(57)【要約】【課題】ドライイン／ドライアウト方式のポリッシング装置に適用可能であり、半導体ウエハ等のポリッシング対象物の単位時間及び単位設置面積あたりの処理能力を高めることができるポリッシング装置を提供する。【解決手段】研磨面を有した研磨テーブルＴＴ１と、少なくとも二個のトップリングＴＲ１−１，ＴＲ１−２とを有した研磨処理部と、トップリングＴＲ１−１，ＴＲ１−２と前記研磨対象物を受け渡すプッシャＰ１−１，Ｐ１−２と、ドライな研磨対象物を把持するハンドとウエットな研磨対象物を把持するハンドとを備えた、前記研磨対象物を搬送する搬送ロボットＲＢ３と、研磨後の研磨対象物を洗浄する洗浄装置ＣＬ１−１，ＣＬ１−２と、前記洗浄装置と前記プッシャとの間に配置され、ドライな研磨対象物を受け渡すドライステーションとウエットな研磨対象物を受け渡すウエットステーションからなるステーション２０を備えた。【選択図】図１
2006179955.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
研磨面を有した研磨テーブルと、
研磨対象物を保持しかつ研磨対象物を前記研磨面に押圧する少なくとも二個のトップリングとを有した研磨処理部と、
前記トップリングと前記研磨対象物を受け渡すプッシャと、
ドライな研磨対象物を把持するハンドとウエットな研磨対象物を把持するハンドとを備えた、前記研磨対象物を搬送する搬送ロボットと、
研磨後の研磨対象物を洗浄する洗浄装置と、
前記洗浄装置と前記プッシャとの間に配置され、ドライな研磨対象物を受け渡すドライステーションとウエットな研磨対象物を受け渡すウエットステーション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】
前記プッシャには、研磨後の研磨対象物とトップリングとを洗浄する機構を備え、研磨対象物洗浄時間≧トップリング洗浄時間、として洗浄を行うようにした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】
前記ウエットステーションには、リンス洗浄機構を備え、研磨後の研磨対象物を再度リンス洗浄するようにした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４】
さらに、前記研磨対象物を反転する２つの反転機を備え、一方の反転機はドライな研磨対象物のみを反転させ、他方の反転機はウエットな研磨対象物のみを反転させ、該反転機には前記研磨対象物を洗浄するリンス機構を備えた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５】
前記洗浄装置は、前記研磨対象物の膜種に対応した洗浄を行う洗浄機であ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６】
前記洗浄装置は、乾燥機能を備えた洗浄機であり、研磨後の洗浄乾燥された研磨対象物が取り出されることを特徴とする請求項１記載のポリッシング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体ウエハ等のポリッシング対象物の表面を平坦かつ鏡面にするポリッシング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造プロセスにおいては、半導体ウエハの製造工程におけるウエハ表面を平坦かつ鏡面にするためにポリッシングを行い、またデバイス製造工程におけるデバイス上に形成された層を平坦かつ鏡面にするためにポリッシングを行っている。これら半導体ウエハの製造工程およびデバイス製造工程におけるポリッシング工程には、ポリッシング装置が使用されている。
【０００３】
従来のポリッシング装置は、ポリッシングだけを行う専用のポリッシング装置であり、ポリッシングの完了した半導体ウエハは移動式の水槽の中に入れて次の洗浄工程へ搬送されていた。ところが、この方法では、ポリシング工程において、クリーンルームのクリーン度を損ない、かつポリッシング終了後のウエハの搬送も人手による搬送手段に頼らざるを得なく、またポリッシング装置とその後の洗浄工程で使用する洗浄機の２種類の装置を必要とするため、設置スペースも広く必要であった。
【０００４】
そこで、ポリッシング工程のクリーン化を図り、かつ装置の設置スペースの縮小を図るため、ポリッシング工程と洗浄工程を同一装置内で行い、半導体ウエハをドライな状態で装置に入れ、処理後に半導体ウエハをクリーンでドライな状態で装置から払い出すドライイン／ドライアウト方式を実現したポリッシング装置が開発された。
【０００５】
一方、ポリッシングだけを行うポリッシング装置も改良され、クリーンルームのクリーン度を保てるようになり、またポリッシング装置及びポリッシング後の洗浄工程で用いる洗浄機の生産能力を上げ、各ポリッシング工程におけるポリッシング装置及び洗浄機の台数を減らし、前記ドライイン／ドライアウト方式のポリッシング装置と同等、もしくはそれ以上の設置スペースの縮小化を図ることができるようになってきた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ポリッシングだけを行う上記ポリッシング装置において、ポリッシング終了後の半導体ウエハを搬送する搬送手段は、依然として人手による搬送手段に頼ることになり、前記搬送手段を自動化する際には、前記ウエハの保管方法は移動式の水槽となるため、取り扱いが困難であり、前記搬送手段に課題が残る。また、従来のドライイン／ドライアウト方式のポリッシング装置は、生産能力が低く、各ポリッシング工程における装置の台数が多く、広い設置スペースを必要とすることや、装置の管理費が高くなるという問題がある。
【０００７】
本発明は、上述の従来技術の全ての問題点を解決することを目的とし、上述のドライイン／ドライアウト方式のポリッシング装置に適用可能であり、半導体ウエハ等のポリッシング対象物の単位時間及び単位設置面積あたりの処理能力を高めることができるポリッシング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】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明のポリッシング装置は、研磨面を有した研磨テーブルと、研磨対象物を保持しかつ研磨対象物を前記研磨面に押圧する少なくとも二個のトップリングとを有した研磨処理部と、前記トップリングと前記研磨対象物を受け渡すプッシャと、ドライな研磨対象物を把持するハンドとウエットな研磨対象物を把持するハンドとを備えた、前記研磨対象物を搬送する搬送ロボットと、研磨後の研磨対象物を洗浄する洗浄装置と、前記洗浄装置と前記プッシャとの間に配置され、ドライな研磨対象物を受け渡すドライステーションとウエットな研磨対象物を受け渡すウエットステーションとを備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、半導体ウエハ等のポリッシング対象物を１つの研磨テーブルを利用して常に研磨を行うことが可能となり、単位時間あたりのポリッシング対象物の処理枚数（スループット）を飛躍的に増加させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明に係るポリッシング装置の実施の態様を図面を参照して説明する。
図１は本発明に係るポリッシング装置の第１の態様の各部の配置構成を示す平面図である。
図１に示すポリッシング装置は、多数の半導体ウエハをストックするウエハカセット４０−１，４０−２を載置する回転可能なロードアンロードステージＬ／ＵＬを２つ備えている。ロードアンロードステージＬ／ＵＬ上の各ウエハカセット４０−１，４０−２に到達可能な位置に２つのハンドを有した搬送ロボットＲＢ１が配置されている。
【００１１】
