(57)【要約】【課題】研磨の終了と同時に洗浄を行うことのできる研磨洗浄複合装置を提供する。【解決手段】薄板円盤状の被処理体を搬送する搬送手段と、該搬送手段によって搬送された被処理体の研磨を行う研磨治具と、該研磨治具を前記被処理体に対して駆動させる駆動手段とを少なくとも具備し、前記駆動手段によって前記研磨治具を前記被処理体に対して駆動すると共に、研磨剤を前記研磨治具に注入する研磨工程と、洗浄水を前記研磨治具に注入する洗浄工程とが連続して実行されることにある。これによって、研磨工程から、洗浄工程への時間の間隙をなくすことができるため、上記課題を達成することができる。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄板円盤状の被処理体を搬送する搬送手段と、該搬送手段によって搬送された被処理体の研磨を行う研磨治具と、該研磨治具を前記被処理体に対して駆動させる駆動手段とを少なくとも具備し、
前記駆動手段によって前記研磨治具を前記被処理体に対して駆動すると共に、
研磨剤を前記研磨治具に注入する研磨工程と、
洗浄水を前記研磨治具に注入する洗浄工程とが連続して実行されることを特徴とする研磨洗浄複合装置。
【請求項２】
前記研磨工程と前記洗浄工程とは、所定時間重複して実行されることを特徴とする請求項１記載の研磨洗浄複合装置。
【請求項３】
前記研磨治具は、研磨布が配された一対の円筒状研磨治具であり、前記搬送手段によって搬送された前記被処理体を鉛直方向に挟持固定すると共に自転させ、前記一対の円筒状研磨治具を前記被処理体を引上げるように回転運動させると共に、前記１対の円筒状研磨治具に研磨剤を注入することによって研磨工程が実行され、洗浄水が注水されることによって洗浄工程が実行されることを特徴とする請求項１又は２記載の研磨洗浄複合装置。
【請求項４】
前記搬送手段は、被処理体が収納されるコンテナから、順次被処理体を取り出して搬送し、研磨洗浄された被処理体を次なる工程に順次搬送することを特徴とする請求項１，２又は３記載の研磨洗浄複合装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
この発明は、磁気ディスク用基板、半導体ウェハー、液晶表示用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板などの薄板円盤状の被処理体の表面を研磨し、洗浄する研磨洗浄複合装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特許文献１は、複数の被研磨物を保持する孔を有するキャリアを上下定盤間で保持して公転及び正逆方向に交互に自転させて複数の被研磨物の両面を研磨する研磨装置を開示する。
【０００３】
特許文献２は、研磨装置において、例えば、ウェハーの表面を研磨する工程を、粗い研磨工程、精密な研磨工程、仕上げの研磨工程といった複数の研磨工程で複数段階で行うことを開示し、研磨ステーション間でウェハーを移動させる場合に、ウェハーに付着したスラリーを十分に除去することを課題としている。このため、洗浄装置において、ウェハーには、保持ヘッドに保持された状態での洗浄及び保持台座上に載置された状態での洗浄がなされ、そして保持ヘッドも単独で洗浄されることが開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２５４３０１号公報
【特許文献２】
特開２００１−１４４０５７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
現在において、ウェハー等の薄板円盤状の被処理体を多量に研磨することが要求されており、従来では、特許文献１で開示されるように、複数の被処理体を受容可能な複数のキャリアを、自転する研磨面を有し、スラリーが供給される上定盤と下定盤の間で自転及び公転させることによって、一度の多数の被処理体を研磨していた。この場合、研磨終了後に被処理体を取り出すときに、被処理体に付着したスラリーにより研磨面が変化するため、できる限り早急に取り出す必要があり、取り出す順番によって品質に変化が生じるという不具合が生じる。
【０００６】
また、特許文献２で開示されるように、研磨工程毎に洗浄によってスラリーの除去を行うことが望ましいが、工程が複雑になるという不具合が生じる。さらに、研磨工程と洗浄工程の間の間隙によって、研磨布が固くなるという不具合が生じ、これによって、研磨品質が低下するという問題が生じる。
【０００７】
このため、この発明は、研磨の終了と同時に洗浄を行うことのできる研磨洗浄複合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】
したがって、この発明は、薄板円盤状の被処理体を搬送する搬送手段と、該搬送手段によって搬送された被処理体の研磨を行う研磨治具と、該研磨治具を前記被処理体に対して駆動させる駆動手段とを少なくとも具備し、前記駆動手段によって前記研磨治具を前記被処理体に対して駆動すると共に、研磨剤を前記研磨治具に注入する研磨工程と、洗浄水を前記研磨治具に注入する洗浄工程とが連続して実行されることにある。これによって、研磨工程から、洗浄工程への時間の間隙をなくすことができるため、上記課題を達成することができるものである。
