JP3623220B2 - ポリッシング装置及び方法 - Google Patents
ポリッシング装置及び方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3623220B2 JP3623220B2 JP2003016795A JP2003016795A JP3623220B2 JP 3623220 B2 JP3623220 B2 JP 3623220B2 JP 2003016795 A JP2003016795 A JP 2003016795A JP 2003016795 A JP2003016795 A JP 2003016795A JP 3623220 B2 JP3623220 B2 JP 3623220B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polishing
- cleaning
- unit
- polished
- clean
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Landscapes
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明はポリッシング装置及び方法に係り、特に半導体ウエハ等のポリッシング対象物を研磨部に搬入して研磨した後に洗浄部で洗浄し、清浄なポリッシング対象物を搬出するポリッシング装置及び方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、半導体デバイスの高集積化が進むにつれて回路の配線が微細化し、配線間距離もより狭くなりつつある。特に0.5μm以下の光リソグラフィの場合、焦点深度が浅くなるためステッパの結像面の平坦度を必要とする。
そこで、半導体ウエハの表面を平坦化することが必要となるが、この平坦化法の1手段としてポリッシング装置により研磨することが行われている。
【0003】
従来のポリッシング装置の多くは、研磨のみを単独で行うものであった。従って、研磨後の洗浄を行う場合にはポリッシング装置から洗浄装置への搬送が必要であり、異なる研磨条件で再び研磨を行う場合にはポリッシング装置から別のポリッシング装置への搬送が必要であった。これらの搬送は、搬送途中でのウエハの乾燥を防ぐために水中保管で人手により行われていた。しかし、このように各機器が独立して設けられており、また、その間の搬送が水中保管で行われていることから、ポリッシング装置や洗浄装置等をクリーンルーム内に設置すること、および工程の全自動化が困難であるという問題があった。
【0004】
これらの問題を解決するために、研磨部と洗浄部を同一のパッケージ内に収納したポリッシング装置が開発されている。また、必要に応じて、複数の研磨部が同一のパッケージ内に収納されたポリッシング装置とする可能性がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
このように、研磨部と洗浄部とを一体化したポリッシング装置、および複数の研磨部が同一のパッケージ内に収納されたポリッシング装置等においては、ポリッシング装置内での全体としての処理速度を高くするために、従来からポリッシング装置以外の半導体製造プロセス、例えばエッチングや化学的蒸着(CVD)の装置に取り入れられているように、各機能ごとにユニット化をはかり、かつ汎用の搬送ロボットを使用すること、即ち、いわゆるクラスター構造を採用することが考えられる。
【0006】
しかし、上述のようにポリッシング装置にクラスター構造を採用する場合に、即ち、各機能ごとにユニット化を図り汎用の搬送ロボットで搬送を行う場合に、ポリッシング装置では、研磨後の半導体ウエハが砥液や研磨屑等によりダーティかつウェットな状態であるのに対して、ロード部およびアンロード部等ではクリーンかつドライな状態にあり、この異なった状態の半導体ウエハを搬送およびハンドリングすることになる。従って、従来の他の半導体製造プロセス装置のクラスター構造におけるロボットのように単一のロボットおよびアーム、または、単に到達範囲や配置だけの必要から複数あるだけでダーティとクリーンの使い分けがなされていないロボットおよびアームでは、ポリッシング装置内での十分な搬送およびハンドリングを行うことが出来ず、もしそのまま適用するとすれば、ロボットおよびアームの洗浄および乾燥工程を必要に応じて追加しなければならず、処理能力の低下等の問題が起こる可能性がある。
【0007】
また、ポリッシング装置内でダーティな半導体ウエハをハンドリングした後のロボットまたはアームをそのまま長時間放置した場合には、研磨スラリー中の砥粒や研磨屑という固形分が乾燥、固着して、次回のポリッシング時の半導体ウエハの逆汚染、およびポリッシング装置内の汚染の原因になる恐れがある。
【0008】
本発明は上述の事情に鑑みなされたもので、ポリッシング対象物を研磨した後に洗浄及び乾燥し、清浄で乾燥したポリッシング対象物を搬出することができるポリッシング装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するため、本発明のポリッシング装置の1態様は、ポリッシング対象物を搬入して研磨した後に洗浄し、清浄なポリッシング対象物を搬出するポリッシング装置であって、研磨を行うべきポリッシング対象物を載置するロード部と、該ロード部から搬送されたポリッシング対象物を研磨する少なくとも1つの研磨部と、研磨後のポリッシング対象物を洗浄し乾燥させる少なくとも1つの洗浄部と、洗浄後の清浄で乾燥したポリッシング対象物を載置するアンロード部と、装置内でポリッシング対象物を搬送する搬送ロボットとを備え、前記ロード部とアンロード部は一体的に構成配置され、前記研磨部と洗浄部間でポリッシング対象物を搬送する搬送機構を備え、前記搬送ロボットは研磨前又は洗浄後のクリーンなポリッシング対象物を搬送し、前記搬送機構は研磨後のダーティなポリッシング対象物を搬送する。
【0013】
本発明のポリッシング装置の他の態様は、ポリッシング対象物を搬入して研磨した後に洗浄し、清浄なポリッシング対象物を搬出するポリッシング装置であって、研磨を行うべきポリッシング対象物を載置するロード部と、該ロード部から搬送されたポリッシング対象物を研磨する少なくとも1つの研磨部と、研磨後のポリッシング対象物を洗浄し乾燥させる少なくとも1つの洗浄部と、洗浄後の清浄で乾燥したポリッシング対象物を載置するアンロード部と、装置内でポリッシング対象物を搬送する搬送ロボットとを備え、前記ロード部とアンロード部は一体的に構成配置され、前記搬送ロボットは2台設置され、一方の搬送ロボットは研磨前又は洗浄後のクリーンなポリッシング対象物を搬送し、他方の搬送ロボットは研磨後のダーティなポリッシング対象物を搬送する。
