(57)【要約】【課題】基板のダメージを抑制しつつ研磨を行う。あるいは、粘着性の大きな異物などを効率的に洗浄除去する。【解決手段】基板をバフ処理するためのバフパッドは、第１の部位と、第１の部位よりも外側において、第１の部位を取り囲むように配置された第２の部位と、を備える。第１の部位と第２の部位とは、特性が相互に異なっている。【選択図】図６Ａ
2016111264.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板をバフ処理するためのバフパッドであって、
第１の部位と、
前記第１の部位よりも外側において、前記第１の部位を取り囲むように配置された第２の部位と
を備え、
前記第１の部位と前記第２の部位とは、特性が相互に異なっている
バフパッド。
【請求項２】
請求項１に記載のバフパッドであって、
前記特性は、材質、硬度、密度、単層および積層の違い、厚さ、溝形状、圧縮率、ポア密度、ポアサイズ、発泡構造、撥水性、親水性のうちの少なくとも１つを含む
バフパッド。
【請求項３】
請求項２に記載のバフパッドであって、
前記第２の部位は、前記第１の部位よりもショア硬度Ｄが小さい
バフパッド。
【請求項４】
基板をバフ処理するためのバフ処理装置であって、
前記基板を支持するためのバフテーブルであって、回転可能に構成されたバフテーブルと、
請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のバフパッドが取り付けられる１つのバフヘッドであって、回転可能に構成されるとともに、前記バフテーブルに近づく方向および該バフテーブルから遠ざかる方向に移動可能に構成され、前記バフ処理用の処理液を前記基板に供給するための内部供給ラインが前記バフヘッドの内部に形成された１つのバフヘッドと
を備え、
前記第１の部位および前記第２の部位は、前記１つのバフヘッドに取り付けられた
バフ処理装置。
【請求項５】
請求項４に記載のバフ処理装置であって、
前記第１の部位と前記第２の部位とは、間隔が隔てられて配置されている
バフ処理装置。
【請求項６】
基板をバフ処理するためのバフ処理装置であって、
前記基板を支持するためのバフテーブルであって、回転可能に構成されたバフテーブルと、
請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のバフパッドの一部が取り付けられる第１のバフヘッドであって、回転可能に構成されるとともに、前記バフテーブルに近づく方向および該バフテーブルから遠ざかる方向に移動可能に構成され、前記バフ処理用の処理液を前記基板に供給するための内部供給ラインが前記第１のバフヘッドの内部に形成された第１のバフヘッドと、
請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のバフパッドの他の一部が取り付けられる環状の第２のバフヘッドであって、前記第１のバフヘッドの外側において前記第１のバフヘッドを取り囲むように配置され、回転可能に構成されるとともに、前記バフテーブルに近づく方向および該バフテーブルから遠ざかる方向に移動可能に構成された第２のバフヘッドと
を備え、
前記第１の部位は、前記第１のバフヘッドに取り付けられ、
前記第２の部位は、前記第２のバフヘッドに取り付けられた
バフ処理装置。
【請求項７】
基板処理装置であって、
化学機械研磨装置と、
前記化学機械研磨装置で処理された基板の後処理を行うための請求項４ないし請求項６のいずれか一項に記載のバフ処理装置と
を備えた基板処理装置。
【請求項８】
バフ処理装置によって基板をバフ処理するためのバフ処理方法であって、
第１の部位と、前記第１の部位よりも外側において前記第１の部位を取り囲むように配置された第２の部位と、を有するバフパッドをバフヘッドに取り付ける工程と、
前記基板を支持するためのバフテーブルに前記基板を配置する工程と、
前記バフヘッドおよび前記第１の部位の内部に設けられた、バフ処理用の処理液を前記基板に供給するための内部供給ラインから前記処理液を供給しながら前記基板のバフ処理を行う工程と
を備え、
前記第１の部位と前記第２の部位とは、特性が相互に異なっている
バフ処理方法。
【請求項９】
バフ処理装置によって基板をバフ処理するためのバフ処理方法であって、
バフ処理用の処理液を前記基板に供給するための内部供給ラインが形成された第１のバフヘッドに第１のバフパッドを取り付けるとともに、前記第１のバフヘッドの外側において該第１のバフヘッドを取り囲むように配置された第２のバフヘッドに第２のバフパッドを取り付ける工程と、
基板を支持するためのバフテーブルに前記基板を配置する工程と、
前記内部供給ラインから前記処理液を供給しながら前記基板のバフ処理を行う工程と
を備え、
前記第１の部位と前記第２の部位とは、特性が相互に異なっている
バフ処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板のバフ処理技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造において、基板の表面を研磨する化学機械研磨（ＣＭＰ，Chemical Mechanical Polishing）装置が知られている。ＣＭＰ装置を備える基板処理システムは、基板の研磨処理を行うための研磨ユニット（ＣＭＰユニット）、基板の洗浄処理および乾燥処理を行うための洗浄ユニット、および、研磨ユニットへ基板を受け渡すとともに洗浄ユニットによって洗浄処理および乾燥処理された基板を受け取るロード／アンロードユニット、などを備える。研磨ユニットでは、研磨テーブルの上面に研磨パッドが貼り付けられて、研磨面が形成される。この研磨ユニットは、トップリングによって保持される基板の被研磨面を研磨面に押しつけ、研磨面に研磨液としてのスラリーを供給しながら、研磨テーブルとトップリングとを回転させる。これによって、研磨面と被研磨面とが摺動的に相対移動され、被研磨面が研磨される。さらに出願人は、基板を研磨後の基板に対して基板よりも小径の接触部材を基板に押し付けて相対運動させる仕上げ処理ユニットを、メインの研磨部とは別にＣＭＰ装置内に設けて、基板をわずかに追加研磨したり、洗浄したりすることを出願している。（下記の特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−５０４３６号公報
【特許文献２】特開平８−７１５１１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の仕上げ処理ユニットでは、基板と、基板に接触される接触部材と、の界面において処理液が充分に供給されず、例えば研磨速度を十分に上げられず、また、洗浄の効果にも改善の余地があった。また、基板処理装置は、状況に応じて柔軟な処理を行えることが望ましい。さらに、基板処理装置において、処理レートを向上することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
【０００６】
本発明の第１の形態によれば、基板をバフ処理するためのバフパッドが提供される。このバフパッドは、第１の部位と、第１の部位よりも外側において、第１の部位を取り囲むように配置された第２の部位と、を備える。第１の部位と第２の部位とは、特性が相互に異なっている。
【０００７】
かかるバフパッドは、基板をバフ処理するためのバフ処理装置に使用することができる。バフ処理装置は、化学機械研磨装置で処理された基板の後処理を行うことができる。この後処理装置としてのバフ処理装置によれば、化学機械研磨装置よりも小さい研磨負荷で研磨処理することによって、基板のダメージ（ディフェクト）を抑制しつつ仕上げ研磨を行うことができ、あるいは、化学機械研磨装置で生じたダメージを除去することができる。あるいは、従来のロール洗浄やペン洗浄と比べて、粘着性の大きな異物などを効率的に洗浄除去することができる。しかも、バフパッドは、第１の部位と第２の部位とで、すなわち、内側と外側とで、物理特性および処理性能の少なくとも一方が異なっているので、
