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【発明の名称】 基板の受け渡し方法および機械化学的研磨装置
【発明者】 【氏名】北島 知彦
【住所又は居所】千葉県成田市新泉１４−３野毛平工業団地内 アプライド マテリアルズ ジャパン 株式会社内
【要約】 【課題】基板に生じるパーティクルを低減することができる基板の受け渡し方法および機械化学的研磨装置を提供する。

【解決手段】ＣＭＰ装置のロードカップ４は、ウェハＷを支持するペデスタル１２を有し、このペデスタル１２には通路および複数の開口が形成されている。ペデスタル１２の通路は、配管１９、切換バルブ２０、配管２２を介して純水供給源２１と接続されている。ペデスタル１２上でウェハＷを位置合わせするときは、配管１９，２２を連通させる位置に切換バルブ２０を切り換えると共に、開閉バルブ２５の開位置に切り換える。すると、純水供給源２１の純水が配管２２，１９を介してペデスタル１２の通路に供給され、ペデスタル１２の開口から純水が流出し、この純水によってウェハＷが持ち上がる。このため、ウェハＷの表面が乾燥することなく、ウェハＷの位置合わせが行える。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 ベース部上に設けられた研磨パッドと、前記ベース部上に設けられ、基板を支持する支持部を有するロードカップと、前記ベース部の上方に配置され、前記基板を保持して前記研磨パッドに対して加圧する研磨ヘッドとを備えた機械化学的研磨装置を用いて前記基板の表面を研磨した後、前記研磨パッドに保持された前記基板を前記支持部に受け渡す基板の受け渡し方法であって、前記研磨ヘッドに保持された前記基板を前記支持部に支持させるステップと、前記支持部に支持された前記基板の表面に下方より前記液体をかけて前記基板の表面を濡らすステップとを含む基板の受け渡し方法。
【請求項２】 前記基板の表面を濡らした状態で、前記基板の位置合わせを行うステップを更に含む請求項１記載の基板の受け渡し方法。
【請求項３】 前記研磨ヘッドとして、膨張・収縮可能な基板吸着膜を下面部に有するものを用い、前記研磨ヘッドに保持された前記基板を前記支持部に支持させるステップにおいては、前記基板が吸着保持された前記基板吸着膜を膨張させ、前記基板が前記支持部に達して前記支持部に支持されると、前記基板吸着膜を収縮させる請求項１または２記載の基板の受け渡し方法。
【請求項４】 前記液体として水を使用する請求項１〜３のいずれか一項記載の基板の受け渡し方法。
【請求項５】 ベース部と、前記ベース部上に設けられた研磨パッドと、前記ベース部上に設けられ、基板を支持する支持部を有するロードカップと、前記ベース部の上方に配置され、前記基板を保持して前記研磨パッドに対して加圧する研磨ヘッドと、前記支持部に支持された前記基板の表面に下方より前記液体をかけて前記基板の表面を濡らす基板リンス手段とを備える機械化学的研磨装置。
【請求項６】 前記基板リンス手段は、前記支持部の上面部に設けられた液体流出口と、液体源と、前記液体流出口と前記液体源との間に設けられた液体導入路とを有する請求項５記載の機械化学的研磨装置。
【請求項７】 前記ロードカップは、前記支持部上において前記基板の位置合わせを行うための位置決め手段を有する請求項５または６記載の機械化学的研磨装置。
【請求項８】 前記研磨ヘッドは、膨張・収縮可能な基板吸着膜を下面部に有する請求項５〜７のいずれか一項記載の機械化学的研磨装置。
【請求項９】 前記基板を前記支持部の上面に対して吸引するためのバキューム手段を更に備える請求項５〜８のいずれか一項記載の機械化学的研磨装置。
【請求項１０】 前記研磨ヘッドの下面に前記液体をかけて前記研磨ヘッドの下面を洗浄するヘッド洗浄手段を更に備える請求項５記載の機械化学的研磨装置。
