DE19907956A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Oberflächenbehandlung von aufwärts gewendeten Wafern - Google Patents

Abstract

Eine Poliervorrichtung (12) für Halbleiterwafer umfaßt einen weiterbewegbaren Tisch (26) mit einer Vielzahl von Waferpositionen (31-36) und unterschiedlichen Oberflächenbehandlungsanordnungen für jede Position. Mit jeder Weiterbewegung des Tischs (26) wird der Tisch sequentiell bestückt (40) und entladen (22), während an den verbleibenden Stationen (32-35) des Tisches verbleibende Wafer zu einem nachfolgenden Oberflächenbehandlungsschritt bewegt werden. Das Fortschreiten der Oberflächenbehandlung bei jeder Position wird überwacht und wahlweise können nachfolgende Oberflächenbehandlungsschritte verändert werden, um einen erwünschten Endzustand des bearbeiteten Substrats zu erzielen.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft die Oberflächenbehandlung von Werkstücken und insbesondere das Polieren und ähnliche Oberflächenbehandlungsvorgänge, die auf Halbleiterwafern durchgeführt werden.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Halbleiterwafer von hoher Qualität werden in der gewerblichen Produktion von Vorrichtungen mit integrierten Schaltkreisen (TCs) verwendet, wobei jeder Wafer letztendlich unterteilt wird, um eine relativ hohe Anzahl solcher Vorrichtungen bereitzustellen. Während der IC-Produktion ist wiederholtes detailliertes Bearbeiten erforderlich. Der daher inhärente Wert des Halbleiterwaferrohlings ist relativ hoch und erhöht sich dramatisch, wenn er zusätzlich bearbeitet wird. Ein Meßwert für den Wert der Kostenverringerung bei der Herstellung von IC's ist die Anzahl der IC-Vorrichtungen, die aus einem spezifischen Halbleiterwafer erhalten werden können.

Mit der fortgesetzten Miniaturisierung von elektronischen Komponenten wird die letztendliche Größe von IC-Vorrichtungen kleiner. Wenn sich die Anzahl der Schaltkreise (oder die Schaltkreisdichte) auf einem Halbleiterwafer erhöht, wird entsprechend der Abstand zwischen benachbarten elektronischen Strukturen (z.E. Leitern) in der Größe dramatisch verringert. Es hat sich als günstig herausgestellt, auf den Halbleiterwafern Mehrschrittmassenbearbeitungen durchzuführen, wobei jeder Schritt in einem einzigen Vorgang eine Lage von Schaltkreisen durch den gesamten Wafer hindurch entwickelt. Solche Vorgänge wenden typischerweise fotografische Techniken an. Wenn jedoch die relative Größe der elektronischen Vorrichtungen verringert wird, wird der Fokus und die Tiefenschärfe der zur IC-Produktion verwendeten Bildbearbeitungsprozesse zunehmend sensibler bezüglich Oberflächenveränderungen auf dem Halbleiterwafersubstrat. Dies hat den Wunsch nach Halbleiterwafern mit verbesserten Oberflächen verstärkt, insbesondere Oberflächen mit einer verbesserten Flachheit. Während des Herstellungsprozesses werden Lagen zur Halbleiterwaferoberfläche hinzugefügt oder in sie eingearbeitet, wobei Leiter und dielektrische Strukturen auf darunterliegende Lagen aufgebaut werden. Es hat sich als notwendig herausgestellt, die erwünschte Flachheit der sich ergebenden freigedeckten Oberfläche nach jedem solchen Vorgang wiederherzustellen.

Das Wiederherstellen der Flachheit eines Halbleiterwafers (auf das gemeinhin mit "Planen" Bezug genommen wird) wird erzielt, indem verschiedene Waferpoliertechniken angewendet werden. Ein solches Polieren umfaßt im allgemeinen das Befestigen einer Seite des Halbleiterwafers an einer flachen Referenzfläche eines Waferträgers oder eines Futters und das Pressen der freigelegten Oberfläche des Wafers gegen eine flache Polierfläche. Während des Poliervorgangs können sowohl die Polierfläche als auch die Waferoberfläche gedreht oder angeregt werden, eine Relativschwingung durchzuführen, um die Polierwirkung weiter zu verbessern. Die Polieroberfläche umfaßt typischerweise ein an einem starren flachen Tisch befestigtes Kissen. Eine besonders zusammengesetzte Aufschlämmung mit erwünschten abrasiven und/oder chemischen Eigenschaften wird in den Poliervorgang eingeführt. Die kombinierten Wirkungen des Kissens, der Aufschlämmung und der Relativbewegungen des Wafers und der Polierfläche erzeugen eine verbesserte chemisch/mechanische Behandlung der Waferoberfläche.

