具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例,对依据本发明提出的研磨半导体晶圆的设备及方法其具体实施方式、结构、方法、步骤、特征及其功效,详细说明如后。
请参考图1所示,其描述一依据本发明一实施例的研磨设备100,其中上述研磨设备100包括一研磨单元150。图1是上述研磨设备100的俯视图。上述研磨设备100包括一晶圆输入站130、一晶圆运送装置140以及上述研磨单元150。
上述晶圆输入站130容纳要由上述研磨设备100所研磨的半导体晶圆或其它均等物件。上述晶圆输入站130亦可容纳已由上述研磨设备100所研磨的半导体晶圆。上述晶圆输入站130亦可配置成包括多个狭缝,以容纳多个晶圆。上述晶圆运送装置140是配置成可在上述晶圆输入站130与上述研磨单元150间运送晶圆。特别地,如下面较详细的描述,上述晶圆运送装置140是配置成可在上述晶圆输入站130与上述研磨单元150的装载/卸载盘182x及182y间运送晶圆。上述晶圆运送装置140可设置于一线性轨道145上,以便上述晶圆运送装置140可藉由一线性驱动机构(未显示)以线性方式移动于上述线性轨道145上。做为一个范例,上述晶圆运送装置140可包括一机械手臂,用以操纵要运送的晶圆。上述晶圆运送装置140可进一步配置成包括双机械手臂,以便上述晶圆运送装置可同时操纵两个晶圆。上述晶圆运送装置140亦可配置成在转运晶圆至上述研磨单元150及至上述晶圆输入站130前使上述晶圆翻转。
请参考图1、图2及图3所示,是描述上述研磨单元150。图2是上述研磨单元150的侧视图,然而图3是上述研磨单元150的立体图。上述研磨单元150包括一研磨台156、一第一晶圆载具组件160a、一第二晶圆载具组件160b、一第三晶圆载具组件160c、一第四晶圆载具组件160d、一第一晶圆中继装置(first wafer relay device)180x以及一第二晶圆中继装置(second wafer relay device)180y。
上述研磨台156可以一轴为中心来旋转或环绕(如美国专利5,554,064所述,其中以提及方式并入美国专利5,554,064于本专利申请中)。针对半导体晶圆的化学及机械研磨制程,可在上述研磨台156上安装一研磨垫155。将一个或多个包括研磨粒及/或化学物(例如:KOH)的研浆与上述研磨垫155一起使用,以研磨半导体晶圆。为了能有适当的研磨,一垫处理器(padconditioner)410可在上述研磨制程期间用以改善上述研磨垫155的表面,以更新上述研磨垫155的表面。虽然在此所描述的晶圆的研磨是在一个或多个研磨垫表面上研磨,但是上述晶圆可在任何研磨表面(例如:一研磨台的研磨表面)上研磨。
每一晶圆载具组件160包括一晶圆载具162、一载具轴164以及一旋转及垂直驱动机构166。上述晶圆载具162是设计成用以握持一半导体晶圆,以便上述待研磨的晶圆的表面面对上述研磨垫155。上述晶圆载具162是经由上述载具轴164而连接至上述旋转及垂直驱动机构166。上述旋转及垂直驱动机构166是安装至上述研磨单元150的一顶部外壳结构(top housingstructure)152上(如图2所示),其中上述顶部外壳结构152是位于上述研磨台156上方。每一旋转及垂直驱动机构166经由上述所连接的载具轴164来控制上述个别晶圆载具162的旋转及垂直运动。因此,每一旋转及垂直驱动机构166是配置成藉由旋转上述所连接的载具轴164来旋转上述个别晶圆载具以及藉由垂直移动上述所连接的载具轴来垂直移动上述个别晶圆载具。可在上述研磨台156上的个别研磨位置与上述研磨台156上方的个别晶圆装载/卸载位置之间分别移动上述晶圆载具162。图2所示的晶圆载具161的位置是在上述研磨台156上方的晶圆装载/卸载位置。为了研磨半导体晶圆,藉由上述旋转及垂直驱动机构166使上述晶圆载具162向下移至位于上述研磨垫155上的研磨位置,以使上述晶圆载具所握持的晶圆压至上述研磨垫上。
每一晶圆中继装置180包括一装载/卸载盘182、一枢转臂183、一枢转轴184以及一枢转及垂直驱动机构186。上述装载/卸载盘182是经由上述枢转臂183而连接至上述枢转轴184。上述枢转轴184是连接至上述枢转及垂直驱动机构186。上述枢转及垂直驱动机构186最好安装至上述研磨单元150的外壳结构152(如图2所示)。上述枢转及垂直驱动机构186经由上述枢转轴184及枢转臂183来控制上述装载/卸载盘182的枢转及垂直运动。因此,每一枢转及垂直驱动机构186是配置成用以经由上述枢转轴184枢转上述个别装载/卸载盘182以及经由上述所连接的枢转轴垂直移动上述个别装载/卸载盘182。
在图1、图2及图3中,上述第一及第二装载/卸载盘182x及182y所在位置X及Y是其个别停机位置(parking positions)。上述装载/卸载盘182x及182y是设计成用以分别在上述停机位置X及Y上接收来自上述晶圆运送装置140的晶圆。上述第一装载/卸载盘182x可分别藉由枢转马达A及B从上述停机位置X枢转至上述第一及第二晶圆载具162a及162b的晶圆装载/卸载位置中之一(如图1及图2所示)。同样地,上述第一装载/卸载盘182y可分别藉由枢转马达C及D从上述停机位置Y枢转至上述第三及第四晶圆载具162c及162d的晶圆装载/卸载位置中之一。
为了在晶圆装载/卸载时使上述第一装载/卸载盘182x水行地与上述第一及二晶圆载具162a及162b中之一对齐,上述第一晶圆中继装置180x是以下列方式来设计及放置:从上述第一枢转轴184x至上述第一装载/卸载盘182x的中心的距离是大致上等于从上述枢转轴184x至上述第一晶圆载具162a的中心的距离以及大致上等于从上述枢转轴184x至上述第二晶圆载具162b的中心的距离。在一相似方式中,上述第二晶圆中继装置180y是以下列方式来设计及放置:从上述第二枢转轴184y至上述第二装载/卸载盘182y的中心的距离是大致上等于从上述第二枢转轴184y至上述第三及第四晶圆载具162c及162d的中心的距离。再者,为了藉由上述装载/卸载盘182的垂直运动来装载及卸载半导体晶圆,可使上述装载/卸载盘182x及182y在上述晶圆装载/卸载位置上垂直地与上述晶圆载具162对齐。亦可藉由上述晶圆载具162的垂直运动使上述晶圆载具162与上述装载/卸载盘182垂直地对齐。
最好将上述晶圆中继装置180x及180y的枢转轴184x及184y放置于上述研磨垫155上方(如图1所示),因此上述装载/卸载盘182x及182y的枢转点185x及185y是位于上述研磨垫155的表面上方。上述枢转点185x及185y是位于可垂直贯穿上述研磨垫155的表面的枢转轴上。为了使上述枢转轴184x及184y设置于上述研磨垫155上方,使上述枢转及垂直驱动机构186安装于上述研磨单元150的顶部外壳结构152上(如图2所示)。使上述装载/卸载盘182x及182y的枢转点185x及185y设置于上述研磨垫155上方所获得的重要优点在于:可有效地减少上述研磨单元150的表面空间(footprint)。另一优点在于:可藉由使上述枢转轴184x及184y设置于上述研磨垫155上方以减少上述枢转臂183x及183y的长度。在一实施例中,上述装载/卸载盘182x及182y可分别直接地连接至上述枢转轴184x及184y,而不需要有上述枢转臂183及183y。具有较短或者没有枢转臂183x及183y,可较稳定地及精确地控制上述装载/卸载盘182x及182y的枢转运动。
请参考图4(a)及图4(b)所示,使用上述晶圆载具162a及上述晶圆中继装置180x为范例来描述上述晶圆中继装置180的操作。图4(a)是在上述装载/卸载盘182x放置于上述晶圆装载/卸载位置中时上述研磨单元150的俯视图,其中上述装载/卸载盘182x是放置于上述晶圆载具162a下方。图4(b)是图4(a)的研磨单元150的立体图。上述装载/卸载盘182x在上述停机位置X上从上述晶圆运送装置140接收一半导体晶圆(如图3所示)之后,使上述装载/卸载盘182x枢转至上述研磨台156上方的晶圆载具162a的晶圆装载/卸载位置。在枢转之后,使上述装载/卸载盘182x以垂直方式朝上述晶圆载具162a移动,然后将上述晶圆装载至上述晶圆载具162a上。在将上述晶圆转运至上述晶圆载具162a之后,使上述装载/卸载盘182x朝下移动,然后枢转回到上述停机位置X。为了从上述晶圆载具162a卸载上述晶圆,再次使上述装载/卸载盘182x枢转至上述晶圆载具162a的晶圆装载/卸载位置上。在从上述晶圆载具162a接收上述晶圆之后,上述装载/卸载盘182x回到上述停机位置X。
请参考图5及图6所示,是描述上述晶圆中继装置180的装载/卸载盘182,其中上述晶圆中继装置180可以是上述晶圆中继装置180x或上述晶圆中继装置180y。图5是依据本发明一实施例的装载/卸载盘182的俯视图。图6是沿着图5中线OO的装载/卸载盘182的剖面图。
如图5所示,上述装载/卸载盘182可包括一盘基座190、一盘环195、一升降器(lifter)200、一晶圆盘210、一第一多个喷嘴(nozzles)240、一第二多个喷嘴250、一排放通道(drain channel)260、一第一流体通道270以及一第二流体通道272。上述流体通导270及272可经由上述枢转臂183及枢转轴184而连接至流体源(未显示)。如同上述流体通导270及272,上述排放通道260可经由上述枢转臂183及枢转轴184而连接至一排放泵浦(未显示)。
上述盘环195及上述晶圆盘210是安装在上述盘基座190上。上述晶圆盘210包括一位于其中心的孔,以便可使上述升降器200设置于上述盘基座190的中心位置。上述升降器200是经由一升降活塞202而连接至一升降器充气筒(lifter pneumatic cylinder)204(如图6所示)。上述升降器200是一晶圆操作装置,用以将一晶圆升至一晶圆载具及从上述晶圆载具降下上述晶圆。上述升降器200最好是由软材料(例如:橡胶)所制成,以避免损害晶圆表面。上述升降器200具有一小于上述晶圆的表面面积,其中上述晶圆是由上述升降器200所操纵。上述升降器充气筒204是连接至上述第一流体通道270以及是藉由经上述第一流体通道270所供给的流体来操作。氮气可用以做为上述流体的范例。上述升降器200可藉由上述升降器充气筒204向上及向下移动。使上述升降器200举至上述盘环195的上表面的上方,以自上述晶圆运送装置140接收一晶圆W(如图6所示)。在上述升降器200接收上述晶圆W之后,使上述升降器200向下移至上述晶圆盘210下方,以便将上述晶圆W放置在上述晶圆盘210上。
上述第一多个喷嘴240是安装于上述盘基座190的上方,以及上述第二多个喷嘴250是安装至上述盘环195(如图6所示)。上述第一及第二多个喷嘴240及250是连接至上述第二流体通道272以及用以喷洒经由上述第二流体通道272所供给的流体(例如:去离子水)。所使用的流体(例如:去离子水)以上述排放泵浦(未显示)经由上述排放通道260来排放。
请参考图7(a)及图7(b)所示,是描述一用以将一晶圆W装载至上述晶圆载具162上的制程顺序。图7(a)及图7(b)是上述装载/卸载盘182的连续剖面图。在将上述晶圆W设置于上述晶圆盘210之后(如先前图6所示),将上述装载/卸载盘182转运至上述晶圆载具162所在位置(如图7(a)所示)。上述晶圆载具162包括一护圈(retainer ring)280,用以在研磨制程期间限制上述晶圆。接下来,使上述升降器200向上移动,以及上述晶圆载具162接收在上述升降器200上的晶圆,其中上述晶圆载具162使用经由真空通道285所供给的真空(如图7(b)所示)。在上述晶圆载具162接收上述晶圆之后,上述升降器200向下移动。为了卸载上述晶圆,去除经由上述真空通道285所提供的真空,以将上述晶圆W从上述晶圆载具162释放至上述装载/卸载盘182的升降器200上。上述装载/卸载盘182可藉由朝上述晶圆载具162喷洒去离子水,以清洗上述晶圆载具162。
纵使已描述上述装载/卸载盘182的特定结构及其晶圆装载/卸载制程,但是可在上述晶圆中继装置180中使用可将晶圆装载至上述晶圆载具162及自上述晶圆载具162卸载上述晶圆的任何型态的装置。
请参考图8(a)~图8(p)所示,是描述在上述研磨单元150上的晶圆转运及研磨的一范例制程顺序。图8(a)~图8(p)是上述研磨单元150的连续立体图,用以显示在上述制程顺序。
在图8(a)中,上述四个晶圆载具162a、162b、162c及162d是设置于上述研磨台156上方的个别装载/卸载位置。上述两个装载/卸载盘182x及182y是设置于个别停机位置X及Y。使一第一晶圆W1藉由上述晶圆运送装置140(未显示于图8(a)~图8(p))而供给至上述第一装载/卸载盘182x(如箭头所示)。
