JP2022043941A - Structure and polishing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板を平坦に研磨するために用いられる研磨装置において研磨作業に関わる機器類を取り付けるための構造物、および当該構造物を備えた研磨装置に関する。 The present invention relates to a structure for attaching equipment related to polishing work in a polishing device used for flatly polishing a substrate, and a polishing device provided with the structure.
近年、半導体デバイスの高集積化が進むにつれて回路の配線が微細化し、配線間距離もより狭くなりつつある。半導体デバイスの製造では、シリコンウェハの上に多くの種類の材料が膜状に繰り返し形成され、積層構造が形成される。この積層構造を形成するためには、ウェハの表面を平坦にする技術が重要となっている。このようなウェハの表面を平坦化する一手段として、化学機械研磨(CMP)を行う研磨装置(化学的機械的研磨装置ともいう)が広く用いられている。 In recent years, as the integration of semiconductor devices has progressed, the wiring of circuits has become finer and the distance between wirings has become narrower. In the manufacture of semiconductor devices, many types of materials are repeatedly formed on a silicon wafer in the form of a film to form a laminated structure. In order to form this laminated structure, a technique for flattening the surface of the wafer is important. As a means for flattening the surface of such a wafer, a polishing apparatus (also referred to as a chemical mechanical polishing apparatus) for performing chemical mechanical polishing (CMP) is widely used.
この化学機械研磨(CMP)装置は、一般に、研磨パッドが取り付けられた研磨テーブルと、ウェハを保持するトップリングと、研磨液を研磨パッド上に供給するノズルとを備えている。ノズルから研磨液を研磨パッド上に供給しながら、トップリングによりウェハを研磨パッドに押し付け、さらにトップリングと研磨テーブルとを相対移動させることにより、ウェハを研磨してその表面を平坦にする。 This chemical mechanical polishing (CMP) apparatus generally includes a polishing table to which a polishing pad is attached, a top ring for holding a wafer, and a nozzle for supplying a polishing liquid onto the polishing pad. While supplying the polishing liquid from the nozzle onto the polishing pad, the wafer is pressed against the polishing pad by the top ring, and the top ring and the polishing table are moved relative to each other to polish the wafer and flatten its surface.
ところで、ウェハの研磨において、ウェハの表面(加工面)とウェハを押し当てる研磨パッドの研磨面との間に傾きがあったり、研磨パッドの研磨面と研磨面を研磨毎に仕上げるドレッサとの間に傾きがあったり、研磨パッドに対する研磨液の供給位置に研磨テーブル間でのばらつきがあったりすると、ウェハに対し均一な研磨ができない。 By the way, in polishing a wafer, there is an inclination between the surface (processed surface) of the wafer and the polished surface of the polishing pad that presses the wafer, or between the polished surface of the polishing pad and the dresser that finishes the polished surface for each polishing. If there is an inclination or the position of the polishing liquid supplied to the polishing pad varies between the polishing tables, uniform polishing of the wafer cannot be performed.
特許文献1~3に記載されているように、従来の研磨装置では、研磨ヘッド(トップリング)、研磨テーブル、ドレッサ、研磨液供給ノズル、アトマイザという研磨作業に関わる機器類の中から必要とする機器を選択し、各機器が予め取り付けられた取付フレームを、架台フレーム上に順次積み上げて組み立てることが行われていた。そのため、各機器間で傾きや位置のばらつきが生じやすいという問題があった。
As described in
特許文献4では、研磨ヘッド(トップリング)、研磨テーブル、ドレッサ、研磨液供給ノズル、アトマイザという研磨作業に関わる機器類の高さ方向の取付け位置を調整するための調整機構が提案されている。しかしながら、調整機構を設けても、調整にばらつきが発生し、テーブル間、または装置間のばらつきに繋がる可能性がある。 Patent Document 4 proposes an adjusting mechanism for adjusting the mounting position in the height direction of equipment related to polishing work such as a polishing head (top ring), a polishing table, a dresser, a polishing liquid supply nozzle, and an atomizer. However, even if the adjustment mechanism is provided, the adjustment may vary, which may lead to the variation between the tables or the devices.
本発明は、以上のような点を考慮してなされたものである。本発明の目的は、研磨作業に関わる機器類の平行度および位置精度を改善できる構造物および研磨装置を提供することにある。 The present invention has been made in consideration of the above points. An object of the present invention is to provide a structure and a polishing apparatus capable of improving the parallelism and position accuracy of equipment involved in polishing work.
本発明の第1の態様に係る構造物は、
研磨面を有する研磨パッドが取り付けられた研磨テーブルを取り付けるための研磨テーブル取付部と、
基板を保持しかつ基板を研磨テーブル上の研磨パッドに押圧しながら研磨するためのトップリングを取り付けるためのトップリング取付部と、
を備え、
研磨テーブル取り付け前の研磨テーブル取付部と、トップリング取り付け前のトップリング取付部とが、後から外せない構造で一体化されている、構造物である。
The structure according to the first aspect of the present invention is
A polishing table mounting part for mounting a polishing table to which a polishing pad having a polishing surface is attached, and
A top ring mounting part for holding the board and mounting a top ring for polishing while pressing the board against the polishing pad on the polishing table,
Equipped with
It is a structure in which the polishing table mounting portion before mounting the polishing table and the top ring mounting portion before mounting the top ring are integrated in a structure that cannot be removed later.
このような態様によれば、研磨テーブル取付部とトップリング取付部とが後から外せない構造で一体化されており、研磨テーブル取付部とトップリング取付部との位置関係を後から変更できないため、研磨テーブル取付部とトップリング取付部との間の平行度および位置精度が一定に保たれる。したがって、このような平行度および位置精度が一定に保たれている関係にある研磨テーブル取付部およびトップリング取付部に対して研磨テーブルおよびトップリングをそれぞれ取り付けることで、研磨テーブルとトップリングとの間の平行度および位置精度も一定に保たれることになり、すなわち、研磨テーブルとトップリングとの間で傾きや位置のばらつきが生じることが抑制される。これにより、基板に対して均一な研磨が可能となり、研磨性能が向上する。また、装置の調整時間を短縮でき、ダウンタイムを減少できる。 According to such an aspect, the polishing table mounting portion and the top ring mounting portion are integrated in a structure that cannot be removed later, and the positional relationship between the polishing table mounting portion and the top ring mounting portion cannot be changed later. , The parallelism and position accuracy between the polishing table mounting part and the top ring mounting part are kept constant. Therefore, by attaching the polishing table and the top ring to the polishing table mounting portion and the top ring mounting portion, which are in a relationship in which the parallelism and the position accuracy are kept constant, the polishing table and the top ring can be attached to each other. The parallelism and position accuracy between them are also kept constant, that is, the occurrence of inclination and position variation between the polishing table and the top ring is suppressed. This enables uniform polishing of the substrate and improves polishing performance. In addition, the adjustment time of the device can be shortened and the downtime can be reduced.
本発明の第2の態様に係る構造物は、第1の態様に係る構造物であって、
研磨中の研磨パッドに対して処理を行う補助ユニットを取り付けるための補助ユニット取付部をさらに備え、
研磨テーブル取り付け前の研磨テーブル取付部と、トップリング取り付け前のトップリング取付部と、補助ユニット取り付け前の補助ユニット取付部とが、後から外せない構造で一体化されている、構造物である。
The structure according to the second aspect of the present invention is the structure according to the first aspect.
It also has an auxiliary unit mounting part for mounting an auxiliary unit that processes the polishing pad during polishing.
It is a structure in which the polishing table mounting part before mounting the polishing table, the top ring mounting part before mounting the top ring, and the auxiliary unit mounting part before mounting the auxiliary unit are integrated in a structure that cannot be removed later. ..
このような態様によれば、研磨テーブル取付部とトップリング取付部に加えて補助ユニット取付部も後から外せない構造で一体化されており、研磨テーブル取付部とトップリング取付部と補助ユニット取付部との位置関係を後から変更できないため、研磨テーブル取付部とトップリング取付部と補助ユニット取付部との間の平行度および位置精度が一定に保たれる。したがって、このような平行度および位置精度が一定に保たれている関係にある研磨テーブル取付部とトップリング取付部と補助ユニット取付部に対して研磨テーブルとトップリングと補助ユニットをそれぞれ取り付けることで、研磨テーブルとトップリングと補助ユニットとの間の平行度および位置精度も一定に保たれることになり、すなわち、研磨テーブルとトップリングと補助ユニットとの間で傾きや位置のばらつきが生じることが抑制される。これにより、研磨性能を一層向上できる。また、装置の調整時間を一層短縮できる。 According to such an embodiment, in addition to the polishing table mounting portion and the top ring mounting portion, the auxiliary unit mounting portion is also integrated in a structure that cannot be removed later, and the polishing table mounting portion, the top ring mounting portion, and the auxiliary unit mounting portion are integrated. Since the positional relationship with the portion cannot be changed later, the parallelism and positional accuracy between the polishing table mounting portion, the top ring mounting portion, and the auxiliary unit mounting portion are kept constant. Therefore, by attaching the polishing table, top ring, and auxiliary unit to the polishing table mounting part, top ring mounting part, and auxiliary unit mounting part, which are in a relationship where such parallelism and position accuracy are kept constant, respectively. The parallelism and position accuracy between the polishing table, the top ring and the auxiliary unit will also be kept constant, that is, there will be tilt and position variation between the polishing table, the top ring and the auxiliary unit. Is suppressed. Thereby, the polishing performance can be further improved. In addition, the adjustment time of the device can be further shortened.
本発明の第3の態様に係る構造物は、第1または2の態様に係る構造物であって、
トップリングに対して基板の受け渡しを行う搬送ユニットを取り付けるための搬送ユニット取付部をさらに備え、
研磨テーブル取り付け前の研磨テーブル取付部と、トップリング取り付け前のトップリング取付部と、搬送ユニット取り付け前の搬送ユニット取付部とが、後から外せない構造で一体化されている、構造物である。
The structure according to the third aspect of the present invention is the structure according to the first or second aspect.
It is further equipped with a transport unit mounting part for mounting a transport unit that transfers the board to the top ring.
It is a structure in which the polishing table mounting part before mounting the polishing table, the top ring mounting part before mounting the top ring, and the transport unit mounting part before mounting the transport unit are integrated in a structure that cannot be removed later. ..
このような態様によれば、研磨テーブル取付部とトップリング取付部に加えて搬送ユニット取付部も後から外せない構造で一体化されており、研磨テーブル取付部とトップリング取付部と搬送ユニット取付部との位置関係を後から変更できないため、研磨テーブル取付部とトップリング取付部と搬送ユニット取付部との間の平行度および位置精度が一定に保たれる。したがって、このような平行度および位置精度が一定に保たれている関係にある研磨テーブル取付部とトップリング取付部と搬送ユニット取付部に対して研磨テーブルとトップリングと搬送ユニットをそれぞれ取り付けることで、研磨テーブルとトップリングと搬送ユニットとの間の平行度および位置精度も一定に保たれることになり、すなわち、研磨テーブルとトップリングと搬送ユニットとの間で傾きや位置のばらつきが生じることが抑制される。これにより、研磨性能を一層向上できる。また、装置の調整時間を一層短縮できる。 According to such an embodiment, in addition to the polishing table mounting portion and the top ring mounting portion, the transport unit mounting portion is also integrated in a structure that cannot be removed later, and the polishing table mounting portion, the top ring mounting portion, and the transport unit mounting portion are integrated. Since the positional relationship with the portion cannot be changed later, the parallelism and positional accuracy between the polishing table mounting portion, the top ring mounting portion, and the transport unit mounting portion are kept constant. Therefore, by mounting the polishing table, top ring, and transport unit on the polishing table mounting portion, top ring mounting portion, and transport unit mounting portion, which are in a relationship in which the parallelism and position accuracy are kept constant, respectively. The parallelism and position accuracy between the polishing table, the top ring and the transport unit will also be kept constant, that is, the tilt and position will vary between the polishing table, the top ring and the transport unit. Is suppressed. Thereby, the polishing performance can be further improved. In addition, the adjustment time of the device can be further shortened.
本発明の第4の態様に係る構造物は、第2の態様に係る構造物であって、
前記補助ユニット取付部は、前記補助ユニットを、前記トップリングの揺動中心と前記研磨テーブルの回転中心とを結ぶ直線に対して左右切替可能に取り付けるための一対の補助ユニット取付部であり、
前記一対の補助ユニット取付部は、前記直線に対して左右対称の位置に設けられている。
The structure according to the fourth aspect of the present invention is the structure according to the second aspect.
The auxiliary unit mounting portion is a pair of auxiliary unit mounting portions for mounting the auxiliary unit on a straight line connecting the swing center of the top ring and the rotation center of the polishing table so as to be switchable between left and right.
The pair of auxiliary unit mounting portions are provided at positions symmetrical with respect to the straight line.
このような態様によれば、一対の補助ユニット取付部が、トップリングの揺動中心と研磨テーブルの回転中心とを結ぶ直線に対して左右対称の位置に設けられているため、各研磨装置において、研磨中の研磨パッドに対して処理を行う補助ユニットの配置を、研磨テーブルの回転方向に応じて、前記直線に対して左右対称に切り替えることが可能となる。これにより、研磨中の研磨パッドの回転方向とウェハに対する補助ユニットの位置関係を維持しながら、研磨装置ごとに研磨テーブルの回転方向を変更できる。また、研磨テーブル取付部とトップリング取付部と一対の補助ユニット取付部との間の平行度および位置精度が一定に保たれるため、左右切替時の調整時間を短縮でき、ダウンタイムを減少できる。 According to such an embodiment, since the pair of auxiliary unit mounting portions are provided at positions symmetrical with respect to the straight line connecting the swing center of the top ring and the rotation center of the polishing table, in each polishing device. The arrangement of the auxiliary unit for processing the polishing pad during polishing can be switched symmetrically with respect to the straight line according to the rotation direction of the polishing table. As a result, the rotation direction of the polishing table can be changed for each polishing device while maintaining the positional relationship between the rotation direction of the polishing pad during polishing and the auxiliary unit with respect to the wafer. In addition, since the parallelism and position accuracy between the polishing table mounting part, the top ring mounting part, and the pair of auxiliary unit mounting parts are kept constant, the adjustment time when switching left and right can be shortened, and the downtime can be reduced. ..
本発明の第5の態様に係る構造物は、第2または4の態様に係る構造物であって、
前記補助ユニットは、研磨パッドに研磨液またはドレッシング液を供給するための研磨液供給ノズルと、研磨パッドの研磨面のドレッシングを行うためのドレッシング装置と、液体と気体の混合気体または液体を霧状にして研磨面に噴射するアトマイザと、研磨パッドの表面温度を調整する研磨パッド温調スライダのうちのいずれか1つまたは2つ以上である。
The structure according to the fifth aspect of the present invention is the structure according to the second or fourth aspect.
The auxiliary unit includes a polishing liquid supply nozzle for supplying a polishing liquid or a dressing liquid to the polishing pad, a dressing device for dressing the polishing surface of the polishing pad, and a liquid / gas mixed gas or liquid atomized. One or two or more of the atomizer that sprays the atomizer onto the polishing surface and the polishing pad temperature control slider that adjusts the surface temperature of the polishing pad.
本発明の第6の態様に係る構造物は、
研磨面を有する研磨パッドが取り付けられた第1研磨テーブルを取り付けるための第1研磨テーブル取付部と、
基板を保持しかつ基板を第1研磨テーブル上の研磨パッドに押圧しながら研磨するための第1トップリングを取り付けるための第1トップリング取付部と、
研磨面を有する研磨パッドが取り付けられた第2研磨テーブルを取り付けるための第2研磨テーブル取付部と、
基板を保持しかつ基板を第2研磨テーブル上の研磨パッドに押圧しながら研磨するための第2トップリングを取り付けるための第2トップリング取付部と、
を備え、
第1研磨テーブル取り付け前の第1研磨テーブル取付部と、第1トップリング取り付け前の第1トップリング取付部と、第2研磨テーブル取り付け前の第2研磨テーブル取付部と、第2トップリング取り付け前の第2トップリング取付部とが、後から外せない構造で一体化されている、構造物である。
The structure according to the sixth aspect of the present invention is
A first polishing table mounting part for mounting a first polishing table to which a polishing pad having a polishing surface is attached, and
A first top ring mounting portion for mounting a first top ring for holding the substrate and pressing the substrate against the polishing pad on the first polishing table for polishing.
