(57)【要約】【課題】洗浄部において基板を搬送するための機構を洗浄する。【解決手段】基板研磨装置と、基板洗浄部と、を備える、基板処理装置であって、基板洗浄部は、洗浄モジュールと、洗浄部搬送機構と、を備え、洗浄部搬送機構は、ハンドと、ハンド開閉機構と、を備え、基板処理装置はさらに、ハンド洗浄部を備え、ハンド洗浄部は、ハンド洗浄槽と、洗浄液噴射機構と、を備えている、基板処理装置を開示する。【選択図】図１
2019201178.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板研磨装置と、
前記基板研磨装置により研磨された基板を洗浄するための基板洗浄部と、
を備える、基板処理装置であって、
前記基板洗浄部は、
基板の洗浄を実行するための洗浄モジュールと、
前記基板洗浄部において基板を搬送するための洗浄部搬送機構と、
を備え、
前記洗浄部搬送機構は、
基板を保持するためのハンドと、
前記ハンドを開閉するハンド開閉機構と、
を備え、
前記基板処理装置はさらに、前記ハンドを洗浄するためのハンド洗浄部を備え、
前記ハンド洗浄部は、
前記洗浄モジュールの前記ハンドが開閉する方向の側部に設けられており、前記ハンドを収容することが可能であるハンド洗浄槽と、
前記ハンドが前記ハンド洗浄槽に収容された場合に所定の位置に向かって洗浄液を噴射する、洗浄液噴射機構と、
を備えている、
基板処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の基板処理装置であって、前記所定の位置には前記ハンドが収容されるべき位置が含まれる、基板処理装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の基板処理装置であって、
前記洗浄部搬送機構はさらに、前記ハンドを上下動するハンド上下動機構を備え、
前記ハンド洗浄槽は、前記ハンド開閉機構および前記ハンド上下動機構により前記ハンドが開かれかつ下降させられた場合に前記ハンドを収容することが可能である位置に設けられている、
基板処理装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の基板処理装置であって、
前記ハンドはクローにより基板を保持するように構成されており、
前記所定の位置には前記クローが収容されるべき位置が含まれる、
基板処理装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の基板処理装置であって、
前記ハンド洗浄槽の底部に開口が形成されており、
前記ハンド洗浄槽の底部の形状は、前記開口に向かって低くなる形状である、
基板処理装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の基板処理装置であって、前記ハンド洗浄槽の上部は開いている、基板処理装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の基板処理装置であって、
前記基板処理装置はさらに制御部を備え、
前記制御部は、以下に記載の少なくともいずれかの場合に前記所定の位置に向けて洗浄液を噴射するように前記基板処理装置を制御する、基板処理装置：
・基板が前記洗浄モジュールに搬送された後、
・基板を前記洗浄モジュールから搬送する前および
・前記基板洗浄部の待機時間。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載の基板処理装置におけるハンドの洗浄方法であって、
前記ハンドを前記ハンド洗浄槽に収容する段階と、
前記洗浄液噴射機構を用いて、前記所定の位置に向かって洗浄液を噴射する段階と、
を備える、ハンドの洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、基板の表面を研磨するためのＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing、化学機械研磨）装置が知られている。一般的なＣＭＰ装置は、研磨パッドが取り付けられた研磨テーブルと、基板が取り付けられたトップリング（研磨ヘッドともいう。）と、を備える。研磨パッドには研磨液が供給される。一般的なＣＭＰ装置は、基板を研磨パッドに押し付けて、研磨テーブルとトップリングの少なくとも一方、好ましくは双方を回転させることで基板を研磨する。
【０００３】
ＣＭＰ装置による研磨により、基板には異物、たとえば研磨液中の砥粒等、が付着し得る。基板に付着した異物は基板の欠陥等の原因となり得る。したがって、基板に付着した異物は基板の研磨後に取り除かれることが好ましい。特許文献１（特開２０１８−６５４９号公報）には、研磨装置（符号２１ａ〜ｄ、図１の「ＰＯＳ」）と、洗浄モジュール（符号３１１ａ〜３１４ａおよび３１１ｂ〜３１４ｂ、図１の「ＣＬ」または「Ｄｒｙ」）と、洗浄部搬送機構（符号３２ａ〜ｂ、図２の「ＣＬＴＰ」）と、を備える基板処理装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１８−６５４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
