JP2016117137A - Substrate treatment device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、研磨モジュール、洗浄モジュールおよび乾燥モジュールと、各モジュール間で被処理基板を搬送する搬送機構とを備える基板処理装置に関する。 The present invention relates to a substrate processing apparatus including a polishing module, a cleaning module, and a drying module, and a transport mechanism that transports a substrate to be processed between the modules.
CMP(Chemical Mechanical Polishing)装置などの基板処理装置は、被処理基板を研磨する研磨モジュール、洗浄液を用いて研磨後の被処理基板を洗浄する洗浄モジュール、および、洗浄後の被処理基板を乾燥させる乾燥モジュールを備えている。各モジュールは独立したモジュールであって互いに離れた位置にあるため、基板処理装置にはモジュール間で被処理基板を搬送する搬送機構も必要である(例えば、特許文献1)。 A substrate processing apparatus such as a CMP (Chemical Mechanical Polishing) apparatus is a polishing module that polishes a substrate to be processed, a cleaning module that cleans a substrate to be processed using a cleaning liquid, and a substrate to be processed that has been cleaned. It has a drying module. Since each module is an independent module and located at a position apart from each other, the substrate processing apparatus also needs a transport mechanism for transporting the substrate to be processed between the modules (for example, Patent Document 1).
特許文献1に記載の基板処理装置では、床面積の約4割を搬送機構が占めており、基板処理装置の大型化につながっている。また、従来の被処理基板は直径300mmのものが多かったが、今後は直径450mmのものが主流になりつつある。被処理基板の大型化に合わせて従来の基板処理装置を単純に大型化すると、極めて大きな基板処理装置となってしまう。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の課題は基板処理装置を小型化することである。
In the substrate processing apparatus described in Patent Document 1, the transport mechanism occupies about 40% of the floor area, which leads to an increase in the size of the substrate processing apparatus. In addition, while many conventional substrates to be processed have a diameter of 300 mm, those with a diameter of 450 mm are becoming mainstream in the future. If the conventional substrate processing apparatus is simply increased in size in accordance with the increase in the size of the substrate to be processed, the substrate processing apparatus becomes extremely large.
The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to downsize the substrate processing apparatus.
本発明の一態様によれば、少なくとも1つの研磨モジュールが配置される研磨エリアと、少なくとも1つずつの洗浄モジュールおよび乾燥モジュールが配置される洗浄エリアと、一部が前記研磨モジュールの上方に設けられ、かつ、他の少なくとも一部が前記洗浄モジュールおよび/または前記乾燥モジュールの上方に設けられており、前記研磨エリアから前記洗浄エリアに被処理基板を搬送する搬送機構と、を備える基板処理装置が提供される。 According to one aspect of the present invention, a polishing area in which at least one polishing module is disposed, a cleaning area in which at least one cleaning module and a drying module are disposed, and a part are provided above the polishing module. And a transport mechanism that transports a substrate to be processed from the polishing area to the cleaning area, and at least a part of which is provided above the cleaning module and / or the drying module. Is provided.
前記被処理基板を受け取り、前記被処理基板を鉛直方向に搬送して前記搬送機構に渡すロード/アンロード部を備え、前記ロード/アンロード部、前記洗浄エリアおよび前記研磨エリアは、この順に並んでおり、前記搬送機構は、前記被処理基板を前記ロード/アンロード部から前記研磨エリアに搬送し、前記研磨エリアで処理された前記被処理基板を前記洗浄エリアに搬送してもよい。 A load / unload unit that receives the substrate to be processed, transports the substrate to be processed in a vertical direction, and passes the substrate to the transport mechanism is provided. The load / unload unit, the cleaning area, and the polishing area are arranged in this order. The transport mechanism may transport the substrate to be processed from the load / unload unit to the polishing area, and transport the substrate to be processed processed in the polishing area to the cleaning area.
前記搬送機構は、搬送中の前記被処理基板を洗浄する洗浄装置を有するのが望ましい。前記搬送機構は、前記被処理基板の下面の一部を保持して搬送する保持ステージを有し、前記洗浄装置は、前記被処理基板の下方から洗浄液をスプレーして前記被処理基板を洗浄するようにしてもよい。また、前記研磨エリアには、少なくとも2つの前記研磨モジュールが配置され、前記搬送機構には、その下面から、1つの前記研磨モジュールと他の1つの前記研磨モジュールとの間に向かって伸びており、前記洗浄液が排出されるドレインが設けられてもよい。 The transport mechanism preferably includes a cleaning device that cleans the substrate to be processed being transported. The transport mechanism includes a holding stage that holds and transports a part of the lower surface of the substrate to be processed, and the cleaning device cleans the substrate to be processed by spraying a cleaning liquid from below the substrate to be processed. You may do it. Further, at least two of the polishing modules are arranged in the polishing area, and the transfer mechanism extends from the lower surface thereof between one polishing module and the other polishing module. A drain from which the cleaning liquid is discharged may be provided.
前記搬送機構は、上段の経路および下段の経路を有し、前記上段の経路で、前記研磨エリアに前記被処理基板を搬送し、前記下段の経路で、前記研磨エリアで処理された前記被処理基板を前記洗浄エリアに搬送してもよい。 The transport mechanism has an upper path and a lower path, transports the substrate to be polished to the polishing area by the upper path, and is processed by the polishing area by the lower path. The substrate may be transported to the cleaning area.
好ましくは、前記搬送機構は、搬送中の前記被処理基板を上下反転させる反転機構を有する。具体例として、前記研磨エリアでは、前記被処理基板は被処理面を下向きにして処理され、前記洗浄エリアでは、前記被処理基板は被処理面を上向きにして処理され、前記搬送機構は、前記被処理面を上向きにして前記被処理基板を受け取り、前記研磨エリアへの搬送中に、前記被処理基板を上下反転させて前記被処理面を下向きにし、前記研磨エリアから前記洗浄エリアへの搬送中に、前記被処理基板を上下反転させて前記被処理基板を上向きにしてもよい。 Preferably, the transport mechanism includes a reversing mechanism that vertically flips the substrate to be processed being transported. As a specific example, in the polishing area, the substrate to be processed is processed with the surface to be processed facing down, and in the cleaning area, the substrate to be processed is processed with the surface to be processed facing upward, and the transport mechanism includes The substrate to be processed is received with the surface to be processed facing upward, and during the transfer to the polishing area, the substrate to be processed is turned upside down so that the surface to be processed faces downward and transferred from the polishing area to the cleaning area. The substrate to be processed may be turned upside down so that the substrate to be processed faces upward.