本発明のポリッシング装置の他の態様は、ポリッシング対象物を搬入して研磨した後に洗浄し、清浄なポリッシング対象物を搬出するポリッシング装置であって、研磨を行うべきポリッシング対象物を載置するロード部と、該ロード部から搬送されたポリッシング対象物を研磨する少なくとも1つの研磨部と、研磨後のポリッシング対象物を洗浄し乾燥させる少なくとも1つの洗浄部と、洗浄後の清浄で乾燥したポリッシング対象物を載置するアンロード部と、装置内でポリッシング対象物を搬送する搬送ロボットとを備え、前記ロード部とアンロード部は一体的に構成配置され、前記搬送ロボットは、研磨後のダーティなポリッシング対象物を保持するアームと、研磨前又は洗浄後のクリーンなポリッシング対象物を保持するアームを別個に有している。
【0016】
本発明のポリッシング装置の他の態様は、研磨を行うべきポリッシング対象物を載置するロード部と、ロード部から搬入されたポリッシング対象物を研磨する少なくとも1つの研磨部と、研磨後のポリッシング対象物を洗浄し乾燥させる少なくとも1つの洗浄部と、洗浄後の清浄で乾燥したポリッシング対象物を載置するアンロード部とを、搬送ロボットを中心としてその周囲に配置し、前記搬送ロボットは、研磨後のウェットなポリッシング対象物を搬送する第1のアームと、洗浄後の清浄で乾燥した状態にあるポリッシング対象物を搬送する第2のアームを有する。
本発明のポリッシング装置の他の態様は、研磨を行うべきポリッシング対象物を載置するロード部と、ロード部から搬入されたポリッシング対象物を研磨する少なくとも1つの研磨部と、研磨後のポリッシング対象物を洗浄し乾燥させる少なくとも1つの洗浄部と、洗浄後の清浄で乾燥したポリッシング対象物を載置するアンロード部とを、搬送ロボットを中心としてその周囲に配置し、前記搬送ロボットは、研磨後のウエットなポリッシング対象物を搬送する第1のロボットと、洗浄後の清浄で乾燥した状態にあるポリッシング対象物を搬送する第2のロボットからなる。
【0017】
本発明のポリッシング装置の他の態様は、ポリッシング対象物を搬入して研磨した後に洗浄し、清浄なポリッシング対象物を搬出するポリッシング装置であって、研磨を行うべきポリッシング対象物を載置するロード部と、該ロード部から搬送されたポリッシング対象物を研磨する少なくとも1つの研磨部と、研磨後のポリッシング対象物を洗浄し乾燥させる少なくとも1つの洗浄部と、洗浄後の清浄で乾燥したポリッシング対象物を載置するアンロード部と、装置内でポリッシング対象物を搬送する搬送ロボットと、前記研磨部と洗浄部間でポリッシング対象物を搬送する搬送機構とを備え、前記ポリッシング装置をカバーで覆い、前記カバーに排気機構を設け、前記搬送ロボットは研磨前又は洗浄後のクリーンなポリッシング対象物を搬送し、前記搬送機構は研磨後のダーティなポリッシング対象物を搬送する。
また、ポリッシング対象物を、研磨する前に、反転するための反転機構を備えた。
また、ポリッシング対象物を、研磨後に、反転するための反転機構を備えた。
また、前記洗浄部は研磨後にリンス洗浄水によりリンス洗浄したポリッシング対象物を一次洗浄する一次洗浄ステーションと、一次洗浄ステーションで一次洗浄されたポリッシング対象物を二次洗浄する二次洗浄ステーションを有する。
【0019】
本発明のポリッシング方法の1態様は、ポリッシング対象物を研磨した後に洗浄するポリッシング方法であって、ポリッシング装置をカバーで覆うことによりクリーンルーム内に設置し、クリーンルーム内からポリッシング対象物をポリッシング装置内に搬入し、ポリッシング対象物を研磨し、研磨後のポリッシング対象物を洗浄し、乾燥させ、洗浄乾燥の終了した清浄なポリッシング対象物をポリッシング装置からクリーンルーム内に搬出し、前記研磨後のダーティなポリッシング対象物をポリッシング装置内でハンドリングし、前記洗浄乾燥の終了した清浄なポリッシング対象物をポリッシング装置内でハンドリングし、前記ダーティなポリッシング対象物をハンドリングする手段と前記清浄なポリッシング対象物をハンドリングする手段とは、異なっている。
【0027】
本発明の好ましい態様は、ポリッシング対象物を搬入して研磨した後に洗浄し、清浄なポリッシング対象物を搬出するポリッシング装置であって、把持アームを具備しポリッシング装置内でポリッシング対象物を搬送して各部に受け渡す汎用搬送ロボットと、前記汎用搬送ロボットを中心としてその周囲に配置され、研磨を行うべきポリッシング対象物を載置するロード部と、該ロード部から搬入されたポリッシング対象物を研磨する少なくとも1つの研磨部と、研磨後のポリッシング対象物を洗浄する少なくとも1つの洗浄部と、洗浄後の清浄なポリッシング対象物を載置するアンロード部と、隣接する2つの部分間でポリッシング対象物を搬送して受け渡す専用搬送機構と、を備え、前記汎用搬送ロボットはクリーンなポリッシング対象物を搬送し、前記専用搬送機構はダーティなポリッシング対象物を搬送することを特徴とする。
【0028】
また、本発明の好ましい態様は、ポリッシング対象物を搬入して研磨した後に洗浄し、清浄なポリッシング対象物を搬出するポリッシング装置であって、把持アームを具備しポリッシング装置内でポリッシング対象物を搬送して各部に受け渡す汎用搬送ロボットと、前記汎用搬送ロボットを中心としてその周囲に配置され、研磨を行うべきポリッシング対象物を載置するロード部と、該ロード部から搬入されたポリッシング対象物を研磨する少なくとも1つの研磨部と、研磨後のポリッシング対象物を洗浄する少なくとも1つの洗浄部と、洗浄後の清浄なポリッシング対象物を載置するアンロード部と、を備え、前記汎用搬送ロボットはクリーンなポリッシング対象物のみを搬送する把持アームとダーティなポリッシング対象物のみを搬送する把持アームとを具備することを特徴とする。
【0029】
