(57)【要約】      （修正有）【課題】研磨パッドの表面の状態を均一に維持する。【解決手段】研磨される基板ＷＦを保持するための研磨ヘッド３０２が提供され、かかる研磨ヘッド３０２は、回転可能に構成される回転ヘッド３０４と、静止ヘッド３０６と、を有し、前記回転ヘッド３０４は、基板ＷＦを保持するための基板保持面と、前記基板保持面の周りに配置される第１リテーナ部材３２４と、を有し、前記静止ヘッド３０６は、前記第１リテーナ３２４部材の周りに配置される第２リテーナ部材３３２を有する。【選択図】図５
2020066096.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
研磨される基板を保持するための研磨ヘッドであって、
回転可能に構成される回転ヘッドと、静止ヘッドと、を有し、
前記回転ヘッドは、
基板を保持するための基板保持面と、
前記基板保持面の周りに配置される第１リテーナ部材と、を有し、
前記静止ヘッドは、
前記第１リテーナ部材の周りに配置される第２リテーナ部材を有する、
研磨ヘッド。
【請求項２】
請求項１に記載の研磨ヘッドであって、
前記回転ヘッドは、回転ヘッド本体を有し、
前記回転ヘッド本体は、回転可能な回転シャフトに取り付けられており、
前記第１リテーナ部材は、前記回転ヘッド本体に取り付けられており、
前記静止ヘッドは、静止ヘッド本体を有し、
前記静止ヘッド本体は、静止シャフトに取り付けられており、
前記第２リテーナ部材は、前記静止ヘッド本体に取り付けられている、
研磨ヘッド。
【請求項３】
請求項２に記載の研磨ヘッドであって、
前記回転ヘッド本体は、前記基板保持面を画定する第１エアバッグと、前記第１リテーナ部材を保持するための第２エアバッグと、を有し、
前記研磨ヘッドは、前記第１エアバッグに流体を供給するための第１流体供給ラインと、前記第２エアバッグに流体を供給するための第２流体供給ラインと、を有する、
研磨ヘッド。
【請求項４】
請求項３に記載の研磨ヘッドであって、
前記基板は四角形であり、
前記基板保持面は四角形であり、
前記第２エアバッグは、四角形の前記基板保持面の角部の周りに配置される第１領域と、四角形の前記基板保持面の辺部の周りに配置される第２領域と、を有し、
前記第２流体供給ラインは、前記第１領域に流体を供給するための第１領域ラインと、前記第２領域に流体を供給するための第２領域ラインと、を有する、
研磨ヘッド。
【請求項５】
請求項３または４に記載の研磨ヘッドであって、
前記第１エアバッグは互いに流体的に分離された複数の領域を含み、前記第１流体供給ラインは、前記第１エアバッグのそれぞれの領域に独立して流体を供給することができるように構成されている、
研磨ヘッド。
【請求項６】
請求項２から５のいずれか一項に記載の研磨ヘッドであって、
前記静止ヘッド本体は、前記第２リテーナ部材を保持するための第３エアバッグを有する、
研磨ヘッド。
【請求項７】
請求項２から６のいずれか一項に記載の研磨ヘッドであって、
アームを有し、
前記回転シャフトおよび前記静止シャフトは、前記アームに取り付けられており、
前記アームは、前記回転シャフトおよび前記静止シャフトをそれぞれの長手方向に移動可能に構成されている、
研磨ヘッド。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載の研磨ヘッドであって、
前記第２リテーナ部材は、表面に複数の溝が画定されている、
研磨ヘッド。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項に記載の研磨ヘッドであって、
前記第１リテーナ部材は、表面に複数の溝が画定されている、
研磨ヘッド。
【請求項１０】
基板研磨装置であって、
請求項１から９のいずれか一項に記載の研磨ヘッドと、
研磨パッドを保持するための研磨テーブルと、を有し、
前記研磨テーブルは、研磨パッドの表面に研磨液を供給するための、研磨液供給ラインを有する、
基板研磨装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の基板研磨装置であって、さらに、
研磨パッドから流れ出た研磨液を受け取るためのトレイと、
前記トレイで受け取った研磨液を研磨液供給ラインへ導くための循環ラインと、を有する、
基板研磨装置。
【請求項１２】
基板処理装置であって、
請求項１０または１１に記載の基板研磨装置と、
基板を洗浄するための洗浄装置と、
基板を乾燥させるための乾燥装置と、
前記基板研磨装置、前記洗浄装置、および前記乾燥装置との間で基板を搬送するための基板搬送装置と、を有する、
基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、研磨ヘッド、研磨ヘッドを備える基板研磨装置、および基板研磨装置を備える基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、処理対象物（例えば半導体ウェハなどの基板、又は基板の表面に形成された各種の膜）に対して各種処理を行うために処理装置が用いられている。処理装置の一例としては、処理対象物の研磨処理等を行うためのＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）装置が挙げられる。
【０００３】
ＣＭＰ装置は、処理対象物の研磨処理を行うための研磨ユニット、処理対象物の洗浄処理及び乾燥処理を行うための洗浄ユニット、及び、研磨ユニットへ処理対象物を受け渡すとともに洗浄ユニットによって洗浄処理及び乾燥処理された処理対象物を受け取るロード／アンロードユニット、などを備える。また、ＣＭＰ装置は、研磨ユニット、洗浄ユニット、及びロード／アンロードユニット内で処理対象物の搬送を行う搬送機構を備えている。ＣＭＰ装置は、搬送機構によって処理対象物を搬送しながら研磨、洗浄、及び乾燥の各種処理を順次行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−４０９２０号公報
【特許文献２】特開２００６−２９７５２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＣＭＰ装置において、研磨パッドと研磨対象物とを互い接触させた状態で相対的に移動させて（たとえば、回転させて）研磨対象物を研磨する。研磨パッドが研磨対象物よりも寸法が大きい場合、研磨パッドの一部に研磨対象物が接触することになる。たとえば、研磨パッドの中心付近は、常に研磨対象物が接触しており、一方、研磨パッドの外側付近は、研磨対象物が接触している時間が短くなる。そのため、研磨パッドは使用していくと表面の状態が不均一になっていく。研磨パッドの表面の状態が不均一になると、研磨対象物を均一に研磨することが困難になり得る。そこで、本願は研磨パッドの不均一性を解消することを１つの目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一実施形態によれば、研磨される四角形の基板を保持するための研磨ヘッドが提供され、かかる研磨ヘッドは、回転可能に構成される回転ヘッドと、静止ヘッドと、を有し、前記回転ヘッドは、基板を保持するための四角形の基板保持面と、前記基板保持面の周りに配置される第１リテーナ部材と、を有し、前記静止ヘッドは、前記第１リテーナ部材の周りに配置される第２リテーナ部材を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】一実施形態による、基板処理装置の全体構成を示す平面図である。
【図２】一実施形態による、ロードユニットを模式的に示す側面図である。
【図３】一実施形態による、搬送ユニットを模式的に示す側面図である。
