JP2023107049A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】研磨液の消費量を抑制する。【解決手段】基板処理装置は、基板ＷＦを支持するためのテーブル１００と、テーブル１００に支持された基板ＷＦの被研磨面を研磨するための研磨パッド２２２を保持するためのパッドホルダ２２６と、パッドホルダ２２６を回転させるためのパッド回転機構と、パッドホルダ２２６を囲む筒状部材２２５－１を有し、筒状部材２２５－１の下端がテーブル１００に支持された基板ＷＦの被研磨面の近傍に配置される、堰部材２２５と、パッドホルダ２２６と堰部材２２５との間に研磨液を供給するための供給ノズル２２８－１，２２８－２と、を含む。【選択図】図５

Description

本願は、基板処理装置に関する。

半導体加工工程において用いられる基板処理装置の一種にＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing、化学的機械的研磨）装置が存在する。ＣＭＰ装置は、基板の被研磨面が向いている方向によって「フェースアップ式（基板の被研磨面が上向きの方式）」と「フェースダウン式（基板の被研磨面が下向きの方式）」に大別され得る。

特許文献１には、フェースアップ式の研磨装置が開示されている。この研磨装置は、基板を支持するためのテーブルと、基板の被研磨面を研磨するための研磨パッドを保持するホルダと、ホルダの周囲に配置されたノズルと、を備えている。この研磨装置は、ノズルから基板の被研磨面に対して研磨液を供給し、テーブルおよびホルダを回転させながら研磨パッドを基板に接触させることによって、基板を研磨するように構成されている。

特開２０２１－１２５５６３号公報

しかしながら、特許文献１に記載された技術は、研磨液の消費量を抑制することは考慮されていない。

すなわち、特許文献１に記載された研磨装置では、ホルダの周囲にノズルが配置されている。したがって、基板の被研磨面に供給された研磨液の一部は、研磨パッドおよび基板の回転による遠心力によって、研磨に寄与する前に研磨パッドから離れる方向に飛散するおそれがある。このため、基板を十分に研磨するために大量の研磨液を供給することとなり、その結果、研磨液の消費量が増加するおそれがある。

そこで、本願は、研磨液の消費量を抑制することを１つの目的としている。

一実施形態によれば、基板を支持するためのテーブルと、前記テーブルに支持された基板の被研磨面を研磨するための研磨パッドを保持するためのパッドホルダと、前記パッドホルダを回転させるためのパッド回転機構と、前記パッドホルダを囲む筒状部材を有し、前記筒状部材の下端が前記テーブルに支持された基板の被研磨面の近傍に配置される、堰部材と、前記パッドホルダと前記堰部材との間に研磨液を供給するための供給ノズルと、を含む、基板処理装置が開示される。

一実施形態による基板処理装置の全体構成を概略的に示す斜視図である。 一実施形態による基板処理装置の全体構成を概略的に示す平面図である。 一実施形態による多軸アームを概略的に示す斜視図である。 一実施形態によるパッドホルダおよび堰部材を概略的に示す斜視図である。 一実施形態によるパッドホルダおよび堰部材を概略的に示す断面図である。 図５に示したパッドホルダおよび堰部材を概略的に示す平面図である。 一実施形態によるパッドホルダおよび堰部材を概略的に示す断面図である。 図７に示したパッドホルダおよび堰部材を概略的に示す平面図である。

以下に、本発明に係る基板処理装置の実施形態を添付図面とともに説明する。添付図面において、同一または類似の要素には同一または類似の参照符号が付され、各実施形態の説明において同一または類似の要素に関する重複する説明は省略することがある。また、各実施形態で示される特徴は、互いに矛盾しない限り他の実施形態にも適用可能である。

図１は、一実施形態による基板処理装置の全体構成を概略的に示す斜視図である。図２は、一実施形態による基板処理装置の全体構成を概略的に示す平面図である。図１および図２に示される基板処理装置１０００は、テーブル１００と、多軸アーム２００と、支持部材３００Ａ，３００Ｂと、ドレッサ５００と、膜厚計測器（終点検出器）６００と、を有する。なお、図１においては、図示の明瞭化のために、多軸アーム２００を省略している。

