CN1977361A - 基底处理设备 - Google Patents

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Abstract

一种基底处理设备，包括用于抛光基底边缘部分的第一和第二抛光单元(70A，70B)，用于清洁基底(W)的第一级清洁单元(100)，用于干燥已经在第一级清洁单元(100)中清洁的基底(W)的第二级清洁和干燥单元(110)，和用于测量基底(W)边缘部分的测量单元(30)。测量单元(30)包括用于第一和第二抛光单元(70A和70B)中抛光要求的测量值的机构，例如：直径测量机构，横截面形状测量机构，或者表面状态测量机构。

Description

基底处理设备
技术领域
本发明涉及一种基底处理设备，特别地涉及一种具有抛光单元的基底处理设备，所述抛光单元用于抛光诸如半导体晶片等基底的边缘部分。本发明还涉及一种基底处理方法，特别地涉及一种抛光诸如半导体晶片等基底的边缘部分的基底抛光方法。本发明还涉及一种测量诸如半导体晶片等基底的边缘部分的基底测量方法。
背景技术
近年来，根据半导体器件更精密的结构和更高的集成度，控制微粒已经变得更加重要。控制微粒中主要问题之一是在半导体器件制造过程中，由基底，例如：半导体晶片，边缘部分(斜面部分和边部分)处产生的表面粗糙度所引起的灰尘。
图1A和1B是显示晶片W边缘部分的实例的放大横截面图。图1A显示了直线型晶片W的边缘部分，所述直线型晶片W具有由多条直线形成的横截面。图1B显示了圆型晶片W的边缘部分，所述圆型晶片W具有由曲线形成的横截面。在图1A中，晶片W的斜面部分B包括上倾斜部分P、下倾斜部分Q、和晶片W外圆周部分的侧面R，所述上倾斜部分P和下倾斜部分Q分别地相对于晶片W的外圆周部分的上表面和下表面倾斜。在图1B中，晶片W的斜面部分B包括在晶片W的外圆周部分横截面里具有曲率的部分。图1A和1B中，晶片W的边部分包括定位在斜面部分B的内边界和晶片W的上表面D之间的区域E，半导体器件在晶片W的边部分上被成形加工。在下面的描述中，晶片边缘部分包括上述的斜面部分B和边部分E。
至今为止，已经公知了一种用于抛光晶片边缘部分的抛光设备(边缘部分抛光设备)。上述抛光设备在半导体器件成形过程之前已经用来成形晶片的外圆周部分。近来，上述抛光设备已经用于除去半导体器件成形过程中附着于晶片边缘部分、作为污染源的膜，或者用于除去晶片边缘部分处产生的表面粗糙度，例如，用来在晶片中深槽形成后分离形成的针状喷射物。当附着于晶片边缘部分的物体被预先除去时，防止晶片污染是可能的，附着于晶片边缘部分的物体是由用于保持和传输晶片的传输机器人所引起。此外，当表面粗糙度被预先从晶片边缘部分除去时，防止由晶片边缘上成形物体分离所产生的灰尘是可能的。
实际上，一种具有处理单元的基底处理设备已经被应用，所述处理单元包括用于抛光晶片边缘部分的抛光设备(抛光单元)，用于清洁晶片的清洁单元和用于干燥晶片的干燥单元。上述基底处理设备被用来完成包括抛光晶片边缘部分的晶片处理工序。在这种情况下，在抛光单元中已经被抛光的晶片被引入其后的处理单元之前，检查诸如附着在晶片边缘部分的膜的物体是否已经被除去或者表面粗糙度是否被磨平是必须的。为了上述目的，用于检查晶片边缘部分的检查单元被设计。上述检查单元通过使用诸如CCD摄像机等图像装置获得被抛光晶片边缘部分的图像且完成关于图像的图像处理。
如上所述，上述检查单元主要用于探测晶片边缘部分内的缺陷部分。检查结果包括晶片边缘部分内的缺陷部分的数量和区域。传统的检查单元不能完成晶片形状的测量，例如晶片边缘部分的横截面形状或者晶片的半径。具体地，晶片的形状不能在抛光单元中被测量，且边缘部分的抛光状态不能基于晶片的测量结果被探测。因而，在抛光单元中没有完成运行管理。
此外，因为传统的检查单元利用诸如CCD摄像机和图像处理装置等图像装置完成高级的图像处理，所以它很贵。此外，由于图像处理，所以用于检查需要很长时间。
传统的检查单元与包括抛光单元的基底处理设备分离设置。因此，为了检查被抛光晶片，从基底处理设备传输抛光单元中被抛光的晶片到检查单元中是必须的。因而，抛光过程变得复杂以至于降低处理效率。此外，如果检查结果显示抛光单元中晶片边缘部分处缺陷或者污染物的去除不够，使晶片返回到抛光单元且再次抛光晶片边缘部分是必须的。在上述情况下，抛光过程不能被快速地完成。
发明内容
本发明是鉴于上述缺点而提出。因此，本发明的第一目的是提供一种基底处理设备，所述基底处理设备能够抛光基底边缘部分和测量基底边缘部分。
本发明的第二目的是提供一种基底处理方法，所述基底处理方法能够抛光基底边缘部分和测量基底边缘部分。
本发明的第三目的是提供一种基底抛光方法，所述基底抛光方法能够最佳地抛光基底边缘部分。
本发明的第四目的是提供一种基底测量方法，所述基底测量方法能够容易地、准确地测量基底边缘部分的形状。
根据本发明的第一方面，提供一种基底处理设备，所述基底处理设备能够抛光基底抛光部分和测量基底边缘部分。基底处理设备包括用于抛光晶片边缘部分的抛光单元，用于清洁基底的清洁单元，用于干燥基底的干燥单元，以及用于测量基底边缘部分的测量单元。
利用上述结构，待抛光基底边缘部分的状态能够由测量单元测量。因而，待抛光基底边缘部分的状态能够在基底处理设备中被得到。
基底处理设备可以进一步地包括用于基于所述测量单元测量的基底边缘部分的测量结果来确定所述抛光单元的抛光状态的抛光状态确定单元。利用上述结构，测量单元的测量结果能被直接地用作用于抛光的抛光单元的状态。因而，抛光状态能够基于测量结果被定量地修改。因此，抛光单元中，在基底边缘部分上能进行预期抛光。
抛光单元可以包括用于以预期抛光角度抛光基底边缘部分的抛光机构，且抛光状态确定机构可以被配置去基于测量单元测量的基底边缘部分的测量结果确定抛光角度，在抛光单元中，以抛光角度抛光基底边缘部分。在这种情况下，抛光能够在用于基底被抛光的最佳角度被进行。因此，基底边缘部分能在短期内被有效地抛光到预期形状。
测量单元可以包括用于测量基底直径的直径测量机构。在这种情况下，基底的直径能够在基底处理设备中被测量。因此，在抛光单元中易于抛光基底边缘部分以便具有预期的直径是可能的。因而，能够改善被抛光基底的质量。
测量单元可以包括用于测量基底边缘部分横截面形状的横截面形状测量机构。在这种情况下，基底边缘部分横截面形状能够在基底处理设备中被测量。因此，在抛光单元中易于抛光基底边缘部分以便具有预期的形状是可能的。因而，能够改善被抛光基底的质量。
测量单元可以包括用于测量基底边缘部分表面状态，以探测基底边缘部分中缺陷部分的表面状态测量机构。在这种情况下，基底边缘部分的表面状态能够在基底处理设备中被测量，且基底边缘部分的缺陷部分能够在基底处理设备中被探测。因此，检查预期的抛光是否在抛光单元中适当地进行且易于抛光单元中的动作控制是可能的。因而，能够改善被抛光基底的质量。
测量单元可以包括用于测量基底边缘部分三维形状的三维形状测量机构。
测量单元可以被设置在基底处理设备内部。在这种情况下，基底能够在测量单元中被检查或者测量，而不需要被传输到基底处理设备外。因而，能够改善被抛光基底的质量。
根据本发明的第二方面，提供一种基底处理方法，所述基底处理方法能够抛光基底边缘部分和测量基底边缘部分。在抛光单元中抛光基底边缘部分以除去基底边缘部分的污染物和/或表面粗糙度。在抛光后，基底在清洁单元中被清洁。在清洁后，基底在干燥单元中被干燥。在抛光前和/或干燥后，在测量单元中测量基底边缘部分。
利用上述方法，基底边缘部分能够在基底处理设备中被测量，基底的状态能够被得到。此外，测量单元的测量结果能够被用于抛光单元的抛光状态。因此，在基底边缘部分上进行预期的抛光是可能的。
根据本发明的第三方面，提供一种基底处理方法，所述基底处理方法能够最佳地抛光基底边缘部分。在抛光单元中抛光基底边缘部分。在抛光前和/或抛光后，基底边缘部分在测量单元中被测量。
利用上述方法，在抛光前和/或抛光后，能够得到基底边缘部分的状态。此外，测量单元的测量结果能够被用于抛光单元的抛光状态。因此，在基底边缘部分上进行预期的抛光是可能的。
抛光的抛光状态可以基于测量结果被确定。在这种情况下，基于待抛光基底边缘部分的形状，在最佳的抛光状态下能够进行抛光。基底边缘部分能够被完成以便具有预期形状和状态。此外，即使待抛光基底形状上具有变化，用于每个基底的最佳抛光状态能够被确定。因而，被抛光的基底能够具有相同的形状。因此，能够改善被抛光基底的质量。
根据本发明的第四方面，提供一种基底测量方法，所述基底测量方法能够容易地、准确地测量基底边缘部分的形状。在第一测量点测量基底边缘部分的第一厚度。在第二测量点测量基底边缘部分的第二厚度。测量第一测量点和第二测量点之间的距离。根据第一厚度，第二厚度，以及第一测量点和第二测量点之间的距离计算基底边缘部分的横截面形状。
利用上述方法，基底边缘部分的横截面形状能够利用简单的处理被有效率且准确地测量，而不需要诸如图像处理等的复杂处理。
根据本发明第五方面，提供一种基底测量方法，所述基底测量方法能够容易地、准确地测量基底边缘部分的形状。直线形式的光被应用到基底边缘部分，在基底边缘部分的表面上形成直线光轨迹。直线光轨迹的图像被图像获取装置获取，所述图像获取装置被设置不垂直于也不平行于直线光轨迹。直线光轨迹的坐标是基于图像获取装置的坐标来计算，以产生基底边缘部分横截面形状的坐标。
利用上述方法，基底边缘部分的横截面形状能够利用简单的处理被有效率且准确地测量，而不需要诸如图像处理等的复杂处理。
