WO2017183360A1 - 基板処理装置 - Google Patents

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Abstract

基板を研磨するための研磨面が設けられているテーブルと、流体供給源に連通しており且つ研磨面の上に流体を吐き出す吐出口と、真空源に連通しており且つ研磨面の上にある流体を吸引する吸引口とを有する吐出吸引部と、を有する。

Description

基板処理装置 関連する出願
 本出願では、2016年4月21日に日本国に出願された特許出願番号2016-85184の利益を主張し、当該出願の内容は引用することによりここに組み込まれているものとする。
 本技術は、基板処理装置に関する。
 従来、基板処理装置(例えば、化学的機械的研磨(CMP:Chemical Mechanical Polishing)装置)において、高圧洗浄水を噴射するノズル(いわゆるアドマイザ)を有しており、研磨終了後または研磨終盤の水研磨時に研磨パッド面へ噴射することが知られている(例えば、特許文献1参照)。リンスサプライアームの横に吸引専用のアームを備える技術も知られている(特許文献2参照)。
特開2010-50436号公報 米国公開2016/0016283号公報
 一実施の形態の基板処理装置は、基板を研磨するための研磨面が設けられているテーブルと、流体供給源に連通しており且つ前記研磨面の上に流体を吐き出す吐出口と、真空源に連通しており且つ前記研磨面の上にある流体を吸引する吸引口とが設けられている吐出吸引部と、を備える。
本技術の各実施形態に共通する基板処理装置100の全体構成を示す平面図である。 第1の実施形態に係る第1研磨ユニット3Aの模式平面図である。 第1の実施形態に係る吐出吸引部34Aの斜視概略図である。 第1の実施形態に係るアーム90の概略正面図である。 図4のA-A断面である。 図4のB-B断面である。 図5のC-C断面である。 第1の実施形態に係るアーム90の底面図である。 第1の実施形態の第1の変形例に係るアーム90-1のC-C断面である。 第1の実施形態の第2の変形例に係るアーム90-2のC-C断面である。 第1の実施形態の第3の変形例に係るアーム90-3のC-C断面である。 第2の実施形態に係る吐出吸引部34Abの斜視概略図である。 第2の実施形態に係るアーム90bの概略正面図である。 図13のD-D断面である。 図14のE-E断面である。 図15のF-F断面である。 第2の実施形態に係るアーム90bの底面図である。 第3の実施形態に係る第1研磨ユニット3Aの模式平面図である。 第3の実施形態に係る吐出吸引部34Acの斜視概略図である。 第3の実施形態に係るアーム90cの概略正面図である。 図20のG-G断面である。 図21のH-H断面である。 図22のI-I断面である。 第3の実施形態に係るアーム90cの底面図である。 第3の実施形態に係る第1の吐出口と第2の吐出口から吐き出される流体の中身のパターン例を表す表である。 第3の実施形態に係る第1の変形例に係るアーム90c-1のH-H断面である。 第3の実施形態に係る第2の変形例に係るアーム90c-2のH-H断面である。 第3の実施形態に係る第3の変形例に係るアーム90c-3のH-H断面である。 第3の実施形態に係る第4の変形例に係るアーム90c-4のH-H断面である。 第3の実施形態に係る第5の変形例に係るアーム90c-5のH-H断面である。 第4の実施形態に係る第1研磨ユニット3Aの模式平面図である。 第4の実施形態に係るアーム90dの断面図である。 第4の実施形態に係る第1の吐出口と第2の吐出口から吐き出される流体の中身のパターン例を表す表である。 第5の実施形態に係る第1研磨ユニット3Aの模式平面図である。 第5の実施形態に係るアーム90eの断面図である。 第5の実施形態に係る吐出口から吐き出される流体の中身のパターン例を表す表である。 吐出吸引部の形状の変形例1に係る第1研磨ユニット3Aの模式平面図である。 吐出吸引部の形状の変形例2に係る第1研磨ユニット3Aの模式平面図である。 吐出吸引部の配置の変形例1に係る第1研磨ユニット3Aの模式平面図である。 吐出吸引部の配置の変形例2に係る第1研磨ユニット3Aの模式平面図である。
 特許文献1の技術では、研磨パッド面上の水膜の影響(境界層)により小さなゴミ、デブリの除去ができない。特許文献2の技術では、これらの小さなゴミ及び/またはデブリを除去できるかもしれないが、吸引力によって吸引部材を支持するモーメントが大きくなり、吸引部材とテーブルとの間の隙間を維持するのが難しいという問題がある。
[実施形態]
 吸引部材とテーブルとの間の隙間を維持しつつ、ゴミ及び/またはデブリの除去効率を向上させることを可能とする基板処理装置を提供することが望まれる。
 一実施の形態の第1の態様に係る基板処理装置は、基板を研磨するための研磨面が設けられているテーブルと、流体供給源に連通しており且つ前記研磨面の上に流体を吐き出す吐出口と、真空源に連通しており且つ前記研磨面の上にある流体を吸引する吸引口とが設けられている吐出吸引部と、を備える。
 この構成によれば、吸引圧力により吐出吸引部に研磨面方向への力が働くが、流体を吐き出す吐出圧力によって吐出吸引部を支えるので、吐出吸引部とテーブルとの間を狭い隙間で維持することができる。このように狭い隙間を維持することができるので、ゴミ及び/またはデブリの除去効率を向上させることができる。
 一実施の形態の第2の態様に係る基板処理装置は、第1の態様に係る基板処理装置であって、前記吐出口から気体が吐き出され、前記研磨面の上の液体が振動あるいは攪乱される。
 この構成によれば、気体供給により研磨面の液膜を振動させゴミやデブリを浮かし、小さなゴミ及び/またはデブリの除去効率を向上させることができる。
 一実施の形態の第3の態様に係る基板処理装置は、第1の態様に係る基板処理装置であって、前記テーブルは回転可能であり、前記吐出口は、前記吸引口よりも前記テーブルの回転方向の下流に配置されており、前記吐出口から液体が供給される。
 この構成によれば、研磨面に液体が供給されるので研磨面の乾燥を防止できる。
 一実施の形態の第4の態様に係る基板処理装置は、第3の態様に係る基板処理装置であって、前記吐出口から吐き出される液体は、基板処理用の処理液である。
 この構成によれば、基板処理用の処理液を供給することができ、処理液を新しくすることができる。
 一実施の形態の第5の態様に係る基板処理装置は、第1の態様に係る基板処理装置であって、前記テーブルは回転可能であり、前記吐出口は、前記吸引口よりも前記テーブルの回転方向の上流に配置されており、前記吐出口から液体が供給される。
 この構成によれば、研磨面の液膜が薄いときに、吸引口からの吸引より前に液体を供給することにより、研磨面が乾くことを防止することができる。
 一実施の形態の第6の態様に係る基板処理装置は、第1から5のいずれかの態様に係る基板処理装置であって、前記吐出口に通じる流路は前記吸引口の方向とは反対の方向に向かって傾斜している。
 この構成によれば、吐出口から供給される流体流は吸引口から離れる方向への速度成分を有するので、吐出口から供給される気体流によって研磨面上の液体を吸引口から離れる方向に押し出し、吸引口による吸引範囲を拡げることができる。
 一実施の形態の第7の態様に係る基板処理装置は、第1から6のいずれかの態様に係る基板処理装置であって、前記吐出口と前記吸引口との距離は、前記吐出口から供給される流体流によって前記研磨面の薄い液膜の範囲を拡げることが可能な下限距離以上である。
 この構成によれば、吐出口から供給される流体流によって、研磨面の薄い液膜の範囲を拡げることができ、これにより液膜が薄くなった分、吸引口による吸引範囲を拡がるので、広い領域のゴミ及び/またはデブリを一気に吸引することができる。
 一実施の形態の第8の態様に係る基板処理装置は、第1から5のいずれかの態様に係る基板処理装置であって、前記吐出口に通じる流路は前記吸引口の方向に向かって傾斜している。
 この構成によれば、吐出口から供給される気体流は吸引口への速度成分を有するので、吐出口から吐き出される流体で研磨面をたたき、ゴミ及び/またはデブリを浮かせて吸引口へ押し出すことができる。これにより、吸引口Sから効率的にゴミ及び/またはデブリを吸引することができるので、ゴミ及び/またはデブリの捕集効率を向上させることができる。
 一実施の形態の第9の態様に係る基板処理装置は、第1から5、8のいずれかの態様に係る基板処理装置であって、前記吐出口と前記吸引口との距離は、前記吐出口から吐き出される流体で研磨面をたたいてゴミ及び/またはデブリを浮かせたところを前記吸引口から吸引することが可能な上限距離以下である。
