基板處理裝置和基板處理方法

文檔序號：7235870閱讀：237來源：國知局

專利名稱：基板處理裝置和基板處理方法
技術領域：
本發(fā)明涉及半導體處理裝置和基板處理方法，特別涉及防止由化學機械研磨形成的金屬配線發(fā)生表面異常和腐蝕的技術。
背景技術：
作為構成半導體集成電路裝置(以下稱為半導體裝置)的配線，廣泛使用金屬配線。
一直以來，金屬配線是應用光刻技術和蝕刻技術對堆積在硅基板(晶片)上的金屬膜進行加工而形成的。作為這種金屬膜有由濺射法等堆積的鋁(Al)合金膜、鎢(W)膜等。然而，隨著近年來半導體裝置的高度集成化，在通過上述方法形成的金屬配線中，隨著配線寬度的縮小，配線電阻顯著增大。特別是在高性能的邏輯(logic) LSI (Large Scale Integrated Circuit:大規(guī)模集成電路)中，配線電阻的增大成為妨害其性能的主要原因。因此，近年來，在配線最小線寬為0.13 ixm以下的半導體裝置中，使用電阻為 Al合金的大約一半左右，而電遷移耐性比Al合金高lO倍左右的銅(Cu) 的金屬配線被人們所關注，并實際使用。因為Cu的鹵素化合物的蒸氣壓低，所以利用一直以來使用的干法刻蝕加工困難。因此，在Cu配線的形成中使用以化學機械研磨(CMP: Chemical Mechanical Polishing)法進行回研磨(polish back)的工藝(所謂雙嵌入式工藝dual-damascene process)。在該工藝中，在預先形成通孔(via)和導線溝道(trench)的絕緣膜上堆積Cu膜后，由CMP 處理除去通孔和導線溝道外部的不要的Cu膜并在通孔和導線溝道中填充Cu。而且，在Cu膜的下層通常依次堆積防止Cu膜剝離的氮化鉭 (TaN)膜等密著層和防止Cu向絕緣膜中擴散的鉭(Ta)膜等阻擋層金屬(barrier metalX在具有這樣的銅配線的半導體裝置的量產工序中，為了提高生產能力，使用具有多個臺板(platen)的CMP裝置。在例如具有二個研
磨臺板的CMP裝置中，例如在第一研磨臺板上研磨Cu膜至與阻擋層金屬的邊界面或與密著層的邊界面。在此情況下，在第二研磨臺板上研磨殘留的阻擋層金屬或密著層。此外，在具有三個研磨臺板的CMP 裝置中，在第一研磨臺板上研磨Cu膜至中途，在第二研磨臺板上研磨 Cu膜至與阻擋層金屬的邊界面或與密著層的邊界面。在此情況下，在第三研磨臺板上研磨殘留的阻擋層金屬或密著層。這樣，在具有多個研磨臺板的CMP裝置中，多數(shù)采用在各研磨臺板上并行而且連續(xù)地分別進行不同階段的研磨的方式。而且，在這種CMP裝置中，在各研磨臺板上分別使用不同的研磨漿(slurry)。在研磨完成后，在各個研磨臺板上向晶片表面供給超純水。在由超純水一定程度上除去晶片表面上的研磨漿后，將晶片搬送至下個研磨臺板并進行下一階段的研磨。此外，在完成最終段的研磨的CMP處理之后，在與CMP裝置一體構成的清洗部或相對CMP裝置另外構成的清洗裝置中進行晶片的清洗處理。為了在CMP處理后的清洗中可靠地除去殘留在晶片表面的粒子，必須將研磨后的晶片不進行干燥、搬送到清洗部(清洗裝置)進行清洗。因此，在搬送晶片的通路上設置從噴嘴向晶片噴出超純水的機構。在上述的銅配線的形成工序中，必須防止在CMP處理中或CMP 處理完成后發(fā)生的銅配線的腐蝕。作為銅配線的腐蝕有由研磨漿中包含的氧化劑引起的腐蝕，或由下層的金屬圖案、pn接合和研磨漿等構成的閉合電路的電池作用引起的電化學腐蝕。為了防止這樣的腐蝕，通過在晶片表面涂敷抗腐蝕劑對銅配線施以防蝕處理。在研磨完成后，防蝕處理在由超純水一定程度上除去在晶片表面上的研磨漿之后立該實施。然而，在半導體裝置的量產工序中，因為生產能力(throughput) 等的制約，使用添加BTA (苯并三唑C6H5N3)等抗腐蝕劑的研磨漿，在研磨的同時進行防蝕處理。如果CMP裝置為正常的遮光狀態(tài)，則由這種防蝕處理能夠以實用上沒有問題的程度防止銅配線的腐蝕。另一方面，已知在銅配線以潤濕狀態(tài)暴露在光中的情況下，會在銅配線上發(fā)生光腐蝕。作為對策，提出了各種防止銅配線的光腐蝕的技術。例如，在后述的專利文獻1中提出了在將研磨后的晶片移送至清洗裝置時，將包含BTA等抗腐蝕劑的溶液供給搬送待機中的晶片的而且，金屬層包括鉻鉻(Cr)，銀(Ag)當中的一個以上材質。而且，掃描電極及維持電極的厚度為3微米以上5微米以下。而且，放電串中，上述掃描電極及維持電極上形成一個以上的輔助電極，輔助電極的方向是與掃描電極及維持電極方向交叉的方向。而且，掃描電極及維持電極是采用利用離子的等離子蒸鍍法，利用熱的熱蒸鍍法，利用離子的離子鍍法，離子鍍金法及陽極氧化法當中的一個工藝形成。如上所述，本發(fā)明一實例的等離子顯示板通過釆用由以多層結構形成的金屬層組成的掃描電極和維持電極，具有縮短制造工序，具有減少材料費用的效果。而且，本發(fā)明一實例的等離子顯示板，通過對由多層結構金屬層組成的掃描電極和維持電極進行薄膜化，最小化電極變色，具有提高可見光的透過性，從而改善整體亮度的效果。。而且，本發(fā)明一實例的等離子顯示板，通過對由多層結構金屬層組成的掃描電極和維持電極進行薄膜化，減少燒成時電極偏差，因變小的電極偏差，放電管變得實際穩(wěn)定，具有提髙驅動效率的效果。而且，本發(fā)明一實例的等離子顯示板，通過在放電串內配置多個由多層結構金屬層組成的掃描電極豐卩維持電極，擴大了放電區(qū)域，具有提高亮度的效果。

圖l為介紹本發(fā)明一實例的等離子顯示板的結構的圖片。圖2為介紹本發(fā)明一實例的等離子顯示板中電極結構的圖片。圖3為介紹本發(fā)明一實例的等離子顯示板中電極結構厚度的圖片。圖4為介紹本發(fā)明一實例的等離子顯示板中形成電極的圖片。圖5為介紹本發(fā)明一實例的等離子顯示板中電極的多種結構的圖片。圖6為介紹本發(fā)明一實例的等離子顯示板中體現(xiàn)影像色調的影像幀(Frame)的圖片。圖7為介紹包含在影像幀的子字段中本發(fā)明一實例的等離子顯示板的操作一例的圖片。附圖中主要部分符號說明U2:掃描電極 U3:維持電極112a， 113a:金屬氧化膜層112b， 112c， 112d， 113b， 113c， 113d:金屬層具體實施方式
圖12為表示在上述遮光下發(fā)生腐蝕的機理的示意圖。在圖12中省略了對存在于形成銅配線的層間絕緣膜的下層的下層結構的說明。此外，上述密著層和阻擋層金屬包括在銅配線中。如圖12 (a)所示，最終段的研磨已完成的晶片121具有在形成于由氧化膜等構成的層間絕緣膜122的導線溝道123中埋設銅配線124 的結構。在最終段的研磨完成的時刻，除去堆積在層間絕緣膜122的導線溝道123以外的部分上的銅膜、阻擋層金屬、密著層。此時，未通過通孔與下層結構電連接的銅配線124成為電浮動狀態(tài)。在該狀態(tài) 下將超純水供給晶片表面時，水分子125與銅配線124的表面接觸。由于水分子125極化，構成銅配線124的銅原子的電子被水分子奪去。這樣被奪去電子的Cu原子離子化，溶解在超純水中。結果，如圖12 (b)所示，銅配線124的一部分中發(fā)生缺損缺陷127。而且，溶解在超純水中的銅離子126與水分子的氧原子(極化負側)結合。在這種缺損缺陷127的直徑為例如與配線寬度相同程度的大小的情況下，銅配線124中產生電阻上升或斷線。此外，即使在缺損缺陷 127的直徑比配線寬度小的情況下，在銅配線124與以后形成的上層配線電連接后進行通電等時，缺損缺陷127凝集，也可能引起配線斷線。這樣，最終段的研磨完成后的晶片長時間與超純水接觸時，發(fā)生銅配線的腐蝕。如上所述，在研磨后的晶片被搬送到清洗部的時間中，其表面由超純水維持潤濕的狀態(tài)。超純水的附著時間變長時，在銅配線中發(fā)生腐蝕。即使在應用上述專利文獻1和專利文獻2提出的方法的情況下，防止這種在遮光下發(fā)生的腐蝕是很困難的。特別是在近年來使用精細的設計規(guī)則的工藝和越來越微細化的次世代工藝中成為較大的問題。發(fā)明內容本發(fā)明是鑒于上述現(xiàn)有問題而提出的，目的在于提供一種基板處理裝置和基板處理方法，能夠可靠地防止由超純水引起的、在包含銅等腐蝕性金屬的配線中發(fā)生的腐蝕。為了解決上述問題，本發(fā)明采用以下的技術方法。首先，本發(fā)明以一種基板處理裝置為前提，此基板處理裝置能夠連續(xù)地進行在研磨
對象面上形成有金屬膜的被加工體的化學機械研磨和被實施該研磨的被加工體的清洗。而且，本發(fā)明的基板處理裝置具有研磨部，此研磨部具有依次配置被加工體，階段性地研磨被加工體的金屬膜的多個研磨臺板。由研磨部搬送單元同時進行各研磨臺板間的被加工體的搬送。此外，將在最終段的研磨臺板上被研磨的被加工體依次搬入清洗部并進行清洗。從研磨部向清洗部的被加工體的搬送由中間搬送單元進行。而且，通過裝置控制單元，以在從最終段的研磨臺板的研磨完成時刻開始的規(guī)定時間內開始對在最終段的上述研磨臺板上被研磨的被加工體的清洗處理的方式，控制研磨部、清洗部、研磨部搬送單元和中間搬送單元的動作。根據(jù)本結構，在最終段的研磨，即除去被研磨面的不要的金屬膜，之后的規(guī)定時間內開始清洗。因此，能夠將超純水供給被加工體的表面上電氣分離的配線(金屬膜)的時間限制在規(guī)定時間內。結果，能夠抑制配線的腐蝕的發(fā)生。這里，上述規(guī)定時間能夠根據(jù)預先取得的、制造成品率對最終段的研磨臺板的研磨完成后的經過時間的依存性進行設定。在上述結構中，當清洗部具有階段性地清洗被加工體的多個清洗單元時，上述裝置控制單元能夠具有以下結構根據(jù)最終段的研磨臺板上的研磨時間比其他研磨臺板的研磨時間長的研磨條件，實施各研磨臺板的研磨，并且在各清洗單元間不發(fā)生上述被加工體的搬送待機的清洗時間內，實施各清洗單元的被研磨的被加工體的清洗。而且，上述裝置控制單元根據(jù)以下條件使研磨部、清洗部、研磨部搬送單元和中間搬送單元周期性地動作從在最終段的研磨臺板上開始被加工體的研磨的時刻到將完成研磨的該被加工體向清洗部的搬送完成的時間，比進行最初的清洗處理的清洗單元的清洗時間大，并且該兩時間的比為無理數(shù)。根據(jù)此結構，能夠將最終段的研磨已完成的被加工體以最短的時間進行搬送，因此能夠抑制配線腐蝕的發(fā)生。此外，本結構還優(yōu)選具有對位于最終段的研磨臺板的下游一側的被加工體搬送通路的異常進行檢測的異常檢測單元。由此，被加工體搬送通路上存在異常時，能夠使最終段的研磨臺板的研磨的開始待機，能夠防止繼續(xù)發(fā)生配線腐蝕。異常的檢測能夠例如根據(jù)位于最終段的
