(57)【要約】【課題】基板処理方法および装置を提供する。【解決手段】研磨装置１０と洗浄装置２０とを含む基板処理装置１。研磨装置１０は、終点検出法によってウェーハの下部膜が露出されるまで研磨が行なわれる中間プラテン部１００ｂと閉ループ制御による可変時間方式によって設定の厚さまで研磨が行なわれる最終プラテン部１００ｃを含む。また、洗浄装置２０は、脱イオン水でウェーハを洗浄する洗浄モジュールと、ＨＦを含んだ薬液でウェーハをブラシ洗浄する初期薬液処理モジュールと、アンモニアを含んだ薬液でウェーハをブラシ洗浄する中間薬液処理モジュールと、アンモニア、過酸化水素、および脱イオン水の混合薬液でウェーハを洗浄する最終薬液処理モジュールと、マランゴニ効果を利用した乾燥モジュールと、を含む。【選択図】図１
2005203786.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
終点検出方式を使用して基板を基準位置まで化学機械的に研磨する中間研磨段階と、
前記基板を化学機械的に最終研磨する最終研磨段階と、
既に最終研磨済みの基板に対する最終研磨段階の間に測定されたデータから新たな最終研磨段階の研磨時間を算出する段階と、を含むことを特徴とする基板処理方法。
【請求項２】
前記新たな最終研磨段階の研磨時間を算出する段階は、
前記最終研磨済みの基板の最終研磨段階での研磨時間および研磨された膜の厚さから研磨率を解析する段階と、
前記最終研磨済みの基板の前記解析された研磨率から前記新たな最終研磨段階の研磨率を算出する段階と、
前記新たな最終研磨段階の研磨率から当該新たな最終研磨段階の研磨時間を算出する段階と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の基板処理方法。
【請求項３】
前記基板で研磨される膜は多層膜であり、
前記基準位置は、上部膜と下部膜の境界であることを特徴とする請求項２に記載の基板処理方法。
【請求項４】
前記最終研磨段階は、前記下部膜の厚さが設定の厚さになるように前記基板を研磨することを特徴とする請求項３に記載の基板処理方法。
【請求項５】
前記新たな最終研磨段階の研磨率は、前記最終研磨済みの基板の前記解析された研磨率であることを特徴とする請求項２に記載の基板処理方法。
【請求項６】
前記新たな最終研磨段階の研磨率は、既に最終研磨済みの複数の基板に対して解析された研磨率を組み合わせて算出されることを特徴とする請求項４に記載の基板処理方法。
【請求項７】
前記新たな最終研磨段階の研磨時間は、当該最終研磨段階前の前記下部膜の厚さと前記設定の厚さとの間の差を計算し、当該差を既に最終研磨済みの複数の基板に対して解析された研磨率の平均値で割ることにより算出されることを特徴とする請求項６に記載の基板処理方法。
【請求項８】
前記新たな最終研磨段階の研磨時間は、当該最終研磨段階前の前記下部膜の厚さと前記設定の厚さとの間の差を計算し、当該差を既に最終研磨済みの３枚の基板に対して解析された研磨率の平均値で割ることにより算出されることを特徴とする請求項６に記載の基板処理装置。
【請求項９】
前記新たな最終研磨段階の研磨率は、既に最終研磨済みの複数の基板の各々に対して解析されて加重値が適用された研磨率を組み合わせて算出されることを特徴とする請求項４に記載の基板処理方法。
【請求項１０】
前記新たな最終研磨段階の研磨時間は、当該最終研磨段階前の前記下部膜の厚さと前記設定の厚さとの間の差を計算し、当該差を既に最終研磨済みの複数の基板の各々に対して解析されて加重値が適用された研磨率の平均値で割ることにより算出されることを特徴とする請求項９に記載の基板処理方法。
【請求項１１】
前記下部膜の厚さが前記設定の厚さより厚い場合、前記基板を繰り返し化学機械的に最終研磨する段階をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の基板処理方法。
【請求項１２】
前記最終研磨段階は、前記下部膜から除去される物質の厚さが目標とする除去の厚さになるように前記基板を研磨することを特徴とする請求項３に記載の基板処理方法。
【請求項１３】
前記新たな最終研磨段階の研磨率は、前記最終研磨済みの基板の前記解析された研磨率であることを特徴とする請求項１２に記載の基板処理方法。
【請求項１４】
前記新たな最終研磨段階の研磨率は、既に最終研磨済みの複数の基板に対して解析された研磨率を組み合わせて算出されることを特徴とする請求項１２に記載の基板処理方法。
【請求項１５】
前記新たな最終研磨段階の研磨時間は、前記除去の厚さを既に最終研磨済みの複数の基板に対して解析された研磨率の平均値で割ることにより算出されることを特徴とする請求項１４に記載の基板処理方法。
【請求項１６】
前記新たな最終研磨段階の研磨時間は、前記除去の厚さを既に最終研磨済みの３枚の基板に対して解析された研磨率の平均値で割ることにより算出されることを特徴とする請求項１４に記載の基板処理方法。
【請求項１７】
前記新たな最終研磨段階の研磨率は、既に最終研磨済みの複数の基板の各々に対して解析されて加重値が適用された研磨率を組み合わせて算出されることを特徴とする請求項１２に記載の基板処理方法。
【請求項１８】
前記新たな最終研磨段階の研磨時間は、前記除去の厚さを既に最終研磨済みの複数の基板の各々に対して解析されて加重値が適用された研磨率の平均値で割ることにより算出されることを特徴とする請求項１７に記載の基板処理方法。
【請求項１９】
前記下部膜から除去される物質の厚さが前記除去の厚さより薄い場合、前記基板を繰り返し化学機械的に最終研磨する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の基板処理方法。
【請求項２０】
前記終点検出方式は、光干渉法を利用した方式であることを特徴とする請求項３に記載の基板処理方法。
【請求項２１】
前記終点検出方式は、モータにかかる負荷の変化を感知するモータ電流制御方式であることを特徴とする請求項３に記載の基板処理方法。
【請求項２２】
前記基板で研磨される膜は単層膜であり、
前記終点検出方式は、光干渉法を利用した方式であることを特徴とする請求項２に記載の基板処理方法。
【請求項２３】
前記中間研磨段階の前に前記基板を所定の厚さだけ化学機械的に研磨する初期研磨段階をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の基板処理方法。
【請求項２４】
前記初期研磨段階は、終点検出方式を使用して前記基板を研磨することを特徴とする請求項２３に記載の基板処理方法。
【請求項２５】
前記初期研磨段階は、基板を所定の時間研磨する時間方式を使用して前記基板を研磨することを特徴とする請求項２３に記載の基板処理方法。
