JP4589357B2 - Polishing equipment - Google Patents
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Description
本発明はポリッシング装置に係り、特に、半導体ウエハ等のポリッシング対象物を平坦かつ鏡面状に研磨するポリッシング装置に関するものである。 The present invention relates to a polishing apparatus, and more particularly to a polishing apparatus that polishes a polishing object such as a semiconductor wafer into a flat and mirror-like shape.
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。特に0.5μm以下の光リソグラフィの場合、焦点深度が浅くなるためにステッパの結像面の平坦度を必要とする。
そこで、半導体ウエハの表面を平坦化することが必要となるが、この平坦化法の1手段としてポリッシング装置により研磨することが行われている。
In recent years, as semiconductor devices are highly integrated, circuit wiring is becoming finer and the distance between wirings is becoming narrower. In particular, in the case of optical lithography of 0.5 μm or less, since the depth of focus becomes shallow, the flatness of the image plane of the stepper is required.
Therefore, it is necessary to flatten the surface of the semiconductor wafer, but polishing is performed by a polishing apparatus as one means of this flattening method.
従来、この種のポリッシング装置は、大きく分けると、ウエハを収納したカセットの受け渡しをするロード・アンロード機能、ウエハを移動させる搬送機能、ウエハを研磨するポリッシング機能、最近では研磨後のウエハを洗浄する洗浄機能、そして装置の運転をコントロールする制御機能を備え、これらの機能を発揮すべく多数の機器とそれを取り付ける部材が個々に組み付けられて装置が構成されていた。また、これら機器の運転及び制御するシステムとして、電源や信号は、該機器と個別に装置の制御盤内の電源及び制御機器とを接続する方法をとっていた。 Conventionally, this type of polishing apparatus can be broadly divided into a load / unload function for transferring a cassette containing wafers, a transfer function for moving wafers, a polishing function for polishing wafers, and recently cleaning a polished wafer. In order to perform these functions, the apparatus is configured by individually assembling a large number of devices and members for attaching them. Further, as a system for operating and controlling these devices, the power source and the signal are individually connected to the power source and the control device in the control panel of the apparatus.
これまでのポリッシング装置は、以下のような問題が有った。
(1)対象物である半導体ウエハの種類が多く、またポリッシングのプロセス条件がウエハの種類によって異なるため、使用する機器の構成も異なり、装置の標準化が難しく、標準化によるコストの低減および納期の短縮が望めなかった。
(→装置製造の生産性)
(2)半導体ウエハは世代交代が速く、合わせて装置の機能の高度化を必要とするが、装置の改造は容易ではなく、装置更新のコストが多大であった。
(→拡張性)
(3)ポリッシング装置は通常クリーンルームに設置されるので、修理における機器の分解や部品交換時の発塵はできるだけ抑えなければならないが、装置の組立構成上限界があった。 (→メンテナンス性)
(4)装置の大きさ及びウエハカセットのロード・アンロードの位置および操作パネル位置などのレイアウトが固定されているため、使用場所の都合によっては装置へのアクセスが不便であった。 (→ユーザ対応性)
Conventional polishing apparatuses have the following problems.
(1) Since there are many types of semiconductor wafers that are objects and polishing process conditions differ depending on the types of wafers, the configuration of equipment used differs, making it difficult to standardize the equipment, reducing costs and shortening delivery times through standardization. Couldn't hope.
(→ Equipment manufacturing productivity)
(2) The generation of semiconductor wafers is fast, and it is necessary to improve the function of the apparatus. However, the modification of the apparatus is not easy, and the cost of renewing the apparatus is great.
