專利名稱：高產(chǎn)量化學(xué)機(jī)械拋光系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施例通常涉及適用于制造半導(dǎo)體的化學(xué)機(jī)械拋光系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體基片制造過(guò)程中，由于在制造集成電路(IC)期間廣泛使用鑲嵌式互連 結(jié)構(gòu)，所以使用化學(xué)機(jī)械拋光(或CMP)受到青睞。盡管許多市售CMP系統(tǒng)已經(jīng)表現(xiàn)出穩(wěn)健 的拋光性能，但是追求更小線寬需要更精確的制造技術(shù)以及對(duì)提高產(chǎn)量和降低消耗品成本 的持續(xù)需求驅(qū)使不斷致力于改良拋光系統(tǒng)。此外，大多數(shù)傳統(tǒng)拋光系統(tǒng)對(duì)于處理例程的改 變具有相對(duì)有限的靈活性，從而限制了單個(gè)工具可貫穿的過(guò)程的多樣性。因此，某些新的處 理例程可需要新的或?qū)Ｓ玫墓ぞ?，或需要用于進(jìn)行實(shí)質(zhì)工具配置改變而產(chǎn)生的昂貴的停工 時(shí)間。因此，需要改良的化學(xué)機(jī)械拋光系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本文提供包括用于拋光基片的系統(tǒng)和方法的本發(fā)明的實(shí)施例。在一個(gè)實(shí)施例中， 提供包括拋光模塊、清潔器和機(jī)器人的拋光系統(tǒng)。該機(jī)器人具有足以在拋光模塊與清潔器 之間轉(zhuǎn)移基片的運(yùn)動(dòng)范圍。該拋光模塊包括至少兩個(gè)拋光臺(tái)、至少一個(gè)裝載杯和至少四個(gè) 拋光頭。每一個(gè)拋光頭被配置以在至少兩個(gè)拋光臺(tái)與至少一個(gè)裝載杯之間獨(dú)立地移動(dòng)。在另一個(gè)實(shí)施例中，提供用于拋光基片的方法，該方法包括在拋光模塊的第一拋 光表面上對(duì)保留在可獨(dú)立移動(dòng)的拋光頭中的兩個(gè)基片同時(shí)進(jìn)行拋光、在拋光模塊的第二拋 光表面上對(duì)保留在可獨(dú)立移動(dòng)的拋光頭中的兩個(gè)基片同時(shí)進(jìn)行拋光、將兩個(gè)已拋光基片同 時(shí)從可獨(dú)立移動(dòng)拋光頭轉(zhuǎn)移至一對(duì)裝載杯以及在一對(duì)清潔模塊中同時(shí)清潔兩個(gè)已拋光基 片。在又一個(gè)實(shí)施例中，拋光系統(tǒng)包括拋光模塊，該拋光模塊包含至少兩個(gè)拋光臺(tái)； 至少兩個(gè)裝載杯；至少四個(gè)拋光頭，其被連接至安置于拋光模塊中的架空軌道，其中所述拋 光頭在至少兩個(gè)拋光臺(tái)與被限定在架空軌道中的至少一個(gè)裝載杯之間的軌條中獨(dú)立地移動(dòng)。


因此，可詳細(xì)理解本發(fā)明的上述特征的方式，可參考實(shí)施例獲得上文簡(jiǎn)要概述的 本發(fā)明的更具體描述，其中一些實(shí)施例已在附圖中加以說(shuō)明。圖1為化學(xué)機(jī)械拋光系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的平面圖。圖2為圖1所示的化學(xué)機(jī)械拋光系統(tǒng)的部分側(cè)視圖，其說(shuō)明濕式機(jī)器人的一個(gè)實(shí) 施例。
圖3A-圖3B描繪拋光臺(tái)的各種實(shí)施例。圖4描繪調(diào)節(jié)模塊的一個(gè)實(shí)施例的側(cè)視圖。圖5描繪拋光液體輸送臂的一個(gè)實(shí)施例的側(cè)視圖。圖6A-圖6B描繪梭的一個(gè)實(shí)施例，其說(shuō)明安置于此梭中的基片的運(yùn)動(dòng)。圖6C為沿剖面線6C-6C獲得的圖6A的梭的剖面圖。圖7A-圖7B描繪具有架空基片轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)的清潔器的一個(gè)實(shí)施例。圖8A-圖13C描繪可在拋光系統(tǒng)的不同實(shí)施例中實(shí)踐的用于拋光基片的各種次 序。然而，應(yīng)注意，附圖僅說(shuō)明本發(fā)明的典型實(shí)施例，且因此不應(yīng)將其視為對(duì)本發(fā)明范 圍的限制，因?yàn)楸景l(fā)明可承認(rèn)其他等效的實(shí)施例。為促進(jìn)理解，在可能的情況下已經(jīng)使用相同元件符號(hào)來(lái)指定各圖中所共用的相同 元件。預(yù)期可將一個(gè)實(shí)施例中所揭示的元件有利地利用在其他實(shí)施例上，而無(wú)需具體敘述。
具體實(shí)施例方式圖1為拋光系統(tǒng)100的一個(gè)實(shí)施例的平面圖。該拋光系統(tǒng)100通常包括工廠界面 102、清潔器104和拋光模塊106。提供濕式機(jī)器人108以在工廠界面102與拋光模塊106 之間轉(zhuǎn)移基片170。濕式機(jī)器人108也可被配置以在拋光模塊106與清潔器104之間轉(zhuǎn)移 基片。在一操作模式下，箭頭160指示基片(諸如半導(dǎo)體晶片或其他工件)流過(guò)拋光系統(tǒng) 100。基片通過(guò)拋光模塊106的流動(dòng)可變化，其中一些實(shí)施例將在下文參考圖8A-圖13C來(lái) 進(jìn)一步討論。 工廠界面102通常包括干式機(jī)器人110，此機(jī)器人被配置以在一或多個(gè)卡閘114與 一或多個(gè)轉(zhuǎn)移平臺(tái)116之間轉(zhuǎn)移基片170。在圖1所描繪的實(shí)施例中，顯示有四個(gè)基片存儲(chǔ) 卡閘114。干式機(jī)器人110通常具有足夠的運(yùn)動(dòng)范圍以促進(jìn)在所述四個(gè)卡閘114與所述一 或多個(gè)轉(zhuǎn)移平臺(tái)116之間進(jìn)行轉(zhuǎn)移。視需要，可將干式機(jī)器人110安裝在軌條或軌道112 上以將干式機(jī)器人110橫向地定位在工廠界面102內(nèi)，從而在不需要大的或復(fù)雜的機(jī)器人 連桿的情況下增大干式機(jī)器人110的運(yùn)動(dòng)范圍。另外，干式機(jī)器人110被配置以從清潔器 104接收基片并將清潔的拋光基片返回給基片存儲(chǔ)卡閘114。盡管在圖1所描繪的實(shí)施例 中顯示一個(gè)基片轉(zhuǎn)移平臺(tái)116，但是可提供兩個(gè)或兩個(gè)以上基片轉(zhuǎn)移平臺(tái)以使得可使至少 兩個(gè)基片排隊(duì)等候濕式機(jī)器人108將其同時(shí)轉(zhuǎn)移至拋光模塊106。濕式機(jī)器人108通常具有充分的運(yùn)動(dòng)范圍以在工廠界面102的轉(zhuǎn)移平臺(tái)116與安 置于拋光模塊106之上的裝載杯122之間轉(zhuǎn)移基片。在一個(gè)實(shí)施例中，將濕式機(jī)器人108 安裝在軌道120上促進(jìn)濕式機(jī)器人108的線性平移?？蓪④壍?20安裝至設(shè)備的底部以隔 離在轉(zhuǎn)移基片期間所產(chǎn)生的振動(dòng)?；蛘?，可將軌道120連接至工廠界面102、拋光模塊106 或清潔器104中的至少一個(gè)。