【請求項２６】
前記研磨段階の後に前記基板を洗浄する洗浄段階をさらに含み、
前記洗浄段階は、
前記基板を洗浄装置にローディングする段階と、
脱イオン水を利用して前記基板を洗浄する段階と、
フッ酸を含む洗浄液を利用して前記基板を洗浄する初期薬液洗浄段階と、
アンモニア、過酸化水素、および脱イオン水を含む洗浄液が満たされた液槽に前記基板を浸す方法で当該基板を洗浄する最終薬液洗浄段階と、
前記基板を乾燥する乾燥段階と、
前記基板を洗浄装置からアンローディングする段階と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の基板処理方法。
【請求項２７】
前記最終薬液洗浄段階は、前記液槽内の洗浄液に超音波を印加する段階を含むことを特徴とする請求項２６に記載の基板処理方法。
【請求項２８】
前記初期薬液洗浄段階の後に前記基板を洗浄する中間薬液洗浄段階をさらに含み、
前記初期薬液洗浄段階は、ブラシを利用して前記基板を洗浄する段階を含み、
前記中間薬液洗浄段階は、ブラシを利用してアンモニアを含む洗浄液で前記基板を洗浄する段階を含むことを特徴とする請求項２６に記載の基板処理方法。
【請求項２９】
前記乾燥段階は、マランゴニ効果によって前記基板を乾燥する段階を含むことを特徴とする請求項２６に記載の基板処理方法。
【請求項３０】
基板を化学機械的に研磨する研磨装置を含む基板処理装置において、
前記研磨装置は、
前記基板を研磨パッドに加圧して当該基板を研磨する研磨部と、
研磨後の基板の膜の厚さを測定する計測部と、
前記研磨部を制御する制御システム部と、を含み、
前記制御システム部は、
終点検出方式を使用して前記基板が中間基準位置まで研磨されるように当該基板の中間研磨を制御する中間研磨制御部と、
閉ループ制御に基づく可変時間方式を使用して前記基板が最終基準位置まで研磨されるように当該基板の最終研磨を制御する最終研磨制御部と、を含むことを特徴とする基板処理装置。
【請求項３１】
前記基板で研磨される膜は多層膜であり、
前記中間基準位置は、上部膜と下部膜の境界であることを特徴とする請求項３０に記載の基板処理装置。
【請求項３２】
前記最終研磨制御部は、
研磨前の基板の膜の厚さと研磨後の当該基板の膜の厚さに対する測定データが格納されるデータ部と、
前記測定データから前記研磨部の研磨率を解析する解析部と、
前記解析部で解析された前記研磨率から新たな研磨率を算出する算出部と、
前記算出部で算出された前記新たな研磨率から前記基板の最終研磨の研磨時間を算出する処理部と、を含むことを特徴とする請求項３１に記載の基板処理装置。
【請求項３３】
前記研磨部は、
前記中間研磨制御部の制御により前記基板の中間研磨が行なわれる中間プラテン部と、
前記最終研磨制御部の制御により前記基板の最終研磨が行なわれる最終プラテン部と、
前記基板を吸着して移送し、前記中間プラテン部および前記最終プラテン部に向かって当該基板を加圧して研磨を実行する研磨ヘッド組立体と、を含むことを特徴とする請求項３２に記載の基板処理装置。
【請求項３４】
前記研磨部は、前記中間プラテン部で中間研磨が行なわれる前に前記基板を所定の厚さだけ研磨する初期研磨が行われる初期プラテン部をさらに含み、
前記制御システム部は、終点検出方式を使用して前記基板が研磨されるように当該基板の初期研磨を制御する初期研磨制御部をさらに含むことを特徴とする請求項３３に記載の基板処理装置。
【請求項３５】
前記研磨部は、前記中間プラテン部で中間研磨が行なわれる前に前記基板を所定の厚さだけ研磨する初期研磨が行われる初期プラテン部をさらに含み、
前記制御システム部は、前記基板が所定の時間研磨されるように当該基板の初期研磨を制御する初期研磨制御部をさらに含むことを特徴とする請求項３３に記載の基板処理装置。
【請求項３６】
前記研磨装置の一側に配置され、前記研磨部で研磨された基板を洗浄する洗浄装置をさらに含み、
前記洗浄装置は、
前記基板を洗浄する洗浄モジュールと、
フッ酸を含む洗浄液を利用して前記基板を洗浄する初期薬液処理モジュールと、
アンモニア、過酸化水素、および脱イオン水を含む洗浄液が満たされ、当該洗浄液に前記基板を浸す方法で当該基板を洗浄する最終薬液処理モジュールと、
前記基板を乾燥する乾燥モジュールと、
前記洗浄装置内に前記基板を移動させる移送ユニットと、
前記基板が前記洗浄モジュール、前記初期薬液処理モジュール、前記最終薬液処理モジュール、および前記乾燥モジュールに順次に移送されながら洗浄が行なわれるように前記移送ユニットを制御する制御部と、を含むことを特徴とする請求項３０に記載の基板処理装置。
【請求項３７】
前記洗浄装置は、
前記初期薬液処理モジュールで洗浄が行なわれた基板を、ブラシを利用してアンモニアを含む洗浄液で洗浄する中間薬液処理モジュールをさらに含むことを特徴とする請求項３６に記載の基板処理装置。
【請求項３８】
前記洗浄装置は、
前記洗浄装置に搬入される基板が置かれるローディングユニットと、
前記洗浄装置から搬出される基板が置かれるアンローディングユニットと、をさらに含み、
前記ローディングユニット、前記洗浄モジュール、前記初期薬液処理モジュール、前記中間薬液処理モジュール、前記最終薬液処理モジュール、および前記アンローディングユニットは順次に配置されることを特徴とする請求項３７に記載の基板処理装置。
【請求項３９】
前記洗浄装置において、複数の前記モジュールは‘コ’の字形に配置されることを特徴とする請求項３８に記載の基板処理装置。
【請求項４０】
前記研磨装置の一側に配置される少なくとも二つの洗浄装置を含むことを特徴とする請求項３６に記載の基板処理装置。
【請求項４１】
前記洗浄モジュール、前記初期薬液処理モジュール、前記最終薬液処理モジュール、および前記乾燥モジュールは各々上部面に基板が搬入および搬出されるスリットが形成され、
前記移送ユニットは、
前記基板を保持する少なくとも一つのホールディング部と、
前記ホールディング部を垂直方向に移動させる垂直移動部と、
前記ホールディング部を水平方向に移動させる水平移動部と、を含むことを特徴とする請求項３６に記載の基板処理装置。
【請求項４２】
前記移送ユニットは、複数の前記ホールディング部を具備し、
各々の前記ホールディング部は独立して移動されることを特徴とする請求項４１に記載の基板処理装置。
【請求項４３】
前記洗浄装置は、前記洗浄モジュール、前記初期薬液処理モジュール、および前記最終薬液処理モジュールのうちの少なくともいずれか一つに設けられて基板に乾燥ガスを噴射するノズルをさらに含み、
前記基板は乾燥された状態で隣接する前記モジュール間を移送されることを特徴とする請求項４２に記載の基板処理装置。
【請求項４４】