前記搬送ロボットＲＢ１における２つのハンドのうち上側のハンドはドライな半導体ウエハだけを把持し、下側のハンドはウエットなウエハのみを把持する。搬送ロボットＲＢ１の両側に、ポリッシング後の半導体ウエハを洗浄し乾燥する２台の洗浄機ＣＬ１−２，ＣＬ２−２が配置されている。各洗浄機ＣＬ１−２，ＣＬ２−２は搬送ロボットＲＢ１のハンドが到達可能な位置に設置されている。また搬送ロボットＲＢ１の中心を基点に、前記ロードアンロードステージＬ／ＵＬとほぼ点対称の位置で搬送ロボットＲＢ１のハンドが到達可能な位置に半導体ウエハを反転させる反転機ＴＯ１及び反転機ＴＯ２が配置されている。
【００１２】
前記反転機ＴＯ１は、半導体ウエハをチャックするチャック機構と半導体ウエハの表面と裏面を反転させる反転機構の２つを兼ね備えており、反転機ＴＯ１は、クリーンな半導体ウエハのみを処理する。反転機ＴＯ２は、チャック機構および反転機構に加え、半導体ウエハを洗浄するリンス機構を備えており、反転機ＴＯ２は、ダーティーな半導体ウエハのみを処理する。
【００１３】
前記反転機ＴＯ１と反転機ＴＯ２にチャックされるべきウエハの中心を結んだ線を基準に、前記搬送ロボットＲＢ１とほぼ線対称の位置に２つのハンドを有した搬送ロボットＲＢ２が配置されている。搬送ロボットＲＢ２は、搬送ロボットＲＢ２のハンドが各反転機ＴＯ１，ＴＯ２に到達可能な位置に配置されている。搬送ロボットＲＢ２の２つのハンドのうち上方のハンドはドライな半導体ウエハのみを把持し、下方のハンドはウエットな半導体ウエハのみを把持する。
【００１４】
前記搬送ロボットＲＢ２の両側に、ポリッシング後の半導体ウエハを洗浄する２台の洗浄機ＣＬ１−１，ＣＬ２−１が配置されている。洗浄機ＣＬ１−１，ＣＬ２−１は、前記洗浄機ＣＬ１−２，ＣＬ２−２とは洗浄方法が異なっている。また、洗浄機ＣＬ１−１，ＣＬ２−１は、搬送ロボットＲＢ２のハンドが到達可能な位置に設置されている。洗浄機ＣＬ１−１，ＣＬ２−１を挟んで反転機ＴＯ１，ＴＯ２と対極の位置に２つのハンドを有した搬送ロボットＲＢ３，ＲＢ４が２台配置されている。２台の搬送ロボットＲＢ３，ＲＢ４は、それぞれ矢印Ａの方向に走行可能であり、各搬送ロボットＲＢ３，ＲＢ４のハンドは、各洗浄機ＣＬ１−１，ＣＬ２−１に到達可能になっている。そして、２台の搬送ロボットＲＢ３，ＲＢ４の間には、ウエハステーション２０が設置されている。このウエハステーション２０は、ドライステーションとウエットステーションとを具備しており、またリンス機構を具備している。ウエハステーション２０は、リンス洗浄によるリンス水の飛散を防ぐため、防水のための槽で囲われており、ウエハ搬出入のためのシャッターを３面に具備している。
【００１５】
ポリッシング装置は各機器を囲むようにハウジング３０を有しており、ハウジング３０内は複数の部屋（ポリッシング室および洗浄室を含む）に区画されている。そして、前記２台の搬送ロボットＲＢ３，ＲＢ４から前記ロードアンロードステージＬ／ＵＬまでが洗浄室３０Ａ内に配置されている。そして、洗浄室３０Ａ内の搬送ロボットＲＢ３，ＲＢ４に隣接した位置に隔壁３１が設置されており、隔壁３１の反対側に洗浄室３０Ａとは別の部屋であるポリッシング室３０Ｂが配置されている。
【００１６】
前記ポリッシング室３０Ｂには、２つのポリッシングユニットＰＵ１，ＰＵ２が配置されている。ポリッシングユニットＰＵ１は、研磨テーブルＴＴ１と、１枚の半導体ウエハを保持しかつ半導体ウエハを研磨テーブルＴＴ１に対して押しつけながら研磨するための２個のトップリングＴＲ１−１，ＴＲ１−２と、トップリングＴＲ１−１との間で半導体ウエハの受け渡しを行なうロードアンロード兼用プッシャＰ１−１と、トップリングＴＲ１−２との間で半導体ウエハの受け渡しを行なうロードアンロード兼用プッシャＰ１−２と、研磨テーブルＴＴ１の研磨面をドレッシングするドレッサーＤＲ１とを備えている。
【００１７】
そして、各トップリングＴＲ１−１，ＴＲ１−２の動作位置に隣接して、先端が研磨テーブルＴＴ１のほぼ回転中心まで達し、研磨するための砥液を研磨テーブルＴＴ１に供給する砥液ノズルＮ１−１，Ｎ１−２が設けられている。また、ドレッサーＤＲ１の動作位置に隣接して、先端が研磨テーブルＴＴ１のほぼ回転中心まで達し、ドレッシング液を研磨テーブルＴＴ１に供給するドレッシング液ノズルＮ１−３が設けられている。
【００１８】
ポリッシングユニットＰＵ２は、研磨テーブルＴＴ２と、１枚の半導体ウエハを保持しかつ半導体ウエハを研磨テーブルＴＴ２に対して押しつけながら研磨するための２個のトップリングＴＲ２−１，ＴＲ２−２と、トップリングＴＲ２−１との間で半導体ウエハの受け渡しを行なうロードアンロード兼用プッシャＰ２−１と、トップリングＴＲ２−２との間で半導体ウエハの受け渡しを行なうロードアンロード兼用プッシャＰ２−２と、研磨テーブルＴＴ２の研磨面をドレッシングするドレッサーＤＲ２とを備えている。
【００１９】
そして、各トップリングＴＲ２−１，ＴＲ２−２の動作位置に隣接して、先端が研磨テーブルＴＴ２のほぼ回転中心まで達し、研磨するための砥液を研磨テーブルＴＴ２に供給する砥液ノズルＮ２−１，Ｎ２−２が設けられている。また、ドレッサーＤＲ２の動作位置に隣接して、先端が研磨テーブルＴＴ２のほぼ回転中心まで達し、ドレッシング液を研磨テーブルＴＴ２に供給するドレッシング液ノズルＮ２−３が設けられている。
【００２０】
図２は図１のII−II線矢視図であり、１つのトップリングＴＲ１−１と研磨テーブルＴＴ１との関係を示す図である。図２に示すように、前記トップリングＴＲ１−１は回転可能な軸３２によってトップリングアーム１１から吊下されている。トップリングアーム１１は位置決め可能な揺動軸３３によって支持されており、トップリングＴＲ１−１が研磨テーブルＴＴ１に対してアクセス可能になっている。トップリングＴＲ１−１はトップリングアーム１１内に設けられたエアシリンダによって、半導体ウエハを研磨テーブルＴＴ１に対して任意の荷重で押し付けることができるようになっている。
【００２１】
また研磨テーブルＴＴ１をドレッシングする前記ドレッサーＤＲ１が配置されている。ドレッサーＤＲ１の動作位置に隣接して前記ドレッシング液ノズルＮ１−３が設けられている。前記ドレッサーＤＲ１は回転可能な軸４２によってドレッサーアーム２１から吊下されている。ドレッサーアーム２１は位置決め可能な揺動軸４３によって支持されており、ドレッサーＤＲ１が研磨テーブルＴＴ１に対してアクセス可能になっている。ドレッサーアーム２１内に設けられたエアシリンダによって、ドレッサーＤＲ１は研磨テーブルＴＴ１に対して任意の荷重で押し付けられるようになっている。研磨テーブルＴＴ１の上面には、研磨面を形成する研磨クロス又は砥石（固定砥粒）が装着されている。図示しないが、トップリングＴＲ１−２の構成もトップリングＴＲ１−１の構成と同様である。また研磨テーブルＴＴ２とトップリングＴＲ２−１，ＴＲ２−２とドレッサーＤＲ２の関係も図２に示す例と同様になっている。
【００２２】
上述の構成において、ポリッシングユニットＰＵ１における二個のトップリングＴＲ１−１，ＴＲ１−２は、それぞれ揺動軸３３により支持され、研磨テーブルＴＴ１上で半導体ウエハの研磨を行う研磨位置と半導体ウエハを受け渡しする受け渡し位置との間を移動可能になっており、前記二個のトップリングＴＲ１−１，ＴＲ１−２は、前記研磨位置に同時に位置することができるとともに交互に位置することができるように構成されている。前記受け渡し位置には、トップリングＴＲ１−１，ＴＲ１−２との間で半導体ウエハの受け渡しを行うためのロードアンロード兼用プッシャＰ１−１，Ｐ１−２がそれぞれ配置されている。
【００２３】
前記第一のトップリングＴＲ１−１が研磨テーブルＴＴ１上の研磨位置で研磨している最中に、第二のトップリングＴＲ１−２が前記受け渡し位置で半導体ウエハを受け取った後待機し、第一のトップリングＴＲ１−１による研磨終了と同時に、第二のトップリングＴＲ１−２による研磨を行うことができる第一の研磨方法と、第一のトップリングＴＲ１−１が前記研磨位置で研磨している最中に、第二のトップリングＴＲ１−２が前記研磨位置で第二の半導体ウエハの研磨を行うことができる第二の研磨方法を選択可能である。第一の研磨方法と第二の研磨方法の選択は、ウエハカセット毎や研磨対象物毎に行うことができる。