根据本发明的第六方面，提供一种基底测量方法，所述基底测量方法能够容易地、准确地测量基底边缘部分的形状。第一基底边缘部分和第二基底边缘部分分别在第一抛光单元和第二抛光单元中并行地被抛光，除去第一基底和第二基底边缘部分的污染物和/或表面粗糙度。在抛光后，第一基底和第二基底在清洁单元中被清洁。在清洁后，第一基底和第二基底在干燥单元中被干燥。在抛光前和/或干燥后，基底边缘部分在测量单元中被测量。
利用上述方法，不同的基底在各自的抛光单元中并行地被抛光，除去第一基底和第二基底边缘部分的污染物和/或表面粗糙度。因而，多个基底同时被抛光以便增加基底处理设备中每个单元时间处理基底的数量。因此，改善基底处理处理设备的生产能力是可能的。此外，因为在抛光前和/或干燥后，基底边缘部分在测量单元中被测量，所以能够得到基底边缘部分的状态。测量结果能够被用于抛光单元的抛光状态。因此，在基底边缘部分上进行预期的抛光是可能的。
根据本发明的第七方面，提供一种基底测量方法，所述基底测量方法能够容易地、准确地测量基底边缘部分的形状。基底边缘部分在第一抛光单元中被抛光，除去基底边缘部分的污染物和/或表面粗糙度。基底边缘部分在第二抛光单元中被抛光，除去在第一抛光单元抛光后基底边缘部分的污染物和/或表面粗糙度。在抛光后，基底在清洁单元中被清洁。在清洁后，基底在干燥单元中被干燥。在抛光前和/或干燥后，基底边缘部分在测量单元中被测量。
利用上述方法，相同的基底在相应的抛光单元中接着被抛光，除去基底边缘部分的污染物和/或表面粗糙度。因此，相应的抛光单元能够完成不同的抛光处理，例如，粗抛光和精抛光。因而，抛光单元能被用于相应的目的。因此，能够有效地完成基底到预期的形状。此外，因为在抛光前和/或干燥后，基底边缘部分在测量单元中被测量，所以能够得到基底边缘部分的状态。测量结果能够被用于抛光单元的抛光状态。因此，在基底边缘部分上进行预期的抛光是可能的。
从通过示例说明本发明优选实施例的以下描述和附图中，本发明上述的和其他的目的，特征，和优点是显而易见的。
附图说明
图1A是显示直线晶片边缘部分的横截面图；
图1B是显示圆型晶片边缘部分的横截面图；
图2是显示根据本发明实施例的基底处理设备的平面示意图；
图3是显示图2中所示基底处理设备中传输机器人实例的透视图；
图4A是示意性地显示图2中所示基底处理设备中测量单元的保持和旋转机构的透视图；
图4B是图4A中所示基底保持和旋转机构的平面示意图；
图5A是显示由上卡盘保持晶片的基底保持和旋转机构的示意图；
图5B是显示由下卡盘保持晶片的基底保持和旋转机构的示意图；
图6是示意性地显示根据图2中所示基底处理装置中测量单元第一实施例的测量单元的透视图；
图7A是图6所示测量单元的平面示意图；
图7B是图7A的侧视图；
图8是示意性地显示根据本发明第二实施例的测量单元的透视图；
图9是显示图8所示测量单元中移动机构的侧面示意图；
图10A和10B是图9所示移动机构中第二传感器机构的光接收装置的视图；
图11A是被测量的直线型晶片边缘部分的横截面图和测量数据的曲线图；
图11B是被测量的圆型晶片边缘部分的横截面图和测量数据的曲线图；
图12是示意地显示根据本发明第三实施例的测量单元的透视图；
图13是显示图12所示测量单元中由采集光发射装置发射光的CCD摄像机获得图像的实例示意图；
图14是示意地显示根据本发明第四实施例的测量单元的透视图；
图15A是显示图14所示测量单元中的CCD摄像机安装位置的平面示意图；
图15B是图15A的侧面示意图；
图15C是说明将摄影图像上的轨迹转换为用于计算的轨迹的示意图；
图16A是显示根据本发明第五实施例的测量单元的平面示意图；
图16B是图16A的侧面示意图；
图17是示意性地显示根据本发明第六实施例的测量单元的透视图；
图18A是图17所示测量装置中光发射装置和CCD摄像机安装位置的平面示意图；
图18B是图18A的侧面示意图；
图19是显示测量单元被安装在基底处理设备中的实例的透视图；
图20是示意性显示图2所示基底处理设备中抛光单元的横截面侧视图；
图21A到21C是说明图20所示抛光单元中斜面抛光头动作的示意图；
图22是示意地显示图2所示基底处理设备中第一级清洁单元的透视图；
图23是示意地显示图2所示基底处理设备中具有清洁功能的离心干燥单元的透视图；
图24是说明第一和第二处理方式中晶片路线的平面图；
图25是说明第三处理方式中晶片路线的平面图；
图26是说明第四至第七处理方式中晶片路线的图表；以及
图27是说明确定待抛光晶片边缘部分抛光状态的处理的横截面图。
具体实施方式
以下将参考图2到图27来描述根据本发明实施例的基底处理设备。所有图中相同或者相近的附图标记表示相同或者相近的零件，且在下面将不再重复描述。
图2是显示根据本发明实施例的基底处理设备1的整个结构的平面示意图。如图2所示，基底处理设备1包括：其上设有晶片进料/回收装置11A和11B的装载/卸载端口10，用于测量晶片等边缘部分形状的测量单元30，用于主要在装载/卸载端口10，测量单元30以及第二级清洁和干燥单元110之间传输晶片的第一传输机器人20A，用于抛光晶片边缘部分的第一抛光单元70A，和用于抛光晶片边缘部分的第二抛光单元70B。基底处理设备1还包括用于进行被抛光晶片第一级清洁的第一级清洁单元100，用于在已经受过第一级清洁的晶片上进行第二级清洁和干燥的第二级清洁和干燥单元110，和用于主要在第一抛光单元70A，第二抛光单元70B，第一级清洁单元100，以及第二级清洁和干燥单元110之间传输晶片的第二传输机器人20B。此外，基底处理设备1具有基于测量单元30得到的晶片测量结果确定抛光单元70A和70B中抛光状态的抛光状态确定单元(未示出)。具体地，抛光状态确定单元形成控制器的一部分并且基于晶片边缘部分的测量结果计算抛光状态。在说明书中，术语“单元”习惯于描述设置在基底处理设备1中的处理装置的组件(模块)。基底处理设备1中的结构和单元的工作将更被详细地描述。
基底处理设备1的单元安装在机体3内，所述的机体3设置在清洁室2内。基底处理设备1的内部空间与清洁室2的内部空间被机体3的壁隔开。清洁的空气通过设置在机体3上部的过滤器(未示出)被引入到机体3内。内部的空气通过设置在机体3下部的排出区(未示出)被排到基底处理设备1的外部。因而，在机体3内形成了清洁空气的向下流动。如此，在基底处理设备1中用于处理基底的空气流是最佳的。设置在机体3内的单元被分别地安装在腔体内。此外，在每个腔体内用于处理基底的空气流是最佳的。
装载/卸载端口10被设置在第一传输机器人20A附近的侧壁3a外侧。在装载/卸载端口10上平行设置有两个晶片进料/回收装置11A和11B。例如，每个晶片进料/回收装置11A和11B包括前面开口的标准容器，所述标准容器用于向基底处理设备提供晶片和从基底处理设备回收晶片。当任何一个晶片进料/回收装置11A或11B上固定有容纳多个晶片的晶片盒(晶片架)12A或者12B时，设置在侧壁3a的挡板(未示出)一打开，晶片盒12A或者12B的盖子被自动打开。然后，第一传输机器人20A从晶片盒12A或12B移动一片晶片到基底处理设备1内。
因为在装载/卸载端口10上平行设置两个晶片进料/回收装置11A和11B，所以晶片能够在两个晶片进料/回收装置11A和11B之间被平行传输。因而，提高了基底处理设备1的工作速率。具体地，从晶片进料/回收装置11A和11B中一个上的第一晶片盒12A或者12B传输一片未处理晶片，然后，从晶片进料/回收器件11A和11B中另一个上的第二晶片盒12A或者12B传输另一片未处理晶片。在那时，已经回收了在基底处理设备1内经过预定处理的已处理晶片的第一晶片盒12A或者12B被另一个晶片盒替换。因而，未处理的晶片能够被连续地传输进入基底处理设备1内。
下面将描述第一和第二传输机器人20A和20B的结构。第一和第二传输机器人20A和20B具有图3中传输机器人20所示的相同结构。传输机器人20具有一个包括两个操作机构24a和24b的双手结构。操作机构24a和24b具有相同结构。双手结构被设置在旋转机座21的上表面。操作机构24a和24b具有滑臂机构22a和22b，以及附着在滑臂机构22a和22b末端、用于保持晶片W的手23a和23b。手23a和23b以预定的间隔垂直设置。机座21的旋转和臂机构22a和22b的滑动分别移动手23a和23b到预定的位置，因此传输晶片W到预定的位置。上面的手23a被用作在处理前或者处理后传输干燥晶片W的干燥手。下面的手23a被用作在处理期间传输从第一和第二抛光单元70A和70B以及第一级清洁单元100中排出的湿晶片W的湿手。因而，由于手23a和23b被用于各自的目的，所以防止了处理前或后清洁晶片W被污染。传输机器人20可以具有单个操作机构的单手结构。
下面描述测量单元30的结构。测量单元30具有图4A和4B中所示的基底保持和旋转机构61。图4A是基底保持和旋转机构61的透视示意图，图4B是基底保持和旋转机构61的平面示意图。在测量单元30中测量时，基底保持和旋转机构61用来保持和旋转晶片W。如图4A和4B所示，基底保持和旋转机构61具有双层结构。所述双层结构包括上卡盘(上旋转卡盘)62和下卡盘(下旋转卡盘)63，所述上卡盘62具有多个用于保持晶片W外圆周部分的台62a，所述下卡盘63具有多个用于保持晶片W外圆周部分的台63a。上卡盘62和下卡盘63被同轴安装，且绕旋转轴64旋转。上卡盘62和下卡盘63中的每个具有4个以预定间隔安装的台62a和63a。如图4B所示，上卡盘和下卡盘62和63的台62a和63a以预定角度被移动使得台62a和63a彼此之间在垂直方向不会排成一直线。此外，下卡盘63相对于上卡盘62是可以垂直移动的。基底保持和旋转机构61还具有用于旋转上卡盘62和下卡盘63的旋转驱动机构(未示出)以及分度机构(未示出)，所述分度机构用于以恒定速度旋转上卡盘62和下卡盘63的角度。