前記乾燥モジュールは、マランゴニ効果を利用して前記基板を乾燥することを特徴とする請求項３６に記載の基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体基板を処理する方法及び装置に関するものであって、さらに詳細には半導体基板を化学機械的に研磨し、これを洗浄する方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子製造工程はウェーハ上に薄膜層を形成する堆積工程と、形成された薄膜層上に微細な回路パターンを形成するエッチング工程とを含む。ウェーハ上に要求される回路パターンが形成されるまでこれらの工程は繰り返されるため、ウェーハの表面には非常に多くの屈曲部が生ずる。また、半導体素子が高集積化されるにつれて回路の線幅は減少し、一つのチップにさらに多くの配線が積層され、チップの内部で位置による段差がさらに増加している。これらの積層配線によって生じた段差は後続工程で導電層の均一な塗布を難しくし、フォトリソグラフィ工程で焦点ぼけなどの問題を発生する。
【０００３】
これを解決するためにウェーハの表面を平坦化する工程が要求される。最近では、ウェーハが大口径化されることによって、狭い領域だけではなく、広い領域の平坦化においても優れた平坦度を得ることができる化学機械的研磨(Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ：以下、ＣＭＰと称する)方法が主に使われている。
【０００４】
ＣＭＰ工程においてウェーハの膜を設定の厚さまで研磨する方法では、時間方式と終点検出方式が主に使われる。時間方式は使用者が膜の厚さ及び膜の種類などに従って研磨時間を設定し、設定された研磨時間だけウェーハを研磨する方式である。しかし、上述の方式は研磨工程において使われる研磨パッドや研磨コンディショナーなどの消耗品の摩耗状態、研磨工程におけるウェーハを加圧する研磨ヘッドの圧力およびスラリの供給量の乱調、そして膜の多様な状態などの理由によって正確な厚さで研磨が行なわれない。
【０００５】
終点検出方式はモータ電流検出方式や光学的検出方式に分類される。モータ電流検出方式は互いに異なる膜の摩擦力の差によってモータにかかる負荷の変化を感知する方式である。これは研磨地点が上部膜と下部膜との境界の場合には有用であるが、研磨地点が単一膜内の特定位置の場合は使うことができない。一方、下記の特許文献１および特許文献２に記載の光学的検出方式は材料が有する固有の反射率を利用する方式として、ウェーハの表面に一定の波長を有するビームを走査する時、膜の表面及び膜間の境界面で反射した波形を組み合わせて利用する。しかし、これは組み合わせの後に得られた波形で上位点や下位点が明確であって膜の厚さを算出する場合に有用であるが、上位点や下位点が不明確であるか、研磨しようとする厚さが薄い場合には使うことができない。したがって、現在使われている研磨方式は正確な厚さでウェーハを研磨し難い。
【０００６】
また、一般的に研磨装置の一側には研磨の後、ウェーハに残留するスラリといった異物などを除去するために洗浄装置が配置される。洗浄装置は洗浄モジュール、複数の薬液処理モジュール、および乾燥モジュールを有する。研磨工程が完了したウェーハは洗浄モジュールにおいて脱イオン水で洗浄され、以後にアンモニア、過酸化水素、および脱イオン水を混合した薬液(以下、混合薬液と称する)を使う洗浄モジュールで洗浄が行なわれる。そして、薬液としてフッ酸（ＨＦ）を使う洗浄モジュールでブラシによって洗浄が行なわれた後、乾燥モジュールで下記の特許文献５に記載のスピン式乾燥器によって乾燥される。しかし、上述の手順によって洗浄が行なわれた場合、ウェーハ上にスラリ性残留物及びブラシのパーティクルなどが付着されるため、後にウェットステーション装置に移動されて、上述の混合薬液で洗浄し、イソプロフィルアルコールを使って、下記の特許文献３および特許文献４に記載のマランゴニ効果によってウェーハを乾燥する工程が実行されており、ウェーハの洗浄に二重の時間がかかっている。また、洗浄装置の各々のモジュール内でウェーハが乾燥されない状態で、移送ユニットによってモジュール間の移送が行なわれるので、薬液などがモジュール上に落ちてモジュールにむらができて汚染される。
【特許文献１】大韓民国特許出願公開第２００２−３４７７１号明細書
【特許文献２】米国特許第６，５１１，３６３号明細書
【特許文献３】大韓民国特許出願公開第２００３−４７５１１号明細書
【特許文献４】大韓民国特許出願公開第２００２−９３２４８号明細書
【特許文献５】米国特許第５，８２９，２５６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明はウェーハの膜を正確な厚さで研磨することができる方法及び装置を提供することを目的とする。
【０００８】
また、本発明は研磨工程において、洗浄にかかる時間を短縮することができる方法及び装置を提供することを目的とする。
【０００９】
また、本発明は洗浄工程において、ウェーハから落ちる薬液などによって洗浄装置が汚染されることを防止する方法及び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】
本発明の上記目的は、下記の手段によって達成される。
【００１１】
本発明の一実施の形態によれば、中間研磨段階と最終研磨段階とを含む基板処理方法が提供される。前記中間研磨段階で基板は終点検出方式を使用して基準位置まで研磨される。前記最終研磨段階で基板は、既に最終研磨済みの基板の最終研磨段階の間に測定されたデータから算出された研磨時間だけ研磨される。
【００１２】
本発明の他の実施の形態によれば、洗浄装置に研磨された基板を提供することによって研磨された基板を洗浄する段階を含む基板処理方法が提供される。前記洗浄装置は脱イオン水を使用して基板を洗浄する。以後、前記洗浄装置はフッ酸を含む薬液を使用して初期薬液洗浄段階で基板を洗浄する。次に、前記洗浄装置は基板をアンモニア、過酸化水素、および脱イオン水を含む薬液に浸すことによって最終薬液洗浄段階で基板を洗浄する。以後に、前記洗浄装置は基板を乾燥段階で乾燥させる。各洗浄段階の間で基板は乾燥され、基板から薬液が落ちて洗浄装置が汚染されることを防止する。
【００１３】
また、本発明の他の実施の形態によれば、化学機械的研磨装置を含む基板処理装置が提供される。前記化学機械的研磨装置は研磨部、計測部、および制御システム部を有する。前記制御システム部は各々の基板の中間研磨と最終研磨を制御する中間研磨制御部と最終研磨制御部とを有する。前記中間研磨は終点検出方式を使用して行なわれ、前記最終研磨は閉ループ制御に基づく可変時間方式を使用して行なわれる。
【００１４】