A second polishing table mounting part for mounting a second polishing table to which a polishing pad having a polishing surface is attached, and
A second top ring mounting portion for mounting a second top ring for holding the substrate and pressing the substrate against the polishing pad on the second polishing table for polishing.
Equipped with
The first polishing table mounting portion before mounting the first polishing table, the first top ring mounting portion before mounting the first top ring, the second polishing table mounting portion before mounting the second polishing table, and the second top ring mounting portion. It is a structure in which the front second top ring mounting portion is integrated with a structure that cannot be removed later.
このような態様によれば、第1研磨テーブル取付部と第1トップリング取付部と第2研磨テーブル取付部と第2トップリング取付部とが後から外せない構造で一体化されており、第1研磨テーブル取付部と第1トップリング取付部と第2研磨テーブル取付部と第2トップリング取付部との位置関係を後から変更できないため、第1研磨テーブル取付部と第1トップリング取付部と第2研磨テーブル取付部と第2トップリング取付部との間の平行度および位置精度が一定に保たれる。したがって、このような平行度および位置精度が一定に保たれている関係にある第1研磨テーブル取付部と第1トップリング取付部と第2研磨テーブル取付部と第2トップリング取付部に対して第1研磨テーブルと第1トップリングと第2研磨テーブルと第2トップリングとをそれぞれ取り付けることで、第1研磨テーブルと第1トップリングと第2研磨テーブルと第2トップリングとの間の平行度および位置精度も一定に保たれることになり、すなわち、第1研磨テーブルと第1トップリングと第2研磨テーブルと第2トップリングとの間で傾きや位置精度のばらつきが生じることが抑制される。これにより、基板に対して均一な研磨が可能となり、研磨性能が向上する。また、装置の調整時間を短縮でき、ダウンタイムを減少できる。 According to such an embodiment, the first polishing table mounting portion, the first top ring mounting portion, the second polishing table mounting portion, and the second top ring mounting portion are integrated in a structure that cannot be removed later. 1 Since the positional relationship between the polishing table mounting part, the first top ring mounting part, the second polishing table mounting part, and the second top ring mounting part cannot be changed later, the first polishing table mounting part and the first top ring mounting part The parallelism and position accuracy between the second polishing table mounting portion and the second top ring mounting portion are kept constant. Therefore, with respect to the first polishing table mounting portion, the first top ring mounting portion, the second polishing table mounting portion, and the second top ring mounting portion, which are in a relationship in which such parallelism and position accuracy are kept constant. By attaching the first polishing table, the first top ring, the second polishing table, and the second top ring, respectively, the first polishing table, the first top ring, the second polishing table, and the second top ring are parallel to each other. The degree and position accuracy are also kept constant, that is, the inclination and the variation in position accuracy between the first polishing table, the first top ring, the second polishing table and the second top ring are suppressed. Will be done. This enables uniform polishing of the substrate and improves polishing performance. In addition, the adjustment time of the device can be shortened and the downtime can be reduced.
本発明の第7の態様に係る構造物は、第6の態様に係る構造物であって、
第1トップリングおよび第2トップリングの各々に対して基板の受け渡しを行う搬送ユニットを取り付けるための搬送ユニット取付部をさらに備え、
第1研磨テーブル取り付け前の第1研磨テーブル取付部と、第1トップリング取り付け前の第1トップリング取付部と、第2研磨テーブル取り付け前の第2研磨テーブル取付部と、第2トップリング取り付け前の第2トップリング取付部と、搬送ユニット取り付け前の搬送ユニット取付部とが、後から外せない構造で一体化されている、構造物である。
The structure according to the seventh aspect of the present invention is the structure according to the sixth aspect.
Further, a transport unit mounting portion for mounting a transport unit that transfers a substrate to each of the first top ring and the second top ring is provided.
The first polishing table mounting portion before mounting the first polishing table, the first top ring mounting portion before mounting the first top ring, the second polishing table mounting portion before mounting the second polishing table, and the second top ring mounting portion. It is a structure in which the front second top ring mounting portion and the transport unit mounting portion before mounting the transport unit are integrated in a structure that cannot be removed later.
このような態様によれば、第1研磨テーブル取付部と第1トップリング取付部と第2研磨テーブル取付部と第2トップリング取付部に加えて搬送ユニット取付部も後から外せない構造で一体化されており、第1研磨テーブル取付部と第1トップリング取付部と第2研磨テーブル取付部と第2トップリング取付部と搬送ユニット取付部との位置関係を後から変更できないため、第1研磨テーブル取付部と第1トップリング取付部と第2研磨テーブル取付部と第2トップリング取付部と搬送ユニット取付部との間の平行度および位置精度が一定に保たれる。したがって、このような平行度および位置精度が一定に保たれている関係にある第1研磨テーブル取付部と第1トップリング取付部と第2研磨テーブル取付部と第2トップリング取付部と搬送ユニット取付部に対して第1研磨テーブルと第1トップリングと第2研磨テーブルと第2トップリングと搬送ユニットをそれぞれ取り付けることで、第1研磨テーブルと第1トップリングと第2研磨テーブルと第2トップリングと搬送ユニットとの間の平行度および位置精度も一定に保たれることになり、すなわち、第1研磨テーブルと第1トップリングと第2研磨テーブルと第2トップリングと搬送ユニットとの間で傾きや位置精度のばらつきが生じることが抑制される。これにより、研磨性能を一層向上できる。また、装置の調整時間を一層短縮できる。 According to such an embodiment, in addition to the first polishing table mounting portion, the first top ring mounting portion, the second polishing table mounting portion, and the second top ring mounting portion, the transport unit mounting portion is also integrated with a structure that cannot be removed later. Since the positional relationship between the first polishing table mounting part, the first top ring mounting part, the second polishing table mounting part, the second top ring mounting part, and the transport unit mounting part cannot be changed later, the first The parallelism and position accuracy between the polishing table mounting portion, the first top ring mounting portion, the second polishing table mounting portion, the second top ring mounting portion, and the transport unit mounting portion are kept constant. Therefore, the first polishing table mounting portion, the first top ring mounting portion, the second polishing table mounting portion, the second top ring mounting portion, and the transport unit are in a relationship in which such parallelism and position accuracy are kept constant. By mounting the first polishing table, the first top ring, the second polishing table, the second top ring, and the transport unit to the mounting portion, respectively, the first polishing table, the first top ring, the second polishing table, and the second polishing unit are attached. The parallelism and position accuracy between the top ring and the transfer unit will also be kept constant, that is, the first polishing table, the first top ring, the second polishing table, the second top ring and the transfer unit. It is possible to suppress the occurrence of inclination and variation in position accuracy between the two. Thereby, the polishing performance can be further improved. In addition, the adjustment time of the device can be further shortened.
本発明の第8の態様に係る研磨装置は、第1~7のいずれかの態様に係る構造物を備える。 The polishing apparatus according to the eighth aspect of the present invention includes the structure according to any one of the first to seventh aspects.
本発明によれば、研磨作業に関わる機器類の平行度および位置精度を改善できる。 According to the present invention, it is possible to improve the parallelism and the position accuracy of the equipment involved in the polishing work.
以下、一実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明および以下の説明で用いる図面では、同一に構成され得る部分について、同一の符号を用いるとともに、重複する説明を省略する。 Hereinafter, one embodiment will be described with reference to the drawings. In the following description and the drawings used in the following description, the same reference numerals are used for parts that can be configured in the same manner, and duplicate description is omitted.
図1は、一実施形態に係る基板処理装置の全体構成を示す平面図であり、図2は図1に示す研磨装置を洗浄部側から見た側面図である。図1及び図2に示すように、本実施形態における基板処理装置10は、平面視略矩形状のハウジングを備えており、ハウジングの内部は隔壁によってロード/アンロード部11と研磨部12と洗浄部13と搬送部14とに区画されている。これらのロード/アンロード部11、研磨部12、洗浄部13、および搬送部14は、それぞれ独立に組み立てられ、独立に排気されるものである。また、基板処理装置10には、ロード/アンロード部11、研磨部12、洗浄部13、および搬送部14の動作を制御する制御部15(制御盤ともいう)が設けられている。
FIG. 1 is a plan view showing the overall configuration of the substrate processing apparatus according to the embodiment, and FIG. 2 is a side view of the polishing apparatus shown in FIG. 1 as viewed from the cleaning unit side. As shown in FIGS. 1 and 2, the
<ロード/アンロード部>
ロード/アンロード部11は、多数のウェハ(基板)Wをストックするウェハカセットを載置する複数(図示された例では4つ)のフロントロード部113を備えている。これらのフロントロード部113は、基板処理装置10の幅方向(長手方向と垂直な方向)に隣接して配列されている。フロントロード部113には、オープンカセット、SMIF(Standard Manufacturing Interface)ポッド、またはFOUP(Front Opening Unified Pod)を搭載することができる。ここで、SMIF、FOUPは、内部にウェハカセットを収納し、隔壁で覆うことにより、外部空間とは独立した環境を保つことができる密閉容器である。
<Load / Unload section>
The load / unload
また、ロード/アンロード部11には、フロントロード部113の配列方向に沿って走行機構112が敷設されており、この走行機構112上にフロントロード部113の配列方向に沿って移動可能な搬送ロボット111が設置されている。搬送ロボット111は走行機構112上を移動することによってフロントロード部113に搭載されたウェハカセットにアクセスできるようになっている。この搬送ロボット111は上下に2つのハンドを備えており、例えば、ウェハカセットにウェハWを戻すときに上側のハンドを使用し、研磨前のウェハWを搬送するときに下側のハンドを使用して、上下のハンドを使い分けることができるようになっている。
なお、これに変えて単一のハンドのみでウェハWを搬送するようにしてもよい。
Further, a traveling
Instead of this, the wafer W may be conveyed with only a single hand.
ロード/アンロード部11は最もクリーンな状態を保つ必要がある領域であるため、ロード/アンロード部11の内部は、装置外部、研磨部12、洗浄部13、および搬送部14のいずれよりも高い圧力に常時維持されている。また、搬送ロボット111の走行機構112の上方には、HEPAフィルタやULPA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(図示せず)が設けられており、このフィルタファンユニットによりパーティクルや有毒蒸気、ガスが除去されたクリーンエアが常時下方に向かって吹き出している。
Since the load / unload
<搬送部>
搬送部14は、研磨前のウェハをロード/アンロード部11から研磨部12へと搬送する領域であり、基板処理装置10の長手方向に沿って延びるように設けられている。図1に示すように、搬送部14は、最もクリーンな領域であるロード/アンロード部11と最もダーティな領域である研磨部12の両方に隣接して配置されている。そのため、研磨部12内のパーティクルが搬送部14を通ってロード/アンロード部11内に拡散しないように、後述するように、搬送部14の内部にはロード/アンロード部11側から研磨部12側へと流れる気流が形成されている。
<Transport section>
The
搬送部14の構造について詳しく説明する。図3は、搬送部14の内部構成を示す分解斜視図である。図3に示すように、搬送部14は、長手方向に延びるカバー41と、カバー41の内側に配置され、ウェハWを保持するスライドステージ42と、スライドステージ42を長手方向に沿って直線移動させるステージ移動機構43と、カバー41の内側を排気する排気ダクト44と、を有している。
The structure of the
カバー41は、底面板と、4つの側面板と、天面板(図3では不図示)とを有している。このうち長手方向の一方の側面板には、ロード/アンロード部11に連通する搬入口41aが形成されている。また、幅方向の一方の側面板のうち搬入口41aとは反対側の端部には、研磨部12に連通する搬出口41bが形成されている。搬入口41aおよび搬出口41bは不図示のシャッタにより開閉可能となっている。ロード/アンロード部11の搬送ロボット111は、搬入口41aからカバー41の内側のスライドステージ42にアクセス可能となっており、研磨部12の搬送ロボット23は、搬出口41bからカバー41の内側のスライドステージ42にアクセス可能となっている。
The
ステージ移動機構43としては、例えばボールねじを用いたモータ駆動機構またはエアシリンダが用いられる。ステージ移動機構43としてロッドレスシリンダを用いる場合には、摺動部からの発塵を防止できるため好ましい。スライドステージ42は、ステージ移動機構43の可動部分に固定されており、ステージ移動機構43から与えられる動力によりカバー41の内側を長手方向に沿って直線移動される。
As the
スライドステージ42の外周部には、4本のピンが上向きに突き出すように設けられている。ロード/アンロード部11の搬送ロボット111によりスライドステージ42上に載せられるウェハWは、その外周縁が4本のピンによりガイドされて位置決めされた状態で、スライドステージ42上に支持されるようになっている。これらのピンは、ポリプロピレン(PP)、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)やポリエーテルエーテルケトン(PEEK)などの樹脂から形成されている。
Four pins are provided on the outer peripheral portion of the slide stage 42 so as to protrude upward. The wafer W mounted on the slide stage 42 by the
排気ダクト44は、カバー41の長手方向の他方の側面板(搬入口41aとは反対側の側面板)に設けられている。搬入口41aが開けられた状態で排気ダクト44により排気が行われることで、カバー41の内側には搬入口41a側から搬出口41b側へと流れる気流が形成される。これにより、研磨部12内のパーティクルが搬送部14を通ってロード/アンロード部11内に拡散することが防止される。
The
<研磨部>
図1に示すように、研磨部12は、ウェハWの研磨が行われる領域であり、第1研磨ユニット20aと、第2研磨ユニット20bと、研磨部搬送機構22とを有している。
<Polishing part>
As shown in FIG. 1, the polishing
このうち第1研磨ユニット20aは、第1研磨装置21aと、第2研磨装置21bと、第1研磨装置21aおよび第2研磨装置21bにおいて研磨作業に関わる機器類を取り付けるための構造物500aとを有している。また、第2研磨ユニット20bは、第3研磨装置21cと、第4研磨装置21dと、第3研磨装置21cおよび第4研磨装置21dにおいて研磨作業に関わる機器類を取り付けるための構造物500bとを有している。研磨部搬送機構22は、搬送部14と第1研磨ユニット20aおよび第2研磨ユニット20bのそれぞれに隣接するように配置されている。研磨部搬送機構22は、基板処理装置10の幅方向において洗浄部13と第1研磨ユニット20aおよび第2研磨ユニット20bとの間に配置されている。
Of these, the
第1研磨装置21a、第2研磨装置21b、第3研磨装置21c、および第4研磨装置21dは、基板処理装置10の長手方向に沿って配列されている。第2研磨装置21b、第3研磨装置21c、および第4研磨装置21dは、第1研磨装置21aと同様の構成を有しているので、以下、第1研磨装置21aについて説明する。
The
図4Aは、第1研磨装置21aの全体構成を模式的に示す斜視図である。図4Bは、第1研磨装置21aの全体構成を模式的に示す平面図である。なお、図4Bでは、後述するアトマイザ304Aおよび研磨パッド温調スライダ51の図示が省略されている。
FIG. 4A is a perspective view schematically showing the overall configuration of the
図4Aおよび図4Bに示すように、第1研磨装置21aは、研磨面を有する研磨パッド305Aが取り付けられた研磨テーブル300Aと、研磨対象物である半導体ウェハ(基板)を保持して研磨テーブル300A上の研磨パッド305Aに押圧するトップリング301Aと、研磨中の研磨パッド305Aに対して処理を行う補助ユニット309Aとを有している。
As shown in FIGS. 4A and 4B, the
このうち補助ユニット309Aは、研磨パッド305Aに研磨液またはドレッシング液を供給するための研磨液供給ノズル302Aと、研磨パッド305Aの研磨面のドレッシングを行うためのドレッサ303Aと、液体と気体の混合気体または液体を霧状にして研磨面に噴射するアトマイザ304Aと、研磨パッド305Aの表面温度を調整する研磨パッド温調スライダ306Aのうちのいずれか1つまたは2つ以上である。
ここで、ノズル、ドレッサ、アトマイザ、スライダが研磨テーブル300Aの周囲にそれぞれひとつのみの場合を説明したが、それぞれ複数あっても良い。あるいはそのシャフトが複数に分岐していても良い。研磨液供給ノズル302Aとアトマイザ304Aとは、図4Aに示すように別体であってもよいし、一体化されていてもよい。
さらに、研磨パッドへの純水供給ノズル(不図示)等、必要に応じて付加される機器類があれば、それらも含む。
Of these, the
Here, the case where there is only one nozzle, dresser, atomizer, and slider around the polishing table 300A has been described, but there may be a plurality of each. Alternatively, the shaft may be branched into a plurality of parts. The polishing
Further, if there are devices to be added as needed, such as a pure water supply nozzle (not shown) to the polishing pad, they are also included.
