專利名稱：基底處理設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基底處理設(shè)備，特別地涉及一種具有拋光單元的基底處理設(shè)備，所述拋光單元用于拋光諸如半導(dǎo)體晶片等基底的邊緣部分。本發(fā)明還涉及一種基底處理方法，特別地涉及一種拋光諸如半導(dǎo)體晶片等基底的邊緣部分的基底拋光方法。本發(fā)明還涉及一種測(cè)量諸如半導(dǎo)體晶片等基底的邊緣部分的基底測(cè)量方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，根據(jù)半導(dǎo)體器件更精密的結(jié)構(gòu)和更高的集成度，控制微粒已經(jīng)變得更加重要?？刂莆⒘Ｖ兄饕獑?wèn)題之一是在半導(dǎo)體器件制造過(guò)程中，由基底，例如半導(dǎo)體晶片，邊緣部分(斜面部分和邊部分)處產(chǎn)生的表面粗糙度所引起的灰塵。
圖1A和1B是顯示晶片W邊緣部分的實(shí)例的放大橫截面圖。圖1A顯示了直線型晶片W的邊緣部分，所述直線型晶片W具有由多條直線形成的橫截面。圖1B顯示了圓型晶片W的邊緣部分，所述圓型晶片W具有由曲線形成的橫截面。在圖1A中，晶片W的斜面部分B包括上傾斜部分P、下傾斜部分Q、和晶片W外圓周部分的側(cè)面R，所述上傾斜部分P和下傾斜部分Q分別地相對(duì)于晶片W的外圓周部分的上表面和下表面傾斜。在圖1B中，晶片W的斜面部分B包括在晶片W的外圓周部分橫截面里具有曲率的部分。圖1A和1B中，晶片W的邊部分包括定位在斜面部分B的內(nèi)邊界和晶片W的上表面D之間的區(qū)域E，半導(dǎo)體器件在晶片W的邊部分上被成形加工。在下面的描述中，晶片邊緣部分包括上述的斜面部分B和邊部分E。
至今為止，已經(jīng)公知了一種用于拋光晶片邊緣部分的拋光設(shè)備(邊緣部分拋光設(shè)備)。上述拋光設(shè)備在半導(dǎo)體器件成形過(guò)程之前已經(jīng)用來(lái)成形晶片的外圓周部分。近來(lái)，上述拋光設(shè)備已經(jīng)用于除去半導(dǎo)體器件成形過(guò)程中附著于晶片邊緣部分、作為污染源的膜，或者用于除去晶片邊緣部分處產(chǎn)生的表面粗糙度，例如，用來(lái)在晶片中深槽形成后分離形成的針狀噴射物。當(dāng)附著于晶片邊緣部分的物體被預(yù)先除去時(shí)，防止晶片污染是可能的，附著于晶片邊緣部分的物體是由用于保持和傳輸晶片的傳輸機(jī)器人所引起。此外，當(dāng)表面粗糙度被預(yù)先從晶片邊緣部分除去時(shí)，防止由晶片邊緣上成形物體分離所產(chǎn)生的灰塵是可能的。
實(shí)際上，一種具有處理單元的基底處理設(shè)備已經(jīng)被應(yīng)用，所述處理單元包括用于拋光晶片邊緣部分的拋光設(shè)備(拋光單元)，用于清潔晶片的清潔單元和用于干燥晶片的干燥單元。上述基底處理設(shè)備被用來(lái)完成包括拋光晶片邊緣部分的晶片處理工序。在這種情況下，在拋光單元中已經(jīng)被拋光的晶片被引入其后的處理單元之前，檢查諸如附著在晶片邊緣部分的膜的物體是否已經(jīng)被除去或者表面粗糙度是否被磨平是必須的。為了上述目的，用于檢查晶片邊緣部分的檢查單元被設(shè)計(jì)。上述檢查單元通過(guò)使用諸如CCD攝像機(jī)等圖像裝置獲得被拋光晶片邊緣部分的圖像且完成關(guān)于圖像的圖像處理。
如上所述，上述檢查單元主要用于探測(cè)晶片邊緣部分內(nèi)的缺陷部分。檢查結(jié)果包括晶片邊緣部分內(nèi)的缺陷部分的數(shù)量和區(qū)域。傳統(tǒng)的檢查單元不能完成晶片形狀的測(cè)量，例如晶片邊緣部分的橫截面形狀或者晶片的半徑。具體地，晶片的形狀不能在拋光單元中被測(cè)量，且邊緣部分的拋光狀態(tài)不能基于晶片的測(cè)量結(jié)果被探測(cè)。因而，在拋光單元中沒(méi)有完成運(yùn)行管理。
此外，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的檢查單元利用諸如CCD攝像機(jī)和圖像處理裝置等圖像裝置完成高級(jí)的圖像處理，所以它很貴。此外，由于圖像處理，所以用于檢查需要很長(zhǎng)時(shí)間。
傳統(tǒng)的檢查單元與包括拋光單元的基底處理設(shè)備分離設(shè)置。因此，為了檢查被拋光晶片，從基底處理設(shè)備傳輸拋光單元中被拋光的晶片到檢查單元中是必須的。因而，拋光過(guò)程變得復(fù)雜以至于降低處理效率。此外，如果檢查結(jié)果顯示拋光單元中晶片邊緣部分處缺陷或者污染物的去除不夠，使晶片返回到拋光單元且再次拋光晶片邊緣部分是必須的。在上述情況下，拋光過(guò)程不能被快速地完成。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述缺點(diǎn)而提出。因此，本發(fā)明的第一目的是提供一種基底處理設(shè)備，所述基底處理設(shè)備能夠拋光基底邊緣部分和測(cè)量基底邊緣部分。
本發(fā)明的第二目的是提供一種基底處理方法，所述基底處理方法能夠拋光基底邊緣部分和測(cè)量基底邊緣部分。
本發(fā)明的第三目的是提供一種基底拋光方法，所述基底拋光方法能夠最佳地拋光基底邊緣部分。
本發(fā)明的第四目的是提供一種基底測(cè)量方法，所述基底測(cè)量方法能夠容易地、準(zhǔn)確地測(cè)量基底邊緣部分的形狀。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種基底處理設(shè)備，所述基底處理設(shè)備能夠拋光基底拋光部分和測(cè)量基底邊緣部分?；滋幚碓O(shè)備包括用于拋光晶片邊緣部分的拋光單元，用于清潔基底的清潔單元，用于干燥基底的干燥單元，以及用于測(cè)量基底邊緣部分的測(cè)量單元。
利用上述結(jié)構(gòu)，待拋光基底邊緣部分的狀態(tài)能夠由測(cè)量單元測(cè)量。因而，待拋光基底邊緣部分的狀態(tài)能夠在基底處理設(shè)備中被得到。
基底處理設(shè)備可以進(jìn)一步地包括用于基于所述測(cè)量單元測(cè)量的基底邊緣部分的測(cè)量結(jié)果來(lái)確定所述拋光單元的拋光狀態(tài)的拋光狀態(tài)確定單元。利用上述結(jié)構(gòu)，測(cè)量單元的測(cè)量結(jié)果能被直接地用作用于拋光的拋光單元的狀態(tài)。因而，拋光狀態(tài)能夠基于測(cè)量結(jié)果被定量地修改。因此，拋光單元中，在基底邊緣部分上能進(jìn)行預(yù)期拋光。
拋光單元可以包括用于以預(yù)期拋光角度拋光基底邊緣部分的拋光機(jī)構(gòu)，且拋光狀態(tài)確定機(jī)構(gòu)可以被配置去基于測(cè)量單元測(cè)量的基底邊緣部分的測(cè)量結(jié)果確定拋光角度，在拋光單元中，以拋光角度拋光基底邊緣部分。在這種情況下，拋光能夠在用于基底被拋光的最佳角度被進(jìn)行。因此，基底邊緣部分能在短期內(nèi)被有效地拋光到預(yù)期形狀。
測(cè)量單元可以包括用于測(cè)量基底直徑的直徑測(cè)量機(jī)構(gòu)。在這種情況下，基底的直徑能夠在基底處理設(shè)備中被測(cè)量。因此，在拋光單元中易于拋光基底邊緣部分以便具有預(yù)期的直徑是可能的。因而，能夠改善被拋光基底的質(zhì)量。
測(cè)量單元可以包括用于測(cè)量基底邊緣部分橫截面形狀的橫截面形狀測(cè)量機(jī)構(gòu)。在這種情況下，基底邊緣部分橫截面形狀能夠在基底處理設(shè)備中被測(cè)量。因此，在拋光單元中易于拋光基底邊緣部分以便具有預(yù)期的形狀是可能的。因而，能夠改善被拋光基底的質(zhì)量。
測(cè)量單元可以包括用于測(cè)量基底邊緣部分表面狀態(tài)，以探測(cè)基底邊緣部分中缺陷部分的表面狀態(tài)測(cè)量機(jī)構(gòu)。在這種情況下，基底邊緣部分的表面狀態(tài)能夠在基底處理設(shè)備中被測(cè)量，且基底邊緣部分的缺陷部分能夠在基底處理設(shè)備中被探測(cè)。因此，檢查預(yù)期的拋光是否在拋光單元中適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行且易于拋光單元中的動(dòng)作控制是可能的。因而，能夠改善被拋光基底的質(zhì)量。
測(cè)量單元可以包括用于測(cè)量基底邊緣部分三維形狀的三維形狀測(cè)量機(jī)構(gòu)。
測(cè)量單元可以被設(shè)置在基底處理設(shè)備內(nèi)部。在這種情況下，基底能夠在測(cè)量單元中被檢查或者測(cè)量，而不需要被傳輸?shù)交滋幚碓O(shè)備外。因而，能夠改善被拋光基底的質(zhì)量。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種基底處理方法，所述基底處理方法能夠拋光基底邊緣部分和測(cè)量基底邊緣部分。在拋光單元中拋光基底邊緣部分以除去基底邊緣部分的污染物和/或表面粗糙度。在拋光后，基底在清潔單元中被清潔。在清潔后，基底在干燥單元中被干燥。在拋光前和/或干燥后，在測(cè)量單元中測(cè)量基底邊緣部分。
利用上述方法，基底邊緣部分能夠在基底處理設(shè)備中被測(cè)量，基底的狀態(tài)能夠被得到。此外，測(cè)量單元的測(cè)量結(jié)果能夠被用于拋光單元的拋光狀態(tài)。因此，在基底邊緣部分上進(jìn)行預(yù)期的拋光是可能的。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種基底處理方法，所述基底處理方法能夠最佳地拋光基底邊緣部分。在拋光單元中拋光基底邊緣部分。在拋光前和/或拋光后，基底邊緣部分在測(cè)量單元中被測(cè)量。
利用上述方法，在拋光前和/或拋光后，能夠得到基底邊緣部分的狀態(tài)。此外，測(cè)量單元的測(cè)量結(jié)果能夠被用于拋光單元的拋光狀態(tài)。因此，在基底邊緣部分上進(jìn)行預(yù)期的拋光是可能的。
拋光的拋光狀態(tài)可以基于測(cè)量結(jié)果被確定。在這種情況下，基于待拋光基底邊緣部分的形狀，在最佳的拋光狀態(tài)下能夠進(jìn)行拋光?；走吘壊糠帜軌虮煌瓿梢员憔哂蓄A(yù)期形狀和狀態(tài)。此外，即使待拋光基底形狀上具有變化，用于每個(gè)基底的最佳拋光狀態(tài)能夠被確定。因而，被拋光的基底能夠具有相同的形狀。因此，能夠改善被拋光基底的質(zhì)量。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供一種基底測(cè)量方法，所述基底測(cè)量方法能夠容易地、準(zhǔn)確地測(cè)量基底邊緣部分的形狀。在第一測(cè)量點(diǎn)測(cè)量基底邊緣部分的第一厚度。在第二測(cè)量點(diǎn)測(cè)量基底邊緣部分的第二厚度。測(cè)量第一測(cè)量點(diǎn)和第二測(cè)量點(diǎn)之間的距離。根據(jù)第一厚度，第二厚度，以及第一測(cè)量點(diǎn)和第二測(cè)量點(diǎn)之間的距離計(jì)算基底邊緣部分的橫截面形狀。
利用上述方法，基底邊緣部分的橫截面形狀能夠利用簡(jiǎn)單的處理被有效率且準(zhǔn)確地測(cè)量，而不需要諸如圖像處理等的復(fù)雜處理。
根據(jù)本發(fā)明第五方面，提供一種基底測(cè)量方法，所述基底測(cè)量方法能夠容易地、準(zhǔn)確地測(cè)量基底邊緣部分的形狀。直線形式的光被應(yīng)用到基底邊緣部分，在基底邊緣部分的表面上形成直線光軌跡。直線光軌跡的圖像被圖像獲取裝置獲取，所述圖像獲取裝置被設(shè)置不垂直于也不平行于直線光軌跡。直線光軌跡的坐標(biāo)是基于圖像獲取裝置的坐標(biāo)來(lái)計(jì)算，以產(chǎn)生基底邊緣部分橫截面形狀的坐標(biāo)。
利用上述方法，基底邊緣部分的橫截面形狀能夠利用簡(jiǎn)單的處理被有效率且準(zhǔn)確地測(cè)量，而不需要諸如圖像處理等的復(fù)雜處理。
根據(jù)本發(fā)明的第六方面，提供一種基底測(cè)量方法，所述基底測(cè)量方法能夠容易地、準(zhǔn)確地測(cè)量基底邊緣部分的形狀。第一基底邊緣部分和第二基底邊緣部分分別在第一拋光單元和第二拋光單元中并行地被拋光，除去第一基底和第二基底邊緣部分的污染物和/或表面粗糙度。在拋光后，第一基底和第二基底在清潔單元中被清潔。在清潔后，第一基底和第二基底在干燥單元中被干燥。在拋光前和/或干燥后，基底邊緣部分在測(cè)量單元中被測(cè)量。
利用上述方法，不同的基底在各自的拋光單元中并行地被拋光，除去第一基底和第二基底邊緣部分的污染物和/或表面粗糙度。因而，多個(gè)基底同時(shí)被拋光以便增加基底處理設(shè)備中每個(gè)單元時(shí)間處理基底的數(shù)量。因此，改善基底處理處理設(shè)備的生產(chǎn)能力是可能的。此外，因?yàn)樵趻伖馇昂?或干燥后，基底邊緣部分在測(cè)量單元中被測(cè)量，所以能夠得到基底邊緣部分的狀態(tài)。測(cè)量結(jié)果能夠被用于拋光單元的拋光狀態(tài)。因此，在基底邊緣部分上進(jìn)行預(yù)期的拋光是可能的。
根據(jù)本發(fā)明的第七方面，提供一種基底測(cè)量方法，所述基底測(cè)量方法能夠容易地、準(zhǔn)確地測(cè)量基底邊緣部分的形狀?；走吘壊糠衷诘谝粧伖鈫卧斜粧伖?，除去基底邊緣部分的污染物和/或表面粗糙度?；走吘壊糠衷诘诙伖鈫卧斜粧伖猓ピ诘谝粧伖鈫卧獟伖夂蠡走吘壊糠值奈廴疚锖?或表面粗糙度。在拋光后，基底在清潔單元中被清潔。在清潔后，基底在干燥單元中被干燥。在拋光前和/或干燥后，基底邊緣部分在測(cè)量單元中被測(cè)量。