Eine wichtige Aufgabe von praktischen Poliervorgängen für die IC-Produktion ist es, Oberflächenvariationen auf ein niedriges Maß (z. B. weniger als 0,1 µm) zu verringern. Obwohl im Laufe der Jahre beträchtliche Fortschritte gemacht wurden, die das Erzielen einer extrem flachen Oberfläche ermöglichten, hat die Präzisionsbearbeitung es erfordert, nahezu jede Komponente des Gesamtprozesses zu beobachten. Beispielsweise wurde der Produktions- und Postproduktionsverbesserung von Polierkissen eine beträchtliche Aufmerksamkeit gewidmet; die Polierkissen bilden die Grundlage, um die mechanische Arbeit auf den Halbleitersubstratoberflächen durchzuführen und um die chemischen und abrasiven Komponenten der Aufschlämmung zu tragen. Es wurde beobachtet, daß verbrauchte Partikel, die sich während des Poliervorgangs entwickeln, in dem Polierkissen eingebettet wurden, was seine präzis kontrollierten Eigenschaften verändert und ein relativ häufiges Auswechseln des Kissens erfordert. Entsprechend werden Polierkissen als Verschleißkomponente des Poliervorgangs betrachtet. Die Behandlung der Polierkissen während und nach der Bearbeitung, um die Präzisionsoberflächeneigenschaften zu erzielen, die notwendig sind, um einem Halbleiterwafer die gewünschte Flachheit zu verleihen, werden unter beträchtlichen Kosten erzielt.

Jüngste Vorschläge aus der Industrie führten zu der Wahrscheinlichkeit, daß die Halbleiterwafergrößen beträchtlich erhöht werden, von 8 US-Zoll Durchmesser auf 12 US-Zoll. In der Vergangenheit traten beträchtliche Kosten und technologische Schwierigkeiten auf, wenn erhebliche Vergrößerungen der Polierkissen vorgeschlagen wurden. Die Geschwindigkeit des Waferpolierens, oder in einem Produktionsrahmen der Waferdurchsatz, war immer von Interesse und liegt hinter der Motivation, die beträchtlichen Herausforderungen zu überwinden, die durch größere Wafer gestellt werden.

Es sind Verfahren und Vorrichtungen erwünscht, um ein verbessertes Polieren, insbesondere schnelles automatisiertes Polieren von größer bemessenen Halbleiterwafern bereitzustellen, und diesen Wünschen wird durch die vorliegende Erfindung entsprochen.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Es ist ein zugrundeliegendes technisches Problem der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum automatisierten Polieren von Halbleiterwafern und ähnlichen Komponenten bereitzustellen.

Es ist ein weiteres zugrundeliegendes technisches Problem der vorliegenden Erfindung, Vorrichtungen und Verfahren bereitzustellen, die zum flexiblen Betrieb geeignet sind, bei denen auf ständiger und routinemäßiger Grundlage unterschiedliche Oberflächenbehandlungsarten bereitgestellt werden können.

Es ist ein weiteres zugrundeliegendes technisches Problem der vorliegenden Erfindung, Vorrichtungen und Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Wafern bereitzustellen, bei der auf jedem Wafer eine Vielzahl von einzeln gesteuerten Bearbeitungen durchgeführt werden können.

Diese und andere zugrundeliegende technische Probleme der vorliegenden Erfindung, die aus einer Lektüre der beigefügten Beschreibung und der Zeichnungen hervorgehen werden, sind durch eine Anordnung zum Polieren einer Oberfläche eines Halbleiterwafers gelöst, umfassend:
eine Tragestruktur;
einen Trägertisch, der eine Mittelachse aufweist, durch die Tragestruktur zur Drehung um die Mittelachse getragen ist und eine Vielzahl von Wafer aufnehmenden Positionen definiert, die jede eine obere Tragefläche zum Tragen des Halbleiterwafers aufweisen;
eine Vielzahl von Polierpositionen, die jede ein durch einen Polierkopf getragenes Polierkissen umfassen, wobei der Polierkopf zu dem Trägertisch hin und von ihm weg, in und außer pressenden Eingriff mit auf dem Trägertisch getragenen Halbleiterwafern bewegbar ist;
eine Weiterbewegungseinrichtung zum Weiterbewegen des Trägertischs derart, daß ein Halbleiterwafer von einer Polierposition zu einer weiteren bewegbar ist; und
eine Steuerungseinrichtung, die die Polierköpfe und den weiterbewegbaren Tisch derart steuert, daß ein auf dem Trägertisch getragener Halbleiterwafer durch eine Vielzahl von Polierköpfen polierbar ist.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Waferpoliervorrichtung gemäß den Grundlagen der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ist eine Querschnittansicht von ihr, entlang Linie 2-2 der Fig. 1;