下面将参考图5A和5B描述基底保持和旋转机构61的动作。通常如图5A所示，当上卡盘62保持晶片W时，晶片W被测量。在台62a通过上卡盘62的旋转被定位到待测晶片W边缘部分内以前，下卡盘63如图5B所示被升起以保持晶片W。因此，晶片W与上卡盘62的台62a是分离的。在那种状态，当上卡盘62和下卡盘63旋转过预定角度时，防止了上卡盘62的台62a被定位在晶片W的测量部分内。在上卡盘62的台62a通过晶片W测量部分后，下卡盘63被降低。然后，上卡盘62保持晶片W。上述动作防止了上卡盘62的台62a被定位在晶片W的测量部分内。因此，测量晶片W的全部边缘部分是可能的。上述基底保持和旋转机构61被设置在下文将描述的每个测量单元的实例中。
下面将描述测量单元的第一实施例。图6是示意性地显示根据第一实施例的测量单元30-1的透视图。图7A是测量单元30-1的平面示意图，图7B是图7A的VII向视图。在图6，7A和7B中，为了简便起见，没有表示基底保持和旋转机构61。同样地，在其他测量单元的图中，为了简便起见，没有表示基底保持和旋转机构61。测量单元30-1具有用于测量晶片W外径，以探测晶片W侧面(斜面部分)抛光量的直径测量机构。测量单元30-1包括基底保持和旋转机构61以及传感器机构(激光传感器)31。传感器机构具有两对光发射装置32和光接收装置33，所述光发射装置32和光接收装置33在被基底保持和旋转机构61保持的晶片W边缘部分附近垂直间隔设置。每个光发射装置32发射激光。
在本实施例中，测量单元30-1中设置有两个传感器机构31和31。两个传感器机构31和31被定位在横过由基底保持和旋转机构61保持的晶片W的中心线上。传感器机构31和31连接到数据处理装置(未示出)上，所述数据处理装置用于数字化由光接收装置33接收的激光量。光接收装置33可以被设置在晶片W上方，光发射装置32可以被设置在晶片W下方。
如图7B所示，每个传感器机构31从光发射装置32向下发射激光34到晶片W的边缘部分。被发射的激光34是直线或者表面形式且具有预定的宽度。被发射的激光34在沿晶片W径向与晶片W边缘部分交叉。因此，一部分激光34被晶片W的边缘部分阻挡。因而，仅仅未被晶片W阻挡且在晶片W外通过的激光34被光接收装置33接收。接收到光的数量由数据处理装置转换为数字，以计算在晶片W外圆周部分外通过的激光34的宽度，即图7B中所示的每个直径D1，D2。为了计算晶片的直径，准备一片已知直径的参考晶片(未示出)且由测量单元30-1测量该参考晶片得到尺寸D1和D2。然后，待测晶片W的直径Dw能根据参考晶片的尺寸D1，D2与待测晶片的尺寸D1，D2之间的差和参考晶片的直径来计算。
此外，基底保持和旋转机构61中的上卡盘62和下卡盘63的旋转角度被指示，以测量晶片W边缘部分上多个点处的直径。如此，获得不能从一个点测量值获得的信息，例如在晶片W整个边缘部分上的抛光量变化，是可能的。而且，当基底保持和旋转机构61转动晶片时，晶片直径能被连续测量。根据上述方法，可以得到晶片直径的连续数据。因而，计算晶片的圆度是可能的。
下面描述测量单元的第二实施例。图8是示意地显示根据第二实施例的测量单元30-2的透视图。图8中所示测量单元30-2具有用于测量晶片W边缘部分横截面形状(沿着晶片W径向的横截面形状)的横截面形状测量机构。因而，基于被测的边缘部分横截面形状，测量单元30-2能够确定抛光单元70A和70B内的斜面部分的抛光量和在抛光前和后晶片W边缘部分的形状或者尺寸的变化，所述斜面部分包括在的上倾斜部分P，下倾斜部分Q，和侧面R(见图1A)。
测量单元30-2具有基底保持和旋转机构61，第一传感器机构(第一激光传感器)35，和第二传感器机构(第二激光传感器)38。第一传感器机构包括一对光发射装置36和光接收装置37。光发射装置36被设置在由基底保持和旋转机构61保持的晶片W边缘部分的上方。光接收器件37被设置在晶片W边缘部分的下方。第二传感器机构38包括一对光发射装置39和光接收装置40，所述光发射装置39和光接收装置40被安装在晶片W侧面的切向使得晶片W的边缘部分置于上述两者之间。第一传感器机构35与图6所示的传感器机构31具有相同的结构和功能。第一传感器机构35测量光发射装置36发射且在晶片W外圆周部分外通过的激光41的宽度。在第二传感器机构38中，激光42由光发射装置39平行发射到平行于与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，且横向地适用于晶片W边缘部分。一部分激光42被晶片W的边缘部分阻挡。第二传感器机构38测量晶片W边缘部分处横截面的厚度。
第一和第二传感器机构35和38被安装在移动机构43上，所述移动机构43向由基底保持和旋转机构61保持的晶片W中心方向移动且滑动传感器机构35和38。图9是显示安装在移动机构43上的第一和第二传感器机构35和38的侧面示意图。图9部分包括一个横截面图。如图8和9所示，移动机构43包括活动板44，固定板45，以及附着于固定板45上表面上、用于滑动地支撑活动板44的直线导轨46，所述活动板的上表面上安装有第一和第二传感器机构35和38。第一传感器机构35附着于支柱47a的侧面，所述支柱47a固定在活动板44上。第二传感器机构38附着于固定在活动板44上的支撑基座47b。第一和第二传感器机构35和38中的光发射装置36，39和光接收装置37，40被精确地安装以测量晶片W边缘部分。因而，第一和第二传感器机构35和38被分别配置去精确地应用激光41和42到晶片W的测量部分。
直线导轨46被安装以至于活动板44直线地移动接近或远离晶片W。如图9所示，伺服电动机48固定地附着在固定板45的下表面。伺服电动机48具有旋转轴48a，所述旋转轴48a通过连轴器49连接到滚珠丝杠50上。此外，活动板44下表面固定有连接板51。莲接平板51贯穿在固定板45上形成的通孔45a，且向下伸出固定板45。滚珠丝杠50固定地连接到连接板51上。因此，当驱动伺服电动机48旋转通过预定角度时，旋转通过滚珠丝杠50转换为连接板51的直线运动。因而，活动板44沿着直线导轨46直线移动预定距离。
如下所述为在测量单元30-2中完成晶片W边缘部分的形状测量。图10A和10B是从第二传感器机构38的光发射装置39看到的光接收装置40的视图。图10A和10B显示了从光发射装置39发射的激光42被晶片W的边缘部分阻挡，且一部分激光42被光接收装置40接收。首先，第一和第二传感器机构35和38被定位在预定位置。如图10A所示，第二传感器机构38测量阻挡激光42的晶片W侧面(在横截面上)的宽度A1(边缘部分的厚度)。此外，第一传感器机构35测量从光发射装置36发射，且被光接收装置37接收的激光41的宽度D1。所述宽度D1用于计算从参考点X0到晶片W外圆周表面的距离X1，所述参考点X0被定位在从第一和第二传感器机构35和38径向向内的预定距离L处。因而，第一和第二传感器机构35和38到晶片W的相对位置被计算。
然后，移动机构43向晶片W的中心轻微地移动第一和第二传感器机构35和38。在那种状态，如图10B所示，用上述相同的方法，测量晶片W边缘部分的厚度A2和从参考点X0到晶片W外圆周表面的距离X2。然后，移动机构43逐步地以微小的距离向晶片W中心移动第一和第二传感器机构35和38，测量晶片W边缘部分上多点的厚度An和从参考点X0到晶片W外圆周表面的距离Xn。如此，获得晶片W边缘部分的径向厚度分布是可能的。
图11A和11B是被测量晶片边缘部分的横截面图和测量数据曲线图。图11A显示了直线型晶片W的实例，图11B显示了圆型晶片W的实例。在图11A和11B的曲线图中，水平轴表示晶片W测量点的位置Xn(在晶片W与第一和第二传感器机构35和38之间的相对位置)，而垂直轴表示在测量点晶片W的厚度An(1/2An)。图11A和11B的曲线图中标绘了测量值。如图11A和11B所示，标绘点用估计直线相互连接。每一条估计直线示意性地显示了晶片W实际的横截面形状。由于通过对晶片W边缘部分厚度的测量来测量横截面形状，所以被测晶片W边缘部分应该具有沿着晶片W厚度方向的对称形状。通常，晶片边缘部分相对于晶片中心面沿着厚度方向具有对称的形状。因此，晶片边缘部分的横截面形状能够通过标绘边缘部分厚度的测量值来表示。此外，当低速向晶片中心移动第一和第二传感器机构35和38时，可以完成测量。在上述情况下，晶片W边缘部分的多点厚度An和从参考点到晶片W外圆周表面的距离Xn能够作为连续的数据获得，以提取晶片W边缘部分的横截面形状。
在测量单元30-2的移动机构43中，伺服电动机48可以包括具有高分辨率的伺服电动机，滚珠丝杠50可以包括具有相当小丝隙的精密滚珠丝杠。在这种情况下，伺服电动机48的旋转角度能转换为位置，以计算第一和第二传感器机构25，38与晶片W之间的相对位置。因而，在没有上述第一传感器机构35测量的情况下，晶片W边缘部分横截面形状能够被测量。因此，在这种情况下可以除去第一传感器机构35。
在本实施例中，第一和第二传感器机构35和38向晶片W的中心方向被移动。然而，用于向固定的第一和第二传感器机构35和38移动基底保持和旋转机构61的移动机构(未示出)可以被设置。在这种情况下，当向第一和第二传感器机构35和38移动晶片W时，晶片W能被测量。
