JP2020059095A

JP2020059095A - Wafer polishing apparatus and polishing method

Info

Publication number: JP2020059095A
Application number: JP2018192409A
Authority: JP
Inventors: 秀之大内; Hideyuki Ouchi
Original assignee: V Technology Co Ltd
Current assignee: V Technology Co Ltd
Priority date: 2018-10-11
Filing date: 2018-10-11
Publication date: 2020-04-16
Also published as: CN111037457A; CN211681559U; CN111037457B

Abstract

To provide a polishing apparatus capable of improving throughput and achieving downsizing.SOLUTION: A head cleaning part 7 includes: a load plate which is installed below a wafer delivery area 5, conveying a wafer W from a loading/unloading area 4 to the wafer delivery area 5, and reciprocally moves between the loading/unloading area 4 and the wafer delivery area 5; and an unload plate 9 which conveys the wafer W from the wafer delivery area 5 to the loading/unloading area 4 and reciprocally moves between the loading/unloading area 4 and the wafer delivery area 5.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ウェハの研磨装置および研磨方法に関する。 The present invention relates to a wafer polishing apparatus and a wafer polishing method.

ウェハは、各種の半導体材料で形成された円柱状のインゴットを、薄くスライスした円盤状の基板である。研磨装置は、ウェハを所定の厚さに削ったり、ウェハの表面に形成されたキズや不純物を除去したり、歪みのない高平坦な鏡面に仕上げたりする場合に用いる。 The wafer is a disk-shaped substrate obtained by thinly slicing a cylindrical ingot made of various semiconductor materials. The polishing apparatus is used when the wafer is ground to a predetermined thickness, scratches and impurities formed on the surface of the wafer are removed, or a highly flat mirror surface without distortion is finished.

この種の研磨装置としては、特許文献１に開示された研磨装置が知られている。この研磨装置は、水平に配置される円盤状のインデックスヘッドの回転中心に、上下方向に沿って延びる回転軸が連結されている。インデックスヘッドは、回転軸を中心として回転移動する。インデックスヘッドには、４対のスピンドルが垂れ下がるように設けられている。各対のスピンドルは、回転軸を中心とする同一円周に沿って等間隔に分割された領域内に配置されている。各スピンドルの下端には、ウェハを着脱可能に吸着して、ウェハを水平状態に保持することができるヘッド(回転ヘッド)が設けられている。インデックスヘッドは、一工程が終了する毎に、同一回転方向に９０度ずつ回転するか、または、順次、同一回転方向へ９０度、９０度、９０度の回転と、反対回転方向へ２７０度戻る回転と、を組み合わせた回転動作を行うように設定されている。 As this type of polishing apparatus, the polishing apparatus disclosed in Patent Document 1 is known. In this polishing apparatus, a rotary shaft extending in the up-down direction is connected to the center of rotation of a disk-shaped index head that is horizontally arranged. The index head rotates around a rotation axis. The index head is provided with four pairs of spindles that hang down. The spindles of each pair are arranged in a region divided at equal intervals along the same circumference centered on the rotation axis. At the lower end of each spindle is provided a head (rotating head) capable of detachably adsorbing a wafer and holding the wafer in a horizontal state. The index head rotates 90 degrees in the same rotation direction each time one process is completed, or sequentially rotates 90 degrees, 90 degrees, and 90 degrees in the same rotation direction and returns 270 degrees in the opposite rotation direction. The rotation operation is set to perform a combined rotation operation.

装置基台における、インデックスヘッドの下方には、上記の角度設定で回転して配置される各対のヘッドに対向するように、上記回転軸の軸心と同一の中心点を持つ同一円周上に等間隔をなす４つのステージが設けられている。この４つのステージは、ウェハ受け渡しステージと、第１ポリシングステージと、第２ポリシングステージと、第３ポリシングステージと、でなる。第１ポリシングステージ、第２ポリシングステージ、および第３ポリシングステージは、装置基台上に、それぞれポリッシャ(研磨用回転定盤)を備えている。それぞれのポリッシャは、盤面が水平なるように配置され、盤面の上面全体に亘って研磨パッドが設けられている。これらポリッシャは、上方に配置される一対のヘッドに吸着・保持されたウェハの下面（表面）に押し当てた状態でウェハの下面を回転研磨する。上記ウェハ受け渡しステージにおいては、ウェハの受け渡しを行う空間を確保するため、研磨用回転定盤は設置されていない。ウェハ受け渡しステージでは、このウェハ受け渡しステージに移動して停止したヘッドに対して、ウェハのローディング、アンローディング、洗浄などを行う。 On the lower part of the index head of the device base, on the same circle having the same center point as the axis of the rotating shaft so as to face each pair of heads that are arranged by rotating at the above angle setting. There are four stages at equal intervals. The four stages include a wafer transfer stage, a first polishing stage, a second polishing stage, and a third polishing stage. The first polishing stage, the second polishing stage, and the third polishing stage are each provided with a polisher (rotating platen for polishing) on the apparatus base. Each polisher is arranged so that the board surface is horizontal, and a polishing pad is provided over the entire top surface of the board surface. These polishers rotate and polish the lower surface of the wafer while being pressed against the lower surface (front surface) of the wafer attracted and held by a pair of heads arranged above. At the wafer transfer stage, a polishing rotary platen is not installed in order to secure a space for transferring the wafer. At the wafer transfer stage, wafer loading, unloading, cleaning, etc. are performed on the head that has moved to the wafer transfer stage and stopped.

この研磨装置は、上記インデックスヘッドに対して、ウェハ受け渡しステージのみで重なるインデックステーブル（回転テーブル）をさらに備える。インデックスヘッドとインデックステーブルは、回転中心が大きく離れている。このインデックステーブルの配置高さは、インデックスヘッドよりも下方に配置されている。インデックステーブルには、円周方向に沿って、洗浄ステージと、ローディングステージと、アンローディングステージとが、中心角１２０度で３分割して配置されている。洗浄ステージは、回転ブラシや洗浄液噴出部などを備えている。ローディングステージは、ウェハ受け渡しステージに供給するためのウェハを載せる領域を備える。アンローディングステージは、ウェハ受け渡しステージから回収したウェハを載せる領域を備える。 The polishing apparatus further includes an index table (rotary table) that overlaps the index head only at the wafer transfer stage. The center of rotation of the index head is largely separated from the center of the index table. The arrangement height of this index table is arranged below the index head. A cleaning stage, a loading stage, and an unloading stage are arranged on the index table along a circumferential direction while being divided into three with a central angle of 120 degrees. The cleaning stage is equipped with a rotating brush, a cleaning liquid ejecting unit, and the like. The loading stage has a region on which a wafer to be supplied to the wafer transfer stage is placed. The unloading stage has a region on which the wafer collected from the wafer transfer stage is placed.

この研磨装置は、上記インデックステーブルの洗浄ステージがウェハ受け渡しステージに位置するときに、ウェハ供給カセットから供給用の搬送ロボットを用いてローディングステージにウェハの供給・搬送が可能である。同時に、この状態のときに、アンローディングステージ上に載せられた研磨処理済みウェハの回収が、回収用の搬送ロボットを用いてウェハ回収カセットに回収・搬送が可能である。 In this polishing apparatus, when the cleaning stage of the index table is located at the wafer transfer stage, the wafer can be supplied / transferred from the wafer supply cassette to the loading stage by using the transfer transfer robot. At the same time, in this state, the polishing-processed wafers placed on the unloading stage can be recovered and transferred to the wafer recovery cassette by using the recovery transfer robot.

特開２００２−２１９６４６号公報JP, 2002-219646, A

しかしながら、上記の研磨装置では、装置が大型になるという問題点がある。すなわち、上記の研磨装置では、円盤状のインデックスヘッドを配置する領域と、インデックステーブルと、がウェハ受け渡しステージのみで重なる構成である。すなわち、装置占有領域において、インデックスヘッドとインデックステーブルの回転中心は、大きく離れている。このため、上記の研磨装置では、インデックスヘッドの占有領域からインデックステーブルの占有領域が大きくはみ出した装置構成となる。インデックステーブルは、回転ブラシや洗浄液噴射部を搭載した洗浄ステージと、ローディングする一対のウェハを載せる領域と、アンローディングした一対のウェハを載せる領域と、が円周方向に沿って配置されている。このため、上記の研磨装置では、インデックステーブルが大径化してしまい、装置の大型化を避けることができないものであった。近年、ウェハの大径化が進んでいるため、装置の大型化を抑制する装置構成が望まれている。 However, the above polishing apparatus has a problem that the apparatus becomes large. That is, in the above-mentioned polishing apparatus, the area where the disk-shaped index head is arranged and the index table overlap with each other only at the wafer transfer stage. That is, the center of rotation of the index head and the center of rotation of the index table are largely separated from each other in the device occupation area. For this reason, the above polishing apparatus has a device configuration in which the occupied area of the index table largely extends from the occupied area of the index head. The index table has a cleaning stage on which a rotating brush and a cleaning liquid ejecting unit are mounted, a region on which a pair of wafers to be loaded are mounted, and a region on which a pair of unloaded wafers are mounted, which are arranged along the circumferential direction. For this reason, in the above-mentioned polishing apparatus, the index table has a large diameter, and it is inevitable that the apparatus becomes large. In recent years, as the diameter of wafers has been increasing, there has been a demand for an apparatus configuration that suppresses an increase in the size of the apparatus.

上記の研磨装置では、インデックスヘッド以外に、インデックステーブルも回転動作を行うため、研磨装置内のパーティクルを巻き上げ易いという問題点がある。特に、回転ブラシや洗浄液噴射部がインデックステーブルとともに回転移動するため、ヘッドから除去されて回転ブラシなどに付着したパーティクルを巻き上げて再度ヘッドにパーティクルを付着させてしまう虞がある。また、ウェハの研磨に用いられるスラリー液に分散されているコロイダルシリカは、乾燥すると固化してウェハに付着する場合がある。この場合、後のウェハ洗浄工程に負荷がかかるという問題がある。固化したコロイダルシリカなどのパーティクルが研磨プロセスに用いられる部材に介在した場合、ウェハにスクラッチ（傷）などが発生する問題が考えられる。また、ヘッドに設けられるバッキング材にコロイダルシリカが付着してブラシ洗浄で除去できない場合、ウェハへ悪影響を与えたり、バッキング材の寿命を低下させたりするという問題がある。さらに、ある程度の大きさに凝集してしまったパーティクルがある場合は、ウェハの加工精度に影響を及ぼす懸念がある。 In the above polishing apparatus, since the index table as well as the index head also performs a rotating operation, there is a problem that particles in the polishing apparatus are easily rolled up. In particular, since the rotating brush and the cleaning liquid ejecting unit rotate and move together with the index table, there is a possibility that particles removed from the head and adhering to the rotating brush may be wound up and adhered to the head again. Further, the colloidal silica dispersed in the slurry liquid used for polishing the wafer may be solidified when dried and adhere to the wafer. In this case, there is a problem that a load is applied to the subsequent wafer cleaning process. When particles such as solidified colloidal silica intervene in a member used in the polishing process, scratches or the like may occur on the wafer. In addition, when colloidal silica adheres to the backing material provided on the head and cannot be removed by brush cleaning, there are problems that the wafer is adversely affected and the life of the backing material is shortened. Further, if there are particles that have aggregated to a certain size, there is a concern that the processing accuracy of the wafer will be affected.

上記の研磨装置では、回転ブラシがインデックステーブルとともに回転移動するため、インデックステーブルに剛性が要求されるものであった。また、この研磨装置では、インデックステーブルに回転ブラシの駆動部を組み込む必要があるため、メンテナンスの容易性が低いという課題がある。上記の研磨装置では、洗浄液噴射部をインデックステーブルとともに回転移動させるため、洗浄液供給配管の引き回しなどに起因して劣化が発生し易いという課題がある。 In the above polishing apparatus, since the rotary brush moves in rotation with the index table, the index table is required to have rigidity. Further, in this polishing apparatus, since it is necessary to incorporate the drive unit of the rotary brush into the index table, there is a problem that ease of maintenance is low. In the above polishing apparatus, since the cleaning liquid ejecting unit is rotated together with the index table, there is a problem that deterioration is likely to occur due to routing of the cleaning liquid supply pipe.