研磨テーブル300Aは、テーブル軸を介してその下方に配置される研磨テーブル回転モータ(図示せず)に連結されており、テーブル軸の回りに回転可能になっている。研磨テーブル300Aの上面には研磨パッド305Aが貼付されており、研磨パッド305Aの表面が半導体ウェハを研磨する研磨面を構成している。研磨パッド305Aには、不織布や発泡ウレタン等の市販品を利用してよい。
The polishing table 300A is connected to a polishing table rotation motor (not shown) arranged below the polishing table via a table shaft, and is rotatable around the table shaft. A
研磨液供給ノズル302Aは、研磨テーブル300Aの上方に設置されており、この研磨液供給ノズル302Aによって研磨テーブル300A上の研磨パッド305Aに研磨液(スラリー)が供給されるようになっている。
The polishing
トップリング301Aは、シャフト311に接続されており、シャフト311は、支持アーム312に対して上下動するようになっている。シャフト311の上下動により、支持アーム312に対してトップリング301Aの全体を上下動させ位置決めするようになっている。シャフト311は、トップリング回転モータ(図示せず)の駆動により回転するようになっている。シャフト311の回転により、トップリング301Aがシャフト311の回りに回転するようになっている。基本的には、トップリング301Aの回転方向は、研磨テーブル300Aの回転方向と同じ方向である。
The
トップリング301Aは、その下面に半導体ウェハを保持できるようになっている。支持アーム312はシャフト313を中心として旋回可能に構成されており、トップリング301Aをウェハ受け渡し位置TP1(図1参照)に旋回させて、ウェハ受け渡し位置TP1に搬送された半導体ウェハを真空吸着する。そして、下面に半導体ウェハを保持したトップリング301Aは、支持アーム312の旋回によりウェハ受け渡し位置TP1から研磨テーブル300Aの上方に移動可能になっている。
The
トップリング301Aの下面に保持された半導体ウェハの中心が、トップリング301Aの揺動中心と研磨テーブル300Aの回転中心とを結ぶ直線La(図4B参照)上に位置決めされた状態で、トップリング301Aは、下面に保持された半導体ウェハを研磨パッド305Aの表面に押圧する。このとき、研磨テーブル300Aおよびトップリング301Aをそれぞれ回転させ、研磨テーブル300Aの上方に設けられた研磨液供給ノズル302Aから研磨パッド305A上に研磨液(スラリー)を供給する。研磨液には砥粒としてシリカ(SiO2)やセリア(CeO2)を含んだ研磨液が用いられる。第1研磨ユニット20aによる研磨ステップは以下のように行われる。研磨液を研磨パッド305A上に供給しつつ、トップリング301Aにより半導体ウェハを研磨パッド305Aに押圧して半導体ウェハと研磨パッド305Aとを相対移動させて半導体ウェハ上の絶縁膜や金属膜等を研磨する。
The center of the semiconductor wafer held on the lower surface of the
図4Aに示すように、ドレッシング装置303Aは、ドレッサアーム318と、ドレッサアーム318の先端に回転自在に取り付けられたドレッサ317とを備えている。ドレッサ317の下部はドレッシング部材317aにより構成され、ドレッシング部材317aは円形のドレッシング面を有しており、ドレッシング面には硬質な粒子が電着等により固定されている。この硬質な粒子としては、ダイヤモンド粒子やセラミック粒子などが挙げられる。ドレッサアーム318内には、図示しないモータが内蔵されており、このモータによってドレッサ317が回転するようになっている。ドレッサアーム318はシャフト319により支持されている。
As shown in FIG. 4A, the
研磨パッド305Aの表面(研磨面)のドレッシングステップは以下のように行われる。研磨テーブル300Aを回転させるとともに、モータによりドレッサ317を回転させ、次いで昇降機構によりドレッサ317を下降させ、ドレッサ317の下面のドレッシング部材317aを回転する研磨パッド305Aの研磨面に摺接させる。その状態で、ドレッサアーム318を揺動(スイング)させることにより、その先端に位置するドレッサ317は、研磨パッド305Aの研磨面の外周端から中心部まで横切るように移動することができる。この揺動動作により、ドレッシング部材317aは研磨パッド305Aの研磨面をその中心を含む全体に亘ってドレッシングすることができる。
The dressing step of the surface (polished surface) of the
図4Aに示すように、アトマイザ304Aは、液体(例えば純水)と気体(例えば窒素)の混合流体または液体(例えば純水)を霧状にして1または複数のノズルから研磨パッド305Aに噴射するユニットである。アトマイザ304Aは、研磨パッド305Aの上方に配置され、研磨パッド305Aの表面(研磨面)と平行に研磨パッド305Aの略半径方向に延びるように配置されている。
As shown in FIG. 4A, the
図4Aに示すアトマイザ304Aによる研磨パッド305Aの洗浄工程(研磨パッドクリーニング)は以下のように行われる。研磨テーブル300Aを回転させながら、1または複数のノズルから液体と気体の混合流体または液体を研磨パッド305Aに噴射することにより、研磨パッド上の異物(凝集した砥粒や研磨屑など)を取り除く。
The cleaning step (polishing pad cleaning) of the
図4Aに示すように、研磨パッド温調スライダ306Aは、研磨パッド305Aの表面に接触するパッド接触部材51と、パッド接触部材51に温度調整された液体を供給する液体供給システム52と、を有している。パッド接触部材51の内部には、液体供給システム52から供給される液体が通る液体流路が形成されている。
As shown in FIG. 4A, the polishing pad
パッド接触部材51は、移動機構51aに連結されている。移動機構51aは、パッド接触部材51を移動させるものであり、パッド接触部材51をスライドさせるスライド機構と、パッド接触部材51を昇降させる昇降機構等を有する。パッド接触部材51は、移動機構51aによって、研磨パッド22上をスライドする。パッド接触部材51内部を通る液体の熱量を、パッド接触部材51の表面を介して研磨パッド305Aに伝えることにより、研磨パッド305Aの表面温度を調整する。
The
図4Bに示すように、研磨テーブル300Aの周囲には、補助ユニット309Aを、トップリング301Aの揺動中心(すなわち揺動軸313の中心)と研磨テーブル300Aの回転中心とを結ぶ直線Laに対して左右切替可能に取り付けるための一対の補助ユニット取付部501a、501bおよび502a、502bが、当該直線Laに対して左右対称の位置(すなわち直線Laを対称の軸として鏡像対称の位置)に設けられている。補助ユニット取付部501a、501b、502a、502bは、後述する構造物500に設けられている。
As shown in FIG. 4B, around the polishing table 300A, an
図示された例では、研磨液供給ノズル302Aを直線Laに対して左右対称に取り付けるための一対の研磨液供給ノズル取付部501a、501bが、直線Laに対して左右対称の位置に設けられている。また、ドレッシング装置303aを直線Laに対して左右対称に取り付けるための一対のドレッシング装置取付部502a、502bが、直線Laに対して左右対称の位置に設けられている。
In the illustrated example, a pair of polishing liquid supply
図4Bに示すように、上方から見て研磨テーブル300Aが時計回りCWに回転する場合には、研磨液供給ノズル302Aはトップリング301Aに保持されたウェハよりも回転方向上流側に研磨液を供給する必要があるから、研磨液供給ノズル302Aは、第1研磨液供給ノズル取付部501aに取り付けられる。また、ドレッシング装置303aはトップリング301Aに保持されたウェハよりも回転方向下流側でドレッシングを行う必要があるから、ドレッシング装置303aは、第1ドレッシング装置取付部502aに取り付けられる。
As shown in FIG. 4B, when the polishing table 300A rotates clockwise CW when viewed from above, the polishing
他方、図4Cに示すように、上方から見て研磨テーブル300Aが反時計回りCCWに回転する場合には、研磨液供給ノズル302Aはトップリング301Aに保持されたウェハよりも回転方向上流側に研磨液を供給する必要があるから、研磨液供給ノズル302Aは、第2研磨液供給ノズル取付部501bに取り付けられる。また、ドレッシング装置303Aはトップリング301Aに保持されたウェハよりも回転方向下流側でドレッシングを行う必要があるから、ドレッシング装置303aは、第2ドレッシング装置取付部502bに取り付けられる。
On the other hand, as shown in FIG. 4C, when the polishing table 300A rotates counterclockwise CCW when viewed from above, the polishing
同様に、アトマイザ304Aを直線Laに対して左右対称に取り付けるための一対のアトマイザ取付部(不図示)が、直線Laに対して左右対称の位置に設けられていてもよい。また、研磨パッド温調スライダ306Aを直線Laに対して左右対称に取り付けるための一対の研磨パッド温調スライダ取付部(不図示)が、直線Laに対して左右対称の位置に設けられていてもよい。このうち補助ユニット309Aは、研磨パッド305Aに研磨液またはドレッシング液を供給するための研磨液供給ノズル302Aと、研磨パッド305Aの研磨面のドレッシングを行うためのドレッサ303Aと、液体と気体の混合気体または液体を霧状にして研磨面に噴射するアトマイザ304Aと、研磨パッド305Aの表面温度を調整する研磨パッド温調スライダ306Aのうちのいずれか1つまたは2つ以上である。さらに、研磨パッドへの純水供給ノズル(不図示)等、必要に応じて付加される機器類があれば、それらも直線Laに対して左右対称の位置に設けられていてもよい。
Similarly, a pair of atomizer mounting portions (not shown) for mounting the
一変形として、一対の補助ユニット取付部501a、501bは、異なる種類の補助ユニット309A(たとえば研磨液供給ノズル302Aとアトマイザ304A)を左右切り替えて(位置を左右で交換して)取り付けるために使用されてもよい。具体的には、たとえば、図4Bに示すように、上方から見て研磨テーブル300Aが時計回りCWに回転する場合には、研磨液供給ノズル302Aが、第1補助ユニット取付部501aに取り付けられ、アトマイザ304Aが、第2補助ユニット取付部501bに取り付けられてもよく、図4Cに示すように、上方から見て研磨テーブル300Aが反時計回りCCWに回転する場合には、研磨液供給ノズル302Aが、第2補助ユニット取付部501bに取り付けられ、アトマイザ304Aが、第1補助ユニット取付部501aに取り付けられてもよい。この場合、補助ユニット取付部501a、501bの数を減らすことができ、機構を簡略化できる。
As a variant, the pair of auxiliary
図示された例では、補助ユニット取付部501a、501bおよび502a、502bは、補助ユニット509Aの揺動軸または支柱を通すための、架台としての構造物500(図21~図23参照)に開けられた穴であるが、これに限定されるものではなく、たとえば、補助ユニット309Aの揺動軸または支柱を取り付けるための、架台としての構造物500に設けられた台座、冶具、溝、突起、壁などであってもよい。なお、図4Bを参照し、見栄えとメンテナンス性改善のため、一方の補助ユニット取付部(図示された例では符号501a、502aの補助ユニット取付部)に補助ユニット509Aの揺動軸または支柱が係合されている場合には、他方の補助ユニット取付部(図示された例では符号501b、502bの補助ユニット取付部)は、着脱可能なカバー(不図示)で覆われて目隠しされていてもよい。
In the illustrated example, the auxiliary
研磨テーブル300Aの周囲には、補助ユニット309Aを洗浄するユニット洗浄機構(不図示)が、直線Laに対して左右対称の位置に設けられていてもよい。これにより、研磨テーブル300Aの回転方向に応じて、補助ユニット309Aの配置を左右対称に切り替えた場合であっても、同じ条件で補助ユニット309Aを洗浄することが可能である。
A unit cleaning mechanism (not shown) for cleaning the
また、研磨テーブル300Aの周囲には、補助ユニット309Aのメンテナンス時に利用されるメンテナンススペースが、直線Laに対して左右対称に設けられていてもよいし、補助ユニット309Aの冶具を取り付けるための冶具取付スペースが、直線Laに対して左右対称に設けられていてもよい。また、研磨テーブル300Aの周囲には、補助ユニット309Aに接続する配管または配線(不図示)が、直線Laに対して左右対称の位置に設けられていてもよい。
Further, around the polishing table 300A, a maintenance space used for maintenance of the
図19に示すように、研磨テーブル300Aのうち、研磨テーブル300Aの回転中心から第1距離r1だけ離れた位置には、第1終点検知センサ(不図示)を取り付けるための第1終点検知センサ取付穴1a、1bが形成されており、研磨テーブル300Aの回転中心から第1距離r1とは異なる第2距離r2だけ離れた位置には、第2終点検知センサ(不図示)を取り付けるための第2終点検知センサ取付穴2a、2bが形成されていてもよい。第1終点検知センサおよび第2終点検知センサは、光学式の終点検知センサであってもよいし、渦電流式の終点検知センサであってもよい。
As shown in FIG. 19, a first end point detection sensor for attaching a first end point detection sensor (not shown) is attached to a position of the polishing table 300A at a position separated by a first distance r1 from the rotation center of the polishing table 300A. A second end point detection sensor (not shown) for attaching a second end point detection sensor (not shown) is formed at a position where
一例として、図19に示すように、第1終点検知センサ取付穴1a、1bが、研磨テーブル300A上に定められた回転中心を通る1つの直線Lb(以下、研磨テーブル上基準線という)に対して左右対称の位置に1つずつ形成されており、第2終点検知センサ取付穴2a、2bが、当該研磨テーブル上基準線Lbに対して左右対称の位置に1つずつ形成されていてもよい。これにより、第1終点検知センサ(不図示)の取り付け位置は、研磨テーブル上基準線Lbに対して左右対称に切替可能となり、第2終点検知センサ(不図示)の取り付け位置も、当該研磨テーブル上基準線Lbに対して左右対称に切替可能となる。
As an example, as shown in FIG. 19, the first end point detection
たとえば、図19を参照し、研磨テーブル300Aが反時計回りCCWに回転する場合には、一方の第1終点検知センサ取付穴1aに第1終点検知センサ(不図示)が取り付けられ、一方の第2終点検知センサ取付穴2aに第2終点検知センサ(不図示)が取り付けられる。これにより、研磨テーブル300Aが反時計回りCCWに回転する際に、第2終点検知センサ取付穴2aに取り付けられた第2終点検知センサは、第1終点検知センサ取付穴1aに取り付けられた第1終点検知センサに対して角度θだけ遅れたタイミングで、トップリング301Aに保持されたウェハと対向する位置を通過することになる。
For example, referring to FIG. 19, when the polishing table 300A rotates counterclockwise CCW, the first end point detection sensor (not shown) is attached to one of the first end point detection
他方、図19を参照し、研磨テーブル300Aが時計回りCWに回転する場合には、他方の第1終点検知センサ取付穴1bに第1終点検知センサ(不図示)が取り付けられ、他方の第2終点検知センサ取付穴2bに第2終点検知センサ(不図示)が取り付けられる。これにより、研磨テーブル300Aが時計回りCWに回転する際に、第2終点検知センサ取付穴2bに取り付けられた第2終点検知センサは、第1終点検知センサ取付穴1bに取り付けられた第1終点検知センサに対して角度θだけ遅れたタイミングで、トップリング301Aに保持されたウェハと対向する位置を通過することになる。
On the other hand, referring to FIG. 19, when the polishing table 300A rotates clockwise CW, the first end point detection sensor (not shown) is attached to the other first end point detection
すなわち、研磨テーブル300Aの回転方向に応じて、第1終点検知センサおよび第2終点検知センサの取り付け位置を、研磨テーブル上基準線Lbに対して左右対称に切り替えることで、研磨テーブル300Aが時計回りCWに回転する場合に、第1終点検知センサおよび第2終点検知センサを、反時計回りCCWに回転する場合と同じ順序およびタイミングにて、トップリング301Aに保持されたウェハと対向する位置を通過させることが可能となる。これにより、研磨テーブル300Aが時計回りCWに回転する場合と反時計回りCCWに回転する場合との間で、終点検知精度にバラツキが生じることを抑制できる。
That is, by switching the mounting positions of the first end point detection sensor and the second end point detection sensor symmetrically with respect to the reference line Lb on the polishing table according to the rotation direction of the polishing table 300A, the polishing table 300A rotates clockwise. When rotating to CW, the first end point detection sensor and the second end point detection sensor pass through the positions facing the wafer held by the
一変形例として、図20に示すように、第2終点検知センサ取付穴2が、研磨テーブル上基準線Lb上に1つだけ形成されていてもよい。この単一の第2終点検知センサ取付穴2には、第2終点検知センサ(不図示)が着脱不能に取り付けられていてもよい。
As a modification, as shown in FIG. 20, only one second end point detection
たとえば、図20を参照し、研磨テーブル300Aが反時計回りCCWに回転する場合には、一方の第1終点検知センサ取付穴1aに第1終点検知センサ(不図示)が取り付けられる。これにより、研磨テーブル300Aが反時計回りCCWに回転する際に、第1終点検知センサ取付穴1aに取り付けられた第1終点検知センサは、第2終点検知センサ取付穴2に取り付けられた第2終点検知センサに対して角度θだけ遅れたタイミングで、トップリング301Aに保持されたウェハと対向する位置を通過することになる。
