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公開番号2025162266
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-27
出願番号2024065445
出願日2024-04-15
発明の名称研磨方法および研磨システム
出願人株式会社荏原製作所
代理人個人,個人,個人
主分類H01L 21/304 20060101AFI20251020BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】搬送装置の緊急停止により、研磨ヘッドに液体が供給された後、ウェーハの上面に落下した液体をウェーハの上面から除去し、研磨ヘッドが適切な力をウェーハに加えることができる研磨方法を提供する。
【解決手段】本方法は、緊急停止信号に基づいて、研磨装置120AにワークピースWを搬送する搬送装置160を緊急停止させ、搬送装置160の緊急停止中に、受け渡し位置P2にある研磨ヘッド1の表面に液体を供給し、ワークピースWが研磨ヘッド1の下方の受け渡し位置P2にあるときに、停止解除信号に基づいて、搬送装置160によりワークピースWの上面から液体Qを除去し、その後、ワークピースWを研磨ヘッド1で保持し、研磨ヘッド1でワークピースWを研磨面2aに押し付けて、ワークピースWを研磨する。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
緊急停止信号に基づいて、研磨装置にワークピースを搬送する搬送装置を緊急停止させ、
前記搬送装置の緊急停止中に、受け渡し位置にある前記研磨装置の研磨ヘッドの表面に液体を供給し、
前記ワークピースが、前記研磨ヘッドの下方の前記受け渡し位置にあるときに、停止解除信号に基づいて、前記搬送装置により前記ワークピースの上面から前記液体を除去し、その後、
前記受け渡し位置にある前記ワークピースを前記研磨ヘッドで保持し、
前記研磨ヘッドで前記ワークピースの下面を研磨面に押し付けて、前記ワークピースの前記下面を研磨する、研磨方法。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記搬送装置により前記ワークピースの前記上面から前記液体を除去することは、前記搬送装置により前記ワークピースを水平方向に移動させることで、前記ワークピースの前記上面から前記液体を除去することである、請求項１に記載の研磨方法。
【請求項３】
前記搬送装置による前記ワークピースの水平移動距離は、前記ワークピースの直径以上である、請求項２に記載の研磨方法。
【請求項４】
前記搬送装置により前記ワークピースの前記上面から前記液体を除去することは、前記搬送装置により前記ワークピースを傾けることで、前記ワークピースの前記上面から前記液体を除去することである、請求項１に記載の研磨方法。
【請求項５】
前記搬送装置による前記ワークピースの傾斜角度は、４５度以上である、請求項４に記載の研磨方法。
【請求項６】
前記搬送装置は、水平方向に延びるＸ軸に沿って前記ワークピースを移動させる水平直動機構を備えた直動型搬送装置である、請求項１に記載の研磨方法。
【請求項７】
前記搬送装置は、水平多関節ロボットである、請求項１に記載の研磨方法。
【請求項８】
ワークピースを研磨する研磨装置と、
前記研磨装置に前記ワークピースを搬送する搬送装置と、
前記研磨装置および前記搬送装置の動作を制御する動作制御部を備え、
前記研磨装置は、
前記ワークピースを研磨面に押し付ける研磨ヘッドと、
前記研磨ヘッドの表面に液体を供給する液体供給ノズルを備え、
前記動作制御部は、
緊急停止信号に基づいて、前記搬送装置を緊急停止させ、
前記搬送装置の緊急停止中に、前記液体供給ノズルに指令を発して、受け渡し位置にある前記研磨ヘッドの前記表面に前記液体を供給させ、
前記ワークピースが、前記研磨ヘッドの下方の前記受け渡し位置にあるときに、停止解除信号に基づいて、前記搬送装置に指令を発して、前記ワークピースの上面から前記液体を除去させ、その後、
前記研磨ヘッドに指令を発して、前記受け渡し位置にある前記ワークピースを保持させ、
前記研磨ヘッドに指令を発して、前記ワークピースの下面を研磨面に押し付けさせて、前記ワークピースの前記下面を研磨させるように構成されている、研磨システム。
【請求項９】
前記搬送装置は、
前記ワークピースが載置される搬送ステージと、
前記搬送ステージを水平方向に移動させる水平移動機構を備え、
前記動作制御部は、前記水平移動機構に指令を発して、前記搬送ステージを水平方向に移動させることで、前記ワークピースの前記上面から前記液体を除去させるように構成されている、請求項８に記載の研磨システム。
【請求項１０】
