JP2000340534A - Ｃｍｐシステムにおけるバッファステーション - Google Patents
ＣｍｐシステムにおけるバッファステーションInfo
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- H10P72/04—Apparatus for manufacture or treatment
- H10P72/0451—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
- H10P72/0468—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations comprising a chamber adapted to a particular process
- H10P72/0472—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations comprising a chamber adapted to a particular process comprising at least one polishing chamber
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
- B24B37/34—Accessories
- B24B37/345—Feeding, loading or unloading work specially adapted to lapping
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 ＣＭＰツールのスループットを増やすために
一枚以上の基板を支持するバッファステーションを有す
るＣＭＰツールを提供する。 【解決手段】 バッファステーション３２が内部に、ま
たは隣接して配置されているケミカルメカニカルポリシ
ングシステムが提供される。このバッファステーション
は、検査ステーション２０に隣接した二枚以上の基板を
支持する二つ以上の基板支持体を含んでいる。この二つ
以上の基板支持体は、一対の基板支持体を検査ステーシ
ョン上で相互に近づくように、または相互に離れるよう
に横方向に移動させるアクチュエータに連結された取付
プレート上に取り付けられている。
一枚以上の基板を支持するバッファステーションを有す
るＣＭＰツールを提供する。 【解決手段】 バッファステーション３２が内部に、ま
たは隣接して配置されているケミカルメカニカルポリシ
ングシステムが提供される。このバッファステーション
は、検査ステーション２０に隣接した二枚以上の基板を
支持する二つ以上の基板支持体を含んでいる。この二つ
以上の基板支持体は、一対の基板支持体を検査ステーシ
ョン上で相互に近づくように、または相互に離れるよう
に横方向に移動させるアクチュエータに連結された取付
プレート上に取り付けられている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、基板を研磨する方
法および装置に関し、特に、ケミカルメカニカルポリシ
ングツールのスループットを向上させるようにケミカル
メカニカルポリシングツールの計測装置に付随したバッ
ファステーションに関する。
法および装置に関し、特に、ケミカルメカニカルポリシ
ングツールのスループットを向上させるようにケミカル
メカニカルポリシングツールの計測装置に付随したバッ
ファステーションに関する。
【０００２】
【従来の技術】集積回路や他の電子デバイスの製造にお
いては、導電材料、半導体材料および誘電材料からなる
複数の層が製造プロセス中に堆積し、基板から除去され
る。高いトポグラフィー、表面欠陥、スクラッチまたは
埋込み粒子を除去するために、基板表面を研磨する必要
がしばしば生じる。ポリシングプロセスは、しばしばケ
ミカルメカニカルポリシング（ＣＭＰ）と呼ばれ、基板
上に形成された電子デバイスの品質と信頼性を向上させ
るために用いられる。
いては、導電材料、半導体材料および誘電材料からなる
複数の層が製造プロセス中に堆積し、基板から除去され
る。高いトポグラフィー、表面欠陥、スクラッチまたは
埋込み粒子を除去するために、基板表面を研磨する必要
がしばしば生じる。ポリシングプロセスは、しばしばケ
ミカルメカニカルポリシング（ＣＭＰ）と呼ばれ、基板
上に形成された電子デバイスの品質と信頼性を向上させ
るために用いられる。
【０００３】一般的に、ポリシングプロセスには、スラ
リーまたは他の流体媒質が存在するなかで制御された圧
力および温度下で基板を保持して研磨パッドに当てるス
テップが含まれる。通常、このポリシングプロセスは、
ポリシングプロセス中に化学スラリーを導入して、基板
表面上の膜の除去速度および膜間の選択比を高めるステ
ップを含んでいる。ＣＭＰを行なうために用いられるポ
リシングシステムの一つは、Applied Materials社から
市販されているMirra（商標）ＣＭＰシステムであり、
これは、米国特許第５，７３８，５７４号「ケミカルメ
カニカルポリシング用連続処理システム」に図示および
記載されている。この特許公報の全体は、参照により本
明細書に組み込まれる。
リーまたは他の流体媒質が存在するなかで制御された圧
力および温度下で基板を保持して研磨パッドに当てるス
テップが含まれる。通常、このポリシングプロセスは、
ポリシングプロセス中に化学スラリーを導入して、基板
表面上の膜の除去速度および膜間の選択比を高めるステ
ップを含んでいる。ＣＭＰを行なうために用いられるポ
リシングシステムの一つは、Applied Materials社から
市販されているMirra（商標）ＣＭＰシステムであり、
これは、米国特許第５，７３８，５７４号「ケミカルメ
カニカルポリシング用連続処理システム」に図示および
記載されている。この特許公報の全体は、参照により本
明細書に組み込まれる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ポリシングプロセスに
おいて遭遇する問題の一つは、基板表面からの非均一な