利用上述方法，相同的基底在相應(yīng)的拋光單元中接著被拋光，除去基底邊緣部分的污染物和/或表面粗糙度。因此，相應(yīng)的拋光單元能夠完成不同的拋光處理，例如，粗拋光和精拋光。因而，拋光單元能被用于相應(yīng)的目的。因此，能夠有效地完成基底到預(yù)期的形狀。此外，因?yàn)樵趻伖馇昂?或干燥后，基底邊緣部分在測(cè)量單元中被測(cè)量，所以能夠得到基底邊緣部分的狀態(tài)。測(cè)量結(jié)果能夠被用于拋光單元的拋光狀態(tài)。因此，在基底邊緣部分上進(jìn)行預(yù)期的拋光是可能的。
從通過(guò)示例說(shuō)明本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的以下描述和附圖中，本發(fā)明上述的和其他的目的，特征，和優(yōu)點(diǎn)是顯而易見(jiàn)的。


圖1A是顯示直線晶片邊緣部分的橫截面圖；圖1B是顯示圓型晶片邊緣部分的橫截面圖；圖2是顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基底處理設(shè)備的平面示意圖；圖3是顯示圖2中所示基底處理設(shè)備中傳輸機(jī)器人實(shí)例的透視圖；圖4A是示意性地顯示圖2中所示基底處理設(shè)備中測(cè)量單元的保持和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的透視圖；圖4B是圖4A中所示基底保持和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的平面示意圖；圖5A是顯示由上卡盤保持晶片的基底保持和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的示意圖；圖5B是顯示由下卡盤保持晶片的基底保持和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的示意圖；圖6是示意性地顯示根據(jù)圖2中所示基底處理裝置中測(cè)量單元第一實(shí)施例的測(cè)量單元的透視圖；圖7A是圖6所示測(cè)量單元的平面示意圖；
圖7B是圖7A的側(cè)視圖；圖8是示意性地顯示根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的測(cè)量單元的透視圖；圖9是顯示圖8所示測(cè)量單元中移動(dòng)機(jī)構(gòu)的側(cè)面示意圖；圖10A和10B是圖9所示移動(dòng)機(jī)構(gòu)中第二傳感器機(jī)構(gòu)的光接收裝置的視圖；圖11A是被測(cè)量的直線型晶片邊緣部分的橫截面圖和測(cè)量數(shù)據(jù)的曲線圖；圖11B是被測(cè)量的圓型晶片邊緣部分的橫截面圖和測(cè)量數(shù)據(jù)的曲線圖；圖12是示意地顯示根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的測(cè)量單元的透視圖；圖13是顯示圖12所示測(cè)量單元中由采集光發(fā)射裝置發(fā)射光的CCD攝像機(jī)獲得圖像的實(shí)例示意圖；圖14是示意地顯示根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的測(cè)量單元的透視圖；圖15A是顯示圖14所示測(cè)量單元中的CCD攝像機(jī)安裝位置的平面示意圖；圖15B是圖15A的側(cè)面示意圖；圖15C是說(shuō)明將攝影圖像上的軌跡轉(zhuǎn)換為用于計(jì)算的軌跡的示意圖；圖16A是顯示根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的測(cè)量單元的平面示意圖；
圖16B是圖16A的側(cè)面示意圖；圖17是示意性地顯示根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例的測(cè)量單元的透視圖；圖18A是圖17所示測(cè)量裝置中光發(fā)射裝置和CCD攝像機(jī)安裝位置的平面示意圖；圖18B是圖18A的側(cè)面示意圖；圖19是顯示測(cè)量單元被安裝在基底處理設(shè)備中的實(shí)例的透視圖；圖20是示意性顯示圖2所示基底處理設(shè)備中拋光單元的橫截面?zhèn)纫晥D；圖21A到21C是說(shuō)明圖20所示拋光單元中斜面拋光頭動(dòng)作的示意圖；圖22是示意地顯示圖2所示基底處理設(shè)備中第一級(jí)清潔單元的透視圖；圖23是示意地顯示圖2所示基底處理設(shè)備中具有清潔功能的離心干燥單元的透視圖；圖24是說(shuō)明第一和第二處理方式中晶片路線的平面圖；圖25是說(shuō)明第三處理方式中晶片路線的平面圖；圖26是說(shuō)明第四至第七處理方式中晶片路線的圖表；以及圖27是說(shuō)明確定待拋光晶片邊緣部分拋光狀態(tài)的處理的橫截面圖。
具體實(shí)施例方式
以下將參考圖2到圖27來(lái)描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基底處理設(shè)備。所有圖中相同或者相近的附圖標(biāo)記表示相同或者相近的零件，且在下面將不再重復(fù)描述。
圖2是顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基底處理設(shè)備1的整個(gè)結(jié)構(gòu)的平面示意圖。如圖2所示，基底處理設(shè)備1包括其上設(shè)有晶片進(jìn)料/回收裝置11A和11B的裝載/卸載端口10，用于測(cè)量晶片等邊緣部分形狀的測(cè)量單元30，用于主要在裝載/卸載端口10，測(cè)量單元30以及第二級(jí)清潔和干燥單元110之間傳輸晶片的第一傳輸機(jī)器人20A，用于拋光晶片邊緣部分的第一拋光單元70A，和用于拋光晶片邊緣部分的第二拋光單元70B。基底處理設(shè)備1還包括用于進(jìn)行被拋光晶片第一級(jí)清潔的第一級(jí)清潔單元100，用于在已經(jīng)受過(guò)第一級(jí)清潔的晶片上進(jìn)行第二級(jí)清潔和干燥的第二級(jí)清潔和干燥單元110，和用于主要在第一拋光單元70A，第二拋光單元70B，第一級(jí)清潔單元100，以及第二級(jí)清潔和干燥單元110之間傳輸晶片的第二傳輸機(jī)器人20B。此外，基底處理設(shè)備1具有基于測(cè)量單元30得到的晶片測(cè)量結(jié)果確定拋光單元70A和70B中拋光狀態(tài)的拋光狀態(tài)確定單元(未示出)。具體地，拋光狀態(tài)確定單元形成控制器的一部分并且基于晶片邊緣部分的測(cè)量結(jié)果計(jì)算拋光狀態(tài)。在說(shuō)明書(shū)中，術(shù)語(yǔ)“單元”習(xí)慣于描述設(shè)置在基底處理設(shè)備1中的處理裝置的組件(模塊)。基底處理設(shè)備1中的結(jié)構(gòu)和單元的工作將更被詳細(xì)地描述。
基底處理設(shè)備1的單元安裝在機(jī)體3內(nèi)，所述的機(jī)體3設(shè)置在清潔室2內(nèi)?；滋幚碓O(shè)備1的內(nèi)部空間與清潔室2的內(nèi)部空間被機(jī)體3的壁隔開(kāi)。清潔的空氣通過(guò)設(shè)置在機(jī)體3上部的過(guò)濾器(未示出)被引入到機(jī)體3內(nèi)。內(nèi)部的空氣通過(guò)設(shè)置在機(jī)體3下部的排出區(qū)(未示出)被排到基底處理設(shè)備1的外部。因而，在機(jī)體3內(nèi)形成了清潔空氣的向下流動(dòng)。如此，在基底處理設(shè)備1中用于處理基底的空氣流是最佳的。設(shè)置在機(jī)體3內(nèi)的單元被分別地安裝在腔體內(nèi)。此外，在每個(gè)腔體內(nèi)用于處理基底的空氣流是最佳的。
裝載/卸載端口10被設(shè)置在第一傳輸機(jī)器人20A附近的側(cè)壁3a外側(cè)。在裝載/卸載端口10上平行設(shè)置有兩個(gè)晶片進(jìn)料/回收裝置11A和11B。例如，每個(gè)晶片進(jìn)料/回收裝置11A和11B包括前面開(kāi)口的標(biāo)準(zhǔn)容器，所述標(biāo)準(zhǔn)容器用于向基底處理設(shè)備提供晶片和從基底處理設(shè)備回收晶片。當(dāng)任何一個(gè)晶片進(jìn)料/回收裝置11A或11B上固定有容納多個(gè)晶片的晶片盒(晶片架)12A或者12B時(shí)，設(shè)置在側(cè)壁3a的擋板(未示出)一打開(kāi)，晶片盒12A或者12B的蓋子被自動(dòng)打開(kāi)。然后，第一傳輸機(jī)器人20A從晶片盒12A或12B移動(dòng)一片晶片到基底處理設(shè)備1內(nèi)。
因?yàn)樵谘b載/卸載端口10上平行設(shè)置兩個(gè)晶片進(jìn)料/回收裝置11A和11B，所以晶片能夠在兩個(gè)晶片進(jìn)料/回收裝置11A和11B之間被平行傳輸。因而，提高了基底處理設(shè)備1的工作速率。具體地，從晶片進(jìn)料/回收裝置11A和11B中一個(gè)上的第一晶片盒12A或者12B傳輸一片未處理晶片，然后，從晶片進(jìn)料/回收器件11A和11B中另一個(gè)上的第二晶片盒12A或者12B傳輸另一片未處理晶片。在那時(shí)，已經(jīng)回收了在基底處理設(shè)備1內(nèi)經(jīng)過(guò)預(yù)定處理的已處理晶片的第一晶片盒12A或者12B被另一個(gè)晶片盒替換。因而，未處理的晶片能夠被連續(xù)地傳輸進(jìn)入基底處理設(shè)備1內(nèi)。
下面將描述第一和第二傳輸機(jī)器人20A和20B的結(jié)構(gòu)。第一和第二傳輸機(jī)器人20A和20B具有圖3中傳輸機(jī)器人20所示的相同結(jié)構(gòu)。傳輸機(jī)器人20具有一個(gè)包括兩個(gè)操作機(jī)構(gòu)24a和24b的雙手結(jié)構(gòu)。操作機(jī)構(gòu)24a和24b具有相同結(jié)構(gòu)。雙手結(jié)構(gòu)被設(shè)置在旋轉(zhuǎn)機(jī)座21的上表面。操作機(jī)構(gòu)24a和24b具有滑臂機(jī)構(gòu)22a和22b，以及附著在滑臂機(jī)構(gòu)22a和22b末端、用于保持晶片W的手23a和23b。手23a和23b以預(yù)定的間隔垂直設(shè)置。機(jī)座21的旋轉(zhuǎn)和臂機(jī)構(gòu)22a和22b的滑動(dòng)分別移動(dòng)手23a和23b到預(yù)定的位置，因此傳輸晶片W到預(yù)定的位置。上面的手23a被用作在處理前或者處理后傳輸干燥晶片W的干燥手。下面的手23a被用作在處理期間傳輸從第一和第二拋光單元70A和70B以及第一級(jí)清潔單元100中排出的濕晶片W的濕手。因而，由于手23a和23b被用于各自的目的，所以防止了處理前或后清潔晶片W被污染。傳輸機(jī)器人20可以具有單個(gè)操作機(jī)構(gòu)的單手結(jié)構(gòu)。
下面描述測(cè)量單元30的結(jié)構(gòu)。測(cè)量單元30具有圖4A和4B中所示的基底保持和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)61。圖4A是基底保持和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)61的透視示意圖，圖4B是基底保持和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)61的平面示意圖。在測(cè)量單元30中測(cè)量時(shí)，基底保持和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)61用來(lái)保持和旋轉(zhuǎn)晶片W。如圖4A和4B所示，基底保持和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)61具有雙層結(jié)構(gòu)。所述雙層結(jié)構(gòu)包括上卡盤(上旋轉(zhuǎn)卡盤)62和下卡盤(下旋轉(zhuǎn)卡盤)63，所述上卡盤62具有多個(gè)用于保持晶片W外圓周部分的臺(tái)62a，所述下卡盤63具有多個(gè)用于保持晶片W外圓周部分的臺(tái)63a。上卡盤62和下卡盤63被同軸安裝，且繞旋轉(zhuǎn)軸64旋轉(zhuǎn)。上卡盤62和下卡盤63中的每個(gè)具有4個(gè)以預(yù)定間隔安裝的臺(tái)62a和63a。如圖4B所示，上卡盤和下卡盤62和63的臺(tái)62a和63a以預(yù)定角度被移動(dòng)使得臺(tái)62a和63a彼此之間在垂直方向不會(huì)排成一直線。此外，下卡盤63相對(duì)于上卡盤62是可以垂直移動(dòng)的?；妆３趾托D(zhuǎn)機(jī)構(gòu)61還具有用于旋轉(zhuǎn)上卡盤62和下卡盤63的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(未示出)以及分度機(jī)構(gòu)(未示出)，所述分度機(jī)構(gòu)用于以恒定速度旋轉(zhuǎn)上卡盤62和下卡盤63的角度。
下面將參考圖5A和5B描述基底保持和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)61的動(dòng)作。通常如圖5A所示，當(dāng)上卡盤62保持晶片W時(shí)，晶片W被測(cè)量。在臺(tái)62a通過(guò)上卡盤62的旋轉(zhuǎn)被定位到待測(cè)晶片W邊緣部分內(nèi)以前，下卡盤63如圖5B所示被升起以保持晶片W。因此，晶片W與上卡盤62的臺(tái)62a是分離的。在那種狀態(tài)，當(dāng)上卡盤62和下卡盤63旋轉(zhuǎn)過(guò)預(yù)定角度時(shí)，防止了上卡盤62的臺(tái)62a被定位在晶片W的測(cè)量部分內(nèi)。在上卡盤62的臺(tái)62a通過(guò)晶片W測(cè)量部分后，下卡盤63被降低。然后，上卡盤62保持晶片W。上述動(dòng)作防止了上卡盤62的臺(tái)62a被定位在晶片W的測(cè)量部分內(nèi)。因此，測(cè)量晶片W的全部邊緣部分是可能的。上述基底保持和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)61被設(shè)置在下文將描述的每個(gè)測(cè)量單元的實(shí)例中。
