ）乃至図２５（ｆ）に示
した処理が繰り返される。
【０１４６】次に、このような構成のポリッシング装置
を用いてウェハを研磨する処理について説明する。ウェ
ハをシリーズ処理する場合には、ウェハは、フロントロ
ード部２０のウェハカセット→第１搬送ロボット２２→
反転機３１→リフタ３２→第１リニアトランスポータ５
の第１搬送ステージＴＳ１→プッシャ３３→トップリン
グ３０１Ａ→研磨テーブル３００Ａ→プッシャ３３→第
１リニアトランスポータ５の第２搬送ステージＴＳ２→
プッシャ３４→トップリング３０１Ｂ→研磨テーブル３
００Ｂ→プッシャ３４→第１リニアトランスポータ５の
第３搬送ステージＴＳ３→リフタ３５→第２搬送ロボッ
ト４０→リフタ３６→第２リニアトランスポータ６の第
５搬送ステージＴＳ５→プッシャ３７→トップリング３
０１Ｃ→研磨テーブル３００Ｃ→プッシャ３７→第２リ
ニアトランスポータ６の第６搬送ステージＴＳ６→プッ
シャ３８→トップリング３０１Ｄ→研磨テーブル３００
Ｄ→プッシャ３８→第２リニアトランスポータ６の第７
搬送ステージＴＳ７→リフタ３６→第２搬送ロボット４
０→反転機４１→搬送ユニット４６のチャッキングユニ
ット４６１→１次洗浄機４２→搬送ユニット４６のチャ
ッキングユニット４６２→２次洗浄機４３→搬送ユニッ
ト４６のチャッキングユニット４６３→３次洗浄機４４
→搬送ユニット４６のチャッキングユニット４６４→４
次洗浄機４５→第１搬送ロボット２２→フロントロード
部２０のウェハカセットという経路で搬送される。
【０１４７】このときのリニアトランスポータ５，６の
動作を図２６乃至図３２を参照して説明する。まず、第
１搬送ロボット２２が、フロントロード部２０上のウェ
ハカセットからウェハＡを取り出し、このウェハＡを反
転機３１に搬送する。反転機３１はウェハＡをチャック
した後、ウェハＡを１８０°反転させる。そして、リフ
タ３２が上昇することによって、ウェハＡはリフタ３２
上に載置される。リフタ３２がそのまま下降することに
よって、ウェハＡは第１リニアトランスポータ５の第１
搬送ステージＴＳ１上に載置される（図２６（ａ））。
【０１４８】リフタ３２は、ウェハＡが第１リニアトラ
ンスポータ５の第１搬送ステージＴＳ１上に載置された
後も、第１搬送ステージＴＳ１が移動しても互いに干渉
しない位置まで下降を続ける。リフタ３２が下降を完了
すると、下段の搬送ステージＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３が
第４搬送位置ＴＰ４側に移動するとともに、上段の搬送
ステージＴＳ４が第１搬送位置ＴＰ１に移動する。これ
により、第１搬送ステージＴＳ１上のウェハＡがトップ
リング３０１Ａのウェハ受け渡し位置（第２搬送位置Ｔ
Ｐ２）に移動される（図２６（ｂ））。
【０１４９】ここで、第２搬送位置ＴＰ２に配置された
プッシャ３３が上昇し、ウェハＡがトップリング３０１
Ａに受け渡される。このとき、下段の搬送ステージＴＳ
１，ＴＳ２，ＴＳ３が第１搬送位置ＴＰ１側に移動する
とともに、上段の搬送ステージＴＳ４が第４搬送位置Ｔ
Ｐ４に移動する（図２６（ｃ））。トップリング３０１
Ａに移送されたウェハＡは、トップリング３０１Ａの真
空吸着機構により吸着され、ウェハＡは研磨テーブル３
００Ａまで吸着されたまま搬送される。そして、ウェハ
Ａは研磨テーブル３００Ａ上に取り付けられた研磨布又
は砥石等からなる研磨面で研磨される。研磨が終了した
ウェハＡは、トップリング３０１Ａの揺動によりプッシ
ャ３３の上方に移動され、プッシャ３３に受け渡され
る。このウェハＡは、プッシャ３３の下降によって第２
搬送ステージＴＳ２上に載置される（図２６（ｄ））。
このとき、上述と同様にして、次のウェハＢが第１搬送
ステージＴＳ１上に載置される。
【０１５０】そして、下段の搬送ステージＴＳ１，ＴＳ
２，ＴＳ３が第４搬送位置ＴＰ４側に移動するととも
に、上段の搬送ステージＴＳ４が第１搬送位置ＴＰ１に
移動する。これにより、第２搬送ステージＴＳ２上のウ
ェハＡがトップリング３０１Ｂのウェハ受け渡し位置
（第３搬送位置ＴＰ３）に移動され、第１搬送ステージ
ＴＳ１上のウェハＢはトップリング３０１Ａのウェハ受
け渡し位置（第２搬送位置ＴＰ２）に移動される（図２
７（ａ））。
【０１５１】ここで、第３搬送位置ＴＰ３に配置された
プッシャ３４及び第２搬送位置ＴＰ２に配置されたプッ
シャ３３が上昇し、ウェハＡとウェハＢがそれぞれトッ
プリング３０１Ｂとトップリング３０１Ａに受け渡され
る。このとき、下段の搬送ステージＴＳ１，ＴＳ２，Ｔ
Ｓ３が第１搬送位置ＴＰ１側に移動するとともに、上段
の搬送ステージＴＳ４が第４搬送位置ＴＰ４に移動する
（図２７（ｂ））。それぞれの研磨ユニットで研磨が終
了したウェハＡ及びウェハＢは、それぞれプッシャ３
４，３３によって第３搬送ステージＴＳ３、第２搬送ス
テージＴＳ２上に載置される（図２７（ｃ））。このと
き、上述と同様にして、次のウェハＣが第１搬送ステー
ジＴＳ１上に載置される。
【０１５２】そして、下段の搬送ステージＴＳ１，ＴＳ
２，ＴＳ３が第４搬送位置ＴＰ４側に移動するととも
に、上段の搬送ステージＴＳ４が第１搬送位置ＴＰ１に
移動する。これにより、第３搬送ステージＴＳ３上のウ
ェハＡは、リフタ３５が配置された第４搬送位置ＴＰ４
に移動され、第２搬送ステージＴＳ２上のウェハＢはト
ップリング３０１Ｂのウェハ受け渡し位置（第３搬送位
置ＴＰ３）に移動され、第１搬送ステージＴＳ１上のウ
ェハＣはトップリング３０１Ａのウェハ受け渡し位置
（第２搬送位置ＴＰ２）に移動される（図２７
（ｄ））。
【０１５３】ここで、第３搬送位置ＴＰ３に配置された
プッシャ３４及び第２搬送位置ＴＰ２に配置されたプッ
シャ３３が上昇し、ウェハＢとウェハＣがそれぞれトッ
プリング３０１Ｂとトップリング３０１Ａに受け渡され
る。また、第４搬送位置ＴＰ４に配置されたリフタ３５
が上昇し、ウェハＡが第２搬送ロボット４０に受け渡さ
れる。このとき、下段の搬送ステージＴＳ１，ＴＳ２，
ＴＳ３が第１搬送位置ＴＰ１側に移動するとともに、上
段の搬送ステージＴＳ４が第４搬送位置ＴＰ４に移動す
る（図２８（ａ））。それぞれの研磨ユニットで研磨が
終了したウェハＢ及びウェハＣは、それぞれプッシャ３
４，３３によって第３搬送ステージＴＳ３、第２搬送ス
テージＴＳ２上に載置され、ウェハＡは第２搬送ロボッ
ト４０により第２研磨部３ｂに送られる（図２８
（ｂ））。このとき、上述と同様にして、次のウェハＤ
が第１搬送ステージＴＳ１上に載置される（図２８
（ｂ）及び図２８（ｃ））。
【０１５４】そして、下段の搬送ステージＴＳ１，ＴＳ
２，ＴＳ３が第４搬送位置ＴＰ４側に移動するととも
に、上段の搬送ステージＴＳ４が第１搬送位置ＴＰ１に
移動する。これにより、第３搬送ステージＴＳ３上のウ
ェハＢは、リフタ３５が配置された第４搬送位置ＴＰ４
に移動され、第２搬送ステージＴＳ２上のウェハＣはト
ップリング３０１Ｂのウェハ受け渡し位置（第３搬送位
置ＴＰ３）に移動され、第１搬送ステージＴＳ１上のウ
ェハＤはトップリング３０１Ａのウェハ受け渡し位置
（第２搬送位置ＴＰ２）に移動される（図２８
