説明

基板処理装置

【課題】基板の被処理面への光の照射による銅配線等のフォトコロージョンを防止し、しかも装置内の一部の処理ユニットのメンテナンス中においても、基板の処理枚数は減少するものの、光の照射による銅配線等のフォトコロージョンを防止した洗浄等の処理を行うことができるようにする。
【解決手段】遮光処理を施した複数の処理ユニット40a,40b,42a,42b,44a,44bを上下に配置して内部に収納する複数の処理エリア30,32,34と、搬送機46,48を内部に収納して処理エリアの間に設置される搬送エリア36,38とを有し、処理エリアと搬送エリアとの間を遮光壁50,52で、搬送エリアの前面をメンテナンス用扉54b,54dでそれぞれ遮光し、処理ユニットを遮光壁に遮光状態で連結した。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は基板処理装置に関し、特に基板の表面(被処理面)に形成された銅配線等の光の照射によるフォトコロージョンを防止しつつ、基板の表面に洗浄等の処理を行うことができるようにした基板処理装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、電子回路基板の配線材料として、配線抵抗が低い等の利点から、銅が多用されている。通常、配線材料として銅を使用した銅配線は、配線用のトレンチやビア等が形成された基板の表面に銅めっきを行い、銅めっきで形成された銅めっき膜のうち、配線用のトレンチやビア等の内部に埋込まれた銅めっき膜以外の不要部分を化学機械研磨(CMP)により除去して形成される。
【0003】
銅は、一般に腐食に対して弱い金属である。このため、基板表面に形成された銅配線においては、基板表面の洗浄等の処理を行っている間においても、銅腐食(コロージョン)に対する対策が必要となる。銅腐食の要因として、フォトコロージョンと呼ばれる光起電力に起因するものが知られている。銅のフォトコロージョンは、銅への光(例えば、クリーンルーム内の照明光)の照射によって生じる。
【0004】
このため、出願人は、基板の表面(被処理面)への光の照射による銅配線等のフォトコロージョンを極力防止するようにしたものを種々提案している(特許文献1〜3参照)。また、出願人は、高スループットを実現するため、複数の基板を洗浄するための複数の洗浄ラインを有する洗浄部を備えた基板処理装置を提案している(特許文献4参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2004−63589号公報
【特許文献2】特開2004−327519号公報
【特許文献3】特開2006−35328号公報
【特許文献4】特開2010−50436号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
基板処理装置においては、その性能を維持するためにメンテナンスが重要となる。基板処理装置のメンテナンスを実施する際には、装置を停止させて実施するのが通常である。また、メンテナンス時には処理装置のメンテナンス用扉を開けることが必要となる。このため、基板の表面(被処理面)への光の照射による銅配線等のフォトコロージョンの影響を考慮すると、メンテナンス用扉を開ける必要があるメンテナンス時には基板の洗浄等の処理を停止する必要がある。
【0007】
本発明は上記事情に鑑みて為されたもので、基板の被処理面への光の照射による銅配線等のフォトコロージョンを防止し、しかも装置内の一部の処理ユニットのメンテナンス中においても、基板の処理枚数は減少するものの、光の照射による銅配線等のフォトコロージョンを防止した洗浄等の処理を行うことができるようにした基板処理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】
請求項1に記載の発明は、遮光処理を施した複数の処理ユニットを上下に配置して内部に収納する複数の処理エリアと、搬送機を内部に収納して前記処理エリアの間に設置される搬送エリアとを有し、前記処理エリアと前記搬送エリアとの間を遮光壁で、前記搬送エリアの前面をメンテナンス用扉でそれぞれ遮光し、前記処理ユニットを前記遮光壁に遮光状態で連結したことを特徴とする基板処理装置である。
【0009】
このように、処理ユニットに遮光処理を施し、しかも処理ユニットを内部に配置する処理エリアと搬送エリアとの間を遮光壁で、搬送エリアの前面をメンテナンス用扉でそれぞれ遮光することで、処理ユニットのメンテナンス用扉を開けた状態でも、搬送エリア内への外部からの光の進入を防止し、しかも、上下に配置した処理ユニットの、例えば上段の処理ユニットをメンテナンスしている場合でも、下段の処理ユニットによる遮光状態での基板の処理が可能となる。これによって、一部の処理ユニットのメンテナンス中においても、装置を停止させることなく、当該処理ユニット以外の他の処理ユニットによる基板処理が可能となる。