Fig. 3 ist eine Querschnittansicht von ihr, entlang Linie 3-3 der Fig. 2;

Fig. 4 ist eine teilweise aufgebrochene Ansicht des rechten Abschnitts der Fig. 3, vergrößert gezeigt, die einen Polierkopf im Zusammenwirken mit der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 5 ist eine Querschnittansicht entlang der Linie 5-5 der Fig. 1;

Fig. 6 ist eine Ansicht ähnlich zu der der Fig. 4, die aber den entfernten Wafer zeigt;

Fig. 7 ist eine teilweise aufgebrochene Querschnittansicht, die einen Abschnitt der Fig. 2 in vergrößertem Maßstab zeigt;

Fig. 8 ist eine Ansicht ähnlich zu der der Fig. 3, die aber eine alternative Tischkonstruktion zeigt; und

Fig. 9 bis 11 sind schematische Flußdiagramme, die die Abfolge von Vorgängen bei der Poliervorrichtung zeigen.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Nunmehr unter Bezugnahme auf die Zeichnungen und anfänglich auf die Fig. 1 bis 6 ist eine Vorrichtung 10 zur Oberflächenbehandlung (insbesondere zum Polieren) von Halbleiterwafern und anderen Werkstückarten mit einer zu behandelnden Oberfläche gezeigt. Unter Oberflächenbehandlung ist beispielsweise Abflachen, Polieren oder Planen zu verstehen. Die Vorrichtung 10 umfaßt ein Bearbeitungsmodul 12 und ein Eingabe/Ausgabemodul 14. Die Bearbeitungsvorrichtung 14 kann vielfach verwendet werden. Beispielsweise können Wafer oder andere Werkstücke manuell bestückt und entnommen werden. Es ist jedoch generell bevorzugt, daß das Eingabe/Ausgabemodul 14 für einen automatischen Massenproduktionsbetrieb vorgesehen ist. Entsprechend umfaßt das Eingabe/Ausgabemodul 14 einen Eingabeabschnitt mit Eingabekassetten 16 und 18 und einer Eingabe für einen Bestückungsroboter 20. Ein Eingabegreifer 22 greift die Kanten der Wafer in der in Fig. 1 gezeigten Art.

Die Wafer werden auf einen Trägertisch 26 geladen. Wie in der bevorzugten Ausführungsform gezeigt, umfaßt der Trägertisch 26 sechs waferempfangende Positionen 31 bis 36, wobei die dem Bestückungsarm 22 gegenüberliegende Position die erste Position ist, und in Fig. 2 durch das Bezugszeichen 31 identifiziert wird. Die verbleibenden Positionen werden durch die Bezugszeichen 32 bis 36 identifiziert. Die Waferpositionen 31 bis 36, auf die hier Bezug genommen wird, weisen eine feste räumliche Anordnung derart auf, daß ein bestimmter Wafer sich in seiner Position jedesmal dann einer Veränderung unterzieht, wenn das Indizieren, Weiterschalten oder Weiterbewegen des Trägers durchgeführt wird. Die sechste Position (siehe Bezugszeichen 36 in Fig. 2) ist einem Entnahmearm 40 gegenüberliegend angeordnet, wobei der Arm Wafer von dem Trägertisch 26 entfernt, um sie einem Schrubbroboter 44 zu übergeben. Die entnommenen Wafer werden dann in Kassetten 46, 48 gelagert. Bevorzugt kann das Eingabe/Ausgabemodul 14 für einen untergetauchten Betrieb innerhalb des Innenhohlraums 50 des mit einer geeigneten Schutzflüssigkeit, beispielsweise behandeltes Wasser, gefüllten Eingabe/Ausgabemoduls ausgebildet sein.

