JP6587379B2 - Polishing equipment - Google Patents
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Description
本発明は、研磨装置に係り、特に半導体ウェーハ等の基板の研磨の前段階や研磨間において基板の薬液処理を行う研磨装置に関するものである。 The present invention relates to Migaku Ken apparatus, and more particularly to the chemical treatment of the substrate about the line UKen grinding apparatus among the previous step and polishing of a substrate such as a semiconductor wafer.
近年、半導体デバイスの高集積化・高密度化に伴い、回路の配線がますます微細化し、多層配線の層数も増加している。回路の微細化を図りながら多層配線を実現しようとすると、下側の層の表面凹凸を踏襲しながら段差がより大きくなるので、配線層数が増加するに従って、薄膜形成における段差形状に対する膜被覆性(ステップカバレッジ)が悪くなる。したがって、多層配線にするためには、このステップカバレッジを改善し、然るべき過程で平坦化処理しなければならない。また光リソグラフィの微細化とともに焦点深度が浅くなるため、半導体デバイスの表面の凹凸段差が焦点深度以下に収まるように半導体デバイス表面を平坦化処理する必要がある。 In recent years, with higher integration and higher density of semiconductor devices, circuit wiring has become increasingly finer and the number of layers of multilayer wiring has increased. When trying to realize multilayer wiring while miniaturizing the circuit, the step becomes larger while following the surface unevenness of the lower layer, so as the number of wiring layers increases, the film coverage to the step shape in thin film formation (Step coverage) deteriorates. Therefore, in order to obtain a multi-layer wiring, it is necessary to improve the step coverage and perform a flattening process in an appropriate process. Further, since the depth of focus becomes shallower as the optical lithography becomes finer, it is necessary to planarize the surface of the semiconductor device so that the uneven steps on the surface of the semiconductor device are kept below the depth of focus.
従って、半導体デバイスの製造工程においては、半導体デバイス表面の平坦化技術がますます重要になっている。この平坦化技術のうち、最も重要な技術は、化学的機械研磨(CMP(Chemical Mechanical Polishing))である。この化学的機械研磨は、研磨装置を用いて、シリカ(SiO2)やセリア(CeO2)等の砥粒を含んだ研磨液(スラリー)を研磨パッドに供給しつつ半導体ウェーハなどの基板を研磨テーブル上の研磨パッドに摺接させて研磨を行うものである。
研磨装置は、上記CMPプロセスによって半導体ウェーハ(基板)の研磨を行い、研磨後に洗浄機においてウェーハを洗浄している。ウェーハの研磨は、2以上の研磨テーブルを用いて2段研磨や3段研磨等の多段研磨を行う場合が多くあり、この場合も、最終段の研磨後に洗浄機においてウェーハの洗浄を行っている。
Accordingly, in the semiconductor device manufacturing process, a planarization technique for the surface of the semiconductor device is becoming increasingly important. Among the planarization techniques, the most important technique is chemical mechanical polishing (CMP). This chemical mechanical polishing is performed using a polishing apparatus to polish a substrate such as a semiconductor wafer while supplying a polishing liquid (slurry) containing abrasive grains such as silica (SiO 2 ) and ceria (CeO 2 ) to the polishing pad. Polishing is performed by sliding on a polishing pad on a table.
The polishing apparatus polishes the semiconductor wafer (substrate) by the CMP process and cleans the wafer with a cleaning machine after polishing. In many cases, the polishing of the wafer is performed by multistage polishing such as two-stage polishing or three-stage polishing using two or more polishing tables, and also in this case, the wafer is cleaned by a cleaning machine after the final stage polishing. .
上述した従来の研磨方法および研磨装置には、以下に列挙するような問題がある。
(1)研磨前のウェーハ上の膜表面には自然酸化膜が生成されており、研磨初期には、この自然酸化膜の除去には研磨レートが低い為、研磨処理に時間を要し全体の処理量が少ない。また、Cu膜研磨においては、ウェーハ表面の自然酸化膜除去には研磨斑が見られる為、面内均一性結果に影響があるという問題がある。
(2)研磨前のウェーハ上に異物が付着した状態にて研磨を実施すると、この異物によりウェーハにスクラッチが発生する。
(3)1段目の研磨後、ウェーハ上にスラリー砥粒及び成分が付着した状態にて2段目の研磨を実施すると、砥粒影響及び、スラリー間の化学変化(アルカリ性から酸性、酸性からアルカリ性)により生成される生成物によりウェーハにスクラッチ及びディフェクト(Defect)が発生する。
(4)2段目の研磨後、ウェーハ上にスラリー砥粒及び成分が付着した状態にて3段目の研磨またはバフ処理を実施すると、砥粒影響及び、スラリー間の化学変化(アルカリ性から酸性、酸性からアルカリ性)によりウェーハにスクラッチ、コンタミネーション、反応生成物が発生する。
(5)全研磨処理終了後、ウェーハに付着した、スラリー砥粒及び成分の除去が不十分な場合、洗浄工程での洗浄部材への汚染を引き起こし、洗浄能力の低下及び洗浄部材の寿命の低下につながる。また、洗浄ユニットにおいて効果的な洗浄を行うには処理時間を要し、スループットへ影響を与えている。
The conventional polishing method and polishing apparatus described above have the following problems.
(1) A natural oxide film is formed on the film surface on the wafer before polishing, and at the initial stage of polishing, the polishing rate is low for removing the natural oxide film. The amount of processing is small. Further, in the Cu film polishing, there is a problem that in-plane uniformity results are affected because polishing spots are seen in the removal of the natural oxide film on the wafer surface.
(2) When polishing is performed with foreign matter adhering to the wafer before polishing, the foreign matter causes scratches on the wafer.
(3) After the first stage polishing, if the second stage polishing is performed with the slurry abrasive grains and components adhering to the wafer, the influence of the abrasive grains and chemical changes between the slurry (from alkaline to acidic, from acidic The product produced by (alkaline) causes scratches and defects on the wafer.
(4) After the second stage polishing, if the third stage polishing or buffing is performed with the slurry abrasive grains and components adhering to the wafer, the influence of the abrasive grains and chemical changes between the slurry (from alkaline to acidic) (From acidic to alkaline), scratches, contamination and reaction products are generated on the wafer.
(5) If the removal of slurry abrasive grains and components adhering to the wafer is insufficient after completion of the entire polishing process, it causes contamination of the cleaning member in the cleaning process, resulting in a decrease in cleaning ability and a decrease in the life of the cleaning member. Leads to. In addition, processing time is required to perform effective cleaning in the cleaning unit, which affects the throughput.
本発明は、上述の事情に鑑みなされたもので、基板(ウェーハ)を複数の研磨テーブルを用いて複数段の研磨処理を行う場合に、前段の研磨処理において付着した異物を後段の研磨処理や洗浄処理に持ち込むことを防止することができる研磨装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances. When a substrate (wafer) is subjected to a plurality of stages of polishing using a plurality of polishing tables, foreign substances adhering in the preceding stage of the polishing process preventing bringing the cleaning process and to provide a can be Ru Migaku Ken apparatus.
上述の目的を達成するため、本発明の研磨装置は、研磨対象の基板をトップリングにより保持し、テーブル上の研磨面に基板を押圧して研磨する研磨装置において、前記基板に複数段の研磨処理を施す複数のテーブルを備え、前記複数のテーブルのうち少なくとも1つを、薬液を用いて基板の洗浄処理を行うための薬液洗浄処理専用テーブルとすることを特徴とする。
本発明の実施例によれば、テーブル上の研磨面に研磨対象の基板を押圧して基板を研磨する研磨方法において、前記基板を複数のテーブルを用いて複数段の研磨処理を行う場合に、前記複数段の研磨処理の間に薬液を用いて基板を洗浄処理する薬液洗浄処理ステップを設け、前記薬液洗浄処理ステップは、回転可能な前記複数のテーブルのうち少なくとも1つのテーブル上に設けた回転可能なスポンジに、薬液を供給し、トップリングにより保持された基板を前記スポンジに摺接させて薬液洗浄処理を行う。
In order to achieve the above-described object, a polishing apparatus of the present invention is a polishing apparatus that holds a substrate to be polished by a top ring and polishes the substrate by pressing the substrate against a polishing surface on a table. A plurality of tables to be processed are provided, and at least one of the plurality of tables is a chemical solution cleaning process dedicated table for performing a substrate cleaning process using a chemical solution.
According to an embodiment of the present invention, in a polishing method for polishing a substrate by pressing a substrate to be polished against a polishing surface on a table, when the substrate is subjected to a plurality of stages of polishing using a plurality of tables, A chemical cleaning process step for cleaning the substrate using a chemical solution is provided between the plurality of stages of polishing processing, and the chemical cleaning process step is a rotation provided on at least one of the plurality of rotatable tables. possible sponge, chemical supplies, intends rows chemical cleaning treatment by sliding contact with the substrate held by the top ring in the sponge.
本発明の好ましい態様によれば、前記複数段の研磨処理を行う前に、薬液を用いて基板を処理する研磨前薬液処理ステップを設けたことを特徴とする。 According to a preferred aspect of the present invention, there is provided a pre-polishing chemical solution treatment step for treating a substrate with a chemical solution before performing the plurality of stages of polishing treatment.
本発明の好ましい態様によれば、前記複数段の全研磨処理終了後であって洗浄機による洗浄の前に、薬液を用いて基板を洗浄処理する洗浄前薬液洗浄ステップを設けたことを特徴とする。
本発明の好ましい態様によれば、前記研磨前薬液処理ステップおよび前記洗浄前薬液洗浄ステップは、トップリングのスイング移動経路の下方の位置又はトップリングから基板を着脱する位置又は研磨ユニットから洗浄ユニットまで搬送する搬送経路上の位置において実施することを特徴とする。
According to a preferred aspect of the present invention, there is provided a pre-cleaning chemical solution cleaning step for cleaning the substrate using a chemical solution after completion of the plurality of stages of all polishing processes and before cleaning by a cleaning machine. To do.
According to a preferred embodiment of the present invention, before Symbol pre-polishing chemical processing step and the pre-wash chemical cleaning step, the cleaning unit from the position or the top ring of the lower swing movement path of bets Ppuringu from position or polishing unit for attaching and detaching the substrate It implements in the position on the conveyance path | route which conveys to.
本発明の好ましい態様によれば、複数のトップリングのスイング範囲が一部重なるようにスイング範囲を設定し、トップリングのスイング移動経路が重なる位置の下方に1つの洗浄ユニットまたは1つの薬液処理ユニットを設置し、前記1つの洗浄ユニットまたは1つの薬液処理ユニットにより1つ以上のトップリングに保持された基板の洗浄処理または薬液処理を行うことを可能にし、研磨前及び研磨後における洗浄処理ステップ、薬液処理ステップの少なくとも1つのステップを実施することを特徴とする。 According to a preferred embodiment of the present invention, the swing range of the top ring of the multiple sets swing range so as to partially overlap, one cleaning unit or one chemical treatment below the position where the swing path of movement of the top ring overlaps A cleaning process step before and after polishing can be performed by installing a unit and performing cleaning processing or chemical processing on a substrate held on one or more top rings by the one cleaning unit or one chemical processing unit. In addition, at least one of the chemical treatment steps is performed.
本発明の好ましい態様によれば、前記研磨ユニットから洗浄ユニットまで搬送する搬送経路上の位置において実施する前記洗浄前薬液洗浄ステップは、基板の周縁部を保持して基板を回転させつつノズルから薬液を噴射することにより実施するか、または基板の周縁部を保持して基板を回転させつつ洗浄部材でスクラブすることにより実施することを特徴とする。
本発明の好ましい態様によれば、前記基板をチルト機構により傾けた状態で薬液洗浄を行うことを特徴とする。
According to a preferred aspect of the present invention, the pre-cleaning chemical cleaning step performed at a position on the transport path for transporting from the polishing unit to the cleaning unit holds the peripheral edge of the substrate and rotates the substrate while rotating the substrate. Or by scrubbing with a cleaning member while rotating the substrate while holding the peripheral edge of the substrate.
