Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP6849506B2 - A computer-readable recording medium on which board holding devices, board processing devices, board processing methods, and programs are recorded. - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP6849506B2 - A computer-readable recording medium on which board holding devices, board processing devices, board processing methods, and programs are recorded. - Google Patents

A computer-readable recording medium on which board holding devices, board processing devices, board processing methods, and programs are recorded. Download PDF

Info

Publication number
JP6849506B2
JP6849506B2 JP2017070966A JP2017070966A JP6849506B2 JP 6849506 B2 JP6849506 B2 JP 6849506B2 JP 2017070966 A JP2017070966 A JP 2017070966A JP 2017070966 A JP2017070966 A JP 2017070966A JP 6849506 B2 JP6849506 B2 JP 6849506B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
liquid
liquid level
liquid separation
separation tank
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2017070966A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2018171679A (en
Inventor
谷澤 昭尋
昭尋 谷澤
小林 賢一
賢一 小林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ebara Corp
Original Assignee
Ebara Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ebara Corp filed Critical Ebara Corp
Priority to JP2017070966A priority Critical patent/JP6849506B2/en
Publication of JP2018171679A publication Critical patent/JP2018171679A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6849506B2 publication Critical patent/JP6849506B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Jigs For Machine Tools (AREA)
  • Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Description

本発明は、液体が供給される基板を真空吸着により保持する基板保持装置に関する。また、本発明は、このような基板保持装置に保持された基板を処理する基板処理装置および基板処理方法に関する。さらに、本発明は、このような基板処理方法を実行するためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。 The present invention relates to a substrate holding device that holds a substrate to which a liquid is supplied by vacuum adsorption. The present invention also relates to a substrate processing apparatus and a substrate processing method for processing a substrate held by such a substrate holding apparatus. Furthermore, the present invention relates to a computer-readable recording medium on which a program for executing such a substrate processing method is recorded.

半導体デバイスの製造における歩留まり向上の観点から、基板の表面状態の管理が近年注目されている。半導体デバイスの製造工程では、種々の材料がシリコンウェハ上に成膜される。このため、基板の周縁部には不要な膜や表面荒れが形成される。近年では、基板の周縁部のみをアームで保持して基板を搬送する方法が一般的になってきている。このような背景のもとでは、周縁部に残存した不要な膜が種々の工程を経ていく間に剥離して基板に形成されたデバイスに付着し、歩留まりを低下させてしまう。そこで、基板の周縁部に形成された不要な膜を除去するために、研磨装置を用いて基板の周縁部が研磨される。基板の周縁部を研磨する研磨装置は、例えば、基板保持装置に保持された基板上に研磨液を供給しつつ、該基板の周縁部に研磨テープなどの研磨具を摺接させる。これにより、基板の周縁部が研磨される。 From the viewpoint of improving the yield in the manufacture of semiconductor devices, the control of the surface state of the substrate has been attracting attention in recent years. In the process of manufacturing a semiconductor device, various materials are formed on a silicon wafer. Therefore, an unnecessary film or surface roughness is formed on the peripheral edge of the substrate. In recent years, a method of transporting a substrate by holding only the peripheral edge of the substrate with an arm has become common. Under such a background, the unnecessary film remaining on the peripheral edge is peeled off during various steps and adheres to the device formed on the substrate, which reduces the yield. Therefore, in order to remove an unnecessary film formed on the peripheral edge of the substrate, the peripheral edge of the substrate is polished using a polishing device. The polishing device for polishing the peripheral edge of the substrate is, for example, supplying a polishing liquid onto the substrate held by the substrate holding device and sliding a polishing tool such as a polishing tape on the peripheral edge of the substrate. As a result, the peripheral edge of the substrate is polished.

また、半導体デバイスの高集積化・高密度化に伴い、回路の配線がますます微細化し、多層配線の層数も増加している。回路の微細化を図りながら多層配線を実現するために、半導体デバイスが形成された基板の表面を研磨する研磨装置が用いられている。基板の表面を研磨する研磨装置は、例えば、シリカ(SiO)等の砥粒を含んだ研磨液を研磨パッドの研磨面上に供給しつつ、基板保持装置に保持された基板の表面を研磨面に摺接させる。これにより、基板の表面が研磨される。 In addition, as semiconductor devices become more integrated and denser, circuit wiring is becoming finer and the number of layers of multi-layer wiring is increasing. A polishing device that polishes the surface of a substrate on which a semiconductor device is formed is used in order to realize multi-layer wiring while miniaturizing a circuit. The polishing device that polishes the surface of the substrate polishes the surface of the substrate held by the substrate holding device while supplying a polishing liquid containing abrasive grains such as silica (SiO 2) onto the polishing surface of the polishing pad. Make it slide on the surface. As a result, the surface of the substrate is polished.

さらに、半導体デバイスの製造工程には、めっき処理、エッチング処理、研磨処理などの様々な基板処理が含まれる。これらの基板処理が実行される過程において、基板の表面にはパーティクルが付着することがある。基板の表面上のパーティクルは、配線の短絡などのデバイス欠陥の原因となりうる。そこで、パーティクルを基板の表面から除去するために、洗浄装置が用いられている。洗浄装置は、例えば、基板保持装置に保持された基板の表面に液体を接触させて基板の表面を洗浄する。 Further, the manufacturing process of the semiconductor device includes various substrate treatments such as plating treatment, etching treatment, and polishing treatment. In the process of performing these substrate treatments, particles may adhere to the surface of the substrate. Particles on the surface of the substrate can cause device defects such as short circuits in the wiring. Therefore, a cleaning device is used to remove particles from the surface of the substrate. The cleaning device cleans the surface of the substrate by bringing the liquid into contact with the surface of the substrate held by the substrate holding device, for example.

上記研磨装置および洗浄装置は、基板保持装置に保持された基板を回転させながら、研磨処理または洗浄処理などの基板処理を実行する基板処理装置である。このような基板処理装置に設けられる基板保持装置は、一般に、基板を真空吸着により保持する基板保持部と、該基板保持部に連結される回転軸と、該回転軸を回転させるモータなどの駆動源と、基板保持部、回転軸、および駆動源などの構成機器の動作を制御する制御部とを含んでいる。基板保持部は、基板を真空吸着により保持する基板保持面を有している。基板処理装置の制御部を、基板保持装置の制御部として用いてもよい。 The polishing device and the cleaning device are substrate processing devices that perform substrate processing such as polishing or cleaning while rotating the substrate held by the substrate holding device. The substrate holding device provided in such a substrate processing device generally drives a substrate holding portion that holds the substrate by vacuum suction, a rotating shaft connected to the substrate holding portion, and a motor that rotates the rotating shaft. It includes a source and a control unit that controls the operation of components such as a substrate holding unit, a rotating shaft, and a drive source. The substrate holding portion has a substrate holding surface that holds the substrate by vacuum suction. The control unit of the substrate processing apparatus may be used as the control unit of the substrate holding apparatus.

さらに、基板を基板保持面に真空吸着させるために、基板保持装置は、基板保持面を真空源に連通させる真空ラインと、該真空ラインに配置された真空元弁とを有している。真空元弁は上記制御部に接続されている。制御部が真空元弁を開くと、基板保持面が真空源と連通し、該基板保持面に載置された基板が真空吸着される。基板保持面に真空吸着された基板に、液体(例えば、研磨液、洗浄液など)を供給すると、液体および大気から構成される気液2相流が基板と基板保持面との間の僅かな隙間に浸入し、真空ラインに吸引されてしまう。その結果、気液2相流に含まれる液体によって、真空源が汚染されてしまう。 Further, in order to evacuate the substrate to the substrate holding surface, the substrate holding device has a vacuum line for communicating the substrate holding surface with the vacuum source and a vacuum source valve arranged on the vacuum line. The vacuum main valve is connected to the control unit. When the control unit opens the vacuum source valve, the substrate holding surface communicates with the vacuum source, and the substrate placed on the substrate holding surface is evacuated. When a liquid (for example, polishing liquid, cleaning liquid, etc.) is supplied to the substrate vacuum-adsorbed on the substrate holding surface, a gas-liquid two-phase flow composed of the liquid and the atmosphere causes a slight gap between the substrate and the substrate holding surface. It penetrates into the vacuum line and is sucked into the vacuum line. As a result, the vacuum source is contaminated by the liquid contained in the gas-liquid two-phase flow.

そこで、基板保持装置は、気液分離槽を備えた気液分離ユニットをさらに有している。気液分離ユニットの気液分離槽は、真空ラインに配置され、この気液分離槽によって、基板保持面から真空ラインに吸い込まれた気液2相流から液体が分離される。さらに、気液分離ユニットは、気液分離槽に溜まった液体を排出する排出ラインと、排出ラインに配置されるドレイン弁と、気液分離槽内の液面を検知可能な液位センサとを有している。ドレイン弁および液位センサは、上記制御部に接続されている。制御部が真空元弁を閉じて、排出ラインに配置されたドレイン弁を開くことにより、気液分離槽に溜まった液体が該気液分離槽から排出ラインを介して排出される。 Therefore, the substrate holding device further has a gas-liquid separation unit provided with a gas-liquid separation tank. The gas-liquid separation tank of the gas-liquid separation unit is arranged in a vacuum line, and the liquid is separated from the gas-liquid two-phase flow sucked into the vacuum line from the substrate holding surface by the gas-liquid separation tank. Further, the gas-liquid separation unit includes a discharge line for discharging the liquid accumulated in the gas-liquid separation tank, a drain valve arranged in the discharge line, and a liquid level sensor capable of detecting the liquid level in the gas-liquid separation tank. Have. The drain valve and the liquid level sensor are connected to the control unit. When the control unit closes the vacuum main valve and opens the drain valve arranged in the discharge line, the liquid accumulated in the gas-liquid separation tank is discharged from the gas-liquid separation tank via the discharge line.

従来の気液分離ユニットの液位センサは、気液分離槽から液体が溢れることを防止するための満液センサとして機能する。すなわち、制御部は、液位センサから出力される信号により気液分離槽内の液面の上限を監視している。この液位センサから出力された信号を制御部が受け取ると、制御部は、液体が気液分離槽から溢れることを防止するために、基板処理装置における基板処理を停止させる。この場合、気液分離槽から液体が溢れることを防止できるが、処理中の基板が廃棄処分されてしまう。したがって、気液分離槽内の液面が液位センサの液面検知位置に到達しないように、制御部は、基板を処理する毎にドレイン弁を所定時間だけ開いて、気液分離槽から液体を排出する排液処理を実行する。 The liquid level sensor of the conventional gas-liquid separation unit functions as a full liquid sensor for preventing the liquid from overflowing from the gas-liquid separation tank. That is, the control unit monitors the upper limit of the liquid level in the gas-liquid separation tank by the signal output from the liquid level sensor. When the control unit receives the signal output from the liquid level sensor, the control unit stops the substrate processing in the substrate processing apparatus in order to prevent the liquid from overflowing from the gas-liquid separation tank. In this case, it is possible to prevent the liquid from overflowing from the gas-liquid separation tank, but the substrate being processed is discarded. Therefore, the control unit opens the drain valve for a predetermined time each time the substrate is processed so that the liquid level in the gas-liquid separation tank does not reach the liquid level detection position of the liquid level sensor, and the liquid is discharged from the gas-liquid separation tank. Perform a drainage process to drain.

特開2015−150648号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-150648

しかしながら、気液分離槽から液体を排出させる排液処理中は、真空元弁が閉じられるので、基板を基板保持面に真空吸着することができない。すなわち、排液処理中は、基板処理を実行することができない。 However, since the vacuum source valve is closed during the drainage treatment for discharging the liquid from the gas-liquid separation tank, the substrate cannot be vacuum-adsorbed to the substrate holding surface. That is, the substrate process cannot be executed during the drainage process.

従来の基板保持装置では、排液処理が基板を処理する毎に実行されるので、基板処理が完了してから次の基板の基板処理を開始するまでの間に無駄な時間が発生してしまうおそれがある。より具体的には、次の基板処理によって上昇する気液分離槽内の液面が液位センサの液面検知位置まで到達しない場合でも、すなわち、排液処理を実行しなくても基板処理装置が停止しない場合でも、制御部は、排液処理を実行してしまう。この場合、排液処理の間の時間が無駄な時間となり、基板処理のスループット向上を妨げてしまう。 In the conventional substrate holding device, since the drainage treatment is executed every time the substrate is processed, wasted time is generated between the completion of the substrate processing and the start of the substrate processing of the next substrate. There is a risk. More specifically, even when the liquid level in the gas-liquid separation tank that rises due to the next substrate processing does not reach the liquid level detection position of the liquid level sensor, that is, the substrate processing device does not perform the drainage treatment. Even if does not stop, the control unit executes the drainage process. In this case, the time between the drainage treatments is wasted, which hinders the improvement of the throughput of the substrate processing.

さらに、従来の基板保持装置は、満液センサとして機能する一つの液位センサしか有していないため、制御部は、ドレイン弁を開いたときに液体が気液分離槽から確実に排出されているか否かを監視できない。例えば、排出ラインが詰まると、ドレイン弁を開いても液体を気液分離槽から排出できない。この場合、制御部がドレイン弁を基板処理毎に所定時間だけ開いても、気液分離槽内の液面が液位センサの液面検知位置まで上昇して、基板処理が停止してしまう。 Further, since the conventional substrate holding device has only one liquid level sensor that functions as a full liquid sensor, the control unit ensures that the liquid is discharged from the gas-liquid separation tank when the drain valve is opened. It cannot be monitored whether or not it is present. For example, if the discharge line is clogged, the liquid cannot be discharged from the gas-liquid separation tank even if the drain valve is opened. In this case, even if the control unit opens the drain valve for each substrate processing for a predetermined time, the liquid level in the gas-liquid separation tank rises to the liquid level detection position of the liquid level sensor, and the substrate processing is stopped.

そこで、本発明は、気液分離槽から液体を排出する排液処理が確実に実行されていることを監視しつつ、基板処理のスループットを向上させることができる基板保持装置を提供することを目的とする。また、本発明は、このような基板保持装置を備えた基板処理装置および基板処理方法を提供することを目的とする。さらに、本発明は、このような基板処理方法を実行するためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a substrate holding device capable of improving the throughput of substrate processing while monitoring that the drainage treatment for discharging the liquid from the gas-liquid separation tank is surely executed. And. Another object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus and a substrate processing method provided with such a substrate holding device. Furthermore, it is an object of the present invention to provide a computer-readable recording medium on which a program for executing such a substrate processing method is recorded.

上述した目的を達成するために、本発明の一態様は、液体が供給される基板を真空吸着により保持する基板保持面を有する基板保持部と、前記基板保持面を真空源に連通させる真空ラインと、前記基板保持面から前記真空ラインに吸い込まれる気液2相流から液体を分離する少なくとも一つの気液分離ユニットと、前記基板保持部および前記気液分離ユニットの動作を制御する制御部と、を備え、前記気液分離ユニットは、前記真空ラインに配置される気液分離槽と、前記気液分離槽に溜まった液体を排出する排出ラインと、前記排出ラインに配置されるドレイン弁と、前記気液分離槽の液面を検知可能な高液位センサと、前記高液位センサよりも低い前記気液分離槽の液面を検知可能な低液位センサと、前記気液分離槽に連結され、前記高液位センサおよび前記低液位センサが配置される液面検知配管と、前記気液分離槽に連結される押出ラインと、前記押出ラインから分岐して前記液面検知配管に連結されるパージラインと、を備え、前記制御部は、前記低液位センサの出力信号に基づいて前記ドレイン弁の開閉動作を制御し、前記気液分離槽に溜まった液体を前記排出ラインに押し出す加圧気体が前記押出ラインを介して前記気液分離槽に供給されることを特徴とする基板保持装置である。 In order to achieve the above-mentioned object, one aspect of the present invention is a substrate holding portion having a substrate holding surface for holding a substrate to which a liquid is supplied by vacuum adsorption, and a vacuum line for communicating the substrate holding surface with a vacuum source. And at least one gas-liquid separation unit that separates the liquid from the gas-liquid two-phase flow sucked into the vacuum line from the substrate holding surface, and a control unit that controls the operation of the substrate holding unit and the gas-liquid separation unit. The gas-liquid separation unit includes a gas-liquid separation tank arranged in the vacuum line, a discharge line for discharging the liquid accumulated in the gas-liquid separation tank, and a drain valve arranged in the discharge line. , A high liquid level sensor capable of detecting the liquid level of the gas-liquid separation tank, a low liquid level sensor capable of detecting the liquid level of the gas-liquid separation tank lower than the high liquid level sensor, and the gas-liquid separation tank. A liquid level detection pipe connected to the above and where the high liquid level sensor and the low liquid level sensor are arranged, an extrusion line connected to the gas-liquid separation tank, and the liquid level detection pipe branched from the extrusion line. The control unit controls the opening / closing operation of the drain valve based on the output signal of the low liquid level sensor, and discharges the liquid accumulated in the gas-liquid separation tank to the discharge line. The substrate holding device is characterized in that the pressurized gas extruded into the gas-liquid separation tank is supplied to the gas-liquid separation tank via the extrusion line.

発明の好ましい態様は、前記基板保持装置は、前記パージラインに配置され、該パージラインを流れる加圧気体の流量を調整する流量調整器をさらに備えることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記少なくとも一つの気液分離ユニットは、第1気液分離ユニットと第2気液分離ユニットであり、前記第1気液分離ユニットは、前記高液位センサにより検知される液面と、前記低液位センサにより検知される液面の間の液面を検知可能な中間液位センサをさらに備え、前記制御部は、前記中間液位センサからの出力信号を受信した場合に、前記気液2相流が導入される気液分離槽を、前記第1気液分離ユニットの気液分離槽から、前記第2気液分離ユニットの気液分離槽に切り替えることを特徴とする。
A preferred embodiment of the present invention is characterized in that the substrate holding device is further provided with a flow rate regulator arranged in the purge line and adjusting the flow rate of the pressurized gas flowing through the purge line.
In a preferred embodiment of the present invention, the at least one gas-liquid separation unit is a first gas-liquid separation unit and a second gas-liquid separation unit, and the first gas-liquid separation unit is detected by the high liquid level sensor. An intermediate liquid level sensor capable of detecting the liquid level between the liquid level and the liquid level detected by the low liquid level sensor is further provided, and the control unit receives an output signal from the intermediate liquid level sensor. In this case, the gas-liquid separation tank into which the gas-liquid two-phase flow is introduced is switched from the gas-liquid separation tank of the first gas-liquid separation unit to the gas-liquid separation tank of the second gas-liquid separation unit. And.

本発明の他の態様は、基板を保持する基板保持装置と、前記基板保持装置に保持された前記基板に液体を供給する液体供給ユニットと、前記基板保持装置に保持された前記基板を処理する基板処理ユニットと、前記基板保持装置、前記液体供給ユニット、および前記基板処理ユニットの動作を制御する制御部と、を備え、前記基板保持装置は、前記基板を真空吸着により保持する基板保持面を有する基板保持部と、前記基板保持面を真空源に連通させる真空ラインと、前記基板保持面から前記真空ラインを介して流入する気液2相流から液体を分離する少なくとも一つの気液分離ユニットと、を有しており、前記気液分離ユニットは、前記真空ラインに配置される気液分離槽と、前記気液分離槽に溜まった液体を排出する排出ラインと、前記排出ラインに配置されるドレイン弁と、前記気液分離槽の液面を検知可能な高液位センサと、前記高液位センサよりも低い前記気液分離槽の液面を検知可能な低液位センサと、前記気液分離槽に連結され、前記高液位センサおよび前記低液位センサが配置される液面検知配管と、前記気液分離槽に連結される押出ラインと、前記押出ラインから分岐して前記液面検知配管に連結されるパージラインと、を有しており、前記制御部は、前記低液位センサの出力信号に基づいて前記ドレイン弁の開閉動作を制御し、前記気液分離槽に溜まった液体を前記排出ラインに押し出す加圧気体が前記押出ラインを介して前記気液分離槽に供給されることを特徴とする基板処理装置である。 Another aspect of the present invention processes a substrate holding device that holds a substrate, a liquid supply unit that supplies a liquid to the substrate held by the substrate holding device, and the substrate held by the substrate holding device. A substrate processing unit, the substrate holding device, the liquid supply unit, and a control unit for controlling the operation of the substrate processing unit are provided, and the substrate holding device has a substrate holding surface for holding the substrate by vacuum suction. At least one gas-liquid separation unit that separates a liquid from a substrate holding portion, a vacuum line that communicates the substrate holding surface with a vacuum source, and a gas-liquid two-phase flow that flows from the substrate holding surface through the vacuum line. The gas-liquid separation unit is arranged in the gas-liquid separation tank arranged in the vacuum line, a discharge line for discharging the liquid accumulated in the gas-liquid separation tank, and the discharge line. A drain valve, a high liquid level sensor capable of detecting the liquid level of the gas-liquid separation tank, a low liquid level sensor capable of detecting the liquid level of the gas-liquid separation tank lower than the high liquid level sensor, and the above. The liquid level detection pipe connected to the gas-liquid separation tank and arranged with the high-liquid level sensor and the low-liquid level sensor, an extrusion line connected to the gas-liquid separation tank, and a branch from the extrusion line are described. It has a purge line connected to the liquid level detection pipe, and the control unit controls the opening / closing operation of the drain valve based on the output signal of the low liquid level sensor, and the gas-liquid separation tank has. The substrate processing apparatus is characterized in that a pressurized gas that pushes the accumulated liquid to the discharge line is supplied to the gas-liquid separation tank via the extrusion line.

