JP2008042099A - Cleaning device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、洗浄装置に関するものであり、特に、化学機械的研磨(CMP:Chemical Mechanical Polishing)等により研磨した後のウェーハを洗浄する洗浄装置に関するものである。 The present invention relates to a cleaning apparatus, and more particularly, to a cleaning apparatus that cleans a wafer after polishing by chemical mechanical polishing (CMP) or the like.
半導体装置や電子部品等のウェーハは、製造の過程において切削、研磨等の各種工程を経ていく。近年、半導体技術の発展により、半導体集積回路のデザインルールの微細化、多層配線化が進み、またコスト低減を図る上においてウェーハの大口径化も進行してきている。このため、従来のように、パターンを形成した層の上にそのまま次の層のパターンを形成した場合、前の層の凹凸により次の層では良好なパターンを形成することが難しくなり、欠陥等が生じ易い。 Wafers such as semiconductor devices and electronic components are subjected to various processes such as cutting and polishing in the course of manufacturing. In recent years, with the development of semiconductor technology, miniaturization of design rules of semiconductor integrated circuits and multilayer wiring have progressed, and in order to reduce costs, the diameter of wafers has also increased. For this reason, when the pattern of the next layer is formed as it is on the layer on which the pattern is formed as in the prior art, it becomes difficult to form a good pattern in the next layer due to the unevenness of the previous layer, and defects, etc. Is likely to occur.
このため、パターンを形成した層の表面を平坦化し、その後で次の層のパターンを形成する平坦化プロセスが実施されている。この平坦化プロセスにおいてCMPが多用されている。CMPによるウェーハの研磨は、研磨ヘッドによってウェーハを保持し、研磨剤と化学薬品との混合物であるスラリーを供給しながら該ウェーハを研磨パッドに圧接させ、この状態でウェーハ及び/又は研磨パッドを回転させることにより行われる。 For this reason, a planarization process is performed in which the surface of the layer on which the pattern is formed is planarized, and then the pattern of the next layer is formed. CMP is frequently used in this planarization process. Polishing a wafer by CMP holds the wafer by a polishing head, presses the wafer against the polishing pad while supplying a slurry, which is a mixture of an abrasive and a chemical, and rotates the wafer and / or polishing pad in this state. Is done.
このCMPにより研磨した後のウェーハ表面上には、使用した研磨剤等のパーティクルや、化学薬品に含まれる金属不純物及びウェーハ上の金属配線に使用した金属のイオン及び微粒子等が大量に付着している。これらのパーティクル等は製品としての半導体装置等に悪影響を与えることから、研磨後のウェーハは、その表面を高清浄度に洗浄し、パーティクルや金属不純物のイオン及び微粒子等を除去する必要がある。 A large amount of particles such as used abrasives, metal impurities contained in chemicals, and metal ions and fine particles used for metal wiring on the wafer adhere to the wafer surface after polishing by CMP. Yes. Since these particles and the like adversely affect the semiconductor device or the like as a product, it is necessary to clean the surface of the polished wafer to remove particles, metal impurity ions, fine particles, and the like.
このような洗浄装置に関連する従来技術として、例えば、次のようなポリッシング装置及び基板処理装置が知られている。この従来技術は、CMP研磨後のウェーハを洗浄するための1次ないし4次の4基の洗浄機(洗浄処理槽)が一方向に配列されている。また、ウェーハを順次、次の洗浄機に搬送するための移動機構が備えられている。前記1次と2次の洗浄機は、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ーハの表面及び裏面に押し付け、該ウェーハの表面及び裏面を洗浄する。3次洗浄機は、半球状のスポンジを回転させながらウェーハに押し付けて洗浄する。そして4次洗浄機は、ウェーハの裏面はリンス洗浄し、表面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。該洗浄の後にウェーハを高速回転させることで乾燥させるためのスピンドライ機能が備えられている(例えば、特許文献1参照)。 As a conventional technique related to such a cleaning apparatus, for example, the following polishing apparatus and substrate processing apparatus are known. In this prior art, four primary to quaternary cleaning machines (cleaning treatment tanks) for cleaning a wafer after CMP polishing are arranged in one direction. Further, a moving mechanism for sequentially transferring the wafers to the next cleaning machine is provided. The primary and secondary cleaning machines rotate and roll-up sponges arranged on the top and bottom and press them against the front and back surfaces of the wafer to clean the front and back surfaces of the wafer. The tertiary cleaning machine cleans the wafer by pressing it against the wafer while rotating a hemispherical sponge. The quaternary cleaning machine cleans the back surface of the wafer by rinsing and pressing the front surface while rotating a hemispherical sponge. A spin dry function for drying the wafer by rotating it at a high speed after the cleaning is provided (for example, see Patent Document 1).
