JP5535197B2 - 高スループット化学機械研磨システム - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、一般に半導体製造における使用のために適した化学機械研磨システムに関する。
半導体基板製造において、化学機械研磨、すなわちCMPの使用は、集積回路(IC)製造中のダマシン層間配線構造の使用の普及により支持を得ている。多くの商業的に入手可能なCMPシステムが確固たる研磨性能を実証しているとはいえ、より精細な製作技術を必要とするより狭い線幅への移行は、スループットの向上および消耗品の低コスト化に関する継続的な必要性とともに、研磨システム改善に対する進行中の活動を駆り立てている。その上に、多くの従来型の研磨システムは、プロセス手順の変更に対する自由度が比較的限られており、それによって単一の機器で行うことができるプロセスの多様性を制限している。従って、ある種の新たなプロセス手順は、新たな機器もしくは専用の機器を必要とすることがある、または実質的な機器構成の変更のためにコストのかかるダウンタイムを必要とすることがある。
それゆえ、化学機械研磨システムの改善に対する必要性がある。
基板を研磨するためのシステムおよび方法を含む本発明の実施形態を、提供する。一実施形態では、研磨モジュールと、クリーナと、ロボットとを含む研磨システムを、提供する。ロボットは、研磨モジュールとクリーナとの間で基板を移送するために十分な動きの範囲を有する。研磨モジュールは、少なくとも2つの研磨ステーションと、少なくとも1つのロードカップと、少なくとも4つの研磨ヘッドとを含む。研磨ヘッドの各々は、少なくとも2つの研磨ステーションと少なくとも1つのロードカップとの間を独立に移動するように構成される。
別の一実施形態では、研磨モジュールの第1の研磨面上で、独立に移動可能な研磨ヘッド中に保持した2つの基板を同時に研磨することと、研磨モジュールの第2の研磨面上で、独立に移動可能な研磨ヘッド中に保持した2つの基板を同時に研磨することと、独立に移動可能な研磨ヘッドから1対のロードカップへ2つの研磨済み基板を同時に移送することと、対のクリーニングモジュール中で2つの研磨済み基板を同時にクリーニングすることとを含む、基板を研磨するための方法を、提供する。
さらに別の一実施形態では、少なくとも2つの研磨ステーションと、少なくとも2つのロードカップと、研磨モジュール中に配置されたオーバーヘッドトラックに結合された少なくとも4つの研磨ヘッドとを備える研磨モジュールを含む研磨システムを、提供し、研磨ヘッドが、オーバーヘッドトラック中に定められ、少なくとも2つの研磨ステーションと少なくとも1つのロードカップとの間のレール中で独立に移動する。
従って、本発明の上記の特徴を詳細に理解することができる方式で、上記に簡潔に要約されている本発明のより明細な説明を、その一部が添付した図面に図説されている実施形態を参照することによって知ることができる。
化学機械研磨システムの一実施形態の平面図である。 ウェットロボットの一実施形態を図説する図1の化学機械研磨システムの部分側面図である。 研磨ステーションの一実施形態を図示する。 研磨ステーションの一実施形態を図示する。 研磨ステーションの一実施形態を図示する。 研磨ステーションの一実施形態を図示する。 コンディショニングモジュールの一実施形態の側面図を図示する。 研磨流体配送アームの一実施形態の側面図を図示する。 シャトル中に配置された基板の動きを図説するシャトルの一実施形態を図示する。 シャトル中に配置された基板の動きを図説するシャトルの一実施形態を図示する。 切断線6C−6Cに沿って取られた図6Aのシャトルの断面図である。 オーバーヘッド基板移送機構を有するクリーナの一実施形態を図示する。 オーバーヘッド基板移送機構を有するクリーナの一実施形態を図示する。 オーバーヘッド基板移送機構を有するクリーナの一実施形態を図示する。 オーバーヘッド基板移送機構を有するクリーナの一実施形態を図示する。 研磨システムの別の実施形態において実行することができる基板を研磨するための様々なシーケンスを図示する。 研磨システムの別の実施形態において実行することができる基板を研磨するための様々なシーケンスを図示する。 研磨システムの別の実施形態において実行することができる基板を研磨するための様々なシーケンスを図示する。 研磨システムの別の実施形態において実行することができる基板を研磨するための様々なシーケンスを図示する。 研磨システムの別の実施形態において実行することができる基板を研磨するための様々なシーケンスを図示する。 研磨システムの別の実施形態において実行することができる基板を研磨するための様々なシーケンスを図示する。 研磨システムの別の実施形態において実行することができる基板を研磨するための様々なシーケンスを図示する。 研磨システムの別の実施形態において実行することができる基板を研磨するための様々なシーケンスを図示する。 研磨システムの別の実施形態において実行することができる基板を研磨するための様々なシーケンスを図示する。 研磨システムの別の実施形態において実行することができる基板を研磨するための様々なシーケンスを図示する。 研磨システムの別の実施形態において実行することができる基板を研磨するための様々なシーケンスを図示する。 研磨システムの別の実施形態において実行することができる基板を研磨するための様々なシーケンスを図示する。 研磨システムの別の実施形態において実行することができる基板を研磨するための様々なシーケンスを図示する。 研磨システムの別の実施形態において実行することができる基板を研磨するための様々なシーケンスを図示する。 研磨システムの別の実施形態において実行することができる基板を研磨するための様々なシーケンスを図示する。 研磨システムの別の実施形態において実行することができる基板を研磨するための様々なシーケンスを図示する。 研磨システムの別の実施形態において実行することができる基板を研磨するための様々なシーケンスを図示する。 研磨システムの別の実施形態において実行することができる基板を研磨するための様々なシーケンスを図示する。 研磨システムの別の実施形態において実行することができる基板を研磨するための様々なシーケンスを図示する。 研磨システムの別の実施形態において実行することができる基板を研磨するための様々なシーケンスを図示する。 研磨システムの別の実施形態において実行することができる基板を研磨するための様々なシーケンスを図示する。 研磨システムの別の実施形態において実行することができる基板を研磨するための様々なシーケンスを図示する。 研磨システムの別の実施形態において実行することができる基板を研磨するための様々なシーケンスを図示する。 研磨システムの別の実施形態において実行することができる基板を研磨するための様々なシーケンスを図示する。 研磨システムの別の実施形態において実行することができる基板を研磨するための様々なシーケンスを図示する。 研磨システムの別の実施形態において実行することができる基板を研磨するための様々なシーケンスを図示する。
しかしながら、添付した図面が、本発明の典型的な実施形態だけを図説し、それゆえ、本発明の範囲を限定するようには見なされずに、本発明に関して他の同様に有効な実施形態を許容しうることに、留意すべきである。
理解を容易にするために、複数の図に共通な同一の要素を示すために、可能である場合には、同一の参照番号を使用している。一実施形態において開示される要素を、明示的な記述がなくとも他の実施形態において利益をもたらすように利用できうることが、予想される。
