WO2021117376A1 - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents

基板処理装置および基板処理方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2021117376A1
WO2021117376A1 PCT/JP2020/041036 JP2020041036W WO2021117376A1 WO 2021117376 A1 WO2021117376 A1 WO 2021117376A1 JP 2020041036 W JP2020041036 W JP 2020041036W WO 2021117376 A1 WO2021117376 A1 WO 2021117376A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
substrate
peripheral edge
fluid jet
jet nozzle
polishing
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/041036
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
圭介 内山
正行 中西
Original Assignee
株式会社荏原製作所
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社荏原製作所 filed Critical 株式会社荏原製作所
Publication of WO2021117376A1 publication Critical patent/WO2021117376A1/ja

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B21/00Machines or devices using grinding or polishing belts; Accessories therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B21/00Machines or devices using grinding or polishing belts; Accessories therefor
    • B24B21/18Accessories
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B55/00Safety devices for grinding or polishing machines; Accessories fitted to grinding or polishing machines for keeping tools or parts of the machine in good working condition
    • B24B55/04Protective covers for the grinding wheel
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B55/00Safety devices for grinding or polishing machines; Accessories fitted to grinding or polishing machines for keeping tools or parts of the machine in good working condition
    • B24B55/06Dust extraction equipment on grinding or polishing machines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B9/00Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting

Definitions

  • the present invention relates to a substrate processing apparatus and a substrate processing method for processing a substrate such as a wafer.
  • the present invention provides a substrate processing apparatus and a substrate processing method capable of promptly removing foreign substances generated by polishing the peripheral edge of the substrate to prevent contamination of the substrate due to adhesion of the foreign substances. The purpose.
  • a substrate holding portion that holds and rotates the substrate, a polishing head that presses a polishing tape against the peripheral edge of the substrate to polish the peripheral edge of the substrate, and a peripheral edge of the substrate that is polishing the cleaning fluid.
  • a substrate processing apparatus including a peripheral edge cleaning mechanism that supplies a peripheral portion to clean the peripheral edge portion of the substrate.
  • the peripheral edge cleaning mechanism comprises a two-fluid jet nozzle arranged adjacent to the peripheral edge of the substrate, a two-fluid supply line connected to the two-fluid jet nozzle, and the two-fluid supply line. It is equipped with an attached on-off valve.
  • the two-fluid jet nozzle is arranged so that its injection port faces the outermost radial surface of the substrate and faces the outermost peripheral surface of the substrate.
  • the peripheral edge cleaning mechanism rotates the two-fluid jet nozzle so that the injection port of the two-fluid jet nozzle faces the outermost radial surface of the substrate while facing the outermost surface of the substrate. It is equipped with a nozzle rotation device.
  • the peripheral edge cleaning mechanism includes a nozzle tilt mechanism that tilts the bifluid jet nozzle with respect to the peripheral edge of the substrate.
  • the substrate processing apparatus includes a head cover that covers the polishing head and a head tilt mechanism that tilts the polishing head together with the head cover with respect to a peripheral edge of the substrate, and the two-fluid jet nozzle. Is attached to the head cover.
  • the substrate processing device includes an operation control unit including a storage device that stores a program and a processing device that executes an operation according to the program, and the operation control unit polishes the substrate. The on-off valve is opened before or during polishing to inject a two-fluid jet stream toward the peripheral edge of the substrate.
  • the peripheral edge cleaning mechanism is arranged adjacent to the downstream side of the polishing head in the rotational direction of the substrate.
  • the substrate is held and rotated, the polishing tape is pressed against the peripheral edge of the substrate to polish the peripheral edge of the substrate, and the peripheral edge of the substrate being polished with a two-fluid jet nozzle.
  • a substrate processing method is provided in which a peripheral portion of the substrate is cleaned by supplying the portion.
  • the two-fluid jet nozzle is arranged so that its injection port faces the outermost peripheral surface of the substrate while the injection port faces the outer side in the radial direction of the substrate.
  • the peripheral edge cleaning mechanism supplies the cleaning fluid to the peripheral edge of the substrate being polished to clean the peripheral edge of the substrate. Therefore, the peripheral edge cleaning mechanism can quickly remove the foreign matter generated by polishing the peripheral edge of the substrate.
  • FIG. 1A is an enlarged cross-sectional view showing a peripheral edge of the substrate.
  • FIG. 1B is an enlarged cross-sectional view showing the peripheral edge of the substrate.
  • It is a top view which shows one Embodiment of the substrate processing apparatus. It is a figure which shows the state which the polishing head is polishing the peripheral edge part of a wafer. It is a figure which shows the state which the polishing head is polishing the peripheral edge part of a wafer. It is a figure which shows the state which the polishing head is polishing the peripheral edge part of a wafer. It is a figure which shows the two-fluid jet nozzle arranged above the wafer.
  • FIG. 9A is a diagram for explaining the operation of the two-fluid jet nozzle.
  • FIG. 9B is a diagram for explaining the operation of the two-fluid jet nozzle.
  • FIG. 9C is a diagram for explaining the operation of the two-fluid jet nozzle.
  • FIG. 10A is a diagram for explaining the operation of the two-fluid jet nozzle.
  • FIG. 10B is a diagram for explaining the operation of the two-fluid jet nozzle. It is a figure which shows still another embodiment of the peripheral part cleaning mechanism.
  • FIG. 12A is a diagram showing a two-fluid jet nozzle attached to the head cover.
  • FIG. 12B is a diagram showing a two-fluid jet nozzle attached to the head cover. It is a figure which shows the two-fluid jet nozzle arranged so that the injection port faces the outermost peripheral surface of a wafer. It is a figure which shows the two-fluid jet nozzle arranged so that the injection port faces the outermost peripheral surface of a wafer. It is a figure which shows the peripheral part cleaning mechanism provided with the nozzle rotation device. It is a figure which shows the two-fluid jet nozzle which was rotated so that the injection port faces the outermost peripheral surface of a wafer.
  • FIG. 1A and 1B are enlarged cross-sectional views showing the peripheral edge of the substrate. More specifically, FIG. 1A is a cross-sectional view of a so-called straight type substrate, and FIG. 1B is a cross-sectional view of a so-called round type substrate.
  • the bevel portion is the outermost outer peripheral surface of the wafer W composed of an upper inclined portion (upper bevel portion) P, a lower inclined portion (lower bevel portion) Q, and a side portion (apex) R. (Represented by reference numeral B).
  • the bevel portion is a portion having a curved cross section (indicated by reference numeral B) that constitutes the outermost peripheral surface of the wafer W.
  • the top edge portion is a flat portion E1 located radially inside the bevel portion B and radially outside the region D where the device is formed.
  • the bottom edge portion is a flat portion E2 located on the opposite side of the top edge portion and located inward in the radial direction with respect to the bevel portion B.
  • the top edge portion E1 and the bottom edge portion E2 may be collectively referred to as a near edge portion.
  • the peripheral edge portion of the wafer W is defined as a region including a bevel portion located at the outermost periphery of the wafer W and a top edge portion and a bottom edge portion located inside the bevel portion in the radial direction. ..
  • FIG. 2 is a plan view showing an embodiment of the substrate processing apparatus.
  • the substrate processing apparatus 1 presses the substrate holding portion 2 for horizontally holding and rotating the wafer (substrate) W to be polished and the polishing tape PT against the peripheral portion of the wafer W to rotate the wafer W.
  • a polishing unit 3 for polishing the peripheral portion of the wafer and an operation control unit 10 for controlling the operation of the substrate holding unit 2 and the polishing unit 3 are provided.
  • FIG. 2 shows a state in which the substrate holding portion 2 holds the wafer W.
  • the substrate holding portion 2 includes a hollow shaft 5 and a motor (not shown) for rotating the hollow shaft 5.
  • the hollow shaft 5 is supported by a ball spline bearing (not shown) so as to be vertically movable.
  • the polishing unit 3 has a polishing head assembly 11 that presses the polishing tape PT against the peripheral edge of the wafer W to polish the peripheral edge, and a polishing tape supply / recovery mechanism 12 that supplies the polishing tape PT to the polishing head assembly 11. And have.
  • the polishing head assembly 11 is arranged inside the polishing chamber 22 formed by the partition wall 20, and the polishing tape supply / recovery mechanism 12 is arranged outside the polishing chamber 22.
  • the polishing tape supply / recovery mechanism 12 includes a supply reel 14 that supplies the polishing tape PT to the polishing head assembly 11, and a recovery reel 15 that collects the polishing tape PT used for polishing the wafer W. In the embodiment shown in FIG. 2, since the recovery reel 15 is arranged below the supply reel 14, the recovery reel 15 is not drawn.
  • a motor 19 is connected to each of the supply reel 14 and the recovery reel 15. In FIG. 2, only the motor 19 connected to the supply reel 14 is drawn. Each motor 19 applies a predetermined torque to the supply reel 14 and the recovery reel 15 to apply a predetermined tension to the polishing tape PT.
  • the polishing head assembly 11 includes a polishing head 13 for bringing the polishing tape PT into contact with the peripheral edge of the wafer W.
  • the polishing tape PT is supplied to the polishing head 13 so that the polishing surface of the polishing tape PT faces the wafer W.
  • the polishing head 13 presses the polishing tape PT against the peripheral edge of the wafer W to polish the peripheral edge of the wafer W.