本発明の好ましい態様は、前記少なくとも一つの気液分離ユニットは、第1気液分離ユニットと第2気液分離ユニットであり、前記第1気液分離ユニットは、前記高液位センサにより検知される液面と、前記低液位センサにより検知される液面の間の液面を検知可能な中間液位センサをさらに備え、前記制御部は、前記中間液位センサからの出力信号を受信した場合に、前記気液2相流が導入される気液分離槽を、前記第1気液分離ユニットの気液分離槽から、前記第2気液分離ユニットの気液分離槽に切り替えることを特徴とする。 In a preferred embodiment of the present invention, the at least one gas-liquid separation unit is a first gas-liquid separation unit and a second gas-liquid separation unit, and the first gas-liquid separation unit is detected by the high liquid level sensor. An intermediate liquid level sensor capable of detecting the liquid level between the liquid level and the liquid level detected by the low liquid level sensor is further provided, and the control unit receives an output signal from the intermediate liquid level sensor. In this case, the gas-liquid separation tank into which the gas-liquid two-phase flow is introduced is switched from the gas-liquid separation tank of the first gas-liquid separation unit to the gas-liquid separation tank of the second gas-liquid separation unit. And.

本発明のさらに他の態様は、基板を基板保持面に真空吸着により保持し、前記基板に液体を供給しながら、基板を処理し、少なくとも一つの気液分離ユニットに設けられた気液分離槽で前記基板保持面から吸い込まれる気液2相流から液体を分離し、前記気液分離槽内の液面を、前記気液分離槽に連結される液面検知配管に配置された高液位センサと前記高液位センサよりも低い液面を検知可能な低液位センサとで監視し、前記基板の処理が完了した後で、前記低液位センサから信号が出力されている場合に限って、前記気液分離槽から液体を排出する排液処理を実行し、前記排液処理を実行中に、前記気液分離層に連結された押出ラインを介して前記気液分離層に加圧気体を供給して、前記気液分離槽に溜まった液体を前記排出ラインに押し出すとともに、前記押出ラインから分岐して前記液面検知配管に連結されるパージラインに前記加圧気体を供給することを特徴とする基板処理方法である。 In still another aspect of the present invention, the substrate is held on the substrate holding surface by vacuum adsorption, the substrate is treated while supplying a liquid to the substrate, and a gas-liquid separation tank provided in at least one gas-liquid separation unit is provided. The liquid is separated from the gas-liquid two-phase flow sucked from the substrate holding surface, and the liquid level in the gas-liquid separation tank is set to a high liquid level arranged in the liquid level detection pipe connected to the gas-liquid separation tank. Only when the sensor and the low-liquid level sensor capable of detecting the liquid level lower than the high-liquid level sensor monitor and the signal is output from the low-liquid level sensor after the processing of the substrate is completed. Then, a drainage treatment for discharging the liquid from the gas-liquid separation tank is executed, and during the execution of the drainage treatment, the gas-liquid separation layer is pressurized via an extrusion line connected to the gas-liquid separation layer. A gas is supplied to push the liquid accumulated in the gas-liquid separation tank to the discharge line, and the pressurized gas is supplied to a purge line branched from the extrusion line and connected to the liquid level detection pipe. It is a substrate processing method characterized by.

本発明の好ましい態様は、前記少なくとも一つの気液分離ユニットは、第1気液分離ユニットと第2気液分離ユニットであり、前記基板の処理中に、前記第1気液分離槽内の液面を、前記高液位センサにより検知される液面と、前記低液位センサにより検知される液面の間の液面を検知可能な中間液位センサで監視し、前記中間液位センサから信号が出力された場合に、前記気液2相流から液体を分離する気液分離槽を、第1気液分離ユニットの気液分離槽から第2気液分離ユニットの気液分離槽に切り替えることを特徴とする。 In a preferred embodiment of the present invention, the at least one gas-liquid separation unit is a first gas-liquid separation unit and a second gas-liquid separation unit, and the liquid in the first gas-liquid separation tank is being processed during the processing of the substrate. The surface is monitored by an intermediate liquid level sensor capable of detecting the liquid level between the liquid level detected by the high liquid level sensor and the liquid level detected by the low liquid level sensor, and from the intermediate liquid level sensor. When a signal is output, the gas-liquid separation tank that separates the liquid from the gas-liquid two-phase flow is switched from the gas-liquid separation tank of the first gas-liquid separation unit to the gas-liquid separation tank of the second gas-liquid separation unit. It is characterized by that.

本発明のさらに他の態様は、基板を基板保持面に真空吸着により保持するステップと、前記基板に液体を供給しながら、基板を処理するステップと、少なくとも一つの気液分離ユニットに設けられた気液分離槽で前記基板保持面から吸い込まれる気液2相流から液体を分離するステップと、前記気液分離槽内の液面を、前記気液分離槽に連結される液面検知配管に配置された高液位センサと前記高液位センサよりも低い液面を検知可能な低液位センサとで監視するステップと、前記基板の処理が完了した後で、前記低液位センサから信号が出力されている場合に限って、前記気液分離槽から液体を排出する排液処理を実行するステップと、前記排液処理中に、前記気液分離層に連結された押出ラインを介して前記気液分離層に加圧気体を供給して、前記気液分離槽に溜まった液体を前記排出ラインに押し出すとともに、前記押出ラインから分岐して前記液面検知配管に連結されるパージラインに前記加圧気体を供給するステップと、をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録した非一時的なコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。 Yet another aspect of the present invention is provided in at least one gas-liquid separation unit, a step of holding the substrate on the substrate holding surface by vacuum adsorption, a step of processing the substrate while supplying a liquid to the substrate, and a step of processing the substrate. The step of separating the liquid from the gas-liquid two-phase flow sucked from the substrate holding surface in the gas-liquid separation tank and the liquid level in the gas-liquid separation tank are connected to the liquid level detection pipe connected to the gas-liquid separation tank. A signal from the low liquid level sensor after the step of monitoring by the arranged high liquid level sensor and the low liquid level sensor capable of detecting the liquid level lower than the high liquid level sensor and the processing of the substrate are completed. Is output only when the step of executing the drainage treatment for discharging the liquid from the gas-liquid separation tank and the extrusion line connected to the gas-liquid separation layer during the drainage treatment. A pressurized gas is supplied to the gas-liquid separation layer to push the liquid accumulated in the gas-liquid separation tank to the discharge line, and at the same time, to a purge line branched from the extrusion line and connected to the liquid level detection pipe. A non-temporary computer-readable recording medium on which a program for causing a computer to execute the step of supplying the pressurized gas is recorded.

本発明の好ましい態様は、前記少なくとも一つの気液分離ユニットは、第1気液分離ユニットと第2気液分離ユニットであり、前記基板を処理するステップを実行しているときに、前記第1気液分離槽内の液面を、前記高液位センサにより検知される液面と、前記低液位センサにより検知される液面の間の液面を検知可能な中間液位センサで監視するステップと、前記中間液位センサから信号が出力された場合に、前記気液2相流から液体を分離する気液分離槽を、第1気液分離ユニットの気液分離槽から第2気液分離ユニットの気液分離槽に切り替えるステップと、をコンピュータにさらに実行させることを特徴とする。 In a preferred embodiment of the present invention, the at least one gas-liquid separation unit is a first gas-liquid separation unit and a second gas-liquid separation unit, and when the step of processing the substrate is being executed, the first gas-liquid separation unit is performed. The liquid level in the gas-liquid separation tank is monitored by an intermediate liquid level sensor capable of detecting the liquid level between the liquid level detected by the high liquid level sensor and the liquid level detected by the low liquid level sensor. The step and the gas-liquid separation tank that separates the liquid from the gas-liquid two-phase flow when a signal is output from the intermediate liquid level sensor are moved from the gas-liquid separation tank of the first gas-liquid separation unit to the second gas-liquid. It features a step of switching the separation unit to a gas-liquid separation tank, and the computer further performing.

本発明によれば、制御部は、低液位センサが液面を検知したときにだけ、ドレイン弁を開いて、気液分離槽から液体を排出する排液処理を実行する。すなわち、制御部は、排液処理が必要なときに限って排液処理を実行することができるので、基板処理のスループットを向上させることができる。さらに、制御部は、低液位センサから出力される信号に基づいて、排液処理が確実に実行されていることを監視することができる。その結果、基板の廃棄処分を効果的に防止することができる。 According to the present invention, the control unit opens the drain valve and executes the drainage process of discharging the liquid from the gas-liquid separation tank only when the low liquid level sensor detects the liquid level. That is, since the control unit can execute the drainage treatment only when the drainage treatment is required, the throughput of the substrate processing can be improved. Further, the control unit can monitor that the drainage process is surely executed based on the signal output from the low liquid level sensor. As a result, the disposal of the substrate can be effectively prevented.

一実施形態に係る基板処理装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the substrate processing apparatus which concerns on one Embodiment. 図1に示す基板処理装置の縦断面図である。It is a vertical sectional view of the substrate processing apparatus shown in FIG. 図3(a)および図3(b)は、基板の周縁部を示す拡大断面図である。3 (a) and 3 (b) are enlarged cross-sectional views showing the peripheral edge of the substrate. 研磨ヘッドの拡大図である。It is an enlarged view of a polishing head. 研磨ヘッドが基板のベベル部を研磨している様子を示す図である。It is a figure which shows the state which the polishing head is polishing the bevel part of a substrate. 図1および図2に示される研磨装置に設けられた基板保持装置の模式図である。It is a schematic diagram of the substrate holding apparatus provided in the polishing apparatus shown in FIG. 1 and FIG. 図1および図2に示される研磨装置で実行される研磨処理のフローチャートである。It is a flowchart of the polishing process executed by the polishing apparatus shown in FIGS. 1 and 2. 図6に示される基板保持装置に保持されたウェハを研磨する各工程を示した模式図である。It is a schematic diagram which showed each process of polishing the wafer held in the substrate holding apparatus shown in FIG. 図6に示される基板保持装置に保持されたウェハを研磨する各工程を示した模式図である。It is a schematic diagram which showed each process of polishing the wafer held in the substrate holding apparatus shown in FIG. 図6に示される基板保持装置に保持されたウェハを研磨する各工程を示した模式図である。It is a schematic diagram which showed each process of polishing the wafer held in the substrate holding apparatus shown in FIG. 図6に示される基板保持装置に保持されたウェハを研磨する各工程を示した模式図である。It is a schematic diagram which showed each process of polishing the wafer held in the substrate holding apparatus shown in FIG. 図6に示される基板保持装置に保持されたウェハを研磨する各工程を示した模式図である。It is a schematic diagram which showed each process of polishing the wafer held in the substrate holding apparatus shown in FIG. 他の実施形態に係る基板保持装置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the substrate holding apparatus which concerns on other embodiment. 図13に示される基板保持装置に保持されたウェハの研磨処理のフローチャートである。It is a flowchart of the polishing process of the wafer held in the substrate holding apparatus shown in FIG. 図13に示される基板保持装置に保持されたウェハを研磨する各工程を示した模式図である。It is a schematic diagram which showed each process of polishing the wafer held in the substrate holding apparatus shown in FIG. 図13に示される基板保持装置に保持されたウェハを研磨する各工程を示した模式図である。It is a schematic diagram which showed each process of polishing the wafer held in the substrate holding apparatus shown in FIG. 図13に示される基板保持装置に保持されたウェハを研磨する各工程を示した模式図である。It is a schematic diagram which showed each process of polishing the wafer held in the substrate holding apparatus shown in FIG. 図13に示される基板保持装置に保持されたウェハを研磨する各工程を示した模式図である。It is a schematic diagram which showed each process of polishing the wafer held in the substrate holding apparatus shown in FIG. 図13に示される基板保持装置に保持されたウェハを研磨する各工程を示した模式図である。It is a schematic diagram which showed each process of polishing the wafer held in the substrate holding apparatus shown in FIG. 図13に示される基板保持装置に保持されたウェハを研磨する各工程を示した模式図である。It is a schematic diagram which showed each process of polishing the wafer held in the substrate holding apparatus shown in FIG. 制御部の構成の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the structure of a control part. 他の実施形態に係る基板処理装置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the substrate processing apparatus which concerns on other embodiment.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図1は、一実施形態に係る基板処理装置を示す平面図であり、図2は、図1に示す基板処理装置の縦断面図である。図1に示される基板処理装置は、基板の一例であるウェハWのベベル部を研磨する研磨装置である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a plan view showing a substrate processing apparatus according to an embodiment, and FIG. 2 is a vertical cross-sectional view of the substrate processing apparatus shown in FIG. The substrate processing apparatus shown in FIG. 1 is a polishing apparatus that polishes the bevel portion of the wafer W, which is an example of a substrate.

ここで、本明細書では、ウェハWの周縁部を、基板の最外周に位置するベベル部と、このベベル部の径方向内側に位置するトップエッジ部およびボトムエッジ部とを含む領域として定義する。図3(a)および図3(b)は、ウェハWの周縁部を示す拡大断面図である。より詳しくは、図3(a)はいわゆるストレート型のウェハWの断面図であり、図3(b)はいわゆるラウンド型のウェハWの断面図である。図3(a)のウェハWにおいて、ベベル部は、上側傾斜部(上側ベベル部)P、下側傾斜部(下側ベベル部)Q、および側部(アペックス)Rから構成されるウェハWの最外周面(符号Bで示す)である。図3(b)のウェハWにおいては、ベベル部は、ウェハWの最外周面を構成する、湾曲した断面を有する部分(符号Bで示す)である。トップエッジ部は、ベベル部Bよりも径方向内側に位置する平坦部E1である。ボトムエッジ部は、トップエッジ部とは反対側に位置し、ベベル部Bよりも径方向内側に位置する平坦部E2である。トップエッジ部は、デバイスが形成された領域を含むこともある。 Here, in the present specification, the peripheral edge portion of the wafer W is defined as a region including a bevel portion located on the outermost periphery of the substrate and a top edge portion and a bottom edge portion located radially inside the bevel portion. .. 3A and 3B are enlarged cross-sectional views showing the peripheral edge of the wafer W. More specifically, FIG. 3A is a cross-sectional view of a so-called straight type wafer W, and FIG. 3B is a cross-sectional view of a so-called round type wafer W. In the wafer W of FIG. 3A, the bevel portion is a wafer W composed of an upper inclined portion (upper bevel portion) P, a lower inclined portion (lower bevel portion) Q, and a side portion (apex) R. It is the outermost peripheral surface (indicated by reference numeral B). In the wafer W of FIG. 3B, the bevel portion is a portion (indicated by reference numeral B) having a curved cross section, which constitutes the outermost peripheral surface of the wafer W. The top edge portion is a flat portion E1 located radially inside the bevel portion B. The bottom edge portion is a flat portion E2 located on the opposite side of the top edge portion and radially inside the bevel portion B. The top edge portion may also include an area in which the device is formed.

図1および図2に示すように、この研磨装置は、ウェハWを水平に保持し、回転させる基板保持装置3を備えている。図1においては、基板保持装置3がウェハWを保持している状態を示している。本実施形態では、研磨装置は、基板保持装置3を含む研磨装置全体の動作を制御する制御部9を備えている。基板保持装置3は、ウェハWの裏面を真空吸着により保持する皿状の保持ステージ(基板保持部)4と、保持ステージ4の中央部に連結された中空シャフト5と、この中空シャフト5を回転させるモータM1とを備えている。ウェハWは、搬送機構のハンド(図示せず)により、ウェハWの中心が中空シャフト5の軸心と一致するように保持ステージ4の基板保持面4a上に載置される。 As shown in FIGS. 1 and 2, this polishing apparatus includes a substrate holding apparatus 3 that horizontally holds and rotates the wafer W. FIG. 1 shows a state in which the substrate holding device 3 holds the wafer W. In the present embodiment, the polishing device includes a control unit 9 that controls the operation of the entire polishing device including the substrate holding device 3. The substrate holding device 3 rotates a dish-shaped holding stage (board holding portion) 4 that holds the back surface of the wafer W by vacuum suction, a hollow shaft 5 connected to the central portion of the holding stage 4, and the hollow shaft 5. It is provided with a motor M1 for making the motor. The wafer W is placed on the substrate holding surface 4a of the holding stage 4 by a hand (not shown) of the transport mechanism so that the center of the wafer W coincides with the axis of the hollow shaft 5.

中空シャフト5は、ボールスプライン軸受(直動軸受)6によって上下動自在に支持されている。保持ステージ4の基板保持面4aには溝4bが形成されており、この溝4bは、中空シャフト5を通って延びる真空ラインL1に連通している。真空ラインL1は、中空シャフト5の下端に取り付けられたロータリジョイント8を介して真空源(図示せず)に接続されている。真空ラインL1には、気液分離槽16が配置される。気液分離槽16から保持ステージ4まで延びる真空ラインL1の一部は、気液分離槽16の内部空間を基板保持面4aに連通させる真空一次ライン(連通ライン)L2として機能する。気液分離槽16から真空源まで延びる真空ラインL1の一部は、真空二次ラインL3として機能する。 The hollow shaft 5 is supported by a ball spline bearing (linear motion bearing) 6 so as to be vertically movable. A groove 4b is formed on the substrate holding surface 4a of the holding stage 4, and the groove 4b communicates with the vacuum line L1 extending through the hollow shaft 5. The vacuum line L1 is connected to a vacuum source (not shown) via a rotary joint 8 attached to the lower end of the hollow shaft 5. A gas-liquid separation tank 16 is arranged in the vacuum line L1. A part of the vacuum line L1 extending from the gas-liquid separation tank 16 to the holding stage 4 functions as a vacuum primary line (communication line) L2 for communicating the internal space of the gas-liquid separation tank 16 with the substrate holding surface 4a. A part of the vacuum line L1 extending from the gas-liquid separation tank 16 to the vacuum source functions as a vacuum secondary line L3.

気液分離槽16は、処理後のウェハWを保持ステージ4の基板保持面4aから離脱させるためのガス供給ラインL4に接続されている。ウェハWを基板保持面4aに真空吸着するときは、制御部9は、真空一次ラインL2、気液分離槽16、および真空二次ラインL3を介して基板保持面4aを真空源に連通させる。一方で、基板保持面4aから処理後のウェハWを離脱させるときは、制御部9は、真空一次ラインL2、気液分離槽16、およびガス供給ラインL4を介して基板保持面4aに加圧ガスを供給する。すなわち、制御部9は、これらの真空二次ラインL3とガス供給ラインL4を切り替えることによって、真空一次ラインL2を介してウェハWを保持ステージ4の基板保持面4aに真空吸着し、離脱させる。基板保持装置3は、真空一次ラインL2および真空二次ラインL3を有する真空ラインL1、気液分離槽16、基板保持面4aを有する保持ステージ4などを含んでおり、この基板保持装置3の詳細な構成および動作は後述する。 The gas-liquid separation tank 16 is connected to a gas supply line L4 for separating the processed wafer W from the substrate holding surface 4a of the holding stage 4. When the wafer W is vacuum-adsorbed to the substrate holding surface 4a, the control unit 9 communicates the substrate holding surface 4a with the vacuum source via the vacuum primary line L2, the gas-liquid separation tank 16, and the vacuum secondary line L3. On the other hand, when the processed wafer W is separated from the substrate holding surface 4a, the control unit 9 pressurizes the substrate holding surface 4a via the vacuum primary line L2, the gas-liquid separation tank 16, and the gas supply line L4. Supply gas. That is, by switching between the vacuum secondary line L3 and the gas supply line L4, the control unit 9 vacuum-adsorbs the wafer W to the substrate holding surface 4a of the holding stage 4 via the vacuum primary line L2 and detaches it. The substrate holding device 3 includes a vacuum line L1 having a vacuum primary line L2 and a vacuum secondary line L3, a gas-liquid separation tank 16, a holding stage 4 having a substrate holding surface 4a, and the like. The configuration and operation will be described later.

中空シャフト5は、この中空シャフト5に連結されたプーリーp1と、モータM1の回転軸に取り付けられたプーリーp2と、これらプーリーp1,p2に掛けられたベルトb1を介してモータM1によって回転される。モータM1の回転軸は中空シャフト5と平行に延びている。このような構成により、保持ステージ4の基板保持面4aに保持されたウェハWは、モータM1によって回転される。 The hollow shaft 5 is rotated by the motor M1 via a pulley p1 connected to the hollow shaft 5, a pulley p2 attached to the rotating shaft of the motor M1, and a belt b1 hung on these pulleys p1 and p2. .. The rotation shaft of the motor M1 extends parallel to the hollow shaft 5. With such a configuration, the wafer W held on the substrate holding surface 4a of the holding stage 4 is rotated by the motor M1.