【図４】一実施形態による、研磨ユニットを概略的に示す斜視図である。
【図５】図４に示される研磨ヘッドを矢印５の方に見た断面を含む図である。
【図６】図４に示される研磨ヘッドを底面の方から見た概略図である。
【図７】一実施形態による、研磨ヘッドを上側から見た概略図である。
【図８】一実施形態による、研磨ヘッドを上側から見た概略図である。
【図９】一実施形態による、研磨ヘッドを上側から見た概略図である。
【図１０】一実施形態による、研磨ヘッドを上側から見た概略図である。
【図１１】一実施形態による、乾燥ユニットを模式的に示す側面図である。
【図１２】一実施形態による、アンロードユニットを模式的に示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に、本発明に係る研磨ヘッド、研磨ヘッドを備える研磨装置、および研磨装置を備える基板処理装置を添付図面とともに説明する。添付図面において、同一または類似の要素には同一または類似の参照符号が付され、各実施形態の説明において同一または類似の要素に関する重複する説明は省略することがある。また、各実施形態で示される特徴は、互いに矛盾しない限り他の実施形態にも適用可能である。
【０００９】
図１は、一実施形態による基板処理装置１０００の全体構成を示す平面図である。図１に示される基板処理装置１０００は、ロードユニット１００、搬送ユニット２００、研磨ユニット３００、乾燥ユニット５００、およびアンロードユニット６００を有する。図示の実施形態において、搬送ユニット２００は、２つの搬送ユニット２００Ａ、２００Ｂを有し、研磨ユニット３００は、２つの研磨ユニット３００Ａ、３００Ｂを有する。一実施形態において、これらの各ユニットは、独立に形成することができる。これらのユニットを独立して形成することで、各ユニットの数を任意に組み合わせることで異なる構成の基板処理装置１０００を簡易に形成することができる。また、基板処理装置１０００は、制御装置９００を備え、基板処理装置１０００の各構成要素は制御装置９００により制御される。一実施形態において、制御装置９００は、入出力装置、演算装置、記憶装置などを備える一般的なコンピュータから構成することができる。
【００１０】
＜ロードユニット＞
ロードユニット１００は、研磨および洗浄などの処理が行われる前の基板ＷＦを基板処理装置１０００内へ導入するためのユニットである。図２は、一実施形態によるロードユニット１００を模式的に示す側面図である。一実施形態において、ロードユニット１００は筐体１０２を備える。筐体１０２は基板ＷＦを受け入れる側に入口開口１０４を備える。図２に示される実施形態においては、右側が入口側である。ロードユニット１００は、入口開口１０４から処理対象である基板ＷＦを受け入れる。ロードユニット１００の上流（図２では右側）には、本開示による基板処理装置１０００による基板ＷＦの処理より前の処理工程が実施される処理装置が配置される。図２に示される実施形態において、ロードユニット１００は、ＩＤリーダー１０６を備える。ＩＤリーダー１０６は、入口開口１０４から受け入れられた基板のＩＤを読み取る。基板処理装置１０００は、読み取ったＩＤに応じて、基板ＷＦに対して各種処理を行う。一実施形態において、ＩＤリーダー１０６はなくてもよい。一実施形態において、ロードユニット１００は、ＳＭＥＭＡ（Surface Mount Equipment Manufacturers Association）の機械装置インタフェー規格（IPC-SMEMA-9851）に準拠するように構成される。
【００１１】
図２に示される実施形態において、ロードユニット１００は、基板ＷＦを搬送するための複数の搬送ローラ２０２を備えている。搬送ローラ２０２を回転させることで、搬送ローラ２０２上の基板ＷＦを所定の方向（図２においては左方向）に搬送することができる。図示の実施形態において、ロードユニット１００の筐体１０２は、基板ＷＦの出口開口１０８を有する。ロードユニット１００は、搬送ローラ２０２上の所定の位置における基
板ＷＦの存在の有無を検知するためのセンサ１１２を有する。センサ１１２は任意の形式のセンサとすることができ、たとえば光学式のセンサとすることができる。図２に示される実施形態においては、センサ１１２は筐体１０２内に３つ設けられており、１つは入口開口１０４付近に設けられるセンサ１１２ａであり、１つはロードユニット１００の中央付近に設けられるセンサ１１２ｂであり、もう１つは出口開口１０８付近に設けられるセンサ１１２ｃである。一実施形態において、これらのセンサ１１２による基板ＷＦの検知に応じて、ロードユニット１００の動作を制御することができる。たとえば、入口開口１０４付近のセンサ１１２ａが基板ＷＦの存在を検知したら、ロードユニット１００内の搬送ローラ２０２の回転を始動するようにしてもよいし、また、搬送ローラ２０２の回転速度を変更してもよい。また、出口開口１０８付近のセンサ１１２ｃが基板ＷＦの存在を検知したら、後続のユニットである搬送ユニット２００Ａの入口シャッタ２１８を開くようにしてもよい。
【００１２】
一実施形態において、ロードユニット１００は、受け入れた基板ＷＦを反転させるための反転機（図示せず）を備えてもよい。図示の実施形態においては、ロードユニット１００は、基板ＷＦの被研磨面が下面となるように基板ＷＦを受け入れて搬送するが、上流の処理装置の仕様により基板ＷＦの被研磨面が上面となるようにロードユニット１００に搬送された場合は、反転機により基板ＷＦを反転させて、基板ＷＦの被研磨面が下面となるようにしてから、基板処理装置１０００の後続の処理を行うようにしてもよい。
【００１３】
＜搬送ユニット＞
図３は一実施形態による、搬送ユニット２００を模式的に示す側面図である。図１に示される基板処理装置１０００は、２つの搬送ユニット２００Ａ、２００Ｂを備えている。２つの搬送ユニット２００Ａ、２００Ｂは同一の構成とすることができるので、以下において、一括して搬送ユニット２００として説明する。
【００１４】
図示の搬送ユニット２００は、基板ＷＦを搬送するための複数の搬送ローラ２０２を備えている。搬送ローラ２０２を回転させることで、搬送ローラ２０２上の基板ＷＦを所定の方向に搬送することができる。搬送ユニット２００の搬送ローラ２０２は、導電性ポリマーから形成されても、導電性のないポリマーから形成されてもよい。搬送ローラ２０２は、上述のロードユニット１００、乾燥ユニット５００、およびアンロードユニット６００の搬送機構と同様に、ローラシャフト２０４に取り付けられており、ギア２０６を介して、モータ２０８により駆動される。一実施形態において、モータ２０８はサーボモータとすることができ、ギア２０６は、歯車式とすることができるが、ロードユニット１００、乾燥ユニット５００、およびアンロードユニット６００と同様にマグネットギアとすることもできる。図示の搬送ユニット２００は、搬送ローラ２０２上の所定の位置における基板ＷＦの存在の有無を検知するためのセンサ２１６を有する。センサ２１６は任意の形式のセンサとすることができ、たとえば光学式のセンサとすることができる。図３に示される実施形態においては、センサ２１６は搬送ユニット２００に７個（２１６ａ〜２１６ｇ）設けられている。一実施形態において、これらのセンサ２１６ａ〜２１６ｇによる基板ＷＦの検知に応じて、搬送ユニット２００の動作を制御することができる。これらのそれぞれのセンサ２１６ａ〜２１６ｇの位置および役割は後述する。図３に示されるように、搬送ユニット２００は、搬送ユニット２００内に基板ＷＦを受け入れるために開閉可能な入口シャッタ２１８を有する。
【００１５】
