晶元处理系统的制作方法

文档序号:15654613发布日期:2018-10-12 23:40阅读:221来源:国知局

本实用新型涉及一种晶元处理系统,更加详细地,涉及一种晶元处理系统,其具有一个配置结构的同时可以根据需要进行多种研磨工艺,并且通过使得在生产线中所占据的空间最小化而使得空间效率极大化。



背景技术:

半导体元件是由细微的电路线高密度集成而制造的,需要在晶元表面进行与此相应的精密研磨。为了更加精密地进行晶元的研磨,进行机械研磨和化学研磨并行的化学机械研磨工艺(CMP工艺)。

最近,正在通过针对一个晶元进行多种研磨工艺来进行精密的研磨层厚度控制。为了进行多种研磨工艺,提出一种晶元在经过多个研磨平板的同时移动的形态的晶元处理系统。

根据韩国公开专利公报第2011-13384号公开如下一种构成:晶元载体以搭载有晶元的状态沿着形成为圆形的导轨移动的同时,在沿着导轨配置的多个研磨平板进行多种研磨工艺。但是,由于晶元载体沿着一条导轨按次序移动的同时进行多种研磨工艺,所以问题在于,可以在一个配置结构中进行的多种研磨工艺局限为1种,或者局限为漏掉一部分研磨平板的形式的多种研磨工艺。

另外,根据韩国公开专利公报第2011-65464号,以如下形式构成:晶元搭载于能够旋转的圆盘传送带的头,圆盘传送带旋转的同时按顺序在规定的研磨平板上进行多种研磨工艺。但是,所述构成也是只通过圆盘传送带的旋转来决定晶元的移动通道,所以具有如下局限:可以在一个配置结构中进行的多种研磨工艺只局限为1种,或者只局限为漏掉一部分研磨平板的形式的多种研磨工艺。

另外,如上所述的化学机械研磨工艺用于使得晶元的研磨层表面平坦化,研磨工艺中所使用的研磨垫使用聚氨酯等比较坚硬的材料。将所述平坦化处理工艺称作主要研磨工艺。

但是,在坚硬的材料的研磨垫上进行的主要研磨工艺可能会在晶元的研磨表面产生缺陷,因此,最近正在进行如下尝试:在主要研磨工艺以后,在利用更加低硬度的研磨垫上进行抛光(buffing)研磨工艺,从而使得晶元的研磨面的缺陷最小化,抛光研磨工艺与在主要研磨工艺中进行的研磨相比,在较短的时间内使得晶元研磨到较薄的厚度。

但是,以没有损伤的状态对晶元的研磨面进行最后研磨的抛光研磨工艺也可以根据晶元的状态通过多种工艺进行。换句话说,抛光工艺可以根据晶元的种类或进行的化学机械研磨工艺变量的不同而不同,虽然一般通过一个步骤完成抛光工艺,但是也会发生通过两个步骤的抛光工艺完成晶元的研磨面的情况。

但是,韩国公开专利公报第2011-13384号和韩国公开专利公报第2011-65464号中公开的利用现有的化学机械研磨系统进行抛光工艺的情况,不仅装备过于复杂,而且之后的向清洗单元移送的过程也变得复杂,因为也不是相互独立地进行研磨工艺,所以在对研磨工艺的变量进行控制方面存在局限。



技术实现要素:

本实用新型是在前述的技术背景下提出的,其目的在于提供一种晶元处理系统,其能够在占据规定空间的一个配置结构中根据晶元的种类进行多种方式的多种研磨工艺。

尤其,本实用新型的目的在于,利用以有效率的空间配置设置的晶元处理系统以多种多样的方式对晶元进行四个步骤的研磨工艺。

另外,本实用新型的目的在于,即使没有在以搭载有晶元的状态移动的晶元载体上安装驱动马达,也可以在相互不同的位置对接对接单元,从而准确无误地进行晶元的研磨工艺。

并且,本实用新型的目的在于,晶元的移动通道并非圆形,而是沿着顶点形态的通道移动,据此使得在配置晶元的处理工艺所需要的装备时所占据的面积最小化。

与此同时,本实用新型的目的在于,为了使得晶元(包括晶元载体)在晶元的移动通道上从顶点处移过,需要以搭载有晶元载体的状态进行移动的载体支持架,以安装于载体支持架的状态进行晶元的研磨工艺,从而使得四个步骤的晶元研磨工艺以占据更小的面积的形式进行。

据此,其目的在于,使得在半导体制造线上所占据的空间最小化的同时根据晶元的状态或种类进行多种研磨工艺。

为了实现所述目的,本实用新型提供一种晶元处理系统,其包括:晶元供给部,其用于供给将要进行处理工艺的晶元;研磨部,其从所述晶元供给部获得所述晶元的供给,并对所述晶元进行研磨;清洗部,其配置于所述晶元供给部和所述研磨部之间,在配置于第一清洗通道的第一清洗模块和配置于第二清洗通道的第二清洗模块中任意一个以上对在所述研磨部被研磨的所述晶元进行清洗,并且所述第一清洗通道和所述第二清洗通道相互隔开配置;传递装置,其设置于所述清洗部,并且用于将所述晶元从所述晶元供给部传递至所述研磨部。

本说明书及权利要求书中所记载的术语“持有”、“搭载”、“安装”定义为,指代晶元与晶元载体一起移动的形态。因此,“持有”或“搭载”或“安装”于晶元载体的晶元并不局限于应该位于晶元载体的内部等特定形态或位置。

本说明书及权利要求书中所记载的术语“研磨”以及与此相似的“研磨工艺”定义为如下意思:指代对晶元的研磨面进行研磨的工艺,并且包括化学研磨和机械研磨相结合的化学机械研磨工艺,其中,通过研磨液进行化学研磨,通过摩擦进行机械研磨。

如以上说明,本实用新型提供一种晶元处理系统,其可以在占据规定空间的一个配置结构中按照晶元的种类根据需要进行两个步骤或四个步骤的多步骤研磨工艺。

并且,本实用新型以如下形式构成:即使没有在以搭载有晶元的状态移动的晶元载体上安装驱动马达,也可以在相互不同的位置对接对接单元,从而不仅可以减少晶元的处理系统所占的面积,而且可以准确无误地进行晶元的处理工艺。

另外,本实用新型可以获得以下有利效果:晶元的移动通道并非圆形,而是沿着顶点形态的通道移动,据此不仅可以使得在配置晶元的处理工艺所需要的装备时所占据的面积最小化,而且使得晶元载体以将晶元载体搭载于载体支持架的状态在晶元的尖锐的(顶点附近的)移动通道上移动,尤其,构成为以安装于载体支持架的状态进行晶元的研磨工艺,从而在更小的面积内进行四个步骤的晶元研磨工艺。

据此,使得在半导体生产线上所占据的空间最小化的同时也可以根据晶元的状态或种类进行多种研磨工艺。

附图说明

图1是示出根据本实用新型的一个实施例的晶元处理系统的平面图,

图2是图1的研磨部的平面图,

图3是对沿着导轨移动的晶元载体向连接轨道移动的操作原理进行说明的图,

图4是图3的晶元载体的立体图,

图5是图4的纵截面图,

图6是示出对接单元与图3的晶元载体对接的状态的立体图,

图7是示出根据图1所示的晶元处理系统的第一实施形态的晶元处理工艺的图,

图8是示出根据本实用新型的晶元处理系统的第二实施形态的晶元处理工艺的图,

图9是示出根据本实用新型的晶元处理系统的第三实施形态的晶元处理工艺的图,

图10是示出根据本实用新型的晶元处理系统的第四实施形态的晶元处理工艺的图,

图11是示出根据本实用新型的晶元处理系统的第五实施形态的晶元处理工艺的图,

图12是示出根据本实用新型的晶元处理系统的第六实施形态的晶元处理工艺的图,

图13是示出根据本实用新型的晶元处理系统的第七实施形态的晶元处理工艺的图,

图14是示出根据本实用新型的晶元处理系统的第八实施形态的晶元处理工艺的图。

具体实施方式

以下,参照附图对根据本实用新型的一个实施例的晶元处理系统1进行详细说明。但是,在对本实用新型进行说明时,针对公知的功能或构成赋予相同或相似的附图标号,并且为了使得本实用新型的要旨明确而省略对此的说明。

如图1及图2所示,根据本实用新型的一个实施例的晶元处理系统1包括:晶元供给部Xo,其用于供给将要进行处理工艺的新的晶元W;传递装置RT,其从晶元供给部Xo获得晶元W的供给并将晶元供给至研磨部X1;研磨部X1,其针对传递装置RT传递过来的晶元进行研磨工艺;清洗部X2,其对在研磨部X1得到研磨的晶元W进行清洗。

所述晶元供给部Xo存储有将要进行处理工艺的多个晶元W,并通过移送臂将晶元W传递至传递装置RT能够到达的放置部PP。虽然图中未示出,但是位于晶元供给部Xo的晶元W也可以不经过放置部PP直接通过传递装置RT被运送。

所述传递装置RT从晶元供给部Xo获得晶元W的传递并供给至研磨部X1的装载部UU。传递装置RT可以使用能够运送晶元W的多种装置,例如,可以是通过以吸附状态搭载而移送的结构,或者如附图所示,也可以构成为机械臂。

