KR102263992B1 - 기판 처리 장치 및 처리 방법 - Google Patents

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도시오 미즈노
이츠키 고바타
미츠루 미야자키
나오키 도요무라
다쿠야 이노우에
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Abstract

처리 대상물의 처리 레이트를 향상시키고 또한 처리 대상물의 면내 균일성을 향상시킨다.
버프 처리 컴포넌트(350)는, 웨이퍼(W)와 접촉시켜서 상대 운동시킴으로써 웨이퍼(W)에 대하여 소정의 처리를 행하기 위한 버프 패드가 설치되는 헤드와, 헤드를 보유 지지하기 위한 버프 아암(600-1, 600-2)을 구비한다. 헤드는, 웨이퍼(W)보다 소직경인 제1 버프 패드(502-1)가 설치되는 제1 버프 헤드(500-1)와, 제1 버프 패드(502-1)보다 소직경인 제2 버프 패드(502-2)가 설치되는, 제1 버프 헤드(500-1)와는 다른 제2 버프 헤드(500-2)를 포함한다.

Description

기판 처리 장치 및 처리 방법{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND PROCESSING METHOD}
본 발명은 기판 처리 장치 및 처리 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 처리 컴포넌트, 처리 모듈 및 처리 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 연마 장치 및 처리 방법에 관한 것이다.
최근 들어, 처리 대상물(예를 들어 반도체 웨이퍼 등의 기판, 또는 기판의 표면에 형성된 각종 막)에 대하여 각종 처리를 행하기 위해서 처리 장치가 사용되고 있다. 처리 장치의 일례로서는, 처리 대상물의 연마 처리 등을 행하기 위한 CMP(Chemical Mechanical Polishing) 장치를 들 수 있다.
CMP 장치는 처리 대상물의 연마 처리를 행하기 위한 연마 유닛, 처리 대상물의 세정 처리 및 건조 처리를 행하기 위한 세정 유닛 및 연마 유닛으로 처리 대상물을 수수함과 함께 세정 유닛에 의해 세정 처리 및 건조 처리된 처리 대상물을 수취하는 로드/언로드 유닛 등을 구비한다. 또한, CMP 장치는, 연마 유닛, 세정 유닛 및 로드/언로드 유닛 내에서 처리 대상물의 반송을 행하는 반송 기구를 구비하고 있다. CMP 장치는, 반송 기구에 의해 처리 대상물을 반송하면서 연마, 세정 및 건조의 각종 처리를 순차 행한다.
또한, CMP 장치에서는, 연마 처리 후의 처리 대상물 표면의 연마액이나 연마 잔사 등의 제거를 목적으로 해서, 처리 대상물을 설치하는 테이블과, 처리 대상물보다 소직경인 패드가 설치된 헤드와, 헤드를 보유 지지하고, 처리 대상물면내에서, 수평 운동하는 아암을 구비하는 처리 유닛이 설치되는 경우가 있다. 처리 유닛은, 패드를 처리 대상물에 접촉시켜서 상대 운동시킴으로써 처리 대상물에 대하여 소정의 처리를 행한다.
여기서, 종래 기술(예를 들어 특허문헌 1)에서는, 처리 대상물보다 소직경인 복수의 패드가 각각 설치된 복수의 헤드와, 복수의 헤드를 각각 보유 지지하는 복수의 아암을 구비한 처리 유닛이 채용되고 있다. 이 종래 기술에 따르면, 복수의 패드를 처리 대상물에 대하여 접촉시킬 수 있으므로, 패드와 처리 대상물의 접촉 면적이 증가하고, 그 결과, 처리 레이트를 향상시킬 수 있을 것으로 생각된다.
또한, 본원의 출원인은, 기판의 연마 후에, 기판보다 소직경인 접촉 부재를 연마 후의 기판에 압박시켜서 상대 운동시키는 마무리 처리 유닛을, 메인의 연마부와는 별도로 CMP 장치 내에 설치하여, 기판을 약간 추가 연마하거나, 세정하거나 하는 기술에 대해서 출원하고 있다(특허문헌 3).
여기서 CMP를 포함하는 평탄화 기술에 대해서는, 최근 들어, 피연마 재료가 다방면에 걸치고, 또한 그 연마 성능(예를 들어 평탄성이나 연마 손상, 나아가 생산성)에 대한 요구가 엄격해지고 있다. CMP 장치에서는, 반도체 장치의 미세화에 의해, 연마 성능 및 청정도에의 요구가 높아지고 있다.
일반적으로, CMP 장치에 있어서, 처리 대상물의 세정은, 롤 형상의 스펀지(이하 롤 스펀지)나 소직경의 스펀지(이하 펜슬 스펀지)를 처리 대상물에 접촉시킴으로써 행해지는 경우가 많다. 스펀지는 PVA 등의 연질의 소재이다. 또한, 이러한 연질 소재에서는 제거할 수 없는 점착성의 파티클을 제거하거나, 처리 대상물 표면의 마이크로 스크래치를 제거하거나 하기 위해서 처리 대상물 표면을 약간 연마한다고 하는 목적으로, CMP 장치 내에, 마무리 처리용 유닛을 설치하는 것이 제안되어 있다. 마무리 처리용 유닛은, PVA보다 비교적 경질인 부재를 처리 대상물에 접촉시켜서 마무리 처리를 행한다(특허문헌 5, 6).
미국 특허 6561881호 공보 일본 특허 공개 평 9-92633호 공보 일본 특허 공개 평 8-71511호 공보 일본 특허 공개 제2010-50436호 공보 일본 특허 공개 평8-71511호 공보 일본 특허 공개 제2001-135604호 공보
그러나, 처리 대상물보다 소직경인 복수의 패드가 각각 설치된 복수의 헤드와, 복수의 헤드를 각각 보유 지지하는 복수의 아암을 구비한 처리 유닛을 채용한 상술한 종래 기술은, 처리 대상물의 면내 균일성을 향상시키는 것은 고려되어 있지 않다.
즉, 상기 처리 유닛은, 테이블 및 헤드를 회전시키고, 패드와 처리 대상물을 접촉시킨 상태에서, 아암을 처리 대상물의 처리면의 직경 방향을 따라 왕복 요동함으로써, 처리 대상물의 처리면 전체를 처리한다. 여기서, 아암을 요동하는 경우에는, 처리 대상물의 처리면의 주연부는, 처리면의 중앙부에 비해 패드와의 접촉 시간이 짧아지므로, 처리면의 주연부와 중앙부 사이에서 처리의 균일성이 손상되는 경우가 있다.
이러한 점에서, 종래 기술은, 단순히, 처리 대상물보다 소직경인 복수의 패드를 사용할 뿐이므로, 처리 레이트를 향상시킬 수는 있다 하더라도, 처리 대상물의 면내 균일성을 향상시키는 것은 어려울 것으로 생각된다.
따라서, 본원 발명은, 처리 대상물의 처리 레이트를 향상시키고 또한 처리 대상물의 면내 균일성을 향상시키는 것을 하나의 과제로 한다.
연마 성능 및 청정도로의 요구가 높아지고 있는 상황 속에서, CMP 장치에 있어서, 처리되는 기판보다 치수가 작은 사이즈의 버프 패드를 사용해서 기판을 처리 하는 경우가 있다. 일반적으로, 처리되는 기판보다 치수가 작은 사이즈의 버프 패드는, 기판에 국소적으로 발생한 요철을 평탄화하거나, 기판의 특정한 부분만을 연마하거나, 기판의 위치에 따라서 연마량을 조정하거나 할 수 있어, 컨트롤성이 우수하다. 한편, 처리되는 기판보다 치수가 큰 연마 패드에 기판을 가압해서 연마하는 경우, 기판의 전체면이 항상 연마 패드에 접촉하고 있으므로, 컨트롤성은 떨어지지만, 연마 속도는 높아진다. 치수가 작은 버프 패드를 사용해서 기판을 처리하는 경우, 컨트롤성은 우수하지만, 기판의 치수보다 큰 연마 패드에 기판을 가압해서 연마하는 경우보다 연마 속도가 저하되는 경향이 있다. 그로 인해, 처리되는 기판보다 작은 치수의 버프 패드를 사용하는 버프 처리에 있어서, 처리 효율을 향상시키는 것이 요구된다.
본 발명은 처리되는 기판보다 작은 치수의 버프 패드를 사용하는 버프 처리 장치에 있어서, 기판의 버프 처리 효율을 향상시키는 것을 하나의 목적으로 하고 있다.
또한, CMP 장치 내에 마무리 처리용 유닛을 설치하는 종래 기술과 같이, 마무리 유닛을 CMP 장치 내에 설치해서 마무리 처리를 행하면, 처리 공정이 증가함으로써, 스루풋이 크게 저하될 우려가 있다. 또한, 처리 율속에 의해 처리 대상물에 처리 대기가 생기는 경우도 있고, 특히 처리 대상물이 금속막인 경우에는, 연마 후의 처리 대상물을 약액 성분을 포함하는 습식 상태에서 오래 방치하면, 금속막 표면에서 부식이 진행됨으로써, 처리 성능에도 영향을 미치는 경우가 있다.
그로 인해, 마무리 유닛을 포함하는 CMP 장치는, 상기 과제를 피하기 위해, 효율적으로 반송을 행할 수 있도록, 반송 시스템을 포함하는 장치의 구성에 개량의 여지가 있다.
따라서, 본원 발명은, 장치의 스루풋 저하를 억제하면서, 주가 되는 연마의 후에 처리 대상물의 마무리 처리를 행할 수 있는 연마 장치 및 처리 방법을 실현하는 것을 하나의 과제로 한다.
[형태 1]
본원 발명의 형태 1은, 처리 컴포넌트이며, 처리 대상물과 접촉시켜서 상대 운동시킴으로써 상기 처리 대상물에 대하여 소정의 처리를 행하기 위한 패드가 설치되는 헤드와, 상기 헤드를 보유 지지하기 위한 아암을 구비하고, 상기 헤드는, 상기 처리 대상물보다 소직경인 제1 패드가 설치되는 제1 헤드와, 상기 제1 패드보다 소직경인 제2 패드가 설치되는, 상기 제1 헤드와는 다른 제2 헤드를 포함한다.
[형태 2]
본원 발명의 형태 2에 따르면, 형태 1의 처리 컴포넌트를 구비한 처리 모듈이 제공되고, 상기 아암은, 제1 아암과, 상기 제1 아암과는 다른 제2 아암을 구비하고, 상기 제1 헤드는, 상기 제1 아암에 보유 지지되고, 상기 제2 헤드는, 상기 제2 아암에 보유 지지되어도 된다.
[형태 3]
본원 발명의 형태 3에 따르면, 형태 2의 처리 모듈이 제공됨에 있어서, 상기 제2 헤드는, 상기 제2 패드가 상기 처리 대상물의 주연부와 접촉하도록 상기 제2 아암에 보유 지지되어도 된다.
[형태 4]
본원 발명의 형태 4에 따르면, 형태 3의 처리 모듈에 있어서, 복수의 상기 제2 패드가 각각 설치되는 복수의 제2 헤드를 구비하고, 상기 복수의 제2 헤드는, 상기 복수의 제2 패드가 상기 처리 대상물의 주연 방향으로 인접해서 상기 처리 대상물의 주연부에 접촉하도록, 상기 제2 아암에 보유 지지되어도 된다.
[형태 5]
본원 발명의 형태 5에 따르면, 형태 1의 처리 모듈에 있어서, 상기 아암은, 단일의 아암을 구비하고, 상기 제1 헤드 및 상기 제2 헤드는, 상기 단일의 아암에 보유 지지되어도 된다.
[형태 6]
본원 발명의 형태 6에 따르면, 형태 5의 처리 모듈에 있어서, 상기 제2 헤드는, 상기 제2 패드가 적어도 상기 처리 대상물의 주연부와 접촉하도록 상기 단일의 아암에 보유 지지되어도 된다.
[형태 7]
본원 발명의 형태 7에 따르면, 형태 6의 처리 모듈에 있어서, 상기 제1 헤드 및 상기 제2 헤드는, 상기 단일의 아암의 요동 방향을 따라 인접하도록 상기 단일의 아암에 보유 지지되어도 된다.
[형태 8]
본원 발명의 형태 8에 따르면, 형태 7의 처리 모듈에 있어서 또한 처리 컴포넌트를 구비한 처리 모듈의 일 형태에 있어서, 복수의 상기 제2 패드가 각각 설치되는 복수의 제2 헤드를 구비하고, 상기 제1 헤드는, 상기 단일의 아암에 보유 지지되고, 상기 복수의 제2 헤드는, 상기 단일의 아암의 요동 방향을 따라 상기 제1 헤드의 양편에 인접하도록 상기 단일의 아암에 보유 지지되어도 된다.
[형태 9]
본원 발명의 형태 9에 따르면, 형태 1의 처리 컴포넌트를 구비한 처리 모듈이 제공되고, 상기 아암은, 제1 아암과, 상기 제1 아암에 연결된 제2 아암을 구비하고, 상기 제1 헤드는, 상기 제1 아암에 보유 지지되고, 상기 제2 헤드는, 상기 제2 아암에 보유 지지되어도 된다.
[형태 10]
본원 발명의 형태 10에 따르면, 형태 1의 처리 컴포넌트와, 상기 처리 대상물을 보유 지지하는 테이블을 구비한 처리 모듈이 제공된다. 이러한 처리 모듈은, 상기 처리 대상물에 처리액을 공급하고, 상기 테이블 및 상기 헤드를 회전시키고, 상기 제1 및 제2 패드를 상기 처리 대상물에 동시에 또는 교대로 접촉시켜, 상기 아암을 요동함으로써, 상기 처리 대상물을 처리할 수 있다.
[형태 11]
본원 발명의 형태 11에 따르면, 형태 2 내지 형태 10 중 어느 하나의 형태의 처리 모듈에 있어서, 상기 처리 모듈은, 상기 처리 대상물에 대하여 버프 처리를 행하기 위한 버프 처리 모듈이어도 된다.
[형태 12]
본원 발명의 형태 12에 따르면, 형태 2 내지 형태 11 중 어느 하나의 형태의 처리 모듈에 있어서, 상기 패드가 복수의 패드를 포함하는 경우, 적어도 1개의 패드의 종류 또는 재질이 다른 패드의 종류 또는 재질과 달라도 된다.
[형태 13]
본원 발명의 형태 13에 따르면, 형태 2 내지 형태 11 중 어느 하나의 형태의 처리 모듈에 있어서, 상기 패드의 컨디셔닝을 행하기 위한 복수의 드레서를 구비하고 있어도 된다.
[형태 14]
본원 발명의 형태 14에 따르면, 형태 13의 처리 모듈에 있어서, 상기 복수의 드레서 중 적어도 1개의 드레서의 직경, 종류 또는 재질이, 다른 드레서의 직경, 종류 또는 재질과 달라도 된다.
[형태 15]
본원 발명의 형태 15에 따르면, 처리 방법이 제공되고, 이러한 처리 방법은, 처리 대상물보다 소직경인 제1 패드를 상기 처리 대상물과 접촉시켜서 상대 운동시킴으로써 상기 처리 대상물에 대하여 소정의 제1 처리를 행하고, 상기 제1 패드보다 소직경인 제2 패드를 상기 처리 대상물과 접촉시켜서 상대 운동시킴으로써 상기 처리 대상물에 대하여 소정의 제2 처리를 행하는 것을 포함한다.
[형태 16]
본원 발명의 형태 16에 따르면, 형태 15의 처리 방법에 있어서, 상기 제2 처리는, 상기 제2 패드를 상기 처리 대상물의 주연부와 접촉시켜서 상대 운동시킴으로써 실행되어도 된다.
[형태 17]
본원 발명의 형태 17에 따르면, 형태 15 또는 형태 16의 처리 방법에 있어서 또한 상기 제1 패드를 드레서와 접촉시켜서 상대 운동시킴으로써 상기 제1 패드의 컨디셔닝을 행하고, 상기 제2 패드를 드레서와 접촉시켜서 상대 운동시킴으로써 상기 제2 패드의 컨디셔닝을 행해도 된다.
[형태 18]
본원 발명의 형태 18에 따르면, 형태 17의 처리 방법에 있어서, 상기 제1 처리와 상기 제2 처리는, 동시에 행해지고, 상기 제1 패드의 컨디셔닝과 상기 제2 패드의 컨디셔닝은, 동시에 행해져도 된다.
[형태 19]
본원 발명의 형태 19에 따르면, 형태 17의 처리 방법에 있어서, 상기 제1 처리 중에 상기 제2 패드의 컨디셔닝은, 동시에 행해지고, 상기 제2 처리 중에 상기 제1 패드의 컨디셔닝은, 동시에 행해져도 된다.
[형태 20]
본원 발명의 형태 20에 따르면, 형태 17의 처리 방법에 있어서, 상기 제1 처리와 상기 제2 처리는, 다른 타이밍에 개시되고, 상기 제1 패드의 컨디셔닝과 상기 제2 패드의 컨디셔닝은, 다른 타이밍에 개시되어도 된다.
[형태 21]
본원 발명의 형태 21에 따르면, 형태 15 내지 형태 20 중 어느 하나의 형태 처리 방법에 있어서, 상기 제1 처리 및 상기 제2 처리는, 상기 처리 대상물을 보유 지지하는 테이블과, 상기 제1 패드 및 상기 제2 패드가 설치되는 복수의 헤드와, 상기 복수의 헤드를 보유 지지하기 위한 1개 또는 복수의 아암을 구비한 처리 모듈에 있어서, 상기 처리 대상물에 처리액을 공급하고, 상기 테이블 및 상기 헤드를 회전시키고, 상기 제1 패드 및 제2 패드를 상기 처리 대상물에 동시에 또는 교대로 접촉시켜, 상기 아암을 요동함으로써, 실행되어도 된다.
[형태 22]
본원 발명의 형태 22에 따르면, 처리 대상물을 버프 처리하기 위한 버프 처리 장치가 제공되고, 처리 대상물을 지지하기 위한 버프 테이블과, 버프 테이블 상에 지지된 처리 대상물 상에서 처리 대상물에 접촉하면서 요동해서 처리 대상물을 버프 처리하도록 구성되는 버프 패드와, 버프 테이블 상에 지지된 처리 대상물의 온도를 제어하기 위한 온도 제어 장치를 갖고, 버프 테이블의 처리 대상물을 지지하기 위한 면의 면적은, 버프 패드의 처리 대상물과 접촉하는 면적과 거의 같거나 또는 버프 패드의 처리 대상물과 접촉하는 면적보다도 크다.
[형태 23]
본원 발명의 형태 23에 따르면, 형태 22에 기재된 버프 처리 장치에 있어서, 온도 제어 장치는, 버프 테이블 상에 지지되는 처리 대상물을 향해서 온도 제어된 기체를 공급하도록 구성되는 송풍기를 갖는다.
[형태 24]
본원 발명의 형태 24에 따르면, 형태 22 또는 형태 23에 기재된 버프 처리 장치에 있어서, 온도 제어 장치는, 버프 테이블 내에 유체를 순환시키기 위한 유체 순환 통로와, 버프 테이블 내의 유체 순환 통로를 지나는 유체의 온도를 제어하기 위한 온도 제어 유닛을 갖는다.
[형태 25]
본원 발명의 형태 25에 따르면, 형태 22 내지 형태 24 중 어느 하나의 형태에 기재된 버프 처리 장치에 있어서, 온도 제어 장치는, 처리 대상물을 버프 처리할 때 사용되는 슬러리 및/또는 약액의 온도를 제어하기 위한 온도 제어 유닛을 갖는다.
[형태 26]
본원 발명의 형태 26에 따르면, 형태 25에 기재된 버프 처리 장치에 있어서, 버프 패드는, 처리 대상물을 버프 처리할 때 사용되는 슬러리 및/또는 약액을, 상기 버프 패드를 통해서 처리 대상물에 공급하기 위한 유체 통로를 갖는다.
[형태 27]
본원 발명의 형태 27에 따르면, 형태 22 내지 형태 26 중 어느 하나의 형태에 기재된 버프 처리 장치에 있어서, 버프 처리 장치는, 버프 테이블 상에 지지되는 처리 대상물의 온도를 측정하도록 구성되는 온도계를 갖는다.
[형태 28]
본원 발명의 형태 28에 따르면, 형태 27에 기재된 버프 처리 장치에 있어서, 온도계는, 비접촉식으로 처리 대상물의 온도를 측정 가능한 방사 온도계를 갖는다.
[형태 29]
본원 발명의 형태 29에 따르면, 형태 27 또는 형태 28에 기재된 버프 처리 장치에 있어서, 온도계는, 버프 테이블 내에 배치되는 시트형 면 분포 온도계를 갖는다.
[형태 30]
본원 발명의 형태 30에 따르면, 형태 27 내지 형태 29 중 어느 하나의 형태에 기재된 버프 처리 장치에 있어서, 온도 제어 장치는 온도계에 접속되고, 온도 제어 장치는, 온도계에 의해 측정된 온도에 기초하여 처리 대상물의 온도를 제어하도록 구성된다.
[형태 31]
본원 발명의 형태 31에 따르면, 처리 대상물보다 치수가 작은 버프 패드를 사용해서 버프 처리하기 위한 방법이 제공되고, 이러한 방법은, 버프 처리되는 처리 대상물의 온도를 제어하는 스텝을 갖는다.
[형태 32]
본원 발명의 형태 32에 따르면, 형태 31에 기재된 방법에 있어서, 온도 제어된 기체를 처리 대상물을 향해서 공급하는 스텝을 갖는다.
[형태 33]
본원 발명의 형태 33에 따르면, 형태 31 또는 형태 32에 기재된 방법에 있어서, 처리 대상물을 지지하는 버프 테이블 내에 형성된 유체 순환 통로에 온도 제어된 유체를 순환시키는 스텝을 갖는다.
[형태 34]
본원 발명의 형태 34에 따르면, 형태 31 내지 형태 33 중 어느 하나의 형태에 기재된 방법에 있어서, 온도 제어된 슬러리 및/또는 약액을 처리 대상물에 공급하는 스텝을 갖는다.
[형태 35]
본원 발명의 형태 35에 따르면, 형태 34에 기재된 방법에 있어서, 온도 제어된 슬러리 및/또는 약액을 상기 버프 패드에 형성된 유체 통로를 통해서 처리 대상물에 공급하는 스텝을 갖는다.
[형태 36]
본원 발명의 형태 36에 따르면, 형태 31 내지 형태 35 중 어느 하나의 형태에 기재된 방법에 있어서, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 처리 대상물보다 치수가 작은 버프 패드를 사용해서 버프 처리하기 위한 방법에 있어서, 버프 처리되는 처리 대상물의 온도를 측정하는 스텝을 갖는다.
[형태 37]
본원 발명의 형태 37에 따르면, 형태 36에 기재된 방법에 있어서, 측정된 처리 대상물의 온도에 기초하여 버프 처리되는 처리 대상물의 온도를 제어하는 스텝을 갖는다.
[형태 38]
본원 발명의 형태 38에 따르면, 처리 대상물을 버프 처리하기 위한 버프 처리 장치가 제공되고, 이러한 버프 처리 장치는, 처리 대상물을 지지하기 위한 버프 테이블과, 버프 테이블 상에 지지된 처리 대상물 상에서 처리 대상물에 접촉하면서 요동해서 처리 대상물을 버프 처리하도록 구성되는 버프 패드와, 버프 테이블 상에 지지된 처리 대상물의 온도를 제어하기 위한 온도 제어 수단을 갖고, 버프 테이블의 처리 대상물을 지지하기 위한 면의 면적은, 상기 버프 패드의 처리 대상물과의 접촉 면적과 거의 같다.
[형태 39]
본원 발명의 형태 39에 따르면, 형태 38에 기재된 버프 처리 장치에 있어서, 버프 처리되는 처리 대상물의 온도를 측정하는 온도 측정 수단을 더 갖는다.
[형태 40]
본원 발명의 형태 40에 따르면, 형태 38 또는 형태 39에 기재된 버프 처리 장치에 있어서, 온도 제어 수단은, 온도 측정 수단에 의해 측정된 처리 대상물의 온도에 기초하여, 처리 대상물의 온도를 제어하도록 구성된다.
[형태 41]
본원 발명의 형태 41에 따르면, 연마 장치가 제공되고, 이러한 연마 장치는, 처리 대상물에 연마구를 접촉시키면서 상기 처리 대상물과 상기 연마구를 상대 운동시킴으로써 상기 처리 대상물을 연마하는 연마 유닛과, 미연마의 처리 대상물을 상기 연마 유닛으로 반송하고, 및/또는, 연마 후의 처리 대상물을 상기 연마 유닛으로부터 반송하는 제1 반송 로봇과, 세정 유닛을 포함하고, 상기 세정 유닛은, 적어도 1개의 세정 모듈과, 상기 처리 대상물의 마무리 처리를 행하는 버프 처리 모듈과, 상기 세정 모듈과 상기 버프 처리 모듈 사이에서 상기 처리 대상물을 반송하는, 상기 제1 반송 로봇과는 다른 제2 반송 로봇을 갖는 것을 특징으로 한다.
[형태 42]
본원 발명의 형태 42에 따르면, 형태 41의 연마 장치에 있어서, 상기 세정 유닛은, 상기 세정 모듈을 내부에 갖는 세정실과, 상기 버프 처리 모듈을 내부에 갖는 버프 처리실과, 상기 세정실과 상기 버프 처리실 사이에 배치된 반송실을 갖고, 상기 제2 반송 로봇은 상기 반송실에 배치되어도 된다.
[형태 43]
본원 발명의 형태 43에 따르면, 형태 42의 연마 장치에 있어서, 상기 반송실 내부의 압력은 상기 버프 처리실 내부의 압력보다 높게 되어도 된다.
[형태 44]
본원 발명의 형태 44에 따르면, 형태 42의 연마 장치에 있어서, 상기 버프 처리실에 상하 방향으로 2개의 버프 처리 모듈이 배치되어도 된다.
[형태 45]
본원 발명의 형태 45에 따르면, 형태 41 내지 형태 44 중 어느 하나의 형태의 연마 장치에 있어서, 상기 버프 처리 모듈은, 상기 처리 대상물의 처리면을 상향으로 해서 보유 지지하는 버프 테이블과, 상기 처리 대상물보다 소직경이며, 상기 처리 대상물에 접촉시켜서 상기 처리 대상물의 마무리 처리를 행하는 버프 부재와, 상기 버프 부재를 보유 지지하는 버프 헤드를 갖고, 상기 버프 부재를 상기 처리 대상물에 접촉시켜, 버프 처리액을 공급하면서, 상기 처리 대상물과 상기 버프 부재를 상대 운동시킴으로써 상기 처리 대상물의 마무리 처리를 행할 수 있다.
[형태 46]
본원 발명의 형태 46에 따르면, 형태 45의 연마 장치에 있어서, 상기 버프 처리 모듈은, 상기 버프 부재의 컨디셔닝을 행하기 위한 드레서와, 상기 드레서를 보유 지지하기 위한 드레스 테이블을 더 구비하고, 상기 버프 처리 모듈은, 상기 드레스 테이블 및 상기 버프 헤드를 회전시키고, 상기 버프 부재를 상기 드레서에 접촉시킴으로써 상기 버프 부재의 컨디셔닝을 행할 수 있다.
[형태 47]
본원 발명의 형태 47에 따르면, 형태 45 또는 형태 46의 연마 장치에 있어서, 상기 버프 처리실에 상하 방향으로 2개의 버프 처리 모듈이 배치되고, 상기 2개의 버프 처리 모듈은, 상기 버프 부재 또는 마무리 처리에 사용되는 버프 처리액 중 적어도 한쪽을 서로 다른 것을 사용할 수 있다.
[형태 48]
본원 발명의 형태 48에 따르면, 처리 방법이 제공되고, 이러한 처리 방법은, 처리 대상물에 연마구를 접촉시키면서 상기 처리 대상물과 상기 연마구를 상대 운동시킴으로써 상기 처리 대상물을 연마하는 연마 공정과, 제1 반송 로봇에 의해, 상기 연마 공정을 실행하기 위해서 미연마의 처리 대상물을 반송하고, 및/또는, 상기 연마 공정이 종료된 후의 처리 대상물을 반송하는 제1 반송 공정과, 상기 처리 대상물을 세정하는 세정 공정과, 상기 처리 대상물의 마무리 처리를 행하는 버프 처리 공정과, 상기 제1 반송 로봇과는 다른 제2 반송 로봇에 의해, 상기 세정 공정과 상기 버프 처리 공정 사이에서 상기 처리 대상물을 반송하는, 상기 제1 반송 공정과는 다른 제2 반송 공정을 갖는 것을 특징으로 한다.
[형태 49]
본원 발명의 형태 49에 따르면, 형태 48에 기재된 처리 방법에 있어서, 상기 제2 반송 공정은, 상기 세정 공정을 실행하는 세정 모듈을 내부에 갖는 세정실과, 상기 버프 처리 공정을 실행하는 버프 처리 모듈을 내부에 갖는 버프 처리실 사이에 배치된 반송실 내부의 상기 제2 반송 로봇에 의해 실행되어도 된다.
[형태 50]
본원 발명의 형태 50에 따르면, 형태 49에 기재된 처리 방법에 있어서, 상기 반송실 내부의 압력은 상기 버프 처리실 내부의 압력보다 높게 되어도 된다.
[형태 51]
본원 발명의 형태 51에 따르면, 형태 49에 기재된 처리 방법에 있어서, 상기 버프 처리 공정은, 상기 버프 처리실에 상하 방향으로 배치된 2개의 버프 처리 모듈에 의해 실행되어도 된다.
[형태 52]
본원 발명의 형태 52에 따르면, 형태 48 내지 형태 51 중 어느 하나의 형태에 기재된 처리 방법에 있어서, 상기 버프 처리 공정은, 상기 처리 대상물의 처리면을 상향으로 해서 보유 지지하는 버프 테이블과, 상기 처리 대상물보다 소직경이며, 상기 처리 대상물에 접촉시켜서 상기 처리 대상물의 마무리 처리를 행하는 버프 부재와, 상기 버프 부재를 보유 지지하는 버프 헤드를 갖는 버프 처리 모듈에 의해 실행되고, 상기 버프 처리 공정은, (A) 상기 버프 부재를 상기 처리 대상물에 접촉시켜, 버프 처리액을 공급하면서, 상기 처리 대상물과 상기 버프 부재를 상대 운동시킴으로써 상기 처리 대상물의 버프 처리를 행하는 메인 버프 공정과, (B) 상기 메인 버프 공정 후에 상기 처리 대상물을 세정하는 처리 대상물 세정 공정과, (C) 상기 처리 대상물 세정 공정 후, 다음의 처리 대상물이 상기 버프 처리 모듈에 들어갈 때까지 상기 버프 테이블의 세정을 행하는 버프 테이블 세정 공정을 구비할 수 있다.
[형태 53]
본원 발명의 형태 53에 따르면, 형태 52에 기재된 처리 방법에 있어서, 상기 버프 처리 공정은, 상기 버프 부재의 컨디셔닝을 행하기 위한 드레서를 보유 지지하기 위한 드레스 테이블 및 상기 버프 헤드를 회전시키고, 상기 버프 부재를 상기 드레서에 접촉시킴으로써 상기 버프 부재의 컨디셔닝을 행하는 공정을 더 포함할 수 있다.
[형태 54]
본원 발명의 형태 54에 따르면, 형태 52 또는 형태 53에 기재된 처리 방법에 있어서, 상기 버프 처리 공정은, 상기 버프 처리실에 상하 방향으로 배치된 2개의 버프 처리 모듈에 있어서, 상기 버프 부재 또는 마무리 처리에 사용되는 버프 처리액 중 적어도 한쪽을 서로 다른 것을 사용함으로써 실행되어도 된다.
[형태 55]
본원 발명의 형태 55에 따르면, 형태 52 또는 형태 53에 기재된 처리 방법에 있어서, 상기 처리 대상물 세정 공정은, (A) 순수를 공급하면서, 버프 처리를 행함으로써, 버프 처리액을 제거하는 버프 케미컬 세척 공정, (B) 상기 메인 버프 공정 시와는 다른 버프 처리액을 공급하면서 버프 처리를 행하는 케미컬 버프 처리 공정 및 (C) 상기 버프 부재를 접촉시키지 않고, 상기 케미컬 버프 처리 공정에서 사용된 버프 처리액 또는 순수를 사용해서 상기 처리 대상물을 린스 세정하는 공정 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
[형태 56]
본원 발명의 형태 56에 따르면, 형태 52 내지 형태 55 중 어느 하나의 형태에 기재된 처리 방법에 있어서, 상기 버프 처리 공정은, 상기 처리 대상물 세정 공정 중에, 상기 드레서의 표면을 세정하는 처리인 드레스 린스 처리를 개시할 수 있다.
[형태 57]
본원 발명의 형태 57에 따르면, 형태 52 내지 형태 56 중 어느 하나의 형태에 기재된 처리 방법에 있어서, 상기 버프 처리 공정은, 상기 버프 부재의 컨디셔닝을 행하기 전 또는 후 중 적어도 한쪽에, 상기 버프 부재가 상기 드레서에 대향 배치된 상태에서 상기 버프 부재를 세정하는 처리인 패드 린스 처리를 행할 수 있다.
본원 발명은, 장치의 스루풋 저하를 억제하면서, 주가 되는 연마의 후에 처리 대상물의 마무리 처리를 행할 수 있는 연마 장치 및 처리 방법을 실현할 수 있다.
도 1은 본 실시 형태의 처리 장치의 전체 구성을 도시하는 평면도이다.
도 2는 연마 모듈을 모식적으로 도시하는 사시도이다.
도 3의 (a)는 세정 유닛의 평면도이고, 도 3의 (b)는 세정 유닛의 측면도이다.
도 4는 상측 버프 처리 모듈의 개략 구성을 도시하는 도면이다.
도 5는 제1 실시 형태의 버프 처리 컴포넌트의 개략 구성을 도시하는 도면이다.
도 6은 제2 실시 형태의 버프 처리 컴포넌트의 개략 구성을 도시하는 도면이다.
도 7은 제3 실시 형태의 버프 처리 컴포넌트의 개략 구성을 도시하는 도면이다.
도 8은 제4 실시 형태의 버프 처리 컴포넌트의 개략 구성을 도시하는 도면이다.
도 9는 제5 실시 형태의 버프 처리 컴포넌트의 개략 구성을 도시하는 도면이다.
도 10은 제6 실시 형태의 버프 처리 컴포넌트의 개략 구성을 도시하는 도면이다.
도 11은 제7 실시 형태의 버프 처리 컴포넌트의 개략 구성을 도시하는 도면이다.
도 12는 본 실시 형태의 처리 방법의 흐름도이다.
도 13은 본 실시 형태의 처리 방법의 흐름도이다.