下面將描述測(cè)量單元的第一實(shí)施例。圖6是示意性地顯示根據(jù)第一實(shí)施例的測(cè)量單元30-1的透視圖。圖7A是測(cè)量單元30-1的平面示意圖，圖7B是圖7A的VII向視圖。在圖6，7A和7B中，為了簡(jiǎn)便起見(jiàn)，沒(méi)有表示基底保持和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)61。同樣地，在其他測(cè)量單元的圖中，為了簡(jiǎn)便起見(jiàn)，沒(méi)有表示基底保持和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)61。測(cè)量單元30-1具有用于測(cè)量晶片W外徑，以探測(cè)晶片W側(cè)面(斜面部分)拋光量的直徑測(cè)量機(jī)構(gòu)。測(cè)量單元30-1包括基底保持和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)61以及傳感器機(jī)構(gòu)(激光傳感器)31。傳感器機(jī)構(gòu)具有兩對(duì)光發(fā)射裝置32和光接收裝置33，所述光發(fā)射裝置32和光接收裝置33在被基底保持和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)61保持的晶片W邊緣部分附近垂直間隔設(shè)置。每個(gè)光發(fā)射裝置32發(fā)射激光。
在本實(shí)施例中，測(cè)量單元30-1中設(shè)置有兩個(gè)傳感器機(jī)構(gòu)31和31。兩個(gè)傳感器機(jī)構(gòu)31和31被定位在橫過(guò)由基底保持和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)61保持的晶片W的中心線上。傳感器機(jī)構(gòu)31和31連接到數(shù)據(jù)處理裝置(未示出)上，所述數(shù)據(jù)處理裝置用于數(shù)字化由光接收裝置33接收的激光量。光接收裝置33可以被設(shè)置在晶片W上方，光發(fā)射裝置32可以被設(shè)置在晶片W下方。
如圖7B所示，每個(gè)傳感器機(jī)構(gòu)31從光發(fā)射裝置32向下發(fā)射激光34到晶片W的邊緣部分。被發(fā)射的激光34是直線或者表面形式且具有預(yù)定的寬度。被發(fā)射的激光34在沿晶片W徑向與晶片W邊緣部分交叉。因此，一部分激光34被晶片W的邊緣部分阻擋。因而，僅僅未被晶片W阻擋且在晶片W外通過(guò)的激光34被光接收裝置33接收。接收到光的數(shù)量由數(shù)據(jù)處理裝置轉(zhuǎn)換為數(shù)字，以計(jì)算在晶片W外圓周部分外通過(guò)的激光34的寬度，即圖7B中所示的每個(gè)直徑D1，D2。為了計(jì)算晶片的直徑，準(zhǔn)備一片已知直徑的參考晶片(未示出)且由測(cè)量單元30-1測(cè)量該參考晶片得到尺寸D1和D2。然后，待測(cè)晶片W的直徑Dw能根據(jù)參考晶片的尺寸D1，D2與待測(cè)晶片的尺寸D1，D2之間的差和參考晶片的直徑來(lái)計(jì)算。
此外，基底保持和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)61中的上卡盤62和下卡盤63的旋轉(zhuǎn)角度被指示，以測(cè)量晶片W邊緣部分上多個(gè)點(diǎn)處的直徑。如此，獲得不能從一個(gè)點(diǎn)測(cè)量值獲得的信息，例如在晶片W整個(gè)邊緣部分上的拋光量變化，是可能的。而且，當(dāng)基底保持和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)61轉(zhuǎn)動(dòng)晶片時(shí)，晶片直徑能被連續(xù)測(cè)量。根據(jù)上述方法，可以得到晶片直徑的連續(xù)數(shù)據(jù)。因而，計(jì)算晶片的圓度是可能的。
下面描述測(cè)量單元的第二實(shí)施例。圖8是示意地顯示根據(jù)第二實(shí)施例的測(cè)量單元30-2的透視圖。圖8中所示測(cè)量單元30-2具有用于測(cè)量晶片W邊緣部分橫截面形狀(沿著晶片W徑向的橫截面形狀)的橫截面形狀測(cè)量機(jī)構(gòu)。因而，基于被測(cè)的邊緣部分橫截面形狀，測(cè)量單元30-2能夠確定拋光單元70A和70B內(nèi)的斜面部分的拋光量和在拋光前和后晶片W邊緣部分的形狀或者尺寸的變化，所述斜面部分包括在的上傾斜部分P，下傾斜部分Q，和側(cè)面R(見(jiàn)圖1A)。
測(cè)量單元30-2具有基底保持和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)61，第一傳感器機(jī)構(gòu)(第一激光傳感器)35，和第二傳感器機(jī)構(gòu)(第二激光傳感器)38。第一傳感器機(jī)構(gòu)包括一對(duì)光發(fā)射裝置36和光接收裝置37。光發(fā)射裝置36被設(shè)置在由基底保持和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)61保持的晶片W邊緣部分的上方。光接收器件37被設(shè)置在晶片W邊緣部分的下方。第二傳感器機(jī)構(gòu)38包括一對(duì)光發(fā)射裝置39和光接收裝置40，所述光發(fā)射裝置39和光接收裝置40被安裝在晶片W側(cè)面的切向使得晶片W的邊緣部分置于上述兩者之間。第一傳感器機(jī)構(gòu)35與圖6所示的傳感器機(jī)構(gòu)31具有相同的結(jié)構(gòu)和功能。第一傳感器機(jī)構(gòu)35測(cè)量光發(fā)射裝置36發(fā)射且在晶片W外圓周部分外通過(guò)的激光41的寬度。在第二傳感器機(jī)構(gòu)38中，激光42由光發(fā)射裝置39平行發(fā)射到平行于與晶片上表面和下表面的面，晶片上表面和下表面是下文涉及的晶片表面，且橫向地適用于晶片W邊緣部分。一部分激光42被晶片W的邊緣部分阻擋。第二傳感器機(jī)構(gòu)38測(cè)量晶片W邊緣部分處橫截面的厚度。
第一和第二傳感器機(jī)構(gòu)35和38被安裝在移動(dòng)機(jī)構(gòu)43上，所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)43向由基底保持和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)61保持的晶片W中心方向移動(dòng)且滑動(dòng)傳感器機(jī)構(gòu)35和38。圖9是顯示安裝在移動(dòng)機(jī)構(gòu)43上的第一和第二傳感器機(jī)構(gòu)35和38的側(cè)面示意圖。圖9部分包括一個(gè)橫截面圖。如圖8和9所示，移動(dòng)機(jī)構(gòu)43包括活動(dòng)板44，固定板45，以及附著于固定板45上表面上、用于滑動(dòng)地支撐活動(dòng)板44的直線導(dǎo)軌46，所述活動(dòng)板的上表面上安裝有第一和第二傳感器機(jī)構(gòu)35和38。第一傳感器機(jī)構(gòu)35附著于支柱47a的側(cè)面，所述支柱47a固定在活動(dòng)板44上。第二傳感器機(jī)構(gòu)38附著于固定在活動(dòng)板44上的支撐基座47b。第一和第二傳感器機(jī)構(gòu)35和38中的光發(fā)射裝置36，39和光接收裝置37，40被精確地安裝以測(cè)量晶片W邊緣部分。因而，第一和第二傳感器機(jī)構(gòu)35和38被分別配置去精確地應(yīng)用激光41和42到晶片W的測(cè)量部分。
直線導(dǎo)軌46被安裝以至于活動(dòng)板44直線地移動(dòng)接近或遠(yuǎn)離晶片W。如圖9所示，伺服電動(dòng)機(jī)48固定地附著在固定板45的下表面。伺服電動(dòng)機(jī)48具有旋轉(zhuǎn)軸48a，所述旋轉(zhuǎn)軸48a通過(guò)連軸器49連接到滾珠絲杠50上。此外，活動(dòng)板44下表面固定有連接板51。蓮接平板51貫穿在固定板45上形成的通孔45a，且向下伸出固定板45。滾珠絲杠50固定地連接到連接板51上。因此，當(dāng)驅(qū)動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)48旋轉(zhuǎn)通過(guò)預(yù)定角度時(shí)，旋轉(zhuǎn)通過(guò)滾珠絲杠50轉(zhuǎn)換為連接板51的直線運(yùn)動(dòng)。因而，活動(dòng)板44沿著直線導(dǎo)軌46直線移動(dòng)預(yù)定距離。
如下所述為在測(cè)量單元30-2中完成晶片W邊緣部分的形狀測(cè)量。圖10A和10B是從第二傳感器機(jī)構(gòu)38的光發(fā)射裝置39看到的光接收裝置40的視圖。圖10A和10B顯示了從光發(fā)射裝置39發(fā)射的激光42被晶片W的邊緣部分阻擋，且一部分激光42被光接收裝置40接收。首先，第一和第二傳感器機(jī)構(gòu)35和38被定位在預(yù)定位置。如圖10A所示，第二傳感器機(jī)構(gòu)38測(cè)量阻擋激光42的晶片W側(cè)面(在橫截面上)的寬度A1(邊緣部分的厚度)。此外，第一傳感器機(jī)構(gòu)35測(cè)量從光發(fā)射裝置36發(fā)射，且被光接收裝置37接收的激光41的寬度D1。所述寬度D1用于計(jì)算從參考點(diǎn)X0到晶片W外圓周表面的距離X1，所述參考點(diǎn)X0被定位在從第一和第二傳感器機(jī)構(gòu)35和38徑向向內(nèi)的預(yù)定距離L處。因而，第一和第二傳感器機(jī)構(gòu)35和38到晶片W的相對(duì)位置被計(jì)算。
然后，移動(dòng)機(jī)構(gòu)43向晶片W的中心輕微地移動(dòng)第一和第二傳感器機(jī)構(gòu)35和38。在那種狀態(tài)，如圖10B所示，用上述相同的方法，測(cè)量晶片W邊緣部分的厚度A2和從參考點(diǎn)X0到晶片W外圓周表面的距離X2。然后，移動(dòng)機(jī)構(gòu)43逐步地以微小的距離向晶片W中心移動(dòng)第一和第二傳感器機(jī)構(gòu)35和38，測(cè)量晶片W邊緣部分上多點(diǎn)的厚度An和從參考點(diǎn)X0到晶片W外圓周表面的距離Xn。如此，獲得晶片W邊緣部分的徑向厚度分布是可能的。
圖11A和11B是被測(cè)量晶片邊緣部分的橫截面圖和測(cè)量數(shù)據(jù)曲線圖。圖11A顯示了直線型晶片W的實(shí)例，圖11B顯示了圓型晶片W的實(shí)例。在圖11A和11B的曲線圖中，水平軸表示晶片W測(cè)量點(diǎn)的位置Xn(在晶片W與第一和第二傳感器機(jī)構(gòu)35和38之間的相對(duì)位置)，而垂直軸表示在測(cè)量點(diǎn)晶片W的厚度An(1/2An)。圖11A和11B的曲線圖中標(biāo)繪了測(cè)量值。如圖11A和11B所示，標(biāo)繪點(diǎn)用估計(jì)直線相互連接。每一條估計(jì)直線示意性地顯示了晶片W實(shí)際的橫截面形狀。由于通過(guò)對(duì)晶片W邊緣部分厚度的測(cè)量來(lái)測(cè)量橫截面形狀，所以被測(cè)晶片W邊緣部分應(yīng)該具有沿著晶片W厚度方向的對(duì)稱形狀。通常，晶片邊緣部分相對(duì)于晶片中心面沿著厚度方向具有對(duì)稱的形狀。因此，晶片邊緣部分的橫截面形狀能夠通過(guò)標(biāo)繪邊緣部分厚度的測(cè)量值來(lái)表示。此外，當(dāng)?shù)退傧蚓行囊苿?dòng)第一和第二傳感器機(jī)構(gòu)35和38時(shí)，可以完成測(cè)量。在上述情況下，晶片W邊緣部分的多點(diǎn)厚度An和從參考點(diǎn)到晶片W外圓周表面的距離Xn能夠作為連續(xù)的數(shù)據(jù)獲得，以提取晶片W邊緣部分的橫截面形狀。
在測(cè)量單元30-2的移動(dòng)機(jī)構(gòu)43中，伺服電動(dòng)機(jī)48可以包括具有高分辨率的伺服電動(dòng)機(jī)，滾珠絲杠50可以包括具有相當(dāng)小絲隙的精密滾珠絲杠。在這種情況下，伺服電動(dòng)機(jī)48的旋轉(zhuǎn)角度能轉(zhuǎn)換為位置，以計(jì)算第一和第二傳感器機(jī)構(gòu)25，38與晶片W之間的相對(duì)位置。因而，在沒(méi)有上述第一傳感器機(jī)構(gòu)35測(cè)量的情況下，晶片W邊緣部分橫截面形狀能夠被測(cè)量。因此，在這種情況下可以除去第一傳感器機(jī)構(gòu)35。
在本實(shí)施例中，第一和第二傳感器機(jī)構(gòu)35和38向晶片W的中心方向被移動(dòng)。然而，用于向固定的第一和第二傳感器機(jī)構(gòu)35和38移動(dòng)基底保持和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)61的移動(dòng)機(jī)構(gòu)(未示出)可以被設(shè)置。在這種情況下，當(dāng)向第一和第二傳感器機(jī)構(gòu)35和38移動(dòng)晶片W時(shí)，晶片W能被測(cè)量。
