JP2018001325A - ヘッド高さ調整装置およびヘッド高さ調整装置を備える基板処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】提供される基板処理装置10は、メカストッパ装置100を有し、メカストッパ装置100は、基板保持面に平行な方向である第1方向に移動可能であり、第1方向に対して所定の角度をなす第1傾斜面を有する第1部材と、第1部材の第1傾斜面とスライド可能に接する第2傾斜面を有する第2部材と、を有し、第2部材は、アクチュエータ、または、アクチュエータに連結される、ヘッド30を昇降させるための昇降部材68が接触することで、ヘッド30の停止位置を画定するための停止面を備え、第2部材の停止面は、第1部材が第1方向に移動することで、基板保持面に対して垂直な第2方向に変位可能である。
【選択図】図1
Description
に制御する必要があるので、研磨パッドの交換により研磨パッドと基板との接触状況が変化することは好ましくない。そのため、研磨パッドを交換する度に、研磨パッドと基板との接触状況を最適にするために、研磨パッドを備える研磨ヘッドの高さを調整する作業を行われる。
される基板の表面に対するヘッドの位置に応じて、基板処理装置を制御することで、処理中に適切なパッドと基板との接触状態を維持することができる。
第17の形態のメカストッパ装置によれば、メカストッパ装置により他の移動部材の停止位置を決定することができ、メカストッパ装置を調整することで他の移動部材の停止位置を調整することができる。
を前記第1方向に移動させるためのボールネジを有し、前記ボールネジのネジ軸は前記第1方向に延びる。
液PLを揺動アーム50およびヘッド30の内部を通って、ヘッド30の表面から処理液PLをウェハWfの表面に供給するように構成してもよい。
ある。
図示の実施形態において、テーブル20のウェハWfを保持する面は、ヘッド30に取り付けられるパッド33の表面の面積よりも大きい。処理されるウェハWfよりも半径の小さなパッド33をウェハWf上で搖動させてウェハWを処理する基板処理装置においては、ウェハWfの外周を超えてパッド33を揺動させる場合(オーバーハングさせる場合)がある。パッド33をウェハWfからオーバーハングさせる場合、ウェハWfの外側ではパッド33を支持する構造がない場合、パッド33を保持するヘッド30がウェハWf面に対して傾くことがある。特に、図14に示されるように、ヘッド30が球面すべり軸受け35のようなジンバル機構を介してシャフト52に連結される場合は、ヘッド30が傾きやすい。パッド33がウェハに対してオーバーハングすると、ウェハWfのエッジ付近において接触圧力が集中する。パッド33の表面とウェハWfの被処理面とが平行でない場合、パッド33とウェハWfとの間の接触圧力分布が不均一になり、ウェハWf面の処理速度の面内均一性が悪化する。特に、パッド33がウェハWfに対してオーバーハングする場合は、パッド33が大きく傾くことがあり、ウェハWfの処理速度の面内均一性を保つことができないことがある。そこで、図14に示される実施形態において、テーブル20は、処理されるウェハWfが配置されたときに、ウェハWfの外周よりも外側に位置する延長部21を備える。かかる延長部21の半径方向の寸法は任意であるが、パッド33の半径程度かそれ以上であることが望ましい。
間の距離を決定することができる。変位センサ74は制御部300(図13参照)と連絡可能であり、変位センサ74から受け取った昇降部材68とベース60との間の距離に基づき、基板処理装置10の動作を制御することができる。変位センサ74の種類は任意であり、レーザー、渦電流、超音波などを用いた非接触式の変位センサでもよく、また、接触式の変位センサを使用してもよい。
びヘッド30の目標高さyeとから高さの偏差Δ=ye−yp´を算出する。かかる高さの偏差Δに基づいてヘッド30の高さを調整する。これらの計算および基板処理装置10の制御は制御部300により行うことができる。
い。
。変位センサ74は、図9に示される変位センサ74と同様に、昇降部材68とベース60との間の距離を測定することができる。また、図12の基板処理装置10において、図10、11の変位センサ74と同様の配置を採用することもできる。また、図12の基板処理装置10において、変位センサ74を省略してもよい。
20…テーブル
30…ヘッド
31…ヘッド本体
32…エアバッグ
33…パッド
35…処理液通路
36…気体供給流路
37…流体保持室
38…弾性膜
40…処理液供給部
50…揺動アーム
51…回転中心
52…シャフト
54…ボールスプライン
56…スリップリング
58…ロータリージョイント
60…ベース
62…モータ
64…ベルト
66…エアシリンダ
68…昇降部材
70…気体供給源
72…電空レギュレータ
74…変位センサ
74a…第1変位センサ
74b…第2変位センサ
76…ボールネジ
78…モータ
80…ネジ軸
82…外筒
84…リニアガイド
100…メカストッパ装置
102…第1くさび形部材
104…第2くさび形部材
106…第1傾斜面
108…第2傾斜面
110…ネジ受部
112…ボルト
114…頭部
120…ボールネジ
122…モータ
124…ネジ軸
126…ナット
130…ボルト
300…制御部
PL…処理液
Wf…ウェハ
Claims (21)
- 基板処理装置であって、
基板を保持するための基板保持面を備えるテーブルと、
前記テーブルの保持された基板を処理するためのパッドと、
前記パッドを保持するためのヘッドと、
前記ヘッドを、前記テーブルの前記基板保持面に対して垂直な方向に移動させるためのアクチュエータと、
前記基板保持面に対して垂直な方向の前記ヘッドの移動を停止させるためのメカストッパ装置と、を有し、前記メカストッパ装置は、