  • the polishing head 13 is fixed to one end of the arm 25, and the arm 25 is rotatably configured around a rotation axis Ct1 parallel to the tangential direction of the wafer W.
  • the other end of the arm 25 is connected to the motor 30 via pulleys p1 and p2 and a belt b1.
  • the motor 30 rotates clockwise and counterclockwise by a predetermined angle
  • the arm 25 rotates about the axis Ct1 by a predetermined angle.
  • the motor 30, the arm 25, the pulleys p1 and p2, and the belt b1 constitute a head tilt mechanism 40 that tilts the polishing head 13 with respect to the surface (upper surface and lower surface) of the wafer W.
  • the head tilt mechanism 40 is mounted on the moving table 34.
  • the moving table 34 is configured to be linearly movable in the radial direction of the wafer W. Therefore, the polishing head assembly 11 operates so as to approach and separate from the wafer W along the radial direction of the wafer W.
  • 3 to 5 are views showing a state in which the polishing head 13 is polishing the peripheral edge of the wafer W.
  • the polishing tape PT is applied to the wafer W by the pressing pad 45 while continuously changing the inclination angle of the polishing head 13 by the head tilt mechanism 40 described above. Press against the bevel part of.
  • the polishing tape PT is fed at a predetermined speed.
  • the polishing head 13 can polish the top edge portion and the bottom edge portion of the wafer W. That is, as shown in FIG. 4, the polishing head 13 can be tilted upward to press the polishing tape PT against the top edge portion of the wafer W to polish the top edge portion. Further, as shown in FIG. 5, the polishing head 13 can be tilted downward to press the polishing tape PT against the bottom edge portion of the wafer W to polish the bottom edge portion.
  • the substrate processing device 1 is provided with a peripheral edge cleaning mechanism 50 that quickly removes foreign matter generated by polishing the peripheral edge of the wafer W.
  • the configuration of the peripheral edge cleaning mechanism 50 will be described.
  • the peripheral edge cleaning mechanism 50 is configured to supply a cleaning fluid to the peripheral edge of the wafer W being polished to clean the peripheral edge of the wafer W.
  • the peripheral edge cleaning mechanism 50 has a two-fluid jet nozzle 51 that supplies a jet of a mixed fluid of a liquid and a gas to the peripheral edge of the wafer W, and two connected to the two-fluid jet nozzle 51. It includes a fluid supply line 52 and an on-off valve 53 attached to the two-fluid supply line 52.
  • the peripheral edge cleaning mechanism 50 (more specifically, the two-fluid jet nozzle 51) is arranged adjacent to the wafer W in the polishing chamber 22, and is located downstream of the polishing head 13 in the rotation direction of the wafer W. They are placed adjacent to each other.
  • An example of the mixed fluid supplied from the two-fluid jet nozzle 51 is a combination of carbonated water (CO 2 water) and nitrogen gas (N 2 gas).
  • the on-off valve 53 is arranged inside the polishing chamber 22, but may be arranged outside the polishing chamber 22.
  • the operation control unit 10 is electrically connected to the on-off valve 53, and can control the opening / closing operation of the on-off valve 53. More specifically, the operation control unit 10 includes a storage device 10a for storing the program and a processing device 10b for executing the calculation according to the program.
  • the operation control unit 10 composed of a computer operates according to a program electrically stored in the storage device 10a.
  • the program includes, at a minimum, a command to operate the motor 19 to supply the polishing tape PT, a command to operate the motor 30 to tilt the polishing head 13, and a command to open and close the on-off valve 53.
  • the above program is recorded on a computer-readable recording medium which is a non-temporary tangible object, and is provided to the operation control unit 10 via the recording medium.
  • the program may be input to the operation control unit 10 from a communication device (not shown) via a communication network such as the Internet or a local area network.
  • FIG. 6 is a diagram showing a two-fluid jet nozzle 51 arranged above the wafer W.
  • the two-fluid jet nozzle 51 is arranged above the wafer W held by the substrate holding portion 2.
  • the inclination angle of the two-fluid jet nozzle 51 is not particularly limited.
  • the two-fluid jet nozzle 51 is arranged so that its injection port 51a faces the outermost peripheral surface B of the wafer W while facing the outer side in the radial direction of the wafer W.
  • the angle ⁇ 1 between the two-fluid jet nozzle 51 and the surface S1 is in the range of an obtuse angle (that is, +90 degrees to +180 degrees). (Inside) is preferable. In the embodiment shown in FIG. 6, the angle ⁇ 1 is +135 degrees.
  • the mixed fluid injected from the two-fluid jet nozzle 51 is supplied toward the outside of the wafer W (that is, the outside in the radial direction), so that foreign matter generated by polishing the peripheral edge of the wafer W is present. , It is blown to the outside of the wafer W together with the mixed fluid. Further, with such an arrangement, the peripheral edge cleaning mechanism 50 can suppress the spraying due to the collision between the wafer W and the mixed fluid, and the peripheral edge cleaning mechanism 50 can improve its cleaning performance.
  • the operation control unit 10 opens the on-off valve 53 before or during polishing of the wafer W, so that the peripheral edge cleaning mechanism 50 is polishing the mixed fluid as the cleaning fluid on the peripheral edge of the wafer W.
  • the peripheral edge cleaning mechanism 50 can quickly remove the foreign matter generated by polishing the peripheral edge of the wafer W.
  • the two-fluid jet nozzle 51 can suppress the adhesion of foreign matter to the wafer W by injecting the mixed fluid during polishing, and further, the removal of the foreign matter adhering to the wafer W.
  • the peripheral edge cleaning mechanism 50 may continue to supply the mixed fluid even after the wafer W has been polished.
  • FIG. 7 is a diagram showing a two-fluid jet nozzle 51A arranged above the wafer W and a two-fluid jet nozzle 51B arranged below the wafer W.
  • the peripheral edge cleaning mechanism 50 may include not only the two-fluid jet nozzle 51A arranged above the wafer W but also the two-fluid jet nozzle 51B arranged below the wafer W.
  • the two-fluid jet nozzle 51A is connected to the two-fluid supply line 52A, and the two-fluid jet nozzle 51B is connected to the two-fluid supply line 52B.
  • the two-fluid supply line 52A and the two-fluid supply line 52B may be separately provided lines or may be unified lines.
  • the angle ⁇ 2 between the two-fluid jet nozzle 51B and the surface S1 described above is preferably an obtuse angle (within the range of ⁇ 90 degrees to ⁇ 180 degrees). In the embodiment shown in FIG. 7, the angle ⁇ 2 is ⁇ 135 degrees.
  • FIG. 8 is a diagram showing another embodiment of the peripheral edge cleaning mechanism 50. Since the configuration and operation of the present embodiment not particularly described are the same as those of the above-described embodiment, the duplicated description will be omitted.
  • the peripheral edge cleaning mechanism 50 includes a nozzle tilt mechanism 60 that tilts the two-fluid jet nozzle 51 with respect to the peripheral edge of the wafer W.
  • the nozzle tilt mechanism 60 basically has the same configuration as the head tilt mechanism 40. Therefore, the configuration of the nozzle tilt mechanism 60 will be briefly described below with reference to FIG.
  • the two-fluid jet nozzle 51 is fixed to one end of the arm 61, and the arm 61 is rotatably configured around a rotation axis Ct2 parallel to the tangential direction of the wafer W.
  • the other end of the arm 61 is connected to the motor 62 via pulleys p3 and p4 and a belt b2.
  • the motor 62 rotates clockwise and counterclockwise by a predetermined angle
  • the arm 61 rotates about the axis Ct2 by a predetermined angle.
  • the nozzle tilt mechanism 60 is composed of a motor 62, an arm 61, pulleys p3 and p4, and a belt b2.
  • the peripheral edge cleaning mechanism 50 (more specifically, the nozzle tilt mechanism 60) has a two-fluid jet nozzle 51 with its injection port 51a facing outward in the radial direction of the wafer W.
  • the nozzle rotating device 65 may be provided to rotate the nozzle so as to face the outermost peripheral surface of the.
  • An example of the nozzle rotating device 65 is a servomotor.
  • the nozzle rotation device 65 is electrically connected to the operation control unit 10, and when the operation control unit 10 operates the nozzle rotation device 65, the two-fluid jet nozzle 51 has a rotation axis parallel to the tangential direction of the wafer W. It rotates around Cr1.
  • FIGS. 9A to 9C are diagrams for explaining the operation of the two-fluid jet nozzle 51.
  • the two-fluid jet nozzle 51 tilts with respect to the peripheral edge of the wafer W and is positioned above the wafer W. To do.