【０００９】
また、前記研磨工程と前記洗浄工程とは、所定時間重複して実行されることことが望ましい。これによって、研磨工程から洗浄工程への移行が円滑に実行される。
【００１０】
さらに、前記研磨治具は、研磨布が配された一対の円筒状研磨治具であり、前記搬送手段によって搬送された前記被処理体を鉛直方向に挟持固定すると共に自転させ、前記一対の円筒状研磨治具を前記被処理体を引上げるように回転運動させると共に、前記１対の円筒状研磨治具に研磨剤を注入することによって研磨工程が実行され、洗浄水が注水されることによって洗浄工程が実行されることが望ましい。
【００１１】
さらにまた、前記搬送手段は、被処理体が収納されるコンテナから、順次被処理体を取り出して搬送し、研磨洗浄された被処理体を次なる工程に順次搬送することが望ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について、図面により説明する。
【００１３】
本願発明の実施の形態に係る研磨洗浄複合システム１は、研磨洗浄複合装置２と、洗浄専用装置３、搬送装置（６，７，８，９，１０）とによって少なくとも構成されている。
【００１４】
コンテナ４に搭載された、例えば、磁気ディスク用基板、半導体ウェハー、液晶表示用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板などの薄板円盤状の被処理体５は、搬送装置を構成するリフト機構６のグリップ６ａによってグリップされ、コンテナ４から上方に持ち上げられる。そして、搬送装置を構成するキャリア７が移動して、キャリア７の一次ホルダ７ａが下方位置に到達したときに、グリップ６ａが下降してキャリア７の一次ホルダ７ａに被処理体５が載置される。
【００１５】
前記一次ホルダ７ａに被処理体５が載置されると、キャリア７は、前記一次ホルダ７ａが、研磨洗浄複合装置２を構成する研磨／洗浄機構２０の下方に位置する場所まで横方向に移動し、ここから、上方に移動する。前記研磨／洗浄機構２０は、上方に移動してきた被処理体５を保持する。
【００１６】
前記研磨／洗浄機構２０は、前記被処理体５の上方位置を制限し、且つ前記被処理体５を自転させる一対の自転用ローラ２１と、前記被処理体５を挟持して保持すると共に、前記被処理体５を上方へ付勢する方向に回転する一対の円筒状研磨治具２２とによって少なくとも構成される。前記円筒状研磨治具２２は、円筒形状をしており、その外周側面には研磨布が装着される。また、円筒状研磨治具２２は、前記被処理体５の両側で接触する。
【００１７】
以上の構成によって、前記円筒状研磨治具２２が、前記被処理体５を挟持して、前記被処理体５を上方へ付勢する方向に回転すると共に、前記自転用ローラ２１が前記被処理体５を自転させることによって、前記被処理体５の両面を研磨／洗浄することができるものである。
【００１８】
この研磨／洗浄機構２０には、研磨剤収納タンク２３及び開閉弁２４、洗浄水タンク２５及び開閉弁２６が設けられ、前記円筒状研磨治具２２の側面に装着された研磨布に、所定の特性を有する研磨剤が開閉弁２４の開放によって供給される場合に研磨工程が実行され、開閉弁２６の開放によって洗浄水が供給される場合には洗浄工程が実行されるものである。
【００１９】
研磨／洗浄機構２０による工程が終了すると、前記キャリア７が図面左方向に移動し、一次ホルダ７ａが新しい被処理体５を載置すると同時に、キャリア７の二次ホルダ７ｂが研磨／洗浄機構２０から被処理体５を受け取り、キャリア７が図面右方向に移動する。そして、被処理体５は、キャリア７の二次ホルダ７ｂから搬送機構８のグリップ８ａによって洗浄装置部３に搬送される。
【００２０】
前記洗浄専用装置３は、周縁上に所定の間隔で配された複数の保持機構３０を有する前記搬送装置を構成する環状搬送機構１０と、該環状搬送機構１０の所定の位置に設けられた少なくとも一つ（この実施の形態では、２つ）設けられた洗浄機構４０とを具備する。また、前記環状搬送機構１０は、略観覧車状に構成されるもので、前記保持機構３０にグリップされた被処理体５を、所定の角度（この実施の形態では、４５°）毎に回動させて、洗浄機構４０に搬送し、開閉弁４２，４３の開放によって供給される洗浄水によって洗浄した後、乾燥させながら、搬送装置を構成する搬送機構９まで、順次移動させるものである。
【００２１】
そして、前記環状搬送機構１０が回動して、所定の位置まで搬送された研磨され且つ洗浄された被処理体５は、搬送機構９のグリップ９ａによって保持機構３０から搬出され、コンテナ４に収納される。
【００２２】
以上の構成の研磨洗浄複合システム１において、前記研磨／洗浄機構２０は、例えば図２のフローチャートに示される制御が実行される。この制御は、図示されないメインスイッチ等が入れられることによって開始される。
【００２３】