 この構成によれば、吐出口から吐き出される流体で研磨面をたたいてゴミ及び/またはデブリを浮かせたところを近傍の吸引口から吸引することができるので、ゴミ及び/またはデブリの捕集効率を向上させることができる。
 一実施の形態の第10の態様に係る基板処理装置は、第1から9のいずれかの態様に係る基板処理装置であって、前記吐出口と前記吸引口とは略同一平面上に位置する。
 この構成によれば、流体の吐出しによる研磨面からの浮上力と、流体の吸引による研磨面への吸着力とをバランスすることが容易になり、テーブルとの隙間を維持しやすくする。
 一実施の形態の第11の態様に係る基板処理装置は、第1から10のいずれかの態様に係る基板処理装置であって、前記吐出口は、前記テーブルの半径方向に沿って複数配置される。
 この構成によれば、テーブルの半径方向に渡って、吐出口からの吐出圧力と吸引圧力によって力をバランスさせることによって、吐出吸引部の姿勢をテーブルの半径方向に渡って安定化させることができ、吐出吸引部とテーブルとの間を狭い隙間で安定して維持することができる。
 一実施の形態の第12の態様に係る基板処理装置は、第1から11のいずれかの態様に係る基板処理装置であって、前記研磨面に研磨液を供給する研磨液供給部と、前記基板を保持する基板保持部と、を更に備え、前記吐出吸引部は、研磨液供給ノズルよりも前記テーブルの回転方向の下流に配置され、且つ前記基板保持部よりも前記テーブルの回転方向の上流に配置される。
 この構成によれば、吐出吸引部は、研磨面に残留する研磨屑や砥粒などを高圧の流体により洗い流すアドマイザとしての機能も果たすことができ、アドマイザを別に設ける必要がないのでコストを抑えることができる。すなわち、吐出吸引部の流体圧による研磨面の浄化と、機械的接触であるドレッサによる研磨面の目立て作業により、より好ましいドレッシング、すなわち研磨面の再生を達成することができる。
 一実施の形態の第13の態様に係る基板処理装置は、第1から11のいずれかの態様に係る基板処理装置であって、前記研磨面のドレッシングを行うためのドレッサと、前記研磨面に研磨液を供給する研磨液供給部と、を更に備え、前記吐出吸引部は、前記ドレッサよりも前記テーブルの回転方向の下流に配置され、且つ前記研磨液供給部よりも前記テーブルの回転方向の上流に配置される。
 この構成によれば、研磨面のドレッシングで生じたゴミを、効率的に捕集することができる。また、吐出吸引部が研磨面のドレッシングによる研磨で生じたゴミを直後に捕集することで、これらのゴミの拡散を防止することができる。
 一実施の形態の第14の態様に係る基板処理装置は、第1から11のいずれかの態様に係る基板処理装置であって、前記基板を保持する基板保持部と、前記研磨面のドレッシングを行うためのドレッサと、を更に備え、前記吐出吸引部は、前記基板保持部よりも前記テーブルの回転方向の下流に配置され、且つ前記ドレッサよりも前記テーブルの回転方向の上流に配置される。
 この構成によれば、基板保持部による研磨で生じたゴミ及び/またはデブリを、効率的に捕集することができる。また、吐出吸引部が基板保持部による研磨で生じたゴミ及び/またはデブリを直後に捕集することで、これらのゴミ及び/またはデブリの拡散を防止することができる。
 以下、各実施形態について、図面を参照しながら説明する。各実施形態に係る基板処理装置100は一例として基板を研磨する研磨装置である。各実施形態では基板としてウエハを例に説明する。図1は本技術の各実施形態に共通する基板処理装置100の全体構成を示す平面図である。図1に示すように、この基板処理装置100は、略矩形状のハウジング1を備えており、ハウジング1の内部は隔壁1a,1bによってロード/アンロード部2と研磨部3と洗浄部4とに区画されている。これらのロード/アンロード部2、研磨部3、および洗浄部4は、それぞれ独立に組み立てられ、独立に排気される。洗浄部4は、第1洗浄室190と、第1搬送室191と、第2洗浄室192と、第2搬送室193と、乾燥室194とに区画されている。また、基板処理装置100は、基板処理動作を制御する制御部5を有している。
 ロード/アンロード部2は、多数のウエハ(基板)をストックするウエハカセットが載置される2つ以上(本実施形態では4つ)のフロントロード部20を備えている。これらのフロントロード部20はハウジング1に隣接して配置され、基板処理装置100の幅方向(長手方向と垂直な方向)に沿って配列されている。フロントロード部20には、オープンカセット、SMIF(Standard Manufacturing Interface)ポッド、またはFOUP(Front Opening Unified Pod)を搭載することができるようになっている。ここで、SMIF、FOUPは、内部にウエハカセットを収納し、隔壁で覆うことにより、外部空間とは独立した環境を保つことができる密閉容器である。
 また、ロード/アンロード部2には、フロントロード部20の並びに沿って走行機構21が敷設されており、この走行機構21上にウエハカセットの配列方向に沿って移動可能な搬送ロボット(ローダー)22が設置されている。搬送ロボット22は走行機構21上を移動することによってフロントロード部20に搭載されたウエハカセットにアクセスできるようになっている。搬送ロボット22は上下に2つのハンドを備えており、上側のハンドを処理されたウエハをウエハカセットに戻すときに使用し、下側のハンドを処理前のウエハをウエハカセットから取り出すときに使用して、上下のハンドを使い分けることができるようになっている。さらに、搬送ロボット22の下側のハンドは、その軸心周りに回転することで、ウエハを反転させることができるように構成されている。
 ロード/アンロード部2は最もクリーンな状態を保つ必要がある領域であるため、ロード/アンロード部2の内部は、基板処理装置100外部、研磨部3、および洗浄部4のいずれよりも高い圧力に常時維持されている。研磨部3は研磨液としてスラリーを用いるため最もダーティな領域である。したがって、研磨部3の内部には負圧が形成され、その圧力は洗浄部4の内部圧力よりも低く維持されている。ロード/アンロード部2には、HEPAフィルタ、ULPAフィルタ、またはケミカルフィルタなどのクリーンエアフィルタを有するフィルタファンユニット(図示せず)が設けられており、このフィルタファンユニットからはパーティクルや有毒蒸気、有毒ガスが除去されたクリーンエアが常時吹き出している。
 研磨部3は、ウエハの研磨(平坦化)が行われる領域であり、第1研磨ユニット3A、第2研磨ユニット3B、第3研磨ユニット3C、第4研磨ユニット3Dを備えている。これらの第1研磨ユニット3A、第2研磨ユニット3B、第3研磨ユニット3C、および第4研磨ユニット3Dは、図1に示すように、基板処理装置100の長手方向に沿って配列されている。
 図1に示すように、第1研磨ユニット3Aは、研磨面を有する研磨パッド10が取り付けられたテーブル30Aと、ウエハを保持しかつウエハをテーブル30A上の研磨パッド10に押圧しながら研磨するためのトップリング(基板保持部)31Aと、研磨パッド10に研磨液やドレッシング液(例えば、純水)を供給するための研磨液供給ノズル(研磨液供給部)32Aと、研磨パッド10の研磨面のドレッシングを行うためのドレッサ33Aと、研磨面に流体を噴射するとともに研磨面の上にある流体を吸引する吐出吸引部34Aとを備えている。例えば、流体は、気体(例えば窒素ガス)、液体(例えば純水)と気体(例えば窒素ガス)の混合流体、液体(例えば純水)である。流体は、液体が霧状になったものでもよい。
 同様に、第2研磨ユニット3Bは、研磨パッド10が取り付けられたテーブル30Bと、トップリング(基板保持部)31Bと、研磨液供給ノズル32Bと、ドレッサ33Bと、吐出吸引部34Bとを備えており、第3研磨ユニット3Cは、研磨パッド10が取り付けられたテーブル30Cと、トップリング(基板保持部)31Cと、研磨液供給ノズル32Cと、ドレッサ33Cと、吐出吸引部34Cとを備えており、第4研磨ユニット3Dは、研磨パッド10が取り付けられたテーブル30Dと、トップリング(基板保持部)31Dと、研磨液供給ノズル32Dと、ドレッサ33Dと、吐出吸引部34Dとを備えている。
 次に、ウエハを搬送するための搬送機構について説明する。図1に示すように、第1研磨ユニット3Aおよび第2研磨ユニット3Bに隣接して、第1リニアトランスポータ6が配置されている。この第1リニアトランスポータ6は、第1研磨ユニット3A,第2研磨ユニット3Bが配列する方向に沿った4つの搬送位置(ロード/アンロード部側から順番に第1搬送位置TP1、第2搬送位置TP2、第3搬送位置TP3、第4搬送位置TP4とする)の間でウエハを搬送する機構である。
