TW202210229A - 基板處理裝置及基板處理方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種能夠可靠地防止含有異物的清洗液從研磨頭向晶圓上落下的基板處理裝置及基板處理方法。基板處理裝置具備:旋轉保持機構(10)、研磨頭(50)以及頭清洗裝置(200),在基板(W)的研磨中及/或研磨後,該頭清洗裝置(200)向研磨頭(50)供給研磨液,從而清洗研磨頭(50)。
Description
本發明涉及一種處理晶圓等基板的基板處理裝置和基板處理方法。
在晶圓的表面(器件面)形成有半導體器件。當研磨屑等異物(顆粒)附著於這樣的晶圓時,晶圓被污染,作為結果,半導體製造中的成品率降低。因此,從提高成品率的觀點出發,晶圓的對於異物的表面狀態的管理很重要。
存在用臂僅保持晶圓的周緣部來輸送晶圓的方法。在這樣的方法中,存在殘存於晶圓的周緣部的不需要的膜在經歷各種工序的期間剝離而附著於晶圓表面的情況,作為結果,成品率降低。因此,從提高成品率的觀點出發,去除形成於晶圓的周緣部的不需要的膜很重要。為此,基板處理裝置可能具備研磨晶圓的周緣部而去除不需要的膜的斜面(bevel)研磨裝置。
現有技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特開2018-161721號公報
專利文獻2:日本特開2019-216207號公報
專利文獻3:日本特開2016-28845號公報
專利文獻4:日本特開2017-132034號公報
發明所要解決的技術問題
但是,當研磨晶圓的周緣部時,產生研磨屑等異物,該異物可能附著於斜面研磨裝置的研磨頭。在該狀態下,當繼續晶圓的周緣部的研磨時,用於清洗晶圓的液體可能附著於研磨頭,且含有異物的液體從研磨頭向晶圓上落下。
因此,本發明的目的在於,提供一種能夠可靠地防止含有異物的液體從研磨頭向晶圓上落下的基板處理裝置及基板處理方法。
用於解決技術問題的技術手段
在一方式中,提供一種基板處理裝置,具備:旋轉保持機構,該旋轉保持機構保持基板並使該基板旋轉;研磨頭,該研磨頭將研磨器具按壓於所述基板的周緣部,從而研磨所述基板的周緣部;以及頭清洗裝置,在所述基板的研磨中及/或研磨後,該頭清洗裝置向所述研磨頭供給清洗液,從而清洗所述研磨頭。
在一方式中,所述基板處理裝置具備傾斜機構,該傾斜機構使所述研磨頭傾斜,在所述研磨頭藉由所述傾斜機構而配置於所述基板的下方時,所述頭清洗裝置向所述研磨頭供給所述清洗液。
在一方式中,所述基板處理裝置具備傾斜機構,該傾斜機構使所述研磨頭傾斜, 在所述頭清洗裝置向所述研磨頭供給所述清洗液之後,所述傾斜機構使所述研磨頭的傾斜角度連續地變化,從而去除所述清洗液。
在一方式中,所述頭清洗裝置在每次研磨一片基板時向所述研磨頭供給所述清洗液。
在一方式中,所述頭清洗裝置配置於所述研磨頭的上方,並從所述研磨頭的正上方向所述研磨頭供給所述清洗液。
在一方式中,所述清洗液是純水、導電性水及表面活性劑溶液中的任一個。
在一方式中,所述基板處理裝置具備振動裝置,該振動裝置使所述研磨頭振動,在所述頭清洗裝置向所述研磨頭供給所述清洗液之後,所述振動裝置使所述研磨頭振動,從而去除所述清洗液。
在一方式中,所述基板處理裝置具備氣體噴射裝置,該氣體噴射裝置向所述研磨頭噴射加壓氣體,在所述頭清洗裝置向所述研磨頭供給所述清洗液之後,所述氣體噴射裝置向所述研磨頭噴射加壓氣體,從而去除所述清洗液。
在一方式中,所述基板處理裝置具備吸引裝置,該吸引裝置吸引附著於所述研磨頭的清洗液,在所述頭清洗裝置向所述研磨頭供給所述清洗液之後,所述吸引裝置吸引附著於所述研磨頭的清洗液,從而去除所述清洗液。
在一方式中,所述基板處理裝置具備圓運動機構,該圓運動機構使所述研磨頭進行圓運動,在所述頭清洗裝置向所述研磨頭供給所述清洗液之後,所述圓運動機構使所述研磨頭進行圓運動,從而去除所述清洗液。