【請求項１１】 前記基板リンス手段は、前記支持部の上面部に設けられた液体流出口と、液体源と、前記液体流出口と前記液体源との間に設けられた第１液体導入路とを有し、前記ヘッド洗浄手段は、前記液体流出口と、前記液体源と、前記液体流出口と前記液体源との間に設けられた第２液体導入路とを有し、前記第１液体導入路は、前記第２液体導入路に並列に接続された分岐部を有し、前記分岐部には減圧弁が設けられている請求項１０記載の機械化学的研磨装置。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、基板の表面を研磨した後に、基板を研磨ヘッドからロードカップに受け渡す基板の受け渡し方法および機械化学的研磨装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に機械化学的研磨装置（ＣＭＰ装置）は、ベース部上に設けられた研磨パッドと、ベース部上に設けられ、ウェハ（基板）を支持するペデスタルを有するロードカップと、ベース部の上面に回転可能に支持され、ウェハを保持して研磨パッドに対して加圧する研磨ヘッドを有するヘッドユニットとを備えている。
【０００３】このようなＣＭＰ装置によりウェハの研磨を行う場合、まずペデスタル上に置かれたウェハを研磨ヘッドに保持させる。続いて、ヘッドユニットを回転させて研磨パッドの上方にウェハを移動させる。そして、研磨パッドの上面に研磨剤（スラリー）を供給すると共に、研磨ヘッドを下降させて研磨パッドの上面にウェハを加圧密着させ、ウェハの表面を研磨する。その後、ウェハの研磨が終了すると、研磨ヘッドに保持された研磨済みのウェハをペデスタル上に戻す。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術においては、ペデスタル上に置かれた研磨済みのウェハは、ウェハカセットに収納されたり、ウェハ洗浄機のインプットステーションに置かれることになるため、ペデスタル上でウェハの位置出しを行う必要がある。このとき、ウェハの表面（下面）がペデスタルの上面に貼り付いた場合でも、ウェハの位置出しが行えるように、ウェハの表面にエアーをブローしてウェハを浮かせることがある。しかし、研磨済みのウェハの表面にエアーがあたると、ウェハの表面が乾燥してしまい、ウェハの表面にパーティクルが発生しやすくなる。この場合には、後工程でウェハを洗浄しても、パーティクルを十分に除去することは困難である。
【０００５】本発明の目的は、基板に生じるパーティクルを低減することができる基板の受け渡し方法および機械化学的研磨装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、ベース部上に設けられた研磨パッドと、ベース部上に設けられ、基板を支持する支持部を有するロードカップと、ベース部の上方に配置され、基板を保持して研磨パッドに対して加圧する研磨ヘッドとを備えた機械化学的研磨装置を用いて基板の表面を研磨した後、研磨パッドに保持された基板を支持部に受け渡す基板の受け渡し方法であって、研磨ヘッドに保持された基板を支持部に支持させるステップと、支持部に支持された基板の表面に下方より液体をかけて基板の表面を濡らすステップとを含むことを特徴とするものである。
【０００７】このように支持部に支持された基板の表面に下方より液体をかけて基板の表面を濡らすことにより、例えば支持部上において研磨済みの基板を位置合わせする場合に、基板の表面を乾かすことなく、支持部上で基板を浮かして基板の位置合わせを行うことができる。このように基板の表面が乾くことが防止されるため、基板の表面にパーティクルが付着しにくくなり、これにより基板の表面に生じるパーティクルが低減される。
【０００８】好ましくは、基板の表面を濡らした状態で、基板の位置合わせを行うステップを更に含む。これにより、支持部から基板収納用カセットまたは洗浄機のインプットステーションへの基板の搬送をロボット等で自動的に行うことができる。