上記の研磨装置では、インデックステーブルのアンローディングステージに研磨処理済みのウェハを回収する工程の途中では、インデックステーブルにおけるローディングステージは、回収用の搬送ロボットの近傍に位置する。したがって、この状態では、供給用の搬送ロボットのアームがローディングステージへアクセスすることができず、未処理ウェハをローディングステージへ搬送することができない。このため、ウェハ受け渡しステージにおいて２枚のウェハをアンローディングステージ上へ回収した後、インデックステーブルを回転移動させてアンローディングステージを回収用の搬送ロボットの近傍まで移動させるまで、未処理ウェハの搬送はできず、待機状態を強いられるものであった。すなわち、インデックステーブルのローディングステージに対して未処理ウェハの搬送ができるタイミングは、洗浄ステージがウェハ受け渡しステージに配置されたときのみである。同様に、アンローディングステージからの処理済みウェハの回収できるタイミングは、洗浄ステージがウェハ受け渡しステージに配置されたときのみである。 In the above-described polishing apparatus, the loading stage in the index table is located in the vicinity of the transport robot for collection during the process of collecting the polished wafers on the unloading stage of the index table. Therefore, in this state, the arm of the transfer robot for supply cannot access the loading stage, and the unprocessed wafer cannot be transferred to the loading stage. Therefore, after the two wafers are collected on the unloading stage in the wafer transfer stage, the unprocessed wafers are not transferred until the index table is rotated to move the unloading stage to the vicinity of the transfer robot for collection. I could not do it, and I was forced to wait. That is, the timing at which the unprocessed wafer can be transferred to the loading stage of the index table is only when the cleaning stage is arranged at the wafer transfer stage. Similarly, the processed wafer can be collected from the unloading stage only when the cleaning stage is arranged on the wafer transfer stage.

ウェハ受け渡しステージに配置された一対のヘッドの下面を洗浄ステージの上に設けた回転ブラシおよび洗浄液噴射部を用いて洗浄する工程の時間が短縮されたとしても、その時間内に、ローディングステージへ一対の未処理ウェハを搬送し終わらない事態や、アンローディングステージからウェハを回収カセットへ搬送し終わらない事態が生じる。このため、洗浄工程の時間を短縮したとしても未処理ウェハをローディングステージへ搬送し終わるまで待った後、インデックステーブルを回転させて、ウェハ受け渡しステージに位置する一対のヘッドに対して未処理ウェハの供給が行われる。このとき、アンローディングステージから処理済みウェハを搬出し終わっていることが条件となる。したがって、従来の研磨装置では、未処理ウェハの供給時間や処理済みウェハの搬出時間が律速となり、ウェハの研磨処理のスループットを低下させる虞があった。第１ポリシングステージ、第２ポリシングステージ、および第３ポリシングステージでのそれぞれの研磨処理時間よりも、洗浄工程およびウェハの搬入・搬出に要する時間の方が長い場合は、いくら洗浄工程の時間を短縮してもスループットの向上は望めないという課題がある。そこで、ウェハの研磨処理のスループットを向上させるために、搬送ロボットによるウェハの搬送時間を短縮させた場合、例えば、ウェハのハンドリング、供給カセットやアンローディングステージからのウェハの取り出しなどの高速化でウェハが損傷される虞がある。 Even if the process time for cleaning the lower surfaces of the pair of heads arranged on the wafer transfer stage by using the rotating brush and the cleaning liquid spraying unit provided on the cleaning stage is shortened, the pair of heads are transferred to the loading stage within that time. There is a situation in which the unprocessed wafer is not transported, and a wafer is not transported from the unloading stage to the recovery cassette. Therefore, even if the cleaning process time is shortened, after waiting until the unprocessed wafers have been transported to the loading stage, the index table is rotated to supply the unprocessed wafers to the pair of heads located on the wafer transfer stage. Is done. At this time, the condition is that the processed wafer has been unloaded from the unloading stage. Therefore, in the conventional polishing apparatus, the supply time of the unprocessed wafers and the unloading time of the processed wafers are rate-determining, which may reduce the throughput of the wafer polishing process. If the time required for the cleaning process and wafer loading / unloading is longer than the polishing processing time for each of the first polishing stage, the second polishing stage, and the third polishing stage, how much the cleaning process time is shortened. However, there is a problem that improvement in throughput cannot be expected. Therefore, in order to improve the throughput of the wafer polishing process, when the transfer time of the wafer by the transfer robot is shortened, for example, by handling the wafer, speeding up the removal of the wafer from the supply cassette or the unloading stage, etc. May be damaged.

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、スループットを向上させることができ、コンパクトにできる研磨装置および研磨方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a polishing apparatus and a polishing method that can improve throughput and can be made compact.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の態様は、装置基台上に、ウェハに対して研磨加工工程を行う研磨加工領域と、前記研磨加工領域に隣接してウェハのローディング・アンローディングを行うローディング・アンローディング領域と、前記研磨加工領域と前記ローディング・アンローディング領域との間に配置されたウェハ受け渡し領域と、下面にウェハを着脱可能に保持する保持機能を持つ複数の研磨用ヘッドを、前記ウェハ受け渡し領域、前記研磨加工領域、前記ウェハ受け渡し領域の順に移動させるウェハ移動機構と、前記ウェハ受け渡し領域に配置された前記研磨用ヘッドの前記下面の洗浄を行うヘッド洗浄部と、を備えるウェハの研磨装置であって、前記ヘッド洗浄部は、前記ウェハ受け渡し領域の下方に設置され、前記ローディング・アンローディング領域から前記ウェハ受け渡し領域へウェハを搬送する、前記ローディング・アンローディング領域と前記ウェハ受け渡し領域との間を往復移動するロードプレートと、前記ウェハ受け渡し領域から前記ローディング・アンローディング領域へウェハを搬送する、前記ローディング・アンローディング領域と前記ウェハ受け渡し領域との間を往復移動するアンロードプレートと、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems and to achieve the object, an aspect of the present invention is, on an apparatus base, a polishing area for performing a polishing step on a wafer, and a wafer adjacent to the polishing area. A plurality of loading / unloading areas for performing loading / unloading, a wafer transfer area arranged between the polishing area and the loading / unloading area, and a plurality of holding functions for detachably holding the wafer on the lower surface. Wafer moving mechanism for moving the polishing head in the order of the wafer transfer area, the polishing area, and the wafer transfer area, and head cleaning for cleaning the lower surface of the polishing head arranged in the wafer transfer area. And a head cleaning unit provided below the wafer transfer area. And a load plate that conveys a wafer from the loading / unloading area to the wafer transfer area, and that reciprocates between the loading / unloading area and the wafer transfer area; and the loading / unloading area from the wafer transfer area. An unload plate that conveys the wafer to the loading area and that reciprocates between the loading / unloading area and the wafer transfer area.

上記態様としては、前記ヘッド洗浄部は、ヘッド洗浄回転ブラシと、洗浄液噴射部と、を備え、前記ヘッド洗浄回転ブラシは、前記ウェハ受け渡し領域に配置された前記研磨用ヘッドの前記下面に当接する位置まで昇降可能であることが好ましい。 In the above aspect, the head cleaning unit includes a head cleaning rotary brush and a cleaning liquid spraying unit, and the head cleaning rotary brush contacts the lower surface of the polishing head arranged in the wafer transfer area. It is preferable that it can be raised and lowered to the position.

上記態様としては、前記ヘッド洗浄回転ブラシは、前記研磨用ヘッドの前記下面に対して水平方向に揺動可能であることが好ましい。また、上記態様としては、前記ヘッド洗浄回転ブラシが、偏芯していてもよい。 In the above aspect, it is preferable that the head cleaning rotary brush can swing horizontally with respect to the lower surface of the polishing head. Further, in the above aspect, the head cleaning rotary brush may be eccentric.

上記態様としては、前記ローディング・アンローディング領域には、未研磨処理のウェハを収納するロードカセットと、研磨処理済みのウェハを収納するアンロードカセットと、前記ロードカセットから前記ロードプレートへウェハを搬送するロード用搬送ロボットと、前記アンロードプレートから前記アンロードカセットへウェハを搬送するアンロード用搬送ロボットと、を備えることが好ましい。 In the above aspect, in the loading / unloading area, a load cassette that stores unpolished wafers, an unload cassette that stores polished wafers, and a wafer transfer from the load cassette to the load plate And a unloading transfer robot that transfers the wafer from the unloading plate to the unloading cassette.

上記態様としては、前記ロードプレートと前記アンロードプレートとは、前記ローディング・アンローディング領域内において干渉しないように配置され、
前記ロードプレートと前記アンロードプレートのうち、一方は、前記ローディング・アンローディング領域と前記ウェハ受け渡し領域との間を直線的に移動し、他方は、端部が支点で回転自在に支持され、前記ローディング・アンローディング領域と前記ウェハ受け渡し領域との間を、前記支点を中心として回転移動することが好ましい。 In the above aspect, the load plate and the unload plate are arranged so as not to interfere with each other in the loading / unloading region,
One of the load plate and the unload plate linearly moves between the loading / unloading region and the wafer transfer region, and the other is rotatably supported at its end by a fulcrum. It is preferable to rotate between the loading / unloading area and the wafer transfer area around the fulcrum.

上記態様としては、前記研磨加工領域は、ウェハの研磨を行う、複数の研磨加工ステージで構成され、前記複数の研磨加工ステージと前記ウェハ受け渡し領域とが、同一の円周上に沿って配置され、前記複数の研磨加工ステージには、それぞれ研磨用定盤が配置され、前記複数の研磨用ヘッドは、同時に、前記複数の研磨加工ステージのそれぞれの前記研磨用定盤の上方および前記ウェハ受け渡し領域に配置可能となるように、前記ウェハ移動機構に設けられ、ウェハを保持した前記研磨用ヘッドは、前記ウェハ受け渡し領域から前記複数の研磨加工ステージを経た後、前記ウェハ受け渡し領域に戻るように、前記ウェハ移動機構で搬送されることが好ましい。 In the above aspect, the polishing region includes a plurality of polishing stages for polishing a wafer, and the plurality of polishing stages and the wafer transfer region are arranged along the same circumference. A polishing surface plate is disposed on each of the plurality of polishing processing stages, and the plurality of polishing heads simultaneously move above the polishing surface plate of each of the plurality of polishing processing stages and at the wafer transfer area. So that it can be arranged in, the polishing head, which is provided in the wafer moving mechanism and holds a wafer, returns to the wafer transfer area after passing through the plurality of polishing processing stages from the wafer transfer area, It is preferable that the wafer is transferred by the wafer moving mechanism.