前記研磨エリアには、前記研磨モジュール上方の前記搬送機構がない位置に、前記被処理基板を洗浄する基板洗浄部、前記被処理基板を廃棄するためのアボート部、および/または、前記研磨エリアにクリーンエアを吹き出すフィルタファンユニット、が設けられるのが望ましい。 In the polishing area, the substrate cleaning unit for cleaning the substrate to be processed, the abort unit for discarding the substrate to be processed, and / or the polishing area at a position where the transport mechanism is not provided above the polishing module. It is desirable to provide a filter fan unit that blows out clean air.
また、前記研磨エリアには、前記搬送機構から前記被処理基板を受け取る研磨用搬送ロボットと、前記研磨用搬送ロボットから前記被処理基板がリリースされる1または複数のリリース部と、が設けられてもよい。そして、前記研磨エリアには、前記研磨モジュール上方の前記搬送機構がない位置に、前記研磨用搬送ロボットを洗浄するロボット洗浄部が設けられるのが望ましい。 The polishing area is provided with a polishing transfer robot that receives the substrate to be processed from the transfer mechanism, and one or a plurality of release units that release the substrate to be processed from the polishing transfer robot. Also good. In the polishing area, a robot cleaning unit for cleaning the polishing transport robot is preferably provided at a position where the transport mechanism is not provided above the polishing module.
前記リリース部は、リリースされた前記被処理基板をバフ処理および/またはベベル洗浄してもよい。具体例として、前記リリース部は、前記研磨モジュールによる前記被処理基板の研磨前および/または研磨後に、前記被処理基板をベベル洗浄してもよいし、前記リリース部は、前記研磨モジュールによる前記被処理基板の研磨後に、前記被処理基板をバフ処理してもよい。 The release unit may buff and / or bevel clean the released substrate to be processed. As a specific example, the release portion may bevel-clean the substrate to be processed before and / or after polishing the substrate to be processed by the polishing module, and the release portion may be the substrate to be processed by the polishing module. After the processing substrate is polished, the substrate to be processed may be buffed.
前記研磨エリアには、複数の前記研磨モジュールが配置され、すべての前記研磨モジュールからアクセス可能な位置に、1つの前記リリース部が設けられてもよいし、前記研磨モジュールのそれぞれに対応する、前記研磨モジュールの数と同数の前記リリース部が設けられてもよい。
前記洗浄エリアには、前記搬送機構からの前記被処理基板を前記洗浄モジュールおよび前記乾燥モジュールに搬送する洗浄用搬送ロボットが設けられてもよい。
前記洗浄エリアには、複数の前記洗浄モジュールが設けられ、前記複数の洗浄モジュールのそれぞれが、洗浄液供給機構を有するのが望ましい。
In the polishing area, a plurality of the polishing modules may be arranged, and one release part may be provided at a position accessible from all the polishing modules, or corresponding to each of the polishing modules, The same number of release portions as the number of polishing modules may be provided.
In the cleaning area, a cleaning transfer robot that transfers the substrate to be processed from the transfer mechanism to the cleaning module and the drying module may be provided.
It is desirable that a plurality of the cleaning modules are provided in the cleaning area, and each of the plurality of cleaning modules has a cleaning liquid supply mechanism.
搬送機構の一部が前記研磨モジュールの上方に設けられ、かつ、他の少なくとも一部が前記洗浄モジュールおよび/または前記乾燥モジュール上方に設けられるため、基板処理装置を小型化できる。 Since a part of the transport mechanism is provided above the polishing module and at least another part is provided above the cleaning module and / or the drying module, the substrate processing apparatus can be downsized.
以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。 Embodiments according to the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.
図1および図2は、それぞれ、一実施形態に係る基板処理装置を模式的に示す側面図および上面図である。基板処理装置は、ロード/アンロード部1と、研磨エリア2と、洗浄エリア3と、ロフトブリッジ4とを備えている。この基板処理装置はドライイン−ドライアウト型であり、乾燥した被処理基板Wが投入され、被処理基板Wの研磨、洗浄および乾燥を順に行い、乾燥した被処理基板Wが排出される。以下、基板処理装置の短辺方向および長辺方向をそれぞれX軸方向、Y軸方向とし、鉛直方向をZ軸方向とする。
1 and 2 are a side view and a top view, respectively, schematically showing a substrate processing apparatus according to an embodiment. The substrate processing apparatus includes a load / unload unit 1, a
ロード/アンロード部1は、基板処理装置の筐体に隣接してそのX軸方向に沿って配列される、複数(本実施形態では4つ)のフロントロード部11を有する。フロントロード部11のそれぞれには、半導体ウエハなどの被処理基板Wを多数ストックするカセットが載置される。
The load / unload unit 1 includes a plurality of (four in this embodiment)
また、ロード/アンロード部1は、基板処理装置のX軸方向およびZ軸方向に移動可能であるとともに、X−Y平面内で回転可能な搬送機構12を有する。この移動および回転によって、搬送機構12は、フロントロード部11のそれぞれとの間で被処理基板Wを受け渡したり、ロフトブリッジ4に被処理基板Wを渡したり、洗浄エリア3から被処理基板Wを受け取ったりする。
The load / unload unit 1 has a
また、ロード/アンロード部1の上部には、HEPA(High Efficiency Particulate Air)フィルタ、ULPA(Ultra Low Penetration Air)フィルタ、ケミカル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13が設けられる(図2では簡略化のため省略)。このフィルタファンユニット13からは、パーティクルや有毒蒸気、有毒ガスが除去されたクリーンエアが常時吹き出している。
なお、ロード/アンロード部1に隣接して簡易的な膜測器を設けてもよい。
Further, a
A simple film measuring instrument may be provided adjacent to the load / unload unit 1.