所述研磨部X1包括:装载部LU,其将从传递装置RT供给的晶元W搭载至晶元载体C;晶元载体C,其从装载部LU搭载晶元W,并且在沿着移动通道R移动的同时进行晶元W的研磨工艺;研磨平板P1-1、P1-2、P2-1、P2-2,其配置于晶元载体C所移动的移动通道R上,以便针对搭载于晶元载体C的晶元W进行研磨工艺;载体支持架H1-1、H1-2、H2-1、H2-2;H,其以收容晶元载体C的状态沿着规定的通道移动;卸载部UU,在针对搭载于晶元载体C的晶元W进行预定的研磨工艺后,卸载部UU将晶元W从晶元载体C卸载下来。

在此,第一导轨G1配置于晶元载体C移动的第一移动通道R1,第二导轨G2配置于晶元载体C移动的第二移动通道R2,第三导轨G3配置于晶元载体C移动的第三移动通道R3。如附图所示,第一移动通道R1和第二移动通道R2相互隔开配置,在二者之间设置有第三移动通道R3。

虽然附图中例示出第一移动通道R1、第二移动通道R2和第三移动通道R3全部配置为直线形态的构成,但是也可以形成为曲线形态,并且也可以形成为直线和曲线相混合的形态。

并且,形成有连接第1-1位置S1-1和第2-1位置S2-1的第一连接通道R4,第1-1位置S1-1与第一移动通道R1的一端S1e相面对,第2-1位置S2-1与第二移动通道R2的一端S2e相面对。在第一连接通道R4设置有第一连接轨道CR1,在第一连接轨道CR1以可移动88的形式设置有第1-1载体支持架H1-1和第1-2载体支持架H1-2,第1-1载体支持架H1-1和第1-2载体支持架H1-2也可以以持有晶元载体C的状态移动。

虽然第1-1载体支持架H1-1和第1-2载体支持架H1-2可以在互不干涉的范围内沿着第一连接轨道CR1移动,但是大体上第1-1载体支持架H1-1是在第一导轨G1的一端S1e和第三导轨G3的一端S3e之间的距离进行往返时使用,第1-2载体支持架H1-2是在第二导轨G2的一端S2e和第三导轨G3的一端S3e之间的距离进行往返时使用。

据此,晶元载体C经由第1-1载体支持架H1-1可以在第一导轨G1和第三导轨G3的一端之间进行往来,经由第1-2载体支持架H1-2可以在第二导轨G2和第三导轨G3的一端之间进行往来。

根据本实用新型的另一个实施形态也可以以如下形式构成:在第一连接轨道CR1设置有一个载体支持架,从而沿着第一连接轨道CR1在第一连接通道R4的整体长度上移动,在第二连接轨道CR2也设置有另外一个载体支持架,从而沿着第二连接轨道CR2在第二连接通道R5的整体长度上移动。

与此相似地,形成有连接第1-2位置S1-2和第2-2位置S2-2的第二连接通道R5,第1-2位置S1-2与第一移动通道R1的另一端S1e'相面对,第2-2位置S2-2与第二移动通道R2的另一端S2e'相面对。在第二连接通道R5设置有第二连接轨道CR2,在第二连接轨道CR2以可移动88的形式设置有第2-1载体支持架H2-1和第2-2载体支持架H2-2,第2-1载体支持架H2-1和第2-2载体支持架H2-2也可以以持有晶元载体C的状态移动。

虽然第2-1载体支持架H2-1和第2-2载体支持架H2-2可以在互不干涉的范围内沿着第二连接轨道CR2移动,但是大体上第2-1载体支持架H2-1是在第一导轨G1的另一端S1e’和第三导轨G3的另一端S3e’之间的距离进行往返时使用,第2-2载体支持架H2-2是在第二导轨G2的另一端S2e’和第三导轨G3的另一端S3e’之间的距离进行往返时使用。

据此,晶元载体C经由第2-1载体支持架H2-1也可以在第一导轨G1的另一端和第三导轨G3的另一端之间进行往来,经由第2-2载体支持架H2-2可以在第二导轨G2的另一端和第三导轨G3的另一端之间进行往来。

在此,第1-1研磨平板P1-1和第1-2研磨平板P1-2配置于作为第一移动通道R1的延长线的第一假想线L1上,第2-1研磨平板P2-1和第2-2研磨平板P2-2配置于作为第二移动通道R2的延长线的第二假想线L1上。

此时,第1-1研磨平板P1-1和第1-2研磨平板P1-2可以全部配置于第一移动通道R1上,第2-1研磨平板P2-1和第2-2研磨平板P2-2可以全部配置于第二移动通道R2上。这种情况下,晶元载体C在位于第一导轨G1和第二导轨G2的状态下,在所述研磨平板P1-1、P1-2、P2-1、P2-2进行晶元W的研磨工艺,第一导轨G1配置于第一移动通道R1,第二导轨G2配置于第二移动通道R2。

在各个研磨平板P1-1、P1-2、P2-1、P2-2既可以进行化学机械研磨工艺,也可以进行抛光研磨工艺,而且也可以在不进行化学研磨的状态下进行通过摩擦的机械研磨工艺。进行化学机械研磨工艺的情况下,在研磨平板P上配置有研磨液供给部、调质器等,在进行抛光研磨工艺的情况下,配置有溶液供给部等,溶液供给部用于供给向晶元供给的液体(纯水或碱水等)。在研磨平板P上进行抛光研磨工艺的情况下,与进行化学机械研磨工艺的情况下设置的聚氨酯系列的研磨垫相比,相对硬度较低的研磨垫覆盖于研磨平板上。

更加优选地,如图1及图2所示,虽然第1-1研磨平板P1-1配置于第一移动通道R1,第2-1研磨平板P2-1配置于第二移动通道R2上,但是第1-2研磨平板P1-2和第2-2研磨平板P2-2配置于第一连接通道R4上。换句话说,晶元载体C可以移动的第一移动通道R1属于第一假想线L1的一部分,晶元载体C可以移动的第二移动通道R2属于第二假想线L2的一部分。

在此,所谓的第1-2研磨平板P1-2和第2-2研磨平板P2-2配置于第一连接通道R4上定义为,虽然第1-2研磨平板P1-2和第2-2研磨平板P2-2的一部分可以位于第一移动通道R1或第二移动通道R2上,但是在第1-2研磨平板P1-2和第2-2研磨平板P2-2上进行晶元的研磨工艺的位置上,晶元载体C位于第一连接通道R4。

如此,如果第1-2研磨平板P1-2和第2-2研磨平板P2-2配置于第一连接通道R4上,则晶元载体C在收容于载体支持架H1-1、H1-2的状态下,在第1-2研磨平板P1-2和第2-2研磨平板P2-2进行晶元的研磨工艺。据此,由于相比于现有技术可以更加减少研磨部X1的长度L,所以在现场可以将研磨部X1配置于更加窄的面积,因此,可以获得使得空间的效率性更加提高的有利效果。

所述晶元载体C在导轨G1、G2、G3;G上单独、独立地移动,并且在连接轨道CR1、CR2;CR上以收容于载体支持架H1-1、H1-2、H2-1、H2-2;H的状态通过载体支持架H的移动而移动。在图1及图2的配置图中,由多条垂直线形成的矩形形态是使得晶元载体C单纯化并示出的。

如图4及图5所示,晶元载体C以如下形式构成:在上侧交替排列有N极永久磁铁128n和S极永久磁铁128s,在内部为没有设置驱动马达或空压供给装置的无动力状态。由此,如图3所示,通过对施加于线圈90的电源89的电流方向进行控制,据此,按照线性马达的原理沿着导轨G移动,其中,线圈90设置于框架F,框架F形成于研磨平板P1、P2;P的上侧。

并且,如果晶元载体C位于研磨平板P的上侧,则对接单元D与晶元载体C结合,从而供给使得晶元W旋转驱动的旋转驱动力和用于将晶元W向下方加压的空压。

为此,如图4及图5所示,为了接收旋转驱动力的传递而在内周面形成N极和S极的永久磁铁交替排列的磁耦合器124,在对接单元D的驱动轴186的外周面,N极和S极的永久磁铁也沿着圆周方向交替排列,从而如果对接单元D的驱动轴186接近晶元载体C的磁耦合器124并以插入的状态进行旋转,则旋转驱动力传递至磁耦合器124而得到旋转驱动124r。因此,与磁耦合器124联动并旋转的旋转轴125一起旋转125r,并且旋转轴125的旋转驱动力通过齿轮等的动力传递装置使得竖直轴126旋转驱动126r的同时向研磨头CH传递,从而使得晶元W在研磨工艺中旋转驱动。此时,可以在磁耦合器124的中央部形成引导轴124o,以便引导对接单元D的驱动轴186插入于磁耦合器124。

另外,在晶元载体C的外周面,与空压管结合的空压供给口123x形成于外面,如果对接单元D向晶元载体C接近8、8'而对接,则对接单元D的空压管187a的结合部187插入于空压供给口123x,同时通过从空压供给口123x延长的空压供给通道123、129传递至旋转的研磨头CH。此时,因为研磨头CH在研磨工艺中进行旋转126r驱动,所以,在空压供给通道123、129上设置旋转接头RU,从而可以顺利地向进行旋转驱动的研磨头CH供给空压。