According to a preferred aspect of the present invention, chemical cleaning is performed with the substrate tilted by a tilt mechanism.
本発明の好ましい態様によれば、前記ノズルは、揺動可能なノズル又は2流体ジェットノズルからなることを特徴とする。
本発明の好ましい態様によれば、前記研磨ユニットから洗浄ユニットまで搬送する搬送経路上の位置において実施する前記洗浄前薬液洗浄ステップは、基板を傾斜させた状態で薬液に浸漬させることにより実施することを特徴とする。
According to a preferred aspect of the present invention, the nozzle comprises a swingable nozzle or a two-fluid jet nozzle.
According to a preferred aspect of the present invention, the pre-cleaning chemical solution cleaning step performed at a position on a transport path for transporting from the polishing unit to the cleaning unit is performed by immersing the substrate in a chemical solution while the substrate is inclined. It is characterized by.
本発明の好ましい態様によれば、前記薬液洗浄処理専用テーブルは、前記複数段の研磨処理の間に、薬液を用いて基板の洗浄処理を行うことを特徴とする。
本発明の好ましい態様によれば、前記基板を前記トップリングにより保持し、前記薬液洗浄処理専用テーブル上で基板の薬液洗浄処理を行うようにしたことを特徴とする。
According to a preferred aspect of the present invention, the chemical solution cleaning dedicated table performs a substrate cleaning process using a chemical solution during the plurality of stages of polishing processing.
According to a preferred aspect of the present invention, the substrate is held by the top ring, and the substrate is subjected to a chemical cleaning process on the chemical cleaning process dedicated table.
本発明の好ましい態様によれば、前記薬液洗浄処理専用テーブルは、薬液を保持する少なくとも1つの凹部又は槽を有し、前記トップリングにより保持された基板を前記凹部又は槽に保持された薬液に浸して薬液洗浄処理を行うことを特徴とする。
本発明の好ましい態様によれば、前記薬液洗浄処理専用テーブル上の前記槽は複数個あり、前記複数の槽は、異なった薬液をそれぞれ保持可能であるか、または少なくとも1種類の薬液とDIWとをそれぞれ保持可能であることを特徴とする。
本発明の好ましい態様によれば、前記薬液洗浄処理専用テーブルは、回転と停止を繰り返すことにより、前記トップリングにより保持された基板を前記複数の槽内の薬液又はDIWに順次浸すことが可能であることを特徴とする。
According to a preferred aspect of the present invention, the chemical cleaning process dedicated table has at least one recess or tank for holding a chemical solution, and the substrate held by the top ring is used as the chemical solution held in the recess or the tank. A chemical cleaning process is performed by dipping.
According to a preferred aspect of the present invention, there are a plurality of the tanks on the chemical cleaning process dedicated table, and the plurality of tanks can hold different chemical liquids, respectively, or at least one chemical liquid and DIW. Can be held respectively.
According to a preferred aspect of the present invention, the chemical solution cleaning-dedicated table is capable of sequentially immersing the substrate held by the top ring in the chemical solution or DIW in the plurality of tanks by repeatedly rotating and stopping. It is characterized by being.
本発明の好ましい態様によれば、前記トップリングは、基板を保持するメンブレンを有したトップリング本体と、該トップリング本体に固定されるとともに基板の外周縁を囲むように配置されたリテーナリングとを有し、前記リテーナリングは、リテーナリング下面に、薬液を基板の下面に流入させるために互いに間隔をおいて設けられた溝を有し、前記トップリング本体は基板の下面に流入した薬液を排出するためのポートを有し、前記リテーナリングの下面に設けられた溝は、前記ポートから遠い部分の溝の個数が前記ポートに近い部分の溝の個数に比べて多くなるように設定されていることを特徴とする。 According to a preferred aspect of the present invention, the top ring includes a top ring main body having a membrane for holding the substrate, and a retainer ring fixed to the top ring main body and disposed so as to surround the outer peripheral edge of the substrate. The retainer ring has grooves on the lower surface of the retainer ring that are spaced apart from each other to allow the chemical solution to flow into the lower surface of the substrate, and the top ring body receives the chemical solution that has flowed into the lower surface of the substrate. The groove provided on the lower surface of the retainer ring having a port for discharging is set so that the number of grooves in the part far from the port is larger than the number of grooves in the part near the port. It is characterized by being.
本発明の好ましい態様によれば、研磨ユニットから洗浄ユニットまで搬送する搬送経路上の位置の設けられた仮置き台において、研磨後の基板を薬液洗浄する洗浄機構を備え、前記洗浄機構は、基板の外周縁を保持して回転させる回転機構と、前記回転機構を傾斜させるチルト機構と、前記チルト機構によって傾斜した基板の上方に配置され、基板に薬液を噴射するノズルとを備えたことを特徴とする。
本発明の好ましい態様によれば、前記ノズルは、揺動可能なノズル又は2流体ジェットノズルからなることを特徴とする。
本発明の好ましい態様によれば、前記複数の研磨テーブルの外側に設置され、研磨後の基板を薬液洗浄する洗浄機構を備え、前記洗浄機構は、基板を保持して傾斜させるチルト機構と、基板を傾斜させた状態で薬液に浸漬させる浸漬機構と、前記傾斜した基板の上方に配置され基板に薬液を供給する薬液供給部とを備えたことを特徴とする。
According to a preferred aspect of the present invention, the temporary placement table provided at a position on the transport path for transporting from the polishing unit to the cleaning unit includes a cleaning mechanism for cleaning the substrate after polishing with the cleaning mechanism, A rotation mechanism that rotates while holding the outer periphery of the substrate, a tilt mechanism that tilts the rotation mechanism, and a nozzle that is disposed above the substrate tilted by the tilt mechanism and injects a chemical liquid onto the substrate. And
According to a preferred aspect of the present invention, the nozzle comprises a swingable nozzle or a two-fluid jet nozzle.
According to a preferred aspect of the present invention, there is provided a cleaning mechanism that is installed outside the plurality of polishing tables and that performs chemical cleaning on the polished substrate, the cleaning mechanism holding and tilting the substrate, and the substrate An immersion mechanism for immersing the substrate in a chemical solution in an inclined state and a chemical solution supply unit that is disposed above the inclined substrate and supplies the chemical solution to the substrate are provided.
本発明は、以下に列挙する効果を奏する。
(1)1段目の研磨後のウェーハ(基板)に付着した砥粒および成分を確実に除去することによって、2段目の研磨時でのウェーハのスクラッチ、ディフェクト(Defect)の発生を無くすことができる。
(2)2段目の研磨後のウェーハ(基板)に付着した砥粒および成分を確実に除去することによって、3段目の研磨またはバフ処理でのウェーハのスクラッチ、ディフェクト(Defect)の発生を無くすことができる。
(3)自然酸化膜除去を目的とした工程をメイン研磨前の段階にて実施することにより、ウェーハ処理能力(WPH)の改善が可能となる。また、事前に酸化膜除去を行うことにより、正確な面内均一性評価が可能となる。
(4)ウェーハ表面(基板表面)に付着した異物除去を目的とした洗浄工程をメイン研磨前に実施することにより、ウェーハのスクラッチ発生を無くすことができる。
(5)研磨終了後にウェーハ洗浄(基板洗浄)を目的とした処理を最終テーブルにて実施することにより、洗浄工程での洗浄部材への汚染を低減することが可能となる。また、初期洗浄を実施することにより、洗浄ユニットでの洗浄時間短縮が可能となる。
The present invention has the following effects.
(1) Elimination of abrasives and components adhering to the wafer (substrate) after the first stage polishing eliminates the occurrence of wafer scratches and defects during the second stage polishing. Can do.
(2) By removing the abrasive grains and components adhering to the wafer (substrate) after the second stage polishing, the generation of scratches and defects in the wafer during the third stage polishing or buffing process. It can be lost.
(3) By performing the process for removing the natural oxide film at the stage before the main polishing, the wafer processing capability (WPH) can be improved. In addition, the in-plane uniformity can be accurately evaluated by removing the oxide film in advance.
(4) By performing a cleaning step for removing foreign substances adhering to the wafer surface (substrate surface) before the main polishing, it is possible to eliminate the generation of scratches on the wafer.
(5) By performing a process for wafer cleaning (substrate cleaning) on the final table after polishing, contamination of the cleaning member in the cleaning process can be reduced. In addition, the cleaning time in the cleaning unit can be shortened by performing the initial cleaning.