より高度なバフ処理を行うことができる。なお、本願において、基板をバフ処理するという表現には、基板そのものをバフ処理することのほか、基板上の特定部位に形成されたパターン等をバフ処理することが含まれる。
【０００８】
本発明の第２の形態によれば、第１の形態において、特性は、材質、硬度、密度、単層および積層の違い、厚さ、溝形状、圧縮率、ポア密度、ポアサイズ、発泡構造、撥水性、親水性のうちの少なくとも１つを含む。かかる形態によれば、第１の部位と第２の部位との違いを使用して、高度なバフ処理を行うことができる。
【０００９】
本発明の第３の形態によれば、第２の形態において、第２の部位は、第１の部位よりもショア硬度Ｄが小さい。かかる形態によれば、第２の部位と基板との間は、第１の部位と基板との間に比べて、処理液が流通しにくくなる。したがって、第１の部位の内部を通って第１の部位の中央部から処理液が供給される場合に、第１の部位から外側に向けて広がる処理液が第２の部位の内側に保持されやすくなる。その結果、第１の部位と基板との間における処理液不足が生じにくくなり、基板がダメージを受けにくい。あるいは、バフ処理レートを向上できる。
【００１０】
本発明の第４の形態によれば、基板をバフ処理するためのバフ処理装置が提供される。このバフ処理装置は、基板を支持するためのバフテーブルであって、回転可能に構成されたバフテーブルと、第１ないし第３のいずれかの形態のバフパッドが取り付けられる１つのバフヘッドであって、回転可能に構成されるとともに、バフテーブルに近づく方向およびバフテーブルから遠ざかる方向に移動可能に構成され、バフ処理用の処理液を基板に供給するための内部供給ラインがバフヘッドの内部に形成された１つのバフヘッドと、を備える。第１の部位および第２の部位は、１つのバフヘッドに取り付けられる。かかるバフ処理装置によれば、第１ないし第３の形態と同様の効果を奏する。
【００１１】
本発明の第５の形態によれば、第４の形態において、第１の部位と第２の部位とは、間隔が隔てられて配置されている。かかる形態によれば、第１の部位と第２の部位との間に処理液を滞留させることができる。すなわち、第１の部位から外側に向けて広がる処理液が第２の部位の内側に保持されやすくなる。したがって、第１の部位と基板との間における処理液不足が生じにくくなり、基板がダメージを受けにくい。あるいは、バフ処理レートを向上できる。
【００１２】
本発明の第６の形態によれば、基板をバフ処理するためのバフ処理装置が提供される。このバフ処理装置は、基板を支持するためのバフテーブルであって、回転可能に構成されたバフテーブルと、第１ないし第３のいずれかの形態のバフパッドの一部が取り付けられる第１のバフヘッドであって、回転可能に構成されるとともに、バフテーブルに近づく方向およびバフテーブルから遠ざかる方向に移動可能に構成され、バフ処理用の処理液を基板に供給するための内部供給ラインが第１のバフヘッドの内部に形成された第１のバフヘッドと、第１ないし第３のいずれかの形態のバフパッドの他の一部が取り付けられる環状の第２のバフヘッドであって、第１のバフヘッドの外側において第１のバフヘッドを取り囲むように配置され、回転可能に構成されるとともに、バフテーブルに近づく方向およびバフテーブルから遠ざかる方向に移動可能に構成された第２のバフヘッドと、を備える。第１の部位は、第１のバフヘッドに取り付けられ、第２の部位は、第２のバフヘッドに取り付けられる。かかるバフ処理装置によれば、第２のバフヘッドに取り付けられる第２のバフパッドが基板と接触することによって、第１のバフヘッドの内部に形成された内部供給ラインから供給される処理液が第２のバフパッドの外部に流出することが抑制される。換言すれば、第２のバフパッドの内側領域にある程度の量の処理液を保持することができる。したがって、第１のバフパッドと基板との間に十分な量の処理液を満遍なく供給することができる。したがって、基板のダメージをいっそう抑制することができる。あるいは
、バフ処理効率を高めることができる。
【００１３】
本発明の第７の形態によれば、基板処理装置が提供される。この基板処理装置は、化学機械研磨装置と、化学機械研磨装置で処理された基板の後処理を行うための第４ないし第６のいずれかの形態のバフ処理装置と、を備える。かかる基板処理装置によれば、第１ないし第６のいずれかの形態と同様の効果を奏する。
【００１４】
本発明の第８の形態によれば、バフ処理装置によって基板をバフ処理するためのバフ処理方法が提供される。このバフ処理方法は、第１の部位と、パッド第１の部位よりも外側においてパッド第１の部位を取り囲むように配置された第２の部位と、を有するバフパッドをバフヘッドに取り付ける工程と、パッド基板を支持するためのバフテーブルにパッド基板を配置する工程と、パッドバフヘッドおよびパッド第１の部位の内部に設けられた、バフ処理用の処理液をパッド基板に供給するための内部供給ラインからパッド処理液を供給しながらパッド基板のバフ処理を行う工程と、を備える。パッド第１の部位とパッド第２の部位とは、特性が相互に異なっている。かかる方法によれば、第４の形態と同様の効果を奏する。
【００１５】
本発明の第９の形態によれば、バフ処理装置によって基板をバフ処理するためのバフ処理方法が提供される。このバフ処理方法は、バフ処理用の処理液をパッド基板に供給するための内部供給ラインが形成された第１のバフヘッドに第１のバフパッドを取り付けるとともに、パッド第１のバフヘッドの外側において該第１のバフヘッドを取り囲むように配置された第２のバフヘッドに第２のバフパッドを取り付ける工程と、基板を支持するためのバフテーブルにパッド基板を配置する工程と、パッド内部供給ラインからパッド処理液を供給しながらパッド基板のバフ処理を行う工程と、を備える。パッド第１の部位とパッド第２の部位とは、特性が相互に異なっている。かかる方法によれば、第６の形態と同様の効果を奏する。
【００１６】
本発明は、上述した形態のほか、基板をバフ処理するための方法など、種々の形態で実現可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施例としての基板処理装置の全体構成を示す概略平面図である。
【図２】研磨ユニットを模式的に示す斜視図である。
【図３Ａ】洗浄ユニットの概略平面図である。
【図３Ｂ】洗浄ユニットの概略側面図である。
【図４】バフ処理モジュールの概略構成を示す図である。
【図５】バフヘッドの内部構造を示す概略図である。
【図６Ａ】バフパッドの構成の一例を示す説明図である。
【図６Ｂ】バフパッドの構成の他の例を示す説明図である。
【図７】代替構成としての、バフヘッドおよびバフパッドの詳細を示す断面図である。
【図８】バフパッドを下方から見た図である
【図９】バフ処理の各工程におけるバフヘッドの制御例を示す図表である。
【図１０Ａ】図９に示す各工程におけるバフヘッドの状態を示す説明図である。
【図１０Ｂ】図９に示す各工程におけるバフヘッドの状態を示す説明図である。
【図１０Ｃ】図９に示す各工程におけるバフヘッドの状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
Ａ．実施例：
図１は、本発明の一実施形態に係る基板処理装置の全体構成を示す平面図である。図１に示すように、基板処理装置１０００は、略矩形状のハウジング１を備える。ハウジング
