表面劣化を防止する塗布装置、塗布方法、研磨洗浄装置及び研磨洗浄方法
【課題】一般に有機系の液体が適用されて環境への影響が懸念される酸化防止液を、廃液量を極力少なく抑えた上でウェハ表面の全面に均一に塗り、各処理工程中に待機状態にあるウェハの表面酸化を抑制し、さらには処理後の製品ウェハを、表面を保護した状態で格納する表面劣化を防止する塗布装置、塗布方法、研磨洗浄装置及び研磨洗浄方法を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明は上記目的を達成するために、酸化防止液供給部材３８をウェハＷに近接又は接触させて相対的に移動させるとともに酸化防止液供給部材３８の上部に供給された酸化防止液を、酸化防止液供給部材３８に沿ってウェハＷに塗る酸化防止液供給手段６Ｃを有し、酸化防止液供給部材３８と酸化防止液との界面張力又は毛細管現象を利用することによりウェハＷに酸化防止液を塗る表面劣化を防止する塗布装置、塗布方法、研磨洗浄装置及び研磨洗浄方法を提供するものである。
【解決手段】本発明は上記目的を達成するために、酸化防止液供給部材３８をウェハＷに近接又は接触させて相対的に移動させるとともに酸化防止液供給部材３８の上部に供給された酸化防止液を、酸化防止液供給部材３８に沿ってウェハＷに塗る酸化防止液供給手段６Ｃを有し、酸化防止液供給部材３８と酸化防止液との界面張力又は毛細管現象を利用することによりウェハＷに酸化防止液を塗る表面劣化を防止する塗布装置、塗布方法、研磨洗浄装置及び研磨洗浄方法を提供するものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面劣化を防止する塗布装置、塗布方法、研磨洗浄装置及び研磨洗浄方法に関するものであり、特に、化学機械的研磨（ＣＭＰ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）における表面劣化を防止する塗布装置、塗布方法、研磨洗浄装置及び研磨洗浄方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置や電子部品等のウェハは、製造の過程において切削、研磨等の各種工程を経ていく。近年、半導体技術の発展により、半導体集積回路のデザインルールの微細化、多層配線化が進み、またコスト低減を図る上においてウェハの大口径化も進行してきている。このため、従来のように、パターンを形成した層の上にそのまま次の層のパターンを形成した場合、前の層の凹凸により次の層では良好なパターンを形成することが難しくなり、欠陥等が生じ易かった。
【０００３】
そこで、パターンを形成した層の表面を平坦化し、その後で次の層のパターンを形成する平坦化プロセスが実施されている。この平坦化プロセスにおいてＣＭＰが多用されている。ＣＭＰによるウェハの研磨は、研磨ヘッドによってウェハを保持し、研磨剤と化学薬品との混合物であるスラリーを供給しながら該ウェハを研磨パッドに圧接させ、この状態でウェハ及び／又は研磨パッドを回転させることにより行われる。
【０００４】
このＣＭＰによる研磨において、Ｃｕ等の配線層となる金属膜をもつウェハにおける前記Ｃｕに対するＣＭＰでは、研磨・洗浄工程におけるＣｕ表面の酸化が問題になる。Ｃｕ表面が酸化してしまうと、後に多層配線構造等とする際にＣｕ上に着ける配線との間で電気伝導度が極端に低下するという不具合が生じる。この電気伝導度の低下は、その後の電気特性などでエレクトロマイグレーションを引き起こし易く、デバイス性能を大きく劣化させたり素子の歩留りを悪化させる原因になる。
【０００５】
上記Ｃｕ表面の酸化は、各処理工程中に待機状態にあるウェハについても起こる。例えば、研磨工程後の洗浄工程済みのウェハを一つのカセット（例えば、直径８インチのウェハでは２５枚）に全て格納してから、次の工程等に移す場合において、研磨工程を終了した１枚目のウェハがカセットの元の位置に戻されてから、２５枚目のウェハの研磨工程が終了してカセットの元の位置に戻されるまでの間に、最初の１枚目のウェハにおけるＣｕ表面の酸化はかなり進行する。
【０００６】
このため、待機中や研磨・洗浄工程後のウェハにおけるＣｕ表面に酸化防止液を塗布することが行われている。この酸化防止液として、ＢＴＡ（Ｂｅｎｚｏｔｒｉａｚｏｌｅ：ベンゾトリアゾール）等が存在する。これらの酸化防止液は、Ｃｕ表面にだけ選択的に付着し、錯体を形成することでＣｕ表面を保護することが知られている。
【０００７】
このようにＢＴＡ等は、ウェハ表面（特にＣｕ表面）を保護することで、酸化防止液として非常に有用である一方、有機系の溶剤であることから環境への影響が懸念される。
【０００８】
ここで、ベンゾトリアゾール関連試薬は、環境に悪影響であることを報告した資料が既にある。特に、2-(2H-1,2,3,-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4,6-ジ-tert-ブチルフェノール(官報公示整理番号：5-3580,5-3604、Cas No.3846-71-7)については、「化学物質の審査及び製造等の規則に関する法律（以下「化審法」という）」に基づき、既に自然的作用による化学的変化を生じにくいもの（難分解性）であり且つ、生物の体内に蓄積されやす
いもの（高蓄積性）であることが判明しており、平成１６年９月２２日に第一種監視化学物質に指定されている。平成１７年１１月１８日に開催された平成１７年度第７回薬事・食品衛生審議会薬事分科会化学物質安全対策部会化学物質調査会、化学物質審議会第４９回審査部会及び第５０回中央環境審議会環境保健部会化学物質審査小委員会合同会合（以下「三省合同審議会」という）において、当該物質に関し、「継続的に摂取される場合には、人の健康を損なうおそれ（長期毒性）がある」可能性が示された（引用先：厚生労働省医薬食品局審査管理課化学物質安全対策室、経済産業省製造産業局化学物質管理課化学物質安全室、環境省総合環境政策局環境保健部企画課化学物質審査室、2-(2H-1,2,3,-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4,6-ジ-tert-ブチルフェノールの製造等の実態調査について、平成１７年１１月２１日付け資料参照）。
【０００９】
特に、近年では環境に対する配慮からＢＴＡ以外の他のＣｕに対する酸化防止剤が利用されている一面もある。しかし、現時点ではＣｕ表面の酸化防止液としてはＢＴＡが最も汎用的で扱いやすい。このようなことから、Ｃｕ表面の酸化防止液としてＢＴＡ等が必要である一方、環境に対する配慮の点からはできるだけ使用を制限するといった背景がある。
【００１０】
以上の背景において、従来技術として例えば次のような基板処理方法が知られている。この従来技術は、Ｃｕの埋込み配線が形成されたウェハを水平方向に回転させながら該ウェハ表面のほぼ中央部にＢＴＡ等の非酸化性流体（酸化防止液）を供給して塗布し、ウェハの周辺部及び裏面の少なくとも一部には洗浄液を供給している（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−１７４９６１号公報（第５頁、図２）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献１に記載の従来技術においては、基本的にウェハ中央部に供給された非酸化性流体（ＢＴＡ）をウェハの回転により押し広げてウェハ表面の全面を塗布している。このことから大半の非酸化性流体はウェハ外へ振り切られてウェハ表面には極一部の非酸化性流体しか残らず、これがウェハ表面の全面に塗布されているということになる。
【００１２】
実際に、ウェハ表面に塗布されるＢＴＡの厚みは１μｍも必要なく、ｎｍ程度といわれている。この厚みで３００ｍｍウェハ全面に塗布したとしても、全量でせいぜいｍｌ程度しか使用されないことになる。
【００１３】
しかしながら、上記従来技術による塗布方法では、９９％以上の非酸化性流体は振り切られてウェハ上には残らず、そのまま廃液として捨てられることになる。これは原理上非常に無駄が多く、環境に対する悪影響が懸念される他、非酸化性流体も非常に大量に使用される結果になるため、非常に効率の悪い塗布方法であるということになる。
【００１４】
そこで、一般に有機系の液体が適用されて環境への影響が懸念される酸化防止液を、廃液量を極力少なく抑えた上でウェハ表面の全面に均一に塗り、各処理工程中に待機状態にあるウェハの表面酸化を抑制し、さらには処理後の製品ウェハを、表面を保護した状態で格納するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、ウェハに、該ウェハの表面酸化を抑制して表面劣化を防止する酸化防止液を塗るように
した表面劣化を防止する塗布装置において、酸化防止液供給部材を前記ウェハに近接又は接触させて相対的に移動させるとともに該酸化防止液供給部材の上部に供給された前記酸化防止液を、当該酸化防止液供給部材に沿って前記ウェハに塗る酸化防止液供給手段を有する表面劣化を防止する塗布装置を提供する。
【００１６】
この塗布装置の構成によれば、ウェハに酸化防止液を「塗る」とは、毛細管現象もしくは界面張力を利用して固体（酸化防止液供給部材）表面・界面に沿わせた該酸化防止液をウェハ表面へ移送する行為を指しており、また、酸化防止液供給部材をウェハに「近接」させるとは、表面張力により酸化防止液に液滴ができない程度に酸化防止液供給部材の先端をウェハ表面に近付ける行為を指している。そして酸化防止液供給部材の先端がウェハに近接又は接触するように配置され、該ウェハ表面への酸化防止液の供給が、該酸化防止液を酸化防止液供給部材に沿って移送させることにより行われる。移送により酸化防止液がウェハに接触すると、ウェハ（固体）と酸化防止液の界面張力、ウェハと気体の界面張力及び酸化防止液自身の表面張力が作用する。これら三力の作用の釣り合いでウェハ表面と酸化防止液の液面との接触角が決まり、酸化防止液の表面を大きくすることができる。この結果、酸化防止液は少量であってもウェハ表面に広がる。そして酸化防止液供給部材とウェハの相対的移動により、該ウェハ表面の全面に酸化防止液が均一に塗られる。このようにして、一般に有機系の液体が適用されて環境への影響が懸念される酸化防止液が、廃液量が極力少なく抑えられた上で、ウェハ表面へ塗られる。
【００１７】
請求項２記載の発明は、ウェハに、該ウェハの表面酸化を抑制して表面劣化を防止する酸化防止液を塗るようにした表面劣化を防止する塗布装置において、ウェハ上の位置に、酸化防止液供給管に供給された酸化防止液を該酸化防止液供給管から引き上げる引き上げ機構と、引き上げられた前記酸化防止液を酸化防止液供給部材に沿って流下させる機構と、該酸化防止液供給部材を前記ウェハに近接又は接触させて相対的に移動させる機構とを備え、前記ウェハに前記酸化防止液を塗る酸化防止液供給手段を有する表面劣化を防止する塗布装置を提供する。
【００１８】
この塗布装置の構成によれば、酸化防止液供給管に供給された酸化防止液が毛細管現象もしくは界面張力を利用して引き上げ機構により引き上げられる。引き上げられた該酸化防止液は前記と同様に毛細管現象もしくは界面張力により酸化防止液供給部材を伝って流下し、ウェハ表面に供給される。ウェハ表面に供給された酸化防止液には、ウェハと該酸化防止液の界面張力、ウェハと気体の界面張力及び酸化防止液自身の表面張力が作用し、酸化防止液が少量であってもウェハ表面に広がる。そして酸化防止液供給部材とウェハの相対的移動により、該ウェハ表面の全面に酸化防止液が均一に塗られる。
【００１９】
請求項３記載の発明は、ウェハに、該ウェハの表面酸化を抑制して表面劣化を防止する酸化防止液を塗るようにした表面劣化を防止する塗布装置において、酸化防止液を含ませることが可能な酸化防止液供給部材と、酸化防止液供給口から出た酸化防止液を前記酸化防止液供給部材の上部に含ませ該酸化防止液を流下させながら前記酸化防止液供給部材の全体に広げる酸化防止液の含浸手段と、前記酸化防止液供給部材を前記ウェハに近接又は接触させて相対的に移動させる機構とを備え、前記ウェハに前記酸化防止液を塗る酸化防止液供給手段を有する表面劣化を防止する塗布装置を提供する。
【００２０】
この塗布装置の構成によれば、酸化防止液を含ませることが可能な酸化防止液供給部材が使用され、該酸化防止液供給部材の上部に含ませられた酸化防止液が毛細管現象もしくは界面張力により酸化防止液供給部材を伝って流下し該酸化防止液供給部材の全体に広がる。この酸化防止液供給部材をウェハに近接又は接触させると毛細管現象もしくは界面張力により酸化防止液は酸化防止液供給部材からウェハ表面に供給される。ウェハ表
面に供給された酸化防止液には、ウェハと該酸化防止液の界面張力、ウェハと気体の界面張力及び酸化防止液自身の表面張力が作用し、酸化防止液が少量であってもウェハ表面に広がる。そして酸化防止液供給部材とウェハの相対的移動により、該ウェハ表面の全面に酸化防止液が均一に塗られる。
【００２１】
請求項４記載の発明は、ウェハに、該ウェハの表面酸化を抑制して表面劣化を防止する酸化防止液を塗るようにした表面劣化を防止する塗布装置において、酸化防止液を含ませることが可能な酸化防止液供給部材と、酸化防止液を該酸化防止液供給部材に含ませる酸化防止液の含浸手段と、前記酸化防止液供給部材を酸化防止液の含浸場所からウェハ上まで移動できる搬送手段とを備え、前記ウェハに前記酸化防止液を塗る酸化防止液供給手段を有する表面劣化を防止する塗布装置を提供する。
【００２２】
この塗布装置の構成によれば、濃度が濃く粘性の高い酸化防止液を使用する場合等では、該酸化防止液を含ませることが可能な酸化防止液供給部材が使用され、該酸化防止液供給部材が酸化防止液を溜めた酸化防止液供給槽等に浸される。その結果、毛細管現象もしくは界面張力により一定量の酸化防止液が酸化防止液供給部材に含浸される。この酸化防止液が含浸された酸化防止液供給部材を搬送手段でウェハ上に移動させて降下させると、毛細管現象もしくは界面張力により酸化防止液は酸化防止液供給部材からウェハ表面に供給される。ウェハ表面に供給された酸化防止液には、ウェハと該酸化防止液の界面張力、ウェハと気体の界面張力及び酸化防止液自身の表面張力が作用し、酸化防止液は少量であってもウェハ表面に広がってウェハ表面に均一に塗られる。
【００２３】
請求項５記載の発明は、ウェハに、該ウェハの表面酸化を抑制して表面劣化を防止する酸化防止液を塗るようにした表面劣化を防止する塗布装置において、酸化防止液を含ませることが可能な酸化防止液供給部材と、酸化防止液を酸化防止液供給部材に含ませる酸化防止液の含浸手段と、前記酸化防止液供給部材を酸化防止液の含浸場所からウェハ上まで移動できる搬送手段と、前記酸化防止液の含浸場所からウェハ上までの移動において酸化膜防止液の垂れを防ぐために前記酸化防止液供給部材の下に前記酸化防止液の受け部材とを備え、前記ウェハに前記酸化膜防止液を塗る酸化防止液供給手段を有する表面劣化を防止する塗布装置を提供する。
【００２４】
この塗布装置の構成によれば、濃度が濃く粘性の高い酸化防止液を使用する場合でも、該酸化防止液が含浸された酸化防止液供給部材を移動させる際には、酸化防止液がウェハ以外の場所等に垂れるおそれがある。そこで、酸化防止液供給部材の下に受け部材を備えさせることで、ウェハ以外の場所等への酸化防止液の垂れが防止される。
【００２５】
請求項６記載の発明は、上記酸化防止液供給手段には、上記ウェハを水平保持して回転させるウェハ保持機構が備えられ、上記酸化防止液供給部材は回転する前記ウェハ上を該ウェハの中央部から外周部まで移動するように構成されている表面劣化を防止する塗布装置を提供する。
【００２６】
この塗布装置の構成によれば、酸化防止液供給部材を、ウェハ表面の全面に広く近接又は接触させることが可能となる。これにより、酸化防止液がウェハ表面の全面に均一に塗られる。
【００２７】
請求項７記載の発明は、上記酸化防止液供給手段には、上記ウェハを水平保持して回転させるウェハ保持機構が備えられ、上記酸化防止液供給部材はアームに取り付けられ、該アームが前記ウェハの中央部から外周部まで旋回することで、回転する前記ウェハ上を前記酸化防止液供給部材が移動するように構成されている表面劣化を防止する塗布装置を提供する。
【００２８】
この塗布装置の構成によれば、回転するウェハ上で、アームに取り付けた酸化防止液供給部材をウェハの中央部から外周部まで旋回させることで、該酸化防止液供給部材をウェハ表面の全面に広く近接又は接触させることが可能となる。これにより、酸化防止液がウェハ表面の全面に均一に塗られる。
【００２９】
請求項８記載の発明は、上記酸化防止液供給手段には、上記ウェハを水平保持して回転させるウェハ保持機構が備えられ、上記酸化防止液供給部材はウェハ半径方向に一列に配置され、前記ウェハが回転すると、一列に配置された前記酸化防止液供給部材が降下して上記酸化防止液をウェハ全面に塗るように構成されている表面劣化を防止する塗布装置を提供する。
【００３０】
この塗布装置の構成によれば、ウェハ半径方向に一列に配置された酸化防止液供給部材を、回転するウェハに近接又は接触する位置まで降下させることで、酸化防止液をウェハ表面の全面に均一に塗ることが可能となる。
【００３１】
請求項９記載の発明は、上記酸化防止液供給部材は、糸状部材を束ねたブラシ状部材もしくは線状部材、網状部材、又は発泡部材のいずれかで形成されている表面劣化を防止する塗布装置を提供する。
【００３２】
この塗布装置の構成によれば、酸化防止液供給部材としてブラシ状部材もしくは線状部材、網状部材、又は発泡部材のいずれかを用いることで、該酸化防止液供給部材の表面積が増加し、該酸化防止液供給部材と酸化防止液の間に働く界面張力が増大するとともに毛細管現象が効果的に生じて該酸化防止液が前記酸化防止液供給部材に沿って移送され、ウェハ表面に供給される。
【００３３】
請求項１０記載の発明は、ウェハに、該ウェハの表面酸化を抑制して表面劣化を防止する酸化防止液を塗るようにした表面劣化を防止する塗布方法において、酸化防止液供給部材を前記ウェハに近接又は接触させて相対的に移動させるとともに該酸化防止液供給部材の上部に供給された前記酸化防止液を、該酸化防止液供給部材に沿って前記ウェハに塗る酸化防止液供給手段を有し、前記酸化防止液供給部材と前記酸化防止液との界面張力又は毛細管現象を利用することにより前記ウェハに前記酸化防止液を塗る表面劣化を防止する塗布方法を提供する。
【００３４】
この塗布方法の構成によれば、酸化防止液供給部材の先端が、表面張力により酸化防止液に液滴ができない程度にウェハ表面に近接もしくは接触するように配置され、該ウェハ表面への酸化防止液の供給が、酸化防止液供給部材と該酸化防止液との界面張力又は毛細管現象を利用して、該酸化防止液を前記酸化防止液供給部材に沿わせて移送することにより行われる。移送により酸化防止液がウェハに接触すると、ウェハと該酸化防止液の界面張力、ウェハと気体の界面張力及び酸化防止液自身の表面張力が作用し、酸化防止液が少量であってもウェハ表面に広がる。そして酸化防止液供給部材とウェハの相対的移動により、該ウェハ表面の全面に酸化防止液が均一に塗られる。
【００３５】
請求項１１記載の発明は、ウェハに、該ウェハの表面酸化を抑制して表面劣化を防止する酸化防止液を塗るようにした表面劣化を防止する塗布方法において、前記ウェハの上方で、酸化防止液供給管に供給された酸化防止液を酸化防止液供給管から引き上げる工程と、引き上げられた前記酸化防止液を酸化防止液供給部材に沿って流下させる工程と、該酸化防止液供給部材を前記ウェハに近接又は接触させて相対的に移動させる工程とを有し、前記ウェハに前記酸化防止液を塗る表面劣化を防止する塗布方法を提供する。
【００３６】
この塗布方法の構成によれば、酸化防止液供給管に供給された酸化防止液が毛細管現象もしくは界面張力により引き上げられる。引き上げられた該酸化防止液は毛細管現象もしくは界面張力により酸化防止液供給部材を伝って流下し、ウェハ表面に供給される。ウェハ表面に供給された酸化防止液には、ウェハと該酸化防止液の界面張力、ウェハと気体の界面張力及び酸化防止液自身の表面張力が作用し、酸化防止液が少量であってもウェハ表面に広がる。そして酸化防止液供給部材とウェハの相対的移動により、該ウェハ表面の全面に酸化防止液が均一に塗られる。
【００３７】
請求項１２記載の発明は、ウェハに、該ウェハの表面酸化を抑制して表面劣化を防止する酸化防止液を塗るようにした表面劣化を防止する塗布方法において、酸化防止液を含ませることが可能な酸化防止液供給部材を使用し、前記酸化防止液を酸化防止液供給部材に含ませる酸化防止液の含浸工程と、前記酸化防止液を含んだ酸化防止液供給部材をウェハ上まで移動する搬送工程と、前記ウェハに前記酸化防止液を塗る工程とを有する表面劣化を防止する塗布方法を提供する。
【００３８】
この塗布方法の構成によれば、濃度が濃く粘性の高い酸化防止液を使用する場合等では、該酸化防止液を含ませることが可能な酸化防止液供給部材が使用され、該酸化防止液供給部材が酸化防止液を溜めた酸化防止液供給槽等に浸される。その結果、毛細管現象もしくは界面張力により一定量の酸化防止液が酸化防止液供給部材に含浸される。この酸化防止液が含浸された酸化防止液供給部材をウェハ上に移動させて降下させると、毛細管現象もしくは界面張力により酸化防止液は酸化防止液供給部材からウェハ表面に供給される。ウェハ表面に供給された酸化防止液には、ウェハと該酸化防止液の界面張力、ウェハと気体の界面張力及び酸化防止液自身の表面張力が作用し、酸化防止液は少量であってもウェハ表面に広がってウェハ表面に均一に塗られる。
【００３９】
請求項１３記載の発明は、ウェハに、該ウェハの表面酸化を抑制して表面劣化を防止する酸化防止液を塗るようにした表面劣化を防止する塗布方法において、酸化防止液を含ませることが可能な酸化防止液供給部材を使用し、その酸化防止液が下に垂れないように酸化防止液を受ける受け部材を使用し、前記酸化防止液を酸化防止液供給部材に含ませる酸化防止液の含浸工程と、その含浸工程では前記受け部材は横に避けており、前記酸化防止液を含んだ酸化防止液供給部材をウェハ上まで移動する搬送工程と、その搬送工程では前記受け部材が酸化防止液供給部材の下に配置され、ウェハに前記酸化防止液を塗る工程と、その塗る工程では前記受け部材は横に避けている表面劣化を防止する塗布方法を提供する。
【００４０】
この塗布方法の構成によれば、濃度が濃く粘性の高い酸化防止液を使用する場合等では、該酸化防止液を含ませることが可能な酸化防止液供給部材が使用され、該酸化防止液供給部材が酸化防止液を溜めた酸化防止液供給槽等に浸される。その結果、一定量の酸化防止液が酸化防止液供給部材に含浸される。この含浸工程では、該工程に支障が生じないように酸化防止液の垂れを防止する受け部材は酸化防止液供給部材の下方から横に退避した位置にある。そして、酸化防止液が含浸された酸化防止液供給部材の移動の際には、受け部材が酸化防止液供給部材の下に位置することで、ウェハ以外の場所等への酸化防止液の垂れが防止される。また、酸化防止液を酸化防止液供給部材からウェハ表面に供給する工程時には、受け部材は酸化防止液供給部材の下方から横に避けていることで、酸化防止液はウェハ表面に広く塗られる。
【００４１】
請求項１４記載の発明は、上記酸化防止液供給手段には、上記ウェハを水平保持して回転させるウェハ保持機構が備えられ、上記酸化防止液供給部材はアームに取り付けられ、該アームが前記ウェハの中央部から外周部まで旋回することで、回転する前記ウェハ上を前記酸化防止液供給部材が移動する表面劣化を防止する塗布方法を提供する。
【００４２】
この塗布方法の構成によれば、回転するウェハ上で、アームに取り付けた酸化防止液供給部材をウェハの中央部から外周部まで旋回させることで、該酸化防止液供給部材がウェハ表面の全面に広く近接又は接触する。これにより、酸化防止液がウェハ表面の全面に均一に塗られる。
【００４３】
請求項１５記載の発明は、上記酸化防止液供給手段には、上記ウェハを水平保持して回転させるウェハ保持機構が備えられ、上記酸化防止液供給部材はウェハ半径方向に一列に配置され、前記ウェハが回転すると、一列に配置された酸化防止液供給部材が降下して前記酸化防止液をウェハ全面に塗る表面劣化を防止する塗布方法を提供する。
【００４４】
この塗布方法の構成によれば、ウェハ半径方向に一列に配置された酸化防止液供給部材を、回転するウェハに近接又は接触する位置まで降下させることで、酸化防止液が少量であってもウェハ表面に広がって該酸化防止液がウェハ表面の全面に均一に塗られる。