膜の除去である。除去速度は、基板に加える下向きの圧
力、研磨パッドの回転速度、粒子密度や粒子サイズを含
むスラリー組成、および基板表面と研磨パッドとの間の
実効接触領域が関係している。また、除去速度は、基板
の中央と対照的に、基板のエッジにおいて高くなる傾向
がある。
おいて遭遇する問題の一つは、基板表面からの非均一な
膜の除去である。除去速度は、基板に加える下向きの圧
力、研磨パッドの回転速度、粒子密度や粒子サイズを含
むスラリー組成、および基板表面と研磨パッドとの間の
実効接触領域が関係している。また、除去速度は、基板
の中央と対照的に、基板のエッジにおいて高くなる傾向
がある。
【０００５】ＣＭＰにおいて遭遇する別の問題は、基板
上に堆積した不均一な層を除去することが難しいことで
ある。基板上で電子デバイスを製造している間は、基板
の特定領域で層が堆積または成長するので、基板表面の
全体で平坦でないトポロジーができることがある。ＣＭ
Ｐプロセスは、不必要なトポロジーを除去し、基板上に
実質的に平坦な表面を形成するために使われる。基板上
に堆積する膜の厚さは非常に薄く（０．５〜５．０ミク
ロンのオーダー）、そのため不均一な除去に対する許容
度は少ない。基板上の歪んだ表面を研磨しようとすると
きにも同様の問題が生じる。基板は、様々な熱サイクル
にさらされるために製造プロセス中に反ってしまうこと
がある。基板が受けた反りのために、基板は高い領域と
低い領域を有することになり、低い領域に比べて高い領
域のほうがより多く研磨されてしまう。
上に堆積した不均一な層を除去することが難しいことで
ある。基板上で電子デバイスを製造している間は、基板
の特定領域で層が堆積または成長するので、基板表面の
全体で平坦でないトポロジーができることがある。ＣＭ
Ｐプロセスは、不必要なトポロジーを除去し、基板上に
実質的に平坦な表面を形成するために使われる。基板上
に堆積する膜の厚さは非常に薄く（０．５〜５．０ミク
ロンのオーダー）、そのため不均一な除去に対する許容
度は少ない。基板上の歪んだ表面を研磨しようとすると
きにも同様の問題が生じる。基板は、様々な熱サイクル
にさらされるために製造プロセス中に反ってしまうこと
がある。基板が受けた反りのために、基板は高い領域と
低い領域を有することになり、低い領域に比べて高い領
域のほうがより多く研磨されてしまう。
【０００６】電子デバイスの生産を監視するため、特に
ポリシングプロセスの結果を監視するために、ＣＭＰシ
ステムには、プリモニタリングシステムおよびポストモ
ニタリングシステムが含まれている。このようなモニタ
リングシステムの一つは、イスラエルのNova Measuring
Instruments社（およびカリフォルニア州サニーベイル
のNova Measuring Instruments社）から市販されてお
り、NovaScan４２０として販売されている。NovaScan４
２０は、Mirra（商標）ＣＭＰシステムにおいて好適に
使用されており、処理後に基板を検査するウェット基板
検査プロセスを行う。使用可能なモニタリングシステム
の不都合な点の一つは、一枚分の基板容量しかないとい
うことである。その結果、スループット、すなわち単位
時間あたりに処理される基板の数は、望ましいものより
も少なくなる。使用可能なモニタリングシステムは、処
理用の一枚の基板を受け取る基板支持体を一つしか有し
ていない。その結果、ロボット搬送システムは、システ
ム内の保管場所への評価済基板の搬送を実行し、その
後、モニタリングシステム内の別の基板を回収して配置
するために、数多く移動を行わなければならない。ロボ
ット搬送システムに要求される付加的な移動のために、
モニタリングシステムのアイドル時間が増え、基板のハ
ンドリングに必要な総時間が増えてしまう。これによ
り、ＣＭＰシステムにおける基板のスループットが低下
する。
ポリシングプロセスの結果を監視するために、ＣＭＰシ
ステムには、プリモニタリングシステムおよびポストモ
ニタリングシステムが含まれている。このようなモニタ
リングシステムの一つは、イスラエルのNova Measuring
Instruments社（およびカリフォルニア州サニーベイル
のNova Measuring Instruments社）から市販されてお
り、NovaScan４２０として販売されている。NovaScan４
２０は、Mirra（商標）ＣＭＰシステムにおいて好適に
使用されており、処理後に基板を検査するウェット基板
検査プロセスを行う。使用可能なモニタリングシステム
の不都合な点の一つは、一枚分の基板容量しかないとい
うことである。その結果、スループット、すなわち単位
時間あたりに処理される基板の数は、望ましいものより
も少なくなる。使用可能なモニタリングシステムは、処
理用の一枚の基板を受け取る基板支持体を一つしか有し
ていない。その結果、ロボット搬送システムは、システ
ム内の保管場所への評価済基板の搬送を実行し、その
後、モニタリングシステム内の別の基板を回収して配置
するために、数多く移動を行わなければならない。ロボ
ット搬送システムに要求される付加的な移動のために、
モニタリングシステムのアイドル時間が増え、基板のハ
ンドリングに必要な総時間が増えてしまう。これによ
り、ＣＭＰシステムにおける基板のスループットが低下
する。
【０００７】従って、ＣＭＰツールのスループットを高
めるために一枚以上の基板を支持するバッファステーシ
ョンをもつＣＭＰツールが要望されている。
めるために一枚以上の基板を支持するバッファステーシ
ョンをもつＣＭＰツールが要望されている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、一般的には、
ＣＭＰツールにおいて一枚以上の基板を保管する方法お
よび装置を提供する。この方法および装置は、好ましく
は、二枚以上の基板を受け取り、基板シャトルシーケン
スまたは基板ハンドオフシーケンスを行ってＣＭＰシス
テムのスループットを高めることができる。
ＣＭＰツールにおいて一枚以上の基板を保管する方法お
よび装置を提供する。この方法および装置は、好ましく
