(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トップリングと、ターンテーブルとの間にポリッシング対象物を介在させて該ポリッシング対象物の表面を研磨する研磨部を有するポリッシング装置において、
前記研磨部に隣接して研磨すべきポリッシング対象物を前記トップリングに受け渡すロード部と、研磨後のポリッシング対象物を前記トップリングから受け取るアンロード部とを設け、
前記研磨部、ロード部及びアンロード部をカバーで覆い、
該カバー内に排気ダクトを設け、該カバー内の空気を該排気ダクトを通してポリッシング装置の設置ゾーン外に導くことにより、該カバー内の気圧を該設置ゾーン内の気圧より低くし、
前記ターンテーブルの近傍に前記トップリングの洗浄を行うトップリング洗浄部を設け、前記トップリングを前記トップリング洗浄部まで移動可能とし、該トップリング洗浄部を前記カバーにて覆ったことを特徴とするポリッシング装置。
【請求項２】
トップリングと、ターンテーブルとの間にポリッシング対象物を介在させて該ポリッシング対象物の表面を研磨する研磨部を有するポリッシング装置において、
前記研磨部に隣接して研磨すべきポリッシング対象物を前記トップリングに受け渡すロード部と、研磨後のポリッシング対象物を前記トップリングから受け取るアンロード部とを設け、
前記研磨部、ロード部及びアンロード部をカバーで覆い、
該カバー内に排気ダクトを設け、該カバー内の空気を該排気ダクトを通してポリッシング装置の設置ゾーン外に導くことにより、該カバー内の気圧を該設置ゾーン内の気圧より低くし、
前記ターンテーブル上に設けられた研磨布のドレッシングを行うドレッシング装置を設け、前記ターンテーブルに隣接して前記ドレッシング装置の待避部を設け、前記ドレッシング装置を該待避部と前記ターンテーブルとの間で移動可能とし、前記待避部を含むドレッシング装置の移動領域全体を前記カバーにて覆ったことを特徴とするポリッシング装置。
【請求項３】
前記ポリッシング装置はその全体を隔壁で覆い、該隔壁内を前記排気ダクトに連通させた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】
前記排気ダクトの吸引用の開口は前記ターンテーブル上に設けられた研磨布の下方に位置することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のポリッシング装置。
【請求項５】
トップリングと、ターンテーブルとの間にポリッシング対象物を介在させて該ポリッシング対象物の表面を研磨する研磨部を有するポリッシング装置において、
前記研磨部に隣接して研磨すべきポリッシング対象物を前記トップリングに受け渡すロード部と、研磨後のポリッシング対象物を前記トップリングから受け取るアンロード部とを設け、
前記研磨部、ロード部及びアンロード部をカバーで覆い、
該カバー内に排気ダクトを設け、該カバー内の空気を該排気ダクトを通してポリッシング装置の設置ゾーン外に導くことにより、該カバー内の気圧を該設置ゾーン内の気圧より低くし、
前記カバーは分割された複数の分割片からなることを特徴とするポリッシング装置。
【請求項６】
トップリングと、ターンテーブルとの間にポリッシング対象物を介在させて該ポリッシング対象物の表面を研磨する研磨部を有するポリッシング装置において、
前記研磨部に隣接して研磨すべきポリッシング対象物を前記トップリングに受け渡すロード部と、研磨後のポリッシング対象物を前記トップリングから受け取るアンロード部とを設け、
前記研磨部、ロード部及びアンロード部をカバーで覆い、
該カバー内に排気ダクトを設け、該カバー内の空気を該排気ダクトを通してポリッシング装置の設置ゾーン外に導くことにより、該カバー内の気圧を該設置ゾーン内の気圧より低くし、
前記カバーは前記トップリングを支持するシャフトを挿通する開口を有し、該開口は前記トップリングが前記カバー内を移動可能なように前記シャフトの移動軌跡に沿って伸びていることを特徴とするポリッシング装置。
【請求項７】
前記ロード部には、ロード用の機構部と、該機構部の上部空間とを仕切る仕切壁が設けられ、該仕切壁にはポリッシング対象物を前記カバー内に挿入するための開口が設けられ、該開口には開閉可能なシャッタが設けられていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のポリッシング装置。
【請求項８】
