JPH09174420A - ケミカルメカニカルポリシングの連続処理システム - Google Patents
ケミカルメカニカルポリシングの連続処理システムInfo
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- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
- H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
- H01L21/30625—With simultaneous mechanical treatment, e.g. mechanico-chemical polishing
Abstract
(57)【要約】
【課題】 基板の汚染や破損のリスクを最小にしつつ、
研磨のスループット、平坦性及び仕上の最適化を可能に
する。 【解決手段】 本発明に従った構成では、多数の、例え
ば４つの、同一のウエハヘッドが、カルーセル支持板の
中心支持体の周りに均等に分布するように設置される。
中心で支持されるカルーセルフレームは、回転している
ときは、ウエハヘッド及び基板を配置させる。ヘッドそ
れぞれは、独立して回転でき、また独立して、ヘッド板
に形成されたスロットの中に、放射方向往復運動をする
ことが可能である。ウエハヘッドを保持するカルーセル
組立体が縦に固定されているためポリシングパッドの表
面からウエハを昇降させるためには、ウエハヘッドのウ
エハ受け面とカルーセルアームの縦固定支持体との間に
相対運動をさせる必要がある。構成の１つでは、ウエハ
ヘッドのウエハ受け面とウエハヘッドの頂部部材との間
の相対運動により、必要な縦方向の運動が与えられる。
研磨のスループット、平坦性及び仕上の最適化を可能に
する。 【解決手段】 本発明に従った構成では、多数の、例え
ば４つの、同一のウエハヘッドが、カルーセル支持板の
中心支持体の周りに均等に分布するように設置される。
中心で支持されるカルーセルフレームは、回転している
ときは、ウエハヘッド及び基板を配置させる。ヘッドそ
れぞれは、独立して回転でき、また独立して、ヘッド板
に形成されたスロットの中に、放射方向往復運動をする
ことが可能である。ウエハヘッドを保持するカルーセル
組立体が縦に固定されているためポリシングパッドの表
面からウエハを昇降させるためには、ウエハヘッドのウ
エハ受け面とカルーセルアームの縦固定支持体との間に
相対運動をさせる必要がある。構成の１つでは、ウエハ
ヘッドのウエハ受け面とウエハヘッドの頂部部材との間
の相対運動により、必要な縦方向の運動が与えられる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、連続処理又はバッ
チ処理による半導体基板のケミカルメカニカルポリシン
グ（化学機械的研磨）の装置及び方法に関する。本発明
の特徴は様々であるが、同時に且つ連続的に、基板をウ
エハヘッドに移送してウエハヘッドの上に搬入し、且つ
／又は、クリーニングを行って基板をウエハヘッドから
搬出する準備を行うことを、１つ以上の他の基板のポリ
シング（研磨）を同時に行いつつ行うことが含まれる。
基板の移動、クリーニング及びポリシングが、完全に自
動化されるような構成とすることが可能である。
チ処理による半導体基板のケミカルメカニカルポリシン
グ（化学機械的研磨）の装置及び方法に関する。本発明
の特徴は様々であるが、同時に且つ連続的に、基板をウ
エハヘッドに移送してウエハヘッドの上に搬入し、且つ
／又は、クリーニングを行って基板をウエハヘッドから
搬出する準備を行うことを、１つ以上の他の基板のポリ
シング（研磨）を同時に行いつつ行うことが含まれる。
基板の移動、クリーニング及びポリシングが、完全に自
動化されるような構成とすることが可能である。
【０００２】
【従来の技術】集積回路は、典型的には、導電膜層、半
導体膜層及び絶縁膜層を連続して堆積及びエッチングす
ることにより、基板、最も一般的には半導体基板の上に
形成される。堆積物層の堆積及びエッチングを連続して
行う際は、基板の最も上の面、即ち基板の最上層の露出
面には次第に、凹凸の多い立体形状が現れる。これは、
最上膜層の高さ、即ちこの層の上面とこの層の下の基板
の表面との間の距離が、エッチングが一番なされなかっ
た場所では最も大きく、エッチングが一番なされた場所
では最も小さいために生じるものである。
導体膜層及び絶縁膜層を連続して堆積及びエッチングす
ることにより、基板、最も一般的には半導体基板の上に
形成される。堆積物層の堆積及びエッチングを連続して
行う際は、基板の最も上の面、即ち基板の最上層の露出
面には次第に、凹凸の多い立体形状が現れる。これは、
最上膜層の高さ、即ちこの層の上面とこの層の下の基板
の表面との間の距離が、エッチングが一番なされなかっ
た場所では最も大きく、エッチングが一番なされた場所
では最も小さいために生じるものである。
【０００３】このような表面の非平坦性が、集積回路の
製造者には問題となる。エッチングのステップは、典型
的には、基板の露出面にレジスト層を配設した後、レジ
ストの一部を選択的に除去して係る層にエッチングパタ
ーンを与えることによりなされる。層が平坦でなけれ
ば、レジスト層をパターニングするフォトリソグラフィ
ーの技術は適切ではなくなり、何故なら、基板表面が、
層の表面全体にリソグラフィー装置のフォーカス合せを
妨げるほど非平坦であるだろうからである。従って、基
板表面を定期的に平坦化し、リソグラフィーのための層
表面の平坦性を復活させる必要性がある。
製造者には問題となる。エッチングのステップは、典型
的には、基板の露出面にレジスト層を配設した後、レジ
ストの一部を選択的に除去して係る層にエッチングパタ
ーンを与えることによりなされる。層が平坦でなけれ
ば、レジスト層をパターニングするフォトリソグラフィ
ーの技術は適切ではなくなり、何故なら、基板表面が、
層の表面全体にリソグラフィー装置のフォーカス合せを
妨げるほど非平坦であるだろうからである。従って、基
板表面を定期的に平坦化し、リソグラフィーのための層
表面の平坦性を復活させる必要性がある。
【０００４】ケミカルメカニカルポリシング（ＣＭＰ）
は、平坦化のためのものして認められている方法の１つ
である。この平坦化の方法では、典型的には、基板をウ
エハヘッドに、基板の研磨しようとする面が露出するよ
うに設置することが必要である。このヘッドに支持され
た基板は、回転するポリシングパッドに対して配置され
る。基板を保持するヘッドも回転させて、基板とポリシ
ングパッド表面との間に更に運動を加えてもよい。更
に、研磨スラリ（典型的には、研磨材及び少なくとも１
つの化学反応性剤とを有し、これらは基板の最上膜層の
研磨を促進するように選択される）をパッドに供給し、
パッドと基板の境界面に研磨性の化学品溶液を提供す
る。酸化物層の研磨に対しては、スラリは、直径５０ｎ
ｍ程度のシリカグリットで構成されている。このグリッ
トは、発煙により形成した後、ｐＨ１０．５程度の塩基
溶液の中に入れられる。そして、この溶液は、コロイダ
ルサスペンション（コロイド懸濁液）を長期に維持する
ように、ブレンドして強いシェアをかけられる。メタル
の研磨のためには、グリットは、シリカ又はアルミナの
いずれかにより形成される。
は、平坦化のためのものして認められている方法の１つ
である。この平坦化の方法では、典型的には、基板をウ
エハヘッドに、基板の研磨しようとする面が露出するよ
うに設置することが必要である。このヘッドに支持され
た基板は、回転するポリシングパッドに対して配置され
る。基板を保持するヘッドも回転させて、基板とポリシ
ングパッド表面との間に更に運動を加えてもよい。更
に、研磨スラリ（典型的には、研磨材及び少なくとも１
つの化学反応性剤とを有し、これらは基板の最上膜層の
研磨を促進するように選択される）をパッドに供給し、
パッドと基板の境界面に研磨性の化学品溶液を提供す
る。酸化物層の研磨に対しては、スラリは、直径５０ｎ
ｍ程度のシリカグリットで構成されている。このグリッ
トは、発煙により形成した後、ｐＨ１０．５程度の塩基
溶液の中に入れられる。そして、この溶液は、コロイダ
ルサスペンション（コロイド懸濁液）を長期に維持する
ように、ブレンドして強いシェアをかけられる。メタル
の研磨のためには、グリットは、シリカ又はアルミナの
いずれかにより形成される。
【０００５】ポリシングパッドの特性と、特定のスラリ
の混合物と、その他の研磨のパラメータにより、特定の
研磨特性を与えることができる。従って、研磨しようと
するいかなる材料に対しても、パッドとスラリの組合わ
せは、理論的には、研磨面の特定の仕上と平坦性を与え
ることが可能である。基板とパッドの相対速度や基板を
パッドへ押圧する力を始めとする、その他の研磨パラメ
ータが、研磨速度や仕上り、平坦性に影響を与えること
が理解されるべきである。従って、望ましい仕上りが知
られている材料が与えられれば、パッドとスラリの最適
な組合わせが選択できる。典型的には、所定の材料に対
して選択される実際のポリシングパッドとスラリの組合
わせは、装置におけるウエハスループットのかなりの部
分を決めてしまう研磨速度と、基板表面に特に望まれる
仕上と平坦性を与える必要性との間の兼合いをもとに決
められる。
の混合物と、その他の研磨のパラメータにより、特定の
研磨特性を与えることができる。従って、研磨しようと
するいかなる材料に対しても、パッドとスラリの組合わ
せは、理論的には、研磨面の特定の仕上と平坦性を与え
ることが可能である。基板とパッドの相対速度や基板を
パッドへ押圧する力を始めとする、その他の研磨パラメ
ータが、研磨速度や仕上り、平坦性に影響を与えること
が理解されるべきである。従って、望ましい仕上りが知
られている材料が与えられれば、パッドとスラリの最適
な組合わせが選択できる。典型的には、所定の材料に対
して選択される実際のポリシングパッドとスラリの組合
わせは、装置におけるウエハスループットのかなりの部
分を決めてしまう研磨速度と、基板表面に特に望まれる
仕上と平坦性を与える必要性との間の兼合いをもとに決
められる。
【０００６】続いて行われる製造工程の処理条件で研磨
済みの面の仕上と平坦性が要求されるため、スループッ
トの研磨速度に関する部分が、しばしば、上記の兼合い
により犠牲となる。それでも、研磨の装置のコストは、
処理するウエハの数により償還されるため、商業市場で
はスループットが高うことが必須である。無論、高いス
ループットは、コストと、用いる機械の複雑さに対して
バランスさせなければならない。同様に、研磨装置のオ
ペレーション及び保守に要するフロアスペースとオペレ
ータの時間は、販売価格に含まれるべきコストを発生さ
せる。これら全ての理由により、研磨装置には、高いス
ループットを有し、比較的簡易で安価であり、あまりフ
ロアスペースを使わず、オペレータによる制御と保守が
最小限であることが要求される。
済みの面の仕上と平坦性が要求されるため、スループッ
トの研磨速度に関する部分が、しばしば、上記の兼合い
により犠牲となる。それでも、研磨の装置のコストは、
処理するウエハの数により償還されるため、商業市場で
はスループットが高うことが必須である。無論、高いス
ループットは、コストと、用いる機械の複雑さに対して
バランスさせなければならない。同様に、研磨装置のオ
ペレーション及び保守に要するフロアスペースとオペレ
ータの時間は、販売価格に含まれるべきコストを発生さ
せる。これら全ての理由により、研磨装置には、高いス
ループットを有し、比較的簡易で安価であり、あまりフ
ロアスペースを使わず、オペレータによる制御と保守が
最小限であることが要求される。
【０００７】パッドの表面の特性が研磨用途に応じて変
化するため、また、研磨のため基板が押圧される領域で
パッド表面が圧迫されるようになるため、スループット
に更に制限が加わることとなる。この状態は通常「グレ
ージング」と称され、これが生じれば、ポリシングパッ
ドの表面の研磨性が低くなり、研磨速度が低下する。こ
のように、グレージングが生じれば、個々の基板の研磨
に要する時間が余計にかかる傾向になる。従って、所望
の研磨状態を維持し研磨装置の基板のスループットを高
く実現するため、ポリシングパッドの表面を定期的に修
復し又は調整する必要がある。パッドを調整するには、
典型的には、パッド表面を摩耗させて、不規則なところ
を除去すると共に表面を粗くする。
化するため、また、研磨のため基板が押圧される領域で
パッド表面が圧迫されるようになるため、スループット
に更に制限が加わることとなる。この状態は通常「グレ
ージング」と称され、これが生じれば、ポリシングパッ
ドの表面の研磨性が低くなり、研磨速度が低下する。こ
のように、グレージングが生じれば、個々の基板の研磨
に要する時間が余計にかかる傾向になる。従って、所望
の研磨状態を維持し研磨装置の基板のスループットを高
く実現するため、ポリシングパッドの表面を定期的に修
復し又は調整する必要がある。パッドを調整するには、
典型的には、パッド表面を摩耗させて、不規則なところ
を除去すると共に表面を粗くする。
【０００８】パッドを調整すれば、平均研磨速度は上が
るものの、それ自体のもつ困難性を生じさせる。これが
手作業により行われる場合は、整合性が低くなってしま
い、また、オペレータのコストが高くなり機械の停止時
間が著しく長くなるのでコストで調節したスループット
が低くなる。パッドの調整が自動機械で行われる場合
は、表面の摩耗の工程でポリシングパッドをえぐり取っ
たり損傷を与えることのないよう、注意をする必要があ
る。更に、調整用具とパッドとの相対運動が主にパッド
の回転によって与えられる場合は、相対速度及び滞留時
間がパッドの半径によって変化し、調整後のパッドが半
径方向に不均一となる。
るものの、それ自体のもつ困難性を生じさせる。これが
手作業により行われる場合は、整合性が低くなってしま
い、また、オペレータのコストが高くなり機械の停止時
間が著しく長くなるのでコストで調節したスループット
が低くなる。パッドの調整が自動機械で行われる場合
は、表面の摩耗の工程でポリシングパッドをえぐり取っ
たり損傷を与えることのないよう、注意をする必要があ
る。更に、調整用具とパッドとの相対運動が主にパッド
の回転によって与えられる場合は、相対速度及び滞留時
間がパッドの半径によって変化し、調整後のパッドが半
径方向に不均一となる。
【０００９】更に、従来の研磨装置では、研磨面に対す
る基板の搬入出によりスループットが制限される。ギル
により米国特許４,１４１,１８０に示されるように、ス
ループットを増加するために従来技術において試みられ
たものの１つに、基板研磨のために多数の研磨面を用
い、２つの異なるパッドとスラリの組合わせにより、研
磨速度及び仕上りの最適化を可能とするものがある。そ
こに記載されるポリシングステーションの研磨（ポリシ
ング）装置では、主研磨面と細密研磨面とが具備され
る。１つのポリシングパッドが１つのポジショニング装
置によって制御され、装置の別々のポリシングステーシ
ョンの間で１つの基板を移動させる。
る基板の搬入出によりスループットが制限される。ギル
により米国特許４,１４１,１８０に示されるように、ス
ループットを増加するために従来技術において試みられ
たものの１つに、基板研磨のために多数の研磨面を用
い、２つの異なるパッドとスラリの組合わせにより、研
磨速度及び仕上りの最適化を可能とするものがある。そ
こに記載されるポリシングステーションの研磨（ポリシ
ング）装置では、主研磨面と細密研磨面とが具備され
る。１つのポリシングパッドが１つのポジショニング装
置によって制御され、装置の別々のポリシングステーシ
ョンの間で１つの基板を移動させる。
【００１０】スループットを増加させるもう１つの方法
は、自身に複数の基板搬送ステーションを有するウエハ
ヘッドを用いて、１つのポリシングパッドに対して複数
の基板を同時に搬入し、１つのポリシングパッド上でこ
れら基板を同時に研磨することを可能にするものであ
る。この方法は単一基板の形式のウエハヘッドに関して
はスループットの上昇になるようであるが、このような
基板平坦化のためのキャリアの構成を用いることに対し
て、様々な因子が不利に働き、特に、堆積層をその上に
形成した後に顕著である。第１に、研磨使用とするウエ
ハを保持するウエハヘッドが複雑なものであることが挙
げられる。パッドに対して各基板にかかる力を制御する
試みとして、ウエハを保持するヘッドの一部を浮かせる
（フローティングする）アプローチがある。フローティ
ングウエハホルダには、数多くの可動部品が必要であ
り、圧力ラインを回転及び運動の構成に含める必要があ
る。更に、パッドに個々の基板を押圧する力を制御する
能力が、このウエハヘッド組立体のフローティングの性
質により制限を受け、このため、多数の基板の個々の制
御と、全体の研磨の性質の制御の容易性とが、両立しな
くなる。最後に、基板のいずれか１枚にクラック等の問
題が生じた場合、基板の破片が抜け落ちて、同じパッド
の上で研磨中の他の基板全てが破損してしまう。
は、自身に複数の基板搬送ステーションを有するウエハ
ヘッドを用いて、１つのポリシングパッドに対して複数
の基板を同時に搬入し、１つのポリシングパッド上でこ
れら基板を同時に研磨することを可能にするものであ
る。この方法は単一基板の形式のウエハヘッドに関して
はスループットの上昇になるようであるが、このような
基板平坦化のためのキャリアの構成を用いることに対し
て、様々な因子が不利に働き、特に、堆積層をその上に
形成した後に顕著である。第１に、研磨使用とするウエ
ハを保持するウエハヘッドが複雑なものであることが挙
げられる。パッドに対して各基板にかかる力を制御する
試みとして、ウエハを保持するヘッドの一部を浮かせる
（フローティングする）アプローチがある。フローティ
ングウエハホルダには、数多くの可動部品が必要であ
り、圧力ラインを回転及び運動の構成に含める必要があ
る。更に、パッドに個々の基板を押圧する力を制御する
能力が、このウエハヘッド組立体のフローティングの性
質により制限を受け、このため、多数の基板の個々の制
御と、全体の研磨の性質の制御の容易性とが、両立しな
くなる。最後に、基板のいずれか１枚にクラック等の問
題が生じた場合、基板の破片が抜け落ちて、同じパッド
の上で研磨中の他の基板全てが破損してしまう。
【００１１】研磨の終点及び時に研磨のステージと研磨
のステージの間で、ウエハを洗浄する要請によっても、
研磨のスループットが更に制限される。過去には、多数
のウエハヘッドを同時に洗浄することにより洗浄時間は
限られていたが、洗浄に付加的な機械の時間を要しこれ
が研磨に必要となる場合では、システムのスループット
に悪影響を及ぼす。
のステージの間で、ウエハを洗浄する要請によっても、
研磨のスループットが更に制限される。過去には、多数
のウエハヘッドを同時に洗浄することにより洗浄時間は
限られていたが、洗浄に付加的な機械の時間を要しこれ
が研磨に必要となる場合では、システムのスループット
に悪影響を及ぼす。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】従って、基板の汚染や
破損のリスクを最小にしつつ、研磨のスループット、平
坦性及び仕上の最適化を可能にする研磨（ポリシング）
装置が必要である。
破損のリスクを最小にしつつ、研磨のスループット、平
坦性及び仕上の最適化を可能にする研磨（ポリシング）
装置が必要である。
【００１３】スループットの高いポリシング装置に必要
な高速ポリシングには、厳しい制限や要請がポリシング
装置に求められる。機械力は大きいものの、ポリシング
中に生じた些細なスクラッチが集積回路に致命的とな
る。従って、機械的なずれを制御して最小とするよう、
設計がなされる必要がある。ＣＭＰ処理の環境は苛酷な
ため、寿命を伸ばし保守を少なくできるよう、機械を細
心に設計する必要がある。また、スラリは、ウエハや装
置のあらゆる部品の上で乾燥すれば、堅い層を形成して
しまい、これは取り除くのが困難である。一般に、スル
ープットの高い装置に要求される事は、操作の容易性、
関わるオペレータの数が少ない事、定期的又は不定期の
保守作業の容易性、並びに、部品が故障や劣化し易くな
い事である。
な高速ポリシングには、厳しい制限や要請がポリシング
装置に求められる。機械力は大きいものの、ポリシング
中に生じた些細なスクラッチが集積回路に致命的とな
る。従って、機械的なずれを制御して最小とするよう、
設計がなされる必要がある。ＣＭＰ処理の環境は苛酷な
ため、寿命を伸ばし保守を少なくできるよう、機械を細
心に設計する必要がある。また、スラリは、ウエハや装
置のあらゆる部品の上で乾燥すれば、堅い層を形成して
しまい、これは取り除くのが困難である。一般に、スル
ープットの高い装置に要求される事は、操作の容易性、
関わるオペレータの数が少ない事、定期的又は不定期の
保守作業の容易性、並びに、部品が故障や劣化し易くな
い事である。
【００１４】ポリシングシステムが商業化するために
は、自由度が高く且つ多種のポリシングプロセスに適用
可能である必要がある。製造者が変れば、そのチップデ
ザイン全体により、好まれるポリシングプロセスも変っ
てくる。平坦化しようとする層が異なれば、全く別のポ
リシングプロセスが必要となるので、チップ製造者は、
異なる２つのポリシングプロセスに同じポリシングシス
テムを用いることを欲するだろう。ポリシングプロセス
それぞれに対してポリシングシステムを設計するより
も、１つの設計を、異なるプロセスに対して機械の変更
を最小にして適用させることができる方が、一層好まし
い。
は、自由度が高く且つ多種のポリシングプロセスに適用
可能である必要がある。製造者が変れば、そのチップデ
ザイン全体により、好まれるポリシングプロセスも変っ
てくる。平坦化しようとする層が異なれば、全く別のポ
リシングプロセスが必要となるので、チップ製造者は、
異なる２つのポリシングプロセスに同じポリシングシス
テムを用いることを欲するだろう。ポリシングプロセス
それぞれに対してポリシングシステムを設計するより
も、１つの設計を、異なるプロセスに対して機械の変更
を最小にして適用させることができる方が、一層好まし
い。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明は、ケミカルメカ
ニカルポリシング装置と、この装置を用いる方法とを提
供し、平坦化処理後の基板の平坦性及び表面仕上を向上
しつつ、高い基板のスループットを提供するものであ
る。
ニカルポリシング装置と、この装置を用いる方法とを提
供し、平坦化処理後の基板の平坦性及び表面仕上を向上
しつつ、高い基板のスループットを提供するものであ
る。
【００１６】本発明は更に、多数のポリシングステーシ
ョンで連続的に行われるポリシングプロセスの自由度を
更に大きくするものである。
ョンで連続的に行われるポリシングプロセスの自由度を
更に大きくするものである。
【００１７】本発明に従った構成では、多数の、例えば
４つの、同一のウエハヘッドが、カルーセル支持板の中
心支持体の周りに均等に分布するように設置される。中
心で支持されるカルーセルフレームは、回転していると
きは、ウエハヘッド及び基板を配置させる。ヘッドそれ
ぞれは、独立して回転でき、また独立して、ヘッド板に
形成されたスロットの中に、放射方向往復運動をするこ
とが可能である。ウエハヘッドを保持するカルーセル組
立体が縦に固定されているためポリシングパッドの表面
からウエハを昇降させるためには、ウエハヘッドのウエ
ハ受け面とカルーセルアームの縦固定支持体との間に相
対運動をさせる必要がある。構成の１つでは、ウエハヘ
ッドのウエハ受け面とウエハヘッドの頂部部材との間の
相対運動により、必要な縦方向の運動が与えられる。
４つの、同一のウエハヘッドが、カルーセル支持板の中
心支持体の周りに均等に分布するように設置される。中
心で支持されるカルーセルフレームは、回転していると
きは、ウエハヘッド及び基板を配置させる。ヘッドそれ
ぞれは、独立して回転でき、また独立して、ヘッド板に
形成されたスロットの中に、放射方向往復運動をするこ
とが可能である。ウエハヘッドを保持するカルーセル組
立体が縦に固定されているためポリシングパッドの表面
からウエハを昇降させるためには、ウエハヘッドのウエ
ハ受け面とカルーセルアームの縦固定支持体との間に相
対運動をさせる必要がある。構成の１つでは、ウエハヘ
ッドのウエハ受け面とウエハヘッドの頂部部材との間の
相対運動により、必要な縦方向の運動が与えられる。
【００１８】使用に際しては、例えば、３つのウエハヘ
ッドが同時に、ポリシングステーションの上方に配置さ
れ、他方、残りのウエハヘッドが移送ステーションの上
方に配置される。各ポリシングステーションは、ポリシ
ングパッドを支持する独立回転のプラーテンを完備して
おり、ポリシングパッドの表面は、ポリシングのための
媒体として作用する研磨スラリでウェットな状態となっ
ている。
ッドが同時に、ポリシングステーションの上方に配置さ
れ、他方、残りのウエハヘッドが移送ステーションの上
方に配置される。各ポリシングステーションは、ポリシ
ングパッドを支持する独立回転のプラーテンを完備して
おり、ポリシングパッドの表面は、ポリシングのための
媒体として作用する研磨スラリでウェットな状態となっ
ている。
【００１９】各ポリシングパッドの調整は、独立して回
転するコンディショナーヘッドによってなされ、このコ
ンディショナーヘッドは、ポリシングパッドの中心と周
縁の間を弓状の経路の往復運動を行って掃引する。コン
ディショナーアームが、その端部に取り付けたコンディ
ショニング板をパッドに押圧し、パッドの調整を行う。
本発明に従ったコンディショナー装置は、パッドに対す
る調整の圧力を、パッドがグレージングの状態になった
領域で自動的に増加させ、また、グレージングの状態と
なっていない領域では、パッドに対する調整の圧力を自
動的に低下させる（コンディショナーヘッドとパッドの
間の摩擦係数を検知して直ちにフィードバックすること
により、これに応じて調整の圧力を変化させる）。
転するコンディショナーヘッドによってなされ、このコ
ンディショナーヘッドは、ポリシングパッドの中心と周
縁の間を弓状の経路の往復運動を行って掃引する。コン
ディショナーアームが、その端部に取り付けたコンディ
ショニング板をパッドに押圧し、パッドの調整を行う。
本発明に従ったコンディショナー装置は、パッドに対す
る調整の圧力を、パッドがグレージングの状態になった
領域で自動的に増加させ、また、グレージングの状態と
なっていない領域では、パッドに対する調整の圧力を自
動的に低下させる（コンディショナーヘッドとパッドの
間の摩擦係数を検知して直ちにフィードバックすること
により、これに応じて調整の圧力を変化させる）。
【００２０】使用に際しては、ウエハヘッドの１つが、
ヘッドへのウエハの搬入出のための移送ステーションの
上方に配置され、他のヘッドはポリシングステーション
の上方に配置されこれらのヘッドにあるウエハが研磨さ
れることになる。また、移送ステーションはウエハの調
心や、ウエハ及びウエハヘッドの洗浄に用いることもで
きる。
ヘッドへのウエハの搬入出のための移送ステーションの
上方に配置され、他のヘッドはポリシングステーション
の上方に配置されこれらのヘッドにあるウエハが研磨さ
れることになる。また、移送ステーションはウエハの調
心や、ウエハ及びウエハヘッドの洗浄に用いることもで
きる。
【００２１】ウエハを実質的に垂直方向に運ぶ液体充填
カセットから、研磨しようとする基板を取り出すには、
カセットとポリシング装置の間で移送中のウエハの自由
な位置取りを可能にするほぼ無段階に調整可能なロボッ
ト移送機構に取り付けられた、真空チャックロボットブ
レードによって行われる。研磨しようとするウエハをポ
リシング装置の中に挿入するためには、ウエハの搬入
出、調心及び洗浄を行う移送ステーションで、移送機構
がウエハを移送ペデスタルの上方に配置させることによ
りなされる。この操作の間、移送機構のロボットブレー
ドの真空面が、ブレードの下向き面側でウエハの裏面を
真空チャックする。ペデスタルは、先ず、降下し、ペデ
スタル表面に配置されるジェットでウエハを洗浄する。
そして、ペデスタルを上昇させてウエハを支持し、真空
チャックの真空が解放され、ロボットブレードが取り出
される。
カセットから、研磨しようとする基板を取り出すには、
カセットとポリシング装置の間で移送中のウエハの自由
な位置取りを可能にするほぼ無段階に調整可能なロボッ
ト移送機構に取り付けられた、真空チャックロボットブ
レードによって行われる。研磨しようとするウエハをポ
リシング装置の中に挿入するためには、ウエハの搬入
出、調心及び洗浄を行う移送ステーションで、移送機構
がウエハを移送ペデスタルの上方に配置させることによ
りなされる。この操作の間、移送機構のロボットブレー
ドの真空面が、ブレードの下向き面側でウエハの裏面を
真空チャックする。ペデスタルは、先ず、降下し、ペデ
スタル表面に配置されるジェットでウエハを洗浄する。
そして、ペデスタルを上昇させてウエハを支持し、真空
チャックの真空が解放され、ロボットブレードが取り出
される。
【００２２】そして、調心ジョーを上昇させてウエハ及
びウエハヘッドの底部を包囲させる。ジョーが接触し
て、ウエハヘッドと接触し、同時に、ウエハの中心を、
ウエハヘッドのウエハ受容リセスに配置させる。ウエハ
は、いまウエハヘッドのウエハ受容リセスに調心してい
るが、この後、移送ペデスタルによって上昇し、ウエハ
をウエハ／基板受容リセスの中に挿入し、ウエハをヘッ
ドに接触したまま保持させる。随意、ヘッドを介してリ
セスの中に至る真空サプライを作動させてウエハをヘッ
ドに保持し、ペデスタルを降下させる。このヘッドは、
いま未研磨のウエハを搬入しているが、その後、カルー
セルヘッドによって研磨の位置まで回転する準備ができ
る。カルーセルの回転により、他のウエハヘッドの１つ
を、調心移送クリーニングステーションの上方に配置さ
せる。
びウエハヘッドの底部を包囲させる。ジョーが接触し
て、ウエハヘッドと接触し、同時に、ウエハの中心を、
ウエハヘッドのウエハ受容リセスに配置させる。ウエハ
は、いまウエハヘッドのウエハ受容リセスに調心してい
るが、この後、移送ペデスタルによって上昇し、ウエハ
をウエハ／基板受容リセスの中に挿入し、ウエハをヘッ
ドに接触したまま保持させる。随意、ヘッドを介してリ
セスの中に至る真空サプライを作動させてウエハをヘッ
ドに保持し、ペデスタルを降下させる。このヘッドは、
いま未研磨のウエハを搬入しているが、その後、カルー
セルヘッドによって研磨の位置まで回転する準備ができ
る。カルーセルの回転により、他のウエハヘッドの１つ
を、調心移送クリーニングステーションの上方に配置さ
せる。
【００２３】搬出については、基板が本発明に従った装
置で研磨され、このウエハを有するウエハヘッドが調心
移送クリーニングステーションに戻された後、洗浄カッ
プ／ベイズンを上昇させて、ウエハヘッドの底部をほぼ
囲む。クリーニング溶液（例えば、脱イオン水）が、
（移送ペデスタルの上部といくつかの周縁ノズルアーム
とに配置される）スプレーノズルを介して流入し、この
ノズルは、ヘッドの面及びウエハヘッドの下部に向けら
れ、ウエハ及びウエハヘッド下面に存在し得るスラリそ
の他の異物を追い出し除去し、続いてクリーニングを更
に完結させる前に、汚染を少なくしておく。洗浄カップ
により、スプレーされた溶液ほぼ全部が捕集され、廃棄
され、あるいは、リサイクルのために処理される。その
後、移送ペデスタルが上昇して、ウエハと接触する。随
意、ペデスタルの中の流体ノズルへの配管接続が真空シ
ステムへの供給に変更され、ノズルが、ウエハをペデス
タル表面にしっかり保持するための真空ポートとして作
用する場合に、ウエハとペデスタル上面の間に真空シー
ルが形成される。次いで、ヘッドの中を介し、及び／又
は、ヘッドの中から、ガス圧力を与えることにより、ウ
エハヘッドの面からウエハが解放される。ウエハを有し
ているペデスタルは、いまウエハがしっかり固定されて
いるが、これが洗浄カップ／ベイズンの中まで下降し、
このとき、周縁スプレーノズルのみが再び作動して、ウ
エハの裏側と、ウエハが取り付けられていたときウエハ
によって隠れていたウエハヘッドの部分とを、洗浄す
る。洗浄が終了すれば、洗浄ベイズンを下降させ、移送
ペデスタルに取り付けられたままのウエハが現れる。次
いで、ペデスタルが上昇して洗浄ベイズンから外に出
て、その後、ウエハを回収するために、移送ロボットブ
レードを移動させる。ウエハをブレードに緊密に固定す
るため、ブレードを介して真空が与えられる。この固定
の操作が完了した後、ウエハを取り付けているロボット
ブレードのみを残して、移送ペデスタルに与えられてい
る真空全てを解除する。次いで、移送ペデスタルを下降
させて、ウエハを装置から回収することができる。ウエ
ハヘッドにはウエハが取り付けられていない際には、ベ
イズンをウエハヘッドの下端周囲まで上昇させて、ペデ
スタルヘッドのポートにより、また、ベイズン内のサイ
ドスプレーにより、洗浄溶液をウエハヘッドに向けてス
プレーして、ウエハヘッドを洗浄することができる。
置で研磨され、このウエハを有するウエハヘッドが調心
移送クリーニングステーションに戻された後、洗浄カッ
プ／ベイズンを上昇させて、ウエハヘッドの底部をほぼ
囲む。クリーニング溶液（例えば、脱イオン水）が、
（移送ペデスタルの上部といくつかの周縁ノズルアーム
とに配置される）スプレーノズルを介して流入し、この
ノズルは、ヘッドの面及びウエハヘッドの下部に向けら
れ、ウエハ及びウエハヘッド下面に存在し得るスラリそ
の他の異物を追い出し除去し、続いてクリーニングを更
に完結させる前に、汚染を少なくしておく。洗浄カップ
により、スプレーされた溶液ほぼ全部が捕集され、廃棄
され、あるいは、リサイクルのために処理される。その
後、移送ペデスタルが上昇して、ウエハと接触する。随
意、ペデスタルの中の流体ノズルへの配管接続が真空シ
ステムへの供給に変更され、ノズルが、ウエハをペデス
タル表面にしっかり保持するための真空ポートとして作
用する場合に、ウエハとペデスタル上面の間に真空シー
ルが形成される。次いで、ヘッドの中を介し、及び／又
は、ヘッドの中から、ガス圧力を与えることにより、ウ
エハヘッドの面からウエハが解放される。ウエハを有し
ているペデスタルは、いまウエハがしっかり固定されて
いるが、これが洗浄カップ／ベイズンの中まで下降し、
このとき、周縁スプレーノズルのみが再び作動して、ウ
エハの裏側と、ウエハが取り付けられていたときウエハ
によって隠れていたウエハヘッドの部分とを、洗浄す
る。洗浄が終了すれば、洗浄ベイズンを下降させ、移送
ペデスタルに取り付けられたままのウエハが現れる。次
いで、ペデスタルが上昇して洗浄ベイズンから外に出
て、その後、ウエハを回収するために、移送ロボットブ
レードを移動させる。ウエハをブレードに緊密に固定す
るため、ブレードを介して真空が与えられる。この固定
の操作が完了した後、ウエハを取り付けているロボット
ブレードのみを残して、移送ペデスタルに与えられてい
る真空全てを解除する。次いで、移送ペデスタルを下降
させて、ウエハを装置から回収することができる。ウエ
ハヘッドにはウエハが取り付けられていない際には、ベ
イズンをウエハヘッドの下端周囲まで上昇させて、ペデ
スタルヘッドのポートにより、また、ベイズン内のサイ
ドスプレーにより、洗浄溶液をウエハヘッドに向けてス
プレーして、ウエハヘッドを洗浄することができる。
【００２４】所望の場合は、隣接し合うプラーテン（ポ
リシングステーション）間に中間的な洗浄ステーション
を与えて、ウエハを、ポリシングステーションからポリ
シングステーションへと通過する際に洗浄することがで
きる。この中間的な洗浄により、スラリ及びその他の研
磨副生成物の除去を脱イオン水その他の材料で行うため
に基板が配置されるプラーテン間での、研磨スラリ粒子
の移動が低減する。また、このような洗浄ステーション
を、プラーテンの洗浄ラインの前後に配置してもよい。
所望の場合は、ウエハのバフを効率的に行うために、付
加的な処理ステーションを考慮してもよい。従って、ポ
リシング装置を大型化して、洗浄ステーションの上方で
ウエハヘッド１組がウエハそれぞれを回転し、他方、別
のウエハヘッド１組を用いて、洗浄ステーションと洗浄
ステーションの間のプラーテン上に載置されたパッド上
で他のウエハを研磨することが、可能である。
リシングステーション）間に中間的な洗浄ステーション
を与えて、ウエハを、ポリシングステーションからポリ
シングステーションへと通過する際に洗浄することがで
きる。この中間的な洗浄により、スラリ及びその他の研
磨副生成物の除去を脱イオン水その他の材料で行うため
に基板が配置されるプラーテン間での、研磨スラリ粒子
の移動が低減する。また、このような洗浄ステーション
を、プラーテンの洗浄ラインの前後に配置してもよい。
所望の場合は、ウエハのバフを効率的に行うために、付
加的な処理ステーションを考慮してもよい。従って、ポ
リシング装置を大型化して、洗浄ステーションの上方で
ウエハヘッド１組がウエハそれぞれを回転し、他方、別
のウエハヘッド１組を用いて、洗浄ステーションと洗浄
ステーションの間のプラーテン上に載置されたパッド上
で他のウエハを研磨することが、可能である。
【００２５】本発明の特徴の１つは、マルチポリシング
パッド（多数のポリシングパッド）を用いるポリシング
のプロセスを与えることである。即ち、装置は、第１の
材料除去速度と第１の基板の仕上及び平坦性を与える、
第１の研磨面と、第２の基板の仕上及び平坦性を与え
る、少なくとも１つの追加研磨面とを有している。イン
ラインプロセスに、マルチパッドを用いることが可能で
あり、このインラインプロセスでは、これらパッドは実
質的に同じ研磨特性を有しているが、パッドを次々と変
えて１枚のウエハを研磨するものである。別々のパッド
の間で均等な研磨を分割することによって、搬入出の時
間を低減する。あるいは、マルチパッドをマルチステッ
プのプロセスに用いてもよく、このマルチステップで
は、これらパッドが別々の研磨特性を有しウエハが漸次
細密な研磨の側へと進むもの、又は、研磨中に別の層が
漸次現れる場合、例えば酸化物表面の下にメタルライン
があるような場合に対して、研磨特性を調節するもので
ある。
パッド（多数のポリシングパッド）を用いるポリシング
のプロセスを与えることである。即ち、装置は、第１の
材料除去速度と第１の基板の仕上及び平坦性を与える、
第１の研磨面と、第２の基板の仕上及び平坦性を与え
る、少なくとも１つの追加研磨面とを有している。イン
ラインプロセスに、マルチパッドを用いることが可能で
あり、このインラインプロセスでは、これらパッドは実
質的に同じ研磨特性を有しているが、パッドを次々と変
えて１枚のウエハを研磨するものである。別々のパッド
の間で均等な研磨を分割することによって、搬入出の時
間を低減する。あるいは、マルチパッドをマルチステッ
プのプロセスに用いてもよく、このマルチステップで
は、これらパッドが別々の研磨特性を有しウエハが漸次
細密な研磨の側へと進むもの、又は、研磨中に別の層が
漸次現れる場合、例えば酸化物表面の下にメタルライン
があるような場合に対して、研磨特性を調節するもので
ある。
【００２６】本発明の更なる特徴は、ポリシングパッド
調節のための装置である。こお調節装置は、コンディシ
ョナーアームを水平及び垂直に旋回させるコンディショ
ナー支持体を有している。アームに懸下したコンディシ
ョナーヘッドは、コンディショナーフェース板若しくは
その他の調節面又はツールに取り付けられたパッドコン
ディショナーを有している。フェース板は、球面接続部
（部分球及びソケットジョイント）でコンディショナー
ヘッドに取り付けられており、ポリシングパッドがコン
ディショナーパッドと相対的に移動した場合に、必要な
だけ移動させてポリシングパッドの表面を適合させる。
パッドがコンディショナーヘッドの下で回転したとき、
並びに、コンディショナーアームがプラーテンのエッジ
でコンディショナー支持体の周囲に水平旋回して、コン
ディショナー表面がポリシングパッドの中心からエッジ
までを往復運動する間は、コンディショナーヘッドは回
転してもよい。
調節のための装置である。こお調節装置は、コンディシ
ョナーアームを水平及び垂直に旋回させるコンディショ
ナー支持体を有している。アームに懸下したコンディシ
ョナーヘッドは、コンディショナーフェース板若しくは
その他の調節面又はツールに取り付けられたパッドコン
ディショナーを有している。フェース板は、球面接続部
（部分球及びソケットジョイント）でコンディショナー
ヘッドに取り付けられており、ポリシングパッドがコン
ディショナーパッドと相対的に移動した場合に、必要な
だけ移動させてポリシングパッドの表面を適合させる。
パッドがコンディショナーヘッドの下で回転したとき、
並びに、コンディショナーアームがプラーテンのエッジ
でコンディショナー支持体の周囲に水平旋回して、コン
ディショナー表面がポリシングパッドの中心からエッジ
までを往復運動する間は、コンディショナーヘッドは回
転してもよい。
【００２７】また、パッドコンディショナーフェース板
又はその他のポリシングパッドに対する調節面を押圧す
るため、コンディショナー装置は、水力ピストン等の負
荷部材を有していてもよく、これは、アームを昇降させ
るためにコンディショナー支持体のコンディショナーヘ
ッドと反対の側に配置され、且つ、横方向に旋回させる
ためにアームと回転可能支持ハウジングとの間に取り付
けられている。動作の際は、ピストンに特定の一定の圧
力が広く与えられ、コンディショナーヘッドに一定の下
向きの力が与えられる。
又はその他のポリシングパッドに対する調節面を押圧す
るため、コンディショナー装置は、水力ピストン等の負
荷部材を有していてもよく、これは、アームを昇降させ
るためにコンディショナー支持体のコンディショナーヘ
ッドと反対の側に配置され、且つ、横方向に旋回させる
ためにアームと回転可能支持ハウジングとの間に取り付
けられている。動作の際は、ピストンに特定の一定の圧
力が広く与えられ、コンディショナーヘッドに一定の下
向きの力が与えられる。
【００２８】パッドコンディショナーが回転し、又は、
単にパッド表面全面上を引き摺れば、これがポリシング
パッド表面に作用することになる。本発明に従った具の
１つでは、コンディショナーヘッドは、コンディショナ
ーヘッドシャフトによって、コンディショナーヘッドシ
ーブに固定されている。コンディショナー駆動シーブに
よって駆動される駆動ベルトが、ヘッドシーブを廻す。
コンディショナー駆動シーブは、コンディショナー支持
ハウジングと実質的に同一線上にあるコンディショナー
駆動シャフトによって廻る。ヘッド端部シーブと駆動端
部シーブと、駆動ベルトとは、コンディショナーアーム
垂直旋回軸を通る中心線の上方でこの中心線から外れて
配置され、且つ、アームの横軸と平行に配置される。駆
動シーブは、コンディショナー駆動シャフトに一定の姿
勢で固定され、アームと共に移動せず、他方、コンディ
ショナーヘッドシーブはアームと共に旋回する。従っ
て、駆動ベルトは、アームが下方向に揺れたときに緊密
になり、アームが上方向に揺れたときに緩くなる。
単にパッド表面全面上を引き摺れば、これがポリシング
パッド表面に作用することになる。本発明に従った具の
１つでは、コンディショナーヘッドは、コンディショナ
ーヘッドシャフトによって、コンディショナーヘッドシ
ーブに固定されている。コンディショナー駆動シーブに
よって駆動される駆動ベルトが、ヘッドシーブを廻す。
コンディショナー駆動シーブは、コンディショナー支持
ハウジングと実質的に同一線上にあるコンディショナー
駆動シャフトによって廻る。ヘッド端部シーブと駆動端
部シーブと、駆動ベルトとは、コンディショナーアーム
垂直旋回軸を通る中心線の上方でこの中心線から外れて
配置され、且つ、アームの横軸と平行に配置される。駆
動シーブは、コンディショナー駆動シャフトに一定の姿
勢で固定され、アームと共に移動せず、他方、コンディ
ショナーヘッドシーブはアームと共に旋回する。従っ
て、駆動ベルトは、アームが下方向に揺れたときに緊密
になり、アームが上方向に揺れたときに緩くなる。
【００２９】ポリシングパッドの表面がコンディショナ
ーヘッドの下で回転しているときは、ポリシングパッド
とコンディショナーヘッド（実際はパッドコンディショ
ナー）との間の摩擦係数は、ポリシングパッドの表面状
態の変化に応じて変化する。グレージングの状態となっ
たポリシングパッドの部分では、グレージングになって
いない部分に比べて摩擦係数が低くなっている。
ーヘッドの下で回転しているときは、ポリシングパッド
とコンディショナーヘッド（実際はパッドコンディショ
ナー）との間の摩擦係数は、ポリシングパッドの表面状
態の変化に応じて変化する。グレージングの状態となっ
たポリシングパッドの部分では、グレージングになって
いない部分に比べて摩擦係数が低くなっている。
【００３０】摩擦係数が増加（例えば、グレージング状
態から非グレージング状態になった場合等）すれば、決
まった速度でコンディショナーヘッドを廻すために要す
るトルクも増加する。このトルクの増加により、ベルト
の一方の側の引っ張りも増加する。ベルト及びその引っ
張り力が、コンディショナーアームの回転軸の中心から
外れているため、ベルトの引っ張り力の増加により、ア
ームを上昇させることになる力を増加させ、その結果、
ポリシングパッドへのコンディショナーヘッドの負荷を
減少させて、調整（コンディショニング）の効果を低下
させる。これとは対称的に、境界面での摩擦係数が低下
（例えば、非グレージング状態からグレージング状態に
なった場合等）したとき、コンディショナーヘッドの駆
動に要するトルクも低下する。一定の速度でコンディシ
ョナーヘッドを廻すベルトの引っ張り力が下がれば、コ
ンディショナーアームを上昇させることになる力を低下
させ、その結果、ポリシングパッドへのコンディショナ
ーヘッド負荷が増加し、調整の効果が増大する。このよ
うに、調整の力が、機械装置の自動的ないし内在的な応
答により生じる。小さなサイズのコンディショナーは、
パッドの状態の局所的な変化を受けやすく、自己引っ張
り（セルフテンショニング）が特に有用である。
態から非グレージング状態になった場合等）すれば、決
まった速度でコンディショナーヘッドを廻すために要す
るトルクも増加する。このトルクの増加により、ベルト
の一方の側の引っ張りも増加する。ベルト及びその引っ
張り力が、コンディショナーアームの回転軸の中心から
外れているため、ベルトの引っ張り力の増加により、ア
ームを上昇させることになる力を増加させ、その結果、
ポリシングパッドへのコンディショナーヘッドの負荷を
減少させて、調整（コンディショニング）の効果を低下
させる。これとは対称的に、境界面での摩擦係数が低下
（例えば、非グレージング状態からグレージング状態に
なった場合等）したとき、コンディショナーヘッドの駆
動に要するトルクも低下する。一定の速度でコンディシ
ョナーヘッドを廻すベルトの引っ張り力が下がれば、コ
ンディショナーアームを上昇させることになる力を低下
させ、その結果、ポリシングパッドへのコンディショナ
ーヘッド負荷が増加し、調整の効果が増大する。このよ
うに、調整の力が、機械装置の自動的ないし内在的な応
答により生じる。小さなサイズのコンディショナーは、
パッドの状態の局所的な変化を受けやすく、自己引っ張
り（セルフテンショニング）が特に有用である。
【００３１】この構成により、パッドのグレージング部
分に対するコンディショナーヘッドの力を増加させる負
荷が増加し、また、パッドのグレージングしていない部
分がコンディショナーヘッドにあたったとき、下向きの
負荷力を自動的に低下させる。この負荷の調節は、制御
の入力を必要とせず、実質的に瞬間的に行われる。この
ように、セルフテンショニング、従来技術で必要とされ
ていた、グレージングになっていない部分を過度に調節
してパッドのグレージング部分の適切な調整を確保する
必要性が低くなる。
分に対するコンディショナーヘッドの力を増加させる負
荷が増加し、また、パッドのグレージングしていない部
分がコンディショナーヘッドにあたったとき、下向きの
負荷力を自動的に低下させる。この負荷の調節は、制御
の入力を必要とせず、実質的に瞬間的に行われる。この
ように、セルフテンショニング、従来技術で必要とされ
ていた、グレージングになっていない部分を過度に調節
してパッドのグレージング部分の適切な調整を確保する
必要性が低くなる。
【００３２】中心カルーセル支持板は、一連の放射スロ
ットを有しており、これらの中で、ウエハヘッド組立体
が、半径方向内側位置と半径方向外側位置との間で往復
運動することができ、この往復運動は、これらウエハヘ
ッド及び附属するウエハが、ウエハヘッド回転モータに
よって独立して回転し、且つ、各ウエハヘッドにより独
立して圧力を与えることにより独立して回転しているポ
リシングパッドに対して同時に押圧するときに、生じ
る。このようなスロットを有するデザインにより、振動
低減のために要する機械的剛性が低減する。また、ウエ
ハヘッドの保守が簡単になる。
ットを有しており、これらの中で、ウエハヘッド組立体
が、半径方向内側位置と半径方向外側位置との間で往復
運動することができ、この往復運動は、これらウエハヘ
ッド及び附属するウエハが、ウエハヘッド回転モータに
よって独立して回転し、且つ、各ウエハヘッドにより独
立して圧力を与えることにより独立して回転しているポ
リシングパッドに対して同時に押圧するときに、生じ
る。このようなスロットを有するデザインにより、振動
低減のために要する機械的剛性が低減する。また、ウエ
ハヘッドの保守が簡単になる。
【００３３】しかし、ケミカルメカニカルポリシングに
用いるスラリは、回転すプラーテンによってスラリがば
ら撒かれやすく、スラリのミストは機械のエンクロージ
ャの中に存在しやすいような、性質を有している。この
ように空気により運ばれるスラリは接触した表面をコー
ティングし、これが乾燥すれば、大きな凝集粒子が形成
され、これがパッド表面に滞留し、ウエハ上にスクラッ
チを生じさせることになる。この研磨媒体のサスペンジ
ョンは、例えば水酸化カリウム（ＫＯＨ）の溶液であ
り、これが、電気接続部を短絡させ、露出面をひどく劣
化させる。この問題を防止するため、オーバーラップす
るフランジを有する「Ｄ」型の板が回転し且つ放射方向
に往復運動するウエハヘッド組立体により放射方向に往
復運動をし、曲がりくねったスロットのクロージャを形
成し、即ち、スラリや蒸気がカルーセルヘッドの内側に
直接通じることが防止される。このような、マルチヘッ
ドキャリア組立体を有するクロージャにより、ハウジン
グ内部に収容される機械部品及び電気部品を、ケミカル
メカニカルポリシング装置内部の環境に曝露する有害な
影響を、ほぼ排除する。
用いるスラリは、回転すプラーテンによってスラリがば
ら撒かれやすく、スラリのミストは機械のエンクロージ
ャの中に存在しやすいような、性質を有している。この
ように空気により運ばれるスラリは接触した表面をコー
ティングし、これが乾燥すれば、大きな凝集粒子が形成
され、これがパッド表面に滞留し、ウエハ上にスクラッ
チを生じさせることになる。この研磨媒体のサスペンジ
ョンは、例えば水酸化カリウム（ＫＯＨ）の溶液であ
り、これが、電気接続部を短絡させ、露出面をひどく劣
化させる。この問題を防止するため、オーバーラップす
るフランジを有する「Ｄ」型の板が回転し且つ放射方向
に往復運動するウエハヘッド組立体により放射方向に往
復運動をし、曲がりくねったスロットのクロージャを形
成し、即ち、スラリや蒸気がカルーセルヘッドの内側に
直接通じることが防止される。このような、マルチヘッ
ドキャリア組立体を有するクロージャにより、ハウジン
グ内部に収容される機械部品及び電気部品を、ケミカル
メカニカルポリシング装置内部の環境に曝露する有害な
影響を、ほぼ排除する。
【００３４】コンディショナーヘッドパッドコンディシ
ョナー及びこれを包囲する使用に供する面は、ポリシン
グパッドの表面上でスラリで浸されている。このスラリ
及びそのサスペンジョンは、乾燥すれば、岩のように堅
い固形物となり、これはすぐにはウェットにならず、ま
た、ウェットサスペンジョンには容易に戻らない。この
ような不要な状況の発生を防止するため、本発明に従っ
た構成では、伸縮可能なコンディショナーヘッド保管器
と、洗浄カップとを有しており、この洗浄カップによ
り、コンディショナーヘッド表面の下部が、Ｈ2Ｏ やそ
の他の水溶液（好ましいＮａＯＨやＮＨ4ＯＨ） でウェ
ットになっている状態に維持される。洗浄液は、連続的
に循環が可能であり、又は、特に、化学品の溶液の場
合、要請に応じて洗浄カップの中心ベイズンを通って供
給される。この中心カップベイズンは、せきによって囲
まれ、このせきの上を流体が流体ドレインチャンネルへ
とオーバーフローする。カップは、カップ回転装置に取
り付けられており、これにより、コンディショナーヘッ
ドの軌跡から外れた位置から、コンディショナーヘッド
が保管器カップの頂部の上方に上昇ウエハしたときに保
管器カップがコンディショナーヘッドの下の地点まで回
転可能で且つコンディショナーヘッドが保管のため保管
器カップの中まで下降することができるような位置ま
で、カップを移動させる。このプロセスを逆にすれば、
コンディショナーヘッドが動作状態に戻される。
ョナー及びこれを包囲する使用に供する面は、ポリシン
グパッドの表面上でスラリで浸されている。このスラリ
及びそのサスペンジョンは、乾燥すれば、岩のように堅
い固形物となり、これはすぐにはウェットにならず、ま
た、ウェットサスペンジョンには容易に戻らない。この
ような不要な状況の発生を防止するため、本発明に従っ
た構成では、伸縮可能なコンディショナーヘッド保管器
と、洗浄カップとを有しており、この洗浄カップによ
り、コンディショナーヘッド表面の下部が、Ｈ2Ｏ やそ
の他の水溶液（好ましいＮａＯＨやＮＨ4ＯＨ） でウェ
ットになっている状態に維持される。洗浄液は、連続的
に循環が可能であり、又は、特に、化学品の溶液の場
合、要請に応じて洗浄カップの中心ベイズンを通って供
給される。この中心カップベイズンは、せきによって囲
まれ、このせきの上を流体が流体ドレインチャンネルへ
とオーバーフローする。カップは、カップ回転装置に取
り付けられており、これにより、コンディショナーヘッ
ドの軌跡から外れた位置から、コンディショナーヘッド
が保管器カップの頂部の上方に上昇ウエハしたときに保
管器カップがコンディショナーヘッドの下の地点まで回
転可能で且つコンディショナーヘッドが保管のため保管
器カップの中まで下降することができるような位置ま
で、カップを移動させる。このプロセスを逆にすれば、
コンディショナーヘッドが動作状態に戻される。
【００３５】ウエハは、システムのウエハカセットの中
に移送される。カセットは、スラリのケーキングやメタ
ルの酸化を低減するため、循環水浴内に保管されること
が好ましい。カセットをドライの位置と浴との間で移動
させるため、及び、個々のウエハを浴中のカセットとポ
リシング装置との間で移動させるためには、１つの移送
装置を用いればよい。
に移送される。カセットは、スラリのケーキングやメタ
ルの酸化を低減するため、循環水浴内に保管されること
が好ましい。カセットをドライの位置と浴との間で移動
させるため、及び、個々のウエハを浴中のカセットとポ
リシング装置との間で移動させるためには、１つの移送
装置を用いればよい。
【００３６】ロボット移動装置は、「Ｌ」型の部材を自
身の端部に有しており、この「Ｌ」型部材の一方の脚は
真空ロボットブレードであり、他方の脚はウエハカセッ
ト上昇のフォークである。ウエハ移送装置は、固定支持
ビームにより支持されている。水平のキャリッジがビー
ムの中を走り、垂直軸の周りで回転可能な下降アームを
支持する。下降アームは、水平キャリッジに垂直に固定
され垂直軸の周りで回転可能な上レール支持体を有して
いる。上レール支持体には、下リニアキャリッジがスラ
イド可能な状態で係合し、下リニアキャリッジは、水平
キャリッジに装着されたアーム伸張モータの回転を基
に、上レール支持体と相対的に運動をする。「Ｌ」型部
材は、下リニアキャリッジの底端に取り付けられ、これ
と相対的に水平軸の周りに回転可能である。「Ｌ」型部
材を回転させるためのモータが、下リニアキャリッジの
上端に装着され、水平軸でウォームギアの構成に取り付
けられた長いシャフトを介して、「Ｌ」型部材を回転さ
せる。支持ビーム近くのモータの位置により、水平キャ
リッジでモータの支持体の周囲の下降アームの慣性モー
メントを低下させる。この構成では、垂直から僅かに傾
いてウエハを保持するウエハカセットからウエハを移送
させ、ウエハを上昇させ水平軸の周りに水平位置まで回
転し、下降アームを垂直軸の周りにウエハがポリシング
そうちの移送の位置に配置されるまで回転させるよう
に、ロボットブレードを配置させることが可能である。
「Ｌ」型部材のウエハカセット上昇フォークは、ロボッ
トブレードから９０度の角度に固定され、これを同様に
操作して、上昇ループをウエハ移送カセットの側部に係
合させることが可能である。上昇フォークは、ショルダ
ー／ノッチを有しており、これは、上昇ループの裏側を
ウエハカセットの裏側に係合させる。上昇フォークが上
昇ループの中をスリップして水平に少し移動しまた少し
回転したとき、上昇ノッチは、上昇フォークの上昇ルー
プの外に自由に通過することがなくなる。上昇フォーク
が上昇したときは、ショルダー／ノッチは、上昇ループ
の裏側を捕らえ、カセットのループのエッジにリンスを
施す。アームが少し回転してカセットに係合し、これを
水平に保つため、カセットが、上昇のポイントの周りを
２〜３度以上回転することはなくなる。カセットのエッ
ジが上昇すれば、これが上昇フォークの底部と接触する
ようになり、カセットの重量によって、カセット上昇ル
ープが上昇フォークのノッチの方へ押圧されカセットの
重量が上昇フォークショルダー／ノッチ上に維持される
ことが確保される。カセットの重量の垂直成分は、上に
面する上昇フォークのショルダー／ノッチにより対向
し、移送装置がウエハ保管カセットの取りだし及び移動
をさせることが、可能になる。
身の端部に有しており、この「Ｌ」型部材の一方の脚は
真空ロボットブレードであり、他方の脚はウエハカセッ
ト上昇のフォークである。ウエハ移送装置は、固定支持
ビームにより支持されている。水平のキャリッジがビー
ムの中を走り、垂直軸の周りで回転可能な下降アームを
支持する。下降アームは、水平キャリッジに垂直に固定
され垂直軸の周りで回転可能な上レール支持体を有して
いる。上レール支持体には、下リニアキャリッジがスラ
イド可能な状態で係合し、下リニアキャリッジは、水平
キャリッジに装着されたアーム伸張モータの回転を基
に、上レール支持体と相対的に運動をする。「Ｌ」型部
材は、下リニアキャリッジの底端に取り付けられ、これ
と相対的に水平軸の周りに回転可能である。「Ｌ」型部
材を回転させるためのモータが、下リニアキャリッジの
上端に装着され、水平軸でウォームギアの構成に取り付
けられた長いシャフトを介して、「Ｌ」型部材を回転さ
せる。支持ビーム近くのモータの位置により、水平キャ
リッジでモータの支持体の周囲の下降アームの慣性モー
メントを低下させる。この構成では、垂直から僅かに傾
いてウエハを保持するウエハカセットからウエハを移送
させ、ウエハを上昇させ水平軸の周りに水平位置まで回
転し、下降アームを垂直軸の周りにウエハがポリシング
そうちの移送の位置に配置されるまで回転させるよう
に、ロボットブレードを配置させることが可能である。
「Ｌ」型部材のウエハカセット上昇フォークは、ロボッ
トブレードから９０度の角度に固定され、これを同様に
操作して、上昇ループをウエハ移送カセットの側部に係
合させることが可能である。上昇フォークは、ショルダ
ー／ノッチを有しており、これは、上昇ループの裏側を
ウエハカセットの裏側に係合させる。上昇フォークが上
昇ループの中をスリップして水平に少し移動しまた少し
回転したとき、上昇ノッチは、上昇フォークの上昇ルー
プの外に自由に通過することがなくなる。上昇フォーク
が上昇したときは、ショルダー／ノッチは、上昇ループ
の裏側を捕らえ、カセットのループのエッジにリンスを
施す。アームが少し回転してカセットに係合し、これを
水平に保つため、カセットが、上昇のポイントの周りを
２〜３度以上回転することはなくなる。カセットのエッ
ジが上昇すれば、これが上昇フォークの底部と接触する
ようになり、カセットの重量によって、カセット上昇ル
ープが上昇フォークのノッチの方へ押圧されカセットの
重量が上昇フォークショルダー／ノッチ上に維持される
ことが確保される。カセットの重量の垂直成分は、上に
面する上昇フォークのショルダー／ノッチにより対向
し、移送装置がウエハ保管カセットの取りだし及び移動
をさせることが、可能になる。
【００３７】ウエハカセット及び基板の配置及び移動
と、各ステーションでなされるポリシング又はクリーニ
ングの操作時間は、マイクロプロセッサ等のコントロー
ラにより制御されることが好ましく、このコントローラ
は、基板の位置取りや搬送を指示し、また、最適な研磨
仕上、平坦性及びスループットを与えるように、プログ
ラミングすることが可能である。
と、各ステーションでなされるポリシング又はクリーニ
ングの操作時間は、マイクロプロセッサ等のコントロー
ラにより制御されることが好ましく、このコントローラ
は、基板の位置取りや搬送を指示し、また、最適な研磨
仕上、平坦性及びスループットを与えるように、プログ
ラミングすることが可能である。
【００３８】
【発明の実施の形態】ここでは、まず、システムの概要
について説明し、次いで、プロセスのステップについて
概説的な説明をする。そして、個々のサブシステム及び
詳細なプロセスについて更に説明していく。
について説明し、次いで、プロセスのステップについて
概説的な説明をする。そして、個々のサブシステム及び
詳細なプロセスについて更に説明していく。
【００３９】（装置の概要）図１は、本発明に従った装
置の斜視図である。ポリシングシステム１０は、ウエハ
搬送装置３０に隣接するポリシング装置２０を有してい
る。ウエハ４０は、システム１０のカセット４２の中に
運ばれ、カセットは直ちに、ウエハをウェットな状態に
保持するため、タブ３４の中に保管される。ウエハ４０
は個々に、カセット４２からウエハポリシング装置２０
の中に搬入され、これらはポリシング装置により研磨さ
れた後、タブ３４中のもとのカセット４２又は別のカセ
ットに戻される。この図では、ポリシング装置２０とウ
エハ搬送装置３０の間に介在し、スラリやその他の塵を
ポリシング装置の中に保持しタブ３４から遠ざけるよう
にするための、壁を図示していない。この壁には図示さ
れない引き戸があるが、この引き戸が、装置２０と装置
３０の間でウエハを移送するために開いている。壁は、
ウエハ搬送装置３０を収容するクリーンルームとポリシ
ング装置２０を収容する汚染のエリアとの間のバリアと
して機能することができる。
置の斜視図である。ポリシングシステム１０は、ウエハ
搬送装置３０に隣接するポリシング装置２０を有してい
る。ウエハ４０は、システム１０のカセット４２の中に
運ばれ、カセットは直ちに、ウエハをウェットな状態に
保持するため、タブ３４の中に保管される。ウエハ４０
は個々に、カセット４２からウエハポリシング装置２０
の中に搬入され、これらはポリシング装置により研磨さ
れた後、タブ３４中のもとのカセット４２又は別のカセ
ットに戻される。この図では、ポリシング装置２０とウ
エハ搬送装置３０の間に介在し、スラリやその他の塵を
ポリシング装置の中に保持しタブ３４から遠ざけるよう
にするための、壁を図示していない。この壁には図示さ
れない引き戸があるが、この引き戸が、装置２０と装置
３０の間でウエハを移送するために開いている。壁は、
ウエハ搬送装置３０を収容するクリーンルームとポリシ
ング装置２０を収容する汚染のエリアとの間のバリアと
して機能することができる。
【００４０】ポリシング装置２０は、下部機械ベース２
２を有し、この上にテーブルトップ２３と、一連のポリ
シングステーション５０ａ、５０ｂ及び５０ｃを包囲す
る着脱式の上部外部カバー２４とが装着される。図２の
分解斜視図に示されるようにフェンス２５がテーブルト
ップ２３を囲み、ばら撒かれる液体及びスラリを収容し
て、これをテーブルトップのドレイン（図示せず）を介
して排水する。
２を有し、この上にテーブルトップ２３と、一連のポリ
シングステーション５０ａ、５０ｂ及び５０ｃを包囲す
る着脱式の上部外部カバー２４とが装着される。図２の
分解斜視図に示されるようにフェンス２５がテーブルト
ップ２３を囲み、ばら撒かれる液体及びスラリを収容し
て、これをテーブルトップのドレイン（図示せず）を介
して排水する。
【００４１】ポリシングステーション５０ａ、５０ｂ及
び５０ｃのそれぞれが、ポリシングパッド５４を自身の
上に配置した回転プラーテン５２を有しており、また更
に、関連したパッドコンディショナー装置６０ａ、６０
ｂ及び６０ｃを有しており、コンディショナー装置のそ
れぞれは、コンディショナーヘッド６４を保持する回転
アーム６２と、コンディショナーヘッド６４のための、
それぞれのための洗浄ベイズン６８とを有している。ま
た、ベース２２は、３つのポリシングステーション５０
ａ、５０ｂ及び５０ｃと正方形の関係で配置される移送
ステーション７０を支持している。移送ステーション７
０は多数の機能を有しており、これら機能とは、個々の
ウエハ４０を搬送装置３０から受容する機能と、場合に
よりこれらをリンスする機能と、研磨中これらを保持す
るウエハヘッド（詳細は後述）にこれらを搬送する機能
と、ウエハを４０をウエハヘッドから受容する機能と、
これらを洗浄する機能と、最後にこれらを搬送装置３０
へと移送して戻す機能とである。またこれは、ウエハが
搬出された後にウエハヘッドを洗浄する。
び５０ｃのそれぞれが、ポリシングパッド５４を自身の
上に配置した回転プラーテン５２を有しており、また更
に、関連したパッドコンディショナー装置６０ａ、６０
ｂ及び６０ｃを有しており、コンディショナー装置のそ
れぞれは、コンディショナーヘッド６４を保持する回転
アーム６２と、コンディショナーヘッド６４のための、
それぞれのための洗浄ベイズン６８とを有している。ま
た、ベース２２は、３つのポリシングステーション５０
ａ、５０ｂ及び５０ｃと正方形の関係で配置される移送
ステーション７０を支持している。移送ステーション７
０は多数の機能を有しており、これら機能とは、個々の
ウエハ４０を搬送装置３０から受容する機能と、場合に
よりこれらをリンスする機能と、研磨中これらを保持す
るウエハヘッド（詳細は後述）にこれらを搬送する機能
と、ウエハを４０をウエハヘッドから受容する機能と、
これらを洗浄する機能と、最後にこれらを搬送装置３０
へと移送して戻す機能とである。またこれは、ウエハが
搬出された後にウエハヘッドを洗浄する。
【００４２】２つの中間洗浄ステーション８０ａ及び８
０ｂが、ポリシングステーション５０ａ、５０ｂ及び５
０ｃの中の隣接し合う同士の間に配置され、第３の中間
洗浄ステーション８０ｃが、末端のポリシングステーシ
ョン５０ｃと移送ステーション７０との間に配置され
る。これらにより、ウエハ４０がポリシングステーショ
ンからポリシングステーションへそして移送ステーショ
ン７０へと通過する間に、ウエハをリンスし、同様に、
ウエハ４０のバフ処理を効率よく行ってもよい。
０ｂが、ポリシングステーション５０ａ、５０ｂ及び５
０ｃの中の隣接し合う同士の間に配置され、第３の中間
洗浄ステーション８０ｃが、末端のポリシングステーシ
ョン５０ｃと移送ステーション７０との間に配置され
る。これらにより、ウエハ４０がポリシングステーショ
ンからポリシングステーションへそして移送ステーショ
ン７０へと通過する間に、ウエハをリンスし、同様に、
ウエハ４０のバフ処理を効率よく行ってもよい。
【００４３】回転マルチヘッドカルーセル９０は、４つ
のウエハヘッドシステム１００ａ、１００ｂ、１００ｃ
及び１００ｄを有しており、これらは、ウエハを受容し
て保持し、そして、これらを、ポリシングステーション
５０ａ、５０ｂ及び５０ｃのそれぞれのプラーテン５２
上に保持されるポリシングパッドそれぞれに対して押圧
することにより、研磨がなされる。カルーセル９０は、
アームが取り外されているため十字形であり、静止して
いる、中心ポスト９０２上で支持され、ベース２２内部
に配置されたモーター組立体によって、カルーセル軸の
周りに回転する。
のウエハヘッドシステム１００ａ、１００ｂ、１００ｃ
及び１００ｄを有しており、これらは、ウエハを受容し
て保持し、そして、これらを、ポリシングステーション
５０ａ、５０ｂ及び５０ｃのそれぞれのプラーテン５２
上に保持されるポリシングパッドそれぞれに対して押圧
することにより、研磨がなされる。カルーセル９０は、
アームが取り外されているため十字形であり、静止して
いる、中心ポスト９０２上で支持され、ベース２２内部
に配置されたモーター組立体によって、カルーセル軸の
周りに回転する。
【００４４】この本発明に従った構成では、４つのウエ
ハヘッドシステム１００ａ、１００ｂ、１００ｃ及び１
００ｄは個々に、カルーセル支持板９０６の上に、カル
ーセル軸９０４の周りに等角度の間隔で、取り付けられ
ている。中心ポスト９０２は、カルーセル支持板９０６
をその中心に支持し、カルーセルモーターによって、カ
ルーセル支持板９０６と、ウエハヘッドシステム１００
ａ、１００ｂ、１００ｃ及び１００ｄと、これに付随す
るウエハとを、カルーセル軸９０４の周りに回転させ
る。
ハヘッドシステム１００ａ、１００ｂ、１００ｃ及び１
００ｄは個々に、カルーセル支持板９０６の上に、カル
ーセル軸９０４の周りに等角度の間隔で、取り付けられ
ている。中心ポスト９０２は、カルーセル支持板９０６
をその中心に支持し、カルーセルモーターによって、カ
ルーセル支持板９０６と、ウエハヘッドシステム１００
ａ、１００ｂ、１００ｃ及び１００ｄと、これに付随す
るウエハとを、カルーセル軸９０４の周りに回転させ
る。
【００４５】ウエハヘッドシステム１００ａ、１００
ｂ、１００ｃ及び１００ｄのそれぞれは、ウエハヘッド
１１０を有しており、これは、シャフトによってこれに
接続されたヘッド回転モーター１００２により、自身の
軸の周りに回転する。ヘッド１１０は、それ専用のヘッ
ド回転モーター１００２（図２には、カルーセルクオー
ターカバー９０８の１つを取り外して示されている）に
よる駆動を受けて回転することが可能であり、また、更
に、カルーセル支持板９０６に形成されたスロット９１
０の中を放射方向に、別個独立して往復運動をすること
が可能である。ウエハヘッド１１０の底部に付いている
ウエハの昇降がウエハヘッドシステム１００の中で行わ
れる。カルーセルシステム全体の利点は、ウエハヘッド
がウエハを受容して研磨及び洗浄のためにウエハを配置
させるために要する垂直ストロークがほとんど必要ない
ことである。垂直ストロークがほとんど必要ないので、
この垂直ストロークは、ウエハヘッド１１０の一番端で
最下部部材の中に収めることができる。入力制御信号に
より、ウエハ受容リセスを含むウエハヘッド下部部材と
静止しているウエハヘッド上部部材との間の相対運動
が、入力制御信号（例えば、空気圧、水力や電気信号）
に従って生じる。
ｂ、１００ｃ及び１００ｄのそれぞれは、ウエハヘッド
１１０を有しており、これは、シャフトによってこれに
接続されたヘッド回転モーター１００２により、自身の
軸の周りに回転する。ヘッド１１０は、それ専用のヘッ
ド回転モーター１００２（図２には、カルーセルクオー
ターカバー９０８の１つを取り外して示されている）に
よる駆動を受けて回転することが可能であり、また、更
に、カルーセル支持板９０６に形成されたスロット９１
０の中を放射方向に、別個独立して往復運動をすること
が可能である。ウエハヘッド１１０の底部に付いている
ウエハの昇降がウエハヘッドシステム１００の中で行わ
れる。カルーセルシステム全体の利点は、ウエハヘッド
がウエハを受容して研磨及び洗浄のためにウエハを配置
させるために要する垂直ストロークがほとんど必要ない
ことである。垂直ストロークがほとんど必要ないので、
この垂直ストロークは、ウエハヘッド１１０の一番端で
最下部部材の中に収めることができる。入力制御信号に
より、ウエハ受容リセスを含むウエハヘッド下部部材と
静止しているウエハヘッド上部部材との間の相対運動
が、入力制御信号（例えば、空気圧、水力や電気信号）
に従って生じる。
【００４６】実際の研磨中に、これらウエハヘッドシス
テムのうち３つ（例えば１００ａ、１００ｂ及び１００
ｃ）のウエハヘッド１１０が、ポリシングステーション
５０ａ、５０ｂ及び５０ｃのそれぞれのところの上方に
配置され、ポリシングステーションのそれぞれはポリシ
ングパッド５４を支持する別個独立の回転プラーテン５
２を有しており、ポリシングパッドの表面は、ウエハ４
０の研磨のための媒体として作用する研磨スラリでウェ
ットな状態になっている。ポリシングの最中は、ウエハ
ヘッドシステム１００ａ、１００ｂ及び１００ｃは別個
独立に、カルーセル９０のそれぞれの半径に沿って往復
運動をするため、それぞれのウエハヘッド１１０がそれ
