(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被研磨材の研磨面を化学機械的に研磨する研磨装置を備えたポリッシング装置において、
内部空間を、清浄度に従って、被研磨材を収容する収容装置及び第１の搬送装置を収容する第１の部屋と、前記被研磨材を前記研磨装置に搬送する第２の搬送装置を収容する第２の部屋を含む複数の部屋に区画し、
前記第１の部屋の内部の前記第１の搬送装置及び前記第２の搬送装置の各ハンドが進入可能な位置に、被研磨材をウェットな状態とドライな状態で使い分けて仮置きする２つの仮置室を上下に有する搬送ゲートを設けたことを特徴とするポリッシング装置。
【請求項２】
前記第１の部屋には、研磨後の被研磨材の洗浄及び乾燥を行う洗浄装置が配置されていることを特徴とする請求項１に記載のポリッシング装置。
【請求項３】
前記第２の部屋には、研磨後の被研磨材の洗浄を行う洗浄装置が配置されている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】
前記研磨装置で研磨した被研磨材をバフィングするバフ研磨装置を収容する第３の部屋、及び前記研磨装置を収容する第４の部屋を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のポリッシング装置。
【請求項５】
半導体デバイスを表面に有するウエハをカセットから取り出してドライな状態のウエハを仮置きする第１の仮置室へ搬送する工程と、
前記ウエハを前記第１の仮置室から研磨装置へ搬送する工程と、
前記ウエハを前記研磨装置で化学機械的に研磨する工程と、
研磨したウエハをバフ研磨装置へ搬送する工程と、
前記ウエハを前記バフ研磨装置でバフィングする工程と、
バフィングしたウエハを第１洗浄装置へ搬送する工程と、
第１洗浄後のウエハをウェットな状態のウエハを仮置きする第２の仮置室に搬送する工程と、
前記ウエハを前記第２の仮置室から第２洗浄装置へ搬送する工程と、
前記ウエハを洗浄及び乾燥する工程と、
乾燥したウエハをカセットへ搬送する工程と、
を同一の箱体内で行うことを特徴とする半導体デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリッシング装置に係り、特に、半導体ウエハ等の被研磨材を平坦かつ鏡面状に研磨するポリッシング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体デバイスの高集積化が進むにつれて回路の配線が微細化し、配線間距離もより狭くなりつつある。これに伴い、光リソグラフィなどで回路形成を行なう場合に焦点深度が浅くなるので、ステッパの結像面のより高い平坦度を必要とする。半導体ウエハの表面を平坦化する手段として、回転するターンテーブル上に貼付した研磨布に砥粒を含む研磨液を供給しながら、キャリアで保持したウエハを研磨布に押しつけて研磨する化学機械的研磨（ＣＭＰ）が行われている。
【０００３】
このような研磨装置として、平面内で周期運動する研磨テーブルと、該研磨テーブルに対して被研磨材の研磨面を押圧する把持部材とを有する研磨装置が用いられている。そして、このような研磨ユニットに、さらに、被研磨材を収容する収容装置と、前記研磨装置において研磨がされた被研磨材を洗浄する洗浄装置と、前記収容部に隣接して設けられ、該収容部と前記研磨部又は洗浄部との間で被研磨材を授受する際に該被研磨材を反転させる反転装置と、これらの各部又は装置の間で被研磨材を移送する搬送装置とを付加したポリッシング装置が用いられている。
【０００４】
これは、例えば、図６に示すように、被研磨材を収容する収容部１００ａ，１００ｂと、それぞれがターンテーブル１０２とトップリング１０４を有する少なくとも２つの研磨ユニット１０６ａ，１０６ｂと、研磨ユニットにおいて研磨がされた被研磨材を洗浄及び乾燥する洗浄装置１０８ａ〜１０８ｄと、これらの装置の間で被研磨材を移送する搬送装置１１０と、被研磨材を反転させるための反転機１１２ａ，１１２ｂを備えている。各ユニットは、全体としての処理の流れと被研磨物の搬送とを考慮して配置され、装置全体を一つのカバーで覆って内部空間の空調を、例えば、上から下へ空気が流れるように行っていた。