研磨エリア2は洗浄エリア3と隣接しており、少なくとも1つの研磨モジュールが配置される。図1および図2では、4つの研磨モジュール21a〜21dが床面上に配置される例を示している。また、研磨エリア2には、ロフトブリッジ4と、研磨モジュール21a〜21dとの間のインターフェースとなる研磨用搬送ロボット22が設けられる。
The
洗浄エリア3は、ロード/アンロード部1と研磨エリア2との間にあり、少なくとも1つずつの洗浄モジュールおよび乾燥モジュールが配置される。図1および図2では、洗浄エリア3は2段構成となっており、下段には5つの洗浄モジュール31a〜31e(図1には洗浄モジュール31a,31bのみが示される)が床面上に配置され、上段には3つの洗浄モジュール32a〜32c(図1には洗浄モジュール32aのみ、図2には洗浄モジュール32a,32bのみが示される)および2つの乾燥モジュール33a,33bが配置される例を示している。
The
上段の洗浄モジュール32a〜32cおよび乾燥モジュール33a,33bのそれぞれの上部には、フィルタファンユニット34(図2では簡略化のため不図示)が設けられる。さらに測定機器を設けてもよい。
A filter fan unit 34 (not shown in FIG. 2 for simplification) is provided above each of the
また、洗浄エリア3には、ロフトブリッジ4と、洗浄モジュール31a〜31e,32a〜32cおよび乾燥モジュール33a,33bとの間のインターフェースとなる洗浄用搬送ロボット35a,35bが設けられる。
In the
ロフトブリッジ4は、基板処理装置の上部、例えば天井にY軸に沿って取り付けられている。すなわち、ロフトブリッジ4は、その一部が洗浄エリア3における洗浄モジュール31a〜31e,32a〜32cおよび乾燥モジュール33a,33bの少なくとも1つの上方にあり、他の少なくとも一部が研磨エリア2における研磨モジュール21a〜21dの少なくとも1つの上方にある。
The
そして、ロフトブリッジ4は、ロード/アンロード部1と研磨エリア2との間、および、研磨エリア2と洗浄エリア3との間のインターフェースとなる。より具体的には、ロフトブリッジ4は上段の経路41aおよび下段の経路41bを有し、まず、ロード/アンロード部1から受け取った被処理基板Wを上段の経路41aで研磨エリア2に搬送する。続いて、ロフトブリッジ4は、研磨エリア2で処理された被処理基板Wを、下段の経路41bで洗浄エリア3に搬送する。
The
このように、本実施形態では、モジュール間で被処理基板Wを搬送する機構を、ロフトブリッジ4として、各モジュールの上方に設ける。これにより、基板処理装置において被処理基板Wを搬送する機構が占める床面積を減らし、基板処理装置を小型化できる。
以下、詳しく説明する。
Thus, in the present embodiment, a mechanism for transporting the substrate W to be processed between modules is provided as a
This will be described in detail below.
図3は、ロード/アンロード部1における搬送機構12の概略側面図である。図示のように、搬送機構12は、上ハンド121と、下ハンド122と、ロボットボディ123と、Z軸方向走行軸124と、X軸方向走行軸125とを有する。
FIG. 3 is a schematic side view of the
上ハンド121は処理前の被処理基板Wをフロントロード部11から受け取り、ロフトブリッジ4に搬送する。下ハンド122は処理後の被処理基板Wを洗浄エリア3から受け取り、フロントロード部11に搬送する。ロボットボディ123は上ハンド121および下ハンド122を保持し、これらをY軸方向に移動させるとともに、軸126を中心として回転させる。ロボットボディ123は移動可能にZ軸方向走行軸124に取り付けられており、不図示の駆動機構により駆動されてZ軸方向に移動する。Z軸方向走行軸124は移動可能にX軸方向走行軸125に取り付けられており、不図示の駆動機構により駆動されてX軸方向に移動する。
The
次に、研磨エリア2について説明する。
図4は、研磨エリア2の一例を上方から見た図である。研磨エリア2には、4つの研磨モジュール21a〜21dと、研磨用搬送ロボット22と、2つのリリース部23a,23bとが配置される。具体的には、4つの研磨モジュール21a〜21dは研磨エリア2の4隅にそれぞれ配置される。研磨用搬送ロボット22は4つの研磨モジュール21a〜21dの中央に配置される。リリース部23aは研磨モジュール21a,21b間に配置され、リリース部23bは研磨モジュール21c,21d間に配置される。
Next, the polishing
FIG. 4 is a view of an example of the polishing
研磨エリア2において床面を占める搬送機構は研磨用搬送ロボット22のみであるため、小さい面積の研磨エリア2に4つの研磨モジュール21a〜21dを配置できる。
Since only the
研磨用搬送ロボット22はZ軸方向の軸に沿ってZ軸方向に移動可能であるとともに、XY平面内で回転可能である。そして、研磨用搬送ロボット22は、ロフトブリッジ4とリリース部22a,22bとの間で被処理基板Wを搬送する。
The polishing
より具体的には、研磨用搬送ロボット22は、被処理面を下向きにして搬送される被処理基板Wを、ロフトブリッジ4の上段の経路41aからアーム221で受け取る。そして、研磨用搬送ロボット22は、下降および90度回転し、やはり被処理基板Wを下向きにしてリリース部23a,23b上にリリースする。また、研磨用搬送ロボット22は、研磨モジュール21a,21bによってリリース部23a上にリリースされた被処理基板W、あるいは、研磨モジュール21c,21dによってリリース部23b上にリリースされた被処理基板Wをつかんで上昇および逆方向に90度回転し、ロフトブリッジ4の下段の経路41に被処理基板Wを渡す。
More specifically, the polishing
リリース部23aは研磨用搬送ロボット22および研磨モジュール21a,21bのいずれからもアクセス可能であり、リリース部23bは研磨用搬送ロボット22および研磨モジュール21c,21dのいずれからもアクセス可能である。リリース部23a,23bは、単に被処理基板Wがリリースされるだけでなく、バフ処理(研磨後に行う簡易的な被処理基板Wの研磨または洗浄)機能および/またはベベル洗浄(被処理基板Wの周縁部の洗浄)機能を有しているのが望ましい。すなわち、バフ処理および/またはベベル洗浄用のテーブルをリリース部23aとしてもよい。