研磨臺板的下游一側的被加工體搬送通路的各部的動作開始時刻和動作完成時刻，由異常檢測單元進行。此外，還可以具有在異常檢測單元檢測出異常的情況下發(fā)出警報的單元。此外，為了在從最終段的研磨臺板的研磨完成時開始的規(guī)定時間內，實現(xiàn)對在最終段的上述研磨臺板上被研磨的被加工體開始清洗處理的狀態(tài)，上述裝置控制單元能夠采用變更各研磨臺板的研磨條件的結構。在這種情況下，基板處理裝置還具有取得各研磨臺板的被加工體的研磨完成預定時刻的單元；計算最終段的研磨臺板的研磨完成預定時刻和其他各研磨臺板的研磨完成預定時刻的時間差的單元。然后，上述時間差不在與上述規(guī)定時間對應的允許范圍內時，裝置控制單元變更最終段的研磨臺板的研磨條件。或者上述裝置控制單元變更上述其他各研磨臺板的研磨條件。而且，采用在上述時間差不在與上述規(guī)定時間對應的允許范圍內的情況下，停止研磨的結構。進一步，還能夠采用具有最終段搬送單元的結構，此最終段搬送單元獨立于研磨部搬送單元，將在最終段的研磨臺板上的研磨已完成的被加工體搬送至下一位置。在此情況下，上述裝置控制單元以在從最終段的研磨臺板的研磨完成時刻開始的規(guī)定時間內開始對在最終段的上述研磨臺板上的被研磨的被加工體的清洗處理的方式，控制研磨部、清洗部、研磨部搬送單元、中間搬送單元和最終段搬送單元的動作。而且，還可以具有相對于在最終段的研磨臺板上的研磨已完成的被加工體，向該被加工體的研磨面的整個面供給離子含有液的單元。另一方面，在另一觀點中，本發(fā)明提供一種基板的處理方法，能夠連續(xù)地進行在研磨對象面上形成有金屬膜的被加工體的化學機械研磨和被實施該研磨的被加工體的清洗。即，本發(fā)明的基板處理方法首先在階段性地研磨金屬膜的多個研磨臺板上依次配置被加工體，階段性地研磨被加工體。然后，在從上述最終段的研磨臺板的研磨完成時刻開始的規(guī)定時間內，開始對在最終段的研磨臺板上的研磨已完成的被加工體的清洗處理，清洗該被加工體。由此，能夠抑制配線腐蝕的發(fā)生。此外，上述清洗處理由在不同的清洗單元上依次實施的多個清洗處理構成的情況下，根據(jù)在最終段的研磨臺板上的研磨時間比各研磨
臺板的研磨時間長的研磨條件，實施各研磨臺板的研磨，并且優(yōu)選在各清洗處理間不發(fā)生被加工體的搬送待機的清洗時間內，實施上述多個清洗處理。此時，根據(jù)以下條件進行上述研磨和清洗處理從在上述最終段的研磨臺板上開始被加工體的研磨的時刻到將完成研磨的該被加工體向上述最初的清洗單元的搬送完成的時間，比進行最初的清洗處理的清洗時間大，并且上述兩時間的比為無理數(shù)。進一步，最終段的研磨完成預定時刻和其他研磨臺板的研磨完成預定時刻的時間差不在與上述規(guī)定時間對應的允許范圍內的情況下，也可以通過變更各研磨臺板的研磨條件，在上述規(guī)定時間內開始上述清洗處理。特別在由被研磨面的結構不同所引起的，通過變更各研磨臺板的研磨條件不能在上述規(guī)定時間內開始上述清洗處理時，優(yōu)選將各被加工體分別分配給不被連續(xù)實施的批量(lot)。根據(jù)本發(fā)明，能夠使相對最終段的研磨已完成的被加工體的超純水附著時間為規(guī)定時間。結果，能夠抑制成品率隨著超純水的附著時間的增大而降低。此外，在發(fā)生超純水附著時間超過規(guī)定時間的狀況時，能夠防止成品率降低的繼續(xù)發(fā)生。

圖1為表示本發(fā)明的第一實施方式的基板處理裝置的概略結構圖。圖2為表示研磨部的主要結構的概略立體圖。圖3為表示本發(fā)明的第一實施方式的異常判定處理的流程圖。圖4為表示本發(fā)明的第二實施方式的基板處理裝置的概略結構圖。圖5為表示本發(fā)明的第二實施方式的異常判定處理的流程圖。圖6為表示本發(fā)明的第三實施方式的基板處理裝置的概略結構圖。圖7為表示本發(fā)明的第三實施方式的異常判定處理的流程圖。圖8為表示本發(fā)明的第四實施方式的基板處理裝置的概略結構圖。圖9為表示本發(fā)明的第四實施方式的抗腐蝕機理的示意圖。圖10為表示本發(fā)明的第五實施方式的基板處理裝置的概略結構圖。圖11為表示最終段的研磨完成后的經過時間和制造成品率的關系的圖。
圖12為表示遮光下發(fā)生腐蝕的機理的示意圖。符號說明10、 40、 60、 80、 100基板處理裝置 2研磨部 3清洗部4旋轉頭機構(研磨部搬送單元)；5裝卸單元(中間搬送單元)11、41、 61裝置控制部(裝置控制單元)12、42、 62研磨控制部13清洗控制部14搬送控制部15異常判定部(異常檢測單元)43完成時刻計算部HI' H4頭Pl第一研磨臺板P2第二研磨臺板P3第三研磨臺板C0輸入站(input station)Cl第一清洗單元C2第二清洗單元C3干燥單元Rl干燥機械手R2潤濕機械手(中間搬送單元)R3潤濕機械手(清洗部搬送單元)Ul研磨前晶片反轉單元U2研磨后晶片反轉單元(中間搬送單元)具體實施方式
以下，參照附圖詳細說明本發(fā)明的實施方式。在以下的實施方式中，通過在晶片上形成銅配線的事例使本發(fā)明具體化。而且，在以下的實施方式中，化學機械研磨在使用標準的研磨襯墊和懸浮磨粒的方
式以外，還包括使用固定磨粒的方式或兩方式之間的方式。此外，本發(fā)明不僅能夠應用在使用鑲嵌(damascene)法、雙嵌入(dual-damascene) 法的配線形成中，還能夠應用于在金屬插頭(metal plug)等連接結構的形成中。(第一實施方式)圖1為表示本明的第一實施方式的基板處理裝置的概略結構圖。如圖1所示，本實施方式的基板處理裝置IO具有進行晶片的研磨的研磨部2和進行被研磨部2研磨的晶片的清洗的清洗部3。清洗部3與研磨部2相鄰設置，在與研磨部2和清洗部3 二者相鄰的位置上配置進行晶片的搬送的潤濕機械手R2。此外，在夾著清洗部3和潤濕機械手 R2，與研磨部2相反一側的位置上，配置能夠沿著潤濕機械手R2和清洗部3移動的干燥機械手R1。進一步，在夾著干燥機械手R1，與清洗部3和潤濕機械手R2相反一側的位置上，設置以自由裝卸的方式配置容納晶片的FOUP (Front Opening Unified Pod:前開式統(tǒng)集盒)等容器的多個裝載口 (load port) LP1、 LP2、 LP3、 LP4。干燥機械手Rl從設置在裝載口LP1 LP4上的容器中搬出晶片，將該晶片搬送至潤濕機械手R2。此外，干燥機械手R1從后述的干燥單元C3中搬出晶片，將該晶片搬入設置在裝載口 LP1 LP4上的容器中。潤濕機械手R2將從干燥機械手Rl接受的晶片搬送至研磨部2，并且將在研磨部2被研磨的晶片搬送至清洗部3。研磨部2具有依次設置作為被加工體的晶片，階段性地研磨堆積在晶片上的金屬膜(這里為由TaN構成的密著層，由Ta構成的阻擋層金屬和Cu膜)的三個研磨臺板P1、 P2、 P3。在本基板處理裝置10中，在第一研磨臺板Pl上研磨Cu膜至中途，在第二研磨臺板P2上研磨 Cu膜至與阻擋層金屬的邊界面。然后在第三研磨臺板P3上研磨阻擋層金屬和密著層。研磨臺板P1、 P2、 P3和裝卸單元5設置在以旋轉頭機構部(研磨部搬送單元)4的旋轉軸為中心的同一圓周上。旋轉頭機構4具有從旋轉軸以等角度呈輻射狀伸出的4根臂，在各臂的前端具有頭H1、 H2、 H3、 H4。各個頭H1 H4具有能夠分別獨立升降動作和在與研磨臺板 P1 P3平行的面內的旋轉動作的結構。由旋轉頭機構部4的旋轉，在
各個頭保持晶片的狀態(tài)下，通過依次旋轉第一研磨臺板P1、第二研磨臺板P2、第三研磨臺板P3進行研磨處理。而且，基板處理裝置10由一組旋轉頭機構部4相對多個研磨臺板 P1 P3和裝卸單元5移動晶片。因此，晶片的移動在研磨臺板P1 P3 和裝卸單元5的處理全部完成的狀態(tài)下進行。此外，在基板處理裝置 10中，以被研磨面朝向上方的狀態(tài)進行晶片的搬送。因此，在潤濕機械手R2和裝卸單元5之間設置有研磨前晶片反轉單元Ul和研磨后晶片反轉單元U2。研磨前晶片反轉單元U1具有反轉被搬入的晶片的表面和背面并向裝卸單元5搬送的功能。研磨后晶片反轉單元U2具有從裝卸單元5搬出研磨后的晶片并反轉該晶片的表面和背面的功能。圖2為表示研磨部2的主要結構的概略立體圖。圖2表示頭Hl位于第一研磨臺板Pl上的狀態(tài)。如圖2所示，第一研磨臺板Pl具有能夠通過電機21圍繞中心軸心旋轉的結構。在第一研磨臺板P1上配置由具有多個氣孔的合成樹脂或無紡布等構成的研磨襯墊22。在研磨襯墊22上分別配置供給研磨漿的漿臂(slurry arm) 23和進行研磨襯墊 22的調節(jié)的調節(jié)器24。調節(jié)器24具有能夠通過電機25在與研磨襯墊 22的表面平行的面內旋轉，并且能夠相對于研磨臺板P1升降的結構。研磨襯墊22的調節(jié)是例如在每研磨1枚或多枚晶片時，使調節(jié)器24 與研磨襯墊22相接而實施的。此外，頭H1通過電機26支承在上述旋轉頭機構4的臂上，成為在與研磨襯墊22的表面平行的面內旋轉的結構。研磨對象的晶片W通過頭H1具有的未圖示的真空吸附機構等，以被研磨面朝向下方的狀態(tài) 支承于頭Hl的下面。使頭Hl下降至晶片W與研磨襯墊22相接的位置，在從漿臂23供給研磨漿的狀態(tài)下，通過使研磨臺板Pl和頭Hl 旋轉而實施晶片W的研磨。此外，如圖1所示，清洗部3由階段性地清洗在研磨部2被研磨的晶片的多個清洗單元構成。本實施方式的清洗部3具有輸入站C0、進行刷擦(brush scrub)清洗的第一清洗單元Cl 、進行純水漂洗(rinse) 的第二清洗單元C2和進行干燥的干燥單元C3串聯(lián)配置的結構。此外，清洗部3具有以能夠沿著輸入站C0、第一清洗單元Cl、第二清洗單元 C2和干燥單元C3移動的方式設置的潤濕機械手(清洗部搬送單元)