前記アンロード部には、アンロード用の機構部と、該機構部の上部空間とを仕切る仕切壁が設けられ、該仕切壁にはポリッシング対象物を前記カバー内から取り出すための開口が設けられ、該開口には開閉可能なシャッタが設けられていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のポリッシング装置。
【請求項９】
トップリングと、上面に研磨布を張ったターンテーブルとの間にポリッシング対象物を介在させて該ポリッシング対象物の表面を研磨する研磨部を有するポリッシング装置において、
前記研磨部を覆うカバー内に連通するとともに前記研磨布の下方に位置する排気ダクトを設け、
前記ターンテーブル上の研磨布のドレッシングを行うドレッシング装置を設け、
前記ターンテーブルに隣接して前記ドレッシング装置の待避部を設け、
前記待避部を含むドレッシング装置を前記カバーで覆ったことを特徴とするポリッシング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は半導体ウエハ等のポリッシング対象物の表面を研磨するポリッシング装置に関し、特に工場のクリーンルームに設置することが可能な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。特に０．５μｍ以下の光リソグラフィの場合、焦点深度が浅くなるためステッパの結像面の平坦度を必要とする。
そこで、半導体ウエハの表面を平坦化することが必要となるが、この平坦化法の１手段としてポリッシング装置により研磨することが行われている。
【０００３】
従来のポリッシング装置は、装置本体からの発塵が多いためにクリーンルームに設置することができなかった。そのため、クリーンルーム外にあるポリッシング装置で半導体ウエハを研磨した後にウエハキャリアでクリーンルーム内に持ち込み、半導体プロセス装置により半導体ウエハにデバイス層を形成することが行われていた。
【０００４】
ところが、上述したように半導体デバイスの高集積化に伴い、半導体ウエハに幾層にもデバイス層を形成する場合が多くなり、幾層ものデバイス層を精密形成するためには、デバイス層上に形成される層の表面も平坦且つ鏡面化する必要がある。そのため、半導体デバイス製造工場のクリーンルーム内にポリッシング装置を配置することが要望されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のポリッシング装置をクリーンルームに配置すると、ポリッシング装置から発生した塵埃がクリーンルーム内を汚染するという問題がある。
【０００６】
またポリッシング装置においては、半導体ウエハの研磨をより良く行うために、通常ターンテーブル上の研磨布の上に研磨砥液が供給される。研磨砥液は、例えば１μｍ以下の粒径の酸化シリコン、酸化セリウム等の研磨材を含む液を用いる。また、研磨砥液には水・研磨材の他に化学的な研磨作用を得るために酸、アルカリ等を入れることもある。この場合、ポリッシング装置から酸性又はアルカリ性のガスおよびミストが排気される恐れがある。
【０００７】
しかしながら、この酸性又はアルカリ性の有害ガスまたはミストをクリーンルーム内に放出した場合、クリーンルーム内を汚染させるとともに、製品の歩どまりを低下させるという問題がある。
【０００８】
本発明は上述の事情に鑑みなされたもので、クリーンルームに配置してもクリーンルーム内を汚染することのないポリッシング装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、本発明の第１の態様は、トップリングと、ターンテーブルとの間にポリッシング対象物を介在させて該ポリッシング対象物の表面を研磨する研磨部を有するポリッシング装置において、前記研磨部に隣接して研磨すべきポリッシング対象物を前記トップリングに受け渡すロード部と、研磨後のポリッシング対象物を前記トップリングから受け取るアンロード部とを設け、前記トップリングの洗浄を行うトップリング洗浄部を設け、前記研磨部、ロード部及びアンロード部をカバーで覆い、該カバー内に排気ダクトを設け、該カバー内の空気を該排気ダクトを通してポリッシング装置の設置ゾーン外に導くことにより、該カバー内の気圧を該設置ゾーン内の気圧より低くすることを特徴とするものである。
本発明の第２の態様は、トップリングと、ターンテーブルとの間にポリッシング対象物を介在させて該ポリッシング対象物の表面を研磨する研磨部を有するポリッシング装置において、前記研磨部に隣接して研磨すべきポリッシング対象物を前記トップリングに受け渡すロード部と、研磨後のポリッシング対象物を前記トップリングから受け取るアンロード部とを設け、前記研磨部、ロード部及びアンロード部をカバーで覆い、該カバー内に排気ダクトを設け、該カバー内の空気を該排気ダクトを通してポリッシング装置の設置ゾーン外に導くことにより、該カバー内の気圧を該設置ゾーン内の気圧より低くし、前記ターンテーブルの近傍に前記トップリングの洗浄を行うトップリング洗浄部を設け、前記トップリングを前記トップリング洗浄部まで移動可能とし、該トップリング洗浄部を前記カバーにて覆ったことを特徴とするものである。