以下、本発明に係る研磨方法および研磨装置の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。同一または相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
図1は本発明の一実施形態に係る研磨装置の全体構成を示す平面図である。図1に示すように、この研磨装置は、略矩形状のハウジング1を備えており、ハウジング1の内部は隔壁1a,1bによってロード/アンロード部2と研磨部3と洗浄部4とに区画されている。これらのロード/アンロード部2、研磨部3、および洗浄部4は、それぞれ独立に組み立てられ、独立に排気される。また、研磨装置は、ウェーハ処理動作を制御する制御部5を有している。
Hereinafter, embodiments of a polishing method and a polishing apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The same or corresponding components are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
FIG. 1 is a plan view showing an overall configuration of a polishing apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, this polishing apparatus includes a substantially
ロード/アンロード部2は、多数のウェーハ(基板)をストックするウェーハカセットが載置される2つ以上(本実施形態では4つ)のフロントロード部20を備えている。これらのフロントロード部20はハウジング1に隣接して配置され、研磨装置の幅方向(長手方向と垂直な方向)に沿って配列されている。フロントロード部20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ようになっている。ここで、SMIF、FOUPは、内部にウェー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。
The load / unload
また、ロード/アンロード部2には、フロントロード部20の並びに沿って走行機構21が敷設されており、この走行機構21上にウェーハカセットの配列方向に沿って移動可能な2台の搬送ロボット(ローダー)22が設置されている。搬送ロボット22は走行機構21上を移動することによってフロントロード部20に搭載されたウェーハカセットにアクセスできるようになっている。各搬送ロボット22は上下に2つのハンドを備えており、上側のハンドを処理されたウェーハをウェーハカセットに戻すときに使用し、下側のハンドを処理前のウェーハをウェーハカセットから取り出すときに使用して、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。さらに、搬送ロボット22の下側のハンドは、その軸心周りに回転することで、ウェーハを反転させることができるように構成されている。
In addition, a traveling
ロード/アンロード部2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2の内部は、研磨装置外部、研磨部3、および洗浄部4のいずれよりも高い圧力に常時維持されている。研磨部3は研磨液としてスラリーを用いるため最もダーティな領域である。したがって、研磨部3の内部には負圧が形成され、その圧力は洗浄部4の内部圧力よりも低く維持されている。ロード/アンロード部2には、HEPAフィルタ、ULPAフィルタ、またはケミカル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からはパーティクルや有毒蒸気、有毒ガスが除去されたクリーンエアが常時吹き出している。
Since the load / unload
研磨部3は、ウェーハの研磨(平坦化)が行われる領域であり、第1研磨ユニット3A、第2研磨ユニット3B、第3研磨ユニット3C、第4研磨ユニット3Dを備えている。これらの第1研磨ユニット3A、第2研磨ユニット3B、第3研磨ユニット3C、および第4研磨ユニット3Dは、図1に示すように、研磨装置の長手方向に沿って配列されている。
The polishing
図1に示すように、第1研磨ユニット3Aは、研磨面を有する研磨パッド10が取り付けられた研磨テーブル30Aと、ウェーハを保持しかつウェーハを研磨テーブル30A上の研磨パッド10に押圧しながら研磨するためのトップリング31Aと、研磨パッド10に研磨液やドレッシング液(例えば、純水)を供給するための研磨液供給ノズル32Aと、研磨パッド10の研磨面のドレッシングを行うためのドレッサ33Aと、液体(例えば純水)と気体(例えば窒素ガス)の混合流体または液体(例えば純水)を霧状にして研磨面に噴射するアトマイザ34Aとを備えている。
As shown in FIG. 1, the
同様に、第2研磨ユニット3Bは、研磨パッド10が取り付けられた研磨テーブル30Bと、トップリング31Bと、研磨液供給ノズル32Bと、ドレッサ33Bと、アトマイザ34Bとを備えており、第3研磨ユニット3Cは、研磨パッド10が取り付けられた研磨テーブル30Cと、トップリング31Cと、研磨液供給ノズル32Cと、ドレッサ33Cと、アトマイザ34Cとを備えており、第4研磨ユニット3Dは、研磨パッド10が取り付けられた研磨テーブル30Dと、トップリング31Dと、研磨液供給ノズル32Dと、ドレッサ33Dと、アトマイザ34Dとを備えている。
Similarly, the
第1研磨ユニット3A、第2研磨ユニット3B、第3研磨ユニット3C、および第4研磨ユニット3Dは、互いに同一の構成を有しているので、以下、第1研磨ユニット31Aについて説明する。
図2は、第1研磨ユニット3Aを模式的に示す斜視図である。トップリング31Aは、トップリングシャフト36に支持されている。研磨テーブル30Aの上面には研磨パッド10が貼付されており、この研磨パッド10の上面はウェーハWを研磨する研磨面を構成する。なお、研磨パッド10に代えて固定砥粒を用いることもできる。トップリング31Aおよび研磨テーブル30Aは、矢印で示すように、その軸心周りに回転するように構成されている。ウェーハWは、トップリング31Aの下面に真空吸着により保持される。研磨時には、研磨液供給ノズル32Aから研磨パッド10の研磨面に研磨液が供給され、研磨対象であるウェーハWがトップリング31Aにより研磨面に押圧されて研磨される。
Since the
FIG. 2 is a perspective view schematically showing the
次に、ウェーハを搬送するための搬送機構について説明する。図1に示すように、第1研磨ユニット3Aおよび第2研磨ユニット3Bに隣接して、第1リニアトランスポータ6が配置されている。この第1リニアトランスポータ6は、研磨ユニット3A,3Bが配列する方向に沿った4つの搬送位置(ロード/アンロード部側から順番に第1搬送位置TP1、第2搬送位置TP2、第3搬送位置TP3、第4搬送位置TP4とする)の間でウェーハを搬送する機構である。
Next, a transport mechanism for transporting the wafer will be described. As shown in FIG. 1, a first
また、第3研磨ユニット3Cおよび第4研磨ユニット3Dに隣接して、第2リニアトランスポータ7が配置されている。この第2リニアトランスポータ7は、研磨ユニット3C,3Dが配列する方向に沿った3つの搬送位置(ロード/アンロード部側から順番に第5搬送位置TP5、第6搬送位置TP6、第7搬送位置TP7とする)の間でウェーハを搬送する機構である。
Further, the second
ウェーハは、第1リニアトランスポータ6によって研磨ユニット3A,3Bに搬送される。第1研磨ユニット3Aのトップリング31Aは、トップリングヘッド60のスイング動作により研磨位置と第2搬送位置TP2との間を移動する。したがって、トップリング31Aへのウェーハの受け渡しは第2搬送位置TP2で行われる。同様に、第2研磨ユニット3Bのトップリング31Bは、トップリングヘッド60のスイング動作により研磨位置と第3搬送位置TP3との間を移動し、トップリング31Bへのウェーハの受け渡しは第3搬送位置TP3で行われる。第3研磨ユニット3Cのトップリング31Cは、トップリングヘッド60のスイング動作により研磨位置と第6搬送位置TP6との間を移動し、トップリング31Cへのウェーハの受け渡しは第6搬送位置TP6で行われる。第4研磨ユニット3Dのトップリング31Dは、トップリングヘッド60のスイング動作により研磨位置と第7搬送位置TP7との間を移動し、トップリング31Dへのウェーハの受け渡しは第7搬送位置TP7で行われる。
The wafer is transferred to the polishing
第1搬送位置TP1には、搬送ロボット22からウェーハを受け取るためのリフタ11が配置されている。ウェーハはこのリフタ11を介して搬送ロボット22から第1リニアトランスポータ6に渡される。リフタ11と搬送ロボット22との間に位置して、シャッタ(図示せず)が隔壁1aに設けられており、ウェーハの搬送時にはシャッタが開かれて搬送ロボット22からリフタ11にウェーハが渡されるようになっている。また、第1リニアトランスポータ6と、第2リニアトランスポータ7と、洗浄部4との間にはスイングトランスポータ12が配置されている。このスイングトランスポータ12は、第4搬送位置TP4と第5搬送位置TP5との間を移動可能なハンドを有しており、第1リニアトランスポータ6から第2リニアトランスポータ7へのウェーハの受け渡しは、スイングトランスポータ12によって行われる。ウェーハは、第2リニアトランスポータ7によって第3研磨ユニット3Cおよび/または第4研磨ユニット3Dに搬送される。また、研磨部3で研磨されたウェーハはスイングトランスポータ12を経由して洗浄部4に搬送される。
A
スイングトランスポータ12の側方には、図示しないフレームに設置されたウェーハWの仮置き台180が配置されている。この仮置き台180は、図1に示すように、第1リニアトランスポータ6に隣接して配置されており、第1リニアトランスポータ6と洗浄部4との間に位置している。
On the side of the
図3(a),(b)は図1に示す洗浄部4の詳細を示す図であり、図3(a)は平面図であり、図3(b)は側面図である。図3(a)および図3(b)に示すように、洗浄部4は、第1洗浄室190と、第1搬送室191と、第2洗浄室192と、第2搬送室193と、乾燥室194とに区画されている。第1洗浄室190内には、縦方向に沿って配列された上側一次洗浄モジュール201Aおよび下側一次洗浄モジュール201Bが配置されている。上側一次洗浄モジュール201Aは下側一次洗浄モジュール201Bの上方に配置されている。同様に、第2洗浄室192内には、縦方向に沿って配列された上側二次洗浄モジュール202Aおよび下側二次洗浄モジュール202Bが配置されている。上側二次洗浄モジュール202Aは下側二次洗浄モジュール202Bの上方に配置されている。一次および二次洗浄モジュール201A,201B,202A,202Bは、洗浄液を用いてウェーハを洗浄する洗浄機である。これらの一次および二次洗浄モジュール201A,201B,202A,202Bは垂直方向に沿って配列されているので、フットプリント面積が小さいという利点が得られる。
3 (a) and 3 (b) are diagrams showing details of the cleaning unit 4 shown in FIG. 1, FIG. 3 (a) is a plan view, and FIG. 3 (b) is a side view. As shown in FIGS. 3A and 3B, the cleaning unit 4 includes a
上側二次洗浄モジュール202Aと下側二次洗浄モジュール202Bとの間には、ウェーハの仮置き台203が設けられている。乾燥室194内には、縦方向に沿って配列された上側乾燥モジュール205Aおよび下側乾燥モジュール205Bが配置されている。これら上側乾燥モジュール205Aおよび下側乾燥モジュール205Bは互いに隔離されている。上側乾燥モジュール205Aおよび下側乾燥モジュール205Bの上部には、清浄な空気を乾燥モジュール205A,205B内にそれぞれ供給するフィルタファンユニット207,207が設けられている。上側一次洗浄モジュール201A、下側一次洗浄モジュール201B、上側二次洗浄モジュール202A、下側二次洗浄モジュール202B、仮置き台203、上側乾燥モジュール205A、および下側乾燥モジュール205Bは、図示しないフレームにボルトなどを介して固定されている。
Between the upper
第1搬送室191には、上下動可能な第1搬送ロボット209が配置され、第2搬送室193には、上下動可能な第2搬送ロボット210が配置されている。第1搬送ロボット209および第2搬送ロボット210は、縦方向に延びる支持軸211,212にそれぞれ移動自在に支持されている。第1搬送ロボット209および第2搬送ロボット210は、その内部にモータなどの駆動機構を有しており、支持軸211,212に沿って上下に移動自在となっている。第1搬送ロボット209は、搬送ロボット22と同様に、上下二段のハンドを有している。第1搬送ロボット209は、図3(a)の点線が示すように、その下側のハンドが上述した仮置き台180にアクセス可能な位置に配置されている。第1搬送ロボット209の下側のハンドが仮置き台180にアクセスするときには、隔壁1bに設けられているシャッタ(図示せず)が開くようになっている。
A
第1搬送ロボット209は、仮置き台180、上側一次洗浄モジュール201A、下側一次洗浄モジュール201B、仮置き台203、上側二次洗浄モジュール202A、下側二次洗浄モジュール202Bの間でウェーハWを搬送するように動作する。洗浄前のウェーハ(スラリーが付着しているウェーハ)を搬送するときは、第1搬送ロボット209は、下側のハンドを用い、洗浄後のウェーハを搬送するときは上側のハンドを用いる。第2搬送ロボット210は、上側二次洗浄モジュール202A、下側二次洗浄モジュール202B、仮置き台203、上側乾燥モジュール205A、下側乾燥モジュール205Bの間でウェーハWを搬送するように動作する。第2搬送ロボット210は、洗浄されたウェーハのみを搬送するので、1つのハンドのみを備えている。図1に示す搬送ロボット22は、その上側のハンドを用いて上側乾燥モジュール205Aまたは下側乾燥モジュール205Bからウェーハを取り出し、そのウェーハをウェーハカセットに戻す。搬送ロボット22の上側ハンドが乾燥モジュール205A,205Bにアクセスするときには、隔壁1aに設けられているシャッタ(図示せず)が開くようになっている。
The
洗浄部4は、2台の一次洗浄モジュールおよび2台の二次洗浄モジュールを備えているので、複数のウェーハを並列して洗浄する複数の洗浄ラインを構成することができる。「洗浄ライン」とは、洗浄部4の内部において、一つのウェーハが複数の洗浄モジュールによって洗浄される際の移動経路のことである。例えば、1つのウェーハを、第1搬送ロボット209、上側一次洗浄モジュール201A、第1搬送ロボット209、上側二次洗浄モジュール202A、第2搬送ロボット210、そして上側乾燥モジュール205Aの順で搬送し、これと並列して、他のウェーハを、第1搬送ロボット209、下側一次洗浄モジュール201B、第1搬送ロボット209、下側二次洗浄モジュール202B、第2搬送ロボット210、そして下側乾燥モジュール205Bの順で搬送することができる。このように2つの並列する洗浄ラインにより、複数(典型的には2枚)のウェーハをほぼ同時に洗浄および乾燥することができる。
Since the cleaning unit 4 includes two primary cleaning modules and two secondary cleaning modules, a plurality of cleaning lines for cleaning a plurality of wafers in parallel can be configured. The “cleaning line” refers to a movement path when one wafer is cleaned by a plurality of cleaning modules inside the cleaning unit 4. For example, one wafer is transferred in the order of the
また、2つの並列する洗浄ラインにおいて、複数のウェーハを所定の時間差を設けて洗浄および乾燥することもできる。所定の時間差で洗浄することの利点は次の通りである。第1搬送ロボット209および第2搬送ロボット210は、複数の洗浄ラインで兼用されている。このため、複数の洗浄または乾燥処理が同時に終了した場合には、これらの搬送ロボットが即座にウェーハを搬送できず、スループットを悪化させてしまう。このような問題を回避するために、複数のウェーハを所定の時間差で洗浄および乾燥することによって、処理されたウェーハを速やかに搬送ロボット209,210によって搬送することができる。
Further, in two parallel cleaning lines, a plurality of wafers can be cleaned and dried with a predetermined time difference. The advantages of cleaning at a predetermined time difference are as follows. The
研磨されたウェーハにはスラリーが付着しており、その状態でウェーハを長い時間放置することは好ましくない。これは、配線金属としての銅がスラリーによって腐食することがあるからである。この洗浄部4によれば、2台の一次洗浄モジュールが設けられているので、先行するウェーハが上側一次洗浄モジュール201Aまたは下側一次洗浄モジュール201Bのいずれかで洗浄されている場合でも、他方の一次洗浄モジュールにウェーハを搬入してこれを洗浄することができる。したがって、高スループットを実現できるだけでなく、研磨後のウェーハを直ちに洗浄して銅の腐食を防止することができる。
Slurry adheres to the polished wafer, and it is not preferable to leave the wafer for a long time in that state. This is because copper as a wiring metal may be corroded by the slurry. According to the cleaning unit 4, since two primary cleaning modules are provided, even if the preceding wafer is cleaned by either the upper
また、一次洗浄のみが必要な場合は、ウェーハを、第1搬送ロボット209、上側一次洗浄モジュール201A、第1搬送ロボット209、仮置き台203、第2搬送ロボット210、そして上側乾燥モジュール205Aの順で搬送することができ、第2洗浄室192での二次洗浄を省略することができる。さらに、下側二次洗浄モジュール202Bが故障中のときには、上側二次洗浄モジュール202Aにウェーハを搬送することができる。このように、第1搬送ロボット209および第2搬送ロボット210により、必要に応じてウェーハを所定の洗浄ラインに振り分けることができる。このような洗浄ラインの選定は制御部5によって決定される。
If only the primary cleaning is necessary, the wafer is transferred in the order of the
次に、図1乃至図3に示すように構成された研磨装置によるウェーハ処理工程について図4A,4B及び図5A,5Bを参照して説明する。以下の説明においては、図1に示す研磨テーブル30A,30B,30C,30Dにおいて研磨工程を行わないで薬液処理工程や洗浄工程のみを行う場合があるので、単にテーブル30A,30B,30C,30Dと称する。
図4A,4Bは、図1乃至図3に示すように構成された研磨装置によるウェーハ処理工程の一例を示すフローチャートである。図4Aに示すように、ウェーハの処理を開始し、フロントロード部20のウェーハカセットから取り出されたウェーハは、搬送機構により第1研磨ユニット3Aに搬送(移動)される(ステップS1)。第1研磨ユニット3Aに搬送されたウェーハはトップリング31Aの下面に真空吸着により保持される(ステップS2)。トップリング31Aにより保持されたウェーハは、以下の3つの工程のいずれかによって処理される。
Next, a wafer processing process performed by the polishing apparatus configured as shown in FIGS. 1 to 3 will be described with reference to FIGS. 4A and 4B and FIGS. 5A and 5B. In the following description, the polishing tables 30A, 30B, 30C, and 30D shown in FIG. 1 may be subjected only to the chemical treatment process and the cleaning process without performing the polishing process, so that the tables 30A, 30B, 30C, and 30D are simply Called.