The
図5および図6は、それぞれ研磨モジュール21aの概略斜視図および断面図である。研磨モジュール21a〜21dの構成は同様であるため、研磨モジュール21aについて説明する。研磨モジュール21aは、トップリング211と、下部にトップリング211が連結されたトップリングシャフト212と、上面に研磨面213aが設けられた回転テーブル213と、研磨液を回転テーブル213上に供給するノズル214と、支持軸215と、一端にトップリングシャフト212が連結され他端に支持軸215が連結されたトップリングヘッド216とを有する。
5 and 6 are a schematic perspective view and a cross-sectional view of the
トップリング211は被処理基板Wを保持して研磨面213aに押し付ける。図6に詳しく示すように、トップリング211は、トップリング本体211aと、その下部に配置されたリテーナリング211bとから構成される。トップリング本体211aおよびリテーナリング211bの内側に形成された空間を減圧することで、被処理基板Wがトップリング211に保持される。被処理基板Wの周縁はリテーナリング211bに囲まれており、研磨中に被処理基板Wがトップリング211から飛び出さないようになっている。
The
トップリング211の上面中央がトップリングシャフト212に連結されている。そして、不図示のモータがトップリングシャフト212を回転させることで、トップリング211に保持された被処理基板Wが研磨面213a上で回転する。また、不図示のモータが支持軸215を回転させることで、トップリングヘッド216が揺動し、トップリング211が研磨面213a上とリリース部23aとの間を行き来する。
The center of the upper surface of the
このような研磨エリア2における処理の一例を説明する。まず、研磨用搬送ロボット22が上昇し、ロフトブリッジ4の上段の経路41aから被処理基板Wを受け取る。研磨用搬送ロボット22は下降および回転してリリース部23aに被処理基板Wをリリースする。そして、研磨モジュール21aのトップリングヘッド216が揺動してリリース部23aにアクセスし、リリース部23aにリリースされた被処理基板Wをトップリング211が保持する。次いで、トップリングヘッド216が逆方向に回転して下降することで、研磨面213a上に被処理基板Wを押し付ける。さらに、トップリング211および回転テーブル213が回転して、被処理基板Wが研磨される。研磨後の被処理基板Wは、トップリングヘッド216の揺動により、再度リリース部23a上にリリースされる。その後、研磨用搬送ロボット22はリリース部23a上の被処理基板Wをロフトブリッジ4の下段の経路41bに渡す。
An example of processing in the
研磨エリア2には4つの研磨モジュール21a〜21dが配置される。被処理基板Wの研磨を1度だけ行う場合には、研磨モジュール21a〜21dを並行して使用することで、スループットを向上できる。また、研磨性能が異なる2以上の研磨モジュール21a〜21dを配置して、複数回の研磨を順に行うこともできる。
In the
リリース部23a,23bがバフ処理機能やベベル洗浄機能を有する場合、研磨モジュール21a〜21dでの研磨の前および/または後に被処理基板Wをベベル洗浄したり、研磨後にバフ処理したりできる。例えば、リリース部23aでのベベル洗浄、研磨モジュール21aでの研磨、および、リリース部23aでのバフ処理がこの順で行われてもよい。別の例として、リリース部23aでのベベル洗浄、研磨モジュール21aでの研磨、リリース部23aでのバフ処理、および、リリース部23aでのベベル洗浄がこの順で行われてもよい。また別の例として、研磨モジュール21aでの研磨、リリース部22aでのバフ処理、および、リリース部22aでのベベル洗浄がこの順で行われてもよい。
When the
ところで、図4に示すように、ロフトブリッジ4は洗浄エリア3から研磨用搬送ロボット22の近傍までしか伸びていない。よって、研磨モジュール21a〜21dの上方であってロフトブリッジ4がない部分には空間がある。そこで、この空間に、クリーンエアを吹き出すフィルタファンユニットなどを設けてもよい。また、研磨用搬送ロボット22からアクセス可能な空間24に、被処理基板Wを簡易洗浄する基板洗浄部、不良な被処理基板Wを逃がして廃棄するためのアボート部などを設けてもよい。また、この空間24に、研磨用搬送ロボット22のアーム221をスプレーや超音波などで洗浄するロボット洗浄部を設けてもよい。このように基板処理装置内の空間を有効活用するのが望ましい。
Incidentally, as shown in FIG. 4, the
図7は、研磨エリア2の別の例を上方から見た図である。図4との相違点として、この研磨エリア2には、4つのリリース部23a〜23dと、2つの処理部25a,25bとが配置されている。
FIG. 7 is a view of another example of the polishing
リリース部23a〜23dはそれぞれ研磨モジュール21a〜21d用のものであり、各研磨モジュール21a〜21dに近接し、かつ、研磨用搬送ロボット22から等距離に配置される。各リリース部23a〜23dはトップリング211を洗浄(例えば、リテーナリング211bの隙間にたまったスラリの除去)する機能を有するのが望ましい。
The
研磨用搬送ロボット22はいずれのリリース部23a〜23dにもアクセス可能である。そして、研磨用搬送ロボット22は、ロフトブリッジ4とリリース部23a〜23dとの間のみならず、リリース部23a〜23d間で被処理基板Wを搬送する。
The polishing
処理部25aは研磨モジュール21a,21b間に配置され、処理部25bは研磨モジュール21c,21d間に配置される。そして、処理部25a,25bは被処理基板Wのバフ処理および/またはベベル洗浄を行う。
The
研磨モジュール21aは、トップリングヘッド216の揺動により、リリース部23aへのアクセス、研磨面213a上で被処理基板Wの研磨、および、処理部25aへのアクセスが可能である。他の研磨モジュール21b〜21dも同様である。
The