在图8(b)中,将上述第一装载/卸载盘182x转运至上述第一晶圆载具162a的晶圆装载/卸载位置,然后将上述第一晶圆W1装载至上述第一晶圆载具162a。
在图8(c)中,将上述第一装载/卸载盘182x转运回到上述停机位置X,然后上述第一晶圆载具162x在一研磨垫155上研磨上述一晶圆W1,其中上述研磨垫155是安装于上述研磨台156上。当研磨上述第一晶圆W1时,将一第二晶圆W2藉由上述晶圆运送装置140供给至上述第一装载/卸载盘182x(如箭头所示)。
在图8(d)所示,将上述第一装载/卸载盘182x转运至上述第二晶圆载具162b的晶圆装载/卸载位置,然后将上述第二晶圆W2装载至上述第二晶圆载具162b上。同时,藉由上述晶圆运送装置140将一第三晶圆W3供给至位于上述停机位置Y上的第二装载/卸载盘182y(如箭头所示)。
在图8(e)中,将上述第一装载/卸载盘182x转运回到上述停机位置X,然后上述第二晶圆载具162b在上述研磨垫155上研磨上述第二晶圆W2。当研磨上述一及第二晶圆时,将上述第二装载/卸载盘182y转运至上述第三晶圆载具162c的晶圆装载/卸载位置,然后将上述第三晶圆W3装载至上述第三晶圆载具162c。
在图8(f)中,将上述第二装载/卸载盘182y转运回到上述停机位置Y,然后上述第三晶圆载具162c在上述研磨垫155上研磨上述第三晶圆W3。当研磨上述第一、第二、第三晶圆时,将一第四晶圆W4藉由上述晶圆运送装置140供给至上述装载/卸载盘182y(如箭头所示)。
在图8(g),将上述第二装载/卸载盘182y转运至上述第四晶圆载具162d的晶圆装载/卸载位置,然后将上述第四晶圆W4装载至上述第四晶圆载具162d。
在图8(h),将上述第二装载/卸载盘182y转运至上述停机位置Y,然后上述第四晶圆载具162d在上述研磨垫155上研磨上述第四晶圆W4。
在图8(i)中,在完成上述第一晶圆W1的研磨制程之后,将上述第一晶圆载具162a从上述研磨垫155处升起,然后转运回到上述晶圆装载/卸载位置。然后,将上述第一装载/卸载盘182x转运至上述第一晶圆载具162a的晶圆装载/卸载位置以及上述第一装载/卸载盘182x从上述第一晶圆载具162a接收上述第一晶圆W1。
在图8(j)中,将上述第一装载/卸载盘182x运转回到上述停机位置X,然后藉由上述晶圆运送装置140将上述第一晶圆W1从上述第一装载/卸载盘182x移除(如箭头所示)。
在图8(k)中,在完成上述第二晶圆W2的研磨制程之后,将上述第二晶圆载具162b从上述研磨垫155处升起,然后转运回到上述晶圆装载/卸载位置。将上述第一装载/卸载盘182x转运至上述第二晶圆载具162b的晶圆装载/卸载位置,然后上述第一装载/卸载盘182x从上述第二晶圆载具162b接收上述第二晶圆W2。
在图8(1)中,将上述第一装载/卸载盘182x运转回到上述停机位置X,然后藉由上述晶圆运送装置140将上述第二晶圆W2从上述第一装载/卸载盘182x移除(如箭头所示)。
在图8(m)中,在完成上述第三晶圆W3的研磨制程之后,将上述第三晶圆载具162c从上述研磨垫155处升起,然后转运回到上述晶圆装载/卸载位置。将上述第二装载/卸载盘182y转运至上述第三晶圆载具162c的晶圆装载/卸载位置,然后上述第二装载/卸载盘182y从上述第三晶圆载具162c接收上述第三晶圆W3。
在图8(n)中,将上述第二装载/卸载盘182y运转回到上述停机位置Y,然后藉由上述晶圆运送装置140将上述第三晶圆W3从上述第二装载/卸载盘182y移除(如箭头所示)。
在图8(o)中,在完成上述第四晶圆W4的研磨制程之后,将上述第四晶圆载具162d从上述研磨垫155处升起,然后转运回到上述晶圆装载/卸载位置。将上述第二装载/卸载盘182y转运至上述第四晶圆载具162d的晶圆装载/卸载位置,然后上述第二装载/卸载盘182y从上述第四晶圆载具162d接收上述第四晶圆W4。
在图8(p)中,将上述第二装载/卸载盘182y运转回到上述停机位置Y,然后藉由上述晶圆运送装置140将上述第四晶圆W4从上述第二装载/卸载盘182y移除(如箭头所示)。
纵使已描述有关于图8(a)~图8(p)中上述研磨单元150的转运及研磨半导体晶圆的一范例顺序,然而亦可使用其它顺序于上述研磨单元150中。例如:在将上述第一晶圆W1转运至上述第一晶圆载具162a(如图8(b)所示)之后,可藉由上述晶圆运送装置140将上述第二晶圆W2转运至上述第二装载/卸载盘182y,以取代至上述第一装载/卸载盘182x。然后,藉由上述第二装载/卸载盘182y将上述第二晶圆W2运转至上述第三晶圆载具162c,之后在上述研磨垫155上研磨上述第二晶圆W2。亦可藉由上述第二装载/卸载盘182y将上述第二晶圆W2转运至上述四晶圆载具162d,以取代至上述第三晶圆载具162c,然后在上述研磨垫155上研磨上述第二晶圆W2。亦可在上述所有晶圆载具162藉由上述装载/卸载盘182x及182y依序装载上述四个晶圆之后,藉由开始上述四个晶圆的研磨制程来同时研磨上述四个晶圆。
请参考图9~图32所示,是描述依据本发明复数个替代实施例的研磨单元500、520、540、560、580、600、620、640、660、680、700及720。图9、图11、图13(a)、图13(b)、图15(a)、图15(b)、图17、图19、图21、图23、图25(a)、图27(a)、图29及图31是这些研磨单元500、520、540、560、580、600、620、640、660、680、700及720的俯视图。图25(b)及图27(b)分别是上述研磨单元660及上述研磨单元680的双盘晶圆中继装置的立体图。图10、图12、图14、图16、图18、图20、图22、图24、图26、图28(a)、图28(b)、图30(a)、图30(b)及图32是在这些研磨单元中处理晶圆的方法的流程图。任何这些研磨单元500、520、540、560、580、600、620、640、660、680、700及720可使用于图1的研磨设备100中,以取代上述研磨单元150。
在图9、图11、图13、图15、图17、图19、图21、图23、图25(a)、图27(a)、图29及图31中,描述晶圆载具162,而不描述载具轴164及个别旋转及垂直驱动机构166。然而,上述研磨单元500、520、540、560、580、600、620、640、660、680、700及720的每一晶圆载具162是一晶圆载具组件160的一部分(如上述有关图1及图2所述)。将这些图中的晶圆载具162设置在一单一或多个研磨台156上方的个别晶圆装载/卸载位置。在这些图式的某些图式中,显示晶圆中继装置180,而未显示枢转及垂直驱动机构186。然而,上述晶圆中继装置180的装载/卸载盘182是由个别枢转及垂直驱动机构186所控制(如有关于图1及图2所示)。将这些图式中的装载/卸载盘182放置在其个别停机位置X及Y。一晶圆运送装置140(未显示于这些图式中)将晶圆转运至位于这些停机位置X及Y上的装载/卸载盘182及自上述装载/卸载盘182转运上述晶圆。上述装载/卸载盘182藉由其个别枢转运动A、B、C及D将晶圆转运至上述晶圆载具162及自上述晶圆载具162转运上述晶圆。上述研磨台156可以其个别枢转点来旋转或运行。亦可使用一个或多个垫处理器410于这些研磨单元中,以便改善安装于上述研磨台156上的研磨垫。
请参考图9所示,其是描述依据本发明一第一替代实施例的一研磨单元500。上述研磨单元500包括一具有一研磨垫155的研磨台156、三个晶圆载具162a、162b及162c以及两个晶圆中继装置180x及180y。上述晶圆载具162a、162b及162c是以三角形配置放置于上述研磨台156上方。亦即,放置上述晶圆载具162a、162b及162c,以便这些晶圆载具大致上界定出一三角形。上述第一晶圆中继装置180x是以下面方式放置于上述第一及第二晶圆载具162a及162b之间:上述第一晶圆中继装置180x的装载/卸载盘182x可分别藉由上述枢转运动A及B以上述研磨垫155的表面上方的枢转点185x为中心枢转至上述第一及第二晶圆载具162a及162b的晶圆装载/卸载位置。上述第二晶圆中继装置180y是以下面方式放置于上述第二及第三晶圆载具162b及162c之间:上述第二晶圆中继装置180y的装载/卸载盘182y可分别藉由上述枢转运动C及D以上述研磨垫155的表面上方的枢转点185y为中心枢转至上述第二及第三晶圆载具162b及162c的晶圆装载/卸载位置。因此,可藉由上述两个装载/卸载盘182x及182y中的任何一装载/卸载盘以上述个别枢转运动B及C将晶圆转运至上述第二晶圆载具162b及自上述第二晶圆载具162b转运上述晶圆。上述枢转点185x及185y是位于枢转轴上,其中上述枢转轴可垂直贯穿上述研磨垫155的表面。
请参考图10所示,是描述一用以在上述研磨单元500中处理晶圆的方法。此方法包括图10中所述的步骤。在步骤2000中,藉由上述第一晶圆中继装置180x将一第一晶圆转运至上述第一晶圆载具162a。此步骤包括下列次步骤:(1)将上述第一晶圆放置于停机位置X上的装载/卸载盘182x;(2)藉由枢转运动A将上述装载/卸载盘182x转运至上述研磨台156上方的第一晶圆载具162a的晶圆装载/卸载位置;(3)将上述第一晶圆装载至上述第一晶圆载具162a;以及(4)将上述装载/卸载盘182x转运回到其停机位置X。接下来,在步骤2010中,使用上述研磨垫155在上述研磨台156上研磨上述第一晶圆。
接下来,在步骤2020中,藉由上述第二晶圆中继装置180y将一第二晶圆转运至上述第三晶圆载具162c。此步骤包括下列次步骤:(1)将上述第二晶圆放置于停机位置Y上的装载/卸载盘182y;(2)藉由枢转运动D将上述装载/卸载盘182y转运至上述研磨台156上方的第三晶圆载具162c的晶圆装载/卸载位置;(3)将上述第二晶圆装载至上述第三晶圆载具162c;以及(4)将上述装载/卸载盘182y转运回到其停机位置Y。接下来,在步骤2030中,使用上述研磨垫155在上述研磨台156上研磨上述第二晶圆。
接下来,在步骤2040中,藉由上述第一晶圆中继装置180x将一第三晶圆转运至上述第二晶圆载具162b。此步骤包括下列次步骤:(1)将上述第三晶圆放置于停机位置X上的装载/卸载盘182x;(2)藉由枢转运动B将上述装载/卸载盘182x转运至上述研磨台156上方的第二晶圆载具162b的晶圆装载/卸载位置;(3)将上述第三晶圆装载至上述第二晶圆载具162b;以及(4)将上述装载/卸载盘182x转运回到其停机位置X。接下来,在步骤2050中,使用上述研磨垫155在上述研磨台156上研磨上述第三晶圆。
在完成上述晶圆的研磨制程之后,依序地从上述研磨台156升起上述经研磨的晶圆,然后依序地藉由上述晶圆中继装置180x及180y从上述晶圆载具162a、162c及162b转运上述经研磨的晶圆。
纵使已描述使用上述三个晶圆载具162的上述晶圆的连续研磨制程,但是亦可在上述所有晶圆载具藉由上述装载/卸载盘182x及182y依序装载上述晶圆之后开始同时研磨上述晶圆。
请参考图11,是描述依据本发明一第二替代实施例的一研磨单元520。上述研磨单元520包括一具有一研磨垫155的研磨台156、两个晶圆载具162a及162b以及一晶圆中继装置180。上述晶圆载具162a及162b是放置于上述研磨台156上方。上述晶圆中继装置180是以下面方式放置于上述晶圆载具162a及162b之间:上述晶圆中继装置180的装载/卸载盘182可分别藉由上述枢转运动A及B以上述研磨垫155的表面上方的枢转点185为中心枢转至上述晶圆载具162a及162b的晶圆装载/卸载位置。上述枢转点185是位于一枢转轴上,其中上述枢转轴可垂直贯穿上述研磨垫155的表面。
请参考图12,是描述一在上述研磨单元520中处理晶圆的方法。上述方法包括描述于图12中的步骤。在步骤2100中,藉由上述晶圆中继装置180将一第一晶圆转运至上述第一晶圆载具162a。此步骤包括下列次步骤:(1)将上述第一晶圆放置于停机位置X上的装载/卸载盘182;(2)藉由枢转运动A将上述装载/卸载盘182转运至上述研磨台156上方的第一晶圆载具162a的晶圆装载/卸载位置;(3)将上述第一晶圆装载至上述第一晶圆载具162a;以及(4)将上述装载/卸载盘182转运回到其停机位置X。接下来,在步骤2110中,使用上述研磨垫155在上述研磨台156上研磨上述第一晶圆。