【０００９】また、好ましくは、研磨ヘッドとして、膨張・収縮可能な基板吸着膜を下面部に有するものを用い、研磨ヘッドに保持された基板を支持部に支持させるステップにおいては、基板が吸着保持された基板吸着膜を膨張させ、基板が支持部に達して支持部に支持されると、基板吸着膜を収縮させる。これにより、研磨ヘッドに保持された研磨済みの基板を支持部に容易に支持させることができる。
【００１０】さらに、好ましくは、液体として水を使用する。この場合には、取扱性やコスト面で非常に有利である。
【００１１】また、本発明の機械化学的研磨装置は、ベース部と、ベース部上に設けられた研磨パッドと、ベース部上に設けられ、基板を支持する支持部を有するロードカップと、ベース部の上方に配置され、基板を保持して研磨パッドに対して加圧する研磨ヘッドと、支持部に支持された基板の表面に下方より液体をかけて基板の表面を濡らす基板リンス手段とを備えることを特徴とするものである。
【００１２】このように基板リンス手段を設けることにより、上述した基板の受け渡し方法を実施することができる。従って、例えば支持部上で基板を浮かして基板の位置合わせを行う際に、基板の表面が乾くことが防止されるため、基板の表面にパーティクルが付着しにくくなり、これにより基板の表面に生じるパーティクルが低減される。
【００１３】好ましくは、基板リンス手段は、支持部の上面部に設けられた液体流出口と、液体源と、液体流出口と液体源との間に設けられた液体導入路とを有する。これにより、簡単な構成で、支持部に支持された基板の表面に下方より液体をかけることができる。
【００１４】また、好ましくは、ロードカップは、支持部上において基板の位置合わせを行うための位置決め手段を有する。この場合には、例えば、基板リンス手段により基板の表面に液体をかけて基板を持ち上げた状態で、位置決め手段により基板の位置合わせを行う。これにより、支持部から基板収納用カセットまたは洗浄機のインプットステーションへの基板の搬送をロボット等で自動的に行うことができる。
【００１５】さらに、好ましくは、研磨ヘッドは、膨張・収縮可能な基板吸着膜を下面部に有する。この場合、研磨ヘッドに保持された研磨済みの基板を支持部に受け渡すときは、研磨済みの基板が吸着保持された基板吸着膜を膨張させ、基板が支持部に達して支持部に支持されると、基板吸着膜を収縮させる。これにより、研磨済みの基板を支持部に容易に支持させることができる。
【００１６】また、好ましくは、基板を支持部の上面に対して吸引するためのバキューム手段を更に備える。これにより、研磨済みの基板が研磨ヘッドに貼り付いた状態であっても、その基板を支持部に支持させることができる。
【００１７】さらに、好ましくは、研磨ヘッドの下面に液体をかけて研磨ヘッドの下面を洗浄するヘッド洗浄手段を更に備える。これにより、次に研磨すべき基板が研磨ヘッドに保持されたときに、研磨ヘッドの下面に残留した汚染物質がその基板に付着することが防止される。
【００１８】この場合、好ましくは、基板リンス手段は、支持部の上面部に設けられた液体流出口と、液体源と、液体流出口と液体源との間に設けられた第１液体導入路とを有し、ヘッド洗浄手段は、液体流出口と、液体源と、液体流出口と液体源との間に設けられた第２液体導入路とを有し、第１液体導入路は、第２液体導入路に並列に接続された分岐部を有し、分岐部には減圧弁が設けられている。この場合には、液体流出口および液体源を共通に使用するため、構成を大幅に変更することなしに、基板リンス手段およびヘッド洗浄手段を構成できる。また、基板リンス手段に減圧弁を設けることにより、基板リンス手段により基板の表面に下方より液体をかけて基板を持ち上げる時の液体の流出圧力が、ヘッド洗浄手段により研磨ヘッドを洗浄する時の液体の流出圧力よりも小さくなるため、基板が持ち上がり過ぎることを防止できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る基板の受け渡し方法および機械化学的研磨装置の好適な実施形態について図面を参照して説明する。