【００２４】
前記第二の研磨方法において、第一のトップリングＴＲ１−１と第二のトップリングＴＲ１−２で異種材料を表面に有した半導体ウエハを研磨し、第二のトップリングＴＲ１−２による第二の研磨時間が第一のトップリングＴＲ１−１による第一の研磨時間と同じかそれより短く設定されている。
上述の説明においては、ポリッシングユニットＰＵ１のみ説明したが、ポリッシングユニットＰＵ２も全く同様の機能を有している。
【００２５】
次に、上述のように構成されたポリッシング装置の全体の動作を説明する。
ポリッシング前の半導体ウエハはウエハカセット４０−１，４０−２にストックされており、カセット４０−１，４０−２はロードアンロードステージＬ／ＵＬに載せられる。装置内の全ての処理条件がインプットされた後、装置は自動運転を開始する。
【００２６】
１．搬送ロボットＲＢ１は角度及び高さ調整を行い、２個あるハンドのうち上段側のドライハンドでウエハカセット４０−１に入ったウエハ１を吸着し、ウエハ１をウエハカセット４０−１内から取り出す。その後、搬送ロボットＲＢ１はウエハ１を保持したまま再度角度及び高さ調整を行い、ウエハ１を反転機ＴＯ１に搬送する。
２．反転機ＴＯ１は搬送ロボットＲＢ１によって搬送されたウエハ１をチャックし、正常にチャックされたことを確認した後にウエハ１を１８０°回転させ、ウエハ１の処理する表面を下に向ける。
【００２７】
３．反転機ＴＯ１が正常に１８０°回転したことを確認した後、搬送ロボットＲＢ２は角度及び高さ調整を行い、反転機ＴＯ１のチャックを開放し、２個あるハンドのうち上段側の落し込みハンドで反転機ＴＯ１からウエハ１を受け取る。その後、搬送ロボットＲＢ２は再度角度及び高さ調整を行い、ウエハステーション２０にウエハ１を搬送する。
４．ウエハステーション２０はウエハ１が正確に搬送されたかどうかの検知機構を具備しており、正確に搬送されたことを確認した後に搬送ロボットＲＢ３がウエハステーション２０からウエハ１を取り出し、プッシャＰ１−１にウエハ１を搬送する。
【００２８】
５．この時、トップリングＴＲ１−１は、平面的にはプッシャＰ１−１との受渡し可能な上方に位置し、トップリングＴＲ１−２はトップリングＴＲ１−１の揺動の軌跡の外側の位置で待避している。好ましくは、研磨テーブルＴＴ１の上方の研磨位置で待避していることが望ましい。
６．プッシャＰ１−１にウエハ１が搬送されたことを確認した後、プッシャＰ１−１がトップリングＴＲ１−１に近づいて行き、ウエハ１とトップリングＴＲ１−１が接触しプッシャＰ１−１は停止する。
【００２９】
７．次に、真空吸着によりウエハ１はトップリングＴＲ１−１に受け渡される。ウエハ１が正常に受け渡されたことを確認した後、プッシャＰ１−１は元の位置へ移動する。
８．トップリングＴＲ１−１は揺動軸３３を中心に揺動して研磨位置へ移動し、ポリッシングが開始される。また、プッシャＰ１−２には上述の１〜４に記載の動作が繰り返されウエハ２が供給される。
【００３０】
９．トップリングＴＲ１−２は、トップリングＴＲ１−１がポリッシングを開始したというトリガーにより揺動を開始し、プッシャＰ１−２と平面的に受渡し可能な上方で揺動を停止する。
１０．プッシャＰ１−２にウエハ２があり、トップリングＴＲ１−２とプッシャＰ１−２との間でウエハ２の受渡し可能な上方にある時、プッシャＰ１−２がトップリングＴＲ１−２に近づいて行き、ウエハ２とトップリングＴＲ１−２が接触しプッシャＰ１−２は停止する。
【００３１】
１１．次に、真空吸着によりウエハ２はトップリングＴＲ１−２に受け渡される。ウエハ２が正常に受け渡されたことを確認した後、プッシャＰ１−２が元の位置へ移動する。
１２．トップリングＴＲ１−２は揺動軸３３を中心に揺動して研磨位置へ移動し、トップリングＴＲ１−１のポリッシングが終了するまでその場で待ち、トップリングＴＲ１−１により保持されたウエハ１のポリッシング終了後にトップリングＴＲ１−２によるウエハ２のポリッシングが開始される。また、上述の１〜４に記載の動作が繰り返され、ウエハ３が搬送ロボットＲＢ３のドライハンドで保持され、プッシャＰ１−１とウエハの受渡しが行える位置で待避している。
【００３２】
１３．上記１２の工程において、トップリングＴＲ１−２のポリッシング開始のタイミングは、トップリングＴＲ１−１のポリッシング終了後直ちに開始してもいいし、この工程の間にドレッシングを所望の時間行ってもよい。また、ドレッシングはポリッシング中に所望の時間行っても構わない。
１４．トップリングＴＲ１−１は、ポリッシング終了後ウエハ１を真空吸着し、オーバーハング動作をプッシャＰ１−１の方向に行い、研磨面からウエハ１を剥離し、プッシャＰ１−１とウエハ１を平面的に受渡し可能な上方に移動する。
【００３３】
１５．プッシャＰ１−１は、トップリングＴＲ１−１の方に近づいて行き、所定の間隔を空けた状態で停止する。その後、トップリングＴＲ１−１はウエハの離脱動作を行いプッシャＰ１−１にウエハ１を渡す。ウエハの離脱動作は、トップリングＴＲ１−１の真空を遮断し、エアーまたは窒素と純水をブローすることにより行なう。ウエハ１を渡されたプッシャＰ１−１は搬送ロボットＲＢ３との受渡し位置まで移動する。
１６．この状態でウエハ１のリンス洗浄とトップリングＴＲ１−１のリンス洗浄を行う。これらの洗浄時間は任意に設定できるが、ウエハ洗浄時間≧トップリング洗浄時間であることが望ましい。なぜならば、トップリングＴＲ１−１の方がプッシャＰ１−１の上方に位置しているため、トップリングＴＲ１−１のリンス液がプッシャＰ１−１に落下する。これを洗い流しウエハの洗浄度を保持することが必要なためである。
【００３４】
１７．搬送ロボットＲＢ３はまず、下側のウエットハンドを用いてプッシャＰ１−１からウエハ１を受け取る。次に、上側のドライハンドで保持していたウエハ３をプッシャＰ１−１に渡す。プッシャＰ１−１は上述の工程を行い連続してポリッシングを行う。
１８．搬送ロボットＲＢ３はウエハステーション２０のウエットステーションにウエハ１を置き、続いてウエハステーション２０のドライステーションからウエハ４を受け取り、プッシャＰ１−２にウエハを受け渡せる位置に移動する。搬送ロボットＲＢ３はこの一連の動作を繰り返し行う。
【００３５】
１９．ウエハステーション２０のウエットステーションに搬送されたウエハ１は、ウエットステーションで再度リンス洗浄を行っても構わない。こうすることにより、これより後工程へのスラリーや研磨カス等の持ち込みが更に少なくなり、洗浄性能の維持やスクラブ用のスポンジ等の長寿命化が図れる。
２０．ウエハステーション２０のウエットステーションでリンス洗浄を終了したウエハ１を搬送ロボットＲＢ２が下側のウエットハンドで取り出し、洗浄機ＣＬ１−１へ搬送する。
２１．洗浄機ＣＬ１−１は両面を同時に洗浄できる洗浄機であり、必要に応じ適切な洗浄液（薬液）を使用することが可能である。
【００３６】
２２．洗浄が終わったウエハ１は、搬送ロボットＲＢ２の上側のハンドで取り出され反転機ＴＯ２へ搬送される。反転機ＴＯ２にはウエハの乾燥を防ぐために、リンス機能が具備されておりウエハを反転させている時や、搬送ロボットＲＢ１が取りに来るまでの間等にリンスすることが可能である。リンス量やリンス時間、連続してリンスするか間欠運転にするかは、選択により任意に設定することが可能である。
【００３７】
２３．１８０°反転され、パターン面が上方を向いたウエハ１を搬送ロボットＲＢ１が下側のウエットハンドを用いて受け取り、洗浄機ＣＬ１−２に移送する。洗浄機ＣＬ１−２はスピン乾燥機能を備えた洗浄機であり、ペンシルスポンジなどを利用した接触式の洗浄機やメガソニックジェットなどに代表される非接触式洗浄機である。これらの洗浄機の選択は、前後の工程や、ウエハに形成された膜種により選択される。
【００３８】
