KR20230127998A - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 Download PDF

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KR20230127998A
KR20230127998A KR1020237021159A KR20237021159A KR20230127998A KR 20230127998 A KR20230127998 A KR 20230127998A KR 1020237021159 A KR1020237021159 A KR 1020237021159A KR 20237021159 A KR20237021159 A KR 20237021159A KR 20230127998 A KR20230127998 A KR 20230127998A
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polishing
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KR1020237021159A
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고헤이 오타
노부유키 다카다
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가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼
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Abstract

기판의 피연마면이 손상되는 것을 억제하고, 또한 연마 레이트를 향상시킨다. 기판 처리 장치는, 기판 WF를 지지하기 위한 테이블(100)과, 테이블(100)에 지지된 기판 WF를 연마하기 위한 연마 패드(222)를 보유 지지하기 위한 패드 홀더(226)와, 패드 홀더(226)의 주위에 연마액을 공급하기 위한 노즐(228)과, 패드 홀더(226)를 회전시키기 위한 패드 회전 기구를 포함하고, 패드 홀더(226)는 연마 패드(222)를 보유 지지하는 보유 지지면(221-2c)의 중앙부에 형성된 배출 구멍(221-2a)과, 배출 구멍(221-2a)으로부터 패드 홀더(226)의 외부로 연통하는 배출로(221-2b)를 갖는다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
본원은 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다. 본원은 2021년 1월 8일 출원된 일본 특허 출원 번호 제2021-2158호에 기초한 우선권을 주장한다. 일본 특허 출원 번호 제2021-2158호의 명세서, 특허 청구 범위, 도면 및 요약서를 포함하는 모든 개시 내용은, 참조에 의해 전체적으로 본원에 원용된다.
반도체 가공 공정에 있어서 사용되는 기판 처리 장치의 일종으로 CMP(Chemical Mechanical Polishing, 화학적 기계적 연마) 장치가 존재한다. CMP 장치는, 기판의 피연마면이 향하고 있는 방향에 의해 「페이스업식(기판의 피연마면이 상향인 방식)」과 「페이스다운식(기판의 피연마면이 하향인 방식)」으로 크게 구별될 수 있다.
특허문헌 1에는, 페이스업식의 연마 장치에 있어서, 기판보다 소경의 연마 패드를 회전시키면서 기판에 접촉시킴으로써 기판을 연마하는 것이 개시되어 있다. 이 연마 장치는, 연마 패드를 보유 지지하기 위한 연마 공구의 중앙으로부터 방사상으로 순환 경로가 형성되어 있고, 연마 공구의 중심에 공급된 연마액을 연마 공구의 외주로부터 기판에 공급하도록 구성되어 있다. 또한, 이 연마 장치는, 연마 패드에 형성된 소용돌이 홈에 의해, 연마 공구의 외주로부터 기판에 공급한 연마액이 연마 공구의 중심에 회수되도록 구성되어 있다.
일본 특허 제5919592호 공보
그러나, 특허문헌 1에 기재된 기술은, 기판의 피연마면이 손상되는 것을 억제하고, 또한 연마 레이트를 향상시키는 것은 고려되어 있지 않다.
즉, 연마 공구는 회전하는 부품이므로, 연마 공구를 통해 연마액을 공급하기 위해서는, 로터리 조인트(또는 로터리 조인트와 동등한 기능을 갖는 부품: 이하에서는 단순히 로터리 조인트라고 함)를 마련할 필요가 있다. 연마액이 로터리 조인트 내를 통과하면, 연마액에 포함되는 지립에 의해 로터리 조인트의 내부의 부품이 마모되고, 마모에 기인하는 입자가 연마액과 함께 연마 패드와 기판 사이에 혼입되어, 기판의 피연마면을 손상시킬 우려가 있다.
한편, 연마 공구를 통해 연마액을 공급하지 않는 경우에는, 연마 패드의 연마면과 기판의 피연마면 사이에 연마액을 충분히 공급하는 것이 어려워진다. 이 점, 특허문헌 1에 기재되어 있는 바와 같이, 소용돌이 홈이 형성된 연마 패드를 사용함과 함께 연마 공구에 순환 경로를 형성함으로써 연마액을 순환시킬 수 있다. 그러나, 특허문헌 1에 개시된 방법이면, 연마 공구를 통해 연마액을 순환시키고 있기 때문에, 반드시 신선한 연마액을 연마 공구와 기판 사이에 공급할 수 있는 것은 아니다. 그 때문에, 특허문헌 1의 방법에서는, 기판의 피연마면의 중앙에 신선한 연마액을 충분히 공급할 수 없어, 연마 레이트가 저하될 우려가 있다. 또한, 연마액을 순환시켜 사용하면, 기판의 연마 시에 생성된 잔류물이 기판의 피연마면을 손상시킬 우려가 있다.
이에 따라, 본원은, 기판의 피연마면이 손상되는 것을 억제하고, 또한 연마 레이트를 향상시키는 것을 하나의 목적으로 하고 있다.
일 실시 형태에 따르면, 기판을 지지하기 위한 테이블과, 상기 테이블에 지지된 기판을 연마하기 위한 연마 패드를 보유 지지하기 위한 패드 홀더와, 상기 패드 홀더의 주위에 연마액을 공급하기 위한 노즐과, 상기 패드 홀더를 회전시키기 위한 패드 회전 기구를 포함하고, 상기 패드 홀더는, 상기 연마 패드를 보유 지지하는 보유 지지면의 중앙부에 형성된 배출 구멍과, 상기 배출 구멍으로부터 상기 패드 홀더의 외부로 연통하는 배출로를 갖는 기판 처리 장치가 개시된다.
도 1은 일 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 전체 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는 일 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 전체 구성을 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 3은 일 실시 형태에 따른 다축 암을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 4는 일 실시 형태에 따른 패드 홀더를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 5는 일 실시 형태에 따른 패드 홀더를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 6은 일 실시 형태에 따른 제2 홀더 본체를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 7은 일 실시 형태에 따른 연마 패드를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 8은 일 실시 형태에 따른 기판 처리 방법의 흐름도이다.
도 9는 일 실시 형태에 따른 패드 홀더를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 10은 도 9에 도시되는 패드 홀더를 상방에서 본 평면도이다.
이하에, 본 발명에 관한 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법의 실시 형태를 첨부 도면과 함께 설명한다. 첨부 도면에 있어서, 동일 또는 유사한 요소에는 동일 또는 유사한 참조 부호가 부여되고, 각 실시 형태의 설명에 있어서 동일 또는 유사한 요소에 관한 중복되는 설명은 생략하는 경우가 있다. 또한, 각 실시 형태에서 나타내어지는 특징은, 서로 모순되지 않는 한 다른 실시 형태에도 적용 가능하다.