도 14는 본 실시 형태의 처리 방법의 흐름도이다.
도 15는 본 실시 형태의 처리 방법의 흐름도이다.
도 16은 다른 2종류의 슬러리 A, B에 관한 패드 온도와 연마 속도의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 17은 직경이 다른 연마 패드에 관한, 연마 시간과 연마 온도의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 18은 일 실시 형태에 따른 본 발명의 버프 처리 장치에 이용할 수 있는 버프 처리 모듈을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 19는 일 실시 형태에 따른, 버프 처리 중인 웨이퍼(W)의 온도를 제어하기 위한 송풍기를 갖는 버프 처리 장치의 개략 상면도이다.
도 20은 일 실시 형태에 따른, 버프 처리 중인 웨이퍼(W)의 온도를 제어하기 위한 온도 제어 유닛 및 유체 순환 통로를 갖는 버프 처리 장치의 개략 단면도이다.
도 21은 일 실시 형태에 따른, 버프 처리 중인 웨이퍼(W)의 온도를 제어하기 위한 온도 조정 유닛 및 유체 통로를 갖는 버프 처리 장치의 개략 단면도이다.
도 22는 일 실시 형태에 따른, 버프 처리 중인 웨이퍼(W)의 온도를 제어하기 위한 온도 조정 유닛을 갖는 버프 처리 장치의 개략 측면도이다.
도 23은 일 실시 형태에 따른, 버프 처리 중인 웨이퍼(W)의 온도를 측정하기 위한 방사 온도계를 갖는 버프 처리 장치의 개략 측면도이다.
도 24는 일 실시 형태에 따른, 버프 처리 중인 웨이퍼(W)의 온도를 측정하기 위한 시트형 면 분포 온도계를 갖는 버프 처리 장치의 개략 측면도이다.
도 25는 본 실시 형태의 연마 장치의 전체 구성을 도시하는 평면도이다.
도 26은 연마 모듈을 모식적으로 도시하는 사시도이다.
도 27의 (a)는 세정 유닛의 평면도이고, 도 27의 (b)는 세정 유닛의 측면도이다.
도 28은 상측 버프 처리 모듈의 개략 구성을 도시하는 도면이다.
도 29는 본 실시 형태의 연마 장치의 처리 방법의 일례를 나타내는 도면이다.
도 30은 본 실시 형태의 연마 장치의 처리 방법의 일례를 나타내는 도면이다.
도 31은 본 실시 형태의 처리 방법의 일례를 나타내는 도면이다.
도 32는 패드 린스 처리의 개요를 도시하는 도면이다.
도 33은 패드 드레스 처리의 개요를 도시하는 도면이다.
도 34는 드레스 린스 처리의 개요를 도시하는 도면이다.
도 35a는 버프 패드의 구조 일례를 나타내는 도면이다.
도 35b는 버프 패드의 구조 일례를 나타내는 도면이다.
도 35c는 버프 패드의 구조 일례를 나타내는 도면이다.
도 35d는 버프 패드의 구조 일례를 나타내는 도면이다.
도 35e는 버프 패드의 구조 일례를 나타내는 도면이다.
도 35f는 버프 패드의 구조 일례를 나타내는 도면이다.
도 36은 버프 아암에 의한 버프 패드의 요동 범위에 대해서 설명하기 위한 도면이다.
도 37은 버프 아암의 요동 속도의 제어의 개요를 설명하기 위한 도면이다.
도 38은 버프 아암의 요동 속도의 제어의 일례를 나타내는 도면이다.
도 39는 버프 아암의 요동 형태의 변형을 도시하는 도면이다.
이하, 본원 발명의 일 실시 형태에 따른 처리 컴포넌트, 처리 모듈 및 처리 방법이 도 1 내지 도 15에 기초하여 설명된다.
<처리 장치>
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 처리 장치의 전체 구성을 도시하는 평면도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 처리 대상물에 처리를 행하기 위한 처리 장치(CMP 장치)(1000)는, 대략 직사각 형상의 하우징(1)을 구비한다. 하우징(1)의 내부는, 격벽(1a, 1b)에 의해, 로드/언로드 유닛(2)과, 연마 유닛(3)과, 세정 유닛(4)으로 구획된다. 로드/언로드 유닛(2), 연마 유닛(3) 및 세정 유닛(4)은, 각각 독립적으로 조립되고, 독립적으로 배기된다. 또한, 세정 유닛(4)은, 처리 장치에 전원을 공급하는 전원 공급부와, 처리 동작을 제어하는 제어 장치(5)를 구비한다.
<로드/언로드 유닛>
로드/언로드 유닛(2)은, 다수의 처리 대상물[예를 들어, 웨이퍼(기판)]을 스톡하는 웨이퍼 카세트가 적재되는 2개 이상(본 실시 형태에서는 4개)의 프론트 로드부(20)를 구비한다. 이들 프론트 로드부(20)는, 하우징(1)에 인접해서 배치되고, 처리 장치의 폭 방향(길이 방향과 수직인 방향)을 따라 배열된다. 프론트 로드부(20)에는, 오픈 카세트, SMIF(Standard Manufacturing Interface) 포드, 또는 FOUP(Front Opening Unified Pod)를 탑재할 수 있도록 되어 있다. 여기서, SMIF 및 FOUP는, 내부에 웨이퍼 카세트를 수납하여, 격벽으로 덮음으로써, 외부 공간과는 독립된 환경을 유지할 수 있는 밀폐 용기이다.
또한, 로드/언로드 유닛(2)에는, 프론트 로드부(20)의 배열을 따라 주행 기구(21)가 부설된다. 주행 기구(21) 상에는, 웨이퍼 카세트의 배열 방향을 따라 이동 가능한 2대의 반송 로봇(로더, 반송 기구)(22)이 설치된다. 반송 로봇(22)은, 주행 기구(21) 상을 이동함으로써, 프론트 로드부(20)에 탑재된 웨이퍼 카세트에 액세스할 수 있도록 되어 있다. 각 반송 로봇(22)은, 상하로 2개의 핸드를 구비하고 있다. 상측 핸드는, 처리된 웨이퍼를 웨이퍼 카세트로 되돌릴 때 사용된다. 하측 핸드는, 처리 전의 웨이퍼를 웨이퍼 카세트로부터 꺼낼 때 사용된다. 이와 같이, 상하의 핸드를 구분지어 사용할 수 있도록 되어 있다. 또한, 반송 로봇(22)의 하측 핸드는, 웨이퍼를 반전시킬 수 있도록 구성되어 있다.
로드/언로드 유닛(2)은 가장 깨끗한 상태를 유지할 필요가 있는 영역이기 때문에, 로드/언로드 유닛(2)의 내부는, 처리 장치 외부, 연마 유닛(3) 및 세정 유닛(4)의 어느 것보다도 높은 압력으로 항상 유지되어 있다. 연마 유닛(3)은, 연마액으로서 슬러리를 사용하기 때문에 가장 더러운 영역이다. 따라서, 연마 유닛(3)의 내부에는 부압이 형성되고, 그 압력은 세정 유닛(4)의 내부 압력보다도 낮게 유지된다. 로드/언로드 유닛(2)에는, HEPA 필터, ULPA 필터 또는 케미컬 필터 등의 클린 에어 필터를 갖는 필터 팬 유닛(도시하지 않음)이 설치되어 있다. 필터 팬 유닛으로부터는, 파티클, 유독 증기, 또는 유독 가스가 제거된 클린 에어가 항상 분출되고 있다.
<연마 유닛>
연마 유닛(3)은, 웨이퍼의 연마(평탄화)가 행해지는 영역이다. 연마 유닛(3)은, 제1 연마 모듈(3A), 제2 연마 모듈(3B), 제3 연마 모듈(3C) 및 제4 연마 모듈(3D)을 구비하고 있다. 제1 연마 모듈(3A), 제2 연마 모듈(3B), 제3 연마 모듈(3C) 및 제4 연마 모듈(3D)은, 도 1에 도시한 바와 같이, 처리 장치의 길이 방향을 따라 배열된다.
도 1에 도시한 바와 같이, 제1 연마 모듈(3A)은, 연마면을 갖는 연마 패드(연마구)(10)가 설치된 연마 테이블(30A)과, 웨이퍼를 보유 지지해서 연마 테이블(30A) 상의 연마 패드(10)에 가압하면서 연마하기 위한 톱 링(31A)과, 연마 패드(10)에 연마액이나 드레싱액(예를 들어, 순수)를 공급하기 위한 연마액 공급 노즐(32A)과, 연마 패드(10)의 연마면의 드레싱을 행하기 위한 드레서(33A)와, 액체(예를 들어 순수)와 기체(예를 들어 질소 가스)의 혼합 유체 또는 액체(예를 들어 순수)를 분사해서 연마면 상의 슬러리나 연마 생성물 및 드레싱에 의한 연마 패드 잔사를 제거하는 애토마이저(34A)를 구비하고 있다.
마찬가지로, 제2 연마 모듈(3B)은, 연마 테이블(30B)과, 톱 링(31B)과, 연마액 공급 노즐(32B)과, 드레서(33B)와, 애토마이저(34B)를 구비하고 있다. 제3 연마 모듈(3C)은, 연마 테이블(30C)과, 톱 링(31C)과, 연마액 공급 노즐(32C)과, 드레서(33C)와, 애토마이저(34C)를 구비하고 있다. 제4 연마 모듈(3D)은, 연마 테이블(30D)과, 톱 링(31D)과, 연마액 공급 노즐(32D)와, 드레서(33D)와, 애토마이저(34D)를 구비하고 있다.
제1 연마 모듈(3A), 제2 연마 모듈(3B), 제3 연마 모듈(3C) 및 제4 연마 모듈(3D)은, 서로 동일한 구성을 갖고 있으므로, 이하, 제1 연마 모듈(3A)에 대해서만 설명한다.
도 2는, 제1 연마 모듈(3A)을 모식적으로 도시하는 사시도이다. 톱 링(31A)은, 톱 링 샤프트(36)에 지지된다. 연마 테이블(30A)의 상면에는 연마 패드(10)가 부착된다. 연마 패드(10)의 상면은, 웨이퍼(W)를 연마하는 연마면을 형성한다. 또한, 연마 패드(10) 대신에 고정 지립을 사용할 수도 있다. 톱 링(31A) 및 연마 테이블(30A)은, 화살표로 나타낸 바와 같이, 그 축심 주위로 회전하도록 구성된다. 웨이퍼(W)는 톱 링(31A)의 하면에 진공 흡착에 의해 보유 지지된다. 연마 시에는, 연마액 공급 노즐(32A)로부터 연마 패드(10)의 연마면에 연마액이 공급된 상태에서, 연마 대상인 웨이퍼(W)가 톱 링(31A)에 의해 연마 패드(10)의 연마면에 가압되어 연마된다.
<반송 기구>
이어서, 웨이퍼를 반송하기 위한 반송 기구에 대해서 설명한다. 도 1에 도시한 바와 같이, 제1 연마 모듈(3A) 및 제2 연마 모듈(3B)에 인접하여, 제1 리니어 트랜스포터(6)가 배치되어 있다. 제1 리니어 트랜스포터(6)는, 연마 모듈(3A, 3B)이 배열되는 방향을 따른 4개의 반송 위치[로드/언로드 유닛측에서 순서대로 제1 반송 위치(TP1), 제2 반송 위치(TP2), 제3 반송 위치(TP3), 제4 반송 위치(TP4)라 함] 사이에서 웨이퍼를 반송하는 기구이다.
또한, 제3 연마 모듈(3C) 및 제4 연마 모듈(3D)에 인접하여, 제2 리니어 트랜스포터(7)가 배치된다. 제2 리니어 트랜스포터(7)는, 연마 모듈(3C, 3D)이 배열되는 방향을 따른 3개의 반송 위치[로드/언로드 유닛측에서 순서대로 제5 반송 위치(TP5), 제6 반송 위치(TP6), 제7 반송 위치(TP7)라 함] 사이에서 웨이퍼를 반송하는 기구이다.
웨이퍼는, 제1 리니어 트랜스포터(6)에 의해 연마 모듈(3A, 3B)로 반송된다. 제1 연마 모듈(3A)의 톱 링(31A)은, 톱 링 헤드의 스윙 동작에 의해 연마 위치와 제2 반송 위치(TP2) 사이를 이동한다. 따라서, 톱 링(31A)에의 웨이퍼의 수수는 제2 반송 위치(TP2)에서 행해진다. 마찬가지로, 제2 연마 모듈(3B)의 톱 링(31B)은 연마 위치와 제3 반송 위치(TP3) 사이를 이동하고, 톱 링(31B)에의 웨이퍼의 수수는 제3 반송 위치(TP3)에서 행해진다. 제3 연마 모듈(3C)의 톱 링(31C)은 연마 위치와 제6 반송 위치(TP6) 사이를 이동하고, 톱 링(31C)에의 웨이퍼의 수수는 제6 반송 위치(TP6)에서 행해진다. 제4 연마 모듈(3D)의 톱 링(31D)은 연마 위치와 제7 반송 위치(TP7) 사이를 이동하고, 톱 링(31D)에의 웨이퍼의 수수는 제7 반송 위치(TP7)에서 행해진다.
제1 반송 위치(TP1)에는, 반송 로봇(22)으로부터 웨이퍼를 수취하기 위한 리프터(11)가 배치되어 있다. 웨이퍼는, 리프터(11)를 개재해서 반송 로봇(22)으로부터 제1 리니어 트랜스포터(6)로 전달된다. 리프터(11)와 반송 로봇(22) 사이에 위치하여, 셔터(도시하지 않음)가 격벽(1a)에 설치되어 있고, 웨이퍼의 반송 시에는 셔터가 열려서 반송 로봇(22)으로부터 리프터(11)로 웨이퍼가 전달되도록 되어 있다. 또한, 제1 리니어 트랜스포터(6)와, 제2 리니어 트랜스포터(7)와, 세정 유닛(4) 사이에는 스윙 트랜스포터(12)가 배치되어 있다. 스윙 트랜스포터(12)는, 제4 반송 위치(TP4)와 제5 반송 위치(TP5) 사이를 이동 가능한 핸드를 갖고 있다. 제1 리니어 트랜스포터(6)로부터 제2 리니어 트랜스포터(7)로의 웨이퍼의 수수는, 스윙 트랜스포터(12)에 의해 행해진다. 웨이퍼는, 제2 리니어 트랜스포터(7)에 의해 제3 연마 모듈(3C) 및/또는 제4 연마 모듈(3D)로 반송된다. 또한, 연마 유닛(3)에서 연마된 웨이퍼는 스윙 트랜스포터(12)를 경유해서 세정 유닛(4)으로 반송된다. 또한, 스윙 트랜스포터(12)의 측방에는, 도시하지 않은 프레임에 설치된 웨이퍼(W)의 임시 거치대(180)가 배치되어 있다. 임시 거치대(180)는, 제1 리니어 트랜스포터(6)에 인접해서 배치되어 있고, 제1 리니어 트랜스포터(6)와 세정 유닛(4) 사이에 위치하고 있다.
<세정 유닛>
도 3의 (a)는 세정 유닛(4)을 도시하는 평면도이고, 도 3의 (b)는 세정 유닛(4)을 도시하는 측면도이다. 도 3의 (a) 및 도 3의 (b)에 도시한 바와 같이, 세정 유닛(4)은, 여기에서는 롤 세정실(190)과, 제1 반송실(191)과, 펜 세정실(192)과, 제2 반송실(193)과, 건조실(194)과, 버프 처리실(300)과, 제3 반송실(195)로 구획되어 있다. 또한, 연마 유닛(3), 롤 세정실(190), 펜 세정실(192), 건조실(194) 및 버프 처리실(300)의 각 실간의 압력 밸런스는, 건조실(194)＞롤 세정실(190) 및 펜 세정실(192)＞버프 처리실(300)≥연마 유닛(3)으로 할 수 있다. 연마 유닛에서는 연마액을 사용하고 있고, 버프 처리실에 대해서도 버프 처리액으로서 연마액을 사용하는 경우가 있다. 따라서, 상기와 같은 압력 밸런스로 함으로써, 특히 연마액 내의 지립이라고 하는 파티클 성분의 세정 및 건조실로의 유입을 방지하는 것이 가능하며, 따라서 세정 및 건조실의 청정도 유지가 가능해진다.
롤 세정실(190) 내에는, 세로 방향을 따라 배열된 상측 롤 세정 모듈(201A) 및 하측 롤 세정 모듈(201B)이 배치되어 있다. 상측 롤 세정 모듈(201A)은, 하측 롤 세정 모듈(201B)의 상방에 배치되어 있다. 상측 롤 세정 모듈(201A) 및 하측 롤 세정 모듈(201B)은, 세정액을 웨이퍼의 표리면에 공급하면서, 회전하는 2개의 롤 스펀지(제1 세정구)를 웨이퍼의 표리면에 각각 가압함으로써 웨이퍼를 세정하는 세정기이다. 상측 롤 세정 모듈(201A)과 하측 롤 세정 모듈(201B) 사이에는, 웨이퍼의 임시 거치대(204)가 설치되어 있다.
펜 세정실(192) 내에는, 세로 방향을 따라 배열된 상측 펜 세정 모듈(202A) 및 하측 펜 세정 모듈(202B)이 배치되어 있다. 상측 펜 세정 모듈(202A)은, 하측 펜 세정 모듈(202B)의 상방에 배치되어 있다. 상측 펜 세정 모듈(202A) 및 하측 펜 세정 모듈(202B)은, 세정액을 웨이퍼의 표면에 공급하면서, 회전하는 펜슬 스펀지(제2 세정구)를 웨이퍼의 표면에 가압해서 웨이퍼의 직경 방향으로 요동함으로써 웨이퍼를 세정하는 세정기이다. 상측 펜 세정 모듈(202A)과 하측 펜 세정 모듈(202B) 사이에는, 웨이퍼의 임시 거치대(203)가 설치되어 있다.
건조실(194) 내에는, 세로 방향을 따라 배열된 상측 건조 모듈(205A) 및 하측 건조 모듈(205B)이 배치되어 있다. 상측 건조 모듈(205A) 및 하측 건조 모듈(205B)은, 서로 격리되어 있다. 상측 건조 모듈(205A) 및 하측 건조 모듈(205B)의 상부에는, 청정한 공기를 건조 모듈(205A, 205B) 내에 각각 공급하는 필터 팬 유닛(207A, 207B)이 설치되어 있다.
상측 롤 세정 모듈(201A), 하측 롤 세정 모듈(201B), 상측 펜 세정 모듈(202A), 하측 펜 세정 모듈(202B), 임시 거치대(203), 상측 건조 모듈(205A) 및 하측 건조 모듈(205B)은, 도시하지 않은 프레임에 볼트 등을 통하여 고정된다.
제1 반송실(191)에는, 상하 이동 가능한 제1 반송 로봇(반송 기구)(209)이 배치된다. 제2 반송실(193)에는, 상하 이동 가능한 제2 반송 로봇(210)이 배치된다. 제3 반송실(195)에는, 상하 이동 가능한 제3 반송 로봇(반송 기구)(213)이 배치된다. 제1 반송 로봇(209), 제2 반송 로봇(210) 및 제3 반송 로봇(213)은, 세로 방향으로 연장되는 지지축(211, 212, 214)으로 각각 이동 가능하게 지지되어 있다. 제1 반송 로봇(209), 제2 반송 로봇(210) 및 제3 반송 로봇(213)은, 내부에 모터 등의 구동 기구를 갖고 있으며, 지지축(211, 212, 214)을 따라 상하로 이동 가능하게 되어 있다. 제1 반송 로봇(209)은, 반송 로봇(22)과 마찬가지로, 상하 2단의 핸드를 갖고 있다. 제1 반송 로봇(209)은, 도 3의 (a)의 점선으로 나타낸 바와 같이, 그 하측 핸드가 상술한 임시 거치대(180)에 액세스 가능한 위치에 배치되어 있다. 제1 반송 로봇(209)의 하측 핸드가 임시 거치대(180)에 액세스할 때는, 격벽(1b)에 설치되어 있는 셔터(도시하지 않음)가 개방되도록 되어 있다.
제1 반송 로봇(209)은, 임시 거치대(180), 상측 롤 세정 모듈(201A), 하측 롤 세정 모듈(201B), 임시 거치대(204), 임시 거치대(203), 상측 펜 세정 모듈(202A) 및 하측 펜 세정 모듈(202B) 사이에서 웨이퍼(W)를 반송하도록 동작한다. 세정 전의 웨이퍼(슬러리가 부착되어 있는 웨이퍼)를 반송할 때는, 제1 반송 로봇(209)은, 하측 핸드를 사용하고, 세정 후의 웨이퍼를 반송할 때는 상측 핸드를 사용한다.
제2 반송 로봇(210)은, 상측 펜 세정 모듈(202A), 하측 펜 세정 모듈(202B), 임시 거치대(203), 상측 건조 모듈(205A) 및 하측 건조 모듈(205B) 사이에서 웨이퍼(W)를 반송하도록 동작한다. 제2 반송 로봇(210)은, 세정된 웨이퍼만을 반송하므로, 1개의 핸드만을 구비하고 있다. 도 1에 도시하는 반송 로봇(22)은, 상측 핸드를 사용해서 상측 건조 모듈(205A) 또는 하측 건조 모듈(205B)로부터 웨이퍼를 꺼내고, 그 웨이퍼를 웨이퍼 카세트로 되돌린다. 반송 로봇(22)의 상측 핸드가 건조 모듈(205A, 205B)에 액세스할 때는, 격벽(1a)에 설치되어 있는 셔터(도시하지 않음)가 개방되도록 되어 있다.
버프 처리실(300)에는, 상측 버프 처리 모듈(300A) 및 하측 버프 처리 모듈(300B)이 구비된다. 제3 반송 로봇(213)은, 상측 롤 세정 모듈(201A), 하측 롤 세정 모듈(201B), 임시 거치대(204), 상측 버프 처리 모듈(300A) 및 하측 버프 처리 모듈(300B) 사이에서 웨이퍼(W)를 반송하도록 동작한다.
또한, 본 실시 형태에서는, 세정 유닛(4) 내에서, 버프 처리실(300), 롤 세정실(190) 및 펜 세정실(192)을, 로드/언로드 유닛(2)에서 먼 쪽부터 순서대로 배열하여 배치하는 예를 나타냈지만, 이것에는 한정되지 않는다. 버프 처리실(300), 롤 세정실(190) 및 펜 세정실(192)의 배치 형태는, 웨이퍼의 품질 및 스루풋 등에 따라 적절히 선택할 수 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 상측 버프 처리 모듈(300A) 및 하측 버프 처리 모듈(300B)을 구비하는 예를 나타내지만, 이에 한정하지 않고 한쪽 버프 처리 모듈만을 구비하고 있어도 된다. 또한, 본 실시 형태에서는, 버프 처리실(300) 외에, 웨이퍼(W)를 세정하는 모듈로서 롤 세정 모듈 및 펜 세정 모듈을 예로 들어 설명했지만, 이에 한정하지 않고, 2유체 제트 세정(2FJ 세정) 또는 메가 소닉 세정을 행할 수도 있다. 2유체 제트 세정은, 고속 기체에 실린 미소 액적(미스트)을 2유체 노즐로부터 웨이퍼(W)를 향해서 분출시켜서 충돌시키고, 미소 액적의 웨이퍼(W) 표면에의 충돌로 발생한 충격파를 이용해서 웨이퍼(W) 표면의 파티클 등을 제거(세정)하는 것이다. 메가 소닉 세정은, 세정액에 초음파를 가하여, 세정액 분자의 진동 가속도에 의한 작용력을 파티클 등의 부착 입자에 작용시켜서 제거하는 것이다. 이하, 상측 버프 처리 모듈(300A) 및 하측 버프 처리 모듈(300B)에 대해서 설명한다. 상측 버프 처리 모듈(300A) 및 하측 버프 처리 모듈(300B)은, 마찬가지 구성이므로, 상측 버프 처리 모듈(300A)만 설명한다.
<버프 처리 모듈>
도 4는 상측 버프 처리 모듈의 개략 구성을 도시하는 도면이다. 도 4에 도시한 바와 같이, 상측 버프 처리 모듈(300A)은, 웨이퍼(W)가 설치되는 버프 테이블(400)과, 버프 처리 컴포넌트(350)와, 버프 처리액을 공급하기 위한 액 공급 계통(700)과, 버프 패드(502)의 컨디셔닝(드레싱)을 행하기 위한 컨디셔닝부(800)를 구비한다. 버프 처리 컴포넌트(350)는, 웨이퍼(W)의 처리면에 버프 처리를 행하기 위한 버프 패드(502)가 설치된 버프 헤드(500)와, 버프 헤드(500)를 보유 지지하는 버프 아암(600)을 구비한다. 또한, 도 4에서는, 버프 처리 컴포넌트(350)의 기본적인 구성을 설명하기 위해서, 단일의 버프 아암(600)과, 단일의 버프 헤드(500)를 구비하는 버프 처리 컴포넌트(350)의 예를 나타낸다. 그러나, 실제로는, 본 실시 형태의 버프 처리 컴포넌트(350)는, 도 5 이후에서 설명하는 구성으로 된다.
버프 처리액은, DIW(순수), 세정 약액 및 슬러리와 같은 연마액, 중 적어도 하나를 포함한다. 버프 처리의 방식으로서는 주로 2종류가 있으며, 하나는 처리 대상인 웨이퍼 상에 잔류하는 슬러리나 연마 생성물의 잔사와 같은 오염물을 버프 패드와의 접촉 시에 제거하는 방식, 또 하나는 상기 오염물이 부착된 처리 대상을 연마 등에 의해 일정량 제거하는 방식이다. 전자에 있어서는, 버프 처리액은 세정 약액이나 DIW, 후자에 있어서는 연마액이 바람직하다. 단, 후자에 있어서는, 상기 처리에서의 제거량은 예를 들어 10㎚ 미만, 바람직하게는 5㎚ 이하인 것이, CMP 후의 피처리면의 상태(평탄성이나 잔막량)의 유지에 있어서는 바람직하고, 이 경우, 통상의 CMP 정도의 제거 속도가 필요없는 경우가 있다. 그러한 경우, 적절히 연마액에 대하여 희석 등의 처리를 행함으로써 처리 속도의 조정을 행해도 된다. 또한, 버프 패드(502)는, 예를 들어 발포 폴리우레탄계의 하드 패드, 스웨이드계의 소프트 패드 또는 스펀지 등으로 형성된다. 버프 패드의 종류는 처리 대상물의 재질이나 제거해야 할 오염물의 상태에 대하여 적절히 선택하면 된다. 예를 들어 오염물이 처리 대상물 표면에 들어차 있는 경우에는, 보다 오염물에 물리력을 작용시키기 쉬운 하드 패드, 즉 경도나 강성이 높은 패드를 버프 패드로서 사용해도 된다. 한편 처리 대상물이 예를 들어 Low-k막 등의 기계적 강도가 작은 재료인 경우, 피처리면의 손상 저감을 위해, 소프트 패드를 사용해도 된다. 또한, 버프 처리액이 슬러리와 같은 연마액인 경우, 처리 대상물의 제거 속도나 오염물의 제거 효율, 손상 발생의 유무는 단순히 버프 패드의 경도나 강성의 것만으로는 결정되지 않기 때문에, 적절히 선택해도 된다. 또한, 이들 버프 패드의 표면에는, 예를 들어 동심원 형상 홈이나 XY 홈, 소용돌이 홈, 방사상 홈과 같은 홈 형상이 실시되어 있어도 된다. 또한, 버프 패드를 관통하는 구멍을 적어도 1개 이상 버프 패드 내에 설치하여, 본 구멍을 통해서 버프 처리액을 공급해도 된다. 또한, 버프 패드를 예를 들어 PVA 스펀지와 같은, 버프 처리액이 침투 가능한 스펀지 형상의 재료를 사용해도 된다. 이들에 의해, 버프 패드면 내에서의 버프 처리액의 흐름 분포의 균일화나 버프 처리에서 제거된 오염물의 신속한 배출이 가능해진다.
버프 테이블(400)은, 웨이퍼(W)를 흡착하는 기구를 갖는다. 또한, 버프 테이블(400)은, 도시하지 않은 구동 기구에 의해 회전축 A 주위로 회전할 수 있도록 되어 있다. 또한, 버프 테이블(400)은, 도시하지 않은 구동 기구에 의해, 웨이퍼(W)에 각도 회전 운동 또는 스크롤 운동을 하게 하도록 되어 있어도 된다. 버프 패드(502)는, 버프 헤드(500)의 웨이퍼(W)에 대향하는 면에 설치된다. 버프 헤드(500)는, 도시하지 않은 구동 기구에 의해 회전축 B 주위로 회전할 수 있도록 되어 있다. 또한, 버프 헤드(500)는, 도시하지 않은 구동 기구에 의해 버프 패드(502)를 웨이퍼(W)의 처리면에 가압할 수 있도록 되어 있다. 버프 아암(600)은, 버프 헤드(500)를 화살표 C로 나타낸 바와 같이 웨이퍼(W)의 반경 또는 직경의 범위 내에서 이동 가능하다. 또한, 버프 아암(600)은, 버프 패드(502)가 컨디셔닝부(800)에 대향하는 위치까지 버프 헤드(500)를 요동할 수 있도록 되어 있다.
컨디셔닝부(800)는, 버프 패드(502)의 표면을 컨디셔닝하기 위한 부재이다. 컨디셔닝부(800)는, 드레스 테이블(810)과, 드레스 테이블(810)에 설치된 드레서(820)를 구비한다. 드레스 테이블(810)은, 도시하지 않은 구동 기구에 의해 회전축 D 주위로 회전할 수 있도록 되어 있다. 또한, 드레스 테이블(810)은, 도시하지 않은 구동 기구에 의해 드레서(820)에 스크롤 운동을 하게 하도록 되어 있어도 된다. 드레서(820)는, 표면에 다이아몬드 입자가 전착 고정되었거나 또는 다이아몬드 지립이 버프 패드와의 접촉면의 전체면 또는 일부에 배치된 다이아몬드 드레서, 수지제의 브러시모가 버프 패드와의 접촉면의 전체면 또는 일부에 배치된 브러시 드레서, 또는 이들의 조합으로 형성된다.
상측 버프 처리 모듈(300A)은, 버프 패드(502)의 컨디셔닝을 행할 때는, 버프 패드(502)가 드레서(820)에 대향하는 위치가 될 때까지 버프 아암(600)을 선회시킨다. 상측 버프 처리 모듈(300A)은, 드레스 테이블(810)을 회전축 D 주위로 회전시킴과 함께 버프 헤드(500)를 회전시켜, 버프 패드(502)를 드레서(820)에 가압함으로써, 버프 패드(502)의 컨디셔닝을 행한다. 컨디셔닝 조건으로서는, 컨디셔닝 하중은 ~ 80N이며, 40N 이하인 것이 버프 패드의 수명의 관점에서 더 좋다. 또한, 버프 패드(502) 및 드레서(820)의 회전수는 500rpm 이하에서의 사용이 바람직하다. 또한, 본 실시 형태는, 웨이퍼(W)의 처리면 및 드레서(820)의 드레스면이 수평 방향을 따라 설치되는 예를 나타내지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 상측 버프 처리 모듈(300A)은, 웨이퍼(W)의 처리면 및 드레서(820)의 드레스면이 연직 방향을 따라 설치되도록, 버프 테이블(400) 및 드레스 테이블(810)을 배치할 수 있다. 이 경우, 버프 아암(600) 및 버프 헤드(500)는, 연직 방향으로 배치된 웨이퍼(W)의 처리면에 대하여 버프 패드(502)를 접촉시켜서 버프 처리를 행하고, 연직 방향으로 배치된 드레서(820)의 드레스면에 대하여 버프 패드(502)를 접촉시켜서 컨디셔닝 처리를 행할 수 있도록 배치된다. 또한, 버프 테이블(400) 또는 드레스 테이블(810) 중 어느 한쪽이 연직 방향으로 배치되어, 버프 아암(600)에 배치된 버프 패드(502)가 각 테이블면에 대하여 수직이 되도록 버프 아암(600)의 전부 또는 일부가 회전해도 된다.
액 공급 계통(700)은, 웨이퍼(W)의 처리면에 순수(DIW)를 공급하기 위한 순수 노즐(710)을 구비한다. 순수 노즐(710)은, 순수 배관(712)을 통해서 순수 공급원(714)에 접속된다. 순수 배관(712)에는, 순수 배관(712)을 개폐할 수 있는 개폐 밸브(716)가 설치된다. 제어 장치(5)는, 개폐 밸브(716)의 개폐를 제어함으로써, 임의의 타이밍에 웨이퍼(W)의 처리면에 순수를 공급할 수 있다.
또한, 액 공급 계통(700)은, 웨이퍼(W)의 처리면에 약액(Chemi)을 공급하기 위한 약액 노즐(720)을 구비한다. 약액 노즐(720)은, 약액 배관(722)을 통해서 약액 공급원(724)에 접속된다. 약액 배관(722)에는, 약액 배관(722)을 개폐할 수 있는 개폐 밸브(726)가 설치된다. 제어 장치(5)는, 개폐 밸브(726)의 개폐를 제어함으로써, 임의의 타이밍에 웨이퍼(W)의 처리면에 약액을 공급할 수 있다.
상측 버프 처리 모듈(300A)은, 버프 아암(600), 버프 헤드(500) 및 버프 패드(502)를 통해서, 웨이퍼(W)의 처리면에, 순수, 약액, 또는 슬러리 등의 연마액을 선택적으로 공급할 수 있도록 되어 있다.
즉, 순수 배관(712)에 있어서의 순수 공급원(714)과 개폐 밸브(716) 사이로부터는 분기 순수 배관(712a)이 분기된다. 또한, 약액 배관(722)에 있어서의 약액 공급원(724)과 개폐 밸브(726) 사이로부터는 분기 약액 배관(722a)이 분기된다. 분기 순수 배관(712a), 분기 약액 배관(722a) 및 연마액 공급원(734)에 접속된 연마액 배관(732)은, 액 공급 배관(740)에 합류한다. 분기 순수 배관(712a)에는, 분기 순수 배관(712a)을 개폐할 수 있는 개폐 밸브(718)가 설치된다. 분기 약액 배관(722a)에는, 분기 약액 배관(722a)을 개폐할 수 있는 개폐 밸브(728)가 설치된다. 연마액 배관(732)에는, 연마액 배관(732)을 개폐할 수 있는 개폐 밸브(736)가 설치된다.