ぞれのポリシングパッド５４の直径に沿って別個独立に
往復運動をする。典型的なプロセスでは、ウエハヘッド
１１０の掃引軸が、ポリシングパッド５４の中心に調心
される。
テムのうち３つ（例えば１００ａ、１００ｂ及び１００
ｃ）のウエハヘッド１１０が、ポリシングステーション
５０ａ、５０ｂ及び５０ｃのそれぞれのところの上方に
配置され、ポリシングステーションのそれぞれはポリシ
ングパッド５４を支持する別個独立の回転プラーテン５
２を有しており、ポリシングパッドの表面は、ウエハ４
０の研磨のための媒体として作用する研磨スラリでウェ
ットな状態になっている。ポリシングの最中は、ウエハ
ヘッドシステム１００ａ、１００ｂ及び１００ｃは別個
独立に、カルーセル９０のそれぞれの半径に沿って往復
運動をするため、それぞれのウエハヘッド１１０がそれ
ぞれのポリシングパッド５４の直径に沿って別個独立に
往復運動をする。典型的なプロセスでは、ウエハヘッド
１１０の掃引軸が、ポリシングパッド５４の中心に調心
される。
【００４７】使用に際しては、ウエハヘッド１１０、例
えば第４のウエハヘッドシステム１１０ｄは、最初は、
ウエハ移送ステーション７０の上方に配置されている。
カルーセル９０が回転したとき、ウエハヘッドシステム
１００ａ、１００ｂ、１００ｃ及び１００ｄを別個に、
ポリシングステーション５０ａ、５０ｂ及び５０ｃ並び
に移送ステーション７０の上方に配置させる。カルーセ
ル９０により、ウエハヘッドシステム１００のそれぞれ
が、先ず、移送ステーション７０の上方に順に配置され
た後、ポリシングステーション５０の１つ以上上方に配
置され、そして、移送ステーション７０に戻される。
えば第４のウエハヘッドシステム１１０ｄは、最初は、
ウエハ移送ステーション７０の上方に配置されている。
カルーセル９０が回転したとき、ウエハヘッドシステム
１００ａ、１００ｂ、１００ｃ及び１００ｄを別個に、
ポリシングステーション５０ａ、５０ｂ及び５０ｃ並び
に移送ステーション７０の上方に配置させる。カルーセ
ル９０により、ウエハヘッドシステム１００のそれぞれ
が、先ず、移送ステーション７０の上方に順に配置され
た後、ポリシングステーション５０の１つ以上上方に配
置され、そして、移送ステーション７０に戻される。
【００４８】ポリシングステーション５４のそれぞれ
は、パッドコンディショナー装置６０の１つにより、連
続的又は間欠的にコンディショニング（調整）を受け、
パッドコンディショナー装置のそれぞれは、コンディシ
ョナーアーム６２に取り付けられた別個独立して回転す
るコンディショナーヘッド６４を有している。摩耗コン
ディショニングパッド又は同様のコンディショニング面
を、コンディショナーヘッド６４の底部に有しているこ
とが必要である。アーム６２は、ポリシングパッド５４
の中心と周縁の間の往復運動により、それぞれのポリシ
ングパッド全面を、コンディショナーヘッド６４に掃引
させる。コンディショナーヘッド６４は、パッド５４に
押圧されパッドを摩耗しコンディショニングを行い、そ
の後、回転中にウエハ４０を押圧して、効果的にポリシ
ングを行う。
は、パッドコンディショナー装置６０の１つにより、連
続的又は間欠的にコンディショニング（調整）を受け、
パッドコンディショナー装置のそれぞれは、コンディシ
ョナーアーム６２に取り付けられた別個独立して回転す
るコンディショナーヘッド６４を有している。摩耗コン
ディショニングパッド又は同様のコンディショニング面
を、コンディショナーヘッド６４の底部に有しているこ
とが必要である。アーム６２は、ポリシングパッド５４
の中心と周縁の間の往復運動により、それぞれのポリシ
ングパッド全面を、コンディショナーヘッド６４に掃引
させる。コンディショナーヘッド６４は、パッド５４に
押圧されパッドを摩耗しコンディショニングを行い、そ
の後、回転中にウエハ４０を押圧して、効果的にポリシ
ングを行う。
【００４９】図１に示されるウエハ搬送システム３０で
は、先ずカセット４２が保持ステーション３２から、脱
イオン水等の液体浴３０２でカセット４２及びウエハ４
０が浸るレベルまで満たされた保持タブ３４に移送され
る。そして、研磨しようとするウエハそれぞれが、タブ
３４の中のウエハカセット４２から引き出されて、ポリ
シング装置２０へと移される。オーバーヘッドトラック
３６から懸下する、回転可能で伸張可能な下降アーム３
５は、その遠端でリスト組立体３７を有しており、リス
ト組立体は、ウエハブレード３８とカセット爪３９とを
有している。カセット爪３９は、保持ステーション３２
とタブ３４の間でカセット４２を移動させることがで
き、ウエハブレード３８は、タブ３４中のカセット４２
と移送ステーション７０との間でウエハ４０を移動させ
向きを変えることができる。図１及びその他の図では、
保持ステーション３２が、移送７０から離れて機械ベー
ス２２の側方に配置されるよう図示しているが、このよ
うな例示は、明確にするだけのための構成である。実際
は、機械ベース２２の移送ステーション７０を保持する
コーナーは、その他のコーナーに対して引かれている。
従って、保持ステーション３２は、機械ベース２２の中
の移送ステーション７０のコーナーでもっと広い領域に
配置される方が有利である。
は、先ずカセット４２が保持ステーション３２から、脱
イオン水等の液体浴３０２でカセット４２及びウエハ４
０が浸るレベルまで満たされた保持タブ３４に移送され
る。そして、研磨しようとするウエハそれぞれが、タブ
３４の中のウエハカセット４２から引き出されて、ポリ
シング装置２０へと移される。オーバーヘッドトラック
３６から懸下する、回転可能で伸張可能な下降アーム３
５は、その遠端でリスト組立体３７を有しており、リス
ト組立体は、ウエハブレード３８とカセット爪３９とを
有している。カセット爪３９は、保持ステーション３２
とタブ３４の間でカセット４２を移動させることがで
き、ウエハブレード３８は、タブ３４中のカセット４２
と移送ステーション７０との間でウエハ４０を移動させ
向きを変えることができる。図１及びその他の図では、
保持ステーション３２が、移送７０から離れて機械ベー
ス２２の側方に配置されるよう図示しているが、このよ
うな例示は、明確にするだけのための構成である。実際
は、機械ベース２２の移送ステーション７０を保持する
コーナーは、その他のコーナーに対して引かれている。
従って、保持ステーション３２は、機械ベース２２の中
の移送ステーション７０のコーナーでもっと広い領域に
配置される方が有利である。
【００５０】（概説的なポリシングプロセス）上記で概
要を説明した装置は、様々なタイプのポリシングのシー
ケンスに用いることができる。ここで、インラインプロ
セスと、マルチステッププロセスと、バッチプロセスの
３つが、主要なプロセスである。
要を説明した装置は、様々なタイプのポリシングのシー
ケンスに用いることができる。ここで、インラインプロ
セスと、マルチステッププロセスと、バッチプロセスの
３つが、主要なプロセスである。
【００５１】インラインプロセスでは、ポリシングの操
作を、別々のポリシングステーション５０での多数のス
テップに分け、これらステップは、実質的に等価であ
る。最も単純なケースでは、同じタイプのポリシングパ
ッドと同じスラリが、３つのポリシングステーション５
０ａ、５０ｂ及び５０ｃで用いられる。下記に詳述する
が、ウエハヘッド１１０が、ウエハを順に各ポリシング
ステーションへ運び、それぞれのポリシングステーショ
ンでは、ポリシングの全体の３分の１が行われる。
作を、別々のポリシングステーション５０での多数のス
テップに分け、これらステップは、実質的に等価であ
る。最も単純なケースでは、同じタイプのポリシングパ
ッドと同じスラリが、３つのポリシングステーション５
０ａ、５０ｂ及び５０ｃで用いられる。下記に詳述する
が、ウエハヘッド１１０が、ウエハを順に各ポリシング
ステーションへ運び、それぞれのポリシングステーショ
ンでは、ポリシングの全体の３分の１が行われる。
【００５２】ポリシングの操作が完全に完結する前にパ
ッドのコンディショニングを行う必要がある場合に、イ
ンラインポリシングシステムを用いる動機が生じる。ポ
リシングパッドは、ポリシングの間にグレージングする
傾向がある。図３のグラフに模式的に例示するように、
ポリシングの除去速度は、新しいパッドやコンディショ
ニングを行ったばかりのパッドでは高いレベルから始ま
るが、パッドについての累積ポリシング時間と共に除去
速度は低下する。高いスループットを実現するために
は、除去速度が低すぎるレベルまで落ちる前に、パッド
のコンディショニングをしてやる必要がある。コンディ
ショニングとコンディショニングの間の間隔は、ポリシ
ングパッドと、ポリシングプロセスと、ウエハから除去
しようとする物質とにに依存する。ＣＭＰの重要な用途
の１つに二酸化珪素の平坦化があるが、この物質は非常
に硬く、半導体製造プロセスによっては、二酸化珪素２
μｍを除去することが必要なものもある。この厚さが図
３の曲線が行き着く研磨時間に対応するのであれば、ポ
リシングの間にパッドを少なくとも１度はコンディショ
ニングしてやる必要がある。パッドのコンディショニン
グは、しばしば、ウエハをパッド及びウエハヘッドシス
テムから取り出して少なくともパッドの中心から離れる
ように移動させる必要が生じるため、パッドのコンディ
ショニングのため、ポリシング中にブレークを入れて、
ウエハを別の同等のポリシングステーションへ移動させ
てもよい。
ッドのコンディショニングを行う必要がある場合に、イ
ンラインポリシングシステムを用いる動機が生じる。ポ
リシングパッドは、ポリシングの間にグレージングする
傾向がある。図３のグラフに模式的に例示するように、
ポリシングの除去速度は、新しいパッドやコンディショ
ニングを行ったばかりのパッドでは高いレベルから始ま
るが、パッドについての累積ポリシング時間と共に除去
速度は低下する。高いスループットを実現するために
は、除去速度が低すぎるレベルまで落ちる前に、パッド
のコンディショニングをしてやる必要がある。コンディ
ショニングとコンディショニングの間の間隔は、ポリシ
ングパッドと、ポリシングプロセスと、ウエハから除去
しようとする物質とにに依存する。ＣＭＰの重要な用途
の１つに二酸化珪素の平坦化があるが、この物質は非常
に硬く、半導体製造プロセスによっては、二酸化珪素２
μｍを除去することが必要なものもある。この厚さが図
３の曲線が行き着く研磨時間に対応するのであれば、ポ
リシングの間にパッドを少なくとも１度はコンディショ
ニングしてやる必要がある。パッドのコンディショニン
グは、しばしば、ウエハをパッド及びウエハヘッドシス
テムから取り出して少なくともパッドの中心から離れる
ように移動させる必要が生じるため、パッドのコンディ
ショニングのため、ポリシング中にブレークを入れて、
ウエハを別の同等のポリシングステーションへ移動させ
てもよい。
【００５３】更にインラインプロセスを用いる動機とな
るものは、移送ステーション７０で行おうとする搬入出
及び洗浄が、プロセスのオーバーヘッド時間を構成する
ことにある。このオーバーヘッドが、ウエハヘッドがポ
リシングを行っていない場所に配置されている間になさ
れているならば、ポリシングのスループットが低下す
る。３つのポリシングステーション５０ａ、５０ｂ及び
５０ｃ並びに移送ステーション７０が、カルーセル９０
の周りに均等に配置されているので、このオーバーヘッ
ドは、ウエハ３枚がポリシングを受けている間に、移送
ステーション７０で行うことができる。このように、オ
ーバーヘッドを、ウエハをポリシングステーション同士
の間及びポリシングステーションと移送ステーションと
の間で移動させるに要する時間にまで、小さくすること
が可能である。
るものは、移送ステーション７０で行おうとする搬入出
及び洗浄が、プロセスのオーバーヘッド時間を構成する
ことにある。このオーバーヘッドが、ウエハヘッドがポ
リシングを行っていない場所に配置されている間になさ
れているならば、ポリシングのスループットが低下す
る。３つのポリシングステーション５０ａ、５０ｂ及び
５０ｃ並びに移送ステーション７０が、カルーセル９０
の周りに均等に配置されているので、このオーバーヘッ
ドは、ウエハ３枚がポリシングを受けている間に、移送
ステーション７０で行うことができる。このように、オ
ーバーヘッドを、ウエハをポリシングステーション同士
の間及びポリシングステーションと移送ステーションと
の間で移動させるに要する時間にまで、小さくすること
が可能である。
【００５４】インラインプロセスの更なる利点は、均等
なポリシングステーション間にポリシングを分配するこ
とにより、特定のポリシングステーションでの不均一さ
が、別のポリシングステーションで平均かされるという
ことにある。
なポリシングステーション間にポリシングを分配するこ
とにより、特定のポリシングステーションでの不均一さ
が、別のポリシングステーションで平均かされるという
ことにある。
【００５５】マルチステッププロセスでは、ポリシング
プロセスを多数の異なるプロセスに分割し、典型的に
は、徐々にポリシングを進めていく。例えば、第１のポ
リシングステーション５０ａでは、ウエハをラフにポリ
シングし、第２のポリシングステーションでは、細密な
ポリシングを行い、第３のポリシングステーションで
は、ウエハのバフ仕上を行う。バフ仕上は非常に微妙な
ポリシングであり、主に、緩く付いている異物を表面か
ら取り去るものである。ポリシングの強さは、スラリの
組成、パッド材料、その他のポリシングの因子によって
変ってくる。無論、本発明は、オーバーヘッドの低い、
一体化したマルチステップのプロセスを提供するもので
ある。しかし、マルチステッププロセスは、３つのポリ
シングのステップ全てが同時に行われる必要性がないた
め、内在的にスループットの問題を有している。通常
は、ラフなポリシングには、細密なポリシングやバフに
比べて、著しく多くの時間を必要とする。従って、シス
テムのスループットはラフなポリシングによって制限さ
れ、他の２つのポリシングステーションは長時間作動し
ないこともある。これと同様のスケジュール上の問題
が、別々のポリシングステーションを用いてポリシング
プロセスの別々のステップを行う場合にも存在し、例え
ば、前述のように、二酸化珪素のポリシングを行った後
メタル層のポリシングを行うような場合である。
プロセスを多数の異なるプロセスに分割し、典型的に
は、徐々にポリシングを進めていく。例えば、第１のポ
リシングステーション５０ａでは、ウエハをラフにポリ
シングし、第２のポリシングステーションでは、細密な
ポリシングを行い、第３のポリシングステーションで
は、ウエハのバフ仕上を行う。バフ仕上は非常に微妙な
ポリシングであり、主に、緩く付いている異物を表面か
ら取り去るものである。ポリシングの強さは、スラリの
組成、パッド材料、その他のポリシングの因子によって
変ってくる。無論、本発明は、オーバーヘッドの低い、
一体化したマルチステップのプロセスを提供するもので
ある。しかし、マルチステッププロセスは、３つのポリ
シングのステップ全てが同時に行われる必要性がないた
め、内在的にスループットの問題を有している。通常
は、ラフなポリシングには、細密なポリシングやバフに
比べて、著しく多くの時間を必要とする。従って、シス
テムのスループットはラフなポリシングによって制限さ
れ、他の２つのポリシングステーションは長時間作動し
ないこともある。これと同様のスケジュール上の問題
が、別々のポリシングステーションを用いてポリシング
プロセスの別々のステップを行う場合にも存在し、例え
ば、前述のように、二酸化珪素のポリシングを行った後
メタル層のポリシングを行うような場合である。
【００５６】バッチプロセスでは、それぞれのポリシン
グステーションで多数のウエハを完全にポリシングす
る。図１の装置では、３つのポリシングステーション５
０ａ、５０ｂ及び５０ｃには、同じタイプのパッドが装
着され同じタイプのスラリが供給され、ウエハそれぞれ
のポリシングが１つのポリシングステーションで完結す
る。即ち、ポリシングされていないウエハが３つのポリ
シングステーションに同時に与えられる。バッチプロセ
スでは、移送ステーションの動作が高いオーバーヘッド
となるが、図１の装置では、処理しようとするウエハ１
枚に対して、ポリシングを続けながら、少なくとも、搬
入出及び洗浄が可能であり、これは、ポリシングが必然
的に中断した他の２枚のウエハに対しても同様の操作で
ある。
グステーションで多数のウエハを完全にポリシングす
る。図１の装置では、３つのポリシングステーション５
０ａ、５０ｂ及び５０ｃには、同じタイプのパッドが装
着され同じタイプのスラリが供給され、ウエハそれぞれ
のポリシングが１つのポリシングステーションで完結す
る。即ち、ポリシングされていないウエハが３つのポリ
シングステーションに同時に与えられる。バッチプロセ
スでは、移送ステーションの動作が高いオーバーヘッド
となるが、図１の装置では、処理しようとするウエハ１
枚に対して、ポリシングを続けながら、少なくとも、搬
入出及び洗浄が可能であり、これは、ポリシングが必然
的に中断した他の２枚のウエハに対しても同様の操作で
ある。
【００５７】インラインプロセスと、マルチステッププ
ロセスと、バッチプロセスとの違いは、明確に決められ
るものではなく、これらの１つ以上の特徴を有するプロ
セスを選択してもよい。例えば２つのポリシングステー
ション５０ａ及び５０ｂを用いて、等価なインライン又
はバッチのポリシングを行い、第３のポリシングステー
ション５０ｃでは、マルチステップの細密なポリシング
やバフを行ってもよい。後述するが、３つの中間洗浄ス
テーション８０ａ、８０ｂ及び８０ｃを用いて、簡単な
バフ、ウエハの洗浄、あるいは軽いポリシングのステッ
プを行うこともできる。この状況では、ポリシングステ
ーションのバッチ処理は、装置の高価な部品をより有効
に利用することが可能となる。
ロセスと、バッチプロセスとの違いは、明確に決められ
るものではなく、これらの１つ以上の特徴を有するプロ
セスを選択してもよい。例えば２つのポリシングステー
ション５０ａ及び５０ｂを用いて、等価なインライン又
はバッチのポリシングを行い、第３のポリシングステー
ション５０ｃでは、マルチステップの細密なポリシング
やバフを行ってもよい。後述するが、３つの中間洗浄ス
テーション８０ａ、８０ｂ及び８０ｃを用いて、簡単な
バフ、ウエハの洗浄、あるいは軽いポリシングのステッ
プを行うこともできる。この状況では、ポリシングステ
ーションのバッチ処理は、装置の高価な部品をより有効
に利用することが可能となる。
【００５８】本発明は、オーバーセンターポリシングを
可能にするという利点を有しており、即ちウエハ４０
が、回転するポリシングパッド５４全面で掃引されるこ
とが可能になる。回転するウエハ４０、回転するパッド
５４又はこれらの組合わせを用いるポリシングでは、内
在的な非均一性が問題となる。即ち、図４に例示される
ように、ウエハ４０とパッド５４の双方は、それぞれの
中心４０ａ及び５４ａの周りに回転する。ポリシングの
除去速度は通常ウエハ４０とパッド５４の相対速度に比
例し、物体の回転速度は半径に応じて増加する。従っ
て、回転するウエハ４０の外側の部分は、内側の部分よ
りもより速くポリシングされるだろう。同様に、パッド
５４の外側の部分は、パッドの内側の部分よりも、ウエ
ハを更に速くポリシングする。ウエハ４０とパッド５４
を２つの領域に分割することは、連続的な段階変化が生
じていることからみて、簡略化が過ぎる。このような内
在的な非均一性を低減するためには、ウエハ４０のパッ
ド５４への掃引のパターン及びタイミングを、１９９５
年６月３０日出願の Tolles らによる米国特許出願Ｓ．
Ｎ．０８／４９７３６２号に記載されるように、最適化
することができる。ウエハ４０をパッドの中心５４ａか
らパッド中心５４ａと別の側の位置まで掃引する能力
は、最適化において別の自由度を与えるものである。オ
ーバーセンターポリシングの付加的な自由度は、商業的
に入手可能なウエハポリシングシステムでは、一般に手
に入れることができなかったものである。
可能にするという利点を有しており、即ちウエハ４０
が、回転するポリシングパッド５４全面で掃引されるこ
とが可能になる。回転するウエハ４０、回転するパッド
５４又はこれらの組合わせを用いるポリシングでは、内
在的な非均一性が問題となる。即ち、図４に例示される
ように、ウエハ４０とパッド５４の双方は、それぞれの
中心４０ａ及び５４ａの周りに回転する。ポリシングの
除去速度は通常ウエハ４０とパッド５４の相対速度に比
例し、物体の回転速度は半径に応じて増加する。従っ
て、回転するウエハ４０の外側の部分は、内側の部分よ
りもより速くポリシングされるだろう。同様に、パッド
５４の外側の部分は、パッドの内側の部分よりも、ウエ
ハを更に速くポリシングする。ウエハ４０とパッド５４
を２つの領域に分割することは、連続的な段階変化が生
じていることからみて、簡略化が過ぎる。このような内
在的な非均一性を低減するためには、ウエハ４０のパッ
ド５４への掃引のパターン及びタイミングを、１９９５
年６月３０日出願の Tolles らによる米国特許出願Ｓ．
Ｎ．０８／４９７３６２号に記載されるように、最適化
することができる。ウエハ４０をパッドの中心５４ａか
らパッド中心５４ａと別の側の位置まで掃引する能力
は、最適化において別の自由度を与えるものである。オ
ーバーセンターポリシングの付加的な自由度は、商業的
に入手可能なウエハポリシングシステムでは、一般に手
に入れることができなかったものである。
【００５９】インラインプロセスは重要なプロセスであ
るため、以下にその詳細を説明する。図５Ａ、Ｂ、Ｃ、
Ｄ、Ｅ及びＦは、６つの段階のシーケンスを示し、これ
ら段階の間では、カルーセル９０が回転をしている。ま
ず、ウエハ（Ｗ）を挿入し、続いて、カルーセル９０の
カルーセル支持板９０６に支持されたウエハヘッドシス
テム１００ａ、１００ｂ、１００ｃ及び１００ｄの移動
を継続させることから、ここでの説明を始める。
るため、以下にその詳細を説明する。図５Ａ、Ｂ、Ｃ、
Ｄ、Ｅ及びＦは、６つの段階のシーケンスを示し、これ
ら段階の間では、カルーセル９０が回転をしている。ま
ず、ウエハ（Ｗ）を挿入し、続いて、カルーセル９０の
カルーセル支持板９０６に支持されたウエハヘッドシス
テム１００ａ、１００ｂ、１００ｃ及び１００ｄの移動
を継続させることから、ここでの説明を始める。
【００６０】図５Ａの第１段階に示されるように、第１
のウエハＷ＃１が、搬送装置３０から移送ステーション
７０へと搬送され、移送ステーション７０は、ウエハヘ
ッド１１０、例えばウエハヘッドシステム１００ａのウ
エハヘッドへ、ウエハを搬送する。そして、カルーセル
９０を支持中心ポスト９２に反時計方向に回転させ、図
５Ｂの第２段階で示す如く、第１のウエハヘッドシステ
ム１００ａとそのウエハＷ＃１とを、第１のポリシング
ステーション５０ａの上方に配置させる。その配置で、
ポリシングステーション５０ａにより、ウエハＷ＃１の
第１段階ポリシングが行われる。第１のポリシングステ
ーション５０ａが第１のウエハＷ＃１のポリシングを行
っている間、第２のウエハＷ＃２が搬送装置３０から移
送ステーション７０へと搬送され、そこから第２のウエ
ハヘッドシステム１００ｂへと搬送され、ここに、移送
ステーション７０の上方に配置される。
のウエハＷ＃１が、搬送装置３０から移送ステーション
７０へと搬送され、移送ステーション７０は、ウエハヘ
ッド１１０、例えばウエハヘッドシステム１００ａのウ
エハヘッドへ、ウエハを搬送する。そして、カルーセル
９０を支持中心ポスト９２に反時計方向に回転させ、図
５Ｂの第２段階で示す如く、第１のウエハヘッドシステ
ム１００ａとそのウエハＷ＃１とを、第１のポリシング
ステーション５０ａの上方に配置させる。その配置で、
ポリシングステーション５０ａにより、ウエハＷ＃１の
第１段階ポリシングが行われる。第１のポリシングステ
ーション５０ａが第１のウエハＷ＃１のポリシングを行
っている間、第２のウエハＷ＃２が搬送装置３０から移
送ステーション７０へと搬送され、そこから第２のウエ
ハヘッドシステム１００ｂへと搬送され、ここに、移送
ステーション７０の上方に配置される。
【００６１】図５Ｂの第２段階が完結した後、カルーセ
ル９０を再び反時計方向に回転させ、図５Ｃに示すよう
に、第１のウエハＷ＃１が第２のポリシングステーショ
ン５０ｂの上方に配置され且つ第２のウエハＷ＃２が第
１のポリシングステーション５０ａの上方に配置される
ようになる。第３のウエハヘッドシステム１００ｃを移
送ステーション７０の上方に配置させ、移送ステーショ
ンから第３のウエハヘッドシステムは、搬送システム３
０からの第３のウエハＷ＃３を受容する。図５Ｃの第３
段階の間は、ウエハＷ＃１及びＷ＃２の双方がステーシ
ョン５０ａ及び５０ｂのそれぞれで研磨される。図５Ｄ
に示すような第４の段階に入るに当たり、カルーセル９
０を再び反時計方向に９０゜回転させ、ウエハＷ＃１を
第３のポリシングステーション５０ｃの上方に配置さ
せ、第２のウエハＷ＃２を第２のポリシングステーショ
ン５０ｂの上方に配置させ、第３のウエハＷ＃３を第３
のポリシングステーション５０ｃの上方に配置させ、他
方、第４のウエハＷ＃４を搬送装置３０から受容する。
第３の段階では、第１のウエハＷ＃１が第３ステージの
ポリシングを受け、第２のウエハＷ＃２が第２ステージ
のポリシングを受け、第３のウエハＷ＃３が第１ステー
ジのポリシングを受けていたが、この第３の段階が完結
した後、カルーセル９０を再び回転させる。しかし、ロ
ータリーカプリングを使用する必要を防止し、フレキシ
ブルな連続ラインを用いてカルーセル９０への単純でフ
レキシブルな流体及び電気の接続を可能とするため、カ
ルーセル９０を、反時計方向に９０゜回転させるのでは
なく、時計方向に２７０゜回転させる。この等価な回転
は、図５Ｅに示すように第１のウエハＷ＃１を移送ステ
ーション７０の上方に配置させ、第２のウエハＷ＃２を
第３のポリシングステーション５０ｃの上方に配置さ
せ、第３のウエハＷ＃３を第２のポリシングステーショ
ン５０ｂの上方に配置させ、第４のウエハＷ＃４を第１
のポリシングステーション５０ａの上方に配置させる。
他のウエハＷ＃２、Ｗ＃３及びＷ＃４が研磨されている
間、第１のウエハＷ＃１が移送ステーション７０で洗浄
され、第１のウエハヘッドシステム１００ａから搬送装
置３０へと搬送され、その後、カセット４２の中のもと
の位置に戻され、また、第５のウエハＷ＃５は、図５Ｆ
に示すように、第１のウエハヘッドシステム１００ａに
搬送される。この段階の後、反時計方向に９０゜に回転
させるプロセスを反復する。
ル９０を再び反時計方向に回転させ、図５Ｃに示すよう
に、第１のウエハＷ＃１が第２のポリシングステーショ
ン５０ｂの上方に配置され且つ第２のウエハＷ＃２が第
１のポリシングステーション５０ａの上方に配置される
ようになる。第３のウエハヘッドシステム１００ｃを移
送ステーション７０の上方に配置させ、移送ステーショ
ンから第３のウエハヘッドシステムは、搬送システム３
０からの第３のウエハＷ＃３を受容する。図５Ｃの第３
段階の間は、ウエハＷ＃１及びＷ＃２の双方がステーシ
ョン５０ａ及び５０ｂのそれぞれで研磨される。図５Ｄ
に示すような第４の段階に入るに当たり、カルーセル９
０を再び反時計方向に９０゜回転させ、ウエハＷ＃１を
第３のポリシングステーション５０ｃの上方に配置さ
せ、第２のウエハＷ＃２を第２のポリシングステーショ
ン５０ｂの上方に配置させ、第３のウエハＷ＃３を第３
のポリシングステーション５０ｃの上方に配置させ、他
方、第４のウエハＷ＃４を搬送装置３０から受容する。
第３の段階では、第１のウエハＷ＃１が第３ステージの
ポリシングを受け、第２のウエハＷ＃２が第２ステージ
のポリシングを受け、第３のウエハＷ＃３が第１ステー
ジのポリシングを受けていたが、この第３の段階が完結
した後、カルーセル９０を再び回転させる。しかし、ロ
ータリーカプリングを使用する必要を防止し、フレキシ
ブルな連続ラインを用いてカルーセル９０への単純でフ
レキシブルな流体及び電気の接続を可能とするため、カ
ルーセル９０を、反時計方向に９０゜回転させるのでは
なく、時計方向に２７０゜回転させる。この等価な回転
は、図５Ｅに示すように第１のウエハＷ＃１を移送ステ
ーション７０の上方に配置させ、第２のウエハＷ＃２を
第３のポリシングステーション５０ｃの上方に配置さ
せ、第３のウエハＷ＃３を第２のポリシングステーショ
ン５０ｂの上方に配置させ、第４のウエハＷ＃４を第１
のポリシングステーション５０ａの上方に配置させる。
他のウエハＷ＃２、Ｗ＃３及びＷ＃４が研磨されている
間、第１のウエハＷ＃１が移送ステーション７０で洗浄
され、第１のウエハヘッドシステム１００ａから搬送装
置３０へと搬送され、その後、カセット４２の中のもと
の位置に戻され、また、第５のウエハＷ＃５は、図５Ｆ
に示すように、第１のウエハヘッドシステム１００ａに
搬送される。この段階の後、反時計方向に９０゜に回転
させるプロセスを反復する。
【００６２】ここでの説明では、カルーセルを停止させ
てウエハヘッドを中間洗浄ステーションでのプラーテン
間に配置させて、ポリシングのステージ同士の間又はポ
リシングが終了した後、ウエハをリンスする、処理のシ
ーケンスを含んではいない。
てウエハヘッドを中間洗浄ステーションでのプラーテン
間に配置させて、ポリシングのステージ同士の間又はポ
リシングが終了した後、ウエハをリンスする、処理のシ
ーケンスを含んではいない。
【００６３】ここでの説明では、マルチステップのポリ
シングシステム又は実質的に同様のポリシング工程を別
々のステーションで行うインラインシステムの、両方に
適用可能である。マルチステップのシステムでは、これ
ら多数のポリシングのステージでは、パッド構造体又は
スラリの組成を変化させる手段により、漸進的により細
密なポリシングとしていくか又は異なる層へポリシング
を進める。インラインプロセスでは、多数のポリシング
ステーションのそれぞれでは、同じウエハに対して実質
的に同様のポリシングを実質的に等しい時間行ってい
る。インラインプロセスには、搬入出に係るウエハ１枚
当たりのオーバーヘッド時間が、ポリシングステーショ
ンを多数有することにより減少するという利点がある。
また、１つのポリシングステーションから導入されるポ
リシングの非均一性が、他のポリシングステーションに
より平均化されるだろう。
シングシステム又は実質的に同様のポリシング工程を別
々のステーションで行うインラインシステムの、両方に
適用可能である。マルチステップのシステムでは、これ
ら多数のポリシングのステージでは、パッド構造体又は
スラリの組成を変化させる手段により、漸進的により細
密なポリシングとしていくか又は異なる層へポリシング
を進める。インラインプロセスでは、多数のポリシング
ステーションのそれぞれでは、同じウエハに対して実質
的に同様のポリシングを実質的に等しい時間行ってい
る。インラインプロセスには、搬入出に係るウエハ１枚
当たりのオーバーヘッド時間が、ポリシングステーショ
ンを多数有することにより減少するという利点がある。
また、１つのポリシングステーションから導入されるポ
リシングの非均一性が、他のポリシングステーションに
より平均化されるだろう。
【００６４】図５Ａ、５Ｂ、５Ｃ及び５Ｄは、更に、図
５Ｄの配置と５Ｅの配置の間でのカルーセル９０の動き
の詳細を示す。図６Ａでは、並置されたパッド５４及び
プラーテン５２が回転して、第２、第３及び第４のウエ
ハＷ＃２、Ｗ＃３及びＷ＃４がポリシングを受け、他
方、第１のウエハＷ＃１が移送ステーション７０で洗浄
される。図６Ｂでは、第１のウエハＷ＃１が、もとのカ
セット４２に戻され、図６Ｃでは、第５のウエハＷ＃５
が、カセット４２から移送ステーション７０へと搬出さ
れそこで洗浄される。これら全ての間、他の３つのウエ
ハＷ＃２、Ｗ＃３及びＷ＃４のポリシングは継続してい
る。図６Ｄでは、カルーセル９０を約４５゜回転し、第
２、第３及び第４のウエハＷ＃２、Ｗ＃３及びＷ＃４
が、順に、中間洗浄ステーション８０ｃ、８０ｂ及び８
０ａのそれぞれ上方に置かれる。以下に更に詳細を説明
するプロセスにおいては、ウエハヘッドシステム１００
ｂ、１００ｃ及び１００ｄが、それぞれ関連する洗浄ス
テーション８０ａ、８０ｂ及び８０ｃのぞれぞれの上方
にあるウエハをステップ状に回転させて、残留している
スラリ及び前のポリシングステーション５０ａからの堆
積物をリンスして、次のポリシングステーション５０を
汚染させないようにする。更に、別の洗浄ステーション
８０を移送ステーション７０と第１のポリシングステー
ション５０ａの間に配置させて、ポリシングに先立ちウ
エハをリンスしてもよい。この予備的なリンスは、中間
洗浄ステーション８０ａ及び８０ｂによって費やされた
オーバーヘッド時間を付加せずとも実施することが可能
である。リンスの後、次のカルーセルの４５゜の回転操
作を行い、ポリシングを継続する。
５Ｄの配置と５Ｅの配置の間でのカルーセル９０の動き
の詳細を示す。図６Ａでは、並置されたパッド５４及び
プラーテン５２が回転して、第２、第３及び第４のウエ
ハＷ＃２、Ｗ＃３及びＷ＃４がポリシングを受け、他
方、第１のウエハＷ＃１が移送ステーション７０で洗浄
される。図６Ｂでは、第１のウエハＷ＃１が、もとのカ
セット４２に戻され、図６Ｃでは、第５のウエハＷ＃５
が、カセット４２から移送ステーション７０へと搬出さ
れそこで洗浄される。これら全ての間、他の３つのウエ
ハＷ＃２、Ｗ＃３及びＷ＃４のポリシングは継続してい
る。図６Ｄでは、カルーセル９０を約４５゜回転し、第
２、第３及び第４のウエハＷ＃２、Ｗ＃３及びＷ＃４
が、順に、中間洗浄ステーション８０ｃ、８０ｂ及び８
０ａのそれぞれ上方に置かれる。以下に更に詳細を説明
するプロセスにおいては、ウエハヘッドシステム１００
ｂ、１００ｃ及び１００ｄが、それぞれ関連する洗浄ス
テーション８０ａ、８０ｂ及び８０ｃのぞれぞれの上方
にあるウエハをステップ状に回転させて、残留している
スラリ及び前のポリシングステーション５０ａからの堆
積物をリンスして、次のポリシングステーション５０を
汚染させないようにする。更に、別の洗浄ステーション
８０を移送ステーション７０と第１のポリシングステー
ション５０ａの間に配置させて、ポリシングに先立ちウ
エハをリンスしてもよい。この予備的なリンスは、中間
洗浄ステーション８０ａ及び８０ｂによって費やされた
オーバーヘッド時間を付加せずとも実施することが可能
である。リンスの後、次のカルーセルの４５゜の回転操
作を行い、ポリシングを継続する。
【００６５】以下に、種々のサブシステムについて、詳
細な説明をしていく。
細な説明をしていく。
【００６６】（カルーセル）図７は、クオーターカバー
９０８を取り外した状態の、カルーセルの分解図であ
る。中心ポスト９０２は、大型で肉厚（約２-8/3”（６
ｃｍ））のカルーセル支持板９０６（好ましくはアルミ
ニウム製）を支持する。カルーセル支持板９０６及びほ
とんどのカルーセル９０の構造物は、４ヘッドの構成の
ため９０゜の等間隔で固定された４つのアームの十字形
の形態で配置されている。カルーセル支持板９０６は、
放射方向に伸び９０゜の間隔で配向された、端部が開い
たスロット９１０を４つを有している。図２では、この
代りに、これに近接に関係する端部が閉じたスロット９
４８を有する下カバーが示される。上面が図８に、側部
断面が図９に示されるように、カルーセルヘッド支持板
９０６の上部が、４つ１組のスロット付きウエハヘッド
支持スライドを支持する。スライド９０８は、カルーセ
ル支持板９０６のスロット９１０のそれぞれと調心され
且つこれに沿ってスライドし、カルーセル支持板９０６
の中心に対して放射状に自由に移動する。スライド９０
８のそれぞれは、リニアベアリング組立体９１２に支持
され、リニアベアリング組立体の２つがスロット９０６
を挟んでいる。リニアベアリング組立体９１２のそれぞ
れは、図９の断面図に示されるように、カルーセル支持
板９０６に固定されたレール９１４と、２つのリニアガ
イド９１６（各サイドでは１つだけが例示される）とを
有し、ボールベアリング９１７がレール９１４のグルー
ブとガイド９１６との間をローリングする。特に区別し
て図示してはいないが、２つのリニアガイド９１６はそ
れぞれのレール９１４と合うようにされ、これらの間で
の自由でスムーズな移動を与える。リニアベアリング組
立体９１２は、スライド９０８を始めとする取り付けら
れるもの全てに対し、カルーセル支持板のスラリロボッ
トと９１０に沿った自由な運動を与える。図８の上面平
面図に示されるように、ベアリングストップ９１７がレ
ール９１４の１つの外側端部に装着され、ベアリングレ
ール９１４の端部からスライドが抜け落ちることを防止
するセーフガードとして機能する。
９０８を取り外した状態の、カルーセルの分解図であ
る。中心ポスト９０２は、大型で肉厚（約２-8/3”（６
ｃｍ））のカルーセル支持板９０６（好ましくはアルミ
ニウム製）を支持する。カルーセル支持板９０６及びほ
とんどのカルーセル９０の構造物は、４ヘッドの構成の
ため９０゜の等間隔で固定された４つのアームの十字形
の形態で配置されている。カルーセル支持板９０６は、
放射方向に伸び９０゜の間隔で配向された、端部が開い
たスロット９１０を４つを有している。図２では、この
代りに、これに近接に関係する端部が閉じたスロット９
４８を有する下カバーが示される。上面が図８に、側部
断面が図９に示されるように、カルーセルヘッド支持板
９０６の上部が、４つ１組のスロット付きウエハヘッド
支持スライドを支持する。スライド９０８は、カルーセ
ル支持板９０６のスロット９１０のそれぞれと調心され
且つこれに沿ってスライドし、カルーセル支持板９０６
の中心に対して放射状に自由に移動する。スライド９０
８のそれぞれは、リニアベアリング組立体９１２に支持
され、リニアベアリング組立体の２つがスロット９０６
を挟んでいる。リニアベアリング組立体９１２のそれぞ
れは、図９の断面図に示されるように、カルーセル支持
板９０６に固定されたレール９１４と、２つのリニアガ
イド９１６（各サイドでは１つだけが例示される）とを
有し、ボールベアリング９１７がレール９１４のグルー
ブとガイド９１６との間をローリングする。特に区別し
て図示してはいないが、２つのリニアガイド９１６はそ
れぞれのレール９１４と合うようにされ、これらの間で
の自由でスムーズな移動を与える。リニアベアリング組
立体９１２は、スライド９０８を始めとする取り付けら
れるもの全てに対し、カルーセル支持板のスラリロボッ
トと９１０に沿った自由な運動を与える。図８の上面平
面図に示されるように、ベアリングストップ９１７がレ
ール９１４の１つの外側端部に装着され、ベアリングレ
ール９１４の端部からスライドが抜け落ちることを防止
するセーフガードとして機能する。
【００６７】図８の上面平面図と図９の断面図に示され
るように、スライダ９０８の一方のサイドには、スライ
ド９０８の中間端部に固定される再循環ボールねじ切り
受容キャビティ（又はナット）（例示せず）を有してい
る。このねじ切りキャビティ又はナットは、モーター９
２０により駆動される親ねじ９１８を受容し、このモー
ターは、カルーセル支持板９０６に装着されるスイープ
モーターである。親ねじ９１８を回転させて、スライド
９０８を放射方向に移動させる。４つのスイープモータ
ー９２０は、図８の上面図に例示されるように、独立し
て作動可能であり、これにより、４つのスライド９０８
をカルーセル支持板９０６のスロット９１０に沿って、
それぞれ別々に移動させる事が可能となる。
るように、スライダ９０８の一方のサイドには、スライ
ド９０８の中間端部に固定される再循環ボールねじ切り
受容キャビティ（又はナット）（例示せず）を有してい
る。このねじ切りキャビティ又はナットは、モーター９
２０により駆動される親ねじ９１８を受容し、このモー
ターは、カルーセル支持板９０６に装着されるスイープ
モーターである。親ねじ９１８を回転させて、スライド
９０８を放射方向に移動させる。４つのスイープモータ
ー９２０は、図８の上面図に例示されるように、独立し
て作動可能であり、これにより、４つのスライド９０８
をカルーセル支持板９０６のスロット９１０に沿って、
それぞれ別々に移動させる事が可能となる。
【００６８】図８の左下に例示されるように、スライド
９０８のそれぞれの側部には、光学位置センサーが取り
付けられている。水平方向に伸張するフィン９２６を有
する位置フラグ９２４が、スライド９０８のそれぞれの
ウォーム側に取り付けられている。光学位置センサー９
２８が位置フラグ９２４と共働して、スイープモーター
９２０の中心位置の検知を与える。センサー９２８は、
フィン９２６がセンサー９２８のトリガーギャップを通
過できるような高さでカルーセル支持ベース９０６に固
定される。更に、これはスロット９１０に沿った位置で
固定され、また、フィン９２６が光学センサー９２８の
トリガーギャップを行程の半分で塞ぐような長さ、例え
ば、中心から最内の位置までで、中心から最外位置まで
を塞がないような、長さを有している。中心での移行
が、システムの検量を行う。スライド位置は名目上、ス
ライドモーター９２０への入力又はこれに取り付けられ
たエンコーダーによりモニタされるが、これは間接的な
方法であり、誤差が蓄積する。光学位置センサーは、電
子的な位置のモニタの検量を行い、また、電力の目減り
や同様の機械制御の損失があった場合に、スライド位置
を決定するに特に有用である。リカバーの段階では、光
学信号の存在又は不存在は直ちに、中心検量点を通過す
るに要する移動の方向を指示する。この光学センサーの
詳細は、本発明のポリシングシステムに用いてオーバー
シュートに対すてセーフガードし、再検量、特に電力損
失の場合の再検量を可能にする、多数の光学センサーの
うち１つだけについて与えられている。このようなセン
サーは、システムの可動部品であってその絶対位置が重
要な部品のだいたいどれにも付いている。
９０８のそれぞれの側部には、光学位置センサーが取り
付けられている。水平方向に伸張するフィン９２６を有
する位置フラグ９２４が、スライド９０８のそれぞれの
ウォーム側に取り付けられている。光学位置センサー９
２８が位置フラグ９２４と共働して、スイープモーター
９２０の中心位置の検知を与える。センサー９２８は、
フィン９２６がセンサー９２８のトリガーギャップを通
過できるような高さでカルーセル支持ベース９０６に固
定される。更に、これはスロット９１０に沿った位置で
固定され、また、フィン９２６が光学センサー９２８の
トリガーギャップを行程の半分で塞ぐような長さ、例え
ば、中心から最内の位置までで、中心から最外位置まで
を塞がないような、長さを有している。中心での移行
が、システムの検量を行う。スライド位置は名目上、ス
ライドモーター９２０への入力又はこれに取り付けられ
たエンコーダーによりモニタされるが、これは間接的な
方法であり、誤差が蓄積する。光学位置センサーは、電
子的な位置のモニタの検量を行い、また、電力の目減り
や同様の機械制御の損失があった場合に、スライド位置
を決定するに特に有用である。リカバーの段階では、光
学信号の存在又は不存在は直ちに、中心検量点を通過す
るに要する移動の方向を指示する。この光学センサーの
詳細は、本発明のポリシングシステムに用いてオーバー
シュートに対すてセーフガードし、再検量、特に電力損
失の場合の再検量を可能にする、多数の光学センサーの
うち１つだけについて与えられている。このようなセン
サーは、システムの可動部品であってその絶対位置が重
要な部品のだいたいどれにも付いている。
【００６９】図７の斜視図及び図９の断面図に示される
ように、４つのスライド９０８のそれぞれに、ウエハヘ
ッド組立体１００がそれぞれ固定され、これらのそれぞ
れは、ウエハヘッド１１０と、ウエハヘッドモーター１
０１２と、ヘッド回転駆動シャフト１０１４と、これら
２つを接続する包囲非回転シャフトハウジング１０１５
とを有しており、その他の部品は後述する。ウエハヘッ
ド組立体１１０のそれぞれは、ポリシング装置２０から
離れるように組み立てられてもよく、カルーセル支持体
９０６のスリット９１０内に緊密でない状態で、スライ
ド９０８のアーム間及びレール上をスライドしてもよ
く、また、緊密となりスライド９０８を把持してもよ
い。
ように、４つのスライド９０８のそれぞれに、ウエハヘ
ッド組立体１００がそれぞれ固定され、これらのそれぞ
れは、ウエハヘッド１１０と、ウエハヘッドモーター１
０１２と、ヘッド回転駆動シャフト１０１４と、これら
２つを接続する包囲非回転シャフトハウジング１０１５
とを有しており、その他の部品は後述する。ウエハヘッ
ド組立体１１０のそれぞれは、ポリシング装置２０から
離れるように組み立てられてもよく、カルーセル支持体
９０６のスリット９１０内に緊密でない状態で、スライ
ド９０８のアーム間及びレール上をスライドしてもよ
く、また、緊密となりスライド９０８を把持してもよ
い。
【００７０】（ウエハヘッド）本発明には、様々なタイ
プのウエハヘッドのいずれをも用いることができ、例え
ば、その中の１つがShendon による米国特許第５,２０
５,０８２号に、記載されている。
プのウエハヘッドのいずれをも用いることができ、例え
ば、その中の１つがShendon による米国特許第５,２０
５,０８２号に、記載されている。
【００７１】（ダイヤモンドウエハヘッド）もう１つの
模範的なヘッド１１０が、図９の底部に断面で模式的に
例示されており、これは広くダイヤモンドヘッドと称さ
れ、同時に出願された、 Zuniga による標題「ケミカル
メカニカルポリシング装置のキャリアヘッドのデザイ
ン」の米国特許出願通し番号＿＿＿（ＡＭＡＴ Ｄｏｃ
ｋｅｔ＃１１２９）に記載されるものである。このヘッ
ド１１０は、下向きに面する略円筒状のボール部材１１
１０と、ボール部材１１１０の中心キャビティの中にフ
ィットするフローター部材１１１２とを有している。フ
ローター部材１１１２は、下面に、保持リング１１１６
で包囲される受容リセス１１１５を有し、リセス１１１
４を画成し、ポリシングしようとするウエハ４０がこの
リセス１１１４の中にフィットする。保持リング１１１
６は、例示の如くフローター部材１１１２に固定されて
もよく、あるいは、弾性接続部を介してフローター部材
１１１２又はボール部材１１１０にフレキシブルに接続
されてもよく、この弾性接続部は、保持リング１１１６
を強制してポリシングパッド５４の研磨面と接触させる
傾向を有する。また、保持リング１１１６は、ポリシン
グの間にウエハがウエハヘッド１１０の下から側路へ滑
り落ちることを防止する。構成の１つでは、中心シャフ
トブッシング組立体１１１８により、フローター部材１
１１２のボール部材１１１０への調心が保持される。ウ
エハ受容部とヘッドのその他の部分との調心がうまくい
かないことが、過去には問題となっていた。フローター
部材１１１２の頂部の中心開口の中にフィットするブッ
シング１１２０が、ボール部材１１１０の頂部から下向
きに伸びる中心シャフト１１３０を受容し、ボール部材
１１１０とフローター部材１１１２の水平方向の調心を
維持しつつこれらの垂直方向の動きを可能とする。
模範的なヘッド１１０が、図９の底部に断面で模式的に
例示されており、これは広くダイヤモンドヘッドと称さ
れ、同時に出願された、 Zuniga による標題「ケミカル
メカニカルポリシング装置のキャリアヘッドのデザイ
ン」の米国特許出願通し番号＿＿＿（ＡＭＡＴ Ｄｏｃ
ｋｅｔ＃１１２９）に記載されるものである。このヘッ
ド１１０は、下向きに面する略円筒状のボール部材１１
１０と、ボール部材１１１０の中心キャビティの中にフ
ィットするフローター部材１１１２とを有している。フ
ローター部材１１１２は、下面に、保持リング１１１６
で包囲される受容リセス１１１５を有し、リセス１１１
４を画成し、ポリシングしようとするウエハ４０がこの
リセス１１１４の中にフィットする。保持リング１１１
６は、例示の如くフローター部材１１１２に固定されて
もよく、あるいは、弾性接続部を介してフローター部材
１１１２又はボール部材１１１０にフレキシブルに接続
されてもよく、この弾性接続部は、保持リング１１１６
を強制してポリシングパッド５４の研磨面と接触させる
傾向を有する。また、保持リング１１１６は、ポリシン
グの間にウエハがウエハヘッド１１０の下から側路へ滑
り落ちることを防止する。構成の１つでは、中心シャフ
トブッシング組立体１１１８により、フローター部材１
１１２のボール部材１１１０への調心が保持される。ウ
エハ受容部とヘッドのその他の部分との調心がうまくい
かないことが、過去には問題となっていた。フローター
部材１１１２の頂部の中心開口の中にフィットするブッ
シング１１２０が、ボール部材１１１０の頂部から下向
きに伸びる中心シャフト１１３０を受容し、ボール部材
１１１０とフローター部材１１１２の水平方向の調心を
維持しつつこれらの垂直方向の動きを可能とする。
【００７２】フレキシブルなシールが、フローター部材
１１１２をウエハヘッド１１０のボール部材１１１０に
接続させる。このようなシールにより、ボール部材１１
１０とフローター部材１１１２の間の自由な相対的垂直
運動を可能としたまま、流体緊密キャビティ１１３２が
フローター部材１１１２の裏側に形成される。また、こ
のシールを用いることにより、ボール部材１１１０とフ
ローター部材１１１２の間に、これらをおよそ外周に調
心することを保持するための外周トルクが与えられる。
フレキシブルなシールの一例は、ローリングシール１１
３４であり、これは概説的には、ボール部材１１１０と
フローター部材１１１２が相対的に運動するとき、ヘッ
ド１１０のボール部材１１１０の内側とフローター部材
１１１２との間をシールする、弾性材料の環状ストリッ
プを備えている。この運動では、隣接する部材を妨害せ
ずまたボール部材１１１０とフローター部材１１１２の
間に垂直力成分を加えずに、シールを維持しつつ、ロー
リングシール１１３４の弾性シールがロールする。
１１１２をウエハヘッド１１０のボール部材１１１０に
接続させる。このようなシールにより、ボール部材１１
１０とフローター部材１１１２の間の自由な相対的垂直
運動を可能としたまま、流体緊密キャビティ１１３２が
フローター部材１１１２の裏側に形成される。また、こ
のシールを用いることにより、ボール部材１１１０とフ
ローター部材１１１２の間に、これらをおよそ外周に調
心することを保持するための外周トルクが与えられる。
フレキシブルなシールの一例は、ローリングシール１１
３４であり、これは概説的には、ボール部材１１１０と
フローター部材１１１２が相対的に運動するとき、ヘッ
ド１１０のボール部材１１１０の内側とフローター部材
１１１２との間をシールする、弾性材料の環状ストリッ
プを備えている。この運動では、隣接する部材を妨害せ
ずまたボール部材１１１０とフローター部材１１１２の
間に垂直力成分を加えずに、シールを維持しつつ、ロー
リングシール１１３４の弾性シールがロールする。
【００７３】（３Ｃウエハヘッド）また別の模範的なヘ
ッド１１０’が図１１及び１２に断面図で表され、これ
は３Ｃヘッドと称され、１９９５年６月９日出願の Sh
endon らの米国特許０８／４８８,９２１ 号に開示され
ている。
ッド１１０’が図１１及び１２に断面図で表され、これ
は３Ｃヘッドと称され、１９９５年６月９日出願の Sh
endon らの米国特許０８／４８８,９２１ 号に開示され
ている。
【００７４】図１１に示されるように、３Ｃウエハヘッ
ド１１０’の内部構造の詳細が示されている。好ましく
は、ヘッド１１０’は、ボール部材１１６０を有してお
り、このボール部材１１６０は、下向きに面するリセス
１１６２を自身に有し、この中にキャリア板１１６４が
受容される。ヘッド１１０’をヘッド駆動シャフト１０
１４に接続するためには、ボール部材１１６０は、上向
きに伸び外側にねじ切りがなされたボス１１６６を有
し、また、シャフト１０１４は盛り上がったボス１１６
６に対して終了している。カップ状の外周ナット１１６
８は、下向きに伸び内側にねじ切りを有するリップ１１
７０と、ナット１１７０に中心リセス１１７２とを有
し、ヘッド駆動シャフト１０１４をボール部材１１６０
に固定する。シャフト１０１４の端部は、ナットリセス
１１７２を介して伸張し、シャフト端部がナットボア１
１７２の中まで伸びた後にシャフト１０１４の端部に隣
接して配置されるスナップリングボアの中に、スナップ
リング１１７４が配置される。スナップリング１１７４
は、シャフト１０１４がナットボア１１７２から引き込
められることを防止する。そして、リップ１１７０をボ
ス１１６６のねじ切り外面にねじ止めしてカップ状の外
周ナット１１６８をボス１１６６に止めることにより、
スナップリング１１７４をカップ状外周ナット１１６８
とボール部材１１６０との間に捕捉する。ヘッド駆動シ
ャフト１０１４及びボール部材１１６０を回転させてロ
ックするために、シャフト１０１４は、自身の下端の内
側に伸張するキーウェイ１１７６を有しており、また、
ボス１１６６も、シャフト１０１４が外周ナット１１７
０に受容されたときシャフトのキーウェイ１１７６と調
心するキーウェイ１１７８を有している。キーが、１つ
のキーウェイ１１７６及び１１７８の間に伸びる。ある
いは、ピン１１８０をボール部材１１６０のボス１１６
６及びヘッド駆動シャフト１０１４のそれぞれの穴に挿
入してもよい。
ド１１０’の内部構造の詳細が示されている。好ましく
は、ヘッド１１０’は、ボール部材１１６０を有してお
り、このボール部材１１６０は、下向きに面するリセス
１１６２を自身に有し、この中にキャリア板１１６４が
受容される。ヘッド１１０’をヘッド駆動シャフト１０
１４に接続するためには、ボール部材１１６０は、上向
きに伸び外側にねじ切りがなされたボス１１６６を有
し、また、シャフト１０１４は盛り上がったボス１１６
６に対して終了している。カップ状の外周ナット１１６
８は、下向きに伸び内側にねじ切りを有するリップ１１
７０と、ナット１１７０に中心リセス１１７２とを有
し、ヘッド駆動シャフト１０１４をボール部材１１６０
に固定する。シャフト１０１４の端部は、ナットリセス
１１７２を介して伸張し、シャフト端部がナットボア１
１７２の中まで伸びた後にシャフト１０１４の端部に隣
接して配置されるスナップリングボアの中に、スナップ
リング１１７４が配置される。スナップリング１１７４
は、シャフト１０１４がナットボア１１７２から引き込
められることを防止する。そして、リップ１１７０をボ
ス１１６６のねじ切り外面にねじ止めしてカップ状の外
周ナット１１６８をボス１１６６に止めることにより、
スナップリング１１７４をカップ状外周ナット１１６８
とボール部材１１６０との間に捕捉する。ヘッド駆動シ
ャフト１０１４及びボール部材１１６０を回転させてロ
ックするために、シャフト１０１４は、自身の下端の内
側に伸張するキーウェイ１１７６を有しており、また、
ボス１１６６も、シャフト１０１４が外周ナット１１７
０に受容されたときシャフトのキーウェイ１１７６と調
心するキーウェイ１１７８を有している。キーが、１つ
のキーウェイ１１７６及び１１７８の間に伸びる。ある
いは、ピン１１８０をボール部材１１６０のボス１１６
６及びヘッド駆動シャフト１０１４のそれぞれの穴に挿
入してもよい。
【００７５】ボール部材１１６０は、実質的に垂直に固
定され、回転方向の運動が可能な参照面を与え、この参
照面からウエハ４０が研磨面に搬送される。図１１に例
示される好ましい具体例では、１次的な上バイアスチャ
ンバ１１８２と２次的な下バイアスチャンバ１１８４と
を用いて、ボール部材１１６０により与えられる参照面
に対して垂直方向に、キャリア板１１６４を選択的に配
置させることにより、基板の搬送が行われる。好ましく
は、中心リセス１１６２は、ボール部材１１６０の境界
の内部を画成し、好ましいグルーブではこのボール部材
１１６０は、上側の水平に伸びる板状部分１１８６と、
下向きに伸びるリム１１８８とを有するワンピースの部
材である。キャリア板１１６４は、リセス１１６２の中
に受容され、そこから伸びて、研磨面に対するように、
受容した基板を配置させる。
定され、回転方向の運動が可能な参照面を与え、この参
照面からウエハ４０が研磨面に搬送される。図１１に例
示される好ましい具体例では、１次的な上バイアスチャ
ンバ１１８２と２次的な下バイアスチャンバ１１８４と
を用いて、ボール部材１１６０により与えられる参照面
に対して垂直方向に、キャリア板１１６４を選択的に配
置させることにより、基板の搬送が行われる。好ましく
は、中心リセス１１６２は、ボール部材１１６０の境界
の内部を画成し、好ましいグルーブではこのボール部材
１１６０は、上側の水平に伸びる板状部分１１８６と、
下向きに伸びるリム１１８８とを有するワンピースの部
材である。キャリア板１１６４は、リセス１１６２の中
に受容され、そこから伸びて、研磨面に対するように、
受容した基板を配置させる。
【００７６】リセス１１６２のキャリア板１１６４を選
択的に配置させる事を可能とするため、１次的なバイア
スチャンバ１１８２は、上側板１１８６とキャリア板１
１６４上面との間に伸びるベローズ１１９０を有してい
る。このようなベローズ１１９０は、ボール部材１１６
０の上側板１１８６とキャリア板６８４との接続部でシ
ールをし、また、これらの接続部は、ボール部材１１６
０から分離せずに懸下しているキャリア板１１６４の質
量を支持するに十分な強度を有している。好ましくは、
ベローズキャビティ１１９２が着脱可能なベローズイン
サート１１９４の中に形成されており、このベローズイ
ンサートは、上ベローズ板１１９６と下ベローズ板１１
９８とを有し、ベローズ１１９０はこれらの間に伸びて
いる。ベローズ１１９０は、プラーテン１１９６及び１
１９８に装着、着脱可能なベローズインサート１１９４
を形成する。ベローズインサート１１され９４をボール
部材１１６０に装着し、また、キャリア板に装着するた
めには、複数のボルト（図示せず）が下ベローズ板１１
９８のリムを貫通してキャリア板１１６４の上部にまで
達し、また、複数のボルト（図示せず）がボール部材１
１６０の板状部分を貫通して上ベローズ板１１９６のね
じ穴にまで達している。
択的に配置させる事を可能とするため、１次的なバイア
スチャンバ１１８２は、上側板１１８６とキャリア板１
１６４上面との間に伸びるベローズ１１９０を有してい
る。このようなベローズ１１９０は、ボール部材１１６
０の上側板１１８６とキャリア板６８４との接続部でシ
ールをし、また、これらの接続部は、ボール部材１１６
０から分離せずに懸下しているキャリア板１１６４の質
量を支持するに十分な強度を有している。好ましくは、
ベローズキャビティ１１９２が着脱可能なベローズイン
サート１１９４の中に形成されており、このベローズイ
ンサートは、上ベローズ板１１９６と下ベローズ板１１
９８とを有し、ベローズ１１９０はこれらの間に伸びて
いる。ベローズ１１９０は、プラーテン１１９６及び１
１９８に装着、着脱可能なベローズインサート１１９４
を形成する。ベローズインサート１１され９４をボール
部材１１６０に装着し、また、キャリア板に装着するた
めには、複数のボルト（図示せず）が下ベローズ板１１
９８のリムを貫通してキャリア板１１６４の上部にまで
達し、また、複数のボルト（図示せず）がボール部材１
１６０の板状部分を貫通して上ベローズ板１１９６のね
じ穴にまで達している。
【００７７】ウエハヘッド１１０’の２次的な搬送組立
体１１８４は、キャリア板６８４の中に形成されるバウ
チャンバ９１０２を有している。バウチャンバ９１０２
はシール可能なキャビティであり、これは、薄い略平坦
な膜９１０４を有しており、この膜に対して、共形とな
る材料９１０６、例えばポリシングパッド材料の１ピー
ス等が配置され、ウエハの表面に対して共形な基板受容
面を形成する。
体１１８４は、キャリア板６８４の中に形成されるバウ
チャンバ９１０２を有している。バウチャンバ９１０２
はシール可能なキャビティであり、これは、薄い略平坦
な膜９１０４を有しており、この膜に対して、共形とな
る材料９１０６、例えばポリシングパッド材料の１ピー
ス等が配置され、ウエハの表面に対して共形な基板受容
面を形成する。
【００７８】ヘッド１１０’を用いて基板を研磨するた
めには、平坦な下面９１０４をカバーする材料９１０４
に対して基板を搬送する。そして、ヘッド１１０’を、
ポリシングパッド５４の１つの上に配置させ、ベローズ
キャビティ１１９２に圧力を与えて拡げ、キャリア板１
１６４に対して研磨面に方へのバイアスを与えて、これ
に対して基板を搬送する。基板の中心とエッジでの圧力
を変化させるために、バウチャンバ９１０２は空気圧に
より加圧される。正圧をかければ平坦な膜９１０４を外
向きに変形させ、また、平坦面の中心が最も外向きに伸
びて凸型となり、基板と基板中心近くの研磨面との間へ
の搬送を進める。他方、負の空気圧では、凹型を作るだ
ろう。
めには、平坦な下面９１０４をカバーする材料９１０４
に対して基板を搬送する。そして、ヘッド１１０’を、
ポリシングパッド５４の１つの上に配置させ、ベローズ
キャビティ１１９２に圧力を与えて拡げ、キャリア板１
１６４に対して研磨面に方へのバイアスを与えて、これ
に対して基板を搬送する。基板の中心とエッジでの圧力
を変化させるために、バウチャンバ９１０２は空気圧に
より加圧される。正圧をかければ平坦な膜９１０４を外
向きに変形させ、また、平坦面の中心が最も外向きに伸
びて凸型となり、基板と基板中心近くの研磨面との間へ
の搬送を進める。他方、負の空気圧では、凹型を作るだ
ろう。
【００７９】また、図１１に示されているように、ヘッ
ド１１０’は、リテーナーリング９１１０を有している
ことが好ましく、これは、ポリシングの間に、研磨面と
接触するまで伸張し、また、逆に、ヘッド１１０’の内
向き且つ上向きに縮んでしまわれる。このヘッド１１
０’の具体例では、リング９１１０は平坦なベースＴを
有する環状部材であり、このベースの上には、交換可能
なコンタクトリング９１１４が固定され、また更に、外
向きに伸びる環状レッジ部分９１１６を有している。ボ
ール部材１１６０は、内向きに伸びる環状レッジ９１１
８を有しており、これは、リテーナーリング９１１０の
外向き伸張レッジ部分９１１６の表面の下まで伸びてい
る。リテーナーリング９１１０をボール部材１１６０の
リセス１１６２の中に固定するために、複数の圧縮ばね
９１２０が、外向きレッジ９１１６の下面と内向きレッ
ジ９１１８との間に伸びている。これらのばねは、リテ
ーナーリセス９１１０に対して、ボール部材１１６０の
内向き且つ上向きに、連続してバイアスを与える。リテ
ーナーリセス９１１０を下向きに突出してボール部材１
１６０から外に出すため、また、この突出しの長さを変
化させ制御するために、膨張可能なドーナツ状のブラダ
９１２２が、リテーナーリング９１１０の外向き伸張レ
ッジ９１１６と、リテーナーリング９１１０の全周の周
りのボール部材１１６０の中レッジ９１２４の下面との
間に伸びている。図８に示されるように、タイヤチュー
ブのステムと同様の構造体を介してブラダが排気される
ときは、リテーナーリング９１１０は、ヘッドの内側且
つ上向きに収縮する。ブラダ１１８８が正圧を受けれ
ば、リテーナーリング９１１０の底部は、図１２に示さ
れるように、ヘッド１１０’から下向きに伸びる。ブラ
ダ１１８８は、ゴム又はメタルの環状ベローズ２つであ
ってこれらの間に環状のキャビティを画成する２つの環
状ベローズと、交換してもよい。
ド１１０’は、リテーナーリング９１１０を有している
ことが好ましく、これは、ポリシングの間に、研磨面と
接触するまで伸張し、また、逆に、ヘッド１１０’の内
向き且つ上向きに縮んでしまわれる。このヘッド１１
０’の具体例では、リング９１１０は平坦なベースＴを
有する環状部材であり、このベースの上には、交換可能
なコンタクトリング９１１４が固定され、また更に、外
向きに伸びる環状レッジ部分９１１６を有している。ボ
ール部材１１６０は、内向きに伸びる環状レッジ９１１
８を有しており、これは、リテーナーリング９１１０の
外向き伸張レッジ部分９１１６の表面の下まで伸びてい
る。リテーナーリング９１１０をボール部材１１６０の
リセス１１６２の中に固定するために、複数の圧縮ばね
９１２０が、外向きレッジ９１１６の下面と内向きレッ
ジ９１１８との間に伸びている。これらのばねは、リテ
ーナーリセス９１１０に対して、ボール部材１１６０の
内向き且つ上向きに、連続してバイアスを与える。リテ
ーナーリセス９１１０を下向きに突出してボール部材１
１６０から外に出すため、また、この突出しの長さを変
化させ制御するために、膨張可能なドーナツ状のブラダ
９１２２が、リテーナーリング９１１０の外向き伸張レ
ッジ９１１６と、リテーナーリング９１１０の全周の周
りのボール部材１１６０の中レッジ９１２４の下面との
間に伸びている。図８に示されるように、タイヤチュー
ブのステムと同様の構造体を介してブラダが排気される
ときは、リテーナーリング９１１０は、ヘッドの内側且
つ上向きに収縮する。ブラダ１１８８が正圧を受けれ
ば、リテーナーリング９１１０の底部は、図１２に示さ
れるように、ヘッド１１０’から下向きに伸びる。ブラ
ダ１１８８は、ゴム又はメタルの環状ベローズ２つであ
ってこれらの間に環状のキャビティを画成する２つの環
状ベローズと、交換してもよい。
【００８０】図１１は、垂直通路９１３０、９１３２、
９１３４、９１３６及び９１３８を示しており、これら
は、駆動シャフト１０１４に沿って伸び、ヘッド１１
０’内の様々な通路にシールして接続し、ヘッドの部品
への真空、空気圧又は流体を、選択的に供給する。垂直
通路９１３０は、側方通路９１４０及び垂直通路９１４
２を介して、ブラダ９１２２へと接続される。垂直通路
９１３２は、側方通路９１４４を介して、ベローズイン
サート１１８２とリテーナーリング９１１０の間の領域
に接続される。垂直通路９１３４は、通路９１４６を介
してベローズキャビティ１１９２に接続される。垂直通
路９１３６は、通路９１４８を介してベローズチャンバ
９１０２へと接続される。垂直通路９３８は、側方通路
９１５０及び垂直通路９１５２を介して、膜９１０４の
底面９１０６のポート９１５４へと接続され、ヘッド１
１０’がウエハを選択的に保持及び解放できるようにし
ている。
９１３４、９１３６及び９１３８を示しており、これら
は、駆動シャフト１０１４に沿って伸び、ヘッド１１
０’内の様々な通路にシールして接続し、ヘッドの部品
への真空、空気圧又は流体を、選択的に供給する。垂直
通路９１３０は、側方通路９１４０及び垂直通路９１４
２を介して、ブラダ９１２２へと接続される。垂直通路
９１３２は、側方通路９１４４を介して、ベローズイン
サート１１８２とリテーナーリング９１１０の間の領域
に接続される。垂直通路９１３４は、通路９１４６を介
してベローズキャビティ１１９２に接続される。垂直通
路９１３６は、通路９１４８を介してベローズチャンバ
９１０２へと接続される。垂直通路９３８は、側方通路
９１５０及び垂直通路９１５２を介して、膜９１０４の
底面９１０６のポート９１５４へと接続され、ヘッド１
１０’がウエハを選択的に保持及び解放できるようにし
ている。
【００８１】（３Ｃ３ウエハヘッド）図１２Ａは、ウエ
ハヘッドの別の具体例を示しており、これは、図１１及
び１２のウエハヘッド１１０’の変形であり、３Ｃ３ヘ
ッドと称される。３Ｃ３ウエハヘッド１１０”は、主要
な３つの組立体を備えている。ベース組立体９２０２
と、ハウジング組立体９２０４と、リテーナーリング組
立体９２０６である。ベローズシステム９２０８は、ハ
ウジング組立体９２０４と、ベース組立体９２０２及び
リテーナーリング組立体９２０６との間に配置される。
これらの組立体の詳細を、以下に説明する。
ハヘッドの別の具体例を示しており、これは、図１１及
び１２のウエハヘッド１１０’の変形であり、３Ｃ３ヘ
ッドと称される。３Ｃ３ウエハヘッド１１０”は、主要
な３つの組立体を備えている。ベース組立体９２０２
と、ハウジング組立体９２０４と、リテーナーリング組
立体９２０６である。ベローズシステム９２０８は、ハ
ウジング組立体９２０４と、ベース組立体９２０２及び
リテーナーリング組立体９２０６との間に配置される。
これらの組立体の詳細を、以下に説明する。
【００８２】ベース組立体９２０２は、ウエハ４０に負
荷を与える。即ち、ウエハ４０をポリシングパッド５４
に強制する。ベース組立体９２０２は、ハウジング組立
体９２０４に対して垂直に移動して、ポリシングパッド
への又はポリシングパッドからのウエハの運搬を可能に
する。ベローズシステム９２０８がハウジング組立体９
２０４をベローズ組立体９２０２に接続し、これらの間
に環状の１次的な圧力チャンバ９２１０を形成する。流
体、好ましくはエアがポンプにより１次圧力チャンバ９
２１０へ流入及び流出して、ウエハ４０上の負荷を調節
する。エアが１次圧力チャンバ９２１０にポンプで送ら
れたときは、チャンバ内の圧力が上昇し、ベース組立体
９２０２が下向きに押される。
荷を与える。即ち、ウエハ４０をポリシングパッド５４
に強制する。ベース組立体９２０２は、ハウジング組立
体９２０４に対して垂直に移動して、ポリシングパッド
への又はポリシングパッドからのウエハの運搬を可能に
する。ベローズシステム９２０８がハウジング組立体９
２０４をベローズ組立体９２０２に接続し、これらの間
に環状の１次的な圧力チャンバ９２１０を形成する。流
体、好ましくはエアがポンプにより１次圧力チャンバ９
２１０へ流入及び流出して、ウエハ４０上の負荷を調節
する。エアが１次圧力チャンバ９２１０にポンプで送ら
れたときは、チャンバ内の圧力が上昇し、ベース組立体
９２０２が下向きに押される。
【００８３】また、ベローズシステム９２０８は、ハウ
ジング組立体９２０４をリテーナーリング組立体９２０
６に接続して、環状の２次的な圧力チャンバ９２１２を
形成する。流体、好ましくはエアがポンプにより２次圧
力チャンバ９２１２へ流入及び流出して、リテーナーリ
ング組立体９２０６上の負荷を調節する。
ジング組立体９２０４をリテーナーリング組立体９２０
６に接続して、環状の２次的な圧力チャンバ９２１２を
形成する。流体、好ましくはエアがポンプにより２次圧
力チャンバ９２１２へ流入及び流出して、リテーナーリ
ング組立体９２０６上の負荷を調節する。
【００８４】下記に説明するように、ハウジング組立体
９２０４が駆動シャフト１０８４に接続され、これによ
って回転される。ハウジング組立体９２０４が回転して
いるときは、ベローズシステム９２０８は、トルクをハ
ウジング組立体９２０４からベース組立体及びリテーナ
ーリング組立体９２０６へと伝達し、これらを回転させ
る。
９２０４が駆動シャフト１０８４に接続され、これによ
って回転される。ハウジング組立体９２０４が回転して
いるときは、ベローズシステム９２０８は、トルクをハ
ウジング組立体９２０４からベース組立体及びリテーナ
ーリング組立体９２０６へと伝達し、これらを回転させ
る。
【００８５】ベース組立体９２０２は、ほぼ平坦な底面
を有するディスク状のキャリアベース９２１４を有して
おり、この底面がウエハ４０と接触してもよい。キャリ
アベース９２１４の上面７１０は、略平坦な環状領域９
２２２で囲まれた、中心に配置される円形の窪み９２２
０を有している。環状領域９２２２自身は、リム９２２
４で囲まれている。数本の垂直導管９２２６が、ウエハ
ヘッド１１０”の中心軸９２２８の周りに均等に配置さ
れており、これらは、底面９２１６からキャリアベース
９２１４の中を通って、中心円形窪み９２２０へと伸び
ている。
を有するディスク状のキャリアベース９２１４を有して
おり、この底面がウエハ４０と接触してもよい。キャリ
アベース９２１４の上面７１０は、略平坦な環状領域９
２２２で囲まれた、中心に配置される円形の窪み９２２
０を有している。環状領域９２２２自身は、リム９２２
４で囲まれている。数本の垂直導管９２２６が、ウエハ
ヘッド１１０”の中心軸９２２８の周りに均等に配置さ
れており、これらは、底面９２１６からキャリアベース
９２１４の中を通って、中心円形窪み９２２０へと伸び
ている。
【００８６】略平坦な環状板９２３０の大部分が、環状
板９２３０の外エッジがキャリアベース９２１４のリム
９２２４と隣接するように、キャリアベース９２１４の
環状領域９２２２の上に置かれる。環状板９２３０の内
側部分９２３２が、中心円形窪み９２２０の上に突き出
ている。環状板９２３０は、環状板９２３０の中の通路
の中を伸びてキャリアベース９２１４のねじ切りリセス
に係合する、ボルト９２３４によって、キャリアベース
９２１４に取り付けられてもよい。
板９２３０の外エッジがキャリアベース９２１４のリム
９２２４と隣接するように、キャリアベース９２１４の
環状領域９２２２の上に置かれる。環状板９２３０の内
側部分９２３２が、中心円形窪み９２２０の上に突き出
ている。環状板９２３０は、環状板９２３０の中の通路
の中を伸びてキャリアベース９２１４のねじ切りリセス
に係合する、ボルト９２３４によって、キャリアベース
９２１４に取り付けられてもよい。
【００８７】ストップシリンダー９２４０が、環状板９
２３０の中心開口９２３８に装着される。ストップシリ
ンダー９２４０は、管状の本体９２４２と、放射方向外
側に突き出る下フランジ９２４４と、放射方向内側に突