【0010】
請求項2に記載の発明は、前記処理ユニットには、開閉自在なシャッタを有する基板挿入口が設けられ、前記遮光壁には、前記基板挿入口の周囲を囲繞する遮光膜が設けられ、前記遮光壁の前記遮光膜で包囲された領域内に開口部が設けられていることを特徴とする請求項1記載の基板処理装置である。
【0011】
これにより、処理ユニットのシャッタを開いた状態で、処理ユニット及び搬送エリア内の遮光状態を維持しつつ基板の受け渡しを行い、処理ユニットのシャッタを閉じることで、例えばメンテナンス時等に、遮光壁の開口部を通って外部からの光が搬送エリア内に進入することを防止することができる。
【0012】
請求項3に記載の発明は、前記処理エリアは洗浄エリアで、基板の処理は、基板の洗浄であることを特徴とする請求項1または2記載の基板処理装置である。
【発明の効果】
【0013】
本発明の基板処理装置によれば、基板の被処理面への光の照射による銅配線等のフォトコロージョンを防止し、しかも装置内の一部の処理ユニットのメンテナンス中においても、基板の処理枚数は一時的に減少するものの、光の照射による銅配線等のフォトコロージョンを防止した基板の処理が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明の基板処理装置が適用される洗浄部を有するCMP装置の全体外観図である。
【図2】第1洗浄エリアの前面に設けられるメンテナンス用扉を開いた状態の、他のメンテナンス用扉を省略した洗浄部の外観図である。
【図3】全てのメンテナンス用扉を閉じた状態の洗浄部の外観図である。
【図4】第1洗浄エリアの前面に設けられるメンテナンス用扉を開き、他の全てのメンテナンス用扉を閉じた状態の洗浄装置の外観図である。
【図5】第1洗浄ユニットを示す斜視図である。
【図6】第1洗浄ユニットと遮光壁との関係を示す斜視図である。
【図7】図6の要部要部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。以下の例では、半導体ウェハ等の基板の表面に形成された銅めっき膜のうち、配線用のトレンチやビア等の内部に埋込まれた銅めっき膜以外の不要部分を除去して銅配線を形成するCMP(化学機械研磨)装置に備えられている洗浄部に本発明の基板処理装置を適用した例を示す。
【0016】
なお、光の照射によるフォトコロージョンを防止することが求められるCMP装置以外の洗浄部や、洗浄部以外の処理部にも本発明が適用できることは勿論である。
【0017】
図1は、本発明の基板処理装置が適用される洗浄部を有するCMP装置の全体外観図を示す。図1に示すように、CMP装置は、内部が暗室状態の略矩形状のハウジング10を備えており、このハウジング10に隣接して、多数の半導体ウェハ等の基板を収納する基板カセットを載置する複数(図では4つ)のフロントロード部12が配置されている。ハウジング10の内部は、隔壁によって、ロード・アンロード部14、基板の表面(被研磨面)を研磨する研磨ユニットを収納する研磨部16、及び研磨後の基板の表面を洗浄する洗浄部(基板処理装置)18に区画されている。これらのロード・アンロード部14、研磨部16及び洗浄部18は、独立に組み立てられ、独立に排気される。また、CMP装置は、基板処理動作を制御する制御部20を有している。
【0018】
図2は、第1洗浄エリア30の前面に設けられるメンテナンス用扉を開いた状態の、他のメンテナンス用扉を省略した洗浄部18の外観図で、図3は、全てのメンテナンス用扉を閉じた状態の洗浄部18の外観図である。図4は、第1洗浄エリア30の前面に設けられるメンテナンス用扉を開き、他の全てのメンテナンス用扉を閉じた状態の洗浄装置18の外観図である。
【0019】
図2に示すように、洗浄部18は、この例では、第1洗浄エリア30、第2洗浄エリア32及び第3洗浄エリア34の3つの洗浄エリア(処理エリア)を有しており、各洗浄エリアの間に搬送エリアが、すなわち第1洗浄エリア30と第2洗浄エリア32との間に第1搬送エリア36が、第2洗浄エリア32と第3洗浄エリア34との間に第2搬送エリア38がそれぞれ配置されている。なお、洗浄エリアの数は、複数で有れば、任意であることは勿論である。
【0020】
そして、第1洗浄エリア30の内部には、第1洗浄ユニット40a,40bが上下に配置されて収納されている。同様に、第2洗浄エリア32の内部には、第2洗浄ユニット42a,42bが上下に配置されて収納され、第3洗浄エリア34の内部には、第3洗浄ユニット44a,44bが上下に配置されて収納されている。一方、第1搬送エリア第36の内部には、第1搬送機46が収納され、第2搬送エリア第38の内部には、第2搬送機48が収納されている。