（ｄ））。
【０１５５】ここで、第３搬送位置ＴＰ３に配置された
プッシャ３４及び第２搬送位置ＴＰ２に配置されたプッ
シャ３３が上昇し、ウェハＣとウェハＤがそれぞれトッ
プリング３０１Ｂとトップリング３０１Ａに受け渡され
る。また、第４搬送位置ＴＰ４に配置されたリフタ３５
が上昇し、ウェハＢが第２搬送ロボット４０に受け渡さ
れる。このとき、下段の搬送ステージＴＳ１，ＴＳ２，
ＴＳ３が第１搬送位置ＴＰ１側に移動するとともに、上
段の搬送ステージＴＳ４が第４搬送位置ＴＰ４に移動す
る（図２９（ａ））。それぞれの研磨ユニットで研磨が
終了したウェハＣ及びウェハＤは、それぞれプッシャ３
４，３３によって第３搬送ステージＴＳ３、第２搬送ス
テージＴＳ２上に載置され、ウェハＢは第２搬送ロボッ
ト４０により第２研磨部３ｂに送られる。このとき、上
述と同様にして、次のウェハＥが第１搬送ステージＴＳ
１上に載置される（図２９（ｂ）及び図２９（ｃ））。
【０１５６】そして、下段の搬送ステージＴＳ１，ＴＳ
２，ＴＳ３が第４搬送位置ＴＰ４側に移動するととも
に、上段の搬送ステージＴＳ４が第１搬送位置ＴＰ１に
移動する。これにより、第３搬送ステージＴＳ３上のウ
ェハＣは、リフタ３５が配置された第４搬送位置ＴＰ４
に移動され、第２搬送ステージＴＳ２上のウェハＤはト
ップリング３０１Ｂのウェハ受け渡し位置（第３搬送位
置ＴＰ３）に移動され、第１搬送ステージＴＳ１上のウ
ェハＥはトップリング３０１Ａのウェハ受け渡し位置
（第２搬送位置ＴＰ２）に移動される（図２９
（ｄ））。以降は、図２９（ａ）乃至図２９（ｄ）に示
した処理が繰り返される。
【０１５７】一方、図２８（ｂ）においてウェハＡを受
け取った第２搬送ロボット４０は、このウェハＡを第２
研磨部３ｂの第２リニアトランスポータ６のリフタ３６
上に搬送し（図３０（ａ））、リフタ３６が上昇するこ
とによって、ウェハＡがリフタ３６上に載置される。リ
フタ３６がそのまま下降することによって、ウェハＡは
第２リニアトランスポータ６の第５搬送ステージＴＳ５
上に載置される（図３０（ｂ））。
【０１５８】リフタ３６は、ウェハＡが第２リニアトラ
ンスポータ６の第５搬送ステージＴＳ５上に載置された
後も、第５搬送ステージＴＳ５が移動しても互いに干渉
しない位置まで下降を続ける。リフタ３６が下降を完了
すると、上段の搬送ステージＴＳ５，ＴＳ６が第７搬送
位置ＴＰ７側に移動するとともに、下段の搬送ステージ
ＴＳ７が第５搬送位置ＴＰ５に移動する。これにより、
第５搬送ステージＴＳ５上のウェハＡがトップリング３
０１Ｃのウェハ受け渡し位置（第６搬送位置ＴＰ６）に
移動される（図３０（ｃ））。
【０１５９】ここで、第６搬送位置ＴＰ６に配置された
プッシャ３７が上昇し、ウェハＡがトップリング３０１
Ｃに受け渡される（図３０（ｄ））。このとき、上段の
搬送ステージＴＳ５，ＴＳ６が第５搬送位置ＴＰ５側に
移動するとともに、下段の搬送ステージＴＳ７が第７搬
送位置ＴＰ７に移動する（図３１（ａ））。その後、研
磨が終了したウェハＡはプッシャ３７によって第６搬送
ステージＴＳ６上に載置される（図３１（ｂ））。この
とき、上述と同様にして、次のウェハＢが第５搬送ステ
ージＴＳ５上に載置される。
【０１６０】そして、上段の搬送ステージＴＳ５，ＴＳ
６が第７搬送位置ＴＰ７側に移動するとともに、下段の
搬送ステージＴＳ７が第５搬送位置ＴＰ５に移動する。
これにより、第６搬送ステージＴＳ６上のウェハＡはト
ップリング３０１Ｄのウェハ受け渡し位置（第７搬送位
置ＴＰ７）に移動され、第５搬送ステージＴＳ５上のウ
ェハＢはトップリング３０１Ｃのウェハ受け渡し位置
（第６搬送位置ＴＰ６）に移動される（図３１
（ｃ））。
【０１６１】ここで、第７搬送位置ＴＰ７に配置された
プッシャ３８及び第６搬送位置ＴＰ６に配置されたプッ
シャ３７が上昇し、ウェハＡとウェハＢがそれぞれトッ
プリング３０１Ｄとトップリング３０１Ｃに受け渡され
る（図３１（ｄ））。このとき、上段の搬送ステージＴ
Ｓ５，ＴＳ６が第５搬送位置ＴＰ５側に移動するととも
に、下段の搬送ステージＴＳ７が第７搬送位置ＴＰ７に
移動する（図３２（ａ））。それぞれの研磨ユニットで
研磨が終了したウェハＡ及びウェハＢは、それぞれプッ
シャ３８，３７によって第７搬送ステージＴＳ７、第６
搬送ステージＴＳ６上に載置される（図３２（ｂ））。
このとき、上述と同様にして、次のウェハＣが第５搬送
ステージＴＳ５上に載置される。
【０１６２】そして、上段の搬送ステージＴＳ５，ＴＳ
６が第７搬送位置ＴＰ７側に移動するとともに、下段の
搬送ステージＴＳ７が第５搬送位置ＴＰ５に移動する。
これにより、第７搬送ステージＴＳ７上のウェハＡは、
リフタ３６が配置された第５搬送位置ＴＰ５に移動さ
れ、第６搬送ステージＴＳ６上のウェハＢはトップリン
グ３０１Ｄのウェハ受け渡し位置（第７搬送位置ＴＰ
７）に移動され、第５搬送ステージＴＳ５上のウェハＣ
はトップリング３０１Ｃのウェハ受け渡し位置（第６搬
送位置ＴＰ６）に移動される（図３２（ｃ））。
【０１６３】ここで、第７搬送位置ＴＰ７に配置された
プッシャ３８及び第６搬送位置ＴＰ６に配置されたプッ
シャ３７が上昇し、ウェハＢとウェハＣがそれぞれトッ
プリング３０１Ｄとトップリング３０１Ｃに受け渡さ
れ、また、第５搬送位置に配置されたリフタ３６が上昇
し、ウェハＡが第２搬送ロボット４０に受け渡される
（図３２（ｄ））。このとき、上段の搬送ステージＴＳ
５，ＴＳ６が第５搬送位置ＴＰ５側に移動し、下段の搬
送ステージＴＳ７が第７搬送位置ＴＰ７に移動するとと
もに、次のウェハＤが第２搬送ロボット４０によって用
意される（図３２（ｅ））。以降は、図３２（ａ）乃至
図３２（ｅ）に示した処理が繰り返される。
【０１６４】ウェハをパラレル処理する場合には、一方
のウェハは、フロントロード部２０のウェハカセット→
第１搬送ロボット２２→反転機３１→リフタ３２→第１
リニアトランスポータ５の第１搬送ステージＴＳ１→プ
ッシャ３３→トップリング３０１Ａ→研磨テーブル３０
０Ａ→プッシャ３３→第１リニアトランスポータ５の第
２搬送ステージＴＳ２→プッシャ３４→トップリング３
０１Ｂ→研磨テーブル３００Ｂ→プッシャ３４→第１リ
ニアトランスポータ５の第３搬送ステージＴＳ３→リフ
タ３５→第２搬送ロボット４０→反転機４１→搬送ユニ
ット４６のチャッキングユニット４６１→１次洗浄機４
２→搬送ユニット４６のチャッキングユニット４６２→
２次洗浄機４３→搬送ユニット４６のチャッキングユニ
ット４６３→３次洗浄機４４→搬送ユニット４６のチャ
ッキングユニット４６４→４次洗浄機４５→第１搬送ロ
ボット２２→フロントロード部２０のウェハカセットと
いう経路で搬送される。
【０１６５】また、他方のウェハは、フロントロード部
２０のウェハカセット→第１搬送ロボット２２→反転機
３１→リフタ３２→第１リニアトランスポータ５の第４
搬送ステージＴＳ４→リフタ３５→第２搬送ロボット４
０→リフタ３６→第２リニアトランスポータ６の第５搬
送ステージＴＳ５→プッシャ３７→トップリング３０１
Ｃ→研磨テーブル３００Ｃ→プッシャ３７→第２リニア