２４．洗浄機ＣＬ１−２により洗浄乾燥されたウエハ１は、搬送ロボットＲＢ１のドライハンドにより真空吸着され元のカセットの同じスロットに戻される。
２５．上記の一連の動作を繰り返し行うことにより、ウエハを連続処理することができる。
【００３９】
２６．上述の説明ではポリッシングユニットＰＵ１についてのみ説明した。図１に示すように、このポリッシング装置は２つのポリッシングユニットを具備しているが、ほとんどの動作順序は同じである。つまり、上述の説明ではウエハ１，２，３を全て、ポリッシングユニットＰＵ１に搬送し処理するという説明をしたが、それほど多くの処理量を必要としない場合はポリッシングユニットＰＵ１またはＰＵ２のどちらか片側だけを使用すればよい。
【００４０】
２７．１つのカセットから取り出されたウエハの内、奇数番目に搬送するウエハはポリッシングユニットＰＵ１で処理し、偶数番目に搬送するウエハはポリッシングユニットＰＵ２で処理するようにしても構わない。ウエハの振分けは、ウエハステーション２０のドライステーションに搬送されたウエハの内、奇数番目のウエハは搬送ロボットＲＢ３が、偶数番目のウエハは搬送ロボットＲＢ４が取り出すように構成すればよい。
【００４１】
２８．上記２７では、１つのカセットからの搬送形態について述べたが、ポリッシングユニットＰＵ１で処理するウエハは、一方のロードアンロードステージＬ／ＵＬに載置されたカセットから取り出されたウエハとし、ポリッシングユニットＰＵ２で処理するウエハは、他方のロードアンロードステージＬ／ＵＬに載置されたカセットから取り出されたウエハを処理すると限定してもよい。
２９．図１に示す例では、カセットの数は２個となっているが、４個等、所望の数にしてもよい。図１においては、トップリングが４個のためカセットも４個とし、カセットとトップリングを１対１に関連付けウエハ処理の履歴管理としてもよい。
【００４２】
本発明のポリッシング装置では、トップリングＴＲ１−１による研磨中に、トップリングＴＲ１−２はプッシャＰ１−２と研磨テーブルＴＴ１の研磨面上を自由に移動可能な干渉しない位置にある。従って、トップリングＴＲ１−１でウエハを研磨している間、トップリングＴＲ１−２は研磨を終了したウエハをプッシャＰ１−２へ搬送・離脱し、次の研磨前のウエハを該プッシャ１−２から受け取り、更にトップリングＴＲ１−２の研磨位置上方まで移動してきて研磨開始を待機することができる。
【００４３】
このように、一方のトップリングによる研磨中に別のトップリングがウエハの交換、研磨面上方での待機までを自由に行えるように構成することにより、トップリングＴＲ１−１，ＴＲ１−２の研磨開始のタイミング、プロセスレシピを変更自在に設定して装置の運転ができる。また、従来のポリッシング装置ではウエハを交換している間は研磨テーブルの研磨面が使用されずにいたが、このように構成することにより、研磨性能、トップリングのメンテナンスのし易さ等の枚様式ポリッシング装置としてのメリットを維持しつつ、研磨面のアイドル時間を少なく、若しくはなくすことができ、装置全体としてのスループットも高くなる。
【００４４】
図３（ａ）は、１つの研磨テーブルに１つのトップリングＴＲを備えた従来の一般的なポリッシング装置における研磨開始のタイミング図を、図３（ｂ）は、この形態のポリッシング装置において前述のようにしてウエハを研磨した時の研磨開始のタイミング図を示す。図３（ａ）に示すように、従来のポリッシング装置にあっては、例えばポリッシング時間が１２０秒、それ以外の準備動作、即ちトップリングの揺動、ウエハの受渡し、プッシャ上でのウエハの交換、ウエハの受取り及びトップリングの揺動に要する時間を７０秒とすると、この間は研磨テーブルの空き時間となり、研磨テーブル１つ当りの１枚のウエハを削っている時間比は、１２０／１９０となる。
【００４５】
これに対して、本発明のポリッシング装置にあっては、図３（ｂ）に示すように、トップリングＴＲ１−１でウエハを研磨している間に、他のトップリングＴＲ１−２では、研磨以外の準備動作（トップリングの揺動、ウエハの受渡し、プッシャ上でのウエハの交換、ウエハの受取り及びトップリングの揺動）を行って待機しておき、トップリングＴＲ１−１によるウエハのポリッシングが終了すると当時に、他のトップリングＴＲ１−２によりポリッシングを開始することがでできる。これによって、研磨テーブル１つ当りの１枚のウエハを削っている時間比を１２０／１２０として、研磨テーブルの空き時間をゼロとすることができる。
【００４６】
なお、上記の例では、待機時間を設けることで、研磨テーブルで常に１枚のウエハを研磨するようにしているが、２枚のウエハを同時にポリッシング可能な場合には、待機時間を設けることなく、ポリッシングを連続して行うこともできる。図３（ｃ）は、この時の研磨開始のタイミング図を示す。つまり、この例では、各トップリングＴＲ１−１，ＴＲ１−２によるウエハのポリッシングを互いに干渉し合うことなく独立に行って、互いにオーバーラップする時に２枚のウエハのポリッシングを同時に行うようにしたものである。これにより、１２０／１２０以上のポリッシング率を得ることができる。
【００４７】
更に、各トップリングＴＲ１−１，ＴＲ１−２によるウエハのポリッシングを互いに並列して行うこともできる。図３（ｄ）は、この時の研磨開始のタイミング図を示す。つまり、この例では、各トップリングＴＲ１−１，ＴＲ１−２によるウエハのポリッシングを同時に並列して行うことで、従来の２倍の速さでポリッシングを行うことができる。
【００４８】
図４は本発明に係るポリッシング装置の第２の態様の各部の配置構成を示す平面図である。
図４に示す態様においては、ポリッシングユニットＰＵ１，ＰＵ２は、それぞれ単一のプッシャＰ１−１，Ｐ２−１のみを備えている。したがって、ポリッシングユニットＰＵ１においては、プッシャＰ１−１はトップリングＴＲ１−１，ＴＲ１−２の共通の受け渡し装置として機能し、ポリッシングユニットＰＵ２においては、プッシャＰ２−１はトップリングＴＲ２−１，ＴＲ２−２の共通の受け渡し装置として機能する。
【００４９】
また図４に示す態様においては、搬送ロボットＲＢ３，ＲＢ４は走行しないタイプのものである。その他の構成は図１に示す例と同様である。本実施の態様においては、トップリングＴＲ１−１，ＴＲ１−２とプッシャＰ１−１との間の研磨対象物の受け渡しは交互に行われる。またトップリングＴＲ２−１，ＴＲ２−２とプッシャＰ２−１との関係も同様である。したがって、二つのトップリングにより研磨テーブル上の研磨位置で二つの半導体ウエハの同時研磨を行う場合には、１枚目の半導体ウエハが研磨位置に供給されてから２枚目の半導体ウエハが研磨位置に供給されるまでに要するだけの時間差が必要である。
【００５０】
次に、上述のように構成されたポリッシング装置の全体の動作を説明する。
ポリッシング前の半導体ウエハはウエハカセット４０−１，４０−２にストックされており、カセット４０−１，４０−２はロードアンロードステージＬ／ＵＬに載せられる。装置内の全ての処理条件がインプットされた後、装置は自動運転を開始する。
【００５１】
１．搬送ロボットＲＢ１は角度及び高さ調整を行い、２個あるハンドのうち上段側のドライハンドでウエハカセット４０−１に入ったウエハ１を吸着し、ウエハ１をウエハカセット４０−１内から取り出す。その後、搬送ロボットＲＢ１はウエハ１を保持したまま再度角度及び高さ調整を行い、ウエハを反転機ＴＯ１に搬送する。
２．反転機ＴＯ１は搬送ロボットＲＢ１によって搬送されたウエハ１をチャックし、正常にチャックされたことを確認した後にウエハを１８０°回転させ、ウエハの処理する表面を下に向ける。
【００５２】
３．反転機ＴＯ１が正常に１８０°回転したことを確認した後、搬送ロボットＲＢ２は角度及び高さ調整を行い、反転機ＴＯ１のチャックを開放し、２個あるハンドのうち上段側の落し込みハンドで反転機ＴＯ１からウエハ１を受け取る。その後、搬送ロボットＲＢ２は再度角度及び高さ調整を行い、ウエハステーション２０にウエハ１を搬送する。
