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公開番号2024175319
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-18
出願番号2023093012
出願日2023-06-06
発明の名称基板洗浄装置及び基板研磨装置
出願人株式会社荏原製作所
代理人個人,個人,個人,個人,個人,個人,個人,個人,個人
主分類H01L 21/304 20060101AFI20241211BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】研磨処理後の基板に付着したパーティクルを効率良く除去する
【解決手段】基板研磨を行う研磨面を有する研磨テーブルと、リテーナリングで前記基板の外周部と囲繞しながらメンブレンで基板を保持して研磨面に向けて押圧するトップリングを備えた研磨装置に設けられ、研磨後の基板の表面を洗浄する基板洗浄装置であり、トップリングの洗浄位置に対応して設けられる。基板洗浄装置は、洗浄位置にある基板に向けて洗浄液を噴射する第1噴射ユニットと、洗浄位置にある基板に向けて洗浄液を噴射する第2噴射ユニットを備え、第2噴射ユニットは、洗浄位置にあるトップリングの回転方向に関して、第1噴射ユニットの下流側または上流側に配置され、第2噴射ユニットを構成する噴射ノズルは、第1噴射ユニットに向けて傾けられている。第2噴射ユニットは、第1噴射ユニットから噴射される洗浄液を基板の外周部に向けて付勢する。
【選択図】図7
特許請求の範囲【請求項１】
基板研磨を行う研磨面を有する研磨テーブルと、リテーナリングで前記基板の外周部と囲繞しながらメンブレンで前記基板を保持して前記研磨面に向けて押圧するトップリングを備えた研磨装置に設けられ、研磨後の前記基板の表面を洗浄する基板洗浄装置であって、
前記トップリングは、前記研磨テーブルの上方で前記基板研磨を行う研磨位置と前記研磨テーブルの側方で前記基板の受渡しを行う受渡位置との間を移動自在とされており、
前記基板洗浄装置は、前記研磨位置及び前記受渡位置との間の洗浄位置に対応して設けられ、
前記洗浄位置にある前記基板に向けて洗浄液を噴射する第１噴射ユニットと、
前記洗浄位置にある前記基板に向けて洗浄液を噴射する第２噴射ユニットを備え、
前記第２噴射ユニットは、前記洗浄位置にある前記トップリングの回転方向に関して、前記第１噴射ユニットの下流側または上流側に配置され、
前記第２噴射ユニットからの洗浄液は、前記第１噴射ユニットから噴射される洗浄液を前記基板の外周部に向けて付勢することを特徴とする、基板洗浄装置。
続きを表示（約 860 文字）【請求項２】
前記第２噴射ユニットを構成する噴射ノズルは、前記第１噴射ユニットに向けて傾けられている、請求項１記載の基板洗浄装置。
【請求項３】
前記第２噴射ユニットは、前記洗浄位置にある前記トップリングの回転方向に関して、前記第１噴射ユニットの下流側に配置されている、請求項１記載の基板洗浄装置。
【請求項４】
前記第２噴射ユニットは、前記洗浄位置にある前記トップリングの回転方向に関して、前記第１噴射ユニットの上流側に配置されている、請求項１記載の基板洗浄装置。
【請求項５】
前記第２噴射ユニットは、前記洗浄位置にある前記トップリングの回転方向に関して、前記第１噴射ユニットの上流側及び下流側に配置されている、請求項１記載の基板洗浄装置。
【請求項６】
前記第１噴射ユニットは、略楕円形状の洗浄液を噴射するとともに、当該洗浄液の長手方向が、洗浄位置にあるトップリングの径方向に関して、トップリングの回転方向に傾けられることを特徴とする、請求項１記載の基板洗浄装置。
【請求項７】
前記第１噴射ユニット及び前記第２噴射ユニットは、それぞれ独立して洗浄液を噴射可能とされている、請求項１記載の基板洗浄装置。
【請求項８】
前記メンブレンと前記リテーナリングの間、及び／または前記リテーナリングに向けて洗浄液を噴射する噴射ユニットをさらに備えたことを特徴とする、請求項１記載の基板洗浄装置。
【請求項９】
前記研磨テーブル及び前記トップリングと、
請求項１～８のいずれか記載の基板洗浄装置と、
前記トップリング及び前記基板洗浄装置の動作を制御する制御部とを備えた基板研磨装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記第２噴射ユニットから洗浄液を噴射させた後に、前記第１噴射ユニットから洗浄液を噴射させるように制御することを特徴とする、請求項９記載の基板研磨装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハ等の基板を洗浄する装置及び当該洗浄装置を備えた基板研磨装置に関するものである。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体ウエハ等の基板の表面を研磨する研磨装置は、研磨モジュール、洗浄モジュールと基板搬送機構を備えている。研磨モジュールには、研磨パッドを有する研磨テーブルと、基板を保持する研磨ヘッド（トップリング）が備えられる。研磨ヘッドは、基板の受渡しを行う受渡位置と、研磨パッドと重なる研磨位置との間で、基板を搬送する。研磨位置において所定圧力で基板表面を研磨パッドに押圧し、研磨液（スラリー）を供給しつつ、研磨パッドと基板とを相対運動させることにより、基板を研磨パッドに摺接させて基板表面を所定の膜厚に研磨する。