For example, referring to FIG. 20, when the polishing table 300A rotates counterclockwise CCW, the first end point detection sensor (not shown) is attached to one of the first end point detection
他方、図20を参照し、研磨テーブル300Aが時計回りCWに回転する場合には、他方の第1終点検知センサ取付穴1bに第1終点検知センサ(不図示)が取り付けられる。これにより、研磨テーブル300Aが時計回りCWに回転する際に、第1終点検知センサ取付穴1bに取り付けられた第1終点検知センサは、第2終点検知センサ取付穴2に取り付けられた第2終点検知センサに対して角度θだけ遅れたタイミングで、トップリング301Aに保持されたウェハと対向する位置を通過することになる。
On the other hand, referring to FIG. 20, when the polishing table 300A rotates clockwise CW, the first end point detection sensor (not shown) is attached to the other first end point detection
すなわち、研磨テーブル300Aの回転方向に応じて、第1終点検知センサの取り付け位置を、研磨テーブル上基準線Lbに対して左右対称に切り替えることで、研磨テーブル300Aが時計回りCWに回転する場合に、第1終点検知センサおよび第2終点検知センサを、反時計回りCCWに回転する場合と同じ順序およびタイミングにて、トップリング301Aに保持されたウェハと対向する位置を通過させることが可能となる。これにより、研磨テーブル300Aが時計回りCWに回転する場合と反時計回りCCWに回転する場合との間で、終点検知精度にバラツキが生じることを抑制できる。また、図19に示す態様に比べて、第2終点検知センサ取付穴の数を減らすことができるため、コスト削減およびプロセスへのリスク低減になる。
That is, when the polishing table 300A rotates clockwise CW by switching the mounting position of the first end point detection sensor symmetrically with respect to the reference line Lb on the polishing table according to the rotation direction of the polishing table 300A. , The first end point detection sensor and the second end point detection sensor can be passed through the positions facing the wafer held by the
図16に示すように、本実施の形態に係る研磨部12では、第1研磨装置21a、第2研磨装置21b、第3研磨装置21cおよび第4研磨装置21dが、基板処理装置10の長手方向に沿って、この順に一列に並んで配置されている。
As shown in FIG. 16, in the polishing
そして、図16に示すように、第1研磨装置21aのトップリングの揺動中心と第2研磨装置21bのトップリングの揺動中心との間の距離Da1は、第1研磨装置21aの研磨テーブルの回転中心と第2研磨装置21bの研磨テーブルの回転中心との間の距離Da2より短くなっている。同様に、第3研磨装置21cのトップリングの揺動中心と第4研磨装置21dのトップリングの揺動中心との間の距離Db1は、第3研磨装置21cの研磨テーブルの回転中心と第4研磨装置21dの研磨テーブルの回転中心との間の距離Db2より短くなっている。
Then, as shown in FIG. 16, the distance Da1 between the swing center of the top ring of the
ここで第1比較例として、図15に示すように、第1研磨装置21aのトップリングの揺動中心と第2研磨装置21bのトップリングの揺動中心との間の距離Da1が、第1研磨装置21aの研磨テーブルの回転中心と第2研磨装置21bの研磨テーブルの回転中心との間の距離Da2と等しく、第3研磨装置21cのトップリングの揺動中心と第4研磨装置21dのトップリングの揺動中心との間の距離Db1が、第3研磨装置21cの研磨テーブルの回転中心と第4研磨装置21dの研磨テーブルの回転中心との間の距離Db2と等しい配置を考える。この場合、搬送ロボット23の動作範囲23Aと、搬送ロボット23の近傍に位置する研磨装置(図示された例では第2研磨装置21b)のトップリングの揺動範囲21bAとは、この図においては一部重なることになり、搬送ロボット23の配置スペースを装置中央に十分確保することができず、場合によっては装置が大型化するという問題がある。
Here, as a first comparative example, as shown in FIG. 15, the distance Da1 between the swing center of the top ring of the
これに対し、本実施の形態によれば、図16に示すように、第2研磨装置21bのトップリングの揺動範囲と第3研磨装置21dのトップリングの揺動範囲との間の距離が広がるため、装置中央に搬送ロボット23の配置スペースを確保して、装置の小型化を実現することが可能となっている。
On the other hand, according to the present embodiment, as shown in FIG. 16, the distance between the swing range of the top ring of the
また、第2比較例として、図14に示すように、第1研磨装置21aと第2研磨装置21bのレイアウトがミラーリング(互いに左右対称に配置)され、第3研磨装置21cと第4研磨装置21dのレイアウトがミラーリングされているが、第1~第4研磨装置21a~21dの研磨テーブルの周囲に、上述した一対の補助ユニット取付部501a、501bおよび502a、502bが設けられていない構成を考える。この場合、第2研磨装置21bのトップリングの揺動範囲21bAと第3研磨装置21cのトップリングの揺動範囲21cAとの間の間隔が広がるため、装置中央に搬送ロボット23の配置スペースを確保して、装置の小型化を実現することが可能となる。しかしながら、図14に示すように、ミラーリング配置により、各研磨装置21a~21dの研磨テーブルの回転方向を、隣り合う研磨装置21a~21d間で逆向きにする必要がある。図示された例では、第1研磨装置21aおよび第3研磨装置21cの研磨テーブルの回転方向が時計回りCWとなっており、第2研磨装置21bおよび第4研磨装置21dの研磨テーブルの回転方向が反時計回りCCWとなっている。このように、各研磨装置21a~21dの研磨テーブルの回転方向が異なっていると、プロセスに影響する場合がある。
Further, as a second comparative example, as shown in FIG. 14, the layouts of the
これに対し、本実施の形態によれば、図16、図4B、図4Cに示すように、各研磨装置21a~21dにおいて、一対の補助ユニット取付部501a、501bおよび502a、502bが、トップリング301Aの揺動中心と研磨テーブル300Aの回転中心とを結ぶ直線Laに対して左右対称の位置に設けられているため、研磨中の研磨パッド305Aに対して処理を行う補助ユニット309Aの配置を、研磨テーブル300Aの回転方向に応じて、前記直線Laに対して左右対称に切り替えることが可能である。
On the other hand, according to the present embodiment, as shown in FIGS. 16, 4B and 4C, in each of the
具体的には、たとえば、図4Bに示すように、上方から見て研磨テーブル300Aが時計回りCWに回転する場合には、研磨液供給ノズル302Aはトップリング301Aに保持されたウェハよりも回転方向上流側に研磨液を供給する必要があるから、研磨液供給ノズル302Aは、第1研磨液供給ノズル取付部501aに取り付けられ、ドレッシング装置303aはトップリング301Aに保持されたウェハよりも回転方向下流側でドレッシングを行う必要があるから、ドレッシング装置303aは、第1ドレッシング装置取付部502aに取り付けられる。他方、図4Cに示すように、上方から見て研磨テーブル300Aが反時計回りCCWに回転する場合には、研磨液供給ノズル302Aはトップリング301Aに保持されたウェハよりも回転方向上流側に研磨液を供給する必要があるから、研磨液供給ノズル302Aは、第2研磨液供給ノズル取付部501bに取り付けられ、ドレッシング装置303Aはトップリング301Aに保持されたウェハよりも回転方向下流側でドレッシングを行う必要があるから、ドレッシング装置303aは、第2ドレッシング装置取付部502bに取り付けられる。
Specifically, for example, as shown in FIG. 4B, when the polishing table 300A rotates clockwise CW when viewed from above, the polishing
これにより、プロセスに影響する、研磨テーブル300Aの回転方向とトップリング301Aに保持されたウェハと補助ユニット309Aとの相対位置関係を一定に維持したまま、研磨装置21a~21dごとに研磨テーブルの回転方向を適宜変更することができる。
As a result, the rotation of the polishing table is rotated for each polishing
一例として、図17に示すように、第1研磨装置21aおよび第4研磨装置21dの研磨テーブルの回転方向を同一方向(図示された例では時計方向CW)に揃え、第2研磨装置21bおよび第3研磨装置21cの研磨テーブルの回転方向を同一方向(図示された例では反時計方向CCW)に揃えてもよい。この場合、搬送部14から搬送されてくるウェハが、装置中央の搬送ロボット23により第1研磨ユニット20aと第2研磨ユニット20bに振り分けられ、各研磨ユニットの2台の研磨装置にて順番に(連続して)ウェハの研磨が行われてから、装置中央の搬送ロボット23を介して洗浄部13へと搬送される基板処理ステップにおいて、第1研磨ユニット20aに振り分けられたウェハについては第1研磨装置21a、第2研磨装置21bの順番で研磨を行い、第2研磨ユニット20bに振り分けられたウェハについては第4研磨装置21d、第3研磨装置21cの順番で研磨を行うことにより、第1研磨ユニット20aに振りけられたウェハと第2研磨ユニット20bに振り分けられたウェハとを、互いに同じ条件にて研磨することができる。また、第1研磨ユニット20aで研磨されたウェハは、装置中央側の第2研磨装置21bから搬送ロボット23により洗浄部13へと搬送され、第2研磨ユニット20bで研磨されたウェハは、装置中央側の第3研磨装置21cから搬送ロボット23により洗浄部13へと搬送されるため、各研磨ユニット20a、20bでの研磨が終了してから、搬送ロボット23により洗浄部13へと搬入されるまでの時間を揃えることができる。研磨液は短時間で乾燥して固まってしまう傾向があるため、各研磨ユニット20a、20bでの研磨が終了してから、搬送ロボット23により洗浄部13へと搬入されるまでの時間を揃えることにより、洗浄部13での洗浄効率にバラツキが生じることを抑制できる。
As an example, as shown in FIG. 17, the rotation directions of the polishing tables of the
図17に示す例において、装置中央の搬送ロボット23により第1研磨ユニット20aと第2研磨ユニット20bに振り分けられたウェハが、各研磨ユニットの2台の研磨装置にて順番に(連続して)研磨される際に、第1研磨ユニット20aに振り分けられたウェハについては第2研磨装置21b、第1研磨装置21aの順番で研磨を行い、第2研磨ユニット20bに振り分けられたウェハについては第3研磨装置21c、第4研磨装置21dの順番で研磨を行ってもよい。この場合も、第1研磨ユニット20aに振りけられたウェハと第2研磨ユニット20bに振り分けられたウェハとを、互いに同じ条件にて研磨することができる。また、各研磨ユニット20a、20bでの研磨が終了してから、搬送ロボット23により洗浄部13へと搬入されるまでの時間を揃えることができため、洗浄部13での洗浄効率にバラツキが生じることを抑制できる。
In the example shown in FIG. 17, the wafers distributed to the
別の一例として、図18に示すように、第1~第4研磨装置21a~21dの研磨テーブルの回転方向をすべて同一方向(図示された例では時計方向CW)に揃えてもよい。この場合も、搬送部14から搬送されてくるウェハが、装置中央の搬送ロボット23により第1研磨ユニット20aと第2研磨ユニット20bに振り分けられ、各研磨ユニットの2台の研磨装置にて順番に(連続して)ウェハの研磨が行われてから、装置中央の搬送ロボット23を介して洗浄部13へと搬送される基板処理ステップにおいて、第1研磨ユニット20aに振り分けられたウェハについては第1研磨装置21a、第2研磨装置21bの順番で研磨を行い、第2研磨ユニット20bに振り分けられたウェハについては第4研磨装置21d、第3研磨装置21cの順番で研磨を行うことにより、第1研磨ユニット20aに振りけられたウェハと第2研磨ユニット20bに振り分けられたウェハとを、互いに同じ条件にて研磨することができる。また、第1研磨ユニット20aで研磨されたウェハは、装置中央側の第2研磨装置21bから搬送ロボット23により洗浄部13へと搬送され、第2研磨ユニット20bで研磨されたウェハは、装置中央側の第3研磨装置21cから搬送ロボット23により洗浄部13へと搬送されるため、各研磨ユニット20a、20bでの研磨が終了してから、搬送ロボット23により洗浄部13へと搬入されるまでの時間を揃えることができる。研磨液は短時間で乾燥して固まってしまう傾向があるため、各研磨ユニット20a、20bでの研磨が終了してから、搬送ロボット23により洗浄部13へと搬入されるまでの時間を揃えることにより、洗浄部13での洗浄効率にバラツキが生じることを抑制できる。
As another example, as shown in FIG. 18, the rotation directions of the polishing tables of the first to
図18に示す例において、装置中央の搬送ロボット23により第1研磨ユニット20aと第2研磨ユニット20bに振り分けられたウェハが、各研磨ユニットの2台の研磨装置にて順番に(連続して)研磨される際に、第1研磨ユニット20aに振り分けられたウェハについては第2研磨装置21b、第1研磨装置21aの順番で研磨を行い、第2研磨ユニット20bに振り分けられたウェハについては第3研磨装置21c、第4研磨装置21dの順番で研磨を行ってもよい。この場合も、第1研磨ユニット20aに振りけられたウェハと第2研磨ユニット20bに振り分けられたウェハとを、互いに同じ条件にて研磨することができる。また、各研磨ユニット20a、20bでの研磨が終了してから、搬送ロボット23により洗浄部13へと搬入されるまでの時間を揃えることができため、洗浄部13での洗浄効率にバラツキが生じることを抑制できる。
In the example shown in FIG. 18, the wafers distributed to the
また、図18に示す例において、装置中央の搬送ロボット23により第1研磨ユニット20aと第2研磨ユニット20bに振り分けられたウェハが、各研磨ユニットの2台の研磨装置にて順番に(連続して)研磨される際に、(A)第1研磨ユニット20aに振り分けられたウェハについては第1研磨装置21a、第2研磨装置21bの順番で研磨を行い、第2研磨ユニット20bに振り分けられたウェハについては第3研磨装置21c、第4研磨装置21dの順番で研磨を行ってもよいし、(B)第1研磨ユニット20aに振り分けられたウェハについては第2研磨装置21b、第1研磨装置21aの順番で研磨を行い、第2研磨ユニット20bに振り分けられたウェハについては第4研磨装置21d、第3研磨装置21cの順番で研磨を行ってもよい。(A)または(B)の場合も、第1研磨ユニット20aに振りけられたウェハと第2研磨ユニット20bに振り分けられたウェハとを、互いに同じ条件にて研磨することができる。
Further, in the example shown in FIG. 18, the wafers distributed to the
研磨時にはスラリを使用することを考えるとわかるように、研磨部12は最もダーティな(汚れた)領域である。したがって、本実施形態では、研磨部12内のパーティクルが外部に飛散しないように、第1研磨装置21a、第2研磨装置21b、第3研磨装置21c、および第4研磨装置21dの各研磨テーブルの周囲から排気が行われており、研磨部12の内部の圧力を、装置外部、周囲の洗浄部13、ロード/アンロード部11、および搬送部14よりも負圧にすることでパーティクルの飛散を防止している。また、通常、研磨テーブルの下方には排気ダクト(図示せず)が、上方にはフィルタ(図示せず)がそれぞれ設けられ、これらの排気ダクトおよびフィルタを介して清浄化された空気が噴出され、ダウンフローが形成される。
As can be seen from the consideration of using a slurry during polishing, the polishing
図1に示すように、第1研磨装置21aのトップリング25aは、トップリングヘッドのスイング動作により研磨位置と第1基板搬送位置TP1との間を移動し、第1研磨装置21aへのウェハの受け渡しは第1基板搬送位置TP1にて行われる。同様に、第2研磨装置21bのトップリング25bは、トップリングヘッドのスイング動作により研磨位置と第2基板搬送位置TP2との間を移動し、第2研磨装置21bへのウェハの受け渡しは第2基板搬送位置TP2にて行われ、第3研磨装置21cのトップリング25cは、トップリングヘッドのスイング動作により研磨位置と第3基板搬送位置TP3との間を移動し、第3研磨装置21cへのウェハの受け渡しは第3基板搬送位置TP3にて行われ、第4研磨装置21dのトップリング25dは、トップリングヘッドのスイング動作により研磨位置と第4基板搬送位置TP4との間を移動し、第4研磨装置21dへのウェハの受け渡しは第4基板搬送位置TP4にて行われる。
As shown in FIG. 1, the
研磨部搬送機構22は、第1研磨ユニット20aにウェハWを搬送する第1搬送ユニット24aと、第2研磨ユニット20bにウェハWを搬送する第2搬送ユニット24bと、第1搬送ユニット24aと第2搬送ユニット24bとの間に配置され、搬送部14と第1搬送ユニット24aおよび第2搬送ユニット24bとの間のウェハの受け渡しを行う搬送ロボット23とを有している。図示された例では、搬送ロボット23は、基板処理装置10のハウジングの略中央に配置されている。
The polishing
図5は、搬送ロボット23を示す側面図である。図5に示すように、搬送ロボット23は、ウェハWを保持するハンド231と、ハンド231を上下反転させる反転機構234と、ハンドWを支持する伸縮可能なアーム232と、アーム232を上下移動させるアーム上下移動機構およびアーム232を鉛直な軸線周りに回動させるアーム回動機構を含むロボット本体233と、を有している。ロボット本体233は、研磨部14の天井のフレームに対して吊り下がるように取り付けられている。
FIG. 5 is a side view showing the
本実施形態では、ハンド231は、図3に示す搬送部14の搬出口41bからスライドステージ42に対してアクセス可能となっている。また、ハンド231は、研磨部12の第1搬送ユニット24aおよび第2搬送ユニット24bに対してもアクセス可能となっている。したがって、搬送部14から研磨部12に連続的に搬送されてくるウェハWは、搬送ロボット23により第1搬送ユニット24aおよび第2搬送ユニット24bに振り分けられる。