接下来,在步骤2120中,藉由上述晶圆中继装置180将一第二晶圆转运至上述第二晶圆载具162b。此步骤包括下列次步骤:(1)将上述第二晶圆放置于停机位置X上的装载/卸载盘182;(2)藉由枢转运动B将上述装载/卸载盘182转运至上述研磨台156上方的第二晶圆载具162b的晶圆装载/卸载位置;(3)将上述第二晶圆装载至上述第二晶圆载具162b;以及(4)将上述装载/卸载盘182转运回到其停机位置X。接下来,在步骤2130中,使用上述研磨垫155在上述研磨台156上研磨上述第二晶圆。
在完成上述晶圆的研磨制程之后,从上述研磨台156依序地升起上述晶圆,然后藉由上述晶圆中继装置180依序地从上述晶圆载具162a及162b转运上述晶圆。
纵使已描述使用上述两个晶圆载具162的上述晶圆的连续研磨制程,但是亦可在上述所有晶圆载具藉由上述装载/卸载盘182依序装载上述晶圆之后开始同时研磨上述晶圆。
请参考图13(a)所示,是描述依据一第三替代实施例的一研磨单元540。上述研磨单元540包括具有个别研磨垫155a-155d的四个研磨台156a-156d、四个晶圆载具162a-1.62d以及两个晶圆中继装置180x及180y。上述晶圆载具162a、162b、162c及162d是分别设置于上述研磨台156a、156b、156c及156d上方以及使用上述研磨垫155a、155b、155c及155d在上述研磨台156a、156b、156c及156d上研磨晶圆。
上述第一晶圆中继装置180x是以下面方式放置于上述第一及第二晶圆载具162a及162b之间:上述第一晶圆中继装置180x的装载/卸载盘182x可分别藉由上述枢转运动A及B以上述枢转点185x为中心枢转至上述第一_及第二晶圆载具162a及162b的晶圆装载/卸载位置。上述第二晶圆中继装置180y是以下面方式放置于上述第三及第四晶圆载具162c及162d之间:上述第二晶圆中继装置180y的装载/卸载盘182y可分别藉由上述枢转运动C及D以上述枢转点185y为中心枢转至上述第三及第四晶圆载具162c及162d的晶圆装载/卸载位置。上述枢转点185x及185y是位于枢转轴上,其中上述枢转轴是垂直于上述研磨垫155的表面。
在图13(a)中,上述研磨垫155a-155d是以线性结构来摆设。亦即,设置上述研磨垫155a-155d,以便三个研磨垫大致上界定出一直线。然而,上述研磨垫155a-155d亦可以L形结构来设置(如图13(b)所示)。
请参考图14(a)所示,描述一在上述研磨单元540中处理晶圆的方法。此方法包括描述于图14(a)中的步骤。在步骤2200中,藉由上述第一晶圆中继装置180x将一第一晶圆转运至上述第一研磨台156a上方的第一晶圆载具162a。此步骤包括下列次步骤:(1)将上述第一晶圆放置于停机位置X上的装载/卸载盘182x;(2)藉由枢转运动A将上述装载/卸载盘182x转运至上述第一研磨台156a上方的第一晶圆载具162a的晶圆装载/卸载位置;(3)将上述第一晶圆装载至上述第一晶圆载具162a;以及(4)将上述装载/卸载盘182x转运回到其停机位置X。接下来,在步骤2210中,使用上述研磨垫155a在上述研磨台156a上研磨上述第一晶圆。
接下来,在步骤2220中,藉由上述第二晶圆中继装置180y将一第二晶圆转运至上述第三研磨台156c上方的第三晶圆载具162c。此步骤包括下列次步骤:(1)将上述第二晶圆放置于停机位置Y上的装载/卸载盘182y;(2)藉由枢转运动C将上述装载/卸载盘182y转运至上述第三研磨台156c上方的第三晶圆载具162c的晶圆装载/卸载位置;(3)将上述第二晶圆装载至上述第三晶圆载具162c;以及(4)将上述装载/卸载盘182y转运回到其停机位置Y。接下来,在步骤2230中,使用上述研磨垫155c在上述第三研磨台156c上研磨上述第二晶圆。
接下来,在步骤2240中,藉由上述第一晶圆中继装置180x将一第三晶圆转运至上述第二研磨台156b上方的第二晶圆载具162b。此步骤包括下列次步骤:(1)将上述第三晶圆放置于停机位置X上的装载/卸载盘182x;(2)藉由枢转运动B将上述装载/卸载盘182x转运至上述第二研磨台156b上方的第二晶圆载具162b的晶圆装载/卸载位置;(3)将上述第三晶圆装载至上述第二晶圆载具162b;以及(4)将上述装载/卸载盘182x转运回到其停机位置X。接下来,在步骤2250中,使用上述研磨垫155b在上述第二研磨台156b上研磨上述第三晶圆。
接下来,在步骤2260中,藉由上述第二晶圆中继装置180y将一第四晶圆转运至上述第四研磨台156d上方的第四晶圆载具162d。此步骤包括下列次步骤:(1)将上述第四晶圆放置于停机位置Y上的装载/卸载盘182y;(2)藉由枢转运动D将上述装载/卸载盘182y转运至上述第四研磨台156d上方的第四晶圆载具162d的晶圆装载/卸载位置;(3)将上述第四晶圆装载至上述第四晶圆载具162d;以及(4)将上述装载/卸载盘182y转运回到其停机位置Y。接下来,在步骤2270中,使用上述研磨垫155d在上述第四研磨台156d上研磨上述第四晶圆。
在完成上述晶圆的研磨制程之后,从上述个别研磨台156a、156b、156c及156d依序升起上述晶圆,然后藉由上述晶圆中继装置180x及180y依序从上述晶圆载具162a、162b、162c及162d转运上述晶圆。
纵使已描述使用上述四个晶圆载具162的上述晶圆的连续研磨制程,但是亦可在上述所有晶圆载具藉由上述装载/卸载盘182x及182y依序装载上述晶圆之后开始同时研磨上述晶圆。
请参考图14(b)所示,描述在上述研磨单元540中处理晶圆的一替代方法。此方法包括图14(b)所描述的步骤。在步骤2205中,藉由上述第一晶圆中继装置180x将一第一晶圆转运至上述第一研磨台156a上方的第一晶圆载具162a。接下来,在步骤2215中,使用上述研磨垫155a在上述第一研磨台156a上研磨上述第一晶圆。可使用一第一种研浆在上述第一研磨台156a上研磨上述第一晶圆。
接下来,在步骤2225中,藉由上述第二晶圆中继装置180y将一第二晶圆转运至上述第三研磨台156c上方的第三晶圆载具162c。接下来,在步骤2235中,使用上述研磨垫155c在上述第三研磨台156c上研磨上述第二晶圆。可使用上述第一种研浆在上述第三研磨台156c上研磨上述第二晶圆。
接下来,在步骤2245中,藉由上述第一晶圆中继装置180x将上述第一晶圆从上述第一晶圆载具162a转运至上述第二研磨台156b上方的第二晶圆载具162b。此步骤包括下列次步骤:(1)藉由枢转运动A将上述装载/卸载盘182x从其停机位置X转运至上述第一晶圆载具162a的晶圆装载/卸载位置;(2)从上述第一晶圆载具162a将上述第一晶圆卸载至上述装载/卸载盘182x;(3)藉由枢转运动A及B将上述装载/卸载盘182x转运至上述第二研磨台156b上方的第二晶圆载具162b的晶圆装载/卸载位置;(4)将上述第一晶圆装载至上述第二晶圆载具162b;以及(5)将上述装载/卸载盘182x转运回到其停机位置X。接下来,在步骤2255中,使用上述研磨垫155b在上述第二研磨台156b上研磨上述第一晶圆。可使用一第二种研浆在上述第二研磨台156b上研磨上述第一晶圆。
接下来,在步骤2265中,藉由上述第二晶圆中继装置180y将上述第二晶圆从上述第三晶圆载具162c转运至上述第四研磨台156d上方的第四晶圆载具162d。此步骤包括下列次步骤:(1)藉由枢转运动C将上述装载/卸载盘182y从其停机位置Y转运至上述第三晶圆载具162c的晶圆装载/卸载位置;(2)从上述第三晶圆载具162c将上述第二晶圆卸载至上述装载/卸载盘182y;(3)藉由枢转运动C及D将上述装载/卸载盘182y转运至上述第四研磨台156d上方的第四晶圆载具162d的晶圆装载/卸载位置;(4)将上述第二晶圆装载至上述第四晶圆载具162d;以及(5)将上述装载/卸载盘182y转运回到其停机位置Y。接下来,在步骤2275中,使用上述研磨垫155d在上述第四研磨台156d上研磨上述第二晶圆。可使用上述第二种研浆在上述第四研磨台156d上研磨上述第二晶圆。
分别在上述第二及第四研磨台156b及156d上研磨上述第一及第二晶圆之后,依序地从上述个别研磨台156b及156d升起上述晶圆,然后分别藉由上述晶圆中继装置180x及180y依序从上述晶圆载具162b及162d转运上述晶圆。
纵使已描述使用上述四个晶圆载具162a、162b、162c及162d的上述第一及第二晶圆的连续研磨制程,但是亦可在上述所有晶圆载具162a及162c或162b及162d藉由上述装载/卸载盘182x及182y依序装载上述晶圆之后开始同时研磨上述晶圆。
请参考图15(a)所示,描述依据一第四替代实施例的一研磨单元560。上述研磨单元560包括具有个别研磨垫155a-155c的三个研磨台156a-156c、三个晶圆载具162a-162c以及两个晶圆中继装置180x及180y。上述晶圆载具162a、162b及162c是分别放置于上述研磨台156a、156b及156c,以及分别使用上述研磨垫155a、155b及155c在上述研磨台156a、156b及156c上研磨上述晶圆。
上述第一晶圆中继装置180x是以下面方式放置于上述第一及第二晶圆载具162a及162b之间:上述第一晶圆中继装置180x的装载/卸载盘182x可分别藉由上述枢转运动A及B以上述枢转点185x为中心枢转至上述第一及第二晶圆载具162a及162b的晶圆装载/卸载位置。上述第二晶圆中继装置180y是以下面方式放置于上述第二及第三晶圆载具162b及162c之间:上述第二晶圆中继装置180y的装载/卸载盘182y可分别藉由上述枢转运动C及D以上述枢转点185y为中心枢转至上述第二及第三晶圆载具162b及162c的晶圆装载/卸载位置。上述枢转点185x及185y是位于枢转轴上,其中上述枢转轴是垂直于上述研磨垫155的表面。
在图15(a)中,上述研磨垫155a-155c是以一线性结构来摆设。亦即,放置上述研磨垫155a-155c,以便这些研磨垫大致上界定出一直线。然而,上述研磨垫155a-155c可以一三角形结构来设置(如图15(b)所述)。
请参考图16(a)所示,描述一在上述研磨单元560中处理半导体晶圆的方法。此方法包括图16(a)所描述的步骤。在步骤2300中,藉由上述第一晶圆中继装置180x将一第一晶圆转运至上述第一研磨台156a上方的第一晶圆载具162a。此步骤包括下列次步骤:(1)将上述第一晶圆放置于停机位置X上的装载/卸载盘182x;(2)藉由枢转运动A将上述装载/卸载盘182x转运至上述第一研磨台156a上方的第一晶圆载具162a的晶圆装载/卸载位置;(3)将上述第一晶圆装载至上述第一晶圆载具162a;以及(4)将上述装载/卸载盘182x转运回到其停机位置X。接下来,在步骤2310中,使用上述研磨垫155a在上述研磨台156a上研磨上述第一晶圆。
接下来,在步骤2320中,藉由上述第二晶圆中继装置180y将一第二晶圆转运至上述第三研磨台156c上方的第三晶圆载具162c。此步骤包括下列次步骤:(1)将上述第二晶圆放置于停机位置Y上的装载/卸载盘182y;(2)藉由枢转运动D将上述装载/卸载盘182y转运至上述第三研磨台156c上方的第三晶圆载具162c的晶圆装载/卸载位置;(3)将上述第二晶圆装载至上述第三晶圆载具162c;以及(4)将上述装载/卸载盘182y转运回到其停机位置Y。接下来,在步骤2330中,使用上述研磨垫155c在上述第三研磨台156c上研磨上述第二晶圆。
接下来,在步骤2340中,藉由上述第一晶圆中继装置180x将一第三晶圆转运至上述第二研磨台156b上方的第二晶圆载具162b。此步骤包括下列次步骤:(1)将上述第三晶圆放置于停机位置X上的装载/卸载盘182x;(2)藉由枢转运动B将上述装载/卸载盘182x转运至上述第二研磨台156b上方的第二晶圆载具162b的晶圆装载/卸载位置;(3)将上述第三晶圆装载至上述第二晶圆载具162b;以及(4)将上述装载/卸载盘182x转运回到其停机位置X。接下来,在步骤2350中,使用上述研磨垫155b在上述第二研磨台156b上研磨上述第三晶圆。
在完成上述晶圆的研磨制程之后,从上述研磨台156依序升起上述晶圆,然后藉由上述晶圆中继装置180x及180y依序从上述晶圆载具162a、162b及162c转运上述晶圆。
纵使已描述使用上述三个晶圆载具162的上述晶圆的连续研磨制程,但是亦可在上述所有晶圆载具藉由上述装载/卸载盘182x及182y依序装载上述晶圆之后开始同时研磨上述晶圆。
请参考图16(b)所示,描述在上述研磨单元560中处理晶圆的一替代方法。此方法包括图16(b)所描述的步骤。在步骤2305中,藉由上述第一晶圆中继装置180x将一第一晶圆转运至上述第一研磨台156a上方的第一晶圆载具162a。接下来,在步骤2315中,使用上述研磨垫155a在上述第一研磨台156a上研磨上述第一晶圆。可使用一第一种研浆在上述第一研磨台156a上研磨上述第一晶圆。
