(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
仕切手段によって複数の区画室に区分された作業室と、
前記区画室内部に設置されたポリッシングを被加工物に施す手段と、
前記仕切手段により区分された隣接する区画室間を連通状態にする連通手段と、
前記各区画室の天井から床に向けて気流を発生させる手段と
を備えたことを特徴とするポリッシング装置。
【請求項２】
前記複数の区画室は第１乃至第４の区画室を含み、
第１の区画室には前記ポリッシング装置内に搬送される被加工物が収納され、
第２の区画室は、前記連通手段により前記第１の区画室ならびに第３の区画室に連通されるとともに、前記第１の区画室よりも内部圧力が低く設定され、かつ、前記第１の区画室内の前記被加工物が搬送されるように構成され、
前記第３の区画室は、前記第２の区画室よりも内部圧力が低く設定されるとともに、前記ポリッシングを被加工物に施す手段が配置され、かつ、前記第２の区画室内の前記被加工物を搬入してポリッシングを行った後に前記第２の区画室に前記被加工物を搬送するように構成され、
第４の区画室は、前記連通手段により前記第２の区画室ならびに前記第１の区画室に連通されるとともに、前記第２の区画室よりも内部圧力が高く設定され、前記被加工物を洗浄・乾燥する手段が配置され、かつ、ポリッシングが施された前記被加工物を前記第２の区画室から搬入して洗浄・乾燥した後に前記第１の区画室へ前記被加工物を搬出するように構成されていることを特徴とする請求項１記載のポリッシング装置。
【請求項３】
前記複数の区画室の内部圧力を個別に制御する手段を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載のポリッシング装置。
【請求項４】
前記気流が層流であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のポリッシング装置。
【請求項５】
前記連通手段がゲートバルブよりなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のポリッシング装置。
【請求項６】
前記連通手段がエアカーテンよりなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のポリッシング装置。
【請求項７】
前記ポリッシングを被加工物に施す手段がケミカル・メカニカル・ポリッシングを被加工物に施す手段であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のポリッシング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はポリッシング装置に係り、特にクリーンルーム内への設置を可能としたポリッシング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ポリッシング装置は、例えば定盤上に取り付けられた研磨布にウェハを押し付けて加工し、ウェハ表面において高度の鏡面を得るための装置である。
【０００３】
特に、近年、半導体製造工程において従来から使用されていた片面ポリッシング技術が半導体のデバイス加工の分野に応用されており、この応用技術はケミカル・メカニカル・ポリッシング（ＣＭＰ）技術と呼ばれ、このＣＭＰ技術を用いたポリッシング装置はＣＭＰ装置と呼ばれている。
【０００４】
このようなポリッシング装置を用いてウェハのポリッシング加工を行うと大量のパーティクルが発生するため、ポリッシング装置を通常のクリーンルーム内に設置することができなかった。
【０００５】
そこで、従来のポリッシング装置は、通常のクリーンルームよりもクリーン度の低い別室に設置されていた。そして、この別室にクリーンルームからウェハを運び込み、ポリッシング装置を用いてウェハを加工・洗浄した後に再びクリーンルームへウェハを戻して次の工程へと進めていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述したようにポリッシング装置を別室に設置した場合、半導体製造工程の全体の流れがポリッシング装置のところで滞留してしまい、ひいては製造工程全体を自動化する上で大きな障害となっていた。また、別室を設けるための費用が余計にかかるばかりでなく、クリーン度の低い別室からクリーン度の高いクリーンルームへウェハを搬入するたびにウェハを洗浄する必要があった。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、クリーンルームに設置することができるポリッシング装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明によるポリッシング装置は、仕切手段によって複数の区画室に区分された作業室と、前記区画室内部に設置されたポリッシングを被加工物に施す手段と、前記仕切手段により区分された隣接する区画室間を連通状態にする連通手段とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、複数の区画室の内部圧力を個別に制御する手段を設けることが好ましい。