 また、第3研磨ユニット3Cおよび第4研磨ユニット3Dに隣接して、第2リニアトランスポータ7が配置されている。この第2リニアトランスポータ7は、第3研磨ユニット3C、第4研磨ユニット3Dが配列する方向に沿った3つの搬送位置(ロード/アンロード部側から順番に第5搬送位置TP5、第6搬送位置TP6、第7搬送位置TP7とする)の間でウエハを搬送する機構である。
 ウエハは、第1リニアトランスポータ6によって第1研磨ユニット3A,第2研磨ユニット3Bに搬送される。上述したように、第1研磨ユニット3Aのトップリング31Aは、トップリングヘッド(不図示)のスイング動作により研磨位置と第2搬送位置TP2との間を移動する。したがって、トップリング31Aへのウエハの受け渡しは第2搬送位置TP2で行われる。同様に、第2研磨ユニット3Bのトップリング31Bは研磨位置と第3搬送位置TP3との間を移動し、トップリング31Bへのウエハの受け渡しは第3搬送位置TP3で行われる。第3研磨ユニット3Cのトップリング31Cは研磨位置と第6搬送位置TP6との間を移動し、トップリング31Cへのウエハの受け渡しは第6搬送位置TP6で行われる。第4研磨ユニット3Dのトップリング31Dは研磨位置と第7搬送位置TP7との間を移動し、トップリング31Dへのウエハの受け渡しは第7搬送位置TP7で行われる。
 第1搬送位置TP1には、搬送ロボット22からウエハを受け取るためのリフタ11が配置されている。ウエハはこのリフタ11を介して搬送ロボット22から第1リニアトランスポータ6に渡される。リフタ11と搬送ロボット22との間に位置して、シャッタ(図示せず)が隔壁1aに設けられており、ウエハの搬送時にはシャッタが開かれて搬送ロボット22からリフタ11にウエハが渡されるようになっている。また、第1リニアトランスポータ6と、第2リニアトランスポータ7と、洗浄部4との間にはスイングトランスポータ12が配置されている。このスイングトランスポータ12は、第4搬送位置TP4と第5搬送位置TP5との間を移動可能なハンドを有しており、第1リニアトランスポータ6から第2リニアトランスポータ7へのウエハの受け渡しは、スイングトランスポータ12によって行われる。ウエハは、第2リニアトランスポータ7によって第3研磨ユニット3Cおよび/または第4研磨ユニット3Dに搬送される。また、スイングトランスポータ12の側方には、図示しないフレームに設置されたウエハWの仮置き台180が配置されている。この仮置き台180は、図1に示すように、第1リニアトランスポータ6に隣接して配置されており、第1リニアトランスポータ6と洗浄部4との間に位置している。研磨部3で研磨されたウエハWはスイングトランスポータ12を経由して仮置き台180に載置され、その後、ウエハWは、洗浄部4の搬送ロボットによって洗浄部4に搬送される。
 第1研磨ユニット3A、第2研磨ユニット3B、第3研磨ユニット3C、および第4研磨ユニット3Dは、互いに同一の構成を有しているので、以下、第1研磨ユニット3Aについて説明する。
 <第1の実施形態>
 次に、第1研磨ユニット3Aを構成する要素の配置について図2を用いて説明する。図2は、第1の実施形態に係る第1研磨ユニット3Aの模式平面図である。図2に示すように、吐出吸引部34は一例として、研磨液供給ノズル32Aよりもテーブル30Aの回転方向の下流に配置されている。図2に示すように、吐出吸引部34Aは、流体を供給する流体供給源FSに接続されており、真空源VSに接続されている。流体供給源FSが供給する流体は、例えば、純水(Distilled Ion Water:DIW)、薬液、窒素ガスなどである。真空源VSは、例えばエジャクターや真空ポンプなどである。
 吐出吸引部34Aは、研磨液供給ノズル(研磨液供給部)32Aよりもテーブル30Aの回転方向の下流に配置され、且つトップリング(基板保持部)31Aよりもテーブル30Aの回転方向の上流に配置されている。これにより、吐出吸引部34Aは、研磨パッド10の研磨面に残留する研磨屑や砥粒などを高圧の流体により洗い流すアドマイザとしての機能も果たすことができ、アドマイザを別に設ける必要がないのでコストを抑えることができる。すなわち、吐出吸引部34Aの流体圧による研磨面の浄化と、機械的接触であるドレッサ33Aによる研磨面の目立て作業により、より好ましいドレッシング、すなわち研磨面の再生を達成することができる。
 図3は、第1の実施形態に係る吐出吸引部34Aの斜視概略図である。図3に示すように、吐出吸引部34Aは、アーム90と当該アームを旋回可能に支持する支持部91とを有する。アーム90には、流体供給源FSに接続された供給ポートSPと、真空源VSに接続される真空ポートVPとを有する。
 図4は、第1の実施形態に係るアーム90の概略正面図である。図4に示すように、アーム90の正面には、流体供給源FSに接続された供給ポートSPと、真空源VSに接続される真空ポートVPが設けられている。
 図5は、図4のA-A断面である。図5に示すように、供給ポートSPと連通しており且つ研磨面の上に流体を吐き出す吐出口E1、E2、E3、E4、E5が設けられている。
 図6は、図4のB-B断面である。図6に示すように、吸引ポートSPと連通しており且つ研磨面の上にある流体を吸引する吸引口Sが設けられている。
 図7は、図5のC-C断面である。図8は、第1の実施形態に係るアーム90の底面図である。図7に示すように、アーム90の下面とテーブル30Aの処理面(上面)とは、間隔gが設けられている。テーブル30Aには、基板を研磨するための研磨面が設けられている。吐出口E3と吸引口Sとは略同一平面上に位置する。これにより、流体の吐出しによる研磨面からの浮上力と、流体の吸引による研磨面への吸着力とをバランスすることが容易になり、テーブル30Aとの隙間を維持しやすくする。
 図7に示すように、テーブル30Aは矢印A1の方向に回転する。矢印A2に示すように吐出口E3から流体が吐き出され、矢印A3に示すように吸引口Sから研磨面の上にある流体が吸引される。これにより、吸引圧力により吐出吸引部34Aのアーム90に研磨面方向への力が働くが、流体を吐き出す吐出圧力によって吐出吸引部34Aのアーム90を支えるので、吐出吸引部34Aのアーム90とテーブル30Aとの間を狭い隙間で維持することができる。このように狭い隙間を維持することができるので、ゴミ及び/またはデブリの除去効率を向上させることができる。
 例えば、吐出口E1~E5から気体が吐き出され、研磨面の上の液体が振動あるいは攪乱される。これにより、研磨面の境界層厚みを薄くし及びゴミを浮かせることで下流の吸引ポートでのゴミ捕集効率を向上させることができる。
 あるいは、図7に示すように吐出口E3は、吸引口Sよりもテーブル30Aの回転方向の下流に配置され、吐出口E1~E5から液体が吐き出されてもよい。これにより、研磨面に液体が供給されるので研磨面(研磨パッド面)の乾燥を防止できる。このとき、吐出口E1~E5から吐き出される液体は、処理液である。これにより、基板処理用の処理液(例えば、研磨液)を供給することができ、処理液を新しくすることができる。
 <第1の変形例>
 図9は、第1の実施形態の第1の変形例に係るアーム90-1のC-C断面である。図9に示すように、テーブル30Aは矢印A1-1の方向に回転する。矢印A2-1に示すように吐出口E3から流体が吐き出され、矢印A3-1に示すように吸引口Sから研磨面の上にある流体が吸引される。図9に示すように、吐出口E3は吸引口Sの方向とは反対の方向を向いている。すなわち吐出口E3に通じる流路は吸引口Sの方向とは反対の方向に向かって傾斜している。これにより、吐出口E3から供給される流体流は吸引口Sから離れる方向への速度成分を有するので、吐出口E3から供給される気体流によって研磨面上の液体を吸引口Sから離れる方向に押し出し、吸引口Sによる吸引範囲を拡げることができる。
 これに代えてあるいは加えて、吐出口E3と吸引口Sとの距離は、予め決められた距離を超えていてもよい。具体的には吐出口E3と吸引口Sとの距離は、吐出口E3から供給される流体流によって研磨面の薄い液膜の範囲を拡げることが可能な下限距離以上であってもよい。この構成により、吐出口E3から供給される流体流によって、研磨面の薄い液膜の範囲を拡げることができ、これにより液膜が薄くなった分、吸引口Sによる吸引範囲を拡がるので、広い領域のゴミ及び/またはデブリを一気に吸引することができる。
 <第2の変形例>