另外，參考圖2中的拋光系統(tǒng)100的部分側(cè)視圖，濕式機(jī)器人108被配置以具有足 以從轉(zhuǎn)移平臺(tái)116取回具有形體朝上(面朝上)的方向的基片170并將具有形體朝下(面 朝下)的方向的基片放置在裝載杯122中的任何一個(gè)裝載杯中的運(yùn)動(dòng)范圍。預(yù)期可使得若 干機(jī)器人的任何一個(gè)機(jī)器人適于進(jìn)行此運(yùn)動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施例中，濕式機(jī)器人108包括連接至腕組件176的連桿174。該連桿174被配置以使腕組件176相對(duì)于濕式機(jī)器人108的主體延伸和縮回。腕組件176通常包括將 第一連接器186連接至連桿174的第一構(gòu)件188。提供電動(dòng)機(jī)(未示出)以使第一連接器 186繞通過(guò)第一構(gòu)件188限定的軸旋轉(zhuǎn)。第二構(gòu)件184從第一連接器186的每一邊延伸。 將第二構(gòu)件184中的每一者連接至第二連接器182。提供電動(dòng)機(jī)(未示出)以使第二連接 器182繞通過(guò)第二構(gòu)件184限定的軸旋轉(zhuǎn)。在一個(gè)實(shí)施例中，第二連接器182中的每一者 可獨(dú)立地旋轉(zhuǎn)。第一構(gòu)件188和第二構(gòu)件184的方向通常是垂直的。末端執(zhí)行器180沿垂 直于第二構(gòu)件184的方向從第二連接器182延伸?？商峁╇妱?dòng)機(jī)(未示出)以使末端執(zhí)行 器180在其長(zhǎng)軸上旋轉(zhuǎn)。末端執(zhí)行器180通常包括至少一個(gè)夾具，諸如將基片170固定至其中的機(jī)械夾鉗 或抽吸裝置。在一個(gè)實(shí)施例中，在末端執(zhí)行器180的兩邊上提供夾具以選擇性地將基片固 定至末端執(zhí)行器180的任一邊。以此方式，單個(gè)末端執(zhí)行器180可用以同時(shí)固持兩個(gè)基片， 和/或?qū)⒁褣伖夂臀磼伖獾幕坛衷谀┒藞?zhí)行器180的專用邊上。在說(shuō)明濕式機(jī)器人 108的效率的一操作模式中，末端執(zhí)行器180可固持未處理的基片同時(shí)從裝載杯122取回處 理基片，隨后旋轉(zhuǎn)180度將未處理的基片沉積在裝載杯中，而不遠(yuǎn)離拋光模塊。末端執(zhí)行器180的運(yùn)動(dòng)范圍允許從工廠界面102取回具有面朝上的水平方向的基 片、允許基片翻轉(zhuǎn)成面朝下的水平方向以利用裝載杯122來(lái)促進(jìn)轉(zhuǎn)移且在將基片轉(zhuǎn)移至清 潔器104期間允許其沿垂直方向直立。仍參考圖1和圖2，拋光模塊106包括多個(gè)拋光臺(tái)124，在這些拋光臺(tái)124上基片 經(jīng)拋光同時(shí)保留在一或多個(gè)拋光頭126中?？烧{(diào)節(jié)拋光臺(tái)124的大小以使其同時(shí)與一或多 個(gè)拋光頭126對(duì)接，以使得可在單個(gè)拋光臺(tái)124上同時(shí)拋光一或多個(gè)基片。將拋光頭126 連接至一滑動(dòng)臺(tái)架220，此滑動(dòng)臺(tái)架被安裝至架空軌道128。架空軌道128允許將滑動(dòng)臺(tái)架 220選擇性地定位在拋光模塊106周圍，這樣促進(jìn)將拋光頭126選擇性地定位在拋光臺(tái)124 和裝載杯122上。在圖1-圖2所描繪的實(shí)施例中，架空軌道128具有一圓形配置(在圖1 中用虛線示出)，此配置允許保留拋光頭126的滑動(dòng)臺(tái)架220選擇性地在裝載杯122與拋光 臺(tái)124之上和/或遠(yuǎn)離其旋轉(zhuǎn)。預(yù)期架空軌道128可具有包括橢圓、卵形、直線或其他適合 方向的其他配置。盡管圖1-圖2的實(shí)施例描繪具有兩個(gè)拋光臺(tái)124的拋光模塊106，但是預(yù)期拋光 模塊106可包括單個(gè)拋光臺(tái)124、三個(gè)拋光臺(tái)124或可安裝在拋光模塊106上的其他數(shù)目個(gè) 拋光臺(tái)124。也預(yù)期拋光模塊106可包括單個(gè)裝載杯122以服務(wù)于所有拋光臺(tái)124，或包括 所期望的其他數(shù)目個(gè)裝載杯122。在一個(gè)實(shí)施例中，在將拋光臺(tái)124連接至內(nèi)部框架202的同時(shí)將架空軌道128連 接至外部框架204。將內(nèi)部框架202和外部框架204連接至設(shè)備的底部200，而其彼此并未 互連。分離的內(nèi)部框架202和外部框架204允許拋光表面130基本上免受與滑動(dòng)臺(tái)架220 移動(dòng)相關(guān)的振動(dòng)，從而使對(duì)拋光結(jié)果的潛在影響最小化。此外，在沒(méi)有機(jī)器基座的情況下利 用內(nèi)部框架202提供優(yōu)于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的顯著成本節(jié)約。將盆210安置在內(nèi)部框架202上以收集并引導(dǎo)拋光模塊106內(nèi)的流體。因?yàn)榕?10 不是結(jié)構(gòu)構(gòu)件，所以可以用并入用于引導(dǎo)流體和保護(hù)組件的復(fù)雜輪廓的方式形成盆210。在 一個(gè)實(shí)施例中，盆210為真空成形的塑料構(gòu)件。在圖2所描繪的實(shí)施例中，示出架空軌道128與滑動(dòng)臺(tái)架220之間的界面的局部視圖。導(dǎo)件226將滑動(dòng)臺(tái)架220連接至架空軌道128的內(nèi)軌條222和外軌條224。將內(nèi)軌 條222和外軌條224連接至外部框架204。內(nèi)軌條222和外軌條224以及導(dǎo)件226包含精 密軸承組件，諸如可獲得自位于日本東京THK Co.，Ltd. CORPORATION。致動(dòng)器228沿架空軌道128的內(nèi)軌條222和外軌條224可控制地定位每一個(gè)滑動(dòng) 臺(tái)架220。致動(dòng)器228可以具有以下形式適合于沿架空軌道128精確地定位滑動(dòng)臺(tái)架220 的齒輪電動(dòng)機(jī)、伺服電動(dòng)機(jī)、線性電動(dòng)機(jī)、sawyer電動(dòng)機(jī)或其他運(yùn)動(dòng)控制裝置。滑動(dòng)臺(tái)架 220用以將拋光頭126定位在裝載杯122或拋光表面130上以在處理期間使拋光頭126掃 掠過(guò)拋光表面130，或?qū)伖忸^126定位成遠(yuǎn)離裝載杯122和拋光表面130以用于維持拋光 頭126、裝載杯122或拋光表面130。在一個(gè)實(shí)施例中，每一個(gè)滑動(dòng)臺(tái)架220包括一個(gè)線性 電動(dòng)機(jī)，此電動(dòng)機(jī)與連接至外部框架204的磁道對(duì)接，此磁道具有以交變極性布置的磁體， 從而使得每一個(gè)滑動(dòng)臺(tái)架220可獨(dú)立于連接至架空軌道128的其他滑動(dòng)臺(tái)架220而移動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施例中，每一個(gè)滑動(dòng)臺(tái)架220支撐單個(gè)拋光頭126?？蛇m于受益于本發(fā)明 的適合拋光頭的例子包括Applied Materials，Inc以TITAN商標(biāo)售賣的產(chǎn)品。