＜テーブル＞
テーブル１００は、処理対象となる基板ＷＦの被研磨面が鉛直方向の上を向くように基板ＷＦを支持するための部材である。一実施形態において、テーブル１００は、基板ＷＦの被研磨面の反対側の裏面を支持するための支持面１００ａを有し、図示していないモータなどの駆動機構によって回転可能に構成される。支持面１００ａには複数の穴１０２が形成されており、テーブル１００は、穴１０２を介して基板ＷＦを真空吸着することができるように構成される。本実施形態の基板処理装置１０００は、基板ＷＦの被研磨面を上に向けて基板ＷＦを研磨するフェースアップ式の基板処理装置である。

＜多軸アーム＞
図３は、一実施形態による多軸アームを概略的に示す斜視図である。図２および図３に示すように、多軸アーム２００は、テーブル１００に支持された基板ＷＦに対して各種処理を行うための複数の処理具を保持する部材であり、テーブル１００に隣接して配置される。本実施形態の多軸アーム２００は、基板ＷＦを研磨するための大径の研磨パッド２２２と、基板ＷＦを洗浄するための洗浄具２３２と、基板ＷＦを仕上げ研磨するための小径の研磨パッド２４２と、基板ＷＦの直径を計測するための撮影部材（カメラ）２５２と、を保持するように構成される。

多軸アーム２００は、基板ＷＦに対して直交する方向（高さ方向）に伸びる揺動シャフト２１０と、揺動シャフト２１０を回転駆動するモータなどの回転駆動機構２１２と、揺動シャフト２１０に支持されており揺動シャフト２１０の周りに放射状に配置される第１のアーム２２０、第２のアーム２３０、第３のアーム２４０、および第４のアーム２５０と、を含む。

第１のアーム２２０には高さ方向に伸びる回転シャフト２２４が取り付けられており、回転シャフト２２４の先端には円板状のパッドホルダ２２６が取り付けられている。パッドホルダ２２６には大径の研磨パッド２２２が保持される。多軸アーム２００は、パッドホルダ２２６を基板ＷＦに対して昇降させるための昇降機構２２７を備える。昇降機構２２７は、例えばエアシリンダなどの公知の機構によって実現することができる。また、多軸アーム２００は、パッドホルダ２２６を回転させるためのパッド回転機構２２９を備える。パッド回転機構２２９は、例えばモータなどの公知の機構によって実現することができ、回転シャフト２２４を回転させることによってパッドホルダ２２６を回転させることができる。

多軸アーム２００は、パッドホルダ２２６の周囲に配置された供給ノズル２２８を備える。供給ノズル２２８は、研磨液（スラリー）を基板ＷＦに対して供給するように構成される。供給ノズル２２８は、パッドホルダ２２６の揺動経路に配置された第１の供給ノズル２２８－１と、パッドホルダ２２６を挟んで第１の供給ノズル２２８－１と反対側のパッドホルダ２２６の揺動経路に配置された第２の供給ノズル２２８－２と、を備える。第１の供給ノズル２２８－１および第２の供給ノズル２２８－２はそれぞれ、基板ＷＦの被研磨面に対して研磨液を供給するように構成される。

第２のアーム２３０には高さ方向に伸びる回転シャフト２３４が取り付けられており、回転シャフト２３４の先端には洗浄具ホルダ２３６が取り付けられている。洗浄具ホルダ２３６には洗浄具２３２が保持される。多軸アーム２００は、洗浄具ホルダ２３６を基板ＷＦに対して昇降させるための昇降機構２３７を備える。昇降機構２３７は、例えばエアシリンダなどの公知の機構によって実現することができる。また、多軸アーム２００は、洗浄具ホルダ２３６を回転させるための洗浄具回転機構２３９を備える。洗浄具回転機構２３９は、例えばモータなどの公知の機構によって実現することができ、回転シャフト２３４を回転させることによって洗浄具ホルダ２３６を回転させることができる。

多軸アーム２００は、洗浄具ホルダ２３６の周囲に洗浄液を供給するためのアトマイザ２３８を備える。アトマイザ２３８は、洗浄具ホルダ２３６を挟んで洗浄具ホルダ２３６の揺動方向の両側に設けられ、洗浄液を基板ＷＦに放出するように構成される。