并且,晶元载体C在沿着导轨G和连接轨道CR的移动通道中持续保持不旋转的状态。因此,虽然也可以构成为对接单元D只在晶元载体C的规定的一面进行对接,但是所述情况下,第三导轨G3和第一导轨G1的间隔及第三导轨G3和第二导轨G2的间隔中任意一个需要大于所需要的间隔,因此,使得整体的空间效率降低。

因此,如图1所示,相对于第一导轨G1,对接单元D配置于外侧(以图1为基准的下侧),相对于第二导轨G2,对接单元D也配置于外侧(以图1为基准的上侧),从而以从相反的方向向相反的方向移动8、8'而进行对接的形式构成,所述构成在提高整体空间效率方面有效果。此时,由于晶元载体C沿着导轨G移动的同时,以不旋转的状态沿着通道R1、R2、R3、R4、R5移动,因此,为了使得晶元载体C可以与从上侧和下侧(图1基准)接近的对接单元D结合,如图5所示,空压结合部123及磁耦合器124形成于位于相反侧的两个面。据此,使得晶元处理系统的配置保持得更加紧凑的同时,也可以获得以下优点:可以避免需要使得晶元载体C旋转的复杂的控制及结构。

并且,在晶元载体C的两侧面,上侧滚轮127U和下侧滚轮127L以能够旋转的形式形成,以便可以乘着导轨G没有摇晃地移动。根据不同的情况,可以在晶元载体C只设置上侧滚轮127U,以便可以放置于导轨G,并且可以在进行研磨工艺的位置朝向导轨紧贴设置夹紧部件,从而也可以在研磨工艺中防止晶元载体C的位置歪斜。晶元载体C在沿着导轨C和连接轨道CR的通道上移动的同时持续保持不旋转的状态。

附图中未说明的标号121是与晶元载体C的研磨头CH连接的结合部。

另外,如图6所示,对接单元D固定于框架F并以能够水平往返移动8的形式设置,以便可以与沿着导轨G移动的晶元载体C结合。为此,如果通过移动马达181使得旋转轴182旋转驱动,则移动板184按照导螺杆的原理借助旋转轴182而进行往返移动8。

并且,在移动板184设置有驱动轴186,旋转驱动马达185固定于驱动轴186,并且通过旋转驱动马达185使得驱动轴186旋转驱动,通过移动马达181使得移动板184移动,据此,驱动轴186插入于晶元载体C的磁耦合器124的同时,成为可以向晶元载体C传递旋转驱动力的状态。与此同时,随着移动板184的移动,空压供给管187a的结合部187与晶元载体C的空压供给部123x结合的同时,成为也可以供给空压的状态。

如图3所示,所述载体支持架H构成为,形成有用于收容晶元载体C的支持架轨道HR,从而与连接轨道CR的配置无关地可以收容沿着导轨G移动的晶元载体C。为此,在载体支持架H的上侧也形成有线圈209,通过与排列于晶元载体C的上侧的永久磁铁128的相互作用可以进行使得晶元载体C向载体支持架H移动的操作。

此时,在晶元载体C从导轨G向载体支持架H的支持架轨道CR移动的过程中,为了防止晶元载体C的冲击,晶元载体C向载体支持架H移动时,支持架轨道HR朝向导轨G移动,从而也可以减少或消除段坎或段差。

此时,连接轨道CR保持与导轨G隔开的状态,如图3所示,也可以以相隔有上下高度差的形式配置。

载体支持架H在每一条连接轨道CR1、CR2;CR配置有两个。针对第一连接轨道CR1,设置有第1-1载体支持架H1-1和第1-2载体支持架H1-2,从而可以沿着第一连接轨道CR1移动。并且,针对第二连接轨道CR2,设置有第2-1载体支持架H2-1和第2-2载体支持架H2-2,从而可以沿着第二连接轨道CR2移动。

第1-1载体支持架H1-1可以收容位于第一导轨G1和第三导轨G3中任意一个的晶元载体C,并且可以以收容晶元载体C的状态沿着第一连接轨道CR1往复移动,沿着第一连接轨道CR1往复移动后被收容的晶元载体C移动至可以向第一导轨G1的一端S1e和第三导轨G3的一端S3e中任意一个移动的位置。

与此相似地,第1-2载体支持架H1-2可以收容位于第三导轨G3和第二导轨G2中任意一个的晶元载体C,并且可以以收容晶元载体C的状态沿着第一连接轨道CR1往复移动,沿着第一连接轨道CR1往复移动后被收容的晶元载体C移动至可以向第三导轨G3的一端S3e和第二导轨G2的一端S2e中任意一个移动的位置。

另外,第2-1载体支持架H2-1可以收容位于第一导轨G1和第三导轨G3中任意一个的晶元载体C,并且可以以收容晶元载体C的状态沿着第二连接轨道CR2往复移动,沿着第二连接轨道CR2往复移动后被收容的晶元载体C移动至可以向第一导轨G1的另一端S1e'和第三导轨G3的另一端S3e'中任意一个移动的位置。

与此类似地,第2-2载体支持架H2-1可以收容位于第三导轨G3和第二导轨G2中任意一个的晶元载体C,并且可以以收容晶元载体C的状态沿着第二连接轨道CR2往复移动,沿着第二连接轨道CR2往复移动后被收容的晶元载体C移动至可以向第三导轨G3的另一端S3e'和第二导轨G2的另一端S2e'中任意一个移动的位置。

因此,晶元载体C可以根据需要自由自在地在导轨G与连接轨道CR之间往返移动。如此,通过导轨G和连接导轨CR形成晶元载体C的移动通道,从而即使导轨G和连接轨道CR形成构成顶点的通道也具有使得晶元载体C可以顺畅移动的优点,并且即使设置相同的个数和尺寸的研磨平板也能更加小地形成用X1表示的空间,从而可以实现紧凑的配置结构。

换句话说,所述第一导轨G1配置为,可以在第1-1研磨平板P1-1对晶元载体C所持有的晶元W进行研磨工艺。同样,所述第二导轨G2配置为,可以在第二研磨平板P2对晶元载体C所持有的晶元W进行研磨工艺。

在所述第三导轨G3并没有配置研磨平板,而是形成有晶元载体C移动的通道。但是,由于在每条连接轨道CR分别配置有两个载体支持架H,因而无法一下子从连接轨道CR的末端S1-1、S1-2移动到另一末端S2-1、S2-2,所以,第三导轨G3的一端S3e和另一端S3e'起到临时装载所的作用,临时装载所用于使得晶元载体C换乘载体支持架H。

所述装载部LU可以是将晶元W搭载于晶元载体C的多种构成,例如,可以是韩国登记专利公报第10-1389533号、第10-116387号、第10-0997651号以及韩国公开专利公报第10-2017-0004552号中所公开的构成,并且所述公报的内容被合并为本说明书的一部分。虽然也可以只形成一个装载部LU,但是在倾向第一移动通道R1和第2移动通道R2的位置分别形成第一装载部LU1和第二装载部LU2,这在减少使得晶元载体C分别向第一移动通道R1和第2移动通道R2移动的工艺时间方面是优选的。

所述卸载部UU在去除用于从晶元载体C对晶元W进行搭载的吸入压时收容晶元W。虽然也可以只形成一个卸载部UU,但是在倾向第一移动通道R1和第2移动通道R2的位置分别形成第一卸载部UU1和第二卸载部UU2,从而在缩短用于向清洗部X2的第一清洗通道L1和第二清洗通道L2轮流移送的移送通道方面是优选的。

在装载部LU和卸载部UU,以晶元载体C收容于第2-1载体支持架H2-1以及第2-2载体支持架H2-2的状态,将晶元W装载于晶元载体C或从晶元载体C卸载晶元W,其中,第2-1载体支持架H2-1以及第2-2载体支持架H2-2乘着第二连接轨道CR2并沿着第二连接通道R5移动。

晶元载体C以被收容于第2-1载体支持架H2-1或第2-2载体支持架H2-2的状态沿着第二连接轨道CR2移动,同时,通过传递装置RT从装载部LU获得预备进行研磨工艺的新的晶元W,并且,在将完成研磨工艺的晶元W从卸载部UU向清洗部X2移送之前,通过预备清洗装置(preliminary cleaning device,未示出)进行预备清洗,经过预备清洗的晶元W通过卸载部UU以翻转180度的状态被移送至配置有清洗模块C1-1、C1-2、C2-1、C2-2的清洗区域X2。

就所述清洗部X2而言,如果在研磨部X1进行研磨工艺的晶元W在卸载部UU以翻转180度而研磨面朝向上侧的姿势被移送,则在宽度方向上相互隔开而沿着长度方向排列的第一清洗通道CL1和第二清洗通道CL2的清洗模块C1-1、C1-2、C2-1、C2-2进行针对晶元研磨面的接触清洗以及非接触清洗。

在此,由于由移送臂形成的传递装置RT配置于清洗部X2的中心部,因此,可以提高从晶元供给部Xo向研磨部X1移送新晶元的效率,并且在以传递装置RT为中心相隔开的清洗通道CL1、CL2独立地进行从研磨部X1被移送过来的晶元的清洗工艺。