トランスポータ６の第６搬送ステージＴＳ６→プッシャ
３８→トップリング３０１Ｄ→研磨テーブル３００Ｄ→
プッシャ３８→第２リニアトランスポータ６の第７搬送
ステージＴＳ７→リフタ３６→第２搬送ロボット４０→
反転機４１→搬送ユニット４６のチャッキングユニット
４６１→１次洗浄機４２→搬送ユニット４６のチャッキ
ングユニット４６２→２次洗浄機４３→搬送ユニット４
６のチャッキングユニット４６３→３次洗浄機４４→搬
送ユニット４６のチャッキングユニット４６４→４次洗
浄機４５→第１搬送ロボット２２→フロントロード部２
０のウェハカセットという経路で搬送される。
【０１６６】このときのリニアトランスポータ５，６の
動作を図３３乃至図３８を参照して説明する。上述した
シリーズ処理と同様にウェハＡが第１リニアトランスポ
ータ５の第１搬送ステージＴＳ１上に載置される（図３
３（ａ））。そして、下段の搬送ステージＴＳ１，ＴＳ
２，ＴＳ３が第４搬送位置ＴＰ４側に移動するととも
に、上段の搬送ステージＴＳ４が第１搬送位置ＴＰ１に
移動する。これにより、第１搬送ステージＴＳ１上のウ
ェハＡはトップリング３０１Ａのウェハ受け渡し位置
（第２搬送位置ＴＰ２）に移動される（図３３
（ｂ））。
【０１６７】ここで、第２搬送位置ＴＰ２に配置された
プッシャ３３が上昇し、ウェハＡがトップリング３０１
Ａに受け渡される。このとき、次のウェハＢが第４搬送
ステージＴＳ４上に載置される（図３３（ｃ））。そし
て、下段の搬送ステージＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３が第１
搬送位置ＴＰ１側に移動するとともに、上段の搬送ステ
ージＴＳ４が第４搬送位置ＴＰ４に移動する。これによ
り、第４搬送ステージＴＳ４上のウェハＢがリフタ３５
が配置された第４搬送位置に移動される（図３３
（ｄ））。
【０１６８】研磨が終了したウェハＡはプッシャ３３に
よって第２搬送ステージＴＳ２上に載置されるととも
に、次のウェハＣが第１搬送ステージＴＳ１上に載置さ
れる。また、第４搬送位置ＴＰ４に配置されたリフタ３
５が上昇し、ウェハＢが第２搬送ロボット４０に受け渡
される（図３４（ａ））。このウェハＢは第２搬送ロボ
ット４０により第２研磨部３ｂに送られる。
【０１６９】そして、下段の搬送ステージＴＳ１，ＴＳ
２，ＴＳ３が第４搬送位置ＴＰ４側に移動するととも
に、上段の搬送ステージＴＳ４が第１搬送位置ＴＰ１に
移動する。これにより、第２搬送ステージＴＳ２上のウ
ェハＡはトップリング３０１Ｂのウェハ受け渡し位置
（第３搬送位置ＴＰ３）に移動され、第１搬送ステージ
ＴＳ１上のウェハＣはトップリング３０１Ａのウェハ受
け渡し位置（第２搬送位置ＴＰ２）に移動される（図３
４（ｂ））。
【０１７０】ここで、第３搬送位置ＴＰ３に配置された
プッシャ３４及び第２搬送位置ＴＰ２に配置されたプッ
シャ３３が上昇し、ウェハＡとウェハＣがそれぞれトッ
プリング３０１Ｂとトップリング３０１Ａに受け渡され
る。また、上述と同様にして、次のウェハＤが第４搬送
ステージＴＳ４上に載置される（図３４（ｃ））、そし
て、下段の搬送ステージＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３が第１
搬送位置ＴＰ１側に移動するとともに、上段の搬送ステ
ージＴＳ４が第４搬送位置ＴＰ４に移動する。これによ
り、第４搬送ステージＴＳ４上のウェハＤがリフタ３５
が配置された第４搬送位置に移動される（図３４
（ｄ））。
【０１７１】それぞれの研磨ユニットにおいて研磨が終
了したウェハＡ及びウェハＣは、それぞれプッシャ３
４，３３によって第３搬送ステージＴＳ３、第２搬送ス
テージＴＳ２上に載置されるとともに、次のウェハＥが
第１搬送ステージＴＳ１上に載置される。また、第４搬
送位置ＴＰ４に配置されたリフタ３５が上昇し、ウェハ
Ｄが第２搬送ロボット４０に受け渡される（図３５
（ａ））。
【０１７２】そして、下段の搬送ステージＴＳ１，ＴＳ
２，ＴＳ３が第４搬送位置ＴＰ４側に移動するととも
に、上段の搬送ステージＴＳ４が第１搬送位置ＴＰ１に
移動する。これにより、第３搬送ステージＴＳ３上のウ
ェハＡは、リフタ３５が配置された第４搬送位置ＴＰ４
に移動され、第２搬送ステージＴＳ２上のウェハＣはト
ップリング３０１Ｂのウェハ受け渡し位置（第３搬送位
置ＴＰ３）に移動され、第１搬送ステージＴＳ１上のウ
ェハＥはトップリング３０１Ａのウェハ受け渡し位置
（第２搬送位置ＴＰ２）に移動される（図３５
（ｂ））。
【０１７３】ここで、第３搬送位置ＴＰ３に配置された
プッシャ３４及び第２搬送位置ＴＰ２に配置されたプッ
シャ３３が上昇し、ウェハＣとウェハＥがそれぞれトッ
プリング３０１Ｂとトップリング３０１Ａに受け渡され
る。また、第４搬送位置ＴＰ４に配置されたリフタ３５
が上昇し、研磨の終了したウェハＡが第２搬送ロボット
４０に受け渡される（図３５（ｃ））。このとき、上述
と同様にして、次のウェハＦが第４搬送ステージＴＳ４
上に載置される。
【０１７４】そして、下段の搬送ステージＴＳ１，ＴＳ
２，ＴＳ３が第１搬送位置ＴＰ１側に移動するととも
に、上段の搬送ステージＴＳ４が第４搬送位置ＴＰ４に
移動する。これにより、第４搬送ステージＴＳ４上のウ
ェハＦがリフタ３５が配置された第４搬送位置ＴＰ４に
移動される（図３５（ｄ））。それぞれの研磨ユニット
において研磨が終了したウェハＣ及びウェハＥは、それ
ぞれプッシャ３４，３３によって第３搬送ステージＴＳ
３、第２搬送ステージＴＳ２上に載置されるとともに、
次のウェハＧが第１搬送ステージＴＳ１上に載置され
る。また、第４搬送位置ＴＰ４に配置されたリフタ３５
が上昇し、ウェハＦが第２搬送ロボット４０に受け渡さ
れる（図３５（ｅ））。以降は、図３５（ｂ）乃至図３
５（ｅ）に示した処理が繰り返される。
【０１７５】一方、図３４（ａ）においてウェハＢを受
け取った第２搬送ロボット４０は、このウェハＢを第２
研磨部３ｂの第２リニアトランスポータ６のリフタ３６
上に搬送し（図３６（ａ））、リフタ３６が上昇するこ
とによって、ウェハＢがリフタ３６上に載置される。リ
フタ３２がそのまま下降することによって、ウェハＢは
第２リニアトランスポータ６の第５搬送ステージＴＳ５
上に載置される（図３６（ｂ））。
【０１７６】リフタ３６は、ウェハＢが第２リニアトラ
ンスポータ６の第５搬送ステージＴＳ５上に載置された
後も、第５搬送ステージＴＳ５が移動しても互いに干渉
しない位置まで下降を続ける。リフタ３６が下降を完了
すると、上段の搬送ステージＴＳ５，ＴＳ６が第７搬送
位置ＴＰ７側に移動するとともに、下段の搬送ステージ
ＴＳ７が第５搬送位置ＴＰ５に移動する。これにより、
第５搬送ステージＴＳ５上のウェハＢがトップリング３
０１Ｃのウェハ受け渡し位置（第６搬送位置ＴＰ６）に
移動される（図３６（ｃ））。
【０１７７】ここで、第６搬送位置ＴＰ６に配置された
プッシャ３７が上昇し、ウェハＢがトップリング３０１
Ｃに受け渡される（図３６（ｄ））。このとき、上段の
搬送ステージＴＳ５，ＴＳ６が第５搬送位置ＴＰ５側に
移動するとともに、下段の搬送ステージＴＳ７が第７搬