下面描述测量单元的第三实施例。图12是示意地显示根据第三实施例的测量单元30-3的透视图。图12中所示的测量单元30-3具有用于测量晶片W边缘部分横截面形状的横截面形状测量机构。具体地，测量单元30-3包括基底保持和旋转机构61，光发射装置52和作为图像捕获装置的CCD摄像机53，所述的光发射装置52用于在晶片W侧面切线方向、向由基底保持和旋转机构61保持的晶片W边缘部分的预定位置发射光，所述的CCD摄像机53设置在相对于光发射装置52的晶片边缘部分的侧面。光发射装置52发射能被CCD摄像机53采集的光54。光54的实例包括LED光和红外线。CCD摄像机53连接到图像处理装置上(未示出)。测量单元30-3利用了从光发射装置52发射的一部分光54被晶片边缘部分的侧面阻挡的事实。部分被阻挡的光54作为图像信息被获取以测量晶片W边缘部分的横截面形状。
图13显示了由采集光发射装置52发射光54的CCD摄像机53获取图像的实例。如图13所示，晶片W边缘部分的横截面形状S被投影到发射光54上。利用在图像处理装置中光54的图像拍摄，完成边缘抽取。然后，在光54的背景和晶片W边缘部分的横截面投影S之间的边界线U作为坐标数据被获得，然后被数字化。数字化的数据能被处理以测量晶片W边缘部分横截面S内的侧面R长度L1，上倾斜部分P相对于晶片表面的倾角，上倾斜部分P和下倾斜部分Q的水平距离L2，在上倾斜部分P和侧面R边界处的曲率ρ1，在下倾斜部分Q和侧面R边界处的曲率ρ2。
虽然由CCD摄像机53拍摄的图像是二维的，但是如果完成拍摄图像的边缘抽取，仅仅处理在边缘抽取中的数字化数据是可能的。因此，仅仅数字化的数据能被用于没有复杂图像处理的情况中，且装置能够具有简单的结构。此外，存储拍摄图像本身的数据或设置用于存储图像数据的大容量存储器装置是不必要的。通常，图像是在晶片W边缘部分上的一点被拍摄。然而，如果需要的话，当基底保持和旋转机构61旋转晶片W时，图像能够在边缘部分多个点上被拍摄。利用上述多个点的测量，确定整个边缘部分上晶片W是否被抛光一致是可能的。
下面描述测量单元的第四实施例。图14是示意地显示根据第四实施例的测量单元30-4的透视图。图14中所示测量单元30-4具有用于测量晶片W边缘部分横截面形状的横截面形状测量机构。具体地，测量单元30-4包括基底保持和旋转机构61，光发射装置(激光发射装置)55和作为图像捕获装置的CCD摄像机56，所述光发射装置55被设置在由基底保持和旋转机构61保持的晶片W边缘部分预定位置上方，所述CCD摄像机56被设置在晶片W边缘部分上方。CCD摄像机56和光发射器件55被连接到图像处理装置(未示出)和处理单元(未示出)上。光发射装置55沿着晶片W的径向、向水平被保持晶片的边缘部分发射激光57。激光57是以线或面的形式。激光57在发射点产生沿着晶片W边缘部分横的截面形状的直线轨迹58。CCD摄像机56具有相对于激光57表面以预定角度倾斜的中心轴δ，且拍摄来自示出位置的轨迹58。
图15A和15B是说明光发射装置55和CCD摄像机56的安装位置的视图。图15A是显示光发射装置55和CCD摄像机56安装位置的平面示意图，图15B是图15A的侧面示意图。如图15A所示，激光57沿晶片W径向的轴α直线地被应用。CCD摄像机56被安装在与轴α既不垂直也不平行的轴δ方向。轴δ垂直于轴β，轴β相对于轴α倾斜角度θ。如图15B所示，轴δ与向下垂直延伸的轴Zs既不垂直也不平行。因此，轴δ相对于轴Zs以预定角度倾斜。
CCD摄像机56拍摄轨迹58，且拍摄的图像被图像处理装置处理。然后，在拍摄图像中轨迹的坐标被数字化。此外，处理单元完成关于拍摄图像中轨迹坐标(例如：旋转算术处理)以及激光平面(Z-α平面)相对于垂直于CCD摄像机56安装轴δ的平面(Z-β平面)的倾斜角度θ的算术处理。因而，轨迹58的起始坐标被计算。具体地，如图15C所示，在Z-α平面上轨迹58’的坐标被旋转θ角度以便被投影在Z-β平面上，轨迹58’是拍摄图像中激光的轨迹。通过上述算术处理，在Z-β平面上获得的轨迹58的坐标变为在晶片W边缘部分形成的实际光轨迹58的坐标数据，即，晶片W边缘部分横截面形状的坐标数据。
下面描述测量单元的第五实施例。图16A是示意地显示根据第五实施例的测量单元30-5的平面示意图，16B是图16A的侧面示意图。图16A和16B中所示的测量单元30-5具有用于测量晶片边缘部分表面状态和探测缺陷部分的表面状态测量机构。具体地，测量单元30-5包括基底保持和旋转机构61，用于测量晶片W边缘部分表面状态和探测缺陷部分的边缘部分测量装置59，用于测量晶片W凹口部分表面状态和探测缺陷部分的凹口测量装置60，用于处理由边缘部分测量装置59和凹口测量装置60拍摄图像的图像处理装置(未示出)，和用于处理由图像处理装置获得数据的处理单元(未示出)。边缘部分测量装置59拍摄由基底保持和旋转机构61保持的晶片W边缘部分的图像。凹口测量装置60拍摄晶片W凹口部分的图像。
边缘部分测量装置59包括用于应用光到晶片W边缘部分的光装置59a和用于拍摄来自晶片W边缘部分的反射光的多个图像摄像机59b。如图16B所示，图像摄像机59b被设置在晶片W边缘部分厚度方向的不同位置以便具有多个角度拍摄来自于晶片W边缘部分的反射光。此外，凹口测量装置60包括用于应用光到晶片凹口N的光装置60a和用于拍摄来自晶片凹口N的反射光的多个图像摄像机60b。图像摄像机60b被设置以至于由光装置60a已经发射、来自于凹口N的反射光在亮视场范围内。图像摄像机60b被设置在不同位置以便拍摄来自于凹口N在厚度方向和宽度方向上不同部分的反射光。
在测量单元30-5中，测量晶片W边缘部分如下所述。首先，基底保持和旋转机构61旋转晶片W，移动晶片W的凹口N到凹口测量装置60的测量位置。在那种状态，图像摄像机60b拍摄从凹口N的反射光图像。图像在图像处理装置中被处理，且图像中反射光的强度通过处理单元被分析。因而，凹口N的表面状态被测量以至于凹口N表面上的任何缺陷能够被探测到。为了测量晶片W边缘部分，当基底保持和旋转机构61旋转晶片W时，图像摄像机59b连续地拍摄来自晶片W边缘部分的反射光的图像。图像在图像处理装置中被处理，且图像中反射光的强度通过处理单元被分析。因而，晶片W边缘部分的表面状态被测量以至于晶片W边缘部分的任何缺陷能够被探测到。如此，探测剩余在已抛光晶片W边缘部分的污染物或者针状喷射物是可能的。
在上述实施例中，已经描述了测量单元，所述测量单元具有用于测量晶片直径的直径测量机构，用于测量晶片边缘部分横截面形状的横截面形状测量机构，和用于测量晶片边缘部分表面状态和探测缺陷部分的表面状态测量机构。测量单元中的上述机构可以被适当地相互组合且被合并为一个测量单元。例如，测量单元可以仅仅具有直径测量机构，作为最简单测量单元之一。
下面描述测量单元的第六实施例。图17是示意地显示根据第六实施例的测量单元30-6的透视图。图17所示的测量单元30-6具有用于测量晶片W的凹口N三维形状的三维形状测量机构。具体地，测量单元30-6包括基底保持和旋转机构61，光发射装置(激光发射装置)155和作为图像捕获装置的CCD摄像机156，所述光发射装置155被设置在由基底保持和旋转机构61保持的晶片W凹口N的预定位置上方，所述CCD摄像机156被设置在晶片W的凹口N上方。CCD摄像机156和光发射装置155连接到图像处理装置(未示出)和处理单元(未示出)上。
基底保持和旋转机构61包括用于探测晶片W的凹口N的凹口探测机构(未示出)。凹口探测机构探测由基底保持和旋转机构61所保持晶片W的凹口N。然后，基底保持和旋转机构61转动晶片W，以至于使晶片W的凹口N与CCD摄像机156和光发射装置155的测量位置对齐。上述的凹口探测机构是众所周知的，省略凹口探测机构的详细资料。
CCD摄像机156和光发射装置155被对角地设置在凹口N上方。光发射装置155向被水平保持的晶片W凹口N发射激光157。激光157是直线形式。激光157在晶片W的凹口N上和发射点附近产生直线轨迹。光发射装置155被配置去在158方向移动所用激光157。如图17所示，激光157的应用范围从凹口N附近的开始线159a到与凹口N到开始线159a相反的结束线159b。光发射装置155包括光学元件，例如光源，镜头，狭缝和振动子镜。光发射装置155被配置去应用直线形式的平行光157且在垂直于平行光157的方向上移动光157。
图18A和18B是说明光发射装置155和CCD摄像机156安装位置的视图。图18A是显示光发射装置155和CCD摄像机156安装位置的平面示意图，图18B是图18A的侧面示意图。如图18A所示，CCD摄像机156被安装在轴δ方向，所述轴δ相对于轴α倾斜角度θ，所述轴α沿晶片W径向从晶片W中心延伸到凹口N。同样地，光发射装置155被安装在轴γ方向，所述轴γ相对于轴α倾斜角度ζ。此外，如图18B所示，轴δ和轴γ相对于轴Zs倾斜角度ε，所述轴Zs垂直于晶片W的表面。
当测量单元30-6具有一个光发射装置155和一个CCD摄像机156时，从晶片厚度方向的中心线获得晶片W上半部分的数据是可能的。然而，晶片W下半部分不在光发射装置155的激光应用区域或者CCD摄像机156的拍摄区域内。因此，在晶片W下半部分数据是必须的情况下，附加的光发射装置和附加的CCD摄像机可以被设置在光发射装置155和CCD摄像机156相对于晶片厚度方向中心线的对称位置。在这种情况下，除晶片W上半部分数据之外，能够获得晶片W下半部分数据。上述数据能通过算术处理被组合产生三维数据。另一方面，测量单元30-6可以包括用于移动晶片W以便其相对于光发射器件155和CCD摄像机156倾斜的附加机构。