在各个清洗通道CL1、CL2配置有晶元的清洗所需要的清洗模块。按照不同的清洗通道CL1、CL2可以只配置一个清洗模块,也可以在各个清洗通道CL1、CL2配置三个以上的清洗模块。最重要的是,如附图所示,各个清洗模块C1-1、C1-2;C2-1、C2-2以积层两层以上的形式形成,并通过移送臂RC1、RC2向各个清洗模块C1-1、C1-2;C2-1、C2-2的各层移送晶元W,从而可以经过三个步骤以上的清洗工艺。

在所述清洗部X2完成清洗工艺的晶元重新朝向晶元供给部Xo排出,从而被移送至下一个工艺。

以下,参照图7对根据如上所述构成的晶元处理系统1的第一实施形态的晶元处理工艺进行说明。

如图7所示,如果从晶元供给部Xo向放置部PP供给预备进行处理工艺的第一晶元A0,则第一晶元通过传递装置RT被供给至第一装载部LU1A1。

此时,收容于第2-1载体支持架H2-1的晶元载体C向第二连接轨道R5上的第一装载部LU1移动,从而从第一装载部LU1获得第一晶元的供给并搭载于晶元载体C。之后,晶元载体C向第一导轨G1的另一端S3e’的对面的第1-2位置S1-2移动,并从第2-1载体支持架H2-1向第一导轨G1移动,通过对施加于线圈90的电源89的电流方向进行控制,按照线性马达的原理沿着第一假想线L1移动99,然后在第1-1研磨平板P1-1上的研磨位置停下,其中,线圈90设置于框架F。

之后,图6所示的对接单元D向图5的晶元载体C接近8并进行对接,从而创建可以向晶元载体C供给旋转驱动力和空压的环境。之后,安装于晶元载体C的下侧的研磨头CH向下侧移动或研磨平板P向上侧移动,从而搭载于晶元载体C的第一晶元成为研磨面与研磨平板P相接触的状态。并且,第一晶元W在第1-1研磨平板P1-1进行第一研磨工艺A2。

之后,晶元载体C向作为第一移动通道R1的末端的第一导轨G1的一端S1e移动99后,通过图3所示的方式,从第1-1位置S1-1向等待中的第1-1载体支持架H1-1移动。然后,收容于第1-1载体支持架H1-1的晶元载体C以这样的状态针对第1-2研磨平板P1-2进行第一晶元的第二研磨工艺A3。

虽然为了方便图3中示出了载体支持架H的连接轨道CR位于载体支持架H的下侧,但是载体支持架H的连接轨道CR与导轨一样可以以被支撑的形式固定于框架。据此,第1-2研磨平板P1-2和第2-2研磨平板P2-2互不干涉且载体支持架H可以在第1-2研磨平板P1-2和第2-2研磨平板P2-2的上侧移动。

如果完成第二研磨工艺,则第1-1载体支持架H1-1向位于第三导轨G3的一端G3e的对面的第3-1位置S3-1移动,并且晶元载体C从第1-1载体支持架H1-1转移至第三导轨G3A4。

并且,晶元载体C乘着第三导轨G3移动99,从第三导轨G3的另一端G3e’移动至第2-1载体支持架H2-1后A5,在第一卸载部UU1将晶元W从晶元载体C分离并进行预备清洗,然后,通过翻转机将第一晶元W翻转180度并以所述翻转180度的状态将第一晶元W向清洗部X2移送A6。

之后,第一晶元W沿着清洗部X2的第一清洗通道CL1移动的同时,在积层的清洗模块中的一部分以上进行接触清洗和非接触清洗中任意一种以上,从而干净地去除沾在研磨面的异物A7。

如此,结束研磨工艺和清洗工艺等的处理工艺的第一晶元向晶元供给部Xo移动,并被移送至下一个工艺A8。

另外,经过第一晶元的处理工艺的同时,传递装置RT从晶元供给部Xo获得第二晶元的供给A0,并将第二晶元供给至第二装载部LU2B1。并且,与第一晶元的处理工艺类似,经过第二移送通道R2、第一连接通道R4、第三移送通道R3以及第二连接通道R5的同时进行两个步骤的研磨工艺B2-B5。

之后,第二晶元在第二卸载部UU2从晶元载体C分离后被移送至清洗部X2B6,在第二清洗通道CL2进行清洗工艺后被移送至晶元供给部Xo,然后被移送至下一个工艺B7-B8。

如上所述,根据本实用新型的晶元的处理系统2针对两个晶元同时进行两个步骤的研磨工艺,并且可以分别独立地进行经过多步骤的清洗工艺的处理工艺。

以下,参照图8对根据如上所述构成的晶元处理系统1的第二实施形态的晶元处理工艺进行说明。

如图8所示,如果从晶元供给部Xo向放置部PP供给预备进行处理工艺的第一晶元A0,则第一晶元通过传递装置RT被供给至第一装载部LU1A1。

此时,收容于第2-1载体支持架H2-1的晶元载体C向第二连接轨道R5上的第一装载部LU1移动,从而从第一装载部LU1获得第一晶元的供给并搭载于晶元载体C。之后,晶元载体C向第一导轨G1的另一端S3e’的对面的第1-2位置S1-2移动,并从第2-1载体支持架H2-1向第一导轨G1移动,通过对施加于线圈90的电源89的电流方向进行控制,按照线性马达的原理沿着第一假想线L1移动99,然后在第1-1研磨平板P1-1上的研磨位置停下,其中,线圈90设置于框架F。

之后,图6所示的对接单元D向图5的晶元载体C接近8并进行对接,从而创建可以向晶元载体C供给旋转驱动力和空压的环境。之后,安装于晶元载体C的下侧的研磨头CH向下侧移动或研磨平板P向上侧移动,从而搭载于晶元载体C的第一晶元成为研磨面与研磨平板P相接触的状态。并且,第一晶元W在第1-1研磨平板P1-1进行第一研磨工艺A2。

之后,晶元载体C向作为第一移动通道R1的末端的第一导轨G1的一端S1e移动99后,通过图3所示的方式,从第1-1位置S1-1向等待中的第1-1载体支持架H1-1移动。然后,收容于第1-1载体支持架H1-1的晶元载体C以这样的状态针对第1-2研磨平板P1-2进行第一晶元的第二研磨工艺A3。

如果完成第二研磨工艺,则第1-1载体支持架H1-1向位于第三导轨G3的一端G3e的对面的第3-1位置S3-1移动,并且晶元载体C从第1-1载体支持架H1-1转移至第三导轨G3A4。并且,晶元载体C乘着第三导轨G3移动99,从第三导轨G3的另一端G3e’移动至第2-1载体支持架H2-1A5。

之后,收容于第2-1载体支持架H2-1的晶元载体C向位于第一导轨G1的另一端G3e’的对面的第1-2位置S1-2移动,然后,经过第一移动通道R1和第一连接通道R4的同时在第1-1研磨平板P1-1和第1-2研磨平板P1-2中任意一个以上进行第三研磨工艺并根据不同的情况进行第四研磨工艺A5-1。

之后,搭载有第一晶元的晶元载体C经过第三移动通道R3后再次被第2-1载体支持架H2-1收容。以晶元载体C被收容于第2-1载体支持架H2-1的状态,在第一卸载部UU1使得晶元W从晶元载体C分离并进行预备清洗,然后,通过翻转机将第一晶元W翻转180度并以所述翻转180度的状态将第一晶元W向清洗部X2移送A6。

之后,第一晶元W沿着清洗部X2的第一清洗通道CL1移动的同时,在积层的清洗模块中的一部分以上进行接触清洗和非接触清洗中任意一种以上,从而干净地去除沾在研磨面的异物A7。

如此,结束研磨工艺和清洗工艺等的处理工艺的第一晶元向晶元供给部Xo移动,并被移送至下一个工艺A8。

另外,经过第一晶元的处理工艺的同时,传递装置RT从晶元供给部Xo获得第二晶元的供给A0,并将第二晶元供给至第二装载部LU2B1。并且,与第一晶元的处理工艺类似,经过第二移送通道R2、第一连接通道R4、第三移送通道R3以及第二连接通道R5的同时进行两个步骤的研磨工艺B2-B5。

之后,收容于第2-2载体支持架H2-2的晶元载体C向位于第二导轨G2的另一端G2e’的对面的第2-2位置S2-2移动后,经过第二移动通道R2和第一连接通道R4的同时在第2-1研磨平板P2-1和第2-2研磨平板P2-2中任意一个以上进行第三研磨工艺并根据不同的情况进行第四研磨工艺B5-1。

之后,第二晶元在第二卸载部UU2从晶元载体C分离后被移送至清洗部X2B6,在第二清洗通道CL2进行清洗工艺后被移送至晶元供给部Xo,然后被移送至下一个工艺B7-B8。

如上所述,根据本实用新型的晶元的处理系统2针对两个晶元同时进行四个步骤的研磨工艺,并且可以分别独立地进行经过多步骤的清洗工艺的处理工艺。

以下,参照图9对根据如上所述构成的晶元处理系统1的第三实施形态的晶元处理工艺进行说明。

如图9所示,如果从晶元供给部Xo向放置部PP供给预备进行处理工艺的第一晶元A0,则第一晶元通过传递装置RT被供给至第一装载部LU1A1。

此时,收容于第2-1载体支持架H2-1的晶元载体C向第二连接轨道R5上的第一装载部LU1移动,从而从第一装载部LU1获得第一晶元的供给并搭载于晶元载体C。之后,晶元载体C向第一导轨G1的另一端S3e’的对面的第1-2位置S1-2移动,并从第2-1载体支持架H2-1向第一导轨G1移动,通过对施加于线圈90的电源89的电流方向进行控制,按照线性马达的原理沿着第一假想线L1移动99,然后在第1-1研磨平板P1-1上的研磨位置停下,其中,线圈90设置于框架F。