また、本発明の他の実施の形態によれば、洗浄装置を含む基板処理装置が提供される。洗浄装置は洗浄モジュール、薬液処理モジュール、および乾燥モジュールを含む。前記洗浄モジュール、および前記薬液処理モジュールの各々は次のモジュールに基板を移動する前に基板を乾燥させる乾燥ガスを供給するノズルを含む。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、研磨パッドなどの摩耗にもかかわらず、ウェーハから研磨される膜の厚さを正確に制御することができる。
【００１６】
また、本発明は研磨工程後に行なわれる洗浄工程で、アンモニア、過酸化水素、および脱イオン水を含んだ混合薬液による洗浄が最終的に行われるので、以後に一般的な場合のように、ウェットステーション装置で、再び洗浄が行なわれる必要がない。したがって、洗浄にかかる時間が短縮される。
【００１７】
また、本発明は乾燥ガスによって乾燥された状態で、ウェーハが各々の洗浄モジュールから搬出されるので、装置が汚染されることを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を添付の図１乃至図１５を参照してより詳細に説明する。本発明の実施の形態は様々な形態で変形されることができ、本発明の範囲が以下に説明する実施の形態によって限定されて解釈されてはいけない。本実施の形態は当業界で平均的な知識を持つ者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。したがって、図面での要素の形象はより明確な説明を強調するために誇張されるものである。なお、図中の同様の部材には同じ符号を用いた。
【００１９】
図１は本発明の望ましい一実施の形態による基板処理装置１を概略的に示す図面である。図１を参照すれば、基板処理装置１は研磨装置１０と洗浄装置２０とを有する。研磨装置１０は基板処理装置１内の一側面に配置され、洗浄装置２０は研磨装置１０の一側に研磨装置１０と並んで配置される。研磨装置１０と洗浄装置２０との間にはこれらの間でウェーハ（基板）を移送する移送ロボット３０が設けられる。洗浄装置２０の側面にはウェーハが収容されたキャリアが置かれるロードステーション５０が複数個配置される。研磨装置１０はウェーハの膜を研磨する工程を実行し、洗浄装置２０は研磨の後、ウェーハ上に付着されたスラリなどの異物を除去する。
【００２０】
研磨装置１０は研磨部１３０、計測部１６０、および制御システム部１８０を有する。研磨部１３０はウェーハを直接的に研磨する部分として研磨装置１０内に配置され、計測部１６０は研磨が行なわれる前、及び研磨が行なわれた後にウェーハの膜の厚さを測定する部分として、ロードステーション５０の端部に配置されることができる。計測部１６０は研磨されなければならない膜の厚さを測定し、研磨されなければならない膜が上層膜と下層膜からなった多層膜の場合、下層膜の厚さを測定する。あるいは、上述の計測部１６０では研磨が行なわれた後のウェーハの膜の厚さを測定し、研磨が行なわれる前の膜の厚さは研磨の前の工程を実行する装置(例えば、蒸着装置：不図示)で測定されることもできる。
【００２１】
図２は、図１の研磨部１３０を示す斜視図である。図２を参照すれば、研磨部１３０は初期プラテン部１００ａ、中間プラテン部１００ｂ、最終プラテン部１００ｃ、ロードカップ１２０、および研磨ヘッド組立体１４０を有する。ロードカップ１２０及びプラテン部１００は正四角に配置され、ロードカップ１２０は洗浄装置２０と隣接するように配置され、反時計方向に順次に初期プラテン部１００ａ、中間プラテン部１００ｂ、および最終プラテン部１００ｃが配置される。各々のプラテン部１００には研磨パッド１０４が付着されたプラテン部（パッド定盤）１０２及び工程進行時に研磨パッド１０４にスラリを供給するスラリ供給アーム１０６と研磨パッド１０４を研磨に適する粗さに維持させるパッドコンディショナ１０８が提供される。
【００２２】
研磨ヘッド組立体１４０はウェーハをロードカップ１２０及びプラテン部１００の間で移送し、各々のプラテン部１００でウェーハを研磨する。研磨ヘッド組立体１４０は十字型の支持板１４２を有し、支持板１４２の各端部には研磨ヘッド１４４が結合する。研磨ヘッド１４４はウェーハ移送のときにウェーハを真空で吸着し、研磨工程進行のとき、ウェーハに調節可能な圧力をかける。研磨ヘッド１４４は自身の中心軸１４５を基準に各々回転され、研磨ヘッド組立体１４０も自身の中心軸を基準に回転される。ウェーハは研磨ヘッド組立体１４０によって初期プラテン部１００ａ、中間プラテン部１００ｂ、および最終プラテン部１００ｃを経ながら順次に研磨される。
【００２３】
再び、図１を参照すれば、制御システム部１８０は研磨部１３０の各々のプラテン部１００ａ，１００ｂ，１００ｃでウェーハが研磨される程度を制御する。制御システム部１８０は初期プラテン部１００ａでウェーハの研磨される程度を制御する初期研磨制御部１８０ａ、中間プラテン部１００ｂでウェーハの研磨される程度を制御する中間研磨制御部１８０ｂ、および最終プラテン部１００ｃでウェーハの研磨される程度を制御する最終研磨制御部１８０ｃを有する。ウェーハは初期プラテン部１００ａで所定の厚さだけ研磨され、中間プラテン部１００ｂで基準位置（中間基準位置）まで研磨が行なわれ、最終プラテン部１００ｃで設定された厚さ（最終基準位置）になるまで研磨が行なわれる。ウェーハで研磨しようとする膜が上部膜(図３の６０ａ)と下部膜(図３の６０ｂ)からなった多層膜の場合、基準位置（中間基準位置）は上部膜６０ａと下部膜６０ｂの境界６０ｃになる。
【００２４】
初期研磨制御部１８０ａは、終点検出(ｅｎｄ  ｐｏｉｎｔ  ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ)方式や固定時間（ｆｉｘｅｄ  ｔｉｍｅ)方式を使って初期プラテン部１００ａでの研磨を制御する。終点検出方式では、光干渉法が使用される。光干渉法は、たとえば、膜表面での反射光と膜と基板の界面での反射光との光路差による光干渉から膜厚を算出する方法であって、上記の特許文献１および特許文献２などに記載されたように一般的に広く知られているので、これに対する詳細な説明は省略する。固定時間方式は研磨される膜の種類による研磨の厚さと研磨時間などの関係データを利用して作業者が直接研磨時間を設定し、設定された所定の時間だけ研磨が行なわれる方式である。
【００２５】
中間研磨制御部１８０ｂは、終点検出方式を使って中間プラテン部１００ｂでの研磨を制御する。終点検出方式は光干渉法を利用した方式やモータ電流制御方式を利用することができる。モータ電流制御方式は、膜(上部膜６０ａと下部膜６０ｂ)間の摩擦力の差によってモータにかかる負荷の変化を感知する。上述のように中間研磨制御部１８０ｂは中間プラテン部１００ｂで上部膜６０ａが全部研磨され、下部膜６０ｂが露出する時点まで研磨が行なわれるようにする。