在一方式中,提供一種基板處理方法,具備:基板旋轉工序,在保持基板的狀態下使所述基板旋轉;研磨工序,將研磨器具按壓於所述基板的周緣部,從而研磨所述基板的周緣部;以及頭清洗工序,在所述基板的研磨中及/或研磨後,向所述研磨頭供給清洗液,從而清洗所述研磨頭。
在一方式中,所述頭清洗工序包含如下工序:在所述研磨頭被配置於所述基板的下方時,向所述研磨頭供給所述清洗液。
在一方式中,所述基板處理方法包含傾斜工序,在該傾斜工序中,在向所述研磨頭供給所述清洗液之後,使所述研磨頭的傾斜角度連續地變化,從而去除所述清洗液。
在一方式中,所述頭清洗工序是在每次研磨一片基板時進行。
在一方式中,所述頭清洗工序包含如下工序:從所述研磨頭的正上方向所述研磨頭供給所述清洗液。
在一方式中,所述清洗液是純水、導電性水及表面活性劑溶液中的任一個。
在一方式中,所述基板處理方法包含振動工序,在該振動工序中,在向所述研磨頭供給所述清洗液之後,使所述研磨頭振動,從而去除所述清洗液。
在一方式中,所述基板處理方法包含噴射工序,在該噴射工序中,在向所述研磨頭供給所述清洗液之後,向所述研磨頭噴射加壓氣體,從而去除所述清洗液。
在一方式中,所述基板處理方法包含吸引工序,在該吸引工序中,在向所述研磨頭供給所述清洗液之後,吸引附著於所述研磨頭的清洗液,從而去除所述清洗液。
在一方式中,所述基板處理方法包含圓運動工序,在該圓運動工序中,在向所述研磨頭供給所述清洗液之後,使所述研磨頭進行圓運動,從而去除所述清洗液。
發明的效果
基板處理裝置具備清洗研磨頭的頭清洗裝置。因此,頭清洗裝置能夠防止異物(含有異物的液體)附著於研磨頭,或者能夠去除附著於研磨頭的異物。
以下,參照附圖,對本發明的實施方式進行說明。
在本說明書中,將基板的周緣部定義為如下區域,即,包含:位於基板的最外周的斜面(bevel)部、位於該斜面部的半徑方向內側的頂緣部和底緣部以及為了確定結晶方位而形成於基板的周緣部的缺口(notch)部。
圖1的(a)和圖1的(b)是表示基板的周緣部的放大剖視圖。更詳細地說,圖1的(a)是所謂的直型的基板的剖視圖,圖1的(b)是所謂的圓弧型的基板的剖視圖。在圖1的(a)的晶圓W(基板的一例)中,斜面部是由上側傾斜部(上側斜面部)P、下側傾斜部(下側斜面部)Q以及側部(頂部)R構成的晶圓W的最外周面(由符號B表示)。在圖1的(b)的晶圓W中,斜面部構成晶圓W的最外周面,是具有彎曲的截面的部分(由符號B表示)。頂緣部是與斜面部B相比位於半徑方向內側的平坦部E1。底緣部位於與頂緣部相反的一側,是與斜面部B相比位於半徑方向內側的平坦部E2。頂緣部E1包含形成有器件的區域。
圖2是表示基板處理裝置的一實施方式的示意圖。圖2所示的基板處理裝置適合用於對作為基板的周緣部的斜面部進行研磨的斜面研磨裝置。如圖2所示,研磨裝置具備:保持作為研磨對象物的晶圓W,並使該晶圓W旋轉的旋轉保持機構10;以及研磨保持於旋轉保持機構10的晶圓W的斜面部而從晶圓W的斜面部去除異物、傷痕的研磨頭50。
圖2表示旋轉保持機構10正保持晶圓W的狀態。旋轉保持機構10具備:藉由真空吸附來保持晶圓W的保持台4、與保持台4的中央部連結的軸5以及與該軸5的下端連結的保持台驅動機構7。
保持台驅動機構7具備用於使保持台4旋轉且上下移動的未圖示的電動機和氣壓缸。即,保持台驅動機構7構成為:能夠使保持台4以其軸心Cr為中心旋轉,並沿著軸心Cr在上下方向上移動。
晶圓W藉由未圖示的輸送機構以晶圓W的中心O1位於保持台4的軸心Cr上的方式載置於保持台4的上表面。晶圓W以其表面(器件面)向上的狀態被保持於保持台4的上表面。藉由這樣的結構,旋轉保持機構10能夠使晶圓W以保持台4的軸心Cr(即晶圓W的軸心)為中心旋轉,且使晶圓W沿著保持台4的軸心Cr上升下降。
如圖2所示,基板處理裝置還具備:分隔壁100、向研磨頭50供給研磨帶(polishing tape)31,且從研磨頭50回收該研磨帶31的研磨器具供給回收機構41以及向晶圓W的表面供給液體的液體供給噴嘴28。旋轉保持機構10、研磨頭50、液體供給噴嘴28配置於分隔壁100的內部,研磨器具供給回收機構41配置於分隔壁100的外部。