 図10は、第1の実施形態の第2の変形例に係るアーム90-2のC-C断面である。図10に示すように、テーブル30Aは矢印A1-2の方向に回転する。矢印A2-2に示すように吐出口E3から流体が吐き出され、矢印A3-2に示すように吸引口Sから研磨面の上にある流体が吸引される。図10に示すように、吐出口E3は吸引口Sの方向を向いている。すなわち吐出口E3に通じる流路は吸引口Sの方向に向かって傾斜している。これにより、吐出口E3から供給される気体流は吸引口Sへの速度成分を有するので、吐出口E3から吐き出される流体で研磨面をたたき、ゴミ及び/またはデブリを浮かせて吸引口Sへ押し出すことができる。これにより、吸引口Sから効率的にゴミ及び/またはデブリを吸引することができるので、ゴミ及び/またはデブリの捕集効率を向上させることができる。
 これに代えてあるいは加えて、吐出口E3と吸引口Sとの距離は、予め決められた距離未満であってもよい。具体的には吐出口E3と吸引口Sとの距離は、吐出口E3から吐き出される流体で研磨面をたたいてゴミ及び/またはデブリを浮かせたところを吸引口Sから吸引することが可能な上限距離以下であってもよい。これにより、吐出口E3から吐き出される流体で研磨面をたたいてゴミ及び/またはデブリを浮かせたところを近傍の吸引口Sから吸引することができるので、ゴミ及び/またはデブリの捕集効率を向上させることができる。
 <第3の変形例>
 図11は、第1の実施形態の第3の変形例に係るアーム90-3のC-C断面である。図11に示すように、テーブル30Aは矢印A1-3の方向に回転する。矢印A2-3に示すように吐出口E3から流体が吐き出され、矢印A3-3に示すように吸引口Sから研磨面の上にある流体が吸引される。図11に示すように、吐出口E3は、吸引口Sよりもテーブル30Aの回転方向の上流に配置され、吐出口E3から液体が吐き出される。これにより、研磨面の液膜が薄いときに、吸引口Sからの吸引より前に液体を供給することにより、研磨面が乾くことを防止することができる。
 <第2の実施形態>
 続いて第2の実施形態に係る吐出吸引部34Abについて説明する。第2の実施形態に係る吐出吸引部34Abは、第1の実施形態に係る吐出吸引部34Aに比べて、供給ポートSPと真空ポートVPがそれぞれ一つずつである点で共通する。一方、供給ポートSPからテーブルの回転方向に間隔を空けてそれぞれが別の吐出口に連通する二つの流路が設けられ、吐出口がテーブルの回転方向に沿って二つあり、吸引口が、これらの二つの吐出口の間に配置されている点が異なっている。これにより、二つの吐出口からの吐出圧力と吸引圧力によって力をバランスさせることによって、アーム90bの姿勢を安定化させることができ、アーム90bとテーブル30Aとの間を狭い隙間で安定して維持することができる。なお、第1研磨ユニット3Aを構成する要素の配置について図2と同様であるのでその説明を省略する。
 図12は、第2の実施形態に係る吐出吸引部34Abの斜視概略図である。図13は、第2の実施形態に係るアーム90bの概略正面図である。図12及び図13に示すように、アーム90bの正面には、流体供給源FSに接続された供給ポートSPと、供給ポートSPの下側に、真空源VSに接続される真空ポートVPが設けられている。
 図14は、図13のD-D断面である。図13に示すように、アーム90bには、吸引ポートSPと連通しており且つ研磨面の上にある流体を吸引する吸引口Sが設けられている。
 図15は、図14のE-E断面である。図14に示すように、アーム90bには、研磨面の上に流体を吐き出す吐出口E1-3、E2-3と、研磨面の上にある流体を吸引する吸引口Sが設けられている。
 図15に示すように、テーブル30Aは矢印A21の方向に回転する。矢印A22に示すように吐出口E1-3から流体が吐き出され、矢印A23に示すように吐出口E2-3から流体が吐き出される。また、矢印A24に示すように、吸引口Sから研磨面の上にある流体が吸引される。これにより、吸引圧力により吐出吸引部34Aのアーム90bに研磨面方向への力が働くが、流体を吐き出す吐出圧力によって吐出吸引部34Aのアーム90bを支えるので、吐出吸引部34Aのアーム90bとテーブル30Aとの間を狭い隙間で維持することができる。このように狭い隙間を維持することができるので、ゴミ及び/またはデブリの除去効率を向上させることができる。
 図16は、図15のF-F断面である。図15に示すように、吐出口E2-1、E2-2、E2-3、E2-4、E2-5、E2-6は、供給ポートSPと連通している。
 図17は、第2の実施形態に係るアーム90bの底面図である。吐出口E1-1~E1-5は間隔を設けて一列に配置されており、吐出口E2-1~E2-5は、間隔を設けて一列に配置されている。吸引口Sは、吐出口E1-1~E1-5の列と吐出口E2-1~E2-5の列の間に配置されている。
 <第3の実施形態>
 続いて、第3の実施形態に係る吐出吸引部34Acについて説明する。第3の実施形態に係る吐出吸引部34Acは、第1の実施形態に係る吐出吸引部34Aに比べて、供給ポートが二つある点で異なり、各供給ポートからテーブルの回転方向に間隔を空けてそれぞれが別の吐出口に連通する二つの流路が設けられ、吐出口がテーブルの回転方向に沿って二つあり、吸引口が、これらの二つの吐出口の間に配置されている点が異なっている。これにより、二つの吐出口からの吐出圧力と吸引圧力によって力をバランスさせることによって、アーム90cの姿勢を安定化させることができ、アーム90cとテーブル30Aとの間を狭い隙間で安定して維持することができる。
 図18は、第3の実施形態に係る第1研磨ユニット3Aの模式平面図である。第1の実施形態に係る吐出吸引部34Aと比べて第3の実施形態に係る吐出吸引部34Acは、図18に示すように流体供給源FS及び真空源VSに接続されているのに加えて、更に流体供給源FS2に接続されている。流体供給源FSと同様に、流体供給源FS2が供給する流体は、例えば、純水(Distilled Ion Water:DIW)、薬液、窒素ガスなどである。
 図19は、第3の実施形態に係る吐出吸引部34Acの斜視概略図である。図19に示すように、流体供給源FSに接続された供給ポートSP1と、流体供給源FS2に接続された供給ポートSP2と、真空源VSに接続される真空ポートVPが設けられている。
 図20は、第3の実施形態に係るアーム90cの概略正面図である。図20に示すように、アーム90cの正面には、流体供給源FSに接続された供給ポートSP1と、流体供給源FS2に接続された供給ポートSP2と、真空源VSに接続される真空ポートVPが設けられている。
 図21は、図20のG-G断面である。図20に示すように、吸引ポートSPと連通しており且つ研磨面の上にある流体を吸引する吸引口Sが設けられている。
 図22は、図21のH-H断面である。図22に示すように、アーム90cには、研磨面の上に流体を吐き出す吐出口E1-3、E2-3と、研磨面の上にある流体を吸引する吸引口Sが設けられている。
 図22に示すように、テーブル30Aは矢印A31の方向に回転する。矢印A32に示すように吐出口E1-3から流体が吐き出され、矢印A33に示すように吐出口E2-3から流体が吐き出される。また、矢印A34に示すように、吸引口Sから研磨面の上にある流体が吸引される。これにより、吸引圧力により吐出吸引部34Aのアーム90cに研磨面方向への力が働くが、流体を吐き出す吐出圧力によって吐出吸引部34Aのアーム90cを支えるので、吐出吸引部34Aのアーム90cとテーブル30Aとの間を狭い隙間で維持することができる。このように狭い隙間を維持することができるので、ゴミ及び/またはデブリの除去効率を向上させることができる。
 図23は、図22のI-I断面である。図23に示すように、吐出口E2-1、E2-2、E2-3、E2-4、E2-5、E2-6は、供給ポートSP2と連通している。
 図24は、第3の実施形態に係るアーム90cの底面図である。吐出口E1-1~E1-6は間隔を設けて一列に配置されており、吐出口E2-1~E2-6は、間隔を設けて一列に配置されている。吸引口Sは、吐出口E1-1~E1-6の列と吐出口E2-1~E2-6の列の間に配置されている。
 このように、吐出口はテーブル30Aの回転方向(アーム90cの短軸方向)に沿って複数あり(図22の例では二つあり)、吸引口Sは、複数の吐出口の間に配置されている。これにより、複数の吐出口からの吐出圧力と吸引圧力によって力をバランスさせることによって、アーム90cの姿勢を安定化させることができ、アーム90cとテーブル30Aとの間を狭い隙間で安定して維持することができる。
 本実施形態ではその一例として、複数の吐出口は、吐出口E1-1~E1-6(第1の吐出口ともいう)と吐出口E2-1~E2-6(第2の吐出口ともいう)を含み、吸引口Sは吐出口E1-1~E1-6と吐出口E2-1~E2-6の間に配置されている。