送位置ＴＰ７に移動する（図３７（ａ））。その後、研
磨が終了したウェハＢはプッシャ３７によって第６搬送
ステージＴＳ６上に載置される（図３７（ｂ））。この
とき、図３５（ａ）において第２搬送ロボット４０に渡
されたウェハＤが第５搬送ステージＴＳ５上に載置され
る。
【０１７８】そして、上段の搬送ステージＴＳ５，ＴＳ
６が第７搬送位置ＴＰ７側に移動するとともに、下段の
搬送ステージＴＳ７が第５搬送位置ＴＰ５に移動する。
これにより、第６搬送ステージＴＳ６上のウェハＢはト
ップリング３０１Ｄのウェハ受け渡し位置（第７搬送位
置ＴＰ７）に移動され、第５搬送ステージＴＳ５上のウ
ェハＤはトップリング３０１Ｃのウェハ受け渡し位置
（第６搬送位置ＴＰ６）に移動される（図３７
（ｃ））。
【０１７９】ここで、第７搬送位置ＴＰ７に配置された
プッシャ３８及び第６搬送位置ＴＰ６に配置されたプッ
シャ３７が上昇し、ウェハＢとウェハＤがそれぞれトッ
プリング３０１Ｄとトップリング３０１Ｃに受け渡され
る（図３７（ｄ））。このとき、上段の搬送ステージＴ
Ｓ５，ＴＳ６が第５搬送位置ＴＰ５側に移動するととも
に、下段の搬送ステージＴＳ７が第７搬送位置ＴＰ７に
移動する（図３８（ａ））。それぞれの研磨ユニットで
研磨が終了したウェハＢ及びウェハＤは、それぞれプッ
シャ３８，３７によって第７搬送ステージＴＳ７、第６
搬送ステージＴＳ６上に載置される（図３８（ｂ））。
このとき、図３５（ｅ）において第２搬送ロボット４０
に渡されたウェハＦが第５搬送ステージＴＳ５上に載置
される。
【０１８０】そして、上段の搬送ステージＴＳ５，ＴＳ
６が第７搬送位置ＴＰ７側に移動するとともに、下段の
搬送ステージＴＳ７が第５搬送位置ＴＰ５に移動する。
これにより、第７搬送ステージＴＳ７上のウェハＢは、
リフタ３６が配置された第５搬送位置に移動され、第６
搬送ステージＴＳ６上のウェハＤはトップリング３０１
Ｄのウェハ受け渡し位置（第７搬送位置ＴＰ７）に移動
され、第５搬送ステージＴＳ５上のウェハＦはトップリ
ング３０１Ｃのウェハ受け渡し位置（第６搬送位置ＴＰ
６）に移動される（図３８（ｃ））。
【０１８１】ここで、第７搬送位置ＴＰ７に配置された
プッシャ３８及び第６搬送位置ＴＰ６に配置されたプッ
シャ３７が上昇し、ウェハＤとウェハＦがそれぞれトッ
プリング３０１Ｄとトップリング３０１Ｃに受け渡さ
れ、また、第５搬送位置に配置されたリフタ３６が上昇
し、ウェハＢが第２搬送ロボット４０に受け渡される
（図３８（ｄ））。このとき、上段の搬送ステージＴＳ
５，ＴＳ６が第５搬送位置ＴＰ５側に移動し、下段の搬
送ステージＴＳ７が第７搬送位置ＴＰ７に移動するとと
もに、次のウェハＨが第２搬送ロボット４０によって用
意される（図３８（ｅ））。以降は、図３８（ａ）乃至
図３８（ｅ）に示した処理が繰り返される。
【０１８２】ここで、上述した構成の研磨ユニットに代
えて図３９に示す構成の研磨ユニットを用いることもで
きる。図３９に示す研磨ユニット５００は、上面に研磨
布５１０が貼付された研磨テーブル５１１と、研磨対象
物である半導体ウェハを真空吸着により保持し、これを
研磨テーブル５１１に押圧して研磨するトップリングユ
ニット５２０と、研磨テーブル５１１上の研磨布の目立
て（ドレッシング）を行うドレッシングユニット５３０
とを備えている。研磨テーブル５１１の研磨布５１０の
表面は研磨対象物である半導体ウェハと摺接する研磨面
を構成している。研磨テーブル５１１は、テーブル軸５
１３を介してその下方に配置されるモータ（図示せず）
に連結されており、研磨テーブル５１１はそのテーブル
軸５１３回りに回転可能となっている。研磨テーブル５
１１の上方には研磨液供給ノズル５１４及びアトマイザ
５１５が配置されている。
【０１８３】トップリングユニット５２０は、図３９に
示すように、回転可能な支軸（移動機構）５２１と、支
軸５２１の上端に取り付けられたトップリングヘッド５
２２と、トップリングヘッド５２２の自由端から垂下す
るトップリングシャフト５２３と、トップリングシャフ
ト５２３の下端に連結される略円盤状のトップリング５
２４とを備えている。トップリング５２４は、支軸５２
１の回転によるトップリングヘッド５２２の揺動ととも
に水平方向に移動し、プッシャと研磨布５１０上の研磨
位置との間での往復運動が可能となっている。
【０１８４】また、トップリング５２４は、トップリン
グシャフト５２３を介してトップリングヘッド５２２の
内部に設けられたモータ及び昇降シリンダに連結されて
おり、これにより昇降可能かつトップリングシャフト５
２３回りに回転可能となっている。研磨対象物である半
導体ウェハは、トップリング５２４の下端面に真空等に
よって吸着、保持される。上述した機構により、トップ
リング５２４は自転しながら、その下面に保持した半導
体ウェハを研磨布５１０に対して任意の圧力で押圧する
ことができる。
【０１８５】ドレッシングユニット５３０は、研磨を行
って劣化した研磨布５１０の表面を再生するもので、本
実施形態においては、研磨布５１０の表面を薄く削り取
ることによる目粗しを行うダイヤモンドドレッサ５４０
と、研磨布５１０に形成された凹部に詰まった砥粒や研
磨屑を掻き出すブラシドレッサ５５０とを備えている。
【０１８６】ドレッシングユニット５３０は、研磨テー
ブル５１１の中心に対してトップリングユニット５２０
とは反対側に配置されており、図３９に示すように、回
転可能な支軸５３１と、支軸５３１に取り付けられたド
レッサヘッド５３２と、ドレッサヘッド５３２の先端に
取り付けられた揺動アーム５３３とを備えている。ドレ
ッサヘッド５３２の上部には揺動モータ５３５が取り付
けられており、上記揺動アーム５３３は揺動モータ５３
５に連結されている。支軸５３１の回転によってドレッ
サヘッド５３２が揺動し、更に揺動モータ５３５を回転
駆動することによって揺動アーム５３３が図３９の矢印
Ｃで示すように揺動するようになっている。
【０１８７】揺動アーム５３３の自由端からはドレッサ
ーシャフト５３４が垂下しており、このドレッサーシャ
フト５３４の下端に略円盤状のダイヤモンドドレッサ５
４０が連結されている。ドレッサーシャフト５３４は揺
動アーム５３３の上部に設けられた駆動機構（エアシリ
ンダ及びモータ）５３６に連結されており、この駆動機
構５３６によってドレッサーシャフト５３４に連結され
たダイヤモンドドレッサ５４０が昇降可能かつドレッサ
ーシャフト５３４回りに回転可能となっている。
【０１８８】図３９に示すように、揺動アーム５３３の
自由端近傍には駆動機構（エアシリンダ及びモータ）５
３７が設けられており、この駆動機構５３７からはドレ
ッサーシャフト５３８が垂下している。ドレッサーシャ
フト５３８の下端には略円盤状のブラシドレッサ５５０
が連結されており、この駆動機構５３７によってドレッ
サーシャフト５３８に連結されたブラシドレッサ５５０
が昇降可能かつドレッサーシャフト５３８回りに回転可
能となっている。
【０１８９】ところで、近年の半導体製造工場の自動化
とウェハの大径化の流れにより、半導体製造装置内にウ