도 1은 일 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 전체 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다. 도 2는 일 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 전체 구성을 개략적으로 나타내는 평면도이다. 도 1 및 도 2에 도시되는 기판 처리 장치(1000)는, 테이블(100)과, 다축 암(200)과, 지지 부재(300A, 300B)와, 드레서(500)와, 막 두께 계측기(종점 검출기)(600)를 갖는다. 또한, 도 1에 있어서는, 도시의 명료화를 위해, 다축 암(200)을 생략하고 있다.
<테이블>
테이블(100)은 처리 대상이 되는 기판 WF의 피연마면이 연직 방향의 위를 향하도록 기판 WF를 지지하기 위한 부재이다. 일 실시 형태에 있어서, 테이블(100)은 기판 WF의 피연마면의 반대 측의 이면을 지지하기 위한 지지면(100a)을 갖고, 도시하고 있지 않은 모터 등의 구동 기구에 의해 회전 가능하게 구성된다. 지지면(100a)에는 복수의 구멍(102)이 형성되어 있고, 테이블(100)은 구멍(102)을 통해 기판 WF를 진공 흡착할 수 있도록 구성된다. 본 실시 형태의 기판 처리 장치(1000)는, 기판 WF의 피연마면을 위로 향하게 하여 기판 WF를 연마하는 페이스업식의 기판 처리 장치이다.
<다축 암>
도 3은 일 실시 형태에 따른 다축 암을 개략적으로 나타내는 사시도이다. 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 다축 암(200)은 테이블(100)에 지지된 기판 WF에 대하여 각종 처리를 행하기 위한 복수의 처리구를 보유 지지하는 부재이며, 테이블(100)에 인접하여 배치된다. 본 실시 형태의 다축 암(200)은 기판 WF를 연마하기 위한 대경의 연마 패드(222)와, 기판 WF를 세정하기 위한 세정구(232)와, 기판 WF를 마무리 연마하기 위한 소경의 연마 패드(242)와, 기판 WF의 직경을 계측하기 위한 촬영 부재(카메라)(252)를 보유 지지하도록 구성된다.
다축 암(200)은 기판 WF에 대하여 직교하는 방향(높이 방향)으로 신장되는 요동 샤프트(210)와, 요동 샤프트(210)를 회전 구동하는 모터 등의 회전 구동 기구(212)와, 요동 샤프트(210)에 지지되어 있고 요동 샤프트(210)의 주위에 방사상으로 배치되는 제1 암(220), 제2 암(230), 제3 암(240) 및 제4 암(250)을 포함한다.
제1 암(220)에는 높이 방향으로 신장되는 회전 샤프트(224)가 설치되어 있고, 회전 샤프트(224)의 선단에는 패드 홀더(226)가 설치되어 있다. 패드 홀더(226)에는 대경의 연마 패드(222)가 보유 지지된다. 다축 암(200)은 패드 홀더(226)를 기판 WF에 대하여 승강시키기 위한 승강 기구(227)를 구비한다. 승강 기구(227)는 예를 들어 에어 실린더 등의 공지된 기구에 의해 실현할 수 있다. 또한, 다축 암(200)은 패드 홀더(226)를 회전시키기 위한 패드 회전 기구(229)를 구비한다. 패드 회전 기구(229)는 예를 들어 모터 등의 공지된 기구에 의해 실현할 수 있고, 회전 샤프트(224)를 회전시킴으로써 패드 홀더(226)를 회전시킬 수 있다.
다축 암(200)은 패드 홀더(226)의 주위에 배치된 노즐(228)을 구비한다. 노즐(228)은 연마액(슬러리)을 기판 WF에 대하여 공급하도록 구성된다. 노즐(228)은 패드 홀더(226)의 요동 경로에 배치된 제1 노즐(228-1)과, 패드 홀더(226)를 사이에 두고 제1 노즐(228-1)과 반대 측의 패드 홀더(226)의 요동 경로에 배치된 제2 노즐(228-2)을 구비한다. 제1 노즐(228-1) 및 제2 노즐(228-2)은 각각, 기판 WF의 피연마면에 대하여 연마액을 공급하도록 구성된다.
제2 암(230)에는 높이 방향으로 신장되는 회전 샤프트(234)가 설치되어 있고, 회전 샤프트(234)의 선단에는 세정구 홀더(236)가 설치되어 있다. 세정구 홀더(236)에는 세정구(232)가 보유 지지된다. 다축 암(200)은 세정구 홀더(236)를 기판 WF에 대하여 승강시키기 위한 승강 기구(237)를 구비한다. 승강 기구(237)는 예를 들어 에어 실린더 등의 공지된 기구에 의해 실현할 수 있다. 또한, 다축 암(200)은 세정구 홀더(236)를 회전시키기 위한 세정구 회전 기구(239)를 구비한다. 세정구 회전 기구(239)는 예를 들어 모터 등의 공지된 기구에 의해 실현할 수 있고, 회전 샤프트(234)를 회전시킴으로써 세정구 홀더(236)를 회전시킬 수 있다.
다축 암(200)은 세정구 홀더(236)의 주위에 세정액을 공급하기 위한 아토마이저(238)를 구비한다. 아토마이저(238)는 세정구 홀더(236)를 사이에 두고 세정구 홀더(236)의 요동 방향의 양쪽에 마련되고, 세정액을 기판 WF에 방출하도록 구성된다.
제3 암(240)에는 높이 방향으로 신장되는 회전 샤프트(244)가 설치되어 있고, 회전 샤프트(244)의 선단에는 패드 홀더(246)가 설치되어 있다. 패드 홀더(246)에는 소경의 연마 패드(242)가 보유 지지된다. 다축 암(200)은 패드 홀더(246)를 기판 WF에 대하여 승강시키기 위한 승강 기구(247)를 구비한다. 승강 기구(247)는 예를 들어 에어 실린더 등의 공지된 기구에 의해 실현할 수 있다. 또한, 다축 암(200)은 패드 홀더(246)를 회전시키기 위한 패드 회전 기구(249)를 구비한다. 패드 회전 기구(249)는 예를 들어 모터 등의 공지된 기구에 의해 실현할 수 있고, 회전 샤프트(244)를 회전시킴으로써 패드 홀더(246)를 회전시킬 수 있다. 제4 암(250)에는 촬영 부재(252)가 보유 지지된다.