【００２６】
最終研磨制御部１８０ｃは、閉ループ制御による可変時間方式(ｖａｒｉａｂｌｅ  ｔｉｍｅ)を使用して最終プラテン部１００ｃでの研磨を制御する。固定時間方式を使用して研磨をする場合、研磨の後、下部膜６０ｂの厚さは設定の厚さと差が生じる。これは各々のウェーハごとに下部膜６０ｂの厚さに差があり、また研磨工程が進行されることによって研磨パッド及びパッドコンディショナのような消耗品の摩耗によって、装置の研磨率が変わるためである。また、供給されるスラリ量や研磨ヘッド１４４から加えられる圧力の乱調などの多様な変数によって既存の膜の種類による研磨の厚さと研磨時間に対するデータを利用するときに正確な研磨が行なわれない。本実施の形態の閉ループ制御による可変時間方式は、最近研磨が行なわれたウェーハの研磨時間及び研磨された膜の厚さなどのデータから研磨装置１０の現状態での新たな研磨率を算出した後、研磨時間を自動に算出する。なお、新たな研磨率および研磨時間を算出する方法については後述する。
【００２７】
図３は、本実施の形態の各プラテン部において研磨されるウェーハの領域を示す断面図である。図３で、上部膜６０ａのうち‘ａ’領域は固定時間方式、または終点検出方式によって初期プラテン部１００ａで研磨され、上部膜６０ａのうちの残り領域である‘ｂ’領域は終点検出方式によって中間プラテン部１００ｂで研磨され、下部膜６０ｂのうちの‘ｃ’領域は閉ループ制御による可変時間方式によって最終プラテン部１００ｃで研磨される。
【００２８】
図４は最終研磨制御部１８０ｃの概略構成を示すブロック図である。図４を参照すれば、最終研磨制御部１８０ｃはデータ部１８１、解析部１８２、算出部１８３、処理部１８４、および調節部１８５を含む。データ部１８１は各々のウェーハに対して計測部１６０で測定された研磨の前の下部膜６０ｂの厚さと研磨の後の下部膜６０ｂの厚さに対するデータが伝送され、その最終研磨済みのウェーハに対して最終研磨段階での研磨時間が伝送される。解析部１８２はデータ部１８１に格納されたデータから各々の最終研磨済みのウェーハに対して研磨工程が進行されるときの研磨率を解析する。算出部１８３は解析部１８２で解析された値のうちの一つ、または複数個を組み合わせて研磨装置１０の現在の状態での新たな研磨率(以下、工程研磨率)を算出する。処理部１８４は工程研磨率から現在工程（新たな最終研磨工程）が進行されるウェーハに適用する研磨時間を算出する。調節部１８５は処理部１８４で算出された研磨時間の間最終プラテン部１００ｃで研磨が行なわれるように研磨ヘッド組立体１４０を制御する。
【００２９】
次に、最終研磨制御部１８０ｃで研磨時間を算出する過程を具体的に説明する。ここで最終研磨制御部１８０ｃはウェーハの下部膜６０ｂが設定の厚さだけ残るまで研磨が行なわれるように制御する。ｉ番目に研磨工程を進行しようとするウェーハの研磨工程進行前の下部膜６０ｂの厚さをＰＲＥ−ＴＨＫｉ、設定の厚さをＴＡＲＧＥＴ、工程研磨率をＲＲｉ、ｋ番目に工程が進行されたウェーハ(以下、ｋ番目のウェーハ)の研磨工程進行前の下部膜６０ｂの厚さをＰＲＥ−ＴＨＫｋ、ｋ番目のウェーハの最終研磨段階の以後の下部膜６０ｂの厚さをＰＯＳＴ−ＴＨＫｋ、ｋ番目のウェーハの研磨時間をＴｋとする。ここで、ｉ番目に工程を進行しようとするウェーハは現在工程（新たな最終研磨段階）を進行しようとするウェーハであり、ｋ番目のウェーハは既に工程が進行された（最終研磨済みの）ウェーハである。ここで、ｋ番目のウェーハは現在工程が進行されるウェーハと同一のロットに該当するウェーハであり、研磨工程及び計測が完了したウェーハである。あるいは、ｋ番目のウェーハは直前に研磨工程が進行されたロットに属するウェーハであってもよい。
【００３０】
ＰＲＥ−ＴＨＫｉ、ＰＲＥ−ＴＨＫｋ、ＰＯＳＴ−ＴＨＫｋ、およびＴｋは全てデータ部１８１に格納される。解析部１８２はｋ番目のウェーハに対して研磨工程進行のとき、研磨装置１０の研磨率ＲＲｋを解析する。
【００３１】
【数１】
2005203786.tif 000003
【００３２】
以後、解析部１８２で解析された研磨率ＲＲｋを使用して算出部１８３は工程研磨率ＲＲｉを算出する。一例によれば、解析部１８２で解析された研磨率のうちのいずれか一つの研磨率(ｋ番目のウェーハの研磨率)を工程研磨率ＲＲｉと設定することができる。この場合、ｋ番目のウェーハはすぐ直前に工程が完了したウェーハである（ｉ−１）番目のウェーハであることが望ましいが、（ｉ−１）番目のウェーハに対して計測が行なわれない場合、一番最近に計測が完了したウェーハである。
【００３３】
他の例によれば、解析部１８２で解析された研磨率のうちの複数個の研磨率を組み合わせて工程研磨率ＲＲｉを算出することができる。例えば、工程研磨率ＲＲｉは数２のように連続して研磨工程が行なわれたウェーハの研磨率の平均値であり得る。
【００３４】
【数２】
2005203786.tif 000004
【００３５】
この場合、計測が完了した一番最近のウェーハに対する研磨率が使用されることが望ましく、おおよそ３乃至５個程度の研磨率の平均値が使用されることが望ましい。例えば、現在工程が進行されるウェーハの直前に研磨が行なわれた３枚のウェーハに対する研磨率を使用する場合、工程研磨率ＲＲｉは下記の数３のとおりである。
【００３６】
【数３】
2005203786.tif 000005
【００３７】
また他の例によれば、複数のウェーハの研磨率を合わせた値を組み合わせて使用し、数４のように各々の研磨率に所定の加重値を付加することができる。
【００３８】
【数４】
2005203786.tif 000006
【００３９】
この場合、最近研磨が完了したウェーハに適用された研磨率であるほど、前記加重値を高くおくことが望ましく、現在工程が進行されるウェーハの直前に研磨が行なわれた３枚のウェーハに対する研磨率を使用し、順次に加重値を０．５、０．３、および０．２を付加したら、工程研磨率ＲＲｉは数５のとおりである。
【００４０】
【数５】
2005203786.tif 000007
【００４１】
算出部１８３で工程研磨率ＲＲｉを算出すれば、処理部１８４は算出された工程研磨率ＲＲｉから最終研磨段階で研磨が行なわれる時間である研磨時間Ｔｉを決める。一例によれば、処理部１８４は研磨時間Ｔｉを数６によって算出することができる。
【００４２】
【数６】
2005203786.tif 000008
【００４３】