下面描述測(cè)量單元的第三實(shí)施例。圖12是示意地顯示根據(jù)第三實(shí)施例的測(cè)量單元30-3的透視圖。圖12中所示的測(cè)量單元30-3具有用于測(cè)量晶片W邊緣部分橫截面形狀的橫截面形狀測(cè)量機(jī)構(gòu)。具體地，測(cè)量單元30-3包括基底保持和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)61，光發(fā)射裝置52和作為圖像捕獲裝置的CCD攝像機(jī)53，所述的光發(fā)射裝置52用于在晶片W側(cè)面切線方向、向由基底保持和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)61保持的晶片W邊緣部分的預(yù)定位置發(fā)射光，所述的CCD攝像機(jī)53設(shè)置在相對(duì)于光發(fā)射裝置52的晶片邊緣部分的側(cè)面。光發(fā)射裝置52發(fā)射能被CCD攝像機(jī)53采集的光54。光54的實(shí)例包括LED光和紅外線。CCD攝像機(jī)53連接到圖像處理裝置上(未示出)。測(cè)量單元30-3利用了從光發(fā)射裝置52發(fā)射的一部分光54被晶片邊緣部分的側(cè)面阻擋的事實(shí)。部分被阻擋的光54作為圖像信息被獲取以測(cè)量晶片W邊緣部分的橫截面形狀。
圖13顯示了由采集光發(fā)射裝置52發(fā)射光54的CCD攝像機(jī)53獲取圖像的實(shí)例。如圖13所示，晶片W邊緣部分的橫截面形狀S被投影到發(fā)射光54上。利用在圖像處理裝置中光54的圖像拍攝，完成邊緣抽取。然后，在光54的背景和晶片W邊緣部分的橫截面投影S之間的邊界線U作為坐標(biāo)數(shù)據(jù)被獲得，然后被數(shù)字化。數(shù)字化的數(shù)據(jù)能被處理以測(cè)量晶片W邊緣部分橫截面S內(nèi)的側(cè)面R長(zhǎng)度L1，上傾斜部分P相對(duì)于晶片表面的傾角，上傾斜部分P和下傾斜部分Q的水平距離L2，在上傾斜部分P和側(cè)面R邊界處的曲率ρ1，在下傾斜部分Q和側(cè)面R邊界處的曲率ρ2。
雖然由CCD攝像機(jī)53拍攝的圖像是二維的，但是如果完成拍攝圖像的邊緣抽取，僅僅處理在邊緣抽取中的數(shù)字化數(shù)據(jù)是可能的。因此，僅僅數(shù)字化的數(shù)據(jù)能被用于沒(méi)有復(fù)雜圖像處理的情況中，且裝置能夠具有簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)。此外，存儲(chǔ)拍攝圖像本身的數(shù)據(jù)或設(shè)置用于存儲(chǔ)圖像數(shù)據(jù)的大容量存儲(chǔ)器裝置是不必要的。通常，圖像是在晶片W邊緣部分上的一點(diǎn)被拍攝。然而，如果需要的話，當(dāng)基底保持和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)61旋轉(zhuǎn)晶片W時(shí)，圖像能夠在邊緣部分多個(gè)點(diǎn)上被拍攝。利用上述多個(gè)點(diǎn)的測(cè)量，確定整個(gè)邊緣部分上晶片W是否被拋光一致是可能的。
下面描述測(cè)量單元的第四實(shí)施例。圖14是示意地顯示根據(jù)第四實(shí)施例的測(cè)量單元30-4的透視圖。圖14中所示測(cè)量單元30-4具有用于測(cè)量晶片W邊緣部分橫截面形狀的橫截面形狀測(cè)量機(jī)構(gòu)。具體地，測(cè)量單元30-4包括基底保持和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)61，光發(fā)射裝置(激光發(fā)射裝置)55和作為圖像捕獲裝置的CCD攝像機(jī)56，所述光發(fā)射裝置55被設(shè)置在由基底保持和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)61保持的晶片W邊緣部分預(yù)定位置上方，所述CCD攝像機(jī)56被設(shè)置在晶片W邊緣部分上方。CCD攝像機(jī)56和光發(fā)射器件55被連接到圖像處理裝置(未示出)和處理單元(未示出)上。光發(fā)射裝置55沿著晶片W的徑向、向水平被保持晶片的邊緣部分發(fā)射激光57。激光57是以線或面的形式。激光57在發(fā)射點(diǎn)產(chǎn)生沿著晶片W邊緣部分橫的截面形狀的直線軌跡58。CCD攝像機(jī)56具有相對(duì)于激光57表面以預(yù)定角度傾斜的中心軸δ，且拍攝來(lái)自示出位置的軌跡58。
圖15A和15B是說(shuō)明光發(fā)射裝置55和CCD攝像機(jī)56的安裝位置的視圖。圖15A是顯示光發(fā)射裝置55和CCD攝像機(jī)56安裝位置的平面示意圖，圖15B是圖15A的側(cè)面示意圖。如圖15A所示，激光57沿晶片W徑向的軸α直線地被應(yīng)用。CCD攝像機(jī)56被安裝在與軸α既不垂直也不平行的軸δ方向。軸δ垂直于軸β，軸β相對(duì)于軸α傾斜角度θ。如圖15B所示，軸δ與向下垂直延伸的軸Zs既不垂直也不平行。因此，軸δ相對(duì)于軸Zs以預(yù)定角度傾斜。
CCD攝像機(jī)56拍攝軌跡58，且拍攝的圖像被圖像處理裝置處理。然后，在拍攝圖像中軌跡的坐標(biāo)被數(shù)字化。此外，處理單元完成關(guān)于拍攝圖像中軌跡坐標(biāo)(例如旋轉(zhuǎn)算術(shù)處理)以及激光平面(Z-α平面)相對(duì)于垂直于CCD攝像機(jī)56安裝軸δ的平面(Z-β平面)的傾斜角度θ的算術(shù)處理。因而，軌跡58的起始坐標(biāo)被計(jì)算。具體地，如圖15C所示，在Z-α平面上軌跡58’的坐標(biāo)被旋轉(zhuǎn)θ角度以便被投影在Z-β平面上，軌跡58’是拍攝圖像中激光的軌跡。通過(guò)上述算術(shù)處理，在Z-β平面上獲得的軌跡58的坐標(biāo)變?yōu)樵诰琖邊緣部分形成的實(shí)際光軌跡58的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，即，晶片W邊緣部分橫截面形狀的坐標(biāo)數(shù)據(jù)。
下面描述測(cè)量單元的第五實(shí)施例。圖16A是示意地顯示根據(jù)第五實(shí)施例的測(cè)量單元30-5的平面示意圖，16B是圖16A的側(cè)面示意圖。圖16A和16B中所示的測(cè)量單元30-5具有用于測(cè)量晶片邊緣部分表面狀態(tài)和探測(cè)缺陷部分的表面狀態(tài)測(cè)量機(jī)構(gòu)。具體地，測(cè)量單元30-5包括基底保持和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)61，用于測(cè)量晶片W邊緣部分表面狀態(tài)和探測(cè)缺陷部分的邊緣部分測(cè)量裝置59，用于測(cè)量晶片W凹口部分表面狀態(tài)和探測(cè)缺陷部分的凹口測(cè)量裝置60，用于處理由邊緣部分測(cè)量裝置59和凹口測(cè)量裝置60拍攝圖像的圖像處理裝置(未示出)，和用于處理由圖像處理裝置獲得數(shù)據(jù)的處理單元(未示出)。邊緣部分測(cè)量裝置59拍攝由基底保持和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)61保持的晶片W邊緣部分的圖像。凹口測(cè)量裝置60拍攝晶片W凹口部分的圖像。
邊緣部分測(cè)量裝置59包括用于應(yīng)用光到晶片W邊緣部分的光裝置59a和用于拍攝來(lái)自晶片W邊緣部分的反射光的多個(gè)圖像攝像機(jī)59b。如圖16B所示，圖像攝像機(jī)59b被設(shè)置在晶片W邊緣部分厚度方向的不同位置以便具有多個(gè)角度拍攝來(lái)自于晶片W邊緣部分的反射光。此外，凹口測(cè)量裝置60包括用于應(yīng)用光到晶片凹口N的光裝置60a和用于拍攝來(lái)自晶片凹口N的反射光的多個(gè)圖像攝像機(jī)60b。圖像攝像機(jī)60b被設(shè)置以至于由光裝置60a已經(jīng)發(fā)射、來(lái)自于凹口N的反射光在亮視場(chǎng)范圍內(nèi)。圖像攝像機(jī)60b被設(shè)置在不同位置以便拍攝來(lái)自于凹口N在厚度方向和寬度方向上不同部分的反射光。
在測(cè)量單元30-5中，測(cè)量晶片W邊緣部分如下所述。首先，基底保持和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)61旋轉(zhuǎn)晶片W，移動(dòng)晶片W的凹口N到凹口測(cè)量裝置60的測(cè)量位置。在那種狀態(tài)，圖像攝像機(jī)60b拍攝從凹口N的反射光圖像。圖像在圖像處理裝置中被處理，且圖像中反射光的強(qiáng)度通過(guò)處理單元被分析。因而，凹口N的表面狀態(tài)被測(cè)量以至于凹口N表面上的任何缺陷能夠被探測(cè)到。為了測(cè)量晶片W邊緣部分，當(dāng)基底保持和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)61旋轉(zhuǎn)晶片W時(shí)，圖像攝像機(jī)59b連續(xù)地拍攝來(lái)自晶片W邊緣部分的反射光的圖像。圖像在圖像處理裝置中被處理，且圖像中反射光的強(qiáng)度通過(guò)處理單元被分析。因而，晶片W邊緣部分的表面狀態(tài)被測(cè)量以至于晶片W邊緣部分的任何缺陷能夠被探測(cè)到。如此，探測(cè)剩余在已拋光晶片W邊緣部分的污染物或者針狀噴射物是可能的。
在上述實(shí)施例中，已經(jīng)描述了測(cè)量單元，所述測(cè)量單元具有用于測(cè)量晶片直徑的直徑測(cè)量機(jī)構(gòu)，用于測(cè)量晶片邊緣部分橫截面形狀的橫截面形狀測(cè)量機(jī)構(gòu)，和用于測(cè)量晶片邊緣部分表面狀態(tài)和探測(cè)缺陷部分的表面狀態(tài)測(cè)量機(jī)構(gòu)。測(cè)量單元中的上述機(jī)構(gòu)可以被適當(dāng)?shù)叵嗷ソM合且被合并為一個(gè)測(cè)量單元。例如，測(cè)量單元可以僅僅具有直徑測(cè)量機(jī)構(gòu)，作為最簡(jiǎn)單測(cè)量單元之一。
下面描述測(cè)量單元的第六實(shí)施例。圖17是示意地顯示根據(jù)第六實(shí)施例的測(cè)量單元30-6的透視圖。圖17所示的測(cè)量單元30-6具有用于測(cè)量晶片W的凹口N三維形狀的三維形狀測(cè)量機(jī)構(gòu)。具體地，測(cè)量單元30-6包括基底保持和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)61，光發(fā)射裝置(激光發(fā)射裝置)155和作為圖像捕獲裝置的CCD攝像機(jī)156，所述光發(fā)射裝置155被設(shè)置在由基底保持和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)61保持的晶片W凹口N的預(yù)定位置上方，所述CCD攝像機(jī)156被設(shè)置在晶片W的凹口N上方。CCD攝像機(jī)156和光發(fā)射裝置155連接到圖像處理裝置(未示出)和處理單元(未示出)上。
基底保持和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)61包括用于探測(cè)晶片W的凹口N的凹口探測(cè)機(jī)構(gòu)(未示出)。凹口探測(cè)機(jī)構(gòu)探測(cè)由基底保持和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)61所保持晶片W的凹口N。然后，基底保持和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)61轉(zhuǎn)動(dòng)晶片W，以至于使晶片W的凹口N與CCD攝像機(jī)156和光發(fā)射裝置155的測(cè)量位置對(duì)齊。上述的凹口探測(cè)機(jī)構(gòu)是眾所周知的，省略凹口探測(cè)機(jī)構(gòu)的詳細(xì)資料。
CCD攝像機(jī)156和光發(fā)射裝置155被對(duì)角地設(shè)置在凹口N上方。光發(fā)射裝置155向被水平保持的晶片W凹口N發(fā)射激光157。激光157是直線形式。激光157在晶片W的凹口N上和發(fā)射點(diǎn)附近產(chǎn)生直線軌跡。光發(fā)射裝置155被配置去在158方向移動(dòng)所用激光157。如圖17所示，激光157的應(yīng)用范圍從凹口N附近的開(kāi)始線159a到與凹口N到開(kāi)始線159a相反的結(jié)束線159b。光發(fā)射裝置155包括光學(xué)元件，例如光源，鏡頭，狹縫和振動(dòng)子鏡。光發(fā)射裝置155被配置去應(yīng)用直線形式的平行光157且在垂直于平行光157的方向上移動(dòng)光157。
圖18A和18B是說(shuō)明光發(fā)射裝置155和CCD攝像機(jī)156安裝位置的視圖。圖18A是顯示光發(fā)射裝置155和CCD攝像機(jī)156安裝位置的平面示意圖，圖18B是圖18A的側(cè)面示意圖。如圖18A所示，CCD攝像機(jī)156被安裝在軸δ方向，所述軸δ相對(duì)于軸α傾斜角度θ，所述軸α沿晶片W徑向從晶片W中心延伸到凹口N。同樣地，光發(fā)射裝置155被安裝在軸γ方向，所述軸γ相對(duì)于軸α傾斜角度ζ。此外，如圖18B所示，軸δ和軸γ相對(duì)于軸Zs傾斜角度ε，所述軸Zs垂直于晶片W的表面。