다축 암(200)은 패드 홀더(246)의 주위에 연마액을 공급하기 위한 노즐(248)을 구비한다. 노즐(248)은 패드 홀더(246)의 요동 경로에 배치된 제1 노즐(248-1)과, 패드 홀더(246)를 사이에 두고 제1 노즐(248-1)과 반대 측의 패드 홀더(246)의 요동 경로에 배치된 제2 노즐(248-2)을 구비한다. 제1 노즐(248-1) 및 제2 노즐(248-2)은, 기판 WF의 피연마면에 대하여 연마액을 공급하도록 구성된다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 제1 암(220), 제2 암(230), 제3 암(240) 및 제4 암(250)은 평면에서 보아 반시계 방향으로 90도 어긋나서 요동 샤프트(210)의 주위에 방사상으로 신장된다. 회전 구동 기구(212)는 요동 샤프트(210)를 회전 구동함으로써, 대경의 연마 패드(222), 세정구(232), 소경의 연마 패드(242) 및 촬영 부재(252) 중 어느 것을 기판 WF 상에 이동시킬 수 있다. 또한, 회전 구동 기구(212)는 요동 샤프트(210)를 회전 구동함으로써, 연마 패드(222) 또는 연마 패드(242)를 드레서(500) 상에 이동시킬 수 있다. 또한, 회전 구동 기구(212)는 요동 샤프트(210)를 시계 방향 및 반시계 방향으로 교호로 회전 구동함으로써, 제1 암(220), 제2 암(230), 제3 암(240) 및 제4 암(250)을 요동시키는 요동 기구의 기능을 갖는다. 구체적으로는, 회전 구동 기구(212)는 연마 패드(222), 세정구(232) 또는 연마 패드(242)가 기판 WF 상에 위치하고 있는 상태에서, 요동 샤프트(210)를 시계 방향 및 반시계 방향으로 교호로 회전 구동함으로써, 연마 패드(222)(패드 홀더(226)), 세정구(232)(세정구 홀더(236)) 또는 연마 패드(242)(패드 홀더(246))를 기판 WF에 대하여 요동시킬 수 있다. 본 실시 형태에서는, 연마 패드(222), 세정구(232) 또는 연마 패드(242)를 회전 구동 기구(212)에 의해 기판 WF의 직경 방향으로 선회 요동시키는, 즉 원호를 따라 왕복 운동시키는 예를 나타내지만, 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 요동 기구는, 연마 패드(222), 세정구(232) 또는 연마 패드(242)를 기판의 직경 방향으로 직선 요동시키는, 즉 직선을 따라 왕복 운동시키는 구성을 가질 수 있다.
기판 처리 장치(1000)는, 예를 들어 연마 패드(222)가 기판 WF 상에 있는 경우에는, 테이블(100)을 회전시킴과 함께 연마 패드(222)를 회전시키고, 승강 기구(227)에 의해 연마 패드(222)를 기판 WF에 압박하면서 회전 구동 기구(212)에 의해 연마 패드(222)를 요동시킴으로써 기판 WF의 연마를 행하도록 구성된다.
<지지 부재>
도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 기판 처리 장치(1000)는, 테이블(100)의 외측의 연마 패드(222)의 요동 경로에 배치된 제1 지지 부재(300A)와, 테이블(100)을 사이에 두고 제1 지지 부재(300A)와 반대 측의 연마 패드(222)의 요동 경로에 배치된 제2 지지 부재(300B)를 포함한다. 제1 지지 부재(300A) 및 제2 지지 부재(300B)는 기판 WF를 사이에 두고 선대칭으로 되어 있다. 이 때문에, 이하에서는, 적절히, 제1 지지 부재(300A) 및 제2 지지 부재(300B)를 통합하여 지지 부재(300)로서 설명한다. 또한, 이하에서는, 일 예로서, 대경의 연마 패드(222)를 기판 WF에 대하여 요동시키는 경우의 지지 부재(300)의 기능에 대하여 설명을 행하지만, 세정구(232) 또는 소경의 연마 패드(242)에 대해서도 마찬가지이다.
지지 부재(300)는 요동 샤프트(210)의 회전에 의해 테이블(100)의 외측으로 요동된 연마 패드(222)를 지지하기 위한 부재이다. 즉, 기판 처리 장치(1000)는, 기판 WF를 연마할 때 연마 패드(222)를 기판 WF의 외측으로 튀어나올 때까지 요동시킴(오버행시킴)으로써, 기판 WF의 피연마면을 균일하게 연마하도록 구성된다. 여기서, 연마 패드(222)를 오버행시킨 경우에는, 패드 홀더(226)가 기울어지는 등 다양한 요인에 의해 기판 WF의 주연부에 연마 패드(222)의 압력이 집중되어, 기판 WF의 피연마면이 균일하게 연마되지 않을 우려가 있다. 이에 따라, 본 실시 형태의 기판 처리 장치(1000)는, 기판 WF의 외측으로 오버행된 연마 패드(222)를 지지하기 위한 지지 부재(300)를 테이블(100)의 양쪽에 마련하고 있다.
제1 지지 부재(300A) 및 제2 지지 부재(300B)는 각각, 연마 패드(222)의 기판 WF와 접촉하는 연마면(222c)의 전체를 지지 가능한 지지면(301a, 301b)을 갖는다. 즉, 지지면(301a, 301b)은, 각각 연마 패드(222)의 연마면(222c)의 면적보다 큰 면적을 갖고 있으므로, 연마 패드(222)가 완전히 기판 WF의 외측까지 오버행되었다고 해도 연마면(222c)의 전체가 지지면(301a, 301b)에 지지된다. 이에 의해, 본 실시 형태에서는, 연마 패드(222)는 기판 WF 상을 요동하고 있을 때에는 연마 패드(222)의 연마면의 전체가 기판 WF에 접촉하여 지지되어 있고, 테이블(100)의 외측까지 요동하고 있을 때도 연마면의 전체가 지지 부재(300)에 지지되어 있으므로, 요동 중에 기판 WF의 피연마면 및 지지면(301a, 301b)의 영역으로부터 비어져 나오지 않도록 되어 있다.
