(57)【要約】      （修正有）【課題】スループットを向上させることができ、コンパクトにできる研磨装置を提供する。【解決手段】ヘッド洗浄部７は、ウェハ受け渡し領域５の下方に設置され、ローディング・アンローディング領域４からウェハ受け渡し領域５へウェハＷを搬送する、ローディング・アンローディング領域４とウェハ受け渡し領域５との間を往復移動するロードプレートと、ウェハ受け渡し領域５からローディング・アンローディング領域４へウェハＷを搬送する、ローディング・アンローディング領域４とウェハ受け渡し領域５との間を往復移動するアンロードプレート９と、を備える。【選択図】図１
2020059095.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置基台上に、
ウェハに対して研磨加工工程を行う研磨加工領域と、
前記研磨加工領域に隣接してウェハのローディング・アンローディングを行うローディング・アンローディング領域と、
前記研磨加工領域と前記ローディング・アンローディング領域との間に配置されたウェハ受け渡し領域と、
下面にウェハを着脱可能に保持する保持機能を持つ複数の研磨用ヘッドを、前記ウェハ受け渡し領域、前記研磨加工領域、前記ウェハ受け渡し領域の順に移動させるウェハ移動機構と、
前記ウェハ受け渡し領域に配置された前記研磨用ヘッドの前記下面の洗浄を行うヘッド洗浄部と、を備えるウェハの研磨装置であって、
前記ヘッド洗浄部は、前記ウェハ受け渡し領域の下方に設置され、
前記ローディング・アンローディング領域から前記ウェハ受け渡し領域へウェハを搬送する、前記ローディング・アンローディング領域と前記ウェハ受け渡し領域との間を往復移動するロードプレートと、
前記ウェハ受け渡し領域から前記ローディング・アンローディング領域へウェハを搬送する、前記ローディング・アンローディング領域と前記ウェハ受け渡し領域との間を往復移動するアンロードプレートと、を備える
ウェハの研磨装置。
【請求項２】
前記ヘッド洗浄部は、ヘッド洗浄回転ブラシと、洗浄液噴射部と、を備え、
前記ヘッド洗浄回転ブラシは、前記ウェハ受け渡し領域に配置された前記研磨用ヘッドの前記下面に当接する位置まで昇降可能である
請求項１に記載のウェハの研磨装置。
【請求項３】
前記ヘッド洗浄回転ブラシは、前記研磨用ヘッドの前記下面に対して水平方向に揺動可能である
請求項２に記載のウェハの研磨装置。
【請求項４】
前記ローディング・アンローディング領域には、
未研磨処理のウェハを収納するロードカセットと、
研磨処理済みのウェハを収納するアンロードカセットと、
前記ロードカセットから前記ロードプレートへウェハを搬送するロード用搬送ロボットと、
前記アンロードプレートから前記アンロードカセットへウェハを搬送するアンロード用搬送ロボットと、を備える
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のウェハの研磨装置。
【請求項５】
前記ロードプレートと前記アンロードプレートとは、前記ローディング・アンローディング領域内において干渉しないように配置され、
前記ロードプレートと前記アンロードプレートのうち、
一方は、前記ローディング・アンローディング領域と前記ウェハ受け渡し領域との間を直線的に移動し、
他方は、端部が支点で回転自在に支持され、前記ローディング・アンローディング領域と前記ウェハ受け渡し領域との間を、前記支点を中心として回転移動する
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のウェハの研磨装置。
【請求項６】
前記研磨加工領域は、ウェハの研磨を行う、複数の研磨加工ステージで構成され、
前記複数の研磨加工ステージと前記ウェハ受け渡し領域とが、同一の円周上に沿って配置され、
前記複数の研磨加工ステージには、それぞれ研磨用定盤が配置され、
前記複数の研磨用ヘッドは、同時に、前記複数の研磨加工ステージのそれぞれの前記研磨用定盤の上方および前記ウェハ受け渡し領域に配置可能となるように、前記ウェハ移動機構に設けられ、
ウェハを保持した前記研磨用ヘッドは、前記ウェハ受け渡し領域から前記複数の研磨加工ステージを経た後、前記ウェハ受け渡し領域に戻るように、前記ウェハ移動機構で搬送される
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のウェハの研磨装置。
【請求項７】
装置基台上に、ウェハに対して研磨加工工程を行う研磨加工領域と、前記研磨加工領域に隣接してウェハのローディング・アンローディングを行うローディング・アンローディング領域と、前記研磨加工領域と前記ローディング・アンローディング領域との間に配置されたウェハ受け渡し領域と、下面にウェハを着脱可能に保持する保持機能を持つ複数の研磨用ヘッドを、前記ウェハ受け渡し領域、前記研磨加工領域、前記ウェハ受け渡し領域の順に移動させるウェハ移動機構と、前記ウェハ受け渡し領域に配置された前記研磨用ヘッドの前記下面の洗浄を行うヘッド洗浄部と、を備え、前記ヘッド洗浄部は、前記ウェハ受け渡し領域の下方に設置され、前記ローディング・アンローディング領域から前記ウェハ受け渡し領域へウェハを搬送する、前記ローディング・アンローディング領域と前記ウェハ受け渡し領域との間を往復移動するロードプレートと、前記ウェハ受け渡し領域から前記ローディング・アンローディング領域へウェハを搬送する、前記ローディング・アンローディング領域と前記ウェハ受け渡し領域との間を往復移動するアンロードプレートと、前記ローディング・アンローディング領域に配置された、未研磨処理のウェハを収納するロードカセットと、前記ローディング・アンローディング領域に配置された、研磨処理済みのウェハを収納するアンロードカセットと、前記ロードカセットから前記ロードプレートへウェハを搬送するロード用搬送ロボットと、前記アンロードプレートから前記アンロードカセットへウェハを搬送するアンロード用搬送ロボットと、を用いて、
前記ロードカセットから前記ロードプレートへウェハを搬送させる工程と、
ウェハが搬送された前記ロードプレートを前記ウェハ受け渡し領域に移動させる工程と、
前記ロードプレート上のウェハを、前記ウェハ受け渡し領域に配置された前記研磨用ヘッドに保持させる工程と、
前記ロードプレートを前記ローディング・アンローディング領域へ移動させるロードプレート復帰工程と、
前記ウェハ受け渡し領域でウェハを保持した前記研磨用ヘッドを、前記研磨加工領域へ移動させてウェハを研磨加工させる工程と、
前記研磨加工領域で研磨加工が施されたウェハを、前記ウェハ受け渡し領域へ戻す工程と、
前記ウェハ受け渡し領域においてウェハを前記研磨用ヘッドから前記アンロードプレートへ移動させる工程と、
前記アンロードプレートを前記ウェハ受け渡し領域からローディング・アンローディング領域へ移動させる工程と、
その後、前記ウェハ受け渡し領域に配置された前記研磨用ヘッドを洗浄する洗浄工程と、
を備え、
前記ロード用搬送ロボットは、前記ロードプレート復帰工程の後から、前記洗浄工程が終了するまでに、前記ロードカセットから前記ロードプレートへウェハの搬送を完了させる