ボールスプライン軸受6は、中空シャフト5がその長手方向へ自由に移動することを許容する軸受である。ボールスプライン軸受6は円筒状のケーシング12に固定されている。したがって、本実施形態においては、中空シャフト5は、ケーシング12に対して上下に直線動作ができるように構成されており、中空シャフト5とケーシング12は一体に回転する。中空シャフト5は、エアシリンダ(昇降機構)15に連結されており、エアシリンダ15によって中空シャフト5および保持ステージ4が上昇および下降できるようになっている。 The ball spline bearing 6 is a bearing that allows the hollow shaft 5 to move freely in the longitudinal direction thereof. The ball spline bearing 6 is fixed to a cylindrical casing 12. Therefore, in the present embodiment, the hollow shaft 5 is configured to be able to linearly move up and down with respect to the casing 12, and the hollow shaft 5 and the casing 12 rotate integrally. The hollow shaft 5 is connected to an air cylinder (elevating mechanism) 15, and the hollow shaft 5 and the holding stage 4 can be raised and lowered by the air cylinder 15.

ケーシング12と、その外側に同心上に配置された円筒状のケーシング14との間にはラジアル軸受18が介装されており、ケーシング12は軸受18によって回転自在に支持されている。このような構成により、基板保持装置3は、ウェハWをその中心軸Crまわりに回転させ、かつウェハWを中心軸Crに沿って上昇下降させることができる。 A radial bearing 18 is interposed between the casing 12 and the cylindrical casing 14 arranged concentrically on the outer side of the casing 12, and the casing 12 is rotatably supported by the bearing 18. With such a configuration, the substrate holding device 3 can rotate the wafer W around its central axis Cr and raise and lower the wafer W along the central axis Cr.

図1に示すように、基板保持装置3に保持されたウェハWの周囲には4つの研磨ヘッド組立体1A,1B,1C,1Dが配置されている。研磨ヘッド組立体1A,1B,1C,1Dのそれぞれは、ウェハWのベベル部を研磨する基板処理ユニットとして機能する。研磨ヘッド組立体1A,1B,1C,1Dの径方向外側には研磨テープ供給機構2A,2B,2C,2Dがそれぞれ設けられている。研磨ヘッド組立体1A,1B,1C,1Dと研磨テープ供給機構2A,2B,2C,2Dとは隔壁20によって隔離されている。隔壁20の内部空間は研磨室21を構成し、4つの研磨ヘッド組立体1A,1B,1C,1Dおよび保持ステージ4は研磨室21内に配置されている。一方、研磨テープ供給機構2A,2B,2C,2Dは隔壁20の外側(すなわち、研磨室21の外)に配置されている。研磨ヘッド組立体1A,1B,1C,1Dは互いに同一の構成を有し、研磨テープ供給機構2A,2B,2C,2Dも互いに同一の構成を有している。以下、研磨ヘッド組立体1Aおよび研磨テープ供給機構2Aについて説明する。 As shown in FIG. 1, four polishing head assemblies 1A, 1B, 1C, and 1D are arranged around the wafer W held by the substrate holding device 3. Each of the polishing head assemblies 1A, 1B, 1C, and 1D functions as a substrate processing unit for polishing the bevel portion of the wafer W. Polishing tape supply mechanisms 2A, 2B, 2C, and 2D are provided on the radial outer sides of the polishing head assemblies 1A, 1B, 1C, and 1D, respectively. The polishing head assembly 1A, 1B, 1C, 1D and the polishing tape supply mechanism 2A, 2B, 2C, 2D are separated by a partition wall 20. The internal space of the partition wall 20 constitutes the polishing chamber 21, and the four polishing head assemblies 1A, 1B, 1C, 1D and the holding stage 4 are arranged in the polishing chamber 21. On the other hand, the polishing tape supply mechanisms 2A, 2B, 2C, and 2D are arranged outside the partition wall 20 (that is, outside the polishing chamber 21). The polishing head assemblies 1A, 1B, 1C, and 1D have the same configuration as each other, and the polishing tape supply mechanisms 2A, 2B, 2C, and 2D also have the same configuration as each other. Hereinafter, the polishing head assembly 1A and the polishing tape supply mechanism 2A will be described.

研磨テープ供給機構2Aは、研磨具の一例である研磨テープ23を研磨ヘッド組立体1Aに供給する供給リール24と、ウェハWの研磨に使用された研磨テープ23を回収する回収リール25とを備えている。供給リール24は回収リール25の上方に配置されている。供給リール24および回収リール25にはカップリング27を介してモータM2がそれぞれ連結されている(図1には供給リール24に連結されるカップリング27とモータM2のみを示す)。それぞれのモータM2は、所定の回転方向に一定のトルクをかけ、研磨テープ23に所定のテンションをかけることができるようになっている。 The polishing tape supply mechanism 2A includes a supply reel 24 for supplying the polishing tape 23, which is an example of a polishing tool, to the polishing head assembly 1A, and a recovery reel 25 for collecting the polishing tape 23 used for polishing the wafer W. ing. The supply reel 24 is arranged above the recovery reel 25. A motor M2 is connected to the supply reel 24 and the recovery reel 25 via a coupling 27, respectively (FIG. 1 shows only the coupling 27 and the motor M2 connected to the supply reel 24). Each motor M2 can apply a constant torque in a predetermined rotation direction to apply a predetermined tension to the polishing tape 23.

研磨テープ23は長尺の帯状の研磨具であり、その片面が研磨面を構成している。研磨テープ23は、PETシートなどからなる基材テープと、基材テープの上に形成されている研磨層とを有している。研磨層は、基材テープの一方の表面を被覆するバインダ(例えば、樹脂)と、バインダに保持された砥粒とから構成されており、研磨層の表面が研磨面を構成している。研磨具として、研磨テープ23に代えて、帯状の研磨布を用いてもよい。 The polishing tape 23 is a long strip-shaped polishing tool, and one side thereof constitutes a polishing surface. The polishing tape 23 has a base material tape made of a PET sheet or the like, and a polishing layer formed on the base material tape. The polishing layer is composed of a binder (for example, resin) that covers one surface of the base material tape and abrasive grains held by the binder, and the surface of the polishing layer constitutes the polishing surface. As the polishing tool, a strip-shaped polishing cloth may be used instead of the polishing tape 23.

研磨テープ23は供給リール24に巻かれた状態で研磨テープ供給機構2Aにセットされる。研磨テープ23の側面は巻き崩れが生じないようにリール板で支持されている。研磨テープ23の一端は回収リール25に取り付けられ、研磨ヘッド組立体1Aに供給された研磨テープ23を回収リール25が巻き取ることで研磨テープ23を回収するようになっている。研磨ヘッド組立体1Aは研磨テープ供給機構2Aから供給された研磨テープ23をウェハWの周縁部に当接させるための研磨ヘッド30を備えている。研磨テープ23は、研磨テープ23の研磨面(前面)がウェハWを向くように研磨ヘッド30に供給される。 The polishing tape 23 is set in the polishing tape supply mechanism 2A in a state of being wound around the supply reel 24. The side surface of the polishing tape 23 is supported by a reel plate so that the winding collapse does not occur. One end of the polishing tape 23 is attached to the recovery reel 25, and the recovery reel 25 winds up the polishing tape 23 supplied to the polishing head assembly 1A to collect the polishing tape 23. The polishing head assembly 1A includes a polishing head 30 for bringing the polishing tape 23 supplied from the polishing tape supply mechanism 2A into contact with the peripheral edge of the wafer W. The polishing tape 23 is supplied to the polishing head 30 so that the polishing surface (front surface) of the polishing tape 23 faces the wafer W.

研磨テープ供給機構2Aは複数のガイドローラ31,32,33,34を有しており、研磨ヘッド組立体1Aに供給され、研磨ヘッド組立体1Aから回収される研磨テープ23がこれらのガイドローラ31,32,33,34によってガイドされる。研磨テープ23は、隔壁20に設けられた開口部20aを通して供給リール24から研磨ヘッド30へ供給され、使用された研磨テープ23は開口部20aを通って回収リール25に回収される。 The polishing tape supply mechanism 2A has a plurality of guide rollers 31, 32, 33, 34, and the polishing tape 23 supplied to the polishing head assembly 1A and collected from the polishing head assembly 1A is the guide rollers 31. , 32, 33, 34. The polishing tape 23 is supplied from the supply reel 24 to the polishing head 30 through the opening 20a provided in the partition wall 20, and the used polishing tape 23 is collected by the recovery reel 25 through the opening 20a.

図2に示すように、ウェハWの上方には上供給ノズル36が配置され、基板保持装置3に保持されたウェハWの上面中心に向けて研磨液を供給する。また、研磨装置は、ウェハWの裏面と基板保持装置3の保持ステージ4との境界部(保持ステージ4の外周部)に向けて研磨液を供給する下供給ノズル37を備えている。上供給ノズル36および下供給ノズル37は、基板保持装置3に保持されたウェハWに研磨液(液体)を供給する液体供給ユニットとして機能する。研磨液には通常純水が使用されるが、研磨テープ23の砥粒としてシリカを使用する場合などはアンモニアを用いることもできる。さらに、研磨装置は、研磨処理後に研磨ヘッド30を洗浄する洗浄ノズル38を備えており、研磨処理後にウェハWが基板保持装置3により上昇した後、研磨ヘッド30に向けて洗浄水を噴射し、研磨処理後の研磨ヘッド30を洗浄できるようになっている。 As shown in FIG. 2, an upper supply nozzle 36 is arranged above the wafer W, and the polishing liquid is supplied toward the center of the upper surface of the wafer W held by the substrate holding device 3. Further, the polishing apparatus includes a lower supply nozzle 37 that supplies the polishing liquid toward the boundary portion (the outer peripheral portion of the holding stage 4) between the back surface of the wafer W and the holding stage 4 of the substrate holding device 3. The upper supply nozzle 36 and the lower supply nozzle 37 function as a liquid supply unit that supplies the polishing liquid (liquid) to the wafer W held by the substrate holding device 3. Pure water is usually used as the polishing liquid, but ammonia can also be used when silica is used as the abrasive grains of the polishing tape 23. Further, the polishing apparatus includes a cleaning nozzle 38 for cleaning the polishing head 30 after the polishing process, and after the wafer W is raised by the substrate holding device 3 after the polishing process, cleaning water is sprayed toward the polishing head 30. The polishing head 30 after the polishing process can be cleaned.

中空シャフト5がケーシング12に対して昇降した時にボールスプライン軸受6やラジアル軸受18などの機構を研磨室21から隔離するために、図2に示すように、中空シャフト5とケーシング12の上端との間には、上下に伸縮可能なベローズ19が配置されている。図2は中空シャフト5が下降している状態を示し、保持ステージ4が研磨位置にあることを示している。研磨処理後には、エアシリンダ15によりウェハWを保持ステージ4および中空シャフト5とともに搬送位置まで上昇させ、この搬送位置でウェハWを保持ステージ4から離脱させる。 As shown in FIG. 2, in order to isolate the mechanism such as the ball spline bearing 6 and the radial bearing 18 from the polishing chamber 21 when the hollow shaft 5 moves up and down with respect to the casing 12, the hollow shaft 5 and the upper end of the casing 12 are separated from each other. A bellows 19 that can be expanded and contracted up and down is arranged between them. FIG. 2 shows a state in which the hollow shaft 5 is lowered, and shows that the holding stage 4 is in the polishing position. After the polishing process, the wafer W is raised to the transfer position together with the holding stage 4 and the hollow shaft 5 by the air cylinder 15, and the wafer W is separated from the holding stage 4 at this transfer position.

隔壁20は、ウェハWを研磨室21に搬入および搬出するための搬送口20bを備えている。搬送口20bは、水平に延びる切り欠きとして形成されている。したがって、搬送機構に把持されたウェハWは、水平な状態を保ちながら、搬送口20bを通って研磨室21内を横切ることが可能となっている。隔壁20の上面には開口20cおよびルーバー40が設けられ、下面には排気口(図示せず)が設けられている。研磨処理時は、搬送口20bは図示しないシャッターで閉じられるようになっている。したがって、排気口から図示しないファン機構により排気をすることで研磨室21の内部には清浄空気のダウンフローが形成されるようになっている。この状態において研磨処理がされるので、研磨液が上方へ飛散することが防止され、研磨室21の上部空間を清浄に保ちながら研磨処理をすることができる。 The partition wall 20 includes a transport port 20b for loading and unloading the wafer W into and out of the polishing chamber 21. The transport port 20b is formed as a notch extending horizontally. Therefore, the wafer W gripped by the transfer mechanism can cross the inside of the polishing chamber 21 through the transfer port 20b while maintaining a horizontal state. An opening 20c and a louver 40 are provided on the upper surface of the partition wall 20, and an exhaust port (not shown) is provided on the lower surface. During the polishing process, the transport port 20b is closed by a shutter (not shown). Therefore, a downflow of clean air is formed inside the polishing chamber 21 by exhausting air from the exhaust port by a fan mechanism (not shown). Since the polishing treatment is performed in this state, the polishing liquid is prevented from being scattered upward, and the polishing treatment can be performed while keeping the upper space of the polishing chamber 21 clean.

図1に示すように、研磨ヘッド30はアーム60の一端に固定され、アーム60は、ウェハWの接線方向に平行な回転軸Ctまわりに回転自在に構成されている。アーム60の他端はプーリーp3,p4およびベルトb2を介してモータM4に連結されている。モータM4が時計回りおよび反時計回りに所定の角度だけ回転することで、アーム60が軸Ctまわりに所定の角度だけ回転する。本実施形態では、モータM4、アーム60、プーリーp3,p4、およびベルトb2によって、ウェハWの表面に対して研磨ヘッド30を傾斜させるチルト機構が構成されている。 As shown in FIG. 1, the polishing head 30 is fixed to one end of the arm 60, and the arm 60 is rotatably configured around a rotation axis Ct parallel to the tangential direction of the wafer W. The other end of the arm 60 is connected to the motor M4 via pulleys p3 and p4 and a belt b2. When the motor M4 rotates clockwise and counterclockwise by a predetermined angle, the arm 60 rotates about the axis Ct by a predetermined angle. In the present embodiment, the motor M4, the arm 60, the pulleys p3 and p4, and the belt b2 constitute a tilt mechanism that tilts the polishing head 30 with respect to the surface of the wafer W.

チルト機構は、移動台61に搭載されている。移動台61は、ガイド62およびレール63を介してベースプレート65に移動自在に連結されている。レール63は、基板保持装置3に保持されたウェハWの半径方向に沿って直線的に延びており、移動台61はウェハWの半径方向に沿って直線的に移動可能になっている。移動台61にはベースプレート65を貫通する連結板66が取り付けられ、連結板66にはリニアアクチュエータ67がジョイント68を介して連結されている。リニアアクチュエータ67はベースプレート65に直接または間接的に固定されている。 The tilt mechanism is mounted on the moving table 61. The moving table 61 is movably connected to the base plate 65 via the guide 62 and the rail 63. The rail 63 extends linearly along the radial direction of the wafer W held by the substrate holding device 3, and the moving table 61 can move linearly along the radial direction of the wafer W. A connecting plate 66 penetrating the base plate 65 is attached to the moving table 61, and a linear actuator 67 is connected to the connecting plate 66 via a joint 68. The linear actuator 67 is directly or indirectly fixed to the base plate 65.

リニアアクチュエータ67としては、エアシリンダや位置決め用モータとボールネジとの組み合わせなどを採用することができる。このリニアアクチュエータ67、レール63、ガイド62によって、研磨ヘッド30をウェハWの半径方向に直線的に移動させる移動機構が構成されている。すなわち、移動機構はレール63に沿って研磨ヘッド30をウェハWへ近接および離間させるように動作する。一方、研磨テープ供給機構2Aはベースプレート65に固定されている。 As the linear actuator 67, a combination of an air cylinder, a positioning motor, and a ball screw can be adopted. The linear actuator 67, the rail 63, and the guide 62 constitute a moving mechanism for linearly moving the polishing head 30 in the radial direction of the wafer W. That is, the moving mechanism operates so as to move the polishing head 30 closer to and further from the wafer W along the rail 63. On the other hand, the polishing tape supply mechanism 2A is fixed to the base plate 65.

図4は研磨ヘッド30の拡大図である。図4に示すように、研磨ヘッド30は、研磨テープ23の研磨面をウェハWに対して所定の力で押圧する押圧機構41を備えている。また、研磨ヘッド30は、研磨テープ23を供給リール24から回収リール25へ送るテープ送り機構42を備えている。研磨ヘッド30は複数のガイドローラ43,44,45,46,47,48,49を有しており、これらのガイドローラはウェハWの接線方向と直交する方向に研磨テープ23が進行するように研磨テープ23をガイドする。 FIG. 4 is an enlarged view of the polishing head 30. As shown in FIG. 4, the polishing head 30 includes a pressing mechanism 41 that presses the polished surface of the polishing tape 23 against the wafer W with a predetermined force. Further, the polishing head 30 includes a tape feeding mechanism 42 for feeding the polishing tape 23 from the supply reel 24 to the collection reel 25. The polishing head 30 has a plurality of guide rollers 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, and these guide rollers allow the polishing tape 23 to advance in a direction orthogonal to the tangential direction of the wafer W. Guide the polishing tape 23.

研磨ヘッド30に設けられたテープ送り機構42は、テープ送りローラ42aと、テープ把持ローラ42bと、テープ送りローラ42aを回転させるモータM3とを備えている。モータM3は研磨ヘッド30の側面に設けられ、モータM3の回転軸にテープ送りローラ42aが取り付けられている。テープ把持ローラ42bはテープ送りローラ42aに隣接して配置されている。テープ把持ローラ42bは、図3の矢印NFで示す方向(テープ送りローラ42aに向かう方向)に力を発生するように図示しない機構で支持されており、テープ送りローラ42aを押圧するように構成されている。 The tape feeding mechanism 42 provided on the polishing head 30 includes a tape feeding roller 42a, a tape gripping roller 42b, and a motor M3 for rotating the tape feeding roller 42a. The motor M3 is provided on the side surface of the polishing head 30, and a tape feed roller 42a is attached to the rotating shaft of the motor M3. The tape gripping roller 42b is arranged adjacent to the tape feeding roller 42a. The tape gripping roller 42b is supported by a mechanism (not shown) so as to generate a force in the direction indicated by the arrow NF in FIG. 3 (direction toward the tape feed roller 42a), and is configured to press the tape feed roller 42a. ing.

モータM3が図4に示す矢印方向に回転すると、テープ送りローラ42aが回転して研磨テープ23を供給リール24から研磨ヘッド30を経由して回収リール25へ送ることができる。テープ把持ローラ42bはそれ自身の軸まわりに回転することができるように構成され、研磨テープ23が送られるに従って回転する。 When the motor M3 rotates in the direction of the arrow shown in FIG. 4, the tape feed roller 42a rotates and the polishing tape 23 can be fed from the supply reel 24 to the recovery reel 25 via the polishing head 30. The tape gripping roller 42b is configured to rotate about its own axis and rotates as the polishing tape 23 is fed.

押圧機構41は、研磨テープ23の裏面側に配置された押圧パッド50と、この押圧パッド50をウェハWの周縁部に向かって移動させるエアシリンダ(駆動機構)52とを備えている。エアシリンダ52はいわゆる片ロッドシリンダである。エアシリンダ52へ供給する空気圧を制御することによって、研磨テープ23をウェハWに対して押圧する力が調整される。ウェハWの周囲に配置された4つの研磨ヘッド組立体1A,1B,1C,1Dのチルト機構、押圧機構41、テープ送り機構42、および各研磨ヘッド組立体を移動させる移動機構は、それぞれ独立に動作が可能なように構成されている。 The pressing mechanism 41 includes a pressing pad 50 arranged on the back surface side of the polishing tape 23, and an air cylinder (driving mechanism) 52 that moves the pressing pad 50 toward the peripheral edge of the wafer W. The air cylinder 52 is a so-called single rod cylinder. By controlling the air pressure supplied to the air cylinder 52, the force for pressing the polishing tape 23 against the wafer W is adjusted. The tilt mechanism, pressing mechanism 41, tape feeding mechanism 42, and moving mechanism for moving each polishing head assembly of the four polishing head assemblies 1A, 1B, 1C, and 1D arranged around the wafer W are independent of each other. It is configured to be operational.

本実施形態では、研磨ヘッド組立体1A,1B,1C,1D、研磨テープ供給機構2A,2B,2C,2D、および基板保持装置3などを含む研磨装置全体の動作を制御する制御部9(図2参照)が設けられている。制御部9によって、ウェハWの研磨処理(基板処理)が制御される。 In the present embodiment, the control unit 9 (FIG. 9) controls the operation of the entire polishing apparatus including the polishing head assembly 1A, 1B, 1C, 1D, the polishing tape supply mechanism 2A, 2B, 2C, 2D, the substrate holding device 3, and the like. 2) is provided. The control unit 9 controls the polishing process (board process) of the wafer W.