R3。潤濕機械手R3通過在設置在輸入站C0、第一清洗單元C1、第二清洗單元C2和干燥單元C3的上方的空間中移動，在各清洗單元間進行晶片的搬送。而且，圖1中例示的清洗部3僅表示了一個例子，清洗部3也可以具有由超聲波清洗或氣溶膠(aerosol)清洗等其他清洗方式進行晶片的清洗的清洗單元。
進一步，基板處理裝置IO還具有控制裝置各部的動作的裝置控制部11。裝置控制部11具有控制研磨部2的研磨動作的研磨控制部12; 控制清洗部3的清洗動作的清洗控制部13;控制裝置內的搬送動作的搬送控制部14和以后詳述的異常判定部(異常檢測單元)15。研磨動作是關于晶片的研磨的動作，指各個研磨臺板P1 P3的旋轉、頭H1 H4的升降和旋轉、從漿臂23供給研磨漿、由調節(jié)器24進行調節(jié)等。此外，清洗動作指關于第一清洗單元C1的刷檫清洗處理、第二清洗單元C2的漂洗處理和干燥單元C3的干燥處理的動作。此外，搬送動作指由干燥機械手R1和潤濕機械手R2、 R3進行的晶片搬送，旋轉頭機構4的旋轉，從研磨前晶片反轉單元U1向裝卸單元5的搬送，從裝卸單元5向研磨后晶片反轉單元U2的搬送等。此外，裝置控制部11通過具有例如專用的運算回路或處理器和RAM或ROM等存儲器的硬件，和存放在該存儲器中，在處理器上進行動作的軟件實現(xiàn)。
而且，具有以上結構的基板處理裝置10的周圍用遮光性材料包圍，以使得來自外部的光不能進入裝置內部。
在由上述基板處理裝置IO進行晶片的研磨和清洗的情況下，首先將容納多枚(例如25枚)處理對象的晶片的FOUP安裝于任何一個裝載口 (例如裝載口LP2)。安裝FOUP后，根據(jù)搬送控制部14的指示，干燥機械手Rl從FOUP搬出第一枚晶片Wl。此外，干燥機械手Rl 以保持晶片Wl的狀態(tài)移動至與潤濕機械手R2相對的位置。接著，根據(jù)搬送控制部14的指示，潤濕機械手R2從干燥機械手Rl接收晶片 Wl，將晶片Wl設置在研磨部2的研磨前晶片反轉單元Ul上。而且，從干燥機械手R1向潤濕機械手R2的晶片的轉移不必要直接進行，也可以通過暫時的晶片待機場所進行。接著，根據(jù)搬送控制部14的指示，將晶片Wl在研磨前晶片反轉單元Ul上反轉表面和背面之后，向裝卸單元5搬送。這時，頭Hl
H4中的任何一個在裝卸單元5的上方待機。此處使頭Hl待機。此外，在將研磨前晶片反轉單元Ul上的晶片Wl向裝卸單元5搬送時，將下一個晶片W2從上述的FOUP搬送到研磨前晶片反轉單元Ul。當晶片Wl被設置在裝卸單元5上時，根據(jù)搬送控制部14的指示, 頭H1下降并將晶片Wl吸附在其下面。當晶片Wl的吸附完成時，搬送控制部14使頭Hl上升之后，使旋轉頭機構4圍繞旋轉軸心旋轉 90° 。由此，頭H1移動至第一研磨臺板P1的上方。這時，搬送控制部14向研磨控制部12通知已完成晶片向第一研磨臺板P1的搬送的消息。到達第一研磨臺板P1的上方的頭H1根據(jù)研磨控制部12的指示下降，使晶片W1的被研磨面以規(guī)定的研磨壓力與第一研磨臺板P1上的研磨襯墊22 (參照圖2)接觸。然后，研磨控制部12在從漿臂23 (參照圖2)供給研磨漿的狀態(tài)下，使第一研磨臺板P1和頭H1旋轉。由此，將晶片Wl表面的銅膜研磨至中途。該研磨的研磨終點可通過例如利用渦電流的研磨終點檢測機構等公知的方法進行檢測。當?shù)谝谎?磨臺板Pl的研磨處理完成時，研磨控制部12指示未圖示的超純水供給裝置向第一研磨臺板P1的表面供給超純水，除去晶片W1表面的研磨漿。此外，與第一研磨臺板P1的晶片W1的研磨處理并行，搬送控制部14使研磨前晶片反轉單元Ul向裝卸單元5搬送晶片W2。當晶片 W2被設置在裝卸單元5上時，與上述同樣，頭H2下降并將晶片W2 吸附在其下面。此外，在將研磨前晶片反轉單元U1上的晶片W2向裝卸單元5搬送時，將下一個晶片W3搬送到研磨前晶片反轉單元Ul 。第一研磨臺板P1的研磨完成時，研磨控制部12向搬送控制部14 通知此消息。當晶片W2向頭H2的吸附完成時，搬送控制部14在使頭H1、頭H2上升后，使旋轉頭機構4圍繞旋轉軸心轉動90° 。由此，頭Hl移動至第二研磨臺板P2的上方，頭H2移動至第一研磨臺板Pl 的上方。這時，搬送控制部14向研磨控制部12通知晶片的搬送已完成的消息。到達第二研磨臺板P2的上方的頭H1根據(jù)研磨控制部12的指示下降，使晶片Wl的被研磨面以規(guī)定的研磨壓力與第二研磨臺板P2上的研磨襯墊22 (參照圖2)接觸。然后，研磨控制部12在從漿臂23 (參照圖2)供給研磨漿的狀態(tài)下，使第二研磨臺板P2和頭H1旋轉。由此，完全除去晶片Wl表面的銅膜。該研磨的研磨終點能夠通過使頭 H2上升，將激光照射在晶片表面上，檢測其反射強度的變化等公知的方法進行檢測。當?shù)诙心ヅ_板P2的研磨處理完成時，研磨控制部12 指示未圖示的超純水供給裝置向第二研磨臺板P2的表面供給超純水，除去研磨漿。此外，與第二研磨臺板P2的晶片W1的研磨處理并行，根據(jù)研磨控制部12的指示，在第一研磨臺板Pl進行晶片W2的研磨處理。此外，搬送控制部14使研磨前晶片反轉單元Ul將晶片W3搬送至裝卸單元5。當晶片W3被設置在裝卸單元5上時，與上述同樣，頭H3下條并將晶片W3吸附在其下面。此外，在將研磨前晶片反轉單元Ul上的晶片W3向裝卸單元5搬送時，將下一個晶片W4搬送到研磨前晶片反轉單元U1上。在第一研磨臺板P1和第二研磨臺板P2的研磨完成時，當晶片W3 向頭H3的吸附完成時，研磨控制部12在使頭H1、 H2、 H3上升后，使旋轉頭機構4圍繞旋轉軸心轉動90° 。由此，頭Hl移動至第三研磨臺板P3的上方，頭H2移動至第二研磨臺板P2的上方，頭H3移動至第一研磨臺板P1的上方。這時，搬送控制部14向研磨控制部12通知晶片的搬送己完成的消息。到達第三研磨臺板P3的上方的頭H1根據(jù)研磨控制部12的指示下降，使晶片W1的被研磨面以規(guī)定的研磨壓力與第三研磨臺板P3上的研磨襯墊22 (參照圖2)接觸。然后，研磨控制部12在從漿臂23 (參照圖2)供給研磨漿的狀態(tài)下，使第三研磨臺板P3和頭Hl旋轉。由此，完全除去晶片Wl表面的阻擋層金屬和密著層。在該研磨中，為了完全除去晶片Wl表面的金屬膜，進行過度研磨。該研磨的研磨終點能夠由根據(jù)在量產工序中累積的先期批量的研磨速度的數(shù)據(jù)計算得出的研磨時間進行決定，或者能夠使用將激光照射在晶片表面上，從檢測出其反射強度的變化的時間進行規(guī)定時間的過度研磨的方法。在這種情況下，規(guī)定時間也可以根據(jù)累積的先期批量的研磨速度的數(shù)據(jù) 計算得出。當?shù)谌心ヅ_板P3的研磨處理完成時，通過供給超純水除
去研磨漿。另外，與第三研磨臺板P3的晶片Wl的研磨處理并行，根據(jù)研磨控制部12的指示，在第二研磨臺板P2上進行晶片W2的研磨處理。此外，根據(jù)研磨控制部12的指示，在第一研磨臺板P1上進行晶片W3 的研磨處理。進一步，根據(jù)搬送控制部14的指示，將研磨前晶片反轉單元Ul上的晶片W4搬送至裝卸單元5。當晶片W4被設置在裝卸單元5上時，頭H4下降并將晶片W4吸附在其下面。此外，在向裝卸單元5搬送研磨前晶片反轉單元Ul上的晶片W4時，將下一個晶片W5 搬送到研磨前晶片反轉單元Ul 。在第一研磨臺板P1、第二研磨臺板P2和第三研磨臺板P3的研磨完成時，當晶片W4向頭H4的吸附完成時，搬送控制部14在使頭Hl 、 H2、 H3、 H4上升后，使旋轉頭機構4圍繞旋轉軸心轉動90° 。由此，頭Hl移動至裝卸單元5的上方。此外，頭H2移動至第三研磨臺板P3 的上方，頭H3移動至第二研磨臺板P2的上方，頭H4移動至第一研磨臺板P1的上方。這時，到達各研磨臺板P1、 P2、 P3的上方的頭H2、 H3、 H4根據(jù) 研磨控制部12的指示下降，對晶片W2、 W3、 W4實施上述的研磨處理。此外，到達裝卸單元5上方的頭H1根據(jù)搬送控制部14的指示下降，并且解除在裝卸單元5上的晶片Wl的吸附。己解除晶片Wl的吸附的頭Hl以上升狀態(tài)待機。晶片Wl根據(jù)搬送控制部14的指示，保持被研磨面朝向下方的狀態(tài)，搬出至研磨后晶片反轉單元U2，在研磨后晶片反轉單元U2中反轉表面和背面。此外，在將晶片W1向研磨后晶片反轉單元U2搬送時，搬送控制部14使研磨前晶片反轉單元Ul 將晶片W5搬送至裝卸單元5。當晶片W5被設置在裝卸單元5上時，頭Hl下降并將晶片W5吸附在其下面。根據(jù)搬送控制部14的指示，由潤濕機械手R2搬出研磨后晶片反轉單元U2上的晶片W1，并搬入清洗部3的輸入站C0中。而且，下一晶片W6向研磨前晶片反轉單元U1的搬送在潤濕機械手R2將晶片 Wl搬入輸入站C0后實施。之后，根據(jù)搬送控制部14的指示，將晶片W1由清洗部3的潤濕機械手R3從輸入站C0搬送至第一清洗單元C1。當搬送完成時，搬送