第３のアーム２４０には高さ方向に伸びる回転シャフト２４４が取り付けられており、回転シャフト２４４の先端には円板状のパッドホルダ２４６が取り付けられている。パッドホルダ２４６には小径の研磨パッド２４２が保持される。多軸アーム２００は、パッドホルダ２４６を基板ＷＦに対して昇降させるための昇降機構２４７を備える。昇降機構２４７は、例えばエアシリンダなどの公知の機構によって実現することができる。また、多軸アーム２００は、パッドホルダ２４６を回転させるためのパッド回転機構２４９を備える。パッド回転機構２４９は、例えばモータなどの公知の機構によって実現することができ、回転シャフト２４４を回転させることによってパッドホルダ２４６を回転させることができる。第４のアーム２５０には撮影部材２５２が保持される。

多軸アーム２００は、パッドホルダ２４６の周囲に研磨液を供給するための供給ノズル２４８を備える。供給ノズル２４８は、パッドホルダ２４６の揺動経路に配置された第１の供給ノズル２４８－１と、パッドホルダ２４６を挟んで第１の供給ノズル２４８－１と反対側のパッドホルダ２４６の揺動経路に配置された第２の供給ノズル２４８－２と、を備える。第１の供給ノズル２４８－１および第２の供給ノズル２４８－２は、基板ＷＦの被研磨面に対して研磨液を供給するように構成される。

図２に示すように、本実施形態では、第１のアーム２２０、第２のアーム２３０、第３のアーム２４０、および第４のアーム２５０は、平面視で反時計回りに９０度ずれて揺動シャフト２１０の周りに放射状に伸びる。回転駆動機構２１２は、揺動シャフト２１０を回転駆動することによって、大径の研磨パッド２２２、洗浄具２３２、小径の研磨パッド２４２、および撮影部材２５２のいずれかを基板ＷＦ上に移動させることができる。また、回転駆動機構２１２は、揺動シャフト２１０を回転駆動することによって、研磨パッド２２２または研磨パッド２４２をドレッサ５００上に移動させることができる。また、回転駆動機構２１２は、揺動シャフト２１０を時計回りおよび反時計回りに交互に回転駆動することによって、第１のアーム２２０、第２のアーム２３０、第３のアーム２４０、および第４のアーム２５０を揺動させる揺動機構の機能を有する。具体的には、回転駆動機構２１２は、研磨パッド２２２、洗浄具２３２、または研磨パッド２４２が基板ＷＦ上に位置している状態で、揺動シャフト２１０を時計回りおよび反時計回りに交互に回転駆動することによって、研磨パッド２２２（パッドホルダ２２６）、洗浄具２３２（洗浄具ホルダ２３６）、または研磨パッド２４２（パッドホルダ２４６）を基板ＷＦに対して揺動させることができる。本実施形態では、研磨パッド２２２、洗浄具２３２、または研磨パッド２４２を回転駆動機構２１２によって基板ＷＦの径方向に旋回揺動させる、すなわち円弧に沿って往復運動させる例を示すが、これに限定されない。例えば、揺動機構は、研磨パッド２２２、洗浄具２３２、または研磨パッド２４２を基板の径方向に直線揺動させる、すなわち直線に沿って往復運動させるような構成を有し得る。

基板処理装置１０００は、例えば研磨パッド２２２が基板ＷＦ上にある場合には、テーブル１００を回転させるとともに研磨パッド２２２を回転させ、昇降機構２２７によって研磨パッド２２２を基板ＷＦに押圧しながら回転駆動機構２１２によって研磨パッド２２２を揺動させることによって、基板ＷＦの研磨を行うように構成される。