之后,图6所示的对接单元D向图5的晶元载体C接近8并进行对接,从而创建可以向晶元载体C供给旋转驱动力和空压的环境。之后,安装于晶元载体C的下侧的研磨头CH向下侧移动或研磨平板P向上侧移动,从而搭载于晶元载体C的第一晶元成为研磨面与研磨平板P相接触的状态。并且,第一晶元W在第1-1研磨平板P1-1进行第一研磨工艺A2。

之后,晶元载体C向作为第一移动通道R1的末端的第一导轨G1的一端S1e移动99后,通过图3所示的方式,从第1-1位置S1-1向等待中的第1-1载体支持架H1-1移动。然后,收容于第1-1载体支持架H1-1的晶元载体C以这样的状态针对第1-2研磨平板P1-2进行第一晶元的第二研磨工艺A3。

如果完成第二研磨工艺,则第1-1载体支持架H1-1向位于第三导轨G3的一端G3e的对面的第3-1位置S3-1移动,并且晶元载体C从第1-1载体支持架H1-1转移至第三导轨G3A4。并且,晶元载体C乘着第三导轨G3移动99,从第三导轨G3的另一端G3e’移动至第2-2载体支持架H2-1A5。

之后,收容于第2-2载体支持架H2-2的晶元载体C向位于第二导轨G2的另一端S2e’的对面的第2-2位置S2-2移动A6。

并且,晶元载体C从第2-2载体支持架H2-2向第二导轨G2转移并移动,乘着第二导轨G2移动的同时在第2-1研磨平板P2-1上停止,并通过对接单元D的对接获得使得晶元旋转的旋转驱动力和加压晶元的空压的供给,并且在第2-1研磨平板P2-1上进行第三研磨工艺A7。

并且,晶元载体C从第二导轨G2转移至第1-2载体支持架H1-2的状态下,在第2-2研磨平板P2-2上获得从对接单元D供给的旋转驱动力和空压的同时进行第四研磨工艺A8。

在此,在第2-1研磨平板P2-1上对接单元D与晶元载体C对接的方向8’与在第1-1研磨平板P1-1上对接单元D与晶元载体C对接的方向8完全相反。因此,如图4所示,在进行第一研磨工艺和所述第二研磨工艺的位置,晶元载体C与对接单元D从晶元载体C的一侧进行对接,在进行第三研磨工艺和所述第四研磨工艺的位置,晶元载体C与对接单元D从晶元载体C的另一侧进行对接。

之后,第1-2载体支持架H1-2向与第三导轨G的一端G3e相面对的第3-1位置S3-1移动,并且晶元载体C从第1-2载体支持架H1-2转移至第三导轨G并移动A9。之后,搭载有第一晶元的晶元载体C经过第三移动通道R3后重新被收容于第2-1载体支持架H2-1A10,以晶元载体C被收容于第2-1载体支持架H2-1的状态,在第一卸载部UU1使得晶元W从晶元载体C分离并进行预备清洗后,第一晶元通过翻转机翻转180度并以所述翻转180度的状态被移送至清洗部X2A11。

之后,第一晶元W沿着清洗部X2的第一清洗通道CL1移动的同时,在积层的清洗模块中的一部分以上进行接触清洗和非接触清洗中任意一种以上,从而干净地去除沾在研磨面的异物A12。如此,结束研磨工艺和清洗工艺等的处理工艺的第一晶元向晶元供给部Xo移动,并被移送至下一个工艺A13。

如上所述,根据本实用新型的晶元处理系统2针对一个晶元同时进行四个步骤的研磨工艺,因为四个步骤的研磨工艺在相互不同的研磨平板P1-1、P1-2、P2-1、P2-2上进行,所以,即使在各个研磨工艺中利用相互不同的研磨液或化学制剂进行化学机械研磨工艺,也具有可以在不受由相互不同的研磨液或化学制剂的化学反应所导致的不良影响的情况下自由地进行四个步骤的研磨工艺的优点。

以下,参照图10对根据如上所述构成的晶元处理系统1的第四实施形态的晶元处理工艺进行说明。

如图10所示,如果从晶元供给部Xo向放置部PP供给预备进行处理工艺的第一晶元A0,则第一晶元通过传递装置RT被供给至第一装载部LU1A1。

此时,收容于第2-1载体支持架H2-1的晶元载体C向第二连接轨道R5上的第一装载部LU1移动,从而从第一装载部LU1获得第一晶元的供给并搭载于晶元载体C。之后,晶元载体C向第一导轨G1的另一端S3e’的对面的第1-2位置S1-2移动,并从第2-1载体支持架H2-1向第一导轨G1移动,通过对施加于线圈90的电源89的电流方向进行控制,按照线性马达的原理沿着第一假想线L1移动99,然后在第1-1研磨平板P1-1上的研磨位置停下,其中,线圈90设置于框架F。

之后,图6所示的对接单元D向图5的晶元载体C接近8并进行对接,从而创建可以向晶元载体C供给旋转驱动力和空压的环境。之后,安装于晶元载体C的下侧的研磨头CH向下侧移动或研磨平板P向上侧移动,从而搭载于晶元载体C的第一晶元成为研磨面与研磨平板P相接触的状态。并且,第一晶元W在第1-1研磨平板P1-1进行第一研磨工艺A2。

之后,晶元载体C向作为第一移动通道R1的末端的第一导轨G1的一端S1e移动99后,通过图3所示的方式,从第1-1位置S1-1向等待中的第1-1载体支持架H1-1移动。然后,收容于第1-1载体支持架H1-1的晶元载体C以这样的状态针对第1-2研磨平板P1-2进行第一晶元的第二研磨工艺A3。

如果完成第二研磨工艺,则第1-1载体支持架H1-1向位于第三导轨G3的一端G3e的对面的第3-1位置S3-1移动,并且晶元载体C从第1-1载体支持架H1-1转移至第三导轨G3A4。此时,在晶元载体C等待了一定时间期间的情况下,通过配置于第三导轨G的一端S3e的湿槽(wet bath,WB)而保持第一晶元的润湿状态。

并且,在位于第三导轨G3的一端G3e的对面的第3-1位置S3-1,第1-1载体支持架H1-1后退并且第1-2载体支持架H1-2就位。在此状态下,晶元载体C从第三导轨G3转移至第1-2载体支持架H1-2并移动。之后,如果第1-2载体支持架H1-2移动至第2-2研磨平板P2-2上并停止,则对接单元D与收容于第1-2载体支持架H1-2的晶元载体C对接8’,从对接单元D获得使得晶元旋转的旋转驱动力和加压晶元的空压的供给的同时在第2-2研磨平板P2-2上进行第三研磨工艺A5。

如果完成第三研磨工艺,则晶元载体C从第1-2载体支持架H1-2的第3-1位置S3-1转移至第二导轨G2的一端S2e并移动,沿着第二导轨G2移动99并在第2-1研磨平板P2-1停止。并且,对接单元D进行对接8’,从对接单元D获得旋转驱动力和空压的供给的同时进行第四研磨工艺A6。

与前述的第三实施形态一样,在第2-1研磨平板P2-1及第2-2研磨平板P2-2上对接单元D与晶元载体C对接的方向8’与在第1-1研磨平板P1-1及第1-2研磨平板P1-2上对接单元D与晶元载体C对接的方向8完全相反,因此,在进行第一研磨工艺和所述第二研磨工艺的位置与进行第三研磨工艺和第四研磨工艺的位置,晶元载体C分别在相反的一侧与对接单元D进行对接。

如果完成第四研磨工艺,则晶元载体C沿着第二导轨G2移动99,然后收容于在第二连接通道R5上移动的第2-2载体支持架H2-2A7。并且,以晶元载体C收容于第2-2载体支持架H2-2的状态,在第二卸载部UU2将第一晶元从晶元载体C分离,并进行预备清洗,然后,通过翻转机将第一晶元W翻转180度并以所述翻转180度的状态将第一晶元W向清洗部X2移送A8。

之后,第一晶元W沿着清洗部X2的第二清洗通道CL2移动的同时,在积层的清洗模块中的一部分以上进行接触清洗和非接触清洗中任意一种以上,从而干净地去除沾在研磨面的异物A9。如此,结束研磨工艺和清洗工艺等的处理工艺的第一晶元向晶元供给部Xo移动,并被移送至下一个工艺A10。

如上所述,根据本实用新型的晶元处理系统2与前述的第三实施形态相似,针对一个晶元同时进行四个步骤的研磨工艺,因为四个步骤的研磨工艺在相互不同的研磨平板P1-1、P1-2、P2-1、P2-2上进行,所以,即使在各个研磨工艺中利用相互不同的研磨液或化学制剂进行化学机械研磨工艺,也具有可以在不受由相互不同的研磨液或化学制剂的化学反应所导致的不良影响的情况下自由地进行四个步骤的研磨工艺的优点,并且可以获得使得晶元的整个移动通道变单纯的效果。