4A and 4B are flowcharts showing an example of a wafer processing process by the polishing apparatus configured as shown in FIGS. 1 to 3. As shown in FIG. 4A, the wafer processing is started, and the wafer taken out from the wafer cassette of the
(1)第1処理工程
ウェーハを保持したトップリング31Aは第1リニアトランスポータ6の位置からテーブル30Aの位置に移動し(ステップS3−1)、トップリング31Aが下降し(ステップS3−2)、ウェーハはテーブル30A上で薬液研磨(ステップS3−3A)またはDip処理(ステップS3−3B)される。処理後に、トップリングは上昇し(ステップS3−4)、トップリング31Aはテーブル30Aの位置から第1リニアトランスポータ6の位置に移動する(ステップS3−5)。
(2)第2処理工程
ウェーハを保持したトップリング31Aは第1リニアトランスポータ6の位置から処理位置に移動する(ステップS3−1)。処理位置はテーブル位置およびウェーハ着脱位置以外の位置である(後述する)。処理位置においてウェーハは洗浄(ステップS3−2A)またはDip処理(ステップS3−2B)され、処理後にトップリング31Aは処理位置から第1リニアトランスポータ6の位置に移動する(ステップS3−3)。
(3)第3処理工程
トップリング31Aにより保持されたウェーハは、ウェーハ着脱位置において洗浄(ステップS3−1A)またはDip処理(ステップS3−1B)される。
(1) First Processing Step The
(2) Second Processing Step The
(3) Third Processing Step The wafer held by the
上記第1〜第3処理工程のいずれかを終了したウェーハは、トップリング31Aから離脱される(ステップS4)。その後、ウェーハは搬送機構により第1研磨ユニット3Aから第2研磨ユニット3Bに搬送(移動)される(ステップS5)。第2研磨ユニット3Bにおいて、ウェーハはトップリング31Bの下面に真空吸着により保持される(ステップS6)。ウェーハを保持したトップリング31Bは第1リニアトランスポータ6の位置からテーブル30Bの位置に移動し(ステップS7)、トップリング31Bが下降する(ステップS8)。トップリング31Bにより保持されたウェーハはテーブル30B上の研磨パッド10に押圧されて1段目の研磨がなされる(ステップS9)。1段目の研磨が終了すると、トップリング31Bは上昇し(ステップS10)、その後トップリング31Bは処理位置から第1リニアトランスポータ6の位置に移動する(ステップS11)。第1リニアトランスポータ6の位置においてウェーハはトップリング31Bから離脱される(ステップS12)。次に、ウェーハは搬送機構により第2研磨ユニット3Bから第3研磨ユニット3Cに搬送(移動)される(ステップS13)。
The wafer that has completed any of the first to third processing steps is detached from the
図4Bに示すように、第3研磨ユニット3Cに搬送されたウェーハはトップリング31Cの下面に真空吸着により保持される(ステップS14)。ウェーハを保持したトップリング31Cは第2リニアトランスポータ7の位置からテーブル30Cの位置に移動し(ステップS15)、トップリング31Cが下降する(ステップS16)。トップリング31Cにより保持されたウェーハはテーブル30C上の研磨パッド10に押圧されて2段目の研磨がなされる(ステップS17)。2段目の研磨が終了すると、トップリング31Cは上昇し(ステップS18)、その後トップリング31Cは処理位置から第2リニアトランスポータ7の位置に移動する(ステップS19)。第2リニアトランスポータ7の位置においてウェーハはトップリング31Cから離脱される(ステップS20)。次に、ウェーハは搬送機構により第3研磨ユニット3Cから第4研磨ユニット3Dに搬送(移動)される(ステップS21)。
As shown in FIG. 4B, the wafer transferred to the
図4Bに示すように、第4研磨ユニット3Dに搬送されたウェーハはトップリング31Dの下面に真空吸着により保持される(ステップS22)。ウェーハを保持したトップリング31Dは第2リニアトランスポータ7の位置からテーブル30Dの位置に移動し(ステップS23)、トップリング31Dが下降する(ステップS24)。トップリング31Dにより保持されたウェーハはテーブル30D上で3段目の研磨(ステップS25A)またはバフ処理(ステップS25B)される。処理後に、トップリングは上昇し(ステップS26)、トップリング31Dは処理位置から第2リニアトランスポータ7の位置に移動する(ステップS27)。第2リニアトランスポータ7の位置においてウェーハはトップリング31Dから離脱される(ステップS28)。トップリング31Dから離脱した研磨後のウェーハは第4研磨ユニット3Dから洗浄機に搬送される(ステップS29)。その後、ウェーハは、複数台の洗浄モジュール201A,201B,202A,202Bによって洗浄される(ステップS30)。洗浄後のウェーハは搬送機構により搬送(移動)されてフロントロード部20のウェーハカセットに戻される(ステップS31)。このようにしてウェーハ処理が完了する。
As shown in FIG. 4B, the wafer transferred to the
図5A,5Bは、図1乃至図3に示すように構成された研磨装置によるウェーハ処理工程の他の例を示すフローチャートである。図5Aに示すように、ウェーハの処理を開始し、フロントロード部20のウェーハカセットから取り出されたウェーハは、搬送機構により第1研磨ユニット3Aに搬送(移動)される(ステップS1)。第1研磨ユニット3Aに搬送されたウェーハはトップリング31Aの下面に真空吸着により保持される(ステップS2)。ウェーハを保持したトップリング31Aはテーブル30Aの位置に移動し(ステップS3)、トップリング31Aが下降する(ステップS4)。ウェーハはテーブル30A上で酸性スラリーを用いて研磨されるか(ステップS5A)またはアルカリ性スラリーを用いて研磨される(ステップS5B)。研磨後のウェーハはウォーターポリッシュされる(ステップS6)。ウォーターポリッシュは、研磨パッド10上にDIWを供給しつつウェーハを研磨パッド10に摺接させてウェーハの洗浄を行うものであり、ウェーハ上の付着物は完全に除去する必要が無い為、洗浄時間を短く行う事が出来る。その後、トップリング31Aは上昇し(ステップS7)、トップリング31Aは第1リニアトランスポータ6の位置に移動する(ステップS8)。第1リニアトランスポータ6の位置においてウェーハはトップリング31Aから離脱される(ステップS9)。次に、ウェーハは搬送機構により第1研磨ユニット3Aから第2研磨ユニット3Bに搬送(移動)される(ステップS10)。
5A and 5B are flowcharts showing another example of the wafer processing process by the polishing apparatus configured as shown in FIGS. As shown in FIG. 5A, the wafer processing is started, and the wafer taken out from the wafer cassette of the
図5Aに示すように、第2研磨ユニット3Bに搬送(移動)されたウェーハはトップリング31Bの下面に真空吸着により保持される(ステップS11)。トップリング31Bにより保持されたウェーハは、以下の3つの工程のいずれかによって処理される。
As shown in FIG. 5A, the wafer conveyed (moved) to the
(1)第1処理工程
ウェーハを保持したトップリング31Bは第1リニアトランスポータ6の位置からテーブル30Bの位置に移動し(ステップS12−1)、トップリング31Bが下降し(ステップS12−2)、トップリング31Bによって保持されたウェーハは薬液とDIWを用いてテーブル30B上で洗浄される(ステップS12−3)。洗浄後に、トップリング31Bは上昇し(ステップS12−4)、トップリング31Bはテーブル30Bの位置から第1リニアトランスポータ6の位置に移動する(ステップS12−5)。
(2)第2処理工程
ウェーハを保持したトップリング31Bは第1リニアトランスポータ6の位置から処理位置に移動する(ステップS12−1)。処理位置はテーブル位置およびウェーハ着脱位置以外の位置である(後述する)。処理位置においてウェーハは薬液とDIWを用いて洗浄される(ステップS12−2)。処理後にトップリング31Bは処理位置から第1リニアトランスポータ6の位置に移動する(ステップS12−3)。
(3)第3処理工程
トップリング31Bにより保持されたウェーハは、ウェーハ着脱位置において薬液とDIWを用いて洗浄される(ステップS12−1)。
(1) First Processing Step The
(2) Second Processing Step The
(3) Third Processing Step The wafer held by the
上記第1〜第3処理工程のいずれかを終了したウェーハは、トップリング31Bから離脱される(ステップS13)。その後、ウェーハは搬送機構により第2研磨ユニット3Bから第3研磨ユニット3Cに搬送(移動)される(ステップS14)。
The wafer that has completed any of the first to third processing steps is detached from the
図5Bに示すように、第3研磨ユニット3Cに搬送されたウェーハはトップリング31Cの下面に真空吸着により保持される(ステップS15)。ウェーハを保持したトップリング31Cは処理位置に移動し(ステップS16)、トップリング31Cが下降する(ステップS17)。ウェーハはテーブル30C上でアルカリ性スラリーを用いて研磨されるか(ステップS18A)または酸性スラリーを用いて研磨される(ステップS18B)。研磨後に、トップリング31Cは上昇し(ステップS19)、トップリング31Cは第2リニアトランスポータ7の位置に移動する(ステップS20)。第2リニアトランスポータ7の位置においてウェーハはトップリング31Cから離脱される(ステップS21)。トップリング31Cから離脱した研磨後のウェーハは第3研磨ユニット3Cから洗浄機に搬送される(ステップS22)。その後、ウェーハは、複数台の洗浄モジュール201A,201B,202A,202Bによって洗浄される(ステップS23)。洗浄後のウェーハは搬送機構により搬送(移動)されてフロントロード部20のウェーハカセットに戻される(ステップS24)。このようにしてウェーハ処理が完了する。
As shown in FIG. 5B, the wafer transferred to the
図6(a)〜(f)は、テーブル上においてウェーハの薬液処理を行う工程の一例を示す模式図である。図6(a)〜(f)に示すウェーハの薬液処理を行う工程は、図4Aの第1処理工程のDip処理(ステップS3−3B)に適用される。以下の説明においては、テーブルは、第1研磨ユニット3Aのテーブル30Aの場合を説明するが、他のテーブル30B,30C,30Dであってもよい。