さらに、本発明の好ましい態様は、ポリッシング対象物を搬入して研磨した後に洗浄し、清浄なポリッシング対象物を搬出するポリッシング装置であって、把持アームを具備しポリッシング装置内でポリッシング対象物を搬送して各部に受け渡す汎用搬送ロボットと、前記汎用搬送ロボットを中心としてその周囲に配置され、研磨を行うべきポリッシング対象物を載置するロード部と、該ロード部から搬入されたポリッシング対象物を研磨する少なくとも1つの研磨部と、研磨後のポリッシング対象物を洗浄する少なくとも1つの洗浄部と、洗浄後の清浄なポリッシング対象物を載置するアンロード部と、を備え、前記汎用搬送ロボットは2台設置され、ー方の汎用搬送ロボットはクリーンなポリッシング対象物のみを搬送し、他方の汎用搬送ロボットはダーティなポリッシング対象物のみを搬送することを特徴とする。
【0030】
本発明によれば、汎用搬送ロボットの周辺にロード部、アンロード部、研磨部及び洗浄部が配置されている。ロード部に載置されたクリーンなポリッシング対象物は1台の汎用搬送ロボットによりピッキングされ研磨部にローディングされた後、研磨部で研磨される。研磨が終了したダーティなポリッシング対象物は研磨部と洗浄部間に設置された専用搬送機構により洗浄部に移送され、洗浄部で洗浄が行われる。洗浄乾燥の終了したクリーンなポリッシング対象物は、再び汎用搬送ロボットによりアンロード部に載置される。
【0031】
また、本発明によれば、汎用搬送ロボットの周辺にロード部、アンロード部、研磨部及び洗浄部が配置されている。ロード部に載置されたクリーンなポリッシング対象物は汎用搬送ロボットのクリーン専用把持アームによりピッキングされ研磨部にローディングされた後、研磨部で研磨される。研磨が終了したダーティなポリッシング対象物は汎用搬送ロボットのダーティ専用把持アームにより洗浄部に移送され、洗浄部で洗浄が行われる。洗浄乾燥の終了したクリーンなポリッシング対象物は、再び汎用搬送ロボットのクリーン専用把持アームによりアンロード部に載置される。
【0032】
本発明によれば、汎用搬送ロボットの周辺にロード部、アンロード部、研磨部及び洗浄部が配置されている。ロード部に載置されたクリーンなポリッシング対象物はクリーン専用の汎用搬送ロボットによりピッキングされ研磨部にローディングされた後、研磨部で研磨される。研磨が終了したダーティなポリッシング対象物はダーティ専用の汎用搬送ロボットにより洗浄部に移送され、洗浄部で洗浄が行われる。洗浄乾燥の終了したクリーンな半導体ウエハは、再びクリーン専用の汎用搬送ロボットによりアンロード部に載置される。
【0033】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るポリッシング装置の実施例を図面に基づいて説明する。以下の実施例においては、ポリッシング対象物として半導体ウエハを例にとり説明する。
(第1実施例)
図1は本発明のポリッシング装置の第1実施例の構成を示す図である。本ポリッシング装置は、中央部に汎用搬送ロボットを構成するセンターロボット10を備え、センターロボット10の周辺でアーム10−1の到達範囲に、ポリッシングを必要とする半導体ウエハSを載置するロード部11、ポリッシングを完了した半導体ウエハを載置するアンロード部12、半導体ウエハSをポリッシングする研磨部13,14、半導体ウエハSを洗浄する洗浄部15を備えている。
【0034】
研磨部13,14は、それぞれポリッシングヘッド支持アーム13−3,14−3及びターンテーブル13−4,14−4を有し、ポリッシングヘッド支持アーム13−3,14−3にはトップリング(後述する)が回転自在に設けられている。ポリッシングヘッド支持アーム13−3,14−3は、それぞれ半導体ウエハSを各研磨部のロードポジション13−1,14−1からターンテーブル13−4,14−4の上へ搬送する専用搬送機構を構成する。またポリッシングヘッド支持アーム13−3,14−3は、それぞれ半導体ウエハSを研磨部13,14から洗浄部15へ搬送する専用搬送機構を構成する。なお、16,17は研磨部13,14のターンテーブル13−4,14−4に張付けられている研磨クロス(布)のドレッシング(目たて)をするドレッシングツール(ブラシ状のツール)を載置するドレッシングツール載置台である。
【0035】
上記のように配置されたポリッシング装置において、ロード部11に載置されたポリッシングを必要とする半導体ウエハSはセンターロボット10のローディング把持アーム10−1でピッキング(真空吸着)され、研磨面が下向きになるように反転された後、研磨部13のロードポジション13−1に移送される。研磨部13のポリッシングヘッド支持アーム13−3はその先端部に設けられたトップリングで半導体ウエハSをチャッキング(吸着)し、半導体ウエハSの研磨面を回転しているテーブル13−4の上面に押し当て半導体ウエハSの表面を研磨する。この時トップリング自体は、その軸心回わりに回転すると共に、ポリッシングヘッド支持アーム13−3によってターンテーブル13−4上を揺動するようになっている。
【0036】
ポリッシングの終了した半導体ウエハSはポリッシングヘッド支持アーム13−3により、洗浄部15のローディング位置15−1に移送される。ローディング位置15−1で半導体ウエハSを解放したポリッシングヘッド支持アーム13−3は、ドレッシングツール載置台16でドレッシングツール16−1をチャッキングし、ターンテーブル13−4にドレッシングツール16−1を押し当て研磨クロス(布)のドレッシングをする。但し、このドレッシングは後述するように専用のドレッシング機構を設けてもよい(図2及び図3参照)。
【0037】
なお、センターロボット10のローディング専用アーム10−1により研磨部14のロードポジション14−1に移送された半導体ウエハSもポリッシングヘッド支持アーム14−3のトップリングでチャッキングされ、回転しているターンテーブル14−4の上面に押し当てられ研磨される。ポリッシングの終了した半導体ウエハSは洗浄部15のローディング位置15−2に移送される。また、ローディング位置15−2で半導体ウエハSを解放したポリッシングヘッド支持アーム14−3は、ドレッシングツール載置台17でドレッシングツール17−1をチャッキングし、ターンテーブル14−4にドレッシングツール17−1を押し当て研磨クロス(布)のドレッシングをする。
【0038】
洗浄部15のローディング位置15−1,15−2に移送された半導体ウエハSは、洗浄部15内で一次洗浄、二次洗浄された後、アンローディング位置15−3に移送される。アンローディング位置15−3に移送された半導体ウエハSは、センターロボット10のアンロード専用把持アーム10−2によりアンロード部12に移送される。上記動作は全て自動的に行われる。以下、研磨部14、洗浄部15の詳細を説明する。