【００４５】
請求項１６記載の発明は、上記酸化防止液供給部材は、糸状部材を束ねたブラシ状部材もしくは線状部材、網状部材、又は発泡部材のいずれかで形成されている表面劣化を防止する塗布方法を提供する。
【００４６】
この塗布方法の構成によれば、酸化防止液供給部材としてブラシ状部材もしくは線状部材、網状部材、又は発泡部材のいずれかを用いることで、該酸化防止液供給部材の表面積が増加し、該酸化防止液供給部材と酸化防止液の間に働く界面張力が増大するとともに毛細管現象が効果的に生じて該酸化防止液が前記酸化防止液供給部材に沿って移送され、ウェハ表面に供給される。
【００４７】
請求項１７記載の発明は、研磨前のウェハを収納する収納部、ウェハを搬送する搬送工程、ウェハを化学機械的に研磨する研磨工程、研磨後のウェハを洗浄・乾燥する洗浄工程、該洗浄工程を経たウェハを収納する収納部、及びウェハに酸化防止液を塗る酸化防止液塗布工程を備え、前記研磨前のウェハを収納する収納部と該収納部から取り出したウェハを前記研磨工程へ搬送する前記搬送工程との間、前記研磨工程と該研磨工程で研磨されたウェハを前記洗浄工程へ搬送する前記搬送工程との間、又は前記洗浄工程で洗浄・乾燥されたウェハを搬送する前記搬送工程と前記洗浄工程を経たウェハを収納する収納部との間の少なくともいずれかの間に、前記酸化防止液塗布工程を実行する酸化防止液塗布装置を有する表面劣化を防止する研磨洗浄装置を提供する。
【００４８】
この構成によれば、研磨洗浄装置の稼働時において、研磨工程の前に酸化防止液塗布工程が実行されたときは、該研磨工程中に待機状態にあるウェハの表面酸化が抑制される。また、研磨工程の前にウェハ表面に酸化防止液が塗られていると、該酸化防止液が研磨工程中に研磨液に溶け込んで研磨されたウェハの表面に機能し、ウェハ表面の酸化抑制作用が得られる。
【００４９】
研磨工程後で洗浄工程の前に酸化防止液塗布工程が実行されたときは、該洗浄工程中に待機状態にあるウェハの表面酸化が抑制される。
【００５０】
また、洗浄工程で洗浄・乾燥された後で洗浄工程を経たウェハを収納する収納部に収納される前に酸化防止液塗布工程が実行されたときは、表面が保護された状態で製品ウェハが格納される。
【００５１】
請求項１８記載の発明は、上記研磨工程及び上記洗浄工程を含む処理工程にトラブルが
生じた際は、上記酸化防止液塗布装置によりウェハに酸化防止液を塗った後に、該ウェハをウェハ格納部に一時的に格納する表面劣化を防止する研磨洗浄装置を提供する。
【００５２】
この構成によれば、研磨洗浄装置の稼働時において、いずれかの処理工程にトラブルが生じた場合であっても、ウェハ表面を酸化させることなく、ウェハは表面が保護された状態で待機状態とされる。
【００５３】
請求項１９記載の発明は、研磨前のウェハを収納する収納部、ウェハを搬送する搬送工程、ウェハを化学機械的に研磨する研磨工程、研磨後のウェハを洗浄・乾燥する洗浄工程、該洗浄工程を経たウェハを収納する収納部、及びウェハに酸化防止液を塗る酸化防止液塗布工程を備え、前記研磨前のウェハを収納する収納部と該収納部から取り出したウェハを前記研磨工程へ搬送する前記搬送工程との間、前記研磨工程と該研磨工程で研磨されたウェハを前記洗浄工程へ搬送する前記搬送工程との間、又は前記洗浄工程で洗浄・乾燥されたウェハを搬送する前記搬送工程と前記洗浄工程を経たウェハを収納する収納部との間の少なくともいずれかの間に、前記酸化防止液塗布工程を実行する表面劣化を防止する研磨洗浄方法を提供する。
【００５４】
この構成によれば、研磨洗浄方法において、研磨工程の前に酸化防止液塗布工程が実行されたときは、該研磨工程中に待機状態にあるウェハの表面酸化が抑制される。また、研磨工程の前にウェハ表面に酸化防止液が塗られていると、該酸化防止液が研磨工程中に研磨液に溶け込んで研磨されたウェハの表面に機能し、ウェハ表面の酸化抑制作用が得られる。
【００５５】
研磨工程後で洗浄工程の前に酸化防止液塗布工程が実行されたときは、該洗浄工程中に待機状態にあるウェハの表面酸化が抑制される。
【００５６】
また、洗浄工程で洗浄・乾燥された後で洗浄工程を経たウェハを収納する収納部に収納される前に酸化防止液塗布工程が実行されたときは、表面が保護された状態で製品ウェハが格納される。
【００５７】
請求項２０記載の発明は、上記研磨工程及び上記洗浄工程を含む処理工程にトラブルが生じた際は、上記酸化防止液塗布工程によりウェハに酸化防止液を塗った後に、該ウェハをウェハ格納部に一時的に格納する表面劣化を防止する研磨洗浄方法を提供する。
【００５８】
この構成によれば、研磨洗浄方法において、いずれかの処理工程にトラブルが生じた場合であっても、ウェハ表面を酸化させることなく、ウェハは表面が保護された状態で待機状態とされる。
【発明の効果】
【００５９】
請求項１記載の発明は、塗布装置において、酸化防止液供給部材を前記ウェハに近接又は接触させて相対的に移動させるとともに該酸化防止液供給部材の上部に供給された前記酸化防止液を、当該酸化防止液供給部材に沿って前記ウェハに塗る酸化防止液供給手段を有するようにしたので、酸化防止液を酸化防止液供給部材に沿ってウェハ表面に移送すると、ウェハと酸化防止液の界面張力、ウェハと気体の界面張力及び酸化防止液自身の表面張力が作用して、該酸化防止液が少量であってもウェハ表面に広がり、さらに酸化防止液供給部材とウェハの相対的移動により、該酸化防止液をウェハ表面の全面に均一に塗ることができる。したがって、一般に有機系の液体が適用されて環境への影響が懸念される酸化防止液を、廃液量を極力少なく抑えた上で、ウェハ表面の全面に均一に塗ることができるという利点がある。
【００６０】
請求項２記載の発明は、塗布装置において、ウェハ上の位置に、酸化防止液供給管に供給された酸化防止液を該酸化防止液供給管から引き上げる引き上げ機構と、引き上げられた前記酸化防止液を酸化防止液供給部材に沿って流下させる機構と、該酸化防止液供給部材を前記ウェハに近接又は接触させて相対的に移動させる機構とを備え、前記ウェハに前記酸化防止液を塗る酸化防止液供給手段を有するようにしたので、ウェハ表面への酸化防止液の供給を、酸化防止液供給管に供給された酸化防止液を毛細管現象もしくは界面張力を利用して引き上げ、引き上げられた該酸化防止液を前記と同様に毛細管現象もしくは界面張力により酸化防止液供給部材に沿って流下させることにより行うことで、少量の酸化防止液をウェハ表面に均一に移送して該ウェハ表面の全面に塗ることができるという利点がある。
【００６１】
請求項３記載の発明は、塗布装置において、酸化防止液を含ませることが可能な酸化防止液供給部材と、酸化防止液供給口から出た酸化防止液を前記酸化防止液供給部材の上部に含ませ該酸化防止液を流下させながら前記酸化防止液供給部材の全体に広げる酸化防止液の含浸手段と、前記酸化防止液供給部材を前記ウェハに近接又は接触させて相対的に移動させる機構とを備え、前記ウェハに前記酸化防止液を塗る酸化防止液供給手段を有するようにしたので、酸化防止液を含ませることが可能な酸化防止液供給部材を使用し、該酸化防止液供給部材の上部に含ませた酸化防止液を毛細管現象もしくは界面張力により流下させてウェハ表面に供給することで、少量の酸化防止液をウェハ表面に均一に移送して該ウェハ表面の全面に塗ることができるという利点がある。
【００６２】
請求項４記載の発明は、塗布装置において、酸化防止液を含ませることが可能な酸化防止液供給部材と、酸化防止液を該酸化防止液供給部材に含ませる酸化防止液の含浸手段と、前記酸化防止液供給部材を酸化防止液の含浸場所からウェハ上まで移動できる搬送手段とを備え、前記ウェハに前記酸化防止液を塗る酸化防止液供給手段を有するようにしたので、濃度が濃く粘性の高い酸化防止液を使用する場合等において、該酸化防止液を含ませることが可能な酸化防止液供給部材を使用し、酸化防止液を含浸させた該酸化防止液供給部材をウェハ上に移動させて降下し、該酸化防止液を毛細管現象もしくは界面張力によりウェハ表面に供給することで、少量の酸化防止液をウェハ表面に均一に移送して該ウェハ表面の全面に塗ることができるという利点がある。
【００６３】
請求項５記載の発明は、塗布装置において、酸化防止液を含ませることが可能な酸化防止液供給部材と、酸化防止液を酸化防止液供給部材に含ませる酸化防止液の含浸手段と、前記酸化防止液供給部材を酸化防止液の含浸場所からウェハ上まで移動できる搬送手段と、前記酸化防止液の含浸場所からウェハ上までの移動において酸化膜防止液の垂れを防ぐために前記酸化防止液供給部材の下に前記酸化防止液の受け部材とを備え、前記ウェハに前記酸化膜防止液を塗る酸化防止液供給手段を有するようにしたので、酸化防止液供給部材の下に受け部材を備えさせたことで、濃度が濃く粘性の高い酸化防止液を使用した場合等において該酸化防止液を含浸した酸化防止液供給部材を移動させる際に、ウェハ以外の場所等への該酸化防止液の垂れを防止することができるという利点がある。
【００６４】
請求項６記載の発明は、塗布装置において、上記酸化防止液供給手段には、上記ウェハを水平保持して回転させるウェハ保持機構が備えられ、上記酸化防止液供給部材は回転する前記ウェハ上を該ウェハの中央部から外周部まで移動するように構成されているので、酸化防止液供給部材を、ウェハ表面の全面に広く近接又は接触させることができて、酸化防止液が少量であってもウェハ表面の全面に広げて均一に塗ることができるという利点がある。
【００６５】
請求項７記載の発明は、塗布装置において、上記酸化防止液供給手段には、上記ウェハを水平保持して回転させるウェハ保持機構が備えられ、上記酸化防止液供給部材はア
ームに取り付けられ、該アームが前記ウェハの中央部から外周部まで旋回することで、回転する前記ウェハ上を前記酸化防止液供給部材が移動するように構成されているので、酸化防止液供給部材をウェハ表面の全面に広く近接又は接触させることができて、酸化防止液をウェハ表面の全面に均一に塗ることができるという利点がある。
【００６６】
請求項８記載の発明は、塗布装置において、上記酸化防止液供給手段には、上記ウェハを水平保持して回転させるウェハ保持機構が備えられ、上記酸化防止液供給部材はウェハ半径方向に一列に配置され、前記ウェハが回転すると、一列に配置された前記酸化防止液供給部材が降下して上記酸化防止液をウェハ全面に塗るように構成されているので、ウェハ半径方向に一列に配置された酸化防止液供給部材を、回転するウェハに近接又は接触する位置まで降下させることで、酸化防止液をウェハ表面の全面に均一に塗ることができるという利点がある。
【００６７】
請求項９記載の発明は、塗布装置において、上記酸化防止液供給部材は、糸状部材を束ねたブラシ状部材もしくは線状部材、網状部材、又は発泡部材のいずれかで形成されているので、酸化防止液供給部材の表面積が増加し、該酸化防止液供給部材と酸化防止液の間に働く界面張力が増大するとともに毛細管現象が効果的に生じて該酸化防止液をウェハ表面に均一に移送することができるという利点がある。
【００６８】
請求項１０記載の発明は、塗布方法において、酸化防止液供給部材を前記ウェハに近接又は接触させて相対的に移動させるとともに該酸化防止液供給部材の上部に供給された前記酸化防止液を、該酸化防止液供給部材に沿って前記ウェハに塗る酸化防止液供給手段を有し、前記酸化防止液供給部材と前記酸化防止液との界面張力又は毛細管現象を利用することにより前記ウェハに前記酸化防止液を塗るようにしたので、ウェハ表面への酸化防止液の供給を、酸化防止液供給部材と該酸化防止液との界面張力又は毛細管現象を利用して行うことで、少量の酸化防止液をウェハ表面に均一に移送して該ウェハに塗ることができるという利点がある。
【００６９】
請求項１１記載の発明は、塗布方法において、前記ウェハの上方で、酸化防止液供給管に供給された酸化防止液を酸化防止液供給管から引き上げる工程と、引き上げられた前記酸化防止液を酸化防止液供給部材に沿って流下させる工程と、該酸化防止液供給部材を前記ウェハに近接又は接触させて相対的に移動させる工程とを有し、前記ウェハに前記酸化防止液を塗るようにしたので、ウェハ表面への酸化防止液の供給を、酸化防止液供給管に供給された酸化防止液を毛細管現象もしくは界面張力を利用して引き上げ、引き上げられた該酸化防止液を前記と同様に毛細管現象もしくは界面張力により酸化防止液供給部材に沿って流下させることにより行うことで、少量の酸化防止液をウェハ表面に均一に移送して該ウェハ表面の全面に塗ることができるという利点がある。
【００７０】
請求項１２記載の発明は、塗布方法において、酸化防止液を含ませることが可能な酸化防止液供給部材を使用し、前記酸化防止液を酸化防止液供給部材に含ませる酸化防止液の含浸工程と、前記酸化防止液を含んだ酸化防止液供給部材をウェハ上まで移動する搬送工程と、前記ウェハに前記酸化防止液を塗る工程とを有するようにしたので、濃度が濃く粘性の高い酸化防止液を使用する場合等において、該酸化防止液を含ませることが可能な酸化防止液供給部材を使用し、酸化防止液を含浸させた該酸化防止液供給部材をウェハ上に移動させて降下し、該酸化防止液を毛細管現象もしくは界面張力によりウェハ表面に供給することで、少量の酸化防止液をウェハ表面に均一に移送して該ウェハ表面の全面に塗ることができるという利点がある。
【００７１】
請求項１３記載の発明は、塗布方法において、酸化防止液を含ませることが可能な酸化防止液供給部材を使用し、その酸化防止液が下に垂れないように酸化防止液を受ける受け
部材を使用し、前記酸化防止液を酸化防止液供給部材に含ませる酸化防止液の含浸工程と、その含浸工程では前記受け部材は横に避けており、前記酸化防止液を含んだ酸化防止液供給部材をウェハ上まで移動する搬送工程と、その搬送工程では前記受け部材が酸化防止液供給部材の下に配置され、ウェハに前記酸化防止液を塗る工程と、その塗る工程では前記受け部材は横に避けているようにしたので、濃度が濃く粘性の高い酸化防止液を使用した場合等において、酸化防止液供給部材からの酸化防止液の垂れを受ける受け部材を使用し、酸化防止液供給部材に酸化防止液を含浸する含浸工程の際、及び酸化防止液を酸化防止液供給部材によりウェハ表面に塗る工程の際は、前記受け部材を酸化防止液供給部材の下方から横に退避させ、酸化防止液を含浸した酸化防止液供給部材の移動の際には、前記受け部材を酸化防止液供給部材の下に位置させることで、ウェハ以外の場所等への酸化防止液の垂れを防止することができるという利点がある。
【００７２】
請求項１４記載の発明は、塗布方法において、上記酸化防止液供給手段には、上記ウェハを水平保持して回転させるウェハ保持機構が備えられ、上記酸化防止液供給部材はアームに取り付けられ、該アームが前記ウェハの中央部から外周部まで旋回することで、回転する前記ウェハ上を前記酸化防止液供給部材が移動するようにしたので、酸化防止液供給部材をウェハ表面の全面に広く近接又は接触させることができて、酸化防止液をウェハ表面の全面に均一に塗ることができるという利点がある。
【００７３】
請求項１５記載の発明は、塗布方法において、上記酸化防止液供給手段には、上記ウェハを水平保持して回転させるウェハ保持機構が備えられ、上記酸化防止液供給部材はウェハ半径方向に一列に配置され、前記ウェハが回転すると、一列に配置された酸化防止液供給部材が降下して前記酸化防止液をウェハ全面に塗るようにしたので、ウェハ半径方向に一列に配置された酸化防止液供給部材を、回転するウェハに近接又は接触する位置まで降下させることで、酸化防止液をウェハ表面の全面に均一に塗ることができるという利点がある。
【００７４】
請求項１６記載の発明は、塗布方法において、上記酸化防止液供給部材は、糸状部材を束ねたブラシ状部材もしくは線状部材、網状部材、又は発泡部材のいずれかで形成されているので、酸化防止液供給部材の表面積が増加し、該酸化防止液供給部材と酸化防止液の間に働く界面張力が増大するとともに毛細管現象が効果的に生じて該酸化防止液をウェハ表面に均一に移送することができるという利点がある。
【００７５】
請求項１７記載の発明は、研磨洗浄装置であって、研磨前のウェハを収納する収納部、ウェハを搬送する搬送工程、ウェハを化学機械的に研磨する研磨工程、研磨後のウェハを洗浄・乾燥する洗浄工程、該洗浄工程を経たウェハを収納する収納部、及びウェハに酸化防止液を塗る酸化防止液塗布工程を備え、前記研磨前のウェハを収納する収納部と該収納部から取り出したウェハを前記研磨工程へ搬送する前記搬送工程との間、前記研磨工程と該研磨工程で研磨されたウェハを前記洗浄工程へ搬送する前記搬送工程との間、又は前記洗浄工程で洗浄・乾燥されたウェハを搬送する前記搬送工程と前記洗浄工程を経たウェハを収納する収納部との間の少なくともいずれかの間に、前記酸化防止液塗布工程を実行する酸化防止液塗布装置を有するようにしたので、研磨洗浄装置の稼働時において、研磨工程及び洗浄工程を含む各処理工程の前後でウェハに酸化防止液を塗布する酸化防止液塗布工程を実行し得るようにしたことで、前記各処理工程中に待機状態にあるウェハの表面酸化を抑制することができる。また、洗浄工程後の製品ウェハを、表面を保護した状態で格納することができるという利点がある。
【００７６】
請求項１８記載の発明は、研磨洗浄装置であって、上記研磨工程及び上記洗浄工程を含む処理工程にトラブルが生じた際は、上記酸化防止液塗布装置によりウェハに酸化防止液を塗った後に、該ウェハをウェハ格納部に一時的に格納するようにしたので、研磨
洗浄装置の稼働時において、いずれかの処理工程にトラブルが生じても、ウェハを、その表面を保護した状態で一時的に待機させることができるという利点がある。
【００７７】
請求項１９記載の発明は、研磨洗浄方法であって、研磨前のウェハを収納する収納部、ウェハを搬送する搬送工程、ウェハを化学機械的に研磨する研磨工程、研磨後のウェハを洗浄・乾燥する洗浄工程、該洗浄工程を経たウェハを収納する収納部、及びウェハに酸化防止液を塗る酸化防止液塗布工程を備え、前記研磨前のウェハを収納する収納部と該収納部から取り出したウェハを前記研磨工程へ搬送する前記搬送工程との間、前記研磨工程と該研磨工程で研磨されたウェハを前記洗浄工程へ搬送する前記搬送工程との間、又は前記洗浄工程で洗浄・乾燥されたウェハを搬送する前記搬送工程と前記洗浄工程を経たウェハを収納する収納部との間の少なくともいずれかの間に、前記酸化防止液塗布工程を実行するようにしたので、研磨洗浄方法において、研磨工程及び洗浄工程を含む各処理工程の前後でウェハに酸化防止液を塗布する酸化防止液塗布工程を実行し得るようにしたことで、前記各処理工程中に待機状態にあるウェハの表面酸化を抑制することができる。また、洗浄工程後の製品ウェハを、表面を保護した状態で格納することができるという利点がある。
【００７８】
請求項２０記載の発明は、研磨洗浄方法であって、上記研磨工程及び上記洗浄工程を含む処理工程にトラブルが生じた際は、上記酸化防止液塗布工程によりウェハに酸化防止液を塗った後に、該ウェハをウェハ格納部に一時的に格納するようにしたので、研磨洗浄方法において、いずれかの処理工程にトラブルが生じても、ウェハを、その表面を保護した状態で一時的に待機させることができるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７９】
一般に有機系の液体が適用されて環境への影響が懸念される酸化防止液を、廃液量を極力少なく抑えた上でウェハ表面の全面に均一に塗り、各処理工程中に待機状態にあるウェハの表面酸化を抑制し、さらには処理後の製品ウェハを、表面を保護した状態で格納するという目的を達成するために、ウェハに、該ウェハの表面酸化を抑制して表面劣化を防止する酸化防止液を塗るようにした表面劣化を防止する塗布方法において、酸化防止液供給部材を前記ウェハに近接又は接触させて相対的に移動させるとともに該酸化防止液供給部材の上部に供給された前記酸化防止液を、該酸化防止液供給部材に沿って前記ウェハに塗る酸化防止液供給手段を有し、前記酸化防止液供給部材と前記酸化防止液との界面張力又は毛細管現象を利用することにより前記ウェハに前記酸化防止液を塗ることにより実現した。
【実施例１】
【００８０】
以下、本発明の好適な実施例を図面に従って詳述する。図１は化学機械研磨装置（研磨洗浄装置）の外観斜視図、図２は化学機械研磨装置内の全体平面図、図３は研磨手段の斜視図である。
【００８１】
まず本実施例に係る表面劣化を防止する化学機械研磨装置（研磨洗浄装置）の構成から説明する。図１に示すように、化学機械研磨装置１の全体は、壁、窓、扉で覆われており、研磨工程、洗浄工程及び酸化防止液塗布工程等の各工程の実行時には、外界と研磨装置１の内部とが遮断された状態に保つことが可能となっている。
【００８２】
化学機械研磨装置１の格納室内部には、不活性ガスが充填されている。また、化学機械研磨装置１の側面には、不活性ガス供給手段の格納部の扉が設けられており、不活性ガスのボンベ交換時や不活性ガス供給手段のメンテナンス時には、作業者が扉を開けて作業をするように構成されている。
【００８３】
化学機械研磨装置１の各窓には、シェード、カーテン、ブラインド、シャッタ等の自動又は手動による遮光手段が設けられており、研磨工程から酸化防止液塗布工程時に存在するウェハに対して外光が当たらないように、化学機械研磨装置１外から侵入する光を遮光する構造が設けられている。
【００８４】
また、化学機械研磨装置１の内部が常に暗いと、化学機械研磨装置１のメンテナンス時やテスト運転に支障をきたすので、シェード、カーテン、ブラインド、シャッタ等の遮光手段を開けて、外光を導入することが可能となっている。この他、メンテナンス時やテスト運転時には、化学機械研磨装置１内部を照明するための照明手段を設けてもよい。
【００８５】
図２において化学機械研磨装置１には、主としてウェハ収納部２、搬送手段３、複数の研磨手段４，４，４、洗浄・乾燥手段５、酸化防止液供給手段６、及び膜厚測定手段７が設けられている。
【００８６】
前記ウェハ収納部２は、製品用ウェハ収納部２Ａ、ダミーウェハ収納部２Ｂ、第１モニタウェハ収納部２Ｃ、及び第２モニタウェハ収納部２Ｄからなり、各収納部にはカセット８に格納されたウェハＷが収納されている。製品用ウェハ収納部２Ａは２個並んで設けられている。また第１モニタウェハ収納部２Ｃはカセット８の下段が使用され、同じカセット８の上段は第２モニタウェハ収納部２Ｄになっている。
【００８７】
前記搬送手段３は、インデックス用ロボット９とトランスファーロボット１０及び搬送ユニット１１Ａ，１１Ｂとで構成されている。インデックス用ロボット９は、旋回自在且つ屈曲自在なア−ムを２本備えており、図２のＹ矢印方向に沿って移動自在に設けられている。
【００８８】
該インデックス用ロボット９は、前記各ウェハ収納部に載置されたカセット８から研磨対象のウェハＷを取り出して膜厚測定手段７及び受渡しポート１２，１３に搬送するとともに、ウェハＷを前記酸化防止液供給手段６等から受け取ってカセット８に格納する。
【００８９】
前記トランスファーロボット１０は、屈曲自在且つ旋回自在なロード用アーム１０Ａとアンロード用アーム１０Ｂとを備えており、図２のＸ矢印方向に沿って移動自在に設けられている。前記ロード用アーム１０Ａは、研磨前のウェハＷの搬送に使用され、その先端部に備えられた図示しないパッドで研磨前のウェハＷを受渡しポート１２，１３から受け取り、前記搬送ユニット１１Ａ，１１Ｂに搬送する。
【００９０】
一方、前記アンロード用アーム１０Ｂは、研磨後のウェハＷの搬送に用いられ、その先端部に備えられた図示しないパッドで研磨後のウェハＷを前記搬送ユニット１１Ａ，１１Ｂから受け取り、前記洗浄・乾燥手段５へと搬送する。
【００９１】
前記搬送ユニット１１Ａ，１１Ｂは、いずれも図２のＹ矢印方向に沿って移動自在に設けられ、それぞれ受取り位置ＳＡ，ＳＢと受渡し位置ＴＡ，ＴＢの間を移動する。受取り位置ＳＡ，ＳＢで前記トランスファーロボット１０のロード用アーム１０Ａから研磨対象のウェハＷを受け取り、受渡し位置ＴＡ、ＴＢに移動して研磨ヘッド１４Ａ，１４Ｂに受け渡す。また研磨後のウェハＷを受渡し位置ＴＡ，ＴＢで受け取り、受取り位置ＳＡ，ＳＢに移動して前記トランスファーロボット１０のアンロード用アーム１０Ｂに受け渡す。
【００９２】
該搬送ユニット１１Ａ，１１Ｂは、それぞれが別々の２個の受台を持っており、この２個の受台は研磨前のウェハＷ用と研磨後のウェハＷ用とに使い分けられる。前記洗浄
・乾燥手段５の隣にはアンロードカセット１５が設けられ、研磨後のウェハＷを一時格納する場合に使用される。例えば、前記洗浄・乾燥手段５の運転中止中に研磨後のウェハＷが前記トランスファーロボット１０に搬送されて一時格納される。