前記基板保持面に平行な方向である第1方向に移動可能であり、前記第1方向に対して所定の角度をなす第1傾斜面を有する第1部材と、
前記第1部材の前記第1傾斜面とスライド可能に接する第2傾斜面を有する第2部材と、を有し、
前記第2部材は、前記アクチュエータ、または、前記アクチュエータに連結される、前記ヘッドを昇降させるための昇降部材が接触することで、前記ヘッドの停止位置を画定するための停止面を備え、
前記第2部材の前記停止面は、前記第1部材が前記第1方向に移動することで、前記基板保持面に対して垂直な第2方向に変位可能である、
基板処理装置。 - 請求項1に記載の基板処理装置であって、前記メカストッパ装置は、
前記第1部材を前記第1方向に移動させるためのボールネジを有し、前記ボールネジのネジ軸は前記第1方向に延びる、
基板処理装置。 - 請求項2に記載の基板処理装置であって、前記メカストッパ装置は、
前記ボールネジの前記ネジ軸はモータにより回転駆動される、
基板処理装置。 - 請求項1乃至3のいずれか一項に記載の基板処理装置であって、
前記メカストッパ装置の前記第2部材は、
第2方向に延びるボルトと、
前記ボルトを受け入れ可能なネジ受け部と、を有し、
前記停止面は、前記ボルトの頭部に画定される、
基板処理装置。 - 請求項1乃至4のいずれか一項に記載の基板処理装置であって、
前記アクチュエータから前記メカストッパの前記第2部材に対して、前記第2方向に力Fが加えられたときに、前記第2部材が前記第1部材に対して変位しないように、前記第1傾斜面の前記所定の角度が決定される、
基板処理装置。 - 請求項1乃至5のいずれか一項に記載の基板処理装置であって、
前記アクチュエータは空気圧により前記ヘッドを移動させるためのエアシリンダを有する、
基板処理装置。 - 請求項1乃至6のいずれか一項に記載の基板処理装置であって、
前記テーブルに保持された基板の表面に対する前記ヘッドの位置を測定するための変位
センサを有する、
基板処理装置。 - 請求項7に記載の基板処理装置であって、前記基板処理装置は、
前記アクチュエータに連結される、前記ヘッドを昇降させるための昇降部材と、
前記テーブルの前記基板保持面に対して一定の距離に配置されるベース部材と、を有し、
前記変位センサは前記昇降部材に取り付けられており、前記昇降部材と前記ベース部材との間の距離を測定可能である、
基板処理装置。 - 請求項7に記載の基板処理装置であって、前記基板処理装置は、
前記アクチュエータに連結される、前記ヘッドを昇降させるための昇降部材を有し、
前記変位センサは、前記昇降部材に取り付けられており、前記昇降部材と前記テーブルに保持されている基板の表面との間の距離を測定可能である、
基板処理装置。 - 請求項8に記載の基板処理装置であって、
前記ベース部材に取り付けられる第2変位センサを有し、前記第2変位センサは、前記ベース部材と前記テーブルに保持されている基板の表面との間の距離を測定可能である、
基板処理装置。 - 請求項1乃至10のいずれか一項に記載の基板処理装置であって、
前記ヘッドは、流体を保持する流体保持室を有し、
前記流体保持室は、保持される流体の圧力に応じて弾性的に変形する弾性領域を有し、
前記弾性領域に前記パッドが取り付けられる、
基板処理装置。 - 請求項11に記載の基板処理装置であって、
前記流体保持室は、エアバッグにより形成される、
基板処理装置。 - 請求項11に記載の基板処理装置であって、
前記流体保持室の前記弾性領域は、弾性膜により形成される、
基板処理装置。 - 請求項11乃至13のいずれか一項に記載の基板処理装置であって、
前記基板処理装置は、前記流体保持室に供給される流体の圧力を制御するための電空レギュレータを有する、
基板処理装置。 - 請求項1乃至14のいずれか一項に記載の基板処理装置であって、
前記基板処理装置は、触媒基準エッチングにより基板を処理する、
基板処理装置。 - 請求項1乃至15のいずれか一項に記載の基板処理装置であって、
前記パッドは開口部を有し、
前記開口部から、基板の処理に使用するための流体を基板の表面に供給するように構成される、
基板処理装置。 - メカストッパ装置であって、
第1方向に移動可能であり、前記第1方向に対して所定の角度をなす第1傾斜面を有する第1部材と、
前記第1部材の前記第1傾斜面とスライド可能に接する第2傾斜面を有する第2部材と、を有し、
前記第2部材は、他の移動部材が接触することで他の移動部材の停止位置を画定するための停止面を備え、
前記第2部材の前記停止面は、前記第1部材が前記第1方向に移動することで、前記第1方向に垂直な第2方向に変位可能である、
メカストッパ装置。 - 請求項17に記載のメカストッパ装置であって、前記第1部材を前記第1方向に移動させるためのボールネジを有し、前記ボールネジのネジ軸は前記第1方向に延びる、メカストッパ装置。
- 請求項18に記載のメカストッパ装置であって、前記ボールネジの前記ネジ軸はモータにより回転駆動される、メカストッパ装置。
- 請求項17乃至19のいずれか一項に記載のメカストッパ装置であって、
前記第2部材は、
第2方向に延びるボルトと、
前記ボルトを受け入れ可能なネジ受け部と、を有し、
前記停止面は、前記ボルトの頭部に画定される、
メカストッパ装置。 - 請求項17乃至20のいずれか一項に記載のメカストッパ装置であって、
前記第2部材に対して、前記第2部材から前記第1部材に向かう第2方向に力Fが加えられたときに、前記第2部材が前記第1部材に対して変位しないように、前記第1傾斜面の前記所定の角度が決定される、
メカストッパ装置。
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