また、洗浄装置に関連する他の従来技術として、例えば、次のような基板処理方法が知られている。この従来技術は、CMP研磨後のウェーハを洗浄するための第1ないし第4の4基の洗浄処理槽が一方向に配列されている。また、ウェーハを順次、次の洗浄処理槽に搬送するための搬送装置が備えられている。前記第1洗浄処理槽は、有機アルカリ性処理液をウェーハの表裏両面に供給しながら洗浄する。第2洗浄処理槽は、有機酸性処理液によりウェーハ洗浄する。第3洗浄処理槽は、ウェーハの表面に純水を供給して液膜を形成しつつ、ウェーハの裏面に高酸化力処理液を供給して回転させながら洗浄する。そして第4洗浄処理槽は、ウェーハの表裏両面を超音波により仕上げ洗浄し、その後スピン乾燥する(例えば、特許文献2参照)。
特許文献1及び2に記載の従来技術においては、CMPによる研磨後のウェーハを、各洗浄処理槽を順次搬送させつつ洗浄処理を行い、最終洗浄処理槽で乾燥させて洗浄処理を終了させている。この際、ウェーハは、一方向に配列された4基の洗浄処理槽内で順次1枚ずつ処理されるため、4基の洗浄処理槽のうち処理時間が一番長い洗浄処理槽の洗浄時間により洗浄装置全体の単位時間当たりの処理枚数が律速されることになる。また4基の洗浄処理槽のうちのいずれかの洗浄処理槽の故障等によりウェーハの洗浄処理が停止した場合は、前処理等の仕掛りウェーハに処理不良を発生させることになる。さらに、洗浄装置は構造上第1洗浄処理槽から最終洗浄処理槽まで搬送順序が固定されていて、洗浄処理プロセス等に応じた処理順序の変更はできない。
In the prior arts described in
そこで、研磨後のウェーハに多種の洗浄処理を施し、単位床面積当たりのウェーハの処理速度を高めるとともに稼働率を顕著に向上させ、複数の洗浄処理槽を洗浄処理プロセス等に応じて、より最適な配列に入れ替えもしくは並べ替えることを可能とし、また前処理等の仕掛りウェーハに対し不良を生じさせることがなく、さらには装置構成の簡易化を図るために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。 Therefore, various types of cleaning processes are performed on the polished wafers to increase the processing speed of the wafers per unit floor area and to significantly improve the operation rate, and to optimize the multiple cleaning tanks according to the cleaning process etc. It is possible to replace or rearrange them into a proper arrangement, and there is no technical problem to be solved in order to simplify the equipment configuration without causing defects to the wafers in process such as pretreatment. Therefore, an object of the present invention is to solve this problem.
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項1記載の発明は、研磨後のウェーハに所要の洗浄処理及び乾燥を行う複数の洗浄処理槽をそれぞれ備えた洗浄ラインを下層及び上層の2段に構成するとともに、前記下層及び上層の洗浄ラインにおける各洗浄処理槽に対し、前記研磨後のウェーハを搬入する機能及び処理されたウェーハを搬出する機能を持つ中央搬送手段と、前記下層及び上層の各洗浄ラインにおいて隣合う洗浄処理槽へウェーハを順次搬送する槽間搬送手段とを有する洗浄装置を提供する。 The present invention has been proposed to achieve the above object, and the invention according to claim 1 includes a cleaning line provided with a plurality of cleaning processing tanks for performing a required cleaning process and drying on a polished wafer. A central transfer means having two stages of a lower layer and an upper layer, and having a function of loading the polished wafer and a function of unloading the processed wafer to each cleaning treatment tank in the lower and upper layer cleaning lines, In addition, a cleaning apparatus is provided having inter-tank transport means for sequentially transporting wafers to adjacent cleaning processing tanks in the lower and upper cleaning lines.