預(yù)期也可利 用其他拋光頭。樞軸232將拋光頭126連接至滑動(dòng)臺(tái)架220。電動(dòng)機(jī)234被連接至滑動(dòng)臺(tái)架220 且被布置成使樞軸232可控制地旋轉(zhuǎn)，從而在處理期間使安置于其中的拋光頭126和基片 170旋轉(zhuǎn)。拋光頭126或滑動(dòng)臺(tái)架220中的至少一個(gè)包括用于控制拋光頭126相對(duì)于拋光表 面130的高度的致動(dòng)器236。在一個(gè)實(shí)施例中，致動(dòng)器236允許將拋光頭126以約6psi或 更少(諸如小于約1. 5psi)壓在拋光表面130上。視需要，一或多個(gè)滑動(dòng)臺(tái)架220可支撐輔助裝置240。輔助裝置240可為墊度量衡 單元、拋光表面調(diào)節(jié)裝置、用于檢測(cè)拋光表面130或其他物件的狀況的傳感器、基片缺陷映 射裝置、基片度量衡單元、用于清潔墊的真空吸塵器、粘合液或拋光液體輸送噴嘴、照相機(jī) 或視頻裝置、激光器、一或多個(gè)清潔液噴口、舉升固定裝置或其他裝置的壓板組件。可將輔 助裝置240連接至滑動(dòng)臺(tái)架220，以作為拋光頭126的添加或替代。例如，拋光頭126中的一個(gè)可與滑動(dòng)臺(tái)架220分離且由輔助裝置240所代替?？?在種種時(shí)間尤其是在處理和/或清潔系統(tǒng)期間利用輔助裝置240。另外，因?yàn)槊恳粋€(gè)滑動(dòng) 臺(tái)架220可彼此獨(dú)立地移動(dòng)，所以輔助裝置240可代替拋光頭126中的一個(gè)，而其他拋光頭 126被用于基片處理并對(duì)基片的產(chǎn)量幾乎沒(méi)有影響?，F(xiàn)在首先參考圖1，其示出位于拋光模塊106的對(duì)角中的兩個(gè)拋光臺(tái)124。至少一 個(gè)裝載杯122(示出兩個(gè)裝載杯122)處在離濕式機(jī)器人108最近的拋光臺(tái)124之間的拋 光模塊106的角落中。視需要，可將第三個(gè)拋光臺(tái)124(以虛線示出)定位在與裝載杯122 相對(duì)的拋光模塊106的角落中?；蛘撸诙?duì)裝載杯122 (也用虛線示出)可位于與定位在 離濕式機(jī)器人最近處的裝載杯122相對(duì)的拋光模塊106的角落中。預(yù)期可將額外的拋光臺(tái) 124集成在具有較大占據(jù)面積的系統(tǒng)中的拋光模塊106中。在具有兩對(duì)裝載杯122的此實(shí)施例中，可使用任選的腳手架機(jī)器人136以在裝載 杯122之間轉(zhuǎn)移基片?？蓪⒛_手架機(jī)器人136可滑動(dòng)地安裝至軌道138以增大腳手架機(jī)器 人136的運(yùn)動(dòng)范圍。如圖所示，軌道138可為直線、圓形或其他配置。腳手架機(jī)器人136也 可被配置以在將基片度量衡單元連接至滑動(dòng)臺(tái)架220中的一個(gè)或?qū)⑵涠ㄎ辉谀_手架機(jī)器人136的運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)的別處時(shí)，翻轉(zhuǎn)基片以使其與基片度量衡單元(輔助裝置240)對(duì)接。 在與基片度量衡單元對(duì)接時(shí)，腳手架機(jī)器人136可將被翻轉(zhuǎn)的基片安置在裝載杯的一個(gè)中 或?qū)⑵涔坛肿　?
裝載杯122通常促進(jìn)濕式機(jī)器人108與拋光頭126之間的轉(zhuǎn)移。在以下美國(guó)專利 申請(qǐng)中揭示適合的裝載杯的實(shí)施例，但不局限于這些申請(qǐng)中所描述1999年10月8日提交 的美國(guó)專利申請(qǐng)第09/414，907號(hào)、2004年11月15日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)第10/988,647 號(hào)、2007年6月1日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)第11/757，193號(hào)。每一個(gè)拋光臺(tái)124通常包括拋光表面130、調(diào)節(jié)模塊132和拋光液體輸送模塊 134。將拋光表面130支撐在壓板組件(圖1中未示出)上，壓板組件在處理期間使拋光表 面130旋轉(zhuǎn)。在一個(gè)實(shí)施例中，拋光表面130適合于化學(xué)機(jī)械拋光和/或電化學(xué)機(jī)械拋光 過(guò)程中的至少一個(gè)。圖3A-圖3D描繪可用于支撐拋光表面130的壓板組件的各種實(shí)施例。盡管在本 文中未描述，但是壓板組件可包括終點(diǎn)檢測(cè)設(shè)備(諸如干涉測(cè)量的裝置)，其中一個(gè)實(shí)施例 已在1999年2月4日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)第09/244，456號(hào)中被描述。在圖3A所描繪的實(shí)施例中，壓板組件300支撐電介質(zhì)拋光墊304。墊304的上表 面形成拋光表面130。一或多個(gè)軸承312將壓板組件300支撐在內(nèi)部框架202上。樞軸306 將壓板302連接至用以使壓板組件300旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)308。支架310可將電動(dòng)機(jī)308連接 至內(nèi)部框架202。在一個(gè)實(shí)施例中，電動(dòng)機(jī)308為直接驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。預(yù)期其他電動(dòng)機(jī)可用以 使樞軸306旋轉(zhuǎn)。在圖3A所描繪的實(shí)施例中，電動(dòng)機(jī)308用以使壓板組件300旋轉(zhuǎn)，以使 得在處理期間使保留在其上的墊304旋轉(zhuǎn)，與此同時(shí)拋光頭126將基片170保留在拋光表 面130上。如圖1所示，預(yù)期壓板組件300可以足夠大以支撐拋光墊304，這將方便于對(duì)不 同拋光頭126所保留的至少兩個(gè)基片進(jìn)行拋光。在一個(gè)實(shí)施例中，電介質(zhì)拋光墊304的直 徑大于30英寸，例如，在約30英寸與約52英寸之間，諸如42英寸。即使電介質(zhì)拋光墊304 可用以同時(shí)拋光兩個(gè)基片，在墊上所能同時(shí)拋光的單位數(shù)目個(gè)基片所占據(jù)的墊單位面積也 比傳統(tǒng)的單個(gè)基片墊大得多，從而允許顯著地延長(zhǎng)墊的使用壽命，例如，達(dá)到每一個(gè)墊約服 務(wù)于2000個(gè)基片。在處理期間或在所期望的其他情況下，可啟動(dòng)調(diào)節(jié)模塊132以接觸并調(diào)節(jié)拋光表 面130。另外，在處理期間，通過(guò)拋光液體輸送模塊134將拋光液體輸送至拋光表面130。可 以選擇拋光液體輸送模塊134所提供的液體分配，以控制跨拋光表面130的橫向表面的拋 光液體的分配。應(yīng)注意，為了清楚起見(jiàn)，圖3A僅描繪一個(gè)拋光頭126、調(diào)節(jié)模塊132和拋光 液體輸送模塊134。圖3B描繪壓板組件320的另一個(gè)實(shí)施例。在一個(gè)實(shí)施例中，導(dǎo)電墊組件322包 括夾于導(dǎo)電層324與電極328之間的子墊326。