(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
側壁を有した筐体内に半導体ウエハを研磨する研磨部と、半導体ウエハを洗浄し乾燥させる洗浄部とを収納し、前記研磨部と前記洗浄部との間を分離する隔壁を設けるとともに該隔壁の開口を介して研磨後の半導体ウエハを前記研磨部から前記洗浄部へ搬送する搬送機構を設けた半導体ウエハ研磨装置であって、該筐体は矩形の平面形状を有しており、研磨前の半導体ウエハを収容するカセットと研磨後に洗浄及び乾燥した半導体ウエハを収容するカセットが該筐体の同一側面側に置かれるようにされ、前記隔壁で分離された前記研磨部から排気する排気系統を設けたことを特徴とする半導体ウエハ研磨装置。
【請求項２】
前記隔壁の開口を開閉するシャッターを設けたことを特徴とする請求項１記載の半導体ウエハ研磨装置。
【請求項３】
前記研磨部にはターンテーブルを有することを特徴とする請求項１又は２記載の半導体ウエハ研磨装置。
【請求項４】
前記ターンテーブルはモータに連結していることを特徴とする請求項３記載の半導体ウエハ研磨装置。
【請求項５】
前記研磨部には前記半導体ウエハを保持するトップリングを有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の半導体ウエハ研磨装置。
【請求項６】
前記トップリングは昇降可能であることを特徴とする請求項５記載の半導体ウエハ研磨装置。
【請求項７】
前記トップリングは回転可能であることを特徴とする請求項５又は６記載の半導体ウエハ研磨装置。
【請求項８】
前記研磨部には砥液供給ノズルがあることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の半導体ウエハ研磨装置。
【請求項９】
前記研磨部には前記半導体ウエハの反転機を有することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の半導体ウエハ研磨装置。
【請求項１０】
前記洗浄部は、前記半導体ウエハの１次洗浄を行なう１次洗浄装置と、前記半導体ウエハの２次洗浄を行なう２次洗浄装置とを有する、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の半導体ウエハ研磨装置。
【請求項１１】
前記１次洗浄装置と２次洗浄装置との間で前記半導体ウエハを搬送する搬送手段を備える、請求項１０記載の半導体ウエハ研磨装置。
【請求項１２】
前記隔壁で分離された前記研磨部と前記洗浄部から独立に排気する排気系統を設けたことを特徴とする、請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の半導体ウエハ研磨装置。
【請求項１３】
クリーンルーム内に設置可能な半導体ウエハ研磨装置であって；
側壁を有する筐体と；
前記半導体ウエハを研磨する研磨部と；
前記半導体ウエハを洗浄し乾燥させる洗浄部と；
前記研磨部と前記洗浄部との間を分離する隔壁と；
前記隔壁で分離された前記研磨部から排気する排気系統と；
研磨後の前記半導体ウエハを前記研磨部から前記洗浄部へ搬送する搬送機構とを備え；
前記洗浄部にはスポンジ洗浄と回転乾燥を行う洗浄装置を有し；
前記研磨部、前記洗浄部及び前記搬送機構は前記筐体内に収納されており；
前記筐体は矩形の平面形状を有しており、研磨前の半導体ウエハを収容するカセットと研磨後に洗浄及び乾燥した半導体ウエハを収容するカセットが該筐体の同一側面側に置かれるようにされたことを特徴とする；
半導体ウエハ研磨装置。
【請求項１４】
前記研磨部にはターンテーブルを有することを特徴とする請求項１３記載の半導体ウエハ研磨装置。
【請求項１５】