研磨器具供給回收機構41具備:向研磨頭50供給研磨帶31的供給捲筒43和回收已用於晶圓W的研磨的研磨帶31的回收捲筒44。在供給捲筒43和回收捲筒44分別連結有未圖示的張緊電動機。各張緊電動機向供給捲筒43和回收捲筒44施加規定的轉矩而能夠對研磨帶31施加規定的張力。
研磨帶31以研磨帶31的研磨面朝向晶圓W的斜面部的被研磨面的方式被供給至研磨頭50。研磨帶31通過設置於分隔壁100的開口部(未圖示)而從供給捲筒43向研磨頭50供給,使用後的研磨帶31通過開口部而被回收捲筒44回收。
研磨頭50具備將研磨帶31向晶圓W的斜面部按壓的按壓機構52。研磨帶31以通過按壓機構52的端面的方式被供給。在本實施方式中,按壓機構52具備:支承研磨帶31的背面的按壓襯墊52a和與按壓襯墊52a連結的氣壓缸52b。在一實施方式中,研磨器具也可以使用磨石來代替研磨帶31。在該情況下,磨石被構成按壓機構52的氣壓缸52b保持,能夠省略研磨器具供給回收機構41和按壓襯墊52a。
按壓機構52從研磨帶31的背側按壓該研磨帶31,藉由使研磨帶31的研磨面與晶圓W的斜面部接觸來研磨晶圓W的斜面部。研磨頭50還具備用於支承研磨帶31的複數個導輥53a、53b、53c、53d、53e、53f。研磨器具供給回收機構41還具備用於支承研磨帶31的複數個導輥53g、53h。研磨帶31的行進方向被導輥53a、53b、53c、53d、53e、53f、53g、53h引導。特別是,配置於研磨頭50的頂端的導輥53a、53c以研磨帶31向與晶圓W的斜面部的被研磨面平行的方向行進的方式引導研磨帶31。
液體供給噴嘴28配置於被旋轉保持機構10保持的晶圓W的上方。液體供給噴嘴28與未圖示的液體供給源連接。液體供給噴嘴28朝向晶圓W的中心O1配置,液體從液體供給噴嘴28向晶圓W的表面供給。被供給至晶圓W的表面的液體因離心力而擴散至晶圓W的表面整體,從而在晶圓W的斜面部上形成液體流。晶圓W的斜面部在液體的存在下被研磨。液體從晶圓W的周緣部向下方流落,由此,能夠從晶圓W的斜面部去除研磨屑。另外,上述的液體防止含有在晶圓W的研磨過程中產生的研磨屑等異物的液體附著於晶圓W的表面。其結果是,能夠將晶圓W的表面保持潔淨。在本實施方式中,作為上述的液體,使用純水或鹼性水。
如上所述,當研磨晶圓W的周緣部時,產生研磨屑等異物,該異物可能附著於研磨頭50。在該狀態下,當繼續晶圓W的周緣部的研磨時,從液體供給噴嘴28供給的液體附著於研磨頭50,含有異物的液體可能從研磨頭50向晶圓W上落下。
因此,在以下示出的實施方式中,對能夠可靠地防止含有異物的清洗液從研磨頭50向晶圓W上落下的基板處理裝置進行說明。
如圖2所示,基板處理裝置具備:將作為研磨器具的一例的研磨帶31按壓於晶圓W的周緣部,從而研磨晶圓W的周緣部的研磨頭50;以及在晶圓W的研磨中及/或研磨後,向研磨頭50供給清洗液,從而清洗研磨頭50的頭清洗裝置200。
頭清洗裝置200在分隔壁100的內部配置於研磨頭50的上方(更具體而言,正上方)。頭清洗裝置200可以配置為不能移動或能夠移動。
頭清洗裝置200具備:清洗臂201和朝向研磨頭50配置的清洗噴嘴202。清洗臂201在其內部具備供用於清洗研磨頭50的清洗液通過的清洗液管線201a。清洗噴嘴202安裝於清洗臂201的端部,並與清洗液管線201a連接。
頭清洗裝置200具備對清洗液管線201a進行開閉的開閉閥205,該開閉閥205與動作控制部180電連接。因此,動作控制部180能夠控制開閉閥205的動作。
清洗噴嘴202是向研磨頭50噴射清洗液的廣角噴嘴。更具體而言,頭清洗裝置200通過清洗噴嘴202圓錐狀地噴射清洗液來向研磨頭50的整體供給清洗液。清洗液從研磨頭50的正上方朝向研磨頭50供給。在本實施方式中,清洗液是純水、導電性水及表面活性劑溶液中的任一個。
