JP3132284B2 - ウエハの製造装置 - Google Patents

ウエハの製造装置

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JP3132284B2 JP5089394A JP5089394A JP3132284B2 JP 3132284 B2 JP3132284 B2 JP 3132284B2 JP 5089394 A JP5089394 A JP 5089394A JP 5089394 A JP5089394 A JP 5089394A JP 3132284 B2 JP3132284 B2 JP 3132284B2
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  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、集積回路を形成する半
導体ウエハ等の表面を研磨して洗浄するためのウエハの
製造装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、LSI等の集積回路を製造するた
めの半導体ウエハ(以下、単にウエハという。)は、デ
バイスの微細化に伴って、高精度かつ無欠陥表面となる
ように研磨することが要求されるようになってきた。こ
の研磨のメカニズムは、微粒子シリカ等によるメカニカ
ルな要素とアルカリ液によるエッチング要素とを複合し
たメカノ・ケミカル研磨法に基づいている。
【0003】すなわち、ウエハは、研磨盤の研磨面に圧
接状態に配されて研磨面に摩擦させられるとともに、研
磨面との間に供給される微粒子シリカと水酸化カリウム
等のアルカリ液とを混合したスラリー状の研磨剤によっ
て研磨される。これにより、ウエハはその被研磨面を精
度よく仕上げられることになる。しかしながら、研磨後
のウエハには研磨剤が付着状態に残されることになるの
で、これを放置すると、ウエハ表面のエッチングが進行
することになるとともに、乾燥した研磨剤はウエハの表
面にこびり付いて除去することが困難になるという不都
合がある。
【0004】かかる不都合を回避するには、ウエハの表
面に付着している研磨剤を、乾燥する前に洗浄して除去
する必要があり、研磨後即座に両面スクラバ等の洗浄機
に投入することが、従来より行われている。この洗浄機
では、研磨されたウエハを1枚1枚流通させつつその両
面をブラシ等によって擦りながら純水を噴射して研磨剤
を洗浄・除去し、その後、乾燥するようになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、この洗浄機
を挿通させられた後のウエハには、高い清浄度が要求さ
れるので、洗浄機は、クラス10〜100程度のクリー
ンルーム内に配設される。一方、ウエハを研磨する研磨
装置では、研磨面に供給した研磨剤が、ウエハと研磨面
との相対移動によって周囲に飛散させられる。そして、
飛散した研磨剤は、乾燥して室内の空気の流動により空
気中に浮遊することになるため、研磨装置の配される室
内の清浄度はクラス1000程度となる。
【0006】したがって、研磨装置と洗浄機とは同一の
室内に配することができず、完全に隔離された別々の室
内に設置しなければならなかった。しかしながら、研磨
装置と洗浄機とは、上述したように、研磨後のウエハを
即座に洗浄する必要性から、隣接配置することが好まし
く、完全に隔離された別々の室内に設置する場合には、
研磨工程と洗浄工程とを連続させることができないとい
う不都合があった。しかも、清浄度の異なる部屋間にお
いてウエハを受け渡しするために、エアシャワーによっ
て衣服等に付着した塵埃を除去する洗浄室等の付帯設備
を設ける必要があり、設備面積が増大するという問題が
あった。
【0007】本発明は、上述した事情に鑑みてなされた
ものであって、ウエハに付着している研磨剤が室内に浮
遊することを防止して、研磨工程と洗浄工程とを連続さ
せることができるウエハの製造装置を提供することを目
的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、ウエハを研磨する研磨装置と、研磨され
たウエハを洗浄する洗浄装置とを隣接配置するととも
に、これら研磨装置と洗浄装置との間に、各装置を含む
空間を隔離状態に区画する区画壁を設けてなり、この区
画壁に、研磨装置側と洗浄装置側とを連通するように形
成され研磨装置から洗浄装置にウエハを受け渡すための
連通部を設けるとともに、この連通部に、通過させられ
るウエハを湿らせる加湿手段と、ウエハを研磨装置から
洗浄装置に移動させる移動手段とを設け、区画壁の研磨
装置側に、研磨後のウエハを貯蓄しておくカセットと、
カセットを浸水状態に収納する水槽とを設けたウエハの
製造装置を提案している。
【0009】上記製造装置においては、加湿手段が、粉
霧状の純水を散布することにより連通部を遮断するよう
にウォータカーテンを形成する散水手段よりなる構成と
すれば効果的である。また、加湿手段が、純水を貯留す