き出る上フランジ９２４６とを有している。下フランジ
９２４４は、環状板９２３０の内エッジのところでリッ
プ９２４８と係合して、ストップシリンダー９２４０を
環状板９２３０の上方に支持する。ストップシリンダー
９２４０の下フランジ９２４４とキャリアベース９２１
０の円形中心窪み９２１６と環状板９２３０の内側部分
９２３２との間のギャップは、ベース組立体９２０２に
中心キャビティ９２５０を形成する。中心チャンネル９
２５２が、下フランジ９２４４から管状本体９２４２の
中を通って上フランジ９２４６へと垂直に伸びて、中心
キャビティ９２５０及び垂直導管への流体のアクセスを
与える。
２３０の中心開口９２３８に装着される。ストップシリ
ンダー９２４０は、管状の本体９２４２と、放射方向外
側に突き出る下フランジ９２４４と、放射方向内側に突
き出る上フランジ９２４６とを有している。下フランジ
９２４４は、環状板９２３０の内エッジのところでリッ
プ９２４８と係合して、ストップシリンダー９２４０を
環状板９２３０の上方に支持する。ストップシリンダー
９２４０の下フランジ９２４４とキャリアベース９２１
０の円形中心窪み９２１６と環状板９２３０の内側部分
９２３２との間のギャップは、ベース組立体９２０２に
中心キャビティ９２５０を形成する。中心チャンネル９
２５２が、下フランジ９２４４から管状本体９２４２の
中を通って上フランジ９２４６へと垂直に伸びて、中心
キャビティ９２５０及び垂直導管への流体のアクセスを
与える。
【００８８】ハウジング組立体９２０４は、自身の上部
にディスク状のキャリアハウジング９２６０を有してい
る。キャリアハウジング９２６０の底面は、円筒状キャ
ビティ９２６２を有している。また、この底面は内側環
状面９２６４と、外側環状面９２６６とを有し、これら
は、下向きに突き出るリッジ９２６８によって隔てられ
る。キャリアハウジング９２６０の上面は、ねじ切りネ
ック９２７４を有する円筒状ハブ９２７０を有してお
り、このねじ切りネックは、上向きに面する中環状領域
９２７２の上方に突き出る。緩いスロープを有する部分
９２７６が、中環状部分９２７２を包囲し、スロープ部
分９２７６はレッジ９２７８に包囲される。
にディスク状のキャリアハウジング９２６０を有してい
る。キャリアハウジング９２６０の底面は、円筒状キャ
ビティ９２６２を有している。また、この底面は内側環
状面９２６４と、外側環状面９２６６とを有し、これら
は、下向きに突き出るリッジ９２６８によって隔てられ
る。キャリアハウジング９２６０の上面は、ねじ切りネ
ック９２７４を有する円筒状ハブ９２７０を有してお
り、このねじ切りネックは、上向きに面する中環状領域
９２７２の上方に突き出る。緩いスロープを有する部分
９２７６が、中環状部分９２７２を包囲し、スロープ部
分９２７６はレッジ９２７８に包囲される。
【００８９】また、ハウジング組立体９２０４は、キャ
リアハウジング９２６０の下側に、環状の内側板９２８
０と環状の外側板９２８２とを有している。内側板９２
８０は、ボルト１組により、キャリアハウジング９２６
０の底部の内側環状面９２６４に装着され、外側板９２
８２は、ボルト１組により、外側環状面９２６６に装着
されている。内側板９２８０の外エッジは、キャリアハ
ウジング９２６０のリッジ９２６８に隣接する。内側板
９２８０の内エッジは、円筒状キャビティ９２６２の下
まで水平に突き出て、内向きに細くなるリップ９２９０
を形成し、このリップは自身とシリンダー９２４０との
間の開口９２９２によって包囲される。円筒キャビティ
９２６２の上部は、天井部９２９４によって閉じられて
いる。ベローズ０スラリ組立体９２０２のストップシリ
ンダー９２４０は、開口９２９２の中を通って円筒キャ
ビティ９２６２の中にまで伸び、また、その上フランジ
９２４６は水平方向にリップ９２９０の上方にまで突き
出る。
リアハウジング９２６０の下側に、環状の内側板９２８
０と環状の外側板９２８２とを有している。内側板９２
８０は、ボルト１組により、キャリアハウジング９２６
０の底部の内側環状面９２６４に装着され、外側板９２
８２は、ボルト１組により、外側環状面９２６６に装着
されている。内側板９２８０の外エッジは、キャリアハ
ウジング９２６０のリッジ９２６８に隣接する。内側板
９２８０の内エッジは、円筒状キャビティ９２６２の下
まで水平に突き出て、内向きに細くなるリップ９２９０
を形成し、このリップは自身とシリンダー９２４０との
間の開口９２９２によって包囲される。円筒キャビティ
９２６２の上部は、天井部９２９４によって閉じられて
いる。ベローズ０スラリ組立体９２０２のストップシリ
ンダー９２４０は、開口９２９２の中を通って円筒キャ
ビティ９２６２の中にまで伸び、また、その上フランジ
９２４６は水平方向にリップ９２９０の上方にまで突き
出る。
【００９０】ハウジング組立体９２０４には、幾つかの
導管９２０４があって、ウエハヘッド１１０”へ流体を
流入出させる。第１の導管９３００は、内側板９２８０
の底面からキャリアハウジング９２６０（及び図示しな
い通路）の中を通って、ハブ９２７０の上部へと伸張す
る。第２の導管９３０２は、円筒キャビティ７６２から
キャリアハウジング９２６０を通ってハブ９２７０の上
部へと伸張する。第３の導管９３０４は、外側板９２８
２の底面からキャリアハウジング９２６０の中を通っ
て、ハブ９２７０の上部へと伸張する。ハブ９２７０の
上面及び底面に設置されたＯリング９３０６が、これら
導管それぞれを囲み、これらに隣接する部材に対しての
シールを与える。
導管９２０４があって、ウエハヘッド１１０”へ流体を
流入出させる。第１の導管９３００は、内側板９２８０
の底面からキャリアハウジング９２６０（及び図示しな
い通路）の中を通って、ハブ９２７０の上部へと伸張す
る。第２の導管９３０２は、円筒キャビティ７６２から
キャリアハウジング９２６０を通ってハブ９２７０の上
部へと伸張する。第３の導管９３０４は、外側板９２８
２の底面からキャリアハウジング９２６０の中を通っ
て、ハブ９２７０の上部へと伸張する。ハブ９２７０の
上面及び底面に設置されたＯリング９３０６が、これら
導管それぞれを囲み、これらに隣接する部材に対しての
シールを与える。
【００９１】ウエハヘッド１１０”を駆動シャフト１０
８４へ取り付けるには、２つのドエルピン（図示せず）
をドエルピン穴（図示せず）内に配置して、ウエハヘッ
ドを持ち上げることによって、行ってもよく、こうすれ
ば、これらドエルピンが、駆動シャフト１０８４ａの対
になったドエルピン穴（図示せず）にフィットする。こ
の方法では、駆動シャフト１０８４の斜めの通路を、導
管９３００、９３０２及び９３０４に調心する。そし
て、ねじ切り周縁ナット１０６８を、ねじ切りネック９
２７４にねじ止めして、ウエハヘッド１１０”を駆動シ
ャフト１０８４に緊密にしっかりと取り付けることがで
きる。
８４へ取り付けるには、２つのドエルピン（図示せず）
をドエルピン穴（図示せず）内に配置して、ウエハヘッ
ドを持ち上げることによって、行ってもよく、こうすれ
ば、これらドエルピンが、駆動シャフト１０８４ａの対
になったドエルピン穴（図示せず）にフィットする。こ
の方法では、駆動シャフト１０８４の斜めの通路を、導
管９３００、９３０２及び９３０４に調心する。そし
て、ねじ切り周縁ナット１０６８を、ねじ切りネック９
２７４にねじ止めして、ウエハヘッド１１０”を駆動シ
ャフト１０８４に緊密にしっかりと取り付けることがで
きる。
【００９２】ベローズシステム９２０８は、ベース組立
体９２０２とハウジング組立体９２０４の間の空間に同
心状に配置される数個のメタルベローズを有している。
各ベローズは、膨張して垂直に接触することができる。
内ベローズ９３１０は、内側板９２８０の内エッジをス
トップシリンダー９２４０の下フランジ９２４４に接続
させて、上中心キャビティ９２６２及び中心チャンネル
９２５２を、１次圧力チャンバ９２１０からシールす
る。ポンプ（図示せず）がエアを、第２の導管９３０２
を介して、垂直導管９２２６、上中心キャビティ９２６
２、中心チャンネル９２５２及び下中心キャビティ９２
５０と流入出させ、ウエハをウエハヘッド１１０”に真
空チャックし又はウエハヘッド１１０”から圧力解放す
る。
体９２０２とハウジング組立体９２０４の間の空間に同
心状に配置される数個のメタルベローズを有している。
各ベローズは、膨張して垂直に接触することができる。
内ベローズ９３１０は、内側板９２８０の内エッジをス
トップシリンダー９２４０の下フランジ９２４４に接続
させて、上中心キャビティ９２６２及び中心チャンネル
９２５２を、１次圧力チャンバ９２１０からシールす
る。ポンプ（図示せず）がエアを、第２の導管９３０２
を介して、垂直導管９２２６、上中心キャビティ９２６
２、中心チャンネル９２５２及び下中心キャビティ９２
５０と流入出させ、ウエハをウエハヘッド１１０”に真
空チャックし又はウエハヘッド１１０”から圧力解放す
る。
【００９３】外ベローズ９３１２により、内側板９２８
０の外エッジが環状板９２３０に接続する。同心状に配
置される内側のベローズ９３１０と外側ベローズ９３１
２戸の間のリング状の空間が、１次的な圧力チャンバ９
２１０を形成する。ポンプ（図示せず）により、第１の
導管９３００を介して１次的圧力チャンバ９２１０にエ
アを流入出させて、１次的圧力チャンバ９２１０内の圧
力を調整し、即ち、ヘッド１１０”がウエハ４０に作用
させる負荷を調節する。
０の外エッジが環状板９２３０に接続する。同心状に配
置される内側のベローズ９３１０と外側ベローズ９３１
２戸の間のリング状の空間が、１次的な圧力チャンバ９
２１０を形成する。ポンプ（図示せず）により、第１の
導管９３００を介して１次的圧力チャンバ９２１０にエ
アを流入出させて、１次的圧力チャンバ９２１０内の圧
力を調整し、即ち、ヘッド１１０”がウエハ４０に作用
させる負荷を調節する。
【００９４】１次的圧力チャンバ９２１０が膨らみ、ベ
ース組立体９２０２がハウジング組立体９２０４に対し
て下方向に移動するとき、メタルベローズ９３１０及び
９３１２が伸びて、環状板９２３０と内側板９２８０と
の間の距離の増加分に適合する。しかし、ストップシリ
ンダー９２４０のフランジ９２４６がハウジング組立体
９２０４のリップ９２９０を捕まえて、ベース組立体の
下向きの動きを停止させ、ベローズが伸張しすぎて壊れ
ることのないようにする。
ース組立体９２０２がハウジング組立体９２０４に対し
て下方向に移動するとき、メタルベローズ９３１０及び
９３１２が伸びて、環状板９２３０と内側板９２８０と
の間の距離の増加分に適合する。しかし、ストップシリ
ンダー９２４０のフランジ９２４６がハウジング組立体
９２０４のリップ９２９０を捕まえて、ベース組立体の
下向きの動きを停止させ、ベローズが伸張しすぎて壊れ
ることのないようにする。
【００９５】リテーナーリング組立体９２０６は、内向
きに向く水平アーム９３２２と上向きに向く垂直アーム
とを有するＬ字型のリング支持体９３２０を有してい
る。水平アーム９３２２の上部には、バッキングリング
９３３０がボルト９３３２によって取り付けられてい
る。バッキングリング９３３０の外側部分９３３３が、
Ｌ字型リング支持体９３２０の垂直ウエハアーム９３２
４に隣接し、バッキングリング９３３０の内側部分がキ
ャリアベース９２１４のリム９２２４の上にまで水平に
突き出ている。フレキシブルなシール９３３５により、
リテーナーリング組立体９３０６がキャリアベース９２
１４に接続し、ウエハヘッドをスラリから保護する。シ
ール９３３５の外エッジが、バッキングリング９３３０
とＬ字型リング支持体９３２０の水平アーム９３２２と
の間に挟まれ、シール９３３５の内エッジが接着剤によ
りキャリアベース９２１４に取り付けられる。垂直に伸
張するフランジ９３３６が、Ｌ字型リング支持体９３２
０の垂直アーム９３２４の外側に取り付けられ、ウエハ
ヘッド１１０”の外壁を形成する。フランジ９３３６
は、上向きに伸びて、キャリアハウジング９２６０とほ
ぼ接触する。シール９３３８が、キャリアハウジング９
２６０のレッジ９２７８上に置かれ、垂直伸張フランジ
９３３６の上方にまで伸び、ウエハヘッド１１０”をス
ラリによる汚染から保護する。リテーナーリング９３４
０が、リセスボルト（図示せず）により、Ｌ字型リング
支持体９３２０の水平アーム８２２の底面に装着され
る。リテーナーリセス９３４０は、内側の下向き突起部
分９３４２を有しており、この突起部分は、ポリシング
パッド５４と接触し、ウエハがベース組立体９２０２か
ら滑り落ちることを防止する。
きに向く水平アーム９３２２と上向きに向く垂直アーム
とを有するＬ字型のリング支持体９３２０を有してい
る。水平アーム９３２２の上部には、バッキングリング
９３３０がボルト９３３２によって取り付けられてい
る。バッキングリング９３３０の外側部分９３３３が、
Ｌ字型リング支持体９３２０の垂直ウエハアーム９３２
４に隣接し、バッキングリング９３３０の内側部分がキ
ャリアベース９２１４のリム９２２４の上にまで水平に
突き出ている。フレキシブルなシール９３３５により、
リテーナーリング組立体９３０６がキャリアベース９２
１４に接続し、ウエハヘッドをスラリから保護する。シ
ール９３３５の外エッジが、バッキングリング９３３０
とＬ字型リング支持体９３２０の水平アーム９３２２と
の間に挟まれ、シール９３３５の内エッジが接着剤によ
りキャリアベース９２１４に取り付けられる。垂直に伸
張するフランジ９３３６が、Ｌ字型リング支持体９３２
０の垂直アーム９３２４の外側に取り付けられ、ウエハ
ヘッド１１０”の外壁を形成する。フランジ９３３６
は、上向きに伸びて、キャリアハウジング９２６０とほ
ぼ接触する。シール９３３８が、キャリアハウジング９
２６０のレッジ９２７８上に置かれ、垂直伸張フランジ
９３３６の上方にまで伸び、ウエハヘッド１１０”をス
ラリによる汚染から保護する。リテーナーリング９３４
０が、リセスボルト（図示せず）により、Ｌ字型リング
支持体９３２０の水平アーム８２２の底面に装着され
る。リテーナーリセス９３４０は、内側の下向き突起部
分９３４２を有しており、この突起部分は、ポリシング
パッド５４と接触し、ウエハがベース組立体９２０２か
ら滑り落ちることを防止する。
【００９６】第３の円筒ベローズ９３１４が、ハウジン
グ組立体９３０２の外側板９２８２の内エッジを、バッ
キングリング９３３０の内側部分９３３４に接続させ
る。第４の円筒ベローズ９３１６が、外側板９２８２の
外エッジをバッキングリング９３３０の外側部分９３３
３に接続させる。同心状に配置される第３のベローズ９
３１４と第４のベローズ９３１６との間のリング状の空
間が、２次的な圧力チャンバ９２１２を形成する。ポン
プ（図示せず）により、第３の導管９３０４を介して２
次的圧力チャンバ９２１２にエアを流入出させて、２次
的圧力チャンバ９２１２内の圧力を調整し、即ち、リテ
ーナーリング９３４０への下向きの圧力を調節する。１
次的チャンバ９２１０及び２次的チャンバ９２１２が独
立して加圧されるため、ベース組立体及びリテーナーリ
ングが、垂直方向に独立して作動することが可能であ
る。
グ組立体９３０２の外側板９２８２の内エッジを、バッ
キングリング９３３０の内側部分９３３４に接続させ
る。第４の円筒ベローズ９３１６が、外側板９２８２の
外エッジをバッキングリング９３３０の外側部分９３３
３に接続させる。同心状に配置される第３のベローズ９
３１４と第４のベローズ９３１６との間のリング状の空
間が、２次的な圧力チャンバ９２１２を形成する。ポン
プ（図示せず）により、第３の導管９３０４を介して２
次的圧力チャンバ９２１２にエアを流入出させて、２次
的圧力チャンバ９２１２内の圧力を調整し、即ち、リテ
ーナーリング９３４０への下向きの圧力を調節する。１
次的チャンバ９２１０及び２次的チャンバ９２１２が独
立して加圧されるため、ベース組立体及びリテーナーリ
ングが、垂直方向に独立して作動することが可能であ
る。
【００９７】（ウエハヘッドの装着）更に図１０の拡大
断面図を参照し、図９のダイヤモンドウエハヘッド１１
０を特に参照しつつ、説明をしていく。ここで説明の大
部分は図１１の３Ｃウエハヘッド１１０’及びウエハ１
２Ａの３Ｃ３ウエハヘッド１１０”に適用できる。ウエ
ハをポリシングする垂直ポリシング力は、ボール部材１
１１０及びフローター部材１１１２の間の流体緊密キャ
ビティ１１３２に送られる加圧流体によって与えられ
る。この加圧流体は、エアでも水でもよいが、ヘッド駆
動シャフト１０１４の第１の軸チャンネル１０４０（４
つのチャンネルの１つ）を介して、ウエハヘッドに供給
される。ロータリーモーター１０１２の上のシャフトの
上部のロータリーカップリング１０４２（後述する）
が、４つの流体ラインを回転シャフト１０１４のシャフ
トチャンネルへつなぐ。斜めの第１の通路１０４４が、
ヘッド駆動シャフト１０１４のシャフトフランジ１０４
６に形成され、第１のシャフトチャンネル１０４０を、
下向きに面するボール部材１１１０の上ハブ１１５０の
垂直通路１０４８に接続させる。垂直通路１１４８は、
ボール部材１１１０とフローター部材１１１２との間の
流体緊密キャビティに伸びて下がり、この中の圧力を制
御する。同様の斜めの通路１０５２及び垂直通路１０５
４により、第２のシャフトチャンネル１０５６がウエハ
ヘッド１１０の内部へ接続し、また、所望により残りの
２つのチャンネルに対して同様の部品が与えられる。空
孔シャフトチャンネル１０４０及び１０５６の底部に
は、プラグ１０５８が配置され、これらにシールして接
続する。シャフトフランジ１０４６の斜めの通路１０４
４及び１０５２と、ボール部材１１１０の垂直通路１０
４４及び１０５２の、それぞれの間にシールが配置さ
れ、この中に収容されている流体を閉じ込める。
断面図を参照し、図９のダイヤモンドウエハヘッド１１
０を特に参照しつつ、説明をしていく。ここで説明の大
部分は図１１の３Ｃウエハヘッド１１０’及びウエハ１
２Ａの３Ｃ３ウエハヘッド１１０”に適用できる。ウエ
ハをポリシングする垂直ポリシング力は、ボール部材１
１１０及びフローター部材１１１２の間の流体緊密キャ
ビティ１１３２に送られる加圧流体によって与えられ
る。この加圧流体は、エアでも水でもよいが、ヘッド駆
動シャフト１０１４の第１の軸チャンネル１０４０（４
つのチャンネルの１つ）を介して、ウエハヘッドに供給
される。ロータリーモーター１０１２の上のシャフトの
上部のロータリーカップリング１０４２（後述する）
が、４つの流体ラインを回転シャフト１０１４のシャフ
トチャンネルへつなぐ。斜めの第１の通路１０４４が、
ヘッド駆動シャフト１０１４のシャフトフランジ１０４
６に形成され、第１のシャフトチャンネル１０４０を、
下向きに面するボール部材１１１０の上ハブ１１５０の
垂直通路１０４８に接続させる。垂直通路１１４８は、
ボール部材１１１０とフローター部材１１１２との間の
流体緊密キャビティに伸びて下がり、この中の圧力を制
御する。同様の斜めの通路１０５２及び垂直通路１０５
４により、第２のシャフトチャンネル１０５６がウエハ
ヘッド１１０の内部へ接続し、また、所望により残りの
２つのチャンネルに対して同様の部品が与えられる。空
孔シャフトチャンネル１０４０及び１０５６の底部に
は、プラグ１０５８が配置され、これらにシールして接
続する。シャフトフランジ１０４６の斜めの通路１０４
４及び１０５２と、ボール部材１１１０の垂直通路１０
４４及び１０５２の、それぞれの間にシールが配置さ
れ、この中に収容されている流体を閉じ込める。
【００９８】駆動シャフト１０１４及びウエハヘッド１
１０が一緒になる場合は、２つのドエルピンが、ボール
ハブ１０５０及びシャフトフランジ１０４６の１対のド
エル穴１０６２及び１０６４の中に配置され、シャフト
１０１４とボール部材１１１０、特に流体通路を、外周
調心する。ボールハブ１０５０の周縁１０６６にねじ切
りが施され、周縁ナット１０６８がここにねじ止めされ
る。周縁ナット１０６８はリップ１０７０を有してお
り、このリップ１０７０は、シャフトフランジ１０４６
の外径よりも小さく、駆動シャフト１０１４のフランジ
１０４６上部にフィットし、駆動シャフト１０１４を把
持してウエハヘッド１１０のボール部材１１１０に保持
させる。
１０が一緒になる場合は、２つのドエルピンが、ボール
ハブ１０５０及びシャフトフランジ１０４６の１対のド
エル穴１０６２及び１０６４の中に配置され、シャフト
１０１４とボール部材１１１０、特に流体通路を、外周
調心する。ボールハブ１０５０の周縁１０６６にねじ切
りが施され、周縁ナット１０６８がここにねじ止めされ
る。周縁ナット１０６８はリップ１０７０を有してお
り、このリップ１０７０は、シャフトフランジ１０４６
の外径よりも小さく、駆動シャフト１０１４のフランジ
１０４６上部にフィットし、駆動シャフト１０１４を把
持してウエハヘッド１１０のボール部材１１１０に保持
させる。
【００９９】数多くの目的のため、別個の流体接続部を
用いることができる。例えば、通路を利用して、（１）
真空源又は加圧ガス源をリセス１１１５につないで、そ
こでウエハがウエハヘッド１１０と接触するようになる
（これは図９の右側の構成であり、流体緊密キャビティ
１１３２を介して垂直通路１０７４へのスライドシール
１０７２を要する）；（２）真空源又は加圧ガス源をウ
エハヘッド１１０のボール部材１１１０へつないで、ボ
ール部材１１１０からウエハヘッド１１０のフローター
部材１１１２の垂直伸張及び収縮を調節する（これは、
ヘッド１１０及び１１０’の両方の構成である）；
（３）２つの通路（供給及び戻り）を用いて、冷却水を
ウエハヘッド１１０の中に循環させて、ウエハ温度を制
御する；そして、（４）ロータリーカップリング１０４
２がそれをすることができる場合は、電気ラインをチャ
ンネルの中に通し、例えば、ウエハヘッドのインドを測
定する。
用いることができる。例えば、通路を利用して、（１）
真空源又は加圧ガス源をリセス１１１５につないで、そ
こでウエハがウエハヘッド１１０と接触するようになる
（これは図９の右側の構成であり、流体緊密キャビティ
１１３２を介して垂直通路１０７４へのスライドシール
１０７２を要する）；（２）真空源又は加圧ガス源をウ
エハヘッド１１０のボール部材１１１０へつないで、ボ
ール部材１１１０からウエハヘッド１１０のフローター
部材１１１２の垂直伸張及び収縮を調節する（これは、
ヘッド１１０及び１１０’の両方の構成である）；
（３）２つの通路（供給及び戻り）を用いて、冷却水を
ウエハヘッド１１０の中に循環させて、ウエハ温度を制
御する；そして、（４）ロータリーカップリング１０４
２がそれをすることができる場合は、電気ラインをチャ
ンネルの中に通し、例えば、ウエハヘッドのインドを測
定する。
【０１００】ボール部材１１１０とフローター部材１１
１２の間のシールキャビティ１１３２に流体圧力を供給
することにより、ウエハヘッド１１０の下フローター部
材１１１２が、上固定ボール部材１１１０に対して垂直
に移動する。フローター部材１１１２とボール部材１１
１０の間のローリングシール１０３４の背面にエアを供
給することにより、フローター部材１１１２のリセス１
１１５に載置されたウエハ４０を研磨するために、フロ
ーター部材１１１２が下がりポリシングパッド５４に接
触する。同様に、ウエハ４０を上昇させて次のポリシン
グステーション又は移送ステーションに移動させること
が望ましい場合は、真空をシールキャビティ１１３２に
供給して、ウエハ４０を保持しているフローター部材１
１１２を上昇させる。
１２の間のシールキャビティ１１３２に流体圧力を供給
することにより、ウエハヘッド１１０の下フローター部
材１１１２が、上固定ボール部材１１１０に対して垂直
に移動する。フローター部材１１１２とボール部材１１
１０の間のローリングシール１０３４の背面にエアを供
給することにより、フローター部材１１１２のリセス１
１１５に載置されたウエハ４０を研磨するために、フロ
ーター部材１１１２が下がりポリシングパッド５４に接
触する。同様に、ウエハ４０を上昇させて次のポリシン
グステーション又は移送ステーションに移動させること
が望ましい場合は、真空をシールキャビティ１１３２に
供給して、ウエハ４０を保持しているフローター部材１
１１２を上昇させる。
【０１０１】例示の如く、ボール部材１１１０の中での
フローター部材１１１２のストロークは、非常に小さ
く、０．２インチ（５ｍｍ）のオーダーであり、また、
これはウエハヘッドシステム１００、カルーセル９０又
はポリシングステーション５０の垂直方向の運動のみで
ある。このように非常に短いストロークは、ウエハヘッ
ドの下端の中に容易に適合し、また空気圧により実現可
能である。この短いストロークの主な因子は、本発明の
ポリシングシステムにおいて、設計が簡単になり、製造
及び稼働コストが低減することである。
フローター部材１１１２のストロークは、非常に小さ
く、０．２インチ（５ｍｍ）のオーダーであり、また、
これはウエハヘッドシステム１００、カルーセル９０又
はポリシングステーション５０の垂直方向の運動のみで
ある。このように非常に短いストロークは、ウエハヘッ
ドの下端の中に容易に適合し、また空気圧により実現可
能である。この短いストロークの主な因子は、本発明の
ポリシングシステムにおいて、設計が簡単になり、製造
及び稼働コストが低減することである。
【０１０２】（ヘッドシールド板）ウエハヘッドシステ
ム１００の全体のデザインでは、カルーセル支持板９０
６のスロット９１０の中を通過し、また、スロット９１
０の中を往復運動することが、要請される。ケミカルメ
カニカルポリシングは、ウェットで且つ粒子により増強
される操作である。ウエハヘッド１１０及びこれに対応
する部品は、ヘッド１１０の内側からポリシングの環境
を排除するように、慎重に設計されてきた。リニアベア
リング支持板９０６は、湿気及び塵に対して敏感である
ので、ポリシングの環境がそこを貫通して通過する事を
防止するように、ウエハヘッド組立体１００がカルーセ
ル支持板９０６の中を通過するポイントの周囲のシール
を設計することが望ましい。以下に説明するスプラッシ
ュ板組立体が、このような機能を実現する。
ム１００の全体のデザインでは、カルーセル支持板９０
６のスロット９１０の中を通過し、また、スロット９１
０の中を往復運動することが、要請される。ケミカルメ
カニカルポリシングは、ウェットで且つ粒子により増強
される操作である。ウエハヘッド１１０及びこれに対応
する部品は、ヘッド１１０の内側からポリシングの環境
を排除するように、慎重に設計されてきた。リニアベア
リング支持板９０６は、湿気及び塵に対して敏感である
ので、ポリシングの環境がそこを貫通して通過する事を
防止するように、ウエハヘッド組立体１００がカルーセ
ル支持板９０６の中を通過するポイントの周囲のシール
を設計することが望ましい。以下に説明するスプラッシ
ュ板組立体が、このような機能を実現する。
【０１０３】図７に広く最も良く示されているように、
スプラッシュ板組立体９４０は、カルーセル支持板９０
６の下側に取り付けられている。スプラッシュ板組立体
９４０により、研磨性を有し化学的に活性で、触れるも
の全てをスラリ又はアルカリ性残留物でコーティングす
る、ポリシングスラリが、マルチヘッドカルーセル組立
体９０の上部分に近付いて望ましくない効果を生じさせ
ること（例えば、電気接続の短絡や露出したスライディ
ング面やローリングメタル面の汚染等）が防止される。
スプラッシュ板組立体９４０は、一連の移動スロットカ
バーを有しており、これらは、スロットスプラッシュガ
ードクロージャを、ウエハヘッドシステム１００の放射
方向往復運動の範囲の中で与えるように構成される。こ
のクロージャは、スロット内の往復運動の長さよりも長
い水平突出しを用いずスロットのスプラッシュシールド
を与える、水平突出しによって完成される。
スプラッシュ板組立体９４０は、カルーセル支持板９０
６の下側に取り付けられている。スプラッシュ板組立体
９４０により、研磨性を有し化学的に活性で、触れるも
の全てをスラリ又はアルカリ性残留物でコーティングす
る、ポリシングスラリが、マルチヘッドカルーセル組立
体９０の上部分に近付いて望ましくない効果を生じさせ
ること（例えば、電気接続の短絡や露出したスライディ
ング面やローリングメタル面の汚染等）が防止される。
スプラッシュ板組立体９４０は、一連の移動スロットカ
バーを有しており、これらは、スロットスプラッシュガ
ードクロージャを、ウエハヘッドシステム１００の放射
方向往復運動の範囲の中で与えるように構成される。こ
のクロージャは、スロット内の往復運動の長さよりも長
い水平突出しを用いずスロットのスプラッシュシールド
を与える、水平突出しによって完成される。
【０１０４】カルーセル支持板９０６の下側に取り付け
られたスプラッシュ板組立体９４０は、中心シールド板
９４２を有しており、この中心シールド板は、中心ポス
ト９０２への組立の前に、カルーセル支持板９０６の底
部側にねじ止めすることができる。カルーセル支持板９
０６は更に、４つの外側シールド板９４４を有してお
り、この外側シールド板も、ウエハヘッドシステム１０
０をカルーセル支持板９０６にフィットさせようとする
ときは、カルーセル支持板９０６の底部に、中心シール
ド板９４２と並置する突起シールとなるよう、ねじ止め
することができる。中心シールド板９４２及び外側シー
ルド板９４４の双方は、スロットの放射方向軸のそれぞ
れの中心線から外れる、方形で角が丸く細長いリセス９
４６を有している。細長いく角の丸いスプラッシュスロ
ット９４８が、中心シールド板９４２及び外側シールド
板９４４の双方で、これらの接合部に形成される。図１
０に最も良く示されるように、中心シールド板９４２及
び外側シールド板９４４の双方が、スプラッシュスロッ
ト９４８に面しこれを囲む上伸張フランジ９５０を有す
るように形成されている。図１４Ａ〜１４Ｃの平面図に
示されるように、スプラッシュスロット９４８の線軸
は、カルーセル支持板９０６の対応するスロット９１０
の軸のほぼ上にある。スプラッシュスロット９４８の丸
い部分は、これを貫通する非回転駆動シャフト１０１５
の外径よりも実質的に大きな内径を有しており、線形の
部分は、ウエハヘッドシステム１００のそれぞれのの往
復運動の長さの範囲におよそマッチする長さを有してい
る。
られたスプラッシュ板組立体９４０は、中心シールド板
９４２を有しており、この中心シールド板は、中心ポス
ト９０２への組立の前に、カルーセル支持板９０６の底
部側にねじ止めすることができる。カルーセル支持板９
０６は更に、４つの外側シールド板９４４を有してお
り、この外側シールド板も、ウエハヘッドシステム１０
０をカルーセル支持板９０６にフィットさせようとする
ときは、カルーセル支持板９０６の底部に、中心シール
ド板９４２と並置する突起シールとなるよう、ねじ止め
することができる。中心シールド板９４２及び外側シー
ルド板９４４の双方は、スロットの放射方向軸のそれぞ
れの中心線から外れる、方形で角が丸く細長いリセス９
４６を有している。細長いく角の丸いスプラッシュスロ
ット９４８が、中心シールド板９４２及び外側シールド
板９４４の双方で、これらの接合部に形成される。図１
０に最も良く示されるように、中心シールド板９４２及
び外側シールド板９４４の双方が、スプラッシュスロッ
ト９４８に面しこれを囲む上伸張フランジ９５０を有す
るように形成されている。図１４Ａ〜１４Ｃの平面図に
示されるように、スプラッシュスロット９４８の線軸
は、カルーセル支持板９０６の対応するスロット９１０
の軸のほぼ上にある。スプラッシュスロット９４８の丸
い部分は、これを貫通する非回転駆動シャフト１０１５
の外径よりも実質的に大きな内径を有しており、線形の
部分は、ウエハヘッドシステム１００のそれぞれのの往
復運動の長さの範囲におよそマッチする長さを有してい
る。
【０１０５】図７に最も良く示されているように、Ｄ字
型スプラッシュフォロワー９５２は、凸型にカーブした
エッジを１つと、第２の実質的に真っ直ぐ又はほとんど
曲っておらず、互にスムーズに接合されるエッジとを有
している。スプラッシュフォロワー９５２は、そのカー
ブを有するエッジの近くに配置された円形穴９５４を有
している。以下に簡単に説明するが、駆動シャフトハウ
ジング１０１５がこの穴９５４に回転可能な状態でフィ
ットしており、ウエハヘッド１１０及びこれに付いてい
る駆動シャフトハウジング１０１５がカルーセル支持板
９０６のスロット９１０に沿って往復運動をすれば、Ｄ
字型スプラッシュフォロワー板９５２が回転することが
可能となる。図１０に最も良く示されているが、Ｄ字型
板９５２はその外周全体に沿って下向きに面するフラン
ジ９５６を有している。中心スプラッシュ板９４２及び
外側スプラッシュ板９４４のフランジ９５０と、スプラ
ッシュフォロワー９５２のフランジ９５６とは、およそ
同じ長さを有しており、それぞれ、静止しているシール
ド部及び動いているシールド部のエッジに対し、上及び
下に面している。組み立ての際、フランジ９５０及び９
５６並びに対向する部品９４２、９４４及び９５２のそ
れぞれの底部は、約０．０６４”（２．１５ｍｍ）のギ
ャップによって隔てられている。フランジ９５０及び９
５６がこのように曲がりくねった迷路のような経路を形
成することにより、スロット９１０の方へスプラッシュ
するスラリが、カルーセル支持板９０６のスラリ側から
スロット９１０を通ってキャリア組立体カバー９０８の
内側に配置されるモーター及びベアリングまで通過する
ことを防止する。
型スプラッシュフォロワー９５２は、凸型にカーブした
エッジを１つと、第２の実質的に真っ直ぐ又はほとんど
曲っておらず、互にスムーズに接合されるエッジとを有
している。スプラッシュフォロワー９５２は、そのカー
ブを有するエッジの近くに配置された円形穴９５４を有
している。以下に簡単に説明するが、駆動シャフトハウ
ジング１０１５がこの穴９５４に回転可能な状態でフィ
ットしており、ウエハヘッド１１０及びこれに付いてい
る駆動シャフトハウジング１０１５がカルーセル支持板
９０６のスロット９１０に沿って往復運動をすれば、Ｄ
字型スプラッシュフォロワー板９５２が回転することが
可能となる。図１０に最も良く示されているが、Ｄ字型
板９５２はその外周全体に沿って下向きに面するフラン
ジ９５６を有している。中心スプラッシュ板９４２及び
外側スプラッシュ板９４４のフランジ９５０と、スプラ
ッシュフォロワー９５２のフランジ９５６とは、およそ
同じ長さを有しており、それぞれ、静止しているシール
ド部及び動いているシールド部のエッジに対し、上及び
下に面している。組み立ての際、フランジ９５０及び９
５６並びに対向する部品９４２、９４４及び９５２のそ
れぞれの底部は、約０．０６４”（２．１５ｍｍ）のギ
ャップによって隔てられている。フランジ９５０及び９
５６がこのように曲がりくねった迷路のような経路を形
成することにより、スロット９１０の方へスプラッシュ
するスラリが、カルーセル支持板９０６のスラリ側から
スロット９１０を通ってキャリア組立体カバー９０８の
内側に配置されるモーター及びベアリングまで通過する
ことを防止する。
【０１０６】図１０に最も良く示されるように、Ｄ字型
スプラッシュ板９５２のそれぞれは、シャフトハウジン
グ１０１５の外側に形成されたスプラッシュフランジ９
６０に回転可能な状態で固定されている。周縁スカート
９６２は、駆動シャフトハウジング１０１５の下端にフ
ィットしておりまた上向き伸張部分９６４を有してお
り、この上向き伸張部分は、スプラッシュシールドベア
リング９６８の内側レースを駆動シャフトハウジング１
０１５のスプラッシュフランジ９６０に対して押圧する
レッジ９６６を有している。ベアリング９６８の外側レ
ースは、Ｄ字型スプラッシュフォロワー９５２の内向き
伸張フランジ９７０によって底部から緊密に把持され、
また、２つ以上の部材のカラー組立体９７２により、あ
るいは、スプラッシュフォロワー９５２のフランジ９７
０にベアリングを把持させるねじ９７４により、上部か
ら緊密に把持される。カラー９７２は、シャフトハウジ
ング１０１５上のスプラッシュシールドフランジ９６０
の上部とオーバーラップするが、接触はしない。
スプラッシュ板９５２のそれぞれは、シャフトハウジン
グ１０１５の外側に形成されたスプラッシュフランジ９
６０に回転可能な状態で固定されている。周縁スカート
９６２は、駆動シャフトハウジング１０１５の下端にフ
ィットしておりまた上向き伸張部分９６４を有してお
り、この上向き伸張部分は、スプラッシュシールドベア
リング９６８の内側レースを駆動シャフトハウジング１
０１５のスプラッシュフランジ９６０に対して押圧する
レッジ９６６を有している。ベアリング９６８の外側レ
ースは、Ｄ字型スプラッシュフォロワー９５２の内向き
伸張フランジ９７０によって底部から緊密に把持され、
また、２つ以上の部材のカラー組立体９７２により、あ
るいは、スプラッシュフォロワー９５２のフランジ９７
０にベアリングを把持させるねじ９７４により、上部か
ら緊密に把持される。カラー９７２は、シャフトハウジ
ング１０１５上のスプラッシュシールドフランジ９６０
の上部とオーバーラップするが、接触はしない。
【０１０７】Ｄ字型スプラッシュフォロワー９５２は、
ベアリング９６８に取り付けられているため、しっかり
と固定されているがシャフトハウジング１０１５に対し
て自由に回転できるようになっている。Ｄ字型スプラッ
シュフォロワー９５２は、その上部に固定される垂直
（旋回）ピン９７６を有している。この垂直ピン９７６
は、自身の上端に取り付けられるローラーベアリング９
７８を有しており、これは、カルーセル支持板９０６の
底部に形成された水平ガイドグルーブ９８０の中にガイ
ドされる。図８にその斜視図が、図１４Ａ〜１４Ｃに平
面図が示されるように、旋回ピン９７６は、円形穴９５
４とＤ型スプラッシュフォロワー９５２のの平坦エッジ
の間のスプラッシュフォロワー９５２の中間線上に配置
される。ローラーベアリング９７８の外側は、カルーセ
ル支持板９０６の底部の水平ガイドグルーブ９８０に乗
っており、この水平ガイドグルーブはカルーセル支持板
９０６の放射方向スロット９１０のところ又はほぼスロ
ット９１０のところまで伸びるが、これから角度がずれ
ている。好ましくは、ガイドグルーブ９８０は、放射方
向スロットに垂直である。
ベアリング９６８に取り付けられているため、しっかり
と固定されているがシャフトハウジング１０１５に対し
て自由に回転できるようになっている。Ｄ字型スプラッ
シュフォロワー９５２は、その上部に固定される垂直
（旋回）ピン９７６を有している。この垂直ピン９７６
は、自身の上端に取り付けられるローラーベアリング９
７８を有しており、これは、カルーセル支持板９０６の
底部に形成された水平ガイドグルーブ９８０の中にガイ
ドされる。図８にその斜視図が、図１４Ａ〜１４Ｃに平
面図が示されるように、旋回ピン９７６は、円形穴９５
４とＤ型スプラッシュフォロワー９５２のの平坦エッジ
の間のスプラッシュフォロワー９５２の中間線上に配置
される。ローラーベアリング９７８の外側は、カルーセ
ル支持板９０６の底部の水平ガイドグルーブ９８０に乗
っており、この水平ガイドグルーブはカルーセル支持板
９０６の放射方向スロット９１０のところ又はほぼスロ
ット９１０のところまで伸びるが、これから角度がずれ
ている。好ましくは、ガイドグルーブ９８０は、放射方
向スロットに垂直である。
【０１０８】シャフト１０１４及びシャフトハウジング
１０１５がカルーセル支持板９０６の中を放射方向に往
復運動して、ウエハヘッド１１０を運動させるため、ス
プラッシュフォロワー９５２の中心穴９５４がシャフト
ハウジング１０１５を追いかける。また、この運動は、
スプラッシュフォロワー９５２上で旋回ピン９７６を動
かし、このピンの運動の方向は、カルーセル支持板９０
６のガイドグルーブ９８０を進むため、垂直方向に制限
される。このため、スプラッシュフォロワー９５２は、
シャフトハウジング１０１５と旋回ピン９７６との間で
調心が維持されていれば、回転する。このように、シャ
フトハウジング１０１５の往復運動により、これに対応
して、Ｄ字型スプラッシュフォロワー９５２の往復運動
および部分的軌道運動を生じさせる。
１０１５がカルーセル支持板９０６の中を放射方向に往
復運動して、ウエハヘッド１１０を運動させるため、ス
プラッシュフォロワー９５２の中心穴９５４がシャフト
ハウジング１０１５を追いかける。また、この運動は、
スプラッシュフォロワー９５２上で旋回ピン９７６を動
かし、このピンの運動の方向は、カルーセル支持板９０
６のガイドグルーブ９８０を進むため、垂直方向に制限
される。このため、スプラッシュフォロワー９５２は、
シャフトハウジング１０１５と旋回ピン９７６との間で
調心が維持されていれば、回転する。このように、シャ
フトハウジング１０１５の往復運動により、これに対応
して、Ｄ字型スプラッシュフォロワー９５２の往復運動
および部分的軌道運動を生じさせる。
【０１０９】Ｄ字型シールド板６８８の動きは、図１４
Ａ、１４Ｂ及び１４Ｃの上面図により理解することがで
きる。ウエハヘッド１１０がカルーセル支持板９０６の
スロット９１０に沿って最内の位置から最外の位置へと
動いたとき、即ち、駆動シャフトハウジング１０１５が
スロット９１０に沿って動いたとき、ガイドグルーブ９
８０により、旋回ピンがスロット９１０に対してもっと
垂直となるように旋回ピンを制限し、そのため、スプラ
ッシュフォロワー９５２が、スロットの方向を進むた
め、駆動シャフトハウジング１０１５の周りを部分的に
軌道を描いて回る。
Ａ、１４Ｂ及び１４Ｃの上面図により理解することがで
きる。ウエハヘッド１１０がカルーセル支持板９０６の
スロット９１０に沿って最内の位置から最外の位置へと
動いたとき、即ち、駆動シャフトハウジング１０１５が
スロット９１０に沿って動いたとき、ガイドグルーブ９
８０により、旋回ピンがスロット９１０に対してもっと
垂直となるように旋回ピンを制限し、そのため、スプラ
ッシュフォロワー９５２が、スロットの方向を進むた
め、駆動シャフトハウジング１０１５の周りを部分的に
軌道を描いて回る。
【０１１０】Ｄ字型スプラッシュフォロワー９５２は、
２つの地点の間、即ち駆動シャフトハウジング１０１５
の中心軸と垂直旋回ピン９７８の中心軸との間で制限さ
れるため、軌道運動をする。駆動シャフトハウジング１
０１５が往復運動をすれば、Ｄ字型スプラッシュフォロ
ワーは駆動シャフトハウジング１０１５と共に運動す
る。また、旋回ピン９７６も、駆動シャフトハウジング
１０１５の影響下で運動するが、これは、駆動シャフト
ハウジング１０１５がするように放射方向スロット９１
０内を放射方向に運動する代りに、カルーセル支持板９
０６のガイドグルーブ９８０に垂直に運動する。スプラ
ッシュフォロワー９５２がボールベアリング９６８を介
して駆動シャフトハウジング１０１５に接続され、ま
た、スプラッシュフォロワー９５２はローラーベアリン
グ９７８を介してカルーセル支持板９０６のガイドグル
ーブ９６４に接続されているため、メタル粒子を発生さ
せて研磨しようとするウエハにこれを落とし損傷させる
ような部品間の滑り接触は、存在しない。全ての地点
で、スロット９１０は、軌道運動するスプラッシュフォ
ロワー９５２によってカバーされ、スラリがスロットを
介して直接スプラッシュすることは防止される。他方、
スプラッシュフォロワー９５２の動作スパンは、駆動シ
ャフトハウジング１０１４の周りを軌道運動しない場合
よりも短い。
２つの地点の間、即ち駆動シャフトハウジング１０１５
の中心軸と垂直旋回ピン９７８の中心軸との間で制限さ
れるため、軌道運動をする。駆動シャフトハウジング１
０１５が往復運動をすれば、Ｄ字型スプラッシュフォロ
ワーは駆動シャフトハウジング１０１５と共に運動す
る。また、旋回ピン９７６も、駆動シャフトハウジング
１０１５の影響下で運動するが、これは、駆動シャフト
ハウジング１０１５がするように放射方向スロット９１
０内を放射方向に運動する代りに、カルーセル支持板９
０６のガイドグルーブ９８０に垂直に運動する。スプラ
ッシュフォロワー９５２がボールベアリング９６８を介
して駆動シャフトハウジング１０１５に接続され、ま
た、スプラッシュフォロワー９５２はローラーベアリン
グ９７８を介してカルーセル支持板９０６のガイドグル
ーブ９６４に接続されているため、メタル粒子を発生さ
せて研磨しようとするウエハにこれを落とし損傷させる
ような部品間の滑り接触は、存在しない。全ての地点
で、スロット９１０は、軌道運動するスプラッシュフォ
ロワー９５２によってカバーされ、スラリがスロットを
介して直接スプラッシュすることは防止される。他方、
スプラッシュフォロワー９５２の動作スパンは、駆動シ
ャフトハウジング１０１４の周りを軌道運動しない場合
よりも短い。
【０１１１】スプラッシュ板組立体９４０の運動及び特
にＤ字型スプラッシュフォロワー９５２の運動は、カル
ーセル支持板９０６のスロット９１０の軸に沿って表す
図１５Ａ、１５Ｂ及び１５Ｃの３つの長手方向断面図
と、図１６Ａ、１６Ｂ及び１６Ｃの３つの軸断面図と、
図１７Ａ、１７Ｂ及び１７Ｃの３つの斜視図とで示され
る。これら３組の図において、同じ添字（Ａ，Ｂ，Ｃ）
の図は、それぞれ、図１４Ａ、１４Ｂ及び１４Ｃの同じ
添字の図に対応する。斜視図においては、スプラッシュ
フォロワー９５２の上部の旋回ピン９７６は、図示して
いないカルーセル支持板９０６のガイドグルーブ９８０
に係合するように示されている。
にＤ字型スプラッシュフォロワー９５２の運動は、カル
ーセル支持板９０６のスロット９１０の軸に沿って表す
図１５Ａ、１５Ｂ及び１５Ｃの３つの長手方向断面図
と、図１６Ａ、１６Ｂ及び１６Ｃの３つの軸断面図と、
図１７Ａ、１７Ｂ及び１７Ｃの３つの斜視図とで示され
る。これら３組の図において、同じ添字（Ａ，Ｂ，Ｃ）
の図は、それぞれ、図１４Ａ、１４Ｂ及び１４Ｃの同じ
添字の図に対応する。斜視図においては、スプラッシュ
フォロワー９５２の上部の旋回ピン９７６は、図示して
いないカルーセル支持板９０６のガイドグルーブ９８０
に係合するように示されている。
【０１１２】図１０Ａ、１０Ｂ及び１０Ｃは、旋回ピン
９７６を示しており、これは、ガイドグルーブ９８０の
中を内側の地点から外側の地点へそして再び内側の地点
へと運動し、この運動は駆動シャフトハウジング１０１
５が図１６Ａの放射方向最内の地点から図１６Ｂの中間
の地点へ、そして図１６Ｃの放射方向最外の地点へと運
動するときに生じる。特に、図１６Ａ、１６Ｂ及び１６
Ｃでは、スラリＰフォロワー９５２が常に、中心スプラ
ッシュ板９４２及び外側スプラッシュ板９４４に形成さ
れる閉スロット９４８をカバーしていることが示されて
おり、この閉スロットは、ポリシング領域からカルーセ
ル支持板９０６へ戻る基本的な経路である。図１４Ａ、
１４Ｂ及び１４Ｃの平面図及び図１７Ａ、１７Ｂ及び１
７Ｃの斜視図は、中心スプラッシュ板９４２及び外側ス
プラッシュ板９４４に沿う放射方向空間、即ちカルーセ
ル支持板の放射方向スロット９１０に沿う放射方向空間
を最小にする機構によって、閉スロット９４８がカバー
されている様子を示している。このため、この機構のサ
イズは、ポリシングシステムの操作範囲の減少に伴って
小さくなる。
９７６を示しており、これは、ガイドグルーブ９８０の
中を内側の地点から外側の地点へそして再び内側の地点
へと運動し、この運動は駆動シャフトハウジング１０１
５が図１６Ａの放射方向最内の地点から図１６Ｂの中間
の地点へ、そして図１６Ｃの放射方向最外の地点へと運
動するときに生じる。特に、図１６Ａ、１６Ｂ及び１６
Ｃでは、スラリＰフォロワー９５２が常に、中心スプラ
ッシュ板９４２及び外側スプラッシュ板９４４に形成さ
れる閉スロット９４８をカバーしていることが示されて
おり、この閉スロットは、ポリシング領域からカルーセ
ル支持板９０６へ戻る基本的な経路である。図１４Ａ、
１４Ｂ及び１４Ｃの平面図及び図１７Ａ、１７Ｂ及び１
７Ｃの斜視図は、中心スプラッシュ板９４２及び外側ス
プラッシュ板９４４に沿う放射方向空間、即ちカルーセ
ル支持板の放射方向スロット９１０に沿う放射方向空間
を最小にする機構によって、閉スロット９４８がカバー
されている様子を示している。このため、この機構のサ
イズは、ポリシングシステムの操作範囲の減少に伴って
小さくなる。
【０１１３】側面の断面図２組では、中心スプラッシュ
板９４２及び外側スプラッシュ板９４４から上向きに伸
びるフランジ９５０と、スプラッシュフォロワー９５２
から下向きに伸びるフランジ９５６は、常に、カルーセ
ル支持板９０６へと戻るように貫通していこうとする湿
気及び粒子に対して、迷路状の経路を形成する。
板９４２及び外側スプラッシュ板９４４から上向きに伸
びるフランジ９５０と、スプラッシュフォロワー９５２
から下向きに伸びるフランジ９５６は、常に、カルーセ
ル支持板９０６へと戻るように貫通していこうとする湿
気及び粒子に対して、迷路状の経路を形成する。
【０１１４】（ロータリーユニオン）図９のロータリー
ユニオン１９４２は、市販されているユニットによって
実現することが可能である。しかし、図１３の断面図に
例示される新規なロータリーユニオン２１００が好まし
い。ウエハヘッドモーター１０１２の上方のスピンドル
シャフト１０１４は、４本の垂直チャンネルを収容して
いるが、ここでは、このうちの２本のチャンネル１０４
０及び１０５６だけが例示されている。ロータリーモー
ター１０１２の上方にあるその上端には、４つの同じ垂
直通路２１１６が接合され、この垂直通路は、スピンド
ル２１１４の下端のドエル２１１８によってスピンドル
シャフト１０１４の通路に調心し、また、リセス２１２
０内のＯリング（図示せず）によってシールされる。急
速遮断クランプ２１２２が、スピンドル２１１４をスピ
ンドルシャフト１０１４に接続させる。スピンドルシャ
フト１０１４及びスピンドル２１１４は双方とも、ウエ
ハヘッド１１０と共に回転する。他方、アンチ回転シャ
フト２１３４が、ウエハヘッドモーター１０１２ノケー
シング等の組立体のいずれかの地点に固定されている。
ユニオン１９４２は、市販されているユニットによって
実現することが可能である。しかし、図１３の断面図に
例示される新規なロータリーユニオン２１００が好まし
い。ウエハヘッドモーター１０１２の上方のスピンドル
シャフト１０１４は、４本の垂直チャンネルを収容して
いるが、ここでは、このうちの２本のチャンネル１０４
０及び１０５６だけが例示されている。ロータリーモー
ター１０１２の上方にあるその上端には、４つの同じ垂
直通路２１１６が接合され、この垂直通路は、スピンド
ル２１１４の下端のドエル２１１８によってスピンドル
シャフト１０１４の通路に調心し、また、リセス２１２
０内のＯリング（図示せず）によってシールされる。急
速遮断クランプ２１２２が、スピンドル２１１４をスピ
ンドルシャフト１０１４に接続させる。スピンドルシャ
フト１０１４及びスピンドル２１１４は双方とも、ウエ
ハヘッド１１０と共に回転する。他方、アンチ回転シャ
フト２１３４が、ウエハヘッドモーター１０１２ノケー
シング等の組立体のいずれかの地点に固定されている。
【０１１５】ロータリー組立体２１４０は、４つの積み
重ねられた分離可能な部分２１４２ａ、２１４２ｂ、２
１４２ｃ及び２１４２ｄを有しており、これらの部分は
主に、それぞれ、環状ロータリー部材２１４３ａ、２１
４３ｂ、２１４３ｃ及び２１４３ｄを備えている。ロー
タリー部材２１４３ａ〜２１４３ｄのそれぞれは、タッ
プ穴２１４４を有しており、このタップ穴は、流体ライ
ンやその他のラインのための取り外し可能なコネクタの
雄ねじ端部をねじ止めできるようになっている。このデ
ザインは、スピンドル２１１４を介する１つ以上の電気
接続部を与える部分と容易に一体化することができ、こ
の中では、放射方向ばね負荷コンタクトがスピンドル２
１１４上で回転する外周整流器上でスライドする。タッ
プ穴２１４４のそれぞれが、自転するスピンドル２１１
４を包囲する環状マニホールド２１４８への放射方向通
路２１４６によって接続される。部分２１４２ａ〜２１
４２ｄ並びにスピンドル１０１４の回転シールは、フラ
ンジシャフト部分２１５０によって実現される。このよ
うなフランジシャフトシール２１５０のそれぞれは、弾
性を有する環状のＵ字型の部材２１５０であり、Ｕ字の
底部は、環状マニホールド２１４８の中心から離れる方
向を向いておりまたその側部は実質的に平坦であり、こ
のＵ字型の底部の側部は、ロータリー部材２１４３のそ
れぞれの１つに対するシールをスピンドル２１１４の側
部に与える。リップシール２１５０のそれぞれは、放射
方向外向きに伸びるテール２１４９を有している。リッ
プシール２１５０のそれぞれは、自身のＵ字型キャビテ
ィの内部に、自身のＵ字の放射方向最内部分に沿って接
合する環状ばね部材を有しており、この環状ばね部材
は、内壁を下に伸びＵ字の底部の方へ伸びそして外壁に
沿って上に伸びるフィンガを有し、そのため、２つの離
れた壁を強制してスピンドル２１１４の周りで相対的に
回転するロータリー部材２１４３をシールするようにし
ている。このようなフランジシールの一例は、バリシー
ル社(Variseal)から入手可能な、Model W30LS-211-W42
が挙げられる。
重ねられた分離可能な部分２１４２ａ、２１４２ｂ、２
１４２ｃ及び２１４２ｄを有しており、これらの部分は
主に、それぞれ、環状ロータリー部材２１４３ａ、２１
４３ｂ、２１４３ｃ及び２１４３ｄを備えている。ロー
タリー部材２１４３ａ〜２１４３ｄのそれぞれは、タッ
プ穴２１４４を有しており、このタップ穴は、流体ライ
ンやその他のラインのための取り外し可能なコネクタの
雄ねじ端部をねじ止めできるようになっている。このデ
ザインは、スピンドル２１１４を介する１つ以上の電気
接続部を与える部分と容易に一体化することができ、こ
の中では、放射方向ばね負荷コンタクトがスピンドル２
１１４上で回転する外周整流器上でスライドする。タッ
プ穴２１４４のそれぞれが、自転するスピンドル２１１
４を包囲する環状マニホールド２１４８への放射方向通
路２１４６によって接続される。部分２１４２ａ〜２１
４２ｄ並びにスピンドル１０１４の回転シールは、フラ
ンジシャフト部分２１５０によって実現される。このよ
うなフランジシャフトシール２１５０のそれぞれは、弾
性を有する環状のＵ字型の部材２１５０であり、Ｕ字の
底部は、環状マニホールド２１４８の中心から離れる方
向を向いておりまたその側部は実質的に平坦であり、こ
のＵ字型の底部の側部は、ロータリー部材２１４３のそ
れぞれの１つに対するシールをスピンドル２１１４の側
部に与える。リップシール２１５０のそれぞれは、放射
方向外向きに伸びるテール２１４９を有している。リッ
プシール２１５０のそれぞれは、自身のＵ字型キャビテ
ィの内部に、自身のＵ字の放射方向最内部分に沿って接
合する環状ばね部材を有しており、この環状ばね部材
は、内壁を下に伸びＵ字の底部の方へ伸びそして外壁に
沿って上に伸びるフィンガを有し、そのため、２つの離
れた壁を強制してスピンドル２１１４の周りで相対的に
回転するロータリー部材２１４３をシールするようにし
ている。このようなフランジシールの一例は、バリシー
ル社(Variseal)から入手可能な、Model W30LS-211-W42
が挙げられる。
【０１１６】２つのリップシール２１５０は、環状マニ
ホールド２１４８の側部の中にフィットする。しかし、
このようなリップシール２１５０がもっとも良く機能す
るのは、その内側がＵ字の底部の外側に対して正圧を有
する場合だけである。しかし、４本のラインのうち少な
くとも真ん中の２つのラインが負圧、即ち大気圧よりも
低い圧力であり、これが少なくともある時間これらライ
ンを通じて作用することが望ましい。従って、真空ライ
ンの取り外し可能なコネクタの雄接続部は、ロータリー
部材の１つ２１４２ｂのタップ付き真空穴２１５１の中
にねじ止めされる。真空穴２１５１の底部は、ロータリ
ー部材２１４２ｂ及び２１４２ｃの中心の１つに孔が開
けられた垂直真空通路２１５２に接続する。垂直真空通
路２１５２は、４つのロータリー部材２１４２の間に形
成された３つの交差するマニホールド２１４８に接続す
る。ステンレス鋼ワッシャー２１５６が、ロータリー部
材２１４２のリセスの中にフィットし、交差するマニホ
ールド２１５４のそれぞれの内側部分を、回転スピンド
ル２１３０に完全に接触しないがその近くとなるところ
まで充填し、リップシール２１５０の背面を支持する。
ワッシャー２１５６は、リップシール２１５０のテール
２１４９をロータリー部材２１４２に対して捕捉する。
別々の部品が、最上及び最下で同様の捕捉を示す。隣接
するリップシール２１５０のそれぞれに真空を分配する
ため、ワッシャー２１５６のそれぞれは、それぞれの主
面上に形成される４つの放射方向グルーブを有してい
る。その結果、タップ穴２１４４を介してマニホールド
２１４８それぞれに作用する圧力には関係なく、常に正
圧がリップシール２１５０の内側及びその外側から維持
される。上部２０４２ｄと下部２０４２ａは負圧に対し
て設計されていないことを述べておく必要がある。従っ
て、最上及び最下のリップシール２１５０は、背面シー
ルを具備していない。
ホールド２１４８の側部の中にフィットする。しかし、
このようなリップシール２１５０がもっとも良く機能す
るのは、その内側がＵ字の底部の外側に対して正圧を有
する場合だけである。しかし、４本のラインのうち少な
くとも真ん中の２つのラインが負圧、即ち大気圧よりも
低い圧力であり、これが少なくともある時間これらライ
ンを通じて作用することが望ましい。従って、真空ライ
ンの取り外し可能なコネクタの雄接続部は、ロータリー
部材の１つ２１４２ｂのタップ付き真空穴２１５１の中
にねじ止めされる。真空穴２１５１の底部は、ロータリ
ー部材２１４２ｂ及び２１４２ｃの中心の１つに孔が開
けられた垂直真空通路２１５２に接続する。垂直真空通
路２１５２は、４つのロータリー部材２１４２の間に形
成された３つの交差するマニホールド２１４８に接続す
る。ステンレス鋼ワッシャー２１５６が、ロータリー部
材２１４２のリセスの中にフィットし、交差するマニホ
ールド２１５４のそれぞれの内側部分を、回転スピンド
ル２１３０に完全に接触しないがその近くとなるところ
まで充填し、リップシール２１５０の背面を支持する。
ワッシャー２１５６は、リップシール２１５０のテール
２１４９をロータリー部材２１４２に対して捕捉する。
別々の部品が、最上及び最下で同様の捕捉を示す。隣接
するリップシール２１５０のそれぞれに真空を分配する
ため、ワッシャー２１５６のそれぞれは、それぞれの主
面上に形成される４つの放射方向グルーブを有してい
る。その結果、タップ穴２１４４を介してマニホールド
２１４８それぞれに作用する圧力には関係なく、常に正
圧がリップシール２１５０の内側及びその外側から維持
される。上部２０４２ｄと下部２０４２ａは負圧に対し
て設計されていないことを述べておく必要がある。従っ
て、最上及び最下のリップシール２１５０は、背面シー
ルを具備していない。
【０１１７】図１３に示されるように、静止しているロ
ータリー部材２１４３ａ〜２１４３ｄのそれぞれは、こ
の部分に対して適正な高さでスピンドル２１１４に放射
方向に開けられた側方通路２１６０を介して、回転スピ
ンドル２１１４の垂直通路２１１６のそれぞれの１つに
接続される。側方通路２１６０のそれぞれは、対応する
環状マニホールド２１４８にとぎれることなく接続され
ている。
ータリー部材２１４３ａ〜２１４３ｄのそれぞれは、こ
の部分に対して適正な高さでスピンドル２１１４に放射
方向に開けられた側方通路２１６０を介して、回転スピ
ンドル２１１４の垂直通路２１１６のそれぞれの１つに
接続される。側方通路２１６０のそれぞれは、対応する
環状マニホールド２１４８にとぎれることなく接続され
ている。
【０１１８】上フランジ２１８０が、最上のロータリー
部材２１４３ｄの上方に配置され、４つのボルト２１８
２が、上側の３つのロータリー部材２１４３ｂ、２１４
３ｃ及び２１４３ｄのそれぞれの貫通穴２１６２と調心
されるそれぞれの貫通穴２１８４を貫通して、底部のロ
ータリー部材２１４３ａのテーパー付き穴２１６４にね
じ止めされる。隣接する部分間にＯリングが配置され、
流体のシールを確保する。
部材２１４３ｄの上方に配置され、４つのボルト２１８
２が、上側の３つのロータリー部材２１４３ｂ、２１４
３ｃ及び２１４３ｄのそれぞれの貫通穴２１６２と調心
されるそれぞれの貫通穴２１８４を貫通して、底部のロ
ータリー部材２１４３ａのテーパー付き穴２１６４にね
じ止めされる。隣接する部分間にＯリングが配置され、
流体のシールを確保する。
【０１１９】下側ロータリー部材２１４３ａは、ロータ
リーユニオン２１００を空間固定されたアンチ回転板２
１３４に固定するそれぞれのボルトのためのテーパー付
き穴２１６８を、少なくとも１つ有している。更に、カ
ラー２１７２が下側リングベアリング２１７０をアンチ
回転板２１３４のレッジ２１７６に対して押圧するため
の内側下側リセスを有している。下側リングベアリング
２１７０の内側レースは、スピンドル２１１４のレッジ
２１７８によってその下側側部に保持されるが、上端で
浮いている。
リーユニオン２１００を空間固定されたアンチ回転板２
１３４に固定するそれぞれのボルトのためのテーパー付
き穴２１６８を、少なくとも１つ有している。更に、カ
ラー２１７２が下側リングベアリング２１７０をアンチ
回転板２１３４のレッジ２１７６に対して押圧するため
の内側下側リセスを有している。下側リングベアリング
２１７０の内側レースは、スピンドル２１１４のレッジ
２１７８によってその下側側部に保持されるが、上端で
浮いている。
【０１２０】ロータリー組立体２１４０は、下側リング
ベアリング２１７０が底部にあり且つ上側リングベアリ
ング２１８６がスピンドル２１１４の上レッジ及び上フ
ランジ２１８０の上に配置されるように、スピンドル２
１１４の上方に配置される。上側リングベアリング２１
８６の外側レースは、上フランジ２１８０にねじ２１８
８で固定されているベアリングフランジ２１８７に保持
される。上側リングベアリング２１８６の内側レース
は、ねじ２１９４でスピンドル２１１４の上部に固定さ
れる上フランジ２１９２により下向きに押圧されるウェ
ーブばね２１９０によって押圧されるＯリング２１８９
によって、スピンドル２１１４のレッジの方にバイアス
がかけられる。
ベアリング２１７０が底部にあり且つ上側リングベアリ
ング２１８６がスピンドル２１１４の上レッジ及び上フ
ランジ２１８０の上に配置されるように、スピンドル２
１１４の上方に配置される。上側リングベアリング２１
８６の外側レースは、上フランジ２１８０にねじ２１８
８で固定されているベアリングフランジ２１８７に保持
される。上側リングベアリング２１８６の内側レース
は、ねじ２１９４でスピンドル２１１４の上部に固定さ
れる上フランジ２１９２により下向きに押圧されるウェ
ーブばね２１９０によって押圧されるＯリング２１８９
によって、スピンドル２１１４のレッジの方にバイアス
がかけられる。
【０１２１】ロータリーカップリングは、駆動シャフト
の上の全高さが１０．４ｃｍ（約４．０８インチ）、即
ち１部分当たり２．６ｃｍのときに、特に有利である。
また、このシンプルなデザインにより、横の寸法及び全
重量を最小にする。これら全ての因子が、ポリシング装
置及び特定のウエハヘッドシステムをコンパクトにする
事に寄与する。
の上の全高さが１０．４ｃｍ（約４．０８インチ）、即
ち１部分当たり２．６ｃｍのときに、特に有利である。
また、このシンプルなデザインにより、横の寸法及び全
重量を最小にする。これら全ての因子が、ポリシング装
置及び特定のウエハヘッドシステムをコンパクトにする
事に寄与する。
【０１２２】無論、ここでのロータリーユニオンの発明
は、４つの部分であることに限定されるものではない。
単一のロータリーフィードスルーに適用可能であるが、
２つ以上のロータリーフィードスルーが最も有利であ
る。
は、４つの部分であることに限定されるものではない。
単一のロータリーフィードスルーに適用可能であるが、
２つ以上のロータリーフィードスルーが最も有利であ
る。
【０１２３】（ウエハヘッド組立体）ウエハヘッドシス
テム１００の基本的な部分をここまで説明してきた。こ
のセクションでは、これを他の部品につないで必要に応
じ適正なシール及びベアリング面を与えるために要する
２〜３の最終部品について説明をしていく。
テム１００の基本的な部分をここまで説明してきた。こ
のセクションでは、これを他の部品につないで必要に応
じ適正なシール及びベアリング面を与えるために要する
２〜３の最終部品について説明をしていく。
【０１２４】ウエハヘッドシステム１００は、その完全
な断面が図９に、部分的拡大断面図が図１０に示され
る。駆動シャフトハウジング１０１５は、下側リングベ
アリング１０８０と上側リングベアリング１０８２の１
対により、シャフト１０４１を保持する。下側リングベ
アリング１０８０の外側レースは、ノッチ付きリテーナ
ーリム１０８６によって駆動シャフトハウジング１０１
５の底端で内側座ぐり孔１０８４の中に保持され、この
ノッチ付きリテーナーリム１０８６は、ねじ１組１０８
８により駆動シャフトハウジング１０１５に対して締め
付けられている。また、リテーナー１０８６は、スプラ
ッシュベアリング９６８に対して周縁スカート９６２の
上昇部分９６４を支持して把持し、スプラッシュベアリ
ング９６８の内側レースが駆動シャフトハウジング１０
１５に固定されるようにしている。カラーがベアリング
から外れていることが、少量の弾性コンプライアンスを
与えて、製造による寸法差を許容している。
な断面が図９に、部分的拡大断面図が図１０に示され
る。駆動シャフトハウジング１０１５は、下側リングベ
アリング１０８０と上側リングベアリング１０８２の１
対により、シャフト１０４１を保持する。下側リングベ
アリング１０８０の外側レースは、ノッチ付きリテーナ
ーリム１０８６によって駆動シャフトハウジング１０１
５の底端で内側座ぐり孔１０８４の中に保持され、この
ノッチ付きリテーナーリム１０８６は、ねじ１組１０８
８により駆動シャフトハウジング１０１５に対して締め
付けられている。また、リテーナー１０８６は、スプラ
ッシュベアリング９６８に対して周縁スカート９６２の
上昇部分９６４を支持して把持し、スプラッシュベアリ
ング９６８の内側レースが駆動シャフトハウジング１０
１５に固定されるようにしている。カラーがベアリング
から外れていることが、少量の弾性コンプライアンスを
与えて、製造による寸法差を許容している。
【０１２５】下側リングベアリング１０８０の内側レー
スは、スピンドルシャフト１０１４の底部近くのショル
ダー１０９０の上に置かれている。シャフトブッシング
１０９２が、スピンドルシャフト１０１４と駆動シャフ
トハウジング１０１５との間にゆるくフィットしてカラ
ーとして作用し、これが、下側リングベアリング１０８
０及び上側リングベアリング１０８２の内側レースを把
持しまた引き離し、他方で外側レースが駆動シャフトハ
ウジング１０１５によって保持される。１対の保持ナッ
ト１０９４がスピンドルシャフト１０１４の上部分にね
じ止めされ、リングベアリング１０８０及び１０８２の
内側レースを保持しスピンドルシャフト１０１４にロッ
クする。また、上側ベアリング１０８２の外側レース
は、シャフトハウジング１０１５の上部にロックされる
が、これは、ナット１０９４を締めることによりベアリ
ング１０８０及び１０８２をシャフトハウジング１０１
５に把持することとなるからである。スピンドルシャフ
ト１０１４は、ウエハ回転モーター１０１２の中空シャ
フトの中を上向きに通過する。モーター１０１２の上の
スピンドルシャフト１０１４の上端は、モーター１０１
２のローターに取り付けられたクランプカラー１０９５
により保持される。モーターブラケット１０９６が、モ
ーター１０１２の下の駆動シャフトハウジング１０１４
の上端に接続して、モーター１０１２をシャフトハウジ
ング１０１５に支持し、ブラケット１０９６から懸下す
るリップ１０９８が、ブラケット１０９６を駆動シャフ
トハウジング１０１５に配置させる。
スは、スピンドルシャフト１０１４の底部近くのショル
ダー１０９０の上に置かれている。シャフトブッシング
１０９２が、スピンドルシャフト１０１４と駆動シャフ
トハウジング１０１５との間にゆるくフィットしてカラ
ーとして作用し、これが、下側リングベアリング１０８
０及び上側リングベアリング１０８２の内側レースを把
持しまた引き離し、他方で外側レースが駆動シャフトハ
ウジング１０１５によって保持される。１対の保持ナッ
ト１０９４がスピンドルシャフト１０１４の上部分にね
じ止めされ、リングベアリング１０８０及び１０８２の
内側レースを保持しスピンドルシャフト１０１４にロッ
クする。また、上側ベアリング１０８２の外側レース
は、シャフトハウジング１０１５の上部にロックされる
が、これは、ナット１０９４を締めることによりベアリ
ング１０８０及び１０８２をシャフトハウジング１０１
５に把持することとなるからである。スピンドルシャフ
ト１０１４は、ウエハ回転モーター１０１２の中空シャ
フトの中を上向きに通過する。モーター１０１２の上の
スピンドルシャフト１０１４の上端は、モーター１０１
２のローターに取り付けられたクランプカラー１０９５
により保持される。モーターブラケット１０９６が、モ
ーター１０１２の下の駆動シャフトハウジング１０１４
の上端に接続して、モーター１０１２をシャフトハウジ
ング１０１５に支持し、ブラケット１０９６から懸下す
るリップ１０９８が、ブラケット１０９６を駆動シャフ
トハウジング１０１５に配置させる。
【０１２６】ウエハヘッドシステム１００は、外側スプ
ラッシュ板９４４及び緩められた中心スプラッシュ板９
４２を除いて、組み立てられ、他方、カルーセル９０か
ら取り除かれることができ、そして、ほぼ完全な組立体
がカルーセル支持板９０６のスロット９１０の中に挿入
される。駆動シャフトハウジング１０１５の上フランジ
１１００が、スライド９０８のアームの内側に形成され
たレッジ１１０２の上にフィットし、ボルト１組１１０
４が上フランジ１１００をスライド９０８に止め、即
ち、駆動シャフトハウジング１０１５をスライド９０８
に止める。この簡単なウエハヘッドシステム１００とカ
ルーセル９０との合せの構成により、ウエハヘッドを交
換する必要が生じたときに中断時間を著しく低減する。
ラッシュ板９４４及び緩められた中心スプラッシュ板９
４２を除いて、組み立てられ、他方、カルーセル９０か
ら取り除かれることができ、そして、ほぼ完全な組立体
がカルーセル支持板９０６のスロット９１０の中に挿入
される。駆動シャフトハウジング１０１５の上フランジ
１１００が、スライド９０８のアームの内側に形成され
たレッジ１１０２の上にフィットし、ボルト１組１１０
４が上フランジ１１００をスライド９０８に止め、即
ち、駆動シャフトハウジング１０１５をスライド９０８
に止める。この簡単なウエハヘッドシステム１００とカ
ルーセル９０との合せの構成により、ウエハヘッドを交
換する必要が生じたときに中断時間を著しく低減する。
【０１２７】（テーブルトップのレイアウト）図１８
は、機械ベース２２のテーブルトップ２３の平面図（中
心ポスト８０２を例外とする）を示している。前述の如
く、３つのポリシングステーション５０ａ、５０ｂ及び
５０ｃと移送ステーション７０とが、機械ベース２２の
上部で正方形の関係で配置される。ポリシングステーシ
ョンのそれぞれは、ポリシングパッド５４がその上に積
み重ねられる回転プラーテン５２をそれぞれ有してお
り、別々のポリシングステーションに対するポリシング
パッド５４は別々の特性を有している。細長い第１の中
間洗浄ステーション８０ａが、第１の、２つのポリシン
グステーション５０ａ及び５０ｂとの間に配置され、第
２の、中間の洗浄ステーション８０ｂが第２のポリシン
グステーション５０ｂ及び５０ｃとの間に配置される。
第３の洗浄ステーション８０ｃは、第３の、ポリシング
ステーション５０と移送ステーション７０との間に配置
される。随意、８０ａａが移送ステーション７０と第１
のポリシングステーション５０ａとの間に配置されてい
てもよい。これらにより、ウエハがポリシングステーシ
ョンから次へと通過する際に、スラリをウエハから洗浄
する働きをする。
は、機械ベース２２のテーブルトップ２３の平面図（中
心ポスト８０２を例外とする）を示している。前述の如
く、３つのポリシングステーション５０ａ、５０ｂ及び
５０ｃと移送ステーション７０とが、機械ベース２２の
上部で正方形の関係で配置される。ポリシングステーシ
ョンのそれぞれは、ポリシングパッド５４がその上に積
み重ねられる回転プラーテン５２をそれぞれ有してお
り、別々のポリシングステーションに対するポリシング
パッド５４は別々の特性を有している。細長い第１の中
間洗浄ステーション８０ａが、第１の、２つのポリシン
グステーション５０ａ及び５０ｂとの間に配置され、第
２の、中間の洗浄ステーション８０ｂが第２のポリシン
グステーション５０ｂ及び５０ｃとの間に配置される。
第３の洗浄ステーション８０ｃは、第３の、ポリシング
ステーション５０と移送ステーション７０との間に配置
される。随意、８０ａａが移送ステーション７０と第１
のポリシングステーション５０ａとの間に配置されてい
てもよい。これらにより、ウエハがポリシングステーシ