図5は、研磨ヘッド30がウェハWのベベル部を研磨している様子を示す図である。ウェハWのベベル部を研磨するときは、ウェハWを保持ステージ4の基板保持面4aに真空吸着により保持し、回転させる。さらに、ウェハWの表面に上供給ノズル36から研磨液を供給する。ウェハWの周縁部に下供給ノズル37から研磨液を供給してもよい。この状態で、図5に示すように、上述のチルト機構により研磨ヘッド30の傾斜角度を連続的に変化させながら、押圧部材50により研磨テープ23をウェハWのベベル部に押し当てる。研磨中は、研磨テープ23はテープ送り機構42により所定の速度で送られる。 FIG. 5 is a diagram showing a state in which the polishing head 30 is polishing the bevel portion of the wafer W. When polishing the bevel portion of the wafer W, the wafer W is held by vacuum suction on the substrate holding surface 4a of the holding stage 4 and rotated. Further, the polishing liquid is supplied to the surface of the wafer W from the upper supply nozzle 36. The polishing liquid may be supplied to the peripheral edge of the wafer W from the lower supply nozzle 37. In this state, as shown in FIG. 5, the polishing tape 23 is pressed against the bevel portion of the wafer W by the pressing member 50 while continuously changing the tilt angle of the polishing head 30 by the tilt mechanism described above. During polishing, the polishing tape 23 is fed at a predetermined speed by the tape feeding mechanism 42.

ウェハWのベベル部の研磨中、真空源と基板保持面4aとを連通させる真空ラインL1には、研磨液と大気とからなる気液2相流が吸い込まれる。気液2相流に含まれる研磨液によって、真空源が汚染されることを防止するために、研磨装置の基板保持装置3は、以下に説明される気液分離ユニットを備える。 During polishing of the bevel portion of the wafer W, a gas-liquid two-phase flow composed of a polishing liquid and an atmosphere is sucked into the vacuum line L1 that communicates the vacuum source and the substrate holding surface 4a. In order to prevent the vacuum source from being contaminated by the polishing liquid contained in the gas-liquid two-phase flow, the substrate holding device 3 of the polishing device includes a gas-liquid separation unit described below.

図6は、図1および図2に示される研磨装置に設けられた基板保持装置3の模式図である。図6に示されるように、この基板保持装置3は、ウェハWを真空吸着により保持する基板保持面4aを有する保持ステージ(基板保持部)4と、基板保持面4aを真空源に連通させる真空ラインL1と、基板保持面4aから真空ラインL1の真空一次ラインL2に吸い込まれる気液2相流から液体を分離する気液分離ユニット10と、を備える。気液分離ユニット10を含む基板保持装置3全体の動作は、上記制御部9によって制御される。 FIG. 6 is a schematic view of a substrate holding device 3 provided in the polishing device shown in FIGS. 1 and 2. As shown in FIG. 6, in this substrate holding device 3, the holding stage (board holding portion) 4 having the substrate holding surface 4a for holding the wafer W by vacuum suction and the vacuum for communicating the substrate holding surface 4a with the vacuum source. The line L1 and the gas-liquid separation unit 10 that separates the liquid from the gas-liquid two-phase flow sucked from the substrate holding surface 4a into the vacuum primary line L2 of the vacuum line L1 are provided. The operation of the entire substrate holding device 3 including the gas-liquid separation unit 10 is controlled by the control unit 9.

気液分離ユニット10は、真空ラインL1の真空一次ラインL2に吸い込まれた気液2相流から研磨液(液体)を分離する気液分離槽16を有し、気液2相流は、気液分離槽16で気体(空気)と液体(研磨液)とに互いに分離される。気液2相流から分離された研磨液は、気液分離槽16に溜められ、気液2相流から分離された空気は、真空ラインL1の真空二次ラインL3を介して排出される。 The gas-liquid separation unit 10 has a gas-liquid separation tank 16 that separates a polishing liquid (liquid) from a gas-liquid two-phase flow sucked into the vacuum primary line L2 of the vacuum line L1, and the gas-liquid two-phase flow is gas. In the liquid separation tank 16, gas (air) and liquid (polishing liquid) are separated from each other. The polishing liquid separated from the gas-liquid two-phase flow is stored in the gas-liquid separation tank 16, and the air separated from the gas-liquid two-phase flow is discharged through the vacuum secondary line L3 of the vacuum line L1.

さらに、気液分離ユニット10は、気液分離槽16の液面を検知可能な高液位センサ71と、該高液位センサ71よりも低い気液分離槽16の液面を検知可能な低液位センサ73と、気液分離槽16に溜まった研磨液(液体)を排出する排出ラインL5と、該排出ラインL5に配置されるドレイン弁70と、を備える。高液位センサ71および低液位センサ73は、信号線(図示せず)を介して制御部9に接続されており、制御部9は、高液位センサ71および低液位センサ73から出力される信号により、気液分離槽16内の高液位と低液位とを監視することができる。さらに、ドレイン弁70も、制御部9に接続されており、ドレイン弁70の開閉動作は、制御部9によって制御される。 Further, the gas-liquid separation unit 10 has a high liquid level sensor 71 capable of detecting the liquid level of the gas-liquid separation tank 16 and a low liquid level sensor 71 capable of detecting the liquid level of the gas-liquid separation tank 16 lower than the high liquid level sensor 71. A liquid level sensor 73, a discharge line L5 for discharging the polishing liquid (liquid) accumulated in the gas-liquid separation tank 16, and a drain valve 70 arranged in the discharge line L5 are provided. The high-liquid level sensor 71 and the low-liquid level sensor 73 are connected to the control unit 9 via a signal line (not shown), and the control unit 9 outputs from the high-liquid level sensor 71 and the low-liquid level sensor 73. It is possible to monitor the high liquid level and the low liquid level in the gas-liquid separation tank 16 by the signal generated. Further, the drain valve 70 is also connected to the control unit 9, and the opening / closing operation of the drain valve 70 is controlled by the control unit 9.

本実施形態では、気液分離ユニット10は、気液分離槽16の上部および下部に両端部が接続された液面検知配管72を有しており、高液位センサ71および低液位センサ73は、液面検知配管72に配置される。液面検知配管72は、その両端部で気液分離槽16に連通しており、気液分離槽16に溜まった液体は、液面検知配管72の下端部から該液面検知配管72に流入する。したがって、液面検知配管72内の液面は、気液分離槽16内の液面Sと同一である。高液位センサ71および低液位センサ73として、気液分離槽16内の液面S(本実施形態では、液面検知配管72内の液面)を検知可能な任意のセンサを用いることができる。このようなセンサは、例えば、投光部と受光部とを備えた光学式センサ、または検出電極と接地電極とを備えた静電容量式センサである。 In the present embodiment, the gas-liquid separation unit 10 has a liquid level detection pipe 72 having both ends connected to the upper part and the lower part of the gas-liquid separation tank 16, and has a high liquid level sensor 71 and a low liquid level sensor 73. Is arranged in the liquid level detection pipe 72. The liquid level detection pipe 72 communicates with the gas-liquid separation tank 16 at both ends thereof, and the liquid collected in the gas-liquid separation tank 16 flows into the liquid level detection pipe 72 from the lower end of the liquid level detection pipe 72. To do. Therefore, the liquid level in the liquid level detection pipe 72 is the same as the liquid level S in the gas-liquid separation tank 16. As the high liquid level sensor 71 and the low liquid level sensor 73, any sensor capable of detecting the liquid level S in the gas-liquid separation tank 16 (in the present embodiment, the liquid level in the liquid level detection pipe 72) can be used. it can. Such a sensor is, for example, an optical sensor including a light emitting unit and a light receiving unit, or a capacitance type sensor including a detection electrode and a ground electrode.

本実施形態では、高液位センサ71および低液位センサ73は、液面を検知していない場合には、制御部9へ出力される信号を生成しない一方で、液面を検知した場合には、制御部9に信号を出力するように構成される。この場合、高液位センサ71または低液位センサ73が液面と検知すると、制御部9は、高液位センサ71または低液位センサ73からON信号を受け取る。あるいは、高液位センサ71および低液位センサ73は、液面を検知していない場合には、制御部9に信号を出力する一方で、液面を検知した場合には、制御部9へ出力される信号の生成を止めるように構成されてもよい。この場合、高液位センサ71または低液位センサ73が液面と検知すると、制御部9は、高液位センサ71または低液位センサ73からOFF信号を受け取る。 In the present embodiment, the high liquid level sensor 71 and the low liquid level sensor 73 do not generate a signal output to the control unit 9 when the liquid level is not detected, but detect the liquid level. Is configured to output a signal to the control unit 9. In this case, when the high liquid level sensor 71 or the low liquid level sensor 73 detects the liquid level, the control unit 9 receives an ON signal from the high liquid level sensor 71 or the low liquid level sensor 73. Alternatively, the high liquid level sensor 71 and the low liquid level sensor 73 output a signal to the control unit 9 when the liquid level is not detected, while the low liquid level sensor 73 outputs a signal to the control unit 9 when the liquid level is detected. It may be configured to stop the generation of the output signal. In this case, when the high liquid level sensor 71 or the low liquid level sensor 73 detects the liquid level, the control unit 9 receives an OFF signal from the high liquid level sensor 71 or the low liquid level sensor 73.

高液位センサ71は、低液位センサ73の上方に配置されており、気液分離槽16に溜まった液体が該気液分離槽16から溢れることを防止する満液センサとして機能する。より具体的には、制御部9は、高液位センサ71から出力される信号により気液分離槽16内の液面の上限を監視している。この高液位センサ71から出力された信号を制御部9が受け取ると、制御部9は、液体が気液分離槽から溢れることを防止するために、基板保持装置3を含む研磨装置(基板処理装置)全体の動作を停止させる。 The high liquid level sensor 71 is arranged above the low liquid level sensor 73, and functions as a full liquid sensor that prevents the liquid accumulated in the gas-liquid separation tank 16 from overflowing from the gas-liquid separation tank 16. More specifically, the control unit 9 monitors the upper limit of the liquid level in the gas-liquid separation tank 16 by the signal output from the high liquid level sensor 71. When the control unit 9 receives the signal output from the high liquid level sensor 71, the control unit 9 has a polishing device (board processing) including a substrate holding device 3 in order to prevent the liquid from overflowing from the gas-liquid separation tank. Device) Stop the entire operation.

低液位センサ73は、高液位センサ71の下方に配置されており、高液位センサ71によって検知される液面よりも低い液面を検知する。制御部9は、低液位センサ73から出力された信号に基づいて、ドレイン弁70の開閉動作を制御して、気液分離槽16に溜まった液体を排出する排液処理を実行する。制御部9がドレイン弁70を開くと、気液分離槽16に溜まった研磨液が排出ラインL5を介して該気液分離槽16から排出される。 The low liquid level sensor 73 is arranged below the high liquid level sensor 71, and detects a liquid level lower than the liquid level detected by the high liquid level sensor 71. The control unit 9 controls the opening / closing operation of the drain valve 70 based on the signal output from the low liquid level sensor 73, and executes a drainage process for discharging the liquid accumulated in the gas-liquid separation tank 16. When the control unit 9 opens the drain valve 70, the polishing liquid accumulated in the gas-liquid separation tank 16 is discharged from the gas-liquid separation tank 16 via the discharge line L5.

図6に示されるように、気液分離ユニット10は、好ましくは、気液分離槽16に連結される押出ラインL6と、該押出ラインL6に配置される押出ガス供給弁79を備えている。押出ガス供給弁79は、制御部9に接続されており、制御部9は、押出ガス供給弁79の開閉動作を制御する。押出ラインL6は、ガス供給源(図示せず)から気液分離槽16の上部まで延びており、押出ガス供給弁79を開くと、加圧気体(例えば、加圧空気または加圧窒素)が気液分離槽16に供給される。ドレイン弁70が開いている状態で、押出ガス供給弁79が開かれると、加圧気体が気液分離槽16に供給され、気液分離槽16に溜まった研磨液を排出ラインL5に押し出す。これにより、気液分離槽16に溜まった液体を排出する排液処理が促進される。 As shown in FIG. 6, the gas-liquid separation unit 10 preferably includes an extrusion line L6 connected to the gas-liquid separation tank 16 and an extrusion gas supply valve 79 arranged in the extrusion line L6. The extruded gas supply valve 79 is connected to the control unit 9, and the control unit 9 controls the opening / closing operation of the extruded gas supply valve 79. The extrusion line L6 extends from a gas supply source (not shown) to the upper part of the gas-liquid separation tank 16, and when the extrusion gas supply valve 79 is opened, a pressurized gas (for example, pressurized air or pressurized nitrogen) is released. It is supplied to the gas-liquid separation tank 16. When the extruded gas supply valve 79 is opened while the drain valve 70 is open, the pressurized gas is supplied to the gas-liquid separation tank 16 and the polishing liquid accumulated in the gas-liquid separation tank 16 is pushed out to the discharge line L5. As a result, the drainage treatment for discharging the liquid accumulated in the gas-liquid separation tank 16 is promoted.

図6に示されるように、基板保持装置3の気液分離ユニット10は、押出ラインL6から分岐して、上記液面検知配管72に連結されるパージラインL7を備えてもよい。パージラインL7は、押出ガス供給弁79と気液分離槽16の間に設けられた分岐点P1で押出ラインL6から分岐され、液面検知配管72の上部に連結される。より具体的には、パージラインL7は、高液位センサ71よりも上方で液面検知配管72に連結される。 As shown in FIG. 6, the gas-liquid separation unit 10 of the substrate holding device 3 may include a purge line L7 that branches from the extrusion line L6 and is connected to the liquid level detection pipe 72. The purge line L7 is branched from the extrusion line L6 at a branch point P1 provided between the extrusion gas supply valve 79 and the gas-liquid separation tank 16, and is connected to the upper part of the liquid level detection pipe 72. More specifically, the purge line L7 is connected to the liquid level detection pipe 72 above the high liquid level sensor 71.

制御部9が排液処理を促進するために押出ガス供給弁79を開くと、押出ラインL6を介して加圧気体が気液分離槽16に供給され、同時に、パージラインL7を介して、液面検知配管72に加圧気体が供給される。排液処理により気液分離槽16内の液面Sが下がると、液面検知配管72の液面も下がる。このとき、液面検知配管72に残った液滴によって、高液位センサ71または低液位センサ73が気液分離槽16の液面Sを誤検知してしまうおそれがある。本実施形態では、排液処理中に、パージラインL7から液面検知配管72に加圧気体が供給される。この加圧気体は、液面検知配管72に残った液滴を下方に向かって(すなわち、液面検知配管72内の液面に向かって)移動させるので、高液位センサ71または低液位センサ73の誤検知を効果的に防止することができる。 When the control unit 9 opens the extrusion gas supply valve 79 to promote the drainage treatment, the pressurized gas is supplied to the gas-liquid separation tank 16 via the extrusion line L6, and at the same time, the liquid is supplied to the gas-liquid separation tank 16 via the purge line L7. Pressurized gas is supplied to the surface detection pipe 72. When the liquid level S in the gas-liquid separation tank 16 is lowered by the liquid drainage treatment, the liquid level of the liquid level detection pipe 72 is also lowered. At this time, the high liquid level sensor 71 or the low liquid level sensor 73 may erroneously detect the liquid level S of the gas-liquid separation tank 16 due to the droplets remaining on the liquid level detection pipe 72. In the present embodiment, the pressurized gas is supplied from the purge line L7 to the liquid level detection pipe 72 during the drainage treatment. Since this pressurized gas moves the droplets remaining in the liquid level detection pipe 72 downward (that is, toward the liquid level in the liquid level detection pipe 72), the high liquid level sensor 71 or the low liquid level False detection of the sensor 73 can be effectively prevented.

図6に示されるように、パージラインL7には、該パージラインL7を流れる気体の流量を調整するための流量調整器80が配置されるのが好ましい。流量調整器80は、例えば、流量調整弁である。流量調整器80で液面検知配管72に供給される気体の流量を調整することにより、気体液面検知配管72内の液面がうねることが防止される。その結果、高液位センサ71および低液位センサ73が液面を誤検知することが防止される。 As shown in FIG. 6, it is preferable that the purge line L7 is provided with a flow rate regulator 80 for adjusting the flow rate of the gas flowing through the purge line L7. The flow rate regulator 80 is, for example, a flow rate adjusting valve. By adjusting the flow rate of the gas supplied to the liquid level detection pipe 72 with the flow rate regulator 80, it is possible to prevent the liquid level in the gas liquid level detection pipe 72 from swelling. As a result, the high liquid level sensor 71 and the low liquid level sensor 73 are prevented from erroneously detecting the liquid level.

次に、図7乃至図12を参照して、上述した基板保持装置3を含む研磨装置で実行される研磨処理を説明する。図7は、図1および図2に示される研磨装置で実行される研磨処理のフローチャートである。図8乃至図12は、図6に示される基板保持装置3に保持されたウェハWを研磨する各工程を示した模式図である。より具体的には、図8は、ウェハWが基板保持装置3の上方に搬送された状態を示す図であり、図9は、ウェハWが基板保持装置3の保持ステージ4の基板保持面4aに真空吸着により保持された状態を示す図であり、図10は、保持ステージ4の基板保持面4aに保持されたウェハWのベベル部を研磨している状態を示す図である。図11は、ウェハWの研磨処理が完了した後で、ウェハWを保持ステージ4の基板保持面4aから離脱させる状態を示す図であり、図12は、ウェハWの研磨処理が完了した後で、排液処理が実行されている状態を示す図である。図8乃至図12において、黒く塗りつぶされた弁は、制御部9によって開かれた弁を表し、白抜きの弁は、閉じられた弁を表す。 Next, with reference to FIGS. 7 to 12, the polishing process performed by the polishing apparatus including the substrate holding apparatus 3 described above will be described. FIG. 7 is a flowchart of a polishing process executed by the polishing apparatus shown in FIGS. 1 and 2. 8 to 12 are schematic views showing each step of polishing the wafer W held by the substrate holding device 3 shown in FIG. More specifically, FIG. 8 is a diagram showing a state in which the wafer W is conveyed above the substrate holding device 3, and FIG. 9 is a diagram in which the wafer W is the substrate holding surface 4a of the holding stage 4 of the substrate holding device 3. FIG. 10 is a diagram showing a state of being held by vacuum suction, and FIG. 10 is a diagram showing a state of polishing the bevel portion of the wafer W held on the substrate holding surface 4a of the holding stage 4. FIG. 11 is a diagram showing a state in which the wafer W is separated from the substrate holding surface 4a of the holding stage 4 after the polishing process of the wafer W is completed, and FIG. 12 is a diagram after the polishing process of the wafer W is completed. , It is a figure which shows the state which the drainage process is executed. In FIGS. 8 to 12, the valve filled in black represents the valve opened by the control unit 9, and the white valve represents the closed valve.

図8に示されるように、研磨装置でウェハWの研磨処理を実行するときは、最初に、ウェハWは、制御部9によって制御される搬送機構(図示せず)によって、基板保持装置3の保持ステージ4の上方に搬送される。次いで、制御部9は、搬送機構を制御して、ウェハWを保持ステージ4の基板保持面4aに載置する(図7のステップ1)。次いで、図9に示されるように、制御部9は、真空ラインL1の一部である真空一次ラインL2に配置された連通弁75、および真空ラインL1の一部である真空二次ラインL3に配置された真空元弁77を開き、真空源を基板保持面4aに連通させる。これにより、ウェハWは、基板保持面4aに真空吸着により保持される(図7のステップ2)。 As shown in FIG. 8, when the polishing device performs the polishing process of the wafer W, the wafer W is first subjected to the substrate holding device 3 by a transfer mechanism (not shown) controlled by the control unit 9. It is conveyed above the holding stage 4. Next, the control unit 9 controls the transfer mechanism to place the wafer W on the substrate holding surface 4a of the holding stage 4 (step 1 in FIG. 7). Next, as shown in FIG. 9, the control unit 9 connects to the communication valve 75 arranged in the vacuum primary line L2 which is a part of the vacuum line L1 and the vacuum secondary line L3 which is a part of the vacuum line L1. The arranged vacuum source valve 77 is opened to communicate the vacuum source with the substrate holding surface 4a. As a result, the wafer W is held on the substrate holding surface 4a by vacuum suction (step 2 in FIG. 7).

次に、制御部9は、ウェハWの研磨処理(基板処理)を実行する(図7のステップ3)。より具体的には、図10に示されるように、制御部9は、基板ステージ4を回転させ、上供給ノズル36から基板ステージ4の基板保持面4aに真空吸着されたウェハWの上面に研磨液を供給する。このとき、下供給ノズル37(図2参照)からウェハWの周縁部に研磨液を供給してもよい。さらに、制御部9は、研磨ヘッド30をウェハWのベベル部に向けて移動させ、研磨テープ23をウェハWのベベル部に押し付ける。これにより、ウェハWのベベル部が研磨される。ウェハWのベベル部の研磨中は、研磨ヘッド30は、上述のチルト機構によりウェハWに対する傾斜角度を連続的に変化させられる(図5参照)。 Next, the control unit 9 executes a polishing process (substrate processing) of the wafer W (step 3 in FIG. 7). More specifically, as shown in FIG. 10, the control unit 9 rotates the substrate stage 4 and polishes the upper surface of the wafer W vacuum-adsorbed from the upper supply nozzle 36 to the substrate holding surface 4a of the substrate stage 4. Supply the liquid. At this time, the polishing liquid may be supplied to the peripheral edge of the wafer W from the lower supply nozzle 37 (see FIG. 2). Further, the control unit 9 moves the polishing head 30 toward the bevel portion of the wafer W and presses the polishing tape 23 against the bevel portion of the wafer W. As a result, the bevel portion of the wafer W is polished. During polishing of the bevel portion of the wafer W, the polishing head 30 can continuously change the inclination angle with respect to the wafer W by the above-mentioned tilt mechanism (see FIG. 5).