本発明の他の態様は、ウェハの研磨方法であって、装置基台上に、ウェハに対して研磨加工工程を行う研磨加工領域と、前記研磨加工領域に隣接してウェハのローディング・アンローディングを行うローディング・アンローディング領域と、前記研磨加工領域と前記ローディング・アンローディング領域との間に配置されたウェハ受け渡し領域と、下面にウェハを着脱可能に保持する保持機能を持つ複数の研磨用ヘッドを、前記ウェハ受け渡し領域、前記研磨加工領域、前記ウェハ受け渡し領域の順に移動させるウェハ移動機構と、前記ウェハ受け渡し領域に配置された前記研磨用ヘッドの前記下面の洗浄を行うヘッド洗浄部と、を備え、前記ヘッド洗浄部は、前記ウェハ受け渡し領域の下方に設置され、前記ローディング・アンローディング領域から前記ウェハ受け渡し領域へウェハを搬送する、前記ローディング・アンローディング領域と前記ウェハ受け渡し領域との間を往復移動するロードプレートと、前記ウェハ受け渡し領域から前記ローディング・アンローディング領域へウェハを搬送する、前記ローディング・アンローディング領域と前記ウェハ受け渡し領域との間を往復移動するアンロードプレートと、前記ローディング・アンローディング領域に配置された、未研磨処理のウェハを収納するロードカセットと、前記ローディング・アンローディング領域に配置された、研磨処理済みのウェハを収納するアンロードカセットと、前記ロードカセットから前記ロードプレートへウェハを搬送するロード用搬送ロボットと、前記アンロードプレートから前記アンロードカセットへウェハを搬送するアンロード用搬送ロボットと、を用いて、前記ロードカセットから前記ロードプレートへウェハを搬送させる工程と、ウェハが搬送された前記ロードプレートを前記ウェハ受け渡し領域に移動させる工程と、前記ロードプレート上のウェハを、前記ウェハ受け渡し領域に配置された前記研磨用ヘッドに保持させる工程と、前記ロードプレートを前記ローディング・アンローディング領域へ移動させるロードプレート復帰工程と、前記ウェハ受け渡し領域でウェハを保持した前記研磨用ヘッドを、前記研磨加工領域へ移動させてウェハを研磨加工させる工程と、前記研磨加工領域で研磨加工が施されたウェハを、前記ウェハ受け渡し領域へ戻す工程と、前記ウェハ受け渡し領域においてウェハを前記研磨用ヘッドから前記アンロードプレートへ移動させる工程と、前記アンロードプレートを前記ウェハ受け渡し領域からローディング・アンローディング領域へ移動させる工程と、その後、前記ウェハ受け渡し領域に配置された研磨用ヘッドを洗浄する洗浄工程と、を備え、前記ロード用搬送ロボットは、前記ロードプレート復帰工程の後から、前記洗浄工程が終了するまでに、前記ロードカセットから前記ロードプレートへウェハの搬送を完了させることを特徴とする。 Another aspect of the present invention is a method for polishing a wafer, which comprises a polishing processing area for performing a polishing processing step on the wafer on an apparatus base, and loading / unloading of the wafer adjacent to the polishing processing area. A plurality of polishing heads having a loading / unloading area for carrying out the wafer, a wafer transfer area arranged between the polishing area and the loading / unloading area, and a holding function for detachably holding the wafer on the lower surface. A wafer moving mechanism that moves the wafer transfer area, the polishing area, and the wafer transfer area in this order, and a head cleaning unit that cleans the lower surface of the polishing head disposed in the wafer transfer area. The head cleaning unit is installed below the wafer transfer area and includes the loading / unloading unit. A wafer from an area to the wafer transfer area, a load plate that reciprocates between the loading / unloading area and the wafer transfer area, and a wafer from the wafer transfer area to the loading / unloading area An unload plate that reciprocates between the loading / unloading area and the wafer transfer area; a load cassette disposed in the loading / unloading area for accommodating unpolished wafers; An unload cassette, which is placed in the unloading area, for storing the polished wafers; a loading transfer robot for transferring the wafers from the load cassette to the load plate; and an unload carriage from the unload plate. Using an unloading transfer robot that transfers a wafer to a wafer, the step of transferring the wafer from the load cassette to the load plate, and the step of moving the load plate to which the wafer has been transferred to the wafer transfer area. A step of holding the wafer on the load plate by the polishing head arranged in the wafer transfer area, a step of returning the load plate to the loading / unloading area, and a step of transferring the wafer Moving the polishing head holding the wafer in the area to the polishing area to polish the wafer; and returning the wafer polished in the polishing area to the wafer transfer area. , In front of the wafer from the polishing head in the wafer transfer area A step of moving the unload plate to the unload plate, a step of moving the unload plate from the wafer transfer area to a loading / unloading area, and a cleaning step of cleaning the polishing head arranged in the wafer transfer area. And the loading transfer robot completes the transfer of the wafer from the load cassette to the load plate after the load plate returning step and before the cleaning step is completed.

上記態様としては、前記アンロード用搬送ロボットは、前記ウェハ受け渡し領域に配置された前記研磨用ヘッドからウェハが搬送された前記アンロードプレートが前記ローディング・アンローディング領域へ移動された後から、次にロードプレート復帰工程が終了するまでの時間に、前記アンロードプレート上からアンロードカセットへウェハの搬送を完了することが好ましい。 In the above aspect, the unloading transfer robot may be configured such that after the unload plate on which the wafer is transferred from the polishing head arranged in the wafer transfer area is moved to the loading / unloading area, Further, it is preferable that the transfer of the wafer from the unload plate to the unload cassette is completed before the load plate returning step is completed.

本発明に係るウェハの研磨装置および研磨方法によれば、スループットを向上させることができ、パーティクルの巻き上げが少なくヘッド下面（吸着面）にパーティクルが付着することを防止して適正なチャック機能を維持でき、精度の高い研磨を行うことができ、装置耐久性が高く、コンパクトな装置構成を達成できる。 According to the wafer polishing apparatus and the polishing method of the present invention, the throughput can be improved, the particles are less likely to be wound up, and the particles are prevented from adhering to the lower surface of the head (adsorption surface) to maintain an appropriate chuck function. Therefore, it is possible to perform highly accurate polishing, have high device durability, and achieve a compact device configuration.

図１は、本発明の実施の形態に係るウェハの研磨装置の平面説明図であり、ロードプレートがローディング・アンローディング領域における待機位置に配置され、第１研磨加工領域、第２研磨加工領域、第３研磨加工領域、およびウェハ受け渡し領域にウェハが搭載されていない状態を示す。FIG. 1 is a plan view of a wafer polishing apparatus according to an embodiment of the present invention, in which a load plate is placed at a standby position in a loading / unloading area, and a first polishing processing area, a second polishing processing area, The state where the wafer is not mounted in the third polishing area and the wafer transfer area is shown. 図２は、本発明の実施の形態に係るウェハの研磨装置の平面説明図であり、研磨装置の動作が開始されて、ロードカセットからロードプレートへウェハを搬送する工程を示す。FIG. 2 is a plan view of the wafer polishing apparatus according to the embodiment of the present invention, showing a step of transferring the wafer from the load cassette to the load plate when the operation of the polishing apparatus is started. 図３は、本発明の実施の形態に係るウェハの研磨装置の正面説明図であり、ウェハ移動機構とヘッド洗浄部とを主に示す。FIG. 3 is a front explanatory view of the wafer polishing apparatus according to the embodiment of the present invention, mainly showing the wafer moving mechanism and the head cleaning unit. 図４は、本発明の実施の形態に係るウェハの研磨装置の平面説明図であり、ロードプレートをウェハ受け渡し領域に搬送した状態を示す。FIG. 4 is a plan view of the wafer polishing apparatus according to the embodiment of the present invention, showing a state where the load plate is transported to the wafer transfer area. 図５は、本発明の実施の形態に係るウェハの研磨装置の正面説明図であり、ウェハ受け渡し領域においてウェハを研磨用ヘッドに保持させた状態を示す。FIG. 5 is a front explanatory view of the wafer polishing apparatus according to the embodiment of the present invention, showing a state in which the wafer is held by the polishing head in the wafer transfer area. 図６は、本発明の実施の形態に係るウェハの研磨装置の平面説明図であり、ウェハ受け渡し領域にあったウェハを第１研磨加工領域に移動させた状態を示す。FIG. 6 is an explanatory plan view of a wafer polishing apparatus according to an embodiment of the present invention, showing a state in which a wafer in the wafer transfer area is moved to the first polishing area. 図７は、本発明の実施の形態に係るウェハの研磨装置の正面説明図であり、ウェハ受け渡し領域に配置された研磨用ヘッドの下面をヘッド洗浄部で洗浄した状態を示す。FIG. 7 is a front explanatory view of the wafer polishing apparatus according to the embodiment of the present invention, and shows a state in which the lower surface of the polishing head arranged in the wafer transfer area is cleaned by the head cleaning unit. 図８は、本発明の実施の形態に係るウェハの研磨装置の平面説明図であり、第１研磨加工領域から第２研磨加工領域にウェハを移動させるとともに、第１研磨加工領域に新たなウェハを供給した状態を示す。FIG. 8 is a plan explanatory view of the wafer polishing apparatus according to the embodiment of the present invention. The wafer is moved from the first polishing processing area to the second polishing processing area and a new wafer is added to the first polishing processing area. Is supplied. 図９は、本発明の実施の形態に係るウェハの研磨装置の平面説明図であり、第１研磨加工領域および第２研磨加工領域にあったウェハを次の研磨加工領域へ移動させ、第１研磨加工領域に新たなウェハを供給した状態を示す。FIG. 9 is a plan view of the wafer polishing apparatus according to the embodiment of the present invention, in which the wafers in the first polishing processing region and the second polishing processing region are moved to the next polishing processing region, A state where a new wafer is supplied to the polishing region is shown. 図１０は、本発明の実施の形態に係るウェハの研磨装置の平面説明図であり、新たなウェハを第１研磨加工領域に移動させて、第１研磨加工領域にあったウェハを第２研磨加工領域へ、第２研磨加工領域にあったウェハを第３研磨加工領域へ、第３研磨加工領域にあったウェハをウェハ受け渡し領域に移動させた状態を示す。FIG. 10 is a plan view of the wafer polishing apparatus according to the embodiment of the present invention, in which a new wafer is moved to the first polishing processing area and the wafer in the first polishing processing area is subjected to the second polishing processing. A state in which a wafer in the second polishing area is moved to the processing area, a wafer in the second polishing area is moved to the third polishing area, and a wafer in the third polishing area is moved to a wafer transfer area is shown. 図１１は、本発明の実施の形態に係るウェハの研磨装置の正面説明図であり、ウェハ受け渡し領域へアンロードプレートを移動させた状態を示す。FIG. 11 is a front explanatory view of the wafer polishing apparatus according to the embodiment of the present invention, showing a state in which the unload plate is moved to the wafer transfer area. 図１２は、本発明の実施の形態に係るウェハの研磨装置の平面説明図であり、ウェハが搭載されたアンロードプレートをウェハ受け渡し領域からローディング・アンローディング領域（待機位置）へ移動した状態を示す。FIG. 12 is a plan view of the wafer polishing apparatus according to the embodiment of the present invention, showing a state in which the unload plate on which the wafer is mounted is moved from the wafer transfer area to the loading / unloading area (standby position). Show. 図１３は、本発明の実施の形態に係るウェハの研磨装置の平面説明図であり、ローディング・アンローディング領域に配置されたアンロードプレートからウェハをアンロードカセットへ搬送する状態を示す。FIG. 13 is a plan view of the wafer polishing apparatus according to the embodiment of the present invention, showing a state where the wafer is transferred from the unload plate arranged in the loading / unloading area to the unload cassette. 図１４は、本発明の実施の形態に係るウェハの研磨方法を示すフローチャートである。FIG. 14 is a flowchart showing a wafer polishing method according to the embodiment of the present invention. 図１５は、本発明の実施の形態に係るウェハの研磨装置の変形例１を示す正面説明図である。FIG. 15 is a front explanatory view showing Modification Example 1 of the wafer polishing apparatus according to the embodiment of the present invention. 図１６は、本発明の実施の形態に係るウェハの研磨装置の変形例１のヘッド洗浄回転ブラシの回転状態を示す平面説明図である。FIG. 16 is an explanatory plan view showing the rotating state of the head cleaning rotary brush of the first modification of the wafer polishing apparatus according to the embodiment of the present invention. 図１７は、本発明の実施の形態に係るウェハの研磨装置の変形例２を示す正面説明図である。FIG. 17 is a front explanatory view showing Modification Example 2 of the wafer polishing apparatus according to the embodiment of the present invention. 図１８は、本発明の実施の形態に係るウェハの研磨装置の変形例２のヘッド洗浄回転ブラシの移動範囲を示す平面説明図である。FIG. 18 is an explanatory plan view showing the moving range of the head cleaning rotary brush of the second modification of the wafer polishing apparatus according to the embodiment of the present invention. 図１９は、本発明の実施の形態に係るウェハの研磨装置の変形例３を示す正面説明図である。FIG. 19 is a front explanatory view showing Modification Example 3 of the wafer polishing apparatus according to the embodiment of the present invention. 図２０は、本発明の実施の形態に係るウェハの研磨装置の変形例３のヘッド洗浄回転ブラシの移動範囲を示す平面説明図である。FIG. 20 is an explanatory plan view showing the moving range of the head cleaning rotary brush of Modification 3 of the wafer polishing apparatus according to the embodiment of the present invention.

