JP2015035595A - 研磨方法および研磨装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】基板の破損を未然に防ぐことができる研磨方法を提供する。
【解決手段】本発明に係る研磨方法は、基板の周縁部に異常部位があるか否かを検査し、異常部位が検出されなかった場合には基板を研磨し、異常部位が検出された場合には基板を研磨しない。基板の異常部位としては、基板の周縁部に付着した接着剤などの異物が挙げられる。基板の研磨後に、基板の周縁部に異常部位があるか否かを再度検査するようにしてもよい。
【選択図】図６

Description

本発明は、ウェハなどの基板を研磨する方法および装置に関する。
半導体デバイスの製造プロセスには、ＳｉＯ２などの絶縁膜を研磨する工程や、銅、タングステンなどの金属膜を研磨する工程などの様々な工程が含まれる。裏面照射型ＣＭＯＳセンサの製造工程では、絶縁膜や金属膜の研磨工程の他にも、シリコン層（シリコンウェハ）を研磨する工程が含まれる。裏面照射型ＣＭＯＳセンサは、裏面照射（BSI: Backside illumination）技術を利用したイメージセンサであり、その受光面はシリコン層から形成されている。シリコン貫通電極（TSV: Through-silicon via）の製造工程にも、シリコン層を研磨する工程が含まれる。シリコン貫通電極は、シリコン層を貫通する孔に形成された銅などの金属から構成された電極である。
ＢＳＩプロセスおよびＴＳＶプロセスでは、ＳＯＩ（Silicon on Insulator）基板がしばしば使用される。このＳＯＩ基板は、デバイス基板とシリコン基板とを貼り合わせることで製造される。より具体的には、図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示すように、デバイス基板Ｗ１とシリコン基板Ｗ２とを接着剤により貼り合わせ、デバイス基板Ｗ１をその裏面からグラインダーで研削することで、図１０（ｃ）に示すようなシリコン層およびデバイス層が積層されたＳＯＩ基板を得る。さらに、図１０（ｄ）に示すように、デバイス層のエッジ部を研磨により除去する場合もある。
このようにして作成されたＳＯＩ基板は、次にＣＭＰ装置に搬送され、ここでＳＯＩ基板のシリコン層が研磨される。すなわち、研磨パッド上にスラリーを供給しながら、ＳＯＩ基板と研磨パッドとを接触させることで、シリコン層が研磨される。
特開平４−０８５８２７号公報 特開２０１０−３４１１８号公報
ＳＯＩ基板の周縁部には、ＳＯＩ基板の製造工程で使用された接着剤が露出していることがある。さらには、ＳＯＩ基板にクラックが発生したり、シリコン層の剥がれが存在することもある。このような異常部位がＳＯＩ基板に存在すると、ＳＯＩ基板の研磨に悪影響を与えるおそれがある。例えば、露出した接着剤が研磨パッドに付着して、ＳＯＩ基板が割れることがあった。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、基板の破損を未然に防ぐことができる研磨方法および研磨装置を提供することを目的とする。
上述した目的を達成するために、本発明の第１の態様は、基板の周縁部に異常部位があるか否かを検査し、前記異常部位が検出されなかった場合には、前記基板を研磨し、前記異常部位が検出された場合には、前記基板を研磨しないことを特徴とする研磨方法である。
前記基板の研磨後に、前記基板の周縁部に異常部位があるか否かを再度検査することを特徴とする。
研磨された前記基板の周縁部に異常部位が検出された場合には、後続の基板の研磨を開始しないことを特徴とする。
研磨された前記基板の周縁部に異常部位が検出された場合には、後続の基板の研磨の研磨条件を変更することを特徴とする。
前記基板の周縁部に異常部位があるか否かの検査は、基板の周縁部の画像を取得し、該画像に基づいて前記基板の周縁部に異常部位があるか否かを検査する工程であることを特徴とする。
前記画像に基づいて前記基板の周縁部に異常部位があるか否かを検査する工程は、前記画像に現れる前記異常部位の特徴を示す指標値と所定のしきい値とを比較することによって、前記基板の周縁部に異常部位があるか否かを検査する工程であることを特徴とする。
前記指標値は、前記異常部位の大きさ、長さ、形状、色の濃淡のいずれかを表すことを特徴とする。
複数の基板からなる１グループ当たりの、異常部位が存在する基板の枚数が設定値に達したときは、後続の基板の研磨を開始しないことを特徴とする。