ウェハの研磨方法。
【請求項８】
前記アンロード用搬送ロボットは、前記ウェハ受け渡し領域に配置された前記研磨用ヘッドからウェハが搬送された前記アンロードプレートが前記ローディング・アンローディング領域へ移動された後から、次に前記ロードプレート復帰工程が終了するまでの時間に、前記アンロードプレート上からアンロードカセットへウェハの搬送を完了する
請求項７に記載のウェハの研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェハの研磨装置および研磨方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ウェハは、各種の半導体材料で形成された円柱状のインゴットを、薄くスライスした円盤状の基板である。研磨装置は、ウェハを所定の厚さに削ったり、ウェハの表面に形成されたキズや不純物を除去したり、歪みのない高平坦な鏡面に仕上げたりする場合に用いる。
【０００３】
この種の研磨装置としては、特許文献１に開示された研磨装置が知られている。この研磨装置は、水平に配置される円盤状のインデックスヘッドの回転中心に、上下方向に沿って延びる回転軸が連結されている。インデックスヘッドは、回転軸を中心として回転移動する。インデックスヘッドには、４対のスピンドルが垂れ下がるように設けられている。各対のスピンドルは、回転軸を中心とする同一円周に沿って等間隔に分割された領域内に配置されている。各スピンドルの下端には、ウェハを着脱可能に吸着して、ウェハを水平状態に保持することができるヘッド(回転ヘッド)が設けられている。インデックスヘッドは、一工程が終了する毎に、同一回転方向に９０度ずつ回転するか、または、順次、同一回転方向へ９０度、９０度、９０度の回転と、反対回転方向へ２７０度戻る回転と、を組み合わせた回転動作を行うように設定されている。
【０００４】
装置基台における、インデックスヘッドの下方には、上記の角度設定で回転して配置される各対のヘッドに対向するように、上記回転軸の軸心と同一の中心点を持つ同一円周上に等間隔をなす４つのステージが設けられている。この４つのステージは、ウェハ受け渡しステージと、第１ポリシングステージと、第２ポリシングステージと、第３ポリシングステージと、でなる。第１ポリシングステージ、第２ポリシングステージ、および第３ポリシングステージは、装置基台上に、それぞれポリッシャ(研磨用回転定盤)を備えている。それぞれのポリッシャは、盤面が水平なるように配置され、盤面の上面全体に亘って研磨パッドが設けられている。これらポリッシャは、上方に配置される一対のヘッドに吸着・保持されたウェハの下面（表面）に押し当てた状態でウェハの下面を回転研磨する。上記ウェハ受け渡しステージにおいては、ウェハの受け渡しを行う空間を確保するため、研磨用回転定盤は設置されていない。ウェハ受け渡しステージでは、このウェハ受け渡しステージに移動して停止したヘッドに対して、ウェハのローディング、アンローディング、洗浄などを行う。
【０００５】
この研磨装置は、上記インデックスヘッドに対して、ウェハ受け渡しステージのみで重なるインデックステーブル（回転テーブル）をさらに備える。インデックスヘッドとインデックステーブルは、回転中心が大きく離れている。このインデックステーブルの配置高さは、インデックスヘッドよりも下方に配置されている。インデックステーブルには、円周方向に沿って、洗浄ステージと、ローディングステージと、アンローディングステージとが、中心角１２０度で３分割して配置されている。洗浄ステージは、回転ブラシや洗浄液噴出部などを備えている。ローディングステージは、ウェハ受け渡しステージに供給するためのウェハを載せる領域を備える。アンローディングステージは、ウェハ受け渡しステージから回収したウェハを載せる領域を備える。
【０００６】
この研磨装置は、上記インデックステーブルの洗浄ステージがウェハ受け渡しステージに位置するときに、ウェハ供給カセットから供給用の搬送ロボットを用いてローディングステージにウェハの供給・搬送が可能である。同時に、この状態のときに、アンローディングステージ上に載せられた研磨処理済みウェハの回収が、回収用の搬送ロボットを用いてウェハ回収カセットに回収・搬送が可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２１９６４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記の研磨装置では、装置が大型になるという問題点がある。すなわち、上記の研磨装置では、円盤状のインデックスヘッドを配置する領域と、インデックステーブルと、がウェハ受け渡しステージのみで重なる構成である。すなわち、装置占有領域において、インデックスヘッドとインデックステーブルの回転中心は、大きく離れている。このため、上記の研磨装置では、インデックスヘッドの占有領域からインデックステーブルの占有領域が大きくはみ出した装置構成となる。インデックステーブルは、回転ブラシや洗浄液噴射部を搭載した洗浄ステージと、ローディングする一対のウェハを載せる領域と、アンローディングした一対のウェハを載せる領域と、が円周方向に沿って配置されている。このため、上記の研磨装置では、インデックステーブルが大径化してしまい、装置の大型化を避けることができないものであった。近年、ウェハの大径化が進んでいるため、装置の大型化を抑制する装置構成が望まれている。
【０００９】
上記の研磨装置では、インデックスヘッド以外に、インデックステーブルも回転動作を行うため、研磨装置内のパーティクルを巻き上げ易いという問題点がある。特に、回転ブラシや洗浄液噴射部がインデックステーブルとともに回転移動するため、ヘッドから除去されて回転ブラシなどに付着したパーティクルを巻き上げて再度ヘッドにパーティクルを付着させてしまう虞がある。また、ウェハの研磨に用いられるスラリー液に分散されているコロイダルシリカは、乾燥すると固化してウェハに付着する場合がある。この場合、後のウェハ洗浄工程に負荷がかかるという問題がある。固化したコロイダルシリカなどのパーティクルが研磨プロセスに用いられる部材に介在した場合、ウェハにスクラッチ（傷）などが発生する問題が考えられる。また、ヘッドに設けられるバッキング材にコロイダルシリカが付着してブラシ洗浄で除去できない場合、ウェハへ悪影響を与えたり、バッキング材の寿命を低下させたりするという問題がある。さらに、ある程度の大きさに凝集してしまったパーティクルがある場合は、ウェハの加工精度に影響を及ぼす懸念がある。
【００１０】
上記の研磨装置では、回転ブラシがインデックステーブルとともに回転移動するため、インデックステーブルに剛性が要求されるものであった。また、この研磨装置では、インデックステーブルに回転ブラシの駆動部を組み込む必要があるため、メンテナンスの容易性が低いという課題がある。上記の研磨装置では、洗浄液噴射部をインデックステーブルとともに回転移動させるため、洗浄液供給配管の引き回しなどに起因して劣化が発生し易いという課題がある。
【００１１】