図1は、研磨システム100の一実施形態の平面図である。研磨システム100は、工場インターフェース102、クリーナ104および研磨モジュール106を一般に含む。ウェットロボット108は、工場インターフェース102と研磨モジュール106との間で基板170を移送するために備えられている。ウェットロボット108を、やはり、研磨モジュール106とクリーナ104との間で基板を移送するように構成することができる。動作の1つのモードでは、研磨システム100を通る半導体ウェーハまたは他の加工中の半製品などの基板の流れが、矢印160によって示されている。基板の流れを、研磨モジュール106を介して変えることができ、そのいくつかの実施形態が、図8A〜図13Cを参照して下記にさらに論じられる。
工場インターフェース102は、1つまたは複数のカセット114と1つまたは複数の移送プラットフォーム116との間で基板170を移送するように構成されたドライロボット110を一般に含む。図1に図示した実施形態では、4つの基板保管カセット114が示されている。ドライロボット110は、4つのカセット114と1つまたは複数の移送プラットフォーム116との間での移送を容易にするために十分な動きの範囲を一般に有する。選択肢として、工場インターフェース102内で横方向のドライロボット110の位置を定めるために、ドライロボット110をレールまたはトラック112上にマウントすることができ、それによって、大きなロボットリンク装置または複雑なロボットリンク装置を必要としないでドライロボット110の動きの範囲を大きくすることができる。ドライロボット110は、その上、クリーナ104から基板を受け取り、クリーンな研磨基板を基板保管カセット114に戻すように構成される。図1に図示した実施形態には1つの基板移送プラットフォーム116を示しているが、少なくとも2つの基板が同時にウェットロボット108による研磨モジュール106への移送のために並んで順番待ちできるように、2つ以上の基板移送プラットフォームを備えることができる。
ウェットロボット108は、工場インターフェース102の移送プラットフォーム116と研磨モジュール106上に配置されたロードカップ122との間で基板を移送するために十分な動きの範囲を一般に有する。一実施形態では、ウェットロボット108は、ウェットロボット108の直線的な平行移動を容易にするトラック120上にマウントされる。トラック120は、基板移送中に発生する振動を切り離すために建物の床にマウントされる。あるいは、トラック120を、工場インターフェース102か、研磨モジュール106か、クリーナ104のうちの少なくとも1つに結合することができる。
図2の研磨システム100の部分側面図を加えて参照すると、ウェットロボット108は、移送プラットフォーム116から機能面側を上(表面を上)にした向きで基板170を取り出し、機能面側を下(表面を下)にした向きでいずれか1つのロードカップ122中に基板を置くために十分な動きの範囲を有するように構成される。複数のロボットのうちのいずれか1つを、この動きを実行することに適合させうることが、予想される。
一実施形態では、ウェットロボット108は、リストアセンブリ176に結合されたリンク装置174を含む。リンク装置174は、ウェットロボット108の本体に対してリストアセンブリ176を延ばし、縮めるように構成される。リストアセンブリ176は、第1のコネクタ186をリンク装置174に結合させる第1の部材188を一般に含む。モータ(図示せず)は、第1の部材188を貫いて定められる軸の周りで第1のコネクタ186を回転させるために備えられる。第2の部材184は、第1のコネクタ186の両側から延びている。各々の第2の部材184は、第2のコネクタ182に結合される。モータ(図示せず)は、第2の部材184を貫いて定められる軸の周りで第2のコネクタ182を回転させるために備えられる。一実施形態では、各々の第2のコネクタ182は、独立に回転することができる。一般に、第1の部材188および第2の部材184の方向は、直交する。エンドエフェクタ180は、第2の部材184に直交する方向に第2のコネクタ182から延びる。エンドエフェクタ180の長軸上でエンドエフェクタ180を回転させるように、モータ(図示せず)を備えることができる。
エンドエフェクタ180は、基板170をエンドエフェクタ180に固定する機械的クランプまたは吸着装置などの、少なくとも1つのグリッパを一般に含む。一実施形態では、グリッパは、エンドエフェクタ180のいずれか一方の側に基板を選択的に固定するために、エンドエフェクタ180の両側に備えられる。このように、同時に2つの基板を保有するように、および/またはエンドエフェクタ180の専用の側に研磨済み基板および未研磨基板を保有するように、1つのエンドエフェクタ180を利用することができる。ウェットロボット108の効率を説明する動作の1つのモードでは、エンドエフェクタ180は、ロードカップ122から処理基板を取り出しつつ、未処理基板を保有でき、次に180°回転させて、研磨モジュールの近くを離れずにロードカップ中に未処理基板をおろすことができる。
エンドエフェクタ180の動きの範囲は、基板を、表面を上にした水平の向きで工場インターフェース102から取り出し、ロードカップ122による移送を容易にするために表面を下にした水平の向きに裏返し、クリーナ104への移送中にエッジを垂直方向に向きを変えることを可能にする。
図1〜図2の両方をさらに参照すると、研磨モジュール106は、1つまたは複数の研磨ヘッド126中に基板を保持しながら、基板をその上で研磨する複数の研磨ステーション124を含む。1つまたは複数の基板の研磨が同時に1つの研磨ステーション124で行われるように、研磨ステーション124を、同時に1つまたは複数の研磨ヘッド126と相互に向い合わせるような大きさにすることができる。研磨ヘッド126は、オーバーヘッドトラック128にマウントされるキャリッジ220に連結される。オーバーヘッドトラック128は、研磨モジュール106の中を巡ってキャリッジ220を選択的に位置決めすることを可能にし、研磨ステーション124およびロードカップ122の上方で選択的な研磨ヘッド126の位置決めを容易にする。図1〜図2に図示した実施形態では、オーバーヘッドトラック128は、(図1に破線で示した)円形形状を有し、研磨ヘッド126を保持しているキャリッジ220がロードカップ122および研磨ステーション124の上方を選択的に回転するおよび/またはそれらから離れることを可能にする。オーバーヘッドトラック128が楕円形か、長円形か、直線か、または他の適した方向を含む別の構成を持ちうることが、予想される。
図1〜図2の実施形態が2つの研磨ステーション124を有する研磨モジュール106を図示しているが、研磨モジュール106が、研磨モジュール106に合った1つの研磨ステーション124か、3つの研磨ステーション124か、または任意の数の研磨ステーション124を含みうることが、予想される。研磨モジュール106が、すべての研磨ステーション124に対して働く1つのロードカップ122、または所望の別の数のロードカップ122を含みうることが、やはり、予想される。
一実施形態では、オーバーヘッドトラック128は、外フレーム204に結合され、一方で研磨ステーション124は、内フレーム202に結合される。内フレーム202および外フレーム204は、互いに接続されずに施設の床200に結合される。結合されていない内フレーム202および外フレーム204は、キャリッジ220の動きにともなう振動を研磨面130から実質的に切り離すことを可能にし、それによって、研磨結果に悪影響を与える可能性を最小にする。その上、機械基盤のない内フレーム202の利用は、従来設計に対して顕著な省コスト化をもたらす。