前記基板は、デバイス基板とシリコン基板とを貼り合わせることで製造されたＳＯＩ基板であることを特徴とする。
前記異常部位は、前記ＳＯＩ基板の露出面に付着した異物、または前記ＳＯＩ基板のシリコン層が剥がれた部位のいずれかであることを特徴とする。
本発明の第２の態様は、基板を研磨し、前記基板の研磨を一旦中断して、前記基板の周縁部に異常部位があるか否かを検査し、前記異常部位が検出されなかった場合には、前記基板の研磨を再び開始し、前記異常部位が検出された場合には、前記基板の研磨を終了することを特徴とする研磨方法である。
本発明の第３の態様は、基板の周縁部に異常部位があるか否かを検査する検査ユニットと、前記基板を研磨する研磨ユニットと、前記検査ユニットと前記研磨ユニットとの間で前記基板を搬送する基板搬送ユニットと、前記検査ユニット、前記研磨ユニット、および前記基板搬送ユニットの動作を制御する動作制御部とを備え、前記基板搬送ユニットは、前記異常部位が検出されなかった場合には、前記基板を前記研磨ユニットに搬送し、前記異常部位が検出された場合には、前記基板を前記研磨ユニットに搬送しないことを特徴とする研磨装置である。
本発明の第４の態様は、基板の周縁部に異常部位があるか否かを検査する検査ユニットと、前記基板を研磨する研磨ユニットと、前記検査ユニットと前記研磨ユニットとの間で前記基板を搬送する基板搬送ユニットと、前記検査ユニット、前記研磨ユニット、および前記基板搬送ユニットの動作を制御する動作制御部とを備え、前記研磨ユニットは前記基板の研磨を開始した後に一旦研磨を中断し、その後、前記基板搬送ユニットは前記基板を前記検査ユニットに搬送し、前記検査ユニットは前記基板の周縁部に異常部位があるか否かを検査し、前記基板搬送ユニットは、前記異常部位が検出されなかった場合には、前記基板を前記研磨ユニットに搬送し、前記異常部位が検出された場合には、前記基板を前記研磨ユニットに搬送しないことを特徴とする研磨装置である。
本発明の第１，第３の態様によれば、基板周縁部に付着した接着剤などの異常部位の有無が研磨前に検査される。したがって、異常部位の存在に起因する研磨時の基板の破損を未然に回避することができる。
本発明の第２，第４の態様によれば、基板の研磨が完了する前に基板の異常部位があるか否かが検査される。したがって、異常部位の存在に起因する研磨時の基板の破損を未然に回避することができる。
本発明の研磨方法の一実施形態を実行することができる研磨装置を示す模式図である。 図１に示すＣＭＰユニットの斜視図である。 検査ユニットを示す模式図である。 ステップ・アンド・リピート方式でのウェハの撮像位置の例を示す図である。 ステップ・アンド・リピート方式の動作シーケンスを示すフローチャートである。 ウェハの処理の流れの一実施形態を説明するフローチャートである。 ウェハの処理の流れの他の実施形態を説明するフローチャートである。 基板搬送ユニットに基板検査部を組み入れた例を示す研磨装置の平面図である。 図８の研磨装置の斜視図である。 図１０（ａ）乃至図１０（ｄ）は、ＳＯＩ基板の製造工程を説明する図である。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の研磨方法の一実施形態を実行することができる研磨装置を示す模式図である。本発明の研磨方法は、図１０（ａ）乃至図１０（ｄ）に示すような、デバイス基板とシリコン基板とを貼り合わせることで製造されるＳＯＩ基板の研磨に好適に適用することができる。
図１に示すように、研磨装置は、基板の一例であるウェハを研磨するＣＭＰユニット（研磨ユニット）５と、ウェハの周縁部に異常部位があるか否かを検査する検査ユニット６と、ＣＭＰユニット５および検査ユニット６との間でウェハを搬送する基板搬送ユニット７と、ＣＭＰユニット５、検査ユニット６、および基板搬送ユニット７の動作を制御する動作制御部８とを備えている。
図２は、図１に示すＣＭＰユニット５の斜視図である。図２に示すように、ＣＭＰユニット５は、研磨パッド２０を支持する研磨テーブル２２と、ウェハＷを研磨パッド２０に押し付けるトップリング２４と、研磨パッド２０に研磨液（スラリー）を供給するための研磨液供給ノズル２６とを備えている。
