KR20160042786A - 버프 처리 장치 및 기판 처리 장치 - Google Patents

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이츠키 고바타
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가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼
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Abstract

본 발명의 과제는, 기판의 손상을 억제하면서 연마를 행하는 것이다. 혹은, 점착성이 큰 이물 등을 효율적으로 세정 제거하는 것이다.
기판을 버프 처리하기 위한 버프 처리 장치는, 기판을 지지하기 위한 버프 테이블이며, 회전 가능하게 구성된 버프 테이블과, 기판을 버프 처리하기 위한 버프 패드를 설치 가능한 버프 헤드를 구비한다. 버프 헤드는, 회전 가능하게 구성됨과 함께, 버프 테이블에 근접하는 방향 및 버프 테이블로부터 멀어지는 방향으로 이동 가능하게 구성된다. 버프 처리용의 처리액을 기판에 공급하기 위한 내부 공급 라인이 버프 헤드의 내부에 형성된다. 버프 처리 장치는, 또한, 처리액을 기판에 공급하기 위해 내부 공급 라인과는 별도로 설치된 외부 노즐을 구비한다.

Description

버프 처리 장치 및 기판 처리 장치 {BUFFING APPARATUS AND SUBSTRATE PROCESSING DEVICE}
본 발명은 기판의 버프 처리 기술에 관한 것이다.
반도체 디바이스의 제조에 있어서, 기판의 표면을 연마하는 화학 기계 연마(CMP, Chemical Mechanical Polishing) 장치가 알려져 있다. CMP 장치를 구비하는 기판 처리 시스템은, 기판의 연마 처리를 행하기 위한 연마 유닛(CMP 유닛), 기판의 세정 처리 및 건조 처리를 행하기 위한 세정 유닛, 및 연마 유닛에 기판을 수수함과 함께 세정 유닛에 의해 세정 처리 및 건조 처리된 기판을 수취하는 로드/언로드 유닛 등을 구비한다. 연마 유닛에서는, 연마 테이블의 상면에 연마 패드가 접착되어, 연마면이 형성된다. 이 연마 유닛은, 톱 링에 의해 보유 지지되는 기판의 피연마면을 연마면에 압박하고, 연마면에 연마액으로서의 슬러리를 공급하면서, 연마 테이블과 톱 링을 회전시킨다. 이에 의해, 연마면과 피연마면이 미끄럼 이동적으로 상대 이동되고, 피연마면이 연마된다. 또한 출원인은, 기판을 연마 후의 기판에 대해 기판보다도 소직경의 접촉 부재를 기판에 압박하여 상대 운동시키는 마무리 처리 유닛을, 메인의 연마부와는 별도로 CMP 장치 내에 설치하여, 기판을 약간 추가 연마하거나, 세정하는 것을 출원하고 있다.
일본 특허 출원 공개 제2010-50436호 공보 일본 특허 출원 공개 평8-71511
상술한 종래의 기판 처리 장치에서는, 연마 유닛에 있어서 기판에 작용하는 기계적 작용력이 커지고, 기판의 손상(디펙트)을 억제하면서 연마를 행하는 것이 곤란한 경우가 있었다. 또한, 세정 유닛에 있어서 점착성이 큰 이물 등을 효율적으로 세정 제거하는 것이 곤란한 경우가 있었다. 또한, 생산성을 향상시키기 위해, 기판 처리의 스루풋을 향상시키는 것이 바람직하다.
또한, 종래의 마무리 처리 유닛에서는, 기판과, 기판에 접촉되는 접촉 부재의 계면에 있어서 처리액이 충분히 공급되지 않고, 예를 들어 연마 속도를 충분히 높일 수 없고, 또한 세정의 효과에도 개선의 여지가 있었다. 또한, 처리액의 소비량을 저감시키는 것이 바람직하다.
본 발명은 상술한 과제의 적어도 일부를 해결하기 위해 이루어진 것이며, 이하의 형태로서 실현하는 것이 가능하다.
[형태 1]
본 발명의 제1 형태에 따르면, 기판을 버프 처리하기 위한 버프 처리 장치가 제공된다. 이 버프 처리 장치는, 기판을 지지하기 위한 버프 테이블이며, 회전 가능하게 구성된 버프 테이블과, 기판을 버프 처리하기 위한 버프 패드를 설치 가능한 버프 헤드를 구비한다. 버프 헤드는, 회전 가능하게 구성됨과 함께, 버프 테이블에 근접하는 방향 및 버프 테이블로부터 멀어지는 방향으로 이동 가능하게 구성된다. 버프 처리용의 처리액을 기판에 공급하기 위한 내부 공급 라인이 버프 헤드의 내부에 형성된다. 버프 처리 장치는, 또한, 처리액을 기판에 공급하기 위해 내부 공급 라인과는 별도로 설치된 외부 노즐을 구비한다.
이러한 버프 처리 장치에 따르면, 화학 기계 연마 장치에서 처리된 기판의 후처리를 행할 수 있다. 버프 처리 장치에 따르면, 기판의 손상(디펙트)을 억제하면서 마무리 연마를 행할 수 있거나, 혹은, 화학 기계 연마 장치에서 발생한 손상을 제거할 수 있다. 혹은, 종래의 롤 세정이나 펜 세정에 비해, 점착성이 큰 이물 등을 효율적으로 세정 제거할 수 있다. 또한, 이 버프 처리 장치는, 버프 헤드의 내부에 형성된 내부 공급 라인과, 외부 노즐의 2계통의 처리액 공급 수단을 구비하고 있으므로, 이 양쪽을 사용하여 처리액을 공급하면, 버프 헤드의 위치에 관계 없이(예를 들어, 버프 헤드가, 버프 테이블의 외부에 배치된 드레서에 있어서 드레싱되는 경우라도), 버프 처리의 개시 전에, 충분한 양의 처리액을 기판의 가공면에 골고루 공급할 수 있다. 따라서, 기판의 손상을 한층 더 억제할 수 있다. 혹은, 버프 헤드가 버프 테이블의 외부에 배치된 드레서에 있어서 드레싱되는 경우에, 드레싱 동작의 동안 및 버프 헤드가 드레서로부터 접촉 위치까지 이동하는 동안에 외부 노즐로부터 처리액을 기판에 프리로드(사전 공급)할 수 있으므로, 버프 헤드를 드레서로부터 기판 상으로 이동시키고, 그 후, 내부 공급 라인만을 사용하여 처리액을 프리로드한 후에 버프 처리를 개시하는 경우에 비해, 스루풋을 향상시킬 수 있다. 또한, 본원에 있어서, 기판을 버프 처리한다고 하는 표현에는, 기판 전체를 버프 처리하는 것 외에, 기판 상의 특정 부위만을 버프 처리하는 것이 포함된다.
[형태 2]
본 발명의 제2 형태에 따르면, 제1 형태에 있어서, 버프 처리 장치는, 또한, 버프 처리 장치의 동작을 제어하도록 구성된 제어부를 구비한다. 제어부는, 버프 패드를 기판에 접촉시키기 위한 접촉 위치까지 버프 헤드가 버프 테이블에 근접하기 전에, 버프 테이블이 회전된 상태에서 외부 노즐로부터 처리액을 공급하도록 버프 처리 장치를 제어하도록 구성된다. 이러한 형태에 따르면, 버프 테이블이 회전된 상태에서 처리액이 기판에 공급되므로, 이 회전력에 의해, 처리액이 기판의 전체에 걸쳐 골고루 공급된다. 따라서, 그 후, 버프 패드가 접촉 위치에서 회전할 때에는, 기판과 버프 패드 사이에는 충분한 양의 처리액이 존재하고 있으므로, 기판의 손상을 억제할 수 있거나, 혹은, 세정 효율을 향상시킬 수 있다.
[형태 3]
본 발명의 제3 형태에 따르면, 제2 형태에 있어서, 제어부는, 접촉 위치까지 버프 헤드가 버프 테이블에 근접하는 도중에 있어서, 내부 공급 라인으로부터 처리액을 공급하도록 버프 처리 장치를 제어하도록 구성된다. 이러한 형태에 따르면, 프리로드 시의 처리액 공급량이 증가하므로, 처리액을 기판의 전체에 걸쳐 한층 더 골고루 공급할 수 있다.
[형태 4]
본 발명의 제4 형태에 따르면, 제2 또는 제3 형태에 있어서, 제어부는, 버프 처리 개시 후 또는 버프 처리 개시로부터 소정 시간 경과 후에 있어서, 내부 공급 라인 및 외부 노즐 중 내부 공급 라인만으로부터 처리액을 공급하도록 버프 처리 장치를 제어하도록 구성된다. 이러한 형태에 따르면, 처리액의 사용량을 저감시킬 수 있다.
[형태 5]
본 발명의 제5 형태에 따르면, 제2 또는 제3 형태에 있어서, 제어부는, 버프 처리 중에 있어서, 내부 공급 라인 및 외부 노즐의 양쪽으로부터 처리액을 공급하도록 버프 처리 장치를 제어하도록 구성된다. 이러한 형태에 따르면, 버프 처리 중의 처리액의 부족을 억제할 수 있다. 따라서, 기판의 손상을 억제할 수 있거나, 혹은, 세정 효율을 향상시킬 수 있다.
[형태 6]
본 발명의 제6 형태에 따르면, 제1 형태에 있어서, 버프 처리 장치는, 또한, 버프 처리 장치의 동작을 제어하도록 구성된 제어부를 구비한다. 제어부는, 접촉 위치까지 버프 헤드가 버프 테이블에 근접하기 전에, 버프 테이블의 회전이 정지된 상태에서 외부 노즐로부터 처리액을 공급하고, 당해 공급이 개시된 후에, 버프 헤드를 접촉 위치까지 이동시키고, 버프 테이블의 회전을 개시하도록 버프 처리 장치를 제어하도록 구성된다. 이러한 형태에 따르면, 버프 헤드와 접촉하는 기판 상 영역에 처리액을 효율적으로 프리로드하여, 기판의 손상을 억제할 수 있거나, 혹은, 세정 효율을 향상시킬 수 있다.
[형태 7]
본 발명의 제7 형태에 따르면, 기판을 버프 처리하기 위한 버프 처리 장치가 제공된다. 이 버프 처리 장치는, 기판을 지지하기 위한 버프 테이블이며, 회전 가능하게 구성된 버프 테이블과, 기판을 버프 처리하기 위한 버프 패드를 설치 가능한 버프 헤드를 구비한다. 버프 헤드는, 회전 가능하게 구성됨과 함께, 버프 테이블에 근접하는 방향 및 버프 테이블로부터 멀어지는 방향으로 이동 가능하게 구성된다. 버프 처리용의 처리액을 기판에 공급하기 위한 내부 공급 라인이 버프 헤드의 내부에 형성된다. 버프 처리 장치는, 또한, 버프 처리 장치의 동작을 제어하도록 구성된 제어부를 구비한다. 제어부는, 버프 패드를 기판에 접촉시키기 위한 위치까지 버프 헤드가 버프 테이블에 근접하기 전에, 버프 테이블이 회전된 상태에서 내부 공급 라인으로부터 처리액을 공급하도록 버프 처리 장치를 제어하도록 구성된다. 이러한 형태에 따르면, 버프 테이블이 회전된 상태에서 처리액이 기판에 공급되므로, 이 회전력에 의해, 처리액이 기판의 전체에 걸쳐 골고루 공급된다. 따라서, 기판의 손상을 억제할 수 있거나, 혹은, 세정 효율을 향상시킬 수 있다.
[형태 8]
본 발명의 제8 형태에 따르면, 기판을 버프 처리하기 위한 버프 처리 장치가 제공된다. 이 버프 처리 장치는, 기판을 지지하기 위한 버프 테이블이며, 회전 가능하게 구성된 버프 테이블과, 기판을 버프 처리하기 위한 버프 패드를 설치 가능한 버프 헤드를 구비한다. 버프 헤드는, 회전 가능하게 구성됨과 함께, 버프 테이블에 근접하는 방향 및 버프 테이블로부터 멀어지는 방향으로 이동 가능하게 구성된다. 버프 처리용의 처리액을 기판에 공급하기 위한 내부 공급 라인이 버프 헤드의 내부에 형성된다. 버프 처리 장치는, 또한, 버프 처리 장치의 동작을 제어하도록 구성된 제어부를 구비한다. 제어부는, 버프 테이블 및 버프 헤드의 회전이 정지된 상태에서 버프 패드를 기판에 접촉시키기 위한 위치까지 버프 헤드가 버프 테이블에 근접한 후에, 내부 공급 라인으로부터 처리액을 공급하고, 당해 처리액을 소정 시간 공급한 후에, 버프 테이블 및 버프 헤드의 회전을 개시하도록 구성된다. 이러한 형태에 따르면, 적어도 버프 패드와 기판 사이에 충분한 양의 처리액이 널리 퍼진 후에, 버프 처리를 개시할 수 있다. 따라서, 기판의 손상을 억제할 수 있거나, 혹은, 세정 효율을 향상시킬 수 있다.
[형태 9]
본 발명의 제9 형태에 따르면, 제2 내지 제8 중 어느 한 형태에 있어서, 제어부는, 버프 처리의 초기 기간에 있어서, 버프 헤드에 의해 제1 하중이 기판에 작용하고, 초기보다도 이후의 기간에 있어서, 버프 헤드에 의해 제1 하중보다도 큰 제2 하중이 기판에 작용하도록 버프 헤드를 제어하도록 구성된다. 이러한 형태에 따르면, 기판에 골고루 처리액이 널리 퍼지기 어려운 초기 기간에 있어서, 상대적으로 작은 하중으로 버프 처리를 행함으로써, 기판이 손상을 받는 것을 억제할 수 있다.
[형태 10]
본 발명의 제10 형태에 따르면, 기판 처리 장치가 제공된다. 이 기판 처리 장치는, 화학 기계 연마 장치와, 화학 기계 연마 장치에서 처리된 기판의 후처리를 행하기 위한 제1 내지 제9 중 어느 한 형태의 버프 처리 장치를 구비한다. 이러한 기판 처리 장치에 따르면, 제1 내지 제9 중 어느 한 형태와 마찬가지의 효과를 발휘한다.
[형태 11]
본 발명의 제11 형태에 따르면, 버프 처리 장치에 의해 기판을 버프 처리하기 위한 방법이 제공된다. 이 방법은, 기판을 회전 가능하게 지지하기 위한 버프 테이블에 기판을 배치하는 공정과, 버프 처리용의 처리액을 기판에 공급하기 위한 내부 공급 라인이 형성된 버프 헤드에 설치된 버프 패드를 기판에 접촉시키기 전에, 버프 테이블이 회전된 상태에서 외부 노즐로부터 처리액을 공급하는 공정과, 외부 노즐로부터 처리액을 공급하는 공정보다도 이후에 있어서, 내부 공급 라인으로부터 처리액을 공급하면서 버프 처리를 행하는 공정을 구비한다. 이러한 버프 처리 방법에 따르면, 제2 형태와 마찬가지의 효과를 발휘한다. 이 방법에 있어서, 내부 공급 라인으로부터의 처리액의 공급은, 버프 처리를 행하는 공정만으로 행해져도 되고, 버프 처리를 행하는 공정과, 외부 노즐로부터 처리액을 공급하는 공정의 양쪽으로 행해져도 된다. 또한, 버프 처리를 행하는 공정에 있어서, 외부 노즐로부터도 처리액이 공급되어도 된다.
[형태 12]
본 발명의 제12 형태에 따르면, 버프 처리 장치에 의해 기판을 버프 처리하기 위한 방법이 제공된다. 이 방법은, 기판을 회전 가능하게 지지하기 위한 버프 테이블에 기판을 배치하는 공정과, 버프 처리용의 처리액을 기판에 공급하기 위한 내부 공급 라인이 형성된 버프 헤드에 설치된 버프 패드를 기판에 접촉시키기 전에, 버프 테이블의 회전이 정지된 상태에서 외부 노즐로부터 처리액을 공급하는 공정과, 외부 노즐로부터의 처리액의 공급이 개시된 후에, 버프 패드를 기판에 접촉시키고, 버프 테이블의 회전을 개시하는 공정과, 버프 테이블의 회전을 개시하는 공정보다도 이후에 있어서, 내부 공급 라인으로부터 처리액을 공급하면서 버프 처리를 행하는 공정을 구비한다. 이러한 버프 처리 방법에 따르면, 제6 형태와 마찬가지의 효과를 발휘한다. 이 방법에 있어서, 내부 공급 라인으로부터의 처리액의 공급은, 버프 처리를 행하는 공정만으로 행해져도 되고, 버프 처리를 행하는 공정과, 외부 노즐로부터 처리액을 공급하는 공정의 양쪽으로 행해져도 된다. 또한, 버프 처리를 행하는 공정에 있어서, 외부 노즐로부터도 처리액이 공급되어도 된다.
[형태 13]
본 발명의 제13 형태에 따르면, 기판을 버프 처리하기 위한 버프 처리 장치가 제공된다. 이 버프 처리 장치는, 기판을 지지하기 위한 버프 테이블이며, 회전 가능하게 구성된 버프 테이블과, 기판을 버프 처리하기 위한 버프 패드를 설치 가능한 버프 헤드이며, 상기 버프 테이블의 상방에 배치되고, 회전 가능하게 구성된 버프 헤드와, 버프 처리용의 처리액을 기판에 공급하기 위한 처리액 공급부와, 버프 테이블에 의해 기판을 보유 지지하기 위한 영역보다도 외측에 있어서, 주위 방향의 전체에 걸쳐, 연직 방향 상방을 향해 연장되는 벽부이며, 벽부의 내측 영역에 처리액을 저류하는 것이 가능하게 구성된 벽부를 구비한다.
이러한 버프 처리 장치에 따르면, 화학 기계 연마 장치에서 처리된 기판의 후처리를 행할 수 있다. 버프 처리 장치에 따르면, 기판의 손상(디펙트)을 억제하면서 마무리 연마를 행할 수 있거나, 혹은, 화학 기계 연마 장치에서 발생한 손상을 제거할 수 있다. 혹은, 종래의 롤 세정이나 펜 세정에 비해, 점착성이 큰 이물 등을 효율적으로 세정 제거할 수 있다. 또한, 이 버프 처리 장치에 따르면, 내측 영역에 처리액을 저류한 상태에서 버프 처리를 행할 수 있으므로, 버프 패드와 기판 사이에 처리액을 확실하게 존재시킬 수 있다. 따라서, 액막 끊김이 발생하여 기판이 손상을 받는 것을 억제할 수 있다. 또한, 처리액이 기판 상으로부터 제한 없이 외부에 유출되는 구성에 비해, 처리액의 소비량을 저감시키면서, 높은 처리 레이트를 확보할 수 있다. 또한, 본원에 있어서, 기판을 버프 처리한다고 하는 표현에는, 기판 전체를 버프 처리하는 것 외에, 기판 상의 특정 부위만을 버프 처리하는 것이 포함된다.
[형태 14]
본 발명의 제14 형태에 따르면, 제13 형태에 있어서, 버프 처리 장치는, 또한, 버프 헤드가 회전 가능하게 설치되는 버프 아암이며, 버프 헤드의 위치를 이동 가능하게 구성된 버프 아암을 구비한다. 처리액 공급부는, 처리액을 공급하기 위한 처리액 노즐을 구비하고, 당해 처리액 노즐이 버프 헤드의 이동 궤적 이외의 영역을 향해 처리액을 공급하도록 구성된다. 제13 형태에 따르면, 내측 영역에 처리액을 저류한 상태에서 버프 처리를 행할 수 있으므로, 내측 영역의 임의의 장소에 처리액을 공급할 수 있다. 예를 들어, 버프 패드로부터 먼 장소에 처리액을 공급해도, 액막 끊김이 발생하지 않는다. 이로 인해, 제14 형태와 같이, 버프 헤드의 이동 궤적을 피한 영역을 향해 처리액을 공급하는 것이 가능하다. 이러한 제14 형태에 따르면, 처리액 공급부로부터 공급되는 처리액이 버프 아암 또는 버프 헤드에 닿는 일이 없다. 따라서, 처리액이 버프 아암 또는 버프 헤드에 비산하여 고착되고, 버프 처리 중에 고착물이 기판 상에 낙하함으로써 기판이 손상을 받는 것을 억제할 수 있다.