出願人の検討により、基板処理装置の洗浄性能を向上させるためには、基板それ自身のみならず、洗浄部において基板を搬送するための機構も洗浄することが好ましいことが判明した。特許文献１には、洗浄モジュールにより基板を洗浄することおよび基板の清浄度に応じて把持機構を使い分けることは開示されているものの、洗浄部搬送機構の洗浄については開示されていない。そこで本願は、洗浄部搬送機構を備える基板処理装置において、洗浄部搬送機構の少なくとも一部を洗浄することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願は、一実施形態として、基板研磨装置と、基板研磨装置により研磨された基板を洗浄するための基板洗浄部と、を備える、基板処理装置であって、基板洗浄部は、基板の洗浄を実行するための洗浄モジュールと、基板洗浄部において基板を搬送するための洗浄部搬送機構と、を備え、洗浄部搬送機構は、基板を保持するためのハンドと、ハンドを開閉するハンド開閉機構と、を備え、基板処理装置はさらに、ハンドを洗浄するためのハンド洗浄部を備え、ハンド洗浄部は、洗浄モジュールのハンドが開閉する方向の側部に設けられており、ハンドを収容することが可能であるハンド洗浄槽と、ハンドがハンド洗浄槽に収容された場合に所定の位置に向かって洗浄液を噴射する、洗浄液噴射機構と、を備えている、基板処理装置を開示する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】基板処理装置の全体構成を示す模式的な上面図である。
【図２Ａ】洗浄部搬送機構を模式的に表す上面図である。
【図２Ｂ】洗浄部搬送機構を模式的に表す正面図である。
【図３】複数の基板保持部を備える洗浄部搬送機構を模式的に表す上面図である。
【図４】第１洗浄モジュールおよび第１洗浄モジュールの側部に設けられたハンド洗浄部を模式的に示す上面図である。
【図５】図４にＡ−Ａと示された位置における側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１は一実施形態にかかる基板処理装置１００の全体構成を示す模式的な上面図である。なお、特許請求の範囲に記載した発明を実施するにあたり、以下に説明する要素の全てを有することが必要であるわけではないことに留意されたい。図１の基板処理装置１００は、ロード・アンロード部１１０と、ロード・アンロード部―研磨部間の搬送機１２０と、研磨部１３０と、を備える。
【０００９】
ロード・アンロード部１１０（図１では「ＥＦＥＭ」とも示されている）は、処理が必要な基板２００（符号「２００」については図２参照）を基板処理装置１００の外部からロードするために、および、処理が終了した基板２００を基板処理装置１００の内部からアンロードするために設けられている。基板２００は、シリコンウエハであってもよく、他の種類の基板であってもよい。ロード・アンロード部１１０は、少なくとも１つ（図示された例では４つ）のＦＯＵＰ１１１と、ＦＯＵＰ１１１の配列方向に沿って配置された走行機構１１２と、走行機構１１２に沿って移動可能に構成されたロード・アンロード部の搬送機１１３と、を備える。ＦＯＵＰ１１１は基板２００または基板２００が収容された基板カセットを収容することができる。ロード・アンロード部の搬送機１１３は、走行機構１１２に沿って所望のＦＯＵＰ１１１の近傍まで移動し、所望のＦＯＵＰ１１１から／へ基板２００を受け取る／受け渡す。
【００１０】
ロード・アンロード部―研磨部間の搬送機１２０は、研磨前の基板２００をロード・アンロード部１１０から研磨部１３０へと搬送するために設けられている。具体的には、ロード・アンロード部―研磨部間の搬送機１２０は、ロード・アンロード部の搬送機１１３により保持されている基板２００を受け取る。ロード・アンロード部―研磨部間の搬送機１２０により搬送された基板２００は、後述する中央搬送ロボット１４０（図１では「ＲＢ」とも示されている）と、研磨部―基板洗浄部間の第１搬送ユニット１５０と、研磨部―基板洗浄部間の第２搬送ユニット１６０と、を用いて、研磨部１３０にさらに搬送される。図１の例における研磨部１３０は、第１研磨装置１３１、第２研磨装置１３２、第３研磨装置１３３および第４研磨装置１３４を備える。基板２００は、第１研磨装置１３１、第２研磨装置１３２、第３研磨装置１３３および第４研磨装置１３４（図１では「ＰＯＳ  Ａ〜Ｄ」とも示されている」のいずれかにさらに搬送される。第１研磨装置１３１および第２研磨装置１３２がひとつの研磨ユニットを構成してもよく、第３研磨装置１３３および第４研磨装置１３４が更なるひとつの研磨ユニットを構成してもよい。
【００１１】
第１研磨装置１３１〜第４研磨装置１３４のそれぞれは、たとえばＣＭＰ装置である。ただし、第１研磨装置１３１〜第４研磨装置１３４のそれぞれは、ＣＭＰ装置以外の研磨装置であってもよい。第１研磨装置１３１〜第４研磨装置１３４のそれぞれは、研磨パッドが取り付けられた研磨テーブル（図示せず）と、トップリング（図示せず）と、を備える。ただし、第１研磨装置１３１〜第４研磨装置１３４のそれぞれは、上記した構成以外の構成を備えるＣＭＰ装置であってもよい。第１研磨装置１３１〜第４研磨装置１３４のそれぞれは、研磨パッドに研磨液等を供給するための液体供給装置（図示せず）を備えていてもよい。液体供給装置は、第１研磨装置１３１〜第４研磨装置１３４のそれぞれに別個に備えられていてもよい。１つの液体供給装置が複数の研磨装置に液体を供給するように構成されていてもよい。
【００１２】
図１の中央搬送ロボット１４０は、上方から見て基板処理装置１００のほぼ中央に配置
されている。中央搬送ロボット１４０に代え、基板処理装置１００の中央に配置されていない搬送ロボットが使用されてもよい。すなわち、「中央搬送ロボット」の「中央」という用語は、本願において他の部材と「中央搬送ロボット」とを区別するために付された用語である。したがって、「中央」という用語により「中央搬送ロボット」の具体的な構成は限定されない。中央搬送ロボット１４０は、基板保持ハンド（図示せず）によって搬送部１２０から基板２００を受け取り、研磨部―基板洗浄部間の第１搬送ユニット１５０および研磨部―基板洗浄部間の第２搬送ユニット１６０に基板２００を選択的に受け渡すことができる。また、中央搬送ロボット１４０は、後述するウエハステーション１７０（図１では「ＷＳ」とも示されている）にも基板２００を受け渡すことが可能であるように構成されている。
【００１３】