研磨テーブル２２は、テーブル軸２３を介してその下方に配置されるテーブルモータ２５に連結されており、このテーブルモータ２５により研磨テーブル２２が矢印で示す方向に回転されるようになっている。研磨パッド２０は研磨テーブル２２の上面に貼付されており、研磨パッド２０の上面がウェハＷを研磨する研磨面２０ａを構成している。トップリング２４はトップリングシャフト２７の下端に固定されている。トップリング２４は、その下面に真空吸着によりウェハＷを保持できるように構成されている。トップリングシャフト２７は、トップリングアーム３１内に設置された図示しない回転機構に連結されており、トップリング２４はこの回転機構によりトップリングシャフト２７を介して回転駆動されるようになっている。
ウェハＷの表面の研磨は次のようにして行われる。トップリング２４および研磨テーブル２２をそれぞれ矢印で示す方向に回転させ、研磨液供給ノズル２６から研磨パッド２０上に研磨液（スラリー）を供給する。この状態で、トップリング２４によりウェハＷを研磨パッド２０の研磨面２０ａに押し付ける。ウェハＷの表面は、研磨液に含まれる砥粒の機械的作用と研磨液に含まれる化学成分の化学的作用により研磨される。
図３は、検査ユニット６を示す模式図である。この検査ユニット６は、ウェハＷの周縁部での異常部位を検出するための装置である。図３に示すように、検査ユニット６は、基板保持部４１と基板検査部４３とを備えている。基板保持部４１は、ウェハＷの周縁部を把持する複数のチャック４６と、このチャック４６を介してウェハＷをその軸心回りに回転させるステップモータ４８と、ウェハＷの回転角度を検出するロータリーエンコーダ（位置検出器）５０とを備えている。
基板検査部４３は、ウェハＷの周縁部の画像を取得し、その画像に基づいてウェハＷに異常部位があるか否かを検査する。より具体的には、基板検査部４３は、ウェハＷの周縁部を撮像する撮像カメラ５３と、撮像カメラ５３によって取得された画像を分析する画像処理部５５とを備えている。撮像カメラ５３は画像処理部５５に接続されており、撮像カメラ５３によって取得された画像は画像処理部５５に送られるようになっている。
検査ユニット６は、ウェハＷを断続的に回転させながら周縁部の静止画像を取得するステップ・アンド・リピート方式を採用している。図４はステップ・アンド・リピート方式でのウェハＷの撮像位置の例を示す図であり、図５はステップ・アンド・リピート方式の動作シーケンスを示すフローチャートである。図４に示すように、ウェハＷの周縁部上での複数の撮像位置が予め設定されている。
画像処理部５５はステップモータ４８に指令信号を送り、ウェハＷを回転させる（ステップ１）。ウェハＷの回転角度はロータリーエンコーダ５０により計測される（ステップ２）。回転するウェハＷが所定の撮像位置に達すると、ウェハＷの回転を停止させる。そして、撮像カメラ５３によりウェハＷの周縁部を撮像する（ステップ３）。同じようにしてウェハＷの回転と停止とを繰り返しながら、ウェハＷの周縁部の静止画像が取得される。取得された画像は、画像処理部５５に送られ、画像処理部５５のメモリー（記憶装置）に保存される（ステップ４）。
画像処理部５５は、ウェハＷの周縁部の画像に基づいてウェハＷの異常部位の有無を検査する（ステップ５）。異常部位の有無を検査するための画像処理としては、画像上の図形を認識する画像処理、または画像上の色を認識する画像処理などの公知の画像処理技術を使用することができる。ウェハＷの異常部位の例としては、ウェハＷのクラック、図１０（ｃ）および図１０（ｄ）に示すシリコン層が剥がれた部位、ウェハＷの露出面に付着した接着剤やパーティクルなどの異物、シリコン層の位置のずれなどが挙げられる。
取得されたすべての画像は画像処理部５５のメモリーに保存される。各画像は、ウェハＷの回転角度に関連づけられて画像処理部５５に保存される。すなわち、画像が取得された位置を示す回転角度は、ロータリーエンコーダ５０から画像処理部５５に送られ、その回転角度が画像と共にメモリーに保存される。したがって、撮像された画像から、ウェハＷの異常部位の大きさ（面積）および種類（例えば、クラック、接着剤）に加え、異常部位の位置に関する情報が得られる。画像処理部５５は、図１に示す動作制御部８に接続されており、ウェハＷの異常部位が検出されたか否かを示す検出信号が画像処理部５５から動作制御部８に送信されるようになっている。
画像処理部５５は、画像に現れる異常部位の特徴を示す指標値と所定のしきい値とを比較することによって、ウェハＷの周縁部に異常部位があるか否かを決定するように構成されている。より具体的には、画像処理部５５は、指標値が所定のしきい値を超えた場合には、ウェハＷの周縁部に異常部位が存在すると決定する。異常部位の特徴を示す指標値の例としては、異常部位の大きさ（面積）、長さ、形状、色の濃淡が挙げられる。