【００１０】
また、区画室内部に気流を発生させる手段を設けることもできる。
【００１１】
また、前記気流を層流とすることもできる。
【００１２】
また、前記連通手段をゲートバルブとすることもできる。
【００１３】
また、前記連通手段をエアカーテンとすることもできる。
【００１４】
さらに、前記ポリッシングを被加工物に施す手段をケミカル・メカニカル・ポリッシングを被加工物に施す手段とすることもできる。
【００１５】
【作用】
作業室を仕切手段によって複数の区画室に区分し、区画室の内部にポリッシングを被加工物に施す手段を設置したので、クリーン度の低い区画室、特にポリッシングを被加工物に施す手段を設置した区画室から、クリーン度の高い区画室へのパーティクルの移動が制限される。また、区画室間でウェハの移動を行う際には、前記仕切部材に設けた連通手段を介して区画室間を連通状態にしてウェハを移動させる。
【００１６】
また、前記複数の区画室のそれぞれの内部圧力は前記各区画室内のクリーン度に応じて個別に制御されるため、クリーン度の高い区画室ほど内部圧力を高くすることができる。このようにすれば、区画室間が連通状態にある場合でも、区画室間の空気の流れはクリーン度の高い区画室からクリーン度の低い区画室へと生じるため、クリーン度の低い区画室に存在する大量のパーティクルがクリーン度の高い区画室へと流れ込むことがない。
【００１７】
さらに、前記各区画室の内部に気流を発生させることによってパーティクルの拡散を抑制することができる。
【００１８】
また、前記気流を層流にすれば、パーティクルの舞い上がりを抑制することができる。
【００１９】
また、前記連通手段をゲートバルブにより構成すれば、区画室間の連通又は閉鎖状態を確実に制御することができる。
【００２０】
また、前記連通手段をエアカーテンにより構成すれば、稼働部が不要となって構造が単純なものとなる。
【００２１】
さらに、前記ポリッシングを被加工物に施す手段をケミカル・メカニカル・ポリッシングを被加工物に施す手段により構成すれば、ポリッシングに際して発生するパーティクルの拡散を防止しながらケミカル・メカニカル・ポリッシングを行うことができる。
【００２２】
【実施例】
以下、本発明によるポリッシング装置、特にＣＭＰ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及び図２において符号１は、クリーンルームＡの内部に配置されたＣＭＰ装置のクリーンベンチを示している。このクリーンベンチ１は外壁２を有し、この外壁２にはウェハ搬送用扉３が設けられている。これらの外壁２及びウェハ搬送用扉３によってクリーンベンチ１の作業室４は気密構造となっている。クリーンベンチ１の上部には、図２に示されているようにクリーンユニット５が設けられており、このクリーンユニット５から下方に向けて清浄な空気が流れている。このクリーンユニット５からの気流は、クリーンベンチ１の下部に設けられた層流調整板６を通って排気エリア７へと流れ込む。排気エリア７に流れ込んだ気流は排気ダクト（図示を省略）を介してクリーンルームＡの外部に排出される。なお、排気ダクトを使用する替わりに、排気エリア７の空気をフィルターを介して清浄化した後にクリーンベンチ１の作業室４に循環させて再利用することもできる。この場合のフィルターにはＨＥＰＡまたはＵＬＰＡフィルターが使用され、また、これらのフィルターと共にケミカルフィルターを併用すればナトリウム（Ｎａ）汚染を防止することもできる。
【００２３】
クリーンベンチ１の作業室４の内部は仕切板８によって第１区画室９、第２区画室１０、第３区画室１１及び第４区画室１２に区分されており、これらの区画室のうちの第１区画室９は上述のウェハ搬送用扉３の付設位置に対応して形成されている。また、これらの区画室は、図示を省略した風量調整装置によって、そのクリーン度に応じて内部圧力が個別に制御されている。さらに、これらの区画室の内部圧力は、クリーンルームＡ内の圧力に対して負圧となるように排気エリア７の引圧とクリーンユニット５の風量とが調整されている。
【００２４】