図３に示されるように、搬送ユニット２００は、ストッパ２２０を有する。ストッパ２２０は、ストッパ移動機構２２２に接続されており、ストッパ２２０は搬送ローラ２０２上を移動する基板ＷＦの搬送経路内に進入可能である。ストッパ２２０が基板ＷＦの搬送経路内に位置しているときは、搬送ローラ２０２上を移動する基板ＷＦの側面がストッパ２２０に接触し、移動中の基板ＷＦをストッパ２２０の位置で停止させることができる。
また、ストッパ２２０が基板ＷＦの搬送経路から退避した位置にあるときは、基板ＷＦは、搬送ローラ２０２上を移動することができる。ストッパ２２０による基板ＷＦの停止位置は、後述のプッシャ２３０が搬送ローラ２０２上の基板ＷＦを受け取ることができる位置（基板受け渡し位置）である。
【００１６】
図３に示されるように、搬送ユニット２００はプッシャ２３０を有する。プッシャ２３０は、複数の搬送ローラ２０２の上にある基板ＷＦを、複数の搬送ローラ２０２から離れるように持ち上げることができるように構成される。またプッシャ２３０は、保持している基板ＷＦを搬送ユニット２００の搬送ローラ２０２に受け渡すことができるように構成される。
【００１７】
プッシャ２３０は、第１ステージ２３２および第２ステージ２７０を備える。第１ステージ２３２は、基板ＷＦをプッシャ２３０から後述する研磨ヘッド３０２に受け渡す時に、研磨ヘッド３０２のリテーナ部材３２４、３３２を支持するためのステージである。第１ステージ２３２は、複数の支持柱２３４を備える。支持柱２３４の一方の端部は研磨ヘッド３０２のリテーナ部材３２４、３３２を支持する平坦な支持面を備える。各支持柱２３４の他方の端部は、共通のベース２３６に連結されている。また、各支持柱２３４は、搬送ローラ２０２に干渉しない位置に設けられ、各支持柱２３４は、搬送ローラ２０２の間に配置されている。第２ステージ２７０は、搬送ローラ２０２上の基板ＷＦを受け取るように構成される。第２ステージ２７０は、複数の支持柱２７２を備える。支持柱２７２の一方の端部は、基板ＷＦを支持する平坦な支持面を備える。各支持柱２７２の他方の端部は共通のベース２７４に連結されている。また、各支持柱２７２は、搬送ローラ２０２に干渉しない位置に設けられ、各支持柱２７２は、搬送ローラ２０２の間に配置されている。第１ステージ２３２および第２ステージ２７０は、それぞれ昇降機構に連結されており、それぞれ高さ方向（搬送される基板ＷＦの平面に垂直な方向）に移動可能である。
【００１８】
図３に示される搬送ユニット２００は、洗浄部を有する。図３に示されるように、洗浄部は洗浄ノズル２８４を有する。洗浄ノズル２８４は、搬送ローラ２０２の上側に配置される上洗浄ノズル２８４ａと、下側に配置される下洗浄ノズル２８４ｂとを有する。上洗浄ノズル２８４ａおよび下洗浄ノズル２８４ｂは、図示しない洗浄液の供給源に接続される。上洗浄ノズル２８４ａは、搬送ローラ２０２上を搬送される基板ＷＦの上面に洗浄液を供給するように構成される。下洗浄ノズル２８４ｂは、搬送ローラ２０２上を搬送される基板ＷＦの下面に洗浄液を供給するように構成される。上洗浄ノズル２８４ａおよび下洗浄ノズル２８４ｂは、搬送ローラ２０２上を搬送される基板ＷＦの幅と同程度、またはそれ以上の幅を備え、基板ＷＦが搬送ローラ２０２上を搬送されることで、基板ＷＦの全面が洗浄されるように構成される。図３に示されるように、洗浄部は、搬送ユニット２００の基板受け渡し領域よりも下流側に位置している。
【００１９】
図３に示されるように、洗浄部において、搬送ローラ２０２の上には上搬送ローラ２９０が配置されている。上搬送ローラ２９０は、動力源に接続されており、回転可能に構成されている。一実施形態において、上搬送ローラ２９０は、搬送ローラ２０２と同様にギア２０６およびモータ２０８により駆動されるように構成される。
【００２０】
一実施形態において、上搬送ローラ２９０は、搬送ローラ２０２の上に所定の間隔を空けて配置される。所定の間隔は、搬送される基板ＷＦの厚さと同程度とすることができる。この所定の間隔は、調整可能に構成される。上搬送ローラ２９０の寸法は任意であり、搬送ローラ２０２と同じ寸法でもよく、異なる寸法でもよい。一実施形態において、図３に示されるように、上搬送ローラ２９０の直径は、搬送ローラ２０２の直径よりも小さい。上搬送ローラ２９０の直径を小さくすることで、搬送ユニット２００の全体の寸法を小さくすることができる。
【００２１】
一実施形態において、上述の上搬送ローラ２９０は、基板受け渡し領域以外の領域に設けることができる。たとえば、上搬送ローラ２９０を基板受け渡し領域の下流にある洗浄部に設けることができ、また、基板受け渡し領域の上流側に設けてもよい。さらに、上搬送ローラ２９０は、上述したロードユニット１００、後述する乾燥ユニット５００、およびアンロードユニット６００に設けてもよい。
【００２２】
図３に示されるように、センサ２１６ｄは、洗浄部の入口付近に配置されている。一実施形態において、センサ２１６ｄにより基板ＷＦを検知したら、洗浄ノズル２８４から洗浄液を噴射して基板ＷＦの洗浄を開始することができる。また、基板ＷＦの洗浄中は、搬送ローラ２０２の回転数を洗浄用の速度にしてもよい。図３の実施形態において、センサ２１６ｆは洗浄部出口点付近に配置される。一実施形態において、センサ２１６ｆにより基板ＷＦを検知したら、洗浄ノズル２８４からの洗浄液の噴射を終了することができる。基板ＷＦの洗浄中は、搬送ローラ２０２および上搬送ローラ２９０により基板ＷＦが挟まれて搬送されるので、洗浄液の噴射中であっても基板ＷＦを安定的に搬送することができる。
【００２３】
図３に示されるように、搬送ユニット２００は、開閉可能な出口シャッタ２８６を有する。また、搬送ユニット２００は、出口付近にセンサ２１６ｇを備える。一実施形態において、センサ２１６ｇにより基板ＷＦを検知したら、出口シャッタ２８６を開き、次のユニットに基板ＷＦを搬送するようにしてもよい。一実施形態において、センサ２１６ｇにより基板ＷＦを検知したら、出口シャッタ２８６を開かずに、搬送ローラ２０２での基板ＷＦの搬送を停止し、次のユニットの処理を待ち、次のユニットの基板受け入れ準備が整った後に、出口シャッタ２８６を開き、基板ＷＦを次のユニットへ搬送するようにしてもよい。
【００２４】
＜研磨ユニット＞
図４は一実施形態による、研磨ユニット３００を概略的に示す斜視図である。図１に示される基板処理装置１０００は、２つの研磨ユニット３００Ａ、３００Ｂを備えている。２つの研磨ユニット３００Ａ、３００Ｂは同一の構成とすることができるので、以下において、一括して研磨ユニット３００として説明する。
【００２５】
図４に示されるように、研磨ユニット３００は、研磨テーブル３５０と、研磨ヘッド３０２と、を備える。研磨テーブル３５０は、テーブルシャフト３５１に支持される。研磨テーブル３５０は、図示していない駆動部によって、テーブルシャフト３５１の軸心周りに回転するようになっている。研磨テーブル３５０には、研磨パッド３５２が貼り付けられる。一実施形態において、研磨パッド３５２は、研磨テーブル３５０からの剥離を容易にするための層を介して貼り付けられてもよい。そのような層は、たとえばシリコーン層やフッ素系樹脂層などがあり、例えば特開２０１４−１７６９５０号公報などに記載されているものを使用してもよい。
【００２６】
一実施形態において、研磨パッド３５２の表面には溝（図示せず）が設けられる。かかる溝は、研磨パッド３５２の表面に供給された研磨液の流れを制御するためのものである。研磨パッド３５２の溝の大きさや深さ、断面形状、パターンは任意である。
【００２７】