画像処理部５５は、異常部位の数、位置、指標値（例えば大きさ）、種類などの検査結果をメモリーに保存する（ステップ６）。上述したウェハＷの回転（ステップ１）から検査結果の保存（ステップ６）までの工程は、全ての撮像位置での検査が完了するまで繰り返えされる。撮像位置はウェハＷの周縁部の一部のみでもよく、またはウェハＷの全周に亘って設定してもよい。ただし、検査結果の信頼性の観点から、ウェハＷの全周に亘って撮像位置を設定することが好ましい。画像処理部５５は、そのメモリーに保存された検査結果を検査結果データとして出力することができるように構成されている。この検査結果データは、研磨装置の状態の分析に使用することができる。
次に、ウェハＷの処理の流れについて図６のフローチャートを参照して説明する。ウェハＷは、研磨される前に、基板搬送ユニット７によって検査ユニット６に搬送される（ステップ１）。検査ユニット６の基板検査部４３は、上述したようにウェハＷの周縁部の画像を取得し、ウェハＷに異常部位があるか否かを画像に基づいて検査する（ステップ２）。基板検査部４３がウェハＷの異常部位を検出した場合は、基板搬送ユニット７はウェハＷをＣＭＰユニット５に送らず、ウェハＷは研磨されない（ステップ３）。
異常部位が存在するウェハＷは、基板搬送ユニット７によって基板カセット（図示せず）に戻される。基板カセットとは、研磨装置に複数のウェハを搬入するときに使用される容器である。異常部位が存在するウェハＷは、後述する洗浄部を経由しつつ、ウェハＷの洗浄は行わずに基板カセットに戻されてもよいし、または洗浄部を経由しないで基板カセットに直接戻されてもよい。
基板検査部４３がウェハＷの異常部位を検出しなかった場合は、ウェハＷは基板搬送ユニット７によってＣＭＰユニット５に送られ（ステップ４）、ウェハＷの表面が研磨される（ステップ５）。
ＣＭＰユニット５で研磨された後、ウェハＷは、基板搬送ユニット７により再び検査ユニット６に搬送されてもよい。この場合、検査ユニット６の基板検査部４３は、研磨されたウェハＷの周縁部の画像を取得し、ウェハＷに異常部位があるか否かを画像に基づいて再検査する。研磨されたウェハＷに異常部位が検出された場合には、次に続くウェハの研磨条件を変えてもよい。例えば、研磨テーブル２２の回転速度、トップリング２４の回転速度、トップリング２４がウェハを研磨パッド２０に押し付ける圧力などを、異常部位の検出結果に基づいて変更してもよい。研磨されたウェハＷに異常部位が検出された場合には、ＣＭＰユニット（研磨ユニット）５は後続のウェハの研磨を開始しないようにしてもよい。研磨前に取得した画像（画像が取得された位置を示すウェハＷの回転角度を含む）と、研磨後に取得した画像（画像が取得された位置を示すウェハＷの回転角度を含む）とを比較し、その比較結果に基づいて、次に続くウェハの研磨条件を変えてもよい。
この実施形態によれば、研磨前にウェハＷの異常部位があるか否かが検査されるので、異常部位の存在に起因する研磨時のウェハＷの破損を未然に回避することができる。
取得した画像（画像が取得された位置を示すウェハの回転角度を含む）を検査ユニット６からホストコンピュータ（図示せず）に送信し、ホストコンピュータで異常部位の有無の検査を行い、その検査結果に基づいて研磨中止指令や新規ウェハ投入中止指令をホストコンピュータから動作制御部８に送信してもよい。また、検査結果に基づいて、ホストコンピュータで研磨条件を修正した研磨レシピを作成し、その研磨レシピを動作制御部８に送信してもよい。また、別の研磨装置にその修正された研磨レシピを送信してもよい。さらに、取得した画像（画像が取得された位置を示すウェハの回転角度を含む）をホストコンピュータで分析し、その分析結果をもとに、ＣＭＰ（化学機械研磨）の前に行われる他の工程（例えば、ウェハの周縁部またはベベルを研磨する工程）の処理条件を修正し、修正された処理条件を含む処理レシピをその前の工程を実行する処理装置（例えば、ベベル研磨装置）に送信してもよい。
複数のウェハからなる１グループ当たりの、異常部位が存在するウェハの枚数が設定値に達したときは、ＣＭＰユニット（研磨ユニット）５は後続のウェハの研磨を開始しないことが好ましい。異常部位が存在するウェハの枚数が所定のしきい値に達した時点でＣＭＰユニット５がウェハを研磨している場合は、ＣＭＰユニット５はそのウェハの研磨を中断してもよいし、またはＣＭＰユニット５はそのウェハの研磨を研磨レシピに従って完了させてもよい。