ェハＩＤ認識機構を搭載する要望が増加している。すな
わち、ウェハ上に規格化されたＩＤコードを付与し、こ
のＩＤコードをＩＤ認識センサで読みとり、このＩＤコ
ードからウェハに関する情報を得て、これを「半導体製
造装置の加工条件の調整」や「工場の工程管理」などに
利用する要望が増加している。このような基板ＩＤ認識
機構は、まずウェハのノッチ（又はオリエンテーション
フラット）の位置を検知した後、ウェハを所定角度だけ
回転して位置決めを行う。このような回転位置決めを行
うユニットは「ノッチアライナ」と呼ばれており、ノッ
チアライナで位置決めされたウェハは、ＩＤ認識センサ
によってそのＩＤコードが読みとられ、このＩＤコード
が制御部に伝達される。
【０１９０】しかしながら、上述したようなノッチアラ
イナやＩＤ認識機構は、設置のために大きな空間を必要
とするため、装置のフットプリントの増大を招く一因と
なっている。また、ウェハをノッチアライナに受け渡し
する動作が必要となるため、ウェハの搬送経路に乱れが
生じ、本来想定していたスループットを確保できなくな
る場合も考えられる。そこで、図４０（ａ）に示すよう
なノッチアライナを兼ね備えた反転機７００を用いるこ
とが好ましい。図４０（ａ）に示す反転機７００は、反
転機本体７０２と、反転機本体７０２に取り付けられた
反転軸７０４と、基板を保持する保持機構としての開閉
可能な１対のアーム７０６とを備えている。この反転機
７００のアーム７０６には、ウェハＷをクランプするた
めの溝が形成されたコマ７０８が複数取り付けられてお
り、反転軸７０４が回転することによりアーム７０６の
コマ７０８にクランプされたウェハＷが反転されるよう
になっている。
【０１９１】また、ウェハＷのノッチ検出用センサとし
て透過型光センサ７１０がウェハＷの周縁部に位置する
ように配置されており、ウェハＷの上方には、ウェハＷ
のＩＤ認識用のセンサ７１２が配置されている。また、
図４０（ｂ）に示すように、アーム７０６上のコマ７０
８は、内部に配置されたモータ（回転機構）７１４の回
転軸７１４ａに連結されており、各コマ７０８がそれぞ
れ互いに同期して回転できるようになっている。したが
って、モータ７１４を駆動することによって、コマ７０
８の溝にウェハＷの周縁部を保持した状態でこのウェハ
Ｗを回転させることができる。なお、伝達ベルトによっ
て動力を伝達し、コマ７０８を回転させてもよい。
【０１９２】次に、このような反転機７００を上述した
第１研磨部３ａの反転機として用いた場合の処理を例と
して説明する。フロントロード部２０から取り出された
ウェハは、第１搬送ロボット２２によって反転機７００
に搬送される。反転機７００に受け渡されたウェハは、
アーム７０６が閉じることによって反転機にハンドリン
グされる。このとき、ウェハＷは、少なくとも３つ（図
４０（ａ）に示す例では４つ）のコマ７０８によって支
持される。そして、モータ７１４を駆動し、ウェハＷを
回転させ、ノッチ検出用センサ７１０によってウェハＷ
のノッチを検出する。センサ７１０がノッチを検出する
とモータ７１４の回転を停止し、ノッチを所定の位置に
位置決めする。この位置決めされた状態においては、ウ
ェハ上のＩＤコードがＩＤ認識用センサ７１２の真下に
位置するようになっており、このＩＤ認識用センサ７１
２によってＩＤコードが読みとられる。その後、反転軸
７０４が回転することによりウェハＷが反転され、以降
の処理に運ばれる。このように、ノッチアライナを兼ね
備えた反転機７００を用いることにより、第１搬送ロボ
ット２２における処理ウェハあたりの搬送回数を増やす
ことなく、ウェハを処理することが可能になるため、ス
ループットへの影響を最小限にとどめることができる。
【０１９３】図４０（ａ）に示す例では、アーム７０６
によりウェハＷをクランプする例について説明したが、
図４１に示すように、ウェハを真空吸着する反転機にお
いてもノッチアライナ機能を設けることができる。図４
１に示す反転機７２０は、反転機本体７２２と、反転機
本体７２２に取り付けられた反転軸７２４と、反転軸７
２４の先端に取り付けられた真空吸着部７２６とを備え
ている。真空吸着部７２６の下面はウェハＷを真空吸着
するようになっており、反転軸７２４が回転することに
より真空吸着部７２６に吸着されたウェハＷが反転され
るようになっている。
【０１９４】また、ウェハＷのノッチ検出用センサとし
て透過型光センサ７２８がウェハＷの周縁部に位置する
ように配置されており、ウェハＷの上方には、ウェハＷ
のＩＤ認識用のセンサ７３０が配置されている。真空吸
着部７２６は回転可能に構成されており、下面に吸着し
たウェハＷを回転させることができる。このように、真
空吸着部７２６は、基板を保持する保持機構及び基板を
回転させる回転機構としての機能を有する。真空吸着部
７２６にウェハＷを吸着した後、ウェハＷを回転させ、
ノッチ検出用センサ７２８によってウェハＷのノッチを
検出する。ノッチ検出用センサ７２８によってウェハＷ
のノッチを検出する。センサ７２８がノッチを検出する
と真空吸着部７２６の回転を停止し、ノッチを所定の位
置に位置決めする。この位置決めされた状態において
は、ウェハ上のＩＤコードがＩＤ認識用センサ７３０の
真下に位置するようになっており、このＩＤ認識用セン
サ７３０によってＩＤコードが読みとられる。
【０１９５】また、このようなノッチアライナ機能は反
転機だけでなく、その他の基板処理装置にも設けること
が可能である。例えば、上述した研磨ユニットのトップ
リングにノッチアライナ機能を付加することができる。
上述したように、ウェハは表面を下向きの状態でトップ
リングの下面に保持され、また、トップリングは回転可
能に構成されているため、図４２に示すように、ウェハ
Ｗの周縁部の下方に、ウェハＷのノッチ検出用センサ及
びＩＤ認識用センサとしてＣＣＤカメラ７３２を配置す
れば、トップリング７３０にノッチアライナとしての機
能を持たせることが可能となる。近年では、ＣＣＤカメ
ラによって取り込んだ画像の処理技術が飛躍的に向上し
ているため、トップリング７３０の下方に配置されたＣ
ＣＤカメラ７３２によりノッチの検出とＩＤの認識を行
うことができる。
【０１９６】また、上述の実施形態では、研磨対象物を
研磨する研磨装置を例に説明したが、本発明は研磨装置
に限らず他の基板処理装置にも適用できるものである。
例えば、複数の研磨ユニットを他の基板処理ユニット
（例えば、めっき処理ユニットやＣＶＤユニットなどの
成膜処理ユニット、ウェットエッチングユニットやドラ
イエッチングユニットなど）に置き換え、研磨装置とは
別の基板処理装置を構成してもよい。また、異なる複数
の基板処理ユニットを組み合わせ、これらを所定の方向
に並べて配置してもよい。
【０１９７】これまで本発明の一実施形態について説明
したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技
術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施され
てよいことは言うまでもない。
【０１９８】
【発明の効果】上述したように、本発明によれば、搬送