(→ Scalability)
(3) Since the polishing apparatus is usually installed in a clean room, it is necessary to suppress as much as possible the disassembly of equipment during repair and the exchange of parts, but there is a limit on the assembly structure of the apparatus. (→ Maintenance)
(4) Since the layout of the size of the apparatus, the loading / unloading position of the wafer cassette, the position of the operation panel, etc. is fixed, it is inconvenient to access the apparatus depending on the location of use. (→ user compatibility)
このような問題を回避する手段の1つとして、装置の機能ごとのブロック化を行い、さらに制御機器もブロックごとに配置して装置のブロック化に適応させることが考えられる。
しかし、前記ブロック化の特徴を最大限に生かし、かつ装置の運転に必要となるユーティリティの状態を監視したり、同じく装置の運転に欠かせない付帯設備である砥液供給装置、廃液処理装置、場合によっては冷却水供給装置、温水供給装置を連動させて装置全体を最適に運転するには、制御システムも従来とは異なる新しいシステムの構築が必要であった。
As one means for avoiding such a problem, it is conceivable to perform blocking for each function of the apparatus, and further arrange a control device for each block to adapt to the blocking of the apparatus.
However, making full use of the features of the block, and monitoring the state of the utility necessary for the operation of the apparatus, the abrasive liquid supply apparatus, waste liquid processing apparatus, which are also ancillary equipment essential for the operation of the apparatus, In some cases, it was necessary to construct a new system different from the conventional control system in order to optimally operate the entire apparatus by linking the cooling water supply apparatus and the hot water supply apparatus.
本発明はこの新たなシステムを考案することにより、装置のブロック化に適合し生産性、拡張性、メンテナンス性、ユーザ対応性が優れ、しかも付帯設備との連携効率のよいポリッシング装置を提供することを目的とする。 By devising this new system, the present invention provides a polishing apparatus that is suitable for blocking the apparatus, has excellent productivity, expandability, maintainability, user-friendliness, and has high efficiency in cooperation with incidental equipment. With the goal.
上述の目的を達成するために、本発明のポリッシング装置は、半導体ウエハを砥液を用いて研磨するポリッシング装置であって、前記ポリッシング装置は砥液供給装置と接続されており、前記ポリッシング装置は、ロード・アンロードブロックと、ロボットを備え半導体ウエハを移動させる搬送ブロックと、回転テーブルとトップリングを備え半導体ウエハを研磨するポリッシングブロックと、洗浄槽を備え研磨後の半導体ウエハを洗浄する洗浄ブロックとを備え、前記各ブロック内に制御機器が配備され、前記各ブロックは、ポリッシング装置の機能ごとにブロック化された機能別ブロックとして機械的に各ブロック単位で独立して設置および組立ができるように構成され、前記ポリッシング装置は、さらに、前記ロード・アンロードブロック、搬送ブロック、ポリッシングブロック、洗浄ブロックおよび前記砥液供給装置の各々と接続された制御ブロックを備え、前記制御ブロックは、前記ロード・アンロードブロック、搬送ブロック、ポリッシングブロック、洗浄ブロックを管理する管理ソフトであるロード・アンロードブロック管理タスク、搬送ブロック管理タスク、ポリッシングブロック管理タスク、洗浄ブロック管理タスクと、前記各々の管理タスクにサポートされて前記各ブロックの前記制御機器の制御操作をする機器制御タスクと、前記ポリッシング装置の運転に必要となる電源、純水、圧縮空気からなるユーティリティの受け状態を監視するユーティリティ監視タスクと、前記砥液供給装置と前記ポリッシング装置との連動を制御する連動制御ソフトを有し、前記制御ブロックは、前記管理ソフトである前記各々の管理タスクにサポートされた前記機器制御タスクにより前記ロード・アンロードブロック、搬送ブロック、ポリッシングブロックおよび洗浄ブロックの機器の運転を制御して、前記ロード・アンロードブロックから半導体ウエハを取り出し、かつ、研磨され洗浄および乾燥された該半導体ウエハを前記ロード・アンロードブロックに戻す動作を前記ロボットに指令し、前記ユーティリティ監視タスクによりユーティリティの受け状態を監視し、前記連動制御ソフトにより、前記砥液供給装置に備えられた制御装置に信号を出力し、ポリッシング装置と砥液供給装置の運転を連動させるように制御することを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, a polishing apparatus of the present invention is a polishing apparatus for polishing a semiconductor wafer using an abrasive liquid, and the polishing apparatus is connected to an abrasive liquid supply apparatus, and the polishing apparatus is , Loading / unloading block, transfer block including a robot for moving a semiconductor wafer, polishing block including a rotary table and a top ring for polishing the semiconductor wafer, and a cleaning block including a cleaning tank for cleaning the polished semiconductor wafer And a control device is provided in each block, and each block can be mechanically installed and assembled in units of each block as a function-by-function block divided for each function of the polishing apparatus. The polishing apparatus further includes the load / unload