上記の研磨装置では、インデックステーブルのアンローディングステージに研磨処理済みのウェハを回収する工程の途中では、インデックステーブルにおけるローディングステージは、回収用の搬送ロボットの近傍に位置する。したがって、この状態では、供給用の搬送ロボットのアームがローディングステージへアクセスすることができず、未処理ウェハをローディングステージへ搬送することができない。このため、ウェハ受け渡しステージにおいて２枚のウェハをアンローディングステージ上へ回収した後、インデックステーブルを回転移動させてアンローディングステージを回収用の搬送ロボットの近傍まで移動させるまで、未処理ウェハの搬送はできず、待機状態を強いられるものであった。すなわち、インデックステーブルのローディングステージに対して未処理ウェハの搬送ができるタイミングは、洗浄ステージがウェハ受け渡しステージに配置されたときのみである。同様に、アンローディングステージからの処理済みウェハの回収できるタイミングは、洗浄ステージがウェハ受け渡しステージに配置されたときのみである。
【００１２】
ウェハ受け渡しステージに配置された一対のヘッドの下面を洗浄ステージの上に設けた回転ブラシおよび洗浄液噴射部を用いて洗浄する工程の時間が短縮されたとしても、その時間内に、ローディングステージへ一対の未処理ウェハを搬送し終わらない事態や、アンローディングステージからウェハを回収カセットへ搬送し終わらない事態が生じる。このため、洗浄工程の時間を短縮したとしても未処理ウェハをローディングステージへ搬送し終わるまで待った後、インデックステーブルを回転させて、ウェハ受け渡しステージに位置する一対のヘッドに対して未処理ウェハの供給が行われる。このとき、アンローディングステージから処理済みウェハを搬出し終わっていることが条件となる。したがって、従来の研磨装置では、未処理ウェハの供給時間や処理済みウェハの搬出時間が律速となり、ウェハの研磨処理のスループットを低下させる虞があった。第１ポリシングステージ、第２ポリシングステージ、および第３ポリシングステージでのそれぞれの研磨処理時間よりも、洗浄工程およびウェハの搬入・搬出に要する時間の方が長い場合は、いくら洗浄工程の時間を短縮してもスループットの向上は望めないという課題がある。そこで、ウェハの研磨処理のスループットを向上させるために、搬送ロボットによるウェハの搬送時間を短縮させた場合、例えば、ウェハのハンドリング、供給カセットやアンローディングステージからのウェハの取り出しなどの高速化でウェハが損傷される虞がある。
【００１３】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、スループットを向上させることができ、コンパクトにできる研磨装置および研磨方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の態様は、装置基台上に、ウェハに対して研磨加工工程を行う研磨加工領域と、前記研磨加工領域に隣接してウェハのローディング・アンローディングを行うローディング・アンローディング領域と、前記研磨加工領域と前記ローディング・アンローディング領域との間に配置されたウェハ受け渡し領域と、下面にウェハを着脱可能に保持する保持機能を持つ複数の研磨用ヘッドを、前記ウェハ受け渡し領域、前記研磨加工領域、前記ウェハ受け渡し領域の順に移動させるウェハ移動機構と、前記ウェハ受け渡し領域に配置された前記研磨用ヘッドの前記下面の洗浄を行うヘッド洗浄部と、を備えるウェハの研磨装置であって、前記ヘッド洗浄部は、前記ウェハ受け渡し領域の下方に設置され、前記ローディング・アンローディング領域から前記ウェハ受け渡し領域へウェハを搬送する、前記ローディング・アンローディング領域と前記ウェハ受け渡し領域との間を往復移動するロードプレートと、前記ウェハ受け渡し領域から前記ローディング・アンローディング領域へウェハを搬送する、前記ローディング・アンローディング領域と前記ウェハ受け渡し領域との間を往復移動するアンロードプレートと、を備えることを特徴とする。
【００１５】
上記態様としては、前記ヘッド洗浄部は、ヘッド洗浄回転ブラシと、洗浄液噴射部と、を備え、前記ヘッド洗浄回転ブラシは、前記ウェハ受け渡し領域に配置された前記研磨用ヘッドの前記下面に当接する位置まで昇降可能であることが好ましい。
【００１６】
上記態様としては、前記ヘッド洗浄回転ブラシは、前記研磨用ヘッドの前記下面に対して水平方向に揺動可能であることが好ましい。また、上記態様としては、前記ヘッド洗浄回転ブラシが、偏芯していてもよい。
【００１７】
上記態様としては、前記ローディング・アンローディング領域には、未研磨処理のウェハを収納するロードカセットと、研磨処理済みのウェハを収納するアンロードカセットと、前記ロードカセットから前記ロードプレートへウェハを搬送するロード用搬送ロボットと、前記アンロードプレートから前記アンロードカセットへウェハを搬送するアンロード用搬送ロボットと、を備えることが好ましい。
【００１８】
上記態様としては、前記ロードプレートと前記アンロードプレートとは、前記ローディング・アンローディング領域内において干渉しないように配置され、
前記ロードプレートと前記アンロードプレートのうち、一方は、前記ローディング・アンローディング領域と前記ウェハ受け渡し領域との間を直線的に移動し、他方は、端部が支点で回転自在に支持され、前記ローディング・アンローディング領域と前記ウェハ受け渡し領域との間を、前記支点を中心として回転移動することが好ましい。
【００１９】
上記態様としては、前記研磨加工領域は、ウェハの研磨を行う、複数の研磨加工ステージで構成され、前記複数の研磨加工ステージと前記ウェハ受け渡し領域とが、同一の円周上に沿って配置され、前記複数の研磨加工ステージには、それぞれ研磨用定盤が配置され、前記複数の研磨用ヘッドは、同時に、前記複数の研磨加工ステージのそれぞれの前記研磨用定盤の上方および前記ウェハ受け渡し領域に配置可能となるように、前記ウェハ移動機構に設けられ、ウェハを保持した前記研磨用ヘッドは、前記ウェハ受け渡し領域から前記複数の研磨加工ステージを経た後、前記ウェハ受け渡し領域に戻るように、前記ウェハ移動機構で搬送されることが好ましい。
【００２０】