【0039】
図2(a)は本発明のポリッシング装置の構成を示す一部平面図で、同図(b)は洗浄機構15の上段部分を示す図、図3は図2(a)のA1−A2断面を示す図、図4は図2(a)のB1−B2断面を示す図、図5は図2(a)のC1−C2−C3−D1断面を示す図、図6は図2(a)のD1−D2断面を示す図である。図2乃至図6は図1と同様に第1実施例を説明する図であるが、図2乃至図6では、ドレッシングツール及びドレッシングツール載置台を設けないで、別途ドレッシング機構15−11を設けた場合を示している。ロード部11に載置された半導体ウエハSはセンターロボット10のアーム10−1でピッキングされ、反転機構11−2に於いて、研磨面が下を向くように反転されて、しかる後に、研磨部14のロードポジション14−1に移送される。図3に示されるように半導体ウエハSはポリッシングヘッド支持アーム14−3の先端部に設けられたトップリング14−5でチャッキング(真空吸着)され、ターンテーブル14−4の上方に搬送される。
【0040】
ここでトップリング14−5は下降し、図4に示されるようにモータ14−6によりタイミングベルト14−7を介して回転しているターンテーブル14−4の上面に半導体ウエハSを押し当てポリッシングする。ポリッシングの終了した半導体ウエハSは、図5に示されるように洗浄部15のローディング位置15−2の開口部に待機しているリンス洗浄容器15−4に収容され、リンス洗浄水によりリンス洗浄される。このリンス洗浄時、ローディング位置15−2の開口部は蓋体15−5で閉鎖されるようになっている。また、半導体ウエハSを解放したトップリング14−5は洗浄部15のローディング位置で洗浄機構(図示せず)により洗浄される。
【0041】
リンス洗浄された半導体ウエハSは図5の矢印aで示されるように搬送され、反転機構15−6に達する。ここで位置決め反転機構15−6で研磨された面が再び上を向くように、吸着反転され、一次洗浄ステーション15−7に移送され、ここで洗浄水(純水)により一次洗浄される。続いて半導体ウエハSはトランスファロボット15−8(図6参照)によりピックアップされ、矢印b,cに示すように移送され、二次洗浄ステーション15−9に到達する。半導体ウエハSは二次洗浄ステーション15−9で洗浄水(純水)により二次洗浄される。
【0042】
二次洗浄された半導体ウエハSはセンターロボット10のアンロード専用アーム10−2でピックアップされ、図6の矢印d,eに示すように移送され、図1に示すアンロード部12に載置される。なお、15−11はターンテーブル14−4の上面の研磨クロス(布)のドレッシングを行うドレッシング機構であり、図3に示すように回転ブラシ15−12が設けられている。なお、図2乃至図6で示す構成の研磨部13,14及び洗浄部の構成は一例であり、これに限定されるものではない。
【0043】
本実施例のポリッシング装置は、把持アーム10−1,10−2を具備しポリッシング装置内で半導体ウエハSを搬送して各部に受け渡す汎用搬送ロボットを構成するセンターロボット10と、センターロボット10を中心としてその周囲に配置され、研磨を行うべき半導体ウエハSを載置するロード部11と、ロード部11から搬入された半導体ウエハSを研磨する2つの研磨部13,14と、研磨後の半導体ウエハSを洗浄する洗浄部15と、洗浄後の清浄な半導体ウエハSを載置するアンロード部12と、隣接する2つの部分間で半導体ウエハSを搬送して受け渡す専用搬送機構を構成するポリッシングヘッド支持アーム13−3,14−3とを備え、センターロボット10はクリーンかつドライな半導体ウエハSを搬送し、ポリッシングヘッド支持アーム13−3,14−3はダーティかつウェットな半導体ウエハSを搬送するように構成されている。
【0044】
本実施例のセンターロボット10は、ロード専用アーム10−1とアンロード専用アーム10−2の2つのアームを具備しており、ロード部11から搬入する半導体ウエハSのクリーン度とアンロード部12へ搬出する半導体ウエハSのクリーン度が異なる場合に好適に適用される。
【0045】
(第2実施例〕
図7は本発明のポリッシング装置の第2実施例の構成を示す図である。同図において図1と同一符号を付した部分は同一又は相当部分を示す。本ポリッシング装置は、センターロボット10の周辺で且つ該センターロボット10のアームの到達範囲に六角形状に、ロード部11、アンロード部12、研磨部13,14及び洗浄・乾燥を行う洗浄部15を備え、更に他の工程が必要とされる場合を予想し、それらの工程を行う機構や装置が配置される予備スペース18,19を備えている。
【0046】
前記予備スペース18,19には、例えば、半導体ウエハの厚さを測定する厚さ計が配置される。この場合、半導体ウエハSをセンターロボット10のアーム10−1により把持して予備スペース18内の厚さ計に導き、研磨前の半導体ウエハSの厚さを計測し、その後、アーム10−1により研磨部13のロードポジション13−1に移送する。研磨部13で研磨された半導体ウエハSは第1実施例と同様な方法で洗浄部15に移送され、ここで洗浄された後に、センターロボット10のアーム10−1により再び予備スペース18内の厚さ計に導かれる。そして、厚さ計により研磨後の半導体ウエハSの厚さを計測した後、半導体ウエハはアーム10−2によりアンロード部12に移送される。
【0047】
(第3実施例)
図8は本発明のポリッシング装置の第3実施例の構成を示す図である。本ポリッシング装置は、センターロボット10の周辺で且つ該センターロボット10のアームの到達範囲に六角形状に、ロード部11、アンロード部12、2台の研磨部13,13と1台の研磨部14、研磨部13と研磨部13の間及び研磨部14とアンロード部12の間にそれぞれ洗浄部15,15を備えている。この配置構成は研磨部13のポリッシング工程が研磨部14のポリッシング工程の2倍の時間を必要とする場合に好適な配置である。
【0048】
研磨部13,13から洗浄部15への移送及び研磨部14から洗浄部15への移送はセンターロボット10で行わず、別な移送手段(例えばポリッシングヘッド支持アーム13−3,14−3)で行うが、研磨部13,13,14への半導体ウエハのロード及び洗浄部15,15からの洗浄完了した半導体ウエハのピックアップはセンターロボット10の把持アームで行う。即ち、センターロボット10は研磨部13,13,14でのポリッシングによりスラリーの付着した半導体ウエハを取り扱わないようにし、把持アームが汚染されないようにする。これにより、汚染を少なくすることが可能となる。