は、二枚以上の基板を受け取り、基板シャトルシーケン
スまたは基板ハンドオフシーケンスを行ってＣＭＰシス
テムのスループットを高めることができる。
【０００９】本発明のある態様では、二枚以上の基板を
受け取るために基板キャリアまたはバッファステーショ
ンが隣りに配置された基板検査装置が設けられ、これに
より、バッファステーションおよび自動化装置（ロボッ
トなど）間の効率の良い基板搬送を可能にしている。バ
ッファステーションは、第１基板受取り位置、第２閉鎖
基板アライメント位置および第３基板通過位置の間で一
対の基板支持体を互いに対して相対的に横方向へ動かす
作動アセンブリに連結された二つ以上の基板支持体を含
むことが好ましい。これらの支持体は、基板受取り位置
および基板アライメント位置では、検査装置の垂直上方
で基板を保持する。
受け取るために基板キャリアまたはバッファステーショ
ンが隣りに配置された基板検査装置が設けられ、これに
より、バッファステーションおよび自動化装置（ロボッ
トなど）間の効率の良い基板搬送を可能にしている。バ
ッファステーションは、第１基板受取り位置、第２閉鎖
基板アライメント位置および第３基板通過位置の間で一
対の基板支持体を互いに対して相対的に横方向へ動かす
作動アセンブリに連結された二つ以上の基板支持体を含
むことが好ましい。これらの支持体は、基板受取り位置
および基板アライメント位置では、検査装置の垂直上方
で基板を保持する。
【００１０】好適な態様では、基板支持体が支持支柱に
取り付けられ、この支持支柱は、支持体を開閉する空気
作動アセンブリに連結される。ある態様では、基板支持
体は積み重ね構造で連結される。あるいは、より多くの
基板支持体を支持するために複数の支柱を設けることも
できる。
取り付けられ、この支持支柱は、支持体を開閉する空気
作動アセンブリに連結される。ある態様では、基板支持
体は積み重ね構造で連結される。あるいは、より多くの
基板支持体を支持するために複数の支柱を設けることも
できる。
【００１１】本発明の方法によれば、第１の基板がバッ
ファステーションにロードされ、自動化装置による検査
のために位置決めされる基板処理シーケンスが行われ
る。検査プロセスが完了すると、第２の基板が、第１基
板支持体の隣りに配置された第２基板支持体に送られ
る。処理済基板は、自動化装置によって第１基板支持体
から取り出され、システム内の適切な場所に保管され
る。第２基板は、以前に検査された基板がシステム内の
別の場所に置かれている間に、検査のために装置内で位
置決めされる。検査済基板が適切な場所に保管された
後、自動化装置は別の基板をバッファステーション内の
開いた基板支持体に供給することができる。システムを
通過する基板の搬送を含むＣＭＰシステムの動作を制御
するために、システムコントローラが設けられているこ
とが好ましい。
ファステーションにロードされ、自動化装置による検査
のために位置決めされる基板処理シーケンスが行われ
る。検査プロセスが完了すると、第２の基板が、第１基
板支持体の隣りに配置された第２基板支持体に送られ
る。処理済基板は、自動化装置によって第１基板支持体
から取り出され、システム内の適切な場所に保管され
る。第２基板は、以前に検査された基板がシステム内の
別の場所に置かれている間に、検査のために装置内で位
置決めされる。検査済基板が適切な場所に保管された
後、自動化装置は別の基板をバッファステーション内の
開いた基板支持体に供給することができる。システムを
通過する基板の搬送を含むＣＭＰシステムの動作を制御
するために、システムコントローラが設けられているこ
とが好ましい。
【００１２】上記に示された本発明の特徴、利点および
目的が達成される方法を詳細に理解することができるよ
うに、上記で要約した本発明を添付の図面に示される実
施形態を参照して更に具体的に説明する。
目的が達成される方法を詳細に理解することができるよ
うに、上記で要約した本発明を添付の図面に示される実
施形態を参照して更に具体的に説明する。
【００１３】しかしながら、添付の図面は本発明の典型
的な実施形態を示すものに過ぎず、本発明の範囲を制限
するものとみなすべきでない。本発明は、同等に効果的
な他の実施形態も許容している。
的な実施形態を示すものに過ぎず、本発明の範囲を制限
するものとみなすべきでない。本発明は、同等に効果的
な他の実施形態も許容している。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１は、カリフォルニア州サンタ
クララのアプライドマテリアルズ社から市販されている
Mirra（商標）システムのようなＣＭＰシステム１０の
概略図である。図示のシステム１０は、三つの回転プラ
テン１２（二つのみ図示）とローディングステーション
１４を含んでいる。四つの研磨ヘッド１６は、回転プラ
テンおよびローディングステーションの上方に回転可能
に取り付けられている。通常は、基板をローディングス
テーションにおいて研磨ヘッド上にロードした後、回転
プラテンを有する三つのステーションによって研磨ヘッ
ドおよび基板を回転させる。三つの回転プラテン１２に
は、通常、研磨パッドが取り付けられている。一つのプ
ロセスシーケンスは、最初の二つのステーションにおい
て研磨パッドを含み、第３のステーションにおいて洗浄
パッドを含んでいて、ポリシングプロセスの最後におけ
る基板洗浄を容易にしている。この他に、研磨パッドは
各プラテン上に搭載することもできる。
クララのアプライドマテリアルズ社から市販されている
Mirra（商標）システムのようなＣＭＰシステム１０の
概略図である。図示のシステム１０は、三つの回転プラ
テン１２（二つのみ図示）とローディングステーション
１４を含んでいる。四つの研磨ヘッド１６は、回転プラ
テンおよびローディングステーションの上方に回転可能
に取り付けられている。通常は、基板をローディングス
テーションにおいて研磨ヘッド上にロードした後、回転
プラテンを有する三つのステーションによって研磨ヘッ
ドおよび基板を回転させる。三つの回転プラテン１２に
は、通常、研磨パッドが取り付けられている。一つのプ