當(dāng)測(cè)量單元30-6具有一個(gè)光發(fā)射裝置155和一個(gè)CCD攝像機(jī)156時(shí)，從晶片厚度方向的中心線獲得晶片W上半部分的數(shù)據(jù)是可能的。然而，晶片W下半部分不在光發(fā)射裝置155的激光應(yīng)用區(qū)域或者CCD攝像機(jī)156的拍攝區(qū)域內(nèi)。因此，在晶片W下半部分?jǐn)?shù)據(jù)是必須的情況下，附加的光發(fā)射裝置和附加的CCD攝像機(jī)可以被設(shè)置在光發(fā)射裝置155和CCD攝像機(jī)156相對(duì)于晶片厚度方向中心線的對(duì)稱位置。在這種情況下，除晶片W上半部分?jǐn)?shù)據(jù)之外，能夠獲得晶片W下半部分?jǐn)?shù)據(jù)。上述數(shù)據(jù)能通過(guò)算術(shù)處理被組合產(chǎn)生三維數(shù)據(jù)。另一方面，測(cè)量單元30-6可以包括用于移動(dòng)晶片W以便其相對(duì)于光發(fā)射器件155和CCD攝像機(jī)156傾斜的附加機(jī)構(gòu)。
CCD攝像機(jī)156拍攝從光發(fā)射裝置155發(fā)射且作為視頻圖像在凹口附近移動(dòng)的激光157。與CCD攝像機(jī)連接的圖像處理裝置通過(guò)激光157亮度的變化識(shí)別應(yīng)用光157的軌跡。處理單元代替軌跡為基于凹口N位置的凹口N形狀三維數(shù)據(jù)，光發(fā)射裝置155和CCD攝像機(jī)156的三維位置以及激光157的移動(dòng)速度。因此，凹口N的形狀可以以非接觸方式作為三維數(shù)據(jù)被測(cè)量。各種各樣的三維測(cè)量方法已經(jīng)被設(shè)計(jì)用于上述圖像處理和算術(shù)處理。例如，三角測(cè)量法和光截面法能被用于上述圖像處理和算術(shù)處理。
三維測(cè)量數(shù)據(jù)能被用于確定拋光單元中的拋光狀態(tài)。例如，三維測(cè)量數(shù)據(jù)能夠被轉(zhuǎn)換為凹口的預(yù)期橫截面形狀或者從晶片W上方看到平面形狀的二維數(shù)據(jù)，自動(dòng)地計(jì)算拋光角度。此外，凹口N的拋光量能夠通過(guò)測(cè)量拋光處理前和后凹口的三維形狀被計(jì)算。
在本實(shí)施例中，測(cè)量凹口N的三維形狀。然而，上述結(jié)構(gòu)和方法能夠用于測(cè)量除凹口N外的晶片W邊緣部分的三維形狀。在這種情況下，三維測(cè)量數(shù)據(jù)也能夠用來(lái)確定拋光單元中的拋光狀態(tài)。
圖19顯示了上述實(shí)施例中測(cè)量單元30被安裝在基底處理設(shè)備1的實(shí)例。圖19中，出于描述目的，基底保持和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)61表示測(cè)量單元30。測(cè)量單元30可以被單獨(dú)地設(shè)置。如圖19所示，測(cè)量單元30上方設(shè)置有用于接收晶片W的晶片臺(tái)65。具體地，測(cè)量單元30被設(shè)置在框架66內(nèi)，晶片臺(tái)65被設(shè)置在框架66上表面66a上。晶片臺(tái)65具有多個(gè)固定柱65a，在所述的固定柱65a上放置晶片W的外圓周部分。因而，晶片臺(tái)65能被用作暫時(shí)臺(tái)，暫時(shí)地接收由第一傳輸機(jī)器人20A的手傳輸?shù)木琖和傳輸晶片W到第二機(jī)器人20B的手。另一方面，當(dāng)前一片晶片W占用測(cè)量單元30時(shí)，晶片臺(tái)65能被用作備用臺(tái)，保持后來(lái)的晶片W?？蚣?6有側(cè)壁66b，所述側(cè)壁66b帶有以門的形式的擋板67。當(dāng)擋板67被打開(kāi)，由第一或第二傳輸機(jī)器人20A或20B保持的晶片能夠被傳入框架66內(nèi)并且被放置在用于測(cè)量的測(cè)量單元30的基底保持和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)61上。相對(duì)于具有檔板67的側(cè)壁66b的框架側(cè)壁上也設(shè)置有擋板(未示出)。第一傳輸機(jī)器人20A可以到達(dá)一個(gè)擋板，而第二傳輸機(jī)器人20B可以到達(dá)另一個(gè)擋板。
因而，由于晶片臺(tái)65被設(shè)置在測(cè)量單元30的上方，測(cè)量單元30和晶片臺(tái)65都能設(shè)置在第一和第二傳輸機(jī)器人20A和20B均能到達(dá)的空間內(nèi)。因此，減少基底處理設(shè)備1需要的空間是可能的。此外，晶片能按照最優(yōu)的路線被有效地傳輸，這將在基底處理設(shè)備1處理方式中被描述。因而，改善基底處理設(shè)備1的生產(chǎn)能力是可能的。
接下來(lái)，下面將描述第一拋光單元70A和第二拋光單元70B的結(jié)構(gòu)。第一拋光單元70A和第二拋光單元70B具有相同的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)將結(jié)合圖20所示的拋光單元70加以描述。圖20示意地顯示了拋光單元70側(cè)面的橫截面圖。如圖20所示，拋光單元70具有安裝各種元件的框架71。拋光單元70包括用于真空狀態(tài)下吸引和保持晶片W背面的基底保持和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)72，用于把晶片W放在中心和傳輸晶片W的基底傳輸機(jī)構(gòu)80，用于拋光晶片W的斜面部分的斜面拋光裝置83，和用于拋光晶片W凹口的凹口拋光裝置90。
如圖20所示，基底保持和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)72具有基底保持工作臺(tái)73和用于支撐基底保持工作臺(tái)73的支撐軸74?；妆３止ぷ髋_(tái)73具有帶有凹槽73a的上表面，所述凹槽73用于晶片W的真空吸引。支撐軸74連接到旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置75上，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置75使基底保持工作臺(tái)73和支撐軸74整體旋轉(zhuǎn)。基底保持工作臺(tái)73中的凹槽73a與在基底保持工作臺(tái)73內(nèi)形成的連通通道73b連通。連通通道73b與在支撐軸74內(nèi)形成的連通通道74a連通。連通通道74a連接到真空管線76和壓縮空氣供給管線77上。此外，基底保持工作臺(tái)73和支撐軸74連接到在垂直方向上移動(dòng)基底保持工作臺(tái)73的垂直移動(dòng)機(jī)構(gòu)(未示出)上。
此外，基底保持工作臺(tái)73上表面附著有由聚亞安酯彈性材料制成的吸力墊78，以便覆蓋基底保持工作臺(tái)73的凹槽73a。吸力墊78具有很多在其中成形的小通孔(未示出)以便連通基底保持工作臺(tái)73的凹槽73a。因此，當(dāng)吸力墊78的通孔通過(guò)真空管線76被抽空時(shí)，在真空狀態(tài)下，放置在基底保持工作臺(tái)73上的晶片W被吸附在吸力墊78的上表面。當(dāng)晶片W被放置在基底保持工作臺(tái)73上時(shí)，吸力墊78用來(lái)在晶片W和基底保持工作臺(tái)73之間產(chǎn)生真空且吸收沖擊。
基底傳輸機(jī)構(gòu)80被設(shè)置在基底保持和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)72上方?；讉鬏敊C(jī)構(gòu)80有一對(duì)臂81和81。臂81和81中的每一個(gè)臂具有多個(gè)卡盤構(gòu)件82，每個(gè)卡盤構(gòu)件82具有與晶片W斜面部分相應(yīng)的凹進(jìn)表面。臂81和81能夠被打開(kāi)到打開(kāi)位置且關(guān)閉到閉合位置。在閉合位置卡盤構(gòu)件82保持晶片W，在打開(kāi)位置卡盤構(gòu)件82松開(kāi)晶片W。當(dāng)臂81和81保持晶片W時(shí)，晶片W被居中。垂直移動(dòng)機(jī)構(gòu)升起基底保持工作臺(tái)73。由基底傳輸機(jī)構(gòu)80傳輸和居中的晶片W被基底保持工作臺(tái)73吸附。然后，基底保持工作臺(tái)73被降低到用于拋光處理的拋光位置。
斜面拋光裝置83具有斜面拋光頭85和拋光帶進(jìn)給機(jī)構(gòu)88，所述斜面拋光頭84用于使拋光帶84壓靠晶片W的斜面部分。拋光帶進(jìn)給機(jī)構(gòu)88包括用于供給拋光帶84到斜面拋光頭85的供帶盤88a和用于從斜面拋光頭85回收拋光帶84的收帶盤88b。在面向基底保持工作臺(tái)73的位置，斜面拋光頭85具有一對(duì)用于支撐拋光帶84的進(jìn)給輥?zhàn)?6和86，所述拋光帶84在進(jìn)給輥?zhàn)?6和86之間、面對(duì)基底保持臺(tái)73的位置。因而，拋光帶84在一對(duì)進(jìn)給輥?zhàn)?6之間延伸以便晶片W的斜面部分與拋光帶84的拋光面84a實(shí)現(xiàn)接觸。斜面拋光頭85具有底座87，所述底座87被設(shè)置在進(jìn)給輥?zhàn)?6和86之間延伸的拋光帶84的背面。底座87可以具有附著在底座87表面、與拋光帶84接觸的彈性構(gòu)件(未示出)。斜面拋光頭85能夠通過(guò)移動(dòng)機(jī)構(gòu)(未示出)在晶片W徑向被移動(dòng)。由于底座87從背面壓拋光帶84的力和拋光帶84自身的張力，拋光帶84的拋光面84a被壓在晶片W的斜面部分上。
拋光帶84由具有預(yù)定寬度和大約幾十米長(zhǎng)的帶狀構(gòu)件形成。拋光帶84被纏繞在圓柱形中心構(gòu)件89周圍。中心構(gòu)件89附著在供帶盤88a上。拋光帶84在斜面拋光頭85上的進(jìn)給輥?zhàn)訉?duì)86和86之間延伸，在這種狀況下，拋光面84a面向外。然后，拋光帶84附著在收帶盤88b上。收帶盤88b與諸如電動(dòng)機(jī)等的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(未示出)連接。拋光帶84能夠利用向該處應(yīng)用的預(yù)定張力被卷起和回收。當(dāng)斜面部分要被拋光時(shí)，從供帶盤88a連續(xù)地供給拋光帶84，以提供新的拋光面84a到斜面拋光頭85。
分散在樹(shù)脂材料中的磨粒被用于帶基的表面且凝固形成拋光帶84的拋光面84a。磨粒的實(shí)例包括金剛石和SiC。磨粒的類型和粒度是根據(jù)待拋光晶片的類型或者需要的拋光等級(jí)來(lái)選擇的。例如，具有#4000到#20000粒度的金剛石或#4000到#10000粒度的SiC能被用作磨粒。此外，沒(méi)有微粒附著在其表面的帶狀拋光布可以被用來(lái)代替拋光帶84。
當(dāng)利用具有小粒度的拋光帶84對(duì)斜面部分的側(cè)面拋光時(shí)，晶片能夠被成形，以便具有預(yù)期的尺寸。在不同的拋光單元70中完成粗拋光處理和精拋光處理的情況下，具有低數(shù)目的拋光材料(即，具有大微粒直徑磨粒的粗拋光材料)被用于拋光帶84，且拋光帶84被安裝到一個(gè)用于粗拋光的拋光單元70中的斜面拋光裝置83上。在那時(shí)，具有高數(shù)目的拋光材料(即，具有小微粒直徑磨粒的精拋光材料)被用于拋光帶84，且拋光帶84被安裝到用于精拋光的另一個(gè)拋光單元70中的斜面拋光裝置83上。因而，多個(gè)拋光單元70被分別地用于各自的目的。
具有低數(shù)目的拋光材料的實(shí)例包括平均微粒直徑5um且粒度大約#3000的磨粒拋光材料。具有高數(shù)目的拋光材料包括平均微粒直徑0.2um且粒度大約#20000的磨粒拋光材料。通常，粒度大于#6000的磨粒拋光材料被用于修整，粒度小于#6000的磨粒拋光材料被用于表面狀況修正。
圖21A到21C是說(shuō)明斜面拋光頭85動(dòng)作的示意圖。斜面拋光裝置83具有在垂直方向、晶片W斜面部分上的拋光區(qū)域附近擺動(dòng)斜面拋光頭85的搖擺機(jī)構(gòu)。因而，從相對(duì)于在垂直方相對(duì)于晶片表面傾斜預(yù)定角度的位置，拋光帶84的拋光面84a與晶片W斜面部分上的拋光區(qū)域?qū)崿F(xiàn)接觸。因此，如圖21A所示，斜面部分的上傾斜面能夠被拋光，在這種情況下，斜面拋光頭85相對(duì)于晶片面以預(yù)定角度向下傾斜。如圖21B所示，斜面部分的側(cè)面能夠通過(guò)在水平方向上控制斜面拋光頭85被拋光。如圖21C所示，斜面部分的下傾斜面被拋光，在這種情況下，斜面拋光頭85相對(duì)于晶片面以預(yù)定角度向上傾斜。此外，通過(guò)對(duì)斜面拋光頭85傾斜角度的精細(xì)調(diào)整，斜面部分的上和下傾斜面，斜面部分的側(cè)面，和其中的邊界被拋光以具有預(yù)期的角度和形狀。
如圖20所示，凹口拋光裝置90具有用于使拋光帶91壓靠晶片W的凹口的凹口拋光頭92和拋光帶進(jìn)給機(jī)構(gòu)94。凹口拋光裝置90包括用于在晶片W徑向移動(dòng)凹口拋光頭92的移動(dòng)機(jī)構(gòu)(未示出)。拋光帶進(jìn)給機(jī)構(gòu)94包括用于供給拋光帶91到凹口拋光頭92的供帶盤94a和用于從凹口拋光頭92回收拋光帶91的收帶盤94b。凹口拋光頭92有一對(duì)用于支撐其間拋光帶91的進(jìn)給輥?zhàn)?3和93。因而，拋光帶91在一對(duì)進(jìn)給輥?zhàn)?3和93之間延伸以至于凹口與拋光帶91的拋光面91a實(shí)現(xiàn)接觸。在凹口拋光裝置90中使用的拋光帶91可以由與在斜面拋光裝置83中使用的拋光帶84相同的材料制成。拋光帶91具有與晶片W的凹口形狀相對(duì)應(yīng)的寬度。用于凹口拋光的拋光帶91寬度小于用于斜面拋光的拋光帶84。和斜面拋光裝置83一樣，凹口拋光裝置90也有具在垂直方向、晶片W凹口上拋光區(qū)域附近擺動(dòng)凹口拋光頭92的搖擺機(jī)構(gòu)，所述搖擺機(jī)構(gòu)既沒(méi)有插圖也沒(méi)有詳細(xì)描述。因而，從在相對(duì)于晶片表面的垂直方向傾斜預(yù)定角度的位置，拋光帶91的拋光面91a能夠與凹口上的拋光區(qū)域?qū)崿F(xiàn)接觸。因此，晶片W凹口能夠沿著晶片W凹口面的形狀被拋光以具有預(yù)期的角度和形狀。此外，凹口拋光器件90包括用于探測(cè)晶片W凹口的凹口探測(cè)機(jī)構(gòu)(未示出)。