【００２０】図１は、本発明に係る機械化学的研磨装置（ＣＭＰ装置）の一実施形態を概略的に示した分離斜視図である。同図において、本実施形態のＣＭＰ装置１はベース部２を有し、このベース部２の上面には、複数（ここでは３つ）の研磨パッド３と１つのロードカップ４とが設けられている。ベース部２の上面における各研磨パッド３に隣接した位置には、研磨パッド３の表面状態を調節するパッドコンディショナー５と、研磨パッド３の表面にスラリー（研磨剤）Ｓを供給するスラリー供給アーム６とが設けられている。
【００２１】ベース部２の上面には、ヘッドユニット７が回転自在に支持されている。このヘッドユニット７は、ウェハＷを吸着保持して研磨パッド３に対して加圧する複数（ここでは４つ）の研磨ヘッド８と、各研磨ヘッド８を回転させるための回転軸９とを有し、各回転軸９は、駆動機構（図示せず）により回転駆動される。
【００２２】研磨ヘッド８の下面には、ウェハＷを真空吸着するためのゴム製のメンブレン（基板吸着膜）１０が設けられている（図２参照）。このメンブレン１０は、空気の供給および吸引（バキューム）によって膨張・収縮可能であり、ロードカップ４から研磨ヘッド８へのウェハＷの受け渡し（ロード）と研磨ヘッド８からロードカップ４へのウェハＷの受け渡し（アンロード）とを行うのに用いられる。
【００２３】図２はロードカップ４の断面図であり、図３はロードカップ４の平面図である。これらの図において、ロードカップ４はカップ本体１１を有し、このカップ本体１１内には、ウェハＷを吸着支持するペデスタル１２が配置されている。このペデスタル１２の内部には通路１３が形成されている。また、ペデスタル１２の上面部には、通路１３と連通した複数の開口１４が形成されている。通路１３は、ウェハＷをペデスタル１２の上面に吸着支持する時に吸引したり、純水を流すためのものである。なお、純水は、ペデスタル１２上でウェハＷの位置出しを行う時や、ペデスタル１２上のウェハＷを研磨ヘッド８に受け渡す時や、研磨ヘッド８の下面部を洗浄する時に用いられる。また、開口１４は、通路１３に純水を流した時には純水の流出口となる。
【００２４】このようなペデスタル１２には、通路１３内の圧力を検出するための圧力センサ４４が接続されており、この圧力センサ４４の検出値によって、ペデスタル１２上にウェハＷが支持されたかどうかを検知することができる。
【００２５】また、カップ本体１１内には、ペデスタル１２の下方をカップ本体１１の中心部から外側に延びる３本の洗浄用流路形成部材１５が配置され、各洗浄用流路形成部材１５の先端部には上方に突出した突部１５ａが設けられている。洗浄用流路形成部材１５の内部には、洗浄液である純水を流すための通路１６が形成されている。突部１５ａには、通路１６と連通され純水を研磨ヘッド８の下面部に向けて噴射させるノズル１７が上下に設けられている。
【００２６】各洗浄用流路形成部材１５に隣接した位置には、ペデスタル１２上に置かれたウェハＷの中心が研磨ヘッド８の中心に一致するようにウェハＷを研磨ヘッド８に対して位置決め（センタリング）するための３つの位置決め部材１８が配置されている。これらの位置決め部材１８は、ウェハＷを研磨ヘッド８に対して位置合わせすることによって、ペデスタル１２上に置かれたウェハＷをウェハカセット（図示せず）内に収納したり、ウェハ洗浄機のインプットステーション（図示せず）に移載するときのウェハＷの位置合わせとしての機能をも兼ね備えている。
【００２７】各位置決め部材１８は、先端に１対の保持部１８ａを有し、エアーシリンダ等の駆動機構（図示せず）によりペデスタル１２の径方向に揺動可能である。そして、各位置決め部材１８を内側に移動（クローズ）させると、位置決め部材１８の上端部が研磨ヘッド８に当接すると共に保持部１８ａがウェハＷに当接し、これによりウェハＷが研磨ヘッド８に対して位置決め保持される。一方、各位置決め部材１８を外側に移動（オープン）させると、ウェハＷの保持が解除される。