る水槽よりなり、連通部がこの水槽の水中に形成されて
いる構成としてもよい。
【0010】
【作用】本発明に係るウエハの研磨装置によれば、研磨
装置において研磨されたウエハが移動手段の作動によ
り、研磨装置に隣接配置されている洗浄装置に連通部を
通して移動させられる。区画壁は、研磨装置と洗浄装置
とを連通部を除いて隔離状態に区画するので、研磨装置
で発生した塵埃は、洗浄装置側に漏洩しないように保持
される。また、区画壁の研磨装置側に、研磨後のウエハ
を貯蓄しておくカセットと、カセットを浸水状態に収納
する水槽とが設けられており、連通部には加湿手段が設
けられていて、区画壁を通過するウエハは、この加湿手
段によって湿らされることになるので、ウエハに付着し
ている研磨剤が空気中に浮遊しないように保持されつつ
洗浄装置に投入され、該洗浄装置において研磨剤を洗い
落とされることになる。
【0011】加湿手段を散水手段よりなる構成とすれ
ば、形成されるウォータカーテンによって連通部が遮蔽
状態とされ、この連通部を通過させられるウエハは、必
ずウォータカーテンを横切らなければならず、確実に湿
らされることになる。また、加湿手段を水槽とし、連通
部をこの水槽の水中に形成することとすれば、ウエハ
は、水槽に貯留された水中に一旦浸漬状態とされなけれ
ば、洗浄装置側に移動することができないので、より確
実に湿らされることになる。
【0012】
【実施例】以下、本発明に係るウエハの製造装置の一実
施例について、図1を参照して説明する。本実施例のウ
エハの製造装置1は、研磨剤を供給しながらウエハ2の
研磨を行う研磨装置3と、これに隣接配置される洗浄装
置4とを具備し、該洗浄装置4および研磨装置3の間に
これらの装置が配される空間を区画する区画壁5を設け
て構成されている。
【0013】前記研磨装置3および洗浄装置4は、従来
のものと同様のものを使用している。前記区画壁5は、
研磨装置3および洗浄装置4が配されている空間6・7
(以下、単に、研磨室、洗浄室という。)を区画して、
研磨室6をクラス1000程度、洗浄室7をクラス10
〜100程度の清浄度にそれぞれ保持することができる
ようになっている。また、洗浄室7は研磨室3よりも高
い圧力状態、例えば、洗浄室は20mmAq、研磨室は
10mmAq程度となるように調整されている。なお、
この圧力値は、これに限定されず、状況に応じて任意の
圧力値を設定することとしてよい。
【0014】また、この区画壁5には、研磨室6と洗浄
室7とを連通する連通部8が設けられている。この連通
部8は、図1に示すように、区画壁5の一部に形成さ
れ、研磨室6および洗浄室7にそれぞれ開口する開口部
8a・8bを有する小空間である。この連通部8の開口
部8a・8bには、それぞれ独立に駆動される遮蔽扉9
・10が設けられている。この遮蔽扉9・10は、例え
ば、エアシリンダ11・12等のアクチュエータによっ
て、必要に応じて開閉されるようになっている。
【0015】この連通部8内には、先端に把持ハンド1
3を有する旋回アームのような移動手段14が設けられ
ている。この移動手段14は、図1に示すように、水平
状態に配されるアーム15を水平旋回させることによっ
て、その先端に設けられている把持ハンド13を連通部
8の各開口部8a・8bから連通部8の外部に突出させ
ることができるようになっている。そして、研磨装置3
によって研磨された後のウエハ2を、把持ハンド13に
よって一枚ずつ把持するとともに、アーム15を水平旋
回させてウエハ2を搬送し、開口部8bの外方に配され
ている洗浄装置4に移載することができるようになって
いる。
【0016】また、連通部8には、図1に示すように、
該連通部8内にミスト状の純水を噴出するノズルのよう
な散水手段16よりなる加湿手段17が設けられてい
る。この加湿手段17は、図示しない純水供給源から供
給される純水を常時噴出していて、連通部8を遮蔽する
ウォータカーテンW1を形成するようになっている。ま
た、連通部8の下部には、図示しない排出口が設けられ
ており、落下した純水を回収して外部に排出するように
なっている。なお、図において、符号18は研磨前のウ
エハ2を貯蓄しておくカセット、19は研磨後のウエハ
2を貯蓄しておくカセット、20はカセット19を浸水
状態に収納する水槽、21は研磨装置3から研磨された
ウエハ2をカセット19に移し替える移載ロボットであ
る。
【0017】次に、このように構成されたウエハ2の製
造装置1の作用について、以下に説明する。まず、研磨
装置1の作動によって、研磨剤を供給されながら研磨さ
れたウエハ2は、移載ロボット21の作動によってカセ
ット19に移載され、該カセット19内に一旦貯留状態
に保持される。
【0018】一方、連通部8においては、加湿手段17
が作動され、連通部8内にウォータカーテンW1が形成
されている。この状態で、研磨室6側のエアシリンダ1
1が作動され、遮蔽扉9が開かれると同時に、移動手段
14が作動させられて、アーム15が研磨室6側の開口
部8aから突出させられる。そして、アーム15先端の
把持ハンド13がカセット19の中からウエハ2を把持