本発明の他の態様は、ウェハの研磨方法であって、装置基台上に、ウェハに対して研磨加工工程を行う研磨加工領域と、前記研磨加工領域に隣接してウェハのローディング・アンローディングを行うローディング・アンローディング領域と、前記研磨加工領域と前記ローディング・アンローディング領域との間に配置されたウェハ受け渡し領域と、下面にウェハを着脱可能に保持する保持機能を持つ複数の研磨用ヘッドを、前記ウェハ受け渡し領域、前記研磨加工領域、前記ウェハ受け渡し領域の順に移動させるウェハ移動機構と、前記ウェハ受け渡し領域に配置された前記研磨用ヘッドの前記下面の洗浄を行うヘッド洗浄部と、を備え、前記ヘッド洗浄部は、前記ウェハ受け渡し領域の下方に設置され、前記ローディング・アンローディング領域から前記ウェハ受け渡し領域へウェハを搬送する、前記ローディング・アンローディング領域と前記ウェハ受け渡し領域との間を往復移動するロードプレートと、前記ウェハ受け渡し領域から前記ローディング・アンローディング領域へウェハを搬送する、前記ローディング・アンローディング領域と前記ウェハ受け渡し領域との間を往復移動するアンロードプレートと、前記ローディング・アンローディング領域に配置された、未研磨処理のウェハを収納するロードカセットと、前記ローディング・アンローディング領域に配置された、研磨処理済みのウェハを収納するアンロードカセットと、前記ロードカセットから前記ロードプレートへウェハを搬送するロード用搬送ロボットと、前記アンロードプレートから前記アンロードカセットへウェハを搬送するアンロード用搬送ロボットと、を用いて、前記ロードカセットから前記ロードプレートへウェハを搬送させる工程と、ウェハが搬送された前記ロードプレートを前記ウェハ受け渡し領域に移動させる工程と、前記ロードプレート上のウェハを、前記ウェハ受け渡し領域に配置された前記研磨用ヘッドに保持させる工程と、前記ロードプレートを前記ローディング・アンローディング領域へ移動させるロードプレート復帰工程と、前記ウェハ受け渡し領域でウェハを保持した前記研磨用ヘッドを、前記研磨加工領域へ移動させてウェハを研磨加工させる工程と、前記研磨加工領域で研磨加工が施されたウェハを、前記ウェハ受け渡し領域へ戻す工程と、前記ウェハ受け渡し領域においてウェハを前記研磨用ヘッドから前記アンロードプレートへ移動させる工程と、前記アンロードプレートを前記ウェハ受け渡し領域からローディング・アンローディング領域へ移動させる工程と、その後、前記ウェハ受け渡し領域に配置された研磨用ヘッドを洗浄する洗浄工程と、を備え、前記ロード用搬送ロボットは、前記ロードプレート復帰工程の後から、前記洗浄工程が終了するまでに、前記ロードカセットから前記ロードプレートへウェハの搬送を完了させることを特徴とする。
【００２１】
上記態様としては、前記アンロード用搬送ロボットは、前記ウェハ受け渡し領域に配置された前記研磨用ヘッドからウェハが搬送された前記アンロードプレートが前記ローディング・アンローディング領域へ移動された後から、次にロードプレート復帰工程が終了するまでの時間に、前記アンロードプレート上からアンロードカセットへウェハの搬送を完了することが好ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係るウェハの研磨装置および研磨方法によれば、スループットを向上させることができ、パーティクルの巻き上げが少なくヘッド下面（吸着面）にパーティクルが付着することを防止して適正なチャック機能を維持でき、精度の高い研磨を行うことができ、装置耐久性が高く、コンパクトな装置構成を達成できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係るウェハの研磨装置の平面説明図であり、ロードプレートがローディング・アンローディング領域における待機位置に配置され、第１研磨加工領域、第２研磨加工領域、第３研磨加工領域、およびウェハ受け渡し領域にウェハが搭載されていない状態を示す。
【図２】図２は、本発明の実施の形態に係るウェハの研磨装置の平面説明図であり、研磨装置の動作が開始されて、ロードカセットからロードプレートへウェハを搬送する工程を示す。
【図３】図３は、本発明の実施の形態に係るウェハの研磨装置の正面説明図であり、ウェハ移動機構とヘッド洗浄部とを主に示す。
【図４】図４は、本発明の実施の形態に係るウェハの研磨装置の平面説明図であり、ロードプレートをウェハ受け渡し領域に搬送した状態を示す。
【図５】図５は、本発明の実施の形態に係るウェハの研磨装置の正面説明図であり、ウェハ受け渡し領域においてウェハを研磨用ヘッドに保持させた状態を示す。
【図６】図６は、本発明の実施の形態に係るウェハの研磨装置の平面説明図であり、ウェハ受け渡し領域にあったウェハを第１研磨加工領域に移動させた状態を示す。
【図７】図７は、本発明の実施の形態に係るウェハの研磨装置の正面説明図であり、ウェハ受け渡し領域に配置された研磨用ヘッドの下面をヘッド洗浄部で洗浄した状態を示す。
【図８】図８は、本発明の実施の形態に係るウェハの研磨装置の平面説明図であり、第１研磨加工領域から第２研磨加工領域にウェハを移動させるとともに、第１研磨加工領域に新たなウェハを供給した状態を示す。
【図９】図９は、本発明の実施の形態に係るウェハの研磨装置の平面説明図であり、第１研磨加工領域および第２研磨加工領域にあったウェハを次の研磨加工領域へ移動させ、第１研磨加工領域に新たなウェハを供給した状態を示す。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態に係るウェハの研磨装置の平面説明図であり、新たなウェハを第１研磨加工領域に移動させて、第１研磨加工領域にあったウェハを第２研磨加工領域へ、第２研磨加工領域にあったウェハを第３研磨加工領域へ、第３研磨加工領域にあったウェハをウェハ受け渡し領域に移動させた状態を示す。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態に係るウェハの研磨装置の正面説明図であり、ウェハ受け渡し領域へアンロードプレートを移動させた状態を示す。
【図１２】図１２は、本発明の実施の形態に係るウェハの研磨装置の平面説明図であり、ウェハが搭載されたアンロードプレートをウェハ受け渡し領域からローディング・アンローディング領域（待機位置）へ移動した状態を示す。
【図１３】図１３は、本発明の実施の形態に係るウェハの研磨装置の平面説明図であり、ローディング・アンローディング領域に配置されたアンロードプレートからウェハをアンロードカセットへ搬送する状態を示す。
【図１４】図１４は、本発明の実施の形態に係るウェハの研磨方法を示すフローチャートである。
【図１５】図１５は、本発明の実施の形態に係るウェハの研磨装置の変形例１を示す正面説明図である。
【図１６】図１６は、本発明の実施の形態に係るウェハの研磨装置の変形例１のヘッド洗浄回転ブラシの回転状態を示す平面説明図である。
【図１７】図１７は、本発明の実施の形態に係るウェハの研磨装置の変形例２を示す正面説明図である。
【図１８】図１８は、本発明の実施の形態に係るウェハの研磨装置の変形例２のヘッド洗浄回転ブラシの移動範囲を示す平面説明図である。
【図１９】図１９は、本発明の実施の形態に係るウェハの研磨装置の変形例３を示す正面説明図である。
【図２０】図２０は、本発明の実施の形態に係るウェハの研磨装置の変形例３のヘッド洗浄回転ブラシの移動範囲を示す平面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に、本発明の実施の形態に係るウェハの研磨装置および研磨方法の詳細を図面に基づいて説明する。ただし、図面は模式的なものであり、各部材の寸法や寸法の比率や形状などは現実のものと異なることに留意すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係は比率や形状が異なる部分が含まれている。
【００２５】