ョンから次へと通過する際に、スラリをウエハから洗浄
する働きをする。
【０１２８】ポリシングステーションそれぞれに対応し
て、コンディショナー装置６０ａ、６０ｂ及び６０ｃが
それぞれ存在し、これらのそれぞれは旋回可能なアーム
６２を有しており、このアームは、遠端でコンディショ
ナーヘッド６４を保持し、更に、使用しないときにコン
ディショナーヘッド６４を保管するコンディショナー保
管カップ６８を有している。詳細な具体例ではディスク
状の回転コンディショナーヘッドの説明をしているが、
コンディショナーヘッドはホイール又はロッドであって
もよい。図１８は、第１のポリシングステーション５０
ａ及び第２のポリシングステーション５０ｂの保管カッ
プ６８が、コンディショナーアーム６２の掃引経路の外
にある不活動位置にあり、コンディショナーヘッド６４
が、パッド５４の上方にあって、回転アーム６２がパッ
ド表面を掃引して再調整するところを示すものである。
他方、この図では、第３のポリシングステーションの保
管カップ６８が、不活動位置６８’（点線で指示）から
コンディショナーアーム６２の内側の保管位置６８”へ
と振られ、コンディショニングアーム６２が使用されな
いときにコンディショナーヘッド６４をその中に保管す
ることが可能であることを示している。
て、コンディショナー装置６０ａ、６０ｂ及び６０ｃが
それぞれ存在し、これらのそれぞれは旋回可能なアーム
６２を有しており、このアームは、遠端でコンディショ
ナーヘッド６４を保持し、更に、使用しないときにコン
ディショナーヘッド６４を保管するコンディショナー保
管カップ６８を有している。詳細な具体例ではディスク
状の回転コンディショナーヘッドの説明をしているが、
コンディショナーヘッドはホイール又はロッドであって
もよい。図１８は、第１のポリシングステーション５０
ａ及び第２のポリシングステーション５０ｂの保管カッ
プ６８が、コンディショナーアーム６２の掃引経路の外
にある不活動位置にあり、コンディショナーヘッド６４
が、パッド５４の上方にあって、回転アーム６２がパッ
ド表面を掃引して再調整するところを示すものである。
他方、この図では、第３のポリシングステーションの保
管カップ６８が、不活動位置６８’（点線で指示）から
コンディショナーアーム６２の内側の保管位置６８”へ
と振られ、コンディショニングアーム６２が使用されな
いときにコンディショナーヘッド６４をその中に保管す
ることが可能であることを示している。
【０１２９】これらの様々な部品の構造の詳細及び動作
は、セクションを改めて説明することにする。
は、セクションを改めて説明することにする。
【０１３０】（プラーテン組立体）プラーテン組立体５
００は、図１９に断面図で示されているが、ポリシング
ステーション５０ａ、５０ｂ及び５０ｃそれぞれで同じ
である。プラーテン５２は、プラーテントップ５１０
と、ねじ５１３によってこれに止められるプラーテンベ
ース５１２とを有しており、このねじ５１３プラーテン
ベース５１２の底部の中に皿穴がある。８インチ（２０
０ｍｍ）ウエハのポリシングのためには、プラーテン５
２は、直径２０インチ（５１ｃｍ）を有していてもよ
い。プラーテン５２の底部は環状のドレインチャンネル
５１５の中で回転し、このドレインチャンネル５１５は
下向きに突き出るウェッジ断面のリム５１４を有してお
り、このリム５１４は、テーブルトップ２３の中に形成
され、スラリがベアリングの方に貫通するための狭く曲
がりくねった通路５２３をこれらの間に形成する。
００は、図１９に断面図で示されているが、ポリシング
ステーション５０ａ、５０ｂ及び５０ｃそれぞれで同じ
である。プラーテン５２は、プラーテントップ５１０
と、ねじ５１３によってこれに止められるプラーテンベ
ース５１２とを有しており、このねじ５１３プラーテン
ベース５１２の底部の中に皿穴がある。８インチ（２０
０ｍｍ）ウエハのポリシングのためには、プラーテン５
２は、直径２０インチ（５１ｃｍ）を有していてもよ
い。プラーテン５２の底部は環状のドレインチャンネル
５１５の中で回転し、このドレインチャンネル５１５は
下向きに突き出るウェッジ断面のリム５１４を有してお
り、このリム５１４は、テーブルトップ２３の中に形成
され、スラリがベアリングの方に貫通するための狭く曲
がりくねった通路５２３をこれらの間に形成する。
【０１３１】プラーテンベース５１２の底部のカラー５
１６は、プラーテンリングベアリング５１８の内側レー
スを捕捉し、これを、プラーテンベース５１２の下側に
形成された平坦な円筒コーニス５１９に押圧する。カラ
ー５１６の底部に皿穴がある１組のねじ５２０が、プラ
ーテンベース５２の底部をねじ止めし、カラーを把持し
て内側レースを保持する。テーブルトップ２３で支持さ
れ、プラーテンベース５１２の外側底部の環状キャビテ
ィの中まで上向きに突き出る、別のカラー５２２によ
り、プラーテンリングベアリング５１６を、機械ベース
２２のテーブルトップ２３に形成されたレッジ２２２に
対して捕捉する。テーブルトップ２３の底部に皿穴があ
る１組のねじ５２４が、第２のカラー５２２にねじ止め
され、カラー５２２を保持して外側レースを保持する。
１６は、プラーテンリングベアリング５１８の内側レー
スを捕捉し、これを、プラーテンベース５１２の下側に
形成された平坦な円筒コーニス５１９に押圧する。カラ
ー５１６の底部に皿穴がある１組のねじ５２０が、プラ
ーテンベース５２の底部をねじ止めし、カラーを把持し
て内側レースを保持する。テーブルトップ２３で支持さ
れ、プラーテンベース５１２の外側底部の環状キャビテ
ィの中まで上向きに突き出る、別のカラー５２２によ
り、プラーテンリングベアリング５１６を、機械ベース
２２のテーブルトップ２３に形成されたレッジ２２２に
対して捕捉する。テーブルトップ２３の底部に皿穴があ
る１組のねじ５２４が、第２のカラー５２２にねじ止め
され、カラー５２２を保持して外側レースを保持する。
【０１３２】円形のフェンス５２６が、回転プラーテン
５２を包囲して、プラーテン５２から遠心力により飛び
散るスラリ及びこれに関連する液体を捕捉する。このス
ラリは、テーブルトップ２３に形成されたトラフ５２８
に落ちて、更に、ドレインチャンネル５１５の中に入
り、テーブルトップ２３を貫通する穴５３０を通って、
ねじ５３４でこれに接続するドレイン管５３２へと排水
される。ドレイン管５３２は、ドレイン管５３２のフラ
ンジ５３６の中を通り、テーブルトップ２３の底部にね
じ止めされる。プラーテン５２とテーブルトップ２３と
の間の通路がせまく曲がりくねっている事と、プラーテ
ン組立体５００の回転によって遠心力が生じている事と
により、スラリがベアリング５１８から遠ざけられるこ
とが、維持される。
５２を包囲して、プラーテン５２から遠心力により飛び
散るスラリ及びこれに関連する液体を捕捉する。このス
ラリは、テーブルトップ２３に形成されたトラフ５２８
に落ちて、更に、ドレインチャンネル５１５の中に入
り、テーブルトップ２３を貫通する穴５３０を通って、
ねじ５３４でこれに接続するドレイン管５３２へと排水
される。ドレイン管５３２は、ドレイン管５３２のフラ
ンジ５３６の中を通り、テーブルトップ２３の底部にね
じ止めされる。プラーテン５２とテーブルトップ２３と
の間の通路がせまく曲がりくねっている事と、プラーテ
ン組立体５００の回転によって遠心力が生じている事と
により、スラリがベアリング５１８から遠ざけられるこ
とが、維持される。
【０１３３】プラーテンモーター組立体５４０が、装着
ブラケット５４２の中を貫通してテーブルトップ２３の
底部にボルト止めされる。モーター組立体５４０は、モ
ーター５４３を有しており、その出力シャフト５４５は
上向きに突き出ておりソリッドな（中空でない）モータ
ーシーブ５４４に滑らかにフィットする。駆動ベルト５
４６がモーターシーブ５４４及びハブシーブ５４８に巻
かれ、ハブシーブ５４８は、リザーバーハブ５５０及び
プラーテンハブ５５２を貫通して、プラーテン５１２に
接合する。プラーテンモーターの一例としては、横河電
機社製のギアボックス付き SGMS-50A6AB 型 が挙げら
れ、これはプラーテン５２を０〜２００ＲＰＭの回転速
度で回転させることが可能である。
ブラケット５４２の中を貫通してテーブルトップ２３の
底部にボルト止めされる。モーター組立体５４０は、モ
ーター５４３を有しており、その出力シャフト５４５は
上向きに突き出ておりソリッドな（中空でない）モータ
ーシーブ５４４に滑らかにフィットする。駆動ベルト５
４６がモーターシーブ５４４及びハブシーブ５４８に巻
かれ、ハブシーブ５４８は、リザーバーハブ５５０及び
プラーテンハブ５５２を貫通して、プラーテン５１２に
接合する。プラーテンモーターの一例としては、横河電
機社製のギアボックス付き SGMS-50A6AB 型 が挙げら
れ、これはプラーテン５２を０〜２００ＲＰＭの回転速
度で回転させることが可能である。
【０１３４】（スラリの配送）スラリの供給には、少な
くとも２つのタイプのものを用いてもよく、即ち、トッ
プディスペンシングチューブと、ボトムセンターフィー
ドである。先ず、ボトムセンターフィードを説明してい
く。
くとも２つのタイプのものを用いてもよく、即ち、トッ
プディスペンシングチューブと、ボトムセンターフィー
ドである。先ず、ボトムセンターフィードを説明してい
く。
【０１３５】プラーテンの上部に、スラリをプラーテン
５２の中心に供給するための、斜めの通路５５４が形成
されている。斜め通路５５４は、プラーテンベース５１
２の垂直通路５５８に接続するリセス５５６のＯリング
に調心され且つこれによりシールされる。プラーテン５
２がスラリをポリシングパッド５４（図示せず）の表面
にほぼ等しく散布するようになるように、プラーテン５
２の中心からパッド５４へのスラリ供給の特性が決めら
れる。
５２の中心に供給するための、斜めの通路５５４が形成
されている。斜め通路５５４は、プラーテンベース５１
２の垂直通路５５８に接続するリセス５５６のＯリング
に調心され且つこれによりシールされる。プラーテン５
２がスラリをポリシングパッド５４（図示せず）の表面
にほぼ等しく散布するようになるように、プラーテン５
２の中心からパッド５４へのスラリ供給の特性が決めら
れる。
【０１３６】このようなプラーテンを介したスラリの供
給は既知のものであるが、過去には、プラーテンハブ又
は駆動シャフトのロータリーカップリングを用いてい
た。しかし、ロータリーカップリングに研磨スラリを用
いることで、急速に摩滅させ、あるいは、頻繁に保守が
必要となってしまう。
給は既知のものであるが、過去には、プラーテンハブ又
は駆動シャフトのロータリーカップリングを用いてい
た。しかし、ロータリーカップリングに研磨スラリを用
いることで、急速に摩滅させ、あるいは、頻繁に保守が
必要となってしまう。
【０１３７】（ロータリースラリリザーバー）図２０の
拡大断面図に更なる詳細が示されるリザーバーシステム
５１００を用いることにより、これらの問題が防止され
る。リザーバーハブ５５０の外周縁は、上向きに伸びる
ダム壁５１１０と内側リップ５１１２により形成されて
いる。リザーバーハブ５５０の中心部分をシールするダ
ム壁５１１０及びプラーテンハブ５５２は、スラリ５１
１６のための回転するリザーバー５１１４を形成する。
右側に例示されている静的スラリ供給組立体５１２０
が、テーブルトップ２３の底部に取り付けられているブ
ラケット５１２２を有している。このブラケットはテー
パー穴５１２４を有しており、このテーパー穴に、静的
スラリ供給ラインの継手の雄端がねじ式にはめこまれて
いる。ブラケット５１２２に開けられシールがなされて
いる水平通路５１２６が垂直通路５１２８に接続し、こ
の垂直通路５１２８は、下向きにブラケット５１２２の
底部まで伸びリザーバー５１１４の上まで伸びて、そこ
にスラリを供給する。流体レベルセンサ５１３０は、ブ
ラケット５１２２から下向きに伸びてリザーバー５１１
４の中のスラリ５１１６のレベルを検出し、レベルが低
すぎるときは、外部から制御される供給源からテーパー
穴５１２４を介して更にスラリを追加する。
拡大断面図に更なる詳細が示されるリザーバーシステム
５１００を用いることにより、これらの問題が防止され
る。リザーバーハブ５５０の外周縁は、上向きに伸びる
ダム壁５１１０と内側リップ５１１２により形成されて
いる。リザーバーハブ５５０の中心部分をシールするダ
ム壁５１１０及びプラーテンハブ５５２は、スラリ５１
１６のための回転するリザーバー５１１４を形成する。
右側に例示されている静的スラリ供給組立体５１２０
が、テーブルトップ２３の底部に取り付けられているブ
ラケット５１２２を有している。このブラケットはテー
パー穴５１２４を有しており、このテーパー穴に、静的
スラリ供給ラインの継手の雄端がねじ式にはめこまれて
いる。ブラケット５１２２に開けられシールがなされて
いる水平通路５１２６が垂直通路５１２８に接続し、こ
の垂直通路５１２８は、下向きにブラケット５１２２の
底部まで伸びリザーバー５１１４の上まで伸びて、そこ
にスラリを供給する。流体レベルセンサ５１３０は、ブ
ラケット５１２２から下向きに伸びてリザーバー５１１
４の中のスラリ５１１６のレベルを検出し、レベルが低
すぎるときは、外部から制御される供給源からテーパー
穴５１２４を介して更にスラリを追加する。
【０１３８】ダイアフラムポンプ５１４０は、その更な
る詳細が図２１の拡大断面図に示されており、リザーバ
ー５１１４からスラリ５１１６をポンプにより、プラー
テン５２の上部の中心穴５５４（図１９）に供給する。
ダイアフラムポンプ５１４０は、基本的には、リザーバ
ーハブ５５０に形成された、下側ダイアフラムキャビテ
ィ５１４４と、その上にある上ポンプ部材５１４８に形
成された、対向する上側ダイアフラムキャビティ５１４
６とから成っている。フレキシブルなダイアフラム５１
５０は、２つのダイアフラムキャビティ５１４６と５１
４６との間でシールされ、上ポンプ部材５１４８は、止
めねじ（図示せず）によりリザーバーハブ５５０に固定
されてダイアフラム５１５０を固定する。
る詳細が図２１の拡大断面図に示されており、リザーバ
ー５１１４からスラリ５１１６をポンプにより、プラー
テン５２の上部の中心穴５５４（図１９）に供給する。
ダイアフラムポンプ５１４０は、基本的には、リザーバ
ーハブ５５０に形成された、下側ダイアフラムキャビテ
ィ５１４４と、その上にある上ポンプ部材５１４８に形
成された、対向する上側ダイアフラムキャビティ５１４
６とから成っている。フレキシブルなダイアフラム５１
５０は、２つのダイアフラムキャビティ５１４６と５１
４６との間でシールされ、上ポンプ部材５１４８は、止
めねじ（図示せず）によりリザーバーハブ５５０に固定
されてダイアフラム５１５０を固定する。
【０１３９】ダイアフラムポンプ５１４０は、プラーテ
ン５２と共に回転し、機械ベース２２の中に又はこれと
隣接して設置される静的空気圧源から圧力を変えて流体
を選択的に供給することによって、空気圧のエネルギー
が与えられる。下ダイアフラムキャビティ５１４４に正
圧を与えることにより、ダイアフラム５１５０は、上向
きに変形し、負圧を与えれば下向きに変形する。この変
形は、以下に説明する１組の流入出チェックバルブと共
に、スラリ流体を上ダイアフラムキャビティ５１４６に
ポンプにより供給する。空気圧流体は、下ダイアフラム
キャビティ５１４４をＯリングシールチャンバ５１５４
と対向するリザーバーハブに接続する通路５１５２を通
じて、下ダイアフラムキャビティ５１４４に供給され
る。ソリッドなモーターシーブ５４４の中の第２の通路
５１５５は、Ｏリングチャンバ５１５４をモーターシー
ブ５４４の底部のテーパー穴５１５６に接続し、モータ
ーシーブ５４４にフレキシブルな流体ラインが接続され
る。図１９に例示されるように、流体ライン５１５７
は、カップリング５１５８を介して、回転するモーター
シャフト５１６２の軸方向通路５１６０に接続する。ロ
ータリーカップリング５１６４により、空気圧ライン
（図示せず）を介して回転軸通路５１６０が静的空気圧
源に接続する。
ン５２と共に回転し、機械ベース２２の中に又はこれと
隣接して設置される静的空気圧源から圧力を変えて流体
を選択的に供給することによって、空気圧のエネルギー
が与えられる。下ダイアフラムキャビティ５１４４に正
圧を与えることにより、ダイアフラム５１５０は、上向
きに変形し、負圧を与えれば下向きに変形する。この変
形は、以下に説明する１組の流入出チェックバルブと共
に、スラリ流体を上ダイアフラムキャビティ５１４６に
ポンプにより供給する。空気圧流体は、下ダイアフラム
キャビティ５１４４をＯリングシールチャンバ５１５４
と対向するリザーバーハブに接続する通路５１５２を通
じて、下ダイアフラムキャビティ５１４４に供給され
る。ソリッドなモーターシーブ５４４の中の第２の通路
５１５５は、Ｏリングチャンバ５１５４をモーターシー
ブ５４４の底部のテーパー穴５１５６に接続し、モータ
ーシーブ５４４にフレキシブルな流体ラインが接続され
る。図１９に例示されるように、流体ライン５１５７
は、カップリング５１５８を介して、回転するモーター
シャフト５１６２の軸方向通路５１６０に接続する。ロ
ータリーカップリング５１６４により、空気圧ライン
（図示せず）を介して回転軸通路５１６０が静的空気圧
源に接続する。
【０１４０】図２１に示されるようにダイアフラム５１
５０の上にある上ポンプ部材５１４８が、ダイアフラム
５１５０をリザーバーハブ５５０にシールして、上ダイ
アフラムキャビティ５１４６と下ダイアフラムキャビテ
ィ５１４４との間の流体の漏洩を防止する。２つの流量
チェックバルブ組立体（ここでは前のほうの１つしか示
されていない）が、ポンプ部材５１４８に形成され、ポ
ンプ輸送の方向とは反対の方向に流体が逆流することを
防止する。流量チェックバルブ組立体のそれぞれは円筒
チャンバを有しており、この円筒チャンバは、大きな円
筒の上部５１７０と、テーパー状の中間部分５１７２
と、小さな円筒の下部５１７４とを有している。この円
筒チャンバ内には、バルブボール５１７６が配置され
る。ボール５１７６の直径は、円筒上部５１７０よりも
小さいが円筒下部よりも大きくなっており、テーパー状
中間部を効果的にシールすることができるようになって
いる。流量チェックバルブ組立体のそれぞれは、それぞ
れの円筒上部５１７０の流体圧力がそれぞれの円筒下部
５１７４よりも大きくなったときにシールが与えられ、
また、このシールは、バルブボール５１７６が下方向に
テーパーがつく中間部５１７２に自然に着座するため、
重力によって与えられる。円筒チャンバの頂部は、上ポ
ンプ部材５１４８に固定されたポンプカバー５１８０に
よって適所に把持される、略方形のシール部材５１７８
によってシールされる。
５０の上にある上ポンプ部材５１４８が、ダイアフラム
５１５０をリザーバーハブ５５０にシールして、上ダイ
アフラムキャビティ５１４６と下ダイアフラムキャビテ
ィ５１４４との間の流体の漏洩を防止する。２つの流量
チェックバルブ組立体（ここでは前のほうの１つしか示
されていない）が、ポンプ部材５１４８に形成され、ポ
ンプ輸送の方向とは反対の方向に流体が逆流することを
防止する。流量チェックバルブ組立体のそれぞれは円筒
チャンバを有しており、この円筒チャンバは、大きな円
筒の上部５１７０と、テーパー状の中間部分５１７２
と、小さな円筒の下部５１７４とを有している。この円
筒チャンバ内には、バルブボール５１７６が配置され
る。ボール５１７６の直径は、円筒上部５１７０よりも
小さいが円筒下部よりも大きくなっており、テーパー状
中間部を効果的にシールすることができるようになって
いる。流量チェックバルブ組立体のそれぞれは、それぞ
れの円筒上部５１７０の流体圧力がそれぞれの円筒下部
５１７４よりも大きくなったときにシールが与えられ、
また、このシールは、バルブボール５１７６が下方向に
テーパーがつく中間部５１７２に自然に着座するため、
重力によって与えられる。円筒チャンバの頂部は、上ポ
ンプ部材５１４８に固定されたポンプカバー５１８０に
よって適所に把持される、略方形のシール部材５１７８
によってシールされる。
【０１４１】図示しない方の後方の流量チェックバルブ
組立体は、スラリをダイアフラムポンプ５１４０の上ダ
イアフラムキャビティ５１４８に供給するために用いら
れるものであり、スラリリザーバー５１１４と上ダイア
フラムキャビティ５１４８との間の流通路の中に配置さ
れる。円筒上部５１７０の頂部は、通路（図示しない）
によって上ダイアフラムキャビティ５１４６に接続され
る円筒下部５１７４は、リザーバー５１１４の排水部分
（図示せず）に開いており、スラリが常に、正円下部５
１７６の中に存在しており、スラリは、ダイアフラム５
１５０が空気圧により下向きに変形したときは上ダイア
フラムキャビティ５１４６の中に流入して、上ダイアフ
ラムキャビティ５１４６に負圧を与えることが可能であ
る。しかし、ダイアフラム５１５０が空気圧により上向
きに変形して、上ダイアフラムキャビティ５１４６に正
圧を与えたときは、バルブボールがテーパー部分５１７
２に対して着座して、スラリの逆流に対して共通チェッ
ク流量バルブ組立体を閉める。
組立体は、スラリをダイアフラムポンプ５１４０の上ダ
イアフラムキャビティ５１４８に供給するために用いら
れるものであり、スラリリザーバー５１１４と上ダイア
フラムキャビティ５１４８との間の流通路の中に配置さ
れる。円筒上部５１７０の頂部は、通路（図示しない）
によって上ダイアフラムキャビティ５１４６に接続され
る円筒下部５１７４は、リザーバー５１１４の排水部分
（図示せず）に開いており、スラリが常に、正円下部５
１７６の中に存在しており、スラリは、ダイアフラム５
１５０が空気圧により下向きに変形したときは上ダイア
フラムキャビティ５１４６の中に流入して、上ダイアフ
ラムキャビティ５１４６に負圧を与えることが可能であ
る。しかし、ダイアフラム５１５０が空気圧により上向
きに変形して、上ダイアフラムキャビティ５１４６に正
圧を与えたときは、バルブボールがテーパー部分５１７
２に対して着座して、スラリの逆流に対して共通チェッ
ク流量バルブ組立体を閉める。
【０１４２】図示しない前方の流量チェックバルブ組立
体を用いて、ダイアフラムポンプ５１４０の上ダイアフ
ラムキャビティ５１４６からスラリをプラーテン５２の
上部の中心開口５５４へと供給する。供給流量バルブチ
ェック組立体の下円筒部分５１７４は、上ダイアフラム
キャビティ５１４６と直接連通している。上ポンプ部材
５１４８の通路５１８４は、供給流量チェック組立体の
上円筒部５１７０を、リザーバーハブ５５０及びプラー
テンハブ５５２のフック状通路５１８６に接続し、これ
は、プラーテン５２上部の中心開口５５４に適切に接続
する（明確にするという利益のため、通路のいくつか
を、本発明者らのプロトタイプの実際の具体例とは異な
るように例示しているが、この違いは本発明に大きな影
響を与えるものではないことに注意すべきである。）。
液体にせよエアにせよ正圧により、ダイアフラム５１５
０が上向きに変形したときは、上ダイアフラムキャビテ
ィ５１４６の中のスラリは通路５１８４及び５１８６を
介して、プラーテン５２の上部にポンプ輸送される。正
空気圧が解放されたときは、供給流量チェックバルブ組
立体のバルブボール５１７６の着座により、スラリの逆
流、特に、リザーバー５１１４の中のスラリ５１１６の
レベルの上にポンプ輸送されたスラリの背圧によって生
じたヘッド（水頭）により生じる逆流を防止する。
体を用いて、ダイアフラムポンプ５１４０の上ダイアフ
ラムキャビティ５１４６からスラリをプラーテン５２の
上部の中心開口５５４へと供給する。供給流量バルブチ
ェック組立体の下円筒部分５１７４は、上ダイアフラム
キャビティ５１４６と直接連通している。上ポンプ部材
５１４８の通路５１８４は、供給流量チェック組立体の
上円筒部５１７０を、リザーバーハブ５５０及びプラー
テンハブ５５２のフック状通路５１８６に接続し、これ
は、プラーテン５２上部の中心開口５５４に適切に接続
する（明確にするという利益のため、通路のいくつか
を、本発明者らのプロトタイプの実際の具体例とは異な
るように例示しているが、この違いは本発明に大きな影
響を与えるものではないことに注意すべきである。）。
液体にせよエアにせよ正圧により、ダイアフラム５１５
０が上向きに変形したときは、上ダイアフラムキャビテ
ィ５１４６の中のスラリは通路５１８４及び５１８６を
介して、プラーテン５２の上部にポンプ輸送される。正
空気圧が解放されたときは、供給流量チェックバルブ組
立体のバルブボール５１７６の着座により、スラリの逆
流、特に、リザーバー５１１４の中のスラリ５１１６の
レベルの上にポンプ輸送されたスラリの背圧によって生
じたヘッド（水頭）により生じる逆流を防止する。
【０１４３】このスラリ供給の構成により、スラリがロ
ータリーカップリングを通って移動する問題を排除し
て、高い信頼性を与えると共に、スラリがスラリライン
の中に長時間停滞していたならばつまりを生じてしまう
ような、スラリラインの長さを短くすることができる。
ータリーカップリングを通って移動する問題を排除し
て、高い信頼性を与えると共に、スラリがスラリライン
の中に長時間停滞していたならばつまりを生じてしまう
ような、スラリラインの長さを短くすることができる。
【０１４４】（オーバーヘッドスラリディスペンサー）
図２２に断面図が示され図２３に平面図が示されるオー
バーヘッドスラリディスペンサー５２００を更に有する
ことは有利である。これは、包囲フェンス２５の中のテ
ーブルトップ２３上に配置されたディスペンサーベース
５２０４の上で回転可能な状態で支持されるディスペン
シングチューブ５２０２を有している。ディスペンシン
グチューブ５２０２は、プラーテン５２の上で回転可能
であり、ディスペンシング端部５２０６をウエハヘッド
１１０に隣接する１つ以上の地点に配置させることがで
きるように、ポリシングパッド５４に取り付けられる。
前述の如く、ウエハヘッド１１０はカルーセル９０上に
支持され、ポリシング中は、パッド５４の直径の端から
端までを直線的にスライドする。図２２及び２３は模式
的な図であり、カルーセル９０がパッド５４の上で懸下
している完全な様子を示すものではない。ウエハヘッド
１１０がオーバーセンターポリシングを行う場合は、端
部５２０６はポリシングパッド５４の中心近くに置かれ
ることはできない。ウエハヘッド１１０の最も外側の地
点の横に置くか、あるいは、その動きをウエハヘッド１
１０の動きと同調させるかにより、衝突を防止する。ま
た、ディスペンシングチューブ５２０２は回って、プラ
ーテンと離れた地点５２０８へ至ることが可能であり、
この地点では、ディスペンシング端部５２０６はポリシ
ングパッド５４から離れ且つテーブルトップ２３の真上
の位置に配置される。フラッシュ洗浄してフラッシュ洗
浄済みの液体及び粒子がテーブルトップ２３に収集され
ポリシングパッド５４を汚染させずにそこから排水され
ることが望ましい場合は、このディスペンシングチュー
ブ５２０２は、プラーテンと離れた地点５２０８まで移
動する。
図２２に断面図が示され図２３に平面図が示されるオー
バーヘッドスラリディスペンサー５２００を更に有する
ことは有利である。これは、包囲フェンス２５の中のテ
ーブルトップ２３上に配置されたディスペンサーベース
５２０４の上で回転可能な状態で支持されるディスペン
シングチューブ５２０２を有している。ディスペンシン
グチューブ５２０２は、プラーテン５２の上で回転可能
であり、ディスペンシング端部５２０６をウエハヘッド
１１０に隣接する１つ以上の地点に配置させることがで
きるように、ポリシングパッド５４に取り付けられる。
前述の如く、ウエハヘッド１１０はカルーセル９０上に
支持され、ポリシング中は、パッド５４の直径の端から
端までを直線的にスライドする。図２２及び２３は模式
的な図であり、カルーセル９０がパッド５４の上で懸下
している完全な様子を示すものではない。ウエハヘッド
１１０がオーバーセンターポリシングを行う場合は、端
部５２０６はポリシングパッド５４の中心近くに置かれ
ることはできない。ウエハヘッド１１０の最も外側の地
点の横に置くか、あるいは、その動きをウエハヘッド１
１０の動きと同調させるかにより、衝突を防止する。ま
た、ディスペンシングチューブ５２０２は回って、プラ
ーテンと離れた地点５２０８へ至ることが可能であり、
この地点では、ディスペンシング端部５２０６はポリシ
ングパッド５４から離れ且つテーブルトップ２３の真上
の位置に配置される。フラッシュ洗浄してフラッシュ洗
浄済みの液体及び粒子がテーブルトップ２３に収集され
ポリシングパッド５４を汚染させずにそこから排水され
ることが望ましい場合は、このディスペンシングチュー
ブ５２０２は、プラーテンと離れた地点５２０８まで移
動する。
【０１４５】オーバーヘッドスラリディスペンサー５２
００は、２つのスラリ又はスラリと別の液体を、交互に
又は同時に配給するため、２つのディスペンシングポー
トを有していることが好ましい。図２４の拡大正面図に
示されるように、ディスペンシングチューブ５２０２は
２つの供給管５２１０及び５２１２を有しており、これ
らは相互に接合し、それぞれ、下向きに突き出る管配給
端５２１４及び５２１６を有している。一方の管配給端
５２１４は、他方よりも長く且つ横方向に離れているべ
きであり、こうすることにより、作動中の管配給端から
スラリが作動していない管配給端へ飛び散ってスラリが
乾燥したとき作動していない方の管配給端上で固まって
しまうことが最小限に抑えられる。同様に、スラリがパ
ッド５４からディスペンシングチューブ５２０２へ飛び
散る量を低減するため、パッド５４の上を水平に伸びる
ディスペンシングチューブ５２０２の中間部分は、パッ
ド５４の上に十分な高さを有しているべきである。供給
管５２１０及び５２１２並びにその他の露出しているス
ラリディスペンサー５２００の部品は、テフロン等の、
腐食性のスラリに対して耐性を有し且つ親水性の小さな
材料で形成されるべきである。
００は、２つのスラリ又はスラリと別の液体を、交互に
又は同時に配給するため、２つのディスペンシングポー
トを有していることが好ましい。図２４の拡大正面図に
示されるように、ディスペンシングチューブ５２０２は
２つの供給管５２１０及び５２１２を有しており、これ
らは相互に接合し、それぞれ、下向きに突き出る管配給
端５２１４及び５２１６を有している。一方の管配給端
５２１４は、他方よりも長く且つ横方向に離れているべ
きであり、こうすることにより、作動中の管配給端から
スラリが作動していない管配給端へ飛び散ってスラリが
乾燥したとき作動していない方の管配給端上で固まって
しまうことが最小限に抑えられる。同様に、スラリがパ
ッド５４からディスペンシングチューブ５２０２へ飛び
散る量を低減するため、パッド５４の上を水平に伸びる
ディスペンシングチューブ５２０２の中間部分は、パッ
ド５４の上に十分な高さを有しているべきである。供給
管５２１０及び５２１２並びにその他の露出しているス
ラリディスペンサー５２００の部品は、テフロン等の、
腐食性のスラリに対して耐性を有し且つ親水性の小さな
材料で形成されるべきである。
【０１４６】ディスペンシングチューブ５２０２の回転
が制限されることにより、供給管５２１０及び５２１２
又は、テーブルトップ２３の底部で終了する対応する流
体チャンネルの、それぞれに接合する２本のフレキシブ
ルな供給導管５２１８及び５２２０を用いて、回転する
流体カップリングが実現される。
が制限されることにより、供給管５２１０及び５２１２
又は、テーブルトップ２３の底部で終了する対応する流
体チャンネルの、それぞれに接合する２本のフレキシブ
ルな供給導管５２１８及び５２２０を用いて、回転する
流体カップリングが実現される。
【０１４７】（スラリ供給）上述のスラリディスペンサ
ー５２００は、図１９、２０及び２１に示されるスラリ
リザーバーシステム５１００及び対応するプラーテン供
給通路５５４と同様に、３つのポリシングシステム５０
ａ、５０ｂ及び５０ｃに別々のスラリを供給することを
可能にする。また、プラーテン５２の下にある図１９の
ドレイン５３２は、そのポリシングステーションの過剰
なスラリの殆どを回収し、また、別のポリシングステー
ションの対応するドレインから孤立させることが可能で
ある。従って、これらのドレインを実質的に孤立させつ
つ、別々のスラリを別々のポリシングステーションで用
いることが可能である。このように孤立させることで、
廃棄の問題を緩和し、複雑なプロセスであってもスラリ
のリサイクルを可能にする。
ー５２００は、図１９、２０及び２１に示されるスラリ
リザーバーシステム５１００及び対応するプラーテン供
給通路５５４と同様に、３つのポリシングシステム５０
ａ、５０ｂ及び５０ｃに別々のスラリを供給することを
可能にする。また、プラーテン５２の下にある図１９の
ドレイン５３２は、そのポリシングステーションの過剰
なスラリの殆どを回収し、また、別のポリシングステー
ションの対応するドレインから孤立させることが可能で
ある。従って、これらのドレインを実質的に孤立させつ
つ、別々のスラリを別々のポリシングステーションで用
いることが可能である。このように孤立させることで、
廃棄の問題を緩和し、複雑なプロセスであってもスラリ
のリサイクルを可能にする。
【０１４８】本発明のポリシングシステム１０は、様々
なポリシングのプロセスにもちいるためのものであり、
これらのプロセスは、ユーザーによって選択することが
可能であり、機械の構成の最低限を変更することも可能
である。従って、スラリ供給システムは、一般的且つフ
レキシブルたるべきであり、乾燥スラリにより詰りやす
いラインに対してクリーニングの機能を提供するもので
ある。このようなスラリ供給モジュール５２３０の一例
は、図２５に模式的に例示されている。この図では、３
つのポリシングシステム５０ａ、５０ｂ及び５０ｃの全
てに対する供給ユニット５２３２と、これらのそれぞれ
に対する３つの流量制御ユニット５２３４とを例示す
る。ここで、プラーテン５２に隣接する配管接続部は図
示されておらず、図２０に例示されるスラリリザーバー
システム５１００のためのスラリ供給組立体５１２０
と、図２２に例示されるオーバーヘッドスラリディスペ
ンサー５２００の２本のフレキシブルな導管５２１８及
び５２２０との間には、容易に配管をつなぐことができ
る。
なポリシングのプロセスにもちいるためのものであり、
これらのプロセスは、ユーザーによって選択することが
可能であり、機械の構成の最低限を変更することも可能
である。従って、スラリ供給システムは、一般的且つフ
レキシブルたるべきであり、乾燥スラリにより詰りやす
いラインに対してクリーニングの機能を提供するもので
ある。このようなスラリ供給モジュール５２３０の一例
は、図２５に模式的に例示されている。この図では、３
つのポリシングシステム５０ａ、５０ｂ及び５０ｃの全
てに対する供給ユニット５２３２と、これらのそれぞれ
に対する３つの流量制御ユニット５２３４とを例示す
る。ここで、プラーテン５２に隣接する配管接続部は図
示されておらず、図２０に例示されるスラリリザーバー
システム５１００のためのスラリ供給組立体５１２０
と、図２２に例示されるオーバーヘッドスラリディスペ
ンサー５２００の２本のフレキシブルな導管５２１８及
び５２２０との間には、容易に配管をつなぐことができ
る。
【０１４９】供給ユニット５２３２は、多数の空気圧オ
ンオフバルブと接続配管とを有するバルクヘッドユニッ
ト５２３６を有している。またこれは、３つの供給源５
２３８ａ、５２３８ｂ及び５２３８ｃを有しており、こ
れらのそれぞれは、供給タンク５２４０と、供給管５２
４２と、対応するポンプ５２４４と、戻り管５２４６と
を有し、スラリや液体の再循環源となる。対応するレベ
ルモニタ及び新しく供給する管が図示されていないが、
これらは従来技術で知られているものである。２つの供
給源５２３８ａ及び５２３８ｂが２つの異なるスラリに
用いられ、他方、第３の供給源５２３８ｃがスラリでな
い液体化学品、例えば水酸化アンモニウム等に用いられ
ることが、典型的には予想される。無論、用いる供給源
５２３８の数は、ポリシング工程の要請及び経済の必要
性により、これよりも多くてもよいし少なくてもよい。
ンオフバルブと接続配管とを有するバルクヘッドユニッ
ト５２３６を有している。またこれは、３つの供給源５
２３８ａ、５２３８ｂ及び５２３８ｃを有しており、こ
れらのそれぞれは、供給タンク５２４０と、供給管５２
４２と、対応するポンプ５２４４と、戻り管５２４６と
を有し、スラリや液体の再循環源となる。対応するレベ
ルモニタ及び新しく供給する管が図示されていないが、
これらは従来技術で知られているものである。２つの供
給源５２３８ａ及び５２３８ｂが２つの異なるスラリに
用いられ、他方、第３の供給源５２３８ｃがスラリでな
い液体化学品、例えば水酸化アンモニウム等に用いられ
ることが、典型的には予想される。無論、用いる供給源
５２３８の数は、ポリシング工程の要請及び経済の必要
性により、これよりも多くてもよいし少なくてもよい。
【０１５０】バルクヘッドユニット５２３６は、供給ラ
イン５２４２のそれぞれのためのオンオフバルブ５２４
８と、戻りライン５２４６のそれぞれのための流量チェ
ックバルブ５２５０とを有している。ここに図示される
バルクヘッドユニット５２３６は、３つのポリシングス
テーション全てに対して供給バルブ５２４８をただ１つ
だけ用いて同じ液体を３つのポリシングステーション全
てに流入させているが、バルブを更に追加して、独立且
つ別々の供給操作を可能にしてもよい。また、バルクヘ
ッドユニット５２３６は、オンオフバルブ５２５２及び
５２５４を介して窒素と脱イオン水（ＤＩＷ）を受容
し、これらのオンオフバルブの双方はパージライン５２
５６へと接続し、パージライン５２５６は、オンオフバ
ルブ５２５８のそれぞれを介して供給源５２３８ａ、５
２３８ｂ及び５２３８ｃの何れにも通じている。必要に
応じ、窒素又はＤＩＷを用いて種々のラインをパージし
てきれいにする。パージのための接続部は図示されてい
ない。詰ったラインをクリーニングするため、パージ接
続部が手作業により形成されるが、これは、供給源５２
３８ａ、５２３８ｂ及び５２３８ｃがアクセス可能な領
域に配置されているからである。
イン５２４２のそれぞれのためのオンオフバルブ５２４
８と、戻りライン５２４６のそれぞれのための流量チェ
ックバルブ５２５０とを有している。ここに図示される
バルクヘッドユニット５２３６は、３つのポリシングス
テーション全てに対して供給バルブ５２４８をただ１つ
だけ用いて同じ液体を３つのポリシングステーション全
てに流入させているが、バルブを更に追加して、独立且
つ別々の供給操作を可能にしてもよい。また、バルクヘ
ッドユニット５２３６は、オンオフバルブ５２５２及び
５２５４を介して窒素と脱イオン水（ＤＩＷ）を受容
し、これらのオンオフバルブの双方はパージライン５２
５６へと接続し、パージライン５２５６は、オンオフバ
ルブ５２５８のそれぞれを介して供給源５２３８ａ、５
２３８ｂ及び５２３８ｃの何れにも通じている。必要に
応じ、窒素又はＤＩＷを用いて種々のラインをパージし
てきれいにする。パージのための接続部は図示されてい
ない。詰ったラインをクリーニングするため、パージ接
続部が手作業により形成されるが、これは、供給源５２
３８ａ、５２３８ｂ及び５２３８ｃがアクセス可能な領
域に配置されているからである。
【０１５１】図２５は、ポリシングステーション５０
ａ、５０ｂ及び５０ｃの流量制御ユニット５２３０に接
続する２つの供給ユニット５２３８ａ及び５２３８ｃを
例示するが、残りの供給ユニット５２３８ｂも別のポリ
シングステーションの１つに接続されている。流量制御
ユニットのそれぞれは、２つの計量ユニット５２６０ａ
及び５２６０ｂを有しており、これらのそれぞれは、供
給ユニット５２３８ａ及び５２３８ｃからの別々の再循
環経路に接続する方向変換バルブ５２６２ａ及び５２６
２ｂを有している。方向変換バルブが、第３のポートを
再循環経路の中にある第１の２つのポートに接続する。
方向変換バルブ５２６２ａ及び５２６２ｂのバルブ出力
は、液体流量を与えるバルク流量コントローラ５２６４
を介して対応するプラーテン５２のスラリポートへ送ら
れるが、これはバルク流量コントローラ（ＢＦＣ）に入
力するアナログ制御信号ＳＥＴに比例してる。５０〜５
００ｍｌ／ｍｉｎの範囲の流量が典型的には必要である
ことが予想されるが、この範囲は、実施するポリシング
のプロセスに応じて、１３ｍｌ／ｍｉｎまでシフトして
下がってもよく、また、２０００ｍｌ／ｍｉｎまで上が
ってもよい。好ましくは、供給される流量が測定され、
モニタラインＭＯＮで戻される。質量流量コントローラ
と等価な流体をバルク流量コントローラ５２６４に用い
ることができるが、腐食性のポンプ流体に対して高いレ
ベルの信頼性が要求されるため、モニタ機能を直接与え
ないような、ぜん動ポンプ等の計量ポンプを先ず必要と
する。
ａ、５０ｂ及び５０ｃの流量制御ユニット５２３０に接
続する２つの供給ユニット５２３８ａ及び５２３８ｃを
例示するが、残りの供給ユニット５２３８ｂも別のポリ
シングステーションの１つに接続されている。流量制御
ユニットのそれぞれは、２つの計量ユニット５２６０ａ
及び５２６０ｂを有しており、これらのそれぞれは、供
給ユニット５２３８ａ及び５２３８ｃからの別々の再循
環経路に接続する方向変換バルブ５２６２ａ及び５２６
２ｂを有している。方向変換バルブが、第３のポートを
再循環経路の中にある第１の２つのポートに接続する。
方向変換バルブ５２６２ａ及び５２６２ｂのバルブ出力
は、液体流量を与えるバルク流量コントローラ５２６４
を介して対応するプラーテン５２のスラリポートへ送ら
れるが、これはバルク流量コントローラ（ＢＦＣ）に入
力するアナログ制御信号ＳＥＴに比例してる。５０〜５
００ｍｌ／ｍｉｎの範囲の流量が典型的には必要である
ことが予想されるが、この範囲は、実施するポリシング
のプロセスに応じて、１３ｍｌ／ｍｉｎまでシフトして
下がってもよく、また、２０００ｍｌ／ｍｉｎまで上が
ってもよい。好ましくは、供給される流量が測定され、
モニタラインＭＯＮで戻される。質量流量コントローラ
と等価な流体をバルク流量コントローラ５２６４に用い
ることができるが、腐食性のポンプ流体に対して高いレ
ベルの信頼性が要求されるため、モニタ機能を直接与え
ないような、ぜん動ポンプ等の計量ポンプを先ず必要と
する。
【０１５２】脱イオン水を運ぶラインは、双方の計量ユ
ニット５２６０ａ及び５２６０ｂの中に導かれ、それぞ
れの方向変換バルブ５２６６は、ＤＩＷをそれぞれのバ
ルク流量コントローラ５２６４の中へと向ける。ＤＩＷ
は、ラインをフラッシュ洗浄してポリシングパッドをク
リーニングするためい用いられるが、ポリシングのプロ
セス、例えばバフ専用のポリシングステーションに用い
てもよい。あるいは、専用のＤＩＷライン５２６８及び
これに対応するオンオフバルブ５２７０をプラーテン５
２のスラリポートの２つに接続してもよい。
ニット５２６０ａ及び５２６０ｂの中に導かれ、それぞ
れの方向変換バルブ５２６６は、ＤＩＷをそれぞれのバ
ルク流量コントローラ５２６４の中へと向ける。ＤＩＷ
は、ラインをフラッシュ洗浄してポリシングパッドをク
リーニングするためい用いられるが、ポリシングのプロ
セス、例えばバフ専用のポリシングステーションに用い
てもよい。あるいは、専用のＤＩＷライン５２６８及び
これに対応するオンオフバルブ５２７０をプラーテン５
２のスラリポートの２つに接続してもよい。
【０１５３】（パッドの引き剥がし）プラーテン５２の
表面のポリシングパッド５４は、時間の経過と共に摩滅
するため、定期的に交換する必要がある。摩耗したポリ
シングパッドを交換する際の困難さの１つに、パッドを
プラーテンに取り付けるために圧力感知性の高い接着剤
を用いているため、使用の時間に応じてこれら２枚が強
く結合したままとなっていることが挙げられる。過去に
は、ポリシングパッドを取り外すためには、パッドとプ
ラーテンの間の接着シールに打ち克つような大きな力で
ポリシングパッドをプラーテン上面から引き外すことが
必要であった。このような大きな力は、オペレータの参
加と時間が著しくかかる。
表面のポリシングパッド５４は、時間の経過と共に摩滅
するため、定期的に交換する必要がある。摩耗したポリ
シングパッドを交換する際の困難さの１つに、パッドを
プラーテンに取り付けるために圧力感知性の高い接着剤
を用いているため、使用の時間に応じてこれら２枚が強
く結合したままとなっていることが挙げられる。過去に
は、ポリシングパッドを取り外すためには、パッドとプ
ラーテンの間の接着シールに打ち克つような大きな力で
ポリシングパッドをプラーテン上面から引き外すことが
必要であった。このような大きな力は、オペレータの参
加と時間が著しくかかる。
【０１５４】パッド５４をプラーテン５２から自動的に
引き剥がす本発明の具体例は、図１９の断面図に例示さ
れる。これには、高圧のエア又は流体をプラーテントッ
プ５１０の上部の中心近くの中心から外れたところに開
いているブローポート５６０の中に注入するオプション
も含まれている。ここで、ブローポートが中心から外れ
ているのは、中心にスラリポート５５４があるからであ
る。圧力によって、パッド５４とプラーテン５２の間に
バブルが発生し、これは徐々に膨張してパッドを緩やか
に引き剥がす。
引き剥がす本発明の具体例は、図１９の断面図に例示さ
れる。これには、高圧のエア又は流体をプラーテントッ
プ５１０の上部の中心近くの中心から外れたところに開
いているブローポート５６０の中に注入するオプション
も含まれている。ここで、ブローポートが中心から外れ
ているのは、中心にスラリポート５５４があるからであ
る。圧力によって、パッド５４とプラーテン５２の間に
バブルが発生し、これは徐々に膨張してパッドを緩やか
に引き剥がす。
【０１５５】ブローポートは、プラーテン５１０、プラ
ーテンベース５１２、プラーテンハブ５５２及びリザー
バーハブ５５０に形成された４本の垂直通路５６１、５
６２、５６４及び５６５に接続し、またその後、ソリッ
ドなモーターシーブ５４４の中の斜め通路５６６に接続
する。これらの通路は、リセス５６８、５７０、５７１
及び５７２に配置されたＯリングによって相互に接合さ
れる。斜め通路５６６はテーパー穴５７４に接続し、こ
の穴の中に高圧エアライン５７８の急速解放継手５７６
の固定端がねじこみにより固定される。ポリシング操作
中に、急速解放継手の固定端がプラーテン組立体５００
に固定され、プラーテン５２上を回転する。プラーテン
５２が停止すれば、高圧ホースに接続する急速解放継手
の着脱可能な端部は、急速解放継手の固定端に自由に接
続可能となり、通路をブローポート５６０へと接続す
る。
ーテンベース５１２、プラーテンハブ５５２及びリザー
バーハブ５５０に形成された４本の垂直通路５６１、５
６２、５６４及び５６５に接続し、またその後、ソリッ
ドなモーターシーブ５４４の中の斜め通路５６６に接続
する。これらの通路は、リセス５６８、５７０、５７１
及び５７２に配置されたＯリングによって相互に接合さ
れる。斜め通路５６６はテーパー穴５７４に接続し、こ
の穴の中に高圧エアライン５７８の急速解放継手５７６
の固定端がねじこみにより固定される。ポリシング操作
中に、急速解放継手の固定端がプラーテン組立体５００
に固定され、プラーテン５２上を回転する。プラーテン
５２が停止すれば、高圧ホースに接続する急速解放継手
の着脱可能な端部は、急速解放継手の固定端に自由に接
続可能となり、通路をブローポート５６０へと接続す
る。
【０１５６】使用に際しては、ポリシングパッド５４の
表面が劣化して交換が必要となったことを決定して、プ
ラーテン５２を停止させ、オペレータ又は自動機構によ
り急速解放継手の２つの部品を接続させて、高圧エア供
給ホース５７８をブローポート５６０に接続する。プラ
ーテンに静的にエアがポリシングパッド５４の下のプラ
ーテン５２上部のブローポート５６０の領域に注入しつ
つ、エア圧をかけて、バブルをそこに発生しやすくし、
プラーテン５２からポリシングパッド５４を引き剥がす
効果を徐々に増加させてこれを有するようになる。この
バブルの効果は、取り除けなかったとしても、ポリシン
グパッド５４をプラーテン５２から引き剥がすに要する
力を減少させる。プラーテン５２の中心に配置されるス
ラリのための開口５５４は一般に小さいので、これを通
って解放されるエア無視でき、あるいは、ユーザーが自
分の指を開口に当てれば一時的に栓をすることができ、
また、これとは別の一時的な何かのシールを与えること
ができる。無論、パッドが取り出された後でプラーテン
を再び回転させる前に、急速解放継手は切り離される。
従って、ポリシングパッドの取り出し及び交換は、従来
から既知の構成で行われていたときよりも更に容易に行
われる。高圧エアライン５７８をブローポート５６０に
接続させるロータリーカップリングを介して引き剥がし
のプロセスを完全に自動化することが可能であるが、交
換があまり頻繁に必要とはならないことで、複雑さを加
える要望が小さくなる。あるいは、気体ではなく高圧液
体を引き剥がしの操作に用いてもよい。
表面が劣化して交換が必要となったことを決定して、プ
ラーテン５２を停止させ、オペレータ又は自動機構によ
り急速解放継手の２つの部品を接続させて、高圧エア供
給ホース５７８をブローポート５６０に接続する。プラ
ーテンに静的にエアがポリシングパッド５４の下のプラ
ーテン５２上部のブローポート５６０の領域に注入しつ
つ、エア圧をかけて、バブルをそこに発生しやすくし、
プラーテン５２からポリシングパッド５４を引き剥がす
効果を徐々に増加させてこれを有するようになる。この
バブルの効果は、取り除けなかったとしても、ポリシン
グパッド５４をプラーテン５２から引き剥がすに要する
力を減少させる。プラーテン５２の中心に配置されるス
ラリのための開口５５４は一般に小さいので、これを通
って解放されるエア無視でき、あるいは、ユーザーが自
分の指を開口に当てれば一時的に栓をすることができ、
また、これとは別の一時的な何かのシールを与えること
ができる。無論、パッドが取り出された後でプラーテン
を再び回転させる前に、急速解放継手は切り離される。
従って、ポリシングパッドの取り出し及び交換は、従来
から既知の構成で行われていたときよりも更に容易に行
われる。高圧エアライン５７８をブローポート５６０に
接続させるロータリーカップリングを介して引き剥がし
のプロセスを完全に自動化することが可能であるが、交
換があまり頻繁に必要とはならないことで、複雑さを加
える要望が小さくなる。あるいは、気体ではなく高圧液
体を引き剥がしの操作に用いてもよい。
【０１５７】（中間洗浄ステーション）本発明の好まし
い操作では、ウエハは図１９の上面が示されるポリシン
グステーション５０ａ、５０ｂ及び５０ｃのうち２つ又
は３つ全部において、順に研磨される。ポリシングの方
法に１つに、マルチステップのポリシングがあり、これ
は例えば、ラフなポリシングに続いて、順に細密になっ
ていく２つのポリシング工程を行うような方法である。
だんだんと細密なポリシングとなることを実現する方法
の１つは、異なるポリシングステーション５０では、特
性や粒子径の異なる別のスラリを用いることである。こ
の状況では、異なるプラーテン間のクロスコンタミネー
ションを防止することが重要であり、即ち、一のポリシ
ングステーションにおいて、ウエハが次のポリシングス
テーションに移動する前に、スラリの粒子及び液体共
に、ウエハから完全に除去しておくことを確保するとい
うことである。ウエハがポリシングステーション間を移
送される際、前のポリシングのステップで用いたスラリ
の多くが、パッドから持ち上げられたときにウエハにま
ず付着し、図１９に示されるように、これがウエハから
パッド５４及び対応するプラーテン５２へとしたたり落
ち、そこから、プラーテン５２を包囲するフェンス５２
６によって画成された排水ベイズンの中へと、落ちてい
く。しかし、特別な注意を払わない限り、多少のスラリ
はウエハに付着したままであり、この付着スラリは、次
のポリシングステーション、特に次のポリシングパッド
５４を汚染することがあり、その程度は時間と共に増加
する。
い操作では、ウエハは図１９の上面が示されるポリシン
グステーション５０ａ、５０ｂ及び５０ｃのうち２つ又
は３つ全部において、順に研磨される。ポリシングの方
法に１つに、マルチステップのポリシングがあり、これ
は例えば、ラフなポリシングに続いて、順に細密になっ
ていく２つのポリシング工程を行うような方法である。
だんだんと細密なポリシングとなることを実現する方法
の１つは、異なるポリシングステーション５０では、特
性や粒子径の異なる別のスラリを用いることである。こ
の状況では、異なるプラーテン間のクロスコンタミネー
ションを防止することが重要であり、即ち、一のポリシ
ングステーションにおいて、ウエハが次のポリシングス
テーションに移動する前に、スラリの粒子及び液体共
に、ウエハから完全に除去しておくことを確保するとい
うことである。ウエハがポリシングステーション間を移
送される際、前のポリシングのステップで用いたスラリ
の多くが、パッドから持ち上げられたときにウエハにま
ず付着し、図１９に示されるように、これがウエハから
パッド５４及び対応するプラーテン５２へとしたたり落
ち、そこから、プラーテン５２を包囲するフェンス５２
６によって画成された排水ベイズンの中へと、落ちてい
く。しかし、特別な注意を払わない限り、多少のスラリ
はウエハに付着したままであり、この付着スラリは、次
のポリシングステーション、特に次のポリシングパッド
５４を汚染することがあり、その程度は時間と共に増加
する。
【０１５８】従って、非常に敏感なプロセスでは、図１
８に概略が示されているような中間洗浄８０ａ及び８０
ｂを有していることが好ましく、この中間洗浄は、隣り
合うポリシングステーション５０ａと５０ｂ及び５０ｂ
と５０ｃのプラーテン５２の間に配置される。このよう
な中間ポリシングステーションで、隣り合うポリシング
ステーション間を通過するウエハを洗浄し、次のポリシ
ングステーションを汚染しないように、クリーニング済
みのスラリを配置させる。また更に、際数のポリシング
ステーション５０ｃと移送ステーション７０との間に、
別の中間洗浄ステーション８０ｃを更に有していてもよ
い。後の説明で明らかになるが、中間洗浄ステーション
８０は、スラリ及びルーズ材料の除去の他に、ウエハの
軽いバフ処理に用いることも可能である。更に、予備的
な中間洗浄ステーション８０ａａを移送ステーション７
０と第１のポリシングステーション５０ａとの間に有し
ていてもよい。このように中間洗浄ステーションの処理
を繰り返しても、ウエハスループットには殆ど影響を与
えず、何故なら、これら全ては、それぞれでのウエハの
洗浄又はバフ処理を、同時に行っているからである。
８に概略が示されているような中間洗浄８０ａ及び８０
ｂを有していることが好ましく、この中間洗浄は、隣り
合うポリシングステーション５０ａと５０ｂ及び５０ｂ
と５０ｃのプラーテン５２の間に配置される。このよう
な中間ポリシングステーションで、隣り合うポリシング
ステーション間を通過するウエハを洗浄し、次のポリシ
ングステーションを汚染しないように、クリーニング済
みのスラリを配置させる。また更に、際数のポリシング
ステーション５０ｃと移送ステーション７０との間に、
別の中間洗浄ステーション８０ｃを更に有していてもよ
い。後の説明で明らかになるが、中間洗浄ステーション
８０は、スラリ及びルーズ材料の除去の他に、ウエハの
軽いバフ処理に用いることも可能である。更に、予備的
な中間洗浄ステーション８０ａａを移送ステーション７
０と第１のポリシングステーション５０ａとの間に有し
ていてもよい。このように中間洗浄ステーションの処理
を繰り返しても、ウエハスループットには殆ど影響を与
えず、何故なら、これら全ては、それぞれでのウエハの
洗浄又はバフ処理を、同時に行っているからである。
【０１５９】中間洗浄ステーション８０は、引っ込めて
収容が可能であり、また、水平方向に可動である。しか
し、本発明に従った構成では、これらは、ポリシングパ
ッド５４の研磨面のレベルの僅か上方の上面で静止して
おり、ウエハヘッド１００がプラーテン５２からウエハ
を上昇させたときに、洗浄ステーション８０の上を移動
させた後に洗浄ステーション８０の上まで下げるため、
ウエハ４０は、隣接するプラーテン５２のそれの上の地
点で洗浄ステーション８０接触するようになる。ギャッ
プが不可欠であり、何故なら、洗浄ステーション８０上
のウエハも２つの隣接し合うプラーテン５２の上になる
だろうからである。中間洗浄ステーションは、概説的に
は、ウエハヘッド１１０の表面の下にシール開口を与え
る。これは通常は、洗浄室を有しており、洗浄室は、ウ
エハヘッドをチャンバのリップに配置させることによ
り、シールすることが可能である。
収容が可能であり、また、水平方向に可動である。しか
し、本発明に従った構成では、これらは、ポリシングパ
ッド５４の研磨面のレベルの僅か上方の上面で静止して
おり、ウエハヘッド１００がプラーテン５２からウエハ
を上昇させたときに、洗浄ステーション８０の上を移動
させた後に洗浄ステーション８０の上まで下げるため、
ウエハ４０は、隣接するプラーテン５２のそれの上の地
点で洗浄ステーション８０接触するようになる。ギャッ
プが不可欠であり、何故なら、洗浄ステーション８０上
のウエハも２つの隣接し合うプラーテン５２の上になる
だろうからである。中間洗浄ステーションは、概説的に
は、ウエハヘッド１１０の表面の下にシール開口を与え
る。これは通常は、洗浄室を有しており、洗浄室は、ウ
エハヘッドをチャンバのリップに配置させることによ
り、シールすることが可能である。
【０１６０】３つの断面図を垂直に配置した図２６Ａ及
び２６Ｆ並びに平面図である図２６Ｇに示される、本発
明の中間洗浄ステーション８００の具体例に従った構成
では、洗浄室８１０は細長い上開口８１２を有してお
り、これは、隣接し合うプラーテン５２同士の間に配置
される比較的狭い細長いスロットの形状を有している。
図２６Ｇに示されるように、開口８１２の２つの側部８
１４が、開口８１２の中心がウエハ４０の中心と調心さ
れたときウエハ４０の端から端までほぼ到達するような
十分な長さを有しており、この他の２つの側部８１６
は、ウエハの外周に対応する弓型の形状を有している。
び２６Ｆ並びに平面図である図２６Ｇに示される、本発
明の中間洗浄ステーション８００の具体例に従った構成
では、洗浄室８１０は細長い上開口８１２を有してお
り、これは、隣接し合うプラーテン５２同士の間に配置
される比較的狭い細長いスロットの形状を有している。
図２６Ｇに示されるように、開口８１２の２つの側部８
１４が、開口８１２の中心がウエハ４０の中心と調心さ
れたときウエハ４０の端から端までほぼ到達するような
十分な長さを有しており、この他の２つの側部８１６
は、ウエハの外周に対応する弓型の形状を有している。
【０１６１】中間洗浄ステーション８０は、細長開口８
１２に沿って伸張し垂直方向に向くノズル開口８２２多
数を有するスプレー管８２０によって形成されている。
スプレー管８２０の端部はプラグ８２４によってシール
され、スプレー管８２０は、洗浄室８１０の開口をほぼ
画成する上端を有する支持部材８２６に固定される。テ
ーパー付き弾性シール８２８が支持部材８２６の内側に
配置され、洗浄室８１０の横側を画成する。シール８２
８は、洗浄室８１０の開口８１２の形状と共形となり支
持部材８２８の頂部の僅か上に突き出る上端を有してい
る。また下端は、ノズル開口８２２及びドレイン開口
（後述する）を露出したままとなるように、スプレー管
８２０に支持されている。スプレーを遮断するバリアと
して機能しつつも水及び同伴するスラリを通過させるよ
うに、弾性シール８２８は、発泡性材料又は繊維状の材
料で形成されている。このため、スラリはシール８２８
の中に埋め込まれていき、ここに取り込まれたスラリが
ウエハ４０を傷つけることはない。模範的なシール材料
には、ポリシングパッドに用いる材料が含まれる。
１２に沿って伸張し垂直方向に向くノズル開口８２２多
数を有するスプレー管８２０によって形成されている。
スプレー管８２０の端部はプラグ８２４によってシール
され、スプレー管８２０は、洗浄室８１０の開口をほぼ
画成する上端を有する支持部材８２６に固定される。テ
ーパー付き弾性シール８２８が支持部材８２６の内側に
配置され、洗浄室８１０の横側を画成する。シール８２
８は、洗浄室８１０の開口８１２の形状と共形となり支
持部材８２８の頂部の僅か上に突き出る上端を有してい
る。また下端は、ノズル開口８２２及びドレイン開口
（後述する）を露出したままとなるように、スプレー管
８２０に支持されている。スプレーを遮断するバリアと
して機能しつつも水及び同伴するスラリを通過させるよ
うに、弾性シール８２８は、発泡性材料又は繊維状の材
料で形成されている。このため、スラリはシール８２８
の中に埋め込まれていき、ここに取り込まれたスラリが
ウエハ４０を傷つけることはない。模範的なシール材料
には、ポリシングパッドに用いる材料が含まれる。
【０１６２】図２６Ｆに最も良く示されるように、供給
管８３０が、スプレー管８２０の下側及び長手方向端部
の供給開口８３２のところで、スプレー管８２０の底部
にシールして接続される。ドレイン管８３４が、供給管
８２０にシールで接続し、ドレイン開口８３６のところ
でその底側から上側へと通過している。洗浄が望まれる
場合は、脱イオン等の洗浄液８４０が加圧下で供給管８
３０を介してスプレー管８２０の中に供給される。十分
な洗浄液８４０が供給されスプレー管８２０を満たした
ときは、ノズル開口８２２を介して更に洗浄液を霧状に
スプレーして、ウエハ４０の細長開口８１２の上にある
部分をカバーする。ウエハ４０からリンスされた余分な
洗浄液及び同伴するスラリが、洗浄室８１０の底部に落
ちて、リサイクル又は廃棄のために、ドレイン開口８３
６を通って排出される。
管８３０が、スプレー管８２０の下側及び長手方向端部
の供給開口８３２のところで、スプレー管８２０の底部
にシールして接続される。ドレイン管８３４が、供給管
８２０にシールで接続し、ドレイン開口８３６のところ
でその底側から上側へと通過している。洗浄が望まれる
場合は、脱イオン等の洗浄液８４０が加圧下で供給管８
３０を介してスプレー管８２０の中に供給される。十分
な洗浄液８４０が供給されスプレー管８２０を満たした
ときは、ノズル開口８２２を介して更に洗浄液を霧状に
スプレーして、ウエハ４０の細長開口８１２の上にある
部分をカバーする。ウエハ４０からリンスされた余分な
洗浄液及び同伴するスラリが、洗浄室８１０の底部に落
ちて、リサイクル又は廃棄のために、ドレイン開口８３
６を通って排出される。
【０１６３】中間洗浄ステーションの動作について、以
下に説明していく。第１のポリシングステーション（例
えば図２６Ａの例示する５０ａ）でのポリシングのステ
ップが終了したとき、ウエハヘッド１１０の回転が停止
し、ウエハ４０を保持していたウエハヘッド１１０の下
端がプラーテン５２及びポリシングパッド５４から、短
い距離、例えば１／４インチ（６ｍｍ）持ち上げられ、
ウエハヘッド１１０を保持しているスライド９０８が、
中間洗浄ステーション（例えば８０ａ）に調心するカル
ーセル９０の放射方向の地点に配置され、カルーセル９
０が回転して、図２６Ｂに示されるようにウエハヘッド
１１０の中心及びそのウエハ４０を洗浄ステーション８
０ａの中心に配置させるような地点に、ウエハヘッドを
移動させる。そして、図２６Ｃに示されるようにウエハ
ヘッドの下端が、中間洗浄ステーション８０ａの弾性シ
ール部材８２８と低圧接触する地点まで下がり、これら
の間の水バリアを与えつつもウエハ４０を損傷させない
ようにする。ここに必要な圧力は、ポリシングステーシ
ョン５０で用いる圧力に匹敵するかあるいはこれよりも
低い。図２６Ｄ及び２６Ｆでは、洗浄液８４０は、ウエ
ハ４０の洗浄室８１０の上に露出する部分を洗浄するに
十分な圧力が与えられ、洗浄済みのステップはドレイン
管８３８を介して排水される。
下に説明していく。第１のポリシングステーション（例
えば図２６Ａの例示する５０ａ）でのポリシングのステ
ップが終了したとき、ウエハヘッド１１０の回転が停止
し、ウエハ４０を保持していたウエハヘッド１１０の下
端がプラーテン５２及びポリシングパッド５４から、短
い距離、例えば１／４インチ（６ｍｍ）持ち上げられ、
ウエハヘッド１１０を保持しているスライド９０８が、
中間洗浄ステーション（例えば８０ａ）に調心するカル
ーセル９０の放射方向の地点に配置され、カルーセル９
０が回転して、図２６Ｂに示されるようにウエハヘッド
１１０の中心及びそのウエハ４０を洗浄ステーション８
０ａの中心に配置させるような地点に、ウエハヘッドを
移動させる。そして、図２６Ｃに示されるようにウエハ
ヘッドの下端が、中間洗浄ステーション８０ａの弾性シ
ール部材８２８と低圧接触する地点まで下がり、これら
の間の水バリアを与えつつもウエハ４０を損傷させない
ようにする。ここに必要な圧力は、ポリシングステーシ
ョン５０で用いる圧力に匹敵するかあるいはこれよりも
低い。図２６Ｄ及び２６Ｆでは、洗浄液８４０は、ウエ
ハ４０の洗浄室８１０の上に露出する部分を洗浄するに
十分な圧力が与えられ、洗浄済みのステップはドレイン
管８３８を介して排水される。
【０１６４】図２６Ｄ及び２６Ｆに示されるように、ウ
エハヘッドモーター１０１２が弾性シール部材８２８を
越えてウエハ４０を回転し続けたとき、ウエハ４０が連
続して洗浄されることが好ましい。無論、シール部材８
２８の材料と、かかる力と、回転速度とは、ウエハ４０
がシール部材８２８と共に水緊密シールの上をスライド
するときに傷がつかないように選択されるべきである。
洗浄の間に、多数の回転によってバフ効果が生じる。
エハヘッドモーター１０１２が弾性シール部材８２８を
越えてウエハ４０を回転し続けたとき、ウエハ４０が連
続して洗浄されることが好ましい。無論、シール部材８
２８の材料と、かかる力と、回転速度とは、ウエハ４０
がシール部材８２８と共に水緊密シールの上をスライド
するときに傷がつかないように選択されるべきである。
洗浄の間に、多数の回転によってバフ効果が生じる。
【０１６５】あるいは、ウエハの洗浄は、個別のステッ
プで行ってもよく、これは、下げ、洗浄し、リンスし、
ウエハの全ての部分を洗浄できるよう新たな地点まで部
分的に回転させるようである。
プで行ってもよく、これは、下げ、洗浄し、リンスし、
ウエハの全ての部分を洗浄できるよう新たな地点まで部
分的に回転させるようである。
【０１６６】洗浄液が洗浄室８１６から経路を通って逃
れことができず直接マルチヘッドカルーセル９０の底部
にスプレーされる場合に、これらの方法の組合わせを用
いる事が可能であり、何故なら、スプレーがなされてス
プラッシュシールドを突破するようになるからである。
ウエハヘッドはゆっくりと自転することにより、少なく
とも表面全体が、洗浄ステーションとウエハ底部との間
のシールによりクリーニング又はスクイージーされ、ス
クイージーされた液体は室の底部から排水される。そし
て、ウエハヘッドを持ち上げ、次のプラーテンでのポリ
シングの配置まで移動させる。この操作により、一のウ
エハヘッドから少なくともゆるい粒子の全てが除去され
る。
れことができず直接マルチヘッドカルーセル９０の底部
にスプレーされる場合に、これらの方法の組合わせを用
いる事が可能であり、何故なら、スプレーがなされてス
プラッシュシールドを突破するようになるからである。
ウエハヘッドはゆっくりと自転することにより、少なく
とも表面全体が、洗浄ステーションとウエハ底部との間
のシールによりクリーニング又はスクイージーされ、ス
クイージーされた液体は室の底部から排水される。そし
て、ウエハヘッドを持ち上げ、次のプラーテンでのポリ
シングの配置まで移動させる。この操作により、一のウ
エハヘッドから少なくともゆるい粒子の全てが除去され
る。
【０１６７】上の説明は特定の中間ステーション８０で
のウエハ１枚に関してのものであるが、それぞれの洗浄
ステーションの上のウエハヘッド１１０の全てのカルー
セルの地点は、洗浄ステーションがこれらの回転方向の
地点に存在するようにおかれる。従って、多数の洗浄ス
テーション８０により、上述のプロセスに従って、ウエ
ハを２枚、３枚又は４枚同時に洗浄することが可能であ
る。
のウエハ１枚に関してのものであるが、それぞれの洗浄
ステーションの上のウエハヘッド１１０の全てのカルー
セルの地点は、洗浄ステーションがこれらの回転方向の
地点に存在するようにおかれる。従って、多数の洗浄ス
テーション８０により、上述のプロセスに従って、ウエ
ハを２枚、３枚又は４枚同時に洗浄することが可能であ
る。
【０１６８】ウエハ４０全体の洗浄が完了した後、ウエ
ハヘッド１１０によりウエハ４０を持ち上げて、弾性シ
ール部材８２８のシール部材から離し、そして、図２６
Ｅに示されるように、カルーセル９０によりウエハヘッ
ド１１０及び付随するウエハ４０を、次のポリシングス
テーション５０ｂまで回す。
ハヘッド１１０によりウエハ４０を持ち上げて、弾性シ
ール部材８２８のシール部材から離し、そして、図２６
Ｅに示されるように、カルーセル９０によりウエハヘッ
ド１１０及び付随するウエハ４０を、次のポリシングス
テーション５０ｂまで回す。
【０１６９】別の中間洗浄ステーション８０’につい
て、図２６Ｈ（２７）にその断面が、図２６Ｉ（２８）
にその平面が示される。包囲された洗浄キャビティ８５
２を有する洗浄ハウジング８５０は、テーブルトップ２
３の頂部に固定されている。線状の洗浄開口８５４が、
ウエハ４０の直径とほぼ等しい長さで洗浄ハウジング８
５０の頂部に形成され、これは、２つのポリシングステ
ーション５０の間の境界に沿うように且つカルーセル９
０の回転方向に垂直となるように、調心される。しか
し、中間洗浄ステーション０及び５０’は、図６Ａの３
パッドシステムにおいてはこの４つの中間洗浄ステーシ
ョンの全体に対するポリシングのシーケンスの前後の対
応する地点に有利に配置されることができることに、注
意すべきである。
て、図２６Ｈ（２７）にその断面が、図２６Ｉ（２８）
にその平面が示される。包囲された洗浄キャビティ８５
２を有する洗浄ハウジング８５０は、テーブルトップ２
３の頂部に固定されている。線状の洗浄開口８５４が、
ウエハ４０の直径とほぼ等しい長さで洗浄ハウジング８
５０の頂部に形成され、これは、２つのポリシングステ
ーション５０の間の境界に沿うように且つカルーセル９
０の回転方向に垂直となるように、調心される。しか
し、中間洗浄ステーション０及び５０’は、図６Ａの３
パッドシステムにおいてはこの４つの中間洗浄ステーシ
ョンの全体に対するポリシングのシーケンスの前後の対
応する地点に有利に配置されることができることに、注
意すべきである。
【０１７０】コンタクトパッド８５６が、洗浄ハウジン
グ８５０の上部の洗浄開口８５４を除いた部分に接着剤
で接着されているため、ウエハの緊密シールを堅く形成
したままで、ウエハヘッド１１０がウエハ４０を、洗浄
ステーション８０’の頂部に対して、ウエハ４０を傷つ
けないように柔らかく押圧できるようになる。このよう
な接触のための材料は、軟らかく柔軟である必要があ
り、また、移送／洗浄ステーション７０のペデスタル７
２の上に置かれる弾性シートと同様であってもよく、又
は、細密なポリシングパッド材料と同様の繊維パッド又
は発泡パッドであってもよい。あるいは、コンタクトの
ための材料は、洗浄ハウジング８５０に容易に接続可能
なリムーバブルトップに包含されていてもよい。
グ８５０の上部の洗浄開口８５４を除いた部分に接着剤
で接着されているため、ウエハの緊密シールを堅く形成
したままで、ウエハヘッド１１０がウエハ４０を、洗浄
ステーション８０’の頂部に対して、ウエハ４０を傷つ
けないように柔らかく押圧できるようになる。このよう
な接触のための材料は、軟らかく柔軟である必要があ
り、また、移送／洗浄ステーション７０のペデスタル７
２の上に置かれる弾性シートと同様であってもよく、又
は、細密なポリシングパッド材料と同様の繊維パッド又
は発泡パッドであってもよい。あるいは、コンタクトの
ための材料は、洗浄ハウジング８５０に容易に接続可能
なリムーバブルトップに包含されていてもよい。
【０１７１】リッジノズルマウント８６０がテーブルト
ップ２３に固定され、洗浄ハウジング８５０の洗浄キャ
ビティ８５２の中で上昇する。洗浄開口８５４の真下に
配置されるリッジピーク８６２は、直径が例えば０．０
２５”（０．６４ｍｍ）である垂直方向に向くノズル穴
８６４を数個有している。ノズル穴８６４は、中心に配
置される垂直供給通路８６８に接続する長手方向に伸張
する供給通路８６６に接続し、垂直供給通路８６８はＯ
リングリセス８７２によりテーブルトップ２３の中の垂
直通路８７４とシールされて接続し、この垂直通路８７
４はテーパー付き穴８７６を底部に有し、この底部に対
して洗浄液の供給源を選択的につなげることができる。
数多くの水平伸張排水溝が、テーブルトップ２３との接
合部で洗浄ハウジング８５０の底部を貫通して伸び、洗
浄キャビティ８５２の底部に落ちてくる洗浄液が外に向
いて流れてテーブルトップ２３の上部へと至り、そこに
は、余分なスラリ及びその他の研磨液のためのドレイン
数本が備えられている。