して取り出し、アーム15を再度旋回させてウエハ2を
連通部8内に配するとともに、前記エアシリンダ11を
作動させて遮蔽扉9により開口部8aを閉鎖する。
【0019】これにより、ウエハ2は、ウォータカーテ
ンW1内に配され、十分に湿らされることになる。そし
て、洗浄室7側のエアシリンダ12を作動させて遮蔽扉
10を上昇させ開口部8bを開いた後に、アーム15を
旋回させて開口部8bからアーム15先端を洗浄室7内
に突出させ、把持ハンド13に把持されたウエハ2を洗
浄装置4に移し替えることにより、洗浄装置4による洗
浄が実施される。
【0020】このように、本実施例に係るウエハ2の製
造装置1によれば、研磨室6と洗浄室7とが区画壁5に
よって区画されかつこれら研磨室6と洗浄室7とを連通
する連通部8が加湿手段17によって形成されたウォー
タカーテンW1によって遮蔽されており、区画壁5の研
磨装置3側には、研磨後のウエハ2を貯蓄しておくカセ
ット19と、カセット19を浸水状態に収納する水槽2
0とが設けられているので、研磨室6の空気中に浮遊し
ている研磨剤の微粉等を洗浄室6に進入しないように保
持することができる。また、研磨装置3によって研磨さ
れたウエハ2は、ウォータカーテンW1が形成されてい
る連通部8を通過させられることによって、付着してい
る研磨剤等の塵埃をウォータカーテンW1によって洗い
流され、洗浄室7には湿った状態で供給される。これに
より、供給されたウエハ2から研磨剤の塵埃等が洗浄室
7内に放出されないように保持することができる。
【0021】さらに、研磨室6と洗浄室7との間には圧
力差が発生させられているので、研磨室6から洗浄室7
への塵埃の漏洩防止効果を向上することができる。そし
て、連通部8は、遮蔽扉9・10によって閉塞されるの
で、ウォータカーテンW1の純水が研磨室6あるいは洗
浄室7に飛散しないように保持することができる。
【0022】なお、本実施例においては、連通部8内に
移動手段14を設けることとしたが、これに代えて、図
2に示すように、洗浄室7に設置してもよく、また、研
磨室6に設置することとしてもよい。この場合、アーム
15は、伸縮式あるいは水平関節式等、その長さ寸法を
任意に変化させることができるものを採用すればよい。
また、このような移動手段14によるウエハ2の移載作
業は、図2に示すように、連通部8の2箇所の開口部8
a・8bを同時に開口させた状態で行われるが、研磨室
6と洗浄室7との間に圧力差が発生させられているの
で、連通部8内のミスト状の純水は、研磨室6側に引き
込まれ、洗浄室7の清浄度が低下しないように維持する
ことができる。
【0023】次に、本発明に係るウエハの製造装置の他
の実施例について、図3を参照して説明する。本実施例
の製造装置30は、上記実施例と連通部31の構造にお
いて相違している。この製造装置30における連通部3
1は、区画壁5の最下部に配される水槽32よりなる加
湿手段と、水槽32内に配されるコンベヤ33とこれに
ウエハ2を受け渡す移載ロボット34・35とからなる
移動手段36とを具備している。
【0024】前記水槽32には、純水が貯留され、ある
いは、適宜、循環・瀘過させられている。この純水の水
面W2は、前記区画壁5によって区画されており、研磨
室6と洗浄室7とが、この水槽32の水中において連通
されるようになっている。前記コンベヤ33は、研磨室
6と洗浄室7とに跨がるように水槽32内に設置されて
おり、研磨室6から洗浄室7にウエハ2を搬送するよう
になっている。
【0025】前記移載ロボット34・35は、研磨室6
と洗浄室7とにそれぞれ設置された、例えば、円筒座標
径のロボットであって、それぞれのアームの先端に把持
ハンド13を有している。そして、研磨室6に配されて
いる移載ロボット34は、把持ハンド13によって、研
磨されたウエハ2を収納しているカセット19を、カセ
ット19ごと把持して搬送し、水槽32内のコンベア3
3に移載することができるようになっている。また、洗
浄室7に配されている移載ロボット34は、コンベア3
3によって搬送されてきたカセット19を把持して洗浄
装置4に投入することができるようになっている。
【0026】このように構成されたウエハ2の製造装置
30によれば、研磨装置3によって研磨されたウエハ2
はカセット19に収納された状態で、水槽32に貯留さ
れている純水内に完全に浸漬されるので、その表面に付
着している研磨剤その他の塵埃を洗い落とされるととも
に、ウエハ2自体も確実に濡れた状態とされる。したが
って、清浄度の比較的低い研磨室6と清浄度の高い洗浄
室7とが、連通部31においても水槽32に貯留された
純水によって隔離状態に区画され、搬送されたウエハ2
からも塵埃が放出されることがないので、洗浄室7内の
清浄度を維持することができる。
【0027】その結果、研磨室6と洗浄室7とを確実に
隔離しつつ、研磨されたウエハ2を研磨室6から洗浄室
7に搬送することができるので、研磨装置3と洗浄装置
7とを隣接配置して両工程を連続させることができる。
これにより、ウエハ2の製造効率を向上することができ