 また本実施形態では一例として、吐出口は、テーブル30Aの半径方向(アーム90cの長軸方向)に沿って複数配置される。これにより、テーブル30Aの半径方向に渡って、吐出口からの吐出圧力と吸引圧力によって力をバランスさせることによって、アーム90cの姿勢をテーブル30Aの半径方向に渡って安定化させることができ、アーム90cとテーブル30Aとの間を狭い隙間で安定して維持することができる。
 図25は、第3の実施形態に係る第1の吐出口と第2の吐出口から吐き出される流体の中身のパターン例を表す表である。以下、第1の吐出口E1-1~E1-6のうち代表して第1の吐出口E1-3を用い、第2の吐出口E2-1~E2-6のうち代表して第2の吐出口E2-3を用いて説明する。
 図25の第1のパターンでは、図22の第1の吐出口E1-3から純水(DIW)が吐き出され、図22の第2の吐出口E2-3から純水(DIW)が吐き出される。これにより、吸引口Sからの吸引力と第1の吐出口E1-1~E1-6、第2の吐出口E2-1~E2-6の吐出力とが力のバランスを取り、アーム90cの姿勢を安定化させることができ、アーム90cとテーブル30Aとの間を狭い隙間で安定して維持することができる。また、吸引口Sから研磨面上の流体が吸引されたとしても、テーブル30Aの回転方向の下流にある第2の吐出口E2-1~E2-6から純水(DIW)を供給するので、研磨面の湿潤を維持することができる。
 図25の第2のパターンでは、図22の第1の吐出口E1-3から純水(Distilled Ion Water:DIW)が吐き出され、図22の第2の吐出口E2-3から、基板処理用の処理液(例えば、研磨液)が吐き出される。ここで、上述したように、第2の吐出口E2-3は、吸引口Sよりもテーブル30Aの回転方向の下流に配置されている。これにより、吸引口Sからの吸引により流体が吸引された研磨面に処理液(例えば、研磨液)を吐き出すことにより、新しい処理液(例えば、研磨液)に置き換えることができる。
 図25の第3のパターンでは、図22の第1の吐出口E1-3から気体(ガス)が吐き出され、図22の第2の吐出口E2-3から気体(ガス)が吐き出される。これにより、吐き出された気体(ガス)によって研磨面の境界層厚みを薄くし、更に液膜を振動及び/または攪乱させゴミ及び/またはデブリを浮かせることで、テーブル30Aの回転方向に下流の吸引口Sでのゴミ及び/またはデブリの捕集効率を向上させることができる。また、吸引口Sからの吸引力と、第1の吐出口E1-3及び第2の吐出口E2-3のガスの吐出圧力とが力のバランスを取ることにより、アーム90cの姿勢を安定化させることができ、アーム90cとテーブル30Aとの間を狭い隙間で安定して維持することができる。
 図25の第4のパターンでは、図22の第1の吐出口E1-3から純水(DIW)が吐き出され、図22の第2の吐出口E2-3から気体(ガス)が吐き出される。上述したように第1の吐出口E1-3は、吸引口Sよりもテーブル30Aの回転方向の上流に配置される。これにより、研磨面の液膜が薄いときにおいて、第1の吐出口E1-3から純水(DIW)が吐き出されることによって研磨面の液膜を高くすることができるので、吸引口Sからの吸引によって研磨面が乾燥するのを防止することができる。更に、第2の吐出口E2-3から吐き出された気体(ガス)によって、研磨面の境界層厚みを薄くし、更に液膜を振動及び/または攪乱させゴミ及び/またはデブリを浮かせることで、吸引口Sでのゴミ及び/またはデブリの捕集効率を向上させることができる。
 図25の第5のパターンでは、図22の第1の吐出口E1-3から気体(ガス)が吐き出され、図22の第2の吐出口E2-3から純水(DIW)が吐き出される。上述したように第1の吐出口E1-3は、吸引口Sよりもテーブル30Aの回転方向の上流に配置される。これにより、第1の吐出口E1-3から吐き出された気体(ガス)によって、研磨面の境界層厚みを薄くし、更に液膜を振動及び/または攪乱させゴミ及び/またはデブリを浮かせることで、吸引口Sでのゴミ及び/またはデブリの捕集効率を向上させることができる。更に、第2の吐出口E2-3から純水が吐き出されることにより、研磨面の流体を新しい純水に置き換えることができる。
 <第1の変形例>
 図26は、第3の実施形態に係る第1の変形例に係るアーム90c-1のH-H断面である。図26に示すように、テーブル30Aは矢印A41の方向に回転する。矢印A42に示すように吐出口E1-3から流体が吐き出され、矢印A43に示すように吐出口E2-3から流体が吐き出される。また、矢印A44に示すように、吸引口Sから研磨面の上にある流体が吸引される。これにより、吸引圧力により吐出吸引部34Aのアーム90c-1に研磨面方向への力が働くが、流体を吐き出す吐出圧力によって吐出吸引部34Aのアーム90c-1を支えるので、吐出吸引部34Aのアーム90c-1とテーブル30Aとの間を狭い隙間で維持することができる。このように狭い隙間を維持することができるので、ゴミ及び/またはデブリの除去効率を向上させることができる。
 また図26に示すように、第1の吐出口E1-3は、吸引口Sの方向とは逆の方向を向いており、第2の吐出口E2-3は、吸引口Sの方向とは逆の方向を向いている。すなわち第1の吐出口E1-3に通じる流路は吸引口Sの方向とは逆の方向に向かって傾斜しており、吸引口Sの方向とは逆の方向に向かって傾斜している。また別の観点から説明すると、第1の吐出口E1-3は、第2の吐出口E2-3よりもテーブル30Aの回転方向の上流に配置され、第1の吐出口E1-3は、テーブル30Aの回転方向の逆方向に向いており、第2の吐出口E2-3は、テーブル30Aの回転方向の順方向に向いている。
 これにより、第1の吐出口E1-3及び第2の吐出口E2-3から吐き出された流体(例えば、純水、気体)が吸引口Sから離れる方向への速度成分を有するので、この流体が研磨面上の流体を吸引口Sから離れる方向へ押し出し、吸引口Sからの吸引範囲を拡げることができる。
 例えば、第1の吐出口E1-3から純水が吐き出される場合、第1の吐出口E1-3から吐き出される純水の水平速度成分が、テーブル30Aの回転方向に逆らう方向にあるので、純水による研磨面上の液体の押し出し効果を向上させることができ、吸引口Sからの吸引範囲を拡げることができる。
 同様に、例えば、第1の吐出口E1-3及び第2の吐出口E2-3から気体(例えば窒素ガス)が吐き出される場合、第1の吐出口E1-3及び第2の吐出口E2-3から吐き出された気体が吸引口Sから離れる方向への速度成分を有するので、この気体流が研磨面上の流体を吸引口Sから離れる方向へ押し出し、吸引口Sからの吸引範囲を拡げることができる。
 なお、第1の変形例では、第1の吐出口E1-3、第2の吐出口E2-3の両方とも吸引口Sの方向とは逆の方向を向いていたが、これに限ったものではない。第1の吐出口E1-3だけが吸引口Sの方向とは逆の方向を向いていてもよいし、第2の吐出口E2-3だけが吸引口Sの方向とは逆の方向を向いていてもよい。すなわち第1の吐出口E1-3に通じる流路だけが吸引口Sの方向とは逆の方向に向かって傾斜していてもよいし、第2の吐出口E2-3に通じる流路はだけが吸引口Sの方向とは逆の方向に向かって傾斜していてもよい。このように、第1の吐出口E1-3及び第2の吐出口E2-3の少なくとも一方は、吸引口Sの方向とは逆の方向を向いていてもよい。すなわち第1の吐出口E1-3及び第2の吐出口E2-3の少なくとも一方に通じる流路は、吸引口Sの方向とは逆の方向に向かって傾斜していてもよい。これにより、第1の吐出口E1-3及び/または第2の吐出口E2-3から吐き出された気体流が吸引口Sから離れる方向への速度成分を有するので、この気体流が研磨面上の流体を吸引口Sから離れる方向へ押し出し、吸引口Sからの吸引範囲を拡げることができる。
 また、これに代えてあるいはこれに加えて、第1の吐出口E1-3及び/または第2の吐出口E2-3と、吸引口Sとの距離は、予め決められた距離を超えていてもよい。第1の吐出口E1-3及び/または第2の吐出口E2-3と、吸引口Sとの距離は、第1の吐出口E1-3及び/または第2の吐出口E2-3から供給される流体流によって研磨面の薄い液膜の範囲を拡げることが可能な下限距離以上であってもよい。これにより、第1の吐出口E1-3及び/または第2の吐出口E2-3から吐き出された気体流によって研磨面上の流体を外へ押し出し、吸引口Sからの吸引範囲を拡げることができる。
 <第2の変形例>