액 공급 배관(740)의 제1 단부는, 분기 순수 배관(712a), 분기 약액 배관(722a) 및 연마액 배관(732)의 3계통의 배관에 접속된다. 액 공급 배관(740)은, 버프 아암(600)의 내부, 버프 헤드(500)의 중앙 및 버프 패드(502)의 중앙을 통해서 연신된다. 액 공급 배관(740)의 제2 단부는, 웨이퍼(W)의 처리면을 향해서 개구된다. 제어 장치(5)는, 개폐 밸브(718), 개폐 밸브(728) 및 개폐 밸브(736)의 개폐를 제어함으로써, 임의의 타이밍에, 웨이퍼(W)의 처리면에 순수, 약액, 슬러리 등의 연마액 중 어느 하나, 또는 이들 임의의 조합의 혼합액을 공급할 수 있다.
상측 버프 처리 모듈(300A)은, 액 공급 배관(740)을 통해서 웨이퍼(W)에 처리액을 공급함과 함께 버프 테이블(400)을 회전축 A 주위로 회전시켜, 버프 패드(502)를 웨이퍼(W)의 처리면에 가압하고, 버프 헤드(500)를 회전축 B 주위로 회전시키면서 화살표 C 방향으로 요동함으로써, 웨이퍼(W)에 버프 처리를 행할 수 있다. 또한, 버프 처리에 있어서의 조건이지만, 기본적으로는 본 처리는 메커니컬 작용에 의한 디펙트 제거이지만, 한편으로 웨이퍼(W)에의 손상의 저감을 고려하여, 압력은 3psi 이하, 바람직하게는 2psi 이하가 바람직하다. 또한, 웨이퍼(W) 및 버프 헤드(500)의 회전수는, 버프 처리액의 면내 분포를 고려해서 1000rpm 이하인 것이 바람직하다. 또한, 버프 헤드(500)의 이동 속도는, 300㎜/sec 이하이다. 그러나, 웨이퍼(W) 및 버프 헤드(500)의 회전수 및 버프 헤드(500)의 이동 거리에 따라, 최적의 이동 속도의 분포는 다르기 때문에, 웨이퍼(W) 면내에서 버프 헤드(500)의 이동 속도는 가변인 것이 바람직하다. 이 경우의 이동 속도의 변화 방식으로서는, 예를 들어 웨이퍼(W) 면내에서의 요동 거리를 복수의 구간으로 분할하고, 각각의 구간에 대하여 이동 속도를 설정할 수 있는 방식이 바람직하다. 또한, 버프 처리액 유량으로서는, 웨이퍼(W) 및 버프 헤드(500)가 고속 회전 시에도 충분한 처리액의 웨이퍼 면내 분포를 유지하기 위해서는 대유량이 좋다. 그러나 한편으로, 처리액 유량 증가는 처리 비용의 증가를 초래하므로, 유량으로서는 1000㎖/min 이하, 바람직하게는 500㎖/min 이하인 것이 바람직하다.
여기서, 버프 처리란, 버프 연마 처리와 버프 세정 처리 중 적어도 한쪽을 포함하는 것이다.
버프 연마 처리란, 웨이퍼(W)에 대하여 버프 패드(502)를 접촉시키면서, 웨이퍼(W)와 버프 패드(502)를 상대 운동시켜, 웨이퍼(W)와 버프 패드(502) 사이에 슬러리 등의 연마액을 개재시킴으로써 웨이퍼(W)의 처리면을 연마 제거하는 처리이다. 버프 연마 처리는, 롤 세정실(190)에 있어서 롤 스펀지에 의해 웨이퍼(W)에 가하는 물리적 작용력 및 펜 세정실(192)에 있어서 펜 스펀지에 의해 웨이퍼(W)에 가하는 물리적 작용력, 보다 강한 물리적 작용력을 웨이퍼(W)에 대하여 가할 수 있는 처리이다. 버프 연마 처리에 의해, 오염물이 부착된 표층부의 제거, 연마 유닛(3)에 있어서의 주연마에서 제거할 수 없었던 개소의 추가 제거, 또는 주연마 후의 모폴러지의 개선을 실현할 수 있다.
버프 세정 처리란, 웨이퍼(W)에 대하여 버프 패드(502)를 접촉시키면서, 웨이퍼(W)와 버프 패드(502)를 상대 운동시켜, 웨이퍼(W)와 버프 패드(502) 사이에 세정 처리액(약액 또는 약액과 순수)를 개재시킴으로써 웨이퍼(W) 표면의 오염물을 제거하거나, 처리면을 개질하거나 하는 처리이다. 버프 세정 처리는, 롤 세정실(190)에 있어서 롤 스펀지에 의해 웨이퍼(W)에 가하는 물리적 작용력 및 펜 세정실(192)에 있어서 펜 스펀지에 의해 웨이퍼(W)에 가하는 물리적 작용력, 보다 강한 물리적 작용력을 웨이퍼(W)에 대하여 가할 수 있는 처리이다.
<버프 처리 컴포넌트>
<제1 실시 형태>
이어서, 버프 처리 컴포넌트(350)의 상세를 설명한다. 도 5는 제1 실시 형태의 버프 처리 컴포넌트의 개략 구성을 도시하는 도면이다. 또한, 이하의 설명은, 상측 버프 처리 모듈(300A) 내의 버프 처리 컴포넌트에 대해서 설명하지만, 이것에는 한정되지 않는다. 즉, 처리 대상물과 접촉시켜서 상대 운동시킴으로써 처리 대상물에 대하여 소정의 처리를 행하기 위한 패드가 설치되는 헤드와, 헤드를 보유 지지하기 위한 아암을 구비하는 처리 컴포넌트에 대하여 이하의 실시 형태를 적용할 수 있다.
도 5에 도시한 바와 같이, 제1 실시 형태의 버프 처리 컴포넌트(350)는, 제1 버프 아암(600-1)과, 제1 버프 아암(600-1)과는 다른 제2 버프 아암(600-2)을 구비한다. 구체적으로는, 제1 버프 아암(600-1)은, 버프 테이블(400)의 웨이퍼(W) 설치면을 따라 연신됨과 함께, 버프 테이블(400)의 외부의 축(610-1)을 지지점으로 버프 테이블(400)의 웨이퍼(W) 설치면을 따라 회동 가능한 아암이다. 제2 버프 아암(600-2)은, 버프 테이블(400)의 웨이퍼(W) 설치면을 따라 연신됨과 함께, 버프 테이블(400)의 외부의 축(610-2)을 지지점으로 버프 테이블(400)의 웨이퍼(W) 설치면을 따라 회동 가능한 아암이다.
버프 처리 컴포넌트(350)는, 웨이퍼(W)보다 소직경인 제1 버프 패드(502-1)가 설치되는 제1 버프 헤드(500-1)를 구비한다. 또한, 버프 처리 컴포넌트(350)는, 제1 버프 패드(502-1)보다 소직경인 제2 버프 패드(502-2)가 설치되는, 제1 버프 헤드(500-1)와는 다른 제2 버프 헤드(500-2)를 구비한다.
제1 버프 헤드(500-1)는, 제1 버프 아암(600-1)의, 축(610-1)과는 반대측 단부(620-1)에 보유 지지된다. 제2 버프 헤드(500-2)는, 제2 버프 아암(600-2)의, 축(610-2)과는 반대측 단부(620-2)에 보유 지지된다.
제1 버프 아암(600-1) 및 제2 버프 아암(600-2)은, 웨이퍼(W)의 처리면을 따라 수평 운동 가능하게 되어 있다. 예를 들어, 제1 버프 아암(600-1)은, 버프 처리를 행할 때는, 제1 버프 패드(502-1)를 웨이퍼(W)에 접촉시킨 상태에서, 웨이퍼(W)의 중앙부와 주연부 사이에서 요동 가능하게 되어 있다. 또한, 제2 버프 아암(600-2)은, 버프 처리를 행할 때는, 제2 버프 패드(502-2)를 웨이퍼(W)에 접촉시킨 상태에서, 웨이퍼(W)의 주연부에 있어서 수평 운동 가능하게 되어 있다.
또한, 도 5에 도시한 바와 같이, 제1 버프 아암(600-1)은, 제1 버프 패드(502-1)를 컨디셔닝하기 위해서, 제1 드레서(820-1)와 웨이퍼(W) 사이에서 수평 운동 가능하게 되어 있다. 마찬가지로, 제2 버프 아암(600-2)은, 제2 버프 패드(502-2)를 컨디셔닝하기 위해서, 제2 드레서(820-2)와 웨이퍼(W) 사이에서 수평 운동 가능하게 되어 있다.
여기서, 도 5에 도시한 바와 같이, 제1 버프 헤드(500-1)는, 제1 버프 패드(502-1)가 수평 운동 시에 웨이퍼(W)의 중앙부와 접촉하도록, 제1 버프 아암(600-1)에 보유 지지된다. 또한, 제2 버프 헤드(500-2)는, 제2 버프 패드(502-2)가 수평 운동 시에 웨이퍼(W)의 주연부와 접촉하도록, 제2 버프 아암(600-2)에 보유 지지된다. 또한, 수평 운동의 종류로서는, 직선 이동, 원호 운동이 있다. 또한, 운동 방향으로서는, 예를 들어 웨이퍼(W)의 중심측으로부터 주연부, 또는 그 역방향으로의 일방향 운동이나, 웨이퍼(W) 중심측 또는 주연부측을 시점으로 한 웨이퍼 반경 또는 직경의 범위 내에서의 왕복 운동을 들 수 있다. 또한, 수평 운동 시에 각 버프 아암의 운동 속도는 운동 범위 내에서 변경 가능해도 된다. 이것은 버프 패드의 체류 시간의 분포가 웨이퍼(W)의 처리 속도의 분포에 영향을 미치기 때문이다. 이 경우의 이동 속도의 변화 방식으로서는, 예를 들어 웨이퍼(W) 면내에서의 요동 거리를 복수의 구간으로 분할하고, 각각의 구간에 대하여 이동 속도를 설정할 수 있는 방식이 바람직하다.
제1 버프 패드(502-1) 및 제2 버프 패드(502-2)는, 웨이퍼(W)보다 소직경이다. 예를 들어 웨이퍼(W)가 Φ300㎜인 경우, 제1 버프 패드(502-1) 및 제2 버프 패드(502-2)는 바람직하게는 Φ100㎜ 이하, 보다 바람직하게는 Φ60 내지 100㎜인 것이 바람직하다. 이것은 버프 패드의 직경이 클수록 웨이퍼와의 면적비가 작아져서, 웨이퍼의 버프 처리 속도는 증가하기 때문이다. 한편, 웨이퍼(W)의 면내 균일성에 대해서는, 반대로 버프 패드의 직경이 작아질수록, 면내 균일성이 향상된다. 이것은, 단위 처리 면적이 작아지기 때문이다. 따라서, 본 실시 형태에서는, 제1 버프 패드(502-1)에 더해, 제1 버프 패드(502-1)보다 소직경인 제2 버프 패드(502-2)를 채용하고 있다. 또한, 제1 버프 패드(502-1) 및 제2 버프 패드(502-2)의 종류 및 재질은 동일할 필요는 없고, 다른 것을 배치해도 된다. 또한 각 버프 패드의 종류나 재질, 패드 직경에 따라 제1 드레서(820-1) 및 제2 드레서(820-2)도 다른 종류의 것을 배치해도 된다.
본 실시 형태에 따르면, 버프 처리 컴포넌트(350)는, 복수의 버프 패드[제1 버프 패드(502-1) 및 제2 버프 패드(502-2)]를 사용해서 버프 처리를 행할 수 있다. 버프 처리 컴포넌트(350)는, 예를 들어 제1 버프 패드(502-1) 및 제2 버프 패드(502-2)에 의해 동시에 버프 처리를 행할 수 있다. 또한, 버프 처리 컴포넌트(350)는, 제1 버프 패드(502-1) 및 제2 버프 패드(502-2)를, 드레서(820-1, 820-2)에 의해 교대로 컨디셔닝하면서, 버프 처리를 행할 수도 있다. 어느 경우에도, 버프 처리를 행할 때의 버프 패드와 웨이퍼(W)의 접촉 면적이 커지므로, 본 실시 형태의 버프 처리 컴포넌트(350)는, 버프 처리의 처리 레이트를 향상시킬 수 있다.
이에 더하여, 본 실시 형태에 따르면, 크기가 다른 버프 패드[제1 버프 패드(502-1) 및 제2 버프 패드(502-2)]를 사용해서 버프 처리를 행할 수 있다. 이 때문에, 예를 들어 버프 처리 컴포넌트(350)는, 제1 버프 패드(502-1)에 의해 웨이퍼(W)의 주연부 이외의 영역을 주로 버프 처리하고, 제1 버프 패드(502-1)보다 소직경인 제2 버프 패드(502-2)에 의해 웨이퍼(W)의 주연부를 주로 버프 처리할 수 있다. 그 결과, 본 실시 형태의 버프 처리 컴포넌트(350)에 따르면, 웨이퍼(W)의 면내 균일성을 향상시킬 수 있다.
<제2 실시 형태>
이어서, 제2 실시 형태의 버프 처리 컴포넌트(350)에 대해서 설명한다. 도 6은, 제2 실시 형태의 버프 처리 컴포넌트의 개략 구성을 도시하는 도면이다.
도 6에 도시한 바와 같이, 제2 실시 형태의 버프 처리 컴포넌트(350)는, 제1 버프 아암(600-1)과, 제1 버프 아암(600-1)과는 다른 제2 버프 아암(600-2)을 구비한다. 구체적으로는, 제1 버프 아암(600-1)은, 버프 테이블(400)의 웨이퍼(W) 설치면을 따라 연신됨과 함께, 버프 테이블(400)의 외부의 축(610-1)을 지지점으로 버프 테이블(400)의 웨이퍼(W) 설치면을 따라 회동 가능한 아암이다. 제2 버프 아암(600-2)은, 버프 테이블(400)의 웨이퍼(W) 설치면을 따라 연신됨과 함께, 버프 테이블(400)의 외부의 축(610-2)을 지지점으로 버프 테이블(400)의 웨이퍼(W) 설치면을 따라 회동 가능한 아암이다.
버프 처리 컴포넌트(350)는, 웨이퍼(W)보다 소직경인 제1 버프 패드(502-1)가 설치되는 제1 버프 헤드(500-1)를 구비한다. 또한, 버프 처리 컴포넌트(350)는, 제1 버프 패드(502-1)보다 소직경인 복수의 제2 버프 패드(502-2), 제3 버프 패드(502-3)가 각각 설치되는, 제1 버프 헤드(500-1)와는 다른 복수의 제2 버프 헤드(500-2), 제3 버프 헤드(500-3)를 구비한다.
제1 버프 헤드(500-1)는, 제1 버프 아암(600-1)의, 축(610-1)과는 반대측 단부(620-1)에 보유 지지된다. 제2 버프 헤드(500-2), 제3 버프 헤드(500-3)는, 제2 버프 아암(600-2)의, 축(610-2)과는 반대측 단부(620-2)에 보유 지지된다.
제1 버프 아암(600-1) 및 제2 버프 아암(600-2)은, 웨이퍼(W)의 처리면을 따라 수평 운동 가능하게 되어 있다. 예를 들어, 제1 버프 아암(600-1)은, 버프 처리를 행할 때는, 제1 버프 패드(502-1)를 웨이퍼(W)에 접촉시킨 상태에서, 웨이퍼(W)의 중앙부와 주연부 사이에서 수평 운동 가능하게 되어 있다. 또한, 제2 버프 아암(600-2)은, 버프 처리를 행할 때는, 제2 버프 패드(502-2) 및 제3 버프 패드(502-3)를 웨이퍼(W)에 접촉시킨 상태에서, 웨이퍼(W)의 주연부에 있어서 수평 운동 가능하게 되어 있다.
또한, 도 6에 도시한 바와 같이, 제1 버프 아암(600-1)은, 제1 버프 패드(502-1)를 컨디셔닝하기 위해서, 제1 드레서(820-1)와 웨이퍼(W) 사이에서 수평 운동 가능하게 되어 있다. 마찬가지로, 제2 버프 아암(600-2)은, 제2 버프 패드(502-2) 및 제3 버프 패드(502-3)를 컨디셔닝하기 위해서, 제2 드레서(820-2)와 웨이퍼(W) 사이에서 수평 운동 가능하게 되어 있다.
여기서, 도 6에 도시한 바와 같이, 제1 버프 헤드(500-1)는, 수평 운동 시에 제1 버프 패드(502-1)가 웨이퍼(W)의 중앙부와 접촉하도록, 제1 버프 아암(600-1)에 보유 지지된다. 또한, 제2 버프 헤드(500-2), 제3 버프 헤드(500-3)는, 수평 운동 시에 제2 버프 패드(502-2), 제3 버프 패드(502-3)가 웨이퍼(W)의 주연부와 접촉하도록, 제2 버프 아암(600-2)에 보유 지지된다.
또한, 제2 버프 헤드(500-2), 제3 버프 헤드(500-3)는, 제2 버프 패드(502-2), 제3 버프 패드(502-3)가 웨이퍼(W)의 주연 방향으로 인접해서 수평 운동 시에 웨이퍼(W)의 주연부에 접촉하도록, 제2 버프 아암(600-2)에 보유 지지된다. 또한, 수평 운동의 종류로서는, 직선 이동, 원호 운동이 있다. 또한, 운동 방향으로서는, 예를 들어 웨이퍼(W)의 중심측으로부터 주연부, 또는 그 역방향으로의 일방향 운동이나, 웨이퍼(W) 중심측 또는 주연부측을 시점으로 한 웨이퍼 반경 또는 직경의 범위 내에서의 왕복 운동을 들 수 있다. 또한, 수평 운동 시에 각 버프 아암의 운동 속도는 운동 범위 내에서 변경 가능해도 된다. 이것은 버프 패드의 체류 시간의 분포가 웨이퍼(W)의 처리 속도의 분포에 영향을 미치기 때문이다. 이 경우의 이동 속도의 변화 방식으로서는, 예를 들어 웨이퍼(W) 면내에서의 요동 거리를 복수의 구간으로 분할하고, 각각의 구간에 대하여 이동 속도를 설정할 수 있는 방식이 바람직하다.
제1 버프 패드(502-1), 제2 버프 패드(502-2) 및 제3 버프 패드(502-3)는, 웨이퍼(W)보다 소직경이다. 예를 들어 웨이퍼(W)가 Φ300㎜인 경우, 제1 버프 패드(502-1)는 바람직하게는 Φ100㎜ 이하, 보다 바람직하게는 Φ60 내지 100㎜인 것이 바람직하다. 이것은 버프 패드의 직경이 클수록 웨이퍼와의 면적비가 작아져서, 웨이퍼의 버프 처리 속도는 증가하기 때문이다. 한편, 웨이퍼(W)의 면내 균일성에 대해서는, 반대로 버프 패드의 직경이 작아질수록, 면내 균일성이 향상된다. 이것은, 단위 처리 면적이 작아지기 때문이다. 따라서, 본 실시 형태에서는, 제1 버프 패드(502-1)에 더해, 제1 버프 패드(502-1)보다 소직경인 제2 버프 패드(502-2), 제3 버프 패드(502-3)를 채용하고 있다. 또한, 제2 버프 패드(502-2) 및 제3 버프 패드(502-3)의 패드 직경은 동등해도 되고, 보다 외주까지의 처리 속도의 면내 균일성을 얻기 위해, 어느 한쪽의 버프 패드의 직경을 다른 쪽보다도 더 작게 해도 된다. 또한, 제1 버프 패드(502-1), 제2 버프 패드(502-2) 및 제3 버프 패드의 종류 및 재질은 동일할 필요는 없고, 다른 것을 배치해도 된다. 또한 각 버프 패드의 종류나 재질, 패드 직경에 따라 제1 드레서(820-1) 및 제2 드레서(820-2)도 다른 종류의 것을 배치해도 된다. 이 경우, 도 6과는 달리, 각 버프 패드에 대하여 각 드레서를 갖게 된다.
본 실시 형태에 따르면, 버프 처리 컴포넌트(350)는, 복수의 버프 패드[제1 버프 패드(502-1), 제2 버프 패드(502-2) 및 제3 버프 패드(502-3)]를 사용해서 버프 처리를 행할 수 있다. 버프 처리 컴포넌트(350)는, 예를 들어 제1 버프 패드(502-1), 제2 버프 패드(502-2) 및 제3 버프 패드(502-3)에 의해 동시에 버프 처리를 행할 수 있다. 또한, 버프 처리 컴포넌트(350)는, 제1 버프 패드(502-1), 제2 버프 패드(502-2) 및 제3 버프 패드(502-3)를, 드레서(820-1, 820-2)에 의해 교대로 컨디셔닝하면서, 버프 처리를 행할 수도 있다. 어느 경우에도, 버프 처리를 행할 때의 버프 패드와 웨이퍼(W)의 접촉 면적이 커지므로, 본 실시 형태의 버프 처리 컴포넌트(350)는, 버프 처리의 처리 레이트를 향상시킬 수 있다.
이에 더하여, 본 실시 형태에 따르면, 크기가 다른 버프 패드[제1 버프 패드(502-1)와, 제2 버프 패드(502-2) 및 제3 버프 패드(502-3)]를 사용해서 버프 처리를 행할 수 있다. 이 때문에, 예를 들어 버프 처리 컴포넌트(350)는, 제1 버프 패드(502-1)에 의해 웨이퍼(W)의 주연부 이외의 영역을 주로 버프 처리하고, 제1 버프 패드(502-1)보다 소직경인 제2 버프 패드(502-2) 및 제3 버프 패드(502-3)에 의해 웨이퍼(W)의 주연부를 주로 버프 처리할 수 있다. 그 결과, 본 실시 형태의 버프 처리 컴포넌트(350)에 따르면, 웨이퍼(W)의 면내 균일성을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 실시 형태에 따르면, 웨이퍼(W)의 주연부에 있어서는, 웨이퍼(W)의 주연 방향으로 인접한 제2 버프 패드(502-2) 및 제3 버프 패드(502-3)를 사용해서 버프 처리를 행할 수 있으므로, 주연부에 있어서의 처리 레이트를 향상시킬 수 있다.
<제3 실시 형태>
이어서, 제3 실시 형태의 버프 처리 컴포넌트(350)에 대해서 설명한다. 도 7은, 제3 실시 형태의 버프 처리 컴포넌트의 개략 구성을 도시하는 도면이다.
도 7에 도시한 바와 같이, 제3 실시 형태의 버프 처리 컴포넌트(350)는, 단일의 버프 아암(600)을 구비한다. 구체적으로는, 버프 아암(600)은, 버프 테이블(400)의 웨이퍼(W) 설치면을 따라 연신됨과 함께, 버프 테이블(400)의 외부의 축(610)을 지지점으로 버프 테이블(400)의 웨이퍼(W) 설치면을 따라 회동 가능한 아암이다.
버프 처리 컴포넌트(350)는, 웨이퍼(W)보다 소직경인 제1 버프 패드(502-1)가 설치되는 제1 버프 헤드(500-1)를 구비한다. 또한, 버프 처리 컴포넌트(350)는, 제1 버프 패드(502-1)보다 소직경인 제2 버프 패드(502-2)가 설치되는, 제1 버프 헤드(500-1)와는 다른 제2 버프 헤드(500-2)를 구비한다.
제1 버프 헤드(500-1) 및 제2 버프 헤드(500-2)는, 버프 아암(600)의, 축(610)과는 반대측 단부(620)에 보유 지지된다.
버프 아암(600)은, 웨이퍼(W)의 처리면을 따라 수평 운동 가능하게 되어 있다. 예를 들어, 버프 아암(600)은, 버프 처리를 행할 때는, 제1 버프 패드(502-1) 및 제2 버프 패드(502-2)를 웨이퍼(W)에 접촉시킨 상태에서, 웨이퍼(W)의 중앙부와 주연부 사이에서 수평 운동 가능하게 되어 있다.
또한, 도 7에 도시한 바와 같이, 버프 아암(600)은, 제1 버프 패드(502-1) 및 제2 버프 패드(502-2)를 컨디셔닝하기 위해서, 드레서(820)와 웨이퍼(W) 사이에서 수평 운동 가능하게 되어 있다.
여기서, 제1 버프 헤드(500-1) 및 제2 버프 헤드(500-2)는, 버프 아암(600)의 수평 운동 방향을 따라 인접하도록, 버프 아암(600)에 보유 지지된다. 버프 아암(600)은, 버프 처리를 행할 때는, 제1 버프 패드(502-1) 및 제2 버프 패드(502-2)를 웨이퍼(W)에 접촉시킨 상태에서, 웨이퍼(W)의 중앙부와 주연부 사이에서 수평 운동한다. 그 결과, 제1 버프 헤드(500-1)는, 제1 버프 패드(502-1)가 웨이퍼(W)의 중앙부와 접촉하도록 버프 아암(600)에 보유 지지된다. 또한, 제2 버프 헤드(500-2)는, 제2 버프 패드(502-2)가 적어도 웨이퍼(W)의 주연부와 접촉하도록 버프 아암(600)에 보유 지지된다. 또한, 수평 운동의 종류로서는, 직선 이동, 원호 운동이 있다. 또한, 운동 방향으로서는, 예를 들어 웨이퍼(W)의 중심측으로부터 주연부, 또는 그 역방향으로의 일방향 운동이나, 웨이퍼(W) 중심측 또는 주연부측을 시점으로 한 웨이퍼 반경 또는 직경의 범위 내에서의 왕복 운동을 들 수 있다. 또한, 수평 운동 시에 각 버프 아암의 운동 속도는 운동 범위 내에서 변경 가능해도 된다. 이것은 버프 패드의 체류 시간의 분포가 웨이퍼(W)의 처리 속도의 분포에 영향을 미치기 때문이다. 이 경우의 이동 속도의 변화 방식으로서는, 예를 들어 웨이퍼(W) 면내에서의 요동 거리를 복수의 구간으로 분할하고, 각각의 구간에 대하여 이동 속도를 설정할 수 있는 방식이 바람직하다.
제1 버프 패드(502-1) 및 제2 버프 패드(502-2)는, 웨이퍼(W)보다 소직경이다. 예를 들어 웨이퍼(W)가 Φ300㎜인 경우, 제1 버프 패드(502-1)는 바람직하게는 Φ100㎜ 이하, 보다 바람직하게는 Φ60 내지 100㎜인 것이 바람직하다. 이것은 버프 패드의 직경이 클수록 웨이퍼와의 면적비가 작아져서, 웨이퍼의 버프 처리 속도는 증가하기 때문이다. 한편, 웨이퍼(W)의 면내 균일성에 대해서는, 반대로 버프 패드의 직경이 작아질수록, 면내 균일성이 향상된다. 이것은, 단위 처리 면적이 작아지기 때문이다. 따라서, 본 실시 형태에서는, 제1 버프 패드(502-1)에 추가해서, 제1 버프 패드(502-1)보다 소직경인 제2 버프 패드(502-2)를 채용하고 있다. 또한, 제1 버프 패드(502-1) 및 제2 버프 패드(502-2)의 종류 및 재질은 동일할 필요는 없고, 다른 것을 배치해도 된다. 또한 각 버프 패드의 종류나 재질, 패드 직경에 따라 드레서(820)도 다른 종류의 것을 배치해도 된다. 이 경우, 도 7과는 달리, 각 버프 패드에 대하여 각 드레서를 갖게 된다.
본 실시 형태에 따르면, 버프 처리 컴포넌트(350)는, 복수의 버프 패드[제1 버프 패드(502-1) 및 제2 버프 패드(502-2)]를 사용해서 버프 처리를 행할 수 있다. 버프 처리 컴포넌트(350)는, 예를 들어 제1 버프 패드(502-1) 및 제2 버프 패드(502-2)에 의해 동시에 버프 처리를 행할 수 있다. 따라서, 버프 처리를 행할 때의 버프 패드와 웨이퍼(W)의 접촉 면적이 커지므로, 버프 처리 컴포넌트(350)는, 버프 처리의 처리 레이트를 향상시킬 수 있다.
이에 추가하여, 본 실시 형태에 따르면, 크기가 다른 버프 패드[제1 버프 패드(502-1) 및 제2 버프 패드(502-2)]를 사용해서 버프 처리를 행할 수 있다. 이 때문에, 예를 들어 버프 처리 컴포넌트(350)는, 제1 버프 패드(502-1)에 의해 웨이퍼(W)의 주연부 이외의 영역을 주로 버프 처리하고, 제1 버프 패드(502-1)보다 소직경인 제2 버프 패드(502-2)에 의해 웨이퍼(W)의 중앙부 이외의 영역, 특히 주연부를 버프 처리할 수 있다. 그 결과, 본 실시 형태의 버프 처리 컴포넌트(350)에 따르면, 웨이퍼(W)의 면내 균일성을 향상시킬 수 있다.
<제4 실시 형태>
이어서, 제4 실시 형태의 버프 처리 컴포넌트(350)에 대해서 설명한다. 도 8은, 제4 실시 형태의 버프 처리 컴포넌트의 개략 구성을 도시하는 도면이다.
도 8에 도시한 바와 같이, 제4 실시 형태의 버프 처리 컴포넌트(350)는, 단일의 버프 아암(600)을 구비한다. 구체적으로는, 버프 아암(600)은, 버프 테이블(400)의 웨이퍼(W) 설치면을 따라 연신됨과 함께, 버프 테이블(400)의 외부의 축(610)을 지지점으로 버프 테이블(400)의 웨이퍼(W) 설치면을 따라 회동 가능한 아암이다.
버프 처리 컴포넌트(350)는, 웨이퍼(W)보다 소직경인 제1 버프 패드(502-1)가 설치되는 제1 버프 헤드(500-1)를 구비한다. 또한, 버프 처리 컴포넌트(350)는, 제1 버프 패드(502-1)보다 소직경인 제2 버프 패드(502-2), 제3 버프 패드(502-3)가 설치되는, 제1 버프 헤드(500-1)와는 다른 제2 버프 헤드(500-2), 제3 버프 헤드(500-3)를 구비한다.
제1 버프 헤드(500-1), 제2 버프 헤드(500-2) 및 제3 버프 헤드(500-3)는, 버프 아암(600)의, 축(610)과는 반대측 단부(620)에 보유 지지된다.
버프 아암(600)은, 웨이퍼(W)의 처리면을 따라 수평 운동 가능하게 되어 있다. 예를 들어, 버프 아암(600)은, 버프 처리를 행할 때는, 제1 버프 패드(502-1), 제2 버프 패드(502-2) 및 제3 버프 패드(502-3)를 웨이퍼(W)에 접촉시킨 상태에서, 웨이퍼(W)의 중앙부를 통해서 웨이퍼(W)가 대향하는 주연부 사이에서 수평 운동 가능하게 되어 있다.
또한, 도 8에 도시한 바와 같이, 버프 아암(600)은, 제1 버프 패드(502-1), 제2 버프 패드(502-2) 및 제3 버프 패드(502-3)를 컨디셔닝하기 위해서, 드레서(820)와 웨이퍼(W) 사이에서 수평 운동 가능하게 되어 있다.
여기서, 제1 버프 헤드(500-1)는, 버프 아암(600)의 요동 방향의 중앙부에 보유 지지된다. 제2 버프 헤드(500-2) 및 제3 버프 헤드(500-3)는, 버프 아암(600)의 수평 운동 방향을 따라 제1 버프 헤드(500-1)의 양편에 인접하도록, 버프 아암(600)에 보유 지지된다. 버프 아암(600)은, 버프 처리를 행할 때는, 제1 버프 패드(502-1) 및 제2 버프 패드(502-2)를 웨이퍼(W)에 접촉시킨 상태에서, 수평 운동 시에는, 웨이퍼(W)의 중앙부를 통해서 웨이퍼(W)가 대향하는 주연부 사이에서 수평 운동 가능하게 되어 있다. 그 결과, 제1 버프 헤드(500-1)는, 제1 버프 패드(502-1)가 웨이퍼(W)의 중앙부와 접촉하도록 버프 아암(600)에 보유 지지된다. 또한, 제2 버프 헤드(500-2) 및 제3 버프 헤드(500-3)는, 제2 버프 패드(502-2) 및 제3 버프 패드(502-3)가 적어도 웨이퍼(W)의 주연부와 접촉하도록 버프 아암(600)에 보유 지지된다. 또한, 수평 운동의 종류로서는, 직선 이동, 원호 운동이 있다. 또한, 운동 방향으로서는, 예를 들어 웨이퍼(W)의 중심측으로부터 주연부, 또는 그 역방향으로의 일방향 운동이나, 웨이퍼(W) 중심측 또는 주연부측을 시점으로 한 웨이퍼 반경 또는 직경의 범위 내에서의 왕복 운동을 들 수 있다. 또한, 수평 운동 시에 각 버프 아암의 운동 속도는 운동 범위 내에서 변경 가능해도 된다. 이것은 버프 패드의 체류 시간의 분포가 웨이퍼(W)의 처리 속도의 분포에 영향을 미치기 때문이다. 이 경우의 이동 속도의 변화 방식으로서는, 예를 들어 웨이퍼(W) 면내에서의 요동 거리를 복수의 구간으로 분할하고, 각각의 구간에 대하여 이동 속도를 설정할 수 있는 방식이 바람직하다.
제1 버프 패드(502-1), 제2 버프 패드(502-2) 및 제3 버프 패드(502-3)는, 웨이퍼(W)보다 소직경이다. 예를 들어 웨이퍼(W)가 Φ300㎜인 경우, 제1 버프 패드(502-1)는 바람직하게는 Φ100㎜ 이하, 보다 바람직하게는 Φ60 내지 100㎜인 것이 바람직하다. 이것은 버프 패드의 직경이 클수록 웨이퍼와의 면적비가 작아져서, 웨이퍼의 버프 처리 속도는 증가하기 때문이다. 한편, 웨이퍼(W)의 면내 균일성에 대해서는, 반대로 버프 패드의 직경이 작아질수록, 면내 균일성이 향상된다. 이것은, 단위 처리 면적이 작아지기 때문이다. 따라서, 본 실시 형태에서는, 제1 버프 패드(502-1)에 추가해서, 제1 버프 패드(502-1)보다 소직경인 제2 버프 패드(502-2) 및 제3 버프 패드(502-3)를 채용하고 있다. 또한, 제2 버프 패드(502-2) 및 제3 버프 패드(502-3)의 패드 직경은 동등해도 되고, 보다 외주까지의 처리 속도의 면내 균일성을 얻기 위해, 어느 한쪽의 버프 패드의 직경을 다른 쪽보다도 더 작게 해도 된다. 또한, 제1 버프 패드(502-1), 제2 버프 패드(502-2) 및 제3 버프 패드의 종류 및 재질은 동일할 필요는 없고, 다른 것을 배치해도 된다. 또한 각 버프 패드의 종류나 재질, 패드 직경에 따라 드레서(820)도 다른 종류의 것을 배치해도 된다. 이 경우, 도 8과는 달리, 각 버프 패드에 대하여 각 드레서를 갖게 된다.