<막 두께 계측기>
도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 기판 처리 장치(1000)는, 기판 WF를 연마하면서 기판 WF의 피연마면의 막 두께 프로파일을 계측하기 위한 막 두께 계측기(600)를 포함한다. 막 두께 계측기(600)은 와전류식 센서 또는 광학식 센서 등의 다양한 센서로 구성할 수 있다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 높이 방향으로 신장되는 회전 샤프트(610)가 테이블(100)에 인접하여 배치되어 있다. 회전 샤프트(610)는 도시하고 있지 않은 모터 등의 회전 구동 기구에 의해 회전 샤프트(610)의 축 주위로 회전 가능하게 되어 있다. 회전 샤프트(610)에는 요동 암(620)이 설치되어 있고, 막 두께 계측기(600)는 요동 암(620)의 선단에 설치되어 있다. 막 두께 계측기(600)는 회전 샤프트(610)의 회전에 의해 회전 샤프트(610)의 축 주위로 선회 요동하도록 구성된다. 구체적으로는, 막 두께 계측기(600)는 기판 WF의 연마 중에, 회전 샤프트(610)의 회전에 의해 기판 WF의 직경 방향을 따라 요동할 수 있도록 되어 있다. 막 두께 계측기(600)는 연마 패드(222)가 기판 WF 상을 요동하고 있을 때에는 기판 WF 상으로부터 퇴피된 위치로 요동하고, 연마 패드(222)가 기판 WF 상을 요동하고 있지 않을 때 기판 WF 상을 요동하도록 구성된다. 즉, 막 두께 계측기(600)는 기판 WF 상을 요동하는 연마 패드(222)와 간섭하지 않은 타이밍에 기판 WF 상을 요동할 수 있도록 되어 있고, 연마 패드(222)에 의해 연마되는 기판 WF의 막 두께 프로파일을 경시적으로 계측할 수 있다. 막 두께 계측기(600)는 계측한 기판 WF의 막 두께 프로파일이 원하는 막 두께 프로파일이 되면, 기판 WF의 연마의 종점을 검출할 수 있다.
<드레서>
도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 드레서(500)는 요동 샤프트(210)의 회전에 의한 연마 패드(222, 242)의 선회 경로에 배치된다. 드레서(500)는 표면에 다이아몬드 입자 등이 강고하게 전착되어 있고, 연마 패드(222, 242)를 드레싱(dressing)하기 위한 부재이다. 드레서(500)는 도시하고 있지 않은 모터 등의 회전 구동 기구에 의해 회전하도록 구성된다. 드레서(500)의 표면에는 도시하고 있지 않은 노즐로부터 순수를 공급 가능하게 되어 있다. 기판 처리 장치(1000)는, 노즐로부터 순수를 드레서(500)에 공급하면서 드레서(500)를 회전시킴과 함께, 연마 패드(222, 242)를 회전시키고, 드레서(500)에 압박하면서 드레서(500)에 대하여 요동시킨다. 이에 의해, 드레서(500)에 의해 연마 패드(222, 242)가 깎아내어져, 연마 패드(222, 242)의 연마면이 드레싱된다.
<패드 홀더>
도 4는 일 실시 형태에 따른 패드 홀더를 개략적으로 나타내는 사시도이다. 도 5는 일 실시 형태에 따른 패드 홀더를 개략적으로 나타내는 단면도이다. 이하, 패드 홀더(226)의 구성을 설명하지만, 패드 홀더(246)도 마찬가지의 구성을 갖는다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 패드 홀더(226)는 회전 샤프트(224)의 하단에 설치된 판상의 제1 홀더 본체(221-1)와, 제1 홀더 본체(221-1)의 하방에 마련된 판상의 제2 홀더 본체(221-2)를 구비한다. 패드 홀더(226)는 제1 홀더 본체(221-1)와 제2 홀더 본체(221-2) 사이에 끼인 에어백(223)을 구비한다. 회전 샤프트(224) 및 제1 홀더 본체(221-1)에는, 에어백(223)에 연통하는 유로(224a)가 형성되어 있다. 다축 암(200)은 도시하고 있지 않은 유체원으로부터 유로(224a)를 통해 에어백(223)에 기체를 공급함으로써, 기판 WF에 대한 연마 패드(222)의 압박력을 조정할 수 있도록 되어 있다.
패드 홀더(226)(제2 홀더 본체(221-2))는 연마 패드(222)를 보유 지지하는 보유 지지면(221-2c)의 중앙부에 형성된 배출 구멍(221-2a)과, 배출 구멍(221-2a)으로부터 패드 홀더(226)의 외부로 연통하는 배출로(221-2b)를 갖는다. 배출로(221-2b)는 배출 구멍(221-2a)과 제2 홀더 본체(221-2)의 측면을 연통시키도록 제2 홀더 본체(221-2)에 형성되어 있다.
도 6은 일 실시 형태에 따른 제2 홀더 본체(221-2)를 개략적으로 나타내는 평면도이다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 배출로(221-2b)는 배출 구멍(221-2a)으로부터 방사상으로 신장되어 제2 홀더 본체(221-2)의 측면의 복수 개소(본 실시 형태에서는 4개소)에 개구되어 있다. 또한, 도 6에 나타내는 바와 같이, 배출 구멍(221-2a)은 환 구멍이며, 배출로(221-2b)는 제2 홀더 본체(221-2)를 평면에서 보았을 때 배출 구멍(221-2a)으로부터 배출 구멍(221-2a)의 접선 방향으로 연장되어 제2 홀더 본체(221-2)의 측면의 복수 개소에 개구되어 있다. 또한, 본 실시 형태에서는 4개의 배출로(221-2b)가 형성되는 예를 나타냈지만, 배출로(221-2b)의 수는 임의이다.
도 7은 일 실시 형태에 따른 연마 패드를 개략적으로 나타내는 평면도이다. 도 5 및 도 7에 나타내는 바와 같이, 연마 패드(222)는 기판 WF에 접촉하는 연마면(222c)의 중앙에 관통 구멍(222b)이 형성되어 있다. 관통 구멍(222b)은 배출 구멍(221-2a)과 마찬가지의 크기 및 형상이다. 관통 구멍(222b)과 배출 구멍(221-2a)은 연통하고 있다. 연마 패드(222)의 연마면(222c)에는, 관통 구멍(222b)과 연마 패드(222)의 측면을 연통시키는 홈(222a)이 형성되어 있다. 도 7에 나타내는 바와 같이, 홈(222a)은 관통 구멍(222b)과 연마 패드(222)의 측면을 연통시키는 나선상의 홈을 포함하여 구성된다.