さらに、ウェハWのベベル部の研磨中は、上供給ノズル36(および/または下供給ノズル37)から供給された研磨液と大気とからなる気液2相流が真空ラインL1の真空一次ラインL2を通って、気液分離槽16に流入する。この気液2相流は、気液分離槽16で気体(すなわち、空気)と液体(すなわち、研磨液)とに互いに分離され(図7のステップ4)、空気は真空ラインL1の真空二次ラインL3を通って研磨装置から排出される。一方で、研磨液は、気液分離槽16に溜められるので、気液分離槽16内の液面Sが上昇する。 Further, during polishing of the bevel portion of the wafer W, the gas-liquid two-phase flow composed of the polishing liquid supplied from the upper supply nozzle 36 (and / or the lower supply nozzle 37) and the atmosphere flows into the vacuum primary line L2 of the vacuum line L1. It flows into the gas-liquid separation tank 16 through the gas-liquid separation tank 16. This gas-liquid two-phase flow is separated into a gas (that is, air) and a liquid (that is, a polishing liquid) in the gas-liquid separation tank 16 (step 4 in FIG. 7), and the air is a vacuum secondary of the vacuum line L1. It is discharged from the polishing apparatus through the line L3. On the other hand, since the polishing liquid is stored in the gas-liquid separation tank 16, the liquid level S in the gas-liquid separation tank 16 rises.

図11に示すように、ウェハWの研磨処理が完了すると、制御部9は、研磨ヘッド30をウェハWから離れる方向に移動させ、上供給ノズル36(および/または下供給ノズル37)からの研磨液の供給を停止させる。さらに、制御部9は、ウェハWの回転を停止させる。次いで、制御部9は、真空元弁77を閉じ、ガス供給ラインL4のガス供給弁78を開く。これにより、保持ステージ4の基板保持面4aに真空一次ラインL2を介して加圧ガスが供給される。この状態で、制御部9は、搬送機構を制御して、ウェハWを保持ステージ4の基板保持面4aから離脱させる(図7のステップ5)。搬送機構によりウェハWが基板保持面4aから離脱されると、制御部9は、連通弁75およびガス供給弁78を閉じる。 As shown in FIG. 11, when the polishing process of the wafer W is completed, the control unit 9 moves the polishing head 30 away from the wafer W and polishes from the upper supply nozzle 36 (and / or the lower supply nozzle 37). Stop the supply of liquid. Further, the control unit 9 stops the rotation of the wafer W. Next, the control unit 9 closes the vacuum source valve 77 and opens the gas supply valve 78 of the gas supply line L4. As a result, the pressurized gas is supplied to the substrate holding surface 4a of the holding stage 4 via the vacuum primary line L2. In this state, the control unit 9 controls the transfer mechanism to separate the wafer W from the substrate holding surface 4a of the holding stage 4 (step 5 in FIG. 7). When the wafer W is separated from the substrate holding surface 4a by the transfer mechanism, the control unit 9 closes the communication valve 75 and the gas supply valve 78.

このとき、制御部9は、低液位センサ73が液面を検知しているか否かを確認する。より具体的には、制御部9は、低液位センサ73から信号が出力されているか否かを確認する(図7のステップ6)。図11に示されるように、気液分離槽16の液面Sが低液位センサ73の液面検知位置よりも下方に位置している場合は、低液位センサ73は、制御部9に信号を出力しない。この場合は、制御部9は、次のウェハWの研磨処理を実行するために、ステップ1に戻り、次のウェハWを基板保持装置3の保持ステージ4の上方に搬送して、該保持ステージ4の基板保持面4aに載置する(図8および図9参照)。高液位センサ71と低液位センサ73の間の距離は、次のウェハWの研磨処理を実行しても、気液分離槽16の液面Sが高液位センサ71の液面検知位置に到達しない距離に設定されている。 At this time, the control unit 9 confirms whether or not the low liquid level sensor 73 has detected the liquid level. More specifically, the control unit 9 confirms whether or not a signal is output from the low liquid level sensor 73 (step 6 in FIG. 7). As shown in FIG. 11, when the liquid level S of the gas-liquid separation tank 16 is located below the liquid level detection position of the low liquid level sensor 73, the low liquid level sensor 73 is sent to the control unit 9. No signal is output. In this case, the control unit 9 returns to step 1 in order to execute the polishing process of the next wafer W, conveys the next wafer W above the holding stage 4 of the substrate holding device 3, and causes the holding stage. It is placed on the substrate holding surface 4a of No. 4 (see FIGS. 8 and 9). The distance between the high liquid level sensor 71 and the low liquid level sensor 73 is such that the liquid level S of the gas-liquid separation tank 16 is the liquid level detection position of the high liquid level sensor 71 even if the next wafer W polishing process is executed. It is set to a distance that does not reach.

一方で、図12に示されるように、気液分離槽16の液面Sが低液位センサ73の液面検知位置よりも高い場合は、低液位センサ73から制御部9に信号が出力される。低液位センサ73からの出力信号を受信した制御部9は、気液分離槽16に溜まった研磨液を排出する排液処理を実行する(図7のステップ7)。より具体的には、制御部9は、排出ラインL5に配置されたドレイン弁70を開き、さらに、押出ラインL6に配置された押出ガス供給弁79を開いて、加圧ガスを気液分離槽16と液面検知配管72に供給する。これにより、気液分離槽16に溜まった研磨液が効率的に該気液分離槽16から排出ラインL5を介して排出されるとともに、液面検知配管72の内面に付着した液滴が除去される。 On the other hand, as shown in FIG. 12, when the liquid level S of the gas-liquid separation tank 16 is higher than the liquid level detection position of the low liquid level sensor 73, a signal is output from the low liquid level sensor 73 to the control unit 9. Will be done. The control unit 9 that has received the output signal from the low liquid level sensor 73 executes a drainage process for discharging the polishing liquid accumulated in the gas-liquid separation tank 16 (step 7 in FIG. 7). More specifically, the control unit 9 opens the drain valve 70 arranged in the discharge line L5, further opens the extrusion gas supply valve 79 arranged in the extrusion line L6, and separates the pressurized gas into a gas-liquid separation tank. It is supplied to 16 and the liquid level detection pipe 72. As a result, the polishing liquid accumulated in the gas-liquid separation tank 16 is efficiently discharged from the gas-liquid separation tank 16 via the discharge line L5, and the droplets adhering to the inner surface of the liquid level detection pipe 72 are removed. To.

制御部9は、気液分離槽16の液面Sが低液位センサ73の液面検知位置よりも下方に位置するまで(すなわち、低液位センサ73からの出力が停止するまで)、排液処理を行う。排液処理中は、制御部9は、排液処理が確実に実行されているか否かを監視している。より具体的には、制御部9は、排液処理の実行時間に対する上限値T1を予め記憶しており、この上限値T1とドレイン弁70を開いてからカウントされる経過時間T2とを比較している(図7のステップ8)。経過時間T2が上限値T1に達する前に、低液位センサ73からの出力が停止すると、制御部9は、排液処理が確実に行われたと判断する。この場合、制御部9は、排出ラインL5に配置されたドレイン弁70、および押出ラインL6に配置された押出ガス供給弁79を閉じて、排液処理を終了する(図7のステップ9)。排液処理が終了すると、制御部9は、ステップ1に戻り、次のウェハWを基板保持装置3の保持ステージ4の上方に搬送して、該保持ステージ4の基板保持面4aに載置する(図8および図9参照)。 The control unit 9 drains until the liquid level S of the gas-liquid separation tank 16 is located below the liquid level detection position of the low liquid level sensor 73 (that is, until the output from the low liquid level sensor 73 stops). Perform liquid treatment. During the drainage process, the control unit 9 monitors whether or not the drainage process is reliably executed. More specifically, the control unit 9 stores the upper limit value T1 with respect to the execution time of the drainage process in advance, and compares the upper limit value T1 with the elapsed time T2 counted after opening the drain valve 70. (Step 8 in FIG. 7). If the output from the low liquid level sensor 73 is stopped before the elapsed time T2 reaches the upper limit value T1, the control unit 9 determines that the drainage process has been performed reliably. In this case, the control unit 9 closes the drain valve 70 arranged in the discharge line L5 and the extruded gas supply valve 79 arranged in the extrusion line L6 to end the liquid drainage process (step 9 in FIG. 7). When the drainage process is completed, the control unit 9 returns to step 1, transports the next wafer W above the holding stage 4 of the substrate holding device 3, and places it on the substrate holding surface 4a of the holding stage 4. (See FIGS. 8 and 9).

一方で、経過時間T2が上限値T1を越えても、低液位センサ73からの出力が停止しない場合は、制御部9は、排液処理が確実に行われていないと判断する。この場合、制御部9は、警報を出力し(図7のステップ10)、次のウェハWの搬送動作を中止する。その結果、研磨装置の作業者は、ウェハWの研磨処理が実行されていないときに、排出ラインL5の詰まりなどの不具合を検知することができるので、ウェハWの廃棄処分を効果的に防止することができる。 On the other hand, if the output from the low liquid level sensor 73 does not stop even if the elapsed time T2 exceeds the upper limit value T1, the control unit 9 determines that the drainage process has not been reliably performed. In this case, the control unit 9 outputs an alarm (step 10 in FIG. 7) and stops the next wafer W transfer operation. As a result, the operator of the polishing apparatus can detect a defect such as clogging of the discharge line L5 when the polishing process of the wafer W is not executed, so that the disposal of the wafer W can be effectively prevented. be able to.

このように、本実施形態によれば、気液分離ユニット10は、気液分離槽16の液面を検知可能な2つの液位センサ(すなわち、高液位センサ71および低液位センサ73)を有している。制御部9は、低液位センサ73が液面を検知したときにだけ、気液分離槽16から液体を排出する排液処理を実行する。すなわち、制御部9は、低液位センサ73が液面を検知しなければ、排液処理を実行せずに、次のウェハWの研磨処理を開始する。その結果、基板処理のスループットを向上させることができる。さらに、制御部9は、低液位センサ73の出力信号に基づいて、排液処理が確実に行われているか否かを監視することができるので、ウェハWの廃棄処分を効果的に防止することができる。 As described above, according to the present embodiment, the gas-liquid separation unit 10 has two liquid level sensors (that is, a high liquid level sensor 71 and a low liquid level sensor 73) capable of detecting the liquid level of the gas-liquid separation tank 16. have. The control unit 9 executes the drainage process of discharging the liquid from the gas-liquid separation tank 16 only when the low liquid level sensor 73 detects the liquid level. That is, if the low liquid level sensor 73 does not detect the liquid level, the control unit 9 starts the polishing process of the next wafer W without executing the drainage process. As a result, the throughput of substrate processing can be improved. Further, since the control unit 9 can monitor whether or not the drainage treatment is reliably performed based on the output signal of the low liquid level sensor 73, the wafer W can be effectively prevented from being disposed of. be able to.

図13は、他の実施形態に係る基板保持装置3を示す模式図である。特に説明しない本実施形態の構成および動作は、図6に示される基板保持装置3と同様であるため、その重複する説明を省略する。 FIG. 13 is a schematic view showing the substrate holding device 3 according to another embodiment. Since the configuration and operation of the present embodiment not particularly described are the same as those of the substrate holding device 3 shown in FIG. 6, the duplicated description thereof will be omitted.

図13に示される基板保持装置3は、複数の(図13では、2つの)の気液分離ユニット10a,10bを有している点で、図6に示される基板保持装置3と相違する。第1気液分離ユニット10aおよび第2気液分離ユニット10bは、後述する中間液位センサ以外は、図6に示される気液分離ユニット10と同一の構成を有する。図6に示される気液分離ユニット10の構成要素に対応する本実施形態の構成要素には、添字(すなわち、「a」および「b」)のみが異なる同じ符号を付すことで、その詳細な説明は省略する。 The substrate holding device 3 shown in FIG. 13 differs from the substrate holding device 3 shown in FIG. 6 in that it has a plurality of (two in FIG. 13) gas-liquid separation units 10a and 10b. The first gas-liquid separation unit 10a and the second gas-liquid separation unit 10b have the same configuration as the gas-liquid separation unit 10 shown in FIG. 6, except for the intermediate liquid level sensor described later. The components of the present embodiment corresponding to the components of the gas-liquid separation unit 10 shown in FIG. 6 are designated by the same reference numerals different only in the subscripts (that is, “a” and “b”) in detail. The description is omitted.

真空ラインL1の真空一次ラインL2は、第1分岐ラインL2−1と第2分岐ラインL2−2に分岐点P2で分岐する。第1分岐ラインL2−1は、分岐点P2から第1気液分離ユニット10aの第1気液分離槽16aまで延び、第2分岐ラインL2−2は、分岐点P2から第2気液分離ユニット10bの第2気液分離槽16bまで延びる。分岐点P2から基板保持面4aまで延びる真空一次ラインL2の一部は、共通ラインL2−3として機能する。 The vacuum primary line L2 of the vacuum line L1 branches to the first branch line L2-1 and the second branch line L2-2 at the branch point P2. The first branch line L2-1 extends from the branch point P2 to the first gas-liquid separation tank 16a of the first gas-liquid separation unit 10a, and the second branch line L2-2 extends from the branch point P2 to the second gas-liquid separation unit. It extends to the second gas-liquid separation tank 16b of 10b. A part of the vacuum primary line L2 extending from the branch point P2 to the substrate holding surface 4a functions as a common line L2-3.

第1気液分離ユニット10aの第1連通弁75aは、第1分岐ラインL2−1に配置されており、第2気液分離ユニット10bの第2連通弁75bは、第2分岐ラインL2−2に配置されている。第1連通弁75aおよび第1真空元弁77aを開くと、保持ホルダ4の基板保持面4aが第1分離ユニット10aの第1気液分離槽16aを介して真空源と連通する。同様に、第2連通弁75bおよび第2真空元弁77bを開くと、保持ホルダ4の基板保持面4aが第2分離ユニット10bの第2気液分離槽16bを介して真空源と連通する。 The first communication valve 75a of the first gas-liquid separation unit 10a is arranged at the first branch line L2-1, and the second communication valve 75b of the second gas-liquid separation unit 10b is the second branch line L2-2. It is located in. When the first communication valve 75a and the first vacuum source valve 77a are opened, the substrate holding surface 4a of the holding holder 4 communicates with the vacuum source via the first gas-liquid separation tank 16a of the first separation unit 10a. Similarly, when the second communication valve 75b and the second vacuum source valve 77b are opened, the substrate holding surface 4a of the holding holder 4 communicates with the vacuum source via the second gas-liquid separation tank 16b of the second separation unit 10b.

第1気液分離ユニット10aは、第1液面検知配管72aに配置された第1高液位センサ71aと第1低液位センサ73aを有しており、さらに、これら液位センサ71a,73aの間に配置される第1中間液位センサ76aを備えている。第1中間液位センサ76aは、第1低液位センサ73aよりも上方で、かつ第1高液位センサ71aよりも下方に配置されている。第1中間液位センサ76aは、第1高液位センサ71aが検知する液面と、第1低液位センサ73aが検知する液面の間の液面を検知することができる。第1中間液位センサ76aとして、第1気液分離槽16aの液面(本実施形態では、第1液面検知配管72aの液面)を検知可能な任意のセンサ(例えば、光学式センサまたは静電容量式センサ)を用いることができる。 The first gas-liquid separation unit 10a has a first high liquid level sensor 71a and a first low liquid level sensor 73a arranged in the first liquid level detection pipe 72a, and further, these liquid level sensors 71a, 73a. It is provided with a first intermediate liquid level sensor 76a arranged between the two. The first intermediate liquid level sensor 76a is arranged above the first low liquid level sensor 73a and below the first high liquid level sensor 71a. The first intermediate liquid level sensor 76a can detect the liquid level between the liquid level detected by the first high liquid level sensor 71a and the liquid level detected by the first low liquid level sensor 73a. As the first intermediate liquid level sensor 76a, any sensor (for example, an optical sensor or an optical sensor) capable of detecting the liquid level of the first gas-liquid separation tank 16a (in the present embodiment, the liquid level of the first liquid level detection pipe 72a) can be detected. Capacitive sensor) can be used.

同様に、第2気液分離ユニット10bは、第2液面検知配管72bに配置された第2高液位センサ71bと第2低液位センサ73bを有しており、さらに、これら液位センサ71b,73bの間に配置される第2中間液位センサ76bを備えている。第2中間液位センサ76bは、第2低液位センサ73bよりも上方で、かつ第2高液位センサ71bよりも下方に配置されている。第2中間液位センサ76bは、第2高液位センサ71bが検知する液面と、第2低液位センサ73bが検知する液面の間の液面を検知することができる。第2中間液位センサ76bとして、第2気液分離槽16bの液面(本実施形態では、第2液面検知配管72bの液面)を検知可能な任意のセンサ(例えば、光学式センサまたは静電容量式センサ)を用いることができる。 Similarly, the second gas-liquid separation unit 10b has a second high liquid level sensor 71b and a second low liquid level sensor 73b arranged in the second liquid level detection pipe 72b, and further, these liquid level sensors. A second intermediate liquid level sensor 76b arranged between 71b and 73b is provided. The second intermediate liquid level sensor 76b is arranged above the second low liquid level sensor 73b and below the second high liquid level sensor 71b. The second intermediate liquid level sensor 76b can detect the liquid level between the liquid level detected by the second high liquid level sensor 71b and the liquid level detected by the second low liquid level sensor 73b. As the second intermediate liquid level sensor 76b, any sensor (for example, an optical sensor or an optical sensor) capable of detecting the liquid level of the second gas-liquid separation tank 16b (in the present embodiment, the liquid level of the second liquid level detection pipe 72b) can be detected. Capacitive sensor) can be used.

本実施形態では、制御部9は、第1低液位センサ73a、第1中間液位センサ76a、第2低液位センサ73b、および第2中間液位センサ76bの出力信号に基づいて排液処理動作を制御する。より具体的には、制御部9は、第1低液位センサ73aおよび第1中間液位センサ76aの出力信号に基づいて第1ドレイン弁70aの開閉動作を制御し、第2低液位センサ73bおよび第2中間液位センサ76bの出力信号に基づいて第2ドレイン弁70bの開閉動作を制御する。 In the present embodiment, the control unit 9 drains liquid based on the output signals of the first low liquid level sensor 73a, the first intermediate liquid level sensor 76a, the second low liquid level sensor 73b, and the second intermediate liquid level sensor 76b. Control the processing operation. More specifically, the control unit 9 controls the opening / closing operation of the first drain valve 70a based on the output signals of the first low liquid level sensor 73a and the first intermediate liquid level sensor 76a, and the second low liquid level sensor. The opening / closing operation of the second drain valve 70b is controlled based on the output signals of the 73b and the second intermediate liquid level sensor 76b.

次に、図14乃至図20を参照して、図13に示される基板保持装置3を含む研磨装置で実行される研磨処理を説明する。図14は、図13に示される基板保持装置3に保持されたウェハWの研磨処理のフローチャートである。図15乃至図20は、図13に示される基板保持装置3に保持されたウェハWを研磨する各工程を示した模式図である。より具体的には、図15は、ウェハWが基板保持装置3の上方に搬送された状態を示す図であり、図16は、ウェハWが基板保持装置3の保持ステージ4の基板保持面4aに真空吸着により保持された状態を示す図であり、図17は、保持ステージ4の基板保持面4aに保持されたウェハWのベベル部を研磨している状態を示す図である。図18は、ウェハWの研磨中に、第1中間液位センサ76aが第1気液分離槽16a内の液面Sを検知した状態を示す図である。図19は、ウェハWの研磨処理が完了した後で、ウェハWを保持ステージ4の基板保持面4aから離脱させる状態を示す図であり、図20は、ウェハWの研磨処理が完了した後で、排液処理が実行されている状態を示す図である。図15乃至図20において、黒く塗りつぶされた弁は、制御部9によって開かれた弁を表し、白抜きの弁は、閉じられた弁を表す。 Next, with reference to FIGS. 14 to 20, the polishing process performed by the polishing apparatus including the substrate holding apparatus 3 shown in FIG. 13 will be described. FIG. 14 is a flowchart of the polishing process of the wafer W held by the substrate holding device 3 shown in FIG. 15 to 20 are schematic views showing each step of polishing the wafer W held by the substrate holding device 3 shown in FIG. 13. More specifically, FIG. 15 is a diagram showing a state in which the wafer W is conveyed above the substrate holding device 3, and FIG. 16 shows a substrate holding surface 4a of the holding stage 4 of the substrate holding device 3 in which the wafer W is conveyed. FIG. 17 is a diagram showing a state of being held by vacuum suction, and FIG. 17 is a diagram showing a state of polishing the bevel portion of the wafer W held on the substrate holding surface 4a of the holding stage 4. FIG. 18 is a diagram showing a state in which the first intermediate liquid level sensor 76a detects the liquid level S in the first gas-liquid separation tank 16a during polishing of the wafer W. FIG. 19 is a diagram showing a state in which the wafer W is separated from the substrate holding surface 4a of the holding stage 4 after the polishing process of the wafer W is completed, and FIG. 20 is a diagram showing a state after the polishing process of the wafer W is completed. , It is a figure which shows the state which the drainage process is executed. In FIGS. 15 to 20, the valve filled in black represents the valve opened by the control unit 9, and the white valve represents the closed valve.