また、研磨の後にウェーハに残った下部膜６０ｂの厚さより研磨工程で除去される下部膜６０ｂの厚さの方が重要な場合がある。この場合、最終研磨制御部１８０ｃはウェーハの下部膜６０ｂで除去される膜の厚さ（以下、除去の厚さと称する）が一定になるように研磨時間を制御する。図５は除去の厚さが一定に設定される場合に各プラテン部１００ａ，１００ｂ，１００ｃで研磨される領域を示す断面図であり、図５に示したように、ｃ’に該当する除去の厚さは常数(ｃｏｎｓｔａｎｔ)になる。前記除去の厚さをＴＡＲＧＥＴＲとすれば、処理部１８４は数７によって研磨時間Ｔｉを算出することができる。
【００４４】
【数７】
2005203786.tif 000009
【００４５】
該当のロットで初めて研磨工程が実行されるウェーハの場合、以前に研磨が行なわれたウェーハの研磨率に対するデータが格納されない状態なので、研磨時間は作業者が直接入力する固定時間方式によって決められることができる。
【００４６】
研磨工程が完了した後、下部膜６０ｂの厚さが設定の厚さＴＡＲＧＥＴより厚いか、下部膜６０ｂで研磨された厚さが除去の厚さＴＡＲＧＥＴＲより薄い場合、最終プラテン部１００ｃでウェーハの研磨が再び行なわれることができ、この場合にも閉ループ制御による可変時間方式によって研磨時間が決められることが望ましい。
【００４７】
上述の実施の形態ではウェーハの研磨は初期プラテン部１００ａ、中間プラテン部１００ｂ、および最終プラテン部１００ｃで継続的に行なわれることで説明した。しかし、これと異なって、研磨部は中間プラテン部１００ｂと最終プラテン部１００ｃのみを具備し、中間プラテン部１００ｂで下部膜６０ｂが露出されるまで研磨され、最終プラテン部１００ｃで下部膜６０ｂが設定の厚さに残るまで研磨されることができる。あるいは、研磨部１３０は一つのプラテン部のみを具備し、ウェーハは下部膜６０ｂが露出するまで研磨が行なわれた後(露出時期は終点検出方式によって分かる)閉ループ制御による可変時間方式によって継続して研磨が行なわれることもできる。
【００４８】
また、上述の実施の形態ではウェーハで研磨される膜が多層膜であることで説明した。しかし、本実施の形態の技術は単層の膜を研磨する場合にも適用される。この場合、初期プラテン部１００ａで固定時間方式、または光干渉を利用した終点検出方式を使用してウェーハを一定の厚さ研磨する。以後、中間プラテン部１００ｂに移動されて光干渉を利用した終点検出方式によって基準位置まで研磨される。例えば、光干渉法を利用して得られた波形が図６に示される波形と同一であり、ここで最終的に研磨しようとする厚さがＰ点に該当する部分である時、波形でＰ点に最も隣接する上位点、または下位点Ｅ２に該当する厚さまで中間プラテン部１００ｂで研磨される。以後、ウェーハは最終プラテン部１００ｃで閉ループ制御方式を利用した可変時間方式によって設定の厚さまで研磨が行なわれる。この時、上記の数式でウェーハのＰＲＥ−ＴＨＫｉとＰＲＥ−ＴＨＫｋは全部同一の厚さで常数(ｃｏｎｓｔａｎｔ)になる。すなわち、ＰＲＥ−ＴＨＫｉ＝ＰＲＥ−ＴＨＫｋ＝ＰＲＥ−ＴＨＫ(常数)になる。また、初期プラテン部１００ａで光干渉法を利用して研磨が行なわれる場合、例えば、研磨される厚さは上位点Ｅ１点に該当する部分までである。
【００４９】
研磨装置１０で研磨が完了したウェーハは洗浄装置２０に移送される。図７は、図１の洗浄装置２０の概略構成を示す平面図である。図７を参照すれば、洗浄装置２０はローディングユニット２０２、複数のモジュール２００、アンローディングユニット２０４、移送ユニット２６０、および制御部２８０を有する。研磨工程の完了したウェーハはローディングユニット２０２に置かれた後、移送ユニット２６０によって複数のモジュール２００の各々に移送されながら洗浄される。洗浄が完了したウェーハはアンローディングユニット２０４に置かれた後、移送ロボット４０によってキャリアに収容される。たとえば、図示しないが、ローディングユニット２０２とアンローディングユニット２０４には水平状態に置かれたウェーハを垂直状態に立てる位置転換装置が設置されることができる。移送ユニット２６０は複数のホールディング部２６２、水平移動部２６６、および垂直移動部２６８を含む。ホールディング部２６２はブラケット２６１によって案内レール２６４に結合し、水平移動部２６６によって案内レール２６４に沿って水平に直線移動される。また、ホールディング部２６２は垂直移動部２６８によって上下に直線移動される。ホールディング部２６２は複数のモジュール２００の上部に配置されて、各々の複数のモジュール２００でウェーハをローディングするか、アンローディングする時、上下に垂直移動され、モジュール２００間でウェーハを移送する時、水平に直線移動される。ホールディング部２６２の正面図である図８を参照すれば、ホールディング部２６２は支持台２６２ａと二つのアーム２６２ｂ，２６２ｃを有する。一つのアーム２６２ｂは支持台２６２ａに固定され、他のアーム２６２ｃは支持台２６２ａに沿って移動可能にするように支持台２６２ａに設けられる。各々のアーム２６２ｂ，２６２ｃは下端にウェーハを保持する保持部２６２ｄを有する。
【００５０】
複数のモジュール２００は、洗浄モジュール２１０、初期薬液処理モジュール２２０、中間薬液処理モジュール２３０、最終薬液処理モジュール２４０、および乾燥モジュール２５０を含む。これらのモジュールはローディングユニット２０２とアンローディングユニット２０４との間に上記の順に一列に配置され、ホールディング部２６２は同時に水平移動及び垂直移動される。しかし、これと異なって、ホールディング部２６２は独立的に水平移動及び垂直移動されることができる。洗浄モジュール２１０では脱イオン水といった洗浄液を使用してウェーハを洗浄する洗浄工程が実行され、初期薬液処理モジュール２２０ではフッ酸（以下、ＨＦと称する）といった薬液を使用して初期薬液洗浄工程が実行されて、ウェーハに付着された金属パーティクルなどを除去する。中間薬液処理モジュール２３０ではアンモニアといった薬液を使用して中間薬液洗浄工程が実行されて、パーティクルなどがウェーハに再付着されることを防止する。最終薬液処理モジュール２４０ではアンモニア、過酸化水素、および脱イオン水を混合した薬液(以下、混合薬液と称する)を使用して最終薬液洗浄工程が実行され、ウェーハ上の有機物などを除去してパーティクルなどの再付着を最終的に防止する。乾燥モジュール２５０では前記薬液で洗浄が完了したウェーハを乾燥させる乾燥工程が実行される。制御部２８０は、脱イオン水を利用した洗浄、ＨＦを利用した洗浄、アンモニアを利用した洗浄、混合薬液を利用した洗浄、および乾燥が順次に実行されるように移送ユニット２６０を制御する。
【００５１】
上述の実施の形態ではウェーハに工程が実行される順に複数のモジュール２００が配置されることで説明した。しかし、洗浄工程の手順が本発明と異なっている既存の洗浄装置を使わなければならないときがある。この場合、上述の順に工程を進行するために移送ユニット２６０はおおよそ１乃至３個のホールディング部２６２を具備し、これらのホールディング部２６２は独立的に水平移動及び垂直移動されることができる。