본 실시 형태에 따르면, 버프 처리 컴포넌트(350)는, 복수의 버프 패드[제1 버프 패드(502-1), 제2 버프 패드(502-2) 및 제3 버프 패드(502-3)]를 사용해서 버프 처리를 행할 수 있다. 버프 처리 컴포넌트(350)는, 예를 들어 제1 버프 패드(502-1), 제2 버프 패드(502-2) 및 제3 버프 패드(502-3)에 의해 동시에 버프 처리를 행할 수 있다. 따라서, 버프 처리를 행할 때의 버프 패드와 웨이퍼(W)의 접촉 면적이 커지므로, 본 실시 형태의 버프 처리 컴포넌트(350)는, 버프 처리의 처리 레이트를 향상시킬 수 있다.
이에 더하여, 본 실시 형태에 따르면, 크기가 다른 버프 패드[제1 버프 패드(502-1)와, 제2 버프 패드(502-2) 및 제3 버프 패드(502-3)]를 사용해서 버프 처리를 행할 수 있다. 이 때문에, 예를 들어 버프 처리 컴포넌트(350)는, 제1 버프 패드(502-1)에 의해 웨이퍼(W)의 주연부 이외의 영역을 주로 버프 처리하고, 제1 버프 패드(502-1)보다 소직경인 제2 버프 패드(502-2) 및 제3 버프 패드(502-3)에 의해 웨이퍼(W)의 주연부를 주로 버프 처리할 수 있다. 그 결과, 본 실시 형태의 버프 처리 컴포넌트(350)에 따르면, 웨이퍼(W)의 면내 균일성을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 실시 형태에 따르면, 제2 버프 패드(502-2) 및 제3 버프 패드(502-3)가, 버프 아암(600)의 요동 방향을 따라 제1 버프 패드(502-1)의 양편에 배치된다. 그 결과, 웨이퍼(W)의 주연부에 있어서는, 제2 버프 패드(502-2) 및 제3 버프 패드(502-3)를 사용해서 버프 처리를 행할 수 있으므로, 주연부에 있어서의 처리 레이트를 향상시킬 수 있다.
<제5 실시 형태>
이어서, 제5 실시 형태의 버프 처리 컴포넌트(350)에 대해서 설명한다. 도 9는, 제5 실시 형태의 버프 처리 컴포넌트의 개략 구성을 도시하는 도면이다.
도 9에 도시한 바와 같이, 제5 실시 형태의 버프 처리 컴포넌트(350)는, 제1 버프 아암(600-1)과, 제1 버프 아암(600-1)에 연결된 제2 버프 아암(600-2)을 구비한다. 구체적으로는, 제1 버프 아암(600-1)은, 버프 테이블(400)의 웨이퍼(W) 설치면을 따라 연신됨과 함께, 버프 테이블(400)의 외부의 축(610-1)을 지지점으로 버프 테이블(400)의 웨이퍼(W) 설치면을 따라 회동 가능한 아암이다. 제2 버프 아암(600-2)은, 버프 테이블(400)의 웨이퍼(W) 설치면을 따라 연신됨과 함께, 제1 버프 아암(600-1)의, 축(610-1)과는 반대측 단부(620-1)에 설치된 축(610-2)을 지지점으로 버프 테이블(400)의 웨이퍼(W) 설치면을 따라 회동 가능한 아암이다.
버프 처리 컴포넌트(350)는, 웨이퍼(W)보다 소직경인 제1 버프 패드(502-1)가 설치되는 제1 버프 헤드(500-1)를 구비한다. 또한, 버프 처리 컴포넌트(350)는, 제1 버프 패드(502-1)보다 소직경인 제2 버프 패드(502-2)가 설치되는, 제1 버프 헤드(500-1)와는 다른 제2 버프 헤드(500-2)를 구비한다.
제1 버프 헤드(500-1)는, 제1 버프 아암(600-1)의, 축(610-1)과는 반대측 단부(620)에 보유 지지된다. 제2 버프 헤드(500-2)는, 제2 버프 아암(600-2)의, 축(610-2)과는 반대측 단부(620-2)에 보유 지지된다.
제1 버프 아암(600-1) 및 제2 버프 아암(600-2)은, 웨이퍼(W)의 처리면을 따라 수평 운동 가능하게 되어 있다. 예를 들어, 제1 버프 아암(600-1)은, 버프 처리를 행할 때는, 제1 버프 패드(502-1)를 웨이퍼(W)에 접촉시킨 상태에서, 웨이퍼(W)의 중앙부와 주연부 사이에서 수평 운동 가능하게 되어 있다. 또한, 제2 버프 아암(600-2)은, 버프 처리를 행할 때는, 제2 버프 패드(502-2)를 웨이퍼(W)에 접촉시킨 상태에서, 적어도 웨이퍼(W)의 주연부에 있어서 수평 운동 가능하게 되어 있다.
또한, 도 9에 도시한 바와 같이, 제1 버프 아암(600-1)은, 제1 버프 패드(502-1) 및 제2 버프 패드(502-2)를 컨디셔닝하기 위해서, 드레서(820)와 웨이퍼(W) 사이에서 수평 운동 가능하게 되어 있다.
여기서, 도 9에 도시한 바와 같이, 제1 버프 헤드(500-1)는, 제1 버프 패드(502-1)가 수평 운동 시에 웨이퍼(W)의 중앙부와 접촉하도록, 제1 버프 아암(600-1)에 보유 지지된다. 또한, 제2 버프 헤드(500-2)는, 제2 버프 패드(502-2)가 수평 운동 시에 웨이퍼(W)의 주연부와 접촉하도록, 제2 버프 아암(600-2)에 보유 지지된다. 또한, 수평 운동의 종류로서는, 직선 이동, 원호 운동이 있다. 또한, 운동 방향으로서는, 예를 들어 웨이퍼(W)의 중심측으로부터 주연부, 또는 그 역방향으로의 일방향 운동이나, 웨이퍼(W) 중심측 또는 주연부측을 시점으로 한 웨이퍼 반경 또는 직경의 범위 내에서의 왕복 운동을 들 수 있다. 또한, 수평 운동 시에 각 버프 아암의 운동 속도는 운동 범위 내에서 변경 가능해도 된다. 이것은 버프 패드의 체류 시간의 분포가 웨이퍼(W)의 처리 속도의 분포에 영향을 미치기 때문이다. 이 경우의 이동 속도의 변화 방식으로서는, 예를 들어 웨이퍼(W) 면내에서의 요동 거리를 복수의 구간으로 분할하고, 각각의 구간에 대하여 이동 속도를 설정할 수 있는 방식이 바람직하다.
제1 버프 패드(502-1) 및 제2 버프 패드(502-2)는, 웨이퍼(W)보다 소직경이다. 예를 들어 웨이퍼(W)가 Φ300㎜인 경우, 제1 버프 패드(502-1)는 바람직하게는 Φ100㎜ 이하, 보다 바람직하게는 Φ60 내지 100㎜인 것이 바람직하다. 이것은 버프 패드의 직경이 클수록 웨이퍼와의 면적비가 작아져서, 웨이퍼의 버프 처리 속도는 증가하기 때문이다. 한편, 웨이퍼(W)의 면내 균일성에 대해서는, 반대로 버프 패드의 직경이 작아질수록, 면내 균일성이 향상된다. 이것은, 단위 처리 면적이 작아지기 때문이다. 따라서, 본 실시 형태에서는, 제1 버프 패드(502-1)에 추가해서, 제1 버프 패드(502-1)보다 소직경인 제2 버프 패드(502-2)를 채용하고 있다. 또한, 제1 버프 패드(502-1) 및 제2 버프 패드(502-2)의 종류 및 재질은 동일할 필요는 없고, 다른 것을 배치해도 된다. 또한 각 버프 패드의 종류나 재질, 패드 직경에 따라 드레서(820)도 다른 종류의 것을 배치해도 된다. 이 경우, 도 9와는 달리, 각 버프 패드에 대하여 각 드레서를 갖게 된다.
본 실시 형태에 따르면, 버프 처리 컴포넌트(350)는, 복수의 버프 패드[제1 버프 패드(502-1) 및 제2 버프 패드(502-2)]를 사용해서 버프 처리를 행할 수 있다. 버프 처리 컴포넌트(350)는, 예를 들어 제1 버프 패드(502-1) 및 제2 버프 패드(502-2)에 의해 동시에 버프 처리를 행할 수 있다. 따라서, 버프 처리를 행할 때의 버프 패드와 웨이퍼(W)의 접촉 면적이 커지므로, 본 실시 형태의 버프 처리 컴포넌트(350)는, 버프 처리의 처리 레이트를 향상시킬 수 있다.
이에 더하여, 본 실시 형태에 따르면, 크기가 다른 버프 패드[제1 버프 패드(502-1) 및 제2 버프 패드(502-2)]를 사용해서 버프 처리를 행할 수 있다. 이 때문에, 예를 들어 버프 처리 컴포넌트(350)는, 제1 버프 패드(502-1)에 의해 웨이퍼(W)의 주연부 이외의 영역을 주로 버프 처리하고, 제1 버프 패드(502-1)보다 소직경인 제2 버프 패드(502-2) 및 제3 버프 패드(502-3)에 의해 웨이퍼(W)의 주연부를 주로 버프 처리할 수 있다. 그 결과, 본 실시 형태의 버프 처리 컴포넌트(350)에 따르면, 웨이퍼(W)의 면내 균일성을 향상시킬 수 있다.
<제6 실시 형태>
이어서, 제6 실시 형태의 버프 처리 컴포넌트(350)에 대해서 설명한다. 도 10은, 제6 실시 형태의 버프 처리 컴포넌트의 개략 구성을 도시하는 도면이다.
도 10에 도시한 바와 같이, 제6 실시 형태의 버프 처리 컴포넌트(350)는, 제1 버프 아암(600-1)과, 제1 버프 아암(600-1)과는 다른 제2 버프 아암(600-2)을 구비한다. 구체적으로는, 제1 버프 아암(600-1)은, 버프 테이블(400)의 웨이퍼(W) 설치면을 따라 연신됨과 함께, 버프 테이블(400)의 외부의 축(610-1)을 지지점으로 버프 테이블(400)의 웨이퍼(W) 설치면을 따라 회동 가능한 아암이다. 제2 버프 아암(600-2)은, 버프 테이블(400)의 웨이퍼(W) 설치면을 따라 연신됨과 함께, 버프 테이블(400)의 외부의 축(610-2)을 지지점으로 버프 테이블(400)의 웨이퍼(W) 설치면을 따라 회동 가능한 아암이다.
버프 처리 컴포넌트(350)는, 웨이퍼(W)보다 소직경인 제1 버프 패드(502-1)가 설치되는 제1 버프 헤드(500-1)를 구비한다. 또한, 버프 처리 컴포넌트(350)는, 웨이퍼(W)보다 소직경인 제2 버프 패드(502-2)가 설치되는, 제1 버프 헤드(500-1)와는 다른 제2 버프 헤드(500-2)를 구비한다.
제1 버프 헤드(500-1)는, 제1 버프 아암(600-1)의, 축(610-1)과는 반대측 단부(620-1)에 보유 지지된다. 제2 버프 헤드(500-2)는, 제2 버프 아암(600-2)의, 축(610-2)과는 반대측 단부(620-2)에 보유 지지된다.
제1 버프 아암(600-1) 및 제2 버프 아암(600-2)은, 웨이퍼(W)의 처리면을 따라 수평 운동 가능하게 되어 있다. 예를 들어, 제1 버프 아암(600-1)은, 버프 처리를 행할 때는, 제1 버프 패드(502-1)를 웨이퍼(W)에 접촉시킨 상태에서, 웨이퍼(W)의 중앙부와 주연부 사이에서 수평 운동 가능하게 되어 있다. 또한, 제2 버프 아암(600-2)은, 버프 처리를 행할 때는, 제2 버프 패드(502-2)를 웨이퍼(W)에 접촉시킨 상태에서, 웨이퍼(W)의 중앙부와 주연부 사이에서 수평 운동 가능하게 되어 있다.
또한, 도 10에 도시한 바와 같이, 제1 버프 아암(600-1)은, 제1 버프 패드(502-1)를 컨디셔닝하기 위해서, 제1 드레서(820-1)와 웨이퍼(W) 사이에서 수평 운동 가능하게 되어 있다. 마찬가지로, 제2 버프 아암(600-2)은, 제2 버프 패드(502-2)를 컨디셔닝하기 위해서, 제2 드레서(820-2)와 웨이퍼(W) 사이에서 수평 운동 가능하게 되어 있다. 또한, 수평 운동의 종류로서는, 직선 이동, 원호 운동이 있다. 또한, 운동 방향으로서는, 예를 들어 웨이퍼(W)의 중심측으로부터 주연부, 또는 그 역방향으로의 일방향 운동이나, 웨이퍼(W) 중심측 또는 주연부측을 시점으로 한 웨이퍼 반경 또는 직경의 범위 내에서의 왕복 운동을 들 수 있다. 또한, 수평 운동 시에 각 버프 아암의 운동 속도는 운동 범위 내에서 변경 가능해도 된다. 이것은 버프 패드의 체류 시간의 분포가 웨이퍼(W)의 처리 속도의 분포에 영향을 미치기 때문이다. 이 경우의 이동 속도의 변화 방식으로서는, 예를 들어 웨이퍼(W) 면내에서의 요동 거리를 복수의 구간으로 분할하고, 각각의 구간에 대하여 이동 속도를 설정할 수 있는 방식이 바람직하다.
제1 버프 패드(502-1) 및 제2 버프 패드(502-2)는, 웨이퍼(W)보다 소직경이다. 예를 들어 웨이퍼(W)가 Φ300㎜인 경우, 제1 버프 패드(502-1) 및 제2 버프 패드(502-2)는 바람직하게는 Φ100㎜ 이하, 보다 바람직하게는 Φ60 내지 100㎜인 것이 바람직하다. 이것은 버프 패드의 직경이 클수록 웨이퍼와의 면적비가 작아져서, 웨이퍼의 버프 처리 속도는 증가하기 때문이다. 또한, 제1 버프 패드(502-1) 및 제2 버프 패드(502-2)의 종류 및 재질은 동일할 필요는 없고, 다른 것을 배치해도 된다. 또한 각 버프 패드의 종류나 재질, 패드 직경에 따라 제1 드레서(820-1) 및 제2 드레서(820-2)도 다른 종류의 것을 배치해도 된다.
본 실시 형태에 따르면, 버프 처리 컴포넌트(350)는, 복수의 버프 패드[제1 버프 패드(502-1) 및 제2 버프 패드(502-2)]를 사용해서 버프 처리를 행할 수 있다. 버프 처리 컴포넌트(350)는, 예를 들어 제1 버프 패드(502-1) 및 제2 버프 패드(502-2)에 의해 동시에 버프 처리를 행할 수 있다. 또한, 버프 처리 컴포넌트(350)는, 제1 버프 패드(502-1) 및 제2 버프 패드(502-2)를, 드레서(820-1, 820-2)에 의해 교대로 컨디셔닝하면서, 버프 처리를 행할 수도 있다. 어느 경우에도, 버프 처리를 행할 때의 버프 패드와 웨이퍼(W)의 접촉 면적이 커지므로, 본 실시 형태의 버프 처리 컴포넌트(350)는, 버프 처리의 처리 레이트를 향상시킬 수 있다.
<제7 실시 형태>
이어서, 제7 실시 형태의 버프 처리 컴포넌트(350)에 대해서 설명한다. 도 11은, 제7 실시 형태의 버프 처리 컴포넌트의 개략 구성을 도시하는 도면이다.
도 11에 도시한 바와 같이, 제7 실시 형태의 버프 처리 컴포넌트(350)는, 단일의 버프 아암(600)을 구비한다. 구체적으로는, 버프 아암(600)은, 버프 테이블(400)의 외부의 축(610)을 지지점으로 회동 가능하고, 버프 테이블(400)의 웨이퍼(W) 설치면을 따라 연신되는 아암이다.
버프 처리 컴포넌트(350)는, 웨이퍼(W)보다 소직경인 제1 버프 패드(502-1)가 설치되는 제1 버프 헤드(500-1)를 구비한다. 또한, 버프 처리 컴포넌트(350)는, 웨이퍼(W)보다 소직경인 제2 버프 패드(502-2)가 설치되는, 제1 버프 헤드(500-1)와는 다른 제2 버프 헤드(500-2)를 구비한다.
제1 버프 헤드(500-1) 및 제2 버프 헤드(500-2)는, 버프 아암(600)의, 축(610)과는 반대측 단부(620)에 보유 지지된다.
버프 아암(600)은, 웨이퍼(W)의 처리면을 따라 수평 운동 가능하게 되어 있다. 예를 들어, 버프 아암(600)은, 버프 처리를 행할 때는, 제1 버프 패드(502-1) 및 제2 버프 패드(502-2)를 웨이퍼(W)에 접촉시킨 상태에서, 웨이퍼(W)의 중앙부와 주연부 사이에서 수평 운동 가능하게 되어 있다.
또한, 도 11에 도시한 바와 같이, 버프 아암(600)은, 제1 버프 패드(502-1) 및 제2 버프 패드(502-2)를 컨디셔닝하기 위해서, 드레서(820-1, 820-2)와 웨이퍼(W) 사이에서 수평 운동 가능하게 되어 있다.
또한, 제1 버프 헤드(500-1) 및 제2 버프 헤드(500-2)는, 버프 아암(600)의 요동 방향을 따라 인접하도록, 버프 아암(600)에 보유 지지된다. 버프 아암(600)은, 버프 처리를 행할 때는, 제1 버프 패드(502-1) 및 제2 버프 패드(502-2)를 웨이퍼(W)에 접촉시킨 상태에서, 웨이퍼(W)의 중앙부와 주연부 사이에서 수평 운동한다. 또한, 수평 운동의 종류로서는, 직선 이동, 원호 운동이 있다. 또한, 운동 방향으로서는, 예를 들어 웨이퍼(W)의 중심측으로부터 주연부, 또는 그 역방향으로의 일방향 운동이나, 웨이퍼(W) 중심측 또는 주연부측을 시점으로 한 웨이퍼 반경 또는 직경의 범위 내에서의 왕복 운동을 들 수 있다. 또한, 수평 운동 시에 각 버프 아암의 운동 속도는 운동 범위 내에서 변경 가능해도 된다. 이것은 버프 패드의 체류 시간의 분포가 웨이퍼(W)의 처리 속도의 분포에 영향을 미치기 때문이다. 이 경우의 이동 속도의 변화 방식으로서는, 예를 들어 웨이퍼(W) 면내에서의 요동 거리를 복수의 구간으로 분할하고, 각각의 구간에 대하여 이동 속도를 설정할 수 있는 방식이 바람직하다.
제1 버프 패드(502-1) 및 제2 버프 패드(502-2)는, 웨이퍼(W)보다 소직경이다. 예를 들어 웨이퍼(W)가 Φ300㎜인 경우, 제1 버프 패드(502-1) 및 제2 버프 패드(502-2)는 바람직하게는 Φ100㎜ 이하, 보다 바람직하게는 Φ60 내지 100㎜인 것이 바람직하다. 이것은 버프 패드의 직경이 클수록 웨이퍼와의 면적비가 작아져서, 웨이퍼의 버프 처리 속도는 증가하기 때문이다. 또한, 제1 버프 패드(502-1) 및 제2 버프 패드(502-2)의 종류 및 재질은 동일할 필요는 없고, 다른 것을 배치해도 된다. 또한 각 버프 패드의 종류나 재질, 패드 직경에 따라 제1 드레서(820-1) 및 제2 드레서(820-2)도 다른 종류의 것을 배치해도 된다. 또한 도 11에서는 드레서는 제1 드레서(820-1) 및 드레서(820-2)로 분할되어 있지만, 1개의 동일 드레서여도 된다.
본 실시 형태에 따르면, 버프 처리 컴포넌트(350)는, 복수의 버프 패드[제1 버프 패드(502-1) 및 제2 버프 패드(502-2)]를 사용해서 버프 처리를 행할 수 있다. 버프 처리 컴포넌트(350)는, 예를 들어 제1 버프 패드(502-1) 및 제2 버프 패드(502-2)에 의해 동시에 버프 처리를 행할 수 있다. 따라서, 버프 처리를 행할 때의 버프 패드와 웨이퍼(W)의 접촉 면적이 커지므로, 본 실시 형태의 버프 처리 컴포넌트(350)는, 버프 처리의 처리 레이트를 향상시킬 수 있다.
<처리 방법>
이어서, 본 실시 형태의 처리 방법에 대해서 설명한다. 도 12는, 본 실시 형태의 처리 방법의 흐름도이다. 도 12는, 도 7, 도 8, 도 9, 도 11의 실시 형태와 같이, 제1 버프 패드(502-1)와 제2 버프 패드(502-2)가 동일한 타이밍에 웨이퍼(W)에 대한 버프 처리를 행하고, 동일한 타이밍에 컨디셔닝을 행하는 실시 형태에 있어서의 처리 방법의 일례이다. 또한, 도 8의 구성의 경우에는, 제3 버프 패드(502-3)도 제2 버프 패드(502-2)와 마찬가지의 처리를 행한다.
본 실시 형태의 처리 방법에 있어서, 먼저, 버프 처리 컴포넌트(350)는, 제1 버프 패드(502-1)를 웨이퍼(W)와 접촉시켜서 상대 운동시킴으로써 웨이퍼(W)에 대하여 소정의 제1 처리(버프 처리)를 행함과 함께 제1 버프 패드(502-1)보다 소직경인 제2 버프 패드(502-2)를 웨이퍼(W)와 접촉시켜서 상대 운동시킴으로써 웨이퍼(W)에 대하여 소정의 제2 처리(버프 처리)를 행한다(스텝 S101). 여기서, 스텝 S101의 제1 처리는, 제1 버프 패드(502-1)를 웨이퍼(W)의, 제2 버프 패드(502-2)가 처리하는 영역 이외의 영역(예를 들어 중앙부)과 접촉시켜서 상대 운동시킴으로써 실행된다. 또한, 제2 처리는, 제2 버프 패드(502-2)를 웨이퍼(W)의, 제1 버프 패드(502-1)가 처리하는 영역 이외의 영역(예를 들어 주연부)과 접촉시켜서 상대 운동시킴으로써 실행된다. 또한, 본 실시 형태에서는 제1 버프 패드(502-1)의 처리 영역과, 제2 버프 패드(502-2)의 처리 영역을 나누는 예를 나타냈지만, 이것에 한정되지 않고, 버프 처리 컴포넌트(350)는, 제1 버프 패드(502-1)의 처리 영역과, 제2 버프 패드(502-2)의 처리 영역을 명확하게 구분짓지 않고, 이들을 부분적으로 오버랩해서 버프 처리할 수도 있다.
계속해서, 버프 처리 컴포넌트(350)는, 버프 아암(600) 또는 버프 아암(600-1, 2)을 선회시켜서, 제1 버프 패드(502-1) 및 제2 버프 패드(502-2)의 컨디셔닝을 행한다(스텝 S102).
계속해서, 버프 처리 컴포넌트(350)는, 처리를 종료해야 할지 여부를 판정한다(스텝 S103). 버프 처리 컴포넌트(350)는, 예를 들어 동일한 웨이퍼(W)에 처리를 계속해야 한다고 판정한 경우 또는 후속의 웨이퍼(W)가 반송되거나 해서 처리를 계속해야 한다고 판정한 경우에는(스텝 S103, 아니오), 스텝 S101로 되돌아가서 처리를 계속한다. 한편, 버프 처리 컴포넌트(350)는, 처리를 종료해야 한다고 판정한 경우에는(스텝 S103, 예), 처리를 종료한다. 또한, 동일한 웨이퍼(W)에 처리를 계속해야 할지 여부의 판정의 일례는, 이하와 같이 행해진다. 즉, 상측 처리 모듈(300A)은, Wet-ITM(In-line Thickness Monitor)을 구비할 수 있다. Wet-ITM은, 검출 헤드가 웨이퍼 상에 비접촉 상태로 존재하고, 웨이퍼 전체면을 이동함으로써, 웨이퍼(W)의 막 두께 분포(또는 막 두께에 관련된 정보의 분포)를 검출(측정)할 수 있다. 또한, ITM에 대해서는, 처리 실시 중에 있어서의 계측에 있어서는 Wet-ITM이 유효하지만, 그 이외 처리 후에 있어서의 막 두께 또는 막 두께에 상당하는 신호의 취득에 있어서는, 상측 처리 모듈(300A)에 탑재되어 있을 필요는 반드시 있지는 않다. 처리 모듈 외, 예를 들어 로드/언로드부에 ITM을 탑재하고, 웨이퍼의 FOUP 등으로부터의 출납 시에 측정을 실시해도 되며, 이것은 이후의 실시 형태에 있어서도 마찬가지이다. 또한, 상기 Wet-ITM이나 ITM 이외에, 처리를 실시 중인 웨이퍼(W)의 피처리면의 막 두께 분포(또는 막 두께에 상당하는 신호의 분포)를 검출(측정)하는 수단으로서는, 도시는 하지 않지만, 와전류 센서 및 광학식 센서여도 된다. 와전류 센서는 피처리면이 도전성 재료 시에 사용 가능하며, 웨이퍼(W)의 피처리면에 대향해서 배치된다. 와전류 센서는, 웨이퍼(W)의 피처리면에 근접해서 배치된 센서 코일에 고주파 전류를 흘려서 웨이퍼(W)에 와전류를 발생시켜, 웨이퍼(W)의 피처리 영역의 두께에 따른 와전류 또는 합성 임피던스의 변화에 기초하여 웨이퍼(W)의 막 두께 또는 막 두께에 상당하는 신호의 분포를 검출하는 센서이다. 또한, 광학식 센서는, 웨이퍼(W)의 피처리면에 대향해서 배치된다. 광학식 센서는 피처리면이 광투과 가능한 재료일 때 사용 가능하며, 웨이퍼(W)의 피처리면을 향해서 광을 조사하고, 웨이퍼(W)의 피처리면에서 반사하거나, 웨이퍼(W)를 투과한 후에 반사하는 반사광을 수광하고, 수광된 광에 기초하여 웨이퍼(W)의 막 두께 분포를 검출하는 센서이다. 또한, 상측 처리 모듈(300A)에는, 웨이퍼(W)의 연마 처리면의 목표 막 두께 또는 목표 막 두께에 상당하는 신호의 분포가 미리 설정되어 저장되어 있는 데이터베이스를 구비할 수 있다. 버프 처리 컴포넌트(350)는, Wet-ITM, ITM, 와전류 센서나 광학식 센서에 의해 검출된 처리면의 막 두께 또는 막 두께에 상당하는 신호의 분포와, 데이터베이스에 저장된 목표 막 두께 또는 목표 막 두께에 상당하는 신호의 분포와의 차분에 기초하여, 동일한 웨이퍼(W)에 처리를 계속해야 할지 여부를 판정할 수 있다. 예를 들어, 버프 처리 컴포넌트(350)는, 차분이 미리 설정된 역치보다 큰 경우에는, 동일한 웨이퍼(W)에 처리를 계속해야 한다고 판정할 수 있다.
이어서, 본 실시 형태의 처리 방법의 다른 예를 설명한다. 도 13은, 본 실시 형태의 처리 방법의 흐름도이다. 도 13은, 도 5, 6, 10의 실시 형태에 있어서, 제1 버프 패드(502-1)와 제2 버프 패드(502-2)가 다른 타이밍에 웨이퍼(W)에 대한 버프 처리를 행하고, 다른 타이밍에 컨디셔닝을 행하는 실시 형태에 있어서의 처리 방법의 일례이다. 또한, 도 6의 구성의 경우에는, 제3 버프 패드(502-3)도 제2 버프 패드(502-2)와 마찬가지의 처리를 행한다.
먼저, 버프 처리 컴포넌트(350)는, 제1 버프 패드(502-1)를 웨이퍼(W)와 접촉시켜서 상대 운동시킴으로써 웨이퍼(W)에 대하여 소정의 제1 처리(버프 처리)를 행한다(스텝 S201). 여기서, 스텝 S201의 제1 처리는, 제1 버프 패드(502-1)를 웨이퍼(W)의, 제2 버프 패드(502-2)가 처리하는 영역 이외의 영역(예를 들어 중앙부)과 접촉시켜서 상대 운동시킴으로써 실행된다.
또한, 스텝 S201과 동일한 타이밍에, 버프 처리 컴포넌트(350)는, 제2 버프 패드(502-2)의 컨디셔닝을 행한다(스텝 S202).
계속해서, 버프 처리 컴포넌트(350)는, 버프 아암(600-2)을 선회시켜서, 제1 버프 패드(502-1)보다 소직경인 제2 버프 패드(502-2)를 웨이퍼(W)와 접촉시켜서 상대 운동시킴으로써 웨이퍼(W)에 대하여 소정의 제2 처리(버프 처리)를 행한다(스텝 S203). 여기서, 제2 처리는, 제2 버프 패드(502-2)를 웨이퍼(W)의, 제1 버프 패드(502-1)가 처리하는 영역 이외의 영역(예를 들어 주연부)과 접촉시켜서 상대 운동시킴으로써 실행된다. 또한, 본 실시 형태에서는 제1 버프 패드(502-1)의 처리 영역과, 제2 버프 패드(502-2)의 처리 영역을 나누는 예를 나타냈지만, 이것에 한정되지 않고, 버프 처리 컴포넌트(350)는, 제1 버프 패드(502-1)의 처리 영역과, 제2 버프 패드(502-2)의 처리 영역을 명확하게 구분짓지 않고, 이들을 부분적으로 오버랩해서 버프 처리할 수도 있다.
또한, 스텝 S203과 동일한 타이밍에, 버프 처리 컴포넌트(350)는, 버프 아암(600-1)을 선회시켜서, 제1 버프 패드(502-1)의 컨디셔닝을 행한다(스텝 S204).
계속해서, 버프 처리 컴포넌트(350)는, 처리를 종료해야 할지 여부를 판정한다(스텝 S205). 버프 처리 컴포넌트(350)는, 예를 들어 동일한 웨이퍼(W)에 처리를 계속해야 한다고 판정한 경우 또는 후속의 웨이퍼(W)가 반송되거나 해서 처리를 계속해야 한다고 판정한 경우에는(스텝 S205, 아니오), 스텝 S201로 되돌아가서 처리를 계속한다. 한편, 버프 처리 컴포넌트(350)는, 처리를 종료해야 한다고 판정한 경우에는(스텝 S205, 예), 처리를 종료한다. 또한, 동일한 웨이퍼(W)에 처리를 계속해야 할지 여부의 판정은, 상술과 마찬가지로 행해지므로, 상세한 설명은 생략한다.
이어서, 본 실시 형태의 처리 방법의 다른 예를 설명한다. 도 14는, 본 실시 형태의 처리 방법의 흐름도이다. 도 14는, 도 5, 6, 10의 실시 형태에 있어서, 제1 버프 패드(502-1)와 제2 버프 패드(502-2)가 동일한 타이밍에 웨이퍼(W)에 대한 버프 처리를 행하고, 동일한 타이밍에 컨디셔닝을 행하는 실시 형태에 있어서의 처리 방법의 일례이다. 또한, 도 6의 구성의 경우에는, 제3 버프 패드(502-3)도 제2 버프 패드(502-2)와 마찬가지의 처리를 행한다.
먼저, 버프 처리 컴포넌트(350)는, 제1 버프 패드(502-1)를 웨이퍼(W)와 접촉시켜서 상대 운동시킴으로써 웨이퍼(W)에 대하여 소정의 제1 처리(버프 처리)를 행한다(스텝 S301). 여기서, 스텝 S301의 제1 처리는, 제1 버프 패드(502-1)를 웨이퍼(W)의, 제2 버프 패드(502-2)가 처리하는 영역 이외의 영역(예를 들어 중앙부)과 접촉시켜서 상대 운동시킴으로써 실행된다.
또한, 스텝 S301과 동일한 타이밍에, 버프 처리 컴포넌트(350)는, 제1 버프 패드(502-1)보다 소직경인 제2 버프 패드(502-2)를 웨이퍼(W)와 접촉시켜서 상대 운동시킴으로써 웨이퍼(W)에 대하여 소정의 제2 처리(버프 처리)를 행한다(스텝 S302). 여기서, 제2 처리는, 제2 버프 패드(502-2)를 웨이퍼(W)의, 제1 버프 패드(502-1)가 처리하는 영역 이외의 영역(예를 들어 주연부)과 접촉시켜서 상대 운동시킴으로써 실행된다. 또한, 본 실시 형태에서는 제1 버프 패드(502-1)의 처리 영역과, 제2 버프 패드(502-2)의 처리 영역을 나누는 예를 나타냈지만, 이것에 한정되지 않고, 버프 처리 컴포넌트(350)는, 제1 버프 패드(502-1)의 처리 영역과, 제2 버프 패드(502-2)의 처리 영역을 명확하게 구분짓지 않고, 이들을 부분적으로 오버랩해서 버프 처리할 수도 있다.
계속해서, 버프 처리 컴포넌트(350)는, 버프 아암(600-2)을 선회시켜서, 제2 버프 패드(502-2)의 컨디셔닝을 행한다(스텝 S303).
또한, 스텝 S303과 동일한 타이밍에, 버프 처리 컴포넌트(350)는, 버프 아암(600-1)을 선회시켜서, 제1 버프 패드(502-1)의 컨디셔닝을 행한다(스텝 S304).
계속해서, 버프 처리 컴포넌트(350)는, 처리를 종료해야 할지 여부를 판정한다(스텝 S305). 버프 처리 컴포넌트(350)는, 예를 들어 동일한 웨이퍼(W)에 처리를 계속해야 한다고 판정한 경우 또는 후속의 웨이퍼(W)가 반송되거나 해서 처리를 계속해야 한다고 판정한 경우에는(스텝 S305, 아니오), 스텝 S301로 되돌아가서 처리를 계속한다. 한편, 버프 처리 컴포넌트(350)는, 처리를 종료해야 한다고 판정한 경우에는(스텝 S305, 예), 처리를 종료한다. 또한, 동일한 웨이퍼(W)에 처리를 계속해야 할지 여부의 판정은, 상술과 마찬가지로 행해지므로, 상세한 설명은 생략한다.
이어서, 본 실시 형태의 처리 방법의 다른 예를 설명한다. 도 15는, 본 실시 형태의 처리 방법의 흐름도이다. 도 15는, 도 5, 6, 10의 실시 형태에 있어서, 2개의 버프 아암(600-1, 600-2)이 연동되지 않고, 독자적인 타이밍에 제1 버프 패드(502-1) 및 제2 버프 패드(502-2)에 버프 처리 및 컨디셔닝 처리를 행하는 실시 형태에 있어서의 처리 방법의 일례이다. 또한, 도 6의 구성의 경우에는, 제3 버프 패드(502-3)도 제2 버프 패드(502-2)와 마찬가지의 처리를 행한다.