図４に示されるように、研磨ヘッド３０２は、回転ヘッド３０４および静止ヘッド３０６を備える。回転ヘッド３０４は、概ね円板形状である。回転ヘッド３０４は、後述のように四角形の基板ＷＦを保持するように構成することができる。また、回転ヘッド３０４は、円形の基板ＷＦを保持するように構成してもよい。図４に示されるように、回転ヘッド３０４は、回転シャフト３０８に取り付けられている。回転シャフト３０８は図示しな
いモータ等により回転可能に構成される。そのため、回転ヘッド３０４も回転可能に構成される。
【００２８】
一実施形態による研磨ヘッド３０２として、図４に示される静止ヘッド３０６は、回転ヘッド３０４の外周の少なくとも一部を囲う形状である。図４に示される静止ヘッド３０６は、全体として円形であるが、回転ヘッド３０４が配置される一部が凹部となっている略三日月形状である。一実施形態として、静止ヘッド３０６は、回転ヘッド３０４の外周の全体を囲うように構成されてもよい。図４に示されるように、静止ヘッド３０６は、静止シャフト３１０に取り付けられている。図４に示される実施形態においては、静止ヘッド３０６は３個の静止シャフト３１０ａ，ｂ，ｃに取り付けられている。静止シャフト３１０は、回転シャフト３０８とは異なり回転しない。そのため、静止ヘッド３０６は、回転ヘッド３０４とは異なり回転しない。なお、静止ヘッド３０６の中心と、回転ヘッド３０４の中心とは一致しない。
【００２９】
図４に示されるように、回転シャフト３０８および静止シャフト３１０は、アーム３６０に連結されている。アーム３６０は、回転軸３６２を中心に揺動可能である。図１に示されるように、揺動可能なアーム３６０により、研磨ヘッド３０２は、搬送ユニット２００の方へ移動可能である。研磨ヘッド３０２が、搬送ユニット２００の基板受け渡し位置に移動することで、研磨ヘッド３０２の回転ヘッド３０４は、プッシャ２３０から基板ＷＦを受け取ることができる。また、研磨ユニット３００での基板ＷＦの研磨後に、基板ＷＦを研磨ヘッド３０２の回転ヘッド３０４からプッシャ２３０に基板ＷＦを受け渡すことができる。また、アーム３６０は、図示しない昇降機構により研磨パッド３５２の研磨面に垂直な方向に移動可能に構成される。そのため、回転ヘッド３０４および静止ヘッド３０６は、研磨パッド３５２の研磨面に垂直な方向に移動可能である。また、これに替えて回転シャフト３０８および静止シャフト３１０は、アーム３６０に対して各々独立して図示しないそれぞれの昇降機構と案内機構により研磨パッド３５２の研磨面に垂直な方向に移動可能に構成してもよい。この場合、基板ＷＦとプッシャ２３０との受渡は、基板受け渡し位置において、常に回転シャフト３０８を下降位置で、静止シャフト３１０を上昇位置とすることで後述の第１リテーナ部材３２４よりも第２リテーナ部材３３２を高く配置させることができ、第２リテーナ部材３３２をプッシャ２３０の第１ステージ２３２（支持柱２３４）で支持する必要がなくなるのでプッシャ２３０を小型化でき、基板受け渡し領域の省スペース化が可能である。
【００３０】
図５は、図４に示される研磨ヘッド３０２を矢印５の方に見た概略断面図である。図６は、図４に示される研磨ヘッド３０２を底面の方から見た概略図である。図４、図５に示されるように、回転ヘッド３０４は、略円板形状の回転ヘッド本体３１２を備える。図示のように、回転シャフト３０８は回転ヘッド本体３１２に連結されている。回転ヘッド本体３１２は金属やセラミックス等の強度および剛性が高い材料から形成することができる。
【００３１】
図５に示されるように、回転ヘッド本体３１２の下面の中心部分には、エアバッグ３１４が配置されている。エアバッグ３１４内には圧力室３１６が形成されている。図５に示されるように、エアバッグ３１４の底面には、真空吸着により基板ＷＦが保持される。したがって、本実施形態においては、エアバッグ３１４は基板保持面を画定している。エアバッグ３１４に形成される圧力室３１６は１つでもよく、互いに独立した複数の圧力室が備えられてもよい。図５に示される実施形態においては、エアバッグ３１４は、中央圧力室３１６ａ、中間圧力室３１６ｂ、および周辺圧力室３１６ｃの３つの圧力室を備えている。中央圧力室３１６ａには流体供給ライン３１８ａを介して加圧空気等の加圧流体が供給され、あるいは真空引きがされるようになっている。中間圧力室３１６ｂには流体供給ライン３１８ｂを介して加圧空気等の加圧流体が供給され、あるいは真空引きがされるよ
うになっている。周辺圧力室３１６ｃには流体供給ライン３１８ｃを介して加圧空気等の加圧流体が供給され、あるいは真空引きがされるようになっている。図示の実施形態による研磨ヘッド３０２においては、圧力室３１６へ供給する流体の圧力により、基板ＷＦを研磨パッド３５２へ押圧する圧力を制御することができる。特に、図５に示されるように、エアバッグ３１４が複数の圧力室３１６ａ〜ｃを備える場合、各圧力室３１６ａ〜ｃに圧力を独立に制御することで、基板ＷＦの領域ごとに研磨パッド３５２へ押圧する圧力を制御することができる。
【００３２】
図５に示されるように、回転ヘッド本体３１２の下面の周辺部分には、エアバッグ３２０が配置されている。エアバッグ３２０は、中心部分に配置されるエアバッグ３１４を囲むように配置されている。エアバッグ３２０内には圧力室３２２が形成されている。図５に示されるように、エアバッグ３２０の底面には、第１リテーナ部材３２４が保持される。図６に示されるように、第１リテーナ部材３２４は、複数の区画に分割されている。図６に示される実施形態においては、四角形の基板ＷＦの角部に配置される第１リテーナ部材３２４ａと、四角形の基板ＷＦの辺部に配置される第１リテーナ部材３２４ｂとを備えている。エアバッグ３２０は、第１リテーナ部材３２４の区画に対応して、複数の圧力室３２２を備えるように構成される。エアバッグ３２０の複数の圧力室３２２のそれぞれには、流体供給ライン３１９を介して独立して加圧空気等の加圧流体が供給され、あるいは真空引きがされるように構成される。図示の実施形態による研磨ヘッド３０２においては、圧力室３２２へ供給する流体の圧力により、第１リテーナ部材３２４を研磨パッド３５２へ押圧する圧力を制御することができる。特に、図６に示されるように、第１リテーナ部材３２４およびエアバッグ３２０が複数の区画に分割されている場合、第１リテーナ部材３２４の各区画の研磨パッド３５２への押圧力を独立して制御することができる。
【００３３】
一実施形態として、第１リテーナ部材３２４は、たとえば図７のように分割されずに、四角形の基板を取り囲む１つのリング状の部材として形成してもよい。この場合、エアバッグ３２０は１つの部材で形成されている第１リテーナ部材３２４の全体を支持する１つのエアバッグとしてもよく、複数の独立した圧力室３２２を備えるように構成して第１リテーナ部材３２４の場所に応じて異なる圧力を付与できるように構成してもよい。なお、一実施形態において、第１リテーナ部材３２４は、剛性の高い樹脂材またはセラミックス等から形成することができる。
【００３４】
図４〜６に示されるように、静止ヘッド３０６は略三日月形状の静止ヘッド本体３２６を備える。図示のように、静止シャフト３１０ａ，ｂ，ｃは静止ヘッド本体３２６に連結されている。静止ヘッド本体３２６は金属やセラミックス等の強度および剛性が高い材料から形成することができる。
【００３５】