將電極328安置在壓板302上或離其最近 處。導(dǎo)電層324的上表面限定拋光表面130。形成穿過(guò)導(dǎo)電層324和子墊326的多個(gè)洞或 孔330，以使得電極328暴露于拋光表面130。電源334通過(guò)滑環(huán)332連接至電極328和導(dǎo) 電層324。導(dǎo)電層324將電源334連接至安置于拋光表面130上的基片170。在處理期間， 充滿孔330的液體輸送臂將導(dǎo)電拋光液體安置在拋光表面130上，從而提供了電極328與 安置于導(dǎo)電層324上的基片170之間的導(dǎo)電路徑。當(dāng)在導(dǎo)電層324與電極328之間提供勢(shì) 差時(shí)，可以在基片上執(zhí)行被驅(qū)動(dòng)以去除導(dǎo)電材料(諸如銅、鎢等)的機(jī)電拋光過(guò)程。2003年6月6日提交的美國(guó)專利第10/455，895號(hào)描述但并非限制可適于受益于本發(fā)明的導(dǎo)電墊組 件的一個(gè)例子。圖3C描繪壓板組件340的另一個(gè)實(shí)施例，該壓板組件支撐限定拋光表面130的拋 光材料條幅342。將拋光材料條幅342安置在處于供應(yīng)輥344與卷繞輥346之間的壓板302 上。在處理期間，可逐漸地將拋光材料342引至壓板302的表面上或使其在壓板302上持 續(xù)地平移。或者，拋光材料條幅342可為傳動(dòng)皮帶。在另一個(gè)實(shí)施例中，可將拋光材料條幅 342引至處理基片之間。通過(guò)旋轉(zhuǎn)耦合器348施加從真空源350所提供的真空，可將拋光材 料條幅342保留至壓板302。先前已并入本文的1999年2月4日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)第 09/244，456號(hào)描述可適于受益于本發(fā)明的壓板組件的實(shí)施例。圖3D描繪壓板組件360的另一個(gè)實(shí)施例，該壓板組件支撐拋光表面130限定于其 上的拋光材料條幅376。使拋光材料376通過(guò)供應(yīng)輥344與卷繞輥346之間的壓板362。 壓板362包括通過(guò)滑環(huán)332連接至電源334的電極364。通過(guò)滑環(huán)332將接觸滾輪366連 接至電源334。拋光材料376包括連接至電介質(zhì)子墊370的導(dǎo)電層368。在導(dǎo)電層368上 限定拋光表面130。提供多個(gè)洞或孔372，其中一個(gè)在圖3D的實(shí)施例中示出，以使得當(dāng)電源 334施加偏壓時(shí)，安置于壓板組件360上的電解液形成導(dǎo)電層368與電極364之間的導(dǎo)電路 徑。2007年4月12日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)第11/695，484號(hào)描述可適于受益于本發(fā)明的拋 光材料與壓板組件的一個(gè)實(shí)施例。返回至圖1，在一個(gè)實(shí)施例中，拋光表面130被配置以方便于同時(shí)在其上對(duì)至少兩 個(gè)基片進(jìn)行拋光。在此實(shí)施例中，拋光臺(tái)124包括兩個(gè)調(diào)節(jié)模塊132和兩個(gè)拋光液體輸送 模塊134，其僅在與各自的基片170對(duì)接之前調(diào)節(jié)并向拋光表面130的區(qū)域提供拋光液體。 另外，每一個(gè)拋光液體輸送模塊134包括被定位以在拋光表面130上獨(dú)立地對(duì)拋光液體進(jìn) 行預(yù)定分配的臂，以使得在處理期間，拋光液體的具體分配分別與每一個(gè)基片對(duì)接。圖4描繪調(diào)節(jié)模塊132的一個(gè)實(shí)施例。 將調(diào)節(jié)模塊132連接至內(nèi)部框架202。該 調(diào)節(jié)模塊132包括塔402，塔402具有自其進(jìn)行懸臂式延伸的臂404。臂404的遠(yuǎn)端支撐調(diào) 節(jié)頭406。將調(diào)節(jié)圓盤408可去除地附著至調(diào)節(jié)頭406。電動(dòng)機(jī)或致動(dòng)器412控制調(diào)節(jié)頭 406的旋轉(zhuǎn)位置(例如，掃掠)，該電動(dòng)機(jī)或致動(dòng)器412被配置以在調(diào)節(jié)期間使臂404在拋 光表面130旋轉(zhuǎn)并在必要時(shí)將臂404定位成遠(yuǎn)離拋光表面。第二電動(dòng)機(jī)420用以使調(diào)節(jié)頭 406和/或圓盤408繞穿過(guò)調(diào)節(jié)頭406和/或圓盤408的軸旋轉(zhuǎn)。在一個(gè)實(shí)施例中，將電動(dòng) 機(jī)420安裝在盆210下方并通過(guò)樞軸和皮帶(未示出)將其連接至調(diào)節(jié)頭406。2005年8 月22日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)第11/209，167號(hào)描述可適于受益于本發(fā)明的調(diào)節(jié)模塊的一個(gè) 例子。致動(dòng)器418可控制調(diào)節(jié)頭406的高度。在一個(gè)實(shí)施例中，將致動(dòng)器418連接至導(dǎo) 件414。將導(dǎo)件414連接至塔402?？裳剡B接至內(nèi)部框架202的軌條416定位導(dǎo)件414，以 使得致動(dòng)器418可控制臂404和調(diào)節(jié)頭406的高度。提供軸環(huán)424以防止流體從塔402與 盆210之間流過(guò)。在一個(gè)實(shí)施例中，可將致動(dòng)器418定位在頭406的一個(gè)中或臂404中以 控制圓盤408相對(duì)于拋光表面130的高度。在操作中，致動(dòng)器412將調(diào)節(jié)頭406定位在拋 光表面130上方。開(kāi)動(dòng)致動(dòng)器418以使圓盤408的調(diào)節(jié)表面410與拋光表面130接觸。電 動(dòng)機(jī)420使得圓盤408繞調(diào)節(jié)頭406的中心軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在調(diào)節(jié)時(shí)，致動(dòng)器410可使 圓盤408掃掠過(guò)拋光表面130。拋光液體輸送模塊134上方的臂404的高度容許長(zhǎng)臂404，從而允許頭406沿著與墊半徑更對(duì)齊的路徑掃掠拋光表面130，這提升了調(diào)節(jié)的一致性。