【００９３】
前記研磨手段４，４，４は、ウェハＷの研磨を行い、プラテン１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ、研磨ヘッド１４Ａ，１４Ｂ、スラリー供給ノズル１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ、及びキャリア洗浄ユニット１８Ａ，１８Ｂを備えている。該キャリア洗浄ユニット１８Ａ，１８Ｂは、それぞれ搬送ユニット１１Ａ，１１Ｂの所定の受渡し位置ＴＡ、ＴＢに配置され、研磨終了後の研磨ヘッド１４Ａ，１４Ｂにおける図示しないキャリアを洗浄する。
【００９４】
プラテン１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃは、円盤状に形成されており、３台が並列して配置されている。各プラテン１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃの上面には、後述するように、それぞれ研磨パッドが貼着されており、該研磨パッド上にスラリー供給ノズル１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃからスラリーが供給される。
【００９５】
前記３台のプラテン１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃのうち、左右のプラテン１６Ａ，１６Ｂは第１の研磨対象膜（例えばＣｕ膜）の研磨に用いられ、中央のプラテン１６Ｃは第２の研磨対象膜（例えばＴａ膜）の研磨に用いられる。両者の研磨においては、供給するスラリーの種類、研磨ヘッド１４Ａ，１４Ｂの回転数やプラテン１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃの回転数、また研磨ヘッド１４Ａ，１４Ｂの押付力や研磨パッドの材質等が変更されている。
【００９６】
該３台のプラテン１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃの近傍には、それぞれドレッシング装置１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃが設けられている。該ドレッシング装置１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃは、旋回自在なアームを備えており、このアームの先端部に設けられたドレッサによってプラテン１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ上の研磨パッドをドレッシングする。
【００９７】
前記研磨ヘッド１４Ａ，１４Ｂは、２台設置されており、それぞれ図１のＸ矢印方向に沿って移動自在に設けられている。
【００９８】
図３に示すように、研磨手段４は、プラテン１６Ａの上面に研磨パッド２０が貼着されている。プラテン１６Ａの下部には、モータＭの図示しない出力軸に回転軸２１が連結され、モータＭを駆動することにより、プラテン１６ＡはＡ矢印方向へ回転する。研磨ヘッド１４Ａの内部には、ウェハＷを吸着固定するための図示しないキャリアが設けられている。該研磨ヘッド１４Ａは、図示しない移動機構によりＢ矢印方向に移動し、吸着固定されたウェハＷを研磨パッド２０へ押圧する。
【００９９】
研磨手段４は、研磨ヘッド１４Ａで保持したウェハＷをプラテン１６Ａ上の研磨パッド２０に押し付けて、プラテン１６Ａと研磨ヘッド１４Ａとをそれぞれ回転させながら、研磨パッド２０上にスラリー供給ノズル１７Ａによってスラリーを供給することにより、ウェハＷが化学機械的に研磨される。他方側の研磨ヘッド１４Ｂ、プラテン１６Ｂ，１６Ｃも同様に構成されている。
【０１００】
前記洗浄・乾燥手段５は、研磨が終了したウェハＷを洗浄する。この洗浄・乾燥手段５は、洗浄装置５Ａと乾燥装置５Ｂとを備えている。洗浄装置５Ａは３個の洗浄槽を有し、粗洗浄、精密洗浄及びリンスの順に配置されている。粗洗浄部では、ウェハＷに対してアルカリ溶液を流し、ダブルサイドブラシによりウェハＷ表面の洗浄を行う。精密洗浄部では、ウェハＷに対して酸性薬液を流し、ダブルサイドブラシによりウェハＷ表面の洗浄を行う。リンス部では、超音波水を供給しながらペンブラシによる精密洗浄を行う。
【０１０１】
研磨手段４，４，４で研磨されたウェハＷは、トランスファーロボット１０によって洗浄・乾燥手段５へと搬送され、この洗浄・乾燥手段５の洗浄装置５Ａで粗洗浄、精密洗浄及びリンスされた後、乾燥装置５Ｂで乾燥される。乾燥されたウェハＷは、搬送手段３のインデックス用ロボット９によって乾燥装置５Ｂから取り出され、必要に応じて膜厚測定手段７で膜厚測定が行われた後、前記酸化防止液供給手段６でウェハＷ表面に酸化防止液が塗布されてから、ウェハ収納部２にセットされたカセット８の所定の位置に収納される。
【０１０２】
前記膜厚測定手段７には、ウェハＷのセンタリング機構と膜厚測定器とが備えられている。該膜厚測定手段７では、測定対象膜が酸化膜である場合には、光干渉式の膜厚測定器等が用いられ、測定対象膜が金属膜である場合には、四探針比抵抗測定器等が用いられる。
【０１０３】
前記不活性ガス供給手段２２には、ヘリウムやアルゴン、ネオン等の希ガス、又は窒素や二酸化炭素その他の反応性の乏しい不活性ガスが充填されている不活性ガスボンベ２３と、不活性ガスの供給及び供給停止を制御するバルブ２４と、液体として貯蔵されている不活性ガスを気化させる気化器２５と、不活性ガスの供給圧力を大気圧と同圧力、又は大気圧よりも少し高めに調節するガバナ２６とが設けられている。
【０１０４】
ウェハＷの搬送工程、洗浄工程等においては、バルブ２４を開いて不活性ガスボンベ２３から不活性ガス、又はその液体を気化器２５に流出させ、該気化器２５にて気化された不活性ガスをガバナ２６にて所定の圧力に設定した後、ギャラリーを介して搬送・作業室２７内に流出させる。
【０１０５】
このようにして、搬送・作業室２７内には大気圧とほぼ同圧力もしくは外界よりも少し高めの圧力に設定されるため、外部から酸素を含む空気が流入することなく、搬送・作業室２７内を不活性ガスで充填することが可能となる。該搬送・作業室２７を設けることによって、搬送工程から検査工程、並びに収納工程までに存在するウェハＷを、外界の空気から遮断することが可能となっている。
【０１０６】
搬送・作業室２７には、該搬送・作業室２７内の気体の排出口となるダンパ２８が設けられている。搬送・作業室２７内の圧力が外界の大気圧よりも高くなると、ダンパ２８はその圧力差に応じた流量の気体を搬送・作業室２７の外部に流出させることが可能となっている。
【０１０７】
前記搬送・作業室２７には、ウェハＷの搬入用及び搬出用の扉や、洗浄装置５Ａ、乾燥装置５Ｂ、酸化防止液供給手段６等のメンテナンス用の扉等の開口部が設けられているが、その開口部の扉にはパッキンが設けられており、外界の雰囲気とほぼ遮断する構造を採用している。
【０１０８】
また、前記研磨手段４及び洗浄・乾燥手段５等には、研磨工程及び洗浄工程を含む処理工程にトラブルが生じた際に、前記酸化防止液供給手段６によりウェハＷに酸化防止液を塗布した後に、該ウェハＷを一時的に格納するための図示しないウェハ格納部がそれぞれ付設されている。
【０１０９】
図４の（ａ）、（ｂ）は、酸化防止液供給手段６Ａの第１の構成例を示している。（ａ）はウェハ保持機構の側面断面図、（ｂ）は酸化防止液供給部材の拡大斜視図である。該酸化防止液供給手段６Ａには、ウェハＷを水平保持して回転させるウェハ保持機構２９と、ウェハＷの表面にＢＴＡ等の酸化防止液を供給する酸化防止液供給部材３０とが備えられている。
【０１１０】
前記ウェハ保持機構２９は、適宜の駆動機構により回転自在とされた回転軸３１の上端に円板状のウェハステージ３２が固着されている。該ウェハステージ３２の外周部には、円周方向に沿ってほぼ等間隔をおいて６個程度の複数個のウェハチャック３３が立設され、ウェハ保持機構２９は、該複数個のウェハチャック３３によりウェハＷを水平に保持して回転させる。
【０１１１】
前記酸化防止液供給部材３０は、酸化防止液供給管３４の一端部に取り付けられており、該酸化防止液供給管３４を介して、図示しない移動機構によりＣ矢印方向又はＤ矢印方向に移動可能に構成されている。そして、該酸化防止液供給部材３０は、回転するウェハＷ上を該ウェハＷの中央部から外周部まで移動し、ウェハＷ表面の全面に酸化防止液を供給して塗る。
【０１１２】
前記酸化防止液供給管３４は、管状の部材で形成され、図５に示すように、ウェハステージ３２面と平行となるように側面にスリット３４ａが形成されており、一端が封止され、開放された他端より図示しない酸化防止液タンクからＢＴＡ等の酸化防止液Ｓが図示しないポンプにより供給される。
【０１１３】
酸化防止液供給管３４へ供給された酸化防止液Ｓは、該酸化防止液供給管３４の内部に貯留され、一定量を超えた時点でスリット３４ａより流出し、酸化防止液供給部材３０を毛細管現象もしくは界面張力により流下してウェハＷ表面へ供給される。
【０１１４】
該酸化防止液供給部材３０は、糸状部材を束ねたブラシ状部材もしくは線状部材、網状部材、又は発泡部材のいずれかで形成されている。酸化防止液供給部材３０は、図６に示すように、ウェハＷの表面に対してその先端に酸化防止液Ｓの液滴が形成されない距離ｄまで近接されるか、又は図７に示すように、その先端がウェハＷの表面に接触するように設置されている。
【０１１５】
該酸化防止液供給部材３０が、ウェハＷに対して先端に酸化防止液Ｓの液滴が形成されない距離ｄまで近接する際の具体的な距離は以下のような方法で計算可能である。いま、例として、外径５ｍｍの円管より落下する水滴を想定する。温度が２０度では、水の表面張力は７２．８ｍＮ／ｍである。外径が５ｍｍであるとすると、外周長は約１５．７ｍｍとなる。７２．８ｍＮ／ｍの表面張力が１５．７ｍｍの長さに作用するため、１つの水滴を重力に対して支える応力は１．１４ｍＮとなる。ここで、重力加速度は９．８ｍ／ｓ２であるので、支えられる水滴の重さは、０．１１７ｇとなる。これは、１１７ｍｍ３の体積に相当することから、半径を算出すると約３ｍｍとなる。よって、外径５ｍｍの円管から滴下する水滴の外径は６ｍｍということになる。
【０１１６】
これにより、外径５ｍｍの円管の下面から液滴の下面までは、水滴の半径が３ｍｍから４ｍｍ程度となる。水の場合において、本実施例における近接の距離とは、ウェハＷ表面より３ｍｍから４ｍｍ程度の位置以内にあることを意味する。酸化防止液の場合も同様に、表面張力を求めることにより、液滴を支持する半径から、近接させる距離ｄを求めることが可能である。
【０１１７】
酸化防止液供給部材３０はウェハＷに対して上記のように設置されており、該酸化防止液供給部材３０の上部に位置する酸化防止液供給管３４より均一に供給された酸化防止液Ｓが、毛細管現象もしくは界面張力により酸化防止液供給部材３０を均一に流下する。流下した酸化防止液Ｓは、後述するように、ウェハＷと酸化防止液Ｓの界面張力、ウェハＷと気体の界面張力及び酸化防止液Ｓ自身の表面張力により、該酸化防止液Ｓは少量であってもウェハＷ上へ均一に広がり、該ウェハＷの回転と酸化防止液供給部材３０
の移動によりウェハＷ表面の全面に均一に塗られる。
【０１１８】
前記酸化防止液供給部材３０に使用されるブラシ状部材、網状部材、又は発泡部材は、ナイロン、ポリアミド、ポリエチレン、ポリアセタール、ポリエステル等の高分子樹脂素材によって形成され、可撓性を有している。これにより、ウェハＷに接触された酸化防止液供給部材３０は、ウェハＷに接触される力に応じて撓むようにして該ウェハＷ上を移動する。
【０１１９】
ここで、ウェハＷ表面に酸化防止液Ｓを「塗る」とは、「垂らす」「流す」「落とす」「吹き付ける」「噴霧する」「（供給する）」「押し広げる」と明確に区別される。区別される点として、固体の界面張力を使用する・毛細管現象を利用するか、それともしないか、という点に照らして区別される。
【０１２０】
「塗る」とは、液体を固体物質に沿わせながら、別の固体表面上に液体を供給することである。固体物質に沿わせて液体を供給する上で、固体と液体間に働く界面張力を利用する。例えば、毛細管現象もこの固体と液体の間に働く界面張力を利用して液面が上昇する現象である。特に毛細管では、固体と液面の界面の面積が増加し、上方向の界面張力が増加するため、結果的にその部分の液体の重力とつりあう分だけ液面が上昇する。
【０１２１】
よって、「塗る」とは、「毛細管現象もしくは界面張力を利用して、ある固体表面・界面に沿わせた液体を、別の固体表面へ移送する行為」と広く定義されるものである。
【０１２２】
例えば、液体、ここでは、まず水がノズルなどを使用して滴下される場合、ノズルの下に水滴が形成される。この水滴は、水滴の表面積を最小にするように働くため球状になる。水は表面張力が非常に大きい液体の一つであり、大きな液滴を形成する。このような液滴を形成する挙動は、酸化防止液Ｓを供給する場合にも当てはまる。即ち、酸化防止液Ｓをノズルから滴下する場合においても、ノズルの先端において、液体表面の表面張力により液滴が形成され、ある大きさになって初めて落下する。基本的に少量で連続的に供給しようとしても、液滴の表面張力が邪魔して、ある一定の大きさにならない限り、落下しない。これは、ごく少量の酸化防止液ＳをウェハＷに供給する際に非常に大きい問題となる。
【０１２３】
ここで、本実施例において示されるように、固体の界面張力（毛細管現象）を使用する方法について述べる。液体（酸化防止液）が固体に接触している場合は、先と全く状態が異なる。液体が固体に接触している場合は、特にその固体がナイロンなどの親水性である場合、固体と液体の界面張力が作用するため、図８に示すように液体が広がり、液体の表面積を大きくすることが可能となる。また、ごく少量の液体であっても固体上では大きな面積を占有することが可能となる。言いかえればある一定の面積を埋め尽くすのに必要な液体の量を少なくすることが可能となる。
【０１２４】
液体が固体に接触すると、固体と液体の界面張力Ｔ１、固体と気体の界面張力Ｔ２及び液体の表面張力Ｔ３が作用する。これら三力の作用の釣り合いで接触角が決まり、結果として液体の表面を大きくすることができる。
【０１２５】
特に、界面張力を利用して、液体を供給する場合、界面部分が多くあればあるほど、大きい界面張力が働くことになる。例えば、一つの棒に沿わせて供給するよりも、ブラシ状や筆状の多くの細かい毛から構成された部材のほうが、液体が接触する表面積が大きくなる。そのため、仮に同一素材で構成するのであれば、ブラシ状、筆状の方が、より大きい界面張力が働くことになる。
【０１２６】
また、ブラシ状、筆状以外でも、多孔質の樹脂や繊維であっても、同様に液体に接触する表面積を大きくとることが可能となる。
【０１２７】
このように、液体と固体の接触する表面積を大きくすることで、より液体自身の表面張力を緩和し、固体と液体の界面張力が大きくなるため、少量の液体であっても、面積を広げることが可能となる。
【０１２８】
図９の（ａ）、（ｂ）は、酸化防止液供給手段６Ｂの第２の構成例を示している。（ａ）は側面図、（ｂ）は斜視図である。該酸化防止液供給手段６Ｂには、ウェハＷを水平保持して回転させる図示しないウェハ保持機構と、酸化防止液供給管３５に供給された酸化防止液を該酸化防止液供給管３５から引き上げる引き上げ機構としての吸い上げ用供給部材３６と、引き上げられた酸化防止液を流下させる機構としての流下用供給部材（酸化防止液供給部材）３７とが備えられている。
【０１２９】
吸い上げ用供給部材３６と流下用供給部材３７とは一体となって、図示しない移動機構によりＥ矢印方向、即ち回転するウェハＷ上を該ウェハＷの中央部から外周部まで移動可能に構成されている。
【０１３０】
前記吸い上げ用供給部材３６及び流下用供給部材３７は、それぞれ線状部材もしくはブラシ状部材で形成されており、特に流下用供給部材３７はウェハＷの半径方向に一列に形成されている。
【０１３１】
そして、酸化防止液供給管３５に供給された酸化防止液が毛細管現象もしくは界面張力を利用して吸い上げ用供給部材３６により引き上げられる。引き上げられた該酸化防止液は前記と同様に毛細管現象もしくは界面張力により流下用供給部材３７を伝って流下し、ウェハＷ表面に供給される。引き上げ及び流下を、それぞれ毛細管現象もしくは界面張力を利用した方法で行うことにより、酸化防止液供給管３５に一定量の酸化防止液を流すことで、ごく微量ながらも一定量の酸化防止液をウェハＷ上に均一に且つ連続的に薄く塗ることができる。
【０１３２】
なお、図９の（ａ）、（ｂ）では、吸い上げ用供給部材３６と流下用供給部材３７とは、二つの部材として分けて形成されているが、単一の供給用部材を途中で曲げることにより、吸い上げ用供給部と流下用供給部とを一体に形成することもできる。
【０１３３】
図１０の（ａ）、（ｂ）は、酸化防止液供給手段６Ｃの第３の構成例を示している。（ａ）は全体構成を示す側面図、（ｂ）は酸化膜防止液供給部材を下から見た図である。該酸化防止液供給手段６Ｃには、ウェハＷを水平保持して回転させるウェハ保持機構２９と、酸化防止液を含ませることが可能なナイロンブラシ等からなる酸化防止液供給部材３８と、旋回中心支柱３９の上端に取り付けられ前記酸化防止液供給部材３８をウェハＷの中央部から外周部まで旋回（移動）自在且つ、昇降自在に支持する旋回アーム４０と、該旋回アーム４０に沿って取り付けられ酸化防止液供給口４１ａが前記酸化防止液供給部材３８の上部に臨むように構成された含浸手段としての酸化防止液供給管４１と、ウェハ保持機構２９の側方部に設置されたブラシ洗浄槽４２と、ウェハＷの表面に表面液膜を形成するためのアルコール供給機構４３とが備えられている。
【０１３４】
前記酸化防止液供給部材３８は、直径３０ｍｍ程度の円板に植え付けられた直径２４ｍｍ程度の柱状のブラシ状部材で形成されている。図１０（ｂ）に示すように、前記酸化防止液供給口４１ａは、該酸化防止液供給部材３８の中心部における上部位置に臨んで配置されている。前記酸化防止液供給管４１には、外径が約６ｍｍ（内径は約４．５ｍｍ）の円管が用いられている。
【０１３５】
そして、酸化防止液供給口４１ａから酸化防止液供給部材３８の上部に供給された酸化防止液は、該酸化防止液供給部材３８を降下するにしたがい、毛細管現象もしくは界面張力により酸化防止液供給部材３８の表面を伝わり、該酸化防止液供給部材３８の全域に広がる。酸化防止液供給部材３８は、この状態で降下し、その先端部がウェハＷの表面に近接又は接触する位置で降下が止められる。
【０１３６】
次いで、ウェハＷを回転させながら、酸化防止液供給部材３８がウェハＷの中央部から外周部に作用するように旋回アーム４０を旋回させる。
【０１３７】
その結果、酸化防止液は必要最小限の薄い量が毛細管現象もしくは界面張力によりウェハＷの表面に供給される。したがって、酸化防止液を、廃液量を極力少なく抑えた上でウェハＷの表面に効率的且つ、均一に供給することが可能となる。
【０１３８】
酸化防止液を塗る処理を行わず、酸化防止液供給手段６Ｃを待機状態にする場合は、旋回アーム４０を旋回せて、酸化防止液供給部材３８をブラシ洗浄槽４２に浸漬する。ブラシ洗浄槽４２には、アルコール水溶液等が溜められている。このブラシ洗浄槽４２は、ある程度定期的にドレインとフレッシュなアルコール水溶液を供給する機能が付設されている。
【０１３９】
このブラシ洗浄槽４２へ酸化防止液供給部材３８を浸漬させることで、酸化防止液供給部材３８を回転させながら、該酸化防止液供給部材３８に付いた酸化防止液をアルコール水溶液に置換させて洗浄する。ブラシ洗浄槽４２には超音波をかけて洗浄するのが好適である。超音波洗浄機構としては、プレテック社製ウルトラソニックPT-06BやファインジェットPT-005J20などをブラシ洗浄槽に取り付けるのが好適である。
【０１４０】
長期に、酸化防止液供給手段６Ｃを待機状態にする場合は、酸化防止液を流す酸化防止液供給管４１に、図示しない３方弁で接続されたアルコール水溶液ラインから供給されたアルコール水溶液を流し、酸化防止液供給管４１を通って酸化防止液供給部材３８の上部から完全に洗浄する。洗浄液としては、エタノールやメタノールなどがよいが、酸化防止液によっては、より溶解性が増すエチレングリコールなどを使用するのが望ましい。
【０１４１】
また、前記アルコール供給機構４３は、ウェハＷの表面に酸化防止液供給部材３８で酸化防止液を塗る前に、該ウェハＷの表面にエタノールやイソプロピルアルコール、場合によってはエチレングリコール等を供給して、一定の液膜を形成するためのものである。
【０１４２】
ナイロンブラシ等からなる酸化防止液供給部材３８でウェハＷの表面に酸化防止液を塗る場合、酸化防止液の粘性によっては、ウェハＷの表面にナイロンブラシ等の痕跡が残ることがある。そこで、ウェハＷの表面に予め前記一定の液膜を形成しておくことで、前記痕跡が生じるのを防止し得るものである。
【０１４３】
図１１は、酸化防止液供給手段６Ｄの第４の構成例を示している。この構成例の酸化防止液供給手段６Ｄでは、酸化防止液供給部材３８に酸化防止液を含ませる含浸手段として、前記酸化防止液供給管に代えて、酸化防止液を溜めた酸化防止液供給槽４４が設けられている。酸化防止液供給槽４４内の酸化防止液は、定期的に自動交換ができるように、図示しない液供給機構やドレイン機構が設けられている。その他の構成は、前記図１０に示した酸化防止液供給手段６Ｃとほぼ同じである。
【０１４４】
濃度が濃く粘性の高い酸化防止液を使用する場合では、酸化防止液供給部材３８を酸化
防止液を溜めた酸化防止液供給槽４４に浸し、毛細管現象もしくは界面張力により一定量の酸化防止液を該酸化防止液供給部材３８に含浸させるものである。
【０１４５】
そして、旋回アーム４０を旋回させて、酸化防止液供給部材３８を酸化防止液供給槽４４に浸漬する。次いで酸化防止液供給部材３８を酸化防止液供給槽４４から持ち上げ、一定量の酸化防止液を含んだ該酸化防止液供給部材３８を、再び旋回アーム４０を旋回せてウェハＷ上まで移動（搬送）させる。搬送後、酸化防止液供給部材３８を、その先端部がウェハＷの表面に近接又は接触する位置まで降下させ、酸化防止液を毛細管現象もしくは界面張力によりウェハＷの表面に供給し、ウェハＷを回転させるとともに酸化防止液供給部材３８をウェハＷ上で移動させて該ウェハＷの表面に酸化防止液を塗る。
【０１４６】
ウェハＷ表面への酸化防止液の塗りが、一度で不十分の場合は、上記工程を再度繰り返して、酸化防止液をウェハＷ表面の全面に均一に塗る。
【０１４７】
ここで、濃度が濃く粘性の高い酸化防止液を使用する場合でも、一定量の酸化防止液を含んだ該酸化防止液供給部材３８を、含浸場所からウェハＷ上まで搬送する際には、該酸化防止液がウェハ以外の場所等に垂れるおそれがある。
【０１４８】
このため、ウェハ以外の場所への酸化膜防止液の垂れを防ぐために前記酸化防止液供給部材３８の下には、図示しない酸化防止液の受け部材が設けられている。該受け部材は、一定量の酸化防止液を含んだ該酸化防止液供給部材３８を含浸場所からウェハＷ上まで搬送する際にのみ、該酸化防止液供給部材３８の下に位置し、酸化防止液供給槽４４で酸化防止液を酸化防止液供給部材３８に含浸する含浸工程の際と、酸化防止液を酸化防止液供給部材３８からウェハＷ表面に供給する供給工程の際は、これらの工程に支障が生じないように、酸化防止液供給部材３８の下方から横に退避するように構成されている。
【０１４９】
図１２は、化学機械研磨装置（研磨洗浄装置）１の信号処理系のブロック図である。化学機械研磨装置１の信号処理系には、記憶手段４５、検出手段４６、研磨性能指標計算部４７、研磨状況判断部４８、研磨条件設定部４９、及び装置制御部５０等の各種制御ブロックが設けられている。
【０１５０】
記憶手段４５は前記膜厚測定手段７で測定したウェハＷの膜厚データを記憶し、検出手段４６は化学機械研磨装置１で発生する種々のトラブルを検出し、研磨性能指標計算部４７では前記膜厚データや研磨に要した加工時間等から研磨均一性、研磨レート、研磨形状等の研磨性能指標を演算する。
【０１５１】
研磨状況判断部４８では研磨性能指標計算部４７で求められた研磨均一性、研磨レート、研磨形状等の研磨性能指標から製品用ウェハＷの研磨を行うかモニターウェハによるモニター研磨を行うかを判断する。研磨条件設定部４９では研磨性能指標計算部４７で求められた研磨均一性、研磨レート、研磨形状等の研磨性能指標から研磨条件や研磨形状制御パラメータの設定を行う。
【０１５２】