本実施の形態は、一定の間隔で特定の動作を繰り返す、所謂インデックス型研磨装置と云われる研磨装置に本発明を適用したものである。なお、本発明に係るウェハの研磨装置は、インデックス型研磨装置以外の研磨装置に適用することも可能である。
【００２６】
［実施の形態］
（研磨装置の概略構成）
図１に示すように、本実施の形態に係るウェハの研磨装置１は、装置基台２の平面領域において、研磨加工領域３と、ローディング・アンローディング領域４と、ウェハ受け渡し領域５と、を備える。研磨装置１は、ウェハ移動機構６と、ヘッド洗浄部７と、ロードプレート８と、アンロードプレート９と、ロードカセット１０と、アンロードカセット１１と、ロード用搬送ロボット１２と、アンロード用搬送ロボット１３と、を備える。
【００２７】
ローディング・アンローディング領域４は、研磨加工領域３に隣接して配置される。ウェハ受け渡し領域５は、研磨加工領域３とローディング・アンローディング領域４との間に配置される。
【００２８】
なお、図１においては、ウェハ移動機構６における、後述するインデックスヘッド２２の輪郭（一点鎖線）、研磨用ヘッド２３の輪郭（実線）ならびにインデックス回転軸２１の断面のみを示し、ウェハ移動機構６の具体的な表示を省略する。また、図１では、ヘッド洗浄部７を示すため、ウェハ受け渡し領域５に配置される、後述する研磨用ヘッド２３の表示を省略する。
【００２９】
（研磨加工領域）
図１に示すように、装置基台２の研磨加工領域３は、第１研磨加工領域３Ａと、第２研磨加工領域３Ｂと、第３研磨加工領域３Ｃと、を備える。これら第１研磨加工領域３Ａ、第２研磨加工領域３Ｂ、第３研磨加工領域３Ｃ、およびウェハ受け渡し領域５は、同一の基準円Ｃの中心Ｃ１の回りに９０度の中心角をなすように分割して配置されている。因みに、本実施の形態においては、基準円Ｃの中心Ｃ１は、装置基台２の平面領域における中央部近傍に配置される。これら第１研磨加工領域３Ａ、第２研磨加工領域３Ｂ、第３研磨加工領域３Ｃ、およびウェハ受け渡し領域５は、装置基台２側に設けられた、４枚の仕切壁１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄで仕切られている。
【００３０】
（研磨用定盤）
第１研磨加工領域３Ａ、第２研磨加工領域３Ｂ、第３研磨加工領域３Ｃは、順次、粗研磨を行う領域、中仕上げ研磨を行う領域、仕上げ研磨を行う領域を構成する。第１研磨加工領域３Ａには、第１研磨用定盤(第１プラテン)１５Ａが設けられている。第２研磨加工領域３Ｂには、第２研磨用定盤(第２プラテン)１５Ｂが設けられている。第３研磨加工領域３Ｃには、第３研磨用定盤(第３プラテン)１５Ｃが設けられている。これら第１研磨用定盤１５Ａ、第２研磨用定盤１５Ｂ、および第３研磨用定盤１５Ｃは、上記基準円Ｃの円周上に沿って、それぞれの回転中心が等間隔をなすように配置されている。
【００３１】
図１および図３に示すように、これら第１研磨用定盤１５Ａ、第２研磨用定盤１５Ｂ、および第３研磨用定盤１５Ｃは、円盤形状であり、下面の中央に、順次、回転駆動軸１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃが連結されている。これら第１研磨用定盤１５Ａ、第２研磨用定盤１５Ｂ、および第３研磨用定盤１５Ｃの表面（上面）には、研磨布１７が貼り付けられている。なお、ウェハ受け渡し領域５は、ウェハＷの受け渡しを行う空間であるため、研磨用定盤は設けられていない。
【００３２】
（ドレスアーム）
図１に示すように、本実施の形態の研磨装置１においては、第１研磨用定盤１５Ａ、第２研磨用定盤１５Ｂ、および第３研磨用定盤１５Ｃのそれぞれの近傍には、順次、研磨布１７の表面の状態を修復するためのドレスアーム１８，１９，２０が設けられている。図１において、本実施の形態では、これらドレスアームは、１８，１９，２０は、順次、第１研磨加工領域３Ａ、第２研磨加工領域３Ｂ、第３研磨加工領域３Ｃに対して、上記基準円Ｃの中心Ｃ１を回転中心として、時計回り方向側に隣接して配置されている。したがって、図１に示すように、２つのドレスアーム１８，１９は、研磨加工領域３内に配置される。しかし、図１に示す矢印Ｙ方向において、３つ目のドレスアーム２０は、研磨加工領域３からローディング・アンローディング領域４側へ向けて、突出するように配置されている。
【００３３】
（ウェハ移動機構：インデックス機構）
図１および図３に示すように、ウェハ移動機構６は、上記基準円Ｃの中心Ｃ１を回転中心とするインデックス回転軸２１と、このインデックス回転軸２１の上端に中央部が連結された円板上のインデックスヘッド２２と、このインデックスヘッド２２の下面周縁に沿って、等間隔に垂れ下がる状態で、それぞれ水平をなすように配置された４対の研磨用ヘッド２３と、を備える。
【００３４】
これら４対の研磨用ヘッド２３は、上記の第１研磨加工領域３Ａ、第２研磨加工領域３Ｂ、第３研磨加工領域３Ｃ、およびウェハ受け渡し領域５の４つの領域に、対応するように上記の基準円Ｃの円周上に沿って等間隔に配置されている。
【００３５】
研磨用ヘッド２３は、下面でウェハＷを吸着して保持するチャック機能を有する。具体的には、研磨用ヘッド２３の下面には全面に亘って、図示しない多数の孔が設けられている。図３に示すように、研磨用ヘッド２３の上面中央には、ヘッド回転軸２４が連結されている。このヘッド回転軸２４は、中空の管状である。インデックスヘッド２２の上面に設けられたヘッド駆動機構２５は、ヘッド回転軸２４の上下方向の進退駆動、研磨用ヘッド２３の回転駆動、ならに研磨用ヘッド２３の下面でのウェハＷの吸着・解放などを行う。
【００３６】
図１および図３に示すように、この研磨装置１では、第１研磨用定盤１５Ａ、第２研磨用定盤１５Ｂ、第３研磨用定盤１５Ｃと、その上方に配置された研磨用ヘッド２３の対と、でウェハＷを挟んで研磨加工を行う。そして、ウェハＷの下面（表面）を第１研磨用定盤１５Ａ、第２研磨用定盤１５Ｂ、第３研磨用定盤１５Ｃの上面の研磨布１７で擦って研磨する。したがって、これら第１研磨加工領域３Ａ、第２研磨加工領域３Ｂ、および第３研磨加工領域３Ｃでは、６つのウェハＷが同時に研磨処理されるようになっている。
【００３７】
実際には、ウェハ移動機構６が、それぞれ一対の研磨用ヘッド２３を、粗研磨を行う第１研磨加工領域３Ａ、中仕上げ研磨を行う第２研磨加工領域３Ｂ、仕上げ研磨を行う第３研磨加工領域３Ｃの順で移動させる。すなわち、ウェハ移動機構６は、それぞれ一対の研磨用ヘッド２３を、第１研磨用定盤１５Ａ、第２研磨用定盤１５Ｂ、第３研磨用定盤１５Ｃに対向するように移動させて、各領域での研磨工程が終了する毎に回転移動するようになっている。
【００３８】
（ヘッド洗浄部）
図１および図３に示すように、ヘッド洗浄部７は、ウェハ受け渡し領域５の下方の装置基台２の上に配置されている。図３に示すように、一対のヘッド洗浄回転ブラシ２６と、ヘッド洗浄回転ブラシ２６に洗浄液を供給する洗浄液噴射部２７と、を備える。ヘッド洗浄回転ブラシ２６は、円板部２６Ａと、この円板部２６Ａの上面全体に起毛されたブラシ部２６Ｂと、でなる。円板部２６Ａの下面中央には、上下方向に沿って延びるブラシ回転軸２８が連結されている。ブラシ回転軸２８の下端部は、回転駆動部２９に連結されている。ブラシ回転軸２８は、回転駆動部２９により、回転駆動および矢印Ｚ１で示す上下方向に進退駆動されるようになっている。図３において二点鎖線で示すように、この回転駆動部２９により、ヘッド洗浄回転ブラシ２６は、ウェハ受け渡し領域５に配置された研磨用ヘッド２３の下面に当接する位置まで昇降可能である。なお、上記ヘッド洗浄回転ブラシ２６は、偏芯したものでもよい。