먼저, 버프 처리 컴포넌트(350)는, 제1 버프 패드(502-1)를 웨이퍼(W)와 접촉시켜서 상대 운동시킴으로써 웨이퍼(W)에 대하여 소정의 제1 처리(버프 처리)를 행한다(스텝 S401). 여기서, 스텝 S401의 제1 처리는, 제1 버프 패드(502-1)를 웨이퍼(W)의, 제2 버프 패드(502-2)가 처리하는 영역 이외의 영역(예를 들어 중앙부)과 접촉시켜서 상대 운동시킴으로써 실행된다.
계속해서, 버프 처리 컴포넌트(350)는, 제1 버프 패드(502-1)보다 소직경인 제2 버프 패드(502-2)를 웨이퍼(W)와 접촉시켜서 상대 운동시킴으로써 웨이퍼(W)에 대하여 소정의 제2 처리(버프 처리)를 행한다(스텝 S402). 여기서, 제2 처리는, 제2 버프 패드(502-2)를 웨이퍼(W)의, 제1 버프 패드(502-1)가 처리하는 영역 이외의 영역(예를 들어 주연부)과 접촉시켜서 상대 운동시킴으로써 실행된다. 또한, 본 실시 형태에서는 제1 버프 패드(502-1)의 처리 영역과, 제2 버프 패드(502-2)의 처리 영역을 나누는 예를 나타냈지만, 이것에 한정되지 않고, 버프 처리 컴포넌트(350)는, 제1 버프 패드(502-1)의 처리 영역과, 제2 버프 패드(502-2)의 처리 영역을 명확하게 구분짓지 않고, 이들을 부분적으로 오버랩해서 버프 처리할 수도 있다. 이상과 같이, 제1 처리와 제2 처리는, 다른 타이밍에 개시된다.
계속해서, 버프 처리 컴포넌트(350)는, 버프 아암(600-1)을 선회시켜서, 제1 버프 패드(502-1)의 컨디셔닝을 행한다(스텝 S403).
계속해서, 버프 처리 컴포넌트(350)는, 버프 아암(600-2)을 선회시켜서, 제2 버프 패드(502-2)의 컨디셔닝을 행한다(스텝 S404). 이상과 같이, 제1 버프 패드(502-1)의 컨디셔닝과 제2 버프 패드(502-2)의 컨디셔닝은, 다른 타이밍에 개시된다.
계속해서, 버프 처리 컴포넌트(350)는, 처리를 종료해야 할지 여부를 판정한다(스텝 S405). 버프 처리 컴포넌트(350)는, 예를 들어 동일한 웨이퍼(W)에 처리를 계속해야 한다고 판정한 경우 또는 후속의 웨이퍼(W)가 반송되거나 해서 처리를 계속해야 한다고 판정한 경우에는(스텝 S405, 아니오), 스텝 S401로 되돌아가서 처리를 계속한다. 한편, 버프 처리 컴포넌트(350)는, 처리를 종료해야 한다고 판정한 경우에는(스텝 S405, 예), 처리를 종료한다. 또한, 동일한 웨이퍼(W)에 처리를 계속해야 할지 여부의 판정은, 상술과 마찬가지로 행해지므로, 상세한 설명은 생략한다. 또한, 상술한 스텝 S401 내지 S404의 순서는 일례이다. 2개의 버프 아암(600-1, 600-2)이 연동하지 않고, 독자적인 타이밍에 제1 버프 패드(502-1) 및 제2 버프 패드(502-2)에 버프 처리 및 컨디셔닝 처리를 행하는 경우에는, 상술한 스텝 S401 내지 S404를 임의의 순서로 행할 수 있다.
본 실시 형태의 처리 방법에 의하면, 버프 처리를 행할 때의 버프 패드와 웨이퍼(W)의 접촉 면적이 커지므로, 버프 처리의 처리 레이트를 향상시킬 수 있다. 이에 추가하여, 본 실시 형태의 처리 방법에 의하면, 크기가 다른 버프 패드[제1 버프 패드(502-1) 및 제2 버프 패드(502-2)]를 사용해서 버프 처리를 행할 수 있다. 이 때문에, 예를 들어 버프 처리 컴포넌트(350)는, 제1 버프 패드(502-1)에 의해 웨이퍼(W)의 주연부 이외의 영역을 주로 버프 처리하고, 제1 버프 패드(502-1)보다 소직경인 제2 버프 패드(502-2)에 의해 웨이퍼(W)의 주연부를 주로 버프 처리할 수 있다. 그 결과, 본 실시 형태의 처리 방법에 의하면, 웨이퍼(W)의 처리 속도의 면내 균일성을 향상시킬 수 있다.
이하에, 본 발명에 관한 기판 처리 장치인 버프 처리 장치의 실시 형태를 도 16 내지 도 24와 함께 설명한다. 도 16 내지 도 24에 있어서, 동일하거나 또는 유사한 요소에는 동일하거나 또는 유사한 참조 부호를 붙이고, 각 실시 형태의 설명에 있어서 동일하거나 또는 유사한 요소에 관한 중복된 설명은 생략하는 경우가 있다. 또한, 각 실시 형태에서 나타나는 특징은, 서로 모순되지 않는 한 다른 실시 형태로도 적용 가능하다.
일반적인, 반도체 웨이퍼(W)보다 치수가 큰 연마 패드에 웨이퍼(W)를 가압해서 웨이퍼(W)를 연마하는 CMP에 있어서는, 연마 온도에 의해 연마 속도가 변동되는 것이 알려져 있다. 예를 들어, 도 16은, CMP에 사용되는 2개의 다른 종류의 슬러리 A 및 슬러리 B의 온도에 따른 연마 속도의 변화를 나타내고 있고, 슬러리 A 및 슬러리 B는 온도에 따라 연마 속도가 변동된다. 또한, 슬러리 A 및 슬러리 B에서는, 연마 효율이 높아질 때의 온도가 다르다.
연마되는 웨이퍼(W)보다 치수가 큰 연마 패드를 사용해서 CMP 연마하는 경우, 웨이퍼(W)의 전체면이 항상 연마 패드에 접촉하고 있게 된다. 그로 인해, 연마에 의한 발생된 열이 축적되고, 연마 시간과 함께 웨이퍼(W)의 표면 온도가 상승해서 연마 속도가 높은 온도 영역에 도달해서 연마가 촉진되는 경우가 있다.
도 17은 연마되는 웨이퍼(W)보다 치수가 큰 연마 패드를 사용해서 웨이퍼(W)를 연마하는 경우(대직경 연마) 및 연마되는 웨이퍼(W)보다 치수가 작은 버프 패드를 사용해서 연마하는 경우(소직경 버프 연마)에 있어서의, 연마 시간에 대한 웨이퍼(W)의 표면 온도를 나타내는 그래프이다. 도 17 중 망점 부분은, 연마 효율이 좋은 온도 영역이다.
도 17의 그래프에서 알 수 있듯이, 연마되는 웨이퍼(W)보다 치수가 큰 연마 패드를 사용해서 연마하는 경우에는, 웨이퍼(W)의 온도가 상승하기 쉽고, 연마 중에 연마 효율이 좋은 온도 영역에 도달한다. 한편, 연마되는 웨이퍼(W)보다 치수가 작은 버프 패드를 사용해서 연마하는 경우에는, 웨이퍼(W)에 접촉하는 버프 패드의 사이즈가 작기 때문에, 버프 패드에 의한 연마에 의해 발생된 열이 발산되기 쉬워, 웨이퍼(W)의 온도가 상승하기 어렵다. 그로 인해, 연마 효율이 좋은 온도 영역에 도달하지 않거나 또는 효율이 좋은 온도 영역에 도달하는 데 시간을 필요로 한다. 또한, 연마되는 웨이퍼(W)보다 치수가 큰 연마 패드에 웨이퍼(W)를 가압해서 연마하는 경우, 웨이퍼(W) 전체가 균일하게 온도 상승되지만, 연마되는 웨이퍼(W)보다 치수가 작은 버프 패드를 사용해서 연마하는 경우에는, 패드가 접촉하고 있는 개소만 온도가 상승하여, 웨이퍼(W) 내의 온도가 불균일해지기 쉽다.
따라서, 본 발명은 버프 처리되는 기판보다 작은 치수의 버프 패드를 사용해서 버프 처리하는 경우에 있어서, 버프 처리되는 기판의 온도를 제어함으로써 버프 처리 효율을 향상시킬 수 있는 버프 처리 장치 및 버프 처리 방법을 제공한다.
본 명세서에 있어서, 버프 처리란, 버프 연마 처리와 버프 세정 처리 중 적어도 한쪽을 포함하는 것이다.
버프 연마 처리란, 기판에 대하여 버프 패드를 접촉시키면서, 기판과 버프 패드를 상대 운동시켜, 기판과 버프 패드 사이에 슬러리를 개재시킴으로써 기판의 처리면을 연마 제거하는 처리이다. 버프 연마 처리는, 스펀지 등을 사용해서 기판을 물리적 작용에 의해 세정하는 경우에 기판에 가해지는 물리적 작용력보다 강한 물리적 작용력을 기판에 대하여 가할 수 있는 처리이다. 버프 연마 처리에 의해, 스크래치 등의 손상 또는 오염물이 부착된 표층부의 제거, 메인 연마 유닛에 있어서의 주연마에서 제거할 수 없었던 개소의 추가 제거, 또는 메인 연마 후의, 미소 영역의 요철이나 기판 전체에 걸치는 막 두께 분포와 같은 모폴러지의 개선을 실현할 수 있다.
버프 세정 처리란, 기판에 대하여 버프 패드를 접촉시키면서, 기판과 버프 패드를 상대 운동시켜, 기판과 버프 패드 사이에 세정 처리액(약액 또는 약액과 순수)를 개재시킴으로써 기판 표면의 오염물을 제거하거나, 처리면을 개질하거나 하는 처리이다. 버프 세정 처리는, 스펀지 등을 사용해서 기판을 물리적 작용에 의해 세정하는 경우에 기판에 가해지는 물리적 작용력보다 강한 물리적 작용력을 기판에 대하여 가할 수 있는 처리이다.
도 18은, 본 발명의 버프 처리 장치에 이용할 수 있는, 일 실시 형태에 따른 버프 처리 모듈(2-300A)의 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다. 도 18에 나타내는 버프 처리 모듈(2-300A)은, 반도체 웨이퍼 등의 기판의 연마 처리를 행하는 CMP 장치의 일부 또는 CMP 장치 내의 1 유닛으로서 구성할 수 있다. 일례로서, 버프 처리 모듈(2-300A)은, 연마 유닛, 세정 유닛, 기판의 반송 기구를 갖는 CMP 장치에 내장할 수 있고, 버프 처리 모듈(2-300A)은, CMP 장치 내에서의 메인 연마 후에 마무리 처리에 사용할 수 있다.
도 18에 도시한 바와 같이, 일 실시 형태에 따른 버프 처리 모듈(2-300A)은, 웨이퍼(W)가 설치되는 버프 테이블(2-400)과, 웨이퍼(W)의 처리면에 버프 처리를 행하기 위한 버프 패드(2-502)가 설치된 버프 헤드(2-500)와, 버프 헤드(2-500)를 보유 지지하는 버프 아암(2-600)과, 각종 처리액을 공급하기 위한 액 공급 계통(2-700)과, 버프 패드(2-502)의 컨디셔닝(드레싱)을 행하기 위한 컨디셔닝부(2-800)를 구비한다. 도시의 명료화를 위해서 도 18에는 도시하지 않지만, 버프 처리 모듈(2-300A)은, 후술하는 온도 제어 기능을 제공하는 온도 제어 장치를 갖는다.
버프 처리 모듈(2-300A)은, 상술한 버프 연마 처리 및/또는 버프 세정 처리를 행할 수 있다. 또한, 버프 처리 모듈(2-300A)은, 후술하는 바와 같이, 버프 처리 중에 웨이퍼(W)의 온도를 제어할 수 있다.
버프 테이블(2-400)은, 웨이퍼(W)를 지지하기 위한 지지면(402)을 갖는다. 도시의 실시 형태에 있어서, 버프 테이블(2-400)의 지지면(2-402)은, 웨이퍼(W)를 수평 상향으로 지지하도록 구성된다. 지지면(2-402)은, 웨이퍼(W)를 흡착하는 데 사용하는 유체 통로(2-410)(도 21 참조)의 개구부(2-404)를 갖는다. 유체 통로(2-410)는, 도시하지 않은 진공원에 접속되어, 웨이퍼(W)를 진공 흡착시킬 수 있다. 웨이퍼(W)는 배킹재를 개재해서 버프 테이블(2-400)에 흡착시키도록 해도 된다. 배킹재는, 예를 들어 접착 테이프에 의해 버프 테이블(2-400) 표면에 설치할 수 있다. 배킹재는 공지된 것을 이용할 수 있으며, 버프 테이블(2-400)의 개구부(2-402)에 대응하는 위치에 관통 구멍(2-452)이 설치되어 있는 것을 사용할 수 있다.
또한, 본 명세서에 있어서, 버프 테이블(2-400) 위에 웨이퍼(W)가 지지되는 경우, 배킹재를 개재해서 웨이퍼(W)가 지지되는 경우를 포함하는 것으로 한다.
또한, 버프 테이블(2-400)은, 도시하지 않은 구동 기구에 의해 회전축 A의 주위로 회전할 수 있도록 되어 있다. 버프 패드(2-502)는, 버프 헤드(2-500)의 웨이퍼(W)에 대향하는 면에 설치된다. 버프 아암(2-600)은, 버프 헤드(2-500)를 회전축 B 주위로 회전시킴과 함께, 버프 헤드(2-500)를 화살표 C로 나타낸 바와 같이 웨이퍼(W)의 직경 방향으로 요동할 수 있도록 되어 있다. 또한, 버프 아암(2-600)은, 버프 패드(2-502)가 컨디셔닝부(800)에 대향하는 위치까지 버프 헤드(500)를 요동할 수 있도록 되어 있다.
도 18에 나타내는 실시 형태에 있어서, 버프 패드(2-502)는, 버프 테이블(2-400) 및 버프 처리되는 웨이퍼(W)의 직경보다 작은 사이즈이다. 버프 처리되는 웨이퍼(W)보다 작은 사이즈의 버프 패드를 사용해서 버프 처리함으로써, 웨이퍼(W)에 국소적으로 발생한 요철을 평탄화하거나, 웨이퍼(W)의 특정한 부분만을 버프 연마하거나, 웨이퍼(W)의 위치에 따라서 연마량을 조정하거나 하기 쉬워진다. 또한, 버프 패드(2-502)의 사이즈를, 버프 처리되는 웨이퍼(W) 및 버프 테이블의 사이즈와 거의 같은 사이즈로 해도 된다.
도 18에 나타나는 액 공급 계통(2-700)은, 웨이퍼(W)의 처리면에 순수(DIW)를 공급하기 위한 순수 노즐(2-710)을 구비한다. 순수 노즐(2-710)은, 순수 배관(2-712)을 통해서 순수 공급원(2-714)에 접속된다. 순수 배관(2-712)에는, 순수 배관(2-712)을 개폐할 수 있는 개폐 밸브(2-716)가 설치된다. 도시하지 않은 제어 장치를 사용해서 개폐 밸브(2-716)의 개폐를 제어함으로써, 임의의 타이밍에 웨이퍼(W)의 처리면에 순수를 공급할 수 있다.
또한, 액 공급 계통(2-700)은, 웨이퍼(W)의 처리면에 약액(Chemi)을 공급하기 위한 약액 노즐(2-720)을 구비한다. 약액 노즐(2-720)은, 약액 배관(2-722)을 통해서 약액 공급원(2-724)에 접속된다. 약액 배관(2-722)에는, 약액 배관(2-722)을 개폐할 수 있는 개폐 밸브(2-726)가 설치된다. 도시하지 않은 제어 장치를 사용해서 개폐 밸브(2-726)의 개폐를 제어함으로써, 임의의 타이밍에 웨이퍼(W)의 처리면에 약액을 공급할 수 있다.
또한, 일 실시 형태에 있어서, 액 공급 계통(2-700)은, 온도 제어 장치의 일례로서, 순수 배관(2-712) 및/또는 약액 배관(2-722)의 도중에 온도 제어 유닛(2-900)을 배치하고, 순수 및/또는 약액을 원하는 온도로 해서, 순수 노즐(2-710) 및/또는 약액 노즐(2-720)로부터 웨이퍼(W)의 처리면에 공급하도록 해도 된다. 온도 제어된 순수 및/또는 약액을 웨이퍼(W)에 공급함으로써, 웨이퍼(W)의 온도를 원하는 온도로 제어할 수 있다.
도 18에 나타내는 실시 형태에 따른 버프 처리 모듈(2-300A)은, 버프 아암(2-600), 버프 헤드(2-500) 및 버프 패드(2-502)를 개재해서, 웨이퍼(W)의 처리면 또는 버프 테이블(2-400)의 웨이퍼(W)를 지지하기 위한 지지면(2-420)에, 순수, 약액, 또는 슬러리를 선택적으로 공급할 수 있도록 되어 있다.
즉, 순수 배관(2-712)에 있어서의 순수 공급원(2-714)과 개폐 밸브(2-716) 사이로부터는 분기 순수 배관(2-712a)이 분기된다. 또한, 약액 배관(2-722)에 있어서의 약액 공급원(2-724)과 개폐 밸브(2-726) 사이로부터는 분기 약액 배관(2-722a)이 분기된다. 분기 순수 배관(2-712a), 분기 약액 배관(2-722a) 및 슬러리 공급원(2-734)에 접속된 슬러리 배관(2-732)은, 액 공급 배관(2-740)에 합류된다. 분기 순수 배관(2-712a)에는, 분기 순수 배관(2-712a)을 개폐할 수 있는 개폐 밸브(2-718)가 설치된다. 분기 약액 배관(2-722a)에는, 분기 약액 배관(2-722a)을 개폐할 수 있는 개폐 밸브(2-728)가 설치된다. 슬러리 배관(2-732)에는, 슬러리 배관(2-732)을 개폐할 수 있는 개폐 밸브(2-736)가 설치된다.
액 공급 배관(2-740)의 제1 단부는, 분기 순수 배관(2-712a), 분기 약액 배관(2-722a) 및 슬러리 배관(2-732)의 3계통의 배관에 접속된다. 액 공급 배관(2-740)은, 버프 아암(2-600)의 내부, 버프 헤드(2-500)의 중앙 및 버프 패드(2-500)의 중앙을 통해서 연신된다. 액 공급 배관(2-740)의 제2 단부는, 웨이퍼(W)의 처리면을 향해서 개구된다. 도시하지 않은 제어 장치는, 개폐 밸브(2-718), 개폐 밸브(2-728) 및 개폐 밸브(2-736)의 개폐를 제어함으로써, 임의의 타이밍에, 웨이퍼(W)의 처리면에 순수, 약액, 슬러리 중 어느 하나, 또는 이들 임의의 조합의 혼합액을 공급할 수 있다.
일 실시 형태에 있어서, 온도 제어 장치의 일례로서, 액 공급 배관(2-740)의 도중에 온도 제어 유닛(2-900)을 배치하고, 순수, 약액, 슬러리 등의 액을 원하는 온도로 해서, 버프 패드(2-502)로부터 웨이퍼(W)의 처리면에 공급하도록 해도 된다. 웨이퍼(W)에 온도 제어된 액체를 공유함으로써 버프 처리되는 웨이퍼(W)를 원하는 온도로 제어할 수 있다.
도 18에 나타내는 실시 형태에 따른 버프 처리 모듈(2-300A)은, 액 공급 배관(2-740)을 통해서 웨이퍼(W)에 처리액을 공급함과 함께 버프 테이블(2-400)을 회전축 A 주위로 회전시켜, 버프 패드(2-502)를 웨이퍼(W)의 처리면에 가압하고, 버프 헤드(2-500)를 회전축 B 주위로 회전시키면서 화살표 C 방향으로 요동함으로써, 웨이퍼(W)에 버프 처리를 행할 수 있다.
도 18에 나타내는 컨디셔닝부(2-800)는, 버프 패드(2-502)의 표면을 컨디셔닝하기 위한 부재이다. 컨디셔닝부(2-800)는, 드레스 테이블(2-810)과, 드레스 테이블(2-810)에 설치된 드레서(2-820)를 구비한다. 드레스 테이블(2-810)은, 도시하지 않은 구동 기구에 의해 회전축 D 주위로 회전할 수 있도록 되어 있다. 드레서(2-820)는, 다이아몬드 드레서, 브러시 드레서, 또는 이들의 조합으로 형성된다.
버프 처리 모듈(2-300A)은, 버프 패드(2-502)의 컨디셔닝을 행할 때는, 버프 패드(2-502)가 드레서(2-820)에 대향하는 위치가 될 때까지 버프 아암(2-600)을 선회시킨다. 버프 처리 모듈(2-300A)은, 드레스 테이블(2-810)을 회전축 D 주위로 회전시킴과 함께 버프 헤드(500)를 회전시켜, 버프 패드(502)를 드레서(2-820)에 가압함으로써, 버프 패드(2-502)의 컨디셔닝을 행한다.
도 19는, 본 발명에 의한 일 실시 형태에 따른, 버프 처리 중인 웨이퍼(W)의 온도 제어 기능을 제공하는 온도 제어 장치를 구비하는 버프 처리 장치를 설명하는 개략적인 상면도이다. 도 19는, 버프 아암(2-600), 버프 헤드(2-500), 버프 패드(2-502)를 나타내고 있고, 이들은 도 18에 나타나는 실시 형태와 동일해도 되고 또는 다른 것이어도 된다. 도 19에 있어서, 액 공급 계통(2-700)의 도시는 생략되어 있지만, 도 18의 실시 형태와 동일하게 할 수 있다. 버프 처리 중에 있어서, 슬러리는, 액 공급 배관(2-740)을 통해서 버프 패드(2-502)로부터 웨이퍼(W) 상에 공급할 수 있다. 버프 처리 중에 있어서, 약액 및/또는 순수는, 액 공급 배관(2-740)을 통해서 버프 패드(2-502)로부터 웨이퍼(W) 상에 공급해도 되고 또는, 추가적으로, 순수 배관(2-712) 및/또는 약액 배관(2-722)을 통해서 순수 노즐(2-710) 및/또는 약액 노즐(2-720)로부터 웨이퍼(W) 상에 공급해도 된다. 도 19에 나타내는 실시 형태에 있어서, 슬러리, 순수 및/또는 약액은, 온도 제어 유닛(2-900)에 의해 온도 제어되어도 되고, 또는, 온도 제어되지 않아도 된다.
도 19에 나타내는 실시 형태에 따른 버프 처리 장치는, 웨이퍼(W)의 온도를 제어하기 위한 온도 제어 장치의 일례로서, 버프 처리되는 웨이퍼(W)를 향해서 온도 제어된 기체를 공급하기 위한 송풍기(2-902)를 갖는다. 송풍기(2-902)는, 아암(2-902)에 의해 웨이퍼(W)가 설치된 버프 테이블(2-400) 상을 요동할 수 있다. 송풍기(2-902)와 버프 아암(2-600)은, 서로 간섭하지 않도록 요동하도록 제어된다. 또는, 송풍기(2-902)를, 웨이퍼(W)의 면에 수직 또는 수평한 방향으로, 웨이퍼(W)의 면으로부터 버프 아암(2-600)보다도 먼 위치에 배치함으로써, 송풍기(2-902)와 버프 아암(2-600)이 서로 간섭하지 않도록 해도 된다.
송풍기(2-902)에 의해, 온도 조정된 기체(예를 들어 공기)를 웨이퍼(W)에 공급함으로써, 버프 처리 중인 웨이퍼(W)의 온도를 버프 처리에 최적의 온도로 제어할 수 있다. 또한, 송풍기(2-902)는, 공지된 것 등 임의의 것을 사용할 수 있다.
도 20은, 일 실시 형태에 따른, 웨이퍼(W)의 온도를 제어하기 위한 온도 제어 장치의 일례로서, 버프 처리 중인 웨이퍼(W)의 온도를 제어하기 위한 구성을 나타내고 있다. 도 20은, 버프 테이블(2-400)의 지지면(2-402)에 수직인 방향에서 잘라낸 단면을 개략적으로 나타내고 있다. 도 20에 도시된 바와 같이, 일 실시 형태에 있어서, 버프 테이블(2-400) 내에, 유체(예를 들어 물)를 순환시키기 위한 유체 순환 통로(2-910)가 형성된다. 도면 중 화살표는, 유체 순환 통로(2-910) 내의 유체의 흐름 방향을 나타내고 있다. 유체 순환 통로(2-910)는, 버프 테이블(2-400)의 표면 가까이에서, 버프 테이블(2-400)의 면내 방향으로 사행되어 통하도록 형성되고, 유체 순환 통로(2-910)를 흐르는 유체와 버프 테이블(2-400) 상의 웨이퍼(W)가 열교환 가능하게 되도록 구성된다. 유체 순환 통로(2-910)는, 온도 제어 유닛(2-900)에 유체적으로 접속되고, 온도 제어 유닛(2-900)을 통해서 온도 조정된 유체를 유체 순환 통로(2-910) 내에 순환시킬 수 있다. 그에 의해, 버프 테이블(2-400) 상에 지지되는 웨이퍼(W)의 온도를, 버프 처리에 최적의 온도로 제어할 수 있다. 온도 제어 유닛(2-900)은, 흐르는 유체의 온도를 제어할 수 있는 공지된 것 등 임의의 것을 사용할 수 있다. 또한, 도 20에 나타나는 웨이퍼(W)의 온도를 제어하기 위한 구성에, 도 19에 나타나는 송풍기(2-902)를 병용해도 된다.
도 21은, 일 실시 형태에 따른, 웨이퍼(W)의 온도를 제어하기 위한 온도 제어 장치의 일례로서, 버프 처리 중인 웨이퍼(W)의 온도를 제어하기 위한 구성을 나타내고 있다. 도 21은, 버프 테이블(2-400)의 지지면(2-402)에 수직인 방향으로 잘라낸 단면을 개략적으로 나타내고 있다. 도 21에 도시된 바와 같이, 일 실시 형태에 있어서, 버프 테이블(2-400) 내에, 버프 테이블(2-400) 내를 유체가 통과해서 버프 테이블(2-400)의 지지면(2-402)으로부터 배출되도록 구성되는 유체 통로(2-410)가 형성된다. 이러한 유체 통로(2-410)는 온도 제어 유닛(2-900)에 유체적으로 접속되고, 온도 제어 유닛(2-900)에 의해 온도 조정된 유체(예를 들어 순수)를 유체 통로(2-410)에 흐르게 할 수 있다.
웨이퍼(W)의 버프 처리 종료 후에, 웨이퍼(W)를 버프 테이블(2-400)로부터 이동시킨 후에, 온도 조정된 유체를 유체 통로(2-410)로부터 버프 테이블(2-400)의 지지면(2-402)에 흐르게 함으로써, 버프 테이블(2-400)의 지지면(2-402)을 원하는 온도로 조정하고, 다음으로 처리되는 웨이퍼(W)의 온도를 제어할 수 있다. 예를 들어, 웨이퍼(W)를 버프 테이블(2-400)로부터 이동시킨 후에, 버프 테이블(2-400)의 지지면(2-402)을 세정할 때 유체 통로(2-410)에 온도 조정된 유체를 흐르게 할 수 있다. 또한, 유체 통로(2-410)는, 버프 처리 중에는, 도시하지 않은 진공원에 접속되고, 웨이퍼(W)를 버프 테이블(2-400)에 진공 흡착시키는 데도 사용된다.
도 22는, 일 실시 형태에 따른, 웨이퍼(W)의 온도를 제어하기 위한 온도 제어 장치의 일례로서, 버프 처리 중인 웨이퍼(W)의 온도를 제어하기 위한 구성을 나타내고 있다. 도 22는, 버프 테이블(2-400)을 측면에서 본 개략도이다. 도 22에 나타나는 버프 헤드(2-500) 및 버프 패드(2-502)는, 도 18에 나타나는 실시 형태와 마찬가지로, 버프 헤드(2-500) 및 버프 패드(2-502)를 통해서, 웨이퍼(W)의 처리면에, 순수, 약액, 또는 슬러리를 선택적으로 공급할 수 있도록 되어 있다. 도 22에 나타내는 실시 형태에 있어서, 액 공급 배관(2-740)(도 18 참조) 도중에 온도 제어 유닛(2-900)이 배치된다. 온도 제어 유닛(2-900)에 의해, 버프 처리에 사용되는 슬러리, 순수, 및/또는 약액을 원하는 온도로 제어하여, 버프 패드(2-502)를 통해서 웨이퍼(W) 상에 공급할 수 있다. 그에 의해, 버프 테이블(2-400) 상에 지지되는 웨이퍼(W)의 온도를, 버프 처리에 최적의 온도로 제어할 수 있다. 도 22에 나타내는 실시 형태에 따른 온도 제어를 위한 구성을, 도 19 내지 21에 나타나는 구성과 병용해도 된다.
본 발명의 일 실시 형태에 있어서, 버프 처리 유닛(2-300A)은, 버프 처리되는 웨이퍼(W)의 온도를 측정하는 온도계를 구비할 수 있다.
도 23은, 일 실시 형태에 따른, 버프 처리 유닛(2-300A)에 사용할 수 있는 온도계를 나타내고 있다. 도 23은, 버프 테이블(2-400)의 측면에서 본 개략도이다. 도 23에 나타내는 버프 처리 유닛(2-300A)은, 버프 테이블(2-400)의 반경 방향으로 배치되는 방사 온도계(2-950)의 어레이를 갖는다. 방사 온도계(2-950)는, 비접촉식으로 버프 처리 중인 웨이퍼(W)의 온도를 측정할 수 있다. 버프 처리 중에는, 웨이퍼(W)는 회전하고 있으므로, 방사 온도계(2-950)의 어레이는 웨이퍼(W)의 전체면 온도를 측정할 수 있다. 도시의 명료화를 위해서 도시하지 않았지만, 방사 온도계(2-950)는, 적절한 기구에 의해 버프 테이블(2-400)을 향하도록 배치되어 있다. 일 실시 형태로서, 방사 온도계(2-950)의 어레이는, 웨이퍼(W)의 중심으로부터 에지 방향으로 3 내지 11로 분할된 영역의 온도를 측정할 수 있도록 구성된다. 버프 패드(2-502)가 방사 온도계(2-950)의 측정 영역을 요동하고 있을 때는, 온도를 측정하지 않도록 또는 측정된 온도를 무시하도록 제어된다. 방사 온도계(2-950)는, 적외 온도계 등 임의의 것을 사용할 수 있다.
일 실시 형태에 있어서, 방사 온도계(2-950)는, 도 19에 나타나는 송풍기(2-902) 및 도 20 내지 22에 나타나는 온도 제어 유닛(2-900)에 접속할 수 있다. 방사 온도계(2-950)에 의해 측정된 온도에 기초하여, 웨이퍼(W)의 각종 온도 제어 기구(2-900, 2-902)를 조정할 수 있다. 그에 의해, 버프 처리 중에 의해 정확하게 웨이퍼(W)의 온도를 제어할 수 있다.
도 24는, 일 실시 형태에 따른, 버프 처리 유닛(2-300A)에 사용할 수 있는 온도계를 나타내고 있다. 도 24는, 버프 테이블(2-400)의 측면에서 본 개략도이다. 도 24에 도시된 바와 같이, 이러한 실시 형태의 버프 테이블(2-400)은, 지지면(2-402) 아래에 시트형 면 분포 온도계(2-952)를 갖는다. 시트형 면 분포 온도계(2-952)는, 웨이퍼(W)의 면내 온도 분포를 측정할 수 있다. 시트형 면 분포 온도계(2-952) 위에는, 보호 플레이트(2-954)가 배치되어, 시트형 면 분포 온도계(2-952)가 보호된다. 일례로서, 시트형 면 분포 온도계(2-952)는, 웨이퍼(W)의 중심으로부터 에지 방향으로 3 내지 11로 분할된 영역의 온도를 측정할 수 있도록 구성된다. 시트형 면 분포 온도계(2-952)로서, 공지된 것 등 임의의 것을 사용할 수 있다.
일 실시 형태에 있어서, 시트형 면 분포 온도계(2-952)는, 도 19에 나타나는 송풍기(2-902) 및 도 20 내지 22에 나타나는 온도 제어 유닛(2-900)에 접속할 수 있다. 시트형 면 분포 온도계(2-952)에 의해 측정된 온도에 기초하여, 웨이퍼(W)의 각종 온도 제어 기구(2-900, 2-902)를 조정할 수 있다. 그에 의해, 버프 처리 중에 보다 정확하게 웨이퍼(W)의 온도를 제어할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따른 버프 처리 장치는, 버프 처리 중인 웨이퍼(W)의 온도를 제어할 수 있으므로, 버프 처리를 효율적으로 행할 수 있다. 예를 들어, 버프 연마 처리에 사용하는 슬러리에 최적의 온도로 웨이퍼(W)의 온도를 유지하고, 버프 연마 처리의 처리 속도를 향상시킬 수 있다. 버프 연마의 처리 속도를 향상시킴으로써, 효율적으로, 웨이퍼(W) 표면에 견고하게 고착한 입자를 웨이퍼 표층마다 리프트 오프하거나, 스크래치가 들어간 웨이퍼 표층을 제거하거나 할 수 있다.
또한, 버프 세정 처리에 사용하는 약액에 최적의 온도로 웨이퍼(W)의 온도를 유지하여, 버프 세정에 있어서 약액의 효과를 촉진할 수 있다. 예를 들어, 웨이퍼의 표면에 견고하게 고착한 입자에 대하여 약액에 의한 분해 반응을 촉진할 수 있다. 또한, 약액을 활성화함으로써 버프 세정 처리의 속도를 향상시킬 수 있다.
이상과 같이 버프 처리 중에 처리 대상물의 온도를 제어하는 기능을 갖는 버프 처리 장치를 도 16 내지 도 24와 함께 설명해 왔지만, 본 발명은 상술한 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상술한 실시 형태의 각각의 특징은 서로 모순되지 않는 한 조합하거나 또는 교환할 수 있다. 예를 들어, 상술한 실시 형태에 있어서는, 버프 테이블이 수평하고 지지면이 연직 상향으로 되는 것으로서 도시, 설명했지만, 버프 테이블의 지지면이 수평 방향을 향하도록 배치되는 버프 처리 장치로 할 수도 있다.
이하, 본원 발명의 일 실시 형태에 따른 연마 장치 및 처리 방법이 도 25 내지 도 39에 기초하여 설명된다.