block. A control block connected to each of a polishing block, a transport block, a polishing block, a cleaning block, and the abrasive liquid supply device, and the control block manages the load / unload block, the transport block, the polishing block, and the cleaning block Management software load / unload block management task, transport block management task, polishing block management task, cleaning block management task, and devices that control the control device of each block supported by each management task A control task , a utility monitoring task for monitoring the utility receiving state consisting of power, pure water, and compressed air necessary for the operation of the polishing apparatus, and an interlock for controlling the interlock between the abrasive fluid supply apparatus and the polishing apparatus Having control software, front Control block, the loading and unloading block, transport block, and controls the operation of the equipment of the polishing block and cleansing block by the management software in the device control tasks are supported on the respective management tasks is, the load The robot is instructed to take out the semiconductor wafer from the unload block and return the polished, cleaned and dried semiconductor wafer to the load / unload block, and the utility monitoring task monitors the receiving state of the utility. The interlock control software outputs a signal to a control device provided in the abrasive liquid supply device, and controls the operation of the polishing apparatus and the abrasive liquid supply device to be interlocked.
本発明の一態様は、前記制御ブロックには、前記ロード・アンロードブロック、搬送ブロック、ポリッシングブロック、洗浄ブロックに電気を供給する電気端子台と、コンピュータと、前記コンピュータから前記ロード・アンロードブロック、搬送ブロック、ポリッシングブロック、洗浄ブロックへ制御信号を送り出す通信端子台と、外部から電気の供給を受け入れる電源端子台と、ポリッシング装置の運転を指令する操作パネルとが備えられており、前記洗浄ブロックは、モータに駆動用の電流を送るドライバと、前記制御ブロックからの電気を受け取る電気端子台と、前記洗浄ブロック内のバルブを駆動する制御バルブと、前記制御バルブにエアーを供給するエアー供給キットと、前記ドライバと制御バルブへの制御信号を変換するインターフェースと、前記制御ブロックからの制御信号を受け入れる通信端子台とを有することを特徴とする。 In one aspect of the present invention, the control block includes an electric terminal block that supplies electricity to the load / unload block, a conveyance block, a polishing block, and a cleaning block, a computer, and the load / unload block from the computer. A communication terminal block for sending a control signal to the transfer block, the polishing block, and the cleaning block, a power supply terminal block for receiving the supply of electricity from the outside, and an operation panel for commanding the operation of the polishing apparatus. Includes a driver that sends a driving current to the motor, an electric terminal block that receives electricity from the control block, a control valve that drives a valve in the cleaning block, and an air supply kit that supplies air to the control valve And an input that converts control signals to the driver and control valve. And over the face, and wherein the Rukoto to have a communication terminal block for receiving a control signal from the control block.
本発明の一態様は、前記ポリッシング装置には、さらに廃液処理装置、温水供給装置、冷却水供給装置からなる付帯設備の少なくとも1つが接続されており、前記ポリッシング装置の制御ブロックは前記連動制御ソフトにより、前記付帯設備に各々設けられた制御装置へ信号を出力し、前記ポリッシング装置と前記付帯設備の運転を連動させるように制御することを特徴とする。 In one aspect of the present invention, the polishing apparatus is further connected to at least one of incidental facilities including a waste liquid treatment apparatus, a hot water supply apparatus, and a cooling water supply apparatus, and the control block of the polishing apparatus includes the interlock control software. Accordingly, the auxiliary equipment respectively outputs a signal to the provided control device, and controls to said Rukoto so as to interlock the operation of the ancillary equipment and the polishing apparatus.