接下来,在步骤2325中,藉由上述第二晶圆中继装置180y将一第二晶圆转运至上述第三研磨台156c上方的第三晶圆载具162c。接下来,在步骤2335中,使用上述研磨垫155c在上述第三研磨台156c上研磨上述第二晶圆。可使用上述第一种研浆在上述第三研磨台156c上研磨上述第二晶圆。
接下来,在步骤2345中,藉由上述第一晶圆中继装置180x将上述第一晶圆从上述第一晶圆载具162a转运至上述第二研磨台156b上方的第二晶圆载具162b。此步骤包括下列次步骤:(1)藉由枢转运动A将上述装载/卸载盘182x从其停机位置X转运至上述第一晶圆载具162a的晶圆装载/卸载位置;(2)从上述第一晶圆载具162a将上述第一晶圆卸载至上述装载/卸载盘182x;(3)藉由枢转运动A及B将上述装载/卸载盘182x转运至上述第二研磨台156b上方的第二晶圆载具162b的晶圆装载/卸载位置;(4)将上述第一晶圆装载至上述第二晶圆载具162b;以及(5)将上述装载/卸载盘182x转运回到其停机位置X。接下来,在步骤2355中,使用上述研磨垫155b在上述第二研磨台156b上研磨上述第一晶圆。可使用一第二种研浆在上述第二研磨台156b上研磨上述第一晶圆。在上述第二研磨台156b上研磨上述第一晶圆之后,在步骤2365中藉由上述第一晶圆中继装置180x从上述第二晶圆载具162b转运上述第一晶圆。
接下来,在步骤2375中,藉由上述第二晶圆中继装置180y将上述第二晶圆从上述第三晶圆载具162c转运至上述第四研磨台156d上方的第二晶圆载具162b。此步骤包括下列次步骤:(1)藉由枢转运动C将上述装载/卸载盘182y从其停机位置Y转运至上述第三晶圆载具162c的晶圆装载/卸载位置;(2)从上述第三晶圆载具162c将上述第二晶圆卸载至上述装载/卸载盘182y;(3)藉由枢转运动C及D将上述装载/卸载盘182y转运至上述第二研磨台156b上方的第二晶圆载具162b的晶圆装载/卸载位置;(4)将上述第二晶圆装载至上述第二晶圆载具162b;以及(5)将上述装载/卸载盘182y转运回到其停机位置Y。接下来,在步骤2385中,使用上述研磨垫155b在上述第二研磨台156b上研磨上述第二晶圆。可使用上述第二种研浆在上述第二研磨台156b上研磨上述第二晶圆。
在上述第二研磨台156b上研磨上述第二晶圆之后,从上述研磨台156b升起上述晶圆,然后藉由上述第二晶圆中继装置180y从上述晶圆载具162b转运上述第二晶圆。
纵使已描述使用上述四个晶圆载具162a、162b、162c及162d的上述第一及第二晶圆的连续研磨制程,但是亦可在上述所有晶圆载具162a及162c或162b及162d藉由上述装载/卸载盘182x及182y依序装载上述晶圆之后开始同时研磨上述晶圆。
请参考图17所示,是描述依据一第五替代实施例的一研磨单元580。上述研磨单元580包括具有个别研磨垫155a及155b的两个研磨台156a及156b、两个晶圆载具162a及162b以及一晶圆中继装置180。上述晶圆载具162a及162是分别放置于上述研磨台156a及156的上方,以及分别使用上述研磨垫155a及155b在上述研磨台156a及156b上研磨晶圆。
上述晶圆中继装置180是以下列方式来放置于上述第一及第二晶圆载具162a及162b之间:上述晶圆中继装置180的装载/卸载盘182可分别藉由上述枢转运动A及B以上述枢转点185为中心枢转至上述第一及第二晶圆载具162a及162b的晶圆装载/卸载位置。上述枢转点185是位于一枢转轴上,其中上述枢转轴是垂直于上述研磨垫155的表面。
请参考图18(a)所示,描述一在上述研磨单元580中处理半导体晶圆的方法。此方法包括图18(a)所描述的步骤。在步骤2400中,藉由上述晶圆中继装置180将一第一晶圆转运至上述第一研磨台156a上方的第一晶圆载具162a。此步骤包括下列次步骤:(1)将上述第一晶圆放置于停机位置X上的装载/卸载盘182;(2)藉由枢转运动A将上述装载/卸载盘182转运至上述第一研磨台156a上方的第一晶圆载具162a的晶圆装载/卸载位置;(3)将上述第一晶圆装载至上述第一晶圆载具162a;以及(4)将上述装载/卸载盘182转运回到其停机位置X。接下来,在步骤2410中,使用上述研磨垫155a在上述研磨台156a上研磨上述第一晶圆。
接下来,在步骤2420中,藉由上述晶圆中继装置180将一第二晶圆转运至上述第二研磨台156b上方的第二晶圆载具162b。此步骤包括下列次步骤:(1)将上述第二晶圆放置于停机位置X上的装载/卸载盘182;(2)藉由枢转运动B将上述装载/卸载盘182转运至上述第二研磨台156b上方的第二晶圆载具162b的晶圆装载/卸载位置;(3)将上述第二晶圆装载至上述第二晶圆载具162b;以及(4)将上述装载/卸载盘182转运回到其停机位置X。接下来,在步骤2430中,使用上述研磨垫155b在上述第二研磨台156b上研磨上述第二晶圆。
在完成上述晶圆的研磨制程之后,从上述研磨台156a及156b依序升起上述晶圆,然后藉由上述晶圆中继装置180依序从上述晶圆载具162a及162b转运上述晶圆。
纵使已描述使用上述两个晶圆载具162的上述晶圆的连续研磨制程,但是亦可在上述所有晶圆载具藉由上述装载/卸载盘182依序装载上述晶圆之后开始同时研磨上述晶圆。
请参考图18(b)所示,描述在上述研磨单元580中处理晶圆的一替代方法。此方法包括图18(b)所描述的步骤。在步骤2405中,藉由上述晶圆中继装置180将一第一晶圆转运至上述第一研磨台156a上方的第一晶圆载具162a。接下来,在步骤2415中,使用上述研磨垫155a在上述第一研磨台156a上研磨上述第一晶圆。可使用一第一种研浆在上述第一研磨台156a上研磨上述第一晶圆。
接下来,在步骤2425中,藉由上述晶圆中继装置180将上述第一晶圆从上述第一晶圆载具162a转运至上述第二研磨台156b上方的第二晶圆载具162b。此步骤包括下列次步骤:(1)藉由枢转运动A将上述装载/卸载盘182从其停机位置X转运至上述第一晶圆载具162a的晶圆装载/卸载位置;(2)从上述第一晶圆载具162a将上述第一晶圆卸载至上述装载/卸载盘182;(3)藉由枢转运动A及B将上述装载/卸载盘182转运至上述第二研磨台156b上方的第二晶圆载具162b的晶圆装载/卸载位置;(4)将上述第一晶圆装载至上述第二晶圆载具162b;以及(5)将上述装载/卸载盘182x转运回到其停机位置X。接下来,在步骤2435中,使用上述研磨垫155b在上述第二研磨台156b上研磨上述第一晶圆。可使用一第二种研浆在上述第二研磨台156b上研磨上述第一晶圆。
在上述第二研磨台156b上研磨上述第一晶圆之后,从上述研磨台156b升起上述晶圆,然后藉由上述晶圆中继装置180从上述晶圆载具162b转运上述第二晶圆。
请参考图19(a)所示,是描述依据一第六替代实施例的一研磨单元600。上述研磨单元600包括一具有一研磨垫155的研磨台156、两个晶圆载具162a及162b以及两个晶圆中继装置180x及180y。上述晶圆载具162a及162b是放置于上述研磨台156上方,以及使用上述研磨垫155在上述研磨台156上研磨晶圆。上述第一及第二装载/卸载盘182x及182y是设置成用以分别将晶圆转运至上述第一及第二晶圆载具162a及162b及自上述第一及第二晶圆载具162a及162b转运上述晶圆。上述第一及第二晶圆中继装置180x及180y可分别藉由上述枢转运动A及B以位于上述研磨垫155的表面上方的枢转点185x及185y为中心枢转至上述第一及第二晶圆载具162a及162b的晶圆装载/卸载位置。上述枢转点185x及185y是位于枢转轴上,其中上述枢转轴是垂直贯穿上述研磨垫155的表面。
在图19(b)中,是显示图19(a)的研磨单元600的一替代实施例。因为上述第一及第二装载/卸载盘182x及182y的枢转点185x及185y并非位于上述研磨垫155的表面上方,所以图19(b)的研磨单元600是不同于图19(a)的研磨单元。然而,图19(b)的研磨单元600是以相同于图19(a)的研磨单元600的方式来操作。
请参考图20所示,是描述一在上述研磨单元600中处理半导体晶圆的方法。此方法包括图20中所述的步骤。在步骤2500中,藉由上述晶圆中继装置180x将一第一晶圆转运至上述研磨台156上方的第一晶圆载具162a。此步骤包括下列次步骤:(1)将上述第一晶圆放置于停机位置X上的装载/卸载盘182x;(2)藉由枢转运动A将上述装载/卸载盘182x转运至上述研磨台156上方的第一晶圆载具162a的晶圆装载/卸载位置;(3)将上述第一晶圆装载至上述第一晶圆载具162a;以及(4)将上述装载/卸载盘182x转运回到其停机位置X。接下来,在步骤2510中,使用上述研磨垫155在上述研磨台156上研磨上述第一晶圆。
接下来,在步骤2520中,藉由上述第二晶圆中继装置180y将一第二晶圆转运至上述研磨台156上方的第二晶圆载具162b。此步骤包括下列次步骤:(1)将上述第二晶圆放置于停机位置Y上的装载/卸载盘182y;(2)藉由枢转运动B将上述装载/卸载盘182y转运至上述研磨台156上方的第二晶圆载具162b的晶圆装载/卸载位置;(3)将上述第二晶圆装载至上述第二晶圆载具162b;以及(4)将上述装载/卸载盘182y转运回到其停机位置Y。接下来,在步骤2530中,使用上述研磨垫155在上述研磨台156上研磨上述第二晶圆。
在完成上述晶圆的研磨制程之后,依序地从上述研磨台156升起上述晶圆,然后分别依序藉由上述晶圆中继装置180x及180y从上述晶圆载具162a及162b转运上述晶圆。
纵使已描述使用上述两个晶圆载具162a及162b的上述晶圆的连续研磨制程,但是亦可在上述所有晶圆载具藉由上述装载/卸载盘182x及182y依序或同时装载上述晶圆之后开始同时研磨上述晶圆。
请参考图21所示,是描述依据一第七替代实施例的一研磨单元620。上述研磨单元620包括具有个别研磨垫155a及155b的两个研磨台156a及156b、两个晶圆载具162a及162b以及两个晶圆中继装置180x及180y。上述晶圆载具162a及162b是分别放置于上述研磨台156a及156b上方,以及分别使用上述研磨垫155a及155b以在上述研磨台156a及156b上研磨晶圆。上述第一及第二装载/卸载盘182x及182y分别将晶圆转运至上述第一及第二晶圆载具162a及162b及自上述第一及第二晶圆载具162a及162b转运上述晶圆。上述第一及第二装载/卸载盘182x及182y可分别藉由上述枢转运动A及B以上述枢转点185x及185y为中心枢转至上述第一及第二晶圆载具162a及162b的晶圆装载/卸载位置。上述枢转点185x及185y是位于枢转轴上,其中上述枢转轴是垂直于上述研磨垫155的表面。
请参考图22所示,是描述一在上述研磨单元620中处理半导体晶圆的方法。此方法包括图22中所述的步骤。在步骤2600中,藉由上述第一晶圆中继装置180x将一第一晶圆转运至上述第一研磨台156a上方的第一晶圆载具162a。此步骤包括下列次步骤:(1)将上述第一晶圆放置于停机位置X上的装载/卸载盘182x;(2)藉由枢转运动A将上述装载/卸载盘182x转运至上述第一研磨台156a上方的第一晶圆载具162a的晶圆装载/卸载位置;(3)将上述第一晶圆装载至上述第一晶圆载具162a;以及(4)将上述装载/卸载盘182x转运回到其停机位置X。接下来,在步骤2610中,使用上述研磨垫155a在上述第一研磨台156a上研磨上述第一晶圆。
接下来,在步骤2620中,藉由上述第二晶圆中继装置180y将一第二晶圆转运至上述第二研磨台156b上方的第二晶圆载具162b。此步骤包括下列次步骤:(1)将上述第二晶圆放置于停机位置Y上的装载/卸载盘182y;(2)藉由枢转运动B将上述装载/卸载盘182y转运至上述第二研磨台156b上方的第二晶圆载具162b的晶圆装载/卸载位置;(3)将上述第二晶圆装载至上述第二晶圆载具162b;以及(4)将上述装载/卸载盘182y转运回到其停机位置Y。接下来,在步骤2630中,使用上述研磨垫155b在上述第二研磨台156b上研磨上述第二晶圆。
在完成上述晶圆的研磨制程之后,依序地从上述研磨台156a及156b升起上述晶圆,然后分别依序藉由上述晶圆中继装置180x及180y从上述晶圆载具162a及162b转运上述晶圆。
纵使已描述使用上述两个晶圆载具162的上述晶圆的连续研磨制程,但是亦可在上述所有晶圆载具藉由上述装载/卸载盘182x及182y依序或同时装载上述晶圆之后开始同时研磨上述晶圆。