【００２８】このような位置決め部材１８を設けることにより、ウェハＷが研磨ヘッド８に保持されたときに、ウェハＷの中心を研磨ヘッド８の中心に合致させることが可能となる。また、研磨済みのウェハＷをウェハカセット（図示せず）内に収納したり、洗浄機のインプットステーション（図示せず）に置くプロセスを搬送ロボット（図示せず）で自動的に行うことができる。
【００２９】図４は、ロードカップ４への純水の供給系統、ペデスタル１２内のバキューム系統およびＮ2ガスの供給系統を示す構成図である。同図において、ペデスタル１２に設けられた通路１３（図２参照）は、配管１９を介して切換バルブ２０と接続され、この切換バルブ２０には配管２２，２３が接続されている。切換バルブ２０の切換操作部２０ａには、電磁弁２４が接続されている。切換バルブ２０は、通常は配管１９，２３を連通させる位置（図示位置）にあり、電磁弁２４が開状態になって切換操作部２０ａがオンになる（空気圧が立つ）と、配管１９，２２を連通させる位置に切り換わる。
【００３０】配管２３は切換バルブ２８と接続され、この切換バルブ２８には、配管２２と分岐接続された配管２９が接続されている。また、切換バルブ２８には、配管３０を介して水トラップ３１が接続されている。切換バルブ２８の切換操作部２８ａには、電磁弁３２が接続されている。切換バルブ２８は、通常は配管２３，３０を連通させる位置（図示位置）にあり、電磁弁３２が開状態になって切換操作部２８ａがオンになると、配管２３，２９を連通させる位置に切り換わる。
【００３１】配管２２は、純水供給源２１と接続されている。また、配管２２における配管２３，２９と並列に接続された分岐部２２ａには、開閉バルブ２５及び流量計付きの減圧弁２６が設けられている。開閉バルブ２５の切換操作部２５ａには、電磁弁２７が接続されている。開閉バルブ２５は、通常は閉位置（図示位置）にあり、電磁弁２７が開状態になって切換操作部２５ａがオンになると開位置に切り換わる。減圧弁２６は、純水の供給圧を予め設定された圧力まで減圧する。
【００３２】また、配管２２には配管３３が分岐接続され、この配管３３は、各洗浄用流路形成部材１５に設けられた通路１６（図２参照）と接続されている。配管３３には開閉バルブ３４が設けられ、この開閉バルブ３４の切換操作部３４ａには、電磁弁３５が接続されている。開閉バルブ３４は、上記の開閉バルブ２５と同様の動作を行う。
【００３３】水トラップ３１には、ウェハＷをペデスタル１２の上面に対して吸引するための真空ポンプ３６が接続されている。また、水トラップ３１には、当該水トラップ３１に溜まった水を排水するためのドレイン管３７が接続され、このドレイン管３７には逆止弁３８が設けられている。
【００３４】配管２３には、Ｎ2ガスを流すための配管３９が分岐接続され、この配管３９には開閉バルブ４０が設けられている。この開閉バルブ４０の切換操作部４０ａには、ディレイ・タイマ４１を介して電磁弁４２が接続されている。このディレイ・タイマ４１は、入力信号を１秒遅延させて出力する。開閉バルブ４０は、上記の開閉バルブ２５と同様の動作を行う。
【００３５】上記の電磁弁２４，２７，３２，３５，４２は、コントローラ４３からの制御信号によって開閉位置が切り換えられる。コントローラ４３は、そのような電磁弁の開閉制御に加えて、搬送ロボット（図示せず）によるウェハＷの搬送、位置決め部材１８の駆動、研磨ヘッド８のメンブレン１０の膨張・収縮、ロードカップ４の昇降等といったウェハＷの研磨処理に関する種々の制御を行う。
【００３６】以上のように構成したＣＭＰ装置１によりウェハＷの研磨を行う動作について説明する。
【００３７】図５は、コントローラ４３によるウェハＷのロード処理の制御手順を示すフローチャートである。このフローチャートを用いて、ペデスタル１２上のウェハＷを研磨ヘッド８に受け渡す方法について説明する。