４．ウエハステーション２０はウエハ１が正確に搬送されたかどうかの検知機構を具備しており、正確に搬送されたことを確認した後に搬送ロボットＲＢ３がウエハステーション２０からウエハ１を取り出し、プッシャＰ１−１にウエハ１を搬送する。
【００５３】
５．この時、トップリングＴＲ１−１は、平面的にはプッシャＰ１−１との受渡し可能な上方に位置し、トップリングＴＲ１−２はトップリングＴＲ１−１の揺動の軌跡の外側の位置で待避している。好ましくは、研磨テーブルＴＴ１の上方の研磨位置で待避していることが望ましい。
６．プッシャＰ１−１にウエハ１が搬送されたことを確認した後、プッシャＰ１−１がトップリングＴＲ１−１に近づいて行き、ウエハ１とトップリングＴＲ１−１が接触しプッシャＰ１−１は停止する。
【００５４】
７．次に、真空吸着によりウエハ１はトップリングＴＲ１−１に受け渡される。ウエハが正常に受け渡されたことを確認した後、プッシャＰ１−１は元の位置へ移動する。
８．トップリングＴＲ１−１は揺動軸３３を中心に揺動して研磨位置へ移動し、ポリッシングが開始される。また、プッシャＰ１−１には上述の１〜４に記載の動作が繰り返されウエハ２が供給される。
【００５５】
９．トップリングＴＲ１−２は、トップリングＴＲ１−１がポリッシングを開始したというトリガーにより揺動を開始し、プッシャＰ１−１と平面的に受渡し可能な上方で揺動を停止する。
１０．プッシャＰ１−１にウエハ２があり、トップリングＴＲ１−２がプッシャＰ１−１との間でウエハ２の受渡し可能な上方にある時、プッシャＰ１−１がトップリングＴＲ１−２に近づいて行き、ウエハ２とトップリングＴＲ１−２が接触しプッシャＰ１−１は停止する。
【００５６】
１１．次に、真空吸着によりウエハ２はトップリングＴＲ１−２に受け渡される。ウエハ２が正常に受け渡されたことを確認した後、プッシャＰ１−１が元の位置へ移動する。
１２．トップリングＴＲ１−２は揺動軸３３を中心に揺動して研磨位置へ移動し、トップリングＴＲ１−１のポリッシングが終了するまでその場で待ち、トップリングＴＲ１−１により保持されたウエハ１のポリッシング終了後にトップリングＴＲ１−２によるウエハ２のポリッシングが開始される。また、上述の１〜４に記載の動作が繰り返され、ウエハ３が搬送ロボットＲＢ３のドライハンドで保持され、プッシャＰ１−１とウエハの受渡しが行える位置で待避している。
【００５７】
１３．上記１２の工程において、トップリングＴＲ１−２のポリッシング開始のタイミングは、トップリングＴＲ１−１のポリッシング終了後直ちに開始してもいいし、この工程の間にドレッシングを所望の時間行ってもよい。また、ドレッシングはポリッシング中に所望の時間行っても構わない。
１４．トップリングＴＲ１−１は、ポリッシング終了後ウエハ１を真空吸着し、オーバーハング動作をプッシャＰ１−１の方向に行い、研磨面からウエハ１を剥離し、プッシャＰ１−１とウエハを平面的に受渡し可能な上方に移動する。
【００５８】
１５．プッシャＰ１−１は、トップリングＴＲ１−１の方に近づいて行き、所定の間隔を空けた状態で停止する。その後、トップリングＴＲ１−１はウエハの離脱動作を行いプッシャＰ１−１にウエハ１を渡す。ウエハの離脱動作は、トップリングＴＲ１−１の真空を遮断し、エアーまたは窒素と純水をブローすることにより行なう。ウエハ１を渡されたプッシャＰ１−１は搬送ロボットＲＢ３との受渡し位置まで移動する。
１６．この状態でウエハ１のリンス洗浄とトップリングＴＲ１−１のリンス洗浄を行う。これらの洗浄時間は任意に設定できるが、ウエハ洗浄時間≧トップリング洗浄時間であることが望ましい。なぜならば、トップリングＴＲ１−１の方がプッシャＰ１−１の上方に位置しているため、トップリングＴＲ１−１のリンス液がプッシャＰ１−１に落下する。これは洗い流しウエハの洗浄度を保持することが必要なためである。
【００５９】
１７．搬送ロボットＲＢ３はまず、下側のウエットハンドを用いてプッシャＰ１−１からウエハ１を受け取る。次に、上側のドライハンドで保持していたウエハ３をプッシャＰ１−１に渡す。プッシャＰ１−１は上述の工程を行い連続してポリッシングを行う。
１８．搬送ロボットＲＢ３はウエハステーション２０のウエットステーションにウエハ１を置き、続いてウエハステーション２０のドライステーションからウエハ４を受け取り、プッシャＰ１−１にウエハを受け渡せる位置に移動する。搬送ロボットＲＢ３はこの一連の動作を繰り返し行う。
【００６０】
１９．ウエハステーション２０のウエットステーションに搬送されたウエハ１は、ウエットステーションで再度リンス洗浄を行っても構わない。こうすることにより、これより後工程へのスラリーや研磨カス等の持ち込みが更に少なくなり、洗浄性能の維持やスクラブ用のスポンジ等の長寿命化が図れる。
２０．ウエハステーション２０のウエットステーションでリンス洗浄を終了したウエハ１は、搬送ロボットＲＢ２が下側のウエットハンドで取り出し、洗浄機ＣＬ１−１へ搬送する。
２１．洗浄機ＣＬ１−１は両面を同時に洗浄できる洗浄機であり、必要に応じ適切な洗浄液（薬液）を使用することが可能である。
【００６１】
２２．洗浄が終わったウエハ１は、搬送ロボットＲＢ２の上側のハンドで取り出され反転機ＴＯ２へ搬送される。反転機ＴＯ２にはウエハの乾燥を防ぐために、リンス機能が具備されておりウエハを反転させている時や、搬送ロボットＲＢ１が取りに来るまでの間等にリンスすることが可能である。リンス量やリンス時間、連続してリンスするか間欠運転にするかは、選択により任意に設定することが可能である。
【００６２】
２３．１８０°反転され、パターン面が上方を向いたウエハ１は搬送ロボットＲＢ１が下側のウエットハンドを用いて受け取り、洗浄機ＣＬ１−２に移送する。洗浄機ＣＬ１−２はスピン乾燥機能を備えた洗浄機であり、ペンシルスポンジなどを利用した接触式の洗浄機やメガソニックジェットなどに代表される非接触式洗浄機である。これらの洗浄機の選択は、前後の工程や、ウエハに形成された膜種により選択される。
【００６３】
２４．洗浄機ＣＬ１−２により洗浄乾燥されたウエハ１は、搬送ロボットＲＢ１のドライハンドにより真空吸着され元のカセットの同じスロットに戻される。
２５．上記の一連の動作を繰り返し行うことにより、ウエハを連続処理することができる。
【００６４】
２６．上述の説明ではポリッシングユニットＰＵ１についてのみ説明したが、図４に示すように、このポリッシング装置は２つのポリッシングユニットを具備しているが、ほとんどの動作順序は同じである。つまり、上述の説明ではウエハ１，２，３を全て、ポリッシングユニットＰＵ１に搬送し処理するという説明をしたが、それほど多くの処理量を必要としない場合はポリッシングユニットＰＵ１またはＰＵ２のどちらか片側だけを使用すればよい。
【００６５】
２７．１つのカセットから取り出されたウエハの内、奇数番目に搬送するウエハはポリッシングユニットＰＵ１で処理し、偶数番目に搬送するウエハはポリッシングユニットＰＵ２で処理するようにしても構わない。ウエハの振分けは、ウエハステーション２０のドライステーションに搬送されたウエハの内、奇数番目のウエハは搬送ロボットＲＢ３が、偶数番目のウエハは搬送ロボットＲＢ４が取り出すように構成すればよい。
【００６６】
２８．上記２７では、１つのカセットからの搬送形態について述べたが、ポリッシングユニットＰＵ１で処理するウエハは一方のロードアンロードステージＬ／ＵＬに載置されたカセットから取り出されたウエハとし、ポリッシングユニットＰＵ２で処理するウエハは他方のロードアンロードステージＬ／ＵＬに載置されたカセットから取り出されたウエハを処理すると限定してもよい。
２９．図４に示す例では、カセットの数は２個となっているが、４個等、所望の数にしてもよい。図４においては、トップリングが４個のためカセットも４個とし、カセットとトップリングを１対１に関連付けウエハ処理の履歴管理としてもよい。
【００６７】
図５は本発明に係るポリッシング装置の第３の態様の各部の配置構成を示す平面図である。