先ず、ステップ１１０において前記円筒状研磨治具２２が低速回転で運転され、ステップ１２０において搬送装置６，７が駆動され、被処理体５が低速回転で回転する円筒状研磨治具２２の間に装着保持される。このステップ１１０及びステップ１２０は、準備工程１００を構成する。
【００２４】
被処理体５が装着保持された後、ステップ２１０において円筒状研磨治具２２を高速回転し、ステップ２２０において前記開閉弁２４を開いて研磨剤を前記円筒状研磨治具２２の研磨布上に注入し、前記被処理体５の研磨工程２００が実行される。この研磨工程２００は、ステップ２３０において前記開閉弁２４が閉じられ、研磨剤の注入が停止されることで終了し、同時にステップ３１０において開閉弁２６が開かれて洗浄水が注水されることで、洗浄工程３００が開始される。また、この洗浄工程３００は、ステップ３２０において開閉弁２６が閉じられ、洗浄水の供給が停止されることによって終了する。
【００２５】
このように、本願発明は、筒状研磨治具２２が回転する間、研磨剤の注入によって研磨工程が実行され、洗浄水が注水されることによって洗浄工程が実行されること、言い換えると、研磨工程の終了と同時に洗浄工程が開始されることを特徴としている。このため、従来のように、研磨工程終了から洗浄工程が開始されるまでの間、時間的間隙が存在することから生じる不具合、例えば被処理体に付着した研磨剤により研磨面が変化することを防止することができるため、品質を向上させることができるものである。
【００２６】
この後、ステップ４１０において、作業の継続が判定され、作業が継続される場合には、ステップ１１０に戻ってステップ１１０からステップ３２０の作業が繰り返され、被処理体５の研磨が連続して実行される。また、ステップ４１０の判定において、次なる被処理体５の研磨作業を継続しないと判定された場合（Ｎ）には、ステップ４２０において、前記円筒状研磨治具２２が低速回転で運転され、ステップ４３０において搬送装置６，７が駆動して、最後の被処理体５が次の工程に搬出されると共に、ステップ４４０において円筒状研磨治具２２を停止させて研磨／洗浄機構２０の作業を終了するものである。
【００２７】
図３は、上述した作業のタイミングチャート図を示したものである。この図において、（ａ）は搬送装置６，７の駆動状態を示したもの、（ｂ）は前記円筒状研磨治具２２の回転状態を示したもの、（ｃ）は開閉弁２４による研磨剤の注入状況、（ｄ）は開閉弁２６による洗浄水の注水状況を示したものである。
【００２８】
この図３において、ｔ０において円筒状研磨治具２２が低速運転（ＬＯＷ）を開始し、ｔ１，ｔ５，ｔ９において搬送装置６，７が駆動して、被処理体５を搬送し、前記研磨／洗浄機構２０へ被処理体５が装着される。被処理体５の装着の後、ｔ２，ｔ６，ｔ１０において、前記円筒状研磨治具２２が高速運転（ＨＩＧＨ）で回転すると同時に、研磨剤の注入が開始され、所定時間後、ｔ３，ｔ７において研磨剤の注入が停止されると同時に洗浄水が注水され、ｔ５，ｔ９において注水が停止され、搬送装置６，７の駆動が開始する。この図３に示される実施の形態においては、研磨工程は、ｔ２，ｔ６からｔ４，ｔ８までであり、洗浄工程はｔ３，ｔ７からｔ５，ｔ９までであることから、研磨工程と洗浄工程は、ｔ３，ｔ７からｔ４，ｔ８までの間、オーバーラップしている状態となっている。これは、研磨剤の注入が開閉弁２４の閉弁後も残留分が所定時間滴下することを示すものであるが、研磨工程から洗浄工程へ円滑に工程が移行するために有効な時間的重複であるといえるため、洗浄水を注水するための開閉弁２６の開弁は、前記開閉弁２４の閉弁と同時であることが望ましい。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、研磨工程の作業から機械を止めることなく、研磨剤の注入を洗浄水の注水に切り替えて洗浄工程とすることから、研磨作業の終了と同時に洗浄工程を実行できるので、研磨剤が研磨表面に残留することがなくなるので、研磨剤の付着による不具合を回避できるものである。また、洗浄水を注水することによって研磨布のドレッシングも同時に行うことができるため、研磨布の表面を良好な状態に保つことができ、連続した被処理体の研磨において、研磨の品質を長時間維持することが可能となるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の実施の形態に係る研磨洗浄複合装置の概略構成図である。
【図２】本願発明の実施の形態に係る研磨／洗浄機構の制御を示したフローチャート図である。
【図３】本願発明の実施の形態に係る研磨／洗浄機構の制御を示したタイミングチャート図である。
【符号の説明】
１  研磨洗浄複合システム
２  研磨洗浄複合装置
３  洗浄専用装置
４  コンテナ
５  被処理体
１０  環状搬送機構
２０  研磨／洗浄機構
２１  自転用ローラ
２２  円筒状研磨治具
２３  研磨剤収納タンク
２４  開閉弁
２５  洗浄水タンク
２６  開閉弁
【図１】
2004241457.tif 000003
【図２】
2004241457.tif 000004
【図３】
2004241457.tif 000005