【0049】
(第4実施例)
図9は本発明のポリッシング装置の第4実施例の構成を示す図であり、センターロボット10が1本の把持アーム10−1のみを有する場合のポリッシング装置の概略構成を示す図である。図9において、図1及び図2と同一符号を付した部分は同一又は相当分を示し、その作用も同一であるので説明は省略する。このように1本の把持アーム10−1のみを有する場合には、図示するように、研磨部13と14の間、研磨部13,14と洗浄部15の間にそれぞれ専用搬送機構が設置され、ロード部11からピッキングする半導体ウエハSのクリーン度とアンロード部12へ収納する半導体ウエハSのクリーン度が同じレベルの場合に適用が可能である。
【0050】
(第5実施例)
図10は本発明のポリッシング装置の第5実施例の構成を示す図である。本ポリッシング装置は、センターロボット10の周辺で且つ該センターロボット10の把持アームの到達範囲に六角形状に、ロード部11、4台の研磨部13,14,21,22、洗浄部15を具備し、洗浄部15の端部にアンロード部12を具備している。更にポリッシング装置は、ロード部11及びアンロード部12に隣接してポリッシングを必要とする半導体ウエハ及びポリッシングを完了した半導体ウエハをストックしておく、ストッカー23を具備している。そしてストッカー23からポリッシングを完了した半導体ウエハを搬出したり、ストッカー23にポリッシングを必要とする半導体ウエハを搬入するために自動搬送車24が設置されている。
【0051】
ここでは、研磨部13,14,21,22及び洗浄部15へのローディング、ロード部11及び研磨部13,14,21,22からのピッキングは全てセンターロボット10で行うようになっている。センターロボット10はクリーンな半導体ウエハSを把持するクリーン専用アームとダーティな半導体ウエハSを把持するダーティ専用アームとを具備し、ロード部11からクリーンな半導体ウエハSを把持し研磨部13,14,21,22のいずれかへの搬送および洗浄部15で洗浄、乾燥が終了した半導体ウエハSのアンロード部12への搬送はクリーン専用アームで行い、研磨部13,14,21,22間の搬送及び研磨部から洗浄部15への搬送はダーティ専用アームで行う。例えば、図1のセンターロボットを用いる場合は、アーム10−1をクリーン専用アームとしアーム10−2をダーティ専用アームとする。これにより汚染を極力少なくすることが可能となる。
【0052】
本実施例のポリッシング装置は、把持アーム10−1,10−2を具備しポリッシング装置内で半導体ウエハSを搬送して各部に受け渡す汎用搬送ロボットを構成するセンターロボット10と、センターロボット10を中心としてその周囲に配置され、研磨を行うべき半導体ウエハSを載置するロード部11と、ロード部11から搬入された半導体ウエハSを研磨する研磨部13,14,21,22と、研磨後の半導体ウエハSを洗浄する洗浄部15と、洗浄後の清浄な半導体ウエハSを載置するアンロード部12とを備え、センターロボット10はクリーンな半導体ウエハSのみを搬送するクリーン専用アーム10−1とダーティな半導体ウエハSのみを搬送するダーティ専用アーム10−2とを具備する。
【0053】
ダーティ専用アーム10−2は、ダーティな半導体ウエハをハンドリングした後に、洗浄部15に設けられた洗浄機構(図示せず)により洗浄される。
【0054】
(第6実施例)
図11は本発明のポリッシング装置の第6実施例の構成を示す図である。本実施例では、クリーンな半導体ウエハ専用の汎用搬送ロボット10Aと、ダーティな半導体ウエハ専用の汎用搬送ロボット10Bが別個に設けられている。また、本実施例では2つの研磨部13,14と1つの洗浄部15とを備えている。具体的な研磨手順は次の通りである。まず、クリーンな半導体ウエハ専用の汎用搬送ロボット10Aがロード部11から研磨対象物である半導体ウエハSを受け取り、搬送し、研磨部13のロードポジション13−1に載置する。
【0055】
研磨部13での研磨が終了した後、ダーティな半導体ウエハ専用の汎用搬送ロボット10Bが半導体ウエハSを受け取り、搬送し、洗浄部15のローディング位置15−1に載置する。洗浄部15での洗浄が終了した後、クリーンな半導体ウエハ専用の汎用搬送ロボット10Aが洗浄部15のアンローディング位置15−3から半導体ウエハSを受け取り、搬送し、アンロード部12に載置する。以上の行程により、一連の研磨と洗浄が行われる。研磨部14で研磨が行われる場合にも同様の行程で研磨と洗浄が行われる。
【0056】
本実施例に示すポリッシング装置によれば、研磨部13と14の両方の研磨部で研磨を行い、どちらの研磨部で研磨した半導体ウエハについても洗浄部15で洗浄することにより、2つの研磨部に対して1つの洗浄部で対応することが可能である。特に、半導体ウエハ1枚の研磨時間に比べて洗浄部での半導体ウエハの処理間隔、即ちあるウエハが洗浄工程に入ってから次のウエハが洗浄工程に入るまでの間隔が短い場合には、洗浄工程によって制約を受けて研磨工程での待ち時間が生じるということが無いので処理速度を落とさずにコンパクト化を得られて、極めて有効である。
【0057】
また、研磨部13と14で異なる研磨条件に設定しておき、研磨対象物であるウエハの性状に対応して、より適した方の研磨部を選択することが可能である。更に、同一の半導体ウエハに関して、研磨部13で研磨を行い、洗浄部15で洗浄を行った後に研磨部14で研磨を行い、洗浄部15で洗浄を行うことにより1枚の半導体ウエハに2回の研磨を実施することも可能である。なお、符号18,19は予備スペースである。
【0058】
本実施例のポリッシング装置は、ポリッシング装置内で半導体ウエハを搬送して各部に受け渡す2台の汎用搬送ロボット10A,10Bと、前記汎用搬送ロボット10A,10Bを中心としてその周囲に配置され、研磨を行うべき半導体ウエハSを研磨する2つの研磨部13,14と、研磨後の半導体ウエハSを洗浄する洗浄部15と、洗浄後の清浄な半導体ウエハSを載置するアンロード部12を備えている。そして前記2台の汎用搬送ロボットのうち、一方の汎用搬送ロボット10Aはクリーンな半導体ウエハSのみを搬送し、他方の汎用搬送ロボット10Bはダーティな半導体ウエハSのみを搬送する。汎用搬送ロボット10Bは、ダーティな半導体ウエハをハンドリングした後に、洗浄部15に設けられた洗浄機構(図示せず)により洗浄される。