本発明の好ましい態様は、ウエハを収納したカセットの受け渡しをするロード・アンロードブロックと、ウエハを移動させる搬送ブロックと、ウエハを研磨するポリッシングブロックと、研磨後のウエハを洗浄する洗浄ブロックと、装置の運転をコントロールする制御ブロックからなるポリッシング装置において、前記ロード・アンロードブロック、搬送ブロック、ポリッシングブロック及び洗浄ブロックを制御ブロックとそれぞれ電源線と信号線によって接続し、制御ソフトを前記ロード・アンロードブロック、搬送ブロック、ポリッシングブロック及び洗浄ブロックの各ブロックごとに構成する。 A preferred aspect of the present invention is a load / unload block that transfers a cassette containing a wafer, a transfer block that moves the wafer, a polishing block that polishes the wafer, a cleaning block that cleans the polished wafer, In a polishing apparatus comprising a control block for controlling the operation of the apparatus, the load / unload block, the transport block, the polishing block and the cleaning block are connected to the control block by a power line and a signal line, respectively, and control software is loaded to the load / unload It is configured for each of a load block, a conveyance block, a polishing block, and a cleaning block.
本発明の好ましい態様は、前記制御ソフトに、ユーティリティを監視するソフトを付加する。
本発明の好ましい態様は、砥液供給装置、廃液処理装置、冷却水供給装置、温水供給装置の各装置と前記制御ブロックとを信号線で接続する。
本発明の好ましい態様は、前記制御ソフトに、前記砥液供給装置、廃液処理装置、冷却水供給装置、温水供給装置の各装置とポリッシング装置との連動を制御するソフトを付加する。
In a preferred aspect of the present invention, software for monitoring a utility is added to the control software.
In a preferred aspect of the present invention, the abrasive liquid supply device, the waste liquid treatment device, the cooling water supply device, and the hot water supply device are connected to the control block through a signal line.
In a preferred aspect of the present invention, software for controlling the interlocking between the polishing liquid supply device, the waste liquid treatment device, the cooling water supply device, and the hot water supply device and a polishing device is added to the control software.
本発明の好ましい態様においては、ロード・アンロードブロック、搬送ブロック、ポリッシングブロック及び洗浄ブロックが制御ブロックとそれぞれ電源線と信号線によって接続されているので、前4つのブロックが機械的に、電気的にブロック単位で設置され、組み立てられ、かつ運転時には制御ブロックによりそれぞれのソフトを介して制御操作がなされる。 In the preferred embodiment of the present invention, since the load / unload block, the transport block, the polishing block and the cleaning block are connected to the control block by the power supply line and the signal line, respectively, the previous four blocks are mechanically, electrically Are installed and assembled in block units, and during operation, control operations are performed via the respective software by the control block.
本発明の好ましい態様においては、前記制御ソフトに付加されたユーティリティ監視ソフトにより、装置の運転に必要となる電源、純水、圧縮空気などのユーティリティの受け状態が監視される。
本発明の好ましい態様においては、装置の運転に欠かせない付帯設備である砥液供給装置、廃液処理装置、冷却水供給装置、温水供給装置の各装置が、前記制御ブロックから出力される信号により制御される。
本発明の好ましい態様においては、前記制御ソフトに付加された、砥液供給装置、廃液処理装置、冷却水供給装置、温水供給装置の各装置の連動制御ソフトにより、ポリッシング装置との連携動作が制御される。
In a preferred aspect of the present invention, utility monitoring software added to the control software monitors utility receiving conditions such as power, pure water, and compressed air necessary for operation of the apparatus.
In a preferred embodiment of the present invention, each of the abrasive liquid supply device, the waste liquid treatment device, the cooling water supply device, and the hot water supply device, which are ancillary facilities indispensable for the operation of the device, is generated by signals output from the control block. Be controlled.
In a preferred aspect of the present invention, the cooperative operation with the polishing apparatus is controlled by the interlock control software of the abrasive liquid supply device, waste liquid treatment device, cooling water supply device, and hot water supply device added to the control software. Is done.
機能別ブロックごとに制御機器を配備した構成の本発明によれば、装置を構成するブロック毎の制御が、ハードおよびソフトの両面に渡ってなされているので、これらのオプションへの対応も容易であり、装置のブロック化が完全に達成される。
そして、制御盤の標準化が可能であり、同時にブロック単位での事前動作チェックが可能で、コストの低減及び納期の短縮、信頼性の向上が望め、装置製造の生産性が向上する。
また、機能の変更に伴う制御の変更があった場合でもブロック内の制御機器の変更と係わるブロックの最小限のソフトの変更で対応でき、従って制御盤はそのまま使用できるので、ブロック化の目的の1つである将来の装置の拡張性が制御においても実現される。
According to the present invention having a configuration in which a control device is provided for each functional block, control of each block constituting the apparatus is performed on both hardware and software sides, so it is easy to deal with these options. Yes, the device blocking is completely achieved.