CCD摄像机156拍摄从光发射装置155发射且作为视频图像在凹口附近移动的激光157。与CCD摄像机连接的图像处理装置通过激光157亮度的变化识别应用光157的轨迹。处理单元代替轨迹为基于凹口N位置的凹口N形状三维数据，光发射装置155和CCD摄像机156的三维位置以及激光157的移动速度。因此，凹口N的形状可以以非接触方式作为三维数据被测量。各种各样的三维测量方法已经被设计用于上述图像处理和算术处理。例如，三角测量法和光截面法能被用于上述图像处理和算术处理。
三维测量数据能被用于确定抛光单元中的抛光状态。例如，三维测量数据能够被转换为凹口的预期横截面形状或者从晶片W上方看到平面形状的二维数据，自动地计算抛光角度。此外，凹口N的抛光量能够通过测量抛光处理前和后凹口的三维形状被计算。
在本实施例中，测量凹口N的三维形状。然而，上述结构和方法能够用于测量除凹口N外的晶片W边缘部分的三维形状。在这种情况下，三维测量数据也能够用来确定抛光单元中的抛光状态。
图19显示了上述实施例中测量单元30被安装在基底处理设备1的实例。图19中，出于描述目的，基底保持和旋转机构61表示测量单元30。测量单元30可以被单独地设置。如图19所示，测量单元30上方设置有用于接收晶片W的晶片台65。具体地，测量单元30被设置在框架66内，晶片台65被设置在框架66上表面66a上。晶片台65具有多个固定柱65a，在所述的固定柱65a上放置晶片W的外圆周部分。因而，晶片台65能被用作暂时台，暂时地接收由第一传输机器人20A的手传输的晶片W和传输晶片W到第二机器人20B的手。另一方面，当前一片晶片W占用测量单元30时，晶片台65能被用作备用台，保持后来的晶片W。框架66有侧壁66b，所述侧壁66b带有以门的形式的挡板67。当挡板67被打开，由第一或第二传输机器人20A或20B保持的晶片能够被传入框架66内并且被放置在用于测量的测量单元30的基底保持和旋转机构61上。相对于具有档板67的侧壁66b的框架侧壁上也设置有挡板(未示出)。第一传输机器人20A可以到达一个挡板，而第二传输机器人20B可以到达另一个挡板。
因而，由于晶片台65被设置在测量单元30的上方，测量单元30和晶片台65都能设置在第一和第二传输机器人20A和20B均能到达的空间内。因此，减少基底处理设备1需要的空间是可能的。此外，晶片能按照最优的路线被有效地传输，这将在基底处理设备1处理方式中被描述。因而，改善基底处理设备1的生产能力是可能的。
接下来，下面将描述第一抛光单元70A和第二抛光单元70B的结构。第一抛光单元70A和第二抛光单元70B具有相同的结构，该结构将结合图20所示的抛光单元70加以描述。图20示意地显示了抛光单元70侧面的横截面图。如图20所示，抛光单元70具有安装各种元件的框架71。抛光单元70包括用于真空状态下吸引和保持晶片W背面的基底保持和旋转机构72，用于把晶片W放在中心和传输晶片W的基底传输机构80，用于抛光晶片W的斜面部分的斜面抛光装置83，和用于抛光晶片W凹口的凹口抛光装置90。
如图20所示，基底保持和旋转机构72具有基底保持工作台73和用于支撑基底保持工作台73的支撑轴74。基底保持工作台73具有带有凹槽73a的上表面，所述凹槽73用于晶片W的真空吸引。支撑轴74连接到旋转驱动装置75上，所述旋转驱动装置75使基底保持工作台73和支撑轴74整体旋转。基底保持工作台73中的凹槽73a与在基底保持工作台73内形成的连通通道73b连通。连通通道73b与在支撑轴74内形成的连通通道74a连通。连通通道74a连接到真空管线76和压缩空气供给管线77上。此外，基底保持工作台73和支撑轴74连接到在垂直方向上移动基底保持工作台73的垂直移动机构(未示出)上。
此外，基底保持工作台73上表面附着有由聚亚安酯弹性材料制成的吸力垫78，以便覆盖基底保持工作台73的凹槽73a。吸力垫78具有很多在其中成形的小通孔(未示出)以便连通基底保持工作台73的凹槽73a。因此，当吸力垫78的通孔通过真空管线76被抽空时，在真空状态下，放置在基底保持工作台73上的晶片W被吸附在吸力垫78的上表面。当晶片W被放置在基底保持工作台73上时，吸力垫78用来在晶片W和基底保持工作台73之间产生真空且吸收冲击。
基底传输机构80被设置在基底保持和旋转机构72上方。基底传输机构80有一对臂81和81。臂81和81中的每一个臂具有多个卡盘构件82，每个卡盘构件82具有与晶片W斜面部分相应的凹进表面。臂81和81能够被打开到打开位置且关闭到闭合位置。在闭合位置卡盘构件82保持晶片W，在打开位置卡盘构件82松开晶片W。当臂81和81保持晶片W时，晶片W被居中。垂直移动机构升起基底保持工作台73。由基底传输机构80传输和居中的晶片W被基底保持工作台73吸附。然后，基底保持工作台73被降低到用于抛光处理的抛光位置。
斜面抛光装置83具有斜面抛光头85和抛光带进给机构88，所述斜面抛光头84用于使抛光带84压靠晶片W的斜面部分。抛光带进给机构88包括用于供给抛光带84到斜面抛光头85的供带盘88a和用于从斜面抛光头85回收抛光带84的收带盘88b。在面向基底保持工作台73的位置，斜面抛光头85具有一对用于支撑抛光带84的进给辊子86和86，所述抛光带84在进给辊子86和86之间、面对基底保持台73的位置。因而，抛光带84在一对进给辊子86之间延伸以便晶片W的斜面部分与抛光带84的抛光面84a实现接触。斜面抛光头85具有底座87，所述底座87被设置在进给辊子86和86之间延伸的抛光带84的背面。底座87可以具有附着在底座87表面、与抛光带84接触的弹性构件(未示出)。斜面抛光头85能够通过移动机构(未示出)在晶片W径向被移动。由于底座87从背面压抛光带84的力和抛光带84自身的张力，抛光带84的抛光面84a被压在晶片W的斜面部分上。
抛光带84由具有预定宽度和大约几十米长的带状构件形成。抛光带84被缠绕在圆柱形中心构件89周围。中心构件89附着在供带盘88a上。抛光带84在斜面抛光头85上的进给辊子对86和86之间延伸，在这种状况下，抛光面84a面向外。然后，抛光带84附着在收带盘88b上。收带盘88b与诸如电动机等的旋转机构(未示出)连接。抛光带84能够利用向该处应用的预定张力被卷起和回收。当斜面部分要被抛光时，从供带盘88a连续地供给抛光带84，以提供新的抛光面84a到斜面抛光头85。
分散在树脂材料中的磨粒被用于带基的表面且凝固形成抛光带84的抛光面84a。磨粒的实例包括金刚石和SiC。磨粒的类型和粒度是根据待抛光晶片的类型或者需要的抛光等级来选择的。例如，具有#4000到#20000粒度的金刚石或#4000到#10000粒度的SiC能被用作磨粒。此外，没有微粒附着在其表面的带状抛光布可以被用来代替抛光带84。
当利用具有小粒度的抛光带84对斜面部分的侧面抛光时，晶片能够被成形，以便具有预期的尺寸。在不同的抛光单元70中完成粗抛光处理和精抛光处理的情况下，具有低数目的抛光材料(即，具有大微粒直径磨粒的粗抛光材料)被用于抛光带84，且抛光带84被安装到一个用于粗抛光的抛光单元70中的斜面抛光装置83上。在那时，具有高数目的抛光材料(即，具有小微粒直径磨粒的精抛光材料)被用于抛光带84，且抛光带84被安装到用于精抛光的另一个抛光单元70中的斜面抛光装置83上。因而，多个抛光单元70被分别地用于各自的目的。
具有低数目的抛光材料的实例包括平均微粒直径5um且粒度大约#3000的磨粒抛光材料。具有高数目的抛光材料包括平均微粒直径0.2um且粒度大约#20000的磨粒抛光材料。通常，粒度大于#6000的磨粒抛光材料被用于修整，粒度小于#6000的磨粒抛光材料被用于表面状况修正。
图21A到21C是说明斜面抛光头85动作的示意图。斜面抛光装置83具有在垂直方向、晶片W斜面部分上的抛光区域附近摆动斜面抛光头85的摇摆机构。因而，从相对于在垂直方相对于晶片表面倾斜预定角度的位置，抛光带84的抛光面84a与晶片W斜面部分上的抛光区域实现接触。因此，如图21A所示，斜面部分的上倾斜面能够被抛光，在这种情况下，斜面抛光头85相对于晶片面以预定角度向下倾斜。如图21B所示，斜面部分的侧面能够通过在水平方向上控制斜面抛光头85被抛光。如图21C所示，斜面部分的下倾斜面被抛光，在这种情况下，斜面抛光头85相对于晶片面以预定角度向上倾斜。此外，通过对斜面抛光头85倾斜角度的精细调整，斜面部分的上和下倾斜面，斜面部分的侧面，和其中的边界被抛光以具有预期的角度和形状。
如图20所示，凹口抛光装置90具有用于使抛光带91压靠晶片W的凹口的凹口抛光头92和抛光带进给机构94。凹口抛光装置90包括用于在晶片W径向移动凹口抛光头92的移动机构(未示出)。抛光带进给机构94包括用于供给抛光带91到凹口抛光头92的供带盘94a和用于从凹口抛光头92回收抛光带91的收带盘94b。凹口抛光头92有一对用于支撑其间抛光带91的进给辊子93和93。因而，抛光带91在一对进给辊子93和93之间延伸以至于凹口与抛光带91的抛光面91a实现接触。在凹口抛光装置90中使用的抛光带91可以由与在斜面抛光装置83中使用的抛光带84相同的材料制成。抛光带91具有与晶片W的凹口形状相对应的宽度。用于凹口抛光的抛光带91宽度小于用于斜面抛光的抛光带84。和斜面抛光装置83一样，凹口抛光装置90也有具在垂直方向、晶片W凹口上抛光区域附近摆动凹口抛光头92的摇摆机构，所述摇摆机构既没有插图也没有详细描述。因而，从在相对于晶片表面的垂直方向倾斜预定角度的位置，抛光带91的抛光面91a能够与凹口上的抛光区域实现接触。因此，晶片W凹口能够沿着晶片W凹口面的形状被抛光以具有预期的角度和形状。此外，凹口抛光器件90包括用于探测晶片W凹口的凹口探测机构(未示出)。