【０００５】
このように、このポリッシング装置は２つの研磨ユニットを有するので、化合物半導体の製造などにおいて研磨液を変えて多段で研磨作業を行なう場合に、前段階の研磨液による汚染を防止して、品質や歩留まりの低下を防ぐことができ、さらに、１段研磨の場合には、これをそれぞれの研磨ユニットでパラレルに行ってスループットを上げるように用いることもできる
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述したこれまでのポリッシング装置では、同一の空間内に各処理工程を行なう装置が配置されており、従って、研磨処理のような比較的清浄度の低い工程を行なうユニットと最終洗浄のような高い清浄度が要求される工程との間で空気が流通して、例えば研磨部での研磨液の飛沫や研磨屑等の小さな粒子（パーティクル）が前者から後者の方へ移動し、後者が汚染されることがあった。また、研磨、洗浄、乾燥の済んだ半導体ウエハは搬送装置１１０で収容部１００ａ,１００ｂへ運ばれるので、搬送装置が汚染されると半導体ウエハも汚染される虞れがある。また、そのような汚染を防ぐために、空間内の清浄度を全体に向上させると、空調の能力を大きくしなければならず、設備や運転コストが上昇する。
【０００７】
従って、この発明は、設備や稼働コストを抑えつつ、各工程での相互汚染を防いで清浄度の高い製品を提供す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。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、被研磨材の研磨面を化学機械的に研磨する研磨装置を備えたポリッシング装置において、内部空間を、清浄度に従って、被研磨材を収容する収容装置及び第１の搬送装置を収容する第１の部屋と、前記被研磨材を前記研磨装置に搬送する第２の搬送装置を収容する第２の部屋を含む複数の部屋に区画し、前記第１の部屋の内部の前記第１の搬送装置及び前記第２の搬送装置の各ハンドが進入可能な位置に、被研磨材をウェットな状態とドライな状態で使い分けて仮置きする２つの仮置室を上下に有する搬送ゲートを設けたことを特徴とするポリッシング装置である。
【０００９】
これにより、各部屋の清浄度を高く設定し、最終製品としての被研磨材の清浄度を維持しつつ、被研磨材の移送を円滑に行なうことができる。各部屋の清浄度の維持は、例えば、それぞれの圧力を設定して低清浄度側の空気が高清浄度側の部屋に流れないようにすることにより行われ、その際の圧力の調整は、排気装置のダクトの弁や、ファンの回転数などにより行なう。なお、ポリッシング装置には、必要に応じて、被研磨材の表裏を反転する反転装置を設けてもよい。また、洗浄装置に適当な乾燥手段を設け、被研磨材を乾燥した状態で収容装置に戻すことができるようにするとよい。
【００１０】
前記搬送ゲートに前記仮置室内に清浄な空気を供給する空気経路を接続してもよい。これにより、搬送ゲートの開閉に伴い汚染された仮置室内の空気が置換されて清浄化され、仮置室を介して被研磨材が汚染されることが防止される。
【００１１】
前記搬送ゲートには前記仮置室をその外部に対して個別に開閉するシャッタを設けるようにしてもよい。これにより、仮置室との間で被研磨材を受け渡す部屋と仮置室との間のシャッタのみを開いた状態で被研磨材を移動し、部屋間の空気の流通を抑制した状態で搬送が行われる。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、前記第１の部屋には、研磨後の被研磨材の洗浄及び乾燥を行う洗浄装置が配置されていることを特徴とする請求項１に記載のポリッシング装置である。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、前記第２の部屋には、研磨後の被研磨材の洗浄を行う洗浄装置が配置されている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である。