【0059】
上記第1〜第6実施例に示すようにポリッシング装置を構成することにより、半導体ウエハに種々の工程の機械的化学的ポリッシングを行う複数の研磨部及び洗浄部をセンターロボットの周辺に配置するので、装置全体をコンパクトにできるから、例えば該装置全体をカバー等で覆い、排気を独自に設けることにより、クリーンルームに直接配置してもクリーン度を低下させることなく、且つ高価なクリーンルームにおいて設置スペースも少なくできる。
【0060】
なお、上記実施例ではロード部11及びアンロード部12は別々に配置した例を示したが、ロード部11とアンロード部12は一体的に構成配置してもよい。例えばポリッシングを必要とする半導体ウエハを収納したバスケットから半導体ウエハをピッキングし、ポリッシング完了後(ポリッシング及び洗浄工程が終了後)、同じバスケットに収納する場合は、一体的な構成配置となる。
【0061】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、以下の効果を奏する。
1)ポリッシング対象物をポリッシング装置に搬入して研磨した後に洗浄及び乾燥し、清浄で乾燥したポリッシング対象物をポリッシング装置から搬出することができる。
2)ポリッシング装置をクリーンルーム内に設置することができる。
3)研磨、洗浄等の各機能ごとにユニット化を図り、かつ汎用の搬送ロボットを使用するクラスター構造のポリッシング装置を構成することができる。このことから、洗浄工程を含む一連の研磨を行うポリッシング装置において省スペース化と処理速度の向上を達成でき、研磨部及び洗浄部等の各機器に関して効率的な組み合わせにすること、即ち研磨時間が洗浄の処理間隔に比べて長い場合は複数の研磨部に対して1つの洗浄部で対応し、研磨時間が洗浄の処理間隔に比べて短い場合は研磨部よりも多くの洗浄部で対応すること等ができ、更に、1又は2以上の研磨工程及び洗浄工程を全自動化することができるとともに工程の変更に容易に対応できる。
【0062】
4)クリーンなポリッシング対象物とダーティなポリッシング対象物を個別にハンドリングする手段を有するため、ダーティなポリッシング対象物に起因する他のポリッシング対象物の汚染及びポリッシング装置内の汚染を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のポリッシング装置の第1実施例の構成を示す概略平面図である。
【図2】図2(a)は本発明のポリッシング装置の構成を示す一部平面図で、同図(b)は洗浄機構15の上段部分を示す図である。
【図3】図2(a)のA1−A2断面を示す図である。
【図4】図2(a)のB1−B2断面を示す図である。
【図5】図2(a)のC1−C2−C3−D1断面を示す図である。
【図6】図2(a)のD1−D2断面を示す図である。
【図7】本発明のポリッシング装置の第2実施例の構成を示す概略平面図である。
【図8】本発明のポリッシング装置の第3実施例の構成を示す概略平面図である。
【図9】本発明のポリッシング装置の第4実施例の構成を示す概略平面図である。
【図10】本発明のポリッシング装置の第5実施例の構成を示す概略平面図である。
【図11】本発明のポリッシング装置の第6実施例の構成を示す概略平面図である。
【符号の説明】
10 センターロボット
11 ロード部
12 アンロード部
13 研磨部
14 研磨部
15 洗浄部
16 ドレッシングツール載置台
17 ドレッシングツール載置台
18 予備スペース
19 予備スペース
21 研磨部
22 研磨部
23 ストッカー
24 自動搬送車
S 半導体ウエハ
Claims (10)
- ポリッシング対象物を搬入して研磨した後に洗浄し、清浄なポリッシング対象物を搬出するポリッシング装置であって、
研磨を行うべきポリッシング対象物を載置するロード部と、
該ロード部から搬送されたポリッシング対象物を研磨する少なくとも1つの研磨部と、
研磨後のポリッシング対象物を洗浄し乾燥させる少なくとも1つの洗浄部と、
洗浄後の清浄で乾燥したポリッシング対象物を載置するアンロード部と、
装置内でポリッシング対象物を搬送する搬送ロボットとを備え、
前記ロード部とアンロード部は一体的に構成配置され、
前記研磨部と洗浄部間でポリッシング対象物を搬送する搬送機構を備え、前記搬送ロボットは研磨前又は洗浄後のクリーンなポリッシング対象物を搬送し、前記搬送機構は研磨後のダーティなポリッシング対象物を搬送することを特徴とするポリッシング装置。 - ポリッシング対象物を搬入して研磨した後に洗浄し、清浄なポリッシング対象物を搬出するポリッシング装置であって、
研磨を行うべきポリッシング対象物を載置するロード部と、
該ロード部から搬送されたポリッシング対象物を研磨する少なくとも1つの研磨部と、
研磨後のポリッシング対象物を洗浄し乾燥させる少なくとも1つの洗浄部と、
洗浄後の清浄で乾燥したポリッシング対象物を載置するアンロード部と、
装置内でポリッシング対象物を搬送する搬送ロボットとを備え、
前記ロード部とアンロード部は一体的に構成配置され、
前記搬送ロボットは2台設置され、一方の搬送ロボットは研磨前又は洗浄後のクリーンなポリッシング対象物を搬送し、他方の搬送ロボットは研磨後のダーティなポリッシング対象物を搬送することを特徴とするポリッシング装置。 - ポリッシング対象物を搬入して研磨した後に洗浄し、清浄なポリッシング対象物を搬出するポリッシング装置であって、
研磨を行うべきポリッシング対象物を載置するロード部と、
該ロード部から搬送されたポリッシング対象物を研磨する少なくとも1つの研磨部と、
研磨後のポリッシング対象物を洗浄し乾燥させる少なくとも1つの洗浄部と、
洗浄後の清浄で乾燥したポリッシング対象物を載置するアンロード部と、
装置内でポリッシング対象物を搬送する搬送ロボットとを備え、
前記ロード部とアンロード部は一体的に構成配置され、
前記搬送ロボットは、研磨後のダーティなポリッシング対象物を保持するアームと、研磨前又は洗浄後のクリーンなポリッシング対象物を保持するアームを別個に有していることを特徴とするポリッシング装置。 - 研磨を行うべきポリッシング対象物を載置するロード部と、ロード部から搬入されたポリッシング対象物を研磨する少なくとも1つの研磨部と、研磨後のポリッシング対象物を洗浄し乾燥させる少なくとも1つの洗浄部と、洗浄後の清浄で乾燥したポリッシング対象物を載置するアンロード部とを、搬送ロボットを中心としてその周囲に配置し、