＜支持部材＞
図１および図２に示すように、基板処理装置１０００は、テーブル１００の外側の研磨パッド２２２の揺動経路に配置された第１の支持部材３００Ａと、テーブル１００を挟んで第１の支持部材３００Ａと反対側の研磨パッド２２２の揺動経路に配置された第２の支持部材３００Ｂと、を含む。第１の支持部材３００Ａおよび第２の支持部材３００Ｂは、基板ＷＦを挟んで線対称になっている。このため、以下では、適宜、第１の支持部材３００Ａおよび第２の支持部材３００Ｂをまとめて支持部材３００として説明する。また、以下では、一例として、大径の研磨パッド２２２を基板ＷＦに対して揺動させる場合の支持部材３００の機能について説明を行うが、洗浄具２３２または小径の研磨パッド２４２についても同様である。

支持部材３００は、揺動シャフト２１０の回転によってテーブル１００の外側へ揺動された研磨パッド２２２を支持するための部材である。すなわち、基板処理装置１０００は、基板ＷＦを研磨する際に研磨パッド２２２を基板ＷＦの外側に飛び出すまで揺動させる（オーバーハングさせる）ことによって、基板ＷＦの被研磨面を均一に研磨するように構成される。ここで、研磨パッド２２２をオーバーハングさせた場合には、パッドホルダ２２６が傾くなど様々な要因によって基板ＷＦの周縁部に研磨パッド２２２の圧力が集中して、基板ＷＦの被研磨面が均一に研磨されないおそれがある。そこで、本実施形態の基板処理装置１０００は、基板ＷＦの外側にオーバーハングした研磨パッド２２２を支持するための支持部材３００をテーブル１００の両側に設けている。

第１の支持部材３００Ａおよび第２の支持部材３００Ｂはそれぞれ、研磨パッド２２２の基板ＷＦと接触する研磨面２２２ｃの全体を支持可能な支持面３０１ａ，３０１ｂを有する。すなわち、支持面３０１ａ，３０１ｂはそれぞれ、研磨パッド２２２の研磨面２２２ｃの面積よりも大きな面積を有しているので、研磨パッド２２２が完全に基板ＷＦの外側までオーバーハングしたとしても研磨面２２２ｃの全体が支持面３０１ａ，３０１ｂに支持される。これにより、本実施形態では、研磨パッド２２２は、基板ＷＦ上を揺動しているときには研磨パッド２２２の研磨面の全体が基板ＷＦに接触して支持されており、テーブル１００の外側まで揺動しているときも研磨面の全体が支持部材３００に支持されているので、揺動中に基板ＷＦの被研磨面および支持面３０１ａ，３０１ｂの領域からはみ出さないようになっている。

＜膜厚計測器＞
図１および図２に示すように、基板処理装置１０００は、基板ＷＦを研磨しながら基板ＷＦの被研磨面の膜厚プロファイルを計測するための膜厚計測器６００を含む。膜厚計測器６００は、渦電流式センサまたは光学式センサなどの様々なセンサで構成することができる。図１に示すように、高さ方向に伸びる回転シャフト６１０がテーブル１００に隣接して配置されている。回転シャフト６１０は、図示していないモータなどの回転駆動機構によって回転シャフト６１０の軸周りに回転可能になっている。回転シャフト６１０には揺動アーム６２０が取り付けられおり、膜厚計測器６００は、揺動アーム６２０の先端に取り付けられている。膜厚計測器６００は、回転シャフト６１０の回転によって回転シャフト６１０の軸周りに旋回揺動するように構成される。具体的には、膜厚計測器６００は、基板ＷＦの研磨中に、回転シャフト６１０の回転によって基板ＷＦの径方向に沿って揺動することができるようになっている。膜厚計測器６００は、研磨パッド２２２が基板ＷＦ上を揺動しているときには基板ＷＦ上から退避した位置に揺動し、研磨パッド２２２が基板ＷＦ上を揺動していないときに基板ＷＦ上を揺動するように構成される。すなわち、膜厚計測器６００は、基板ＷＦ上を揺動する研磨パッド２２２と干渉しないタイミングで基板ＷＦ上を揺動することができるようになっており、研磨パッド２２２によって研磨される基板ＷＦの膜厚プロファイルを経時的に計測することができる。膜厚計測器６００は、計測した基板ＷＦの膜厚プロファイルが所望の膜厚プロファイルになったら、基板ＷＦの研磨の終点を検出することができる。