また、第１区画室９と第２区画室１０とを仕切る仕切板８には第１ゲートバルブ１３が設けられており、以下、第２及び第３区画室１０、１１を仕切る仕切板８には第２ゲートバルブ１４が、第２及び第４区画室１０、１２を仕切る仕切板８には第３ゲートバルブ１５が、第１及び第４区画室９、１２を仕切る仕切板８には第４ゲートバルブ１６がそれぞれ設けられている。なお、これらのゲートバルブのかわりに、上記ゲートバルブの配置位置と同位置に開口部を設け、これらの開口部をエアーカーテンによって閉鎖することもできる。この場合のエアーカーテンは、仕切板に沿って高速で流れる薄厚の気流とすることが好ましい。このようにエアーカーテンを用いれば、ゲートバルブのような稼働部が不要となって構造が単純となる。
【００２５】
また、第１区画室９には第１ウェハキャリア１７及び第２ウェハキャリア１８と、第１ウェハキャリア１７の内部のウェハを第２区画室１０へ搬送する第１ロボット１９が設けられている。なお、この第１ロボット１９は、第４区画室１２の内部のウェハを第１区画室９に搬入する際にも使用される。また、第２区画室１０にはウェハ受台２０と、このウェハ受台２０の上のウェハを第３区画室１１へ搬送する第２ロボット２１が設けられている。なお、この第２ロボット２１は、第３区画室１１の内部のウェハを第２区画室１０を経由して第４区画室１２に搬入する際にも使用される。さらに、第３区画室１１には、ローダ２２と、このローダ２２から受け取ったウェハをポリッシングするポリッシング装置２３と、ドレッシング装置２４とが設けられている。また、第４区画室１２には、ポリッシング装置２３で処理されたウェハを洗浄した後に乾燥させる洗浄・乾燥装置２５が設けられており、この洗浄・乾燥装置２５は裏面洗浄装置２６と、表面洗浄装置２７と、リンス／乾燥装置２８とからなっている。
【００２６】
また、各区画室の内部の圧力は、ＣＭＰ装置の運転時における各区画室のクリーン度に応じて制御されている。すなわち、ＣＭＰ装置の運転時における各区画室のクリーン度は第１及び第４区画室９、１２が最も高く、ついで第２区画室１０、第３区画室１１の順となっている。特に、第３区画室１１の内部においてはウェハのポリッシング時に大量のパーティクルが発生するため、クリーン度が非常に低い。そして、各区画室の内部圧力は、クリーン度の高い区画室ほど高くなるように制御されている。
【００２７】
次に、本実施例の作用について説明する。
ウェハ搬送用扉３を介してクリーンベンチ１の第１区画室９に搬入された第１ウェハキャリア１７には加工前の複数のウェハが収納されている。これらのウェハのうちの一枚を第１ロボット１９で取り出し、第１ゲートバルブ１３を開放して第２区画室１０へと搬入してウェハ受台２０の上に載置し、その後に第１ゲートバルブ１３を閉鎖する。
【００２８】
このように第１区画室９から第２区画室１０へとウェハを移動させる際には第１ゲートバルブ１３を開放することになるが、第２区画室１０の内部の圧力は第１区画室９の内部の圧力よりも低いため、第１ゲートバルブ１３を介した空気の流れは第１区画室９から第２区画室１０へと向かうことになる。このため、クリーン度の低い第２区画室１０の内部の空気がクリーン度の高い第１区画室９へと流れ込むことがない。
【００２９】
また、第１区画室９の内部圧力は、クリーンルームＡの内部の圧力に対して負圧となるように排気エリア７の引圧とクリーンユニット５の風量とが調整されているので、クリーンベンチ１のウェハ搬送用扉３を開放した際に作業室４の内部の汚れた空気がクリーンルームＡの内部に流出することがない。
【００３０】
次に、第２ロボット２１にてウェハ受台２０の上のウェハを受けとり、第２ゲートバルブ１４を開放して第３区画室１１へとウェハを搬入してローダ２２に渡し、その後に第２ゲートバルブ１４を閉鎖する。なお、第２ゲートバルブ１４を開放しても、第３区画室１１の内部の圧力は第２区画室１０の内部の圧力よりも低いため、第２ゲートバルブ１４を介した空気の流れは第２区画室１０から第３区画室１１へと向かうことになる。このため、クリーン度の極めて低い第３区画室１１の内部の汚染空気が第２区画室１０へと流れ込むことがない。
【００３１】
ウェハはローダ２２からポリッシング装置２３へ送られてポリッシングが施される。なお、ポリッシングにおいては大量のパーティクルが発生して第３区画室１１のクリーン度が低下する。しかしながら、クリーンユニット５からの下降流がパーティクルを排気エリア７に導くため、第３区画室１１のクリーン度はある程度回復する。なお、クリーンユニット５からの下降流は第３区画室１１のみならず第１、第２及び第４区画室９、１０、１２にも提供されているため、各区画室内のクリーン度が一時的に低下した場合でも、この下降流によってある程度クリーン度が回復する。
【００３２】