前記ターンテーブルはモータに連結していることを特徴とする請求項１４記載の半導体ウエハ研磨装置。
【請求項１６】
前記研磨部には前記半導体ウエハを保持するトップリングを有することを特徴とする請求項１３乃至１５のいずれか１項に記載の半導体ウエハ研磨装置。
【請求項１７】
前記トップリングは昇降可能であることを特徴とする請求項１６記載の半導体ウエハ研磨装置。
【請求項１８】
前記トップリングは回転可能であることを特徴とする請求項１６又は１７記載の半導体ウエハ研磨装置。
【請求項１９】
前記研磨部には砥液供給ノズルがあることを特徴とする請求項１３乃至１８のいずれか１項に記載の半導体ウエハ研磨装置。
【請求項２０】
前記研磨部には前記半導体ウエハの反転機を有することを特徴とする請求項１３乃至１９のいずれか１項に記載の半導体ウエハ研磨装置。
【請求項２１】
前記洗浄部は、前記半導体ウエハの１次洗浄を行なう１次洗浄装置と、前記半導体ウエハの２次洗浄を行なう２次洗浄装置とを有する、請求項１３乃至２０のいずれか１項に記載の半導体ウエハ研磨装置。
【請求項２２】
前記１次洗浄装置と２次洗浄装置との間で前記半導体ウエハを搬送する搬送手段を備える、請求項２１記載の半導体ウエハ研磨装置。
【請求項２３】
前記隔壁には開口が形成されており、前記搬送機構は、前記隔壁の開口を介して研磨後の半導体ウエハを前記研磨部から前記洗浄部へ搬送するように構成された、請求項１３乃至２２のいずれか１項に記載の半導体ウエハ研磨装置。
【請求項２４】
前記隔壁の開口を開閉するシャッターを設けたことを特徴とする請求項２３記載の半導体ウエハ研磨装置。
【請求項２５】
前記隔壁で分離された前記研磨部と前記洗浄部から独立に排気する排気系統を設けたことを特徴とする、請求項１３乃至２４のいずれか１項に記載の半導体ウエハ研磨装置。
【請求項２６】
前記洗浄部においてスポンジ洗浄後、スポンジを待避し、洗浄水の供給を停止し、前記半導体ウエハを回転乾燥することを特徴とする請求項１３記載の半導体ウエハ研磨装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体ウエハ研磨装置に係り、特に半導体ウエハを平坦かつ鏡面状に研磨した後に洗浄する洗浄機能を有する半導体ウエハ研磨装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体デバイスの高集積化が進むにつれて回路の配線が微細化し、配線間距離もより狭くなりつつある。特に０．５μｍ以下の光リソグラフィの場合、焦点深度が浅くなるためステッパーの結像面の平坦度を必要とする。
そこで、半導体ウエハの表面を平坦化することが必要となるが、この平坦化法の１手段として半導体ウエハ研磨装置により研磨することが行われている。
【０００３】
従来、この種の半導体ウエハ研磨装置は、各々独立した回転数で回転するターンテーブルとトップリングとを有し、トップリングが一定の圧力をターンテーブルに与え、ターンテーブルとトップリングとの間に半導体ウエハを介在させて半導体ウエハの表面を平坦且つ鏡面に研磨している。
【０００４】
半導体ウエハの研磨をより良く行うために、通常ターンテーブル上の研磨布の上に研磨液が供給される。研磨液は、例えば１μｍ以下の粒径の酸化シリコン、酸化セリウム等の研磨材を含む液を用いる。また、研磨液には水・研磨材の他に研磨材の凝集を防ぐために分散材を少量入れたり、また物理的な研磨作用の他に化学的な研磨作用を得るために酸、アルカリ等を入れることもある。
【０００５】
研磨後の半導体ウエハ上には、ウエハの研磨粉の他に研磨材が多量に付着して汚れている。研磨直後の汚染粒子数は約１０万個／ウエハ程度もあり、これを効率良く１００個／ウエハ以下まで低減することが望まれている。
【０００６】