Nunmehr unter Bezugnahme auf die Fig. 2 umfaßt der Trägertisch 26 einen drehbeweglichen Ring 60, der die sechs Waferpositionen 31 bis 36 trägt. Der Trägerring 60 ist für eine Drehweiterschaltung um seine Mittelachse in die Richtung des Pfeils 54 befestigt, ist aber sonst stationär und verbleibt innerhalb des Bearbeitungsmoduls 12 in einer festen Position. Unter Bezugnahme auf die Fig. 3 kämmt ein Ringzahnrad 96 mit einem Antriebszahnrad 98, das drehbeweglich durch einen Motor 100 angetrieben ist, der wiederum über Leiter 102 mit einer zentralen Steuereinheit 88 gekoppelt ist. Wenn der Motor 100 mit Energie beaufschlagt wird, wird der Trägerring 60 um 600 weitergeschaltet. Unter Bezugnahme auf die Fig. 6 umfaßt jede Waferposition eine Mittelwelle 64 mit einem Innenhohlraum 66 für den Durchtritt von einem durch eine flexible Rohrleitung 68 bereitgestellten Luftstrom. Wie ersichtlich werden wird, ist die Mittelwelle 64 zur Drehung um ihre Mittelachse angetrieben, und entsprechend ist die flexible Rohrleitung mit einer Drehkupplung 70 versehen.

Die Mittelwelle 64 ist innerhalb eines Außengehäuses 74 getragen. Das Außengehäuse 74 ist drehbeweglich innerhalb des Rings 60 befestigt. Das Außengehäuse 74 und die Mittelwelle 64 sind zur Drehung um ihre gemeinsame Mittelachse über eine schematisch in Fig. 6 bezeichnete Antriebsanordnung durch einen Motor 80 angetrieben, der über Antriebszahnräder 82, 84 mit dem Außengehäuse 74 gekoppelt ist. Der Motor 80 ist durch Leiter 86 mit einer zentralen Steuereinheit 88 gekoppelt (siehe Fig. 1).

Wiederum unter Bezugnahme auf die Fig. 6 umfaßt das Außengehäuse 74 einen nach außen gerichteten Flansch 90, der mit einer Vielzahl von an dem Ring 60 befestigten Betätigungselementen 92 gekoppelt ist. Die Betätigungselemente 92 werden unter sich entlang Leitern 94 fortbewegenden Steuersignalen betrieben, wobei die Leiter die Betätigungselemente 92 mit der zentralen Steuereinheit 88 koppeln. Wenn sie mit Energie beaufschlagt werden, heben die Betätigungselemente 92 das äußere Gehäuse 74 und den darauf getragenen Wafer um einen geringen Wert an, wie in Fig. 6 angedeutet, um es den Greifarmen 22, 40 zu ermöglichen, Wafer zu bestücken und zu entnehmen.

Wiederum unter Bezugnahme auf die Fig. 6 ist ein Träger 106 auf der Mittelwelle 64 befestigt und umfaßt eine Vielzahl von internen Luftdurchtritten 108, die mit seiner oberen freigelegten Oberfläche kommunizieren. Auf dem Träger 106 ist ein Gegenkissen 110 derart befestigt, daß es die Wafer 114 unmittelbar berührt, um während eines Poliervorgangs für die Wafer eine unmittelbare Stütze zu bilden. In der bevorzugten Ausführungsform ist das Gegenkissen 110 ausreichend porös, um den Durchtritt des Luftstroms von der Mittelstütze 64 zu ermöglichen. Unter Bezugnahme auf die Fig. 3 bewegt sich der Luftstrom entlang der Rohrleitung 118 und durch die inneren Durchtritte in der hohlen Mittelsäule 116 zur Rohrleitung 68.

Wie hier ersichtlich werden wird, wird bevorzugt während eines Poliervorgangs eine Fluidaufschlämmzusammensetzung verwendet, um eine verbesserte chemische/mechanische Poliereignung bereitzustellen. Obgleich der Vorrichtung die Wafer zum Polieren zugeführt werden, wird es ersichtlich sein, daß die Wafer selbst in einem nichtpolierten Zustand relativ glatt sind. Entsprechend wurde beobachtet, daß Wafer 114 durch Saugkräfte an dem Gegenpolster 110 haften. Wie in Fig. 6 und den anderen Figuren bezeichnet, werden die Wafer zum Transport zum Eingabe/Ausgabemodul 14 und von ihm zurück an ihren Außenkanten ergriffen.