このような研磨エリア2の構成により、研磨モジュール21a〜21dでの研磨の前および/または後に被処理基板Wをベベル洗浄したり、研磨後にバフ処理したりできる。また、任意の2つの研磨モジュールで順次に2回研磨を行うようにしてもよい。この場合も、適宜のタイミングで処理部25a,25bでの処理を行ってもよい。例えば、研磨モジュール21cでの第1研磨、研磨モジュール21aでの第2研磨、および、処理部25aでの処理がこの順で行われてもよい。別の例として、処理部25aでの処理、研磨モジュール21aでの第1研磨、および、研磨モジュール21bでの第2研磨がこの順で行われてもよい。また別の例として、処理部25aでの処理、研磨モジュール21aでの第1研磨、研磨モジュール21bでの第2研磨、および、処理部25aでの処理がこの順で行われてもよい。
With such a configuration of the polishing
なお、研磨モジュール21c,21dが第1研磨を行い、研磨モジュール21a,21bが第2研磨を行うようにしてもよいし、研磨モジュール21c,21aが第1研磨を行い、研磨モジュール21d,21bが第2研磨を行うようにしてもよいし、研磨モジュール21d,21bが第1研磨を行い、研磨モジュール21c,21aが第2研磨を行うようにしてもよいし、研磨モジュール21a,21bが第1研磨を行い、研磨モジュール21c,21dが第2研磨を行うようにしてもよい。
続いて、洗浄エリア3について説明する。
The polishing
Next, the
図8および図9は、洗浄エリア3の下段および上段をそれぞれ示す図である。洗浄エリア3には、8つの洗浄モジュール31a〜31e,32a〜32cと、2つの乾燥モジュール33a,33bと、2つの洗浄用搬送ロボット35a,35bとが配置される。具体的には、4つの洗浄モジュール31a〜31dは洗浄エリア3の下段の4隅にそれぞれ配置される。乾燥モジュール33a,33bおよび洗浄モジュール32a,32bは、洗浄エリア3の上段、すなわち、洗浄モジュール31a,31c,31b,31dの各上方に配置される。洗浄モジュール31e,32cは洗浄エリア3中心の下段および上段にそれぞれ配置される。
8 and 9 are diagrams showing a lower stage and an upper stage of the
洗浄用搬送ロボット35aは洗浄モジュール31a,31b間に配置され、洗浄用搬送ロボット35bは洗浄モジュール31c,31d間に配置される。図8の点線で示すように、洗浄用搬送ロボット35a,35bは旋回して基板処理装置の筐体外に引き出せるのが望ましい。ロード/アンロード部1に隣接して膜測器を設けられる場合には、研磨エリア2側に旋回するのがよい。
The cleaning
これにより洗浄用搬送ロボット35a,35bのメンテナンスが容易となるとともに、洗浄用搬送ロボット35a,35bが引き出されて生じた空間に人が立ち入ることも可能となり、洗浄エリア3中央(すなわちロフトブリッジ4直下)の洗浄モジュール31e,32cのメンテナンスも容易となる。
This facilitates maintenance of the cleaning
洗浄用搬送ロボット35a,35bは、被処理基板Wを保持するアーム351を有する。洗浄用搬送ロボット35a,35bはZ軸方向の軸に沿って昇降可能であるとともに、この軸を中心としてXY平面内で回転可能である。そして、洗浄用搬送ロボット35a,35bは、ロフトブリッジ4の下段の経路41bから被処理基板Wを受け取るとともに、各モジュール間で被処理基板Wを搬送する。
The cleaning
すなわち、洗浄用搬送ロボット35a,35bは、ロフトブリッジ4の下段の経路41aから、上向きで搬送される被処理基板Wをアーム351で受け取る。そして、洗浄用搬送ロボット35aは、下降および(必要に応じて)回転し、やはり上向きで被処理基板Wを洗浄モジュール31a,31e,31b,32c,32aおよび乾燥モジュール33aのいずれかに渡す。洗浄用搬送ロボット35bは、下降および(必要に応じて)回転し、やはり上向きで被処理基板Wを洗浄モジュール31c,31e,31d,32c,32bおよび乾燥モジュール33bのいずれかに渡す。
That is, the cleaning
また、洗浄用搬送ロボット35aは、洗浄モジュール31a,31e,31b,32c,32aおよび乾燥モジュール33aのいずれかのいずれかで処理された被処理基板Wを受け取り、(必要に応じて)上昇、下降および/または回転し、上向きで被処理基板Wを洗浄モジュール31a,31e,31b,32c,32aおよび乾燥モジュール33aの他のいずれかに引き渡す。洗浄用搬送ロボット35bは、洗浄モジュール31c,31e,31d,32c,32bおよび乾燥モジュール33bのいずれかのいずれかで処理された被処理基板Wを受け取り、(必要に応じて)上昇、下降および/または回転し、上向きで被処理基板Wを洗浄モジュール31c,31e,31d,32c,32bおよび乾燥モジュール33bの他のいずれかに引き渡す。
Further, the cleaning
洗浄エリア3の中央に配置される洗浄モジュール31e,32cには両方の洗浄用ロボット35a,35bからアクセス可能である。よって、各洗浄用ロボット35a,35bは5つの洗浄モジュールにアクセスでき、一方の洗浄用ロボット35a(または35b)を用いて最大で5段階洗浄を実現できる。また、両方の洗浄用ロボット35a,35bを用いて全洗浄モジュールおよび全乾燥モジュールにアクセスすることで、最大で8段階洗浄を実現できる。
The
洗浄エリア3において床面を占める搬送機構は洗浄用搬送ロボット35a,35bのみであるため、小さい面積の洗浄エリア3に8つの洗浄モジュール31a〜31e,32a〜32cおよび2つの乾燥モジュール33a,33bを配置できる。
Since only the
なお、洗浄エリア3に配置する洗浄モジュールや乾燥モジュールの数に特に制限はない。例えば、洗浄エリア3に6つの洗浄モジュールおよび4つの乾燥モジュールを配置してもよい。洗浄エリア3の中央に洗浄モジュールおよび乾燥モジュールを1つず配置することで、各洗浄用ロボット35a,35bが4つの洗浄モジュールおよび2つの乾燥モジュールにアクセスでき、最大で4段階洗浄かつ2段階乾燥を実現できる。
The number of cleaning modules and drying modules arranged in the
図10は、洗浄モジュール31aの概略斜視図である。洗浄モジュール31a〜31e,32a〜32cの構成は同様であるため、洗浄モジュール31aについて説明する。洗浄モジュール31aは、4つのローラ311と、2つのロールスポンジ312と、回転機構313と、洗浄液供給ノズル314と、洗浄液供給機構315と、リンス液供給ノズル316と、リンス液供給機構317と、を有する。
FIG. 10 is a schematic perspective view of the