従来の半導体ウエハ研磨装置は、装置本体からの発塵が多いためにクリーンルームに設置することができなかった。研磨後の汚れた半導体ウエハは一旦乾燥してしまうと、洗浄しても汚れが落ちなくなってしまうため、研磨直後に水を入れた特殊なウエハキャリヤでクリーンルームに持ち込みウエハ洗浄機で洗浄していた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の半導体ウエハ研磨装置は、洗浄機と離れた位置に置かれており、しかも研磨後の半導体ウエハは水中に保管しながら運ぶため、クリーンルーム内での生産効率が悪かった。
【０００８】
また洗浄機についても、研磨後の半導体ウエハのダストは非常に多く、洗浄機を汚してしまうため、従来のクリーンルームに設置されたものを利用することができず、専用の洗浄機が必要となるため、設備費用が高くついた。
【０００９】
本発明は、クリーンルーム内に設置可能で、かつクリーンルームを汚染することなく研磨後の半導体ウエハを洗浄および乾燥した後に、通常クリーンルーム内で用いているウエハキャリアで次工程へ払い出すことができる半導体ウエハ研磨装置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】
【００１０】
上述した目的を達成するため、本発明の半導体ウエハ研磨装置の１態様は、側壁を有した筐体内に半導体ウエハを研磨する研磨部と、半導体ウエハを洗浄し乾燥させる洗浄部とを収納し、前記研磨部と前記洗浄部との間を分離する隔壁を設けるとともに該隔壁の開口を介して研磨後の半導体ウエハを前記研磨部から前記洗浄部へ搬送する搬送機構を設けた半導体ウエハ研磨装置であって、該筐体は矩形の平面形状を有しており、研磨前の半導体ウエハを収容するカセットと研磨後に洗浄及び乾燥した半導体ウエハを収容するカセットが該筐体の同一側面側に置かれるようにされ、前記隔壁で分離された前記研磨部から排気する排気系統を設けたことを特徴とする。
【００１１】
ここで、前記隔壁の開口を開閉するシャッターを設けたことを特徴とする。
また、前記研磨部にはターンテーブルを有することを特徴とする。
また、前記ターンテーブルはモータに連結していることを特徴とする。
また、前記研磨部には前記半導体ウエハを保持するトップリングを有することを特徴とする。
また、前記トップリングは昇降可能であることを特徴とする。
また、前記トップリングは回転可能であることを特徴とする。
【００１２】
また、前記研磨部には砥液供給ノズルがあることを特徴とする。
また、前記研磨部には前記半導体ウエハの反転機を有することを特徴とする。
また、前記洗浄部は、前記半導体ウエハの１次洗浄を行なう１次洗浄装置と、前記半導体ウエハの２次洗浄を行なう２次洗浄装置とを有する。
また、前記１次洗浄装置と２次洗浄装置との間で前記半導体ウエハを搬送する搬送手段を備える。
また、前記隔壁で分離された前記研磨部と前記洗浄部から独立に排気する排気系統を設けたことを特徴とする。
【００１６】
本発明の半導体ウエハ研磨装置の他の態様は、クリーンルーム内に設置可能な半導体ウエハ研磨装置であって；側壁を有する筐体と；前記半導体ウエハを研磨する研磨部と；前記半導体ウエハを洗浄し乾燥させる洗浄部と；前記研磨部と前記洗浄部との間を分離する隔壁と；前記隔壁で分離された前記研磨部から排気する排気系統と；研磨後の前記半導体ウエハを前記研磨部から前記洗浄部へ搬送する搬送機構とを備え；前記洗浄部にはスポンジ洗浄と回転乾燥を行う洗浄装置を有し；前記研磨部、前記洗浄部及び前記搬送機構は前記筐体内に収納されており；前記筐体は矩形の平面形状を有しており、研磨前の半導体ウエハを収容するカセットと研磨後に洗浄及び乾燥した半導体ウエハを収容するカセットが該筐体の同一側面側に置かれるようにされたことを特徴とする。
【００１７】