図１の研磨部―基板洗浄部間の第１搬送ユニット１５０は、第１エクスチェンジャ１５１（図１では「ＥＸ１」とも示されている）と、第１プッシャ１５２（図１では「ＰＵ  Ａ」とも示されている）と、第２プッシャ１５３（図１では「ＰＵ  Ｂ」とも示されている）と、を備える。同様に、図１の研磨部―基板洗浄部間の第２搬送ユニット１６０は、第２エクスチェンジャ１６１（図１では「ＥＸ２」とも示されている）と、第３プッシャ１６２（図１では「ＰＵ  Ｃ」とも示されている）と、第４プッシャ１６３（図１では「ＰＵ  Ｄ」とも示されている）と、を備える。第１エクスチェンジャ１５１および第２エクスチェンジャ１６１のそれぞれは、第１研磨装置１３１〜第４研磨装置１３４により研磨される基板２００を交換可能であるように、たとえば複数のステージを備えている。
【００１４】
第１プッシャ１５２〜第４プッシャ１６３のそれぞれは、第１搬送位置ＴＰ１〜第４搬送位置ＴＰ４に配置されている。また、第１プッシャ１５２〜第４プッシャ１６３のそれぞれは、上下移動が可能であるように構成されている。第１プッシャ１５２は、上下動により、第１エクスチェンジャ１５１のステージに保持された基板２００を第１研磨装置１３１のトップリングに受け渡すことが可能である。第１プッシャ１５２はさらに、上下動により、第１研磨装置１３１のトップリングに保持された基板２００を第１エクスチェンジャ１５１のステージに受け取らせることが可能である。同様に、第２プッシャ１５３は第１エクスチェンジャ１５１と第２研磨装置１３２のトップリングとの間で基板２００をやり取りするために設けられている。第３プッシャ１６２は第２エクスチェンジャ１６１と第３研磨装置１３３のトップリングとの間で基板２００をやり取りするために設けられている。第４プッシャ１６３は第２エクスチェンジャ１６１と第４研磨装置１３４のトップリングとの間で基板２００をやり取りするために設けられている。
【００１５】
研磨部１３０により研磨され、第１エクスチェンジャ１５１または第２エクスチェンジャ１６１により受け取られた基板２００は、再び中央搬送ロボット１４０により保持される。基板２００はその後、中央搬送ロボット１４０によりウエハステーション１７０へと搬送される。ウエハステーション１７０は、研磨された後かつ洗浄される前の基板２００を収容し、保持するために設けられている。
【００１６】
基板洗浄部１８０は、研磨された基板２００を洗浄するように構成されている。一例として、図１の基板洗浄部１８０は、少なくとも１つ、好ましくは複数の洗浄モジュールを備える。洗浄モジュールには洗浄機（図示せず）が備えられている。洗浄モジュールは洗浄機によって基板２００の洗浄を実行する。洗浄モジュールが複数備えられている場合、複数段の洗浄工程を実行することが可能である。ひとつの実施形態では、基板洗浄部１８０は、第１洗浄モジュール１８１（図１では「ＣＬ１」とも示されている）、第２洗浄モジュール１８２（図１では「ＣＬ２」とも示されている）、第３洗浄モジュール１８３（図１では「ＣＬ３」とも示されている）および第４洗浄モジュール１８４を備える。洗浄の最終工程を担当する洗浄モジュール（図１の例では第４洗浄モジュール１８４）は、基板２００を乾燥させる機能、たとえば基板２００を回転させる機能（スピンドライ機能）
を有していてよい。したがって、第４洗浄モジュール１８４は図１において「Ｄｒｙ」と示されている。追加的または代替的に、第４洗浄モジュール１８４の後段に乾燥モジュールを設けてもよい。
【００１７】
基板洗浄部１８０は、基板洗浄部１８０において基板２００を搬送するための洗浄部搬送機構１８５（図１では「ＣＬＴＰ」とも示されている）を備える。洗浄部搬送機構１８５はたとえば第１洗浄モジュール１８１から第２洗浄モジュール１８２へ基板２００を搬送する。同様に、洗浄部搬送機構１８５はたとえば第２洗浄モジュール１８２から第３洗浄モジュール１８３へ、第３洗浄モジュール１８３から第４洗浄モジュール１８４へ基板２００を搬送する。洗浄部搬送機構１８５は、後述する予備洗浄モジュール１８６へ基板２００を搬送するよう構成されてもよい。洗浄部搬送機構１８５は、ウエハステーション１７０から基板洗浄部１８０へ基板２００を搬送するように構成されてもよい。
【００１８】
基板洗浄部１８０はさらに、予備洗浄モジュール１８６（図１では「ＰＲＥ  ＣＬ」とも示されている）を備えてもよい。予備洗浄モジュール１８６は研磨前の基板２００を洗浄または処理するように構成されていてよい。一例として、予備洗浄モジュール１８６は、研磨前の基板２００の表面から自然酸化膜を除去するウェットエッチング装置を備えてよい。他の例として、予備洗浄モジュール１８６は、研磨前の基板２００の表面から粗い粒子を除去するバフ研磨装置を備えてよい。基板洗浄部１８０が予備洗浄モジュール１８６を備える場合、洗浄部搬送機構１８５は基板２００を予備洗浄モジュール１８６に搬送できるように構成されることが好ましい。予備洗浄モジュール１８６のために、洗浄部搬送機構１８５に加えて更なる搬送機構を設けてもよい。
【００１９】
基板処理装置１００はさらに、制御部１９０を備えてよい。制御部１９０は基板処理装置１００の各種構成要素、たとえばロード・アンロード部１１０、搬送部１２０、研磨部１３０、中央搬送ロボット１４０、研磨部―基板洗浄部間の第１搬送ユニット１５０、研磨部―基板洗浄部間の第２搬送ユニット１６０、ウエハステーション１７０および基板洗浄部１８０の少なくともひとつの動作を制御するように構成されてよい。制御部１９０は基板処理装置１００の一部として構成されてよい。制御部１９０は基板処理装置１００の外部に設けられていてもよい。換言すれば、基板処理装置１００とは別個独立した制御部１９０が用いられてもよい。
【００２０】