図５に示す態様においては、ポリッシングユニットＰＵ１は、各トップリングアーム１１の両端部にトップリングＴＲ１−１ａ，ＴＲ１−１ｂ、ＴＲ１−２ａ，ＴＲ１−２ｂを備え、ポリッシングユニットＰＵ２は、各トップリングアーム１１の両端部にトップリングＴＲ２−１ａ，ＴＲ２−１ｂ、ＴＲ２−２ａ，ＴＲ２−２ｂを備えている。これらの各トップリングアーム１１は、その長さ方向の中央で揺動軸３３に支持されている。この構成により、ポリッシングユニットＰＵ１においては、トップリングＴＲ１−１ａ，ＴＲ１−２ａが研磨位置にある時にトップリングＴＲ１−１ｂ，ＴＲ１−２ｂがプッシャＰ１−１，Ｐ１−２の上方のウエハ受渡し位置に位置する。ポリッシングユニットＰＵ２においては、トップリングＴＲ２−１ａ，ＴＲ２−２ａが研磨位置にある時にトップリングＴＲ２−１ｂ，ＴＲ２−２ｂがプッシャＰ２−１，Ｐ２−２の上方のウエハ受渡し位置に位置する。そして、揺動軸３３が１８０°水平方向に間欠的に正・逆方向に揺動することで、これらの位置が交互に切り替えられるようになっている。
【００６８】
また、図５に示す態様においては、ポリッシングユニットＰＵ１のプッシャＰ１−２とポリッシングユニットＰＵ２のプッシャＰ２−１に挟まれた位置に２つのハンドを有する第５の搬送ロボットＲＢ５が備えられ、この搬送ロボットＲＢ５でウエハステーション２０とプッシャＰ１−２及びプッシャＰ２−１との間のウエハの受渡しを、第３の搬送ロボットＲＢ３でウエハステーション２０、プッシャＰ１−１及び洗浄機ＣＬ１−１との間でのウエハの受渡しを、第４の搬送ロボットＲＢ４でウエハステーション２０、プッシャＰ２−２及び洗浄機ＣＬ２−１との間でのウエハの受渡しをそれぞれ行うようになっている。なお、図示の例では、ドレッサーＤＲ１，ＤＲ２に近接した位置にドレッサー洗浄槽ＤＣ１，ＤＣ２が配置され、またロードアンロードステージＬ／ＵＬを１つ備えている。その他の構成は図１に示す例と同様である。
【００６９】
次に、上述のように構成されたポリッシング装置の全体の動作を説明する。ここでは、ウエハがウエハステーション２０のドライステイションに搬送されるまでの動作、及びポリッシングを終了したウエハが洗浄機ＣＬ１−１またはＣＬ２−１に搬送された後の動作は、前記実施の態様と同様であるので、ウエハステーション２０に搬送されたウエハが研磨された後に洗浄機ＣＬ１−１またはＣＬ２−１に搬送されるまでの動作を３種類のパラレル処理の場合（パラレル運転（１）〜（３））と２種類のシリアル処理の場合（シリアル運転（１），（２））に分けて説明する。
【００７０】
Ａ．パラレル運転（１）
１．ウエハ１が正確にウエハステーション２０のドライステーションに搬送されたことを確認すると、搬送ロボットＲＢ３がウエハステーション２０からウエハ１を取り出し、プッシャＰ１−１にウエハ１を搬送する。
【００７１】
２．この時、トップリングＴＲ１−１ａは、平面的にはプッシャＰ１−１との受渡し可能な上方に位置し、トップリングＴＲ１−１ｂは、研磨テーブルＴＴ１の上方の研磨位置に位置している。
３．プッシャＰ１−１にウエハ１が搬送されたことを確認した後、プッシャＰ１−１がトップリングＴＲ１−１aに近づいて行き、ウエハ１とトップリングＴＲ１−１ａが接触しプッシャＰ１−１は停止する。
【００７２】
４．次に、真空吸着によりウエハ１はトップリングＴＲ１−１ａに受け渡される。ウエハ１が正常に受け渡されたことを確認した後、プッシャＰ１−１は元の位置へ移動する。
５．トップリングＴＲ１−１ａは揺動軸３３を中心に１８０°水平方向に揺動して研磨位置へ移動し、ポリッシングが開始される。一方、トップリングＴＲ１−１ｂは、揺動軸３３の回転に伴って平面的にはプッシャＰ１−１との受渡し可能な上方に位置し、前述と同様にしてプッシャＰ１−１に搬送されたウエハ２を真空吸着により保持して待機する。
【００７３】
６．トップリングＴＲ１−１ａにより保持されたウエハ１のポリッシングが終了すると、トップリングＴＲ１−１ａはポリッシング終了後のウエハ１を真空吸着し、オーバーハング動作をプッシャＰ１−１の方向に行い、研磨面からウエハ１を剥離し、トップリングＴＲ１−１ａは揺動軸３３を中心に前記と逆方向に１８０°水平方向に揺動し、プッシャＰ１−１とウエハ１を平面的に受渡し可能な上方に移動する。
【００７４】
７．プッシャＰ１−１は、トップリングＴＲ１−１ａの方に近づいて行き、所定の間隔を空けた状態で停止する。その後、トップリングＴＲ１−１ａはウエハ１の離脱動作を行いプッシャＰ１−１にウエハ１を渡す。この状態でウエハ１のリンス洗浄とトップリングＴＲ１−１ａのリンス洗浄を行う。この時、揺動軸３３の回転に伴ってトップリングＴＲ１−１ｂは、研磨位置へ移動し、ポリッシングが開始される。
【００７５】
８．搬送ロボットＲＢ３は、下側のウエットハンドを用いてプッシャＰ１−１からウエハ１を受け取る。次に、このウエハ１を洗浄機ＣＬ１−１に搬送する。搬送ロボットＲＢ３はこの一連の動作を繰り返し行う。
【００７６】
Ｂ．パラレル運転（２）
１．ウエハ１が正確にウエハステーション２０のドライステーションに搬送されたことを確認すると、搬送ロボットＲＢ５がウエハステーション２０からウエハ１を取り出し、プッシャＰ１−２またはＰ２−１にウエハ１を搬送する。
【００７７】
２．この時、トップリングＴＲ１−２ａは、平面的にはプッシャＰ１−２との受渡し可能な上方に位置し、トップリングＴＲ１−２ｂは、研磨テーブルＴＴ１の上方の研磨位置に位置している。一方、トップリングＴＲ２−１ａは、平面的にはプッシャＰ２−１との受渡し可能な上方に位置し、トップリングＴＲ２−１ｂは、研磨テーブルＴＴ２の上方の研磨位置に位置している。
３．プッシャＰ１−２またはＰ２−１にウエハ１が搬送されたことを確認した後、プッシャＰ１−２またはＰ２−１がトップリングＴＲ１−２aまたはＴＲ２−１ａに近づいて行き、ウエハ１とトップリングＴＲ１−２aまたはＴＲ２−１ａが接触しプッシャＰ１−２またはＰ２−１は停止する。
【００７８】
４．次に、真空吸着によりウエハ１はトップリングＴＲ１−２ａまたはＴＲ２−１ａに受け渡される。ウエハ１が正常に受け渡されたことを確認した後、プッシャＰ１−２またはＰ２−１は元の位置へ移動する。
５．トップリングＴＲ１−２ａまたはＴＲ２−１ａは揺動軸３３を中心に１８０°水平方向に揺動して研磨位置へ移動し、ポリッシングが開始される。一方、トップリングＴＲ１−２ｂまたはＴＲ２−１ｂは、この揺動軸３３の回転に伴って平面的にはプッシャＰ１−２またはＰ２−１との受渡し可能な上方に位置し、前述と同様にしてプッシャＰ１−２またはＰ２−１に搬送されたウエハ２を真空吸着により保持して待機する。
【００７９】
６．トップリングＴＲ１−２ａまたはＴＲ２−１ａにより保持されたウエハ１のポリッシングが終了すると、トップリングＴＲ１−２ａまたはＴＲ２−１ａはポリッシング終了後のウエハ１を真空吸着し、オーバーハング動作をプッシャＰ１−２またはＰ２−１の方向に行い、研磨面からウエハ１を剥離し、トップリングＴＲ１−２ａまたはＴＲ２−１ａは揺動軸３３を中心に前記と逆方向に１８０°水平方向に揺動し、プッシャＰ１−２またはＰ２−１とウエハ１を平面的に受渡し可能な上方に移動する。
【００８０】
７．プッシャＰ１−２またはＰ２−１は、トップリングＴＲ１−２ａまたはＴＲ２−１ａの方に近づいて行き、所定の間隔を空けた状態で停止する。その後、トップリングＴＲ１−２ａまたはＴＲ２−１ａはウエハ１の離脱動作を行いプッシャＰ１−２またはＰ２−１にウエハ１を渡す。この状態でウエハ１のリンス洗浄とトップリングＴＲ１−２ａまたはＴＲ２−１ａのリンス洗浄を行う。この時、揺動軸３３の回転に伴って、ＴＲ１−２ｂまたはＴＲ２−１ｂは、研磨位置へ移動し、ポリッシングが開始される。
【００８１】
８．搬送ロボットＲＢ５は、下側のウエットハンドを用いてプッシャＰ１−２またはＰ２−１からウエハ１を受け取り、このウエハ１をウエハステーション２０のウエットステーションに搬送する。搬送ロボットＲＢ５はこの一連の動作を繰り返し行う。