機構の移動スペースとは別に受け渡し機構（プッシャ）
の設置スペースを設ける必要がなくなるため、装置をコ
ンパクトにできるとともに、研磨対象物の搬送も効率的
に行うことが可能となる。また、直動搬送機構の複数の
搬送位置を装置の長手方向に沿って配置すれば、装置の
長手方向に研磨対象物を直動搬送することができ、装置
の幅を最小限に抑えることができる。したがって、装置
全体の省スペース化をより効率的に図ることが可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態におけるポリッシング装置
の全体構成を示す平面図である。
【図２】図１に示すポリッシング装置の概要を示す斜視
図である。
【図３】図３（ａ）及び図３（ｂ）は図１に示すポリッ
シング装置のフロントロード部２０を示す図であり、図
３（ａ）は正面図、図３（ｂ）は側面図である。
【図４】図１に示すポリッシング装置の第１搬送ロボッ
トを示す側面図である。
【図５】本発明の他の実施形態における第１搬送ロボッ
トのハンドを示す平面図である。
【図６】図１に示すポリッシング装置のトップリングの
構造を示す部分的に断面された側面図である。
【図７】図１に示すポリッシング装置のドレッサを示す
縦断面図であり、ダイヤモンドドレッサを示す。
【図８】図１に示すポリッシング装置のドレッサを示す
縦断面図であり、ブラシドレッサを示す。
【図９】図１に示すポリッシング装置の第１リニアトラ
ンスポータを示す正面図である。
【図１０】図９の平面図である。
【図１１】図１に示すポリッシング装置の第２リニアト
ランスポータを示す正面図である。
【図１２】図１１の平面図である。
【図１３】図１３（ａ）及び図１３（ｂ）は図１に示す
ポリッシング装置の反転機を示す図であり、図１３
（ａ）は平面図、図１３（ｂ）は図１３（ａ）の一部断
面された側面図である。
【図１４】図１のポリッシング装置の第２搬送ロボット
４０を示す斜視図である。
【図１５】図１に示すポリッシング装置のリフタを示す
縦断面図である。
【図１６】図１に示すポリッシング装置のプッシャの縦
断面図である。
【図１７】図１６に示すプッシャの動作の説明に付する
図である。
【図１８】図１に示すポリッシング装置の搬送ユニット
を示す斜視図である。
【図１９】図１８の正面図である。
【図２０】図１８の平面図である。
【図２１】図２１（ａ）及び図２１（ｂ）は図１８に示
す搬送ユニットのチャッキングユニットを示すもので、
図２１（ａ）は平面図、図２１（ｂ）は正面図である。
【図２２】図２２（ａ）及び図２２（ｂ）は図１８に示
す搬送ユニットの動作の説明に付する図であり、図２２
（ａ）は横断面図、図２２（ｂ）は縦断面図である。
【図２３】図２３（ａ）乃至図２３（ｊ）は、洗浄部の
反転機に代えて取り付けられる膜厚測定器の動作の説明
に付する図である。
【図２４】図２４（ａ）乃至図２４（ｊ）は、洗浄部の
反転機に代えて取り付けられる膜厚測定器の動作の説明
に付する図である。
【図２５】図２５（ａ）乃至図２５（ｆ）は、洗浄部の
反転機に代えて取り付けられる膜厚測定器の動作の説明
に付する図である。
【図２６】図２６（ａ）乃至図２６（ｄ）は、ウェハを
シリーズ処理する場合の第１リニアトランスポータの動
作を示す模式図である。
【図２７】図２７（ａ）乃至図２７（ｄ）は、ウェハを
シリーズ処理する場合の第１リニアトランスポータの動
作を示す模式図である。
【図２８】図２８（ａ）乃至図２８（ｄ）は、ウェハを
シリーズ処理する場合の第１リニアトランスポータの動
作を示す模式図である。
【図２９】図２９（ａ）乃至図２９（ｄ）は、ウェハを
シリーズ処理する場合の第１リニアトランスポータの動
作を示す模式図である。
【図３０】図３０（ａ）乃至図３０（ｄ）は、ウェハを
シリーズ処理する場合の第２リニアトランスポータの動
作を示す模式図である。
【図３１】図３１（ａ）乃至図３１（ｄ）は、ウェハを
シリーズ処理する場合の第２リニアトランスポータの動
作を示す模式図である。
【図３２】図３２（ａ）乃至図３２（ｅ）は、ウェハを
シリーズ処理する場合の第２リニアトランスポータの動
作を示す模式図である。
【図３３】図３３（ａ）乃至図３３（ｄ）は、ウェハを
パラレル処理する場合の第１リニアトランスポータの動
作を示す模式図である。
【図３４】図３４（ａ）乃至図３４（ｄ）は、ウェハを
パラレル処理する場合の第１リニアトランスポータの動
作を示す模式図である。
【図３５】図３５（ａ）乃至図３５（ｅ）は、ウェハを
パラレル処理する場合の第１リニアトランスポータの動
作を示す模式図である。
【図３６】図３６（ａ）乃至図３６（ｄ）は、ウェハを
パラレル処理する場合の第２リニアトランスポータの動
作を示す模式図である。
【図３７】図３７（ａ）乃至図３７（ｄ）は、ウェハを
パラレル処理する場合の第２リニアトランスポータの動
作を示す模式図である。
【図３８】図３８（ａ）乃至図３８（ｅ）は、ウェハを
パラレル処理する場合の第２リニアトランスポータの動
作を示す模式図である。
【図３９】本発明の他の実施形態における研磨ユニット
を示す概略斜視図である。
【図４０】図４０（ａ）は本発明の他の実施形態におけ
る反転機を示す概略斜視図、図４０（ｂ）は図４０
（ａ）の部分断面図である。
【図４１】図４１は本発明の他の実施形態における反転
機を示す概略斜視図である。
【図４２】本発明の他の実施形態におけるトップリング
を示す概略斜視図である。
【符号の説明】
１ ハウジング ２ ロード／アンロード部 ３ 研磨部 ４ 洗浄部 ５，６ リニアトランスポータ １０〜１４ シャッタ ２０ フロントロード部 ２１ 走行機構 ２２ 第１搬送ロボット ３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ 研磨ユニット ３１，４１ 反転機 ３２ リフタ ３３，３４，３７，３８ プッシャ ３５，３６ リフタ ４０ 第２搬送ロボット ４２〜４５ 洗浄機 ４６ 搬送ユニット ５０，６０ ピン ５１〜５４，６１〜６３ 支持部 ５５，６５ エアシリンダ ５６ 連結部材 ５７，５８，６７ シャフト ４６１〜４６４ チャッキングユニット ４６５ メインフレーム ４６６ ガイドフレーム ４６７，４６９ ボールねじ ４６８，４７０ モータ ４７１ａ，４７１ｂ アーム ４７２ ベース ４７３ チャックコマ ４７４ エアシリンダ ４７５ ピニオン ４７６ａ，４７６ｂ ラック ３００Ａ，３００Ｂ，３００Ｃ，３００Ｄ 研磨テー
ブル ３０１Ａ，３０１Ｂ，３０１Ｃ，３０１Ｄ トップリ
ング ３０２Ａ，３０２Ｂ，３０２Ｃ，３０２Ｄ 研磨液供
給ノズル ３０３Ａ，３０３Ｂ，３０３Ｃ，３０３Ｄ ドレッサ ３０４Ａ，３０４Ｂ，３０４Ｃ，３０４Ｄ アトマイ