本発明の第３の態様は、トップリングと、ターンテーブルとの間にポリッシング対象物を介在させて該ポリッシング対象物の表面を研磨する研磨部を有するポリッシング装置において、前記研磨部に隣接して研磨すべきポリッシング対象物を前記トップリングに受け渡すロード部と、研磨後のポリッシング対象物を前記トップリングから受け取るアンロード部とを設け、前記研磨部、ロード部及びアンロード部をカバーで覆い、該カバー内に排気ダクトを設け、該カバー内の空気を該排気ダクトを通してポリッシング装置の設置ゾーン外に導くことにより、該カバー内の気圧を該設置ゾーン内の気圧より低くし、前記ターンテーブル上に設けられた研磨布のドレッシングを行うドレッシング装置を設け、前記ターンテーブルに隣接して前記ドレッシング装置の待避部を設け、前記ドレッシング装置を該待避部と前記ターンテーブルとの間で移動可能とし、前記待避部を含むドレッシング装置の移動領域全体を前記カバーにて覆ったことを特徴とするものである。
本発明の第４の態様は、トップリングと、ターンテーブルとの間にポリッシング対象物を介在させて該ポリッシング対象物の表面を研磨する研磨部を有するポリッシング装置において、前記研磨部に隣接して研磨すべきポリッシング対象物を前記トップリングに受け渡すロード部と、研磨後のポリッシング対象物を前記トップリングから受け取るアンロード部とを設け、前記研磨部、ロード部及びアンロード部をカバーで覆い、該カバー内に排気ダクトを設け、該カバー内の空気を該排気ダクトを通してポリッシング装置の設置ゾーン外に導くことにより、該カバー内の気圧を該設置ゾーン内の気圧より低くし、前記カバーは分割された複数の分割片からなることを特徴とするものである。
本発明の第５の態様は、トップリングと、ターンテーブルとの間にポリッシング対象物を介在させて該ポリッシング対象物の表面を研磨する研磨部を有するポリッシング装置において、前記研磨部に隣接して研磨すべきポリッシング対象物を前記トップリングに受け渡すロード部と、研磨後のポリッシング対象物を前記トップリングから受け取るアンロード部とを設け、前記研磨部、ロード部及びアンロード部をカバーで覆い、該カバー内に排気ダクトを設け、該カバー内の空気を該排気ダクトを通してポリッシング装置の設置ゾーン外に導くことにより、該カバー内の気圧を該設置ゾーン内の気圧より低くし、前記カバーは前記トップリングを支持するシャフトを挿通する開口を有し、該開口は前記トップリングが前記カバー内を移動可能なように前記シャフトの移動軌跡に沿って伸びていることを特徴とするものである。
本発明の第６の態様は、トップリングと、上面に研磨布を張ったターンテーブルとの間にポリッシング対象物を介在させて該ポリッシング対象物の表面を研磨する研磨部を有するポリッシング装置において、前記研磨部を覆うカバー内に連通するとともに前記研磨布の下方に位置する排気ダクトを設け、前記ターンテーブル上の研磨布のドレッシングを行うドレッシング装置を設け、前記ターンテーブルに隣接して前記ドレッシング装置の待避部を設け、前記待避部を含むドレッシング装置を前記カバーで覆ったことを特徴とするものである。
【００１０】
【作用】
本発明によれば、研磨部とロード部及びアンロード部等を含む他の付随的な処理部とをカバーにより一体に覆い、且つカバー内の気圧を周囲より低くしている。したがって、研磨部で発生した塵埃や有害ガスおよびミストがクリーンルーム内に飛散することを防止できるとともに他の処理部で発生した塵埃やミストがクリーンルーム内に飛散することを防止できる。また、トップリングの移動領域全体をカバーによって覆い、且つカバー内の気圧を周囲より低くしているため、トップリングの移動中にトップリングに付着した研磨砥液や研磨屑がクリーンルーム内に飛散することがない。
【００１１】
また、本発明の１態様によれば、ポリッシング装置全体を隔壁で覆っているため、研磨部及び他の付随的な処理部を覆うカバーによって画成された処理空間と、隔壁とカバーとの間のバッファ空間と、外部空間（クリーンルーム）の３空間に分割される。処理空間で発生するミストはカバー内で排気されるため、バッファ空間にはミストが飛散したり、付着したりしない。そのため、研磨布を交換する際に、隔壁に形成された扉を開放し、且つカバーを取り外しても、大きな清浄空間であるバッファ空間があるため、カバー内に残留していたミストはバッファ空間内にとどまり、外部空間（クリーンルーム）へは飛散しない。