ウェハのポリッシング終了後、第２ゲートバルブ１４を開放し、第２ロボット２１によって加工済みのウェハを受けとる。そして、第２ゲートバルブ１４を閉じた後に第３ゲートバルブ１５を開放してウェハを第４区画室１２内の裏面洗浄装置２６に搬入し、その後に第３ゲートバルブ１５を閉鎖する。なお、第３ゲートバルブ１５を開放しても、第４区画室１２の内部の圧力は第２区画室１０の内部の圧力よりも高いため、第３ゲートバルブ１５を介した空気の流れは第４区画室１２から第２区画室１０へと向かうことになる。このため、クリーン度の低い第２区画室１０の内部の空気が第４区画室１２へと流れ込むことがない。
【００３３】
そして、洗浄・乾燥装置２５内に設けた図示しないウェハ搬送装置により裏面洗浄装置２６から表面洗浄装置２７へ、さらにリンス／乾燥装置２８へ順次ウェハを搬送することによってウェハを洗浄して乾燥させる。その後、第４ゲートバルブ１６を開放して第１ロボット１９によって洗浄・乾燥済みのウェハを第１区画室９に搬入し、第４ゲートバルブ１６を閉鎖すると共に第２ウェハキャリア１８にウェハを収納する。
【００３４】
以上の工程を繰り返し、第１ウェハキャリア１７の内部のすべてのウェハを処理して第２ウェハキャリア１８の内部に収納する。そして、最後にウェハ搬送用扉３を開放して第２ウェハキャリア１８を処理済みのウェハと共に取り出す。
【００３５】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、作業室を仕切手段によって複数の区画室に区分し、区画室の内部にポリッシングを被加工物に施す手段を設置したので、クリーン度の低い区画室、特にポリッシングを被加工物に施す手段を設置した区画室から、クリーン度の高い区画室へのパーティクルの移動が制限される。このため、ポリッシング装置をクリーンルーム内に設置した場合でも、ポリッシング装置の運転に伴って発生したパーティクルがクリーンルーム内へ拡散してクリーンルームを汚染することを防止できると共に、クリーンベンチ内の清浄なウェハがパーティクルによって汚染されることを防止できる。
【００３６】
また、複数の区画室のそれぞれの内部圧力を各区画室内のクリーン度に応じて個別に制御し、クリーン度の高い区画室ほど内部圧力を高くすることができるので、このようにすれば、区画室間が連通状態にある場合でも、区画室間の空気の流れはクリーン度の高い区画室からクリーン度の低い区画室へと生じる。このため、クリーン度の低い区画室に存在する大量のパーティクルがクリーン度の高い区画室へと流れ込むことがなく、これによって、ポリッシング装置の運転に伴って発生したパーティクルがクリーンルーム内へ拡散してクリーンルームを汚染することを確実に防止できると共に、クリーンベンチ内の清浄なウェハがパーティクルによって汚染されることを確実に防止できる。
【００３７】
さらに、各区画室の内部に気流を発生させることができるので、この気流によってパーティクルの拡散を抑制することができる。このため、ポリッシング装置の運転に伴って発生したパーティクルがクリーンルーム内へ拡散してクリーンルームを汚染することをより確実に防止できると共に、クリーンベンチ内の清浄なウェハがパーティクルによって汚染されることをより確実に防止できる。
【００３８】
また、気流を層流にすれば、パーティクルの舞い上がりを抑制することができるので、クリーンルームの汚染および清浄なウェハの汚染がさらに確実に防止される。
【００３９】
また、連通手段をゲートバルブにより構成すれば、区画室間の連通又は閉鎖状態を確実に制御することができる。
【００４０】
また、連通手段をエアカーテンにより構成すれば、稼働部が不要となって構造が単純なものとなる。
【００４１】
さらに、ポリッシングを被加工物に施す手段をケミカル・メカニカル・ポリッシングを被加工物に施す手段により構成すれば、ポリッシングに際して発生するパーティクルの拡散を防止しながらケミカル・メカニカル・ポリッシングを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるポリッシング装置の一実施例の要部を示した横断面図。
【図２】同実施例のクリーンベンチの一部を示した縦断面図。
【符号の説明】
１  クリーンベンチ
２  外壁
４  作業室
５  クリーンユニット
６  層流調整板
８  仕切板
９  第１区画室
１０  第２区画室
１１  第３区画室
１２  第４区画室
１３  第１ゲートバルブ
１４  第２ゲートバルブ
１５  第３ゲートバルブ
１６  第４ゲートバルブ
２３  ポリッシング装置
【図１】
0003556300.tif 000002
【図２】
0003556300.tif 000003