ここで、前記研磨部にはターンテーブルを有することを特徴とする。
また、前記ターンテーブルはモータに連結していることを特徴とする。
また、前記研磨部には前記半導体ウエハを保持するトップリングを有することを特徴とする。
また、前記トップリングは昇降可能であることを特徴とする。
また、前記トップリングは回転可能であることを特徴とする。
また、前記研磨部には砥液供給ノズルがあることを特徴とする。
【００１８】
また、前記研磨部には前記半導体ウエハの反転機を有することを特徴とする。
また、前記洗浄部は、前記半導体ウエハの１次洗浄を行なう１次洗浄装置と、前記半導体ウエハの２次洗浄を行なう２次洗浄装置とを有する。
また、前記１次洗浄装置と２次洗浄装置との間で前記半導体ウエハを搬送する搬送手段を備える。
また、前記隔壁には開口が形成されており、前記搬送機構は、前記隔壁の開口を介して研磨後の半導体ウエハを前記研磨部から前記洗浄部へ搬送するように構成された。
また、前記隔壁の開口を開閉するシャッターを設けたことを特徴とする。
また、前記隔壁で分離された前記研磨部と前記洗浄部から独立に排気する排気系統を設けたことを特徴とする。
【００１９】
また、前記洗浄部においてスポンジ洗浄後、スポンジを待避し、洗浄水の供給を停止し、前記半導体ウエハを回転乾燥することを特徴とする。
【００２１】
本発明の半導体ウエハ研磨装置の好ましい態様は、側壁を有した筐体内にトップリングによって半導体ウエハを保持しつつターンテーブルに押しつけて半導体ウエハを研磨する研磨部と、半導体ウエハを洗浄する洗浄部とを収納し、前記研磨部と前記洗浄部との間を分離する隔壁を設けるとともに該隔壁の開口を介して研磨後の半導体ウエハを前記研磨部から前記洗浄部へ搬送する搬送機構を設け、前記研磨部と前記洗浄部から各々独立に排気する排気系統を設ける。
ここで、前記隔壁の開口を開閉するシャッターを設けることが好ましい。
【００２２】
本発明の半導体ウエハ研磨装置の好ましい態様は、側壁を有しクリーンルーム内に設置可能な筐体の内部に半導体ウエハを研磨する研磨部と、半導体ウエハを洗浄する洗浄部とを収納し、前記筐体内で半導体ウエハを搬送する搬送機構を設けた半導体ウエハ研磨装置であって、前記研磨部の圧力を前記洗浄部の圧力より低く保持するように筐体内を排気する排気系統を設ける。
ここで、前記研磨部にはターンテーブルを有することが好ましい。
また、前記ターンテーブルはモータに連結していることが好ましい。
また、前記研磨部には前記半導体ウエハを保持するトップリングを有することが好ましい。
また、前記トップリングは昇降可能であることが好ましい。
また、前記トップリングは回転可能であることが好ましい。
また、前記研磨部には砥液供給ノズルがあることが好ましい。
また、前記研磨部には前記半導体ウエハの反転機を有することが好ましい。
【００２３】
本発明の半導体ウエハ研磨装置の好ましい態様は、クリーンルーム内に設置可能な半導体ウエハ研磨装置であって；側壁を有する筐体と；前記半導体ウエハを研磨する研磨部と；前記半導体ウエハを洗浄する洗浄部と；前記研磨部と前記洗浄部との間を分離する隔壁と；研磨後の前記半導体ウエハを前記研磨部から前記洗浄部へ搬送する搬送機構とを備え；前記研磨部、前記洗浄部及び前記搬送機構は前記筐体内に収納されている。
ここで、前記洗浄部は、前記半導体ウエハの１次洗浄を行なう１次洗浄装置と、前記半導体ウエハの２次洗浄を行なう２次洗浄装置とを有することが好ましい。
更に、前記１次洗浄装置と２次洗浄装置との間で前記半導体ウエハを搬送する搬送手段を備えることが好ましい。
また、前記隔壁には開口が形成されており、前記搬送機構は、前記隔壁の開口を介して研磨後の半導体ウエハを前記研磨部から前記洗浄部へ搬送するように構成されることが好ましい。