１の内部は、隔壁１ａ，１ｂによって、ロード／アンロードユニット２と、研磨ユニット３と、洗浄ユニット４と、に区画される。ロード／アンロードユニット２、研磨ユニット３および洗浄ユニット４は、それぞれ独立に組み立てられ、独立に排気される。また、洗浄ユニット４は、基板処理装置に電源を供給する電源供給部（図示省略）と、基板処理動作を制御する制御装置５と、を備える。
【００１９】
ロード／アンロードユニット２は、多数のウェハ（基板）をストックするウェハカセットが載置される２つ以上（本実施形態では４つ）のフロントロード部２０を備える。これらのフロントロード部２０は、ハウジング１に隣接して配置され、基板処理装置の幅方向（長手方向と垂直な方向）に沿って配列される。フロントロード部２０には、オープンカセット、ＳＭＩＦ（Standard Manufacturing Interface）ポッドまたはＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）を搭載することができるように構成されている。
【００２０】
また、ロード／アンロードユニット２には、フロントロード部２０の並びに沿って走行機構２１が配置される。走行機構２１上には、ウェハカセットの配列方向に沿って移動可能な２台の搬送ロボット２２が設置される。搬送ロボット２２は、走行機構２１上を移動することによって、フロントロード部２０に搭載されたウェハカセットにアクセスできるように構成されている。各搬送ロボット２２は、処理前のウェハをウェハカセットから取り出すとともに、処理されたウェハをウェハカセットに戻す。
【００２１】
研磨ユニット３は、ウェハの研磨（平坦化）が行われる領域である。研磨ユニット３は、第１研磨ユニット３Ａ、第２研磨ユニット３Ｂ、第３研磨ユニット３Ｃ、および、第４研磨ユニット３Ｄを備えている。これらの研磨ユニット３Ａ〜３Ｄは、図１に示すように、基板処理装置の長手方向に沿って配列される。
【００２２】
図１に示すように、第１研磨ユニット３Ａは、研磨面を有する研磨パッド１０が取り付けられた研磨テーブル３０Ａと、ウェハを保持して研磨テーブル３０Ａ上の研磨パッド１０に押圧しながら研磨するためのトップリング３１Ａと、研磨パッド１０に研磨液やドレッシング液（例えば、純水）を供給するための研磨液供給ノズル３２Ａと、研磨パッド１０の研磨面のドレッシングを行うためのドレッサ３３Ａと、液体（例えば純水）と気体（例えば窒素ガス）の混合流体または液体（例えば純水）を霧状にして研磨面に噴射するアトマイザ３４Ａと、を備えている。
【００２３】
同様に、第２研磨ユニット３Ｂは、研磨テーブル３０Ｂと、トップリング３１Ｂと、研磨液供給ノズル３２Ｂと、ドレッサ３３Ｂと、アトマイザ３４Ｂと、を備えている。第３研磨ユニット３Ｃは、研磨テーブル３０Ｃと、トップリング３１Ｃと、研磨液供給ノズル３２Ｃと、ドレッサ３３Ｃと、アトマイザ３４Ｃと、を備えている。第４研磨ユニット３Ｄは、研磨テーブル３０Ｄと、トップリング３１Ｄと、研磨液供給ノズル３２Ｄと、ドレッサ３３Ｄと、アトマイザ３４Ｄと、を備えている。
【００２４】
第１研磨ユニット３Ａ、第２研磨ユニット３Ｂ、第３研磨ユニット３Ｃ、および第４研磨ユニット３Ｄは、互いに同一の構成を有しているので、以下、第１研磨ユニット３Ａについてのみ説明する。
【００２５】
図２は、第１研磨ユニット３Ａを模式的に示す斜視図である。トップリング３１Ａは、トップリングシャフト３６に支持される。研磨テーブル３０Ａの上面には研磨パッド１０が貼付される。研磨パッド１０の上面は、ウェハＷを研磨する研磨面を形成する。なお、研磨パッド１０に代えて固定砥粒を用いることもできる。トップリング３１Ａおよび研磨テーブル３０Ａは、矢印で示すように、その軸心周りに回転するように構成される。ウェハＷは、トップリング３１Ａの下面に真空吸着により保持される。研磨時には、研磨液供
給ノズル３２Ａから研磨パッド１０の研磨面に研磨液が供給され、研磨対象であるウェハＷがトップリング３１Ａにより研磨面に押圧されて研磨される。
【００２６】
次に、ウェハを搬送するための搬送機構について説明する。図１に示すように、第１研磨ユニット３Ａおよび第２研磨ユニット３Ｂに隣接して、第１リニアトランスポータ６が配置されている。第１リニアトランスポータ６は、研磨ユニット３Ａ，３Ｂが配列する方向に沿った４つの搬送位置（ロード／アンロードユニット側から順番に第１搬送位置ＴＰ１、第２搬送位置ＴＰ２、第３搬送位置ＴＰ３、第４搬送位置ＴＰ４とする）の間でウェハを搬送する機構である。
【００２７】
また、第３研磨ユニット３Ｃおよび第４研磨ユニット３Ｄに隣接して、第２リニアトランスポータ７が配置される。第２リニアトランスポータ７は、研磨ユニット３Ｃ，３Ｄが配列する方向に沿った３つの搬送位置（ロード／アンロードユニット側から順番に第５搬送位置ＴＰ５、第６搬送位置ＴＰ６、第７搬送位置ＴＰ７とする）の間でウェハを搬送する機構である。
【００２８】
ウェハは、第１リニアトランスポータ６によって研磨ユニット３Ａ，３Ｂに搬送される。第１研磨ユニット３Ａのトップリング３１Ａは、トップリングヘッドのスイング動作により研磨位置と第２搬送位置ＴＰ２との間を移動する。したがって、トップリング３１Ａへのウェハの受け渡しは第２搬送位置ＴＰ２で行われる。同様に、第２研磨ユニット３Ｂのトップリング３１Ｂは研磨位置と第３搬送位置ＴＰ３との間を移動し、トップリング３１Ｂへのウェハの受け渡しは第３搬送位置ＴＰ３で行われる。第３研磨ユニット３Ｃのトップリング３１Ｃは研磨位置と第６搬送位置ＴＰ６との間を移動し、トップリング３１Ｃへのウェハの受け渡しは第６搬送位置ＴＰ６で行われる。第４研磨ユニット３Ｄのトップリング３１Ｄは研磨位置と第７搬送位置ＴＰ７との間を移動し、トップリング３１Ｄへのウェハの受け渡しは第７搬送位置ＴＰ７で行われる。
【００２９】
第１搬送位置ＴＰ１には、搬送ロボット２２からウェハを受け取るためのリフタ１１が配置されている。ウェハは、リフタ１１を介して搬送ロボット２２から第１リニアトランスポータ６に渡される。第１リニアトランスポータ６と、第２リニアトランスポータ７と、洗浄ユニット４と、の間にはスイングトランスポータ１２が配置されている。スイングトランスポータ１２は、第４搬送位置ＴＰ４と第５搬送位置ＴＰ５との間を移動可能なハンドを有している。第１リニアトランスポータ６から第２リニアトランスポータ７へのウェハの受け渡しは、スイングトランスポータ１２によって行われる。ウェハは、第２リニアトランスポータ７によって第３研磨ユニット３Ｃおよび／または第４研磨ユニット３Ｄに搬送される。また、研磨ユニット３で研磨されたウェハはスイングトランスポータ１２によって仮置き台１８０に搬送される。仮置き台１８０に載置されたウェハは、洗浄ユニット４に搬送される。
【００３０】
図３Ａは洗浄ユニット４を示す平面図であり、図３Ｂは洗浄ユニット４を示す側面図である。図３Ａおよび図３Ｂに示すように、洗浄ユニット４は、ロール洗浄室１９０と、第１搬送室１９１と、ペン洗浄室１９２と、第２搬送室１９３と、乾燥室１９４と、バフ処理室３００と、第３搬送室１９５と、に区画されている。
【００３１】
ロール洗浄室１９０内には、縦方向に沿って配列された上側ロール洗浄モジュール２０１Ａおよび下側ロール洗浄モジュール２０１Ｂが配置されている。上側ロール洗浄モジュール２０１Ａは、下側ロール洗浄モジュール２０１Ｂの上方に配置されている。上側ロール洗浄モジュール２０１Ａおよび下側ロール洗浄モジュール２０１Ｂは、洗浄液をウェハの表裏面に供給しながら、回転する２つのロールスポンジをウェハの表裏面にそれぞれ押し付けることによってウェハを洗浄する洗浄機である。上側ロール洗浄モジュール２０１
Ａと下側ロール洗浄モジュール２０１Ｂとの間には、ウェハの仮置き台２０４が設けられている。
【００３２】