控制部14向清洗控制部13通知此消息。這時，清洗控制部13使第一清洗單元Cl開始對晶片Wl的刷擦清洗。而且，將向晶片噴出超純水的超純水供給裝置(未圖示)配置在從裝卸單元5向第一清洗單元C1 的搬送通路上，防止研磨完成后的晶片表面干燥。當刷擦清洗完成時，清洗控制部13向搬送控制部14通知此消息。接受通知的搬送控制部14由潤濕機械手R3將晶片Wl從第一清洗單元C1搬送至第二清洗單元C2。此外，當搬送完成時，搬送控制部14 向清洗控制部13通知此消息。這時，清洗控制部13使第二清洗單元C2開始對晶片Wl進行超純水漂洗處理。當漂洗處理完成時，清洗控制部13向搬送控制部14 通知此消息。接到通知的搬送控制部14由潤濕機械手R3將晶片Wl 從第二清洗單元C2搬送至干燥單元C3。搬送完成時，搬送控制部14 向清洗控制部13通知此消息。這時，清洗控制部13使干燥單元C3開始對晶片Wl的干燥處理。當干燥處理完成時，清洗控制部13向搬送控制部14通知此消息。接到通知的搬送控制部14使干燥機械手Rl將晶片Wl從干燥單元C3 搬出。將晶片Wl收納于原FOUP中，或是用于容納已完成研磨的晶片的設置在與原FOUP不同的裝載口上的FOUP中。這樣，對多個晶片并行地進行一系列的研磨處理和清洗處理，對FOUP內的全部晶片進行研磨處理和清洗處理。然后，在上述一系列處理的過程中，基板處理裝置IO通過采用以. 下的方法，將從最終段的研磨(這里為第三研磨臺板3的研磨)完成到在清洗單元C1中開始清洗的時間通常維持為一定的時間。由此，可防止超純水長時間附著在最終段的研磨已完成的晶片表面上。首先，以在研磨部2中，最終段(這里為第三研磨臺板P3)的研磨處理為制約速度的階段的狀態(tài)，設定各研磨臺板P1 P3的研磨條件。即，最終段的研磨處理時間最長，在研磨控制部12中設定各研磨臺板 P1 P3的研磨條件。如上所述，在研磨部2中，各研磨臺板P1 P3 的研磨處理、裝卸單元5的已研磨的晶片的搬出處理和下一研磨晶片的搬入處理并行地進行。因此，通過使最終段的研磨完成時其他處理已全部完成，能夠使最終段的研磨已完成的晶片不待機而快速地搬出。
為了使研磨部2的處理被第三研磨臺板P3的研磨處理制約速度，在本實施方式中，設定第一研磨臺板P1的研磨時間Tp,，第二研磨臺板P2的研磨時間Tp2，第三研磨臺板的研磨時間Tp3，裝卸單元5的晶片卸載時間Tul和裝卸單元5的晶片裝載時間Tl，以滿足以下的式 (1) 式(3)。這里，晶片卸載時間T^為從裝卸單元5向研磨后晶片反轉單元U2搬送晶片所需要的時間。此外，晶片裝載時間TL為從研磨前晶片反轉單元Ul向裝卸單元5搬送晶片所需要的時間。TP1《TP3...... (1)Tp2《Tp3……(2)TUL+TL《TP3……(3)而且，因為從裝載口LP1 LP4向研磨前晶片反轉單元U1的晶片搬送時間與各研磨臺板P1 P3的研磨時間相比十分小，所以對研磨部 2的處理沒有影響。滿足式(1) 式(3)的研磨條件能夠根據(jù)以下的式(4)所示的普林斯頓(Preston)公式決定。即，研磨量M滿足由研磨壓力p、研磨相對速度v、研磨時間t、 Preston系數(shù)ti表示的式(4)。M=r| p v t...... (4)式中，研磨相對速度v是隨時間推移，晶片中心在研磨襯墊上描出的軌跡上的單位時間的移動量。因此，通過適當?shù)卦O定研磨壓力p和研磨相對速度v，能夠對為了得到規(guī)定的研磨量M所使用的研磨時間t進行變更。在本實施方式中，為了滿足上述式(1) 式(3)，使第三研磨臺板P3的研磨條件為研磨壓力為1.5psi (10.3KPa)以下，且研磨臺板 P3的轉速為80rpm以上。這時，第一研磨臺板P1的研磨條件為研磨壓力為0.5 3psi(3.4 20.7KPa)，研磨臺板P1的轉速為50 150rpm。此外，第二研磨臺板P2的研磨條件為研磨壓力為0.5 3psi (3.4 20.7KPa)，研磨臺板P2的轉速為50 150rpm。而且，在研磨對象晶片上依次堆積膜厚為3 20nm的TaN膜，膜厚為10 40nm的Ta膜和膜厚為300 1200nm的Cu膜。此外，第一研磨臺板Pl的研磨量為 100 1100nm，第二研磨臺板P2的研磨量為100 300nm，第三研磨臺板P3的研磨量為30 100nm。
這樣，通過滿足式(1) 式(3)能夠使最終段的研磨臺板的研磨處理成為研磨部2的處理的速度制約階段。
另一方面，在清洗部3中，設定研磨完成后的晶片在輸入站C0中不待機的清洗條件。即，以使清洗部3的處理不被潤濕機械手R3的搬送狀態(tài)制約速度的狀態(tài)，在清洗控制部13中設定各清洗單元C1 C3 的處理時間。由此，能夠使從研磨部2搬入的晶片不待機，快速地對該晶片開始清洗。在上述的由一個潤濕機械手R3將晶片依次送至串聯(lián)配置的各清洗單元C1 C3的清洗部3中，為了防止晶片的滯留，刷擦清洗時間Tcl、漂洗時間Te2、干燥時間Te3滿足以下式(5)、式(6)即可。而且，這里將在各清洗單元間搬送晶片所需要的時間全部取為相同的時間a。
Tc2=Tc3+a...... (5)
Td=Tc2+a= Tc3+2a...... (6)
即，如式(5)所示，如果設定漂洗時間Te2為千燥時間Te3和搬送時間a的和，則第二清洗單元C2中的漂洗處理完成時，先前剛干燥完的晶片搬出了干燥單元C3。此外，如式(6)所示，如果將刷擦清洗時間Tel設為漂洗時間Te2和搬送時間a的和，則第一清洗單元Cl中的刷擦清洗處理完成時，先前剛漂洗完的晶片搬出了第二清洗單元C2。
因此，通過采用滿足式(5)、式(6)的清洗條件，能夠防止在清洗部 3內發(fā)生晶片的待機。而且，在這種情況下，第一清洗單元C1為清洗部3的處理的速度制約階段。
進一步，在第三研磨臺板P3的研磨完成后，為了不待機地對完成研磨的晶片開始清洗，必須在研磨部2的速度制約階段和清洗部3的速度制約階段之間，加入以下式(7)、式(8)所示的限制。而且，這里從研磨部2到清洗部3的輸入站C0的搬送晶片所需要的時間，即由裝卸單元5、研磨后晶片反轉單元U2和潤濕機械手R2進行搬送(中間搬送單元的搬送)所需要的時間為時間b。
Tp3+b>Tcl……(7)
(Tp3+b) /Tcl=a (a為無理數(shù)) (8)
在滿足式(7)的情況下，在最終段的研磨臺板的研磨已完成的晶片被搬送到清洗部3的輸入站C0時，先前在第一清洗單元Cl中被清
洗的晶片的清洗己完成。然而，當時間Tp3+b與第一清洗單元Cl的清洗時間Ta相同時，晶片從輸入站CO至第一清洗單元Cl的搬送定時 (timing)和晶片從第一清洗單元Cl至第二清洗單元C2的搬送定時一致。在這種情況下，在最終段的研磨臺板P3上被研磨的晶片被搬送到清洗部3的輸入站C0時，發(fā)生搬送待機。此夕卜，在時間Tp3+b與時間TC1的比為有理數(shù)(例如1.2或1.5等)的情況下，在連續(xù)地繼續(xù)進行對多枚晶片的處理時，有發(fā)生上述搬送定時一致的狀況的可能性。因此，為了將從研磨部2搬送至輸入站C0的晶片不待機地搬送至第一清洗單元C1，必須滿足式(8)。如上所述，在研磨控制部12和清洗控制部13中設定滿足上述式 (1) 式(3)和式(5) 式(8)的條件，通過周期性地進行動作，能夠將最終段的研磨已完成的晶片不待機地搬入實施最初的清洗的清洗單元中。SP，能夠使在研磨完成后的晶片表面上的純水附著時間成為必要的最小限度的時間b。結果，能夠抑制銅配線腐蝕的發(fā)生。此外，上述對基板處理裝置IO不發(fā)生問題地動作的狀態(tài)進行了說明，但當發(fā)生例如裝卸單元5不能吸附晶片等問題時，不能進行上述動作。因此，在本實施方式中，在第三研磨臺板P3的研磨開始時，裝置控制部11的異常判定部15確認第三研磨臺板以下的裝置各部是否正常動作。圖3為表示該確認處理的流程圖。而且，在本實施方式中，將從研磨控制部12、搬送控制部14、清洗控制部13送至位于第三研磨臺板P3以下的晶片搬送通路上的裝置各部的動作開始信號和動作完成信號輸入到異常判定部15中。此外，在動作開始信號或動作完成信號已輸入時，異常判定部15從計時部30取得時刻,記錄在由HDD(Hard Disk Drive:硬盤)等的存儲裝置構成的存儲部16中。再將配設在位于第三研磨臺板P3下游的晶片搬送通路的裝置各部上的各種傳感器的輸出信號也輸入異常檢測部15中，形成能夠檢測裝置各部的異常的結構。如上所述，在將晶片向第三研磨臺板P3上搬送時，搬送控制部14 向異常判定部15通知此消息。接到通知的異常判定部15首先進行裝卸單元5的狀態(tài)確認(步驟S301)。這里能夠通過例如判定裝卸單元5 的處理開始時刻、處理完成時刻、從這些時刻的差值計算出的處理時間、或配置在裝卸單元5上的傳感器輸出有無異常等來進行狀態(tài)確認。裝卸單元5的處理為例如從設置先被研磨的晶片到搬出的處理。
在裝卸單元5的狀態(tài)沒有異常的情況下，異常判定部15進行研磨后晶片反轉單元U2的狀態(tài)確認(步驟S301OK—步驟S302)。這里的狀態(tài)確認與裝卸單元5的狀態(tài)確認同樣。
在研磨后晶片反轉單元U2的狀態(tài)沒有異常的情況下，異常判定部 15進行潤濕機械手R2的狀態(tài)確認(步驟S302OK—步驟S303)。這里的狀態(tài)確認與上述狀態(tài)確認同樣。
以下同樣，在潤濕機械手R2的狀態(tài)沒有異常的情況下，異常判定部15進行潤濕機械手R3的狀態(tài)確認(步驟S303OK—步驟S304)。在潤濕機械手R3的狀態(tài)沒有異常的情況下，異常判定部15進行第一清洗單元C1的狀態(tài)確認(步驟S304OK—步驟S305)。在第一清洗單元 Cl的狀態(tài)沒有異常的情況下，異常判定部15進行第二清洗單元C2的狀態(tài)確認(步驟S305OK—步驟S306)。在第二清洗單元C2的狀態(tài)沒有異常的情況下，異常判定部15進行干燥單元C3的狀態(tài)確認(步驟 S306OK—步驟S307)。在干燥單元C3的狀態(tài)沒有異常的情況下，異常判定部15進行干燥機械手Rl的狀態(tài)確認(步驟S307OK—步驟 S308)。