4つのローラ311は不図示の駆動機構によって互いに近接および離間する方向に移動可能であり、近接することで被処理基板Wを保持して回転させる。ロールスポンジ312も互いに近接および離間する方向に移動可能であり、ローラ311に保持された被処理基板Wに接触してその上下面を洗浄する。回転機構313はロールスポンジ312を回転させる。洗浄液供給ノズル314は、洗浄液供給機構315からの洗浄液(例えば純水)を、被処理基板Wの上下面に供給する。リンス液供給ノズル316は、リンス液供給機構317からのリンス液(薬液)を、被処理基板Wの上下面に供給する。
The four
このような洗浄モジュール31aは次のように動作する。まず、ローラ311が互いに離間した状態、かつ、ロールスポンジ312が互いに離間した状態で、洗浄用搬送ロボット35aから被処理基板Wが搬送される。そして、ローラ311が互いに近接することで、被処理基板Wはローラ311に保持される。また、ロールスポンジ312が互いに近接することで、ロールスポンジ312が被処理基板Wに接触する。そして、洗浄液供給ノズル314から洗浄液を供給しつつ、ローラ311が被処理基板Wを回転させるとともにロールスポンジ312が回転することで、被処理基板Wがスクラブ洗浄される。
Such a
スクラブ洗浄が終了すると、ロールスポンジ312が互いに離間する。その後、リンス液供給ノズル316からリンス液を供給することで、被処理基板Wがリンスされる(被処理基板Wの濯ぎが行われる)。濯ぎが終了すると、洗浄用搬送ロボット35aが被処理基板Wの下面を支持するとともにローラ311が互いに離間し、洗浄用搬送ロボット35aに被処理基板Wが渡される。そして、洗浄用搬送ロボット35aは、被処理基板Wを次の洗浄モジュール31b,31e,32a,32cおよび乾燥モジュール33aのいずれかに搬送する。
When scrub cleaning is completed, the
図10に示す洗浄モジュール31aでは、当該洗浄モジュール31a内に洗浄液供給機構315およびリンス液供給機構317を設ける。他の洗浄モジュール31b〜31e,32a〜32cも同様である。仮に、基板処理装置内のある一箇所に全洗浄モジュール31a〜31e,32a〜32cの洗浄液供給機構およびリンス液供給機構をまとめて設けると、洗浄モジュールまでの距離や、洗浄モジュールが上段に配置されるか下段に配置されるかに応じて、洗浄液やリンス液の供給量などがばらついてしまう。特に、ロフトブリッジ4を洗浄エリア3の上方に設けることで多くの洗浄モジュールを配置した場合に、この問題が顕著となる。
In the
これに対し、本実施形態では、各洗浄モジュール内に洗浄液供給機構315およびリンス液供給機構317を設けるため、洗浄モジュールの数が増えてもそのようなバラつきを抑えることができる。別の効果として、各洗浄モジュール内に洗浄液供給機構315およびリンス液供給機構317を設けることにより、洗浄モジュール単位での組み立てが可能となり、洗浄モジュールの製造工程を簡略化できる。
In contrast, in this embodiment, since the cleaning
なお、図10ではロールスポンジ312で洗浄する例を示したが、ペンシルスポンジで被処理基板Wを洗浄してもよい。また、複数の洗浄モジュールのうち、一部をロールスポンジ型とし、他の一部をペンシルスポンジ型としてもよい。
In addition, although the example wash | cleaned with the
乾燥モジュール33a,33bは公知のものを使用すればよく、洗浄用搬送ロボット35a,35bからそれぞれ被処理基板Wを受け取って高速回転させるなどにより、洗浄液を除去して被処理基板Wを乾燥する。乾燥処理が終了すると、被処理基板Wはロード/アンロード部1における搬送機構12に渡される。
次に、ロフトブリッジについて説明する。図1に示すように、ロフトブリッジ4は上段の経路41aおよび下段の経路41bを有する。
As the drying
Next, the loft bridge will be described. As shown in FIG. 1, the
上段の経路41aはロード/アンロード部1側の開口を通して搬送機構12から被処理基板Wを受け取る。そして、被処理基板Wは、上段の経路41aで、乾燥モジュール33a,33b、洗浄モジュール31a〜31e,32a〜32cおよび研磨モジュール21a,21cの上方を通って、研磨エリア2まで搬送され、研磨エリア2上方の開口を通して研磨用搬送ロボット22に渡される。
The
下段の経路41bは研磨エリア2上方の開口を通して研磨処理後の被処理基板Wを研磨用搬送ロボット22から受け取る。そして、被処理基板Wは、下段の経路41bで、研磨モジュール21a,21bおよび洗浄モジュール31a〜31e,32a〜32cの上方を通って洗浄エリア3まで搬送され、洗浄エリア3上方の開口を通して洗浄用搬送ロボット35a,35bのいずれかに渡される。
被処理基板Wは、上段の経路41aおよび下段の経路41bのそれぞれに設けられるリニアトランスポータによって、搬送される。
The
The substrate W to be processed is transported by the linear transporter provided in each of the
図11は、リニアトランスポータ42の概略斜視図である。また、図12は、研磨エリア2におけるロフトブリッジ4の断面図(図2のA−A’断面図)である。リニアトランスポータ42は、保持ステージ421aを有するハンド421と、リニアガイド422と、駆動機構423とを有する。
FIG. 11 is a schematic perspective view of the
保持ステージ421aは、円環上の支持部材43aと、その上面に設けられた6つのピン43bとから構成され、これらピン43bで被処理基板Wの下面の外周のみを保持する。リニアガイド422はY軸方向にロード/アンロード部1から研磨エリア2の上方まで伸びている。そして、リニアガイド422はハンド421を移動自在に支持する。駆動機構423はリニアガイド422に沿ってハンド421を移動させる。具体的な構成例として、駆動機構423は、一対のプーリと、プーリに掛けられたベルトと、一方のプーリを回転させるサーボモータとから構成される。
また、図12に示すように、ロフトブリッジ4には、搬送中の被処理基板Wを洗浄する洗浄装置44が設けられるのが望ましい。
The holding
As shown in FIG. 12, the
図13は、洗浄装置44の概略構成を示す上面図である。洗浄装置44は、円環上の支持部材440に支持され、搬送方向(Y軸方向)と直交する方向に伸びる3本のスプレー供給管441を有する。被処理基板Wが円形であるので、中央のスプレー供給管441は他のスプレー供給管441より長い。