[형태 15]
본 발명의 제15 형태에 따르면, 제13 또는 제14 형태에 있어서, 처리액 공급부는, 버프 헤드의 내부에 형성된, 처리액의 내부 공급 라인을 구비한다. 내부 공급 라인은, 버프 패드에 형성된 개구부로부터 처리액을 공급하도록 구성된다. 이러한 형태에 따르면, 내부 공급 라인을 통해 버프 패드의 중앙부로부터 처리액이 공급되므로, 원심력과 처리액의 공급 압력에 의해, 처리액이 버프 패드와 기판 사이에서 골고루 확산될 수 있다.
[형태 16]
본 발명의 제16 형태에 따르면, 제13 내지 제15 중 어느 한 형태에 있어서, 버프 처리 장치는, 또한, 내측 영역으로부터 배출되는 처리액의 양을 조절함으로써, 내측 영역에 저류되는 처리액의 양을 조절 가능한 저류량 조절부를 구비한다. 이러한 형태에 따르면, 상황에 따라 유연하게, 처리액의 저류 및 배출을 행할 수 있다.
[형태 17]
본 발명의 제17 형태에 따르면, 제16 형태에 있어서, 저류량 조절부는, 내측 영역에 저류되는 처리액의 전량을 배출 가능하게 구성된다. 이러한 형태에 따르면, 상황에 따라, 처리액을 내측 영역에 저류하는 일 없이, 버프 처리를 행할 수 있다. 또한, 처리 후의 기판이나 버프 테이블을 세정할 때에, 세정수를 적절하게 배출할 수 있다.
[형태 18]
본 발명의 제18 형태에 따르면, 제16 또는 제17 형태에 있어서, 저류량 조절부는, 벽부의 적어도 일부분을, 연직 운동, 수평 운동 또는 회전 운동시키는 기구를 구비한다. 이러한 형태에 따르면, 내측 영역에 저류되는 처리액의 양을 적절하게 조절할 수 있다.
[형태 19]
본 발명의 제19 형태에 따르면, 제16 내지 제18 중 어느 한 형태에 있어서, 저류량 조절부는, 내측 영역에 저류된 처리액을 배출 가능한 배출 경로와, 배출 경로를 개폐 가능한 밸브를 구비한다. 이러한 형태에 따르면, 내측 영역에 저류되는 처리액의 양을 적절하게 조절할 수 있다.
[형태 20]
본 발명의 제20 형태에 따르면, 제16 내지 제19 중 어느 한 형태에 있어서, 버프 처리 장치는, 또한, 버프 처리 장치의 동작을 제어하도록 구성된 제어부를 구비한다. 제어부는, 미리 정해진 설정에 기초하여, 내측 영역에 처리액을 저류할지 여부를 결정하도록 구성된다. 이러한 형태에 따르면, 상황에 따라 적절하게, 내측 영역에 처리액이 저류된 상태에서 행하는 처리와, 내측 영역에 처리액이 저류되어 있지 않은 상태에서 행하는 처리를 전환할 수 있다.
[형태 21]
본 발명의 제21 형태에 따르면, 제16 내지 제19 중 어느 한 형태에 있어서, 버프 처리 장치는, 또한, 버프 처리 장치의 동작을 제어하도록 구성된 제어부와, 내측 영역에 저류된 처리액의 액면 레벨을 검출하도록 구성된 센서를 구비한다. 제어부는, 센서에 의한 검출 결과에 기초하여, 처리액의 액면 레벨을, 설정된 레벨로 조절하도록 저류량 조절부를 제어하도록 구성된다. 이러한 형태에 따르면, 상황에 따라, 적절한 양의 처리액을 내측 영역에 저류할 수 있다. 예를 들어, 버프 테이블을 비교적 고속으로 회전시킨 경우, 원심력에 의해 처리액이 기판의 외주 방향으로 이동하여 기판 외주 부근의 액면 레벨이 높아지기 쉽다. 이러한 경우, 기판 외주 부근의 액면 레벨을 센서에 의해 검출하고, 저류량 조정부가 액면 레벨을 낮춤으로써, 처리액의 비산을 억제할 수 있다.
[형태 22]
본 발명의 제22 형태에 따르면, 제20 또는 제21 형태에 있어서, 제어부는, 소정의 타이밍에, 내측 영역에 저류된 처리액의 전량을 배출하고, 처리액 공급부로부터 새롭게 공급되는 처리액을 저류하도록, 저류량 조절부를 제어하도록 구성된다. 이러한 형태에 따르면, 버프 처리에 의해 발생한 연마 생성물(제거물) 또는 세정 생성물(제거물)을 저류된 처리액과 함께 배출하고, 이들 생성물을 포함하지 않는 신선한 처리액을 사용하여, 버프 처리를 계속할 수 있다. 따라서, 이들 생성물에 의해 기판이 손상을 받는 것을 억제할 수 있다.
[형태 23]
본 발명의 제23 형태에 따르면, 제20 내지 제22 중 어느 한 형태에 있어서, 제어부는, 처리액 공급부로부터의 처리액의 공급과, 내측 영역에 저류된 처리액의 일부의 배출을 동시에 행함으로써, 내측 영역에 저류된 처리액을 연속적으로 교체하도록 버프 처리 장치를 제어하도록 구성된다. 이러한 형태에 따르면, 처리액이 연속적으로 교체되므로, 연마 생성물 또는 세정 생성물이 농축되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 처리액의 공급 및 배출을 행하면서 버프 처리를 행할 수 있으므로, 스루풋이 높다.
[형태 24]
본 발명의 제24 형태에 따르면, 제20 또는 제21 형태에 있어서, 제어부는, 버프 처리의 전기에 있어서, 내측 영역에 처리액이 저류된 상태에서 버프 처리를 실시하고, 버프 처리의 후기에 있어서, 내측 영역에 저류된 처리액을 배출한 후에 버프 처리를 실시하도록 버프 처리 장치를 제어하도록 구성된다. 이러한 형태에 따르면, 연마 생성물 또는 세정 생성물의 농도가 비교적 낮은 전기에 있어서는, 버프 테이블을 비교적 고속으로 회전시켜 연마 레이트 또는 세정 레이트를 향상시키고, 이들 생성물의 농도가 비교적 높은 후기에 있어서는, 생성물이 포함되는 처리액을 배출한 상태에서 버프 처리를 행하고, 기판이 손상을 받는 것을 억제할 수 있다. 전기에 있어서는, 내측 영역에 처리액이 저류된 상태에서 버프 처리가 행해지므로, 버프 테이블을 비교적 고속으로 회전시킨 경우라도, 버프 패드와 기판 사이에 골고루 처리액을 존재시킬 수 있다.
[형태 25]
본 발명의 제25 형태에 따르면, 제20 내지 제24 중 어느 한 형태에 있어서, 제어부는, 버프 처리의 개시 전에 있어서, 내측 영역에 처리액을 저류하도록 버프 처리 장치를 제어하도록 구성된다. 이러한 형태에 따르면, 버프 패드와 기판 사이에 있어서의 처리액이 부족해지는 경향이 있는 버프 처리 개시 시에 있어서, 충분한 양의 처리액을 이들 사이에 널리 퍼지게 할 수 있다. 따라서, 기판이 손상을 받는 것을 억제할 수 있다. 또한, 벽부를 갖고 있지 않은 구성(즉, 공급된 처리액이 차단되는 일 없이 유출되는 구성)에 비해, 처리액을 프리로드(사전 공급)하는 시간을 단축할 수 있어, 스루풋이 향상된다.
[형태 26]
본 발명의 제26 형태에 따르면, 제13 내지 제27 중 어느 한 형태에 있어서, 버프 처리 장치는, 또한, 세정액을 내측 영역 내에 공급하기 위한 세정액 공급부를 구비한다. 이러한 형태에 따르면, 세정액을 내측 영역 내에 저류한 후에 배출함으로써, 벽부에 부착된 처리액을 씻어낼 수 있다. 따라서, 벽부에 부착된 처리액이 기판에 악영향을 미치는 것을 억제할 수 있다.
[형태 27]
본 발명의 제27 형태에 따르면, 제13 내지 제26 중 어느 한 형태에 있어서, 버프 처리 장치는, 또한, 벽부를 향해 세정액을 분사 가능한 노즐 기구를 구비한다. 이러한 형태에 따르면, 벽부에 부착된 처리액을 효율적으로 씻어낼 수 있다.
[형태 28]
본 발명의 제28 형태에 따르면, 제13 내지 제27 중 어느 한 형태에 있어서, 버프 처리 장치는, 또한, 벽부의 내측 영역에 저류되는 처리액의 온도를 조정 가능한 온도 조절부를 구비한다. 이러한 형태에 따르면, 버프 처리의 프로세스 성능을 온도 조건의 면에서 최적화할 수 있다.
[형태 29]
본 발명의 제29 형태에 따르면, 기판 처리 장치가 제공된다. 이 기판 처리 장치는, 화학 기계 연마 장치와, 화학 기계 연마 장치에서 처리된 기판의 후처리를 행하기 위한 제13 내지 제28 중 어느 한 형태의 버프 처리 장치를 구비한다. 이러한 기판 처리 장치에 따르면, 제13 내지 제28 중 어느 한 형태와 마찬가지의 효과를 발휘한다.
[형태 30]
본 발명의 제30 형태에 따르면, 기판을 버프 처리하기 위한 버프 처리 방법이 제공된다. 이 버프 처리 방법은, 기판을 버프 테이블 상에 배치하는 공정과, 기판의 배치 영역보다도 외측에 있어서 주위 방향의 전체에 걸쳐 연직 방향 상방을 향해 연장되는 벽부의 내측 영역에 처리액을 저류하는 공정과, 내측 영역에 처리액을 저류한 상태에서, 버프 테이블 상에 배치된 기판을 버프 처리하는 공정을 구비한다. 이러한 버프 처리 방법에 따르면, 제13 형태와 마찬가지의 효과를 발휘한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예로서의 기판 처리 장치의 전체 구성을 도시하는 개략 평면도.
도 2는 연마 유닛을 모식적으로 도시하는 사시도.
도 3a는 세정 유닛의 개략 평면도.
도 3b는 세정 유닛의 개략 측면도.
도 4는 버프 처리 모듈의 개략 구성을 도시하는 도면.
도 5는 버프 헤드의 내부 구성을 도시하는 개략도.
도 6a는 버프 처리에 있어서의 처리액의 프리로드의 수순의 제1 예를 나타내는 모식도.
도 6b는 버프 처리에 있어서의 처리액의 프리로드의 수순의 제1 예를 나타내는 모식도.
도 6c는 버프 처리에 있어서의 처리액의 프리로드의 수순의 제1 예를 나타내는 모식도.
도 7a는 버프 처리에 있어서의 처리액의 프리로드의 수순의 제2 예를 나타내는 모식도.
도 7b는 버프 처리에 있어서의 처리액의 프리로드의 수순의 제2 예를 나타내는 모식도.
도 7c는 버프 처리에 있어서의 처리액의 프리로드의 수순의 제2 예를 나타내는 모식도.
도 8a는 버프 처리에 있어서의 처리액의 프리로드의 수순의 제3 예를 나타내는 모식도.
도 8b는 버프 처리에 있어서의 처리액의 프리로드의 수순의 제3 예를 나타내는 모식도.
도 9a는 버프 처리에 있어서의 처리액의 프리로드의 수순의 제4 예를 나타내는 모식도.
도 9b는 버프 처리에 있어서의 처리액의 프리로드의 수순의 제4 예를 나타내는 모식도.
도 9c는 버프 처리에 있어서의 처리액의 프리로드의 수순의 제4 예를 나타내는 모식도.
도 10a는 버프 처리 모듈의 변형예를 나타내는 개략도.
도 10b는 버프 처리 모듈의 변형예를 나타내는 개략도.
도 11은 본 발명의 일 실시예로서의 기판 처리 장치의 전체 구성을 도시하는 개략 평면도.
도 12는 연마 유닛을 모식적으로 도시하는 사시도.
도 13a는 세정 유닛의 개략 평면도.
도 13b는 세정 유닛의 개략 측면도.
도 14는 버프 처리 모듈의 개략 구성을 도시하는 도면.
도 15는 버프 헤드의 내부 구성을 도시하는 개략도.
도 16a는 버프 처리의 개략을 도시하는 설명도.
도 16b는 버프 처리의 개략을 도시하는 설명도.
도 17a는 처리액을 배출하기 위한 구조의 예를 나타내는 개략도.
도 17b는 처리액을 배출하기 위한 구조의 다른 예를 나타내는 개략도.
도 17c는 처리액을 배출하기 위한 구조의 다른 예를 나타내는 개략도.
도 17d는 처리액을 배출하기 위한 구조의 다른 예를 나타내는 개략도.
도 17e는 처리액을 배출하기 위한 구조의 다른 예를 나타내는 개략도.
도 18은 버프 처리의 수순의 일례를 나타내는 모식도.
도 19는 버프 테이블의 변형 형태를 나타내는 개략도.
이하, 본원 발명의 일 실시 형태에 관한 버프 처리 장치 및 기판 처리 장치가 도 1∼도 10에 기초하여 설명된다.
A. 실시예:
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 기판 처리 장치의 전체 구성을 도시하는 평면도이다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 기판 처리 장치(1000)는, 대략 직사각 형상의 하우징(1)을 구비한다. 하우징(1)의 내부는, 격벽(1a, 1b)에 의해, 로드/언로드 유닛(2)과, 연마 유닛(3)과, 세정 유닛(4)으로 구획된다. 로드/언로드 유닛(2), 연마 유닛(3) 및 세정 유닛(4)은, 각각 독립적으로 조립되고, 독립적으로 배기된다. 또한, 세정 유닛(4)은, 기판 처리 장치에 전원을 공급하는 전원 공급부(도시 생략)와, 기판 처리 동작을 제어하는 제어 장치(5)를 구비한다.
로드/언로드 유닛(2)은, 다수의 웨이퍼(기판)를 스톡하는 웨이퍼 카세트가 적재되는 2개 이상(본 실시 형태에서는 4개)의 프론트 로드부(20)를 구비한다. 이들 프론트 로드부(20)는, 하우징(1)에 인접하여 배치되고, 기판 처리 장치의 폭 방향(길이 방향과 수직한 방향)을 따라 배열된다. 프론트 로드부(20)에는, 오픈 카세트, SMIF(Standard Manufacturing Interface) 포드 또는 FOUP(Front Opening Unified Pod)를 탑재할 수 있도록 구성되어 있다.
또한, 로드/언로드 유닛(2)에는, 프론트 로드부(20)의 배열을 따라 주행 기구(21)가 배치된다. 주행 기구(21) 상에는, 웨이퍼 카세트의 배열 방향을 따라 이동 가능한 2대의 반송 로봇(22)이 설치된다. 반송 로봇(22)은, 주행 기구(21) 상을 이동함으로써, 프론트 로드부(20)에 탑재된 웨이퍼 카세트에 액세스할 수 있도록 구성되어 있다. 각 반송 로봇(22)은, 처리 전의 웨이퍼를 웨이퍼 카세트로부터 취출함과 함께, 처리된 웨이퍼를 웨이퍼 카세트로 되돌린다.
연마 유닛(3)은, 웨이퍼의 연마(평탄화)가 행해지는 영역이다. 연마 유닛(3)은, 제1 연마 유닛(3A), 제2 연마 유닛(3B), 제3 연마 유닛(3C) 및 제4 연마 유닛(3D)을 구비하고 있다. 이들 연마 유닛(3A∼3D)은, 도 1에 도시하는 바와 같이, 기판 처리 장치의 길이 방향을 따라 배열된다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 제1 연마 유닛(3A)은, 연마면을 갖는 연마 패드(10)가 설치된 연마 테이블(30A)과, 웨이퍼를 보유 지지하여 연마 테이블(30A) 상의 연마 패드(10)에 압박하면서 연마하기 위한 톱 링(31A)과, 연마 패드(10)에 연마액이나 드레싱액(예를 들어, 순수)을 공급하기 위한 연마액 공급 노즐(32A)과, 연마 패드(10)의 연마면의 드레싱을 행하기 위한 드레서(33A)와, 액체(예를 들어 순수)와 기체(예를 들어 질소 가스)의 혼합 유체 또는 액체(예를 들어 순수)를 안개상으로 하여 연마면에 분사하는 아토마이저(34A)를 구비하고 있다.
마찬가지로, 제2 연마 유닛(3B)은, 연마 테이블(30B)과, 톱 링(31B)과, 연마액 공급 노즐(32B)과, 드레서(33B)와, 아토마이저(34B)를 구비하고 있다. 제3 연마 유닛(3C)은, 연마 테이블(30C)과, 톱 링(31C)과, 연마액 공급 노즐(32C)과, 드레서(33C)와, 아토마이저(34C)를 구비하고 있다. 제4 연마 유닛(3D)은, 연마 테이블(30D)과, 톱 링(31D)과, 연마액 공급 노즐(32D)과, 드레서(33D)와, 아토마이저(34D)를 구비하고 있다.
제1 연마 유닛(3A), 제2 연마 유닛(3B), 제3 연마 유닛(3C) 및 제4 연마 유닛(3D)은, 서로 동일한 구성을 갖고 있으므로, 이하, 제1 연마 유닛(3A)에 대해서만 설명한다.
도 2는 제1 연마 유닛(3A)을 모식적으로 도시하는 사시도이다. 톱 링(31A)은, 톱 링 샤프트(36)에 지지된다. 연마 테이블(30A)의 상면에는 연마 패드(10)가 접착된다. 연마 패드(10)의 상면은, 웨이퍼(W)를 연마하는 연마면을 형성한다. 또한, 연마 패드(10) 대신에 고정 지립을 사용할 수도 있다. 톱 링(31A) 및 연마 테이블(30A)은, 화살표로 나타내는 바와 같이, 그 축심 주위로 회전하도록 구성된다. 웨이퍼(W)는, 톱 링(31A)의 하면에 진공 흡착에 의해 보유 지지된다. 연마 시에는, 연마액 공급 노즐(32A)로부터 연마 패드(10)의 연마면에 연마액이 공급되고, 연마 대상인 웨이퍼(W)가 톱 링(31A)에 의해 연마면에 압박되어 연마된다.
다음으로, 웨이퍼를 반송하기 위한 반송 기구에 대해 설명한다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 제1 연마 유닛(3A) 및 제2 연마 유닛(3B)에 인접하여, 제1 리니어 트랜스포터(6)가 배치되어 있다. 제1 리니어 트랜스포터(6)는, 연마 유닛(3A, 3B)이 배열되는 방향을 따른 4개의 반송 위치[로드/언로드 유닛측으로부터 순서대로 제1 반송 위치(TP1), 제2 반송 위치(TP2), 제3 반송 위치(TP3), 제4 반송 위치(TP4)로 함]의 사이에서 웨이퍼를 반송하는 기구이다.