洗浄部搬送機構１８５の構成について、図２を用いて説明する。図２Ａは洗浄部搬送機構１８５を模式的に表す上面図である。図２Ｂは洗浄部搬送機構１８５を模式的に表す正面図である。図２Ａおよび図２Ｂには、洗浄部搬送機構１８５により保持および搬送される基板２００が想像線で描かれている。図２の洗浄部搬送機構１８５は、メインフレーム２１０と、ハンド２２０と、メインフレーム移動機構２３０と、ハンド開閉機構２４０と、ハンド上下動機構２５０と、を備える。ただし、図示の便宜上、図２Ｂにはハンド開閉機構２４０およびハンド上下動機構２５０が図示されていない。代替として、図２Ｂには、ハンド開閉機構２４０およびハンド上下動機構２５０によるハンド２２０の移動の様子を示す矢印が示されている。図２Ｂにおける符号「２４０」および「２５０」は、それらの矢印に付されている。
【００２１】
メインフレーム移動機構２３０は洗浄モジュール（１８１〜１８４）の配列方向（図１および図２の左右方向）に沿って延びている。メインフレーム移動機構２３０および／またはメインフレーム２１０は、たとえばボールねじ、モータおよび／またはリニアアクチュエータを含んでよい。メインフレーム２１０はメインフレーム移動機構２３０に沿って移動可能であるように構成されている。したがって、メインフレーム２１０は洗浄モジュールの配列方向に沿って移動可能である。メインフレーム２１０が洗浄モジュールの配列方向に沿って移動することにより、基板２００を搬送する／基板２００を取り出す洗浄モ
ジュールを選択することが可能である。
【００２２】
メインフレーム２１０からは基板を保持するための２本のハンド２２０が延びている。ハンド２２０は棒状の部材である。図２の例では、ハンド２２０は水平面内においてメインフレーム移動機構２３０の長手方向と垂直な方向（図１および図２Ａの上下方向、図２Ｂの奥行―手前方向）に延びている。具体的には、ハンド２２０はクロー２２１により基板２００を保持する。図２の例では、１本のハンド２２０に２つのクロー２２１が設けられている。したがって、図２の例では、基板２００は合計４つのクロー２２１により保持される。クロー２２１は、基板２００とクロー２２１との接触面積が極力小さくなるように、かつ、基板２００を安定して保持できるように構成されることが好ましい。
【００２３】
ハンド開閉機構２４０はハンド２２０を開閉するための機構である。図２の例では、ハンド開閉機構２４０は２本のハンド２２０のそれぞれに設けられている。図２のハンド開閉機構２４０は、ハンド２２０のそれぞれをメインフレーム移動機構２３０の長手方向と同じ方向に移動させる。したがって、ハンド開閉機構２４０は、２本のハンド２２０の間の距離を増減させる。２本のハンド２２０の間の距離が所定の距離以下（たとえば基板２００の直径以下の距離）となった場合、すなわちハンド２２０が「閉じている」場合、クロー２２１は基板２００を保持することができる。２本のハンド２２０の間の距離が所定の距離より長い距離（例えば基板２００の直径より長い距離）となった場合、すなわちハンド２２０が「開いている」場合、クロー２２１による基板２００の保持が解除される。
【００２４】
ハンド上下動機構２５０はハンド２２０を上下動するための機構である。図２の例では、２本のハンド２２０のそれぞれを動かすことができるよう、２つのハンド上下動機構２５０が設けられている。代替として、１つのハンド上下動機構２５０により複数のハンド２２０を上下動させることも可能である。洗浄部搬送機構１８５は、ハンド開閉機構２４０およびハンド上下動機構２５０によりハンド２２０を動作させることで、基板２００をウエハステーション１７０などから受け取り、基板２００を第１洗浄モジュール１８１などへ受け渡す。
【００２５】
なお、図２は洗浄部搬送機構１８５の例示的かつ模式的な構成を図示するものに過ぎない。たとえば、図２のハンド開閉機構２４０およびハンド上下動機構２５０はハンド２２０を平行移動するよう構成されている。追加的または代替的に、ハンド２２０を枢動または回転させることでハンド２２０の開閉または上下動を実行する機構が採用されてもよい。ハンド２２０およびクロー２２１の位置、形状、個数などは適宜設定されてよい。ハンド開閉機構２４０およびハンド上下動機構２５０は、ハンド２２０のそれぞれを独立に動作させてもよい。一方で、ハンド開閉機構２４０およびハンド上下動機構２５０は、ハンド２２０のそれぞれを同期して動作させるように構成されていてもよい。１つのハンド上下動機構２５０がメインフレーム２１０に取り付けられてもよく、１つのハンド上下動機構２５０が２本のハンド２２０を同時に動かすように構成されていてよい。
【００２６】
複数の基板保持部を備える洗浄部搬送機構１８５を用いることもできる。図３は、２つの基板保持部（第１基板保持部３００ａおよび第２基板保持部３００ｂ）を備える洗浄部搬送機構１８５を模式的に表す上面図である。第１基板保持部３００ａおよび第２基板保持部３００ｂのそれぞれは、サブフレーム３１０と、サブフレーム３１０に取り付けられたハンド開閉機構２４０およびハンド２２０を備える。サブフレーム３１０はサブフレーム上下動機構３２０を介してメインフレーム２１０に取り付けられている。サブフレーム上下動機構３２０はサブフレーム３１０を上下動させる機構である。サブフレーム３１０が上下動すればハンド２２０も上下動するので、図３の洗浄部搬送機構１８５は図２に示されるようなハンド上下動機構２５０を備えない。サブフレーム３１０は最終的にハンド２２０を上下動させるので、サブフレーム上下動機構３２０はハンド上下動機構２５０の
一種であるともいえる。洗浄部搬送機構１８５が基板保持部を複数備える場合、基板２００を同時に搬送することおよび清浄度に応じて基板保持部を使い分けることなどが可能になる。たとえば、（１）ウエハステーション１７０から第１洗浄モジュール１８１に基板２００を搬送する場合および（２）第１洗浄モジュール１８１から第２洗浄モジュール１８２に基板２００を搬送する場合は第１基板保持部３００ａを用い、（３）第２洗浄モジュール１８２から第３洗浄モジュール１８３へ基板２００を搬送する場合、（４）第３洗浄モジュール１８３から第４洗浄モジュール１８４へ基板を搬送する場合は第２基板保持部３００ｂを用いることができる。