  • the operation control unit 10 operates the nozzle rotation device 65
  • the two-fluid jet nozzle 51 rotates counterclockwise around the rotation axis Cr1 and, as shown in FIG. 9C, the injection port 51a of the two-fluid jet nozzle 51 Faces the outermost peripheral surface B of the wafer W while facing the outside in the radial direction of the wafer W.
  • FIGS. 10A and 10B are diagrams for explaining the operation of the two-fluid jet nozzle 51.
  • the motion control unit 10 operates the motor 62 so that the two-fluid jet nozzle 51 is located below the wafer W.
  • the operation control unit 10 operates the nozzle rotation device 65
  • the two-fluid jet nozzle 51 rotates clockwise around the rotation axis Cr1, and the injection port 51a of the two-fluid jet nozzle 51 is outside the radial direction of the wafer W. While facing the outermost surface B of the wafer W.
  • FIG. 11 is a diagram showing still another embodiment of the peripheral edge cleaning mechanism 50. Since the configuration and operation of the present embodiment not particularly described are the same as those of the above-described embodiment, the duplicated description will be omitted.
  • the nozzle tilt mechanism 60 is not provided, and instead, the two-fluid jet nozzle 51 is attached to the head cover 70 that covers the polishing head 13 via the fixture 71.
  • the head cover 70 is a component of the polishing unit 3. In the above-described embodiment, the polishing head 13 may be covered with the head cover 70.
  • FIGS. 12A and 12B are views showing a two-fluid jet nozzle 51 attached to the head cover 70.
  • the two-fluid jet nozzle 51 attached to the head cover 70 also tilts the polishing head 13 (and the head cover 70). At the same time, it is inclined with respect to the surface (upper surface and lower surface) of the wafer W.
  • the two-fluid jet nozzle 51 has a simple structure for operating the head tilt mechanism 40, and can be arranged above and below the wafer W.
  • FIG. 13 and 14 are views showing two-fluid jet nozzles 51A and 51B arranged so that the injection port 51a faces the outermost peripheral surface B of the wafer W.
  • a two-fluid jet nozzle 51A and a two-fluid jet nozzle 51B are provided, and the two-fluid jet nozzle 51A and the two-fluid jet nozzle 51B are arranged symmetrically with each other.
  • the two-fluid jet nozzle 51A has a shape in which the injection port 51a is bent so as to face the outermost peripheral surface B of the wafer W when the head cover 70 (and the polishing head 13) is arranged above the wafer W.
  • the two-fluid jet nozzle 51B has a shape in which the injection port 51a is bent so as to face the outermost peripheral surface B of the wafer W when the head cover 70 is arranged below the wafer W.
  • the two-fluid jet nozzle 51A is arranged so as to be inclined so that the injection port 51a faces the outermost outer peripheral surface B of the wafer W when the head cover 70 is arranged above the wafer W. ..
  • the two-fluid jet nozzle 51B is arranged so as to be inclined so that the injection port 51a faces the outermost peripheral surface B of the wafer W.
  • FIG. 15 is a diagram showing a peripheral edge cleaning mechanism 50 provided with a nozzle rotating device 65.
  • the nozzle rotating device 65 is attached to the head cover 70 and is connected to the two-fluid jet nozzle 51 via a fixture 71.
  • the fixture 71 is arranged outside the head cover 70, and the nozzle rotating device 65 is arranged inside the head cover 70.
  • 16 and 17 are views showing a two-fluid jet nozzle 51 in which the injection port 51a is rotated so as to face the outermost peripheral surface B of the wafer W.
  • the operation control unit 10 operates the nozzle rotation device 65 in a state where the two-fluid jet nozzle 51 is arranged above the wafer W
  • the two-fluid jet nozzle 51 moves around the rotation axis Cr2. Rotating counterclockwise, the injection port 51a of the two-fluid jet nozzle 51 faces the outermost outer peripheral surface B of the wafer W.
  • the operation control unit 10 operates the nozzle rotation device 65 in a state where the two-fluid jet nozzle 51 is arranged below the wafer W
  • the two-fluid jet nozzle 51 moves around the rotation axis Cr2. Rotating clockwise, the injection port 51a of the two-fluid jet nozzle 51 faces the outermost outer peripheral surface B of the wafer W.
  • FIG. 18 is a diagram showing a combination of the embodiment shown in FIG. 2, the embodiment shown in FIG. 8, and the embodiment shown in FIG.
  • the peripheral edge cleaning mechanism 50 shown in FIG. 2 the peripheral edge cleaning mechanism 50 shown in FIG. 8, and the peripheral edge cleaning mechanism 50 shown in FIG. 11 may be provided.
  • all the peripheral edge cleaning mechanisms 50 according to the above-described embodiment are provided, but at least one peripheral edge cleaning mechanism 50 according to the above-described embodiment may be provided.
  • a plurality of (four in FIG. 18) polishing heads 13A, 13B, 13C, and 13D are arranged at equal intervals so as to surround the wafer W held by the substrate holding portion 2. ..
  • the polishing heads 13A, 13B, 13C, and 13D are arranged in this order in the rotation direction of the wafer W.
  • the polishing head 13A corresponds to the most upstream polishing head
  • the polishing head 13D corresponds to the most downstream polishing head.
  • the region between the polishing head 13A and the polishing head 13D is the region on the upstream side of the polishing head 13A, and the region between the polishing head 13A and the polishing head 13B is the polishing head. This is the area on the downstream side of 13A.
  • the region between the polishing head 13B and the polishing head 13A is the region on the upstream side of the polishing head 13B, and the region between the polishing head 13B and the polishing head 13C is the polishing head. This is the area on the downstream side of 13B.
  • the region between the polishing head 13C and the polishing head 13B is the region on the upstream side of the polishing head 13C
  • the region between the polishing head 13C and the polishing head 13D is the polishing head. It is a region on the downstream side of 13C.
  • the region between the polishing head 13D and the polishing head 13C is the region on the upstream side of the polishing head 13D, and the region between the polishing head 13D and the polishing head 13A is the polishing head. This is the area on the downstream side of 13D.
  • each peripheral edge cleaning mechanism 50 is arranged adjacent to the downstream side of each polishing head 13A, 13B, 13C in the rotation direction of the wafer W. With such an arrangement, each peripheral edge cleaning mechanism 50 can more quickly remove foreign matter generated by each of the polishing heads 13A, 13B, and 13C. Therefore, the substrate processing apparatus 1 can more reliably prevent contamination of the wafer W due to adhesion of foreign matter.
  • the substrate processing apparatus 1 may include a polishing head 13 for rough polishing and a polishing head 13 for finish polishing.
  • a polishing head 13 for rough polishing at least one of the polishing heads 13A, 13B, 13C, and 13D is a polishing head for rough polishing, and the remaining polishing head is a polishing head for finish polishing.
  • the peripheral edge cleaning mechanism 50 is arranged on the downstream side of the polishing head 13 for rough polishing in the rotation direction of the wafer W.
  • the polishing head 13 for rough polishing is arranged on the upstream side of the polishing head 13 for finish polishing in the rotation direction of the wafer W.
  • the above-described embodiments can be combined as much as possible, if necessary.
  • the embodiment shown in FIG. 8 and the embodiment shown in FIG. 13 (and / or FIG. 14) may be combined.
  • the two-fluid jet nozzles 51A and 51B are arranged so that their injection ports 51a face the outermost peripheral surface B of the wafer W, and the peripheral edge cleaning mechanism 50 does not include the nozzle rotating device 65.
  • the embodiment shown in FIG. 8 and the embodiment shown in FIG. 11 may be combined.
  • the peripheral edge cleaning mechanism 50 does not include the nozzle rotating device 65, and the two-fluid jet nozzle 51 has the same structure as the two-fluid jet nozzle 51 shown in FIG.
  • the present invention relates to a substrate processing apparatus and a substrate processing method for processing a substrate such as a wafer.
  • Substrate processing device 2 Substrate holding unit 3 Polishing unit 5 Hollow shaft 10 Operation control unit 10a Storage device 10b Processing device 11 Polishing head assembly 12 Polishing tape supply and recovery mechanism 13 Polishing head 14 Supply reel 15 Recovery reel 19 Motor 20 Partition 22 Polishing Room 25 Arm 30 Motor 34 Mobile base 40 Head tilt mechanism 45 Press pad 50 Peripheral cleaning mechanism 51, 51A, 51B Two-fluid jet nozzle 51a Injection port 52, 52A, 52B Two-fluid supply line 53 On-off valve 60 Nozzle tilt mechanism 61 arm 62 Motor 65 Nozzle Rotating Device 70 Head Cover 71 Fixtures p1, p2, p3, p4 Pulleys b1, b2 Belt PT Polishing Tape