<연마 장치>
도 25는, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 연마 장치의 전체 구성을 도시하는 평면도이다. 도 25에 도시한 바와 같이, 처리 대상물에 처리를 행하기 위한 연마 장치(CMP 장치)(3-1000)는, 대략 직사각 형상의 하우징(3-1)을 구비한다. 하우징(3-1)의 내부는, 격벽(3-1a, 3-1b)에 의해, 로드/언로드 유닛(3-2)과, 연마 유닛(3-3)과, 세정 유닛(3-4)으로 구획된다. 로드/언로드 유닛(3-2), 연마 유닛(3-3) 및 세정 유닛(3-4)은, 각각 독립적으로 조립되고, 독립적으로 배기된다. 또한, 세정 유닛(3-4)은, 연마 장치에 전원을 공급하는 전원 공급부와, 처리 동작을 제어하는 제어 장치(3-5)를 구비한다.
<로드/언로드 유닛>
로드/언로드 유닛(3-2)은, 다수의 처리 대상물[예를 들어, 웨이퍼(기판)]을 스톡하는 웨이퍼 카세트가 적재되는 2개 이상(본 실시 형태에서는 4개)의 프론트 로드부(3-20)를 구비한다. 이들 프론트 로드부(3-20)는, 하우징(3-1)에 인접해서 배치되고, 연마 장치의 폭 방향(길이 방향과 수직인 방향)을 따라 배열된다. 프론트 로드부(3-20)에는, 오픈 카세트, SMIF(Standard Manufacturing Interface) 포드, 또는 FOUP(Front Opening Unified Pod)를 탑재할 수 있도록 되어 있다. 여기서, SMIF 및 FOUP는, 내부에 웨이퍼 카세트를 수납하고, 격벽으로 덮음으로써, 외부 공간과는 독립된 환경을 유지할 수 있는 밀폐 용기이다.
또한, 로드/언로드 유닛(3-2)에는, 프론트 로드부(3-20)의 배열을 따라 주행 기구(3-21)가 부설된다. 주행 기구(3-21) 상에는, 웨이퍼 카세트의 배열 방향을 따라 이동 가능한 2대의 반송 로봇(로더, 반송 기구)(3-22)이 설치된다. 반송 로봇(3-22)은, 주행 기구(3-21) 상을 이동함으로써, 프론트 로드부(3-20)에 탑재된 웨이퍼 카세트에 액세스할 수 있도록 되어 있다. 각 반송 로봇(3-22)은, 상하로 2개의 핸드를 구비하고 있다. 상측 핸드는, 처리된 웨이퍼를 웨이퍼 카세트로 되돌릴 때 사용된다. 하측 핸드는, 처리 전의 웨이퍼를 웨이퍼 카세트로부터 꺼낼 때 사용된다. 이와 같이, 상하의 핸드를 구분지어 사용할 수 있도록 되어 있다. 또한, 반송 로봇(3-22)의 하측 핸드는, 웨이퍼를 반전시킬 수 있도록 구성되어 있다.
로드/언로드 유닛(3-2)은 가장 깨끗한 상태를 유지할 필요가 있는 영역이기 때문에, 로드/언로드 유닛(2)의 내부는, 연마 장치 외부, 연마 유닛(3-3) 및 세정 유닛(3-4)의 어느 것보다도 높은 압력으로 항상 유지되어 있다. 연마 유닛(3-3)은, 연마액으로서 슬러리를 사용하기 때문에 가장 더러운 영역이다. 따라서, 연마 유닛(3-3)의 내부에는 부압이 형성되고, 그 압력은 세정 유닛(3-4)의 내부 압력보다도 낮게 유지된다. 로드/언로드 유닛(3-2)에는, HEPA 필터, ULPA 필터 또는 케미컬 필터 등의 클린 에어 필터를 갖는 필터 팬 유닛(도시하지 않음)이 설치되어 있다. 필터 팬 유닛으로부터는, 파티클, 유독 증기, 또는 유독 가스가 제거된 클린 에어가 항상 분출되고 있다.
<연마 유닛>
연마 유닛(3-3)은, 웨이퍼의 연마(평탄화)가 행해지는 영역이다. 연마 유닛(3-3)은, 제1 연마 모듈(3-3A), 제2 연마 모듈(3-3B), 제3 연마 모듈(3-3C) 및 제4 연마 모듈(3-3D)을 구비하고 있다. 제1 연마 모듈(3-3A), 제2 연마 모듈(3-3B), 제3 연마 모듈(3-3C) 및 제4 연마 모듈(3-3D)은, 도 25에 도시한 바와 같이, 연마 장치의 길이 방향을 따라 배열된다.
도 25에 도시한 바와 같이, 제1 연마 모듈(3-3A)은, 연마면을 갖는 연마 패드(연마구)(3-10)가 설치된 연마 테이블(3-30A)과, 웨이퍼를 보유 지지해서 연마 테이블(3-30A) 상의 연마 패드(3-10)에 가압하면서 연마하기 위한 톱 링(3-31A)과, 연마 패드(3-10)에 연마액이나 드레싱액(예를 들어, 순수)를 공급하기 위한 연마액 공급 노즐(3-32A)과, 연마 패드(3-10)의 연마면의 드레싱을 행하기 위한 드레서(3-33A)와, 액체(예를 들어 순수)와 기체(예를 들어 질소 가스)의 혼합 유체 또는 액체(예를 들어 순수)를 분사해서 연마면 상의 슬러리나 연마 생성물 및 드레싱에 의한 연마 패드 잔사를 제거하는 애토마이저(3-34A)를 구비하고 있다.
마찬가지로, 제2 연마 모듈(3-3B)은, 연마 테이블(3-30B)과, 톱 링(3-31B)과, 연마액 공급 노즐(3-32B)과, 드레서(3-33B)와, 애토마이저(3-34B)를 구비하고 있다. 제3 연마 모듈(3-3C)은, 연마 테이블(3-30C)과, 톱 링(3-31C)과, 연마액 공급 노즐(3-32C)과, 드레서(3-33C)와, 애토마이저(3-34C)를 구비하고 있다. 제4 연마 모듈(3-3D)은, 연마 테이블(3-30D)과, 톱 링(3-31D)과, 연마액 공급 노즐(3-32D)과, 드레서(3-33D)와, 애토마이저(3-34D)를 구비하고 있다.
제1 연마 모듈(3-3A), 제2 연마 모듈(3-3B), 제3 연마 모듈(3-3C) 및 제4 연마 모듈(3-3D)은, 서로 동일한 구성을 갖고 있으므로, 이하, 제1 연마 모듈(3-3A)에 대해서만 설명한다.
도 26은, 제1 연마 모듈(3-3A)을 모식적으로 도시하는 사시도이다. 톱 링(3-31A)은, 톱 링 샤프트(3-36)에 지지된다. 연마 테이블(3-30A)의 상면에는 연마 패드(3-10)가 부착된다. 연마 패드(3-10)의 상면은, 웨이퍼(W)를 연마하는 연마면을 형성한다. 또한, 연마 패드(3-10) 대신에 고정 지립을 사용할 수도 있다. 톱 링(3-31A) 및 연마 테이블(3-30A)은, 화살표로 나타낸 바와 같이, 그 축심 주위로 회전하도록 구성된다. 웨이퍼(W)는 톱 링(3-31A)의 하면에 진공 흡착에 의해 보유 지지된다. 연마 시에는, 연마액 공급 노즐(3-32A)로부터 연마 패드(3-10)의 연마면에 연마액이 공급된 상태에서, 연마 대상인 웨이퍼(W)가 톱 링(3-31A)에 의해 연마 패드(3-10)의 연마면에 가압되어 연마된다.
<반송 기구>
이어서, 웨이퍼를 반송하기 위한 반송 기구에 대해서 설명한다. 도 25에 도시한 바와 같이, 제1 연마 모듈(3-3A) 및 제2 연마 모듈(3-3B)에 인접하여, 제1 리니어 트랜스포터(3-6)가 배치되어 있다. 제1 리니어 트랜스포터(3-6)는, 연마 모듈(3-3A, 3-3B)이 배열하는 방향을 따른 4개의 반송 위치[로드/언로드 유닛측에서 순서대로 제1 반송 위치(TP1), 제2 반송 위치(TP2), 제3 반송 위치(TP3), 제4 반송 위치(TP4)라 함] 사이에서 웨이퍼를 반송하는 기구이다.
또한, 제3 연마 모듈(3-3C) 및 제4 연마 모듈(3-3D)에 인접하여, 제2 리니어 트랜스포터(3-7)가 배치된다. 제2 리니어 트랜스포터(3-7)는, 연마 모듈(3-3C, 3-3D)이 배열하는 방향을 따른 3개의 반송 위치[로드/언로드 유닛측에서 순서대로 제5 반송 위치(TP5), 제6 반송 위치(TP6), 제7 반송 위치(TP7)라 함] 사이에서 웨이퍼를 반송하는 기구이다. 또한, 제1 리니어 트랜스포터(3-6) 및 제2 리니어 트랜스포터(3-7)는, 미연마의 웨이퍼(W)를 연마 유닛(3-3)으로 반송하고, 및/또는, 연마 후의 웨이퍼(W)를 연마 유닛(3-3)으로부터 반송하는 제1 반송 로봇에 대응한다.
웨이퍼는, 제1 리니어 트랜스포터(3-6)에 의해 연마 모듈(3-3A, 3-3B)으로 반송된다. 제1 연마 모듈(3-3A)의 톱 링(3-31A)은, 톱 링 헤드의 스윙 동작에 의해 연마 위치와 제2 반송 위치(TP2) 사이를 이동한다. 따라서, 톱 링(3-31A)에의 웨이퍼의 수수는 제2 반송 위치(TP2)에서 행해진다. 마찬가지로, 제2 연마 모듈(3-3B)의 톱 링(3-31B)은 연마 위치와 제3 반송 위치(TP3) 사이를 이동하고, 톱 링(3-31B)에의 웨이퍼의 수수는 제3 반송 위치(TP3)에서 행해진다. 제3 연마 모듈(3-3C)의 톱 링(3-31C)은 연마 위치와 제6 반송 위치(TP6) 사이를 이동하고, 톱 링(3-31C)에의 웨이퍼의 수수는 제6 반송 위치(TP6)에서 행해진다. 제4 연마 모듈(3-3D)의 톱 링(3-31D)은 연마 위치와 제7 반송 위치(TP7) 사이를 이동하고, 톱 링(3-31D)에의 웨이퍼의 수수는 제7 반송 위치(TP7)에서 행해진다.
제1 반송 위치(TP1)에는, 반송 로봇(3-22)으로부터 웨이퍼를 수취하기 위한 리프터(3-11)가 배치되어 있다. 웨이퍼는, 리프터(3-11)를 개재해서 반송 로봇(3-22)으로부터 제1 리니어 트랜스포터(3-6)로 전달된다. 리프터(3-11)와 반송 로봇(3-22) 사이에 위치하여, 셔터(도시하지 않음)가 격벽(3-1a)에 설치되어 있고, 웨이퍼의 반송 시에는 셔터가 열려서 반송 로봇(3-22)으로부터 리프터(3-11)로 웨이퍼가 전달되도록 되어 있다. 또한, 제1 리니어 트랜스포터(3-6)와, 제2 리니어 트랜스포터(3-7)와, 세정 유닛(3-4)과의 사이에는 스윙 트랜스포터(3-12)가 배치되어 있다. 스윙 트랜스포터(3-12)는, 제4 반송 위치(TP4)와 제5 반송 위치(TP5) 사이를 이동 가능한 핸드를 갖고 있다. 제1 리니어 트랜스포터(3-6)로부터 제2 리니어 트랜스포터(3-7)에의 웨이퍼의 수수는, 스윙 트랜스포터(3-12)에 의해 행해진다. 웨이퍼는, 제2 리니어 트랜스포터(3-7)에 의해 제3 연마 모듈(3-3C) 및/또는 제4 연마 모듈(3-3D)로 반송된다. 또한, 연마 유닛(3-3)에서 연마된 웨이퍼는 스윙 트랜스포터(3-12)를 경유해서 세정 유닛(3-4)으로 반송된다.
제1 리니어 트랜스포터(3-6), 제2 리니어 트랜스포터(3-7)는, 일본 특허 공개 제2010-50436호 공보에 기재되어 있는 바와 같이, 각각 복수의 반송 스테이지(도시하지 않음)를 갖는다. 이에 의해, 예를 들어 미연마의 웨이퍼를 각 반송 위치로 반송하는 반송 스테이지와, 연마 후의 웨이퍼를 각 반송 위치로부터 반송하는 반송 스테이지를 구분지어 사용할 수 있다. 이에 의해 웨이퍼를 빠르게 반송 위치로 반송해서 연마를 개시하여, 연마 후의 웨이퍼를 빠르게 세정 유닛으로 보낼 수 있다.
<세정 유닛>
도 27의 (a)는 세정 유닛(3-4)을 도시하는 평면도이고, 도 27의 (b)는 세정 유닛(3-4)을 도시하는 측면도이다. 도 27의 (a) 및 도 27의 (b)에 도시한 바와 같이, 세정 유닛(3-4)은, 여기에서는 롤 세정실(3-190)과, 제1 반송실(3-191)과, 펜 세정실(3-192)과, 제2 반송실(3-193)과, 건조실(3-194)과, 버프 처리실(3-300)과, 제3 반송실(3-195)로 구획되어 있다.
롤 세정실(3-190) 내에는, 세로 방향을 따라 배열된 상측 롤 세정 모듈(3-201A) 및 하측 롤 세정 모듈(3-201B)이 배치되어 있다. 상측 롤 세정 모듈(3-201A)은, 하측 롤 세정 모듈(3-201B)의 상방에 배치되어 있다. 상측 롤 세정 모듈(3-201A) 및 하측 롤 세정 모듈(3-201B)은, 세정액을 웨이퍼의 표리면에 공급하면서, 회전하는 2개의 롤 스펀지(제1 세정구)를 웨이퍼의 표리면에 각각 가압함으로써 웨이퍼를 세정하는 세정기이다. 상측 롤 세정 모듈(3-201A)과 하측 롤 세정 모듈(3-201B) 사이에는, 웨이퍼의 임시 거치대(3-204)가 설치되어 있다.
펜 세정실(3-192) 내에는, 세로 방향을 따라 배열된 상측 펜 세정 모듈(3-202A) 및 하측 펜 세정 모듈(3-202B)이 배치되어 있다. 상측 펜 세정 모듈(3-202A)은, 하측 펜 세정 모듈(3-202B)의 상방에 배치되어 있다. 상측 펜 세정 모듈(3-202A) 및 하측 펜 세정 모듈(3-202B)은, 세정액을 웨이퍼의 표면에 공급하면서, 회전하는 펜슬 스펀지(제2 세정구)를 웨이퍼의 표면에 가압해서 웨이퍼의 직경 방향으로 요동함으로써 웨이퍼를 세정하는 세정기이다. 상측 펜 세정 모듈(3-202A)과 하측 펜 세정 모듈(3-202B) 사이에는, 웨이퍼의 임시 거치대(3-203)이 설치되어 있다. 또한, 스윙 트랜스포터(3-12)의 측방에는, 도시하지 않은 프레임에 설치된 웨이퍼(W)의 임시 거치대(3-180)가 배치되어 있다. 임시 거치대(3-180)는, 제1 리니어 트랜스포터(3-6)에 인접해서 배치되어 있고, 제1 리니어 트랜스포터(3-6)와 세정 유닛(3-4) 사이에 위치하고 있다.
건조실(3-194) 내에는, 세로 방향을 따라 배열된 상측 건조 모듈(3-205A) 및 하측 건조 모듈(3-205B)이 배치되어 있다. 상측 건조 모듈(3-205A) 및 하측 건조 모듈(3-205B)은, 서로 격리되어 있다. 상측 건조 모듈(3-205A) 및 하측 건조 모듈(3-205B)의 상부에는, 청정한 공기를 건조 모듈(3-205A, 3-205B) 내에 각각 공급하는 필터 팬 유닛(3-207A, 3-207B)이 설치되어 있다.
상측 롤 세정 모듈(3-201A), 하측 롤 세정 모듈(3-201B), 상측 펜 세정 모듈(3-202A), 하측 펜 세정 모듈(3-202B), 임시 거치대(3-203), 상측 건조 모듈(3-205A) 및 하측 건조 모듈(3-205B)은, 도시하지 않은 프레임에 볼트 등을 통하여 고정된다.
제1 반송실(3-191)에는, 상하 이동 가능한 제1 반송 로봇(반송 기구)(3-209)이 배치된다. 제2 반송실(3-193)에는, 상하 이동 가능한 제2 반송 로봇(3-210)이 배치된다. 제3 반송실(3-195)에는, 상하 이동 가능한 제3 반송 로봇(반송 기구)(3-213)이 배치된다. 제1 반송 로봇(3-209), 제2 반송 로봇(3-210) 및 제3 반송 로봇(3-213)은, 세로 방향으로 연장되는 지지축(3-211, 3-212, 3-214)으로 각각 이동 가능하게 지지되어 있다. 제1 반송 로봇(3-209), 제2 반송 로봇(3-210) 및 제3 반송 로봇(3-213)은, 내부에 모터 등의 구동 기구를 갖고 있으며, 지지축(3-211, 3-212, 3-214)을 따라 상하로 이동 가능하게 되어 있다. 제1 반송 로봇(3-209)은, 반송 로봇(3-22)와 마찬가지로, 상하 2단의 핸드를 갖고 있다. 제1 반송 로봇(3-209)은, 도 27의 (a)의 점선으로 나타낸 바와 같이, 그 하측 핸드가 상술한 임시 거치대(3-180)에 액세스 가능한 위치에 배치되어 있다. 제1 반송 로봇(3-209)의 하측 핸드가 임시 거치대(3-180)에 액세스할 때는, 격벽(3-1b)에 설치되어 있는 셔터(도시하지 않음)가 개방되도록 되어 있다.
제1 반송 로봇(3-209)은, 임시 거치대(3-180), 상측 롤 세정 모듈(3-201A), 하측 롤 세정 모듈(3-201B), 임시 거치대(3-204), 임시 거치대(3-203), 상측 펜 세정 모듈(3-202A) 및 하측 펜 세정 모듈(3-202B) 사이에서 웨이퍼(W)를 반송하도록 동작한다. 세정 전의 웨이퍼(슬러리가 부착되어 있는 웨이퍼)를 반송할 때는, 제1 반송 로봇(3-209)은, 하측 핸드를 사용하고, 세정 후의 웨이퍼를 반송할 때는 상측 핸드를 사용한다.
제2 반송 로봇(3-210)은, 상측 펜 세정 모듈(3-202A), 하측 펜 세정 모듈(3-202B), 임시 거치대(3-203), 상측 건조 모듈(3-205A) 및 하측 건조 모듈(3-205B) 사이에서 웨이퍼(W)를 반송하도록 동작한다. 제2 반송 로봇(3-210)은, 세정된 웨이퍼만을 반송하므로, 1개의 핸드만을 구비하고 있다. 도 25에 도시하는 반송 로봇(3-22)은, 상측 핸드를 사용해서 상측 건조 모듈(3-205A) 또는 하측 건조 모듈(3-205B)로부터 웨이퍼를 꺼내고, 그 웨이퍼를 웨이퍼 카세트로 되돌린다. 반송 로봇(3-22)의 상측 핸드가 건조 모듈(3-205A, 3-205B)에 액세스할 때는, 격벽(3-1a)에 설치되어 있는 셔터(도시하지 않음)가 개방되도록 되어 있다.
버프 처리실(3-300)에는, 상측 버프 처리 모듈(3-300A) 및 하측 버프 처리 모듈(3-300B)이 구비된다. 제3 반송 로봇(3-213)은, 상측 롤 세정 모듈(3-201A), 하측 롤 세정 모듈(3-201B), 임시 거치대(3-204), 상측 버프 처리 모듈(3-300A) 및 하측 버프 처리 모듈(3-300B) 사이에서 웨이퍼(W)를 반송하도록 동작한다. 제3 반송 로봇(3-213)은, 상하 2단의 핸드를 갖고 있다. 또한, 세정 유닛(3-4)의 제1 반송 로봇(3-209)은, 상측 롤 세정 모듈(3-201A), 하측 롤 세정 모듈(3-201B), 상측 펜 세정 모듈(3-202A), 하측 펜 세정 모듈(3-202B), 임시 거치대(3-203) 및 임시 거치대(3-204) 사이에서 웨이퍼(W)를 반송한다. 제2 반송 로봇(3-210)은, 상측 펜 세정 모듈(3-202A), 하측 펜 세정 모듈(3-202B), 상측 건조 모듈(3-205A), 하측 건조 모듈(3-205B) 및 임시 거치대(3-203) 사이에서 웨이퍼(W)를 반송한다. 제3 반송 로봇(3-213)은, 상측 롤 세정 모듈(3-201A), 하측 롤 세정 모듈(3-201B), 상측 버프 처리 모듈(3-300A), 하측 버프 처리 모듈(3-300B) 및 임시 거치대(3-204) 사이에서 웨이퍼(W)를 반송하는, 제1 반송 로봇과는 다른 제2 반송 로봇에 대응한다.
각 실의 압력 관계는, 버프 처리실(3-300)＜제3 반송실(3-195)＞롤 세정실(3-190)＜제1 반송실(3-191)＞펜 세정실(3-192)＜제2 반송실(3-193)＞건조실(3-194)이라고 하는 관계로 되어 있다. 즉, 제1 반송실(3-191), 제2 반송실(3-193), 제3 반송실(3-195)은 모두, 각각 인접하는 버프 처리실(3-300), 각 세정실(3-190, 3-192) 또는 건조실(3-194)보다도 정압으로 되어 있다. 또한, 제1 반송실(3-191)은, 연마 유닛(3-3)보다도 정압으로 되어 있다. 버프 처리실(3-300), 롤 세정실(3-190), 펜 세정실(3-192), 건조실(3-194)의 각각 반송실에 면하는 벽면에는, 도시하지 않은 셔터가 설치되어 있다. 각 반송 로봇(3-209, 3-210, 3-213)은, 셔터가 열린 때 버프 처리실(3-300), 롤 세정실(3-190), 펜 세정실(3-192) 또는 건조실(3-194) 사이에서 기판을 수수하도록 되어 있다. 이들 셔터가 열린 상태에서도, 상술한 압력 관계는 유지되도록 되어 있으므로, 반송 로봇에 의한 기판의 반송에 의해, 항상 반송실로부터, 버프 처리실(3-300), 각 세정실(3-190, 3-192) 또는 건조실(3-194)을 향한 기류가 발생한다. 이에 의해, 버프 처리실(3-300), 각 세정실(3-190, 3-192), 건조실(3-194) 내의 오염된 분위기는 밖으로 나오지 않도록 되어 있다.
특히, 연마 유닛(3-3)에서는 연마액을 사용하고 있고, 버프 처리실(3-300)에 대해서도 버프 처리액으로서 연마액을 사용하는 경우가 있다. 따라서, 상기와 같은 압력 밸런스로 함으로써, 연마 유닛(3-3) 내의 파티클 성분은 제1 반송실(3-191)로 유입되지 않고, 또한 버프 처리실(3-300) 내의 파티클 성분은 제3 반송실로 유입되지 않는다. 이와 같이, 연마액을 사용하는 유닛 또는 처리실과 인접하는 반송실의 내압을 높임으로써, 각 반송실, 각 세정실, 건조실의 청정도를 유지하여, 기판의 오염을 방지할 수 있다. 또한, 도 27의 예와 달리, 연마 유닛(3-3), 롤 세정실(3-190), 펜 세정실(3-192), 건조실(3-194) 및 버프 처리실(3-300)이 서로 반송실에 의해 이격되지 않고 직접 인접하는 구성으로 한 경우에는, 각 실간의 압력 밸런스는, 건조실(3-194)＞롤 세정실(3-190) 및 펜 세정실(3-192)＞버프 처리실(3-300)≥연마 유닛(3-3)으로 한다.
이어서, 연마 유닛(3-3)에서 연마를 종료한 웨이퍼를 버프 처리, 롤 스펀지에 의한 세정, 펜슬 스펀지에 의한 세정, 건조의 순으로 처리할 때의 반송에 대해서 설명한다.
먼저, 제1 반송 로봇(3-209)의 하측 핸드가 임시 거치대(3-180)로부터 웨이퍼(W)를 수취한다. 제1 반송 로봇(3-209)의 하측 핸드는, 웨이퍼(W)를 임시 거치대(3-204)에 싣는다. 제3 반송 로봇(3-213)의 하측 핸드는, 상측 버프 처리 모듈(3-300A) 및 하측 버프 처리 모듈(3-300B)의 어느 한쪽으로 웨이퍼(W)를 반송한다. 버프 처리 후, 제3 반송 로봇(3-213)의 상측 핸드는, 상측 롤 세정 모듈(3-201A) 및 하측 롤 세정 모듈(3-201B)의 어느 한쪽으로 웨이퍼(W)를 반송한다. 롤 세정 후, 제1 반송 로봇(3-209)의 상측 핸드는, 상측 펜 세정 모듈(3-202A) 및 하측 펜 세정 모듈(3-202B)로 웨이퍼(W)를 반송한다. 펜 세정 후, 제2 반송 로봇(3-210)은, 상측 건조 모듈(3-205A) 및 하측 건조 모듈(3-205B)의 어느 한쪽으로 웨이퍼(W)를 반송한다. 또한, 여기에서 나타낸 웨이퍼(W)의 반송 루트는 일례이며, 이 반송 루트에는 한정되지 않는다. 예를 들어, 웨이퍼(W)를 최초로 상측 버프 처리 모듈(3-300A) 또는 하측 버프 처리 모듈(3-300B)로 반송할 필요는 없다. 예를 들어, 웨이퍼(W)를 롤 세정, 버프 처리, 펜 세정, 건조의 순으로 반송할 수도 있다. 이들 각 모듈의 개개의 세정 능력의 조합으로 최종적으로 웨이퍼(W) 표면의 청정화를 행하기 때문이다.
임시 거치대(3-203)는, 예를 들어 롤 세정을 행한 후에, 펜 세정을 행하지 않고 건조를 행하는 경우에, 제1 반송실(3-191)로부터 제2 반송실(3-193)로의 웨이퍼(W)의 수수대로서 사용할 수 있다. 임시 거치대(3-203)는 필요없는 경우에는 설치하지 않아도 된다.
버프 처리실(3-300), 롤 세정실(3-190), 펜 세정실(3-192) 및 건조실(3-194)은, 각각 상하로 2개의 모듈을 가져도 된다. 이에 의해, 연속적으로 반송되어 오는 웨이퍼(W)를 상하 2개의 모듈에 할당해서 복수의 웨이퍼(W)를 병행해서 처리해서 스루풋을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 어떤 웨이퍼(W)는 상측의 모듈만을 사용해서 처리를 행하고, 다음의 웨이퍼(W)는 하측의 모듈만을 사용해서 처리를 행한다. 즉, 본 실시 형태는, 복수의 세정 라인을 갖는다. 여기서, 세정 라인이란, 웨이퍼(W)가 투입되는 세정 유닛 내부에 있어서, 1개의 웨이퍼(W)가 각 모듈에 의해 세정될 때의 이동 경로를 가리킨다.
제1 리니어 트랜스포터(3-6), 제2 리니어 트랜스포터(3-7)는, 연마 유닛(3-3)의 각 연마 모듈에서 연마를 행하기 위해서, 미연마의 웨이퍼를 각 반송 위치로 반송하고, 연마 후의 웨이퍼를 반송 위치로부터 반송한다. 한편, 세정 유닛(3-4) 내의 각 반송 로봇은, 임시 거치대(3-180)로부터 웨이퍼를 수취하고, 버프 처리실(3-300), 롤 세정실(3-190), 펜 세정실(3-192) 및 건조실(3-194) 사이에서 웨이퍼를 반송한다. 이와 같이, 제1 리니어 트랜스포터(3-6) 및 제2 리니어 트랜스포터(3-7)와, 세정 유닛(3-4) 내의 각 반송 로봇은 그 역할을 나누고 있다. 이와 같이 각 반송 기기가 담당하는 반송 동작을 분담함으로써, 반송의 대기 시간을 저감시켜서, 스루풋을 향상시킬 수 있다. 그 결과, 웨이퍼(W)가 반송을 기다리기 위해서 대기하는 동안, 약액 등에 의한 부식이 진행되는 문제를 피할 수 있다.
상기한 바와 같이 세정 유닛(4)은, 버프 처리실(3-300), 롤 세정실(3-190), 펜 세정실(3-192) 및 건조실(3-194)의 인접하는 실간에, 내부에 반송 로봇을 갖는 반송실이 존재하고 있다. 각 반송 로봇은, 인접하는 모듈간의 반송만을 행하므로, 웨이퍼(W)의 반송이 분업화되어, 반송의 대기 시간을 저감시켜서, 스루풋을 향상시킬 수 있다. 특히, 버프 처리실(3-300), 롤 세정실(3-190), 펜 세정실(3-192) 및 건조실(3-194)의 처리 시간을 평준화함으로써 스루풋은 한층 향상된다.
또한, 버프 처리실(3-300)의 상측 버프 처리 모듈(3-300A)과 하측 버프 처리 모듈(3-300B)에서 버프 처리액 또는 버프 패드(후술함)를 다른 것을 사용할 수 있다. 이 경우, 제1 버프 처리를 상측 버프 처리 모듈(3-300A)에서 행하고, 제2 버프 처리를 하측 버프 처리 모듈(3-300B)에서 행하는 것도 가능하다. 예를 들어, 후술하는 버프 연마 처리와 버프 세정 처리를 연속해서 행하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시 형태에서는, 세정 유닛(3-4) 내에서, 버프 처리실(3-300), 롤 세정실(3-190) 및 펜 세정실(3-192)을, 로드/언로드 유닛(3-2)에서 먼 쪽부터 순서대로 배열하여 배치하는 예를 나타냈지만, 이것에는 한정되지 않는다. 버프 처리실(3-300), 롤 세정실(3-190) 및 펜 세정실(3-192)의 배치 형태는, 웨이퍼의 품질 및 스루풋 등에 따라 적절히 선택할 수 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 상측 버프 처리 모듈(3-300A) 및 하측 버프 처리 모듈(3-300B)을 구비하는 예를 나타내지만, 이에 한정하지 않고 한쪽 버프 처리 모듈만을 구비하고 있어도 된다. 또한, 본 실시 형태에서는, 버프 처리실(3-300) 외에, 웨이퍼(W)를 세정하는 모듈로서 롤 세정 모듈 및 펜 세정 모듈을 예로 들어 설명했지만, 이에 한정하지 않고, 2유체 제트 세정(2FJ 세정) 또는 메가 소닉 세정을 행할 수도 있다. 2유체 제트 세정은, 고속 기체에 실린 미소 액적(미스트)을 2유체 노즐로부터 웨이퍼(W)를 향해서 분출시켜서 충돌시키고, 미소 액적의 웨이퍼(W) 표면에의 충돌로 발생한 충격파를 이용해서 웨이퍼(W) 표면의 파티클 등을 제거(세정)하는 것이다. 메가 소닉 세정은, 세정액에 초음파를 가하여, 세정액 분자의 진동 가속도에 의한 작용력을 파티클 등의 부착 입자에 작용시켜서 제거하는 것이다. 이하, 상측 버프 처리 모듈(3-300A) 및 하측 버프 처리 모듈(3-300B)에 대해서 설명한다. 상측 버프 처리 모듈(3-300A) 및 하측 버프 처리 모듈(3-300B)은, 마찬가지 구성이므로, 상측 버프 처리 모듈(3-300A)만 설명한다.
<버프 처리 모듈>
도 28은 상측 버프 처리 모듈의 개략 구성을 도시하는 도면이다. 도 28에 도시한 바와 같이, 상측 버프 처리 모듈(3-300A)은, 웨이퍼(W)가 설치되는 버프 테이블(3-400)과, 웨이퍼(W)의 처리면에 버프 처리를 행하기 위한 버프 패드(제3 세정구)(3-502)가 설치된 버프 헤드(3-500)와, 버프 헤드(3-500)를 보유 지지하는 버프 아암(3-600)과, 버프 처리액을 공급하기 위한 액 공급 계통(3-700)과, 버프 패드(3-502)의 컨디셔닝(드레싱)을 행하기 위한 컨디셔닝부(3-800)를 구비한다. 도 28에 도시한 바와 같이, 버프 패드(제3 세정구)(3-502)는, 웨이퍼(W)보다 소직경이다. 예를 들어 웨이퍼(W)가 Φ300㎜인 경우, 버프 패드(3-502)는 바람직하게는 Φ100㎜ 이하, 보다 바람직하게는 Φ60 내지 100㎜인 것이 바람직하다. 이것은 버프 패드의 직경이 클수록 웨이퍼와의 면적비가 작아져서, 웨이퍼의 버프 처리 속도는 증가한다. 한편, 웨이퍼 처리 속도의 면내 균일성에 대해서는, 반대로 버프 패드의 직경이 작아질수록, 면내 균일성이 향상된다. 이것은, 단위 처리 면적이 작아지기 때문이며, 도 28에 도시한 바와 같은, 버프 패드(3-502)를 버프 아암(3-600)에 의해 웨이퍼(W)의 면내에서 요동 등의 상대 운동을 하게 함으로써 웨이퍼 전체면 처리를 행하는 방식에 있어서 유리해진다. 또한, 버프 처리액은, DIW(순수), 세정 약액 및 슬러리와 같은 연마액, 중 적어도 하나를 포함한다. 버프 처리의 방식으로서는 주로 2종류가 있으며, 하나는 처리 대상인 웨이퍼 상에 잔류하는 슬러리나 연마 생성물의 잔사와 같은 오염물을 버프 패드와의 접촉 시에 제거하는 방식, 또 하나는 상기 오염물이 부착된 처리 대상을 연마 등에 의해 일정량 제거하는 방식이다. 전자에 있어서는, 버프 처리액은 세정 약액이나 DIW, 후자에 있어서는 연마액이 바람직하다. 단, 후자에 있어서는, 상기 처리에서의 제거량은 예를 들어 10㎚ 미만, 바람직하게는 5㎚ 이하인 것이, CMP 후의 피처리면의 상태(평탄성이나 잔막량)의 유지에 있어서는 바람직하고, 이 경우, 통상의 CMP 정도의 제거 속도가 필요없는 경우가 있다. 그러한 경우, 적절히 연마액에 대하여 희석 등의 처리를 행함으로써 처리 속도의 조정을 행해도 된다. 또한, 버프 패드(3-502)는, 예를 들어 발포 폴리우레탄계의 하드 패드, 스웨이드계의 소프트 패드 또는 스펀지 등으로 형성된다. 버프 패드의 종류는 처리 대상물의 재질이나 제거해야 할 오염물의 상태에 대하여 적절히 선택하면 된다. 예를 들어 오염물이 처리 대상물 표면에 들어차 있는 경우에는, 보다 오염물에 물리력을 작용시키기 쉬운 하드 패드, 즉 경도나 강성이 높은 패드를 버프 패드로서 사용해도 된다. 한편 처리 대상물이 예를 들어 Low-k막 등의 기계적 강도가 작은 재료인 경우, 피처리면의 손상 저감을 위해, 소프트 패드를 사용해도 된다. 또한, 버프 처리액이 슬러리와 같은 연마액인 경우, 처리 대상물의 제거 속도나 오염물의 제거 효율, 손상 발생의 유무는 단순히 버프 패드의 경도나 강성의 것만으로는 결정되지 않기 때문에, 적절히 선택해도 된다. 또한, 이들 버프 패드의 표면에는, 예를 들어 동심원 형상 홈이나 XY 홈, 소용돌이 홈, 방사상 홈과 같은 홈 형상이 실시되어 있어도 된다. 또한, 버프 패드를 예를 들어 PVA 스펀지와 같은, 버프 처리액이 침투 가능한 스펀지 형상의 재료를 사용해도 된다. 이들에 의해, 버프 패드면 내에서의 버프 처리액의 흐름 분포의 균일화나 버프 처리에서 제거된 오염물의 신속한 배출이 가능해진다.