図５に示されるように、静止ヘッド本体３２６の下面には、エアバッグ３２８が配置されている。エアバッグ３２８内には圧力室３３０が形成されている。図５に示されるように、エアバッグ３２８の底面には、第２リテーナ部材３３２が保持される。第２リテーナ部材３３２は１つの部材で形成されてもよく、複数の区画を備えるように複数の部材で形成されてもよい。エアバッグ３２８に形成される圧力室３３０は１つでもよく、互いに独立した複数の圧力室が備えられてもよい。たとえば、第２リテーナ部材３３２が複数の区画を備える場合、第２リテーナ部材３３２の区画に対応して、複数の圧力室３３０を備えるように構成してもよい。エアバッグ３２８の圧力室３３０には、流体供給ライン３３４を介して加圧空気等の加圧流体が供給され、あるいは真空引きがされるようになっている。エアバッグ３２８が複数の圧力室３３０を備える場合、複数の圧力室３３０に独立して加圧流体を供給できるように構成することができる。図示の実施形態による研磨ヘッド３０２においては、圧力室３３０へ供給する流体の圧力により、第２リテーナ部材３３２を研磨パッド３５２へ押圧する圧力を制御することができる。なお、一実施形態において、
第２リテーナ部材３３２は、第１リテーナ部材３２４と同様に、剛性の高い樹脂材またはセラミックス等から形成することができる。
【００３６】
一実施形態において、第１リテーナ部材３２４および第２リテーナ部材３３２の一方または両方の表面（研磨パッド３５２に接触する表面）に、溝を設けることができる。溝は、研磨パッド３５２の表面に供給された研磨液の流れを制御するためのものである。リテーナ部材３２４、３３２の溝の大きさや深さ、断面形状、パターンは任意である。図７〜図１０は、一実施形態による研磨ヘッド３０２を上側から見た概略図である。図７〜図１０においては、図示の明瞭化のために、研磨パッド３５２、第１リテーナ部材３２４、第２リテーナ部材３３２、基板ＷＦのみを図示している。また、図７〜図１０においては、研磨テーブル３５０の回転方向および回転ヘッド３０４による基板ＷＦの回転方向を矢印で示している。
【００３７】
研磨液は後述するように、研磨テーブル３５０内部を介して研磨パッド３５２の貫通孔３５７から供給される。図７に示される実施形態においては、第２リテーナ部材３３２の表面に複数の溝３４０が設けられている。図７に示される実施形態においては、複数の溝３４０は、第２リテーナ部材３３２の中心から半径方向外側に向けて、研磨テーブル３５０の回転方向と反対側に湾曲するパターンとなるようにそれぞれの溝３４０が延びている。そのため、図７に示される実施形態においては、研磨テーブル３５０の回転により、研磨液が第２リテーナ部材３３２の溝３４０内を基板ＷＦの方に向けて移動するように促される。
【００３８】
図８に示される実施形態においては、第２リテーナ部材３３２の表面に複数の溝３４０が設けられている。図８に示される実施形態においては、複数の溝３４０は、第２リテーナ部材３３２の中心から半径方向外側に向けて、研磨テーブル３５０の回転方向に湾曲するパターンとなるようにそれぞれの溝３４０が延びている。そのため、図８に示される実施形態においては、研磨テーブル３５０の回転により、研磨液が第２リテーナ部材３３２の溝３４０内を研磨パッド３５２の外側に向けて移動するように促される。
【００３９】
図９に示される実施形態においては、第１リテーナ部材３２４の表面に複数の溝３４２が形成され、さらに、第２リテーナ部材３３２の表面に複数の溝３４０が設けられている。図９に示される実施形態においては、第１リテーナ部材３２４の溝３４２は、第１リテーナ部材３２４の中心から半径方向外側に向けて、回転ヘッド３０４の回転方向の反対側に湾曲するパターンとなるようにそれぞれ溝３４２が延びている。そのため、図９に示される実施形態においては、回転ヘッド３０４の回転により、研磨液が第１リテーナ部材３２４の溝３４２内を外側に向けて移動するように促される。また、第２リテーナ部材３３２の複数の溝３４０は、第２リテーナ部材３３２の中心から半径方向外側に向けて、研磨テーブル３５０の回転方向に湾曲するパターンとなるようにそれぞれの溝３４０が延びている。そのため、図９に示される実施形態においては、研磨テーブル３５０の回転により、研磨液が第２リテーナ部材３３２の溝３４０内を研磨パッド３５２の外側に向けて移動するように促される。
【００４０】
図１０に示される実施形態においては、第１リテーナ部材３２４の表面に複数の溝３４２が形成され、さらに、第２リテーナ部材３３２の表面に複数の溝３４０が設けられている。図１０に示される実施形態においては、第１リテーナ部材３２４の溝３４２は、第１リテーナ部材３２４の中心から半径方向外側に向けて、回転ヘッド３０４の回転方向に湾曲するパターンとなるようにそれぞれ溝３４２が延びている。そのため、図１０に示される実施形態においては、回転ヘッド３０４の回転により、研磨液が第１リテーナ部材３２４の溝３４２内を基板側に向けて移動するように促される。また、第２リテーナ部材３３２の複数の溝３４０は、第２リテーナ部材３３２の中心から半径方向外側に向けて、研磨
テーブル３５０の回転方向に湾曲するパターンとなるようにそれぞれの溝３４０が延びている。そのため、図１０に示される実施形態においては、研磨テーブル３５０の回転により、研磨液が第２リテーナ部材３３２の溝３４０内を研磨パッド３５２の外側に向けて移動するように促される。
【００４１】
図７〜図１０に示される実施形態において、第１リテーナ部材３２４の溝３４２および第２リテーナ部材３３２の溝３４０の数やパターンは、基板ＷＦと研磨パッド３５２との間への研磨液の供給、およびそこからの研磨液の排出が適切なバランスになるように決定することができる。
【００４２】
図５に示されるように、研磨テーブル３５０およびテーブルシャフト３５１には、研磨液を供給するための研磨液供給ライン３５３が設けられている。研磨液供給ライン３５３は、研磨テーブル３５０の表面の開口部３５５に連通している。研磨テーブル３５０の開口部３５５に対応する位置において研磨パッド３５２は貫通孔３５７が形成されており、研磨液供給ライン３５３を通る研磨液は、研磨テーブル３５０の開口部３５５および研磨パッド３５２の貫通孔３５７から研磨パッド３５２の表面に供給される。なお、研磨テーブル３５０の開口部３５５および研磨パッド３５２の貫通孔３５７は、１つであっても複数でもよい。また、研磨テーブル３５０の開口部３５５および研磨パッド３５２の貫通孔３５７の位置は任意であるが、一実施形態においては研磨テーブル３５０の中心付近に配置される。
【００４３】
一実施形態による研磨ユニット３００は、図５に模式的に示されるように、研磨パッド３５２から外側に流れ出る研磨液を受け取るトレイ４００を備える。トレイ４００は、円形の研磨テーブル３５０の外周の全体に渡り配置されており、研磨パッド３５２から流れ落ちる研磨液を受け入れることができる。研磨ユニット３００はさらに、研磨液を貯留するためのタンク４０２を備える。タンク４０２はトレイ４００に流体連通しており、トレイ４００で受け取った研磨液を貯留することができる。
【００４４】
図５に示されるように、タンク４０２には循環ライン４０４が接続されている。タンク４０２に貯留された研磨液は、ポンプ４０３を利用して、循環ライン４０４を介して研磨テーブル３５０の研磨液供給ライン３５３に供給することができる。一実施形態において、図５に示されるように循環ライン４０４にはフィルタ４０６が取り付けられている。フィルタ４０６は、使用前後の研磨液中に混入している砥粒等の微小粒子が凝集し粗大化した粒子や研磨生成物などの粗大固形成分などを取り除き、研磨中に基板ＷＦの被研磨面にスクラッチが形成されることを防止できる。タンク４０２には、タンク４０２内の研磨液を撹拌するための攪拌機４０８と、タンク４０２内の研磨液の成分を測定するためのセンサ４１０と、が設けられている。一実施形態において、センサ４１０は、ｐＨ計、研磨液中の砥粒濃度を測定する砥粒濃度計などとすることができる。また、タンク４０２には、純水の供給源４１２、ｐＨ調整剤の供給源４１４、および未使用の研磨液の供給源４１６が連結されている。一実施形態において、センサ４１０により測定したタンク４０２内の研磨液の状態に応じて、純水の供給源４１２、ｐＨ調整剤の供給源４１４、および研磨液の供給源４１６から各種成分をタンク４０２に添加して、タンク４０２内の研磨液の成分を調整することができる。