FIG. 13 is a top view illustrating a schematic configuration of the
スプレー供給管441の上面には、上方の被処理基板Wに向けて洗浄液(薬液)をスプレーするための複数の開口442が設けられている。図11に示すように、ハンド421は被処理基板Wの下面の外周のみを保持するため、外周以外には洗浄液が被処理基板Wの下面に当たって洗浄される。洗浄装置44の支持部材440はハンド421の下方に取り付けられ、洗浄液をスプレーしながら被処理基板Wとともに移動してもよい。あるいは、洗浄装置44は固定されていて、上方に被処理基板Wが位置したタイミングで、洗浄液をスプレーしてもよい。
A plurality of
また、図12に示すように、ロフトブリッジ4の下方には、研磨モジュール21a,21b間に向かって伸びるドレイン45が設けられる。上段の経路41aおよび下段の経路41bの床面46a,46bは傾斜しており、洗浄装置44からの洗浄液が床面46a,46b上を流れてドレイン45から廃液される。また、上段の経路41aおよび下段の経路41bの天井からは、クリーンエアフィルタを介して窒素ガスなどのクリーンエアが導入され、ドレイン45から排気される。
As shown in FIG. 12, a
なお、このドレイン45は、洗浄エリア3におけるモジュール間に伸びていてもよい。また、ドレイン45が洗浄モジュールのいずれかの配管と合流し、洗浄装置44からの洗浄液と、洗浄モジュールからの洗浄液とを合わせて排出するようにしてもよい。
The
また、図1に示すように、リニアトランスポータ42のハンド421が基板反転機能を有するか、ロフトブリッジ4の上段の経路41aおよび下段の経路41b(より具体的には、洗浄用搬送ロボット35a,35bと研磨用搬送ロボット22との間)に基板反転機構47が設けられるのが望ましい。
Further, as shown in FIG. 1, the
基板反転機構47は、ロード/アンロード部1から研磨エリア2に被処理基板Wを搬送する途中で、被処理基板Wの上下を反転する。その理由は、ロフトブリッジ4は、ロード/アンロード部1から、被処理面を上向きにして被処理基板Wを受け取るが、研磨エリア2では被処理面を下向きにして被処理基板Wが処理されるためである。
The
また、基板反転機構47は、研磨エリア2から洗浄エリア3に被処理基板Wを搬送する途中で、被処理基板Wの上下を反転する。その理由は、ロフトブリッジ4は、研磨エリア2から、被処理面を下向きにして被処理基板Wを受け取るが、洗浄エリア3では被処理面を上向きにして被処理基板Wが処理されるためである。
In addition, the
図14は、基板反転機構47の一例を示す概略斜視図である。基板反転機構47は、基板を把持する把持機構471と、把持された基板を回転する回転機構472とから構成される。
FIG. 14 is a schematic perspective view showing an example of the
把持機構471は、互いに対向する一対の把持アーム48と、開閉機構49とから構成される。把持アーム48には、その両端から下方に突出するチャック48aが設けられており、このチャック48aで被処理基板Wの外周縁を把持する。開閉機構49は、一対の把持アーム48を閉じて被処理基板Wに近接させたり、把持アーム48を開いて被処理基板Wから離間させたりする。また、把持機構471はZ軸方向に伸びるリニアガイド(不図示)に取り付けられており、上下に移動可能である。
The
回転機構472は、把持機構471に連結された回転軸50と、回転軸50を回転させるモータ51とを有する。モータ51が回転軸50を駆動することにより、把持機構471の全体が180度回転し、これにより、把持機構471に把持された被処理基板Wの上下が反転する。
The
この基板反転機構47は次のように動作する。リニアトランスポータ42のハンド421(図11)が移動して把持機構471の下方に被処理基板Wが位置すると、チャック48aが被処理基板Wと同一平面上に位置するまで、把持アーム48が開いた状態で把持機構471が下降する。そして、把持アーム48が閉じることで、被処理基板Wの外周縁が把持される。次に、被処理基板Wの反転中にハンド421と干渉しないよう、把持機構471は上昇する。そして、モータ51が回転軸50を回転させ、被処理基板Wは上下反転する。その後、把持機構471が下降し、被処理基板Wがハンド421のピン43b上に位置すると、把持アーム48は開く。これにより、反転した被処理基板Wがハンド421上に載置される。
The
以上説明したように、本実施形態では、被処理基板Wの搬送機構をロフトブリッジ4として各モジュールの上方に設ける。そのため、搬送機構の床面積を減らすことができ、基板処理装置を小型化できる。特に、直径450mmの大型な被処理基板Wを処理するための基板処理装置であっても、その大型化を抑えることができる。
As described above, in this embodiment, the transport mechanism for the substrate W to be processed is provided above each module as the
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ことである。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とすべきである。 The embodiment described above is described for the purpose of enabling the person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs to implement the present invention. Various modifications of the above embodiment can be naturally made by those skilled in the art, and the technical idea of the present invention can be applied to other embodiments. Therefore, the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be the widest scope according to the technical idea defined by the claims.