또한, 제3 연마 유닛(3C) 및 제4 연마 유닛(3D)에 인접하여, 제2 리니어 트랜스포터(7)가 배치된다. 제2 리니어 트랜스포터(7)는, 연마 유닛(3C, 3D)이 배열되는 방향을 따른 3개의 반송 위치[로드/언로드 유닛측으로부터 순서대로 제5 반송 위치(TP5), 제6 반송 위치(TP6), 제7 반송 위치(TP7)로 함]의 사이에서 웨이퍼를 반송하는 기구이다.
웨이퍼는, 제1 리니어 트랜스포터(6)에 의해 연마 유닛(3A, 3B)으로 반송된다. 제1 연마 유닛(3A)의 톱 링(31A)은, 톱 링 헤드의 스윙 동작에 의해 연마 위치와 제2 반송 위치(TP2) 사이를 이동한다. 따라서, 톱 링(31A)에의 웨이퍼의 수수는 제2 반송 위치(TP2)에서 행해진다. 마찬가지로, 제2 연마 유닛(3B)의 톱 링(31B)은 연마 위치와 제3 반송 위치(TP3) 사이를 이동하고, 톱 링(31B)에의 웨이퍼의 수수는 제3 반송 위치(TP3)에서 행해진다. 제3 연마 유닛(3C)의 톱 링(31C)은 연마 위치와 제6 반송 위치(TP6) 사이를 이동하고, 톱 링(31C)에의 웨이퍼의 수수는 제6 반송 위치(TP6)에서 행해진다. 제4 연마 유닛(3D)의 톱 링(31D)은 연마 위치와 제7 반송 위치(TP7) 사이를 이동하고, 톱 링(31D)에의 웨이퍼의 수수는 제7 반송 위치(TP7)에서 행해진다.
제1 반송 위치(TP1)에는, 반송 로봇(22)으로부터 웨이퍼를 수취하기 위한 리프터(11)가 배치되어 있다. 웨이퍼는, 리프터(11)를 통해 반송 로봇(22)으로부터 제1 리니어 트랜스포터(6)에 전달된다. 제1 리니어 트랜스포터(6)와, 제2 리니어 트랜스포터(7)와, 세정 유닛(4) 사이에는 스윙 트랜스포터(12)가 배치되어 있다. 스윙 트랜스포터(12)는, 제4 반송 위치(TP4)와 제5 반송 위치(TP5) 사이를 이동 가능한 핸드를 갖고 있다. 제1 리니어 트랜스포터(6)로부터 제2 리니어 트랜스포터(7)에의 웨이퍼의 수수는, 스윙 트랜스포터(12)에 의해 행해진다. 웨이퍼는, 제2 리니어 트랜스포터(7)에 의해 제3 연마 유닛(3C) 및/또는 제4 연마 유닛(3D)으로 반송된다. 또한, 연마 유닛(3)에서 연마된 웨이퍼는 스윙 트랜스포터(12)에 의해 임시 배치대(180)로 반송된다. 임시 배치대(180)에 적재된 웨이퍼는, 세정 유닛(4)으로 반송된다.
도 3a는 세정 유닛(4)을 도시하는 평면도이며, 도 3b는 세정 유닛(4)을 도시하는 측면도이다. 도 3a 및 도 3b에 도시하는 바와 같이, 세정 유닛(4)은, 롤 세정실(190)과, 제1 반송실(191)과, 펜 세정실(192)과, 제2 반송실(193)과, 건조실(194)과, 버프 처리실(300)과, 제3 반송실(195)로 구획되어 있다.
롤 세정실(190) 내에는, 종방향을 따라 배열된 상측 롤 세정 모듈(201A) 및 하측 롤 세정 모듈(201B)이 배치되어 있다. 상측 롤 세정 모듈(201A)은, 하측 롤 세정 모듈(201B)의 상방에 배치되어 있다. 상측 롤 세정 모듈(201A) 및 하측 롤 세정 모듈(201B)은, 세정액을 웨이퍼의 표리면에 공급하면서, 회전하는 2개의 롤 스펀지를 웨이퍼의 표리면에 각각 압박함으로써 웨이퍼를 세정하는 세정기이다. 상측 롤 세정 모듈(201A)과 하측 롤 세정 모듈(201B) 사이에는, 웨이퍼의 임시 배치대(204)가 설치되어 있다.
펜 세정실(192) 내에는, 종방향을 따라 배열된 상측 펜 세정 모듈(202A) 및 하측 펜 세정 모듈(202B)이 배치되어 있다. 상측 펜 세정 모듈(202A)은, 하측 펜 세정 모듈(202B)의 상방에 배치되어 있다. 상측 펜 세정 모듈(202A) 및 하측 펜 세정 모듈(202B)은, 세정액을 웨이퍼의 표면에 공급하면서, 회전하는 펜슬 스펀지를 웨이퍼의 표면에 압박하여 웨이퍼의 직경 방향으로 요동함으로써 웨이퍼를 세정하는 세정기이다. 상측 펜 세정 모듈(202A)과 하측 펜 세정 모듈(202B) 사이에는, 웨이퍼의 임시 배치대(203)가 설치되어 있다.
건조실(194) 내에는, 종방향을 따라 배열된 상측 건조 모듈(205A) 및 하측 건조 모듈(205B)이 배치되어 있다. 상측 건조 모듈(205A) 및 하측 건조 모듈(205B)은, 서로 격리되어 있다. 상측 건조 모듈(205A) 및 하측 건조 모듈(205B)의 상부에는, 청정한 공기를 건조 모듈(205A, 205B) 내에 각각 공급하는 필터 팬 유닛(207, 207)이 설치되어 있다.
제1 반송실(191)에는, 상하 이동 가능한 제1 반송 로봇(반송 기구)(209)이 배치된다. 제2 반송실(193)에는, 상하 이동 가능한 제2 반송 로봇(210)이 배치된다. 제3 반송실(195)에는, 상하 이동 가능한 제3 반송 로봇(반송 기구)(213)이 배치된다. 제1 반송 로봇(209), 제2 반송 로봇(210) 및 제3 반송 로봇(213)은, 종방향으로 연장되는 지지축(211, 212, 214)에 각각 이동 가능하게 지지되어 있다. 제1 반송 로봇(209), 제2 반송 로봇(210) 및 제3 반송 로봇(213)은, 내부에 모터 등의 구동 기구를 갖고 있으며, 지지축(211, 212, 214)을 따라 상하로 이동 가능하게 구성되어 있다. 제1 반송 로봇(209)은, 상하 2단의 핸드를 갖고 있다. 제1 반송 로봇(209)은, 도 3a에 점선으로 나타내는 바와 같이, 그 하측의 핸드가 상술한 임시 배치대(180)에 액세스 가능한 위치에 배치되어 있다.
제1 반송 로봇(209)은, 임시 배치대(180), 상측 롤 세정 모듈(201A), 하측 롤 세정 모듈(201B), 임시 배치대(204), 임시 배치대(203), 상측 펜 세정 모듈(202A) 및 하측 펜 세정 모듈(202B)의 사이에서 웨이퍼(W)를 반송하도록 동작한다. 세정 전의 웨이퍼(슬러리가 부착되어 있는 웨이퍼)를 반송할 때에는, 제1 반송 로봇(209)은, 하측의 핸드를 사용하고, 세정 후의 웨이퍼를 반송할 때에는 상측의 핸드를 사용한다.
제2 반송 로봇(210)은, 상측 펜 세정 모듈(202A), 하측 펜 세정 모듈(202B), 임시 배치대(203), 상측 건조 모듈(205A) 및 하측 건조 모듈(205B)의 사이에서 웨이퍼(W)를 반송하도록 동작한다. 제2 반송 로봇(210)은, 세정된 웨이퍼만을 반송하므로, 1개의 핸드만을 구비하고 있다. 도 1에 도시하는 반송 로봇(22)은, 상측의 핸드를 사용하여 상측 건조 모듈(205A) 또는 하측 건조 모듈(205B)로부터 웨이퍼를 취출하고, 그 웨이퍼를 웨이퍼 카세트로 되돌린다.
버프 처리실(300)에는, 상측의 버프 처리 모듈(300A) 및 하측의 버프 처리 모듈(300B)이 구비된다. 제3 반송 로봇(213)은, 상측의 롤 세정 모듈(201A), 하측의 롤 세정 모듈(201B), 임시 배치대(204), 상측의 버프 처리 모듈(300A) 및 하측의 버프 처리 모듈(300B)의 사이에서 웨이퍼(W)를 반송하도록 동작한다.
본 실시 형태에서는, 세정 유닛(4) 내에 있어서, 버프 처리실(300), 롤 세정실(190) 및 펜 세정실(192)을, 로드/언로드 유닛(2)으로부터 먼 쪽으로부터 순서대로 배열하여 배치하는 예를 나타냈지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 버프 처리실(300), 롤 세정실(190) 및 펜 세정실(192)의 배치 형태는, 웨이퍼의 품질 및 스루풋 등에 따라 적절히 선택할 수 있다. 상측의 버프 처리 모듈(300A) 및 하측의 버프 처리 모듈(300B)은, 마찬가지의 구성이므로, 이하에서는, 상측의 버프 처리 모듈(300A)에 대해서만 설명한다.
도 4는 상측의 버프 처리 모듈의 개략 구성을 도시하는 도면이다. 도 4에 도시하는 바와 같이, 버프 처리 모듈(300A)은, 기판의 1종으로서의 웨이퍼(W)를 지지하기 위한 버프 테이블(400)과, 웨이퍼(W)의 처리면에 버프 처리를 행하기 위한 버프 패드(502)가 설치된 버프 헤드(500)와, 버프 헤드(500)를 보유 지지하기 위한 버프 아암(600)과, 각종 처리액을 공급하기 위한 액 공급 계통(700)과, 버프 패드(502)의 컨디셔닝(드레싱)을 행하기 위한 컨디셔닝부(800)를 구비한다.
버프 테이블(400)은, 웨이퍼(W)를 보유 지지하는 기구를 갖고 있다. 웨이퍼 보유 지지 기구는, 본 실시예에서는, 진공 흡착 방식이지만, 임의의 방식으로 할 수 있다. 예를 들어, 웨이퍼 보유 지지 기구는, 웨이퍼(W)의 주연부의 적어도 1개소에 있어서 웨이퍼(W)의 표면 및 이면을 클램프하는 클램프 방식이어도 되고, 웨이퍼(W)의 주연부의 적어도 1개소에 있어서 웨이퍼(W)의 측면을 보유 지지하는 롤러 척 방식이어도 된다. 본 실시예에 있어서는, 버프 테이블(400)은, 웨이퍼(W)의 가공면이 상방을 향하도록 웨이퍼(W)를 보유 지지한다.
또한, 버프 테이블(400)은, 도시하고 있지 않은 구동 기구에 의해 회전축(A) 주위로 회전하도록 구성되어 있다. 버프 아암(600)에는, 회전 가능하게 구성된 샤프트(504)를 통해 버프 헤드(500)가 설치되어 있다. 버프 헤드(500)의, 웨이퍼(W)[또는, 버프 테이블(400)]에 대향하는 면에는, 웨이퍼(W)를 버프 처리하기 위한 버프 패드(502)가 설치된다. 버프 아암(600)은, 버프 헤드(500)를 회전축(B) 주위로 회전시키도록 구성되어 있다. 또한, 버프 패드(502)의 면적은, 웨이퍼(W)[또는, 버프 테이블(400)]의 면적보다도 작으므로, 웨이퍼(W)를 골고루 버프 처리할 수 있도록, 버프 아암(600)은, 버프 헤드(500)를 화살표 C로 나타내는 바와 같이 웨이퍼(W)의 직경 방향으로 요동할 수 있도록 구성되어 있다. 또한, 버프 아암(600)은, 버프 패드(502)가 컨디셔닝부(800)에 대향하는 위치까지 버프 헤드(500)를 요동할 수 있도록 구성되어 있다. 버프 헤드(500)는, 액추에이터(도시 생략)에 의해 버프 테이블(400)에 근접하는 방향 및 버프 테이블(400)로부터 멀어지는 방향으로(본 실시예에서는, 상하로) 이동 가능하게 구성되어 있다. 이에 의해, 웨이퍼(W)에 대해 버프 패드(502)를 소정의 압력으로 압박할 수 있다. 이러한 구성은, 샤프트(504)의 신축에 의해 실현되어도 되고, 버프 아암(600)의 상하 운동에 의해 실현되어도 된다.
액 공급 계통(700)은, 웨이퍼(W)의 처리면에 순수(도면 중에서는, DIW라고 표시)를 공급하기 위한 순수 외부 노즐(710)을 구비한다. 순수 외부 노즐(710)은, 순수 배관(712)을 통해 순수 공급원(714)에 접속된다. 순수 배관(712)에는, 순수 배관(712)을 개폐할 수 있는 개폐 밸브(716)가 설치된다. 제어 장치(5)는, 개폐 밸브(716)의 개폐를 제어함으로써, 임의의 타이밍에 웨이퍼(W)의 처리면에 순수를 공급할 수 있다.
또한, 액 공급 계통(700)은, 웨이퍼(W)의 처리면에 약액(도면 중에서는, Chemi라고 표시)을 공급하기 위한 약액 외부 노즐(720)을 구비한다. 약액 외부 노즐(720)은, 약액 배관(722)을 통해 약액 공급원(724)에 접속된다. 약액 배관(722)에는, 약액 배관(722)을 개폐할 수 있는 개폐 밸브(726)가 설치된다. 제어 장치(5)는, 개폐 밸브(726)의 개폐를 제어함으로써, 임의의 타이밍에 웨이퍼(W)의 처리면에 약액을 공급할 수 있다.
또한, 액 공급 계통(700)은, 웨이퍼(W)의 처리면에 슬러리(도면 중에서는, Slurry라고 표시)를 공급하기 위한 슬러리 외부 노즐(730)을 구비한다. 슬러리 외부 노즐(730)은, 슬러리 배관(732)을 통해 슬러리 공급원(734)에 접속된다. 슬러리 배관(732)에는, 슬러리 배관(732)을 개폐할 수 있는 개폐 밸브(736)가 설치된다. 제어 장치(5)는, 개폐 밸브(736)의 개폐를 제어함으로써, 임의의 타이밍에 웨이퍼(W)의 처리면에 슬러리를 공급할 수 있다.
본 실시예에 있어서는, 외부 노즐(710, 720, 730)은, 모두 위치가 고정되어 있고, 미리 정해진 고정 위치를 향해, 순수, 약액 또는 슬러리를 공급한다. 이들 처리액은, 웨이퍼(W)의 회전에 의해 버프 패드(502)에 처리액이 효율적으로 공급되는 위치에 공급된다. 외부 노즐(710, 720, 730)은, 각종 처리액의 2개 이상에 공통의 1개 또는 2개의 노즐로서 구성되어도 된다. 또한, 외부 노즐은, 순수, 약액 및 슬러리 중 적어도 1종류의 처리액을 공급하도록 구성되어 있어도 된다.
버프 처리 모듈(300A)은, 또한, 버프 아암(600), 버프 헤드(500) 및 버프 패드(502)를 통해, 웨이퍼(W)의 처리면에, 처리액(순수, 약액 또는 슬러리)을 선택적으로 공급할 수 있도록 구성되어 있다. 즉, 순수 배관(712)에 있어서의 순수 공급원(714)과 개폐 밸브(716) 사이로부터는 분기 순수 배관(712a)이 분기된다. 마찬가지로, 약액 배관(722)에 있어서의 약액 공급원(724)과 개폐 밸브(726) 사이로부터는 분기 약액 배관(722a)이 분기된다. 슬러리 배관(732)에 있어서의 슬러리 공급원(734)과 개폐 밸브(736) 사이로부터는 분기 슬러리 배관(732a)이 분기된다. 분기 순수 배관(712a), 분기 약액 배관(722a) 및 분기 슬러리 배관(732a)은, 액 공급 배관(740)에 합류한다. 분기 순수 배관(712a)에는, 분기 순수 배관(712a)을 개폐할 수 있는 개폐 밸브(718)가 설치된다. 분기 약액 배관(722a)에는, 분기 약액 배관(722a)을 개폐할 수 있는 개폐 밸브(728)가 설치된다. 분기 슬러리 배관(732a)에는, 분기 슬러리 배관(732a)을 개폐할 수 있는 개폐 밸브(738)가 설치된다.
액 공급 배관(740)은, 버프 아암(600)의 내부, 버프 헤드(500)의 중앙 내부 및 버프 패드(502)의 중앙 내부와 연통되어 있다. 구체적으로는, 도 5에 도시하는 바와 같이, 버프 아암(600), 버프 헤드(500) 및 버프 패드(502)의 내부에는, 내부 공급 라인(506)이 형성되어 있고, 이 내부 공급 라인(506)은 액 공급 배관(740)과 연통되어 있다. 내부 공급 라인(506)은, 버프 테이블(400)의 상면[웨이퍼(W)의 처리면]을 향해 개구되어 있다. 본 실시예에서는, 내부 공급 라인(506)의 개구부는, 버프 패드(502)의 중앙에 1개만 형성되어 있지만, 복수의 개구부가 형성되어 있어도 된다. 예를 들어, 내부 공급 라인(506)은, 버프 헤드(500) 내에 형성된 워터 풀·재킷 구조에 의해, 분산 배치된 복수의 개구를 향해 분기되어 있어도 된다. 복수의 개구부는, 그들의 직경 방향의 위치가 다르도록 분산 배치되어 있어도 된다. 제어 장치(5)는, 개폐 밸브(718), 개폐 밸브(728) 및 개폐 밸브(738)의 개폐를 제어함으로써, 임의의 타이밍에, 웨이퍼(W)의 처리면에 순수, 약액, 슬러리 중 어느 하나, 또는 이들의 임의의 조합의 혼합액을 공급할 수 있다. 이상의 설명으로부터 명백해진 바와 같이, 버프 처리 모듈(300A)은, 외부 노즐(710, 720, 730)과, 내부 공급 라인(506)의 2계통의 처리액 공급 수단을 구비하고 있다.
버프 처리 모듈(300A)은, 외부 노즐(710, 720, 730)과, 내부 공급 라인(506) 중 적어도 한쪽을 통해 웨이퍼(W)에 처리액을 공급함과 함께 버프 테이블(400)을 회전축(A) 주위로 회전시키고, 버프 패드(502)를 웨이퍼(W)의 처리면에 압박하고, 버프 헤드(500)를 회전축(B) 주위로 회전시키면서 화살표 C 방향으로 요동함으로써, 웨이퍼(W)에 버프 처리를 행할 수 있다. 또한, 버프 처리 시의 버프 테이블(400)과 버프 헤드(500)의 상대 운동은, 상술한 예에 한하지 않고, 회전 운동, 병진 운동, 원호 운동, 왕복 운동, 스크롤 운동, 각도 회전 운동(360도 미만의 소정의 각도만큼 회전하는 운동) 중 적어도 하나에 의해 실현되어도 된다.