ロセスシーケンスは、最初の二つのステーションにおい
て研磨パッドを含み、第３のステーションにおいて洗浄
パッドを含んでいて、ポリシングプロセスの最後におけ
る基板洗浄を容易にしている。この他に、研磨パッドは
各プラテン上に搭載することもできる。
【００１５】先端基板搬送領域１８は、ＣＭＰシステム
に隣接して配置され、ＣＭＰシステムの一部とみなされ
る。ただし、この搬送領域は別個の構成要素であっても
よい。基板検査ステーション２０は、システムに導入さ
れた基板のプロセス前検査および／またはプロセス後検
査を可能にするために、基板搬送領域またはその近傍に
配置される。システムに組み込むことができ、本発明の
利益を享受することができる検査ステーションの一つ
は、NovaScan４２０である。他の検査システムも、本発
明で有用に使用することができる。NovaScan４２０の利
点の一つは、基板が湿った状態で装置に導入され、検査
プロセスの間、湿った状態に維持されることにより、基
板上でのスラリーや他の物質の乾燥が防止されることで
ある。最初の保管槽２３からシステム内に基板を動か
し、その後、保管槽へ基板を戻すために、オーバヘッド
自動化装置２１（例えば、ロボット）が搬送領域１８内
に設けられている。本発明のバッファステーション３２
は、検査ステーション２０上に配置される。
に隣接して配置され、ＣＭＰシステムの一部とみなされ
る。ただし、この搬送領域は別個の構成要素であっても
よい。基板検査ステーション２０は、システムに導入さ
れた基板のプロセス前検査および／またはプロセス後検
査を可能にするために、基板搬送領域またはその近傍に
配置される。システムに組み込むことができ、本発明の
利益を享受することができる検査ステーションの一つ
は、NovaScan４２０である。他の検査システムも、本発
明で有用に使用することができる。NovaScan４２０の利
点の一つは、基板が湿った状態で装置に導入され、検査
プロセスの間、湿った状態に維持されることにより、基
板上でのスラリーや他の物質の乾燥が防止されることで
ある。最初の保管槽２３からシステム内に基板を動か
し、その後、保管槽へ基板を戻すために、オーバヘッド
自動化装置２１（例えば、ロボット）が搬送領域１８内
に設けられている。本発明のバッファステーション３２
は、検査ステーション２０上に配置される。
【００１６】図２は、本発明において好適に用いられる
ポリシングステーションの概略図である。研磨ヘッド１
６は、ポリシングのために基板２２を支持する。本発明
において好適に用いることができる研磨ヘッドの一つ
は、カリフォルニア州サンタクララのApplied Material
s社から市販されているTitan Head（商標）である。回
転可能なプラテン１２は、モータまたは他の適切な駆動
機構によって中心軸Ｘの周りに速度Ｖpで回転させられ
る。プラテンは、時計回りか反時計回りに回転させるこ
とができる。このプラテンには、パッド２４が取り付け
られている。パッドは、Rodel社などのメーカから市販
されている。研磨ヘッド１６は、モータまたは他の駆動
機構に連結されていることが好ましく、プラテンの上方
に配置することができる。研磨ヘッドは基板を支持し、
ポリシングプロセス中に基板をパッドに当てて保持す
る。研磨ヘッドは、基板表面の研磨を促進するために、
基板がパッドと接触したときに基板の裏面に制御された
圧力を加える。モータまたは他の駆動機構は、研磨ヘッ
ドおよび基板を速度Ｖsで時計回りか反時計回りに、好
ましくはプラテンと同じ向きに回転させる。研磨ヘッド
は、矢印Ａで示される方向において径方向にプラテンを
横切るように移動することが好ましい。研磨ヘッドは、
処理中に基板を保持するための真空チャック２６を有し
ている。真空チャックは、基板表面の後ろに負の真空力
を生成し、基板を研磨ヘッドに引きつけて保持する。研
磨ヘッドは、通常、ポケット２８を含んでいる。ポケッ
ト２８では、基板が少なくとも最初は真空下で支持され
る。基板がポケット内に配置され、パッド上に配置され
ると、真空が解除される。真空が解除された場合に基板
の回転を防ぐため、摩擦表面３０が研磨ヘッド上に設け
られている。真空チャックが好適ではあるが、他の基板
保持機構も使用することができる。
ポリシングステーションの概略図である。研磨ヘッド１
６は、ポリシングのために基板２２を支持する。本発明
において好適に用いることができる研磨ヘッドの一つ
は、カリフォルニア州サンタクララのApplied Material
s社から市販されているTitan Head（商標）である。回
転可能なプラテン１２は、モータまたは他の適切な駆動
機構によって中心軸Ｘの周りに速度Ｖpで回転させられ
る。プラテンは、時計回りか反時計回りに回転させるこ
とができる。このプラテンには、パッド２４が取り付け
られている。パッドは、Rodel社などのメーカから市販
されている。研磨ヘッド１６は、モータまたは他の駆動
機構に連結されていることが好ましく、プラテンの上方
に配置することができる。研磨ヘッドは基板を支持し、
ポリシングプロセス中に基板をパッドに当てて保持す
る。研磨ヘッドは、基板表面の研磨を促進するために、
基板がパッドと接触したときに基板の裏面に制御された
圧力を加える。モータまたは他の駆動機構は、研磨ヘッ
ドおよび基板を速度Ｖsで時計回りか反時計回りに、好
ましくはプラテンと同じ向きに回転させる。研磨ヘッド
は、矢印Ａで示される方向において径方向にプラテンを
横切るように移動することが好ましい。研磨ヘッドは、
処理中に基板を保持するための真空チャック２６を有し
ている。真空チャックは、基板表面の後ろに負の真空力
を生成し、基板を研磨ヘッドに引きつけて保持する。研
磨ヘッドは、通常、ポケット２８を含んでいる。ポケッ
ト２８では、基板が少なくとも最初は真空下で支持され
る。基板がポケット内に配置され、パッド上に配置され
ると、真空が解除される。真空が解除された場合に基板
の回転を防ぐため、摩擦表面３０が研磨ヘッド上に設け
られている。真空チャックが好適ではあるが、他の基板
保持機構も使用することができる。
