用于化学机械平坦化后的基板清洗的方法及设备的制造方法_3

文档序号:9240153阅读:来源:国知局
24收回基板并传送基板通过清洗系统216 的清洗模块260。每个模块260适以在整个清洗工艺中支撑在垂直方向上的基板。一旦完 成清洗,经清洗的基板100会到输出模块256。经清洗的基板100通过界面机器人220回到 其中一个盒218,同时使经清洗的基板100回到水平方向。选择性地,在基板回到盒218之 前,界面机器人220可以将经清洗的基板传送到测量系统280。
[0041] 尽管任何适当的基板处理器皆可以被使用,但图2中绘示的基板处理器266包括 具有至少一固持件(图示2个固持件274、276)的机器人268,机器人268被配置以在输入 模块224、清洗模块260及烘干机262之间传送基板。选择性地,基板处理器266可以包括 被配置以在最后的清洗模块260和烘干机262之间传送基板以减少交叉污染的第二机器人 (未图示)。
[0042] 在图2绘示的实施例中,基板处理器266包括耦接到隔板258的轨道272,隔板258 将盒218和界面机器人220与清洗系统216分隔。机器人268被配置以沿着轨道272横向 运动,以方便进出清洗模块260、烘干机262及输入和输出模块224、256。
[0043] 图3绘示依据本发明的一个实施例的基板处理器266的正视图。基板处理器266 的机器人268包括滑架302、固定板304及基板固持件274、276。滑架302被可滑动地组 装在轨道272上,并被致动器306沿着第一移动轴&水平地驱动,第一移动轴A:由平行于 Z轴的轨道272界定。致动器306包括耦接到皮带310的马达308。滑架302被附接于皮 带310。当马达308使皮带310环绕位于清洗系统216的一端的滑轮312前进时,滑架302 沿着轨道272移动,以选择性地定位机器人268。马达308可以包括编码器(未图示),以 协助在输入和输出模块224、256及各种清洗模块260等处精确地定位机器人268。或者, 致动器306可以是任何形式的、能够沿着轨道272控制滑架302的位置的旋转或线性致动 器。在一个实施例中,滑架302由具有皮带驱动装置的线性致动器驱动,例如可向位于日本 东京的THK有限公司商购的GL15B线性致动器。
[0044] 固定板304首先被耦接到滑架302。固定板304包括至少两个平行的轨道316A-B, 沿着轨道316A-B、固持件274、276的位置被独立地沿着第二和第三移动轴A2、A3致动。第 二和第三移动轴A2、A3的方向垂直于第一轴A:并平行于Y轴。
[0045] 图4绘示图2的颗粒清洗模块282的剖面图。颗粒清洗模块282包括壳体402、 基板旋转组件404、第一垫致动组件406及第二垫致动组件470。虽然图示出第一垫致动 组件406和第二垫致动组件470,但应当了解的是,本文所描述的实施例可以使用单个垫致 动组件来进行。例如,第一垫致动组件406和第二垫致动组件470可以被定位在个别的壳 体中。壳体402包括在壳体顶部的开口 408和在壳体底部418的基板接收器410。排出口 468被形成通过壳体402的底部418,以允许流体被从壳体402移除。开口 408允许机器人 268(图4中未图示)垂直地传送基板到壳体402内界定的内部空间412。壳体402可以选 择性地包括盖体430,盖体430可以打开和关闭,以允许机器人268进出壳体402。
[0046] 基板接收器410具有平行于Y轴面向上的基板接收槽432。接收槽432的尺寸可 以容纳基板100的外周,从而使基板处理器266的固持件274、276中的一者以大致垂直的 方向将基板100放在接收槽432中。基板接收器410被耦接到Z-Y致动器411。Z-Y致动 器411可被致动来在Y轴上向上移动基板接收器410,以将设置在基板接收器410中的基 板100的中心线与基板旋转组件404的中心线对齐。一旦基板100的中心线与基板旋转组 件404的中心线对齐了,则可以致动Z-Y致动器411来在Z轴上移动基板接收器410,以使 基板100抵接基板旋转组件404,此举然后致动来使基板100吸附于基板旋转组件404。在 基板100已被吸附于基板旋转组件404之后,Z-Y致动器411可被致动来在Y轴上移动基 板接收器410,以离开基板100和基板旋转组件404,使得由基板旋转组件404固持的基板 100可被旋转而不会接触基板接收器410。