본원에 있어서, 버프 처리에는, 버프 연마 처리 및 버프 세정 처리 중 적어도 한쪽이 포함된다. 버프 연마 처리라 함은, 웨이퍼(W)에 대해 버프 패드(502)를 접촉시키면서, 웨이퍼(W)와 버프 패드(502)를 상대 운동시키고, 웨이퍼(W)와 버프 패드(502) 사이에 슬러리를 개재시킴으로써 웨이퍼(W)의 처리면을 연마 제거하는 처리를 말한다. 버프 연마 처리는, 통상, 웨이퍼의 표면의 요철을 평탄화하거나, 트렌치나 비아 내부 이외의 표면에 형성된 여분의 막을 제거하는 것과 같은 목적으로 행하는 주 연마 후에, 소위 마무리 연마를 행하는 것이다. 버프 연마의 제거 가공량은, 예를 들어 수 ㎚∼수십 ㎚ 정도이다. 퍼프 패드(502)로서는, 예를 들어 발포 폴리우레탄과 부직포를 적층한 패드[구체적으로는, 예를 들어 시장에서 입수할 수 있는 IC1000(등록 상표)/SUBA(등록 상표)계]나, 스웨이드 형상의 다공성 폴리우레탄 비섬유질 패드[구체적으로는, 예를 들어 시장에서 입수할 수 있는 POLITEX(등록 상표)] 등을 사용할 수 있다. 버프 연마 처리는, 롤 세정실(190)에 있어서 PVA로 이루어지는 롤 스펀지에 의해 웨이퍼(W)에 가하는 물리적 작용력, 및 펜 세정실(192)에 있어서 PVA로 이루어지는 펜 스펀지에 의해 웨이퍼(W)에 가하는 물리적 작용력보다도 강한 물리적 작용력을 웨이퍼(W)에 대해 가할 수 있는 처리이다. 버프 연마 처리에 의해, 스크래치 등의 손상을 갖는 표층부 또는 이물이 부착된 표층부의 제거, 연마 유닛(3)에 있어서의 주 연마에서 제거할 수 없었던 개소의 추가 제거, 또는, 주 연마 후의, 미소 영역의 요철이나 기판 전체에 걸치는 막 두께 분포와 같은 모폴러지의 개선을 실현할 수 있다.
버프 세정 처리라 함은, 웨이퍼(W)에 대해 버프 패드(502)를 접촉시키면서, 웨이퍼(W)와 버프 패드(502)를 상대 운동시키고, 웨이퍼(W)와 버프 패드(502) 사이에 세정 처리액(약액, 순수 또는, 이들의 혼합물)을 개재시킴으로써 웨이퍼(W) 표면의 이물을 제거하거나, 처리면을 개질하는 마무리 처리이다. 버프 패드(502)로서는, 상술한 IC1000(등록 상표)/SUBA(등록 상표)계나 POLITEX(등록 상표) 등이 사용된다. 버프 세정 처리는, 롤 세정실(190)에 있어서 PVA로 이루어지는 롤 스펀지에 의해 웨이퍼(W)에 가하는 물리적 작용력, 및 펜 세정실(192)에 있어서 PVA로 이루어지는 펜 스펀지에 의해 웨이퍼(W)에 가하는 물리적 작용력보다도 강한 물리적 작용력을 웨이퍼(W)에 대해 가할 수 있는 처리이다. 버프 세정 처리에 따르면, PVA로 이루어지는 스펀지 재료를 접촉시키는 것만으로는 제거할 수 없는, 점착성이 큰 이물 등을 효율적으로 세정 제거할 수 있다. 또한, 본 발명에 있어서의 버프 세정 처리를 위해, 버프 패드로서 PVA 스펀지를 사용하는 것도 가능하다.
컨디셔닝부(800)는, 버프 패드(502)의 표면을 컨디셔닝(드레싱)하기 위한 부재이다. 본 실시예에서는, 컨디셔닝부(800)는, 버프 테이블(400)의 외부에 배치되어 있다. 대체 형태로서, 컨디셔닝부(800)는, 버프 테이블(400)의 상방 또한 버프 헤드(500)의 하방으로 이동하여, 버프 패드(502)의 컨디셔닝을 행해도 된다. 이 경우, 컨디셔닝은, 처리 완료된 웨이퍼(W)를 반출한 후에 행해지는 것이 바람직하다. 컨디셔닝부(800)는, 드레스 테이블(810)과, 드레스 테이블(810)에 설치된 드레서(820)를 구비한다. 드레스 테이블(810)은, 도시하고 있지 않은 구동 기구에 의해 회전축(D) 주위로 회전할 수 있도록 구성되어 있다. 드레서(820)는, 예를 들어 다이아몬드 드레서, 브러시 드레서 또는 이들의 조합으로 형성된다.
버프 처리 모듈(300A)은, 버프 패드(502)의 컨디셔닝을 행할 때에는, 버프 패드(502)가 드레서(820)에 대향하는 위치로 될 때까지 버프 아암(600)을 선회시킨다. 버프 처리 모듈(300A)은, 드레스 테이블(810)을 회전축(D) 주위로 회전시킴과 함께 버프 헤드(500)를 회전시키고, 버프 패드(502)를 드레서(820)에 압박함으로써, 버프 패드(502)의 컨디셔닝을 행한다. 이러한 컨디셔닝 동작은, 예를 들어 버프 처리된 웨이퍼(W)를, 다음에 버프 처리해야 할 웨이퍼(W)와 치환하는 동안에 행할 수 있다.
이상 설명한 버프 처리 모듈(300A)에 따르면, 화학 기계 연마 처리된 웨이퍼(W)의 후처리로서 버프 처리를 행함으로써, 웨이퍼(W)의 손상(디펙트)을 억제하면서 마무리 연마를 행할 수 있거나, 혹은, 화학 기계 연마 처리에서 발생한 손상을 제거할 수 있다. 혹은, 종래의 롤 세정이나 펜 세정에 비해, 점착성이 큰 이물 등을 효율적으로 세정 제거할 수 있다. 특히, 본 실시예에서는, 웨이퍼(W)의 손상을 억제할 수 있도록, 버프 처리가 개시되기 전에 처리액이 프리로드(사전 공급)된다. 버프 처리 개시 시에 있어서 웨이퍼(W)와 버프 패드(502) 사이에 충분히 처리액이 존재하지 않으면, 웨이퍼(W)에 스크래치 등의 손상이 발생할 가능성이 있다. 따라서, 버프 처리 개시 시에 있어서, 적어도 버프 패드(502)와 웨이퍼(W) 사이에 충분한 양의 처리액이 존재하도록, 처리액의 프리로드를 행하고, 처리액 부족이 발생하지 않도록 한다. 이하, 이러한 처리액의 공급 형태에 대해 설명한다.
도 6a∼도 6c는, 버프 처리에 있어서의 처리액의 프리로드의 수순의 제1 예를 나타내는 모식도이다. 이 수순은, 본 실시예에서는, 제어 장치(5)가 버프 처리 모듈(300A)의 동작을 제어함으로써 실현된다. 버프 처리 모듈(300A)은, 제어 장치(5) 대신에, 버프 처리 모듈(300A) 전용의 제어 모듈에 의해 제어되어도 된다. 이 예에서는, 우선, 도 6a에 도시하는 바와 같이, 우선, 버프 패드(502)가 웨이퍼(W)에 접촉하지 않도록 상방으로 상승한 위치(이하, 상승 위치라고도 함)로부터 버프 패드(502)를 웨이퍼(W)에 접촉시키기 위한 위치(이하, 접촉 위치라고도 함)까지 버프 헤드(500)가 이동하기 전에(즉, 이동 개시 전, 및/또는, 이동 도중에), 버프 테이블(400)이 회전한 상태에서, 외부 노즐(710, 720, 730) 중 적어도 1개로부터 웨이퍼(W) 상에 처리액(L1)이 공급된다. 버프 테이블(400)이 회전한 상태에서 처리액(L1)이 공급되므로, 이 처리액(L1)은, 웨이퍼(W) 상에 골고루 확산될 수 있다. 이로 인해, 웨이퍼(W) 상의 처리액(L1)의 공급 개소는, 임의로 설정되어도 된다.
다음으로, 처리액(L1)이 웨이퍼(W)에 널리 퍼진 후에, 버프 헤드(500)가 접촉 위치까지 이동(하강)된다. 이 이동 동작의 도중에 있어서, 도 6b에 도시하는 바와 같이, 버프 패드(502)의 내부에 형성된 내부 공급 라인(506)으로부터 웨이퍼(W) 상에 처리액(L2)이 공급된다. 이때, 외부 노즐(710, 720, 730) 중 적어도 1개로부터도 처리액(L1)이 공급된다. 이러한 구성에 따르면, 웨이퍼(W)와 버프 패드(502)가 접촉하여 버프 처리를 개시할 때에, 웨이퍼(W)와 버프 패드(502) 사이에 충분히 처리액이 존재한 상태에서, 버프 처리를 개시할 수 있다. 2계통으로부터 처리액(L1, L2)이 공급됨으로써, 처리액의 공급량이 증가하므로, 웨이퍼(W)의 가공면에 처리액을 한층 더 골고루 공급할 수 있다. 또한, 본 실시예에서는, 도 6b에 도시하는 바와 같이, 버프 헤드(500)는, 회전하면서 하방으로 이동된다. 이러한 구성에 따르면, 버프 헤드(500)가 접촉 위치에 도달하는 것과 동시에 버프 처리를 개시할 수 있으므로, 스루풋을 향상시킬 수 있다. 단, 버프 헤드(500)는, 접촉 위치에 도달한 후에 회전을 개시해도 된다.
그리고, 도 6c에 도시하는 바와 같이, 버프 헤드(500)가 접촉 위치까지 도달하고, 버프 헤드(500)로부터 웨이퍼(W)에 압박력이 가해져, 버프 처리가 개시되면, 외부 노즐(710, 720, 730) 중 적어도 1개로부터의 처리액(L1)의 공급은 정지되고, 내부 공급 라인(506)만으로부터 처리액(L2)이 공급된 상태에서, 버프 처리가 실시된다. 이러한 구성에 따르면, 기판의 손상이 발생하기 쉬운 버프 처리 개시 시에 있어서는, 사전에 2계통으로부터 처리액(L1, L2)이 공급된다. 그 후에는, 웨이퍼(W)와 버프 패드(502) 사이에 처리액이 안정적으로 존재하고, 버프 처리도 안정되므로, 내부 공급 라인(506)만으로부터 처리액(L2)이 공급됨으로써, 웨이퍼(W)의 손상을 억제하면서, 처리액의 사용량을 저감시킬 수 있다. 처리액(L2)은, 내부 공급 라인(506)을 통해, 버프 패드(502)의 중앙부로부터 공급되므로, 원심력과 처리액(L2)의 공급 압력에 의해, 처리액(L2)은, 버프 패드(502)와 웨이퍼(W) 사이에서 골고루 확산될 수 있다. 상기한 구성 대신에, 처리액(L1)의 공급을 정지하는 타이밍은, 버프 처리 개시로부터 소정 시간 경과 후여도 된다.
대체 형태로서, 버프 처리 중에 있어서, 항상, 외부 노즐(710, 720, 730) 중 적어도 1개와, 내부 공급 라인(506)의 양쪽으로부터 처리액(L1, L2)이 공급되어도 된다. 이러한 구성에 따르면, 버프 처리 중에 처리액의 부족이 발생하는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.
도 7a∼도 7c는, 버프 처리에 있어서의 처리액의 프리로드의 수순의 제2 예를 나타내는 모식도이다. 이 예에서는, 우선, 도 7a에 도시하는 바와 같이, 우선, 버프 헤드(500)가 대피 위치로부터 접촉 위치까지 이동하기 전에, 버프 테이블(400)의 회전이 정지된 상태에서, 외부 노즐(710, 720, 730) 중 적어도 1개로부터 웨이퍼(W) 상에 처리액(L1)이 공급된다. 버프 테이블(400)은 회전하고 있지 않으므로, 공급된 처리액(L1)은, 대략, 공급된 영역의 주변에 저류된다. 이로 인해, 처리액(L1)은, 버프 헤드(500)가 하강하는 위치, 즉, 버프 패드(502)가 웨이퍼(W)와 최초로 접촉하는 위치를 향해 공급된다.
그 후, 처리액(L1)의 공급이 정지됨과 함께, 버프 헤드(500)가 대피 위치로부터 접촉 위치까지 이동된다. 버프 헤드(500)가 접촉 위치까지 이동되면, 도 7b에 도시하는 바와 같이, 내부 공급 라인(506)으로부터의 처리액(L2)의 공급이 개시된다. 이어서, 버프 테이블(400) 및 버프 헤드(500)의 회전이 개시됨으로써, 버프 처리가 개시된다. 버프 처리 중에는, 도 7c에 도시하는 바와 같이, 내부 공급 라인(506)만으로부터 처리액(L2)이 공급되고, 외부 노즐(710, 720, 730) 중 적어도 1개로부터 처리액(L1)은 공급되지 않는다. 이러한 구성에 따르면, 버프 패드(502)와 접촉하는 웨이퍼(W) 상의 영역에 처리액을 효율적으로 프리로드할 수 있다. 즉, 처리액의 사용량을 저감시킬 수 있다.
도 7a∼도 7c에 나타낸 수순은, 도 6a∼도 6c에 나타낸 수순과 마찬가지로, 다양한 변형이 가능하다. 예를 들어, 버프 헤드(500)가 상승 위치로부터 접촉 위치까지 이동하는 도중에 있어서, 내부 공급 라인(506)으로부터 웨이퍼(W) 상에 처리액(L2)이 공급되어도 된다. 혹은, 버프 처리 중에, 내부 공급 라인(506)으로부터 공급되는 처리액(L2)에 더하여, 외부 노즐(710, 720, 730) 중 적어도 1개로부터 처리액(L1)이 공급되어도 된다. 혹은, 버프 헤드(500)는, 회전하면서 접촉 위치까지 이동되어도 된다.
상술한 제1 예나 제2 예와 같이, 처리액의 프리로드를, 내부 공급 라인(506)을 사용하는 것이 아니라, 외부 노즐(710, 720, 730)을 사용하여 행함으로써, 스루풋을 향상시킬 수 있다. 구체적으로는, 제1 또는 제2 예에 따르면, 버프 헤드(500)가 버프 테이블(400)의 외부에 배치된 컨디셔닝부(800)의 드레서(820)에 있어서 드레싱되는 경우에, 드레싱의 동안, 및 버프 헤드(500)의 컨디셔닝부(800)로부터 상승 위치까지의 이동의 동안에, 외부 노즐(710, 720, 730)로부터 처리액(L1)을 웨이퍼(W) 상에 프리로드할 수 있다. 이로 인해, 버프 헤드(500)를 드레서(820)로부터 웨이퍼(W) 상으로 이동시키고, 그 후, 내부 공급 라인(506)만을 사용하여 처리액(L2)을 프리로드한 후에 버프 처리를 개시하는 경우에 비해, 프리로드를 위한 대기 시간이 없어지므로, 스루풋을 향상시킬 수 있다.
도 8a 및 도 8b는, 버프 처리에 있어서의 처리액의 프리로드의 수순의 제3 예를 나타내는 모식도이다. 이 예는, 외부 노즐(710, 720, 730)이 설치되어 있지 않은 경우, 혹은, 외부 노즐(710, 720, 730)이 사용되지 않는 경우의 예이다. 이 예에서는, 우선, 도 8a에 도시하는 바와 같이, 버프 헤드(500)가 상승 위치에 있는 동안, 및 상승 위치로부터 접촉 위치까지 이동하는 동안에, 버프 테이블(400)이 회전한 상태에서, 내부 공급 라인(506)으로부터 웨이퍼(W) 상에 처리액(L2)이 공급된다. 버프 테이블(400)이 회전한 상태에서 처리액(L2)이 공급되므로, 이 처리액(L2)은, 웨이퍼(W) 상에 골고루 확산될 수 있다. 본 실시예에서는, 스루풋을 향상시키기 위해, 버프 헤드(500)는 회전하면서 접촉 위치까지 이동한다. 단, 상술한 바와 같이, 버프 헤드(500)는 접촉 위치에 도달하고 나서 회전을 개시해도 된다. 그리고, 처리액(L2)이 웨이퍼(W) 상에 충분히 널리 퍼지면, 버프 헤드(500)는, 도 8b에 도시하는 바와 같이, 접촉 위치까지 이동하고, 버프 처리를 개시한다.
도 9a∼도 9c는, 버프 처리에 있어서의 처리액의 프리로드의 수순의 제4 예를 나타내는 모식도이다. 이 예는, 외부 노즐(710, 720, 730)이 설치되어 있지 않은 경우, 혹은, 외부 노즐(710, 720, 730)이 사용되지 않는 경우의 예이다. 이 예에서는, 우선, 도 9a에 도시하는 바와 같이, 버프 테이블(400) 및 버프 헤드(500)의 회전이 정지된 상태에서, 버프 헤드(500)가 상승 위치로부터 접촉 위치까지 이동된다. 다음으로, 도 9b에 도시하는 바와 같이, 내부 공급 라인(506)으로부터 웨이퍼(W) 상에 처리액(L2)이 공급된다. 그리고, 처리액(L2)을 소정 시간 공급한 후에, 도 9c에 도시하는 바와 같이, 버프 테이블(400) 및 버프 헤드(500)의 회전을 개시함으로써, 버프 처리를 개시한다. 소정 시간은, 버프 패드(502)와 웨이퍼(W) 사이에 충분한 양의 처리액(L2)이 널리 퍼지도록 설정된다.
B. 변형예:
B-1. 변형예 1:
제어 장치(5)는, 버프 처리의 초기 기간에 있어서, 그 후의 기간보다도 작은 하중이 버프 패드(502)로부터 웨이퍼(W)에 작용하도록, 버프 헤드(500)의 동작을 제어해도 된다. 이러한 하중은, 버프 패드(502)와 웨이퍼(W)의 접촉 압력을 조절함으로써 조절 가능하다. 이러한 구성에 따르면, 웨이퍼(W)에 골고루 처리액이 널리 퍼지기 어려운 초기 기간에 있어서, 상대적으로 작은 하중으로 버프 처리를 행함으로써, 웨이퍼(W)의 손상을 한층 더 억제할 수 있다.
B-2. 변형예 2:
제어 장치(5)는, 버프 아암(600)의 요동 위치에 따라, 외부 노즐(710, 720, 730)로부터의 처리액(L1)의 공급을 ON/OFF하도록 버프 처리 모듈(300A)을 제어해도 된다. 혹은, 동일 종류의 처리액을 공급하는 복수의 외부 노즐이 설치되어도 된다. 이 경우, 버프 아암(600)의 요동 위치에 따라, 각 노즐로부터의 처리액(L1)의 공급의 ON/OFF가 제어되어도 된다. ON/OFF 제어 대신에, 또는, 그것에 더하여, 각 노즐로부터 공급되는 처리액(L1)의 유량 조정 또는 압력 조정이 행해져도 된다. 또한, 복수의 노즐 대신에, 위치가 다른 복수의 공급구를 갖는 노즐을 설치할 수도 있다.
혹은, 외부 노즐(710, 720, 730)은, 버프 아암(600)의 요동 위치에 따라 처리액(L1)의 공급 위치를 변경 가능한 기구를 구비하고 있어도 된다. 이러한 기구에는, 예를 들어 로터리 액추에이터 등의 회전 기구에 의해 노즐의 공급구의 수평 방향의 방향을 변화시키는 기구, 실린더 등에 의해 노즐의 공급구를 승강시키는 기구, 스윙 기구 등에 의해 노즐의 공급구의 연직 방향의 방향을 변화시키는 기구, 압력 및 유량 중 적어도 한쪽을 조절함으로써, 노즐의 공급구로부터의 처리액(L1)의 비거리를 조절하는 기구 등이 포함된다. 물론, 이들 기구와, ON/OFF 제어를 조합하는 것도 가능하다.