この構成によれば、下層の洗浄ラインのみで一連の処理を行う場合は、化学機械研磨等による研磨後のウェーハが中央搬送手段により下層の洗浄ラインにおける前段側の洗浄処理槽に搬入される。搬入されたウェーハは槽間搬送手段により隣合う洗浄処理槽へ順次搬送されつつ所要の洗浄処理が行われ、最終洗浄処理槽で乾燥処理が行われて搬出される。 According to this configuration, when a series of processing is performed only in the lower cleaning line, the wafer after polishing by chemical mechanical polishing or the like is carried into the cleaning processing tank on the upstream side in the lower cleaning line by the central transfer means. The carried wafers are sequentially transported to adjacent cleaning processing tanks by inter-tank transporting means, are subjected to a required cleaning process, and are subjected to a drying process in the final cleaning processing tank and are carried out.
上層の洗浄ラインのみで一連の処理を行う場合は、研磨後のウェーハが中央搬送手段により上層の洗浄ラインにおける前段側の洗浄処理槽に搬入される。搬入されたウェーハは槽間搬送手段により隣合う洗浄処理槽へ順次搬送されつつ所要の洗浄処理が行われ、最終洗浄処理槽で乾燥処理が行われて搬出される。 When a series of processing is performed only in the upper cleaning line, the polished wafer is carried into the upstream cleaning tank in the upper cleaning line by the central transfer means. The carried wafers are sequentially transported to adjacent cleaning processing tanks by inter-tank transporting means, are subjected to a required cleaning process, and are subjected to a drying process in the final cleaning processing tank and are carried out.
下層の洗浄ラインから上層の洗浄ラインにかけて続けて処理を行う場合は、研磨後のウェーハが中央搬送手段により下層の洗浄ラインにおける前段側の洗浄処理槽に搬入される。搬入されたウェーハは槽間搬送手段により隣合う洗浄処理槽へ順次搬送されつつ所要の洗浄処理が行われ、後段側の洗浄処理槽で前記中央搬送手段により搬出される。そして、さらに該中央搬送手段により上層の洗浄ラインにおける前段側の洗浄処理槽に搬入される。搬入されたウェーハは槽間搬送手段により隣合う洗浄処理槽へ順次搬送されつつ所要の洗浄処理が行われ、該上層の洗浄ラインにおける最終洗浄処理槽で乾燥処理が行われて搬出される。 In the case where the processing is continuously performed from the lower layer cleaning line to the upper layer cleaning line, the polished wafer is carried into the preceding stage cleaning processing tank in the lower layer cleaning line by the central transfer means. The loaded wafer is subjected to a necessary cleaning process while being sequentially transported to the adjacent cleaning processing tank by the inter-tank transporting means, and unloaded by the central transporting means in the subsequent cleaning processing tank. Further, it is carried by the central transfer means into a cleaning tank on the upstream side in the upper cleaning line. The loaded wafer is subjected to a necessary cleaning process while being sequentially transferred to an adjacent cleaning process tank by an inter-tank transfer means, and is dried and carried out in a final cleaning process tank in the upper cleaning line.
下層の洗浄ラインと上層の洗浄ラインとで並行に処理を行う場合は、研磨後のウェーハが中央搬送手段により下層の洗浄ラインにおける前段側の洗浄処理槽に搬入され、所要の洗浄処理及び乾燥が行われて搬出される。これとほぼ並行して他の研磨後のウェーハが中央搬送手段により上層の洗浄ラインにおける前段側の洗浄処理槽に搬入され、所要の洗浄処理及び乾燥が行われて搬出される。このように、下層及び上層の各洗浄ラインが同時に稼働してウェーハの並行処理が行われる。 When processing is performed in parallel in the lower cleaning line and the upper cleaning line, the polished wafer is carried into the cleaning tank on the previous stage in the lower cleaning line by the central transfer means, and the required cleaning processing and drying are performed. Carried out and carried out. In parallel with this, the other polished wafers are carried into the upstream cleaning tank in the upper cleaning line by the central transfer means, and are carried out after necessary cleaning and drying. In this way, the lower and upper cleaning lines are simultaneously operated to perform parallel processing of wafers.
請求項2記載の発明は、上記下層及び上層の洗浄ラインのうちのいずれか一方の洗浄ラインが停止してもいずれか他方の洗浄ラインは稼働が可能である洗浄装置を提供する。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a cleaning apparatus in which any one of the lower and upper cleaning lines can be operated even if the other cleaning line is stopped.