ウェハの異常部位が検出された場合には、研磨装置の消耗品の状態（例えば、トップリング２４の欠陥、研磨パッド２０の摩耗など）を確認したり、後述する洗浄部の状態を確認することが好ましい。
図７は、研磨方法の他の実施形態を示すフローチャートである。特に説明しない本実施形態の動作は上述した実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。図７に示すように、ウェハＷの検査は、ウェハＷの研磨中に行ってもよい。具体的には、ウェハＷを研磨し（ステップ１）、ウェハＷの研磨を一旦中断して（ステップ２）、ウェハＷを基板搬送ユニット７により検査ユニット６に搬送し（ステップ３）、ウェハＷの周縁部に異常部位があるか否かを検査し（ステップ４）、異常部位が検出された場合には、ウェハＷの研磨を再び開始せず、ウェハＷの研磨を終了する（ステップ５）、異常部位が検出されなかった場合には、ウェハＷを基板搬送ユニット７によりＣＭＰユニット５に搬送し（ステップ６）、ウェハＷの研磨を再び開始してもよい（ステップ７）。この場合でも、ウェハＷの研磨が完了する前にウェハＷの異常部位があるか否かが検査されるので、異常部位の存在に起因する研磨時のウェハＷの破損を未然に回避することができる。
異常部位の種類によって、ウェハ検査後のウェハＷの処理フローを変えてもよい。例えば、異常部位がクラックなどの比較的重大なものである場合はウェハＷの研磨を再開しないようにしてもよく、異常部位がウェハＷに付着した接着剤などの比較的軽度のものである場合にはウェハＷの研磨を再開してもよい。
上述した検査ユニット６は、ウェハＷの周縁部の上方から画像を取得する１台の撮像カメラ５３を有しているが、複数の撮像カメラを有してもよい。例えば、ウェハＷの周縁部の上方、側方、および下方に複数の撮像カメラを配置してもよい。また、上述した検査ユニット６は、画像処理タイプに代えて、光散乱タイプであってもよい。この光散乱タイプの検査ユニット６は、ウェハＷの周縁部にレーザビームを照射し、反射したレーザビームの強度から異常部位の存在を検出するというものである。このようなレーザ散乱タイプの検査ユニット６は、例えば日本国特開２０１０−１０２３４号公報に開示されているような公知の技術を使用することができる。
上述した検査ユニット６は、スタンドアローンタイプのユニットであるが、研磨装置に既に設置されているユニットに組み入れてもよい。例えば、基板搬送機構、膜厚測定ユニット、基板洗浄ユニット、または基板乾燥ユニットに上述した基板検査部４３を組み入れてもよい。
上述した実施形態では、ウェハの表面を研磨するための研磨ユニットとして、スラリーの存在下でウェハを化学機械的に研磨するＣＭＰユニット５が使用されている。図１に示すＣＭＰユニット５に代えて研削ユニットを研磨ユニットとして使用してもよい。研削ユニットは、研磨液として純水を砥石（または固定砥粒）上に供給しつつ、ウェハを砥石に摺接させることでウェハを研磨（研削）するように構成される。例えば、検査ユニット６により図１０（ｂ）に示すシリコン基板Ｗ２の周縁部に異常部位がないかどうか検査し、異常部位が検出されなければ、研削ユニット（研磨ユニット）によって図１０（ｃ）に示すようにデバイス基板Ｗ１の裏面を研磨（研削）するようにしてもよい。
図８は、基板搬送機構に基板検査部４３を組み入れた例を示す研磨装置の平面図であり、図９は、図８の研磨装置の斜視図である。研磨装置は、ロード／アンロード部１０２と、ウェハを研磨する研磨部３００（３００ａ，３００ｂ）と、研磨されたウェハを洗浄する洗浄部４００とを備えている。
ロード／アンロード部１０２は、多数のウェハをストックするウェハカセット（基板カセット）を載置する４つのフロントロード部１２０を備えている。フロントロード部１２０の並びに沿って走行機構１２１が敷設されており、この走行機構１２１上にウェハカセットの配列方向に沿って移動可能な搬送ロボット１２２が設置されている。搬送ロボット１２２は走行機構１２１上を移動することによってフロントロード部１２０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。
研磨部３００は、第１研磨ユニット３００Ａと第２研磨ユニット３００Ｂとを内部に有する第１研磨部３００ａと、第３研磨ユニット３００Ｃと第４研磨ユニット３００Ｄとを内部に有する第２研磨部３００ｂとを備えている。