이들 구성에 따르면, 버프 처리 중에 외부 노즐로부터 처리액(L1)을 공급하는 경우에, 처리액(L1)이 버프 아암(600) 또는 버프 헤드(500)에 닿아 목표 밖의 위치에 비산하는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 처리액(L1)의 비산에 의해, 버프 패드(502) 및 웨이퍼(W)의 사이에 공급되는 처리액(L1)이 저감되어 웨이퍼(W)가 손상을 받는 것을 억제할 수 있다. 또한, 처리액이 버프 아암(600) 또는 버프 헤드(500)에 비산하여 고착되고, 버프 처리 중에 고착물이 웨이퍼(W) 상에 낙하하여 웨이퍼(W)에 손상을 끼치는 것을 억제할 수 있다. 이 구성에 있어서, 버프 아암(600)이 웨이퍼의 중심에 위치하고 있지 않은 경우에는, 처리액(L1)은, 웨이퍼의 중심을 향해 공급되어도 된다. 이러한 구성으로 하면, 버프 테이블(400)이 회전하는 것에 의한 원심력에 의해, 처리액(L1)이 웨이퍼(W)의 전체에 걸쳐 골고루 확산될 수 있다.
B-3. 변형예 3:
버프 처리 모듈(300A, 300B)은, 세정 유닛(4)에 포함되는 구성에 한하지 않고, 연마 유닛(3)에 포함되어도 된다.
B-4. 변형예 4:
순수 외부 노즐(710) 및 약액 외부 노즐(720)은, 버프 처리 후에 있어서, 처리된 웨이퍼(W), 또는 웨이퍼(W)가 반출된 후의 버프 테이블(400)의 세정 처리에 사용할 수도 있다.
B-5. 변형예 5:
상술한 실시예에서는, 버프 테이블(400)은, 웨이퍼(W)의 처리면이 수평 방향을 향하도록 웨이퍼(W)를 보유 지지하는 구성에 한하지 않고, 웨이퍼(W)의 처리면이 연직 방향을 향하도록 웨이퍼(W)를 보유 지지하는 구성이어도 된다. 즉, 버프 테이블(400)의 웨이퍼(W) 지지면이 연직 방향을 향하도록 버프 테이블(400)이 배치되어 있어도 된다. 이 경우, 도 10a에 도시하는 바와 같이, 버프 헤드(500)는, 버프 패드(502)가 연직 방향을 향하도록 배치된다. 또한, 버프 헤드(500)는, 버프 테이블(400)에 근접하는 방향 및 버프 테이블(400)로부터 멀어지는 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다. 구체적으로는, 버프 헤드(500)는, 버프 패드(502)를 웨이퍼(W)에 접촉시키기 위한 접촉 위치와, 버프 패드(502)가 웨이퍼(W)에 접촉하지 않도록 버프 테이블(400)과 반대의 방향으로 퇴피한 퇴피 위치 사이에서 수평 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다.
또한, 슬러리 외부 노즐(730)은, 슬러리를 버프 헤드(500)보다도 연직 방향 상방의 웨이퍼(W)의 영역에 공급하도록 배치된다. 도 10a에 나타내는 예에서는, 슬러리 외부 노즐(730)은, 버프 헤드(500)의 연직 방향 상방에 있어서, 버프 헤드(500)의 근방에 배치되어 있다. 도 10a에서는, 도시를 생략하고 있지만, 순수 외부 노즐(710) 및 약액 외부 노즐(720)에 대해서도, 슬러리 외부 노즐(730)과 마찬가지의 배치로 할 수 있다.
이러한 구성에 따르면, 외부 노즐(710, 720, 730)로부터 공급된 처리액(L1)이 중력에 의해 웨이퍼(W) 상에서 하방을 향해 확산되므로, 처리액이 웨이퍼(W)와 버프 패드(502) 사이에 효율적으로 공급된다. 또한, 도 10a에서는, 버프 헤드(500)가 웨이퍼(W)의 중심 위치에 있을 때에 슬러리 외부 노즐(730)에 의해 처리액(L1)을 프리로드하고 있는 모습을 나타내고 있지만, 프리로드는, 버프 헤드(500)가 웨이퍼(W)의 임의의 위치에 있는 경우에 행할 수 있다.
도 10b는, 도 10a에 나타낸 구성의 변형예를 나타낸다. 도시하는 바와 같이, 슬러리 외부 노즐(730)은, 버프 처리 시의 버프 테이블(400)과 버프 헤드(500)의 상대 이동[웨이퍼(W)의 처리면을 따른 상대 이동이며, 도시하는 예에서는, 버프 헤드(500)가 이동하고 있음]과 동기하여, 이동하도록 구성되어 있다. 이러한 구성에 의해, 슬러리 외부 노즐(730)은, 항상, 버프 헤드(500)의 연직 방향 상방에 위치할 수 있다. 그 결과, 프리로드 시뿐만 아니라, 버프 처리 중에 있어서도, 처리액이 웨이퍼(W)와 버프 패드(502) 사이에 효율적으로 공급된다. 슬러리 외부 노즐(730)은, 버프 헤드(500)와 함께 버프 아암(600)에 지지되어, 버프 헤드(500)와 일체적으로 이동하도록 구성되어 있어도 된다. 혹은, 슬러리 외부 노즐(730)은, 버프 헤드(500)와는 독립적으로, 다른 지지·이동 기구에 의해 지지되고, 이동되도록 구성되어 있어도 된다. 도 10b에서는, 도시를 생략하고 있지만, 순수 외부 노즐(710) 및 약액 외부 노즐(720)에 대해서도, 슬러리 외부 노즐(730)과 마찬가지의 구성으로 할 수 있다.
이상, 몇 개의 실시예에 기초하여 본 발명의 실시 형태에 대해 설명해 왔지만, 상기한 발명의 실시 형태는, 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위한 것이고, 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 본 발명은 그 취지를 일탈하는 일 없이, 변경, 개량될 수 있음과 함께, 본 발명에는 그 등가물이 포함되는 것은 물론이다. 또한, 상술한 과제의 적어도 일부를 해결할 수 있는 범위, 또는 효과의 적어도 일부를 발휘하는 범위에 있어서, 특허 청구 범위 및 명세서에 기재된 각 구성 요소의 임의의 조합 또는 생략이 가능하다.
이하, 본원 발명의 일 실시 형태에 관한 버프 처리 장치 및 기판 처리 장치가 도 11∼도 19에 기초하여 설명된다.
A. 실시예:
도 11은, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 기판 처리 장치의 전체 구성을 도시하는 평면도이다. 도 11에 도시하는 바와 같이, 기판 처리 장치(2-1000)는, 대략 직사각 형상의 하우징(2-1)을 구비한다. 하우징(2-1)의 내부는, 격벽(2-1a, 2-1b)에 의해, 로드/언로드 유닛(2-2)과, 연마 유닛(2-3)과, 세정 유닛(2-4)으로 구획된다. 로드/언로드 유닛(2-2), 연마 유닛(2-3) 및 세정 유닛(2-4)은, 각각 독립적으로 조립되고, 독립적으로 배기된다. 또한, 세정 유닛(2-4)은, 기판 처리 장치에 전원을 공급하는 전원 공급부(도시 생략)와, 기판 처리 동작을 제어하는 제어 장치(2-5)를 구비한다.
로드/언로드 유닛(2-2)은, 다수의 웨이퍼(기판)를 스톡하는 웨이퍼 카세트가 적재되는 2개 이상(본 실시 형태에서는 4개)의 프론트 로드부(2-20)를 구비한다. 이들 프론트 로드부(2-20)는, 하우징(2-1)에 인접하여 배치되고, 기판 처리 장치의 폭 방향(길이 방향과 수직한 방향)을 따라 배열된다. 프론트 로드부(2-20)에는, 오픈 카세트, SMIF(Standard Manufacturing Interface) 포드 또는 FOUP(Front Opening Unified Pod)를 탑재할 수 있도록 구성되어 있다.
또한, 로드/언로드 유닛(2-2)에는, 프론트 로드부(2-20)의 배열을 따라 주행 기구(2-21)가 배치된다. 주행 기구(2-21) 상에는, 웨이퍼 카세트의 배열 방향을 따라 이동 가능한 2대의 반송 로봇(2-22)이 설치된다. 반송 로봇(2-22)은, 주행 기구(2-21) 상을 이동함으로써, 프론트 로드부(2-20)에 탑재된 웨이퍼 카세트에 액세스할 수 있도록 구성되어 있다. 각 반송 로봇(2-22)은, 처리 전의 웨이퍼를 웨이퍼 카세트로부터 취출함과 함께, 처리된 웨이퍼를 웨이퍼 카세트로 되돌린다.
연마 유닛(2-3)은, 웨이퍼의 연마(평탄화)가 행해지는 영역이다. 연마 유닛(2-3)은, 제1 연마 유닛(2-3A), 제2 연마 유닛(2-3B), 제3 연마 유닛(2-3C) 및 제4 연마 유닛(2-3D)을 구비하고 있다. 이들 연마 유닛(2-3A∼2-3D)은, 도 11에 도시하는 바와 같이, 기판 처리 장치의 길이 방향을 따라 배열된다.
도 11에 도시하는 바와 같이, 제1 연마 유닛(2-3A)은, 연마면을 갖는 연마 패드(2-10)가 설치된 연마 테이블(2-30A)과, 웨이퍼를 보유 지지하여 연마 테이블(2-30A) 상의 연마 패드(2-10)에 압박하면서 연마하기 위한 톱 링(2-31A)과, 연마 패드(2-10)에 연마액이나 드레싱액(예를 들어, 순수)을 공급하기 위한 연마액 공급 노즐(2-32A)과, 연마 패드(2-10)의 연마면의 드레싱을 행하기 위한 드레서(2-33A)와, 액체(예를 들어 순수)와 기체(예를 들어 질소 가스)의 혼합 유체 또는 액체(예를 들어 순수)를 안개상으로 하여 연마면에 분사하는 아토마이저(2-34A)를 구비하고 있다.
마찬가지로, 제2 연마 유닛(2-3B)은, 연마 테이블(2-30B)과, 톱 링(2-31B)과, 연마액 공급 노즐(2-32B)과, 드레서(2-33B)와, 아토마이저(2-34B)를 구비하고 있다. 제3 연마 유닛(2-3C)은, 연마 테이블(2-30C)과, 톱 링(2-31C)과, 연마액 공급 노즐(2-32C)과, 드레서(2-33C)와, 아토마이저(2-34C)를 구비하고 있다. 제4 연마 유닛(2-3D)은, 연마 테이블(2-30D)과, 톱 링(2-31D)과, 연마액 공급 노즐(2-32D)과, 드레서(2-33D)와, 아토마이저(2-34D)를 구비하고 있다.
제1 연마 유닛(2-3A), 제2 연마 유닛(2-3B), 제3 연마 유닛(2-3C) 및 제4 연마 유닛(2-3D)은, 서로 동일한 구성을 갖고 있으므로, 이하, 제1 연마 유닛(2-3A)에 대해서만 설명한다.
도 12는, 제1 연마 유닛(2-3A)을 모식적으로 도시하는 사시도이다. 톱 링(2-31A)은, 톱 링 샤프트(2-36)에 지지된다. 연마 테이블(2-30A)의 상면에는 연마 패드(2-10)가 접착된다. 연마 패드(2-10)의 상면은, 웨이퍼(W)를 연마하는 연마면을 형성한다. 또한, 연마 패드(2-10) 대신에 고정 지립을 사용할 수도 있다. 톱 링(2-31A) 및 연마 테이블(2-30A)은, 화살표로 나타내는 바와 같이, 그 축심 주위로 회전하도록 구성된다. 웨이퍼(W)는, 톱 링(2-31A)의 하면에 진공 흡착에 의해 보유 지지된다. 연마 시에는, 연마액 공급 노즐(2-32A)로부터 연마 패드(2-10)의 연마면에 연마액이 공급되고, 연마 대상인 웨이퍼(W)가 톱 링(2-31A)에 의해 연마면에 압박되어 연마된다.
다음으로, 웨이퍼를 반송하기 위한 반송 기구에 대해 설명한다. 도 11에 도시하는 바와 같이, 제1 연마 유닛(2-3A) 및 제2 연마 유닛(2-3B)에 인접하여, 제1 리니어 트랜스포터(2-6)가 배치되어 있다. 제1 리니어 트랜스포터(2-6)는, 연마 유닛(2-3A, 2-3B)이 배열되는 방향을 따른 4개의 반송 위치[로드/언로드 유닛측으로부터 순서대로 제1 반송 위치(TP1), 제2 반송 위치(TP2), 제3 반송 위치(TP3), 제4 반송 위치(TP4)로 함]의 사이에서 웨이퍼를 반송하는 기구이다.
또한, 제3 연마 유닛(2-3C) 및 제4 연마 유닛(2-3D)에 인접하여, 제2 리니어 트랜스포터(2-7)가 배치된다. 제2 리니어 트랜스포터(2-7)는, 연마 유닛(2-3C, 2-3D)이 배열되는 방향을 따른 3개의 반송 위치[로드/언로드 유닛측으로부터 순서대로 제5 반송 위치(TP5), 제6 반송 위치(TP6), 제7 반송 위치(TP7)로 함]의 사이에서 웨이퍼를 반송하는 기구이다.
웨이퍼는, 제1 리니어 트랜스포터(2-6)에 의해 연마 유닛(2-3A, 2-3B)으로 반송된다. 제1 연마 유닛(2-3A)의 톱 링(2-31A)은, 톱 링 헤드의 스윙 동작에 의해 연마 위치와 제2 반송 위치(TP2) 사이를 이동한다. 따라서, 톱 링(2-31A)에의 웨이퍼의 수수는 제2 반송 위치(TP2)에서 행해진다. 마찬가지로, 제2 연마 유닛(2-3B)의 톱 링(2-31B)은 연마 위치와 제3 반송 위치(TP3) 사이를 이동하고, 톱 링(2-31B)에의 웨이퍼의 수수는 제3 반송 위치(TP3)에서 행해진다. 제3 연마 유닛(2-3C)의 톱 링(2-31C)은 연마 위치와 제6 반송 위치(TP6) 사이를 이동하고, 톱 링(2-31C)에의 웨이퍼의 수수는 제6 반송 위치(TP6)에서 행해진다. 제4 연마 유닛(2-3D)의 톱 링(2-31D)은 연마 위치와 제7 반송 위치(TP7) 사이를 이동하고, 톱 링(2-31D)에의 웨이퍼의 수수는 제7 반송 위치(TP7)에서 행해진다.
제1 반송 위치(TP1)에는, 반송 로봇(2-22)으로부터 웨이퍼를 수취하기 위한 리프터(2-11)가 배치되어 있다. 웨이퍼는, 리프터(2-11)를 통해 반송 로봇(2-22)으로부터 제1 리니어 트랜스포터(2-6)에 전달된다. 제1 리니어 트랜스포터(2-6)와, 제2 리니어 트랜스포터(2-7)와, 세정 유닛(2-4)의 사이에는 스윙 트랜스포터(2-12)가 배치되어 있다. 스윙 트랜스포터(2-12)는, 제4 반송 위치(TP4)와 제5 반송 위치(TP5) 사이를 이동 가능한 핸드를 갖고 있다. 제1 리니어 트랜스포터(2-6)로부터 제2 리니어 트랜스포터(7)에의 웨이퍼의 수수는, 스윙 트랜스포터(2-12)에 의해 행해진다. 웨이퍼는, 제2 리니어 트랜스포터(2-7)에 의해 제3 연마 유닛(2-3C) 및/또는 제4 연마 유닛(2-3D)으로 반송된다. 또한, 연마 유닛(2-3)에서 연마된 웨이퍼는 스윙 트랜스포터(2-12)에 의해 임시 배치대(2-180)로 반송된다. 임시 배치대(2-180)에 적재된 웨이퍼는, 세정 유닛(2-4)으로 반송된다.
도 13a는 세정 유닛(2-4)을 도시하는 평면도이며, 도 13b는 세정 유닛(2-4)을 도시하는 측면도이다. 도 13a 및 도 13b에 도시하는 바와 같이, 세정 유닛(2-4)은, 롤 세정실(2-190)과, 제1 반송실(2-191)과, 펜 세정실(2-192)과, 제2 반송실(2-193)과, 건조실(2-194)과, 버프 처리실(2-300)과, 제3 반송실(2-195)로 구획되어 있다.
롤 세정실(2-190) 내에는, 종방향을 따라 배열된 상측 롤 세정 모듈(2-201A) 및 하측 롤 세정 모듈(2-201B)이 배치되어 있다. 상측 롤 세정 모듈(2-201A)은, 하측 롤 세정 모듈(2-201B)의 상방에 배치되어 있다. 상측 롤 세정 모듈(2-201A) 및 하측 롤 세정 모듈(2-201B)은, 세정액을 웨이퍼의 표리면에 공급하면서, 회전하는 2개의 롤 스펀지를 웨이퍼의 표리면에 각각 압박함으로써 웨이퍼를 세정하는 세정기이다. 상측 롤 세정 모듈(2-201A)과 하측 롤 세정 모듈(2-201B) 사이에는, 웨이퍼의 임시 배치대(2-204)가 설치되어 있다.
펜 세정실(2-192) 내에는, 종방향을 따라 배열된 상측 펜 세정 모듈(2-202A) 및 하측 펜 세정 모듈(2-202B)이 배치되어 있다. 상측 펜 세정 모듈(2-202A)은, 하측 펜 세정 모듈(2-202B)의 상방에 배치되어 있다. 상측 펜 세정 모듈(2-202A) 및 하측 펜 세정 모듈(2-202B)은, 세정액을 웨이퍼의 표면에 공급하면서, 회전하는 펜슬 스펀지를 웨이퍼의 표면에 압박하여 웨이퍼의 직경 방향으로 요동함으로써 웨이퍼를 세정하는 세정기이다. 상측 펜 세정 모듈(2-202A)과 하측 펜 세정 모듈(2-202B) 사이에는, 웨이퍼의 임시 배치대(2-203)가 설치되어 있다.
건조실(2-194) 내에는, 종방향을 따라 배열된 상측 건조 모듈(2-205A) 및 하측 건조 모듈(2-205B)이 배치되어 있다. 상측 건조 모듈(2-205A) 및 하측 건조 모듈(2-205B)은, 서로 격리되어 있다. 상측 건조 모듈(2-205A) 및 하측 건조 모듈(2-205B)의 상부에는, 청정한 공기를 건조 모듈(2-205A, 2-205B) 내에 각각 공급하는 필터 팬 유닛(2-207, 2-207)이 설치되어 있다.
제1 반송실(2-191)에는, 상하 이동 가능한 제1 반송 로봇(반송 기구)(2-209)이 배치된다. 제2 반송실(2-193)에는, 상하 이동 가능한 제2 반송 로봇(2-210)이 배치된다. 제3 반송실(2-195)에는, 상하 이동 가능한 제3 반송 로봇(반송 기구)(2-213)이 배치된다. 제1 반송 로봇(2-209), 제2 반송 로봇(2-210) 및 제3 반송 로봇(2-213)은, 종방향으로 연장되는 지지축(2-211, 2-212, 2-214)에 각각 이동 가능하게 지지되어 있다. 제1 반송 로봇(2-209), 제2 반송 로봇(2-210) 및 제3 반송 로봇(2-213)은, 내부에 모터 등의 구동 기구를 갖고 있으며, 지지축(2-211, 2-212, 2-214)을 따라 상하로 이동 가능하게 구성되어 있다. 제1 반송 로봇(2-209)은, 상하 2단의 핸드를 갖고 있다. 제1 반송 로봇(2-209)은, 도 13a에 점선으로 나타내는 바와 같이, 그 하측의 핸드가 상술한 임시 배치대(2-180)에 액세스 가능한 위치에 배치되어 있다.
제1 반송 로봇(2-209)은, 임시 배치대(2-180), 상측 롤 세정 모듈(2-201A), 하측 롤 세정 모듈(2-201B), 임시 배치대(2-204), 임시 배치대(2-203), 상측 펜 세정 모듈(2-202A) 및 하측 펜 세정 모듈(2-202B)의 사이에서 웨이퍼(W)를 반송하도록 동작한다. 세정 전의 웨이퍼(슬러리가 부착되어 있는 웨이퍼)를 반송할 때에는, 제1 반송 로봇(2-209)은, 하측의 핸드를 사용하고, 세정 후의 웨이퍼를 반송할 때에는 상측의 핸드를 사용한다.