また、前記隔壁で分離された前記研磨部から排気する排気系統を設けることが好ましい。
また、前記隔壁で分離された前記研磨部と前記洗浄部から独立に排気する排気系統を設けることが好ましい。
【００２４】
本発明の半導体ウエハ研磨方法の好ましい態様は、半導体ウエハを研磨した後に洗浄する半導体ウエハ研磨方法であって、研磨装置をクリーンルーム内に設置し、研磨部で研磨し、研磨後の半導体ウエハをウエハ支持台に置き、アームが該ウエハを保持し、該アームが隔壁の開口を通過し、該アームが該ウエハを洗浄部に渡す。
ここで、前記隔壁の開口にはシャッターが設けられ、前記ウエハを保持したアームが開口を通過する際には前記シャッターが開いていることが好ましい。
【００２５】
本発明の半導体ウエハ研磨方法の好ましい態様は、側壁を有した筐体内に収納された研磨部、洗浄部、搬送機構及び前記研磨部と前記洗浄部を分離する隔壁を有し、クリーンルーム内に設置された、半導体ウエハ研磨装置で、半導体ウエハを研磨する半導体ウエハの研磨方法であって；前記半導体ウエハを前記研磨部で研磨する研磨工程と；研磨された前記半導体ウエハを前記洗浄部で洗浄する洗浄工程と；研磨後の前記半導体ウエハを、前記隔壁に形成された開口を介して、前記研磨部から前記洗浄部へ搬送する搬送工程を備えた。
ここで、前記洗浄工程は、前記半導体ウエハの１次洗浄を行なう１次洗浄工程と、前記１次洗浄後の半導体ウエハの２次洗浄を行なう２次洗浄工程とを有することが好ましい。
また、前記研磨部から排気系統により排気することが好ましい。
また、前記研磨部と前記洗浄部から排気系統により独立して排気することが好ましい。
【００２６】
本発明の半導体デバイス製造方法の好ましい態様は、側壁を有した筐体内に収納された研磨部、洗浄部、搬送機構、及び前記研磨部と前記洗浄部を分離する隔壁を有し、クリーンルーム内に設置された、半導体ウエハ研磨装置を用い半導体デバイスを製造する半導体デバイス製造方法であって；前記半導体ウエハを前記研磨部で研磨する研磨工程と；研磨された前記半導体ウエハを前記洗浄部で洗浄する洗浄工程と；研磨後の前記半導体ウエハを、前記隔壁に形成された開口を介して、前記研磨部から前記洗浄部へ搬送する搬送工程を備えた。
ここで、前記洗浄工程は、前記半導体ウエハの１次洗浄を行なう１次洗浄工程と、前記１次洗浄後の半導体ウエハの２次洗浄を行なう２次洗浄工程とを有することが好ましい。
また、前記隔壁には前記開口を開閉するシャッターが設けることが好ましい。
また、前記研磨部から排気系統により排気することが好ましい。
また、前記研磨部と前記洗浄部から排気系統により独立して排気することが好ましい。
また、前記研磨された半導体ウエハに対して光リソグラフィ処理をする工程を備えることが好ましい。
【００２７】
本発明の半導体ウエハ研磨装置によれば、側壁を有した筐体内に研磨部と洗浄部とを１体に収納し、これら研磨部と洗浄部とを隔壁により分離したため、クリーンルーム内に装置全体を設置することができ、クリーンルーム内を汚染することなく半導体ウエハを研磨した後に洗浄をし、通常クリーンルーム内で用いているウエハキャリアで次工程へ乾燥した半導体ウエハを払い出すことができる。また、研磨部と洗浄部とがウエハを搬送するための小さい開口部を有する隔壁で仕切られ、かつ研磨部と洗浄部から各々独立に排気する排気系統を設け、研磨部を洗浄部より低い圧力に保持するか又は隔壁の開口部にシャッターが設けられているため研磨部で発生する飛沫や研磨粉が洗浄部へ入ることを防止できる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、側壁を有した筐体内に研磨部と洗浄部とを１体に収納し、これら研磨部と洗浄部とを隔壁により分離したため、クリーンルーム内に装置全体を設置することができ、クリーンルーム内を汚染することなく半導体ウエハを研磨した後に洗浄をし、通常クリーンルーム内で用いているウエハキャリアで次工程へ乾燥した半導体ウエハを払い出すことができる。