【００４５】
図５に示される実施形態による研磨ユニット３００においては、基板に研磨に使用した研磨液を回収および再使用することができる。特に、上述のように、第２リテーナ部材３３２を備える研磨ヘッド３０２を使用する実施形態においては、回転ヘッド３０４に保持される基板ＷＦと第１リテーナ部材３２４に加えて、第２リテーナ部材３３２により研磨パッド３５２の大部分が覆われているので、基板の研磨に使用された研磨液が、研磨パッド３５２上で空気に触れる時間が少ない。そのため、研磨液中の水分が蒸発したり、研磨
液中の成分が変質したりして、研磨液の成分が変化する可能性が小さく、研磨液を再使用することに適している。なお、一実施形態として、研磨液を再利用せずに、研磨液供給ライン３５３から常に新しい研磨液を供給するように構成してもよい。さらに、新しい研磨液および再利用する研磨液のいずれかを研磨液供給ライン３５３から選択的に供給できるように構成してもよい。さらに、一実施形態として、研磨液供給ライン３５３から純水および／または薬液などの洗浄液を供給できるように構成してもよい。
【００４６】
上述の研磨ユニット３００おいて、研磨パッド３５２上に洗浄液を供給するためのノズル（図示せず）を設けてもよい。洗浄液は、たとえば純水とすることができる。また、一実施形態において、研磨ユニット３００は、研磨パッド３５２のコンディショニングを行うためのドレッサ（図示せず）を備える。また、一実施形態において、研磨ユニット３００は、液体、又は、液体と気体との混合流体、を研磨パッド３５２に向けて噴射するためのアトマイザ（図示せず）を備えてもよい。アトマイザから噴射される液体は、例えば、純水であり、気体は、例えば、窒素ガスである。
【００４７】
＜乾燥ユニット＞
乾燥ユニットは、基板ＷＦを乾燥させるための装置である。図１に示される基板処理装置１０００においては、乾燥ユニット５００は、研磨ユニット３００で研磨された後に、搬送ユニット２００の洗浄部で洗浄された基板ＷＦを乾燥させる。図１に示されるように、乾燥ユニット５００は、搬送ユニット２００の下流に配置される。
【００４８】
図１１は、一実施形態による乾燥ユニット５００を模式的に示す側面図である。乾燥ユニット５００は、基板ＷＦを搬送するための搬送ローラ２０２および上搬送ローラ２９０を有する。一実施形態において、乾燥ユニット５００の搬送ローラ２０２および上搬送ローラ２９０は、導電性ポリマーから構成することができる。搬送ローラ２０２および上搬送ローラ２９０は、ローラシャフト２０４および上ローラシャフト（図示せず）などを介して電気的に接地される。これは、基板ＷＦが帯電して基板ＷＦを損傷することを防止するためである。また、一実施形態において、乾燥ユニット５００に、基板ＷＦの帯電を防止するためにイオナイザー（図示せず）を設けてもよい。乾燥ユニット５００の搬送ローラ２０２および上搬送ローラ２９０は、搬送ユニット２００の搬送ローラ２０２および上搬送ローラ２９０と同様にギア２０６およびモータ２０８により駆動される。図１１に示されるように、乾燥ユニット５００の入口側には、入口シャッタ５０２を備える。入口シャッタ５０２は、開閉可能に構成される。図１１に示されるように、乾燥ユニット５００は、搬送ローラ２０２上の所定の位置における基板ＷＦの存在の有無を検知するためのセンサ５０４を有する。センサ５０４は任意の形式のセンサとすることができ、たとえば光学式のセンサとすることができる。図１１に示される実施形態においては、センサ５０４は乾燥ユニット５００に３個（５０４ａ〜５０４ｃ）設けられている。一実施形態において、これらのセンサ５０４ａ〜５０４ｃによる基板ＷＦの検知に応じて、乾燥ユニット５００の動作を制御することができる。これらのそれぞれのセンサ５０４ａ〜５０４ｃの位置および役割は後述する。
【００４９】
図１１に示される実施形態において、乾燥ユニット５００は、搬送ローラ２０２上を搬送される基板ＷＦに向けて気体を噴射するためのノズル５３０を有する。気体は、たとえば圧縮された空気または窒素とすることができる。図示の実施形態において、ノズル５３０は、搬送ローラ２０２の下側に配置される下ノズル５３０ａと、搬送ローラ２０２の上側に配置される上ノズル５３０ｂと、を有する。下ノズル５３０ａは、搬送ローラ２０２上を搬送される基板ＷＦの下面に気体を噴射するように配置される。また、上ノズル５３０ｂは、搬送ローラ２０２上を搬送される基板ＷＦの上面に気体を噴射するように配置される。下ノズル５３０ａおよび上ノズル５３０ｂは、搬送される基板ＷＦの幅と同程度あるいはそれ以上の幅を有する。そのため、下ノズル５３０ａおよび上ノズル５３０ｂによ
り搬送される基板ＷＦの全体に渡って気体を噴きつけることができる。乾燥ユニット５００は、下ノズル５３０ａおよび上ノズル５３０ｂにより搬送される基板ＷＦ上の水滴を吹き飛ばすことで、基板ＷＦを乾燥させることができる。なお、下ノズル５３０ａおよび上ノズル５３０ｂは、それぞれ１つ設けてもよいし、基板ＷＦの搬送方向に複数設けてもよい。図１１に示される実施形態では上ノズル５３０ｂと下ノズル５３０ａとをそれぞれ３個設けている。各ノズル５３０の形式としては気体供給口が基板ＷＦの幅程度に伸びるスリット状とすることができる。
【００５０】
図１１に示される乾燥ユニット５００は、搬送ローラ２０２の上に配置される上搬送ローラ２９０を有している。一実施形態において、乾燥ユニット５００は、図１１に示されるように、出口側に出口シャッタ５４０が配置されている。出口シャッタ５４０は、開閉可能に構成される。乾燥ユニット５００により基板ＷＦが乾燥されると、出口シャッタ５４０を開いて乾燥後の基板ＷＦを乾燥ユニット５００の外へ搬送することができる。
【００５１】
上述の実施形態による乾燥ユニット５００は、搬送ローラ２０２および上搬送ローラ２９０により基板ＷＦを上下方向から挟んで搬送する。そのため、ノズル５３０により気体が基板ＷＦに噴きつけられても、基板ＷＦを安定して搬送することができる。
【００５２】
＜アンロードユニット＞
アンロードユニット６００は、研磨および洗浄などの処理が行われた後の基板ＷＦを基板処理装置１０００の外へ搬出するためのユニットである。図１に示される基板処理装置１０００においては、アンロードユニット６００は、乾燥ユニット５００で乾燥された後の基板を受け入れる。図１に示されるように、アンロードユニット６００は、乾燥ユニット５００の下流に配置される。
【００５３】
図１２は、一実施形態によるアンロードユニット６００を模式的に示す側面図である。一実施形態において、アンロードユニット６００は筐体６０２を備える。筐体６０２は基板ＷＦを受け入れる側に入口開口６０４を備える。図１２に示される実施形態においては、右側が入口側である。アンロードユニット６００は、入口開口６０４から基板ＷＦを受け入れる。一実施形態において、アンロードユニット６００は、ＳＭＥＭＡ（Surface Mount Equipment Manufacturers Association）の機械装置インタフェー規格（IPC-SMEMA-9851）に準拠するように構成される。
【００５４】
図１２に示される実施形態において、アンロードユニット６００は、基板ＷＦを搬送するための複数の搬送ローラ２０２を備えている。搬送ローラ２０２を回転させることで、搬送ローラ２０２上の基板を所定の方向に搬送することができる。一実施形態において、アンロードユニット６００の搬送ローラ２０２は、導電性ポリマーから構成することができる。一実施形態において、搬送ローラ２０２は、ローラシャフト２０４などを介して電気的に接地される。これは、基板ＷＦが帯電して基板ＷＦを損傷することを防止するためである。また、一実施形態において、アンロードユニット６００に、基板ＷＦの帯電を防止するためにイオナイザー（図示せず）を設けてもよい。