【００１２】
さらに本発明の１態様によれば、研磨布のドレッシングを行う部分もカバーにより覆い、且つカバー内の気圧を周囲より低くしている。したがって、ドレッシング中に発生するミストがクリーンルーム内に飛散することがない。
【００１３】
また本発明の１態様によれば、排気ダクトの吸引用の開口は研磨布の下方に位置している。そのため、カバー内の気流がミストの降下方向と同じダウンフローとなり、ミストがカバー内で浮遊することがなく、効率よくミストを除去できる。
【００１４】
さらに本発明の１態様によれば、カバーが複数の分割片からなるため、メンテナンス時にカバー全体を取り外す必要はなく、メンテナンスに必要な部分のみを取り外すことができる。
【００１５】
【実施例】
以下、本発明に係るポリッシング装置の一実施例を図１を参照して説明する。図１は本発明の全体構成を示す概略図である。図１において、符号１０はポリッシング装置であり、ポリッシング装置１０はクリーンルームＣ内に設置されている。ポリッシング装置１０の全体は隔壁２０によって覆われており、ポリッシング装置１０からの発塵がクリーンルームＣ内に飛散しないように構成されている。
【００１６】
ポリッシング装置１０は、ターンテーブル１２と、半導体ウエハ２１を保持しつつターンテーブル１２に押し付けるトップリング１１とを備えている。前記ターンテーブル１２はベルト１６を介して駆動モータ１５に連結されている。またターンテーブル１２の上面には研磨布２２が貼設されている。またトップリング１１はトップリング回転用モータ２３とトップリング昇降用シリンダ２４とを備えたトップリングヘッド１３によって保持されており、トップリング１１は昇降可能になっているとともにその軸心の回りに回転可能になっている。そして、トップリング１１は移動部１４によってターンテーブル１２を横切るように移動可能になっている。また、研磨布２２には、その上面に砥液供給ノズル２５より研磨材を含む研磨砥液が供給されるようになっている。
【００１７】
上記構成のポリッシング装置１０において、ターンテーブル１２とトップリング１１の間に半導体ウエハ２１を介在させて半導体ウエハ２１の表面を研磨する。ポリッシング中はターンテーブル１２及びトップリング１１が回転しているため、これらにはじき飛ばされた塵埃や研磨砥液がミスト状に飛散する。また、ポリッシング装置１０は、研磨布、研磨砥液中の砥粒と希釈液との組み合わせ等を適切に選定することにより、様々な研磨対象物をポリッシングすることができる。
【００１８】
例えば、シリコン（Ｓｉ）基板上に形成したＳｉＯ2 絶縁膜をポリッシングする場合、水酸化カリウム（ＫＯＨ）又は水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）水溶液中にコロイダルシリカ（ＳｉＯ2 ）砥粒を含んだ研磨砥液を用いるのが代表的である。また、タングステン（Ｗ）等の金属膜をポリッシングする場合、硝酸（ＨＮＯ3 ）又は硫酸（Ｈ2ＳＯ4）水溶液中に砥粒を含んだ研磨砥液を用いることがある。金属膜のポリッシングにしばしば用いられる硝酸や硫酸は、金属と化学反応を起こし、酸化窒素（ＮＯ）、酸化イオウ（ＳＯ2 ）等の排ガスを生成する。また、トップリング移動部１４は、例えばボールネジ等を具備するから、塵埃や潤滑剤が飛び散る。
【００１９】
そこでこのような各種汚染物を発生する研磨部及び移動部をカバー１７及びカバー１８で覆い、その内部を排気ダクト１９に連通させている。
図２はカバー１７を示す上面図であり、カバー１７は、トップリング１１がロード部３１、ターンテーブル１２、アンロード部３２、トップリング洗浄部３３の間を直線的に移動するポリッシング装置に適用される。なお、ロード部３１は研磨すべき半導体ウエハ２１をトップリング１１に受け渡す部分であり、アンロード部３２は研磨後の半導体ウエハ２１をトップリング１１から受け取る部分であり、トップリング洗浄部３３は研磨後にトップリング１１を洗浄する部分である。
【００２０】
カバー１７は透明の樹脂材からなる複数の分割片から構成されており、ロード部３１、アンロード部３２及びトップリング洗浄部３３からなる各処理部とターンテーブル１２の全体を覆うように形成されている。そして、カバー１７の上面には、トップリング１１を移動させるための直線状の開口１７ａが形成されている。開口１７ａはトップリングシャフト１１ａの径よりわずかに大きな幅を有しており、トップリング１１はカバー１７内に収容された状態で、ターンテーブル１２上及びロード部３１からトップリング洗浄部３３まで往復移動可能になっている。