請求項４に記載の発明は、前記研磨装置で研磨した被研磨材をバフィングするバフ研磨装置を収容する第３の部屋、及び前記研磨装置を収容する第４の部屋を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のポリッシング装置である。
【００１９】
請求項５に記載の発明は、半導体デバイスを表面に有するウエハをカセットから取り出してドライな状態のウエハを仮置きする第１の仮置室へ搬送する工程と、前記ウエハを前記第１の仮置室から研磨装置へ搬送する工程と、前記ウエハを前記研磨装置で化学機械的に研磨する工程と、研磨したウエハをバフ研磨装置へ搬送する工程と、前記ウエハを前記バフ研磨装置でバフィングする工程と、バフィングしたウエハを第１洗浄装置へ搬送する工程と、第１洗浄後のウエハをウェットな状態のウエハを仮置きする第２の仮置室に搬送する工程と、前記ウエハを前記第２の仮置室から第２洗浄装置へ搬送する工程と、前記ウエハを洗浄及び乾燥する工程と、乾燥したウエハをカセットへ搬送する工程と、を同一の箱体内で行うことを特徴とする半導体デバイスの製造方法である。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るポリッシング装置の実施の形態を図１乃至図５に基づいて説明する。この装置は、全体が長方形をなす床上のスペースの一端の一側に２基の研磨装置１０ａ，１０ｂが配置され、他端にはウエハ収納用カセット１２ａ，１２ｂを載置する一対のロード・アンロードユニット１４が配置されて構成されている。ロード・アンロードユニット１４から研磨装置１０ａ，１０ｂ側に延びる２軌の走行レール１６ａ，１６ｂが間に搬送ゲート（仮置室）１８を挟んで敷設され、それぞれのレール１６ａ，１６ｂ上には搬送ロボット２０ａ，２０ｂが配置されている。走行レール１６ａ，１６ｂの先端側にはバフ研磨装置２２とバフ研磨工具のドレッシングを行なう工具の洗浄槽２３が設けられ、走行レール１６ａ，１６ｂの脇には、２台の反転機２４ａ，２４ｂと３台の洗浄機２６ａ，２６ｂ，２６ｃが配置されている。
【００２２】
図２に示すように、２基の研磨装置１０ａ，１０ｂは、上面に研磨布を貼付したターンテーブル２８と、ウエハを真空吸着により保持してターンテーブル２８に押し付けるトップリング３０と、研磨布の目立てを行なうドレッシング装置３２と、これらのターンテーブル２８やドレッシング装置３２に水や砥粒を含む研磨液などを供給する手段とを備えており、それぞれの搬送ラインに面する位置には、ウエハをトップリング３０との間で授受するプッシャ３４が設置されている。トップリング３０は水平面内で旋回可能とされ、プッシャ３４は上下動可能となっている。
【００２３】
バフ研磨装置２２は、研磨装置１０ａ，１０ｂで研磨されたウエハをさらに仕上げ研磨あるいは洗浄研磨するもので、バフを貼付した並進円運動をするテーブル（バフ研磨工具）として構成され、搬送ロボットとウエハの授受を仲介するプッシャ３６、このプッシャからウエハを把持してバフ研磨工具に押圧するトップリング（把持装置）２２ａと、バフ研磨工具の目立てを行なうためのドレッシングヘッド（ドレッシング装置）２３ａが設けられている。図１ではトップリング２２ａがバフ研磨装置２２上にあり、ドレッシングヘッド２３ａが洗浄槽２３上にある状態を示している。
【００２４】
バフ研磨装置２２の詳細を図５を参照して説明する。バフ研磨装置２２は、全体を覆うカバー４０の内部に設けられ、その上部にトップリング装置１２２とドレッシング装置１２３が、下部にバフ研磨工具装置２１６とウエハの受け渡しを行うプッシャ３６がそれぞれ備えられている。
【００２５】
トップリング装置１２２には、円筒状ケース２２０の内部を挿通する支持軸２２２が備えられ、この支持軸２２２の下端にウエハを吸着保持しつつ、該ウエハをバフ研磨工具装置２１６に向けて所定の圧力で押し付けるトップリング２２ａが取り付けられている。そして、円筒状ケース２２０の内部にはモータが内蔵され、このモータの駆動に伴って支持軸２２２が回転するとともに、円筒状ケース２２０の側方に配置されたシリンダ２２６と支持軸２２２とが連結部材２２８を介して互いに連結され、これによって、シリンダ２２６の駆動に伴って支持軸２２２が上下動するようになっている。