【００１７】図３は、検査ステーション２０（図１に図
示）に隣接して配置された二つの基板支持アセンブリ３
４、３６を有するバッファステーション３２の斜視図で
ある。図示の態様では、バッファステーションが、少な
くとも部分的に検査ステーションの上方に配置されてい
る。バッファステーションは、一対の支持支柱３８、４
０上に取り付けられた二対の基板支持アセンブリ３４、
３６を含んでいる。支持支柱３８、４０は、それぞれ可
動取付プレート４６、４８に取り付けられた各カンチレ
バーである。可動取付プレート４６、４８は、駆動アセ
ンブリ５６（図４に図示）およびアクチュエータ（ステ
ッパモータや空気シリンダなど）によって取付プレート
５４に連結される。駆動機構は、支持支柱３８、４０と
それに連結された基板支持アセンブリを、横方向におい
て、互いに向かって移動させるか、あるいは互いから離
れるように移動させる。検査ステーションに付随した真
空アーム４９は基板を取り上げ、基板を支持して、基板
を基板搬送面から検査ステーション内の検査面へ下方に
移動させる。基板支持アセンブリ３４、３６は、基板支
持ショルダまたは凹部６６を有する一対の対向プレート
５８、６０、６２、６４を含んでいる。基板支持凹部６
６は、基板を支持するために、これらのプレートの少な
くとも一部に形成されている。対向する一対の凹部６６
の各々は、基板の対向するエッジの周辺で基板支持体を
形成する。
示）に隣接して配置された二つの基板支持アセンブリ３
４、３６を有するバッファステーション３２の斜視図で
ある。図示の態様では、バッファステーションが、少な
くとも部分的に検査ステーションの上方に配置されてい
る。バッファステーションは、一対の支持支柱３８、４
０上に取り付けられた二対の基板支持アセンブリ３４、
３６を含んでいる。支持支柱３８、４０は、それぞれ可
動取付プレート４６、４８に取り付けられた各カンチレ
バーである。可動取付プレート４６、４８は、駆動アセ
ンブリ５６（図４に図示）およびアクチュエータ（ステ
ッパモータや空気シリンダなど）によって取付プレート
５４に連結される。駆動機構は、支持支柱３８、４０と
それに連結された基板支持アセンブリを、横方向におい
て、互いに向かって移動させるか、あるいは互いから離
れるように移動させる。検査ステーションに付随した真
空アーム４９は基板を取り上げ、基板を支持して、基板
を基板搬送面から検査ステーション内の検査面へ下方に
移動させる。基板支持アセンブリ３４、３６は、基板支
持ショルダまたは凹部６６を有する一対の対向プレート
５８、６０、６２、６４を含んでいる。基板支持凹部６
６は、基板を支持するために、これらのプレートの少な
くとも一部に形成されている。対向する一対の凹部６６
の各々は、基板の対向するエッジの周辺で基板支持体を
形成する。
【００１８】図４は、一対の可動支柱３８、４０に取り
付けられた一対の基板支持プレート５８、６０を示す上
部基板支持アセンブリの平面図である。基板２２は、そ
の上に配置されるように示されている。可動支柱は、そ
れぞれ可動取付プレート４６、４８に取り付けられてお
り、可動取付プレート４６、４８は、直線ガイド７６、
７８によってガイドピン７４に連結されている。流入口
８０と流出口８２は、空気アクチュエータ７９へ流体を
送り、支持支柱を三つの位置に動かす。すなわち、基板
センタリング位置、基板受取り位置、または基板を通過
させることができる開位置である。図４には、小さな隙
間が基板のエッジと基板支持プレート５８、６０との間
に画成されている基板受取り位置におけるバッファステ
ーションが示されている。
付けられた一対の基板支持プレート５８、６０を示す上
部基板支持アセンブリの平面図である。基板２２は、そ
の上に配置されるように示されている。可動支柱は、そ
れぞれ可動取付プレート４６、４８に取り付けられてお
り、可動取付プレート４６、４８は、直線ガイド７６、
７８によってガイドピン７４に連結されている。流入口
８０と流出口８２は、空気アクチュエータ７９へ流体を
送り、支持支柱を三つの位置に動かす。すなわち、基板
センタリング位置、基板受取り位置、または基板を通過
させることができる開位置である。図４には、小さな隙
間が基板のエッジと基板支持プレート５８、６０との間
に画成されている基板受取り位置におけるバッファステ
ーションが示されている。
【００１９】図５は、基板センタリング位置において縦
に積み重ねられた配置に設置された二つの基板支持アセ
ンブリ３４、３６を示す正面図である。可動取付プレー
ト４６、４８は、基板センタリングのために後退した位
置にある。この位置では、基板支持プレート５８、６
０、６２、６４も、閉じた基板センタリング位置にあ
る。流体が空気アクチュエータへ送られると、可動取付
プレート４６、４８は、基板受取り位置または基板通過
位置へ向かって横に移動する。
に積み重ねられた配置に設置された二つの基板支持アセ
ンブリ３４、３６を示す正面図である。可動取付プレー
ト４６、４８は、基板センタリングのために後退した位
置にある。この位置では、基板支持プレート５８、６
０、６２、６４も、閉じた基板センタリング位置にあ
る。流体が空気アクチュエータへ送られると、可動取付
プレート４６、４８は、基板受取り位置または基板通過
位置へ向かって横に移動する。
【００２０】図６は、二つの隣接した基板支持プレート
６０、６４間の間隔を示すバッファステーションの側面
図である。これらの基板支持プレート間、および支持シ
ョルダ６６の基板支持面間には十分な間隔が設けられて
おり、ロボットブレードが離間した基板支持プレートの
各対に配置された二つの基板間を通過することができ、
またロボットブレードによって基板を支持ショルダ６６
に供給し、そこから基板を取り上げることができるよう
になっている。支持体３８、４０の厚さは、プレート間
に必要な間隔を与えるような大きさにすることができ
る。更に、プレートも、必要な間隔を与えるような寸法
にすることができる。
６０、６４間の間隔を示すバッファステーションの側面
図である。これらの基板支持プレート間、および支持シ
ョルダ６６の基板支持面間には十分な間隔が設けられて