 図27は、第3の実施形態に係る第2の変形例に係るアーム90c-2のH-H断面である。図27に示すように、テーブル30Aは矢印A51の方向に回転する。矢印A52に示すように吐出口E1-3から流体が吐き出され、矢印A53に示すように吐出口E2-3から流体が吐き出される。また、矢印A54に示すように、吸引口Sから研磨面の上にある流体が吸引される。これにより、吸引圧力により吐出吸引部34Aのアーム90c-2に研磨面方向への力が働くが、流体を吐き出す吐出圧力によって吐出吸引部34Aのアーム90c-2を支えるので、吐出吸引部34Aのアーム90c-2とテーブル30Aとの間を狭い隙間で維持することができる。このように狭い隙間を維持することができるので、ゴミ及び/またはデブリの除去効率を向上させることができる。
 図27に示すように、第2の変形例では、第1の吐出口E1-3及び第2の吐出口E2-3と、吸引口Sとの距離は、図22のものより短くなっており、予め決められた距離未満である。具体的には第1の吐出口E1-3及び第2の吐出口E2-3と、吸引口Sとの距離は、第1の吐出口E1-3及び第2の吐出口E2-3から吐き出される流体で研磨面をたたいてゴミ及び/またはデブリを浮かせたところを吸引口Sから吸引することが可能な上限距離以下であってもよい。これにより、吸引口Sの直近で、第1の吐出口E1-3及び第2の吐出口E2-3から吐き出された流体(例えば、純水、気体)が研磨面上の液体を振動あるいは攪乱させゴミ及び/またはデブリを浮かせ、浮かせたところを吸引口Sから吸い取るので、ゴミ及び/またはデブリの捕集効率を向上させることができる。
 また図27に示すように、第1の吐出口E1-3及び第2の吐出口E2-3は、吸引口Sの方向に向いている。すなわち第1の吐出口E1-3及び第2の吐出口E2-3に通じる流路は、吸引口Sの方向に向かって傾斜している。これにより、第1の吐出口E1-3及び第2の吐出口E2-3から吐き出された流体(例えば、純水、気体)が吸引口Sの方向への速度成分を有することにより、この流体が研磨面上の液膜を振動及び/または攪乱させゴミ及び/またはデブリを浮かせて吸引口Sの方向へ運ぶことにより、吸引口Sでのゴミ及び/またはデブリの捕集効率を向上させることができる。
 なお、第2の変形例では、第1の吐出口E1-3、第2の吐出口E2-3の両方とも、吸引口Sとの間の距離は、予め決められた距離未満であるとしたが、これに限らず、第1の吐出口E1-3と吸引口Sとの距離だけが予め決められた距離未満であってもよいし、第2の吐出口E2-3と吸引口Sとの距離だけが予め決められた距離未満であってもよい。具体的には第1の吐出口E1-3と吸引口Sとの距離だけが第1の吐出口E1-3から吐き出される流体で研磨面をたたいてゴミ及び/またはデブリを浮かせたところを吸引口Sから吸引することが可能な上限距離以下であってもよい。あるいは第2の吐出口E2-3と吸引口Sとの距離だけが第2の吐出口E2-3から吐き出される流体で研磨面をたたいてゴミ及び/またはデブリを浮かせたところを吸引口Sから吸引することが可能な上限距離以下であってもよい。このように、第1の吐出口E1-3及び/または第2の吐出口E2-3と、吸引口Sとの距離は、予め決められた距離未満であってもよい。すなわち第1の吐出口E1-3及び/または第2の吐出口E2-3と、吸引口Sとの距離は、第1の吐出口E1-3及び/または第2の吐出口E2-3から吐き出される流体で研磨面をたたいてゴミ及び/またはデブリを浮かせたところを吸引口Sから吸引することが可能な上限距離以下であってもよい。これにより、吸引口Sの直近で、第1の吐出口E1-3及び/または第2の吐出口E2-3から吐き出された流体(例えば、純水、気体)が研磨面上の液体を振動あるいは攪乱させゴミ及び/またはデブリを浮かせ、浮かせたところを吸引口Sから吸い取るので、ゴミ及び/またはデブリの捕集効率を向上させることができる。
 なお、第2の変形例では、第1の吐出口E1-3、第2の吐出口E2-3の両方とも、吸引口Sの方向に向いていたが、これに限らず、第1の吐出口E1-3だけ吸引口Sの方向に向いていてもよいし、第2の吐出口E2-3だけ吸引口Sの方向に向いていてもよい。すなわち第1の吐出口E1-3に通じる流路だけ吸引口Sの方向に向かって傾斜していてもよいし、第2の吐出口E2-3に通じる流路だけ吸引口Sの方向に向かって傾斜していてもよい。このように、第1の吐出口E1-3及び第2の吐出口E2-3のうち少なくとも一方は、吸引口Sの方向に向いていてもよい。すなわち第1の吐出口E1-3及び第2の吐出口E2-3のうち少なくとも一方に通じる流路は、吸引口Sの方向に向かって傾斜していてもよい。これにより、第1の吐出口E1-3及び/または第2の吐出口E2-3から吐き出された流体(例えば、純水、気体)が吸引口Sの方向への速度成分を有することにより、この流体が研磨面上の液膜を振動及び/または攪乱させることにより浮かせたゴミ及び/またはデブリを吸引口Sの方向へ運ぶことができるので、吸引口Sでのゴミ及び/またはデブリの捕集効率を向上させることができる。
 <第3の変形例>
 図28は、第3の実施形態に係る第3の変形例に係るアーム90c-3のH-H断面である。図28に示すように、テーブル30Aは矢印A61の方向に回転する。例えば、流体供給源FSは、液体(例えば、純水)の供給源であり、吐出口E1-3、吐出口E4-3は、この流体供給源FSに連通している。これにより、矢印A62に示すように吐出口E1-3から液体L1が吐き出され、矢印A63に示すように吐出口E4-3から液体L2が吐き出される。
 例えば、流体供給源FS2は、気体(例えば、窒素ガス)の供給源であり、吐出口E2-3、吐出口E3-3は、この流体供給源FS2に連通している。これにより、矢印A64に示すように吐出口E2-3からガスG1が吐き出され、矢印A65に示すように吐出口E3-3から気体G2が吐き出される。また、吸引口Sは真空源VSに連通しており、矢印A66に示すように吸引口Sから研磨面の上にある流体が吸引される。これにより、吸引圧力により吐出吸引部34Aのアーム90c-3に研磨面方向への力が働くが、流体を吐き出す吐出圧力によって吐出吸引部34Aのアーム90c-3を支えるので、吐出吸引部34Aのアーム90c-3とテーブル30Aとの間を狭い隙間で維持することができる。このように狭い隙間を維持することができるので、ゴミ及び/またはデブリの除去効率を向上させることができる。
 例えば、研磨面に液膜が所定の程度ある場合には、吐出口E1-3及び吐出口E4-3から液体を吐き出さず、一方、研磨面に液膜が所定の程度ある場合には、吐出口E1-3及び吐出口E4-3から液体を吐き出すようにしてもよい。
 <第4の変形例>
 図29は、第3の実施形態に係る第4の変形例に係るアーム90c-4のH-H断面である。図29に示すように、テーブル30Aは矢印A71の方向に回転する。例えば、流体供給源FSは、液体(例えば、純水)の供給源であり、吐出口E1-3、吐出口E3-3は、この流体供給源FSに連通している。これにより、矢印A72に示すように吐出口E1-3から液体L1が吐き出され、矢印A73に示すように吐出口E3-3から液体L2が吐き出される。
 例えば、流体供給源FS2は、気体(例えば、窒素ガス)の供給源であり、吐出口E2-3は、この流体供給源FS2に連通している。これにより、矢印A74に示すように吐出口E2-3からガスG1が吐き出される。また、吸引口Sは真空源VSに連通しており、矢印A75に示すように吸引口Sから研磨面の上にある流体が吸引される。これにより、吸引圧力により吐出吸引部34Aのアーム90c-4に研磨面方向への力が働くが、流体を吐き出す吐出圧力によって吐出吸引部34Aのアーム90c-4を支えるので、吐出吸引部34Aのアーム90c-4とテーブル30Aとの間を狭い隙間で維持することができる。このように狭い隙間を維持することができるので、ゴミ及び/またはデブリの除去効率を向上させることができる。また、吐出口E3-3から液体L2が吐き出されることにより、研磨面の乾燥を防止するとともに、液体L2の吐出圧力によってアーム90c-4の姿勢を安定化させることができる。更に第2の吐出口E2-3から吐き出された気体G1が研磨面上の液体を振動あるいは攪乱させゴミ及び/またはデブリを浮かせ、浮かせたところを吸引口Sから吸い取るので、ゴミ及び/またはデブリの捕集効率を向上させることができる。
 <第5の変形例>
 図30は、第3の実施形態に係る第5の変形例に係るアーム90c-5のH-H断面である。図30に示すように、テーブル30Aは矢印A81の方向に回転する。例えば、流体供給源FSは、液体(例えば、純水)の供給源であり、吐出口E1-3は、この流体供給源FSに連通している。これにより、矢印A82に示すように吐出口E1-3から液体L1が吐き出される。