るとともに、設備面積の縮小、付帯設備の排除を実施し
得て、設備コストの大幅な低減を図ることができる。
【0028】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明に係るウエ
ハの製造装置によれば、研磨装置と洗浄装置とを隣接配
置し、これらの間に、両装置を隔離状態に区画する区画
壁を設けてなり、この区画壁に、研磨装置から洗浄装置
にウエハを受け渡すための連通部を設け、連通部を通過
させられるウエハを湿らせる加湿手段と、ウエハを研磨
装置から洗浄装置に移動させる移動手段とを設け、区画
壁の研磨装置側に、研磨後のウエハを貯蓄しておくカセ
ットと、カセットを浸水状態に収納する水槽とを設けた
ので、区画壁によって研磨装置側の塵埃が洗浄装置側に
漏洩しないように保持することができるとともに、連通
部を通過させられるウエハが湿らされ、付着している塵
埃が洗浄装置側に放出されないように保持することがで
きるという効果を奏する。これによって、洗浄装置が設
置されている空間の清浄度の低下が防止されるので、研
磨工程と洗浄工程とを連続させることが可能となり、ウ
エハの製造効率を向上させることができる。しかも、研
磨装置と洗浄装置とを隣接配置し得て、設置面積を最小
限に抑制し、エアーシャワー室等の付帯設備を排除し
て、設備コストの大幅な低減を図ることができる。
【0029】また、上記ウエハの製造装置において加湿
手段を散水手段とすれば、粉霧状の純水によるウォータ
カーテンによって連通部が遮断され、該連通部を通過さ
せられるウエハを確実に湿らせて、洗浄装置の配されて
いる空間への塵埃の放出を防止することができるという
効果を奏する。
【0030】さらに、加湿手段を純水を貯留する水槽に
より構成し、連通部を水中に形成することとすれば、連
通部を水槽の純水によって確実に閉塞し、しかも、この
連通部を通過させられるウエハを完全に水中に浸漬させ
ることができるので、洗浄装置の配されている空間の清
浄度をより確実に維持することができるという効果を奏
する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るウエハの製造装置の一実施例を示
す正面図である。
【図2】図1のウエハの製造装置の変形例を示す正面図
である。
【図3】本発明に係るウエハの製造装置の他の実施例を
示す正面図である。
【符号の説明】
1・30 製造装置 2 ウエハ 3 研磨装置 4 洗浄装置 5 区画壁 8・31 連通部 14・36 移動手段 16 散水手段 17 加湿手段 32 水槽 W1 ウォータカーテン W2 水面
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−135192(JP,A) 特開 平7−254583(JP,A) 特開 平7−230974(JP,A) 特開 平7−223142(JP,A) 特開 平2−5524(JP,A) 特開 平3−253031(JP,A) 実開 昭63−127126(JP,U) 実開 平2−8031(JP,U) 実開 平2−108334(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/304 622 H01L 21/304 648 H01L 21/304 621 H01L 21/304 643

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ウエハを研磨する研磨装置と、研磨され
    たウエハを洗浄する洗浄装置とを隣接配置するととも
    に、 これら研磨装置と洗浄装置との間に、各装置を含む空間
    を隔離状態に区画する区画壁を設けてなり、 該区画壁に、研磨装置側と洗浄装置側とを連通するよう
    に形成され研磨装置から洗浄装置にウエハを受け渡すた
    めの連通部を設け、 該連通部に、この連通部を通過させられるウエハを湿ら
    せる加湿手段と、ウエハを研磨装置から洗浄装置に移動
    させる移動手段とを設け 前記区画壁の研磨装置側に、研磨後のウエハを貯蓄して
    おくカセットと、該カセットを浸水状態に収納する水槽
    とを設けた ことを特徴とするウエハの製造装置。
  2. 【請求項2】 加湿手段が、粉霧状の純水を散布するこ
    とにより連通部を遮断するようにウォータカーテンを形
    成する散水手段よりなることを特徴とする請求項1記載
    のウエハの製造装置。
  3. 【請求項3】 加湿手段が、純水を貯留する水槽よりな
    り、連通部がこの水槽の水中に形成されていることを特
    徴とする請求項1記載のウエハの製造装置。
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JP4467241B2 (ja) * 2003-01-28 2010-05-26 信越半導体株式会社 半導体ウエーハの製造方法
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