然后，在干燥機械手Rl的狀態(tài)沒有異常的情況下，異常判定部 15向研磨控制部12通知此消息。接到該通知的研磨控制部12開始第三研磨臺板P3的研磨處理(步驟S308OK—步驟S309)。
另一方面，在上述各判定步驟S301 S308中，在第三研磨臺板 P3的研磨處理己開始的情況下，當確認對象發(fā)生在該研磨處理完成時難以復位的異常時，異常判定部15向研磨控制部12通知此消息。接到該通知的研磨控制部12不開始第三研磨臺板P3的研磨處理，使晶片以研磨處理開始前的狀態(tài)待機(步驟S301 S308NG—步驟S310)。此外，這時異常判定部15指示警報裝置20發(fā)出警報。警報裝置20以聲、光、警告顯示等能夠向操作者通知異常的任意方式發(fā)出警報，通知操作者停止研磨處理。
圖3所示的異常判定處理的流程圖僅表示了一個例子，能夠對確認對象的狀態(tài)確認的順序進行任意的變更。此外，對難以發(fā)生異常，
且通過進行其他確認對象的狀態(tài)確認能夠進行該確認對象的狀態(tài)確認的確認對象，可適當?shù)氖÷云錉顟B(tài)確認。例如，在裝卸單元5和潤濕機械手R2的狀態(tài)確認中，確認了不存在異常的情況下，也可將研磨后晶片反轉單元U2看作正常動作。如以上所說明的，本實施方式的基板處理裝置，在開始最終段的研磨臺板的研磨處理時，確認在該研磨臺板以下的晶片搬送通路的各部有無異常。然后，在確認有異常的情況下，不開始第三研磨臺板P3 的研磨處理，成為待機狀態(tài)。因此，即使是在裝置發(fā)生某些異常的情況下，也不會發(fā)生超純水長時間附著在最終段的研磨已完成的晶片表面上的狀況。結果，能夠防止銅配線的腐蝕的發(fā)生。根據(jù)本實施方式，能夠以必要的最小限度的時間搬送最終段的研磨己完成的晶片，使超純水在晶片表面的附著時間成為必要的最小限度的時間。結果，能夠抑制銅配線腐蝕的發(fā)生。此外，在本實施方式中，僅在位于進行最終段的研磨的研磨臺板以下的晶片搬送通路的各部沒有異常的情況下，開始最終段的研磨。因此，在基板處理裝置上發(fā)生某些異常的情況下，也能夠可靠地防止銅配線腐蝕的發(fā)生。 (第二實施方式)在第一實施方式中，通過以沒有搬送待機的狀態(tài)實施從研磨部2 到清洗部3的晶片搬送，能夠使晶片搬送時間為必要的最小限度的時間，能夠防止銅配線的腐蝕的發(fā)生。然而，如果為如圖ll所示的在規(guī) 定時間(例如300秒)內對最終段的研磨已完成的晶片開始清洗處理的結構，則能夠抑制由超純水附著引起的配線腐蝕的發(fā)生。因此，在本實施方式中，說明能夠在規(guī)定時間內進行從研磨部2向清^fe部3的搬送的基板處理裝置。圖4為表示本發(fā)明的第二實施方式的基板處理裝置的概略結構圖。如圖4所示，本實施方式的基板處理裝置40與在第一實施方式中說明的基板處理裝置10同樣，使用三個臺板階段性地研磨晶片?；逄幚?裝置40與第一實施方式中說明的基板處理裝置10的裝置控制部的結構不同。其他的結構與第一實施方式的基板處理裝置10相同。而且，在圖4中，對與圖1所示的元件相同的元件賦以相同的符號，以下省略其詳細的說明。
如圖4所示，基板處理裝置40的裝置控制部41具有控制研磨部2 的研磨動作的研磨控制部42。此外，研磨控制部42在各研磨臺板Pl P3的研磨開始時和完成時，從計時部30取得時刻，記錄在由HDD等存儲裝置構成的存儲部16中。此外，裝置控制部41具有在各研磨臺板P1 P3的研磨開始時，估算各研磨臺板P1 P3的研磨完成預定時刻的完成時刻計算部43。完成時刻計算部43根據(jù)記錄在存儲部16中的各研磨臺板P1 P3的先被處理的晶片的研磨開始時刻和研磨完成時亥ij，分別計算研磨時間，可取得現(xiàn)在各研磨臺板P1 P3的研磨中的晶片的研磨完成預定時刻。在具有以上結構的基板處理裝置40中進行研磨時，與第一實施方式同樣，首先，根據(jù)搬送控制部14的指示，從F0UP搬出晶片W1。晶片W1例如以吸附在頭H1的狀態(tài)被搬送至第一研磨臺板P1的上方。頭Hl根據(jù)研磨控制部42的指示下降，使晶片Wl的被研磨面以規(guī)定的^F磨壓力與第一研磨臺板P1上的研磨襯墊接觸。然后，研磨控制部 42以將研磨漿供給研磨襯墊的狀態(tài)使第一研磨臺板P1和頭H1旋轉。這時，研磨控制部42從計時部30取得時刻，并且作為第一研磨臺板 Pl的研磨開始時刻記錄在存儲部16中。在研磨過程中，由第一實施方式說明的終點檢測法檢測出研磨終點的研磨控制部42，指示未圖示的超純水供給裝置向第一研磨臺板Pl 的表面供給超純水，除去晶片Wl表面的研磨漿。這時，研磨控制部 42從計時部30取得時刻，并且作為第一研磨臺板Pl的研磨完成時刻記錄在存儲部16中。此外，研磨控制部42向搬送控制部14通知第一研磨臺板P1的研磨完成的消息。當晶片W2在頭H2上的吸附完成時，接受該通知的搬送控制部 14使頭H1、 H2上升，使頭H1向第二研磨臺板P2的上方移動，同時使頭H2向第一研磨臺板P1的上方移動。移動完成時，研磨控制部42 使頭H1下降，使晶片Wl的被研磨面以規(guī)定的研磨壓力與第二研磨臺板P2上的研磨襯墊接觸。與其并行，使頭H2下降，使晶片W2的被研磨面以規(guī)定的壓力與第一研磨臺板P1上的研磨襯墊接觸。在該狀態(tài) 下，研磨控制部42將研磨漿供給到研磨襯墊上，使第一研磨臺板P1、頭H1、第二研磨臺板P2和頭H2旋轉。這時，研磨控制部42從計時部30取得時刻，在存儲部16中記錄第二研磨臺板P2的研磨開始時刻和第一研磨臺板P1的研磨開始時刻。在研磨過程中，由第一實施方式中說明的終點檢測方法檢測出第二研磨臺板P2的研磨終點的研磨控制部42，指示向第二研磨臺板P2 的表面供給超純水，除去晶片Wl表面的研磨漿。這時，研磨控制部 42將從計時部30取得的時刻作為第二研磨臺板P2的研磨完成時刻記錄在存儲部16中。此外，這時在已檢測第一研磨臺板P1的晶片W2 的研磨終點的情況下，研磨控制部42向搬送控制部14通知研磨臺板 Pl、 P2的研磨完成的消息。在未檢測第一研磨臺板P1的研磨終點的情況下，待機至檢測出第一研磨臺板P1的研磨終點，當檢測出研磨終點時，向搬送控制部14通知研磨臺板P1、 P2的研磨完成的消息。而且，研磨控制部42將第一研磨臺板Pl的研磨完成時刻也記錄在存儲部16中。接到通知的搬送控制部14，在晶片W3在頭H3上的吸附完成時，使頭H1 H3上升，使頭H1向第三研磨臺板P3的上方移動。這時，頭H2向第二研磨臺板P2的上方移動，頭H3向第一研磨臺板P1的上方移動。當移動完成時，研磨控制部42使頭H1 H3下降，使各晶片的被研磨面以規(guī)定的研磨壓力與相對應的研磨臺板上的研磨襯墊接觸。研磨控制部42在該狀態(tài)下將研磨漿供給到研磨襯墊上，使第一研磨臺板P1、頭H1、第二研磨臺板P2、頭H2、第三研磨臺板P3和頭 H3旋轉。這時，研磨控制部42從計時部30取得時刻，在存儲部16 中記錄第三研磨臺板P3的研磨開始時刻、第二研磨臺板P2的研磨開始時刻和第一研磨臺板Pl的研磨開始時刻。這時，完成時刻計算部43讀出存儲在存儲部16中的，例如先前在第一和第二研磨臺板Pl、 P2上被實施的研磨的研磨開始時刻和研磨完成時刻。此外，通過計算研磨完成時刻和研磨開始時刻的差，計算先前的研磨的研磨時間。此外，讀出存儲在存儲部16中的現(xiàn)在進行中的研磨的研磨開始時間，通過加算己計算出的研磨時間，得到第一和第二研磨臺板P1、 P2的研磨完成預定時刻。此外，完成時刻計算部43 讀出記錄在存儲部16中的，在第三研磨臺板P3中先前被實施研磨的同一品種的晶片的研磨開始時刻和研磨完成時刻。然后，通過計算二者的差計算出研磨時間。此外，讀出存儲在存儲部16中的現(xiàn)在進行中的研磨的研磨開始時間，通過加算己計算出的研磨時間，得到第三研磨臺板P3的研磨完成預定時刻。將這樣取得的各研磨臺板P1、 P2、 P3的研磨完成預定時刻送至異常檢測部15。圖5為表示在異常檢測部15中實行的處理的流程圖。如圖5所示，異常檢測部15根據(jù)取得的各研磨臺板P1 P3的研磨完成預定時刻，比較第三研磨臺板P3的研磨完成預定時刻與第一研磨臺板Pl和第二研磨臺板P2的研磨完成預定時刻的前后關系(步驟S501—S502)。在第三研磨臺板P3的研磨完成預定時刻在第一和第二研磨臺板Pl、 P2 的研磨完成預定時刻以后的情況下，在第三研磨臺板P3的研磨完成時，第一研磨臺板P1和第二研磨臺板P2的研磨已完成。g卩，能夠立即進行完成研磨的晶片的搬送。在這種情況下，異常檢測部15不進行處理，繼續(xù)已開始的在各研磨臺板P1 P3中的研磨(步驟S502Yes—步驟 S506)。另一方面，在第三研磨臺板P3的研磨完成預定時刻在第一和第二研磨臺板P1、 P2的研磨完成預定時刻之前的情況下，在第三研磨臺板 P3的研磨完成時，第一研磨臺板P1或第二研磨臺板P2的研磨沒有完成。即，直到第一研磨臺板P1和第二研磨臺板P2的研磨完成為止，第三研磨臺板P3的研磨已完成的晶片在第三研磨臺板上暴露在超純水中。在這種情況下，異常檢測部15取得從第二研磨臺板P2的研磨完成預定時刻中減去第三研磨臺板P3的研磨完成預定時刻的時間T,。同樣，異常檢測部15取得從第一研磨臺板P1的研磨完成預定時刻中減去第三研磨臺板P3的研磨完成預定時刻的時間T2。(步驟S502No—步驟S503)。然后，異常檢測部15比較預先設定的允許時間T和上述差值T,、 T2的大小關系(步驟S504)。這里，允許時間T為完成研磨的晶片在第三研磨臺板P3上暴露在超純水中的允許時間的上P艮。該允許時間T例如根據(jù)圖11所示的銅配線腐蝕的超純水附著時間依存性決定。即，允許時間T為從允許超純水附著的時間中將從研磨部2的最終段的研磨完成至清洗部3的最初的清洗開始的時間減去的時間。而且，從研磨部2的最終段的研磨完成至清洗部3的最初的清洗開始的