 例えば、流体供給源FS2は、気体(例えば、窒素ガス)の供給源であり、吐出口E2-3及び吐出口E3-3は、この流体供給源FS2に連通している。これにより、矢印A83に示すように吐出口E2-3からガスG1が吐き出され、矢印A84に示すように吐出口E3-3からガスG2が吐き出される。また、吸引口Sは真空源VSに連通しており、矢印A85に示すように吸引口Sから研磨面の上にある流体が吸引される。これにより、吸引圧力により吐出吸引部34Aのアーム90c-5に研磨面方向への力が働くが、流体を吐き出す吐出圧力によって吐出吸引部34Aのアーム90c-5を支えるので、吐出吸引部34Aのアーム90c-5とテーブル30Aとの間を狭い隙間で維持することができる。このように狭い隙間を維持することができるので、ゴミ及び/またはデブリの除去効率を向上させることができる。また、吐出口E3-3から液体L2が吐き出されることにより、気体G2の吐出圧力によってアーム90c-5の姿勢を安定化させることができる。更に第2の吐出口E2-3から吐き出された気体G1が研磨面上の液体を振動あるいは攪乱させゴミ及び/またはデブリを浮かせ、浮かせたところを吸引口Sから吸い取るので、ゴミ及び/またはデブリの捕集効率を向上させることができる。
 なお、第3の実施形態及び第3の実施形態の各変形例において、吸引口Sは、一つとしたが、これに限らず、複数であってもよく、例えば、連続して複数設けられていてもよい。
 <第4の実施形態>
 続いて第4の実施形態に係る吐出吸引部34Adについて説明する。第4の実施形態に係る吐出吸引部34Adは、第3の実施形態に係る吐出吸引部34Acに比べて、テーブルの回転方向に沿った順に二つの吸込口が設けられており、テーブルの回転方向の一番下流に吸込口が設けられている点が異なっている。
 図31は、第4の実施形態に係る第1研磨ユニット3Aの模式平面図である。図31に示すように、吐出吸引部34Adは、流体供給源FSに接続されており、流体供給源FS2に接続されており、真空源VSに接続されている。
 図32は、第4の実施形態に係るアーム90dの断面図である。図32は、図22のH-H断面に対応する断面図である。本実施形態ではその一例として、図32に示すように、吸引口Sは、第1の吐出口E1-3及び第2の吐出口E2-3よりも、テーブル30Aの回転方向の下流に位置する。
 図32に示すように、テーブル30Aは矢印A91の方向に回転する。矢印A92に示すように吐出口E1-3から流体が吐き出され、矢印A93に示すように吐出口E2-3から流体が吐き出される。また、矢印A94に示すように、吸引口Sから研磨面の上にある流体が吸引される。なお、第4の実施形態に係るアーム90dも、第3の実施形態に係るアーム90cと同様に、長軸方向に第1の吐出口E1-1~E1-6が互いに間隔を設けて配置されており、長軸方向に第2の吐出口E2-1~E2-6が互いに間隔を設けて配置されている。
 図33は、第4の実施形態に係る第1の吐出口と第2の吐出口から吐き出される流体の中身のパターン例を表す表である。以下、第1の吐出口E1-1~E1-6のうち代表して第1の吐出口E1-3を用い、第2の吐出口E2-1~E2-6のうち代表して第2の吐出口E2-3を用いて説明する。
 図33の第1のパターンでは、図32の第1の吐出口E1-3から純水(Distilled Ion Water:DIW)が吐き出され、図32の第2の吐出口E2-3から気体(ガス)が吐き出される。これにより、研磨面に液膜が薄いときに、第1の吐出口E1-3から純水を吐き出することにより、研磨面の乾燥を防止することができ、吐出圧力によりアーム90dとテーブル30Aとの隙間を維持することができる。更に、この供給された純水を第2の吐出口E2-3から吐き出された気体で振動及び/または攪乱させゴミ及び/またはデブリを浮かせることで、そのテーブル30Aの回転方向の下流側に位置する吸引口Sでのゴミ及び/またはデブリの捕集効率を向上させることができる。
 図33の第2のパターンでは、図32の第1の吐出口E1-3から気体(ガス)が吐き出され、図32の第2の吐出口E2-3から純水(Distilled Ion Water:DIW)が吐き出される。これにより、研磨面に液膜があって膜厚の影響でゴミ及び/またはデブリを吸い取りにくい場合でも、第1の吐出口E1-3から吐き出された気体で振動及び/または攪乱させゴミ及び/またはデブリを浮かせることができる。更に、振動及び/または攪乱させた液膜に新たに純水を加えて、ゴミ及び/またはデブリに浮力を与えることにより吸引口Sで吸い取りやすくすることができる。その結果、吸引口Sでのゴミ及び/またはデブリの捕集効率を向上させることができる。
 なお、第2の吐出口E2-3は、吸込口であってもよい。
 なお、本実施形態では一例として、吸引口Sは、第1の吐出口E1-3及び第2の吐出口E2-3よりも、テーブル30Aの回転方向の下流に位置するとしたが、これに限らず、第1の吐出口E1-3及び第2の吐出口E2-3よりも、テーブル30Aの回転方向の上流に位置してもよい。また、吐出口はテーブル30Aの回転方向に沿って二つ配置するのに限らず、三つ以上配置されてもよい。このように、吐出口は複数あり、吸引口は、複数の吐出口より外側に配置されていてもよい。
 また、吸引口Sは、一つとしたが、これに限らず、複数であってもよく、例えば、連続して複数設けられていてもよい。
 <第5の実施形態>
 続いて第5の実施形態に係る吐出吸引部34Aeについて説明する。第5の実施形態に係る吐出吸引部34Aeは、第3の実施形態に係る吐出吸引部34Acに比べて、吸引口は二つ設けられており、吐出口は、二つの吸引口の間に設けられている点が異なっている。
 図34は、第5の実施形態に係る第1研磨ユニット3Aの模式平面図である。図34に示すように、吐出吸引部34Aeは、流体供給源FSに接続されており、真空源VS及び真空源VS2に接続されている。
 図35は、第5の実施形態に係るアーム90eの断面図である。図35は、図22のH-H断面に対応する断面図である。本実施形態ではその一例として、図35に示すように、吐出口E1-3は、第1の吸引口S1と第2の吸引口S2の間に設けられている。第1の吸引口S1は真空源VSに連通しており、第2の吸引口S1は、真空源VS2に連通している。
 図35に示すように、テーブル30Aは矢印A101の方向に回転する。矢印A102に示すように、第1の吸引口S1から研磨面の上にある流体が吸引される。矢印A103に示すように、吐出口E1-3から流体が吐き出される。矢印A104に示すように、第2の吸引口S2から研磨面の上にある流体が吸引される。これにより、吸引圧力により吐出吸引部34Aのアーム90eに研磨面方向への力が働くが、流体を吐き出す吐出圧力によって吐出吸引部34Aのアーム90eを支えるので、吐出吸引部34Aのアーム90eとテーブル30Aとの間を狭い隙間で維持することができる。このように狭い隙間を維持することができるので、ゴミ及び/またはデブリの除去効率を向上させることができる。
 なお、第5の実施形態に係るアーム90eも、第3の実施形態に係るアーム90cと同様に、長軸方向に吐出口E1-1~E1-6が互いに間隔を設けて配置されている。
 図36は、第5の実施形態に係る吐出口から吐き出される流体の中身のパターン例を表す表である。以下、吐出口E1-1~E1-6のうち代表して吐出口E1-3を用いて説明する。図36の第1のパターンでは、図35の第1の吐出口E1-3から純水(Distilled Ion Water:DIW)が吐き出される。
 これにより、研磨面に液膜が厚い場合であっても、第1の吸引口S1で液体を一度吸引してから、第1の吐出口E1-3から吐き出された純水でゴミ及び/またはデブリを浮かせ、浮かせたゴミ及び/またはデブリを第2の吸引口S2で浮かせた吸引することができる。このため、ゴミ及び/またはデブリの捕集効率を向上させることができる。
 図36の第2のパターンでは、図35の第1の吐出口E1-3から気体(ガス)が吐き出される。これにより、研磨面に液膜が厚い場合であっても、第1の吸引口S1で液体を一度吸引してから、第1の吐出口E1-3から吐き出された気体で振動及び/または攪乱させゴミ及び/またはデブリを浮かせ、浮かせたゴミ及び/またはデブリを第2の吸引口S2で浮かせて吸引することができる。このため、ゴミ及び/またはデブリの捕集効率を向上させることができる。
 なお、本実施形態では一例として、吸引口は二つ設けられているとしたが、三つ以上設けられていてもよい。このように、吸引口は複数あり、吐出口は、複数の吸引口の間に設けられていてもよい。これにより、研磨面に液膜が厚い場合であっても、第1の吸引口S1で液体を一度吸引してから、第1の吐出口E1-3から吐き出された流体でゴミ及び/またはデブリを浮かせ、浮かせたゴミ及び/またはデブリを第2の吸引口S2で浮かせた吸引することができる。このため、ゴミ及び/またはデブリの捕集効率を向上させることができる。