装置制御部５０は前述の各部おける判断信号や設定信号を受けて化学機械研磨装置１の動きを制御するものであり、表示手段５０Ａは研磨性能指標や研磨条件等を表示する。
【０１５３】
次に、上述のように構成された化学機械研磨装置１による表面劣化を防止する研磨洗浄方法を説明する。図１３は研磨対象毎にＣｕ層、Ｔａ層の２工程に分けて研磨加工を行う場合の工程図である。酸化防止液供給手段には、前記図１０に示した第３の構成例の酸化防止液供給手段６Ｃが適用されている場合について説明を進める。
【０１５４】
まず研磨加工に際して、搬送・作業室２７内を不活性ガスで充填する。搬送・作業室２７内では不活性ガスの割合が徐々に増加して、搬送・作業室２７内に含まれる酸素の量が相対的に減少する。搬送・作業室２７内を不活性ガスで充填することによって、ＣＭＰ加工後の搬送工程、洗浄工程、酸化防止液供給工程等の各工程において、ウェハ表面の酸化や改質を改善することが可能となる。
【０１５５】
搬送・作業室２７内が不活性ガスで充填されると、ウェハＷのＣＭＰ加工を開始する。カセット８に収納されたウェハＷがインデックス用ロボット９で取り出されて膜厚測定手段７に搬送され、必要に応じて膜厚測定が行われる。膜厚測定が終了したウェハＷは、インデックス用ロボット９によって取り出され受渡しポート１２又は１３に載置される。
【０１５６】
次にトランスファーロボット１０のロード用アーム１０Ａによって受渡しポート１２又は１３から取り出され、搬送ユニット１１Ａへと搬送される。搬送ユニット１１Ａでは、予めロード用受け台が所定の受取り位置ＳＡに待機しており、この受取り位置ＳＡに位置したロード用受け台にロード用アーム１０ＡからウェハＷが受け渡される。
【０１５７】
ウェハＷが受け渡されたロード用受け台は、前進して所定の受渡し位置ＴＡへ移動する。この受渡し位置ＴＡの上方には、あらかじめ研磨ヘッド１４Ａが待機しており、この研磨ヘッド１４Ａにロード用受け台からウェハＷが受け渡される。
【０１５８】
ウェハＷを受け取った研磨ヘッド１４Ａは、そのウェハＷをキャリアで吸着保持して、所定の研磨位置ＰＡへと移動する。そして、その位置で吸着を解除し、ウェハＷをスラリーが十分浸されている研磨パッド２０上に載置してウェハＷを研磨する。研磨は、ウェハＷをキャリアで研磨パッド２０に押し付けながら、プラテン１６Ａと研磨ヘッド１４Ａの双方を回転させ、その回転する研磨パッド２０上にスラリー供給ノズル１７Ａからスラリーを供給して、図１３に示すように、第１の研磨対象膜であるＣｕ膜を研磨する。
【０１５９】
研磨終了後のウェハＷは、再びキャリアに吸着保持されてプラテン１６Ａ上から回収される。この後、第２の研磨対象膜であるＴａ膜を研磨する場合には、研磨ヘッド１４Ａは、そのまま中央のプラテン１６Ｃ上の研磨位置ＰＣへと移動する。そして、その中央のプラテン１６Ｃで研磨特性を変えて第２の研磨対象膜であるＴａ膜の研磨を行う。
【０１６０】
一方、第１の研磨対象膜だけで研磨を終える場合は、研磨ヘッド１４Ａは所定の受渡し位置ＴＡに移動する。そして、その受渡し位置ＴＡに予め位置した搬送ユニット１１Ａのアンロード用受け台にウェハＷを受け渡す。
【０１６１】
なお、中央のプラテン１６Ｃで第２の研磨対象膜の研磨を行った場合も、研磨終了後は、研磨ヘッド１４Ａが研磨位置ＰＣから受渡し位置ＴＡへと移動してアンロード用受け台にウェハＷを受け渡す。
【０１６２】
受渡し位置ＴＡで研磨終了後のウェハＷが受け渡された搬送ユニット１１Ａのアンロード用受け台は、後退して所定の受取り位置ＳＡへと移動する。そして、この受取り位置ＳＡに位置したアンロード用受け台からトランスファーロボット１０のアンロード用アーム１０ＢによってウェハＷが取り出され、洗浄・乾燥手段５へと搬送される。
【０１６３】
洗浄・乾燥手段５に搬送されたウェハＷは、洗浄装置５Ａで粗洗浄、精密洗浄及びリンスされた後、乾燥装置５Ｂで乾燥される。乾燥されたウェハＷは、搬送手段３のインデックス用ロボット９によって乾燥装置５Ｂから取り出され、必要に応じて膜厚測定手段
７に搬送されて膜厚測定が行われた後、酸化防止液供給手段６Ｃに搬送される。
【０１６４】
該酸化防止液供給手段６Ｃでは、ウェハＷがウェハチャック３３により水平に保持されて回転される。そして、該ウェハＷの表面に酸化防止液が塗られる前に、まずアルコール供給機構４３により、エタノール、イソプロピルアルコール、又はエチレングリコール等が供給されて、ウェハＷの表面に一定の液膜が形成される。
【０１６５】
次いで、酸化防止液供給部材３８の上部に酸化防止液が供給されると、該酸化防止液は、毛細管現象もしくは界面張力により酸化防止液供給部材３８の全域に広がる。酸化防止液供給部材３８は、この状態で降下し、その先端部がウェハＷの表面に近接又は接触する位置で降下が止められる。そして、回転するウェハＷ上で、酸化防止液供給部材３８がウェハＷの中央部から外周部まで作用するように旋回アーム４０が旋回される。
【０１６６】
その結果、ウェハＷ表面と酸化防止液の界面張力等により酸化防止液はウェハＷ表面の全面へ均一に薄く広がり、ウェハＷ表面の全面に均一に薄く塗られる。このようにして、一般に有機系の液体が適用されて環境への影響が懸念されるＢＴＡ等の酸化防止液が、廃液量が極力少なく抑えられた上で、ウェハＷ表面へ均一に薄く塗られる。
【０１６７】
この後、乾燥装置５ＢでウェハＷ表面の乾燥処理を行う。乾燥されたウェハＷは、トランスファーロボット１０及びインデックス用ロボット９の働きによって乾燥装置５Ｂから取り出され、該インデックス用ロボット９によってウェハ収納部２にセットされているカセット８の所定の位置に、表面が酸化防止液で保護された状態で収納される。
【０１６８】
上記の場合は、研磨後のウェハＷについて、洗浄工程で洗浄・乾燥された後に酸化防止液塗布工程が実行された場合について述べたが、ウェハＷが研磨工程の前のカセット８に収納されている段階で、酸化防止液塗布工程が実行されたときは、該研磨工程中に待機状態にあるウェハの表面酸化が抑制される。また、研磨工程の前にウェハ表面に酸化防止液が塗布されていると、該酸化防止液が研磨工程中にスラリーに溶け込んで研磨されたウェハＷの表面に機能し、ウェハＷ表面の酸化抑制作用が得られる。
【０１６９】
また、前記図３に示した研磨パッド２０の上方に、図示しない酸化防止液供給ノズルを設置し、研磨終了後に、純水の供給によりウェハＷ及び研磨パッド２０の各表面をリンスするリンス工程の終盤に、前記酸化防止液供給ノズルから研磨パッド２０上に適量の酸化防止液を供給し、研磨パッド２０を介してウェハＷの表面に酸化防止液を塗ることもできる。
【０１７０】
この方法でウェハＷの表面に酸化防止液を塗ると、研磨工程の後で洗浄工程の前に、ウェハＷの表面に簡便に酸化防止液が塗られて、該洗浄工程中に待機状態にあるウェハＷの表面酸化が抑制される。
【０１７１】
さらに、研磨工程及び洗浄・乾燥工程を含む処理工程中に、前記図１２に示した検出手段４６で何らかのトラブル発生が検出されたときは、そのトラブル内容に応じて処理中のウェハＷを前記酸化防止液供給手段６Ｃに搬送し、該ウェハＷの表面に酸化防止液を塗る。この後、該ウェハＷを前記ウェハ格納部に一時的に格納する。これにより、いずれかの処理工程にトラブルが生じた場合であっても、ウェハＷは表面が保護された状態で待機状態とされる。
【０１７２】
次に、酸化防止液の塗りの具体的な実行例を説明する。酸化防止液供給部材としてのブラシ材料や酸化防止薬液としては、いずれも次の表１、表２に示す条件で行った。
【０１７３】
【表１】
【０１７４】
【表２】
【０１７５】
また、この他にも銅の酸化防止用の薬液としては、1,2,3-ベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール、カルボキシベンゾトリアゾールなどが代表的である。ベンゾフロキサン、2-1-3-ベンゾチアゾール、フェニレンジアミン、カテコール、ｏ-アミノフェノール、2-メルカプトベンゾイミダゾール、2-メルカプトベンゾオキサゾールなどを使用してもよい。汎用的に販売されているものとしては、城北化学工業製BT-120、BT-LX、CBT-1や大和化成工業のVERZONE Crystal#120、シーユーガードDなどがある。
【０１７６】
例えば、1,2,3-ベンゾトリアゾールは白色粉末であるため、エチレングリコールなどの溶剤に溶解するなどして使用する。またメタノールなどを使用してもよい。
【０１７７】
尚、本発明は、酸化防止液の供給のみならず、薬液の使用量削減または効率供給を目的に、たとえば、露光装置に使用される感光材料(フォトレジスト)、また、洗浄装置に使用されるフッ酸、クエン酸、有機酸、アンモニア水、有機アルカリなどの薬液、エッチング溶液など、固体表面に液体を作用させる幅広いプロセスに適用可能とするものである。
【０１７８】
液体をブラシ部材で塗る方法は、当該分野以外では他にも事例があると思われる。しかし、他の分野と大きく違う要素は、ブラシ部材を強くウェハＷ表面に接触させてはならないことである。これは、半導体ウェハＷの表面は、他の製品などと比較して非常に繊細であり、安易に触ることはできないことによるものである。仮にブラシ部材をウェハＷに強く接触させると明らかにブラシ部材の痕跡が残る。明らかなブラシ部材の痕跡は、ウォーターマークなどのように、表層がその痕跡に沿って変質することになり、最終的な半導体製品として製作された場合にデバイス電気特性を極度に悪化させるという問題が起きる。
【０１７９】
よって、単純に一般で使用されるような鉄板や銅板に酸化防止液を塗ることとは大きく異なり、塗り方が非常に繊細で機構も精密でなければならない。
【０１８０】
そのようなことから、初期からウェハＷの表面にブラシ部材で酸化防止液を塗る場合、酸化防止液の粘性によっては、ブラシ部材の痕跡が残る場合もある。この場合は、最初に、エタノールやイソプロピルアルコール、場合によってはエチレングリコールなどを前もってウェハＷ表面に供給して、その全面に一定の液膜を形成し、その状態からブラシ部材を使用してウェハＷの表面に酸化防止液を塗る工程を行った方が、ブラシの痕跡は残りにくい。ここで、酸化防止液供給部材はナイロンなどを用いたブラシではなく、羊毛や馬毛などからできた柔らかい筆などを使用することが酸化防止液を塗る部材として好適である。
【０１８１】
上述したように、本実施例に係る表面劣化を防止する塗布装置、塗布方法、研磨洗浄装置及び研磨洗浄方法においては、一般に有機系の液体が適用されて環境への影響が懸念さ
れる酸化防止液を、廃液量を極力少なく抑えた上で、ウェハＷ表面の全面へ均一に塗ることができる。
【０１８２】
研磨工程及び洗浄・乾燥工程を含む各処理工程中に待機状態にあるウェハＷの表面酸化を抑制することができる。また、洗浄・乾燥工程後の製品ウェハＷを、表面を保護した状態で収納することができる。
【０１８３】
研磨の終了後に、ウェハＷ及び研磨パッド２０の各表面をリンスするリンス工程の終盤に、該研磨パッド２０上に適量の酸化防止液を供給することで、洗浄・乾燥工程の前にウェハＷの表面に簡便に酸化防止液を塗ることができる。この酸化防止液の塗布により、洗浄・乾燥工程中に待機状態にあるウェハＷの表面酸化を抑制することができる。
【０１８４】
いずれかの処理工程にトラブルが生じても、ウェハＷを、その表面を保護した状態で一時的に待機させることができる。
【０１８５】
なお、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変をなすことができ、そして、本発明が該改変されたものにも及ぶことは当然である。
【図面の簡単な説明】
【０１８６】
図は本発明の実施例に係る表面劣化を防止する塗布装置、塗布方法、研磨洗浄装置及び研磨洗浄方法を示すものである。
【図１】化学機械研磨装置の外観斜視図。
【図２】化学機械研磨装置内の全体平面図。
【図３】研磨手段の斜視図。
【図４】酸化防止液供給手段の第１の構成例を示す図であり、（ａ）はウェハ保持機構の側面断面図、（ｂ）は酸化防止液供給部材の拡大斜視図。
【図５】上記第１の構成例における酸化防止液供給部材と酸化防止液供給管の側面断面図。
【図６】上記第１の構成例においてウェハに近接された酸化防止液供給部材の酸化防止液供給時の断面図。
【図７】上記第１の構成例においてウェハに接触された酸化防止液供給部材の酸化防止液供給時の断面図。
【図８】液体が固体に接触したとき固体と液体の界面張力等により液体の表面が大きく広がることを説明するための図。
【図９】酸化防止液供給手段の第２の構成例を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は斜視図。
【図１０】酸化防止液供給手段の第３の構成例を示す図であり、（ａ）は全体構成を示す側面図、（ｂ）は酸化防止液供給部材を下から見た図。
【図１１】酸化防止液供給手段の第４の構成例を示す側面図。
【図１２】化学機械研磨装置の信号処理系ブロック図。
【図１３】研磨対象膜毎にＣｕ層、Ｔａ層の２工程に分けて研磨加工を行う場合の工程図。
【符号の説明】
【０１８７】
１ 化学機械研磨装置（研磨洗浄装置）
２ ウェハ収納部
３ 搬送手段
４ 研磨手段
５ 洗浄・乾燥手段
６，６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ 酸化防止液供給手段
７ 膜厚測定手段
８ カセット
９ インデックス用ロボット
１０ トランスファーロボット
１０Ａ ロード用アーム
１０Ｂ アンロード用アーム
１１Ａ，１１Ｂ 搬送ユニット
１２ 受渡しポート
１３ 受渡しポート
１４Ａ，１４Ｂ 研磨ヘッド
１５ アンロードカセット
１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ プラテン
１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ スラリー供給ノズル
１８Ａ，１８Ｂ キャリア洗浄ユニット
１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃ ドレッシング装置
２０ 研磨パッド
２１ 回転軸
２２ 不活性ガス供給手段
２３ 不活性ガスボンベ
２４ バルブ
２５ 気化器
２６ ガバナ
２７ 搬送・作業室
２８ ダンパ
２９ ウェハ保持機構
３０ 酸化防止液供給部材
３１ 回転軸
３２ ウェハステージ
３３ ウェハチャック
３４ 酸化防止液供給管
３４ａ スリット
３５ 酸化防止液供給管
３６ 吸い上げ用供給部材（引き上げ機構）
３７ 流下用供給部材（酸化防止液供給部材）
３８ 酸化防止液供給部材
３９ 旋回中心支柱
４０ 旋回アーム
４１ 酸化防止液供給管
４１ａ 酸化防止液供給口
４２ ブラシ洗浄槽
４３ アルコール供給機構
４４ 酸化防止液供給槽
４５ 記憶手段
４６ 検出手段
４７ 研磨性能指標計算部
４８ 研磨状況判断部
４９ 研磨条件設定部
５０ 装置制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面劣化を防止する塗布装置、塗布方法、研磨洗浄装置及び研磨洗浄方法に関するものであり、特に、化学機械的研磨（ＣＭＰ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）における表面劣化を防止する塗布装置、塗布方法、研磨洗浄装置及び研磨洗浄方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置や電子部品等のウェハは、製造の過程において切削、研磨等の各種工程を経ていく。近年、半導体技術の発展により、半導体集積回路のデザインルールの微細化、多層配線化が進み、またコスト低減を図る上においてウェハの大口径化も進行してきている。このため、従来のように、パターンを形成した層の上にそのまま次の層のパターンを形成した場合、前の層の凹凸により次の層では良好なパターンを形成することが難しくなり、欠陥等が生じ易かった。
【０００３】
そこで、パターンを形成した層の表面を平坦化し、その後で次の層のパターンを形成する平坦化プロセスが実施されている。この平坦化プロセスにおいてＣＭＰが多用されている。ＣＭＰによるウェハの研磨は、研磨ヘッドによってウェハを保持し、研磨剤と化学薬品との混合物であるスラリーを供給しながら該ウェハを研磨パッドに圧接させ、この状態でウェハ及び／又は研磨パッドを回転させることにより行われる。
【０００４】
このＣＭＰによる研磨において、Ｃｕ等の配線層となる金属膜をもつウェハにおける前記Ｃｕに対するＣＭＰでは、研磨・洗浄工程におけるＣｕ表面の酸化が問題になる。Ｃｕ表面が酸化してしまうと、後に多層配線構造等とする際にＣｕ上に着ける配線との間で電気伝導度が極端に低下するという不具合が生じる。この電気伝導度の低下は、その後の電気特性などでエレクトロマイグレーションを引き起こし易く、デバイス性能を大きく劣化させたり素子の歩留りを悪化させる原因になる。
【０００５】
上記Ｃｕ表面の酸化は、各処理工程中に待機状態にあるウェハについても起こる。例えば、研磨工程後の洗浄工程済みのウェハを一つのカセット（例えば、直径８インチのウェハでは２５枚）に全て格納してから、次の工程等に移す場合において、研磨工程を終了した１枚目のウェハがカセットの元の位置に戻されてから、２５枚目のウェハの研磨工程が終了してカセットの元の位置に戻されるまでの間に、最初の１枚目のウェハにおけるＣｕ表面の酸化はかなり進行する。
【０００６】
このため、待機中や研磨・洗浄工程後のウェハにおけるＣｕ表面に酸化防止液を塗布することが行われている。この酸化防止液として、ＢＴＡ（Ｂｅｎｚｏｔｒｉａｚｏｌｅ：ベンゾトリアゾール）等が存在する。これらの酸化防止液は、Ｃｕ表面にだけ選択的に付着し、錯体を形成することでＣｕ表面を保護することが知られている。
【０００７】
このようにＢＴＡ等は、ウェハ表面（特にＣｕ表面）を保護することで、酸化防止液として非常に有用である一方、有機系の溶剤であることから環境への影響が懸念される。
【０００８】
ここで、ベンゾトリアゾール関連試薬は、環境に悪影響であることを報告した資料が既にある。特に、2-(2H-1,2,3,-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4,6-ジ-tert-ブチルフェノール(官報公示整理番号：5-3580,5-3604、Cas No.3846-71-7)については、「化学物質の審査及び製造等の規則に関する法律（以下「化審法」という）」に基づき、既に自然的作用による化学的変化を生じにくいもの（難分解性）であり且つ、生物の体内に蓄積されやす
いもの（高蓄積性）であることが判明しており、平成１６年９月２２日に第一種監視化学物質に指定されている。平成１７年１１月１８日に開催された平成１７年度第７回薬事・食品衛生審議会薬事分科会化学物質安全対策部会化学物質調査会、化学物質審議会第４９回審査部会及び第５０回中央環境審議会環境保健部会化学物質審査小委員会合同会合（以下「三省合同審議会」という）において、当該物質に関し、「継続的に摂取される場合には、人の健康を損なうおそれ（長期毒性）がある」可能性が示された（引用先：厚生労働省医薬食品局審査管理課化学物質安全対策室、経済産業省製造産業局化学物質管理課化学物質安全室、環境省総合環境政策局環境保健部企画課化学物質審査室、2-(2H-1,2,3,-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4,6-ジ-tert-ブチルフェノールの製造等の実態調査について、平成１７年１１月２１日付け資料参照）。
【０００９】
特に、近年では環境に対する配慮からＢＴＡ以外の他のＣｕに対する酸化防止剤が利用されている一面もある。しかし、現時点ではＣｕ表面の酸化防止液としてはＢＴＡが最も汎用的で扱いやすい。このようなことから、Ｃｕ表面の酸化防止液としてＢＴＡ等が必要である一方、環境に対する配慮の点からはできるだけ使用を制限するといった背景がある。
【００１０】
以上の背景において、従来技術として例えば次のような基板処理方法が知られている。この従来技術は、Ｃｕの埋込み配線が形成されたウェハを水平方向に回転させながら該ウェハ表面のほぼ中央部にＢＴＡ等の非酸化性流体（酸化防止液）を供給して塗布し、ウェハの周辺部及び裏面の少なくとも一部には洗浄液を供給している（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−１７４９６１号公報（第５頁、図２）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献１に記載の従来技術においては、基本的にウェハ中央部に供給された非酸化性流体（ＢＴＡ）をウェハの回転により押し広げてウェハ表面の全面を塗布している。このことから大半の非酸化性流体はウェハ外へ振り切られてウェハ表面には極一部の非酸化性流体しか残らず、これがウェハ表面の全面に塗布されているということになる。
【００１２】
実際に、ウェハ表面に塗布されるＢＴＡの厚みは１μｍも必要なく、ｎｍ程度といわれている。この厚みで３００ｍｍウェハ全面に塗布したとしても、全量でせいぜいｍｌ程度しか使用されないことになる。
【００１３】
しかしながら、上記従来技術による塗布方法では、９９％以上の非酸化性流体は振り切られてウェハ上には残らず、そのまま廃液として捨てられることになる。これは原理上非常に無駄が多く、環境に対する悪影響が懸念される他、非酸化性流体も非常に大量に使用される結果になるため、非常に効率の悪い塗布方法であるということになる。
【００１４】
そこで、一般に有機系の液体が適用されて環境への影響が懸念される酸化防止液を、廃液量を極力少なく抑えた上でウェハ表面の全面に均一に塗り、各処理工程中に待機状態にあるウェハの表面酸化を抑制し、さらには処理後の製品ウェハを、表面を保護した状態で格納するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、ウェハに、該ウェハの表面酸化を抑制して表面劣化を防止する酸化防止液を塗るように
した表面劣化を防止する塗布装置において、酸化防止液供給部材を前記ウェハに近接又は接触させて相対的に移動させるとともに該酸化防止液供給部材の上部に供給された前記酸化防止液を、当該酸化防止液供給部材に沿って前記ウェハに塗る酸化防止液供給手段を有する表面劣化を防止する塗布装置を提供する。
【００１６】
この塗布装置の構成によれば、ウェハに酸化防止液を「塗る」とは、毛細管現象もしくは界面張力を利用して固体（酸化防止液供給部材）表面・界面に沿わせた該酸化防止液をウェハ表面へ移送する行為を指しており、また、酸化防止液供給部材をウェハに「近接」させるとは、表面張力により酸化防止液に液滴ができない程度に酸化防止液供給部材の先端をウェハ表面に近付ける行為を指している。そして酸化防止液供給部材の先端がウェハに近接又は接触するように配置され、該ウェハ表面への酸化防止液の供給が、該酸化防止液を酸化防止液供給部材に沿って移送させることにより行われる。移送により酸化防止液がウェハに接触すると、ウェハ（固体）と酸化防止液の界面張力、ウェハと気体の界面張力及び酸化防止液自身の表面張力が作用する。これら三力の作用の釣り合いでウェハ表面と酸化防止液の液面との接触角が決まり、酸化防止液の表面を大きくすることができる。この結果、酸化防止液は少量であってもウェハ表面に広がる。そして酸化防止液供給部材とウェハの相対的移動により、該ウェハ表面の全面に酸化防止液が均一に塗られる。このようにして、一般に有機系の液体が適用されて環境への影響が懸念される酸化防止液が、廃液量が極力少なく抑えられた上で、ウェハ表面へ塗られる。
【００１７】
請求項２記載の発明は、ウェハに、該ウェハの表面酸化を抑制して表面劣化を防止する酸化防止液を塗るようにした表面劣化を防止する塗布装置において、ウェハ上の位置に、酸化防止液供給管に供給された酸化防止液を該酸化防止液供給管から引き上げる引き上げ機構と、引き上げられた前記酸化防止液を酸化防止液供給部材に沿って流下させる機構と、該酸化防止液供給部材を前記ウェハに近接又は接触させて相対的に移動させる機構とを備え、前記ウェハに前記酸化防止液を塗る酸化防止液供給手段を有する表面劣化を防止する塗布装置を提供する。
【００１８】