【００５２】
一般的な洗浄装置ではＨＦを利用した洗浄が行なわれる前に、混合薬液を利用して洗浄が行なわれ、以後に、別途のウェットステーション装置でウェーハを移送して混合薬液による洗浄及び乾燥工程を再実行する。しかし、本実施の形態では、混合薬液を利用した洗浄が薬液を利用した洗浄のうちで最後に行なわれるので、ウェットステーション装置に移送される必要なく、次の工程(例えば、蒸着工程)のための装置に移送される。また、本実施の形態で、中間薬液処理モジュール２３０は省略されることができ、洗浄装置２０は混合薬液を利用した洗浄が行なわれる最終薬液処理モジュール２４０を複数個具備することができる。この場合、ウェーハは脱イオン水による洗浄、混合薬液による洗浄、ＨＦを利用した洗浄、アンモニアを利用した洗浄、混合薬液による洗浄、および乾燥の順に工程が実行される。あるいは、洗浄装置２０には上述のモジュール２００と同様に他の薬液で洗浄工程を実行するモジュール２００がさらに配置されるか、同一のモジュール２００が複数個配置されることができる。
【００５３】
図９は、洗浄モジュール２１０を示す概略図である。洗浄モジュール２１０は上部面にウェーハが搬入および搬出される通路であるスリット（長穴）２１２ａが形成された本体２１２を有する。本体２１２の底面には洗浄液が排出される通路である排出管２１１が連結される。本体２１２内にはウェーハが置かれる複数の支持ロッド２１４が配置される。各々の支持ロッド２１４にはウェーハが挿入されるスロット(不図示)が形成され、各々の支持ロッド２１４は工程進行の中に回転される。本体２１２内にはノズル２１６が挿入される。ノズル２１６は支持台２１４に置かれたウェーハの中心を通るように水平に位置され、ノズル２１６には複数の噴射孔２１６ａが形成される。ノズル２１６から脱イオン水がウェーハに噴射される間ウェーハは回転される。ノズル２１６には脱イオン水を供給する洗浄液供給管２１９ａと乾燥ガスを供給する乾燥ガス供給管２１９ｂが連結される。ウェーハの洗浄が完了すれば、ノズル２１６から窒素といった乾燥ガスが供給されてウェーハに付着された脱イオン水を除去する。以後に、ホールディング部２６２はウェーハを洗浄モジュール２１０から初期薬液処理モジュール２２０に移送する。ウェーハが乾燥された状態で移送が行なわれるので、ウェーハに残留する脱イオン水がモジュール２００の外壁に落ちることを防止することができる。
【００５４】
図１０は初期薬液処理モジュール２２０を示す概略図である。初期薬液処理モジュール２２０は本体２２２、支持ロッド２２４、ノズル２２６、およびブラシ２２８を有する。本体２２２及び支持ロッド２２４は洗浄モジュール２１０の本体２１２及び支持ロッド２１４と類似なので詳細な説明は省略する。本体２２２内にはブラシ２２８が設けられる。ブラシ２２８の中央にはシャフト２２７が挿入されて工程進行のうちにモータ２２７ａによって回転される。ブラシ２２８はそれらの間にウェーハが置かれるように互いに反対方向に直線移動されることができる。ブラシ２２８の上部にはノズル２２６が配置され、ノズル２２６にはＨＦを供給する薬液供給管２２９ａと乾燥ガスを供給する乾燥ガス供給管２２９ｂが連結され、ノズル２２６には複数の噴射孔２２６ａが形成される。ノズル２２６からＨＦが供給される間ウェーハは回転され、洗浄が完了すれば、ウェーハは乾燥ガスによって乾燥される。
【００５５】
中間薬液処理モジュール２３０は初期薬液処理モジュール２２０と同一の構造を有し、薬液としてＨＦに代えてアンモニアが使用される。本実施の形態では初期薬液処理モジュール２２０と中間薬液処理モジュール２３０から洗浄液、または薬液をウェーハに噴射することによって洗浄が行なわれることで説明した。しかし、これは一例に過ぎず、洗浄液、または薬液が本体２１２，２２２内に満たされ、ウェーハがこれらの内に浸される方式によって洗浄、または洗浄工程が実行されることができる。この場合、ノズル２１６，２２６は本体内の上部に配置されることが望ましい。
【００５６】
図１１は最終薬液処理モジュール２４０を示す概略図である。最終薬液処理モジュール２４０は本体２４２、支持ロッド２４４、ノズル２４６、および超音波発生器２４８を有する。本体２４２及び支持ロッド２４４は洗浄モジュール２１０の本体２１２及び支持ロッド２１４と類似なので詳細な説明は省略する。最終薬液処理モジュール２４０で、洗浄はウェーハが混合薬液に浸されて実行される。本体２４２内の上部にはノズル２４６が配置される。ノズル２４６には薬液を供給する薬液供給管２４９ａと乾燥ガスを供給する乾燥ガス供給管２４９ｂが連結される。ノズル２４６には複数の噴射孔が形成される。薬液では上述の混合薬液が使用され、アンモニア、過酸化水素、および脱イオン水の混合の比率は、たとえば、おおよそ１：４：２０である。超音波発生器２４８は、本体２４２内の底面に設けられて混合薬液に超音波を印加する。
【００５７】
図９乃至図１１で、各々のモジュール２００内で薬液または洗浄液及び乾燥ガスは同一のノズルを通じて供給されることで説明した。しかし、これと異なって、薬液または洗浄液を供給するノズルと乾燥ガスを供給するノズルが各々配置されることができ、この場合、乾燥ガスを供給するノズルは薬液または洗浄液を供給するノズルより上に配置されることが望ましく、特に、本体内で乾燥ガスを供給するノズルが上部に配置されることが望ましい。
【００５８】
薬液による洗浄が完了したウェーハは乾燥モジュール２５０に移動されて乾燥される。乾燥モジュール２５０は、たとえば、マランゴニ効果を利用して乾燥工程を実行するモジュールである。あるいは、乾燥モジュール２５０はスピン乾燥方式などの多様な方式を使用して乾燥工程が実行されることもできる。マランゴニ効果を利用した乾燥方式は、上記の特許文献３、特許文献４などに開示されており、スピン乾燥方式は上記の特許文献５などに開示されているので詳細な説明は省略する。
【００５９】
なお、洗浄モジュール２１０と同様に、初期薬液処理モジュール２２０、中間薬液処理モジュール２３０、最終薬液処理モジュール２４０、および乾燥モジュール２５０は各々の上部面に基板が搬入および搬出されるスリットが形成される。
【００６０】
図１２はローディングユニット２０２、アンローディングユニット２０４、および複数のモジュール２００の他の配置状態を有する洗浄装置２０’を説明するための図である。図１２で矢印はウェーハが移送される方向を示す。図１２を参照すれば、洗浄装置２０’でモジュール２００は２列に配置されて、洗浄装置２０は全体的に‘コ’の字形で形成される。研磨装置１０と隣接した第１列にはローディングユニット２０２とモジュール２００のうちの一部が順次に配置され、第２列には残りのモジュール２００とアンローディングユニット２０４が配置される。上述の配置は多くの数のモジュール２００が使用される場合に有用である。