以下に、本発明の実施の形態に係るウェハの研磨装置および研磨方法の詳細を図面に基づいて説明する。ただし、図面は模式的なものであり、各部材の寸法や寸法の比率や形状などは現実のものと異なることに留意すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係は比率や形状が異なる部分が含まれている。 Details of a wafer polishing apparatus and a wafer polishing method according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, it should be noted that the drawings are schematic and that dimensions, ratios of dimensions, shapes, and the like of respective members are different from actual ones. Further, the dimensional relationships among the drawings include portions having different ratios and shapes.

本実施の形態は、一定の間隔で特定の動作を繰り返す、所謂インデックス型研磨装置と云われる研磨装置に本発明を適用したものである。なお、本発明に係るウェハの研磨装置は、インデックス型研磨装置以外の研磨装置に適用することも可能である。 In this embodiment, the present invention is applied to a polishing apparatus that is a so-called index type polishing apparatus that repeats a specific operation at regular intervals. The wafer polishing apparatus according to the present invention can be applied to polishing apparatuses other than the index type polishing apparatus.

［実施の形態］
（研磨装置の概略構成）
図１に示すように、本実施の形態に係るウェハの研磨装置１は、装置基台２の平面領域において、研磨加工領域３と、ローディング・アンローディング領域４と、ウェハ受け渡し領域５と、を備える。研磨装置１は、ウェハ移動機構６と、ヘッド洗浄部７と、ロードプレート８と、アンロードプレート９と、ロードカセット１０と、アンロードカセット１１と、ロード用搬送ロボット１２と、アンロード用搬送ロボット１３と、を備える。 [Embodiment]
(Schematic configuration of polishing device)
As shown in FIG. 1, a wafer polishing apparatus 1 according to the present embodiment includes a polishing processing area 3, a loading / unloading area 4, and a wafer transfer area 5 in a plane area of an apparatus base 2. Prepare The polishing apparatus 1 includes a wafer moving mechanism 6, a head cleaning unit 7, a load plate 8, an unload plate 9, a load cassette 10, an unload cassette 11, a load transfer robot 12, and an unload transfer. The robot 13 is provided.

ローディング・アンローディング領域４は、研磨加工領域３に隣接して配置される。ウェハ受け渡し領域５は、研磨加工領域３とローディング・アンローディング領域４との間に配置される。 The loading / unloading area 4 is arranged adjacent to the polishing area 3. The wafer transfer area 5 is arranged between the polishing area 3 and the loading / unloading area 4.

なお、図１においては、ウェハ移動機構６における、後述するインデックスヘッド２２の輪郭（一点鎖線）、研磨用ヘッド２３の輪郭（実線）ならびにインデックス回転軸２１の断面のみを示し、ウェハ移動機構６の具体的な表示を省略する。また、図１では、ヘッド洗浄部７を示すため、ウェハ受け渡し領域５に配置される、後述する研磨用ヘッド２３の表示を省略する。 In FIG. 1, only the contour of the index head 22 (dashed line), the contour of the polishing head 23 (solid line), and the cross section of the index rotary shaft 21 in the wafer moving mechanism 6 are shown in FIG. The specific display is omitted. Further, in FIG. 1, since the head cleaning unit 7 is shown, the display of a polishing head 23, which will be described later, arranged in the wafer transfer area 5 is omitted.

（研磨加工領域）
図１に示すように、装置基台２の研磨加工領域３は、第１研磨加工領域３Ａと、第２研磨加工領域３Ｂと、第３研磨加工領域３Ｃと、を備える。これら第１研磨加工領域３Ａ、第２研磨加工領域３Ｂ、第３研磨加工領域３Ｃ、およびウェハ受け渡し領域５は、同一の基準円Ｃの中心Ｃ１の回りに９０度の中心角をなすように分割して配置されている。因みに、本実施の形態においては、基準円Ｃの中心Ｃ１は、装置基台２の平面領域における中央部近傍に配置される。これら第１研磨加工領域３Ａ、第２研磨加工領域３Ｂ、第３研磨加工領域３Ｃ、およびウェハ受け渡し領域５は、装置基台２側に設けられた、４枚の仕切壁１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄで仕切られている。 (Polishing area)
As shown in FIG. 1, the polishing processing region 3 of the apparatus base 2 includes a first polishing processing region 3A, a second polishing processing region 3B, and a third polishing processing region 3C. The first polishing processing area 3A, the second polishing processing area 3B, the third polishing processing area 3C, and the wafer transfer area 5 are divided so as to form a central angle of 90 degrees around the center C1 of the same reference circle C. Are arranged. Incidentally, in the present embodiment, the center C1 of the reference circle C is arranged in the vicinity of the center of the plane area of the device base 2. The first polishing processing area 3A, the second polishing processing area 3B, the third polishing processing area 3C, and the wafer transfer area 5 are provided with four partition walls 14A, 14B, 14C provided on the apparatus base 2 side. It is separated by 14D.

（研磨用定盤）
第１研磨加工領域３Ａ、第２研磨加工領域３Ｂ、第３研磨加工領域３Ｃは、順次、粗研磨を行う領域、中仕上げ研磨を行う領域、仕上げ研磨を行う領域を構成する。第１研磨加工領域３Ａには、第１研磨用定盤(第１プラテン)１５Ａが設けられている。第２研磨加工領域３Ｂには、第２研磨用定盤(第２プラテン)１５Ｂが設けられている。第３研磨加工領域３Ｃには、第３研磨用定盤(第３プラテン)１５Ｃが設けられている。これら第１研磨用定盤１５Ａ、第２研磨用定盤１５Ｂ、および第３研磨用定盤１５Ｃは、上記基準円Ｃの円周上に沿って、それぞれの回転中心が等間隔をなすように配置されている。 (Surface plate for polishing)
The first polishing processing region 3A, the second polishing processing region 3B, and the third polishing processing region 3C sequentially constitute a region for performing rough polishing, a region for performing intermediate finish polishing, and a region for performing finish polishing. A first polishing surface plate (first platen) 15A is provided in the first polishing processing region 3A. A second polishing surface plate (second platen) 15B is provided in the second polishing processing region 3B. A third polishing platen (third platen) 15C is provided in the third polishing region 3C. The first polishing surface plate 15A, the second polishing surface plate 15B, and the third polishing surface plate 15C are arranged so that their rotation centers are arranged at equal intervals along the circumference of the reference circle C. It is arranged.

図１および図３に示すように、これら第１研磨用定盤１５Ａ、第２研磨用定盤１５Ｂ、および第３研磨用定盤１５Ｃは、円盤形状であり、下面の中央に、順次、回転駆動軸１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃが連結されている。これら第１研磨用定盤１５Ａ、第２研磨用定盤１５Ｂ、および第３研磨用定盤１５Ｃの表面（上面）には、研磨布１７が貼り付けられている。なお、ウェハ受け渡し領域５は、ウェハＷの受け渡しを行う空間であるため、研磨用定盤は設けられていない。 As shown in FIGS. 1 and 3, the first polishing surface plate 15A, the second polishing surface plate 15B, and the third polishing surface plate 15C have a disk shape, and are sequentially rotated in the center of the lower surface. The drive shafts 16A, 16B, 16C are connected. A polishing cloth 17 is attached to the surfaces (upper surfaces) of the first polishing surface plate 15A, the second polishing surface plate 15B, and the third polishing surface plate 15C. Since the wafer transfer area 5 is a space for transferring the wafer W, a polishing surface plate is not provided.

（ドレスアーム）
図１に示すように、本実施の形態の研磨装置１においては、第１研磨用定盤１５Ａ、第２研磨用定盤１５Ｂ、および第３研磨用定盤１５Ｃのそれぞれの近傍には、順次、研磨布１７の表面の状態を修復するためのドレスアーム１８，１９，２０が設けられている。図１において、本実施の形態では、これらドレスアームは、１８，１９，２０は、順次、第１研磨加工領域３Ａ、第２研磨加工領域３Ｂ、第３研磨加工領域３Ｃに対して、上記基準円Ｃの中心Ｃ１を回転中心として、時計回り方向側に隣接して配置されている。したがって、図１に示すように、２つのドレスアーム１８，１９は、研磨加工領域３内に配置される。しかし、図１に示す矢印Ｙ方向において、３つ目のドレスアーム２０は、研磨加工領域３からローディング・アンローディング領域４側へ向けて、突出するように配置されている。 (Dress arm)
As shown in FIG. 1, in the polishing apparatus 1 of the present embodiment, the first polishing surface plate 15A, the second polishing surface plate 15B, and the third polishing surface plate 15C are sequentially provided in the vicinity thereof. Dress arms 18, 19 and 20 for repairing the surface condition of the polishing cloth 17 are provided. In FIG. 1, in the present embodiment, these dress arms, 18, 19, and 20 are sequentially referenced to the first polishing processing region 3A, the second polishing processing region 3B, and the third polishing processing region 3C as described above. With the center C1 of the circle C as the center of rotation, they are arranged adjacent to each other in the clockwise direction. Therefore, as shown in FIG. 1, the two dress arms 18 and 19 are arranged in the polishing region 3. However, in the direction of the arrow Y shown in FIG. 1, the third dress arm 20 is arranged so as to project from the polishing region 3 toward the loading / unloading region 4 side.

（ウェハ移動機構：インデックス機構）
図１および図３に示すように、ウェハ移動機構６は、上記基準円Ｃの中心Ｃ１を回転中心とするインデックス回転軸２１と、このインデックス回転軸２１の上端に中央部が連結された円板上のインデックスヘッド２２と、このインデックスヘッド２２の下面周縁に沿って、等間隔に垂れ下がる状態で、それぞれ水平をなすように配置された４対の研磨用ヘッド２３と、を備える。 (Wafer moving mechanism: Index mechanism)
As shown in FIGS. 1 and 3, the wafer moving mechanism 6 includes an index rotation shaft 21 having a center C1 of the reference circle C as a rotation center, and a disk having a central portion connected to the upper end of the index rotation shaft 21. The upper index head 22 and four pairs of polishing heads 23 arranged horizontally along the lower edge of the index head 22 in a state of hanging down at equal intervals.

これら４対の研磨用ヘッド２３は、上記の第１研磨加工領域３Ａ、第２研磨加工領域３Ｂ、第３研磨加工領域３Ｃ、およびウェハ受け渡し領域５の４つの領域に、対応するように上記の基準円Ｃの円周上に沿って等間隔に配置されている。 The four pairs of polishing heads 23 are arranged so as to correspond to the four regions of the first polishing processed region 3A, the second polishing processed region 3B, the third polishing processed region 3C, and the wafer transfer region 5 described above. They are arranged at equal intervals along the circumference of the reference circle C.