 続いて、第1~5の実施形態に係る吐出吸引部の形状及び配置の変形例について説明する。以下、第1の実施形態に係る吐出吸引部34Aを代表して、吐出吸引部34Aの形状及び配置の変形例について説明するが、他の実施形態についても同様に適用可能である。
 <形状の変形例1>
 図37は、吐出吸引部の形状の変形例1に係る第1研磨ユニット3Aの模式平面図である。図37に示すように、吐出吸引部34は、テーブル30Aの回転方向に幅を厚くして、吸引口のテーブル30Aの回転方向の幅を広げてもよい。これにより、ゴミ及び/またはデブリの捕集率を向上させることができる。
 <形状の変形例2>
 図38は、吐出吸引部の形状の変形例2に係る第1研磨ユニット3Aの模式平面図である。図38に示すように、吐出吸引部34は、上方からみた場合に扇形の形状を有し、テーブル30Aの半径方向外側に向かって広がる形状を有している。また、吐出吸引部34の円弧は、テーブル30Aあるいは研磨パッドの半径(あるいは外周の長さ)に比例した幅を有している。これにより、遠心力によって外周側に移動したゴミ及び/またはデブリを効率良く補修することができるため、ゴミ及び/またはデブリの捕集率を向上させることができる。
 <配置の変形例1>
 図39は、吐出吸引部の配置の変形例1に係る第1研磨ユニット3Aの模式平面図である。図39に示すように、基板処理装置100は、吐出吸引部34Aに加えてアトマイザ35Aを更に備える。アトマイザ35Aは、液体(例えば純水)と気体(例えば窒素ガス)の混合流体または液体(例えば純水)を霧状にして研磨面に噴射する。吐出吸引部34Aは、ドレッサ33Aよりもテーブル30Aの回転方向の下流に配置され、且つ研磨液供給ノズル32Aよりもテーブル30Aの回転方向の上流に配置されている。これにより、研磨面のドレッシングで生じたゴミを、効率的に捕集することができる。また、吐出吸引部34Aが研磨面のドレッシングによる研磨で生じたゴミを直後に捕集することで、これらのゴミの拡散を防止することができる。
 <配置の変形例2>
 図40は、吐出吸引部の配置の変形例2に係る第1研磨ユニット3Aの模式平面図である。図40に示すように、図40に示すように、基板処理装置100は、吐出吸引部34Aに加えてアトマイザ35Aを更に備える。アトマイザ35Aは、液体(例えば純水)と気体(例えば窒素ガス)の混合流体または液体(例えば純水)を霧状にして研磨面に噴射する。吐出吸引部34Aは、トップリング31Aよりもテーブル30Aの回転方向の下流に配置され、且つドレッサ33Aよりもテーブル30Aの回転方向の上流に配置されている。これにより、トップリング31Aによる研磨で生じたゴミ及び/またはデブリを、効率的に捕集することができる。また、吐出吸引部34Aがトップリング31Aによる研磨で生じたゴミ及び/またはデブリを直後に捕集することで、これらのゴミ及び/またはデブリの拡散を防止することができる。
 なお、アームは、トップリングよりもテーブルの回転方向の上流(好ましくは上流の直近)に配置されてもよい。これにより、アームの吐出口から研磨液(スラリー)を供給すれば、ウエハWへのスラリーの供給を任意に制御できるので、研磨性能を改善することもできる。
 以上、本技術は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の技術を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
 1   ハウジング
 2   ロード/アンロード部
 3   研磨部
 3A,3B,3C,3D 研磨ユニット 
 4   洗浄部
 5   制御部
 6   第1リニアトランスポータ
 7   第2リニアトランスポータ
10   研磨パッド
10a  研磨面
11   リフタ
12   スイングトランスポータ
20  フロントロード部
21   走行機構
22   搬送ロボット
30A,30B,30C,30D  テーブル
31A,31B,31C,31D  トップリング(基板保持部)
32A,32B,32C,32D  研磨液供給ノズル
33A,33B,33C,33D  ドレッサ
34A,34Ab,34Ac,34Ad,34Ae,34B,34C,34D  吐出吸引部
35A  アトマイザ
90,90b,90c,90d,90e  アーム
91  支持部
SP  供給ポート
VP  真空ポート
FS,FS2  流体供給源
VS,VS2  真空源

 

Claims (14)

  1.  基板を研磨するための研磨面が設けられているテーブルと、
     流体供給源に連通しており且つ前記研磨面の上に流体を吐き出す吐出口と、真空源に連通しており且つ前記研磨面の上にある流体を吸引する吸引口とが設けられている吐出吸引部と、
     を備える基板処理装置。
  2.  前記吐出口から気体が吐き出され、前記研磨面の上の液体が振動あるいは攪乱される
     請求項1に記載の基板処理装置。
  3.  前記テーブルは回転可能であり、
     前記吐出口は、前記吸引口よりも前記テーブルの回転方向の下流に配置されており、
     前記吐出口から液体が供給される
     請求項1に記載の基板処理装置。
  4.  前記吐出口から吐き出される液体は、基板処理用の処理液である
     請求項3に記載の基板処理装置。
  5.  前記テーブルは回転可能であり、
     前記吐出口は、前記吸引口よりも前記テーブルの回転方向の上流に配置されており、
     前記吐出口から液体が供給される
     請求項1に記載の基板処理装置。
  6.  前記吐出口に通じる流路は前記吸引口の方向とは反対の方向に向かって傾斜している
     請求項1から5のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  7.  前記吐出口と前記吸引口との距離は、前記吐出口から供給される流体流によって前記研磨面の薄い液膜の範囲を拡げることが可能な下限距離以上である
     請求項1から6のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  8.  前記吐出口に通じる流路は前記吸引口の方向に向かって傾斜している
     請求項1から5のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  9.  前記吐出口と前記吸引口との距離は、前記吐出口から吐き出される流体で研磨面をたたいてゴミ及び/またはデブリを浮かせたところを前記吸引口から吸引することが可能な上限距離以下である
     請求項1から5、8のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  10.  前記吐出口と前記吸引口とは略同一平面上に位置する
     請求項1から9のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  11.  前記吐出口は、前記テーブルの半径方向に沿って複数配置される
     請求項1から10のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  12.  前記研磨面に研磨液を供給する研磨液供給部と、
     前記基板を保持する基板保持部と、
     を更に備え、
     前記吐出吸引部は、研磨液供給ノズルよりも前記テーブルの回転方向の下流に配置され、且つ前記基板保持部よりも前記テーブルの回転方向の上流に配置される
     請求項1から11のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  13.  前記研磨面のドレッシングを行うためのドレッサと、
     前記研磨面に研磨液を供給する研磨液供給部と、
     を更に備え、
     前記吐出吸引部は、前記ドレッサよりも前記テーブルの回転方向の下流に配置され、且つ前記研磨液供給部よりも前記テーブルの回転方向の上流に配置される
     請求項1から11のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  14.  前記基板を保持する基板保持部と、
     前記研磨面のドレッシングを行うためのドレッサと、
     を更に備え、
     前記吐出吸引部は、前記基板保持部よりも前記テーブルの回転方向の下流に配置され、且つ前記ドレッサよりも前記テーブルの回転方向の上流に配置される
     請求項1から11のいずれか一項に記載の基板処理装置。
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