본 실시 형태의 기판 처리 장치(1000)는, 패드 홀더(226)를 통해 기판 WF에 연마액을 공급하는 것이 아니라, 패드 홀더(226)의 주위에 배치된 노즐(248)에 의해 연마액을 공급하도록 되어 있다. 이에 의해, 로터리 조인트를 마련할 필요가 없어지므로, 로터리 조인트의 내부의 부품의 마모에 기인하는 입자가 연마액과 함께 연마 패드(222)와 기판 WF 사이에 혼입되어 기판 WF의 피연마면을 손상시키는 것을 억제할 수 있다.
한편, 패드 홀더(226)의 주위에 연마액을 공급하는 경우에는, 연마 패드(222)의 연마면과 기판 WF의 피연마면 사이에 연마액을 충분히 공급하는 것이 과제가 된다. 이 점, 본 실시 형태의 기판 처리 장치(1000)는, 나선상의 홈(222a)이 형성된 연마 패드(222)를 사용함으로써 연마액을 연마 패드(222)의 외측으로부터 중심을 향하여 이송시키기 쉽게 할 수 있다. 여기서, 단순히, 나선상의 홈(222a)이 형성된 연마 패드(222)를 사용하는 것뿐이면, 연마 패드(222)의 중심에 공기가 집중되어 압력이 높아지는 결과, 연마액의 연마 패드(222)의 중심으로의 이송이 불충분해질 우려가 있다.
이에 반해 본 실시 형태에서는, 연마 패드(222)의 중심에 관통 구멍(222b)이 형성되어 있고, 또한 제2 홀더 본체(221-2)에, 관통 구멍(222b)과 연통하는 배출 구멍(221-2a) 및 배출 구멍(221-2a)과 패드 홀더(226)의 외부를 연통하는 배출로(221-2b)가 형성되어 있다. 이에 의해, 연마 패드(222)의 중심에 모아진 공기를, 관통 구멍(222b), 배출 구멍(221-2a) 및 배출로(221-2b)를 통해 패드 홀더(226)의 외부로 배출할 수 있다. 따라서, 연마 패드(222)의 중심 압력이 높아지는 것을 억제할 수 있으므로, 연마액을 연마 패드(222)의 중심을 향하여 원활하게 이송할 수 있다.
이에 더하여, 배출로(221-2b)는 배출 구멍(221-2a)으로부터 방사상으로 연장되어 있고, 배출로(221-2b)에는 원심력이 작용하므로, 연마 패드(222)의 중심으로 이송된 연마액을, 관통 구멍(222b), 배출 구멍(221-2a) 및 배출로(221-2b)를 통해 패드 홀더(226)의 외부로 배출할 수 있다. 여기서, 본 실시 형태에서는, 나선상의 홈(222a)에 의해 연마 패드(222)의 중심으로 이송된 연마액은 배출 구멍(221-2a)을 나선상으로 상승한다. 이 점, 도 6에 나타내는 바와 같이, 배출로(221-2b)는 배출 구멍(221-2a)의 접선 방향으로 방사상으로 연장되어 있으므로, 배출 구멍(221-2a)을 나선상으로 상승한 연마액을 배출로(221-2b)로 흐르게 하기 쉽게 되어 있다. 이상과 같이 연마액이 원심력에 의해 패드 홀더(226)의 외부로 배출됨으로써, 패드 홀더(226)의 주위에 공급된 연마액을 연마 패드(222)의 중심까지 보다 원활하게 이송할 수 있다. 그 결과, 기판 WF와 연마 패드(222) 사이에 충분한 양의 연마액을 공급할 수 있으므로, 기판 WF의 연마 레이트를 향상시킬 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이, 본 실시 형태의 기판 처리 장치(1000)는, 연마 패드(222)가 지지 부재(300)에 지지되도록 패드 홀더(226)를 요동시키면서 기판 WF를 연마하도록 구성된다. 다축 암(200)은 연마 패드(222)가 기판 WF와 접촉하고 있을 때뿐만 아니라, 연마 패드(222)가 지지 부재(300)와 접촉하고 있을 때에도, 노즐(228)로부터 연마액을 공급하도록 구성된다. 연마 패드(222)가 지지 부재(300)와 접촉하고 있을 때 노즐(228)로부터 공급된 연마액은 상술한 바와 같이 연마 패드(222)의 중심으로 이송되므로, 연마 패드(222)에는 기판 WF의 연마에 사용되고 있지 않은 연마액이 채워진 상태로 된다. 따라서, 패드 홀더(226)를 요동시켜 연마 패드(222)와 기판 WF를 접촉시키면 바로 기판 WF의 연마 처리가 행해지므로, 기판 WF의 피연마면을 균일하게 연마할 수 있음과 함께 연마 레이트를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 나선상의 홈(222a)이 형성된 연마 패드(222)를 패드 홀더(226)에 설치하는 예를 나타냈지만, 이에 한정되지는 않는다. 연마 패드(222)는 연마면(222c)의 중앙의 관통 구멍(222b)과 연마 패드(222)의 측면을 연통시키는 홈이 연마면(222c)에 형성되어 있고, 연마액을 연마 패드(222)의 중심으로 이송시키도록 구성되어 있는 것이면 된다.
도 9는 일 실시 형태에 따른 패드 홀더를 개략적으로 나타내는 단면도이다. 도 10은 도 9에 도시되는 패드 홀더를 상방에서 본 평면도이다. 이하에 있어서 도 9, 도 10과 함께 일 실시 형태에 따른 패드 홀더(226)의 구성을 설명하지만, 패드 홀더(246)를 마찬가지의 구성으로 해도 된다.
도 9에 도시되는 패드 홀더(226)는 도 5에 도시되는 패드 홀더(226)와 마찬가지의 구조를 구비하고 있다. 도 9에 도시되는 실시 형태에 있어서, 기판 처리 장치(1000)는, 연마액 회수 부재(270)를 구비하고 있다. 연마액 회수 부재(270)는 패드 홀더(226)의 제2 홀더 본체(221-2)를 둘러싸도록 배치된 환상 부분(272)과, 환상 부분(272)으로부터 반경 방향의 외측으로 연장되는 연장 부분(274)을 구비한다. 환상 부분(272)에는, 배출로(221-2b)로부터 배출된 연마액을 받는 환상의 연마액 회수 통로(276)가 획정되어 있다. 연장 부분(274)에도 마찬가지로 연마액 회수 통로(278)가 획정되어 있다. 환상 부분(272)의 연마액 회수 통로(276)는 연마액 회수 통로(278)에 연통하고 있어, 배출로(221-2b)로부터 배출된 연마액은, 연마액 회수 통로(276) 및 연마액 회수 통로(278)를 통하여 회수된다. 회수된 연마액은, 테이블(100) 밖으로 배출되고, 테이블(100)로부터 흘러내린 연마액과 함께 폐기된다. 회수된 연마액은, 잔류물의 제거 등의 적절한 처리를 실시하여 재이용해도 된다.