【００２７】
以上に述べた基板処理装置１００の構成は一例である。基板処理装置１００の構成要素の具体的な大きさ、個数、位置、機能、動作などは、たとえば特許文献１（特開２０１８−６５４９号公報）の記載内容を参考に決定されてよい。
【００２８】
クロー２２１と基板２００との接触面積は小さいため、ハンド２２０またはクロー２２１が基板２００の欠陥を引き起こす可能性は少ないと考えられてきた。しかし、半導体プロセスの微細化、多層化などが進むにつれ、ハンド２２０またはクロー２２１に起因する欠陥の発生が無視できなくなっていることが判明した。特に、基板洗浄部１８０は基板の洗浄を行うための部分であるので、研磨部１３０と比べて非常に高い清浄度が求められる。ハンド２２０またはクロー２２１が基板２００に欠陥を発生させるプロセスとして、以下のプロセスが考えられる。ただし、以下のプロセスは例示である。
【００２９】
基板２００の表面または洗浄液中に残留している砥粒または研磨屑などの異物が、基板２００を搬送する際などにハンド２２０またはクロー２２１に付着する。また、クロー２２１と基板２００との接触部分または洗浄部搬送機構１８５の可動部分において生じる摩耗粉もハンド２２０またはクロー２２１に付着し得る（以下では、砥粒、研磨屑、摩耗粉等を「異物」と総称する）。ハンド２２０またはクロー２２１に付着した異物は、基板２００を再度搬送する際または他の基板２００を搬送する際などに、基板２００に付着するか、洗浄液中に拡散される。基板２００に付着するか洗浄液中に拡散された異物が基板２００に欠陥を発生させる。
【００３０】
上記のプロセスによる基板２００の欠陥の発生を防止するためには、ハンド２２０および／またはクロー２２１を清浄に保つ必要があると考えられる。そこで、一実施形態にかかる基板処理装置１００は、基板２００のみならずハンド２２０および／またはクロー２２１を洗浄するため、ハンド洗浄部４００を備える（図１および図４参照）。なお、クロー２２１はハンド２２０の一部であるため、以下では「ハンド２２０および／クロー２２１」のことを単に「ハンド２２０」ということがある。ハンド洗浄部４００は、上方から平面視した場合の形状が長方形である１対のハンド洗浄槽４０１（後述する図４参照）を備える。長方形状のハンド洗浄槽４０１の長手方向は、ハンド２２０が延びている方向（図１の上下方向）とほぼ一致している。これはハンド洗浄槽４０１にハンド２２０を収容するためである。ハンド洗浄部４００の構成として他の構成が取られてもよい。例えば、長方形状の１対のハンド洗浄槽４０１に代え、上方から平面視した場合の形状がＵ字形状である単一のハンド洗浄槽４０１が設けられていてもよい。
【００３１】
ハンド洗浄部４００は少なくとも一つの洗浄モジュールの側部に設けられている。より具体的には、ハンド洗浄部４００は、洗浄モジュールの、ハンド２２０が開閉する方向の側部（図１の左右方向の側部）に設けられている。さらに具体的には、ハンド洗浄部４００は、洗浄モジュールの両側部に設けられている。さらに、ハンド洗浄部４００は、ハンド開閉機構２４０及びハンド上下動機構２５０によりハンド２２０が開かれかつ下降させられた場合にハンド２２０を収容することが可能な位置に設けられている。図１では、ハンド洗浄部４００はすべての洗浄モジュールの側部に、すなわち第１洗浄モジュール１８
１〜第４洗浄モジュール１８４および予備洗浄モジュール１８６のそれぞれの側部に設けられている。ウエハステーション１７０の側部にハンド洗浄部４００が設けられていてもよい。図１からわかるように、１対のハンド洗浄槽４０１を有するハンド洗浄部４００をすべての洗浄モジュールの側部に設けると、あるハンド洗浄槽４０１と他のハンド洗浄槽４０１とが隣り合うことがある。隣り合う２つのハンド洗浄槽４０１を単一のハンド洗浄槽４０１に置き代えることで、ハンド洗浄槽４０１の個数を減らすことも可能である。
【００３２】
ハンド洗浄部４００が洗浄モジュールの側部に設けられているので、一実施形態にかかる基板処理装置１００は、ハンド２２０に付着した異物が固着する前にハンド２２０を洗浄することができ得る。ハンド洗浄部４００の詳細について、図４を用いて以下説明する。
【００３３】
図４は第１洗浄モジュール１８１および第１洗浄モジュール１８１の側部に設けられたハンド洗浄部４００を模式的に示す上面図である。図４に関する説明は、第１洗浄モジュール１８１以外の洗浄モジュールおよび当該洗浄モジュールの側部に設けられたハンド洗浄部４００にもあてはまる。図示の便宜のため、図４に示されている各部品の形状と、他の図に示されている各部品の形状は異なり得ることに留意されたい。また、図４には、ハンド開閉機構２４０およびハンド洗浄部４００により洗浄されるべきハンド２２０も図示されている。
【００３４】
ハンド洗浄部４００は、ハンド２２０のそれぞれを収容することが可能な１対のハンド洗浄槽４０１と、ハンド２２０がハンド洗浄槽４０１に収容された場合に所定の位置に向かって洗浄液を噴射する洗浄液噴射機構４１０と、を備える。ハンド２２０にクロー２２１が設けられている場合、ハンド２２０がハンド洗浄槽４０１に収容されたときにクロー２２１もまたハンド洗浄槽４０１に収容される。所定の位置には、ハンド２２０が収容されるべき位置が含まれていてよい。所定の位置には、ハンド２２０のクロー２２１が収容されるべき位置が含まれていてよい。ハンド洗浄槽４０１のそれぞれは、第１洗浄モジュール１８１の側部であって、ハンド２２０がハンド開閉機構２４０により開かれ、かつ、ハンド２２０がハンド上下動機構２５０により下降させられたときに、ハンド２２０のそれぞれを収容することができる位置に配置されている。なお、前述のとおり、サブフレーム上下動機構３２０はハンド上下動機構２５０の一種であること、すなわちハンド２２０はサブフレーム上下動機構３２０によって上下動させられてもよいことに留意されたい。