この塗布装置の構成によれば、酸化防止液供給管に供給された酸化防止液が毛細管現象もしくは界面張力を利用して引き上げ機構により引き上げられる。引き上げられた該酸化防止液は前記と同様に毛細管現象もしくは界面張力により酸化防止液供給部材を伝って流下し、ウェハ表面に供給される。ウェハ表面に供給された酸化防止液には、ウェハと該酸化防止液の界面張力、ウェハと気体の界面張力及び酸化防止液自身の表面張力が作用し、酸化防止液が少量であってもウェハ表面に広がる。そして酸化防止液供給部材とウェハの相対的移動により、該ウェハ表面の全面に酸化防止液が均一に塗られる。
【００１９】
請求項３記載の発明は、ウェハに、該ウェハの表面酸化を抑制して表面劣化を防止する酸化防止液を塗るようにした表面劣化を防止する塗布装置において、酸化防止液を含ませることが可能な酸化防止液供給部材と、酸化防止液供給口から出た酸化防止液を前記酸化防止液供給部材の上部に含ませ該酸化防止液を流下させながら前記酸化防止液供給部材の全体に広げる酸化防止液の含浸手段と、前記酸化防止液供給部材を前記ウェハに近接又は接触させて相対的に移動させる機構とを備え、前記ウェハに前記酸化防止液を塗る酸化防止液供給手段を有する表面劣化を防止する塗布装置を提供する。
【００２０】
この塗布装置の構成によれば、酸化防止液を含ませることが可能な酸化防止液供給部材が使用され、該酸化防止液供給部材の上部に含ませられた酸化防止液が毛細管現象もしくは界面張力により酸化防止液供給部材を伝って流下し該酸化防止液供給部材の全体に広がる。この酸化防止液供給部材をウェハに近接又は接触させると毛細管現象もしくは界面張力により酸化防止液は酸化防止液供給部材からウェハ表面に供給される。ウェハ表
面に供給された酸化防止液には、ウェハと該酸化防止液の界面張力、ウェハと気体の界面張力及び酸化防止液自身の表面張力が作用し、酸化防止液が少量であってもウェハ表面に広がる。そして酸化防止液供給部材とウェハの相対的移動により、該ウェハ表面の全面に酸化防止液が均一に塗られる。
【００２１】
請求項４記載の発明は、ウェハに、該ウェハの表面酸化を抑制して表面劣化を防止する酸化防止液を塗るようにした表面劣化を防止する塗布装置において、酸化防止液を含ませることが可能な酸化防止液供給部材と、酸化防止液を該酸化防止液供給部材に含ませる酸化防止液の含浸手段と、前記酸化防止液供給部材を酸化防止液の含浸場所からウェハ上まで移動できる搬送手段とを備え、前記ウェハに前記酸化防止液を塗る酸化防止液供給手段を有する表面劣化を防止する塗布装置を提供する。
【００２２】
この塗布装置の構成によれば、濃度が濃く粘性の高い酸化防止液を使用する場合等では、該酸化防止液を含ませることが可能な酸化防止液供給部材が使用され、該酸化防止液供給部材が酸化防止液を溜めた酸化防止液供給槽等に浸される。その結果、毛細管現象もしくは界面張力により一定量の酸化防止液が酸化防止液供給部材に含浸される。この酸化防止液が含浸された酸化防止液供給部材を搬送手段でウェハ上に移動させて降下させると、毛細管現象もしくは界面張力により酸化防止液は酸化防止液供給部材からウェハ表面に供給される。ウェハ表面に供給された酸化防止液には、ウェハと該酸化防止液の界面張力、ウェハと気体の界面張力及び酸化防止液自身の表面張力が作用し、酸化防止液は少量であってもウェハ表面に広がってウェハ表面に均一に塗られる。
【００２３】
請求項５記載の発明は、ウェハに、該ウェハの表面酸化を抑制して表面劣化を防止する酸化防止液を塗るようにした表面劣化を防止する塗布装置において、酸化防止液を含ませることが可能な酸化防止液供給部材と、酸化防止液を酸化防止液供給部材に含ませる酸化防止液の含浸手段と、前記酸化防止液供給部材を酸化防止液の含浸場所からウェハ上まで移動できる搬送手段と、前記酸化防止液の含浸場所からウェハ上までの移動において酸化膜防止液の垂れを防ぐために前記酸化防止液供給部材の下に前記酸化防止液の受け部材とを備え、前記ウェハに前記酸化膜防止液を塗る酸化防止液供給手段を有する表面劣化を防止する塗布装置を提供する。
【００２４】
この塗布装置の構成によれば、濃度が濃く粘性の高い酸化防止液を使用する場合でも、該酸化防止液が含浸された酸化防止液供給部材を移動させる際には、酸化防止液がウェハ以外の場所等に垂れるおそれがある。そこで、酸化防止液供給部材の下に受け部材を備えさせることで、ウェハ以外の場所等への酸化防止液の垂れが防止される。
【００２５】
請求項６記載の発明は、上記酸化防止液供給手段には、上記ウェハを水平保持して回転させるウェハ保持機構が備えられ、上記酸化防止液供給部材は回転する前記ウェハ上を該ウェハの中央部から外周部まで移動するように構成されている表面劣化を防止する塗布装置を提供する。
【００２６】
この塗布装置の構成によれば、酸化防止液供給部材を、ウェハ表面の全面に広く近接又は接触させることが可能となる。これにより、酸化防止液がウェハ表面の全面に均一に塗られる。
【００２７】
請求項７記載の発明は、上記酸化防止液供給手段には、上記ウェハを水平保持して回転させるウェハ保持機構が備えられ、上記酸化防止液供給部材はアームに取り付けられ、該アームが前記ウェハの中央部から外周部まで旋回することで、回転する前記ウェハ上を前記酸化防止液供給部材が移動するように構成されている表面劣化を防止する塗布装置を提供する。
【００２８】
この塗布装置の構成によれば、回転するウェハ上で、アームに取り付けた酸化防止液供給部材をウェハの中央部から外周部まで旋回させることで、該酸化防止液供給部材をウェハ表面の全面に広く近接又は接触させることが可能となる。これにより、酸化防止液がウェハ表面の全面に均一に塗られる。
【００２９】
請求項８記載の発明は、上記酸化防止液供給手段には、上記ウェハを水平保持して回転させるウェハ保持機構が備えられ、上記酸化防止液供給部材はウェハ半径方向に一列に配置され、前記ウェハが回転すると、一列に配置された前記酸化防止液供給部材が降下して上記酸化防止液をウェハ全面に塗るように構成されている表面劣化を防止する塗布装置を提供する。
【００３０】
この塗布装置の構成によれば、ウェハ半径方向に一列に配置された酸化防止液供給部材を、回転するウェハに近接又は接触する位置まで降下させることで、酸化防止液をウェハ表面の全面に均一に塗ることが可能となる。
【００３１】
請求項９記載の発明は、上記酸化防止液供給部材は、糸状部材を束ねたブラシ状部材もしくは線状部材、網状部材、又は発泡部材のいずれかで形成されている表面劣化を防止する塗布装置を提供する。
【００３２】
この塗布装置の構成によれば、酸化防止液供給部材としてブラシ状部材もしくは線状部材、網状部材、又は発泡部材のいずれかを用いることで、該酸化防止液供給部材の表面積が増加し、該酸化防止液供給部材と酸化防止液の間に働く界面張力が増大するとともに毛細管現象が効果的に生じて該酸化防止液が前記酸化防止液供給部材に沿って移送され、ウェハ表面に供給される。
【００３３】
請求項１０記載の発明は、ウェハに、該ウェハの表面酸化を抑制して表面劣化を防止する酸化防止液を塗るようにした表面劣化を防止する塗布方法において、酸化防止液供給部材を前記ウェハに近接又は接触させて相対的に移動させるとともに該酸化防止液供給部材の上部に供給された前記酸化防止液を、該酸化防止液供給部材に沿って前記ウェハに塗る酸化防止液供給手段を有し、前記酸化防止液供給部材と前記酸化防止液との界面張力又は毛細管現象を利用することにより前記ウェハに前記酸化防止液を塗る表面劣化を防止する塗布方法を提供する。
【００３４】
この塗布方法の構成によれば、酸化防止液供給部材の先端が、表面張力により酸化防止液に液滴ができない程度にウェハ表面に近接もしくは接触するように配置され、該ウェハ表面への酸化防止液の供給が、酸化防止液供給部材と該酸化防止液との界面張力又は毛細管現象を利用して、該酸化防止液を前記酸化防止液供給部材に沿わせて移送することにより行われる。移送により酸化防止液がウェハに接触すると、ウェハと該酸化防止液の界面張力、ウェハと気体の界面張力及び酸化防止液自身の表面張力が作用し、酸化防止液が少量であってもウェハ表面に広がる。そして酸化防止液供給部材とウェハの相対的移動により、該ウェハ表面の全面に酸化防止液が均一に塗られる。
【００３５】
請求項１１記載の発明は、ウェハに、該ウェハの表面酸化を抑制して表面劣化を防止する酸化防止液を塗るようにした表面劣化を防止する塗布方法において、前記ウェハの上方で、酸化防止液供給管に供給された酸化防止液を酸化防止液供給管から引き上げる工程と、引き上げられた前記酸化防止液を酸化防止液供給部材に沿って流下させる工程と、該酸化防止液供給部材を前記ウェハに近接又は接触させて相対的に移動させる工程とを有し、前記ウェハに前記酸化防止液を塗る表面劣化を防止する塗布方法を提供する。
【００３６】
この塗布方法の構成によれば、酸化防止液供給管に供給された酸化防止液が毛細管現象もしくは界面張力により引き上げられる。引き上げられた該酸化防止液は毛細管現象もしくは界面張力により酸化防止液供給部材を伝って流下し、ウェハ表面に供給される。ウェハ表面に供給された酸化防止液には、ウェハと該酸化防止液の界面張力、ウェハと気体の界面張力及び酸化防止液自身の表面張力が作用し、酸化防止液が少量であってもウェハ表面に広がる。そして酸化防止液供給部材とウェハの相対的移動により、該ウェハ表面の全面に酸化防止液が均一に塗られる。
【００３７】
請求項１２記載の発明は、ウェハに、該ウェハの表面酸化を抑制して表面劣化を防止する酸化防止液を塗るようにした表面劣化を防止する塗布方法において、酸化防止液を含ませることが可能な酸化防止液供給部材を使用し、前記酸化防止液を酸化防止液供給部材に含ませる酸化防止液の含浸工程と、前記酸化防止液を含んだ酸化防止液供給部材をウェハ上まで移動する搬送工程と、前記ウェハに前記酸化防止液を塗る工程とを有する表面劣化を防止する塗布方法を提供する。
【００３８】
この塗布方法の構成によれば、濃度が濃く粘性の高い酸化防止液を使用する場合等では、該酸化防止液を含ませることが可能な酸化防止液供給部材が使用され、該酸化防止液供給部材が酸化防止液を溜めた酸化防止液供給槽等に浸される。その結果、毛細管現象もしくは界面張力により一定量の酸化防止液が酸化防止液供給部材に含浸される。この酸化防止液が含浸された酸化防止液供給部材をウェハ上に移動させて降下させると、毛細管現象もしくは界面張力により酸化防止液は酸化防止液供給部材からウェハ表面に供給される。ウェハ表面に供給された酸化防止液には、ウェハと該酸化防止液の界面張力、ウェハと気体の界面張力及び酸化防止液自身の表面張力が作用し、酸化防止液は少量であってもウェハ表面に広がってウェハ表面に均一に塗られる。
【００３９】
請求項１３記載の発明は、ウェハに、該ウェハの表面酸化を抑制して表面劣化を防止する酸化防止液を塗るようにした表面劣化を防止する塗布方法において、酸化防止液を含ませることが可能な酸化防止液供給部材を使用し、その酸化防止液が下に垂れないように酸化防止液を受ける受け部材を使用し、前記酸化防止液を酸化防止液供給部材に含ませる酸化防止液の含浸工程と、その含浸工程では前記受け部材は横に避けており、前記酸化防止液を含んだ酸化防止液供給部材をウェハ上まで移動する搬送工程と、その搬送工程では前記受け部材が酸化防止液供給部材の下に配置され、ウェハに前記酸化防止液を塗る工程と、その塗る工程では前記受け部材は横に避けている表面劣化を防止する塗布方法を提供する。
【００４０】
この塗布方法の構成によれば、濃度が濃く粘性の高い酸化防止液を使用する場合等では、該酸化防止液を含ませることが可能な酸化防止液供給部材が使用され、該酸化防止液供給部材が酸化防止液を溜めた酸化防止液供給槽等に浸される。その結果、一定量の酸化防止液が酸化防止液供給部材に含浸される。この含浸工程では、該工程に支障が生じないように酸化防止液の垂れを防止する受け部材は酸化防止液供給部材の下方から横に退避した位置にある。そして、酸化防止液が含浸された酸化防止液供給部材の移動の際には、受け部材が酸化防止液供給部材の下に位置することで、ウェハ以外の場所等への酸化防止液の垂れが防止される。また、酸化防止液を酸化防止液供給部材からウェハ表面に供給する工程時には、受け部材は酸化防止液供給部材の下方から横に避けていることで、酸化防止液はウェハ表面に広く塗られる。
【００４１】
請求項１４記載の発明は、上記酸化防止液供給手段には、上記ウェハを水平保持して回転させるウェハ保持機構が備えられ、上記酸化防止液供給部材はアームに取り付けられ、該アームが前記ウェハの中央部から外周部まで旋回することで、回転する前記ウェハ上を前記酸化防止液供給部材が移動する表面劣化を防止する塗布方法を提供する。
【００４２】
この塗布方法の構成によれば、回転するウェハ上で、アームに取り付けた酸化防止液供給部材をウェハの中央部から外周部まで旋回させることで、該酸化防止液供給部材がウェハ表面の全面に広く近接又は接触する。これにより、酸化防止液がウェハ表面の全面に均一に塗られる。
【００４３】
請求項１５記載の発明は、上記酸化防止液供給手段には、上記ウェハを水平保持して回転させるウェハ保持機構が備えられ、上記酸化防止液供給部材はウェハ半径方向に一列に配置され、前記ウェハが回転すると、一列に配置された酸化防止液供給部材が降下して前記酸化防止液をウェハ全面に塗る表面劣化を防止する塗布方法を提供する。
【００４４】
この塗布方法の構成によれば、ウェハ半径方向に一列に配置された酸化防止液供給部材を、回転するウェハに近接又は接触する位置まで降下させることで、酸化防止液が少量であってもウェハ表面に広がって該酸化防止液がウェハ表面の全面に均一に塗られる。
【００４５】
請求項１６記載の発明は、上記酸化防止液供給部材は、糸状部材を束ねたブラシ状部材もしくは線状部材、網状部材、又は発泡部材のいずれかで形成されている表面劣化を防止する塗布方法を提供する。
【００４６】
この塗布方法の構成によれば、酸化防止液供給部材としてブラシ状部材もしくは線状部材、網状部材、又は発泡部材のいずれかを用いることで、該酸化防止液供給部材の表面積が増加し、該酸化防止液供給部材と酸化防止液の間に働く界面張力が増大するとともに毛細管現象が効果的に生じて該酸化防止液が前記酸化防止液供給部材に沿って移送され、ウェハ表面に供給される。
【００４７】
請求項１７記載の発明は、研磨前のウェハを収納する収納部、ウェハを搬送する搬送工程、ウェハを化学機械的に研磨する研磨工程、研磨後のウェハを洗浄・乾燥する洗浄工程、該洗浄工程を経たウェハを収納する収納部、及びウェハに酸化防止液を塗る酸化防止液塗布工程を備え、前記研磨前のウェハを収納する収納部と該収納部から取り出したウェハを前記研磨工程へ搬送する前記搬送工程との間、前記研磨工程と該研磨工程で研磨されたウェハを前記洗浄工程へ搬送する前記搬送工程との間、又は前記洗浄工程で洗浄・乾燥されたウェハを搬送する前記搬送工程と前記洗浄工程を経たウェハを収納する収納部との間の少なくともいずれかの間に、前記酸化防止液塗布工程を実行する酸化防止液塗布装置を有する表面劣化を防止する研磨洗浄装置を提供する。
【００４８】
この構成によれば、研磨洗浄装置の稼働時において、研磨工程の前に酸化防止液塗布工程が実行されたときは、該研磨工程中に待機状態にあるウェハの表面酸化が抑制される。また、研磨工程の前にウェハ表面に酸化防止液が塗られていると、該酸化防止液が研磨工程中に研磨液に溶け込んで研磨されたウェハの表面に機能し、ウェハ表面の酸化抑制作用が得られる。
【００４９】
研磨工程後で洗浄工程の前に酸化防止液塗布工程が実行されたときは、該洗浄工程中に待機状態にあるウェハの表面酸化が抑制される。
【００５０】
また、洗浄工程で洗浄・乾燥された後で洗浄工程を経たウェハを収納する収納部に収納される前に酸化防止液塗布工程が実行されたときは、表面が保護された状態で製品ウェハが格納される。
【００５１】
請求項１８記載の発明は、上記研磨工程及び上記洗浄工程を含む処理工程にトラブルが
生じた際は、上記酸化防止液塗布装置によりウェハに酸化防止液を塗った後に、該ウェハをウェハ格納部に一時的に格納する表面劣化を防止する研磨洗浄装置を提供する。
【００５２】
この構成によれば、研磨洗浄装置の稼働時において、いずれかの処理工程にトラブルが生じた場合であっても、ウェハ表面を酸化させることなく、ウェハは表面が保護された状態で待機状態とされる。
【００５３】
請求項１９記載の発明は、研磨前のウェハを収納する収納部、ウェハを搬送する搬送工程、ウェハを化学機械的に研磨する研磨工程、研磨後のウェハを洗浄・乾燥する洗浄工程、該洗浄工程を経たウェハを収納する収納部、及びウェハに酸化防止液を塗る酸化防止液塗布工程を備え、前記研磨前のウェハを収納する収納部と該収納部から取り出したウェハを前記研磨工程へ搬送する前記搬送工程との間、前記研磨工程と該研磨工程で研磨されたウェハを前記洗浄工程へ搬送する前記搬送工程との間、又は前記洗浄工程で洗浄・乾燥されたウェハを搬送する前記搬送工程と前記洗浄工程を経たウェハを収納する収納部との間の少なくともいずれかの間に、前記酸化防止液塗布工程を実行する表面劣化を防止する研磨洗浄方法を提供する。
【００５４】
この構成によれば、研磨洗浄方法において、研磨工程の前に酸化防止液塗布工程が実行されたときは、該研磨工程中に待機状態にあるウェハの表面酸化が抑制される。また、研磨工程の前にウェハ表面に酸化防止液が塗られていると、該酸化防止液が研磨工程中に研磨液に溶け込んで研磨されたウェハの表面に機能し、ウェハ表面の酸化抑制作用が得られる。
【００５５】
研磨工程後で洗浄工程の前に酸化防止液塗布工程が実行されたときは、該洗浄工程中に待機状態にあるウェハの表面酸化が抑制される。
【００５６】
また、洗浄工程で洗浄・乾燥された後で洗浄工程を経たウェハを収納する収納部に収納される前に酸化防止液塗布工程が実行されたときは、表面が保護された状態で製品ウェハが格納される。
【００５７】
請求項２０記載の発明は、上記研磨工程及び上記洗浄工程を含む処理工程にトラブルが生じた際は、上記酸化防止液塗布工程によりウェハに酸化防止液を塗った後に、該ウェハをウェハ格納部に一時的に格納する表面劣化を防止する研磨洗浄方法を提供する。
【００５８】
この構成によれば、研磨洗浄方法において、いずれかの処理工程にトラブルが生じた場合であっても、ウェハ表面を酸化させることなく、ウェハは表面が保護された状態で待機状態とされる。
【発明の効果】
【００５９】
請求項１記載の発明は、塗布装置において、酸化防止液供給部材を前記ウェハに近接又は接触させて相対的に移動させるとともに該酸化防止液供給部材の上部に供給された前記酸化防止液を、当該酸化防止液供給部材に沿って前記ウェハに塗る酸化防止液供給手段を有するようにしたので、酸化防止液を酸化防止液供給部材に沿ってウェハ表面に移送すると、ウェハと酸化防止液の界面張力、ウェハと気体の界面張力及び酸化防止液自身の表面張力が作用して、該酸化防止液が少量であってもウェハ表面に広がり、さらに酸化防止液供給部材とウェハの相対的移動により、該酸化防止液をウェハ表面の全面に均一に塗ることができる。したがって、一般に有機系の液体が適用されて環境への影響が懸念される酸化防止液を、廃液量を極力少なく抑えた上で、ウェハ表面の全面に均一に塗ることができるという利点がある。
【００６０】
請求項２記載の発明は、塗布装置において、ウェハ上の位置に、酸化防止液供給管に供給された酸化防止液を該酸化防止液供給管から引き上げる引き上げ機構と、引き上げられた前記酸化防止液を酸化防止液供給部材に沿って流下させる機構と、該酸化防止液供給部材を前記ウェハに近接又は接触させて相対的に移動させる機構とを備え、前記ウェハに前記酸化防止液を塗る酸化防止液供給手段を有するようにしたので、ウェハ表面への酸化防止液の供給を、酸化防止液供給管に供給された酸化防止液を毛細管現象もしくは界面張力を利用して引き上げ、引き上げられた該酸化防止液を前記と同様に毛細管現象もしくは界面張力により酸化防止液供給部材に沿って流下させることにより行うことで、少量の酸化防止液をウェハ表面に均一に移送して該ウェハ表面の全面に塗ることができるという利点がある。
【００６１】
請求項３記載の発明は、塗布装置において、酸化防止液を含ませることが可能な酸化防止液供給部材と、酸化防止液供給口から出た酸化防止液を前記酸化防止液供給部材の上部に含ませ該酸化防止液を流下させながら前記酸化防止液供給部材の全体に広げる酸化防止液の含浸手段と、前記酸化防止液供給部材を前記ウェハに近接又は接触させて相対的に移動させる機構とを備え、前記ウェハに前記酸化防止液を塗る酸化防止液供給手段を有するようにしたので、酸化防止液を含ませることが可能な酸化防止液供給部材を使用し、該酸化防止液供給部材の上部に含ませた酸化防止液を毛細管現象もしくは界面張力により流下させてウェハ表面に供給することで、少量の酸化防止液をウェハ表面に均一に移送して該ウェハ表面の全面に塗ることができるという利点がある。
【００６２】
請求項４記載の発明は、塗布装置において、酸化防止液を含ませることが可能な酸化防止液供給部材と、酸化防止液を該酸化防止液供給部材に含ませる酸化防止液の含浸手段と、前記酸化防止液供給部材を酸化防止液の含浸場所からウェハ上まで移動できる搬送手段とを備え、前記ウェハに前記酸化防止液を塗る酸化防止液供給手段を有するようにしたので、濃度が濃く粘性の高い酸化防止液を使用する場合等において、該酸化防止液を含ませることが可能な酸化防止液供給部材を使用し、酸化防止液を含浸させた該酸化防止液供給部材をウェハ上に移動させて降下し、該酸化防止液を毛細管現象もしくは界面張力によりウェハ表面に供給することで、少量の酸化防止液をウェハ表面に均一に移送して該ウェハ表面の全面に塗ることができるという利点がある。
【００６３】
請求項５記載の発明は、塗布装置において、酸化防止液を含ませることが可能な酸化防止液供給部材と、酸化防止液を酸化防止液供給部材に含ませる酸化防止液の含浸手段と、前記酸化防止液供給部材を酸化防止液の含浸場所からウェハ上まで移動できる搬送手段と、前記酸化防止液の含浸場所からウェハ上までの移動において酸化膜防止液の垂れを防ぐために前記酸化防止液供給部材の下に前記酸化防止液の受け部材とを備え、前記ウェハに前記酸化膜防止液を塗る酸化防止液供給手段を有するようにしたので、酸化防止液供給部材の下に受け部材を備えさせたことで、濃度が濃く粘性の高い酸化防止液を使用した場合等において該酸化防止液を含浸した酸化防止液供給部材を移動させる際に、ウェハ以外の場所等への該酸化防止液の垂れを防止することができるという利点がある。
【００６４】
請求項６記載の発明は、塗布装置において、上記酸化防止液供給手段には、上記ウェハを水平保持して回転させるウェハ保持機構が備えられ、上記酸化防止液供給部材は回転する前記ウェハ上を該ウェハの中央部から外周部まで移動するように構成されているので、酸化防止液供給部材を、ウェハ表面の全面に広く近接又は接触させることができて、酸化防止液が少量であってもウェハ表面の全面に広げて均一に塗ることができるという利点がある。
【００６５】
請求項７記載の発明は、塗布装置において、上記酸化防止液供給手段には、上記ウェハを水平保持して回転させるウェハ保持機構が備えられ、上記酸化防止液供給部材はア
ームに取り付けられ、該アームが前記ウェハの中央部から外周部まで旋回することで、回転する前記ウェハ上を前記酸化防止液供給部材が移動するように構成されているので、酸化防止液供給部材をウェハ表面の全面に広く近接又は接触させることができて、酸化防止液をウェハ表面の全面に均一に塗ることができるという利点がある。
【００６６】
請求項８記載の発明は、塗布装置において、上記酸化防止液供給手段には、上記ウェハを水平保持して回転させるウェハ保持機構が備えられ、上記酸化防止液供給部材はウェハ半径方向に一列に配置され、前記ウェハが回転すると、一列に配置された前記酸化防止液供給部材が降下して上記酸化防止液をウェハ全面に塗るように構成されているので、ウェハ半径方向に一列に配置された酸化防止液供給部材を、回転するウェハに近接又は接触する位置まで降下させることで、酸化防止液をウェハ表面の全面に均一に塗ることができるという利点がある。
【００６７】
請求項９記載の発明は、塗布装置において、上記酸化防止液供給部材は、糸状部材を束ねたブラシ状部材もしくは線状部材、網状部材、又は発泡部材のいずれかで形成されているので、酸化防止液供給部材の表面積が増加し、該酸化防止液供給部材と酸化防止液の間に働く界面張力が増大するとともに毛細管現象が効果的に生じて該酸化防止液をウェハ表面に均一に移送することができるという利点がある。
【００６８】