请参考图23所示,是描述依据一第八替代实施例的一研磨单元640。上述研磨单元640包括具有一研磨垫155的一研磨台156、一晶圆载具162以及两个晶圆中继装置180x及180y。上述第一及第二晶圆中继装置180x及180y以一替代方式将晶圆转运至上述晶圆载具162及从上述晶圆载具162转运上述晶圆。上述第一及第二装载/卸载盘182x及182y可分别藉由上述枢转运动A及B以上述枢转点185x及185y为中心枢转至上述晶圆载具162的晶圆装载/卸载位置。上述枢转点185x及185y是位于枢转轴上,其中上述枢转轴是垂直贯穿上述研磨垫155的表面。
请参考图24所示,是描述一在上述研磨单元640中处理半导体晶圆的方法。此方法包括图24中所述的步骤。在步骤2700中,藉由上述晶圆中继装置180x将一第一晶圆转运至上述研磨台156上方的晶圆载具162。此步骤包括下列次步骤:(1)将上述第一晶圆放置于停机位置X上的装载/卸载盘182x;(2)藉由枢转运动A将上述装载/卸载盘182x转运至上述研磨台156上方的晶圆载具162的晶圆装载/卸载位置;(3)将上述第一晶圆装载至上述晶圆载具162;以及(4)将上述装载/卸载盘182x转运回到其停机位置X。接下来,在步骤2710中,使用上述研磨垫155在上述研磨台156上研磨上述第一晶圆。
接下来,在步骤2720中,在完成上述第一晶圆的研磨制程之后,从上述研磨台156升起上述晶圆载具162,然后藉由上述第一晶圆中继装置180x的装载/卸载盘182x从上述晶圆载具162移除上述第一晶圆。接下来,在步骤2730中,藉由上述第二晶圆中继装置180y的装载/卸载盘182y以枢转运动B将一第二晶圆转运至上述晶圆载具162。此步骤包括下列次步骤:(1)将上述第二晶圆放置于停机位置Y上的装载/卸载盘182y;(2)藉由枢转运动B将上述装载/卸载盘182y转运至上述研磨台156上方的晶圆载具162的晶圆装载/卸载位置;(3)将上述第二晶圆装载至上述晶圆载具162;以及(4)将上述装载/卸载盘182y转运回到其停机位置Y。接下来,在步骤2740中,使用上述研磨垫155在上述研磨台156上研磨上述第二晶圆。
在一经修饰实施例中,步骤2720及2730是以步骤2725及2735来代替。在此实施例中,在步骤2725中,在完成上述第一晶圆的研磨制程之后,从上述研磨台156升起上述晶圆载具162,然后藉由上述第二晶圆中继装置180y的装载/卸载盘182y从上述晶圆载具162移除上述第一晶圆。
接下来,在步骤2735中,藉由上述第一晶圆中继装置180x的装载/卸载盘182x将一第二晶圆转运至上述晶圆载具162。此步骤包括下列次步骤:(1)将上述第二晶圆放置于停机位置X上的装载/卸载盘182x;(2)藉由枢转运动A将上述装载/卸载盘182x转运至上述研磨台156上方的晶圆载具162的晶圆装载/卸载位置;(3)将上述第二晶圆装载至上述晶圆载具162;以及(4)将上述装载/卸载盘182x转运回到其停机位置X。然后,在步骤2740中,使用上述研磨垫155在上述研磨台156上研磨上述第二晶圆。
请参考图25(a)及图25(b)所示,是描述依据一第九替代实施例的一研磨单元660。图25(a)及图25(b)分别是上述研磨单元660的俯视图及立体图。上述研磨单元660包括具有一研磨垫155的一研磨台156、一晶圆载具162以及一晶圆中继装置180。上述晶圆中继装置180将晶圆转运至上述晶圆载具162及从上述晶圆载具162转运上述晶圆。上述装载/卸载盘182籍由上述枢转运动A以上述枢转点185为中心枢转至上述晶圆载具162的晶圆装载/卸载位置。上述枢转点185是位于枢转轴上,其中上述枢转轴是垂直贯穿上述研磨垫155的表面。上述枢转运动A是进一步以图25(b)中的虚线来描述。上述晶圆中继装置180是设计成安装于上述研磨单元660中,以便上述晶圆中继装置180的枢转轴184最好与上述装载/卸载盘182的停机位置X设置在上述研磨台156上方。藉由此结构,可减少上述晶圆载具162的停机位置X与上述晶圆装载/卸载位置间的上述装载/卸载盘182的枢转运动A的范围,因此可最小化上述研磨单元660的平面空间。为了进一步减少上述枢转运动A的范围,可使上述装载/卸载盘182直接连接至上述枢转轴184,而不需要有上述枢转臂183。
请参考图26所示,是描述在上述研磨单元660中的处理半导体晶圆的方法。上述方法包括图26所述的步骤。在步骤2800中,将一第一晶圆放置在停机位置X上的晶圆中继装置180的装载/卸载盘182,上述停机位置X最好位于上述研磨台156上方。
接下来,在步骤2810中,藉由上述装载/卸载盘182的枢转运动A将上述第一晶圆转运至上述研磨台156上方的晶圆载具162的晶圆装载/卸载位置。接下来,在步骤2820中,使用上述研磨垫155在上述研磨台156上研磨上述第一晶圆。
在完成上述一晶圆的研磨制程之后,将上述晶圆从上述研磨台156升起,然后藉由上述晶圆中继装置180从上述晶圆载具162转运上述晶圆。
请参考图27(a)及图27(b)所示,是描述依据一第十替代实施例的一研磨单元680。图27(a)是上述研磨单元680的俯视图。图27(b)是上述研磨单位680的一双盘晶圆中继装置685的立体图。上述研磨单元680包括一具有一研磨垫的研磨台156、两个晶圆载具162a及162b以及上述双盘晶圆中继装置685。
上述双盘晶圆中继装置685包括两个装载/卸载盘182x及182y,其中上述装载/卸载盘182x及182y是经由个别枢转臂183x及183y而连接至一枢转轴184。上述枢转轴184是由一枢转及垂直驱动机构186来控制。上述第一及第二装载/卸载盘182x及182y可藉由上述枢转运动E以一枢转点185为中心分别枢转至上述晶圆载具162a及162b的晶圆装载/卸载位置,其中上述枢转点185是位于上述研磨垫155的表面上方。因此,上述双盘晶圆中继装置685可同时将两个晶圆转运至上述第一及第二晶圆载具162a及162b或从上述第一及第二晶圆载具162a及162b转运上述两个晶圆。上述枢转点185是位于一枢转轴上,其中上述枢转轴是垂直贯穿上述研磨垫155的表面。在一经修饰实施例中,上述第一装载/卸载盘182x可藉由上述枢转运动A将晶圆转运至上述第一晶圆载具162a及从上述第一晶圆载具162a转运上述晶圆,以及上述第二装载/卸载盘182y可藉由上述枢转运动B将晶圆转运至上述第二晶圆载具162b及从上述第一晶圆载具162b转运上述晶圆。
请参考图28(a)及图28(b)所示,是分别描述在上述研磨单元680中以轮流方式同时方式来处理半导体晶圆的方法。
上述轮流方式包括图28(a)所述的步骤。在步骤2900中,藉由上述双盘晶圆中继装置685的第一装载/卸载盘182x将一第一晶圆转运至上述研磨台156上方的第一晶圆载具162a。此步骤包括下列次步骤:(1)将上述第一晶圆放置于停机位置X上的第一装载/卸载盘182x;(2)藉由枢转运动A将上述装载/卸载盘182x转运至上述研磨台156上方的第一晶圆载具162a的晶圆装载/卸载位置;(3)将上述第一晶圆装载至上述第一晶圆载具162a;以及(4)将上述装载/卸载盘182x转运回到其停机位置X。接下来,在步骤2910中,使用上述研磨垫155在上述研磨台156上研磨上述第一晶圆。
在步骤2920中,藉由上述双盘晶圆中继装置685的第二装载/卸载盘182y将一第二晶圆转运至上述研磨台156上方的第二晶圆载具162b。此步骤包括下列次步骤:(1)将上述第二晶圆放置于停机位置Y上的第二装载/卸载盘182y;(2)藉由枢转运动B将上述装载/卸载盘182y转运至上述研磨台156上方的第二晶圆载具162b的晶圆装载/卸载位置;(3)将上述第二晶圆装载至上述第二晶圆载具162b;以及(4)将上述第二装载/卸载盘182y转运回到其停机位置Y。接下来,在步骤2930中,使用上述研磨垫155在上述研磨台156上研磨上述第二晶圆。
在完成上述晶圆的研磨制程之后,从上述研磨台156依序升起上述晶圆,然后藉由上述双盘晶圆中继装置685的装载/卸载盘182x及182y分别依序从上述晶圆载具162a及162b转运上述晶圆。
上述同时方式包括图28(b)所述的步骤。在步骤3000中,藉由上述双盘晶圆中继装置685的第一及第二装载/卸载盘182x及182y同时将两个晶圆转运至上述两个晶圆载具162a及162y。此步骤包括下列次步骤:(1)将上述两个晶圆放置于停机位置X及Y上的第一及第二装载/卸载盘182x及182y;(2)藉由枢转运动E将上述第一及第二装载/卸载盘182x及182y转运至上述研磨台156上方的第一及第二晶圆载具162a及162b的晶圆装载/卸载位置;(3)将上述两个晶圆装载至上述第一及第二晶圆载具162a及162b;以及(4)将上述第一及第二装载/卸载盘182x及182y转运回到其停机位置X及Y。接下来,在步骤3010中,使用上述研磨垫155在上述研磨台156上研磨上述两个晶圆。
接下来,在步骤3020中,在完成上述晶圆的研磨制程之后,从上述研磨台156升起上述晶圆,然后藉由上述双盘晶圆中继装置685的装载/卸载盘182x及182y以上述枢转运动E同时从上述晶圆载具162a及162b转运上述晶圆。
请参考图29所示,是描述依据一第十一替代实施例的一研磨单元700。上述研磨单元700包括具有个别研磨垫155a及155b的两个研磨台156a及156b、两个晶圆载载162a及162b以及双盘晶圆中继装置685。上述晶圆载具162a及162b是分别放置于上述研磨台156a及156b上方。
上述第一及第二装载/卸载盘182x及182y能藉由上述枢转运动E以上述枢转点185为中心分别枢转至上述晶圆载具162a及162b的晶圆装载/卸载位置。因此,上述双盘晶圆中继装置685可同时将两个晶圆转运至上述第一及第二晶圆载具162a及162b。上述枢转点185是位于一枢转轴上,其中上述枢转轴是垂直于上述研磨垫155的表面。在一经修饰实施例中,上述第一装载/卸载盘182x可藉由上述枢转运动A将晶圆转运至上述第一晶圆载具162a及从上述第一晶圆载具162a转运上述晶圆,以及上述第二装载/卸载盘182y可藉由上述枢转运动B将晶圆转运至上述第二晶圆载具162b及从上述第二晶圆载具162b转运上述晶圆。
请参考图30(a)及图30(b)所示,是描述在上述研磨单元中700分别以上述轮流方式及同时方式处理半导体晶圆的方法。
上述轮流方式包括图30(a)所述的步骤。在步骤3100中,藉由上述双盘晶圆中继装置685的第一装载/卸载盘182x将一第一晶圆转运至上述第一研磨台156a上方的第一晶圆载具162a。此步骤包括下列次步骤:(1)将上述第一晶圆放置于停机位置X上的第一装载/卸载盘182x;(2)藉由枢转运动A将上述装载/卸载盘182x转运至上述第一研磨台156a上方的第一晶圆载具162a的晶圆装载/卸载位置;(3)将上述第一晶圆装载至上述第一晶圆载具162a;以及(4)将上述装载/卸载盘182x转运回到其停机位置X。接下来,在步骤3110中,使用上述研磨垫155a在上述第一研磨台156a上研磨上述第一晶圆。
在步骤3120中,藉由上述双盘晶圆中继装置685的第二装载/卸载盘182y将一第二晶圆转运至上述第二研磨台156b上方的第二晶圆载具162b。此步骤包括下列次步骤:(1)将上述第二晶圆放置于停机位置Y上的第二装载/卸载盘182y;(2)藉由枢转运动B将上述第二装载/卸载盘182y转运至上述第二研磨台156b上方的第二晶圆载具162b的晶圆装载/卸载位置;(3)将上述第二晶圆装载至上述第二晶圆载具162b;以及(4)将上述第二装载/卸载盘182y转运回到其停机位置Y。接下来,在步骤3130中,使用上述研磨垫155b在上述第二研磨台156b上研磨上述第二晶圆。
在完成上述晶圆的研磨制程之后,从上述研磨台156a及156b依序升起上述晶圆,然后藉由上述双盘晶圆中继装置685的装载/卸载盘182x及182y分别依序从上述晶圆载具162a及162b转运上述晶圆。
上述同时方式包括图30(b)所述的步骤。在步骤3200中,藉由上述双盘晶圆中继装置685的第一及第二装载/卸载盘182x及182y同时将两个晶圆转运至上述两个晶圆载具162a及162y。此步骤包括下列次步骤:(1)将上述两个晶圆放置于停机位置X及Y上的第一及第二装载/卸载盘182x及182y;(2)藉由枢转运动E将上述第一及第二装载/卸载盘182x及182y转运至上述第一及第二研磨台156a及156b上方的第一及第二晶圆载具162a及162b的晶圆装载/卸载位置;(3)将上述两个晶圆装载至上述第一及第二晶圆载具162a及162b;以及(4)将上述第一及第二装载/卸载盘182x及182y转运回到其个别停机位置X及Y。接下来,在步骤3210中,使用上述研磨垫155a及155b在上述个别研磨台156a及156b上研磨上述两个晶圆。