ペン洗浄室１９２内には、縦方向に沿って配列された上側ペン洗浄モジュール２０２Ａおよび下側ペン洗浄モジュール２０２Ｂが配置されている。上側ペン洗浄モジュール２０２Ａは、下側ペン洗浄モジュール２０２Ｂの上方に配置されている。上側ペン洗浄モジュール２０２Ａおよび下側ペン洗浄モジュール２０２Ｂは、洗浄液をウェハの表面に供給しながら、回転するペンシルスポンジをウェハの表面に押し付けてウェハの径方向に揺動することによってウェハを洗浄する洗浄機である。上側ペン洗浄モジュール２０２Ａと下側ペン洗浄モジュール２０２Ｂとの間には、ウェハの仮置き台２０３が設けられている。
【００３３】
乾燥室１９４内には、縦方向に沿って配列された上側乾燥モジュール２０５Ａおよび下側乾燥モジュール２０５Ｂが配置されている。上側乾燥モジュール２０５Ａおよび下側乾燥モジュール２０５Ｂは、互いに隔離されている。上側乾燥モジュール２０５Ａおよび下側乾燥モジュール２０５Ｂの上部には、清浄な空気を乾燥モジュール２０５Ａ，２０５Ｂ内にそれぞれ供給するフィルタファンユニット２０７，２０７が設けられている。
【００３４】
第１搬送室１９１には、上下動可能な第１搬送ロボット（搬送機構）２０９が配置される。第２搬送室１９３には、上下動可能な第２搬送ロボット２１０が配置される。第３搬送室１９５には、上下動可能な第３搬送ロボット（搬送機構）２１３が配置される。第１搬送ロボット２０９、第２搬送ロボット２１０、および、第３搬送ロボット２１３は、縦方向に延びる支持軸２１１，２１２，２１４にそれぞれ移動自在に支持されている。第１搬送ロボット２０９、第２搬送ロボット２１０、および、第３搬送ロボット２１３は、内部にモータなどの駆動機構を有しており、支持軸２１１，２１２，２１４に沿って上下に移動可能に構成されている。第１搬送ロボット２０９は、上下二段のハンドを有している。第１搬送ロボット２０９は、図３Ａに点線で示すように、その下側のハンドが上述した仮置き台１８０にアクセス可能な位置に配置されている。
【００３５】
第１搬送ロボット２０９は、仮置き台１８０、上側ロール洗浄モジュール２０１Ａ、下側ロール洗浄モジュール２０１Ｂ、仮置き台２０４、仮置き台２０３、上側ペン洗浄モジュール２０２Ａ、および、下側ペン洗浄モジュール２０２Ｂ、の間でウェハＷを搬送するように動作する。洗浄前のウェハ（スラリーが付着しているウェハ）を搬送するときは、第１搬送ロボット２０９は、下側のハンドを用い、洗浄後のウェハを搬送するときは上側のハンドを用いる。
【００３６】
第２搬送ロボット２１０は、上側ペン洗浄モジュール２０２Ａ、下側ペン洗浄モジュール２０２Ｂ、仮置き台２０３、上側乾燥モジュール２０５Ａ、および、下側乾燥モジュール２０５Ｂ、の間でウェハＷを搬送するように動作する。第２搬送ロボット２１０は、洗浄されたウェハのみを搬送するので、１つのハンドのみを備えている。図１に示す搬送ロボット２２は、上側のハンドを用いて上側乾燥モジュール２０５Ａまたは下側乾燥モジュール２０５Ｂからウェハを取り出し、そのウェハをウェハカセットに戻す。
【００３７】
バフ処理室３００には、上側のバフ処理モジュール３００Ａ、および、下側のバフ処理モジュール３００Ｂが備えられる。第３搬送ロボット２１３は、上側のロール洗浄モジュール２０１Ａ、下側のロール洗浄モジュール２０１Ｂ、仮置き台２０４、上側のバフ処理モジュール３００Ａ、および、下側のバフ処理モジュール３００Ｂ、の間でウェハＷを搬送するように動作する。
【００３８】
本実施形態では、洗浄ユニット４内において、バフ処理室３００、ロール洗浄室１９０、および、ペン洗浄室１９２、を、ロード／アンロードユニット２から遠い方から順番に
並べて配置する例を示したが、これには限られない。バフ処理室３００、ロール洗浄室１９０、および、ペン洗浄室１９２の配置態様は、ウェハの品質およびスループットなどに応じて適宜選択し得る。上側のバフ処理モジュール３００Ａおよび下側のバフ処理モジュール３００Ｂは、同様の構成であるため、以下では、上側のバフ処理モジュール３００Ａについてのみ説明する。
【００３９】
図４は、上側のバフ処理モジュールの概略構成を示す図である。図４に示すように、バフ処理モジュール３００Ａは、基板の一種としてのウェハＷを支持するためのバフテーブル４００と、ウェハＷの処理面にバフ処理を行うためのバフパッド５０２が取り付けられたバフヘッド５００と、バフヘッド５００を保持するためのバフアーム６００と、各種処理液を供給するための液供給系統７００と、バフパッド５０２のコンディショニング（目立て）を行うためのコンディショニング部８００と、を備える。
【００４０】
バフテーブル４００は、ウェハＷを保持する機構を有している。ウェハ保持機構は、本実施例では、真空吸着方式であるが、任意の方式とすることができる。例えば、ウェハ保持機構は、ウェハＷの周縁部の少なくとも１ヶ所においてウェハＷの表面および裏面をクランプするクランプ方式であってもよいし、ウェハＷの周縁部の少なくとも１ヶ所においてウェハＷの側面を保持するローラチャック方式であってもよい。本実施例においては、バフテーブル４００は、ウェハＷの加工面が上方を向くようにウェハＷを保持する。
【００４１】
また、バフテーブル４００は、図示していない駆動機構によって回転軸Ａ周りに回転するように構成されている。バフアーム６００には、回転可能に構成されたシャフト５０４を介してバフヘッド５００が取り付けられている。バフヘッド５００の、ウェハＷ（または、バフテーブル４００）に対向する面には、ウェハＷをバフ処理するためのバフパッド５０２が取り付けられる。バフアーム６００は、バフヘッド５００を回転軸Ｂ周りに回転させるように構成されている。また、バフパッド５０２の面積は、ウェハＷ（または、バフテーブル４００）の面積よりも小さいので、ウェハＷを満遍なくバフ処理できるように、バフアーム６００は、バフヘッド５００を矢印Ｃに示すようにウェハＷの径方向に揺動できるように構成されている。また、バフアーム６００は、バフパッド５０２がコンディショニング部８００に対向する位置までバフヘッド５００を揺動できるように構成されている。バフヘッド５００は、アクチュエータ（図示省略）によってバフテーブル４００に近づく方向およびバフテーブル４００から遠ざかる方向に（本実施例では、上下に）移動可能に構成されている。これにより、ウェハＷに対してバフパッド５０２を所定の圧力で押圧することができる。かかる構成は、シャフト５０４の伸縮によって実現されてもよいし、バフアーム６００の上下運動によって実現されてもよい。
【００４２】
液供給系統７００は、ウェハＷの処理面に純水（図中では、ＤＩＷと表示）を供給するための純水外部ノズル７１０を備える。純水外部ノズル７１０は、純水配管７１２を介して純水供給源７１４に接続される。純水配管７１２には、純水配管７１２を開閉することができる開閉弁７１６が設けられる。制御装置５は、開閉弁７１６の開閉を制御することにより、任意のタイミングでウェハＷの処理面に純水を供給することができる。
【００４３】
また、液供給系統７００は、ウェハＷの処理面に薬液（図中では、Ｃｈｅｍｉと表示）を供給するための薬液外部ノズル７２０を備える。薬液外部ノズル７２０は、薬液配管７２２を介して薬液供給源７２４に接続される。薬液配管７２２には、薬液配管７２２を開閉することができる開閉弁７２６が設けられる。制御装置５は、開閉弁７２６の開閉を制御することにより、任意のタイミングでウェハＷの処理面に薬液を供給することができる。
【００４４】
また、液供給系統７００は、ウェハＷの処理面にスラリー（図中では、Ｓｌｕｒｒｙと
表示）を供給するためのスラリー外部ノズル７３０を備える。スラリー外部ノズル７３０は、スラリー配管７３２を介してスラリー供給源７３４に接続される。スラリー配管７３２には、スラリー配管７３２を開閉することができる開閉弁７３６が設けられる。制御装置５は、開閉弁７３６の開閉を制御することにより、任意のタイミングでウェハＷの処理面にスラリーを供給することができる。