請求項１０記載の発明は、塗布方法において、酸化防止液供給部材を前記ウェハに近接又は接触させて相対的に移動させるとともに該酸化防止液供給部材の上部に供給された前記酸化防止液を、該酸化防止液供給部材に沿って前記ウェハに塗る酸化防止液供給手段を有し、前記酸化防止液供給部材と前記酸化防止液との界面張力又は毛細管現象を利用することにより前記ウェハに前記酸化防止液を塗るようにしたので、ウェハ表面への酸化防止液の供給を、酸化防止液供給部材と該酸化防止液との界面張力又は毛細管現象を利用して行うことで、少量の酸化防止液をウェハ表面に均一に移送して該ウェハに塗ることができるという利点がある。
【００６９】
請求項１１記載の発明は、塗布方法において、前記ウェハの上方で、酸化防止液供給管に供給された酸化防止液を酸化防止液供給管から引き上げる工程と、引き上げられた前記酸化防止液を酸化防止液供給部材に沿って流下させる工程と、該酸化防止液供給部材を前記ウェハに近接又は接触させて相対的に移動させる工程とを有し、前記ウェハに前記酸化防止液を塗るようにしたので、ウェハ表面への酸化防止液の供給を、酸化防止液供給管に供給された酸化防止液を毛細管現象もしくは界面張力を利用して引き上げ、引き上げられた該酸化防止液を前記と同様に毛細管現象もしくは界面張力により酸化防止液供給部材に沿って流下させることにより行うことで、少量の酸化防止液をウェハ表面に均一に移送して該ウェハ表面の全面に塗ることができるという利点がある。
【００７０】
請求項１２記載の発明は、塗布方法において、酸化防止液を含ませることが可能な酸化防止液供給部材を使用し、前記酸化防止液を酸化防止液供給部材に含ませる酸化防止液の含浸工程と、前記酸化防止液を含んだ酸化防止液供給部材をウェハ上まで移動する搬送工程と、前記ウェハに前記酸化防止液を塗る工程とを有するようにしたので、濃度が濃く粘性の高い酸化防止液を使用する場合等において、該酸化防止液を含ませることが可能な酸化防止液供給部材を使用し、酸化防止液を含浸させた該酸化防止液供給部材をウェハ上に移動させて降下し、該酸化防止液を毛細管現象もしくは界面張力によりウェハ表面に供給することで、少量の酸化防止液をウェハ表面に均一に移送して該ウェハ表面の全面に塗ることができるという利点がある。
【００７１】
請求項１３記載の発明は、塗布方法において、酸化防止液を含ませることが可能な酸化防止液供給部材を使用し、その酸化防止液が下に垂れないように酸化防止液を受ける受け
部材を使用し、前記酸化防止液を酸化防止液供給部材に含ませる酸化防止液の含浸工程と、その含浸工程では前記受け部材は横に避けており、前記酸化防止液を含んだ酸化防止液供給部材をウェハ上まで移動する搬送工程と、その搬送工程では前記受け部材が酸化防止液供給部材の下に配置され、ウェハに前記酸化防止液を塗る工程と、その塗る工程では前記受け部材は横に避けているようにしたので、濃度が濃く粘性の高い酸化防止液を使用した場合等において、酸化防止液供給部材からの酸化防止液の垂れを受ける受け部材を使用し、酸化防止液供給部材に酸化防止液を含浸する含浸工程の際、及び酸化防止液を酸化防止液供給部材によりウェハ表面に塗る工程の際は、前記受け部材を酸化防止液供給部材の下方から横に退避させ、酸化防止液を含浸した酸化防止液供給部材の移動の際には、前記受け部材を酸化防止液供給部材の下に位置させることで、ウェハ以外の場所等への酸化防止液の垂れを防止することができるという利点がある。
【００７２】
請求項１４記載の発明は、塗布方法において、上記酸化防止液供給手段には、上記ウェハを水平保持して回転させるウェハ保持機構が備えられ、上記酸化防止液供給部材はアームに取り付けられ、該アームが前記ウェハの中央部から外周部まで旋回することで、回転する前記ウェハ上を前記酸化防止液供給部材が移動するようにしたので、酸化防止液供給部材をウェハ表面の全面に広く近接又は接触させることができて、酸化防止液をウェハ表面の全面に均一に塗ることができるという利点がある。
【００７３】
請求項１５記載の発明は、塗布方法において、上記酸化防止液供給手段には、上記ウェハを水平保持して回転させるウェハ保持機構が備えられ、上記酸化防止液供給部材はウェハ半径方向に一列に配置され、前記ウェハが回転すると、一列に配置された酸化防止液供給部材が降下して前記酸化防止液をウェハ全面に塗るようにしたので、ウェハ半径方向に一列に配置された酸化防止液供給部材を、回転するウェハに近接又は接触する位置まで降下させることで、酸化防止液をウェハ表面の全面に均一に塗ることができるという利点がある。
【００７４】
請求項１６記載の発明は、塗布方法において、上記酸化防止液供給部材は、糸状部材を束ねたブラシ状部材もしくは線状部材、網状部材、又は発泡部材のいずれかで形成されているので、酸化防止液供給部材の表面積が増加し、該酸化防止液供給部材と酸化防止液の間に働く界面張力が増大するとともに毛細管現象が効果的に生じて該酸化防止液をウェハ表面に均一に移送することができるという利点がある。
【００７５】
請求項１７記載の発明は、研磨洗浄装置であって、研磨前のウェハを収納する収納部、ウェハを搬送する搬送工程、ウェハを化学機械的に研磨する研磨工程、研磨後のウェハを洗浄・乾燥する洗浄工程、該洗浄工程を経たウェハを収納する収納部、及びウェハに酸化防止液を塗る酸化防止液塗布工程を備え、前記研磨前のウェハを収納する収納部と該収納部から取り出したウェハを前記研磨工程へ搬送する前記搬送工程との間、前記研磨工程と該研磨工程で研磨されたウェハを前記洗浄工程へ搬送する前記搬送工程との間、又は前記洗浄工程で洗浄・乾燥されたウェハを搬送する前記搬送工程と前記洗浄工程を経たウェハを収納する収納部との間の少なくともいずれかの間に、前記酸化防止液塗布工程を実行する酸化防止液塗布装置を有するようにしたので、研磨洗浄装置の稼働時において、研磨工程及び洗浄工程を含む各処理工程の前後でウェハに酸化防止液を塗布する酸化防止液塗布工程を実行し得るようにしたことで、前記各処理工程中に待機状態にあるウェハの表面酸化を抑制することができる。また、洗浄工程後の製品ウェハを、表面を保護した状態で格納することができるという利点がある。
【００７６】
請求項１８記載の発明は、研磨洗浄装置であって、上記研磨工程及び上記洗浄工程を含む処理工程にトラブルが生じた際は、上記酸化防止液塗布装置によりウェハに酸化防止液を塗った後に、該ウェハをウェハ格納部に一時的に格納するようにしたので、研磨
洗浄装置の稼働時において、いずれかの処理工程にトラブルが生じても、ウェハを、その表面を保護した状態で一時的に待機させることができるという利点がある。
【００７７】
請求項１９記載の発明は、研磨洗浄方法であって、研磨前のウェハを収納する収納部、ウェハを搬送する搬送工程、ウェハを化学機械的に研磨する研磨工程、研磨後のウェハを洗浄・乾燥する洗浄工程、該洗浄工程を経たウェハを収納する収納部、及びウェハに酸化防止液を塗る酸化防止液塗布工程を備え、前記研磨前のウェハを収納する収納部と該収納部から取り出したウェハを前記研磨工程へ搬送する前記搬送工程との間、前記研磨工程と該研磨工程で研磨されたウェハを前記洗浄工程へ搬送する前記搬送工程との間、又は前記洗浄工程で洗浄・乾燥されたウェハを搬送する前記搬送工程と前記洗浄工程を経たウェハを収納する収納部との間の少なくともいずれかの間に、前記酸化防止液塗布工程を実行するようにしたので、研磨洗浄方法において、研磨工程及び洗浄工程を含む各処理工程の前後でウェハに酸化防止液を塗布する酸化防止液塗布工程を実行し得るようにしたことで、前記各処理工程中に待機状態にあるウェハの表面酸化を抑制することができる。また、洗浄工程後の製品ウェハを、表面を保護した状態で格納することができるという利点がある。
【００７８】
請求項２０記載の発明は、研磨洗浄方法であって、上記研磨工程及び上記洗浄工程を含む処理工程にトラブルが生じた際は、上記酸化防止液塗布工程によりウェハに酸化防止液を塗った後に、該ウェハをウェハ格納部に一時的に格納するようにしたので、研磨洗浄方法において、いずれかの処理工程にトラブルが生じても、ウェハを、その表面を保護した状態で一時的に待機させることができるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７９】
一般に有機系の液体が適用されて環境への影響が懸念される酸化防止液を、廃液量を極力少なく抑えた上でウェハ表面の全面に均一に塗り、各処理工程中に待機状態にあるウェハの表面酸化を抑制し、さらには処理後の製品ウェハを、表面を保護した状態で格納するという目的を達成するために、ウェハに、該ウェハの表面酸化を抑制して表面劣化を防止する酸化防止液を塗るようにした表面劣化を防止する塗布方法において、酸化防止液供給部材を前記ウェハに近接又は接触させて相対的に移動させるとともに該酸化防止液供給部材の上部に供給された前記酸化防止液を、該酸化防止液供給部材に沿って前記ウェハに塗る酸化防止液供給手段を有し、前記酸化防止液供給部材と前記酸化防止液との界面張力又は毛細管現象を利用することにより前記ウェハに前記酸化防止液を塗ることにより実現した。
【実施例１】
【００８０】
以下、本発明の好適な実施例を図面に従って詳述する。図１は化学機械研磨装置（研磨洗浄装置）の外観斜視図、図２は化学機械研磨装置内の全体平面図、図３は研磨手段の斜視図である。
【００８１】
まず本実施例に係る表面劣化を防止する化学機械研磨装置（研磨洗浄装置）の構成から説明する。図１に示すように、化学機械研磨装置１の全体は、壁、窓、扉で覆われており、研磨工程、洗浄工程及び酸化防止液塗布工程等の各工程の実行時には、外界と研磨装置１の内部とが遮断された状態に保つことが可能となっている。
【００８２】
化学機械研磨装置１の格納室内部には、不活性ガスが充填されている。また、化学機械研磨装置１の側面には、不活性ガス供給手段の格納部の扉が設けられており、不活性ガスのボンベ交換時や不活性ガス供給手段のメンテナンス時には、作業者が扉を開けて作業をするように構成されている。
【００８３】
化学機械研磨装置１の各窓には、シェード、カーテン、ブラインド、シャッタ等の自動又は手動による遮光手段が設けられており、研磨工程から酸化防止液塗布工程時に存在するウェハに対して外光が当たらないように、化学機械研磨装置１外から侵入する光を遮光する構造が設けられている。
【００８４】
また、化学機械研磨装置１の内部が常に暗いと、化学機械研磨装置１のメンテナンス時やテスト運転に支障をきたすので、シェード、カーテン、ブラインド、シャッタ等の遮光手段を開けて、外光を導入することが可能となっている。この他、メンテナンス時やテスト運転時には、化学機械研磨装置１内部を照明するための照明手段を設けてもよい。
【００８５】
図２において化学機械研磨装置１には、主としてウェハ収納部２、搬送手段３、複数の研磨手段４，４，４、洗浄・乾燥手段５、酸化防止液供給手段６、及び膜厚測定手段７が設けられている。
【００８６】
前記ウェハ収納部２は、製品用ウェハ収納部２Ａ、ダミーウェハ収納部２Ｂ、第１モニタウェハ収納部２Ｃ、及び第２モニタウェハ収納部２Ｄからなり、各収納部にはカセット８に格納されたウェハＷが収納されている。製品用ウェハ収納部２Ａは２個並んで設けられている。また第１モニタウェハ収納部２Ｃはカセット８の下段が使用され、同じカセット８の上段は第２モニタウェハ収納部２Ｄになっている。
【００８７】
前記搬送手段３は、インデックス用ロボット９とトランスファーロボット１０及び搬送ユニット１１Ａ，１１Ｂとで構成されている。インデックス用ロボット９は、旋回自在且つ屈曲自在なア−ムを２本備えており、図２のＹ矢印方向に沿って移動自在に設けられている。
【００８８】
該インデックス用ロボット９は、前記各ウェハ収納部に載置されたカセット８から研磨対象のウェハＷを取り出して膜厚測定手段７及び受渡しポート１２，１３に搬送するとともに、ウェハＷを前記酸化防止液供給手段６等から受け取ってカセット８に格納する。
【００８９】
前記トランスファーロボット１０は、屈曲自在且つ旋回自在なロード用アーム１０Ａとアンロード用アーム１０Ｂとを備えており、図２のＸ矢印方向に沿って移動自在に設けられている。前記ロード用アーム１０Ａは、研磨前のウェハＷの搬送に使用され、その先端部に備えられた図示しないパッドで研磨前のウェハＷを受渡しポート１２，１３から受け取り、前記搬送ユニット１１Ａ，１１Ｂに搬送する。
【００９０】
一方、前記アンロード用アーム１０Ｂは、研磨後のウェハＷの搬送に用いられ、その先端部に備えられた図示しないパッドで研磨後のウェハＷを前記搬送ユニット１１Ａ，１１Ｂから受け取り、前記洗浄・乾燥手段５へと搬送する。
【００９１】
前記搬送ユニット１１Ａ，１１Ｂは、いずれも図２のＹ矢印方向に沿って移動自在に設けられ、それぞれ受取り位置ＳＡ，ＳＢと受渡し位置ＴＡ，ＴＢの間を移動する。受取り位置ＳＡ，ＳＢで前記トランスファーロボット１０のロード用アーム１０Ａから研磨対象のウェハＷを受け取り、受渡し位置ＴＡ、ＴＢに移動して研磨ヘッド１４Ａ，１４Ｂに受け渡す。また研磨後のウェハＷを受渡し位置ＴＡ，ＴＢで受け取り、受取り位置ＳＡ，ＳＢに移動して前記トランスファーロボット１０のアンロード用アーム１０Ｂに受け渡す。
【００９２】
該搬送ユニット１１Ａ，１１Ｂは、それぞれが別々の２個の受台を持っており、この２個の受台は研磨前のウェハＷ用と研磨後のウェハＷ用とに使い分けられる。前記洗浄
・乾燥手段５の隣にはアンロードカセット１５が設けられ、研磨後のウェハＷを一時格納する場合に使用される。例えば、前記洗浄・乾燥手段５の運転中止中に研磨後のウェハＷが前記トランスファーロボット１０に搬送されて一時格納される。
【００９３】
前記研磨手段４，４，４は、ウェハＷの研磨を行い、プラテン１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ、研磨ヘッド１４Ａ，１４Ｂ、スラリー供給ノズル１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ、及びキャリア洗浄ユニット１８Ａ，１８Ｂを備えている。該キャリア洗浄ユニット１８Ａ，１８Ｂは、それぞれ搬送ユニット１１Ａ，１１Ｂの所定の受渡し位置ＴＡ、ＴＢに配置され、研磨終了後の研磨ヘッド１４Ａ，１４Ｂにおける図示しないキャリアを洗浄する。
【００９４】
プラテン１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃは、円盤状に形成されており、３台が並列して配置されている。各プラテン１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃの上面には、後述するように、それぞれ研磨パッドが貼着されており、該研磨パッド上にスラリー供給ノズル１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃからスラリーが供給される。
【００９５】
前記３台のプラテン１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃのうち、左右のプラテン１６Ａ，１６Ｂは第１の研磨対象膜（例えばＣｕ膜）の研磨に用いられ、中央のプラテン１６Ｃは第２の研磨対象膜（例えばＴａ膜）の研磨に用いられる。両者の研磨においては、供給するスラリーの種類、研磨ヘッド１４Ａ，１４Ｂの回転数やプラテン１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃの回転数、また研磨ヘッド１４Ａ，１４Ｂの押付力や研磨パッドの材質等が変更されている。
【００９６】
該３台のプラテン１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃの近傍には、それぞれドレッシング装置１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃが設けられている。該ドレッシング装置１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃは、旋回自在なアームを備えており、このアームの先端部に設けられたドレッサによってプラテン１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ上の研磨パッドをドレッシングする。
【００９７】
前記研磨ヘッド１４Ａ，１４Ｂは、２台設置されており、それぞれ図１のＸ矢印方向に沿って移動自在に設けられている。
【００９８】
図３に示すように、研磨手段４は、プラテン１６Ａの上面に研磨パッド２０が貼着されている。プラテン１６Ａの下部には、モータＭの図示しない出力軸に回転軸２１が連結され、モータＭを駆動することにより、プラテン１６ＡはＡ矢印方向へ回転する。研磨ヘッド１４Ａの内部には、ウェハＷを吸着固定するための図示しないキャリアが設けられている。該研磨ヘッド１４Ａは、図示しない移動機構によりＢ矢印方向に移動し、吸着固定されたウェハＷを研磨パッド２０へ押圧する。
【００９９】
研磨手段４は、研磨ヘッド１４Ａで保持したウェハＷをプラテン１６Ａ上の研磨パッド２０に押し付けて、プラテン１６Ａと研磨ヘッド１４Ａとをそれぞれ回転させながら、研磨パッド２０上にスラリー供給ノズル１７Ａによってスラリーを供給することにより、ウェハＷが化学機械的に研磨される。他方側の研磨ヘッド１４Ｂ、プラテン１６Ｂ，１６Ｃも同様に構成されている。
【０１００】
前記洗浄・乾燥手段５は、研磨が終了したウェハＷを洗浄する。この洗浄・乾燥手段５は、洗浄装置５Ａと乾燥装置５Ｂとを備えている。洗浄装置５Ａは３個の洗浄槽を有し、粗洗浄、精密洗浄及びリンスの順に配置されている。粗洗浄部では、ウェハＷに対してアルカリ溶液を流し、ダブルサイドブラシによりウェハＷ表面の洗浄を行う。精密洗浄部では、ウェハＷに対して酸性薬液を流し、ダブルサイドブラシによりウェハＷ表面の洗浄を行う。リンス部では、超音波水を供給しながらペンブラシによる精密洗浄を行う。
【０１０１】
研磨手段４，４，４で研磨されたウェハＷは、トランスファーロボット１０によって洗浄・乾燥手段５へと搬送され、この洗浄・乾燥手段５の洗浄装置５Ａで粗洗浄、精密洗浄及びリンスされた後、乾燥装置５Ｂで乾燥される。乾燥されたウェハＷは、搬送手段３のインデックス用ロボット９によって乾燥装置５Ｂから取り出され、必要に応じて膜厚測定手段７で膜厚測定が行われた後、前記酸化防止液供給手段６でウェハＷ表面に酸化防止液が塗布されてから、ウェハ収納部２にセットされたカセット８の所定の位置に収納される。
【０１０２】
前記膜厚測定手段７には、ウェハＷのセンタリング機構と膜厚測定器とが備えられている。該膜厚測定手段７では、測定対象膜が酸化膜である場合には、光干渉式の膜厚測定器等が用いられ、測定対象膜が金属膜である場合には、四探針比抵抗測定器等が用いられる。
【０１０３】
前記不活性ガス供給手段２２には、ヘリウムやアルゴン、ネオン等の希ガス、又は窒素や二酸化炭素その他の反応性の乏しい不活性ガスが充填されている不活性ガスボンベ２３と、不活性ガスの供給及び供給停止を制御するバルブ２４と、液体として貯蔵されている不活性ガスを気化させる気化器２５と、不活性ガスの供給圧力を大気圧と同圧力、又は大気圧よりも少し高めに調節するガバナ２６とが設けられている。
【０１０４】
ウェハＷの搬送工程、洗浄工程等においては、バルブ２４を開いて不活性ガスボンベ２３から不活性ガス、又はその液体を気化器２５に流出させ、該気化器２５にて気化された不活性ガスをガバナ２６にて所定の圧力に設定した後、ギャラリーを介して搬送・作業室２７内に流出させる。
【０１０５】
このようにして、搬送・作業室２７内には大気圧とほぼ同圧力もしくは外界よりも少し高めの圧力に設定されるため、外部から酸素を含む空気が流入することなく、搬送・作業室２７内を不活性ガスで充填することが可能となる。該搬送・作業室２７を設けることによって、搬送工程から検査工程、並びに収納工程までに存在するウェハＷを、外界の空気から遮断することが可能となっている。
【０１０６】
搬送・作業室２７には、該搬送・作業室２７内の気体の排出口となるダンパ２８が設けられている。搬送・作業室２７内の圧力が外界の大気圧よりも高くなると、ダンパ２８はその圧力差に応じた流量の気体を搬送・作業室２７の外部に流出させることが可能となっている。
【０１０７】
前記搬送・作業室２７には、ウェハＷの搬入用及び搬出用の扉や、洗浄装置５Ａ、乾燥装置５Ｂ、酸化防止液供給手段６等のメンテナンス用の扉等の開口部が設けられているが、その開口部の扉にはパッキンが設けられており、外界の雰囲気とほぼ遮断する構造を採用している。
【０１０８】
また、前記研磨手段４及び洗浄・乾燥手段５等には、研磨工程及び洗浄工程を含む処理工程にトラブルが生じた際に、前記酸化防止液供給手段６によりウェハＷに酸化防止液を塗布した後に、該ウェハＷを一時的に格納するための図示しないウェハ格納部がそれぞれ付設されている。
【０１０９】
図４の（ａ）、（ｂ）は、酸化防止液供給手段６Ａの第１の構成例を示している。（ａ）はウェハ保持機構の側面断面図、（ｂ）は酸化防止液供給部材の拡大斜視図である。該酸化防止液供給手段６Ａには、ウェハＷを水平保持して回転させるウェハ保持機構２９と、ウェハＷの表面にＢＴＡ等の酸化防止液を供給する酸化防止液供給部材３０とが備えられている。
【０１１０】
前記ウェハ保持機構２９は、適宜の駆動機構により回転自在とされた回転軸３１の上端に円板状のウェハステージ３２が固着されている。該ウェハステージ３２の外周部には、円周方向に沿ってほぼ等間隔をおいて６個程度の複数個のウェハチャック３３が立設され、ウェハ保持機構２９は、該複数個のウェハチャック３３によりウェハＷを水平に保持して回転させる。
【０１１１】
前記酸化防止液供給部材３０は、酸化防止液供給管３４の一端部に取り付けられており、該酸化防止液供給管３４を介して、図示しない移動機構によりＣ矢印方向又はＤ矢印方向に移動可能に構成されている。そして、該酸化防止液供給部材３０は、回転するウェハＷ上を該ウェハＷの中央部から外周部まで移動し、ウェハＷ表面の全面に酸化防止液を供給して塗る。
【０１１２】
前記酸化防止液供給管３４は、管状の部材で形成され、図５に示すように、ウェハステージ３２面と平行となるように側面にスリット３４ａが形成されており、一端が封止され、開放された他端より図示しない酸化防止液タンクからＢＴＡ等の酸化防止液Ｓが図示しないポンプにより供給される。
【０１１３】
酸化防止液供給管３４へ供給された酸化防止液Ｓは、該酸化防止液供給管３４の内部に貯留され、一定量を超えた時点でスリット３４ａより流出し、酸化防止液供給部材３０を毛細管現象もしくは界面張力により流下してウェハＷ表面へ供給される。
【０１１４】
該酸化防止液供給部材３０は、糸状部材を束ねたブラシ状部材もしくは線状部材、網状部材、又は発泡部材のいずれかで形成されている。酸化防止液供給部材３０は、図６に示すように、ウェハＷの表面に対してその先端に酸化防止液Ｓの液滴が形成されない距離ｄまで近接されるか、又は図７に示すように、その先端がウェハＷの表面に接触するように設置されている。
【０１１５】
該酸化防止液供給部材３０が、ウェハＷに対して先端に酸化防止液Ｓの液滴が形成されない距離ｄまで近接する際の具体的な距離は以下のような方法で計算可能である。いま、例として、外径５ｍｍの円管より落下する水滴を想定する。温度が２０度では、水の表面張力は７２．８ｍＮ／ｍである。外径が５ｍｍであるとすると、外周長は約１５．７ｍｍとなる。７２．８ｍＮ／ｍの表面張力が１５．７ｍｍの長さに作用するため、１つの水滴を重力に対して支える応力は１．１４ｍＮとなる。ここで、重力加速度は９．８ｍ／ｓ２であるので、支えられる水滴の重さは、０．１１７ｇとなる。これは、１１７ｍｍ３の体積に相当することから、半径を算出すると約３ｍｍとなる。よって、外径５ｍｍの円管から滴下する水滴の外径は６ｍｍということになる。
【０１１６】
これにより、外径５ｍｍの円管の下面から液滴の下面までは、水滴の半径が３ｍｍから４ｍｍ程度となる。水の場合において、本実施例における近接の距離とは、ウェハＷ表面より３ｍｍから４ｍｍ程度の位置以内にあることを意味する。酸化防止液の場合も同様に、表面張力を求めることにより、液滴を支持する半径から、近接させる距離ｄを求めることが可能である。
【０１１７】
酸化防止液供給部材３０はウェハＷに対して上記のように設置されており、該酸化防止液供給部材３０の上部に位置する酸化防止液供給管３４より均一に供給された酸化防止液Ｓが、毛細管現象もしくは界面張力により酸化防止液供給部材３０を均一に流下する。流下した酸化防止液Ｓは、後述するように、ウェハＷと酸化防止液Ｓの界面張力、ウェハＷと気体の界面張力及び酸化防止液Ｓ自身の表面張力により、該酸化防止液Ｓは少量であってもウェハＷ上へ均一に広がり、該ウェハＷの回転と酸化防止液供給部材３０