研磨用ヘッド２３は、下面でウェハＷを吸着して保持するチャック機能を有する。具体的には、研磨用ヘッド２３の下面には全面に亘って、図示しない多数の孔が設けられている。図３に示すように、研磨用ヘッド２３の上面中央には、ヘッド回転軸２４が連結されている。このヘッド回転軸２４は、中空の管状である。インデックスヘッド２２の上面に設けられたヘッド駆動機構２５は、ヘッド回転軸２４の上下方向の進退駆動、研磨用ヘッド２３の回転駆動、ならに研磨用ヘッド２３の下面でのウェハＷの吸着・解放などを行う。 The polishing head 23 has a chucking function of adsorbing and holding the wafer W on its lower surface. Specifically, a large number of holes (not shown) are provided on the entire lower surface of the polishing head 23. As shown in FIG. 3, a head rotation shaft 24 is connected to the center of the upper surface of the polishing head 23. The head rotation shaft 24 has a hollow tubular shape. The head drive mechanism 25 provided on the upper surface of the index head 22 drives the head rotation shaft 24 to move up and down in the vertical direction, rotationally drives the polishing head 23, and sucks and releases the wafer W on the lower surface of the polishing head 23. And so on.

図１および図３に示すように、この研磨装置１では、第１研磨用定盤１５Ａ、第２研磨用定盤１５Ｂ、第３研磨用定盤１５Ｃと、その上方に配置された研磨用ヘッド２３の対と、でウェハＷを挟んで研磨加工を行う。そして、ウェハＷの下面（表面）を第１研磨用定盤１５Ａ、第２研磨用定盤１５Ｂ、第３研磨用定盤１５Ｃの上面の研磨布１７で擦って研磨する。したがって、これら第１研磨加工領域３Ａ、第２研磨加工領域３Ｂ、および第３研磨加工領域３Ｃでは、６つのウェハＷが同時に研磨処理されるようになっている。 As shown in FIGS. 1 and 3, in this polishing apparatus 1, a first polishing surface plate 15A, a second polishing surface plate 15B, a third polishing surface plate 15C, and a polishing head arranged above them. The polishing process is performed by sandwiching the wafer W with the pair of 23. Then, the lower surface (front surface) of the wafer W is rubbed and polished with the polishing cloth 17 on the upper surfaces of the first polishing surface plate 15A, the second polishing surface plate 15B, and the third polishing surface plate 15C. Therefore, six wafers W are simultaneously polished in the first polishing region 3A, the second polishing region 3B, and the third polishing region 3C.

実際には、ウェハ移動機構６が、それぞれ一対の研磨用ヘッド２３を、粗研磨を行う第１研磨加工領域３Ａ、中仕上げ研磨を行う第２研磨加工領域３Ｂ、仕上げ研磨を行う第３研磨加工領域３Ｃの順で移動させる。すなわち、ウェハ移動機構６は、それぞれ一対の研磨用ヘッド２３を、第１研磨用定盤１５Ａ、第２研磨用定盤１５Ｂ、第３研磨用定盤１５Ｃに対向するように移動させて、各領域での研磨工程が終了する毎に回転移動するようになっている。 In practice, the wafer moving mechanism 6 includes a pair of polishing heads 23, a first polishing region 3A for performing rough polishing, a second polishing region 3B for performing intermediate finishing polishing, and a third polishing process for performing final polishing. The region 3C is moved in this order. That is, the wafer moving mechanism 6 moves the pair of polishing heads 23 so as to face the first polishing surface plate 15A, the second polishing surface plate 15B, and the third polishing surface plate 15C, respectively. It is adapted to rotate and move each time the polishing process in the region is completed.

（ヘッド洗浄部）
図１および図３に示すように、ヘッド洗浄部７は、ウェハ受け渡し領域５の下方の装置基台２の上に配置されている。図３に示すように、一対のヘッド洗浄回転ブラシ２６と、ヘッド洗浄回転ブラシ２６に洗浄液を供給する洗浄液噴射部２７と、を備える。ヘッド洗浄回転ブラシ２６は、円板部２６Ａと、この円板部２６Ａの上面全体に起毛されたブラシ部２６Ｂと、でなる。円板部２６Ａの下面中央には、上下方向に沿って延びるブラシ回転軸２８が連結されている。ブラシ回転軸２８の下端部は、回転駆動部２９に連結されている。ブラシ回転軸２８は、回転駆動部２９により、回転駆動および矢印Ｚ１で示す上下方向に進退駆動されるようになっている。図３において二点鎖線で示すように、この回転駆動部２９により、ヘッド洗浄回転ブラシ２６は、ウェハ受け渡し領域５に配置された研磨用ヘッド２３の下面に当接する位置まで昇降可能である。なお、上記ヘッド洗浄回転ブラシ２６は、偏芯したものでもよい。 (Head cleaning section)
As shown in FIGS. 1 and 3, the head cleaning unit 7 is arranged on the apparatus base 2 below the wafer transfer area 5. As shown in FIG. 3, a pair of head cleaning rotary brushes 26 and a cleaning liquid ejecting unit 27 that supplies a cleaning liquid to the head cleaning rotary brush 26 are provided. The head cleaning rotary brush 26 includes a disc portion 26A and a brush portion 26B that is raised on the entire upper surface of the disc portion 26A. A brush rotation shaft 28 extending in the up-down direction is connected to the center of the lower surface of the disc portion 26A. The lower end of the brush rotation shaft 28 is connected to the rotation drive unit 29. The brush rotary shaft 28 is rotationally driven by a rotary drive unit 29 and is moved back and forth in the vertical direction indicated by arrow Z1. As shown by the chain double-dashed line in FIG. 3, the rotary drive unit 29 allows the head cleaning rotary brush 26 to move up and down to a position where it abuts the lower surface of the polishing head 23 arranged in the wafer transfer area 5. The head cleaning rotary brush 26 may be eccentric.

（ロードプレート）
図１に示すように、本実施の形態では、ロードプレート８は、ローディング・アンローディング領域４における、研磨加工領域３との境界近傍で、ウェハ受け渡し領域５の一側方に配置されている。ロードプレート８は、図１に矢印Ｘで示す方向（装置幅方向）に沿って２つのウェハ搭載部８Ａを有する。また、ロードプレート８は、長手方向（図中矢印Ｘ方向）に沿って進退移動する。具体的には、ロードプレート８は、ローディング・アンローディング領域４からウェハ受け渡し領域５へウェハＷを搬送し、ウェハ受け渡し領域５で研磨用ヘッド２３の下面にウェハＷを供給し、再度、ローディング・アンローディング領域４の待機位置へ戻る往復移動を行う。 (Load plate)
As shown in FIG. 1, in the present embodiment, the load plate 8 is arranged on one side of the wafer transfer area 5 near the boundary between the loading / unloading area 4 and the polishing area 3. The load plate 8 has two wafer mounting portions 8A along the direction indicated by the arrow X in FIG. 1 (apparatus width direction). Further, the load plate 8 moves back and forth along the longitudinal direction (the arrow X direction in the drawing). Specifically, the load plate 8 conveys the wafer W from the loading / unloading area 4 to the wafer transfer area 5, supplies the wafer W to the lower surface of the polishing head 23 in the wafer transfer area 5, and loads the wafer W again. Reciprocating movement is performed to return to the standby position in the unloading area 4.

（アンロードプレート）
図１に示すように、アンロードプレート９は、ロードプレート８と略同様な形状であり、長手方向に２つのウェハ搭載部９Ａを有する。アンロードプレート９の長手方向の一端は、ウェハ受け渡し領域５の他側方のローディング・アンローディング領域４に回転支持軸９Ｂで、水平方向に揺動可能に設けられている。すなわち、回転支持軸９Ｂは、ローディング・アンローディング領域４におけるウェハ受け渡し領域５の近傍で、上記ロードプレート８の待機位置から離れた位置に配置されている。そして、アンロードプレート９は、図１に示す待機位置と、ウェハ受け渡し領域５との間を回転移動して、ウェハ受け渡し領域５に配置された研磨用ヘッド２３からウェハＷを受け取る。アンロードプレート９は、ウェハＷを受け取った後にローディング・アンローディング領域４の待機位置へウェハＷを搬送するようになっている。 (Unload plate)
As shown in FIG. 1, the unload plate 9 has substantially the same shape as the load plate 8 and has two wafer mounting portions 9A in the longitudinal direction. One end of the unload plate 9 in the longitudinal direction is provided in the loading / unloading region 4 on the other side of the wafer transfer region 5 by a rotation support shaft 9B so as to be horizontally swingable. That is, the rotation support shaft 9B is arranged near the wafer transfer area 5 in the loading / unloading area 4 and at a position away from the standby position of the load plate 8. Then, the unload plate 9 is rotationally moved between the standby position shown in FIG. 1 and the wafer transfer area 5, and receives the wafer W from the polishing head 23 arranged in the wafer transfer area 5. The unload plate 9 is adapted to transfer the wafer W to the standby position in the loading / unloading area 4 after receiving the wafer W.

ロードプレート８とアンロードプレート９とは、ローディング・アンローディング領域４内において干渉しないように配置されている。なお、本実施の形態では、ロードプレート８とアンロードプレート９のうち、ロードプレート８がローディング・アンローディング領域４とウェハ受け渡し領域５との間を直線的に移動するように設定されている。そして、アンロードプレート９の端部が回転支持軸９Ｂで回転自在に支持され、前記ローディング・アンローディング領域と前記ウェハ受け渡し領域との間を、前記支点を中心として回転移動するように設定されている。なお、本発明では、ロードプレート８のアンロードプレート９のように回転移動し、アンロードプレート９がロードプレート８のように直線運動する構成としても勿論よい。 The load plate 8 and the unload plate 9 are arranged so as not to interfere with each other in the loading / unloading area 4. In this embodiment, of the load plate 8 and the unload plate 9, the load plate 8 is set to linearly move between the loading / unloading area 4 and the wafer transfer area 5. The end of the unload plate 9 is rotatably supported by the rotation support shaft 9B, and is set so as to rotate between the loading / unloading area and the wafer transfer area around the fulcrum. There is. In the present invention, the load plate 8 may be rotationally moved like the unload plate 9, and the unload plate 9 may be linearly moved like the load plate 8.

（ロード用搬送ロボット）
図１に示すように、ロード用搬送ロボット１２は、ローディング・アンローディング領域４における、ロードプレート８の待機位置とロードカセット１０の配置位置との間に配置されている。ロード用搬送ロボット１２は、ロードカセット１０からロードプレート８へ未研磨処理のウェハＷを搬送する。ロード用搬送ロボット１２は、装置基台２に対して回転自在に設けられたロボット基部１２Ａと、ロボット基部１２Ａから突出して設けられ伸縮自在で先端部でウェハＷを捕捉・解放可能なアーム部１２Ｂと、を備える。 (Road transfer robot)
As shown in FIG. 1, the loading transfer robot 12 is arranged between the standby position of the load plate 8 and the arrangement position of the load cassette 10 in the loading / unloading area 4. The loading transfer robot 12 transfers the unpolished wafer W from the load cassette 10 to the load plate 8. The loading transfer robot 12 includes a robot base 12A that is rotatably provided with respect to the apparatus base 2, and an arm portion 12B that is provided so as to project from the robot base 12A and that is extendable and retractable and that can capture and release the wafer W at its tip. And

（アンロード用搬送ロボット）
図３に示すように、アンロード用搬送ロボット１３は、ローディング・アンローディング領域４における、アンロードプレート９の待機位置とアンロードカセット１１との両方に近づける位置に配置されている。アンロード用搬送ロボット１３は、アンロードプレート９に搭載された研磨処理が済んだウェハＷをアンロードカセット１１へ搬送する。アンロード用搬送ロボット１３は、装置基台２に対して回転自在に設けられたロボット基部１３Ａと、ロボット基部１３Ａから突出して設けられ伸縮自在で先端部でウェハＷを捕捉・解放可能なアーム部１３Ｂと、を備える。 (Unloading transfer robot)
As shown in FIG. 3, the unloading transfer robot 13 is arranged at a position in the loading / unloading area 4 that is close to both the standby position of the unload plate 9 and the unload cassette 11. The unloading transfer robot 13 transfers the wafer W, which is mounted on the unload plate 9 and which has been polished, to the unload cassette 11. The unloading transfer robot 13 includes a robot base 13A that is rotatably provided with respect to the apparatus base 2, and an arm portion that is provided so as to project from the robot base 13A and that is expandable and contractible and that can capture and release the wafer W at its tip. 13B and.