ップ２３に固定され、洗浄ハウジング８５０の洗浄キャ
ビティ８５２の中で上昇する。洗浄開口８５４の真下に
配置されるリッジピーク８６２は、直径が例えば０．０
２５”（０．６４ｍｍ）である垂直方向に向くノズル穴
８６４を数個有している。ノズル穴８６４は、中心に配
置される垂直供給通路８６８に接続する長手方向に伸張
する供給通路８６６に接続し、垂直供給通路８６８はＯ
リングリセス８７２によりテーブルトップ２３の中の垂
直通路８７４とシールされて接続し、この垂直通路８７
４はテーパー付き穴８７６を底部に有し、この底部に対
して洗浄液の供給源を選択的につなげることができる。
数多くの水平伸張排水溝が、テーブルトップ２３との接
合部で洗浄ハウジング８５０の底部を貫通して伸び、洗
浄キャビティ８５２の底部に落ちてくる洗浄液が外に向
いて流れてテーブルトップ２３の上部へと至り、そこに
は、余分なスラリ及びその他の研磨液のためのドレイン
数本が備えられている。
【０１７２】洗浄ハウジング８５０の上部のコンタクト
パッド８５６の上部が、ポリシングステーション５０の
のプラーテン５２の上部の僅か上にある。ウエハ４０が
１つのポリシングステーション５０でポリシングされた
後、ウエハヘッド１１０がウエハ４０をプラーテンから
持ち上げ、これを中間洗浄ステーション８０’の上に運
んでその上に下ろす。ノズル８６４が洗浄液をウエハ４
０に向かって噴射し、粒子を含んだ液体をキャビティ８
５２の中におとして、排水溝を介して排水させる。
パッド８５６の上部が、ポリシングステーション５０の
のプラーテン５２の上部の僅か上にある。ウエハ４０が
１つのポリシングステーション５０でポリシングされた
後、ウエハヘッド１１０がウエハ４０をプラーテンから
持ち上げ、これを中間洗浄ステーション８０’の上に運
んでその上に下ろす。ノズル８６４が洗浄液をウエハ４
０に向かって噴射し、粒子を含んだ液体をキャビティ８
５２の中におとして、排水溝を介して排水させる。
【０１７３】ウエハ４０は、前述のように段階を経て研
磨してもよく、あるいは、ウエハヘッド１１０をゆっく
りと連続的に回転させて且つウエハ４０をコンタクトパ
ッド８５６に緩く接触させて、研磨してもよい。弾性シ
ールの空孔性が適正に選択されたなら、ウエハ４０は中
間洗浄ステーション８０’の上を通過すればスクイージ
ーされる。
磨してもよく、あるいは、ウエハヘッド１１０をゆっく
りと連続的に回転させて且つウエハ４０をコンタクトパ
ッド８５６に緩く接触させて、研磨してもよい。弾性シ
ールの空孔性が適正に選択されたなら、ウエハ４０は中
間洗浄ステーション８０’の上を通過すればスクイージ
ーされる。
【０１７４】従来技術では、ポリシング工程の終わり
に、ウエハのバフ処理を行うため、即ちウエハを非常に
軽く研磨して塵や粒子を除去するためには、別のポリシ
ングステーションが必要であった。このバフ処理は、ポ
リシングパッドに似たバフパッドによってなされてい
た。中間ポリシングステーションの動作、特にポリシン
グのシーケンスの終わりにおける動作は、バフ処理の役
割と非常に似た役割を行っている。その結果、中間ポリ
シングステーションを具備することにより、実際のポリ
シングのための第３のポリシングステーションが必要で
なくなり、その結果、システムのスループットが実質的
に向上する。
に、ウエハのバフ処理を行うため、即ちウエハを非常に
軽く研磨して塵や粒子を除去するためには、別のポリシ
ングステーションが必要であった。このバフ処理は、ポ
リシングパッドに似たバフパッドによってなされてい
た。中間ポリシングステーションの動作、特にポリシン
グのシーケンスの終わりにおける動作は、バフ処理の役
割と非常に似た役割を行っている。その結果、中間ポリ
シングステーションを具備することにより、実際のポリ
シングのための第３のポリシングステーションが必要で
なくなり、その結果、システムのスループットが実質的
に向上する。
【０１７５】更に、１つ以上の中間洗浄ステーション８
０又は８０’を、別のポリシングステーションとして考
えることも可能である。従って、１つ以上の洗浄ステー
ション８０又は８０’を、ポリシングステーション５０
に対して角度方向に配置して、ウエハヘッド１００を、
洗浄ステーション８０又は８０とポリシングステーショ
ン５０との双方の上に懸下させることができる。その結
果、洗浄ステーションでの洗浄又はバフ処理は、ポリシ
ングステーションでのポリシングと同時に行うことが可
能であり、そのため、ポリシング装置のスループットが
向上する。
０又は８０’を、別のポリシングステーションとして考
えることも可能である。従って、１つ以上の洗浄ステー
ション８０又は８０’を、ポリシングステーション５０
に対して角度方向に配置して、ウエハヘッド１００を、
洗浄ステーション８０又は８０とポリシングステーショ
ン５０との双方の上に懸下させることができる。その結
果、洗浄ステーションでの洗浄又はバフ処理は、ポリシ
ングステーションでのポリシングと同時に行うことが可
能であり、そのため、ポリシング装置のスループットが
向上する。
【０１７６】（パッドコンディショナー）ポリシングパ
ッドは、完全に取り替える必要が生じる前にも、たびた
び（又は定期的に）コンディショニングを行って表面が
グレージングになることを防止する必要がある。ここに
記載する具体例では、パッドコンディショナーは、粗い
表面を有する回転ディスクであり、これは、コンディシ
ョニングを行っている間、回転するポリシングパッドと
連続的に接触するようになり、パッド５４全面を周縁か
ら中心へと前後に掃引する。別のタイプのコンディショ
ナーも可能である。コンディショニング部材は平坦で非
円形であってもよく、パッドと接触可能な外周面を有す
る円筒部材であってもよく、あるいは、１つ以上の針で
あってもよく、又は別のものであってもよい。コンディ
ショナーの表面は、ざらざらであってもよく、歯状であ
ってもよく、あるいは、鋭い開口エッジを有していても
よく、又は別のものであってもよい。コンディショニン
グ部材の表面は、パッドと相対的に運動してもよく、コ
ンディショナー部材はパッドの上を転がってパッドにそ
の表面のパターンを打ち出してもよく、コンディショニ
ング部材はパターン全体に静止体として引っ張られても
よく、あるいは、パッドとは異なる平面で回転させても
よく、又は別のものであってもよい。このようなコンデ
ィショニング部材は、ポリシングパッドの上に配置可能
でポリシングパッドに対して運動可能な、コンディショ
ナーヘッドの概念の中に含まれるものである。
ッドは、完全に取り替える必要が生じる前にも、たびた
び（又は定期的に）コンディショニングを行って表面が
グレージングになることを防止する必要がある。ここに
記載する具体例では、パッドコンディショナーは、粗い
表面を有する回転ディスクであり、これは、コンディシ
ョニングを行っている間、回転するポリシングパッドと
連続的に接触するようになり、パッド５４全面を周縁か
ら中心へと前後に掃引する。別のタイプのコンディショ
ナーも可能である。コンディショニング部材は平坦で非
円形であってもよく、パッドと接触可能な外周面を有す
る円筒部材であってもよく、あるいは、１つ以上の針で
あってもよく、又は別のものであってもよい。コンディ
ショナーの表面は、ざらざらであってもよく、歯状であ
ってもよく、あるいは、鋭い開口エッジを有していても
よく、又は別のものであってもよい。コンディショニン
グ部材の表面は、パッドと相対的に運動してもよく、コ
ンディショナー部材はパッドの上を転がってパッドにそ
の表面のパターンを打ち出してもよく、コンディショニ
ング部材はパターン全体に静止体として引っ張られても
よく、あるいは、パッドとは異なる平面で回転させても
よく、又は別のものであってもよい。このようなコンデ
ィショニング部材は、ポリシングパッドの上に配置可能
でポリシングパッドに対して運動可能な、コンディショ
ナーヘッドの概念の中に含まれるものである。
【０１７７】図２９に示されるように、概略的には、パ
ッドコンディショナー６０は、アーム６２の遠端に懸下
されるコンディショナーヘッド６４を有している。アー
ム６２の近端は支持組立体６５によって支持され、この
支持組立体６５は、コンディショナーヘッド６４をパッ
ドのコンディショニングのための適所に配置させパッド
５４の上を掃引するようにウエハの平面でアーム６２全
体を回転させることができ、また、アームの近端は、コ
ンディショナーヘッド６４を約１1/4 ”（３２ｍｍ）だ
け僅かに上昇させてコンディショナーヘッド６４をパッ
ド５４に選択的に接触させることができ、また、ベルト
ドライブを介してコンディショナーヘッド６４を回転さ
せる。
ッドコンディショナー６０は、アーム６２の遠端に懸下
されるコンディショナーヘッド６４を有している。アー
ム６２の近端は支持組立体６５によって支持され、この
支持組立体６５は、コンディショナーヘッド６４をパッ
ドのコンディショニングのための適所に配置させパッド
５４の上を掃引するようにウエハの平面でアーム６２全
体を回転させることができ、また、アームの近端は、コ
ンディショナーヘッド６４を約１1/4 ”（３２ｍｍ）だ
け僅かに上昇させてコンディショナーヘッド６４をパッ
ド５４に選択的に接触させることができ、また、ベルト
ドライブを介してコンディショナーヘッド６４を回転さ
せる。
【０１７８】（コンディショナーヘッド）コンディショ
ナーヘッド６４は、リセス６１０内部で、歯状又はその
他の研磨性の高い表面コンディショニングディスク６１
２又はその他の略円筒状の部材を、自身の底面に保持し
ている。その下向きの面６１４は、グレージングの状態
となったポリシングパッド５４と強く接してこれと相対
的に運動すれば、パッド５４の表面が磨かれてグレージ
ングがなくなる。
ナーヘッド６４は、リセス６１０内部で、歯状又はその
他の研磨性の高い表面コンディショニングディスク６１
２又はその他の略円筒状の部材を、自身の底面に保持し
ている。その下向きの面６１４は、グレージングの状態
となったポリシングパッド５４と強く接してこれと相対
的に運動すれば、パッド５４の表面が磨かれてグレージ
ングがなくなる。
【０１７９】コンディショナーヘッド６４は、図３１に
更なる詳細が例示されている。コンディショニングディ
スク６１２は、中心下側の開口６１６を中心に有し、そ
の底部は、コンディショニングディスク６１２の回転に
おける有効回転中心６１８に配置されている。有効回転
中心６１８は、パッド５４及びコンディショナー表面６
１４の圧縮及び横方向のコンシステンシーの変化を考慮
すれば、トルクを最小にできる地点を与え、何故なら、
回転摩擦によるコンディショナー表面とポリシングパッ
ドの強い接触は、垂直方向ではこの地点に対してネット
トルクを生じさせないからである。
更なる詳細が例示されている。コンディショニングディ
スク６１２は、中心下側の開口６１６を中心に有し、そ
の底部は、コンディショニングディスク６１２の回転に
おける有効回転中心６１８に配置されている。有効回転
中心６１８は、パッド５４及びコンディショナー表面６
１４の圧縮及び横方向のコンシステンシーの変化を考慮
すれば、トルクを最小にできる地点を与え、何故なら、
回転摩擦によるコンディショナー表面とポリシングパッ
ドの強い接触は、垂直方向ではこの地点に対してネット
トルクを生じさせないからである。
【０１８０】図３０の斜視図に更に例示されるように、
コンディショニングディスク６１２は、リセス６１０の
中に配置されたフレキシブルな保持パッド６２１によっ
てコンディショナーヘッドフェース板６２０の底部のリ
セス６１０の中に保持されるが、この保持パッド６２１
はフェース板６２０及び下磁石面に接着する接着性の面
を有している。コンディショニングディスク６１２は、
保持パッド６２１に隣接するリセス６１０の中にフィッ
トしている。コンディショニングディスク６１２は磁性
材料製であって、保持パッド６２１の磁石側面を保持
し、この別の側面は、コンディショニングディスク６１
２に貫通する円形穴６１５の三角形の配列のエッジに対
してポリシングパッド５４を磨くために、ダイヤモンド
を内部に有している。この穴は、直径約１／８”（３ｍ
ｍ）である。このようなコンディショニングディスク６
１２は、米国ペンシルバニア州ファーロングの TBW Ind
ustries 社から、grid-abrade model として入手可能で
ある。リセス６１０の壁６１９にはゲート６１９ａが形
成され、コンディショニングディスク６１２をリセス６
１０から取り外すことが可能となる。
コンディショニングディスク６１２は、リセス６１０の
中に配置されたフレキシブルな保持パッド６２１によっ
てコンディショナーヘッドフェース板６２０の底部のリ
セス６１０の中に保持されるが、この保持パッド６２１
はフェース板６２０及び下磁石面に接着する接着性の面
を有している。コンディショニングディスク６１２は、
保持パッド６２１に隣接するリセス６１０の中にフィッ
トしている。コンディショニングディスク６１２は磁性
材料製であって、保持パッド６２１の磁石側面を保持
し、この別の側面は、コンディショニングディスク６１
２に貫通する円形穴６１５の三角形の配列のエッジに対
してポリシングパッド５４を磨くために、ダイヤモンド
を内部に有している。この穴は、直径約１／８”（３ｍ
ｍ）である。このようなコンディショニングディスク６
１２は、米国ペンシルバニア州ファーロングの TBW Ind
ustries 社から、grid-abrade model として入手可能で
ある。リセス６１０の壁６１９にはゲート６１９ａが形
成され、コンディショニングディスク６１２をリセス６
１０から取り外すことが可能となる。
【０１８１】図３０の多孔のコンディショニングディス
ク６１２は、例示の目的のためだけのものであり、本発
明にはその他のコンディショニング部材が含まれること
が理解されよう。
ク６１２は、例示の目的のためだけのものであり、本発
明にはその他のコンディショニング部材が含まれること
が理解されよう。
【０１８２】（ジンバルドライブ）図３１に例示される
ように、新規なジンバル（水平保持装置）組立体が、コ
ンディショナーヘッドフェース板６２０及び付随するコ
ンディショニングディスク６１４をコンディショナーア
ーム６４に接続する。いかなるジンバル組立体によって
も、回転運動をディスク状構造体に与え、他方、駆動軸
は、ディスクに対して垂直となる必要はなくある角度に
傾いている。しかし、図３２に例示されるように、従来
技術のジンバル構造体６２１は、ジンバル回転中心６２
２（ジンバル構造体の回転の２つの水平軸が交差すると
仮定して）を有し、この中心の周りに駆動軸６２４及び
垂直軸６２６が角度αgimbalだけずれている。従来技術
のジンバル回転中心６２２は、水平トルク中心６２７の
上方でコンディショニングディスク６１２とポリシング
パッド５４との間の境界面に配置される。水平トルク中
心６２７からのずれは、コンディショニングディスク６
１４がパッド５４の上を掃引し、正味の水平線形摩擦力
がジンバル中心回転中心６２２からずれることを経るこ
とにより、有限な垂直トルク６２８が生じる。コンディ
ショニングディスク６１２を回転させ表面に沿って並進
運動させるシャフトが、ジンバル回転中心を通る水平面
内で合力Ｒを作用させ、他方で、パッド５４が並進コン
ディショニングディスク６１２に対して作用させる正味
の線形摩擦力Ｆがコンディショニングディスク６１２と
パッド５４との間に存在するとき、正味の垂直トルク６
２８が発生するだろう。即ちこの２つの力が反対向きで
等しい場合であっても、この２つの力はモーメントアー
ムによって分解できて、これが有限な垂直トルク６２８
を生じさせる。垂直トルク６２８によって、コンディシ
ョニングディスク６１２の前縁６３０が、グレージング
の補修をしようとするコンディショナーパッド５４に対
して、コンディショニングディスク６１２の後縁６３２
にかかる垂直圧力よりも大きな垂直圧力を有するように
なる。
ように、新規なジンバル（水平保持装置）組立体が、コ
ンディショナーヘッドフェース板６２０及び付随するコ
ンディショニングディスク６１４をコンディショナーア
ーム６４に接続する。いかなるジンバル組立体によって
も、回転運動をディスク状構造体に与え、他方、駆動軸
は、ディスクに対して垂直となる必要はなくある角度に
傾いている。しかし、図３２に例示されるように、従来
技術のジンバル構造体６２１は、ジンバル回転中心６２
２（ジンバル構造体の回転の２つの水平軸が交差すると
仮定して）を有し、この中心の周りに駆動軸６２４及び
垂直軸６２６が角度αgimbalだけずれている。従来技術
のジンバル回転中心６２２は、水平トルク中心６２７の
上方でコンディショニングディスク６１２とポリシング
パッド５４との間の境界面に配置される。水平トルク中
心６２７からのずれは、コンディショニングディスク６
１４がパッド５４の上を掃引し、正味の水平線形摩擦力
がジンバル中心回転中心６２２からずれることを経るこ
とにより、有限な垂直トルク６２８が生じる。コンディ
ショニングディスク６１２を回転させ表面に沿って並進
運動させるシャフトが、ジンバル回転中心を通る水平面
内で合力Ｒを作用させ、他方で、パッド５４が並進コン
ディショニングディスク６１２に対して作用させる正味
の線形摩擦力Ｆがコンディショニングディスク６１２と
パッド５４との間に存在するとき、正味の垂直トルク６
２８が発生するだろう。即ちこの２つの力が反対向きで
等しい場合であっても、この２つの力はモーメントアー
ムによって分解できて、これが有限な垂直トルク６２８
を生じさせる。垂直トルク６２８によって、コンディシ
ョニングディスク６１２の前縁６３０が、グレージング
の補修をしようとするコンディショナーパッド５４に対
して、コンディショニングディスク６１２の後縁６３２
にかかる垂直圧力よりも大きな垂直圧力を有するように
なる。
【０１８３】垂直トルク６２８により、ポリシングのプ
ロセスによって前縁６３０を後縁６３２よりも多く摩耗
させる。このトルクは、負荷及びポリシングの差を生じ
させるものであり、コンディショナーヘッドが大きな下
向きの圧力を有するような方向に掃引され、掃引力の一
部が前縁に対する下向きの力に変換される場合に、増加
する。
ロセスによって前縁６３０を後縁６３２よりも多く摩耗
させる。このトルクは、負荷及びポリシングの差を生じ
させるものであり、コンディショナーヘッドが大きな下
向きの圧力を有するような方向に掃引され、掃引力の一
部が前縁に対する下向きの力に変換される場合に、増加
する。
【０１８４】このポリシングの差が生じる問題は、図３
３に従ったヘッドの幾何的関係によって減少ないしほぼ
排除され、そこでは、水平トルク中心６２７が共通の中
心６３６でジンバル回転中心６２２と一致している。コ
ンディショニングディスク６１２をパッド５４全面上で
引くことにより生じる力Ｒ’と、コンディショニングデ
ィスク６１２とパッド５４との間の摩擦力との両方が、
コンディショニングディスク６１２とパッド５４との境
界面で同じ平面上に存在する。摩擦面上の掃引により生
じる回転トルク６２８はゼロまで下げされ、何故なら、
トルク中心６２８はこのトルクに抵抗する面内に存在
し、即ち、結果力Ｒ’と摩擦力Ｆとは同じ平面上に存在
し、モーメントアームはこれらの間に存在しないからで
ある。その結果、ジンバル中心６２２のずれにより生じ
る負荷の差が、著しく減少する。
３に従ったヘッドの幾何的関係によって減少ないしほぼ
排除され、そこでは、水平トルク中心６２７が共通の中
心６３６でジンバル回転中心６２２と一致している。コ
ンディショニングディスク６１２をパッド５４全面上で
引くことにより生じる力Ｒ’と、コンディショニングデ
ィスク６１２とパッド５４との間の摩擦力との両方が、
コンディショニングディスク６１２とパッド５４との境
界面で同じ平面上に存在する。摩擦面上の掃引により生
じる回転トルク６２８はゼロまで下げされ、何故なら、
トルク中心６２８はこのトルクに抵抗する面内に存在
し、即ち、結果力Ｒ’と摩擦力Ｆとは同じ平面上に存在
し、モーメントアームはこれらの間に存在しないからで
ある。その結果、ジンバル中心６２２のずれにより生じ
る負荷の差が、著しく減少する。
【０１８５】図３４の斜視図に示されるように、コンデ
ィショナーアーム６２の往復運動、即ち中心から周縁へ
のポリシングパッド面上の掃引は、コンディショナー支
持シャフトハウジング１６３０の回転によってなされ、
このコンディショナー支持シャフトハウジング１６３０
は、アーム掃引駆動モーター１６７０につながったハー
モニックドライブ１６６８によって回転が与えられる。
この構造は後に更に詳細に説明する。コンディショナー
アーム６２は、コンディショナー掃引駆動モーター１６
７０によって、上述のように駆動ハウジング１６３０に
ボルト止めされたスタブシャフト１６４２を介して回さ
れる。
ィショナーアーム６２の往復運動、即ち中心から周縁へ
のポリシングパッド面上の掃引は、コンディショナー支
持シャフトハウジング１６３０の回転によってなされ、
このコンディショナー支持シャフトハウジング１６３０
は、アーム掃引駆動モーター１６７０につながったハー
モニックドライブ１６６８によって回転が与えられる。
この構造は後に更に詳細に説明する。コンディショナー
アーム６２は、コンディショナー掃引駆動モーター１６
７０によって、上述のように駆動ハウジング１６３０に
ボルト止めされたスタブシャフト１６４２を介して回さ
れる。
【０１８６】新規なジンバル構造体の図３３に戻ると、
コンディショニングディスク６１２がグレージング状態
のパッド５４に沿って強制されたとき、摩擦力Ｆ’が発
生する。しかし、共通中心６３６が中心に置かれている
ため、駆動力Ｒ’は、等しく反対向きで平行で線上にあ
る。その結果、コンディショナーヘッドには正味のトル
クが存在しない。
コンディショニングディスク６１２がグレージング状態
のパッド５４に沿って強制されたとき、摩擦力Ｆ’が発
生する。しかし、共通中心６３６が中心に置かれている
ため、駆動力Ｒ’は、等しく反対向きで平行で線上にあ
る。その結果、コンディショナーヘッドには正味のトル
クが存在しない。
【０１８７】この効果は、ボールアンドソケットジョイ
ント６４０によって実現され、このボールアンドソケッ
トジョイントの中では、球対称中心がコンディショニン
グディスク６１２とポリシングパッド５４との間の境界
面上にある。負荷的な手段を置くことにより、ソケット
部分６４２がボール部分６４４に対して水平面上を回転
することが防止される。ボールアンドソケットコネクシ
ョンの中心部を、力が摩擦力と反対向きにポリシングパ
ッド５４の面上で伝達されるように配置することによ
り、この構成がヘッドの回転の傾向を防止し、従来技術
で生じるように、コンディショナーヘッドの一方の側に
他方の側よりも高い圧力を発生させる。
ント６４０によって実現され、このボールアンドソケッ
トジョイントの中では、球対称中心がコンディショニン
グディスク６１２とポリシングパッド５４との間の境界
面上にある。負荷的な手段を置くことにより、ソケット
部分６４２がボール部分６４４に対して水平面上を回転
することが防止される。ボールアンドソケットコネクシ
ョンの中心部を、力が摩擦力と反対向きにポリシングパ
ッド５４の面上で伝達されるように配置することによ
り、この構成がヘッドの回転の傾向を防止し、従来技術
で生じるように、コンディショナーヘッドの一方の側に
他方の側よりも高い圧力を発生させる。
【０１８８】本発明に従った特別の設計では、図３１の
断面図に示されるように、研磨性のコンディショナーヘ
ッド表面６１４を有するコンディショニングディスク６
１２の裏側を円筒状下側ボールジョイント部分に取り付
け、この円筒状下側ボールジョイント部分はその下内側
コーナーに、セグメントに別れた凸状で環状の表面６５
４を有するベアリング要素６５２が取り付られており、
この表面６５４は、曲面の中心を共通中心６１８に有し
ている。この部分は、ボールアンドソケットコネクショ
ンのボールを形成する。
断面図に示されるように、研磨性のコンディショナーヘ
ッド表面６１４を有するコンディショニングディスク６
１２の裏側を円筒状下側ボールジョイント部分に取り付
け、この円筒状下側ボールジョイント部分はその下内側
コーナーに、セグメントに別れた凸状で環状の表面６５
４を有するベアリング要素６５２が取り付られており、
この表面６５４は、曲面の中心を共通中心６１８に有し
ている。この部分は、ボールアンドソケットコネクショ
ンのボールを形成する。
【０１８９】ボール部分についてここで説明してきた事
とは反対に、ソケット部分はコンディショナーヘッドシ
ャフト６５６を有しており、これは、凸表面６５４の裏
側に、セグメントに別れた凹状で環状の表面６５８を有
し、また、曲面の中心を共通中心６１８に有している。
ボールベアリングケージ６６０は、ベアリング要素６５
２の凸表面６５４と、コンディショナーヘッドシャフト
６５６の凹表面６５８との間をロールする数個のボール
ベアリング６６２を把持している。ベアリングボー６６
２により、コンディショナーヘッドシャフト６５６が、
コンディショナーヘッドフェース板６２０及びパッド５
４に対して（２つの垂直面の中で）才差運動することが
できるようになる。しかし、非常に軟らかいＯリング６
６４（好ましくはデューロメーターで４０）が、ベアリ
ング要素６５４の環状で内側に面するリセス６６６の中
に把持され、また、コンディショナーヘッドシャフト６
５６の外面壁６６８に対面している。閉じ込めリセス６
６６の中でのＯリング６６４の圧縮性は、コンディショ
ナーヘッドシャフト６５６のベアリング要素に対する才
差運動性を２〜３度に制限するが、これはコンディショ
ナーヘッド６４の動作に十分であるよりも大きい。実
際、圧縮性が有限になれば、ジンバル構造体の垂直トル
クがないという仮定に影響する。この才差運動性によ
り、コンディショニングディスク６１２が極の角の狭い
範囲の中を動くことになり、ポリシングパッド５４の表
面に僅かな変化が生じても、コンディショナーヘッドフ
ェース板６２０の一方の側に他方の側よりも大きな圧力
が与えられることがなくなる。
とは反対に、ソケット部分はコンディショナーヘッドシ
ャフト６５６を有しており、これは、凸表面６５４の裏
側に、セグメントに別れた凹状で環状の表面６５８を有
し、また、曲面の中心を共通中心６１８に有している。
ボールベアリングケージ６６０は、ベアリング要素６５
２の凸表面６５４と、コンディショナーヘッドシャフト
６５６の凹表面６５８との間をロールする数個のボール
ベアリング６６２を把持している。ベアリングボー６６
２により、コンディショナーヘッドシャフト６５６が、
コンディショナーヘッドフェース板６２０及びパッド５
４に対して（２つの垂直面の中で）才差運動することが
できるようになる。しかし、非常に軟らかいＯリング６
６４（好ましくはデューロメーターで４０）が、ベアリ
ング要素６５４の環状で内側に面するリセス６６６の中
に把持され、また、コンディショナーヘッドシャフト６
５６の外面壁６６８に対面している。閉じ込めリセス６
６６の中でのＯリング６６４の圧縮性は、コンディショ
ナーヘッドシャフト６５６のベアリング要素に対する才
差運動性を２〜３度に制限するが、これはコンディショ
ナーヘッド６４の動作に十分であるよりも大きい。実
際、圧縮性が有限になれば、ジンバル構造体の垂直トル
クがないという仮定に影響する。この才差運動性によ
り、コンディショニングディスク６１２が極の角の狭い
範囲の中を動くことになり、ポリシングパッド５４の表
面に僅かな変化が生じても、コンディショナーヘッドフ
ェース板６２０の一方の側に他方の側よりも大きな圧力
が与えられることがなくなる。
【０１９０】ネック付きナット６７０が、コンディショ
ナーヘッドベアリング要素６２０の上リム６７２にねじ
止めされ、その上ネック６７２が、コンディショナーヘ
ッドシャフト６５６の外側フランジ６７４の周りを緩く
包囲しつつもこれを把持しており、その係合が生じれ
ば、コンディショナーヘッドシャフト６５６のベアリン
グ要素６５６に対する才差運動の制限を最適にする。シ
ョルダーボルト６７６が、コンディショナーヘッドシャ
フト６５６の底部中心にねじ止めされている。その下向
き対面ヘッド６７８が、ベアリング要素６５０の打ち向
き対面リップ６８０によって、上向き側に把持される。
ショルダーボルト６７６のヘッド６７８とベアリング要
素６５０のリップ６８０とを選択的に係合させることに
より、コンディショナーヘッド６４がポリシングパッド
５４から持上がった際、コンディショナーヘッドベアリ
ング要素６２０がコンディショナーヘッドシャフト６５
６から抜け落ちることが防止される。
ナーヘッドベアリング要素６２０の上リム６７２にねじ
止めされ、その上ネック６７２が、コンディショナーヘ
ッドシャフト６５６の外側フランジ６７４の周りを緩く
包囲しつつもこれを把持しており、その係合が生じれ
ば、コンディショナーヘッドシャフト６５６のベアリン
グ要素６５６に対する才差運動の制限を最適にする。シ
ョルダーボルト６７６が、コンディショナーヘッドシャ
フト６５６の底部中心にねじ止めされている。その下向
き対面ヘッド６７８が、ベアリング要素６５０の打ち向
き対面リップ６８０によって、上向き側に把持される。
ショルダーボルト６７６のヘッド６７８とベアリング要
素６５０のリップ６８０とを選択的に係合させることに
より、コンディショナーヘッド６４がポリシングパッド
５４から持上がった際、コンディショナーヘッドベアリ
ング要素６２０がコンディショナーヘッドシャフト６５
６から抜け落ちることが防止される。
【０１９１】ボールベアリング６６２により、通常は、
ベアリング要素６５２と、これに付随したコンディショ
ニングディスク６１２とが、コンディショナーヘッドシ
ャフト６５６に対して自由な方位に回転することが可能
となる。しかし、数多くの周縁駆動ピン６８２（このう
ち１つだけを図３１に図示）が、コンディショナーヘッ
ドベアリング要素６２０及びコンディショナーヘッド駆
動シャフト６５６の１対の駆動ピン穴６８５及び６８６
の中にゆるく把持され、これらの間の実質的に方位的な
動きを防止する。即ち、コンディショナーヘッドシャフ
ト６５６の駆動ピン穴６８６は、コンディショナーヘッ
ドシャフト６５６のコンディショナーヘッドベアリング
要素６２０の才差運動を制限するように、駆動ピン６８
２を極方向にしっかりと把持しているわけではないが、
駆動ピン６８２を横方向に関して把持して、実質的な相
対方位的回転を防止する。
ベアリング要素６５２と、これに付随したコンディショ
ニングディスク６１２とが、コンディショナーヘッドシ
ャフト６５６に対して自由な方位に回転することが可能
となる。しかし、数多くの周縁駆動ピン６８２（このう
ち１つだけを図３１に図示）が、コンディショナーヘッ
ドベアリング要素６２０及びコンディショナーヘッド駆
動シャフト６５６の１対の駆動ピン穴６８５及び６８６
の中にゆるく把持され、これらの間の実質的に方位的な
動きを防止する。即ち、コンディショナーヘッドシャフ
ト６５６の駆動ピン穴６８６は、コンディショナーヘッ
ドシャフト６５６のコンディショナーヘッドベアリング
要素６２０の才差運動を制限するように、駆動ピン６８
２を極方向にしっかりと把持しているわけではないが、
駆動ピン６８２を横方向に関して把持して、実質的な相
対方位的回転を防止する。
【０１９２】コンディショナーヘッドのジンバリング
（水平保持）により、コンディショナーヘッドのコンデ
ィショニングディスクを平面状に回転させる駆動を与え
ることが可能となるが、コンディショナーヘッドを、コ
ンディショニングしようとするポリシングパッドに垂直
な方向から幾分か傾けることを可能とする。ジンバルド
ライブは、その回転の中心が低いため、その下の基板の
コンディショニングに差ができることを防止する。
（水平保持）により、コンディショナーヘッドのコンデ
ィショニングディスクを平面状に回転させる駆動を与え
ることが可能となるが、コンディショナーヘッドを、コ
ンディショニングしようとするポリシングパッドに垂直
な方向から幾分か傾けることを可能とする。ジンバルド
ライブは、その回転の中心が低いため、その下の基板の
コンディショニングに差ができることを防止する。
【０１９３】２つの環状ベアリング６８８の外側レース
は、環状スペーサー６９０によって間隔が開けられ、下
側環状ベアリング６８８と底部外側カラー６９４との間
のバイアス環状ばね６９６を有して底部外側カラー６９
４にねじ止めされている上部外側カラー６９２によって
保持されている。上部外側カラー６９２は、下側外側ス
カート６９３を有し、これは、スラリやその他の汚染物
が、コンディショナーヘッドシャフト６５６を支持する
ベアリング６８８に到達することを防止するように迷路
状の経路を提供する。
は、環状スペーサー６９０によって間隔が開けられ、下
側環状ベアリング６８８と底部外側カラー６９４との間
のバイアス環状ばね６９６を有して底部外側カラー６９
４にねじ止めされている上部外側カラー６９２によって
保持されている。上部外側カラー６９２は、下側外側ス
カート６９３を有し、これは、スラリやその他の汚染物
が、コンディショナーヘッドシャフト６５６を支持する
ベアリング６８８に到達することを防止するように迷路
状の経路を提供する。
【０１９４】この組立体は、略Ｕ字型アーム本体１６０
４の中に皿穴があり上カラー６９２の下側フランジの中
にねじ込まれるねじ１６０２により、懸下される。
４の中に皿穴があり上カラー６９２の下側フランジの中
にねじ込まれるねじ１６０２により、懸下される。
【０１９５】組立に際しては、コンディショナーヘッド
の下部が持ち上げられて環状ベアリング６８８の中心の
中に入り、下側環状ベアリング６８８の内側レースはコ
ンディショナーヘッドシャフト６５６のレッジ１６１０
の上に置かれている。内側スペーサー１６１２により、
２つの環状ベアリング６８８の内側レースが分離され
る。上環状ベアリング６８８は、歯状のシーブ１６１６
の蛇腹１６１４により把持されている。ボルト１６１８
は、コンディショナーヘッドシャフト６５６の中にねじ
止めされた際に、シーブ１６１６を押圧して、環状ベア
リング６８８の内側レースを保持する。
の下部が持ち上げられて環状ベアリング６８８の中心の
中に入り、下側環状ベアリング６８８の内側レースはコ
ンディショナーヘッドシャフト６５６のレッジ１６１０
の上に置かれている。内側スペーサー１６１２により、
２つの環状ベアリング６８８の内側レースが分離され
る。上環状ベアリング６８８は、歯状のシーブ１６１６
の蛇腹１６１４により把持されている。ボルト１６１８
は、コンディショナーヘッドシャフト６５６の中にねじ
止めされた際に、シーブ１６１６を押圧して、環状ベア
リング６８８の内側レースを保持する。
【０１９６】（コンディショナーアーム及び支持体）図
２９の全断面図、図３５の拡大断面図及び図３４の部分
的斜視図に示されるように、コンディショナーアーム６
２は、コンディショナーヘッド６４を支持し且つ上昇さ
せ、コンディショニングしようとするパッド５４の端か
ら端までを掃引し、コンディショナーヘッド６４に力を
伝えるベルト組立体を包囲する。
２９の全断面図、図３５の拡大断面図及び図３４の部分
的斜視図に示されるように、コンディショナーアーム６
２は、コンディショナーヘッド６４を支持し且つ上昇さ
せ、コンディショニングしようとするパッド５４の端か
ら端までを掃引し、コンディショナーヘッド６４に力を
伝えるベルト組立体を包囲する。
【０１９７】アーム本体１６０４は、遠端壁１６１８
と、アーム本体１６０４にねじ止めされるチャンネルカ
バー１６２０とを有し、駆動ベルト組立体を包囲しスラ
リによる汚染からこれを保護するハウジング１６２２を
形成する。駆動ベルト組立体は、コンディショナーヘッ
ド６４に取り付けられている歯状ヘッドシーブ１６１６
の周りを包み、且つ、アーム支持体６５の歯状駆動シー
ブ１６２６を包む、歯状駆動ベルト１６２４を有してい
る。歯状駆動ベルト１６２４が必要とされるのは、コン
ディショナーヘッド６４が別の表面をコンディショニン
グする際に駆動ベルト１６２４に要するトルクが変化す
るためである。
と、アーム本体１６０４にねじ止めされるチャンネルカ
バー１６２０とを有し、駆動ベルト組立体を包囲しスラ
リによる汚染からこれを保護するハウジング１６２２を
形成する。駆動ベルト組立体は、コンディショナーヘッ
ド６４に取り付けられている歯状ヘッドシーブ１６１６
の周りを包み、且つ、アーム支持体６５の歯状駆動シー
ブ１６２６を包む、歯状駆動ベルト１６２４を有してい
る。歯状駆動ベルト１６２４が必要とされるのは、コン
ディショナーヘッド６４が別の表面をコンディショニン
グする際に駆動ベルト１６２４に要するトルクが変化す
るためである。
【０１９８】図３４及び３５に示されるように、回転支
持ハウジング１６３０が、アーム本体１６０４の近端１
６３２を、水平才差運動軸１６３４の周囲に回転可能な
状態で支持する。垂直伸張支持ハウジング１６３０は、
それぞれ４つの保持穴１６３８が開けられている２つの
平坦面１６３６を有している。支持ハウジング１６３０
の平面１６３６がアーム本体１６０４のチャンネル１６
２２の中に配置されているときは、それぞれスタブシャ
フト１６４２を有する２つのシャフトベース１６４０
が、穴１６４４内にありシャフトベースのフランジに皿
穴を有するねじによって、平面１６３６の上に取り付け
られ、このねじは、支持ハウジング１６３０の保持穴１
６３８の中にねじ込まれている。外向きに伸張するスタ
ブシャフト１６４２は、球状ベアリング１４６４の内側
レースによって、回転可能な状態で支持されており、ス
タブシャフト１６４６間の自己調心及び調心ずれの調整
を行えるようにしている。このベアリング１６４６の外
側レースは、ベアリングカバー板１６４８に取り付けら
れており、このベアリングカバー板１６４８は、ベアリ
ングカバー板１６４８のフランジの中の穿孔１６５２を
貫通しアームスカート１６５０のタップ穴１６５４を通
るねじによって、アーム本体１６０４の垂直スカート１
６５０に固定され、水平才差運動軸１６３４を確立す
る。
持ハウジング１６３０が、アーム本体１６０４の近端１
６３２を、水平才差運動軸１６３４の周囲に回転可能な
状態で支持する。垂直伸張支持ハウジング１６３０は、
それぞれ４つの保持穴１６３８が開けられている２つの
平坦面１６３６を有している。支持ハウジング１６３０
の平面１６３６がアーム本体１６０４のチャンネル１６
２２の中に配置されているときは、それぞれスタブシャ
フト１６４２を有する２つのシャフトベース１６４０
が、穴１６４４内にありシャフトベースのフランジに皿
穴を有するねじによって、平面１６３６の上に取り付け
られ、このねじは、支持ハウジング１６３０の保持穴１
６３８の中にねじ込まれている。外向きに伸張するスタ
ブシャフト１６４２は、球状ベアリング１４６４の内側
レースによって、回転可能な状態で支持されており、ス
タブシャフト１６４６間の自己調心及び調心ずれの調整
を行えるようにしている。このベアリング１６４６の外
側レースは、ベアリングカバー板１６４８に取り付けら
れており、このベアリングカバー板１６４８は、ベアリ
ングカバー板１６４８のフランジの中の穿孔１６５２を
貫通しアームスカート１６５０のタップ穴１６５４を通
るねじによって、アーム本体１６０４の垂直スカート１
６５０に固定され、水平才差運動軸１６３４を確立す
る。
【０１９９】このように、コンディショナーアーム本体
１６０４の近端１６３２は、水平才差運動軸１６３４の
周囲に旋回可能な状態に支持され、また、コンディショ
ナーアーム本体も、支持ハウジング１６３０の回転によ
り、水平面で回転可能となっている。
１６０４の近端１６３２は、水平才差運動軸１６３４の
周囲に旋回可能な状態に支持され、また、コンディショ
ナーアーム本体も、支持ハウジング１６３０の回転によ
り、水平面で回転可能となっている。
【０２００】コンディショナーアーム６２の水平才差運
動軸１６３４の周りの回転運動は、水力ラム１６５６に
よってなされるものであり、この水力ラム１６５６は、
アーム本体１６０４の背面から伸張するヨーク１６６０
の２つの水平穴１６５８に把持されるピンに接続、ま
た、シャフトハウジング１６３０に取り付けられこれを
回転させる旋回支持板１６６２に接続される。水力ラム
１６５６の伸張収縮により、コンディショナーアーム６
２及びこれに付随したコンディショナーヘッド６４を、
水力ラム１６５６に与えられる圧力により制御された特
定の圧力で、ポリシングパッド５４の方へと押圧し、又
は、コンディショナーアーム６２及びヘッド６４を持ち
上げて、保管又は保守のために、ポリシングパッド５４
から遠ざける。
動軸１６３４の周りの回転運動は、水力ラム１６５６に
よってなされるものであり、この水力ラム１６５６は、
アーム本体１６０４の背面から伸張するヨーク１６６０
の２つの水平穴１６５８に把持されるピンに接続、ま
た、シャフトハウジング１６３０に取り付けられこれを
回転させる旋回支持板１６６２に接続される。水力ラム
１６５６の伸張収縮により、コンディショナーアーム６
２及びこれに付随したコンディショナーヘッド６４を、
水力ラム１６５６に与えられる圧力により制御された特
定の圧力で、ポリシングパッド５４の方へと押圧し、又
は、コンディショナーアーム６２及びヘッド６４を持ち
上げて、保管又は保守のために、ポリシングパッド５４
から遠ざける。
【０２０１】図３４及び３５に例示されるように、ベル
ト１６２４の駆動シーブ１６２６は、水平才差運動軸１
６３４の上方の地点で駆動シャフト１６６４の上端に固
定される。駆動シャフト１６６４は、シャフトハウジン
グ１６３０の内部に垂直に通過する。その上端では、旋
回支持板１６６２とスカート１６６３に接続され、ベア
リングを保護する。その下端は、ギア１６６５を保持
し、このギア１６６５は、コンディショナーヘッドモー
ター１６６６の出力シャフトでギア１６６７につなが
り、コンディショニングディスク６１２の動力を提供す
る。コンディショナーヘッドモーター１６６６は、テー
ブルトップ２３に固定されたモーターブラケット１６７
６の上に装着される。
ト１６２４の駆動シーブ１６２６は、水平才差運動軸１
６３４の上方の地点で駆動シャフト１６６４の上端に固
定される。駆動シャフト１６６４は、シャフトハウジン
グ１６３０の内部に垂直に通過する。その上端では、旋
回支持板１６６２とスカート１６６３に接続され、ベア
リングを保護する。その下端は、ギア１６６５を保持
し、このギア１６６５は、コンディショナーヘッドモー
ター１６６６の出力シャフトでギア１６６７につなが
り、コンディショニングディスク６１２の動力を提供す
る。コンディショナーヘッドモーター１６６６は、テー
ブルトップ２３に固定されたモーターブラケット１６７
６の上に装着される。
【０２０２】幾何関係の結果、アクチュエーター１６５
６によって、駆動シーブ１６２６をコンディショニング
アーム本体１６０４に対し旋回させることはない。しか
し、ヘッドシーブ１６１６は、コンディショナーアーム
本体１６０４に対し旋回する。従って、駆動シーブ１６
２６及び才差運動軸１６３４がずれているため、駆動シ
ーブ１６２６とヘッドシーブ１６１６との間に載置され
ている駆動ベルト１６２４の張力は、コンディショナー
アーム６２が持ち上げられたときには減少し、コンディ
ショナーアーム６２が下げられたときには増加する（傾
き角に対する張力の変化は、駆動シーブ１６２６が才差
運動軸１６３４の下に配置されていれば、正反対にな
る）。駆動シーブ１６２６の配置が、垂直旋回の中心１
６３４の上に（僅かではあるが）ずれており、これも、
駆動ベルト１６２４の張力に影響を与える。アーム６２
が、ポリシングパッド５４に向かって下向きに旋回すれ
ば、ベルト１６２４の張力が増加し、アーム６２がポリ
シングパッドから遠ざかるように旋回すれば、ベルト１
６２４の張力が減少する。このベルト張力の増加と減少
は、水力ラム１６５６からの力と結合して、ポリシング
パッド５４上のコンディショナーヘッド６４の圧力に影
響する。ベルト１６２４の張力が増加すれば、水力ラム
１６５６により発生する力に対立し、コンディショナー
ヘッド６４をポリシングパッド５４に押圧する傾向が生
じる。張力の増加は、アーム６２を上昇っせる傾向を生
じさせ、他方、張力が減少すれば、アーム６２が、その
下のポリシングパッド５４に向けて大きな力で押圧する
傾向を生じさせる。この構成では、コンディショナーヘ
ッド６４とポリシングパッド５４の間の一定の摩擦係数
が、駆動ベルト１６２４に適切な張力を与え、これが、
水力ラム１６５６からの力と共に、コンディショナーヘ
ッド６４とポリシングパッド５４との間の或る適切な圧
力を与え、これは、コンディショナーヘッド６４とポリ
シングパッド５４の間の境界面の高さの小さな変化に関
係しない。コンディショナーヘッド６４とポリシングパ
ッド５４の間の摩擦力は、粗いポリシングパッド面が通
過したときに増加し（表面は既に粗いので、更に粗面処
理／コンディショニングの必要はない）、摩擦力が増加
すれば、コンディショナーヘッド６４を一定速度で回転
させるために必要な力が増加する。この力が増加するこ
とにより、コンディショナー駆動ベルト１６２４の張力
が発生し、コンディショナーヘッド６４が上昇してポリ
シングパッド５４から遠ざかる傾向を生じるため、コン
ディショナーヘッド６４のポリシングパッド５４への圧
力及び研磨が減少することになる。逆に、コンディショ
ナーヘッド６４が摩擦力の低い領域、例えばポリシング
パッドのグレージングの生じた領域などを通過したとき
は、コンディショナーヘッド６４の回転に対する抵抗は
小さくなり、コンディショナーヘッド駆動ベルト１６２
４の張力も小さくなる。張力の減少により、駆動ベルト
１６２４の力も減少し、コンディショナーアーム６２を
下げる傾向を生じ、ポリシングパッドにかかるコンディ
ショナーヘッドの力が増加し、ポリシングパッドに更に
強くかみ合うようになり、グレージング又は低摩擦力の
位置に対して、更にコンディショニングを与えることに
なる。
６によって、駆動シーブ１６２６をコンディショニング
アーム本体１６０４に対し旋回させることはない。しか
し、ヘッドシーブ１６１６は、コンディショナーアーム
本体１６０４に対し旋回する。従って、駆動シーブ１６
２６及び才差運動軸１６３４がずれているため、駆動シ
ーブ１６２６とヘッドシーブ１６１６との間に載置され
ている駆動ベルト１６２４の張力は、コンディショナー
アーム６２が持ち上げられたときには減少し、コンディ
ショナーアーム６２が下げられたときには増加する（傾
き角に対する張力の変化は、駆動シーブ１６２６が才差
運動軸１６３４の下に配置されていれば、正反対にな
る）。駆動シーブ１６２６の配置が、垂直旋回の中心１
６３４の上に（僅かではあるが）ずれており、これも、
駆動ベルト１６２４の張力に影響を与える。アーム６２
が、ポリシングパッド５４に向かって下向きに旋回すれ
ば、ベルト１６２４の張力が増加し、アーム６２がポリ
シングパッドから遠ざかるように旋回すれば、ベルト１
６２４の張力が減少する。このベルト張力の増加と減少
は、水力ラム１６５６からの力と結合して、ポリシング
パッド５４上のコンディショナーヘッド６４の圧力に影
響する。ベルト１６２４の張力が増加すれば、水力ラム
１６５６により発生する力に対立し、コンディショナー
ヘッド６４をポリシングパッド５４に押圧する傾向が生
じる。張力の増加は、アーム６２を上昇っせる傾向を生
じさせ、他方、張力が減少すれば、アーム６２が、その
下のポリシングパッド５４に向けて大きな力で押圧する
傾向を生じさせる。この構成では、コンディショナーヘ
ッド６４とポリシングパッド５４の間の一定の摩擦係数
が、駆動ベルト１６２４に適切な張力を与え、これが、
水力ラム１６５６からの力と共に、コンディショナーヘ
ッド６４とポリシングパッド５４との間の或る適切な圧
力を与え、これは、コンディショナーヘッド６４とポリ
シングパッド５４の間の境界面の高さの小さな変化に関
係しない。コンディショナーヘッド６４とポリシングパ
ッド５４の間の摩擦力は、粗いポリシングパッド面が通
過したときに増加し（表面は既に粗いので、更に粗面処
理／コンディショニングの必要はない）、摩擦力が増加
すれば、コンディショナーヘッド６４を一定速度で回転
させるために必要な力が増加する。この力が増加するこ
とにより、コンディショナー駆動ベルト１６２４の張力
が発生し、コンディショナーヘッド６４が上昇してポリ
シングパッド５４から遠ざかる傾向を生じるため、コン
ディショナーヘッド６４のポリシングパッド５４への圧
力及び研磨が減少することになる。逆に、コンディショ
ナーヘッド６４が摩擦力の低い領域、例えばポリシング
パッドのグレージングの生じた領域などを通過したとき
は、コンディショナーヘッド６４の回転に対する抵抗は
小さくなり、コンディショナーヘッド駆動ベルト１６２
４の張力も小さくなる。張力の減少により、駆動ベルト
１６２４の力も減少し、コンディショナーアーム６２を
下げる傾向を生じ、ポリシングパッドにかかるコンディ
ショナーヘッドの力が増加し、ポリシングパッドに更に
強くかみ合うようになり、グレージング又は低摩擦力の
位置に対して、更にコンディショニングを与えることに
なる。
【０２０３】図２９及び３５に示されている駆動掃引モ
ーター１６７０は、コンディショナーアーム６２を、ポ
リシングパッド５４の中心から周縁までの端から端まで
の経路で往復運動により掃引させる。駆動掃引モーター
１６７０は、テーブルトップ２３の底部でモーターブラ
ケット１６７６に装着される。出力シャフト上のギア１
６７２が、伝達するトルクを数倍にする、ハーモニック
ドライブ１６６８のリム駆動ギア１６７４につながって
いる。パッドコンディショナー６０のための模範的なハ
ーモニックドライブは、米国マサチューセッツ州ピーボ
ディのテイジンセイキボストン社ハーモニックドライブ
テクノロジーから、ユニットサイズ２５で入手可能であ
る。ベルト駆動シャフト１６６４は、ハーモニックドラ
イブ１６６８及びリムギア１６７４の中心軸に沿って通
過している。ハーモニックドライブの高速低トルク側
は、モーターブラケット１６７６に固定され、低速高ト
ルク側は、シャフトハウジング１６３０に固定されてい
る。
ーター１６７０は、コンディショナーアーム６２を、ポ
リシングパッド５４の中心から周縁までの端から端まで
の経路で往復運動により掃引させる。駆動掃引モーター
１６７０は、テーブルトップ２３の底部でモーターブラ
ケット１６７６に装着される。出力シャフト上のギア１
６７２が、伝達するトルクを数倍にする、ハーモニック
ドライブ１６６８のリム駆動ギア１６７４につながって
いる。パッドコンディショナー６０のための模範的なハ
ーモニックドライブは、米国マサチューセッツ州ピーボ
ディのテイジンセイキボストン社ハーモニックドライブ
テクノロジーから、ユニットサイズ２５で入手可能であ
る。ベルト駆動シャフト１６６４は、ハーモニックドラ
イブ１６６８及びリムギア１６７４の中心軸に沿って通
過している。ハーモニックドライブの高速低トルク側
は、モーターブラケット１６７６に固定され、低速高ト
ルク側は、シャフトハウジング１６３０に固定されてい
る。
【０２０４】コンディショナーアーム６２は、上述のよ
うに、スタブシャフト１６４２の組を通って水平に回
り、アーム本体１６０４とシャフトハウジング１６３０
との間にボルト止めされる。コンディショナーヘッドモ
ーター１６６６は、テーブルトップ２３に固定されたギ
アハウジング１６７２の中の１組のギアにより駆動シャ
フト１６６４に接続している。駆動シャフトは、駆動ベ
ルト１６２４、コンディショナーヘッド６４、そしてコ
ンディショナーディスク６１２を回転させる。
うに、スタブシャフト１６４２の組を通って水平に回
り、アーム本体１６０４とシャフトハウジング１６３０
との間にボルト止めされる。コンディショナーヘッドモ
ーター１６６６は、テーブルトップ２３に固定されたギ
アハウジング１６７２の中の１組のギアにより駆動シャ
フト１６６４に接続している。駆動シャフトは、駆動ベ
ルト１６２４、コンディショナーヘッド６４、そしてコ
ンディショナーディスク６１２を回転させる。
【０２０５】図２９〜３５のパッドコンディショナー６
０は、ポリシングシステムの制御コンピュータに入れる
ソフトウェアを調節し選択することにより、多様な様式
に用いることが可能である。
０は、ポリシングシステムの制御コンピュータに入れる
ソフトウェアを調節し選択することにより、多様な様式
に用いることが可能である。
【０２０６】ポリシングパッド５４は、そのパッドでポ
リシングが中断している間に、コンディショニングする
ことが可能である。ウエハ１１０を放射方向最内部に引
っ込め、その最底部を上げて、ウエハヘッド１１０に保
持されている全てのウエハをパッド表面から離れるよう
にし、プラーテン５２を回転させて、回転するコンディ
ショナーヘッド６４が回転するパッド５４と接触してそ
の周縁から中心までを掃引する。
リシングが中断している間に、コンディショニングする
ことが可能である。ウエハ１１０を放射方向最内部に引
っ込め、その最底部を上げて、ウエハヘッド１１０に保
持されている全てのウエハをパッド表面から離れるよう
にし、プラーテン５２を回転させて、回転するコンディ
ショナーヘッド６４が回転するパッド５４と接触してそ
の周縁から中心までを掃引する。
【０２０７】あるいは、ポリシングがパッドで進行中
に、即ちリアルタイムに、ポリシングパッド５４をコン
ディショニングしてもよい。コンディショナーヘッド６
４の掃引は、パッド５４の外側部分のおよそ端から端ま
で伸張し（テーブルトップ２３の中心から分かるよう
に）、他方、ウエハヘッド１１０及びそのウエハ４０
は、内側部分の端から端までを掃引する。これにもかか
わらず、衝突を避けるためには、２つの掃引を同調させ
る必要がある。この同調には、オーバーセンターポリシ
ングと同時にリアルタイムパッドコンディショニングを
行うことが必要であることは明らかであり、それは、ウ
エハヘッド１１０がパッド５４の上を通過してこれを越
えるからであり、また、パッド５４のこの部分がコンデ
ィショニングを要しているからである。
に、即ちリアルタイムに、ポリシングパッド５４をコン
ディショニングしてもよい。コンディショナーヘッド６
４の掃引は、パッド５４の外側部分のおよそ端から端ま
で伸張し（テーブルトップ２３の中心から分かるよう
に）、他方、ウエハヘッド１１０及びそのウエハ４０
は、内側部分の端から端までを掃引する。これにもかか
わらず、衝突を避けるためには、２つの掃引を同調させ
る必要がある。この同調には、オーバーセンターポリシ
ングと同時にリアルタイムパッドコンディショニングを
行うことが必要であることは明らかであり、それは、ウ
エハヘッド１１０がパッド５４の上を通過してこれを越
えるからであり、また、パッド５４のこの部分がコンデ
ィショニングを要しているからである。
【０２０８】（コンディショナーヘッドクリーニングカ
ップ）コンディショナーヘッド６４のコンディショニン
グディスク６１４は、ポリシングパッド５４全面を掃引
する際に、その研磨面及びポリシングパッド５４に隣接
する外面がスラリでカバーされるようになる。コンディ
ショナーヘッド６４がポリシングパッド５４のウェット
面で作動する間、コンディショニングのプロセスが継続
しているため、コンディショナーヘッド６４の表面上に
存在しているスラリが乾燥する間もなく、新たなウェッ
トスラリ粒子が容易に補給される。しかし、作動してい
ない間、例えば、ポリシング中にコンディショナーヘッ
ドが格納されているとき、又は、最も特殊な場合では保
守等の様々な理由で装置全体が動作していないとき、コ
ンディショナーヘッドは乾燥してしまい、コンディショ
ナーヘッドにコーティングされたスラリが岩のように堅
いケークとなりやすく、あるいは、スラリ中の水酸化ナ
トリウムが、コンディショナーヘッドの１つの表面上に
晶析する。そして、ケーク状のスラリを取り除く事や、
晶析した水酸化ナトリウムを溶液に戻す事は困難であ
る。
ップ）コンディショナーヘッド６４のコンディショニン
グディスク６１４は、ポリシングパッド５４全面を掃引
する際に、その研磨面及びポリシングパッド５４に隣接
する外面がスラリでカバーされるようになる。コンディ
ショナーヘッド６４がポリシングパッド５４のウェット
面で作動する間、コンディショニングのプロセスが継続
しているため、コンディショナーヘッド６４の表面上に
存在しているスラリが乾燥する間もなく、新たなウェッ
トスラリ粒子が容易に補給される。しかし、作動してい
ない間、例えば、ポリシング中にコンディショナーヘッ
ドが格納されているとき、又は、最も特殊な場合では保
守等の様々な理由で装置全体が動作していないとき、コ
ンディショナーヘッドは乾燥してしまい、コンディショ
ナーヘッドにコーティングされたスラリが岩のように堅
いケークとなりやすく、あるいは、スラリ中の水酸化ナ
トリウムが、コンディショナーヘッドの１つの表面上に
晶析する。そして、ケーク状のスラリを取り除く事や、
晶析した水酸化ナトリウムを溶液に戻す事は困難であ
る。
【０２０９】この問題を明らかにするため、図１８のテ
ーブルトップ２３の略平面図に示されるように、クリー
ニングカップ組立体６８が、ポリシングステーション５
０ａ、５０ｂ及び５０ｃのそれぞれに対して与えられ、
作動していないコンディショナーヘッド６４を水溶液中
の環境下に保管する。
ーブルトップ２３の略平面図に示されるように、クリー
ニングカップ組立体６８が、ポリシングステーション５
０ａ、５０ｂ及び５０ｃのそれぞれに対して与えられ、
作動していないコンディショナーヘッド６４を水溶液中
の環境下に保管する。
【０２１０】図３６Ａに模式的に例示されるように、ク
リーニングカップ組立体６８のそれぞれは、モーター２
６１２のシャフトに装着されるクリーニングカップ２６
１０を有し、このモーター２６１２は、クリーニングカ
ップ２６１０を非作動の位置まで回わして、そこでは、
コンディショナーヘッド６４が収容されているとき、コ
ンディショナーアーム６２がコンディショナーヘッド６
４をクリーニングカップ２６１０の中まで下げる。流体
ラインを含む更に完全な構造の例示は図３７に示され
る。非作動の位置は、ポリシングステーション５０ｃに
対しての図１８の平面図に例示されている。
リーニングカップ組立体６８のそれぞれは、モーター２
６１２のシャフトに装着されるクリーニングカップ２６
１０を有し、このモーター２６１２は、クリーニングカ
ップ２６１０を非作動の位置まで回わして、そこでは、
コンディショナーヘッド６４が収容されているとき、コ
ンディショナーアーム６２がコンディショナーヘッド６
４をクリーニングカップ２６１０の中まで下げる。流体
ラインを含む更に完全な構造の例示は図３７に示され
る。非作動の位置は、ポリシングステーション５０ｃに
対しての図１８の平面図に例示されている。
【０２１１】図３６Ｂに例示されるように、ポリシング
パッド５４のコンディショニングを行う作動の位置まで
コンディショナーヘッド６４を回したとき、コンディシ
ョナーアーム６２がコンディショナーヘッド６４を持ち
上げて、これをクリーニングカップの外に出す。そし
て、図３６Ｃに例示されるように、モーター２６１２が
クリーニングカップ２６１０を非作動の位置まで回し、
これは、ポリシングステーション５０ａ及び５０ｂに対
する図１８の平面図に示される。図３６Ｃに戻ると、コ
ンディショナーアーム６２は、次いで、コンディショナ
ーヘッド６４を下げて、プラーテン５２上に載置されて
いるポリシングパッド５４の上に載せる。コンディショ
ニングの操作が完結したとき、コンディショナーヘッド
６４が持ち上げられ、洗浄カップ２６１０が図３６Ｂの
位置まで揺り戻され、その位置では、図３６Ａに示され
るように、保管のためにコンディショナーヘッド６４が
下げられクリーニングカップ２６１０の中に戻され、コ
ンディショナーヘッド６２に付着したスラリ及び水酸化
ナトリウムが溶液の形態のままでいるか、あるいは、洗
い落とされて除去されている。
パッド５４のコンディショニングを行う作動の位置まで
コンディショナーヘッド６４を回したとき、コンディシ
ョナーアーム６２がコンディショナーヘッド６４を持ち
上げて、これをクリーニングカップの外に出す。そし
て、図３６Ｃに例示されるように、モーター２６１２が
クリーニングカップ２６１０を非作動の位置まで回し、
これは、ポリシングステーション５０ａ及び５０ｂに対
する図１８の平面図に示される。図３６Ｃに戻ると、コ
ンディショナーアーム６２は、次いで、コンディショナ
ーヘッド６４を下げて、プラーテン５２上に載置されて
いるポリシングパッド５４の上に載せる。コンディショ
ニングの操作が完結したとき、コンディショナーヘッド
６４が持ち上げられ、洗浄カップ２６１０が図３６Ｂの
位置まで揺り戻され、その位置では、図３６Ａに示され
るように、保管のためにコンディショナーヘッド６４が
下げられクリーニングカップ２６１０の中に戻され、コ
ンディショナーヘッド６２に付着したスラリ及び水酸化
ナトリウムが溶液の形態のままでいるか、あるいは、洗
い落とされて除去されている。
【０２１２】洗浄カップ組立体６８は、その断面が図３
７に例示され、洗浄カップ２６１０は、図３８に平面図
が例示されている。洗浄カップ２６１０は、コンディシ
ョナーヘッド６４の底部を受容するに十分な大きさ及び
深さを有する円形に近い堰２６１６によって画成される
中心ベイズン２６１４を有している。垂直伸張供給ライ
ン２６２０への直径１／８”（３．２ｍｍ）の開口をそ
の外側端部に有する長手方向スリップ２６１８を与える
ように、堰２６１６の形状が与えられる。水又はその他
のクリーニング溶液が、洗浄供給ライン２６２０からカ
ップ２６１０を介して循環する。コンディショナーヘッ
ド６４が下げられ洗浄カップ２６１０のベイズン２６１
４の中に入れられたとき、コンディショナーヘッド６４
が、その中に収容している洗浄溶液をまき散らすことが
考えられる。従って、コンディショナーヘッド６４を洗
浄カップの中まで下げる前に、垂直供給通路２６２０を
介してベイズン２６１４を排水することが推奨され、こ
れは、供給ライン２６３２に配管及び３方バルブを接続
することにより実現される。
７に例示され、洗浄カップ２６１０は、図３８に平面図
が例示されている。洗浄カップ２６１０は、コンディシ
ョナーヘッド６４の底部を受容するに十分な大きさ及び
深さを有する円形に近い堰２６１６によって画成される
中心ベイズン２６１４を有している。垂直伸張供給ライ
ン２６２０への直径１／８”（３．２ｍｍ）の開口をそ
の外側端部に有する長手方向スリップ２６１８を与える
ように、堰２６１６の形状が与えられる。水又はその他
のクリーニング溶液が、洗浄供給ライン２６２０からカ
ップ２６１０を介して循環する。コンディショナーヘッ
ド６４が下げられ洗浄カップ２６１０のベイズン２６１
４の中に入れられたとき、コンディショナーヘッド６４
が、その中に収容している洗浄溶液をまき散らすことが
考えられる。従って、コンディショナーヘッド６４を洗
浄カップの中まで下げる前に、垂直供給通路２６２０を
介してベイズン２６１４を排水することが推奨され、こ
れは、供給ライン２６３２に配管及び３方バルブを接続
することにより実現される。
【０２１３】周縁ドレイン２６２２が、堰２６１６の外
側と僅かに高い包囲ダム２６２４との間に形成されてい
る。周縁ドレイン２６２２の両端は外向きに、スリップ
２６１８と平行に、共通の垂直伸張ドレイン通路２６２
６と接合する直径Ｊの１／４”（６．４ｍｍ）の２つの
ドレイン穴２６２５まで伸びている。ベイズン２６１４
をオーバーフローする流体は全て、周縁ドレイン２６２
２に捕捉され、ドレイン通路２６２６を介して排水され
る。
側と僅かに高い包囲ダム２６２４との間に形成されてい
る。周縁ドレイン２６２２の両端は外向きに、スリップ
２６１８と平行に、共通の垂直伸張ドレイン通路２６２
６と接合する直径Ｊの１／４”（６．４ｍｍ）の２つの
ドレイン穴２６２５まで伸びている。ベイズン２６１４
をオーバーフローする流体は全て、周縁ドレイン２６２
２に捕捉され、ドレイン通路２６２６を介して排水され
る。
【０２１４】洗浄カップ２６１０は、その支持側で回転
シャフト２６２８に装着され、また、垂直供給通路２６
２０及び垂直ドレイン通路２６２６を有するように形成
され、このシャフト２６２８と洗浄カップ２６１０との
間の通路２６２０及び２６２６は、リセス内のシール
（図示せず）によってシールされる。シャフト２６２８
は、支持ベアリング２６３０によってテーブルトップ２
３の中に装着される。洗浄カップ２６１０の回転が比較
的制限されているため、フレキシブルな供給ライン２６
３２及びドレインライン２６３４は、それぞれ、接続部
２６３６及び２６３８を介して、シャフト２６２８の通
路２６２６及び２６２６に直接接続されてもよい。ドレ
インライン２６３４を介して排水される洗浄液は廃棄さ
れてもよく、あるいは、供給ライン２６３２を介してリ
サイクルされてもよい。飛散を防止するため、洗浄カッ
プ２６１０を動かしている間で、且つ、コンディショナ
ーヘッド６４を下げて洗浄カップ２６１０の中に入れた
ときに、中心ベイズン２６１４を排水することが好まし
い。中心ベイズン２６１４の排水は、フレキシブルな供
給ラインに接続する３方バルブにより洗浄流体源と排水
の間で変えることにより、洗浄供給ライン２６２０とフ
レキシブルな供給ライン２６３２を介して行うことが可
能になる。モーター２６１２は、ブラケット２６４０を
有するテーブルトップ２３の底部に固定され、ギアの構
造（図示せず）により、シャフトの側部にギア接続され
る。
シャフト２６２８に装着され、また、垂直供給通路２６
２０及び垂直ドレイン通路２６２６を有するように形成
され、このシャフト２６２８と洗浄カップ２６１０との
間の通路２６２０及び２６２６は、リセス内のシール
（図示せず）によってシールされる。シャフト２６２８
は、支持ベアリング２６３０によってテーブルトップ２
３の中に装着される。洗浄カップ２６１０の回転が比較
的制限されているため、フレキシブルな供給ライン２６
３２及びドレインライン２６３４は、それぞれ、接続部
２６３６及び２６３８を介して、シャフト２６２８の通
路２６２６及び２６２６に直接接続されてもよい。ドレ
インライン２６３４を介して排水される洗浄液は廃棄さ
れてもよく、あるいは、供給ライン２６３２を介してリ
サイクルされてもよい。飛散を防止するため、洗浄カッ
プ２６１０を動かしている間で、且つ、コンディショナ
ーヘッド６４を下げて洗浄カップ２６１０の中に入れた
ときに、中心ベイズン２６１４を排水することが好まし
い。中心ベイズン２６１４の排水は、フレキシブルな供
給ラインに接続する３方バルブにより洗浄流体源と排水
の間で変えることにより、洗浄供給ライン２６２０とフ
レキシブルな供給ライン２６３２を介して行うことが可
能になる。モーター２６１２は、ブラケット２６４０を
有するテーブルトップ２３の底部に固定され、ギアの構
造（図示せず）により、シャフトの側部にギア接続され
る。
【０２１５】図３７に示されるように、外側ダム２６２
４の高さが非常に高いため、クリーニングカップ組立体
からの流体の損失は通常はなく、必要に応じて新しいク
リーニング溶液が供給され又は循環されクリーニング溶
液を新鮮に保ち、コンディショナーヘッドの表面上にス
ラリや化学品の結晶のケーキングや問題の発生がなく、
コンディショナーヘッド６４を保管することが可能とな
る。
４の高さが非常に高いため、クリーニングカップ組立体
からの流体の損失は通常はなく、必要に応じて新しいク
リーニング溶液が供給され又は循環されクリーニング溶
液を新鮮に保ち、コンディショナーヘッドの表面上にス
ラリや化学品の結晶のケーキングや問題の発生がなく、
コンディショナーヘッド６４を保管することが可能とな
る。
【０２１６】図３９Ａ、３９Ｂ及び３９Ｃは、コンディ
ショナーアーム６２、ウエハヘッド６４及びポリシング
プラーテン５２のクリーニングカップ組立体６８に対す
る相対運動を示すものである。図３９Ａ、３９Ｂ及び３
９Ｃは、図３６Ａ、３６Ｂ及び３６Ｃにおけるコンディ
ショナーアーム６２の位置と相関している。本発明の使
用におけるこの具体例では、コンディショナーヘッド６
４は、同時にポリシング及びコンディショニングの操作
を行いつつ、ウエハヘッド１１０の座標上の運動によ
り、ポリシングプラーテン５２の端から端までを掃引す
る。この座標は、カルーセル支持板９０のスロット９１
０内で放射方向に往復運動する際にウエハヘッド１１０
を妨害することを防止するために必要である。
ショナーアーム６２、ウエハヘッド６４及びポリシング
プラーテン５２のクリーニングカップ組立体６８に対す
る相対運動を示すものである。図３９Ａ、３９Ｂ及び３
９Ｃは、図３６Ａ、３６Ｂ及び３６Ｃにおけるコンディ
ショナーアーム６２の位置と相関している。本発明の使
用におけるこの具体例では、コンディショナーヘッド６
４は、同時にポリシング及びコンディショニングの操作
を行いつつ、ウエハヘッド１１０の座標上の運動によ
り、ポリシングプラーテン５２の端から端までを掃引す
る。この座標は、カルーセル支持板９０のスロット９１
０内で放射方向に往復運動する際にウエハヘッド１１０
を妨害することを防止するために必要である。
【０２１７】図３９Ａの平面図では、ウエハヘッド１１
０はポリシングパッド５４上のおよそ中心に置かれ、コ
ンディショナーアーム６２が、その保管の位置に配置さ
れ、コンディショナーヘッドクリーニングカップ組立体
６８が、コンディショナーヘッド６４を包囲している。
０はポリシングパッド５４上のおよそ中心に置かれ、コ
ンディショナーアーム６２が、その保管の位置に配置さ
れ、コンディショナーヘッドクリーニングカップ組立体
６８が、コンディショナーヘッド６４を包囲している。
【０２１８】図３９Ｂでは、コンディショナーアーム６
２が、クリーニングカップ組立体６８より外側に垂直に
旋回し、点線２６４０は、ウエハヘッドが最内の位置に
ある状態からプラーテンエッジとオーバーラップしない
最外の位置にある状態への両方の状態を示し、別の点線
２６４２は、コンディショニングアーム６２の最内と最
外の間の同様の往復運動を示すものである。
２が、クリーニングカップ組立体６８より外側に垂直に
旋回し、点線２６４０は、ウエハヘッドが最内の位置に
ある状態からプラーテンエッジとオーバーラップしない
最外の位置にある状態への両方の状態を示し、別の点線
２６４２は、コンディショニングアーム６２の最内と最
外の間の同様の往復運動を示すものである。
【０２１９】図３９Ｃでは、クリーニングカップ組立体
６８は、コンディショナーアーム６２が、ポリシングパ
ッド５４の中心からエッジ及び裏側までスイングして往
復運動する経路を外れて移動したものである。ウエハヘ
ッド１１０、コンディショナーヘッド６４及びプラーテ
ン５２の全てが、同じ方向（時計回り）に回転している
ことに注目すべきである。図３９Ｃは、ウエハヘッドが
プラーテン５２のエッジの上方に懸下しているときのヘ
ッドの最外の位置を示している。ウエハヘッド１１０の
保持リング部分はプラーテン５２のエッジの上方で懸下
可能であるが、ウエハヘッドに保持されているウエハは
そうではない。
６８は、コンディショナーアーム６２が、ポリシングパ
ッド５４の中心からエッジ及び裏側までスイングして往
復運動する経路を外れて移動したものである。ウエハヘ
ッド１１０、コンディショナーヘッド６４及びプラーテ
ン５２の全てが、同じ方向（時計回り）に回転している
ことに注目すべきである。図３９Ｃは、ウエハヘッドが
プラーテン５２のエッジの上方に懸下しているときのヘ
ッドの最外の位置を示している。ウエハヘッド１１０の
保持リング部分はプラーテン５２のエッジの上方で懸下
可能であるが、ウエハヘッドに保持されているウエハは
そうではない。
【０２２０】別のプロセスでは、コンディショニングの
ステップとポリシングのステップとが別れている。ポリ
シングのプロセスの間、図３９Ｂに概略が示されている
ように、ウエハヘッド１１０が回転中のポリシングパッ
ド５４の全面でウエハ４０を掃引している間、コンディ
ショナーヘッド６４が保管カップ組立体６８の中に保管
される。コンディショニングのプロセス中は、図３９Ｃ
に概略が示されているように、ウエハヘッド１１０がカ
ルーセル９０の中心に最も近く且つ回転中のパッド５４
の上方の最内位置で保管されている。コンディショナー
ヘッド６４は、妨害しない位置まで回された保管カップ
組立体６８から持ち上げられ、コンディショナーヘッド
６４が回転中のパッド５４の上を掃引してコンディショ
ニングを行う。パッドのコンディショニングが完結した
後、コンディショナーヘッド６４が保管のために戻され
る位置までカップ組立体を回して戻す。
ステップとポリシングのステップとが別れている。ポリ
シングのプロセスの間、図３９Ｂに概略が示されている
ように、ウエハヘッド１１０が回転中のポリシングパッ
ド５４の全面でウエハ４０を掃引している間、コンディ
ショナーヘッド６４が保管カップ組立体６８の中に保管
される。コンディショニングのプロセス中は、図３９Ｃ
に概略が示されているように、ウエハヘッド１１０がカ
ルーセル９０の中心に最も近く且つ回転中のパッド５４
の上方の最内位置で保管されている。コンディショナー
ヘッド６４は、妨害しない位置まで回された保管カップ
組立体６８から持ち上げられ、コンディショナーヘッド