水盤210は、研磨モジュール106内で液体を受け止め、流すように内フレーム202上に配置される。水盤210が構造部材ではないので、液体を流し構成要素を保護するために複雑な外形を組み入れるような方法で、水盤210を形成することができる。一実施形態では、水盤210は、真空成型したプラスチック部材である。
図2に図示した実施形態には、オーバーヘッドトラック128とキャリッジ220との間のインターフェースの部分図を示す。キャリッジ220は、オーバーヘッドトラック128の内レール222および外レール224にガイド226によって結合される。内レール222および外レール224は、外フレーム204に結合される。内レール222および外レール224ならびにガイド226は、例えば、日本の東京に所在する、THK株式会社から入手可能な、精密ベアリングアセンブリを含む。
各キャリッジ220は、アクチュエータ228によって、オーバーヘッドトラック128の内レール222および外レール224に沿って制御できるように位置を決められる。アクチュエータ228は、オーバーヘッドトラック128に沿ってキャリッジ220を正確に位置決めすることに適したギアモータか、サーボモータか、リニアモータか、ソーイアモータか、または他の動き制御装置の形式であってもよい。ロードカップ122もしくは研磨面130の上方に研磨ヘッド126を置くため、または処理中に研磨面130全体に研磨ヘッド126をスイープさせるため、または研磨ヘッド126、もしくはロードカップ122、もしくは研磨面130の保守のためにロードカップ122および研磨面130から離して研磨ヘッド126を置くために、キャリッジ220を利用する。一実施形態では、各キャリッジ220がオーバーヘッドトラック128に結合された他のキャリッジ220とは独立して移動できるように、各キャリッジ220は、極性を交互に配列させた磁石を有する外フレーム204に結合された磁気トラックと相互に向い合わせたリニアモータを含む。
一実施形態では、各キャリッジ220は、1つの研磨ヘッド126を支持する。本発明の利点に適合しうるふさわしい研磨ヘッドの例は、Applied Materials,Inc.によってTITANの商標の下で販売されているものを含む。他の研磨ヘッドを、やはり利用できることが、予想される。
研磨ヘッド126は、シャフト232によってキャリッジ220に結合される。モータ234は、キャリッジ220に結合され、シャフト232を制御可能に回転するように配列され、それによって、処理中にそこに配置された研磨ヘッド126および基板170を回転させる。
研磨ヘッド126またはキャリッジ220のうちの少なくとも1つは、研磨面130に対して研磨ヘッド126の上昇を制御するためのアクチュエータ236を含む。一実施形態では、アクチュエータ236は、研磨ヘッド126を約1.5psi(1.1g/mm)未満などの、約6psi(4.2g/mm)以下で研磨面130に対して押し付けることを可能にする。
選択肢として、キャリッジ220のうちの1つまたは複数が、付属装置240を支持することができる。付属装置240は、パッド計測ユニットか、研磨面コンディショニング装置か、研磨面130または別の対象物の状態を検出するためのセンサか、基板欠陥マッピング装置か、基板計測ユニットか、パッドクリーニングのための真空掃除機か、スラリまたは研磨流体配送ノズルか、カメラまたはビデオ装置か、レーザか、1つまたは複数のクリーニング流体ジェットか、固定具を持ち上げるプラテンアセンブリか、または他の装置であってもよい。付属装置240を、研磨ヘッド126に加えて、またはその代わりにキャリッジ220に結合させることができる。
例えば、研磨ヘッド126のうちの1つを、キャリッジ220から分離することができ、付属装置240により置き換えることができる。付属装置240を、とりわけ他の時間の中で、処理中におよび/またはシステムクリーニング中に利用することができる。それに加えて、各キャリッジ220が他のキャリッジとは独立して移動するので、基板スループットにわずかな影響しか与えずにまたは全く影響を与えずに、別の研磨ヘッド126を基板処理のために利用している間に、付属装置240は、研磨ヘッド126のうちの1つを取り換えることができる。
ここで主に図1を参照すると、研磨モジュール106の反対の角に位置する2つの研磨ステーション124が示されている。少なくとも1つのロードカップ122(2つのロードカップ122が示されている)が、ウェットロボット108に最も近い研磨ステーション124間の研磨モジュール106の角にある。選択肢として、(破線で示した)第3の研磨ステーション124を、ロードカップ122と反対の研磨モジュール106の角に配置することができる。あるいは、(やはり破線で示した)ロードカップ122の第2の対を、ウェットロボットに近接して置かれたロードカップ122とは反対の研磨モジュール106の角に位置させることができる。より大きなフットプリントを有するシステムにおいて、追加の研磨ステーション124を研磨モジュール106中に集積することができる。
2対のロードカップ122を有するかかる実施形態では、選択肢のステージングロボット136を、ロードカップ122間で基板を移送するために採用することができる。ステージングロボット136の動きの範囲を大きくするために、ステージングロボット136をトラック138にスライド可能にマウントすることができる。トラック138は、示したように、直線であるか、円形であるか、または別の構成であってもよい。基板計測ユニットが、キャリッジ220のうちの1つに結合されているとき、またはステージングロボット136の動きの範囲内のどこかに置かれるときに、ステージングロボット136を、やはり、基板計測ユニット(付属装置240)と相互に向い合わせるために基板を裏返すように構成することができる。基板計測ユニットと相互に向い合わせながら、裏返した基板を、ロードカップのうちの1つに配置することができる、またはステージングロボット136によって保持することができる。
ロードカップ122は、ウェットロボット108と研磨ヘッド126との間の移送を一般に容易にする。適したロードカップの実施形態が、1999年10月8日に出願した米国特許出願第09/414,907号、2004年11月15日に出願した米国特許出願第10/988,647号、および2007年6月1日に出願した米国特許出願第11/757,193号に記載されたように開示されているが、これらに限定されない。
各研磨ステーション124は、研磨面130や、コンディショニングモジュール132および研磨流体配送モジュール134を一般に含む。研磨面130は、処理中に研磨面130を回転させるプラテンアセンブリ(図1には示さず)上に支持される。一実施形態では、研磨面130は、化学機械研磨処理および/または電気化学機械研磨処理のうちの少なくとも1つに適している。
図3A〜図3Dは、研磨面130を支持するために利用できるプラテンアセンブリの様々な実施形態を図示する。本明細書中には図示していないが、プラテンアセンブリは、干渉測定機器などの終点検出設備を含むことができ、その一実施形態が1999年2月4日に出願した米国特許出願第09/244,456号に記載されている。