９．ウエハステーション２０のウエットステーションに搬送されたウエハ１は、搬送ロボットＲＢ３またはＲＢ４により、洗浄機ＣＬ１−１またはＣＬ２−１に搬送される。
【００８２】
Ｃ．パラレル運転（３）
１．ウエハ１が正確にウエハステーション２０のドライステーションに搬送されたことを確認すると、搬送ロボットＲＢ４がウエハステーション２０からウエハ１を取り出し、プッシャＰ２−２にウエハ１を搬送する。
【００８３】
２．この時、トップリングＴＲ２−２ａは、平面的にはプッシャＰ２−２との受渡し可能な上方に位置し、トップリングＴＲ２−２ｂは、研磨テーブルＴＴ２の上方の研磨位置に位置している。
３．プッシャＰ２−２にウエハ１が搬送されたことを確認した後、プッシャＰ２−２がトップリングＴＲ２−２aに近づいて行き、ウエハ１とトップリングＴＲ２−２ａが接触しプッシャＰ２−２は停止する。
【００８４】
４．次に、真空吸着によりウエハ１はトップリングＴＲ２−２ａに受け渡される。ウエハ１が正常に受け渡されたことを確認した後、プッシャＰ２−２は元の位置へ移動する。
５．トップリングＴＲ２−２ａは揺動軸３３を中心に１８０°水平方向に揺動して研磨位置へ移動し、ポリッシングが開始される。一方、トップリングＴＲ２−２ｂは、揺動軸３３の回転に伴って平面的にはプッシャＰ２−２との受渡し可能な上方に位置し、前述と同様にしてプッシャＰ２−２に搬送されたウエハ２を真空吸着により保持して待機する。
【００８５】
６．トップリングＴＲ２−２ａにより保持されたウエハ１のポリッシングが終了すると、トップリングＴＲ２−２ａはポリッシング終了後のウエハ１を真空吸着し、オーバーハング動作をプッシャＰ２−２の方向に行い、研磨面からウエハ１を剥離し、トップリングＴＲ２−２ａは揺動軸３３を中心に前記と逆方向に１８０°水平方向に揺動し、プッシャＰ２−２とウエハ１を平面的に受渡し可能な上方に移動する。
【００８６】
７．プッシャＰ２−２は、トップリングＴＲ２−２ａの方に近づいて行き、所定の間隔を空けた状態で停止する。その後、トップリングＴＲ２−２ａはウエハの離脱動作を行いプッシャＰ２−２にウエハ１を渡す。この状態でウエハ１のリンス洗浄とトップリングＴＲ２−２ａのリンス洗浄を行う。この時、揺動軸３３の回転に伴ってトップリングＴＲ２−２ｂは、研磨位置へ移動し、ポリッシングが開始される。
【００８７】
８．搬送ロボットＲＢ４は、下側のウエットハンドを用いてプッシャＰ２−２からウエハ１を受け取る。次に、このウエハ１を洗浄機ＣＬ２−１に搬送する。搬送ロボットＲＢ４はこの一連の動作を繰り返し行う。
【００８８】
Ｄ．シリアル運転（１）
１．ウエハ１が正確にウエハステーション２０のドライステーションに搬送されたことを確認すると、搬送ロボットＲＢ５がウエハステーション２０からウエハ１を取り出し、プッシャＰ１−２にウエハ１を搬送する。
【００８９】
２．この時、トップリングＴＲ１−２ａは、平面的にはプッシャＰ１−２との受渡し可能な上方に位置し、トップリングＴＲ１−２ｂは、研磨テーブルＴＴ１の上方の研磨位置に位置している。
３．プッシャＰ１−２にウエハ１が搬送されたことを確認した後、プッシャＰ１−２がトップリングＴＲ１−２aに近づいて行き、ウエハ１とトップリングＴＲ１−２aが接触しプッシャＰ１−２は停止する。
【００９０】
４．次に、真空吸着によりウエハ１はトップリングＴＲ１−２ａに受け渡される。ウエハ１が正常に受け渡されたことを確認した後、プッシャＰ１−２は元の位置へ移動する。
５．トップリングＴＲ１−２ａは揺動軸３３を中心に１８０°水平方向に揺動して研磨位置へ移動し、ポリッシングが開始される。一方、トップリングＴＲ１−２ｂは、この揺動軸３３の回転に伴って平面的にはプッシャＰ１−２との受渡し可能な上方に位置し、前述と同様にしてプッシャＰ１−２に搬送されたウエハ２を真空吸着により保持して待機する。
【００９１】
６．トップリングＴＲ１−２ａにより保持されたウエハ１のポリッシングが終了すると、トップリングＴＲ１−２ａでポリッシング終了後のウエハ１を真空吸着し、オーバーハング動作をプッシャＰ１−２の方向に行い、研磨面からウエハ１を剥離し、トップリングＴＲ１−２ａは揺動軸３３を中心に前記と逆方向に１８０°水平方向に揺動し、プッシャＰ１−２とウエハ１を平面的に受渡し可能な上方に移動する。
【００９２】
７．プッシャＰ１−２は、トップリングＴＲ１−２ａの方に近づいて行き、所定の間隔を空けた状態で停止する。その後、トップリングＴＲ１−２ａはウエハ１の離脱動作を行いプッシャＰ１−２にウエハ１を渡す。この状態でウエハ１のリンス洗浄とトップリングＴＲ１−２ａのリンス洗浄を行う。この時、揺動軸３３の回転に伴って、ＴＲ１−２ｂは、研磨位置へ移動し、ポリッシングが開始される。
【００９３】
８．搬送ロボットＲＢ５は、下側のウエットハンドを用いてプッシャＰ１−２からウエハ１を受け取り、このウエハ１をウエハステーション２０のウエットステーションに搬送する。搬送ロボットＲＢ５はこの一連の動作を繰り返し行う。
９．ウエハ１が正確にウエハステーション２０のウエットテーションに搬送されたことを確認すると、搬送ロボットＲＢ３がウエハステーション２０からウエハ１を取り出し、プッシャＰ１−１にウエハ１を搬送する。
【００９４】
１０．この時、トップリングＴＲ１−１ａは、平面的にはプッシャＰ１−１との受渡し可能な上方に位置し、トップリングＴＲ１−１ｂは、研磨テーブルＴＴ１の上方の研磨位置に位置している。
１１．プッシャＰ１−１にウエハ１が搬送されたことを確認した後、プッシャＰ１−１がトップリングＴＲ１−１aに近づいて行き、ウエハ１とトップリングＴＲ１−１ａが接触しプッシャＰ１−１は停止する。
【００９５】
１２．次に、真空吸着によりウエハ１はトップリングＴＲ１−１ａに受け渡される。ウエハ１が正常に受け渡されたことを確認した後、プッシャＰ１−１は元の位置へ移動する。
１３．トップリングＴＲ１−１ａは揺動軸３３を中心に１８０°水平方向に揺動して研磨位置へ移動し、ポリッシングが開始される。一方、トップリングＴＲ１−１ｂは、揺動軸３３の回転に伴って平面的にはプッシャＰ１−１との受渡し可能な上方に位置し、前述と同様にしてプッシャＰ１−１に搬送されたウエハ２を真空吸着により保持して待機する。
【００９６】
１４．トップリングＴＲ１−１ａにより保持されたウエハ１のポリッシングが終了すると、トップリングＴＲ１−１ａでポリッシング終了後のウエハ１を真空吸着し、オーバーハング動作をプッシャＰ１−１の方向に行い、研磨面からウエハ１を剥離し、トップリングＴＲ１−１ａは揺動軸３３を中心に前記と逆方向に１８０°水平方向に揺動し、プッシャＰ１−１とウエハ１を平面的に受渡し可能な上方に移動する。
【００９７】
１５．プッシャＰ１−１は、トップリングＴＲ１−１ａの方に近づいて行き、所定の間隔を空けた状態で停止する。その後、トップリングＴＲ１−１ａはウエハの離脱動作を行いプッシャＰ１−１にウエハ１を渡す。この状態でウエハ１のリンス洗浄とトップリングＴＲ１−１ａのリンス洗浄を行う。この時、揺動軸３３の回転に伴ってトップリングＴＲ１−１ｂは、研磨位置へ移動し、ポリッシングが開始される。
【００９８】
１６．搬送ロボットＲＢ３は、下側のウエットハンドを用いてプッシャＰ１−１からウエハ１を受け取る。次に、このウエハ１を洗浄機ＣＬ１−１に搬送する。搬送ロボットＲＢ３はこの一連の動作を繰り返し行う。
【００９９】
上記の説明ではポリッシングユニットＰＵ１についてのみ説明したが、ポリッシングユニットＰＵ２においても、動作順序はほぼ同じである。ポリッシングユニットＰＵ２においては、ポリッシング前のウエハは、搬送ロボットＲＢ５からプッシャＰ２−１に搬送され、ポリッシング終了後のウエハは、プッシャＰ２−２からロボットＲＢ４を仲介して洗浄機ＣＬ２−１に搬送される。
【０１００】
Ｅ．シリアル運転（２）
１．ウエハ１が正確にウエハステーション２０のドライステーションに搬送されたことを確認すると、搬送ロボットＲＢ５がウエハステーション２０からウエハ１を取り出し、プッシャＰ１−２にウエハ１を搬送する。