６４が回転中のパッド５４の上を掃引してコンディショ
ニングを行う。パッドのコンディショニングが完結した
後、コンディショナーヘッド６４が保管のために戻され
る位置までカップ組立体を回して戻す。
【０２２１】（ウエハ移送調心及びクリーニングステー
ション）図１及び２に示されるように、移送ステーショ
ン７０は、ポリシングが終了した後、搬送装置３０とポ
リシング装置２０との間のウエハの出し入れ移送とい
う、多数の目的を果たす。図４０は、テーブルトップ２
３に対して上昇が可能なウエハ移送ステーション７０の
拡大斜視図を示す。ウエハ移送ペデスタル７２は、略水
平に伸びる上面を有し、そこには、ウエハの主面を傷つ
けないようペデスタル７２の上面にやさしく支持するた
め、薄い弾性膜７２２が貼り付けられている。３つのフ
ォーク組立体７４が、ペデスタル７２の１つの垂直位置
の回りに配置され、ペデスタル７２上に支持されている
ウエハを横方向に調心させる。ペデスタル７２が、洗浄
シュラウド７６の中に垂直に収縮可能で、シュラウド７
６に取り付けられた３つの洗浄組立体７７がリンス流体
をウエハ、ペデスタル又はウエハヘッドに向けるときは
リンス流体がシュラウド７６の中に収容されるようにし
ている。また、シュラウド７６は、テーブルトップ２３
に対して垂直に上昇することができる。
ション）図１及び２に示されるように、移送ステーショ
ン７０は、ポリシングが終了した後、搬送装置３０とポ
リシング装置２０との間のウエハの出し入れ移送とい
う、多数の目的を果たす。図４０は、テーブルトップ２
３に対して上昇が可能なウエハ移送ステーション７０の
拡大斜視図を示す。ウエハ移送ペデスタル７２は、略水
平に伸びる上面を有し、そこには、ウエハの主面を傷つ
けないようペデスタル７２の上面にやさしく支持するた
め、薄い弾性膜７２２が貼り付けられている。３つのフ
ォーク組立体７４が、ペデスタル７２の１つの垂直位置
の回りに配置され、ペデスタル７２上に支持されている
ウエハを横方向に調心させる。ペデスタル７２が、洗浄
シュラウド７６の中に垂直に収縮可能で、シュラウド７
６に取り付けられた３つの洗浄組立体７７がリンス流体
をウエハ、ペデスタル又はウエハヘッドに向けるときは
リンス流体がシュラウド７６の中に収容されるようにし
ている。また、シュラウド７６は、テーブルトップ２３
に対して垂直に上昇することができる。
【０２２２】図４１は、プラーテン及び洗浄シュラウド
の上面の平面図である。図４２及び４３は、図４０と同
様の２つの異なった角度からの斜視図であるが、部分的
に断面を示し、フォーク及び水ノズルの動作を示してい
る。図４４は、移送ステーションのペデスタル領域の詳
細な断面を示している。シュラウド７６は、略円筒状の
ベイズンシャフトハウジング７８上で支持されこれにシ
ールで接続し、他方、ペデスタルは、ベイズンハウジン
グ７８の中に垂直に伸びる管状ペデスタルコラム７９の
中を通りこれに支持されている。
の上面の平面図である。図４２及び４３は、図４０と同
様の２つの異なった角度からの斜視図であるが、部分的
に断面を示し、フォーク及び水ノズルの動作を示してい
る。図４４は、移送ステーションのペデスタル領域の詳
細な断面を示している。シュラウド７６は、略円筒状の
ベイズンシャフトハウジング７８上で支持されこれにシ
ールで接続し、他方、ペデスタルは、ベイズンハウジン
グ７８の中に垂直に伸びる管状ペデスタルコラム７９の
中を通りこれに支持されている。
【０２２３】（ペデスタル及び洗浄ベイズンの洗浄ポー
トと真空ポート）移送ステーション７０のペデスタル７
２は、図４１の平面図及び図４４の断面図に例示される
ように、中心ポート７２４及び多数のオフセットポート
７２６の両方を、ペデスタル７２の上面に、中心を外れ
て且つ弾性膜７２２に貫通するように、有している。即
ち、真空及び水のためのポート７２４及び７２６は、ペ
デスタル７２の上部及び弾性膜７２２を貫通する。ポー
ト７２４及び７２６は、ペデスタル７２内の横通路７２
８（図４４にはこのうち２つしか例示していない）に接
続し、これは、管状ペデスタルコラム７９の中の中心通
路と反対側の垂直通路７３０に接続する。加圧された洗
浄流体又は真空が、ねじ切りユニオン７３８を介してペ
デスタルコラム７９に取り外し可能に結合したフレキシ
ブルな流体ホース７３６を介して、ペデスタルコラム７
９の中心通路の底部に与えられる。真空源が洗浄流体で
汚染されることを防止するため、真空ジェネレータ及び
３方バルブが、真空ラインと洗浄供給ラインとの接合部
でフレキシブルライン７３６に接続される。真空ジェネ
レータは、水の圧力を用いて、真空を発生させるもので
ある。模範的な真空ジェネレータは、米国マサチューセ
ッツ州ヒンガムのＰＩＡＢ社から入手可能な、Model L1
0 型真空ポンプが挙げられる。３方バルブ、ペデスタル
コラム７９の中心通路７２３及びこれに対応したポート
を介することにより、加圧液体又は真空を供給する際、
この液体で真空源を汚染する可能性を低減する。
トと真空ポート）移送ステーション７０のペデスタル７
２は、図４１の平面図及び図４４の断面図に例示される
ように、中心ポート７２４及び多数のオフセットポート
７２６の両方を、ペデスタル７２の上面に、中心を外れ
て且つ弾性膜７２２に貫通するように、有している。即
ち、真空及び水のためのポート７２４及び７２６は、ペ
デスタル７２の上部及び弾性膜７２２を貫通する。ポー
ト７２４及び７２６は、ペデスタル７２内の横通路７２
８（図４４にはこのうち２つしか例示していない）に接
続し、これは、管状ペデスタルコラム７９の中の中心通
路と反対側の垂直通路７３０に接続する。加圧された洗
浄流体又は真空が、ねじ切りユニオン７３８を介してペ
デスタルコラム７９に取り外し可能に結合したフレキシ
ブルな流体ホース７３６を介して、ペデスタルコラム７
９の中心通路の底部に与えられる。真空源が洗浄流体で
汚染されることを防止するため、真空ジェネレータ及び
３方バルブが、真空ラインと洗浄供給ラインとの接合部
でフレキシブルライン７３６に接続される。真空ジェネ
レータは、水の圧力を用いて、真空を発生させるもので
ある。模範的な真空ジェネレータは、米国マサチューセ
ッツ州ヒンガムのＰＩＡＢ社から入手可能な、Model L1
0 型真空ポンプが挙げられる。３方バルブ、ペデスタル
コラム７９の中心通路７２３及びこれに対応したポート
を介することにより、加圧液体又は真空を供給する際、
この液体で真空源を汚染する可能性を低減する。
【０２２４】図４１の平面図及び図４９Ａの横断面図に
示すように、ディスクチップノズルがポート７２４及び
７２６にねじ止めされ、これは、米国イリノイ州セント
チャールズのレクラー社から入手可能な Model 680.34
5.17 が好ましい。詳細は後述するが１方チェックバル
ブが中心ポート７２４に設置され、洗浄液がそこから噴
射することを防止しつつ中心ポートで真空が引けるよう
にしている。加圧クリーニング溶液がオフセットポート
７２６を介して供給され上向きの方向を有する液体がウ
エハヘッド１１０の底面及びそこに付随しているウエハ
全てを洗浄する。ウエハが弾性膜７２２と接触している
ときは、ポート７２４及び７２６に供給される真空は、
ペデスタル７２の上部にウエハをしっかりとシールす
る。
示すように、ディスクチップノズルがポート７２４及び
７２６にねじ止めされ、これは、米国イリノイ州セント
チャールズのレクラー社から入手可能な Model 680.34
5.17 が好ましい。詳細は後述するが１方チェックバル
ブが中心ポート７２４に設置され、洗浄液がそこから噴
射することを防止しつつ中心ポートで真空が引けるよう
にしている。加圧クリーニング溶液がオフセットポート
７２６を介して供給され上向きの方向を有する液体がウ
エハヘッド１１０の底面及びそこに付随しているウエハ
全てを洗浄する。ウエハが弾性膜７２２と接触している
ときは、ポート７２４及び７２６に供給される真空は、
ペデスタル７２の上部にウエハをしっかりとシールす
る。
【０２２５】３つの洗浄組立体７７は、図４３の斜視図
及び断面図の双方に示されるように、ペデスタル７２の
周囲に約１２０゜の間隔をもって配置され、ポーチルー
フ７４０及び外側壁７４１の内側の下のシュラウド７６
のおよそ周縁に配置される。洗浄組立体７７のそれぞれ
は、ベイズン７６の内底部７４３に固定され垂直通路７
４８を介して第１のタップノズル穴７４６に接続する放
射方向通路７４４を有する、下側部材７４２を有してい
る。洗浄組立体７７は、下側部材７４２に固定され自身
の垂直通路７５２を有する上側部材７５０を更に有し、
垂直通路７５２は他の垂直通路７４８にシールで接続
し、第２のタップノズル穴７５４に接続する。フラット
スプレーノズルのそれぞれは、全体のスプレーのパター
ンを最適化するようそれぞれのスリットの方向を選択し
て、ノズル穴７４６及び７５４にねじ止めされる。下ノ
ズル穴７４６は、ペデスタル７２の水平面に対して約３
０゜上に向く横軸を有して、上ノズル穴７５４は、約１
５゜下に向く横軸を有し、即ち、２つのノズル穴７４６
及び７５４は、ウエハの平面から約１０゜〜４５゜の範
囲の角度でずれている。これら２つのスプレーパターン
は、何も置いていないペデスタル７２及びポリッシュに
より保持されるウエハを更に効果的に洗浄するため、ペ
デスタル７２の周縁の近く又はその外側で交差するよう
に、配置が与えられていてもよい。
及び断面図の双方に示されるように、ペデスタル７２の
周囲に約１２０゜の間隔をもって配置され、ポーチルー
フ７４０及び外側壁７４１の内側の下のシュラウド７６
のおよそ周縁に配置される。洗浄組立体７７のそれぞれ
は、ベイズン７６の内底部７４３に固定され垂直通路７
４８を介して第１のタップノズル穴７４６に接続する放
射方向通路７４４を有する、下側部材７４２を有してい
る。洗浄組立体７７は、下側部材７４２に固定され自身
の垂直通路７５２を有する上側部材７５０を更に有し、
垂直通路７５２は他の垂直通路７４８にシールで接続
し、第２のタップノズル穴７５４に接続する。フラット
スプレーノズルのそれぞれは、全体のスプレーのパター
ンを最適化するようそれぞれのスリットの方向を選択し
て、ノズル穴７４６及び７５４にねじ止めされる。下ノ
ズル穴７４６は、ペデスタル７２の水平面に対して約３
０゜上に向く横軸を有して、上ノズル穴７５４は、約１
５゜下に向く横軸を有し、即ち、２つのノズル穴７４６
及び７５４は、ウエハの平面から約１０゜〜４５゜の範
囲の角度でずれている。これら２つのスプレーパターン
は、何も置いていないペデスタル７２及びポリッシュに
より保持されるウエハを更に効果的に洗浄するため、ペ
デスタル７２の周縁の近く又はその外側で交差するよう
に、配置が与えられていてもよい。
【０２２６】図４３及び４４の双方に示されるように、
洗浄組立体７７のそれぞれは更に、下側部材７４２の放
射方向内端に接続しその放射方向通路７４４にシールし
て接続する。洗浄組立体７８のそれぞれの供給管７５６
は、ベイズンハウジング７８の内側を垂直下向きにその
下端まで通じている。この地点で、下側カラー７６０の
通路７５８に接合し、この下側カラー７６０は、洗浄流
体のためのフレキシブルなラインへのねじ切り接続のた
めのタップ穴を外壁に有している。
洗浄組立体７７のそれぞれは更に、下側部材７４２の放
射方向内端に接続しその放射方向通路７４４にシールし
て接続する。洗浄組立体７８のそれぞれの供給管７５６
は、ベイズンハウジング７８の内側を垂直下向きにその
下端まで通じている。この地点で、下側カラー７６０の
通路７５８に接合し、この下側カラー７６０は、洗浄流
体のためのフレキシブルなラインへのねじ切り接続のた
めのタップ穴を外壁に有している。
【０２２７】従って、洗浄流体は、略水平方位周縁洗浄
組立体７８の３つそれぞれに独立して供給され、ペデス
タル７２の上部の垂直方位ポート７２６に供給される。
ウエハヘッド１１０が移送ステーション７０の上方に配
置されベイズンシュラウド７６及びこれに対応する洗浄
組立体７７が持上がってウエハヘッド１１０及びこれに
付随するウエハがベイズンシュラウド７６のポーチルー
フ７４０の内側に配置されるとき、それぞれの源（ソー
ス）からの洗浄流体は実質的にベイズンシュラウド７６
の中に収容される。過剰な洗浄流体及び同伴するスラリ
は、ベイズンシュラウド７６の中に捕捉され、ベイズン
ハウジング７８の底部に向かって下向きに排水され、そ
こでは、ドレイン通路７５９が、ベイズンハウジング７
８の底部及びカラー７６０に貫通しドレイン管７６１に
接続する。
組立体７８の３つそれぞれに独立して供給され、ペデス
タル７２の上部の垂直方位ポート７２６に供給される。
ウエハヘッド１１０が移送ステーション７０の上方に配
置されベイズンシュラウド７６及びこれに対応する洗浄
組立体７７が持上がってウエハヘッド１１０及びこれに
付随するウエハがベイズンシュラウド７６のポーチルー
フ７４０の内側に配置されるとき、それぞれの源（ソー
ス）からの洗浄流体は実質的にベイズンシュラウド７６
の中に収容される。過剰な洗浄流体及び同伴するスラリ
は、ベイズンシュラウド７６の中に捕捉され、ベイズン
ハウジング７８の底部に向かって下向きに排水され、そ
こでは、ドレイン通路７５９が、ベイズンハウジング７
８の底部及びカラー７６０に貫通しドレイン管７６１に
接続する。
【０２２８】ベイズンシュラウド７６がウエハヘッド１
１０の周囲に上昇することにより、ウエハヘッド１１０
に必要な垂直ストロークが短くなる。この短いストロー
クは、ウエハヘッドの単純且つ簡単なデザインに寄与す
る。
１０の周囲に上昇することにより、ウエハヘッド１１０
に必要な垂直ストロークが短くなる。この短いストロー
クは、ウエハヘッドの単純且つ簡単なデザインに寄与す
る。
【０２２９】（ウエハ調心フォーク）図４０に例示され
るように、また、後述でより詳細に説明するように、ウ
エハ４０をウエハ移送パドルによりペデスタル上に搬送
した後、３つのフォーク組立体７４を用いて、ウエハヘ
ッド１１０を洗浄ステーション７０及びそのペデスタル
７２に対して調心する。その後、ペデスタル７２を少し
下げ、ベイズンシュラウド７６をこれに付随するフォー
ク組立体７４と共に持ち上げて、ペデスタル７２と、ウ
エハ４０と、ウエハヘッド１１０の下部とを横方向に包
囲する。中心合せが終了した後に初めて、ウエハ４０を
ウエハヘッド１１０に搬送する。
るように、また、後述でより詳細に説明するように、ウ
エハ４０をウエハ移送パドルによりペデスタル上に搬送
した後、３つのフォーク組立体７４を用いて、ウエハヘ
ッド１１０を洗浄ステーション７０及びそのペデスタル
７２に対して調心する。その後、ペデスタル７２を少し
下げ、ベイズンシュラウド７６をこれに付随するフォー
ク組立体７４と共に持ち上げて、ペデスタル７２と、ウ
エハ４０と、ウエハヘッド１１０の下部とを横方向に包
囲する。中心合せが終了した後に初めて、ウエハ４０を
ウエハヘッド１１０に搬送する。
【０２３０】図４１にも、３つのウエハ調心フォーク組
立体７４の三角形の配向が平面図で示される。図４２の
斜視図、図４５の拡大斜視図及び部分的断面図、並び
に、図４４の断面図でも更に示されるように、フォーク
組立体７４のそれぞれはフォーク７６２を有し、フォー
ク７６２は、制限された角度の範囲の中で回転可能で、
また、中心合せをしようとするウエハのエッジに隣接さ
せるための１対の調心歯７６４を有している。フォーク
７６２は、放射方向に伸張するフォークアーム７６６の
遠端上を回転し、フォークアーム７６６の近端は、ベイ
ズンハウジング７８の内部に下がって伸びる垂直リブ７
６８に固定される。リブ７６８の下端は、シャフト７６
９の回りに支持スリーブ７７２のウィング７７０までヒ
ンジ動作ができるようになっており、これは、後述する
が、ベイズンハウジング７８に固定されている。ベイズ
ンハウジング７８の外側の側部には空気圧シリンダー７
７４が固定され、この空気圧シリンダー７７４は、ベイ
ズンシャフト７８に貫通し且つ垂直リブ７６８の中間部
分内に通じるカップリングをそのシャフト端に有する、
出力シャフト７７６を有している。ここでのデザイン
は、それぞれのリブ及びこれに対応するフォーク組立体
７４に通じる１つの空気圧シリンダー７７４に専用のも
のであるが、このデザインは、１つの空気圧シリンダー
を用いて３つのリブ７６８を作動させるために容易に変
更できるものである。
立体７４の三角形の配向が平面図で示される。図４２の
斜視図、図４５の拡大斜視図及び部分的断面図、並び
に、図４４の断面図でも更に示されるように、フォーク
組立体７４のそれぞれはフォーク７６２を有し、フォー
ク７６２は、制限された角度の範囲の中で回転可能で、
また、中心合せをしようとするウエハのエッジに隣接さ
せるための１対の調心歯７６４を有している。フォーク
７６２は、放射方向に伸張するフォークアーム７６６の
遠端上を回転し、フォークアーム７６６の近端は、ベイ
ズンハウジング７８の内部に下がって伸びる垂直リブ７
６８に固定される。リブ７６８の下端は、シャフト７６
９の回りに支持スリーブ７７２のウィング７７０までヒ
ンジ動作ができるようになっており、これは、後述する
が、ベイズンハウジング７８に固定されている。ベイズ
ンハウジング７８の外側の側部には空気圧シリンダー７
７４が固定され、この空気圧シリンダー７７４は、ベイ
ズンシャフト７８に貫通し且つ垂直リブ７６８の中間部
分内に通じるカップリングをそのシャフト端に有する、
出力シャフト７７６を有している。ここでのデザイン
は、それぞれのリブ及びこれに対応するフォーク組立体
７４に通じる１つの空気圧シリンダー７７４に専用のも
のであるが、このデザインは、１つの空気圧シリンダー
を用いて３つのリブ７６８を作動させるために容易に変
更できるものである。
【０２３１】フォーク空気圧シリンダー７７４の空気圧
による作動及び作動停止は、ペデスタル７２上のウエハ
４０に対してフォークの放射方向位置を制御する。作動
では、リブ７６８が放射方向内側に押圧され、フォーク
７６２がペデスタル７２上のウエハに近付き接触できる
ようになる。作動停止では、リブ７６８が放射方向外側
に引かれ、ペデスタル７２からフォーク７６２を引っ込
めるようになる。この幾何関係が、フォーク７６２の放
射方向運動をその軸方向の運動と結合させ、フォーク７
６２がウエハ４０に近付けば上昇するようにしているこ
とに、注意すべきである。フォーク空気圧シリンダー７
７４にばねで負荷が与えられ、空気圧シリンダー７７４
への負荷を変化させて位置の空気圧制御を更に精密に行
うことができるようになる。緊張緩和ねじ７７８が底部
からフォークアーム７６６の放射方向内側部分の中にね
じ込まれて、フォークアーム７６６への垂直方向調節可
能な下側ストップを与えるため、フォーク７６２の放射
方向外向きの移動を制限する。
による作動及び作動停止は、ペデスタル７２上のウエハ
４０に対してフォークの放射方向位置を制御する。作動
では、リブ７６８が放射方向内側に押圧され、フォーク
７６２がペデスタル７２上のウエハに近付き接触できる
ようになる。作動停止では、リブ７６８が放射方向外側
に引かれ、ペデスタル７２からフォーク７６２を引っ込
めるようになる。この幾何関係が、フォーク７６２の放
射方向運動をその軸方向の運動と結合させ、フォーク７
６２がウエハ４０に近付けば上昇するようにしているこ
とに、注意すべきである。フォーク空気圧シリンダー７
７４にばねで負荷が与えられ、空気圧シリンダー７７４
への負荷を変化させて位置の空気圧制御を更に精密に行
うことができるようになる。緊張緩和ねじ７７８が底部
からフォークアーム７６６の放射方向内側部分の中にね
じ込まれて、フォークアーム７６６への垂直方向調節可
能な下側ストップを与えるため、フォーク７６２の放射
方向外向きの移動を制限する。
【０２３２】図４２及び４５に最も良く示されているよ
うに、フォーク組立体７４のフォーク７６２が、フォー
クアーム７６６の遠端に固定されここから垂直上向きに
伸びる、フォーク回転シャフトに７８０回転可能な状態
で支持される。２つのブッシング７８２（図４５にはこ
のうち１つだけ図示）が、フォーク７６２のヨークを把
持し、フォーク回転シャフト７８０に対して水平面上を
自由に回転させる。フォーク７６２が自由に回転できる
ことにより、調心がうまくいっていないウエハにフォー
ク７６２が最小の掃引動作で近付くことができるため、
接触点が３つではなく６つとなる。
うに、フォーク組立体７４のフォーク７６２が、フォー
クアーム７６６の遠端に固定されここから垂直上向きに
伸びる、フォーク回転シャフトに７８０回転可能な状態
で支持される。２つのブッシング７８２（図４５にはこ
のうち１つだけ図示）が、フォーク７６２のヨークを把
持し、フォーク回転シャフト７８０に対して水平面上を
自由に回転させる。フォーク７６２が自由に回転できる
ことにより、調心がうまくいっていないウエハにフォー
ク７６２が最小の掃引動作で近付くことができるため、
接触点が３つではなく６つとなる。
【０２３３】２つのバンパー組立体７８４が、フォーク
の歯７６４の背面に略放射方向に、垂直軸の回りに回転
可能な状態で支持されている。バンパー組立体７８４の
それぞれは、ノブ状バンパー７８６の水平面上での自由
な回転を可能にする２つのボールベアリングを有してい
る。バンパー７８６は、ウエハヘッド１１０の側部に係
合し、これは、洗浄ステーション７０のペデスタル７２
に正確に調心されなくてもよい。フォーク７６２が先ず
ウエハ１１０の側部に歯７６２の両方で接触した後、フ
ォーク組立体７４が更に内向きに収縮して、ブレーキが
かかっていないカルーセル支持板９０６を必要な方向に
回転させ、ペデスタル７２を正確に調心できるようにす
る。その後初めて、カルーセル９０を適所にロックす
る。バンパー７８６も、調心のうまくいっていないウエ
ハ４０を再調心する。
の歯７６４の背面に略放射方向に、垂直軸の回りに回転
可能な状態で支持されている。バンパー組立体７８４の
それぞれは、ノブ状バンパー７８６の水平面上での自由
な回転を可能にする２つのボールベアリングを有してい
る。バンパー７８６は、ウエハヘッド１１０の側部に係
合し、これは、洗浄ステーション７０のペデスタル７２
に正確に調心されなくてもよい。フォーク７６２が先ず
ウエハ１１０の側部に歯７６２の両方で接触した後、フ
ォーク組立体７４が更に内向きに収縮して、ブレーキが
かかっていないカルーセル支持板９０６を必要な方向に
回転させ、ペデスタル７２を正確に調心できるようにす
る。その後初めて、カルーセル９０を適所にロックす
る。バンパー７８６も、調心のうまくいっていないウエ
ハ４０を再調心する。
【０２３４】フォークアーム７６６とリブ７６８がリモ
ートシャフトの回りに旋回するカンチレバーのデザイン
は、モーメントアームが長くなり介在する支持組立体の
剛性が制限されるため、フォーク７６２が周縁方向にも
垂直方向にもふらつくという欠点がある。このふらつき
を防止しつつフォーク組立体７４の実質的に自由な運動
を妨害しないようにするためには、３つの調心フォーク
組立体７９０のそれぞれが、それぞれのリセスにねじ止
めされて洗浄ベイズン７６の外壁７４１に、周縁方向に
１２０゜の間隔をおく位置及び軸方向の位置で、固定さ
れる。このような位置は、フォーク回転シャフト７８０
及びバンパー７８６の双方から放射方向内向きの位置で
フォーク６２に固定されこれを下向きに下げるポスト７
９２に対応している。調心フォーク組立体７９２は、ベ
イズン壁７４１から放射方向内向きに伸びる２つの歯７
９４を有しているため、フォーク回転シャフト７８０の
下向きに下がるポスト７９２を非常にゆるく把持するこ
とができるため、フォーク７６２が所定の回転の制限を
越えて回転して周縁方向にふらつくことが防止される。
フォーク７６２は歯７９４の中のブッシングの周囲を回
転し、この回転は、歯７９４の一方又は他方に係合する
ポスト７９２により回転が停止するまで行われる。
ートシャフトの回りに旋回するカンチレバーのデザイン
は、モーメントアームが長くなり介在する支持組立体の
剛性が制限されるため、フォーク７６２が周縁方向にも
垂直方向にもふらつくという欠点がある。このふらつき
を防止しつつフォーク組立体７４の実質的に自由な運動
を妨害しないようにするためには、３つの調心フォーク
組立体７９０のそれぞれが、それぞれのリセスにねじ止
めされて洗浄ベイズン７６の外壁７４１に、周縁方向に
１２０゜の間隔をおく位置及び軸方向の位置で、固定さ
れる。このような位置は、フォーク回転シャフト７８０
及びバンパー７８６の双方から放射方向内向きの位置で
フォーク６２に固定されこれを下向きに下げるポスト７
９２に対応している。調心フォーク組立体７９２は、ベ
イズン壁７４１から放射方向内向きに伸びる２つの歯７
９４を有しているため、フォーク回転シャフト７８０の
下向きに下がるポスト７９２を非常にゆるく把持するこ
とができるため、フォーク７６２が所定の回転の制限を
越えて回転して周縁方向にふらつくことが防止される。
フォーク７６２は歯７９４の中のブッシングの周囲を回
転し、この回転は、歯７９４の一方又は他方に係合する
ポスト７９２により回転が停止するまで行われる。
【０２３５】上述のウエハ支持体のデザインは、ウエハ
の処理側がペデスタル上に載っているものであり、ウエ
ハの処理側が接触する必要性のない従来技術のデザイン
の思想とは対立するものである。もう１つのデザイン
は、このような接触は、ペデスタルのフェースから上向
きに伸びウエハのリム又はウエハの処理側の最外周遠と
係合するように配置される三つのフィンガを含んでい
る。レッジ又はテーパーが、フィンガの上チップで内向
きに面してウエハをフィンガに対して調心させる。その
ため、ウエハの処理側の中心部分は、ペデスタルの上方
に懸下されたままとなっている。ペデスタルのフェース
の中に反射光センサが具備され、ウエハがフィンガ上に
配置されたときを検知する。
の処理側がペデスタル上に載っているものであり、ウエ
ハの処理側が接触する必要性のない従来技術のデザイン
の思想とは対立するものである。もう１つのデザイン
は、このような接触は、ペデスタルのフェースから上向
きに伸びウエハのリム又はウエハの処理側の最外周遠と
係合するように配置される三つのフィンガを含んでい
る。レッジ又はテーパーが、フィンガの上チップで内向
きに面してウエハをフィンガに対して調心させる。その
ため、ウエハの処理側の中心部分は、ペデスタルの上方
に懸下されたままとなっている。ペデスタルのフェース
の中に反射光センサが具備され、ウエハがフィンガ上に
配置されたときを検知する。
【０２３６】（移送ステーション支持体及び運動）前述
したように、また、図４４の断面図に最もよく示されて
いるように、移送ペデスタル７２と洗浄ベイズン７６と
は、機械ベース２２のテーブルトップ２３に対して、そ
れぞれ独立に垂直方向に運動することができる。
したように、また、図４４の断面図に最もよく示されて
いるように、移送ペデスタル７２と洗浄ベイズン７６と
は、機械ベース２２のテーブルトップ２３に対して、そ
れぞれ独立に垂直方向に運動することができる。
【０２３７】ベイズンハウジング７８は、テーブルトッ
プ２３の上部に固定されたショルダー１７１４の開口１
７１２の中を通過する。空気圧シリンダー１７１６が、
洗浄ハウジング７８の下端の側部に固定される。その出
力シャフト１７１８が、垂直上向きに伸びて、そのフッ
ト１７２０が、プレート１７２４を介してショルダー１
７１４の底部に取り付けられるジョー１７２２の中に把
持される。ベイズン空気圧シリンダー１７１６は、この
ように、ベイズンハウジング７８及びテーブルトップ２
３に対して付随するの要素の相対運動を与える。空気圧
シリンダー１７１６はまた、ペデスタル９２を運動させ
るが、空気圧シリンダー１７１６により動かされる別々
の運動手段は、ベイズンハウジング７８と独立にペデス
タル９２を運動させる。ここで図示されている垂直レー
ルは、シュラウド１７１４に取り付けられており、ベイ
ズンハウジング７８に取り付けられているハンド（図示
せず）はレールと係合し、ベイズン空気圧シリンダー１
７１６により垂直方向に動かしたときの、ベイズンハウ
ジングに対する横方向安定性を提供する。
プ２３の上部に固定されたショルダー１７１４の開口１
７１２の中を通過する。空気圧シリンダー１７１６が、
洗浄ハウジング７８の下端の側部に固定される。その出
力シャフト１７１８が、垂直上向きに伸びて、そのフッ
ト１７２０が、プレート１７２４を介してショルダー１
７１４の底部に取り付けられるジョー１７２２の中に把
持される。ベイズン空気圧シリンダー１７１６は、この
ように、ベイズンハウジング７８及びテーブルトップ２
３に対して付随するの要素の相対運動を与える。空気圧
シリンダー１７１６はまた、ペデスタル９２を運動させ
るが、空気圧シリンダー１７１６により動かされる別々
の運動手段は、ベイズンハウジング７８と独立にペデス
タル９２を運動させる。ここで図示されている垂直レー
ルは、シュラウド１７１４に取り付けられており、ベイ
ズンハウジング７８に取り付けられているハンド（図示
せず）はレールと係合し、ベイズン空気圧シリンダー１
７１６により垂直方向に動かしたときの、ベイズンハウ
ジングに対する横方向安定性を提供する。
【０２３８】ベイズンハウジング７８の底部内側リップ
１７２６は、ベイズンハウジング７８の中で上向きに伸
びる支持スリーブ７７２の底部を支持している。２つの
円筒状ターサイトブッシング１７２８及び１７３０が、
支持スリーブ７７２とペデスタルコラム７９との間に介
在して、これを横方向に支持しつつ垂直方向に自由にガ
イドしている。上ブッシング１７２８は、スリーブ７７
２にねじ止めされているカラー１７３２によって、支持
スリーブに対し下向きに押圧される。下ブッシング１７
３０だけが、支持スリーブ７７２の下端に隣接してお
り、これに対し、また、ペデスタル支持コラム７９に対
し、下カラー７６０によって保持されている。ボルト
（図示せず）１組が、下カラー７６０及びベイズンハウ
ジング７８の下リップ１７２６を貫通し、支持スリーブ
７７２の下端の中にねじ込められて、ベイズンハウジン
グ７８と支持スリーブ７７２とを堅く接合する。前述の
ように、フォーク組立体７４のそれぞれが、支持スリー
ブ７７２の下端でウィング７７０を貫通するシャフト７
６９上を旋回する。
１７２６は、ベイズンハウジング７８の中で上向きに伸
びる支持スリーブ７７２の底部を支持している。２つの
円筒状ターサイトブッシング１７２８及び１７３０が、
支持スリーブ７７２とペデスタルコラム７９との間に介
在して、これを横方向に支持しつつ垂直方向に自由にガ
イドしている。上ブッシング１７２８は、スリーブ７７
２にねじ止めされているカラー１７３２によって、支持
スリーブに対し下向きに押圧される。下ブッシング１７
３０だけが、支持スリーブ７７２の下端に隣接してお
り、これに対し、また、ペデスタル支持コラム７９に対
し、下カラー７６０によって保持されている。ボルト
（図示せず）１組が、下カラー７６０及びベイズンハウ
ジング７８の下リップ１７２６を貫通し、支持スリーブ
７７２の下端の中にねじ込められて、ベイズンハウジン
グ７８と支持スリーブ７７２とを堅く接合する。前述の
ように、フォーク組立体７４のそれぞれが、支持スリー
ブ７７２の下端でウィング７７０を貫通するシャフト７
６９上を旋回する。
【０２３９】ペデスタルコラム７９及び即ちペデスタル
７２が、図４６の斜視図で更に示されるように、３つの
レッジを有するスパイダー１７４０により、ベイズンハ
ウジング７８の底部に運動可能な状態で保持されてい
る。スパイダー１７４０は、図４４Ａの拡大断面図に示
されるように、Ｏリング１７４２によりペデスタルコラ
ムに堅く保持され、くさび型のスペーサー１７４３はそ
れらの間に配置され、これら全ては、下側テーパーエッ
ジを有する管状リング１７４４の中に配置される。軸方
向の圧縮力により、Ｏリング１７４２がスパイダー１７
４０、くさび型スペーサー１７４３及びペデスタルコラ
ム７９と弾性的に接触するため、これらが一緒に固定さ
れる。カラー１７４６の上にあるリップは、スパイダー
１７４０い対してねじ止めすることによりバイアスが与
えられ、Ｏリング１７４２をそれぞれのテーパーのとが
った点に強制して、ペデスタルコラム７９を放射方向に
係合させ、これらとのあらゆる相対運動を防止する。
７２が、図４６の斜視図で更に示されるように、３つの
レッジを有するスパイダー１７４０により、ベイズンハ
ウジング７８の底部に運動可能な状態で保持されてい
る。スパイダー１７４０は、図４４Ａの拡大断面図に示
されるように、Ｏリング１７４２によりペデスタルコラ
ムに堅く保持され、くさび型のスペーサー１７４３はそ
れらの間に配置され、これら全ては、下側テーパーエッ
ジを有する管状リング１７４４の中に配置される。軸方
向の圧縮力により、Ｏリング１７４２がスパイダー１７
４０、くさび型スペーサー１７４３及びペデスタルコラ
ム７９と弾性的に接触するため、これらが一緒に固定さ
れる。カラー１７４６の上にあるリップは、スパイダー
１７４０い対してねじ止めすることによりバイアスが与
えられ、Ｏリング１７４２をそれぞれのテーパーのとが
った点に強制して、ペデスタルコラム７９を放射方向に
係合させ、これらとのあらゆる相対運動を防止する。
【０２４０】図４４及び４６Ａに示されるように、スパ
イダー１７４０のそれぞれの脚１７５０は、その遠端ジ
ョー構造体を有し、このジョー構造体は、下ジョー１７
５２と、分枝する上ジョー１７５４とを有し、上ジョー
１７５４の２つの歯の間にスリット１７５５を有してい
る。スパイダー支持シャフト１７５６は、上ジョー１７
５４の歯と歯の間を通過し、下ジョー１７５２と上ジョ
ー１７５４との間に係合するフット１７５８をその下端
に取り付けられて有している。
イダー１７４０のそれぞれの脚１７５０は、その遠端ジ
ョー構造体を有し、このジョー構造体は、下ジョー１７
５２と、分枝する上ジョー１７５４とを有し、上ジョー
１７５４の２つの歯の間にスリット１７５５を有してい
る。スパイダー支持シャフト１７５６は、上ジョー１７
５４の歯と歯の間を通過し、下ジョー１７５２と上ジョ
ー１７５４との間に係合するフット１７５８をその下端
に取り付けられて有している。
【０２４１】スパイダー支持シャフト１７５６は、空気
圧シリンダー１７６０の垂直配向シャフトであり、ベイ
ズンシャフトハウジング７８の側部に取り付けられてい
る。このように、ペデスタル空気圧シリンダー１７６０
の作動により、ペデスタル７２及びこれに支持されるウ
エハが、洗浄ベイズンに対して垂直に運動する。３つの
ガイドポスト１７６２が、スパイダー１７４０のアーム
１７５０のブッシング１７６４を貫通する。ガイドポス
ト１７６２の上端は、ベイズンシャフトハウジング７８
に固定される図４４の下カラー７６０に固定され、この
ため、スパイダー１７４０及び付随するウエハ７２の運
動の安定性を与える。上述の支持体及び運動機構は、３
つの空気圧シリンダー１７６０を用いてペデスタルを移
動させているが、この空気圧シリンダー１つだけを用い
るように再設計を行うことは容易であろう。
圧シリンダー１７６０の垂直配向シャフトであり、ベイ
ズンシャフトハウジング７８の側部に取り付けられてい
る。このように、ペデスタル空気圧シリンダー１７６０
の作動により、ペデスタル７２及びこれに支持されるウ
エハが、洗浄ベイズンに対して垂直に運動する。３つの
ガイドポスト１７６２が、スパイダー１７４０のアーム
１７５０のブッシング１７６４を貫通する。ガイドポス
ト１７６２の上端は、ベイズンシャフトハウジング７８
に固定される図４４の下カラー７６０に固定され、この
ため、スパイダー１７４０及び付随するウエハ７２の運
動の安定性を与える。上述の支持体及び運動機構は、３
つの空気圧シリンダー１７６０を用いてペデスタルを移
動させているが、この空気圧シリンダー１つだけを用い
るように再設計を行うことは容易であろう。
【０２４２】（ウエハの移送ステーションへの搬送）搬
送システムからポリシングシステム２０へのウエハ４０
の搬送において、図４７Ａに示されるように、洗浄ベイ
ズン７６及びこれに付随する要素が下げられて、実質的
に垂直方向静的なウエハヘッド１１０から離し、ペデス
タル７２を適当に下げて、移送ロボットブレード３８が
その下側に付随しているウエハと共に、垂直静的なウエ
ハヘッド１１０の下を通過しペデスタル７２の上方を通
過させることができる。ウエハブレード３８が中心に配
置されたとき、ペデスタル７２を持ち上げ、その弾性表
面７２２でウエハを柔らかく受容することができる。そ
の後、ペデスタル７２を下げ、ウエハブレード３８を引
っ込める。図示のように、ウエハ４０が最初は調心がう
まくいっていなくてもよい。
送システムからポリシングシステム２０へのウエハ４０
の搬送において、図４７Ａに示されるように、洗浄ベイ
ズン７６及びこれに付随する要素が下げられて、実質的
に垂直方向静的なウエハヘッド１１０から離し、ペデス
タル７２を適当に下げて、移送ロボットブレード３８が
その下側に付随しているウエハと共に、垂直静的なウエ
ハヘッド１１０の下を通過しペデスタル７２の上方を通
過させることができる。ウエハブレード３８が中心に配
置されたとき、ペデスタル７２を持ち上げ、その弾性表
面７２２でウエハを柔らかく受容することができる。そ
の後、ペデスタル７２を下げ、ウエハブレード３８を引
っ込める。図示のように、ウエハ４０が最初は調心がう
まくいっていなくてもよい。
【０２４３】ウエハの搬送においては、移送洗浄ベイズ
ンシュラウド７６及びその内側の部品を下げて、ウエハ
移送ペデスタル７２から遠ざけられる。ロボットブレー
ド３８は、ウエハ４０を保持するその底部に真空チャッ
ク穴を有しており、ウエハ４０をある地点に移動させ、
洗浄ベイズン６７の上方に伸びるペデスタル７２の頂部
の上方で下を向くようにウエハ４０を配置させる。そし
て、ペデスタル７２が持ち上げられ、ウエハ表面と接触
するようになり、ウエハはロボットブレードから解放さ
れる。ペデスタルが下げられ、又は、ロボットブレード
が僅かに持ち上げられ、ロボットブレード３８がウエハ
ヘッド１１０とペデスタル７２との間の位置から外向き
に水平に回転するときウエハとロボットブレードとが接
触しないようにしている。ウエハヘッド１１０及び洗浄
ベイズンシュラウド７６は、その後、持ち上げられ（図
４７Ｂ）、ウエハヘッド１１０の周縁を包囲する。
ンシュラウド７６及びその内側の部品を下げて、ウエハ
移送ペデスタル７２から遠ざけられる。ロボットブレー
ド３８は、ウエハ４０を保持するその底部に真空チャッ
ク穴を有しており、ウエハ４０をある地点に移動させ、
洗浄ベイズン６７の上方に伸びるペデスタル７２の頂部
の上方で下を向くようにウエハ４０を配置させる。そし
て、ペデスタル７２が持ち上げられ、ウエハ表面と接触
するようになり、ウエハはロボットブレードから解放さ
れる。ペデスタルが下げられ、又は、ロボットブレード
が僅かに持ち上げられ、ロボットブレード３８がウエハ
ヘッド１１０とペデスタル７２との間の位置から外向き
に水平に回転するときウエハとロボットブレードとが接
触しないようにしている。ウエハヘッド１１０及び洗浄
ベイズンシュラウド７６は、その後、持ち上げられ（図
４７Ｂ）、ウエハヘッド１１０の周縁を包囲する。
【０２４４】その後、図４７Ｂに例示されるように、ペ
デスタル７２をある程度持ち上げつつも、ベイズン７６
を実質的に持ち上げ、実質的に静的なウエハヘッド１１
０とペデスタル７２上に置かれたウエハ４０とを包囲す
るようにする。この動作の間、ウエハ調心組立体７４
が、その解放された、放射方向外向きの位置にある。ベ
イズンシュラウド７６が持ち上げられてウエハ４０がフ
ォーク７６２の歯７６４に水平方向に調心されたとき、
フォーク空気圧シリンダー７７４が作動して、ペデスタ
ル７２に支持されたウエハ４０の周縁に接触しなけれ
ば、フォーク７６４の歯がペデスタル７２の中心の方へ
と移動し近付く。フォーク７６４は、そのバンパー７８
６がウエハヘッド１１０の外側に接触するまで、放射方
向内向きに移動するだろう。この接触により、２つの歯
のフォーク７６２が、フォーク旋回ポスト７８０の回り
で周縁方向に調心する。図４８Ａ及び４８Ｂに示される
ように、更に放射方向内向きに移動することにより、ウ
エハヘッド１１０をペデスタル７２の中心７２ａに調心
させ、また、歯７６４により、ウエハ４０の中心４０ａ
をペデスタル７２の中心７２ａに調心させる。ウエハ４
０に最初に接触する歯７６４は、同じフォーク７６２の
反対の歯７６４がウエハ４０と接触するまで、踊るよう
に旋回する。その後、２つの歯７６４は、図４７Ｄに示
されるように、既に概ね中心合せがされたウエハ４０を
別の２つのフォーク７６２の方へと押し、これは他の２
つのフォーク組立体のバンパー７８６がウエハヘッド１
１０に接触して停止するまで続けられる。ウエハ４０が
ペデスタルに適正に調心されていれば、調心フォーク７
６２及び歯７６４は、ウエハ４０にかろうじて接触する
程度でよい。
デスタル７２をある程度持ち上げつつも、ベイズン７６
を実質的に持ち上げ、実質的に静的なウエハヘッド１１
０とペデスタル７２上に置かれたウエハ４０とを包囲す
るようにする。この動作の間、ウエハ調心組立体７４
が、その解放された、放射方向外向きの位置にある。ベ
イズンシュラウド７６が持ち上げられてウエハ４０がフ
ォーク７６２の歯７６４に水平方向に調心されたとき、
フォーク空気圧シリンダー７７４が作動して、ペデスタ
ル７２に支持されたウエハ４０の周縁に接触しなけれ
ば、フォーク７６４の歯がペデスタル７２の中心の方へ
と移動し近付く。フォーク７６４は、そのバンパー７８
６がウエハヘッド１１０の外側に接触するまで、放射方
向内向きに移動するだろう。この接触により、２つの歯
のフォーク７６２が、フォーク旋回ポスト７８０の回り
で周縁方向に調心する。図４８Ａ及び４８Ｂに示される
ように、更に放射方向内向きに移動することにより、ウ
エハヘッド１１０をペデスタル７２の中心７２ａに調心
させ、また、歯７６４により、ウエハ４０の中心４０ａ
をペデスタル７２の中心７２ａに調心させる。ウエハ４
０に最初に接触する歯７６４は、同じフォーク７６２の
反対の歯７６４がウエハ４０と接触するまで、踊るよう
に旋回する。その後、２つの歯７６４は、図４７Ｄに示
されるように、既に概ね中心合せがされたウエハ４０を
別の２つのフォーク７６２の方へと押し、これは他の２
つのフォーク組立体のバンパー７８６がウエハヘッド１
１０に接触して停止するまで続けられる。ウエハ４０が
ペデスタルに適正に調心されていれば、調心フォーク７
６２及び歯７６４は、ウエハ４０にかろうじて接触する
程度でよい。
【０２４５】ウエハ４０をウエハヘッド１１０に取り付
けるためにペデスタル７２の中心に調心することにより
発生する押圧力は、調心フォーク７６２の６本の歯７６
４のいくつかに分散される。フォーク７６２のそれぞれ
の押圧力は、ヨークを介してウエハ４０上に２点で実質
的に均等に配分される。ウエハ４０がペデスタル７２の
中心の方へ移動すれば、スライド接触を要しずに旋回し
てウエハのエッジとの接触を維持するためのヨークの水
平回転が自由であるため、ウエハを破壊し調心ジョーと
ウエハとの間の大きな面積の滑りに対する摩擦抵抗を分
散させるような、ウエハエッジへの応力集中を低減す
る、このため、同じ力が小さな面積にかかったときに激
しくなる局所的な変形による局所的な欠点の発生の可能
性を低減する。調心ヨークを用いることにより、ウエハ
が押圧されてウエハヘッド１１０と調心されたときに、
ウエハの回転及び滑りが可能となる。
けるためにペデスタル７２の中心に調心することにより
発生する押圧力は、調心フォーク７６２の６本の歯７６
４のいくつかに分散される。フォーク７６２のそれぞれ
の押圧力は、ヨークを介してウエハ４０上に２点で実質
的に均等に配分される。ウエハ４０がペデスタル７２の
中心の方へ移動すれば、スライド接触を要しずに旋回し
てウエハのエッジとの接触を維持するためのヨークの水
平回転が自由であるため、ウエハを破壊し調心ジョーと
ウエハとの間の大きな面積の滑りに対する摩擦抵抗を分
散させるような、ウエハエッジへの応力集中を低減す
る、このため、同じ力が小さな面積にかかったときに激
しくなる局所的な変形による局所的な欠点の発生の可能
性を低減する。調心ヨークを用いることにより、ウエハ
が押圧されてウエハヘッド１１０と調心されたときに、
ウエハの回転及び滑りが可能となる。
【０２４６】ウエハ４０がウエハヘッド１１０と調心さ
れれば、図４７Ｄ及び２６Ｃに示されるように、ウエハ
がウエハヘッド１１０の下部１１１０のリセス１１１５
の下に配置されている。
れれば、図４７Ｄ及び２６Ｃに示されるように、ウエハ
がウエハヘッド１１０の下部１１１０のリセス１１１５
の下に配置されている。
【０２４７】その後、図４７Ｅに示されるように、フォ
ークアクチュエーター７７４により、フォーク組立体７
４を放射方向に引っ込める。そして、ペデスタル７２を
上昇させ、ウエハヘッド１１０の下部１１１０のウエハ
受容リセス１１１５の中までウエハ４０を持ち上げる。
ウエハ４０は、ウエハ受容リセス１１１５の内主面に対
してしっかりと押圧され、ウエハ４０とウエハヘッド１
１０との間の真空又は表面張力による付着力が、ペデス
タル７２が下げられる前は確保される。構成によって
は、ウエハヘッド１１０はウエハ受容リセス１１１５に
真空ポートを有し、インターロックセンサにより真空ポ
ートがウエハ４０によりシールされたときを感知しても
よい。これにより、ウエハ４０がウエハヘッド１１０に
しっかりと付着することが確保され、また、以前下から
ウエハ４０を支持していたペデスタル７２を、ウエハヘ
ッド１１０にウエハが適正に付着しないおそれなしに下
降できることを確保する。そして、洗浄ベイズン７６を
下降させ、ウエハヘッド１１０及びいま付着しているウ
エハ４０がポリシングのために回って次のポリシングス
テーションに至るよう準備ができている。
ークアクチュエーター７７４により、フォーク組立体７
４を放射方向に引っ込める。そして、ペデスタル７２を
上昇させ、ウエハヘッド１１０の下部１１１０のウエハ
受容リセス１１１５の中までウエハ４０を持ち上げる。
ウエハ４０は、ウエハ受容リセス１１１５の内主面に対
してしっかりと押圧され、ウエハ４０とウエハヘッド１
１０との間の真空又は表面張力による付着力が、ペデス
タル７２が下げられる前は確保される。構成によって
は、ウエハヘッド１１０はウエハ受容リセス１１１５に
真空ポートを有し、インターロックセンサにより真空ポ
ートがウエハ４０によりシールされたときを感知しても
よい。これにより、ウエハ４０がウエハヘッド１１０に
しっかりと付着することが確保され、また、以前下から
ウエハ４０を支持していたペデスタル７２を、ウエハヘ
ッド１１０にウエハが適正に付着しないおそれなしに下
降できることを確保する。そして、洗浄ベイズン７６を
下降させ、ウエハヘッド１１０及びいま付着しているウ
エハ４０がポリシングのために回って次のポリシングス
テーションに至るよう準備ができている。
【０２４８】（ウエハクリーニング及び移送ステーショ
ンからの搬出）図４９Ａ、４８Ｂ及び４９Ｃは、ウエハ
のポリシングが終了した後の、ウエハヘッドのフラッシ
ュ洗浄及びウエハヘッド１１０からのウエハの取り出し
を行っている操作の、横正面及び上面を表す。
ンからの搬出）図４９Ａ、４８Ｂ及び４９Ｃは、ウエハ
のポリシングが終了した後の、ウエハヘッドのフラッシ
ュ洗浄及びウエハヘッド１１０からのウエハの取り出し
を行っている操作の、横正面及び上面を表す。
【０２４９】図５０Ａ、５０Ｂ及び５０Ｃは、ペデスタ
ル７２の中心での中心ノズル７２４の背後に配置される
チェックバルブ組立体１７７０の動作を示している。
ル７２の中心での中心ノズル７２４の背後に配置される
チェックバルブ組立体１７７０の動作を示している。
【０２５０】図４９Ａは、ポリシングが終了した後の、
洗浄ベイズン７６に包囲されペデスタル７２の底側に面
するウエハヘッド１１０に付着したままの、ポリシング
後のウエハ４０を示している。洗浄のジェット流の全て
が作動し、即ち洗浄組立体７７の３つの側の６本のノズ
ル７４６及び７５４の全て及びペデスタル７２の表面の
オフセットノズル７２６（以下に説明するチェックバル
ブのため中心ノズル７２４は除かれる）の全てが、脱イ
オン水又はその他の化学品溶液を、ウエハヘッド１１０
の底部及び一部の側部並びにペデスタル７２の頂部全体
から、活発にスプレーし、ポリシング中にウエハヘッド
１１０及びウエハ４０に集まりこれらに付着した粒子を
クリーニングする。ウエハヘッド１１０の底部の全ての
領域及び全ての隙間をフラッシュ洗浄してクリーニング
するように、ウエハヘッド１１０はスプレーが作動中は
回転可能である。洗浄ベイズン７６にスプレーされた水
は、中心ベイズン支持ハウジング７８の中に排水され、
リサイクルされ、あるいは廃棄される。
洗浄ベイズン７６に包囲されペデスタル７２の底側に面
するウエハヘッド１１０に付着したままの、ポリシング
後のウエハ４０を示している。洗浄のジェット流の全て
が作動し、即ち洗浄組立体７７の３つの側の６本のノズ
ル７４６及び７５４の全て及びペデスタル７２の表面の
オフセットノズル７２６（以下に説明するチェックバル
ブのため中心ノズル７２４は除かれる）の全てが、脱イ
オン水又はその他の化学品溶液を、ウエハヘッド１１０
の底部及び一部の側部並びにペデスタル７２の頂部全体
から、活発にスプレーし、ポリシング中にウエハヘッド
１１０及びウエハ４０に集まりこれらに付着した粒子を
クリーニングする。ウエハヘッド１１０の底部の全ての
領域及び全ての隙間をフラッシュ洗浄してクリーニング
するように、ウエハヘッド１１０はスプレーが作動中は
回転可能である。洗浄ベイズン７６にスプレーされた水
は、中心ベイズン支持ハウジング７８の中に排水され、
リサイクルされ、あるいは廃棄される。
【０２５１】３Ｃ３ウエハヘッド１１０”の外側と洗浄
ベイズンシュラウド７６のポーチルーフ７４との間の約
０．１６８”（４．３ｍｍ）の近接したクリアランス
は、除去しなければ、水が、ベイズンシュラウド７６か
ら飛散し機械の他の領域の中に入る可能性を低減する。
０．１４６”（３．７ｍｍ）まで狭くしたクリアランス
が、バンパー７８６のロールとウエハヘッド１１０との
間に存在していることを、注記するべきである。
ベイズンシュラウド７６のポーチルーフ７４との間の約
０．１６８”（４．３ｍｍ）の近接したクリアランス
は、除去しなければ、水が、ベイズンシュラウド７６か
ら飛散し機械の他の領域の中に入る可能性を低減する。
０．１４６”（３．７ｍｍ）まで狭くしたクリアランス
が、バンパー７８６のロールとウエハヘッド１１０との
間に存在していることを、注記するべきである。
【０２５２】５０Ａから理解されるように、チェックバ
ルブ組立体１７７０は、その中心ノズル７２４の背後の
ペデスタル７２にねじ止めされるインサート１７７２を
有している。ペデスタル７２の中心で中心ポート７２４
に接続する垂直通路７３０と、横通路７２８との交点
で、ブロック１７７４が、垂直通路７３０の底部のテー
パー壁１７７８とそれとの間でバルブボール１７７６を
把持している。図示の如く、ペデスタルコラム７９の中
心通路７３２から供給される加圧水が、ボール１７７６
を垂直通路７３０のテーパー壁に対して強制するため、
中心ポート７２４が遮蔽される。この遮蔽により、水の
圧力を、ペデスタル７２の中心ではなく全面に配置され
るポート７２６に均等に配分する。図５０Ａ〜５０Ｃの
チェックバルブが適所にない場合は、スプレーしようと
する水の大部分は大きな中心ノズル７２４から流出し、
ペデスタル７２のその他の小さなオフセットノズル７２
６にはほとんど供給されない。
ルブ組立体１７７０は、その中心ノズル７２４の背後の
ペデスタル７２にねじ止めされるインサート１７７２を
有している。ペデスタル７２の中心で中心ポート７２４
に接続する垂直通路７３０と、横通路７２８との交点
で、ブロック１７７４が、垂直通路７３０の底部のテー
パー壁１７７８とそれとの間でバルブボール１７７６を
把持している。図示の如く、ペデスタルコラム７９の中
心通路７３２から供給される加圧水が、ボール１７７６
を垂直通路７３０のテーパー壁に対して強制するため、
中心ポート７２４が遮蔽される。この遮蔽により、水の
圧力を、ペデスタル７２の中心ではなく全面に配置され
るポート７２６に均等に配分する。図５０Ａ〜５０Ｃの
チェックバルブが適所にない場合は、スプレーしようと
する水の大部分は大きな中心ノズル７２４から流出し、
ペデスタル７２のその他の小さなオフセットノズル７２
６にはほとんど供給されない。
【０２５３】図４９Ａ及びＢは、搬出工程の次のステッ
プを示している。ペデスタル空気圧シリンダー１７６０
がペデスタル７２を上昇させてウエハ４０と接触させ、
真空源が、ペデスタルコラム７９の底部を介して流体通
路７２８及び７３２までの経路まで通じるが、これらの
流体通路７２８及び７３２は、直前は、オフセットスプ
レーポート７２６に水を供給していたものである。スプ
レーノズル７２４及び７２６は、ここでは、真空吸引ポ
ートとして用いられる。ペデスタル７２の頂部の弾性膜
７２２は、ウエハ４０とペデスタル７２の頂部との間に
緊密なシールを与える。真空ラインの中の圧力を下げ
て、真空シールがペデスタル真空供給通路で感知されれ
ば直ちに、ウエハヘッド１１０のウエハ受容リセス１１
１５には、ウエハ４０の背後に加圧ガスが供給され、ウ
エハヘッド１１０からウエハ４０をより容易に解放でき
るようになる。こうしない場合は、ペデスタル７２への
真空シールが、ウエハ４０をウエハヘッド１１０へと保
持するための真空力又はその他の付着力と競合しなけれ
ばならなくなる。
プを示している。ペデスタル空気圧シリンダー１７６０
がペデスタル７２を上昇させてウエハ４０と接触させ、
真空源が、ペデスタルコラム７９の底部を介して流体通
路７２８及び７３２までの経路まで通じるが、これらの
流体通路７２８及び７３２は、直前は、オフセットスプ
レーポート７２６に水を供給していたものである。スプ
レーノズル７２４及び７２６は、ここでは、真空吸引ポ
ートとして用いられる。ペデスタル７２の頂部の弾性膜
７２２は、ウエハ４０とペデスタル７２の頂部との間に
緊密なシールを与える。真空ラインの中の圧力を下げ
て、真空シールがペデスタル真空供給通路で感知されれ
ば直ちに、ウエハヘッド１１０のウエハ受容リセス１１
１５には、ウエハ４０の背後に加圧ガスが供給され、ウ
エハヘッド１１０からウエハ４０をより容易に解放でき
るようになる。こうしない場合は、ペデスタル７２への
真空シールが、ウエハ４０をウエハヘッド１１０へと保
持するための真空力又はその他の付着力と競合しなけれ
ばならなくなる。
【０２５４】図５０Ｂでは、ペデスタル７２の中心ポー
ト７２４でのチェックバルブ１７７０のボール１７７６
が落ちてブロック１７７４の上で停止し、垂直通路７３
０を解放し、ペデスタル７２の中心を含む大きな領域に
真空を直接作用させることが可能であることに注意すべ
きである。
ト７２４でのチェックバルブ１７７０のボール１７７６
が落ちてブロック１７７４の上で停止し、垂直通路７３
０を解放し、ペデスタル７２の中心を含む大きな領域に
真空を直接作用させることが可能であることに注意すべ
きである。
【０２５５】ペデスタル７２の頂部の真空によりウエハ
４０が把持された後、ペデスタルの真空が維持され、図
４９Ｃに示されるようにペデスタルは第２の洗浄の位置
にまで下げられる。ウエハ４０がウエハヘッド１１０に
付着していた間にウエハの背面又はウエハの隣接部に捕
捉されたスラリ又はその他の粒子は、いま露出され、洗
浄組立体７７のノズル７４６及び７５４が作動してウエ
ハ４０の背面全面及びウエハ受容リセス１１１５に水を
スプレーし、全ての粒状物及びスラリ粒子をフラッシュ
洗浄により取り除くことが可能となる。この第２の洗浄
のステップの間、ウエハヘッド１１０が回転して、洗浄
水を更に均等に与えることができるが、この洗浄水は第
２の洗浄ステップでは、洗浄組立体７７の側部の３つの
位置から流出し、ペデスタル７２の頂部のポートからは
流出しない。第２の洗浄の操作の間、ウエハペデスタル
７２の頂部の流体ポート７２４及び７２６へと真空圧力
が連続的に与えられ、ウエハの表面をフラッシュする水
の力によるウエハ４０の移動を防止する。図５０Ｃで
は、チェックバルブ１７７０のボール１７７６が開の位
置にあるままであることに注意すべきである。ペデスタ
ル７２上のウエハ４０の第２の洗浄が終了すれば、ベイ
ズン空気圧シリンダー１７１６によって洗浄ベイズン７
６を下げ、ペデスタル空気圧シリンダー１７６０によっ
て僅かなストロークだけペデスタル７２を下げて、ロボ
ットブレード３８の挿入（約０．２５インチないし６ｍ
ｍが必要）を可能にする。そして、ペデスタル７２を上
昇させて、ロボットブレード３８がウエハ４０の裏面に
接触することを確保する。真空シールがロボットブレー
ド３８とウエハ４０の裏面との間で検知されれば、ペデ
スタル７２の中の真空を解放し、真空力がウエハ４０を
保持しようとして競合しないようにする。そして、ペデ
スタル７２を下げ、ロボットブレード３８を移動させ
て、ポリシングされたばかりのウエハを移送のためウエ
ハカセット４２へ配置させる。
４０が把持された後、ペデスタルの真空が維持され、図
４９Ｃに示されるようにペデスタルは第２の洗浄の位置
にまで下げられる。ウエハ４０がウエハヘッド１１０に
付着していた間にウエハの背面又はウエハの隣接部に捕
捉されたスラリ又はその他の粒子は、いま露出され、洗
浄組立体７７のノズル７４６及び７５４が作動してウエ
ハ４０の背面全面及びウエハ受容リセス１１１５に水を
スプレーし、全ての粒状物及びスラリ粒子をフラッシュ
洗浄により取り除くことが可能となる。この第２の洗浄
のステップの間、ウエハヘッド１１０が回転して、洗浄
水を更に均等に与えることができるが、この洗浄水は第
２の洗浄ステップでは、洗浄組立体７７の側部の３つの
位置から流出し、ペデスタル７２の頂部のポートからは
流出しない。第２の洗浄の操作の間、ウエハペデスタル
７２の頂部の流体ポート７２４及び７２６へと真空圧力
が連続的に与えられ、ウエハの表面をフラッシュする水
の力によるウエハ４０の移動を防止する。図５０Ｃで
は、チェックバルブ１７７０のボール１７７６が開の位
置にあるままであることに注意すべきである。ペデスタ
ル７２上のウエハ４０の第２の洗浄が終了すれば、ベイ
ズン空気圧シリンダー１７１６によって洗浄ベイズン７
６を下げ、ペデスタル空気圧シリンダー１７６０によっ
て僅かなストロークだけペデスタル７２を下げて、ロボ
ットブレード３８の挿入（約０．２５インチないし６ｍ
ｍが必要）を可能にする。そして、ペデスタル７２を上
昇させて、ロボットブレード３８がウエハ４０の裏面に
接触することを確保する。真空シールがロボットブレー
ド３８とウエハ４０の裏面との間で検知されれば、ペデ
スタル７２の中の真空を解放し、真空力がウエハ４０を
保持しようとして競合しないようにする。そして、ペデ
スタル７２を下げ、ロボットブレード３８を移動させ
て、ポリシングされたばかりのウエハを移送のためウエ
ハカセット４２へ配置させる。
【０２５６】（テーブルトップの構成）図５２は、図２
の５２−５２線での断面図であり、プラーテン回転モー
ター２３２により回転されるプラーテン５２上のウエハ
（図示せず）をポリシングするウエハヘッド１１０ａの
位置を示し、また、種々の部品の相互の位置関係を示
す。対向して配置されるウエハヘッド１１０ｃは、移送
ステーション７０に配置され、その位置では、ウエハヘ
ッド１１０ｃ及び付随するウエハがポリシングの後洗浄
され、あるいは、ウエハが移送ステーション７０に受容
された後ウエハヘッド１１０ｃに搬入される。
の５２−５２線での断面図であり、プラーテン回転モー
ター２３２により回転されるプラーテン５２上のウエハ
（図示せず）をポリシングするウエハヘッド１１０ａの
位置を示し、また、種々の部品の相互の位置関係を示
す。対向して配置されるウエハヘッド１１０ｃは、移送
ステーション７０に配置され、その位置では、ウエハヘ
ッド１１０ｃ及び付随するウエハがポリシングの後洗浄
され、あるいは、ウエハが移送ステーション７０に受容
された後ウエハヘッド１１０ｃに搬入される。
【０２５７】移送洗浄ベイズンシュラウド７６が下げら
れウエハヘッド１１０ｃから遠ざけられ、他のウエハヘ
ッド１００がカルーセルハブ９０２に対して最上最内の
位置に引っ込められたとき、カルーセル支持板９０６
が、回転してウエハヘッド１１０を新たな位置に置く。
ステーション間の洗浄がない場合は、回転は９０゜であ
る。ステーション間の線上を行う場合は、回転は典型的
には４５゜である。
れウエハヘッド１１０ｃから遠ざけられ、他のウエハヘ
ッド１００がカルーセルハブ９０２に対して最上最内の
位置に引っ込められたとき、カルーセル支持板９０６
が、回転してウエハヘッド１１０を新たな位置に置く。
ステーション間の洗浄がない場合は、回転は９０゜であ
る。ステーション間の線上を行う場合は、回転は典型的
には４５゜である。
【０２５８】カルーセル支持板９０６は、中心ポストベ
アリング９８４を介して静的なスリーブ状の中心ポスト
９０２に回転可能な状態で支持される。カルーセル駆動
モーター９８６が、中心ポスト９０２により支持され、
その出力側はハーモニックドライブ９８８、例えば前述
のハーモニックドライブ供給者により入手可能なユニッ
トサイズ６５のもの等に接続する。ハーモニックドライ
ブ９８８は、非常に高いトルク倍率を提供して、カルー
セル支持板９０６を適正に、回転し且つ保持することが
可能となる。
アリング９８４を介して静的なスリーブ状の中心ポスト
９０２に回転可能な状態で支持される。カルーセル駆動
モーター９８６が、中心ポスト９０２により支持され、
その出力側はハーモニックドライブ９８８、例えば前述
のハーモニックドライブ供給者により入手可能なユニッ
トサイズ６５のもの等に接続する。ハーモニックドライ
ブ９８８は、非常に高いトルク倍率を提供して、カルー
セル支持板９０６を適正に、回転し且つ保持することが
可能となる。
【０２５９】ハーモニックドライブ９８８は、ステーシ
ョン間でウエハヘッド１１０組立体を回す回転速度を許
容されるように与える。しかし、ウエハヘッド１００
を、その半径方向の位置を変えながら回転するポリシン
グパッド５４に係合させつつ、ウエハのポリシング及び
移送のために特定の参照位置にカルーセル支持板９０６
を正確に保持するには、このハーモニックドライブの静
的な保持トルクは不十分である。
ョン間でウエハヘッド１１０組立体を回す回転速度を許
容されるように与える。しかし、ウエハヘッド１００
を、その半径方向の位置を変えながら回転するポリシン
グパッド５４に係合させつつ、ウエハのポリシング及び
移送のために特定の参照位置にカルーセル支持板９０６
を正確に保持するには、このハーモニックドライブの静
的な保持トルクは不十分である。
【０２６０】更にブレーキを与えるためには、図５３の
斜視図に例示するようなギアロッキングシステムをカル
ーセル駆動モーター９８６とハーモニックドライブ９８
８（これら２つの間をつなぐ駆動シャフト９９０の上に
ある）との間に配置してもよい。シャフトギア９９１
が、駆動シャフト９９０にしっかりと固定されている。
太い第１の遊動ギア９９２が第１の遊動シャフト９９３
に、回転可能な状態で且つ放射方向にしっかりと保持さ
れている。太い第１の遊動ギア９９２の上部は常にシャ
フトギア９９１と係合している。細い第２の遊動ギア９
９４が、第２の遊動シャフト９９５の上で自由に回転
し、これが常に第１の遊動ギア９９２と、通常は第１の
遊動ギア９９２の下部でシャフトギア９９１と係合する
部分ではない他のところと係合する。しかし、第２の遊
動ギアは、ギアのためのハウジングに固定された空気圧
シリンダー９９６により、軸方向に並真空可能である。
ロッキングしている空気圧シリンダー９９６が作動すれ
ば、第２の遊動ギア９９４は第１の遊動ギア９９２の上
部の方へスライドし、シャフトギア９９１とも係合す
る。この３つのギア９９１、９９２及び９９４の係合に
より、これらが移動することが防止される。第２の遊動
シャフト９９３は、第２の遊動シャフト９９５と共に、
駆動シャフト９９０の回転を防止するトルクアームを与
える。
斜視図に例示するようなギアロッキングシステムをカル
ーセル駆動モーター９８６とハーモニックドライブ９８
８（これら２つの間をつなぐ駆動シャフト９９０の上に
ある）との間に配置してもよい。シャフトギア９９１
が、駆動シャフト９９０にしっかりと固定されている。
太い第１の遊動ギア９９２が第１の遊動シャフト９９３
に、回転可能な状態で且つ放射方向にしっかりと保持さ
れている。太い第１の遊動ギア９９２の上部は常にシャ
フトギア９９１と係合している。細い第２の遊動ギア９
９４が、第２の遊動シャフト９９５の上で自由に回転
し、これが常に第１の遊動ギア９９２と、通常は第１の
遊動ギア９９２の下部でシャフトギア９９１と係合する
部分ではない他のところと係合する。しかし、第２の遊
動ギアは、ギアのためのハウジングに固定された空気圧
シリンダー９９６により、軸方向に並真空可能である。
ロッキングしている空気圧シリンダー９９６が作動すれ
ば、第２の遊動ギア９９４は第１の遊動ギア９９２の上
部の方へスライドし、シャフトギア９９１とも係合す
る。この３つのギア９９１、９９２及び９９４の係合に
より、これらが移動することが防止される。第２の遊動
シャフト９９３は、第２の遊動シャフト９９５と共に、
駆動シャフト９９０の回転を防止するトルクアームを与
える。
【０２６１】あるいは、又は、おそらく好ましくは、デ
ィスクブレーキ組立体を用いてもよい。ローたーディス
クが９９０に取り付けられ、キャリパーがローターディ
スクの反対側に設置されるアームを有し、ブレーキパッ
ドがディスクに面するアーム上にある。キャリパーが選
択的に空気圧シリンダーを閉じ、キャリパーアーム上の
ブレーキパッドがローターディスクの反対側を支え、更
に回転することを防止する。
ィスクブレーキ組立体を用いてもよい。ローたーディス
クが９９０に取り付けられ、キャリパーがローターディ
スクの反対側に設置されるアームを有し、ブレーキパッ
ドがディスクに面するアーム上にある。キャリパーが選
択的に空気圧シリンダーを閉じ、キャリパーアーム上の
ブレーキパッドがローターディスクの反対側を支え、更
に回転することを防止する。
【０２６２】図５２に戻れば、ウエハヘッド回転モータ
ー及びその他の電気装置及びウエハヘッドシャフトの上
端でのロータリーカップリング１０４２への流体ライン
に対する配線は、その上部の配線開口９９８を通ってカ
ルーセルカバー９０８におよそ侵入する配線及びホース
のバンドル９９７を介して通じている。この配線によ
り、ウエハへの妨害を防止し、スラリ環境が配線／ホー
ス開口９９８を介してカバーの中に侵入する可能性が低
減される。カルーセル９０の回転によっては、配線及び
配管のバンドルがからまったり圧迫されたりすることは
なく、何故なら、カルーセル９０の回転は３６０゜未満
に制限され、例えば、４つのヘッド組立体の配置におい
ては、４つの中間洗浄ステーション全てが用いられてい
る場合は２７０゜又は３１５゜に制限される。続いて行
われる処理の間、第１のウエハが第１のヘッドに搬送さ
れ、漸進的に９０゜回転して、搬送の位置から２７０゜
の第３のステーションに到達するまで、その後のステー
ションのそれぞれに至るまで回転する。次の回転のシー
ケンスでは、この第１のウエハをもう一度９０゜回転さ
せて、搬送ステーションに戻すが、配線及び配管のから
まりや圧迫を防止するため、進行方向（時計回り）に９
０゜と等価な、反対方向（反時計回り）への２７０゜の
回転が行われて、上述の図５Ａ〜５Ｆ及び６Ａ〜６Ｄで
説明したように、ウエハは移送／搬送の位置に戻され
る。このシーケンスで搬送しようとする第２のウエハ及
び第３のウエハの前向きの進行は、機能上のシーケンス
が同じのままであるが、ポリシングステーション間で２
７０゜の逆回転により中断される。
ー及びその他の電気装置及びウエハヘッドシャフトの上
端でのロータリーカップリング１０４２への流体ライン
に対する配線は、その上部の配線開口９９８を通ってカ
ルーセルカバー９０８におよそ侵入する配線及びホース
のバンドル９９７を介して通じている。この配線によ
り、ウエハへの妨害を防止し、スラリ環境が配線／ホー
ス開口９９８を介してカバーの中に侵入する可能性が低
減される。カルーセル９０の回転によっては、配線及び
配管のバンドルがからまったり圧迫されたりすることは
なく、何故なら、カルーセル９０の回転は３６０゜未満
に制限され、例えば、４つのヘッド組立体の配置におい
ては、４つの中間洗浄ステーション全てが用いられてい
る場合は２７０゜又は３１５゜に制限される。続いて行
われる処理の間、第１のウエハが第１のヘッドに搬送さ
れ、漸進的に９０゜回転して、搬送の位置から２７０゜
の第３のステーションに到達するまで、その後のステー
ションのそれぞれに至るまで回転する。次の回転のシー
ケンスでは、この第１のウエハをもう一度９０゜回転さ
せて、搬送ステーションに戻すが、配線及び配管のから
まりや圧迫を防止するため、進行方向（時計回り）に９
０゜と等価な、反対方向（反時計回り）への２７０゜の
回転が行われて、上述の図５Ａ〜５Ｆ及び６Ａ〜６Ｄで
説明したように、ウエハは移送／搬送の位置に戻され
る。このシーケンスで搬送しようとする第２のウエハ及
び第３のウエハの前向きの進行は、機能上のシーケンス
が同じのままであるが、ポリシングステーション間で２
７０゜の逆回転により中断される。
【０２６３】（搬送装置の概説）図１の斜視図に例示さ
れるように、また、前述の部分で簡潔に説明したよう
に、搬送装置３０は、ウエハカセット４２を保持ステー
ション３２と保持タブ３４との間に移動させ、また、ウ
エハ４０それぞれを、保持タブ３４及びポリシング装置
２０のカセット４２間に移送する。これは、いま非常に
詳細に説明した通りである。これらの移動の組合わせの
両方とも、リスト組立体３７により、並びに、一部は、
オーバーヘッドトラック３６から下がるアーム３５によ
り、行われる。
れるように、また、前述の部分で簡潔に説明したよう
に、搬送装置３０は、ウエハカセット４２を保持ステー
ション３２と保持タブ３４との間に移動させ、また、ウ
エハ４０それぞれを、保持タブ３４及びポリシング装置
２０のカセット４２間に移送する。これは、いま非常に
詳細に説明した通りである。これらの移動の組合わせの
両方とも、リスト組立体３７により、並びに、一部は、
オーバーヘッドトラック３６から下がるアーム３５によ
り、行われる。
【０２６４】図５４の部分断面図及び部分側面図に更に
例示されるように、リスト組立体３７は、ウエハブレー
ド３８を用いてウエハ４０を移動させ、爪３９を用いて
カセット４２を移動させる。このような様々な運動を行
うために、アーム３５がその垂直軸の回りに回転可能で
且つこの垂直軸に沿って伸縮可能であり、リスト組立体
３７は水平軸の回りに回転可能であり且つこれ自身は水
平面の回りに回転可能である。
例示されるように、リスト組立体３７は、ウエハブレー
ド３８を用いてウエハ４０を移動させ、爪３９を用いて
カセット４２を移動させる。このような様々な運動を行
うために、アーム３５がその垂直軸の回りに回転可能で
且つこの垂直軸に沿って伸縮可能であり、リスト組立体
３７は水平軸の回りに回転可能であり且つこれ自身は水
平面の回りに回転可能である。
【０２６５】図５４の側面断面図に例示されるように、
アーム３５は、オーバーヘッドトラック３６から懸下し
ており、トラック３６に沿って移動して、保持ステーシ
ョン４２と保持タブ３４との間にカセットを移動できる
ようにし、また、個々のウエハ４０を保持タブ３４の中
の様々な位置から、ウエハ４０がポリシング装置２０へ
と搬送できるような位置にまで移動させることができる
ようにする。
アーム３５は、オーバーヘッドトラック３６から懸下し
ており、トラック３６に沿って移動して、保持ステーシ
ョン４２と保持タブ３４との間にカセットを移動できる
ようにし、また、個々のウエハ４０を保持タブ３４の中
の様々な位置から、ウエハ４０がポリシング装置２０へ
と搬送できるような位置にまで移動させることができる
ようにする。
【０２６６】搬送装置３０の詳細の説明は、ブレード３
８及び爪３９の説明から始めることにする。
８及び爪３９の説明から始めることにする。
【０２６７】（ブレード及び爪）図５５の分解斜視図に
例示されるように、リスト組立体３７は、ハブ部分３１
４を有する爪部分３１２と、そこから放射方向に伸びる
爪３９と、ブレードブラケット３１６とを有している。
爪３９は、図５７の側面図に更に示されるように、２つ
の平行なフィンガ３１８と、爪３９に垂直な２つのフィ
ンガチップ３２０戸を有している。また、爪３９の裏側
には、ハブ部分３１４に面するナックルリッジ３２２を
有している。
例示されるように、リスト組立体３７は、ハブ部分３１
４を有する爪部分３１２と、そこから放射方向に伸びる
爪３９と、ブレードブラケット３１６とを有している。
爪３９は、図５７の側面図に更に示されるように、２つ
の平行なフィンガ３１８と、爪３９に垂直な２つのフィ
ンガチップ３２０戸を有している。また、爪３９の裏側
には、ハブ部分３１４に面するナックルリッジ３２２を
有している。
【０２６８】ブレード本体３２４が、皿穴平坦ねじによ