【００３５】
洗浄液噴射機構４１０は、ノズル４１１と、ノズルに接続された流路４１２と、流路４１２に接続された洗浄液源４１３と、を備える。ただし、流路４１２および洗浄液源４１３は洗浄液噴射機構４１０から別個独立した部材、すなわち基板処理装置１００から別個独立した部材であってもよい。洗浄液は、図４のノズル４１１からハンド２２０の少なくとも一部に向かって噴射される。すなわち、洗浄液噴射機構４１０は、ハンド２２０が洗浄液噴射機構４１０に収容された場合にハンド２２０が収容されるべき位置に向かって洗浄液を噴射するよう構成されてよい。図４では、ノズル４１１から噴射された洗浄液がドットでハッチングされた三角形により図示されている。ただし、ノズル４１１が三角形状に洗浄液を噴射する必要はない。具体的には、ノズル４１１はクロー２２１の少なくとも一部に洗浄液を噴射するよう構成されてよい。すなわち、洗浄液噴射機構４１０は、ハンド２２０がハンド洗浄槽４０１に収容された場合にクロー２２１が収容されるべき位置に向かって洗浄液を噴射するよう構成されてよい。より具体的には、ノズル４１１はクロー２２１のうち基板２００と接触すべき部分に洗浄液を噴射するよう構成されてよい。１つのハンド洗浄槽４０１に設けられたノズル４１１の個数は、１つのハンド２２０に設けられたクロー２２１の個数に対応していることが好ましい。たとえば、図４の例では１つのハンド洗浄槽４０１に２つのノズル４１１が設けられている。ただし、ノズル４１１の個数はクロー２２１の個数に対応していなくともよい。広範囲に洗浄液を噴射することがで
きるノズル４１１、移動可能なノズル４１１または洗浄液の噴射方向を変更することが可能な４１１などが採用されてもよい。洗浄液がハンド２２０に向かって噴射されることで、ハンド２２０が洗浄される。
【００３６】
ハンド２２０を洗浄した後の汚れた洗浄液が第１洗浄モジュール１８１の洗浄機に流入した場合、洗浄機の洗浄性能に影響を与えると考えられる。本実施形態ではハンド２２０の洗浄はハンド洗浄槽４０１の内部で行われる。したがって、ハンド洗浄部４００で用いられた洗浄液が第１洗浄モジュール１８１の洗浄機に流入する可能性は低い。さらに、噴射された洗浄液が基板２００へ向かうことのないように、ノズル４１１は基板２００が洗浄されるであろう位置から遠ざかる方向に向けて洗浄液を噴射するように構成されることが好ましい。代替的又は追加的に、基板処理装置１００は、噴射された洗浄液が洗浄モジュールの洗浄機に流入することを防ぐための機構、たとえばシャッタ、フィルタ、気流生成装置など、を備えてよい。
【００３７】
図５は、図４にＡ−Ａと示された位置における側断面図である。図５には、図４に示された部材に加えさらにハンド上下動機構２５０が示されている。なお、サブフレーム上下動機構３２０はハンド上下動機構２５０の一種であること、すなわち図５の符号「２５０」は符号「３２０」であってもよいことに留意されたい。ハンド上下動機構２５０によって下降させられるハンド２２０を受け入れることが可能であるように、ハンド洗浄槽４０１の上面は開いている。また、ハンド２２０を受け入れることが可能であるように、ハンド洗浄槽４０１の側面のうちハンド２２０の根元に最も近い側面（図５では右側の面）の上部は開いている。一方で、ハンド洗浄槽４０１から洗浄液が流出することがないように、ハンド洗浄槽４０１の側面のうちハンド２２０の根元に最も近い側面の下部は閉じている。ただし、ハンド洗浄槽４０１の構成は図５に示された構成に限るわけではない。たとえば、ハンド２２０の先端側がハンド２２０の根元側より低くなるように構成されているか傾けられている場合、ハンド洗浄槽４０１の側面のうち１８５に最も近い面の上部が閉じていてもよい。たとえば、洗浄液がハンド洗浄槽４０１から流出してもよい場合は、ハンド洗浄槽４０１の側面のうち洗浄部搬送機構１８５に最も近い面の下部は開いていてもよい。また、ハンド洗浄槽４０１は、基板洗浄部１８０の動作、特に洗浄部搬送機構１８５の動作を阻害しないように構成される。たとえば、ハンド洗浄槽４０１の高さ（ハンド洗浄槽４０１の上端の位置）は、洗浄部搬送機構１８５が基板２００を移送している間にハンド洗浄槽４０１と他の部材（基板２００またはハンド２２０など）との衝突が起こらないように構成される。
【００３８】
通常は、使用後の洗浄液は回収される。そこで、ハンド洗浄槽４０１の底部には開口５００が形成されていてよい。開口５００はたとえばドレンライン５０１に接続されてよい。ハンド洗浄槽４０１の底部は開口５００に向けて低くなるよう構成されていることが好ましい。換言すれば、開口５００はハンド洗浄槽４０１のもっとも低い位置に配置されることが好ましい。ハンド洗浄槽４０１の底部が開口５００に向けて低くなるよう構成されていることで、ノズル４１１から噴射された洗浄液は重力によって開口５００へ向かう。回収された洗浄液は、洗浄液源４１３に戻されてもよいし、ハンド２２０の洗浄以外の用途に用いられてもよいし、廃棄されてもよい。
【００３９】
ハンド洗浄部４００によるハンド２２０の洗浄（所定の位置に向けた洗浄液の噴射）は、基板２００が洗浄モジュールに搬送された後、基板２００を洗浄モジュールから搬送する前または基板洗浄部１８０の待機時間（基板洗浄部１８０による基板２００の洗浄プロセスが実行されていない間の時間を指す。待機時間には、たとえば基板洗浄部１８０のどこにも基板２００が存在しない間の時間を含む。この時間の間に行われる動作を「ダミーディスペンス」と表現することがある。ただし、ダミーの基板（アルミボードなど）を搬送することが必要であるわけではない。）のいずれかに行われてよい。基板２００が洗浄