The control panel can be standardized, and at the same time, a preliminary operation check can be performed in units of blocks. This can reduce costs, shorten delivery times, improve reliability, and improve device manufacturing productivity.
In addition, even if there is a change in control due to a change in function, it is possible to cope with a change in the control device in the block and a minimum software change in the block, so the control panel can be used as it is. One expandability of future devices is also realized in control.
また、ユーティリティ及び付属装置を加えたポリッシング装置全体の制御が可能となる。
また、通信に省配線システムを導入することにより配線量を大幅に減らすことができ、装置生産コストの低減に効果がある。
そして、ポリッシング装置に付帯設備を含んだポリッシングシステムが構築でき、ポリッシング効率を最大にする制御システムの設定が可能となる。
Further, it becomes possible to control the entire polishing apparatus including the utility and the attached device.
In addition, by introducing a wiring-saving system for communication, the amount of wiring can be greatly reduced, which is effective in reducing device production costs.
A polishing system including incidental equipment can be constructed in the polishing apparatus, and a control system that maximizes the polishing efficiency can be set.
以下、本発明に係るポリッシング装置の実施例を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明のポリッシング装置の外観図であり、装置本体Aには受け渡し口3が設けられ、研磨未処理のウエハ1を収納したカセット2をカセット受け渡し口3に投入した後、操作パネル4のスイッチをONにすると、カセット2中のウエハ1は自動的に一枚づつ抜き出され、研磨された後に、洗浄されて元のカセット2に戻され収納されるようになっている。すべてのウエハ1の研磨処理が終了した後、カセット2は取り出されて次工程に回される。
Hereinafter, embodiments of a polishing apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an external view of a polishing apparatus according to the present invention. The apparatus main body A is provided with a
図2は装置本体Aの内部を示すものであり、ウエハ1を収納したカセットの受け渡しをするロード・アンロードブロック5と、ウエハ1を移動させる搬送ブロック6と、ウエハ1を研磨するポリッシングブロック7と、研磨後のウエハ1を洗浄する洗浄ブロック8及びこれらの各ブロックを制御する制御ブロック9が共通ベース10の上にそれぞれ独立して配置されている。
FIG. 2 shows the inside of the apparatus main body A. A loading /
ロード・アンロードブロック5は、カセット2を載せるステージ11と、収納されたウエハ1a〜zの数と収納棚13a〜zの位置を計測(ウエハのマッピング)するセンシングセンサ12とを備えており、その情報は制御ブロック9内のコンピュータ14に記憶される。
The load /
搬送ブロック6には、レール6aの上にロボット15が移動自在に搭載されており、このフィンガー16によって、各ブロック間でのウエハ1aの受け渡しが行われるようになっている。このロボット15はユニットとして機能し、レール6aの上に複数設置可能である。
A
ポリッシングブロック7は、回転テーブル18とこれに対向するトップリング17を有し、回転テーブル18の表面には研磨布が貼り付けられ、また、この研磨布面上に砥液を供給する装置が設けられている。
洗浄ブロック8は、純水により洗浄を行う洗浄槽19と乾燥槽20とを備えており、これらの槽19,20が洗浄ブロック8を構成するユニットである。
The
The
図3は、ブロックの制御部の構成の一例として、洗浄ブロック8の制御機器を収納したシャーシ21を引き出したところを示すものである。シャーシ21には、洗浄用ブラシのモータに駆動用の電流を送るドライバ22、このドライバ22に電気を供給する電気端子台23、洗浄用ブラシをウエハ1上に移動させるエアーシリンダ及び洗浄純水を送るバルブを駆動する制御バルブ24、制御バルブ24にエアーを供給するエアー供給キット25、ドライバ22と制御バルブ24への制御信号を送るインターフェース27、及び制御信号を受け入れる通信端子台26が取り付けられている。
FIG. 3 shows a case where the
図4は、制御ブロック9の内部を示す図であり、各ブロックに電気を供給する電源部28及び電気端子台29と、制御指令を出すコンピュータ14と、制御信号を送り出す通信端子台30と、外部から電気の供給を受け入れる電源端子台31と、運転を指令する操作パネル4とが備えられている。