【００２６】
一方、ドレッシング装置１２３もほぼ同様に、円筒状ケース２３０の内部を挿通する支持軸２３２が備えられ、この支持軸２３２の下端に研磨テーブル１５０上に貼布したバフの目立てを行なうドレッシングヘッド２３ａが取り付けられている。そして、円筒状ケース２３０の内部にはモータが内蔵され、このモータの駆動に伴って支持軸２３２が回転するとともに、円筒状ケース２３０の側方に配置されたシリンダ２３６と支持軸２３２とが連結部材２３８を介して互いに連結され、これによって、シリンダ２３６の駆動に伴って支持軸２３２が上下動するようになっている。
【００２７】
各支持軸２２２，２３２は、共にスプライン軸によって構成され、このスプライン軸とモータの出力軸がスプライン溝により摺動自在に連結されている。従って、モータの駆動力の伝達とともに、シリンダ２２６，２３６の作動による上下動が各支持軸２２２，２３２に伝達されるようになっている。また、トップリング装置１２２の支持軸２２２の上端には、回転を検出するためのエンコーダ２４０が設けられている。
【００２８】
トップリング装置１２２及びドレッシング装置１２３は、一対のガイドレール２４２に沿って走行自在な矩形平板状の台車２４４にトップリング２２ａ及びドレッシングヘッド２３ａを下方に突出させた状態で取り付けられている。そして、台車２４４の走行により、トップリング２２ａは研磨工具装置２１６とプッシャ３６の間を、ドレッシングヘッド２３ａは洗浄槽３０と研磨工具装置２１６の間をそれぞれ往復移動するようになっている。
【００２９】
研磨工具装置２１６には、並進円運動を行なう研磨テーブル１５０が備えられ、この研磨テーブルの上面に、不織布又は不織布以外の研磨布又は超極細繊維からなるワイピングクロス等から選ばれた「バフ」を貼布している。プッシャ３６は、ウエハをトップリング２２ａとロボット２０ｂとの間で授受するもので、上下動自在で、かつ前後方向に位置調整が可能に構成されている。
【００３０】
このようなバフ研磨装置２２の構成では、自転するターンテーブルを用いる場合よりも研磨工具が小径で済むので、省スペースとなる。洗浄機２６ａ，２６ｂ，２６ｃの形式は、それぞれ目的に応じて選択され、例えば、先端にスポンジが付いたペンシル型のものやスポンジ付きのローラ形式のものが用いられ、ウエハ片面またはウエハ両面を洗浄し、あるいは最後段の洗浄機２６ｃはウエハをスピンさせて脱水、乾燥させる形式のものが用いられる。
【００３１】
搬送ロボット２０ａ，２０ｂは、例えばレール１６ａ，１６ｂ上を走行する台車の上部に水平面内で屈折自在に関節アームが設けられているもので、上下の各アームの先端に２つの把持部（ハンド）を有している。第１のロボット２０ａの上側のハンドは研磨前および乾燥後のウエハを扱うドライハンド３８ａ、下側は乾燥前のウエハを扱うウエットハンド３８ｂとなっており、また、第２のロボット２０ｂの上側は清浄なウエハを扱うクリーンハンド３８ｃ、下側は研磨過程にあるウエハを扱うダーティーハンド３８ｄとなっている。４種類のハンド３８ａ〜３８ｄは上下動可能であり、後述の搬送ゲート１８の上段又は下段へ進入可能である。
【００３２】
反転機２４ａ，２４ｂは、この実施の形態では、カセットの収納方式やロボットの把持機構との関係で必要であるが、常にウエハの研磨面が下向きの状態で移送されるような場合には必要ではない。また、ロボット２０ａ，２０ｂに反転機能を持たせるような構造の場合も必要ではない。この実施の形態では、２つの反転機２４ａ，２４ｂを、研磨前のドライなウエハを扱う反転機２４ａと、研磨後のウエットなウエハを扱う反転機２４ｂと使い分けている。
【００３３】