以下,参照图11对根据如上所述构成的晶元处理系统1的第五实施形态的晶元处理工艺进行说明。

如图11所示,如果从晶元供给部Xo向放置部PP供给预备进行处理工艺的第一晶元A0,则第一晶元通过传递装置RT被供给至第一装载部LU1A1。

此时,收容于第2-1载体支持架H2-1的晶元载体C向第二连接通道R5上的第一装载部LU1移动,从而从第一装载部LU1获得第一晶元的供给并搭载于晶元载体C。之后,晶元载体C向第一导轨G1的另一端S3e’的对面的第1-2位置S1-2移动,并从第2-1载体支持架H2-1向第一导轨G1移动,通过对施加于线圈90的电源89的电流方向进行控制,按照线性马达的原理沿着第一假想线L1移动99,然后在第1-1研磨平板P1-1上的研磨位置停下,其中,线圈90设置于框架F。

之后,图6所示的对接单元D向图5的晶元载体C接近8并进行对接,从而创建可以向晶元载体C供给旋转驱动力和空压的环境。之后,安装于晶元载体C的下侧的研磨头CH向下侧移动或研磨平板P向上侧移动,从而搭载于晶元载体C的第一晶元成为研磨面与研磨平板P相接触的状态。并且,第一晶元W在第1-1研磨平板P1-1进行第一研磨工艺A2。

之后,晶元载体C向作为第一移动通道R1的末端的第一导轨G1的一端S1e移动99后,通过图3所示的方式,从第1-1位置S1-1向等待中的第1-1载体支持架H1-1移动。然后,收容于第1-1载体支持架H1-1的晶元载体C以这样的状态针对第1-2研磨平板P1-2进行第一晶元的第二研磨工艺A3。

如果完成第二研磨工艺,则第1-1载体支持架H1-1向位于第三导轨G3的一端G3e的对面的第3-1位置S3-1移动,并且晶元载体C从第1-1载体支持架H1-1转移至第三导轨G3A4。并且,晶元载体C乘着第三导轨G3移动99,然后从第三导轨G3的另一端G3e’移动至第2-2载体支持架H2-2A5。

之后,收容于第2-2载体支持架H2-2的晶元载体C向位于第二导轨G2的另一端S2e’的对面的第2-2位置S2-2移动A6。

并且,晶元载体C从第2-2载体支持架H2-2向第二导轨G2转移并移动,乘着第二导轨G2移动的同时在第2-1研磨平板P2-1上停止,并通过对接单元D的对接获得使得晶元旋转的旋转驱动力和加压晶元的空压的供给,同时在第2-1研磨平板P2-1上进行第三研磨工艺A7。

并且,晶元载体C从第二导轨G2转移至第1-2载体支持架H1-2的状态下,在第2-2研磨平板P2-2上获得从对接单元D供给的旋转驱动力和空压的同时进行第四研磨工艺A8。

在此,在第2-1研磨平板P2-1上对接单元D与晶元载体C对接的方向8’与在第1-1研磨平板P1-1上对接单元D与晶元载体C对接的方向8完全相反。因此,如图4所示,在进行第一研磨工艺和所述第二研磨工艺的位置,晶元载体C与对接单元D从晶元载体C的一侧进行对接,在进行第三研磨工艺和所述第四研磨工艺的位置,晶元载体C与对接单元D从晶元载体C的另一侧进行对接。

之后,第1-2载体支持架H1-2向与第三导轨G3的一端G3e相面对的第3-1位置S3-1移动,并且晶元载体C从第1-2载体支持架H1-2转移至第三导轨G3并移动A9。

之后,搭载有第一晶元的晶元载体C经过第三移动通道R3后重新被收容于第2-1载体支持架H2-1A10,以晶元载体C被收容于第2-1载体支持架H2-1的状态,在第一卸载部UU1使得晶元W从晶元载体C分离并进行预备清洗后,第一晶元通过翻转机翻转180度并以所述翻转180度的状态被移送至清洗部X2的第一清洗通道CL1A11。

另外,在第一晶元之后被供给至处理工艺的第二晶元同样地进行与第一晶元相同的从A0至A9的处理工艺。之后,搭载有第二晶元的晶元载体C经过第三移动通道R3后重新被收容于第2-2载体支持架H2-2,从而以晶元载体C被收容于第2-2载体支持架H2-2的状态,在第二卸载部UU2使得晶元W从晶元载体C分离并进行预备清洗后,第二晶元通过翻转机翻转180度并以所述翻转180度的状态被移送至清洗部X2的第二清洗通道CL2B11。

之后,第一晶元在第一清洗通道CL1上的清洗模块C1-1、C1-2进行清洗工艺,之后的第二晶元在第二清洗通道CL2上的清洗模块C2-1、C2-2进行清洗工艺。如此,针对依次供给的晶元,研磨工艺在四个研磨平板P1-1、P1-2、P2-1、P2-2上按顺序分四个步骤进行,并且完成研磨工艺的晶元轮流被移送至第一清洗通道CL1上的清洗模块C1-1、C1-2和第二清洗通道CL2上的清洗模块C2-1、C2-2并进行清洗A12、B12。如此,结束研磨工艺和清洗工艺等的处理工艺的第一晶元和第二晶元等向晶元供给部Xo移动,并被移送至下一个工艺A13、B13。

如上所述,根据本实用新型的晶元处理系统2针对一个晶元同时进行四个步骤的研磨工艺,因为四个步骤的研磨工艺在相互不同的研磨平板P1-1、P1-2、P2-1、P2-2上进行,所以,即使在各个研磨工艺中利用相互不同的研磨液或化学制剂进行化学机械研磨工艺,也具有可以在不受由相互不同的研磨液或化学制剂的化学反应所导致的不良影响的情况下自由地进行四个步骤的研磨工艺的优点。

不仅如此,根据本实用新型的第五实施形态的处理工艺与第三实施形态相比,结束研磨工艺的晶元不仅可以在更加充分的时间内进行清洗工艺,而且与将负荷集中于第一卸载部UU1的第三实施形态相比,可以获得的效果在于,即使卸载工艺以及在此进行的预备清洗工艺需要确保更长的时间,但整体的工艺时间也不会增加。

以下,参照图12对根据如上所述构成的晶元处理系统1的第六实施形态的晶元处理工艺进行说明。

如图12所示,如果从晶元供给部Xo向放置部PP供给预备进行处理工艺的第一晶元A0,则第一晶元通过传递装置RT被供给至第一装载部LU1A1。

此时,收容于第2-1载体支持架H2-1的晶元载体C向第二连接通道R5上的第一装载部LU1移动,从而从第一装载部LU1获得第一晶元的供给并搭载于晶元载体C。之后,晶元载体C向第一导轨G1的另一端S3e’的对面的第1-2位置S1-2移动,并从第2-1载体支持架H2-1向第一导轨G1移动,通过对施加于线圈90的电源89的电流方向进行控制,按照线性马达的原理沿着第一假想线L1移动99,然后在第1-1研磨平板P1-1上的研磨位置停下,其中,线圈90设置于框架F。

之后,图6所示的对接单元D向图5的晶元载体C接近8并进行对接,从而创建可以向晶元载体C供给旋转驱动力和空压的环境。之后,安装于晶元载体C的下侧的研磨头CH向下侧移动或研磨平板P向上侧移动,从而搭载于晶元载体C的第一晶元成为研磨面与研磨平板P相接触的状态。并且,第一晶元W在第1-1研磨平板P1-1进行第一研磨工艺A2。

之后,晶元载体C向作为第一移动通道R1的末端的第一导轨G1的一端S1e移动99后,通过图3所示的方式,从第1-1位置S1-1向等待中的第1-1载体支持架H1-1移动。然后,收容于第1-1载体支持架H1-1的晶元载体C以这样的状态针对第1-2研磨平板P1-2进行第一晶元的第二研磨工艺A3。

如果完成第二研磨工艺,则第1-1载体支持架H1-1向位于第三导轨G3的一端G3e的对面的第3-1位置S3-1移动,并且晶元载体C从第1-1载体支持架H1-1转移至第三导轨G3A4。并且,晶元载体C乘着第三导轨G3移动99,然后从第三导轨G3的另一端G3e’移动至第2-1载体支持架H2-1A5。

之后,收容于第2-1载体支持架H2-1的晶元载体C向第一卸载部UU1移动并使得第一晶元分离,然后进行预备清洗并翻转180度,从而使得研磨面朝向上侧A6。之后,第一晶元W在第一清洗通道CL1的清洗模块C1-1、C1-2进行清洗A7后向晶元供给部Xo移送A8。

之后,晶元供给部Xo再次将进行了第一研磨工艺和第二研磨工艺以及清洗工艺的第一晶元供给至放置部PP A9,传递装置RT将放置部PP的第一晶元向第二装载部LU2移送,第二装载部LU2以使得第一晶元搭载于被第2-2载体支持架H2-2收容的晶元载体C的形式进行装载A10。之后,晶元载体C向第二导轨G2的另一端S2e’的对面的第2-2位置S2-2移动,然后从第2-2载体支持架H2-2向第二导轨G2移动,通过对施加于线圈90的电源89的电流方向进行控制,按照线性马达的原理沿着第二假想线L12移动99,然后在第2-1研磨平板P2-1上的研磨位置停下,和对接单元D对接8从而成为获得旋转驱动力和空压的供给的状态,其中,线圈90设置于框架F。之后,安装于晶元载体C的下侧的研磨头CH向下侧移动或研磨平板P向上侧移动,从而搭载于晶元载体C的第一晶元成为研磨面与第2-1研磨平板P2-1相接触的状态,并且,第一晶元W在第2-1研磨平板P2-1进行第三研磨工艺A11。