＜ドレッサ＞
図１および図２に示すように、ドレッサ５００は、揺動シャフト２１０の回転による研磨パッド２２２、２４２の旋回経路に配置される。ドレッサ５００は、表面にダイヤモンド粒子などが強固に電着しており、研磨パッド２２２、２４２を目立て（ドレッシング）するための部材である。ドレッサ５００は、図示していないモータなどの回転駆動機構によって回転するように構成される。ドレッサ５００の表面には図示していないノズルから純水を供給可能になっている。基板処理装置１０００は、ノズルから純水をドレッサ５００に供給しながらドレッサ５００を回転させるとともに、研磨パッド２２２、２４２を回転させ、ドレッサ５００に押圧しながらドレッサ５００に対して揺動させる。これによって、ドレッサ５００により研磨パッド２２２、２４２が削り取られ、研磨パッド２２２、２４２の研磨面がドレッシングされる。

＜パッドホルダおよび堰部材＞
図４は、一実施形態によるパッドホルダおよび堰部材を概略的に示す斜視図である。図５は、一実施形態によるパッドホルダおよび堰部材を概略的に示す断面図である。図６は、図５に示したパッドホルダおよび堰部材を概略的に示す平面図である。図４では、図示の明瞭化のために堰部材を概略的に破線で示している。なお、以下ではパッドホルダ２２６に対して配置される堰部材等の構成を説明するが、パッドホルダ２４６にも同様の堰部材等が配置されてもよい。

図４～図６に示すように、基板処理装置１０００は、パッドホルダ２２６を囲むように配置された堰部材２２５を備える。堰部材２２５は、パッドホルダ２２６を囲む筒状部材２２５－１を含む。本実施形態では筒状部材２２５－１は円筒状の部材である。図５に示すように筒状部材２２５－１の下端は、テーブル１００に支持された基板ＷＦの被研磨面の近傍に配置される。

また、堰部材２２５は、筒状部材２２５－１の下端から研磨パッド２２２またはパッドホルダ２２６に近づく方向に水平に伸びるフランジ部材２２５－２を含む。フランジ部材２２５－２の下端は、筒状部材２２５－１の下端と同様に、テーブル１００に支持された基板ＷＦの被研磨面の近傍に配置される。

堰部材２２５は、パッドホルダ２２６および供給ノズル２２８－１，２２８－２を囲むように配置される。これにより、供給ノズル２２８－１，２２８－２は、パッドホルダ２２６と堰部材２２５との間に研磨液を供給するように構成される。

図５に示すように、基板処理装置１０００は、回転シャフト２２４を保護するためのカバー部材２２３を備える。カバー部材２２３は、回転シャフト２２４を囲む筒状部材２２３－１と、筒状部材２２３－１の上端に取り付けられたフランジ部材２２３－２と、を含む。カバー部材２２３は、図５には図示されていない第１のアーム２２０に固定されている。カバー部材２２３を設けることによって、供給ノズル２２８－１，２２８－２から供給された研磨液が跳ねて回転シャフト２２４に付着するのを抑制することができる。

また、図５に示すように、基板処理装置１０００は、堰部材２２５および供給ノズル２２８－１，２２８－２を支持するための環状の支持部材２２０－１を備える。支持部材２２０－１は、カバー部材２２３に固定されており、カバー部材２２３を介して第１のアーム２２０に固定されている。堰部材２２５および供給ノズル２２８－１，２２８－２は、支持部材２２０－１に固定されている。これにより、支持部材２２０－１は、堰部材２２５および供給ノズル２２８－１，２２８－２を吊り下げ固定するようになっている。

本実施形態の基板処理装置１０００によれば、研磨液の消費量を抑制することができる。すなわち、本実施形態の基板処理装置１０００では、パッドホルダ２２６および供給ノズル２２８－１，２２８－２を囲むように堰部材２２５が設けられており、堰部材２２５の下端は基板ＷＦの被研磨面の近傍に配置されている。これにより、堰部材２２５は基板ＷＦの被研磨面に供給された研磨液を堰き止めることができるので、研磨液が研磨パッド２２２および基板ＷＦの回転による遠心力によって研磨パッド２２２から離れる方向に飛散するのを抑制することができる。