おり、ロボットブレードが離間した基板支持プレートの
各対に配置された二つの基板間を通過することができ、
またロボットブレードによって基板を支持ショルダ６６
に供給し、そこから基板を取り上げることができるよう
になっている。支持体３８、４０の厚さは、プレート間
に必要な間隔を与えるような大きさにすることができ
る。更に、プレートも、必要な間隔を与えるような寸法
にすることができる。
【００２１】動作中、基板搬送ロボットは、基板受取り
位置にある上部または下部基板支持アセンブリ３４、３
６のいずれか（本例では、上部基板支持体）に第１基板
を供給する。ロボット上の垂直アクチュエータは、ロボ
ットが上部基板支持プレート５８、６０上に基板を下ろ
すことができるようにし、空気アクチュエータは、可動
取付プレート４６、４８を閉じて、上部プレート５８、
６０上に支持された基板をセンタリングする。次に、ロ
ボットは後退する。次いで、検査装置の真空アーム４９
が下げられ、その下端に基板が設置される。次に、基板
支持プレートが開かれ、これにより、真空アーム４９
は、支持している基板を下方に移動して支持プレートを
通過させ、検査装置に入れることができるようになる。
検査プロセスが完了すると、真空アームは上部または下
部基板支持アセンブリ３４、３６の上方に基板を移動す
るが、支持プレートは開いた通過位置にある。基板が所
望のプレート対の上方に配置されると、基板支持アセン
ブリは、基板受取り位置まで閉じられる。真空アーム４
９が基板を支持プレートへ供給し、所望のプレート対上
に支持されるべき基板を解放する。次に、ロボットは、
空いている支持プレート対へ第２の基板を上記動作によ
って供給する。次に、ロボットは、供給ステップの順序
を逆にすることにより、検査済基板を持ち上げる。検査
済基板がロボット上で位置決めされ、ロボットが後退
し、検査済基板をシステム内の他の場所へ移動させる。
検査済基板が取り出された後、真空アーム４９が新しい
基板を取り上げ、その後、基板を検査装置内に移動する
ために用いられるシーケンスが行なわれる。
位置にある上部または下部基板支持アセンブリ３４、３
６のいずれか（本例では、上部基板支持体）に第１基板
を供給する。ロボット上の垂直アクチュエータは、ロボ
ットが上部基板支持プレート５８、６０上に基板を下ろ
すことができるようにし、空気アクチュエータは、可動
取付プレート４６、４８を閉じて、上部プレート５８、
６０上に支持された基板をセンタリングする。次に、ロ
ボットは後退する。次いで、検査装置の真空アーム４９
が下げられ、その下端に基板が設置される。次に、基板
支持プレートが開かれ、これにより、真空アーム４９
は、支持している基板を下方に移動して支持プレートを
通過させ、検査装置に入れることができるようになる。
検査プロセスが完了すると、真空アームは上部または下
部基板支持アセンブリ３４、３６の上方に基板を移動す
るが、支持プレートは開いた通過位置にある。基板が所
望のプレート対の上方に配置されると、基板支持アセン
ブリは、基板受取り位置まで閉じられる。真空アーム４
９が基板を支持プレートへ供給し、所望のプレート対上
に支持されるべき基板を解放する。次に、ロボットは、
空いている支持プレート対へ第２の基板を上記動作によ
って供給する。次に、ロボットは、供給ステップの順序
を逆にすることにより、検査済基板を持ち上げる。検査
済基板がロボット上で位置決めされ、ロボットが後退
し、検査済基板をシステム内の他の場所へ移動させる。
検査済基板が取り出された後、真空アーム４９が新しい
基板を取り上げ、その後、基板を検査装置内に移動する
ために用いられるシーケンスが行なわれる。
【００２２】この操作方法は、基板シャトル操作の実行
を可能にする。この基板シャトル操作では、第２の基板
の取り上げならびに基板支持体への移送および検査シス
テムへの搬入が可能になる前に検査済基板を回収して配
置するようにロボットに命令することなく、検査を必要
とする基板が基板支持体上に配置され、検査済基板が取
り出される。システム中の基板搬送（検査装置への搬入
および検査装置からの搬出を含む）を制御するシステム
コントローラが設置されることが好ましい。
を可能にする。この基板シャトル操作では、第２の基板
の取り上げならびに基板支持体への移送および検査シス
テムへの搬入が可能になる前に検査済基板を回収して配
置するようにロボットに命令することなく、検査を必要
とする基板が基板支持体上に配置され、検査済基板が取
り出される。システム中の基板搬送（検査装置への搬入
および検査装置からの搬出を含む）を制御するシステム
コントローラが設置されることが好ましい。
【００２３】上、下、横、縦などの用語は相対的な用語
であり、限定的なものではないことは理解されるべきで
ある。基板を様々な向きで処理することができる他の構
造も本発明の意図に含まれている。
であり、限定的なものではないことは理解されるべきで
ある。基板を様々な向きで処理することができる他の構
造も本発明の意図に含まれている。
【００２４】上記は本発明の好適な実施形態に関するも
のであるが、本発明の他の実施形態も本発明の基本的な
範囲から逸脱することなく考案することができる。本発
明の範囲は、特許請求の範囲によって定められる。
のであるが、本発明の他の実施形態も本発明の基本的な
範囲から逸脱することなく考案することができる。本発
明の範囲は、特許請求の範囲によって定められる。
【図１】本発明のＣＭＰシステムの概略図である。
【図２】ポリシングステーションの概略断面図である。
【図３】二つの基板支持体を有するバッファステーショ
ンの斜視図である。
ンの斜視図である。
【図４】一対の可動支柱に取り付けられた一対の基板支
持プレートを示す上部基板支持アセンブリの平面図であ
る。
持プレートを示す上部基板支持アセンブリの平面図であ
る。
【図５】縦に積み重ねて取り付けられた二つの基板支持
アセンブリを示す前面図である。
アセンブリを示す前面図である。
【図６】袋構造の二つの基板支持アセンブリを示す側面
図である。
図である。
１０…システム、１２…回転プラテン、１４…ローディ