前記洗浄機8の制御機器とは、電源は洗浄機の電気端子台23と制御ブロック9の電気端子台29との間の電源線Lによって、信号は洗浄機の通信端子台26と制御ブロックの通信端子台30との間の通信線Cによって接続されている。
FIG. 4 is a diagram showing the inside of the
The control device of the
図5は、制御システムのハードウェアの構成を示す図である。各ブロック5〜9は電源は制御盤内の電源部と接続しており、制御機器は制御盤内の主コントローラであるコンピュータ14と通信で接続している。付帯設備である砥液供給装置31、廃液処理装置32、冷却水供給装置33及び温水供給装置34などはそれぞれ個別に制御装置を持っており、これらの装置への起動や停止の指令、及び故障の連絡はポリッシング装置のコンピュータ14と信号をやりとりして行われる。
FIG. 5 is a diagram illustrating a hardware configuration of the control system. In each of the
図6は、制御システムのソフトウェアの構成を示す図である。装置全体のシステムタスク40は、操作パネルタスク41、各ブロックの管理タスク41〜46及びユーティリティ監視のタスク47から構成されている。また、各管理タスクは各ブロックの機器制御タスク42A〜46Aをサポートしている。
FIG. 6 is a diagram illustrating a software configuration of the control system. The
このように構成された本発明のポリッシング装置の動作を説明する。
図1で受け渡し口3から投入されたカセット2は、ロード・アンロードブロック5のステージ11に置かれ、センシングセンサ12によって収納されたウエハ1a〜zの数と収納棚13a〜zの位置が計測(ウエハのマッピング)され、その情報が制御ブロック9内のコンピュータ14に記憶される。マッピングを終了すると、搬送ブロック6に搭載されたロボット15のフィンガー16がカセット2の棚13a内のウエハ1aを取り出してくる。
The operation of the polishing apparatus of the present invention configured as described above will be described.
1 is placed on the
ロボット15とカセット2の相対位置は各ブロック配置後のティーチングにより予めコンピュータ14に記憶されている。つまり、ロボット15の動作や位置設定はコンピュータ14からの指令によってなされるのであって、カセット2が置かれるロード・アンロードブロック5とロボット15が搭載されている搬送ブロック6との間の構造的拘束によって得られる寸法の取り合いによって決められているのではない。
The relative positions of the
カセット2から取り出されたウエハ1aは、ロボット15によってポリッシングブロック7のトップリング17に装着され、回転テーブル18上で研磨される。回転テーブル18の表面には研磨布が貼り付けられ、砥液が流下された状態で研磨される。
The
研磨後のウエハ1aはロボット15によって洗浄ブロック8に移送され、同ブロック内の洗浄槽19に装着される。洗浄が終了すると、ウエハ1aは、同ブロック内の乾燥槽20に装着されて水切りが行われ、その後にロボット15によって洗浄ブロック8から取り出され、カセット2の収納棚13aに戻される。ロボット15と洗浄ブロックの相対位置は、前記同様に予めコンピュータ14に記憶されている。
このようにして一枚のウエハ1aの研磨が終了し、引き続き残りのウエハ1b〜1zが研磨され、全枚数が処理終了したところでカセットが交換される。
The
In this way, the polishing of one
この装置では、例えば、洗浄性能を高めるために洗浄ブロック8に洗浄槽19を増設したり、搬送ブロック6にスループットを上げるためにロボット15を増設することがあり、また、ブロックを修理のために取り外すこともある。この場合、分解修理の作業は、専用台車で移動させられて別室で行われるため、装置設置場所での発塵は最小限に食い止められる。このような更新や、代替ブロックとの交換した場合、相対位置の決定はティーチングで行われる。
In this apparatus, for example, a
ここにおいて、ロード・アンロードブロック5、搬送ブロック6、ポリッシングブロック7及び洗浄ブロック8が制御ブロック9とそれぞれ電源線と信号線によって接続されており、前4つのブロックが機械的に、電気的にブロック単位で設置や、組み立てができるとともに、運転時には制御ブロック9により、それぞれのソフトである管理タスク42〜46及びこれにサポートされた機器制御タスク42A〜46Aを介して制御操作がなされる。
Here, the load / unload
また、この装置では、ユーティリティ監視タスク47により、装置の運転に必要となるユーティリティ、例えば、電源、純水、圧縮空気などの受け状態が監視され、これらの状況が変化したときには、それに対応する措置が素早く採られる。
さらに、装置の運転に欠かせない付帯設備である砥液供給装置31、廃液処理装置32、冷却水供給装置33、温水供給装置34の各装置が、前記制御ブロック9から出力される信号により、制御ソフトに付加された連動制御ソフトにより、それぞれの装置の制御装置を介して連携動作が制御される。
In this apparatus, the
Further, the abrasive
ウエハ1を最適に研磨するためのプロセス条件として、ウエハ1の表面の被研磨膜に応じたトップリング17の回転速度と押し付け力、回転テーブル18の回転速度と表面のクロス材料の種類のほかに砥液の種類があり、ウエハ表面の膜の種類によってこれらが適切に設定・選択される。ここで、砥液は種類によって化学的性質が大きく異なり、例えばウエハの膜がSiO2の場合は砥液は中性に近いが、膜が金属の場合は酸性またはアルカリ性である。従って、砥液に触れるポリッシング関連の部材の材料は耐食性のある特殊なものが使用される。また、後工程の洗浄もウエハの膜によって洗浄機器のメカニズムが異なる。