연마액 회수 부재(270)는 패드 홀더(226)에 비접촉이 되도록 제1 암(220)에 고정되어 있다. 그 때문에, 연마액 회수 부재(270)는 패드 홀더(226)와 함께 회전하지는 않지만, 패드 홀더(226)와 함께 요동한다. 단, 연마액 회수 부재(270)의 환상 부분(272)은 연마액을 효율적으로 회수하기 위해 패드 홀더(226)에 접근시켜 배치하는 것이 바람직하다. 또한, 연마액 회수 부재(270)를 패드 홀더(246)의 주위에 마련하는 경우, 연마액 회수 부재(270)는 제3 암(220)에 고정된다.
<흐름도>
다음으로, 본 실시 형태에 따른 기판 처리 방법의 수순을 설명한다. 도 8은 일 실시 형태에 따른 기판 처리 방법의 흐름도이다. 도 8에 나타내는 바와 같이, 기판 처리 방법은, 먼저, 연마 패드(222)를 패드 홀더(226)에 설치한다(설치 스텝 S100). 본 실시 형태의 기판 처리 방법에서는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 연마면(222c)의 중앙에 관통 구멍(222b)이 형성되며, 또한 관통 구멍(222b)과 연마 패드(222)의 측면을 연통시키는 나선상의 홈(222a)이 연마면(222c)에 형성된 연마 패드(222)가 사용된다. 또한, 본 실시 형태의 기판 처리 방법에서는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 보유 지지면(221-2c)의 중앙부에 배출 구멍(221-2a)이 형성되며, 또한 배출 구멍(221-2a)으로부터 패드 홀더(226)의 외부로 연통하는 배출로(221-2b)가 형성된 패드 홀더(226)가 사용된다.
계속해서, 기판 처리 방법은, 테이블(100)에 기판 WF를 설치한다(설치 스텝 S110). 계속해서, 기판 처리 방법은, 패드 홀더(226)의 주위에 배치된 노즐(228)로부터 기판 WF의 피연마면을 향하여 연마액을 공급한다(공급 스텝 S120). 공급 스텝 S120은, 이하의 연마 처리를 행하고 있는 동안은 계속하여 노즐(228)로부터 연마액을 공급한다. 계속해서, 기판 처리 방법은, 패드 회전 기구(229)를 사용하여 패드 홀더(226)를 회전시킨다(회전 스텝 S130). 계속해서, 기판 처리 방법은, 테이블(100)을 회전시킴과 함께, 승강 기구(227) 및 에어백(223)을 사용하여 연마 패드(222)를 기판 WF에 압박한다(압박 스텝 S140).
계속해서, 기판 처리 방법은, 회전 구동 기구(212)를 사용하여 패드 홀더(226)를 기판의 직경 방향으로 요동시킨다(요동 스텝 S150). 요동 스텝 S150은, 패드 홀더(226)를 기판 WF와 지지 부재(300) 사이에서 요동시킨다. 여기서, 상기의 공급 스텝 S120은, 패드 홀더(226)의 요동 경로에 연마액을 공급하도록 구성된다. 또한, 공급 스텝 S120은, 연마 패드(222)와 기판 WF가 접촉하고 있을 때에는 기판 WF의 피연마면에 대하여 연마액을 공급함과 함께, 요동 스텝 S150에 의해 테이블(100)의 외측으로 요동된 연마 패드(222)가 지지 부재(300)에 지지되어 있을 때에는 지지 부재(300)에 대하여 연마액을 공급하도록 구성된다. 이상에 의해 기판 WF의 연마 처리가 행해진다.
계속해서, 기판 처리 방법은, 기판 WF를 연마하면서 막 두께 계측기(600)에 의해 기판 WF의 피연마면의 막 두께 프로파일을 계측한다(막 두께 계측 스텝 S160). 계속해서, 기판 처리 방법은, 막 두께 계측 스텝 S160에 의해 계측된 막 두께 프로파일이 원하는 막 두께 프로파일이 되어 있는지 여부를 판정한다(판정 스텝 S170). 기판 처리 방법은, 원하는 막 두께 프로파일이 얻어져 있지 않다고 판정한 경우에는(판정 스텝 S170, "아니오"), 막 두께 계측 스텝 S160으로 되돌아가서 처리를 반복한다. 한편, 기판 처리 방법은, 원하는 막 두께 프로파일이 얻어졌다고 판정한 경우에는(판정 스텝 S170, "예"), 연마 처리를 종료한다.
본 실시 형태의 기판 처리 방법에 의하면, 패드 홀더(226)의 주위에 배치된 노즐(248)로부터 연마액을 공급하므로, 로터리 조인트를 마련할 필요가 없어진다. 그 결과, 로터리 조인트의 내부의 부품의 마모에 기인하는 입자가 연마액과 함께 연마 패드(222)와 기판 WF 사이에 혼입되는 것을 억제할 수 있으므로, 기판 WF의 피연마면이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 실시 형태의 기판 처리 방법에 의하면, 나선상의 홈(222a)이 형성된 연마 패드(222)를 사용하고, 또한 배출 구멍(221-2a) 및 배출로(221-2b)가 형성된 패드 홀더(226)를 사용하고 있으므로, 연마 패드(222)의 중심에 모이는 기체를 패드 홀더(226)의 외부로 빼낼 수 있다. 또한, 나선상의 홈(222a)에 의해 연마 패드(222)의 중심으로 이송된 연마액을 패드 홀더(226)의 회전에 수반되는 원심력에 의해 배출로(221-2b)로부터 배출할 수 있으므로, 연마 패드(222)의 중심으로 연마액을 순차 이송시킬 수 있다. 그 결과, 기판 WF와 연마 패드(222) 사이에 충분한 양의 연마액을 공급할 수 있으므로, 기판 WF의 연마 레이트를 향상시킬 수 있다. 도 9, 도 10에 도시되는 기판 처리 장치(1000)을 사용하는 경우, 배출로(221-2b)로부터 배출된 연마액을 연마액 회수 부재(270)에 의해 회수할 수 있다. 그 때문에, 연마에 사용된 연마액이 다시 연마 패드(222)와 기판 WF 사이에 공급되는 것을 방지하고, 신선한 연마액에 의해 기판 WF를 연마할 수 있다.