ングステーション、１６…研磨ヘッド、１８…先端基板
搬送領域、２０…基板検査ステーション、２１…オーバ
ヘッド自動化装置、２２…基板、２３…保管槽、２４…
パッド、２６…真空チャック、２８…ポケット、３０…
摩擦面、３２…バッファステーション、３４…下部基板
支持アセンブリ、３８…可動支柱、４６…可動取付プレ
ート、４９…真空アーム、５６…駆動アセンブリ、５
８、６０…基板支持プレート、６６…基板支持凹部、７
４…ガイドピン、７６…直線ガイド、７９…空気アクチ
ュエータ、８０…流入口、８２…流出口。
ングステーション、１６…研磨ヘッド、１８…先端基板
搬送領域、２０…基板検査ステーション、２１…オーバ
ヘッド自動化装置、２２…基板、２３…保管槽、２４…
パッド、２６…真空チャック、２８…ポケット、３０…
摩擦面、３２…バッファステーション、３４…下部基板
支持アセンブリ、３８…可動支柱、４６…可動取付プレ
ート、４９…真空アーム、５６…駆動アセンブリ、５
８、６０…基板支持プレート、６６…基板支持凹部、７
４…ガイドピン、７６…直線ガイド、７９…空気アクチ
ュエータ、８０…流入口、８２…流出口。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ６５Ｇ 49/07 Ｂ６５Ｇ 49/07 Ｇ Ｈ０１Ｌ 21/68 Ｈ０１Ｌ 21/68 Ａ (72)発明者 ジェイ ディ． ピンソン， セカンド アメリカ合衆国， カリフォルニア州， サン ノゼ， クイーンズウッド ウェイ 6879 (72)発明者 アルクマール シャンムガスンドラム アメリカ合衆国， カリフォルニア州， ミルピタス， ストラットフォード ドラ イヴ 2213 (72)発明者 アーノルド アロンソン アメリカ合衆国， カリフォルニア州， サン ノゼ， フォールルーク アヴェニ ュー 1701 (72)発明者 ロドニー ラム アメリカ合衆国， カリフォルニア州， プレザントン， タペストリー ウェイ 2432
Claims (24)
- 【請求項１】 基板ポリシングシステム内で基板を支持
するための装置であって、 ａ）一つ以上の支持支柱に取り付けられた二つ以上の基
板支持体と、 ｂ）前記基板支持体に連結された一つ以上の取付プレー
トと、 ｃ）前記支持支柱に連結された駆動機構と、 を備える装置。 - 【請求項２】 前記基板支持体が、一つの支持支柱に取
り付けられた二つの支持プレートを含んでいる、請求項
１記載の装置。 - 【請求項３】 前記基板支持体が二つの支持プレートを
含んでおり、各支持プレートが一つの支柱に取り付けら
れている、請求項１記載の装置。 - 【請求項４】 各基板支持体を支持している支持支柱の
各々に連結されたアクチュエータを更に備える請求項３
記載の装置。 - 【請求項５】 前記アクチュエータが空気アクチュエー
タを含んでいる、請求項４記載の装置。 - 【請求項６】 基板を処理する装置であって、 ａ）１）先端搬送領域と、 ２）ローディングステーションと、 ３）回転プラテンを有する一つ以上のポリシングステー
ションと、 ４）前記ローディングステーションおよび前記一つ以上
の回転プラテンの上 方に回転可能に取り付けられた一つ以上の研磨ヘッドと
を含むケミカルメカニカルポリシングシステムと、 ｂ）前記先端搬送領域の隣りに配置された検査ステーシ
ョンと、 ｃ）１）一つ以上の支持支柱に取り付けられた二つ以上
の基板支持体と、 ２）前記基板支持体に連結された一つ以上の取付プレー
トと、 ３）前記支持支柱に連結された駆動機構と、 を含み、前記検査ステーションの隣りに配置されたバッ
ファステーションと、を備える基板処理装置。 - 【請求項７】 前記基板支持体が、一つの支持支柱に取
り付けられた二つの支持プレートを含んでいる、請求項
６記載の装置。 - 【請求項８】 前記基板支持体が二つの支持プレートを
含んでおり、各支持プレートが一つの支柱に取り付けら
れている、請求項６記載の装置。 - 【請求項９】 各基板支持体を支持している支持支柱の
各々に連結されたアクチュエータを更に備える請求項８
記載の装置。 - 【請求項１０】 前記アクチュエータが空気アクチュエ
ータを含んでいる、請求項９記載の装置。 - 【請求項１１】 二枚以上の基板を監視する方法であっ
て、 ａ）モニタリングシステムの隣りに配置されたバッファ
ステーション内に第１の基板を移動させるステップと、 ｂ）前記第１基板に対してモニタリングプロセスを行う
ステップと、 ｃ）第２の基板を取り出して、前記バッファステーショ
ン内に移動させるステップと、 ｄ）前記第１基板を前記バッファステーションから取り
出すステップと、を備える方法。 - 【請求項１２】 前記第２基板に対してモニタリングプ
ロセスを行うステップを更に備える請求項１１記載の方
法。 - 【請求項１３】 前記第２基板に対してモニタリングプ
ロセスを行った後に第３の基板を前記バッファステーシ
ョン内に移動させるステップを更に備える請求項１２記
載の方法。 - 【請求項１４】 前記第２基板を前記バッファステーシ
ョン内に移動させるステップおよび前記第１基板を取り
出すステップがシャトル搬送である、請求項１２記載の
方法。 - 【請求項１５】 前記モニタリングプロセスは、光学測
定システムを用いて基板を検査するステップを含んでい
る、請求項１４記載の方法。 - 【請求項１６】 前記モニタリングプロセスは、前記バ
ッファステーションから前記モニタリングシステムへ基
板を移動させるステップを更に含んでいる、請求項１５
記載の方法。 - 【請求項１７】 前記シャトル搬送がロボットを用いて
行われ、前記シャトル搬送が、前記ロボットによって運
ばれた前記第２基板を前記バッファステーション内の開
いた基板支持体内に配置するステップと、前記ロボット
を前記第１基板の下方の位置に移動させるステップと、
前記ロボット上の前記第１基板を取り上げるステップ
と、を含んでいる、請求項１４記載の方法。 - 【請求項１８】 基板を研磨する装置であって、 ａ）プラテン、研磨中に基板を支持する研磨ヘッド、お
よび基板の搬入および搬出を行うロボットを有する基板
ポリシングシステムと、 ｂ）前記ポリシングシステムの隣りに配置された基板モ
