固地保持基板100的任何其他合适的机构。较佳地，基 板保持器414是静电夹盘或真空夹盘。
[0055] 图5是沿图4的剖面线5-5所获取的粒子清洁模块282的截面图，因此图解说明 了基板保持器414的面504。参照图4及图5两者，基板保持器414的面504包括流体耦接 至真空源497的一个或多个孔径502。真空源497是可操作的以在基板100与基板保持器 414之间施加真空，藉此固定基板100与基板保持器414。一旦由基板保持器414保持基板 100,基板接收器410便在与Y轴平行的垂直方向上朝向外壳402的底部418向下移动以脱 离基板，如图5中所见。基板接收器410可在水平方向上朝向外壳402的边缘420移动以 进一步脱尚基板。
[0056] 基板保持器414通过第一轴423耦接至基板旋转机构416,该第一轴423延伸通 过穿过外壳402所形成的孔424。孔424可任选地包括密封构件426以在第一轴423与外 壳402之间提供密封。由基板旋转机构416可控制地旋转基板保持器414。基板旋转机构 416可为电动机、空气马达或适用于旋转基板保持器414及夹持至该基板保持器414的基 板100的任何其他电机。基板旋转机构416被耦接至控制器208。在操作中，基板旋转机构 416旋转第一轴423,该第一轴423旋转基板保持器414及固定至该基板保持器414的基板 100。在一种实现中，基板旋转机构416以至少500转每分钟（rpm)的速率旋转基板保持器 414(及基板100)。
[0057] 第一垫致动组件406包括垫旋转机构436、垫清洁头438及横向致动器机构442。 垫清洁头438位于外壳402的内部体积412中且包括保持垫444的垫保持器434及流体输 送喷嘴450。流体输送喷嘴450被耦接至流体输送源498,该流体输送源498在清洁基板 100期间将去离子水、化学溶液或任何其他合适的流体提供给垫444。可将盖430移动至关 闭流体输送喷嘴450上方的外壳402的开口 408的位置以防止流体在处理期间从外壳402 旋转出。
[0058] 垫保持器434的中心线可与基板保持器414的中心线对准。垫保持器434(及垫 444)具有远小于基板100的直径的直径，例如至少小于基板的直径的一半或甚至小于基板 的直径的约八分之一那么多。在一种实现中，垫保持器434 (及垫444)可具有小于约25mm 的直径。垫保持器434可利用夹子、真空、粘合剂或允许随着在清洁多个基板100之后垫 444变得磨损而周期性地替换垫444的其他合适技术来保持垫444。
[0059] 垫444可由聚合物材料制造，该聚合物材料诸如多孔橡胶、聚氨酯等，例如，可购 自特拉华州纽瓦克市的Rodel公司的P0LYTEX?垫。在一种实现中，垫保持器434可被用 于保持刷子或任何其他合适的清洁设备。垫保持器434通过第二轴446耦接至垫旋转机构 436。第二轴446被取向成与Z轴平行且从内部体积412延伸通过穿过外壳402所形成的 细长狭缝到达垫旋转机构436。垫旋转机构436可为电动机、空气马达，或用于抵靠基板旋 转垫保持器434及垫444的任何其他合适的电机。垫旋转机构436被耦接至控制器208。 在一种实现中，垫旋转机构436以至少约1000 rpm的速率旋转垫保持器434 (及垫444)。
[0060] 垫旋转机构436通过轴向致动器440耦接至托架454。轴向致动器440被耦接至 控制器208或其他合适的控制器并且是可操作的以沿Z轴移动垫保持器434以抵靠并脱离 由基板保持器414所保持的基板100而移动垫444。轴向致动器440可为盘饼形圆筒、线 性致动器或用于在与Z轴平行的方向上移动垫保持器434的任何其他合适的机构。在操作 中，在基板保持器414与基板接触并保持该基板之后，轴向致动器440在Z方向上驱动垫保 持器434以与基板100接触。