이상, 몇몇 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명했지만, 상기한 발명의 실시 형태는, 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위한 것이고, 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 본 발명은 그 취지를 일탈하지 않고, 변경, 개량될 수 있음과 함께, 본 발명에는 그 등가물이 포함되는 것은 물론이다. 또한, 상술한 과제의 적어도 일부를 해결할 수 있는 범위, 또는 효과의 적어도 일부를 발휘하는 범위에 있어서, 특허 청구 범위 및 명세서에 기재된 각 구성 요소가 임의의 조합, 또는 생략이 가능하다.
본원은, 일 실시 형태로서, 기판을 지지하기 위한 테이블과, 상기 테이블에 지지된 기판을 연마하기 위한 연마 패드를 보유 지지하기 위한 패드 홀더와, 상기 패드 홀더의 주위에 연마액을 공급하기 위한 노즐과, 상기 패드 홀더를 회전시키기 위한 패드 회전 기구를 포함하고, 상기 패드 홀더는, 상기 연마 패드를 보유 지지하는 보유 지지면의 중앙부에 형성된 배출 구멍과, 상기 배출 구멍으로부터 상기 패드 홀더의 외부로 연통하는 배출로를 갖는 기판 처리 장치를 개시한다.
또한, 본원은, 일 실시 형태로서, 상기 배출로는, 상기 배출 구멍과 상기 패드 홀더의 측면을 연통시키도록 상기 패드 홀더에 형성되는, 기판 처리 장치를 개시한다.
또한, 본원은, 일 실시 형태로서, 상기 배출로는, 상기 배출 구멍으로부터 방사상으로 신장되어 상기 패드 홀더의 측면의 복수 개소에 개구되도록 상기 패드 홀더에 형성되는, 기판 처리 장치를 개시한다.
또한, 본원은, 일 실시 형태로서, 상기 배출 구멍은, 환 구멍이며, 상기 배출로는, 상기 패드 홀더를 평면에서 보았을 때 상기 배출 구멍으로부터 상기 배출 구멍의 접선 방향으로 연장되어 상기 패드 홀더의 측면의 복수 개소에 개구되도록 상기 패드 홀더에 형성되는, 기판 처리 장치를 개시한다.
또한, 본원은, 일 실시 형태로서, 상기 패드 홀더는, 상기 테이블에 지지된 기판에 접촉하는 연마면에 상기 배출 구멍과 연통하는 관통 구멍이 형성된 연마 패드이며, 상기 관통 구멍과 상기 연마 패드의 측면을 연통시키는 홈이 상기 연마면에 형성된 연마 패드를 보유 지지하도록 구성되는, 기판 처리 장치를 개시한다.
또한, 본원은, 일 실시 형태로서, 상기 홈은, 상기 관통 구멍과 상기 연마 패드의 측면을 연통시키는 나선상의 홈을 포함하는, 기판 처리 장치를 개시한다.
또한, 본원은, 일 실시 형태로서, 상기 패드 홀더를 상기 기판의 직경 방향으로 요동시키기 위한 요동 기구와,
상기 요동 기구에 의해 상기 테이블의 외측으로 요동된 연마 패드를 지지하기 위한 지지 부재와, 기판 처리 장치를 개시한다.
또한, 본원은, 일 실시 형태로서, 상기 노즐은, 상기 패드 홀더의 요동 경로에 배치된 제1 노즐과, 상기 패드 홀더를 사이에 두고 상기 제1 노즐과 반대 측의 상기 패드 홀더의 요동 경로에 배치된 제2 노즐을 포함하는, 기판 처리 장치를 개시한다.
또한, 본원은, 일 실시 형태로서, 상기 지지 부재는, 상기 테이블의 외측의 상기 패드 홀더의 요동 경로에 배치된 제1 지지 부재와, 상기 테이블을 사이에 두고 상기 제1 지지 부재와 반대 측의 상기 패드 홀더의 요동 경로에 배치된 제2 지지 부재를 포함하는, 기판 처리 장치를 개시한다.
또한, 본원은, 일 실시 형태로서, 상기 배출로에서 배출된 연마액을 회수하기 위한 연마액 회수 부재를 포함하고, 상기 연마액 회수 부재는, 상기 패드 홀더를 둘러싸도록 배치된 환상 부분을 포함하는, 기판 처리 장치를 개시한다.
또한, 본원은, 일 실시 형태로서, 테이블에 기판을 설치하는 설치 스텝과, 연마 패드를 보유 지지하기 위한 패드 홀더이며, 상기 연마 패드를 보유 지지하기 위한 보유 지지면의 중앙부에 형성된 배출 구멍과, 상기 배출 구멍으로부터 상기 패드 홀더의 외부로 연통하는 배출로를 갖는, 패드 홀더의 주위에 배치된 노즐로부터 기판에 대하여 연마액을 공급하는 공급 스텝과, 상기 패드 홀더를 회전시키는 회전 스텝과, 상기 패드 홀더에 보유 지지된 연마 패드를 상기 기판에 압박하는 압박 스텝을 포함하는, 기판 처리 방법을 개시한다.
또한, 본원은, 일 실시 형태로서, 상기 테이블에 설치된 기판에 접촉하는 연마면에 상기 배출 구멍과 연통하는 관통 구멍이 형성된 연마 패드이며, 상기 관통 구멍과 상기 연마 패드의 측면을 연통시키는 홈이 상기 연마면에 형성된 연마 패드를 상기 패드 홀더에 설치하는 설치 스텝을 더 포함하는, 기판 처리 방법을 개시한다.
또한, 본원은, 일 실시 형태로서, 상기 홈은, 상기 관통 구멍과 상기 연마 패드의 측면을 연통시키는 나선상의 홈을 포함하는, 기판 처리 방법을 개시한다.
또한, 본원은, 일 실시 형태로서, 상기 연마 패드를 상기 기판의 직경 방향으로 요동시키는 요동 스텝을 더 포함하고, 상기 공급 스텝은, 상기 패드 홀더의 요동 경로에 연마액을 공급하는 스텝을 포함하는, 기판 처리 방법을 개시한다.
또한, 본원은, 일 실시 형태로서, 상기 공급 스텝은, 상기 요동 스텝에 의해 상기 테이블의 외측으로 요동된 연마 패드가, 상기 테이블의 주위에 배치된 지지 부재에 지지되어 있을 때, 연마액을 공급하도록 구성되는, 기판 처리 방법을 개시한다.