【００２９】
また本発明によれば、研磨部と洗浄部とが隔壁と、隔壁に設けられたシャッターで仕切られ、かつ研磨部と洗浄部から各々独立に排気する排気系統が設けられているため、研磨部で発生する飛沫や研磨粉が洗浄部へ入ることを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明に係る半導体ウエハ研磨装置の一実施例を図１及び図２を参照して説明する。図１は半導体ウエハ研磨装置の立面図、図２は半導体ウエハ研磨装置の平面図である。
【００３１】
図１及び図２において、符号１は側壁を有した筐体であり、筐体１内には、半導体ウエハを研磨する研磨部２と、半導体ウエハを洗浄する洗浄部３０とが収納されている。そして、研磨部２と洗浄部３０とは隔壁２２によって分離されている。
【００３２】
研磨部２には、ターンテーブル３と、半導体ウエハ４を保持しつつターンテーブル３に押しつけるトップリング５とを備えた研磨機構６が設置されている。前記ターンテーブル３はモータＭ１ に連結されるとともにその上面には研磨布７が貼設されている。またトップリング５はトップリング回転用モータＭ２ とトップリング昇降用シリンダ１１とを備えたトップリングヘッド８に連結されており、トップリング５は昇降可能になっているとともにその軸心の回わりに回転可能になっている。そして、トップリングヘッド８はガイドレール９上を左右に移動可能になっている。なお、研磨布７には、その上面に砥液供給ノズル１０より研磨材を含む砥液が供給されるようになっている。
【００３３】
一方、研磨機構６に半導体ウエハ４を供給する供給機構１２は、第１ウエハ搬送機構１３と、ウエハ反転機１４と、第２ウエハ搬送機構１５とから構成されており、第１ウエハ搬送機構１３によってウエハカセット置き場１６に置かれたウエハカセット１７から半導体ウエハ４を取り出してウエハ反転機１４に渡し、このウエハ反転機１４によって半導体ウエハ４を反転させて研磨面を下に向けた後に、この半導体ウエハ４を第１ウエハ搬送機構１３によって受け取って第２ウエハ搬送機構１５に渡すようになっている。
【００３４】
前記第２ウエハ搬送機構１５は、ウエハ保持部材１９と、ウエハ保持部材昇降用スクリューロッド２０とから構成され、第１ウエハ搬送機構１３から受け取った半導体ウエハ４をトップリング５に渡すようになっている。
【００３５】
前記トップリング５で保持されターンテーブル３に押しつけられて研磨された半導体ウエハ４は、研磨終了後にトップリング５に保持された状態でトップリングヘッド８のガイドレール９上の移動によりウエハ支持台２１の真上まで搬送される。そして、半導体ウエハ４はトップリング５から離脱され、ウエハ支持台２１上に置かれる。
【００３６】
また、研磨部２と洗浄部３０とを分離する隔壁２２には、開口２２ａが形成されており、この開口２２ａに隣接して開口２２ａを開閉するためのシャッター２３が設置されている。さらに、隔壁２２に隣接してウエハ反転機２４が設置されている。ウエハ反転機２４は、ウエハ反転軸２５、ウエハ反転用アクチュエータ２６、ウエハ反転用アーム２７とから構成され、アクチュエータ２６により反転軸２５を介して反転用アーム２７が回転させられるようになっている。
【００３７】
前記ウエハ反転機２４では、シャッター２３が開いているときに反転用アーム２７が回転してウエハ支持台２１上の半導体ウエハ４を吸着し、その後、反転用アーム２７が逆転して半導体ウエハ４を反転させるとともに洗浄部３０に搬送する。
【００３８】