[0061] 如图6中所绘示，托架454经由滑架456及轨道458通过横向致动器机构442耦 接至底座462,这允许垫清洁头438在与X轴平行的方向上横向地移动。滑架452可滑动地 安装在轨道458上且由横向致动器机构442水平地驱动以在基板100上扫描垫444。横向 致动器机构442可为导螺杆、线性致动器或用于水平地移动清洁头438的任何其他合适的 机构。横向致动器机构442被耦接至控制器208或其他合适的控制器。
[0062] 第二垫致动组件470包括垫旋转机构472、垫抛光头474及横向致动器机构476。 垫抛光头474位于外壳402的内部体积412中且包括保持垫480的垫保持器478及流体输 送喷嘴482。流体输送喷嘴450被耦接至流体输送源484,该流体输送源484在基板100的 排除区域及/或边缘区域的抛光期间将抛光液、去离子水、化学溶液或任何其他合适的流 体提供给垫480。可将盖430移动至关闭流体输送喷嘴482上方的外壳402的开口 408的 位置以防止流体在处理期间从外壳402旋转出。
[0063] 第二垫保持器478的中心线可与基板100的边缘对准。第二垫保持器478(及抛 光垫480)具有远小于基板100的直径的直径，例如至少小于基板的直径的一半或甚至小于 基板的直径的约八分之一那么多。在一种实现中，第二垫保持器478(及抛光垫480)可具 有小于约50mm的直径。第二垫保持器478可利用夹子、真空、粘合剂或允许随着在抛光多 个基板100的边缘之后抛光垫480变得磨损而周期性地替换抛光垫480的其他合适技术来 保持抛光垫480。
[0064] 抛光垫480可由聚合物材料制造，该聚合物材料诸如多孔橡胶、聚氨酯等，例如， 可购自特拉华州纽瓦克市的Rodel公司的P0LYTEX?垫。抛光垫480可为固定的研磨垫。第 二垫保持器478通过第三轴486耦接至垫旋转机构472。第三轴486被取向成与Z轴平行 且从内部体积412延伸通过穿过外壳402所形成的细长狭缝到达垫旋转机构472。垫旋转 机构472可为电动机、空气马达，或用于抵靠基板100旋转第二垫保持器478及抛光垫480 的任何其他合适的电机。垫旋转机构472被耦接至控制器208。在一种实现中，垫旋转机构 472以至少约1000 rpm的速率旋转第二垫保持器478 (及抛光垫480)。
[0065] 垫旋转机构472通过轴向致动器490耦接至托架488。轴向致动器490被耦接至 控制器208或其他合适的控制器并且是可操作的以沿Z轴移动第二垫保持器478以抵靠并 脱离由基板保持器414所保持的基板100而移动抛光垫480。轴向致动器490可为盘饼形 圆筒、线性致动器或用于在与Z轴平行的方向上移动第二垫保持器478的任何其他合适的 机构。在操作中，在基板保持器414与基板接触并保持该基板之后，轴向致动器490在Z方 向上驱动第二垫保持器478以与基板100接触。
[0066] 如图6中所绘示，托架488经由滑架494及轨道496通过横向致动器机构476耦 接至底座492,这允许垫抛光头474在与X轴平行的方向上横向地移动。滑架494可滑动地 安装在轨道496上且由横向致动器机构476水平地驱动以在基板100上扫描抛光垫480。 横向致动器机构476可为导螺杆、线性致动器或用于水平地移动抛光头474的任何其他合 适的机构。横向致动器机构476被耦接至控制器208或其他合适的控制器。
[0067] 在粒子清洁模块282中跨基板100扫描清洁垫444已有效地证明了从基板100的 表面有效地移除粒子（诸如，来自抛光液的研磨剂）的能力。此外，跨排除区域及/或边缘 区域上扫描抛光垫480已证明了从基板100的表面（例如，基板的排除区域及/或边缘区 域）有效地移除粒子（诸如，研磨剂、过量沉积材料及/或抛光液）的能力。因此，除粒子 清洁外亦包括在晶片边缘处的抛光步骤已有效地证明了边缘缺陷改进。因此，基本上消除 了对抛光模块上的专用磨光站的需求。