図3Aに図示した実施形態では、プラテンアセンブリ300が、誘電性研磨パッド304を支持している。パッド304の上側表面は、研磨面130を形成する。プラテンアセンブリ300は、1つまたは複数のベアリング312によって内フレーム202上に支持される。プラテン302は、プラテンアセンブリ300を回転させるために利用するモータ308にシャフト306によって結合される。モータ308を、内フレーム202にブラケット310によって結合することができる。一実施形態では、モータ308は、直接駆動モータである。シャフト306を回転させるために他のモータを利用できることが、予想される。図3Aに図示した実施形態では、基板170を研磨ヘッド126によって研磨面130に対して保持しながら、プラテンアセンブリ上に保持されるパッド304が処理中に回転するように、プラテンアセンブリ300を回転させるためにモータ308を利用する。図1に示したように、異なる研磨ヘッド126によって保持された少なくとも2つの基板を研磨することに適応した研磨パッド304を支持するために、プラテンアセンブリ300を十分に大きくできることが、予想される。一実施形態では、誘電性研磨パッド304は、直径で30インチ(0.76m)よりも大きく、例えば、42インチ(1.07m)などの、約30インチ(0.76m)と約52インチ(1.32m)との間である。誘電性研磨パッド304が同時に2つの基板を研磨するために利用できるとはいえ、パッド上で同時に研磨する基板の枚数当たりのパッドの単位面積は、従来の単一基板パッドよりもはるかに大きく、それによってパッドの使用寿命を著しく延長する、例えば、パッド当たり約2000基板に達することを可能にする。
処理中にまたはさもなければ所望のときに、コンディショニングモジュール132を、研磨面130に接触させコンディショニングするために作動させることができる。それに加えて、研磨流体を、処理中に研磨面130へ研磨流体配送モジュール134を介して配送する。研磨面130の横方向表面全体にわたる研磨流体の分布を制御するために、研磨流体配送モジュール134によって供給する流体の分布を選択することができる。1つだけの研磨ヘッド126や、コンディショニングモジュール132や、研磨流体配送モジュール134を、明確化の目的のために図3Aには図示していることが、留意されるはずである。
図3Bは、プラテンアセンブリ320の別の一実施形態を図示する。一実施形態では、導電性パッドアセンブリ322は、導電性層324と電極328との間に挟まれたサブパッド326を含む。電極328は、プラテン302上にまたはその近くに配置される。導電性層324の上側表面は、研磨面130を定める。電極328を研磨面130に露出させるように、複数の穴すなわちアパーチャ330が、導電性層324およびサブパッド326を貫通して形成される。電源334が、電極328および導電性層324にスリップリング332を介して結合される。導電性層324は、研磨面130上に配置した基板170に電源334を結合する。処理中に、導電性研磨流体が、アパーチャ330を満たすように流体配送アームによって研磨面130上に配置され、それによって電極328と導電性層324上に配置した基板170との間に導電経路を与える。電位差が導電性層324と電極328との間に与えられるときに、電気機械的研磨処理を、銅や、タングステンや、その他などの導電性物質を除去するために行い、基板上で実行することができる。限定するのではなく、本発明の利点に適合しうる導電性パッドアセンブリの一例が、2003年6月6日に出願した米国特許出願第10/455,895号に記載されている。
図3Cは、研磨面130を定める研磨素材の織物342を支持するプラテンアセンブリ340の別の一実施形態を図示する。研磨素材の織物342は、供給ロール344と巻き取りロール346との間のプラテン302上に配置される。研磨素材342は、プラテン302の表面を横切り増加的に一定量送られる、または処理中にプラテン302を横切り連続的に移動することができる。あるいは、研磨素材の織物342は、連続ベルトであってもよい。別の一実施形態では、研磨素材の織物342を、処理基板間で一定量送ることができる。研磨素材の織物342を、ロータリカップラ348を介して真空源350から与えられる真空の適用によってプラテン302に保持することができる。本発明の利点に適合しうるプラテンアセンブリの実施形態が、前に組み込んだ、1999年2月4日に出願した米国特許出願第09/244,456号に記載されている。
図3Dは、研磨面130がその上に定められる研磨素材の織物376を支持するプラテンアセンブリ360の別の一実施形態を図示する。研磨素材376は、供給ロール344と巻き取りロール346との間のプラテン362の上方でわたされる。プラテン362は、スリップリング332を介して電源334に結合された電極364を含む。コンタクトローラ366は、スリップリング332を介して電源334に結合される。研磨素材376は、誘電性サブパッド370に結合された導電性層368を含む。研磨面130は、導電性層368上で定められる。バイアスが電源334によって印加されたときに、プラテンアセンブリ360上に配置された電解質が導電性層368と電極364との間に導電性経路を形成するように、複数の穴すなわちアパーチャ372が備えられ、その1つが図3Dの実施形態に示されている。本発明の利点に適合しうる研磨素材およびプラテンアセンブリの一実施形態が、2007年4月12日に出願した米国特許出願第11/695,484号に記載されている。
図1に戻って、一実施形態では、研磨面上の少なくとも2つの基板を同時に研磨することに適応するように、研磨面130は構成される。かかる実施形態では、研磨ステーション124は、それぞれの基板170と相互に向い合わせる直前に、研磨面130の領域をコンディショニングし研磨流体を供給する2つのコンディショニングモジュール132および2つの研磨流体配送モジュール134を含む。それに加えて、研磨流体の特定の分布が処理中に各基板とそれぞれ結び付けられるように、研磨流体配送モジュール134の各々は、研磨面130上に研磨流体の所定の分布を独立に与えるように位置決めされたアームを含む。
図4は、コンディショニングモジュール132の一実施形態を図示する。コンディショニングモジュール132は、内フレーム202に結合される。コンディショニングモジュール132は、タワーから片持ち梁のように突き出したアーム404を有するタワー402を含む。アーム404の末端は、コンディショニングヘッド406を支持する。コンディショニングディスク408は、コンディショニングヘッド406に取り外しできるように取り付けられる。コンディショニング中に研磨面130の全体にわたりアーム404を回転させ、所望のときに研磨面から離してアーム404を置くように構成されているモータまたはアクチュエータ412によって、コンディショニングヘッド406の回転位置、例えば、スイープを制御する。コンディショニングヘッド406および/またはディスク408を貫く軸の周りにコンディショニングヘッド406および/またはディスク408を回転させるために、第2のモータ420を利用する。一実施形態では、モータ420は、水盤210の下方にマウントされ、シャフトおよびベルト(図示せず)によってコンディショニングヘッド406に結合される。本発明の利点に適合しうるコンディショニングモジュールの一例が、2005年8月22日に出願した米国特許出願第11/209,167号に記載されている。