如圖20所示，拋光單元70具有拋光水提供噴嘴95和96，所述噴嘴95和96被設(shè)置在晶片W的上表面和下表面的拋光位置附近，用于提供水(拋光水)，如超純水。此外，拋光單元70也有拋光水提供噴嘴97，所述噴嘴97被設(shè)置在基底保持工作臺(tái)73上方，用于提供拋光水到晶片W上表面的中心區(qū)。在拋光晶片W的斜面和凹口期間，從拋光水提供噴嘴95和96提供拋光水，以防止由拋光產(chǎn)生的拋光廢料微粒附著于晶片W的上表面和下表面。從拋光水提供噴嘴97向晶片W的中心區(qū)提供拋光水。由于在拋光期間，晶片W是旋轉(zhuǎn)的，被提供的拋光水從晶片W中心區(qū)流向晶片W外圓周部分。因此，拋光廢料向晶片W外圓周部分方向被清除。下面的拋光水提供噴嘴96被配置去提供拋光水給晶片W背面的暴露區(qū)域，所述暴露區(qū)域徑向地向外伸出基底保持工作臺(tái)73。當(dāng)拋光水被提供給暴露區(qū)域的內(nèi)部時(shí)，被提供的拋光水根據(jù)晶片W的旋轉(zhuǎn)流向外圓周部分，從而，向晶片W外圓周部分方向清除拋光廢料。
從拋光水提供噴嘴95和96提供的拋光水不僅用來(lái)防止由于拋光廢料而在晶片W上、下表面的污染物，還用來(lái)去除在拋光時(shí)由摩擦產(chǎn)生的熱以冷卻晶片W。因此，通過(guò)調(diào)整待提供的拋光水溫度，能夠從晶片W的被拋光區(qū)域除去熱量以獲得穩(wěn)定的拋光處理。
拋光單元70可以具有控制拋光處理結(jié)束點(diǎn)的拋光結(jié)束點(diǎn)探測(cè)裝置。例如，在下面的方法中，拋光處理的結(jié)束點(diǎn)可以被探測(cè)。具有預(yù)定形狀和強(qiáng)度的光(激光或LED)被用于晶片W邊緣部分區(qū)域，所述晶片W邊緣部分區(qū)域與斜面拋光頭85或凹口拋光頭92不實(shí)現(xiàn)接觸，在晶片W的表面的法線方向上的光上，光學(xué)器件(未示出)形成半導(dǎo)體器件。然后，散射光被測(cè)量以探測(cè)在斜面部分的不平整。基于被測(cè)量的不平整，拋光處理的結(jié)束點(diǎn)可以被探測(cè)。另一方面，晶片W邊緣部分的溫度變化可以被監(jiān)控以探測(cè)拋光處理的結(jié)束點(diǎn)。而且，斜面部分或凹口的拋光處理結(jié)束點(diǎn)可以通過(guò)拋光時(shí)間來(lái)控制。
下面將描述具有上述結(jié)構(gòu)的拋光單元70中的拋光處理。當(dāng)待拋光晶片W被傳入框架71且被傳送到基底傳輸機(jī)構(gòu)80，閉合臂81和81。因而，在臂81和81閉合狀態(tài)下，晶片W被保持且被放在中心。然后，基底保持工作臺(tái)73被升起到基底傳輸機(jī)構(gòu)80的位置，且由臂81和81保持的晶片W在真空下被吸附在吸力墊78上。與真空吸附同時(shí)，打開(kāi)臂81和81以便在打開(kāi)狀態(tài)下松開(kāi)晶片W。因而，晶片W在基底保持工作臺(tái)73上表面上被保持。此后，保持晶片W的基底保持工作臺(tái)73被降低到圖20中所示的位置。然后，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置75被驅(qū)動(dòng)，使晶片W與基底保持工作臺(tái)73一起旋轉(zhuǎn)。
當(dāng)在那種狀態(tài)下進(jìn)行晶片W斜面拋光時(shí)，拋光帶84從斜面拋光裝置83的供帶盤88a被供給以便在斜面拋光頭85的進(jìn)給輥?zhàn)?6和86之間設(shè)置不使用的拋光面84a。然后，移動(dòng)機(jī)構(gòu)向晶片W進(jìn)給斜面拋光頭85。拋光帶84的拋光面84a與晶片W的斜面部分實(shí)現(xiàn)接觸，以拋光晶片W的斜面部分。在那時(shí)，在拋光期間，驅(qū)動(dòng)設(shè)置在斜面拋光裝置83中的搖擺機(jī)構(gòu)，以垂直擺動(dòng)斜面拋光頭85。因而，不僅拋光晶片W的斜面部分而且拋光晶片W的邊部分是可能的。
當(dāng)要進(jìn)行晶片W凹口拋光時(shí)，晶片W的凹口通過(guò)設(shè)置在凹口拋光裝置90內(nèi)的凹口探測(cè)裝置被探測(cè)，然后通過(guò)晶片W的旋轉(zhuǎn)與凹口拋光裝置90的拋光位置對(duì)準(zhǔn)。對(duì)準(zhǔn)后，拋光帶91從凹口拋光裝置90的供帶盤94a被供給以便在斜面拋光頭92的進(jìn)給輥?zhàn)?3和93之間設(shè)置不使用的拋光面91a。然后，移動(dòng)機(jī)構(gòu)向晶片W進(jìn)給斜面拋光頭92。拋光帶91的拋光面91a與晶片W的斜面部分實(shí)現(xiàn)接觸，以拋光晶片W的凹口。在那時(shí)，在拋光期間，驅(qū)動(dòng)設(shè)置在凹口拋光裝置90中的搖擺機(jī)構(gòu)，垂直擺動(dòng)凹口拋光頭92。此外，當(dāng)拋光帶91與晶片W的凹口實(shí)現(xiàn)滑動(dòng)接觸時(shí)，拋光帶91可以通過(guò)拋光帶進(jìn)給機(jī)構(gòu)94被來(lái)回短距離移動(dòng)。如此，拋光晶片W的凹口以符合晶片形狀是可能的。
接下來(lái)，下面將描述第一級(jí)清潔單元100的結(jié)構(gòu)。圖22是顯示第一級(jí)清潔單元100的透視示意圖。如圖22所示，第一級(jí)清潔單元包括滾筒/滾筒(R/R)慢速旋轉(zhuǎn)清潔單元。具體地，第一級(jí)清潔單元100具有多個(gè)用于保持晶片W邊緣部分的錠子101和設(shè)置在由錠子101保持的晶片W上方和下方的一對(duì)滾筒形清潔構(gòu)件(滾筒海綿)102a和102b。錠子101被用作保持構(gòu)件，每個(gè)錠子101具有旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。如圖22所示，設(shè)置多個(gè)錠子101(在圖示實(shí)例中有六個(gè)錠子)被設(shè)置以便環(huán)繞晶片W。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(未示出)能夠相對(duì)于晶片W向內(nèi)和向外移動(dòng)每個(gè)錠子101。每個(gè)錠子101具有保持凹槽101a，所述保持凹槽101a形成在在錠子101上部末端附近的側(cè)面內(nèi)。晶片W的外圓周部分與保持凹槽101a銜接以便晶片W被錠子101保持。錠子101能夠由旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(未示出)旋轉(zhuǎn)。當(dāng)在同一方向旋轉(zhuǎn)錠子101時(shí)，被錠子101保持的晶片W被旋轉(zhuǎn)。
清潔構(gòu)件102a和102b分別地附著在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)103a和103b上。清潔構(gòu)件102a和102b分別繞它們的軸被旋轉(zhuǎn)且被驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)103a和103b在垂直和水平方向移動(dòng)。清潔構(gòu)件102a和102b能夠分別被向下和向上移動(dòng)以便與待清潔晶片W的上表面和下表面實(shí)現(xiàn)接觸。當(dāng)晶片W被傳輸進(jìn)入第一級(jí)清潔單元100和從第一級(jí)清潔單元100被傳輸出來(lái)時(shí)，清潔構(gòu)件102a和102b能夠分別向上和向下退回。第一級(jí)清潔單元100包括用于提供腐蝕性液體(化學(xué)液體)到晶片W上表面(前面)的化學(xué)液體提供噴嘴104，用于提供清潔液體(純凈水)到晶片W下表面(背面)的清潔液體提供噴嘴105，用于提供腐蝕性液體(化學(xué)液體)到晶片W上表面(背面)的化學(xué)液體提供噴嘴106，用于提供清潔液體(純凈水)到晶片W下表面(背面)的清潔液體提供噴嘴107。
下面將描述第一級(jí)清潔單元100的清潔過(guò)程。當(dāng)晶片W被傳輸?shù)降谝患?jí)清潔單元100時(shí)，晶片W被錠子101保持和旋轉(zhuǎn)。同時(shí)，清潔構(gòu)件102a和102b被向下和向上移動(dòng)以便與晶片W的上表面和下表面實(shí)現(xiàn)接觸。在那種狀態(tài)下，當(dāng)清潔構(gòu)件102a和102b被旋轉(zhuǎn)時(shí)，它們與晶片W上表面和下表面實(shí)現(xiàn)滑動(dòng)接觸。清潔液體提供噴嘴105和107提供清潔液體到晶片W的上表面和下表面以擦洗和清潔晶片W上表面和下表面的整個(gè)區(qū)域。
在擦洗之后，清潔構(gòu)件102a和102b被向上和向下退回?；瘜W(xué)液體提供噴嘴104和106提供腐蝕性液體到晶片W的上表面和下表面以腐蝕(化學(xué)清潔)晶片W上表面和下表面。因而，剩余的金屬離子被除去。在那時(shí)，旋轉(zhuǎn)晶片W的錠子101的旋轉(zhuǎn)速度是根據(jù)需要變化的。然后，在預(yù)定的時(shí)間周期內(nèi)，清潔液體提供噴嘴105和107提供清潔液體(純凈水)到晶片W的上表面和下表面，用純凈水完成替換。因而，腐蝕性液體被從晶片W的上表面和下表面除去。在那時(shí)，旋轉(zhuǎn)晶片W的錠子101的旋轉(zhuǎn)速度是根據(jù)需要變化的。
接下來(lái)，將描述第二級(jí)清潔和干燥單元110的結(jié)構(gòu)。圖23是顯示以具有清潔功能的離心干燥單元作為第二級(jí)清潔干燥單元110的示意圖。圖23所示的離心干燥單元110具有基底保持和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)111，筆型清潔機(jī)構(gòu)114和清潔液體提供噴嘴119?；妆３趾托D(zhuǎn)機(jī)構(gòu)111包括具有保持晶片W外圓周部分的多個(gè)臺(tái)112a的保持部分112，與保持部分112的下部分相連接的旋轉(zhuǎn)軸113，和與旋轉(zhuǎn)軸113相連接的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(未示出)。因而，基底保持和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)111用來(lái)以預(yù)定的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)晶片W?；妆３趾托D(zhuǎn)機(jī)構(gòu)111具有開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)(未示出)，在晶片W被傳輸進(jìn)入和出基底保持和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)111和從基底保持和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)111被傳輸出來(lái)時(shí)，所述開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)打開(kāi)和關(guān)閉臺(tái)112a。
筆型清潔機(jī)構(gòu)114具有在其一端被軸115所支撐的擺臂116，從擺臂116的另一端垂直向下、向正被清潔的晶片上表面延伸的旋轉(zhuǎn)軸117，和附著在旋轉(zhuǎn)軸117下端的清潔構(gòu)件118。例如，清潔構(gòu)件118可以由多孔聚氟乙烯海綿構(gòu)成。另一方面，清潔構(gòu)件118可以由聚氨酯泡沫體制成。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(未示出)能夠移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)軸115。當(dāng)軸115旋轉(zhuǎn)時(shí)，擺臂116被擺動(dòng)。清潔構(gòu)件118能夠在清潔位置和退回位置之間被移動(dòng)，在所述清潔位置，清潔構(gòu)件和晶片W上表面實(shí)現(xiàn)接觸，在所述退回位置，清潔構(gòu)件118與晶片W的上表面留有距離。此外，在清潔期間，通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸117的旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)構(gòu)件118被旋轉(zhuǎn)。清潔液體提供噴嘴119被配置去提供清潔液體到晶片W的上表面。離心干燥單元110可以包括設(shè)置在晶片W下方、用于提供清潔液體到晶片W下表面的附加清潔液體提供噴嘴(未示出)。