図１（ａ）に示すように、このポリッシング装置では、全体を覆うカバー４０の中の空間を、必要な清浄度に従って隔壁４２により区画している。すなわち、ロード・アンロードユニット１４、第１の搬送ロボット２０ａ、及びこれの脇に配置された反転機２４ａ及び２つの洗浄機２６ｂ，２６ｃを含む空間が第１の部屋Ｒ1となり、第２の搬送ロボット２０ｂとこれの一側に配置された反転機２４ｂ及び洗浄機２６ａを含む空間が第２の部屋Ｒ2となり、バフ研磨装置２２、そのトップリング２２ａ及びドレッシングヘッド２３ａを含む空間が第３の部屋Ｒ3となり、２つの研磨装置１０ａ，１０ｂを含む空間が第４の部屋Ｒ4となる。この例では、ロード・アンロードユニット１４に隣接する空間Ｒ5は制御装置（図示略）が配置され、また、これに隣接する空間Ｒ6はメンテナンスのために人間が入れるように開口している。空間Ｒ1を第１の部屋、空間Ｒ2，Ｒ3，Ｒ4とを第２の部屋とすると、ウエハはこれら２つの部屋の間を移動することとなり、これら２つの部屋間に後述の搬送ゲート１８が存在する。
【００３４】
第１の部屋Ｒ1と第２の部屋Ｒ2の間には、被研磨材を部屋間で移動する際に仮置きするための搬送ゲート１８が設けられている。これは、プラスチック製の箱であり、ウエハをこれらの部屋の間で受け渡しをする場所である。図１（ｂ）に示すように、内部は上下の仮置室１８ａ，１８ｂに仕切られており、上段でドライな状態のウエハを、下段でウエットな状態のウエハを受け渡しするようになっている。なお、図示していないが、第２の部屋Ｒ2と第３及び第４の部屋Ｒ3，Ｒ4の間の隔壁にも、プッシャ３４，３６に面する位置にシャッタ（図示略）が設けられている。
【００３５】
第１の部屋Ｒ1及び第２の部屋Ｒ2に面する位置に、それぞれ上下の仮置室ごとに個別に開閉するシャッタ６２ａ1,６２ａ2，６２ｂ1，６２ｂ2が設けられている。また、搬送ゲートの上下及び中間の仕切壁には、それぞれ穴Ｈ1，Ｈ2，Ｈ3が形成され、これに順次清浄な空気を流すように穴Ｈ1及びＨ3に給気及び排気ダクトが設けられている。また、下段側の仮置室には、ウエハに注水するノズルが設けられている。このように、上段から下段に向けて送風することにより、各仮置室内のパーティクルの飛散を防止することができるとともに、上段、下段の仮置室内を清浄にし、上段、下段が相互に内部を汚染しあうこともなく、特に下段の仮置室をウエットなウエハの搬送用として使い分けることにより、上段側の仮置室への汚染を防止することができる。
【００３６】
このように搬送ゲート１８を上下の仮置室に区画したのは、第１に、スループットを上げるためである。すなわち、１段しかないと、未研磨のウエハを搬送ゲートに格納すると、その間は、研磨ずみのウエハを搬送ゲートに入れられず、研磨済のウエハは未研磨のウエハが搬送ゲートを出るまで洗浄機２６ａ内で待っている必要があり、円滑にウエハが流れない。つまり待ち時間が生じる。研磨済のウエハを搬送ゲートに格納したときも未研磨のウエハについて同様のことが生ずる。上下２段にしてあれば上述のような待ち時間が生じないのでスループットが上がる。つまり、４つのハンド３８ａ〜３８ｄが未研磨のウエハをＲ1からＲ2へ送るのと、研磨済みのウエハをＲ2からＲ1へ送るのとは同時並行的に行うことが可能である。
【００３７】
第２には、上述したように２つの仮置室を清浄な被研磨材の搬送と、清浄でない被研磨材の処理に使い分けることにより、被研磨材が搬送ゲートを介して汚染されることを防止するためである。この例では、下段にウエットなウエハを入れ、ウエハにパーティクルが固着しないように、箱内に設けたノズルより水をウエハにかける。従って、箱内のウエハの受け台は濡れており、また、パーティクルにより汚れている。一方、上段はドライウエハ専用として用いており、下段のように水を掛けていないので、上段の受け台は濡れていない。従って、上段にウエハがある時に装置にトラブルが生じたとき等、ウエハを一旦ロード・アンロードユニット１４に戻すことがあるが、上段の受け台によりウエハが汚染されることはないのでウエハを清浄なままロード・アンロードユニット１４に戻すことができる。もし、未研磨のウエハが汚染されてロード側に戻ると、汚染物質（パーティクル）がウエハ上で乾燥して固着してのちの研磨時のウエハ面の傷の発生の原因となる。
【００３８】
また、上段をドライウエハ専用としたのは、もし上段をウエットウエハ専用、下段をドライウエハ専用とすると、下段にドライハンドが進入することになり、このとき、上段の箱内から、水が落下するなどしてドライハンドを濡らしたり汚染し、研磨後のウエハを汚染するからである。