Process conditions for optimally polishing the wafer 1 include the rotational speed and pressing force of the
このような条件から、本装置は、ロード・アンロードブロック5と搬送ブロック6及び制御ブロック9の3ブロックについては完全に標準化が可能であり、ブロックに組上がった状態でストックされている。ポリッシングブロック7と洗浄ブロック8は、一部の部品がウエハ1の種類によって異なるため、半完成品の状態に組み立てられ、該部品はオプションでストックされている。この場合でも、装置を構成するブロック毎の制御が、ハードおよびソフトの両面に渡ってなされているので、これらのオプションへの対応も容易であり、装置のブロック化が完全に達成される。
Under such conditions, the present apparatus can be completely standardized for the load / unload
1 ウエハ
2 カセット
3 受け渡し口
4 操作パネル
5 ロード・アンロードブロック
6 搬送ブロック
7 ポリッシングブロック
8 洗浄ブロック
9 制御ブロック
10 共通ベース
11 ステージ
12 センシングセンサ
13 収納棚
14 コンピュータ
15 ロボット
16 フィンガー
17 トップリング
18 回転テーブル
19 洗浄槽
20 乾燥槽
21 シャーシ
22 ドライバ
23 電気端子台
24 制御バルブ
25 エアー供給キット
26 通信端子台
27 インターフェース
28 電源部
29 電気端子台
30 通信端子台
31 砥液供給装置
32 廃液処理装置
33 冷却水供給装置
34 温水供給装置
L 電源線
C 通信線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
前記ポリッシング装置は、
ロード・アンロードブロックと、
ロボットを備え半導体ウエハを移動させる搬送ブロックと、
回転テーブルとトップリングを備え半導体ウエハを研磨するポリッシングブロックと、
洗浄槽を備え研磨後の半導体ウエハを洗浄する洗浄ブロックとを備え、
前記各ブロック内に制御機器が配備され、前記各ブロックは、ポリッシング装置の機能ごとにブロック化された機能別ブロックとして機械的に各ブロック単位で独立して設置および組立ができるように構成され、
前記ポリッシング装置は、さらに、前記ロード・アンロードブロック、搬送ブロック、ポリッシングブロック、洗浄ブロックおよび前記砥液供給装置の各々と接続された制御ブロックを備え、
前記制御ブロックは、前記ロード・アンロードブロック、搬送ブロック、ポリッシングブロック、洗浄ブロックを管理する管理ソフトであるロード・アンロードブロック管理タスク、搬送ブロック管理タスク、ポリッシングブロック管理タスク、洗浄ブロック管理タスクと、前記各々の管理タスクにサポートされて前記各ブロックの前記制御機器の制御操作をする機器制御タスクと、前記ポリッシング装置の運転に必要となる電源、純水、圧縮空気からなるユーティリティの受け状態を監視するユーティリティ監視タスクと、前記砥液供給装置と前記ポリッシング装置との連動を制御する連動制御ソフトを有し、
前記制御ブロックは、前記管理ソフトである前記各々の管理タスクにサポートされた前記機器制御タスクにより前記ロード・アンロードブロック、搬送ブロック、ポリッシングブロックおよび洗浄ブロックの機器の運転を制御して、前記ロード・アンロードブロックから半導体ウエハを取り出し、かつ、研磨され洗浄および乾燥された該半導体ウエハを前記ロード・アンロードブロックに戻す動作を前記ロボットに指令し、前記ユーティリティ監視タスクによりユーティリティの受け状態を監視し、前記連動制御ソフトにより、前記砥液供給装置に備えられた制御装置に信号を出力し、ポリッシング装置と砥液供給装置の運転を連動させるように制御することを特徴とするポリッシング装置。 A polishing apparatus for polishing a semiconductor wafer using an abrasive liquid, wherein the polishing apparatus is connected to an abrasive liquid supply apparatus,
The polishing apparatus comprises:
Load / unload block,
A transport block including a robot for moving a semiconductor wafer;
A polishing block comprising a rotary table and a top ring for polishing a semiconductor wafer;
A cleaning block that includes a cleaning tank and cleans the polished semiconductor wafer;
A control device is provided in each block, and each block is configured so that it can be installed and assembled independently in units of blocks mechanically as a function-by-function block formed for each function of the polishing apparatus.
The polishing apparatus further includes a control block connected to each of the load / unload block, the conveyance block, the polishing block, the cleaning block, and the abrasive liquid supply device,