図6(a)は薬液処理用のテーブルの模式的断面図である。図6(a)に示すように、テーブル30Aはテーブル固定リング13により固定されている。テーブル30Aの外側にリング状ガイド14を取付け、テーブル30Aの上面およびリング状ガイド14の上面に研磨パッド10を張り付ける。リング状ガイド14の上面は、半径方向内側から外側に向かって斜め上方に傾斜した傾斜面14aになっている。図6(a)において右側の部分にはリング状ガイド14が斜視図として示されている。テーブル30Aの外側にリング状ガイド14を取り付けた状態において、リング状ガイド14の内径部はテーブル30Aの高さと同等であり、リング状ガイド14の外周部はテーブル30Aよりも高い状態である。したがって、研磨パッド10の上面に薬液供給ノズル15から薬液を供給すると、リング状ガイド14の外周部が高い為、研磨パッド表面部に薬液を保持することが可能となる。この保持された薬液部にトップリング31Aにより保持されたウェーハWを浸すことにより薬液Dipを行う。
FIGS. 6A to 6F are schematic views illustrating an example of a process for performing chemical treatment of a wafer on a table. 6A to 6F is applied to the Dip processing (step S3-3B) of the first processing step in FIG. 4A. In the following description, the case of the table 30A of the
Fig.6 (a) is typical sectional drawing of the table for chemical | medical solution processing. As shown in FIG. 6A, the table 30 </ b> A is fixed by a
図6(b)〜(f)は、図6(a)に示す構成のテーブル30Aを用いて薬液処理を行う場合の工程を示す図である。図6(b)に示すように、薬液供給ノズル15から研磨パッド10上に薬液を供給する。薬液供給ノズル15からの薬液供給により研磨パッド10の凹部が薬液で満たされたら、図6(c)に示すように、ウェーハWを吸着したトップリング31Aを処理位置に移動させる。次に、図6(d)に示すように、トップリング31Aを下降させ、ウェーハWを薬液にDipする(浸す)。この時、テーブル30Aおよびトップリング31Aは回転させない。ウェーハWはトップリング31Aに吸着された状態であり、ウェーハWは研磨パッド10から浮かせた状態で処理を行う。薬液処理が終了したら、図6(e)に示すように、トップリング31Aを上昇させて、ウェーハWをウェーハ着脱位置に移動させ、薬液処理後のウェーハをトップリング31Aから離脱させて次工程に搬送する。トップリング31Aを上昇させたら、図6(f)に示すように、テーブル30Aを回転させ、研磨パッド上に満たされた薬液を遠心力により研磨パッド10の外周部の傾斜面を介してテーブル外へ排出する。次のウェーハ処理時にはテーブル30Aの回転を停止し、図6(b)〜図6(f)に示す薬液処理を同様に行う。
FIGS. 6B to 6F are diagrams showing steps in the case of performing a chemical treatment using the table 30A having the configuration shown in FIG. As shown in FIG. 6B, a chemical solution is supplied onto the
図7(a)〜(f)は、テーブル上においてウェーハの薬液処理を行う工程の他の例を示す模式図である。図7(a)〜(f)に示すウェーハの薬液処理を行う工程は、図4Aの第1処理工程のDip処理(ステップS3−3B)に適用される。
図7(a)は薬液処理用のテーブルの模式的断面図である。図7(a)に示すように、テーブル30Aの上に断面H状の円板からなるガイド16を取付ける。この時、ガイド16はテーブル30Aの表面を覆う。ガイド16の外周部上面は、半径方向内側から外側に向かって斜め上方に傾斜した傾斜面16aになっている。図7(a)において右側の部分にはガイド16が斜視図として示されている。ガイド16の上面に薬液供給ノズル15から薬液を供給すると、薬液を保持することが可能となる。この保持された薬液部にトップリング31Aにより保持されたウェーハWを浸すことにより薬液Dipを行う。
FIGS. 7A to 7F are schematic views showing other examples of a process for performing chemical treatment of a wafer on a table. 7A to 7F is applied to the Dip processing (step S3-3B) of the first processing step in FIG. 4A.
Fig.7 (a) is typical sectional drawing of the table for chemical | medical solution processing. As shown in FIG. 7A, a
図7(b)〜(f)は、図7(a)に示す構成のテーブル30Aを用いて薬液処理を行う場合の工程を示す図である。図7(b)に示すように、薬液供給ノズル15からガイド16上に薬液を供給する。薬液供給ノズル15からの薬液供給によりガイド16の凹部が薬液で満たされたら、図7(c)に示すように、ウェーハWを吸着したトップリング31Aを処理位置に移動させる。次に、図7(d)に示すように、トップリング31Aを下降させ、ウェーハを薬液にDipする(浸す)。この時、テーブル30Aおよびトップリング31Aは回転させない。ウェーハWはトップリング31Aに吸着された状態であり、ウェーハWはガイド16の上面から浮かせた状態で処理を行う。薬液処理が終了したら、図7(e)に示すように、トップリング31Aを上昇させて、ウェーハWをウェーハ着脱位置に移動させ、薬液処理後のウェーハをトップリング31Aから離脱させて次工程に搬送する。トップリング31Aを上昇させたら、図7(f)に示すように、テーブル30Aを回転させ、ガイド16上に満たされた薬液を遠心力により傾斜面16aを介してテーブル外へ排出する。次のウェーハ処理時にはテーブル30Aの回転を停止し、図7(b)〜図7(f)に示す薬液処理を同様に行う。
FIGS. 7B to 7F are diagrams showing steps in the case of performing a chemical treatment using the table 30A having the configuration shown in FIG. As shown in FIG. 7B, the chemical liquid is supplied onto the
図8(a)〜(f)は、テーブル上においてウェーハの薬液洗浄を行う工程の更に他の例を示す模式図である。図8(a)〜(f)に示すウェーハの薬液処理を行う工程は、図4Aの第1処理工程のDip処理(ステップS3−3B)に適用される。
図8(a)は薬液処理用のテーブルの模式的断面図である。図8(a)に示すように、テーブル30Aの上に断面H状の円板からなるガイド17を取付ける。この時、ガイド17はテーブル30Aの表面を覆う。図8(a)において右側の部分にはガイド17が斜視図として示されている。ガイド17の上面に薬液供給ノズル15から薬液を供給すると、薬液を保持することが可能となる。この保持された薬液部にトップリング31Aにより保持されたウェーハWを浸すことにより薬液Dipを行う。
FIGS. 8A to 8F are schematic views showing still another example of a process of cleaning a wafer with a chemical solution on a table. 8A to 8F is applied to the Dip process (step S3-3B) of the first process step in FIG. 4A.
Fig.8 (a) is typical sectional drawing of the table for chemical | medical solution processing. As shown in FIG. 8A, a
図8(b)〜(f)は、図8(a)に示す構成のテーブル30Aを用いて薬液処理を行う場合の工程を示す図である。図8(b)に示すように、薬液供給ノズル15からガイド17上に薬液を供給する。薬液供給ノズル15からの薬液供給によりガイド17の凹部が薬液で満たされたら、図8(c)に示すように、ウェーハWを吸着したトップリング31Aを処理位置に移動させる。次に、図8(d)に示すように、トップリング31Aを下降させ、ウェーハを薬液にDipする(浸す)。この時、テーブル30Aおよびトップリング31Aは回転させない。ウェーハWはトップリング31Aに吸着された状態であり、ウェーハWはガイド17の上面から浮かせた状態で処理を行う。薬液処理が終了したら、図8(e)に示すように、トップリング31Aを上昇させて、ウェーハWをウェーハ着脱位置に移動させ、薬液処理後のウェーハをトップリング31Aから離脱させて次工程に搬送する。トップリング31Aを上昇させたら、図8(f)に示すように、薬液供給ノズル15を下降させ、薬液供給ノズル15を用いてポンプ等によりガイド17上に満たされた薬液を吸引してテーブル外へ排出する。次のウェーハについても、図8(b)〜図8(f)に示す薬液処理を同様に行う。
FIGS. 8B to 8F are diagrams showing steps in the case of performing a chemical treatment using the table 30A having the configuration shown in FIG. As shown in FIG. 8B, the chemical solution is supplied from the chemical
図9(a)〜(f)は、テーブル上においてウェーハの薬液処理を行う工程の更に他の例を示す模式図である。図9(a)〜(f)に示すウェーハの薬液処理を行う工程は、図5Aの第1処理工程における薬液とDIWによる洗浄処理(ステップS12−3)に適用される。
図9(a)は、薬液処理用のテーブルの模式的断面図である。図9(a)に示すように、テーブル30Bの上に円板状のベース18が固定され、ベース18上には円筒容器状の複数のDip槽19が設けられている。以下においては、複数のDip槽について、それぞれ峻別する必要があるときには添字1,2,3を用いて説明する。図9(b)に示すように、本実施形態においては、第1Dip槽19−1、第2Dip槽19−2および第3Dip槽19−3からなる3つのDip槽が設けられている。なお、図示例では円筒容器状のDip槽が図示されているが、仕切りによって2つ以上のDip槽に分割するようにしてもよい。トップリング31Bにより保持されたウェーハをDip槽19に浸す場合には、テーブル30Bを回転させて位置決め機構によりテーブル30Bの角度を位置決めした後に、トップリング31Bを下降させて、複数のDip槽のいずれか一つを選択可能とする。
FIGS. 9A to 9F are schematic views showing still another example of a process for performing chemical treatment of a wafer on a table. 9A to 9F is applied to the cleaning process (step S12-3) using the chemical liquid and DIW in the first processing process of FIG. 5A.