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)

Abstract

本発明は、ウェハなどの基板を処理する基板処理装置および基板処理方法に関するものである。基板処理装置(1)は、基板保持部(2)と、研磨ヘッド(13)と、洗浄流体を研磨中の基板(W)の周縁部に供給して、基板(W)の周縁部を洗浄する周縁部洗浄機構(50)と、を備える。

Description

基板処理装置および基板処理方法
 本発明は、ウェハなどの基板を処理する基板処理装置および基板処理方法に関するものである。
 半導体デバイスの製造工程では、種々の材料がシリコンウェハ上に成膜される。このため、基板の周縁部には不要な膜や表面荒れが形成される。周縁部に残存した不要な膜が種々の工程を経ていく間に剥離して基板に形成されたデバイスに付着し、歩留まりを低下させてしまう。そこで、基板の周縁部に形成された不要な膜を除去するために、研磨装置を用いて基板の周縁部が研磨される。
特開2018-161721号公報 特開2009-154285号公報
 しかしながら、基板の周縁部を研磨すると、基板上には、研磨くずなどの異物が付着する場合がある。この場合、異物の付着に起因して基板が汚染されるおそれがある。したがって、基板の周縁部の研磨によって発生した異物を速やかに除去することが望ましい。
 そこで、本発明は、基板の周縁部の研磨によって発生した異物を速やかに除去して、異物の付着に起因する基板の汚染を防止することができる基板処理装置および基板処理方法を提供することを目的とする。
 一態様では、基板を保持して回転させる基板保持部と、研磨テープを前記基板の周縁部に押し付けて、前記基板の周縁部を研磨する研磨ヘッドと、洗浄流体を研磨中の前記基板の周縁部に供給して、前記基板の周縁部を洗浄する周縁部洗浄機構と、を備える、基板処理装置が提供される。
 一態様では、前記周縁部洗浄機構は、前記基板の周縁部に隣接して配置された二流体ジェットノズルと、前記二流体ジェットノズルに接続された二流体供給ラインと、前記二流体供給ラインに取り付けられた開閉弁と、を備えている。
 一態様では、前記二流体ジェットノズルは、その噴射口が前記基板の半径方向外側を向きつつ、前記基板の最外周面に対向するように配置されている。
 一態様では、前記周縁部洗浄機構は、前記二流体ジェットノズルの噴射口が前記基板の半径方向外側を向きつつ、前記基板の最外周面に対向するように、前記二流体ジェットノズルを回転させるノズル回転装置を備えている。
 一態様では、前記周縁部洗浄機構は、前記二流体ジェットノズルを前記基板の周縁部に対して傾動させるノズルチルト機構を備えている。
 一態様では、前記基板処理装置は、前記研磨ヘッドを覆うヘッドカバーと、前記研磨ヘッドを前記ヘッドカバーとともに前記基板の周縁部に対して傾動させるヘッドチルト機構と、を備えており、前記二流体ジェットノズルは、前記ヘッドカバーに取り付けられている。
 一態様では、前記基板処理装置は、プログラムを格納した記憶装置と、前記プログラムに従って演算を実行する処理装置と、を備えた動作制御部を備えており、前記動作制御部は、前記基板の研磨前または研磨中に前記開閉弁を開いて、前記基板の周縁部に向けて二流体ジェット流を噴射させる。
 一態様では、前記周縁部洗浄機構は、前記基板の回転方向において、前記研磨ヘッドの下流側に隣接して配置されている。
 一態様では、基板を保持して回転させ、研磨テープを前記基板の周縁部に押し付けて、前記基板の周縁部を研磨し、二流体ジェットノズルを用いて洗浄流体を研磨中の前記基板の周縁部に供給して、前記基板の周縁部を洗浄する、基板処理方法が提供される。
 一態様では、前記二流体ジェットノズルは、その噴射口が前記基板の半径方向外側に向きつつ、前記基板の最外周面に対向するように配置されている。
 周縁部洗浄機構は、洗浄流体を研磨中の基板の周縁部に供給して、基板の周縁部を洗浄する。したがって、周縁部洗浄機構は、基板の周縁部の研磨によって発生した異物を速やかに除去することができる。
図1Aは、基板の周縁部を示す拡大断面図である。 図1Bは、基板の周縁部を示す拡大断面図である。 基板処理装置の一実施形態を示す平面図である。 研磨ヘッドがウェハの周縁部を研磨している状態を示す図である。 研磨ヘッドがウェハの周縁部を研磨している状態を示す図である。 研磨ヘッドがウェハの周縁部を研磨している状態を示す図である。 ウェハの上方に配置された二流体ジェットノズルを示す図である。 ウェハの上方に配置された二流体ジェットノズルおよびウェハの下方に配置された二流体ジェットノズルを示す図である。 周縁部洗浄機構の他の実施形態を示す図である。 図9Aは、二流体ジェットノズルの動作を説明するための図である。 図9Bは、二流体ジェットノズルの動作を説明するための図である。 図9Cは、二流体ジェットノズルの動作を説明するための図である。 図10Aは、二流体ジェットノズルの動作を説明するための図である。 図10Bは、二流体ジェットノズルの動作を説明するための図である。 周縁部洗浄機構のさらに他の実施形態を示す図である。 図12Aは、ヘッドカバーに取り付けられた二流体ジェットノズルを示す図である。 図12Bは、ヘッドカバーに取り付けられた二流体ジェットノズルを示す図である。 噴射口がウェハの最外周面を向くように配置された二流体ジェットノズルを示す図である。 噴射口がウェハの最外周面を向くように配置された二流体ジェットノズルを示す図である。 ノズル回転装置を備えた周縁部洗浄機構を示す図である。 噴射口がウェハの最外周面を向くように回転された二流体ジェットノズルを示す図である。 噴射口がウェハの最外周面を向くように回転された二流体ジェットノズルを示す図である。 図2に示す実施形態、図8に示す実施形態、および図11に示す実施形態の組み合わせを示す図である。
 以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
 図1Aおよび図1Bは、基板の周縁部を示す拡大断面図である。より詳しくは、図1Aはいわゆるストレート型の基板の断面図であり、図1Bはいわゆるラウンド型の基板の断面図である。
 図1AのウェハWにおいて、ベベル部は、上側傾斜部(上側ベベル部)P、下側傾斜部(下側ベベル部)Q、および側部(アペックス)Rから構成されるウェハWの最外周面(符号Bで示す)である。図1BのウェハWにおいては、ベベル部は、ウェハWの最外周面を構成する、湾曲した断面を有する部分(符号Bで示す)である。
 トップエッジ部は、ベベル部Bよりも半径方向内側に位置する領域であって、かつデバイスが形成される領域Dよりも半径方向外側に位置する平坦部E1である。ボトムエッジ部は、トップエッジ部とは反対側に位置し、ベベル部Bよりも半径方向内側に位置する平坦部E2である。これらトップエッジ部E1およびボトムエッジ部E2は、総称してニアエッジ部と呼ばれることもある。以下、本明細書では、ウェハWの周縁部を、ウェハWの最外周に位置するベベル部と、このベベル部の半径方向内側に位置するトップエッジ部およびボトムエッジ部とを含む領域として定義する。
 図2は、基板処理装置の一実施形態を示す平面図である。図2に示すように、基板処理装置1は、研磨対象であるウェハ(基板)Wを水平に保持して回転させる基板保持部2と、研磨テープPTをウェハWの周縁部に押し付けてウェハWの周縁部を研磨する研磨ユニット3と、基板保持部2および研磨ユニット3の動作を制御する動作制御部10と、を備えている。
 図2は、基板保持部2がウェハWを保持している状態を示している。基板保持部2は、中空シャフト5と、中空シャフト5を回転させるモータ(図示しない)と、を備えている。中空シャフト5は、ボールスプライン軸受(図示しない)によって上下動自在に支持されている。
 研磨ユニット3は、ウェハWの周縁部に研磨テープPTを押し当てて、この周縁部を研磨する研磨ヘッド組立体11と、研磨ヘッド組立体11に研磨テープPTを供給する研磨テープ供給回収機構12と、を備えている。研磨ヘッド組立体11は、隔壁20によって形成された研磨室22の内部に配置されており、研磨テープ供給回収機構12は、研磨室22の外部に配置されている。
 研磨テープ供給回収機構12は、研磨テープPTを研磨ヘッド組立体11に供給する供給リール14と、ウェハWの研磨に使用された研磨テープPTを回収する回収リール15と、を備えている。なお、図2に示す実施形態では、回収リール15は供給リール14の下方に配置されているため、回収リール15は描かれていない。
 供給リール14および回収リール15のそれぞれには、モータ19が連結されている。なお、図2では、供給リール14に連結されたモータ19のみが描かれている。各モータ19は、供給リール14および回収リール15に所定のトルクを与え、研磨テープPTに所定のテンションを掛ける。
 研磨ヘッド組立体11は、研磨テープPTをウェハWの周縁部に当接させるための研磨ヘッド13を備えている。研磨テープPTは、研磨テープPTの研磨面がウェハWを向くように研磨ヘッド13に供給される。研磨ヘッド13は、研磨テープPTをウェハWの周縁部に押し付けて、ウェハWの周縁部を研磨する。