버프 테이블(3-400)은, 웨이퍼(W)를 흡착하는 기구를 갖는다. 또한, 버프 테이블(3-400)은, 도시하지 않은 구동 기구에 의해 회전축 A 주위로 회전할 수 있도록 되어 있다. 또한, 버프 테이블(3-400)은, 도시하지 않은 구동 기구에 의해, 웨이퍼(W)에 각도 회전 운동(각도가 360°에 못미치는 원호 운동) 또는 스크롤 운동(오비탈 운동, 원 궤적 운동이라고도 함)을 하게 하도록 되어 있어도 된다. 버프 패드(3-502)는, 버프 헤드(3-500)의 웨이퍼(W)에 대향하는 면에 설치된다. 버프 헤드(3-500)는, 도시하지 않은 구동 기구에 의해 회전축 B 주위로 회전할 수 있도록 되어 있다. 또한, 버프 헤드(3-500)는, 도시하지 않은 구동 기구에 의해 버프 패드(3-502)를 웨이퍼(W)의 처리면에 가압할 수 있도록 되어 있다. 버프 아암(3-600)은, 버프 헤드(3-500)를 화살표 C로 나타낸 바와 같이 웨이퍼(W)의 반경 또는 직경의 범위의 버프 헤드(3-502)가 웨이퍼(W)에 접촉하는 영역 내에서 이동 가능하다. 또한, 버프 아암(3-600)은, 버프 패드(3-502)가 컨디셔닝부(3-800)에 대향하는 위치까지 버프 헤드(3-500)를 요동할 수 있도록 되어 있다.
컨디셔닝부(3-800)는, 버프 패드(3-502)의 표면을 컨디셔닝하기 위한 부재이다. 컨디셔닝부(3-800)는, 드레스 테이블(3-810)과, 드레스 테이블(3-810)에 설치된 드레서(3-820)를 구비한다. 드레스 테이블(3-810)은, 도시하지 않은 구동 기구에 의해 회전축 D 주위로 회전할 수 있도록 되어 있다. 또한, 드레스 테이블(3-810)은, 도시하지 않은 구동 기구에 의해 드레서(3-820)에 스크롤 운동을 하게 하도록 되어 있어도 된다. 드레서(3-820)는, 표면에 다이아몬드 입자가 전착 고정되었거나 또는 다이아몬드 지립이 버프 패드와의 접촉면의 전체면 또는 일부에 배치된 다이아몬드 드레서, 수지제의 브러시모가 버프 패드와의 접촉면의 전체면 또는 일부에 배치된 브러시 드레서, 또는 이들의 조합으로 형성된다.
상측 버프 처리 모듈(3-300A)은, 버프 패드(3-502)의 컨디셔닝을 행할 때는, 버프 패드(3-502)가 드레서(3-820)에 대향하는 위치가 될 때까지 버프 아암(3-600)을 선회시킨다. 상측 버프 처리 모듈(3-300A)은, 드레스 테이블(3-810)을 회전축 D 주위로 회전시킴과 함께 버프 헤드(3-500)를 회전시켜, 버프 패드(3-502)를 드레서(3-820)에 가압함으로써, 버프 패드(3-502)의 컨디셔닝을 행한다. 컨디셔닝 조건으로서는, 컨디셔닝 하중은 80N 이하이면 좋고, 40N 이하인 것이 버프 패드(3-502)의 수명의 관점에서 더 좋다. 또한, 버프 패드(3-502) 및 드레서(3-820)의 회전수는 500rpm 이하에서의 사용이 바람직하다. 또한, 본 실시 형태는, 웨이퍼(W)의 처리면 및 드레서(3-820)의 드레스면이 수평 방향을 따라 설치되는 예를 나타내지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 상측 버프 처리 모듈(3-300A)은, 웨이퍼(W)의 처리면 및 드레서(3-820)의 드레스면이 연직 방향을 따라 설치되도록, 버프 테이블(3-400) 및 드레스 테이블(3-810)을 배치할 수 있다. 이 경우, 버프 아암(3-600) 및 버프 헤드(3-500)는, 연직 방향으로 배치된 웨이퍼(W)의 처리면에 대하여 버프 패드(3-502)를 접촉시켜서 버프 처리를 행하고, 연직 방향으로 배치된 드레서(3-820)의 드레스면에 대하여 버프 패드(3-502)를 접촉시켜서 컨디셔닝 처리를 행할 수 있도록 배치된다. 또한, 버프 테이블(3-400) 또는 드레스 테이블(3-810) 중 어느 한쪽이 연직 방향으로 배치되어, 버프 아암(3-600)에 배치된 버프 패드(3-502)가 각 테이블면에 대하여 대향하도록 버프 아암(3-600)의 전부 또는 일부가 회전해도 된다.
액 공급 계통(3-700)은, 웨이퍼(W)의 처리면에 순수(DIW)를 공급하기 위한 순수 노즐(3-710)을 구비한다. 순수 노즐(3-710)은, 순수 배관(3-712)을 통해서 순수 공급원(3-714)에 접속된다. 순수 배관(3-712)에는, 순수 배관(3-712)을 개폐할 수 있는 개폐 밸브(3-716)가 설치된다. 제어 장치(3-5)는, 개폐 밸브(3-716)의 개폐를 제어함으로써, 임의의 타이밍에 웨이퍼(W)의 처리면에 순수를 공급할 수 있다.
또한, 액 공급 계통(3-700)은, 웨이퍼(W)의 처리면에 약액(Chemi)을 공급하기 위한 약액 노즐(3-720)을 구비한다. 약액 노즐(3-720)은, 약액 배관(3-722)을 통해서 약액 공급원(3-724)에 접속된다. 약액 배관(3-722)에는, 약액 배관(3-722)을 개폐할 수 있는 개폐 밸브(3-726)가 설치된다. 제어 장치(3-5)는, 개폐 밸브(3-726)의 개폐를 제어함으로써, 임의의 타이밍에 웨이퍼(W)의 처리면에 약액을 공급할 수 있다.
상측 버프 처리 모듈(3-300A)은, 버프 아암(3-600), 버프 헤드(3-500) 및 버프 패드(3-502)를 통해서, 웨이퍼(W)의 처리면에, 순수, 약액, 또는 슬러리 등의 연마액을 선택적으로 공급할 수 있도록 되어 있다. 버프 패드(3-500)에는, 적어도 1개 이상의 관통 구멍이 형성되고, 본 구멍을 통해서 버프 처리액을 공급할 수 있다.
즉, 순수 배관(3-712)에 있어서의 순수 공급원(3-714)과 개폐 밸브(3-716) 사이로부터는 분기 순수 배관(3-712a)이 분기된다. 또한, 약액 배관(3-722)에 있어서의 약액 공급원(3-724)과 개폐 밸브(3-726) 사이로부터는 분기 약액 배관(3-722a)이 분기된다. 분기 순수 배관(3-712a), 분기 약액 배관(3-722a) 및 연마액 공급원(3-734)에 접속된 연마액 배관(3-732)은, 액 공급 배관(3-740)에 합류한다. 분기 순수 배관(3-712a)에는, 분기 순수 배관(3-712a)을 개폐할 수 있는 개폐 밸브(3-718)가 설치된다. 분기 약액 배관(3-722a)에는, 분기 약액 배관(3-722a)을 개폐할 수 있는 개폐 밸브(3-728)가 설치된다. 연마액 배관(3-732)에는, 연마액 배관(3-732)을 개폐할 수 있는 개폐 밸브(3-736)가 설치된다.
액 공급 배관(3-740)의 제1 단부는, 분기 순수 배관(3-712a), 분기 약액 배관(3-722a) 및 연마액 배관(3-732)의 3계통의 배관에 접속된다. 액 공급 배관(3-740)은, 버프 아암(3-600)의 내부, 버프 헤드(3-500)의 중앙 및 버프 패드(3-502)의 중앙을 통해서 연신된다. 액 공급 배관(3-740)의 제2 단부는, 웨이퍼(W)의 처리면을 향해서 개구된다. 제어 장치(3-5)는, 개폐 밸브(3-718), 개폐 밸브(3-728) 및 개폐 밸브(3-736)의 개폐를 제어함으로써, 임의의 타이밍에, 웨이퍼(W)의 처리면에 순수, 약액, 슬러리 등의 연마액 중 어느 하나, 또는 이들 임의의 조합의 혼합액을 공급할 수 있다.
상측 버프 처리 모듈(3-300A)은, 액 공급 배관(3-740)을 통해서 웨이퍼(W)에 처리액을 공급함과 함께 버프 테이블(3-400)을 회전축 A 주위로 회전시켜, 버프 패드(3-502)를 웨이퍼(W)의 처리면에 가압하고, 버프 헤드(3-500)를 회전축 B 주위로 회전시키면서 화살표 C 방향으로 요동함으로써, 웨이퍼(W)에 버프 처리를 행할 수 있다. 또한, 버프 처리에 있어서의 조건이지만, 기본적으로는 본 처리는 메커니컬 작용에 의한 디펙트 제거이지만, 한편으로 웨이퍼(W)에의 손상의 저감을 고려하여, 압력은 3psi 이하, 바람직하게는 2psi 이하가 바람직하다. 또한, 웨이퍼(W) 및 버프 헤드(3-500)의 회전수는, 버프 처리액의 면내 분포를 고려해서 1000rpm 이하인 것이 바람직하다. 또한, 버프 헤드(3-500)의 이동 속도는, 300㎜/sec 이하이다. 그러나, 웨이퍼(W) 및 버프 헤드(3-500)의 회전수 및 버프 헤드(3-500)의 이동 거리에 따라, 최적의 이동 속도의 분포는 다르기 때문에, 웨이퍼(W) 면내에서 버프 헤드(3-500)의 이동 속도는 가변인 것이 바람직하다. 이 경우의 이동 속도의 변화 방식으로서는, 예를 들어 웨이퍼(W) 면내에서의 요동 거리를 복수의 구간으로 분할하고, 각각의 구간에 대하여 이동 속도를 설정할 수 있는 방식이 바람직하다. 또한, 버프 처리액 유량으로서는, 웨이퍼(W) 및 버프 헤드(3-500)가 고속 회전 시에도 충분한 처리액의 웨이퍼 면내 분포를 유지하기 위해서는 대유량이 좋다. 그러나 한편으로, 처리액 유량 증가는 처리 비용의 증가를 초래하므로, 유량으로서는 1000㎖/min 이하, 바람직하게는 500㎖/min 이하인 것이 바람직하다.
여기서, 버프 처리란, 버프 연마 처리와 버프 세정 처리 중 적어도 한쪽을 포함하는 것이다.
버프 연마 처리란, 웨이퍼(W)에 대하여 버프 패드(3-502)를 접촉시키면서, 웨이퍼(W)와 버프 패드(3-502)를 상대 운동시켜, 웨이퍼(W)와 버프 패드(3-502) 사이에 슬러리 등의 연마액을 개재시킴으로써 웨이퍼(W)의 처리면을 연마 제거하는 처리이다. 버프 연마 처리는, 롤 세정실(3-190)에 있어서 롤 스펀지에 의해 웨이퍼(W)에 가하는 물리적 작용력 및 펜 세정실(3-192)에 있어서 펜 스펀지에 의해 웨이퍼(W)에 가하는 물리적 작용력, 보다 강한 물리적 작용력을 웨이퍼(W)에 대하여 가할 수 있는 처리이다. 버프 연마 처리에 의해, 오염물이 부착된 표층부의 제거, 연마 유닛(3-3)에 있어서의 주연마에서 제거할 수 없었던 개소의 추가 제거, 또는 주연마 후의 모폴러지의 개선을 실현할 수 있다.
버프 세정 처리란, 웨이퍼(W)에 대하여 버프 패드(3-502)를 접촉시키면서, 웨이퍼(W)와 버프 패드(3-502)를 상대 운동시켜, 웨이퍼(W)와 버프 패드(3-502) 사이에 세정 처리액(약액 또는 약액과 순수)를 개재시킴으로써 웨이퍼(W) 표면의 오염물을 제거하거나, 처리면을 개질하거나 하는 처리이다. 버프 세정 처리는, 롤 세정실(3-190)에 있어서 롤 스펀지에 의해 웨이퍼(W)에 가하는 물리적 작용력 및 펜 세정실(3-192)에 있어서 펜 스펀지에 의해 웨이퍼(W)에 가하는 물리적 작용력, 보다 강한 물리적 작용력을 웨이퍼(W)에 대하여 가할 수 있는 처리이다. 버프 세정 처리에 의해, PVA 스펀지 등의 연질 소재에서는 제거할 수 없었던 점착성의 파티클이나, 기판 표면에 들어차 있는 오염물을 제거할 수 있다.
즉, 본 실시 형태의 연마 장치(3-1000)는, 복수의 세정 모듈의 일부 세정 모듈[상측 버프 처리 모듈(3-300A) 및 하측 버프 처리 모듈(3-300B)]은 다른 세정 모듈[상측 롤 세정 모듈(3-201A), 하측 롤 세정 모듈(3-201B), 상측 펜 세정 모듈(3-202A) 및 하측 펜 세정 모듈(3-202B)]보다 높은 압력으로 웨이퍼(W)에 세정구를 접촉시키면서 웨이퍼(W)와 세정구를 상대 운동시킴으로써 웨이퍼(W)를 세정하는 기능을 갖는다.
이상과 같이, 본 실시 형태의 연마 장치(3-1000)는, 메커니컬 작용이 큰 세정 모듈[상측 버프 처리 모듈(3-300A) 및 하측 버프 처리 모듈(3-300B)]을 구비하고 있으므로, 세정 능력이 강화된 연마 장치를 실현할 수 있다.
구체적으로는, 상측 롤 세정 모듈(3-201A) 및 하측 롤 세정 모듈(3-201B)에 있어서, 웨이퍼(W)에 롤 스펀지(제1 세정구)를 가압하는 압력은, 통상은 1psi 미만이다.
또한, 상측 펜 세정 모듈(3-202A) 및 하측 펜 세정 모듈(3-202B)에 있어서, 웨이퍼(W)에 펜슬 스펀지(제2 세정구)를 가압하는 압력은, 통상은 1psi 미만이다.
이에 비해, 상측 버프 처리 모듈(3-300A) 및 하측 버프 처리 모듈(3-300B)은, 웨이퍼(W)에 버프 패드(3-502)(제3 세정구)를 예로 들어 1 내지 3psi로 접촉시키면서 웨이퍼(W)와 버프 패드(3-502)를 상대 운동시킴으로써 웨이퍼(W)를 세정하는 기능을 갖는다.
따라서, 본 실시 형태의 연마 장치(3-1000)는, 종래의 연마 장치에 구비되어 있는 세정 모듈보다도 메커니컬 작용이 큰 세정 모듈[상측 버프 처리 모듈(3-300A) 및 하측 버프 처리 모듈(3-300B)]을 구비하고 있으므로, 세정 능력을 강화할 수 있다.
또한, 연마 유닛(3-3) 내에 상측 버프 처리 모듈(3-300A) 또는 하측 버프 처리 모듈(3-300B)을 설치하면, 연마 유닛(3-3)에 있어서 처리 시간의 증가가 발생하여, WPH(Wafer Per Hour)에 영향을 주는 경우가 있다. 이에 비해 본 실시 형태에서는, 세정 유닛(3-4) 내에 상측 버프 처리 모듈(3-300A) 및 하측 버프 처리 모듈(3-300B)을 설치하고 있으므로, 연마 유닛(3-3)에 있어서의 율속을 저감하여, WPH의 저하를 억제할 수 있다.
<전체 흐름도>
이어서, 연마 장치(3-1000)의 처리 방법에 대해서 설명한다. 도 29는, 본 실시 형태의 연마 장치(3-1000)의 처리 방법의 일례를 나타내는 도면이다. 도 29에서는, 연마 장치(3-1000)의 전체의 처리 방법의 흐름을 간단하게 설명한다.
도 29에 도시한 바와 같이, 처리 대상물에 대한 처리 방법은, 먼저, 연마 유닛(3-3)에 의해 웨이퍼(W)의 연마를 행한다(스텝 S3-101). 계속해서, 처리 방법은, 연마 유닛(3-3)에 의해 연마된 웨이퍼(W)를 버프 처리실(3-300)로 반송하고, 상측 버프 처리 모듈(3-300A) 또는 하측 버프 처리 모듈(3-300B)에 의해, 웨이퍼(W)의 마무리 연마(라이트 폴리쉬)를 행한다(스텝 S3-102).
계속해서, 처리 방법은, 상측 버프 처리 모듈(3-300A) 또는 하측 버프 처리 모듈(3-300B)에 의해, 웨이퍼(W)의 버프 세정(제3 세정 공정)을 행한다(스텝 S3-103). 여기서, 처리 방법은, 복수의 세정 공정을 포함한다. 웨이퍼(W)의 버프 세정은, 복수의 세정 공정의 일부 세정 공정이며, 웨이퍼(W)에 세정구[버프 패드(3-502)]를 접촉시키면서 웨이퍼(W)와 세정구를 상대 운동시킴으로써 웨이퍼(W)를 세정한다. 버프 연마(스텝 S3-102)와 버프 세정(스텝 S3-103)은 1개의 버프 모듈 내에서 연속해서 행해도 되고, 상하 2개의 버프 모듈을 연속해서 사용해서 실현해도 된다.
계속해서, 처리 방법은, 웨이퍼(W)를 롤 세정실(3-190)로 반송하고, 상측 롤 세정 모듈(3-201A) 또는 하측 롤 세정 모듈(3-201B)에 의해, 웨이퍼(W)의 롤 세정(제1 세정 공정)을 행한다(스텝 S3-104). 롤 세정은, 버프 세정보다도 낮은 압력으로 웨이퍼(W)에 세정구(롤 스펀지)를 접촉시키면서 웨이퍼(W)와 세정구를 상대 운동시킴으로써 웨이퍼(W)를 세정한다.
계속해서, 처리 방법은, 웨이퍼(W)를 펜 세정실(3-192)로 반송하고, 상측 펜 세정 모듈(3-202A) 또는 하측 펜 세정 모듈(3-202B)에 의해, 웨이퍼(W)의 펜 세정(제2 세정 공정)을 행한다(스텝 S3-105). 펜 세정은, 버프 세정보다도 낮은 압력으로 웨이퍼(W)에 세정구(펜 스펀지)를 접촉시키면서 웨이퍼(W)와 세정구를 상대 운동시킴으로써 웨이퍼(W)를 세정한다.
계속해서, 처리 방법은, 웨이퍼(W)를 건조실(3-194)로 반송하고, 상측 건조 모듈(3-205A) 또는 하측 건조 모듈(3-205B)에 의해 웨이퍼(W)의 건조를 행하여(스텝 S3-106), 웨이퍼(W)를 꺼내고 처리를 종료한다.
이상과 같이, 본 실시 형태의 처리 방법은, 복수의 세정 공정을 구비하고, 일부의 세정 공정은 종래의 처리 방법에 구비되어 있는 세정 공정보다도 메커니컬 작용이 큰 세정 공정(버프 세정 공정)을 구비하고 있으므로, 종래에 비해 세정 능력을 강화할 수 있다.
또한, 도 29의 예에서는, 연마 유닛(3-3)에 의한 연마 공정 후에 버프 연마 공정을 행하는 예를 나타냈지만, 버프 연마 공정은 필수가 아니고, 또한 버프 세정 공정, 롤 세정 공정 및 펜 세정 공정의 순서는, 임의로 교체할 수 있다.
예를 들어, 도 30은, 본 실시 형태의 연마 장치(3-1000)의 처리 방법의 일례를 나타내는 도면이다. 도 30에서는, 연마 장치(3-1000) 전체의 처리 방법의 흐름을 간단하게 설명한다.
도 30에 도시한 바와 같이, 처리 방법은, 먼저, 연마 유닛(3-3)에 의해 웨이퍼(W)의 연마를 행한다(스텝 S3-201). 계속해서, 처리 방법은, 연마 유닛(3-3)에 의해 연마된 웨이퍼(W)를 롤 세정실(3-190)로 반송하고, 상측 롤 세정 모듈(3-201A) 또는 하측 롤 세정 모듈(3-201B)에 의해, 웨이퍼(W)의 롤 세정(제1 세정 공정)을 행한다(스텝 S3-202). 롤 세정은, 웨이퍼(W)에 세정구(롤 스펀지)를 접촉시키면서 웨이퍼(W)와 세정구를 상대 운동시킴으로써 웨이퍼(W)를 세정한다. 여기서, 롤 세정을 버프 세정보다도 먼저 실시하는 것은, 버프 처리 모듈에의 슬러리나 연마 잔사의 반입 저감에 의한 세정 성능의 유지 때문이다. 버프 세정에서는 종래의 세정 방식에서는 제거가 곤란한 오염물의 제거를 목적으로 하기 때문에, 종래 세정에서 제거 가능한 오염물을 사전에 제거해 둠으로써, 슬러리나 연마 잔사에 의한 역오염의 영향을 극소화할 수 있음으로써, 세정 성능이 유지된다.
계속해서, 처리 방법은, 웨이퍼(W)를 버프 처리실(3-300)로 반송하고, 상측 버프 처리 모듈(3-300A) 또는 하측 버프 처리 모듈(3-300B)에 의해, 웨이퍼(W)의 버프 세정(제3 세정 공정)을 행한다(스텝 S3-203). 웨이퍼(W)의 버프 세정은, 복수의 세정 공정의 일부 세정 공정이며, 다른 세정 공정(롤 세정, 펜 세정)보다 높은 압력으로 웨이퍼(W)에 세정구[버프 패드(3-502)]를 접촉시키면서 웨이퍼(W)와 세정구를 상대 운동시킴으로써 웨이퍼(W)를 세정한다.
계속해서, 처리 방법은, 웨이퍼(W)를 펜 세정실(3-192)로 반송하고, 상측 펜 세정 모듈(3-202A) 또는 하측 펜 세정 모듈(3-202B)에 의해, 웨이퍼(W)의 펜 세정(제2 세정 공정)을 행한다(스텝 S3-204). 펜 세정은, 웨이퍼(W)에 세정구(펜 스펀지)를 접촉시키면서 웨이퍼(W)와 세정구를 상대 운동시킴으로써 웨이퍼(W)를 세정한다.
계속해서, 처리 방법은, 웨이퍼(W)를 건조실(3-194)로 반송하고, 상측 건조 모듈(3-205A) 또는 하측 건조 모듈(3-205B)에 의해 웨이퍼(W)의 건조를 행하여(스텝 S3-205), 웨이퍼(W)를 꺼내고 처리를 종료한다.
<버프 모듈 흐름도>
이어서, 연마 장치(3-1000)의 상측 버프 처리 모듈(3-300A)에 있어서의 처리 방법에 대해서 상세하게 설명한다. 도 31은, 본 실시 형태의 처리 방법의 일례를 나타내는 도면이다.
도 31에 도시한 바와 같이, 먼저, 버프 테이블(3-400)측의 처리로서, 처리 방법은, 웨이퍼(W)를 버프 테이블(3-400) 상에 설치한다(스텝 S3-301). 또한, 버프 테이블(3-400)의 스테이지에는 완충재가 설치되는 경우가 있다. 이로 인해, 웨이퍼(W)의 흡착은, 버프 테이블(3-400)의 스테이지를 통해서 직접 흡착하는 경우와, 완충재를 통해서 흡착하는 경우가 있다. 완충재는, 예를 들어 폴리우레탄, 나일론, 불소계 고무, 실리콘 고무 등의 탄성 재료를 포함하고, 점착성 수지층을 통하여 버프 테이블(3-400)의 스테이지와 밀착되어 있다. 완충재는 탄성을 갖고 있기 때문에, 웨이퍼에 흠집이 생기는 것을 방지하거나, 버프 테이블(3-400)의 표면의 요철의 버프 처리에의 영향을 완화시키거나 하는 것이다.
계속해서, 처리 방법은, 버프 처리액의 웨이퍼면 상으로의 선출(프리로드)을 행한다(스텝 S3-302). 예를 들어, 버프 처리액을 웨이퍼(W)의 처리면 내에 미리 공급함으로써, 웨이퍼(W)의 처리면 상의 액 치환을 행할 수 있다. 액 치환은, 예를 들어 연마 유닛(3)으로 연마한 후나 전단의 세정 처리에 있어서 웨이퍼(W)의 표면에 잔류한 DIW 등, 버프 처리 전에 있어서 웨이퍼(W)의 처리면에 잔류되어 있는 액체와, 버프 처리액을 치환하는 것이다. 예를 들어, 버프 처리액이 지립 성분을 포함하는 연마액의 경우에는, DIW와 섞여서 희석됨으로써, 연마액 중에 포함되는 지립 성분의 응집이 발생함으로써, 피처리면에서의 스크래치 형성의 리스크가 증가한다. 따라서, 본 선출 처리를 설치함으로써, 응집한 지립 성분을 버프 처리 전에 웨이퍼(W) 외부로 배출하는 것이 가능하며, 따라서 상기 리스크의 저감이 가능하다. 또한, 버프 처리액을 웨이퍼(W)의 처리면 내에 미리 공급함으로써, 버프 처리 개시 시의 버프 성능을 안정화시킬 수 있고, 구체적으로는, 버프 처리액 부족에 의한 처리 속도나 세정 능력의 저하를 억제하는 것이 가능하다. 또한, 본 선출 처리의 방법으로서는, 외부 공급 노즐[약액이면 약액 노즐(3-720)]에 의한 공급, 또는분기 약액 배관(3-722a) 또는 연마액 배관(3-732)을 통해서 공급하는 방법이 있다. 전자에 있어서는, 외부 공급 노즐을 요동시켜서 버프 처리액의 공급 위치를 웨이퍼(W) 면내에서 이동시켜도 된다. 또한, 후자에 대해서는, 예를 들어 버프 헤드(3-600)를 웨이퍼(W)의 회전 중심의 근방에 이동시키고, 버프 패드(3-502)를 웨이퍼(W)에 접촉시키지 않은 상태에서, 버프 처리액을 공급한다. 또한, 이때, 버프 헤드(3-600)를 웨이퍼(W)의 면내에서 이동시키면서, 버프 처리액을 공급해도 된다. 이동의 방식으로서는, 예를 들어 원호 운동, 직선 운동, 또한 단방향 운동이나 왕복 이동 중 어느 하나 및 그들의 조합이며 또한 웨이퍼(W) 면내에서의 버프 헤드(3-600)의 이동 속도에 대해서는, 프로그램 운동에 의한 등속 또는 가변속 운동의 어느 것을 선택해도 된다.
계속해서, 처리 방법은, 메인 버프 처리를 행한다(스텝 S3-303). 메인 버프 처리에 있어서는, 버프 처리액으로서, DIW, 세정 약액 또는 연마액 중 적어도 1개가 웨이퍼(W)의 처리면에 공급된다. 세정 약액은, 프로세스에 따라 다르지만, 예를 들어 후단의 세정에서 사용하는 약액으로 메인 버프 처리를 행해도 된다. 이 경우에는, 버프 처리의 메커니컬 작용(세정보다 고압력, 고속 회전)과 더불어 세정 능력이 증가한다. 연마액은, 프로세스에 따라 다른 것을 사용하지만, 예를 들어 연마 유닛(3-3)에서 사용하는 슬러리를 희석해도 된다. 지립 성분을 포함하는 연마액을 공급한 경우, 연마액 중의 지립에 의해 웨이퍼(W)의 처리면이 연마되어, 버프 처리 전의 연마에 있어서 발생한 웨이퍼(W)의 처리면의 디펙트(결함, 불량)를 제거할 수 있다.
본 상태에서 소정의 버프 패드(3-502)와 웨이퍼(W)와의 압력, 버프 패드(3-502) 및 웨이퍼(W)의 회전수 및 버프 아암(3-600)의 웨이퍼(W)면 상에서의 이동 패턴 및 이동 속도 분포에서 버프 처리가 실시된다. 이 압력·회전수 및 이동 속도에 대해서는, 복수의 스텝으로 구성되어 있어도 된다. 예를 들어 제1 메인 버프 처리의 스텝에서는, 고압력 조건에서 버프 처리를 실시하고, 제2 버프 처리 스텝에서는 제1 스텝보다도 저압력으로 실시해도 된다. 이에 의해 제1 스텝에서 제거해야 할 오염물을 집중적으로 제거하고, 제2 스텝에서 마무리를 행할 수 있는 것으로, 효율이 좋은 버프 처리를 행하는 것이 가능하다. 또한, 메인 버프 처리의 전후에는, RampUp 스텝이나 RampDown 스텝을 도입해도 된다. 예를 들어, RampUp 스텝은, 버프 패드(3-502)를 후단의 메인 버프 스텝보다도 낮은 압력으로 웨이퍼(W)에 접촉시키거나, 버프 헤드(3-500) 및 버프 테이블(3-400)을 저속도로 회전시키거나 하는 스텝이다. RampUp 스텝은, 버프 헤드(3-500)가 터치 다운해서 버프 처리를 개시하는 상태를 상정하고, 갑자기 고압력/고회전으로 버프 처리를 개시하면, 스크래치 발생 등의 가능성이 있어, 이를 피할 목적으로 도입하는 것이다. 계속해서, 메인 버프 처리는, 메인 버프 스텝을 행한다. 메인 버프 스텝은, 버프 패드(3-502)를 RampUp 스텝보다 높은 압력으로 웨이퍼(W)에 접촉시켜, 버프 헤드(3-500) 및 버프 테이블(3-400)을 고속도로 회전시키는 스텝이다. 또한, RampDown 스텝은, 버프 패드(3-502)를 메인 버프 스텝보다 낮은 압력으로 웨이퍼(W)에 접촉시켜, 버프 헤드(3-500) 및 버프 테이블(3-400)을 저속도로 회전시키는 스텝이다. 또한, 이러한 압력, 회전 조건 하에서, 버프 헤드(3-500)는 웨이퍼(W) 면내에서 수평 운동을 행한다. 웨이퍼(W) 및 버프 헤드(3-500)의 회전수 및 버프 헤드(3-500)의 이동 거리에 따라, 최적의 이동 속도의 분포는 다르기 때문에, 웨이퍼(W) 면내에서 버프 헤드(3-500)의 이동 속도는 가변인 것이 바람직하다. 이 경우의 이동 속도의 변화 방식으로서는, 예를 들어 웨이퍼(W) 면내에서의 요동 거리를 복수의 구간으로 분할하고, 각각의 구간에 대하여 이동 속도를 설정할 수 있는 방식이 바람직하다.
RampDown 스텝은, 특히 버프 처리액이 지립 성분을 포함하는 연마액인 경우, 후단의 버프 처리액 세척 스텝에 있어서, 슬러리에 따라서는 희석에 의한 지립 응집이 발생하여, 스크래치(흠집)원으로 될 가능성이 있다. 따라서, 미리 버프 패드(3-502)가 웨이퍼(W)에 가하는 압력을 낮춤으로써, 특히 다음 스텝 이행에 있어서의 과도 상태에서의 스크래치 발생을 억제할 수 있다. 또한, RampUp 스텝과 RampDown 스텝은 필수가 아니며, 생략할 수도 있다. 또한, 메인 버프 처리에 있어서 슬러리를 공급해서 웨이퍼(W)의 처리면을 연마하는 경우, 연마량은, 전술한 바와 같이 10㎚ 미만, 바람직하게는 5㎚ 이하이다.
계속해서, 처리 방법은, 버프 처리액 세척 처리를 행한다(스텝 S3-304). 버프 처리액 세척 처리에서는, 메인 버프 처리에 있어서의 버프 처리액을 웨이퍼(W)의 처리면[및 버프 패드(3-502)]으로부터 제거하는 처리이다. 버프 처리액 세척 처리는, 특히, 후단에 케미컬 버프 처리가 있는 경우에는, 메인 버프 처리에서 사용된 버프 처리액이 후단의 케미컬 버프 처리에 있어서 혼촉하는 것을 방지하기 위해서 사용된다. 버프 처리액 세척 처리는, 웨이퍼(W) 상에 순수를 공급하면서, 버프 패드(3-502)를 웨이퍼(W)에 접촉시켜서, 버프 헤드(3-500) 및 버프 테이블(3-400)을 회전시켜, 버프 아암(3-600)을 요동시킨 상태에서 실시한다. 버프 조건(압력, 버프 패드, 웨이퍼 회전수 및 버프 아암의 이동 조건)은 메인 버프 처리와 달라도 되며, 예를 들어 버프 패드(3-502)의 웨이퍼(W)에의 압력은 메인 버프 처리 조건보다 작은 조건이 바람직하다. 또한, 웨이퍼(W) 상으로의 순수 공급은 외부 공급 노즐로부터의 공급으로도 좋지만, 버프 패드 내에 설치한 관통 구멍을 통한 공급 또는 외부 공급 노즐과의 병용이 더 좋다. 이들은 특히 버프 패드(3-502)의 웨이퍼(W)와의 접촉면으로부터의 버프 처리액의 제거를 효과적으로 한다.
계속해서, 처리 방법은, 케미컬 버프 처리를 행한다(스텝 S3-305). 케미컬 버프 처리는, 메인 버프 처리에서 사용한 버프 처리액(특히 슬러리의 경우)을 웨이퍼(W)의 처리면[및 버프 패드(3-502)]으로부터 제거하는 처리이다. 또한, 케미컬 버프 처리는, 제거 대상의 디펙트가 메인 버프 처리만으로 제거할 수 없는 경우의 어시스트도 겸한다. 또한, 메인 버프 처리에서 사용한 버프 처리액이 세정 약액인 경우에는, 본 스텝을 스킵해도 된다. 동일한 처리를 겹쳐서 행하게 되기 때문이다. 또한, 메인 버프 처리에서 사용한 버프 처리액이 세정 약액인 경우에도, 메인 버프 처리와는 다른 버프 처리액을 사용해서 케미컬 버프 처리를 행해도 된다. 또한, 버프 조건(압력, 버프 패드, 웨이퍼 회전수 및 버프 아암의 이동 조건)은 메인 버프 처리와 달라도 된다. 예를 들어, 버프 패드(3-502)의 웨이퍼(W)에의 압력은 메인 버프 처리 조건보다 작은 조건이 바람직하다. 이에 의해 웨이퍼(W) 상으로부터 제거된 버프 처리액의 재부착을 저감시키는 것이 가능하다.