の移動によりウェハＷ表面の全面に均一に塗られる。
【０１１８】
前記酸化防止液供給部材３０に使用されるブラシ状部材、網状部材、又は発泡部材は、ナイロン、ポリアミド、ポリエチレン、ポリアセタール、ポリエステル等の高分子樹脂素材によって形成され、可撓性を有している。これにより、ウェハＷに接触された酸化防止液供給部材３０は、ウェハＷに接触される力に応じて撓むようにして該ウェハＷ上を移動する。
【０１１９】
ここで、ウェハＷ表面に酸化防止液Ｓを「塗る」とは、「垂らす」「流す」「落とす」「吹き付ける」「噴霧する」「（供給する）」「押し広げる」と明確に区別される。区別される点として、固体の界面張力を使用する・毛細管現象を利用するか、それともしないか、という点に照らして区別される。
【０１２０】
「塗る」とは、液体を固体物質に沿わせながら、別の固体表面上に液体を供給することである。固体物質に沿わせて液体を供給する上で、固体と液体間に働く界面張力を利用する。例えば、毛細管現象もこの固体と液体の間に働く界面張力を利用して液面が上昇する現象である。特に毛細管では、固体と液面の界面の面積が増加し、上方向の界面張力が増加するため、結果的にその部分の液体の重力とつりあう分だけ液面が上昇する。
【０１２１】
よって、「塗る」とは、「毛細管現象もしくは界面張力を利用して、ある固体表面・界面に沿わせた液体を、別の固体表面へ移送する行為」と広く定義されるものである。
【０１２２】
例えば、液体、ここでは、まず水がノズルなどを使用して滴下される場合、ノズルの下に水滴が形成される。この水滴は、水滴の表面積を最小にするように働くため球状になる。水は表面張力が非常に大きい液体の一つであり、大きな液滴を形成する。このような液滴を形成する挙動は、酸化防止液Ｓを供給する場合にも当てはまる。即ち、酸化防止液Ｓをノズルから滴下する場合においても、ノズルの先端において、液体表面の表面張力により液滴が形成され、ある大きさになって初めて落下する。基本的に少量で連続的に供給しようとしても、液滴の表面張力が邪魔して、ある一定の大きさにならない限り、落下しない。これは、ごく少量の酸化防止液ＳをウェハＷに供給する際に非常に大きい問題となる。
【０１２３】
ここで、本実施例において示されるように、固体の界面張力（毛細管現象）を使用する方法について述べる。液体（酸化防止液）が固体に接触している場合は、先と全く状態が異なる。液体が固体に接触している場合は、特にその固体がナイロンなどの親水性である場合、固体と液体の界面張力が作用するため、図８に示すように液体が広がり、液体の表面積を大きくすることが可能となる。また、ごく少量の液体であっても固体上では大きな面積を占有することが可能となる。言いかえればある一定の面積を埋め尽くすのに必要な液体の量を少なくすることが可能となる。
【０１２４】
液体が固体に接触すると、固体と液体の界面張力Ｔ１、固体と気体の界面張力Ｔ２及び液体の表面張力Ｔ３が作用する。これら三力の作用の釣り合いで接触角が決まり、結果として液体の表面を大きくすることができる。
【０１２５】
特に、界面張力を利用して、液体を供給する場合、界面部分が多くあればあるほど、大きい界面張力が働くことになる。例えば、一つの棒に沿わせて供給するよりも、ブラシ状や筆状の多くの細かい毛から構成された部材のほうが、液体が接触する表面積が大きくなる。そのため、仮に同一素材で構成するのであれば、ブラシ状、筆状の方が、より大きい界面張力が働くことになる。
【０１２６】
また、ブラシ状、筆状以外でも、多孔質の樹脂や繊維であっても、同様に液体に接触する表面積を大きくとることが可能となる。
【０１２７】
このように、液体と固体の接触する表面積を大きくすることで、より液体自身の表面張力を緩和し、固体と液体の界面張力が大きくなるため、少量の液体であっても、面積を広げることが可能となる。
【０１２８】
図９の（ａ）、（ｂ）は、酸化防止液供給手段６Ｂの第２の構成例を示している。（ａ）は側面図、（ｂ）は斜視図である。該酸化防止液供給手段６Ｂには、ウェハＷを水平保持して回転させる図示しないウェハ保持機構と、酸化防止液供給管３５に供給された酸化防止液を該酸化防止液供給管３５から引き上げる引き上げ機構としての吸い上げ用供給部材３６と、引き上げられた酸化防止液を流下させる機構としての流下用供給部材（酸化防止液供給部材）３７とが備えられている。
【０１２９】
吸い上げ用供給部材３６と流下用供給部材３７とは一体となって、図示しない移動機構によりＥ矢印方向、即ち回転するウェハＷ上を該ウェハＷの中央部から外周部まで移動可能に構成されている。
【０１３０】
前記吸い上げ用供給部材３６及び流下用供給部材３７は、それぞれ線状部材もしくはブラシ状部材で形成されており、特に流下用供給部材３７はウェハＷの半径方向に一列に形成されている。
【０１３１】
そして、酸化防止液供給管３５に供給された酸化防止液が毛細管現象もしくは界面張力を利用して吸い上げ用供給部材３６により引き上げられる。引き上げられた該酸化防止液は前記と同様に毛細管現象もしくは界面張力により流下用供給部材３７を伝って流下し、ウェハＷ表面に供給される。引き上げ及び流下を、それぞれ毛細管現象もしくは界面張力を利用した方法で行うことにより、酸化防止液供給管３５に一定量の酸化防止液を流すことで、ごく微量ながらも一定量の酸化防止液をウェハＷ上に均一に且つ連続的に薄く塗ることができる。
【０１３２】
なお、図９の（ａ）、（ｂ）では、吸い上げ用供給部材３６と流下用供給部材３７とは、二つの部材として分けて形成されているが、単一の供給用部材を途中で曲げることにより、吸い上げ用供給部と流下用供給部とを一体に形成することもできる。
【０１３３】
図１０の（ａ）、（ｂ）は、酸化防止液供給手段６Ｃの第３の構成例を示している。（ａ）は全体構成を示す側面図、（ｂ）は酸化膜防止液供給部材を下から見た図である。該酸化防止液供給手段６Ｃには、ウェハＷを水平保持して回転させるウェハ保持機構２９と、酸化防止液を含ませることが可能なナイロンブラシ等からなる酸化防止液供給部材３８と、旋回中心支柱３９の上端に取り付けられ前記酸化防止液供給部材３８をウェハＷの中央部から外周部まで旋回（移動）自在且つ、昇降自在に支持する旋回アーム４０と、該旋回アーム４０に沿って取り付けられ酸化防止液供給口４１ａが前記酸化防止液供給部材３８の上部に臨むように構成された含浸手段としての酸化防止液供給管４１と、ウェハ保持機構２９の側方部に設置されたブラシ洗浄槽４２と、ウェハＷの表面に表面液膜を形成するためのアルコール供給機構４３とが備えられている。
【０１３４】
前記酸化防止液供給部材３８は、直径３０ｍｍ程度の円板に植え付けられた直径２４ｍｍ程度の柱状のブラシ状部材で形成されている。図１０（ｂ）に示すように、前記酸化防止液供給口４１ａは、該酸化防止液供給部材３８の中心部における上部位置に臨んで配置されている。前記酸化防止液供給管４１には、外径が約６ｍｍ（内径は約４．５ｍｍ）の円管が用いられている。
【０１３５】
そして、酸化防止液供給口４１ａから酸化防止液供給部材３８の上部に供給された酸化防止液は、該酸化防止液供給部材３８を降下するにしたがい、毛細管現象もしくは界面張力により酸化防止液供給部材３８の表面を伝わり、該酸化防止液供給部材３８の全域に広がる。酸化防止液供給部材３８は、この状態で降下し、その先端部がウェハＷの表面に近接又は接触する位置で降下が止められる。
【０１３６】
次いで、ウェハＷを回転させながら、酸化防止液供給部材３８がウェハＷの中央部から外周部に作用するように旋回アーム４０を旋回させる。
【０１３７】
その結果、酸化防止液は必要最小限の薄い量が毛細管現象もしくは界面張力によりウェハＷの表面に供給される。したがって、酸化防止液を、廃液量を極力少なく抑えた上でウェハＷの表面に効率的且つ、均一に供給することが可能となる。
【０１３８】
酸化防止液を塗る処理を行わず、酸化防止液供給手段６Ｃを待機状態にする場合は、旋回アーム４０を旋回せて、酸化防止液供給部材３８をブラシ洗浄槽４２に浸漬する。ブラシ洗浄槽４２には、アルコール水溶液等が溜められている。このブラシ洗浄槽４２は、ある程度定期的にドレインとフレッシュなアルコール水溶液を供給する機能が付設されている。
【０１３９】
このブラシ洗浄槽４２へ酸化防止液供給部材３８を浸漬させることで、酸化防止液供給部材３８を回転させながら、該酸化防止液供給部材３８に付いた酸化防止液をアルコール水溶液に置換させて洗浄する。ブラシ洗浄槽４２には超音波をかけて洗浄するのが好適である。超音波洗浄機構としては、プレテック社製ウルトラソニックPT-06BやファインジェットPT-005J20などをブラシ洗浄槽に取り付けるのが好適である。
【０１４０】
長期に、酸化防止液供給手段６Ｃを待機状態にする場合は、酸化防止液を流す酸化防止液供給管４１に、図示しない３方弁で接続されたアルコール水溶液ラインから供給されたアルコール水溶液を流し、酸化防止液供給管４１を通って酸化防止液供給部材３８の上部から完全に洗浄する。洗浄液としては、エタノールやメタノールなどがよいが、酸化防止液によっては、より溶解性が増すエチレングリコールなどを使用するのが望ましい。
【０１４１】
また、前記アルコール供給機構４３は、ウェハＷの表面に酸化防止液供給部材３８で酸化防止液を塗る前に、該ウェハＷの表面にエタノールやイソプロピルアルコール、場合によってはエチレングリコール等を供給して、一定の液膜を形成するためのものである。
【０１４２】
ナイロンブラシ等からなる酸化防止液供給部材３８でウェハＷの表面に酸化防止液を塗る場合、酸化防止液の粘性によっては、ウェハＷの表面にナイロンブラシ等の痕跡が残ることがある。そこで、ウェハＷの表面に予め前記一定の液膜を形成しておくことで、前記痕跡が生じるのを防止し得るものである。
【０１４３】
図１１は、酸化防止液供給手段６Ｄの第４の構成例を示している。この構成例の酸化防止液供給手段６Ｄでは、酸化防止液供給部材３８に酸化防止液を含ませる含浸手段として、前記酸化防止液供給管に代えて、酸化防止液を溜めた酸化防止液供給槽４４が設けられている。酸化防止液供給槽４４内の酸化防止液は、定期的に自動交換ができるように、図示しない液供給機構やドレイン機構が設けられている。その他の構成は、前記図１０に示した酸化防止液供給手段６Ｃとほぼ同じである。
【０１４４】
濃度が濃く粘性の高い酸化防止液を使用する場合では、酸化防止液供給部材３８を酸化
防止液を溜めた酸化防止液供給槽４４に浸し、毛細管現象もしくは界面張力により一定量の酸化防止液を該酸化防止液供給部材３８に含浸させるものである。
【０１４５】
そして、旋回アーム４０を旋回させて、酸化防止液供給部材３８を酸化防止液供給槽４４に浸漬する。次いで酸化防止液供給部材３８を酸化防止液供給槽４４から持ち上げ、一定量の酸化防止液を含んだ該酸化防止液供給部材３８を、再び旋回アーム４０を旋回せてウェハＷ上まで移動（搬送）させる。搬送後、酸化防止液供給部材３８を、その先端部がウェハＷの表面に近接又は接触する位置まで降下させ、酸化防止液を毛細管現象もしくは界面張力によりウェハＷの表面に供給し、ウェハＷを回転させるとともに酸化防止液供給部材３８をウェハＷ上で移動させて該ウェハＷの表面に酸化防止液を塗る。
【０１４６】
ウェハＷ表面への酸化防止液の塗りが、一度で不十分の場合は、上記工程を再度繰り返して、酸化防止液をウェハＷ表面の全面に均一に塗る。
【０１４７】
ここで、濃度が濃く粘性の高い酸化防止液を使用する場合でも、一定量の酸化防止液を含んだ該酸化防止液供給部材３８を、含浸場所からウェハＷ上まで搬送する際には、該酸化防止液がウェハ以外の場所等に垂れるおそれがある。
【０１４８】
このため、ウェハ以外の場所への酸化膜防止液の垂れを防ぐために前記酸化防止液供給部材３８の下には、図示しない酸化防止液の受け部材が設けられている。該受け部材は、一定量の酸化防止液を含んだ該酸化防止液供給部材３８を含浸場所からウェハＷ上まで搬送する際にのみ、該酸化防止液供給部材３８の下に位置し、酸化防止液供給槽４４で酸化防止液を酸化防止液供給部材３８に含浸する含浸工程の際と、酸化防止液を酸化防止液供給部材３８からウェハＷ表面に供給する供給工程の際は、これらの工程に支障が生じないように、酸化防止液供給部材３８の下方から横に退避するように構成されている。
【０１４９】
図１２は、化学機械研磨装置（研磨洗浄装置）１の信号処理系のブロック図である。化学機械研磨装置１の信号処理系には、記憶手段４５、検出手段４６、研磨性能指標計算部４７、研磨状況判断部４８、研磨条件設定部４９、及び装置制御部５０等の各種制御ブロックが設けられている。
【０１５０】
記憶手段４５は前記膜厚測定手段７で測定したウェハＷの膜厚データを記憶し、検出手段４６は化学機械研磨装置１で発生する種々のトラブルを検出し、研磨性能指標計算部４７では前記膜厚データや研磨に要した加工時間等から研磨均一性、研磨レート、研磨形状等の研磨性能指標を演算する。
【０１５１】
研磨状況判断部４８では研磨性能指標計算部４７で求められた研磨均一性、研磨レート、研磨形状等の研磨性能指標から製品用ウェハＷの研磨を行うかモニターウェハによるモニター研磨を行うかを判断する。研磨条件設定部４９では研磨性能指標計算部４７で求められた研磨均一性、研磨レート、研磨形状等の研磨性能指標から研磨条件や研磨形状制御パラメータの設定を行う。
【０１５２】
装置制御部５０は前述の各部おける判断信号や設定信号を受けて化学機械研磨装置１の動きを制御するものであり、表示手段５０Ａは研磨性能指標や研磨条件等を表示する。
【０１５３】
次に、上述のように構成された化学機械研磨装置１による表面劣化を防止する研磨洗浄方法を説明する。図１３は研磨対象毎にＣｕ層、Ｔａ層の２工程に分けて研磨加工を行う場合の工程図である。酸化防止液供給手段には、前記図１０に示した第３の構成例の酸化防止液供給手段６Ｃが適用されている場合について説明を進める。
【０１５４】
まず研磨加工に際して、搬送・作業室２７内を不活性ガスで充填する。搬送・作業室２７内では不活性ガスの割合が徐々に増加して、搬送・作業室２７内に含まれる酸素の量が相対的に減少する。搬送・作業室２７内を不活性ガスで充填することによって、ＣＭＰ加工後の搬送工程、洗浄工程、酸化防止液供給工程等の各工程において、ウェハ表面の酸化や改質を改善することが可能となる。
【０１５５】
搬送・作業室２７内が不活性ガスで充填されると、ウェハＷのＣＭＰ加工を開始する。カセット８に収納されたウェハＷがインデックス用ロボット９で取り出されて膜厚測定手段７に搬送され、必要に応じて膜厚測定が行われる。膜厚測定が終了したウェハＷは、インデックス用ロボット９によって取り出され受渡しポート１２又は１３に載置される。
【０１５６】
次にトランスファーロボット１０のロード用アーム１０Ａによって受渡しポート１２又は１３から取り出され、搬送ユニット１１Ａへと搬送される。搬送ユニット１１Ａでは、予めロード用受け台が所定の受取り位置ＳＡに待機しており、この受取り位置ＳＡに位置したロード用受け台にロード用アーム１０ＡからウェハＷが受け渡される。
【０１５７】
ウェハＷが受け渡されたロード用受け台は、前進して所定の受渡し位置ＴＡへ移動する。この受渡し位置ＴＡの上方には、あらかじめ研磨ヘッド１４Ａが待機しており、この研磨ヘッド１４Ａにロード用受け台からウェハＷが受け渡される。
【０１５８】
ウェハＷを受け取った研磨ヘッド１４Ａは、そのウェハＷをキャリアで吸着保持して、所定の研磨位置ＰＡへと移動する。そして、その位置で吸着を解除し、ウェハＷをスラリーが十分浸されている研磨パッド２０上に載置してウェハＷを研磨する。研磨は、ウェハＷをキャリアで研磨パッド２０に押し付けながら、プラテン１６Ａと研磨ヘッド１４Ａの双方を回転させ、その回転する研磨パッド２０上にスラリー供給ノズル１７Ａからスラリーを供給して、図１３に示すように、第１の研磨対象膜であるＣｕ膜を研磨する。
【０１５９】
研磨終了後のウェハＷは、再びキャリアに吸着保持されてプラテン１６Ａ上から回収される。この後、第２の研磨対象膜であるＴａ膜を研磨する場合には、研磨ヘッド１４Ａは、そのまま中央のプラテン１６Ｃ上の研磨位置ＰＣへと移動する。そして、その中央のプラテン１６Ｃで研磨特性を変えて第２の研磨対象膜であるＴａ膜の研磨を行う。
【０１６０】
一方、第１の研磨対象膜だけで研磨を終える場合は、研磨ヘッド１４Ａは所定の受渡し位置ＴＡに移動する。そして、その受渡し位置ＴＡに予め位置した搬送ユニット１１Ａのアンロード用受け台にウェハＷを受け渡す。
【０１６１】
なお、中央のプラテン１６Ｃで第２の研磨対象膜の研磨を行った場合も、研磨終了後は、研磨ヘッド１４Ａが研磨位置ＰＣから受渡し位置ＴＡへと移動してアンロード用受け台にウェハＷを受け渡す。
【０１６２】
受渡し位置ＴＡで研磨終了後のウェハＷが受け渡された搬送ユニット１１Ａのアンロード用受け台は、後退して所定の受取り位置ＳＡへと移動する。そして、この受取り位置ＳＡに位置したアンロード用受け台からトランスファーロボット１０のアンロード用アーム１０ＢによってウェハＷが取り出され、洗浄・乾燥手段５へと搬送される。
【０１６３】
洗浄・乾燥手段５に搬送されたウェハＷは、洗浄装置５Ａで粗洗浄、精密洗浄及びリンスされた後、乾燥装置５Ｂで乾燥される。乾燥されたウェハＷは、搬送手段３のインデックス用ロボット９によって乾燥装置５Ｂから取り出され、必要に応じて膜厚測定手段
７に搬送されて膜厚測定が行われた後、酸化防止液供給手段６Ｃに搬送される。
【０１６４】
該酸化防止液供給手段６Ｃでは、ウェハＷがウェハチャック３３により水平に保持されて回転される。そして、該ウェハＷの表面に酸化防止液が塗られる前に、まずアルコール供給機構４３により、エタノール、イソプロピルアルコール、又はエチレングリコール等が供給されて、ウェハＷの表面に一定の液膜が形成される。
【０１６５】
次いで、酸化防止液供給部材３８の上部に酸化防止液が供給されると、該酸化防止液は、毛細管現象もしくは界面張力により酸化防止液供給部材３８の全域に広がる。酸化防止液供給部材３８は、この状態で降下し、その先端部がウェハＷの表面に近接又は接触する位置で降下が止められる。そして、回転するウェハＷ上で、酸化防止液供給部材３８がウェハＷの中央部から外周部まで作用するように旋回アーム４０が旋回される。
【０１６６】
その結果、ウェハＷ表面と酸化防止液の界面張力等により酸化防止液はウェハＷ表面の全面へ均一に薄く広がり、ウェハＷ表面の全面に均一に薄く塗られる。このようにして、一般に有機系の液体が適用されて環境への影響が懸念されるＢＴＡ等の酸化防止液が、廃液量が極力少なく抑えられた上で、ウェハＷ表面へ均一に薄く塗られる。
【０１６７】
この後、乾燥装置５ＢでウェハＷ表面の乾燥処理を行う。乾燥されたウェハＷは、トランスファーロボット１０及びインデックス用ロボット９の働きによって乾燥装置５Ｂから取り出され、該インデックス用ロボット９によってウェハ収納部２にセットされているカセット８の所定の位置に、表面が酸化防止液で保護された状態で収納される。
【０１６８】
上記の場合は、研磨後のウェハＷについて、洗浄工程で洗浄・乾燥された後に酸化防止液塗布工程が実行された場合について述べたが、ウェハＷが研磨工程の前のカセット８に収納されている段階で、酸化防止液塗布工程が実行されたときは、該研磨工程中に待機状態にあるウェハの表面酸化が抑制される。また、研磨工程の前にウェハ表面に酸化防止液が塗布されていると、該酸化防止液が研磨工程中にスラリーに溶け込んで研磨されたウェハＷの表面に機能し、ウェハＷ表面の酸化抑制作用が得られる。
【０１６９】
また、前記図３に示した研磨パッド２０の上方に、図示しない酸化防止液供給ノズルを設置し、研磨終了後に、純水の供給によりウェハＷ及び研磨パッド２０の各表面をリンスするリンス工程の終盤に、前記酸化防止液供給ノズルから研磨パッド２０上に適量の酸化防止液を供給し、研磨パッド２０を介してウェハＷの表面に酸化防止液を塗ることもできる。
【０１７０】
この方法でウェハＷの表面に酸化防止液を塗ると、研磨工程の後で洗浄工程の前に、ウェハＷの表面に簡便に酸化防止液が塗られて、該洗浄工程中に待機状態にあるウェハＷの表面酸化が抑制される。
【０１７１】
さらに、研磨工程及び洗浄・乾燥工程を含む処理工程中に、前記図１２に示した検出手段４６で何らかのトラブル発生が検出されたときは、そのトラブル内容に応じて処理中のウェハＷを前記酸化防止液供給手段６Ｃに搬送し、該ウェハＷの表面に酸化防止液を塗る。この後、該ウェハＷを前記ウェハ格納部に一時的に格納する。これにより、いずれかの処理工程にトラブルが生じた場合であっても、ウェハＷは表面が保護された状態で待機状態とされる。
【０１７２】
次に、酸化防止液の塗りの具体的な実行例を説明する。酸化防止液供給部材としてのブラシ材料や酸化防止薬液としては、いずれも次の表１、表２に示す条件で行った。
【０１７３】
【表１】
【０１７４】
【表２】
【０１７５】
また、この他にも銅の酸化防止用の薬液としては、1,2,3-ベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール、カルボキシベンゾトリアゾールなどが代表的である。ベンゾフロキサン、2-1-3-ベンゾチアゾール、フェニレンジアミン、カテコール、ｏ-アミノフェノール、2-メルカプトベンゾイミダゾール、2-メルカプトベンゾオキサゾールなどを使用してもよい。汎用的に販売されているものとしては、城北化学工業製BT-120、BT-LX、CBT-1や大和化成工業のVERZONE Crystal#120、シーユーガードDなどがある。
【０１７６】
例えば、1,2,3-ベンゾトリアゾールは白色粉末であるため、エチレングリコールなどの溶剤に溶解するなどして使用する。またメタノールなどを使用してもよい。
【０１７７】
尚、本発明は、酸化防止液の供給のみならず、薬液の使用量削減または効率供給を目的に、たとえば、露光装置に使用される感光材料(フォトレジスト)、また、洗浄装置に使用されるフッ酸、クエン酸、有機酸、アンモニア水、有機アルカリなどの薬液、エッチング溶液など、固体表面に液体を作用させる幅広いプロセスに適用可能とするものである。
【０１７８】
液体をブラシ部材で塗る方法は、当該分野以外では他にも事例があると思われる。しかし、他の分野と大きく違う要素は、ブラシ部材を強くウェハＷ表面に接触させてはならないことである。これは、半導体ウェハＷの表面は、他の製品などと比較して非常に繊細であり、安易に触ることはできないことによるものである。仮にブラシ部材をウェハＷに強く接触させると明らかにブラシ部材の痕跡が残る。明らかなブラシ部材の痕跡は、ウォーターマークなどのように、表層がその痕跡に沿って変質することになり、最終的な半導体製品として製作された場合にデバイス電気特性を極度に悪化させるという問題が起きる。
【０１７９】
よって、単純に一般で使用されるような鉄板や銅板に酸化防止液を塗ることとは大きく異なり、塗り方が非常に繊細で機構も精密でなければならない。
【０１８０】
そのようなことから、初期からウェハＷの表面にブラシ部材で酸化防止液を塗る場合、酸化防止液の粘性によっては、ブラシ部材の痕跡が残る場合もある。この場合は、最初に、エタノールやイソプロピルアルコール、場合によってはエチレングリコールなどを前もってウェハＷ表面に供給して、その全面に一定の液膜を形成し、その状態からブラシ部材を使用してウェハＷの表面に酸化防止液を塗る工程を行った方が、ブラシの痕跡は残りにくい。ここで、酸化防止液供給部材はナイロンなどを用いたブラシではなく、羊毛や馬毛などからできた柔らかい筆などを使用することが酸化防止液を塗る部材として好適である。
【０１８１】
上述したように、本実施例に係る表面劣化を防止する塗布装置、塗布方法、研磨洗浄装置及び研磨洗浄方法においては、一般に有機系の液体が適用されて環境への影響が懸念さ
れる酸化防止液を、廃液量を極力少なく抑えた上で、ウェハＷ表面の全面へ均一に塗ることができる。
【０１８２】
研磨工程及び洗浄・乾燥工程を含む各処理工程中に待機状態にあるウェハＷの表面酸化を抑制することができる。また、洗浄・乾燥工程後の製品ウェハＷを、表面を保護した状態で収納することができる。
【０１８３】
研磨の終了後に、ウェハＷ及び研磨パッド２０の各表面をリンスするリンス工程の終盤に、該研磨パッド２０上に適量の酸化防止液を供給することで、洗浄・乾燥工程の前にウェハＷの表面に簡便に酸化防止液を塗ることができる。この酸化防止液の塗布により、洗浄・乾燥工程中に待機状態にあるウェハＷの表面酸化を抑制することができる。
【０１８４】
いずれかの処理工程にトラブルが生じても、ウェハＷを、その表面を保護した状態で一時的に待機させることができる。