제2 반송 로봇(2-210)은, 상측 펜 세정 모듈(2-202A), 하측 펜 세정 모듈(2-202B), 임시 배치대(2-203), 상측 건조 모듈(2-205A) 및 하측 건조 모듈(2-205B)의 사이에서 웨이퍼(W)를 반송하도록 동작한다. 제2 반송 로봇(2-210)은, 세정된 웨이퍼만을 반송하므로, 1개의 핸드만을 구비하고 있다. 도 11에 도시하는 반송 로봇(2-22)은, 상측의 핸드를 사용하여 상측 건조 모듈(2-205A) 또는 하측 건조 모듈(2-205B)로부터 웨이퍼를 취출하고, 그 웨이퍼를 웨이퍼 카세트로 되돌린다.
버프 처리실(2-300)에는, 상측의 버프 처리 모듈(2-300A) 및 하측의 버프 처리 모듈(2-300B)이 구비된다. 제3 반송 로봇(2-213)은, 상측의 롤 세정 모듈(2-201A), 하측의 롤 세정 모듈(2-201B), 임시 배치대(2-204), 상측의 버프 처리 모듈(2-300A) 및 하측의 버프 처리 모듈(2-300B)의 사이에서 웨이퍼(W)를 반송하도록 동작한다.
본 실시 형태에서는, 세정 유닛(2-4) 내에 있어서, 버프 처리실(2-300), 롤 세정실(2-190) 및 펜 세정실(2-192)을, 로드/언로드 유닛(2-2)으로부터 먼 쪽으로부터 순서대로 배열하여 배치하는 예를 나타냈지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 버프 처리실(2-300), 롤 세정실(2-190) 및 펜 세정실(2-192)의 배치 형태는, 웨이퍼의 품질 및 스루풋 등에 따라 적절히 선택할 수 있다. 상측의 버프 처리 모듈(2-300A) 및 하측의 버프 처리 모듈(2-300B)은, 마찬가지의 구성이므로, 이하에서는, 상측의 버프 처리 모듈(2-300A)에 대해서만 설명한다.
도 14는, 상측의 버프 처리 모듈의 개략 구성을 도시하는 도면이다. 도 14에 도시하는 바와 같이, 버프 처리 모듈(2-300A)은, 기판의 1종으로서의 웨이퍼(W)를 지지하기 위한 버프 테이블(2-400)과, 웨이퍼(W)의 처리면에 버프 처리를 행하기 위한 버프 패드(2-502)가 설치된 버프 헤드(2-500)와, 버프 헤드(2-500)를 보유 지지하기 위한 버프 아암(2-600)과, 각종 처리액을 공급하기 위한 액 공급 계통(2-700)과, 버프 패드(2-502)의 컨디셔닝을 행하기 위한 컨디셔닝부(2-800)를 구비한다.
버프 테이블(2-400)은, 웨이퍼(W)를 보유 지지하는 기구를 갖고 있다. 웨이퍼 보유 지지 기구는, 본 실시예에서는, 진공 흡착 방식이지만, 임의의 방식으로 할 수 있다. 예를 들어, 웨이퍼 보유 지지 기구는, 웨이퍼(W)의 주연부의 적어도 1개소에 있어서 웨이퍼(W)의 표면 및 이면을 클램프하는 클램프 방식이어도 되고, 웨이퍼(W)의 주연부의 적어도 1개소에 있어서 웨이퍼(W)의 측면을 보유 지지하는 롤러 척 방식이어도 된다. 본 실시예에 있어서는, 버프 테이블(2-400)은, 웨이퍼(W)의 가공면이 상방을 향하도록 웨이퍼(W)를 보유 지지한다.
버프 테이블(2-400)의 외주부에는, 주위 방향의 전체에 걸쳐, 버프 테이블(2-400)로부터 연직 방향 상방을 향해 연장되는 벽부(2-402)가 설치되어 있다. 벽부(2-402)는, 링 형상을 갖고 있으며, 수평 방향에 있어서 폐쇄되어 있다. 벽부(2-402)의 높이는, 버프 테이블(2-400) 상에 보유 지지되었을 때의 웨이퍼(W)의 상면보다도 높게 설정되어 있다. 예를 들어, 웨이퍼(W)의 상면에 대한 벽부(2-402)의 높이는, 수 ㎝로 할 수 있다. 이 벽부(2-402)의 상세에 대해서는 후술한다.
또한, 버프 테이블(2-400)은, 도시하고 있지 않은 구동 기구에 의해 회전축(A) 주위로 회전하도록 구성되어 있다. 버프 아암(2-600)에는, 회전 가능하게 구성된 샤프트(2-504)를 통해 버프 헤드(2-500)가 설치되어 있다. 버프 헤드(2-500)의, 웨이퍼(W)[또는, 버프 테이블(2-400)]에 대향하는 면에는, 웨이퍼(W)를 버프 처리하기 위한 버프 패드(2-502)가 설치된다. 버프 아암(2-600)은, 버프 헤드(2-500)를 회전축(B) 주위로 회전시키도록 구성되어 있다. 또한, 버프 패드(2-502)의 면적은, 웨이퍼(W)[또는, 버프 테이블(2-400)]의 면적보다도 작으므로, 웨이퍼(W)를 골고루 버프 처리할 수 있도록, 버프 아암(2-600)은, 버프 헤드(2-500)를 화살표 C로 나타내는 바와 같이 웨이퍼(W)의 직경 방향으로 요동할 수 있도록 구성되어 있다. 또한, 버프 아암(2-600)은, 버프 패드(2-502)가 컨디셔닝부(2-800)에 대향하는 위치까지 버프 헤드(2-500)를 요동할 수 있도록 구성되어 있다. 버프 헤드(2-500)는, 액추에이터(도시 생략)에 의해 버프 테이블(2-400)에 근접하는 방향 및 버프 테이블(2-400)로부터 멀어지는 방향으로(본 실시예에서는, 상하로) 이동 가능하게 구성되어 있다. 이에 의해, 웨이퍼(W)에 대해 버프 패드(2-502)를 소정의 압력으로 압박할 수 있다. 이러한 구성은, 샤프트(2-504)의 신축에 의해 실현되어도 되고, 버프 아암(2-600)의 상하 운동에 의해 실현되어도 된다.
액 공급 계통(2-700)은, 웨이퍼(W)의 처리면에 순수(도면 중에서는, DIW라고 표시)를 공급하기 위한 순수 외부 노즐(2-710)을 구비한다. 순수 외부 노즐(2-710)은, 순수 배관(2-712)을 통해 순수 공급원(2-714)에 접속된다. 순수 배관(2-712)에는, 순수 배관(2-712)을 개폐할 수 있는 개폐 밸브(2-716)가 설치된다. 제어 장치(2-5)는, 개폐 밸브(2-716)의 개폐를 제어함으로써, 임의의 타이밍에 웨이퍼(W)의 처리면에 순수를 공급할 수 있다.
또한, 액 공급 계통(2-700)은, 웨이퍼(W)의 처리면에 약액(도면 중에서는, Chemi라고 표시)을 공급하기 위한 약액 외부 노즐(2-720)을 구비한다. 약액 외부 노즐(2-720)은, 약액 배관(2-722)을 통해 약액 공급원(2-724)에 접속된다. 약액 배관(2-722)에는, 약액 배관(2-722)을 개폐할 수 있는 개폐 밸브(2-726)가 설치된다. 제어 장치(2-5)는, 개폐 밸브(2-726)의 개폐를 제어함으로써, 임의의 타이밍에 웨이퍼(W)의 처리면에 약액을 공급할 수 있다.
또한, 액 공급 계통(2-700)은, 웨이퍼(W)의 처리면에 슬러리(도면 중에서는, Slurry라고 표시)를 공급하기 위한 슬러리 외부 노즐(2-730)을 구비한다. 슬러리 외부 노즐(2-730)은, 슬러리 배관(2-732)을 통해 슬러리 공급원(2-734)에 접속된다. 슬러리 배관(2-732)에는, 슬러리 배관(2-732)을 개폐할 수 있는 개폐 밸브(2-736)가 설치된다. 제어 장치(2-5)는, 개폐 밸브(2-736)의 개폐를 제어함으로써, 임의의 타이밍에 웨이퍼(W)의 처리면에 슬러리를 공급할 수 있다.
본 실시예에 있어서는, 외부 노즐(2-710, 2-720, 2-730)은, 모두 위치가 고정되어 있고, 미리 정해진 고정 위치를 향해, 순수, 약액 또는 슬러리를 공급한다. 이들 처리액은, 웨이퍼(W)의 회전에 의해 버프 패드(2-502)에 처리액이 효율적으로 공급되는 위치에 공급된다. 외부 노즐(2-710, 2-720, 2-730)은, 각종 처리액의 2개 이상에 공통의 1개 또는 2개의 노즐로서 구성되어도 된다. 또한, 외부 노즐은, 순수, 약액 및 슬러리 중 적어도 1종류의 처리액을 공급하도록 구성되어 있어도 된다.
버프 처리 모듈(2-300A)은, 또한, 버프 아암(2-600), 버프 헤드(2-500) 및 버프 패드(2-502)를 통해, 웨이퍼(W)의 처리면에, 처리액(순수, 약액 또는 슬러리)을 선택적으로 공급할 수 있도록 구성되어 있다. 즉, 순수 배관(2-712)에 있어서의 순수 공급원(2-714)과 개폐 밸브(2-716) 사이로부터는 분기 순수 배관(2-712a)이 분기된다. 마찬가지로, 약액 배관(2-722)에 있어서의 약액 공급원(2-724)과 개폐 밸브(2-726) 사이로부터는 분기 약액 배관(2-722a)이 분기된다. 슬러리 배관(2-732)에 있어서의 슬러리 공급원(2-734)과 개폐 밸브(2-736) 사이로부터는 분기 슬러리 배관(2-732a)이 분기된다. 분기 순수 배관(2-712a), 분기 약액 배관(2-722a) 및 분기 슬러리 배관(2-732a)은, 액 공급 배관(2-740)에 합류한다. 분기 순수 배관(2-712a)에는, 분기 순수 배관(2-712a)을 개폐할 수 있는 개폐 밸브(2-718)가 설치된다. 분기 약액 배관(2-722a)에는, 분기 약액 배관(2-722a)을 개폐할 수 있는 개폐 밸브(2-728)가 설치된다. 분기 슬러리 배관(2-732a)에는, 분기 슬러리 배관(2-732a)을 개폐할 수 있는 개폐 밸브(2-738)가 설치된다.
액 공급 배관(2-740)은, 버프 아암(2-600)의 내부, 버프 헤드(2-500)의 중앙 내부 및 버프 패드(2-502)의 중앙 내부와 연통되어 있다. 구체적으로는, 도 15에 도시하는 바와 같이, 버프 아암(2-600), 버프 헤드(2-500) 및 버프 패드(2-502)의 내부에는, 내부 공급 라인(2-506)이 형성되어 있고, 이 내부 공급 라인(2-506)은 액 공급 배관(2-740)과 연통되어 있다. 내부 공급 라인(2-506)은, 버프 테이블(2-400)의 상면[웨이퍼(W)의 처리면]을 향해 개구되어 있다. 본 실시예에서는, 내부 공급 라인(2-506)의 개구부는, 버프 패드(2-502)의 중앙에 1개만 형성되어 있지만, 복수의 개구부가 형성되어 있어도 된다. 예를 들어, 내부 공급 라인(2-506)은, 버프 헤드(2-500) 내에 형성된 워터 풀·재킷 구조에 의해, 분산 배치된 복수의 개구를 향해 분기하고 있어도 된다. 복수의 개구부는, 그들의 직경 방향의 위치가 다르도록 분산 배치되어 있어도 된다. 제어 장치(2-5)는, 개폐 밸브(2-718), 개폐 밸브(2-728) 및 개폐 밸브(2-738)의 개폐를 제어함으로써, 임의의 타이밍에, 웨이퍼(W)의 처리면에 순수, 약액, 슬러리 중 어느 하나, 또는 이들의 임의의 조합의 혼합액을 공급할 수 있다. 이상의 설명으로부터 명백해진 바와 같이, 버프 처리 모듈(2-300A)은, 외부 노즐(2-710, 2-720, 2-730)과, 내부 공급 라인(2-506)의 2계통의 처리액 공급 수단을 구비하고 있다. 이들 2계통 중 어느 한쪽 또는 양쪽은, 선택적으로 사용할 수 있다.
버프 처리 모듈(2-300A)은, 외부 노즐(2-710, 2-720, 2-730)과, 내부 공급 라인(2-506) 중 적어도 한쪽을 통해 웨이퍼(W)에 처리액을 공급함과 함께 버프 테이블(2-400)을 회전축(A) 주위로 회전시키고, 버프 패드(2-502)를 웨이퍼(W)의 처리면에 압박하고, 버프 헤드(2-500)를 회전축(B) 주위로 회전시키면서 화살표 C 방향으로 요동함으로써, 웨이퍼(W)에 버프 처리를 행할 수 있다. 본 실시예에서는, 이러한 버프 처리 모듈(2-300A)의 동작은, 제어 장치(2-5)에 의해 제어된다. 단, 버프 처리 모듈(2-300A)은, 제어 장치(2-5) 대신에, 버프 처리 모듈(2-300A) 전용의 제어 모듈에 의해 제어되어도 된다. 또한, 버프 처리 시의 버프 테이블(2-400)과 버프 헤드(2-500)의 상대 운동은, 상술한 예에 한하지 않고, 회전 운동, 병진 운동, 원호 운동, 왕복 운동, 스크롤 운동, 각도 회전 운동(360도 미만의 소정의 각도만큼 회전하는 운동) 중 적어도 하나에 의해 실현되어도 된다.
본원에 있어서, 버프 처리에는, 버프 연마 처리 및 버프 세정 처리 중 적어도 한쪽이 포함된다. 버프 연마 처리라 함은, 웨이퍼(W)에 대해 버프 패드(2-502)를 접촉시키면서, 웨이퍼(W)와 버프 패드(2-502)를 상대 운동시키고, 웨이퍼(W)와 버프 패드(2-502) 사이에 슬러리를 개재시킴으로써 웨이퍼(W)의 처리면을 연마 제거하는 처리를 말한다. 버프 연마 처리는, 통상, 웨이퍼의 표면의 요철을 평탄화하거나, 트렌치나 비아 내부 이외의 표면에 형성된 여분의 막을 제거하는 것과 같은 목적으로 행하는 주 연마의 이후에, 소위 처리 연마를 행하는 것이다. 버프 연마의 제거 가공량은, 예를 들어 수 ㎚∼수십 ㎚ 정도이다. 퍼프 패드(2-502)로서는, 예를 들어 발포 폴리우레탄과 부직포를 적층한 패드[구체적으로는, 예를 들어 시장에서 입수할 수 있는 IC1000(등록 상표)/SUBA(등록 상표)계]나, 스웨이드 형상의 다공성 폴리우레탄 비섬유질 패드[구체적으로는, 예를 들어 시장에서 입수할 수 있는 POLITEX(등록 상표)] 등을 사용할 수 있다. 버프 연마 처리는, 롤 세정실(2-190)에 있어서 PVA로 이루어지는 롤 스펀지에 의해 웨이퍼(W)에 가하는 물리적 작용력, 및 펜 세정실(2-192)에 있어서 PVA로 이루어지는 펜 스펀지에 의해 웨이퍼(W)에 가하는 물리적 작용력보다도 강한 물리적 작용력을 웨이퍼(W)에 대해 가할 수 있는 처리이다. 버프 연마 처리에 의해, 스크래치 등의 손상을 갖는 표층부 또는 이물이 부착된 표층부의 제거, 연마 유닛(2-3)에 있어서의 주 연마에서 제거할 수 없었던 개소의 추가 제거, 또는 주 연마 후의, 미소 영역의 요철이나 기판 전체에 걸치는 막 두께 분포와 같은 모폴러지의 개선을 실현할 수 있다.
버프 세정 처리라 함은, 웨이퍼(W)에 대해 버프 패드(2-502)를 접촉시키면서, 웨이퍼(W)와 버프 패드(2-502)를 상대 운동시키고, 웨이퍼(W)와 버프 패드(2-502) 사이에 세정 처리액(약액, 순수 또는, 이들의 혼합물)을 개재시킴으로써 웨이퍼(W) 표면의 이물을 제거하거나, 처리면을 개질하는 마무리 처리를 말한다. 버프 패드(2-502)로서는, 상술한 IC1000(등록 상표)/SUBA(등록 상표)계나 POLITEX(등록 상표) 등이 사용된다. 버프 세정 처리는, 롤 세정실(2-190)에 있어서 PVA로 이루어지는 롤 스펀지에 의해 웨이퍼(W)에 가하는 물리적 작용력, 및 펜 세정실(2-192)에 있어서 PVA로 이루어지는 펜 스펀지에 의해 웨이퍼(W)에 가하는 물리적 작용력보다도 강한 물리적 작용력을 웨이퍼(W)에 대해 가할 수 있는 처리이다. 버프 세정 처리에 따르면, PVA로 이루어지는 스펀지 재료를 접촉시키는 것만으로는 제거할 수 없는, 점착성이 큰 이물 등을 효율적으로 세정 제거할 수 있다. 또한, 본 발명에 있어서의 버프 세정 처리를 위해, 버프 패드로서 PVA 스펀지를 사용하는 것도 가능하다.
컨디셔닝부(2-800)는, 버프 패드(2-502)의 표면을 컨디셔닝(드레싱)하기 위한 부재이다. 본 실시예에서는, 컨디셔닝부(2-800)는, 버프 테이블(2-400)의 외부에 배치되어 있다. 대체 형태로서, 컨디셔닝부(2-800)는, 버프 테이블(2-400)의 상방 또한 버프 헤드(2-500)의 하방으로 이동하여, 버프 패드(2-502)의 컨디셔닝을 행해도 된다. 이 경우, 컨디셔닝은, 처리 완료된 웨이퍼(W)를 반출한 후에 행해지는 것이 바람직하다. 컨디셔닝부(2-800)는, 드레스 테이블(2-810)과, 드레스 테이블(2-810)에 설치된 드레서(2-820)를 구비한다. 드레스 테이블(2-810)은, 도시하고 있지 않은 구동 기구에 의해 회전축(D) 주위로 회전할 수 있도록 구성되어 있다. 드레서(2-820)는, 예를 들어 다이아몬드 드레서, 브러시 드레서 또는 이들의 조합으로 형성된다.
버프 처리 모듈(2-300A)은, 버프 패드(2-502)의 컨디셔닝을 행할 때에는, 버프 패드(2-502)가 드레서(2-820)에 대향하는 위치로 될 때까지 버프 아암(2-600)을 선회시킨다. 버프 처리 모듈(2-300A)은, 드레스 테이블(2-810)을 회전축(D) 주위로 회전시킴과 함께 버프 헤드(2-500)를 회전시키고, 버프 패드(2-502)를 드레서(2-820)에 압박함으로써, 버프 패드(2-502)의 컨디셔닝을 행한다. 이러한 컨디셔닝 동작은, 예를 들어 버프 처리된 웨이퍼(W)를, 다음에 버프 처리해야 할 웨이퍼(W)와 치환하는 동안에 행할 수 있다.