ニタリング装置と、 ｃ）前記基板モニタリング装置の隣りに配置され、リニ
アアクチュエータに連結された二対以上の基板支持プレ
ートを含むバッファステーションと、を備える装置。 - 【請求項１９】 前記リニアアクチュエータは、基板支
持プレートの各対を互いに向かって、または互いから離
れるように直線的に移動させる、請求項１８記載の装
置。 - 【請求項２０】 前記バッファステーションに対して基
板を搬入および搬出するロボットを更に備える請求項１
９記載の装置。 - 【請求項２１】 前記リニアアクチュエータは、基板支
持プレートの各対を少なくとも基板受取り位置および基
板通過位置に移動させる空気バルブアセンブリである、
請求項２０記載の装置。 - 【請求項２２】 前記基板支持プレートが、一つ以上の
取付プレートにカンチレバー取付けされた支持支柱に連
結されている、請求項２１記載の装置。 - 【請求項２３】 基板の表面を研磨するポリシングステ
ーションであって、少なくとも一つのプラテンと、前記
少なくとも一つのプラテンの上方に取り付けられた少な
くとも一つの研磨パッドと、を含み、前記少なくとも一
つの研磨ヘッドは、基板を保持し、研磨すべき基板表面
を前記プラテンの研磨面と接触させて位置決めすること
ができるようになっているポリシングステーションと、 研磨済の基板を検査して、前記研磨済基板の状態を特定
する検査ステーションと、 前記ポリシングステーションおよび前記検査ステーショ
ン間で研磨済基板を搬送するロボット式シャトル機構で
あって、第１ロボット、バッファステーションおよび第
２ロボットを含み、前記バッファステーションが少なく
とも二つの基板支持体を含み、前記第１ロボットは、前
記ポリシングステーションおよび前記基板支持体間で研
磨済基板を搬送するようことができ、前記第２ロボット
は、前記基板支持体および前記検査ステーション間で研
磨済基板を搬送することができ、検査を必要とする研磨
済基板を前記第１ロボットによって第１基板支持体上に
載置することができ、検査済基板を前記第２ロボットに
よって第２基板支持体上に載置することができるように
なっているロボット式シャトル機構と、を備える基板研
磨システム。 - 【請求項２４】 ポリシングシステムの保管ステーショ
ン、ポリシングステーションおよび検査ステーション間
で基板を搬送する方法であって、 第１のロボットを用いて、検査を必要としている第１の
基板を、前記ポリシングステーションから複数の基板支
持体を有するバッファステーションの空いている基板支
持体へ搬送するステップと、 第２のロボットを用いて、検査を必要としている前記第
１基板を、前記バッファステーションから前記検査ステ
ーションの基板受取り領域へ搬送するステップと、 前記第１ロボットを用いて、検査を必要としている第２
の基板を前記バッファステーションの空いている基板支
持体へ搬送するステップと、 前記第２ロボットを用いて、検査済基板を前記検査ステ
ーションから前記バッファステーションの空いている基
板支持体へ搬送するステップと、 前記第１ロボットを用いて、前記検査済基板を前記バッ
ファステーションから前記ポリシングステーションまた
は前記保管ステーションへ搬送するステップと、を備え
る方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/285428 | 1999-04-02 | ||
| US09/285,428 US6244931B1 (en) | 1999-04-02 | 1999-04-02 | Buffer station on CMP system |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2013024581A Division JP2013102226A (ja) | 1999-04-02 | 2013-02-12 | 研磨装置において基板を監視する方法及び研磨システムで基板を搬送する方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000340534A true JP2000340534A (ja) | 2000-12-08 |
| JP5279155B2 JP5279155B2 (ja) | 2013-09-04 |
Family
ID=23094191
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000101559A Expired - Fee Related JP5279155B2 (ja) | 1999-04-02 | 2000-04-03 | Ｃｍｐシステムにおけるバッファステーション |
| JP2013024581A Pending JP2013102226A (ja) | 1999-04-02 | 2013-02-12 | 研磨装置において基板を監視する方法及び研磨システムで基板を搬送する方法 |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2013024581A Pending JP2013102226A (ja) | 1999-04-02 | 2013-02-12 | 研磨装置において基板を監視する方法及び研磨システムで基板を搬送する方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6244931B1 (ja) |
| EP (1) | EP1043123A3 (ja) |
| JP (2) | JP5279155B2 (ja) |
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| JP2013102226A (ja) * | 1999-04-02 | 2013-05-23 | Applied Materials Inc | 研磨装置において基板を監視する方法及び研磨システムで基板を搬送する方法 |
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