[0047] 基板旋转组件404设置在壳体402中并包括耦接到基板旋转机构416的基板固持 件414。基板固持件414可以是静电吸盘、真空吸盘、机械固持件或任何其他用于在处理过 程中在颗粒清洗模块282内旋转基板时稳固地固持基板100的适当机构。较佳地,基板固 持件414可以是静电吸盘或真空吸盘中的任一者。
[0048]图5为沿着图4的剖面线5-5所作的颗粒清洗模块282的剖视图,从而图示出基 板固持件414的面504。参照图4和图5,基板固持件414的面504包括流体耦接到真空源 497的一或更多个孔502。真空源497可操作来施加真空于基板100和基板固持件414之 间,从而紧固基板100和基板固持件414。一旦基板100被基板固持件414固持住,则基板 接收器410可在平行于Y轴的垂直方向上向下朝壳体402的底部418移动,以离开基板,如 图5中所见。基板接收器410可以在水平方向上朝壳体402的边缘420移动,以进一步远 离基板。
[0049] 基板固持件414通过第一轴杆423被耦接到基板旋转机构416,第一轴杆423延伸 通过孔424,孔424贯穿壳体402所形成。孔424可以选择性地包括密封件426,以提供第 一轴杆423和壳体402之间的密封。基板固持件414被基板旋转机构416可控制地转动。 基板旋转机构416可以是电动马达、气动马达或任何其他适用于旋转基板固持件414和吸 附于基板固持件414的基板100的马达。基板旋转机构416被耦接到控制器208。在操作 中,基板旋转机构416旋转第一轴杆423,第一轴杆423旋转基板固持件414和固定于基板 固持件414的基板100。在一个实施例中,基板旋转机构416以每分钟至少500转(rpm)的 速率旋转基板固持件414 (和基板100)。
[0050] 第一垫致动组件406包括垫旋转机构436、垫清洗头438及横向致动器机构442。 垫清洗头438位于壳体402的内部空间412中,并包括固持垫444的垫固持件434及流体输 送喷嘴450。流体输送喷嘴450被耦接到流体输送源498,流体输送源498在清洗基板100 的过程中提供去离子水、化学溶液或任何其他适当的流体到垫444。盖体430可以被移动到 关闭流体输送喷嘴450上方的壳体402的开口 408的位置,以防止流体在处理过程中被从 壳体402旋出。
[0051] 可将垫固持件434的中心线与基板固持件414的中心线对齐。垫固持件434(和 垫444)的直径远小于基板100的直径,例如垫固持件434 (和垫444)的直径至少小于基板 直径的一半或甚至达到小于基板直径的约八分之一。在一个实施例中,垫固持件434 (和垫 444)可以具有小于约25mm的直径。垫固持件434可以利用夹具、真空、黏着剂或其他当垫 444在清洗许多基板100后被磨损时允许垫444被周期性地替换的适当技术来固持垫444。
[0052] 垫444可以由聚合物材料制成,该聚合物材料诸如多孔橡胶、聚氨酯及类似者, 例如可向美国德拉瓦州纽瓦克的罗德尔公司(Rodel,Inc.ofNewark,Delaware)取得的 POLYTEX?垫。在一个实施例中,垫固持件434可被用来固持刷子或任何其他适当的清洗装 置。垫固持件434通过第二轴杆446耦接到垫旋转机构436。第二轴杆446的方向平行于 Z轴,并且第二轴杆446从内部空间412延伸通过贯穿壳体402形成的细长狭缝而到达垫旋 转机构436。垫旋转机构436可以是电动马达、气动马达或任何其他适用于抵靠基板旋转垫 固持件434和垫444的马达。垫旋转机构436被耦接到控制器208。在一个实施例中,垫旋 转机构436以至少约lOOOrpm的速率旋转垫固持件434 (和垫444)。
[0053] 垫旋转机构436通过轴致动器440耦接到托架454。轴致动器440被耦接到控制 器208或其他适当的控制器,而且可被操作来沿着Z轴移动垫固持件434,以对着及远离基 板固持件414固持的基板100来移动垫444。轴致动器440可以是平降汽缸、线性致动器或 任何其他适用于在平行于Z轴的方向上移动垫固持件434的机构。在操作中,在基板固持 件414与
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