 研磨ヘッド13は、アーム25の一端に固定され、アーム25は、ウェハWの接線方向に平行な回転軸Ct1まわりに回転自在に構成されている。アーム25の他端はプーリーp1,p2およびベルトb1を介してモータ30に連結されている。モータ30が時計回りおよび反時計回りに所定の角度だけ回転することで、アーム25が軸Ct1まわりに所定の角度だけ回転する。本実施形態では、モータ30、アーム25、プーリーp1,p2、およびベルトb1によって、ウェハWの表面(上面および下面)に対して研磨ヘッド13を傾斜させるヘッドチルト機構40が構成されている。
 ヘッドチルト機構40は、移動台34に搭載されている。移動台34は、ウェハWの半径方向に直線的に移動可能に構成されている。したがって、研磨ヘッド組立体11は、ウェハWの半径方向に沿って、ウェハWへ近接および離間するように、動作する。
 図3乃至図5は、研磨ヘッド13がウェハWの周縁部を研磨している状態を示す図である。ウェハWのベベル部を研磨するときは、図3に示すように、上述したヘッドチルト機構40により、研磨ヘッド13の傾斜角度を連続的に変化させながら、押圧パッド45により研磨テープPTをウェハWのベベル部に押し当てる。研磨中は、研磨テープPTは所定の速度で送られる。さらに、研磨ヘッド13は、ウェハWのトップエッジ部およびボトムエッジ部を研磨することができる。すなわち、図4に示すように、研磨ヘッド13を上方に傾けて、研磨テープPTをウェハWのトップエッジ部に押圧し、トップエッジ部を研磨することができる。さらに、図5に示すように、研磨ヘッド13を下方に傾けて、研磨テープPTをウェハWのボトムエッジ部に押圧し、ボトムエッジ部を研磨することができる。
 上述したように、研磨ヘッド13がウェハWの周縁部を研磨すると、ウェハW上には、研磨くずなどの異物が付着し、結果として、ウェハWが汚染されるおそれがある。そこで、基板処理装置1は、ウェハWの周縁部の研磨によって発生した異物を速やかに除去する周縁部洗浄機構50を備えている。以下、周縁部洗浄機構50の構成について、説明する。
 周縁部洗浄機構50は、洗浄流体を研磨中のウェハWの周縁部に供給して、ウェハWの周縁部を洗浄するように構成されている。図2に示す実施形態では、周縁部洗浄機構50は、液体と気体との混合流体の噴流をウェハWの周縁部に供給する二流体ジェットノズル51と、二流体ジェットノズル51に接続された二流体供給ライン52と、二流体供給ライン52に取り付けられた開閉弁53と、を備えている。
 周縁部洗浄機構50(より具体的には、二流体ジェットノズル51)は、研磨室22内のウェハWに隣接して配置されており、ウェハWの回転方向において、研磨ヘッド13の下流側に隣接して配置されている。二流体ジェットノズル51から供給される混合流体の一例は、炭酸水(CO水)と窒素ガス(Nガス)との組み合わせである。
 図2に示す実施形態では、開閉弁53は、研磨室22の内部に配置されているが、研磨室22の外部に配置されてもよい。動作制御部10は、開閉弁53に電気的に接続されており、開閉弁53の開閉動作を制御することができる。より具体的には、動作制御部10は、プログラムを格納した記憶装置10aと、プログラムに従って演算を実行する処理装置10bと、を備えている。コンピュータからなる動作制御部10は、記憶装置10aに電気的に格納されたプログラムに従って動作する。プログラムは、少なくとも、研磨テープPTを供給するためにモータ19を動作させる指令、研磨ヘッド13を傾斜させるためにモータ30を動作させる指令、および開閉弁53を開閉させる指令を含んでいる。
 上記プログラムは、非一時的な有形物であるコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録され、記録媒体を介して動作制御部10に提供される。または、プログラムは、インターネットまたはローカルエリアネットワークなどの通信ネットワークを介して通信装置(図示しない)から動作制御部10に入力されてもよい。
 図6は、ウェハWの上方に配置された二流体ジェットノズル51を示す図である。図6に示すように、二流体ジェットノズル51は、基板保持部2に保持されたウェハWの上方に配置されている。二流体ジェットノズル51の傾斜角度は、特に限定されない。図6に示す実施形態では、二流体ジェットノズル51は、その噴射口51aがウェハWの半径方向外側を向きつつ、ウェハWの最外周面Bに対向するように配置されている。
 基板保持部2に保持されたウェハWと平行な仮想面を面S1と定義した場合、二流体ジェットノズル51と面S1との間の角度θ1は、鈍角(すなわち、+90度~+180度の範囲内)であることが好ましい。図6に示す実施形態では、角度θ1は+135度である。
 このような配置により、二流体ジェットノズル51から噴射された混合流体は、ウェハWの外側(すなわち、半径方向外側)に向かって供給されるため、ウェハWの周縁部の研磨によって発生した異物は、混合流体とともにウェハWの外部まで吹き飛ばされる。さらに、このような配置により、周縁部洗浄機構50は、ウェハWと混合流体との衝突による水しぶきを抑制し、周縁部洗浄機構50は、その洗浄性能を向上させることができる。
 本実施形態によれば、動作制御部10がウェハWの研磨前または研磨中に開閉弁53を開くことによって、周縁部洗浄機構50は、洗浄流体としての混合流体を研磨中のウェハWの周縁部に供給する。したがって、周縁部洗浄機構50は、ウェハWの周縁部の研磨によって発生した異物を速やかに除去することができる。より具体的には、二流体ジェットノズル51は、研磨中に混合流体を噴射することによって、異物のウェハWへの付着を抑制することができ、さらには、ウェハWに付着した異物の除去、または異物のウェハWへの再付着を防止することができる。なお、周縁部洗浄機構50は、ウェハWの研磨後においても、混合流体の供給を継続してもよい。
 図7は、ウェハWの上方に配置された二流体ジェットノズル51AおよびウェハWの下方に配置された二流体ジェットノズル51Bを示す図である。図7に示すように、周縁部洗浄機構50は、ウェハWの上方に配置された二流体ジェットノズル51AのみならずウェハWの下方に配置された二流体ジェットノズル51Bをも備えてもよい。
 二流体ジェットノズル51Aは二流体供給ライン52Aに接続されており、二流体ジェットノズル51Bは二流体供給ライン52Bに接続されている。これら二流体供給ライン52Aおよび二流体供給ライン52Bは、別々に設けられたラインであってもよく、または統一されたラインであってもよい。二流体ジェットノズル51Bと上述した面S1との間の角度θ2は、鈍角(-90度~-180度の範囲内)であることが好ましい。図7に示す実施形態では、角度θ2は、-135度である。
 図8は、周縁部洗浄機構50の他の実施形態を示す図である。特に説明しない本実施形態の構成および動作は、上述した実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。図8に示すように、周縁部洗浄機構50は、二流体ジェットノズル51をウェハWの周縁部に対して傾動させるノズルチルト機構60を備えている。ノズルチルト機構60は、基本的にヘッドチルト機構40と同様の構成を有している。したがって、以下、ノズルチルト機構60の構成について、図8を参照して簡略的に説明する。
 二流体ジェットノズル51は、アーム61の一端に固定され、アーム61は、ウェハWの接線方向に平行な回転軸Ct2まわりに回転自在に構成されている。アーム61の他端はプーリーp3,p4およびベルトb2を介してモータ62に連結されている。モータ62が時計回りおよび反時計回りに所定の角度だけ回転することで、アーム61が軸Ct2まわりに所定の角度だけ回転する。図8に示す実施形態では、ノズルチルト機構60は、モータ62、アーム61、プーリーp3,p4、およびベルトb2によって構成されている。
 図8に示すように、周縁部洗浄機構50(より具体的には、ノズルチルト機構60)は、二流体ジェットノズル51を、その噴射口51aがウェハWの半径方向外側を向きつつ、ウェハWの最外周面を向くように、回転させるノズル回転装置65を備えてもよい。ノズル回転装置65の一例として、サーボモータを挙げることができる。ノズル回転装置65は、動作制御部10に電気的に接続されており、動作制御部10がノズル回転装置65を動作させると、二流体ジェットノズル51は、ウェハWの接線方向に平行な回転軸Cr1まわりに回転する。
 図9A乃至図9Cは、二流体ジェットノズル51の動作を説明するための図である。図9Aおよび図9Bに示すように、動作制御部10がノズルチルト機構60のモータ62を動作させると、二流体ジェットノズル51はウェハWの周縁部に対して傾動し、ウェハWの上方に位置する。その後、動作制御部10がノズル回転装置65を動作させると、二流体ジェットノズル51は回転軸Cr1まわりに反時計回りに回転し、図9Cに示すように、二流体ジェットノズル51の噴射口51aは、ウェハWの半径方向外側を向きつつ、ウェハWの最外周面Bを向く。