図15に示されるように、研磨装置でウェハWの研磨処理を実行するときは、最初に、ウェハWは、制御部9によって制御される搬送機構(図示せず)によって、基板保持装置3の保持ステージ4の上方に搬送される。次いで、制御部9は、搬送機構を制御して、ウェハWを保持ステージ4の基板保持面4aに載置する(図14のステップ1)。次いで、図16に示されるように、制御部9は、第1分岐ラインL2−1に配置された第1連通弁75a、および第1真空二次ラインL3aに配置された第1真空元弁77aを開き、真空源を第1気液分離槽16aを介して基板保持面4aに連通させる。これにより、ウェハWは、基板保持面4aに真空吸着により保持される(図14のステップ2)。 As shown in FIG. 15, when the polishing device performs the polishing process of the wafer W, the wafer W is first subjected to the substrate holding device 3 by a transfer mechanism (not shown) controlled by the control unit 9. It is conveyed above the holding stage 4. Next, the control unit 9 controls the transfer mechanism to place the wafer W on the substrate holding surface 4a of the holding stage 4 (step 1 in FIG. 14). Next, as shown in FIG. 16, the control unit 9 has a first communication valve 75a arranged on the first branch line L2-1 and a first vacuum source valve 77a arranged on the first vacuum secondary line L3a. Is opened, and the vacuum source is communicated with the substrate holding surface 4a via the first gas-liquid separation tank 16a. As a result, the wafer W is held on the substrate holding surface 4a by vacuum suction (step 2 in FIG. 14).

次に、制御部9は、ウェハWの研磨処理(基板処理)を実行する(図14のステップ3)。より具体的には、図17に示されるように、制御部9は、基板ステージ4を回転させ、上供給ノズル36から基板ステージ4の基板保持面4aに真空吸着されたウェハWの上面に研磨液を供給する。このとき、下供給ノズル37(図2参照)からウェハWの周縁部に研磨液を供給してもよい。さらに、制御部9は、研磨ヘッド30をウェハWのベベル部に向けて移動させ、研磨テープ23をウェハWのベベル部に押し付ける。これにより、ウェハWのベベル部が研磨される。ウェハWのベベル部の研磨中は、研磨ヘッド30は、上述のチルト機構によりウェハWに対する傾斜角度を連続的に変化させられる(図5参照)。 Next, the control unit 9 executes a polishing process (substrate processing) of the wafer W (step 3 in FIG. 14). More specifically, as shown in FIG. 17, the control unit 9 rotates the substrate stage 4 and polishes the upper surface of the wafer W vacuum-adsorbed from the upper supply nozzle 36 to the substrate holding surface 4a of the substrate stage 4. Supply the liquid. At this time, the polishing liquid may be supplied to the peripheral edge of the wafer W from the lower supply nozzle 37 (see FIG. 2). Further, the control unit 9 moves the polishing head 30 toward the bevel portion of the wafer W and presses the polishing tape 23 against the bevel portion of the wafer W. As a result, the bevel portion of the wafer W is polished. During polishing of the bevel portion of the wafer W, the polishing head 30 can continuously change the inclination angle with respect to the wafer W by the above-mentioned tilt mechanism (see FIG. 5).

さらに、ウェハWのベベル部の研磨中は、上供給ノズル36(および/または下供給ノズル37)から供給された研磨液と大気とからなる気液2相流が真空ラインL1の真空一次ラインL2(本実施形態では、共通ラインL2−3および第1分岐ラインL2−1)を通って、第1気液分離槽16aに流入する。この気液2相流は、第1気液分離槽16aで気体(すなわち、空気)と液体(すなわち、研磨液)とに互いに分離され(図14のステップ4)、空気は第1真空二次ラインL3aを通って研磨装置から排出される。一方で、研磨液は、第1気液分離槽16aに溜められるので、第1気液分離槽16a内の液面Saが上昇する。 Further, during polishing of the bevel portion of the wafer W, the gas-liquid two-phase flow composed of the polishing liquid supplied from the upper supply nozzle 36 (and / or the lower supply nozzle 37) and the atmosphere flows into the vacuum primary line L2 of the vacuum line L1. (In this embodiment, it flows into the first gas-liquid separation tank 16a through the common line L2-3 and the first branch line L2-1). This gas-liquid two-phase flow is separated into a gas (that is, air) and a liquid (that is, a polishing liquid) in the first gas-liquid separation tank 16a (step 4 in FIG. 14), and the air is secondary to the first vacuum. It is discharged from the polishing apparatus through the line L3a. On the other hand, since the polishing liquid is stored in the first gas-liquid separation tank 16a, the liquid level Sa in the first gas-liquid separation tank 16a rises.

ウェハWの研磨中、制御部9は、第1中間液位センサ76aから信号が出力されるか否かを監視している(図14のステップ5)。図18に示されるように、第1気液分離槽16aの液面Saが第1中間液位センサ76aの液面検知位置よりも上方に位置している場合は、第1中間液位センサ76aから制御部9に信号が出力される。第1中間液位センサ76aからの出力信号を受信した制御部9は、基板保持面4aから吸い込まれる気液2相流が導入される気液分離槽を、第1気液分離ユニット10aの第1気液分離槽16aから、第2気液分離ユニット10bの第2気液分離槽16bに切り替える(図14のステップ6)。より具体的には、制御部9は、第2気液分離ユニット10bの第2連通弁75bおよび第2真空元弁77bを開き、第1気液分離ユニット10aの第1連通弁75aおよび第1真空元弁77aを閉じる。これにより、基板保持面4aから吸い込まれる気液2相流は第2気液分離槽16bに導入され、該気液分離槽16bで気体(すなわち、空気)と液体(すなわち、研磨液)とに互いに分離される。第2気液分離槽16bで気液2相流から分離された研磨液は、第2気液分離槽16bに溜まり、該第2気液分離槽16b内の液面Sbが上昇する。 While polishing the wafer W, the control unit 9 monitors whether or not a signal is output from the first intermediate liquid level sensor 76a (step 5 in FIG. 14). As shown in FIG. 18, when the liquid level Sa of the first gas-liquid separation tank 16a is located above the liquid level detection position of the first intermediate liquid level sensor 76a, the first intermediate liquid level sensor 76a Outputs a signal to the control unit 9. Upon receiving the output signal from the first intermediate liquid level sensor 76a, the control unit 9 sets the gas-liquid separation tank into which the gas-liquid two-phase flow sucked from the substrate holding surface 4a is introduced into the first gas-liquid separation unit 10a. The 1-gas-liquid separation tank 16a is switched to the second gas-liquid separation tank 16b of the second gas-liquid separation unit 10b (step 6 in FIG. 14). More specifically, the control unit 9 opens the second communication valve 75b and the second vacuum source valve 77b of the second gas-liquid separation unit 10b, and opens the first communication valve 75a and the first communication valve 75a of the first gas-liquid separation unit 10a. Close the vacuum main valve 77a. As a result, the gas-liquid two-phase flow sucked from the substrate holding surface 4a is introduced into the second gas-liquid separation tank 16b, and becomes a gas (that is, air) and a liquid (that is, a polishing liquid) in the gas-liquid separation tank 16b. Separated from each other. The polishing liquid separated from the gas-liquid two-phase flow in the second gas-liquid separation tank 16b accumulates in the second gas-liquid separation tank 16b, and the liquid level Sb in the second gas-liquid separation tank 16b rises.

次いで、制御部9は、第1気液分離槽16aに溜まった研磨液を排出する排液処理を実行する(図14のステップ7)。より具体的には、制御部9は、第1排出ラインL5aに配置された第1ドレイン弁70aを開き、さらに、第1押出ラインL6aに配置された第1押出ガス供給弁79aを開いて、加圧ガスを第1気液分離槽16aと第1液面検知配管72aに供給する。これにより、第1気液分離槽16aに溜まった研磨液が効率的に該第1気液分離槽16aから第1排出ラインL5aを介して排出されるとともに、第1液面検知配管72aの内面に付着した液滴が除去される。 Next, the control unit 9 executes a drainage process for discharging the polishing liquid accumulated in the first gas-liquid separation tank 16a (step 7 in FIG. 14). More specifically, the control unit 9 opens the first drain valve 70a arranged in the first discharge line L5a, and further opens the first extruded gas supply valve 79a arranged in the first extrusion line L6a. Pressurized gas is supplied to the first gas-liquid separation tank 16a and the first liquid level detection pipe 72a. As a result, the polishing liquid accumulated in the first gas-liquid separation tank 16a is efficiently discharged from the first gas-liquid separation tank 16a via the first discharge line L5a, and the inner surface of the first liquid level detection pipe 72a. The droplets adhering to the water are removed.

制御部9は、第1気液分離槽16aの液面Saが第1低液位センサ73aの液面検知位置よりも下方に位置するまで(すなわち、第1低液位センサ73aからの出力が停止するまで)、排液処理を行う。排液処理中は、制御部9は、排液処理が確実に実行されているか否かを監視している。より具体的には、制御部9は、排液処理の実行時間に対する上限値T1’を予め記憶しており、この上限値T1’と第1ドレイン弁70aを開いてからカウントされる経過時間T2’とを比較している(図14のステップ8)。経過時間T2’が上限値T1’に達する前に、第1低液位センサ73aからの出力が停止すると、制御部9は、排液処理が確実に行われたと判断する。この場合、制御部9は、第1排出ラインL5aに配置された第1ドレイン弁70a、および第1押出ラインL6aに配置された第1押出ガス供給弁79aを閉じて、排液処理を終了し(図7のステップ9)、第1気液分離槽16aを待機させる。 In the control unit 9, until the liquid level Sa of the first gas-liquid separation tank 16a is located below the liquid level detection position of the first low liquid level sensor 73a (that is, the output from the first low liquid level sensor 73a is output. Perform drainage treatment (until it stops). During the drainage process, the control unit 9 monitors whether or not the drainage process is reliably executed. More specifically, the control unit 9 stores the upper limit value T1'with respect to the execution time of the drainage process in advance, and the elapsed time T2 counted after opening the upper limit value T1'and the first drain valve 70a. Compared with'(step 8 in FIG. 14). If the output from the first low liquid level sensor 73a is stopped before the elapsed time T2'reaches the upper limit value T1', the control unit 9 determines that the drainage process has been performed reliably. In this case, the control unit 9 closes the first drain valve 70a arranged in the first discharge line L5a and the first extruded gas supply valve 79a arranged in the first extrusion line L6a to end the liquid drainage process. (Step 9 in FIG. 7), the first gas-liquid separation tank 16a is made to stand by.

一方で、経過時間T2’が上限時間T1’を越えても、第1低液位センサ73aからの出力が停止しない場合は、制御部9は、排液処理が確実に行われていないと判断する。この場合、制御部9は、警報を出力し(図7のステップ10)、第1気液分離槽16aを待機させる。 On the other hand, if the output from the first low liquid level sensor 73a does not stop even if the elapsed time T2'exceeds the upper limit time T1', the control unit 9 determines that the drainage process has not been performed reliably. To do. In this case, the control unit 9 outputs an alarm (step 10 in FIG. 7) and puts the first gas-liquid separation tank 16a on standby.

本実施形態では、第1気液分離槽16a内の液面Saが第1中間液位センサ76aの液位検出位置よりも高くなった場合に、気液2相流が導入される気液分離槽を第1気液分離槽16aから第2気液分離槽16bに切り替える。さらに、第2気液分離槽16bで気液2相流から液体を分離している間に、第1気液分離槽16aから研磨液を排出する排液処理を実行する。ウェハWの研磨中に、第2気液分離槽16b内の液面Sbが第2中間液位センサ76bの液位検出位置よりも高くなった場合には、制御部9は、気液2相流が導入される気液分離槽を第2気液分離槽16bから第1気液分離槽16aに切り替えてもよい。この場合、制御部9は、第2気液分離槽16bから研磨液を排出する排液処理を実行する。 In the present embodiment, gas-liquid separation in which a gas-liquid two-phase flow is introduced when the liquid level Sa in the first gas-liquid separation tank 16a becomes higher than the liquid level detection position of the first intermediate liquid level sensor 76a. The tank is switched from the first gas-liquid separation tank 16a to the second gas-liquid separation tank 16b. Further, while the liquid is separated from the gas-liquid two-phase flow in the second gas-liquid separation tank 16b, a drainage treatment for discharging the polishing liquid from the first gas-liquid separation tank 16a is executed. If the liquid level Sb in the second gas-liquid separation tank 16b becomes higher than the liquid level detection position of the second intermediate liquid level sensor 76b during polishing of the wafer W, the control unit 9 controls the gas-liquid two-phase. The gas-liquid separation tank into which the flow is introduced may be switched from the second gas-liquid separation tank 16b to the first gas-liquid separation tank 16a. In this case, the control unit 9 executes a drainage process for discharging the polishing liquid from the second gas-liquid separation tank 16b.

このように、本実施形態の基板保持装置3によれば、ウェハWの研磨中に、気液2相流が導入される気液分離槽が第1気液分離槽16aから第2気液分離槽16bに(または第2気液分離槽16bから第1気液分離槽16aに)切り替えられる。したがって、ウェハWの研磨時間が長い場合でも、第1気液分離槽16a(または第2気液分離槽16b)内の液面Sa(または、液面Sb)が第1高液位センサ71a(または、第2高液位センサ71b)の液面検出位置に到達しないので、研磨処理が停止しない。その結果、ウェハWの研磨時間に対する制約がなくなるため、任意の研磨レシピでウェハWを研磨することができる。 As described above, according to the substrate holding device 3 of the present embodiment, the gas-liquid separation tank into which the gas-liquid two-phase flow is introduced during the polishing of the wafer W separates the second gas-liquid from the first gas-liquid separation tank 16a. It is switched to the tank 16b (or from the second gas-liquid separation tank 16b to the first gas-liquid separation tank 16a). Therefore, even when the polishing time of the wafer W is long, the liquid level Sa (or liquid level Sb) in the first gas-liquid separation tank 16a (or the second gas-liquid separation tank 16b) is the first high liquid level sensor 71a (or the liquid level Sb). Alternatively, since the liquid level detection position of the second high liquid level sensor 71b) is not reached, the polishing process does not stop. As a result, since there is no restriction on the polishing time of the wafer W, the wafer W can be polished by any polishing recipe.

図14のステップ5で、第1中間液位センサ76aから制御部9に信号が出力されずに、ウェハWの研磨が完了すると、制御部9は、図19に示されるように、研磨ヘッド30をウェハWから離れる方向に移動させ、上供給ノズル36(および/または下供給ノズル37)からの研磨液の供給を停止させる。さらに、制御部9は、ウェハWの回転を停止させる。次いで、制御部9は、第1真空元弁77aを閉じ、第1ガス供給ラインL4aの第1ガス供給弁78aを開く。これにより、保持ステージ4の基板保持面4aに第1分岐ラインL2−1および共通ラインL2−3を介して加圧ガスが供給される。この状態で、制御部9は、搬送機構を制御して、ウェハWを保持ステージ4の基板保持面4aから離脱させる(図14のステップ11)。搬送機構によりウェハWが基板保持面4aから離脱されると、制御部9は、第1連通弁75aおよび第1ガス供給弁78aを閉じる。 In step 5 of FIG. 14, when the polishing of the wafer W is completed without outputting a signal from the first intermediate liquid level sensor 76a to the control unit 9, the control unit 9 performs the polishing head 30 as shown in FIG. Is moved away from the wafer W to stop the supply of the polishing liquid from the upper supply nozzle 36 (and / or the lower supply nozzle 37). Further, the control unit 9 stops the rotation of the wafer W. Next, the control unit 9 closes the first vacuum source valve 77a and opens the first gas supply valve 78a of the first gas supply line L4a. As a result, the pressurized gas is supplied to the substrate holding surface 4a of the holding stage 4 via the first branch line L2-1 and the common line L2-3. In this state, the control unit 9 controls the transfer mechanism to separate the wafer W from the substrate holding surface 4a of the holding stage 4 (step 11 in FIG. 14). When the wafer W is separated from the substrate holding surface 4a by the transfer mechanism, the control unit 9 closes the first communication valve 75a and the first gas supply valve 78a.

このとき、制御部9は、第1低液位センサ73aが液面を検知しているか否かを確認する。より具体的には、制御部9は、第1低液位センサ73aから信号が出力されているか否かを確認する(図7のステップ12)。図19に示されるように、第1気液分離槽16aの液面Saが第1低液位センサ73aの液面検知位置よりも下方に位置している場合は、第1低液位センサ73aは、制御部9に信号を出力しない。この場合は、制御部9は、次のウェハWの研磨処理を実行するために、ステップ1に戻り、次のウェハWを基板保持装置3の保持ステージ4の上方に搬送して、該保持ステージ4の基板保持面4aに載置する(図15および図16参照)。 At this time, the control unit 9 confirms whether or not the first low liquid level sensor 73a has detected the liquid level. More specifically, the control unit 9 confirms whether or not a signal is output from the first low liquid level sensor 73a (step 12 in FIG. 7). As shown in FIG. 19, when the liquid level Sa of the first gas-liquid separation tank 16a is located below the liquid level detection position of the first low liquid level sensor 73a, the first low liquid level sensor 73a Does not output a signal to the control unit 9. In this case, the control unit 9 returns to step 1 in order to execute the polishing process of the next wafer W, conveys the next wafer W above the holding stage 4 of the substrate holding device 3, and causes the holding stage. It is placed on the substrate holding surface 4a of No. 4 (see FIGS. 15 and 16).

一方で、図20に示されるように、第1気液分離槽16aの液面Saが第1低液位センサ73aの液面検知位置よりも高い場合は、第1低液位センサ73aから制御部9に信号が出力される。第1低液位センサ73aからの出力信号を受信した制御部9は、第1気液分離槽16aに溜まった研磨液を排出する排液処理を実行する(図14のステップ13)。より具体的には、制御部9は、第1排出ラインL5aに配置された第1ドレイン弁70aを開き、さらに、第1押出ラインL6aに配置された第1押出ガス供給弁79aを開いて、加圧ガスを第1気液分離槽16aと第1液面検知配管72aに供給する。これにより、第1気液分離槽16aに溜まった研磨液が効率的に該第1気液分離槽16aから第1排出ラインL5aを介して排出されるとともに、第1液面検知配管72aの内面に付着した液滴が除去される。 On the other hand, as shown in FIG. 20, when the liquid level Sa of the first gas-liquid separation tank 16a is higher than the liquid level detection position of the first low liquid level sensor 73a, it is controlled from the first low liquid level sensor 73a. A signal is output to unit 9. The control unit 9 that has received the output signal from the first low-liquid level sensor 73a executes a drainage process for discharging the polishing liquid accumulated in the first gas-liquid separation tank 16a (step 13 in FIG. 14). More specifically, the control unit 9 opens the first drain valve 70a arranged in the first discharge line L5a, and further opens the first extruded gas supply valve 79a arranged in the first extrusion line L6a. Pressurized gas is supplied to the first gas-liquid separation tank 16a and the first liquid level detection pipe 72a. As a result, the polishing liquid accumulated in the first gas-liquid separation tank 16a is efficiently discharged from the first gas-liquid separation tank 16a via the first discharge line L5a, and the inner surface of the first liquid level detection pipe 72a. The droplets adhering to the water are removed.

制御部9は、第1気液分離槽16aの液面Saが第1低液位センサ73aの液面検知位置よりも下方に位置するまで(すなわち、第1低液位センサ73aからの出力が停止するまで)、排液処理を行う。排液処理中は、制御部9は、排液処理が確実に実行されているか否かを監視している。より具体的には、制御部9は、排液処理の実行時間に対する上限値T1を予め記憶しており、この上限値T1と第1ドレイン弁70aを開いてからカウントされる経過時間T2とを比較している(図7のステップ14)。経過時間T2が上限値T1に達する前に、第1低液位センサ73aからの出力が停止すると、制御部9は、排液処理が確実に行われたと判断する。この場合、制御部9は、第1排出ラインL5aに配置された第1ドレイン弁70a、および第1押出ラインL6aに配置された第1押出ガス供給弁79aを閉じて、排液処理を終了する(図7のステップ15)。排液処理が終了すると、制御部9は、ステップ1に戻り、次のウェハWを基板保持装置3の保持ステージ4の上方に搬送して、該保持ステージ4の基板保持面4aに載置する(図15および図16参照)。 In the control unit 9, until the liquid level Sa of the first gas-liquid separation tank 16a is located below the liquid level detection position of the first low liquid level sensor 73a (that is, the output from the first low liquid level sensor 73a is output. Perform drainage treatment (until it stops). During the drainage process, the control unit 9 monitors whether or not the drainage process is reliably executed. More specifically, the control unit 9 stores the upper limit value T1 with respect to the execution time of the drainage process in advance, and stores the upper limit value T1 and the elapsed time T2 counted after opening the first drain valve 70a. Comparison is made (step 14 in FIG. 7). If the output from the first low liquid level sensor 73a is stopped before the elapsed time T2 reaches the upper limit value T1, the control unit 9 determines that the drainage process has been reliably performed. In this case, the control unit 9 closes the first drain valve 70a arranged in the first discharge line L5a and the first extrusion gas supply valve 79a arranged in the first extrusion line L6a to end the liquid drainage process. (Step 15 in FIG. 7). When the drainage process is completed, the control unit 9 returns to step 1, transports the next wafer W above the holding stage 4 of the substrate holding device 3, and places it on the substrate holding surface 4a of the holding stage 4. (See FIGS. 15 and 16).