接下来,在步骤3220中,在完成上述晶圆的研磨制程之后,从上述研磨台156a及156b升起上述晶圆,然后藉由上述双盘晶圆中继装置685的装载/卸载盘182x及182y同时从上述晶圆载具162a及162b转运上述晶圆。
请参考图31所示,是描述依据一第十二替代实施例的一研磨单元720。上述研磨单元720包括一具有一研磨垫155的研磨台156、一晶圆载具162以及一双盘晶圆中继装置685。上述双盘晶圆中继装置685的装载/卸载盘182x及182y的每一装载/卸载盘可以一轮流方式藉由上述枢转运动A及B以上述研磨垫155的表面上方的枢转点185为中心来枢转,以将晶圆转运至上述晶圆载具162。上述枢转点185是位于一枢转轴上,其中上述枢转轴是垂直地贯穿上述研磨垫155的表面。在一经修饰实施例中,可使用上述第一装载/卸载盘182x,以上述枢转运动A将晶圆转运至上述晶圆载具162,以及可使用上述第二装载/卸载盘182y,以上述枢转运动B从上述晶圆载具162转运晶圆。
请参考图32所示,是描述一在上述研磨单元720中处理半导体晶圆的方法。此方法包括图32中所述的步骤。在步骤3300中,藉由上述双盘晶圆中继装置685的第一装载/卸载盘182x将一第一晶圆转运至上述研磨台156上方的晶圆载具162。此步骤包括下列次步骤:(1)将上述第一晶圆放置于停机位置X上的装载/卸载盘182x;(2)藉由枢转运动A将上述装载/卸载盘182x转运至上述研磨台156上方的晶圆载具162的晶圆装载/卸载位置;(3)将上述第一晶圆装载至上述晶圆载具162;以及(4)将上述装载/卸载盘182x转运回到其停机位置X。接下来,在步骤3310中,使用上述研磨垫155在上述研磨台156上研磨上述第一晶圆。
接下来,在步骤3320中,在完成上述第一晶圆的研磨制程之后,从上述研磨台156升起上述晶圆载具162,然后藉由上述双盘晶圆中继装置685的第一装载/卸载盘182x从上述晶圆载具162移除上述第一晶圆。
在步骤3330中,藉由上述双盘晶圆中继装置685的第二装载/卸载盘182y的枢转运动B将一第二晶圆转运至上述晶圆载具162。此步骤包括下列次步骤:(1)将上述第二晶圆放置于停机位置Y上的装载/卸载盘182y;(2)藉由枢转运动B将上述装载/卸载盘182y转运至上述研磨台156上方的晶圆载具162的晶圆装载/卸载位置;(3)将上述第二晶圆装载至上述晶圆载具162;以及(4)将上述装载/卸载盘182y转运回到其停机位置Y。接下来,在步骤3340中,使用上述研磨垫155在上述研磨台156上研磨上述第二晶圆。
在一经修饰实施例中,步骤3320及3330以步骤3325及3335来取代,在此实施例的步骤3325中,在完成上述第一晶圆的研磨制程之后,从上述研磨台156升起上述晶圆载具162,然后藉由上述双盘晶圆中继装置685的第二装载/卸载盘182y从上述晶圆载具162移除上述第一晶圆。
接下来,在步骤3335中,藉由上述双盘晶圆中继装置685的第一装载/卸载盘182x将一第二晶圆转运至上述晶圆载具162。此步骤包括下列次步骤:(1)将上述第二晶圆放置于停机位置X上的装载/卸载盘182x;(2)藉由枢转运动A将上述装载/卸载盘182x转运至上述研磨台156上方的晶圆载具162的晶圆装载/卸载位置;(3)将上述第二晶圆装载至上述晶圆载具162;以及(4)将上述装载/卸载盘182x转运回到其停机位置X。然后,在步骤3340中,使用上述研磨垫155在上述研磨台156上研磨上述第二晶圆。
请参考图33所示,是描述依据本发明一第二实施例的一研磨设备5000。在图33中使用相同于图1的元件符号,以辨识在上述研磨设备5000中相似于图1的研磨设备1000的共同部分及组件。再者,在下面将不会详细描述这些共同部分及组件。
上述研磨设备5000包括一晶圆输入站130、一晶圆运送装置140、一第一研磨单元600a、一第二研磨单元600b、一清洗机缓冲站135、一清洗机晶圆运送装置350、一晶圆清洗机420、一输出晶圆运送装置450以及一晶圆输出站460。
上述晶圆输入站130容纳待研磨的晶圆。上述清洗机缓冲站135容纳待清洗的已研磨晶圆。上述晶圆输出站460容纳已经上述晶圆清洗机420清洗的已研磨晶圆。上述清洗机缓冲站135可包括多个用以容纳多个晶圆的狭缝。上述清洗机缓冲站135可连接至一气雾产生器(fog generator)(未显示)。上述气雾产生器所供应的气雾是在晶圆储存于上述清洗机缓冲站135时用以防止上述晶圆变干。在另一方式中,可在上述清洗机缓冲站135中使用去离子水喷雾,以取代来自上述气雾产生器的气雾。
上述研磨单元600a及600b是放置于上述研磨设备5000中,以便上述晶圆运送装置140可将晶圆转运至上述研磨单元600a及600b及从上述研磨单元600a及600b转运上述晶圆。上述晶圆运送装置140在上述晶圆输入站130、上述清洗机缓冲站135以及上述研磨单元600a及600b的晶圆中继装置180间转运晶圆。上述晶圆运送装置140可安装于一线性轨道145上,以便上述晶圆运送装置140可以线性方式移动于上述线性轨道145上。上述晶圆运送装置140亦可配置成在上述晶圆运送装置140将晶圆转运至上述研磨单元600a及600b的晶圆中继装置180及上述清洗机缓冲站135的前翻转上述晶圆。
上述清洗机晶圆运送装置350将晶圆从上述清洗机缓冲站135转运至上述清洗机420。上述清洗机晶圆运送装置350可安装于一线性轨道355,以便上述清洗机晶圆运送装置350可以线性方式移动于上述线性轨道355上。上述清洗机晶圆运送装置350可配置成在上述清洗机晶圆运送装置350将晶圆转运至上述晶圆清洗机420的前翻转上述晶圆。
上述输出晶圆运送装置450将晶圆从上述晶圆清洗机420转运至上述晶圆输出站460。上述输出晶圆运送装置450可安装于一线性轨道455上,以便上述输出晶圆运送装置450可以线性方式移动于上述线性轨道455上。
上述晶圆清洗机420包括一第一清洗站422、一第二清洗站424、一第三清洗站426、一烘干站428、一第一晶圆运送装置432、一第二晶圆运送装置434以及一第三晶圆运送装置436。上述第一晶圆运送装置432将晶圆从上述第一清洗站422转运至上述第二清洗站424。上述第二晶圆运送装置434将晶圆从上述第二清洗站424转运至上述第三清洗站426。上述第三晶圆运送装置436将晶圆从上述第三清洗站426转运至上述烘干站428。藉由上述输出晶圆运送装置450将已干燥晶圆从上述烘干站428移除,然后转运至上述晶圆输出站460。上述第一、第二及第三清洗站422、424及426使用去离子水及/或化学物(例如:氢氧化铵(NH40H)、稀释氟化氢(diluteHF)及有机化学物)来去除晶圆表面的研浆粒子。上述第一、第二及第三清洗站422、424及426可包括用以去除研浆粒子的刷子。在完成上述清洗制程之后,以去离子水来清洗晶圆,然后在上述烘干站428中烘干上述晶圆。上述晶圆清洗机420可包括三个以上或以下的清洗站。
在上述研磨设备5000的一串列模式操作中,藉由上述晶圆运送装置140将晶圆从上述晶圆输入站130转运至上述第一研磨单元600a,然后在上述第一研磨单元600a中研磨上述晶圆。在上述第一研磨单元600a中完成上述研磨制程之后,藉由上述晶圆运送装置140将晶圆运送至上述第二研磨单元600b,然后在上述第二研磨单元600b中进一步研磨上述晶圆。在上述研磨单元600a及600b中可使用不同研浆、不同研磨垫及/或不同研磨参数。在上述第二研磨单元600b中完成上述研磨制程之后,藉由上述晶圆运送装置140将上述晶圆从上述第二研磨单元600b转运至上述清洗机缓冲站135,然后藉由上述清洗机晶圆运送装置350传送至上述晶圆清洗机420。之后,藉由上述输出晶圆运送装置450将上述已清洗晶圆转运至上述晶圆输出站460。
在上述研磨设备5000的一并列模式操作中,藉由上述晶圆运送装置140将一第一组晶圆从上述晶圆输入站130转运至上述第一研磨单元600a,然后在上述第一研磨单元600a中研磨。藉由上述晶圆运送装置140将一第二组晶圆从上述晶圆输入站130转运至上述第二研磨单元600b,然后在上述第一研磨单元600b中研磨。在完成上述研磨制程之后,藉由上述晶圆运送装置140将上述第一组及第二组晶圆转运至上述清洗机缓冲站135,然后籍由上述清洗机晶圆运送装置350传送至上述晶圆清洗机420。之后,藉由上述输出晶圆运送装置450将上述已清洗晶圆转运至上述晶圆输出站460。上述晶圆运送装置140可将上述第一组及第二组晶圆转运至上述研磨单元600a及600b及从上述研磨单元600a及600b转运上述第一组及第二组晶圆,以便可先转运其中一组晶圆,然后再转运另一组晶圆。在另一情况中,上述晶圆运送装置140可以轮流方式将晶圆转运至上述第一及第二研磨单元600a及600b以及从上述第一及第二研磨单元600a及600b转运上述晶圆。
纵使已说明有关于图33的研磨设备5000(包括上述研磨单元600a及600b),但是上述研磨设备5000可包括任何研磨单元,其可选自图1~图32所示的研磨单元150、500、520、540、560、580、600、620、640、660、680、700及720。做为一个范例,图34(a)显示上述研磨设备5000,其包括上述研磨单元520a及520b。做为另一范例,图34(b)显示上述研磨设备5000,其包括上述研磨单元620a及620b。做为另一个范例,图34(c)显示上述研磨设备5000,其包括上述研磨单元580a及580b。再者,包括于上述研磨设备5000中的两个研磨单元可以是不同型态的研磨单元。
请参考图35所示,是描述依据本发明一第三实施例的研磨设备6000。在图35中使用相同于图33的元件符号,以辨识在上述研磨设备6000中相似于图33的研磨设备5000的共同部分及组件。再者,在下面将不会详细描述这些共同部分及组件。
上述研磨设备6000相似于图33所示的研磨设备5000。上述两个研磨设备5000及6000间的差异在于:上述研磨设备600进一步包括一第三研磨单元600c。上述三个研磨单元600a、600b及600c是配置于上述研磨设备6000中,以便上述晶圆运送装置140可将晶圆转运至上述三个研磨单元600a、600b及600c及从上述三个研磨单元600a、600b及600c转运上述晶圆。因此,在上述研磨设备6000中,上述晶圆运送装置140可在上述晶圆输入站130、上述清洗机缓冲站135以及上述研磨单元600a、600b及600c的晶圆中继装置180间转运晶圆。
在上述研磨设备6000的一串列模式操作中,在上述第一、第二及第三研磨单元600a、600b及600c以顺序方式研磨晶圆。在上述研磨单元600a、600b及600c中可使用不同研浆、不同研磨垫及/或不同研磨参数。在完成上述研磨制程之后,藉由上述晶圆运送装置140将上述晶圆转运至上述清洗机缓冲站135,然后藉由上述清洗机晶圆运送装置350传送至上述晶圆清洗机420。之后,藉由上述输出晶圆运送装置450将上述已清洗晶圆转运至上述晶圆输出站460。
在上述研磨设备6000的一并列模式操作中,藉由上述晶圆运送装置140将一第一组晶圆从上述晶圆输入站130转运至上述第一研磨单元600a,然后在上述第一研磨单元600a中研磨。藉由上述晶圆运送装置140将一第二组晶圆从上述晶圆输入站130转运至上述第二研磨单元600b,然后在上述第二磨单元600b中研磨。藉由上述晶圆运送装置140将一第三组晶圆从上述晶圆输入站130转运至上述第三研磨单元600c,然后在上述第三研磨单元600c中研磨。在完成上述研磨制程之后,藉由上述晶圆运送装置140将上述第一组、第二组及第三组晶圆转运至上述清洗机缓冲站135,然后藉由上述清洗机晶圆运送装置350传送至上述晶圆清洗机420。之后,藉由上述输出晶圆运送装置450将上述已清洗晶圆转运至上述晶圆输出站460。
在上述研磨设备6000的一混合模式操作中,藉由上述晶圆运送装置140将晶圆从上述晶圆输入站130转运至上述第一研磨单元600a,然后使用一第一种研浆以及一第一种研磨垫在上述第一研磨单元600a中研磨上述晶圆。接下来,将上述第一研磨单元600a中所研磨的一第一组晶圆藉由上述晶圆运送装置140从上述第一研磨单元600a转运至上述第二研磨单元600b,然后使用一第二种研浆以及一第二种研磨垫进一步在上述第二研磨单元600b中研磨上述第一组晶圆。将上述第一研磨单元600a中所研磨的一第二组晶圆藉由上述晶圆运送装置140从上述第一研磨单元600a转运至上述第三研磨单元600c,然后使用上述第二种研浆以及上述第二种研磨垫进一步在上述第三研磨单元600c中研磨上述第二组晶圆。在完成上述研磨制程之后,将上述第一及第二组晶圆藉由上述晶圆运送装置140从上述第二与第三研磨单元600b及600c转运至上述清洗机缓冲站135,然后藉由上述清洗机晶圆运送装置350传送至上述晶圆清洗机420。上述第一种研浆及/或上述第一种研研磨垫亦可使用于上述第二及第三研磨单元600b及600c中,以取代上述第二种研浆及上述第二种研磨垫。