【0021】
これにより、研磨部16で研磨された基板は、第1搬送機46で第1洗浄ユニット40a,40bの一方に搬送されて洗浄(一次洗浄)される。第1洗浄ユニット40a,40bの一方で洗浄された基板は、第1搬送機46で第2洗浄ユニット42a,42bの一方に搬送されて洗浄(二次洗浄)される。第2洗浄ユニット42a,42bの一方で洗浄された基板は、第2搬送機46で第3洗浄ユニット44a,44bの一方に搬送されて洗浄(リンス&ドライ)される。そして、第3洗浄ユニット44a,44bの一方で洗浄された基板は、ロード・アンロード部14からフロントロード部12に載置された基板カセットに戻される。
【0022】
第1洗浄エリア30と第1搬送エリア36との間には、所定の位置に開口部50aを設けた遮光壁50が配置されている。同様に、第2洗浄エリア32と第2搬送エリア38との間には、所定の位置に開口部52aを設けた遮光壁52が配置されている。なお、図示していなが、第1搬送エリア36と第2洗浄エリア32との間、及び第2洗浄エリア38と第3洗浄エリア34との間にも、所定の位置に開口部を設けた遮光壁がそれぞれ配置されている。
【0023】
図3及び図4に示すように、各エリアの前面には、メンテナンス用扉が開閉自在に設けられている。つまり、第1洗浄エリア30の前面にはメンテナンス用扉54aが開閉自在に設けられている。同様に、第1搬送エリア36の前面にはメンテナンス用扉54bが、第2洗浄エリア32の前面にはメンテナンス用扉54cが、第2搬送エリア38の前面にはメンテナンス用扉54dが、第3洗浄エリア34の前面にはメンテナンス用扉54eがそれぞれ開閉自在に設けられている。
【0024】
ここに、第1搬送エリア36の前面に設けられたメンテナンス用扉54b及び第2搬送エリア38の前面に設けられたメンテナンス用扉54dには、遮光処理が施されており、これらのメンテナンス用扉54b,54dを閉じた状態では、搬送エリア36、38の前面からこれらの内部に光が進入しないようになっている。
【0025】
以下、第1洗浄エリア30の上段に配置される第1洗浄ユニット40aと、第1洗浄エリア30と第1搬送エリア36との間に配置される遮光壁50について、図5乃至図7を参照して説明する。図5は、第1洗浄ユニット40aを示す斜視図、図6は、第1洗浄ユニット40aと遮光壁50との関係を示す斜視図、図7は、図6の要部拡大図である。
【0026】
図5乃至図7に示すように、第1洗浄ユニット40aは、遮光材料(例えば、色付きの樹脂)で構成された矩形ボックス状の筺体60を有しており、この筺体60の内部に、仮想線で示す基板Wを洗浄する洗浄機(図示せず)が収納されている。筺対60の側面には、基板Wを出し入れする基板挿入口60aが設けられ、この基板挿入口60aの裏面側に位置して、基板挿入口60aを開閉するシャッタ62が開閉自在に設けられている。これにより、シャッタ62を閉じることで、筐体60の内部が完全な遮光状態となり、シャッタ62を開くことで、筐体60の内部への基板Wの出し入れが行われるように構成されている。
【0027】
このような構成は、他の洗浄ユニット40b,42a,42b,42c,42d、及びこれらの洗浄ユニット40b,42a,42b,42c,42dと遮光壁50,52との関係にあっても同様である。
【0028】
第1洗浄ユニット40aは、遮光壁50に遮光状態で連結されている。つまり、図6及び図7に示すように、遮光壁50の前記開口部50aは、第1洗浄ユニット40aの基板挿入口60aとほぼ同じ形状の開口を有し該基板挿入口60aに対向する位置に設けられており、遮光壁50の第1洗浄ユニット40aと対向する対向面には、開口部50aの周囲を囲繞する位置に位置して、例えばパッキンからなる矩形枠状の遮光膜64が取り付けられている。そして、この遮光膜64に筐体60の側面を接触させて、遮光壁50に第1洗浄ユニット40aが連結されている。これにより、筐体60の基板挿入口60aの周囲は遮光膜64で囲繞されている。
【0029】
このような構成は、他の洗浄ユニット40b,42a,42b,42c,42dと遮光壁50,52との関係にあっても同様である。
【0030】
この洗浄部18にあっては、通常は、図3に示すように、全てのメンテナンス用扉54a〜54eを閉じた状態で、研磨部16で研磨された基板を洗浄部18内に搬入して洗浄処理を行う。この時、第1洗浄エリア30内の第1洗浄ユニット40a,40b、第2洗浄エリア32内の第2洗浄ユニット42a,42b、第3洗浄エリア34内の第3洗浄ユニット44a,44b、第1搬送エリア36、及び第2搬送エリア38の内部は遮光されている。これによって、基板表面の光の照射によるフォトコロージョンを防止した処理(洗浄)が可能となる。
【0031】