頭清洗裝置200可以在晶圓W的研磨中向研磨頭50供給清洗液。藉由這樣的結構,頭清洗裝置200能夠防止異物附著於研磨頭50。在本實施方式中,能夠在晶圓W的研磨中清洗研磨頭50,因此,基板處理裝置能夠不延長晶圓W的處理所需的時間,而一邊處理晶圓W一邊清洗研磨頭50。在一實施方式中,頭清洗裝置200也可以在每次研磨一片晶圓W時向研磨頭50供給清洗液。
在一實施方式中,頭清洗裝置200可以在液體供給噴嘴28向晶圓W供給液體的同時供給清洗液。在其他實施方式中,頭清洗裝置200可以在研磨頭50開始晶圓W的周緣部的研磨的同時供給清洗液。
在一實施方式中,研磨頭50可以在其整體具有被實施了疏水加工的表面。藉由對研磨頭50的整體實施疏水加工,能夠有效地防止含有異物的液體的附著,因此,能夠進一步提高基於頭清洗裝置200的清洗效果。
圖3是從上方觀察圖2所示的基板處理裝置的示意圖。在圖3中,為了方便看圖,省略了頭清洗裝置200的圖示。如圖3所示,基板處理裝置還具備傾斜機構81,該傾斜機構81使研磨頭50相對於旋轉保持機構10上的晶圓W的表面傾斜。
傾斜機構81具備:旋轉驅動裝置82和曲柄臂85。旋轉驅動裝置82具備:未圖示的電動機、滑輪、帶(belt)等。曲柄臂85的一端與圓運動機構61連結,曲柄臂85的另一端與旋轉驅動裝置82連結。曲柄臂85以旋轉驅動裝置82的旋轉軸線Ct為中心旋轉。旋轉軸線Ct在旋轉保持機構10上的晶圓W的切線方向上延伸。當旋轉驅動裝置82以旋轉軸心Ct為中心使曲柄臂85順時針和逆時針旋轉規定的角度時,與曲柄臂85連結的圓運動機構61和研磨頭50也以旋轉軸線Ct為中心順時針和逆時針旋轉規定的角度。
被研磨頭50支承的研磨帶31的研磨面位於旋轉驅動裝置82的旋轉軸線Ct的延長線上。因此,當驅動旋轉驅動裝置82時,研磨頭50以研磨帶31的研磨面為中心順時針和逆時針旋轉規定的角度。
這樣,藉由使研磨頭50以旋轉軸線Ct為中心旋轉,能夠變更研磨頭50相對於晶圓W的斜面部的角度。旋轉驅動裝置82採用伺服電動機、步進電動機等能夠精密地控制位置、速度的電動機,構成為:研磨頭50能夠向被程式設定的希望的角度以希望的速度旋轉。
圖4是表示藉由傾斜機構81使研磨頭50和圓運動機構61向下方傾斜的狀態的示意圖,圖5是藉由傾斜機構81使研磨頭50和圓運動機構61向上方傾斜的狀態的示意圖。在圖4中,研磨帶31與晶圓W的斜面部的下側區域接觸,在圖5中,研磨帶31與晶圓W的斜面部的上側區域接觸。這樣,藉由沿著晶圓W的斜面部變更研磨頭50的角度,能夠研磨晶圓W的斜面部的整體。
如圖3所示,研磨頭50與研磨頭移動機構105連結。研磨頭移動機構105固定於傾斜機構81的旋轉驅動裝置82,研磨頭50經由傾斜機構81和圓運動機構61(後述)而與研磨頭移動機構105連結。研磨頭移動機構105構成為能夠使研磨頭50向晶圓W的半徑方向移動。研磨頭移動機構105能夠由氣壓缸等線性致動器構成。研磨頭移動機構105與圖2所示的動作控制部180電連接,其動作由動作控制部180控制。
在晶圓W被輸送到旋轉保持機構10的保持台4上時,以及晶圓W被從旋轉保持機構10的保持台4取出時,研磨頭移動機構105使研磨頭50向離開保持台4的方向移動。在研磨被保持台4保持的晶圓W的斜面部時,研磨頭移動機構105使研磨頭50朝向晶圓W移動。
在本實施方式中,基板處理裝置具備一組研磨頭50和研磨器具供給回收機構41,但在一實施方式中,也可以具備二組或更多的研磨頭50和研磨器具供給回收機構41。頭清洗裝置200的數量與研磨頭50的數量對應。
頭清洗裝置200可以構成為:在藉由傾斜機構81將研磨頭50配置於晶圓W的下方時,向研磨頭50供給清洗液(參照圖4)。藉由這樣的結構,能夠可靠地防止清洗研磨頭50後的清洗液附著於晶圓W。