【０００３】
洗浄モジュールは、基板表面の粗洗浄（一次洗浄）及び仕上げ洗浄（二次洗浄）を行う複数の洗浄モジュールが備えられており、研磨処理後に基板上に残留した研磨液や研磨かす等の研磨残渣物（パーティクル）を除去する。洗浄モジュールには、複数の基板を洗浄するための複数の洗浄ラインが設けられている（特許文献１参照）。
【０００４】
研磨処理後の基板表面にパーティクルが残留すると半導体デバイスの歩留まりに影響するため、洗浄モジュールに引き渡す前にパーティクルを除去することが望ましい。そこで、研磨モジュール内の研磨テーブルの側方に設けられた洗浄位置にて、トップリングにて保持された基板を回転しながら、基板の下方に設けられた洗浄ノズルから洗浄液を噴射することで、研磨処理後の基板に対して洗浄処理を行うようにした研磨装置も開示されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１０－５０４３６号公報
特許第６０５５６４８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
基板を回転させながら、基板の下方に設けられた洗浄ノズルから洗浄液を噴射して洗浄処理を行う場合、基板の回転に伴う遠心力によりパーティクルを含む洗浄液が基板の外周から外部に排出されるものの、基板の中央付近に噴射された洗浄液に働く遠心力は比較的小さいため、基板外部に排出されにくい。また、洗浄液の一部は基板Ｗの中央付近に滞留してしまい、その結果、パーティクルが基板に再付着することがあり、パーティクルを含む洗浄液を効率良く外部に排出する必要が生じていた。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みなされたものであり、研磨処理後の基板に付着したパーティクルを効率良く除去する基板洗浄装置及び基板研磨装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様は、基板研磨を行う研磨面を有する研磨テーブルと、リテーナリングで前記基板の外周部と囲繞しながらメンブレンで前記基板を保持して前記研磨面に向けて押圧するトップリングを備えた研磨装置に設けられ、研磨後の前記基板の表面を洗浄する基板洗浄装置であって、前記トップリングは、前記研磨テーブルの上方で前記基板研磨を行う研磨位置と前記研磨テーブルの側方で前記基板の受渡しを行う受渡位置との間を移動自在とされており、前記基板洗浄装置は、前記研磨位置及び前記受渡位置との間の洗浄位置に対応して設けられ、前記洗浄位置にある前記基板に向けて洗浄液を噴射する第１噴射ユニットと、前記洗浄位置にある前記基板に向けて洗浄液を噴射する第２噴射ユニットを備え、前記第２噴射ユニットは、前記洗浄位置にある前記トップリングの回転方向に関して、前記第１噴射ユニットの下流側または上流側に配置され、前記第２噴射ユニットからの洗浄液は、前記第１噴射ユニットから噴射される洗浄液を前記基板の外周部に向けて付勢する。前記第２噴射ユニットを構成する噴射ノズルは、前記第１噴射ユニットに向けて傾けられている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、研磨処理後の基板に付着したパーティクルを効率良く除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明の一実施形態に係る基板洗浄装置を備えた基板研磨装置の概略構成を示す平面図である。
研磨ユニットの構成を示す平面図である。
図２の研磨ユニットの斜視図である。
図２の研磨ユニットのトップリング３２の内部構成を示す略断面図である。
受渡位置、洗浄位置及び研磨位置の間で基板が移動する様子を説明する平面図である。
補助洗浄部の構成を示す平面図である。
補助洗浄部の構成を示す平面図であり、基板洗浄ノズル及びアシストノズルから洗浄液が噴射された状態を示したものである。
基板洗浄ノズルとアシストノズルからの洗浄液の噴射位置の一例を示す説明図である。
基板洗浄ノズルとアシストノズルの位置関係を示す説明図である。
基板洗浄ノズルからの液体噴出位置の一例を示す説明図である。
補助洗浄部の側面図である。
アシストノズルの配置の好ましい範囲を示す説明図である。
基板研磨装置の構成を示す機能ブロック図である。
基板研磨及び洗浄処理のフローチャートである。
補助洗浄部の別の例の構成を示す平面図である。
図１５の補助洗浄部における、基板洗浄ノズルとアシストノズルからの洗浄液の噴射位置の一例を示す説明図である。
図１５の補助洗浄部における、基板洗浄ノズルとアシストノズルの位置関係を示す説明図である。
図１６の補助洗浄部における、アシストノズルの配置の好ましい範囲を示す説明図である。
補助洗浄部のさらに別の例における、基板洗浄ノズルとアシストノズルからの洗浄液の噴射位置の一例を示す説明図である。
図１９の補助洗浄部における、基板洗浄ノズルとアシストノズルの位置関係を示す説明図である。
基板洗浄ノズルとアシストノズルの動作の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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