コンディショニングヘッド406の上昇を、アクチュエータ418によって制御することができる。一実施形態では、アクチュエータ418は、ガイド414に結合される。ガイド414は、タワー402に結合される。アクチュエータ418がアーム404およびコンディショニングヘッド406の上昇を制御できるように、内フレーム202に結合されたレール416に沿ってガイド414を位置決めすることができる。カラー424が、タワー402と水盤210との間を液体が通ることを防止するために備えられている。一実施形態では、研磨面130に対するディスク408の上昇を制御するために、ヘッド406またはアーム404のうちの1つにアクチュエータ418を置くことができる。動作では、アクチュエータ412は、研磨面130の上方にコンディショニングヘッド406を置く。ディスク408のコンディショニング面410を研磨面130と接触させるために、アクチュエータ418を始動する。モータ420は、コンディショニングヘッド406の中心軸の周りの回転運動をディスク408に伝える。ディスク408を、コンディショニングしながらアクチュエータ410によって研磨面130全体にわたりスイープさせることができる。研磨流体配送モジュール134の上方へのアーム404の上昇は、長いアーム404を許容し、それによってヘッド406がパッド半径により精密に調節された経路で研磨面130をスイープすることを可能にし、コンディショニングの均一性を増進させる。
図5は、研磨流体配送モジュール134の一実施形態を図示する。研磨流体配送モジュール134は、タワーから片持ち梁のように突き出したアーム504を有するタワー502を含む。タワー502は、研磨面130に隣接する内フレーム202に結合され、コンディショニングモジュール132のアーム404から離れたままにするのに十分に短い長さである。アクチュエータ514は、研磨面130の上方でアーム504の回転位置を制御するために備えられ、所望のときに研磨面130から完全に離れてアーム504をスイングさせるために始動させることができる。カラー524は、タワー502と水盤210との間を流体が通ることを防止するために備えられている。
流体源512から研磨面130へ研磨流体を供給するために、複数のポートがアーム504上に備えられる。図5に図示した実施形態では、3つのポート506,508,510が示されている。研磨面130へ研磨流体を供給するために、1つまたは複数のポートを利用できることが、予想される。研磨面130へ異なる量の研磨流体および/または異なる組成の研磨流体を供給するために、複数のポートの各々を独立に制御することができることが、やはり、予想される。従って、アーム504の方位を変えることや、ポート506,508,510を介して供給する流体の量および/またはタイプを変えることで、研磨面130上の研磨流体の分布を望むように制御することができる。本発明の利点に適合しうる流体配送モジュールの一実施形態が、2005年12月8日に出願した米国特許出願第11/298,643号に記載されている。
研磨流体源512は、電気的に支援する化学機械研磨に適した電解質や、化学機械研磨に適したスラリ、および/または研磨面130上で基板170を処理するために適した別の流体を供給することができる。研磨流体源512は、研磨面130へ1000ml/minまでのおよびそれを超える研磨流体を供給することができる。1つの研磨面130上での2つの基板の同時研磨中に研磨流体を配送するために、2つの研磨流体配送モジュール134を利用するので、従来システムに対して、研磨する基板当たりの研磨流体の量の総合的な削減を実現するように、研磨流体のある種の共用が各基板に関して生じる。
選択肢として、クリーニング流体源532から研磨面130上へとクリーニング流体を向けるために、複数のノズル530を備えることができる。一実施形態では、研磨面130から研磨副生成物を除去するために、クリーニング流体源532は、ノズル530を介して高圧脱イオン水を供給する。
図1に戻って、処理済み基板は、クリーナ104へのウェットロボット108による移送のために研磨モジュール106のロードカップ122に戻される。クリーナは、シャトル140および1つまたは複数のクリーニングモジュール144を一般に含む。シャトル140は、ウェットロボット108から1つまたは複数のクリーニングモジュール144へ処理済み基板をわたすことを容易にする移送機構142を含む。
図6A〜図6Cは、シャトル140の一実施形態を図示する。ウェットロボット108に近接するロード位置602からクリーナ104に近接するアンロード位置604へと研磨モジュール106から戻る研磨済み基板170を移動させるために、シャトル140の移送機構142を利用する。一実施形態では、移送機構142は、桶608中にマウントされた無ロッドシリンダ606である。複数の固定具612が、ガイド614に結合される。ガイド614は、無ロッドシリンダ606に沿って制御できるように位置決めされる。ガイド614がシリンダ606に沿って進むので、ロード位置602とアンロード位置604との間を移動する間、実質的に垂直の位置に基板170を支持するために、固定具612を利用する。
一実施形態では、1つの基板170を支持するために、2つの固定具612を利用する。一実施形態では、固定具612は、シリンダ620によって結合された2つのディスク616、618を含む。シリンダ620は、ディスク616、618よりもはるかに小さな直径を有し、それによって、基板170の端を受けるスロットを作り出す。1つの基板を支持する1対の固定具612を、1つのガイド614に結合させることができる。別の一実施形態では、2つの基板を支持する2対の固定具612を、1つのガイド614に結合させることができる。別の適した機構を利用してシャトル140内で基板を移送することができることが、予想される。
一実施形態では、桶608を、参照番号610によって示したような流体で選択的に満たすことができる。流体610は、リンスするためおよび/または基板170から物質を遊離させるために適した組成であってもよい。一実施形態では、流体は、脱イオン水である。基板170を回転させながらロード位置602とアンロード位置604との間を移動するように、固定具612を構成することができ、それによって、基板170の表面からの研磨副生成物の除去を促進させることが、やはり予想される。
桶608の底に形成したポート630に結合されたセレクタ弁632を選択的に開閉することによって、桶608内の流体の高さを制御することができる。セレクタ弁632を、流体源624からの流体を桶608の中へ所定の量入れることを可能にするように設定することや、ポート630を封じる位置に設定すること、および/または桶608からの流体の排出を容易にするためにポート630をドレイン634に液体結合させる位置に設定することができる。
別の一実施形態では、シャトル140中にある間に、基板170の表面に対して流体の流れを向けるために、1つまたは複数の流体ジェット622を備えることができる。図6Cに図示した実施形態では、基板170の反対側に反対方向に流体を向けるために、2つの流体ジェット622を桶608の側壁上に備える。流体源624または別の流体貯蔵槽からジェット622を介して、流体を供給することができる。桶608が流体で満たされているか空である間のいずれでも、ジェット622を介して空気または別のガスを供給することができることが、やはり予想される。
別の一実施形態では、1つまたは複数の変換器626を、桶608に近接してマウントするまたは下に置くことができる。変換器626は、電源628によって電圧を与えられ、それによって、基板170から研磨副生成物の除去を促進させるために、基板170の表面にエネルギーを向けることができる。