【００３９】
また、この実施の形態において、搬送ゲートのシャッタを上下の各仮置室の２つの出口ごとに設けたのは、部屋Ｒ1，Ｒ2と、搬送ゲート１８との間の空気の流通を防いで、特にＲ1側の清浄な空間を汚染をさせないようにするためである。つまり、ドライハンド３８ａがドライウエハを上段に置くときはシャッタ６２ａ1のみが開き、さらにシャッタ６２ａ1を閉じてシャッタ６２ｂ1を開き、ダーティハンド３８ｄによりドライウエハを上段から部屋Ｒ2に取り出す。
【００４０】
同様に、クリーンハンド３８ｃがウエットウエハを下段に置くときは、シャッタ６２ｂ２を開き、ウエットハンド３８ｂがウエットウエハを下段から取るときはシャッタ６２ａ２のみを開くようにする。即ち、４つのシャッタのうち必要なもののみ開くようにし、部屋Ｒ2のパーティクル等が搬送ゲート１８を介して部屋Ｒ1へ流れないようにする。なお、ウエハを搬送ゲートの仮置室内に置いて、挿入した側のシャッタを閉じ、他方のシャッタを開くまで、間に短い時間を取って、Ｈ1から清浄な空気を供給し、搬送ゲート内の空気を置換すると、搬送ゲートからの相互汚染を一層完全に防止することができる。
【００４１】
このポリッシング装置には、各部屋の雰囲気を所定の清浄度に維持するための手段が設けられている。すなわち、各部屋Ｒ1〜Ｒ4内の圧力を順にＰ1，Ｐ2，Ｐ3，Ｐ4とするとそれらを、その清浄度が高い順に、Ｐ1＞Ｐ2＞Ｐ3＞Ｐ4となるように調整する圧力調整手段が設けられている。部屋Ｒ3，Ｒ4から部屋Ｒ1，Ｒ2へ汚れた空気等が流れないようにするのが目的なのでＰ3＝Ｐ4としてもよい。圧力調整手段は、例えば、ブロワや排気装置の能力を設定する手段、あるいはダクトの弁の開度を調整する手段として構成される。必要に応じて、圧力センサの出力を基にこれら作動を制御する制御装置を設けもよい。これにより、各部屋間では、清浄度が高い部屋から低い部屋に向かってのみ流れるようになっている。
【００４２】
第１の部屋Ｒ1及び第２の部屋Ｒ2では、図４（ａ）に示すように、それぞれ空気の一部を循環使用し、また、上から下へ向かう下降流を形成するような準閉鎖系の空調システムＡＣが構成されている。すなわち、これらの部屋の上部にフィルタユニット５０が設けられており、これは、インバータモータ５２で駆動されるファン５４により外気を空気取入口５６から取り入れ、部屋上部のフィルタ５８を通過させて清浄化して部屋に供給する。部屋の底部の洗浄水等を取り入れない位置に、吸気孔を有する循環ダクト６０が設けられている。
【００４３】
循環ダクト６０はフィルタユニット５０のフィルタ５８の上流に連通しており、ファン５４により空気が循環する。空気取入口５６からは、洗浄装置２６ａ，２６ｂ，２６ｃやウエットな反転機２４ｂから排水と一緒に排気される空気を補う量の空気が取り入れられる。なお、図４で、洗浄装置２６ａ，２６ｂ，２６ｃ、反転機２４ｂからの排気は装置の床Ｂからなされ、一旦上方へ上昇させられてからＥの矢印方向へ排出される。以上のような構成により、第１の部屋Ｒ1ではその内部の清浄度が非常に高く確保されている。
【００４４】
第３の部屋Ｒ3及び第４の部屋Ｒ4は、部屋Ｒ1，Ｒ2のような空気の清浄化や循環使用を行っていないが、やはり、上部から空気を取り入れて下部から排気することにより下降流を形成している。これによって、各装置の下側の駆動機構等からの汚染物質や飛散した液体を巻き上げることがないようになっている。なお、Ｒ3，Ｒ4では上部から下部への空気の流れは廃止してもよい。これはＲ3，Ｒ4内では空気の清浄度をそれ程要しないためであるが、図４（ａ）にＥで示すようにＲ3，Ｒ4下部からの排気は行う。この排気により、Ｒ3，Ｒ4は装置外よりも負圧になっている。これは、研磨部を含むＲ3，Ｒ4から、周囲のクリーンルーム内へ汚れた空気が出ていくのを防止するためである。
【００４５】