ザ ４７０ ウェハ反転保持機構 ４７１ ハンドリングユニット ４７１ａ，４７１ｂ 真空吸着ハンド ４７２ 膜厚測定部 ５０１，５０２，６０１ メカストッパ ７０２，７２２ 反転機本体 ７０４，７２４ 反転軸 ７０６ アーム ７０８ コマ ７１０，７２８ ノッチ検出用センサ ７１２，７３０ ＩＤ認識用センサ ７１４ モータ ７２６ 真空吸着部 ＴＳ１〜ＴＳ７ 搬送ステージ ＴＰ１〜ＴＰ７ 搬送位置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/68 Ｈ０１Ｌ 21/68 Ａ Ｍ (72)発明者 小菅 隆一 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 阿藤 浩司 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 外崎 宏 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 Ｆターム(参考） 3C058 AA07 AB03 CA01 CB03 CB05 DA12 5F031 CA02 DA17 FA01 FA03 FA07 FA11 FA12 FA14 FA20 GA03 GA14 GA15 GA43 GA47 GA48 GA49 GA51 GA52 HA24 HA27 JA05 JA34 JA35 JA49 JA50 KA04 KA13 KA14 MA02 MA03 MA22 MA23 NA09

Claims (35)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 研磨面を有する研磨テーブルと該研磨テ
    ーブルの研磨面に研磨対象物を押圧するトップリングと
    を有する研磨ユニットを複数備えたポリッシング装置で
    あって、 各研磨ユニットには、該研磨ユニットのトップリングを
    前記研磨面上の研磨位置と研磨対象物の受け渡し位置と
    の間で移動させる移動機構を設け、 前記研磨対象物の受け渡し位置を含む複数の搬送位置の
    間で前記研磨対象物を搬送する直動搬送機構を設け、 前記研磨対象物の受け渡し位置としての前記直動搬送機
    構の搬送位置には、該直動搬送機構と前記トップリング
    との間で前記研磨対象物を受け渡す受け渡し機構を設け
    たことを特徴とするポリッシング装置。
  2. 【請求項２】 前記複数の研磨ユニットを装置の長手方
    向に沿って配列するとともに、前記直動搬送機構におけ
    る複数の搬送位置を装置の長手方向に沿って配置したこ
    とを特徴とする請求項１に記載のポリッシング装置。
  3. 【請求項３】 前記直動搬送機構は、研磨対象物を搬送
    する搬送ステージを複数備えたことを特徴とする請求項
    １又は２に記載のポリッシング装置。
  4. 【請求項４】 前記複数の搬送ステージは、上段の搬送
    ステージと下段の搬送ステージとを有することを特徴と
    する請求項３に記載のポリッシング装置。
  5. 【請求項５】 前記直動搬送機構の搬送位置は、前記研
    磨対象物の受け渡し位置に加えて少なくとも１つの搬送
    位置を含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか
    一項に記載のポリッシング装置。
  6. 【請求項６】 研磨面を有する研磨テーブルと該研磨テ
    ーブルの研磨面に研磨対象物を押圧するトップリングと
    を有する研磨ユニットと、研磨後の研磨対象物を洗浄す
    る複数の洗浄機とを備えたポリッシング装置であって、 前記複数の洗浄機を所定の方向に沿って配列し、 各洗浄機内の研磨対象物を着脱自在に保持する保持機構
    と、前記保持機構を上下動させる上下動機構と、前記保
    持機構を前記洗浄機の配列方向に沿って移動させる移動
    機構とを有する搬送機構を備えたことを特徴とするポリ
    ッシング装置。
  7. 【請求項７】 前記洗浄機はそれぞれ隔壁で区画され、 前記隔壁には前記搬送機構の保持機構を通過させるため
    の開口を形成し、 前記隔壁の開口には開閉自在のシャッタを設けたことを
    特徴とする請求項６に記載のポリッシング装置。
  8. 【請求項８】 前記搬送機構は、前記洗浄機ごとに前記
    保持機構を備えたことを特徴とする請求項６又は７に記
    載のポリッシング装置。
  9. 【請求項９】 前記搬送機構の移動機構は、洗浄前の研
    磨対象物の待機位置に前記保持機構を移動させることを
    特徴とする請求項６乃至８のいずれか一項に記載のポリ
    ッシング装置。
  10. 【請求項１０】 前記搬送機構の移動機構は、洗浄後の
    研磨対象物の待機位置に前記保持機構を移動させること
    を特徴とする請求項６乃至８のいずれか一項に記載のポ
    リッシング装置。
  11. 【請求項１１】 所定の方向に沿って配列された複数の
    ウェハカセットと、 前記ウェハカセットの配列方向に沿って移動可能な第１
    搬送機構と、 研磨面を有する研磨テーブルと該研磨テーブルの研磨面
    にウェハを押圧するトップリングとをそれぞれ有し、所
    定の方向に配列された複数の研磨ユニットと、 前記複数の研磨ユニットの配列方向に沿った複数の搬送
    位置の間で前記ウェハを搬送する第２搬送機構と、 前記第１搬送機構及び前記第２搬送機構がアクセス可能
    な位置に配置され、前記第１搬送機構と前記第２搬送機
    構との間で前記ウェハを受け渡す第１受け渡し機構と、 所定の方向に沿って配列された複数の洗浄機と、 前記複数の洗浄機の配列方向に沿って前記ウェハを搬送
    する第３搬送機構と、 前記第２搬送機構及び前記第３搬送機構がアクセス可能
    な位置に配置され、前記第２搬送機構と前記第３搬送機
    構との間で前記ウェハを受け渡す第２受け渡し機構とを
    備えたことを特徴とするポリッシング装置。
  12. 【請求項１２】 前記第１受け渡し機構の上方にウェハ
    を反転する反転機を配置したことを特徴とする請求項１
    １に記載のポリッシング装置。
  13. 【請求項１３】 ロード／アンロード部と、ウェハを研
    磨する研磨部と、前記研磨部における研磨後のウェハを
    洗浄する洗浄部とを隔壁により区画して形成し、 前記ロード／アンロード部には前記第１搬送機構を配置
    し、前記研磨部には前記第２搬送機構を配置し、前記洗
    浄部には前記第３搬送機構を配置したことを特徴とする
    請求項１１又は１２に記載のポリッシング装置。
  14. 【請求項１４】 前記隔壁にはウェハを通過させるため
    の開口を形成し、 前記隔壁の開口には開閉自在のシャッタを設けたことを
    特徴とする請求項１３に記載のポリッシング装置。
  15. 【請求項１５】 前記ロード／アンロード部と前記研磨
    部と前記洗浄部とはそれぞれ独立に組み立てられること
    を特徴とする請求項１３又は１４に記載のポリッシング
    装置。
  16. 【請求項１６】 前記ロード／アンロード部と前記研磨
    部と前記洗浄部とはそれぞれ独立に排気されることを特
    徴とする請求項１３又は１４に記載のポリッシング装
    置。
  17. 【請求項１７】 前記第２搬送機構の搬送位置は、前記