The control block includes a load / unload block management task, a transport block management task, a polishing block management task, and a cleaning block management task, which are management software for managing the load / unload block, the transport block, the polishing block, and the cleaning block. , A device control task that is supported by each management task and controls the control device of each block, and a utility receiving state consisting of a power source, pure water, and compressed air necessary for the operation of the polishing apparatus. Utility monitoring task for monitoring, and interlock control software for controlling the interlock between the abrasive fluid supply device and the polishing device,
The control block controls the operation of the load / unload block, transfer block, polishing block, and cleaning block devices by the device control task supported by each management task, which is the management software. The robot is instructed to take out the semiconductor wafer from the unload block and return the polished, cleaned and dried semiconductor wafer to the load / unload block, and monitor the utility receiving state by the utility monitoring task. A polishing apparatus, wherein the interlock control software outputs a signal to a control device provided in the abrasive liquid supply device, and controls the operation of the polishing apparatus and the abrasive liquid supply device to be interlocked.
前記洗浄ブロックは、モータに駆動用の電流を送るドライバと、前記制御ブロックからの電気を受け取る電気端子台と、前記洗浄ブロック内のバルブを駆動する制御バルブと、前記制御バルブにエアーを供給するエアー供給キットと、前記ドライバと制御バルブへの制御信号を変換するインターフェースと、前記制御ブロックからの制御信号を受け入れる通信端子台とを有することを特徴とする請求項1記載のポリッシング装置。 The control block includes an electric terminal block for supplying electricity to the load / unload block, transfer block, polishing block, and cleaning block, a computer, and the load / unload block, transfer block, polishing block from the computer, A communication terminal block for sending a control signal to the cleaning block, a power supply terminal block for receiving the supply of electricity from the outside, and an operation panel for commanding the operation of the polishing apparatus are provided.
The cleaning block supplies a drive current to a motor, an electric terminal block that receives electricity from the control block, a control valve that drives a valve in the cleaning block, and supplies air to the control valve The polishing apparatus according to claim 1, further comprising: an air supply kit; an interface that converts a control signal to the driver and the control valve; and a communication terminal block that receives the control signal from the control block.
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