In the present embodiment, the
第2搬送ユニット24bは、第1搬送ユニット24aと同様の構成を有しているので、以下、第1搬送ユニット24aについて説明する。図6は、第1搬送ユニット24aを示す斜視図である。
Since the
図6に示すように、第1搬送ユニット24aは、第1研磨装置21aに対する第1基板搬送位置TP1に配置され、上下移動する第1プッシャ51aと、第2研磨装置21bに対する第2基板搬送位置TP2に配置され、上下移動する第2プッシャ51bと、第1基板搬送位置TP1と第2基板搬送位置TP2との間を互いに独立に水平移動する第1ステージ52a、第2ステージ52bおよび第3ステージ52cを有するエクスチェンジャ50と、を有している。
As shown in FIG. 6, the
このうち第1プッシャ51aは、第1~第3ステージ52a~52cのいずれかに保持されたウェハWを第1研磨装置21aのトップリング25aに受け渡すとともに、第1研磨装置21aにおける研磨後のウェハWを第1~第3ステージ52a~52cのいずれかに受け渡すものである。また、第2プッシャ51bは、第1~第3ステージ52a~52cのいずれかに保持されたウェハWを第2研磨装置21bのトップリング25bに受け渡すとともに、第2研磨装置21bにおける研磨後のウェハWを第1~第3ステージ52a~52cのいずれかに受け渡すものである。このように、第1プッシャ51aおよび第2プッシャ51bは、エクスチェンジャ50と各トップリングとの間でウェハWを受け渡す受け渡し機構として機能する。第2プッシャ51bは、第1プッシャ51aと同様の構造を有しているため、以下の説明では第1プッシャ51aについてのみ説明する。
Of these, the
図7は、第1プッシャ51aを示す縦断面図である。図7に示すように、第1プッシャ51aは、第1研磨装置21aのトップリングを保持するためのガイドステージ331と、ウェハWを保持するプッシュステージ333とを備えている。ガイドステージ331の最外周には、トップリングガイド337が4個設置されている。トップリングガイド337の上段部338はトップリングの(ウェハWの外周を囲む不図示の)ガイドリングの下面とのアクセス部である。上段部338にはトップリングを導入するためのテーパ(25°~35°ぐらいが好ましい)が形成されている。ウェハロード・アンロード時は直接トップリングガイド337でウェハエッジを受ける。
FIG. 7 is a vertical sectional view showing the
ガイドステージ331の裏面には防水機能を持ったガイドスリーブ340が設置されている。ガイドスリーブ340の内側にはプッシャの防水のためのセンタスリーブ341が設置されている。
A
トップリングガイド337に位置合わせ機構を持たせるため、水平なX軸およびY軸方向に移動してガイドステージ331のセンタリングを行うリニアウェイ346を配置している。ガイドステージ331はリニアウェイ346に固定されている。このリニアウェイ346は加圧することにより中心位置に復帰可能な構造となっている。この構造によりガイドステージ331のセンタリングが実現される。あるいは、リニアウェイ346内部のスプリングだけで、加圧することなく中心位置に復帰可能となっている。
In order to give the top ring guide 337 a positioning mechanism, a
また、リニアウェイ346はシャフト330に固定されており、このシャフト330は、電動アクチュエータ347に連結されている。電動アクチュエータ347の駆動により、シャフト330を介してガイドステージ331が上下動するようになっている。これにより、後述で説明するエクスチェンジャのステージ52a~52cからウェハWを受け取る際に予備動作としてガイドステージ331を各ステージ毎のクリアランスを最適に保つ高さに待機させることができるので受け取り動作に要する時間を短縮できる。
Further, the
プッシュステージ333はガイドステージ331の上方に配置されており、プッシュステージ333の中心にはガイドステージ331に対してプッシュステージ333を上下動させるシリンダ349が設けられている。プッシュステージ333はシリンダ349によって上下移動し、トップリングへウェハWをロードする。本実施の形態では、プッシュステージ333がシリンダ349により駆動されることで、プッシュステージ333を所望の高さ位置に位置決めすることができる。プッシュステージ333の端には位置決めのための圧縮ばね351が配置されている。
The
なお、プッシャに付着したスラリなどからウェハへの逆汚染を防止するため、汚れを洗浄するための洗浄ノズルが別途設置される。プッシャ上のウェハ有無を確認するためのウェハ有無センサが別途設置される場合もある。 In addition, in order to prevent back contamination of the wafer from slurry and the like adhering to the pusher, a cleaning nozzle for cleaning dirt is separately installed. A wafer presence / absence sensor for confirming the presence / absence of a wafer on the pusher may be separately installed.
図6に示すように、エクスチェンジャ52aは、上下多段に配置された第1ステージ52a、第2ステージ52bおよび第3ステージ52cを有している。図示された例では、第1ステージ52aが下段に配置され、第2ステージ52bが中段に配置され、第3ステージ52cが上段に配置されている。第1ステージ52a、第2ステージ52bおよび第3ステージ52cは、平面視において第1基板搬送位置TP1と第2基板搬送位置TP2とを通過する同一の軸線上を移動するが、設置される高さが異なっているため、互いに干渉することなく自由に移動可能となっている。
As shown in FIG. 6, the
図6に示すように、第1ステージ52aには、第1ステージ52aを一軸方向に直線移動させる第1ステージ駆動機構54aが設けられており、第2ステージ52bには、第2ステージ52bを前記一軸方向に直線移動させる第2ステージ駆動機構54bが設けられており、第3ステージ52cには、第3ステージ52cを前記一軸方向に直線移動させる第3ステージ駆動機構54cが設けられている。第1~第3ステージ駆動機構54a~54cとしては、例えば電動アクチュエータまたはボールねじを用いたモータ駆動機構が用いられる。第1~第3ステージ52a~52cは、それぞれ異なる第1~第3ステージ駆動機構54a~54cから動力を受けることで、それぞれ異なるタイミングで異なる方向に移動可能となっている。
As shown in FIG. 6, the
第2ステージ52bおよび第3ステージ52cは、第1ステージ52aと同様の構成を有しているので、以下、第1ステージ52aについて説明する。
Since the
図6に示すように、第1ステージ52aは、第1ステージ駆動機構54aによる直線移動方向の一方側(図6における右奥側)が開口した平面視「コ」字形状を有している。そのため、第1ステージ52aが第1基板搬送位置TP1に配置された時、第1プッシャ51aは、第1ステージ52aの内側を通過するように上下移動可能となっている。また、第1ステージ52aは、第1ステージ52aの内側を第1プッシャ51aが通過した状態であっても直線移動方向の他方側(図6における左手前側)に移動可能となっている。
As shown in FIG. 6, the
図示は省略するが、第1ステージ52aには、4本のピンが上方に突き出すように設けられている。そのため、第1ステージ52a上に載せられるウェハは、その外周縁が4本のピンによりガイドされて位置決めされた状態で、第1ステージ52a上に支持されるようになっている。これらのピンは、ポリプロピレン(PP)、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)やポリエーテルエーテルケトン(PEEK)などの樹脂から形成されている。
Although not shown, the
次に、上述のように構成された第1プッシャ51aおよびエクスチェンジャ50の動作の一例を説明する。
Next, an example of the operation of the
まず、ウェハロード時には、第1プッシャ51aの上方にエクスチェンジャ50の第1ステージ52aによってウェハWが搬送される。第1研磨装置21aのトップリング25aが第1プッシャ51aの上方のウェハロード位置(第1基板搬送位置TP1)にあってウェハWを保持していないとき、電動アクチュエータ347よりガイドステージ331周りの構成品一式が上昇していく。上昇途中でガイドステージ331は第1ステージ52aの内側を通過する。このとき、ガイドステージ331は通過と同時にウェハWをトップリングガイド337のテーパにて求芯し、プッシュステージ333によりウェハWの(エッジ以外の)パターン面を保持する。
First, at the time of wafer loading, the wafer W is conveyed above the
プッシュステージ333がウェハWを保持したままトップリングガイド337は停止することなく上昇していき、トップリングガイド337のテーパ(不図示)によってガイドリングを呼び込む。X,Y方向に自在に移動可能なリニアウェイ346による位置合わせでトップリングに求芯し、トップリングガイド337の上段部338がガイドリング下面と接触することでガイドステージ331の上昇は終了する。
The
ガイドステージ331は、トップリングガイド337の上段部338がガイドリング下面に接触して固定されることで、それ以上上昇することはない。このとき、プッシュステージ333はシリンダ349によりさらに上昇される。このとき、プッシュステージ333はウェハWの(エッジ以外の)パターン面を保持し、トップリングまでウェハWを搬送する。トップリングがウェハWの吸着を完了すると、第1プッシャ51aは下降を開始し、下降終了で動作が完了する。
The
なお、本実施の形態では、第1ステージ52aが直線移動方向の一方側(図6における右奥側)が開口した平面視「コ」字形状を有しているため、第1プッシャ51aが下降を開始する前であっても、直線移動方向の他方側(図6における左手前側)に移動可能である。したがって、第1ステージ52aを移動させる際に第1プッシャ51aが下降するのを待つ必要がなくなり、プロセスのスループットが向上する。
In the present embodiment, since the
次に、ウェハンロード時には、第1プッシャ51a上方のウェハンロード位置にトップリングによってウェハWが搬送される。エクスチェンジャ50の第1ステージ52aが第1プッシャ51aの上方にあってウェハを搭載していないとき、電動アクチュエータ347によりガイドステージ331周りの構成品一式が上昇し、トップリングガイド337のテーパ(不図示)によってガイドリングを呼び込む。ガイドステージ331はリニアウェイ346による位置合わせにてトップリングに求芯し、トップリングガイド337の上段部338がガイドリングの下面と接触することでガイドステージ331の上昇は終了する。
Next, at the time of wafer loading, the wafer W is conveyed to the wafer loading position above the
次いで、トップリングよりウェハWがリリースされる。このとき、トップリングガイド337の下段テーパによってウェハWは求芯され、トップリングガイド337にエッジ部が保持される。ウェハWが第1プッシャ51aに保持されると、第1プッシャ51aは下降を開始する。下降の際、トップリング求芯のためセンタ位置を移動していたガイドステージ331はガイドスリーブ340とセンタスリーブ341によりセンタリングされる。下降の途中で第1プッシャ51aより第1ステージ52aにウェハWのエッジ部で受け渡され、下降終了で動作が完了する。
Next, the wafer W is released from the top ring. At this time, the wafer W is centered by the lower taper of the
<洗浄部>
図1及び図2に示すように、洗浄部13は、研磨後のウェハを洗浄する領域であり、上下二段に配置された第1洗浄ユニット30aおよび第2洗浄ユニット30bを有している。上述した搬送部14は、第1洗浄ユニット30aと第2洗浄ユニット30bとの間に配置されている。第1洗浄ユニット30aと搬送部14と第2洗浄ユニット30bとが上下方向に重なるように配列されているため、フットプリントが小さいという利点が得られる。
<Washing section>
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図1および図2に示すように、第1洗浄ユニット30aは、複数(図示された例では4つ)の洗浄モジュール311a、312a、313a、314aと、ウェハステーション33aと、各洗浄モジュール311a~314aとウェハステーション33aとの間にてウェハWを搬送する洗浄部搬送機構32aとを有している。複数の洗浄モジュール311a~314aとウェハステーション33aとは、基板処理装置10の長手方向に沿って直列に配置されている。各洗浄モジュール311a~314aの上部には、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(図示せず)が設けられており、このフィルタファンユニットによりパーティクルが除去されたクリーンエアが常時下方に向かって吹き出している。また、第1洗浄ユニット30aの内部は、研磨部12からのパーティクルの流入を防止するために研磨部12よりも高い圧力に常時維持されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
同様に、第2洗浄ユニット30bは、複数(図示された例では4つ)の洗浄モジュール311b、312b、313b、314bと、ウェハステーション33bと、各洗浄モジュール311b~314bとウェハステーション33bとの間にてウェハWを搬送する洗浄部搬送機構32bとを有している。複数の洗浄モジュール311b~314bとウェハステーション33bとは、基板処理装置10の長手方向に沿って直列に配置されている。各洗浄モジュール311b~314bの上部には、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(図示せず)が設けられており、このフィルタファンユニットによりパーティクルが除去されたクリーンエアが常時下方に向かって吹き出している。また、第2洗浄ユニット30bの内部は、研磨部12からのパーティクルの流入を防止するために研磨部12よりも高い圧力に常時維持されている。
Similarly, the
<基板処理装置を用いた研磨処理>
次に、このような構成からなる基板処理装置10を用いてウェハWを研磨する処理の一例について説明する。なお、以下に説明する研磨処理は、制御部15がロード/アンロード部11、研磨部12、洗浄部13、および搬送部14の動作を制御することにより行われる。
<Polishing using a substrate processing device>
Next, an example of a process of polishing the wafer W using the
まず、図8Aおよび図1に示すように、フロントロード部113のウェハカセットから研磨前のウェハWは、ロード/アンロード部11の搬送ロボット111により取り出されて、搬送部14の搬入口41aと対向する位置まで移動される。次いで、図8Bおよび図3に示すように、搬送部14の搬入口41aが開けられた後、搬送ロボット111に保持されたウェハWは、搬入口41aからカバー41の内側へと挿入され、スライドステージ42上に載せられて支持される。
First, as shown in FIGS. 8A and 1, the wafer W before polishing is taken out from the wafer cassette of the
次に、図8Cおよび図3に示すように、ウェハWを保持するスライドステージ42は、ステージ移動機構43から与えられる動力により、長手方向に沿って搬出口41bと対向する位置まで移動される。そして、搬送部14の搬出口41bが開けられる。このとき、搬送部14のカバー41の内側には、排気ダクト44により、搬入口41a側から搬出口41b側へと流れる気流が形成されている。これにより、研磨部12内のパーティクルが搬送部14を通ってロード/アンロード部11内に拡散することが防止される。
Next, as shown in FIGS. 8C and 3, the slide stage 42 holding the wafer W is moved along the longitudinal direction to a position facing the carry-out
図9Aおよび図3に示すように、研磨部12の搬送ロボット23のハンド231が、搬送部14の搬出口41bと同じ高さ位置に位置決めされた状態で、搬送ロボット23のアーム232が伸ばされる。アームの先端に支持されたハンド231は、搬出口41bを通ってカバー41の内側へと挿入され、スライドステージ42上に保持されたウェハWの下方に差し入れられる。次いで、ハンド231が上昇され、ウェハWはスライドステージ42からハンド231へと受け渡される。そして、アーム232が縮められることで、図9Bに示すように、ハンド231上に保持されたウェハWは、搬送部14から研磨部12へと取り出される。その後、図9Cに示すように、搬送ロボット23の反転機構234により、ハンド231がウェハWと一緒に上下反転される。なお、図面において、灰色で塗られたウェハWは上下反転されたウェハを示している。
As shown in FIGS. 9A and 3, the
次に、図9Dに示すように、アーム232がロボット本体233の軸線周りに回動され、ハンド231が第1搬送ユニット24a側に向けられる。そして、アーム232が延ばされ、ハンド231に保持されたウェハWは、第1搬送ユニット24aへと受け渡され、第1搬送ユニット24aから第1研磨ユニット20aへと搬送される。なお、第1研磨ユニット20aが混雑している場合などには、ハンド231に保持されたウェハWは、第2搬送ユニット24bへと受け渡され、第2搬送ユニット24bから第2研磨ユニット20bへと基板が搬入されてもよい。本実施の形態では、搬送部14から研磨部12へと搬送されてくるウェハWが、搬送ロボット23により第1搬送ユニット24aおよび第2搬送ユニット24bに振り分けられ、第1搬送ユニット24aから第1研磨ユニット20aへとウェハWが搬入されるとともに、第2搬送ユニット24bから第2研磨ユニット20bへとウェハWが搬入される。そのため、第1研磨ユニット20aおよび第2研磨ユニット20bは搬入経路を共有しておらず、第1研磨ユニット20aおよび第2研磨ユニット20bへの基板搬入時の混雑が解消される。したがって、プロセス全体のスループットが向上する。
Next, as shown in FIG. 9D, the
第2搬送ユニット24bによるウェハ受け渡し動作は、第1搬送ユニット24aによるウェハ受け渡し動作と同様であるため、以下、第1搬送ユニット24aによるウェハ受け渡し動作について説明する。
Since the wafer transfer operation by the
1つのウェハを第1研磨装置21aおよび第2研磨装置21bにて連続して(シリーズで)処理する場合には、図10Aおよび図10Bに示すように、搬送ロボット23に保持された研磨前の第1ウェハW1は、待機位置L1に配置されたエクスチェンジャ50の第3ステージ52cに受け渡される。そして、図10Cに示すように、第1ウェハW1を保持する第3ステージ52cは、待機位置L1から第1基板搬送位置TP1へ移動される。
When one wafer is continuously (series) processed by the