時間，為基于基板處理裝置的結構所決定的一定的時間。例如，在超純水允許附著時間為5分鐘的情況下，規(guī)定時間T為從5分鐘中將從最終段的研磨完成至最初的清洗開始的時間減去的時間，此外，由于銅配線的間距或密度不同，允許時間T根據(jù)作為研磨對象的晶片上形成的半導體裝置的品種進行設定。在允許時間T比差值T,和差值T2都大的情況下，在允許時間T 內開始搬送完成研磨的晶片。在這種情況下，異常檢測部15不進行處理，繼續(xù)已開始的在各研磨臺板P1 P3上的研磨(步驟S504Yes—步驟S506)。另一方面，在差值T,和T2中至少一個比允許時間T大的情況下，在允許時間T內不開始搬送完成研磨的晶片。即，即使繼續(xù)已開始的在各研磨臺板P1 P3的研磨，在銅配線上也會產生由于超純水長時間附著在晶片表面上而引起的腐蝕，在這種情況下，異常檢測部 15停止己開始的在各研磨臺板P1 P3上的研磨(步驟S504No—步驟 S505)。因為這種停止判定是在研磨開始后立即進行的，所以能夠在各研磨臺板P1 P3的研磨開始后立刻使之停止。因此，能夠在第三研磨臺板P3上的晶片表面上殘留電連接各銅配線的金屬膜(這里為阻擋層金屬和密著層)的狀態(tài)下，停止研磨。因此，不會在由研磨在晶片表面上形成電氣分離的銅配線的狀態(tài)下，產生超純水長時間附著在晶片表面上的狀況。結果，防止銅配線的腐蝕的發(fā)生。而且，在差值T,和差值T2中的至少一個比允許時間T大的情況下，異常判定部15指示警報裝置20發(fā)出警報。警報裝置20以聲、光、警告顯示等能夠向操作者通知異常的任意方式發(fā)出警報，通知操作者停止研磨。另一方面，在不停止而繼續(xù)第三研磨臺板P3的晶片Wl的研磨的情況下，由第一實施方式中說明的終點檢測法檢測出第三研磨臺板P3 的研磨終點的研磨控制部42，指示未圖示的超純水供給裝置向第三研磨臺板P3的表面供給超純水，除去晶片W1表面的研磨漿。這時，研磨控制部42從計時部30取得第三研磨臺板P3的研磨完成時刻，記錄在存儲部16中。然后，能夠根據(jù)該晶片Wl的研磨開始時刻和研磨完成時刻進行對下一枚晶片W2的第三研磨臺板P3的研磨完成時刻的估
算。而且，如上所述，在繼續(xù)各研磨臺板P1 P3的研磨的情況下，超純水附著在最終段的研磨已完成的晶片表面上的時間在允許范圍內。因此，能夠抑制發(fā)生超純水的長時間附著所引起的銅配線的腐蝕。而且，由于第三研磨臺板P3的研磨完成以后的晶片搬送與上述第一實施方式中所說明的一樣，故省略其在此處的說明。而且，基板處理裝置40具有確認最終段的研磨完成后的向清洗部 3的晶片搬送是否在設定上述允許時間T時的作為前提的時間內完成的功能。gP，與第一實施方式相同，將從研磨控制部42、搬送控制部 14、清洗控制部13送至位于第三研磨臺板P3以下的晶片搬送通路的裝置各部的動作開始信號和動作完成信號輸入異常判定部15。在輸入動作開始信號或動作完成信號時，異常判定部15從計時部30取得時刻，記錄在存儲部16中。然后，在上述允許時間T的作為前提的時間內未完成晶片搬送的情況下，異常判定部15停止第三研磨臺板P3的研磨處理，并且指示警報裝置20發(fā)出警報。由此，能夠防止繼續(xù)發(fā)生搬送異常引起的超純水長時間附著在最終段的研磨完成后的晶片表面上的狀態(tài)。而且，也可具有這樣的結構，將配置在位于第三研磨臺板P3下游的晶片搬送通路的裝置各部上的各種傳感器的輸出信號輸入異常檢測部15，在檢測到裝置各部的異常動作時停止研磨。如以上所說明的，根據(jù)本實施方式，能夠使超純水附著在最終段的研磨已完成的晶片的表面上的時間在規(guī)定時間以下。結果，能夠抑制銅配線腐蝕的發(fā)生。此外，在本實施方式中，在進行最終段的研磨的研磨臺板以下的晶片搬送不能正常實施的情況下，停止研磨。因此，即使在基板處理裝置中發(fā)生某些異常的情況下，也能夠防止繼續(xù)發(fā)生銅配線的腐蝕。(第三實施方式)第二實施方式為在最終段的研磨臺板的研磨完成預定時刻和其他研磨臺板的研磨完成預定時刻不滿足預先設定的允許范圍的情況下停止研磨的結構。然而，在不滿足預先設定的允許范圍的情況下，也能夠采用調節(jié)研磨完成預定時刻的結構。因此，在本實施方式中，說明根據(jù)各研磨臺板的研磨完成預定時刻，變更各研磨臺板的研磨條件的結構。圖6為表示本發(fā)明的第三實施方式的基板處理裝置的概略結構圖。如圖6所示，本實施方式的基板處理裝置60與第一和第二實施方式中說明的基板處理裝置IO、 40同樣，使用三個臺板階段性地研磨晶片。基板處理裝置60具有代替研磨控制部42的，根據(jù)完成時刻計算部43 計算出的各研磨臺板P1 P3的研磨完成預定時刻，變更各研磨臺板 P1 P3的研磨條件的研磨控制部62,這點與基板處理裝置40不同。其他結構與第二實施方式的基板處理裝置40相同。而且，對在圖6中與圖4所示的元件相同的元件賦以相同的符號，以下省略其詳細說明。本實施方式的基板處理裝置60與第二實施方式的基板處理裝置 40同樣，當批量(容納在同一FOUP中的一組晶片)中的第一枚晶片 Wl在第三研磨臺板P3中開始研磨時，完成時刻計算部43計算在各研磨臺板P1 P3中實行的研磨的研磨完成預定時刻。如第二實施方式中說明的那樣，通過根據(jù)存儲在存儲部16中的各研磨臺板P1 P3的先前被實施研磨的晶片的研磨開始時間和研磨完成時間進行計算，估算該研磨完成預定時刻。而且，在本實施方式中，存儲部16存儲有管理半導體裝置制造工序的生產的制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES: Manufacturing Execution System)的數(shù)據(jù)庫，為能夠讀出與在晶片上形成的半導體裝置的品種相對應的各種研磨條件或清洗條件的結構。圖7為表示在基板處理裝置60的異常檢測部15中實施的處理的流程圖。如圖7所示，異常檢測部15根據(jù)由完成時刻計算部43的計算取得的各研磨臺板P1 P3的研磨完成設定時刻，比較第三研磨臺板 P3的研磨完成預定時刻與第一和第二研磨臺板Pl、 P2的研磨完成預定時刻的前后關系(步驟S701—S702)。在第三研磨臺板P3的研磨完成預定時刻在第一和第二研磨臺板P1、 P2的研磨完成預定時刻以后的情況下，異常檢測部15不進行處理，繼續(xù)已開始的在各研磨臺板P1 P3的研磨(步驟S702Yes—S706)。另一方面，在第三研磨臺板P3的研磨完成預定時刻在第一和第二研磨臺板Pl、 P2的研磨完成預定時刻之前的情況下，異常檢測部15 取得從第二研磨臺板P2的研磨完成預定時刻中減去第三研磨臺板P3 的研磨完成預定時刻的時間T^。同樣，異常檢測部15取得從第一研磨
臺板P1的研磨完成預定時刻中減去第三研磨臺板P3的研磨完成預定時刻的時間T2 (步驟S702NO—S703)。然后，異常檢測部15比較預先設定的允許時間T和上述差值T,、丁2的大小關系(步驟S704)。這里，如在第二實施方式中說明的那樣，允許時間T為完成研磨的晶片在第三研磨臺板P3上暴露在超純水中的允許時間的上限。在允許時間T比差值T,和差丁2都大的情況下，在允許時間T內開始搬送完成研磨的晶片。在這種情況下，異常檢測部15不進行處理，繼續(xù)已開始的在各研磨臺板P1 P3的研磨(步驟S704Yes—步驟 S706)。另一方面，在差值T,和T2中至少一個比允許時間T大的情況下，在允許時間T內不開始搬送完成研磨的晶片。因此，即使繼續(xù)已開始的在各研磨臺板P1 P3的研磨，在銅配線上也會產生由于超純水長時間附著在晶片表面上而引起的腐蝕。在這種情況下，異常檢測部 15向研磨控制部62通知此消息。接到通知的研磨控制部62根據(jù)異常檢測部計算出的差值T,和T2，將已開始的在第一研磨臺板Pl和第二研磨臺板P2的研磨的研磨條件，變更為允許時間T》差值T,，且允許時間T》差值T2的條件。即，縮短在第一研磨臺板P1和第二研磨臺板 P2內，不滿足條件的研磨臺板的研磨時間(步驟S704NO—步驟S705)。這樣縮短研磨時間的研磨條件能夠例如根據(jù)上述式(4)所示的 Preston公式決定。即，通過增大研磨壓力p、增大研磨相對速度v或增大漿流量，增大系數(shù)n，從而縮短得到規(guī)定的研磨量M的研磨時間 t。研磨時間的縮短量滿足T》T,且T》T2的條件即可，但也可以僅縮短例如時間1VT (時間TVT)的研磨時間。此外，也能夠采用不根據(jù) Preston公式，而由研磨控制部62從存儲部16選擇滿足T》T,而且 T》T2的條件的研磨條件的結構。在這種情況下，將對研磨對象的基板實現(xiàn)不同的研磨速度的研磨條件存儲在存儲部16中。由此，差值l和T2滿足T》Ti且T^T2的條件。結果，能夠將在第三研磨臺板P3中，完成研磨的晶片表面暴露在超純水中的時間限制在允許時間T內。因此，能夠防止銅配線的腐蝕的發(fā)生。另一方面，在不停止而繼續(xù)進行第三研磨臺板P3的晶片Wl的研磨的情況下，在由第一實施方式中說明的終點檢測法檢測出第三研磨臺板P3的研磨終點之前實施研磨。檢測出研磨終點的研磨控制部42