頭清洗裝置200可以在晶圓W的研磨結束後,更具體而言,在晶圓W被從旋轉保持機構10輸送之後,向研磨頭50供給清洗液。藉由這樣的結構,能夠更可靠地防止清洗研磨頭50後的清洗液附著於晶圓W。
可以是,在頭清洗裝置200向研磨頭50供給清洗液之後,傾斜機構81使研磨頭50的傾斜角度連續地變化,從而去除清洗液。即,由於傾斜機構81如圖4和圖5所示那樣以晶圓W的周緣部為中心使研磨頭50的角度在鉛垂方向上變化,所以傾斜機構81能夠甩掉附著於研磨頭50的液體(例如,清洗液)。
研磨頭50還具備圓運動機構61,該圓運動機構61使研磨器具支承結構體相對於晶圓W相對地圓運動。在本說明書中,研磨器具支承結構體被定義為支承研磨器具,並構成研磨頭50的至少一部分的結構體。在本實施方式中,研磨器具支承結構體是研磨頭50的整體。在晶圓W被保持於旋轉保持機構10時,研磨頭50朝向晶圓W的周緣部。
圖6是表示用於使研磨器具支承結構體進行圓運動的圓運動機構61的一實施方式的示意圖。圖6所示的圓運動機構61具備:電動機62、固定於電動機62的旋轉軸63的偏心旋轉體65、經由軸承67而與偏心旋轉體65連結的台69以及支承台69的複數個曲柄70。在圖6中,僅示出了一個曲柄70,但至少三個曲柄70繞偏心旋轉體65排列。電動機62固定於基台71。
偏心旋轉體65的軸心65a與電動機62的旋轉軸63的軸心63a分離距離e。由此,當電動機62工作時,偏心旋轉體65進行半徑e的圓運動。曲柄70具有彼此固定的第一軸體72和第二軸體73。第一軸體72的軸心72a與第二軸體73的軸心73a也同樣的分離距離e。第一軸體72被保持於台69的軸承75支承為能夠旋轉,第二軸體73被軸承77支承為能夠旋轉。軸承77固定於支承部件79,該支承部件79固定於基台71。
根據上述結構,當電動機62旋轉時,偏心旋轉體65進行半徑e的圓運動,經由軸承67而與偏心旋轉體65連結的台69也進行半徑e的圓運動。在本說明書中,圓運動被定義為對象物在圓軌道上移動的運動。
台69被複數個曲柄70支承,因此,在台69進行圓運動時,台69自身不旋轉。像這樣的台69的運動被稱作平移旋轉運動。在本說明書中,對象物自身不旋轉,而使對象物在圓軌道上移動的運動被定義為平移旋轉運動。該平移旋轉運動是圓運動的一個具體例。在本實施方式中,研磨頭50經由保持部件89而固定於台69。由此,研磨頭50與台69一起進行圓運動(平移旋轉運動)。在本實施方式中,圓運動機構61是使研磨器具支承結構體(研磨頭50整體)進行平移旋轉運動的平移旋轉機構。本實施方式的圓運動(平移旋轉運動是將研磨頭50的朝向設為法線方向的平面內的圓運動(平移旋轉運動)。
在頭清洗裝置200向研磨頭50供給清洗液之後,圓運動機構61可以使研磨頭50進行圓運動,從而去除清洗液。藉由這樣的結構,圓運動機構61能夠甩落附著於研磨頭50的液體(例如,清洗液)。
圖7是表示使研磨頭50振動的振動裝置的圖。如圖7所示,基板處理裝置具備使研磨頭50振動的振動裝置210。振動裝置210安裝於研磨頭50,並與動作控制部180電連接。振動裝置210按照動作控制部180的指令而振動,研磨頭50和振動裝置210一起振動。在頭清洗裝置200向研磨頭50供給清洗液之後,振動裝置210使研磨頭50振動,從而去除清洗液。
圖8是表示向研磨頭50噴射加壓氣體的氣體噴射裝置的圖。如圖8所示,基板處理裝置具備向研磨頭50噴射加壓氣體的氣體噴射裝置215。氣體噴射裝置215具備:安裝於研磨頭50的噴射臂216和朝向研磨頭50配置的噴射噴嘴217。噴射噴嘴217安裝於噴射臂216的端部,與噴射噴嘴217連接的氣體流路219能夠被開閉閥218進行開閉。
動作控制部180與開閉閥218電連接,從而能夠使開閉閥218進行開閉。當動作控制部180打開開閉閥217時,加壓氣體經由噴射噴嘴217向研磨頭50噴射。在頭清洗裝置200向研磨頭50供給清洗液之後,氣體噴射裝置215向研磨頭50噴射加壓氣體,從而去除清洗液。