1 ロード/アンロード部
2 研磨エリア
21a〜21d 研磨モジュール
22 研磨用搬送ロボット
23a,23b リリース部
3 洗浄エリア
31a〜31e,32a〜32c 洗浄モジュール
33a,33b 乾燥モジュール
35a,35b 洗浄用搬送ロボット
4 ロフトブリッジ
41a 上段の経路
41b 下段の経路
44 洗浄装置
45 ドレイン
47 基板反転機構
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Load / unload
Claims (13)
少なくとも1つずつの洗浄モジュールおよび乾燥モジュールが配置される洗浄エリアと、
一部が前記研磨モジュールの上方に設けられ、かつ、他の少なくとも一部が前記洗浄モジュールおよび/または前記乾燥モジュールの上方に設けられており、前記研磨エリアから前記洗浄エリアに被処理基板を搬送する搬送機構と、を備える基板処理装置。 A polishing area in which at least one polishing module is disposed;
A washing area in which at least one washing module and one drying module are arranged;
A part is provided above the polishing module, and at least another part is provided above the cleaning module and / or the drying module, and the substrate to be processed is transferred from the polishing area to the cleaning area. A substrate processing apparatus.
前記ロード/アンロード部、前記洗浄エリアおよび前記研磨エリアは、この順に並んでおり、
前記搬送機構は、
前記被処理基板を前記ロード/アンロード部から前記研磨エリアに搬送し、
前記研磨エリアで処理された前記被処理基板を前記洗浄エリアに搬送する、
請求項1に記載の基板処理装置。 A load / unload unit that receives the substrate to be processed, transports the substrate to be processed in a vertical direction, and passes the substrate to the transport mechanism;
The load / unload unit, the cleaning area, and the polishing area are arranged in this order,
The transport mechanism is
Transport the substrate to be processed from the load / unload unit to the polishing area;
Transporting the substrate to be processed processed in the polishing area to the cleaning area;
The substrate processing apparatus according to claim 1.
前記洗浄装置は、前記被処理基板の下方から洗浄液をスプレーして前記被処理基板を洗浄する、請求項3に記載の基板処理装置。 The transport mechanism has a holding stage that holds and transports a part of the lower surface of the substrate to be processed,
The substrate processing apparatus according to claim 3, wherein the cleaning apparatus cleans the target substrate by spraying a cleaning liquid from below the target substrate.
前記搬送機構には、その下面から、1つの前記研磨モジュールと他の1つの前記研磨モジュールとの間に向かって伸びており、前記洗浄液が排出されるドレインが設けられる、請求項4に記載の基板処理装置。 In the polishing area, at least two of the polishing modules are arranged,
5. The drain according to claim 4, wherein the transport mechanism is provided with a drain extending from a lower surface thereof between the one polishing module and the other polishing module and from which the cleaning liquid is discharged. Substrate processing equipment.
前記上段の経路で、前記研磨エリアに前記被処理基板を搬送し、
前記下段の経路で、前記研磨エリアで処理された前記被処理基板を前記洗浄エリアに搬送する、請求項1乃至5のいずれかに記載の基板処理装置。 The transport mechanism has an upper path and a lower path,
In the upper path, the substrate to be processed is transferred to the polishing area,
The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the substrate to be processed processed in the polishing area is transferred to the cleaning area through the lower path.
前記研磨エリアでは、前記被処理基板は被処理面を下向きにして処理され、
前記洗浄エリアでは、前記被処理基板は被処理面を上向きにして処理され、
前記搬送機構は、
前記被処理面を上向きにして前記被処理基板を受け取り、
前記研磨エリアへの搬送中に、前記被処理基板を上下反転させて前記被処理面を下向きにし、
前記研磨エリアから前記洗浄エリアへの搬送中に、前記被処理基板を上下反転させて前記被処理基板を上向きにする、請求項1乃至6のいずれかに記載の基板処理装置。 The transport mechanism has a reversing mechanism that flips the substrate to be processed being transported up and down,
In the polishing area, the substrate to be processed is processed with the processing surface facing downward,
In the cleaning area, the substrate to be processed is processed with the surface to be processed facing upward,
The transport mechanism is
Receiving the substrate to be processed with the surface to be processed facing upward;
During the transfer to the polishing area, the substrate to be processed is turned upside down so that the surface to be processed faces downward,
The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the substrate to be processed is turned upside down so that the substrate to be processed faces upward during conveyance from the polishing area to the cleaning area.
前記被処理基板を洗浄する基板洗浄部、
前記被処理基板を廃棄するためのアボート部、および/または、
前記研磨エリアにクリーンエアを吹き出すフィルタファンユニット、
が設けられる、請求項1乃至7のいずれかに記載の基板処理装置。 In the polishing area, there is no transport mechanism above the polishing module.
A substrate cleaning section for cleaning the substrate to be processed;
Abort for discarding the substrate to be processed, and / or
A filter fan unit for blowing clean air into the polishing area;
The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the substrate processing apparatus is provided.
前記搬送機構から前記被処理基板を受け取る研磨用搬送ロボットと、
前記研磨用搬送ロボットから前記被処理基板がリリースされる1または複数のリリース部と、
が設けられる、請求項1乃至8のいずれかに記載の基板処理装置。 In the polishing area,
A polishing transfer robot for receiving the substrate to be processed from the transfer mechanism;
One or a plurality of release portions from which the substrate to be processed is released from the polishing transfer robot;
The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the substrate processing apparatus is provided.
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