指示未圖示的超純水供給裝置向第三研磨臺板P3的表面供給超純水，除去晶片Wl表面的研磨漿。這時，研磨控制部42從計時部30取得第三研磨臺板P3的研磨完成時刻，記錄在存儲部16中。而且，如上所述，在繼續(xù)各研磨臺板P1 P3的研磨的情況下，超純水附著在最終段的研磨已完成的晶片表面上的時間在允許范圍內。因此，能夠抑制超純水的長時間附著所引起的銅配線的腐蝕的發(fā)生。而且，由于第三研磨臺板P3的研磨完成以后的晶片搬送與上述第一實施方式中所說明的一樣，故省略其在此處的說明。此外，這種方法能夠應用在連續(xù)研磨品種不同的多個批量的情況中。例如，當?shù)谝慌淖詈蟮木诘谌心ヅ_板P3上時，第二批的第一枚晶片配置在第二研磨臺板P2上。此外，第二批的第二枚晶片配置在第一研磨臺板P1上。這時，即使在研磨完成的情況下，在第二批的第一枚晶片和第二枚晶片的研磨完成前，不將第一批的最后的晶片搬送至清洗部3。因此，在第一和第二研磨臺板P1、 P2的研磨時間比第三研磨臺板P3的研磨時間顯著大的情況下，由于第一批的最后的晶片的表面長時間暴露在超純水中，發(fā)生銅配線的腐蝕。即使在這種狀態(tài)下，根據(jù)本實施方式，變更第一和第二研磨臺板的研磨時間，也能夠將第一批的最后的晶片的表面暴露在超純水中的時間限制在允許時間T內。隨著近年來半導體裝置的微細化，構成半導體裝置的金屬配線層數(shù)增大。由于配線結構、配線密度在每個金屬配線層不同，因此Cu膜厚、阻擋層金屬膜厚在每個金屬配線層中不同。在進行多品種少量生產的近年來的半導體制造工廠中，經常在同一基板處理裝置中進行不同品種的半導體裝置的連續(xù)制造。因此，在屬于連續(xù)處理的批量的晶片的結構極端不同的情況下，可能會產生通過如上所述的方式變更研磨條件難以調整研磨時間的狀況。因此，除去Cu膜(第一和第二研磨臺板的研磨)需要較多的時間的，對品種、層(layer)的研磨處理優(yōu) 選以不連續(xù)處理批量的方式調分配(dispatch)批量?；逄幚硌b置60和第二實施方式的基板處理裝置40同樣，具有確認最終段的研磨完成后的向清洗部3的晶片搬送是否在設定上述允許時間T時的作為前提的時間內完成的功能。此外，如上所述，研磨控制部62為變更第一和第二研磨臺板P1、 P2的研磨速度的結構，也能夠是代替第一和第二研磨臺板的研磨速度，變更第三研磨臺板P3的研磨速度的結構。在這種情況下，為了滿足T》T,且T》T2的條件，研磨控制部62降低第三研磨臺板P3的研磨速度。如上所述，根據(jù)本實施方式，能夠使超純水附著在最終段的研磨已完成的晶片的表面上的時間為規(guī)定時間以下。結果，能夠抑制銅配線的腐蝕的發(fā)生。此外，在本實施方式中，在進行最終段的研磨的研磨臺板以下的晶片搬送不能正常地實施的情況下，停止研磨。因此，即使在基板處理裝置發(fā)生某些異常的情況下，也能夠防止繼續(xù)發(fā)生銅配線腐蝕。(第四實施方式)在上述第三實施方式中說明了將從最終段的研磨完成時刻到進行最初的清洗的時間調整在規(guī)定時間內的結構。這里，說明能夠緩和該規(guī)定時間的結構。圖8為表示本發(fā)明的第四實施方式的基板處理裝置的概略結構圖。如圖8所示，本實施方式的基板處理裝置80與在第一第三實施方式中說明的基板處理裝置10、 40、 60同樣，使用三個臺板階段性地研磨晶片。此外，基板處理裝置80除了第二實施方式中說明的基板處理裝置40的結構外，具有在最終段的研磨臺板上的供給的超純水中添加離子，并且將超純水中的離子量維持為一定量的離子量調整單元81。離子量調整單元81能夠設置在例如容納從超純水供給裝置向研磨臺板供給的超純水的超純水供給源85中。而且，超純水為不含離子的高純度的水，這里，將有意地添加離子的超純水表示為"含有離子的超純水"。基板處理裝置80的其他結構與第二實施方式的基板處理裝置40相同。而且，在圖8中，對與圖4所示的元件相同的元件賦以相同的符號，以下省略其詳細說明。此外，在圖8中，省略了裝置控制部41的詳細結構，裝置控制部41具有圖4所示的結構。如圖8所示，離子量調整單元81具有電阻率測定裝置82和離子量調整裝置83。離子量調整裝置83以使電阻率測定裝置82檢測的超純水的電阻率為規(guī)定值的方式添加離子，生成含有離子的超純水。在本實施方式中，超純水供給源85內的含有離子的超純水通過配管86
供給配置在研磨部2上的超純水供給裝置。含有離子的超純水也可以供給全部研磨臺板P1 P3，這里為僅供給第三研磨臺板P3的結構。作為添加在超純水中的離子，能夠使用Cu離子、Al離子等金屬離子單體或NaCl (Na離子和Cl離子)。這里，離子量調整裝置83通過在超純水中添加NaCl，調節(jié)含有離子的超純水中的離子量，使含有離子的超純水的電阻率為8 15MQ，cm左右。而且，含有離子的超純水的電阻率比現(xiàn)有的，供給至CMP研磨完成后的晶片的超純水的電阻率18MQ，cm左右小即可，沒有特別的限制。此夕卜，如離子量調整單元81為根據(jù)電阻率測定裝置82的輸出值，將含有離子的超純水的電阻率維持為一定值的結構，則對其結構沒有限制。如上述各實施方式所說明的，在圖8所示的基板處理裝置80中，即使第三研磨臺板P3的研磨己完成，在其他研磨臺板P1、 P2的研磨完成前，不開始對完成研磨的晶片的搬送。因此，在第一研磨臺板P1 或第二研磨臺板P2的研磨時間比第三研磨臺板P3的研磨時間大的情況下，第三研磨臺板P3上的研磨已完成的晶片以第三研磨臺板P3上供給有含有離子的超純水的狀態(tài)待機。這時，在完成研磨的晶片的表面上，含有離子的超純水中的水分子與電氣分離的銅配線接觸。如上所述，銅配線的腐蝕的發(fā)生由超純水中的水分子的極化引起。圖9為表示含有離子的超純水中的水分子與銅配線接觸的狀況的示意圖。與圖12所示的例子同樣，最終段的研磨已完成的晶片121具有在由氧化膜等構成的層間絕緣膜122上形成的導線溝道123中埋入銅配線124的結構。如圖9 (a)所示，例如在混入NaCl的情況下，Na離子(陽離子) 91與水分子125的氧原子(極化負側)構成共價鍵。此外，Cl離子(負離子)92與水分子125的氫原子(極化正側)形成共價鍵。結果，含有離子的超純水中的水分子125的極化被緩和。因此，如圖9 (b)所示，即使在水分子125附著在銅配線124上的情況下，從構成銅配線 124的銅原子中奪去電子的頻率降低。因此，能夠抑制銅原子的離子化并溶解在含有離子的超純水中。結果，能夠抑制銅配線124的腐蝕的發(fā)生。因此，通過采用將含有離子的超純水供給第三研磨臺板P3上的研
磨已完成的晶片的結構，與將不含有離子的超純水供給至完成研磨的晶片的情況相比，能夠抑制銅配線的腐蝕的發(fā)生。SP，在圖ll所示的銅配線腐蝕對純水附著時間的依存性中，能夠相對地延長到腐蝕所允許的時間。而且，在超純水中添加金屬離子(陽離子)的情況下，不存在與水分子的氫原子(極化正側)構成共價鍵的離子，存在與氧原子(極化負側)構成共價鍵的離子。因此，至少能夠緩和氧原子一側的極化。因此，與添加NaCI的情況相同，能夠防止銅配線腐蝕的發(fā)生。而且，除了上述結構外，也可以從噴出超純水的超純水供給裝置對從研磨部2向清洗部3的搬送通路上的晶片供給含有離子的超純水，這是不言而喻的。此外，上述對在研磨完成時，常將含有離子的超純水供給到研磨臺板P3上的結構進行了說明，但也能夠為僅在發(fā)生搬送待機的情況下供給含有離子的超純水的結構。在這種情況下，第三研磨臺板P3的超純水供給裝置具有切換供給不含離子的超純水和含有離子的超純水的機構。并且，在第三研磨臺板P3的研磨已完成的晶片發(fā)生搬送待機的情況下供給含有離子的超純水，在不發(fā)生搬送待機的情況下供給不含離子的超純水。而且，通過相互比較由裝置控制部41的完成時刻計算部43如上述方式計算出的各研磨臺板P1 P3的研磨完成預定時刻，能夠容易地檢測搬送待機的發(fā)生。例如，能夠為由異常判定部15進行該研磨完成預定時刻的比較的結構。在這種情況下，僅在異常判定部15檢測出第三研磨臺板P3發(fā)生搬送待機時，超純水供給裝置將含有離子的超純水供給至第三研磨臺板。此外，為了在離子量調整裝置83發(fā)生故障等時，防止銅配線發(fā)生腐蝕，在電阻率測定裝置82測量的含有離子的超純水的電阻率與設定的電阻率不同的情況下，優(yōu)選由警報裝置20報告警報并且停止研磨部 2的研磨。(第5實施方式)上述各實施方式的基板處理裝置具有以下結構即使在第三研磨臺板P3上的研磨已完成的情況下，在其他研磨臺板Pl、 P2的研磨完
成之前，不搬送完成研磨的晶片。該狀態(tài)是由于各研磨臺板P1 P3和裝卸單元5之間的晶片搬送是由一組旋轉頭機構4進行而引起。所以，本實施方式采用具有與旋轉頭機構4獨立的、搬送最終段的研磨已完成的晶片的晶片搬送單元的結構。圖10為表示本發(fā)明的第5實施方式的基板處理裝置的概略結構圖。如圖10所示，本實施方式的基板處理裝置100與上述各實施方式的基板處理裝置10、 40、 60、 80同樣，使用三個研磨臺板階段性地研磨晶片。此外，基板處理裝置100具有在第三研磨臺板P3和裝卸單元 5之間，從第三研磨臺板P3向裝卸單元5搬送晶片的最終段搬送機構 101。最終段搬送機構101具有在第三研磨臺板P3的上方和裝卸單元5 的上方之間可往復運動的臂102。在臂102的前端的下面一側上設置有由真空吸附等將晶片吸附在臂102的下面一側上的吸附部103。此外，臂102能夠相對第三研磨臺板P3的上面和裝卸單元5的上面進行升降。進一步，臂102能夠在位于上升位置的各頭H1 H4的下方，且位于比第三研磨臺板P3的上面和裝卸單元5的上面更上方的水平面內，不與構成研磨部2的其他構件沖突地進行移動?；逄幚硌b置100的其他結構與第二實施方式的基板處理裝置40相同。而且，最終段搬送部 101的動作由裝置控制部41的搬送控制部14控制。此外，在圖10中，對與圖4所示元件相同的元件賦以相同的符號，以下省略其詳細的說明。說明在上述基板處理裝置100中，在第三研磨臺板P3上由頭Hl 研磨晶片W1的情況。這時，在第二研磨臺板P2上由頭H2研磨晶片 W2，在第一研磨臺板P1上由頭H3研磨晶片W3。如第二實施方式中所說明的，在各研磨臺板P1 P3上的研磨開始時，裝置控制部41的完成時刻計算部43計算各研磨臺板P1 P3的研磨完成預定時刻。將取得的各研磨完成預定時刻發(fā)送至異常判定部15。異常判定部15相互比較各研磨完成時刻。這時，當研磨臺板P3的研磨完成預定時刻在其他研磨臺板Pl、 P2的研磨完成預定時刻以后時，不使用最終段搬送機構101，以上述的方式由旋轉頭機構4進行晶片的搬送。另一方面，當研磨臺板P3的