【００５５】
図示の実施形態において、アンロードユニット６００の筐体６０２は、基板ＷＦの出口開口６０８を有する。アンロードユニット６００は、搬送ローラ２０２上の所定の位置における基板ＷＦの存在の有無を検知するためのセンサ６１２を有する。センサ６１２は任意の形式のセンサとすることができ、たとえば光学式のセンサとすることができる。図１２に示される実施形態においては、センサ６１２は筐体６０２内に３つ設けられており、１つは入口開口６０４付近に設けられるセンサ６１２ａであり、１つはアンロードユニット６００の中央付近に設けられるセンサ６１２ｂであり、もう１つは出口開口６０８付近に設けられるセンサ６１２ｃである。一実施形態において、これらのセンサ６１２による
基板ＷＦの検知に応じて、アンロードユニット６００の動作を制御することができる。たとえば、入口開口６０４付近のセンサ６１２ａが基板ＷＦの存在を検知したら、アンロードユニット６００内の搬送ローラ２０２の回転を始動するようにしてもよいし、また、搬送ローラ２０２の回転速度を変更してもよい。一実施形態において、ロードユニット１００で反転機が必要な場合は、アンロードユニット６００も、基板ＷＦを反転させるための反転機（図示せず）を備えてもよい。
【００５６】
以下において、上述した基板処理装置１０００による基板ＷＦの搬送経路を説明する。基板処理装置１０００の動作は、制御装置９００により制御される。基板処理装置１０００の上流には、他の処理装置が配置されている。上流側の他の処理装置にて処理された基板ＷＦは基板処理装置１０００のロードユニット１００の入口開口１０４から搬入される。上述の実施形態においては、基板ＷＦは、研磨ユニット３００により研磨される面が下向きで搬送される。一実施形態において、ロードユニット１００のセンサ１１２ａにより基板ＷＦを検知したら、ロードユニット１００の搬送ローラ２０２の動作を開始させるように構成することができる。また、ロードユニット１００に導入された基板ＷＦはリーダー１０６により基板ＷＦのＩＤが読み取られる。読み取られたＩＤに応じて基板処理装置１０００での処理を決定してもよい。また、読み取ったＩＤにより、導入された基板ＷＦが基板処理装置１０００による処理対象ではないと判断されたら、搬送ローラ２０２による搬送を停止してもよい。搬送ローラ２０２によりロードユニット１００内を基板ＷＦが搬送されると、センサ１１２ｃにより基板ＷＦが検知される。センサ１１２ｃにより基板ＷＦが検知され、且つ、搬送ユニット２００Ａで基板ＷＦの受け入れ準備ができている場合は、搬送ユニット２００Ａの入口シャッタ２１８が開き、搬送ローラ２０２により基板ＷＦがロードユニット１００から搬送ユニット２００Ａへ搬送される。搬送ユニット２００Ａで基板ＷＦの受け入れ準備ができていない場合は、ロードユニット１００の搬送ローラ２０２の動作を停止して、搬送ユニット２００Ａの受け入れ準備ができるのを待つ。
【００５７】
基板ＷＦが搬送ユニット２００Ａに搬送されると、搬送ユニット２００Ａの入口側に配置されたセンサ２１６ａが基板ＷＦを検知する。センサ２１６ａにより、基板ＷＦの後ろが通過したことが確認されると、入口シャッタ２１８を閉じる。その後、センサ２１６ｂにより基板ＷＦの位置を監視しながら、搬送ユニット２００Ａの搬送ローラ２０２で基板ＷＦが搬送される。このときストッパ移動機構２２２によりストッパ２２０が基板ＷＦの搬送経路内に移動されている。搬送ローラ２０２上を搬送されてきた基板ＷＦは、ストッパ２２０に接触して基板ＷＦが停止される。また、センサ２１６ｃはストッパ２２０の位置に配置されており、センサ２１６ｃにより基板ＷＦを検知すると搬送ローラ２０２の動作を停止する。ストッパ２２０の位置（基板受け渡し位置）で停止した基板ＷＦは、プッシャ２３０を介して、研磨ユニット３００Ａの研磨ヘッド３０２の回転ヘッド３０４に受け渡される。研磨ヘッド３０２は、真空吸着により基板ＷＦを回転ヘッド３０４のエアバッグ３１４の下面に保持する。
【００５８】
研磨ヘッド３０２に基板ＷＦを保持させたら、アーム３６０を揺動させて、基板ＷＦを保持する研磨ヘッド３０２が研磨ユニット３００Ａの研磨パッド３５２に対向する位置にくるようにする。その後、研磨テーブル３５０および研磨ヘッド３０２の回転ヘッド３０４を回転させながら、アーム３６０を下降させて回転ヘッド３０４と静止ヘッド３０６を（あるいは、回転ヘッド３０４と静止ヘッド３０６をそれぞれの昇降機構により独立して）研磨パッド３５２に近接させ、エアバッグ３１４、３２０、３２８を所定の圧力で加圧することにより、基板ＷＦ、第１リテーナ部材３２４と第２リテーナ部材３３２を研磨パッド３５２に押し当てて基板ＷＦを研磨する。基板ＷＦの研磨中は、研磨液供給ライン３５３を通じて研磨液を研磨パッド３５２の表面に供給する。
【００５９】
研磨ユニット３００Ａでの基板ＷＦの研磨が終了すると、アーム３６０を揺動させて、
基板ＷＦを保持する研磨ヘッド３０２を搬送ユニット２００Ａの基板受け渡し位置まで移動させる。その後、研磨ヘッド３０２の回転ヘッド３０４から搬送ユニット２００Ａへ基板ＷＦを受け渡す。
【００６０】
研磨ユニット３００Ａから搬送ユニット２００Ａに基板ＷＦが受け渡されると、搬送ローラ２０２を再び始動して基板ＷＦを搬送する。センサ２１６ｄは基板ＷＦの洗浄を開始する位置に設けられており、センサ２１６ｄにより基板ＷＦを検知すると基板ＷＦの洗浄を開始する。基板ＷＦの洗浄をするときは、搬送ローラ２０２の回転速度を洗浄用の速度に変更してもよい。搬送ローラ２０２で基板ＷＦを搬送しながら、上洗浄ノズル２８４ａおよび下洗浄ノズル２８４ｂから洗浄液を基板ＷＦに向けて噴射して基板ＷＦを洗浄する。センサ２１６ｅは洗浄部内に配置されており、センサ２１６ｅにより基板ＷＦの位置を監視しながら、基板ＷＦを洗浄しながら基板ＷＦが搬送される。センサ２１６ｆは、基板ＷＦの洗浄を終了する位置に配置されており、センサ２１６ｆにより基板ＷＦを検知すると、上洗浄ノズル２８４ａおよび下洗浄ノズル２８４ｂからの洗浄液の噴射を停止する。また、基板ＷＦの洗浄を終了すると、搬送ローラ２０２の回転速度を搬送用の速度に変更する。センサ２１６ｇは、搬送ユニット２００Ａの出口付近に配置されている。センサ２１６ｇが基板ＷＦを検知し、次のユニットである搬送ユニット２００Ｂで基板ＷＦの受け入れ準備ができていれば、出口シャッタ２８６を開いて基板ＷＦを搬送ユニット２００Ａから搬送ユニット２００Ｂへ搬送する。なお、センサ２１６ｇで基板ＷＦを検知したときに、搬送ユニット２００Ｂで基板ＷＦの受け入れ準備が出来ていなければ、基板ＷＦの受け入れ準備ができるまで搬送ローラ２０２の回転を停止して基板ＷＦを待機させる。
【００６１】
一実施形態において、搬送ユニット２００Ｂでの基板ＷＦの処理は、上述した搬送ユニット２００Ａと同様とすることができる。この処理では、典型的には同一の基板ＷＦを研磨ユニット３００Ａと研磨ユニット３００Ｂとで２段研磨する場合を含む。また、一実施形態において、基板ＷＦの研磨は、研磨ユニット３００Ａまたは研磨ユニット３００Ｂの一方でのみ（１段研磨だけ）行ってもよい。たとえば、研磨ユニット３００Ａでのみ基板ＷＦの研磨およびを行い、研磨ユニット３００Ｂでは研磨を行わない場合、搬送ユニット２００Ｂでは、研磨ユニット３００Ｂへの基板ＷＦの受け渡しおよび洗浄は行わずに、搬送ローラ２０２で基板を搬送して次のユニットである乾燥ユニット５００へ基板ＷＦを受け渡す。また、研磨ユニット３００Ａでは研磨を行わずに研磨ユニット３００Ｂでのみ基板の研磨を行う場合、搬送ユニット２００Ａでは研磨ユニット３００Ａへの基板ＷＦの受け渡しおよび洗浄は行わずに、搬送ローラ２０２で基板を搬送して次のユニットである搬送ユニット２００Ｂへ基板ＷＦを受け渡す。