モジュールに搬送された後にハンド２２０を洗浄することで、ハンド２２０に異物が固着してしまう前にハンド２２０を洗浄することができる。基板２００を洗浄モジュールから搬送する前にハンド２２０を洗浄することで、洗浄後間もないハンド２２０、すなわちもっとも清浄度が高いと考えられるハンド２２０により基板２００を搬送することができる。基板洗浄部１８０の待機時間にハンド２２０を洗浄することで、基板洗浄部１８０の基板洗浄プロセスに必要な時間を増やすことなくハンド２２０を洗浄することができる。
【００４０】
基板処理装置１００の動作の一例を以下に述べる。基板処理装置１００は、メインフレーム移動機構２３０などにより、基板２００を洗浄モジュールのいずれかに搬送し、基板２００の洗浄を開始する。このことは「基板２００を洗浄モジュールのいずれかに設置する」と言い換えられてもよい。次に、基板処理装置１００は、ハンド開閉機構２４０などにより、ハンド２２０をハンド洗浄槽４０１に収容する。したがって、洗浄モジュールによる基板２００の洗浄の間、ハンド２２０はハンド洗浄槽４０１に収容された状態で待機することとなる。次に、所定の条件が満たされた場合、基板処理装置１００は、ハンド開閉機構２４０などによりハンド２２０をハンド洗浄槽４０１から取り出す。ここでいう「所定の条件が満たされた場合」とは、たとえば基板２００の洗浄が終了した場合、ハンド２２０がハンド洗浄槽４０１に収容されてから所定の時間が経過した場合、洗浄されている基板２００とは別の基板２００の搬送が必要になった場合などが挙げられる。ハンド洗浄槽４０１からハンド２２０が取り出された後に、基板処理装置１００は、メインフレーム移動機構２３０などにより基板２００の更なる搬送を行う。「更なる搬送」の際に搬送される基板２００は、洗浄された基板２００であってもよいし、洗浄された基板２００とは別個の基板２００であってもよい。なお、上記の動作は一例に過ぎないことに留意されたい。基板処理装置１００の動作は、洗浄モジュールの個数、洗浄中のまたは洗浄すべき基板２００の数、ハンド２２０の本数（基板保持部（たとえば符号３００ａ）の数）、ハンド２２０の具体的な洗浄プロセス、基板２００の具体的な洗浄プロセス、その他種々の条件によって変わり得る。また、動作の一例を説明する際の主語は「基板処理装置１００」としたが、基板処理装置１００を「制御部１９０」または「オペレータ」と読み替えてもよい。
【００４１】
ハンド２２０の洗浄は制御部１９０により制御されてよい。制御部１９０は、基板２００が洗浄されるたび必ずハンド２２０を洗浄するようハンド洗浄部４００などを制御してもよい。制御部１９０は、所定の条件が満たされている場合（たとえば、前回の洗浄から一定時間が経過した場合、所定の枚数の基板が搬送された場合、ハンド２２０の清浄度が閾値を下回った場合など）にハンド２２０を洗浄するようハンド洗浄部４００などを制御してもよい。基板処理装置１００が第１基板保持部３００ａおよび第２基板保持部３００ｂを備える場合、第１基板保持部３００ａのハンド２２０が第１洗浄モジュール１８１の側部に設けられたハンド洗浄部４００により洗浄されるよう基板処理装置１００が構成されてよい。第２基板保持部３００ｂのハンド２２０が第３洗浄モジュール１８３の側部に設けられたハンド洗浄部４００により洗浄されるよう基板処理装置１００が構成されてよい。
【００４２】
基板処理装置１００、特に基板洗浄部１８０に覗き窓（図示せず）が設けられている場合、オペレータは当該覗き窓を介してハンド２２０の洗浄を目視でモニタしてよい。基板処理装置１００、特に基板洗浄部１８０にカメラなどの撮像機構（図示せず）が設けられている場合、オペレータは、当該撮像機構により撮像されたハンド２２０の画像または映像を確認することでハンド２２０の洗浄をモニタしてよい。当該撮像機構が制御部１９０に接続されている場合、制御部１９０が当該撮像機構を介してハンド２２０の洗浄をモニタすることができる。制御部１９０によるモニタリングの際には、任意の画像処理方法（映像処理方法を含む）が用いられてよい。モニタリングの結果は種々の目的に用いられてよい。たとえば、モニタリングの結果、ハンド２２０が充分洗浄されたと判断されたなら
ば、ハンド２２０の洗浄が終了されてよい。たとえば、モニタリングの結果、ハンド２２０の洗浄効率が低下していると判断されたならば、ハンド２２０の洗浄条件（洗浄液の種類、温度、噴射の勢いまたはハンド２２０の洗浄される場所など）が変更されてもよい。
【００４３】
制御部１９０または基板処理装置１００のオペレータは、
・ハンド２２０をハンド洗浄槽４０１に収容する段階と、
・洗浄液噴射機構４１０を用いて、所定の位置に向かって洗浄液を噴射する段階と、
によって、ハンド２２０を洗浄してもよい。洗浄液を噴射する段階において、洗浄液噴射機構４１０を用いてハンド洗浄槽４０１に収容されたハンド２２０の少なくとも一部に向かって洗浄液を噴射してもよい。ハンド２２０をハンド洗浄槽４０１に収容する段階において、ハンド開閉機構２４０およびハンド上下動機構２５０が用いられてもよい。
【００４４】
制御部１９０は、入力部（図示なし）により入力され、記憶部（図示なし）により記憶された洗浄条件に従ってハンド洗浄部４００などを制御してよい。たとえば以下に記載の洗浄条件の少なくとも１つが入力され記憶されてよい：洗浄時間、洗浄回数、洗浄液の噴射速度、洗浄タイミング、洗浄位置（どのハンド洗浄部４００でどのハンド２２０を洗浄するか）および洗浄液の温度。ハンド２２０の洗浄時間は、ハンド２２０がハンド洗浄槽４０１に収容されて待機している時間と一致するように決定されてもよい。すなわち、ハンド２２０の洗浄時間は、基板２００の洗浄時間とほぼ一致していてよい。他方で、ハンド２２０の洗浄時間は、ハンド２２０がハンド洗浄槽４０１に収容されて待機している時間より短く設定されてもよい。制御部１９０による制御を実施するために、制御部１９０にはＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）が搭載されてよく、流路４１２にはバルブおよび流量計などが設けられてよい。流量計などの測定値は制御部１９０にフィードバックされてもよい。バルブはたとえば空気圧またはモータなどによって開閉されてよい。空気圧によってバルブが開閉されるときはブロックマニホルドが設けられていてよい。ハンド洗浄部４００がバルブを備える場合、制御部１９０は、流路４１２の開閉を繰り返すようバルブを制御することで洗浄液を間欠的に噴射させてもよい。