【００３９】
（ロードプレート）
図１に示すように、本実施の形態では、ロードプレート８は、ローディング・アンローディング領域４における、研磨加工領域３との境界近傍で、ウェハ受け渡し領域５の一側方に配置されている。ロードプレート８は、図１に矢印Ｘで示す方向（装置幅方向）に沿って２つのウェハ搭載部８Ａを有する。また、ロードプレート８は、長手方向（図中矢印Ｘ方向）に沿って進退移動する。具体的には、ロードプレート８は、ローディング・アンローディング領域４からウェハ受け渡し領域５へウェハＷを搬送し、ウェハ受け渡し領域５で研磨用ヘッド２３の下面にウェハＷを供給し、再度、ローディング・アンローディング領域４の待機位置へ戻る往復移動を行う。
【００４０】
（アンロードプレート）
図１に示すように、アンロードプレート９は、ロードプレート８と略同様な形状であり、長手方向に２つのウェハ搭載部９Ａを有する。アンロードプレート９の長手方向の一端は、ウェハ受け渡し領域５の他側方のローディング・アンローディング領域４に回転支持軸９Ｂで、水平方向に揺動可能に設けられている。すなわち、回転支持軸９Ｂは、ローディング・アンローディング領域４におけるウェハ受け渡し領域５の近傍で、上記ロードプレート８の待機位置から離れた位置に配置されている。そして、アンロードプレート９は、図１に示す待機位置と、ウェハ受け渡し領域５との間を回転移動して、ウェハ受け渡し領域５に配置された研磨用ヘッド２３からウェハＷを受け取る。アンロードプレート９は、ウェハＷを受け取った後にローディング・アンローディング領域４の待機位置へウェハＷを搬送するようになっている。
【００４１】
ロードプレート８とアンロードプレート９とは、ローディング・アンローディング領域４内において干渉しないように配置されている。なお、本実施の形態では、ロードプレート８とアンロードプレート９のうち、ロードプレート８がローディング・アンローディング領域４とウェハ受け渡し領域５との間を直線的に移動するように設定されている。そして、アンロードプレート９の端部が回転支持軸９Ｂで回転自在に支持され、前記ローディング・アンローディング領域と前記ウェハ受け渡し領域との間を、前記支点を中心として回転移動するように設定されている。なお、本発明では、ロードプレート８のアンロードプレート９のように回転移動し、アンロードプレート９がロードプレート８のように直線運動する構成としても勿論よい。
【００４２】
（ロード用搬送ロボット）
図１に示すように、ロード用搬送ロボット１２は、ローディング・アンローディング領域４における、ロードプレート８の待機位置とロードカセット１０の配置位置との間に配置されている。ロード用搬送ロボット１２は、ロードカセット１０からロードプレート８へ未研磨処理のウェハＷを搬送する。ロード用搬送ロボット１２は、装置基台２に対して回転自在に設けられたロボット基部１２Ａと、ロボット基部１２Ａから突出して設けられ伸縮自在で先端部でウェハＷを捕捉・解放可能なアーム部１２Ｂと、を備える。
【００４３】
（アンロード用搬送ロボット）
図３に示すように、アンロード用搬送ロボット１３は、ローディング・アンローディング領域４における、アンロードプレート９の待機位置とアンロードカセット１１との両方に近づける位置に配置されている。アンロード用搬送ロボット１３は、アンロードプレート９に搭載された研磨処理が済んだウェハＷをアンロードカセット１１へ搬送する。アンロード用搬送ロボット１３は、装置基台２に対して回転自在に設けられたロボット基部１３Ａと、ロボット基部１３Ａから突出して設けられ伸縮自在で先端部でウェハＷを捕捉・解放可能なアーム部１３Ｂと、を備える。
【００４４】
（研磨装置の作用・動作）
以上、本実施の形態に係るウェハの研磨装置１の構成を説明したが、以下に研磨装置１の作用・動作について説明する。研磨装置１の初期動作については、図１から図８を用いて説明する。次に、研磨装置１の第１研磨加工領域３Ａ、第２研磨加工領域３Ｂ、第３研磨加工領域３Ｃ、およびウェハ受け渡し領域５にウェハＷが行き渡った後は、図９から図１３を用いて図１４のフローチャートに基づいて作用・動作を説明する。
【００４５】
まず、図１に示すように、研磨装置１における、第１研磨加工領域３Ａ、第２研磨加工領域３Ｂ、第３研磨加工領域３Ｃ、およびウェハ受け渡し領域５にウェハＷが搬送されていない状態で研磨装置１の動作が開始される。
【００４６】
研磨装置１の動作を開始させると、図２に示すように、ロード用搬送ロボット１２は、ロードカセット１０からウェハＷを１枚ずつロードプレート８のウェハ搭載部８Ａに搬送する。このとき、ウェハ受け渡し領域５に配置された研磨用ヘッド２３がウェハＷを保持していない状態にあり、研磨用ヘッド２３の下面は、既にヘッド洗浄部７で洗浄される(図３参照)。
【００４７】
図３に示すように、ロードプレート８にウェハＷが２枚搭載されるまでに、ヘッド洗浄部７は洗浄工程を終了させて、ヘッド洗浄回転ブラシ２６が下降した状態で待機する。
【００４８】
次に、図４に示すように、ロードプレート８をウェハ受け渡し領域５へ移動させる。その後、図５に示すように、研磨用ヘッド２３の下面にウェハＷを保持させる。このとき、研磨用ヘッド２３は、ヘッド駆動機構２５により下降し、ロードプレート８上のウェハＷを吸着して再度上昇する。そして、ロードプレート８は、ローディング・アンローディング領域４の待機位置へ戻る動作を行う。
【００４９】
その後、図６に示すように、ウェハ受け渡し領域５に配置された研磨用ヘッド２３は、図中矢印＋Ｒで示す時計回り方向へ回転させて第１研磨加工領域３Ａへ移動させる。ここでは、第１研磨用定盤１５Ａとの間に、ウェハＷを挟み、ヘッド駆動機構２５により研磨用ヘッド２３を下方へ付勢し、第１研磨用定盤１５Ａと研磨用ヘッド２３とを互いに逆回転させてウェハＷの下面を研磨する。
【００５０】
上記の第１研磨加工領域３Ａでの研磨工程では、ウェハ受け渡し領域５に配置された研磨用ヘッド２３は、ウェハＷを保持していない状態であり、図７に示すように、所定のタイミングでヘッド洗浄回転ブラシ２６を上昇させて研磨用ヘッド２３の下面を洗浄する。
【００５１】
次に、図８に示すように、ウェハ移動機構６を図中時計回り方向＋Ｒに９０度だけ回転させて、第１研磨加工領域３Ａで研磨加工したウェハＷを第２研磨加工領域３Ｂへ移動させ、未研磨処理のウェハＷを第１研磨加工領域３Ａに移動させる。このときに、ウェハ受け渡し領域５では、ウェハＷを保持していない研磨用ヘッド２３が配置されている。このタイミングで、ヘッド洗浄部７により研磨用ヘッド２３の下面を洗浄する。ロードプレート８では、図７に示したように、待機位置へ戻ったときから、ウェハ移動機構６の回転移動工程などを含めた余裕のある時間内に次の工程でローディングするウェハＷを搭載すればよいため、ロード用搬送ロボット１２の動作を特に速くする必要がない。