この構成によれば、何らかの事情により下層及び上層の洗浄ラインのうちのいずれか一方の洗浄ラインが停止しても、いずれか他方の洗浄ラインで洗浄処理が行われる。したがって、装置全体としての洗浄処理機能が常に維持される。 According to this configuration, even if one of the lower and upper cleaning lines is stopped for some reason, the cleaning process is performed on the other cleaning line. Therefore, the cleaning processing function as the whole apparatus is always maintained.
請求項3記載の発明は、上記下層及び上層の洗浄ラインにおける各洗浄処理槽は、外形がほぼ同一で他の洗浄処理槽と入れ替えが可能である洗浄装置を提供する。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a cleaning apparatus in which each cleaning processing tank in the lower and upper cleaning lines has substantially the same outer shape and can be replaced with another cleaning processing tank.
この構成によれば、下層及び上層の各洗浄ラインにおける複数の洗浄処理槽を、ウェーハの洗浄処理プロセス等に応じて、より最適な洗浄処理機能が得られるように入れ替えもしくは並べ替えることが可能となる。 According to this configuration, it is possible to replace or rearrange a plurality of cleaning tanks in each of the lower and upper cleaning lines so as to obtain a more optimal cleaning function according to the wafer cleaning process and the like. Become.
請求項1記載の発明は、研磨後のウェーハに所要の洗浄処理及び乾燥を行う複数の洗浄処理槽をそれぞれ備えた洗浄ラインを下層及び上層の2段に構成するとともに、前記下層及び上層の洗浄ラインにおける各洗浄処理槽に対し、前記研磨後のウェーハを搬入する機能及び処理されたウェーハを搬出する機能を持つ中央搬送手段と、前記下層及び上層の各洗浄ラインにおいて隣合う洗浄処理槽へウェーハを順次搬送する槽間搬送手段とを具備させたので、下層の洗浄ラインのみによる処理、上層の洗浄ラインのみによる処理、もしくは下層の洗浄ラインから上層の洗浄ラインにかけての連続処理のいずれをも行わせることができて、研磨後のウェーハに多種の洗浄処理を施すことができる。また下層及び上層の洗浄ラインで並行処理を行わせることができて、単位床面積当たりのウェーハの処理速度を高めることができるとともに稼働率を顕著に向上させることができ、さらには洗浄処理の異なる多種のウェーハを同時進行にて処理することができる。また下層及び上層の各洗浄処理槽に対するウェーハの搬入及び搬出を、共通の中央搬送手段で直接行うことができて、装置構成の簡易化を図ることできるという利点がある。 According to the first aspect of the present invention, the cleaning line having a plurality of cleaning processing tanks for performing required cleaning processing and drying on the polished wafer is configured in two stages, a lower layer and an upper layer, and the lower layer and the upper layer are cleaned. Central cleaning means having a function of carrying in the wafer after polishing and a function of carrying out the processed wafer with respect to each cleaning processing tank in the line, and a wafer to the cleaning processing tank adjacent in each of the lower and upper cleaning lines Since the inter-tank transfer means is provided, the processing is performed only by the lower layer cleaning line, by the upper layer cleaning line alone, or continuously from the lower layer cleaning line to the upper layer cleaning line. Therefore, the wafer after polishing can be subjected to various cleaning processes. Moreover, parallel processing can be performed in the lower and upper cleaning lines, the processing speed of wafers per unit floor area can be increased, the operating rate can be remarkably improved, and the cleaning processing is different. Various wafers can be processed simultaneously. In addition, there is an advantage that the wafer configuration can be directly carried in and out of the lower and upper layer cleaning processing tanks by a common central transfer means, and the apparatus configuration can be simplified.
請求項2記載の発明は、上記下層及び上層の洗浄ラインのうちのいずれか一方の洗浄ラインが停止してもいずれか他方の洗浄ラインは稼働が可能であるので、装置全体としての洗浄処理機能が常に維持されることで前処理等の仕掛りウェーハに不良を発生させることがないという利点がある。
The invention according to
請求項3記載の発明は、上記下層及び上層の洗浄ラインにおける各洗浄処理槽は、外形がほぼ同一で他の洗浄処理槽と入れ替えが可能であるので、各洗浄ラインにおける複数の洗浄処理槽を、ウェーハの洗浄処理プロセス等に応じて、より最適な配列に入れ替えもしくは並べ替えることができるという利点がある。 The invention according to claim 3 is that the cleaning tanks in the lower and upper cleaning lines have substantially the same outer shape and can be replaced with other cleaning tanks. There is an advantage that it can be replaced or rearranged in a more optimal arrangement according to the wafer cleaning process or the like.