【００３８】同図において、まずウェハＷのロード処理を実行する前に、研磨ヘッド８の洗浄を行うべく、電磁弁３２，３５を開状態にするための制御信号を送出する（ステップ１０１）。すると、切換バルブ２８の切換操作部２８ａがオンになり、切換バルブ２８が配管２３，２９を連通させる位置に切り換わると共に、開閉バルブ３４の切換操作部３４ａがオンになり、開閉バルブ３４が開位置に切り換わる。これにより、純水供給源２１の純水が、配管２２，２９，２３，１９を介してペデスタル１２の通路１３に供給され、ペデスタル１２の開口１４から上方に向けて純水が噴出される。これと同時に、純水供給源２１の純水が配管２２，３３を介して各洗浄用流路形成部材１５の通路１６に供給され、ノズル１７から純水が噴射される（図６参照）。その結果、研磨ヘッド３の下面部が洗浄される。従って、後でウェハＷが研磨ヘッド８に保持されたときに、研磨ヘッド８の下面に残留した汚染物質がウェハＷに付着することを防止できる。
【００３９】そして、所定時間が経過すると、電磁弁３２，３５を閉状態にするための制御信号を送出する。すると、切換バルブ２８の切換操作部２８ａがオフになり、切換バルブ２８が配管２３，３０を連通させる位置に切り換わると共に、開閉バルブ３４の切換操作部３４ａがオフになり、開閉バルブ３４が閉位置に切り換わる。これにより、研磨ヘッド８の洗浄プロセスが完了する。
【００４０】次いで、真空ポンプ３６によりペデスタル１２内部をバキュームした状態で、搬送ロボット（図示せず）を制御して研磨すべきウェハＷをペデスタル１２の上面に置く（ステップ１０２）。すると、ウェハＷが吸引されてペデスタル１２の上面に真空吸着される（図７参照）。
【００４１】次いで、純水を用いてウェハＷのペデスタル１２に対する吸着を解除すべく、電磁弁２４，２７を開状態にするための制御信号を送出する（ステップ１０３）。すると、切換バルブ２０の切換操作部２０ａがオンになり、切換バルブ２０が配管１９，２２を連通させる位置に切り換わると共に、開閉バルブ２５の切換操作部２５ａがオンになり、開閉バルブ２５が開位置に切り換わる。これにより、純水供給源２１の純水が配管２２，１９を介してペデスタル１２の通路１３に供給され、ペデスタル１２の開口１４から純水が流出する。そして、この純水がウェハＷの表面（下面）にかけられてウェハＷがペデスタル１２に対して持ち上がり、ウェハＷの吸着が解除される（図８参照）。
【００４２】ところで、研磨ヘッド８を洗浄するときには、研磨ヘッド８に純水を吹き付けるため、純水の供給圧力をある程度高圧にする必要がある。しかし、本ステップにおいてペデスタル１２の開口１４からの純水の流出圧力があまり高圧になると、ペデスタル１２上に置かれたウェハＷが大きく持ち上がり、最悪の場合にはウェハＷがペデスタル１２から外れる可能性がある。そこで、開口１４から流出された純水によってウェハＷが僅かに浮くように、減圧弁２６の二次圧を設定し、上記の不具合を回避できるようにする。
【００４３】このように純水をウェハＷの表面にかけてウェハＷを浮き上げるようにしたので、ウェハＷの表面にＮ2ガスを吹き付けなくて済む。従って、ウェハＷにＡｌ層が形成されている場合には、Ｎ2ガスによってウェハＷの表面が帯電してアーキングを起こすことが無いため、Ａｌ層が破壊することを防止できる。
【００４４】また、必要に応じて、Ｎ2ガスのパージによる配管内の水抜きを行う。具体的には、電磁弁４２を開状態にするための制御信号を送出する。すると、ディレイ・タイマ４１にオン信号が入力されてから１秒後に、開閉バルブ４０が開位置に切り換わる。これにより、Ｎ2ガスが配管３９，２３，３０を介して水トラップ３１に供給されるため、配管２３，３０内に残っている水は水トラップ３１に溜められ、ドレイン管３７を介して排出される（図８参照）。このとき、電磁弁２４，４２を開状態にするための制御信号を同時に送出すると、切換バルブ２０の切換操作部２０ａがオンしてから１秒後にＮ2ガスが配管３９内を流れ始めるので、Ｎ2ガスが配管１９を介してペデスタル１２の通路１３に流れ込むことは無い。