洗浄部３０は、半導体ウエハ４の１次洗浄を行う１次洗浄装置３１と、半導体ウエハ４の２次洗浄を行う２次洗浄装置４０とを備えている。前記１次洗浄装置３１は、半導体ウエハ４の外周部を保持して回転させる複数のローラ３２と、半導体ウエハ４を洗浄する洗浄用スポンジローラ３３と、洗浄水供給管３４とから構成されている。半導体ウエハ４はローラ３２により保持されつつ一部のローラの駆動モータによる回転駆動により回転される。回転している半導体ウエハ４に対して回転している洗浄用スポンジローラ３３が押し当てられ、そこに洗浄水が供給されて１次洗浄が行われる。そして、１次洗浄が終わった半導体ウエハ４は第３ウエハ搬送機構３５によって２次洗浄装置４０に搬送される。
【００３９】
第３ウエハ搬送機構３５は、ウエハ保持台３６と、ウエハ保持台３６上に設けられたウエハ保持部材３７と、ウエハ保持台回転モータ３８と、ウエハ保持台昇降用スクリューロッド３９とから構成される。ウエハ保持部材３７はウエハ保持台３６上で、図で矢印で示すように水平方向に動き、ウエハ保持台３６から離れた所にある半導体ウエハ４の受渡しが可能になっている。そして、１次洗浄後の半導体ウエハ４を受け取った第３ウエハ搬送機構３５は、ウエハ保持部材３７を引っ込めて半導体ウエハ４をウエハ保持台３６の上方に移動し、ウエハ保持台３６が回転しつつ下降し、ウエハ保持部材３７を再び押し出すことにより、半導体ウエハ４を２次洗浄装置４０に渡すようになっている。
【００４０】
前記２次洗浄装置４０は、ウエハ保持台４１と、ウエハ保持台回転モータ４２と、洗浄用スポンジ４３と、洗浄水供給管４４とから構成されている。そして、ウエハ保持台４１で半導体ウエハ４を支持しつつ回転させながら洗浄水供給管４４から洗浄水をウエハ表面に供給し、洗浄用スポンジ４３を押し当てて洗浄する。洗浄後、スポンジ４３を退避させ、洗浄水の供給を停止し、回転モータ４２の回転数を上げてウエハ保持台４１を高速で回転させ半導体ウエハ４のスピン乾燥を行う。
【００４１】
２次洗浄および乾燥を終了した半導体ウエハ４を再び第３ウエハ搬送機構３５のウエハ保持部材３７が受け取り、ウエハ保持台３６の上方に半導体ウエハ４を移動させた後、ウエハ保持台３６が回転しつつ上昇し、ウエハ保持部材３７が押し出されて研磨済みウエハカセット４５に半導体ウエハ４を収納するようになっている。
また、研磨部２と洗浄部３０には、研磨部２と洗浄部３０とから各々独立に排気するための排気ダクト４６，４７が設置されている。
【００４２】
次に、前述のように構成された半導体ウエハ研磨装置の動作を説明する。
まず、第１搬送機構１３の舌部１３ａによってウエハカセット置き場１６に置かれたウエハカセット１７から半導体ウエハ４を取り出してウエハ反転機１４に渡す。ウエハ反転機１４によって半導体ウエハ４を反転させて研磨面を下に向けた後に、再び第１搬送機構１３が半導体ウエハ４を受け取って第２搬送機構１５に渡す。
【００４３】
次に、トップリングヘッド８がガイドレール９上を移動して、トップリング５が第２ウエハ搬送機構１５のウエハ保持部材１９の上に位置し、ウエハ保持部材１９が上昇して保持している研磨対象の半導体ウエハ４をトップリング５に渡す。
【００４４】
トップリング５は半導体ウエハ４を保持したまま移動してターンテーブル３上の研磨位置に位置する。そしてターンテーブル３とトップリング５が回転し、ターンテーブル３上に貼着された研磨布７上に砥液供給ノズル１０から研磨材を含む砥液が供給され、トップリング５が下降し、トップリング５に保持された半導体ウエハ４が研磨布７に押しつけられて研磨が行われる。
【００４５】
研磨終了後、半導体ウエハ４を保持したままトップリングヘッド８が移動してトップリング５がウエハ支持台２１の真上に位置する。そして、トップリング５から半導体ウエハ４が離脱され、半導体ウエハ４がウエハ支持台２１上に置かれる。トップリング５は次の研磨に向けて第２ウエハ搬送機構１５に向かって移動する。