계속해서, 처리 방법은, 버프 케미컬 세척 처리를 행한다(스텝 S3-306). 버프 케미컬 세척 처리는, 케미컬 버프 처리에서 사용한 버프 처리액을 웨이퍼(W)의 처리면[및 버프 패드(3-502)]으로부터 제거하는 처리이다. 버프 케미컬 세척 처리는, 웨이퍼(W) 상에 순수를 공급하면서, 버프 패드(3-502)를 웨이퍼(W)에 접촉시켜서, 버프 헤드(3-500) 및 버프 테이블(3-400)을 회전시켜, 버프 아암(3-600)을 요동시킨 상태에서 실시한다. 버프 조건(압력, 버프 패드, 웨이퍼 회전수 및 버프 아암의 이동 조건)은 메인 버프 처리와 달라도 된다. 또한, 후단의 케미컬 린스 처리 또는 DIW 린스 처리로 충분한 경우에는, 본 스텝은 스킵해도 된다.
스텝 S3-305 또는 스텝 S3-306 후에, 버프 헤드(3-500)가 상승하고, 버프 아암(3-600)이 선회함으로써, 버프 패드(3-502)는 웨이퍼(W)의 처리면으로부터 이탈한다. 이 상태에서, 버프 테이블(3-400)측의 처리로서, DIW 린스(스텝 S3-308)를 행하지만, 그 전에, 케미컬 린스 처리를 행해도 된다(스텝 S3-307). 케미컬 린스 처리는, 버프 테이블(3-400)을 회전시킨 상태에서 행해진다. 버프 처리액에 따라서는 케미컬 버프 처리 후에 즉시 DIW 린스 처리로 들어간 경우, pH 나아가서는 제타 전위의 변화에 따라, 케미컬 버프 처리에서 웨이퍼(W)의 처리면으로부터 이탈한 디펙트가 재부착될 가능성이 있다. 그러한 버프 처리액의 경우에는, 본 스텝의 도입에 의해, 제타 전위를 유지해서 이탈한 디펙트가 웨이퍼(W)의 직경 외부로 배출되고, 계속되는 DIW 린스 처리에 있어서의 이탈한 디펙트의 재부착 리스크를 저감할 수 있다.
계속해서, 처리 방법은, DIW 린스 처리를 행한다(스텝 S3-308). DIW 린스 처리는, 케미컬 버프 처리에서 사용한 버프 처리액(특히 슬러리의 경우)을 웨이퍼(W)의 처리면[및 버프 패드(3-502)]으로부터 제거하는 처리이다. DIW 린스 처리는, 버프 테이블(3-400)을 회전시킨 상태에서 행해진다.
계속해서, 처리 방법은, 버프 테이블(3-400)에 있어서의 웨이퍼(W)의 흡착을 해제하고, 웨이퍼(W)를 버프 테이블(3-400)로부터 퇴출시킨다(스텝 S3-309). 계속해서, 처리 방법은, 버프 테이블(3-400)에 있어서의 웨이퍼(W)를 설치하는 스테이지를 세정 처리한다(스텝 S3-310). 여기서, 스테이지의 세정 처리는, 버프 테이블(3-400)의 스테이지를 직접 세정하는 경우와, 완충재를 세정하는 경우가 있다. 버프 테이블(3-400)의 웨이퍼(W) 스테이지 상의 웨이퍼(W)의 흡착면의 세정을 행함으로써, 스테이지나 완충제 표면의 청정화가 가능해지고, 다음으로 처리를 행하는 웨이퍼(W)의 처리면의 반대측의 이면이 오염되는 것을 방지할 수 있다. 스테이지의 세정 처리는, 버프 테이블(3-400)을 회전시킨 상태에서 노즐로부터 유체(DIW, 약액 등)를 공급함으로써 행해진다. 유체는, 고압 유체(예를 들어, 0.3㎫)이면, 메커니컬 작용도 더해져서, 세정 효과가 더욱 향상된다. 또한, 스테이지의 세정 처리는, 노즐로부터 유체를 공급하는 것 외에, 세정 효율을 높이기 위해서 초음파 또는 캐비테이션을 일으키는 것이어도 된다.
버프 테이블(3-400)측의 처리로서는, 처리 방법은, 스텝 S3-310 후에, 별도의 웨이퍼(W)의 처리를 행하는 경우에는 스텝 S3-301로 되돌아간다.
계속해서, 드레스 테이블(3-810)측의 처리를 설명한다. 스텝 S3-306 후에, 버프 헤드(3-500)가 상승하고, 버프 아암(3-600)이 선회함으로써, 버프 패드(3-502)는 웨이퍼(W)의 처리면으로부터 이탈해서 드레서(3-820)에 대향 배치된다. 이 상태에서, 처리 방법은, 패드 린스 처리를 행한다(스텝 S3-311). 도 32는, 패드 린스 처리의 개요를 도시하는 도면이다. 패드 린스 처리는, 예를 들어 도 32에 도시한 바와 같이, 드레서(3-820)의 상공에서 버프 헤드(3-500)를 회전시키면서, DIW를 하방으로부터 분사해서 버프 패드(3-502) 표면에 부착된 오염물의 초벌 세정을 실시한다.
계속해서, 패드 드레스 처리를 행한다(스텝 S3-312). 도 33은, 패드 드레스 처리의 개요를 도시하는 도면이다. 패드 드레스 처리에서는, 예를 들어 도 33에 도시한 바와 같이, 버프 아암(3-600)을 통해서 버프 헤드(3-500) 및 버프 패드(3-502)의 중앙으로부터 처리액 R을 공급하면서 버프 패드(3-502)를 드레서(3-820)에 가압하고, 버프 패드(3-502) 및 드레서(3-820)를 회전시키면서 버프 패드(3-502) 표면의 컨디셔닝을 행한다. 컨디셔닝 조건으로서는, 컨디셔닝 하중은 80N 이하이면 좋고, 40N 이하인 것이 버프 패드의 수명의 관점에서 더 좋다. 또한, 버프 패드(3-502) 및 드레서(3-820)의 회전수는 500rpm 이하에서의 사용이 바람직하다.
계속해서, 패드 린스 처리를 행한다(스텝 S3-313). 패드 린스 처리는, 스텝 S3-311과 마찬가지로, 드레서(3-820)의 상공에서 버프 헤드(3-500)를 회전시키면서, DIW를 하방으로부터 분사해서 버프 패드(3-502) 표면을 세정한다. 본 스텝의 패드 린스 처리는, 패드 드레스 처리 후의 버프 패드(3-502) 표면의 드레스 잔사를 제거하는 처리이다.
이상의 처리에 의해 버프 패드(3-502) 표면의 컨디셔닝이 완료되고, 버프 패드(3-502)는 다음 웨이퍼의 버프 처리를 행하기 위해, 드레서(3-820) 상에서부터 웨이퍼(W) 상으로 스텝 S3-302로서 이동하여 버프 처리가 개시된다. 그 동안 드레스 테이블(3-810)측에서는, 드레스 린스 처리를 행한다(스텝 S3-321). 도 34는, 드레스 린스 처리의 개요를 도시하는 도면이다. 드레스 린스 처리는, 버프 아암(3-600)을 드레서(3-820) 상에서부터 퇴피시키고, 예를 들어 도 34에 도시한 바와 같이, 드레스 테이블(3-810)을 회전시키면서 DIW를 드레서(3-820)에 분사함으로써 드레서(3-820)의 표면을 세정하는 처리이다.
<버프 패드>
이어서, 상측 버프 처리 모듈(3-300A) 및 하측 버프 처리 모듈(3-300B)에서 사용되는 버프 패드(3-502)에 대해서 설명한다.
웨이퍼(W)에 비하여 소직경인 버프 패드(3-502)를 사용해서 버프 세정 또는 버프 연마를 행할 때, 버프 패드(3-502)의 선속도를 벌기 위해서는, 버프 패드(3-502)를 고속 회전시킬 필요성이 있다. 이때, 버프 패드(3-502)의 중앙으로부터 공급된 처리액은, 원심력에 의해 비산되기 쉬운 상황에 있다. 그 한편으로, 버프 패드(3-502)를 웨이퍼(W)에 가압해서 버프 세정 또는 버프 연마를 행하므로, 처리액이 버프 패드(3-502) 내부에 퍼지기 어려워, 웨이퍼(W)의 처리면에 처리액이 완전히 구석구석까지 미치지 못할 우려가 있다. 따라서, 버프 패드(3-502)는, 버프 패드(3-502) 내부에서는 처리액이 순환되기 쉬워, 버프 패드(3-502) 외부로 처리액이 비산되기 어려운 것이 바람직하다. 따라서, 버프 패드 표면에는 전술한 홈 형상이나 구멍 등이 실시되는 것이 바람직하며, 이하에서는 그 구체예를 든다.
도 35a 내지 도 35f는, 버프 패드(3-502)의 구조의 일례를 나타내는 도면이다. 도 35a는, 버프 패드(3-502)의 처리면을 모식적으로 도시하고 있다. 도 35a에 도시한 바와 같이, 버프 패드(3-502)의 중앙에는, 처리액을 통류시키기 위한 개구(3-510)가 형성된다. 또한, 도 35a에 도시한 바와 같이, 버프 패드(3-502)의 처리면[웨이퍼(W)의 처리면에 접촉하는 면]에는, 개구(3-510)에 연통되고, 방사상으로 연신되는 복수의 홈(3-530)이 형성된다. 여기서, 홈(3-530)은, 버프 패드(3-502)의 외주 단부(3-540)까지는 연장되어 있지 않고, 버프 패드(3-502)의 외주 단부(3-540)보다 내측 외주부(3-550)까지 연장되어 있다. 즉, 홈(3-530)의 제1 단부는 개구(3-510)에 연통되고, 홈(3-530)의 제2 단부는 버프 패드(3-502)의 처리면의 외주부(3-550)에 연통된다.
이러한 버프 패드(3-502)의 형상이면, 방사상의 홈(3-530)이 형성되어 있으므로, 처리액은 원심력에 의해 버프 패드(3-502) 내부로 퍼지기 쉽고, 또한 홈(3-530)이 버프 패드(3-502)의 외주 단부(3-540)까지는 연장되어 있지 않고 외주부(3-550)에서 멈춰 있으므로, 버프 패드(3-502) 외부로 처리액이 비산하기 어렵다.
도 35b는, 버프 패드(3-502)의 처리면 및 버프 패드(3-502)의 처리면의 일부[파선(3-555) 부분]를 확대한 모습을 모식적으로 도시하고 있다. 도 35b에 도시한 바와 같이, 버프 패드(3-502)의 중앙에는, 처리액을 통류시키기 위한 개구(3-510)가 형성된다. 또한, 도 35b에 도시한 바와 같이, 버프 패드(3-502)의 처리면에는, 개구(3-510)에 연통되고, 방사상으로 연신되는 복수의 홈(3-530)이 형성된다. 여기서, 홈(3-530)은, 버프 패드(3-502)의 외주 단부(3-540)까지 연장되어 있다. 즉, 홈(3-530)의 제1 단부는 개구(3-510)에 연통되고, 홈(3-530)의 제2 단부는 버프 패드(3-502)의 외주 단부(3-540)에 연통된다. 이 경우, 확대도에 도시한 바와 같이, 홈(3-530)은, 버프 패드(3-502)의 외주 단부(3-540)의 근방에, 홈폭이 다른 개소보다 좁아진 협착부(3-535)를 갖는다. 또한, 홈(3-530)의 홈폭은, 버프 패드(3-502)의 외주 단부(3-540)에 가까워짐에 따라 테이퍼 형상으로 좁아진다.
이러한 버프 패드(3-502)의 형상이면, 방사상의 홈(3-530)이 형성되어 있으므로, 처리액은 원심력에 의해 버프 패드(3-502) 내부로 퍼지기 쉽고, 또한 홈(3-530)에 협착부(3-535)가 형성되거나, 홈(3-530)이 테이퍼 형상으로 좁아지고 있으므로, 버프 패드(3-502) 외부로 처리액이 비산하기 어렵다.
도 35c는, 버프 패드(3-502)의 처리면을 모식적으로 도시하고 있다. 도 35c에 도시한 바와 같이, 버프 패드(3-502)의 중앙에는, 처리액을 통류시키기 위한 개구(3-510)가 형성된다. 또한, 도 35c에 도시한 바와 같이, 버프 패드(3-502)의 처리면에는, 개구(3-510)에 연통되고, 방사상으로 연신되는 복수의 홈(3-530)이 형성된다. 여기서, 홈(3-530)은, 방사상으로 연신되는 홈(3-530a)과, 홈(3-530a)으로부터 2개로 분기해서 방사상으로 연신되는 홈(3-530b)을 구비한다. 또한, 홈(3-530b)은, 버프 패드(3-502)의 외주 단부(3-540)까지는 연장되어 있지 않고, 버프 패드(3-502)의 외주 단부(3-540)보다 내측의 외주부(3-550)까지 연장되어 있다. 즉, 홈(3-530)의 제1 단부는 개구(3-510)에 연통되고, 홈(3-530)의 제2 단부는 버프 패드(3-502)의 처리면의 외주부(3-550)에 연통된다.
이러한 버프 패드(3-502)의 형상이면, 방사상의 홈(3-530a, 3-530b)이 형성되어 있으므로, 처리액은 원심력에 의해 버프 패드(3-502) 내부로 퍼지기 쉽고, 또한 홈(3-530)이 버프 패드(3-502)의 외주 단부(3-540)까지는 연장되어 있지 않고 외주부(3-550)에서 멈춰 있으므로, 버프 패드(3-502) 외부로 처리액이 비산되기 어렵다. 이에 더하여, 이러한 버프 패드(3-502)의 형상이면, 버프 패드(3-502)의 외주부(3-550)에서는 1개의 홈(3-530a)이 2개의 홈(3-530b)으로 분기되어 있으므로, 버프 패드(3-502)의 내주부와 외주부에서 홈의 분포를 균등화할 수 있다.
도 35d는, 버프 패드(3-502)의 처리면을 모식적으로 도시하고 있다. 도 35d에 도시한 바와 같이, 버프 패드(3-502)의 중앙에는, 처리액을 통류시키기 위한 개구(3-510)가 형성된다. 또한, 도 35d에 도시한 바와 같이, 버프 패드(3-502)의 처리면에는, 홈(3-530)이 형성된다. 홈(3-530)은, 개구(3-510)에 연통되고, 방사상으로 연신되는 복수의 홈(3-530c)과, 버프 패드(3-502)에 동심원 형상으로 형성된 복수의 홈(3-530d)을 구비한다. 홈(3-530c)은, 버프 패드(3-502)의 외주 단부(3-540)까지는 연장되어 있지 않고, 버프 패드(3-502)의 외주 단부(3-540)보다 내측의 외주부(3-550)까지 연장되어 있다. 즉, 홈(3-530c)의 제1 단부는 개구(3-510)에 연통되고, 홈(3-530c)의 제2 단부는 버프 패드(3-502)의 처리면의 외주부(3-550)에 연통된다.
이러한 버프 패드(3-502)의 형상이면, 방사상의 홈(3-530c)이 형성되어 있으므로, 처리액은 원심력에 의해 버프 패드(3-502) 내부로 퍼지기 쉽고, 또한 홈(3-530c)이 버프 패드(3-502)의 외주 단부(3-540)까지는 연장되어 있지 않고 외주부(3-550)에서 멈춰 있으므로, 버프 패드(3-502) 외부로 처리액이 비산되기 어렵다. 이에 더하여, 이러한 버프 패드(3-502)의 형상이면, 동심원 형상의 홈(3-530d)이 형성되어 있으므로, 버프 패드(3-502)의 내부에 처리액이 순환되기 쉽다.
도 35e는, 버프 패드(3-502)의 처리면을 모식적으로 도시하고 있다. 도 35e에 도시한 바와 같이, 버프 패드(3-502)의 중앙에는, 처리액을 통류시키기 위한 개구(3-510)가 형성된다. 또한, 도 35e에 도시한 바와 같이, 버프 패드(3-502)의 처리면에는, 엠보스 가공에 의한 돌출형상부(3-560, 3-570)가 형성된다. 버프 패드(3-502)의 내주부에는, 돌출형상부(3-560)가 방사상으로 형성된다. 또한, 버프 패드(3-502)의 외주부(3-550)에는, 외주부(3-550)를 주위 방향으로 둘러싸는 돌출형상부(3-570)가 형성된다.
이러한 버프 패드(3-502)의 형상이면, 방사상의 돌출형상부(3-560)가 형성되어 있으므로, 처리액은 원심력에 의해 버프 패드(3-502) 내부로 퍼지기 쉽고, 또한 외주부(3-550)를 주위 방향으로 둘러싸는 돌출형상부(3-570)가 형성되어 있으므로, 버프 패드(3-502) 외부로 처리액이 비산되기 어렵다.
도 35f는, 버프 패드(3-502)의 처리면을 모식적으로 도시하고 있다. 도 35f에 도시한 바와 같이, 버프 패드(3-502)의 중앙에는, 처리액을 통류시키기 위한 개구(3-510)가 형성된다. 또한, 도 35f에 도시한 바와 같이, 버프 패드(3-502)의 처리면에는, 개구(3-510)에 연통되고, 방사상으로 연신되는 복수의 홈(3-530)이 형성된다. 또한, 버프 패드(3-502)의 외주부(3-550)에는, 외주부(3-550)를 주위 방향으로 둘러싸는 몇개의 홈(3-580)(도 35f에서는, 3개)이 형성된다. 홈(3-530)은, 버프 패드(3-502)의 외주 단부(3-540)까지는 연장되어 있지 않고, 가장 내주의 홈(3-580)까지 연장되어 있다. 즉, 홈(3-530)의 제1 단부는 개구(3-510)에 연통되고, 홈(3-530)의 제2 단부는 홈(3-580)에 연통된다.
이러한 버프 패드(3-502)의 형상이면, 방사상의 홈(3-530)이 형성되어 있으므로, 처리액은 원심력에 의해 버프 패드(3-502) 내부로 퍼지기 쉽고, 또한 홈(3-530)이 버프 패드(3-502)의 외주 단부(3-540)까지는 연장되어 있지 않고 홈(3-580)에 연통되어 있으므로, 처리액이 홈(3-580)에 저류되어 버프 패드(3-502) 외부로 처리액이 비산되기 어렵다.
<버프 아암의 요동>
이어서, 상측 버프 처리 모듈(3-300A) 및 하측 버프 처리 모듈(3-300B)에 있어서 버프 처리를 행할 때의 버프 아암(3-600)의 요동 상세에 대해서 설명한다.
도 36은, 버프 아암(3-600)에 의한 버프 패드(3-502)의 요동 범위에 대해서 설명하기 위한 도면이다. 버프 아암(3-600)은, 버프 처리 시에, 도 36에 도시한 바와 같이, 버프 패드(3-502)가 웨이퍼(W)와 완전히 겹치지 않는 위치까지[버프 패드(3-502)가 웨이퍼(W)에 대하여 100% 오버행하는 위치까지] 버프 패드(3-502)를 왕복 요동시킬 수 있다. 여기서, 버프 패드(3-502)와 웨이퍼(W)와의 겹침 면적이 작아지면, 버프 패드(3-502)가 웨이퍼(W)의 외주부에서 경사지거나 함으로써, 버프 패드(3-502)의 웨이퍼(W)에의 균일한 접촉이 저해된다. 따라서, 도 36에 도시한 바와 같이, 버프 테이블(3-400)의 외측에, 링 형상의 서포트 가이드(3-410)를 배치할 수 있다. 서포트 가이드(3-410)는, 도 36에 도시한 바와 같은 링 형상으로는 한정되지 않고, 버프 패드(3-502)가 요동하는 개소를 지지할 수 있는 형상이면 된다. 또한, 서포트 가이드(3-410)는 웨이퍼(W)와 함께 상대 운동을 행해도 된다.
버프 패드(3-502)를 웨이퍼(W)로부터 오버행하지 않도록 버프 아암(3-600)을 등속 운동시킨 경우, 웨이퍼(W)의 외주부는 내주부에 비해 버프 패드(3-502)의 미끄럼 이동 거리가 짧아져서, 버프 연마에 있어서는 제거 속도의 저하로 된다. 이에 비해, 도 36에 도시한 바와 같이, 버프 패드(3-502)가 웨이퍼(W) 및 버프 테이블(3-400)과 완전히 겹치지 않는 위치까지[버프 패드(3-502)가 웨이퍼(W)에 대하여 100% 오버행하는 위치까지] 버프 패드(3-502)를 왕복 요동시킴으로써, 웨이퍼(W)의 외주부 및 내주부에 있어서의 버프 패드(3-502)의 미끄럼 이동 거리를 균등화할 수 있다.
또한, 서포트 가이드(3-410)는, 버프 패드(3-502)를 웨이퍼(W)와 완전히 겹치지 않는 위치까지 요동하는 경우에 한정되지 않고, 버프 패드(3-502)를 웨이퍼(W)의 외주 단부로부터 비어져 나와서 요동하는 경우에 설치할 수도 있다.
또한, 서포트 가이드(3-410)는, 높이 방향의 위치를 제어 가능하게 할 수 있다. 이에 의해, 예를 들어 버프 패드(3-502)를 웨이퍼(W)로부터 비어져 나와서 요동하는 경우에는, 웨이퍼(W)의 처리면의 높이와 거의 일치하도록 서포트 가이드(3-410)의 높이를 조정할 수 있다. 또한, 예를 들어 서포트 가이드(3-410)의 높이를 웨이퍼(W)의 처리면의 높이보다 높게 되도록 조정함으로써, 버프 패드(3-502)가 웨이퍼(W)로부터 비어져 나오는 것을 방지할 수 있다. 또한, 서포트 가이드(3-410)의 높이를 웨이퍼(W)의 처리면의 높이보다 높게 되도록 조정함으로써, 버프 처리에 사용하는 처리액을 웨이퍼(W)의 처리면에 그치게 해 둘 수도 있다.
또한, 연마 장치(3-1000)는, 버프 패드(3-502)의 요동 범위를 임의의 복수의 구간으로 분할하고, 구간마다, 버프 아암(3-600)의 요동 속도, 버프 헤드(3-500)의 회전 속도, 버프 테이블(3-400)의 회전 속도 및 버프 패드(3-502)의 웨이퍼(W)에의 가압력 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.
도 37은, 버프 아암의 요동 속도의 제어의 개요를 설명하기 위한 도면이다. 도 38은, 버프 아암의 요동 속도의 제어의 일례를 나타내는 도면이다. 도 38에서는, 설명을 간략화하기 위해서, 서포트 가이드는 도시하고 있지 않다. 도 38에 있어서, 횡축은 버프 헤드(3-500)의 위치를 나타내고 있고, 종축은 버프 아암의 요동 속도를 나타내고 있다. 도 37, 38의 예는, 버프 아암(3-600)의 요동 속도를 제어하는 예이다. 그러나, 연마 장치(3-1000)는, 이에 한정하지 않고, 버프 아암(3-600)의 요동 속도, 버프 헤드(3-500)의 회전 속도, 버프 테이블(3-400)의 회전 속도 및 버프 패드(3-502)의 웨이퍼(W)에의 가압력 중 적어도 하나를 구간마다 제어할 수 있다.
도 37의 예는, 버프 아암(3-600)의 요동은, 웨이퍼(W)의 중앙과, 버프 패드(3-502)가 웨이퍼(W) 및 버프 테이블(3-400)과 완전히 겹치지 않는 위치 사이의 범위의 왕복 운동이다. 도 37, 38에 도시한 바와 같이, 연마 장치(3-1000)는, 버프 패드(3-502)의 요동 범위를 복수의 구간(n 구간)으로 분할한다. 또한, 연마 장치(3-1000)는, 복수의 구간마다, 버프 아암(3-600)의 요동 속도를 V1, V2, V3… Vn-1, Vn으로 가변 제어할 수 있다.
버프 아암(3-600)의 요동 범위의 복수의 구간마다 버프 아암(3-600)의 요동 속도 등을 가변 제어함으로써, 예를 들어 웨이퍼(W)의 내주부에 비해 외주부에 있어서 버프 패드(3-502)의 체류 시간을 길게 할 수 있다. 이에 의해, 웨이퍼(W)의 외주부 및 내주부에 있어서의 버프 패드(3-502)의 미끄럼 이동 거리, 나아가서는 처리 속도 분포를 균등화할 수 있다.
또한, 도 36에서는, 버프 패드(3-502)가 웨이퍼(W)의 양 끝에 있어서 100% 오버행할 때까지 버프 아암(3-600)을 직선적으로 요동하는 예를 나타냈다. 또한, 도 37에서는, 버프 패드(3-502)를 웨이퍼(W)의 중앙으로부터 웨이퍼(W)의 한쪽 끝에 있어서 100% 오버행하는 위치까지 버프 아암(3-600)을 직선적으로 요동하는 예를 나타냈다. 그러나, 버프 아암(3-600)의 요동은, 이들에는 한정되지 않는다.
도 39는, 버프 아암(3-600)의 요동 형태의 변형을 도시하는 도면이다. 도 39에 있어서는, 설명을 간략화하기 위해서, 서포트 가이드는 생략한다.
도 39에 도시한 바와 같이, 버프 아암(3-600)은, 버프 패드(3-502)를 직선 운동에 의해 왕복 이동시켜도 되고, 직선 운동에 의해 한 방향으로만 이동시켜도 된다. 또한, 버프 아암(3-600)은, 버프 패드(3-502)를 원호 운동에 의해 왕복 이동시켜도 되고, 원호 운동에 의해 한 방향으로만 이동시켜도 된다. 여기서, 버프 아암(3-600)은, 직선 운동 및 원호 운동을 행할 때는, 웨이퍼(W)의 중심에 대하여 예를 들어 ±10㎜의 범위를 통과하도록 버프 패드(3-502)를 이동시키는 것이 좋다.
또한, 도 39에 도시한 바와 같이, 버프 아암(3-600)은, 웨이퍼(W)의 양 끝 사이에서 버프 패드(3-502)를 이동시켜도 되고, 웨이퍼(W)의 중앙과 단부 사이에서 버프 패드(3-502)를 이동시켜도 된다. 이 경우에도, 버프 아암(3-600)은, 웨이퍼(W)의 중심에 대하여 예를 들어 ±10㎜의 범위를 통과하도록 버프 패드(3-502)를 이동시키는 것이 좋다.
300A : 상측 버프 처리 모듈
300B : 하측 버프 처리 모듈
350 : 버프 처리 컴포넌트
400 : 버프 테이블
500 : 버프 헤드
500-1 : 제1 버프 헤드
500-2 : 제2 버프 헤드
502 : 버프 패드
502-1 : 제1 버프 패드
502-2 : 제2 버프 패드
502-3 : 제3 버프 패드
600 : 버프 아암
600-1 : 제1 버프 아암
600-2 : 제2 버프 아암
610, 610-1, 610-2 : 축
620 : 단부
810 : 드레스 테이블
820, 820-1, 820-2 : 드레서
2-300A : 버프 처리 모듈
2-400 : 버프 테이블
2-410 : 유체 통로
2-500 : 버프 헤드
2-502 : 버프 패드
2-600 : 버프 아암
2-900 : 온도 제어 유닛
2-902 : 송풍기
2-910 : 유체 순환 통로
2-950 : 방사 온도계
2-952 : 시트형 면 분포 온도계
3-3 : 연마 유닛
3-4 : 세정 유닛
3-5 : 제어 장치
3-10 : 연마 패드
3-190 : 롤 세정실
3-191 : 제1 반송실
3-192 : 펜 세정실
3-193 : 제2 반송실
3-194 : 건조실
3-195 : 제3 반송실
3-201A : 상측 롤 세정 모듈
3-201B : 하측 롤 세정 모듈
3-202A : 상측 펜 세정 모듈
3-202B : 하측 펜 세정 모듈
3-205A : 상측 건조 모듈
3-205B : 하측 건조 모듈
3-300 : 버프 처리실
3-300A : 상측 버프 처리 모듈
3-300B : 하측 버프 처리 모듈
3-400 : 버프 테이블
3-410 : 서포트 가이드
3-500 : 버프 헤드
3-502 : 버프 패드
3-510 : 개구
3-530, 3-530a, 3-530b, 3-530c, 3-530d, 3-580 : 홈
3-535 : 협착부
3-540 : 외주 단부
3-550 : 외주부
3-560, 3-570 : 돌출형상부
3-600 : 버프 아암
3-700 : 액 공급 계통
3-800 : 컨디셔닝부
3-810 : 드레스 테이블
3-820 : 드레서
3-1000 : 연마 장치
W : 웨이퍼

Claims (14)

  1. 처리 대상물과 접촉시켜서 상대 운동시킴으로써 상기 처리 대상물에 대하여 소정의 처리를 행하기 위한 패드가 설치되는 헤드와,
    상기 헤드를 보유 지지하기 위한 아암을 구비하고,
    상기 헤드는, 상기 처리 대상물보다 소직경인 제1 패드가 설치되는 제1 헤드와, 상기 제1 패드보다 소직경인 제2 패드가 설치되는, 상기 제1 헤드와는 다른 제2 헤드를 포함하고,
    상기 아암은, 제1 아암과, 상기 제1 아암과는 다른 제2 아암을 구비하고,
    상기 제1 헤드는, 상기 제1 아암에 보유 지지되고,
    상기 제2 헤드는, 상기 제2 아암에 보유 지지되고,
    상기 제2 헤드는, 상기 제2 패드가 상기 처리 대상물의 주연부와 접촉하도록 상기 제2 아암에 보유 지지되는, 처리 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    복수의 상기 제2 패드가 각각 설치되는 복수의 제2 헤드를 구비하고,
    상기 복수의 제2 헤드는, 상기 복수의 제2 패드가 상기 처리 대상물의 주연 방향으로 인접해서 상기 처리 대상물의 주연부에 접촉하도록, 상기 제2 아암에 보유 지지되는, 처리 모듈.
  3. 처리 대상물과 접촉시켜서 상대 운동시킴으로써 상기 처리 대상물에 대하여 소정의 처리를 행하기 위한 패드가 설치되는 헤드와,
    상기 헤드를 보유 지지하기 위한 아암을 구비하고,
    상기 헤드는, 상기 처리 대상물보다 소직경인 제1 패드가 설치되는 제1 헤드와, 상기 제1 패드보다 소직경인 제2 패드가 설치되는, 상기 제1 헤드와는 다른 제2 헤드를 포함하고,
    상기 아암은, 단일의 아암을 구비하고,
    상기 제1 헤드 및 상기 제2 헤드는, 상기 단일의 아암에 보유 지지되고,
    상기 제2 헤드는, 상기 제2 패드가 적어도 상기 처리 대상물의 주연부와 접촉하도록 상기 단일의 아암에 보유 지지되고,
    상기 제1 헤드 및 상기 제2 헤드는, 상기 단일의 아암의 요동 방향을 따라 인접하도록 상기 단일의 아암에 보유 지지되고,
    복수의 상기 제2 패드가 각각 설치되는 복수의 제2 헤드를 구비하고,
    상기 제1 헤드는, 상기 단일의 아암에 보유 지지되고,
    상기 복수의 제2 헤드는, 상기 단일의 아암의 요동 방향을 따라 상기 제1 헤드의 양편에 인접하도록 상기 단일의 아암에 보유 지지되는, 처리 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 처리 대상물을 보유 지지하는 테이블을 구비하고,
    상기 처리 대상물에 처리액을 공급하고, 상기 테이블 및 상기 헤드를 회전시키고, 상기 제1 및 제2 패드를 상기 처리 대상물에 동시에 또는 교대로 접촉시켜, 상기 아암을 요동함으로써, 상기 처리 대상물을 처리하는, 처리 모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 처리 모듈은, 상기 처리 대상물에 대하여 버프 처리를 행하기 위한 버프 처리 모듈인, 처리 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 패드가 복수의 패드를 포함하는 경우, 적어도 1개의 패드의 종류 또는 재질이 다른 패드의 종류 또는 재질과 다른, 처리 모듈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 패드의 컨디셔닝을 행하기 위한 복수의 드레서를 구비하는, 처리 모듈.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 드레서 중 적어도 1개의 드레서의 직경, 종류 또는 재질이, 다른 드레서의 직경, 종류 또는 재질과 다른, 처리 모듈.
  9. 처리 대상물보다 소직경인 제1 패드를 상기 처리 대상물과 접촉시켜서 상대 운동시킴으로써 상기 처리 대상물에 대하여 소정의 제1 처리를 행하고,
    상기 제1 패드보다 소직경인 제2 패드를 상기 처리 대상물과 접촉시켜서 상대 운동시킴으로써 상기 처리 대상물에 대하여 소정의 제2 처리를 행하고,
    상기 제2 처리는, 상기 제2 패드를 상기 처리 대상물의 주연부와 접촉시켜서 상대 운동시킴으로써 실행되는 것을 포함하는, 처리 방법.
  10. 제9항에 있어서, 또한,
    상기 제1 패드를 드레서와 접촉시켜서 상대 운동시킴으로써 상기 제1 패드의 컨디셔닝을 행하고,
    상기 제2 패드를 드레서와 접촉시켜서 상대 운동시킴으로써 상기 제2 패드의 컨디셔닝을 행하는, 처리 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 처리와 상기 제2 처리는, 동시에 행해지고,
    상기 제1 패드의 컨디셔닝과 상기 제2 패드의 컨디셔닝은, 동시에 행해지는, 처리 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제1 처리 중에 상기 제2 패드의 컨디셔닝은, 동시에 행해지고,
    상기 제2 처리 중에 상기 제1 패드의 컨디셔닝은, 동시에 행해지는, 처리 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 제1 처리와 상기 제2 처리는, 다른 타이밍에 개시되고,
    상기 제1 패드의 컨디셔닝과 상기 제2 패드의 컨디셔닝은, 다른 타이밍에 개시되는, 처리 방법.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 제1 처리 및 상기 제2 처리는,
    상기 처리 대상물을 보유 지지하는 테이블과,
    상기 제1 패드 및 상기 제2 패드가 설치되는 복수의 헤드와,
    상기 복수의 헤드를 보유 지지하기 위한 1개 또는 복수의 아암을 구비한 처리 모듈에 있어서,
    상기 처리 대상물에 처리액을 공급하고, 상기 테이블 및 상기 헤드를 회전시키고, 상기 제1 패드 및 제2 패드를 상기 처리 대상물에 동시에 또는 교대로 접촉시켜, 상기 아암을 요동함으로써, 실행되는, 처리 방법.
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