【００４５】そして、所定時間が経過すると、電磁弁２７を閉状態にするための制御信号を送出する。すると、開閉バルブ２５の切換操作部２５ａがオフになり、開閉バルブ２５が閉位置に切り換わり、これにより純水の供給が停止する。
【００４６】次いで、各位置決め部材１８をクローズさせるよう駆動機構（図示せず）を制御する。すると、各位置決め部材１８によりウェハＷが研磨ヘッド８に対して位置合わせされた状態で保持される（ステップ１０４）。その後、各位置決め部材１８をオープンさせて、各位置決め部材１８によるウェハＷの保持を解除する。
【００４７】次いで、研磨ヘッド８のメンブレン１０を膨張させるように研磨ヘッド８を制御する（ステップ１０５）。すると、メンブレン１０が下方に膨張し、メンブレン１０がウェハＷの裏面（上面）に接触した時点で、メンブレン１０をバキュームするように研磨ヘッド８を制御する。
【００４８】次いで、ウェハＷをメンブレン１０に吸着保持させるべく、電磁弁２７を開状態にするための制御信号を送出する（ステップ１０６）。すると、開閉バルブ２５が閉位置から開位置に切り換わり、純水供給源２１の純水がペデスタル１２の通路１３に供給され、ペデスタル１２の開口１４から純水が流出する。そして、この純水がウェハＷの表面にかけられてウェハＷがペデスタル１２に対して持ち上がり、ウェハＷが研磨ヘッド８に容易に受け渡される（図８参照）。
【００４９】その後、純水の供給を停止させるべく、電磁弁２４，２７を閉状態にするための制御信号を送出する。すると、切換バルブ２０の切換操作部２０ａがオフになり、切換バルブ２０は配管１９，２３を連通させる位置に切り換わると共に、開閉バルブ２５の切換操作部２５ａがオフになり、開閉バルブ２５が閉位置に切り換わる。そして、ウェハＷを保持した状態のメンブレン１０を収縮させるように研磨ヘッド８を制御する（ステップ１０７）。
【００５０】その後、駆動機構（図示せず）を制御してロードカップ４を下降させる。そして、ヘッドユニット７を回転させ、研磨ヘッド８に真空吸着されたウェハＷをロードカップ４に隣接した研磨パッド３の上方に移動させる。また、スラリー供給アーム６により研磨パッド３の表面にスラリーＳを供給する。そして、研磨ヘッド８を下降させて、研磨パッド３の上面にウェハＷの表面（下面）を加圧密着させることによって、ウェハＷの表面の研磨を行う。
【００５１】このようなウェハＷの研磨が終了すると、駆動機構（図示せず）を制御してロードカップ４を上昇させ、ウェハＷのアンロード処理を実行する。図９は、コントローラ４３によるウェハＷのアンロード処理に係る制御手順を示すフローチャートである。このフローチャートを用いて、ウェハＷを研磨ヘッド８からペデスタル１２に受け渡す方法について説明する。
【００５２】同図において、まずメンブレン１０を下方に膨張させるように研磨ヘッド８を制御し、メンブレン１０に真空吸着されたウェハＷを下降させる（ステップ１１１）。続いて、圧力センサ４４の検出信号に基づいてウェハＷがペデスタル１２上に達したかどうかを判断し（ステップ１１２）、ウェハＷがペデスタル１２上に達すると、メンブレン１０を収縮させるように研磨ヘッド８を制御する（ステップ１１３）。このとき、熱や研磨剤の影響によりウェハＷがメンブレン１０に貼り付いた状態となることがあるが、ペデスタル１２内部は真空ポンプ３６によってバキュームされているため、ウェハＷがペデスタル１２上に達した時点で、ウェハＷはペデスタル１２の上面に吸着支持される（図７参照）。
【００５３】次いで、ウェハＷの表面に純水をかけてウェハＷを持ち上げるべく、電磁弁２４，２７を開状態にするための制御信号を送出する（ステップ１１４）。すると、上述したように、切換バルブ２０が配管１９，２２を連通させる位置に切り換わると共に、開閉バルブ２５が開位置に切り換わる。これにより、純水供給源２１の純水が配管２２，１９を介してペデスタル１２の通路１３に供給され、ペデスタル１２の開口１４から純水が流出し、ウェハＷが浮き上がる（図８参照）。その後、電磁弁２７を閉状態にして開閉バルブ２５を閉位置に切り換え、純水の供給を停止させる。