圖5描繪拋光液體輸送模塊134的一個(gè)實(shí)施例。拋光液體輸送模塊134包括塔 502，塔502具有自其進(jìn)行懸臂式延伸的臂504。塔502被連接至與拋光表面130相鄰的內(nèi) 部框架202并足夠小以保持遠(yuǎn)離調(diào)節(jié)模塊132的臂404。提供致動(dòng)器514以控制臂504在 拋光表面130上方的旋轉(zhuǎn)位置，并可將其開(kāi)動(dòng)以在必要時(shí)擺動(dòng)臂504使其完全遠(yuǎn)離拋光表 面130。提供軸環(huán)524以防止液體從塔502與盆210之間流過(guò)。在臂504上提供多個(gè)端口，以向拋光表面130提供來(lái)自液體源512的拋光液體。在 圖5所描繪的實(shí)施例中，示出三個(gè)端口 端口 506、端口 508、端口 510。預(yù)期一或多個(gè)端口 可用以向拋光表面130提供拋光液體。也預(yù)期可獨(dú)立地控制多個(gè)端口中的每一個(gè)來(lái)向拋光 表面130提供不同量和/或不同組份的拋光液體。因此，通過(guò)改變臂504的角取向以及通 過(guò)端口 506、端口 508、端口 510提供的液體的量和/或類型，可以根據(jù)需要控制拋光液體在 拋光表面130上的分配。2005年12月8日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)第11/298，643號(hào)描述可適 于受益于本發(fā)明的液體輸送模塊的一個(gè)實(shí)施例。拋光液體源512可提供以下液體適合于電輔助化學(xué)機(jī)械拋光的電解液、適合于 化學(xué)機(jī)械拋光的粘合液和/或適合于處理拋光表面130上的基片170的其他液體。拋光液 體源512可向拋光表面130提供高達(dá)并超過(guò)lOOOml/min的拋光液體。因?yàn)閮蓚€(gè)拋光液體 輸送模塊134用以在單個(gè)拋光表面130上同時(shí)拋光兩個(gè)基片期間輸送拋光液體，所以相對(duì) 每一個(gè)基片發(fā)生一些拋光液體共用，從而實(shí)現(xiàn)優(yōu)于傳統(tǒng)系統(tǒng)的每拋光一個(gè)基片所需要的拋 光液體量的總體降低。視需要，可提供多個(gè)噴嘴530以將清潔液體從清潔液體源532引導(dǎo)至拋光表面130 上。在一個(gè)實(shí)施例中，清潔液體源532通過(guò)噴嘴530提供高壓去離子水以去除拋光表面130 的拋光副產(chǎn)品。返回至圖1，將已處理的基片返回至拋光模塊106的裝載杯122，以通過(guò)濕式機(jī)器 人108將其轉(zhuǎn)移至清潔器104。清潔器通常包括梭140和一或多個(gè)清潔模塊144。梭140包 括促進(jìn)將已處理的基片從濕式機(jī)器人108移交給一或多個(gè)清潔模塊144的轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)142。圖6A-圖6C描繪梭140的一個(gè)實(shí)施例。梭140的轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)142用以使從拋光模 塊106返回的已拋光基片170自離濕式機(jī)器人108最近的裝載位置602移動(dòng)至離清潔器 104最近的卸載位置604。在一個(gè)實(shí)施例中，轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)142為安裝在槽608中的無(wú)桿圓柱體 606。將多個(gè)固定裝置612連接至導(dǎo)件614。沿?zé)o桿圓柱體606可控制地定位導(dǎo)件614。當(dāng) 隨著沿圓柱體606推進(jìn)導(dǎo)件614而在裝載位置602與卸載位置604之間移動(dòng)基片170時(shí)， 固定裝置612用以將基片170支撐于實(shí)質(zhì)上垂直的位置。在一個(gè)實(shí)施例中，兩個(gè)固定裝置612用以支撐單個(gè)基片170。在一個(gè)實(shí)施例中，固 定裝置612包括圓柱體620所連接的兩個(gè)圓盤616、圓盤618。圓柱體620的直徑比圓盤 616、圓盤618的直徑小得多，從而產(chǎn)生容納基片170的邊緣的縫?？蓪⒅螁蝹€(gè)基片的該 對(duì)固定裝置612連接至單個(gè)導(dǎo)件614。在另一個(gè)實(shí)施例中，可將支撐兩個(gè)基片的兩對(duì)固定裝 置612連接至單個(gè)導(dǎo)件614。預(yù)期可利用其他適合的機(jī)構(gòu)在梭140內(nèi)轉(zhuǎn)移基片。在一個(gè)實(shí)施例中，可選擇性地將槽608注滿如元件符號(hào)610所示出的液體。液體 610可為適合于漂清和/或松開(kāi)來(lái)自基片170的材料的組份。在一個(gè)實(shí)施例中，該液體為去 離子水。也預(yù)期固定裝置612可被配置以使得在裝載位置602與卸載位置604之間移動(dòng)基片170時(shí)使基片170旋轉(zhuǎn)，從而增強(qiáng)去除來(lái)自基片170表面的拋光副產(chǎn)品的能力。通過(guò)選擇性地打開(kāi)和關(guān)閉連接至槽608底部中形成的端口 630的選擇閥632，可以 控制槽608內(nèi)的液體水位。可以設(shè)定選擇閥632以允許來(lái)自液體源624的液體進(jìn)入槽608 所限定的容量中、將其設(shè)定于密封端口 630的位置和/或?qū)⑵湓O(shè)定于將端口 630流動(dòng)地連 接至排水口 634以促進(jìn)從槽608中去除液體的位置。在另一個(gè)實(shí)施例中，可提供一或多個(gè)液體噴口 622以當(dāng)基片170在梭140中時(shí)將 液體流引導(dǎo)至基片170的表面上。在圖6C所描繪的實(shí)施例中，在槽608的側(cè)壁上提供兩個(gè) 液體噴口 622，以將液體引導(dǎo)至基片170的對(duì)邊上?？赏ㄟ^(guò)噴口 622提供來(lái)自液體源624或 其他儲(chǔ)液罐的液體。也預(yù)期在將槽608注滿液體或排空時(shí)，可通過(guò)噴口 622提供空氣或其 他氣體。在另一個(gè)實(shí)施例中，可將一或多個(gè)換能器626安裝至或置放在離槽608最近處。電 源628可對(duì)換能器626供給能量，從而將能量引導(dǎo)至基片170的表面以增強(qiáng)自其上去除拋 光副產(chǎn)品的能力。返回至圖1，架空轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)(圖1中未示出)從梭140轉(zhuǎn)移已處理的基片使其通過(guò) 一或多個(gè)清潔模塊144。在圖1所描繪的實(shí)施例中，示出呈對(duì)齊、平行排列的兩個(gè)清潔模塊 144。每一個(gè)清潔模塊144通常包括一或多個(gè)兆頻超聲波清潔器、一或多個(gè)刷盒、一或多個(gè) 噴水口盒和一或多個(gè)干燥器。在圖1所描繪的實(shí)施例中，每一個(gè)清潔模塊144包括一個(gè)兆 頻超聲波清潔器146、兩個(gè)刷盒模塊148、一個(gè)噴水口模塊150和一個(gè)干燥器152。離開(kāi)干燥 器152的已干燥基片沿水平方向旋轉(zhuǎn)以便干式機(jī)器人110將其取回，此干式機(jī)器人110將 已干燥的基片170返回至晶片存儲(chǔ)卡閘114的一個(gè)卡閘中的空縫。可適于受益于本發(fā)明中 的清潔模塊的一個(gè)實(shí)施例為獲得自位于加利福尼亞Santa Clara的Applied Materials, Inc.所制造的DESCIA 清潔器。圖7A-圖7D分別為清潔器104的架空轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)700的一個(gè)實(shí)施例的俯視圖、前視 圖、后視圖和側(cè)視圖，此架空轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)700可用以使基片170通過(guò)清潔器104的模塊。