이상 설명한 버프 처리 모듈(2-300A)에 따르면, 화학 기계 연마 처리된 웨이퍼(W)의 후처리로서 버프 처리를 행함으로써, 웨이퍼(W)의 손상(디펙트)을 억제하면서 마무리 연마를 행할 수 있거나, 혹은, 화학 기계 연마 처리에서 발생한 손상을 제거할 수 있다. 혹은, 종래의 롤 세정이나 펜 세정에 비해, 점착성이 큰 이물 등을 효율적으로 세정 제거할 수 있다. 특히, 본 실시예에서는, 상술한 벽부(2-402)에 의해, 버프 패드(2-502)와 웨이퍼(W) 사이에 처리액을 확실하게 존재시킬 수 있다. 이로 인해, 액막 끊김이 발생하여 웨이퍼(W)가 손상을 받는 것을 억제할 수 있다. 혹은, 세정 효율을 향상시킬 수 있다. 이하, 벽부(2-402)를 이용한 버프 처리에 대해 설명한다.
도 16a, 16b는, 버프 처리의 개략을 도시하는 설명도이다. 도 16a는, 버프 처리 모듈(2-300A)의 개략 측면도이며, 도 16b는, 버프 처리 모듈(2-300A)의 상면도이다. 도시하는 예에서는, 버프 처리 모듈(2-300A)은, 외부 노즐(2-710, 2-720, 2-730) 중 적어도 1개로부터 처리액(L1)을 공급하면서, 버프 아암(2-600)[나아가서는 버프 헤드(2-500)]을 요동시켜, 버프 처리를 행한다. 도 16a에 도시하는 바와 같이, 버프 테이블(2-400)의 외주부에는 벽부(2-402)가 설치되어 있으므로, 외부 노즐(2-710, 2-720, 2-730) 중 적어도 1개로부터 공급된 처리액(L1)은, 벽부(2-402)의 내측 영역에 저류되어 간다. 이로 인해, 버프 패드(2-502)와 웨이퍼(W) 사이에 처리액을 확실하게 존재시킬 수 있다. 처리액(L1)이 연속적 또는 간헐적으로 계속해서 공급되는 경우, 내측 영역의 용량을 초과하는 처리액(L1)은, 벽부(2-402)를 오버플로우하여 벽부(2-402)의 외부에 유출된다. 외부 노즐(2-710, 2-720, 2-730)로부터 처리액(L1)이 공급되는 구성 대신에, 또는 그것에 더하여, 버프 헤드(2-500)에 형성된 내부 공급 라인(2-506)으로부터 처리액(L1)이 공급되어도 된다.
이러한 구성에 따르면, 벽부(2-402)의 내측 영역에 처리액(L1)을 저류한 상태에서 버프 처리를 행할 수 있으므로, 내측 영역의 어느 장소에 처리액(L1)을 공급해도, 예를 들어 버프 패드(2-502)로부터 먼 장소에 처리액(L1)을 공급해도, 버프 패드(2-502)와 웨이퍼(W) 사이에서의 액막 끊김이 발생하지 않는다. 이로 인해, 본 실시예에서는, 버프 패드(2-502)의 요동 궤적을 피한 영역(AR)을 향해, 외부 노즐(2-710, 2-720, 2-730) 중 적어도 1개로부터 처리액(L1)을 공급한다. 도 16b에서는, 버프 패드(2-502)의 중심의 궤적(TR)을 도시하고 있다. 이러한 구성에 따르면, 외부 노즐(2-710, 2-720, 2-730)로부터 공급되는 처리액(L1)이 버프 아암(2-600) 또는 버프 헤드(2-500)에 닿는 일이 없다. 따라서, 처리액(L1)이 버프 아암(2-600) 또는 버프 헤드(2-500)에 비산하여 고착되고, 버프 처리 중에 고착물이 웨이퍼(W) 상에 낙하함으로써 웨이퍼(W)가 손상을 받는 것을 억제할 수 있다.
도 17a에 도시하는 바와 같이, 본 실시예에 있어서는, 벽부(2-402)는, 그 전체가 액추에이터(2-406)에 의해 연직 운동 가능하게 구성되어 있다. 구체적으로는, 벽부(2-402)는, 그 높이의 전체에 걸쳐 버프 테이블(2-400)에 형성된 오목부에 수용될 수 있다. 도 17a에서는, 벽부(2-402)가 오목부에 완전히 수용되었을 때의 위치를 점선으로 도시하고 있다. 이에 의해, 벽부(2-402)의 높이는, 제로부터 도 17에 실선으로 나타내는 최고 높이까지 임의의 높이로 조정할 수 있다. 벽부(2-402)의 내측 영역에 처리액(L1)이 저류되어 있는 경우에 있어서, 벽부(2-402)의 높이가 낮아지는 방향으로 벽부(2-402)를 이동시키면, 저류된 처리액(L1)은, 벽부(2-402)를 초과하는 분만큼 외부로 배출된다. 물론이지만, 벽부(2-402)의 높이가 제로로 될 때까지 벽부(2-402)가 이동되면, 저류된 처리액(L1)의 전량[여기에서의 전량이라 함은, 실질적으로 전량인 것을 말하고, 웨이퍼(W) 상에 액막이 잔류하는 경우도 포함됨]이 외부로 배출된다. 즉, 벽부(2-402)의 연직 이동에 의해, 벽부(2-402)의 내측 영역에 저류 가능한 처리액의 양을 조절할 수 있다. 이로 인해, 본 실시예에서는, 벽부(2-402)의 높이를 변경시키기 위한 액추에이터(2-406)를 저류량 조절부(2-406)라고도 한다.
또한, 도 17a에 도시하는 바와 같이, 버프 처리 모듈(2-300A)은, 벽부(2-402)의 내측 영역에 저류된 처리액(L1)의 액면 레벨을 검출하기 위한 센서(2-420)를 구비하고 있다. 제어 장치(2-5)는, 센서(2-420)의 검출 결과를 사용하여, 벽부(2-402)의 내측 영역에 저류된 처리액(L1)의 액면 레벨을 조절할 수 있다. 액면 레벨의 조절은, 처리액(L1)의 공급량을 조절하는 것, 및 벽부(2-402)의 높이를 조절하는 것 중 적어도 한쪽에 의해 행할 수 있다. 이러한 구성에 따르면, 상황에 따라, 적절한 양의 처리액(L1)을 내측 영역에 저류할 수 있다. 이러한 제어의 구체예에 대해서는 후술한다.
도 17b∼17e는, 벽부(2-402)의 내측 영역에 저류 가능한 처리액의 양을 조절하기 위한 몇 개의 대체 형태를 나타내고 있다. 벽부(2-402)를 상방에서 본 상태를 도시하는 도 17b에 나타내는 예에서는, 벽부(2-402)는, 제1 부분(2-402a)과 제2 부분(2-402b)을 구비하고 있다. 제1 부분(2-402a) 및 제2 부분(2-402b)은, 모두, 대략 반원 형상을 갖고 있으며, 그들의 단부끼리가 오버랩하여 배치됨으로써, 수평 방향에 있어서 폐쇄되어 있다[즉, 내측 영역에 처리액(L1)을 저류 가능하게 구성되어 있음]. 제1 부분(2-402a)은, 그 위치가 고정되어 있다. 한편, 제2 부분(2-402b)은, 저류량 조절부(2-406)(도시 생략)에 의해 수평 이동(수평 회전 운동)하도록 구성되어 있다. 도시하는 바와 같이 제2 부분(2-402b)이 회전함으로써, 제1 부분(2-402a)과 제2 부분(2-402b) 사이에 수평 방향의 개구가 형성된다. 벽부(2-402)의 내측 영역에 처리액(L1)이 저류되어 있는 경우, 이 개구로부터 처리액(L1)이 외부에 유출된다. 이 개구가 형성되는 시간을 조절함으로써, 처리액(L1)의 액면 레벨, 즉, 저류량을 조절할 수 있다.
벽부(2-402)를 상방에서 본 상태를 도시하는 도 17c에 나타내는 예에서는, 벽부(2-402)는, 제1 부분(2-402c)과 제2 부분(2-402d)을 구비하고 있다. 제1 부분(2-402c) 및 제2 부분(2-402d)은, 모두, 원호 형상을 갖고 있으며, 그들의 단부끼리가 오버랩하여 배치됨으로써, 수평 방향에 있어서 폐쇄되어 있다. 제2 부분(2-402d)은, 제1 부분(2-402c)보다도 전체 길이가 짧다. 제1 부분(2-402c)은, 그 위치가 고정되어 있다. 한편, 제2 부분(2-402d)은, 저류량 조절부(2-406)(도시 생략)에 의해 연직 이동 가능하게 구성되어 있다. 이러한 구성에 따르면, 도 17a에 나타낸 구성과 마찬가지의 효과를 발휘한다. 또한, 도 17a의 구성에 비해 가동 부분이 작아지므로, 액추에이터(2-406)를 소형화할 수 있다. 또한, 배수를 특정한 방향으로만 유도할 수 있으므로, 배수의 집수를 효율적으로 행할 수 있다. 즉, 작은 집수 설비에 의해, 배수를 배수 처리 설비(도시 생략)로 유도할 수 있다. 제2 부분(2-402d)은, 연직 운동 대신에, 도 17b에 나타낸 구성과 마찬가지로, 수평 운동(수평 회전 운동)해도 된다. 혹은, 제2 부분(2-402d)은, 도 17d에 도시하는 바와 같이, 그 연직 방향의 상단부를 중심으로 하여 회전 운동해도 된다. 제2 부분(2-402d)은, 그 연직 방향의 하단부를 중심으로 하여 회전 운동해도 된다. 물론, 이들 각종 운동의 2개 이상이 조합되어도 된다.
도 17e에 나타내는 예에서는, 벽부(2-402)는, 고정적으로 설치되어 있다. 한편, 버프 처리 모듈(2-300A)은, 액추에이터(2-406) 대신에, 배출 경로(2-408)와 밸브(2-410)를 구비하고 있다. 배출 경로(2-408)는, 버프 테이블(2-400)의 상면에 형성된 개구(2-404)로부터 버프 테이블(2-400)을 연직 방향으로 관통하여, 배수 처리 설비에 연통되어 있다. 밸브(2-410)는, 배출 경로(2-408)의 유통 상태를 개폐한다. 밸브(2-410)는, 개구(2-404)의 부근에 설치되어 있어도 된다. 이러한 예에서는, 밸브(2-410)를 개방함으로써, 벽부(2-402)의 내측 영역에 저류된 처리액(L1)을 배출할 수 있다. 밸브(2-410)의 개폐 상태를 제어함으로써, 처리액(L1)의 액면 레벨을 조절하는 것도 가능하다. 버프 처리에 의해 발생하는 연마 생성물 또는 세정 생성물은, 저류된 처리액(L1) 중에 침전하는 경우가 많으므로, 도 17e에 도시하는 바와 같이, 버프 테이블(2-400)의 상면, 즉, 처리액(L1)의 저류 공간의 최하부로부터 배수함으로써, 이들 생성물을 효율적으로 배출할 수 있다. 그 결과, 이들 생성물에 기인하여 웨이퍼(W)가 손상을 받는 것을 억제할 수 있다. 단, 개구부는, 벽부(2-402)에 형성되어 있어도 된다. 이 경우, 개구부는, 벽부(2-402)의 최하부의 근방에 형성되어도 되고, 그것보다도 상방에 형성되어도 된다. 상술한 다양한 형태는, 조합하여 사용되어도 된다.
도 18은, 센서(2-420)를 이용하여, 처리액의 저류 제어를 행하는 경우의 버프 처리의 수순의 일례를 나타내고 있다. 이 예에서는, 버프 처리의 일 형태로서의 버프 연마 처리가 실시된다. 도시하는 바와 같이, 버프 처리가 개시되면, 우선, 벽부(2-402)가 버프 테이블(2-400)로부터 상방을 향해 연장되는 상태에서, 순수 외부 노즐(2-710), 약액 외부 노즐(2-720) 및 슬러리 외부 노즐(2-730) 중 적어도 1개로부터 처리액(L1)이 프리로드된다(스텝 S2-10). 여기에서는, 처리액(L1)으로서 슬러리가 슬러리 외부 노즐(2-730)로부터 공급된다. 이에 의해, 벽부(2-402)의 내측 영역에 있어서, 처리액(L1)이 소정의 액면 레벨까지 저류된다. 외부 노즐(2-710, 2-720, 2-730) 대신에, 또는 그것에 더하여, 내부 공급 라인(2-506)으로부터 처리액(L1)이 공급되어도 된다. 이와 같이, 처리액(L1)을 미리 저류함으로써, 버프 패드(2-502)와 웨이퍼(W) 사이에 있어서의 처리액이 부족해지는 경향이 있는 버프 처리 개시 시에 있어서, 충분한 양의 처리액(L1)을 이들 사이에 널리 퍼지게 할 수 있다. 그 결과, 버프 처리의 초기 단계에 있어서 웨이퍼(W)가 손상을 받는 것을 억제할 수 있다. 또한, 벽부(2-402)를 갖고 있지 않은 구성[즉, 공급된 처리액(L1)이 차단되는 일 없이 유출되는 구성]에 비해, 처리액(L1)을 프리로드하는 시간을 단축할 수 있어, 스루풋이 향상된다.
다음으로, 버프 패드(2-502)가 웨이퍼(W)에 접촉하지 않도록 상방으로 상승한 위치(이하, 상승 위치라고도 함)로부터 버프 패드(2-502)를 웨이퍼(W)에 접촉시키기 위한 위치(이하, 접촉 위치라고도 함)까지 버프 헤드(2-500)가 이동함과 함께 버프 테이블(2-400) 및 버프 헤드(2-500)가 회전하고, 버프 처리가 개시된다(스텝 S2-20). 도시하는 바와 같이, 버프 처리의 전기에서는, 벽부(2-402)의 내측 영역에 처리액(L1)이 저류된 상태에서 버프 처리가 실시된다. 벽부(2-402)는, 처리액(L1)의 저류벽으로서 외에, 비산 방지벽으로서도 기능한다. 버프 처리의 개시 이후, 외부 노즐(2-710, 2-720, 2-730)로부터의 처리액(L1)의 공급은 정지되어도 되고, 연속적 또는 간헐적으로 계속되어도 된다. 처리액(L1)의 공급이 정지되는 경우에는, 처리액(L1)의 사용량을 저감시킬 수 있다. 한편, 처리액(L1)의 공급이 계속되는 경우에는, 일부의 처리액(L1)이 벽부(2-402)로부터 오버플로우하고, 처리액(L1)이 조금씩 교체되도록 해도 된다. 도 17e에 나타낸 구성을 채용하는 경우에는, 오버플로우 대신에, 일부의 처리액(L1)이 배출 경로(2-408)를 통해 배출됨으로써 처리액(L1)이 순차적으로 교체되어도 된다. 이에 의해, 연마 생성물의 농축이 저감된다. 전기에서는, 버프 테이블(2-400)은, 비교적 고속으로 회전된다.
그리고, 버프 처리의 후기에서는, 벽부(2-402)가 버프 테이블(2-400) 내에 완전히 퇴피하고, 저류되어 있었던 처리액(L1)의 전량이 배출된다. 이때, 외부 노즐(2-710, 2-720, 2-730)로부터의 처리액(L1)의 공급이 정지됨과 함께, 내부 공급 라인(2-506)으로부터의 처리액(L1)의 공급이 개시된다. 처리액(L1)은, 버프 헤드(2-500)의 회전에 수반하는 원심력과 처리액(L1)의 공급 압력에 의해, 버프 패드(2-502)와 웨이퍼(W) 사이에서 골고루 확산될 수 있다. 후기에서는, 버프 테이블(2-400)은, 전기보다도 저속으로 회전되는 것이 바람직하다.
이러한 스텝 S2-20에서는, 전기에 있어서, 버프 테이블(2-400)이 고속 회전됨으로써, 연마 레이트를 향상시킬 수 있다. 구체적으로는, 버프 테이블(2-400)에 벽부(2-42)가 설치되어 있지 않은 경우, 외부 노즐(2-710, 2-720, 2-730)로부터 처리액(L1)을 공급하면, 즉, 버프 패드(2-502)의 외부에서 처리액(L1)을 공급하면, 버프 테이블(2-400)의 고속 회전 시에 처리액(L1)이 버프 패드(2-502)의 중앙부까지 충분히 널리 퍼지지 않을 우려가 있다. 이것은, 고속 회전에 의해 원심력이 커지는 것에 기인한다. 또한, 비교적 대구경(예를 들어, 300㎜)의 웨이퍼(W)에 대해 버프 처리를 행하는 경우, 효율적으로 버프 처리를 행하기 위해, 버프 헤드(2-500)의 직경도 비교적 커진다(예를 들어, 100㎜). 이로 인해, 버프 패드(2-502)의 외부에서 처리액(L1)을 공급하면, 처리액(L1)이 버프 패드(2-502)의 중앙부까지 충분히 널리 퍼지지 않을 우려가 있다. 이들 사상이 발생하면, 연마 레이트가 저하되게 된다. 그러나, 본 실시예의 구성에 따르면, 벽부(2-402)의 내측 영역에 처리액(L1)이 저류된 상태에서 버프 처리가 행해지므로, 버프 패드(2-502)의 중앙부까지 충분한 양의 처리액(L1)이 널리 퍼지는 것을 촉진할 수 있다. 또한, 버프 테이블(2-400)에 벽부(2-402)가 설치되어 있지 않은 경우에는, 웨이퍼(W) 상에 공급된 처리액(L1)에 대한, 연마에 기여하지 않은 상태에서 웨이퍼(W)의 밖으로 흘러나와 버리는 처리액(L1)의 비율이 적지 않다. 그러나, 벽부(2-402)를 설치함으로써, 공급한 처리액(L1)이 효율적으로 사용되고, 적은 공급량으로, 최대한의 연마 레이트를 얻을 수 있다. 덧붙여 말하면, 연마 처리 전의 프리로드에 사용하는 처리액(L1)의 양도 적게 할 수 있어, 처리액(L1)의 소비량을 억제함과 함께, 스루풋도 높일 수 있다.
한편, 처리액(L1) 중의 생성물의 농도가 비교적 고농도로 되는 후기에서는, 처리액(L1)이 배출된 상태에서 버프 처리가 행해지므로, 생성물에 의해 웨이퍼(W)가 손상을 받는 것을 억제할 수 있다. 또한, 버프 테이블(2-400)이 저속 회전되므로, 버프 패드(2-502)의 전체에 걸쳐 처리액(L1)이 확산되기 쉽다. 이 효과는, 처리액(L1)이 버프 패드(2-502)의 중앙으로부터 공급됨으로써, 더욱 촉진된다. 이와 같이, 본 실시예에서는, 전기와 후기에서 다른 형태로 버프 처리를 실시함으로써, 버프 연마 처리의 연마 레이트와, 웨이퍼(W)의 품질을 양립시키고 있다. 전기와 후기의 시간적 길이는, 연마 레이트와 웨이퍼(W)의 품질을 고려하여, 적절히 설정할 수 있다.
이와 같이 하여 버프 세정 공정이 종료되면, 다음으로, 내부 공급 라인(2-506)을 통해 웨이퍼(W)에 순수(DIW)가 공급되고, 순수 치환이 행해진다(스텝 S2-30). 이때, 벽부(2-402)는, 버프 테이블(2-400) 내에 완전히 퇴피한 상태이다. 이에 의해, 웨이퍼(W) 상의 순수가 빠르게 배출되므로, 벽부(2-402)가 상방으로 연장되는 경우에 비해, 치환 효율이 향상된다.