【００２１】
図３はカバー１７の分割状態を示す図であり、本実施例においてはカバー１７は９個の分割片（１７Ａ，１７Ｂ…１７Ｉ）から構成されている。図４（ａ）は分割部の詳細を示す図であり、図３のIV（ａ）−IV（ａ）線断面図である。図４（ａ）に示されるように、カバー１７の一方の分割片１７Ａにはサポート１７Ｓが溶接によって固定されており、他方の分割片１７Ｂが前記分割片１７Ａに緊密に接触した状態でサポート１７Ｓによって支持されるようになっている。
【００２２】
図４（ｂ）はカバーの着脱部を示す拡大断面図である。図４（ｂ）に示すようにカバー１７の下端には、略Ｌ字型の嵌め込み部材１７ｂが溶接されている。一方、ポリッシング装置側には、カバー１７の形状に対応する角部Ｋが形成されている。カバー１７の嵌め込み部材１７ｂを装置側の角部Ｋに嵌め込むことにより、カバー１７を装置に取付けることができる。
カバー１７内のターンテーブル１２上に張りつけた研磨布２２は、頻繁に交換されるが、カバー１７が複数の分割片１７Ａ，１７Ｂ…からなり、これら分割片を部分的に着脱できるため、研磨布２２の交換を速やかに行うことができる。
【００２３】
またポリッシング装置１０は、ターンテーブル１２の下方にある仕切壁２６によって研磨部側と駆動部側とに仕切られており、前記排気ダクト１９は研磨部を覆うカバー１７内に連通するとともに研磨布２２の下方に位置している第１開口部１９ａと、駆動部側に連通する第２開口部１９ｂと、トップリング移動部１４を覆うカバー１８内に連通する第３開口部１９ｃとを具備している。したがって、空間は、研磨部及び他の付随的な処理部（ロード部３１、アンロード部３２、トップリング洗浄部３３）を覆うカバー１７によって画成された処理空間Ｓ１と、隔壁２０とカバー１７との間のバッファ空間Ｓ２と、外部空間（クリーンルーム）Ｓ３とに大別される。また、隔壁２０には、メンテナンスの際などに、ポリッシング装置にアクセスするための開閉用の扉２０ａが設けられている。
【００２４】
前述した構成のポリッシング装置においては、排気ダクト１９を通してカバー１７，１８及び隔壁２０の内部の空気を該ポリッシング装置１０が設置されているゾーン外に導くことにより、カバー１７，１８及び隔壁２０内の気圧は該ポリッシング装置１０が設置されているクリーンルームＣ内の気圧より低く、即ち、負圧になる。これによりクリーンルームＣ内の空気は全体を覆う隔壁２０内のバッファ空間Ｓ２に流入し、続いてバッファ空間Ｓ２からカバー１７内の処理空間Ｓ１及びカバー１８内に流入し、排気ダクト１９を通って設置ゾーン外に排気されるから、カバー１７及び１８内で発生した塵埃等の汚染物は外部空間（クリーンルーム）Ｓ３に飛散することはない。また、若干の汚染物がカバー１７及び１８内からバッファ空間Ｓ２内に飛散したとしても、バッファ空間Ｓ２も負圧になっているから、この汚染物がバッファ空間Ｓ２からポリッシング装置１０を設置しているクリーンルームＣ内に飛散することはない。
【００２５】
本実施例によれば、研磨部とロード部３１及びアンロード部３２等を含む他の付随的な処理部とをカバー１７により一体に覆い、且つカバー１７内の気圧を周囲より低くしている。したがって、研磨部で発生した塵埃や有害ガスおよびミストが飛散することを防止できるとともに他の処理部で発生した塵埃やミストがクリーンルームＣ内に飛散することを防止できる。また、トップリング１１の移動領域全体をカバー１７によって覆い、且つカバー１７内の気圧を周囲より低くしているため、トップリング１１の移動中にトップリング１１に付着した研磨砥液や研磨屑がクリーンルームＣ内に飛散することがない。
【００２６】
また、本実施例によれば、ポリッシング装置全体を隔壁２０で覆っているため、研磨部及び他の付随的な処理部を覆うカバー１７によって画成された処理空間Ｓ１と、隔壁２０とカバー１７との間のバッファ空間Ｓ２と、外部空間（クリーンルーム）Ｓ３の３空間に分割される。処理空間Ｓ１で発生したミストはカバー１７内で排気されるため、バッファ空間Ｓ２にはミストが飛散したり、付着したりしない。そのため、研磨布２２を交換する際に、隔壁２０に形成された扉２０ａを開放し、且つカバー１７を取り外しても、大きな清浄空間であるバッファ空間Ｓ２があるため、カバー１７内に残留していたミストはバッファ空間Ｓ２内にとどまり、外部空間（クリーンルーム）Ｓ３へは飛散しない。
【００２７】
また本実施例によれば、排気ダクト１９の吸引用の第１開口１９ａは研磨布２２の下方に位置している。そのため、カバー１７内の気流がミストの降下方向と同じダウンフローとなり、ミストがカバー１７内で浮遊することがなく、効率よくミストを除去できる。
【００２８】
さらに本実施例によれば、カバー１７が複数の分割片１７Ａ，１７Ｂ…からなるため、メンテナンス時にカバー全体を取り外す必要はなく、メンテナンスに必要な部分のみを取り外すことができる。
【００２９】
次に、本発明の他の実施例を図５乃至図９を参照して説明する。図５は本発明の全体構成を示す概略図であり、図６は図５のIV−IV線断面図、図７は図５のVII−VII線断面図である。図５において、符号１０はポリッシング装置であり、ポリッシング装置１０はクリーンルームＣ内に設置されている。ポリッシング装置１０の全体は隔壁２０によって覆われており、ポリッシング装置１０からの発塵がクリーンルームＣ内に飛散しないように構成されている。
【００３０】
ポリッシング装置１０は図１に示す実施例の構成とほぼ同様であるが、トップリング１１が直線移動しないで揺動するようになっている。即ち、トップリング１１を支持するトップリングヘッド１３は、トップリング揺動用モータ２９に連結されており、トップリング１１は支柱２７の軸心回りに揺動するようになっている。したがって、図５及び図６に示すように、トップリング１１の揺動軌跡上にロード部３１、アンロード部３２及びトップリング洗浄部３３が配設されている。
【００３１】
また、ターンテーブル１２の上方には、研磨布２２のドレッシング用の回転ブラシ３６が配設されており、この回転ブラシ３６は駆動部３７によって自軸の回りに回転可能であり、且つ揺動軸３８の軸心の回りに揺動可能になっている。更に、回転ブラシ３６はターンテーブル１２と待避部３９（図８に示す）との間を揺動するようになっている。
【００３２】
前記ロード部３１、アンロード部３２、トップリング洗浄部３３からなる各処理部とドレッシング用回転ブラシの待避部３９とターンテーブル１２の全体を覆うようにカバー４０が設置されている。図７は砥液供給ノズル２５とカバー４０との関係を示す図であり、砥液供給ノズル２５は基端部を中心に回転可能になっている。
【００３３】
図８はカバー４０を示す上面図であり、カバー４０は透明の樹脂材からなる複数の分割片から構成されており、ロード部３１、アンロード部３２及びトップリング洗浄部３３からなる各処理部と回転ブラシ３６の待避部３９を含む回転ブラシ３６の移動領域全体とターンテーブル１２の全体を覆うように形成されている。そして、カバー４０の上面には、トップリング１１を揺動可能とするための円弧状の開口４０ａと回転ブラシ３６を揺動可能とするための円弧状の開口４０ｂとが形成されている。開口４０ａ及び４０ｂは、それぞれトップリングシャフト１１ａ及びブラシシャフト３６ａの径よりわずかに大きな幅を有しており、トップリング１１はカバー４０内に収容された状態で、ターンテーブル１２上及びロード部３１からトップリング洗浄部３３まで揺動可能になっており、回転ブラシ３６はターンテーブル１２上及びターンテーブル１２と待避部３９との間を揺動可能になっている。
【００３４】
またポリッシング装置１０は、図５に示されるようにターンテーブル１２の下方にある仕切壁２６によって研磨部側と駆動部側とに仕切られており、前記排気ダクト１９は研磨部を覆うカバー４０内に連通するとともに研磨布２２の下方に位置している第１開口部１９ａと、駆動部側に連通する第２開口部１９ｂとを具備している。したがって、空間は、研磨部及び他の付随的な処理部（ロード部３１、アンロード部３２、トップリング洗浄部３３及びドレッシング部）を覆うカバー４０によって画成された処理空間Ｓ１と、隔壁２０とカバー４０との間のバッファ空間Ｓ２と、外部空間（クリーンルーム）Ｓ３とに大別される。また、隔壁２０には、メンテナンスの際などに、ポリッシング装置にアクセスするための開閉用の扉２０ａが設けられている（図６参照）。
【００３５】
前記仕切壁２６は、図６に示すようにロード部３１及びアンロード部３２にも伸びており、この仕切壁２６によって機構部３１ａ，３２ａと、機構部３１ａ，３２ａの上方の空間とを仕切るようになっている。そして、仕切壁２６には半導体ウエハ２１を出し入れするための開口２６ａ，２６ｂが形成されており、これらの開口２６ａ，２６ｂにはそれぞれシャッタ４２ａ，４２ｂが設置されている。
【００３６】
図９はカバー４０の分割状態を示す図であり、本実施例においてはカバー４０は８個の分割片（４０Ａ，４０Ｂ…４０Ｈ）から構成されている。研磨布２２を交換するときは、３つの分割片４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃのみを取り外せばよい。
【００３７】
図１０はトップリングの押圧手段であるトップリング昇降用シリンダ２４の空気圧系統を示す図である。空気圧系統は空気圧源５１、電磁レギュレータ５２、バルブ（２方弁）Ｖ１〜Ｖ４、絞り５３から構成されている。
【００３８】
電磁レギュレータ５２は、電気信号によって出力圧力を変更する機能を有する。バルブＶ１〜Ｖ４はＡ，Ｂの２つのポートを有し、電気信号によって選択的にいずれかのポートに設定することができ、流路を変更する機能を有する。なお、電気信号を入力しない状態ではＡポートを選択するようになっている。絞り５３は空気流量を調整する働きを有し、トップリング昇降用シリンダ２４のピストンの移動速度を調整する。
【００３９】
トップリング１１をターンテーブル１２に押圧する場合、電磁レギュレータ５２を所定圧力に設定したうえで、バルブＶ１及びＶ２をＢポートにする。これによって、空気圧がシリンダの上部室にかかり、トップリング１１を下降させる。ここで、トップリング１１を上昇位置からターンテーブル１２上まで下降させるときは、電磁レギュレータ５２の圧力を研磨時の圧力より小さく設定する。また、トップリング１１を移動させるときには、全てのバルブＶ１〜Ｖ４をＢポートにすることによってシリンダ室の空気を密閉する。さらに、停電や緊急停止の場合にバルブＶ１〜Ｖ４へ与えていた電気信号が遮断されたときには、全てのバルブＶ１〜Ｖ４がＡポートになるため、トップリング１１は上昇した位置に退避する。
【００４０】
ここで、トップリング昇降用シリンダ２４のストロークＳは、トップリング１１の上端面とカバー４０間の距離Ｌより小さくなるように設定しているため、トップリング１１が上昇してもカバー４０に接触することがない。
また、電磁レギュレータ５２は研磨中にもその出力圧力を変更することができ、研磨中にも押圧力を任意に変更することができるようになっている。
【００４１】
次に、前述のように構成されたポリッシング装置の全体の動作を説明する。
ロード部３１において、研磨する半導体ウエハ２１をトップリング１１にロードする。研磨面を下に向けた半導体ウエハ２１を載置したプッシャ４３が上昇するとともに、シャッタ４２ａが開き半導体ウエハ２１をトップリング１１へ押しつける。このとき、トップリング１１は半導体ウエハ２１を真空吸着し、プッシャ４３が下降しシャッタ４２ａが閉まる。半導体ウエハ２１を保持したトップリング１１は、図５に示すターンテーブル１２上へ回転し、研磨布２２に半導体ウエハ２１を押しつけ研磨する。研磨終了後、トップリング１１はアンロード部３２まで回転し半導体ウエハ２１をアンロードする。ウエハ載置台４４が上昇するとともに、シャッタ４２ｂが開き、載置台４４が半導体ウエハ２１まで達したら、トップリング１１の真空吸着を解除すると同時に、スパウト用の流体をトップリング保持面から噴射し、半導体ウエハ２１をトップリング１１から剥がし載置台４４上にのせる。次に、載置台４４が下降しシャッタ４２ｂを閉じてアンロード動作が終了する。半導体ウエハ２１をアンロードしたトップリング１１は、図５に示すトップリング洗浄部３３まで回転し研磨砥液を洗い落とす。
【００４２】
本実施例によれば、図１乃至図４に示す第１実施例と同様の作用効果が得られるとともに、研磨布２２のドレッシングを行う部分もカバー４０により覆い、且つカバー４０内の気圧を周囲より低くしているため、ドレッシング中に発生するミストがクリーンルームＣ内に飛散することがない。
【００４３】
また、本実施例によれば、ロード部３１およびアンロード部３２にそれぞれシャッタ４２ａ，４２ｂを設けている。したがって、カバー４０内のミストがロード部３１およびアンロード部３２の機器類に付着することがない。なお、カバー４０内の気圧をロード部３１およびアンロード部３２の機器類側より低くなるように排気することにより、ミストが機器類側に極力流れないようにしている。
【００４４】
図１１は、図１に示す構成のポリッシング装置をクリーンルームに設置した状態を示す図である。クリーンルームＣはスクリーン状の床部１０２で仕切られた床下部ＵＦ、床上部に分かれ、該床上部は間仕切パーテーション１０１により、更にワーキングゾーンＷＺとユーティリティゾーンＵＺに分かれている。ワーキングゾーンＷＺの天井には高性能フィルタ１０３が配置され、ユーティリティゾーンＵＺの天井にも高性能フィルタ１０４が配置されている。ワーキングゾーンＷＺ内の空気は矢印ａ，ｂ，ｃ，ｄに示すように、床下部ＵＦからダクト１０５，ファン１０６，空気調和機１０７及び高性能フィルタ１０３を通って循環するようになっている。またユーティリティゾーンＵＺ内の空気は矢印ｅ，ｆ，ｇ，ｈ，ｉに示すように、床下部ＵＦからダクト１０８，ファン１０９，空気調和機１１０及び高性能フィルタ１０４を通って循環するようになっている。