如下所述，在第二級(jí)清潔和干燥單元110中完成清潔和干燥處理。當(dāng)晶片W被傳入第二級(jí)清潔和干燥單元110時(shí)，基底保持和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)111保持晶片W，且以大約100-500rpm的低速旋轉(zhuǎn)晶片W。然后，當(dāng)清潔液體從晶片W上表面上方的清潔液體提供噴嘴119被提供時(shí)，擺臂116在晶片W的整個(gè)上表面上擺動(dòng)。因而，旋轉(zhuǎn)清潔構(gòu)件118和晶片W的上表面實(shí)現(xiàn)接觸，且被移動(dòng)去擦洗和清潔晶片W。在擦洗完成后，擺臂116被移動(dòng)到備用位置。然后，基底保持和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)111的旋轉(zhuǎn)速度被增加，以大約1500-5000rpm的速度旋轉(zhuǎn)晶片W，因此，離心干燥晶片W。在那時(shí)，在離心干燥期間，必要時(shí)可以從氣體提供噴嘴(未示出)提供清潔惰性氣體。在本實(shí)例中，清潔構(gòu)件118被用于擦洗。然而，代替上述的擦洗過(guò)程，從清潔液體提供噴嘴110中能夠提供應(yīng)用超聲振動(dòng)的純凈水進(jìn)行非接觸的清潔，以除去附著在晶片W表面的微粒。
接下來(lái)，下面將描述基底處理設(shè)備1中的晶片處理方式。
下面參考圖24描述晶片的第一處理方式。圖24中，虛線箭頭表示第一傳輸機(jī)器人20A的傳輸路線，而實(shí)線箭頭表示第二傳輸機(jī)器人20B的傳輸路線。當(dāng)裝載/卸載端口10的晶片進(jìn)料/回收裝置11A或者11B上放置有晶片盒12A或者12B，所述晶片盒12A或者12B保存CMP處理或者Cu沉積處理后的晶片時(shí)，第一傳輸機(jī)器人20A從晶片盒12A和12B中取出晶片，并傳輸該晶片到測(cè)量單元30(傳輸路線1)。在測(cè)量單元30中，晶片直徑上的必要數(shù)據(jù)，晶片邊緣部分的橫截面形狀，和晶片的表面狀態(tài)在拋光前被測(cè)量。第二傳輸機(jī)器人20B從測(cè)量單元30傳輸被測(cè)量的晶片到第一拋光單元70A(傳輸路線2)。在第一拋光單元70A中，晶片邊緣部分(斜面部分和凹口)被拋光。第二傳輸機(jī)器人傳輸在第一拋光單元70A中被拋光的晶片到第一級(jí)清潔單元100(傳輸路線3)，第一級(jí)清潔單元100中，在晶片上進(jìn)行第一級(jí)清潔。第二傳輸機(jī)器人20B傳輸?shù)谝患?jí)清潔單元100中被清潔的晶片到第二級(jí)清潔和干燥單元110(傳輸路線4)，第二級(jí)清潔和干燥單元110中，在晶片上進(jìn)行第二級(jí)清潔和干燥。第一傳輸機(jī)器人20A將干燥晶片放回到晶片盒12A或者12B(傳輸路線5)。另一方面，干燥晶片可以通過(guò)第一或者第二機(jī)器人20A或者20B被傳輸?shù)綔y(cè)量單元30或者晶片臺(tái)65，然后由第一傳輸機(jī)器人20A放回晶片盒12A或者12B。
當(dāng)先前在上述第一處理方式中已經(jīng)被傳輸?shù)木诘谝粧伖鈫卧?0A中被拋光后，下一個(gè)晶片能在接下來(lái)的第二處理方式中被傳輸和處理。具體地，在第二處理方式中，第一傳輸機(jī)器人20A從晶片盒12A或者12B傳輸晶片到測(cè)量單元(傳輸路線1)。晶片在測(cè)量單元30中被測(cè)量之后，第二傳輸機(jī)器人20B傳輸晶片到第二拋光單元70B(傳輸路線2’)。在第二拋光單元70B中，晶片邊緣部分(斜面部分和凹口)被拋光。第二傳輸機(jī)器人20B傳輸在第二拋光單元70B中被拋光的晶片到第一級(jí)清潔單元100(傳輸路線3’)，第一級(jí)清潔單元100中，在晶片上進(jìn)行第一級(jí)清潔。第二傳輸機(jī)器人20B傳輸在第一級(jí)清潔單元中被清潔的晶片到第二級(jí)清潔和干燥單元110(傳輸路線4)，第二級(jí)清潔和干燥單元110中，在晶片上進(jìn)行第二級(jí)清潔和干燥。第一傳輸機(jī)器人20A放回干燥晶片到晶片盒12A或者12B(傳輸路線5)。另一方面，干燥晶片可以由第一或者第二傳輸機(jī)器人20A或者20B傳輸?shù)綔y(cè)量單元30或者晶片臺(tái)65，然后由第一傳輸機(jī)器人20A放回晶片盒12A或者12B。
上述處理，即，第一和第二處理方式，能夠同時(shí)由并行處理來(lái)完成，其中不同的晶片在第一拋光單元70A和第二拋光單元70B中并行地被拋光。根據(jù)并行處理，能夠增加每個(gè)單元時(shí)間處理的晶片數(shù)量，以改善基底處理設(shè)備1的生產(chǎn)能力。因而，改善了工作效率。
當(dāng)進(jìn)行并行處理時(shí)，具有相同粒度的拋光帶被用在第一和第二拋光單元70A和70B中。例如，上述拋光帶包括具有#6000到#8000粒度的拋光帶。在上述處理方式中，如果晶片在拋光前不要求被測(cè)量，那么第一傳輸機(jī)器人20A能夠傳輸晶片到晶片臺(tái)65而不是傳輸晶片到傳輸路線1中的測(cè)量單元30，晶片被(臨時(shí)地)放置在晶片臺(tái)65上，且被傳輸?shù)降诙鬏敊C(jī)器人20B。
接下來(lái)，下面參考圖25描述晶片的第三處理方式。圖25中，虛線箭頭表示第一傳輸機(jī)器人20A的傳輸路線，而實(shí)線箭頭表示第二傳輸機(jī)器人20B的傳輸路線。第一傳輸機(jī)器人20A從設(shè)置在裝載/卸載端口10上的晶片盒12A或者12B中取出晶片，并傳輸該晶片到測(cè)量單元30(傳輸路線11)。在測(cè)量單元30中，晶片直徑上的必要數(shù)據(jù)，晶片邊緣部分的橫截面形狀，和晶片的表面狀態(tài)在拋光前被測(cè)量。第二傳輸機(jī)器人20B從測(cè)量單元30傳輸被測(cè)量的晶片到第一拋光單元70A(傳輸路線12)。在第一拋光單元70A中，拋光晶片的邊緣部分(斜面部分和凹口)。第二傳輸機(jī)器人20B傳輸在第一拋光單元70A中被拋光的晶片到第二拋光單元70B(傳輸路線13)，第二拋光單元70B中，更進(jìn)一步地進(jìn)行拋光。第二傳輸機(jī)器人20B傳輸在第二拋光單元70B中被拋光的晶片到第一級(jí)清潔單元100(傳輸路線14)，第一級(jí)清潔單元100中，在晶片上進(jìn)行第一級(jí)的清潔。第二傳輸機(jī)器人20B傳輸在第一級(jí)清潔單元100中被清潔的晶片到第二級(jí)清潔和干燥單元110(傳輸路線15)，第二級(jí)清潔和干燥單元110中，在晶片上進(jìn)行第二級(jí)清潔和干燥。第一傳輸機(jī)器人20A將干燥晶片放回到晶片盒12A或者12B(傳輸路線16)。
第三處理方式被用于實(shí)現(xiàn)串行處理，在串行處理中，相同的晶片順序地在第一拋光單元70A和第二拋光單元70B中被拋光。根據(jù)串行處理，第一拋光單元70A和第二處理單元70B能被用作各自的拋光目的。例如，附著在晶片邊緣部分的物體或者晶片表面粗糙度能夠在第一拋光單元70A中被除去，然后精拋光能夠在第二拋光單元70B中的晶片上被進(jìn)行。在第三處理方式中，如果晶片在拋光前不要求被測(cè)量，那么第一傳輸機(jī)器人20A可以傳輸晶片到晶片臺(tái)65而不是傳輸晶片到傳輸路線11中的測(cè)量單元30。
圖26是說(shuō)明其他處理方式的圖表。圖26中，CL1，CL2，CL3，和CL4分別表示第一拋光單元70A，第二拋光單元70B，第一級(jí)清潔單元100，以及第二級(jí)清潔和干燥單元100。在第四處理方式(a)中，第一傳輸機(jī)器人20A從晶片盒12A或者12B取出晶片，且傳輸該晶片到測(cè)量單元30或者晶片臺(tái)65。然后，第二傳輸機(jī)器人20B從測(cè)量單元30或者晶片臺(tái)65傳輸該晶片到第一拋光單元70A。在第一拋光單元70A中，晶片邊緣部分(斜面部分和凹口)被拋光。第二傳輸機(jī)器人20B傳輸在第一拋光單元70A中被拋光的晶片到第二級(jí)清潔和干燥單元110，第二級(jí)清潔和干燥單元110中，在晶片上進(jìn)行第二級(jí)清潔和干燥。干燥晶片由第一或者第二傳輸機(jī)器人20A或者20B傳輸?shù)綔y(cè)量單元30或者晶片臺(tái)65，然后由第一傳輸機(jī)器人20A放回到晶片盒12A或者12B。另一方面，干燥晶片由第一傳輸機(jī)器人20A從第二級(jí)清潔和干燥單元直接地放回到晶片盒12A或者12B。
在第五處理方式(b)中，第二傳輸機(jī)器人20B傳輸晶片到用于拋光的第二拋光單元70B中，代替第四處理方式(a)中從測(cè)量單元30或者晶片臺(tái)65傳輸晶片到第一拋光單元70A。在那時(shí)，進(jìn)行并行處理是可能的。具體地，根據(jù)第四處理方式(a)，當(dāng)以前已經(jīng)被傳輸?shù)木軌蛟诘谝粧伖鈫卧?0A中被拋光時(shí)，根據(jù)第五處理方式(b)，下一個(gè)晶片能被傳輸且在第二拋光單元70B中被拋光。
在第六處理方式(c)中，第一傳輸機(jī)器人20A從晶片盒12A或者12B取出晶片，且傳輸該晶片到測(cè)量單元30或者晶片臺(tái)65。然后，第二傳輸機(jī)器人20B傳輸晶片到第一級(jí)清潔單元100，第一級(jí)清潔單元100中，在晶片上進(jìn)行第一級(jí)清潔。第二傳輸機(jī)器人20B傳輸在第一級(jí)清潔單元中被清潔的晶片到第二級(jí)清潔和干燥單元110，第二級(jí)清潔和干燥單元110中，在晶片上進(jìn)行第二級(jí)清潔和干燥。干燥晶片由第一或者第二傳輸機(jī)器人20A或者20B傳輸?shù)綔y(cè)量單元30或者晶片臺(tái)65，然后由第一傳輸機(jī)器人20A放回晶片盒12A或者12B。另一方面，干燥晶片由第一傳輸機(jī)器人20A從第二級(jí)清潔和干燥單元直接地放回晶片盒12A或者12B。
在第七處理方式(d)中，第一傳輸機(jī)器人20A從晶片盒12A或者12B取出晶片，且傳輸該晶片到測(cè)量單元30或者晶片臺(tái)65。然后，第二傳輸機(jī)器人20B從測(cè)量單元30或者晶片臺(tái)65傳輸該晶片到第二級(jí)清潔和干燥單元110，第二級(jí)清潔和干燥單元110中，在晶片上進(jìn)行第二級(jí)清潔和干燥。干燥晶片由第一或者第二傳輸機(jī)器人20A或者20B傳輸?shù)綔y(cè)量單元30或者晶片臺(tái)65，然后由第一傳輸機(jī)器人20A放回晶片盒12A或者12B。另一方面，干燥晶片由第一傳輸機(jī)器人20A從第二級(jí)清潔和干燥單元直接地放回晶片盒12A或者12B。
基底處理設(shè)備1既能進(jìn)行并行處理又能進(jìn)行串行處理。根據(jù)拋光晶片的目的，第一和第二拋光單元70A和70B通過(guò)適當(dāng)?shù)剡x擇第一和第二拋光單元70A和70B中使用的拋光帶數(shù)量以及在第一和第二拋光單元70A和70B中的工作狀態(tài)被用于各自的拋光目的。因而，能夠在晶片上完成最佳的拋光處理。在上述處理方式中，當(dāng)測(cè)量單元30被以前被傳輸?shù)木加?，下一個(gè)晶片可能被臨時(shí)地放置在備用的晶片臺(tái)65上。在上述情況下，晶片能被有效地傳輸和處理。
為了在上述處理方式中測(cè)量被拋光的晶片，在第二級(jí)清潔和干燥單元110中被干燥的晶片可以被傳輸?shù)綔y(cè)量單元30以測(cè)量晶片直徑上的必要數(shù)據(jù)，晶片邊緣部分的橫截面形狀，和拋光前晶片的表面狀態(tài)。因?yàn)榛滋幚碓O(shè)備1具有晶片臺(tái)65，當(dāng)晶片被測(cè)量?jī)纱螘r(shí)，即，在拋光前和拋光后，即使測(cè)量單元30由拋光前被測(cè)量的晶片所占有，在第二級(jí)清潔和干燥單元110中被干燥晶片能夠被放置在用于拋光后測(cè)量的晶片臺(tái)65上。因此，第二級(jí)清潔和干燥單元110能夠隨后接收下一個(gè)晶片，并且在下一個(gè)晶片上進(jìn)行第二級(jí)清潔和干燥。因而，改善基底處理設(shè)備1的生產(chǎn)能力是可能的。
在上述處理方式中，調(diào)整傳輸晶片的時(shí)機(jī)可以依據(jù)測(cè)量單元30，第一拋光單元70A，第二拋光處理單元70B，第一級(jí)清潔單元100，和第二級(jí)清潔和干燥單元110中所要求的處理時(shí)間進(jìn)行調(diào)整。在上述情況，晶片能夠在基底處理設(shè)備1中平穩(wěn)地被傳輸和處理，以更進(jìn)一步地改善基底處理設(shè)備1的生產(chǎn)能力。
在下一個(gè)實(shí)例中，晶片在拋光狀態(tài)下被拋光，所述的拋光狀態(tài)是基于測(cè)量單元30中的測(cè)量結(jié)果來(lái)確定的，所述測(cè)量單元30具有橫截面形狀測(cè)量機(jī)構(gòu)，例如第二，第三，或第四實(shí)施例中的測(cè)量單元30-2，30-3，或者30-4。圖27顯示了晶片W邊緣部分的橫截面形狀。包括晶片的上傾斜部分P和下傾斜部分Q的拋光角M1和M2以及側(cè)邊部分側(cè)面R的拋光角M3的拋光狀態(tài)是基于晶片W的測(cè)量數(shù)據(jù)所確定的，所述的晶片W的測(cè)量數(shù)據(jù)是拋光前在具有橫截面形狀測(cè)量機(jī)構(gòu)的測(cè)量單元中被測(cè)量的。此外，預(yù)期的拋光量根據(jù)晶片W的橫截面形狀和拋光狀態(tài)來(lái)計(jì)算，所述拋光狀態(tài)包括在拋光單元70A和70B中的拋光表面的擠壓力和晶片的旋轉(zhuǎn)速度。因而，晶片W邊緣部分的被拋光形狀是預(yù)知的。如果按照預(yù)期的形狀，在上傾斜部分P和側(cè)面R之間的邊界V1處和在下傾斜部分Q和側(cè)面R之間的邊界V2處產(chǎn)生的不拋光部分是確定的，那么用于拋光邊界V1和V2的拋光狀態(tài)(例如，拋光角M4和M5以及拋光時(shí)間)被確定。然后，晶片在拋光單元70A或者70B中確定的拋光狀態(tài)下被拋光。因而，晶片邊緣部分能被拋光從以具有預(yù)期的形狀和尺寸。