研磨後のウェーハに多種の洗浄処理を施し、単位床面積当たりのウェーハの処理速度を高めるとともに稼働率を顕著に向上させ、複数の洗浄処理槽を洗浄処理プロセス等に応じて、より最適な配列に入れ替えもしくは並べ替えることを可能とし、また前処理等の仕掛りウェーハに対し不良を生じさせることがなく、さらには装置構成の簡易化を図るという目的を達成するために、研磨後のウェーハに所要の洗浄処理及び乾燥を行う複数の洗浄処理槽をそれぞれ備えた洗浄ラインを下層及び上層の2段に構成するとともに、前記下層及び上層の洗浄ラインにおける各洗浄処理槽に対し、前記研磨後のウェーハを搬入する機能及び処理されたウェーハを搬出する機能を持つ中央搬送手段と、前記下層及び上層の各洗浄ラインにおいて隣合う洗浄処理槽へウェーハを順次搬送する槽間搬送手段とを具備させることにより実現した。 Various types of cleaning processes are performed on the polished wafers to increase the processing speed of the wafers per unit floor area and to significantly improve the operation rate. Multiple cleaning tanks can be arranged more optimally according to the cleaning process etc. In order to achieve the purpose of making it possible to replace or rearrange the wafers and to prevent in-process wafers such as pretreatments from occurring and to further simplify the apparatus configuration, The cleaning lines each having a plurality of cleaning treatment tanks for performing the required cleaning treatment and drying are configured in two stages, a lower layer and an upper layer, and each polishing treatment tank in the lower and upper layer cleaning lines is subjected to the polishing A central transfer means having a function of carrying in a wafer and a function of carrying out a processed wafer, and an adjacent cleaning process in each of the lower and upper cleaning lines. It was achieved by including the vat between conveying means for sequentially conveying the wafer to the bath.
以下、本発明の好適な実施例を図面に従って詳述する。図1は洗浄装置を示す図であり、(a)は平面図、(b)は側面図である。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a view showing a cleaning device, in which (a) is a plan view and (b) is a side view.
まず、本実施例に係る洗浄装置の構成を説明する。図1において洗浄装置2は、化学機械研磨装置1内に設置されている。化学機械研磨装置1は、主として該洗浄装置2の他に、ロードポート部3、研磨装置4、第1搬送機5、中央搬送手段としての中央搬送機6、オプションチャンバ7、及び図示しない装置制御部で構成されている。
First, the configuration of the cleaning apparatus according to the present embodiment will be described. In FIG. 1, the
前記ロードポート部3は、製品用ウェーハロードポート3a,3a、ダミーウェーハロードポート3b、モニタウェーハロードポート3cからなり、各ロードポート3a,3b,3cには、それぞれ複数枚のウェーハWを格納したカセット8が載置されている。
The load port unit 3 includes product
前記研磨装置4は、化学機械研磨装置1の一側部に配列された3台のプラテン4a,4b,4cと、該3台のプラテン4a,4b,4cの配列方向に移動自在に設けられた図示しない2台の研磨ヘッドとを主体として構成されている。各プラテン4a,4b,4cは円盤状に形成され、図示しないモータの駆動によりそれぞれ一方向に回転する。前記各プラテン4a,4b,4cの上面には研磨パッドが貼着されており、該研磨パッド上に図示しないノズルからスラリーが供給される。