これに加えて、堰部材２２５には、フランジ部材２２５－２が設けられているので、堰部材２２５の重量を増大させることなく、研磨液を堰部材２２５の外側に流出し難くすることができる。すなわち、研磨液を堰部材２２５の外側に流出し難くするためには、堰部材２２５の下面と基板ＷＦの被研磨面との対向面積を大きくすることによって、研磨液の通流抵抗を大きくすることが考えられる。この点、筒状部材２２５－１を肉厚にすることで筒状部材２２５－１の下面の面積を大きくすることもできるが、この場合、堰部材２２５の重量が増大するので好ましくない。これに対して、本実施形態では、フランジ部材２２５－２を設けることによって、筒状部材２２５－１を肉厚にすることなく、堰部材２２５の下面と基板ＷＦの被研磨面との対向面積を大きくすることができる。これにより、供給ノズル２２８－１，２２８－２から基板ＷＦの被研磨面に供給された研磨液が堰部材２２５の下面と基板ＷＦの被研磨面との間を流れるときの通流抵抗が大きくなるので、研磨液を堰部材２２５の外側に流出し難くすることができる。なお、本実施形態では、フランジ部材２２５－２は、筒状部材２２５－１の下端から研磨パッド２２２またはパッドホルダ２２６に近づく方向に伸びるが、これに限らず、筒状部材２２５－１の下端から水平方向外側に、言い換えれば研磨パッド２２２またはパッドホルダ２２６から遠ざかる方向に伸びていてもよい。

また、基板処理装置１０００は、堰昇降機構２２５ａを備える。堰昇降機構２２５ａは、堰部材２２５を昇降させるように構成されている。堰昇降機構２２５ａは、例えばアクチュエータなどの公知の機構によって実現することができる。堰昇降機構２２５ａは、研磨パッド２２２の厚みまたは基板ＷＦの厚みに応じて堰部材２２５を昇降させることによって、堰部材２２５の高さを適切に調整することができる。すなわち、堰部材２２５を降下させすぎると、堰部材２２５が基板ＷＦの被研磨面と接触して被研磨面に傷が付くので好ましくない。一方、堰部材２２５を上昇させすぎて堰部材２２５と基板ＷＦの被研磨面との間の距離が広がると、堰部材２２５と基板ＷＦの被研磨面との間の研磨液の通流抵抗が小さくなり、研磨液が流出するので好ましくない。そこで、堰昇降機構２２５ａは、堰部材２２５が基板ＷＦの被研磨面と接触せず、かつ、堰部材２２５と基板ＷＦの被研磨面との間の研磨液の通流抵抗が大きくなるように、堰部材２２５の高さを調整することができる。

また、本実施形態によれば、基板ＷＦの被研磨面の研磨プロファイルを均一化することができる。すなわち、単にパッドホルダ２２６の周囲に研磨液を供給する場合、基板ＷＦの中央部と外周部では遠心力の違いにより研磨液の飛散量が異なり、その結果、被研磨面全体の研磨プロファイルの均一性が損なわれるおそれがある。これに対して本実施形態によれば、堰部材２２５を設けることによって、パッドホルダ２２６が基板ＷＦの被研磨面のどの位置に配置されているかに関わらず、研磨パッド２２２と基板ＷＦの被研磨面との間に十分に研磨液が保持されるので、基板ＷＦの被研磨面の研磨プロファイルを均一化することができる。

次に、パッドホルダ２２６および堰部材２２５の他の実施形態を説明する。図７は、一実施形態によるパッドホルダおよび堰部材を概略的に示す断面図である。図８は、図７に示したパッドホルダおよび堰部材を概略的に示す平面図である。以下の説明では、図５および図６を用いて説明した部材と同じ部材については説明を省略する。

基板処理装置１０００は、パッドホルダ２２６と堰部材２２５との間に供給された研磨液を吸引するための吸引機構２２１を含む。吸引機構２２１は、筒状部材２２５－１に形成された吸引路２２１－１を含む。吸引路２２１－１は、筒状部材２２５－１の下面に環状に形成された溝２２１－１ａと、筒状部材２２５－１の上面と溝２２１－１ａとを連通するように筒状部材２２５－１に鉛直方向に伸びる複数（本実施形態では４個）の吸引孔２２１－１ｂと、を含む。複数の吸引孔２２１－１ｂは、筒状部材２２５－１の周方向に沿って相互に間隔（本実施形態では９０°間隔）をあけて形成される。この構成により、吸引路２２１－１は、筒状部材２２５－１の下端に開口する。