Fig.9 (a) is typical sectional drawing of the table for chemical | medical solution processing. As shown in FIG. 9A, a disk-shaped
図9(b)〜(f)は、図9(a)に示す構成のテーブルを用いて薬液処理を行う場合の工程を示す図である。図9(b)に示すように、薬液供給ノズル15から第1Dip槽19−1に第1薬液を供給する。薬液供給ノズル15からの薬液供給により第1Dip槽19−1が薬液で満たされたら、図9(c)に示すように、ウェーハWを吸着したトップリング31Bを処理位置に移動させるとともに、テーブル30Bを第1薬液処理の位置に回転(120度)させる。次に、図9(d)に示すように、トップリング31Bを下降させ、ウェーハを第1Dip槽19−1内の第1薬液にDipする(浸す)。この時、テーブル30Bおよびトップリング31Bは回転させない。ウェーハWはトップリング31Bに吸着された状態であり、ウェーハWはDip槽の底面から浮かせた状態で処理を行う。このとき、第2Dip槽19−2には、薬液供給ノズル15からDIWを供給する。薬液処理が終了したら、図9(e)に示すように、トップリング31Bを上昇させ、テーブル30Bを回転(120度)させ、第2Dip槽19−2を処理位置に移動させる。次に、図9(f)に示すように、トップリング31Bを下降させて、ウェーハを第2Dip槽19−2内のDIWに浸しつつトップリング31Bを自身の軸心回りに回転させてウェーハの洗浄を行う。一方、第1Dip槽19−1では薬液排出ノズル23を下降させ、第1Dip槽19−1内の第1薬液の排出を行う。また、第3Dip槽19−3には、薬液供給ノズル15から第2薬液を供給する。その後、トップリング31Bを一旦上昇させ、テーブル30Bを第2薬液処理の位置に回転(120度)させる。その後、トップリング31Bを下降させ、ウェーハを第2薬液にDipする(浸す)。
FIGS. 9B to 9F are diagrams showing steps in the case of performing chemical treatment using the table having the configuration shown in FIG. As shown in FIG. 9B, the first chemical liquid is supplied from the chemical
図10(a),(b)はテーブル上においてウェーハの薬液処理を行う際に好適なトップリングの構成を示す図であり、図10(a)はトップリングの縦断面図、図10(b)はトップリングに設けられたリテーナリングの平面図である。図10(a),(b)に示すトップリングを用いてウェーハの薬液処理を行う工程は、図5Aの第1処理工程における薬液とDIWによる洗浄処理(ステップS12−3)に適用される。
図10(a)に示すように、トップリング31Bは、略円盤状のトップリング本体32を備え、トップリング本体32の外周部下面にはリテーナリング33が固定されている。リテーナリング33の半径方向内側の位置において、トップリング本体32の下面にはメンブレン34が張設されており、メンブレン34とトップリング本体32の下面との間に圧力室35が形成されている。
図10(b)に示すように、リテーナリング33の下面には多数の溝33gが形成されている。また、図10(a)に示すように、トップリング本体32には、トップリング本体32の内周面とメンブレン34の外周面との間の空間に連通する排出ポート32Pが設けられている。排出ポート32Pは真空源(Vac)に接続されている。図10(b)に示すように、リテーナリング溝33gは、等配間隔に配置しないで、排出ポート32Pに近い部分を疎に排出ポート32Pから遠い部分を密に配置している。
FIGS. 10A and 10B are views showing a configuration of a top ring suitable for performing chemical treatment of a wafer on a table. FIG. 10A is a longitudinal sectional view of the top ring, and FIG. ) Is a plan view of a retainer ring provided on the top ring. The process of performing chemical treatment on a wafer using the top ring shown in FIGS. 10A and 10B is applied to the cleaning process (step S12-3) using the chemical and DIW in the first treatment process of FIG. 5A.
As shown in FIG. 10A, the top ring 31 </ b> B includes a substantially disc-shaped top ring
As shown in FIG. 10B, a large number of
図10(a),(b)に示すように構成されたトップリング31Bによりウェーハの薬液処理をする際には、圧力室35を負圧にしてメンブレン34を上昇させ、ウェーハをテーブル上面からリフトアップすることにより、ウェーハ表面に薬液が当たりやすくする。リテーナリング33には下面に多数のリテーナリング溝33gが設けられており、リテーナリング溝33gは等配間隔ではなく排出ポート32Pから遠い部分が密に配置されている。そのため、薬液は、排出ポート32Pから遠い部分に形成された多数のリテーナリング溝33gから効率的に流入してウェーハ表面に接触しながら、排出ポート32Pから負圧により吸引されて排出ポート32Pに向かって流れ(矢印参照)、リテーナリング溝33gの数が少ない側にある排出ポート32Pから速やかに排出される。これにより、薬液のウェーハ表面への流入および処理後の薬液の排出を促進することができ、エッチング効果を高めることができる。
When chemical processing of a wafer is performed by the
図11(a),(b),(c)は、テーブル位置およびウェーハ着脱位置以外の位置においてウェーハの薬液処理を行う構成を示す模式図である。テーブル位置およびウェーハ着脱位置以外の位置としては、例えば、スイング動作を行うトップリングの移動経路の下方の位置である。図11(a),(b),(c)に示す構成は、図4Aの第2処理工程における洗浄(ステップS3−2A)またはDip処理(ステップS3−2B)および図5Aの第2処理工程における洗浄(ステップS12−2)に適用される。図11(a),(b),(c)においては、図4Aの第2処理工程に適用される場合を示す。
図11(a)は、薬液洗浄用の桶状の処理槽41を備えた態様を示す斜視図である。図11(a)に示すように、桶状の処理槽41の底面には供給配管42が接続されており、供給配管42によって桶状の処理槽41の底面から混合比(希釈率)と流量を自由に変えられる薬液とDIWの混合液を供給することができるようになっている。なお、それぞれ流量が調整可能な薬液とDIWを別系統で供給してもよい。図11(a)に示すように、薬液とDIWの混合液を桶状の処理槽41に満たした状態でトップリング31Aを下降させ、ウェーハを薬液とDIWの混合液にDipする(浸す)ことにより、薬液洗浄処理を行うことができる。
FIGS. 11A, 11B, and 11C are schematic views showing a configuration for performing chemical treatment of a wafer at a position other than the table position and the wafer attaching / detaching position. The positions other than the table position and the wafer attachment / detachment position are, for example, positions below the moving path of the top ring that performs the swing operation. 11 (a), 11 (b), and 11 (c) are the same as the cleaning (step S3-2A) or Dip processing (step S3-2B) in the second processing step of FIG. 4A and the second processing step of FIG. 5A. This is applied to the cleaning (step S12-2). 11A, 11B, and 11C show a case where the present invention is applied to the second processing step in FIG. 4A.
FIG. 11A is a perspective view showing an aspect provided with a bowl-shaped
図11(b)は、薬液洗浄用の樋状の処理槽43を備えた態様を示す斜視図である。図11(b)に示すように、平板の両端が折曲されることにより直立したガイド43g,43gになっている樋状の処理槽43が下方に傾斜して配置されている。樋状の処理槽43の一端部には供給配管44が配置されており、供給配管44によって処理槽43に混合比(希釈率)と流量を自由に変えられる薬液とDIWの混合液を供給することができるようになっている。なお、それぞれ流量が調整可能な薬液とDIWを別系統で供給してもよい。樋状の処理槽43の一端部側に供給された薬液とDIWの混合液は、樋状の処理槽43の傾斜面に沿って他端部側に流れるようになっている。図11(b)に示すように、薬液とDIWの混合液を樋状の処理槽43に流した状態でトップリング31Aを下降させ、ウェーハを薬液とDIWの混合液にDipする(浸す)ことにより、薬液洗浄処理を行うことができる。
FIG. 11B is a perspective view showing an aspect provided with a bowl-shaped
図11(c)は、薬液洗浄用のノズル45を備えた態様を示す斜視図である。図11(c)に示すように、ノズル口が上方に向いているノズル45が設けられており、ノズル45には供給配管46から薬液とDIWの混合液が供給される。ウェーハを保持したトップリング31Aがノズル45の上方に位置したときに、ノズル45から混合比(希釈率)と流量を自由に変えられる薬液とDIWの混合液をウェーハに向かって噴射することにより、薬液洗浄処理を行うことができる。なお、それぞれ流量が調整可能な薬液とDIWを別系統で噴射してもよい。
FIG.11 (c) is a perspective view which shows the aspect provided with the
図12(a),(b)は、リニアトランスポータとテーブルとの間に薬液洗浄用の洗浄ノズルを備えた態様を示す図であり、図12(a)は平面図、図12(b)は図12(a)のXII矢視図である。図12(a),(b)に示す構成は、図4Aの第2処理工程における洗浄(ステップS3−2A)および図5Aの第2処理工程における洗浄(ステップS12−2)に適用される。図12(a),(b)においては、図4Aの第2処理工程に適用される場合を示す。図12(a),(b)に示すように、第1リニアトランスポータ6とテーブル30Aとの間には洗浄ノズル47が設けられている。洗浄ノズル47は、四角筒状の本体部48の上面に複数のノズル孔48hを形成して構成されており、本体部48はトップリング31Aの直径と略同一の長さを有するように水平方向に延びている。洗浄ノズル47は、トップリングヘッド60のスイング動作により移動するトップリングの移動経路の下方に配置されている。トップリング31Aは第1リニアトランスポータ6とテーブル30A間で移動する間に洗浄ノズル47の上方で停止し、この停止中に洗浄ノズル47から薬液とDIWの混合液を噴射してウェーハを薬液洗浄するようになっている。洗浄ノズル47から薬液とDIWの混合液をウェーハに向かって噴射している間、トップリング31Aが自身の軸心の回りに回転することによりウェーハの全面が薬液洗浄される。
FIGS. 12A and 12B are views showing a mode in which a cleaning nozzle for cleaning chemicals is provided between the linear transporter and the table. FIG. 12A is a plan view, and FIG. These are the XII arrow directional views of Fig.12 (a). The configuration shown in FIGS. 12A and 12B is applied to the cleaning in the second processing step in FIG. 4A (step S3-2A) and the cleaning in the second processing step in FIG. 5A (step S12-2). FIGS. 12A and 12B show a case where the present invention is applied to the second processing step of FIG. 4A. As shown in FIGS. 12A and 12B, a cleaning
図12(c)は、トップリングのスイング移動経路の下方の位置において、一つの洗浄ユニットにより隣接するトップリングに保持されているウェーハの洗浄を行う一例を示す平面図である。図12(c)で示す例は、隣接する2つのテーブル30A(又は30C),30B(又は30D)間に薬液洗浄ユニットを備えた態様を示すが、隣接する2つのテーブルとリニアトランスポータとの間に薬液洗浄ユニットを備えてもよい。図12(c)において、薬液洗浄ユニットとして洗浄ノズル47が設けられている。洗浄ノズル47の構成及び洗浄ノズル47による洗浄方法は、図12(a)の説明において述べたとおりである。また、薬液洗浄ユニットの箇所に薬液処理ユニットを設置してもよい。
このように隣り合うトップリングのスイング範囲が一部重なるようにスイング範囲を設定することにより、トップリングのスイング移動経路が重なる位置の下方に1つの洗浄ユニットまたは1つの薬液処理ユニットを設置して1つ以上のトップリングに保持されているウェーハの洗浄処理または薬液処理をすることが可能である。
FIG. 12C is a plan view showing an example in which the wafer held on the adjacent top ring is cleaned by one cleaning unit at a position below the swing movement path of the top ring. The example shown in FIG. 12 (c) shows a mode in which a chemical solution cleaning unit is provided between two adjacent tables 30A (or 30C) and 30B (or 30D), but there are two adjacent tables and a linear transporter. A chemical solution cleaning unit may be provided between them. In FIG. 12C, a cleaning
In this way, by setting the swing range so that the swing ranges of the adjacent top rings partially overlap, one cleaning unit or one chemical treatment unit is installed below the position where the swing movement paths of the top rings overlap. It is possible to perform a cleaning process or a chemical process on a wafer held on one or more top rings.