一方で、経過時間T2が上限時間Tを越えても、第1低液位センサ73aからの出力が停止しない場合は、制御部9は、排液処理が確実に行われていないと判断する。この場合、制御部9は、警報を出力し(図7のステップ11)、次のウェハWの搬送動作を中止する。その結果、研磨装置の作業者は、ウェハWの研磨処理が実行されていないときに、第1排出ラインL5aの詰まりなどの不具合を検知することができるので、ウェハWの廃棄処分を効果的に防止することができる。 On the other hand, if the output from the first low liquid level sensor 73a does not stop even if the elapsed time T2 exceeds the upper limit time T, the control unit 9 determines that the drainage process has not been reliably performed. In this case, the control unit 9 outputs an alarm (step 11 in FIG. 7) and stops the next wafer W transfer operation. As a result, the operator of the polishing apparatus can detect a defect such as clogging of the first discharge line L5a when the polishing process of the wafer W is not executed, so that the wafer W can be effectively disposed of. Can be prevented.

このように、本実施形態でも、制御部9は、第1低液位センサ73a(または、第2低液位センサ73b)が液面を検知したときにだけ、第1気液分離槽16a(または、第2気液分離槽16b)から液体を排出する排液処理を実行する。すなわち、制御部9は、第1低液位センサ73a(または、第2低液位センサ73b)が液面を検知しなければ、排液処理を実行せずに、次のウェハWの研磨処理を開始する。その結果、基板処理のスループットを向上させることができる。さらに、制御部9は、第1低液位センサ73a(または、第2低液位センサ73b)の出力信号に基づいて、排液処理が確実に行われているか否かを監視することができるので、ウェハWの廃棄処分を効果的に防止することができる。 As described above, also in the present embodiment, the control unit 9 performs the first gas-liquid separation tank 16a (or the first gas-liquid separation tank 16a) only when the first low-liquidity sensor 73a (or the second low-liquidity sensor 73b) detects the liquid level. Alternatively, a drainage treatment for discharging the liquid from the second gas-liquid separation tank 16b) is performed. That is, if the first low liquid level sensor 73a (or the second low liquid level sensor 73b) does not detect the liquid level, the control unit 9 does not execute the drainage process and polishes the next wafer W. To start. As a result, the throughput of substrate processing can be improved. Further, the control unit 9 can monitor whether or not the drainage process is reliably performed based on the output signal of the first low liquid level sensor 73a (or the second low liquid level sensor 73b). Therefore, the disposal of the wafer W can be effectively prevented.

上述したように、基板保持装置3を含む研磨装置(基板処理装置)の動作は、制御部9によって制御される。本実施形態では、制御部9は、専用のコンピュータまたは汎用のコンピュータから構成される。図21は、制御部9の構成の一例を示す模式図である。制御部9は、プログラムやデータなどが格納される記憶装置110と、記憶装置110に格納されているプログラムに従って演算を行うCPU(中央処理装置)などの処理装置120と、データ、プログラム、および各種情報を記憶装置110に入力するための入力装置130と、処理結果や処理されたデータを出力するための出力装置140と、インターネットなどのネットワークに接続するための通信装置150を備えている。 As described above, the operation of the polishing device (board processing device) including the board holding device 3 is controlled by the control unit 9. In the present embodiment, the control unit 9 is composed of a dedicated computer or a general-purpose computer. FIG. 21 is a schematic view showing an example of the configuration of the control unit 9. The control unit 9 includes a storage device 110 that stores programs and data, a processing device 120 such as a CPU (central processing unit) that performs calculations according to the program stored in the storage device 110, data, programs, and various types. It includes an input device 130 for inputting information to the storage device 110, an output device 140 for outputting processing results and processed data, and a communication device 150 for connecting to a network such as the Internet.

記憶装置110は、処理装置120がアクセス可能な主記憶装置111と、データおよびプログラムを格納する補助記憶装置112を備えている。主記憶装置111は、例えばランダムアクセスメモリ(RAM)であり、補助記憶装置112は、ハードディスクドライブ(HDD)またはソリッドステートドライブ(SSD)などのストレージ装置である。 The storage device 110 includes a main storage device 111 accessible to the processing device 120 and an auxiliary storage device 112 for storing data and programs. The main storage device 111 is, for example, a random access memory (RAM), and the auxiliary storage device 112 is a storage device such as a hard disk drive (HDD) or a solid state drive (SSD).

入力装置130は、キーボード、マウスを備えており、さらに、記録媒体からデータを読み込むための記録媒体読み込み装置132と、記録媒体が接続される記録媒体ポート134を備えている。記録媒体は、非一時的な有形物であるコンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、光ディスク(例えば、CD−ROM、DVD−ROM)や、半導体メモリー(例えば、USBフラッシュドライブ、メモリーカード)である。記録媒体読み込み装置132の例としては、CDドライブ、DVDドライブなどの光学ドライブや、カードリーダーが挙げられる。記録媒体ポート134の例としては、USB端子が挙げられる。記録媒体に記憶されているプログラムおよび/またはデータは、入力装置130を介して制御部9に導入され、記憶装置110の補助記憶装置112に格納される。出力装置140は、ディスプレイ装置141、印刷装置142を備えている。 The input device 130 includes a keyboard and a mouse, and further includes a recording medium reading device 132 for reading data from the recording medium and a recording medium port 134 to which the recording medium is connected. The recording medium is a computer-readable recording medium that is a non-temporary tangible object, and is, for example, an optical disk (for example, CD-ROM or DVD-ROM) or a semiconductor memory (for example, a USB flash drive or a memory card). is there. Examples of the recording medium reading device 132 include an optical drive such as a CD drive and a DVD drive, and a card reader. An example of the recording medium port 134 is a USB terminal. The program and / or data stored in the recording medium is introduced into the control unit 9 via the input device 130 and stored in the auxiliary storage device 112 of the storage device 110. The output device 140 includes a display device 141 and a printing device 142.

制御部9は、記憶装置110に電気的に格納されたプログラムに従って動作する。すなわち、制御部9は、ウェハWを基板保持面4aに真空吸着により保持するステップ(図7のステップ2、および図14のステップ2参照)と、ウェハWに研磨液を供給しながら、ウェハWの研磨処理(基板処理)を実行するステップ(図7のステップ3、および図14のステップ3参照)と、気液分離槽16(または、第1気液分離槽16a)で基板保持面4aから吸い込まれた気液2相流から研磨液(液体)を分離するステップ(図7のステップ4、および図14のステップ4参照)と、ウェハWの研磨処理が完了した後で、低液位センサ73(または、第1低液位センサ73a)から出力される信号に基づいて、排液処理を実行するステップ(図7のステップ7、または図14のステップ13参照)を実行する。図13に示される基板保持装置3を備える研磨装置の制御部9は、ウェハWの研磨処理中に、第1気液分離ユニット16aの第1中間液位センサ76aの出力信号に基づいて、気液2相流が導入される気液分離槽を第1気液分離槽16aから第2気液分離槽16bに切り替えるステップ(図14のステップ6参照)と、第1気液分離槽16aの排液処理を実行するステップ(図14のステップ7参照)と、をさらに実行する。 The control unit 9 operates according to a program electrically stored in the storage device 110. That is, the control unit 9 holds the wafer W on the substrate holding surface 4a by vacuum suction (see step 2 in FIG. 7 and step 2 in FIG. 14), and supplies the polishing liquid to the wafer W while supplying the wafer W. From the substrate holding surface 4a in the step (see step 3 in FIG. 7 and step 3 in FIG. 14) and the gas-liquid separation tank 16 (or the first gas-liquid separation tank 16a) for executing the polishing process (substrate processing). After the step of separating the polishing liquid (liquid) from the sucked gas-liquid two-phase flow (see step 4 of FIG. 7 and step 4 of FIG. 14) and the polishing process of the wafer W are completed, the low liquid level sensor Based on the signal output from the 73 (or the first low liquid level sensor 73a), the step of executing the drainage process (see step 7 of FIG. 7 or step 13 of FIG. 14) is executed. The control unit 9 of the polishing device including the substrate holding device 3 shown in FIG. 13 is based on the output signal of the first intermediate liquid level sensor 76a of the first gas-liquid separation unit 16a during the polishing process of the wafer W. A step of switching the gas-liquid separation tank into which the liquid two-phase flow is introduced from the first gas-liquid separation tank 16a to the second gas-liquid separation tank 16b (see step 6 in FIG. 14) and the drainage of the first gas-liquid separation tank 16a. The step of executing the liquid treatment (see step 7 of FIG. 14) and the step of executing the liquid treatment are further executed.

これらステップを制御部9に実行させるためのプログラムは、非一時的な有形物であるコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録され、記録媒体を介して制御部9に提供される。または、プログラムは、インターネットなどの通信ネットワークを介して制御部9に提供されてもよい。 The program for causing the control unit 9 to execute these steps is recorded on a computer-readable recording medium that is a non-temporary tangible object, and is provided to the control unit 9 via the recording medium. Alternatively, the program may be provided to the control unit 9 via a communication network such as the Internet.

上述した実施形態では、ウェハWのベベル部を研磨する研磨装置(基板処理装置)が説明されたが、本発明はこの例に限定されない。例えば、上述した基板保持装置3は、ウェハWの表面を研磨する研磨装置に配置された基板保持装置であってもよい。 In the above-described embodiment, a polishing device (board processing device) for polishing the bevel portion of the wafer W has been described, but the present invention is not limited to this example. For example, the substrate holding device 3 described above may be a substrate holding device arranged in a polishing device that polishes the surface of the wafer W.

図22は、他の実施形態に係る基板処理装置を示す模式図である。図22に示される基板処理装置は、基板の一例であるウェハWの表面を研磨する研磨装置である。図22に示される研磨装置は、基板の一例であるウェハWを保持し回転させるトップリング(基板保持部)4と、研磨パッド152を支持する研磨テーブル153と、研磨パッド152に研磨液(液体)を供給する研磨液供給ユニット155とを備えている。研磨テーブル153は、テーブル軸153aを介してその下方に配置されるテーブルモータ159に連結されており、そのテーブル軸153aを中心に回転可能になっている。本実施形態では、基板保持装置3は、トップリング4と、トップリング4の下面を真空源に連通させる真空ラインL1と、気液分離ユニット10を有している。図22に示される気液分離ユニット10の構成と動作は、図6乃至図12を参照して説明された気液分離ユニット10の構成と動作と同様である。 FIG. 22 is a schematic view showing a substrate processing apparatus according to another embodiment. The substrate processing apparatus shown in FIG. 22 is a polishing apparatus for polishing the surface of a wafer W, which is an example of a substrate. The polishing apparatus shown in FIG. 22 has a top ring (substrate holding portion) 4 that holds and rotates a wafer W, which is an example of a substrate, a polishing table 153 that supports the polishing pad 152, and a polishing liquid (liquid) on the polishing pad 152. ) Is provided with a polishing liquid supply unit 155. The polishing table 153 is connected to a table motor 159 arranged below the table shaft 153a via a table shaft 153a, and can rotate around the table shaft 153a. In the present embodiment, the substrate holding device 3 has a top ring 4, a vacuum line L1 for communicating the lower surface of the top ring 4 with a vacuum source, and a gas-liquid separation unit 10. The configuration and operation of the gas-liquid separation unit 10 shown in FIG. 22 is the same as the configuration and operation of the gas-liquid separation unit 10 described with reference to FIGS. 6 to 12.

基板保持部であるトップリング4の下面は、真空ラインL1と連通しており、トップリング4は、その下面にウェハWを真空吸着により保持できるように構成されている。したがって、トップリング4の下面は、上述した基板保持面4aに対応する。 The lower surface of the top ring 4 which is the substrate holding portion communicates with the vacuum line L1, and the top ring 4 is configured to hold the wafer W on the lower surface by vacuum suction. Therefore, the lower surface of the top ring 4 corresponds to the substrate holding surface 4a described above.

トップリング4は、トップリングシャフト156に接続されており、このトップリングシャフト156は、トップリングヘッド158に設置された上下動機構(図示せず)により上下動するようになっている。トップリングシャフト156の上下動により、トップリングヘッド158に対してトップリング4の全体を矢印で示すように昇降させ、位置決めするようになっている。さらに、トップリングシャフト156は、トップリングヘッド158内に設置された回転機構(図示せず)により回転するようになっている。したがって、トップリング4は、トップリングシャフト156の回転に伴って、矢印で示すように自身の軸心を中心に回転する。 The top ring 4 is connected to a top ring shaft 156, and the top ring shaft 156 is moved up and down by a vertical movement mechanism (not shown) installed on the top ring head 158. By moving the top ring shaft 156 up and down, the entire top ring 4 is moved up and down with respect to the top ring head 158 as shown by an arrow, and is positioned. Further, the top ring shaft 156 is rotated by a rotation mechanism (not shown) installed in the top ring head 158. Therefore, the top ring 4 rotates about its own axis as indicated by the arrow as the top ring shaft 156 rotates.

トップリングヘッド158は、ヘッドアームシャフト157を中心として旋回可能に構成されており、下面にウェハWを保持したトップリング4は、トップリングヘッド158の旋回によりウェハWの受取位置から研磨テーブル153の上方に移動される。そして、トップリング4を下降させてウェハWを研磨パッド152の研磨面152aに押圧する。このとき、トップリング4および研磨テーブル153をそれぞれ回転させ、研磨テーブル153の上方に設けられた研磨液供給ユニット155から研磨パッド152上に研磨液(液体)を供給する。このように、ウェハWを研磨パッド152の研磨面152aに摺接させてウェハWの表面を研磨する。 The top ring head 158 is configured to be rotatable around the head arm shaft 157, and the top ring 4 holding the wafer W on the lower surface is a polishing table 153 from the receiving position of the wafer W due to the rotation of the top ring head 158. Moved upwards. Then, the top ring 4 is lowered to press the wafer W against the polishing surface 152a of the polishing pad 152. At this time, the top ring 4 and the polishing table 153 are rotated, respectively, and the polishing liquid (liquid) is supplied onto the polishing pad 152 from the polishing liquid supply unit 155 provided above the polishing table 153. In this way, the wafer W is brought into sliding contact with the polishing surface 152a of the polishing pad 152 to polish the surface of the wafer W.

ウェハWの表面の研磨が完了すると、トップリング4は、その下面にウェハを保持して、上昇される。このとき、ウェハWの表面に付着した研磨液および研磨パッド152の研磨面152aに残った研磨液と大気とからなる気液2相流が真空ラインL1の真空一次ラインL2に吸い込まれる。上述したように、真空ラインL1の真空一次ラインL2に吸い込まれた気液2相流は、気液分離槽16で気体(空気)と液体(研磨液)とに分離される。気液2相流から分離された研磨液は、気液分離槽16に溜められる。 When the polishing of the surface of the wafer W is completed, the top ring 4 holds the wafer on its lower surface and is raised. At this time, the gas-liquid two-phase flow composed of the polishing liquid adhering to the surface of the wafer W, the polishing liquid remaining on the polishing surface 152a of the polishing pad 152, and the atmosphere is sucked into the vacuum primary line L2 of the vacuum line L1. As described above, the gas-liquid two-phase flow sucked into the vacuum primary line L2 of the vacuum line L1 is separated into a gas (air) and a liquid (polishing liquid) in the gas-liquid separation tank 16. The polishing liquid separated from the gas-liquid two-phase flow is stored in the gas-liquid separation tank 16.

本実施形態でも、制御部9は、低液位センサ73から出力される信号に基づいて、気液分離槽16から液体を排出する排液処理を実行する。より具体的には、ウェハWの表面の研磨が完了した後で、制御部9は、低液位センサ73から信号が出力されているか否かを確認する(図7のステップ6参照)。低液位センサ73から信号が出力されている場合は、制御部9は、ドレイン弁70を開いて、気液分離槽16から液体を排出する(図7のステップ7参照)。一方で、低液位センサ73から信号が出力されていない場合は、次のウェハWをトップリング4で保持して(図7のステップ2参照)、研磨処理(基板処理)を実行する(図7のステップ3参照)。 Also in this embodiment, the control unit 9 executes the drainage process of discharging the liquid from the gas-liquid separation tank 16 based on the signal output from the low liquid level sensor 73. More specifically, after the polishing of the surface of the wafer W is completed, the control unit 9 confirms whether or not a signal is output from the low liquid level sensor 73 (see step 6 in FIG. 7). When a signal is output from the low liquid level sensor 73, the control unit 9 opens the drain valve 70 and discharges the liquid from the gas-liquid separation tank 16 (see step 7 in FIG. 7). On the other hand, when no signal is output from the low liquid level sensor 73, the next wafer W is held by the top ring 4 (see step 2 in FIG. 7), and polishing processing (board processing) is executed (FIG. 7). See step 3 of 7).

さらに、排液処理中、制御部9は、排液処理が確実に実行されているか否かを監視している。より具体的には、制御部9は、排液処理の実行時間に対する上限値T1を予め記憶しており、この上限値T1とドレイン弁70を開いてからカウントされる経過時間T2を比較している(図7のステップ8参照)。経過時間T2が上限値T1に達する前に、低液位センサ73からの出力が停止すると、制御部9は、排液処理が確実に行われたと判断する。この場合、制御部9は排液処理を終了する(図7のステップ9参照)。排液処理が終了すると、制御部9は、ステップ1に戻り、次のウェハWをトップリング4で保持して、該ウェハWの表面を研磨する。 Further, during the drainage process, the control unit 9 monitors whether or not the drainage process is reliably executed. More specifically, the control unit 9 stores the upper limit value T1 with respect to the execution time of the drainage process in advance, and compares the upper limit value T1 with the elapsed time T2 counted after opening the drain valve 70. (See step 8 in FIG. 7). If the output from the low liquid level sensor 73 is stopped before the elapsed time T2 reaches the upper limit value T1, the control unit 9 determines that the drainage process has been performed reliably. In this case, the control unit 9 ends the drainage process (see step 9 in FIG. 7). When the drainage process is completed, the control unit 9 returns to step 1, holds the next wafer W with the top ring 4, and polishes the surface of the wafer W.

このように、本実施形態でも、制御部9は、低液位センサ73が液面を検知したときにだけ、気液分離槽16から液体を排出する排液処理を実行する。すなわち、制御部9は、低液位センサ73が液面を検知しなければ、排液処理を実行せずに、次のウェハWの研磨処理を開始する。その結果、基板処理のスループットを向上させることができる。さらに、制御部9は、低液位センサ73の出力信号に基づいて、排液処理が確実に行われているか否かを監視することができるので、ウェハWの廃棄処分を効果的に防止することができる。 As described above, also in the present embodiment, the control unit 9 executes the drainage process of discharging the liquid from the gas-liquid separation tank 16 only when the low liquid level sensor 73 detects the liquid level. That is, if the low liquid level sensor 73 does not detect the liquid level, the control unit 9 starts the polishing process of the next wafer W without executing the drainage process. As a result, the throughput of substrate processing can be improved. Further, since the control unit 9 can monitor whether or not the drainage treatment is reliably performed based on the output signal of the low liquid level sensor 73, the wafer W can be effectively prevented from being disposed of. be able to.

図示はしないが、図22に示される研磨装置の基板保持装置3は、図14を参照して説明された2つの気液分離ユニット10a,10bを有していてもよい。この場合、制御部9は、ウェハWの研磨中に、第1中間液位センサ76a(または、第2中間液位センサ76b)から出力される信号に基づいて、気液2相流が導入される気液分離槽を第1気液分離槽16a(または、第2気液分離槽16b)から第2気液分離槽16b(または、第1気液分離槽16a)に切り替える(図14のステップ6参照)。さらに、制御部9は、第1気液分離槽16aに溜まった研磨液を排出する排液処理を実行する(図14のステップ7参照)。 Although not shown, the substrate holding device 3 of the polishing device shown in FIG. 22 may have two gas-liquid separation units 10a and 10b described with reference to FIG. In this case, the control unit 9 introduces a gas-liquid two-phase flow based on a signal output from the first intermediate liquid level sensor 76a (or the second intermediate liquid level sensor 76b) during polishing of the wafer W. The gas-liquid separation tank is switched from the first gas-liquid separation tank 16a (or the second gas-liquid separation tank 16b) to the second gas-liquid separation tank 16b (or the first gas-liquid separation tank 16a) (step of FIG. 14). 6). Further, the control unit 9 executes a drainage process for discharging the polishing liquid accumulated in the first gas-liquid separation tank 16a (see step 7 in FIG. 14).