研磨完成預定時刻在其他研磨臺板P1、P2的研磨完成預定時刻之前時，異常檢測部15向搬送控制部14通知此消息。當進行研磨，研磨控制部42通過上述方法檢測出第三研磨臺板P3 的研磨已完成時，研磨控制部42向搬送控制部14通知此消息。接到通知的搬送控制部14解除位于第三研磨臺板P3上的頭(這里為頭H1) 的晶片吸附，并且使該頭上升。當頭的上升完成時，搬送控制部14指示最終段搬送機構101搬送第三研磨臺板P3上的研磨已完成的晶片。根據(jù)該指示，最終段搬送機構101使臂102在向第三研磨臺板P3的上方移動后下降。然后，晶片吸附在吸附部103上。當晶片吸附完成時，最終段搬送機構101使臂102在向裝卸單元5 的上方移動后下降。這時，因為下一個晶片W4在吸附于頭H4的狀態(tài) 下待機于裝卸單元5的上方，所以下一個晶片W4不妨礙該晶片的搬送。之后，解除吸附部103的吸附，將研磨完成的晶片載置在裝卸單元5上。向裝卸單元5的搬送已完成的最終段搬送機構101將臂102 移動至第三研磨臺板P3和裝卸單元5的中間位置，完成其動作。之后，將完成研磨的晶片向清洗部3搬送，由于該搬送與上述一樣，這里省略其說明。此外，之后，第一研磨臺板P1和第二研磨臺板P2的研磨完成時，根據(jù)搬送控制部14的指示，旋轉頭機構4旋轉，進行晶片的搬送。這時，由于晶片未保持在頭Hl上，搬送控制部14省略相對頭Hl的晶片的釋放動作，在下一個晶片W5被搬入裝卸單元5時，進行上述的晶片吸附動作。如以上所說明的，根據(jù)本實施方式，當在第三研磨臺板上的研磨完成時，即使其他的研磨臺板P1、 P2上的研磨為未完成的狀況，也能夠進行完成研磨的晶片的搬送。即，能夠立即搬送最終段的研磨已完成的晶片，能夠縮短最終段的研磨完成后，晶片表面暴露在超純水中的時間。結果，能夠抑制銅配線的腐蝕的發(fā)生。而且，本發(fā)明并不限定于以上所說明的實施方式，在能夠達到本發(fā)明的效果的范圍內，能夠有各種變形和應用，例如，研磨臺板數(shù)不限定于3個，也可以為多個。此外，在上述各實施方式中所說明的結構，并無分別單獨使用的必要，也能夠任意地組合并采用。
此外，以上說明了進行晶片的CMP研磨和清洗的基板處理裝置，但在晶片表面上形成電氣分離的銅等腐蝕性金屬的狀態(tài)下，如為超純水附著在晶片表面的狀態(tài)則發(fā)生上述腐蝕。因此，本發(fā)明并不限于進行CMP研磨的基板處理裝置，也能夠作為防止超純水或藥液等引起的晶片表面的腐蝕的技術被有效地應用。產業(yè)上的可利用性本發(fā)明具有能夠抑制腐蝕性金屬配線的腐蝕的效果，作為基板處理裝置和基板處理方法是有效的。
權利要求
1.一種基板處理裝置，連續(xù)地進行在研磨對象面上形成有金屬膜的被加工體的化學機械研磨和被實施該研磨的被加工體的清洗，其特征在于，具有具有依次配置被加工體，階段性地研磨所述金屬膜的多個研磨臺板的研磨部；同時進行在所述各研磨臺板之間的被加工體的搬送的研磨部搬送單元；依次搬入在最終段的研磨臺板上被研磨的被加工體，清洗該被加工體的清洗部；從所述研磨部向所述清洗部搬送被加工體的中間搬送單元；和以在從所述最終段的研磨臺板的研磨完成時刻開始的規(guī)定時間內開始對在最終段的所述研磨臺板上被研磨的被加工體的清洗處理的方式，控制所述研磨部、所述清洗部、所述研磨部搬送單元和所述中間搬送單元的動作的裝置控制單元。
2. 如權利要求1所述的基板處理裝置，其特征在于所述規(guī)定時間根據(jù)預先取得的、制造成品率對所述最終段的研磨臺板的研磨完成后的經過時間的依存性進行設定。
3. 如權利要求1或2所述的基板處理裝置，其特征在于所述清洗部具有階段性地清洗所述被加工體的多個清洗單元，所述裝置控制單元根據(jù)在最終段的研磨臺板上的研磨時間比其他研磨臺板的研磨時間長的研磨條件，實施各研磨臺板的研磨，并且在各清洗單元間不發(fā)生所述被加工體的搬送待機的清洗時間內，實施各清洗單元的所述被研磨的被加工體的清洗，而且，根據(jù)以下條件，使所述研磨部、所述清洗部、所述研磨部搬送單元和所述中間搬送單元周期性地動作從在所述最終段的研磨臺板上開始被加工體的研磨的時刻開始到將完成研磨的該被加工體向所述清洗部的搬送完成的時間，比進行最初的清洗處理的清洗單元的清洗時間大，且所述兩時間的比為無理數(shù)。
4. 如權利要求3所述的基板處理裝置，其特征在于-還具有檢測位于所述最終段的研磨臺板下游一側的被加工體搬送通路的異常的單元，在開始所述最終段的研磨臺板的研磨時，在所述被加工體搬送通路存在異常的情況下，使所述最終段的研磨臺板的研磨的開始待機。
5. 如權利要求4所述的基板處理裝置，其特征在于所述異常檢測單元根據(jù)位于所述最終段的研磨臺板下游一側的被加工體搬送通路的各部的動作開始時刻和動作完成時刻檢測異常。
6. 如權利要求4所述的基板處理裝置，其特征在于還具有在所述異常檢測單元檢測出異常的情況下發(fā)出警報的單元。
7. 如權利要求1或2所述的基板處理裝置，其特征在于還具有，取得所述各研磨臺板的被加工體的研磨完成預定時刻的單元；和計算最終段的研磨臺板的研磨完成預定時刻和其他各研磨臺板的研磨完成預定時刻的時間差的單元，在所述時間差不在與所述規(guī)定時間對應的允許范圍內的情況下，所述裝置控制單元停止所述各研磨臺板的研磨。
8. 如權利要求1或2所述的基板處理裝置，其特征在于還具有，取得所述各研磨臺板的被加工體的研磨完成預定時刻的單元；和計算最終段的研磨臺板的研磨完成預定時刻和其他各研磨臺板的研磨完成預定時刻的時間差的單元，在所述時間差不在與所述規(guī)定時間對應的允許范圍內的情況下，所述裝置控制單元變更所述最終段的研磨臺板的研磨條件。
9. 如權利要求1或2所述的基板處理裝置，其特征在于還具有，取得所述各研磨臺板的被加工體的研磨完成預定時刻的單元；和計算最終段的研磨臺板的研磨完成預定時刻和其他各研磨臺板的研磨完成預定時刻的時間差的單元，在所述時間差不在與所述規(guī)定時間對應的允許范圍內的情況下，所述裝置控制單元變更所述其他各研磨臺板的研磨條件。
10. 如權利要求1或2所述的基板處理裝置，其特征在于還具有獨立于所述研磨部搬送單元，將在所述最終段的研磨臺板上的研磨已完成的被加工體搬送至下一位置的最終段搬送單元，所述裝置控制單元，以在從所述最終段的研磨臺板的研磨完成時刻開始的規(guī)定時間內開始對在最終段的所述研磨臺板上被研磨的被加工體的清洗處理的方式，控制所述研磨部、所述清洗部、所述研磨部搬送單元、所述中間搬送單元和所述最終段搬送單元的動作。
11. 如權利要求1或2所述的基板處理裝置，其特征在于還具有相對于在最終段的研磨臺板上的研磨已完成的被加工體，向該被加工體的研磨面的整個面供給離子含有液的單元。
12. —種基板的處理方法，連續(xù)地進行在研磨對象面上形成有金屬膜的被加工體的化學機械研磨和被實施該研磨的被加工體的清洗，其特征在于，包括在階段性地研磨所述金屬膜的多個研磨臺板上依次配置被加工體，階段性地研磨被加工體的步驟；和在從所述最終段的研磨臺板的研磨完成時刻開始的規(guī)定時間內開始對最終段的研磨臺板的研磨已完成的被加工體的清洗處理，清洗該被加工體的步驟。
13. 如權利要求12所述的基板處理方法，其特征在于所述規(guī)定時間根據(jù)預先取得的、制造成品率對最終段的研磨臺板的研磨完成后的經過時間的依存性進行設定。
14. 如權利要求12或13所述的基板處理方法，其特征在于所述清洗處理由在不同的清洗單元上依次實施的多個清洗處理構成，根據(jù)在所述最終段的研磨臺板上的研磨時間比各研磨臺板的研磨時間長的研磨條件，實施各研磨臺板的研磨，并且在各洗清處理間不發(fā)生被加工體的搬送待機的清洗時間內，實施所述多個清洗處理，而且，所述各步驟在以下條件下進行從在所述最終段的研磨臺板上開始被加工體的研磨的時刻開始到將完成研磨的該被加工體向所述最初的清洗單元的搬送完成的時間，比進行最初的清洗處理的清洗時間大，且所述兩時間的比為無理數(shù)。
15. 如權利要求12或13所述的基板處理方法，其特征在于最終段的研磨完成預定時刻和其他研磨臺板的研磨完成預定時刻的時間差不在與所述規(guī)定時間對應的允許范圍內的情況下，通過變更各研磨臺板的研磨條件，在所述規(guī)定時間內開始所述清洗處理。
16. 如權利要求15所述的基板處理方法，其特征在于由被研磨面的結構不同引起的，通過變更各研磨臺板的研磨條件不能在所述規(guī)定時間內開始所述清洗處理的情況下，將各被加工體分別分配為不連續(xù)實施的批量而進行基板處理。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠可靠地防止在包含銅等腐蝕性金屬的配線上產生由超純水引起的腐蝕的基板處理裝置和基板處理方法。具有研磨部(2)，此研磨部(2)具有依次配置晶片，階段性地研磨晶片表面的金屬膜的多個研磨臺板(P1～P3)。各研磨臺板(P1～P3)間的晶片搬送由旋轉頭機構(4)同時進行。此外，將在最終段的研磨臺板(P3)上被研磨的晶片依次搬入清洗部(3)進行清洗。從研磨部(2)向清洗部(3)的晶片搬送由裝卸單元(5)、研磨后晶片反轉單元(U2)和潤濕機器人(R2)進行。然后，以在從最終段的研磨臺板的研磨完成時刻開始的規(guī)定時間內開始對在最終段的所述研磨臺板上被研磨的晶片的清洗處理的方式，由裝置控制部(11)控制各部的動作。
文檔編號H01L21/304GK101159230SQ20071016306
公開日2008年4月9日申請日期2007年9月29日優(yōu)先權日2006年10月3日
發(fā)明者今井伸一, 佐藤直昭申請人:松下電器產業(yè)株式會社

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