このような構成のポリッシング装置においてウエハの研磨を行なう場合のウエハの流れを説明する。ロード・アンロードユニット１４に載置された複数枚数のウエハを収容するカセット１２ａ，１２ｂから、第１のロボット２０ａのドライハンド３８ａでウエハを取り出し、第１の反転機２４ａで反転した後、搬送ゲート１８のシャッタ６２ａ1を開き、再びドライハンド３８ａで上段に置く。次に、搬送ゲート１８の他方のシャッタ６２ｂ1を開いて第２のロボット２０ｂのダーティハンド３８ｄでウエハを取り出し、隔壁４２のシャッタを開いて研磨装置１０ａ又は１０ｂのプッシャ３４の上に置く。
【００４６】
以下、ウエハは、パラレル処理の場合には、研磨装置１０ａ，１０ｂ→バフ研磨装置２２→反転機２４ｂ→洗浄機２６ａと流れ、また、シリーズ処理の場合は、第１研磨装置１０ａ→洗浄機２６ａ→第２研磨装置１０ｂ→バフ研磨装置２２→反転機２４ｂ→洗浄機２６ａと流れる。
【００４７】
バフ研磨装置２２でウエハを研磨するときは、トップリング２２ａ、ドレッシングヘッド２３ａが図１の状態から移動し、トップリング２２ａがプッシャ３６上に、ドレッシングヘッド２３ａが研磨テーブル１５０上に位置し、トップリング２２ａでプッシャ３６上の未研磨ウエハを保持する間にドレッシングヘッドでバフ研磨テーブルの再生を行なう。そして、再びトップリング２２ａ、ドレッシングヘッド２３ａが図１の位置へ移動し、トップリング２２ａにより研磨テーブルにウエハを押圧してウエハを研磨する間、ドレッシングヘッド２３ａはドレッシングヘッド洗浄槽２３で洗浄される。ここまでの各装置間の搬送はダーティハンド３８ｄで行なわれる。
【００４８】
次に、洗浄機２６ａで第１の洗浄を行った後の比較的クリーンでかつウエットなウエハを、第２のロボット２０ｂのクリーンハンド３８ｃで取り出し、シャッタ６２ｂ2を開いて搬送ゲート１８の下段に置き、シャッタ６２ｂを閉じる。クリーンハンド３８ｃは研磨済みのウェットなウエハを洗浄機２６ａから搬送ゲート１８へ搬送するためだけに使うため、クリーンハンド３８ｃを清浄に保つことができ、クリーンハンド３８ｃがこのウエハを汚染することがない。
【００４９】
この実施の形態では、バフ研磨装置２２一基に対して研磨装置１０ａ，１０ｂが２基設けられている。これは、研磨装置１０ａ，１０ｂにおける研磨よりもバフ研磨装置２２における研磨の方が研磨時間が短いからである。従来の装置で、１次研磨装置が１基のみ設けられていたときは、次のウエハの１次研磨が済むまでは２次研磨装置（バフ研磨装置２２）は研磨を休んでいたが、本装置では、１次研磨装置を１０ａ，１０ｂの２台としたので、ウエハの１次研磨をパラレルで行い、２次研磨を行なうバフ研磨装置２２を遊ばせることをなくして研磨のスループットを上げることができる。
【００５０】
次に、搬送ゲート１８のシャッタ６２ａ2を開き、第１のロボット２０ａのウエットハンド３８ｂでウエハを取り出し、第２の洗浄機２６ｂ、第３の洗浄機２６ｃへと順次送って、洗浄と乾燥を行なう。第３の洗浄機２６ｃで乾燥が済んだウエハは、第１のロボット２０ａのドライハンド３８ａで取り出されてロード・アンロードユニット１４のカセット１２ａ，１２ｂに戻される。
【００５１】
以上の工程において、各部屋はウエハの出し入れのための通路を除いては、基本的に他の部屋と区画されており、空気の流れが無い。つまり、第１の部屋Ｒ1は第２の部屋Ｒ2との間で搬送ゲート１８を介してウエハを授受し、搬送ゲート１８は必要最小限の個数のシャッタが開くので、空気が直接に流通することがない。また、第２の部屋Ｒ2と、第３及び第４の部屋Ｒ3，Ｒ4との間の窓にもシャッタが設けられていて、必要な時に開くようにしている。また、隔壁の間の多少の隙間があったり、あるいはウエハの移動のためにこれらのシャッタを開いたときでも、高圧側から低圧側にのみ空気が流れる。従って、より清浄度の低い側から清浄度の高い側への空気の流れが無いので、相互の汚染が防止される。
【００５２】
また、この実施の形態では、ロボット２０ａ，２０ｂにハンド３８ａ〜３８ｄをそれぞれ２本持たせて、洗浄後のウエハとそれ以外のウエハ、及び乾燥状態の濡れた状態のウエハを扱う場合をそれぞれ使い分けるようにしたので、各ハンドを介して汚染されることもない。さらに、搬送ゲート１８の中の棚を上下２つに分けているので、搬送ゲート１８を介して汚染されることもない。