【００６１】
図１３は洗浄装置２０が複数個具備された場合を説明するための図である。図１３で矢印はウェーハが移送される方向を示す。研磨装置１０の一側には洗浄装置２０が二つ、またはそれ以上が並んで配置される。各々の洗浄装置２０にはローディングユニット２０２とアンローディングユニット２０４が配置され、ローディングユニット２０２の一側には分配部２０６が配置される。分配部２０６には研磨装置１０から各々のローディングユニット２０２にウェーハを移送する移送ロボット２０６ａが位置する。アンローディングユニット２０４の一側には洗浄装置２０から計測部１６０にウェーハを移送する移送ロボット２０８ａが設けられた分配部２０８が配置される。上述の構造は洗浄にかかる時間が研磨にかかる時間より多い場合にウェーハが積み滞ることを防止する。
【００６２】
図１４は本発明の装置を使用してウェーハのような基板の処理に示すフローチャートであり、図１５は図１４における洗浄段階の処理を示すフローチャートである。図１４乃至図１５を参照すれば、初めに計測部１６０でウェーハに下部膜６０ｂの厚さが測定され、測定されたデータはデータ部１８１に伝送される(ステップＳ１０)。以後、研磨部でウェーハを研磨する工程が実行される(ステップＳ２０)。ウェーハは研磨装置１０の初期プラテン部１００ａに移送されて所定の厚さだけ研磨される(ステップＳ２２０)。この時、所定の厚さは時間方式によって研磨されるか、終点検出法によって研磨されることができる。次に、ウェーハは中間プラテン部１００ｂに移送されて終点検出法によって下部膜６０ｂが露出されるまで研磨される(ステップＳ２４０)。次に、ウェーハは最終プラテン部１００ｃに移送されて最終研磨制御部１８０ｃの処理部１８４で算出された研磨時間研磨される(ステップＳ２６０)。研磨時間を決める方式は、上で詳細に説明されたので省略する。研磨が完了すれば、ウェーハは洗浄装置２０のローディングユニットにローディングされた後、洗浄工程が実行される(ステップＳ３０，Ｓ３１０)。ウェーハは洗浄モジュール２１０に移送される(ステップＳ３２０)。洗浄モジュール２１０でまず脱イオン水によって洗浄が行なわれ(ステップＳ３２２)、以後、乾燥ガスによって乾燥される(ステップＳ３２４)。洗浄が完了すれば、ウェーハは初期薬液処理モジュール２２０に移送される(ステップＳ３３０)。ここで、ウェーハはＨＦによって洗浄が行なわれ(ステップＳ３３２)、以後、乾燥ガスによって乾燥される(ステップＳ３３４)。以後に、ウェーハは中間薬液処理モジュール２３０に移送される(ステップＳ３４０)。ここで、アンモニアによって洗浄が行なわれ(ステップＳ３４２)、以後、乾燥ガスによって乾燥される(ステップＳ３４４)。次に、ウェーハは最終薬液処理モジュール２４０に移送される(ステップＳ３５０)。ここで、ウェーハは混合薬液によって洗浄が行なわれ(ステップＳ３５２)、以後、乾燥ガスによって乾燥される(ステップＳ３５４)。最終的にウェーハは乾燥モジュール２５０によって乾燥が行なわれた後(ステップＳ３６０)、アンローディングユニットに移送される(ステップＳ３７０)。以後、計測部１６０でウェーハに残っている下部膜６０ｂの厚さが測定され、測定されたデータはデータ部１８１に伝送される(ステップＳ４０)。あるいは、Ｓ４０段階はＳ２０段階の以後にすぐ実行されることもでき、Ｓ１０段階は以前の工程で既測定されれば省略されることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の望ましい一実施の形態による基板処理装置を概略的に示す図である。
【図２】図１の研磨部の斜視図である。
【図３】図２の各プラテン部において研磨されるウェーハの領域を示す断面図である。
【図４】図１の最終研磨制御部の概略構成を示すブロック図である。
【図５】除去の厚さが一定に設定される場合に図２の各プラテン部で研磨される膜の領域を示す断面図である。
【図６】光干渉法を利用して得られた波形を示す図である。
【図７】図１の洗浄装置を示す概略図である。
【図８】図７のホールディング部の正面図である。
【図９】図７の洗浄モジュールを示す概略図である。
【図１０】図７の初期薬液処理モジュールを示す概略図である。
【図１１】図７の最終薬液処理モジュールを示す概略図である。
【図１２】図１の洗浄装置における複数のモジュールの他の配置例を示す図である。
【図１３】複数の洗浄装置が配置された例を示す概略図である。
【図１４】本発明の望ましい一実施の形態による基板処理を示すフローチャートである。
【図１５】図１４の洗浄段階の処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６４】
１０    研磨装置、
２０    洗浄装置、
１００ａ    初期プラテン部、
１００ｂ    中間プラテン部、
１００ｃ    最終プラテン部、
１４０    研磨ヘッド組立体、
１６０    計測部、
１８０    制御システム部、
１８０ａ    初期研磨制御部、
１８０ｂ    中間研磨制御部、
１８０ｃ    最終研磨制御部、
１８１    データ部、
１８２    解析部、
１８３    算出部、
１８４    処理部、
１８５    調節部、
２０２    ローディングユニット、
２００    モジュール、
２１０    洗浄モジュール、
２２０    初期薬液処理モジュール、
２３０    中間薬液処理モジュール、
２４０    最終薬液処理モジュール、
２４０    乾燥モジュール、
２５０    アンローディングユニット、
２６０    移送ユニット。
【図１】
2005203786.tif 000010
【図２】
2005203786.tif 000011
【図３】
2005203786.tif 000012
【図４】
2005203786.tif 000013
【図５】
2005203786.tif 000014
【図６】
2005203786.tif 000015
【図７】
2005203786.tif 000016
【図８】
2005203786.tif 000017
【図９】
2005203786.tif 000018
【図１０】
2005203786.tif 000019
【図１１】
2005203786.tif 000020
【図１２】
2005203786.tif 000021
【図１３】
2005203786.tif 000022
【図１４】
2005203786.tif 000023
【図１５】
2005203786.tif 000024