図1に戻って、処理済み基板は、(図1には示していない)オーバーヘッド移送機構によってシャトル140からクリーニングモジュール144のうちの1つまたは複数を通って移送される。図1に図示した実施形態では、2つのクリーニングモジュール144が、並列に配列され、位置を合わせて示されている。クリーニングモジュール144の各々は、1つまたは複数のメガソニッククリーナや、1つまたは複数のブラシ箱や、1つまたは複数のスプレイジェット箱や、1つまたは複数の乾燥器を一般に含む。図1に図示した実施形態では、クリーニングモジュール144の各々は、1つのメガソニッククリーナ146、2つのブラシ箱モジュール148、1つのスプレイジェットモジュール150、および1つの乾燥器152を含む。ウェーハ保管カセット114のうちの1つの空のスロットに乾燥済み基板170を戻すドライロボット110によって取り出すために、乾燥器152を出る乾燥済み基板を水平の向きに回転する。本発明の利点に適合しうるクリーニングモジュールの一実施形態は、カリフォルニア州、サンタクララ市に所在のApplied Materials,Inc.から入手可能なDESCIA(登録商標)クリーナである。
それぞれ図7A〜図7Dは、クリーナ104のモジュールを通って基板170を進めるために利用することができる、クリーナ104のオーバーヘッド移送機構700の一実施形態の、上面図、正面図、背面図、および側面図である。一実施形態では、オーバーヘッド移送機構700は、1対の移送装置702を含む。移送装置702のうちの一方が、シャトル140から基板170を取り出し、取り出した基板を少なくともメガソニッククリーナ146および2つのブラシ箱モジュール148を通して進めるために十分な動きの範囲を有するように、移送装置702を横方向に互い違いに置く。他方の移送装置702は、基板170を取り出し、ブラシ箱モジュール148からスプレイジェットモジュール150および乾燥器152を通って基板170を進めるために十分な動きの範囲を有する。別の構成を有する移送機構を利用できることが、予想される。
一実施形態では、移送装置702は、アクチュエータ708によって主レール706に沿って選択的に位置決めされたガイド704を含む。一実施形態では、アクチュエータ708は、ステッパモータによって駆動される親ねじである。クリーニングモジュール144の部分の上方にガイド704を選択的に位置決めするために、別のタイプのアクチュエータを利用することが予想される。
クロス部材710は、ガイド704に結合される。2つのエンドエフェクタアセンブリ712は、クロス部材710の反対の端に結合される。図7Aに図説したように、各エンドエフェクタアセンブリ712がクリーニングモジュール144のそれぞれの上方の中央に位置するように、クロス部材710を、その中心点から外れてガイド704に結合する。クリーナ104の上方に移送機構700を吊り下げる支持フレームまたは構造720に、レール706を結合することができる。
各エンドエフェクタアセンブリ712は、垂直支持部材732に結合された第1のグリッパアセンブリ722および第2のグリッパアセンブリ724を含む。垂直支持部材732は、クロス部材710に結合される。各グリッパアセンブリ724、722は、ガイド728によってレール730に結合されたグリッパ734を含む。レール730は、垂直支持部材732に結合される。グリッパ734を支持部材732に対して延ばし、縮めることができるように、レール730に沿ってガイド728を選択的に位置決めするために、アクチュエータ726を備える。グリッパ734は、基板170をその中に安全に保管することができるスロットを定める複数のフィンガ736を含む。動作では、第1の対のグリッパアセンブリは、各クリーニングモジュールのフロントエンドを取り扱うように位置決めされ、第2の対のグリッパアセンブリは、各クリーニングモジュールのバックエンドを取り扱うように位置決めされる。例えば、モジュールのうちの1つ、例えば、クリーニングモジュール144のブラシ箱モジュール148からブラシ処理済み基板を取り出すために、第1のグリッパアセンブリ722を利用することができる。一旦、第1のグリッパアセンブリ722がブラシ箱モジュール148から離れた位置に縮められると、現在は空のブラシ箱モジュール148の上方に第2のグリッパアセンブリ724を位置決めするために、エンドエフェクタアセンブリ712を移す。次に、ブラシ箱モジュール148中に別の1つの基板170をおろすために、第2のグリッパアセンブリ724を延ばす。次に、現在は空の第2のグリッパアセンブリ724を、ブラシ箱モジュール148から離して縮め、エンドエフェクタアセンブリ712を、スプレイジェットモジュール150などの次のモジュールへ移す。スプレイジェットモジュール150から洗浄済み基板を取り出すために、空の第2のグリッパアセンブリ724を延ばす。次に、スプレイジェットモジュール150の上方に第1のグリッパアセンブリ722を位置決めするために、エンドエフェクタアセンブリ712を移し、それによって、ブラシ箱モジュール148から取り出したブラシ処理済み基板が第1のグリッパアセンブリ722によって現在は空のスプレイジェットモジュール150へ移されることを可能にする。
このように、工場インターフェース102へのルート上で、研磨モジュール106からクリーナ104を通って戻る基板を動かすための動作の1つのモードとともに、研磨する基板を研磨モジュール106にロードするシーケンスを説明してきた。上に論じたように、研磨モジュールに入る基板を、複数のシーケンスを利用して処理することができ、そのいくつかが下記に図説される。研磨システム100は利用される別のシーケンスに対して十分な自由度を備えていることが、予想される。
図8A〜図13Cは、上記の研磨システム100の動作の様々なモードを図示する。例示の研磨シーケンスは、研磨システム100において利益をもたらすように実行することができる可能性のある研磨シーケンスを網羅するようには意図されていずに、動作のあるモードの単なる例示である。
図8A〜図8Dは、2つの研磨ステーション124上で基板を連続的に研磨するための研磨シーケンスの一実施形態を図説する。シーケンスは、2つの研磨ステーション124、2つのロードカップ122および4つの研磨ヘッド126を有する研磨モジュール106上で実行される。研磨ヘッド126は、図8Aのキャリッジ(図示せず)上に支持され、望まれるときに、それぞれ研磨ステーション124およびロードカップ122の上方に研磨ヘッド126を選択的に位置決めするために、キャリッジを利用することができる。図8Aおよび他の続く図に示したように、動作中に研磨モジュール106の至る所での、研磨ヘッド126中に保持した基板の連続的な動きを図説するために、研磨ヘッド126の各々をアラビア数字1、2、3または4で示し、研磨ステーション124をAまたはBで示している。図8Aに図示した実施形態では、研磨ヘッド1を、研磨する基板を受け取るためにロードカップ122のうちの1つに係合させて示している。研磨ヘッド2は、研磨ステーションA上で基板170を研磨するために研磨ステーションA上に置かれる。研磨ヘッド3、4は、研磨モジュール106の左下角に位置する研磨ステーションBと基板を係合させるように置かれて示されている。
研磨の間に、研磨流体が、研磨ヘッド126を有する研磨面130に供給され、研磨面130を、研磨ヘッド126によって回転する基板と接触させながら回転させる。研磨ヘッド126を、選択肢として処理中に前後にスイープすることができる。一実施形態では、キャリッジがその上で調節可能なように位置決めされるトラックの連続する特質のために、矢印によって示したように、研磨ヘッド126のスイープは、研磨ステーション124の面積によって制限されるだけである。