（研磨装置の作用・動作）
以上、本実施の形態に係るウェハの研磨装置１の構成を説明したが、以下に研磨装置１の作用・動作について説明する。研磨装置１の初期動作については、図１から図８を用いて説明する。次に、研磨装置１の第１研磨加工領域３Ａ、第２研磨加工領域３Ｂ、第３研磨加工領域３Ｃ、およびウェハ受け渡し領域５にウェハＷが行き渡った後は、図９から図１３を用いて図１４のフローチャートに基づいて作用・動作を説明する。 (Action and operation of polishing equipment)
The structure of the wafer polishing apparatus 1 according to the present embodiment has been described above. The operation and operation of the polishing apparatus 1 will be described below. The initial operation of the polishing apparatus 1 will be described with reference to FIGS. 1 to 8. Next, after the wafer W has spread to the first polishing processing region 3A, the second polishing processing region 3B, the third polishing processing region 3C, and the wafer transfer region 5 of the polishing apparatus 1, FIG. 9 to FIG. The operation and operation will be described based on the flowchart of FIG.

まず、図１に示すように、研磨装置１における、第１研磨加工領域３Ａ、第２研磨加工領域３Ｂ、第３研磨加工領域３Ｃ、およびウェハ受け渡し領域５にウェハＷが搬送されていない状態で研磨装置１の動作が開始される。 First, as shown in FIG. 1, in a state where the wafer W is not transferred to the first polishing processing region 3A, the second polishing processing region 3B, the third polishing processing region 3C, and the wafer transfer region 5 in the polishing apparatus 1. The operation of the polishing device 1 is started.

研磨装置１の動作を開始させると、図２に示すように、ロード用搬送ロボット１２は、ロードカセット１０からウェハＷを１枚ずつロードプレート８のウェハ搭載部８Ａに搬送する。このとき、ウェハ受け渡し領域５に配置された研磨用ヘッド２３がウェハＷを保持していない状態にあり、研磨用ヘッド２３の下面は、既にヘッド洗浄部７で洗浄される(図３参照)。 When the operation of the polishing apparatus 1 is started, as shown in FIG. 2, the loading transfer robot 12 transfers the wafers W from the load cassette 10 to the wafer mounting portion 8A of the load plate 8 one by one. At this time, the polishing head 23 arranged in the wafer transfer area 5 is not holding the wafer W, and the lower surface of the polishing head 23 is already cleaned by the head cleaning unit 7 (see FIG. 3).

図３に示すように、ロードプレート８にウェハＷが２枚搭載されるまでに、ヘッド洗浄部７は洗浄工程を終了させて、ヘッド洗浄回転ブラシ２６が下降した状態で待機する。 As shown in FIG. 3, by the time two wafers W are mounted on the load plate 8, the head cleaning unit 7 completes the cleaning process and waits in a state where the head cleaning rotary brush 26 is lowered.

次に、図４に示すように、ロードプレート８をウェハ受け渡し領域５へ移動させる。その後、図５に示すように、研磨用ヘッド２３の下面にウェハＷを保持させる。このとき、研磨用ヘッド２３は、ヘッド駆動機構２５により下降し、ロードプレート８上のウェハＷを吸着して再度上昇する。そして、ロードプレート８は、ローディング・アンローディング領域４の待機位置へ戻る動作を行う。 Next, as shown in FIG. 4, the load plate 8 is moved to the wafer transfer area 5. After that, as shown in FIG. 5, the wafer W is held on the lower surface of the polishing head 23. At this time, the polishing head 23 is lowered by the head driving mechanism 25, sucks the wafer W on the load plate 8 and rises again. The load plate 8 then returns to the standby position in the loading / unloading area 4.

その後、図６に示すように、ウェハ受け渡し領域５に配置された研磨用ヘッド２３は、図中矢印＋Ｒで示す時計回り方向へ回転させて第１研磨加工領域３Ａへ移動させる。ここでは、第１研磨用定盤１５Ａとの間に、ウェハＷを挟み、ヘッド駆動機構２５により研磨用ヘッド２３を下方へ付勢し、第１研磨用定盤１５Ａと研磨用ヘッド２３とを互いに逆回転させてウェハＷの下面を研磨する。 Thereafter, as shown in FIG. 6, the polishing head 23 arranged in the wafer transfer area 5 is rotated in the clockwise direction indicated by arrow + R in the drawing to be moved to the first polishing processing area 3A. Here, the wafer W is sandwiched between the first polishing surface plate 15A and the polishing head 23 is urged downward by the head drive mechanism 25 so that the first polishing surface plate 15A and the polishing head 23 are separated from each other. The lower surface of the wafer W is polished by rotating them in opposite directions.

上記の第１研磨加工領域３Ａでの研磨工程では、ウェハ受け渡し領域５に配置された研磨用ヘッド２３は、ウェハＷを保持していない状態であり、図７に示すように、所定のタイミングでヘッド洗浄回転ブラシ２６を上昇させて研磨用ヘッド２３の下面を洗浄する。 In the polishing process in the first polishing processing region 3A, the polishing head 23 arranged in the wafer transfer region 5 is not holding the wafer W, and as shown in FIG. The head cleaning rotary brush 26 is raised to clean the lower surface of the polishing head 23.

次に、図８に示すように、ウェハ移動機構６を図中時計回り方向＋Ｒに９０度だけ回転させて、第１研磨加工領域３Ａで研磨加工したウェハＷを第２研磨加工領域３Ｂへ移動させ、未研磨処理のウェハＷを第１研磨加工領域３Ａに移動させる。このときに、ウェハ受け渡し領域５では、ウェハＷを保持していない研磨用ヘッド２３が配置されている。このタイミングで、ヘッド洗浄部７により研磨用ヘッド２３の下面を洗浄する。ロードプレート８では、図７に示したように、待機位置へ戻ったときから、ウェハ移動機構６の回転移動工程などを含めた余裕のある時間内に次の工程でローディングするウェハＷを搭載すればよいため、ロード用搬送ロボット１２の動作を特に速くする必要がない。 Next, as shown in FIG. 8, the wafer moving mechanism 6 is rotated by 90 degrees in the clockwise direction + R in the figure to move the wafer W polished in the first polishing region 3A to the second polishing region 3B. Then, the unpolished wafer W is moved to the first polishing region 3A. At this time, in the wafer transfer area 5, the polishing head 23 that does not hold the wafer W is arranged. At this timing, the head cleaning unit 7 cleans the lower surface of the polishing head 23. As shown in FIG. 7, the load plate 8 is loaded with the wafer W to be loaded in the next step within a sufficient time including the rotational movement step of the wafer movement mechanism 6 after returning to the standby position. Therefore, it is not necessary to particularly speed up the operation of the loading transfer robot 12.

以下の工程は、図１４のフローチャートに基づいて説明する。その後、図９に示す状態において、ロードプレート８をウェハ受け渡し領域５へ移動させて研磨用ヘッド２３にウェハＷを保持させる（ステップＳ１）。次に、ロードプレート８を待機位置（元の位置）に戻す復帰工程を行う（ステップＳ２）。 The following steps will be described based on the flowchart of FIG. After that, in the state shown in FIG. 9, the load plate 8 is moved to the wafer transfer area 5 and the polishing head 23 holds the wafer W (step S1). Next, a return process of returning the load plate 8 to the standby position (original position) is performed (step S2).

その後、図１０に示すように、図中時計回り方向＋Ｒに９０度だけ回転させて、ウェハ移動機構６をウェハ受け渡し領域５にてウェハＷを保持した研磨用ヘッド２３を第１研磨加工領域３Ａへ移動させると共に、研磨加工されたウェハＷを保持する研磨用ヘッド２３をウェハ受け渡し領域５へ移動させる（ステップＳ３）。この工程では、図１０および図１１に示すように、ウェハ受け渡し領域５には、ウェハＷを保持した研磨用ヘッド２３が配置されている。 After that, as shown in FIG. 10, the polishing head 23 holding the wafer W in the wafer transfer area 5 is rotated by 90 degrees in the clockwise direction + R in the drawing to move the polishing head 23 to the first polishing area 3A. And the polishing head 23 holding the polished wafer W is moved to the wafer transfer area 5 (step S3). In this step, as shown in FIGS. 10 and 11, the polishing head 23 holding the wafer W is arranged in the wafer transfer area 5.

また、このタイミングで、図１０および図１１に示すように、アンロードプレート９は、回転支持軸９Ｂを支点にして回転移動させてウェハ受け渡し領域５へ配置されている。そして、ウェハ受け渡し領域５内で、研磨用ヘッド２３からウェハＷがアンロードプレート９上に移される（ステップＳ４）。 Further, at this timing, as shown in FIGS. 10 and 11, the unload plate 9 is rotationally moved about the rotation support shaft 9B as a fulcrum and is arranged in the wafer transfer area 5. Then, in the wafer transfer area 5, the wafer W is transferred from the polishing head 23 onto the unload plate 9 (step S4).

続いて、図１２に示すように、アンロードプレート９を図中反時計回り方向−Ｒに略９０度回転移動させてアンロードプレート９の待機位置へ移動させる（ステップＳ５）。 Subsequently, as shown in FIG. 12, the unload plate 9 is rotated by approximately 90 degrees in the counterclockwise direction -R in the drawing to the standby position of the unload plate 9 (step S5).

次に、この状態では、ウェハ受け渡し領域５内に配置された研磨用ヘッド２３の下面にはウェハＷが保持されていないため、ヘッド洗浄部７を駆動してウェハＷの下面の洗浄を行う（ステップＳ６）。以下、このような動作を繰り返すことにより、ウェハＷを一対ずつ連続的に効率よく研磨加工することが可能となる。 Next, in this state, since the wafer W is not held on the lower surface of the polishing head 23 arranged in the wafer transfer area 5, the head cleaning unit 7 is driven to clean the lower surface of the wafer W ( Step S6). Hereinafter, by repeating such an operation, it becomes possible to polish the wafers W one by one continuously and efficiently.

(本実施の形態の研磨方法)
(研磨方法)
本実施の形態に係る研磨方法の概略は、以下の通りである。研磨方法を適用する構成としては、装置基台２上に、ウェハＷに対して研磨加工工程を行う研磨加工領域３と、研磨加工領域３に隣接してウェハＷのローディング・アンローディングを行うローディング・アンローディング領域４と、研磨加工領域３とローディング・アンローディング領域４との間に配置されたウェハ受け渡し領域５と、下面にウェハＷを着脱可能に保持する保持機能を持つ複数の研磨用ヘッド２３を、ウェハ受け渡し領域５、研磨加工領域３、ウェハ受け渡し領域５の順に移動させるウェハ移動機構６と、ウェハ受け渡し領域５に配置された研磨用ヘッド２３の下面の洗浄を行うヘッド洗浄部７と、を備える。 (Polishing method of the present embodiment)
(Polishing method)
The outline of the polishing method according to the present embodiment is as follows. As a configuration in which the polishing method is applied, a polishing processing area 3 for performing a polishing processing step on the wafer W on the apparatus base 2, and a loading operation for loading / unloading the wafer W adjacent to the polishing processing area 3 are performed. An unloading area 4, a wafer transfer area 5 arranged between the polishing area 3 and the loading / unloading area 4, and a plurality of polishing heads having a holding function for detachably holding the wafer W on the lower surface. A wafer moving mechanism 6 that moves the wafer 23 in the order of the wafer transfer area 5, the polishing processing area 3, and the wafer transfer area 5, and a head cleaning unit 7 that cleans the lower surface of the polishing head 23 arranged in the wafer transfer area 5. , Is provided.