【００６２】
図１に示される基板処理装置１０００において、基板ＷＦは、搬送ユニット２００Ｂから乾燥ユニット５００に搬送される。乾燥ユニット５００に基板ＷＦを受け入れるときは、搬送ユニット２００Ｂの出口シャッタ２８６および乾燥ユニット５００の入口シャッタ５０２が開き、搬送ローラ２０２により基板ＷＦを搬送ユニット２００Ｂから乾燥ユニット５００に搬送する。基板ＷＦが乾燥ユニット５００の入口付近に配置されたセンサ５０４ａを通り過ぎたことが検知されると、乾燥ユニット５００の入口シャッタ５０２および搬送ユニット２００Ｂの出口シャッタ２８６を閉じる。センサ５０４ｂは、乾燥ユニット５００による基板ＷＦの乾燥を開始する位置に配置されており、搬送ローラ２０２により基板ＷＦが乾燥ユニット５００内を搬送されてセンサ５０４ｂが基板ＷＦを検知すると、下ノズル５３０ａおよび上ノズル５３０ｂから気体の噴射を開始する。センサ５０４ｃは、乾燥ユニット５００の出口付近に配置されており、センサ５０４ｃが基板ＷＦを検知すると、下ノズル５３０ａおよび上ノズル５３０ｂからの気体の噴射を停止する。また、センサ５０４ｃで基板ＷＦを検知すると、出口シャッタ５４０を開いて、基板ＷＦを乾燥ユニット５００からアンロードユニット６００に搬送する。
【００６３】
アンロードユニット６００に搬送された基板ＷＦは、センサ６１２ａ〜６１２ｃに監視されながら搬送ローラ２０２により出口まで搬送され、出口開口６０８から基板処理装置１０００の外へ搬送される。６００の出口側には、基板ＷＦの次の処理工程のための他の処理装置が配置されており、アンロードユニット６００から次の処理工程の処理装置に引き渡される。
【００６４】
図１に示される基板処理装置１０００においては、搬送ユニット２００および研磨ユニット３００は、それぞれ２つ設けられているが、搬送ユニット２００および研磨ユニット３００はそれぞれ１つでもよいし、それぞれ３個以上でもよい。また、上述したように、ロードユニット１００、搬送ユニット２００、研磨ユニット３００、乾燥ユニット５００、およびアンロードユニット６００は、それぞれ独立したユニットとして構成することができる。
【００６５】
上述の実施形態から少なくとも以下の技術的思想が把握される。
［形態１］形態１によれば、研磨される基板を保持するための研磨ヘッドが提供され、かかる研磨ヘッドは、回転可能に構成される回転ヘッドと、静止ヘッドと、を有し、前記回転ヘッドは、基板を保持するための基板保持面と、前記基板保持面の周りに配置される第１リテーナ部材と、を有し、前記静止ヘッドは、前記第１リテーナ部材の周りに配置される第２リテーナ部材を有する。一実施形態として、基板は四角形とすることができる。また、一実施形態として、基板保持面は四角形とすることができる。
【００６６】
［形態２］形態２によれば、形態１による研磨ヘッドであって、前記回転ヘッドは、回転ヘッド本体を有し、前記回転ヘッド本体は、回転可能な回転シャフトに取り付けられており、前記第１リテーナ部材は、前記回転ヘッド本体に取り付けられており、前記静止ヘッドは、静止ヘッド本体を有し、前記静止ヘッド本体は、静止シャフトに取り付けられており、前記第２リテーナ部材は、前記静止ヘッド本体に取り付けられている。
【００６７】
［形態３］形態３によれば、形態２による研磨ヘッドであって、前記回転ヘッド本体は、前記基板保持面を画定する第１エアバッグと、前記第１リテーナ部材を保持するための第２エアバッグと、を有し、前記研磨ヘッドは、前記第１エアバッグに流体を供給するための第１流体供給ラインと、前記第２エアバッグに流体を供給するための第２流体供給ラインと、を有する。
【００６８】
［形態４］形態４によれば、形態３による研磨ヘッドであって、前記基板は四角形であり、前記基板保持面は四角形であり、前記第２エアバッグは、四角形の前記基板保持面の角部の周りに配置される第１領域と、四角形の前記基板保持面の辺部の周りに配置される第２領域と、を有し、前記第２流体供給ラインは、前記第１領域に流体を供給するための第１領域ラインと、前記第２領域に流体を供給するための第２領域ラインと、を有する。
【００６９】
［形態５］形態５によれば、形態３または形態４による研磨ヘッドであって、前記第１エアバッグは互いに流体的に分離された複数の領域を含み、前記第１流体供給ラインは、前記第１エアバッグのそれぞれの領域に独立して流体を供給することができるように構成されている。
【００７０】
［形態６］形態６によれば、形態２から形態５のいずれか１つの形態による研磨ヘッドであって、前記静止ヘッド本体は、前記第２リテーナ部材を保持するための第３エアバッグを有する。
【００７１】
［形態７］形態７によれば、形態２から形態６いずれか１つの形態による研磨ヘッドであって、アームを有し、前記回転シャフトおよび前記静止シャフトは、前記アームに取り
付けられており、前記アームは、前記回転シャフトおよび前記静止シャフトをそれぞれの長手方向に移動可能に構成されている。
【００７２】
［形態８］形態８によれば、形態１から形態７いずれか１つの形態による研磨ヘッドであって、前記第２リテーナ部材は、表面に複数の溝が画定されている。
【００７３】
［形態９］形態９によれば、形態１から形態８いずれか１つの形態による研磨ヘッドであって、前記第１リテーナ部材は、表面に複数の溝が画定されている。
【００７４】
［形態１０］形態１０によれば、基板研磨装置が提供され、かかる基板研磨装置は、形態１から形態９のいずれか１つの形態の研磨ヘッドと、研磨パッドを保持するための研磨テーブルと、を有し、前記研磨テーブルは、研磨パッドの表面に研磨液を供給するための、研磨液供給ラインを有する。
【００７５】
［形態１１］形態１１によれば、形態１０による基板研磨装置であって、さらに、研磨パッドから流れ出た研磨液を受け取るためのトレイと、前記トレイで受け取った研磨液を研磨液供給ラインへ導くための循環ラインと、を有する。
【００７６】
［形態１２］形態１２によれば、基板処理装置が提供され、かかる基板処理装置は、形態１または形態１１の基板研磨装置と、基板を洗浄するための洗浄装置と、基板を乾燥させるための乾燥装置と、前記基板研磨装置、前記洗浄装置、および前記乾燥装置との間で基板を搬送するための基板搬送装置と、を有する。
【符号の説明】
【００７７】
１００…ロードユニット
２００…搬送ユニット
３００…研磨ユニット
３０２…研磨ヘッド
３０４…回転ヘッド
３０６…静止ヘッド
３０８…回転シャフト
３１０…静止シャフト
３１２…回転ヘッド本体
３１４…エアバッグ
３１６…圧力室
３１８ａ…流体供給ライン
３１８ｂ…流体供給ライン
３１８ｃ…流体供給ライン
３１９…流体供給ライン
３２０…エアバッグ
３２２…圧力室
３２４…第１リテーナ部材
３２６…静止ヘッド本体
３２８…エアバッグ
３３０…圧力室
３３２…第２リテーナ部材
３３４…流体供給ライン
３４０…溝
３４２…溝
３５０…研磨テーブル
３５１…テーブルシャフト
３５２…研磨パッド
３５３…研磨液供給ライン
３５５…開口部
３５７…貫通孔
３６０…アーム
４００…トレイ
４０２…タンク
４０４…循環ライン
４１０…センサ
５００…乾燥ユニット
６００…アンロードユニット
９００…制御装置
１０００…基板処理装置
ＷＦ…基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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