図13(a),(b)は、ウェーハ着脱位置として機能するリニアトランスポータの位置に薬液洗浄用の洗浄ノズルを備えた態様を示す図であり、図13(a)は平面図、図13(b)は図13(a)のXIII矢視図である。図13(a),(b)に示す構成は、図4Aの第3処理工程における洗浄(ステップS3−1A)および図5Aの第3処理工程における洗浄(ステップS12−1)に適用される。図13(a),(b)においては、図4Aの第3処理工程に適用される場合を示す。図13(a),(b)に示すように、第1リニアトランスポータ6の位置に洗浄ノズル49が設けられている。洗浄ノズル49は直方体状の本体部50の上面に複数の洗浄ノズル51を固定して構成されており、複数(図示例では2個)の洗浄ノズル51は、薬液とDIWの混合液を扇形に広がるようにウェーハに向かって噴射するように構成されている。トップリング31Aがテーブル側からリニアトランスポータ側にスイング動作し、トップリング31Aがリニアトランスポータ側において停止中に洗浄ノズル51から薬液とDIWの混合液を噴射してウェーハを薬液洗浄するようになっている。洗浄ノズル51から薬液とDIWの混合液をウェーハに向かって噴射している間、トップリング31Aが自身の軸心の回りに回転することによりウェーハの全面が薬液洗浄される。
FIGS. 13A and 13B are views showing a mode in which a cleaning nozzle for cleaning a chemical solution is provided at the position of the linear transporter functioning as a wafer attaching / detaching position. FIG. 13A is a plan view and FIG. FIG. 13B is a view taken along arrow XIII in FIG. The configuration shown in FIGS. 13A and 13B is applied to the cleaning in the third processing step in FIG. 4A (step S3-1A) and the cleaning in the third processing step in FIG. 5A (step S12-1). FIGS. 13A and 13B show a case where it is applied to the third processing step of FIG. 4A. As shown in FIGS. 13A and 13B, a cleaning
図14(a),(b)は、リニアトランスポータとテーブルとの間に薬液洗浄用のスポンジ52を備えた態様を示す図であり、図14(a)は平面図、図14(b)は図14(a)のXIV矢視図である。図14(a),(b)に示す構成は、図4Aの第2処理工程における洗浄(ステップS3−2A)および図5Aの第2処理工程における洗浄(ステップS12−2)に適用される。図14(a),(b)においては、図4Aの第2処理工程に適用される場合を示す。図14(a)に示すように、第1リニアトランスポータ6とテーブル30Aとの間には薬液洗浄用のスポンジ52が設けられている。図14(b)に示すように、円柱状のスポンジ52は、スポンジ52の外周部に設置された複数のローラ53により自身の軸心回りに回転するようになっている。これにより、スポンジ52の上面がウェーハに摺接するようになっている。また、スポンジ52の中心には液体供給路52aが形成されている。スポンジ52の下方には液体供給部54が配置されている。薬液とDIWの混合液は、液体供給部54を介してスポンジ52の液体供給路52aに供給され、液体供給路52aの上部開口からスポンジ52とウェーハの摺接面に供給される。これにより、スポンジ52による物理的な除去作用とスポンジ中心から供給される液体による流水洗浄により、スラリー砥粒を除去し、スラリー砥粒の後段への持ち込み低減を図ることができる。なお、スポンジ52は研磨布に置き換えても良い。
FIGS. 14A and 14B are views showing a mode in which a
図14(c)は、テーブル上に薬液洗浄用のスポンジ52を備えた態様を示す斜視図である。図14(c)に示すように、テーブル30A上に薬液洗浄用のスポンジ52が設けられている。図14(c)に示すスポンジ52の構成は、図14(b)に示すものと同様である。テーブル上にスポンジ52を設置した場合もスポンジによる物理的な除去作用とスポンジ中心から供給される液体による流水洗浄により、スラリー砥粒を除去し、スラリー砥粒の後段への持ち込み低減を図ることができる。
FIG.14 (c) is a perspective view which shows the aspect provided with the
図15(a),(b),(c)は、仮置き台180においてウェーハの薬液処理を行う構成の例を示す模式図である。図15(a),(b),(c)に示す構成は、洗浄前薬液洗浄ステップに適用される。
図15(a)は、テーブルの外側に設置されたチルト機構を有した処理部の態様を示す正面図である。図15(a)に示すように、処理部はウェーハWを載せるステージ61を備えており、ステージ61はチルト機構により傾けることができるようになっている。傾けたステージ61の上端部側には、薬液やDIWが液体供給部62から供給される。なお、傾けたステージ61の下端部側には、ウェーハが滑り落ちることを防止するストッパ等が設けられている。ウェーハWは次の手順で処理される。ウェーハWをステージ61上に載置した後に、ステージ61を傾け、傾いたステージ61の上端部側に薬液やDIW等の液を流してウェーハの薬液洗浄処理を行う。処理後にステージ61を水平に戻す。このように、ウェーハを傾けることで、ウェーハ上の液体を効果的に排出することができる。液体の排出性が上がることで、滞留する液体の量を軽減することが可能となる。
FIGS. 15A, 15 </ b> B, and 15 </ b> C are schematic diagrams illustrating an example of a configuration for performing chemical treatment of a wafer in the temporary placement table 180. The configurations shown in FIGS. 15A, 15B, and 15C are applied to the pre-cleaning chemical solution cleaning step.
FIG. 15A is a front view showing an aspect of a processing unit having a tilt mechanism installed outside the table. As shown in FIG. 15A, the processing unit includes a
図15(b)は、回転機構(コロ型)を有した処理部の態様を示す正面図である。図15(b)に示すように、ウェーハWの周縁部は複数のコロ型の回転機構65によって支持されている。各コロ型の回転機構65はスピンドル66に支持されている。ウェーハWは各コロ型の回転機構65の回転により水平な姿勢で自身の軸心の回りに回転可能になっている。ウェーハWの上方には、複数のノズル67を有した液体供給部68が配置されている。ウェーハWは次の手順で処理される。ウェーハWの外周縁を複数のコロ型の回転機構65により支持してウェーハWを回転させ、複数のノズル67からウェーハW上に薬液やDIW等の液体を流してウェーハの処理を行う。
このようにコロ型の回転機構65により、ウェーハ上の液体を効果的に排出することができる。液体の排出性が上がることで、滞留する液体の量を軽減することが可能となる。回転機構65はコロ型を採用することで、ウェーハ外周まで洗い流すことが出来る。
FIG. 15B is a front view showing an aspect of a processing unit having a rotation mechanism (roller type). As shown in FIG. 15B, the peripheral edge of the wafer W is supported by a plurality of roller-
Thus, the liquid on the wafer can be effectively discharged by the roller-
図15(c)は、回転機構(チャック型)を有した処理部の態様を示す正面図である。図15(c)に示すように、ウェーハWの周縁部は複数のチャック70によって支持されている。各チャック70は回転可能なステージ71に支持されている。ウェーハWは、チャック70により保持されてステージ71の回転により水平な姿勢で自身の軸心の回りに回転可能になっている。チャック70とステージ71はチャック型の回転機構を構成する。ウェーハWの上方には、複数のノズル72を有した液体供給部73が配置されている。ウェーハWは次の手順で処理される。ウェーハWの外周縁を複数のチャック型の回転機構により支持してウェーハWを回転させ、複数のノズル72からウェーハW上に薬液やDIW等の液体を流してウェーハの処理を行う。
このようにチャック型の回転機構を採用することにより、コロ型の回転機構よりもウェーハの回転数(回転速度)に幅が出来、プロセスマージンを広げることが可能であり、チルト機構などにも応用が利く。
FIG. 15C is a front view illustrating an aspect of a processing unit having a rotation mechanism (chuck type). As shown in FIG. 15C, the peripheral portion of the wafer W is supported by a plurality of
By adopting the chuck-type rotation mechanism in this way, the wafer rotation speed (rotation speed) can be made wider than the roller-type rotation mechanism, and the process margin can be widened. It works.
図16(a),(b),(c)は、仮置き台180においてウェーハの薬液処理を行う構成の他の例を示す模式図である。図16(a),(b),(c)に示す構成は、洗浄前薬液洗浄ステップに適用される。
図16(a)は、回転機構(チャック型)に加えて回転機構を傾斜させるチルト機構を有した処理部の態様を示す正面図である。図16(a)に示すように、ウェーハWの周縁部は複数のチャック70によって支持されている。各チャック70は回転可能なステージ71に支持されている。ステージ71はチルト機構により傾斜可能になっている。ウェーハWは、チャック70により保持されてステージ71の回転により傾斜した姿勢で自身の軸心の回りに回転可能になっている。チャック70とステージ71はチャック型の回転機構を構成する。ウェーハWの上方には、複数のノズル72を有した液体供給部73が配置されている。ウェーハWは次の手順で処理される。ウェーハWの外周縁を複数のチャック70により保持して、ステージ71を傾ける。そして、ステージ71を回転させてウェーハWを回転させ、複数のノズル72からウェーハW上に薬液やDIW等の液体を流してウェーハの処理を行う。このようにチャック型回転機構によりウェーハを回転させるとともに、チルト機構によりウェーハを傾けることにより、ウェーハ上の液体を効果的に排出することができる。液体の排出性がさらに上がることで、滞留する液体の量を更に軽減することが可能となる。
FIGS. 16A, 16 </ b> B, and 16 </ b> C are schematic diagrams illustrating another example of a configuration for performing chemical treatment on a wafer in the temporary placement table 180. The configuration shown in FIGS. 16A, 16B, and 16C is applied to the pre-cleaning chemical solution cleaning step.
FIG. 16A is a front view showing an aspect of a processing unit having a tilt mechanism for tilting the rotation mechanism in addition to the rotation mechanism (chuck type). As shown in FIG. 16A, the peripheral edge of the wafer W is supported by a plurality of
図16(b)は、回転機構(チャック型)に加えて供給ノズル揺動機構を有した処理部の態様を示す正面図である。図16(b)に示すように、ウェーハWの周縁部は複数のチャック70によって支持されている。各チャック70は回転可能なステージ71に支持されている。ウェーハWは、チャック70により保持されてステージ71の回転により自身の軸心の回りに回転可能になっている。ウェーハWの上方には揺動機構によって揺動可能なノズル75を有した液体供給部76が配置されている。ウェーハWは次の手順で処理される。ウェーハWの外周部を複数のチャック70により保持し、ステージ71を回転させてウェーハWを回転させ、揺動機構によってノズル75を揺動させつつノズル75からウェーハW上に薬液やDIW等の液体を流してウェーハWの処理を行う。固定ノズルの場合、ノズルから噴射されてウェーハに当たる位置が固定されてしまうが、揺動可能なノズル75の場合、各プロセスにおいてノズル75の揺動範囲や揺動速度等の設定を調節できるため、プロセスマージンを作り出すことが可能である。
FIG. 16B is a front view showing a mode of a processing unit having a supply nozzle swinging mechanism in addition to the rotation mechanism (chuck type). As shown in FIG. 16B, the peripheral portion of the wafer W is supported by a plurality of
図16(c)は、チャック型のウェーハ保持機構およびチルト機構に加えて浸漬機構を有した処理部の態様を示す正面図である。図16(c)に示すように、ウェーハWの周縁部は複数のチャック70によって支持されている。各チャック70はステージ78に支持されている。ステージ78はウェーハを浸漬させる浸漬機構を有するとともにチルト機構により傾斜可能になっている。ウェーハWの上方には、複数のノズル79を有した液体供給部80が配置されている。ウェーハWは、次の手順で処理される。ウェーハWの外周縁を複数のチャック70により保持してチルト機構によりステージ78を傾ける。複数のノズル79からステージ78の浸漬機構に薬液やDIW等の液体を供給してウェーハを液体に浸漬させる。このように、ステージ78上でウェーハを液体に浸漬させる。液体を流し続けることで液体の滞留を抑え、処理後はドレンポート78pから液体を排出し、常にクリーンな薬液やDIWを供給し続けることができる。
FIG. 16C is a front view showing an aspect of a processing unit having an immersion mechanism in addition to a chuck-type wafer holding mechanism and a tilt mechanism. As shown in FIG. 16C, the peripheral edge of the wafer W is supported by a plurality of
図17(a),(b),(c)は、仮置き台180においてウェーハの薬液処理を行う構成の更に他の例を示す模式図である。図17(a),(b),(c)に示す構成は、洗浄前薬液洗浄ステップに適用される。
図17(a)は、回転機構(コロ型)に加えて2流体ジェットノズルの揺動機構を有した処理部の態様を示す正面図である。図17(a)に示すように、ウェーハWの周縁部は複数のコロ型の回転機構65によって支持されている。各コロ型の回転機構65は、ステージ82に支持されている。ウェーハWは、ステージ82の回転により水平な姿勢で自身の軸心の回りに回転可能になっている。ウェーハWの上方には、揺動機構により揺動可能になっている2流体ジェットノズル83を有した液体供給部84が設置されている。ウェーハWは、次の手順で処理される。ウェーハWの外周縁を複数のコロ型の回転機構65により支持してウェーハWを回転させ、2流体ジェットノズル83からウェーハW上に薬液やDIW等の液体を供給してウェーハの処理を行う。このとき2流体ジェットノズル83を揺動させることで、次段の洗浄モジュールへ行くまでにできるだけスラリーを除去する。これにより、洗浄モジュールの洗浄負荷の低減を図ることができる。
FIGS. 17A, 17 </ b> B, and 17 </ b> C are schematic diagrams illustrating still another example of a configuration for performing chemical treatment on a wafer in the temporary placement table 180. The configuration shown in FIGS. 17A, 17B, and 17C is applied to the pre-cleaning chemical solution cleaning step.