在上述研磨设备6000的另一混合模式操作中,将一第一组晶圆藉由上述晶圆运送装置140从上述晶圆输入站130转运至上述第一研磨单元600a,然后使用一第一种研浆及一第一种研磨垫在上述第一研磨单元600a中研磨上述第一组晶圆。将一第二组晶圆藉由上述晶圆运送装置140从上述晶圆输入站130转运至上述第二研磨单元600b,然后使用上述第一种研浆及上述第一种研磨垫在上述第二研磨单元600b中研磨上述第二组晶圆。之后,将上述第一组及第二组晶圆藉由上述晶圆运送装置140转运至上述第三研磨单元600c,然后使用一第二种研浆及一第二种研磨垫进一步在上述第三研磨单元600c中研磨上述第一组及第二组晶圆。上述第一种研浆及/或上述第一种研研磨垫亦可使用于上述第三研磨单元600c中,以取代上述第二种研浆及上述第二种研磨垫。在完成上述研磨制程之后,将上述第一及第二组晶圆藉由上述晶圆运送装置140转运至上述清洗机缓冲站135,然后藉由上述清洗机晶圆运送装置350传送至上述晶圆清洗机420。之后,将上述已清洗晶圆藉由上述输出晶圆运送装置450转运至上述晶圆输出站460。
上述晶圆运送装置140亦可将上述第一组、第二组及第三组晶圆转运至上述研磨单元600a、600b及600c以及从上述研磨单元600a、600b及600c转运上述第一组、第二组及第三晶圆,以便可先转运一组晶圆,再转运另一组晶圆,然后转运最后一组晶圆。在另一情况中,上述晶圆运送装置140可以轮流方式连续地将晶圆转运至上述第一、第二及第三研磨单元600a、600b及600c以及从上述第一、第二及第三研磨单元600a、600b及600c转运上述晶圆,以便一次只能将一晶圆转运至每一研磨单元以及从每一研磨单元只转运一晶圆。
纵使已描述有关于图35的研磨设备6000(包括上述三个研磨单元600a、600b及600c),但是上述研磨设备6000可包括三个以上的研磨单元600。此外,上述研磨设备6000可包括任何研磨单元,其可选自图1~图32所示的研磨单元150、500、520、540、560、580、600、620、640、660、680、700及720。做为一范例,图36显示上述研磨设备6000,其包括上述三个研磨单元520a、520b及520c。
请参考图37所示,是描述依据本发明一第四实施例的一研磨设备7000。在图37中使用相同于图33的元件符号,以辨识在上述研磨设备7000中相似于图33的研磨设备5000的共同部分及组件。再者,在下面将不会详细描述这些共同部分及组件。
上述研磨设备7000相似于图33所示的研磨设备5000。上述两个研磨设备5000及7000间的差异在于:上述研磨设备7000更包括上述研磨设备5000所没有的一研磨机缓冲站136及一位于研磨设备5000上的第二晶圆运送装置140′。上述第一晶圆运送装置140是位于上述晶圆输入站130及上述研磨机缓冲站136之间。上述研磨机缓冲站136是位于上述第一及第二晶圆运送装置140及140′之间。上述第二晶圆运送装置140′是位于上述研磨机缓冲站136及上述清洗机缓冲站135之间。上述第二晶圆运送装置140′亦可安装于一线性轨道145′上,以便上述第二晶圆运送装置140′可以线性方式在上述线性轨道145′上移动。
上述研磨机缓冲站136可容纳多个晶圆,其中上述晶圆是藉由上述第一及第二晶圆运送装置140及140′转运至上述研磨机缓冲站136及从上述研磨机缓冲站136转运。上述研磨机缓冲站136可包括多个用以容纳多个晶圆的狭缝。上述研磨机缓冲站136可连接至一气雾产生器(未显示)。上述气雾产生器所供应的气雾是在晶圆储存于上述研磨机缓冲站136时用以防止上述晶圆变干。在另一方式中,可在上述研磨机缓冲站136中使用去离子水喷雾,以取代来自上述气雾产生器的气雾。
上述第一研磨单元600a是靠近上述第一晶圆运送装置140,以及上述第二研磨单元600b是靠近上述第二晶圆运送装置140′。上述第一晶圆运送装置140在上述晶圆输入站130、上述研磨机缓冲站136及上述第一研磨单元600a间转运晶圆。上述第二晶圆运送装置140′在上述研磨机缓冲站136、上述第二研磨单元600b及上述清洗机缓冲站135间转运晶圆。
在上述研磨设备7000的一范例操作中,将晶圆藉由上述第一晶圆运送装置140从上述晶圆输入站130转运至上述第一研磨单元600a,然后在上述第一研磨单元600a中研磨。在上述第一研磨单元600a中完成上述研磨制程之后,将上述晶圆藉由上述第一晶圆运送装置140从上述第一研磨单元600a转运至上述研磨机缓冲站136。接下来,将上述晶圆藉由上述第二晶圆运送装置140′从上述研磨机缓冲站136转运至上述第二研磨单元600b,然后在上述第二研磨单元600b中做进一步研磨。在上述研磨单元600a及600b中可使用不同研浆、不同研磨垫及/或不同研磨参数。在上述第二研磨单元600b中完成上述研磨制程之后,将上述晶圆藉由上述第二晶圆运送装置140′从上述第二研磨单元600b转运至上述清洗机缓冲站135,然后藉由上述清洗机晶圆运送装置350传送至上述晶圆清洗机420。之后,将上述已清洗晶圆藉由上述输出晶圆运送装置450转运至上述晶圆输出站460。
纵使已描述有关于图37的研磨设备7000(包括上述研磨单元600a及600b),但是上述研磨设备7000可包括任何研磨单元,其可选自图1~图32所示的研磨单元150、500、520、540、560、580、600、620、640、660、680、700及720。做为一范例,图38显示上述研磨设备7000,其包括上述研磨单元520a及520b。
请参考图39所示,是描述依据本发明一第五实施例的一研磨设备8000。在图39中使用相同于图33及图37的元件符号,以辨识在上述研磨设备8000中相似于图33及图37的研磨设备5000及7000的共同部分及组件。再者,在下面将不会详细描述这些共同部分及组件。
上述研磨设备8000相似于图37所示的研磨设备7000。上述两个研磨设备7000及8000间的差异在于:上述研磨设备8000更包括一第三研磨单元600c。上述第三研磨单元600c是靠近上述第二晶圆运送装置140′,以便上述第二晶圆运送装置140′可将晶圆转运至上述第三研磨单元600c及从上述第三研磨单元600c转运上述晶圆。上述第二晶圆运送装置140′在上述研磨机缓冲站136、上述第二研磨单元600b、上述第三研磨单元620c及上述清洗机缓冲站135间转运晶圆。
在上述研磨设备8000的一范例操作中,将晶圆藉由上述第一晶圆运送装置140从上述晶圆输入站130转运至上述第一研磨单元600a,然后在上述第一研磨单元600a中使用一第一种研浆及一第一种研磨垫来研磨。在上述第一研磨单元600a中完成上述研磨制程之后,将上述晶圆藉由上述第一晶圆运送装置140转运至上述研磨机缓冲站136。接下来,将在上述第一研磨单元600a中所研磨的一第一组晶圆藉由上述第二晶圆运送装置140′从上述研磨机缓冲站136转运至上述第二研磨单元600b,然后在上述第二研磨单元600b使用一第二种研浆及一第二种研磨垫做进一步研磨。将在上述第一研磨单元600a中所研磨的一第二组晶圆藉由上述第二晶圆运送装置140′从上述研磨机缓冲站136转运至上述第三研磨单元600c,然后在上述第三研磨单元600c使用上述第二种研浆及上述第二种研磨垫做进一步研磨。上述晶圆运送装置140′亦可将上述第一组、第二组及第三组晶圆转运至上述研磨单元600a、600b及600c以及从上述研磨单元600a、600b及600c转运上述第一组、第二组及第三晶圆,以便先转运一组晶圆,再转运另一组晶圆,然后转运最后一组晶圆。在另一情况中,上述晶圆运送装置140′可以轮流方式连续地将晶圆转运至上述第一、第二及第三研磨单元600a、600b及600c以及从上述第一、第二及第三研磨单元600a、600b及600c转运上述晶圆,以便一次只能将一晶圆转运至每一研磨单元以及从每一研磨单元只转运一晶圆。
在上述第二及第二研磨单元600b及600c中完成上述研磨制程之后,将上述第一组及第二组晶圆藉由上述第二晶圆运送装置140′从上述第二及第三研磨单元600b及600c转运至上述清洗机缓冲站135,然后藉由一清洗机晶圆运送装置350传送至上述晶圆清洗机420。之后,将上述已清洗晶圆藉由上述输出晶圆运送装置450转运至上述晶圆输出站460。上述第一种研浆及/或上述第一种研磨垫亦可使用于上述第二及第三研磨单元600b及600c中,以取代上述第二种研浆及上述第三种研磨垫。
纵使已描述有关于图39的研磨设备8000(包括上述研磨单元600a、600b及600c),但是上述研磨设备8000可包括任何研磨单元,其可选自图1~图32所示的研磨单元150、500、520、540、560、580、600、620、640、660、680、700及720。做为一范例,图40显示上述研磨设备8000,其包括上述研磨单元520a、520b及520c。
请参考图41所示,是描述依据本发明一第六实施例的一研磨设备9000。在图41中使用相同于图33及图39的元件符号,以辨识在上述研磨设备9000中相似于图33及图39的研磨设备5000及8000的共同部分及组件。再者,在下面将不会详细描述这些共同部分及组件。
上述研磨设备9000相似于图39所示的研磨设备8000。上述两个研磨设备8000及9000间的差异在于:在上述研磨设备9000中上述研磨机缓冲站136是位于上述第二及第三研磨单元600b及600c之间,然而在上述研磨设备8000中上述研磨机缓冲站136是位于上述第一及第二研磨单元600a及600b之间。因此,在上述研磨设备9000中,上述第一晶圆运送装置140在上述晶圆输入站140、上述研磨机缓冲站136、上述第一研磨单元600a及上述第二研磨单元600b间转运晶圆。再者,上述第二晶圆运送装置140′在上述研磨机缓冲站136、上述第三研磨单元620c及上述清洗机缓冲站135间转运晶圆。
在上述研磨设备9000的一范例操作中,将一第一组晶圆藉由上述第一晶圆运送装置140从上述晶圆输入站130转运至上述第一研磨单元600a,然后在上述第一研磨单元600a中使用一第一种研浆及一第一种研磨垫来研磨。将一第二组晶圆藉由上述第一晶圆运送装置140从上述晶圆输入站130转运至上述第二研磨单元600b,然后在上述第二研磨单元600b中使用上述第一种研浆及上述第一种研磨垫来研磨。在上述第一及第二研磨单元600a及600b中完成上述研磨制程之后,将上述第一组及第二组晶圆藉由上述第一晶圆运送装置140转运至上述研磨机缓冲站136。上述晶圆运送装置140可将上述第一组及第二组晶圆转运至上述研磨单元600a及600b以及从上述研磨单元600a及600b转运上述晶圆,以便可先转运一组晶圆,之后再转运另一组晶圆。在另一情况中,上述晶圆运送装置140可以轮流方式将晶圆转运至上述第一及第二研磨单元600a及600b以及从上述第一及第二研磨单元600a及600b转运上述晶圆。
接下来,将上述第一组及第二组晶圆藉由上述第二晶圆运送装置140′从上述研磨机缓冲站136转运至上述第三研磨单元600c,然后在上述第三研磨单元600c中使用一第二种研浆及一第二种研磨垫来研磨。在上述第三研磨单元600c中完成上述研磨制程之后,将上述第一组及第二组晶圆藉由上述第二晶圆运送装置140′从上述第三研磨单元600c转运至上述清洗机缓冲站135,然后藉由上述清洗机晶圆运送装置350传送至上述晶圆清洗机420。之后,将上述已清洗晶圆藉由上述输出晶圆运送装置450转运至上述晶圆输出站460。上述第一种研浆及/或上述第一种研磨垫可使用于上述第三研磨单元600c中,以取代上述第二种研浆及上述第二种研磨垫。
纵使已描述有关于图41的研磨设备9000(包括上述研磨单元600a、600b及600c),但是上述研磨设备9000可包括任何研磨单元,其可选自图1~图32所示的研磨单元150、500、520、540、560、580、600、620、640、660、680、700及720。做为一范例,图42显示上述研磨设备9000,其包括上述研磨单元520a、520b及520c。