在一 個(gè)實(shí)施例中，架空轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)700包括一對(duì)轉(zhuǎn)移裝置702。使轉(zhuǎn)移裝置702橫向地交錯(cuò)以使得 轉(zhuǎn)移裝置702中的一個(gè)具有足以從梭140取回基片170并使被取回的基片至少通過(guò)兆頻超 聲波清潔器146和兩個(gè)刷盒模塊148的運(yùn)動(dòng)范圍。另一個(gè)轉(zhuǎn)移裝置702具有足以從刷盒模 塊148取回基片170并使其通過(guò)噴水口模塊150和干燥器152的運(yùn)動(dòng)范圍。預(yù)期可利用具 有其他配置的轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)。在一個(gè)實(shí)施例中，轉(zhuǎn)移裝置702包括可通過(guò)致動(dòng)器708沿主軌條706來(lái)選擇性地 定位的導(dǎo)件704。在一個(gè)實(shí)施例中，致動(dòng)器708為由步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的導(dǎo)桿。預(yù)期其他類型 的致動(dòng)器可用以選擇性地將導(dǎo)件704定位在清潔模塊144的部分上。將交叉構(gòu)件710連接至導(dǎo)件704。將兩個(gè)末端執(zhí)行器組件712連接至交叉構(gòu)件710 的相對(duì)末端。如圖7A所說(shuō)明，使交叉構(gòu)件710以偏離其中點(diǎn)的位置而連接至導(dǎo)件704，以使 得每一個(gè)末端執(zhí)行器組件712位于每一個(gè)清潔模塊144上方的中心位置。可將軌條706連 接至使轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)700懸掛在清潔器104上的支撐框架或結(jié)構(gòu)720。每一個(gè)末端執(zhí)行器組件712包括連接至垂直支撐構(gòu)件732的第一夾具組件722和 第二夾具組件724。將垂直支撐構(gòu)件732連接至交叉構(gòu)件710。每一個(gè)夾具組件724、夾具 組件722包括通過(guò)導(dǎo)件728連接至軌條730的夾具734。將軌條730連接至垂直支撐構(gòu)件732。提供致動(dòng)器726以沿軌條730選擇性地定位導(dǎo)件728，以使得夾具734可相對(duì)于支撐 構(gòu)件732延伸和縮回。夾具734包括限定可固定基片170的縫的多個(gè)指狀物736。在操作 中，定位第一對(duì)夾具組件以服務(wù)于每一個(gè)清潔模塊的前端，同時(shí)定位第二對(duì)夾具組件以服 務(wù)于每一個(gè)清潔模塊的后端。例如，第一夾具組件722可用以自所述模塊中的一個(gè)(例如， 清潔模塊144的刷盒模塊148)取回被刷的基片。一旦第一夾具組件722縮回至遠(yuǎn)離刷盒 模塊148的位置，就使末端執(zhí)行器組件712平移以將第二夾具組件724定位在現(xiàn)在正空的 刷盒模塊148上。隨后使第二夾具組件724延伸以將另一個(gè)基片170沉積在刷盒模塊148 中。隨后使現(xiàn)在正空的第二夾具組件724縮回至遠(yuǎn)離刷盒模塊148處，并且使末端執(zhí)行器 組件712平移至下一模塊，諸如噴水口模塊150。使空的第二夾具組件724延伸以從噴水口 模塊150取回被清洗的基片。然后使末端執(zhí)行器組件712平移以將第一夾具組件722定位 在噴水口模塊150上，從而允許第一夾具組件722將從刷盒模塊148所取回的被刷的基片 轉(zhuǎn)移至現(xiàn)在正空的噴水口模塊150。因此，已經(jīng)連同用于使從拋光模塊106返回的基片在去往工廠界面102的途中通 過(guò)清潔器104的一種操作模式描述了使拋光模塊106裝載待拋光的基片的次序。如上文所 討論，可利用若干次序來(lái)處理進(jìn)入拋光模塊的基片，其中一些在下文中說(shuō)明。預(yù)期拋光系統(tǒng) 100使得將利用的其他次序具有充分的靈活性。圖8A-圖13C描繪上文所述的拋光系統(tǒng)100的各種操作模式。說(shuō)明性的拋光次序 并不希望是可在拋光系統(tǒng)100中有利地實(shí)踐的可能拋光次序的詳盡說(shuō)明，而是僅為了說(shuō)明 某些操作模式。圖8A-圖8D說(shuō)明用于在兩個(gè)拋光臺(tái)124上對(duì)基片進(jìn)行逐次拋光的拋光次序的一 個(gè)實(shí)施例。在具有兩個(gè)拋光臺(tái)124、兩個(gè)裝載杯122和四個(gè)拋光頭126的拋光模塊106上執(zhí) 行該次序。在圖8A中，將拋光頭126支撐在滑動(dòng)臺(tái)架(未示出)上，此滑動(dòng)臺(tái)架可用以在 必要時(shí)將拋光頭126分別選擇性地定位在拋光臺(tái)124和裝載杯122上。如圖8A和下列其 他圖所示，用阿拉伯?dāng)?shù)字1、2、3或4指定每一個(gè)拋光頭126，同時(shí)用A或B指定拋光臺(tái)124， 以說(shuō)明在操作期間保留在拋光頭126中的基片通過(guò)拋光模塊106而進(jìn)行的有次序的移動(dòng)。 在圖8A所描繪的實(shí)施例中，展示拋光頭1與裝載杯122中的一個(gè)嚙合從而容納待拋光的基 片。將拋光頭2定位在拋光臺(tái)A上，以對(duì)處于其上的基片170進(jìn)行拋光。展示拋光頭3、拋 光頭4被定位成使基片與位于拋光模塊106的左下角的拋光臺(tái)B嚙合。在拋光時(shí)，向具有拋光頭126的拋光表面130提供拋光液體且拋光表面130在與 拋光頭126所旋轉(zhuǎn)的基片接觸時(shí)旋轉(zhuǎn)。視需要，在處理期間可使拋光頭126前后來(lái)回地掃 掠。如箭頭所指示，拋光頭126的掃掠僅受拋光臺(tái)124的面積的限制，在一個(gè)實(shí)施例中該掃 掠受軌道的連續(xù)性限制，在此軌道上可調(diào)整地定位有滑動(dòng)臺(tái)架。在預(yù)定的拋光周期之后，開(kāi)動(dòng)使拋光頭1固定至其上的滑動(dòng)臺(tái)架來(lái)將拋光頭1定 位在拋光臺(tái)A中。如圖8B所示，拋光頭1的移動(dòng)與拋光頭2、拋光頭3的運(yùn)動(dòng)分離，拋光頭 2、拋光頭3保留在與拋光模塊106的拋光臺(tái)A、拋光臺(tái)B嚙合的各別位置中。拋光頭4從拋 光臺(tái)B開(kāi)始移動(dòng)以將已拋光的基片170釋放在裝載杯122中。在此期間，濕式機(jī)器人108將待拋光的基片轉(zhuǎn)移進(jìn)與含有已拋光基片的裝載杯 122相鄰的空的裝載杯122中。在圖8C中，現(xiàn)在正空的拋光頭4移動(dòng)至保留有待拋光的基 片的裝載杯122，以使得可將基片裝載在拋光頭4中。拋光頭3移動(dòng)至拋光臺(tái)B的對(duì)邊，從而為拋光頭2留出空間以離開(kāi)拋光臺(tái)A。拋光頭1隨后移動(dòng)至拋光臺(tái)B的對(duì)邊。此刻，類似于如圖8A所示，現(xiàn)在固持準(zhǔn)備 拋光的基片的拋光頭4準(zhǔn)備好移動(dòng)至拋光臺(tái)A。圖8A-圖8D描繪一種操作模式，其中在至少兩個(gè)拋光臺(tái)124上處理基片。具有此 次序的示范性拋光過(guò)程包括大量去除第一拋光臺(tái)上的導(dǎo)電材料(諸如，銅或鎢)隨后去除 第二拋光臺(tái)上的剩余銅和/或阻擋層的過(guò)程。