前記搬送ロボットは、研磨後のウェットなポリッシング対象物を搬送する第1のアームと、洗浄後の清浄で乾燥した状態にあるポリッシング対象物を搬送する第2のアームを有することを特徴とするポリッシング装置。 - 研磨を行うべきポリッシング対象物を載置するロード部と、ロード部から搬入されたポリッシング対象物を研磨する少なくとも1つの研磨部と、研磨後のポリッシング対象物を洗浄し乾燥させる少なくとも1つの洗浄部と、洗浄後の清浄で乾燥したポリッシング対象物を載置するアンロード部とを、搬送ロボットを中心としてその周囲に配置し、
前記搬送ロボットは、研磨後のウエットなポリッシング対象物を搬送する第1のロボットと、洗浄後の清浄で乾燥した状態にあるポリッシング対象物を搬送する第2のロボットからなることを特徴とするポリッシング装置。 - ポリッシング対象物を搬入して研磨した後に洗浄し、清浄なポリッシング対象物を搬出するポリッシング装置であって、
研磨を行うべきポリッシング対象物を載置するロード部と、
該ロード部から搬送されたポリッシング対象物を研磨する少なくとも1つの研磨部と、
研磨後のポリッシング対象物を洗浄し乾燥させる少なくとも1つの洗浄部と、
洗浄後の清浄で乾燥したポリッシング対象物を載置するアンロード部と、
装置内でポリッシング対象物を搬送する搬送ロボットと、
前記研磨部と洗浄部間でポリッシング対象物を搬送する搬送機構とを備え、
前記ポリッシング装置をカバーで覆い、前記カバーに排気機構を設け、
前記搬送ロボットは研磨前又は洗浄後のクリーンなポリッシング対象物を搬送し、前記搬送機構は研磨後のダーティなポリッシング対象物を搬送することを特徴とするポリッシング装置。 - ポリッシング対象物を、研磨する前に、反転するための反転機構を備えたことを特徴とする請求項6に記載のポリッシング装置。
- ポリッシング対象物を、研磨後に、反転するための反転機構を備えたことを特徴とする請求項6に記載のポリッシング装置。
- 前記洗浄部は研磨後にリンス洗浄水によりリンス洗浄したポリッシング対象物を一次洗浄する一次洗浄ステーションと、一次洗浄ステーションで一次洗浄されたポリッシング対象物を二次洗浄する二次洗浄ステーションを有することを特徴とする請求項6に記載のポリッシング装置。
- ポリッシング対象物を研磨した後に洗浄するポリッシング方法であって、
ポリッシング装置をカバーで覆うことによりクリーンルーム内に設置し、クリーンルーム内からポリッシング対象物をポリッシング装置内に搬入し、ポリッシング対象物を研磨し、研磨後のポリッシング対象物を洗浄し、乾燥させ、洗浄乾燥の終了した清浄なポリッシング対象物をポリッシング装置からクリーンルーム内に搬出し、
前記研磨後のダーティなポリッシング対象物をポリッシング装置内でハンドリングし、前記洗浄乾燥の終了した清浄なポリッシング対象物をポリッシング装置内でハンドリングし、前記ダーティなポリッシング対象物をハンドリングする手段と前記清浄なポリッシング対象物をハンドリングする手段とは、異なっていることを特徴とするポリッシング方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003016795A JP3623220B2 (ja) | 1993-09-21 | 2003-01-24 | ポリッシング装置及び方法 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25939693 | 1993-09-21 | ||
JP5-259396 | 1993-09-21 | ||
JP2003016795A JP3623220B2 (ja) | 1993-09-21 | 2003-01-24 | ポリッシング装置及び方法 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29782194A Division JP3420849B2 (ja) | 1993-09-21 | 1994-09-20 | ポリッシング装置及び方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003220556A JP2003220556A (ja) | 2003-08-05 |
JP3623220B2 true JP3623220B2 (ja) | 2005-02-23 |
Family
ID=27758968
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003016795A Expired - Lifetime JP3623220B2 (ja) | 1993-09-21 | 2003-01-24 | ポリッシング装置及び方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3623220B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100808798B1 (ko) | 2003-12-31 | 2008-02-29 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 복합 습식 세정공정장치 |
US7198548B1 (en) * | 2005-09-30 | 2007-04-03 | Applied Materials, Inc. | Polishing apparatus and method with direct load platen |
JP2024032486A (ja) * | 2022-08-29 | 2024-03-12 | 株式会社Sumco | ワークの厚さの測定装置、ワークの厚さの測定方法、ワークの研磨システム |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS608189B2 (ja) * | 1980-09-04 | 1985-03-01 | 三菱マテリアル株式会社 | 研磨装置 |
JPS6294627U (ja) * | 1985-12-04 | 1987-06-17 | ||