このように、液体が供給される基板を真空吸着により保持する基板保持装置に、図6または図13を参照して説明された基板保持装置3を用いることができる。図示はしないが、基板保持面に真空吸着される基板に洗浄液を供給して、該基板を洗浄する洗浄装置の基板保持装置に、図6または図13を参照して説明された基板保持装置3を用いてもよい。 As described above, the substrate holding device 3 described with reference to FIG. 6 or 13 can be used as the substrate holding device for holding the substrate to which the liquid is supplied by vacuum adsorption. Although not shown, the substrate holding device 3 of the cleaning device for cleaning the substrate by supplying a cleaning liquid to the substrate vacuum-adsorbed on the substrate holding surface is described with reference to FIG. 6 or 13. May be used.

上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうる。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲に解釈されるものである。 The above-described embodiment is described for the purpose of enabling a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs to carry out the present invention. Various modifications of the above embodiment can be naturally made by those skilled in the art, and the technical idea of the present invention can be applied to other embodiments. Therefore, the present invention is not limited to the described embodiments, but is construed in the broadest range according to the technical idea defined by the claims.

1A〜1D 研磨ヘッド組立体(基板処理ユニット)
2A〜2D 研磨テープ供給機構
3 基板保持装置
4 保持ステージ(基板保持部)
9 制御部
10 気液分離ユニット
16 気液分離槽
36 上供給ノズル
37 下供給ノズル
70 ドレイン弁
71 高液位センサ
72 液面検知配管
73 低液位センサ
75 連通弁
76 中間液位センサ
77 真空元弁
78 ガス供給弁
79 押出ガス供給弁
80 流量調整器
L1 真空ライン
L2 真空一次ライン
L3 真空二次ライン
L4 ガス供給ライン
L5 排出ライン
L6 押出ライン
L7 パージライン
1A-1D polishing head assembly (board processing unit)
2A to 2D polishing tape supply mechanism 3 Substrate holding device 4 Holding stage (board holding part)
9 Control unit 10 Gas-liquid separation unit 16 Gas-liquid separation tank 36 Upper supply nozzle 37 Lower supply nozzle 70 Drain valve 71 High liquid level sensor 72 Liquid level detection piping 73 Low liquid level sensor 75 Communication valve 76 Intermediate liquid level sensor 77 Vacuum source Valve 78 Gas supply valve 79 Extruded gas supply valve 80 Flow regulator L1 Vacuum line L2 Vacuum primary line L3 Vacuum secondary line L4 Gas supply line L5 Discharge line L6 Extrusion line L7 Purge line

Claims (9)

液体が供給される基板を真空吸着により保持する基板保持面を有する基板保持部と、
前記基板保持面を真空源に連通させる真空ラインと、
前記基板保持面から前記真空ラインに吸い込まれる気液2相流から液体を分離する少なくとも一つの気液分離ユニットと、
前記基板保持部および前記気液分離ユニットの動作を制御する制御部と、を備え、
前記気液分離ユニットは、
前記真空ラインに配置される気液分離槽と、
前記気液分離槽に溜まった液体を排出する排出ラインと、
前記排出ラインに配置されるドレイン弁と、
前記気液分離槽の液面を検知可能な高液位センサと、
前記高液位センサよりも低い前記気液分離槽の液面を検知可能な低液位センサと、
前記気液分離槽に連結され、前記高液位センサおよび前記低液位センサが配置される液面検知配管と、
前記気液分離槽に連結される押出ラインと、
前記押出ラインから分岐して前記液面検知配管に連結されるパージラインと、を備え、
前記制御部は、前記低液位センサの出力信号に基づいて前記ドレイン弁の開閉動作を制御し、
前記気液分離槽に溜まった液体を前記排出ラインに押し出す加圧気体が前記押出ラインを介して前記気液分離槽に供給されることを特徴とする基板保持装置。
A substrate holding portion having a substrate holding surface for holding a substrate to which a liquid is supplied by vacuum adsorption,
A vacuum line that communicates the substrate holding surface with the vacuum source,
At least one gas-liquid separation unit that separates the liquid from the gas-liquid two-phase flow sucked into the vacuum line from the substrate holding surface.
A control unit that controls the operation of the substrate holding unit and the gas-liquid separation unit is provided.
The gas-liquid separation unit
The gas-liquid separation tank arranged in the vacuum line and
A discharge line for discharging the liquid accumulated in the gas-liquid separation tank and
The drain valve arranged in the discharge line and
A high liquid level sensor capable of detecting the liquid level in the gas-liquid separation tank and
A low liquid level sensor capable of detecting the liquid level of the gas-liquid separation tank lower than the high liquid level sensor,
A liquid level detection pipe connected to the gas-liquid separation tank and in which the high liquid level sensor and the low liquid level sensor are arranged,
An extrusion line connected to the gas-liquid separation tank and
A purge line that branches off from the extrusion line and is connected to the liquid level detection pipe is provided.
The control unit controls the opening / closing operation of the drain valve based on the output signal of the low liquid level sensor .
A substrate holding device, characterized in that a pressurized gas that pushes a liquid accumulated in the gas-liquid separation tank to the discharge line is supplied to the gas-liquid separation tank via the extrusion line.
前記パージラインに配置され、該パージラインを流れる加圧気体の流量を調整する流量調整器をさらに備えることを特徴とする請求項に記載の基板保持装置。 The substrate holding device according to claim 1 , further comprising a flow rate regulator arranged in the purge line and adjusting the flow rate of the pressurized gas flowing through the purge line. 前記少なくとも一つの気液分離ユニットは、第1気液分離ユニットと第2気液分離ユニットであり、
前記第1気液分離ユニットは、前記高液位センサにより検知される液面と、前記低液位センサにより検知される液面の間の液面を検知可能な中間液位センサをさらに備え、
前記制御部は、前記中間液位センサからの出力信号を受信した場合に、前記気液2相流が導入される気液分離槽を、前記第1気液分離ユニットの気液分離槽から、前記第2気液分離ユニットの気液分離槽に切り替えることを特徴とする請求項1に記載の基板保持装置。
The at least one gas-liquid separation unit is a first gas-liquid separation unit and a second gas-liquid separation unit.
The first gas-liquid separation unit further includes an intermediate liquid level sensor capable of detecting a liquid level between the liquid level detected by the high liquid level sensor and the liquid level detected by the low liquid level sensor.
When the control unit receives the output signal from the intermediate liquid level sensor, the gas-liquid separation tank into which the gas-liquid two-phase flow is introduced is introduced from the gas-liquid separation tank of the first gas-liquid separation unit. The substrate holding device according to claim 1, wherein the second gas-liquid separation unit is switched to a gas-liquid separation tank.
基板を保持する基板保持装置と、
前記基板保持装置に保持された前記基板に液体を供給する液体供給ユニットと、
前記基板保持装置に保持された前記基板を処理する基板処理ユニットと、
前記基板保持装置、前記液体供給ユニット、および前記基板処理ユニットの動作を制御する制御部と、を備え、
前記基板保持装置は、前記基板を真空吸着により保持する基板保持面を有する基板保持部と、前記基板保持面を真空源に連通させる真空ラインと、前記基板保持面から前記真空ラインを介して流入する気液2相流から液体を分離する少なくとも一つの気液分離ユニットと、を有しており、
前記気液分離ユニットは、前記真空ラインに配置される気液分離槽と、前記気液分離槽に溜まった液体を排出する排出ラインと、前記排出ラインに配置されるドレイン弁と、前記気液分離槽の液面を検知可能な高液位センサと、前記高液位センサよりも低い前記気液分離槽の液面を検知可能な低液位センサと、前記気液分離槽に連結され、前記高液位センサおよび前記低液位センサが配置される液面検知配管と、前記気液分離槽に連結される押出ラインと、前記押出ラインから分岐して前記液面検知配管に連結されるパージラインと、を有しており、
前記制御部は、前記低液位センサの出力信号に基づいて前記ドレイン弁の開閉動作を制御し、
前記気液分離槽に溜まった液体を前記排出ラインに押し出す加圧気体が前記押出ラインを介して前記気液分離槽に供給されることを特徴とする基板処理装置。
A board holding device that holds the board and
A liquid supply unit that supplies liquid to the substrate held by the substrate holding device, and
A substrate processing unit that processes the substrate held by the substrate holding device, and a substrate processing unit.
The substrate holding device, the liquid supply unit, and a control unit for controlling the operation of the substrate processing unit are provided.
The substrate holding device has a substrate holding portion having a substrate holding surface for holding the substrate by vacuum suction, a vacuum line for communicating the substrate holding surface with a vacuum source, and an inflow from the substrate holding surface via the vacuum line. It has at least one gas-liquid separation unit that separates the liquid from the gas-liquid two-phase flow.
The gas-liquid separation unit includes a gas-liquid separation tank arranged in the vacuum line, a discharge line for discharging the liquid accumulated in the gas-liquid separation tank, a drain valve arranged in the discharge line, and the gas-liquid separation unit. A high liquid level sensor capable of detecting the liquid level in the separation tank, a low liquid level sensor capable of detecting the liquid level in the gas-liquid separation tank lower than the high liquid level sensor, and a low liquid level sensor capable of detecting the liquid level in the gas-liquid separation tank are connected to the gas-liquid separation tank. The liquid level detection pipe in which the high liquid level sensor and the low liquid level sensor are arranged, an extrusion line connected to the gas-liquid separation tank, and a branch from the extrusion line are connected to the liquid level detection pipe. Has a purge line and
The control unit controls the opening / closing operation of the drain valve based on the output signal of the low liquid level sensor .
A substrate processing apparatus characterized in that a pressurized gas that pushes a liquid accumulated in the gas-liquid separation tank to the discharge line is supplied to the gas-liquid separation tank via the extrusion line.
前記少なくとも一つの気液分離ユニットは、第1気液分離ユニットと第2気液分離ユニットであり、
前記第1気液分離ユニットは、前記高液位センサにより検知される液面と、前記低液位センサにより検知される液面の間の液面を検知可能な中間液位センサをさらに備え、
前記制御部は、前記中間液位センサからの出力信号を受信した場合に、前記気液2相流が導入される気液分離槽を、前記第1気液分離ユニットの気液分離槽から、前記第2気液分離ユニットの気液分離槽に切り替えることを特徴とする請求項に記載の基板処理装置。
The at least one gas-liquid separation unit is a first gas-liquid separation unit and a second gas-liquid separation unit.
The first gas-liquid separation unit further includes an intermediate liquid level sensor capable of detecting a liquid level between the liquid level detected by the high liquid level sensor and the liquid level detected by the low liquid level sensor.
When the control unit receives the output signal from the intermediate liquid level sensor, the gas-liquid separation tank into which the gas-liquid two-phase flow is introduced is introduced from the gas-liquid separation tank of the first gas-liquid separation unit. The substrate processing apparatus according to claim 4 , wherein the second gas-liquid separation unit is switched to a gas-liquid separation tank.
基板を基板保持面に真空吸着により保持し、
前記基板に液体を供給しながら、基板を処理し、
少なくとも一つの気液分離ユニットに設けられた気液分離槽で前記基板保持面から吸い込まれる気液2相流から液体を分離し、
前記気液分離槽内の液面を、前記気液分離槽に連結される液面検知配管に配置された高液位センサと前記高液位センサよりも低い液面を検知可能な低液位センサとで監視し、
前記基板の処理が完了した後で、前記低液位センサから信号が出力されている場合に限って、前記気液分離槽から液体を排出する排液処理を実行し、
前記排液処理を実行中に、前記気液分離層に連結された押出ラインを介して前記気液分離層に加圧気体を供給して、前記気液分離槽に溜まった液体を前記排出ラインに押し出すとともに、前記押出ラインから分岐して前記液面検知配管に連結されるパージラインに前記加圧気体を供給することを特徴とする基板処理方法。
The substrate is held on the substrate holding surface by vacuum adsorption,
Processing the substrate while supplying the liquid to the substrate,
A gas-liquid separation tank provided in at least one gas-liquid separation unit separates the liquid from the gas-liquid two-phase flow sucked from the substrate holding surface.
The liquid level in the gas-liquid separation tank is a low liquid level capable of detecting a liquid level lower than that of the high liquid level sensor and the high liquid level sensor arranged in the liquid level detection pipe connected to the gas-liquid separation tank. Monitor with a sensor,
After the processing of the substrate is completed, the drainage treatment for discharging the liquid from the gas-liquid separation tank is executed only when a signal is output from the low liquid level sensor.
During the liquid drainage treatment, a pressurized gas is supplied to the gas-liquid separation layer via an extrusion line connected to the gas-liquid separation layer, and the liquid accumulated in the gas-liquid separation tank is discharged to the gas-liquid separation tank. A substrate processing method characterized by supplying the pressurized gas to a purge line branched from the extrusion line and connected to the liquid level detection pipe.
前記少なくとも一つの気液分離ユニットは、第1気液分離ユニットと第2気液分離ユニットであり、
前記基板の処理中に、前記第1気液分離槽内の液面を、前記高液位センサにより検知される液面と、前記低液位センサにより検知される液面の間の液面を検知可能な中間液位センサで監視し、
前記中間液位センサから信号が出力された場合に、前記気液2相流から液体を分離する気液分離槽を、第1気液分離ユニットの気液分離槽から第2気液分離ユニットの気液分離槽に切り替えることを特徴とする請求項に記載の基板処理方法。
The at least one gas-liquid separation unit is a first gas-liquid separation unit and a second gas-liquid separation unit.
During the processing of the substrate, the liquid level in the first gas-liquid separation tank is set between the liquid level detected by the high liquid level sensor and the liquid level detected by the low liquid level sensor. Monitor with a detectable intermediate liquid level sensor,
When a signal is output from the intermediate liquid level sensor, the gas-liquid separation tank that separates the liquid from the gas-liquid two-phase flow is moved from the gas-liquid separation tank of the first gas-liquid separation unit to the second gas-liquid separation unit. The substrate processing method according to claim 6 , wherein the gas-liquid separation tank is switched to.
基板を基板保持面に真空吸着により保持するステップと、
前記基板に液体を供給しながら、基板を処理するステップと、
少なくとも一つの気液分離ユニットに設けられた気液分離槽で前記基板保持面から吸い込まれる気液2相流から液体を分離するステップと、
前記気液分離槽内の液面を、前記気液分離槽に連結される液面検知配管に配置された高液位センサと前記高液位センサよりも低い液面を検知可能な低液位センサとで監視するステップと、
前記基板の処理が完了した後で、前記低液位センサから信号が出力されている場合に限って、前記気液分離槽から液体を排出する排液処理を実行するステップと、
前記排液処理中に、前記気液分離層に連結された押出ラインを介して前記気液分離層に加圧気体を供給して、前記気液分離槽に溜まった液体を前記排出ラインに押し出すとともに、前記押出ラインから分岐して前記液面検知配管に連結されるパージラインに前記加圧気体を供給するステップと、をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録した非一時的なコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
Steps to hold the substrate on the substrate holding surface by vacuum suction,
The step of processing the substrate while supplying the liquid to the substrate,
A step of separating the liquid from the gas-liquid two-phase flow sucked from the substrate holding surface in a gas-liquid separation tank provided in at least one gas-liquid separation unit.
The liquid level in the gas-liquid separation tank is a low liquid level capable of detecting a liquid level lower than that of the high liquid level sensor and the high liquid level sensor arranged in the liquid level detection pipe connected to the gas-liquid separation tank. Steps to monitor with sensors and
A step of executing a drainage treatment for discharging the liquid from the gas-liquid separation tank only when a signal is output from the low liquid level sensor after the processing of the substrate is completed.
During the liquid drainage treatment, a pressurized gas is supplied to the gas-liquid separation layer via an extrusion line connected to the gas-liquid separation layer, and the liquid accumulated in the gas-liquid separation tank is pushed out to the discharge line. At the same time, a non-temporary computer-readable program recording a program for causing the computer to execute the step of supplying the pressurized gas to the purge line branched from the extrusion line and connected to the liquid level detection pipe. recoding media.
前記少なくとも一つの気液分離ユニットは、第1気液分離ユニットと第2気液分離ユニットであり、
前記基板を処理するステップを実行しているときに、前記第1気液分離槽内の液面を、前記高液位センサにより検知される液面と、前記低液位センサにより検知される液面の間の液面を検知可能な中間液位センサで監視するステップと、
前記中間液位センサから信号が出力された場合に、前記気液2相流から液体を分離する気液分離槽を、第1気液分離ユニットの気液分離槽から第2気液分離ユニットの気液分離槽に切り替えるステップと、をコンピュータにさらに実行させることを特徴とする請求項に記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
The at least one gas-liquid separation unit is a first gas-liquid separation unit and a second gas-liquid separation unit.
While executing the step of processing the substrate, the liquid level in the first gas-liquid separation tank is the liquid level detected by the high liquid level sensor and the liquid detected by the low liquid level sensor. The step of monitoring the liquid level between the surfaces with an intermediate liquid level sensor that can detect it,
When a signal is output from the intermediate liquid level sensor, the gas-liquid separation tank that separates the liquid from the gas-liquid two-phase flow is moved from the gas-liquid separation tank of the first gas-liquid separation unit to the second gas-liquid separation unit. The computer-readable recording medium according to claim 8 , wherein the step of switching to the gas-liquid separation tank is further executed by a computer.
JP2017070966A 2017-03-31 2017-03-31 A computer-readable recording medium on which board holding devices, board processing devices, board processing methods, and programs are recorded. Active JP6849506B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017070966A JP6849506B2 (en) 2017-03-31 2017-03-31 A computer-readable recording medium on which board holding devices, board processing devices, board processing methods, and programs are recorded.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017070966A JP6849506B2 (en) 2017-03-31 2017-03-31 A computer-readable recording medium on which board holding devices, board processing devices, board processing methods, and programs are recorded.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018171679A JP2018171679A (en) 2018-11-08
JP6849506B2 true JP6849506B2 (en) 2021-03-24

Family

ID=64108145

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017070966A Active JP6849506B2 (en) 2017-03-31 2017-03-31 A computer-readable recording medium on which board holding devices, board processing devices, board processing methods, and programs are recorded.

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6849506B2 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109794787B (en) * 2019-03-07 2021-02-02 蓝思精密(东莞)有限公司 Adsorption equipment and digit control machine tool
CN110534463A (en) * 2019-09-17 2019-12-03 江苏爱康能源研究院有限公司 A high-efficiency crystalline silicon heterojunction solar cell silicon wafer cleaning device and method
KR102743710B1 (en) * 2021-12-13 2024-12-19 세메스 주식회사 Apparatus for and Method of supplying chemical and substrate processing apparatus
CN114147608B (en) * 2021-12-28 2022-07-12 徐州汉通电子科技有限公司 Scribing device for semiconductor wafer
JP2024011635A (en) * 2022-07-15 2024-01-25 株式会社ディスコ Gas-liquid separation equipment and processing equipment
KR20240160781A (en) * 2023-05-03 2024-11-12 주식회사 디엔솔루션즈 Vacuum suction device

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002289571A (en) * 2001-03-23 2002-10-04 Dainippon Screen Mfg Co Ltd Substrate treating equipment
JP2004319903A (en) * 2003-04-18 2004-11-11 Nikon Corp Vacuum line water separator, vacuum line water separation method, polishing apparatus using vacuum line water separator, and device manufacturing method using this polishing apparatus
JP6486788B2 (en) * 2015-07-22 2019-03-20 株式会社コロナ Hot water storage water heater

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018171679A (en) 2018-11-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6849506B2 (en) A computer-readable recording medium on which board holding devices, board processing devices, board processing methods, and programs are recorded.
JP6920849B2 (en) Substrate processing method and equipment
JP6672207B2 (en) Apparatus and method for polishing a surface of a substrate
JP6080936B2 (en) Polishing method
US9457448B2 (en) Polishing apparatus and polishing method
JP5663295B2 (en) Polishing apparatus, polishing method, and pressing member for pressing a polishing tool
US7682225B2 (en) Polishing apparatus and substrate processing apparatus
US10854473B2 (en) Polishing method, polishing apparatus, and substrate processing system
JP7361846B2 (en) Substrate processing equipment and substrate processing method
JP7052280B2 (en) Board processing equipment, board processing method and storage medium
CN103894919A (en) Polishing apparatus and polishing method
CN110610848A (en) Substrate processing method
JP6223873B2 (en) Polishing apparatus and polishing method
US10376929B2 (en) Apparatus and method for polishing a surface of a substrate
JP6283434B2 (en) Polishing equipment
JP2009262249A (en) Polishing device
JP6706181B2 (en) Polishing method, substrate processing apparatus having polishing apparatus, and computer-readable recording medium storing program
JP2021130145A (en) Polishing device and polishing method
KR100852884B1 (en) Semiconductor Wafer Reclaimer
JP5790362B2 (en) Wafer polishing apparatus and wafer inspection method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190920

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20201117

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20201224

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210302

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210304

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6849506

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250