【００５４】次いで、各位置決め部材１８をクローズさせるよう駆動機構（図示せず）を制御する。すると、各位置決め部材１８によりウェハＷが研磨ヘッド８に対して位置合わせされた状態で保持される（ステップ１１５）。その後、各位置決め部材１８をオープンさせて、各位置決め部材１８によるウェハＷの保持を解除する。
【００５５】次いで、搬送ロボット（図示せず）を制御して、研磨したウェハＷをペデスタル１２から搬送する（ステップ１１６）。具体的には、研磨したウェハＷを洗浄するときは、搬送ロボットによりウェハＷを洗浄機のインプットステーション（図示せず）に置く。一方、研磨したウェハＷを洗浄しないときは、搬送ロボットによりウェハＷをウェハカセット（図示せず）に収納する。
【００５６】以上において、通路１３、開口１４、配管１９，２２、切換バルブ２０、純水供給源２１、開閉バルブ２５、減圧弁２６、電磁弁２４，２７及びコントローラ４３のステップ１１４（図９参照）は、支持部１２に支持された基板Ｗの表面に下方より液体をかけて基板Ｗの表面を濡らす基板リンス手段を構成する。また、通路１３、開口１４、通路１６、ノズル１７、配管１９，２２，２３，２９，３３、切換バルブ２０，２８、純水供給源２１、開閉バルブ３４、電磁弁２４，３２，３５及びコントローラ４３のステップ１０１（図５参照）は、研磨ヘッド８の下面に液体をかけて研磨ヘッド８の下面を洗浄するヘッド洗浄手段を構成する。
【００５７】以上のように本実施形態にあっては、ペデスタル１２上のウェハＷを持ち上げて、ウェハＷの位置合わせを行うときは、ウェハＷの表面に下方より純水をかけてウェハＷの表面を濡らすようにしたので、ウェハＷの表面にエアーを吹き付けた場合のようにウェハＷの表面が乾燥することは無い。従って、ウェハＷの表面にパーティクルが付着しにくくなるため、ウェハＷに生じるパーティクルを低減することができる。
【００５８】なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、ペデスタル１２の内部に形成された通路１３に、洗浄液としての純水をも流れるような構成としているが、通路１３には、ウェハＷの表面を濡らすための純水のみが流れるような構成としてもよい。
【００５９】また、上記実施形態では、ペデスタル１２上に支持されたウェハＷの表面に純水をかけてウェハＷの表面を濡らすようにしているが、ウェハＷの表面を濡らすための液体としては、特に純水に限られず、何らかの成分を含んだ水などでもよい。
【００６０】
【発明の効果】本発明によれば、ロードカップの支持部に支持された基板の表面に下方より液体をかけて基板の表面を濡らすようにしたので、基板の表面を乾かすことなく、支持部上で基板を浮かすことができる。これにより、基板の表面に生じるパーティクルを低減することができる。
【出願人】 【識別番号】３９００４０６６０
【氏名又は名称】アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】ＡＰＰＬＩＥＤ ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ，ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ
【住所又は居所】アメリカ合衆国 カリフォルニア州 ９５０５４ サンタ クララ バウアーズ アベニュー ３０５０
【出願日】 平成１３年８月２７日（２００１．８．２７）
【代理人】 【識別番号】１０００８８１５５
【弁理士】
【氏名又は名称】長谷川 芳樹 （外２名）
【公開番号】 特開２００３−７１７０９（Ｐ２００３−７１７０９Ａ）
【公開日】 平成１５年３月１２日（２００３．３．１２）
【出願番号】 特願２００１−２５６７６７（Ｐ２００１−２５６７６７）