【００５２】
以下の工程は、図１４のフローチャートに基づいて説明する。その後、図９に示す状態において、ロードプレート８をウェハ受け渡し領域５へ移動させて研磨用ヘッド２３にウェハＷを保持させる（ステップＳ１）。次に、ロードプレート８を待機位置（元の位置）に戻す復帰工程を行う（ステップＳ２）。
【００５３】
その後、図１０に示すように、図中時計回り方向＋Ｒに９０度だけ回転させて、ウェハ移動機構６をウェハ受け渡し領域５にてウェハＷを保持した研磨用ヘッド２３を第１研磨加工領域３Ａへ移動させると共に、研磨加工されたウェハＷを保持する研磨用ヘッド２３をウェハ受け渡し領域５へ移動させる（ステップＳ３）。この工程では、図１０および図１１に示すように、ウェハ受け渡し領域５には、ウェハＷを保持した研磨用ヘッド２３が配置されている。
【００５４】
また、このタイミングで、図１０および図１１に示すように、アンロードプレート９は、回転支持軸９Ｂを支点にして回転移動させてウェハ受け渡し領域５へ配置されている。そして、ウェハ受け渡し領域５内で、研磨用ヘッド２３からウェハＷがアンロードプレート９上に移される（ステップＳ４）。
【００５５】
続いて、図１２に示すように、アンロードプレート９を図中反時計回り方向−Ｒに略９０度回転移動させてアンロードプレート９の待機位置へ移動させる（ステップＳ５）。
【００５６】
次に、この状態では、ウェハ受け渡し領域５内に配置された研磨用ヘッド２３の下面にはウェハＷが保持されていないため、ヘッド洗浄部７を駆動してウェハＷの下面の洗浄を行う（ステップＳ６）。以下、このような動作を繰り返すことにより、ウェハＷを一対ずつ連続的に効率よく研磨加工することが可能となる。
【００５７】
(本実施の形態の研磨方法)
(研磨方法)
本実施の形態に係る研磨方法の概略は、以下の通りである。研磨方法を適用する構成としては、装置基台２上に、ウェハＷに対して研磨加工工程を行う研磨加工領域３と、研磨加工領域３に隣接してウェハＷのローディング・アンローディングを行うローディング・アンローディング領域４と、研磨加工領域３とローディング・アンローディング領域４との間に配置されたウェハ受け渡し領域５と、下面にウェハＷを着脱可能に保持する保持機能を持つ複数の研磨用ヘッド２３を、ウェハ受け渡し領域５、研磨加工領域３、ウェハ受け渡し領域５の順に移動させるウェハ移動機構６と、ウェハ受け渡し領域５に配置された研磨用ヘッド２３の下面の洗浄を行うヘッド洗浄部７と、を備える。
【００５８】
加えて、ヘッド洗浄部７は、ウェハ受け渡し領域５の下方に設置される。また、研磨方法を行うための構成としては、ローディング・アンローディング領域４からウェハ受け渡し領域５へウェハＷを搬送する、ローディング・アンローディング領域４とウェハ受け渡し領域５との間を往復移動するロードプレート８と、ウェハ受け渡し領域５からローディング・アンローディング領域４へウェハＷを搬送する、ローディング・アンローディング領域４とウェハ受け渡し領域５との間を往復移動するアンロードプレート９と、ローディング・アンローディング領域４に配置された、未研磨処理のウェハＷを収納するロードカセット１０と、ローディング・アンローディング領域４に配置された、研磨処理済みのウェハＷを収納するアンロードカセット１１と、ロードカセット１０からロードプレート８へウェハＷを搬送するロード用搬送ロボット１２と、アンロードプレート９からアンロードカセット１１へウェハＷを搬送するアンロード用搬送ロボット１３と、を備える。
【００５９】
このような構成において、本実施の形態では、ロードカセット１０からロードプレート８へウェハＷを搬送させる工程と、ウェハＷが搬送されたロードプレート８をウェハ受け渡し領域５に移動させる工程と、ロードプレート８上のウェハＷを、ウェハ受け渡し領域５に配置された研磨用ヘッド２３の下面に保持させる工程と、ロードプレート８をローディング・アンローディング領域４へ移動させるロードプレート復帰工程と、ウェハ受け渡し領域５でウェハＷを保持した研磨用ヘッド２３を、研磨加工領域３へ移動させてウェハＷを研磨加工させる工程と、研磨加工領域３で研磨加工が施されたウェハＷを、ウェハ受け渡し領域５へ戻す工程と、ウェハ受け渡し領域５においてウェハＷを研磨用ヘッド２３からアンロードプレート９へ移動させる工程と、アンロードプレート９をウェハ受け渡し領域５からローディング・アンローディング領域４へ移動させる工程と、その後、ウェハ受け渡し領域５に配置された研磨用ヘッド２３を洗浄する洗浄工程と、を備える。
【００６０】
特に、本実施の形態では、ロード用搬送ロボット１２は、ロードプレート復帰工程(ステップＳ２)の後から、洗浄工程(ステップＳ６)が終了するまでに、ロードカセット１０からロードプレート８へウェハＷの搬送を完了させることが好ましい。
【００６１】
また、本実施の形態では、アンロード用搬送ロボット１３は、ウェハ受け渡し領域５に配置された研磨用ヘッド２３からウェハＷが搬送されたアンロードプレート９がローディング・アンローディング領域４へ移動される工程(ステップＳ５)の後から、次にロードプレート復帰工程(ステップＳ２)が終了するまでの時間に、アンロードプレート９上からアンロードカセット１１へウェハＷの搬送を完了することが好ましい。
【００６２】
（本実施の形態に係る研磨装置および研磨方法の効果）
図１４において、Ｔｒで示す時間は、ステップＳ２のロードプレート復帰工程が終了した後から開始してステップＳ６の洗浄工程が終了するまでの時間(以下、ローディング時間という)である。このローディング時間Ｔｒは、洗浄工程を行うだけの時間に比べて十分長い時間である。本実施の形態では、このローディング時間Ｔｒ内に、ロードプレート８へのウェハＷの搭載を行えばよい。すなわち、本実施の形態では、ヘッド洗浄部７が、ウェハ受け渡し領域５の下方に設置されているため、ロードプレート８の動作に拘わらず独自の動作可能である。したがって、ロードプレート８は、ヘッド洗浄部７の動作時間などの影響受けることなく、十分な動作時間を確保できる。
【００６３】
また、図１４において、Ｔｕで示す時間は、ステップＳ５のアンロードプレート９が待機位置戻った後から開始してステップＳ２のロードプレート復帰工程が完了するまでの時間(アンローディング時間という)である。このアンローディング時間Ｔｕは、上記ローディング時間Ｔｒと同様に、洗浄工程を行うだけの時間に比べて長い時間である。本実施の形態では、このアンローディングローディング時間Ｔｕ内にアンロードプレート９からアンロードカセット１１へウェハＷを回収（搬送）させればよい。
【００６４】