 図10Aおよび図10Bは、二流体ジェットノズル51の動作を説明するための図である。図10Aおよび図10Bに示すように、動作制御部10は、二流体ジェットノズル51がウェハWの下方に位置するようにモータ62を動作させる。その後、動作制御部10がノズル回転装置65を動作させると、二流体ジェットノズル51は回転軸Cr1まわりに時計回りに回転し、二流体ジェットノズル51の噴射口51aは、ウェハWの半径方向外側を向きつつ、ウェハWの最外周面Bを向く。
 図11は、周縁部洗浄機構50のさらに他の実施形態を示す図である。特に説明しない本実施形態の構成および動作は、上述した実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。図11に示す実施形態では、ノズルチルト機構60は設けられておらず、その代わりに、二流体ジェットノズル51は、固定具71を介して研磨ヘッド13を覆うヘッドカバー70に取り付けられている。ヘッドカバー70は、研磨ユニット3の一構成要素である。なお、上述した実施形態においても、研磨ヘッド13はヘッドカバー70に覆われてもよい。
 図12Aおよび図12Bは、ヘッドカバー70に取り付けられた二流体ジェットノズル51を示す図である。図12Aおよび図12Bに示すように、ヘッドチルト機構40がウェハWの表面に対して研磨ヘッド13を傾斜させると、ヘッドカバー70に取り付けられた二流体ジェットノズル51も研磨ヘッド13(およびヘッドカバー70)とともに、ウェハWの表面(上面および下面)に対して傾斜する。図12Aおよび図12Bに示す実施形態では、二流体ジェットノズル51は、ヘッドチルト機構40を動作させるだけの簡単な構造で、ウェハWの上方および下方に配置可能である。
 図13および図14は、噴射口51aがウェハWの最外周面Bを向くように配置された二流体ジェットノズル51A,51Bを示す図である。図13に示す実施形態では、二流体ジェットノズル51Aおよび二流体ジェットノズル51Bが設けられており、これら二流体ジェットノズル51Aおよび二流体ジェットノズル51Bは、互いに対称的に配置されている。
 二流体ジェットノズル51Aは、ヘッドカバー70(および研磨ヘッド13)がウェハWの上方に配置されたとき、噴射口51aがウェハWの最外周面Bを向くように折れ曲がった形状を有している。同様に、二流体ジェットノズル51Bは、ヘッドカバー70がウェハWの下方に配置されたとき、噴射口51aがウェハWの最外周面Bを向くように折れ曲がった形状を有している。
 図14に示す実施形態では、二流体ジェットノズル51Aは、ヘッドカバー70がウェハWの上方に配置されたとき、噴射口51aがウェハWの最外周面Bを向くように傾斜して配置されている。同様に、二流体ジェットノズル51Bは、ヘッドカバー70がウェハWの下方に配置されたとき、噴射口51aがウェハWの最外周面Bを向くように傾斜して配置されている。
 図15は、ノズル回転装置65を備えた周縁部洗浄機構50を示す図である。図15に示す実施形態では、ノズル回転装置65は、ヘッドカバー70に取り付けられており、固定具71を介して二流体ジェットノズル51に連結されている。図15に示す実施形態では、固定具71はヘッドカバー70の外部に配置されており、ノズル回転装置65はヘッドカバー70の内部に配置されている。
 図16および図17は、噴射口51aがウェハWの最外周面Bを向くように回転された二流体ジェットノズル51を示す図である。図16に示すように、二流体ジェットノズル51がウェハWの上方に配置された状態で、動作制御部10がノズル回転装置65を動作させると、二流体ジェットノズル51は、回転軸Cr2まわりに反時計回りに回転して、二流体ジェットノズル51の噴射口51aは、ウェハWの最外周面Bを向く。
 図17に示すように、二流体ジェットノズル51がウェハWの下方に配置された状態で、動作制御部10がノズル回転装置65を動作させると、二流体ジェットノズル51は、回転軸Cr2まわりに時計回りに回転して、二流体ジェットノズル51の噴射口51aは、ウェハWの最外周面Bを向く。
 図18は、図2に示す実施形態、図8に示す実施形態、および図11に示す実施形態の組み合わせを示す図である。図18に示すように、図2に示す周縁部洗浄機構50、図8に示す周縁部洗浄機構50、および図11に示す周縁部洗浄機構50が設けられてもよい。図18に示す実施形態では、上述した実施形態に係るすべての周縁部洗浄機構50が設けられているが、上述した実施形態に係る、少なくとも1つの周縁部洗浄機構50が設けられてもよい。
 図18に示す実施形態では、基板保持部2に保持されたウェハWを取り囲むように、複数(図18では、4つ)の研磨ヘッド13A,13B,13C,13Dが等間隔で配置されている。研磨ヘッド13A,13B,13C,13Dは、ウェハWの回転方向において、この順に配列されている。本明細書では、研磨ヘッド13Aは最も上流側の研磨ヘッドに相当し、研磨ヘッド13Dは最も下流側の研磨ヘッドに相当する。
 研磨ヘッド13Aを基準とした場合、研磨ヘッド13Aと研磨ヘッド13Dとの間の領域は、研磨ヘッド13Aの上流側の領域であり、研磨ヘッド13Aと研磨ヘッド13Bとの間の領域は、研磨ヘッド13Aの下流側の領域である。
 研磨ヘッド13Bを基準とした場合、研磨ヘッド13Bと研磨ヘッド13Aとの間の領域は、研磨ヘッド13Bの上流側の領域であり、研磨ヘッド13Bと研磨ヘッド13Cとの間の領域は、研磨ヘッド13Bの下流側の領域である。
 研磨ヘッド13Cを基準とした場合、研磨ヘッド13Cと研磨ヘッド13Bとの間の領域は、研磨ヘッド13Cの上流側の領域であり、研磨ヘッド13Cと研磨ヘッド13Dとの間の領域は、研磨ヘッド13Cの下流側の領域である。
 研磨ヘッド13Dを基準とした場合、研磨ヘッド13Dと研磨ヘッド13Cとの間の領域は、研磨ヘッド13Dの上流側の領域であり、研磨ヘッド13Dと研磨ヘッド13Aとの間の領域は、研磨ヘッド13Dの下流側の領域である。
 図18に示すように、各周縁部洗浄機構50は、ウェハWの回転方向において、各研磨ヘッド13A,13B,13Cの下流側に隣接して配置されている。このような配置により、各周縁部洗浄機構50は、各研磨ヘッド13A,13B,13Cによって発生した異物をより速やかに除去することができる。したがって、基板処理装置1は、異物の付着に起因するウェハWの汚染をより確実に防止することができる。
 一実施形態では、基板処理装置1は、粗研磨用の研磨ヘッド13と、仕上げ研磨用の研磨ヘッド13と、を備えてもよい。図18に示す実施形態では、研磨ヘッド13A,13B,13C,13Dのうちの少なくとも1つは粗研磨用の研磨ヘッドであり、残りの研磨ヘッドは、仕上げ研磨用の研磨ヘッドである。
 ウェハWを粗研磨すると、ウェハWの仕上げ研磨と比べて、多くの異物が発生する。したがって、ウェハWの粗研磨によって発生した異物を速やかに除去することがウェハWの汚染を防止する観点から望ましい。そこで、一実施形態では、周縁部洗浄機構50は、ウェハWの回転方向において、粗研磨用の研磨ヘッド13の下流側に配置されている。なお、粗研磨用の研磨ヘッド13は、ウェハWの回転方向において、仕上げ研磨用の研磨ヘッド13の上流側に配置されている。
 上述した実施形態は、必要に応じて、可能な限り、組み合わせることが可能である。一実施形態では、図8に示す実施形態と、図13(および/または図14)に示す実施形態と、を組み合わせてもよい。この場合、各二流体ジェットノズル51A,51Bは、その噴射口51aがウェハWの最外周面Bを向くように配置されており、周縁部洗浄機構50は、ノズル回転装置65を備えていない。
 他の実施形態では、図8に示す実施形態と、図11に示す実施形態と、を組み合わせてもよい。この場合、周縁部洗浄機構50は、ノズル回転装置65を備えておらず、二流体ジェットノズル51は、図11に示す二流体ジェットノズル51と同様の構造を有している。
 上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうることである。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲とすべきである。
 本発明は、ウェハなどの基板を処理する基板処理装置および基板処理方法に関するものである。
 1   基板処理装置
 2   基板保持部
 3   研磨ユニット
 5   中空シャフト
10   動作制御部
10a  記憶装置
10b  処理装置
11   研磨ヘッド組立体
12   研磨テープ供給回収機構
13   研磨ヘッド
14   供給リール
15   回収リール
19   モータ
20   隔壁
22   研磨室
25   アーム
30   モータ
34   移動台
40   ヘッドチルト機構
45   押圧パッド
50   周縁部洗浄機構
51,51A,51B   二流体ジェットノズル
51a  噴射口
52,52A,52B   二流体供給ライン
53   開閉弁
60   ノズルチルト機構
61   アーム
62   モータ
65   ノズル回転装置
70   ヘッドカバー
71   固定具
p1,p2,p3,p4   プーリー
b1,b2   ベルト
PT   研磨テープ