第１研磨ユニット３００Ａは、研磨パッドを支持する研磨テーブル３１０Ａと、ウェハを保持しかつウェハを研磨テーブル３１０Ａ上の研磨パッドに対して押圧するためのトップリング３１１Ａと、研磨パッド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３１２Ａと、研磨パッドのドレッシングを行うためのドレッサ３１３Ａと、液体（例えば純水）と気体（例えば窒素）の混合流体または液体（例えば純水）を霧状にして、研磨パッドに噴射するアトマイザ３１４Ａとを備えている。
同様に、第２研磨ユニット３００Ｂは、研磨テーブル３１０Ｂと、トップリング３１１Ｂと、研磨液供給ノズル３１２Ｂと、ドレッサ３１３Ｂと、アトマイザ３１４Ｂとを備えており、第３研磨ユニット３００Ｃは、研磨テーブル３１０Ｃと、トップリング３１１Ｃと、研磨液供給ノズル３１２Ｃと、ドレッサ３１３Ｃと、アトマイザ３１４Ｃとを備えており、第４研磨ユニット３００Ｄは、研磨テーブル３１０Ｄと、トップリング３１１Ｄと、研磨液供給ノズル３１２Ｄと、ドレッサ３１３Ｄと、アトマイザ３１４Ｄとを備えている。
第１研磨部３００ａと洗浄部４００との間には、４つの搬送位置（第１搬送位置ＴＰ１、第２搬送位置ＴＰ２、第３搬送位置ＴＰ３、第４搬送位置ＴＰ４）の間でウェハを搬送する第１リニアトランスポータ１０５が配置されている。この第１リニアトランスポータ１０５の第１搬送位置ＴＰ１の上方には、ロード／アンロード部１０２の搬送ロボット１２２から受け取ったウェハを反転する反転機１３１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１３２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１３３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１３４がそれぞれ配置されている。なお、第３搬送位置ＴＰ３と第４搬送位置ＴＰ４との間にはシャッタ１１２が設けられている。
また、第２研磨部３００ｂには、第１リニアトランスポータ１０５に隣接して、３つの搬送位置（第５搬送位置ＴＰ５、第６搬送位置ＴＰ６、第７搬送位置ＴＰ７）の間でウェハを搬送する第２リニアトランスポータ１０６が配置されている。この第２リニアトランスポータ１０６の第６搬送位置ＴＰ６の下方にはプッシャ１３７が、第７搬送位置ＴＰ７の下方にはプッシャ１３８が配置されている。第５搬送位置ＴＰ５と第６搬送位置ＴＰ６との間にはシャッタ１１３が設けられている。
洗浄部４００は、ウェハを反転する反転機４４１と、研磨後のウェハを洗浄する３つの洗浄機４４２〜４４４と、洗浄されたウェハを乾燥させる乾燥機４４５と、反転機４４１、洗浄機４４２〜４４４、および乾燥機４４５の間でウェハを搬送する第３リニアトランスポータ４４６とを備えている。各洗浄機４４２〜４４４は、ウェハを水平に回転させながら、洗浄液の存在下でウェハを洗浄具で洗浄するように構成されており、乾燥機４４５はウェハを高速で回転させることでウェハを乾燥させるように構成されている。
第１リニアトランスポータ１０５と第２リニアトランスポータ１０６との間には、第１リニアトランスポータ１０５、第２リニアトランスポータ１０６、および洗浄部４００の反転機４４１の間でウェハを搬送するスイングトランスポータ１０７が配置されている。このスイングトランスポータ１０７は、第１リニアトランスポータ１０５の第４搬送位置ＴＰ４から第２リニアトランスポータ１０６の第５搬送位置ＴＰ５へ、第２リニアトランスポータ１０６の第５搬送位置ＴＰ５から反転機４４１へ、第１リニアトランスポータ１０５の第４搬送位置ＴＰ４から反転機４４１にそれぞれウェハを搬送できるようになっている。
プッシャ１３３は、第１リニアトランスポータ１０５の搬送ステージＴＳ１上のウェハを第１研磨ユニット３００Ａのトップリング３１１Ａに渡すとともに、第１研磨ユニット３００Ａにおける研磨後のウェハを第１リニアトランスポータ１０５の搬送ステージＴＳ２に渡すものである。プッシャ１３４は、第１リニアトランスポータ１０５の搬送ステージＴＳ２上のウェハを第２研磨ユニット３００Ｂのトップリング３１１Ｂに渡すとともに、第２研磨ユニット３００Ｂにおける研磨後のウェハを第１リニアトランスポータ１０５の搬送ステージＴＳ３に渡すものである。