【００４５】
以上、いくつかの本発明の実施形態について説明した。上記した発明の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得る。さらに、本発明にはその等価物が含まれ得る。上述した課題の少なくとも一部を解決できる範囲、または、上述した効果の少なくとも一部を奏する範囲において、特許請求の範囲および明細書に記載された任意の構成要素を組み合わせることおよび省略することが可能である。
【００４６】
本願は、一実施形態として、基板研磨装置と、基板研磨装置により研磨された基板を洗浄するための基板洗浄部と、を備える、基板処理装置であって、基板洗浄部は、基板の洗浄を実行するための洗浄モジュールと、基板洗浄部において基板を搬送するための洗浄部搬送機構と、を備え、洗浄部搬送機構は、基板を保持するためのハンドと、ハンドを開閉するハンド開閉機構と、を備え、基板処理装置はさらに、ハンドを洗浄するためのハンド洗浄部を備え、ハンド洗浄部は、洗浄モジュールの、ハンドが開閉する方向の側部に設けられており、ハンドを収容することが可能であるハンド洗浄槽と、ハンドがハンド洗浄槽に収容された場合に所定の位置に向かって洗浄液を噴射する、洗浄液噴射機構と、を備えている、基板処理装置を開示する。
【００４７】
この記載により、新規かつ進歩的な基板処理装置が開示される。
【００４８】
さらに本願は、一実施形態として、所定の位置には前記ハンドが収容されるべき位置が含まれる、基板処理装置を開示する。
【００４９】
この記載により、洗浄液が噴射される対象が明らかになる。
【００５０】
さらに本願は、一実施形態として、基板処理装置であって、洗浄部搬送機構はさらに、ハンドを上下動するハンド上下動機構を備え、ハンド洗浄槽は、ハンド開閉機構およびハンド上下動機構によりハンドが開かれかつ下降させられた場合にハンドを収容することが可能である位置に設けられている、基板処理装置を開示する。
【００５１】
この開示内容により、ハンド洗浄槽の具体的な構成が明らかにされる。
【００５２】
さらに本願は、一実施形態として、基板処理装置であって、ハンドはクローにより基板を保持するように構成されており、所定の位置にはクローが収容されるべき位置が含まれる、基板処理装置を開示する。
【００５３】
この基板処理装置は、ハンドのうち実際に基板と接触する部分であるクローを洗浄することができるという効果を一例として奏する。
【００５４】
さらに本願は、一実施形態として、基板処理装置であって、ハンド洗浄槽の底部に開口が形成されており、ハンド洗浄槽の底部の形状は、開口に向かって低くなる形状である、基板処理装置を開示する。
【００５５】
この基板処理装置は、使用後の洗浄液を容易に回収し得るという効果を一例として奏する。
【００５６】
さらに本願は、一実施形態として、基板処理装置であって、ハンド洗浄槽の上部は開いている、基板処理装置を開示する。
【００５７】
この開示内容により、ハンド洗浄槽の具体的な構成が明らかにされる。
【００５８】
さらに本願は、一実施形態として、基板処理装置であって、基板処理装置はさらに制御部を備え、制御部は、以下に記載の少なくともいずれかの場合に所定の位置に向けて洗浄液を噴射するように基板処理装置を制御する、基板処理装置を開示する：
・基板が洗浄モジュールに搬送された後、
・基板を洗浄モジュールから搬送する前および
・基板洗浄部の待機時間。
【００５９】
この開示内容により、ハンドを洗浄する好ましいタイミングが明らかにされる。
【００６０】
さらに本願は、一実施形態として、基板処理装置におけるハンドの洗浄方法であって、ハンドをハンド洗浄槽に収容する段階と、洗浄液噴射機構を用いて、所定の位置に向かって洗浄液を噴射する段階と、を備える、ハンドの洗浄方法を開示する。
【００６１】
この開示内容により、ハンドの洗浄方法が詳述される。
【符号の説明】
【００６２】
１００…基板処理装置
１１０…ロード・アンロード部
１１２…走行機構
１１３…ロード・アンロード部の搬送機
１２０…ロード・アンロード部―研磨部間の搬送機
１３０…研磨部
１３１…第１研磨装置
１３２…第２研磨装置
１３３…第３研磨装置
１３４…第４研磨装置
１４０…中央搬送ロボット
１５０…研磨部―基板洗浄部間の第１搬送ユニット
１５１…第１エクスチェンジャ
１５２…第１プッシャ
１５３…第２プッシャ
１６０…研磨部―基板洗浄部間の第２搬送ユニット
１６１…第２エクスチェンジャ
１６２…第３プッシャ
１６３…第４プッシャ
１７０…ウエハステーション
１８０…基板洗浄部
１８１…第１洗浄モジュール
１８２…第２洗浄モジュール
１８３…第３洗浄モジュール
１８４…第４洗浄モジュール
１８５…洗浄部搬送機構
１８６…予備洗浄モジュール
１９０…制御部
２００…基板
２１０…メインフレーム
２２０…ハンド
２２１…クロー
２３０…メインフレーム移動機構
２４０…ハンド開閉機構
２５０…ハンド上下動機構
３００ａ…第１基板保持部
３００ｂ…第２基板保持部
３１０…サブフレーム
３２０…サブフレーム上下動機構
４００…ハンド洗浄部
４０１…ハンド洗浄槽
４１０…洗浄液噴射機構
４１１…ノズル
４１２…流路
４１３…洗浄液源
５００…開口
５０１…ドレンライン
【図１】
2019201178.tif 000003
【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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