다음으로, 버프 패드(2-502)가 상방으로 상승하고, 약액 외부 노즐(2-720)로부터 웨이퍼(W)에 처리액(L2)(여기에서는, 세정 약액)이 공급되고, 웨이퍼(W)가 린스(세정)된다(스텝 S2-40). 이때, 벽부(2-402)는, 버프 테이블(2-400) 내에 완전히 퇴피한 상태이다. 이에 의해, 웨이퍼(W) 상의 순수가 빠르게 배출되므로, 벽부(2-402)가 상방으로 연장되는 경우에 비해, 세정 효율이 향상된다.
다음으로, 웨이퍼(W)가 반출되고(스텝 S2-50), 그 후, 버프 테이블(2-400) 내에 완전히 퇴피하고 있었던 벽부(2-402)가 상방으로 이동됨과 함께, 순수 외부 노즐(2-710)로부터 버프 테이블(2-400) 상에 순수(DIW)가 공급된다(스텝 S2-60). 이에 의해, 벽부(2-402)의 내부에 순수(DIW)가 저류되고, 벽부(2-402)가 세정된다. 이러한 공정에 따르면, 벽부(2-402)에 부착된 처리액(L1, L2)이, 다음회 처리되는 웨이퍼(W)에 악영향을 미치는 것을 억제할 수 있다. 이러한 벽부(2-402)의 세정 대신에, 또는, 이것에 더하여, 세정수를 분사하는 노즐 기구를 설치하여, 당해 노즐 기구에 의해 세정액이 벽부(2-402)를 향해 분사되어도 된다. 이러한 구성에 따르면, 보다 효율적으로 벽부(2-402)의 세정을 행할 수 있다.
다음으로, 벽부(2-402)가 다시 버프 테이블(2-400) 내에 완전히 퇴피함과 함께, 순수 외부 노즐(2-710)로부터 버프 테이블(2-400) 상에 순수(DIW)가 공급된다(스텝 S2-70). 이에 의해, 버프 테이블(2-400)이 세정(린스)된다. 벽부(2-402)는 퇴피하고 있으므로, 버프 테이블(2-400) 상의 순수(DIW)가 빠르게 배출되고, 세정 효율이 향상된다. 그리고, 다음에 처리되어야 할 웨이퍼(W)가, 버프 테이블(2-400) 상에 반입되고(스텝 S2-80), 상기한 스텝 S2-10으로 복귀된다. 또한, 지금까지 버프 처리에 있어서의 처리액의 저류 제어에 대해, 버프 연마 처리의 예를 사용하여 설명하였지만, 버프 세정 처리에 있어서도 상기한 바와 같은 처리액의 저류 제어는 유효하다. 예를 들어, 버프 세정의 전반에서는 처리액을 저류하여 처리액의 소비량을 억제하고, 후반은 신선한 처리액을 사용하여 보다 세정성이 높은 버프 세정을 행할 수 있다. 또한, 버프 세정에 사용하는 처리액과, 웨이퍼(W)의 린스(도 18에 있어서의 스텝 S2-40)에서 사용하는 처리액은, 동일한 것을 사용해도 되고, 또한 다른 것을 사용해도 된다.
상술한 버프 처리 방법은, 일례이며, 제어 장치(2-5)는, 미리 정해진 설정에 기초하여, 벽부(2-402)의 내측 영역에 처리액을 저류할지 여부를 결정하고, 다양한 버프 처리 방법을 실현할 수 있다. 예를 들어, 제어 장치(2-5)는, 버프 테이블(2-400)의 회전 속도에 따라, 벽부(2-402)의 높이를 제어해도 된다. 구체적으로는, 제어 장치(2-5)는, 회전 속도가 높을수록, 벽부(2-402)의 높이가 높아지도록 액추에이터(2-406)를 제어해도 된다. 혹은, 제어 장치(2-5)는, 버프 테이블(2-400)을 소정 이상의 속도로 회전시키는(연마 레이트 또는 세정 레이트를 높이는) 경우에는, 센서(2-420)를 사용하여, 버프 테이블(2-400)을 소정 미만의 속도로 회전시키는 경우보다도 처리액(L1)의 액면 레벨이 낮아지도록, 액면 레벨을 관리해도 된다. 이들 구성에 따르면, 처리액의 비산량을 저감시킬 수 있다. 즉, 비교적 저속 회전의 경우에는 처리액(L1)의 비산의 가능성이 적으므로, 비교적 높은 액면 레벨까지 처리액(L1)이 저류되는 것을 허용할 수 있다. 고속 회전의 경우에는, 비산의 가능성이 높아지므로, 액면 레벨이 비교적 낮게 억제되도록, 처리액(L1)의 공급량을 억제하거나, 혹은, 처리액(L1)을 공급하면서, 예를 들어 도 17e에 도시한 바와 같은 배출 경로(2-408) 및 밸브(2-410)로 액면 레벨을 조정한다.
혹은, 제어 장치(2-5)는, 버프 처리의 도중의 소정의 타이밍에 버프 처리를 일단 중단하고, 벽부(2-402)의 내측 영역에 저류된 처리액의 전량을 배출하고, 그 후, 새롭게 공급되는 처리액을 저류하여, 버프 처리를 재개해도 된다. 이러한 구성에 따르면, 버프 처리에 의해 발생한 생성물을 저류된 처리액과 함께 배출하고, 이들 생성물을 포함하지 않는 신선한 처리액을 사용하여, 버프 처리를 계속할 수 있다. 따라서, 이들 생성물에 의해 웨이퍼(W)가 손상을 받는 것을 억제할 수 있다.
B. 변형예:
B-1. 변형예 1:
버프 처리 모듈(2-300A)은, 벽부(2-402)의 내측 영역에 저류되는 처리액의 온도를 조정하는 온도 조절부를 구비하고 있어도 된다. 예를 들어, 도 19에 도시하는 바와 같이, 버프 테이블(2-400)의 내부에, 온도 조절기(2-412)가 설치되어 있어도 된다. 온도 조절기(2-412)는, 온도 조절용 워터 재킷이어도 된다. 대체적으로서, 온도 조절부는, 웨이퍼(W)에 공급되기 전의 공급액의 온도를 조절해도 된다. 프로세스 성능은, 처리액의 온도에 의존하므로, 이러한 구성에 따르면, 프로세스 성능을 온도 조건의 면에서 최적화할 수 있다.
B-2. 변형예 2:
버프 처리 모듈(2-300A)은, 처리액을 공급하는 수단으로서, 외부 노즐(2-710, 2-720, 2-730)과 내부 공급 라인(2-506) 중 어느 한쪽만을 구비하고 있어도 된다. 벽부(2-402)의 내측에 처리액을 저류할 수 있으므로, 버프 처리 모듈(2-300A)이 외부 노즐만을 구비하고 있는 경우라도, 웨이퍼(W)와 버프 패드(2-502)의 계면에 충분히 처리액을 공급할 수 있다. 이 경우, 내부 공급 라인(2-506)에 부수되어 설치되는 로터리 조인트 등의 복잡한 기구가 불필요해지므로, 장치 구성을 간소화할 수 있다.
B-3. 변형예 3:
벽부(2-402)는, 버프 테이블(2-400)보다도 외측에 배치되어 있어도 된다. 이 경우의 일 형태로서, 벽부(2-402)는, 버프 테이블(2-400)의 근방에 배치되어도 된다. 그리고, 버프 처리(예를 들어, 도 18에 나타낸 버프 처리의 후기) 중에, 버프 테이블(2-400)에 보유 지지되는 웨이퍼(W)의 상면의 위치와, 벽부(2-402)의 상면의 위치를 일치시킨 상태에서, 버프 헤드(2-500)의 일부분이 벽부(2-402) 상에 위치하도록, 웨이퍼(W)의 에지부가 버프 처리되어도 된다. 이러한 구성에 따르면, 에지부와, 그 내측 부분을 균일한 압력으로 버프 처리할 수 있다.
B-4. 변형예 4:
버프 처리 모듈(2-300A, 2-300B)은, 세정 유닛(2-4)에 포함되는 구성에 한하지 않고, 연마 유닛(2-3)에 포함되어도 된다.
이상, 몇 개의 실시예에 기초하여 본 발명의 실시 형태에 대해 설명해 왔지만, 상기한 발명의 실시 형태는, 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위한 것이고, 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 본 발명은 그 취지를 일탈하는 일 없이, 변경, 개량될 수 있음과 함께, 본 발명에는 그 등가물이 포함되는 것은 물론이다. 또한, 상술한 과제의 적어도 일부를 해결할 수 있는 범위, 또는 효과의 적어도 일부를 발휘하는 범위에 있어서, 특허 청구 범위 및 명세서에 기재된 각 구성 요소의 임의의 조합 또는 생략이 가능하다.
1 : 하우징
1a, 1b : 격벽
2 : 로드/언로드 유닛
3, 3A, 3B, 3C, 3D : 연마 유닛
4 : 세정 유닛
5 : 제어 장치
6, 7 : 리니어 트랜스포터
10 : 연마 패드
11 : 리프터
12 : 스윙 트랜스포터
20 : 프론트 로드부
21 : 주행 기구
22 : 반송 로봇
30A, 30B, 30C, 30D : 연마 테이블
31A, 31B, 31C, 31D : 톱 링
32A, 32B, 32C, 32D : 연마액 공급 노즐
33A, 33B, 33C, 33D : 드레서
34A, 34B, 34C, 34D : 아토마이저
36 : 톱 링 샤프트
180 : 임시 배치대
190 : 롤 세정실
191 : 제1 반송실
192 : 펜 세정실
193 : 제2 반송실
194 : 건조실
195 : 제3 반송실
201A, 201B : 롤 세정 모듈
202A, 202B : 펜 세정 모듈
203, 204 : 임시 배치대
205A, 205B : 건조 모듈
207 : 필터 팬 유닛
209, 210, 213 : 반송 로봇
211, 212, 214 : 지지축
300 : 버프 처리실
300A, 300B : 버프 처리 모듈
400 : 버프 테이블
500 : 버프 헤드
502 : 버프 패드
504 : 샤프트
506 : 내부 공급 라인
600 : 버프 아암
700 : 액 공급 계통
710 : 순수 외부 노즐
712 : 순수 배관
712a : 분기 순수 배관
714 : 순수 공급원
716, 718 : 개폐 밸브
720 : 약액 외부 노즐
722 : 약액 배관
722a : 분기 약액 배관
724 : 약액 공급원
726, 728 : 개폐 밸브
730 : 슬러리 외부 노즐
732 : 슬러리 배관
732a : 분기 슬러리 배관
734 : 슬러리 공급원
736, 738 : 개폐 밸브
740 : 액 공급 배관
800 : 컨디셔닝부
810 : 드레스 테이블
820 : 드레서
1000 : 기판 처리 장치
2-1 : 하우징
2-1a : 격벽
2-2 : 로드/언로드 유닛
2-3, 2-3A, 2-3B, 2-3C, 2-3D : 연마 유닛
2-4 : 세정 유닛
2-5 : 제어 장치
2-6, 2-7 : 리니어 트랜스포터
2-10 : 연마 패드
2-11 : 리프터
2-12 : 스윙 트랜스포터
2-20 : 프론트 로드부
2-21 : 주행 기구
2-22 : 반송 로봇
2-30A, 2-30B, 2-30C, 2-30D : 연마 테이블
2-31A, 2-31B, 2-31C, 2-31D : 톱 링
2-32A, 2-32B, 2-32C, 2-32D : 연마액 공급 노즐
2-33A, 2-33B, 2-33C, 2-33D : 드레서
2-34A, 2-34B, 2-34C, 2-34D : 아토마이저
2-36 : 톱 링 샤프트
2-180 : 임시 배치대
2-190 : 롤 세정실
2-191, 2-193, 2-195 : 제1 반송실
2-192 : 펜 세정실
2-194 : 건조실
2-201A, 2-201B : 롤 세정 모듈
2-202A, 2-202B : 펜 세정 모듈
2-203, 2-204 : 임시 배치대
2-205A, 2-205B : 건조 모듈
2-207 : 필터 팬 유닛
2-209, 2-210 : 반송 로봇
2-211 : 지지축
2-213 : 제3 반송 로봇
2-300A 전용 : 버프 처리 모듈
2-300 : 버프 처리실
2-300A, 2-300B : 버프 처리 모듈
2-400 : 버프 테이블
2-402 : 벽부
2-402a, 2-402c : 제1 부분
2-402b, 2-402d : 제2 부분
2-404 : 개구
2-406 : 저류량 조절부
2-406 : 액추에이터
2-408 : 배출 경로
2-410 : 밸브
2-412 : 온도 조절기
2-420 : 센서
2-500 : 버프 헤드
2-502 : 버프 패드
2-504 : 샤프트
2-506 : 내부 공급 라인
2-600 : 버프 아암
2-700 : 액 공급 계통
2-710 : 순수 외부 노즐
2-710 : 외부 노즐
2-712 : 순수 배관
2-712a : 분기 순수 배관
2-714 : 순수 공급원
2-716, 2-718 : 개폐 밸브
2-720 : 약액 외부 노즐
2-722 : 약액 배관
2-722a : 분기 약액 배관
2-724 : 약액 공급원
2-726, 2-728 : 개폐 밸브
2-730 : 슬러리 외부 노즐
2-732 : 슬러리 배관
2-732a : 분기 슬러리 배관
2-734 : 슬러리 공급원
2-736 : 개폐 밸브
2-740 : 액 공급 배관
2-800 : 컨디셔닝부
2-810 : 드레스 테이블
2-820 : 드레서
2-1000 : 기판 처리 장치
W : 웨이퍼
L1, L2 : 처리액
DIW : 순수

Claims (12)

  1. 기판을 버프 처리하기 위한 버프 처리 장치이며,
    상기 기판을 지지하기 위한 버프 테이블이며, 회전 가능하게 구성된 버프 테이블과,
    상기 기판을 버프 처리하기 위한 버프 패드를 설치 가능한 버프 헤드이며, 회전 가능하게 구성됨과 함께, 상기 버프 테이블에 근접하는 방향 및 상기 버프 테이블로부터 멀어지는 방향으로 이동 가능하게 구성되고, 상기 버프 처리용의 처리액을 상기 기판에 공급하기 위한 내부 공급 라인이 상기 버프 헤드의 내부에 형성된 버프 헤드와,
    상기 처리액을 상기 기판에 공급하기 위해 상기 내부 공급 라인과는 별도로 설치된 외부 노즐을 구비한, 버프 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 버프 처리 장치의 동작을 제어하도록 구성된 제어부를 구비하고,
    상기 제어부는, 상기 버프 패드를 상기 기판에 접촉시키기 위한 접촉 위치까지 상기 버프 헤드가 상기 버프 테이블에 근접하기 전에, 상기 버프 테이블이 회전된 상태에서 상기 외부 노즐로부터 상기 처리액을 공급하도록 상기 버프 처리 장치를 제어하도록 구성된, 버프 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 접촉 위치까지 상기 버프 헤드가 상기 버프 테이블에 근접하는 도중에 있어서, 상기 내부 공급 라인으로부터 상기 처리액을 공급하도록 상기 버프 처리 장치를 제어하도록 구성된, 버프 처리 장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 제어부는, 버프 처리 개시 후, 또는 상기 버프 처리 개시로부터 소정 시간 경과 후에 있어서, 상기 내부 공급 라인 및 상기 외부 노즐 중 상기 내부 공급 라인만으로부터 상기 처리액을 공급하도록 상기 버프 처리 장치를 제어하도록 구성된, 버프 처리 장치.
  5. 제2항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 버프 처리 중에 있어서, 상기 내부 공급 라인 및 상기 외부 노즐의 양쪽으로부터 상기 처리액을 공급하도록 상기 버프 처리 장치를 제어하도록 구성된, 버프 처리 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 버프 처리 장치의 동작을 제어하도록 구성된 제어부를 구비하고,
    상기 제어부는, 상기 접촉 위치까지 상기 버프 헤드가 상기 버프 테이블에 근접하기 전에, 상기 버프 테이블의 회전이 정지된 상태에서 상기 외부 노즐로부터 상기 처리액을 공급하고, 상기 공급이 개시된 후에, 상기 버프 헤드를 상기 접촉 위치까지 이동시키고, 상기 버프 테이블의 회전을 개시하도록 상기 버프 처리 장치를 제어하도록 구성된, 버프 처리 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 버프 처리 장치의 동작을 제어하도록 구성된 제어부를 구비하고,
    상기 제어부는, 상기 버프 패드를 상기 기판에 접촉시키기 위한 위치까지 상기 버프 헤드가 상기 버프 테이블에 근접하기 전에, 상기 버프 테이블이 회전된 상태에서 상기 내부 공급 라인으로부터 상기 처리액을 공급하도록 상기 버프 처리 장치를 제어하도록 구성된, 버프 처리 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 버프 처리 장치의 동작을 제어하도록 구성된 제어부를 구비하고,
    상기 제어부는, 상기 버프 테이블 및 상기 버프 헤드의 회전이 정지된 상태에서 상기 버프 패드를 상기 기판에 접촉시키기 위한 위치까지 상기 버프 패드가 상기 버프 테이블에 근접한 후에, 상기 내부 공급 라인으로부터 상기 처리액을 공급하고, 상기 처리액을 소정 시간 공급한 후에, 상기 버프 테이블 및 상기 버프 헤드의 회전을 개시하도록 구성된, 버프 처리 장치.
  9. 제2항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 버프 처리의 초기 기간에 있어서, 상기 버프 헤드에 의해 제1 하중이 상기 기판에 작용하고,
    상기 초기보다도 이후의 기간에 있어서, 상기 버프 헤드에 의해 상기 제1 하중보다도 큰 제2 하중이 상기 기판에 작용하도록 상기 버프 헤드를 제어하도록 구성된, 버프 처리 장치.
  10. 기판 처리 장치이며,
    화학 기계 연마 장치와,
    상기 화학 기계 연마 장치에서 처리된 기판의 후처리를 행하기 위한 제1항에 기재된 버프 처리 장치를 구비한, 기판 처리 장치.
  11. 버프 처리 장치에 의해 기판을 버프 처리하기 위한 방법이며,
    기판을 회전 가능하게 지지하기 위한 버프 테이블에 상기 기판을 배치하는 공정과,
    버프 처리용의 처리액을 상기 기판에 공급하기 위한 내부 공급 라인이 형성된 버프 헤드에 설치된 버프 패드를 상기 기판에 접촉시키기 전에, 상기 버프 테이블이 회전된 상태에서 외부 노즐로부터 상기 처리액을 공급하는 공정과,
    상기 외부 노즐로부터 상기 처리액을 공급하는 공정보다도 이후에 있어서, 상기 내부 공급 라인으로부터 상기 처리액을 공급하면서 버프 처리를 행하는 공정을 구비하는, 버프 처리 방법.
  12. 버프 처리 장치에 의해 기판을 버프 처리하기 위한 방법이며,
    기판을 회전 가능하게 지지하기 위한 버프 테이블에 상기 기판을 배치하는 공정과,
    버프 처리용의 처리액을 상기 기판에 공급하기 위한 내부 공급 라인이 형성된 버프 헤드에 설치된 버프 패드를 상기 기판에 접촉시키기 전에, 상기 버프 테이블의 회전이 정지된 상태에서 외부 노즐로부터 상기 처리액을 공급하는 공정과,
    상기 외부 노즐로부터의 상기 처리액의 공급이 개시된 후에, 상기 버프 패드를 상기 기판에 접촉시키고, 상기 버프 테이블의 회전을 개시하는 공정과,
    상기 버프 테이블의 회전을 개시하는 공정보다도 이후에 있어서, 상기 내부 공급 라인으로부터 상기 처리액을 공급하면서 버프 처리를 행하는 공정을 구비한, 버프 처리 방법.
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