【００４５】
本実施例においては、外部ノズル７１０，７２０，７３０は、いずれも位置が固定されており、予め定められた固定位置に向けて、純水、薬液またはスラリーを供給する。これらの処理液は、ウェハＷの回転によってバフパッド５０２に処理液が効率よく供給される位置に供給される。外部ノズル７１０，７２０，７３０は、各種処理液の２つ以上に共通の１つまたは２つのノズルとして構成されてもよい。また、外部ノズルは、純水、薬液およびスラリーのうちの少なくとも１種類の処理液を供給するように構成されていてもよい。
【００４６】
バフ処理モジュール３００Ａは、さらに、バフアーム６００、バフヘッド５００、および、バフパッド５０２を介して、ウェハＷの処理面に、処理液（純水、薬液、またはスラリー）を選択的に供給できるように構成されている。すなわち、純水配管７１２における純水供給源７１４と開閉弁７１６との間からは分岐純水配管７１２ａが分岐する。同様に、薬液配管７２２における薬液供給源７２４と開閉弁７２６との間からは分岐薬液配管７２２ａが分岐する。スラリー配管７３２におけるスラリー供給源７３４と開閉弁７３６との間からは分岐スラリー配管７３２ａが分岐する。分岐純水配管７１２ａ、分岐薬液配管７２２ａおよび分岐スラリー配管７３２ａは、液供給配管７４０に合流する。分岐純水配管７１２ａには、分岐純水配管７１２ａを開閉することができる開閉弁７１８が設けられる。分岐薬液配管７２２ａには、分岐薬液配管７２２ａを開閉することができる開閉弁７２８が設けられる。分岐スラリー配管７３２ａには、分岐スラリー配管７３２ａを開閉することができる開閉弁７３６が設けられる。
【００４７】
液供給配管７４０は、バフアーム６００の内部、バフヘッド５００の中央内部、および、バフパッド５０２の中央内部と連通している。具体的には、図５に示すように、バフアーム６００、バフヘッド５００およびバフヘッド５００の内部には、内部供給ライン５０６が形成されており、この内部供給ライン５０６は液供給配管７４０と連通している。内部供給ライン５０６は、バフテーブル４００の上面（ウェハＷの処理面）に向けて開口している。かかる構成によれば、バフ処理中において、処理液は、内部供給ライン５０６を介してバフパッド５０２の中央部から供給され、バフヘッド５００の回転による遠心力と処理液の供給圧力とによって、バフパッド５０２とウェハＷとの間で万遍なく広がることができる。
【００４８】
バフヘッド５００の外部に設けられたノズルからウェハＷに処理液を供給する場合には、バフテーブル４００の高速回転時に処理液がバフパッド５０２の中央部まで十分に行き渡らないおそれがある。これは、高速回転によって遠心力が大きくなることに起因する。また、比較的大口径（例えば、３００ｍｍ）のウェハＷに対してバフ処理を行う場合、効率的にバフ処理を行うために、バフヘッド５００の径も比較的大きくなる（例えば、１００ｍｍ）。このため。バフパッド５０２の外部で処理液を供給すると、処理液がバフパッド５０２の中央部まで十分に行き渡らないおそれがある。これらの事象が生じると、バフ処理レート（研磨レートまたは洗浄レート）が低下することになる。しかしながら、本実施例の内部供給ライン５０６から処理液を供給する構成によれば、上述したようにバフパッド５０２とウェハＷとの間で処理液が万遍なく広がるので、処理液の不足に起因するバフ処理レートの低下を抑制できる。しかも、処理液の不足が生じてウェハＷがダメージを受けることを抑制できる。
【００４９】
本実施例では、内部供給ライン５０６の開口部は、バフパッド５０２の中央に１つのみ設けられているが、複数の開口部が設けられていてもよい。例えば、内部供給ライン５０６は、バフヘッド５００内に形成されたウォータープール・ジャケット構造を介して、分散配置された複数の開口に向けて分岐していてもよい。複数の開口部は、それらの径方向の位置が異なるように分散配置されていてもよい。制御装置５は、開閉弁７１８、開閉弁７２８、および、開閉弁７３６、の開閉を制御することにより、任意のタイミングで、ウェハＷの処理面に純水、薬液、スラリーのいずれか１つ、またはこれらの任意の組み合わせの混合液を供給することができる。以上の説明から明らかなように、バフ処理モジュール３００Ａは、外部ノズル７１０，７２０，７３０と、内部供給ライン５０６と、の２系統の処理液供給手段を備えている。これらの２系統のいずれか一方または両方は、選択的に使用することができる。
【００５０】
バフ処理モジュール３００Ａは、外部ノズル７１０，７２０，７３０と、内部供給ライン５０６と、のうちの少なくとも一方を介してウェハＷに処理液を供給するとともにバフテーブル４００を回転軸Ａ周りに回転させ、バフパッド５０２をウェハＷの処理面に押圧し、バフヘッド５００を回転軸Ｂ周りに回転させながら矢印Ｃ方向に揺動することによって、ウェハＷにバフ処理を行うことができる。本実施例では、かかるバフ処理モジュール３００Ａの動作は、制御装置５によって制御される。ただし、バフ処理モジュール３００Ａは、制御装置５に代えて、バフ処理モジュール３００Ａ専用の制御モジュールによって制御されてもよい。なお、バフ処理の際のバフテーブル４００とバフヘッド５００との相対運動は、上述の例に限らず、回転運動、並進運動、円弧運動、往復運動、スクロール運動、角度回転運動（３６０度未満の所定の角度だけ回転する運動）のうちの少なくとも１つによって実現されてもよい。
【００５１】
本願において、バフ処理には、バフ研磨処理およびバフ洗浄処理の少なくとも一方が含まれる。バフ研磨処理とは、ウェハＷに対してバフパッド５０２を接触させながら、ウェハＷとバフパッド５０２を相対運動させ、ウェハＷとバフパッド５０２との間にスラリーを介在させることによりウェハＷの処理面を研磨除去する処理である。バフ研磨処理は、通常、ウェハの表面の凹凸を平坦化したり、トレンチやビア内部以外の表面に形成された余分な膜を除去したりといった目的で行う主研磨の後に、いわゆる仕上げ研磨を行うものである。バフ研磨の除去加工量は、例えば数nm〜10数nm程度である。パフパッド５０２としては、例えば、発砲ポリウレタンと不織布とを積層したパッド（具体的には、例えば、市場で入手できるＩＣ１０００（登録商標）／ＳＵＢＡ（登録商標）系）や、スウェード状の多孔性ポリウレタン非繊維質パッド（具体的には、例えば、市場で入手できるＰＯＬＩＴＥＸ（登録商標））などを用いることができる。バフ研磨処理は、ロール洗浄室１９０においてＰＶＡからなるロールスポンジによってウェハＷに加える物理的作用力、および、ペン洗浄室１９２においてＰＶＡからなるペンスポンジによってウェハＷに加える物理的作用力よりも強い物理的作用力をウェハＷに対して加えることができる処理である。バフ研磨処理によって、スクラッチ等のダメージを有する表層部または異物が付着した表層部の除去、研磨ユニット３における主研磨で除去できなかった箇所の追加除去、または、主研磨後の、微小領域の凹凸や基板全体に渡る膜厚分布といったモフォロジーの改善を実現することができる。
【００５２】
バフ洗浄処理とは、ウェハＷに対してバフパッド５０２を接触させながら、ウェハＷとバフパッド５０２を相対運動させ、ウェハＷとバフパッド５０２との間に洗浄処理液（薬液、純水、または、これらの混合物）を介在させることによりウェハＷ表面の異物を除去したり、処理面を改質したりする仕上げ処理である。バフパッド５０２としては、上述のＩＣ１０００（登録商標）／ＳＵＢＡ（登録商標）系やＰＯＬＩＴＥＸ（登録商標）などが用いられる。バフ洗浄処理は、ロール洗浄室１９０においてＰＶＡからなるロールスポンジによってウェハＷに加える物理的作用力、および、ペン洗浄室１９２においてＰＶＡ