请参考图43所示,是描述依据本发明一第七实施例的一研磨设备10000。在图43中使用相同于图33及图39的元件符号,以辨识在上述研磨设备10000中相似于图33及图39的研磨设备5000及8000的共同部分及组件。再者,在下面将不会详细描述这些共同部分及组件。
上述研磨设备10000相似于图41所示的研磨设备9000。上述两个研磨设备9000及10000间的差异在于:上述研磨设备10000更包括一第四研磨单元600d。上述第四研磨单元600d是靠近上述第二晶圆运送装置140′,以便上述上述第二晶圆运送装置140′可将晶圆转运至上述第四研磨单元600d以及从上述第四研磨单元600d转运上述晶圆。因此,在上述研磨设备10000中,上述第一晶圆运送装置140在上述晶圆输入站130、上述研磨机缓冲站136、上述第一研磨单元600a及上述第二研磨单元600b间转运晶圆。再者,上述第二晶圆运送装置140′在上述研磨机缓冲站136、上述第三研磨单元600c、上述第四研磨单元600d及上述清洗机缓冲站135间转运晶圆。
在上述研磨设备10000的一范例操作中,将一第一组晶圆藉由上述第一晶圆运送装置140从上述晶圆输入站130转运至上述第一研磨单元600a,然后在上述第一研磨单元600a中使用一第一种研浆及一第一种研磨垫来研磨。将一第二组晶圆藉由上述第一晶圆运送装置140从上述晶圆输入站130转运至上述第二研磨单元600b,然后在上述第二研磨单元600b中使用上述第一种研浆及上述第一种研磨垫来研磨。在上述第一及第二研磨单元600a及600b中完成上述研磨制程之后,将上述第一组及第二组晶圆藉由上述第一晶圆运送装置140转运至上述研磨机缓冲站136。上述晶圆运送装置140可将上述第一组及第二组晶圆转运至上述研磨单元600a及600b以及从上述研磨单元600a及600b转运上述晶圆,以便可先转运一组晶圆,之后再转运另一组晶圆。在另一情况中,上述晶圆运送装置140可以轮流方式将晶圆转运至上述第一及第二研磨单元600a及600b以及从上述第一及第二研磨单元600a及600b转运上述晶圆。
接下来,将上述第一组晶圆藉由上述第二晶圆运送装置140′从上述研磨机缓冲站136转运至上述第三研磨单元600c,然后在上述第三研磨单元600c中使用一第二种研浆及一第二种研磨垫来研磨。将上述第二组晶圆藉由上述第二晶圆运送装置140′从上述研磨机缓冲站136转运至上述第四研磨单元600d,然后在上述第四研磨单元600d中使用上述第二种研浆及上述第二种研磨垫来研磨。在上述第三及第四研磨单元600c及600d中完成上述研磨制程之后,将上述第一组及第二组晶圆藉由上述第二晶圆运送装置140′分别从上述第三第四研磨单元600c及600d转运至上述清洗机缓冲站135,然后藉由上述清洗机晶圆运送装置350传送至上述晶圆清洗机420。上述晶圆运送装置140′可将上述第一组及第二组晶圆转运至上述研磨单元600c及600d以及从上述研磨单元600c及600d转运上述晶圆,以便可先转运一组晶圆,之后再转运另一组晶圆。在另一情况中,上述晶圆运送装置140′可以轮流方式将晶圆转运至上述第三及第四研磨单元600c及600d以及从上述第三及第四研磨单元600ca及600d转运上述晶圆。
然后,将上述已清洗晶圆藉由上述输出晶圆运送装置450转运至上述晶圆输出站460。上述第一种研浆及/或上述第一种研磨垫亦可使用于上述第三及第四研磨单元600c及600d中,以取代上述第二种研浆及上述第二种研磨垫。
纵使已描述有关于图43的研磨设备10000(包括上述研磨单元600a、600b、600c及600d),但是上述研磨设备10000可包括任何研磨单元,其可选自图1~图32所示的研磨单元150、500、520、540、560、580、600、620、640、660、680、700及720。做为一范例,图44显示上述研磨设备10000,其包括上述研磨单元520a、520b、520c及520d。
请参考图45所示,是描述依据本发明一第八实施例的一研磨设备11000。在图45中使用相同于图33及图39的元件符号,以辨识在上述研磨设备11000中相似于图33及图39的研磨设备5000及8000的共同部分及组件。再者,在下面将不会详细描述这些共同部分及组件。
上述研磨设备11000相似于图39所示的研磨设备8000。上述研磨设备8000及11000间的差异在于:上述研磨设备11000更包括一第二研磨机缓冲站136′以及一第三晶圆运送装置140"。上述第二研磨机缓冲站136′是位于上述第二晶圆运送装置140′及上述第三晶圆运送装置140"之间。上述第三晶圆运送装置140"是位于上述第二研磨机缓冲站136′及上述清洗机缓冲站135之间。上述第三晶圆运送装置140"在上述第二研磨机缓冲站136′、上述第三研磨单元600c及上述清洗机缓冲站135间转运晶圆。上述第三晶圆运送装置140"亦可安装于一线性轨道145"上,以便上述第三晶圆运送装置140"可以线性方式在上述线性轨道145"上移动。因此,在上述研磨设备11000中,上述第二晶圆运送装置140′在上述研磨机缓冲站136、上述第二研磨单元600b及上述二研磨机缓冲站136′间转运晶圆。
在上述研磨设备11000的一范例操作中,将晶圆藉由上述第一晶圆运送装置140从上述晶圆输入站130转运至上述第一研磨单元600a,然后在上述第一研磨单元600a中使用一第一种研浆及一第一种研磨垫来研磨。在上述第一研磨单元600a中完成上述研磨制程之后,将上述晶圆藉由上述第一晶圆运送装置140从上述第一研磨单元600a转运至上述第一研磨机缓冲站136。接下来,将上述晶圆藉由上述第二晶圆运送装置140′从上述第一研磨机缓冲站136转运至上述第二研磨单元600b,然后在上述第二研磨单元600b中使用一第二种研浆及一第二种研磨垫做进一步研磨。亦可在上述第二研磨单元600b中使用上述第一种研浆及上述第一种研磨垫来研磨上述晶圆。接下来,将上述晶圆藉由上述第三晶圆运送装置140"从上述第二研磨机缓冲站136′转运至上述第三研磨单元600c,然后在上述第三研磨单元600c中使用一第三种研浆及一第三种研磨垫做进一步研磨。亦可在在上述第三研磨单元600c中使用上述第一种或第二种研浆及上述第一种或第二种研磨垫做研磨上述晶圆。在上述第三研磨单元600c中完成上述研磨制程之后,将上述晶圆藉由第三晶圆运送装置140"从上述第三研磨单元600c转运至上述清洗机缓冲站135,然后藉由上述清洗机晶圆运送装置350传送至上述晶圆清洗机420。之后,将上述已清洗晶圆藉由上述输出晶圆运送装置450转运至上述晶圆输出站460。
纵使已描述有关于图45的研磨设备11000(包括上述研磨单元600a、600b及600c、上述两个研磨机缓冲站136及136′以及上述三个晶圆运送装置140、140′及140"),但是上述研磨设备11000可包括其它数目的上述研磨单元600、上述研磨机缓冲站136以及上述晶圆运送装置140。通常,上述研磨设备11000包括N个研磨单元、N-1个研磨机缓冲站136以及N个晶圆运送装置140,其中N是一大于等于3的整数。做为一范例,图46显示上述研磨设备11000,其包括四个研磨单元600a、600b、600c及600d、三个研磨机缓冲站136、136′及136″以及四个晶圆运送装置140、140′、140″及140″′。
再者,上述研磨设备11000可包括任何研磨单元,其可选自图1~图32所示的研磨单元150、500、520、540、560、580、600、620、640、660、680、700及720。做为一范例,图47显示上述研磨设备11000,其包括上述研磨单元520a、520b及520c。
现参考图48及图49所示,描述依据本发明一实施例的一经修饰晶圆中继装置181,其用以取代在本发明的研磨单元150、500、520、540、560、580、600、620、640及660中的晶圆中继装置180。图48及图49分别是经修饰晶圆中继装置181x及181y的侧视图及俯视图。在图48及图49中,显示上述经修饰晶圆中继装置181x及181y是安装于上述研磨单元150中。然而,这些经修饰晶圆中继装置181x及181y可使用于任何研磨单元500、520、540、560、580、600、620、640及660中。
每一经修饰晶圆中继装置181包括一装载/卸载盘182、一枢转臂183、一枢转轴184、一枢转机构187、一枢转机构支撑物188以及一垂直驱动机构189。上述装载/卸载盘182经由上述枢转臂183连接至上述枢转轴184。亦可使上述装载/卸载盘182直接连接至上述枢转轴184,而不需经由上述枢转臂183。上述枢转轴184是安装于上述枢转机构187的上表面的的一第一位置K1上。上述第一位置K1是靠近上述枢转机构187的一端,其中上述端是位于上述研磨台156上方。上述枢转机构187的下表面的一第二位置K2是安装于上述枢转机构支撑物188上。上述第二位置K2是靠近上述枢转机构187的另一端,其中上述另一端是在上述研磨台156的外侧。上述枢转机构支撑物188是连接至上述垂直驱动机构189,其中上述垂直驱动机构189是安装于上述研磨单元150的靠近上述研磨台156的一底部外壳结构153上。
上述枢转机构187藉由枢转上述枢转轴184来控制上述装载/卸载盘182的运动。如从侧边所视,可藉由调整上述枢转机构187的长度(更特别地,可藉由调整上述第一及第二位置K1及K2间的距离)来调整上述研磨台156上方的枢转轴184的位置。上述垂直驱动机构189藉由垂直地移动上述枢转机构支撑物188来控制上述装载/卸载盘182的垂直运动。
上述经修饰晶圆中继装置181的使用可藉由使上述枢转轴184放置于上述研磨台156上方靠近上述个别晶圆载具162处,来减少上述研磨单元150的平面空间,因此上述装载/卸载盘182的枢转点亦会较靠近上述个别晶圆载具162。当需要更换上述研磨垫155或需将一新的研磨垫安装于上述研磨台156上时,可暂时将上述经修饰晶圆中继装置181移离上述研磨台156。
现描述上述经修饰晶圆中继装置181x及181y的操作。上述经修饰晶圆中继装置181x的装载/卸载盘182x在其停机位置X上接收来自上述晶圆运送装置140的一第一晶圆(如图49所示)。接下来,上述装载/卸载盘182x藉由其枢转运动A枢转至上述第一晶圆载具162a的晶圆装载/卸载位置。然后,上述装载/卸载盘182x藉由上述垂直驱动机构189朝上述晶圆载具162a垂直移动。在将上述第一晶圆装载至上述晶圆载具162a之后,使上述装载/卸载盘182x枢转回到上述停机位置X,以接收一第二晶圆。在上述装载/卸载盘182x从上述晶圆运送装置140接收上述第二晶圆之后,上述装载/卸载盘182x藉由其枢转运动B枢转至上述第二晶圆载具162b的晶圆装载/卸载位置。然后,上述装载/卸载盘182x藉由上述垂直驱动机构189朝上述晶圆载具162b垂直移动。在将上述第二晶圆装载至上述晶圆载具162b之后,使上述装载/卸载盘182x枢转回到上述停机位置X。在研磨上述第一及第二晶圆之后,将上述第一及第二晶圆依序从上述第一及第二晶圆载具162a及162b卸载,以及藉由上述装载/卸载盘182转运至上述晶圆运送装置140。以相同于上述第一经修饰晶圆中继装置181x的方式,上述第二经修饰晶圆中继装置181y的装载/卸载盘182y分别藉由其枢转运动C及D将第三及第四晶圆转运至上述第三及第四晶圆载具162c及162d以及从上述上述第三及第四晶圆载具162c及162d转运上述晶圆。
请参考图50所示,描述依据本发明一实施例的一经修饰双盘晶圆中继装置686,其可使用于本发明的研磨单元680、700及720。图50显示上述经修饰双盘晶圆中继装置686的俯视图。在上述经修饰双盘晶圆中继装置686中,两个装载/卸载盘182x及182y是经由个别枢转臂183x及183y连接至一单一枢转轴184。上述枢转轴184是安装于上述枢转机构187上。上述枢转机构187是安装于上述枢转机构支撑物188上。上述枢转机构支撑物188是连接至上述垂直驱动机构189。上述枢转机构187藉由枢转上述枢转轴184以控制上述两个装载/卸载盘182x及182y的枢转运动A及B。上述垂直驱动机构189藉由垂直移动上述枢转机构支撑物188来控制上述两个装载/卸载盘182x及182y的垂直运动。
上述经修饰双盘晶圆中继装置686可安装于上述研磨单元680、700及720中,以便使上述枢转轴184放置于上述研磨台156上方靠近上述晶圆载具162之处,因此上述装载/卸载盘182x及182y的枢转点亦会靠近上述晶圆载具。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例,但是凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。