Claims (10)

  1.  基板を保持して回転させる基板保持部と、
     研磨テープを前記基板の周縁部に押し付けて、前記基板の周縁部を研磨する研磨ヘッドと、
     洗浄流体を研磨中の前記基板の周縁部に供給して、前記基板の周縁部を洗浄する周縁部洗浄機構と、を備える、基板処理装置。
  2.  前記周縁部洗浄機構は、
      前記基板の周縁部に隣接して配置された二流体ジェットノズルと、
      前記二流体ジェットノズルに接続された二流体供給ラインと、
      前記二流体供給ラインに取り付けられた開閉弁と、を備えている、請求項1に記載の基板処理装置。
  3.  前記二流体ジェットノズルは、その噴射口が前記基板の半径方向外側を向きつつ、前記基板の最外周面に対向するように配置されている、請求項2に記載の基板処理装置。
  4.  前記周縁部洗浄機構は、前記二流体ジェットノズルの噴射口が前記基板の半径方向外側を向きつつ、前記基板の最外周面に対向するように、前記二流体ジェットノズルを回転させるノズル回転装置を備えている、請求項2に記載の基板処理装置。
  5.  前記周縁部洗浄機構は、前記二流体ジェットノズルを前記基板の周縁部に対して傾動させるノズルチルト機構を備えている、請求項2~請求項4のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  6.  前記基板処理装置は、
      前記研磨ヘッドを覆うヘッドカバーと、
      前記研磨ヘッドを前記ヘッドカバーとともに前記基板の周縁部に対して傾動させるヘッドチルト機構と、を備えており、
     前記二流体ジェットノズルは、前記ヘッドカバーに取り付けられている、請求項2~請求項4のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  7.  前記基板処理装置は、プログラムを格納した記憶装置と、前記プログラムに従って演算を実行する処理装置と、を備えた動作制御部を備えており、
     前記動作制御部は、前記基板の研磨前または研磨中に前記開閉弁を開いて、前記基板の周縁部に向けて二流体ジェット流を噴射させる、請求項2~請求項6のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  8.  前記周縁部洗浄機構は、前記基板の回転方向において、前記研磨ヘッドの下流側に隣接して配置されている、請求項1~請求項7のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  9.  基板を保持して回転させ、
     研磨テープを前記基板の周縁部に押し付けて、前記基板の周縁部を研磨し、
     二流体ジェットノズルを用いて洗浄流体を研磨中の前記基板の周縁部に供給して、前記基板の周縁部を洗浄する、基板処理方法。
  10.  前記二流体ジェットノズルは、その噴射口が前記基板の半径方向外側に向きつつ、前記基板の最外周面に対向するように配置されている、請求項9に記載の基板処理方法。
PCT/JP2020/041036 2019-12-10 2020-11-02 基板処理装置および基板処理方法 WO2021117376A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019222611A JP2021091030A (ja) 2019-12-10 2019-12-10 基板処理装置および基板処理方法
JP2019-222611 2019-12-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021117376A1 true WO2021117376A1 (ja) 2021-06-17

Family

ID=76311321

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2020/041036 WO2021117376A1 (ja) 2019-12-10 2020-11-02 基板処理装置および基板処理方法

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP2021091030A (ja)
TW (1) TW202122166A (ja)
WO (1) WO2021117376A1 (ja)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09186234A (ja) * 1995-12-27 1997-07-15 Sony Corp 半導体装置の製造方法およびその製造装置
JP2004050384A (ja) * 2002-07-24 2004-02-19 Hitachi Zosen Corp 研磨装置
JP3210528U (ja) * 2017-03-09 2017-05-25 株式会社シライテック 研磨装置
JP2018114582A (ja) * 2017-01-17 2018-07-26 株式会社荏原製作所 研磨方法
JP2018161721A (ja) * 2017-03-27 2018-10-18 株式会社荏原製作所 基板処理方法および装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09186234A (ja) * 1995-12-27 1997-07-15 Sony Corp 半導体装置の製造方法およびその製造装置
JP2004050384A (ja) * 2002-07-24 2004-02-19 Hitachi Zosen Corp 研磨装置
JP2018114582A (ja) * 2017-01-17 2018-07-26 株式会社荏原製作所 研磨方法
JP3210528U (ja) * 2017-03-09 2017-05-25 株式会社シライテック 研磨装置
JP2018161721A (ja) * 2017-03-27 2018-10-18 株式会社荏原製作所 基板処理方法および装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021091030A (ja) 2021-06-17
TW202122166A (zh) 2021-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102228786B1 (ko) 기판 처리 장치
TWI583497B (zh) 基板處理裝置
JP5927129B2 (ja) 研磨装置
JPH0435901B2 (ja)
JP2002043267A (ja) 基板洗浄装置、基板洗浄方法及び基板処理装置
JP2014075388A (ja) 基板洗浄装置および研磨装置
TW201618898A (zh) 拋光處理裝置及基板處理裝置
TWI654047B (zh) 拋光處理裝置、基板處理裝置及拋光處理方法
JP2007157930A (ja) ウェーハ洗浄装置
JPH07106233A (ja) 回転式基板処理装置
TWI765125B (zh) 基板處理裝置、基板處理方法、及儲存有程式之儲存媒介
WO2021117376A1 (ja) 基板処理装置および基板処理方法
JP5911792B2 (ja) 研磨方法
US20180345452A1 (en) Buff processing device and substrate processing device
KR100445634B1 (ko) 반도체 웨이퍼의 평탄화 설비
JPH1126547A (ja) ウエット処理装置
JP2020184581A (ja) 基板処理装置および基板処理方法
JP2003022994A (ja) 基板洗浄方法
JP5270263B2 (ja) 基板処理装置および基板処理方法
JP2017147334A (ja) 基板の裏面を洗浄する装置および方法
JP6578040B2 (ja) 基板処理装置
JP2019209410A (ja) 研磨装置、及び研磨装置のための洗浄方法
US20240207999A1 (en) Substrate rotation processing device and substrate polishing device
TW202322919A (zh) 基板清洗裝置以及基板研磨裝置
JPH10125648A (ja) 基板処理装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20900555

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 20900555

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1