[0068] 图7是使垫444及垫480分别与由基板保持器414所保持的基板100啮合 (engage)的第一垫保持器434及第二垫保持器478的侧视图。在操作中，关于第一垫保持 器434,轴向致动器440促使垫444抵靠由基板旋转机构416所旋转的基板100,同时垫旋转 机构436使垫444旋转。横向致动器机构442使垫保持器434及垫444在水平方向上跨基 板100的表面移动。当垫444与基板100接触时，流体输送喷嘴450将去离子水、化学溶液 或任何其他合适的流体中的至少一个提供给正在由垫444处理的基板100的表面。因此， 垫444以最小移动清洁基板的表面。
[0069] 在操作中，关于第二垫保持器478,轴向致动器490促使抛光垫480抵靠由基板旋 转机构416所旋转的基板100,同时垫旋转机构472使抛光垫480旋转。横向致动器机构 476使第二垫保持器478及抛光垫480在水平方向上跨基板100的表面移动。当抛光垫480 与基板100的排除区域及/或边缘区域接触时，流体输送喷嘴482将抛光液、去离子水、化 学溶液或任何其他合适的流体中的至少一个提供给正在由抛光垫480处理的基板100的表 面。因此，垫444以最小移动清洁基板的边缘。
[0070] 应理解，尽管图7绘示了同时接触基板100的垫444及抛光垫480,但本文中所描 述的实现不需要由垫444及抛光垫480对基板的同时接触。举例而言，可相对于由抛光垫 480所执行的边缘抛光工艺（例如，在之前及/或之后）顺序地执行由垫444所执行的粒子 清洁工艺。
[0071] 本发明的一个优势是与基板100的尺寸相比垫444及480的相对较小的尺寸。常 规系统使用被定位于抛光模块上的大的垫来清洁较小的基板，其中基板与垫百分百接触。 大的垫易于捕获常常在基板中引起划痕及缺陷的研磨剂及微粒。然而，本发明的较小的垫 显著地较不易于研磨剂及微粒捕获，此举有利地产生较清洁的垫及具有较少划痕及缺陷的 基板。另外，本发明的较小的垫显著地降低消耗品的成本，包括在处理期间所利用的流体的 量及替换垫的成本两方面。此外，本发明的较小的垫显著地允许容易地移除或替换垫。
[0072] 返回参照图6, 一旦基板被清洁且基板的边缘已经被抛光，垫致动组件406、470就 远离基板100而缩回垫保持器434、478及垫444、480 (以虚线图示）。垫保持器434及垫 444可在与X轴平行的方向上远离基板线性地移动且从外壳402的内部体积412离开以进 入耦接至外壳402的凹穴604。将垫保持器434及垫444定位在如图6中的虚线所示的凹 穴604中且定位在外壳402的内部体积412之外的步骤有利地为机械手268进入外壳402 并传送基板提供更多的空间而没有损坏垫444或基板100的风险，同时允许外壳402更小 且更便宜。
[0073] 基板传送在清洁之后通过使基板接收器410在与Y轴平行的方向上向上移动以使 基板100啮合在接收槽432中而开始。一旦基板被设置在基板接收槽432中，基板保持器 414就通过关闭由真空源497所提供的真空且可选地提供气体通过基板保持器414的孔径 502以使基板与基板保持器414分开来释放基板100。随后使具有设置在接收槽432中的基 板100的基板接收器410在与Z轴平行的方向上远离基板保持器414而横向地移动以使基 板100与基板保持器414脱离。机械手268的夹持器274、276中的一个从基板接收器410 取回基板100并从外壳402移除基板100。可选的顶部喷雾棒464及底部喷雾棒466横跨 内部体积412进行定位且可利用去离子水或任何其他合适的流体喷洒基板100以在通过机 械手268从粒子清洁模块282中移除基板100时清洁基板100。喷雾棒464、466中的至少 一个可被用于在抵靠基板接收器410夹持之前弄湿基板100以移除可潜在地刮擦基板的背 侧的粒子和/或改进通过基板接