プッシャ１３７は、第２リニアトランスポータ１０６の搬送ステージＴＳ５上のウェハを第３研磨ユニット３００Ｃのトップリング３１１Ｃに渡すとともに、第３研磨ユニット３００Ｃにおける研磨後のウェハを第２リニアトランスポータ１０６の搬送ステージＴＳ６に渡すものである。プッシャ１３８は、第２リニアトランスポータ１０６の搬送ステージＴＳ６上のウェハを第４研磨ユニット３００Ｄのトップリング３１１Ｄに渡すとともに、第４研磨ユニット３００Ｄにおける研磨後のウェハを第２リニアトランスポータ１０６の搬送ステージＴＳ７に渡すものである。このように、プッシャ１３３，１３４，１３７，１３８は、リニアトランスポータ１０５，１０６と各トップリングとの間でウェハを受け渡す機構として機能する。
基板検査部４３は、プッシャ１３３，１３４に隣接して配置されている。これらプッシャ１３３，１３４は、図３に示す基板保持部４１と同じ機能を有しており、ウェハを保持して所定の角度だけ回転させることが可能となっている。したがって、プッシャ１３３，１３４は、基板搬送機構の一部として機能するのみならず、ウェハの異常部位を検査する検査ユニット６の一部としても機能する。
基板検査部４３を、図８に示す膜厚測定ユニット１０８に設けてもよい。例えば、膜厚測定ユニット１０８は、図３に示す基板保持部４１と同じ構成を有する基板保持部（図示せず）と、ウェハの膜厚を測定する膜厚センサと、上述した基板検査部４３とを有してもよい。この場合では、膜厚測定ユニット１０８は、ウェハの膜厚を測定する機能に加え、ウェハの異常部位を検査する機能を備えている。
基板検査部４３を、洗浄機４４２〜４４４のうちの少なくとも１つに設けてもよい。例えば、洗浄機４４２は、図３に示す基板保持部４１と同じ構成を有する基板保持部（図示せず）と、ウェハを洗浄する洗浄具（図示せず）と、ウェハに洗浄液を供給する洗浄ノズル（図示せず）と、上述した基板検査部４３とを有してもよい。この場合では、洗浄機４４２は、ウェハを洗浄する機能に加え、ウェハの異常部位を検査する機能を備えている。
上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうる。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲に解釈されるものである。
５ ＣＭＰユニット
６ 検査ユニット
７ 基板搬送ユニット
８ 動作制御部
２０ 研磨パッド
２２ 研磨テーブル
２３ テーブル軸
２４ トップリング
２５ テーブルモータ
２６ 研磨液供給ノズル
２７ トップリングシャフト
３１ トップリングアーム
４１ 基板保持部
４３ 基板検査部
４６ チャック
４８ ステップモータ
５０ ロータリーエンコーダ（位置検出器）
５３ 撮像カメラ
５５ 画像処理部
１０２ ロード／アンロード部
１０５ 第１リニアトランスポータ
１０６ 第２リニアトランスポータ
１０７ スイングトランスポータ
１０８ 膜厚測定ユニット
１２０ フロントロード部
１２１ 走行機構
１２２ 搬送ロボット
１３１ 反転機
１３２ リフタ
１３３，１３４，１３７，１３８ プッシャ
３００ 研磨部
３１０Ａ，３１０Ｂ，３１０Ｃ，３１０Ｄ 研磨テーブル
３１１Ａ，３１１Ｂ，３１１Ｃ，３１１Ｄ トップリング
３１２Ａ，３１２Ｂ，３１２Ｃ，３１２Ｄ 研磨液供給ノズル
３１３Ａ，３１３Ｂ，３１３Ｃ，３１３Ｄ ドレッサ
３１４Ａ，３１４Ｂ，３１４Ｃ，３１４Ｄ アトマイザ
４００ 洗浄部
４４１ 反転機
４４２〜４４４ 洗浄機
４４５ 乾燥機
４４６ 第３リニアトランスポータ

Claims (22)

  1. 基板の周縁部に異常部位があるか否かを検査し、
    前記異常部位が検出されなかった場合には、前記基板を研磨し、
    前記異常部位が検出された場合には、前記基板を研磨しないことを特徴とする研磨方法。
  2. 前記基板の研磨後に、前記基板の周縁部に異常部位があるか否かを再度検査することを特徴とする請求項１に記載の研磨方法。
  3. 研磨された前記基板の周縁部に異常部位が検出された場合には、後続の基板の研磨を開始しないことを特徴とする請求項２に記載の研磨方法。
  4. 研磨された前記基板の周縁部に異常部位が検出された場合には、後続の基板の研磨の研磨条件を変更することを特徴とする請求項２に記載の研磨方法。
  5. 前記基板の周縁部に異常部位があるか否かの検査は、基板の周縁部の画像を取得し、該画像に基づいて前記基板の周縁部に異常部位があるか否かを検査する工程であることを特徴とする請求項１に記載の研磨方法。
  6. 前記画像に基づいて前記基板の周縁部に異常部位があるか否かを検査する工程は、前記画像に現れる前記異常部位の特徴を示す指標値と所定のしきい値とを比較することによって、前記基板の周縁部に異常部位があるか否かを検査する工程であることを特徴とする請求項５に記載の研磨方法。