そして、例えば、第1洗浄エリア30の内部に上下に配置された第1洗浄ユニット40a,40bの内、上段に位置する第1洗浄ユニット40aのメンテナンスを行うときには、図4に示すように、第1洗浄エリア30の前面のメンテナンス用扉54aのみを開く。この時、第1洗浄ユニット40aの筐体60の基板挿入口60aをシャッタ62で閉じ、これによって、シャッタ62が遮光壁50の一部を構成するように、つまりこの基板挿入口60aを通して外部の光が第1搬送エリア36の内部に進入しないようにしておく。そして、この状態で第1洗浄ユニット40aのメンテナンスを行う。
【0032】
第1洗浄エリア30の内部に配置された下段に位置する第1洗浄ユニット40bは、第1洗浄ユニット40aと同様に、遮光材料で矩形ボックス状に形成された筺体を有し、基板挿入部の周囲は遮光膜で囲繞されており、また第1洗浄エリア30と第1搬送エリア36との間には遮光壁50が配置され、第1搬送エリア36の前面のメンテナンス用扉54bは閉じられている。このため、第1洗浄エリア30の前面のメンテナンス用扉54aを開いても、第1洗浄ユニット40b及び第1搬送エリア36の内部は遮光されて外部からの光の進入が防止される。
【0033】
このように、第1洗浄エリア30の前面のメンテナンス用扉54aを開いても、遮光されて外部からの光の進入が防止されることは、第2洗浄エリア32内の第2洗浄ユニット42a,42b、第3洗浄エリア34内の第3洗浄ユニット44a,44b、及び第2搬送エリア38にあっても同様である。
【0034】
このため、第1洗浄エリア30の前面のメンテナンス用扉54aを開いて第1洗浄ユニット40aのメンテナンスを行っている時でも、第1洗浄エリア30内の他の第1洗浄ユニット40b、第2洗浄エリア32内の第2洗浄ユニット42a,42b、第3洗浄エリア34内の第3洗浄ユニット44a,44b、第1搬送エリア36、及び第2搬送エリア38を使用した遮光状態で基板の処理(洗浄)が可能となる。
【0035】
このことは、第1洗浄エリア30の下段に配置された第1洗浄ユニット40bのメンテナンスを行っている時もほぼ同様であり、第2洗浄エリア32内の第2洗浄ユニット42a,42bの一方、または第3洗浄エリア34内の第3洗浄ユニット44a,44bの一方のメンテナンスを行っている時もほぼ同様である。
【0036】
このように、この例の洗浄部によれば、一部の処理ユニットのメンテナンス中においても、装置を停止させることなく、当該処理ユニット以外の他の処理ユニットによる光の照射によるフォトコロージョンを防止した洗浄等の基板処理の継続が可能となる。
【0037】
これまで本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。
【符号の説明】
【0038】
10 ハウジング
12 フロントロード部
14 ロード・アンロード部
16 研磨部
18 洗浄部(基板処理装置)
30,32,34 洗浄エリア
36,38 搬送エリア
40a,40b,42a,42b,44a,44b 洗浄ユニット
46,48 搬送機
50,52 遮光壁
50a,52a 開口部
54a〜54e メンテナンス用扉
60 筺体
60a 基板挿入口
62 シャッタ
64 遮光膜

【特許請求の範囲】
【請求項1】
遮光処理を施した複数の処理ユニットを上下に配置して内部に収納する複数の処理エリアと、
搬送機を内部に収納して前記処理エリアの間に設置される搬送エリアとを有し、
前記処理エリアと前記搬送エリアとの間を遮光壁で、前記搬送エリアの前面をメンテナンス用扉でそれぞれ遮光し、
前記処理ユニットを前記遮光壁に遮光状態で連結したことを特徴とする基板処理装置。
【請求項2】
前記処理ユニットには、開閉自在なシャッタを有する基板挿入口が設けられ、前記遮光壁には、前記基板挿入口の周囲を囲繞する遮光膜が設けられ、前記遮光壁の前記遮光膜で包囲された領域内に開口部が設けられていることを特徴とする請求項1記載の基板処理装置。
【請求項3】
前記処理エリアは洗浄エリアで、基板の処理は、基板の洗浄であることを特徴とする請求項1または2記載の基板処理装置。

【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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【公開番号】特開2013−38249(P2013−38249A)
【公開日】平成25年2月21日(2013.2.21)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−173704(P2011−173704)
【出願日】平成23年8月9日(2011.8.9)
【出願人】(000000239)株式会社荏原製作所 (1,477)
【Fターム(参考)】