【００４６】
研磨後の半導体ウエハ４がウエハ支持台２１に置かれた時点でシャッター２３が開き、ウエハ反転機２４のウエハ反転用アーム２７が回転して半導体ウエハ４上に移動して半導体ウエハ４を吸着する。
【００４７】
上記の回転により、研磨後の半導体ウエハ４を保持したアーム２７が逆回転して、半導体ウエハ４を１次洗浄装置３１に渡す。なお、隔壁２２の開口２２ａは半導体ウエハ４を保持したアーム２７が通過可能な形状になっている。半導体ウエハ４およびアーム２７が開口２２ａを通過して洗浄部３０側に移動した時点でシャッター２３が閉じて開口２２ａを閉塞する。
【００４８】
アーム２７によって１次洗浄装置３１に半導体ウエハ４が渡された後、アーム２７は下方に退避する。１次洗浄装置３１において、半導体ウエハ４はローラ３２により保持されつつ一部のローラ３２の回転により回転される。そして、回転している半導体ウエハ４に回転している洗浄用スポンジローラ３３が押し当てられ、そこに洗浄水供給管３４から洗浄水が供給されて１次洗浄が行われる。
【００４９】
１次洗浄後の半導体ウエハ４は第３ウエハ搬送機構３５に受け取られる。半導体ウエハ４を受け取った後、ウエハ搬送機構３５では、ウエハ保持部材３７を引っ込めて半導体ウエハ４をウエハ保持台３６の上方に移動し、ウエハ保持台３６が回転しつつ下降し、ウエハ保持部材３７を再び押し出すことにより半導体ウエハ４を２次洗浄装置４０に渡す。
【００５０】
２次洗浄装置４０において、ウエハ保持台４１によって半導体ウエハ４を回転させながら洗浄水供給管４４から洗浄水をウエハ表面に供給し、洗浄用スポンジ４３を押し当てて洗浄する。洗浄後、スポンジ４３を退避させ、洗浄水の供給を停止し、回転モータ４２の回転数を高くしてウエハ保持台４１を高速で回転させ半導体ウエハ４のスピン乾燥を行う。
【００５１】
２次洗浄および乾燥を終了した半導体ウエハ４を再び第３ウエハ搬送機構３５のウエハ保持部材３７が受け取り、ウエハ保持台３６の上方に半導体ウエハ４を移動させた後、ウエハ保持台３６が回転しつつ上昇し、ウエハ保持部材３７が押し出されて研磨済みウエハカセット４５に半導体ウエハ４を収納する。
【００５２】
以上の工程で研磨および洗浄が行われる間に研磨部２と洗浄部３０が隔壁２２とシャッター２３で仕切られていることにより、研磨部２で発生する研磨砥液の飛沫や研磨粉が洗浄部３０に入ることを防いでいる。この構造に合わせて排気ダクト４６，４７を含む排気系統が研磨部２と洗浄部３０から個別に排気できるように設けられている。又、研磨部の圧力を洗浄部の圧力より低く保持することによって隔壁のシャッターを省略することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明に係る半導体ウエハ研磨装置の一実施例を示す立面図である。
【図２】本発明に係る半導体ウエハ研磨装置の一実施例を示す平面図である。
【符号の説明】
【００５４】
１    筐体
２    研磨部
３    ターンテーブル
５    トップリング
６    研磨機構
７    研磨布
８    トップリングヘッド
１２    供給機構
１３    第１ウエハ搬送機構
１４    ウエハ反転機
１５    第２ウエハ搬送機構
１７    ウエハカセット
２２    隔壁
２３    シャッター
２４    ウエハ反転機
３０    洗浄部
３１    １次洗浄装置
３５    第３ウエハ搬送機構
４０    ２次洗浄装置
４５    研磨済みウエハカセット
４６，４７  排気ダクト
【図１】
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【図２】
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