したがって、本実施の形態では、従来のように、洗浄工程の時間内にロードプレート８へウェハＷの搭載を完了できない場合や、洗浄工程の時間内にアンロードプレート９からアンロードカセット１１へウェハＷを回収できない場合に、これら未処理のウェハＷの供給時間や研磨加工済みのウェハＷの回収時間（搬出時間）が律速となることを確実に防止できる。したがって、ロード用搬送ロボット１２やアンロード用搬送ロボット１３によるウェハＷの搬送速度を高速化する必要がない。このため、本実施の形態では、ロード用搬送ロボット１２やアンロード用搬送ロボット１３により、ウェハＷを損傷する虞を回避できる。また、本実施の形態では、ロード用搬送ロボット１２やアンロード用搬送ロボット１３の安全動作を確保しつつ、洗浄工程や研磨加工工程の時間短縮をスループットの向上につなげることができる。
【００６５】
本実施の形態では、ヘッド洗浄部７をウェハ受け渡し領域５の下方に配置したことにより、ローディング・アンローディング領域４には、ロードプレート８、アンロードプレート９、ロード用搬送ロボット１２、アンロード用搬送ロボット１３などを配置するだけでよい。このため、本実施の形態では、装置構成をコンパクトにすることができる。また、本実施の形態では、ローディング・アンローディング領域４の領域に向けてドレスアーム２０を突出させても、装置占有面積の増大を抑えることができる。
【００６６】
また、本実施の形態では、ヘッド洗浄部７をウェハ受け渡し領域５の直下に設け、昇降動作程度の最小限の動作のみを行うため、研磨されたパーティクルを装置内に巻き上げることを抑制できる。このため、本実施の形態では、研磨用ヘッド２３の下面にパーティクルが付着することを防止でき、品質の良い研磨が行える。また、本実施の形態では、ヘッド洗浄部７の動作範囲が小さいため、ヘッド洗浄部７の劣化の発生を抑えるという効果がある。
【００６７】
また、本実施の形態に係る研磨装置１では、パーティクルの巻き上げが少なく研磨用ヘッド２３の下面にパーティクルが付着することを防止して適正なチャック機能を維持でき、精度の高い研磨を行うことができる。
【００６８】
（実施の形態の変形例１）
図１５は、本実施の形態の変形例１に係る研磨装置１Ａを示す。この研磨装置１Ａは、一対の研磨用ヘッド２３の占有面積を包含する面積を有する、径寸法の大きいヘッド洗浄回転ブラシ３０を採用している。本実施の形態では、大きいヘッド洗浄回転ブラシ３０を用いたことにより、図１６に示すように、研磨用ヘッド２３の下面にヘッド洗浄回転ブラシ３０の中心が位置することを防ぎ、研磨用ヘッド２３の下面に対して洗浄効果の面内均一性を高めることができる。変形例１に係る研磨装置１Ａの他の構成は、上記実施の形態に係る研磨装置１と同様である。
【００６９】
（実施の形態の変形例２）
図１７は、本実施の形態の変形例２に係る研磨装置１Ｂを示す。この研磨装置１Ｂは、上記した実施の形態に係る研磨装置１と略同様の構成であり、異なる点は、ヘッド洗浄部７の回転駆動部２９が図中矢印Ｘ１で示す方向(水平方向)に往復移動(揺動)するようにした点である。本実施の形態では、図１８に示すように、研磨用ヘッド２３の下面にヘッド洗浄回転ブラシ２６の回転中心が接触した部分をヘッド洗浄回転ブラシ２６の周縁部も通過して、洗浄効果の面内均一性を高めることができる。変形例２に係る研磨装置１Ｂの他の構成は、上記実施の形態に係る研磨装置１と同様である。
【００７０】
（実施の形態の変形例３）
図１９は、本実施の形態の変形例３に係る研磨装置１Ｃを示す。この研磨装置１Ｃは、上記した変形例１と略同様の構成であり、異なる点は、回転駆動部２９が図中矢印Ｘ１方向(水平方向)に往復移動(揺動)する点である。図２０に示すように、この変形例３によれば、研磨用ヘッド２３の下面における洗浄効果の面内均一性をさらに高める効果がある。
【００７１】
［その他の実施の形態］
以上、実施の形態について説明したが、これら実施の形態の開示の一部をなす論述および図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。
【００７２】
例えば、上記実施の形態では、インデックス型の研磨装置１に本発明を適用して説明したが、これに限定されるものではない。また、研磨技術としては、化学機械研磨(ＣＭＰ)を適用することも可能である。
【００７３】
また、上記実施の形態においては、図１および図２に示すように、仕切壁１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄで仕切られた、第１研磨加工領域３Ａ、第２研磨加工領域３Ｂ、第３研磨加工領域３Ｃ、およびローディング・アンローディング領域４のそれぞれの空間（チャンバ）内の雰囲気のクリーン度を独立して制御するように構成してもよい。さらに、その場合、最終研磨工程を行う第３研磨加工領域３Ｃに対応するチャンバ内の雰囲気のクリーン度を最も高く設定する構成としてもよい。上記各チャンバへの空気の流入は所定の流量に設定し、空気の流出は外気開放とすることが好ましい。
【符号の説明】
【００７４】
Ｃ  基準円
Ｃ１  中心
Ｔｒ  ローディング時間
Ｔｕ  アンローディング時間
Ｗ  ウェハ
１  研磨装置
２  装置基台
３  研磨加工領域
３Ａ  第１研磨加工領域
３Ｂ  第２研磨加工領域
３Ｃ  第３研磨加工領域
４  ローディング・アンローディング領域
５  ウェハ受け渡し領域
６  ウェハ移動機構
７  ヘッド洗浄部
８  ロードプレート
９  アンロードプレート
１０  ロードカセット
１１  アンロードカセット
１２  ロード用搬送ロボット
１３  アンロード用搬送ロボット
１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄ  仕切壁
１５Ａ  第１研磨用定盤
１５Ｂ  第２研磨用定盤
１５Ｃ  第３研磨用定盤
１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ  回転駆動軸
１８，１９，２０  ドレスアーム
２２  インデックスヘッド
２３  研磨用ヘッド
２６  ヘッド洗浄回転ブラシ
２７  洗浄液噴射部
【図１】
2020059095.tif 000003
【図２】
2020059095.tif 000004
【図３】
2020059095.tif 000005
【図４】
2020059095.tif 000006
【図５】
2020059095.tif 000007
【図６】
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【図７】
2020059095.tif 000009
【図８】
2020059095.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2020059095.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
2020059095.tif 000016
【図１５】
2020059095.tif 000017
【図１６】
2020059095.tif 000018
【図１７】
2020059095.tif 000019
【図１８】
2020059095.tif 000020
【図１９】
2020059095.tif 000021
【図２０】
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