之后,晶元载体C向作为第二移动通道R2的末端的第二导轨G2的一端S2e移动99后,通过图3所示的方式,从第2-1位置S2-1向等待中的第1-2载体支持架H1-2移动。然后,收容于第1-2载体支持架H1-2的晶元载体C以这样的状态针对第2-2研磨平板P1-2进行第一晶元的第四研磨工艺A12。

如果完成第四研磨工艺,则第1-2载体支持架H1-2向位于第三导轨G3的一端G3e的对面的第3-1位置S3-1移动,并且晶元载体C从第1-2载体支持架H1-2转移至第三导轨G3A13。并且,晶元载体C乘着第三导轨G3移动99,然后从第三导轨G3的另一端G3e’移动至第2-2载体支持架H2-2A14。

之后,第2-2载体支持架H2-2向第二卸载部UU2移动并使得第一晶元从晶元载体C卸载,然后再次进行预备清洗并翻转180度,从而使得晶元研磨面朝向上侧。之后,第一晶元W被移送至清洗部X2A15。

之后,第一晶元W沿着清洗部X2的第二清洗通道CL2移动的同时,在积层的清洗模块中的一部分以上进行接触清洗和非接触清洗中任意一种以上,从而干净地去除沾在研磨面的异物A16。如此,结束研磨工艺和清洗工艺等的处理工艺的第一晶元向晶元供给部Xo移动,并被移送至下一个工艺A17。

如上所述,根据本实用新型的晶元处理系统2针对一个晶元同时进行四个步骤的研磨工艺,因为四个步骤的研磨工艺在相互不同的研磨平板P1-1、P1-2、P2-1、P2-2上进行,所以,即使在各个研磨工艺中利用相互不同的研磨液或化学制剂进行化学机械研磨工艺,也具有可以在不受由相互不同的研磨液或化学制剂的化学反应所导致的不良影响的情况下自由地进行四个步骤的研磨工艺的优点。

不仅如此,就根据本实用新型的第六实施形态的处理工艺而言,具有以下特征:进行第一研磨工艺和第二研磨工艺后进行清洗工艺,之后再进行第三研磨工艺和第四研磨工艺。据此,在第一研磨工艺和第二研磨工艺中所使用的化学制剂(包括研磨液)不应投入于第三研磨工艺的必要性非常高的情况下,即使不额外增加清洗设备,利用现有的清洗设备,如上所示,在第二研磨工艺后经过清洗工艺,然后投入于第三研磨工艺,从而可以更加确定地确保研磨工艺的可靠性和准确性。

以下,参照图13对根据如上所述构成的晶元处理系统1的第七实施形态的晶元处理工艺进行说明。

如图13所示,如果从晶元供给部Xo向放置部PP供给预备进行处理工艺的第一晶元A0,则第一晶元通过传递装置RT被供给至第一装载部LU1A1。

此时,收容于第2-1载体支持架H2-1的晶元载体C向第二连接通道R5上的第一装载部LU1移动,从而从第一装载部LU1获得第一晶元的供给并搭载于晶元载体C。之后,晶元载体C向第一导轨G1的另一端S3e’的对面的第1-2位置S1-2移动,并从第2-1载体支持架H2-1向第一导轨G1移动,通过对施加于线圈90的电源89的电流方向进行控制,按照线性马达的原理沿着第一假想线L1移动99,然后在第1-1研磨平板P1-1上的研磨位置停下,其中,线圈90设置于框架F。

之后,图6所示的对接单元D向图5的晶元载体C接近8并进行对接,从而创建可以向晶元载体C供给旋转驱动力和空压的环境。之后,安装于晶元载体C的下侧的研磨头CH向下侧移动或研磨平板P向上侧移动,从而搭载于晶元载体C的第一晶元成为研磨面与研磨平板P相接触的状态。并且,第一晶元W在第1-1研磨平板P1-1进行第一研磨工艺A2。

之后,晶元载体C向作为第一移动通道R1的末端的第一导轨G1的一端S1e移动99后,通过图3所示的方式,从第1-1位置S1-1向等待中的第1-1载体支持架H1-1移动。然后,收容于第1-1载体支持架H1-1的晶元载体C以这样的状态针对第1-2研磨平板P1-2进行第一晶元的第二研磨工艺A3。

如果完成第二研磨工艺,则第1-1载体支持架H1-1向位于第三导轨G3的一端G3e的对面的第3-1位置S3-1移动,并且晶元载体C从第1-1载体支持架H1-1转移至第三导轨G3A4。并且,晶元载体C乘着第三导轨G3移动99,然后从第三导轨G3的另一端G3e’移动至第2-2载体支持架H2-1A5。

在此,在第三导轨G3的另一端G3e’的对面位置S3-2设置有用于放置晶元的晶元站UX。因而,从第三导轨G3向第2-2载体支持架H2-1移动的晶元载体C将第一晶元卸载并放置于晶元站UX。并且,收容于第2-2载体支持架H2-1的晶元载体C为了搭载新提供的第二晶元而向第一装载部LU1移动。如此,为了第一研磨工艺和第二研磨工艺而搭载第一晶元的晶元载体C将第一晶元放置于晶元站UX并在较短的时间内从第一装载部LU1搭载预备进行下一个处理工艺的第二晶元,因此,效果在于缩短整体工艺时间。

另外,卸载至晶元站UX的第一晶元被装载并搭载至收容于第2-2载体支持架H2-2的又另一个第二晶元载体。并且,第二晶元载体C向位于第二导轨G2的另一端G2e’的对面的第2-2位置S2-2移动。并且,第二晶元载体从第2-2载体支持架H2-2转移至第二导轨G2并移动,乘着第二导轨G移动,然后在第2-1研磨平板P2-1上停止,通过对接单元D的对接获得使得晶元旋转的旋转驱动力和加压晶元的空压的供给,同时在第2-1研磨平板P2-1进行第三研磨工艺A7。

并且,第二晶元载体从第二导轨G2的一端S2e向第1-2载体支持架H1-2转移的状态下,在第2-2研磨平板P2-2上从对接单元D获得旋转驱动力和空压的供给的同时进行第四研磨工艺A8。

在此,在第2-1研磨平板P2-1上对接单元D与第二晶元载体对接的方向8’与在第1-1研磨平板P1-1上对接单元D与晶元载体C对接的方向8完全相反。因此,如图4所示,在进行第一研磨工艺和所述第二研磨工艺的位置,晶元载体C与对接单元D从晶元载体C的一侧进行对接,在进行第三研磨工艺和所述第四研磨工艺的位置,晶元载体C与对接单元D从第二晶元载体的另一侧进行对接。

之后,第1-2载体支持架H1-2向与第三导轨G的一端G3e相面对的第3-1位置S3-1移动,并且第二晶元载体C从第1-2载体支持架H1-2转移至第三导轨G并移动A9。

之后,搭载有第一晶元的第二晶元载体C经过第三移动通道R3重新被收容至第2-1载体支持架H2-1和第2-2载体支持架H2-2中任意一个A10。此时,第一晶元也可以向第一清洗通道CL1和第二清洗通道CL2中任意一个方向被移送,并且进行处理工艺的晶元按顺序一个一个地轮流被移送至第一清洗通道CL1和第二清洗通道CL2并进行清洗,因此,如果是第一晶元在第一清洗通道CL1的清洗模块C1-1、C1-2进行清洗的顺序,则第二晶元载体向第2-1载体支持架H2-1移动,如果是第一晶元在第二清洗通道CL2的清洗模块C2-1、C2-2进行清洗的顺序,则第二晶元载体向第2-2载体支持架H2-2移动。

并且,就向第2-1载体支持架H2-1和第2-2载体支持架H2-2中任意一个移动的第一晶元而言,其在位于所移动的第2-1载体支持架H2-1和第2-2载体支持架H2-2中任意一个的移动区域的卸载部UU1、UU2从第二晶元载体得到分离后进行预备清洗。并且,在卸载部UU以翻转180度的状态在清洗部X2的清洗通道CL1、CL2的清洗模块进行清洗工艺A12、B12,然后被移送至晶元供给部Xo A13、B13。

如上所述,根据本实用新型的晶元处理系统2针对一个晶元同时进行四个步骤的研磨工艺,因为四个步骤的研磨工艺在相互不同的研磨平板P1-1、P1-2、P2-1、P2-2上进行,所以,即使在各个研磨工艺中利用相互不同的研磨液或化学制剂进行化学机械研磨工艺,也具有可以在不受由相互不同的研磨液或化学制剂的化学反应所导致的不良影响的情况下自由地进行四个步骤的研磨工艺的优点。