  7. 前記指標値は、前記異常部位の大きさ、長さ、形状、色の濃淡のいずれかを表すことを特徴とする請求項６に記載の研磨方法。
  8. 複数の基板からなる１グループ当たりの、異常部位が存在する基板の枚数が設定値に達したときは、後続の基板の研磨を開始しないことを特徴とする請求項１に記載の研磨方法。
  9. 前記基板は、デバイス基板とシリコン基板とを貼り合わせることで製造されたＳＯＩ基板であることを特徴とする請求項１に記載の研磨方法。
  10. 前記異常部位は、前記ＳＯＩ基板の露出面に付着した異物、または前記ＳＯＩ基板のシリコン層が剥がれた部位のいずれかであることを特徴とする請求項９に記載の研磨方法。
  11. 基板を研磨し、
    前記基板の研磨を一旦中断して、前記基板の周縁部に異常部位があるか否かを検査し、
    前記異常部位が検出されなかった場合には、前記基板の研磨を再び開始し、
    前記異常部位が検出された場合には、前記基板の研磨を終了することを特徴とする研磨方法。
  12. 前記基板の研磨後に、前記基板の周縁部に異常部位があるか否かを再度検査することを特徴とする請求項１１に記載の研磨方法。
  13. 研磨された前記基板の周縁部に異常部位が検出された場合には、後続の基板の研磨を開始しないことを特徴とする請求項１２に記載の研磨方法。
  14. 研磨された前記基板の周縁部に異常部位が検出された場合には、後続の基板の研磨の研磨条件を変更することを特徴とする請求項１２に記載の研磨方法。
  15. 前記基板の周縁部に異常部位があるか否かの検査は、基板の周縁部の画像を取得し、該画像に基づいて前記基板の周縁部に異常部位があるか否かを検査する工程であることを特徴とする請求項１１に記載の研磨方法。
  16. 前記画像に基づいて前記基板の周縁部に異常部位があるか否かを検査する工程は、前記画像に現れる前記異常部位の特徴を示す指標値と所定のしきい値とを比較することによって、前記基板の周縁部に異常部位があるか否かを検査する工程であることを特徴とする請求項１５に記載の研磨方法。
  17. 前記指標値は、前記異常部位の大きさ、長さ、形状、色の濃淡のいずれかを表すことを特徴とする請求項１６に記載の研磨方法。
  18. 複数の基板からなる１グループ当たりの、異常部位が存在する基板の枚数が設定値に達したときは、後続の基板の研磨を開始しないことを特徴とする請求項１１に記載の研磨方法。
  19. 前記基板は、デバイス基板とシリコン基板とを貼り合わせることで製造されたＳＯＩ基板であることを特徴とする請求項１１に記載の研磨方法。
  20. 前記異常部位は、前記ＳＯＩ基板の露出面に付着した異物、または前記ＳＯＩ基板のシリコン層が剥がれた部位のいずれかであることを特徴とする請求項１９に記載の研磨方法。
  21. 基板の周縁部に異常部位があるか否かを検査する検査ユニットと、
    前記基板を研磨する研磨ユニットと、
    前記検査ユニットと前記研磨ユニットとの間で前記基板を搬送する基板搬送ユニットと、
    前記検査ユニット、前記研磨ユニット、および前記基板搬送ユニットの動作を制御する動作制御部とを備え、
    前記基板搬送ユニットは、前記異常部位が検出されなかった場合には、前記基板を前記研磨ユニットに搬送し、前記異常部位が検出された場合には、前記基板を前記研磨ユニットに搬送しないことを特徴とする研磨装置。
  22. 基板の周縁部に異常部位があるか否かを検査する検査ユニットと、
    前記基板を研磨する研磨ユニットと、
    前記検査ユニットと前記研磨ユニットとの間で前記基板を搬送する基板搬送ユニットと、
    前記検査ユニット、前記研磨ユニット、および前記基板搬送ユニットの動作を制御する動作制御部とを備え、
    前記研磨ユニットは前記基板の研磨を開始した後に一旦研磨を中断し、その後、前記基板搬送ユニットは前記基板を前記検査ユニットに搬送し、前記検査ユニットは前記基板の周縁部に異常部位があるか否かを検査し、
    前記基板搬送ユニットは、前記異常部位が検出されなかった場合には、前記基板を前記研磨ユニットに搬送し、前記異常部位が検出された場合には、前記基板を前記研磨ユニットに搬送しないことを特徴とする研磨装置。
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