次に、図10Dに示すように、第1プッシャ51aが上昇して第3ステージ52cの内側を通過し、第3ステージ52c上の第1ウェハW1が第1プッシャ51aにより押し上げられて第1研磨装置21aのトップリング25aに受け渡される。そして、第1ウェハW1が第1研磨装置21aのトップリング25aに吸着保持された後、図10Eに示すように、第1プッシャ51aが初期高さ位置まで下降する。その後、図10Fに示すように、第1研磨装置21aの研磨位置にて第1ウェハW1の研磨が行われる(より詳しくは、図4を参照し、トップリング25aが研磨パッド102a上に図示しない移動手段により移動され、図示しない昇降手段により研磨パッド102aが、トップリング25aに保持された第1ウェハW1に当接され、トップリング25aと研磨テーブル101aとの相対移動により第1ウェハWの研磨が行われる。以下、他の研磨装置の研磨位置でのウェハWの研磨も同様に行われる)。このとき、第3ステージ52cが第1基板搬送位置TP1から待機位置L1へ移動されるとともに、第2ステージ52bが待機位置L1から第1基板搬送位置TP1へと移動される。搬送ロボット23は、研磨前の第2ウェハW2を保持する。
Next, as shown in FIG. 10D, the
第1研磨装置21aでの第1ウェハW1の研磨が終了した後、図10Gに示すように、第1プッシャ51aが上昇して、研磨された第1ウェハW1を第1研磨装置21aのトップリング25aから受け取る。そして、図10Hに示すように、第1プッシャ51aが下降して第2ステージ52bを通過し、第1プッシャ51a上の第1ウェハW1が第2ステージ52bに受け渡される。第2ステージ52bに保持された第1ウェハW1は、第1基板搬送位置TP1において洗浄ノズル(図示しない)により洗浄される。また、搬送ロボット23に保持された研磨前の第2ウェハW2は、待機位置L1に配置された第3ステージ52cに受け渡される。
After the polishing of the first wafer W1 by the
次に、図10Iに示すように、第1ウェハW1を保持する第2ステージ52bが、第1基板搬送位置TP1から第2搬送位置TP2へと移動されるのと同時に、第2ウェハW2を保持する第3ステージ52cは、待機位置L1から第1基板搬送位置TP1へ移動される。このように、それぞれウェハW1、W2を保持する2つのステージ52b、52cが互いに逆向きに交差するように移動できるため、プロセスのスループットが向上する。
Next, as shown in FIG. 10I, the
次に、図10Jに示すように、第2プッシャ51bが上昇して第2ステージ52bの内側を通過し、第2ステージ52b上の第1ウェハW1が第2プッシャ51bにより押し上げられて第2研磨装置21bのトップリング25bに受け渡される。また、第1プッシャ51aが上昇して第3ステージ52cの内側を通過し、第3ステージ52c上の第2ウェハW2が第1プッシャ51aにより押し上げられて第1研磨装置21aのトップリング25aに受け渡される。そして、図10Kに示すように、第1ウェハW1が第2研磨装置21bのトップリング25bに吸着保持された後、第2プッシャ51bが初期高さ位置まで下降する。また、第2ウェハW2が第1研磨装置21aのトップリング25aに吸着保持された後、第1プッシャ51aが初期高さ位置まで下降する。
Next, as shown in FIG. 10J, the
その後、図10Lに示すように、第2研磨装置21bにて第1ウェハW1の更なる研磨が行われるとともに、第1研磨装置21aにて第2ウェハW2の研磨が行われる。このとき、第3ステージ52cが第1基板搬送位置TP1から待機位置L1へ移動されるとともに、第2ステージ52bが第2基板搬送位置TP2から第1基板搬送位置TP1へと移動される。また、第1ステージ52aが待機位置L1から第2基板搬送位置TP2へと移動される。搬送ロボット23は、研磨前の第3ウェハW3を保持する。
After that, as shown in FIG. 10L, the
第2研磨装置21bでの第1ウェハW1の研磨が終了した後、図10Mに示すように、第2プッシャ51bが上昇して、研磨された第1ウェハW1を第2研磨装置21bのトップリング25bから受け取る。また、第1研磨装置21aでの第2ウェハW2の研磨が終了した後、第1プッシャ51aが上昇して、研磨された第2ウェハW2を第1研磨装置21aのトップリング25aから受け取る。
After the polishing of the first wafer W1 by the
そして、図10Nに示すように、第2プッシャ51bが下降して第1ステージ52aを通過し、第2プッシャ51b上の第1ウェハW1が第1ステージ52aに受け渡される。第1ステージ52aに保持された第1ウェハW1は、第2基板搬送位置TP2において洗浄ノズル(図示しない)により洗浄される。また、第1プッシャ51aが下降して第2ステージ52bを通過し、第1プッシャ51a上の第2ウェハW2が第2ステージ52bに受け渡される。第2ステージ52bに保持された第2ウェハW2は、第1基板搬送位置TP1において洗浄ノズル(図示しない)により洗浄される。搬送ロボット23に保持された研磨前の第3ウェハW3は、待機位置L1に配置された第3ステージ52cに受け渡される。
Then, as shown in FIG. 10N, the
次に、図10Оに示すように、第1ウェハW1を保持する第1ステージ52aは、第2基板搬送位置TP2から待機位置L1へと移動され、第1ステージ52aに保持された第1ウェハW1は、搬送ロボット23により第1ステージ52a上から取り出される。一方、第2ウェハW2を保持する第2ステージ52bは、第2研磨装置21bでの研磨処理のために、第1基板搬送位置TP1から第2基板搬送位置TP2へ移動される。同時に、第3ウェハW3を保持する第3ステージ52cは、第1研磨装置21bでの研磨処理のために、待機位置L1から第1基板搬送位置TP1へ移動される。
Next, as shown in FIG. 10O, the
2つのウェハを第1研磨装置21aおよび第2研磨装置21bにて並行して(パラレルで)処理する場合には、図11Aおよび図11Bに示すように、搬送ロボット23に保持された研磨前の第1ウェハW1は、待機位置L1に配置されたエクスチェンジャ50の第3ステージ52cに受け渡される。そして、図11Cに示すように、第1ウェハW1を保持する第3ステージ52cは、待機位置L1から第1基板搬送位置TP1へ移動される。
When two wafers are processed in parallel (in parallel) by the
次に、図11Dに示すように、第1プッシャ51aが上昇して第3ステージ52cの内側を通過し、第3ステージ52c上の第1ウェハW1が第1プッシャ51aにより押し上げられて第1研磨装置21aのトップリング25aに受け渡される。そして、第1ウェハW1が第1研磨装置21aのトップリング25aに吸着保持された後、図11Eに示すように、第1プッシャ51aが初期高さ位置まで下降する。搬送ロボット23は、研磨前の第2ウェハW2を保持する。
Next, as shown in FIG. 11D, the
その後、図11Fに示すように、第1研磨装置21aにて第1ウェハW1の研磨が行われる。このとき、第3ステージ52cが第1基板搬送位置TP1から待機位置L1へ移動されるとともに、第2ステージ52bが待機位置L1から第1基板搬送位置TP1へと移動される。搬送ロボット23に保持された研磨前の第2ウェハW2は、待機位置L1に配置された第3ステージ52cに受け渡される。そして、図11Gに示すように、第2ウェハW2を保持する第3ステージ52cは、待機位置L1から第2基板搬送位置TP2へと移動される。
After that, as shown in FIG. 11F, the first wafer W1 is polished by the
ところで、第1研磨装置21aおよび第2研磨装置21bにてパラレル処理する場合であっても、第1研磨装置21aおよび第2研磨装置21bにてシリーズ処理する場合と同様に、第2ステージ52bを用いて第1研磨装置21aからのウェハ受取りを行うとともに、同じ第2ステージ52bを用いて第2研磨装置21bへのウェハ受け渡しを行うことも可能である。しかしながら、この場合、図13に示すように、第1研磨装置21aからのウェハ受取り時にトラブルが発生して第2ステージ52bを使用できなくなると、これに引きずられて、第2研磨装置21bへのウェハ受け渡しまでできなくなる(デッドロックが発生する)。
By the way, even in the case of parallel processing by the
一方、本実施の形態では、第1研磨装置21aおよび第2研磨装置21bにて並行してウェハを研磨する場合には、同じ第3ステージ52cを用いて第1研磨装置21a及び第2研磨装置21bの両方へのウェハ受け渡しを行い、第2ステージ52bおよび第1ステージ52aがそれぞれ第1研磨装置21aおよび第2研磨装置21bからのウェハ受取り専用とされているため、第1研磨装置21aからのウェハ受取り時にトラブルが発生して第2ステージ52bを使用できなくなっても、第2研磨装置21bへのウェハ受け渡しを継続して行うことが可能である(デッドロックが発生しない)。
On the other hand, in the present embodiment, when the wafer is polished in parallel by the
次に、図11Hに示すように、第2プッシャ51bが上昇して第3ステージ52cの内側を通過し、第3ステージ52c上の第2ウェハW2が第2プッシャ51bにより押し上げられて第2研磨装置21bのトップリング25bに受け渡される。そして、第2ウェハW2が第2研磨装置21bのトップリング25bに吸着保持された後、図11Iに示すように、第2プッシャ51bが初期高さ位置まで下降する。搬送ロボット23は、研磨前の第3ウェハW3を保持する。
Next, as shown in FIG. 11H, the
その後、図11Jに示すように、第2研磨装置21bにて第2ウェハW2の研磨が行われる。このとき、第3ステージ52cが第2基板搬送位置TP2から待機位置L1へ移動されるとともに、第1ステージ52aが待機位置L1から第2基板搬送位置TP2へと移動される。搬送ロボット23に保持された研磨前の第3ウェハW3は、待機位置L1に配置された第3ステージ52cに受け渡される。
After that, as shown in FIG. 11J, the second wafer W2 is polished by the
第2研磨装置21bでの研磨が終了する前に第1研磨装置21aでの研磨が終了したら、図11Kに示すように、第1プッシャ51aが上昇して、研磨された第1ウェハW1を第1研磨装置21aのトップリング25aから受け取る。そして、図11Lに示すように、第1プッシャ51aが下降して第2ステージ52bを通過し、第1プッシャ51a上の第1ウェハW1が第2ステージ52bに受け渡される。第2ステージ52bに保持された第1ウェハW1は、第1基板搬送位置TP1において洗浄ノズル(図示しない)により洗浄される。
If the polishing by the
次に、図11Mに示すように、第1ウェハW1を保持する第2ステージ52bが、第1基板搬送位置TP1から待機位置L1へと移動されるのと同時に、第3ウェハW3を保持する第3ステージ52cは、待機位置L1から第1基板搬送位置TP1へ移動される。第2ステージ52bに保持された第1ウェハW1は、待機位置L1にて搬送ロボット23により第2ステージ52b上から取り出される。
Next, as shown in FIG. 11M, the
一方、第1研磨装置21aでの研磨が終了する前に第2研磨装置21bでの研磨が終了したら、図11Nに示すように、第2プッシャ51bが上昇して、研磨された第2ウェハW2を第2研磨装置21bのトップリング25bから受け取る。そして、図11Oに示すように、第2プッシャ51bが下降して第1ステージ52aを通過し、第2プッシャ51b上の第2ウェハW2が第1ステージ52aに受け渡される。第1ステージ52aに保持された第2ウェハW2は、第2基板搬送位置TP2において洗浄ノズル(図示しない)により洗浄される。
On the other hand, if the polishing by the
次に、図11Pに示すように、第2ウェハW2を保持する第1ステージ52aが、第2基板搬送位置TP2から待機位置L1へと移動されるのと同時に、第3ウェハW3を保持する第3ステージ52cは、待機位置L1から第2基板搬送位置TP2へ移動される。第1ステージ52aに保持された第2ウェハW2は、待機位置L1にて搬送ロボット23により第1ステージ52a上から取り出される。
Next, as shown in FIG. 11P, the
上述した内容の繰り返しになるが、図12Aに示すように、第1ステージ52a上に保持されたウェハWは、搬送ロボット23のハンド231により第1ステージ52a上から取り出される。その後、搬送ロボット23の反転機構234により、ハンド231がウェハWと一緒に上下反転される。
As shown in FIG. 12A, the wafer W held on the
次に、図12Bに示すように、搬送ロボット23のアーム232がロボット本体233の軸線周りに回動され、ハンド231が洗浄部13の第1洗浄ユニット30aの第1ウェハステーション33a側に向けられる。そして、図12Cに示すように、アーム232が延ばされ、ハンド231に保持されたウェハWは、第1ウェハステーション33aへと受け渡される。より詳しくは、搬送ロボット23のハンド231が、第1ウェハステーション33aの搬入口73と同じ高さ位置に位置決めされた状態で、アーム232が延ばされ、ハンド231に保持されたウェハWは、第1ウェハステーション33aの搬入口73を通って筐体71の内側へと搬入され、ステージ72上に載せられて支持される。
Next, as shown in FIG. 12B, the
なお、第1洗浄ユニット30aが混雑している場合などには、ハンド231に保持されたウェハWは、第2洗浄ユニット30aの第2ウェハステーション33bへと受け渡されてもよい。本実施の形態では、研磨部から洗浄部へと搬送されてくるウェハWが、搬送ロボット23により第1洗浄ユニット30aおよび第2洗浄ユニット30bに振り分けられ、第1洗浄ユニット30aおよび第2洗浄ユニット30bにて並行して洗浄される。したがって、プロセス全体のスループットが向上する。
When the
以上のような本実施の形態によれば、研磨部12の各研磨装置21a~21dにおいて、一対の補助ユニット取付部501a、501bおよび502a、502bが、トップリング301Aの揺動中心と研磨テーブル300Aの回転中心とを結ぶ直線Laに対して左右対称の位置に設けられているため、研磨中の研磨パッド305Aに対して処理を行う補助ユニット309Aの配置を、研磨テーブル300Aの回転方向に応じて、前記直線Laに対して左右対称に切り替えることが可能である。これにより、研磨中の研磨パッド305Aの回転方向とウェハWに対する補助ユニット309Aの位置関係を維持しながら、研磨装置21a~21dごとに研磨テーブル300Aの回転方向を変更できる。
According to the present embodiment as described above, in each of the
また、本実施の形態によれば、第1研磨装置21aのトップリングの揺動中心と第2研磨装置21bのトップリングの揺動中心との間の距離Da1が、第1研磨装置21aの研磨テーブルの回転中心と第2研磨装置21bの研磨テーブルの回転中心との間の距離Da2より短く、第3研磨装置21cのトップリングの揺動中心と第4研磨装置21dのトップリングの揺動中心との間の距離Db1が、第3研磨装置21cの研磨テーブルの回転中心と第4研磨装置21dの研磨テーブルの回転中心との間の距離Db2より短いため、第2研磨装置21bのトップリングの揺動範囲と第3研磨装置21cのトップリングの揺動範囲との間の間隔が広がり、装置中央に搬送ロボット23の配置スペースを確保して、装置の小型化を実現することが可能となる。
Further, according to the present embodiment, the distance Da1 between the swing center of the top ring of the
また、本実施の形態によれば、洗浄部13が上下二段に配置された第1洗浄ユニット30aおよび第2洗浄ユニット30bを有しているため、複数のウェハWが連続的に研磨部12から洗浄部13へと搬送されてくる場合であっても、第1洗浄ユニット30aおよび第2洗浄ユニット30bにウェハWを振り分けることにより、これら複数のウェハWを並行して洗浄することができる。したがって、プロセス全体のスループットを向上させることができる。
Further, according to the present embodiment, since the
また、本実施の形態によれば、研磨前のウェハWが搬送部14のスライドステージ42より研磨部12へと搬送されるため、ロード/アンロード部11に配置された搬送ロボット111が研磨環境に触れて汚染されることを防止できる。
Further, according to the present embodiment, since the wafer W before polishing is transferred from the slide stage 42 of the
また、本実施の形態によれば、研磨部搬送機構22が搬送部14と第1研磨ユニット20aおよび第2研磨ユニット20bのそれぞれに隣接するように配置されており、搬送部14から研磨部12へと搬送されてくるウェハWは、研磨部搬送機構22の搬送ロボット23により第1搬送ユニット24aおよび第2搬送ユニット24bに振り分けられる。そして、第1搬送ユニット24aから第1研磨ユニット20aへとウェハWが搬入されるとともに、第2搬送ユニット24bから第2研磨ユニット20bへとウェハWが搬入される。このように、第1研磨ユニット20aおよび第2研磨ユニット20bはウェハの搬入経路を共有していないから、第1研磨ユニット20aおよび第2研磨ユニット20bへのウェハ搬入時の混雑が解消される。これにより、プロセス全体のスループットを向上させることができる。
Further, according to the present embodiment, the polishing
また、本実施の形態によれば、研磨部12の第1搬送ユニット24aは、搬送ロボット23から受け取ったウェハWを第1研磨装置21aおよび第2研磨装置21bの各々に搬送することができる。また、研磨部12の第2搬送ユニット24bは、搬送ロボット23から受け取ったウェハWを第3研磨装置21cおよび第4研磨装置21dの各々に搬送することができる。例えば、第1搬送ユニット24aの第1ステージ52aが搬送ロボット23から第1ウェハを受け取って第1基板搬送位置TP1に移動し、第1プッシャ51aが上昇して第1ステージ52aから第1研磨装置21aへと第1ウェハを受け渡し、第1ウェハを第1研磨装置21aにて研磨している間に、第2ステージ52bが搬送ロボット23から第2ウェハを受け取って第2基板搬送位置TP2に移動し、第2プッシャ51bが上昇して第2ステージ52bから第2研磨装置21bへと第2ウェハを受け渡し、第2ウェハを第2研磨装置21bにて研磨することができる。このように2枚のウェハを並行して研磨することで、プロセス全体のスループットを向上させることができる。また、第1研磨装置21aにてウェハを研磨した後、第1プッシャ51aが下降して第1研磨装置21aから第2ステージ52bへとその基板を受け渡し、第2ステージ52bが第2基板搬送位置TP2に移動し、第2プッシャ51bが上昇して第2ステージ52bから第2研磨装置21bへとウェハを受け渡し、そのウェハを第2研磨装置21bにてさらに連続して研磨することも可能である。
Further, according to the present embodiment, the
また、本実施の形態によれば、研磨部12のエクスチェンジャ50が3つのステージ52a~52cを有しているため、例えば第1ステージ52aおよび第2ステージ52bの両方を第1研磨装置21aおよび第2研磨装置21bとのウェハの受け渡しに使用している間に、第3ステージ52cに次のウェハを受け取らせて待機させておくことができる。これにより、次のウェハに対する研磨処理の開始タイミングを早くすることができ、スループットをさらに向上させることができる。
Further, according to the present embodiment, since the
また、本実施の形態によれば、第1研磨装置21aおよび第2研磨装置21bにて並行して(パラレルに)第1ウェハW1および第2ウェハW2を研磨する場合に、同じ第3ステージ52cを用いて第1研磨装置21a及び第2研磨装置21bの両方へのウェハ受け渡しを行い、第2ステージ52bおよび第1ステージ52aがそれぞれ第1研磨装置21aおよび第2研磨装置21bからのウェハ受取り専用とされるため、一方の研磨装置21aからのウェハ受取り時にトラブルが発生したとしても、他方の研磨装置21bへのウェハ受け渡しを継続して行うことができる(デッドロックの発生を回避できる)。