尤其,根据本实用新型的第七实施形态的处理工艺,相比与第五实施形态,在第三导轨G3的另一端S3e’设置有能够放置晶元并装载晶元的晶元站UX,因此,晶元载体不继续持有结束第一研磨工艺和第二研磨工艺的晶元,而是直接卸载并放置至晶元站UX,并可以搭载下一个被投入于处理工艺的晶元从而连续进行处理工艺,进而可以获得提高整体处理效率的效果。与此同时,进行第一研磨工艺和第二研磨工艺的期间所使用的晶元载体和进行第三研磨工艺和第四研磨工艺期间所使用的第二晶元载体只在规定的通道移动,因此,可以获得以下效果:易于晶元载体的移动控制并且降低发生控制误差的可能性。

以下,参照图14对根据如上所述构成的晶元处理系统1的第八实施形态的晶元处理工艺进行说明。

如图14所示,如果从晶元供给部Xo向放置部PP供给预备进行处理工艺的第一晶元A0,则第一晶元通过传递装置RT被供给至第一装载部LU1A1。

此时,收容于第2-1载体支持架H2-1的晶元载体C向第二连接通道R5上的第一装载部LU1移动,从而从第一装载部LU1获得第一晶元的供给并搭载于晶元载体C。之后,晶元载体C向第一导轨G1的另一端S3e’的对面的第1-2位置S1-2移动,并从第2-1载体支持架H2-1向第一导轨G1移动,通过对施加于线圈90的电源89的电流方向进行控制,按照线性马达的原理沿着第一假想线L1移动99,然后在第1-1研磨平板P1-1上的研磨位置停下,其中,线圈90设置于框架F。

之后,图6所示的对接单元D向图5的晶元载体C接近8并进行对接,从而创建可以向晶元载体C供给旋转驱动力和空压的环境。之后,安装于晶元载体C的下侧的研磨头CH向下侧移动或研磨平板P向上侧移动,从而搭载于晶元载体C的第一晶元成为研磨面与研磨平板P相接触的状态。并且,第一晶元W在第1-1研磨平板P1-1进行第一研磨工艺A2。

之后,晶元载体C向作为第一移动通道R1的末端的第一导轨G1的一端S1e移动99后,通过图3所示的方式,从第1-1位置S1-1向等待中的第1-1载体支持架H1-1移动。然后,收容于第1-1载体支持架H1-1的晶元载体C以这样的状态针对第1-2研磨平板P1-2进行第一晶元的第二研磨工艺A3。

如果完成第二研磨工艺,则第1-1载体支持架H1-1向位于第三导轨G3的一端G3e的对面的第3-1位置S3-1移动,并且晶元载体C从第1-1载体支持架H1-1转移至第三导轨G3A4。并且,晶元载体C乘着第三导轨G3移动99,然后从第三导轨G3的另一端G3e’移动至第2-2载体支持架H2-1A5。

之后,收容于第2-2载体支持架H2-2的晶元载体C向位于第二导轨G2的另一端G2e’的对面的第2-2位置S2-2移动A6。

并且,晶元载体C从第2-2载体支持架H2-2向第二导轨G2转移并移动,乘着第二导轨G移动的同时在第2-1研磨平板P2-1上停止,并通过对接单元D的对接获得使得晶元旋转的旋转驱动力和加压晶元的空压的供给,同时在第2-1研磨平板P2-1上进行第三研磨工艺A7。

并且,晶元载体C从第二导轨G2转移至第1-2载体支持架H1-2的状态下,在第2-2研磨平板P2-2上获得从对接单元D供给的旋转驱动力和空压的同时进行第四研磨工艺A8。

在此,在第2-1研磨平板P2-1上对接单元D与晶元载体C对接的方向8’与在第1-1研磨平板P1-1上对接单元D与晶元载体C对接的方向8完全相反。因此,如图4所示,在进行第一研磨工艺和所述第二研磨工艺的位置,晶元载体C与对接单元D从晶元载体C的一侧进行对接,在进行第三研磨工艺和所述第四研磨工艺的位置,晶元载体C与对接单元D从晶元载体C的另一侧进行对接。

之后,第1-2载体支持架H1-2向与第三导轨G3的一端G3e相面对的第3-1位置S3-1移动,并且晶元载体C从第1-2载体支持架H1-2转移至第三导轨G3并移动A9。

之后,搭载有第一晶元的晶元载体C经过第三移动通道R3后重新被收容于第2-1载体支持架H2-1A10,以晶元载体C被收容于第2-1载体支持架H2-1的状态,在第一卸载部UU1将晶元W从晶元载体C分离并进行预备清洗后,第一晶元通过翻转机翻转180度并以所述翻转180度的状态被移送至清洗部X2的第一清洗通道CL1A11。

另外,在第一晶元之后被供给至处理工艺的第二晶元同样地进行与第一晶元相同的从A0至A9的处理工艺。之后,搭载有第二晶元的晶元载体C经过第三移动通道R3重新被收容于第2-2载体支持架H2-2,以晶元载体C被收容于第2-2载体支持架H2-2的状态,在第一装载部LU1和第一卸载部UU1中任意一个将晶元W从晶元载体C分离。并且,从晶元载体C得到分离的第二晶元通过移送机器人形态的传送装置RT被移送至第二卸载部UU2B11-1、B11-2。据此,可以获得如下效果:即使不使得第2-2载体支持架H2-2的构成移动至第二卸载部U22也可以。

之后,在第二卸载部UU2进行第二晶元的预备清洗后,第二晶元以被翻转机翻转180度的状态被移送至清洗部X2的第二清洗通道CL2B11。

之后,第一晶元在第一清洗通道CL1上的清洗模块C1-1、C1-2进行清洗工艺,之后的第二晶元在第二清洗通道CL1上的清洗模块C2-1、C2-2进行清洗工艺。如此,针对依次供给的晶元,研磨工艺在四个研磨平板P1-1、P1-2、P2-1、P2-2上按顺序分四个步骤进行,并且完成研磨工艺的晶元轮流被移送至第一清洗通道CL1上的清洗模块C1-1、C1-2和第二清洗通道CL2上的清洗模块C2-1、C2-2并进行清洗A12、B12。

并且,结束研磨工艺和清洗工艺等的处理工艺的第一晶元和第二晶元等向晶元供给部Xo移动,并被移送至下一个工艺A13、B13。

如上所述,根据本实用新型的晶元处理系统2针对一个晶元同时进行四个步骤的研磨工艺,因为四个步骤的研磨工艺在相互不同的研磨平板P1-1、P1-2、P2-1、P2-2上进行,所以,即使在各个研磨工艺中利用相互不同的研磨液或化学制剂进行化学机械研磨工艺,也具有可以在不受由相互不同的研磨液或化学制剂的化学反应所导致的不良影响的情况下自由地进行四个步骤的研磨工艺的优点。

不仅如此,根据本实用新型的第八实施形态的处理工艺将传递装置RT构成为移送机器人形态,可以将第2-2载体支持架H2-2的移动范围缩小至在第二导轨G2和第三导轨G3之间来往的形态,并且晶元的卸载工艺全部在第2-1载体支持架上进行,因此,可以获得控制变简单的优点。

根据如上所述构成的本实用新型的晶元处理系统1可以利用设置为一个配置结构的晶元处理系统1进行针对晶元的多种研磨工艺和清洗工艺,因此,可以获得的有利效果在于,根据晶元的研磨中所使用的化学制剂的种类等灵活地进行应对。

最重要的是,本实用新型中,晶元载体往返的第一连接轨道CR1以通过研磨平板的上侧的形式配置,并且以晶元载体被收容于载体支持架的状态在研磨平板上进行研磨工艺,因此,可以获得以下有利效果:可以通过一个结构在研磨部X1进行多种处理工艺,同时使得研磨部X1所占据的面积的长度L相比现有技术大幅缩短。

并且,在装载或卸载晶元的区域,在第三导轨的另一端的对面配置有晶元站,从而晶元载体不继续持有结束第一研磨工艺和第二研磨工艺的晶元,而是直接卸载并放置至晶元站UX,并可以搭载下一个被投入于处理工艺的晶元从而连续进行处理工艺,进而可以获得以下效果:提高整体处理效率的效果,并且晶元载体的控制变简单而易于晶元载体的移动控制并防止发生控制误差。

换句话说,本实用新型可以获得以下有利效果:使得在半导体生产线上所占据的空间最小化的同时也可以根据晶元的状态或种类进行多种研磨工艺。

以上通过优选的实施例对本实用新型进行了例示说明,但本实用新型并非只限定于所述的特定实施例,在本实用新型中所提到的技术思想和具体地在权利要求书中记载的范围内可以以多种形态进行修改、变更或改进。

标号说明

W:晶元 R1:第一移动通道

R2:第二移动通道 R3:第三移动通道

R4:第一连接通道 R5:第二连接通道

G1:第一导轨 G2:第二导轨

G3:第三导轨 CR1:第一连接轨道

CR2:第二连接轨道 UU:卸载部

LU:装载部 P1-1:第1-1研磨平板

P1-2:第1-2研磨平板 P2-1:第2-1研磨平板

P2-2:第2-2研磨平板 CL1:第一清洗通道

CL2:第二清洗通道 1:晶元处理系统

D:对接单元 C:晶元载体

H:载体支持架 H1-1:第1-1载体支持架

H1-2:第1-2载体支持架 H2-1:第2-1载体支持架

H2-2:第2-2载体支持架

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