吸引機構２２１は、筒状部材２２５－１の下端から吸引路２２１－１を介して研磨液を吸引するための吸引部材２２１－３を含む。一例では、吸引部材２２１－３は、エジェクタによって構成することができるが、これに限らず研磨液を吸引可能な部材を用いることができる。吸引機構２２１は、さらに、吸引路２２１－１を介して吸引された研磨液をパッドホルダ２２６と堰部材２２５との間に供給するための循環ノズル２２１－４を含む。循環ノズル２２１－４は、本実施形態では、吸引機構２２１によって吸引された研磨液をパッドホルダ２２６と堰部材２２５との間に直接供給するように構成されているが、これに限定されない。循環ノズル２２１－４、例えば、吸引機構２２１によって吸引されて一旦タンクに貯留された研磨液をパッドホルダ２２６と堰部材２２５との間に供給するように構成されていてもよい。

本実施形態によれば、上記の実施形態と同様に、堰部材２２５が設けられているので、研磨液の消費量を抑制することができる。これに加えて、本実施形態によれば、吸引機構２２１を用いることにより、さらに研磨液の消費量を抑制することができる。すなわち、堰部材２２５を設けたとしても、堰部材２２５と基板ＷＦの被研磨面との間には僅かな隙間があるので、そこから研磨液が流出するおそれがある。これに対して、本実施形態によれば、堰部材２２５と基板ＷＦの被研磨面との間の隙間の研磨液を溝２２１－１ａによって捕捉することができる。さらに、溝２２１－１ａに捕捉された研磨液を吸引部材２２１－３によって吸引孔２２１－１ｂを介して吸引し、循環ノズル２２１－４からパッドホルダ２２６と堰部材２２５との間に供給することができる。これにより、研磨液を効率よく使用することができるので、研磨液の消費量を抑制することができる。

以上、いくつかの本発明の実施形態について説明してきたが、上記した発明の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。また、上述した課題の少なくとも一部を解決できる範囲、または、効果の少なくとも一部を奏する範囲において、特許請求の範囲および明細書に記載された各構成要素の任意の組み合わせ、または、省略が可能である。

本願は、一実施形態として、基板を支持するためのテーブルと、前記テーブルに支持された基板の被研磨面を研磨するための研磨パッドを保持するためのパッドホルダと、前記パッドホルダを回転させるためのパッド回転機構と、前記パッドホルダを囲む筒状部材を有し、前記筒状部材の下端が前記テーブルに支持された基板の被研磨面の近傍に配置される、堰部材と、前記パッドホルダと前記堰部材との間に研磨液を供給するための供給ノズルと、を含む、基板処理装置を開示する。

さらに、本願は、一実施形態として、前記パッドホルダと前記堰部材との間に供給された研磨液を吸引するための吸引機構をさらに含む、基板処理装置を開示する。

さらに、本願は、一実施形態として、前記吸引機構は、前記筒状部材に形成され前記筒状部材の下端に開口する吸引路と、前記筒状部材の下端から前記吸引路を介して研磨液を吸引するための吸引部材と、を含む、基板処理装置を開示する。

さらに、本願は、一実施形態として、前記吸引機構は、前記吸引路を介して吸引された研磨液を前記パッドホルダと前記堰部材との間に供給するための循環ノズルをさらに含む、基板処理装置を開示する。

さらに、本願は、一実施形態として、前記堰部材は、前記筒状部材の下端から前記研磨パッドまたは前記パッドホルダに近づく方向、あるいは、前記研磨パッドまたは前記パッドホルダから遠ざかる方向に伸びるフランジ部材をさらに含む、基板処理装置を開示する。