からなるペンスポンジによってウェハＷに加える物理的作用力よりも強い物理的作用力をウェハＷに対して加えることができる処理である。バフ洗浄処理によれば、ＰＶＡからなるスポンジ材料を接触させるだけでは除去できないような、粘着性の大きな異物などを効率的に洗浄除去することができる。また、本発明におけるバフ洗浄処理のために、バフパッドとしてＰＶＡスポンジを用いることも可能である。
【００５３】
かかるバフ処理を、化学機械研磨処理されたウェハＷの後処理として採用することによって、ウェハＷのダメージ（ディフェクト）を抑制しつつ仕上げ研磨を行うことができ、あるいは、化学機械研磨処理で生じたダメージを除去することができる。あるいは、従来のロール洗浄やペン洗浄と比べて、粘着性の大きな異物などを効率的に洗浄除去することができる。
【００５４】
コンディショニング部８００は、バフパッド５０２の表面をコンディショニング（ドレッシング）するための部材である。本実施例では、コンディショニング部８００は、バフテーブル４００の外部に配置されている。代替態様として、コンディショニング部８００は、バフテーブル４００の上方かつバフヘッド５００の下方に移動して、バフパッド５０２のコンディショニングを行ってもよい。この場合、コンディショニングは、処理済みのウェハＷを搬出した後に行われることが望ましい。コンディショニング部８００は、ドレステーブル８１０と、ドレステーブル８１０に設置されたドレッサ８２０と、を備える。ドレステーブル８１０は、図示していない駆動機構によって回転軸Ｄ周りに回転できるように構成されている。ドレッサ８２０は、例えば、ダイヤモンドドレッサ、ブラシドレッサ、またはこれらの組み合わせで形成される。
【００５５】
バフ処理モジュール３００Ａは、バフパッド５０２のコンディショニングを行う際には、バフパッド５０２がドレッサ８２０に対向する位置になるまでバフアーム６００を旋回させる。バフ処理モジュール３００Ａは、ドレステーブル８１０を回転軸Ｄ周りに回転させるとともにバフヘッド５００を回転させ、バフパッド５０２をドレッサ８２０に押し付けることによって、バフパッド５０２のコンディショニングを行う。かかるコンディショニング動作は、例えば、バフ処理されたウェハＷを、次にバフ処理すべきウェハＷと置き換える間に行うことができる。
【００５６】
図６Ａおよび図６Ｂは、バフパッドの構成の例を示す説明図である。図６Ａに示す例では、バフパッド５０２は、第１の部位５０２ａと第２の部位５０２ｂとを備えている。第２の部位５０２ｂは、第１の部位５０２ａよりも外側において、第１の部位５０２ａの周りを取り囲むように配置されている。この例では、第２の部位５０２ｂは、第１の部位５０２ａの外周に隙間なく配置されている。第１の部位５０２ａには、その中心の開口から放射状に形成された複数の溝５２１ａが形成されている。この溝５２１ａは、開口から供給される供給液を径方向外側に導きやすくするため、すなわち、第１の部位５０２ａの全体に広がりやすくするために形成されている。第２の部位５０２ｂには、その周方向に沿って、環状の溝５２１ｂが形成されている。この溝５２１ｂは、径方向外側に向けて移動した供給液を捕捉して、それよりも外側に流出しにくくするために形成されている。このように、第１の部位５０２ａと第２の部位５０２ｂとは、異なる溝形状を備えている。換言すれば、第１の部位５０２ａと第２の部位５０２ｂとは、処理面の形状が異なっている。なお、溝５２１ａ，５２１ｂの形状は、その目的に応じた任意の形状とすることができる。また、溝５２１ａ，５２１ｂの少なくとも一方は、形成されていなくてもよい。第１の部位５０２ａおよび第２の部位５０２ｂは、一体成形されていてもよいし、個別成形されていてもよい。個別成形されている場合、第１の部位５０２ａおよび第２の部位５０２ｂは、接着剤等で一体化されていてもよいし、別体であってもよい。別体の場合、第１の部位５０２ａおよび第２の部位５０２ｂは、バフヘッド５００に別々に取り付けられてもよい。
【００５７】
本実施例では、さらに、第１の部位５０２ａと第２の部位５０２ｂとは、特性が異なっている。具体的には、第２の部位５０２ｂとウェハＷとの間での供給液の流通のしやすさが、第１の部位５０２ａとウェハＷとの間での供給液の流通のしやすさよりも小さくなるように、第１の部位５０２ａと第２の部位５０２ｂが選定される。かかる両者の違いは、例えば、上述した処理面の形状以外の種々の物理特性の違いによって提供される。こうした物理特性には、例えば、材質、硬度（例えばシェア硬度Ｄ）、密度、単層・積層（下層/上層の組み合わせ）、厚さ、溝形状、圧縮率、ポア密度(ポア数)、ポアサイズ、発泡構造(連続気泡または独立気泡)、撥水性・親水性などが含まれる。かかる構成によれば、内部供給ライン５０６から供給される処理液が第２の部位５０２ｂの外部に流出しにくくなる。その結果、第１の部位５０２ａとウェハＷとの間で処理液が万遍なく広がるので、処理液不足に起因するバフ処理レートの低下をいっそう抑制できる。しかも、処理液不足が生じてウェハＷがダメージを受けることをいっそう抑制できる。
【００５８】
図６Ｂは、バフパッド５０２の他の例を示す。図６Ａとの違いは、第１の部位５０２ａと第２の部位５０２ｂとが離間されていることである。つまり、第１の部位５０２ａの外径は、第２の部位５０２ｂの内径よりも小さい。それによって、第１の部位５０２ａと第２の部位５０２ｂとの間には、隙間５３０が形成されている。かかるバフパッド５０２を使用すると、隙間５３０に処理液を滞留させることができるので、図６Ａの構成の効果をいっそう高めることができる。
【００５９】
図７は、バフヘッド５００およびバフアーム６００の代替構成の概略図である。図示するように、バフヘッド５００は、第１のバフヘッド５００ａと第２のバフヘッド５００ｂとを備えている。第１のバフヘッド５００ａは、中央に内部供給ライン５０６の開口が形成されたディスク形状を有している。第２のバフヘッド５００ｂは、環状の形状を有しており、第１のバフヘッド５００ａの径方向外側において第１のバフヘッド５００ａを取り囲むように配置されている。このため、第１のバフヘッド５００ａをインナーヘッド５００ａとも呼び、第２のバフヘッド５００ｂをアウターヘッド５００ｂとも呼ぶ。インナーヘッド５００ａとアウターヘッド５００ｂとは、間隔を隔てて配置されている。
【００６０】
インナーヘッド５００ａは、その上方に延在するシャフト５０４ａに連結されている。同様に、アウターヘッド５００ｂは、その上方に延在するシャフト５０４ｂに連結されている。シャフト５０４ｂは、中空円柱状の形状を有しており、軸受５０９，５１０を介してシャフト５０４ａの周りを取り囲んでいる。このシャフト５０４ｂは、軸受５１１を介して、バフアーム６００の静止部位に取り付けられている。
【００６１】
第１のバフヘッド５００ａの下面（シャフト５０４ａと反対の面）には、第１のバフパッド５０２ａ（インナーパッド５０２ａとも呼ぶ）が取り付けられている。第２のバフヘッド５００ｂの下面には、第２のバフパッド５０２ｂ（アウターパッド５０２ｂとも呼ぶ）が取り付けられている。図８は、インナーパッド５０２ａおよびアウターパッド５０２ｂを下方から見た図である。図示するように、インナーパッド５０２ａおよびアウターパッド５０２ｂは、それぞれ、インナーヘッド５００ａとアウターヘッド５００ｂの下面に追従した形状を有している。本実施例では、インナーパッド５０２ａおよびアウターパッド５０２ｂには、溝は形成されていない。ただし、図６Ａおよび図６Ｂのように、溝が形成されていてもよい。図７および図８に示す例においても、インナーパッド５０２ａおよびアウターパッド５０２ｂは、第２の部位５０２ｂとウェハＷとの間での供給液の流通のしやすさが、第１の部位５０２ａとウェハＷとの間での供給液の流通のしやすさよりも小さくなるように、第１の部位５０２ａと第２の部位５０２ｂが選定される。
【００６２】
シャフト５０４ａは、アクチュエータ５１２に接続されている。このアクチュエータ５