또한, 본원은, 일 실시 형태로서, 연마액 회수 부재이며, 상기 연마액 회수 부재는, 상기 패드 홀더를 둘러싸도록 배치된 환상 부분을 포함하는, 연마액 회수 부재에 의해, 상기 배출로에서 배출된 연마액을 회수하는 회수 스텝을 포함하는, 기판 처리 방법을 개시한다.
100: 테이블
200: 다축 암
221-1: 제1 홀더 본체
221-2: 제2 홀더 본체
221-2a: 배출 구멍
221-2b: 배출로
221-2c: 보유 지지면
222: 연마 패드
222a: 나선상의 홈
222b: 관통 구멍
222c: 연마면
226: 패드 홀더
227: 승강 기구
228: 노즐
228-1: 제1 노즐
228-2: 제2 노즐
229: 패드 회전 기구
270: 연마액 회수 부재
300: 지지 부재
300A: 제1 지지 부재
300B: 제2 지지 부재
301a, 301b: 지지면
1000: 기판 처리 장치
WF: 기판

Claims (16)

  1. 기판을 지지하기 위한 테이블과,
    상기 테이블에 지지된 기판을 연마하기 위한 연마 패드를 보유 지지하기 위한 패드 홀더와,
    상기 패드 홀더의 주위에 연마액을 공급하기 위한 노즐과,
    상기 패드 홀더를 회전시키기 위한 패드 회전 기구를
    포함하고,
    상기 패드 홀더는, 상기 연마 패드를 보유 지지하는 보유 지지면의 중앙부에 형성된 배출 구멍과, 상기 배출 구멍으로부터 상기 패드 홀더의 외부로 연통하는 배출로를 갖는,
    기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 배출로는, 상기 배출 구멍과 상기 패드 홀더의 측면을 연통시키도록 상기 패드 홀더에 형성되는,
    기판 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 배출로는, 상기 배출 구멍으로부터 방사상으로 신장되어 상기 패드 홀더의 측면의 복수 개소에 개구되도록 상기 패드 홀더에 형성되는,
    기판 처리 장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 배출 구멍은, 환 구멍이며,
    상기 배출로는, 상기 패드 홀더를 평면에서 보았을 때 상기 배출 구멍으로부터 상기 배출 구멍의 접선 방향으로 연장되어 상기 패드 홀더의 측면의 복수 개소에 개구되도록 상기 패드 홀더에 형성되는,
    기판 처리 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 패드 홀더는, 상기 테이블에 지지된 기판에 접촉하는 연마면에 상기 배출 구멍과 연통하는 관통 구멍이 형성된 연마 패드이며, 상기 관통 구멍과 상기 연마 패드의 측면을 연통시키는 홈이 상기 연마면에 형성된 연마 패드를 보유 지지하도록 구성되는,
    기판 처리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 홈은, 상기 관통 구멍과 상기 연마 패드의 측면을 연통시키는 나선상의 홈을 포함하는,
    기판 처리 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 패드 홀더를 상기 기판의 직경 방향으로 요동시키기 위한 요동 기구와,
    상기 요동 기구에 의해 상기 테이블의 외측으로 요동된 연마 패드를 지지하기 위한 지지 부재를
    더 포함하는,
    기판 처리 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 노즐은, 상기 패드 홀더의 요동 경로에 배치된 제1 노즐과, 상기 패드 홀더를 사이에 두고 상기 제1 노즐과 반대 측의 상기 패드 홀더의 요동 경로에 배치된 제2 노즐을 포함하는,
    기판 처리 장치.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 지지 부재는, 상기 테이블의 외측의 상기 패드 홀더의 요동 경로에 배치된 제1 지지 부재와, 상기 테이블을 사이에 두고 상기 제1 지지 부재와 반대 측의 상기 패드 홀더의 요동 경로에 배치된 제2 지지 부재를 포함하는,
    기판 처리 장치.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배출로에서 배출된 연마액을 회수하기 위한 연마액 회수 부재를 포함하고,
    상기 연마액 회수 부재는, 상기 패드 홀더를 둘러싸도록 배치된 환상 부분을 포함하는,
    기판 처리 장치.
  11. 테이블에 기판을 설치하는 설치 스텝과,
    연마 패드를 보유 지지하기 위한 패드 홀더이며, 상기 연마 패드를 보유 지지하기 위한 보유 지지면의 중앙부에 형성된 배출 구멍과, 상기 배출 구멍으로부터 상기 패드 홀더의 외부로 연통하는 배출로를 갖는, 패드 홀더의 주위에 배치된 노즐로부터 연마액을 공급하는 공급 스텝과,
    상기 패드 홀더를 회전시키는 회전 스텝과,
    상기 패드 홀더에 보유 지지된 연마 패드를 상기 기판에 압박하는 압박 스텝을
    포함하는, 기판 처리 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 테이블에 설치된 기판에 접촉하는 연마면에 상기 배출 구멍과 연통하는 관통 구멍이 형성된 연마 패드이며, 상기 관통 구멍과 상기 연마 패드의 측면을 연통시키는 홈이 상기 연마면에 형성된 연마 패드를 상기 패드 홀더에 설치하는 설치 스텝을 더 포함하는,
    기판 처리 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 홈은, 상기 관통 구멍과 상기 연마 패드의 측면을 연통시키는 나선상의 홈을 포함하는,
    기판 처리 방법.
  14. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연마 패드를 상기 기판의 직경 방향으로 요동시키는 요동 스텝을 더 포함하고,
    상기 공급 스텝은, 상기 패드 홀더의 요동 경로에 연마액을 공급하는 스텝을 포함하는,
    기판 처리 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 공급 스텝은, 상기 요동 스텝에 의해 상기 테이블의 외측으로 요동된 연마 패드가, 상기 테이블의 주위에 배치된 지지 부재에 지지되어 있을 때 연마액을 공급하도록 구성되는,
    기판 처리 방법.
  16. 제11항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    연마액 회수 부재이며, 상기 연마액 회수 부재는, 상기 패드 홀더를 둘러싸도록 배치된 환상 부분을 포함하는, 연마액 회수 부재에 의해, 상기 배출로에서 배출된 연마액을 회수하는 회수 스텝을 포함하는,
    기판 처리 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1015823A (ja) * 1996-07-04 1998-01-20 Canon Inc 化学機械研磨装置における研磨スラリー供給方法および装置
JP2000158331A (ja) * 1997-12-10 2000-06-13 Canon Inc 基板の精密研磨方法および装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5919592U (ja) 1982-07-27 1984-02-06 ト−ヨ−カネツ株式会社 浮上液排出装置

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