【０１８５】
なお、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変をなすことができ、そして、本発明が該改変されたものにも及ぶことは当然である。
【図面の簡単な説明】
【０１８６】
図は本発明の実施例に係る表面劣化を防止する塗布装置、塗布方法、研磨洗浄装置及び研磨洗浄方法を示すものである。
【図１】化学機械研磨装置の外観斜視図。
【図２】化学機械研磨装置内の全体平面図。
【図３】研磨手段の斜視図。
【図４】酸化防止液供給手段の第１の構成例を示す図であり、（ａ）はウェハ保持機構の側面断面図、（ｂ）は酸化防止液供給部材の拡大斜視図。
【図５】上記第１の構成例における酸化防止液供給部材と酸化防止液供給管の側面断面図。
【図６】上記第１の構成例においてウェハに近接された酸化防止液供給部材の酸化防止液供給時の断面図。
【図７】上記第１の構成例においてウェハに接触された酸化防止液供給部材の酸化防止液供給時の断面図。
【図８】液体が固体に接触したとき固体と液体の界面張力等により液体の表面が大きく広がることを説明するための図。
【図９】酸化防止液供給手段の第２の構成例を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は斜視図。
【図１０】酸化防止液供給手段の第３の構成例を示す図であり、（ａ）は全体構成を示す側面図、（ｂ）は酸化防止液供給部材を下から見た図。
【図１１】酸化防止液供給手段の第４の構成例を示す側面図。
【図１２】化学機械研磨装置の信号処理系ブロック図。
【図１３】研磨対象膜毎にＣｕ層、Ｔａ層の２工程に分けて研磨加工を行う場合の工程図。
【符号の説明】
【０１８７】
１ 化学機械研磨装置（研磨洗浄装置）
２ ウェハ収納部
３ 搬送手段
４ 研磨手段
５ 洗浄・乾燥手段
６，６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ 酸化防止液供給手段
７ 膜厚測定手段
８ カセット
９ インデックス用ロボット
１０ トランスファーロボット
１０Ａ ロード用アーム
１０Ｂ アンロード用アーム
１１Ａ，１１Ｂ 搬送ユニット
１２ 受渡しポート
１３ 受渡しポート
１４Ａ，１４Ｂ 研磨ヘッド
１５ アンロードカセット
１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ プラテン
１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ スラリー供給ノズル
１８Ａ，１８Ｂ キャリア洗浄ユニット
１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃ ドレッシング装置
２０ 研磨パッド
２１ 回転軸
２２ 不活性ガス供給手段
２３ 不活性ガスボンベ
２４ バルブ
２５ 気化器
２６ ガバナ
２７ 搬送・作業室
２８ ダンパ
２９ ウェハ保持機構
３０ 酸化防止液供給部材
３１ 回転軸
３２ ウェハステージ
３３ ウェハチャック
３４ 酸化防止液供給管
３４ａ スリット
３５ 酸化防止液供給管
３６ 吸い上げ用供給部材（引き上げ機構）
３７ 流下用供給部材（酸化防止液供給部材）
３８ 酸化防止液供給部材
３９ 旋回中心支柱
４０ 旋回アーム
４１ 酸化防止液供給管
４１ａ 酸化防止液供給口
４２ ブラシ洗浄槽
４３ アルコール供給機構
４４ 酸化防止液供給槽
４５ 記憶手段
４６ 検出手段
４７ 研磨性能指標計算部
４８ 研磨状況判断部
４９ 研磨条件設定部
５０ 装置制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェハに、該ウェハの表面酸化を抑制して表面劣化を防止する酸化防止液を塗るようにした表面劣化を防止する塗布装置において、
酸化防止液供給部材を前記ウェハに近接又は接触させて相対的に移動させるとともに該酸化防止液供給部材の上部に供給された前記酸化防止液を、当該酸化防止液供給部材に沿って前記ウェハに塗る酸化防止液供給手段を有することを特徴とする表面劣化を防止する塗布装置。
【請求項２】
ウェハに、該ウェハの表面酸化を抑制して表面劣化を防止する酸化防止液を塗るようにした表面劣化を防止する塗布装置において、
ウェハ上の位置に、酸化防止液供給管に供給された酸化防止液を該酸化防止液供給管から引き上げる引き上げ機構と、引き上げられた前記酸化防止液を酸化防止液供給部材に沿って流下させる機構と、該酸化防止液供給部材を前記ウェハに近接又は接触させて相対的に移動させる機構とを備え、前記ウェハに前記酸化防止液を塗る酸化防止液供給手段を有することを特徴とする表面劣化を防止する塗布装置。
【請求項３】
ウェハに、該ウェハの表面酸化を抑制して表面劣化を防止する酸化防止液を塗るようにした表面劣化を防止する塗布装置において、
酸化防止液を含ませることが可能な酸化防止液供給部材と、酸化防止液供給口から出た酸化防止液を前記酸化防止液供給部材の上部に含ませ該酸化防止液を流下させながら前記酸化防止液供給部材の全体に広げる酸化防止液の含浸手段と、前記酸化防止液供給部材を前記ウェハに近接又は接触させて相対的に移動させる機構とを備え、前記ウェハに前記酸化防止液を塗る酸化防止液供給手段を有することを特徴とする表面劣化を防止する塗布装置。
【請求項４】
ウェハに、該ウェハの表面酸化を抑制して表面劣化を防止する酸化防止液を塗るようにした表面劣化を防止する塗布装置において、
酸化防止液を含ませることが可能な酸化防止液供給部材と、酸化防止液を該酸化防止液供給部材に含ませる酸化防止液の含浸手段と、前記酸化防止液供給部材を酸化防止液の含浸場所からウェハ上まで移動できる搬送手段とを備え、前記ウェハに前記酸化防止液を塗る酸化防止液供給手段を有することを特徴とする表面劣化を防止する塗布装置。
【請求項５】
ウェハに、該ウェハの表面酸化を抑制して表面劣化を防止する酸化防止液を塗るようにした表面劣化を防止する塗布装置において、
酸化防止液を含ませることが可能な酸化防止液供給部材と、酸化防止液を酸化防止液供給部材に含ませる酸化防止液の含浸手段と、前記酸化防止液供給部材を酸化防止液の含浸場所からウェハ上まで移動できる搬送手段と、前記酸化防止液の含浸場所からウェハ上までの移動において酸化膜防止液の垂れを防ぐために前記酸化防止液供給部材の下に前記酸化防止液の受け部材とを備え、前記ウェハに前記酸化膜防止液を塗る酸化防止液供給手段を有することを特徴とする請求項４記載の表面劣化を防止する塗布装置。
【請求項６】
上記酸化防止液供給手段には、上記ウェハを水平保持して回転させるウェハ保持機構が備えられ、上記酸化防止液供給部材は回転する前記ウェハ上を該ウェハの中央部から外周部まで移動するように構成されていることを特徴とする請求項１，２，３，４，又は５記載の表面劣化を防止する塗布装置。
【請求項７】
上記酸化防止液供給手段には、上記ウェハを水平保持して回転させるウェハ保持機構が備えられ、上記酸化防止液供給部材はアームに取り付けられ、該アームが前記ウェハの中央部から外周部まで旋回することで、回転する前記ウェハ上を前記酸化防止液供
給部材が移動するように構成されていることを特徴とする請求項１，２，３，４，５又は６記載の表面劣化を防止する塗布装置。
【請求項８】
上記酸化防止液供給手段には、上記ウェハを水平保持して回転させるウェハ保持機構が備えられ、上記酸化防止液供給部材はウェハ半径方向に一列に配置され、前記ウェハが回転すると、一列に配置された前記酸化防止液供給部材が降下して上記酸化防止液をウェハ全面に塗るように構成されていることを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６又は７記載の表面劣化を防止する塗布装置。
【請求項９】
上記酸化防止液供給部材は、糸状部材を束ねたブラシ状部材もしくは線状部材、網状部材、又は発泡部材のいずれかで形成されていることを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６，７又は８記載の表面劣化を防止する塗布装置。
【請求項１０】
ウェハに、該ウェハの表面酸化を抑制して表面劣化を防止する酸化防止液を塗るようにした表面劣化を防止する塗布方法において、
酸化防止液供給部材を前記ウェハに近接又は接触させて相対的に移動させるとともに該酸化防止液供給部材の上部に供給された前記酸化防止液を、該酸化防止液供給部材に沿って前記ウェハに塗る酸化防止液供給手段を有し、前記酸化防止液供給部材と前記酸化防止液との界面張力又は毛細管現象を利用することにより前記ウェハに前記酸化防止液を塗ることを特徴とする表面劣化を防止する塗布方法。
【請求項１１】
ウェハに、該ウェハの表面酸化を抑制して表面劣化を防止する酸化防止液を塗るようにした表面劣化を防止する塗布方法において、
前記ウェハの上方で、酸化防止液供給管に供給された酸化防止液を酸化防止液供給管から引き上げる工程と、引き上げられた前記酸化防止液を酸化防止液供給部材に沿って流下させる工程と、該酸化防止液供給部材を前記ウェハに近接又は接触させて相対的に移動させる工程とを有し、前記ウェハに前記酸化防止液を塗ることを特徴とする表面劣化を防止する塗布方法。
【請求項１２】
ウェハに、該ウェハの表面酸化を抑制して表面劣化を防止する酸化防止液を塗るようにした表面劣化を防止する塗布方法において、
酸化防止液を含ませることが可能な酸化防止液供給部材を使用し、前記酸化防止液を酸化防止液供給部材に含ませる酸化防止液の含浸工程と、前記酸化防止液を含んだ酸化防止液供給部材をウェハ上まで移動する搬送工程と、前記ウェハに前記酸化防止液を塗る工程とを有することを特徴とする表面劣化を防止する塗布方法。
【請求項１３】
ウェハに、該ウェハの表面酸化を抑制して表面劣化を防止する酸化防止液を塗るようにした表面劣化を防止する塗布方法において、
酸化防止液を含ませることが可能な酸化防止液供給部材を使用し、その酸化防止液が下に垂れないように酸化防止液を受ける受け部材を使用し、前記酸化防止液を酸化防止液供給部材に含ませる酸化防止液の含浸工程と、その含浸工程では前記受け部材は横に避けており、前記酸化防止液を含んだ酸化防止液供給部材をウェハ上まで移動する搬送工程と、その搬送工程では前記受け部材が酸化防止液供給部材の下に配置され、ウェハに前記酸化防止液を塗る工程と、その塗る工程では前記受け部材は横に避けていることを特徴とする表面劣化を防止する塗布方法。
【請求項１４】
上記酸化防止液供給手段には、上記ウェハを水平保持して回転させるウェハ保持機構が備えられ、上記酸化防止液供給部材はアームに取り付けられ、該アームが前記ウェハの中央部から外周部まで旋回することで、回転する前記ウェハ上を前記酸化防止液供給部材が移動することを特徴とする請求項１０，１１，１２又は１３記載の表面劣化を防
止する塗布方法。
【請求項１５】
上記酸化防止液供給手段には、上記ウェハを水平保持して回転させるウェハ保持機構が備えられ、上記酸化防止液供給部材はウェハ半径方向に一列に配置され、前記ウェハが回転すると、一列に配置された酸化防止液供給部材が降下して前記酸化防止液をウェハ全面に塗ることを特徴とする請求項１０，１１，１２，１３又は１４記載の表面劣化を防止する塗布方法。
【請求項１６】
上記酸化防止液供給部材は、糸状部材を束ねたブラシ状部材又は線状部材、網状部材、又は発泡部材のいずれかで形成されていることを特徴とする請求項１０，１１，１２，１３，１４又は１５記載の表面劣化を防止する塗布方法。
【請求項１７】
研磨前のウェハを収納する収納部、ウェハを搬送する搬送工程、ウェハを化学機械的に研磨する研磨工程、研磨後のウェハを洗浄・乾燥する洗浄工程、該洗浄工程を経たウェハを収納する収納部、及びウェハに酸化防止液を塗る酸化防止液塗布工程を備え、前記研磨前のウェハを収納する収納部と該収納部から取り出したウェハを前記研磨工程へ搬送する前記搬送工程との間、前記研磨工程と該研磨工程で研磨されたウェハを前記洗浄工程へ搬送する前記搬送工程との間、又は前記洗浄工程で洗浄・乾燥されたウェハを搬送する前記搬送工程と前記洗浄工程を経たウェハを収納する収納部との間の少なくともいずれかの間に、前記酸化防止液塗布工程を実行する酸化防止液塗布装置を有することを特徴とする表面劣化を防止する研磨洗浄装置。
【請求項１８】
上記研磨工程及び上記洗浄工程を含む処理工程にトラブルが生じた際は、上記酸化防止液塗布装置によりウェハに酸化防止液を塗った後に、該ウェハをウェハ格納部に一時的に格納することを特徴とする請求項１７記載の表面劣化を防止する研磨洗浄装置。
【請求項１９】
研磨前のウェハを収納する収納部、ウェハを搬送する搬送工程、ウェハを化学機械的に研磨する研磨工程、研磨後のウェハを洗浄・乾燥する洗浄工程、該洗浄工程を経たウェハを収納する収納部、及びウェハに酸化防止液を塗る酸化防止液塗布工程を備え、前記研磨前のウェハを収納する収納部と該収納部から取り出したウェハを前記研磨工程へ搬送する前記搬送工程との間、前記研磨工程と該研磨工程で研磨されたウェハを前記洗浄工程へ搬送する前記搬送工程との間、又は前記洗浄工程で洗浄・乾燥されたウェハを搬送する前記搬送工程と前記洗浄工程を経たウェハを収納する収納部との間の少なくともいずれかの間に、前記酸化防止液塗布工程を実行することを特徴とする表面劣化を防止する研磨洗浄方法。
【請求項２０】
上記研磨工程及び上記洗浄工程を含む処理工程にトラブルが生じた際は、上記酸化防止液塗布工程によりウェハに酸化防止液を塗った後に、該ウェハをウェハ格納部に一時的に格納することを特徴とする請求項１９記載の表面劣化を防止する研磨洗浄方法。
【請求項１】
ウェハに、該ウェハの表面酸化を抑制して表面劣化を防止する酸化防止液を塗るようにした表面劣化を防止する塗布装置において、
酸化防止液供給部材を前記ウェハに近接又は接触させて相対的に移動させるとともに該酸化防止液供給部材の上部に供給された前記酸化防止液を、当該酸化防止液供給部材に沿って前記ウェハに塗る酸化防止液供給手段を有することを特徴とする表面劣化を防止する塗布装置。
【請求項２】
ウェハに、該ウェハの表面酸化を抑制して表面劣化を防止する酸化防止液を塗るようにした表面劣化を防止する塗布装置において、
ウェハ上の位置に、酸化防止液供給管に供給された酸化防止液を該酸化防止液供給管から引き上げる引き上げ機構と、引き上げられた前記酸化防止液を酸化防止液供給部材に沿って流下させる機構と、該酸化防止液供給部材を前記ウェハに近接又は接触させて相対的に移動させる機構とを備え、前記ウェハに前記酸化防止液を塗る酸化防止液供給手段を有することを特徴とする表面劣化を防止する塗布装置。
【請求項３】
ウェハに、該ウェハの表面酸化を抑制して表面劣化を防止する酸化防止液を塗るようにした表面劣化を防止する塗布装置において、
酸化防止液を含ませることが可能な酸化防止液供給部材と、酸化防止液供給口から出た酸化防止液を前記酸化防止液供給部材の上部に含ませ該酸化防止液を流下させながら前記酸化防止液供給部材の全体に広げる酸化防止液の含浸手段と、前記酸化防止液供給部材を前記ウェハに近接又は接触させて相対的に移動させる機構とを備え、前記ウェハに前記酸化防止液を塗る酸化防止液供給手段を有することを特徴とする表面劣化を防止する塗布装置。
【請求項４】
ウェハに、該ウェハの表面酸化を抑制して表面劣化を防止する酸化防止液を塗るようにした表面劣化を防止する塗布装置において、
酸化防止液を含ませることが可能な酸化防止液供給部材と、酸化防止液を該酸化防止液供給部材に含ませる酸化防止液の含浸手段と、前記酸化防止液供給部材を酸化防止液の含浸場所からウェハ上まで移動できる搬送手段とを備え、前記ウェハに前記酸化防止液を塗る酸化防止液供給手段を有することを特徴とする表面劣化を防止する塗布装置。
【請求項５】
ウェハに、該ウェハの表面酸化を抑制して表面劣化を防止する酸化防止液を塗るようにした表面劣化を防止する塗布装置において、
酸化防止液を含ませることが可能な酸化防止液供給部材と、酸化防止液を酸化防止液供給部材に含ませる酸化防止液の含浸手段と、前記酸化防止液供給部材を酸化防止液の含浸場所からウェハ上まで移動できる搬送手段と、前記酸化防止液の含浸場所からウェハ上までの移動において酸化膜防止液の垂れを防ぐために前記酸化防止液供給部材の下に前記酸化防止液の受け部材とを備え、前記ウェハに前記酸化膜防止液を塗る酸化防止液供給手段を有することを特徴とする請求項４記載の表面劣化を防止する塗布装置。
【請求項６】
上記酸化防止液供給手段には、上記ウェハを水平保持して回転させるウェハ保持機構が備えられ、上記酸化防止液供給部材は回転する前記ウェハ上を該ウェハの中央部から外周部まで移動するように構成されていることを特徴とする請求項１，２，３，４，又は５記載の表面劣化を防止する塗布装置。
【請求項７】
上記酸化防止液供給手段には、上記ウェハを水平保持して回転させるウェハ保持機構が備えられ、上記酸化防止液供給部材はアームに取り付けられ、該アームが前記ウェハの中央部から外周部まで旋回することで、回転する前記ウェハ上を前記酸化防止液供
給部材が移動するように構成されていることを特徴とする請求項１，２，３，４，５又は６記載の表面劣化を防止する塗布装置。
【請求項８】
上記酸化防止液供給手段には、上記ウェハを水平保持して回転させるウェハ保持機構が備えられ、上記酸化防止液供給部材はウェハ半径方向に一列に配置され、前記ウェハが回転すると、一列に配置された前記酸化防止液供給部材が降下して上記酸化防止液をウェハ全面に塗るように構成されていることを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６又は７記載の表面劣化を防止する塗布装置。
【請求項９】
上記酸化防止液供給部材は、糸状部材を束ねたブラシ状部材もしくは線状部材、網状部材、又は発泡部材のいずれかで形成されていることを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６，７又は８記載の表面劣化を防止する塗布装置。
【請求項１０】
ウェハに、該ウェハの表面酸化を抑制して表面劣化を防止する酸化防止液を塗るようにした表面劣化を防止する塗布方法において、
酸化防止液供給部材を前記ウェハに近接又は接触させて相対的に移動させるとともに該酸化防止液供給部材の上部に供給された前記酸化防止液を、該酸化防止液供給部材に沿って前記ウェハに塗る酸化防止液供給手段を有し、前記酸化防止液供給部材と前記酸化防止液との界面張力又は毛細管現象を利用することにより前記ウェハに前記酸化防止液を塗ることを特徴とする表面劣化を防止する塗布方法。
【請求項１１】
ウェハに、該ウェハの表面酸化を抑制して表面劣化を防止する酸化防止液を塗るようにした表面劣化を防止する塗布方法において、
前記ウェハの上方で、酸化防止液供給管に供給された酸化防止液を酸化防止液供給管から引き上げる工程と、引き上げられた前記酸化防止液を酸化防止液供給部材に沿って流下させる工程と、該酸化防止液供給部材を前記ウェハに近接又は接触させて相対的に移動させる工程とを有し、前記ウェハに前記酸化防止液を塗ることを特徴とする表面劣化を防止する塗布方法。
【請求項１２】
ウェハに、該ウェハの表面酸化を抑制して表面劣化を防止する酸化防止液を塗るようにした表面劣化を防止する塗布方法において、
酸化防止液を含ませることが可能な酸化防止液供給部材を使用し、前記酸化防止液を酸化防止液供給部材に含ませる酸化防止液の含浸工程と、前記酸化防止液を含んだ酸化防止液供給部材をウェハ上まで移動する搬送工程と、前記ウェハに前記酸化防止液を塗る工程とを有することを特徴とする表面劣化を防止する塗布方法。
【請求項１３】
ウェハに、該ウェハの表面酸化を抑制して表面劣化を防止する酸化防止液を塗るようにした表面劣化を防止する塗布方法において、
酸化防止液を含ませることが可能な酸化防止液供給部材を使用し、その酸化防止液が下に垂れないように酸化防止液を受ける受け部材を使用し、前記酸化防止液を酸化防止液供給部材に含ませる酸化防止液の含浸工程と、その含浸工程では前記受け部材は横に避けており、前記酸化防止液を含んだ酸化防止液供給部材をウェハ上まで移動する搬送工程と、その搬送工程では前記受け部材が酸化防止液供給部材の下に配置され、ウェハに前記酸化防止液を塗る工程と、その塗る工程では前記受け部材は横に避けていることを特徴とする表面劣化を防止する塗布方法。
【請求項１４】
上記酸化防止液供給手段には、上記ウェハを水平保持して回転させるウェハ保持機構が備えられ、上記酸化防止液供給部材はアームに取り付けられ、該アームが前記ウェハの中央部から外周部まで旋回することで、回転する前記ウェハ上を前記酸化防止液供給部材が移動することを特徴とする請求項１０，１１，１２又は１３記載の表面劣化を防
止する塗布方法。
【請求項１５】
上記酸化防止液供給手段には、上記ウェハを水平保持して回転させるウェハ保持機構が備えられ、上記酸化防止液供給部材はウェハ半径方向に一列に配置され、前記ウェハが回転すると、一列に配置された酸化防止液供給部材が降下して前記酸化防止液をウェハ全面に塗ることを特徴とする請求項１０，１１，１２，１３又は１４記載の表面劣化を防止する塗布方法。
【請求項１６】
上記酸化防止液供給部材は、糸状部材を束ねたブラシ状部材又は線状部材、網状部材、又は発泡部材のいずれかで形成されていることを特徴とする請求項１０，１１，１２，１３，１４又は１５記載の表面劣化を防止する塗布方法。
【請求項１７】
研磨前のウェハを収納する収納部、ウェハを搬送する搬送工程、ウェハを化学機械的に研磨する研磨工程、研磨後のウェハを洗浄・乾燥する洗浄工程、該洗浄工程を経たウェハを収納する収納部、及びウェハに酸化防止液を塗る酸化防止液塗布工程を備え、前記研磨前のウェハを収納する収納部と該収納部から取り出したウェハを前記研磨工程へ搬送する前記搬送工程との間、前記研磨工程と該研磨工程で研磨されたウェハを前記洗浄工程へ搬送する前記搬送工程との間、又は前記洗浄工程で洗浄・乾燥されたウェハを搬送する前記搬送工程と前記洗浄工程を経たウェハを収納する収納部との間の少なくともいずれかの間に、前記酸化防止液塗布工程を実行する酸化防止液塗布装置を有することを特徴とする表面劣化を防止する研磨洗浄装置。
【請求項１８】
上記研磨工程及び上記洗浄工程を含む処理工程にトラブルが生じた際は、上記酸化防止液塗布装置によりウェハに酸化防止液を塗った後に、該ウェハをウェハ格納部に一時的に格納することを特徴とする請求項１７記載の表面劣化を防止する研磨洗浄装置。
【請求項１９】
研磨前のウェハを収納する収納部、ウェハを搬送する搬送工程、ウェハを化学機械的に研磨する研磨工程、研磨後のウェハを洗浄・乾燥する洗浄工程、該洗浄工程を経たウェハを収納する収納部、及びウェハに酸化防止液を塗る酸化防止液塗布工程を備え、前記研磨前のウェハを収納する収納部と該収納部から取り出したウェハを前記研磨工程へ搬送する前記搬送工程との間、前記研磨工程と該研磨工程で研磨されたウェハを前記洗浄工程へ搬送する前記搬送工程との間、又は前記洗浄工程で洗浄・乾燥されたウェハを搬送する前記搬送工程と前記洗浄工程を経たウェハを収納する収納部との間の少なくともいずれかの間に、前記酸化防止液塗布工程を実行することを特徴とする表面劣化を防止する研磨洗浄方法。
【請求項２０】
上記研磨工程及び上記洗浄工程を含む処理工程にトラブルが生じた際は、上記酸化防止液塗布工程によりウェハに酸化防止液を塗った後に、該ウェハをウェハ格納部に一時的に格納することを特徴とする請求項１９記載の表面劣化を防止する研磨洗浄方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００８−８５２３３（Ｐ２００８−８５２３３Ａ）
【公開日】平成２０年４月１０日（２００８．４．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２６６０４７（Ｐ２００６−２６６０４７）
【出願日】平成１８年９月２８日（２００６．９．２８）
【出願人】（０００１５１４９４）株式会社東京精密 (592)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年４月１０日（２００８．４．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月２８日（２００６．９．２８）
【出願人】（０００１５１４９４）株式会社東京精密 (592)
【Ｆターム（参考）】
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