也可按此方式執(zhí)行其他兩個(gè)步驟的拋光過(guò) 程。在上文所述的配置中，兩個(gè)步驟的銅拋光(每一個(gè)步驟各自在分離的拋光臺(tái)上實(shí)施) 可具有每小時(shí)約80個(gè)基片的產(chǎn)量。對(duì)于氧化物去除過(guò)程來(lái)說(shuō)，可實(shí)現(xiàn)每小時(shí)約170個(gè)基片 的產(chǎn)量。圖9A-圖9D描繪可在拋光系統(tǒng)100上實(shí)踐的拋光次序的另一個(gè)實(shí)施例。圖9A-圖 9D所描繪的拋光次序說(shuō)明兩個(gè)步驟的拋光過(guò)程，在這個(gè)過(guò)程中成對(duì)地拋光基片，即首先在 一個(gè)拋光臺(tái)上進(jìn)行拋光隨后在第二拋光臺(tái)上進(jìn)行拋光。如圖9A所示，拋光頭1和拋光頭2 與裝載杯122對(duì)接以取回待拋光的基片。定位拋光頭3和拋光頭4以處理拋光臺(tái)A中的基 片。如圖9B所示，一旦將待拋光的基片裝載進(jìn)拋光頭1、拋光頭2中，拋光頭1、拋光頭2隨 后旋轉(zhuǎn)經(jīng)過(guò)拋光臺(tái)B。如圖9C所示，當(dāng)已經(jīng)完全處理安置在拋光頭3、拋光頭4中的基片時(shí)， 拋光頭3和拋光頭4旋轉(zhuǎn)以與裝載杯122嚙合。將已拋光的基片從拋光頭3、拋光頭4轉(zhuǎn)移 至裝載杯122，在裝載杯122處濕式機(jī)器人108隨后將這些基片取回并移動(dòng)至清潔器104。 另外，濕式機(jī)器人108將待拋光的一對(duì)新的基片轉(zhuǎn)移至裝載杯122，在裝載杯122處隨后將 這些基片轉(zhuǎn)移至拋光頭3、拋光頭4。如圖9D所示，隨后將拋光頭3、拋光頭4轉(zhuǎn)移至位于拋 光模塊106的右上角的空的拋光臺(tái)A，從而使裝載杯122自由地與拋光頭1、拋光頭2嚙合， 這些拋光頭現(xiàn)在準(zhǔn)備好從拋光模塊106轉(zhuǎn)移已拋光的基片并容納待拋光的一對(duì)新的基片。圖IOA-圖IOD描繪可在拋光模塊106中實(shí)踐的拋光次序的另一個(gè)實(shí)施例。圖 IOA-圖IOD中所描繪的次序說(shuō)明在從拋光模塊去除基片之前在單個(gè)墊上成對(duì)地對(duì)基片進(jìn) 行拋光的次序。在圖IOA所描繪的實(shí)施例中，將拋光頭1、拋光頭2定位在裝載杯122上以取回待 拋光的基片170。將拋光頭3、拋光頭4定位在拋光臺(tái)A上。拋光頭1、拋光頭2隨后將基片 轉(zhuǎn)移至空的拋光臺(tái)B。如圖IOB所示，在已經(jīng)拋光保留在拋光頭3、拋光頭4中的基片之后， 如圖IOC所示，拋光頭3、拋光頭4旋轉(zhuǎn)以與裝載杯122對(duì)接。拋光頭3、拋光頭4將已拋光 的基片轉(zhuǎn)移至裝載杯122。濕式機(jī)器人108隨后將已拋光的基片從裝載杯172去除。濕式 機(jī)器人108隨后將一對(duì)新的待拋光的基片裝載進(jìn)裝載杯122中。隨后將該對(duì)新的基片轉(zhuǎn)移 至拋光頭3、拋光頭4。如圖IOD所示，拋光頭3、拋光頭4隨后將待拋光的新基片移動(dòng)至空 的拋光臺(tái)A，進(jìn)而使得在拋光臺(tái)B上進(jìn)行的處理完成時(shí)裝載杯122自由地接受來(lái)自拋光頭 1、拋光頭2的已拋光的基片。圖IlA-圖IlH描繪可在拋光模塊106中實(shí)踐的拋光次序的另一個(gè)實(shí)施例。圖 IlA-圖IlH中所描繪的次序說(shuō)明在從拋光模塊106去除基片之前在兩個(gè)拋光表面130上成 對(duì)地對(duì)基片進(jìn)行拋光的次序。在與濕式機(jī)器人108相對(duì)的拋光模塊106的角落處利用第二 對(duì)裝載杯122作為緩沖器以提高系統(tǒng)產(chǎn)量。為了清楚起見(jiàn)，圖IlA-圖IlH并未示出用以在 裝載杯122之間轉(zhuǎn)移基片的腳手架機(jī)器人136(圖1中示出)。在圖IlA所描繪的實(shí)施例中，將拋光頭1、拋光頭2定位在裝載杯122上以取回待拋光的基片170。將拋光頭3、拋光頭4定位在拋光臺(tái)A上。如圖IlB所示，拋光頭1、拋光 頭2隨后將基片轉(zhuǎn)移至空的拋光臺(tái)B。如圖IlC所示，在已經(jīng)拋光保留在拋光頭3、拋光頭 4中的基片之后，拋光頭3、拋光頭4旋轉(zhuǎn)以與同離濕式機(jī)器人108較近的裝載杯122相對(duì) 的裝載杯122對(duì)接，而在拋光臺(tái)B上繼續(xù)對(duì)保留在拋光頭1、拋光頭2中的基片進(jìn)行拋光。如圖IlD所說(shuō)明，已拋光的基片(設(shè)計(jì)為3C、4C)保留在裝載杯122中，同時(shí)拋光 頭3、拋光頭4旋轉(zhuǎn)至與濕式機(jī)器人108相鄰的裝載杯122以取回一對(duì)新的待拋光基片170， 與此同時(shí)將保留在拋光頭1、拋光頭2中的基片轉(zhuǎn)移至拋光臺(tái)A。如圖IlE所示，腳手架機(jī) 器人136隨后在裝載杯122之間轉(zhuǎn)移已拋光的基片3C、已拋光的基片4C。如圖IlF所示， 濕式機(jī)器人108最終將已拋光的基片3C、已拋光的基片4C從拋光模塊106去除，與此同時(shí) 在完成兩個(gè)臺(tái)拋光次序之后將保留在拋光頭1、拋光頭2中的基片從拋光臺(tái)A轉(zhuǎn)移至裝載杯 172。如圖IlG所示，將已拋光的基片1C、已拋光的基片2C留在裝載杯172中，同時(shí)拋光 頭1、拋光頭2返回至離濕式機(jī)器人108最近的裝載杯172以裝載一對(duì)新的待拋光的基片。 如圖IlH所示，拋光頭1、拋光頭2將該對(duì)新的待拋光的基片轉(zhuǎn)移至空的拋光臺(tái)A，與此同時(shí) 腳手架機(jī)器人136將已拋光的基片1C、已拋光的基片2C轉(zhuǎn)移至離濕式機(jī)器人108最近的裝 載杯172，最終在裝載杯172處將已拋光的基片1C、已拋光的基片2C從拋光模塊106去除 并轉(zhuǎn)移至清潔器104的梭140進(jìn)而到達(dá)濕式機(jī)器人108。圖12A-圖12C描繪可在拋光模塊106中實(shí)踐的拋光次序的另一個(gè)實(shí)施例。圖 12A-圖12C所描繪的次序說(shuō)明在從拋光模塊去除基片之前，使基片順序地通過(guò)至少三個(gè)拋 光臺(tái)124來(lái)成對(duì)地對(duì)其進(jìn)行拋光的次序。在圖12A所描繪的實(shí)施例中，將拋光頭1、拋光頭2定位在裝載杯122上以取回待 拋光的基片170。將拋光頭3、拋光頭4定位在拋光臺(tái)A上，與此同時(shí)將拋光頭5、拋光頭6 定位在拋光臺(tái)A上。如圖12B所示，拋光頭5、拋光頭6隨后將基片轉(zhuǎn)移至空的拋光臺(tái)C，與 此同時(shí)拋光頭3、拋光頭4推進(jìn)至現(xiàn)在正空缺的拋光臺(tái)B且拋光頭1、拋光頭2推進(jìn)至現(xiàn)在 正空缺的拋光臺(tái)A。如圖12C所示，拋光頭5、拋光頭6隨后將基片從拋光臺(tái)C轉(zhuǎn)移至裝載 杯122，與此同時(shí)拋光頭3、拋光頭4推進(jìn)至現(xiàn)在正空缺的拋光臺(tái)C且拋光頭1、拋光頭2推 進(jìn)至現(xiàn)在正空缺的拋光臺(tái)B。在將裝載杯122中的已拋光的基片調(diào)換成待拋光的基片之后， 拋光頭5、拋光頭6隨后將這些基片轉(zhuǎn)移至拋光臺(tái)A，進(jìn)而重復(fù)從圖12A開(kāi)始的次序。