ってブレードブラケット３１６の開リセスにねじ止めさ
れ、ブレード本体３２４の一方の側がブレードブラケッ
ト３１６のの側部と共にフラッシュ洗浄されるようにし
ている。ブレード本体３２４のフラッシュ側には、その
遠端に略方形の真空リセス３２８が具備され、図５６に
最も良く示されるように、これは、開口３３０を介して
真空チャンネル３３２に連通し、ブレード本体３２４に
沿って軸方向に伸張する。開口３３０は、図６０の底面
図に更に示されるように、真空リセス３２８及び真空チ
ャンネル３３２を、ブレード本体３２４の反対側からブ
レード本体３２４の厚さよりも大きな深さに開けること
により形成される。ここで、ブレード３８の「底」と
は、ウエハがポリシング装置２０に搬入出する際、ウエ
ハ４２を下側に真空保持するための真空リセス３２８を
有する側をさす。
ってブレードブラケット３１６の開リセスにねじ止めさ
れ、ブレード本体３２４の一方の側がブレードブラケッ
ト３１６のの側部と共にフラッシュ洗浄されるようにし
ている。ブレード本体３２４のフラッシュ側には、その
遠端に略方形の真空リセス３２８が具備され、図５６に
最も良く示されるように、これは、開口３３０を介して
真空チャンネル３３２に連通し、ブレード本体３２４に
沿って軸方向に伸張する。開口３３０は、図６０の底面
図に更に示されるように、真空リセス３２８及び真空チ
ャンネル３３２を、ブレード本体３２４の反対側からブ
レード本体３２４の厚さよりも大きな深さに開けること
により形成される。ここで、ブレード３８の「底」と
は、ウエハがポリシング装置２０に搬入出する際、ウエ
ハ４２を下側に真空保持するための真空リセス３２８を
有する側をさす。
【０２６９】図５６の上斜視図に示されるように、真空
チャンネル３３２の周縁の周りに、包囲レッジ３３４が
彫られている。このレッジ３３４には、インサート３３
６がフィットして溶接され、真空チャンネル３３２をシ
ールできるようにしている。しかし、インサート３３６
は、その近端に貫通穴３３８を有し、真空源への真空ポ
ートを与えている。図５９の上面図には、ブレード本体
３２４にフィットするインサート３３６の様子が示され
る。図５５の下斜視図及び図５８の側面図に示されるよ
うに、真空穴３４０が、ブレードブラケット３１６の裏
側に開けられている。真空穴３４０の垂直端が、ブレー
ドインサート３６の貫通穴３３８の上にあってこれをシ
ールしている。真空穴３４０の水平端は、真空ホース３
４２のねじカップリングに接続している。このように、
真空ホース３４２に与えられる真空を用いて、ウエハ４
０をブレード３０にチャックすることが可能となる。こ
の真空によるチャック作用を用いて、垂直に配向するウ
エハをカセット４２から取り出すことと、ブレード３８
の下側にウエハ４０を水平に保持することの両方を行
う。ブレード３８は、その基板裏側でウエハ４０を真空
チャックし、その処理側には部分的に形成された回路が
妨害されないようにしている。このように、処理側への
機械的なダメージが防止される。ブレード３８がウエハ
４０のチャックを離し、その処理側、移送ステーション
７０のペデスタル７２の柔らかい弾性体表面７２２に下
ろす。真空によるチャック作用が、保持タブ３８の液体
中で行われることもあるため、真空の供給は、前述のよ
うな、正の空気圧により圧力が与えられた正の液体又は
流体の圧力源から負のエア圧を発生させる種類の真空ジ
ェネレータ３４３によってなされる。前述の如く、この
ような真空ジェネレータにより、真空が液体に引かれた
ときに、主ないしハウス真空源の汚染が防止される。真
空ジェネレータ３４３は、リスト３７の側部でホイール
ハウジング３４４に固定されている。また、真空ホース
３４２に接続するエア圧センサー３４５もそこに取り付
けられ、ホース３４２の中の圧力を感知する。これは、
真空チャックがウエハをチャックしているときを感知す
るには特に有効である。
チャンネル３３２の周縁の周りに、包囲レッジ３３４が
彫られている。このレッジ３３４には、インサート３３
６がフィットして溶接され、真空チャンネル３３２をシ
ールできるようにしている。しかし、インサート３３６
は、その近端に貫通穴３３８を有し、真空源への真空ポ
ートを与えている。図５９の上面図には、ブレード本体
３２４にフィットするインサート３３６の様子が示され
る。図５５の下斜視図及び図５８の側面図に示されるよ
うに、真空穴３４０が、ブレードブラケット３１６の裏
側に開けられている。真空穴３４０の垂直端が、ブレー
ドインサート３６の貫通穴３３８の上にあってこれをシ
ールしている。真空穴３４０の水平端は、真空ホース３
４２のねじカップリングに接続している。このように、
真空ホース３４２に与えられる真空を用いて、ウエハ４
０をブレード３０にチャックすることが可能となる。こ
の真空によるチャック作用を用いて、垂直に配向するウ
エハをカセット４２から取り出すことと、ブレード３８
の下側にウエハ４０を水平に保持することの両方を行
う。ブレード３８は、その基板裏側でウエハ４０を真空
チャックし、その処理側には部分的に形成された回路が
妨害されないようにしている。このように、処理側への
機械的なダメージが防止される。ブレード３８がウエハ
４０のチャックを離し、その処理側、移送ステーション
７０のペデスタル７２の柔らかい弾性体表面７２２に下
ろす。真空によるチャック作用が、保持タブ３８の液体
中で行われることもあるため、真空の供給は、前述のよ
うな、正の空気圧により圧力が与えられた正の液体又は
流体の圧力源から負のエア圧を発生させる種類の真空ジ
ェネレータ３４３によってなされる。前述の如く、この
ような真空ジェネレータにより、真空が液体に引かれた
ときに、主ないしハウス真空源の汚染が防止される。真
空ジェネレータ３４３は、リスト３７の側部でホイール
ハウジング３４４に固定されている。また、真空ホース
３４２に接続するエア圧センサー３４５もそこに取り付
けられ、ホース３４２の中の圧力を感知する。これは、
真空チャックがウエハをチャックしているときを感知す
るには特に有効である。
【０２７０】図６１の斜視図に示されるように、爪３９
及びブレード３８は、爪３９のハブ部分３１２をギア組
立体のギアにねじ止めすることにより、リスト３７に一
緒に組み立てられるが、このギア組立体は、回転可能及
び並進可能な状態でアーム３５に支持されるウォームホ
イールハウジング３４４の中に回転可能な状態で支持さ
れている。
及びブレード３８は、爪３９のハブ部分３１２をギア組
立体のギアにねじ止めすることにより、リスト３７に一
緒に組み立てられるが、このギア組立体は、回転可能及
び並進可能な状態でアーム３５に支持されるウォームホ
イールハウジング３４４の中に回転可能な状態で支持さ
れている。
【０２７１】図５７の側面図に示されるように、ウォー
ムホイール３４６が爪３９及びブレード３８に固定さ
れ、これが外側リセスボールベアリング組立体３４８上
に回転可能な状態で保持され、この組立体３４８の内側
レースはウォームホイールハウジング３４４に固定され
るシャフト３５０に固定され、外側レースはウォームホ
イールハウジング３４４に固定されている。図５７の側
面図及び図６１の上面断面図に示されるように、アーム
３５から垂直に下がるウォームギア３５２は、ウォーム
ホイール３４６に係合する。ウォームギア３５２が回れ
ば、ブレード３８及び爪３９がウォームホイール３４６
のシャフト３５０の周りで垂直平面内を回転する。詳細
は後述するが、この回転を用いて、（１）ブレード３８
及び爪３９をこれらの動作位置から交換させることと、
（２）かつてブレード３８上にあったウエハ４０を、カ
セット４２内でのこれらの垂直配向と水平配向との間で
ポリシングステーション２０への提出のために回転する
ことと、（３）カセット４２から爪３９を外すことと
が、行われる。
ムホイール３４６が爪３９及びブレード３８に固定さ
れ、これが外側リセスボールベアリング組立体３４８上
に回転可能な状態で保持され、この組立体３４８の内側
レースはウォームホイールハウジング３４４に固定され
るシャフト３５０に固定され、外側レースはウォームホ
イールハウジング３４４に固定されている。図５７の側
面図及び図６１の上面断面図に示されるように、アーム
３５から垂直に下がるウォームギア３５２は、ウォーム
ホイール３４６に係合する。ウォームギア３５２が回れ
ば、ブレード３８及び爪３９がウォームホイール３４６
のシャフト３５０の周りで垂直平面内を回転する。詳細
は後述するが、この回転を用いて、（１）ブレード３８
及び爪３９をこれらの動作位置から交換させることと、
（２）かつてブレード３８上にあったウエハ４０を、カ
セット４２内でのこれらの垂直配向と水平配向との間で
ポリシングステーション２０への提出のために回転する
ことと、（３）カセット４２から爪３９を外すことと
が、行われる。
【０２７２】（トラック及びアーム）ここでは、説明を
オーバーヘッドトラック３６及びこれを支えるアーム３
５に戻すことにする。アーム３５は、カセット４２とこ
れに収容されるウエハ４０との間に水平に移動し、リス
ト組立体３７を支持し、回転し、垂直に移動させる。
オーバーヘッドトラック３６及びこれを支えるアーム３
５に戻すことにする。アーム３５は、カセット４２とこ
れに収容されるウエハ４０との間に水平に移動し、リス
ト組立体３７を支持し、回転し、垂直に移動させる。
【０２７３】図１に示されるオーバーヘッドトラック３
６は、保護カバー３６０によりカバーされる。ベルトモ
ーター３６１が一方の端部から突き出ているが、モータ
ー３６１は、別の端部にある方が有利である。
６は、保護カバー３６０によりカバーされる。ベルトモ
ーター３６１が一方の端部から突き出ているが、モータ
ー３６１は、別の端部にある方が有利である。
【０２７４】キャリッジ３６２は、アーム３５を回転可
能な状態で支持しており、これは、図６２の斜視図に更
に示されるように、スライダー３６４にボルト止めさ
れ、このスライダー３６４は、オーバーヘッドトラック
３６に沿って直線状に伸びる側レール３６６により、一
方の側にスライド可能な状態で水平に支持されている。
レール３６６は、ボックスビーム３６８の側部に固定さ
れており、このボックスビーム３６８は、オーバーヘッ
ドトラック３６のための主な支持部材を形成する。スラ
イダー３６４の頂部に固定されるカンチレバーブラケッ
ト３７０は、ボックスビーム３６８の上方に伸び、それ
自身を２つの接続点により駆動ベルト３７２に固定す
る。駆動ベルト３７２はその内側に歯を有しており、歯
を有する２つのシーブ３７４及び３７６を包囲する。第
１のシーブ３７４は、図６３の端斜視図に例示されるよ
うに、ボックスビーム３６８の一方の側に回転可能な状
態で支持されたシャフトに取り付けられている。第２の
シーブ３７６は同様に、ボックスビーム３６８の同じ側
に、自由に回転できる態様で支持される。シーブ３７４
及び３７６に隣接するボックスチャンネル３６８の両方
の端部は、上部に切込み３８０を有し、この切込み３８
０を貫通してシーブ３７４及び３７６が突出しているた
め、駆動ベルト３７２の上部が、ボックスビーム３６８
の外側に導かれ、底部が、ボックスビーム３６８の内側
に導かれる。
能な状態で支持しており、これは、図６２の斜視図に更
に示されるように、スライダー３６４にボルト止めさ
れ、このスライダー３６４は、オーバーヘッドトラック
３６に沿って直線状に伸びる側レール３６６により、一
方の側にスライド可能な状態で水平に支持されている。
レール３６６は、ボックスビーム３６８の側部に固定さ
れており、このボックスビーム３６８は、オーバーヘッ
ドトラック３６のための主な支持部材を形成する。スラ
イダー３６４の頂部に固定されるカンチレバーブラケッ
ト３７０は、ボックスビーム３６８の上方に伸び、それ
自身を２つの接続点により駆動ベルト３７２に固定す
る。駆動ベルト３７２はその内側に歯を有しており、歯
を有する２つのシーブ３７４及び３７６を包囲する。第
１のシーブ３７４は、図６３の端斜視図に例示されるよ
うに、ボックスビーム３６８の一方の側に回転可能な状
態で支持されたシャフトに取り付けられている。第２の
シーブ３７６は同様に、ボックスビーム３６８の同じ側
に、自由に回転できる態様で支持される。シーブ３７４
及び３７６に隣接するボックスチャンネル３６８の両方
の端部は、上部に切込み３８０を有し、この切込み３８
０を貫通してシーブ３７４及び３７６が突出しているた
め、駆動ベルト３７２の上部が、ボックスビーム３６８
の外側に導かれ、底部が、ボックスビーム３６８の内側
に導かれる。
【０２７５】図６２及び６３の斜視図並びに図６４の切
断上面図に例示されるように、チャンネルクロージング
ベルト３８０は、２つの自由に回転するキャプスタン３
８２の周囲に包囲され、キャプスタン３８２は駆動ベル
トシーブ３７４及び３７６のシャフト３７８の下の位置
でボックスチャンネル３６８の側壁に装着されるシャフ
ト３８４の周りを回転する。チャンネルクロージングベ
ルト３８０の中心のリッジ３８５が、キャプスタン３８
２内の対応するグルーブ３８５ａと咬み合い、水平スラ
イド３６４が端部から端部へと移動した際のベルト３８
０の調心を維持する。
断上面図に例示されるように、チャンネルクロージング
ベルト３８０は、２つの自由に回転するキャプスタン３
８２の周囲に包囲され、キャプスタン３８２は駆動ベル
トシーブ３７４及び３７６のシャフト３７８の下の位置
でボックスチャンネル３６８の側壁に装着されるシャフ
ト３８４の周りを回転する。チャンネルクロージングベ
ルト３８０の中心のリッジ３８５が、キャプスタン３８
２内の対応するグルーブ３８５ａと咬み合い、水平スラ
イド３６４が端部から端部へと移動した際のベルト３８
０の調心を維持する。
【０２７６】チャンネルクロージングベルト３８０の端
部は、アーム３５及びリスト組立体３７にほぼ対応する
レール３６６からの距離のところで、キャリッジ３６２
の底部に固定される。チャンネルクロージングベルト３
８０はこのようにスライドするシールを与え、このシー
ルは、保護カバー３６０の底部を閉じて、粒子がハウジ
ングの内側から出て処理しようとするウエハの上に落ち
たりスラリが機械を汚染したりすることを防止する。
部は、アーム３５及びリスト組立体３７にほぼ対応する
レール３６６からの距離のところで、キャリッジ３６２
の底部に固定される。チャンネルクロージングベルト３
８０はこのようにスライドするシールを与え、このシー
ルは、保護カバー３６０の底部を閉じて、粒子がハウジ
ングの内側から出て処理しようとするウエハの上に落ち
たりスラリが機械を汚染したりすることを防止する。
【０２７７】図６２の斜視図に示される種々の部品３８
７ａ、３８７ｂ及び３８８は、トラック３６に沿って長
手方向に伸び、更に支持及びカバーをする。例示される
ように、下コーナー部分３８８及びカバー３６０によ
り、開長手方向スロット３８９が与えられ、アーム３５
が、キャリッジ３６２から下がっているときは、このス
ロット３８９に沿ってスライドする。しかし、スロット
３８９のため、ポリシング粒子が上向きに移動してデリ
ケートなトラック３６の機械要素及びキャリッジ３６２
の中に入り込むようになり、また更に、機械的な粒子が
下向きにウエハまで通過してこれらを汚染してしまう。
チャンネルクロージングベルト３８０により、キャリッ
ジ３６２が一方の端部から他方の端部へと移動する際に
キャリッジ３６２を安定化させる機能に加えて、カバー
３６０内部からの粒状物及び粒子がウエハ４２に落ちる
事を防止する機能と、更に機械部品をスラリから保護す
る機能とを有している。
７ａ、３８７ｂ及び３８８は、トラック３６に沿って長
手方向に伸び、更に支持及びカバーをする。例示される
ように、下コーナー部分３８８及びカバー３６０によ
り、開長手方向スロット３８９が与えられ、アーム３５
が、キャリッジ３６２から下がっているときは、このス
ロット３８９に沿ってスライドする。しかし、スロット
３８９のため、ポリシング粒子が上向きに移動してデリ
ケートなトラック３６の機械要素及びキャリッジ３６２
の中に入り込むようになり、また更に、機械的な粒子が
下向きにウエハまで通過してこれらを汚染してしまう。
チャンネルクロージングベルト３８０により、キャリッ
ジ３６２が一方の端部から他方の端部へと移動する際に
キャリッジ３６２を安定化させる機能に加えて、カバー
３６０内部からの粒状物及び粒子がウエハ４２に落ちる
事を防止する機能と、更に機械部品をスラリから保護す
る機能とを有している。
【０２７８】駆動ベルト３７２に対する自由回転シーブ
３７６のためのシャフト３７８と、チャンネルクロージ
ングベルト３８０に対するキャプスタン３８２の一方の
ためのシャフト３８４との双方が、壁の長手方向伸張ス
ロットに設置されるフランジによりボックスチャンネル
壁のそれぞれに装着されている。フランジのそれぞれ
は、それ自身と各スロットの外側に配置されるアンカー
ポストとの間のねじ止めカップリングにより選択的にバ
イアス力が与えられる。このように、それぞれのベルト
３７２又は３８０に選択的に張力が与えられる。
３７６のためのシャフト３７８と、チャンネルクロージ
ングベルト３８０に対するキャプスタン３８２の一方の
ためのシャフト３８４との双方が、壁の長手方向伸張ス
ロットに設置されるフランジによりボックスチャンネル
壁のそれぞれに装着されている。フランジのそれぞれ
は、それ自身と各スロットの外側に配置されるアンカー
ポストとの間のねじ止めカップリングにより選択的にバ
イアス力が与えられる。このように、それぞれのベルト
３７２又は３８０に選択的に張力が与えられる。
【０２７９】図６５の軸断面図に最も良く示されるよう
に、キャリッジ３６２は円形ベアリング組立体３９０の
外側レースを把持し、他方、カラー３９４のフランジ３
９２は内側レースを把持する。水平なウォームホイール
３９６が、カラー３９４によりこの上方に支持される。
図６４の垂直面図に更に示されるように、ウォームギア
３８６がウォームホイール３９６に係合してアーム３５
及びリスト組立体３７を、アーム３５の垂直軸の周りで
水平面内に回転させる。
に、キャリッジ３６２は円形ベアリング組立体３９０の
外側レースを把持し、他方、カラー３９４のフランジ３
９２は内側レースを把持する。水平なウォームホイール
３９６が、カラー３９４によりこの上方に支持される。
図６４の垂直面図に更に示されるように、ウォームギア
３８６がウォームホイール３９６に係合してアーム３５
及びリスト組立体３７を、アーム３５の垂直軸の周りで
水平面内に回転させる。
【０２８０】図６２の斜視図及び図５４の側断面図の両
方で示されるように、アームＣ部分３９２の平坦なヘッ
ド板３９０は、キャリッジ３６２により回転可能な状態
で支持されるカラー３９２の底部に、ボルト止めされて
いる。アームカバー３９４は、使用中はアーム３５を包
囲する。
方で示されるように、アームＣ部分３９２の平坦なヘッ
ド板３９０は、キャリッジ３６２により回転可能な状態
で支持されるカラー３９２の底部に、ボルト止めされて
いる。アームカバー３９４は、使用中はアーム３５を包
囲する。
【０２８１】アーム３５の伸縮の様子は、図５４及び６
５の長手方向図及び側面図に示されるウォームモーター
１３００によって、制御される。これは、キャリッジ３
６２の中に装着され、その垂直配向出力シャフトがウォ
ームギア１３０２に接続し、ウォームギア１３０２は下
向きに、カラー３９４の中及びアームＣ部分のヘッド板
３９７の中を通り、アーム３５の中に至る。垂直に下が
るウォーム１３０２は、Ｌブラケット１３０６の上部の
中の移動ウォームナット１３０４に係合する。図６１の
斜視図に最も良く示されるように、Ｌブラケット１３０
６は、Ｃ部分３９２の垂直部分１３１０に固定された垂
直リニアベアリングレール１３０８に係合するリニアベ
アリングダブテールグルーブを有している。ウォームド
ライブ１３００、１３０２、１３０４は、約１０1/2イ
ンチ（２７ｃｍ）の垂直方向の移動ができ、この長さ
は、８インチ（２００ｍｍ）のウエハ４０をカセット４
２から操作して、テーブルトップ２３の上に配置される
ペデスタル７５の上部に配置するに十分である。
５の長手方向図及び側面図に示されるウォームモーター
１３００によって、制御される。これは、キャリッジ３
６２の中に装着され、その垂直配向出力シャフトがウォ
ームギア１３０２に接続し、ウォームギア１３０２は下
向きに、カラー３９４の中及びアームＣ部分のヘッド板
３９７の中を通り、アーム３５の中に至る。垂直に下が
るウォーム１３０２は、Ｌブラケット１３０６の上部の
中の移動ウォームナット１３０４に係合する。図６１の
斜視図に最も良く示されるように、Ｌブラケット１３０
６は、Ｃ部分３９２の垂直部分１３１０に固定された垂
直リニアベアリングレール１３０８に係合するリニアベ
アリングダブテールグルーブを有している。ウォームド
ライブ１３００、１３０２、１３０４は、約１０1/2イ
ンチ（２７ｃｍ）の垂直方向の移動ができ、この長さ
は、８インチ（２００ｍｍ）のウエハ４０をカセット４
２から操作して、テーブルトップ２３の上に配置される
ペデスタル７５の上部に配置するに十分である。
【０２８２】図５４の側面図及び図６１の斜視図に示さ
れるように、モーター１３１４は、Ｌブラケット１３０
６のフット１３１６の上に装着される。出力シャフト１
３１８は、フット１３１６の中を支持コラム１３２０の
中央通路に沿って通過する。ハーフカラー１３２２が２
つ、図５７の側面図及び図６１の斜視図に示されるよう
に、支持コラム１３２０の環状リセスの中にフィット
し、ウォームホイールハウジング３４４の中にねじ止め
され、支持コラム１３２０をアーム３５の底部でウォー
ムホイールハウジング３４４に固定する。出力シャフト
１３１８は、ウォームホイールハウジング３４４の中を
貫通し、その下端に、ウォームホイール３４６に係合し
ブレード３８及び爪３９を回すウォームギア３５２を有
している。
れるように、モーター１３１４は、Ｌブラケット１３０
６のフット１３１６の上に装着される。出力シャフト１
３１８は、フット１３１６の中を支持コラム１３２０の
中央通路に沿って通過する。ハーフカラー１３２２が２
つ、図５７の側面図及び図６１の斜視図に示されるよう
に、支持コラム１３２０の環状リセスの中にフィット
し、ウォームホイールハウジング３４４の中にねじ止め
され、支持コラム１３２０をアーム３５の底部でウォー
ムホイールハウジング３４４に固定する。出力シャフト
１３１８は、ウォームホイールハウジング３４４の中を
貫通し、その下端に、ウォームホイール３４６に係合し
ブレード３８及び爪３９を回すウォームギア３５２を有
している。
【０２８３】このように、モーター１３１４による回転
により、ブレード３８及び爪３９が垂直平面内に回転
し、モーター３８４による回転により、これらが水平面
内に回転し、モーター１３００による回転によりこれら
が垂直に並進し、モーター３６１による回転により、こ
れらが水平に並進し、全部で４つの運動をさせる。
により、ブレード３８及び爪３９が垂直平面内に回転
し、モーター３８４による回転により、これらが水平面
内に回転し、モーター１３００による回転によりこれら
が垂直に並進し、モーター３６１による回転により、こ
れらが水平に並進し、全部で４つの運動をさせる。
【０２８４】図６１の斜視図に示されるように、中空の
トロンボーン１３２４が、ウォームホイールハウジング
３４４の耳１３２６に固定され、Ｃ部分３９８のフット
１３１０の中をアーム３５の内側まで垂直部分１３１０
に平行にスライドする。トロンボーン１３２４は、負圧
空気圧ライン３４２（又は局所真空ジェネレータを用い
る場合は正圧ライン）及びリスト組立体３７のシャフト
３５０に沿って導かれブレード３８及び爪３９の絶対的
な角度位置を感知するための電気ラインを内包する。
トロンボーン１３２４が、ウォームホイールハウジング
３４４の耳１３２６に固定され、Ｃ部分３９８のフット
１３１０の中をアーム３５の内側まで垂直部分１３１０
に平行にスライドする。トロンボーン１３２４は、負圧
空気圧ライン３４２（又は局所真空ジェネレータを用い
る場合は正圧ライン）及びリスト組立体３７のシャフト
３５０に沿って導かれブレード３８及び爪３９の絶対的
な角度位置を感知するための電気ラインを内包する。
【０２８５】種々のモーター及びロボットブレードへの
配線及び配管は、図６２のトラックカバー３６０の正面
の後ろでこれと平行に配置される鎖状ローリングワイヤ
トレー（図示せず）を介する経路が与えられる。このロ
ーリングワイヤトレーの端部はトラフに固定され、この
中にトレーの固定端がある。このトラフは、トラックカ
バー３６０を支持するブラケット上に支持される。配線
及び配管は、ローリングワイヤトレーに結合され、フレ
キシブルなローリングワイヤトレーは、キャリッジ３６
２に近付く前にＣベンドを作り、ワイヤトレーの他方の
端部はキャリッジ３６２に固定される。ローリングワイ
ヤトレーの第２の端部は、キャリッジ３６２がオーバー
ヘッドトラック３６に沿って移動した時にこれを追いか
ける。そして、配線及び配管は、キャリッジ３６２内の
ウォーム駆動モーター１３００の周囲を通り、キャリッ
ジ３６２と懸下アーム３５との間の図６５の回転カラー
３９４の周りのフランジボルトとフランジボルトとの間
に介在する１つ以上の開口を介して、懸下アーム３５に
至る。配線又は配管が接続される部品の回転は、プラス
マイナス約１８０゜の範囲の回転におよそ制限されるた
め、配線や配管をからませることなく、この範囲内での
前進後退運動により、ウエハの操作に必要な全ての角度
を実現することができる。
配線及び配管は、図６２のトラックカバー３６０の正面
の後ろでこれと平行に配置される鎖状ローリングワイヤ
トレー（図示せず）を介する経路が与えられる。このロ
ーリングワイヤトレーの端部はトラフに固定され、この
中にトレーの固定端がある。このトラフは、トラックカ
バー３６０を支持するブラケット上に支持される。配線
及び配管は、ローリングワイヤトレーに結合され、フレ
キシブルなローリングワイヤトレーは、キャリッジ３６
２に近付く前にＣベンドを作り、ワイヤトレーの他方の
端部はキャリッジ３６２に固定される。ローリングワイ
ヤトレーの第２の端部は、キャリッジ３６２がオーバー
ヘッドトラック３６に沿って移動した時にこれを追いか
ける。そして、配線及び配管は、キャリッジ３６２内の
ウォーム駆動モーター１３００の周囲を通り、キャリッ
ジ３６２と懸下アーム３５との間の図６５の回転カラー
３９４の周りのフランジボルトとフランジボルトとの間
に介在する１つ以上の開口を介して、懸下アーム３５に
至る。配線又は配管が接続される部品の回転は、プラス
マイナス約１８０゜の範囲の回転におよそ制限されるた
め、配線や配管をからませることなく、この範囲内での
前進後退運動により、ウエハの操作に必要な全ての角度
を実現することができる。
【０２８６】（保持タブ）保持タブ３４の詳細が、図６
７の軸断面図に示される。タブ３４自身は一体のもので
あり、好ましくはポリプロピレン又はその他のウエハカ
セットに用いる種類のプラスチック材料である。これ
は、略方形の外壁１４３０と、同じ形状の内側堰１４３
２とを有しており、内側堰１４３２は、捕捉ベイズン１
４３４により外壁から分離され、外壁１４３０の上部１
４４０の下にチップ１４３８を有する外下向きテーパー
付き上部１４３６を有している。浴３０２が、内側堰１
４３２の中のベイズンの中に充填され、捕捉ベイズン１
４３４の中にオーバーフローするまで堰１４３２のチッ
プまで充填される。
７の軸断面図に示される。タブ３４自身は一体のもので
あり、好ましくはポリプロピレン又はその他のウエハカ
セットに用いる種類のプラスチック材料である。これ
は、略方形の外壁１４３０と、同じ形状の内側堰１４３
２とを有しており、内側堰１４３２は、捕捉ベイズン１
４３４により外壁から分離され、外壁１４３０の上部１
４４０の下にチップ１４３８を有する外下向きテーパー
付き上部１４３６を有している。浴３０２が、内側堰１
４３２の中のベイズンの中に充填され、捕捉ベイズン１
４３４の中にオーバーフローするまで堰１４３２のチッ
プまで充填される。
【０２８７】多数のウエハ４０をそのスロットリッジ４
３０の中に保持する１つ以上のカセット−−４つが好ま
しい数のようである−−が、タブ３４の中に搬送され
る。堰１４３２の頂部１４３８に、タブ３４内に保持さ
れるウエハの頂部よりも上になるような位置が与えら
れ、図６８の側正面図に示されるように、これは、堰１
４３２の壁の中を横断して伸びる、先端が切られた逆三
角形の一連のチャンネル１４３８を有している。チャン
ネル１４３８は、ウエハ４０の頂部の上である浴３０２
の予定頂部レベルの僅か下に底部１４３９を有し、これ
らの底部は、チャンネル１４３８の平均幅よりも実質的
に短い幅を有している。底部１４３９の限られた幅の中
を流れることができる液体の量が限られているため、浴
３０２のレベルは、典型的には、このレベルより実質的
に上に上昇する。この上昇は、チャンネル１４３８間で
の非均一性又は高さの差を克服するに十分であり、この
ため、浴３０２がチャンネル１４３８の２〜３本だけを
介して排するされることが防止される。
３０の中に保持する１つ以上のカセット−−４つが好ま
しい数のようである−−が、タブ３４の中に搬送され
る。堰１４３２の頂部１４３８に、タブ３４内に保持さ
れるウエハの頂部よりも上になるような位置が与えら
れ、図６８の側正面図に示されるように、これは、堰１
４３２の壁の中を横断して伸びる、先端が切られた逆三
角形の一連のチャンネル１４３８を有している。チャン
ネル１４３８は、ウエハ４０の頂部の上である浴３０２
の予定頂部レベルの僅か下に底部１４３９を有し、これ
らの底部は、チャンネル１４３８の平均幅よりも実質的
に短い幅を有している。底部１４３９の限られた幅の中
を流れることができる液体の量が限られているため、浴
３０２のレベルは、典型的には、このレベルより実質的
に上に上昇する。この上昇は、チャンネル１４３８間で
の非均一性又は高さの差を克服するに十分であり、この
ため、浴３０２がチャンネル１４３８の２〜３本だけを
介して排するされることが防止される。
【０２８８】カセット４２のそれぞれは脚１４４２を有
しており、脚１４４２は、タブ３４の底部１４４６に固
定された２つのレール１４４４により横方向に調心さ
れ、レール１４４４から外向きに伸びる３組のピン１４
４８によって保持される。図６９に示されるように、こ
の３組のピン１４４８は、レール１４４０に沿って垂直
方向にずれるように配置され、カセット４２を必要な角
度３゜で支持するようにしている。この傾斜角は好まし
いと思われるが、１０゜まで、場合により１５゜までの
角度によれば、ウエハ４０を実質的に垂直にしつつ特定
の位置及び角度に保持することに同様に有効であろう。
カセット脚１４４２のエッジ１４５０は、レール１４４
０から伸びる１組の調心ピン１４５２により横方向に調
心され、カセット脚１４４２の下向き配置エッジと係合
する。
しており、脚１４４２は、タブ３４の底部１４４６に固
定された２つのレール１４４４により横方向に調心さ
れ、レール１４４４から外向きに伸びる３組のピン１４
４８によって保持される。図６９に示されるように、こ
の３組のピン１４４８は、レール１４４０に沿って垂直
方向にずれるように配置され、カセット４２を必要な角
度３゜で支持するようにしている。この傾斜角は好まし
いと思われるが、１０゜まで、場合により１５゜までの
角度によれば、ウエハ４０を実質的に垂直にしつつ特定
の位置及び角度に保持することに同様に有効であろう。
カセット脚１４４２のエッジ１４５０は、レール１４４
０から伸びる１組の調心ピン１４５２により横方向に調
心され、カセット脚１４４２の下向き配置エッジと係合
する。
【０２８９】タブ３４のベイズンは、その底部にドレイ
ン穴１４５４を有し、供給管１４５６が、タブ３４の底
部コーナーでレール１４４０に沿って長手方向に伸び
る。供給管１４５６に沿った底部コーナーはカーブして
おり、材料１４５７が鋭いコーナーに充填され、このコ
ーナーへの粒子の蓄積を防止する。供給管１４５６は、
ベイズンの中心に向かう方向が与えられたノズル穴１４
５８数個と、タブ底部１４４６の下方に貫通する供給通
路１４６０とを有している。捕捉ベイズン１４３４は、
その底部にオーバーフロードレイン１４６０を有し、堰
１４３８をオーバーフローする浴水３０２を排水する。
流体レベルセンサー１４６４が外壁１４３０に固定さ
れ、堰１４３２の頂部１４３８の地点及びこの下数イン
チの地点の浴３０２のレベルを感知する。
ン穴１４５４を有し、供給管１４５６が、タブ３４の底
部コーナーでレール１４４０に沿って長手方向に伸び
る。供給管１４５６に沿った底部コーナーはカーブして
おり、材料１４５７が鋭いコーナーに充填され、このコ
ーナーへの粒子の蓄積を防止する。供給管１４５６は、
ベイズンの中心に向かう方向が与えられたノズル穴１４
５８数個と、タブ底部１４４６の下方に貫通する供給通
路１４６０とを有している。捕捉ベイズン１４３４は、
その底部にオーバーフロードレイン１４６０を有し、堰
１４３８をオーバーフローする浴水３０２を排水する。
流体レベルセンサー１４６４が外壁１４３０に固定さ
れ、堰１４３２の頂部１４３８の地点及びこの下数イン
チの地点の浴３０２のレベルを感知する。
【０２９０】タブ底部１４４６の下方には配管が配置さ
れ、その構成は所望のプロセス、例えば連続オーバーフ
ロー、再循環、又は連続排水等に依拠する。図６７に示
される典型的な構成は、供給流入口１４６６を通り３方
バルブ１４６８を介してポンプ１４７０に供給される新
鮮な浴水を有しており、このポンプ１４７０は浴水を、
フィルター１４７１を介して長手供給管１４５６へ輸送
し、そこからベイズンの中へと輸送する。レベルセンサ
ー１４６４により、ベイズンがオーバーフローするまで
充填された、即ち、堰１４３６の頂部１４３８に至った
ことを感知したとき、３方バルブ１４６８を切り換え
て、オーバーフローした水を、オーバーフロードレイン
１４６０から排水を行う捕捉ベイズン１４３４の中へと
再循環させる。ドレインポンプ１４７２を作動して底部
ドレイン１４５４から浴水をタブドレイン１４７４へと
選択的に輸送することにより、定期的にベイズンを排水
させ、その後、上述の如く、ベイズンを供給流入口１４
６６により再充填する。あるいは、更に頻繁なベース
で、ベイズンを部分的に空にした後、新鮮な浴水で満た
す。ドレインポンプ１４７２は、オペレータがカセット
４２をマニュアルでタブ３４から持ち上げるとこが望ま
しい場合に更に有用である。浴３０２は腐食性である場
合もあるため、そのレベルを一時的に下げて、オペレー
タがカセット４２の上部を掴むことができるようにす
る。その後、ベイズンを再充填すればよい。
れ、その構成は所望のプロセス、例えば連続オーバーフ
ロー、再循環、又は連続排水等に依拠する。図６７に示
される典型的な構成は、供給流入口１４６６を通り３方
バルブ１４６８を介してポンプ１４７０に供給される新
鮮な浴水を有しており、このポンプ１４７０は浴水を、
フィルター１４７１を介して長手供給管１４５６へ輸送
し、そこからベイズンの中へと輸送する。レベルセンサ
ー１４６４により、ベイズンがオーバーフローするまで
充填された、即ち、堰１４３６の頂部１４３８に至った
ことを感知したとき、３方バルブ１４６８を切り換え
て、オーバーフローした水を、オーバーフロードレイン
１４６０から排水を行う捕捉ベイズン１４３４の中へと
再循環させる。ドレインポンプ１４７２を作動して底部
ドレイン１４５４から浴水をタブドレイン１４７４へと
選択的に輸送することにより、定期的にベイズンを排水
させ、その後、上述の如く、ベイズンを供給流入口１４
６６により再充填する。あるいは、更に頻繁なベース
で、ベイズンを部分的に空にした後、新鮮な浴水で満た
す。ドレインポンプ１４７２は、オペレータがカセット
４２をマニュアルでタブ３４から持ち上げるとこが望ま
しい場合に更に有用である。浴３０２は腐食性である場
合もあるため、そのレベルを一時的に下げて、オペレー
タがカセット４２の上部を掴むことができるようにす
る。その後、ベイズンを再充填すればよい。
【０２９１】その他の配管の構成も可能である。再循環
を確保するため、再循環ポンプ１４７０は、ベイズンド
レイン１４５４に接続する流入口を有していてもよい。
再循環が望ましくない場合は、捕捉ベイズン１４３４を
外に排水し、長手供給管１４５８に新鮮な浴水のみを供
給すればよい。
を確保するため、再循環ポンプ１４７０は、ベイズンド
レイン１４５４に接続する流入口を有していてもよい。
再循環が望ましくない場合は、捕捉ベイズン１４３４を
外に排水し、長手供給管１４５８に新鮮な浴水のみを供
給すればよい。
【０２９２】このタブ３４は、少なくとも２つの方法を
向上させることが可能である。第１は、捕捉ベイズン１
４３４は狭く深く、クリーニングを困難にしている。均
等に効果的な捕捉ベイズンは、堰１４３２の外側且つ真
下に配置される、比較的浅いハンギングのチャンネルで
ある。第２に、多孔質の水平板をカセット４２の底部と
ドレイン穴１４５４との間に配置させたときに、再循環
の流れが更に均一となり予測可能になって、ポンプ１４
７２がタブ３４のより広い領域から浴液体を引っ張るこ
とができる。
向上させることが可能である。第１は、捕捉ベイズン１
４３４は狭く深く、クリーニングを困難にしている。均
等に効果的な捕捉ベイズンは、堰１４３２の外側且つ真
下に配置される、比較的浅いハンギングのチャンネルで
ある。第２に、多孔質の水平板をカセット４２の底部と
ドレイン穴１４５４との間に配置させたときに、再循環
の流れが更に均一となり予測可能になって、ポンプ１４
７２がタブ３４のより広い領域から浴液体を引っ張るこ
とができる。
【０２９３】（搬送装置の動作）搬送装置３０の動作
を、以下に説明する。図１の斜視図及び図６６の端面図
に非常に概略的に例示するように、搬送装置は、同じ装
備で２つの機能を実行する。
を、以下に説明する。図１の斜視図及び図６６の端面図
に非常に概略的に例示するように、搬送装置は、同じ装
備で２つの機能を実行する。
【０２９４】第１に、ウエハブレード３８が、オーバー
ヘッドトラック３６に依存してアーム３５と協働で、保
持タブ３４に充填された浴３０２の中に保管されている
多数のウエハカセット４２から個々のウエハ４０を搬送
することである。カセット４２のそれぞれは、カセット
４２の対向する垂直壁に形成された浅い垂直スロットに
より、略垂直の配向で多数のウエハ４０を保持して、ウ
エハ４２の対向する２つのエッジが対向する２つのスロ
ットに把持されるようにする（図６７及び７１Ａ参
照）。カセット４２は、例えばフルオロウェア社から市
販されている。これは典型的には、ウエハ４０を傷つけ
ないように、また用いる液体に化学的に不活性であるよ
うに、ポリプロピレン又はＰＶＤＦプラスチックで形成
されている。浴３０２は、脱イオン水等の液体で構成さ
れており、付着したスラリがウエハ上で硬くなる事を防
止する。また、メタル層のＣＭＰを行う際に、酸化され
てしまう新しいメタル表面をこの浴が保護をする。保持
タブ３４を１つだけが例示されこれを詳細に説明してき
たが、多数の保持タブを用いてもよく、特に、１つをポ
リシングしていないウエハをポリシング装置２０へ搬入
するため、そして１つをポリシング済みのウエハをそこ
から搬出するために用いてもよい。
ヘッドトラック３６に依存してアーム３５と協働で、保
持タブ３４に充填された浴３０２の中に保管されている
多数のウエハカセット４２から個々のウエハ４０を搬送
することである。カセット４２のそれぞれは、カセット
４２の対向する垂直壁に形成された浅い垂直スロットに
より、略垂直の配向で多数のウエハ４０を保持して、ウ
エハ４２の対向する２つのエッジが対向する２つのスロ
ットに把持されるようにする（図６７及び７１Ａ参
照）。カセット４２は、例えばフルオロウェア社から市
販されている。これは典型的には、ウエハ４０を傷つけ
ないように、また用いる液体に化学的に不活性であるよ
うに、ポリプロピレン又はＰＶＤＦプラスチックで形成
されている。浴３０２は、脱イオン水等の液体で構成さ
れており、付着したスラリがウエハ上で硬くなる事を防
止する。また、メタル層のＣＭＰを行う際に、酸化され
てしまう新しいメタル表面をこの浴が保護をする。保持
タブ３４を１つだけが例示されこれを詳細に説明してき
たが、多数の保持タブを用いてもよく、特に、１つをポ
リシングしていないウエハをポリシング装置２０へ搬入
するため、そして１つをポリシング済みのウエハをそこ
から搬出するために用いてもよい。
【０２９５】第２に、爪３９は、アーム３５と協働で、
カセット４２全体を、オーバーヘッドトラック３６の長
手方向に沿って、保持タブ３４と保持ステーション３２
の間で移送する。オペレータ又は自動移送装置が、ポリ
シングしようとするウエハ４０で満杯となっているカセ
ット４２を、保持ステーション３２の正確にインデック
スされた位置に配置させ、また、ポリシング済みのウエ
ハ４０で満杯のカセット４２をそこから取り出す。しか
し、更に自動化することも可能であり、これには特にポ
リシング後のクリーニングのステップが挙げられる。
カセット４２全体を、オーバーヘッドトラック３６の長
手方向に沿って、保持タブ３４と保持ステーション３２
の間で移送する。オペレータ又は自動移送装置が、ポリ
シングしようとするウエハ４０で満杯となっているカセ
ット４２を、保持ステーション３２の正確にインデック
スされた位置に配置させ、また、ポリシング済みのウエ
ハ４０で満杯のカセット４２をそこから取り出す。しか
し、更に自動化することも可能であり、これには特にポ
リシング後のクリーニングのステップが挙げられる。
【０２９６】（ウエハの搬送）図７０Ａ、７０Ｂ、７０
Ｃ、７０Ｄ及び７０Ｅは、概略的な斜視図であり、保持
タブ３４（明確さの理由で、これらの図面には示してい
ない）の中に配置される数個のカセット４２のうちの１
つをロボットブレード３８が取りあげて、ポリシング装
置２０の機械ベース２２の頂部にある移送ステーション
７０の上に載せる、搬送の操作のシーケンスを示すもの
である。ウエハ４０を移送ステーション７０から移送し
てカセット４２へと戻す搬出の操作は、ここに例示する
シーケンスと反対で行われる。
Ｃ、７０Ｄ及び７０Ｅは、概略的な斜視図であり、保持
タブ３４（明確さの理由で、これらの図面には示してい
ない）の中に配置される数個のカセット４２のうちの１
つをロボットブレード３８が取りあげて、ポリシング装
置２０の機械ベース２２の頂部にある移送ステーション
７０の上に載せる、搬送の操作のシーケンスを示すもの
である。ウエハ４０を移送ステーション７０から移送し
てカセット４２へと戻す搬出の操作は、ここに例示する
シーケンスと反対で行われる。
【０２９７】これらの操作のシーケンスを行っている
間、移送ステーション７０のベイズンシュラウド７６
は、機械ベース２２の中で下向きに引っ込められ、少な
くとも実際のウエハ移送の間は、移送ペデスタル７２が
上に持上がり、機械ベース２２のテーブルトップ２３及
びシュラウド７６の頂部の両方の上に突き出る。また、
この一連の操作の間、カルーセル支持板９０６のアーム
の１つが移送ステーション７０の上に配置され、ウエハ
ヘッドシステム１００（図示せず）が、移送ペデスタル
７２の上にあるカルーセル支持板９０６のスロット９１
０の中に配置される。図９のウエハヘッド１００の最下
の部材、即ちフローター部材１１１２が、ウエハヘッド
１１０のボール部材１１１０の内部に上向きに引き込め
られれば、移送ペデスタル７２の頂部とフローター部材
１１１２との間には、ウエハブレード８２と操作しよう
とするこれに付随したウエハ４０のための十分なクリア
ランスが存在することになる。この要求は厳しいもので
あるが、ウエハヘッドシステム１００の垂直ストローク
が短いため、システムの設計が単純になり、カルーセル
９０の質量も低減される。また、移送の操作中に、ウエ
ハヘッドシステム１００の１つが移送ステーション７０
の上に配置されるため、移送及び洗浄の操作中も他の３
つのウエハヘッドシステムでポリシングを継続できるた
め、システムのスループットが向上する。
間、移送ステーション７０のベイズンシュラウド７６
は、機械ベース２２の中で下向きに引っ込められ、少な
くとも実際のウエハ移送の間は、移送ペデスタル７２が
上に持上がり、機械ベース２２のテーブルトップ２３及
びシュラウド７６の頂部の両方の上に突き出る。また、
この一連の操作の間、カルーセル支持板９０６のアーム
の１つが移送ステーション７０の上に配置され、ウエハ
ヘッドシステム１００（図示せず）が、移送ペデスタル
７２の上にあるカルーセル支持板９０６のスロット９１
０の中に配置される。図９のウエハヘッド１００の最下
の部材、即ちフローター部材１１１２が、ウエハヘッド
１１０のボール部材１１１０の内部に上向きに引き込め
られれば、移送ペデスタル７２の頂部とフローター部材
１１１２との間には、ウエハブレード８２と操作しよう
とするこれに付随したウエハ４０のための十分なクリア
ランスが存在することになる。この要求は厳しいもので
あるが、ウエハヘッドシステム１００の垂直ストローク
が短いため、システムの設計が単純になり、カルーセル
９０の質量も低減される。また、移送の操作中に、ウエ
ハヘッドシステム１００の１つが移送ステーション７０
の上に配置されるため、移送及び洗浄の操作中も他の３
つのウエハヘッドシステムでポリシングを継続できるた
め、システムのスループットが向上する。
【０２９８】図７０Ａに例示されるように、搬送の操作
の始めとして、アーム３５をオーバーヘッドトラック３
６に沿って直線的に移動させて、下向きに配向するブレ
ード３８が、選択したカセット４２内の選択したウエハ
４０の上に配置される。前述のように、搬入出の操作中
は、カセット４２は保持タブ３４内に浸漬されている。
保持タブ３４内のカセット４２が、垂直から約３゜の傾
斜４２０で支持されている。ウエハ４０のデバイスの側
が、図６７及び７１Ａで例示される、カセット４２の中
でウエハを直立で保持するスロットリッジ４３０から、
僅かに上向きに離れて面しているような、配向になって
いる。オーバーヘッドトラック３６に沿ったアーム３５
の正確な線上の位置を制御して、ウエハブレード３８を
選択されたウエハ４０の基板側の上に、そのウエハとこ
れに隣接するウエハ又はカセット壁との間に入れてフィ
ットさせ、ブレード３８の真空リセス３２８を基板側と
平行に且つこれと面するようにする。このブレード３８
の略下向きの配向が、保管されているウエハ４０との平
行から３゜ずれていることが必須であるため、爪３９を
妨害なく略水平な位置に置くことができる。
の始めとして、アーム３５をオーバーヘッドトラック３
６に沿って直線的に移動させて、下向きに配向するブレ
ード３８が、選択したカセット４２内の選択したウエハ
４０の上に配置される。前述のように、搬入出の操作中
は、カセット４２は保持タブ３４内に浸漬されている。
保持タブ３４内のカセット４２が、垂直から約３゜の傾
斜４２０で支持されている。ウエハ４０のデバイスの側
が、図６７及び７１Ａで例示される、カセット４２の中
でウエハを直立で保持するスロットリッジ４３０から、
僅かに上向きに離れて面しているような、配向になって
いる。オーバーヘッドトラック３６に沿ったアーム３５
の正確な線上の位置を制御して、ウエハブレード３８を
選択されたウエハ４０の基板側の上に、そのウエハとこ
れに隣接するウエハ又はカセット壁との間に入れてフィ
ットさせ、ブレード３８の真空リセス３２８を基板側と
平行に且つこれと面するようにする。このブレード３８
の略下向きの配向が、保管されているウエハ４０との平
行から３゜ずれていることが必須であるため、爪３９を
妨害なく略水平な位置に置くことができる。
【０２９９】そして、アーム３５を垂直から僅かにずれ
た方向に沿って浴３０２の中に下げ、図７０Ｂに例示さ
れるように、ウエハ４０をウエハブレード３８上に大ま
かに調心する。この傾斜経路は、座標的な運動を必要と
する。ブレード３８の真空リセス３２８に真空を与え、
他方、これはウエハから分離したままである。そして、
アーム３５をがブレードを、選択したウエハ４０の方へ
とゆっくりと動かす。図５８の真空センサーにより真空
が感知されたときは、ウエハは既に真空チャックされて
おり、アーム３５の直線上の移動が停止する。浴液の一
部が接触前に吸引されているものの、ウエハ４０が一旦
チャックされれば、漏洩はほとんどなく、あったとして
も真空ジェネレータ３４３により吸収される。
た方向に沿って浴３０２の中に下げ、図７０Ｂに例示さ
れるように、ウエハ４０をウエハブレード３８上に大ま
かに調心する。この傾斜経路は、座標的な運動を必要と
する。ブレード３８の真空リセス３２８に真空を与え、
他方、これはウエハから分離したままである。そして、
アーム３５をがブレードを、選択したウエハ４０の方へ
とゆっくりと動かす。図５８の真空センサーにより真空
が感知されたときは、ウエハは既に真空チャックされて
おり、アーム３５の直線上の移動が停止する。浴液の一
部が接触前に吸引されているものの、ウエハ４０が一旦
チャックされれば、漏洩はほとんどなく、あったとして
も真空ジェネレータ３４３により吸収される。
【０３００】真空チャック操作が完了した後、図７０Ｃ
に示されるように、アーム３５がウエハブレードを３゜
のずれで垂直上向きに引き上げる。一旦ウエハ４０がカ
セット４２及び浴３０２から取り出されれば、リスト組
立体３７がウエハブレード３８を水平軸の周りに図７０
Ｄの位置まで回し、そこでは、ブレード３８はウエハ４
０をその下側で真空により保持し、その処理側は下向き
になっている。このウエハブレード３８の配向は、爪３
９を垂直上向きにアーム３５の近くに配置させ、カルー
セル９０又はテーブルトップを含む機械ベース２２の何
れかを妨害しないようにする。また、ウエハ４０がカセ
ット４２及び浴３０２から取り出された後、アーム３５
を水平にオーバーヘッドトラック３６に沿って移動させ
て、クリーンルーム壁に開いたスライドドアを介して移
送ステーション７０へ上へ搬送するための適正な位置
へ、ブレード３８及びこれに付随するウエハ４０を運
ぶ。アーム３５の上昇、回転及び直線の運動は、ウエハ
４０が一旦浴３０２の上方にきたときと同時に行われ
る。
に示されるように、アーム３５がウエハブレードを３゜
のずれで垂直上向きに引き上げる。一旦ウエハ４０がカ
セット４２及び浴３０２から取り出されれば、リスト組
立体３７がウエハブレード３８を水平軸の周りに図７０
Ｄの位置まで回し、そこでは、ブレード３８はウエハ４
０をその下側で真空により保持し、その処理側は下向き
になっている。このウエハブレード３８の配向は、爪３
９を垂直上向きにアーム３５の近くに配置させ、カルー
セル９０又はテーブルトップを含む機械ベース２２の何
れかを妨害しないようにする。また、ウエハ４０がカセ
ット４２及び浴３０２から取り出された後、アーム３５
を水平にオーバーヘッドトラック３６に沿って移動させ
て、クリーンルーム壁に開いたスライドドアを介して移
送ステーション７０へ上へ搬送するための適正な位置
へ、ブレード３８及びこれに付随するウエハ４０を運
ぶ。アーム３５の上昇、回転及び直線の運動は、ウエハ
４０が一旦浴３０２の上方にきたときと同時に行われ
る。
【０３０１】ウエハブレード３８及びこれに付随するウ
エハ４０は、水平の配向で、垂直方向及びオーバーヘッ
ドトラック３６に沿った直線方向には適正な位置が与え
られ、アーム３５はウエハブレード３８を垂直軸の周り
に回転させて、ウエハ４０をスライドドアの開口を介し
て移動させ、図７０Ｅに示されるように、それを移送ペ
デスタル７２の真上且つ懸下するウエハヘッドシステム
１００の下に配置させる。移送ペデスタル７２を上昇さ
せて、その弾性体表面７２２にウエハ４０の処理側を係
合ないし略係合させる。真空リセス３２８の真空を解放
することにより、ウエハ４０はウエハブレード３８から
チャック解放され、移送ペデスタル７２の上部のポート
７２４及び７２６に真空を与えることにより移送ペデス
タル７２上に再びチャックされる。ウエハ４０がペデス
タル７２上に一旦チャックされれば、これは下げられ、
アーム３５がいまは何も有していないウエハブレード３
８を水平に回して移送ステーション７０及び機械ベース
２２から遠ざけ、ウエハ搬送の操作が終了する。その
後、移送ステーション７０は、３つの爪組立体７２を用
いて、ウエハ４０を移送ペデスタル７２の表面上に調心
する。
エハ４０は、水平の配向で、垂直方向及びオーバーヘッ
ドトラック３６に沿った直線方向には適正な位置が与え
られ、アーム３５はウエハブレード３８を垂直軸の周り
に回転させて、ウエハ４０をスライドドアの開口を介し
て移動させ、図７０Ｅに示されるように、それを移送ペ
デスタル７２の真上且つ懸下するウエハヘッドシステム
１００の下に配置させる。移送ペデスタル７２を上昇さ
せて、その弾性体表面７２２にウエハ４０の処理側を係
合ないし略係合させる。真空リセス３２８の真空を解放
することにより、ウエハ４０はウエハブレード３８から
チャック解放され、移送ペデスタル７２の上部のポート
７２４及び７２６に真空を与えることにより移送ペデス
タル７２上に再びチャックされる。ウエハ４０がペデス
タル７２上に一旦チャックされれば、これは下げられ、
アーム３５がいまは何も有していないウエハブレード３
８を水平に回して移送ステーション７０及び機械ベース
２２から遠ざけ、ウエハ搬送の操作が終了する。その
後、移送ステーション７０は、３つの爪組立体７２を用
いて、ウエハ４０を移送ペデスタル７２の表面上に調心
する。
【０３０２】典型的には、その後、搬送装置３０は他の
ウエハを、ポリシング、カルーセル回転及び洗浄の後
に、上述の搬入とはほぼ逆の一連の操作によってポリシ
ング装置２０から搬出する準備をする。しかし、ウエハ
４０を保持タブ３４内のカルーセル４２に戻す際に、ブ
レード３８の下向きの運動を、ウエハ４０の底部がと係
合すると予想される地点から１センチ程上に、ウエハ４
０がカルーセル４２の側スロット４３０に係合する前
に、停止させることが推奨される。この地点では、ウエ
ハ４０は、ブレード３８の真空リセス３２８からチャッ
クを解放されるべきであり、残りの距離を落ちるままに
しておくべきである。ウエハ４０をブレード３８上への
調心あるいはタブ中でのカセット４２の調心を達成する
ことは、非常に困難である。ウエハ４０がカセット４２
を叩くようになり、他方で重量のある移動するロボット
アーム３５に真空チャックされたままであれば、衝突に
よりウエハを破壊しあるいは少なくともダメージを与え
てしまうだろう。
ウエハを、ポリシング、カルーセル回転及び洗浄の後
に、上述の搬入とはほぼ逆の一連の操作によってポリシ
ング装置２０から搬出する準備をする。しかし、ウエハ
４０を保持タブ３４内のカルーセル４２に戻す際に、ブ
レード３８の下向きの運動を、ウエハ４０の底部がと係
合すると予想される地点から１センチ程上に、ウエハ４
０がカルーセル４２の側スロット４３０に係合する前
に、停止させることが推奨される。この地点では、ウエ
ハ４０は、ブレード３８の真空リセス３２８からチャッ
クを解放されるべきであり、残りの距離を落ちるままに
しておくべきである。ウエハ４０をブレード３８上への
調心あるいはタブ中でのカセット４２の調心を達成する
ことは、非常に困難である。ウエハ４０がカセット４２
を叩くようになり、他方で重量のある移動するロボット
アーム３５に真空チャックされたままであれば、衝突に
よりウエハを破壊しあるいは少なくともダメージを与え
てしまうだろう。
【０３０３】（カセットの搬送）搬送装置３０は、保持
ステーション３２と保持タブ３４との間でカセット４２
を移送することにも用いられる。アーム３５の底部でリ
スト組立体に取り付けられている爪３９は、この動きに
有効であるように設計される。
ステーション３２と保持タブ３４との間でカセット４２
を移送することにも用いられる。アーム３５の底部でリ
スト組立体に取り付けられている爪３９は、この動きに
有効であるように設計される。
【０３０４】図７１Ａ、７１Ｂ及び７１Ｃの正面図で部
分的にだとなっている図に例示されているように、爪３
９が、アーム３５の下端から回り、アーム３５から垂直
下向きに下がるまで回る。そして、これはカセット４２
の側方に配置され、また、２００ｍｍウエハに対して
は、これはカセット４２の長手方向側部４２４から伸び
るクローズドハンドル４２２を有している。図７１Ａに
示されるように、ナックルリッジ３２２がカセット４２
のハンドル４２２の背面４２６の内側を通過するよう
に、爪３９が配置される。そして、図７１Ｂに示される
ように、爪３９が水平に移動してカセット４２から遠ざ
かり、ナックルリッジ３２２がハンドル４２２の背面４
２６の下になるようにする。そして、図７１Ｃに示され
るようにアーム３５が更に垂直に爪３９を持ち上げ、ナ
ックルリッジ３９がウエハカセット４２に取り付けられ
たハンドル４２２の背面４２６の底部に係合するように
する。爪３９が背面４２６及びカセット４２のその側を
更に上昇させ、カセットが傾き下側が爪３９のフィンガ
チップ３２０と係合するようにする。カセット４２の回
転は、ナックルリッジ３９及びフィンガチップ３２０が
カセット４２をしっかりと掴むに十分な程度に、制限さ
れる。これを越えて回転をすれば、混んでいるタブ３４
の中の隣り合うカセット４２同士がぶつかる危険が生じ
る。この構成では、爪３９がカセット４２及びそのウエ
ハ４０を支持し、これらを、オーバーヘッドトラック３
６の長手方向のあらゆる位置に移動させることが可能で
ある。例示の如く、ウエハブレード３８を、水平位置で
爪３９の動作を妨害しない位置まで回転させる。
分的にだとなっている図に例示されているように、爪３
９が、アーム３５の下端から回り、アーム３５から垂直
下向きに下がるまで回る。そして、これはカセット４２
の側方に配置され、また、２００ｍｍウエハに対して
は、これはカセット４２の長手方向側部４２４から伸び
るクローズドハンドル４２２を有している。図７１Ａに
示されるように、ナックルリッジ３２２がカセット４２
のハンドル４２２の背面４２６の内側を通過するよう
に、爪３９が配置される。そして、図７１Ｂに示される
ように、爪３９が水平に移動してカセット４２から遠ざ
かり、ナックルリッジ３２２がハンドル４２２の背面４
２６の下になるようにする。そして、図７１Ｃに示され
るようにアーム３５が更に垂直に爪３９を持ち上げ、ナ
ックルリッジ３９がウエハカセット４２に取り付けられ
たハンドル４２２の背面４２６の底部に係合するように
する。爪３９が背面４２６及びカセット４２のその側を
更に上昇させ、カセットが傾き下側が爪３９のフィンガ
チップ３２０と係合するようにする。カセット４２の回
転は、ナックルリッジ３９及びフィンガチップ３２０が
カセット４２をしっかりと掴むに十分な程度に、制限さ
れる。これを越えて回転をすれば、混んでいるタブ３４
の中の隣り合うカセット４２同士がぶつかる危険が生じ
る。この構成では、爪３９がカセット４２及びそのウエ
ハ４０を支持し、これらを、オーバーヘッドトラック３
６の長手方向のあらゆる位置に移動させることが可能で
ある。例示の如く、ウエハブレード３８を、水平位置で
爪３９の動作を妨害しない位置まで回転させる。
【０３０５】カセット４２を爪３９から搬出させるに
は、アーム３５がカセット４２を下ベアリング面に対し
て下げることにより実現され、このとき、アーム３５が
爪３９をカセット３９から外向きに移動させたとき、カ
セット４２により、そのハンドル４２２の背面４２６
を、爪３９の背面でリッジナックル３２から傾斜を直し
係合を外すようにする。爪３９を僅かに内向きに動かす
ことにより、これをハンドル４２２の背面４２６から取
り出し、爪がカセット４２から垂直上向きに引き込めら
れ、カセット４２を保持ステーション３２又は保持タブ
３４内に残すようにする。
は、アーム３５がカセット４２を下ベアリング面に対し
て下げることにより実現され、このとき、アーム３５が
爪３９をカセット３９から外向きに移動させたとき、カ
セット４２により、そのハンドル４２２の背面４２６
を、爪３９の背面でリッジナックル３２から傾斜を直し
係合を外すようにする。爪３９を僅かに内向きに動かす
ことにより、これをハンドル４２２の背面４２６から取
り出し、爪がカセット４２から垂直上向きに引き込めら
れ、カセット４２を保持ステーション３２又は保持タブ
３４内に残すようにする。
【０３０６】図７１Ａ、７１Ｂ及び７１Ｃも、カセット
の内側の底壁４３２及び２つの側壁に形成されウエハ４
０に係合しこれを調心する、スロットリッジ４３０を示
している。本発明に用いられるウエハカセットのタイプ
の１つでは、カセットの最も底の部分が開き、ウエハ４
０をカセット４２の脚１４４２の上に懸下する。このカ
セットでは、スロットリッジ４３０は、２つの４５゜に
配向した底壁及び２つの対向する側壁に形成される。
の内側の底壁４３２及び２つの側壁に形成されウエハ４
０に係合しこれを調心する、スロットリッジ４３０を示
している。本発明に用いられるウエハカセットのタイプ
の１つでは、カセットの最も底の部分が開き、ウエハ４
０をカセット４２の脚１４４２の上に懸下する。このカ
セットでは、スロットリッジ４３０は、２つの４５゜に
配向した底壁及び２つの対向する側壁に形成される。
【０３０７】図７２Ａ、７２Ｂ及び７２Ｃは、ウエハカ
セット４２の動きを示す正面図であり、これらは、ウエ
ハカセットがポリシング装置２０に隣接する保持タブ３
４の中の位置（この位置から、これらカセット４２から
のウエハ４０が容易に上昇し回転してポリシング装置２
０に搬入出される）と、離れた保持ステーション３２で
の位置との間を動くときの様子を示す。カセット４２に
より、離れた保持ステーション３２では、ポリシングし
ようとするウエハ４０が前の処理のステップから受容さ
れたときに移動させ、及び／又は、カセット４２内の既
にポリシング済みのウエハをその後の処理のステップに
送る。
セット４２の動きを示す正面図であり、これらは、ウエ
ハカセットがポリシング装置２０に隣接する保持タブ３
４の中の位置（この位置から、これらカセット４２から
のウエハ４０が容易に上昇し回転してポリシング装置２
０に搬入出される）と、離れた保持ステーション３２で
の位置との間を動くときの様子を示す。カセット４２に
より、離れた保持ステーション３２では、ポリシングし
ようとするウエハ４０が前の処理のステップから受容さ
れたときに移動させ、及び／又は、カセット４２内の既
にポリシング済みのウエハをその後の処理のステップに
送る。
【０３０８】カセット４２の動きの例を説明する。図７
２Ａに示されるように、リスト組立体３７を回転させ、
カセットの動きの経路の上方且つおよそこれと外れて水
平に配置されるウエハブレード３８に対して、爪３９が
下を向いて面するような配向に、爪３９を配置させる。
２Ａに示されるように、リスト組立体３７を回転させ、
カセットの動きの経路の上方且つおよそこれと外れて水
平に配置されるウエハブレード３８に対して、爪３９が
下を向いて面するような配向に、爪３９を配置させる。
【０３０９】アーム３５は、オーバーヘッドトラック３
６に沿って直線上に配置され、その爪３９がカセットハ
ンドル４２２の中を通過して、その背面４２６と動かそ
うとするカセット４２の側壁４２４との間を通過するよ
うにする。
６に沿って直線上に配置され、その爪３９がカセットハ
ンドル４２２の中を通過して、その背面４２６と動かそ
うとするカセット４２の側壁４２４との間を通過するよ
うにする。
【０３１０】図７２Ｂに示されるように、アーム３５
は、爪３９を必要なずれ角で下向きに垂直方向にずらし
て、図７１Ａ、７１Ｂ及び７１Ｃのプロセスに示される
ように、カセット＃１のハンドル４２２に係合させる。
アーム３５及びこれについている爪３９が、カセットを
保持タブ３４の中の第１の位置１’から上に上げて、図
７２Ｃに示されるように、離れたカセット保持ステーシ
ョン３２の上に載せる。保持ステーション３２における
載せるステップは、前述のように、保持タブ３４での上
昇のステップの逆である。
は、爪３９を必要なずれ角で下向きに垂直方向にずらし
て、図７１Ａ、７１Ｂ及び７１Ｃのプロセスに示される
ように、カセット＃１のハンドル４２２に係合させる。
アーム３５及びこれについている爪３９が、カセットを
保持タブ３４の中の第１の位置１’から上に上げて、図
７２Ｃに示されるように、離れたカセット保持ステーシ
ョン３２の上に載せる。保持ステーション３２における
載せるステップは、前述のように、保持タブ３４での上
昇のステップの逆である。
【０３１１】カセット４２が保持ステーション３２に載
せられたら直ちに、オペレータはマニュアルでこれを取
り除いてスラリが固化し又はメタルが酸化することを防
止し、すぐ後にポリシングしていないウエハのカセット
と取り替えることが、期待される。他方、移送アーム３
５がウエハ４０を保持タブ３４とポリシング装置２０の
移送ステーション７０との間に移送することが可能であ
る。オペレータがポリシングしていないウエハ４０のカ
セット４２を保持ステーションに置いて適当な時間の
後、図７２Ａ、７２Ｂ及び７２Ｃに示されるとは逆の一
連の動作により、移送アーム３５がこのカセットを保持
ステーション３２から保持タブ３４の中へと移動させ
る。
せられたら直ちに、オペレータはマニュアルでこれを取
り除いてスラリが固化し又はメタルが酸化することを防
止し、すぐ後にポリシングしていないウエハのカセット
と取り替えることが、期待される。他方、移送アーム３
５がウエハ４０を保持タブ３４とポリシング装置２０の
移送ステーション７０との間に移送することが可能であ
る。オペレータがポリシングしていないウエハ４０のカ
セット４２を保持ステーションに置いて適当な時間の
後、図７２Ａ、７２Ｂ及び７２Ｃに示されるとは逆の一
連の動作により、移送アーム３５がこのカセットを保持
ステーション３２から保持タブ３４の中へと移動させ
る。
【０３１２】保持ステーション３２と保持タブ３４との
間を移動するカセット４２は、ウエハで満杯になってい
てもよく、又は、空でもよく、ポリシングしていないウ
エハが、未ポリシングウエハで満杯のカセットから空の
ウエハ受容カセットへ移送されてもよく、あるいは、い
わゆる当業者に想到されるような別の方法に従ってもよ
い。
間を移動するカセット４２は、ウエハで満杯になってい
てもよく、又は、空でもよく、ポリシングしていないウ
エハが、未ポリシングウエハで満杯のカセットから空の
ウエハ受容カセットへ移送されてもよく、あるいは、い
わゆる当業者に想到されるような別の方法に従ってもよ
い。
【０３１３】好ましい具体例では単一の保持ステーショ
ン３２について説明してきたが、多数の保持ステーショ
ンも可能である。特に、１つの保持ステーションを未ポ
リシングウエハに利用し、別の保持ステーションをポリ
シング済みのウエハに利用して、ポリシング済みのウエ
ハと未ポリシングのウエハに、別々の保持タブを利用で
きるようにしてもよい。ここに例示した保持ステーショ
ンは単一のカセットに関するものであったが、長時間の
保管に対するウエハ処理の問題を解決することができれ
ば、多数のカセットを用いてもよい。更に、別々の保持
ステーションをポリシングステーションの別々の側に配
置してもよい。
ン３２について説明してきたが、多数の保持ステーショ
ンも可能である。特に、１つの保持ステーションを未ポ
リシングウエハに利用し、別の保持ステーションをポリ
シング済みのウエハに利用して、ポリシング済みのウエ
ハと未ポリシングのウエハに、別々の保持タブを利用で
きるようにしてもよい。ここに例示した保持ステーショ
ンは単一のカセットに関するものであったが、長時間の
保管に対するウエハ処理の問題を解決することができれ
ば、多数のカセットを用いてもよい。更に、別々の保持
ステーションをポリシングステーションの別々の側に配
置してもよい。
【０３１４】上述のポリシングシステムは複雑なもので
あり、多数の新規な特徴を有している。これらの特徴の
多くは、それ自身でインヴェンティヴであり、ウエハポ
リシング以外の用途にも使用できるものである。
あり、多数の新規な特徴を有している。これらの特徴の
多くは、それ自身でインヴェンティヴであり、ウエハポ
リシング以外の用途にも使用できるものである。
【０３１５】ここに説明したシステムでは、４つのウエ
ハヘッドと、３つのポリシングステーションと、１つの
移送ステーションを有しているが、これらの要素がこれ
よりも少なかったり多かったりする他の構成によって
も、本発明の利点を享受することができる。
ハヘッドと、３つのポリシングステーションと、１つの
移送ステーションを有しているが、これらの要素がこれ
よりも少なかったり多かったりする他の構成によって
も、本発明の利点を享受することができる。
【０３１６】半導体ウエハのポリシングについてシステ
ムの説明をしてきたが、ここでのウエハなる語は、ポリ
シングに必要な少なくとも１つの側に平坦な面を有して
いるあらゆるワークピースという、より広い意味に用い
ることができる。特に、ガラス及びセラミックの基板及
びパネルは、ここで説明した発明を用いてポリシングす
ることが可能である。ウエハヘッドが非円形ワークピー
スに受容することに適合できれば、ワークピースは実質
的に円形である必要はない。
ムの説明をしてきたが、ここでのウエハなる語は、ポリ
シングに必要な少なくとも１つの側に平坦な面を有して
いるあらゆるワークピースという、より広い意味に用い
ることができる。特に、ガラス及びセラミックの基板及
びパネルは、ここで説明した発明を用いてポリシングす
ることが可能である。ウエハヘッドが非円形ワークピー
スに受容することに適合できれば、ワークピースは実質
的に円形である必要はない。
【０３１７】このように、本発明により、ポリシングし
ようとする基板の高いスループットを有するポリシング
の方法及び装置を提供するものである。この装置の比較
的単純なデザインは、機械的に堅固であり、比較的小さ
な床面積しか占有しないものである。このポリシング装
置は、ほぼ完全に自動化することが可能であり、保守及
び交換が容易である。このデザインの利点は、ポリシン
グ以外の技術分野にも適用可能な数々の新規な機械部品
によって実現される。
ようとする基板の高いスループットを有するポリシング
の方法及び装置を提供するものである。この装置の比較
的単純なデザインは、機械的に堅固であり、比較的小さ
な床面積しか占有しないものである。このポリシング装
置は、ほぼ完全に自動化することが可能であり、保守及
び交換が容易である。このデザインの利点は、ポリシン
グ以外の技術分野にも適用可能な数々の新規な機械部品
によって実現される。
【０３１８】本発明を、特定の具体例に関して説明して
きたが、いわゆる当業者には、本発明の本質及び範囲か
ら離れることなく、形態及び詳細部の変更を行うことが
可能であることが認識されるだろう。
きたが、いわゆる当業者には、本発明の本質及び範囲か
ら離れることなく、形態及び詳細部の変更を行うことが
可能であることが認識されるだろう。
【図１】本発明に従った装置の斜視図である。
【図２】図１のポリシング装置の分解図であり、上ハウ
ジングとそのメカニズムを、下ハウジングとそのメカニ
ズムと別々に表した図である。
ジングとそのメカニズムを、下ハウジングとそのメカニ
ズムと別々に表した図である。
【図３】グレージングが研磨速度を経時的に低下させる
事を模式的に例示するグラフである。
事を模式的に例示するグラフである。
【図４】回転中のウエハ及び回転中のパッドの領域での
研磨速度の変化を例示する図である。
研磨速度の変化を例示する図である。
【図５】Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ及びＦともに、ウエハの漸
次的な運動を示し、これらが順に搬入され、本発明に従
ったカルーセルキャリアポリシング装置で研磨される所
を示す図である。
次的な運動を示し、これらが順に搬入され、本発明に従
ったカルーセルキャリアポリシング装置で研磨される所
を示す図である。
【図６】Ａ，Ｂ，Ｃ及びＤとも、図５Ｅ及びＦで示した
と同様に、移送クリーニングステーションへのウエハの
出入りを示し、ポリシングカルーセルでの基板の実際の
動きを示す図である。
と同様に、移送クリーニングステーションへのウエハの
出入りを示し、ポリシングカルーセルでの基板の実際の
動きを示す図である。
【図７】図２のカルーセルの分解図である。
【図８】本発明に従ったカルーセルの、上ハウジングを
取り去ったときの上面図である。
取り去ったときの上面図である。
【図９】ウエハヘッドの１つのタイプを含む、図８の８
−８線に沿った断面図である。
−８線に沿った断面図である。
【図１０】図９と関連した、ウエハヘッドのシャフトハ
ウジングへの接続状態を表す拡大図である。
ウジングへの接続状態を表す拡大図である。
【図１１】ウエハヘッドの第２のタイプの断面図であ
る。
る。
【図１２】図１２は、ウエハヘッドの第２のタイプの断
面図であり、図１２Ａは、図１１及び図１２に関するウ
エハヘッドの第３のタイプの断面図である。
面図であり、図１２Ａは、図１１及び図１２に関するウ
エハヘッドの第３のタイプの断面図である。
【図１３】新規な回転ユニオンの断面図である。
【図１４】Ａ，Ｂ及びＣとも、ウエハヘッド組立体が放
射方向に最内位置から最外位置へ往復運動するときに、
シャフトフォロワースロットスプラッシュシールド板の