前記搬送装置による前記ワークピースの水平移動距離は、前記ワークピースの直径以上である、請求項９に記載の研磨システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェーハの研磨前にウェーハの上面から液体を除去する技術に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
化学機械研磨（ＣＭＰ）は、研磨面上に研磨液を供給しながら、ウェーハを研磨面に押し付け、研磨液の存在下でウェーハを研磨面に摺接させることで、ウェーハの表面を研磨する技術である。ウェーハの研磨中、ウェーハは研磨ヘッドによって研磨面に押し付けられる。ウェーハの表面は、研磨液の化学的作用と、研磨液に含まれる砥粒および／または研磨パッドの機械的作用により平坦化される。
【０００３】
図１７は、研磨ヘッドを模式的に示す断面図である。研磨ヘッド２００は、ウェーハＷ１の上面に接触する弾性膜２１０を有する。この弾性膜２１０は、複数の圧力室２０１～２０４を形成する形状を有しており、それぞれの圧力室２０１～２０４内の圧力は独立に調節することが可能である。したがって、研磨ヘッド２００は、これら圧力室２０１～２０４に対応するウェーハＷ１の複数の領域を異なる力で押し付けることができ、ウェーハＷ１の所望の膜厚プロファイルを達成することができる。
【０００４】
ウェーハＷ１の研磨が終了すると、研磨されたウェーハＷ１は搬送装置によって次工程に搬送される。図１８に示すように、次のウェーハＷ２は、搬送装置によって研磨ヘッド２００の下方の受け渡し位置に運ばれる。同時に、研磨ヘッド２００は、洗浄ノズル２１５から供給される液体（例えば純水）で洗浄され、研磨ヘッド２００から研磨液や研磨屑が除去される。そして、次のウェーハＷ２は、研磨ヘッド２００に保持され、研磨ヘッド２００により研磨面の上方位置に搬送される。ウェーハＷ２は、研磨ヘッド２００により研磨面に押し付けられ、研磨液の存在下で研磨される。
【０００５】
しかしながら、図１９に示すように、ウェーハＷ２の上面と研磨ヘッド２００の弾性膜２１０との間には、研磨ヘッド２００の洗浄に使用された液体Ｑが存在していることがある。ウェーハＷ２の上面と研磨ヘッド２００との間に液体Ｑが存在していると、研磨ヘッド２００は、圧力室２０１～２０４に対応するウェーハＷ２の複数の領域に対して、力を適切に加えることができない。例えば、液体Ｑが複数の圧力室にまたがって広がっていると、隣の圧力室内の圧力が液体Ｑに伝わり、意図しない力がウェーハＷ２に加わってしまう。
【０００６】
そこで、ウェーハＷ２を研磨する前に、搬送装置によりウェーハＷ２から液体Ｑを除去する技術がある（例えば、特許文献１）。この技術によれば、研磨ヘッド２００は、ウェーハＷ２に対して力を適切に加えることが可能になると期待される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２０２３－９０７７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
研磨装置において装置異常や漏液などのエラーなどが検知されると、搬送装置を緊急停止させて、次のウェーハを受け渡し位置で待機させることがある。このような場合、研磨ヘッド２００の表面の乾燥を防止するために、研磨ヘッド２００には、洗浄ノズル２１５から液体が再び供給される。これにより、既にウェーハの上面から液体Ｑが除去された後であっても、研磨ヘッド２００に供給された液体が再びウェーハ上に落下してしまう。
【０００９】
そこで、本発明は、搬送装置の緊急停止により、研磨ヘッドに液体が供給された後、ウェーハの上面に落下した液体をウェーハの上面から除去し、研磨ヘッドが適切な力をウェーハに加えることができる研磨方法および研磨システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
一態様では、緊急停止信号に基づいて、研磨装置にワークピースを搬送する搬送装置を緊急停止させ、前記搬送装置の緊急停止中に、受け渡し位置にある前記研磨装置の研磨ヘッドの表面に液体を供給し、前記ワークピースが、前記研磨ヘッドの下方の前記受け渡し位置にあるときに、停止解除信号に基づいて、前記搬送装置により前記ワークピースの上面から前記液体を除去し、その後、前記受け渡し位置にある前記ワークピースを前記研磨ヘッドで保持し、前記研磨ヘッドで前記ワークピースの下面を研磨面に押し付けて、前記ワークピースの前記下面を研磨する、研磨方法が提供される。
一態様では、前記搬送装置により前記ワークピースの前記上面から前記液体を除去することは、前記搬送装置により前記ワークピースを水平方向に移動させることで、前記ワークピースの前記上面から前記液体を除去することである。
一態様では、前記搬送装置による前記ワークピースの水平移動距離は、前記ワークピースの直径以上である。
（【００１１】以降は省略されています）

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