所定の研磨期間の後で、研磨ヘッド1を研磨ステーションA中に置くために、安全に保管した研磨ヘッド1を有するキャリッジを始動させる。図8Bに示したように、研磨ヘッド1の移動は、研磨モジュール106の研磨ステーションA、Bと係合されたそれぞれの位置に留まる研磨ヘッド2、3の動きとは切り離される。ロードカップ122中に研磨済み基板170を放すために、研磨ヘッド4は、研磨ステーションBから移動する。
この時間の間に、ウェットロボット108は、研磨済み基板を収容しているロードカップ122に隣接する空のロードカップ122中へと研磨する基板を移送する。図8Cにおいて、基板を研磨ヘッド4にロードすることができるように、現在は空の研磨ヘッド4が、研磨する基板を保持しているロードカップ122へ移動する。研磨ステーションAを離れる研磨ヘッド2のための場所を作るために、研磨ヘッド3は、研磨ステーションBの反対側へと移動する。
研磨ヘッド1は、次に、研磨ステーションBの反対側へと移動する。この点において、図8Aに示したと同様に、研磨する準備ができた基板を現在保有している研磨ヘッド4は、研磨ステーションAへと移動する準備ができている。
図8A〜図8Dは、基板が少なくとも2つの研磨ステーション124において処理される動作の1つのモードを図示する。かかるシーケンスを有する例示的な研磨処理は、第1の研磨ステーション上での銅またはタングステンなどの導電性材料のバルク除去、続いて第2の研磨ステーション上での銅の残渣除去および/またはバリア層の除去を有する処理を含む。別の2−ステップ研磨処理を、やはりこのような方法で実行することができる。上記の構成では、(別々の研磨ステーション上で各ステップの)2−ステップ銅研磨は、1時間当たり約80基板のスループットを有することができる。酸化膜除去処理に関しては、1時間当たり約170基板を実現することができる。
図9A〜図9Dは、研磨システム100において実行することができる研磨シーケンスの別の一実施形態を図示する。図9A〜図9Dに図示した研磨シーケンスは、基板が対で研磨され、最初に1つの研磨ステーション上で、続いて第2の研磨ステーション上で研磨される2−ステップ研磨処理を図説する。図9Aに示したように、研磨する基板を取り出すために、研磨ヘッド1および2をロードカップ122と相互に向い合わせる。研磨ヘッド3および4は、研磨ステーションAにおいて基板を処理するように置かれる。一旦、研磨する基板が研磨ヘッド1、2中へとロードされると、研磨ヘッド1、2は、次に、図9Bに示したように研磨ステーションBの上方へと回転される。研磨ヘッド3、4中に配置した基板が処理を終了すると、図9Cに示したようにロードカップ122と係合するように、研磨ヘッド3および4を回転させる。研磨済み基板は、研磨ヘッド3、4からロードカップ122へと移送され、そこで次に、研磨済み基板がウェットロボット108によって取り出され、クリーナ104へと移動する。ウェットロボット108は、研磨する新たな1対の基板をロードカップ122へとさらに移送し、その基板は次に研磨ヘッド3、4へと移送される。研磨ヘッド3、4は、次に、研磨モジュール106の右上角に位置する空の研磨ステーションAへと移送され、それによって、図9Dに示したように、研磨モジュール106から研磨済み基板を移送し、研磨する新たな1対の基板を受け取る準備が現在はできている研磨ヘッド1、2と係合させるために、ロードカップ122を自由にする。
図10A〜図10Dは、研磨モジュール106において実行することができる研磨シーケンスの別の一実施形態を図示する。図10A〜図10Dに図示したシーケンスは、基板を、研磨モジュールから取り去る前に、単一パッド上で対で研磨するシーケンスを図説する。
図10Aに図示した実施形態では、研磨ヘッド1、2は、研磨する基板170を取り出すために、ロードカップ122の上方に置かれる。研磨ヘッド3、4は、研磨ステーションAの上方に置かれる。研磨ヘッド1、2は、次に、空の研磨ステーションBへ基板を移送する。図10Bに示したように、研磨ヘッド3、4中に保持した基板を研磨した後で、図10Cに示したように、ロードカップ122と相互に向い合わせるために、研磨ヘッド3、4を回転させる。研磨ヘッド3、4は、研磨済み基板をロードカップ122へと移送する。研磨済み基板は、次に、ウェットロボット108によってロードカップ172から取り去られる。ウェットロボット108は、次に、研磨する新たな1対の基板をロードカップ122へとロードする。新たな対の基板を、次に、研磨ヘッド3、4へと移送する。図10Dに示したように、研磨ヘッド3、4は、次に、研磨する新たな基板を空の研磨ステーションAへと移動させ、処理が研磨ステーションBにおいて終了したときに、研磨ヘッド1、2から研磨済み基板を受け入れるためにロードカップ122を空にする。
図11A〜図11Hは、研磨モジュール106において実行することができる研磨シーケンスの別の一実施形態を図示する。図11A〜図11Hに図示したシーケンスは、基板を、研磨モジュール106から取り去る前に、2つの研磨面130上で対で研磨するシーケンスを図説する。システムスループットを高めるために、ロードカップ122の第2の対が、バッファとしてウェットロボット108と反対の研磨モジュール106の角において利用される。ロードカップ122間で基板を移送するために利用する(図1に示した)ステージングロボット136を、明確化の目的で図11A〜図11Hには示していない。
図11Aに図示した実施形態では、研磨ヘッド1、2は、研磨する基板170を取り出すために、ロードカップ122の上方に置かれる。研磨ヘッド3、4は、研磨ステーションAの上方に置かれる。図11Bに示したように、研磨ヘッド1、2は、次に、基板を空の研磨ステーションBへ移送する。研磨ヘッド3、4中に保持した基板を研磨した後で、図11Cに示したように、ウェットロボット108に最も近いロードカップ122とは反対のロードカップ122と相互に向い合わせるために、研磨ヘッド3、4を回転させ、並行して研磨ヘッド1、2中に保持した基板を、研磨ステーションB上で研磨し続ける。
図11Dに図説したように、(3C、4Cによって示した)研磨済み基板は、ロードカップ122中に留まり、一方で、研磨ヘッド1、2中に保持した基板が研磨ステーションAに移送される間に研磨する新たな1対の基板170を取り出すために、ウェットロボット108に隣接するロードカップ122へと、研磨ヘッド3、4を回転させる。図11Eに示したように、研磨済み基板3C、4Cを、次にステージングロボット136によってロードカップ122間で移送する。図11Fに示したように、研磨済み基板3C、4Cは、ウェットロボット108によって研磨モジュール106から結局は取り除かれ、一方で研磨ヘッド1、2中に保持した基板は、2ステーション研磨シーケンスが終了した後で、研磨ステーションAからロードカップ122へと移送される。
図11Gに示したように、研磨ヘッド1、2が、研磨する新たな1対の基板をロードするために、ウェットロボット108に最も近いロードカップ172に戻る間、研磨済み基板1C、2Cはロードカップ122中に残される。図11Hに示したように、研磨ヘッド1、2は、研磨する新たな対の基板を空の研磨ステーションへ移送し、一方で、研磨済み基板1C、2Cは、ウェットロボット108に最も近いロードカップ172へステージングロボット136によって移送され、そこでは研磨済み基板が研磨モジュール106から最終的に取り除かれ、クリーナ104のシャトル140に向けてウェットロボット108へ移送される。