圖9是表示吸引附著於研磨頭50的清洗液的吸引裝置的圖。如圖9所示,基板處理裝置具備吸引附著於研磨頭50的清洗液的吸引裝置220。研磨頭50具備安裝於其表面的頭罩(head cover)221。吸引裝置220具備:與研磨頭50的頭罩221連接的吸引管線222以及安裝於吸引管線222且對吸引管線222進行開閉的開閉閥223。
在頭罩221的表面形成有複數個槽221a,在這些複數個槽221a的每一個形成有複數個吸引孔221b。吸引管線222與複數個吸引孔221b的每一個連接。
動作控制部180與開閉閥223電連接,從而能夠對開閉閥223進行開閉。當動作控制部180打開開閉閥223時,附著於研磨頭50(更具體而言,頭罩221)的液體被吸入吸引孔221b而被從研磨頭50去除。在頭清洗裝置200向研磨頭50供給清洗液之後,吸引裝置220吸引附著於研磨頭50的清洗液,從而去除清洗液。
對基板處理裝置的動作進行說明。以下說明的基板處理裝置的動作由圖2所示的動作控制部180控制。動作控制部180由專用的電腦或通用的電腦構成。動作控制部180具備:存儲有程式的存儲裝置180a和按照程式執行運算的處理裝置180b。
由電腦構成的動作控制部180按照電存儲於存儲裝置180a的程式來動作。程式包含如下指令:使處理裝置180b執行使旋轉保持機構10執行基板旋轉工序的動作的指令,該基板旋轉工序在將晶圓W保持的狀態下使晶圓W旋轉;使處理裝置180b執行使研磨頭50執行研磨工序的動作的指令,該研磨工序將研磨器具(在本實施方式中,研磨帶31)按壓於晶圓W的周緣部,從而研磨晶圓W的周緣部;以及使處理裝置180b執行使頭清洗裝置200執行頭清洗工序的動作的指令,該頭清洗工序在晶圓W的研磨中及/或研磨後向研磨頭50供給清洗液,從而清洗研磨頭50。
換言之,動作控制部180執行:使旋轉保持機構10執行基板旋轉工序的步驟、使研磨頭50執行研磨工序的步驟以及使頭清洗裝置200執行頭清洗工序的步驟。
用於使動作控制部180執行這些步驟的程式存儲於作為非暫時性的有形物的能夠由電腦讀取的存儲介質,並經由存儲介質向動作控制部180提供。或者,程式可以經由互聯網或局域網等通信網絡而從通信裝置(未圖示)向動作控制部180輸入。存儲裝置180a具備:RAM等主存儲裝置、硬碟驅動器(HDD)、固態硬碟(SSD)等輔助存儲裝置。作為處理裝置180b的例子,能夠例舉出CPU(中央處理裝置)、GPU(圖形處理單元)。
被研磨的晶圓W藉由未圖示的輸送機構在表面(器件面)朝向上方的狀態下,且以晶圓W的中心O1位於保持台4的軸心Cr上的方式被保持台4保持。並且,晶圓W以保持台4的軸心Cr(即晶圓W的軸心)為中心旋轉。接著,從液體供給噴嘴28向晶圓W的表面供給液體。被供給到晶圓W的表面的液體因離心力而擴散至晶圓W的表面整體,在晶圓W的斜面部上形成液體流。
研磨帶31被預先向研磨頭50供給。動作控制部180一邊驅動研磨器具供給回收機構41,對研磨帶31施加規定的張力,一邊使研磨帶31向與按壓機構52的端面平行的方向行進。
一邊向晶圓W的表面供給液體,且使研磨帶31與旋轉的晶圓W的斜面部接觸,一邊研磨晶圓W的斜面部。頭清洗裝置200也可以在晶圓W的研磨中向研磨頭50供給清洗液。
在一邊藉由傾斜機構81使研磨頭50相對於晶圓W的角度變化,一邊研磨晶圓W的周緣部的情況下,在研磨頭50配置於晶圓W的下方時,動作控制部180可以打開開閉閥205,從而向研磨頭50供給清洗液,在研磨頭50配置於晶圓W的上方時,動作控制部180也可以關閉開閉閥205。
在經過預先設定的時間後,動作控制部180使旋轉保持機構10、研磨頭50以及研磨器具供給回收機構41的動作停止,從而結束研磨。頭清洗裝置200也可以在晶圓W的研磨後向研磨頭50供給清洗液。動作控制部180也可以在向研磨頭50供給清洗液之後使傾斜機構81執行傾斜工序,該傾斜工序使研磨頭50的傾斜角度連續地變化,從而去除清洗液。