如图20所示，抛光单元70具有抛光水提供喷嘴95和96，所述喷嘴95和96被设置在晶片W的上表面和下表面的抛光位置附近，用于提供水(抛光水)，如超纯水。此外，抛光单元70也有抛光水提供喷嘴97，所述喷嘴97被设置在基底保持工作台73上方，用于提供抛光水到晶片W上表面的中心区。在抛光晶片W的斜面和凹口期间，从抛光水提供喷嘴95和96提供抛光水，以防止由抛光产生的抛光废料微粒附着于晶片W的上表面和下表面。从抛光水提供喷嘴97向晶片W的中心区提供抛光水。由于在抛光期间，晶片W是旋转的，被提供的抛光水从晶片W中心区流向晶片W外圆周部分。因此，抛光废料向晶片W外圆周部分方向被清除。下面的抛光水提供喷嘴96被配置去提供抛光水给晶片W背面的暴露区域，所述暴露区域径向地向外伸出基底保持工作台73。当抛光水被提供给暴露区域的内部时，被提供的抛光水根据晶片W的旋转流向外圆周部分，从而，向晶片W外圆周部分方向清除抛光废料。
从抛光水提供喷嘴95和96提供的抛光水不仅用来防止由于抛光废料而在晶片W上、下表面的污染物，还用来去除在抛光时由摩擦产生的热以冷却晶片W。因此，通过调整待提供的抛光水温度，能够从晶片W的被抛光区域除去热量以获得稳定的抛光处理。
抛光单元70可以具有控制抛光处理结束点的抛光结束点探测装置。例如，在下面的方法中，抛光处理的结束点可以被探测。具有预定形状和强度的光(激光或LED)被用于晶片W边缘部分区域，所述晶片W边缘部分区域与斜面抛光头85或凹口抛光头92不实现接触，在晶片W的表面的法线方向上的光上，光学器件(未示出)形成半导体器件。然后，散射光被测量以探测在斜面部分的不平整。基于被测量的不平整，抛光处理的结束点可以被探测。另一方面，晶片W边缘部分的温度变化可以被监控以探测抛光处理的结束点。而且，斜面部分或凹口的抛光处理结束点可以通过抛光时间来控制。
下面将描述具有上述结构的抛光单元70中的抛光处理。当待抛光晶片W被传入框架71且被传送到基底传输机构80，闭合臂81和81。因而，在臂81和81闭合状态下，晶片W被保持且被放在中心。然后，基底保持工作台73被升起到基底传输机构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垫78上。与真空吸附同时，打开臂81和81以便在打开状态下松开晶片W。因而，晶片W在基底保持工作台73上表面上被保持。此后，保持晶片W的基底保持工作台73被降低到图20中所示的位置。然后，旋转驱动装置75被驱动，使晶片W与基底保持工作台73一起旋转。
当在那种状态下进行晶片W斜面抛光时，抛光带84从斜面抛光装置83的供带盘88a被供给以便在斜面抛光头85的进给辊子86和86之间设置不使用的抛光面84a。然后，移动机构向晶片W进给斜面抛光头85。抛光带84的抛光面84a与晶片W的斜面部分实现接触，以抛光晶片W的斜面部分。在那时，在抛光期间，驱动设置在斜面抛光装置83中的摇摆机构，以垂直摆动斜面抛光头85。因而，不仅抛光晶片W的斜面部分而且抛光晶片W的边部分是可能的。
当要进行晶片W凹口抛光时，晶片W的凹口通过设置在凹口抛光装置90内的凹口探测装置被探测，然后通过晶片W的旋转与凹口抛光装置90的抛光位置对准。对准后，抛光带91从凹口抛光装置90的供带盘94a被供给以便在斜面抛光头92的进给辊子93和93之间设置不使用的抛光面91a。然后，移动机构向晶片W进给斜面抛光头92。抛光带91的抛光面91a与晶片W的斜面部分实现接触，以抛光晶片W的凹口。在那时，在抛光期间，驱动设置在凹口抛光装置90中的摇摆机构，垂直摆动凹口抛光头92。此外，当抛光带91与晶片W的凹口实现滑动接触时，抛光带91可以通过抛光带进给机构94被来回短距离移动。如此，抛光晶片W的凹口以符合晶片形状是可能的。
接下来，下面将描述第一级清洁单元100的结构。图22是显示第一级清洁单元100的透视示意图。如图22所示，第一级清洁单元包括滚筒/滚筒(R/R)慢速旋转清洁单元。具体地，第一级清洁单元100具有多个用于保持晶片W边缘部分的锭子101和设置在由锭子101保持的晶片W上方和下方的一对滚筒形清洁构件(滚筒海绵)102a和102b。锭子101被用作保持构件，每个锭子101具有旋转机构。如图22所示，设置多个锭子101(在图示实例中有六个锭子)被设置以便环绕晶片W。驱动机构(未示出)能够相对于晶片W向内和向外移动每个锭子101。每个锭子101具有保持凹槽101a，所述保持凹槽101a形成在在锭子101上部末端附近的侧面内。晶片W的外圆周部分与保持凹槽101a衔接以便晶片W被锭子101保持。锭子101能够由旋转机构(未示出)旋转。当在同一方向旋转锭子101时，被锭子101保持的晶片W被旋转。
清洁构件102a和102b分别地附着在驱动机构103a和103b上。清洁构件102a和102b分别绕它们的轴被旋转且被驱动机构103a和103b在垂直和水平方向移动。清洁构件102a和102b能够分别被向下和向上移动以便与待清洁晶片W的上表面和下表面实现接触。当晶片W被传输进入第一级清洁单元100和从第一级清洁单元100被传输出来时，清洁构件102a和102b能够分别向上和向下退回。第一级清洁单元100包括用于提供腐蚀性液体(化学液体)到晶片W上表面(前面)的化学液体提供喷嘴104，用于提供清洁液体(纯净水)到晶片W下表面(背面)的清洁液体提供喷嘴105，用于提供腐蚀性液体(化学液体)到晶片W上表面(背面)的化学液体提供喷嘴106，用于提供清洁液体(纯净水)到晶片W下表面(背面)的清洁液体提供喷嘴107。
下面将描述第一级清洁单元100的清洁过程。当晶片W被传输到第一级清洁单元100时，晶片W被锭子101保持和旋转。同时，清洁构件102a和102b被向下和向上移动以便与晶片W的上表面和下表面实现接触。在那种状态下，当清洁构件102a和102b被旋转时，它们与晶片W上表面和下表面实现滑动接触。清洁液体提供喷嘴105和107提供清洁液体到晶片W的上表面和下表面以擦洗和清洁晶片W上表面和下表面的整个区域。
在擦洗之后，清洁构件102a和102b被向上和向下退回。化学液体提供喷嘴104和106提供腐蚀性液体到晶片W的上表面和下表面以腐蚀(化学清洁)晶片W上表面和下表面。因而，剩余的金属离子被除去。在那时，旋转晶片W的锭子101的旋转速度是根据需要变化的。然后，在预定的时间周期内，清洁液体提供喷嘴105和107提供清洁液体(纯净水)到晶片W的上表面和下表面，用纯净水完成替换。因而，腐蚀性液体被从晶片W的上表面和下表面除去。在那时，旋转晶片W的锭子101的旋转速度是根据需要变化的。
接下来，将描述第二级清洁和干燥单元110的结构。图23是显示以具有清洁功能的离心干燥单元作为第二级清洁干燥单元110的示意图。图23所示的离心干燥单元110具有基底保持和旋转机构111，笔型清洁机构114和清洁液体提供喷嘴119。基底保持和旋转机构111包括具有保持晶片W外圆周部分的多个台112a的保持部分112，与保持部分112的下部分相连接的旋转轴113，和与旋转轴113相连接的旋转驱动机构(未示出)。因而，基底保持和旋转机构111用来以预定的旋转速度旋转晶片W。基底保持和旋转机构111具有开关机构(未示出)，在晶片W被传输进入和出基底保持和旋转机构111和从基底保持和旋转机构111被传输出来时，所述开关机构打开和关闭台112a。
笔型清洁机构114具有在其一端被轴115所支撑的摆臂116，从摆臂116的另一端垂直向下、向正被清洁的晶片上表面延伸的旋转轴117，和附着在旋转轴117下端的清洁构件118。例如，清洁构件118可以由多孔聚氟乙烯海绵构成。另一方面，清洁构件118可以由聚氨酯泡沫体制成。驱动机构(未示出)能够移动和旋转轴115。当轴115旋转时，摆臂116被摆动。清洁构件118能够在清洁位置和退回位置之间被移动，在所述清洁位置，清洁构件和晶片W上表面实现接触，在所述退回位置，清洁构件118与晶片W的上表面留有距离。此外，在清洁期间，通过旋转轴117的旋转，旋转构件118被旋转。清洁液体提供喷嘴119被配置去提供清洁液体到晶片W的上表面。离心干燥单元110可以包括设置在晶片W下方、用于提供清洁液体到晶片W下表面的附加清洁液体提供喷嘴(未示出)。
如下所述，在第二级清洁和干燥单元110中完成清洁和干燥处理。当晶片W被传入第二级清洁和干燥单元110时，基底保持和旋转机构111保持晶片W，且以大约100-500rpm的低速旋转晶片W。然后，当清洁液体从晶片W上表面上方的清洁液体提供喷嘴119被提供时，摆臂116在晶片W的整个上表面上摆动。因而，旋转清洁构件118和晶片W的上表面实现接触，且被移动去擦洗和清洁晶片W。在擦洗完成后，摆臂116被移动到备用位置。然后，基底保持和旋转机构111的旋转速度被增加，以大约1500-5000rpm的速度旋转晶片W，因此，离心干燥晶片W。在那时，在离心干燥期间，必要时可以从气体提供喷嘴(未示出)提供清洁惰性气体。在本实例中，清洁构件118被用于擦洗。然而，代替上述的擦洗过程，从清洁液体提供喷嘴110中能够提供应用超声振动的纯净水进行非接触的清洁，以除去附着在晶片W表面的微粒。
接下来，下面将描述基底处理设备1中的晶片处理方式。