図12A〜図12Cは、研磨モジュール106において実行することができる研磨シーケンスの別の一実施形態を図示する。図12A〜図12Cに図示したシーケンスは、基板を、研磨モジュールから取り去る前に、少なくとも3つの研磨ステーション124を逐次的に通して対で研磨するシーケンスを図説する。
図12Aに図示した実施形態では、研磨ヘッド1、2は、研磨する基板170を取り出すために、ロードカップ122の上方に置かれる。研磨ヘッド3、4は、研磨ステーションAの上方に置かれ、一方で、研磨ヘッド5、6は、研磨ステーションの上方に置かれる。図12Bに示したように、研磨ヘッド5、6は、次に、基板を空の研磨ステーションCに移送し、一方で、研磨ヘッド3、4は、現在空である研磨ステーションBに進み、研磨ヘッド1、2は、現在空である研磨ステーションAに進む。図12Cに示したように、研磨ヘッド5、6は、次に、基板を研磨ステーションCからロードカップ122へ移送し、一方で、研磨ヘッド3、4は、現在空である研磨ステーションCに進み、研磨ヘッド1、2は、現在空である研磨ステーションBに進む。研磨済み基板を、ロードカップ122において研磨する基板と置き換えた後で、研磨ヘッド5、6は、次に、基板を研磨ステーションAに移送し、図12Aのところで始めたシーケンスを繰り返す。
図13A〜図13Cは、研磨モジュール106において実行することができる研磨シーケンスの別の一実施形態を図示する。図13A〜図13Cに図示したシーケンスは、基板を、研磨モジュールから取り去る前に、少なくとも3つの研磨ステーション124を逐次的に通して研磨するシーケンスを図説する。
図13Aに図示した実施形態では、研磨ヘッド1は、研磨する基板170を取り出すために、ロードカップ122のうちの1つの上方に置かれる。図13Aに示したように、研磨ヘッド2、3は、研磨ステーションAの上方に置かれ、一方で、研磨ヘッド4、5は、研磨ステーションBの上方に置かれ、研磨ヘッド6は、研磨ステーションCの上方に置かれる。図13Bに示したように、研磨ヘッド6は、次に、研磨済み基板を研磨ステーションCからロードカップ122へ移送し、一方で、研磨ヘッド5は、現在空である研磨ステーションCへ進み、研磨ヘッド4、3、2、1は、次の逆時計回りの研磨ステーションA、B、Cへ進む。図13Cに示したように、研磨ヘッド6は、次に、ロードカップ122のうちの1つの中の研磨する新たな基板を受け取る。
上記が本発明の実施形態に向けられているが、本発明の別の実施形態およびさらなる実施形態を、本発明の基本的な範囲から乖離せずに考案することができ、本発明の範囲は、下記の特許請求の範囲によって定められる。

Claims (15)

  1. 研磨モジュールと、
    クリーナと、
    前記研磨モジュールと前記クリーナとの間で基板を移送するために十分な動きの範囲を有するロボットとを含み、
    前記研磨モジュールが
    それぞれが研磨パッドを支持するように構成されたプラテンアセンブリを有する少なくとも2つの研磨ステーションと、
    少なくとも1つのロードカップと、
    前記少なくとも2つの研磨ステーションと前記少なくとも1つのロードカップとの間を独立に移動するように構成された少なくとも4つの研磨ヘッドと
    を含む、研磨システム。
  2. 前記少なくとも4つの研磨ヘッドが円形トラックに結合される、請求項1に記載の研磨システム。
  3. 前記クリーナが、
    2つのクリーニングモジュールを含み、各クリーニングモジュールがメガソニッククリーニングモジュールと、ブラシ箱と、流体ジェットモジュールと、乾燥器とを含む、
    請求項1または2に記載の研磨システム。
  4. 前記クリーナが、
    2対のグリッパアセンブリを有する移送機構を含み、前記グリッパアセンブリの第1の対が各クリーニングモジュールのフロントエンドを取り扱うように置かれ、前記グリッパアセンブリの第2の対が各クリーニングモジュールのバックエンドを取り扱うように置かれる、
    請求項3に記載の研磨システム。
  5. 前記ロボットと前記移送機構との間で基板を移動するように構成されたシャトル
    をさらに含む、請求項4に記載の研磨システム。
  6. 研磨モジュールの第1の研磨面上で、独立に移動可能な研磨ヘッド中に保持した2つの基板を同時に研磨する工程と、
    前記研磨モジュールの第2の研磨面へ前記独立に移動可能な研磨ヘッド中に保持した前記2つの基板を移動する工程であって、前記第1の研磨面および第2の研磨面が研磨パッドを支持するように構成された工程と、
    前記研磨モジュールの第2の研磨面上で、前記独立に移動可能な研磨ヘッド中に保持した前記2つの基板を同時に研磨する工程と
    を含む、基板を研磨するための方法。
  7. 前記研磨モジュールの前記第2の研磨面へ前記独立に移動可能な研磨ヘッド中に保持した前記2つの基板を移動する工程は、
    前記第1の研磨面から前記第2の研磨面へ前記2つの基板を同時に移送する工程
    をさらに含む、請求項6に記載の方法。
  8. 前記研磨モジュールの前記第2の研磨面へ前記独立に移動可能な研磨ヘッド中に保持した前記2つの基板を移動する工程は、
    前記第1の研磨面から前記第2の研磨面へ前記2つの基板を逐次的に移送する工程
    をさらに含む、請求項6に記載の方法。
  9. 前記2つの基板を研磨する前に、1対のロードカップから前記第1の研磨面へ前記2つの基板を同時に移送する工程
    をさらに含む、請求項6に記載の方法。
  10. 1対のクリーニングモジュール中で前記2つの研磨済み基板を同時に乾燥する工程
    をさらに含む、請求項6に記載の方法。
  11. 前記研磨モジュールの前記第2の研磨面へ、前記独立に移動可能な研磨ヘッド中に保持した前記2つの基板を移動する工程は、
    オーバーヘッドトラックに沿って前記研磨ヘッドを回転させる工程
    をさらに含む、請求項6に記載の方法。
  12. シャトルに向けて1対のロードカップへ前記2つの基板を同時に移送する工程と、
    前記シャトル上にある間に横方向に前記2つの基板を移送する工程と、
    前記シャトルから1対のクリーニングモジュールへ前記2つの基板を移送する工程と
    をさらに含む、請求項6に記載の方法。
  13. それぞれが研磨パッドを支持するように構成されたプラテンアセンブリを有する少なくとも2つの研磨ステーションと、
    少なくとも2つのロードカップと、
    前記少なくとも2つの研磨ステーションの上方に配置されたオーバーヘッドトラックに結合された複数のキャリッジであって、前記キャリッジが前記オーバーヘッドトラックに沿って独立に回転可能である、複数のキャリッジと、
    少なくとも2つの研磨ヘッドであって、各研磨ヘッドが前記キャリッジのそれぞれ1つに結合され、前記キャリッジが前記少なくとも2つの研磨ステーションおよび前記少なくとも1つのロードカップの上方に前記研磨ヘッドを独立に置くように構成された、少なくとも2つの研磨ヘッドと、
    を含む研磨モジュール、
    を含む研磨システム。
  14. 前記研磨モジュールに結合されたクリーナ、をさらに含み、前記クリーナが少なくとも2つのクリーニングモジュールを含み、各クリーニングモジュールがメガソニッククリーニングモジュールと、ブラシ箱と、流体ジェットモジュールと、乾燥器とを含む、
    請求項13に記載の研磨システム。
  15. 前記キャリッジのうちの1つに結合された付属装置、
    をさらに含む、請求項13に記載の研磨システム。
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