１２によって、シャフト５０４ａおよびインナーヘッド５００ａは、回転可能、かつ、バフテーブル４００に近づく方向およびバフテーブル４００から遠ざかる方向（本実施例では、鉛直方向）に移動可能に構成されている。シャフト５０４ｂは、アクチュエータ５１４に接続されている。このアクチュエータ５１４によって、シャフト５０４ｂおよびアウターヘッド５００ｂは、回転可能、かつ、バフテーブル４００に近づく方向およびバフテーブル４００から遠ざかる方向（本実施例では、鉛直方向）に移動可能に構成されている。本実施例では、インナーヘッド５００ａおよびアウターヘッド５００ｂは、互いに独立して鉛直方向に移動可能に構成されている。さらに、本実施例では、インナーヘッド５００ａおよびアウターヘッド５００ｂは、互いに独立して回転可能に構成されている。すなわち、インナーヘッド５００ａおよびアウターヘッド５００ｂは、互いに異なる動作を行うことができる。
【００６３】
図９は、上述したバフ処理モジュール３００Ａによるバフ処理の各工程におけるバフヘッド５００の制御例を示している。図１０Ａ〜１０Ｃは、図９に示す各工程におけるバフヘッド５００の状態を示している。図９に示すように、この例では、バフ処理が開始されると、まず、プリロード処理が行われる（ステップＳ１０）。プリロード処理とは、処理液をウェハＷ上に事前供給する処理である。プリロード処理では、図９および図１０Ａに示すように、インナーヘッド５００ａは、インナーパッド５０２ａがウェハＷに接触しないように上方に上昇した位置（以下、上昇位置とも呼ぶ）に位置している。つまり、インナーヘッド５００ａおよびインナーパッド５０２ａは、上方に退避した状態にある。一方、アウターヘッド５００ｂは、アウターパッド５０２ｂをウェハＷに接触させるための位置（以下、接触位置とも呼ぶ）に位置している。つまり、アウターヘッド５００ｂおよびアウターパッド５０２ｂは、下降した位置にある。この状態で、内部供給ライン５０６から処理液が供給される。アウターパッド５０２ｂは、ウェハＷに接触しているので、処理液が第２のバフパッド５０２ｂの外部に流出することが抑制される。つまり、処理液の大半は、第２のバフパッド５０２ｂの内側に保持される。かかる構成によれば、バフ処理の開始時には、既に、インナーパッド５０２ａとウェハＷとの間には、十分な量の処理液が満遍なく行き渡る。その結果、ウェハＷにスクラッチが生じてウェハＷにダメージを与えることを抑制することができる。
【００６４】
本実施例では、ステップＳ１０において、インナーヘッド５００ａおよびアウターヘッド５００ｂの回転は、停止されている。さらにバフテーブル４００すなわちウェハＷの回転も、停止されている。アウターパッド５０２ｂの内側に十分な量の処理液Ｌ３が蓄えられた後で、バフテーブル４００が回転される。バフテーブル４００の回転と同時にインナーヘッド５００ａも回転を開始し、さらにインナーヘッド５００ａが下降を開始して、次のステップに移行する。このように、バフテーブル４００の回転が停止した状態でプリロード処理を行うことで、供給した処理液Ｌ３が遠心力により飛散することなく、インナーパッド５０２ａとウェハＷとの間に十分な量の処理液Ｌ３を満遍なく行き渡らせることができる。また、プリロード処理を、バフテーブル４００を回転させた状態で行っても良い。その場合は、アウターパッド５０２ｂがウェハＷに接触する前に内部供給ライン５０６からの処理液Ｌ３の供給を開始することが望ましい。それによってアウターパッド５０２ｂとウェハＷが接触する際に処理液が不足してウェハＷにダメージが生じることを防ぐことができる。ステップＳ１０のプリロード処理において、アウターヘッド５００ｂは、回転してもよく、しなくても良い。アウターヘッド５００ｂを回転させ、本研磨時（下記ステップＳ２０）よりも低い圧力でウェハＷと接触させることで、アウターパッド５０２ｂとウェハＷとの摩擦を軽減することができる。
【００６５】
プリロードが完了すると、次に、ライトポリッシュ、すなわち、バフ研磨処理が実施される（ステップＳ２０）。バフ研磨処理に代えて、バフ洗浄処理が行われてもよい。ステップＳ２０では、図９および図１０Ｂに示すように、インナーヘッド５００ａおよびアウ
ターヘッド５００ｂは、いずれも接触位置に位置している。すなわち、処理液がアウターパッド５０２ｂの外部に流出することを抑制しながら、バフ処理が実施される。かかる構成によれば、バフ処理中に、インナーパッド５０２ａとウェハＷとの間に十分な量の処理液が満遍なく行き渡る。したがって、スクラッチの発生を抑制することができる。また、バフテーブル４００が比較的高速で回転する場合においても、インナーパッド５０２ａとウェハＷとの間に十分な量の処理液を保持できるので、バフ処理レートを向上することができる。
【００６６】
ステップＳ２０では、バフ処理は、インナーパッド５０２ａによって実現され、アウターパッド５０２ｂは、バフ処理性能に大きく寄与しない。つまり、アウターパッド５０２ｂは、主に、その内側領域に処理液を保持するために使用される。このため、制御装置５は、インナーヘッド５００ａがインナーパッド５０２ａを介してウェハＷに作用させる圧力を、求められるバフ処理性能に応じて最適化する。一方、制御装置５は、アウターヘッド５００ｂがアウターパッド５０２ｂを介してウェハＷに作用させる圧力を、処理液を保持するために必要な最低限の圧力に制御する。例えば、アウターヘッド５００ｂによる圧力は、インナーヘッド５００ａによる圧力よりも小さくなるように制御される。同様に、制御装置５は、求められるバフ処理性能に応じて、インナーヘッド５００ａの回転数を最適化する。一方、制御装置５は、アウターヘッド５００ｂの回転数を、処理液の飛散防止のために最適化する。例えば、アウターヘッド５００ｂは、停止状態、または、インナーヘッド５００ａよりも小さい回転数で制御される。アウターヘッド５００ｂは、回転されなくてもよい。
【００６７】
ステップＳ２０において、内部供給ライン５０６からの処理液の供給は、連続的に行われてもよいし、間欠的に行われてもよい。処理液の供給量および供給タイミングは、アウターパッド５０２ｂからの処理液の流出量を考慮して、アウターパッド５０２ｂの内側領域に十分な量の処理液が保持されるように設定されればよい。
【００６８】
代替態様として、アウターヘッド５００ｂは、バフ処理の後期において、上昇位置に移動されてもよい。かかる構成とすれば、バフ処理によって生じた生成物の外部への流出を促すことができる。その結果、生成物によってウェハＷがダメージを受けることを抑制できる。この場合、バフ処理の前期よりも多くの量の処理液が供給されてもよい。
【００６９】
バフ処理が完了すると、次に、内部供給ライン５０６から洗浄液（ここでは、純水）が供給されて液置換が行われる（ステップＳ３０）。液置換によって、バフ研磨処理で用いるスラリーと、ケミカル洗浄（ステップＳ４０）で用いる薬液と、が混合されて反応生成物が生成され、当該反応生成物が洗浄に悪影響を与えること（例えば、基板にダメージを与えること）を抑制できる。ステップＳ３０では、図９および図１０Ｃに示すように、インナーヘッド５００ａは接触位置に位置しており、アウターヘッド５００ｂは上昇されて待避位置に位置している。かかる構成によれば、バフ研磨処理で用いるスラリーおよび液置換に使用された洗浄液の外部への排出が促進される。このため、バフ処理によって生じた生成物のウェハＷ上からの排出を促進することができる。
【００７０】
液置換が完了すると、次に、内部供給ライン５０６から薬液が供給されて、ケミカル洗浄が行われる（ステップＳ４０）。インナーヘッド５００ａおよびアウターヘッド５００ｂの位置は、図９に示すように、ステップＳ３０と同じである。ただし、求められる処理性能によっては、アウターヘッド５００ｂは、接触位置にあってもよい。そして、ケミカル洗浄が完了すると、内部供給ライン５０６から純水が供給されて、純水洗浄（水ポリッシュ）が行われる（ステップＳ５０）。インナーヘッド５００ａおよびアウターヘッド５００ｂの位置は、図９に示すように、ステップＳ３０と同じである。