【０１０１】
２．この時、トップリングＴＲ１−２ａは、平面的にはプッシャＰ１−２との受渡し可能な上方に位置し、トップリングＴＲ１−２ｂは、研磨テーブルＴＴ１の上方の研磨位置に位置している。
３．プッシャＰ１−２にウエハ１が搬送されたことを確認した後、プッシャＰ１−２がトップリングＴＲ１−２aに近づいて行き、ウエハ１とトップリングＴＲ１−２aが接触しプッシャＰ１−２は停止する。
【０１０２】
４．次に、真空吸着によりウエハ１はトップリングＴＲ１−２ａに受け渡される。ウエハ１が正常に受け渡されたことを確認した後、プッシャＰ１−２は元の位置へ移動する。
５．トップリングＴＲ１−２ａは揺動軸３３を中心に１８０°水平方向に揺動して研磨位置へ移動し、ポリッシングが開始される。一方、トップリングＴＲ１−２ｂは、この揺動軸３３の回転に伴って平面的にはプッシャＰ１−２との受渡し可能な上方に位置し、前述と同様にしてプッシャＰ１−２に搬送されたウエハ２を真空吸着により保持して待機する。
【０１０３】
６．トップリングＴＲ１−２ａにより保持されたウエハ１のポリッシングが終了すると、トップリングＴＲ１−２ａでポリッシング終了後のウエハ１を真空吸着し、オーバーハング動作をプッシャＰ１−２の方向に行い、研磨面からウエハ１を剥離し、トップリングＴＲ１−２ａは揺動軸３３を中心に前記と逆方向に１８０°水平方向に揺動し、プッシャＰ１−２とウエハ１を平面的に受渡し可能な上方に移動する。
【０１０４】
７．プッシャＰ１−２は、トップリングＴＲ１−２ａの方に近づいて行き、所定の間隔を空けた状態で停止する。その後、トップリングＴＲ１−２ａはウエハ１の離脱動作を行いプッシャＰ１−２にウエハ１を渡す。この状態でウエハ１のリンス洗浄とトップリングＴＲ１−２ａのリンス洗浄を行う。この時、揺動軸３３の回転に伴って、ＴＲ１−２ｂは、研磨位置へ移動し、ポリッシングが開始される。
【０１０５】
８．搬送ロボットＲＢ５は、下側のウエットハンドを用いてプッシャＰ１−２からウエハ１を受け取り、このウエハ１をウエハステーション２０のウエットステーションに搬送する。ウエハ１が正確にウエハステーション２０のウエットステーションに搬送されたことを確認すると、搬送ロボットＲＢ５がウエハステーション２０からウエハ１を取り出し、プッシャＰ２−１にウエハ１を搬送する。
【０１０６】
９．この時、トップリングＴＲ２−１ａは、平面的にはプッシャＰ２−１との受渡し可能な上方に位置し、トップリングＴＲ２−１ｂは、研磨テーブルＴＴ２の上方の研磨位置に位置している。
１０．プッシャＰ２−１にウエハ１が搬送されたことを確認した後、プッシャＰ２−１がトップリングＴＲ２−１aに近づいて行き、ウエハ１とトップリングＴＲ２−１ａが接触しプッシャＰ２−１は停止する。
【０１０７】
１１．次に、真空吸着によりウエハ１はトップリングＴＲ２−１ａに受け渡される。ウエハ１が正常に受け渡されたことを確認した後、プッシャＰ２−１は元の位置へ移動する。
１２．トップリングＴＲ２−１ａは揺動軸３３を中心に１８０°水平方向に揺動して研磨位置へ移動し、ポリッシングが開始される。一方、トップリングＴＲ２−１ｂは、揺動軸３３の回転に伴って平面的にはプッシャＰ２−１との受渡し可能な上方に位置し、前述と同様にしてプッシャＰ２−１に搬送されたウエハ２を真空吸着により保持して待機する。
【０１０８】
１３．トップリングＴＲ２−１ａにより保持されたウエハ１のポリッシングが終了すると、トップリングＴＲ２−１ａでポリッシング終了後のウエハ１を真空吸着し、オーバーハング動作をプッシャＰ２−１の方向に行い、研磨面からウエハ１を剥離し、トップリングＴＲ２−１ａは揺動軸３３を中心に前記と逆方向に１８０°水平方向に揺動し、プッシャＰ２−１とウエハ１を平面的に受渡し可能な上方に移動する。
【０１０９】
１４．プッシャＰ２−１は、トップリングＴＲ２−１ａの方に近づいて行き、所定の間隔を空けた状態で停止する。その後、トップリングＴＲ２−１ａはウエハの離脱動作を行いプッシャＰ２−１にウエハ１を渡す。この状態でウエハ１のリンス洗浄とトップリングＴＲ２−１ａのリンス洗浄を行う。この時、揺動軸３３の回転に伴ってトップリングＴＲ２−１ｂは、研磨位置へ移動し、ポリッシングが開始される。
【０１１０】
１５．搬送ロボットＲＢ５は、下側のウエットハンドを用いてプッシャＰ２−１からウエハ１を受け取る。搬送ロボットＲＢ５はこの一連の動作を繰り返し行う。次に、搬送ロボットＲＢ３またはＲＢ４は、このウエハ１を洗浄機ＣＬ１−１またはＣＬ２−１に搬送する。
【０１１１】
このように、１枚のウエハを２つのポリッシングユニットＰＵ１，ＰＵ２で連続して研磨することにより、各ポリッシングユニットＰＵ１，ＰＵ２の研磨テーブルＴＴ１，ＴＴ２の上面に装着されている研磨クロス又は砥石の種類を変更したり、研磨テーブルＴＴ１，ＴＴ２の上面に供給する研磨液を変えることで、例えばポリッシングユニットＰＵ１で荒研磨を、ポリッシングユニットＰＵ２で仕上げ研磨を行うようにすることができる。
【０１１２】
図６は本発明に係るポリッシング装置の第４の態様の各部の配置構成を示す平面図である。
図６に示す態様は、前記図５に示す態様における２つのポリッシングユニットＰＵ１，ＰＵ２の内、１つのポリッシングユニットＰＵ１のみを備え、このポリッシングユニットＰＵ１の研磨テーブルＴＴ１を隔壁３１を挟んでウエハステーション２０と対向する位置に配置し、更にこのポリッシングユニットＰＵ１に備えられているプッシャＰ１−１，Ｐ１−２と洗浄室３０Ａ内に配置された洗浄機ＣＬ１−１，ＣＬ２−１との間に、走行しないタイプの搬送ロボットＲＢ３，ＲＢ４を配置したものである。その他の構成は図４に示す例と同様である。
【０１１３】
この図６に示す実施の態様におけるポリッシング装置の全体の動作は、前記図５に示す実施の形態におけるポリッシング装置のおける片側の動作とほぼ同じであるので、ここではその説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】本発明に係るポリッシング装置の第１の態様の各部の配置構成を示す平面図である。
【図２】図１のII−II線矢視図であり、トップリングと研磨テーブルとの関係を示す図である。
【図３】（ａ）は従来の一般的なポリッシング装置における研磨開始のタイミング図を、（ｂ）は本発明に係るポリッシング装置の第１の態様における研磨開始の一つのタイミング図を、（ｃ）は研磨開始の他のタイミング図を、（ｄ）は研磨開始の更に他のタイミング図を示す。
【図４】本発明に係るポリッシング装置の第２の態様の各部の配置構成を示す平面図である。
【図５】本発明に係るポリッシング装置の第３の態様の各部の配置構成を示す平面図である。
【図６】本発明に係るポリッシング装置の第４の態様の各部の配置構成を示す平面図である。
【符号の説明】
【０１１５】
１１    トップリングアーム
２０    ウエハステーション
２１    ドレッサーアーム
３０    ハウジング
３０Ａ    洗浄室
３０Ｂ    ポリッシング室
３１    隔壁
３３，４３    揺動軸
４０−１，４０−２    ウエハカセット
ＣＬ１−１，ＣＬ１−２，ＣＬ２−１，ＣＬ２−２    洗浄機
ＤＲ１，ＤＲ２    ドレッサー
Ｌ／ＵＬ    ロードアンロードステージ
Ｎ−１，Ｎ−２，Ｎ−３    ノズル
Ｐ１−１，Ｐ１−２，Ｐ２−１，Ｐ２−２    プッシャ
ＰＵ１，ＰＵ２    ポリッシングユニット
ＲＢ１，ＲＢ２，ＲＢ３，ＲＢ４，ＲＢ５    搬送ロボット
ＴＯ１，ＴＯ２    反転機
ＴＲ１−１，ＴＲ１−２，ＴＲ２−１，ＴＲ２−２    トップリング
ＴＴ１，ＴＴ２    研磨テーブル
【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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