【００５３】
上記の工程においては、部屋Ｒ1、ドライハンド３８ａ、未研磨のドライウエハ、研磨済みのドライウエハを清浄に保つことが必要である。未研磨のドライウエハを清浄に保つ理由は、パーティクルがドライウエハに固着したまま研磨すると前述したようにウエハ面の傷の原因となるからである。
【００５４】
特に、研磨ずみのドライウエハを清浄に保つことが必要であり、そのために以下のような工夫がなされている。
▲１▼  ドライハンド３８ａは、研磨・洗浄・乾燥の済んだウエハを扱うため、清浄性を維持している。
▲２▼  部屋Ｒ1の清浄性維持のために、搬送ゲート１８内の空気の循環や、４つのシャッタの必要な箇所のみを開いて部屋Ｒ2からの汚染を防止している。
▲３▼  部屋Ｒ1の清浄性維持のために、部屋Ｒ1内の空気循環と排気をしている。
▲４▼  ドライハンド３８ａの清浄性維持のために、穴Ｈ1→Ｈ2の排気を行っている。
▲５▼  未研磨のドライウエハの清浄性維持のために、穴Ｈ1→Ｈ2の排気を行っている。
▲６▼  研磨済みドライウエハの清浄性維持のために、ドライハンド３８ａを清浄に保ち、かつ部屋Ｒ1を清浄に保っている。
【００５５】
なお、この発明の実施の形態は前記に限られるものではなく、各装置内の構成、台数、形式又は配置は任意である。例えば、シリーズやパラレルの処理を行わない場合には、研磨装置は１台で足り、付属設備も少なくてよい。また、反転機の有無、配置、台数、形式、プッシャ３４，３６の有無等も任意であり、例えば、搬送ロボット２０ａ，２０ｂはレール上を走行する方式ではなく、据え付け式でもよい。
【００５６】
また、上記実施例では第１の部屋Ｒ1はロード・アンロードユニット１４を含むが、ロード・アンロードユニット１４は、特に清浄に保つ必要があるため、この部分を隔壁で覆い、別個の部屋としてもよい。そして、洗浄機２６ｂ，２６ｃ第１の搬送ロボット２０ａ等を含む空間（図１のＲ1からユニット１４を除いた部分）に対しロード・アンロードユニット内を高圧にし、さらにロード・アンロードユニット１４とロボット２０ａとの間でウエハの受け渡しをするシャッタを該隔壁に設けてもよい。ロード・アンロードユニット内が洗浄機２６ｂ，２６ｃ、第１の搬送ロボット２０ａ等を含む空間よりも高圧なので、ロード・アンロードユニット内を清浄に保てる。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明のポリッシング装置によれば、設備や稼働コストを抑えつつ、各工程での相互汚染を防いで清浄度の高い製品を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）はこの発明のポリッシング装置を模式的に示す平面図、（ｂ）は搬送ゲート部分の斜視図である。
【図２】図１のポリッシング装置を具体的に示す平面図である。
【図３】図１のポリッシング装置の内部を示す斜視図である。
【図４】図１のポリッシング装置の空調機構を模式的に示す図である。
【図５】図２のＡ−Ａ方向から見た側面図である。
【図６】従来のポリッシング装置を模式的に示す平面図である。
【符号の説明】
１０ａ，１０ｂ    研磨装置
１４    ロード・アンロードユニット
１８    搬送ゲート
１８ａ，１８ｂ    仮置室
２０ａ，２０ｂ    ロボット（搬送装置）
２２    バフ研磨装置
２３    ドレッシング装置
２４ａ，２４ｂ    反転機
２６ａ，２６ｂ，２６ｃ    洗浄装置
５０    フィルタユニット
Ｒ1〜Ｒ4    部屋
【図１】
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【図２】
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【図３】
0003891641.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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