The polishing apparatus 4 is provided to be movable in the arrangement direction of three
前記3台のプラテン4a,4b,4cのうち、左右のプラテン4a,4cは第1の研磨対象膜(例えばCu膜)の研磨に用いられ、中央のプラテン4bは第2の研磨対象膜(例えばTa膜)の研磨に用いられる。両者の研磨においては、供給するスラリーの種類、研磨ヘッドの回転数やプラテン4a,4b,4cの回転数、また研磨ヘッドの押付力や研磨パッドの材質等が変更されている。
Of the three
研磨装置4では、研磨ヘッドによってウェーハWを保持し、ノズルから研磨パッド上にスラリーを供給しながら、ウェーハWを該研磨パッドに圧接し、この状態でプラテン4a,4b,4cと研磨ヘッドとをそれぞれ回転させて、ウェーハWの化学機械的研磨が行われる。
In the polishing apparatus 4, the wafer W is held by the polishing head, and the wafer W is pressed against the polishing pad while supplying slurry onto the polishing pad from the nozzle. In this state, the
前記洗浄装置2は、化学機械研磨装置1の他側部に、前記研磨装置4と対向するように配置されている。該洗浄装置2は、4個の洗浄処理槽2a〜2dを備えた下層の洗浄ライン2Aと、同じく4個の洗浄処理槽2e〜2hを備えた上層の洗浄ライン2Bとで、2段に構成されている。
The
前記下層の洗浄ライン2Aにおける4個の洗浄処理槽2a〜2dは、例えばウェーハWの表面及び裏面をスポンジブラシでこすって洗浄する洗浄処理槽2a、ウェーハWの表面及び裏面にスチームを噴射して洗浄する洗浄処理槽2b、ウェーハWを超音波により洗浄する洗浄処理槽2c、ウェーハWの表面を薬液で薄くエッチング処理して残っているゴミを除去した後、リンス洗浄し最後にスピン乾燥する洗浄処理槽2dで構成されている。
The four
前記上層の洗浄ライン2Bにおける4個の洗浄処理槽2e〜2hも、下層の洗浄ライン2Aにおける前記4個の洗浄処理槽2a〜2dとほぼ同様に構成されている。
The four
なお、下層及び上層の洗浄ライン2A,2Bにおける各洗浄処理槽2a〜2hは、外形がほぼ同一で他の洗浄処理機能を持つ洗浄処理槽と入れ替えもしくは並べ替えが可能になっている。また、前記下層及び上層の洗浄ライン2A,2Bは、常時少なくともいずれか一方が稼働するように構成されている。
The
前記下層及び上層の各洗浄ライン2A,2Bにおける各洗浄処理槽2a〜2hの間には、槽間搬送手段としての槽間搬送機9がそれぞれ設置されている。該槽間搬送機9は隣合う洗浄処理槽(例えば2aと2b)へウェーハWを順次搬送する。
Between the cleaning
前記第1搬送機5は、前記製品用ウェーハロードポート3a,3aに載置されたカセット8から未研磨のウェーハWを取り出してウェーハ待機位置10に搬送する。また、該第1搬送機5は、下層及び上層の洗浄ライン2A,2Bで洗浄処理されたウェーハWを、その最終洗浄処理槽2d又は2hから直接受け取って前記製品用ウェーハロードポート3a,3aに搬入する。
The first transfer device 5 takes out the unpolished wafer W from the
前記中央搬送機6は、未研磨のウェーハWを前記ウェーハ待機位置10から受け取り、受け渡し位置11を介して研磨装置4に搬入する。また研磨後のウェーハWを受け渡し位置11を介して受け取り、下層及び上層の洗浄ライン2A,2Bにおける各洗浄処理槽2a〜2hに搬入する。該中央搬送機6は、下層及び上層の洗浄ライン2A,2Bにおけるいずれの洗浄処理槽2a〜2hに対しても、ウェーハWを直接搬入・搬出する機能を持っている。このため、下層及び上層の洗浄ライン2A,2Bにおける各洗浄処理槽2a〜2hには、ウェーハWを搬入・搬出するための正面搬送口12がそれぞれ設けられている。
The
前記オプションチャンバ7は、前記研磨及び洗浄処理に加え、研磨前、研磨後、及び洗浄処理後のウェーハWに所定の処理及び膜厚測定等を行い、この後該ウェーハWを中央搬送機6に受け渡し、該中央搬送機6を介して次の所要工程に搬送する機能を持っている。当該オプションチャンバ7にも、ウェーハWを搬入・搬出するための正面搬送口12が設けられている。
The
次に、上述のように構成された洗浄装置の作用を説明する。本実施例の洗浄装置は、洗浄ライン2A,2Bを下層と上層の2段に構成したことにより、(a)下層の洗浄ライン2Aのみで一連の洗浄処理を行う、(b)上層の洗浄ライン2Bのみで一連の洗浄処理を行う、(c)下層の洗浄ライン2Aから上層の洗浄ライン2Bにかけて続けて洗浄処理を行う、また(d)下層の洗浄ライン2Aと上層の洗浄ライン2Bとで並行に洗浄処理を行う等、諸種の洗浄処理態様をとることができる。以下、これを順に説明する。
Next, the operation of the cleaning apparatus configured as described above will be described. In the cleaning apparatus of this embodiment, the