圖13A-圖13C描繪可在拋光模塊106中實(shí)踐的拋光次序的另一個(gè)實(shí)施例。圖 13A-圖13C所描繪的次序說(shuō)明在從拋光模塊去除基片之前，使基片順序地通過(guò)至少三個(gè)拋 光臺(tái)124來(lái)對(duì)其進(jìn)行拋光的次序。在圖13A所描繪的實(shí)施例中，將拋光頭1定位在裝載杯122中的一個(gè)上以取回待 拋光的基片170。如圖13A所示，將拋光頭2、拋光頭3定位在拋光臺(tái)A上，與此同時(shí)將拋光 頭4、拋光頭5定位在拋光臺(tái)B上并且將拋光頭6定位在拋光臺(tái)C上。如圖12B所示，拋光 頭6隨后將已拋光的基片從拋光臺(tái)C轉(zhuǎn)移至裝載杯122，與此同時(shí)拋光頭5推進(jìn)至現(xiàn)在正空 缺的拋光臺(tái)C并且拋光頭4、拋光頭3、拋光頭2、拋光頭1推進(jìn)至下一逆時(shí)針?lè)较虻膾伖馀_(tái) A、拋光臺(tái)B、拋光臺(tái)C。如圖13C所示，拋光頭6隨后接收裝載杯122的一個(gè)中的一個(gè)新的 待拋光的基片。雖然上文是針對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例，但是可在不脫離本發(fā)明的基本范圍的情況下設(shè)計(jì)本發(fā)明的其他和進(jìn)一步實(shí)施例，并且隨后的權(quán)利要求決定本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
一種拋光系統(tǒng)，其包含拋光模塊；清潔器；和機(jī)器人，其具有足以在所述拋光模塊與清潔器之間轉(zhuǎn)移基片的運(yùn)動(dòng)范圍，所述拋光模塊包含至少兩個(gè)拋光臺(tái)；至少一個(gè)裝載杯；和至少四個(gè)拋光頭，其被配置以在所述至少兩個(gè)拋光臺(tái)與所述至少一個(gè)裝載杯之間獨(dú)立地移動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的拋光模塊，其中將所述至少四個(gè)拋光頭連接至圓形軌道。
3.如權(quán)利要求1所述的拋光模塊，其中所述清潔器包含兩個(gè)清潔模塊，每一個(gè)清潔模塊包含兆頻超聲波清潔模塊、刷盒、液體噴口模塊和干燥器ο
4.如權(quán)利要求3所述的拋光模塊，其中所述清潔器包含轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)，其具有兩對(duì)夾具組件，其中定位所述夾具組件中的第一對(duì)以服務(wù)于每一個(gè) 清潔模塊的前端且定位所述夾具組件中的第二對(duì)以服務(wù)于每一個(gè)清潔模塊的后端。
5.如權(quán)利要求4所述的拋光模塊，其進(jìn)一步包含梭，其被配置以在所述機(jī)器人與所述轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)之間移動(dòng)基片。
6.一種用于拋光基片的方法，其包含在拋光模塊的第一拋光表面上對(duì)保留在可獨(dú)立移動(dòng)的拋光頭中的兩個(gè)基片同時(shí)進(jìn)行 拋光；將保留在所述可獨(dú)立移動(dòng)的拋光頭中的所述兩個(gè)基片移動(dòng)至所述拋光模塊的第二拋 光表面；和在所述拋光模塊的第二拋光表面上對(duì)保留在所述可獨(dú)立移動(dòng)的拋光頭中的所述兩個(gè) 基片同時(shí)進(jìn)行拋光。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中將保留在所述可獨(dú)立移動(dòng)的拋光頭中的所述兩個(gè)基 片移動(dòng)至所述拋光模塊的所述第二拋光表面進(jìn)一步包含將所述兩個(gè)基片同時(shí)從所述第一拋光表面轉(zhuǎn)移至所述第二拋光表面。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其中將保留在所述可獨(dú)立移動(dòng)的拋光頭中的所述兩個(gè)基 片移動(dòng)至所述拋光模塊的所述第二拋光表面進(jìn)一步包含將所述兩個(gè)基片順序地從所述第一拋光表面轉(zhuǎn)移至所述第二拋光表面。
9.如權(quán)利要求6所述的方法，其進(jìn)一步包含在對(duì)所述兩個(gè)基片進(jìn)行拋光之前，將所述兩個(gè)基片同時(shí)從一對(duì)裝載杯轉(zhuǎn)移至所述第一 拋光表面。
10.如權(quán)利要求6所述的方法，其進(jìn)一步包含在一對(duì)清潔模塊中對(duì)所述兩個(gè)已拋光的基片同時(shí)進(jìn)行干燥。
11.如權(quán)利要求6所述的方法，其中將保留在所述可獨(dú)立移動(dòng)的拋光頭中的所述兩個(gè) 基片移動(dòng)至所述拋光模塊的所述第二拋光表面進(jìn)一步包含使所述拋光頭沿架空軌道旋轉(zhuǎn)。
12.如權(quán)利要求6所述的方法，其進(jìn)一步包含將所述兩個(gè)基片同時(shí)轉(zhuǎn)移至一對(duì)裝載杯進(jìn)而到達(dá)梭； 橫向地轉(zhuǎn)移處于所述梭上的所述兩個(gè)基片；和 將所述兩個(gè)基片從所述梭轉(zhuǎn)移至一對(duì)清潔模塊。
13.—種拋光系統(tǒng)，其包含 拋光模塊，其包含至少兩個(gè)拋光臺(tái)； 至少兩個(gè)裝載杯；多個(gè)滑動(dòng)臺(tái)架，其連接至安置在所述至少兩個(gè)拋光臺(tái)上的架空軌道，所述滑動(dòng)臺(tái)架可 沿所述架空軌道獨(dú)立地旋轉(zhuǎn)；和至少兩個(gè)拋光頭，每一個(gè)拋光頭連接至所述滑動(dòng)臺(tái)架中的各別滑動(dòng)臺(tái)架，其中所述滑 動(dòng)臺(tái)架被配置以將所述拋光頭獨(dú)立地定位在所述至少兩個(gè)拋光臺(tái)和所述至少一個(gè)裝載杯 上。
14.如權(quán)利要求13所述的拋光系統(tǒng)，其進(jìn)一步包含清潔器，其連接至所述拋光模塊，其中所述清潔模塊包括至少兩個(gè)清潔模塊，每一個(gè)清 潔模塊包含兆頻超聲波清潔模塊、刷盒、液體噴口模塊和干燥器。
15.如權(quán)利要求13所述的拋光系統(tǒng)，其進(jìn)一步包含 輔助裝置，其連接至所述滑動(dòng)臺(tái)架中的一個(gè)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于拋光基片的系統(tǒng)和方法的實(shí)施例。在一個(gè)實(shí)施例中，提供包括拋光模塊、清潔器和機(jī)器人的拋光系統(tǒng)。所述機(jī)器人具有足以在所述拋光模塊與所述清潔器之間轉(zhuǎn)移基片的運(yùn)動(dòng)范圍。所述拋光模塊包括至少兩個(gè)拋光臺(tái)、至少一個(gè)裝載杯和至少四個(gè)拋光頭。所述拋光頭被配置以在所述至少兩個(gè)拋光臺(tái)與所述至少一個(gè)裝載杯之間獨(dú)立地移動(dòng)。
文檔編號(hào)H01L21/304GK101990703SQ200980112926
公開(kāi)日2011年3月23日 申請(qǐng)日期2009年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月25日
發(fā)明者A·L·德阿姆巴拉, A·伊爾瑪茲 申請(qǐng)人:應(yīng)用材料股份有限公司