Further, according to the present embodiment, when the first wafer W1 and the second wafer W2 are polished in parallel (in parallel) by the
また、上述した実施の形態では、研磨部12の搬送ユニット(例えば第1搬送ユニット24a)が、2台の研磨装置(第1研磨装置21aおよび第2研磨装置21b)の各々に対する2箇所の基板搬送位置(第1基板搬送位置TP1および第2基板搬送位置TP2)に配置され、上下移動する2台のプッシャ(第1プッシャ51aと第2プッシャ51b)と、上下2段に配置され、搬送ロボット23に対してウェハWの受け渡しを行う待機位置L1と2箇所の基板搬送位置TP1、TP2との間を互いに独立に水平移動する少なくとも2台のステージ(第1ステージ52aおよび第2ステージ52b)を含むエクスチェンジャ50と、を有していたが、これに限定されず、研磨部12の搬送ユニットが、M台(Mは3以上の自然数)の研磨装置の各々に対するM箇所の基板搬送位置に配置され、上下移動するM台のプッシャと、上下M段に配置され、搬送ロボット23に対してウェハWの受け渡しを行う待機位置L1とM箇所の基板搬送位置との間を互いに独立に水平移動する少なくともM台のステージを含むエクスチェンジャ50とを有していてもよい。この場合、エクスチェンジャ50は、M台のステージに対して上下多段に配置され、待機位置L1とM箇所の基板搬送位置との間をM台のステージとは独立に水平移動する少なくとも1台の更なるステージを有していることが好ましい。
Further, in the above-described embodiment, the transport unit of the polishing unit 12 (for example, the
また、図10A~図10О、図11A~図11Pに示す例では、待機位置L1が、第1基板搬送位置TP1および第2基板搬送位置TP2よりも搬送ロボット23側(紙面右側)に位置決めされているが、このような位置関係に限定されるものではなく、待機位置L1は、第1基板搬送位置TP1と第2基板搬送位置TP2との間に位置決めされていてもよいし、第1基板搬送位置TP1および第2基板搬送位置TP2に対して搬送ロボット23とは逆側(紙面左側)に位置決めされていてもよい。
Further, in the examples shown in FIGS. 10A to 10О and 11A to 11P, the standby position L1 is positioned closer to the transfer robot 23 (on the right side of the paper) than the first substrate transfer position TP1 and the second substrate transfer position TP2. However, the position is not limited to such a positional relationship, and the standby position L1 may be positioned between the first substrate transfer position TP1 and the second substrate transfer position TP2, or may be positioned between the first substrate transfer position TP2. It may be positioned on the opposite side (left side of the paper surface) of the
<研磨ユニットの構造物>
次に、上述した基板処理装置10の第1研磨ユニット20aおよび第2研磨ユニット20bにおいて研磨作業に関わる機器類を取り付けるための構造物500a、500bの構成を説明する。なお、第2研磨ユニット20bに設けられる構造物500bの構成は、第1研磨ユニット20aに設けられる構造物500aの構成と同様であり、以下、第1研磨ユニット20aに設けられる構造物500aに符号500を付して代表して説明する。
<Structure of polishing unit>
Next, the configurations of the
図21は、一実施の形態に係る構造物500の構成を示す斜視図である。図22は、図21に示す構造物500を奥側から見た斜視図である。図23は、図21に示す構造物を上側から見た平面図である。
FIG. 21 is a perspective view showing the configuration of the
図21~図23に示すように、構造物500は、第1研磨装置21aの研磨テーブル300Aを取り付けるための第1研磨テーブル取付部510Aと、第1研磨装置21aのトップリング301Aを取り付けるための第1トップリング取付部511Aと、第1研磨装置21aの補助ユニット309Aを取り付けるための第1補助ユニット取付部512A、513Aと、を有している。
As shown in FIGS. 21 to 23, the
図示された例では、第1研磨装置21aにおいて、研磨液供給ノズル302Aとアトマイザ304Aとが一体化されている態様が想定されており、符号512Aの第1補助ユニット取付部は、第1研磨装置21aの研磨液供給ノズル302Aおよびアトマイザ304Aを取り付けるためのノズル取付部であり、符号513Aの第1補助ユニット取付部は、第1研磨装置21aのドレッサ303Aを取り付けるためのドレッサ取付部である。
In the illustrated example, it is assumed that the polishing
図23に示すように、符号512Aの補助ユニット取付部(ノズル取付部)は、研磨液供給ノズル302Aおよびアトマイザ304Aを、トップリング301Aの揺動中心と研磨テーブル300Aの回転中心とを結ぶ直線LaAに対して左右切替可能に取り付けるための一対の補助ユニット取付部501a、501bである。一対の補助ユニット取付部512A(501a、501b)は、前記直線LaAに対して左右対称の位置に設けられている。同様に、符号513Aの補助ユニット取付部(ドレッサ取付部)は、ドレッサ303Aを、トップリング301Aの揺動中心と研磨テーブル300Aの回転中心とを結ぶ直線LaAに対して左右切替可能に取り付けるための一対の補助ユニット取付部502a、502bである。一対の補助ユニット取付部513A(502a、502b)は、前記直線LaAに対して左右対称の位置に設けられている。
As shown in FIG. 23, the auxiliary unit mounting portion (nozzle mounting portion) of
また、図21~図23に示すように、構造物500は、第2研磨装置21bの研磨テーブル300Bを取り付けるための第2研磨テーブル取付部511Bと、第2研磨装置21bのトップリング511Bを取り付けるための第2トップリング取付部512Bと、第1研磨装置21aの補助ユニット309Aを取り付けるための第1補助ユニット取付部513Aと、を有している。
Further, as shown in FIGS. 21 to 23, the
図示された例では、第2研磨装置21bにおいて、研磨液供給ノズル302Bとアトマイザ304Bとが一体化されている態様が想定されており、符号512Bの第2補助ユニット取付部は、第2研磨装置21bの研磨液供給ノズル302Bおよびアトマイザ304Bを取り付けるためのノズル取付部であり、符号513Bの第2補助ユニット取付部は、第2研磨装置21bのドレッサ303Bを取り付けるためのドレッサ取付部である。
In the illustrated example, it is assumed that the polishing liquid supply nozzle 302B and the atomizer 304B are integrated in the
図23に示すように、符号512Bの補助ユニット取付部(ノズル取付部)は、研磨液供給ノズル302Bおよびアトマイザ304Bを、トップリング301Bの揺動中心と研磨テーブル300Bの回転中心とを結ぶ直線LaBに対して左右切替可能に取り付けるための一対の補助ユニット取付部501a、501bである。一対の補助ユニット取付部512B(501a、501b)は、前記直線LaBに対して左右対称の位置に設けられている。同様に、符号513Bの補助ユニット取付部(ドレッサ取付部)は、ドレッサ303Bを、トップリング301Bの揺動中心と研磨テーブル300Bの回転中心とを結ぶ直線LaBに対して左右切替可能に取り付けるための一対の補助ユニット取付部502a、502bである。一対の補助ユニット取付部513B(501a、501b)は、前記直線LaBに対して左右対称の位置に設けられている。
As shown in FIG. 23, the auxiliary unit mounting portion (nozzle mounting portion) of
さらに、図21~図23に示すように、構造物500は、第1搬送ユニット24aを取り付けるための搬送ユニット取付部514A、514Bを有している。図示された例では、符号514Aの搬送ユニット取付部は、第1プッシャ51aを取り付けるための第1プッシャ取付部であり、符号514Bの搬送ユニット取付部は、第2プッシャ51bを取り付けるための第2プッシャ取付部である。
Further, as shown in FIGS. 21 to 23, the
図示された例では、研磨テーブル取付部510A、510Bと、トップリング取付部511A、511Bと、補助ユニット取付部512A、513A、512B、513Bと、搬送ユニット取付部514A、514Bは、いずれも、各機器類の揺動軸、昇降軸または支柱を通すための構造物500に開けられた穴であるが、これに限定されるものではなく、たとえば、各機器類の揺動軸、昇降軸または支柱を取り付けるための構造物500に設けられた台座、冶具、溝、突起、壁などであってもよい。
In the illustrated example, the polishing
図21~図23に示すように、研磨テーブル取り付け前の研磨テーブル取付部510A、510Bと、トップリング取り付け前のトップリング取付部511A、511Bと、補助ユニット取り付け前の補助ユニット取付部512A、513A、512B、513Bと、搬送ユニット取り付け前の搬送ユニット取付部514A、514Bとは、後から外せない構造で一体化されている。ここで、後から外せない構造とは、各取付部の平行度および位置精度を後から調整できない構造(調整することを想定していない、テンプレートのような型板)のことである。後から外せない構造は、たとえば溶接であってもよいし、ねじ止めであってもよい。ねじ止めの場合には、後からねじを外して調整することは想定されておらず、ねじを外した場合には平行度および位置精度が保証されない旨の注意喚起を、装置本体ないし説明書に付していてもよい。後から外せない構造で一体化とは、穴や溝などの取付構造が別々に形成された複数の部材を溶接などで一体化することであってもよいし、一枚板などの初めから一体の部材に穴や溝などの複数の取付構造を形成することであってもよい。後から外せない構造で一体化とは、一枚板であれ、複数の部材を何らかの手段で付け合わせるものであれ、各取付部の平行度を出すための研削を行って、各取付部の間に傾きがない平行平面にすることであってもよい。ここで言う平行度とは、地面に対しての平行度であり、位置精度とは、構造物500上の基準点(たとえば構造物500の中心)を通り地面に平行なX-Y軸と地面に垂直なZ軸の3軸に対する位置精度である。
As shown in FIGS. 21 to 23, the polishing
このような構成からなる構造物500の各取付部510A、510B、511A、511B、512A、513A、512B、513B、514A、514Bに対し、それぞれ、研磨テーブル300A、300Bと、トップリング301A、301Bと、補助ユニット512A、513A、512B、513Bと、第1搬送ユニット24aとを取り付けることで、第1研磨装置21aと第2研磨装置21bと第1搬送ユニット24aとを備えた第1研磨ユニット20aを組み立てることができる。
Polishing tables 300A, 300B and
図21および図22に示すように、各取付部510A、510B、511A、511B、512A、513A、512B、513B、514A、514Bを支持する柱511であって、各取付部510A、510B、511A、511B、512A、513A、512B、513B、514A、514Bと後から外せない構造で一体化されている柱511の直下の接地部材520のうち、柱511の真下部分にはリブ522が設けられていてもよい。各取付部510A、510B、511A、511B、512A、513A、512B、513B、514A、514Bに対し、それぞれ、研磨テーブル300A、300Bと、トップリング301A、301Bと、補助ユニット512A、513A、512B、513Bと、第1搬送ユニット24aとが取り付けられた状態では、各機器類による2000kg程度の荷重を柱521が支持することになるが、柱521の直下の接地部材520のうち、柱521の真下部分にリブ522が設けられていることで、接地部材520が荷重により変形することを抑制でき、これにより、接地部材520の変形に伴って各取付部510A、510B、511A、511B、512A、513A、512B、513B、514A、514Bが変形することを抑制できる。なお、リブ522は、図示された例では、柱511の真下部分に設けられているが、これはあくまで一例であり、荷重がかかる部分の下に設けられていればよく、たとえば各取付部510A、510B、511A、511B、512A、513A、512B、513B、514A、514Bの裏や直下などに設けられていてもよい。
As shown in FIGS. 21 and 22, the pillars 511 that support each mounting
ところで、CMP研磨とは、ウェハの表面を平らに磨く技術であり、研磨剤の入った薬品と研磨パッドとで機械的にウェハの表面を磨く技術である。この技術は、多層配線等に使われる。配線が印刷されたウェハの表面に凹凸があると、その上に配線をすることが困難になるので、1層の配線ごとに、ウェハ上の薄い厚さの層ごとに平らに研磨するためのものである。例えば、直径300mmのシリコン基板表面における厚さ方向 に0.1μm以下程度の加工マージンで行う場合もある。そのため、ウェハ研磨において、ウェハ加工面と、ウェハを押し当てるテーブル面、テーブル面を研磨ごとに仕上げるドレッサとのそれぞれに若干の傾きがあったり、更に砥液の供給位置にばらつきが生じたりすると、ウェハに対し均一な研磨ができない。したがって、少なくとも、まず、ウェハ研磨に関わるユニット(ウェハを把持するトップリング、ウェハ加工面であるテーブル)の設置面を、一定以上の平面度と位置精度に保たれた加工面に集約することが求められる。そして、研磨装置の構成によっては、研磨パッドに研磨液またはドレッシング液を供給するための研磨液供給ノズルと、研磨パッドの研磨面のドレッシングを行うためのドレッシング装置と、液体と気体の混合気体または液体を霧状にして研磨面に噴射するアトマイザと、研磨パッドの表面温度を調整する研磨パッド温調スライダのうちのいずれか1つまたは2つ以上である補助ユニットの接地面を、一定以上の平面度と位置精度に保たれた加工面に集約することが求められる。さらに、ウェハ研磨に関わる研磨ユニットとその間をつなぐ研磨ユニット間の搬送機構の設置面とを、一定以上の平面度と位置精度に保つことが求められる。 By the way, CMP polishing is a technique for polishing the surface of a wafer flat, and is a technique for mechanically polishing the surface of a wafer with a chemical containing an abrasive and a polishing pad. This technique is used for multi-layer wiring and the like. If the surface of the wafer on which the wiring is printed is uneven, it will be difficult to wire on it. It is a thing. For example, it may be performed with a processing margin of about 0.1 μm or less in the thickness direction on the surface of a silicon substrate having a diameter of 300 mm. Therefore, in wafer polishing, if the wafer processing surface, the table surface on which the wafer is pressed, and the dresser that finishes the table surface for each polishing have a slight inclination, or the abrasive liquid supply position varies. Cannot evenly polish the wafer. Therefore, at least, first, the installation surface of the unit related to wafer polishing (top ring for gripping the wafer, table which is the wafer processing surface) should be concentrated on the processing surface maintained at a certain level of flatness and position accuracy. Desired. Depending on the configuration of the polishing device, a polishing liquid supply nozzle for supplying the polishing liquid or a dressing liquid to the polishing pad, a dressing device for dressing the polished surface of the polishing pad, and a mixed gas of liquid and gas or The contact surface of the auxiliary unit, which is one or more of the atomizer that atomizes the liquid and sprays it onto the polishing surface and the polishing pad temperature control slider that adjusts the surface temperature of the polishing pad, is above a certain level. It is required to concentrate on the machined surface maintained in flatness and position accuracy. Further, it is required to maintain the flatness and position accuracy of a certain level or higher between the polishing unit involved in wafer polishing and the installation surface of the transfer mechanism between the polishing units connecting the units.