FIG. 17A is a front view showing a mode of a processing unit having a swing mechanism of a two-fluid jet nozzle in addition to a rotating mechanism (roller type). As shown in FIG. 17A, the peripheral edge of the wafer W is supported by a plurality of roller-
図17(b)は、回転機構(チャック型)に加えて揺動可能なスリットノズルを有した処理部の態様を示す正面図である。図17(b)に示すように、ウェーハWの周縁部は複数のチャック70によって支持されている。各チャック70は、回転可能なステージ71に支持されている。ウェーハWは、チャック70により保持されてステージ71の回転により水平な姿勢で自身の軸心の回りに回転可能になっている。ウェーハWの上方には、揺動可能なスリットノズル85を有した液体供給部86が配置されている。ウェーハWは、次の手順で処理される。ウェーハWの外周縁を複数のチャック70により保持してウェーハWを回転させ、揺動可能なスリットノズル85からウェーハW上に薬液やDIW等の液体を流してウェーハの処理を行う。スリットノズル85をスイングさせることでウェーハ全面をリンスすることができる。ウェーハ全面を濡らすことができるためスラリーの排出効果が上がる。スリットノズルを揺動させない場合には、スリットノズルの長さをウェーハの半径分の長さにすればよい。また、ウェーハを回転させない場合は、スリットノズルの長さをウェーハの直径分の長さにすればよい。
FIG. 17B is a front view showing an aspect of the processing unit having a slit nozzle that can be swung in addition to the rotation mechanism (chuck type). As shown in FIG. 17B, the peripheral portion of the wafer W is supported by a plurality of
図17(c)は、回転機構(コロ型)に加えてスクラブ洗浄用のスポンジを有した処理部の態様を示す正面図である。図17(c)に示すように、ウェーハWの周縁部は複数のコロ型の回転機構65によって支持されている。各コロ型の回転機構65は、ステージ71に支持されている。ウェーハWは、ステージ71の回転により水平な姿勢で自身の軸心の回りに回転可能になっている。ウェーハWの上方には、スクラブ洗浄用の円板状のスポンジ87が配置されている。ウェーハWは、次の手順で処理される。ウェーハWの外周縁を複数のコロ型の回転機構65により支持してウェーハWを回転させ、スクラブ洗浄用のスポンジ87の内部を通してウェーハW上に薬液やDIW等の液体を供給してウェーハのスクラブ洗浄を行う。このようにスポンジでスクラブ洗浄することにより、洗浄モジュールへ行くまでにできるだけスラリーを除去することができる。これにより、洗浄モジュールの洗浄負荷の低減を図ることができる。
図15(a),(b),(c)乃至図17(a),(b),(c)に示す各処理部の態様において(ただし、図16(c)の態様を除く)、ウェーハをフェイスアップ(Face Up)して処理することを前提としているが、ウェーハをフェイスダウン(Face Down)することにより、図15(a),(b),(c)乃至図17(a),(b),(c)に示す各処理部の態様(図16(c)の態様を除く)は、トップリング機構の箇所で実施可能である。すなわち、ウェーハをトップリングにより保持しフェイスダウンとし、ノズルやスクラブ洗浄用のスポンジをトップリングの下方に配置すればよい。
FIG. 17C is a front view showing a mode of a processing unit having a scrub cleaning sponge in addition to the rotation mechanism (roller type). As shown in FIG. 17C, the peripheral edge of the wafer W is supported by a plurality of roller-
15 (a), (b), (c) to FIGS. 17 (a), (b), (c) in the form of each processing unit (except for the form of FIG. 16 (c)), the wafer 15 (a), (b), (c) to FIG. 17 (a), and FIG. 17 (a), are performed by performing face-down processing on the wafer. The mode of each processing unit shown in (b) and (c) (excluding the mode of FIG. 16 (c)) can be implemented at the top ring mechanism. In other words, the wafer may be held by the top ring so as to face down, and a nozzle or a scrub cleaning sponge may be disposed below the top ring.
これまで本発明の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、その技術思想の範囲内において、種々の異なる形態で実施されてよいことは勿論である。 Although the embodiment of the present invention has been described so far, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that the present invention may be implemented in various different forms within the scope of the technical idea.
1 ハウジング
1a,1b 隔壁
2 ロード/アンロード部
3 研磨部
3A 第1研磨ユニット
3B 第2研磨ユニット
3C 第3研磨ユニット
3D 第4研磨ユニット
4 洗浄部
5 制御部
6 第1リニアトランスポータ
7 第2リニアトランスポータ
10 研磨パッド
11 リフタ
12 スイングトランスポータ
13 テーブル固定リング
14 リング状ガイド
14a 傾斜面
15 薬液供給ノズル
16,17 ガイド
16a 傾斜面
18 ベース
19 Dip槽
19−1 第1Dip槽
19−2 第2Dip槽
19−3 第3Dip槽
20 フロントロード部
21 走行機構
22 搬送ロボット
23 薬液排出ノズル
30A,30B,30C,30D 研磨テーブル
31A,31B,31C,31D トップリング
32 トップリング本体
32A,32B,32C,32D 研磨液供給ノズル
32P 排出ポート
33 リテーナリング
33A,33B,33C,33D ドレッサ
33g リテーナリング溝
34 メンブレン
34A,34B,34C,34D アトマイザ
35 圧力室
36 トップリングシャフト
41 桶状の処理槽
42 供給配管
43 樋状の処理槽
43g ガイド
44 供給配管
45 ノズル
46 供給配管
47 洗浄ノズル
48 本体部
48h ノズル孔
49 洗浄ノズル
50 本体部
51 洗浄ノズル
52 スポンジ
52a 液体供給路
53 ローラ
54 液体供給部
60 トップリングヘッド
61 ステージ
65 コロ型の回転機構
66 スピンドル
67 ノズル
68 液体供給部
70 チャック
71 ステージ
72 ノズル
73 液体供給部
75 ノズル
76 液体供給部
78 ステージ
78p ドレンポート
80 液体供給部
82 ステージ
83 2流体ジェットノズル
85 スリットノズル
86 液体供給部
87 スポンジ
180 仮置き台
190 第1洗浄室
191 第1搬送室
192 第2洗浄室
193 第2搬送室
194 乾燥室
201A 上側一次洗浄モジュール
201B 下側一次洗浄モジュール
202A 上側二次洗浄モジュール
202B 下側二次洗浄モジュール
203 仮置き台
205A 上側乾燥モジュール
205B 下側乾燥モジュール
209 第1搬送ロボット
210 第2搬送ロボット
211,212 支持軸
TP1 第1搬送位置
TP2 第2搬送位置
TP3 第3搬送位置
TP4 第4搬送位置
TP5 第5搬送位置
TP6 第6搬送位置
TP7 第7搬送位置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Housing 1a, 1b Bulkhead 2 Load / unload part 3 Polishing part 3A 1st grinding | polishing unit 3B 2nd grinding | polishing unit 3C 3rd grinding | polishing unit 3D 4th grinding | polishing unit 4 Cleaning part 5 Control part 6 1st linear transporter 7 2nd Linear transporter 10 Polishing pad 11 Lifter 12 Swing transporter 13 Table fixing ring 14 Ring-shaped guide 14a Inclined surface 15 Chemical solution supply nozzle 16, 17 Guide 16a Inclined surface 18 Base 19 Dip tank 19-1 First Dip tank 19-2 Second Dip Tank 19-3 Third Dip tank 20 Front load section 21 Travel mechanism 22 Transport robot 23 Chemical solution discharge nozzles 30A, 30B, 30C, 30D Polishing tables 31A, 31B, 31C, 31D Top ring 32 Top ring bodies 32A, 32B, 32C, 32D Polishing liquid supply Nozzle 32P Discharge port 33 Retainer ring 33A, 33B, 33C, 33D Dresser 33g Retainer ring groove 34 Membrane 34A, 34B, 34C, 34D Atomizer 35 Pressure chamber 36 Top ring shaft 41 Casket-shaped treatment tank 42 Supply pipe 43 Bowl-shaped process Tank 43g Guide 44 Supply pipe 45 Nozzle 46 Supply pipe 47 Cleaning nozzle 48 Main body 48h Nozzle hole 49 Cleaning nozzle 50 Main body 51 Cleaning nozzle 52 Sponge 52a Liquid supply path 53 Roller 54 Liquid supply section 60 Top ring head 61 Stage 65 Roller type Rotating mechanism 66 Spindle 67 Nozzle 68 Liquid supply unit 70 Chuck 71 Stage 72 Nozzle 73 Liquid supply unit 75 Nozzle 76 Liquid supply unit 78 Stage 78p Drain port 80 Liquid supply unit 82 Stage 83 Two fluid dice Liquid nozzle 87 Liquid supply unit 87 Sponge 180 Temporary table 190 First cleaning chamber 191 First transfer chamber 192 Second cleaning chamber 193 Second transfer chamber 194 Drying chamber 201A Upper primary cleaning module 201B Lower primary cleaning module 202A Upper Secondary cleaning module 202B Lower secondary cleaning module 203 Temporary table 205A Upper drying module 205B Lower drying module 209 First transport robot 210 Second transport robot 211, 212 Support shaft TP1 First transport position TP2 Second transport position TP3 Third transport position TP4 Fourth transport position TP5 Fifth transport position TP6 Sixth transport position TP7 Seventh transport position
Claims (7)
前記基板に複数段の研磨処理を施す複数のテーブルを備え、
前記複数のテーブルのうち少なくとも1つを、薬液を用いて基板の洗浄処理を行うための薬液洗浄処理専用テーブルとすることを特徴とする研磨装置。 In a polishing apparatus that holds a substrate to be polished by a top ring and polishes the substrate by pressing the substrate against a polishing surface on a table,
A plurality of tables for performing a multi-stage polishing process on the substrate,
A polishing apparatus, wherein at least one of the plurality of tables is a chemical solution cleaning process dedicated table for performing a substrate cleaning process using a chemical solution.
前記複数の槽は、異なった薬液をそれぞれ保持可能であるか、または少なくとも1種類の薬液とDIWとをそれぞれ保持可能であることを特徴とする請求項4に記載の研磨装置。 There are a plurality of tanks on the chemical cleaning process dedicated table,
The polishing apparatus according to claim 4 , wherein the plurality of tanks can hold different chemical solutions, or can hold at least one type of chemical solution and DIW, respectively.
前記リテーナリングは、リテーナリング下面に、薬液を基板の下面に流入させるために互いに間隔をおいて設けられた溝を有し、
前記トップリング本体は基板の下面に流入した薬液を排出するためのポートを有し、
前記リテーナリングの下面に設けられた溝は、前記ポートから遠い部分の溝の個数が前記ポートに近い部分の溝の個数に比べて多くなるように設定されていることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の研磨装置。 The top ring has a top ring main body having a membrane for holding the substrate, and a retainer ring fixed to the top ring main body and disposed so as to surround the outer peripheral edge of the substrate,
The retainer ring has grooves on the lower surface of the retainer ring that are spaced apart from each other to allow the chemical solution to flow into the lower surface of the substrate.
The top ring body has a port for discharging the chemical liquid flowing into the lower surface of the substrate,
Groove provided on the lower surface of the retainer ring according to claim 1, characterized in that the number of grooves in the portion far from the port is set to be larger than the number of the grooves of the portion close to the port The polishing apparatus as described in any one of thru | or 6 .
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