(a)下層の洗浄ライン2Aのみで一連の洗浄処理を行う場合。この場合は、研磨装置4で化学機械的研磨が行われたウェーハWが、中央搬送機6により受け渡し位置11を介して受け取られ、下層の洗浄ライン2Aにおける始端側の洗浄処理槽2aに搬入される。搬入されたウェーハWは槽間搬送機9により隣合う洗浄処理槽2b,2c,2dへ順次搬送されつつ所要の洗浄処理が行われ、最終の洗浄処理槽2dで乾燥処理が行われて洗浄処理を終了する。
(A) When a series of cleaning processes are performed only in the
該洗浄処理の終了後、ウェーハWは最終の洗浄処理槽2dから第1搬送機5に直接受け渡されて製品用ウェーハロードポート3a,3aに搬入される。
After the completion of the cleaning process, the wafer W is directly transferred from the
(b)上層の洗浄ライン2Bのみで一連の洗浄処理を行う場合。この場合は、化学機械的研磨が行われたウェーハWが、中央搬送機6により上層の洗浄ライン2Bにおける始端側の洗浄処理槽2eに直接搬入される。搬入されたウェーハWは槽間搬送機9により隣合う洗浄処理槽2f,2g,2hへ順次搬送されつつ所要の洗浄処理が行われ、最終の洗浄処理槽2hで乾燥処理が行われて洗浄処理を終了する。
(B) When performing a series of cleaning processes only in the upper cleaning line 2B. In this case, the wafer W that has been subjected to chemical mechanical polishing is directly carried into the cleaning
該洗浄処理の終了後、ウェーハWは最終の洗浄処理槽2hから第1搬送機5に直接受け渡されて製品用ウェーハロードポート3a,3aに搬入される。
After completion of the cleaning process, the wafer W is directly transferred from the
(c)下層の洗浄ライン2Aから上層の洗浄ライン2Bにかけて続けて洗浄処理を行う場合。この場合は、化学機械的研磨が行われたウェーハWが、中央搬送機6により、まず下層の洗浄ライン2Aにおける始端側の洗浄処理槽2aに搬入される。搬入されたウェーハWは槽間搬送機9により隣合う洗浄処理槽2b,2c,2dへ順次搬送されつつ所要の洗浄処理が行われる。
(C) When performing a cleaning process continuously from the
そして、始端側の洗浄処理槽2aのみで洗浄処理が行われた段階、2個の洗浄処理槽2aと2bで洗浄処理が行われた段階、3個の洗浄処理槽2a,2b,2cで洗浄処理が行われた段階、もしくは最終の洗浄処理槽2dまで洗浄処理が行われた段階のいずれかの段階で、ウェーハWが該当する洗浄処理槽2a,2b,2c又は2dから中央搬送機6により搬出される。次いで該中央搬送機6により上層の洗浄ライン2Bにおける始端側の洗浄処理槽2eに搬入される。
Then, the stage where the cleaning process is performed only in the
上層の洗浄ライン2Bに搬入されたウェーハWは槽間搬送機9により隣合う洗浄処理槽2f,2g,2hへ順次搬送されつつ所要の洗浄処理が行われ、最終の洗浄処理槽2hで乾燥処理が行われて、下層の洗浄ライン2Aから上層の洗浄ライン2Bにかけての洗浄処理が終了する。
The wafer W carried into the upper cleaning line 2B is sequentially transferred to the adjacent
該洗浄処理の終了後、ウェーハWは上層の洗浄ライン2Bにおける最終の洗浄処理槽2hから第1搬送機5に受け渡されて製品用ウェーハロードポート3a,3aに搬入される。
After the completion of the cleaning process, the wafer W is transferred from the
(d)下層の洗浄ライン2Aと上層の洗浄ライン2Bとで並行に洗浄処理を行う場合。この場合は、化学機械的研磨が行われたウェーハWが、中央搬送機6により、下層の洗浄ライン2Aにおける始端側の洗浄処理槽2aに搬入される。搬入されたウェーハWは槽間搬送機9により隣合う洗浄処理槽2b,2c,2dへ順次搬送されつつ所要の洗浄処理が行われる。該洗浄処理の終了したウェーハWは最終の洗浄処理槽2dから第1搬送機5に受け渡されて製品用ウェーハロードポート3a,3aに搬入される。
(D) When the cleaning process is performed in parallel on the
これとほぼ並行して化学機械的研磨が行われた他のウェーハWが、中央搬送機6により、上層の洗浄ライン2Bにおける始端側の洗浄処理槽2eに搬入される。搬入されたウェーハWは槽間搬送機9により隣合う洗浄処理槽2f,2g,2hへ順次搬送されつつ所要の洗浄処理が行われる。該洗浄処理の終了したウェーハWは最終の洗浄処理槽2hから第1搬送機5に受け渡されて製品用ウェーハロードポート3a,3aに搬入される。このように、下層及び上層の各洗浄ライン2A,2Bが同時に稼働してウェーハWの並行処理が行われる。