下面参考图24描述晶片的第一处理方式。图24中，虚线箭头表示第一传输机器人20A的传输路线，而实线箭头表示第二传输机器人20B的传输路线。当装载/卸载端口10的晶片进料/回收装置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处理或者Cu沉积处理后的晶片时，第一传输机器人20A从晶片盒12A和12B中取出晶片，并传输该晶片到测量单元30(传输路线1)。在测量单元30中，晶片直径上的必要数据，晶片边缘部分的横截面形状，和晶片的表面状态在抛光前被测量。第二传输机器人20B从测量单元30传输被测量的晶片到第一抛光单元70A(传输路线2)。在第一抛光单元70A中，晶片边缘部分(斜面部分和凹口)被抛光。第二传输机器人传输在第一抛光单元70A中被抛光的晶片到第一级清洁单元100(传输路线3)，第一级清洁单元100中，在晶片上进行第一级清洁。第二传输机器人20B传输第一级清洁单元100中被清洁的晶片到第二级清洁和干燥单元110(传输路线4)，第二级清洁和干燥单元110中，在晶片上进行第二级清洁和干燥。第一传输机器人20A将干燥晶片放回到晶片盒12A或者12B(传输路线5)。另一方面，干燥晶片可以通过第一或者第二机器人20A或者20B被传输到测量单元30或者晶片台65，然后由第一传输机器人20A放回晶片盒12A或者12B。
当先前在上述第一处理方式中已经被传输的晶片在第一抛光单元70A中被抛光后，下一个晶片能在接下来的第二处理方式中被传输和处理。具体地，在第二处理方式中，第一传输机器人20A从晶片盒12A或者12B传输晶片到测量单元(传输路线1)。晶片在测量单元30中被测量之后，第二传输机器人20B传输晶片到第二抛光单元70B(传输路线2’)。在第二抛光单元70B中，晶片边缘部分(斜面部分和凹口)被抛光。第二传输机器人20B传输在第二抛光单元70B中被抛光的晶片到第一级清洁单元100(传输路线3’)，第一级清洁单元100中，在晶片上进行第一级清洁。第二传输机器人20B传输在第一级清洁单元中被清洁的晶片到第二级清洁和干燥单元110(传输路线4)，第二级清洁和干燥单元110中，在晶片上进行第二级清洁和干燥。第一传输机器人20A放回干燥晶片到晶片盒12A或者12B(传输路线5)。另一方面，干燥晶片可以由第一或者第二传输机器人20A或者20B传输到测量单元30或者晶片台65，然后由第一传输机器人20A放回晶片盒12A或者12B。
上述处理，即，第一和第二处理方式，能够同时由并行处理来完成，其中不同的晶片在第一抛光单元70A和第二抛光单元70B中并行地被抛光。根据并行处理，能够增加每个单元时间处理的晶片数量，以改善基底处理设备1的生产能力。因而，改善了工作效率。
当进行并行处理时，具有相同粒度的抛光带被用在第一和第二抛光单元70A和70B中。例如，上述抛光带包括具有#6000到#8000粒度的抛光带。在上述处理方式中，如果晶片在抛光前不要求被测量，那么第一传输机器人20A能够传输晶片到晶片台65而不是传输晶片到传输路线1中的测量单元30，晶片被(临时地)放置在晶片台65上，且被传输到第二传输机器人20B。
接下来，下面参考图25描述晶片的第三处理方式。图25中，虚线箭头表示第一传输机器人20A的传输路线，而实线箭头表示第二传输机器人20B的传输路线。第一传输机器人20A从设置在装载/卸载端口10上的晶片盒12A或者12B中取出晶片，并传输该晶片到测量单元30(传输路线11)。在测量单元30中，晶片直径上的必要数据，晶片边缘部分的横截面形状，和晶片的表面状态在抛光前被测量。第二传输机器人20B从测量单元30传输被测量的晶片到第一抛光单元70A(传输路线12)。在第一抛光单元70A中，抛光晶片的边缘部分(斜面部分和凹口)。第二传输机器人20B传输在第一抛光单元70A中被抛光的晶片到第二抛光单元70B(传输路线13)，第二抛光单元70B中，更进一步地进行抛光。第二传输机器人20B传输在第二抛光单元70B中被抛光的晶片到第一级清洁单元100(传输路线14)，第一级清洁单元100中，在晶片上进行第一级的清洁。第二传输机器人20B传输在第一级清洁单元100中被清洁的晶片到第二级清洁和干燥单元110(传输路线15)，第二级清洁和干燥单元110中，在晶片上进行第二级清洁和干燥。第一传输机器人20A将干燥晶片放回到晶片盒12A或者12B(传输路线16)。
第三处理方式被用于实现串行处理，在串行处理中，相同的晶片顺序地在第一抛光单元70A和第二抛光单元70B中被抛光。根据串行处理，第一抛光单元70A和第二处理单元70B能被用作各自的抛光目的。例如，附着在晶片边缘部分的物体或者晶片表面粗糙度能够在第一抛光单元70A中被除去，然后精抛光能够在第二抛光单元70B中的晶片上被进行。在第三处理方式中，如果晶片在抛光前不要求被测量，那么第一传输机器人20A可以传输晶片到晶片台65而不是传输晶片到传输路线11中的测量单元30。
图26是说明其他处理方式的图表。图26中，CL1，CL2，CL3，和CL4分别表示第一抛光单元70A，第二抛光单元70B，第一级清洁单元100，以及第二级清洁和干燥单元100。在第四处理方式(a)中，第一传输机器人20A从晶片盒12A或者12B取出晶片，且传输该晶片到测量单元30或者晶片台65。然后，第二传输机器人20B从测量单元30或者晶片台65传输该晶片到第一抛光单元70A。在第一抛光单元70A中，晶片边缘部分(斜面部分和凹口)被抛光。第二传输机器人20B传输在第一抛光单元70A中被抛光的晶片到第二级清洁和干燥单元110，第二级清洁和干燥单元110中，在晶片上进行第二级清洁和干燥。干燥晶片由第一或者第二传输机器人20A或者20B传输到测量单元30或者晶片台65，然后由第一传输机器人20A放回到晶片盒12A或者12B。另一方面，干燥晶片由第一传输机器人20A从第二级清洁和干燥单元直接地放回到晶片盒12A或者12B。
在第五处理方式(b)中，第二传输机器人20B传输晶片到用于抛光的第二抛光单元70B中，代替第四处理方式(a)中从测量单元30或者晶片台65传输晶片到第一抛光单元70A。在那时，进行并行处理是可能的。具体地，根据第四处理方式(a)，当以前已经被传输的晶片能够在第一抛光单元70A中被抛光时，根据第五处理方式(b)，下一个晶片能被传输且在第二抛光单元70B中被抛光。
在第六处理方式(c)中，第一传输机器人20A从晶片盒12A或者12B取出晶片，且传输该晶片到测量单元30或者晶片台65。然后，第二传输机器人20B传输晶片到第一级清洁单元100，第一级清洁单元100中，在晶片上进行第一级清洁。第二传输机器人20B传输在第一级清洁单元中被清洁的晶片到第二级清洁和干燥单元110，第二级清洁和干燥单元110中，在晶片上进行第二级清洁和干燥。干燥晶片由第一或者第二传输机器人20A或者20B传输到测量单元30或者晶片台65，然后由第一传输机器人20A放回晶片盒12A或者12B。另一方面，干燥晶片由第一传输机器人20A从第二级清洁和干燥单元直接地放回晶片盒12A或者12B。
在第七处理方式(d)中，第一传输机器人20A从晶片盒12A或者12B取出晶片，且传输该晶片到测量单元30或者晶片台65。然后，第二传输机器人20B从测量单元30或者晶片台65传输该晶片到第二级清洁和干燥单元110，第二级清洁和干燥单元110中，在晶片上进行第二级清洁和干燥。干燥晶片由第一或者第二传输机器人20A或者20B传输到测量单元30或者晶片台65，然后由第一传输机器人20A放回晶片盒12A或者12B。另一方面，干燥晶片由第一传输机器人20A从第二级清洁和干燥单元直接地放回晶片盒12A或者12B。
基底处理设备1既能进行并行处理又能进行串行处理。根据抛光晶片的目的，第一和第二抛光单元70A和70B通过适当地选择第一和第二抛光单元70A和70B中使用的抛光带数量以及在第一和第二抛光单元70A和70B中的工作状态被用于各自的抛光目的。因而，能够在晶片上完成最佳的抛光处理。在上述处理方式中，当测量单元30被以前被传输的晶片占用，下一个晶片可能被临时地放置在备用的晶片台65上。在上述情况下，晶片能被有效地传输和处理。
为了在上述处理方式中测量被抛光的晶片，在第二级清洁和干燥单元110中被干燥的晶片可以被传输到测量单元30以测量晶片直径上的必要数据，晶片边缘部分的横截面形状，和抛光前晶片的表面状态。因为基底处理设备1具有晶片台65，当晶片被测量两次时，即，在抛光前和抛光后，即使测量单元30由抛光前被测量的晶片所占有，在第二级清洁和干燥单元110中被干燥晶片能够被放置在用于抛光后测量的晶片台65上。因此，第二级清洁和干燥单元110能够随后接收下一个晶片，并且在下一个晶片上进行第二级清洁和干燥。因而，改善基底处理设备1的生产能力是可能的。
在上述处理方式中，调整传输晶片的时机可以依据测量单元30，第一抛光单元70A，第二抛光处理单元70B，第一级清洁单元100，和第二级清洁和干燥单元110中所要求的处理时间进行调整。在上述情况，晶片能够在基底处理设备1中平稳地被传输和处理，以更进一步地改善基底处理设备1的生产能力。
在下一个实例中，晶片在抛光状态下被抛光，所述的抛光状态是基于测量单元30中的测量结果来确定的，所述测量单元30具有横截面形状测量机构，例如第二，第三，或第四实施例中的测量单元30-2，30-3，或者30-4。图27显示了晶片W边缘部分的横截面形状。包括晶片的上倾斜部分P和下倾斜部分Q的抛光角M1和M2以及侧边部分侧面R的抛光角M3的抛光状态是基于晶片W的测量数据所确定的，所述的晶片W的测量数据是抛光前在具有横截面形状测量机构的测量单元中被测量的。此外，预期的抛光量根据晶片W的横截面形状和抛光状态来计算，所述抛光状态包括在抛光单元70A和70B中的抛光表面的挤压力和晶片的旋转速度。因而，晶片W边缘部分的被抛光形状是预知的。如果按照预期的形状，在上倾斜部分P和侧面R之间的边界V1处和在下倾斜部分Q和侧面R之间的边界V2处产生的不抛光部分是确定的，那么用于抛光边界V1和V2的抛光状态(例如，抛光角M4和M5以及抛光时间)被确定。然后，晶片在抛光单元70A或者70B中确定的抛光状态下被抛光。因而，晶片边缘部分能被抛光从以具有预期的形状和尺寸。