さらに、本願は、一実施形態として、前記堰部材を昇降させるための堰昇降機構をさらに含む、基板処理装置を開示する。

さらに、本願は、一実施形態として、前記パッドホルダを前記基板の径方向に揺動させるための揺動機構と、前記揺動機構によって前記テーブルの外側へ揺動された研磨パッドを支持するための支持部材と、をさらに含む、基板処理装置を開示する。

さらに、本願は、一実施形態として、前記供給ノズルは、前記パッドホルダの揺動経路に配置された第１の供給ノズルと、前記パッドホルダを挟んで前記第１の供給ノズルと反対側の前記パッドホルダの揺動経路に配置された第２の供給ノズルと、を含む、基板処理装置を開示する。

さらに、本願は、一実施形態として、前記支持部材は、前記テーブルの外側の前記パッドホルダの揺動経路に配置された第１の支持部材と、前記テーブルを挟んで前記第１の支持部材と反対側の前記パッドホルダの揺動経路に配置された第２の支持部材と、を含む、基板処理装置を開示する。

１００ テーブル
２１２ 回転駆動機構
２２１ 吸引機構
２２１－１ 吸引路
２２１－１ａ 溝
２２１－１ｂ 吸引孔
２２１－３ 吸引部材
２２１－４ 循環ノズル
２２２、２４２ 研磨パッド
２２４ 回転シャフト
２２５ 堰部材
２２５－１ 筒状部材
２２５－２ フランジ部材
２２５ａ 堰昇降機構
２２６ パッドホルダ
２２７ 昇降機構
２２８ 供給ノズル
２２８－１ 第１の供給ノズル
２２８－２ 第２の供給ノズル
２２９ パッド回転機構
３００ 支持部材
３００Ａ 第１の支持部材
３００Ｂ 第２の支持部材
１０００ 基板処理装置
ＷＦ 基板

Claims (9)

1. 基板を支持するためのテーブルと、
   前記テーブルに支持された基板の被研磨面を研磨するための研磨パッドを保持するためのパッドホルダと、
   前記パッドホルダを回転させるためのパッド回転機構と、
   前記パッドホルダを囲む筒状部材を有し、前記筒状部材の下端が前記テーブルに支持された基板の被研磨面の近傍に配置される、堰部材と、
   前記パッドホルダと前記堰部材との間に研磨液を供給するための供給ノズルと、
   を含む、
   基板処理装置。
2. 前記パッドホルダと前記堰部材との間に供給された研磨液を吸引するための吸引機構をさらに含む、
   請求項１に記載の基板処理装置。
3. 前記吸引機構は、前記筒状部材に形成され前記筒状部材の下端に開口する吸引路と、前記筒状部材の下端から前記吸引路を介して研磨液を吸引するための吸引部材と、を含む、
   請求項２に記載の基板処理装置。
4. 前記吸引機構は、前記吸引路を介して吸引された研磨液を前記パッドホルダと前記堰部材との間に供給するための循環ノズルをさらに含む、
   請求項３に記載の基板処理装置。
5. 前記堰部材は、前記筒状部材の下端から前記研磨パッドまたは前記パッドホルダに近づく方向、あるいは、前記研磨パッドまたは前記パッドホルダから遠ざかる方向に伸びるフランジ部材をさらに含む、
   請求項１から４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
6. 前記堰部材を昇降させるための堰昇降機構をさらに含む、
   請求項１から５のいずれか一項に記載の基板処理装置。
7. 前記パッドホルダを前記基板の径方向に揺動させるための揺動機構と、
   前記揺動機構によって前記テーブルの外側へ揺動された研磨パッドを支持するための支持部材と、
   をさらに含む、
   請求項１から６のいずれか一項に記載の基板処理装置。
8. 前記供給ノズルは、前記パッドホルダの揺動経路に配置された第１の供給ノズルと、前記パッドホルダを挟んで前記第１の供給ノズルと反対側の前記パッドホルダの揺動経路に配置された第２の供給ノズルと、を含む、
   請求項７に記載の基板処理装置。
9. 前記支持部材は、前記テーブルの外側の前記パッドホルダの揺動経路に配置された第１の支持部材と、前記テーブルを挟んで前記第１の支持部材と反対側の前記パッドホルダの揺動経路に配置された第２の支持部材と、を含む、
   請求項７または８に記載の基板処理装置。

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