動作控制部180也可以在向研磨頭50供給清洗液之後使振動裝置210執行振動工序,該振動工序使研磨頭50振動,從而去除清洗液。動作控制部180也可以在向研磨頭50供給清洗液之後使氣體噴射裝置215執行噴射工序,該噴射工序向研磨頭50噴射加壓氣體,從而去除清洗液。動作控制部180也可以在向研磨頭50供給清洗液之後使吸引裝置220執行吸引工序,該吸引工序吸引附著於研磨頭50的清洗液,從而去除清洗液。動作控制部180也可以在向研磨頭50供給清洗液之後使圓運動機構61執行圓運動工序,該圓運動工序使研磨頭50進行圓運動,從而去除清洗液。
上述的複數個實施方式可以適當組合。特別是,在上述的實施方式中,對用於去除附著於研磨頭50的清洗液的複數個工序進行了說明,但這些複數個工序可以盡可能地組合。
上述的實施方式是以本發明所屬的技術領域中具有通常知識的人能夠實施本發明為目的而記載的。上述實施方式的各種變形例,只要是本領域技術人當然就能夠實施,本發明的技術思想也能夠應用於其他實施方式。因此,本發明不限於記載的實施方式,而是根據本發明之申請專利範圍定義的技術思想的最大的範圍。
4:保持台
5:軸
7:保持台驅動機構
10:旋轉保持機構
28:液體供給噴嘴
31:研磨帶
41:研磨器具供給回收機構
43:供給捲筒
44:回收捲筒
50:研磨頭
52:按壓機構
52a:按壓襯墊
52b:氣壓缸
53a~53h:導輥
61:圓運動機構
62:電動機
63:旋轉軸
63a:軸心
65:偏心旋轉體
67:軸承
69:台
70:曲柄
71:基台
72:第一軸體
72a:軸心
73:第二軸體
73a:軸心
75:軸承
77:軸承
79:支承部件
81:傾斜機構
82:旋轉驅動裝置
85:曲柄臂
89:保持部件
100:分隔壁
105:研磨頭移動機構
180:動作控制部
180a:存儲裝置
180b:處理裝置
200:頭清洗裝置
201:清洗臂
201a:清洗液管線
202:清洗噴嘴
205:開閉閥
210:振動裝置
215:氣體噴射裝置
216:噴射臂
217:噴射噴嘴
218:開閉閥
219:氣體流路
220:吸引裝置
221:頭罩
221a:槽
221b:吸引孔
222:吸引管線
223:開閉閥
Cr:保持台的軸心
O1:晶圓的中心
W:晶圓
圖1中,圖1的(a)和圖1的(b)是表示基板的周緣部的放大剖視圖。
圖2是表示基板處理裝置的一實施方式的示意圖。
圖3是從上方觀察圖2所示的基板處理裝置的示意圖。
圖4是表示藉由傾斜機構使研磨頭和圓運動機構向下方傾斜的狀態的示意圖。
圖5是表示藉由傾斜機構使研磨頭和圓運動機構向上方傾斜的狀態的示意圖。
圖6是表示用於使研磨器具支承結構體進行圓運動的圓運動機構的一實施方式的示意圖。
圖7是表示使研磨頭振動的振動裝置的圖。
圖8是表示向研磨頭噴射加壓氣體的氣體噴射裝置的圖。
圖9是表示吸引附著於研磨頭的清洗液的吸引裝置的圖。
4:保持台
5:軸
7:保持台驅動機構
10:旋轉保持機構
28:液體供給噴嘴
31:研磨帶
41:研磨器具供給回收機構
43:供給捲筒
44:回收捲筒
50:研磨頭
52:按壓機構
52a:按壓襯墊
52b:氣壓缸
53a~53h:導輥
61:圓運動機構
89:保持部件
100:分隔壁
180:動作控制部
180a:存儲裝置
180b:處理裝置
200:頭清洗裝置
201:清洗臂
201a:清洗液管線
202:清洗噴嘴
205:開閉閥
Cr:保持台的軸心
O1:晶圓的中心
W:晶圓
Claims (20)
- 一種基板處理裝置,其具備: 旋轉保持機構,該旋轉保持機構保持基板並使該基板旋轉; 研磨頭,該研磨頭將研磨器具按壓於所述基板的周緣部,從而研磨所述基板的周緣部;以及 頭清洗裝置,在所述基板的研磨中及/或研磨後,該頭清洗裝置向所述研磨頭供給清洗液,從而清洗所述研磨頭。
- 根據請求項1所述的基板處理裝置,其中, 所述基板處理裝置具備傾斜機構,該傾斜機構使所述研磨頭傾斜, 在所述研磨頭藉由所述傾斜機構而配置於所述基板的下方時,所述頭清洗裝置向所述研磨頭供給所述清洗液。