JPS63207559A (ja) * | 1987-02-19 | 1988-08-26 | Disco Abrasive Syst Ltd | ウエ−ハ自動研削装置 |
JP2996299B2 (ja) * | 1988-05-09 | 1999-12-27 | 東京エレクトロン株式会社 | エッチング装置及びエッチング方法及び位置合わせ方法 |
JP2948290B2 (ja) * | 1989-09-08 | 1999-09-13 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板処理装置 |
JP3200869B2 (ja) * | 1991-05-09 | 2001-08-20 | 住友電気工業株式会社 | 自動研磨機 |
JPH0588720A (ja) * | 1991-09-27 | 1993-04-09 | Yaskawa Electric Corp | ロボツトの原点位置復帰制御方法とその装置 |
JP3319782B2 (ja) * | 1991-10-11 | 2002-09-03 | 三星ダイヤモンド工業株式会社 | ガラス研磨装置 |
JPH05152263A (ja) * | 1991-11-25 | 1993-06-18 | Mitsubishi Materials Corp | 両面研磨機によるシリコンウエーハの片面研磨方法 |
JPH05166915A (ja) * | 1991-12-18 | 1993-07-02 | Nippon Steel Corp | 半導体製造装置 |
JPH05226308A (ja) * | 1992-02-18 | 1993-09-03 | Sony Corp | 半導体ウエハの裏面処理方法及びその装置 |
JP3496007B2 (ja) * | 1993-09-21 | 2004-02-09 | 株式会社東芝 | ポリッシング装置及び方法 |
JP3420849B2 (ja) * | 1993-09-21 | 2003-06-30 | 株式会社東芝 | ポリッシング装置及び方法 |
-
2003
- 2003-01-24 JP JP2003016795A patent/JP3623220B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2003220556A (ja) | 2003-08-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100390300B1 (ko) | 폴리싱 장치와 폴리싱 방법 및 반도체장치 제조방법 | |
US6273802B1 (en) | Method and apparatus for dry-in, dry-out polishing and washing of a semiconductor device | |
US6887124B2 (en) | Method of polishing and cleaning substrates | |
JP3420849B2 (ja) | ポリッシング装置及び方法 | |
US6447385B1 (en) | Polishing apparatus | |
JP3623220B2 (ja) | ポリッシング装置及び方法 | |
WO2019138881A1 (ja) | 洗浄装置、洗浄方法及びコンピュータ記憶媒体 | |
JP3652359B2 (ja) | ポリッシング装置 | |
US20220282918A1 (en) | Drying system with integrated substrate alignment stage | |
JP3496007B2 (ja) | ポリッシング装置及び方法 | |
JP3628307B2 (ja) | ポリッシング装置及び方法 | |
JP3654361B2 (ja) | ポリッシング装置及び方法 | |
JP2002141318A (ja) | ポリッシング装置及び方法 | |
JP2006179955A (ja) | ポリッシング装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040727 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040917 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20041102 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20041122 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071203 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081203 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081203 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091203 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091203 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101203 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101203 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111203 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111203 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121203 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121203 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131203 Year of fee payment: 9 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |