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TWI787555B - 基板處理裝置及處理方法 - Google Patents

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TWI787555B
TWI787555B TW108140123A TW108140123A TWI787555B TW I787555 B TWI787555 B TW I787555B TW 108140123 A TW108140123 A TW 108140123A TW 108140123 A TW108140123 A TW 108140123A TW I787555 B TWI787555 B TW I787555B
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山口都章
水野稔夫
小畠厳貴
宮充
豊村直樹
井上拓也
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日商荏原製作所股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種研磨裝置及處理方法，拋光處理裝置及方法，能夠使處理對象物的處理速度提高且使處理對象物的面內均一性提高。拋光處理構件(350)具備：頭，安裝有用於通過與晶圓(W)接觸並進行相對運動從而對晶圓(W)進行規定的處理的拋光墊；以及拋光臂(600-1、600-2)，用於對頭進行保持。頭包含：安裝有比晶圓(W)直徑小的第1拋光墊(502-1)的第1拋光頭(500-1)；以及安裝有比第1拋光墊(502-1)直徑小的第2拋光墊(502-2)的與第1拋光頭(500-1)不同的第2拋光頭(500-2)。

Description

基板處理裝置及處理方法
本發明有關一種基板處理裝置及處理方法。另外，本發明有關一種處理構件、處理組件及處理方法。另外，本發明有關一種研磨裝置及處理方法。另外，本發明有關一種拋光處理裝置及方法。
近年來，用於對處理對象物(例如半導體晶圓等基板或形成於基板的表面的各種膜)進行各種處理的處理裝置被使用。作為處理裝置的一例，例舉用於進行處理對象物的研磨處理等的CMP(化學機械研磨)裝置。
CMP裝置具備用於進行處理對象物的研磨處理的研磨單元、用於進行處理對象物的清洗處理及乾燥處理的清洗單元，以及，向研磨單元交接處理對象物並接收由清洗單元作清洗處理及乾燥處理後的處理對象物的裝載/卸載單元等。另外，CMP裝置具備在研磨單元、清洗單元及裝載/卸載單元內進行處理對象物的搬運的搬運機構。CMP裝置一邊通過搬運機構搬運處理對象物，一邊依次進行研磨、清洗及乾燥的各種處理。
另外，在CMP裝置中，以除去研磨處理後的處理對象物表面的研磨液、研磨殘渣等為目的，有時也設置處理單元，該處理單元具備：設置處理對象物的臺；安裝有比處理對象物直徑小的墊的頭；及對頭進行 保持並在處理對象物面內進行水平運動的臂。處理單元通過使墊與處理對象物接觸並相對運動，從而對處理對象物進行規定的處理。
在此，在以往技術(例如專利文獻1)中採用一種處理單元，該處理單元具備分別安裝有比處理對象物直徑小的複數個墊的複數個頭，以及對複數個頭分別進行保持的複數個臂。根據該以往技術，可以認為由於能夠使複數個墊與處理對象物接觸，因此墊與處理對象物的接觸面積增加，其結果，能夠使處理速度提高。
另外，本申請的申請人還對如下技術申請了專利(專利文獻3)：將精加工處理單元與主要的研磨部分開地設置在CMP裝置內，對基板進行少量追加研磨、清洗，其中該精加工處理單元，在基板研磨後，將比基板直徑小的接觸部件按壓到研磨後的基板並相對於基板進行相對運動。
在此關於包含CMP的平坦化技術，近年來，被研磨材料涉及多方面，另外對其研磨性能(例如平坦性、研磨損傷，進一步還有生產性)的要求變得嚴格。在CMP裝置中，由於半導體裝置的細微化，對研磨性能及清潔度的要求變高。
一般的，在CMP裝置中，處理對象物的清洗大多是通過使輥狀的海綿(以下稱為輥海綿)、小徑的海綿(以下稱為筆形海綿)與處理對象物接觸來進行的。海綿為PVA(polyvinyl alcohol：聚乙烯醇)等軟質的素材。進一步，提議在CMP裝置內設置精加工處理用的單元，其目的在於：為了除去如由這樣的軟質素材無法除去的粘著性的微粒、除去處理對象物表面的微小刮痕而對處理對象物表面進行少量研磨。精加工處理用的單元使比PVA硬質的部件接觸處理對象物來進行精加工處理。(專利文獻5、6)
專利文獻1：美國專利6561881號公報
專利文獻2：日本特開平9-92633號公報
專利文獻3：日本特開平8-71511號公報
專利文獻4：日本特開2010-50436號公報
專利文獻5：日本特開平8-71511
專利文獻6：日本特開2001-135604
然而，採用具備分別安裝有比處理對象物直徑小的複數個墊的複數個頭，以及對複數個頭分別進行保持的複數個臂的處理單元的上述的以往技術未考慮使處理對象物的面內均一性提高。
即，上述的處理單元進行如下處理：使臺及頭旋轉，在使墊與處理對象物接觸的狀態下，使臂沿處理對象物的處理面的徑方向往復擺動，從而對處理對象物的處理面整體進行處理。在此，在擺動臂的情況下，處理對象物的處理面的周緣部與處理面的中央部相比，與墊的接觸時間變短，因此有有損於處理面的周緣部與中央部之間的處理的均一性的情況。
對於該點，我們認為由於以往技術僅僅只使用比處理對象物直徑小的複數個墊，因此即使能夠使處理速度提高，也難以使處理對象物的面內均一性提高。
因此，本申請發明以使處理對象物的處理速度提高且使處理對象物的面內均一性提高為一個課題。
在對研磨性能及清潔度的要求變高的情況下，在CMP裝置 中，有使用比被處理的基板尺寸小的尺寸的拋光墊(buff pad)來處理基板的情況。一般的，比被處理的基板尺寸小的尺寸的拋光墊能夠使局部產生於基板的凹凸平坦化，能夠僅對基板的特定的部分進行研磨，能夠根據基板的位置來調整研磨量，因此控制性優異。另一方面，將基板按壓到比被處理的基板尺寸大的研磨墊來進行研磨的情況下，基板的整個表面一直與研磨墊接觸，因此控制性差，但研磨速度變高。在使用尺寸小的拋光墊來處理基板的情況下，控制性優異，但與將基板按壓到比基板尺寸大的研磨墊來進行研磨的情況相比，有研磨速度降低的傾向。因此，在使用比被處理的基板尺寸小的拋光墊的拋光處理中，需求使處理效率提高。
本發明的一個目的在於，在使用比被處理的基板尺寸小的拋光墊的拋光處理裝置中，使基板的拋光處理效率提高。
另外，如在CMP裝置內設置精加工處理用的單元的以往技術那樣，將精加工單元設置在CMP裝置內來進行精加工處理的話，由於處理工序增加，有生產量(throughput)大幅下降的擔憂。另外，由於處理速率控制還有使處理對象物產生處理等待的情況，特別在處理對象物為金屬膜的情況下，將研磨後的處理對象物在包含藥液成分的濕的狀態下長時間置之不理的話，則有在金屬膜表面上腐蝕進展而導致有對處理性能造成影響的情況。
因此，在包含精加工單元的CMP裝置中，為了回避上述課題並能夠效率地進行搬運，在包含搬運系統的裝置的結構中還有改良的餘地。
因此，本申請發明以如下為一個課題：實現能夠抑制裝置的 生產量降低且能夠在主要的研磨之後進行處理對象物的精加工處理的研磨裝置及處理方法。
〔方式1〕本申請發明的方式1為一種處理構件，該處理構件具備：頭，安裝有墊，該墊用於通過與處理對象物接觸並進行相對運動從而對所述處理對象物進行規定的處理；臂，用於對所述頭進行保持，所述頭包含：安裝有比所述處理對象物直徑小的第1墊的第1頭；以及安裝有比所述第1墊直徑小的第2墊的、與所述第1頭不同的第2頭。
〔方式2〕根據本申請發明的方式2，提供一種具備方式1的處理構件的處理組件，也可以是所述臂具備第1臂，以及與所述第1臂不同的第2臂，所述第1頭保持於所述第1臂，所述第2頭保持於所述第2臂。
〔方式3〕根據本申請發明的方式3，在提供方式2的處理組件時，也可以是，所述第2頭以使所述第2墊與所述處理對象物的周緣部接觸的方式保持於所述第2臂。
〔方式4〕根據本申請發明的方式4，在方式3的處理組件中，也可以是，具備分別安裝有複數個所述第2墊的複數個第2頭，所述複數個第2頭以使所述複數個第2墊在所述處理對象物的周緣方向上相鄰而與所述處理對象物的周緣部接觸的方式保持於所述第2臂。
〔方式5〕根據本申請發明的方式5，在方式1的處理組件中，也可以是，所述臂具備單一的臂，所述第1頭及所述第2頭保持於所述單一的臂。
〔方式6〕根據本申請發明的方式6，在方式5的處理組件中，也可以是，所述第2頭以使所述第2墊至少與所述處理對象物的周緣部接觸 的方式保持於所述單一的臂。
〔方式7〕根據本申請發明的方式7，在方式6的處理組件中，也可以是，所述第1頭及所述第2頭以沿著所述單一的臂的擺動方向相鄰的方式保持於所述單一的臂。
〔方式8〕根據本申請發明的方式8，在方式7的處理組件中或在具備處理構件的處理組件的一方式中，也可以是，具備安裝有複數個所述第2墊的複數個第2頭，所述第1頭保持於所述單一的臂，所述複數個第2頭以沿所述單一的臂的擺動方向而與所述第1頭的兩側相鄰的方式保持於所述單一的臂。
〔方式9〕根據本申請發明的方式9，提供一種具備方式1的處理構件的處理組件，也可以是，所述臂具備第1臂，以及連結於所述第1臂的第2臂，所述第1頭保持於所述第1臂，所述第2頭保持於所述第2臂。
〔方式10〕根據本申請發明的方式10，提供一種具備方式1的處理構件與對所述處理對象物進行保持的臺的處理組件。該處理組件能夠進行如下處理：對所述處理對象物供給處理液，使所述臺及所述頭旋轉，使所述第1及第2墊同時或交替地接觸所述處理對象物，並擺動所述臂，從而對所述處理對象物進行處理。
〔方式11〕根據本申請發明的方式11，在方式2~方式10的任一方式的處理組件中，也可以是，所述處理組件是用於對所述處理對象物進行拋光處理的拋光處理組件。
〔方式12〕根據本申請發明的方式12，在方式2~方式11的任一方式的處理組件中，也可以是，在所述墊包含複數個墊的情況下，至 少一個墊的種類或材質與其他的墊的種類或材質不同。
〔方式13〕根據本申請發明的方式13，在方式2~方式11的任一方式的處理組件中，也可以是，具備用於進行所述墊的修正(conditioning)的複數個修整工具(dresser)。
〔方式14〕根據本申請發明的方式14，在方式13的處理組件中，也可以是，所述複數個修整工具中的至少一個的修整工具的直徑、種類或材質與其他的修整工具的直徑、種類或材質不同。
〔方式15〕根據本申請發明的方式15，提供一種處理方法，該處理方法包含：通過使比處理對象物直徑小的第1墊接觸所述處理對象物並相對運動從而對所述處理對象物進行規定的第1處理；通過使比所述第1墊直徑小的第2墊接觸所述處理對象物並相對運動從而對所述處理對象物進行規定的第2處理。
〔方式16〕根據本申請發明的方式16，在方式15的處理方法中，也可以是，所述第2處理是通過使所述第2墊接觸所述處理對象物的周緣部並相對運動來執行的。
〔方式17〕根據本申請發明的方式17，在方式15或方式16的處理方法中，也可以是，進一步通過使所述第1墊接觸修整工具並相對運動從而進行所述第1墊的修正，通過使所述第2墊接觸修整工具並相對運動從而進行所述第2墊的修正。
〔方式18〕根據本申請發明的方式18，在方式17的處理方法中，也可以是，所述第1處理與所述第2處理同時進行，所述第1墊的修正與所述第2墊的修正同時進行。
〔方式19〕根據本申請發明的方式19，在方式17的處理方法中，也可以是，在所述第1處理中同時進行所述第2墊的修正，在所述第2處理中同時進行所述第1墊的修正。
〔方式20〕根據本申請發明的方式20，在方式17的處理方法中，也可以是，所述第1處理與所述第2處理在不同時刻開始，所述第1墊的修正與所述第2墊的修正在不同時刻開始。
〔方式21〕根據本申請發明的方式21，在方式15~方式20的任一方式的處理方法中，也可以是，在處理組件中，對所述處理對象物供給處理液，使所述臺及所述頭旋轉，使所述第1墊及第2墊同時或交替地接觸所述處理對象物，並擺動所述臂，從而執行所述第1處理及所述第2處理。其中，該處理組件具備：對所述處理對象物進行保持的臺；安裝有所述第1墊及所述所述第2墊的複數個頭；以及用於對所述複數個頭進行保持的一個或複數個臂。
〔方式22〕根據本申請發明的方式22，提供一種用於對處理對象物進行拋光處理的拋光處理裝置，該拋光處理裝置具備：拋光臺，用於支承處理對象物；拋光墊，構成為在支承於拋光臺上的處理對象物上一邊接觸處理對象物一邊擺動來對處理對象物進行拋光處理；以及溫度控制裝置，用於對支承於拋光臺上的處理對象物的溫度進行控制，拋光臺的用於支承處理對象物的面的面積與拋光墊的與處理對象物接觸的面積大致相等或比拋光墊的與處理對象物接觸的面積大。
〔方式23〕根據本申請發明的方式23，在方式22所述的拋光處理裝置中，溫度控制裝置具有送風機，該送風機構成為朝向支承於拋光 臺上的處理對象物供給溫度控制後的氣體。
〔方式24〕根據本申請發明的方式24，在方式22或方式23中所述的拋光處理裝置中，溫度控制裝置具有：用於使流體在拋光臺內循環的流體循環通路；以及用於對通過拋光臺內的流體循環通路的流體的溫度進行控制的溫度控制單元。
〔方式25〕根據本申請發明的方式25，在方式22至方式24的任一方式所述的拋光處理裝置中，溫度控制裝置具有溫度控制單元，該溫度控制單元用於控制對處理對象物進行拋光處理時所使用的漿料(slurry)及/或藥液的溫度。
〔方式26〕根據本申請發明的方式26，在方式25所述的拋光處理裝置中，拋光墊具有流體通路，該流體通路用於使對處理對象物進行拋光處理時所使用的漿料及/或藥液通過所述拋光墊而供給到處理對象物。
〔方式27〕根據本申請發明的方式27，在方式22至方式26的任一方式所述的拋光處理裝置中，拋光處理裝置具有溫度計，該溫度計構成為測定支承於拋光臺上的處理對象物的溫度。
〔方式28〕根據本申請發明的方式28，在方式27所述的拋光處理裝置中，溫度計具有能夠非接觸式地測定處理對象物的溫度的放射溫度計。
〔方式29〕根據本申請發明的方式29，在方式27或方式28所述的拋光處理裝置中，溫度計具有配置於拋光臺內的薄片型面分佈溫度計。
〔方式30〕根據本申請發明的方式30，在方式27至方式29 的任一方式所述的拋光處理裝置中，溫度控制裝置連接於溫度計，溫度控制裝置構成為基於通過溫度計測定的溫度來控制處理對象物的溫度。
〔方式31〕根據本申請發明的方式31，提供一種用於使用比處理對象物尺寸小的拋光墊來進行拋光處理的方法，該方法具有控制被拋光處理的處理對象物的溫度的步驟。
〔方式32〕根據本申請發明的方式32，在方式31所述的方法中，具有將溫度控制後的氣體向處理對象物供給的步驟。
〔方式33〕根據本申請發明的方式33，在方式31或方式32所述的方法中，具有使溫度控制後的流體在流體循環通路循環的步驟，該流體循環通路形成於對處理對象物進行支承的拋光臺內。
〔方式34〕根據本申請發明的方式34，在方式31至方式33的任一方式所述的方法中，具有將溫度控制後的漿料及/或藥液供給給處理對象物的步驟。
〔方式35〕根據本申請發明的方式35，在方式34所述的方法中，具有將溫度控制後的漿料及/或藥液經由形成於所述拋光墊的流體通路供給到處理對象物的步驟。
〔方式36〕根據本申請發明的方式36，在方式31至方式35的任一方式所述的方法中，根據本發明的一實施方式，在用於使用比處理對象物尺寸小的拋光墊來進行拋光處理的方法中，具有測定被拋光處理的處理對象物的溫度的步驟。
〔方式37〕根據本申請發明的方式37，在方式36所述的方法中，具有基於測定的處理對象物的溫度來控制被拋光處理的處理對象物的 溫度的步驟。
〔方式38〕根據本申請發明的方式38，提供一種用於對處理對象物進行拋光處理的拋光處理裝置，該拋光處理裝置具備：拋光臺，用於支承處理對象物；拋光墊，構成為在支承於拋光臺上的處理對象物上一邊接觸處理對象物，一邊擺動來對處理對象物進行拋光處理；以及溫度控制單元，用於對支承於拋光臺上的處理對象物的溫度進行控制，拋光臺的用於支承處理對象物的面的面積和所述拋光墊的與處理對象物接觸的面積大致相等。
〔方式39〕根據本申請發明的方式39，在方式38所述的拋光處理裝置中，進一步具有測定被拋光處理的處理對象物的溫度的溫度測定單元。
〔方式40〕根據本申請發明的方式40，在方式38或方式39所述的拋光處理裝置中，溫度控制單元構成為基於通過溫度測定單元測定的處理對象物的溫度來控制處理對象物的溫度。
〔方式41〕根據本申請發明的方式41，提供一種研磨裝置，該研磨裝置包含：研磨單元，一邊使研磨工具接觸處理對象物，一邊使所述處理對象物與所述研磨工具相對運動從而對所述處理對象物進行研磨；第一搬運用自動裝置(first conveying robot)，將未研磨的處理對象物搬運到所述研磨單元及/或從所述研磨單元搬運研磨後的處理對象物；以及清洗單元，所述清洗單元具有：至少一個清洗組件；進行所述處理對象物的精加工處理的拋光處理組件；以及在所述清洗組件與所述拋光處理組件之間搬運所述處理對象物的、與所述第一搬運用自動裝置不同的第二搬運用自動 裝置。
〔方式42〕根據本申請發明的方式42，在方式41的研磨裝置中，也可以是，所述清洗單元具有：內部具有所述清洗組件的清洗室；內部具有所述拋光處理組件的拋光處理室；以及配置於所述清洗室與所述拋光處理室之間的搬運室，所述第二搬運用自動裝置配置於所述搬運室。
〔方式43〕根據本申請發明的方式43，在方式42的研磨裝置中，也可以是，所述搬運室內部的壓力比所述拋光處理室內部的壓力高。
〔方式44〕本申請發明的方式44，在方式42的研磨裝置中，也可以是，在所述拋光處理室中，在上下方向上配置兩個拋光處理組件。
〔方式45〕根據本申請發明的方式45，在方式41至方式44的任一方式的研磨裝置中，所述拋光處理組件具有：將所述處理對象物的處理面朝向上方進行保持的拋光臺；比所述處理對象物直徑小且與所述處理對象物接觸來進行所述處理對象物的精加工處理的拋光部件；以及對所述拋光部件進行保持的拋光頭，能夠通過使所述拋光部件接觸所述處理對象物，供給拋光處理液，同時使所述處理對象物與所述拋光部件相對運動，從而進行所述處理對象物的精加工處理。
〔方式46〕根據本申請發明的方式46，在方式45的研磨裝置中，所述拋光處理組件還具備：用於進行所述拋光部件的修正的修整工具(dresser)；以及用於對所述修整工具進行保持的修整工具臺(dress table)，所述拋光處理組件能夠使所述修整工具臺及所述拋光頭旋轉，使所述拋光部件接觸所述修整工具，從而進行所述拋光部件的修正。
〔方式47〕根據本申請發明的方式47，在方式45或方式46 的研磨裝置中，在所述拋光處理室中，在上下方向上配置兩個拋光處理組件，所述兩個拋光處理組件所使用的所述拋光部件或所述兩個拋光處理組件所使用的用於精加工處理的拋光處理液中的至少一方能夠為相互不同。
〔方式48〕根據本申請發明的方式48，提供一種處理方法，該處理方法具有：研磨工序，一邊使研磨工具接觸處理對象物，一邊使所述處理對象物與所述研磨工具相對運動從而對所述處理對象物進行研磨；第一搬運工序，通過第一搬運用自動裝置，為了執行所述研磨工序而搬運未研磨的處理對象物及/或搬運所述研磨工序結束後的處理對象物；清洗工序，清洗所述處理對象物；拋光處理工序，進行所述處理對象物的精加工處理；與所述第一搬運工序不同的第二搬運工序，通過與所述第一搬運用自動裝置不同的第二搬運用自動裝置，在所述清洗工序與所述拋光處理工序之間搬運所述處理對象物。
〔方式49〕根據本申請發明的方式49，在方式48所述的處理方法中，也可以是，通過搬運室的內部的所述第二搬運用自動裝置執行所述第二搬運工序，所述搬運室配置於在內部具有執行所述清洗工序的清洗組件的清洗室與在內部具有執行所述拋光處理工序的拋光處理組件的拋光處理室之間。
〔方式50〕根據本申請發明的方式50，在方式49所述的處理方法中，也可以是，所述搬運室內部的壓力比所述拋光處理室內部的壓力高。
〔方式51〕根據本申請發明的方式51，在方式49所述的處理方法中，也可以是，通過在所述拋光處理室中在上下方向配置的兩個拋光 處理組件執行所述拋光處理工序。
〔方式52〕根據本申請發明的方式52，在方式48至方式51的任一方式所述的處理方法中，通過拋光處理組件執行所述拋光處理工序，該拋光處理組件具有：將所述處理對象物的處理面朝向上方進行保持的拋光臺；比所述處理對象物直徑小且與所述處理對象物來進行所述處理對象物的精加工處理的拋光部件；以及對所述拋光部件進行保持的拋光頭，所述拋光處理工序能夠具備：工序(A)，使所述拋光部件接觸所述處理對象物，供給拋光處理液，同時使所述處理對象物與所述拋光部件相對運動從而進行所述處理對象物的拋光處理的主拋光工序；工序(B)，在所述主拋光工序之後清洗所述處理對象物的處理對象物清洗工序，以及工序(C)，在所述處理對象物清洗工序之後，在下一個處理對象物進入所述拋光處理組件之前進行所述拋光臺的清洗的拋光臺清洗工序。
〔方式53〕根據本申請發明的方式53，在方式52所述的處理方法中，所述拋光處理工序能夠進一步包含如下工序：通過使修整工具臺及所述拋光頭旋轉，並使所述拋光部件接觸所述修整工具，從而進行所述拋光部件的修正，其中，修整工具臺用於對用於進行所述拋光部件的修正的修整工具進行保持。
〔方式54〕根據本申請發明的方式54，在方式52或方式53所述的處理方法中，也可以是，在所述拋光處理室中在上下方向上配置的兩個拋光處理組件中，使所使用的所述拋光部件或所使用的用於精加工處理的拋光處理液中的至少一方為相互不同，從而執行所述拋光處理工序。
〔方式55〕根據本申請發明的方式55，在方式52或方式53 所述的處理方法中，所述處理對象物清洗工序能夠包含至少一個如下工序：工序(A)，通過供給純水，同時進行拋光處理，從而除去拋光處理液的拋光化學沖洗工序；工序(B)，一邊供給與所述主拋光工序時不同的拋光處理液，一邊進行拋光處理的化學拋光處理工序；以及工序(C)，不使所述拋光部件接觸所述處理對象物，而使用在所述化學拋光處理工序中使用的拋光處理液或純水來對所述處理對象物進行洗淨清洗的工序。
〔方式56〕根據本申請發明的方式56，在方式52至方式55的任一方式所述的處理方法中，所述拋光處理工序，能夠在所述處理對象物清洗工序中開始修整工具洗淨(dress rinse)處理，修整工具洗淨處理是清洗所述修整工具的表面的處理。
〔方式57〕根據本申請發明的方式57，在方式52至方式56的任一方式所述的處理方法中，所述拋光處理工序能夠在進行所述拋光部件的修正之前或之後的至少一方進行墊洗淨(pad rinse)處理，該墊洗淨處理係在所述拋光部件與所述修整工具相對配置的狀態下清洗所述拋光部件的處理。
300A‧‧‧上側拋光處理組件
300B‧‧‧下側拋光處理組件
350‧‧‧拋光處理構件
400‧‧‧拋光臺
500‧‧‧拋光頭
500-1‧‧‧第1拋光頭
500-2‧‧‧第2拋光頭
502‧‧‧拋光墊
502-1‧‧‧第1拋光墊
502-2‧‧‧第2拋光墊
502-3‧‧‧第3拋光墊
600‧‧‧拋光臂
600-1‧‧‧第1拋光臂
600-2‧‧‧第2拋光臂
610，610-1，610-2‧‧‧軸
620‧‧‧端部
810‧‧‧修整工具臺
820,820-1,820-2‧‧‧修整工具
2-300A‧‧‧拋光處理組件
2-400‧‧‧拋光臺
2-410‧‧‧流體通路
2-500‧‧‧拋光頭
2-502‧‧‧拋光墊
2-600‧‧‧拋光臂
2-900‧‧‧溫度控制單元
2-902‧‧‧送風機
2-910‧‧‧流體循環通路
2-950‧‧‧放射溫度計
2-952‧‧‧薄片型面分佈溫度計
3-3‧‧‧研磨單元
3-4‧‧‧清洗單元
3-5‧‧‧控制裝置
3-10‧‧‧研磨墊
3-190‧‧‧輥清洗室
3-191‧‧‧第1搬運室
3-192‧‧‧筆清洗室
3-193‧‧‧第2搬運室
3-194‧‧‧乾燥室
3-195‧‧‧第3搬運室
3-201A‧‧‧上側輥清洗組件
3-201B‧‧‧下側輥清洗組件
3-202A‧‧‧上側筆清洗組件
3-202B‧‧‧下側筆清洗組件
3-205A‧‧‧上側乾燥組件
3-205B‧‧‧下側乾燥組件
3-300‧‧‧拋光處理室
3-300A‧‧‧上側拋光處理組件
3-300B‧‧‧下側拋光處理組件
3-400‧‧‧拋光臺
3-410‧‧‧支撐導向件
3-500‧‧‧拋光頭
3-502‧‧‧拋光墊
3-510‧‧‧開口
3-530,3-530a,3-530b,3-530c,3-530d,3-580‧‧‧槽
3-535‧‧‧狹窄部
3-540‧‧‧外周端
3-550‧‧‧外周部
3-560,3-570‧‧‧突狀部
3-600‧‧‧拋光臂
3-700‧‧‧液供給系統
3-800‧‧‧修正部
3-810‧‧‧修整工具臺
3-820‧‧‧修整工具
3-1000‧‧‧研磨裝置
W‧‧‧晶圓
圖1是表示本實施方式的處理裝置的整體結構的俯視圖。
圖2是示意地表示研磨單元的立體圖。
圖3A是清洗單元的俯視圖，圖3B是清洗單元的側視圖。
圖4是表示上側拋光處理組件的概要結構的圖。
圖5是表示第1實施方式的拋光處理構件的概要結構的圖。
圖6是表示第2實施方式的拋光處理構件的概要結構的圖。
圖7是表示第3實施方式的拋光處理構件的概要結構的圖。
圖8是表示第4實施方式的拋光處理構件的概要結構的圖。
圖9是表示第5實施方式的拋光處理構件的概要結構的圖。
圖10是表示第6實施方式的拋光處理構件的概要結構的圖。
圖11是表示第7實施方式的拋光處理構件的概要結構的圖。
圖12是本實施方式的處理方法的流程圖。
圖13是本實施方式的處理方法的流程圖。
圖14是本實施方式的處理方法的流程圖。
圖15是本實施方式的處理方法的流程圖。
圖16是表示關於兩種不同的漿料A、B的墊溫度與研磨速度的關係的曲線圖。
圖17是表示關於不同直徑的研磨墊的研磨時間與研磨溫度的關係的曲線圖。
圖18是概要地表示能夠在根據一實施方式的本發明的拋光處理裝置中利用的拋光處理組件的圖。
圖19是表示根據一實施方式的具有用於控制拋光處理中的晶圓W的溫度的送風機的拋光處理裝置的概要頂視圖。
圖20是表示根據一實施方式的具有用於控制拋光處理中的晶圓W的溫度的溫度控制單元及流體循環通路的拋光處理裝置的概要剖視圖。
圖21是表示根據一實施方式的具有用於控制拋光處理中的晶圓W的溫度的溫度調整單元及流體通路的拋光處理裝置的概要剖視圖。
圖22是表示根據一實施方式的具有用於控制拋光處理中的晶圓W的溫度的溫度調整單元的拋光處理裝置的概要側視圖。
圖23是表示根據一實施方式的具有用於測定拋光處理中的晶圓W的溫度的放射溫度計的拋光處理裝置的概要側視圖。
圖24是表示根據一實施方式的具有用於測定拋光處理中的晶圓W的溫度的薄片型面分佈溫度計的拋光處理裝置的概要側視圖。
圖25是表示本實施方式的研磨裝置的整體結構的俯視圖。
圖26是示意地表示研磨單元的立體圖。
圖27A是清洗單元的俯視圖，圖27B是清洗單元的側視圖。
圖28是表示上側拋光處理組件的概要結構的圖。
圖29是表示本實施方式的研磨裝置的處理方法的一例的圖。
圖30是表示本實施方式的研磨裝置的處理方法的一例的圖。
圖31是表示本實施方式的處理方法的一例的圖。
圖32是表示墊洗淨處理的概要的圖。
圖33是表示墊修整處理的概要的圖。
圖34是表示修整工具洗淨處理的概要的圖。
圖35A是表示拋光墊的結構的一例的圖。
圖35B是表示拋光墊的結構的一例的圖。
圖35C是表示拋光墊的結構的一例的圖。
圖35D是表示拋光墊的結構的一例的圖。
圖35E是表示拋光墊的結構的一例的圖。
圖35F是表示拋光墊的結構的一例的圖。
圖36是用於對由拋光臂決定的拋光墊的擺動範圍進行說明的圖。
圖37是用於對拋光臂的擺動速度的控制的概要進行說明的圖。
圖38是表示拋光臂的擺動速度的控制的一例的圖。
圖39是表示拋光臂的擺動方式的變化的圖。
以下，基於圖1~圖15對本申請發明的一實施方式的處理構件、處理組件及處理方法進行說明。
<處理裝置>
圖1是表示本發明的一實施方式的處理裝置的整體結構的俯視圖。如圖1所示，用於對處理對象物進行處理的處理裝置(CMP裝置)1000具備大致矩形的殼體1。殼體1的內部被隔壁1a、1b劃分為裝載/卸載單元2、研磨單元3及清洗單元4。裝載/卸載單元2、研磨單元3及清洗單元4分別獨立組裝，獨立地排氣。另外，清洗單元4具備向處理裝置供給電源的電源供給部(省略圖示)，以及控制處理動作的控制裝置5。
<裝載/卸載單元>
裝載/卸載單元2具備兩個以上(在本實施方式中為四個)載放晶圓盒的前裝載部20，該晶圓盒貯存多個處理對象物(例如晶圓(基板))。這些前裝載部20與殼體1相鄰配置，且沿處理裝置的寬度方向(與長度方向垂直的方向)排列。以在前裝載部20能夠搭載開放式匣盒、SMIF(Standard Manufacturing Interface：標準製造介面)盒或FOUP(Front Opening Unified Pod：前開式晶圓盒)的方式構成。在此，SMIF及FOUP是通過在內部收納晶圓盒並由隔壁覆蓋，從而能夠保持與外部空間獨立的環境的密閉容器。
另外，在裝載/卸載單元2上，沿前裝載部20的排列敷設有行進機構21。在行進機構21上設置有兩臺能夠沿晶圓盒的排列方向移動的搬運用自動裝置(裝載機、搬運機構)22。搬運用自動裝置22構成為通過在行進機構21上移動，從而對搭載於前裝載部20的晶圓盒進行存取。各搬運用自動裝置22在上下具備兩個機械手。在將處理後的晶圓放回晶圓盒時使用上側的機械手。在將處理前的晶圓從晶圓盒取出時使用下側的機械手。這樣，能夠分開使用上下的機械手。進一步，搬運用自動裝置22的下側的機械手構成為能夠使晶圓反轉。
裝載/卸載單元2由於是需要保持為最潔淨的狀態的區域，因此裝載/卸載單元2的內部一直維持比處理裝置外部、研磨單元3、及清洗單元4均高的壓力。研磨單元3由於使用漿料作為研磨液而是最髒的區域。因此，在研磨單元3的內部形成負壓，且該壓力被維持成低於清洗單元4的內部壓力。在裝載/卸載單元2設置有過濾器風扇單元(未圖示)，該過濾器風扇單元(未圖示)具有HEPA(High Efficiency Particulate Air Filter)過濾器、ULPA(Ultra Low Penetration Air Filter)過濾器、或化學過濾器等潔淨空氣過濾器。從過濾器風扇單元一直吹出去除微粒、有毒蒸氣或有毒氣體後的潔淨空氣。
<研磨單元>
研磨單元3是進行晶圓的研磨(平坦化)的區域。研磨單元3具備第1研 磨組件3A、第2研磨組件3B、第3研磨組件3C、及第4研磨組件3D。如圖1所示，第1研磨組件3A、第2研磨組件3B、第3研磨組件3C及第4研磨組件3D沿處理裝置的長度方向排列。
如圖1所示，第1研磨組件3A具備：研磨臺30A，安裝有具有研磨面的研磨墊(研磨工具)10；頂環31A，用於一邊保持晶圓並將晶圓按壓到研磨臺30A上的研磨墊10，一邊對晶圓進行研磨；研磨液供給噴嘴32A，用於給研磨墊10供給研磨液、修整液(例如純水)；修整工具33A，用於進行研磨墊10的研磨面的修整；及噴霧器34A，噴射液體(例如純水)與氣體(例如氮氣)的混合流體或液體(例如純水)來去除研磨面上的漿料、研磨生成物及修整所產生的研磨墊殘渣。
同樣，第2研磨組件3B具備研磨臺30B、頂環31B、研磨液供給噴嘴32B、修整工具33B及噴霧器34B。第3研磨組件3C具備研磨臺30C、頂環31C、研磨液供給噴嘴32C、修整工具33C及噴霧器34C。第4研磨組件3D具備研磨臺30D、頂環31D、研磨液供給噴嘴32D、修整工具33D及噴霧器34D。
第1研磨組件3A、第2研磨組件3B、第3研磨組件3C及第4研磨組件3D由於互相具有相同的結構，因此，以下僅對第1研磨組件3A進行說明。
圖2是示意地表示第1研磨組件3A的立體圖。頂環31A支承於頂環旋轉軸36。在研磨臺30A的上表面貼附有研磨墊10。研磨墊10的上表面形成對晶圓W進行研磨的研磨面。另外，也能夠使用固結磨料代替研磨墊10。頂環31A及研磨臺30A如箭頭所示，構成為繞其軸心旋轉。晶圓W通過 真空吸附保持在頂環31A的下表面。在研磨時，在研磨液從研磨液供給噴嘴32A供給到研磨墊10的研磨面的狀態下，作為研磨對象的晶圓W被頂環31A按壓在研磨墊10的研磨面並被研磨。
<搬運機構>
接著，對用於搬運晶圓的搬運機構進行說明。如圖1所示，與第1研磨組件3A及第2研磨組件3B相鄰而配置有第1線性傳送裝置(first linear transporter)6。第1線性傳送裝置6是在沿研磨單元3A、3B排列的方向的四個搬運位置(從裝載/卸載單元側開始依次為第1搬運位置TP1、第2搬運位置TP2、第3搬運位置TP3、第4搬運位置TP4)之間搬運晶圓的機構。
另外，與第3研磨組件3C及第4研磨組件3D相鄰而配置有第2線性傳送裝置7。第2線性傳送裝置7是在沿研磨單元3C、3D排列的方向的三個搬運位置(從裝載/卸載單元側開始依次為第5搬運位置TP5、第6搬運位置TP6、第7搬運位置TP7)之間搬運晶圓的機構。
晶圓通過第1線性傳送裝置6被搬運到研磨單元3A、3B。第1研磨組件3A的頂環31A通過頂環頭的擺動動作在研磨位置與第2搬運位置TP2之間移動。因此，在第2搬運位置TP2進行晶圓向頂環31A的交接。同樣，第2研磨組件3B的頂環31B在研磨位置與第3搬運位置TP3之間進行移動，在第3搬運位置TP3進行晶圓向頂環31B的交接。第3研磨組件3C的頂環31C在研磨位置與第6搬運位置TP6之間進行移動，在第6搬運位置TP6進行晶圓向頂環31C的交接。第4研磨組件3D的頂環31D在研磨位置與第7搬運位置TP7之間進行移動，在第7搬運位置TP7進行晶圓向頂環31D的交接。
在第1搬運位置TP1配置有從搬運用自動裝置22接收晶圓用的升降器11。晶圓通過該升降器11而從搬運用自動裝置22被轉移到第1線性傳送裝置6。閘門(未圖示)位於升降器11與搬運用自動裝置22之間，並設置於隔壁1a，在晶圓搬運時打開閘門將晶圓從搬運用自動裝置22傳遞到升降器11。另外，在第1線性傳送裝置6、第2線性傳送裝置7與清洗單元4之間配置有擺動式傳送裝置12。擺動式傳送裝置12具有可在第4搬運位置TP4與第5搬運位置TP5之間移動的機械手。晶圓從第1線性傳送裝置6向第2線性傳送裝置7的交接由擺動式傳送裝置12進行。晶圓由第2線性傳送裝置7搬運到第3研磨組件3C及/或第4研磨組件3D。另外，在研磨單元3被研磨的晶圓經由擺動式傳送裝置12被搬運到清洗單元4。另外，在擺動式傳送裝置12的側方配置有設置於未圖示的框架的晶圓W的暫置臺180。暫置臺180與第1線性傳送裝置6相鄰地配置，且位於第1線性傳送裝置6與清洗單元4之間。
<清洗單元>
圖3(a)是表示清洗單元4的俯視圖，圖3(b)是表示清洗單元4的側視圖。如圖3(a)及圖3(b)所示，清洗單元4在此被劃分為輥清洗室190、第1搬運室191、筆清洗室192、第2搬運室193、乾燥室194、拋光處理室300及第3搬運室195。另外，能夠使研磨單元3、輥清洗室190、筆清洗室192、乾燥室194及拋光處理室300的各室間的壓力平衡是：乾燥室194>輥清洗室190及筆清洗室192>拋光處理室300≧研磨單元3。在研磨單元中使用研磨液，在拋光處理室中有時也使用研磨液作為拋光處理液。由此，通過成為如上所述的壓力平衡，特別地能夠防止研磨液中的磨料這樣的微粒成分流 入清洗及乾燥室，由此能夠維持清洗及乾燥室的清潔度。
在輥清洗室190內配置有沿縱向排列的上側輥清洗組件201A及下側輥清洗組件201B。上側輥清洗組件201A配置於下側輥清洗組件201B的上方。上側輥清洗組件201A及下側輥清洗組件201B是一邊將清洗液供給到晶圓的正反面，一邊通過旋轉的兩個海綿輥(第1清洗工具)分別按壓晶圓的正反面來清洗晶圓的清洗機。在上側輥清洗組件201A與下側輥清洗組件201B之間設置有晶圓的暫置臺204。
在筆清洗室192內配置有沿縱向排列的上側筆清洗組件202A及下側筆清洗組件202B。上側筆清洗組件202A配置於下側筆清洗組件202B的上方。上側筆清洗組件202A及下側筆清洗組件202B是一邊將清洗液供給到晶圓的表面，一邊通過旋轉的筆形海綿按壓晶圓的表面並在晶圓的直徑方向擺動來清洗晶圓的清洗機。在上側筆清洗組件202A與下側筆清洗組件202B之間設置有晶圓的暫置臺203。
在乾燥室194內配置沿縱向排列的上側乾燥組件205A及下側乾燥組件205B。上側乾燥組件205A及下側乾燥組件205B相互隔離。在上側乾燥組件205A及下側乾燥組件205B的上部設置有將清潔的空氣分別供給到乾燥組件205A、205B內的過濾器風扇單元207A、207B。
上側輥清洗組件201A、下側輥清洗組件201B、上側筆清洗組件202A、下側筆清洗組件202B、暫置臺203、上側乾燥組件205A及下側乾燥組件205B經由螺栓等固定於未圖示的框架。
在第1搬運室191配置有能夠上下動的第1搬運用自動裝置(搬運機構)209。在第2搬運室193配置有能夠上下動的第2搬運用自動裝 置210。在第3搬運室195配置有能夠上下動的第3搬運用自動裝置(搬運機構)213。第1搬運用自動裝置209、第2搬運用自動裝置210及第3搬運用自動裝置213分別移動自如地支承於沿縱向延伸的支承軸211、212、214。第1搬運用自動裝置209、第2搬運用自動裝置210及第3搬運用自動裝置213構成為內部具有電動機等的驅動機構，且能夠沿支承軸211、212、214上下移動自如。第1搬運用自動裝置209與搬運用自動裝置22同樣具有上下兩段的機械手。如圖3(a)虛線所示，在第1搬運用自動裝置209中，其下側的機械手配置於能夠到達上述暫置臺180的位置。第1搬運用自動裝置209的下側的機械手到達暫置臺180時，打開設置於隔壁1b的閘門(未圖示)。
第1搬運用自動裝置209以在暫置臺180、上側輥清洗組件201A、下側輥清洗組件201B、暫置臺204、暫置臺203、上側筆清洗組件202A及下側筆清洗組件202B之間搬運晶圓W的方式動作。在搬運清洗前的晶圓(附著有漿料的晶圓)時，第1搬運用自動裝置209使用下側的機械手，在搬運清洗後的晶圓時使用上側的機械手。
第2搬運用自動裝置210以在上側筆清洗組件202A、下側筆清洗組件202B、暫置臺203、上側乾燥組件205A及下側乾燥組件205B之間搬運晶圓W的方式動作。第2搬運用自動裝置210由於僅搬運清洗後的晶圓，因此僅具備一個機械手。圖1所示搬運用自動裝置22使用上側的機械手從上側乾燥組件205A或下側乾燥組件205B取出晶圓，並將該晶圓放回晶圓盒。搬運用自動裝置22的上側機械手到達乾燥組件205A、205B時，打開設置於隔壁1a的閘門(未圖示)。
在拋光處理室300具備上側拋光處理組件300A及下側拋光 處理組件300B。第3搬運用自動裝置213以在上側的輥清洗組件201A、下側的輥清洗組件201B、暫置臺204、上側拋光處理組件300A及下側拋光處理組件300B之間搬運晶圓W的方式動作。
另外，在本實施方式中，例示了在清洗單元4內，將拋光處理室300、輥清洗室190及筆清洗室192按從離裝載/卸載單元2遠的位置起依序排列地配置的例子，但不限定於此。拋光處理室300、輥清洗室190及筆清洗室192的配置方式能夠根據晶圓的品質及生產量等適當地選擇。另外，在本實施方式中，例示了具備上側拋光處理組件300A及下側拋光處理組件300B的例子，但不限定於此，也可以僅具備一方的拋光處理組件。另外，在本實施方式中，除拋光處理室300外，例舉了輥清洗組件及筆清洗組件作為清洗晶圓W的組件進行了說明，但不限定於此，還能夠進行雙流體噴射清洗(2FJ清洗)或高頻超聲波(Megasonic)清洗。雙流體噴射清洗是使承載於高速氣體的微小液滴(霧)從雙流體噴嘴朝向晶圓W噴出並衝撞，利用由微小液滴向晶圓W表面的衝撞所產生的衝擊波來去除晶圓W表面的微粒等(清洗)。高頻超聲波清洗是對清洗液施加超聲波，使由清洗液分子的振動加速度所產生的作用力作用到微粒等附著粒子來去除微粒。以下，對上側拋光處理組件300A及下側拋光處理組件300B進行說明。由於上側拋光處理組件300A及下側拋光處理組件300B為相同結構，因此僅對上側拋光處理組件300A進行說明。
<拋光處理組件>
圖4是表示上側拋光處理組件的概要結構的圖。如圖4所示，上側拋光 處理組件300A具備：設置有晶圓W的拋光臺400、拋光處理構件350、用於供給拋光處理液的液供給系統700及用於進行拋光墊502的修整(磨銳)的修正部800。拋光處理構件350具備：拋光頭500，安裝有用於對晶圓W的處理面進行拋光處理的拋光墊502；以及臂600，對拋光頭500進行保持。另外，在圖4中，為了對拋光處理構件350的基本的結構進行說明，示出具備單一的拋光臂600與單一的拋光頭500的拋光處理構件350的例。然而，實際上，本實施方式的拋光處理構件350為圖5之後所說明的結構。
另外，拋光處理液至少包含DIW(純水)、清洗藥液及漿料這樣的研磨液中的一種。拋光處理的方式主要有兩種，一種是將在作為處理對象的晶圓上殘留的漿料、研磨生成物的殘渣這樣的污染物在與拋光墊接觸時除去的方式，另一種是將附著有上述污染物的處理對象通過研磨等而除去一定量的方式。在前者，拋光處理液較佳為清洗藥液、DIW，在後者較佳為研磨液。但是，在後者，對於CMP後的被處理面的狀態(平坦性、殘膜量)的維持來說，希望是在上述處理中的除去量例如少於10nm，較佳為5nm以下，在該情況下，有時不需要通常程度的CMP的除去速度。在這樣的情況下，也可以通過適當對研磨液進行稀釋等處理從而進行處理速度的調整。另外，拋光墊502例如由發泡聚氨酯類的硬墊、絨面革類的軟墊或者海綿等形成。拋光墊的種類根據處理對象物的材質、要除去的污染物的狀態適當選擇即可。例如在污染物埋入處理對象物表面的情況下，也可以使用更容易對污染物作用物理力的硬墊，即硬度、剛性較高的墊作為拋光墊。另一方面，在處理對象物為例如Low-k(低介電常數)膜等機械強度較小的材料的情況下，為了降低被處理面的損傷，也可以使用軟墊。另外，在拋光 處理液為如漿料這樣的研磨液的情況下，由於僅靠拋光墊的硬度、剛性不能確定處理對象物的除去速度、污染物的除去效率、損傷發生的有無，因此也可以適當選擇。另外，在這些拋光墊的表面也可以實施例如同心圓狀槽、XY槽、螺旋槽、放射狀槽這樣的槽形狀。進一步，也可以在拋光墊內設置至少一個以上貫通拋光墊的孔，通過該孔而供給拋光處理液。另外，也可以使用例如PVA海綿這樣的拋光處理液能夠浸透的海綿狀的材料作為拋光墊。由此，能夠使拋光墊面內的拋光處理液的流動分佈均一化，能夠迅速排出拋光處理中除去的污染物。
拋光臺400具有吸附晶圓W的機構。另外，拋光臺400能夠通過未圖示的驅動機構繞旋轉軸A旋轉。另外，拋光臺400也可以通過未圖示的驅動機構使晶圓W進行角度旋轉運動或滾動運動。拋光墊502安裝於拋光頭500的與晶圓W相對的面。拋光頭500能夠通過未圖示的驅動機構繞旋轉軸B旋轉。另外，拋光頭500能夠通過未圖示的驅動機構將拋光墊502按壓在晶圓W的處理面。拋光臂600能夠使拋光頭500如箭頭C所示地在晶圓W的半徑或直徑的範圍內移動。另外，拋光臂600能夠使拋光頭500擺動至拋光墊502與修正部800相對的位置為止。
修正部800是用於修正拋光墊502的表面的部件。修正部800具備修整工具臺810與設置於修整工具臺810的修整工具820。修整工具臺810能夠通過未圖示的驅動機構繞旋轉軸D旋轉。另外，修整工具臺810也可以通過未圖示的驅動機構使修整工具820進行滾動運動。修整工具820由在表面電沉積固定有金剛石的粒子的，或金剛石磨料配置於與拋光墊接觸的接觸面的整個面或局部的金剛石修整工具，樹脂製的刷毛配置於與拋光墊 接觸的接觸面的整個面或局部的刷形修整工具，或者它們的組合形成。
上側拋光處理組件300A在進行拋光墊502的修正時使拋光臂600回旋直到拋光墊502與修整工具820相對的位置為止。上側拋光處理組件300A通過使修整工具臺810繞旋轉軸D旋轉且使拋光頭500回旋，將拋光墊502按壓在修整工具820來進行拋光墊502的修正。作為修正條件，修正負荷為80N以下，從拋光墊502的壽命的觀點看為40N以下更好。另外，希望是拋光墊502及修整工具820的轉速在500rpm以下進行使用。另外，在本實施方式中，表示了晶圓W的處理面及修整工具820的修整面沿水平方向設置的例子，但不限定於此。例如，上側拋光處理組件300A能夠以使晶圓W的處理面及修整工具820的修整面沿鉛直方向設置的方式來配置拋光臺400及修整工具臺810。在該情況下，拋光臂600及拋光頭500配置為能夠使拋光墊502與配置於鉛直方向的晶圓W的處理面接觸來進行拋光處理，且能夠使拋光墊502與配置於鉛直方向的修整工具820的修整面接觸來進行修正處理。另外，也可以是拋光臺400或修整工具臺810任一方配置於鉛直方向，以配置於拋光臂600的拋光墊502相對於各檯面成為垂直的狀態使拋光臂600的全部或一部分旋轉。
液供給系統700具備用於對晶圓W的處理面供給純水(DIW)的純水噴嘴710。純水噴嘴710經由純水配管712連接於純水供給源714。在純水配管712設置有能夠開閉純水配管712的開閉閥716。控制裝置5能夠通過控制開閉閥716的開閉，在任意的時刻對晶圓W的處理面供給純水。
另外，液供給系統700具備用於給晶圓W的處理面供給藥液(Chemi)的藥液噴嘴720。藥液噴嘴720經由藥液配管722連接於藥液供給 源724。在藥液配管722設置有能夠開閉藥液配管722的開閉閥726。控制裝置5能夠通過控制開閉閥726的開閉，在任意的時刻對晶圓W的處理面供給藥液。
上側拋光處理組件300A能夠經由拋光臂600、拋光頭500及拋光墊502向晶圓W的處理面選擇性地供給純水、藥液或漿料等研磨液。
即，從純水配管712中的純水供給源714與開閉閥716之間分支了分支純水配管712a。另外，從藥液配管722中的藥液供給源724與開閉閥726之間分支了分支藥液配管722a。分支純水配管712a、分支藥液配管722a及連接於研磨液供給源734的研磨液配管732匯流於液供給配管740。在分支純水配管712a設置有能夠有開閉分支純水配管712a的開閉閥718。在分支藥液配管722a設置能夠開閉分支藥液配管722a的開閉閥728。在研磨液配管732設置有能夠開閉研磨液配管732的開閉閥736。
液供給配管740的第1端部連接於分支純水配管712a、分支藥液配管722a及研磨液配管732這三系統的配管。液供給配管740通過拋光臂600的內部、拋光頭500的中央及拋光墊502的中央而延伸。液供給配管740的第2端部朝向晶圓W的處理面開口。控制裝置5能夠通過控制開閉閥718、開閉閥728及開閉閥736的開閉，在任意的時刻向晶圓W的處理面供給純水、藥液、漿料等研磨液的任一種或它們的任意的組合的混合液。
上側拋光處理組件300A能夠經由液供給配管740向晶圓W供給處理液且使拋光臺400繞旋轉軸A旋轉，將拋光墊502按壓在晶圓W的處理面，並使拋光頭500一邊繞旋轉軸B旋轉，一邊在箭頭C方向上擺動，從而進行對晶圓W的拋光處理。另外，雖然作為拋光處理中的條件，基本上本 處理是通過機械作用除去瑕疵，但另一方面考慮對晶圓W的損傷的降低，希望是壓力在3psi以下，較佳為在2psi以下。另外，考慮拋光處理液的面內分佈，希望是晶圓W及拋光頭500的轉速為1000rpm以下。另外，拋光頭500的移動速度為300mm/sec以下。然而，根據晶圓W及拋光頭500的轉速及拋光頭500的移動距離，最適當的移動速度的分佈是不同的，因此希望是在晶圓W面內拋光頭500的移動速度是可變的。作為該情況下的移動速度的變化方式，希望是例如為如下方式：能夠將晶圓W面內的擺動距離分割成複數個區間，對各個區間設定移動速度。另外，作為拋光處理液流量，為了在晶圓W及拋光頭500高速旋轉時也保持充足的處理液的晶圓面內分佈，大流量較好。然而另一方面，由於處理液流量增加導致處理成本的增加，因此希望是流量在1000ml/min以下，較佳為在500ml/min以下。
在此，作為拋光處理，包含拋光研磨處理與拋光清洗處理的至少一方。
拋光研磨處理是指如下處理：一邊使拋光墊502接觸晶圓W，一邊使晶圓W與拋光墊502相對運動，通過在晶圓W與拋光墊502之間介入漿料等研磨液來對晶圓W的處理面進行研磨除去。拋光研磨處理是如下處理：能夠對晶圓W施加比在輥清洗室190中通過海綿輥對晶圓W施加的物理作用力及在筆清洗室192中通過筆形海綿對晶圓W施加的物理作用力強的物理作用力。通過拋光研磨處理，能夠實現附著有污染物的表層部的除去、未能由研磨單元3中的主研磨去除的部位的追加除去、或主研磨後的形貌改善。
拋光清洗處理為如下處理：一邊使拋光墊502接觸晶圓W， 一邊使晶圓W與拋光墊502相對運動，通過使清洗處理液(藥液或藥液與純水)介入晶圓W與拋光墊502之間來去除晶圓W表面的污染物，對處理面進行改性。拋光清洗處理是如下處理：能夠對晶圓W施加比在輥清洗室190中通過海綿輥對晶圓W施加的物理作用力及在筆清洗室192中通過筆形海綿對晶圓W施加的物理作用力強的物理作用力。
<拋光處理構件>
<第1實施方式>
接著，對拋光處理構件350進行詳細說明。圖5是表示第1實施方式的拋光處理構件的概要結構的圖。另外，在以下的說明中，對上側拋光處理組件300A內的拋光處理構件進行說明，但不限定於此。即，也能夠對具備頭和臂的處理構件使用以下的實施方式，其中，該頭安裝有墊，該墊用於通過與處理對象物接觸並相對運動而對處理對象物進行規定的處理，該臂用於對頭進行保持。
如圖5所示，第1實施方式的拋光處理構件350具備第1拋光臂600-1及與第1拋光臂600-1不同的第2拋光臂600-2。具體而言，第1拋光臂600-1為沿拋光臺400的晶圓W設置面延伸且以拋光臺400的外部的軸610-1為支點而能夠沿拋光臺400的晶圓W設置面轉動的臂。第2拋光臂600-2為沿拋光臺400的晶圓W設置面延伸且以拋光臺400的外部的軸610-2為支點而能夠沿拋光臺400的晶圓W設置面轉動的臂。
拋光處理構件350具備安裝有比晶圓W直徑小的第1拋光墊502-1的第1拋光頭500-1。另外，拋光處理構件350具備安裝有比第1拋光墊 502-1直徑小的第2拋光墊502-2的與第1拋光頭500-1不同的第2拋光頭500-2。
第1拋光頭500-1保持於第1拋光臂600-1的與軸610-1相反的一側的端部620-1。第2拋光頭500-2保持於第2拋光臂600-2的與軸610-2相反的一側的端部620-2。
第1拋光臂600-1及第2拋光臂600-2能夠沿晶圓W的處理面水平運動。例如在進行拋光處理時，在使第1拋光墊502-1與晶圓W接觸的狀態下，第1拋光臂600-1能夠在晶圓W的中央部與周緣部之間擺動。另外，在進行拋光處理時，在使第2拋光墊502-2與晶圓W接觸的狀態下，第2拋光臂600-2能夠在晶圓W的周緣部水平運動。
另外，如圖5所示，為了對第1拋光墊502-1進行修正，第1拋光臂600-1能夠在第1修整工具820-1與晶圓W之間水平運動。同樣，為了對第2拋光墊502-2進行修正，第2拋光臂600-2能夠在第2修整工具820-2與晶圓W之間水平運動。
在此，如圖5所示，第1拋光頭500-1以第1拋光墊502-1在水平運動時與晶圓W的中央部接觸的方式保持於第1拋光臂600-1。另外，第2拋光頭500-2以第2拋光墊502-2在水平運動時與晶圓W的周緣部接觸的方式保持於第2拋光臂600-2。另外，作為水平運動的種類，有直線動、圓弧運動。另外，作為運動方向，例如有從晶圓W的中心側向周緣部或向其反方向的一方向運動，或以晶圓W中心側或周緣部側為起點的在晶圓半徑或直徑的範圍內的往復運動。另外，在水平運動時，各拋光臂的運動速度也可以是在運動範圍內能夠變更的。這是因為拋光墊的滯留時間的分佈影響晶圓W的處理速度的分佈。作為該情況下的移動速度的變化方式，例如希望為如 下方式：能夠將晶圓W面內的擺動距離分割成複數個區間，對各個區間設定移動速度。
第1拋光墊502-1及第2拋光墊502-2比晶圓W直徑小。例如晶圓W為Φ300mm的情況下，希望是第1拋光墊502-1及第2拋光墊502-2較佳為Φ100mm以下，更佳為Φ60~100mm。這是因為拋光墊的直徑越大，與晶圓的面積比就越小，因此增加了晶圓的拋光處理速度。另一方面，關於晶圓的面內均一性，反而是拋光墊的直徑越小，面內均一性越提高。這是因為單位處理面積變小。因此，在本實施方式中，除第1拋光墊502-1以外，還採用比第1拋光墊502-1直徑小的第2拋光墊502-2。另外，第1拋光墊502-1及第2拋光墊502-2的種類及材質無須相同，可以配置為不同。另外也可以根據各拋光墊的種類、材質及墊直徑而配置不同種類的第1修整工具820-1及第2修整工具820-2。
根據本實施方式，拋光處理構件350能夠使用複數個拋光墊(第1拋光墊502-1及第2拋光墊502-2)來進行拋光處理。拋光處理構件350例如能夠通過第1拋光墊502-1及第2拋光墊502-2而同時地進行拋光處理。另外，拋光處理構件350能夠一邊通過修整工具820-1、820-2交替修正第1拋光墊502-1及第2拋光墊502-2一邊進行拋光處理。無論在何種情況下，由於進行拋光處理時的拋光墊與晶圓W的接觸面積變大，因此本實施方式的拋光處理構件350能夠使拋光處理的處理速度提高。
此外，根據本實施方式，能夠使用大小不同的拋光墊(第1拋光墊502-1及第2拋光墊502-2)進行拋光處理。因此，例如，拋光處理構件350能夠通過第1拋光墊502-1而主要對晶圓W的周緣部以外的區域進行拋 光處理，通過比第1拋光墊502-1直徑小的第2拋光墊502-2而主要對晶圓W的周緣部進行拋光處理。其結果，根據本實施方式的拋光處理構件350，能夠使晶圓W的面內均一性提高。
<第2實施方式>
接著，對第2實施方式的拋光處理構件350進行說明。圖6是表示第2實施方式的拋光處理構件的概要結構的圖。
如圖6所示，第2實施方式的拋光處理構件350具備第1拋光臂600-1及與第1拋光臂600-1不同的第2拋光臂600-2。具體而言，第1拋光臂600-1為沿拋光臺400的晶圓W設置面延伸且以拋光臺400的外部的軸610-1為支點而能夠沿拋光臺400的晶圓W設置面轉動的臂。第2拋光臂600-2為沿拋光臺400的晶圓W設置面延伸且以拋光臺400的外部的軸610-2為支點而能夠沿拋光臺400的晶圓W設置面轉動的臂。
拋光處理構件350具備安裝有比晶圓W直徑小的第1拋光墊502-1的第1拋光頭500-1。另外，拋光處理構件350具備分別安裝有比第1拋光墊502-1直徑小的複數個第2拋光墊502-2、第3拋光墊502-3的與第1拋光頭500-1不同的複數個第2拋光頭500-2、第3拋光頭500-3。
第1拋光頭500-1保持於第1拋光臂600-1的與軸610-1相反的一側的端部620-1。第2拋光頭500-2、第3拋光頭500-3保持於第2拋光臂600-2的與軸610-2相反的一側的端部620-2。
第1拋光臂600-1及第2拋光臂600-2能夠沿晶圓W的處理面水平運動。例如在進行拋光處理時，在使第1拋光墊502-1與晶圓W接觸的狀 態下，第1拋光臂600-1能夠在晶圓W的中央部與周緣部之間水平運動。另外，在進行拋光處理時，在使第2拋光墊502-2及第3拋光墊502-3與晶圓W接觸的狀態下，第2拋光臂600-2能夠在晶圓W的周緣部水平運動。
另外，如圖6所示，為了對第1拋光墊502-1進行修正，第1拋光臂600-1能夠在第1修整工具820-1與晶圓W之間水平運動。同樣，為了對第2拋光墊502-2及第3拋光墊502-3進行修正，第2拋光臂600-2能夠在第2修整工具820-2與晶圓W之間水平運動。
在此，如圖6所示，第1拋光頭500-1以在水平運動時第1拋光墊502-1與晶圓W的中央部接觸的方式保持於第1拋光臂600-1。另外，第2拋光頭500-2、第3拋光頭500-3以在水平運動時第2拋光墊502-2、第3拋光墊502-3與晶圓W的周緣部接觸的方式保持於第2拋光臂600-2。
另外，第2拋光頭500-2、第3拋光頭500-3以在第2拋光墊502-2、第3拋光墊502-3在晶圓W的周緣方向相鄰而水平運動時，第2拋光墊502-2、第3拋光墊502-3與晶圓W的周緣部接觸的方式保持於第2拋光臂600-2。另外，作為水平運動的種類，有直線動、圓弧運動。另外，作為運動方向，例如有從晶圓W的中心側向周緣部，或向其反方向的一方向運動，或以晶圓W中心側或周緣部側為起點的在晶圓半徑或直徑的範圍內的往復運動。另外，在水平運動時，各拋光臂的運動速度也可以是在運動範圍內能夠變更的。這是因為拋光墊的滯留時間的分佈影響晶圓W的處理速度的分佈。作為該情況下的移動速度的變化方式，希望是例如為如下方式：能夠將晶圓W面內的擺動距離分割成複數個區間，對各個區間設定移動速度。
第1拋光墊502-1、第2拋光墊502-2及第3拋光墊502-3比晶圓 W直徑小。例如晶圓W為Φ300mm的情況下，希望是第1拋光墊502-1及第2拋光墊502-2較佳為Φ100mm以下，更佳為Φ60~100mm。這是因為拋光墊的直徑越大，與晶圓的面積比就越小，因此增加了晶圓的拋光處理速度。另一方面，關於晶圓的面內均一性，反而是拋光墊的直徑越小，面內均一性越提高。這是因為單位處理面積變小。因此，在本實施方式中，除第1拋光墊502-1以外，採用比第1拋光墊502-1直徑小的第2拋光墊502-2、第3拋光墊502-3。另外，第2拋光墊502-2及第3拋光墊502-3的墊直徑可以為相同，為了得到更好的到外周為止的處理速度的面內均一性，也可以使任一方的拋光墊的直徑比另一方小。另外，第1拋光墊502-1、第2拋光墊502-2及第3拋光墊的種類及材質無須相同，可以配置為不同。另外也可以根據各拋光墊的種類、材質及墊直徑而配置不同種類的第1修整工具820-1及第2修整工具820-2。在該情況下，與圖6不同，變成對於各拋光墊具有各修整工具的方式。
根據本實施方式，拋光處理構件350能夠使用複數個拋光墊(第1拋光墊502-1、第2拋光墊502-2及第3拋光墊502-3)來進行拋光處理。拋光處理構件350例如能夠通過第1拋光墊502-1、第2拋光墊502-2及第3拋光墊502-3而同時地進行拋光處理。另外，拋光處理構件350能夠一邊通過修整工具820-1、820-2交替修正第1拋光墊502-1、第2拋光墊502-2及第3拋光墊502-3一邊進行拋光處理。無論在何種情況下，由於進行拋光處理時的拋光墊與晶圓W的接觸面積變大，因此本實施方式的拋光處理構件350能夠使拋光處理的處理速度提高。
此外，根據本實施方式，能夠使用大小不同的拋光墊(第1 拋光墊502-1、第2拋光墊502-2及第3拋光墊502-3)進行拋光處理。因此，例如，拋光處理構件350能夠通過第1拋光墊502-1而主要對晶圓W的周緣部以外的區域進行拋光處理，通過比第1拋光墊502-1直徑小的第2拋光墊502-2及第3拋光墊502-3而主要對晶圓W的周緣部進行拋光處理。其結果，根據本實施方式的拋光處理構件350，能夠使晶圓W的面內均一性提高。進一步，根據本實施方式，在晶圓W的周緣部中，能夠使用在晶圓W的周緣方向相鄰的第2拋光墊502-2及第3拋光墊502-3而進行拋光處理，因此能夠使周緣部的處理速度提高。
<第3實施方式>
接著，對第3實施方式的拋光處理構件350進行說明。圖7是表示第3實施方式的拋光處理構件的概要結構的圖。
如圖7所示，第3實施方式的拋光處理構件350具備單一的拋光臂600。具體而言，拋光臂600為沿拋光臺400的晶圓W設置面延伸且以拋光臺400的外部的軸610為支點而能夠沿拋光臺400的晶圓W設置面轉動的臂。
拋光處理構件350具備安裝有比晶圓W直徑小的第1拋光墊502-1的第1拋光頭500-1。另外，拋光處理構件350具備安裝有比第1拋光墊502-1直徑小的第2拋光墊502-2的與第1拋光頭500-1不同的第2拋光頭500-2。
第1拋光頭500-1及第2拋光頭500-2保持於拋光臂600的與軸610相反的一側的端部620。
拋光臂600能夠沿晶圓W的處理面水平運動。例如在進行拋 光處理時，在使第1拋光墊502-1及第2拋光墊502-2與晶圓W接觸的狀態下，拋光臂600能夠在晶圓W的中央部與周緣部之間水平運動。
另外，如圖7所示，為了對第1拋光墊502-1及第2拋光墊502-2進行修正，拋光臂600能夠在修整工具820與晶圓W之間水平運動。
在此，第1拋光頭500-1及第2拋光頭500-2以沿拋光臂600的水平運動方向相鄰的方式保持於拋光臂600。在進行拋光處理時，在使第1拋光墊502-1及第2拋光墊502-2與晶圓W接觸的狀態下，拋光臂600在晶圓W的中央部與周緣部之間水平運動。其結果，第1拋光頭500-1以第1拋光墊502-1與晶圓W的中央部接觸的方式保持於拋光臂600。另外，第2拋光頭500-2以第2拋光墊502-2至少與晶圓W的周緣部接觸的方式保持於拋光臂600。另外，作為水平運動的種類，有直線動、圓弧運動。另外，作為運動方向，例如有從晶圓W的中心側向周緣部，或向其反方向的一方向運動，或以晶圓W中心側或周緣部側為起點的在晶圓半徑或直徑的範圍內的往復運動。另外，在水平運動時，各拋光臂的運動速度也可以是在運動範圍內能夠變更的。這是因為拋光墊的滯留時間的分佈影響晶圓W的處理速度的分佈。作為該情況下的移動速度的變化方式，例如希望為如下方式：能夠將晶圓W面內的擺動距離分割成複數個區間，對各個區間設定移動速度。
第1拋光墊502-1及第2拋光墊502-2比晶圓W直徑小。例如晶圓W為Φ300mm的情況下，希望是第1拋光墊502-1較佳為Φ100mm以下，更佳為Φ60~100mm。這是因為拋光墊的直徑越大，與晶圓的面積比就越小，因此增加了晶圓的拋光處理速度。另一方面，關於晶圓的面內均一性，反而是拋光墊的直徑越小，面內均一性越提高。這是因為單位處理面積變小。 因此，在本實施方式中，除第1拋光墊502-1以外，採用比第1拋光墊502-1直徑小的第2拋光墊502-2。另外，第1拋光墊502-1及第2拋光墊502-2的種類及材質無須相同，可以配置為不同。另外也可以根據各拋光墊的種類、材質及墊直徑而配置不同種類的修整工具820。在該情況下，與圖7不同，變成對於各拋光墊具有各修整工具的方式。
根據本實施方式，拋光處理構件350能夠使用複數個拋光墊(第1拋光墊502-1及第2拋光墊502-2)來進行拋光處理。拋光處理構件350例如能夠通過第1拋光墊502-1及第2拋光墊502-2而同時地進行拋光處理。因此，在進行拋光處理時的拋光墊與晶圓W的接觸面積變大，因此本實施方式的拋光處理構件350能夠使拋光處理的處理速度提高。
此外，根據本實施方式，能夠使用大小不同的拋光墊(第1拋光墊502-1及第2拋光墊502-2)進行拋光處理。因此，例如，拋光處理構件350能夠通過第1拋光墊502-1而主要對晶圓W的周緣部以外的區域進行拋光處理，通過比第1拋光墊502-1直徑小的第2拋光墊502-2而主要對晶圓W的中央部以外的區域、特別是周緣部進行拋光處理。其結果，根據本實施方式的拋光處理構件350，能夠使晶圓W的面內均一性提高。
<第4實施方式>
接著，對第4實施方式的拋光處理構件350進行說明。圖8是表示第4實施方式的拋光處理構件的概要結構的圖。
如圖8所示，第4實施方式的拋光處理構件350具備單一的拋光臂600。具體而言，拋光臂600為沿拋光臺400的晶圓W設置面延伸且以拋 光臺400的外部的軸610為支點而能夠沿拋光臺400的晶圓W設置面轉動的臂。
拋光處理構件350具備安裝有比晶圓W直徑小的第1拋光墊502-1的第1拋光頭500-1。另外，拋光處理構件350具備安裝有比第1拋光墊502-1直徑小的第2拋光墊502-2、第3拋光墊502-3的與第1拋光頭500-1不同的第2拋光頭500-2、第3拋光頭500-3。
第1拋光頭500-1、第2拋光頭500-2及第3拋光頭500-3保持於拋光臂600的與軸610相反的一側的端部620。
拋光臂600能夠沿晶圓W的處理面水平運動。例如在進行拋光處理時，在使第1拋光墊502-1、第2拋光墊502-2及第3拋光墊502-3與晶圓W接觸的狀態下，拋光臂600能夠通過晶圓W的中央部而在晶圓W的相對的周緣部間水平運動。
另外，如圖8所示，為了對第1拋光墊502-1、第2拋光墊502-2及第3拋光墊502-3進行修正，拋光臂600能夠在修整工具820與晶圓W之間水平運動。
在此，第1拋光頭500-1保持於拋光臂600的擺動方向的中央部。第2拋光頭500-2及第3拋光頭500-3以沿拋光臂600的水平運動方向與第1拋光頭500-1的兩側相鄰的方式保持於拋光臂600。在進行拋光處理時，在使第1拋光墊502-1及第2拋光墊502-2與晶圓W接觸的狀態下，在水平運動時，拋光臂600能夠通過晶圓W的中央部而在晶圓W的相對的周緣部間水平運動。其結果，第1拋光頭500-1以使第1拋光墊502-1與晶圓W的中央部接觸的方式保持於拋光臂600。另外，第2拋光頭500-2及第3拋光頭500-3以使第2 拋光墊502-2及第3拋光墊502-3至少與晶圓W的周緣部接觸的方式保持於拋光臂600。另外，作為水平運動的種類，有直線動、圓弧運動。另外，作為運動方向，例如有從晶圓W的中心側向周緣部，或向其反方向的一方向運動，或以晶圓W中心側或周緣部側為起點的在晶圓半徑或直徑的範圍內的往復運動。另外，在水平運動時，各拋光臂的運動速度也可以是在運動範圍內能夠變更的。這是因為拋光墊的滯留時間的分佈影響晶圓W的處理速度的分佈。作為該情況下的移動速度的變化方式，例如希望是為如下方式：能夠將晶圓W面內的擺動距離分割成複數個區間，對各個區間設定移動速度。
第1拋光墊502-1、第2拋光墊502-2及第3拋光墊502-3比晶圓W直徑小。例如晶圓W為Φ300mm的情況下，希望是第1拋光墊502-1較佳為Φ100mm以下，更佳為Φ60~100mm。這是因為拋光墊的直徑越大，與晶圓的面積比就越小，因此增加了晶圓的拋光處理速度。另一方面，關於晶圓的面內均一性，反而是拋光墊的直徑越小，面內均一性越提高。這是因為單位處理面積變小。因此，在本實施方式中，除第1拋光墊502-1以外，採用比第1拋光墊502-1直徑小的第2拋光墊502-2及第3拋光墊502-3。另外，第2拋光墊502-2及第3拋光墊502-3的墊直徑可以為相同，為了得到更好的到外周為止的處理速度的面內均一性，也可以使任一方的拋光墊的直徑比另一方小。另外，第1拋光墊502-1、第2拋光墊502-2及第3拋光墊的種類及材質無須相同，可以配置為不同。另外也可以根據各拋光墊的種類、材質及墊直徑而配置不同種類的修整工具820。在該情況下，與圖8不同，變成對於各拋光墊具有各修整工具的方式。
根據本實施方式，拋光處理構件350能夠使用複數個拋光墊(第1拋光墊502-1、第2拋光墊502-2及第3拋光墊502-3)來進行拋光處理。拋光處理構件350例如能夠通過第1拋光墊502-1、第2拋光墊502-2及第3拋光墊502-3而同時地進行拋光處理。因此，在進行拋光處理時的拋光墊與晶圓W的接觸面積變大，因此本實施方式的拋光處理構件350能夠使拋光處理的處理速度提高。
此外，根據本實施方式，能夠使用大小不同的拋光墊(第1拋光墊502-1、第2拋光墊502-2及第3拋光墊502-3)進行拋光處理。因此，例如，拋光處理構件350能夠通過第1拋光墊502-1而主要對晶圓W的周緣部以外的區域進行拋光處理，通過比第1拋光墊502-1直徑小的第2拋光墊502-2及第3拋光墊502-3而主要對晶圓W的周緣部進行拋光處理。其結果，根據本實施方式的拋光處理構件350，能夠使晶圓W的面內均一性提高。進一步，根據本實施方式，第2拋光墊502-2及第3拋光墊502-3沿拋光臂600的擺動方向配置於第1拋光墊502-1的兩側。其結果，在晶圓W的周緣部中，能夠使用第2拋光墊502-2及第3拋光墊502-3進行拋光處理，因此能夠使周緣部的處理速度提高。
<第5實施方式>
接著，對第5實施方式的拋光處理構件350進行說明。圖9是表示第5實施方式的拋光處理構件的概要結構的圖。
如圖9所示，第5實施方式的拋光處理構件350具備第1拋光臂600-1，以及連結於第1拋光臂600-1的第2拋光臂600-2。具體而言，第1拋光 臂600-1為沿拋光臺400的晶圓W設置面延伸且以拋光臺400的外部的軸610-1為支點而能夠沿拋光臺400的晶圓W設置面轉動的臂。第2拋光臂600-2為沿拋光臺400的晶圓W設置面延伸且以設置於第1拋光臂600-1的與軸610-1相反的一側的端部620-1的軸610-2為支點而能夠沿拋光臺400的晶圓W設置面轉動的臂。
拋光處理構件350具備安裝有比晶圓W直徑小的第1拋光墊502-1的第1拋光頭500-1。另外，拋光處理構件350具備安裝有比第1拋光墊502-1直徑小的第2拋光墊502-2的與第1拋光頭500-1不同的第2拋光頭500-2。
第1拋光頭500-1保持於第1拋光臂600-1的與軸610-1相反的一側的端部620-1。第2拋光頭500-2保持於第2拋光臂600-2的與軸610-2相反的一側的端部620-2。
第1拋光臂600-1及第2拋光臂600-2能夠沿晶圓W的處理面水平運動。例如在進行拋光處理時，在使第1拋光墊502-1與晶圓W接觸的狀態下，第1拋光臂600-1能夠在晶圓W的中央部與周緣部之間水平運動。另外，在進行拋光處理時，在使第2拋光墊502-2與晶圓W接觸的狀態下，第2拋光臂600-2能夠至少在晶圓W的周緣部水平運動。
另外，如圖9所示，為了對第1拋光墊502-1及第2拋光墊502-2進行修正，第1拋光臂600-1能夠在修整工具820與晶圓W之間水平運動。
在此，如圖9所示，第1拋光頭500-1以第1拋光墊502-1在水平運動時與晶圓W的中央部接觸的方式保持於第1拋光臂600-1。另外，第2拋光頭500-2以第2拋光墊502-2在水平運動時與晶圓W的周緣部接觸的方式保持於第2拋光臂600-2。另外，作為水平運動的種類，有直線動、圓弧運動。 另外，作為運動方向，例如有從晶圓W的中心側向周緣部，或向其反方向的一方向運動，或以晶圓W中心側或周緣部側為起點的在晶圓半徑或直徑的範圍內的往復運動。另外，在水平運動時，各拋光臂的運動速度也可以是在運動範圍內能夠變更的。這是因為拋光墊的滯留時間的分佈影響晶圓W的處理速度的分佈。作為該情況下的移動速度的變化方式，例如希望是為如下方式：能夠將晶圓W面內的擺動距離分割成複數個區間，對各個區間設定移動速度。
第1拋光墊502-1及第2拋光墊502-2比晶圓W直徑小。例如晶圓W為Φ300mm的情況下，希望是第1拋光墊502-1較佳為Φ100mm以下，更佳為Φ60~100mm。這是因為拋光墊的直徑越大，與晶圓的面積比就越小，因此增加了晶圓的拋光處理速度。另一方面，關於晶圓的面內均一性，反而是拋光墊的直徑越小，面內均一性越提高。這是因為單位處理面積變小。因此，在本實施方式中，除第1拋光墊502-1以外，採用比第1拋光墊502-1直徑小的第2拋光墊502-2。另外，第1拋光墊502-1及第2拋光墊502-2的種類及材質無須相同，可以配置為不同。另外也可以根據各拋光墊的種類、材質及墊直徑也配置不同種類的第1修整工具820。在該情況下，與圖9不同，變成對於各拋光墊具有各修整工具的方式。
根據本實施方式，拋光處理構件350能夠使用複數個拋光墊(第1拋光墊502-1及第2拋光墊502-2)來進行拋光處理。拋光處理構件350例如能夠通過第1拋光墊502-1及第2拋光墊502-2而同時地進行拋光處理。因此，在進行拋光處理時的拋光墊與晶圓W的接觸面積變大，因此本實施方式的拋光處理構件350能夠使拋光處理的處理速度提高。
此外，根據本實施方式，能夠使用大小不同的拋光墊(第1拋光墊502-1及第2拋光墊502-2)進行拋光處理。因此，例如，拋光處理構件350能夠通過第1拋光墊502-1而主要對晶圓W的周緣部以外的區域進行拋光處理，通過比第1拋光墊502-1直徑小的第2拋光墊502-2而主要對晶圓W的周緣部進行拋光處理。其結果，根據本實施方式的拋光處理構件350，能夠使晶圓W的面內均一性提高。
<第6實施方式>
接著，對第6實施方式的拋光處理構件350進行說明。圖10是表示第6實施方式的拋光處理構件的概要結構的圖。
如圖10所示，第6實施方式的拋光處理構件350具備第1拋光臂600-1及與第1拋光臂600-1不同的第2拋光臂600-2。具體而言，第1拋光臂600-1為沿拋光臺400的晶圓W設置面延伸且以拋光臺400的外部的軸610-1為支點而能夠沿拋光臺400的晶圓W設置面轉動的臂。第2拋光臂600-2為沿拋光臺400的晶圓W設置面延伸且以拋光臺400的外部的軸610-2為支點而能夠沿拋光臺400的晶圓W設置面轉動的臂。
拋光處理構件350具備安裝有比晶圓W直徑小的第1拋光墊502-1的第1拋光頭500-1。另外，拋光處理構件350具備安裝有比晶圓W直徑小的第2拋光墊502-2的與第1拋光頭500-1不同的第2拋光頭500-2。
第1拋光頭500-1保持於第1拋光臂600-1的與軸610-1相反的一側的端部620-1。第2拋光頭500-2保持於第2拋光臂600-2的與軸610-2相反的一側的端部620-2。
第1拋光臂600-1及第2拋光臂600-2能夠沿晶圓W的處理面水平運動。例如在進行拋光處理時，在使第1拋光墊502-1與晶圓W接觸的狀態下，第1拋光臂600-1能夠在晶圓W的中央部與周緣部之間水平運動。另外，在進行拋光處理時，在使第2拋光墊502-2與晶圓W接觸的狀態下，第2拋光臂600-2能夠在晶圓W的中央部與周緣部之間水平運動。
另外，如圖10所示，為了對第1拋光墊502-1進行修正，第1拋光臂600-1能夠在第1修整工具820-1與晶圓W之間水平運動。同樣，為了對第2拋光墊502-2進行修正，第2拋光臂600-2能夠在第2修整工具820-2與晶圓W之間水平運動。另外，作為水平運動的種類，有直線動、圓弧運動。另外，作為運動方向，例如有從晶圓W的中心側向周緣部，或向其反方向的一方向運動，或以晶圓W中心側或周緣部側為起點的在晶圓半徑或直徑的範圍內的往復運動。另外，在水平運動時，各拋光臂的運動速度也可以是在運動範圍內能夠變更的。這是因為拋光墊的滯留時間的分佈影響晶圓W的處理速度的分佈。作為該情況下的移動速度的變化方式，例如希望是為如下方式：能夠將晶圓W面內的擺動距離分割成複數個區間，對各個區間設定移動速度。
第1拋光墊502-1及第2拋光墊502-2比晶圓W直徑小。例如晶圓W為Φ300mm的情況下，希望是第1拋光墊502-1及第2拋光墊502-2較佳為Φ100mm以下，更佳為Φ60~100mm。這是因為拋光墊的直徑越大，與晶圓的面積比就越小，因此增加了晶圓的拋光處理速度。另外，第1拋光墊502-1及第2拋光墊502-2的種類及材質無須相同，可以配置為不同。另外也可以根據各拋光墊的種類、材質及墊直徑而配置不同種類的第1修整工具820-1及第 2修整工具820-2。
根據本實施方式，拋光處理構件350能夠使用複數個拋光墊(第1拋光墊502-1及第2拋光墊502-2)來進行拋光處理。拋光處理構件350例如能夠通過第1拋光墊502-1及第2拋光墊502-2而同時地進行拋光處理。另外，拋光處理構件350能夠一邊通過修整工具820-1、820-2交替修正第1拋光墊502-1及第2拋光墊502-2一邊進行拋光處理。無論在何種情況下，由於進行拋光處理時的拋光墊與晶圓W的接觸面積變大，因此本實施方式的拋光處理構件350能夠使拋光處理的處理速度提高。
<第7實施方式>
接著，對第7實施方式的拋光處理構件350進行說明。圖11是表示第7實施方式的拋光處理構件的概要結構的圖。
如圖11所示，第7實施方式的拋光處理構件350具備單一的拋光臂600。具體而言，拋光臂600為能夠以拋光臺400的外部的軸610為支點轉動且沿拋光臺400的晶圓W設置面延伸的臂。
拋光處理構件350具備安裝有比晶圓W直徑小的第1拋光墊502-1的第1拋光頭500-1。另外，拋光處理構件350具備安裝有比晶圓W直徑小的第2拋光墊502-2的與第1拋光頭500-1不同的第2拋光頭500-2。
第1拋光頭500-1及第2拋光頭500-2保持於拋光臂600的與軸610相反的一側的端部620。
拋光臂600能夠沿晶圓W的處理面水平運動。例如在進行拋光處理時，在使第1拋光墊502-1及第2拋光墊502-2與晶圓W接觸的狀態下， 拋光臂600能夠在晶圓W的中央部與周緣部之間水平運動。
另外，如圖11所示，為了對第1拋光墊502-1及第2拋光墊502-2進行修正，拋光臂600能夠在修整工具820-1、820-2與晶圓W之間水平運動。
另外，第1拋光頭500-1及第2拋光頭500-2以沿拋光臂600的擺動方向相鄰的方式保持於拋光臂600。在進行拋光處理時，在使第1拋光墊502-1及第2拋光墊502-2與晶圓W接觸的狀態下，拋光臂600在晶圓W的中央部與周緣部之間水平運動。另外，作為水平運動的種類，有直線動、圓弧運動。另外，作為運動方向，例如有從晶圓W的中心側向周緣部，或向其反方向的一方向運動，或以晶圓W中心側或周緣部側為起點的在晶圓半徑或直徑的範圍內的往復運動。另外，在水平運動時，各拋光臂的運動速度也可以是在運動範圍內能夠變更的。這是因為拋光墊的滯留時間的分佈影響晶圓W的處理速度的分佈。作為該情況下的移動速度的變化方式，例如希望是為如下方式：能夠將晶圓W面內的擺動距離分割成複數個區間，對各個區間設定移動速度。
第1拋光墊502-1及第2拋光墊502-2比晶圓W直徑小。例如晶圓W為Φ300mm的情況下，希望是第1拋光墊502-1及第2拋光墊502-2較佳為Φ100mm以下，更佳為Φ60~100mm。這是因為拋光墊的直徑越大，與晶圓的面積比就越小，因此增加了晶圓的拋光處理速度。另外，第1拋光墊502-1及第2拋光墊502-2的種類及材質無須相同，可以配置為不同。另外也可以根據各拋光墊的種類、材質及墊直徑而配置不同種類的第1修整工具820-1及第2修整工具820-2。另外在圖11中，修整工具被分割為第1修整工具820-1及修 整工具820-2，但也可以是一個相同的修整工具。
根據本實施方式，拋光處理構件350能夠使用複數個拋光墊(第1拋光墊502-1及第2拋光墊502-2)來進行拋光處理。拋光處理構件350例如能夠通過第1拋光墊502-1及第2拋光墊502-2而同時地進行拋光處理。因此，在進行拋光處理時的拋光墊與晶圓W的接觸面積變大，因此本實施方式的拋光處理構件350能夠使拋光處理的處理速度提高。
<處理方法>
接著，對本實施方式的處理方法進行說明。圖12為本實施方式的處理方法的流程圖。如圖7、8、9、11的實施方式那樣，圖12為第1拋光墊502-1與第2拋光墊502-2在相同時刻對晶圓W進行拋光處理，在相同時刻進行修正的實施方式的處理方法的一例。另外，在圖8的結構的情況下，第3拋光墊502-3也進行與第2拋光墊502-2相同的處理。
在本實施方式的處理方法中，首先，拋光處理構件350通過使第1拋光墊502-1與晶圓W接觸並相對運動而對晶圓W進行規定的第1處理(拋光處理)且通過使比第1拋光墊502-1直徑小的第2拋光墊502-2與晶圓W接觸並相對運動而對晶圓W進行規定的第2處理(拋光處理)(步驟S101)。在此，步驟S101的第1處理是通過使第1拋光墊502-1與晶圓W的第2拋光墊502-2所處理的區域以外的區域(例如中央部)接觸並相對運動而執行的。另外，第2處理是通過使第2拋光墊502-2與晶圓W的第1拋光墊502-1所處理的區域以外的區域(例如周緣部)接觸並相對運動而執行的。另外，在本實施方式中，示出了將第1拋光墊502-1的處理區域與第2拋光墊502-2的處理 區域分開的例，但不限定於此，拋光處理構件350也能夠不明確劃定第1拋光墊502-1的處理區域與第2拋光墊502-2的處理區域而使它們局部重疊來進行拋光處理。
接著，拋光處理構件350使拋光臂600或拋光臂600-1、2回旋來進行第1拋光墊502-1及第2拋光墊502-2的修正(步驟S102)。
接著，拋光處理構件350判定是否應結束處理(步驟S103)。拋光處理構件350例如在判定為應對同一晶圓W繼續處理的情況下，或者判定為應搬運後續的晶圓W並繼續處理的情況下(步驟S103，否)，返回步驟S101並繼續處理。另一方面，拋光處理構件350在判定為應結束處理的情況下(步驟S103，是)，結束處理。另外，是否應對同一晶圓W繼續處理的判定的一例按如下進行。即，上側處理組件300A能夠具備Wet-ITM(In-line Thickness Montior：生產線上的厚度監控裝置)。Wet-ITM能夠通過使檢測頭以非接觸狀態存在於晶圓上且在晶圓整體表面移動，從而檢測(測定)晶圓W的膜厚分佈(或關於膜厚的資訊的分佈)。另外，關於ITM，在處理實施中的計測中Wet-ITM是有效的，但在獲取除此之外的處理後的膜厚或相當於膜厚的信號時則不一定必須搭載於上側處理組件300A。除處理組件以外，例如也可以在裝載/卸載部搭載ITM，在晶圓從FOUP等出入時實施測定，這在之後的實施方式中也同樣。另外，在上述Wet-ITM、ITM以外，作為實施處理中的檢測(測定)晶圓W的被處理面的膜厚分佈(或相當於膜厚的信號的分佈)的方法，雖然未圖示，但也可以是渦電流傳感器及光學式傳感器。渦電流傳感器能夠在被處理面為導電性材料時使用，與晶圓W的被處理面相對而配置。渦電流傳感器為如下傳感器：在靠近晶圓W的被 處理面而配置的傳感器線圈流通高頻電流而在晶圓W產生渦電流，基於與晶圓W的被處理區域的厚度對應的渦電流或合成阻抗的變化來檢測晶圓W的膜厚或相當於膜厚的信號的分佈。另外，光學式傳感器與晶圓W的被處理面相對配置。光學式傳感器能夠在被處理面為光能夠透過的材料時使用，光學式傳感器為如下傳感器：朝向晶圓W的被處理面照射光，在晶圓W的被處理面反射，或接收穿透晶圓W後反射的反射光，並基於接收的光檢測晶圓W的膜厚分佈。另外，在上側處理組件300A能夠具備預先設定並存儲有晶圓W的研磨處理面的目標膜厚或相當於目標膜厚的信號的分佈的數據庫。拋光處理構件350能夠基於通過Wet-ITM、ITM、渦電流傳感器、光學式傳感器檢測到的處理面的膜厚或相當於膜厚的信號的分佈與存儲於數據庫的目標膜厚或相當於目標膜厚的信號的分佈的差值，來判定是否應對同一晶圓W繼續處理。例如，在差值比預先設定的閾值大的情況下，拋光處理構件350能夠判定應該對同一晶圓W繼續處理。
接著，對本實施方式的處理方法的其他例進行說明。圖13是本實施方式的處理方法的流程圖。圖13為圖5、6、10的實施方式中，第1拋光墊502-1與第2拋光墊502-2在不同刻對晶圓W進行拋光處理，在不同時刻進行修正的實施方式的處理方法的一例。另外，在圖6的結構的情況下，第3拋光墊502-3也進行與第2拋光墊502-2相同的處理。
首先，拋光處理構件350通過使第1拋光墊502-1與晶圓W接觸並相對運動而對晶圓W進行規定的第1處理(拋光處理)(步驟S201)。在此，步驟S201的第1處理是通過使第1拋光墊502-1與晶圓W的第2拋光墊502-2所處理的區域以外的區域(例如中央部)接觸並相對運動而執行的。
另外，在與步驟S201相同時刻，拋光處理構件350進行第2拋光墊502-2的修正(步驟S202)。
接著，拋光處理構件350通過使拋光臂600-2回旋並使比第1拋光墊502-1直徑小的第2拋光墊502-2與晶圓W接觸並相對運動從而對晶圓W進行規定的第2處理(拋光處理)(步驟S203)。在此，第2處理是通過使第2拋光墊502-2與晶圓W的第1拋光墊502-1所處理的區域以外的區域(例如周緣部)接觸並相對運動而執行的。另外，在本實施方式中，示出了將第1拋光墊502-1的處理區域與第2拋光墊502-2的處理區域分開的例，但不限定於此，拋光處理構件350也能夠不明確劃定第1拋光墊502-1的處理區域與第2拋光墊502-2的處理區域而使它們局部重疊來進行拋光處理。
另外，在與步驟S203相同的時刻，拋光處理構件350使拋光臂600-1回旋並進行第1拋光墊502-1的修正(步驟S204)。
接著，拋光處理構件350判定是否應結束處理(步驟S205)。拋光處理構件350例如在判定為應對同一晶圓W繼續處理的情況下，或者判定為應搬運後續的晶圓W並繼續處理的情況下(步驟S205，否)，返回步驟S201並繼續處理。另一方面，拋光處理構件350在判定為應結束處理的情況下(步驟S205，是)，結束處理。另外，是否應對同一晶圓W繼續處理的判定與上述同樣地進行，因此省略詳細的說明。
接著，對本實施方式的處理方法的其他例進行說明。圖14為本實施方式的處理方法的流程圖。圖14為圖5、6、10的實施方式中第1拋光墊502-1與第2拋光墊502-2在相同時刻對晶圓W進行拋光處理，在相同時刻進行修正的實施方式的處理方法的一例。另外，在圖6結構的情況下，第 3拋光墊502-3也進行與第2拋光墊502-2相同的處理。
首先，拋光處理構件350通過使第1拋光墊502-1與晶圓W接觸並相對運動從而對晶圓W進行規定的第1處理(拋光處理)(步驟S301)。在此，步驟S301的第1處理是通過使第1拋光墊502-1與晶圓W的第2拋光墊502-2所處理的區域以外的區域(例如中央部)接觸並相對運動而執行的。
另外，在與步驟S301相同的時刻，拋光處理構件350通過使比第1拋光墊502-1直徑小的第2拋光墊502-2與晶圓W接觸並相對運動從而對晶圓W進行規定的第2處理(拋光處理)(步驟S302)。在此，第2處理是通過使第2拋光墊502-2與晶圓W的第1拋光墊502-1所處理的區域以外的區域(例如周緣部)接觸並相對運動而執行的。另外，在本實施方式中，示出了將第1拋光墊502-1的處理區域與第2拋光墊502-2的處理區域分開的例，但不限定於此，拋光處理構件350也能夠不明確劃定第1拋光墊502-1的處理區域與第2拋光墊502-2的處理區域而使它們局部重疊來進行拋光處理。
接著，拋光處理構件350使拋光臂600-2回旋並進行第2拋光墊502-2的修正(步驟S303)。
另外，在與步驟S303相同的時刻，拋光處理構件350使拋光臂600-1回旋並進行第1拋光墊502-1的修正(步驟S304)。
接著，拋光處理構件350判定是否應結束處理(步驟S305)。拋光處理構件350例如在判定為應對同一晶圓W繼續處理的情況下，或者判定為應搬運後續的晶圓W並繼續處理的情況下(步驟S305，否)，返回步驟S301並繼續處理。另一方面，拋光處理構件350在判定為應結束處理的情況下(步驟S305，是)，結束處理。另外，是否應對同一晶圓W繼續處理的判 定與上述同樣地進行，因此省略詳細的說明。
接著，對本實施方式的處理方法的其他例進行說明。圖15為本實施方式的處理方法的流程圖。圖15為在圖5、6、10的實施方式中，兩個拋光臂600-1、600-2不連動而在獨自的時刻對第1拋光墊502-1及第2拋光墊502-2進行拋光處理及修正處理的實施方式的處理方法的一例。另外，在圖6的結構的情況下，第3拋光墊502-3也進行與第2拋光墊502-2相同的處理。
首先，拋光處理構件350通過使第1拋光墊502-1與晶圓W接觸並相對運動而對晶圓W進行規定的第1處理(拋光處理)(步驟S401)。在此，步驟S401的第1處理是通過使第1拋光墊502-1與晶圓W的第2拋光墊502-2所處理的區域以外的區域(例如中央部)接觸並相對運動而執行的。
接著，拋光處理構件350通過使比第1拋光墊502-1直徑小的第2拋光墊502-2與晶圓W接觸並相對運動而對晶圓W進行規定的第2處理(拋光處理)(步驟S402)。在此，第2處理是通過使第2拋光墊502-2與晶圓W的第1拋光墊502-1所處理的區域以外的區域(例如周緣部)接觸並相對運動而執行的。另外，在本實施方式中，示出了將第1拋光墊502-1的處理區域與第2拋光墊502-2的處理區域分開的例，但不限定於此，拋光處理構件350也能夠不明確劃定第1拋光墊502-1的處理區域與第2拋光墊502-2的處理區域而使它們局部重疊來進行拋光處理。如上所述，在不同時刻使第1處理與第2處理開始。
接著，拋光處理構件350使拋光臂600-1回旋並進行第1拋光墊502-1的修正(步驟S403)。
接著，拋光處理構件350使拋光臂600-2回旋並進行第2拋光墊502-2的修正(步驟S404)。如上所述，在不同時刻使第1拋光墊502-1的修正與第2拋光墊502-2的修正開始。
接著，拋光處理構件350判定是否應結束處理(步驟S405)。拋光處理構件350例如在判定為應對同一晶圓W繼續處理的情況下，或者判定為應搬運後續的晶圓W並繼續處理的情況下(步驟S405，否)，返回步驟S401並繼續處理。另一方面，拋光處理構件350在判定為應結束處理的情況下(步驟S405，是)，結束處理。另外，是否應對同一晶圓W繼續處理的判定與上述同樣地進行，因此省略詳細的說明。另外，上述的步驟S401~S404的順序為一例。在兩個拋光臂600-1、600-2不連動而在獨自的時刻對第1拋光墊502-1及第2拋光墊502-2進行拋光處理及修正處理的情況下，能夠以任意的順序進行上述的步驟S401~S404。
根據本實施方式的處理方法，使進行拋光處理時的拋光墊與晶圓W的接觸面積變大，因此能夠使拋光處理的處理速度提高。此外，根據本實施方式的處理方法，能夠使用大小不同的拋光墊(第1拋光墊502-1及第2拋光墊502-2)進行拋光處理。因此，例如，拋光處理構件350能夠通過第1拋光墊502-1而主要對晶圓W的周緣部以外的區域進行拋光處理，通過比第1拋光墊502-1直徑小的第2拋光墊502-2而主要對晶圓W的周緣部進行拋光處理。其結果，根據本實施方式的處理方法，能夠使晶圓W的處理速度的面內均一性提高。
在以下，基於圖16-圖24對作為本發明的基板處理裝置的拋光處理裝置的實施方式進行說明。在圖16~圖24中，有對相同或類似的元 件標記相同或類似的的參照符號，在各實施方式的說明中省略關於相同或類似的元件的重複的說明的情況。另外，各實施方式所示的特徵只要不相互矛盾，則也能夠適用於其他的實施方式。
已知在一般的在比半導體晶圓W尺寸大的研磨墊按壓晶圓W並對晶圓W進行研磨的CMP中，根據研磨溫度而研磨速度產生變動。例如，圖16表示由CMP所使用的兩種不同的漿料A及漿料B的溫度而造成的研磨速度的變化，漿料A及漿料B根據溫度而變動研磨速度。另外，在漿料A及漿料B中，研磨效率變高時的溫度不同。
在使用比被研磨的晶圓W尺寸大的研磨墊進行CMP研磨的情況下，晶圓W的整個表面一直與研磨墊接觸。因此，有如下情況：因研磨而產生的熱被積存，伴隨研磨時間晶圓W的表面的溫度上升而到達研磨速度較高的溫度區域，從而促進研磨。
圖17為在使用比被研磨的晶圓W尺寸大的研磨墊對晶圓W進行研磨的情況下(大徑研磨)及在使用被研磨的晶圓W尺寸小的拋光墊進行研磨的情況下(小徑拋光研磨)，晶圓W的表面溫度相對於研磨時間的曲線圖。圖17中的陰影部分為研磨效率良好的溫度區域。
如從圖17的曲線圖可以知道，在使用比被研磨的晶圓W尺寸大的研磨墊進行研磨的情況下，晶圓W的溫度容易上升，在研磨中到達研磨效率良好的溫度區域。另一方面，在使用比被研磨的晶圓W尺寸小的拋光墊進行研磨的情況下，由於與晶圓W接觸的拋光墊的尺寸較小，因此通過拋光墊進行研磨所產生的熱容易發散，晶圓W的溫度難以上升。因此，到達不了研磨效率良好的溫度區域，或者到達效率良好的溫度區域花費時 間。另外，在將晶圓W按壓在比被研磨的晶圓W尺寸大的研磨墊而進行研磨的情況下，晶圓W的整體均勻地溫度上升，但在使用比被研磨的晶圓W尺寸小的拋光墊進行研磨的情況下，僅墊接觸的部位溫度上升，晶圓W內的溫度容易變得不均勻。
因此，本發明提供一種拋光處理裝置及拋光處理方法，在使用比被拋光處理的基板尺寸小的拋光墊而進行拋光處理的情況下，能夠通過控制被拋光處理的基板的溫度而使拋光處理效率提高。
在本說明書中，拋光處理包含拋光研磨處理與拋光清洗處理的至少一方。
拋光研磨處理是指如下處理：一邊使拋光墊接觸基板，一邊使基板與拋光墊相對運動，通過在基板與拋光墊之間介入漿料來對基板的處理面進行研磨除去。拋光研磨處理是如下處理：能夠對基板施加比在使用海綿等而通過物理的作用來清洗基板的情況下對基板施加的物理的作用力強的物理的作用力。通過拋光研磨處理，能夠實現刮痕等損傷或附著有污染物的表層部的除去，未能由主研磨單元中的主研磨去除的部位的追加除去，或者，主研磨後的微小區域的凹凸或遍及基板整體的膜厚分佈之類的形貌的改善。
拋光清洗處理為如下的處理：一邊使拋光墊接觸基板，一邊使基板與拋光墊相對運動，通過使清洗處理液(藥液，或者藥液和純水)介入基板與拋光墊之間來去除基板表面的污染物或對處理面進行改性。拋光清洗處理是如下處理：能夠對基板施加比在使用海綿等而通過物理的作用來清洗基板的情況下對基板施加的物理的作用力強的物理的作用力。
圖18是概要地表示能夠為本發明的拋光處理裝置所利用的根據一實施方式的拋光處理組件2-300A的結構的圖。圖18所示的拋光處理組件2-300A能夠構成為進行半導體晶圓等基板的研磨處理的CMP裝置的一部分或CMP裝置內的1單元。作為一例，拋光處理組件2-300A能夠組合到具有研磨單元、清洗單元、基板的搬運機構的CMP裝置，拋光處理組件2-300A能夠用於CMP裝置內的主研磨後的精加工處理。
如圖18所示，根據一實施方式的拋光處理組件2-300A具備：拋光臺2-400，設置有晶圓W；拋光頭2-500，安裝有用於對晶圓W的處理面進行拋光處理的拋光墊2-502；拋光臂2-600，對拋光頭2-500進行保持；液供給系統2-700，用於供給各種處理液；以及修正部2-800，用於進行拋光墊2-502的修正(磨銳)。為了圖示的明瞭化而未在圖18中圖示，但拋光處理組件2-300A具有提供後述的溫度控制功能的溫度控制裝置。
拋光處理組件2-300A能夠進行上述的拋光研磨處理及/或拋光清洗處理。另外，如後所述，拋光處理組件2-300A能夠控制拋光處理中晶圓W的溫度。
拋光臺2-400具有用於支承晶圓W的支承面2-402。在圖示的實施方式中，拋光臺2-400的支承面2-402構成為水平朝上地支承晶圓W。支承面2-402具有吸附晶圓W所使用的流體通路2-410(參照圖21)的開口部2-404。流體通路2-410連接於未圖示的真空源，能夠真空吸附晶圓W。晶圓W也可以經由襯底材料吸附於拋光臺2-400。襯底材料能夠通過例如粘合帶安裝於拋光臺2-400的表面。襯底材料能夠使用公知的材料，能夠使用在與拋光臺2-400的開口部2-402對應的位置設置有貫通孔2-452的結構。
另外，在本說明書中，包含在拋光臺2-400上支承有晶圓W的情況，也包含經由襯底材料而支承有晶圓W的情況。
另外，拋光臺2-400能夠通過未圖示的驅動機構繞旋轉軸A旋轉。拋光墊2-502安裝於拋光頭2-500的與晶圓W相對的面。拋光臂2-600能夠使拋光頭2-500繞旋轉軸B旋轉且使拋光頭2-500如箭頭C所示地在晶圓W的直徑方向擺動。另外，拋光臂2-600能夠使拋光頭2-500擺動至使拋光墊2-502與修正部2-800相對的位置為止。
在圖18所示的實施方式中，拋光墊2-502為比拋光臺2-400及被拋光處理的晶圓W直徑小的尺寸。通過使用比被拋光處理的晶圓W尺寸小的拋光墊來進行拋光處理，從而容易使在晶圓W局部產生的凹凸平坦化，僅對晶圓W的特定的部分進行拋光研磨，或根據晶圓W的位置而調整研磨量。另外，也可以使拋光墊2-502的尺寸為與被拋光處理的晶圓W及拋光臺的尺寸大致相同。
圖18所示的液供給系統2-700具備用於對晶圓W的處理面供給純水(DIW)的純水噴嘴2-710。純水噴嘴2-710經由純水配管2-712連接於純水供給源2-714。在純水配管2-712設置有能夠開閉純水配管2-712的開閉閥2-716。能夠通過使用未圖示的控制裝置來控制開閉閥2-716的開閉，從而在任意的時刻對晶圓W的處理面供給純水。
另外，液供給系統2-700具備用於給晶圓W的處理面供給藥液(Chemi)的藥液噴嘴2-720。藥液噴嘴2-720經由藥液配管2-722連接於藥液供給源2-724。在藥液配管2-722設置有能夠開閉藥液配管2-722的開閉閥2-726。能夠通過使用未圖示的控制裝置來控制開閉閥2-726的開閉，從而在 任意的時刻對晶圓W的處理面供給藥液。
另外，在一實施方式中，液供給系統2-700，也可以在純水配管2-712及/或藥液配管2-722的途中配置溫度控制單元2-900作為溫度控制裝置的一例，使純水及/或藥液成為所希望的溫度並從純水噴嘴2-710及/或藥液噴嘴2-720供給到晶圓W的處理面。通過將溫度控制後的純水及/或藥液供給給晶圓W，從而能夠將晶圓W的溫度控制為所希望的溫度。
根據圖18所示的實施方式的拋光處理組件2-300A能夠經由拋光臂2-600、拋光頭2-500及拋光墊2-502，對用於支承晶圓W的處理面或拋光臺2-400的晶圓W的支承面2-402選擇性地供給純水、藥液或漿料。
即，從純水配管2-712中的純水供給源2-714與開閉閥2-716之間分支了分支純水配管2-712a。同樣，從藥液配管2-722中的藥液供給源2-724與開閉閥2-726之間分支了分支藥液配管2-722a。分支純水配管2-712a、分支藥液配管2-722a及連接於漿料供給源2-734的漿料配管2-732在液供給配管2-740匯流。在分支純水配管2-712a設置有能夠開閉分支純水配管2-712a的開閉閥2-718。在分支藥液配管2-722a設置有能夠開閉分支藥液配管2-722a的開閉閥2-728。在漿料配管2-732設置有能夠開閉漿料配管2-732的開閉閥2-736。
液供給配管2-740的第1端部連接於分支純水配管2-712a、分支藥液配管2-722a及漿料配管2-732這三系統的配管。液供給配管2-740通過拋光臂2-600的內部、拋光頭2-500的中央及拋光墊2-502的中央而延伸。液供給配管2-740的第2端部朝向晶圓W的處理面開口。未圖示的控制裝置能夠通過控制開閉閥2-718、開閉閥2-728及開閉閥2-736的開閉，在任意的時刻 向晶圓W的處理面供給純水、藥液、漿料的任一種或它們的任意的組合的混合液。
在一實施方式中，作為溫度控制裝置的一例，也可以在液供給配管2-740的途中配置溫度控制單元2-900，使純水、藥液、漿料等液成為所希望的溫度而從拋光墊2-502供給到晶圓W的處理面。通過在晶圓W共有溫度控制後的液體，從而能夠將被拋光處理的晶圓W控制為所希望的溫度。
根據圖18所示的實施方式的拋光處理組件2-300A能夠經由液供給配管2-740向晶圓W供給處理液且使拋光臺2-400繞旋轉軸A旋轉，將拋光墊2-502按壓到晶圓W的處理面，並使拋光頭2-500一邊繞旋轉軸B旋轉一邊在箭頭C方向擺動，由此對晶圓W進行拋光處理。
圖18所示的修正部2-800為用於修正拋光墊2-502的表面的部件。修正部2-800具備修整工具臺2-810，以及設置於修整工具臺2-810的修整工具2-820。修整工具臺2-810以能夠通過未圖示的驅動機構繞旋轉軸D旋轉的方式構成。修整工具2-820由金剛石修整工具、刷形修整工具、或它們的組合形成。
在進行拋光墊2-502的修正時，拋光處理組件2-300A使拋光臂2-600回旋直至拋光墊2-502與修整工具2-820相對的位置為止。拋光處理組件2-300A使修整工具臺2-810繞旋轉軸D旋轉且使拋光頭2-500旋轉，將拋光墊2-502按壓到修整工具2-820而進行拋光墊2-502的修正。
圖19是對根據本發明的一實施方式的具備提供拋光處理中的晶圓W的溫度控制功能的溫度控制裝置的拋光處理裝置進行說明的概要頂視圖。圖19示出了拋光臂2-600、拋光頭2-500、拋光墊2-502，它們可以 與圖18所示的實施方式相同，或者也可以為不同。在圖19中，省略了液供給系統2-700的圖示，但能夠與圖18的實施方式相同。在拋光處理中，漿料能夠經由液供給配管2-740從拋光墊2-502供給到晶圓W上。在拋光處理中，藥液及/或純水可以經由液供給配管2-740從拋光墊2-502供給到晶圓W上，或者也可以追加地經由純水配管2-712及/或藥液配管2-722從純水噴嘴2-710及/或藥液噴嘴2-720供給到晶圓W上。在圖19所示的實施方式中，漿料、純水及/或藥液可以通過溫度控制單元2-900進行溫度控制，或者也可以不進行溫度控制。
在根據圖19所示的實施方式的拋光處理裝置中，作為用於控制晶圓W的溫度的溫度控制裝置的一例，具有用於朝向被拋光處理的晶圓W供給溫度控制後的氣體的送風機2-902。送風機2-902能夠通過臂2-902而在安裝有晶圓W的拋光臺2-400上擺動。控制送風機2-902與拋光臂2-600被控制為以相互不干涉的方式擺動。或者，也可以通過將送風機2-902配置到與晶圓W的面垂直或水平的方向上的比拋光臂2-600更遠離晶圓W的面的位置，從而使送風機2-902與拋光臂2-600相互不干涉。
通過送風機2-902將溫度調整後的氣體(例如空氣)供給到晶圓W，從而能夠將拋光處理中的晶圓W的溫度控制為最適於拋光處理的溫度。另外，送風機2-902能夠使用公知的送風機等任意的送風機。
圖20表示根據一實施方式的作為用於控制晶圓W的溫度的溫度控制裝置的一例的用於控制拋光處理中的晶圓W的溫度的結構。圖20概要地表示在拋光臺2-400的垂直於支承面2-402的方向上切下的截面。如圖20所示，在一實施方式中，在拋光臺2-400內形成有用於使流體(例如水) 循環的流體循環通路2-910。圖中的箭頭表示流體循環通路2-910內的流體的流向。流體循環通路2-910在拋光臺2-400的表面附近形成為在拋光臺2-400的面內方向上蜿蜒通過，構成為能夠使在流體循環通路2-910流動的流體與拋光臺2-400上的晶圓W進行熱交換。流體循環通路2-910流體地連接於溫度控制單元2-900，能夠使經由溫度控制單元2-900而溫度調整後的流體在流體循環通路2-910內循環。由此，能夠將支承於拋光臺2-400上的晶圓W的溫度控制為最適於拋光處理的溫度。溫度控制單元2-900能夠使用能夠控制流動的流體的溫度的公知的結構等任意的結構。另外，也可以在圖20所示的用於控制晶圓W的溫度的結構中兼用圖19所示的送風機2-902。
圖21表示根據一實施方式的作為用於控制晶圓W的溫度的溫度控制裝置的一例的用於控制拋光處理中的晶圓W的溫度的結構。圖21概要地表示在垂直於拋光臺2-400的支承面2-402的方向上切下的截面。如圖21所示，在一實施方式中，在拋光臺2-400內形成有流體通路2-410，該流體通路2-410構成為使流體在拋光臺2-400內流動並從拋光臺2-400的支承面2-402排出。該流體通路2-410流體地連接於溫度控制單元2-900，能夠使由溫度控制單元2-900溫度調整後的流體(例如純水)在流體通路2-410流動。
在晶圓W的拋光處理結束後，在從拋光臺2-400移動晶圓W後，通過使溫度調整後的流體從流體通路2-410流到拋光臺2-400的支承面2-402，從而能夠將拋光臺2-400的支承面2-402調整為所希望的溫度，控制下一處理的晶圓W的溫度。例如，在從拋光臺2-400移動晶圓W後，能夠在清洗拋光臺2-400的支承面2-402時使溫度調整後的流體在流體通路2-410流動。另外，在拋光處理中，流體通路2-410連接於未圖示的真空源，用於使 晶圓W真空吸附於拋光臺2-400。
圖22表示根據一實施方式的作為用於控制晶圓W的溫度的溫度控制裝置的一例的用於控制拋光處理中的晶圓W的溫度的結構。圖22是從側面觀察到的拋光臺2-400的概要圖。圖22所示的拋光頭2-500及拋光墊2-502與圖18所示的實施方式相同，能夠經由拋光頭2-500及拋光墊2-502向晶圓W的處理面選擇性地供給純水、藥液或漿料。在圖22所示的實施方式中，在液供給配管2-740(參照圖18)的途中配置有溫度控制單元2-900。能夠通過溫度控制單元2-900將拋光處理所使用的漿料、純水及/或藥液控制為所希望的溫度，並經由拋光墊2-502供給到晶圓W上。由此，能夠將支承於拋光臺2-400上的晶圓W的溫度控制為最適於拋光處理的溫度。也可以將根據圖22所示的實施方式的用於溫度控制的結構與圖19-21所示的結構兼用。
在本發明的一實施方式中，拋光處理單元2-300A能夠具備測定被拋光處理的晶圓W的溫度的溫度計。
圖23表示根據一實施方式的能夠在拋光處理單元2-300A中使用的溫度計。圖23是從拋光臺2-400的側面觀察到的概要圖。圖23所示的拋光處理單元2-300A具有配置於拋光臺2-400的半徑方向的放射溫度計2-950的陣列。放射溫度計2-950能夠非接觸式地測定拋光處理中的晶圓W的溫度。在拋光處理中，由於晶圓W旋轉，因而放射溫度計2-950的陣列能夠測定晶圓W的整個表面的溫度。為了圖示的明瞭化而未圖示，但放射溫度計2-950通過適當的機構而配置為朝向拋光臺2-400。作為一實施方式，放射溫度計2-950的陣列構成為能夠測定從晶圓W的中心至邊緣方向上被分割為3至11個的區域的溫度。拋光墊2-502在放射溫度計2-950的測定區域擺動時 控制為不測定溫度或無視測定的溫度。放射溫度計2-950能夠使用紅外線溫度計等任意的溫度計。
一實施方式中，放射溫度計2-950能夠與圖19所示的送風機2-902及圖20-22所示的溫度控制單元2-900連接。能夠基於通過放射溫度計2-950測定的溫度來調整晶圓W的各種溫度控制機構2-900、2-902。由此，能夠在拋光處理中更正確地控制晶圓W的溫度。
圖24表示根據一實施方式的能夠在拋光處理單元2-300A中使用的溫度計。圖24是從拋光臺2-400的側面觀察到的概要圖。如圖24所示，該實施方式的拋光臺2-400在支承面2-402的下方具有薄片型面分佈溫度計2-952。薄片型面分佈溫度計2-952能夠測定晶圓W的面內溫度分佈。在薄片型面分佈溫度計2-952的上方配置有保護板2-954，保護薄片型面分佈溫度計2-952。作為一例，薄片型面分佈溫度計2-952構成為能夠測定從晶圓W的中心至邊緣方向上被分割為3至11個的區域的溫度。能夠使用公知的溫度計等任意的溫度計作為薄片型面分佈溫度計2-952。
在一實施方式中，薄片型面分佈溫度計2-952能夠與圖19所示的送風機2-902及圖20-22所示的溫度控制單元2-900連接。能夠基於通過薄片型面分佈溫度計2-952測定的溫度來調整晶圓W的各種溫度控制機構2-900、2-902。由此，能夠在拋光處理中更正確地控制晶圓W的溫度。
根據本發明的實施方式的拋光處理裝置由於能夠控制拋光處理中的晶圓W的溫度，因此能夠效率地進行拋光處理。例如，能夠將晶圓W的溫度維持為最適於拋光研磨處理所使用的漿料的溫度，使拋光研磨處理的處理速度提高。通過使拋光研磨的處理速度提高，從而能夠效率地 將強力固結於晶圓W表面的粒子從各晶圓表層剝離、除去具有刮痕的晶圓表層。
另外，能夠使晶圓W的溫度維持為最適於拋光清洗處理所使用的藥液的溫度，在拋光清洗中促進藥液的效果。例如，能夠對強力固結於晶圓的表面的粒子促進藥液產生的分解反應。另外，通過使藥液活性化從而能夠使拋光清洗處理的速度提高。
如上所述，基於圖16-圖24對具有在拋光處理中控制處理對象物的溫度的功能的拋光處理裝置進行了說明，但本發明不限定於上述的實施方式。另外，上述的實施方式的各特徵只要不互相矛盾則能夠進行組合或交換。例如，在上述的實施方式中，對拋光臺為水平且支承面鉛直朝上的結構進行了圖示、說明，但也可以是使拋光臺的支承面配置為朝向水平方向的拋光處理裝置。
以下，基於圖25~圖39對本申請發明的一實施方式的研磨裝置及處理方法進行說明。
<研磨裝置>
圖25是表示本發明的一實施方式研磨裝置的整體結構的俯視圖。如圖25所示，對處理對象物進行處理的研磨裝置(CMP裝置)3-1000具備大致矩形的殼體3-1。殼體3-1的內部被隔壁3-1a、3-1b劃分為裝載/卸載單元3-2、研磨單元3-3及清洗單元3-4。裝載/卸載單元3-2，研磨單元3-3及清洗單元3-4分別獨立組裝，獨立地排氣。另外，清洗單元3-4具備給研磨裝置供給電源的電源供給部與控制處理動作的控制裝置3-5。
<裝載/卸載單元>
裝載/卸載單元3-2具備兩個以上(在本實施方式中為四個)載放有晶圓盒的前裝載部3-20，該晶圓盒貯存多個處理對象物(例如晶圓(基板))。這些前裝載部3-20與殼體3-1相鄰配置，且沿研磨裝置的寬度方向(與長度方向垂直的方向)排列。以在前裝載部3-20能夠搭載開放式匣盒、SMIF(Standard Manufacturing Interface)盒或FOUP(Front Opening Unified Pod)的方式構成。在此，SMIF及FOUP是通過在內部收納晶圓盒並由隔壁覆蓋，從而能夠保持與外部空間獨立的環境的密閉容器。
另外，在裝載/卸載單元3-2沿前裝載部3-20的排列敷設有行進機構3-21。在行進機構3-21設置有兩臺能夠沿晶圓盒的排列方向移動的搬運用自動裝置(裝載機、搬運機構)3-22。搬運用自動裝置3-22構成為通過在行進機構3-21上移動，從而能夠對搭載於前裝載部3-20的晶圓盒進行存取。各搬運用自動裝置3-22在上下具備兩個機械手。在將處理後的晶圓放回晶圓盒時使用上側的機械手。在將處理前的晶圓從晶圓盒取出時使用下側的機械手。這樣，能夠分開使用上下的機械手。進一步，搬運用自動裝置3-22的下側的機械手構成為能夠使晶圓反轉。
裝載/卸載單元3-2由於是需要保持為最潔淨的狀態的區域，因此裝載/卸載單元3-2的內部一直維持比研磨裝置外部、研磨單元3-3、及清洗單元3-4均高的壓力。研磨單元3-3因使用漿料作為研磨液而是最髒的區域。因此，在研磨單元3-3的內部形成負壓，維持該壓力比清洗單元3-4的內部壓力低。在裝載/卸載單元3-2設置有過濾器風扇單元(未圖示)，該 過濾器風扇單元(未圖示)具有HEPA過濾器、ULPA過濾器、或化學過濾器等潔淨空氣過濾器。從過濾器風扇單元一直吹出去除微粒、有毒蒸氣或有毒氣體後的潔淨空氣。
<研磨單元>
研磨單元3-3是進行晶圓的研磨(平坦化)的區域。研磨單元3-3具備第1研磨組件3-3A、第2研磨組件3-3B、第3研磨組件3-3C及第4研磨組件3-3D。如圖25所示，第1研磨組件3-3A、第2研磨組件3-3B、第3研磨組件3-3C及第4研磨組件3-3D沿研磨裝置的長度方向排列。
如圖25所示，第1研磨組件3-3A具備：研磨臺3-30A，安裝有具有研磨面的研磨墊(研磨工具)3-10；頂環3-31A，用於一邊保持晶圓並將晶圓按壓到研磨臺3-30A上的研磨墊3-10，一邊對晶圓進行研磨；研磨液供給噴嘴3-32A，用於給研磨墊3-10供給研磨液、修整液(例如純水)；修整工具3-33A，用於進行研磨墊3-10的研磨面的修整；以及噴霧器3-34A，噴射液體(例如純水)與氣體(例如氮氣)的混合流體或液體(例如純水)來去除研磨面上的漿料、研磨生成物及修整所產生的研磨墊殘渣。
同樣，第2研磨組件3-3B具備研磨臺3-30B、頂環3-31B、研磨液供給噴嘴3-32B、修整工具3-33B及噴霧器3-34B。第3研磨組件3-3C具備研磨臺3-30C、頂環3-31C、研磨液供給噴嘴3-32C、修整工具3-33C及噴霧器3-34C。第4研磨組件3-3D具備研磨臺3-30D、頂環3-31D、研磨液供給噴嘴3-32D、修整工具3-33D及噴霧器3-34D。
第1研磨組件3-3A、第2研磨組件3-3B、第3研磨組件3-3C及 第4研磨組件3-3D由於互相具有相同的結構，因此，以下僅對第1研磨組件3-3A進行說明。
圖26是示意地表示第1研磨組件3-3A的立體圖。頂環3-31A支承於頂環旋轉軸3-36。在研磨臺3-30A的上表面貼附有研磨墊3-10。研磨墊3-10的上表面形成對晶圓W進行研磨的研磨面。另外，也能夠使用固結磨料代替研磨墊3-10。頂環3-31A及研磨臺3-30A如箭頭所示，構成為繞其軸心旋轉。晶圓W通過真空吸附保持在頂環3-31A的下表面。在研磨時，以從研磨液供給噴嘴3-32A將研磨液供給到研磨墊3-10的研磨面的狀態，作為研磨對象的晶圓W被頂環3-31A按壓在研磨墊3-10的研磨面而被研磨。
<搬運機構>
接著，對用於搬運晶圓的搬運機構進行說明。如圖25所示，與第1研磨組件3-3A及第2研磨組件3-3B相鄰而配置有第1線性傳送裝置3-6。第1線性傳送裝置3-6是在沿研磨單元3-3A、3-3B排列的方向的四個搬運位置(從裝載/卸載單元側開始依次為第1搬運位置3-TP1、第2搬運位置3-TP2、第3搬運位置3-TP3、第4搬運位置3-TP4)之間搬運晶圓的機構。
另外，與第3研磨組件3-3C及第4研磨組件3-3D相鄰而配置有第2線性傳送裝置3-7。第2線性傳送裝置3-7是在沿研磨單元3-3C、3-3D排列的方向的三個搬運位置(從裝動卸載單元側開始依次為第5搬運位置3-TP5、第6搬運位置3-TP6、第7搬運位置3-TP7)之間搬運晶圓的機構。另外，第1線性傳送裝置3-6及第2線性傳送裝置3-7與將未研磨的晶圓W搬運到研磨單元3-3及/或從研磨單元3-3搬運研磨後的晶圓W的第一搬運用自動裝 置對應。
晶圓通過第1線性傳送裝置3-6被搬運到研磨單元3-3A、3-3B。第1研磨組件3-3A的頂環3-31A通過頂環頭的擺動動作在研磨位置與第2搬運位置3-TP2之間移動。從而，在第2搬運位置3-TP2進行晶圓向頂環3-31A的交接。同樣，第2研磨組件3-3B的頂環3-31B在研磨位置與第3搬運位置3-TP3之間進行移動，在第3搬運位置3-TP3進行晶圓向頂環3-31B的交接。第3研磨組件3-3C的頂環3-31C在研磨位置與第6搬運位置3-TP6之間進行移動，在第6搬運位置3-TP6進行晶圓向頂環3-31C的交接。第4研磨組件3-3D的頂環3-31D在研磨位置與第7搬運位置3-TP7之間進行移動，在第7搬運位置3-TP7進行晶圓向頂環3-31D的交接。
在第1搬運位置3-TP1配置有從搬運用自動裝置3-22接收晶圓用的升降器3-11。晶圓通過該升降器3-11而從搬運用自動裝置3-22被交接到第1線性傳送裝置3-6。閘門(未圖示)位於升降器3-11與搬運用自動裝置3-22之間，並設置於隔壁3-1a，在晶圓搬運時打開閘門將晶圓從搬運用自動裝置3-22交接到升降器3-11。另外，在第1線性傳送裝置3-6、第2線性傳送裝置3-7與清洗單元3-4之間配置有擺動式傳送裝置3-12。該擺動式傳送裝置3-12具有可在第4搬運位置3-TP4與第5搬運位置3-TP5之間移動的機械手。晶圓從第1線性傳送裝置3-6向第2線性傳送裝置3-7的交接由擺動式傳送裝置3-12進行。晶圓由第2線性傳送裝置3-7搬運到第3研磨組件3-3C及/或第4研磨組件3-3D。另外，由研磨單元3-3研磨後的晶圓經由擺動式傳送裝置3-12而被搬運到清洗單元3-4。
第1線性傳送裝置3-6、第2線性傳送裝置3-7如日本特開 2010-50436號公報所記載，分別具有複數個搬運臺(未圖示)。由此，例如能夠分開使用將未研磨的晶圓搬運到各搬運位置的搬運臺與將研磨後的晶圓從各搬運位置搬運的搬運臺。由此能夠將晶圓迅速地搬運到搬運位置開始研磨，且能夠將研磨後的晶圓迅速地送到清洗單元。
<清洗單元>
圖27(a)是表示清洗單元3-4的俯視圖，圖27(b)是表示清洗單元3-4的側視圖。如圖27(a)及圖27(b)所示，清洗單元3-4在此被劃分為輥清洗室3-190、第1搬運室3-191、筆清洗室3-192、第2搬運室3-193、乾燥室3-194、拋光處理室3-300及第3搬運室3-195。
在輥清洗室3-190內配置有沿縱向排列的上側輥清洗組件3-201A及下側輥清洗組件3-201B。上側輥清洗組件3-201A配置於下側輥清洗組件3-201B的上方。上側輥清洗組件3-201A及下側輥清洗組件3-201B是一邊將清洗液供給到晶圓的正反面，一邊通過旋轉的兩個海綿輥(第1清洗工具)分別按壓晶圓的正反面來清洗晶圓的清洗機。在上側輥清洗組件3-201A與下側輥清洗組件3-201B之間設置有晶圓的暫置臺3-204。
在筆清洗室3-192內配置有沿縱向排列的上側筆清洗組件3-202A及下側筆清洗組件3-202B。上側筆清洗組件3-202A配置於下側筆清洗組件3-202B的上方。上側筆清洗組件3-202A及下側筆清洗組件3-202B是一邊將清洗液供給到晶圓的表面，一邊通過旋轉的筆形海綿(第2清洗工具)按壓晶圓的表面並在晶圓的直徑方向擺動來清洗晶圓的清洗機。在上側筆清洗組件3-202A與下側筆清洗組件3-202B之間設置有晶圓的暫置臺3-203。 另外，在擺動式傳送裝置3-12的側方配置有設置於未圖示的框架的晶圓W的暫置臺3-180。暫置臺3-180與第1線性傳送裝置3-6相鄰而配置，並位於第1線性傳送裝置3-6與清洗單元3-4之間。
在乾燥室3-194內配置有沿縱向排列的上側乾燥組件3-205A及下側乾燥組件3-205B。上側乾燥組件3-205A及下側乾燥組件3-205B相互隔離。在上側乾燥組件3-205A及下側乾燥組件3-205B的上部設置有將清潔的空氣分別供給到乾燥組件3-205A、3-205B內的過濾器風扇單元3-207A、3-207B。
上側輥清洗組件3-201A、下側輥清洗組件3-201B、上側筆清洗組件3-202A、下側筆清洗組件3-202B、暫置臺3-203、上側乾燥組件3-205A及下側乾燥組件3-205B經由螺栓等固定於未圖示的框架。
在第1搬運室3-191配置有能夠上下動的第1搬運用自動裝置(搬運機構)3-209。在第2搬運室3-193配置有能夠上下動的第2搬運用自動裝置3-210。在第3搬運室3-195配置有能夠上下動的第3搬運用自動裝置(搬運機構)3-213。第1搬運用自動裝置3-209、第2搬運用自動裝置3-210及第3搬運用自動裝置3-213分別移動自如地支承於沿縱向延伸的支承軸3-211、3-212、3-214。第1搬運用自動裝置3-209、第2搬運用自動裝置3-210及第3搬運用自動裝置3-213構成為內部具有電動機等的驅動機構，且能夠沿支承軸3-211、3-212、3-214上下移動自如。第1搬運用自動裝置3-209與搬運用自動裝置3-22同樣具有上下兩段的機械手。如圖27(a)虛線所示，在第1搬運用自動裝置3-209中，其下側的機械手配置於能夠到達上述暫置臺3-180的位置。第1搬運用自動裝置3-209的下側的機械手到達暫置臺3-180時，打開設 置於隔壁3-1b的閘門(未圖示)。
第1搬運用自動裝置3-209以在暫置臺3-180、上側輥清洗組件3-201A、下側輥清洗組件3-201B、暫置臺3-204、暫置臺3-203、上側筆清洗組件3-202A及下側筆清洗組件3-202B之間搬運晶圓W的方式動作。在搬運清洗前的晶圓(附著有漿料的晶圓)時，第1搬運用自動裝置3-209使用下側的機械手，在搬運清洗後的晶圓時使用上側的機械手。
第2搬運用自動裝置3-210以在上側筆清洗組件3-202A、下側筆清洗組件3-202B、暫置臺3-203、上側乾燥組件3-205A及下側乾燥組件3-205B之間搬運晶圓W的方式動作。第2搬運用自動裝置3-210由於僅搬運清洗後的晶圓，因此僅具備一個機械手。圖25所示搬運用自動裝置3-22使用上側的機械手從上側乾燥組件3-205A或下側乾燥組件3-205B取出晶圓，並將該晶圓放回晶圓盒。搬運用自動裝置3-22的上側機械手到達乾燥組件3-205A、3-205B時，打開設置於隔壁3-1a的閘門(未圖示)。
在拋光處理室3-300具備上側拋光處理組件3-300A及下側拋光處理組件3-300B。第3搬運用自動裝置3-213以在上側的輥清洗組件3-201A、下側的輥清洗組件3-201B、暫置臺3-204、上側拋光處理組件3-300A及下側拋光處理組件3-300B之間搬運晶圓W的方式動作。
第3搬運用自動裝置3-213具有上下二段的機械手。另外，清洗單元3-4的第1搬運用自動裝置3-209在上側輥清洗組件3-201A、下側輥清洗組件3-201B、上側筆清洗組件3-202A、下側筆清洗組件3-202B、暫置臺3-203及暫置臺3-204之間搬運晶圓W。第2搬運用自動裝置3-210在上側筆清洗組件3-202A、下側筆清洗組件3-202B、上側乾燥組件3-205A、下側乾燥 組件3-205B及暫置臺3-203之間搬運晶圓W。第3搬運用自動裝置3-213與在上側輥清洗組件3-201A、下側輥清洗組件3-201B、上側拋光處理組件3-300A、下側拋光處理組件3-300B及暫置臺3-204之間搬運晶圓W的，不同於第一搬運用自動裝置的第二搬運用自動裝置對應。
各室的壓力的關係為拋光處理室3-300<第3搬運室3-195>輥清洗室3-190<第1搬運室3-191>筆清洗室3-192<第2搬運室3-193>乾燥室3-194。即，第1搬運室3-191、第2搬運室3-193及第3搬運室3-195與各自相鄰的拋光處理室3-300、各清洗室3-190、3-192、及乾燥室3-194相比均為正壓。另外，第1搬運室3-191與研磨單元3-3相比為正壓。在拋光處理室3-300、輥清洗室3-190、筆清洗室3-192、乾燥室3-194的面向各個搬運室的壁面設置有未圖示的閘門。各搬運用自動裝置3-209、3-210、3-213以在閘門打開時在拋光處理室3-300、輥清洗室3-190、筆清洗室3-192及乾燥室3-194之間交接基板的方式構成。即使在這些閘門打開的狀態下，由於維持上述的壓力關係，因此通過由搬運用自動裝置的基板的搬運，總是產生從搬運室朝向拋光處理室3-300、各清洗室3-190、3-192或乾燥室3-194的氣流。由此，不使拋光處理室3-300、各清洗室3-190、3-192、乾燥室3-194內的被污染的氣氛排出到外面。
特別的，有在研磨單元3-3中使用研磨液的情況，也有在拋光處理室3-300使用研磨液作為拋光處理液的情況。因此，通過成為如上所述的壓力平衡，研磨單元3-3內的微粒成分不流入第1搬運室3-191，另外拋光處理室3-300內的微粒成分不流入第3搬運室。這樣一來，通過提高與使用研磨液的單元或者處理室相鄰的搬運室的內壓，從而能夠維持各搬運室、 各清洗室、乾燥室的清潔度，能夠防止基板的污染。另外，與圖27的例不同，在為研磨單元3-3、輥清洗室3-190、筆清洗室3-192、乾燥室3-194及拋光處理室3-300相互不被搬運室分隔而直接相鄰的結構的情況下，各室間的壓力平衡為乾燥室3-194>輥清洗室3-190及筆清洗室3-192>拋光處理室3-300≧研磨單元3-3。
接著，對將在研磨單元3-3中結束研磨的晶圓以拋光處理、由輥海綿進行的清洗、由筆形海綿進行的清洗、乾燥的順序進行處理時的搬運進行說明。
首先，第1搬運用自動裝置3-209的下側機械手從暫置臺3-180獲取晶圓W。第1搬運用自動裝置3-209的下側機械手將晶圓W放到暫置臺3-204。第3搬運用自動裝置3-213的下側機械手將晶圓W搬運到上側拋光處理組件3-300A及下側拋光處理組件3-300B的其中之一。拋光處理後，第3搬運用自動裝置3-213的上側機械手將晶圓W搬運到上側輥清洗組件3-201A及下側輥清洗組件3-201B的其中之一。輥清洗後，第1搬運用自動裝置3-209的上側機械手將晶圓W搬運到上側筆清洗組件3-202A及下側筆清洗組件3-202B。筆清洗後，第2搬運用自動裝置3-210將晶圓W搬運到上側乾燥組件3-205A及下側乾燥組件3-205B的其中之一。另外，在此所示的晶圓W的搬運路徑為一例，並不限定於該搬運路徑。例如，不需要在最初將晶圓W搬運到上側拋光處理組件3-300A或下側拋光處理組件3-300B。例如也能夠以輥清洗、拋光處理、筆清洗、乾燥的順序搬運晶圓W。這是為了通過這些各組件的各自的清洗能力的組合來最終地進行晶圓W表面的清潔化。
例如在進行了輥清洗後，不進行筆清洗而進行乾燥的情況 下，暫置臺3-203能夠用作為晶圓W從第1搬運室3-191向第2搬運室3-193的交接臺。在不需要暫置臺3-203的情況下也可以不設置。
拋光處理室3-300、輥清洗室3-190、筆清洗室3-192及乾燥室3-194也可以分別在上下具有兩個組件。由此，能夠將連續搬運而來的晶圓W分配給上下的兩個組件而並行處理複數個晶圓W，從而提高生產量。例如，某晶圓W僅使用上側的組件進行處理，下一晶圓W僅使用下側的組件進行處理。即，本實施方式具有複數個清洗線路。在此，清洗線路是指在投入晶圓W的清洗單元的內部，一個晶圓W在通過各組件進行清洗時的移動路徑。
為了在研磨單元3-3的各研磨組件進行研磨，第1線性傳送裝置3-6、第2線性傳送裝置3-7將未研磨的晶圓搬運到各搬運位置，從搬運位置搬運研磨後的晶圓。另一方面，清洗單元3-4內的各搬運用自動裝置從暫置臺3-180獲取晶圓，並在拋光處理室3-300、輥清洗室3-190、筆清洗室3-192及乾燥室3-194之間搬運晶圓。這樣，分開了第1線性傳送裝置3-6及第2線性傳送裝置3-7與清洗單元3-4內的各搬運用自動裝置的任務。通過這樣分擔各搬運設備所承擔的搬運動作，從而能夠減少搬運的等待時間，使生產量提高。其結果，能夠規避在晶圓W等待搬運的待機期間因藥液等而使腐蝕進行的問題。
如上所述，在清洗單元3-4中，在拋光處理室3-300、輥清洗室3-190、筆清洗室3-192及乾燥室3-194的相鄰的室間存在在內部具有搬運用自動裝置的搬運室。各搬運用自動裝置僅進行相鄰組件間的搬運，因此能夠使晶圓W的搬運分工化，減少搬運的等待時間，使生產量提高。特別 的，通過使拋光處理室3-300、輥清洗室3-190、筆清洗室3-192及乾燥室3-194的處理時間均衡化從而使生產量進一步提高。
進一步，能夠在拋光處理室3-300的上側拋光處理組件3-300A與下側拋光處理組件3-300B使用不同的拋光處理液或拋光墊(後述)。在該情況下，能夠在上側拋光處理組件3-300A進行第一拋光處理，在下側拋光處理組件3-300B進行第二拋光處理。例如能夠連續地進行後述的拋光研磨處理與拋光清洗處理。
另外，在本實施方式中，例示了在清洗單元3-4內，將拋光處理室3-300、輥清洗室3-190及筆清洗室3-192按從離裝載/卸載單元3-2遠的位置起依序排列地配置的例子，但不限定於此。拋光處理室3-300、輥清洗室3-190及筆清洗室3-192的配置方式能夠根據晶圓的品質及生產量等適當地選擇。另外，在本實施方式中，例示了具備上側拋光處理組件3-300A及下側拋光處理組件3-300B的例子，但不限定於此，也可以僅具備一方的拋光處理組件。另外，在本實施方式中，除拋光處理室3-300外，例舉了輥清洗組件及筆清洗組件作為清洗晶圓W的組件進行了說明，但不限定於此，還能夠進行雙流體噴射清洗(2FJ清洗)或高頻超聲波清洗。雙流體噴射清洗是使承載於高速氣體的微小液滴(霧)從雙流體噴嘴朝向晶圓W噴出並衝撞，利用由微小液滴向晶圓W表面的衝撞所產生的衝擊波來去除晶圓W表面的微粒等(清洗)。高頻超聲波清洗是對清洗液施加超聲波，使由清洗液分子的振動加速度所產生的作用力作用到微粒等附著粒子來去除微粒。以下，對上側拋光處理組件3-300A及下側拋光處理組件3-300B進行說明。由於上側拋光處理組件3-300A及下側拋光處理組件3-300B為相同結構，因 此僅對上側拋光處理組件3-300A進行說明。
<拋光處理組件>
圖28是表示上側拋光處理組件的概要結構的圖。如圖28所示，上側拋光處理組件3-300A具備：拋光臺3-400，設置有晶圓W；拋光頭3-500，安裝有用於對晶圓W的處理面進行拋光處理的拋光墊(第3清洗工具)3-502；拋光臂3-600，對拋光頭3-500進行保持；液供給系統3-700，用於供給拋光處理液；以及修正部3-800，用於進行拋光墊3-502的修正(磨銳)。如圖28所示，拋光墊(第3清洗工具)3-502比晶圓W直徑小。在例如晶圓W為Φ300mm的情況下，希望是拋光墊3-502較佳為Φ100mm以下，更佳為Φ60~100mm。這是因為拋光墊的直徑越大，與晶圓的面積比就越小，因此增加了晶圓的拋光處理速度。另一方面，關於晶圓處理速度的面內均一性，反而是拋光墊的直徑越小，面內均一性越提高。這是因為單位處理面積變小，如圖28所示那樣，在通過拋光臂3-600使拋光墊3-502在晶圓W的面內進行擺動等的相對運動從而進行晶圓整個面處理的方式中變得有利。另外，拋光處理液至少包含DIW(純水)、清洗藥液及漿料這樣的研磨液中的一種。拋光處理的方式主要有兩種，一種是將在作為處理對象的晶圓上殘留的漿料、研磨生成物的殘渣這樣的污染物在與拋光墊接觸時除去的方式，另一種是將附著有上述污染物的處理對象通過研磨等除去一定量的方式。在前者，拋光處理液較佳為清洗藥液、DIW，在後者，較佳為研磨液。但是，在後者，對於CMP後的被處理面的狀態(平坦性、殘膜量)的維持來說，希望是在上述處理中的除去量例如少於10nm，較佳為5nm以下，在該情況下，有時 不需要通常的CMP程度的除去速度。在這樣的情況下，也可以通過適當對研磨液進行稀釋等處理來進行處理速度的調整。另外，拋光墊3-502例如由發泡聚氨酯類的硬墊、絨面革類的軟墊或者海綿等形成。拋光墊的種類根據處理對象物的材質、要除去的污染物的狀態適當選擇即可。例如在污染物埋入處理對象物表面的情況下，也可以使用更容易對污染物作用物理力的硬墊，即硬度、剛性較高的墊作為拋光墊。另一方面，在處理對象物為例如Low-k膜等機械強度較小的材料的情況下，為了降低被處理面的損傷，也可以使用軟墊。另外，在拋光處理液為如漿料這樣的研磨液的情況下，由於僅靠拋光墊的硬度、剛性不能確定處理對象物的除去速度、污染物的除去效率、損傷發生的有無，因此也可以適當選擇。另外，在這些拋光墊的表面也可以實施例如同心圓狀槽、XY槽、螺旋槽、放射狀槽這樣的槽形狀。另外，也可以使用例如PVA海綿這樣的拋光處理液能夠浸透的海綿狀的材料作為拋光墊。由此，能夠使在拋光墊面內的拋光處理液的流動分佈均一化或迅速排出拋光處理中除去的污染物。
拋光臺3-400具有吸附晶圓W的機構。另外，拋光臺3-400能夠通過未圖示的驅動機構繞旋轉軸A旋轉。另外，拋光臺3-400也可以通過未圖示的驅動機構使晶圓W進行角度旋轉運動(角度不滿360°的圓弧運動)或滾動運動(也稱為軌道運動、圓軌跡運動)。拋光墊3-502安裝於拋光頭3-500的與晶圓W相對的面。拋光頭3-500能夠通過未圖示的驅動機構繞旋轉軸B旋轉。另外，拋光頭3-500能夠通過未圖示的驅動機構將拋光墊3-502按壓到晶圓W的處理面。拋光臂3-600能夠使拋光頭3-500如箭頭C所示地在晶圓W的半徑或直徑的範圍內的拋光墊3-502與晶圓W接觸的區域內移動。另 外，拋光臂3-600能夠將拋光頭3-500擺動至拋光墊3-502與修正部3-800相對的位置為止。
修正部3-800是用於修正拋光墊3-502的表面的部件。修正部3-800具備修整工具臺3-810和設置於修整工具臺3-810的修整工具3-820。修整工具臺3-810能夠通過未圖示的驅動機構繞旋轉軸D旋轉。另外，修整工具臺3-810也可以通過未圖示的驅動機構使修整工具3-820進行滾動運動。修整工具3-820由在表面電沉積固定有金剛石的粒子的或金剛石磨料配置於與拋光墊接觸的接觸面的整個面或局部的金剛石修整工具、樹脂製的刷毛配置於與拋光墊接觸的接觸面的整個面或局部的刷形修整工具或者它們的組合形成。
上側拋光處理組件3-300A在進行拋光墊3-502的修正時使拋光臂3-600回旋直到到達拋光墊3-502與修整工具3-820相對的位置為止。上側拋光處理組件3-300A通過使修整工具臺3-810繞旋轉軸D旋轉且使拋光頭3-500回旋，將拋光墊3-502按壓到修整工具3-820來進行拋光墊3-502的修正。另外，修正條件較佳為使修正負荷在80N以下，另外，從墊3-502的壽命的觀點考慮的話，修正負荷更佳為40N以下。另外，希望是墊3-502及修整工具3-820的轉速在500rpm以下。另外，在本實施方式中，表示了晶圓W的處理面及修整工具3-820的修整面沿水平方向設置的例子，但不限定於此。例如，上側拋光處理組件3-300A能夠以使晶圓W的處理面及修整工具3-820的修整面沿鉛直方向設置的方式來配置拋光臺3-400及修整工具臺3-810。在該情況下，拋光臂3-600及拋光頭3-500配置為能夠使拋光墊3-502與配置於鉛直方向的晶圓W的處理面接觸來進行拋光處理，且使配置於鉛 直方向的修整工具3-820的修整面與拋光墊3-502接觸來進行修正處理。另外，也可以是拋光臺3-400或修整工具臺3-810任一方配置於鉛直方向，以配置於拋光臂3-600的拋光墊3-502相對於各檯面相對的方式使拋光臂3-600的全部或一部分旋轉。
液供給系統3-700具備用於對晶圓W的處理面供給純水(DIW)的純水噴嘴3-710。純水噴嘴3-710經由純水配管3-712連接於純水供給源3-714。在純水配管3-712設置有能夠開閉純水配管3-712的開閉閥3-716。控制裝置3-5通過控制開閉閥3-716的開閉，能夠在任意的時刻對晶圓W的處理面供給純水。
另外，液供給系統3-700具備用於給晶圓W的處理面供給藥液(Chemi)的藥液噴嘴3-720。藥液噴嘴3-720經由藥液配管3-722連接於藥液供給源3-724。在藥液配管3-722設置有能夠開閉藥液配管3-722的開閉閥3-726。控制裝置3-5通過控制開閉閥3-726的開閉，能夠在任意的時刻對晶圓W的處理面供給藥液。
上側拋光處理組件300A能夠經由拋光臂3-600、拋光頭3-500及拋光墊3-502向晶圓W的處理面選擇性地供給純水、藥液或漿料等研磨液。在拋光墊3-500設置有至少一個以上的貫通孔，能夠通過該孔供給拋光處理液。
即，從純水配管3-712中的純水供給源3-714與開閉閥3-716之間分支了分支純水配管3-712a。另外，從藥液配管3-722中的藥液供給源3-724與開閉閥3-726之間分支了分支藥液配管3-722a。分支純水配管3-712a、分支藥液配管3-722a及連接於研磨液供給源3-734的研磨液配管 3-732匯流於液供給配管3-740。在分支純水配管3-712a設置有能夠開閉分支純水配管3-712a的開閉閥3-718。在分支藥液配管3-722a設置有能夠開閉分支藥液配管3-722a的開閉閥3-728。在研磨液配管3-732設置有能夠開閉研磨液配管3-732的開閉閥3-736。
液供給配管3-740的第1端部連接於分支純水配管3-712a、分支藥液配管3-722a及研磨液配管3-732這三系統的配管。液供給配管3-740通過拋光臂3-600的內部、拋光頭3-500的中央及拋光墊3-502的中央而延伸。液供給配管3-740的第2端部朝向晶圓W的處理面開口。控制裝置3-5能夠通過控制開閉閥3-718、開閉閥3-728及開閉閥3-736的開閉，在任意的時刻向晶圓W的處理面供給純水、藥液、漿料等研磨液的任一種或它們的任意的組合的混合液。
上側拋光處理組件3-300A能夠經由液供給配管3-740向晶圓W供給處理液且使拋光臺3-400繞旋轉軸A旋轉，將拋光墊3-502按壓到晶圓W的處理面，並使拋光頭3-500一邊繞旋轉軸B旋轉一邊在箭頭C方向上擺動，由此對晶圓W進行拋光處理。另外，作為拋光處理中的條件，雖然基本上該處理是通過機械作用除去瑕疵，但另一方面考慮對晶圓W的損傷的降低，希望是壓力在3psi以下，較佳為在2psi以下。另外，考慮拋光處理液的面內分佈，希望是晶圓W及拋光頭3-500的轉速為1000rpm以下。另外，拋光頭3-500的移動速度為300mm/scc以下。然而，由於根據晶圓W及拋光頭3-500的轉速及拋光頭3-500的移動距離，最適當的移動速度的分佈不同，因此希望是晶圓W面內的拋光頭3-500的移動速度是可變的。作為該情況下的移動速度的變化方式，希望是例如為如下方式：能夠將晶圓W面內的擺動 距離分割成複數個區間，對各個區間設定移動速度。另外，作為拋光處理液流量，為了晶圓W及拋光頭3-500在高速旋轉時也保持充足的處理液的晶圓面內分佈，大流量較好。然而另一方面，由於處理液流量增加導致處理成本的增加，因此希望是流量在1000ml/min以下，較佳為在500ml/min以下。
在此，拋光處理是指包含拋光研磨處理與拋光清洗處理的至少一方的處理。
拋光研磨處理是指如下處理：一邊使拋光墊3-502接觸晶圓W，一邊使晶圓W與拋光墊3-502相對運動，通過在晶圓W與拋光墊3-502之間介入漿料等研磨液來對晶圓W的處理面進行研磨除去。拋光研磨處理是如下處理：能夠對晶圓W施加比在輥清洗室3-190中通過海綿輥對晶圓W施加的物理作用力及在筆清洗室3-192中通過筆形海綿對晶圓W施加的物理作用力強的物理作用力。通過拋光研磨處理，能夠實現附著了污染物的表層部的除去、未能由研磨單元3-3中的主研磨去除的部位的追加除去、以及主研磨後的形貌改善。
拋光清洗處理為如下處理：一邊使拋光墊3-502接觸晶圓W，一邊使晶圓W與拋光墊3-502相對運動，通過使清洗處理液(藥液或藥液與純水)介入晶圓W與拋光墊3-502之間來去除晶圓W表面的污染物，對處理面進行改性。拋光清洗處理是如下處理：能夠對晶圓W施加比在輥清洗室3-190中通過海綿輥對晶圓W施加的物理作用力及在筆清洗室3-192中通過筆形海綿對晶圓W施加的物理作用力強的物理作用力。通過拋光清洗處理，能夠去除無法由PVA海綿等軟質材料來去除的粘性的微粒或埋入基板表面的污染物。
即，本實施方式的研磨裝置3-1000具有如下功能：複數個清洗組件的一部分的清洗組件(上側拋光處理組件3-300A及下側拋光處理組件3-300B)以比其他的清洗組件(上側輥清洗組件3-201A、下側輥清洗組件3-201B、上側筆清洗組件3-202A及下側筆清洗組件3-202B)高的壓力一邊使晶圓W與清洗工具接觸一邊使晶圓W與清洗工具相對運動從而清洗晶圓W。
如上所述，本實施方式的研磨裝置3-1000具備機械作用較大的清洗組件(上側拋光處理組件3-300A及下側拋光處理組件3-300B)，因此能夠實現強化了清洗能力的的研磨裝置。
具體而言，在上側輥清洗組件3-201A及下側輥清洗組件3-201B中，在晶圓W按壓輥海綿(第1清洗工具)的壓力通常小於1psi。
另外，在上側筆清洗組件3-202A及下側筆清洗組件3-202B中，在晶圓W按壓筆形海綿(第2清洗工具)的壓力通常小於1psi。
與此相對，上側拋光處理組件3-300A及下側拋光處理組件3-300B具有如下功能：一邊使拋光墊3-502(第3清洗工具)以例如1~3psi接觸晶圓W，一邊使晶圓W與拋光墊3-502相對運動從而清洗晶圓W。
因此，本實施方式的研磨裝置3-1000具有機械作用比以往的研磨裝置所具備的清洗組件大的清洗組件(上側拋光處理組件3-300A及下側拋光處理組件3-300B)，因此能夠強化清洗能力。
另外，當在研磨單元3-3內設置上側拋光處理組件3-300A或下側拋光處理組件3-300B，則有在研磨單元3-3中發生處理時間增加，對WPH(Wafer Per Hour，每小時的晶圓產出量)造成影響的情況。對此，在 本實施方式中，由於在清洗單元3-4內設置上側拋光處理組件3-300A及下側拋光處理組件3-300B，因此能夠降低研磨單元3-3中的速率控制，抑制WPH的降低。
<整體流程圖>
接著，對研磨裝置3-1000的處理方法進行說明。圖29是表示本實施方式的研磨裝置3-1000的處理方法的一例的圖。在圖29中，簡單地對研磨裝置3-1000整體的處理方法的流程進行說明。
如圖29所示，在對處理對象物的處理方法中，首先，通過研磨單元3-3進行晶圓W的研磨(步驟S3-101)。接著，處理方法為將由研磨單元3-3研磨後的晶圓W搬運向拋光處理室3-300，通過上側拋光處理組件3-300A或下側拋光處理組件3-300B進行晶圓W的精加工研磨(輕磨光：light polish)(步驟S3-102)。
接著，處理方法為通過上側拋光處理組件3-300A或下側拋光處理組件3-300B進行晶圓W的拋光清洗(第3清洗工序)(步驟S3-103)。在此，處理方法包含複數個清洗工序。晶圓W的拋光清洗為複數個清洗工序的一部分的清洗工序，一邊使清洗工具(拋光墊3-502)接觸晶圓W一邊使晶圓W與清洗工具相對運動從而清洗晶圓W。拋光研磨(步驟S3-102)與拋光清洗(步驟S3-103)可以在一個拋光組件內連續進行，也可以連續使用上下兩個拋光組件來實現。
接著，處理方法為將晶圓W搬運向輥清洗室3-190，通過上側輥清洗組件3-201A或下側輥清洗組件3-201B進行晶圓W的輥清洗(第1清 洗工序)(步驟S3-104)。在輥清洗中，以比拋光清洗低的壓力一邊使清洗工具(輥海綿)接觸晶圓W一邊使晶圓W與清洗工具相對運動從而清洗晶圓W。
接著，處理方法為將晶圓W搬運向筆清洗室3-192，通過上側筆清洗組件3-202A或下側筆清洗組件3-202B進行晶圓W的筆清洗(第2清洗工序)(步驟S3-105)。在筆清洗中，以比拋光清洗低的壓力一邊使清洗工具(筆形海綿)接觸晶圓W一邊使晶圓W與清洗工具相對運動從而清洗晶圓W。
接著，處理方法為將晶圓W搬運向乾燥室3-194，通過上側乾燥組件3-205A或下側乾燥組件3-205B進行晶圓W的乾燥(步驟S3-106)，取出晶圓W並結束處理。
如上所述，本實施方式的處理方法具備複數個清洗工序，一部分的清洗工序具有機械作用比以往的處理方法所具備的清洗工序大的清洗工序(拋光清洗工序)，因此與以往相比能夠強化清洗能力。
另外，在圖29的例中，表示了在通過研磨單元3-3進行的研磨工序之後進行拋光研磨工序的例，但拋光研磨工序不是必須的，進一步，拋光清洗工序、輥清洗工序及筆清洗工序的順序能夠任意地替換。
例如，圖30是表示本實施方式的研磨裝置3-1000的處理方法的一例的圖。在圖30中，簡單地對研磨裝置3-1000整體的處理方法的流程進行說明。
如圖30所示，處理方法為首先通過研磨單元3-3進行晶圓W的研磨(步驟S3-201)。接著，處理方法為將由研磨單元3-3研磨後的晶圓W搬運向輥清洗室3-190，通過上側輥清洗組件3-201A或下側輥清洗組件 3-201B進行晶圓W的輥清洗(第1清洗工序)(步驟S3-202)。在輥清洗中，一邊使清洗工具(輥海綿)接觸晶圓W一邊使晶圓W與清洗工具相對運動從而清洗晶圓W。在此，在拋光清洗之前實施輥清洗是因為，降低攜入拋光處理組件的漿料、研磨殘渣來維持清洗性能。在拋光清洗中由於以除去在以往的清洗方式中難以除去的污染物為目的，通過事先除去由以往的清洗能夠除去的污染物，從而能夠使因漿料、研磨殘渣造成的逆污染的影響極小化，從而維持清洗性能。
接著，處理方法為將晶圓W搬運向拋光處理室3-300，通過上側拋光處理組件3-300A或下側拋光處理組件3-300B進行晶圓W的拋光清洗(第3清洗工序)(步驟S3-203)。晶圓W的拋光清洗為複數個清洗工序的一部分的清洗工序，以比其他的清洗工序(輥清洗、筆清洗)高的壓力一邊使清洗工具(拋光墊3-502)接觸晶圓W一邊使晶圓W與清洗工具相對運動從而清洗晶圓W。
接著，處理方法為將晶圓W搬運向筆清洗室3-192，通過上側筆清洗組件3-202A或下側筆清洗組件3-202B進行晶圓W的筆清洗(第2清洗工序)(步驟S3-204)。在筆清洗中，一邊使清洗工具(筆形海綿)接觸晶圓W一邊使晶圓W與清洗工具相對運動從而清洗晶圓W。
接著，處理方法為將晶圓W搬運向乾燥室3-194，通過上側乾燥組件3-205A或下側乾燥組件3-205B進行晶圓W的乾燥(步驟S3-205)，取出晶圓W並結束處理。
<拋光組件流程圖>
接著，對研磨裝置3-1000的上側拋光處理組件3-300A的處理方法進行詳細地說明。圖31是表示本實施方式的處理方法的一例的圖。
如圖31所示，首先，作為拋光臺3-400側的處理，處理方法是將晶圓W設置到拋光臺3-400上(步驟S3-301)。另外，有在拋光臺3-400的臺上設置緩衝材料的情況。因此，晶圓W的吸附有如下兩種情況：經由拋光臺3-400的臺而直接吸附，以及經由緩衝材料而吸附。緩衝材料例如由聚氨酯、尼龍、氟系橡膠、矽橡膠等彈性材料構成，經由粘結性樹脂層與拋光臺3-400的臺緊貼。緩衝材料由於具有彈性，因此防止損傷晶圓，緩和對拋光臺3-400的表面的凹凸對拋光處理的影響。
接著，處理方法為進行拋光處理液向晶圓面上的先供給(預裝載)(步驟S3-302)。例如，通過預先將拋光處理液供給到晶圓W的處理面內，從而能夠進行晶圓W的處理面上的液置換。液置換是指例如使在研磨單元3研磨後或前一階段的清洗處理中殘留於晶圓W的表面的DIW等，在拋光處理前殘留於晶圓W的處理面的液體與拋光處理液進行置換。例如，在拋光處理液為含有磨料成分的研磨液的情況下，通過與DIW混合來稀釋，從而產生研磨液中所含有的磨料成分的凝聚，由此在被處理面上形成刮痕的風險增加。因此，通過設置該先供給處理，能夠在拋光處理前將凝聚的磨料成分排出到晶圓W外，因此能夠降低上述的風險。另外，通過預先將拋光處理液供給到晶圓W的處理面內，能夠使拋光處理開始時的拋光性能穩定化，具體而言，能夠抑制因拋光處理液不足而導致處理速度、清洗能力的降低。另外，作為該先供給處理的方法，有由外部供給噴嘴(藥液的話則是藥液噴嘴3-720)供給，或經由分岐藥液配管3-722a或經由研磨液配 管3-732來供給的方法。在前者，也可以使外部供給噴嘴擺動而使拋光處理液的供給位置在晶圓W面內移動。另外，在後者，例如在使拋光頭3-600在晶圓W的旋轉中心的附近移動並不使拋光墊3-502接觸晶圓W的狀態下，供給拋光處理液。另外，此時，也可以一邊使拋光頭3-600在晶圓W的面內移動一邊供給拋光處理液。作為移動的方式，例如有圓弧運動、直線運動，或單方向運動、往復運動的任一及它們的組合，另外，關於晶圓W面內的拋光頭3-600的移動速度，可以選擇由程序運動形成的等速或可變速運動的任一。
接著，處理方法為進行主拋光處理(步驟S3-303)。在主拋光處理中，向晶圓W的處理面供給DIW、清洗藥液或研磨液的至少一種作為拋光處理液。清洗藥液根據進程而不同，但例如也可以由在後續階段的清洗中使用的藥液進行主拋光處理。在該情況下，與拋光處理的機械作用(與清洗相比為高壓力、高旋轉)相結合從而使清洗能力增加。研磨液根據進程而使用不同的研磨液，但例如也可以稀釋在研磨單元3-3中使用的漿料。在供給包含磨料成分的研磨液的情況下，能夠通過研磨液中的磨料對晶圓W的處理面進行研磨，除去在拋光處理前的研磨中產生的晶圓W的處理面的瑕疵(缺陷、不良)。
在本狀態下由規定的拋光墊3-502與晶圓W的壓力、拋光墊3-502及晶圓W的轉速及拋光臂3-600在晶圓W面上的移動模式及移動速度分佈來實施拋光處理。關於該壓力、轉速及移動速度也可以由複數個步驟構成。例如也可以在第一主拋光處理的步驟中，以高壓力條件實施拋光處理，在第二拋光處理步驟中以比第一步驟低的壓力實施。由此能夠在第一 步驟集中地除去應除去的污染物，在第二步驟進行精加工，從而能夠進行效率良好的拋光處理。另外，也可以在主拋光處理的前後導入漸升(RampUp)步驟、漸降(RampDown)步驟。例如，漸升步驟為如下步驟：以比後續階段的主拋光步驟低的壓力使拋光墊3-502接觸晶圓W，以低速度使拋光頭3-500及拋光臺3-400旋轉。假設拋光頭3-500降落並開始拋光處理的狀態，突然以高壓力/高旋轉開始拋光處理的話，有產生刮痕的可能性，為了規避上述情況而導入漸升步驟。接著，主拋光處理進行主拋光步驟。主拋光步驟是如下步驟：以比漸升步驟高的壓力使拋光墊3-502接觸晶圓W，並以高速度使拋光頭3-500及拋光臺3-400旋轉。另外，漸降步驟是如下步驟：以比主拋光步驟低的壓力使拋光墊3-502接觸晶圓W，並以低速度使拋光頭3-500及拋光臺3-400旋轉。另外，在這樣的壓力、旋轉條件下，拋光頭3-500在晶圓W面內進行水平運動。由於根據晶圓W及拋光頭3-500的轉速及拋光頭3-500的移動距離，最適宜的移動速度的分佈不同，因此希望是在晶圓W面內拋光頭3-500的移動速度是可變的。作為該情況下的移動速度的變化方式，希望是例如為如下方式：能夠將晶圓W面內的擺動距離分割成複數個區間，對各個區間設定移動速度。
在漸降步驟中，特別在拋光處理液為包含磨料成分的研磨液的情況下，在後續階段的拋光處理液沖洗的步驟中，根據漿料而有因稀釋引起的磨料凝聚的產生，成為刮痕(傷)源的可能性。因此，通過預先降低拋光墊3-502施加在晶圓W的壓力，特別能夠抑制在過渡到下一步驟時的過渡狀態下的刮痕發生。另外，漸升步驟與漸降步驟不是必須，也能夠省略。另外，在主拋光處理中供給漿料來研磨晶圓W的處理面的情況下，研 磨量如前所述小於10nm，較佳為5nm以下。
接著，處理方法為進行拋光處理液沖洗處理(步驟S3-304)。拋光處理液沖洗處理為在主拋光處理中的將拋光處理液從晶圓W的處理面(及拋光墊3-502)除去的處理。拋光處理液沖洗處理是用於如下情況：特別是在後續階段有化學拋光處理的情況下，防止主拋光處理中使用的拋光處理液在後續階段的化學拋光處理中混合接觸。拋光處理液沖洗處理是在如下狀態下實施的：一邊向晶圓W上供給純水，一邊使拋光墊3-502接觸晶圓W且使拋光頭3-500及拋光臺3-400旋轉、使拋光臂3-600擺動。拋光條件(壓力、拋光墊、晶圓轉速及拋光臂的移動條件)可以與主拋光處理不同，例如較佳為拋光墊3-502的對晶圓W的壓力比主拋光處理條件小的條件。另外，向晶圓W上的純水供給也可以是從外部供給噴嘴的供給，但通過設置於拋光墊內的貫通孔的供給或與外部供給噴嘴的兼用則更好。這些特別有效地從拋光墊3-502的與晶圓W的接觸面除去拋光處理液。
接著，處理方法為進行化學拋光處理(步驟S3-305)。化學拋光處理為將在主拋光處理中使用了的拋光處理液(特別是漿料的情況)從晶圓W的處理面(及拋光墊3-502)除去的處理。另外，化學拋光處理也兼作除去對象的瑕疵僅由主拋光處理無法除去的情況下的輔助。另外，在主拋光處理中使用了的拋光處理液為清洗藥液的情況下，也可以跳過本步驟。這是因為變成了重複進行相同處理。另外，即使在主拋光處理中使用了的拋光處理液為清洗藥液的情況下，也可以使用與主拋光處理不同的拋光處理液進行化學拋光處理。另外，拋光條件(壓力、拋光墊、晶圓轉速及拋光臂的移動條件)也可以與主拋光處理不同。例如，較佳為拋光墊3-502 的對晶圓W的壓力比主拋光處理條件小的條件。由此能夠降低從晶圓W上除去的拋光處理液的再附著。
接著，處理方法為進行拋光化學沖洗處理(步驟S3-306)。拋光化學沖洗處理為將在化學拋光處理中使用了的拋光處理液從晶圓W的處理面(及拋光墊3-502)除去的處理。拋光化學沖洗處理是在如下狀態下實施的：一邊向晶圓W上供給純水，一邊使拋光墊3-502接觸晶圓W且使拋光頭3-500及拋光臺3-400旋轉，使拋光臂3-600擺動。拋光條件(壓力、拋光墊、晶圓轉速及拋光臂的移動條件)也可以與主拋光處理不同。另外，在後續階段的化學洗淨(chemical rinse)處理或DIW洗淨處理充分的情況下也可以跳過本步驟。
在步驟S3-305或步驟S3-306之後，通過拋光頭3-500上升，拋光臂3-600回旋，從而使拋光墊3-502從晶圓W的處理面脫離。在該狀態下，進行DIW洗淨(步驟S3-308)作為拋光臺3-400側的處理，但在此之前，也可以進行化學洗淨處理(步驟S3-307)。化學洗淨處理是在使拋光臺3-400旋轉的狀態下進行的。在根據拋光處理液而在化學拋光處理之後立即進入DIW洗淨處理的情況下，由於pH進而ZETA電位(界面電位)的變化，有在化學拋光處理中從晶圓W的處理面脫離的瑕疵再附著的可能性。在這樣的拋光處理液的情況下，通過導入本步驟，從而能夠維持ZETA電位而將脫離的瑕疵排出到晶圓W的徑外，使接下來的DIW洗淨處理中的脫離的瑕疵的再附著的風險降低。
接著，處理方法為進行DIW洗淨處理(步驟S3-308)。DIW洗淨處理為將在化學拋光處理中使用了的拋光處理液(特是漿料的情況) 從晶圓W的處理面(及拋光墊3-502)除去的處理。DIW洗淨處理是在使拋光臺3-400旋轉的狀態下進行的。
接著，處理方法為解除拋光臺3-400上的晶圓W的吸附並使晶圓W從拋光臺3-400退出(步驟S3-309)。接著，處理方法為對拋光臺3-400上的設置晶圓W的臺進行清洗處理(步驟S3-310)。在此，臺的清洗處理有直接清洗拋光臺3-400的臺的情況，以及清洗緩衝材料的情況。通過進行拋光臺3-400的晶圓W臺上的晶圓W的吸附面的清洗，從而能夠進行臺、緩衝材料表面的清潔化，防止接下來進行處理的晶圓W的處理面的相反側的背面被污染。臺的清洗處理是在使拋光臺3-400旋轉的狀態下通過噴嘴供給流體(DIW、藥液等)而進行的。流體只要為高壓流體(例如0.3MPa)，再加上機械作用，使清洗效果進一步提高。另外，臺的清洗處理除了從噴嘴供給流體之外，為了提高清洗效率也可以為引發超聲波或空蝕效應的結構。
作為拋光臺3-400側的處理，處理方法為在步驟S3-310之後，在進行其他的晶圓W的處理的情況下回到步驟S3-301。
接著，對修整工具臺3-810側的處理進行說明。在步驟S3-306之後，通過使拋光頭3-500上升，拋光臂3-600回旋，從而使拋光墊3-502從晶圓W的處理面脫離並與修整工具3-820相對而配置。在該狀態下，處理方法為進行墊洗淨處理(步驟S3-311)。圖32是表示墊洗淨處理的概要的圖。例如，如圖32所示，在墊洗淨處理中，一邊使拋光頭3-500在修整工具3-820的上空旋轉，一邊從下方噴出DIW來實施附著於拋光墊3-502表面的污染物的粗清洗。
接著，進行墊修整處理(步驟S3-312)。圖33是表示墊修整 處理的概要的圖。在墊修整處理中，例如，如圖33所示，經由拋光臂3-600一邊從拋光頭3-500及拋光墊3-502的中央供給處理液R一邊將拋光墊3-502加壓到修整工具3-820，一邊使拋光墊3-502及修整工具3-820旋轉一邊進行拋光墊3-502表面的修正。作為修正條件，修正負荷為80N以下即可，從拋光墊的壽命的觀點考慮的話，修正負荷為40N以下更好。另外，希望是墊3-502及修整工具3-820的轉速在500rpm以下進行使用。
接著，進行墊洗淨處理(步驟S3-313)。墊洗淨處理與步驟S3-311相同，一邊使拋光頭3-500在修整工具3-820的上空旋轉，一邊從下方噴出DIW來清洗拋光墊3-502表面。本步驟的墊洗淨處理為除去墊修整處理之後的拋光墊3-502表面的修整殘渣的處理。
通過以上的處理結束拋光墊3-502表面的修正，為了進行下一晶圓的拋光處理，拋光墊3-502從修整工具3-820上移動到晶圓W上作為步驟S3-302並開始拋光處理。在此期間在修整工具臺3-810側進行修整工具洗淨處理(步驟S3-321)。圖34是表示修整工具洗淨處理的概要的圖。修整工具洗淨處理為如下處理：使拋光臂3-600從修整工具3-820上退避，例如，如圖34所示，一邊使修整工具臺3-810旋轉一邊通過將DIW噴到修整工具3-820來清洗修整工具3-820的表面。
<拋光墊>
接著，對上側拋光處理組件3-300A及下側拋光處理組件3-300B所使用的拋光墊3-502進行說明。
在使用比晶圓W直徑小的拋光墊3-502來進行拋光清洗或拋 光研磨時，為了取得拋光墊3-502的線速度，需要使拋光墊3-502高速旋轉。此時，有從拋光墊3-502的中央供給的處理液因離心力而容易飛散的情況。另一方面，由於將拋光墊3-502按壓到晶圓W來進行拋光清洗或拋光研磨，因此有處理液難以在拋光墊3-502內部擴散，處理液無法遍及晶圓W的處理面的擔憂。因此，希望是在拋光墊3-502中，處理液容易在拋光墊3-502內部循環，處理液難以向拋光墊3-502外部飛散。因此，較佳為在拋光墊表面實施前述的槽形狀、孔等，在以下例舉其具體例。
圖35A~圖35F是表示拋光墊3-502的結構的一例的圖。圖35A示意地表示拋光墊3-502的處理面。如圖35A所示，在拋光墊3-502的中央形成有用於使處理液流通的開口3-510。另外，如圖35A所示，在拋光墊3-502的處理面(與晶圓W的處理面接觸的面)形成有連通於開口3-510且放射狀地延伸的複數個槽3-530。在此，槽3-530不延伸到拋光墊3-502的外周端3-540為止，而是延伸到比拋光墊3-502的外周端3-540更靠內側的外周部3-550為止。即，槽3-530的第1端部連通於開口3-510，槽3-530的第2端部連通於拋光墊3-502的處理面的外周部3-550。
如果是這樣的拋光墊3-502的形狀，則由於形成有放射狀的槽3-530，因此處理液因離心力而容易在拋光墊3-502內部擴散，並且，由於槽3-530不延伸到拋光墊3-502的外周端3-540為止而是停留在外周部3-550，因此處理液難以向拋光墊3-502外部飛散。
圖35B示意地表示將拋光墊3-502的處理面及拋光墊3-502的處理面的一部分(虛線3-555部分)放大的樣子。如圖35B所示，在拋光墊3-502的中央形成有用於使處理液流通的開口3-510。另外，如圖35B所示， 在拋光墊3-502的處理面形成有連通於開口3-510且放射狀地延伸的複數個槽3-530。在此，槽3-530延伸到拋光墊3-502的外周端3-540為止。即，槽3-530的第1端部連通於開口3-510，槽3-530的第2端部連通於拋光墊3-502的處理面的外周端3-540。在該情況下，如放大圖所示，槽3-530在拋光墊3-502的外周端3-540的附近具有槽寬度比其他的地方窄的狹窄部3-535。另外，槽3-530的槽寬度隨著靠近拋光墊3-502的外周端3-540而錐形地變窄。
如果是這樣的拋光墊3-502的形狀，則由於形成有放射狀的槽3-530，因此處理液因離心力而容易在拋光墊3-502內部擴散，並且，由於在槽3-530形成有狹窄部3-535，或槽3-530錐形地變窄，因此處理液難以向拋光墊3-502外部飛散。
圖35C示意地表示將拋光墊3-502的處理面。如圖35C所示，在拋光墊3-502的中央形成有用於使處理液流通的開口3-510。另外，如圖35C所示，在拋光墊3-502的處理面形成有連通於開口3-510且放射狀地延伸的複數個槽3-530。在此，槽3-530具備放射狀地延伸的槽3-530a與從槽3-530a分支成兩個且放射狀地延伸的槽3-530b。另外，槽3-530b不延伸到拋光墊3-502的外周端3-540為止，而是延伸到比拋光墊3-502的外周端3-540更靠內側的外周部3-550為止。即，槽3-530的第1端部連通於開口3-510，槽3-530的第2端部連通於拋光墊3-502的處理面的外周部3-550。
如果是這樣的拋光墊3-502的形狀，則由於形成有放射狀的槽3-530a、3-530b，因此處理液因離心力而容易在拋光墊3-502內部擴散，並且，由於槽3-530不延伸到拋光墊3-502的外周端3-540為止而是停留在外周部3-550，因此處理液難以向拋光墊3-502外部飛散。此外，如果是這樣的 拋光墊3-502的形狀，由於在拋光墊3-502的外周部3-550一個槽3-530a分支成兩個槽3-530b，因此能夠在拋光墊3-502的內周部與外周部使槽的分佈均等化。
圖35D示意地表示拋光墊3-502的處理面。如圖35D所示，在拋光墊3-502的中央形成有用於使處理液流通的開口3-510。另外，如圖35D所示，在拋光墊3-502的處理面形成有槽3-530。槽3-530具備連通於開口3-510且放射狀地延伸延伸的複數個槽3-530c與在拋光墊3-502同心圓狀地形成的複數個槽3-530d。槽3-530c不延伸到拋光墊3-502的外周端3-540為止，而是延伸到比拋光墊3-502的外周端3-540更靠內側的外周部3-550為止。即，槽3-530c的第1端部連通於開口3-510，槽3-530c的第2端部連通於拋光墊3-502的處理面的外周部3-550。
如果是這樣的拋光墊3-502的形狀，則由於形成有放射狀的槽3-530c，因此處理液因離心力而容易在拋光墊3-502內部擴散，並且，由於槽3-530c不延伸到拋光墊3-502的外周端3-540為止而是停留在外周部3-550，因此處理液難以向拋光墊3-502外部飛散。此外，如果是這樣的拋光墊3-502的形狀，則由於形成有同心圓狀的槽3-530d，因此處理液容易在拋光墊3-502的內部循環。
圖35E示意地表示拋光墊3-502的處理面。如圖35E所示，在拋光墊3-502的中央形成有用於使處理液流通的開口3-510。另外，如圖35E所示，在拋光墊3-502的處理面通過壓花加工而形成有突狀部3-560、3-570。突狀部3-560在拋光墊3-502的內周部放射狀地形成。另外，在拋光墊3-502的外周部3-550形成有在圓周方向上包圍外周部3-550的突狀部3-570。
如果是這樣的拋光墊3-502的形狀，由於形成有放射狀的突狀部3-560，因此處理液因離心力而容易在拋光墊3-502內部擴散，並且，由於形成有在圓周方向上包圍外周部3-550的突狀部3-570，因此處理液難以向拋光墊3-502外部飛散。
圖35F示意地表示拋光墊3-502的處理面。如圖35F所示，在拋光墊3-502的中央形成有用於使處理液流通的開口3-510。另外，如圖35F所示，在拋光墊3-502的處理面形成有連通於開口3-510且放射狀地延伸的複數個槽3-530。另外，在拋光墊3-502的外周部3-550形成在圓周方向上包圍外周部3-550的複數個槽3-580(圖35F中為三個)。槽3-530不延伸到拋光墊3-502的外周端3-540為止，而是延伸到最內周的槽3-580為止。即，槽3-530的第1端部連通於開口3-510，槽3-530的第2端部連通於槽3-580。
如果是這樣的拋光墊3-502的形狀，由於形成有放射狀的槽3-530，因此處理液因離心力而容易在拋光墊3-502內部擴散，並且，由於槽3-530不延伸到拋光墊3-502的外周端3-540為止而是與槽3-580連通，因此處理液積存在槽3-580而難以向拋光墊3-502外部飛散。
<拋光臂的擺動>
接著，對在上側拋光處理組件3-300A及下側拋光處理組件3-300B中進行拋光處理時的拋光臂3-600的擺動的詳細進行說明。
圖36是用於對通過拋光臂3-600進行的拋光墊3-502的擺動範圍進行說明的圖。如圖36所示，在拋光處理時，拋光臂3-600能夠使拋光墊3-502往復擺動直到拋光墊3-502與晶圓W完全不重疊的位置為止(拋光墊 3-502相對於晶圓W是100%懸起(overhang)的位置為止)。在此，當拋光墊3-502與晶圓W的重疊面積變小，則通過拋光墊3-502在晶圓W的外周部傾斜，從而阻礙拋光墊3-502均勻地接觸晶圓W。因此，如圖36所示，在拋光臺3-400的外側能夠配置環狀的支撐導向件3-410。支撐導向件3-410不限於如圖36所示的環狀，只要是能夠支承拋光墊3-502擺動的部位的形狀即可。另外，支撐導向件3-410也可以與晶圓W一起進行相對運動。
在以不使拋光墊3-502從晶圓W懸起的狀態使拋光臂3-600等速運動的情況下，晶圓W的外周部與內周部相比，拋光墊3-502的滑動距離變短，拋光研磨中的除去速度降低。對此，如圖36所示，通過使拋光墊3-502往復擺動直到拋光墊3-502與晶圓W及拋光臺3-400完全不重疊的位置為止(拋光墊3-502相對於晶圓W為100%懸起的位置為止)，能夠使晶圓W的外周部及內周部的拋光墊3-502的滑動距離均等化。
另外，支撐導向件3-410不限於擺動到使拋光墊3-502與晶圓W完全不重疊的位置為止的情況，也能夠在使拋光墊3-502從晶圓W的外周端伸出而擺動的情況下設置支撐導向件3-410。
另外，支撐導向件3-410能夠控制高度方向的位置。由此，例如，在使拋光墊3-502從晶圓W的外周端伸出而擺動的情況下，能夠調整支撐導向件3-410的高度，以使其與晶圓W的處理面的高度大致一致。另外，例如，通過將支撐導向件3-410的高度調整為比晶圓W的處理面的高度高，從而能夠防止拋光墊3-502從晶圓W伸出。另外，通過將支撐導向件3-410的高度調整為比晶圓W的處理面的高度高，還能夠使拋光處理所使用的處理液保留在晶圓W的處理面。
另外，研磨裝置3-1000能夠將拋光墊3-502的擺動範圍分割成任意的複數個區間，並對各區間控制拋光臂3-600的擺動速度、拋光頭3-500的旋轉速度、拋光臺3-400的旋轉速度及拋光墊3-502的對晶圓W的按壓力中的至少一個。
圖37是用於對拋光臂的擺動速度的控制的概要進行說明的圖。圖38是表示拋光臂的擺動速度的控制的一例的圖。在圖38中，為了簡化說明，未圖示支撐導向件。在圖38中，橫軸表示拋光頭3-500的位置，縱軸表示拋光臂的擺動速度。圖37、38的例是控制拋光臂3-600的擺動速度的例。然而，研磨裝置3-1000不限於此，能夠對各區間控制拋光臂3-600的擺動速度、拋光頭3-500的旋轉速度、拋光臺3-400的旋轉速度及拋光墊3-502的對晶圓W的按壓力中的至少一個。
在圖37的例中，拋光臂3-600的擺動是在晶圓W的中央，以及拋光墊3-502與晶圓W及拋光臺3-400完全不重疊的位置之間的範圍的往復運動。如圖37、38所示，研磨裝置3-1000將拋光墊3-502的擺動範圍分割成複數個區間(n區間)。另外，研磨裝置3-1000能夠在複數個區間的每一個將拋光臂3-600的擺動速度可變控制為V1、V2、V3...Vn-1、Vn。
通過在拋光臂3-600的擺動範圍的複數個區間的每一個對拋光臂3-600的擺動速度等進行可變控制，例如，與晶圓W的內周部相比，能夠在外周部使拋光墊3-502的滯留時間變長。由此，能夠使在晶圓W的外周部及內周部的拋光墊3-502的滑動距離均等化，進而使處理速度分佈均等化。
另外，在圖36中，表示了使拋光臂3-600直線擺動直到拋光墊3-502在晶圓W的兩端100%懸起的例。另外，在圖37中，表示了使拋光臂 3-600直線擺動直到使拋光墊3-502從晶圓W的中央到在晶圓W的一方的端100%懸起的位置為止的例。然而，拋光臂3-600的擺動不限定於此。
圖39是表示拋光臂3-600的擺動方式的變化的圖。在圖39中，為了簡化說明，而省略了支撐導向件。
如圖39所示，拋光臂3-600可以使拋光墊3-502通過直線運動進行往復移動，也可以使拋光墊3-502通過直線運動僅向一個方向移動。另外，拋光臂3-600也可以使拋光墊3-502通過圓弧運動進行往復移動，也可以使拋光墊3-502通過圓弧運動僅向一個方向移動。在此，在進行直線運動及圓弧運動時，較好的是拋光臂3-600以使拋光墊3-502通過相對於晶圓W的中心例如±10mm的範圍的方式使拋光墊3-502移動。
另外，如圖39所示，拋光臂3-600也可以使拋光墊3-502在晶圓W的兩端之間移動，也可以使拋光墊3-502在晶圓W的中央與端部之間移動。在該情況下，拋光臂3-600也以使拋光墊3-502通過相對於晶圓W的中心例如±10mm的範圍的方式使拋光墊3-502移動較好。
350‧‧‧拋光處理構件
400‧‧‧拋光臺
500-1‧‧‧第1拋光頭
500-2‧‧‧第2拋光頭
502-1‧‧‧第1拋光墊
502-2‧‧‧第2拋光墊
600-1‧‧‧第1拋光臂
600-2‧‧‧第2拋光臂
610-1,610-2‧‧‧軸
620-1,620-2‧‧‧端部
710‧‧‧純水噴嘴
720‧‧‧藥液噴嘴
820-1‧‧‧第1修整工具
820-2‧‧‧第2修整工具
W‧‧‧晶圓

Claims (12)

  1. 一種處理組件，具備：頭，其安裝有墊，該墊用於通過與處理對象物接觸並進行相對運動從而對所述處理對象物進行規定的處理；及臂，其用於對所述頭進行保持；所述頭包含：安裝有比所述處理對象物直徑小的第1墊的第1頭；以及安裝有比所述第1墊直徑小的第2墊的、與所述第1頭不同的第2頭；所述臂具備第1臂，以及與所述第1臂不同的第2臂；所述第1頭保持於所述第1臂；所述第2頭保持於所述第2臂；所述第2頭以使所述第2墊與所述處理對象物的周緣部接觸的方式保持於所述第2臂；具備分別安裝有複數個所述第2墊的複數個第2頭，所述複數個第2頭以使所述複數個第2墊在所述處理對象物的周緣方向上靠近相鄰而與所述處理對象物的周緣部接觸的方式保持於所述第2臂；其中，在所述墊包含複數個墊的情況下，至少一個墊的種類或材質與其他的墊的種類或材質不同。
  2. 一種處理組件，其具備：頭，其安裝有墊，該墊用於通過與處理對象物接觸並進行相對運動從而對所述處理對象物進行規定的處理；及臂，其用於對所述頭進行保持；所述頭包含：安裝有比所述處理對象物直徑小的第1墊的第1頭；以及 安裝有比所述第1墊直徑小的第2墊的、與所述第1頭不同的第2頭；所述臂具備單一的臂，所述第1頭及所述第2頭保持於所述單一的臂；所述第2頭以使所述第2墊至少與所述處理對象物的周緣部接觸的方式保持於所述單一的臂；所述第1頭及所述第2頭以沿著所述單一的臂的擺動方向相鄰的方式保持於所述單一的臂；具備分別安裝有複數個所述第2墊的複數個第2頭；所述第1頭保持於所述單一的臂；所述複數個第2頭以沿所述單一的臂的擺動方向而與所述第1頭的兩側靠近相鄰的方式保持於所述單一的臂；其中，在所述墊包含複數個墊的情況下，至少一個墊的種類或材質與其他的墊的種類或材質不同。
  3. 根據申請專利範圍第1項所述的處理組件，其中，具備對所述處理對象物進行保持的臺；對所述處理對象物供給處理液，使所述臺及所述頭旋轉，使所述第1及第2墊同時或交替地接觸所述處理對象物，並擺動所述臂，從而對所述處理對象物進行處理。
  4. 根據申請專利範圍第1項所述的處理組件，其中，所述處理組件是用於對所述處理對象物進行拋光(buff)處理的拋光處理組件。
  5. 根據申請專利範圍第1項所述的處理組件，其中，具備用於進行所述墊的修正(conditioning)的複數個修整工具(dresser)。
  6. 根據申請專利範圍第5項所述的處理組件，其中，所述複數個修整工具中 的至少一個的修整工具的直徑、種類或材質與其他的修整工具的直徑、種類或材質不同。
  7. 一種處理方法，該處理方法包含：通過使比處理對象物直徑小的第1墊接觸所述處理對象物並相對運動，從而對所述處理對象物進行規定的第1處理；通過使比所述第1墊直徑小的第2墊接觸所述處理對象物並相對運動，從而對所述處理對象物進行規定的第2處理；所述第2處理是通過使所述第2墊接觸所述處理對象物的周緣部並相對運動來執行；通過使所述第1墊接觸修整工具並相對運動從而進行所述第1墊的修正，通過使所述第2墊接觸修整工具並相對運動從而進行所述第2墊的修正。
  8. 根據申請專利範圍第7項所述的處理方法，其中，所述第1處理與所述第2處理同時進行，所述第1墊的修正與所述第2墊的修正同時進行。
  9. 根據申請專利範圍第7項所述的處理方法，其中，在所述第1處理中同時進行所述第2墊的修正，在所述第2處理中同時進行所述第1墊的修正。
  10. 根據申請專利範圍第7項所述的處理方法，其中，所述第1處理與所述第2處理在不同時刻開始，所述第1墊的修正與所述第2墊的修正在不同時刻開始。
  11. 根據申請專利範圍第7項所述的處理方法，其中，具備處理組件，該處理組件具備：對所述處理對象物進行保持的臺；安裝有所述第1墊及所述第2墊的複數個頭；以及用於對所述複數個頭進行保持的一個或複數個臂； 在前述處理組件中，對所述處理對象物供給處理液，使所述臺及所述頭旋轉，使所述第1墊及所述第2墊同時或交替地接觸所述處理對象物，並擺動所述臂，從而執行所述第1處理及所述第2處理。
  12. 一種處理組件，具備：頭，其安裝有墊，該墊用於通過與處理對象物接觸並進行相對運動從而對所述處理對象物進行規定的處理；及臂，其用於對所述頭進行保持；所述頭包含：安裝有比所述處理對象物直徑小的第1墊的第1頭；以及安裝有比所述第1墊直徑小的第2墊的、與所述第1頭不同的第2頭；所述臂具備第1臂，以及與所述第1臂不同的第2臂；所述第1頭保持於所述第1臂；所述第2頭保持於所述第2臂；所述第2頭以使所述第2墊與所述處理對象物的周緣部接觸的方式保持於所述第2臂；其中，在所述墊包含複數個墊的情況下，至少一個墊的種類或材質與其他的墊的種類或材質不同。
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