【００７１】
以上説明したように、バフ処理モジュール３００Ａによれば、各処理工程ごとに各種液の保持または排出を好適に制御して、柔軟な処理を行うことができる。
【００７２】
Ｂ．変形例：
Ｂ−１．変形例１：
バフ処理モジュール３００Ａは、処理液供給手段として、内部供給ライン５０６に加えて、バフヘッド５００の外部に設けられた外部ノズルを備えていてもよい。この場合、外部ノズルは、状況に応じて、補完的に使用されてもよいし、内部供給ライン５０６の代わりに使用されてもよい。
【００７３】
Ｂ−２．変形例２：
図７に示した構成において、インナーパッド５０２ａおよびアウターパッド５０２ｂの間の特性の違いは、バフ処理性能の違いであってもよい。例えば、インナーパッド５０２ａが、求められるバフ処理性能に基づいて決定され、アウターパッド５０２ｂとして、処理液の保持性能を高めるために、密着性の高い、すなわち、柔軟なバフパッドが使用されてもよい。あるいは、インナーパッド５０２ａとして、バフ研磨処理およびバフ洗浄処理のうちの一方に適した特性を有するパッドが採用され、アウターパッド５０２ｂとして、他方に適した特性を有するパッドが採用されてもよい。かかる構成によれば、インナーパッド５０２ａおよびアウターパッド５０２ｂの一方を選択的に使用することによって、バフパッドの付け替えを行うことなく、求められる品質に応じたバフ処理を行うことができる。あるいは、ウェハＷの領域ごとに異なる処理を行い、高精度のバフ処理を実現することができる。例えば、インナーパッド５０２ａとして硬質の発砲ポリウレタンを表層に配置したパッドを用いて、アウターパッド５０２ｂとしてスウェード状の多孔性ポリウレタン非繊維質パッドを用いることができる。あるいは、同じスウェード状のパッドであって、ポアサイズあるいはポア密度の異なるものをインナーパッド５０２ａおよびアウターパッド５０２ｂにそれぞれ用いても良い。
【００７４】
Ｂ−３．変形例３：
図７に示した構成において、インナーパッド５０２ａおよびアウターパッド５０２ｂは、必ずしも、互いに独立制御可能に構成されていなくてもよい。つまり、インナーパッド５０２ａおよびアウターパッド５０２ｂは、独立昇降制御可能に構成されていなくてもよいし、独立回転制御の制御可能に構成されていなくてもよい。例えば、インナーパッド５０２ａおよびアウターパッド５０２ｂが独立昇降制御可能に構成されていない場合であっても、処理液をアウターパッド５０２ｂの内側領域に保持する効果が得られる。この場合、処理液の排出を促進したい場合には、一時的に、インナーパッド５０２ａおよびアウターパッド５０２ｂを上昇させてもよい。
【００７５】
Ｂ−４．変形例４：
上述の実施形態では、ウェハＷの処理面を上向きに保持してバフ処理を行う構成を例示したが、ウェハＷは、任意の向きに保持されてもよい。例えば、ウェハＷは、その処理面が下向きとなるように保持されてもよい。この場合、バフテーブル４００は、上述の実施形態とは逆向きに配置され、バフヘッド５００は、バフテーブル４００よりも下方に配置される。あるいは、ウェハＷは、その処理面が水平方向を向くように保持されてもよい。この場合、外部ノズルからも補完的に処理液が供給されてもよい。例えば、図７に示した構成では、バフテーブル４００は、ウェハＷの保持面が水平方向を向くように配置され、バフヘッド５００は、水平方向に移動可能に構成される。これらの構成であっても、アウターパッド５０２ｂをウェハＷと接触させることによって、アウターパッド５０２ｂの内側領域に処理液を保持することができる。
【００７６】
Ｂ−５．変形例５：
バフ処理モジュール３００Ａ，３００Ｂは、洗浄ユニット４に含まれる構成に限らず、研磨ユニット３に含まれてもよい。
【００７７】
以上、いくつかの実施例に基づいて本発明の実施の形態について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、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、改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。また、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、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各構成要素の任意の組み合わせ、または、省略が可能である。
【符号の説明】
【００７８】
１…ハウジング
１ａ…隔壁
２…ロード／アンロードユニット
３，３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ…研磨ユニット
４…洗浄ユニット
５…制御装置
６，７…リニアトランスポータ
１０…研磨パッド
１１…リフタ
１２…スイングトランスポータ
２０…フロントロード部
２１…走行機構
２２…搬送ロボット
３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ…研磨テーブル
３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄ…トップリング
３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄ…研磨液供給ノズル
３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ，３３Ｄ…ドレッサ
３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ，３４Ｄ…アトマイザ
３６…トップリングシャフト
１８０…仮置き台
１９０…ロール洗浄室
１９１…第１搬送室
１９２…ペン洗浄室
１９３…第２搬送室
１９４…乾燥室
１９５…第３搬送室
２０１Ａ，２０１Ｂ…ロール洗浄モジュール
２０２Ａ，２０２Ｂ…ペン洗浄モジュール
２０３，２０４…仮置き台
２０５Ａ，２０５Ｂ…乾燥モジュール
２０７…フィルタファンユニット
２０９，２１０，２１３…搬送ロボット
２１１…支持軸
３００…バフ処理室
３００Ａ，３００Ｂ…バフ処理モジュール
４００…バフテーブル
５００…バフヘッド
５００ａ…インナーヘッド（第１のバフヘッド）
５００ｂ…アウターヘッド（第２のバフヘッド）
５０２…バフパッド
５０２ａ…第１の部位（インナーパッド、第１のバフパッド）
５０２ｂ…第２の部位（アウターパッド、第２のバフパッド）
５０４，５０４ａ，５０４ｂ…シャフト
５０６…内部供給ライン
５０９，５１０，５１１…軸受
５１２，５１４…アクチュエータ
５２１ａ，５２１ｂ…溝
５３０…隙間
６００…バフアーム
７００…液供給系統
７１０…外部ノズル
７１０…純水外部ノズル
７１２…純水配管
７１２ａ…分岐純水配管
７１４…純水供給源
７１６…開閉弁
７１８…開閉弁
７２０…薬液外部ノズル
７２２…薬液配管
７２２ａ…分岐薬液配管
７２４…薬液供給源
７２６…開閉弁
７２８…開閉弁
７３０…スラリー外部ノズル
７３２…スラリー配管
７３２ａ…分岐スラリー配管
７３４…スラリー供給源
７３６…開閉弁
７４０…液供給配管
８００…コンディショニング部
８１０…ドレステーブル
８２０…ドレッサ
１０００…基板処理装置
Ｗ…ウェハ
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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