漸次的な位置を示す図である。
射方向に最内位置から最外位置へ往復運動するときに、
シャフトフォロワースロットスプラッシュシールド板の
漸次的な位置を示す図である。
【図１５】Ａ，Ｂ及びＣとも、図１４Ａ，Ｂ及びＣに対
応して、ウエハヘッド組立体が放射方向に最内位置から
最外位置へ往復運動するときに、シャフトフォロワース
ロットスプラッシュシールド板の漸次的な端面断面を示
す図である。
応して、ウエハヘッド組立体が放射方向に最内位置から
最外位置へ往復運動するときに、シャフトフォロワース
ロットスプラッシュシールド板の漸次的な端面断面を示
す図である。
【図１６】Ａ，Ｂ及びＣとも、図１４Ａ，Ｂ及びＣに対
応して、キャリアアームの半径軸に沿って行われるスプ
ラッシュ板の動作を漸次的に側面断面図で表す図であ
る。
応して、キャリアアームの半径軸に沿って行われるスプ
ラッシュ板の動作を漸次的に側面断面図で表す図であ
る。
【図１７】Ａ，Ｂ及びＣとも、図１４Ａ，Ｂ及びＣと同
様に、スプラッシュ板の上面図を示す図である。
様に、スプラッシュ板の上面図を示す図である。
【図１８】本発明に従ったポリシング装置の、カルーセ
ルヘッド板とウエハヘッド組立体とを取り除いた上面図
である。
ルヘッド板とウエハヘッド組立体とを取り除いた上面図
である。
【図１９】図１８の１９−１９線での断メカニズム図で
ある。
ある。
【図２０】図１９のプラーテンのリザーバー部分の拡大
断面図である。
断面図である。
【図２１】図２０のリザーバーの空気圧ポンプの更なる
拡大断面図である。
拡大断面図である。
【図２２】プラーテンの側部及び上方に配置されるオー
バーヘッドスラリ分配器の断面図である。
バーヘッドスラリ分配器の断面図である。
【図２３】図２２のオーバーヘッドスラリ分配器の平面
図である。
図である。
【図２４】図２２のオーバーヘッドスラリ分配器の分配
端の拡大図である。
端の拡大図である。
【図２５】スラリ散布システムの模式的な線図である。
【図２６】Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ及びＥとも、隣接し合うポリ
シングステーションの間に配置される中間洗浄ステーシ
ョンの横断面図である。これら５つの似通った図の順番
は、ウエハヘッド及びこれに附属した、中間洗浄ステー
ションで洗浄しようとするウエハの、漸次的な動作を示
すものである。Ｆは、Ａ〜Ｅの中間洗浄ステーションの
うちＤ図の２６Ｆ−２６Ｆ線に沿った縦断面図である。
Ｇは、Ａ〜Ｅの中間洗浄ステーションのうちＥ図の２６
Ｇ−２６Ｇ線に沿った上面図である。
シングステーションの間に配置される中間洗浄ステーシ
ョンの横断面図である。これら５つの似通った図の順番
は、ウエハヘッド及びこれに附属した、中間洗浄ステー
ションで洗浄しようとするウエハの、漸次的な動作を示
すものである。Ｆは、Ａ〜Ｅの中間洗浄ステーションの
うちＤ図の２６Ｆ−２６Ｆ線に沿った縦断面図である。
Ｇは、Ａ〜Ｅの中間洗浄ステーションのうちＥ図の２６
Ｇ−２６Ｇ線に沿った上面図である。
【図２７】中間洗浄ステーションの第２の具体例の側方
断面図である。
断面図である。
【図２８】図２７の洗浄ステーションの平面図である。
【図２９】本発明に従ったポリシングパッドコンディシ
ョナー装置の側方断面図である。
ョナー装置の側方断面図である。
【図３０】コンディショナーヘッドの中にフィットする
コンディショニングディスクの破断斜視図である。
コンディショニングディスクの破断斜視図である。
【図３１】図２９のコンディショナーヘッドの拡大図で
ある。
ある。
【図３２】従来技術の構成のコンディショナーヘッド装
置の模式図である。
置の模式図である。
【図３３】本発明に従ったコンディショナーヘッド装置
の模式図である。
の模式図である。
【図３４】コンディショナーアームと駆動シーブを有す
るコンディショナー支持／駆動端の分解図である。
るコンディショナー支持／駆動端の分解図である。
【図３５】コンディショナーアーム支持体と駆動機構
の、部分的に平面模式図を含む断面図である。
の、部分的に平面模式図を含む断面図である。
【図３６】Ａ，Ｂ及びＣとも、コンディショナー装置が
コンディショナーヘッドを持ち上げてこれを洗浄カップ
から外に出し、コンディショナーヘッドをポリシングパ
ッドの位置まで下げる、漸次的なステップを示す図であ
る。
コンディショナーヘッドを持ち上げてこれを洗浄カップ
から外に出し、コンディショナーヘッドをポリシングパ
ッドの位置まで下げる、漸次的なステップを示す図であ
る。
【図３７】本発明に従ったコンディショナーヘッド洗浄
カップの側方断面図である。
カップの側方断面図である。
【図３８】本発明に従った 洗浄ステーションの拡大上
面図である。
面図である。
【図３９】Ａ，Ｂ及びＣともに、図３６Ａ，Ｂ及びＣに
示す研磨プラーテン、ウエハヘッド及びコンディショナ
ーヘッドの大まかな相対運動を示す、研磨位置の上面図
である。
示す研磨プラーテン、ウエハヘッド及びコンディショナ
ーヘッドの大まかな相対運動を示す、研磨位置の上面図
である。
【図４０】本発明に従ったウエハ移送調心クリーニング
ステーションの斜視図である。
ステーションの斜視図である。
【図４１】図４０のウエハ移送調心クリーニングステー
ションの上面図である。
ションの上面図である。
【図４２】図４０のウエハ移送調心クリーニングステー
ションの部分的断面図であり、ウエハをウエハヘッドに
調心するための調心ジョーを作動させるために用いられ
るニューマティックアクチュエーターを示す図である。
ションの部分的断面図であり、ウエハをウエハヘッドに
調心するための調心ジョーを作動させるために用いられ
るニューマティックアクチュエーターを示す図である。
【図４３】図４０のウエハ移送調心クリーニングステー
ションん部分的な断面図であり、スプレーノズル及びサ
クションポートへの中心流体通路及び周縁流体通路を示
す図である。
ションん部分的な断面図であり、スプレーノズル及びサ
クションポートへの中心流体通路及び周縁流体通路を示
す図である。
【図４４】図４４は、移送ステーションペデスタルとこ
れを包囲する洗浄ベイズンの断面図である。図４４Ａ
は、ペデスタルコラムとベイズンハウジングの間の接続
を例示する図４４の一部の、拡大断面図である。
れを包囲する洗浄ベイズンの断面図である。図４４Ａ
は、ペデスタルコラムとベイズンハウジングの間の接続
を例示する図４４の一部の、拡大断面図である。
【図４５】図４２に関する、調心ジョーから調心ヨーク
への接続部の斜視図である。
への接続部の斜視図である。
【図４６】ペデスタルシャフトの下端のスパイダー組立
体の斜視図である。
体の斜視図である。
【図４７】Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ及びＥとも、本発明に従っ
て、研磨を行うためにウエハヘッドのウエハ受容リセス
にウエハを調心し搬入する、漸次的ステップを示す、側
方断面図である。
て、研磨を行うためにウエハヘッドのウエハ受容リセス
にウエハを調心し搬入する、漸次的ステップを示す、側
方断面図である。
【図４８】Ａ，Ｂ及びＣとも、ウエハ移送調心クリーニ
ングステーションの上断面図であり、ウエハヘッドに搬
入されるウエハの調心の様子を、図４７Ａ，Ｂ及びＣの
斜視図に対応して示す図である。
ングステーションの上断面図であり、ウエハヘッドに搬
入されるウエハの調心の様子を、図４７Ａ，Ｂ及びＣの
斜視図に対応して示す図である。
【図４９】Ａ，Ｂ及びＣとも、ウエハ移送クリーニング
ステーションの側方断面図であり、ウエハ及びウエハが
付随しているままのウエハヘッドが全ての使用可能なノ
ズルによりしっかりとリンスされていく段階的ステップ
と、ウエハがヘッドから解放され真空によりペデスタル
上に保持されロボットブレードでウエハをポリシング装
置からとりだす前にこの構成の組立体のリンスが行われ
る段階的ステップとを、示す図である。
ステーションの側方断面図であり、ウエハ及びウエハが
付随しているままのウエハヘッドが全ての使用可能なノ
ズルによりしっかりとリンスされていく段階的ステップ
と、ウエハがヘッドから解放され真空によりペデスタル
上に保持されロボットブレードでウエハをポリシング装
置からとりだす前にこの構成の組立体のリンスが行われ
る段階的ステップとを、示す図である。
【図５０】Ａ，Ｂ及びＣとも、図４９Ａ，Ｂ及びＣに対
応する、ペデスタルの中のチェックバルブの断面図であ
り、図４９と同じ段階的ステップを示す図である。
応する、ペデスタルの中のチェックバルブの断面図であ
り、図４９と同じ段階的ステップを示す図である。
【図５１】Ａ，Ｂ及びＣとも、図４９Ａ，Ｂ及びＣ並び
に図５０Ａ，Ｂ及びＣに対応する、ウエハ移送調心クリ
ーニングステーションの上面断面図であり、図４９と同
じ段階的ステップを示す図である。
に図５０Ａ，Ｂ及びＣに対応する、ウエハ移送調心クリ
ーニングステーションの上面断面図であり、図４９と同
じ段階的ステップを示す図である。
【図５２】本発明に従い、ヘッド板がポリシングステー
ション上方の適所に配置され、ウエハヘッド組立体の１
つがウエハ移送調心クリーニングステーションの上且つ
内部の適所に配置されている様子を示す断面図であり、
例えば図２の装置の５２−５２線の断面を表す図であ
る。
ション上方の適所に配置され、ウエハヘッド組立体の１
つがウエハ移送調心クリーニングステーションの上且つ
内部の適所に配置されている様子を示す断面図であり、
例えば図２の装置の５２−５２線の断面を表す図であ
る。
【図５３】カルーセルの底部のギアロッキング組立体の
斜視図である。
斜視図である。
【図５４】本発明に従ったウエハ搬送装置の前面部分断
面図である。
面図である。
【図５５】図５３の装置に用いられるロボットブレード
及びウエハカセットトレー上昇爪を有する「Ｌ」型部材
の上面図である。
及びウエハカセットトレー上昇爪を有する「Ｌ」型部材
の上面図である。
【図５６】図５５のロボットブレードの底面の斜視図で
ある。
ある。
【図５７】図５４のウエハ搬送装置のブレード、爪及び
アームの底部の背面部分断面図である。
アームの底部の背面部分断面図である。
【図５８】図５４のロボットブレードの側面図である。
【図５９】図５８のロボットブレードの上断面図であ
る。
る。
【図６０】図５８のロボットブレードの底面部分断面図
である。
である。
【図６１】図５４のウエハ搬送装置の下降アーム及びリ
スト組立体の破断部を含む斜視図である。
スト組立体の破断部を含む斜視図である。
【図６２】図５４のウエハ搬送装置のオーバーヘッドト
ラックの破断部を含む斜視図である。
ラックの破断部を含む斜視図である。
【図６３】図６２のオーバーヘッドトラックの端面の斜
視図である。
視図である。
【図６４】図５４のオーバーヘッドトラックの上面図で
ある。
ある。
【図６５】図５４のウエハ搬送装置の端部の部分断面図
である。
である。
【図６６】本発明に従ったウエハ及びカセット搬送装置
の端面図であり、ウエハ浴及びウエハ浴中のウエハカセ
ットのポリシング装置に対する配置を示す図である。
の端面図であり、ウエハ浴及びウエハ浴中のウエハカセ
ットのポリシング装置に対する配置を示す図である。
【図６７】液体浴中で１つ以上のウエハカセットを保持
するタブの軸方向断面図である。
するタブの軸方向断面図である。
【図６８】
【図６９】図６７の堆積部の支持レールの正面図であ
る。
る。
【図７０】Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ及びＥとも、本発明に従い、
ウエハがポリシング装置の搬入出を行うための、ロボッ
トブレードの運動及び漸次的ステップを示す図である。
ウエハがポリシング装置の搬入出を行うための、ロボッ
トブレードの運動及び漸次的ステップを示す図である。
【図７１】Ａ，Ｂ及びＣとも、ウエハカセットを上昇さ
せる際の、「Ｌ」型部材のカセット上昇フォークの運動
を示す図である。
せる際の、「Ｌ」型部材のカセット上昇フォークの運動
を示す図である。
【図７２】Ａ，Ｂ及びＣとも、バッチ操作で特定のカセ
ットを動かして漸次的且つ連続的な研磨を可能にするウ
エハカセットの漸次的な運動を示し、また、本発明に従
った装置の有用性を示す図である。
ットを動かして漸次的且つ連続的な研磨を可能にするウ
エハカセットの漸次的な運動を示し、また、本発明に従
った装置の有用性を示す図である。
１０…ポリシングシステム、２０…ポリシング装置、２
２…下部機械ベース、２３…テーブルトップ、２４…上
部外部カバー、２５…カバー、３０…ウエハ搬送装置、
３２…保持ステーション、３４…タブ、３５…下降アー
ム、３６…オーバーヘッドトラック、３７…リスト組立
体、３８…ウエハブレード、３９…カセット爪、４０…
ウエハ、４２…カセット、５０…ポリシングステーショ
ン、５２…回転プラーテン、５４…ポリシングパッド、
６０…パッドコンディショナー装置、６２…回転アー
ム、６４…コンディショナーヘッド、６５…支持組立
体、６７…洗浄ベイズン、６８…洗浄ベイズン、７０…
移送ステーション、７２…ペデスタル、７４…フォーク
組立体、７６…シュラウド、７７…洗浄組立体、７８…
ベイズンシャフトハウジング、７９…管状ペデスタルコ
ラム、８０…中間洗浄ステーション、９０…カルーセ
ル、９２…支持中心ポスト、１００…ウエハヘッドシス
テム、１１０…ヘッド、１１０’…３Ｃウエハヘッド、
１１０”…３Ｃ３ウエハヘッド、２３２…プラーテン回
転モーター、３０２…浴、３１２…爪部分、３１４…ハ
ブ部分、３１６…ブレードブラケット、３１８…フィン
ガ、３２０…フィンガチップ、３２２…ナックルリッ
ジ、３２４…ブレード本体、３２８…真空リセス、３３
０…開口、３３２…真空チャンネル、３３４…レッジ、
３３６…インサート、３３８…貫通穴、３４０…真空
穴、３４２…真空ホース、３４３…真空ジェネレータ、
３４４…ホイールハウジング、３４５…エア圧力センサ
ー、３４６…ウォームホイール、３４８…外側レースボ
ールベアリング組立体、３５０…シャフト、３５２…ウ
ォームギア、３６０…保護カバー、３６１…ベルトモー
ター、３６２…キャリッジ、３６４…スライダー、３６
６…側レール、３６８…ボックスビーム、３７０…カン
チレバーブラケット、３７２…駆動ベルト、３７４，３
７６…シーブ、３８０…切込み、３８２…キャプスタ
ン、３８４…シャフト、３８５…リッジ、３８８…下コ
ーナー部品、３８９…開長手方向スロット、３９０…円
形ベアリング組立体、３９２…フランジ、３９４…カラ
ー、３９６…ウォームホイール、３９７…ヘッド板、３
９８…Ｃ部分、４２０…傾斜、４２２…クローズドハン
ドル、４２４…長手方向側部、４２６…背面、４３０…
スロットリッジ、４３２…底壁、５００…プラーテン組
立体、５１０…プラーテントップ、５１２…プラーテン
ベース、５１３…ねじ、５１４…リム、５１５…ドレイ
ンチャンネル、５１６…カラー、５１８…プラーテンリ
ングベアリング、５１９…コーニス、５２０…ねじ、５
２２…カラー、５２４…ねじ、５２６…フェンス、５２
８…トラフ、５３０…貫通穴、５３２…ドレイン管、５
３４…ねじ、５３６…フランジ、５４０…プラーテンモ
ーター組立体、５４２…装着ブラケット、５４３…モー
ター、５４４…モーターシーブ、５４６…駆動ベルト、
５４８…ハブシーブ、５５０…リザーバーハブ、５５２
…プラーテンハブ、５５４…斜め通路、５５６…リン
グ、５５８…垂直通路、５６０…ブローポート、５６
１，５６２，５６４，５６５…垂直通路、５６８，５７
０，５７１，５７２…リセス、５７４…テーパー穴、５
７６…急速解放継手、５７８…高圧エアライン、６１０
…リセス、６１２…コンディショニングディスク、６１
４…下向き面、６１５…円形穴、６１６…開口、６１８
…有効回転中心、６１９…壁、６１９ａ…ゲート、６２
０…フェース板、６２１…保持パッド、６２２…ジンバ
ル回転中心、６２４…駆動軸、６２６…垂直軸、６２７
…水平トルク中心、６２８…垂直トルク、６３０…エッ
ジ、６３２…前縁、６３６…共通中心、６４０…ボール
アンドソケットジョイント、６４２…ソケット部分、６
４４…ボール部分、６５２…ベアリング要素、６５４…
凸表面、６５６…コンディショナーヘッドシャフト、６
５８…凹表面、６６０…ボールベアリングケージ、６６
２…ボールベアリング、６６４…Ｏリング、６６６…リ
セス、６６８…外面壁、６７０…ナット、６７２…上リ
ム、６７４…外側フランジ、６７６…ショルダーボル
ト、６７８…下向き対面ヘッド、６８０…リップ、６８
２…周縁駆動ピン、６８５，６８６…駆動ピン穴、６８
８…下側環状ベアリング、６９０…環状スペーサー、６
９２…上部外側カラー、６９３…下側外側スカート、６
９４…底部外側カラー、６９６…環状ばね、６８４…キ
ャリア板、６８８…Ｄ字型シールド板、７２２…弾性
膜、７２４…中心ポート、７２６…オフセットポート、
７２８…流体通路、７３０…垂直通路、７３２…流体通
路、７３６…流体ホース、７３８…ねじ切りユニオン、
７４０…ポーチルーフ、７４１…外側壁、７４２…下側
部材、７４３…内底部、７４４…放射方向通路、７４６
…第１のタップノズル穴、７４８…垂直通路、７５０…
上側部材、７５２…垂直通路、７５４…第２のタップノ
ズル穴、７５６…供給管、７５８…通路、７５９…ドレ
イン通路、７６０…カラー、７６１…ドレイン管、７６
２…フォーク、７６４…歯、７６６…フォークアーム、
７６８…垂直リブ、７６９…シャフト、７７０…ウィン
グ、７７０…支持スリーブ、７７２…支持スリーブ、７
７４…空気圧シリンダー、７７６…出力シャフト、７７
８…緊張緩和ねじ、７８０…フォーク回転シャフト、７
８２…ブッシング、７８４…バンパー組立体、７８６…
バンパー、７９０…調心フォーク組立体、７９２…ポス
ト、８００…中間洗浄ステーション、８１０…洗浄室、
８１２…開口、８１４，８１６…側部、８２０…スプレ
ー管、８２２…ノズル開口、８２４…プラグ、８２６…
支持部材、８２８…テーパー弾性シール、８３０…供給
管、８３２…供給開口、８３４…ドレイン管、８３６…
ドレイン開口、８４０…洗浄液、８５０…洗浄ハウジン
グ、８５２…洗浄キャビティ、８５４…洗浄開口、８５
６…コンタクトパッド、８６０…リッジノズルマウン
ト、８６２…リッジピーク、８６４…ノズル穴、８６６
…垂直供給通路、８７２…Ｏリングリセス、８７４…垂
直通路、８７６…テーパー穴、８７８…排水溝、９０２
…中心ポスト、９０４…カルーセル軸、９０６…カルー
セル支持板、９０８…カルーセルクオーターカバー、９
１０…スロット、９１２…リニアベアリング組立体、９
１４…レール、９１６…リニアガイド、９１７…ボール
ベアリング、９１８…親ねじ、９２４…位置フラグ、９
２６…フィン、９２８…光学センサー、９３８…垂直通
路、９４０…スプラッシュ板組立体、９４２…中心シー
ルド板、９４４…外側シールド板、９４６…リセス、９
４８…スプラッシュスロット、９５０…上伸張フラン
ジ、９５２…スプラッシュフォロワー、９５４…円形
穴、９５６…フランジ、９６０…スプラッシュフラン
ジ、９６２…周縁スカート、９６４…上向き伸張部分、
９６６…レッジ、９６８…スプラッシュシールドベアリ
ング、９７０…内向き伸張フランジ、９７２…カラー組
立体、９７４…ねじ、９７６…垂直ピン、９７８…ロー
ラーベアリング、９８０…水平ガイドグルーブ、９８４
…中心ポストベアリング、９８６…駆動モーター、９８
８…ハーモニックドライブ、９９０…駆動シャフト、９
９１…シャフトギア、９９２…第１の遊動ギア、９９３
…第１の遊動シャフト、９９４…第２の遊動ギア、９９
５…第２の遊動シャフト、９９６…空気圧シリンダー、
９９７…バンドル、９９８…配線開口、１００２…ヘッ
ド回転モーター、１０１２…ウエハヘッドモーター、１
０１４…ヘッド回転駆動シャフト、１０１５…包囲非回
転シャフトハウジング、１０３４…ローリングシール、
１０４０…第１の軸チャンネル、１０４２…ロータリー
カップリング、１０４４…第１の通路、１０４６…シャ
フトフランジ、１０４８…垂直通路、１０５０…上ハ
ブ、１０５２…斜め通路、１０５４…垂直通路、１０５
６…第２のシャフトシャフトチャンネル、１０５８…プ
ラグ、１０６２，１０６４…ドエル穴、１０６６…周
縁、１０６８…周縁ナット、１０７０…リップ、１０７
２…スライドシール、１０７４…垂直通路、１０８０…
下側リングベアリング、１０８２…上側リングベアリン
グ、１０８４…内側座ぐり孔、１０８６…ノッチ付きリ
テーナーリム、１０８８…ねじ、１０９０…ショルダ
ー、１０９２…シャフトブッシング、１０９４…保持ナ
ット、１０９５…クランプカラー、１０９６…モーター
ブラケット、１１１０…ボール部材、１１１２…フロー
ターゲット部材、１１１４…リセス、１１１５…ウエハ
受容リセス、１１１６…保持リング、１１１８…中心シ
ャフトブッシング組立体、１１２０…ブッシング、１１
３０…中心シャフト、１１３２…流体緊密キャビティ、
１１３４…ローリングシール、１０４０…第１の軸チャ
ンネル、１０４２…ロータリーカップリング、１１６０
…ボール部材、１１６２…リセス、１１６４…キャリア
板、１１６６…ボス、１１６８…外周ナット、１１７０
…リップ、１１７２…中心リセス、１１７４…スナップ
リング、１１７６…キーウェイ、１１７８…キーウェ
イ、１１８０…ピン、１１８２…上チャンバ、１１８４
…下チャンバ、１１８６…板状部材、１１８８…ブラ
ダ、１１９０…ベローズ、１１９２…ベローズキャビテ
ィ、１１９４…ベローズインサート、１１９６…上ベロ
ーズ板、１１９８…下ベローズ板、１３００…ウォーム
モーター、１３０２…ウォームギア、１３０４…ウォー
ムナット、１３０６…Ｌブラケット、１３０８…垂直リ
ニアベアリングレール、１３１０…垂直部分、１３１４
…モーター、１３１６…フット、１３１８…出力シャフ
ト、１３２０…支持コラム、１３２２…ハーフカラー、
１３２４…トロンボーン、１３２６…耳、１４３０…外
壁、１４３２…堰、１４３４…ベイズン、１４３６…テ
ーパー付き上部、１４３８…チップ、１４３９…底部、
１４４０…上部、１４４２…脚、１４４４…レール、１
４４６…底部、１４４８…ピン、１４５０…エッジ、１
４５２…調心ピン、１４５４…ドレイン穴、１４５６…
供給管、１４５７…材料、１４５８…ノズル穴、１４６
０…供給通路、１４６４…流体レベルセンサー、１４６
４…供給流入口、１４６８…３方バルブ、１４７０…ポ
ンプ、１４７１…フィルター、１４７２…ドレインポン
プ、１４７４…タブドレイン、１６０２…ねじ、１６０
４…Ｕ字型アーム本体、１６０８…下側フランジ、１６
１０…レッジ、１６１２…内側スペーサー、１６１４…
蛇腹、１６１６…歯状シーブ、１６１８…遠端壁、１６
２０…チャンネルカバー、１６２２…ハウジング、１６
２４…駆動ベルト、１６２６…歯状駆動シーブ、１６３
０…コンディショナー支持シャフトハウジング、１６３
２…近端、１６３４…水平才差運動軸、１６３６…平坦
面、１６３８…保持穴、１６４２…スタブシャフト、１
６４６…球状ベアリング、１６４８…ベアリングカバー
板、１６５０…垂直スカート、１６５２…穿孔、１６５
４…タップ穴、１６５６…水力ラム、１６６０…ヨー
ク、１６６２…旋回支持板、１６６３…スカート、１６
６４…駆動シャフト、１６６５…ギア、１６６６…コン
ディショナーヘッドモーター、１６６７…ギア、１６６
８…ハーモニックドライブ、１６７０…アーム掃引駆動
モーター、１６７２…ギア、１６７４…リム駆動ギア、
１６７６…モーターブラケット、１７１２…開口、１７
１４…ショルダー、１７１６…空気圧シリンダー、１７
１８…出力シャフト、１７２０…フット、１７２２…ジ
ョー、１７２４…プレート、１７２６…リップ、１７２
８，１７３０…ブッシング、１７３２…カラー、１７４
０…スパイダー、１７４２…Ｏリング、１７４３…スペ
ーサー、１７４４…管状リング、１７４６…カラー、１
７５０…脚、１７５２…下ジョー、１７５４…上ジョ
ー、１７５５…スリット、１７５６…スパイダー、１７
５８…フット、１７６０…ペデスタル空気圧シリンダ
ー、１７６２…ガイドポスト、１７７０…チェックバル
ブ組立体、１７７２…インサート、１７７４…ブロッ
ク、１７７６…バルブボール、２１００…ロータリーユ
ニオン、２１１４…スピンドル、２１１６…垂直通路、
２１１８…ドエル、２１２０…リセス、２１２２…急速
遮断クランプ、２１３４…アンチ回転シャフト、２１４
０…ロータリー組立体、２１４２…部分、２１４３…環
状回転部材、２１４４…タップ穴、２１４６…放射方向
通路、２１４８…環状マニホールド、２１５０…フラン
ジシャフト部分、２１５１…真空穴、２１５２…垂直真
空通路、２１５６…ワッシャー、２１６０…側方通路、
２１６２…貫通穴、２１６４…テーパー付き穴、２１６
８…テーパー付き穴、２１７０…下側リングベアリン
グ、２１７２…カラー、２１７６…レッジ、２１７８…
レッジ、２１８０…上フランジ、２１８６…上側リング
ベアリング、２１８７…ベアリングフランジ、２１８８
…ねじ、２１８９…Ｏリング、２１９０…ウェーブば
ね、２１９２…上フランジ、２１９４…ねじ、２６１０
…クリーニングカップ、２６１２…モーター、２６１４
…中心ベイズン、２６１６…堰、２６１８…長手方向ス
リップ、２６２０…洗浄供給ライン、２６２２…周縁ド
レイン、２６２４…包囲ダム、２６２６…ドレイン通
路、２６２８…シャフト、２６３０…支持ベアリング、
２６３２…供給ライン、２６３４…排水ライン、２６３
６，２６３８…接続部、２６４０，２６４２…点線、５
１００…リザーバーシステム、５１１０…ダム壁、５１
１２…内側リップ、５１１４…リザーバー、５１１６…
スラリ、５１２０…スラリ供給組立体、５１２２…ブラ
ケット、５１２４…テーパー穴、５１２６…水平通路、
５１２８…垂直通路、５１３０…流体レベルセンサ、５
１４０…ダイアフラムポンプ、５１４４…下側ダイアフ
ラムキャビティ、５１４６…下側ダイアフラムキャビテ
ィ、５１４８…上側ポンプ部材、５１５０…ダイアフラ
ム、５１５２…通路、５１５４…Ｏリングシールチャン
バ、５１５５…第２の通路、５１５６…テーパー穴、５
１５７…流体ライン、５１５８…カップリング、５１６
０…軸通路、５１６２…モーターシャフト、５１６４…
ロータリーカップリング、５１７０…上部分、５１７２
…中間部分、５１７４…下部分、５１７６…バルブボー
ル、５１８４，５１８６…通路、５２００…オーバーヘ
ッドスラリディスペンサー、５２０２…ディスペンシン
グチューブ、５２０４…ディスペンサーベース、５２０
６…端部、５２０８…地点、５２１０，５２１２…供給
管、５２１４，５２１６…管配給端、５２３０…スラリ
供給モジュール、５２３２…供給ユニット、５２３４…
流量制御ユニット、５２３６…バルクヘッドユニット、
５２３８…供給源、５２４０…供給タンク、５２４２…
供給管、５２４４…ポンプ、５２４６…戻り管、５２４
８…オンオフバルブ、５２５０…流量チェックバルブ、
５２５２，５２５４…オンオフバルブ、５２５６…パー
ジライン、５２５８…オンオフバルブ、５２６０…計量
ユニット、５２６２…方向変換バルブ、５２６４…バル
ク流量コントローラ、５２６６…方向変換バルブ、５２
６８…専用ＤＩＷライン、９１０２…バウチャンバ、９
１０４…膜、９１０６…共形材料、９１１０…リテーナ
ーリング、９１１４…コンタクトリング、９１１６…外
向き環状レッジ部分、９１１８…内向き環状レッジ、９
１２０…ばね、９１２２…ドーナツ状ブラダ、９１２４
…中レッジ、９１３０，９１３２，９１３４，９１３
６，９１３８，９１４２，９１５２…垂直通路、９１４
０，９１４４，９１５０…側方通路、９１５４…ポー
ト、９１６６…通路、９２９２…ベース組立体、９２０
４…ハウジング組立体、９２０６…リテーナーリング組
立体、９２０８…ベローズシステム、９２１０…１次的
圧力チャンバ、９２１２…２次的圧力チャンバ、９２１
４…キャリアベース、９２１６…底面、９２２０…窪
み、９２２２…環状領域、９２２４…リム、９２２６…
導管、９２２８…中心軸、９２３０…環状板、９２３２
…内側部分、９２３４…ボルト、９２３８…中心開口、
９２４０…ストップシリンダー、９２４２…管状の本
体、９２４４…下フランジ、９２４６…上フランジ、９
２４８…リップ、９２５０…中心キャビティ、９２５２
…中心チャンネル、９２６０…キャリアハウジング、９
２６２…円筒キャビティ、９２６４…内側環状面、９２
６６…外側環状面、９２６８…リッジ、９２７０…ハ
ブ、９２７２…中環状領域、９２７４…ねじ切りネッ
ク、９２７６…スロープ部分、９２７８…レッジ、９２
８０…内側板、９２８２…外側板、９２９０…リップ、
９２９２…開口、９２９４…天井部、９２３０，９３０
２，９３０４…導管、９３０６…Ｏリング、９３１０…
内ベローズ、９３１２…外ベローズ、９３１４…第３の
ベローズ、９３１６…第３の円筒ベローズ、９３２０…
Ｌ字型リング支持体、９３２２…水平アーム、９３２４
…垂直アーム、９３３０…バッキングリング、９３３２
…ボルト、９３３３…バッキングリングの外側部分、９
３３４…バッキングリングの内側部分、９３３５…フレ
キシブルシール、９３３６…垂直伸張フランジ、９３４
０…リテーナーリング、９３４２…下向き突起部分。
２…下部機械ベース、２３…テーブルトップ、２４…上
部外部カバー、２５…カバー、３０…ウエハ搬送装置、
３２…保持ステーション、３４…タブ、３５…下降アー
ム、３６…オーバーヘッドトラック、３７…リスト組立
体、３８…ウエハブレード、３９…カセット爪、４０…
ウエハ、４２…カセット、５０…ポリシングステーショ
ン、５２…回転プラーテン、５４…ポリシングパッド、
６０…パッドコンディショナー装置、６２…回転アー
ム、６４…コンディショナーヘッド、６５…支持組立
体、６７…洗浄ベイズン、６８…洗浄ベイズン、７０…
移送ステーション、７２…ペデスタル、７４…フォーク
組立体、７６…シュラウド、７７…洗浄組立体、７８…
ベイズンシャフトハウジング、７９…管状ペデスタルコ
ラム、８０…中間洗浄ステーション、９０…カルーセ
ル、９２…支持中心ポスト、１００…ウエハヘッドシス
テム、１１０…ヘッド、１１０’…３Ｃウエハヘッド、
１１０”…３Ｃ３ウエハヘッド、２３２…プラーテン回
転モーター、３０２…浴、３１２…爪部分、３１４…ハ
ブ部分、３１６…ブレードブラケット、３１８…フィン
ガ、３２０…フィンガチップ、３２２…ナックルリッ
ジ、３２４…ブレード本体、３２８…真空リセス、３３
０…開口、３３２…真空チャンネル、３３４…レッジ、
３３６…インサート、３３８…貫通穴、３４０…真空
穴、３４２…真空ホース、３４３…真空ジェネレータ、
３４４…ホイールハウジング、３４５…エア圧力センサ
ー、３４６…ウォームホイール、３４８…外側レースボ
ールベアリング組立体、３５０…シャフト、３５２…ウ
ォームギア、３６０…保護カバー、３６１…ベルトモー
ター、３６２…キャリッジ、３６４…スライダー、３６
６…側レール、３６８…ボックスビーム、３７０…カン
チレバーブラケット、３７２…駆動ベルト、３７４，３
７６…シーブ、３８０…切込み、３８２…キャプスタ
ン、３８４…シャフト、３８５…リッジ、３８８…下コ
ーナー部品、３８９…開長手方向スロット、３９０…円
形ベアリング組立体、３９２…フランジ、３９４…カラ
ー、３９６…ウォームホイール、３９７…ヘッド板、３
９８…Ｃ部分、４２０…傾斜、４２２…クローズドハン
ドル、４２４…長手方向側部、４２６…背面、４３０…
スロットリッジ、４３２…底壁、５００…プラーテン組
立体、５１０…プラーテントップ、５１２…プラーテン
ベース、５１３…ねじ、５１４…リム、５１５…ドレイ
ンチャンネル、５１６…カラー、５１８…プラーテンリ
ングベアリング、５１９…コーニス、５２０…ねじ、５
２２…カラー、５２４…ねじ、５２６…フェンス、５２
８…トラフ、５３０…貫通穴、５３２…ドレイン管、５
３４…ねじ、５３６…フランジ、５４０…プラーテンモ
ーター組立体、５４２…装着ブラケット、５４３…モー
ター、５４４…モーターシーブ、５４６…駆動ベルト、
５４８…ハブシーブ、５５０…リザーバーハブ、５５２
…プラーテンハブ、５５４…斜め通路、５５６…リン
グ、５５８…垂直通路、５６０…ブローポート、５６
１，５６２，５６４，５６５…垂直通路、５６８，５７
０，５７１，５７２…リセス、５７４…テーパー穴、５
７６…急速解放継手、５７８…高圧エアライン、６１０
…リセス、６１２…コンディショニングディスク、６１
４…下向き面、６１５…円形穴、６１６…開口、６１８
…有効回転中心、６１９…壁、６１９ａ…ゲート、６２
０…フェース板、６２１…保持パッド、６２２…ジンバ
ル回転中心、６２４…駆動軸、６２６…垂直軸、６２７
…水平トルク中心、６２８…垂直トルク、６３０…エッ
ジ、６３２…前縁、６３６…共通中心、６４０…ボール
アンドソケットジョイント、６４２…ソケット部分、６
４４…ボール部分、６５２…ベアリング要素、６５４…
凸表面、６５６…コンディショナーヘッドシャフト、６
５８…凹表面、６６０…ボールベアリングケージ、６６
２…ボールベアリング、６６４…Ｏリング、６６６…リ
セス、６６８…外面壁、６７０…ナット、６７２…上リ
ム、６７４…外側フランジ、６７６…ショルダーボル
ト、６７８…下向き対面ヘッド、６８０…リップ、６８
２…周縁駆動ピン、６８５，６８６…駆動ピン穴、６８
８…下側環状ベアリング、６９０…環状スペーサー、６
９２…上部外側カラー、６９３…下側外側スカート、６
９４…底部外側カラー、６９６…環状ばね、６８４…キ
ャリア板、６８８…Ｄ字型シールド板、７２２…弾性
膜、７２４…中心ポート、７２６…オフセットポート、
７２８…流体通路、７３０…垂直通路、７３２…流体通
路、７３６…流体ホース、７３８…ねじ切りユニオン、
７４０…ポーチルーフ、７４１…外側壁、７４２…下側
部材、７４３…内底部、７４４…放射方向通路、７４６
…第１のタップノズル穴、７４８…垂直通路、７５０…
上側部材、７５２…垂直通路、７５４…第２のタップノ
ズル穴、７５６…供給管、７５８…通路、７５９…ドレ
イン通路、７６０…カラー、７６１…ドレイン管、７６
２…フォーク、７６４…歯、７６６…フォークアーム、
７６８…垂直リブ、７６９…シャフト、７７０…ウィン
グ、７７０…支持スリーブ、７７２…支持スリーブ、７
７４…空気圧シリンダー、７７６…出力シャフト、７７
８…緊張緩和ねじ、７８０…フォーク回転シャフト、７
８２…ブッシング、７８４…バンパー組立体、７８６…
バンパー、７９０…調心フォーク組立体、７９２…ポス
ト、８００…中間洗浄ステーション、８１０…洗浄室、
８１２…開口、８１４，８１６…側部、８２０…スプレ
ー管、８２２…ノズル開口、８２４…プラグ、８２６…
支持部材、８２８…テーパー弾性シール、８３０…供給
管、８３２…供給開口、８３４…ドレイン管、８３６…
ドレイン開口、８４０…洗浄液、８５０…洗浄ハウジン
グ、８５２…洗浄キャビティ、８５４…洗浄開口、８５
６…コンタクトパッド、８６０…リッジノズルマウン
ト、８６２…リッジピーク、８６４…ノズル穴、８６６
…垂直供給通路、８７２…Ｏリングリセス、８７４…垂
直通路、８７６…テーパー穴、８７８…排水溝、９０２
…中心ポスト、９０４…カルーセル軸、９０６…カルー
セル支持板、９０８…カルーセルクオーターカバー、９
１０…スロット、９１２…リニアベアリング組立体、９
１４…レール、９１６…リニアガイド、９１７…ボール
ベアリング、９１８…親ねじ、９２４…位置フラグ、９
２６…フィン、９２８…光学センサー、９３８…垂直通
路、９４０…スプラッシュ板組立体、９４２…中心シー
ルド板、９４４…外側シールド板、９４６…リセス、９
４８…スプラッシュスロット、９５０…上伸張フラン
ジ、９５２…スプラッシュフォロワー、９５４…円形
穴、９５６…フランジ、９６０…スプラッシュフラン
ジ、９６２…周縁スカート、９６４…上向き伸張部分、
９６６…レッジ、９６８…スプラッシュシールドベアリ
ング、９７０…内向き伸張フランジ、９７２…カラー組
立体、９７４…ねじ、９７６…垂直ピン、９７８…ロー
ラーベアリング、９８０…水平ガイドグルーブ、９８４
…中心ポストベアリング、９８６…駆動モーター、９８
８…ハーモニックドライブ、９９０…駆動シャフト、９
９１…シャフトギア、９９２…第１の遊動ギア、９９３
…第１の遊動シャフト、９９４…第２の遊動ギア、９９
５…第２の遊動シャフト、９９６…空気圧シリンダー、
９９７…バンドル、９９８…配線開口、１００２…ヘッ
ド回転モーター、１０１２…ウエハヘッドモーター、１
０１４…ヘッド回転駆動シャフト、１０１５…包囲非回
転シャフトハウジング、１０３４…ローリングシール、
１０４０…第１の軸チャンネル、１０４２…ロータリー
カップリング、１０４４…第１の通路、１０４６…シャ
フトフランジ、１０４８…垂直通路、１０５０…上ハ
ブ、１０５２…斜め通路、１０５４…垂直通路、１０５
６…第２のシャフトシャフトチャンネル、１０５８…プ
ラグ、１０６２，１０６４…ドエル穴、１０６６…周
縁、１０６８…周縁ナット、１０７０…リップ、１０７
２…スライドシール、１０７４…垂直通路、１０８０…
下側リングベアリング、１０８２…上側リングベアリン
グ、１０８４…内側座ぐり孔、１０８６…ノッチ付きリ
テーナーリム、１０８８…ねじ、１０９０…ショルダ
ー、１０９２…シャフトブッシング、１０９４…保持ナ
ット、１０９５…クランプカラー、１０９６…モーター
ブラケット、１１１０…ボール部材、１１１２…フロー
ターゲット部材、１１１４…リセス、１１１５…ウエハ
受容リセス、１１１６…保持リング、１１１８…中心シ
ャフトブッシング組立体、１１２０…ブッシング、１１
３０…中心シャフト、１１３２…流体緊密キャビティ、
１１３４…ローリングシール、１０４０…第１の軸チャ
ンネル、１０４２…ロータリーカップリング、１１６０
…ボール部材、１１６２…リセス、１１６４…キャリア
板、１１６６…ボス、１１６８…外周ナット、１１７０
…リップ、１１７２…中心リセス、１１７４…スナップ
リング、１１７６…キーウェイ、１１７８…キーウェ
イ、１１８０…ピン、１１８２…上チャンバ、１１８４
…下チャンバ、１１８６…板状部材、１１８８…ブラ
ダ、１１９０…ベローズ、１１９２…ベローズキャビテ
ィ、１１９４…ベローズインサート、１１９６…上ベロ
ーズ板、１１９８…下ベローズ板、１３００…ウォーム
モーター、１３０２…ウォームギア、１３０４…ウォー
ムナット、１３０６…Ｌブラケット、１３０８…垂直リ
ニアベアリングレール、１３１０…垂直部分、１３１４
…モーター、１３１６…フット、１３１８…出力シャフ
ト、１３２０…支持コラム、１３２２…ハーフカラー、
１３２４…トロンボーン、１３２６…耳、１４３０…外
壁、１４３２…堰、１４３４…ベイズン、１４３６…テ
ーパー付き上部、１４３８…チップ、１４３９…底部、
１４４０…上部、１４４２…脚、１４４４…レール、１
４４６…底部、１４４８…ピン、１４５０…エッジ、１
４５２…調心ピン、１４５４…ドレイン穴、１４５６…
供給管、１４５７…材料、１４５８…ノズル穴、１４６
０…供給通路、１４６４…流体レベルセンサー、１４６
４…供給流入口、１４６８…３方バルブ、１４７０…ポ
ンプ、１４７１…フィルター、１４７２…ドレインポン
プ、１４７４…タブドレイン、１６０２…ねじ、１６０
４…Ｕ字型アーム本体、１６０８…下側フランジ、１６
１０…レッジ、１６１２…内側スペーサー、１６１４…
蛇腹、１６１６…歯状シーブ、１６１８…遠端壁、１６
２０…チャンネルカバー、１６２２…ハウジング、１６
２４…駆動ベルト、１６２６…歯状駆動シーブ、１６３
０…コンディショナー支持シャフトハウジング、１６３
２…近端、１６３４…水平才差運動軸、１６３６…平坦
面、１６３８…保持穴、１６４２…スタブシャフト、１
６４６…球状ベアリング、１６４８…ベアリングカバー
板、１６５０…垂直スカート、１６５２…穿孔、１６５
４…タップ穴、１６５６…水力ラム、１６６０…ヨー
ク、１６６２…旋回支持板、１６６３…スカート、１６
６４…駆動シャフト、１６６５…ギア、１６６６…コン
ディショナーヘッドモーター、１６６７…ギア、１６６
８…ハーモニックドライブ、１６７０…アーム掃引駆動
モーター、１６７２…ギア、１６７４…リム駆動ギア、
１６７６…モーターブラケット、１７１２…開口、１７
１４…ショルダー、１７１６…空気圧シリンダー、１７
１８…出力シャフト、１７２０…フット、１７２２…ジ
ョー、１７２４…プレート、１７２６…リップ、１７２
８，１７３０…ブッシング、１７３２…カラー、１７４
０…スパイダー、１７４２…Ｏリング、１７４３…スペ
ーサー、１７４４…管状リング、１７４６…カラー、１
７５０…脚、１７５２…下ジョー、１７５４…上ジョ
ー、１７５５…スリット、１７５６…スパイダー、１７
５８…フット、１７６０…ペデスタル空気圧シリンダ
ー、１７６２…ガイドポスト、１７７０…チェックバル
ブ組立体、１７７２…インサート、１７７４…ブロッ
ク、１７７６…バルブボール、２１００…ロータリーユ
ニオン、２１１４…スピンドル、２１１６…垂直通路、
２１１８…ドエル、２１２０…リセス、２１２２…急速
遮断クランプ、２１３４…アンチ回転シャフト、２１４
０…ロータリー組立体、２１４２…部分、２１４３…環
状回転部材、２１４４…タップ穴、２１４６…放射方向
通路、２１４８…環状マニホールド、２１５０…フラン
ジシャフト部分、２１５１…真空穴、２１５２…垂直真
空通路、２１５６…ワッシャー、２１６０…側方通路、
２１６２…貫通穴、２１６４…テーパー付き穴、２１６
８…テーパー付き穴、２１７０…下側リングベアリン
グ、２１７２…カラー、２１７６…レッジ、２１７８…
レッジ、２１８０…上フランジ、２１８６…上側リング
ベアリング、２１８７…ベアリングフランジ、２１８８
…ねじ、２１８９…Ｏリング、２１９０…ウェーブば
ね、２１９２…上フランジ、２１９４…ねじ、２６１０
…クリーニングカップ、２６１２…モーター、２６１４
…中心ベイズン、２６１６…堰、２６１８…長手方向ス
リップ、２６２０…洗浄供給ライン、２６２２…周縁ド
レイン、２６２４…包囲ダム、２６２６…ドレイン通
路、２６２８…シャフト、２６３０…支持ベアリング、
２６３２…供給ライン、２６３４…排水ライン、２６３
６，２６３８…接続部、２６４０，２６４２…点線、５
１００…リザーバーシステム、５１１０…ダム壁、５１
１２…内側リップ、５１１４…リザーバー、５１１６…
スラリ、５１２０…スラリ供給組立体、５１２２…ブラ
ケット、５１２４…テーパー穴、５１２６…水平通路、
５１２８…垂直通路、５１３０…流体レベルセンサ、５
１４０…ダイアフラムポンプ、５１４４…下側ダイアフ
ラムキャビティ、５１４６…下側ダイアフラムキャビテ
ィ、５１４８…上側ポンプ部材、５１５０…ダイアフラ
ム、５１５２…通路、５１５４…Ｏリングシールチャン
バ、５１５５…第２の通路、５１５６…テーパー穴、５
１５７…流体ライン、５１５８…カップリング、５１６
０…軸通路、５１６２…モーターシャフト、５１６４…
ロータリーカップリング、５１７０…上部分、５１７２
…中間部分、５１７４…下部分、５１７６…バルブボー
ル、５１８４，５１８６…通路、５２００…オーバーヘ
ッドスラリディスペンサー、５２０２…ディスペンシン
グチューブ、５２０４…ディスペンサーベース、５２０
６…端部、５２０８…地点、５２１０，５２１２…供給
管、５２１４，５２１６…管配給端、５２３０…スラリ
供給モジュール、５２３２…供給ユニット、５２３４…
流量制御ユニット、５２３６…バルクヘッドユニット、
５２３８…供給源、５２４０…供給タンク、５２４２…
供給管、５２４４…ポンプ、５２４６…戻り管、５２４
８…オンオフバルブ、５２５０…流量チェックバルブ、
５２５２，５２５４…オンオフバルブ、５２５６…パー
ジライン、５２５８…オンオフバルブ、５２６０…計量
ユニット、５２６２…方向変換バルブ、５２６４…バル
ク流量コントローラ、５２６６…方向変換バルブ、５２
６８…専用ＤＩＷライン、９１０２…バウチャンバ、９
１０４…膜、９１０６…共形材料、９１１０…リテーナ
ーリング、９１１４…コンタクトリング、９１１６…外
向き環状レッジ部分、９１１８…内向き環状レッジ、９
１２０…ばね、９１２２…ドーナツ状ブラダ、９１２４
…中レッジ、９１３０，９１３２，９１３４，９１３
６，９１３８，９１４２，９１５２…垂直通路、９１４
０，９１４４，９１５０…側方通路、９１５４…ポー
ト、９１６６…通路、９２９２…ベース組立体、９２０
４…ハウジング組立体、９２０６…リテーナーリング組
立体、９２０８…ベローズシステム、９２１０…１次的
圧力チャンバ、９２１２…２次的圧力チャンバ、９２１
４…キャリアベース、９２１６…底面、９２２０…窪
み、９２２２…環状領域、９２２４…リム、９２２６…
導管、９２２８…中心軸、９２３０…環状板、９２３２
…内側部分、９２３４…ボルト、９２３８…中心開口、
９２４０…ストップシリンダー、９２４２…管状の本
体、９２４４…下フランジ、９２４６…上フランジ、９
２４８…リップ、９２５０…中心キャビティ、９２５２
…中心チャンネル、９２６０…キャリアハウジング、９
２６２…円筒キャビティ、９２６４…内側環状面、９２
６６…外側環状面、９２６８…リッジ、９２７０…ハ
ブ、９２７２…中環状領域、９２７４…ねじ切りネッ
ク、９２７６…スロープ部分、９２７８…レッジ、９２
８０…内側板、９２８２…外側板、９２９０…リップ、
９２９２…開口、９２９４…天井部、９２３０，９３０
２，９３０４…導管、９３０６…Ｏリング、９３１０…
内ベローズ、９３１２…外ベローズ、９３１４…第３の
ベローズ、９３１６…第３の円筒ベローズ、９３２０…
Ｌ字型リング支持体、９３２２…水平アーム、９３２４
…垂直アーム、９３３０…バッキングリング、９３３２
…ボルト、９３３３…バッキングリングの外側部分、９
３３４…バッキングリングの内側部分、９３３５…フレ
キシブルシール、９３３６…垂直伸張フランジ、９３４
０…リテーナーリング、９３４２…下向き突起部分。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ユージーン ギャントヴァーグ アメリカ合衆国， カリフォルニア州， サンタクララ， フォーベス アヴェニュ ー 2679 (72)発明者 ハリー キュー． リー アメリカ合衆国， カリフォルニア州， マウンテン ヴュー， ダブリュー． ミ ドルフィールド ロード 2261 (72)発明者 ロバート ディー． トレス アメリカ合衆国， カリフォルニア州， サンタクララ， サン アントニオ ドラ イヴ 2167 (72)発明者 ノーム シェンドン アメリカ合衆国， カリフォルニア州， サン カルロス， ノーザム アヴェニュ ー 34 (72)発明者 サソン サムク アメリカ合衆国， カリフォルニア州， ロス アルトス ヒルズ， ムーディー ロード 25625
Claims (73)
- 【請求項１】 基板をポリシングするための装置であっ
て、 ポリシングしようとする少なくとも２つの基板と、 少なくとも２つの第２のポリシング面と、 回転可能なカルーセルと、 前記カルーセルから懸下し自身の上に前記基板のそれぞ
れを保持する少なくとも２つの第１の基板ヘッド組立体
と、 前記カルーセルにつながり前記カルーセルを動かして、
前記基板ヘッドのうち選択された１つを前記ポリシング
面のうち選択された１つの上に配置させる、配置部材
と、を備える装置。 - 【請求項２】 移送装置を更に備え、 前記基板ヘッドの１つを前記移送装置の上方に配置しつ
つ同時に前記基板ヘッドの１つを前記ポリシング面の１
つの上に配置させるように、前記カルーセルは前記配置
部材によって配置が与えられる、請求項１に記載の装
置。 - 【請求項３】 前記カルーセルが、ポリシングの操作の
間に、前記ポリシング面の端から端までを前記ヘッドで
掃引させる、請求項２に記載の装置。 - 【請求項４】 前記カルーセルが、前記ポリシング面の
上を、前記カルーセルの回転方向に対して実質的に放射
方向に、前記ヘッドで掃引させる、請求項３に記載の装
置。 - 【請求項５】 前記移送装置が、垂直方向に可動である
ペデスタルと、前記ペデスタル上に十分に調心がうまく
いっていない基板と接触可能である、複数の放射方向に
可動なフィンガ組立体とを備える、請求項２に記載装
置。 - 【請求項６】 前記基板にスプレーするように調心され
たジェットを有するスプレーアームを少なくとも１つ有
する洗浄装置を更に有する請求項５に記載の装置。 - 【請求項７】 前記ポリシング面のうちの１つの上に配
置可能なコンディショナー部材を更に有する請求項１に
記載の装置。 - 【請求項８】 前記コンディショナー部材が、前記ポリ
シング面のうちの１つの上に配置可能なコンディショナ
ーフェースを有し、前記フェースは前記ポリシング面の
上面と同一線上にある軸の回りを回転可能である請求項
７に記載の装置。 - 【請求項９】 連続的な基板コンディショニング装置で
あって、 自身の上面の上に支持されるそれぞれのポリシングパッ
ドを回転させる、複数のプラーテンと、 自身の底部側の上にそれぞれの基板を保持する複数の基
板ヘッドと、 前記基板ヘッドを可動な状態で支持し、前記基板ヘッド
上に保持される前記基板のそれぞれを、複数の前記ポリ
シングパッドに連続的に係合させる、支持体とを備える
連続装置。 - 【請求項１０】 前記支持体が、回転軸の周りに回転可
能な状態であり、前記基板ヘッドが、前記回転軸に対し
て前記支持体の異なる角度位置、で支持される、請求項
９に記載の連続装置。 - 【請求項１１】 Ｎ個の前記プラーテンが前記回転軸の
周りに配置され、前記基板ヘッドがＮ＋１個ある、請求
項１０に記載の連続装置。 - 【請求項１２】 前記基板ヘッドから基板を搬入出する
ための移送ステーションを更に備え、Ｎ個の前記プラー
テンと前記移送ステーションとが、前記回転軸の周りに
等しい角度の間隔で配置される、請求項１１に記載の連
続装置。 - 【請求項１３】 連続的なポリシングのプロセスであっ
て、 複数の基板を、複数の基板ヘッドのそれぞれに載置する
ステップであって、前記基板ヘッドは回転可能なカルー
セル上のそれぞれの角度位置に支持される、前記ステッ
プと、 複数のポリシング面を、支持構造体上に支持されるそれ
ぞれの回転可能部材の上に載置するステップと、 多数のディスクリートな角度段階で前記カルーセルを回
転させて、前記ポリシング面の全てに隣接する前記基板
のそれぞれを順に配置させるステップとを有するポリシ
ングの方法。 - 【請求項１４】 前記回転可能部材が前記支持構造体上
に配置され、前記基板ヘッドの前記角度位置には、前記
カルーセルの所定の回転により複数の基板が同時に前記
ポリシング面のそれぞれに隣接するように配置されるよ
うな、配置が与えられる、請求項１３に記載のポリシン
グの方法。 - 【請求項１５】 前記基板を移送ステーションで基板ヘ
ッドに搬入出して前記基板の前記表面の前記ポリシング
をその他の場所で実施するステップを更に有し、前記移
送ステーションは前記支持構造体上の位置に配置される
ことにより、前記カルーセルの前記所定の回転により更
に、前記基板のうち別の基板を同時に前記移送ステーシ
ョンに隣接するように配置させるようになる、請求項１
４に記載のポリシングの方法。 - 【請求項１６】 ポリシング装置であって、 ポリシング面を支持し且つ保持する回転可能なプラーテ
ンと、 前記ポリシング面と摩擦接触して基板を保持するための
基板ヘッドであって、ポリシング操作中は前記基板ヘッ
ドの軸の周りに回転可能で、且つ、前記ポリシング操作
中はポリシングパッドの上を直線方向に往復運動可能で
ある、前記基板ヘッドとを備えるポリシング装置。 - 【請求項１７】 ウエハ搬送プロセスであって、 タブの中の浴の中に複数のウエハを収容するカセットを
移送するステップであって、前記浴の中に静置されてい
る前記カセットの中に収容されている前記ウエハの主面
は実質的に垂直に伸びる、前記ステップと、 前記浴の中に配置されている前記カセットの中に収容さ
れている前記ウエハの選択された１つをウエハ処理装置
へと移送するステップとを有するウエハ搬送プロセス。 - 【請求項１８】 前記カセットが、前記主面が垂直方向
に１５゜未満の角度で傾斜するように、前記浴中に静置
される請求項１７に記載のウエハ搬送プロセス。 - 【請求項１９】 前記移送するステップが、前記選択さ
れたウエハを前記浴中に挿入されたブレードに真空チャ
ックする請求項１７に記載のウエハ搬送プロセス。 - 【請求項２０】 ウエハ搬送システムであって、 複数の基板を保持するための、複数の別々の収容位置を
自身の中に有するカセットと、 自身の中に収容された液体浴の中に前記カセットを保持
するためのタブと、 可動アームに取り付けられ、前記液体浴中に保持された
前記カセットに保持された前記複数の基板の何れか１つ
に並置するために、前記タブの中に配置可能な、ブレー
ドであって、前記ブレードは、前記何れか１つの基板に
向かって並置する側にリセスを有する、前記ブレード
と、 前記浴中の前記何れか１つの基板を選択的に真空チャッ
クするように、前記リセスに接続された、選択的な真空
源とを備えたウエハ搬送システム。 - 【請求項２１】 前記リセスの中のガス圧力を測定し
て、前記浴中で前記何れか１つの基板が真空チャックさ
れた事を決定するセンサーを、更に備える請求項２０に
記載のウエハ搬送システム。 - 【請求項２２】 プラーテン組立体の頂部上のポリシン
グ面にポリシング液を供給する方法であって、 前記プラーテン組立体を回転させる回転のステップであ
って、壁面と底面が前記プラーテン組立体に堅固に取り
付けられて、前記底面の上側でリザーバーを画成する、
前記回転のステップと、 前記プラーテン組立体を回転可能な状態で支持する本体
に取り付けられた静的な液体ポートから、前記ポリシン
グ液を前記リザーバーに充填させる、充填のステップ
と、 前記リザーバーから前記回転するプラーテン組立体に形
成された通路を介して前記ポリシング面に隣接する前記
プラーテン組立体の頂部まで、前記ポリシング液をポン
プ輸送する、輸送のステップとを有する方法。 - 【請求項２３】 前記輸送のステップが、前記回転する
プラーテン組立体上に載置されるポンプにより行われる
請求項２２に記載の方法。 - 【請求項２４】 前記プラーテン組立体に回転可能な状
態でつながった空気圧ラインを介して、前記ポンプに空
気圧を与えるステップを更に有する請求項２３に記載の
方法。 - 【請求項２５】 ポリシング装置及び液体ポリシング供
給装置であって、 自身の表面上にポリシング面を有する回転可能なプラー
テン組立体と、 前記プラーテン組立体の回転軸の周りで且つ前記ポリシ
ング面の下で、前記回転可能なプラーテンに固定される
略環状のリザーバーと、 前記ポリシング面と前記リザーバーとの間に垂直に配置
され前記回転可能なプラーテン組立体と相対的に固定さ
れる、ポリシング液のためのポートと、 前記ポリシング液を前記リザーバーから前記ポリシング
面に隣接する前記回転可能なプラーテン組立体の上面に
ポンプ輸送することが可能な、前記回転可能なプラーテ
ン組立体の上で回転するポンプとを備えるポリシング装
置。 - 【請求項２６】 前記回転可能なプラーテン組立体に固
定され、前記ポンプへ選択的に動力を与えるために前記
ポンプにつながっている静的なラインと回転可能なライ
ンとをつなげる、ロータリーカップリングを更に有する
請求項２５に記載のポリシング装置。 - 【請求項２７】 前記プラーテンが、実質的にその回転
中心に配置されるポートを有し、前記ポンプが前記ポリ
シング液を前記ポートへポンプ輸送する請求項２５に記
載のポリシング装置。 - 【請求項２８】 回転するプラーテン上に支持されたポ
リシングパッドを取り除く方法であって、前記回転プラ
ーテンと前記ポリシングパッドとの間の境界面の中心部
分に流体を吹き付けて、前記プラーテンから前記パッド
を引き剥がす、吹き付けのステップを有する、方法。 - 【請求項２９】 前記プラーテンの回転を停止させるス
テップと、 前記プラーテンに固定されたカップリングに流体ホース
を取り付けるステップと、 その後、前記流体ホースに前記流体の正流体圧を与える
ステップとを、前記吹き付けのステップの前に有する請
求項２８に記載の方法。 - 【請求項３０】 パッド引き剥がしを有するポリシング
装置であって、 ポリシングパッドを自身の上に支持する回転可能なプラ
ーテンと、 前記プラーテンを介して前記パッドを支持するその中心
部分まで通じる通路と、 前記通路に選択的に接続する正流体圧の流体源であっ
て、前記正流体圧はバブルを発生して前記パッドを前記
プラーテンから分離させる、前記流体源とを備えるポリ
シング装置。 - 【請求項３１】 前記プラーテンが回転していない間に
着脱しようとする前記通路と前記流体源との間に、着脱
可能な接続部を更に有する、請求項３０に記載のポリシ
ング装置。 - 【請求項３２】 基板の中心合せを行うための装置であ
って、 自身の表面上に基板を受容するためのペデスタルと、 前記ペデスタルを支持するコラムと、 前記ペデスタルの周囲に実質的に等角度間隔で配分され
る３つの中心合せ組立体であって、前記中心合せ組立体
のそれぞれは、 前記ペデスタルの外周縁におよそ配置される中心合せ部
材と、 前記ペデスタルの下に放射方向に伸びて、自身の遠端上
に前記中心合せ部材を支持するアームと、 前記コラムに沿って下向きに伸びて、前記アームの近端
を自身の上面で支持するリブとを備える前記中心合せ組
立体と、 前記コラムに隣接する前記リブの下端部を支持するヒン
ジと、 自身の上端と下端との間で前記リブに接続するアクチュ
エーターとを備える中心合せ装置。 - 【請求項３３】 中心部材のそれぞれが、前記アームの
前記遠端上で旋回可能な状態で支持され、且つ、前記ペ
デスタル上で支持される前記基板と選択的に係合可能な
２つのフィンガを自身の端部に有する、爪を備える、請
求項３２に記載の中心合せ装置。 - 【請求項３４】 前記コラムとこれに付随する前記ペデ
スタルとが、前記中心合せ部材に対して垂直に可動であ
る請求項３２に記載の中心合せ装置。 - 【請求項３５】 前記中心合せ部材のそれぞれが前記ペ
デスタルの外周縁に配置された垂直ピンを有し、中心合
せ装置のそれぞれに対して、前記垂直ピンのどちらの側
にも実質的に水平に伸びて前記中心合せ装置の運動を相
対的に固定する、１対の調心歯が具備される、請求項３
２に記載の中心合せ装置。 - 【請求項３６】 ロータリー流体ユニオンであって、 中心シャフトと、前記中心シャフトを包囲しそれと共に
回転可能である略環状の外側部材と、 前記中心シャフトに沿って軸方向に通過し、自身から外
面に向かって接続するそれぞれの横断通路を有する、第
１の複数の軸通路と、 前記外側部材に形成された第１の複数の流体通路と、 前記中心シャフト又は前記外側部材に形成され、前記中
心シャフトの前記横断通路のそれぞれ１つ及び前記外側
部材の前記流体通路のそれぞれ１つと流体連通する、第
１の複数の環状マニホールドと、 前記マニホールドの側部に配置され、前記マニホールド
の中心に向かって伸びるリップ部分を有し、裏側部分を
有する、環状リップシールと、 前記リップシールの前記裏側部分の背面に配置され、自
身の流体圧よりも低い流体圧の流体圧源に接続する、流
体通路とを備えるロータリーユニオン。 - 【請求項３７】 前記環状マニホールドのそれぞれの軸
方向に対立する側に２つのリップシールが配置される請
求項３６に記載のロータリーユニオン。 - 【請求項３８】 前記リップシールの前記裏側部分が、
前記外側部材に取り付けられた裏面上に置かれている請
求項３７に記載のロータリーユニオン。 - 【請求項３９】 前記流体通路が、軸方向に別れる別々
の軸方向部分を有する請求項３８に記載のロータリーユ
ニオン。 - 【請求項４０】 前記裏面が、前記軸方向部分同士の間
に配置可能な環状部材である請求項３９に記載のロータ
リーユニオン。 - 【請求項４１】 自己張力による機械的表面処理装置で
あって、 機械的に処理しようとする略平坦な基板を保持するため
の受容面と、 自身が回転し且つ第１の方向に前記基板を押圧すると
き、前記基板を機械的に処理するため表面処理面を自身
の上に保持するための、回転表面コンディショニングヘ
ッドと、 前記コンディショニングヘッドに固定され且つこれを回
転する円形回転部分を、自身の遠端で支持するアーム
と、 旋回軸の周りに前記アームの近端を旋回可能な状態で支
持する支持構造体と、 前記支持構造体に固定され、且つ、前記旋回軸から前記
第１の軸に対向する配置で、自身の端部に取り付けられ
る円形駆動部材を有する、駆動シャフトと、 回転部材と前記駆動部材との間に巻かれる弾性ベルトと
を備える表面処理装置。 - 【請求項４２】 前記コンディショニングヘッドが回転
している間に前記受容面が回転する請求項４１に記載の
表面処理装置。 - 【請求項４３】 前記支持構造体と前記アームとの間に
接続され、前記コンディショニングヘッドに前記基板の
方へのバイアスを与えるための、アクチュエーターを更
に備える。 - 【請求項４４】 ジンバルヘッドないし水平保持ヘッド
であって、 基板の第２の平坦面の周りに回転させようとする第１の
平坦面を保持するためのヘッドと、 前記第１の面におよそ垂直に配向する回転可能な駆動シ
ャフトと、 前記駆動シャフトと前記ヘッドとの間に接続され、前記
第１の面と前記第２の面との間の境界面に又は前記境界
面の下に配置され前記ヘッドを回転させるジンバル中心
を有する、ジンバル構造体とを備えるジンバルヘッド。 - 【請求項４５】 前記ジンバル構造体が、 前記基板に対して前記第１の面を保持することが可能
で、且つ、第１の球状面を有する、第１の下側部材と、 前記駆動シャフトに接続し、第２の球状面を有する、上
側部材であって、前記第１の球状面と前記第２の球状面
とは、前記第１の平坦面と前記第２の平坦面との間の地
点に、又は、前記地点から前記球状面の半径よりも短い
距離だけ下に、実質的に共通の中心を有する、前記上側
部材と、 前記第１の球状面と前記第２の球状面との間に介在する
ボールベアリング組立体とを備える請求項４４に記載の
ジンバルヘッド。 - 【請求項４６】 前記駆動シャフトと前記ヘッドとに横
方向の配向を与える実質的配向調心ピンを少なくとも１
つ更に備える請求項４４に記載のジンバルヘッド。 - 【請求項４７】 前記第１の部材と前記第２の部材との
間に配置され、前記第１の部材と前記第２の部材との間
の才差運動角度を制限するような位置が与えられる、Ｏ
リングを、更に備える請求項４５に記載のジンバルヘッ
ド。 - 【請求項４８】 前記基板がコンディショニングしよう
とするポリシングパッドを備える請求項４４に記載のジ
ンバルヘッド。 - 【請求項４９】 自身に対して押圧される基板をポリシ
ングするためポリシング面に負荷を与えるための、回転
プラーテンと、 前記プラーテンに隣接して支持されるアームに固定され
且つプラーテンの上に配置されて前記ポリシング面をコ
ンディショニングする、研磨面を有する、コンディショ
ニングヘッドと、 前記コンディショニングヘッドが前記ポリシング面をコ
ンディショニングしていないときには自身に前記研磨面
が面する、前記コンディショニングヘッド保持のための
受けとを備えるポリシングシステム。 - 【請求項５０】 前記受けが流動する液体を収容する請
求項４９に記載のポリシングシステム。 - 【請求項５１】 前記受けが、前記コンディショニング
ヘッドを収容するための第１の位置と前記コンディショ
ニングヘッドが前記ポリシング面をコンディショニング
するときのための第２の位置との間に、回転可能な状態
で配置することができる請求項４９に記載のポリシング
システム。 - 【請求項５２】 自身の上側で基板を保持するプラーテ
ンに、前記基板をチャックし及びチャックを解放するた
めの方法であって、前記プラーテンは自身の保持面に複
数の穴を有し、 前記穴に負の空気圧を与えて前記プラーテンに前記基板
をチャックするステップと、 前記穴に正の空気圧を与えて前記プラーテンから前記基
板のチャックを解放するステップとを有する方法。 - 【請求項５３】 前記穴に液体を与えるステップを有す
る請求項５２に記載の方法。 - 【請求項５４】 自身の上面の中に穴を有するプラーテ
ンの上に保持される基板をチャックして洗浄する方法で
あって、 前記穴に負の空気圧を与えて前記プラーテンに前記基板
をチャックするステップと、 前記穴を介して洗浄液を放出するステップとを有する方
法。 - 【請求項５５】 前記穴が、前記プラーテンの中心に隣
接する中心穴と前記プラーテンの前記中心と周縁との間
の複数のオフセット穴とを有し、更に、前記放出のステ
ップにおいて前記中心穴を介して洗浄液を放出すること
を防止し、前記チャックのステップでは前記中心穴に正
空気圧を与える、請求項５４に記載の方法。 - 【請求項５６】 基板を基板保持板から前記プラーテン
上へと配置させるステップを更に有し、前記放出のステ
ップでは基板保持ヘッドの底部を洗浄する請求項５４に
記載の方法。 - 【請求項５７】 基板を保持するためのカセットとカセ
ットとの間に基板を移送し、自身の側部に取り付けられ
た上昇具と水平受容面を有する基板処理システムとを有
する、基板ハンドリングシステムであって、 オーバーヘッドトラックと、 前記トラックから垂直軸に沿って下がり、前記トラック
に沿って直線上を可動であるアームと、 前記アームの底部から下がり、前記垂直軸に沿って前記
アームから伸張することができ、前記垂直軸の周りに回
転可能であり、自身の水平軸の周りに回転可能である、
リスト組立体と、 前記リスト組立体に付随し、前記水平軸から外向きに伸
張可能であり、前記基板の１つに選択的に係合可能であ
る、ブレードと、 前記リスト組立体に付随し、前記水平軸から外向きに伸
張可能であり、前記上昇具の１つに選択的に係合可能で
ある、カップリング部材とを備えるハンドリングシステ
ム。 - 【請求項５８】 前記ブレードが、前記基板の１つを真
空チャックするために、自身の主面上に真空ポートを有
する請求項５７に記載のハンドリングシステム。 - 【請求項５９】 前記保持具のそれぞれが、前記カセッ
トの側部から水平に伸張し、前記カセットの前記側部か
ら或る空間をもって分離される背面を有するハンドルを
有し、前記カップリング部材が、前記空間の中に垂直に
挿入可能であり、且つ、前記カセットの前記側部と接触
する第１の側部と前記ハンドルの底部と係合するための
水平に伸張する接触面を有する第２の側部とを有する、
請求項５８に記載のハンドリングシステム。 - 【請求項６０】 前記ブレードと前記カップリング部材
とが、前記リスト組立体の前記水平軸から、約９０゜の
角度間隔を有するそれぞれの方向に沿って伸張する、請
求項５７に記載のハンドリングシステム。 - 【請求項６１】 第１の部材に形成されたスロットの中
を通過し、前記スロットに沿った長手方向に可動である
シャフトをシールするためのスプラッシュ板組立体であ
って、 前記第１の部材の表面に形成され、前記第１の部材の中
を通過する前記スロットを有する、リセスと、 前記スロットの周縁の周りの前記リセスの底部の上に上
がる第１のリッジと、 前記スロットお側部から横方向にずれる場所で、前記リ
セスの底部から上向きに伸張するガイド部材と、 前記シャフトを回転可能な状態でシールし、自身の周縁
の周りに下向きに下がる第２のリッジを有する、Ｄ字型
部材と、 前記第１の部材に形成され前記長手方向からずれた角度
で伸張する、線形チャンネルと、 前記Ｄ字型部材から垂直に伸張して、前記線形チャンネ
ルに係合する、ガイド部材とを備えるスプラッシュ板組
立体。 - 【請求項６２】 洗浄及び保持のステーションであっ
て、 基板を支持することができる上面を有するプラーテン
と、 前記上面に形成された複数の流体ポートと、 前記プラーテンを支持し、自身の中を通過し前記プラー
テンを介して前記流体ポートに流体接続する垂直チャン
ネルを有する、コラムと、 液体源と、 真空源と、 前記液体源及び前記真空源と前記垂直チャンネルとの間
のＹ字型接続部とを備える洗浄及び保持ステーション。 - 【請求項６３】 前記プラーテンが、実質的に円形であ
り、 前記複数の流体ポートが、前記垂直通路の上にある前記
プラーテンの中心に配置される前記ポートの中心の１つ
と前記流体ポートの中心の１つからずれている複数の前
記流体ポートとを有しており、 前記中心流体ポートと前記垂直通路との間に動作可能な
状態で配置されて、ガスをその中に流しつつも、その中
の前記流体が前記垂直通路から流れ出すことを防止す
る、チェックバルブを更に備える、請求項６２に記載の
洗浄及び保持ステーション。 - 【請求項６４】 ウエハ移送及び洗浄の方法であって、 複数の流体ポートを自身の上支持面上に複数の流体ポー
トを有するプラーテンを与えるステップと、 前記プラーテンの上のウエハヘッドの底部側にウエハを
保持するステップと、 前記流体ポートから前記ウエハヘッドの上に保持される
前記ウエハに液体を放出するステップと、 前記ウエハヘッドと前記プラーテンとを相互の方に垂直
に相対的に移動させて、ウエハ移送の位置で運動を停止
させるステップと、 前記ウエハヘッドと前記プラーテンとが前記ウエハ移送
位置にある間に、前記ウエハを前記ウエハヘッドから前
記プラーテンへと移送するステップと、を有する方法。 - 【請求項６５】 前記移送のステップでは、前記流体ポ
ートに負の気体圧を与えて前記ウエハを前記プラーテン
にチャックする工程を有する請求項６４に記載の方法。 - 【請求項６６】 前記プラーテンも前記ウエハヘッドも
ウエハを保持していないとき、前記流体ポートから前記
プラーテンの上の前記ウエハヘッドへ放出するステップ
を更に有する請求項６４に記載の方法。 - 【請求項６７】 基板洗浄装置であって、 ウエハを支持するためのペデスタルと、 自身の下向き側でウエハを選択的に保持するための、前
記ペデスタルの上に配置可能な、ウエハヘッドと、 自身の中に前記ペデスタルを有し、自身の上開口を介し
て前記ウエハヘッドの前記下向き側を受容するようにサ
イズが与えられた、ベイズンシュラウドと、 液体を前記ベイズンシュラウドの中間に向けてジェット
噴射するための、前記ベイズンシュラウドの横側に配置
された、複数のスプレージェットと、を備え、 前記ペデスタルと、前記ウエハヘッドと、前記ベイズン
シュラウドとの少なくとも１つが垂直方向に可動で、前
記スプレージェットが以下の工程を交互に行うことが可
能であり、即ち、 （ａ）前記ウエハが前記プラーテン上に支持されている
間、前記ウエハの第１の側と、前記ウエハヘッドの前記
下向き側とに、スプレーを行う工程と、 （ｂ）前記ウエハが前記ウエハヘッドにより保持されて
いる間、前記ウエハの第２の側にスプレーを行う工程と
を交互に行うことが可能である、基板洗浄装置。 - 【請求項６８】 ウエハポリシングシステムであって、 第１の方向に面する側部上のポリシングパッドそれぞれ
を押し、第１のラインに沿って配置された中心それぞれ
の周りに回転可能である、２つのプラーテンと、 前記２つのプラーテン同士の間に配置され、前記第１の
方向に面する側に細長い開口を有する、洗浄室であっ
て、前記開口は、前記第１のラインと実質的に平行な従
の軸とこれに実質的に垂直な主の軸とを有し、前記洗浄
室は、前記開口に面するノズルであって、前記ノズルか
ら液体を前記第１の方向に少なくとも一部が沿うように
向ける、前記ノズルを少なくとも１つ備える、前記洗浄
室とを備えるウエハ洗浄システム。 - 【請求項６９】 前記ウエハと接触可能な前記第１の方
向に面する前記洗浄室の前記開口の側に配置された柔軟
な材料を更に備える請求項６８に記載のウエハ洗浄シス
テム。 - 【請求項７０】 ウエハをポリシングする方法であっ
て、 ウエハを回転させて、第１の回転ポリシングパッドと摩
擦係合させるステップと、 前記ウエハを回転させて細長いチャンバのシール面に押
圧するステップであって、前記細長いチャンバは、前記
ウエハの直径に実質的に沿って伸びる主の軸と、これに
実質的に垂直に伸びる従の軸とを有する、前記ステップ
と、 前記チャンバの中の前記シール面に押圧されている前記
回転ウエハの方へ、液体をスプレーするステップと、 その後、前記ウエハを回転させて、第２の回転ポリシン
グパッドと摩擦係合させるステップとを有する方法。 - 【請求項７１】 ポリシング装置であって、 自身の周縁側のスロット開口に伸びる複数のスロットを
有する回転可能なカルーセルと、 自身の側部のウエハのそれぞれを選択的に保持するため
の複数のウエハヘッドであって、前記ウエハヘッドは、
前記スロット開口を介して前記スロットへ挿入可能であ
り、また、この挿入の後に前記カルーセルに緊密とする
ことが可能である、前記ウエハヘッドとを備えるポリシ
ング装置。 - 【請求項７２】 前記スロットに沿って伸張して前記ウ
エハヘッドを保持するそれぞれのスライドを更に備え、
前記ウエハヘッドは、前記スロットに沿った放射方向に
前記ウエハが移動可能であるように、前記スライドに固
定できる、請求項７１に記載のポリシング装置。 - 【請求項７３】 プラーテンからポリシングパッドを取
り除く方法であって、ポリシングパッドを押す前記プラ
ーテンの第１の主の面に流体チャンネルを与えるステッ
プと、 前記流体チャンネルに実質的に大気圧よりも高い圧力を
与えて、前記ポリシングパッドと前記プラーテンとの間
にバブルを発生させるステップとを有する方法。
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