加えて、ヘッド洗浄部７は、ウェハ受け渡し領域５の下方に設置される。また、研磨方法を行うための構成としては、ローディング・アンローディング領域４からウェハ受け渡し領域５へウェハＷを搬送する、ローディング・アンローディング領域４とウェハ受け渡し領域５との間を往復移動するロードプレート８と、ウェハ受け渡し領域５からローディング・アンローディング領域４へウェハＷを搬送する、ローディング・アンローディング領域４とウェハ受け渡し領域５との間を往復移動するアンロードプレート９と、ローディング・アンローディング領域４に配置された、未研磨処理のウェハＷを収納するロードカセット１０と、ローディング・アンローディング領域４に配置された、研磨処理済みのウェハＷを収納するアンロードカセット１１と、ロードカセット１０からロードプレート８へウェハＷを搬送するロード用搬送ロボット１２と、アンロードプレート９からアンロードカセット１１へウェハＷを搬送するアンロード用搬送ロボット１３と、を備える。 In addition, the head cleaning unit 7 is installed below the wafer transfer area 5. In addition, as a configuration for performing the polishing method, a load plate that transfers the wafer W from the loading / unloading area 4 to the wafer delivery area 5 and that reciprocates between the loading / unloading area 4 and the wafer delivery area 5 is used. 8, a wafer W from the wafer transfer area 5 to the loading / unloading area 4, an unload plate 9 reciprocating between the loading / unloading area 4 and the wafer transfer area 5, and a loading / unloading area From the load cassette 10, the load cassette 10 for storing the unprocessed wafer W arranged in No. 4 and the unload cassette 11 for storing the polished wafer W arranged in the loading / unloading area 4 Transfer wafer W to load plate 8 Comprises a load conveying robot 12, the unloading conveyor robot 13 to transfer the wafer W from the unloading plate 9 to unload the cassette 11, the to.

このような構成において、本実施の形態では、ロードカセット１０からロードプレート８へウェハＷを搬送させる工程と、ウェハＷが搬送されたロードプレート８をウェハ受け渡し領域５に移動させる工程と、ロードプレート８上のウェハＷを、ウェハ受け渡し領域５に配置された研磨用ヘッド２３の下面に保持させる工程と、ロードプレート８をローディング・アンローディング領域４へ移動させるロードプレート復帰工程と、ウェハ受け渡し領域５でウェハＷを保持した研磨用ヘッド２３を、研磨加工領域３へ移動させてウェハＷを研磨加工させる工程と、研磨加工領域３で研磨加工が施されたウェハＷを、ウェハ受け渡し領域５へ戻す工程と、ウェハ受け渡し領域５においてウェハＷを研磨用ヘッド２３からアンロードプレート９へ移動させる工程と、アンロードプレート９をウェハ受け渡し領域５からローディング・アンローディング領域４へ移動させる工程と、その後、ウェハ受け渡し領域５に配置された研磨用ヘッド２３を洗浄する洗浄工程と、を備える。 In such a configuration, in the present embodiment, the step of transferring the wafer W from the load cassette 10 to the load plate 8, the step of moving the load plate 8 on which the wafer W has been transferred to the wafer transfer area 5, and the load plate The wafer W on the wafer 8 is held on the lower surface of the polishing head 23 arranged in the wafer transfer area 5, the load plate returning step of moving the load plate 8 to the loading / unloading area 4, and the wafer transfer area 5 The step of moving the polishing head 23 holding the wafer W to the polishing area 3 to polish the wafer W, and returning the wafer W polished in the polishing area 3 to the wafer transfer area 5. In the process and in the wafer transfer area 5, the wafer W is transferred from the polishing head 23 to the unload plate 9. Comprising a step of: a step of moving the unloaded plate 9 from the wafer transfer area 5 to the loading unloading area 4, thereafter, a cleaning step of cleaning the polishing head 23 arranged in the wafer transfer area 5, a.

特に、本実施の形態では、ロード用搬送ロボット１２は、ロードプレート復帰工程(ステップＳ２)の後から、洗浄工程(ステップＳ６)が終了するまでに、ロードカセット１０からロードプレート８へウェハＷの搬送を完了させることが好ましい。 Particularly, in the present embodiment, the loading transfer robot 12 transfers the wafer W from the load cassette 10 to the load plate 8 after the load plate returning step (step S2) and before the cleaning step (step S6) is completed. It is preferable to complete the transportation.

また、本実施の形態では、アンロード用搬送ロボット１３は、ウェハ受け渡し領域５に配置された研磨用ヘッド２３からウェハＷが搬送されたアンロードプレート９がローディング・アンローディング領域４へ移動される工程(ステップＳ５)の後から、次にロードプレート復帰工程(ステップＳ２)が終了するまでの時間に、アンロードプレート９上からアンロードカセット１１へウェハＷの搬送を完了することが好ましい。 Further, in the present embodiment, in the unloading transfer robot 13, the unloading plate 9 to which the wafer W is transferred from the polishing head 23 arranged in the wafer transfer area 5 is moved to the loading / unloading area 4. It is preferable that the transfer of the wafer W from the unload plate 9 to the unload cassette 11 is completed during the time from the step (step S5) to the end of the load plate returning step (step S2).

（本実施の形態に係る研磨装置および研磨方法の効果）
図１４において、Ｔｒで示す時間は、ステップＳ２のロードプレート復帰工程が終了した後から開始してステップＳ６の洗浄工程が終了するまでの時間(以下、ローディング時間という)である。このローディング時間Ｔｒは、洗浄工程を行うだけの時間に比べて十分長い時間である。本実施の形態では、このローディング時間Ｔｒ内に、ロードプレート８へのウェハＷの搭載を行えばよい。すなわち、本実施の形態では、ヘッド洗浄部７が、ウェハ受け渡し領域５の下方に設置されているため、ロードプレート８の動作に拘わらず独自の動作可能である。したがって、ロードプレート８は、ヘッド洗浄部７の動作時間などの影響受けることなく、十分な動作時間を確保できる。 (Effects of polishing apparatus and polishing method according to the present embodiment)
In FIG. 14, the time indicated by Tr is the time from the end of the load plate returning step of step S2 to the end of the cleaning step of step S6 (hereinafter referred to as loading time). The loading time Tr is sufficiently longer than the time required for performing the cleaning process. In the present embodiment, the wafer W may be mounted on the load plate 8 within this loading time Tr. That is, in the present embodiment, since the head cleaning unit 7 is installed below the wafer transfer area 5, the head cleaning unit 7 can perform its own operation regardless of the operation of the load plate 8. Therefore, the load plate 8 can secure a sufficient operation time without being affected by the operation time of the head cleaning unit 7.

また、図１４において、Ｔｕで示す時間は、ステップＳ５のアンロードプレート９が待機位置戻った後から開始してステップＳ２のロードプレート復帰工程が完了するまでの時間(アンローディング時間という)である。このアンローディング時間Ｔｕは、上記ローディング時間Ｔｒと同様に、洗浄工程を行うだけの時間に比べて長い時間である。本実施の形態では、このアンローディングローディング時間Ｔｕ内にアンロードプレート９からアンロードカセット１１へウェハＷを回収（搬送）させればよい。 Further, in FIG. 14, the time indicated by Tu is the time from the time when the unload plate 9 returns to the standby position in step S5 until the completion of the load plate returning step in step S2 (called unloading time). . The unloading time Tu is, like the loading time Tr, longer than the time required for performing the cleaning step. In the present embodiment, the wafer W may be recovered (transported) from the unload plate 9 to the unload cassette 11 within this unloading loading time Tu.

したがって、本実施の形態では、従来のように、洗浄工程の時間内にロードプレート８へウェハＷの搭載を完了できない場合や、洗浄工程の時間内にアンロードプレート９からアンロードカセット１１へウェハＷを回収できない場合に、これら未処理のウェハＷの供給時間や研磨加工済みのウェハＷの回収時間（搬出時間）が律速となることを確実に防止できる。したがって、ロード用搬送ロボット１２やアンロード用搬送ロボット１３によるウェハＷの搬送速度を高速化する必要がない。このため、本実施の形態では、ロード用搬送ロボット１２やアンロード用搬送ロボット１３により、ウェハＷを損傷する虞を回避できる。また、本実施の形態では、ロード用搬送ロボット１２やアンロード用搬送ロボット１３の安全動作を確保しつつ、洗浄工程や研磨加工工程の時間短縮をスループットの向上につなげることができる。 Therefore, in the present embodiment, as in the conventional case, when the mounting of the wafer W on the load plate 8 cannot be completed within the cleaning process time, or when the wafer is transferred from the unload plate 9 to the unload cassette 11 within the cleaning process time. When W cannot be collected, it is possible to reliably prevent the supply time of these unprocessed wafers W and the collection time (carry-out time) of the polished wafer W from being rate-determining. Therefore, it is not necessary to increase the transfer speed of the wafer W by the transfer transfer robot 12 and the unload transfer robot 13. Therefore, in the present embodiment, the loading transfer robot 12 and the unloading transfer robot 13 can avoid the risk of damaging the wafer W. Further, in the present embodiment, it is possible to shorten the time of the cleaning process and the polishing process process and improve the throughput while ensuring the safe operation of the loading transfer robot 12 and the unloading transfer robot 13.

本実施の形態では、ヘッド洗浄部７をウェハ受け渡し領域５の下方に配置したことにより、ローディング・アンローディング領域４には、ロードプレート８、アンロードプレート９、ロード用搬送ロボット１２、アンロード用搬送ロボット１３などを配置するだけでよい。このため、本実施の形態では、装置構成をコンパクトにすることができる。また、本実施の形態では、ローディング・アンローディング領域４の領域に向けてドレスアーム２０を突出させても、装置占有面積の増大を抑えることができる。 In the present embodiment, the head cleaning unit 7 is arranged below the wafer transfer area 5, so that the loading / unloading area 4 has the load plate 8, the unload plate 9, the loading transfer robot 12, and the unloading area. It is only necessary to dispose the transport robot 13 and the like. Therefore, in the present embodiment, the device configuration can be made compact. Further, in the present embodiment, even if the dress arm 20 is projected toward the loading / unloading area 4, it is possible to suppress an increase in the area occupied by the device.

また、本実施の形態では、ヘッド洗浄部７をウェハ受け渡し領域５の直下に設け、昇降動作程度の最小限の動作のみを行うため、研磨されたパーティクルを装置内に巻き上げることを抑制できる。このため、本実施の形態では、研磨用ヘッド２３の下面にパーティクルが付着することを防止でき、品質の良い研磨が行える。また、本実施の形態では、ヘッド洗浄部７の動作範囲が小さいため、ヘッド洗浄部７の劣化の発生を抑えるという効果がある。 Further, in the present embodiment, since the head cleaning unit 7 is provided immediately below the wafer transfer area 5 and performs only a minimum operation such as an elevating operation, it is possible to prevent the polished particles from being wound up in the apparatus. For this reason, in the present embodiment, particles can be prevented from adhering to the lower surface of the polishing head 23, and high quality polishing can be performed. Further, in the present embodiment, since the operating range of the head cleaning unit 7 is small, there is an effect of suppressing deterioration of the head cleaning unit 7.

また、本実施の形態に係る研磨装置１では、パーティクルの巻き上げが少なく研磨用ヘッド２３の下面にパーティクルが付着することを防止して適正なチャック機能を維持でき、精度の高い研磨を行うことができる。 Further, in the polishing apparatus 1 according to the present embodiment, the particles are less likely to be rolled up, particles can be prevented from adhering to the lower surface of the polishing head 23, an appropriate chucking function can be maintained, and highly accurate polishing can be performed. it can.