しかしながら、背景技術の欄でも言及したように、従来の研磨装置では、研磨ヘッド(トップリング)、研磨テーブル、ドレッサ、研磨液供給ノズル、アトマイザという研磨作業に関わる機器類の中から必要とする機器を選択し、各機器が予め取り付けられた取付フレームを、架台フレーム上に順次積み上げて組み立てることが行われていた。さらに、ウェハ研磨に関わる各機器が予め取り付けられた取付フレームを順次積み上げて複数の研磨ユニットを組み立てた後に、それぞれの出来上がった研磨ユニット間をつなぐために研磨ユニット間の搬送機構を設けていた。そのため、各機器間で傾きや位置のばらつきが生じやすいという問題があった。 However, as mentioned in the background technology section, conventional polishing equipment requires equipment such as a polishing head (top ring), polishing table, dresser, polishing liquid supply nozzle, and atomizer, which are related to polishing work. Was selected, and the mounting frames to which each device was pre-mounted were sequentially stacked and assembled on the gantry frame. Further, after assembling a plurality of polishing units by sequentially stacking mounting frames to which each device related to wafer polishing is attached in advance, a transfer mechanism between the polishing units is provided in order to connect the completed polishing units. Therefore, there is a problem that inclination and position variation are likely to occur among the devices.
このような問題を解決するために、研磨ヘッド(トップリング)、研磨テーブル、ドレッサ、研磨液供給ノズル、アトマイザという研磨作業に関わる機器類の高さ方向の取付け位置を調整するための調整機構が提案されている、調整機構を設けても、調整にばらつきが発生し、テーブル間、または装置間のばらつきに繋がる可能性があった。 In order to solve such problems, an adjustment mechanism for adjusting the mounting position in the height direction of equipment related to polishing work such as polishing head (top ring), polishing table, dresser, polishing liquid supply nozzle, atomizer is provided. Even if the proposed adjustment mechanism is provided, the adjustment may vary, leading to variations between tables or between devices.
これに対し、本実施の形態によれば、構造物500において、研磨テーブル取付部510A、510Bとトップリング取付部511A、511Bとが後から外せない構造で一体化されており、研磨テーブル取付部510A、510Bとトップリング取付部511A、511Bとの位置関係を後から変更できないため、研磨テーブル取付部510A、510Bとトップリング取付部511A、511Bとの間の平行度および位置精度が一定に保たれる。したがって、このような平行度および位置精度が一定に保たれている関係にある研磨テーブル取付部510A、510Bおよびトップリング取付部511A、511Bに対して研磨テーブル300A、300Bおよびトップリング301A、301Bをそれぞれ取り付けることで、研磨テーブル300A、300Bとトップリング301A、301Bとの間の平行度および位置精度も一定に保たれることになり、すなわち、研磨テーブル300A、300Bとトップリング301A、301Bとの間で傾きや位置のばらつきが生じることが抑制される。これにより、基板に対して均一な研磨が可能となり、研磨性能が向上する。また、装置の調整時間を短縮でき、ダウンタイムを減少できる。
On the other hand, according to the present embodiment, in the
また、本実施の形態によれば、研磨テーブル取付部510A、510Bとトップリング取付部511A、511Bに加えて補助ユニット取付部512A、513A、512B、513Bも後から外せない構造で一体化されており、研磨テーブル取付部510A、510Bとトップリング取付部511A、511Bと補助ユニット取付部512A、513A、512B、513Bとの位置関係を後から変更できないため、研磨テーブル取付部510A、510Bとトップリング取付部511A、511Bと補助ユニット取付部512A、513A、512B、513Bとの間の平行度および位置精度が一定に保たれる。したがって、このような平行度および位置精度が一定に保たれている関係にある研磨テーブル取付部510A、510Bとトップリング取付部511A、511Bと補助ユニット取付部512A、513A、512B、513Bに対して研磨テーブル300A、300Bとトップリング301A、301Bと補助ユニット309A、309Bをそれぞれ取り付けることで、研磨テーブル300A、300Bとトップリング301A、301Bと補助ユニット309A、309Bとの間の平行度および位置精度も一定に保たれることになり、すなわち、研磨テーブル300A、300Bとトップリング301A、301Bと補助ユニット309A、309Bとの間で傾きや位置のばらつきが生じることが抑制される。これにより、研磨性能を一層向上できる。また、装置の調整時間を一層短縮できる。
Further, according to the present embodiment, in addition to the polishing
また、本実施の形態によれば、研磨テーブル取付部510A、510Bとトップリング取付部511A、511Bに加えて搬送ユニット取付部514A、514Bも後から外せない構造で一体化されており、研磨テーブル取付部510A、510Bとトップリング取付部511A、511Bと搬送ユニット取付部514A、514Bとの位置関係を後から変更できないため、研磨テーブル取付部510A、510Bとトップリング取付部511A、511Bと搬送ユニット取付部514A、514Bとの間の平行度および位置精度が一定に保たれる。したがって、このような平行度および位置精度が一定に保たれている関係にある研磨テーブル取付部510A、510Bとトップリング取付部511A、511Bと搬送ユニット取付部514A、514Bに対して研磨テーブルとトップリングと搬送ユニット20aをそれぞれ取り付けることで、研磨テーブル300A、300Bとトップリング301A、301Bと搬送ユニット20aとの間の平行度および位置精度も一定に保たれることになり、すなわち、研磨テーブル300A、300Bとトップリング301A、301Bと搬送ユニット20aとの間で傾きや位置のばらつきが生じることが抑制される。これにより、研磨性能を一層向上できる。また、装置の調整時間を一層短縮できる。
Further, according to the present embodiment, in addition to the polishing
なお、上述の実施形態では、ウェハを研磨する研磨装置を例に説明したが、本発明は研磨装置に限らず他の基板処理装置にも適用できるものである。例えば、複数の研磨ユニットを他の基板処理ユニット(例えば、めっき処理ユニットやCVDユニットなどの成膜処理ユニット、ウェットエッチングユニットやドライエッチングユニットなど)に置き換え、研磨装置とは別の基板処理装置を構成してもよい。また、異なる複数の基板処理ユニットを組み合わせ、これらを所定の方向に並べて配置してもよい。 In the above-described embodiment, a polishing device for polishing a wafer has been described as an example, but the present invention is applicable not only to the polishing device but also to other substrate processing devices. For example, a plurality of polishing units are replaced with other substrate processing units (for example, a film forming processing unit such as a plating processing unit or a CVD unit, a wet etching unit, a dry etching unit, etc.), and a substrate processing device different from the polishing device is used. It may be configured. Further, a plurality of different substrate processing units may be combined and arranged side by side in a predetermined direction.
これまで本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。 Although the preferred embodiment of the present invention has been described so far, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiment and may be implemented in various different forms within the scope of the technical idea.
10 基板処理装置
11 ロード/アンロード部
12 研磨部
13 洗浄部
14 搬送部
15 制御部
20a 第1研磨ユニット
20b 第2研磨ユニット
21a 第1研磨装置
21b 第2研磨装置
21c 第3研磨装置
21d 第4研磨装置
22 研磨部搬送機構
23 搬送ロボット
231 ハンド
232 アーム
233 ロボット本体
234 反転機構
24a 第1搬送ユニット
24b 第2搬送ユニット
300A 研磨テーブル
301A トップリング
302A 研磨液供給ノズル
303A ドレッシング装置(ドレッサ)
304A アトマイザ
305A 研磨パッド
306A 研磨パッド温調スライダ
309A 補助ユニット
500、500a、500b 構造物
501a、501b、502a、502b 補助ユニット取付部
510A、510B 研磨テーブル取付部
511A、511B トップリング取付部
512A、512B 研磨液供給ノズル取付部
513A、513B ドレッサ取付部
514A、514B 搬送ユニット取付部
521 柱
522 リブ
1a、1b 第1終点検知センサ
2、2a、2b 第2終点検知センサ
La トップリングの揺動中心と研磨テーブルの回転中心とを結ぶ直線
Lb 研磨テーブルの回転中心を通る直線(研磨テーブル上基準線)
10
Claims (8)
基板を保持しかつ基板を研磨テーブル上の研磨パッドに押圧しながら研磨するためのトップリングを取り付けるためのトップリング取付部と、
を備え、
研磨テーブル取り付け前の研磨テーブル取付部と、トップリング取り付け前のトップリング取付部とが、後から外せない構造で一体化されている、構造物。 A polishing table mounting part for mounting a polishing table to which a polishing pad having a polishing surface is attached, and
A top ring mounting part for holding the board and mounting a top ring for polishing while pressing the board against the polishing pad on the polishing table,
Equipped with
A structure in which the polishing table mounting part before mounting the polishing table and the top ring mounting part before mounting the top ring are integrated in a structure that cannot be removed later.
研磨テーブル取り付け前の研磨テーブル取付部と、トップリング取り付け前のトップリング取付部と、補助ユニット取り付け前の補助ユニット取付部とが、後から外せない構造で一体化されている、
請求項1に記載の構造物。 It also has an auxiliary unit mounting part for mounting an auxiliary unit that processes the polishing pad during polishing.
The polishing table mounting part before mounting the polishing table, the top ring mounting part before mounting the top ring, and the auxiliary unit mounting part before mounting the auxiliary unit are integrated in a structure that cannot be removed later.
The structure according to claim 1.
研磨テーブル取り付け前の研磨テーブル取付部と、トップリング取り付け前のトップリング取付部と、搬送ユニット取り付け前の搬送ユニット取付部とが、後から外せない構造で一体化されている、
請求項1または2に記載の構造物。 It is further equipped with a transport unit mounting part for mounting a transport unit that transfers the board to the top ring.
The polishing table mounting part before mounting the polishing table, the top ring mounting part before mounting the top ring, and the transport unit mounting part before mounting the transport unit are integrated in a structure that cannot be removed later.
The structure according to claim 1 or 2.
前記一対の補助ユニット取付部は、前記直線に対して左右対称の位置に設けられている、
請求項2に記載の構造物。 The auxiliary unit mounting portion is a pair of auxiliary unit mounting portions for mounting the auxiliary unit on a straight line connecting the swing center of the top ring and the rotation center of the polishing table so as to be switchable between left and right.
The pair of auxiliary unit mounting portions are provided at positions symmetrical with respect to the straight line.
The structure according to claim 2.
ことを特徴とする請求項2または4に記載の構造物。 The auxiliary unit includes a polishing liquid supply nozzle for supplying a polishing liquid or a dressing liquid to the polishing pad, a dressing device for dressing the polishing surface of the polishing pad, and a liquid / gas mixed gas or liquid atomized. The structure according to claim 2 or 4, wherein the atomizer sprays onto the polishing surface and one or more of the polishing pad temperature control sliders for adjusting the surface temperature of the polishing pad. thing.
基板を保持しかつ基板を第1研磨テーブル上の研磨パッドに押圧しながら研磨するための第1トップリングを取り付けるための第1トップリング取付部と、
研磨面を有する研磨パッドが取り付けられた第2研磨テーブルを取り付けるための第2研磨テーブル取付部と、
基板を保持しかつ基板を第2研磨テーブル上の研磨パッドに押圧しながら研磨するための第2トップリングを取り付けるための第2トップリング取付部と、
を備え、
第1研磨テーブル取り付け前の第1研磨テーブル取付部と、第1トップリング取り付け前の第1トップリング取付部と、第2研磨テーブル取り付け前の第2研磨テーブル取付部と、第2トップリング取り付け前の第2トップリング取付部とが、後から外せない構造で一体化されている、構造物。 A first polishing table mounting part for mounting a first polishing table to which a polishing pad having a polishing surface is attached, and
A first top ring mounting portion for mounting a first top ring for holding the substrate and pressing the substrate against the polishing pad on the first polishing table for polishing.
A second polishing table mounting part for mounting a second polishing table to which a polishing pad having a polishing surface is attached, and
A second top ring mounting portion for mounting a second top ring for holding the substrate and pressing the substrate against the polishing pad on the second polishing table for polishing.
Equipped with
The first polishing table mounting portion before mounting the first polishing table, the first top ring mounting portion before mounting the first top ring, the second polishing table mounting portion before mounting the second polishing table, and the second top ring mounting portion. A structure in which the front second top ring mounting part is integrated with a structure that cannot be removed later.
第1研磨テーブル取り付け前の第1研磨テーブル取付部と、第1トップリング取り付け前の第1トップリング取付部と、第2研磨テーブル取り付け前の第2研磨テーブル取付部と、第2トップリング取り付け前の第2トップリング取付部と、搬送ユニット取り付け前の搬送ユニット取付部とが、後から外せない構造で一体化されている、
請求項6に記載の構造物。 Further, a transport unit mounting portion for mounting a transport unit that transfers a substrate to each of the first top ring and the second top ring is provided.
The first polishing table mounting portion before mounting the first polishing table, the first top ring mounting portion before mounting the first top ring, the second polishing table mounting portion before mounting the second polishing table, and the second top ring mounting portion. The front second top ring mounting part and the transport unit mounting part before the transport unit mounting are integrated in a structure that cannot be removed later.
The structure according to claim 6.
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