- 根據請求項1所述的基板處理裝置,其中, 所述基板處理裝置具備傾斜機構,該傾斜機構使所述研磨頭傾斜, 在所述頭清洗裝置向所述研磨頭供給所述清洗液之後,所述傾斜機構使所述研磨頭的傾斜角度連續地變化,從而去除所述清洗液。
- 根據請求項1~3中任一項所述的基板處理裝置,其中,所述頭清洗裝置在每次研磨一片基板時向所述研磨頭供給所述清洗液。
- 根據請求項1~3中任一項所述的基板處理裝置,其中, 所述頭清洗裝置配置於所述研磨頭的上方,並從所述研磨頭的正上方向所述研磨頭供給所述清洗液。
- 根據請求項1~3中任一項所述的基板處理裝置,其中,所述清洗液是純水、導電性水及表面活性劑溶液中的任一個。
- 根據請求項1~3中任一項所述的基板處理裝置,其中, 所述基板處理裝置具備振動裝置,該振動裝置使所述研磨頭振動, 在所述頭清洗裝置向所述研磨頭供給所述清洗液之後,所述振動裝置使所述研磨頭振動,從而去除所述清洗液。
- 根據請求項1~3中任一項所述的基板處理裝置,其中, 所述基板處理裝置具備氣體噴射裝置,該氣體噴射裝置向所述研磨頭噴射加壓氣體, 在所述頭清洗裝置向所述研磨頭供給所述清洗液之後,所述氣體噴射裝置向所述研磨頭噴射加壓氣體,從而去除所述清洗液。
- 根據請求項1~3中任一項所述的基板處理裝置,其中, 所述基板處理裝置具備吸引裝置,該吸引裝置吸引附著於所述研磨頭的清洗液, 在所述頭清洗裝置向所述研磨頭供給所述清洗液之後,所述吸引裝置吸引附著於所述研磨頭的清洗液,從而去除所述清洗液。
- 根據請求項1~3中任一項所述的基板處理裝置,其中, 所述基板處理裝置具備圓運動機構,該圓運動機構使所述研磨頭進行圓運動, 在所述頭清洗裝置向所述研磨頭供給所述清洗液之後,所述圓運動機構使所述研磨頭進行圓運動,從而去除所述清洗液。
- 一種基板處理方法,其具備: 基板旋轉工序,在保持基板的狀態下使所述基板旋轉, 研磨工序,將研磨器具按壓於所述基板的周緣部,從而研磨所述基板的周緣部;以及 頭清洗工序,在所述基板的研磨中及/或研磨後,向所述研磨頭供給清洗液,從而清洗所述研磨頭。
- 根據請求項11所述的基板處理方法,其中, 所述頭清洗工序包含如下工序:在所述研磨頭被配置於所述基板的下方時,向所述研磨頭供給所述清洗液。
- 根據請求項11或12所述的基板處理方法,其中, 所述基板處理方法包含傾斜工序,在該傾斜工序中,在向所述研磨頭供給所述清洗液之後,使所述研磨頭的傾斜角度連續地變化,從而去除所述清洗液。
- 根據請求項11或12所述的基板處理方法,其中, 所述頭清洗工序是在每次研磨一片基板時進行。
- 根據請求項11或12所述的基板處理方法,其中, 所述頭清洗工序包含如下工序:從所述研磨頭的正上方向所述研磨頭供給所述清洗液。
- 根據請求項11或12所述的基板處理方法,其中, 所述清洗液是純水、導電性水及表面活性劑溶液中的任一個。
- 根據請求項11或12所述的基板處理方法,其中, 所述基板處理方法包含振動工序,在該振動工序中,在向所述研磨頭供給所述清洗液之後,使所述研磨頭振動,從而去除所述清洗液。
- 根據請求項11或12所述的基板處理方法,其中, 所述基板處理方法包含噴射工序,在該噴射工序中,在向所述研磨頭供給所述清洗液之後,向所述研磨頭噴射加壓氣體,從而去除所述清洗液。
- 根據請求項11或12所述的基板處理方法,其中, 所述基板處理方法包含吸引工序,在該吸引工序中,在向所述研磨頭供給所述清洗液之後,吸引附著於所述研磨頭的清洗液,從而去除所述清洗液。
- 根據請求項11或12所述的基板處理方法,其中, 所述基板處理方法包含圓運動工序,在該圓運動工序中,在向所述研磨頭供給所述清洗液之後,使所述研磨頭進行圓運動,從而去除所述清洗液。
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