    研磨ユニットのトップリングにおける研磨対象物の受け
    渡し位置を含み、 前記研磨対象物の受け渡し位置としての搬送位置には、
    前記第２搬送機構と前記トップリングとの間で前記ウェ
    ハを受け渡す第３受け渡し機構を配置したことを特徴と
    する請求項１１乃至１６のいずれか一項に記載のポリッ
    シング装置。
  18. 【請求項１８】 前記第２受け渡し機構と前記洗浄機と
    の間には、ウェハの膜厚を測定する膜厚測定器を配置し
    たことを特徴とする請求項１１乃至１７のいずれか一項
    に記載のポリッシング装置。
  19. 【請求項１９】 前記第２搬送機構におけるウェハの搬
    送方向と前記第３搬送機構におけるウェハの搬送方向が
    平行であることを特徴とする請求項１１乃至１８のいず
    れか一項に記載のポリッシング装置。
  20. 【請求項２０】 前記第２搬送機構におけるウェハの搬
    送方向と前記第３搬送機構におけるウェハの搬送方向が
    逆方向であることを特徴とする請求項１９に記載のポリ
    ッシング装置。
  21. 【請求項２１】 前記第２搬送機構は、直動搬送機構で
    あることを特徴とする請求項１１乃至２０のいずれか一
    項に記載のポリッシング装置。
  22. 【請求項２２】 前記第１搬送機構におけるウェハの搬
    送方向と前記第２搬送機構におけるウェハの搬送方向と
    が略直交することを特徴とする請求項１１乃至２１のい
    ずれか一項に記載のポリッシング装置。
  23. 【請求項２３】 基板を保持する基板保持部を有する基
    板処理ユニットを複数備えた基板処理装置であって、 各基板処理ユニットには、該基板処理ユニットの基板保
    持部を前記基板処理ユニット内の所定位置と基板の受け
    渡し位置との間で移動させる移動機構を設け、 前記基板の受け渡し位置を含む複数の搬送位置の間で前
    記基板を搬送する直動搬送機構を設け、 前記基板の受け渡し位置としての前記直動搬送機構の搬
    送位置には、該直動搬送機構と前記基板処理ユニットの
    基板保持部との間で前記基板を受け渡す受け渡し機構を
    設けたことを特徴とする基板処理装置。
  24. 【請求項２４】 基板を保持する基板保持部を有する基
    板処理ユニットと、研磨後の基板を洗浄する複数の洗浄
    機とを備えた基板処理装置であって、 前記複数の洗浄機を所定の方向に沿って配列し、 各洗浄機内の基板を着脱自在に保持する保持機構と、前
    記保持機構を上下動させる上下動機構と、前記保持機構
    を前記洗浄機の配列方向に沿って移動させる移動機構と
    を有する搬送機構を備えたことを特徴とする基板処理装
    置。
  25. 【請求項２５】 所定の方向に沿って配列された複数の
    ウェハカセットと、 前記ウェハカセットの配列方向に沿って移動可能な第１
    搬送機構と、 基板を保持する基板保持部を有し、所定の方向に配列さ
    れた複数の基板処理ユニットと、 前記複数の基板処理ユニットの配列方向に沿った複数の
    搬送位置の間で前記基板を搬送する第２搬送機構と、 前記第１搬送機構及び前記第２搬送機構がアクセス可能
    な位置に配置され、前記第１搬送機構と前記第２搬送機
    構との間で前記基板を受け渡す第１受け渡し機構と、 所定の方向に沿って配列された複数の洗浄機と、 前記複数の洗浄機の配列方向に沿って前記基板を搬送す
    る第３搬送機構と、 前記第２搬送機構及び前記第３搬送機構がアクセス可能
    な位置に配置され、前記第２搬送機構と前記第３搬送機
    構との間で前記基板を受け渡す第２受け渡し機構とを備
    えたことを特徴とする基板処理装置。
  26. 【請求項２６】 基板を搬送する搬送機構を有する基板
    処理装置であって、 前記搬送機構は、複数の搬送位置の間で基板を搬送する
    搬送ステージを複数備え、 駆動機構により駆動される駆動側の搬送ステージにシャ
    フトを挿通し、 前記シャフトの一端には、被駆動側の搬送ステージを固
    定し、 前記被駆動側の搬送ステージに対する搬送位置には、該
    被駆動側の搬送ステージの位置決めを行うストッパを設
    けたことを特徴とする基板処理装置。
  27. 【請求項２７】 基板の膜厚を測定する膜厚測定器を有
    する基板処理装置であって、 前記膜厚測定器は、基板を保持するとともに反転する反
    転保持機構と、前記反転保持機構に対して略鉛直方向に
    配置された膜厚測定部と、前記反転保持機構と前記膜厚
    測定部との間で基板を搬送する搬送機構とを備えたこと
    を特徴とする基板処理装置。
  28. 【請求項２８】 前記搬送機構は、基板を保持する複数
    の保持部を備えたことを特徴とする請求項２７記載の基
    板処理装置。
  29. 【請求項２９】 前記搬送機構は、上下に反転可能に構
    成されていることを特徴とする請求項２８に記載の基板
    処理装置。
  30. 【請求項３０】 前記複数の基板保持部の少なくとも１
    つは、基板を真空吸着する吸着保持部であることを特徴
    とする請求項２８に記載の基板処理装置。
  31. 【請求項３１】 基板を反転させる反転機を有する基板
    処理装置であって、 前記反転機は、基板を保持する保持機構と、前記保持機
    構に保持された基板を回転させる回転機構と、前記基板
    に形成されたノッチ又はオリエンテーションフラットを
    検出するセンサとを備え、 前記センサの検出結果に基づいて前記基板の回転位置決
    めを行うことを特徴とする基板処理装置。
  32. 【請求項３２】 前記反転機は、基板上のＩＤコードを
    認識するためのセンサを備えたことを特徴とする請求項
    ３１に記載の基板処理装置。
  33. 【請求項３３】 前記反転機の保持機構は、基板を保持
    する少なくとも３つ以上の回転可能なコマを備え、少な
    くとも１つ以上のコマの回転を制御することにより前記
    基板の回転位置決めを行うことを特徴とする請求項３１
    又は３２に記載の基板処理装置。
  34. 【請求項３４】 前記反転機の保持機構は、基板を真空
    吸着するとともに該基板を回転させる真空吸着部を備
    え、前記真空吸着部の回転を制御することにより前記基
    板の回転位置決めを行うことを特徴とする請求項３１又
    は３２に記載の基板処理装置。
  35. 【請求項３５】 研磨面を有する研磨テーブルと該研磨
    テーブルの研磨面に研磨対象物を押圧するトップリング
    とを有するポリッシング装置であって、 前記トップリングに保持された基板のノッチ又はオリエ
    ンテーションフラットを検出するセンサを前記トップリ
    ングの下方に配置し、 前記センサの検出結果に基づいて前記基板の回転位置決
    めを行うことを特徴とするポリッシング装置。
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