根据本发明，抛光单元70A或者70B包括用于改变斜面抛光头85的角度到预期值以在预期抛光角度抛光晶片W边缘部分的机构。测量单元30具有测量晶片W边缘部分横截面形状的作用。抛光状态确定单元基于在测量单元30中测量的晶片W边缘部分横截面形状的测量结果来计算和确定最佳的抛光角度。抛光单元70A或者70B利用确定的抛光角度作为抛光状态，在最佳抛光角度处抛光晶片W。因此，缩短抛光时间是可能的。
上述操作作为一个实例已经被描述，其中抛光状态是基于具有横截面形状测量机构的测量单元30的测量结果被确定的。在这个实例中，晶片的整个斜面部分，即，上倾斜部分P，下倾斜部分Q，和侧面R，被抛光。然而，例如，当仅仅晶片W斜面部分的上倾斜部分P被要求在器件制造过程中被抛光时，仅仅确定抛光角度M1，或者仅仅确定上倾斜部分P的抛光角度M1和M4，以及边界V1。因而，用于抛光目的的被要求抛光状态被确定。此外，晶片W的直径可以在抛光前被测量，侧面R的抛光度可以基于完成晶片W的测量结果被确定，以具有预期的直径。在晶片基于测量单元30的测量结果被抛光的情形下，根据抛光的目的可以选择抛光方法。例如，仅仅抛光晶片的表面以采用抛光前晶片的形状。晶片在抛光角度和压力下被抛光，以改变抛光前晶片的形状，因此使晶片形成预期形状。
测量单元30能够测量被抛光晶片边缘部分的表面状态和检查在抛光单元70A或者70B中附着在晶片边缘部分的物体的去除状态或者表面粗糙的去除状态，所述测量单元30具有表面状态测量机构，例如第五实施例中的测量单元30-5。当测量被抛光晶片时，确定是否在抛光单元70A或者70B中已经进行了预期的抛光是可能的。因此，抛光单元70A或者70B的动作能够被控制在最佳状态。
在被抛光的晶片在测量单元30中被测量的情况下，测量晶片从测量单元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处理设备1中被处理，且被放回晶片盒12A或者12B。然后，如果根据晶片的检查结果，抛光处理不足是确定的，那么第一或者第二抛光单元70A或者70B中的抛光状态基于测量结果被改变。其后，晶片盒12A或者12B中的晶片能够被传输到第一或者第二抛光单元70A或者70B中，且在第一或者第二抛光单元70A或者70B中被再次抛光。晶片盒12A或者12B中仅仅几张晶片可以首先被抛光，且用于剩余晶片的抛光状态可以基于被抛光晶片的检查结果被改变。
通常，一个晶片盒容纳大约相同类型的25张晶片。在操作中，多个容纳有相同类型晶片的晶片盒被连续地传入基底处理设备。根据具有测量单元30的基底处理设备，抛光单元70A或者70B中的抛光状态能够基于多个晶片盒中的第一个晶片盒中的几张晶片的检测结果被确定。在这个情况下，容纳在随后的晶片盒中的晶片能够连续地、不需要改变或者修改抛光状态地被处理。因此，大量的晶片能够被容纳和有效地处理。此外，测量单元30测量和比较抛光前后多张晶片的形状。因而，能够从统计上确定现在被处理的晶片是否被抛光到和先前已经处理的晶片相同的标准，以控制抛光单元70A或者70B的性能。
如上所述，根据本发明实施例的基底处理设备1，晶片在第一和第二抛光单元70A和70B中被抛光前和/或后，设置在基底处理设备1内的测量单元30能够测量晶片边缘部分的状态。因此，不同于传统的基底处理设备，传输基底处理设备1之外的晶片去检查或者测量晶片不是必须的。此外，晶片能够在第一或者第二抛光单元70A和70B中抛光处理的同时被测量。因此，改善基底处理设备1中晶片的抛光处理效率是可能的。
此外，测量单元30能够利用与传统的检查装置相比更简单的结构和更简单的处理来测量晶片边缘部分的形状或者晶片的表面状态。因此，在短期内精确地测量晶片边缘部分是可能的。此外，根据抛光目的，在抛光前和/或后能够完成晶片边缘部分的测量。因此，探测晶片边缘部分的状态和完成晶片边缘部分以具有预期形状是容易的。而且，测量单元30中的测量结果能被直接地用于第一和第二抛光单元70A和70B中的抛光状态。当测量单元30和测量方法被安排以符合第一和第二抛光单元70A和70B中的抛光方法时，抛光状态能够基于测量结果定量地被修改。因而，获得了预期的抛光。
在上述实施例中，测量单元30被设置在基底处理设备1(机体3)内。然而，只要基底处理设备具有用于测量晶片边缘部分形状以在抛光单元中被抛光或者测量晶片表面状态的测量单元，能够传输在测量单元中的已经被测量的晶片边缘部分的测量数据给抛光状态确定单元，且能够基于抛光单元的测量数据、在确定的抛光状态下抛光晶片，测量单元可以被设置在基底处理设备的里面或者外面。因此，例如，测量单元可以被设置远离基底处理设备，所述测量单元具有传输装置和传送装置，所述传输装置用于在清洁状态下，在测量单元和基底处理设备之间传输晶片，所述传送装置用于传送测量单元的测量数据到基底处理设备的控制器。
任何没有直接在说明书中描述或者附图中说明的形状或者材料只要获得了本发明的优点，包括在本发明的范围内。
虽然本发明确定的优选实施例已经被详细地显示和描述，但是应该理解，其中可能做的各种各样的改变和修改没有脱离权利要求的范围。
工业实用性
本发明适于在基底处理装置中使用，所述基底处理装置具有用于抛光诸如半导体晶片等基底边缘部分的抛光单元。

Claims (18)

1.一种基底处理设备，包括：
用于抛光基底边缘部分的抛光单元；
用于清洁基底的清洁单元；
用于干燥基底的干燥单元；以及
用于测量基底边缘部分的测量单元。
2.如权利要求1所述的基底处理设备，进一步地包括抛光状态确定单元，用于基于由所述测量单元测量的基底边缘部分的测量结果来确定所述抛光单元的抛光状态。
3.如权利要求2所述的基底处理设备，其特征在于：所述抛光单元包括用于以预期抛光角度抛光基底边缘部分的抛光机构，
其中：所述抛光状态确定单元被配置成基于由所述测量单元测量的基底边缘部分的测量结果来确定在所述抛光单元中抛光基底边缘部分的抛光角度。
4.如权利要求1至3中任何一个所述的基底处理设备，其特征在于：所述测量单元包括用于测量基底直径的直径测量机构。
5.如权利要求1至3中任何一个所述的基底处理设备，其特征在于：所述测量单元包括用于测量基底边缘部分横截面形状的横截面形状测量机构。
6.如权利要求1至3中任何一个所述的基底处理设备，其特征在于：所述测量单元包括用于测量基底边缘部分的表面状态的表面状态测量机构，以探测基底边缘部分中的缺陷部分。
7.如权利要求1至3中任何一个所述的基底处理设备，其特征在于：所述测量单元包括用于测量基底边缘部分三维形状的三维形状测量机构。
8.如权利要求1至7中任何一个所述的基底处理设备，其特征在于：所述测量单元设置在所述基底处理设备内部。
9.一种基底处理方法，包括：
在抛光单元中抛光基底边缘部分以除去基底边缘部分的污染物和/或表面粗糙度；
在所述抛光后，在清洁单元中清洁基底；
在所述清洁后，在干燥单元中干燥基底；以及
在所述抛光前和/或所述干燥后，在测量单元中测量基底边缘部分。
10.一种基底抛光方法，包括：
在抛光单元中抛光基底边缘部分；以及
在所述抛光前和/或所述抛光后，在测量单元中测量基底边缘部分。
11.如权利要求10所述的抛光方法，进一步地包括：基于所述测量的结果，确定所述抛光的抛光状态。
12.一种基底测量方法，包括：
在第一测量点，测量基底边缘部分的第一厚度；
在第二测量点，测量基底边缘部分的第二厚度；
测量第一测量点和第二测量点之间的距离；以及
根据第一厚度，第二厚度，和第一测量点和第二测量点之间的距离计算基底边缘部分的横截面形状。
13.一种基底测量方法，包括：
把直线形式的光应用于基底边缘部分，以便在基底边缘部分的表面上形成直线光轨迹；
由图像获取装置获取直线光轨迹的图像，所述图像获取装置被设置不垂直于也不平行于直线光轨迹；以及
基于图像获取装置的坐标计算直线光轨迹的图像坐标，以便产生基底边缘部分横截面形状的坐标。
14.一种基底处理方法，包括：
并行地抛光第一抛光单元中第一基底的边缘部分和第二抛光单元中第二基底的边缘部分，以除去第一基底和第二基底边缘部分污染物和/或表面粗糙度；
在所述抛光后，在清洁单元中清洁第一基底和第二基底；
在所述清洁后，在干燥单元中干燥第一基底和第二基底；以及
在所述抛光前和/或所述干燥后，在测量单元中测量基底的边缘部分。
15.如权利要求14所述的基底处理方法，其特征在于：第一抛光单元包括用于抛光第一基底斜面部分的斜面抛光装置和用于抛光第一基底凹口的凹口抛光装置。
16.如权利要求14或者15所述的基底处理方法，其特征在于：第二抛光单元包括用于抛光第二基底斜面部分的斜面抛光装置和用于抛光第二基底凹口的凹口抛光装置。
17.一种基底处理方法，包括：
在第一抛光单元中抛光基底边缘部分，以除去基底边缘部分污染物和/或表面粗糙度；
在第二抛光单元中抛光基底边缘部分，除去在第一抛光单元中所述抛光之后的基底边缘部分污染物和/或表面粗糙度；
在所述抛光后，在清洁单元中清洁基底；
在所述清洁之后，在干燥单元中干燥基底；
在所述抛光之前和/或所述干燥后，在测量单元中测量基底边缘部分。
18.如权利要求17所述的基底处理方法，其特征在于：第一抛光单元和第二抛光单元中的每一个包括用于抛光基底斜面部分的斜面抛光装置和用于抛光基底凹口的凹口抛光装置。
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