In parallel with this, another wafer W that has been subjected to chemical mechanical polishing is carried by the
前述したように、下層の洗浄ライン2Aにおける各洗浄処理槽2a〜2dと上層の洗浄ライン2Bにおける各洗浄処理槽2e〜2hとは、それぞれ、ほぼ同じ洗浄処理機能を持つもので構成されている。また、下層及び上層の洗浄ライン2A,2Bは、常時少なくともいずれか一方が稼働するように構成されている。
As described above, the
このため、前記下層の洗浄ライン2Aのみ、もしくは上層の洗浄ライン2Bのみで洗浄処理を行う場合において、何らかの事情によりいずれか一方の洗浄ラインが停止した場合は、洗浄処理の実行をいずれか他方の洗浄ラインに切り替えることで、なんら支障なく所要の洗浄処理を行うことが可能となる。
For this reason, in the case where the cleaning process is performed only by the lower
また、下層及び上層の洗浄ライン2A,2Bにおける各洗浄処理槽2a〜2d,2e〜2hは、外形がほぼ同一で他の洗浄処理機能を持つ洗浄処理槽と入れ替えもしくは並べ替えが可能になっている。このため、各洗浄処理槽2a〜2d,2e〜2hを入れ替えもしくは並べ替えることで、各洗浄ライン2A又は2Bの洗浄処理機能を適宜に変更することが可能である。
Further, the
上述したように、本実施例に係る洗浄装置においては、下層の洗浄ライン2Aから上層の洗浄ライン2Bにかけて連続処理を行う等、化学機械的研磨後のウェーハWに多種の洗浄処理を施すことができる。
As described above, in the cleaning apparatus according to the present embodiment, various cleaning processes can be performed on the wafer W after chemical mechanical polishing, such as a continuous process from the
下層及び上層の洗浄ライン2A,2Bで並行処理を行わせることができて、単位床面積当たりのウェーハWの処理速度を高めることができるとともに稼働率を顕著に向上させることができる。
Parallel processing can be performed in the lower and
洗浄処理の異なる多種のウェーハWを同時進行にて処理することができる。 Various types of wafers W having different cleaning processes can be processed simultaneously.
下層及び上層の各洗浄処理槽2a〜2hに対するウェーハWの搬入・搬出を、共通の中央搬送機6で直接行うことができて、装置構成の簡易化を図ることできる。
Loading and unloading of the wafers W with respect to the lower and
洗浄装置全体としての洗浄処理機能が常に維持されることで前処理等の仕掛りウェーハWに不良を発生させることがない。 Since the cleaning processing function of the entire cleaning apparatus is always maintained, defects in the in-process wafer W such as preprocessing do not occur.
また、各洗浄ライン2A,2Bにおける複数の洗浄処理槽2a〜2d,2e〜2hを、ウェーハWの洗浄処理プロセス等に応じて、より最適な配列に入れ替えもしくは並べ替えることができる。
In addition, the plurality of cleaning
なお、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変をなすことができ、そして、本発明が該改変されたものにも及ぶことは当然である。 The present invention can be variously modified without departing from the spirit of the present invention, and the present invention naturally extends to the modified ones.
1 化学機械研磨装置
2 洗浄装置
2A 下層の洗浄ライン
2B 上層の洗浄ライン
2a〜2h 洗浄処理槽
3 ロードポート部
4 研磨装置
5 第1搬送機
6 中央搬送機(中央搬送手段)
7 オプションチャンバ
8 カセット
9 槽間搬送機(槽間搬送手段)
10 ウェーハ待機位置
11 受け渡し位置 12 正面搬送口
W ウェーハ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Chemical
7
10
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