【００４５】
ポリッシング装置１０はユーティリティゾーンＵＺの床部１０２に設置され、排気ダクト１９はクリーンルームＣの外部に連通している。排気ダクト１９を通して図示しないファンにより、カバー１７，１８及び隔壁２０の内部の空気をクリーンルームＣの外に導くことにより、カバー１７，１８及び隔壁２０内の気圧はクリーンルームＣ内の気圧より低くなる。これによりクリーンルーム（ワーキングゾーンＷＺ，ユーティリティゾーンＵＺ）内の空気は、ポリッシング装置１０の全体を覆う隔壁２０内のバッファ空間Ｓ２に流入し、続いてバッファ空間Ｓ２からカバー１７内の処理空間Ｓ１及びカバー１８内に流入し、排気ダクト１９を通ってクリーンルームＣの外に排気される。
【００４６】
また、符号１１１は外気をクリーンルームＣ内に取り入れるためのダクトであり、排気ダクト１９によりクリーンルームＣの外に排出される分の空気は前記ダクト１１１、高性能フィルタ１０３，１０４を通してワーキングゾーンＷＺ，ユーティリティゾーンＵＺに補給される。その補給量はダンパー１１２，１１３により調節される。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、研磨部とロード部及びアンロード部等を含む他の付随的な処理部とをカバーにより一体に覆い、且つカバー内の気圧を周囲より低くしている。したがって、研磨部で発生した塵埃や有害ガスおよびミストがクリーンルーム内に飛散することを防止できるとともに他の処理部で発生した塵埃やミストがクリーンルーム内に飛散することを防止できる。また、トップリングの移動領域全体をカバーによって覆い、且つカバー内の気圧を周囲より低くしているため、トップリングの移動中にトップリングに付着した研磨砥液や研磨屑がクリーンルーム内に飛散することがない。
【００４８】
また、本発明によれば、ポリッシング装置全体を隔壁で覆っているため、研磨部及び他の付随的な処理部を覆うカバーによって画成された処理空間と、隔壁とカバーとの間のバッファ空間と、外部空間（クリーンルーム）の３空間に分割される。処理空間で発生するミストはカバー内で排気されるため、バッファ空間にはミストが飛散したり、付着したりしない。そのため、研磨布を交換する際に、隔壁に形成された扉を開放し、且つカバーを取り外しても、大きな清浄空間であるバッファ空間があるため、カバー内に残留していたミストはバッファ空間内にとどまり、外部空間（クリーンルーム）へは飛散しない。
【００４９】
さらに本発明によれば、研磨布のドレッシングを行う部分もカバーにより覆い、且つカバー内の気圧を周囲より低くしている。したがって、ドレッシング中に発生するミストがクリーンルーム内に飛散することがない。
【００５０】
また本発明によれば、排気ダクトの吸引用の開口は研磨布の下方に位置している。そのため、カバー内の気流がミストの降下方向と同じダウンフローとなり、ミストがカバー内で浮遊することがなく、効率よくミストを除去できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るポリッシング装置の一実施例を示す概略縦断面図である。
【図２】図１に示す実施例のカバーの上面図である。
【図３】図１に示す実施例のカバーの分割状態を示す図である。
【図４】図４（ａ）は図３のIV（ａ）−IV（ａ）線断面図であり、図４（ｂ）はカバーと装置側との着脱状態を説明する説明図である。
【図５】本発明に係るポリッシング装置の他の実施例を示す概略縦断面図である。
【図６】図５のVI−VI線断面図である。
【図７】図５のVII−VII線断面図である。
【図８】図５に示す実施例のカバーの上面図である。
【図９】図５に示す実施例のカバーの分割状態を示す図である。
【図１０】図５に示す実施例のトップリング昇降用シリンダの空気圧系統を示す図である。
【図１１】本発明のポリッシング装置をクリーンルーム内に設置した状態を示す図である。
【符号の説明】
１０    ポリッシング装置
１１    トップリング
１２    ターンテーブル
１７    カバー
１８    カバー
１９    排気ダクト
２０    隔壁
２１    半導体ウエハ
２２    研磨布
２６    仕切壁
３１    ロード部
３２    アンロード部
３３    トップリング洗浄部
４０    カバー
４２ａ，４２ｂ    シャッタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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