（実施の形態の変形例１）
図１５は、本実施の形態の変形例１に係る研磨装置１Ａを示す。この研磨装置１Ａは、一対の研磨用ヘッド２３の占有面積を包含する面積を有する、径寸法の大きいヘッド洗浄回転ブラシ３０を採用している。本実施の形態では、大きいヘッド洗浄回転ブラシ３０を用いたことにより、図１６に示すように、研磨用ヘッド２３の下面にヘッド洗浄回転ブラシ３０の中心が位置することを防ぎ、研磨用ヘッド２３の下面に対して洗浄効果の面内均一性を高めることができる。変形例１に係る研磨装置１Ａの他の構成は、上記実施の形態に係る研磨装置１と同様である。 (Modification 1 of Embodiment)
FIG. 15 shows a polishing apparatus 1A according to Modification 1 of the present embodiment. This polishing apparatus 1A employs a head cleaning rotary brush 30 having a large diameter and having an area including the area occupied by the pair of polishing heads 23. In the present embodiment, by using the large head cleaning rotary brush 30, it is possible to prevent the center of the head cleaning rotary brush 30 from being located on the lower surface of the polishing head 23 as shown in FIG. The in-plane uniformity of the cleaning effect with respect to the lower surface of the can be improved. The other configuration of the polishing apparatus 1A according to the first modification is the same as that of the polishing apparatus 1 according to the above-described embodiment.

（実施の形態の変形例２）
図１７は、本実施の形態の変形例２に係る研磨装置１Ｂを示す。この研磨装置１Ｂは、上記した実施の形態に係る研磨装置１と略同様の構成であり、異なる点は、ヘッド洗浄部７の回転駆動部２９が図中矢印Ｘ１で示す方向(水平方向)に往復移動(揺動)するようにした点である。本実施の形態では、図１８に示すように、研磨用ヘッド２３の下面にヘッド洗浄回転ブラシ２６の回転中心が接触した部分をヘッド洗浄回転ブラシ２６の周縁部も通過して、洗浄効果の面内均一性を高めることができる。変形例２に係る研磨装置１Ｂの他の構成は、上記実施の形態に係る研磨装置１と同様である。 (Modification 2 of Embodiment)
FIG. 17 shows a polishing apparatus 1B according to Modification 2 of the present embodiment. The polishing apparatus 1B has substantially the same configuration as the polishing apparatus 1 according to the above-described embodiment, except that the rotation driving unit 29 of the head cleaning unit 7 is in the direction (horizontal direction) indicated by an arrow X1 in the drawing. It is a point that is configured to reciprocate (swing). In the present embodiment, as shown in FIG. 18, the portion where the center of rotation of the head cleaning rotary brush 26 contacts the lower surface of the polishing head 23 also passes through the peripheral portion of the head cleaning rotary brush 26, and the cleaning effect surface is obtained. The inner uniformity can be improved. Other configurations of the polishing apparatus 1B according to the second modification are the same as those of the polishing apparatus 1 according to the above-described embodiment.

（実施の形態の変形例３）
図１９は、本実施の形態の変形例３に係る研磨装置１Ｃを示す。この研磨装置１Ｃは、上記した変形例１と略同様の構成であり、異なる点は、回転駆動部２９が図中矢印Ｘ１方向(水平方向)に往復移動(揺動)する点である。図２０に示すように、この変形例３によれば、研磨用ヘッド２３の下面における洗浄効果の面内均一性をさらに高める効果がある。 (Modification 3 of Embodiment)
FIG. 19 shows a polishing apparatus 1C according to Modification 3 of the present embodiment. The polishing apparatus 1C has substantially the same configuration as that of the first modification described above, and is different in that the rotation driving unit 29 reciprocates (swings) in the arrow X1 direction (horizontal direction) in the drawing. As shown in FIG. 20, the third modification has the effect of further increasing the in-plane uniformity of the cleaning effect on the lower surface of the polishing head 23.

［その他の実施の形態］
以上、実施の形態について説明したが、これら実施の形態の開示の一部をなす論述および図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。 [Other Embodiments]
Although the embodiments have been described above, it should not be understood that the statements and drawings forming a part of the disclosure of these embodiments limit the present invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques will be apparent to those skilled in the art.

例えば、上記実施の形態では、インデックス型の研磨装置１に本発明を適用して説明したが、これに限定されるものではない。また、研磨技術としては、化学機械研磨(ＣＭＰ)を適用することも可能である。 For example, although the present invention has been described by applying the present invention to the index type polishing apparatus 1 in the above embodiment, the present invention is not limited to this. Further, as the polishing technique, it is also possible to apply chemical mechanical polishing (CMP).

また、上記実施の形態においては、図１および図２に示すように、仕切壁１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄで仕切られた、第１研磨加工領域３Ａ、第２研磨加工領域３Ｂ、第３研磨加工領域３Ｃ、およびローディング・アンローディング領域４のそれぞれの空間（チャンバ）内の雰囲気のクリーン度を独立して制御するように構成してもよい。さらに、その場合、最終研磨工程を行う第３研磨加工領域３Ｃに対応するチャンバ内の雰囲気のクリーン度を最も高く設定する構成としてもよい。上記各チャンバへの空気の流入は所定の流量に設定し、空気の流出は外気開放とすることが好ましい。 Further, in the above-described embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, the first polishing processing region 3A, the second polishing processing region 3B, and the third polishing which are partitioned by the partition walls 14A, 14B, 14C, 14D. The cleanliness of the atmosphere in each space (chamber) of the processing region 3C and the loading / unloading region 4 may be independently controlled. Further, in that case, the cleanliness of the atmosphere in the chamber corresponding to the third polishing region 3C in which the final polishing process is performed may be set to the highest. It is preferable that the inflow of air into each chamber is set to a predetermined flow rate, and the outflow of air is opened to the outside air.

Ｃ基準円
Ｃ１中心
Ｔｒローディング時間
Ｔｕアンローディング時間
Ｗウェハ
１研磨装置
２装置基台
３研磨加工領域
３Ａ第１研磨加工領域
３Ｂ第２研磨加工領域
３Ｃ第３研磨加工領域
４ローディング・アンローディング領域
５ウェハ受け渡し領域
６ウェハ移動機構
７ヘッド洗浄部
８ロードプレート
９アンロードプレート
１０ロードカセット
１１アンロードカセット
１２ロード用搬送ロボット
１３アンロード用搬送ロボット
１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄ仕切壁
１５Ａ第１研磨用定盤
１５Ｂ第２研磨用定盤
１５Ｃ第３研磨用定盤
１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ回転駆動軸
１８，１９，２０ドレスアーム
２２インデックスヘッド
２３研磨用ヘッド
２６ヘッド洗浄回転ブラシ
２７洗浄液噴射部 C reference circle C1 center Tr loading time Tu unloading time W wafer 1 polishing apparatus 2 apparatus base 3 polishing area 3A first polishing area 3B second polishing area 3C third polishing area 4 loading / unloading area 5 Wafer transfer area 6 Wafer moving mechanism 7 Head cleaning unit 8 Load plate 9 Unload plate 10 Load cassette 11 Unload cassette 12 Load transfer robot 13 Unload transfer robot 14A, 14B, 14C, 14D Partition wall 15A First polishing Surface plate 15B Second polishing surface plate 15C Third polishing surface plate 16A, 16B, 16C Rotation drive shaft 18, 19, 20 Dress arm 22 Index head 23 Polishing head 26 Head cleaning rotary brush 27 Cleaning liquid spraying unit

Claims

On the device base,
A polishing area for performing a polishing step on a wafer,
A loading / unloading area for loading / unloading the wafer adjacent to the polishing area;
A wafer transfer area arranged between the polishing area and the loading / unloading area;
A wafer moving mechanism that moves a plurality of polishing heads having a holding function for detachably holding a wafer on the lower surface in the order of the wafer transfer area, the polishing processing area, and the wafer transfer area,
A wafer polishing apparatus comprising: a head cleaning unit for cleaning the lower surface of the polishing head arranged in the wafer transfer area,
The head cleaning unit is installed below the wafer transfer area,
A load plate that conveys a wafer from the loading / unloading region to the wafer delivery region, and a reciprocating load plate between the loading / unloading region and the wafer delivery region;
A wafer polishing apparatus comprising: a wafer that is transferred from the wafer transfer area to the loading / unloading area; and an unload plate that reciprocates between the loading / unloading area and the wafer transfer area.

The head cleaning unit includes a head cleaning rotating brush and a cleaning liquid ejecting unit,
2. The wafer polishing apparatus according to claim 1, wherein the head cleaning rotary brush can move up and down to a position where it abuts on the lower surface of the polishing head arranged in the wafer transfer area.

The wafer polishing apparatus according to claim 2, wherein the head cleaning rotary brush is horizontally swingable with respect to the lower surface of the polishing head.

In the loading / unloading area,
A load cassette for storing unpolished wafers,
An unload cassette that stores wafers that have been polished,
A loading transfer robot that transfers a wafer from the load cassette to the load plate,
The wafer polishing apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising an unloading transfer robot that transfers a wafer from the unload plate to the unload cassette.

The load plate and the unload plate are arranged so as not to interfere with each other in the loading / unloading region,
Of the load plate and the unload plate,
One moves linearly between the loading / unloading area and the wafer transfer area,
The other end is rotatably supported by a fulcrum, and rotationally moves between the loading / unloading region and the wafer transfer region around the fulcrum. The wafer polishing apparatus according to 1.

The polishing area is composed of a plurality of polishing stages for polishing a wafer,
The plurality of polishing stages and the wafer transfer area are arranged along the same circumference,
A polishing surface plate is disposed on each of the plurality of polishing processing stages,
The plurality of polishing heads are provided in the wafer moving mechanism at the same time so that they can be arranged above the respective polishing surface plates of the plurality of polishing processing stages and in the wafer transfer area,
6. The polishing head holding a wafer is transported by the wafer moving mechanism so as to return to the wafer transfer area after passing through the plurality of polishing stages from the wafer transfer area. The wafer polishing apparatus according to claim 1.

A polishing area for performing a polishing step on a wafer, a loading / unloading area for loading / unloading a wafer adjacent to the polishing area, a polishing area and the loading on an apparatus base. A wafer transfer area arranged between the wafer transfer area and the unloading area, and a plurality of polishing heads having a holding function for detachably holding the wafer on the lower surface, the wafer transfer area, the polishing processing area, and the wafer transfer area And a head cleaning unit that cleans the lower surface of the polishing head arranged in the wafer transfer area, the head cleaning section being installed below the wafer transfer area. The wafer is transferred from the loading / unloading area to the wafer transfer area. A load plate that reciprocates between the loading / unloading area and the wafer transfer area; and a loading / unloading area and the wafer that transfer the wafer from the wafer transfer area to the loading / unloading area. An unload plate that reciprocates between the transfer area, a load cassette that is placed in the loading / unloading area and that stores unpolished wafers, and a polishing process that is placed in the loading / unloading area An unload cassette that stores already-used wafers, a load transfer robot that transfers wafers from the load cassette to the load plate, and an unload transfer robot that transfers wafers from the unload plate to the unload cassette. And, by using the,
Transferring the wafer from the load cassette to the load plate,
Moving the load plate to which the wafer has been transferred to the wafer transfer area;
Holding the wafer on the load plate by the polishing head arranged in the wafer transfer area,
A load plate returning step of moving the load plate to the loading / unloading area;
Moving the polishing head holding the wafer in the wafer transfer area to the polishing area to polish the wafer;
Returning the wafer subjected to polishing processing in the polishing processing area to the wafer transfer area,
Moving the wafer from the polishing head to the unload plate in the wafer transfer area;
Moving the unload plate from the wafer transfer area to a loading / unloading area;
Then, a cleaning step of cleaning the polishing head arranged in the wafer transfer area,
Equipped with
A wafer polishing method, wherein the load transfer robot completes transfer of a wafer from the load cassette to the load plate after the load plate returning step and before the cleaning step is completed.

The unloading transfer robot moves the unload plate, to which the wafer is transferred from the polishing head arranged in the wafer transfer area, to the loading / unloading area, and then returns to the load plate. The method of polishing a wafer according to claim 7, wherein the transfer of the wafer from the unload plate to the unload cassette is completed by the time until the step is completed.