根據(jù)本發(fā)明，拋光單元70A或者70B包括用于改變斜面拋光頭85的角度到預(yù)期值以在預(yù)期拋光角度拋光晶片W邊緣部分的機(jī)構(gòu)。測(cè)量單元30具有測(cè)量晶片W邊緣部分橫截面形狀的作用。拋光狀態(tài)確定單元基于在測(cè)量單元30中測(cè)量的晶片W邊緣部分橫截面形狀的測(cè)量結(jié)果來(lái)計(jì)算和確定最佳的拋光角度。拋光單元70A或者70B利用確定的拋光角度作為拋光狀態(tài)，在最佳拋光角度處拋光晶片W。因此，縮短拋光時(shí)間是可能的。
上述操作作為一個(gè)實(shí)例已經(jīng)被描述，其中拋光狀態(tài)是基于具有橫截面形狀測(cè)量機(jī)構(gòu)的測(cè)量單元30的測(cè)量結(jié)果被確定的。在這個(gè)實(shí)例中，晶片的整個(gè)斜面部分，即，上傾斜部分P，下傾斜部分Q，和側(cè)面R，被拋光。然而，例如，當(dāng)僅僅晶片W斜面部分的上傾斜部分P被要求在器件制造過(guò)程中被拋光時(shí)，僅僅確定拋光角度M1，或者僅僅確定上傾斜部分P的拋光角度M1和M4，以及邊界V1。因而，用于拋光目的的被要求拋光狀態(tài)被確定。此外，晶片W的直徑可以在拋光前被測(cè)量，側(cè)面R的拋光度可以基于完成晶片W的測(cè)量結(jié)果被確定，以具有預(yù)期的直徑。在晶片基于測(cè)量單元30的測(cè)量結(jié)果被拋光的情形下，根據(jù)拋光的目的可以選擇拋光方法。例如，僅僅拋光晶片的表面以采用拋光前晶片的形狀。晶片在拋光角度和壓力下被拋光，以改變拋光前晶片的形狀，因此使晶片形成預(yù)期形狀。
測(cè)量單元30能夠測(cè)量被拋光晶片邊緣部分的表面狀態(tài)和檢查在拋光單元70A或者70B中附著在晶片邊緣部分的物體的去除狀態(tài)或者表面粗糙的去除狀態(tài)，所述測(cè)量單元30具有表面狀態(tài)測(cè)量機(jī)構(gòu)，例如第五實(shí)施例中的測(cè)量單元30-5。當(dāng)測(cè)量被拋光晶片時(shí)，確定是否在拋光單元70A或者70B中已經(jīng)進(jìn)行了預(yù)期的拋光是可能的。因此，拋光單元70A或者70B的動(dòng)作能夠被控制在最佳狀態(tài)。
在被拋光的晶片在測(cè)量單元30中被測(cè)量的情況下，測(cè)量晶片從測(cè)量單元30被放回晶片盒12A或者12B。因而，晶片盒12A或者12B中所有的晶片都在基底處理設(shè)備1中被處理，且被放回晶片盒12A或者12B。然后，如果根據(jù)晶片的檢查結(jié)果，拋光處理不足是確定的，那么第一或者第二拋光單元70A或者70B中的拋光狀態(tài)基于測(cè)量結(jié)果被改變。其后，晶片盒12A或者12B中的晶片能夠被傳輸?shù)降谝换蛘叩诙伖鈫卧?0A或者70B中，且在第一或者第二拋光單元70A或者70B中被再次拋光。晶片盒12A或者12B中僅僅幾張晶片可以首先被拋光，且用于剩余晶片的拋光狀態(tài)可以基于被拋光晶片的檢查結(jié)果被改變。
通常，一個(gè)晶片盒容納大約相同類型的25張晶片。在操作中，多個(gè)容納有相同類型晶片的晶片盒被連續(xù)地傳入基底處理設(shè)備。根據(jù)具有測(cè)量單元30的基底處理設(shè)備，拋光單元70A或者70B中的拋光狀態(tài)能夠基于多個(gè)晶片盒中的第一個(gè)晶片盒中的幾張晶片的檢測(cè)結(jié)果被確定。在這個(gè)情況下，容納在隨后的晶片盒中的晶片能夠連續(xù)地、不需要改變或者修改拋光狀態(tài)地被處理。因此，大量的晶片能夠被容納和有效地處理。此外，測(cè)量單元30測(cè)量和比較拋光前后多張晶片的形狀。因而，能夠從統(tǒng)計(jì)上確定現(xiàn)在被處理的晶片是否被拋光到和先前已經(jīng)處理的晶片相同的標(biāo)準(zhǔn)，以控制拋光單元70A或者70B的性能。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基底處理設(shè)備1，晶片在第一和第二拋光單元70A和70B中被拋光前和/或后，設(shè)置在基底處理設(shè)備1內(nèi)的測(cè)量單元30能夠測(cè)量晶片邊緣部分的狀態(tài)。因此，不同于傳統(tǒng)的基底處理設(shè)備，傳輸基底處理設(shè)備1之外的晶片去檢查或者測(cè)量晶片不是必須的。此外，晶片能夠在第一或者第二拋光單元70A和70B中拋光處理的同時(shí)被測(cè)量。因此，改善基底處理設(shè)備1中晶片的拋光處理效率是可能的。
此外，測(cè)量單元30能夠利用與傳統(tǒng)的檢查裝置相比更簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)和更簡(jiǎn)單的處理來(lái)測(cè)量晶片邊緣部分的形狀或者晶片的表面狀態(tài)。因此，在短期內(nèi)精確地測(cè)量晶片邊緣部分是可能的。此外，根據(jù)拋光目的，在拋光前和/或后能夠完成晶片邊緣部分的測(cè)量。因此，探測(cè)晶片邊緣部分的狀態(tài)和完成晶片邊緣部分以具有預(yù)期形狀是容易的。而且，測(cè)量單元30中的測(cè)量結(jié)果能被直接地用于第一和第二拋光單元70A和70B中的拋光狀態(tài)。當(dāng)測(cè)量單元30和測(cè)量方法被安排以符合第一和第二拋光單元70A和70B中的拋光方法時(shí)，拋光狀態(tài)能夠基于測(cè)量結(jié)果定量地被修改。因而，獲得了預(yù)期的拋光。
在上述實(shí)施例中，測(cè)量單元30被設(shè)置在基底處理設(shè)備1(機(jī)體3)內(nèi)。然而，只要基底處理設(shè)備具有用于測(cè)量晶片邊緣部分形狀以在拋光單元中被拋光或者測(cè)量晶片表面狀態(tài)的測(cè)量單元，能夠傳輸在測(cè)量單元中的已經(jīng)被測(cè)量的晶片邊緣部分的測(cè)量數(shù)據(jù)給拋光狀態(tài)確定單元，且能夠基于拋光單元的測(cè)量數(shù)據(jù)、在確定的拋光狀態(tài)下拋光晶片，測(cè)量單元可以被設(shè)置在基底處理設(shè)備的里面或者外面。因此，例如，測(cè)量單元可以被設(shè)置遠(yuǎn)離基底處理設(shè)備，所述測(cè)量單元具有傳輸裝置和傳送裝置，所述傳輸裝置用于在清潔狀態(tài)下，在測(cè)量單元和基底處理設(shè)備之間傳輸晶片，所述傳送裝置用于傳送測(cè)量單元的測(cè)量數(shù)據(jù)到基底處理設(shè)備的控制器。
任何沒(méi)有直接在說(shuō)明書(shū)中描述或者附圖中說(shuō)明的形狀或者材料只要獲得了本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)，包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
雖然本發(fā)明確定的優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)被詳細(xì)地顯示和描述，但是應(yīng)該理解，其中可能做的各種各樣的改變和修改沒(méi)有脫離權(quán)利要求的范圍。
工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明適于在基底處理裝置中使用，所述基底處理裝置具有用于拋光諸如半導(dǎo)體晶片等基底邊緣部分的拋光單元。
權(quán)利要求
1.一種基底處理設(shè)備，包括用于拋光基底邊緣部分的拋光單元；用于清潔基底的清潔單元；用于干燥基底的干燥單元；以及用于測(cè)量基底邊緣部分的測(cè)量單元。
2.如權(quán)利要求1所述的基底處理設(shè)備，進(jìn)一步地包括拋光狀態(tài)確定單元，用于基于由所述測(cè)量單元測(cè)量的基底邊緣部分的測(cè)量結(jié)果來(lái)確定所述拋光單元的拋光狀態(tài)。
3.如權(quán)利要求2所述的基底處理設(shè)備，其特征在于所述拋光單元包括用于以預(yù)期拋光角度拋光基底邊緣部分的拋光機(jī)構(gòu)，其中所述拋光狀態(tài)確定單元被配置成基于由所述測(cè)量單元測(cè)量的基底邊緣部分的測(cè)量結(jié)果來(lái)確定在所述拋光單元中拋光基底邊緣部分的拋光角度。
4.如權(quán)利要求1至3中任何一個(gè)所述的基底處理設(shè)備，其特征在于所述測(cè)量單元包括用于測(cè)量基底直徑的直徑測(cè)量機(jī)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求1至3中任何一個(gè)所述的基底處理設(shè)備，其特征在于所述測(cè)量單元包括用于測(cè)量基底邊緣部分橫截面形狀的橫截面形狀測(cè)量機(jī)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求1至3中任何一個(gè)所述的基底處理設(shè)備，其特征在于所述測(cè)量單元包括用于測(cè)量基底邊緣部分的表面狀態(tài)的表面狀態(tài)測(cè)量機(jī)構(gòu)，以探測(cè)基底邊緣部分中的缺陷部分。
7.如權(quán)利要求1至3中任何一個(gè)所述的基底處理設(shè)備，其特征在于所述測(cè)量單元包括用于測(cè)量基底邊緣部分三維形狀的三維形狀測(cè)量機(jī)構(gòu)。
8.如權(quán)利要求1至7中任何一個(gè)所述的基底處理設(shè)備，其特征在于所述測(cè)量單元設(shè)置在所述基底處理設(shè)備內(nèi)部。
9.一種基底處理方法，包括在拋光單元中拋光基底邊緣部分以除去基底邊緣部分的污染物和/或表面粗糙度；在所述拋光后，在清潔單元中清潔基底；在所述清潔后，在干燥單元中干燥基底；以及在所述拋光前和/或所述干燥后，在測(cè)量單元中測(cè)量基底邊緣部分。
10.一種基底拋光方法，包括在拋光單元中拋光基底邊緣部分；以及在所述拋光前和/或所述拋光后，在測(cè)量單元中測(cè)量基底邊緣部分。
11.如權(quán)利要求10所述的拋光方法，進(jìn)一步地包括基于所述測(cè)量的結(jié)果，確定所述拋光的拋光狀態(tài)。
12.一種基底測(cè)量方法，包括在第一測(cè)量點(diǎn)，測(cè)量基底邊緣部分的第一厚度；在第二測(cè)量點(diǎn)，測(cè)量基底邊緣部分的第二厚度；測(cè)量第一測(cè)量點(diǎn)和第二測(cè)量點(diǎn)之間的距離；以及根據(jù)第一厚度，第二厚度，和第一測(cè)量點(diǎn)和第二測(cè)量點(diǎn)之間的距離計(jì)算基底邊緣部分的橫截面形狀。
13.一種基底測(cè)量方法，包括把直線形式的光應(yīng)用于基底邊緣部分，以便在基底邊緣部分的表面上形成直線光軌跡；由圖像獲取裝置獲取直線光軌跡的圖像，所述圖像獲取裝置被設(shè)置不垂直于也不平行于直線光軌跡；以及基于圖像獲取裝置的坐標(biāo)計(jì)算直線光軌跡的圖像坐標(biāo)，以便產(chǎn)生基底邊緣部分橫截面形狀的坐標(biāo)。
14.一種基底處理方法，包括并行地拋光第一拋光單元中第一基底的邊緣部分和第二拋光單元中第二基底的邊緣部分，以除去第一基底和第二基底邊緣部分污染物和/或表面粗糙度；在所述拋光后，在清潔單元中清潔第一基底和第二基底；在所述清潔后，在干燥單元中干燥第一基底和第二基底；以及在所述拋光前和/或所述干燥后，在測(cè)量單元中測(cè)量基底的邊緣部分。
15.如權(quán)利要求14所述的基底處理方法，其特征在于第一拋光單元包括用于拋光第一基底斜面部分的斜面拋光裝置和用于拋光第一基底凹口的凹口拋光裝置。
16.如權(quán)利要求14或者15所述的基底處理方法，其特征在于第二拋光單元包括用于拋光第二基底斜面部分的斜面拋光裝置和用于拋光第二基底凹口的凹口拋光裝置。
17.一種基底處理方法，包括在第一拋光單元中拋光基底邊緣部分，以除去基底邊緣部分污染物和/或表面粗糙度；在第二拋光單元中拋光基底邊緣部分，除去在第一拋光單元中所述拋光之后的基底邊緣部分污染物和/或表面粗糙度；在所述拋光后，在清潔單元中清潔基底；在所述清潔之后，在干燥單元中干燥基底；在所述拋光之前和/或所述干燥后，在測(cè)量單元中測(cè)量基底邊緣部分。
18.如權(quán)利要求17所述的基底處理方法，其特征在于第一拋光單元和第二拋光單元中的每一個(gè)包括用于拋光基底斜面部分的斜面拋光裝置和用于拋光基底凹口的凹口拋光裝置。
全文摘要
一種基底處理設(shè)備，包括用于拋光基底邊緣部分的第一和第二拋光單元(70A，70B)，用于清潔基底(W)的第一級(jí)清潔單元(100)，用于干燥已經(jīng)在第一級(jí)清潔單元(100)中清潔的基底(W)的第二級(jí)清潔和干燥單元(110)，和用于測(cè)量基底(W)邊緣部分的測(cè)量單元(30)。測(cè)量單元(30)包括用于第一和第二拋光單元(70A和70B)中拋光要求的測(cè)量值的機(jī)構(gòu)，例如直徑測(cè)量機(jī)構(gòu)，橫截面形狀測(cè)量機(jī)構(gòu)，或者表面狀態(tài)測(cè)量機(jī)構(gòu)。
文檔編號(hào)B24B9/00GK1977361SQ200680000420
公開(kāi)日2007年6月6日 申請(qǐng)日期2006年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月19日
發(fā)明者高橋圭瑞, 白樫充彥, 伊藤賢也, 井上和之, 山口健二, 関正也 申請(qǐng)人:株式會(huì)社荏原制作所