Es hat sich als wünschenswert herausgestellt, für den Entnahmevorgang eine Luftunterstützung bereitzustellen, wie in Fig. 6 dargestellt. Druckluft bewegt sich durch die hohle Mittelwelle 66, die die Druckluft durch das Gegenkissen 110 richtet, wie durch die Pfeile in Fig. 6 bezeichnet, und folglich Saugkräfte aufbricht, die das Abheben des Wafers von der Bearbeitungsvorrichtung behindern würden. Falls es wünschenswert ist, kann dasselbe Luftleitsystem verwendet werden, um auf das Gegenkissen 110 ein geringes Vakuum aufzubringen, nachdem der Wafer auf diesem abgelegt wurde, obwohl das Aufbringen eines Vakuums auf den Mittelabschnitt des Wafers sich als nicht notwendig herausgestellt hat.

Wie in Fig. 6 dargestellt, kommuniziert ein zusätzlicher Luftdurchlaß 124 mit dem Außenumfang des Vakuumkissens 110. Unter weiterer Bezugnahme auf die Fig. 3 ist der Durchlaß 124 über eine Rohrleitung 126 mit der Mittelsäule 116 gekoppelt. Der Luftstrom wird durch ein Rohr 128 mit einer flexiblen Rohrleitung 130 gekoppelt. Ein auf die flexible Rohrleitung 130 aufgebrachtes Vakuumsignal wird durch den Durchlaß 124 auf den Außenumfang des Vakuumkissens 110 und den darauf angeordneten Wafer aufgebracht, auf die in Fig. 7 dargestellte Weise.

Wiederum unter Bezugnahme auf die Fig. 1 ist eine Vielzahl von Polierkopfeinheiten von einem Gehäuse 138 abgehängt, die im allgemeinen mit 136 bezeichnet sind, wobei das Gehäuse an dem oberen Abschnitt der Tragstruktur 114 des Bearbeitungsmoduls 12 befestigt sind. Bevorzugt sind die Polierkopfeinheiten an festen Arbeitsstationen positioniert, die benachbart zu jeder aktiven Position des Trägertischs (d. h. der Position 32 bis 35) sind. Entsprechend sind dem Gehäuse 138 vier Arbeitsstationen zugeordnet, von denen jede geeignet ist, einen unabhängigen Polierbetrieb bereitzustellen.

Zusätzlich auf die Fig. 4 und 7 bezugnehmend, umfassen die Polierkopfeinheiten 136 einen Träger 144 mit einem sich von ihm kragarm- oder auslegerähnlich erstreckenden Querarm 146. Wie aus Fig. 7 ersichtlich ist, umfaßt eine Polierkopfeinheit 136 einen an dem freien Ende des Querarms 146 getragenen Polierkopf 150. Ein Polierkissen 152 ist auf der unteren Fläche des Polierrads 150 getragen. Ein (nicht dargestellter) Antriebsmechanismus ist innerhalb des Querarms 146 enthalten, um den Polierkopf 150 und seine vertikale Mittelachse anzutreiben. Eine konventionelle Sonde 156 ist auf der Außenseite des Querarms 146 getragen, um die Oberfläche des Wafers 114 zu überwachen. Die Sonde 156 ist mit dem Steuerungssystem 88 gekoppelt und stellt ständig aktualisierte Daten der Oberflächeneigenschaften des Wafers 114 bereit. Die Sonde 156 kann beispielsweise eine der bei der Polierendpunkterfassung verwendeten Art sein.

Sich nunmehr Fig. 4 zuwendend, ist eine Anordnung zum Zuführen von einer Aufschlämmung gezeigt. In der Ausführungsform der Fig. 4 sind innerhalb des Polierkopfs 150 innere Durchtritte bereitgestellt und eine flexible Rohrleitung 164 ist mit dem Polierkopf 150 in der dargestellten Art gekoppelt. In Fig. 4 bewegt sich die Aufschlämmung durch das Polierkissen 152 derart fort, daß sie zwischen das Polierkissen und die obere Oberfläche des Wafers 114 eingebracht ist.

Wie hier ersichtlich werden wird, wird ein Halbleiterwafer von einer Bearbeitungsstation zu einer weiteren übergeben, wobei unterschiedliche und verschiedene Bearbeitungsschritte in Abfolge durchgeführt werden. Wie zuvor erwähnt, können die unterschiedlichen Bearbeitungsschritte einen unterschiedlichen pH-Wert erfordern. Entsprechend ist, wie schematisch in Fig. 4 angedeutet, ein Zuführventil 170 bereitgestellt, das unter der Steuerung der Steuereinheit 88 betrieben wird, um der Rohrleitung 164 über Zuführleitungen 162, 164 entweder die Aufschlämmung oder Spülwasser zuzuführen. Das Zuführventil 170 wird folglich dann betätigt, wenn es die Zeit gegen Ende eines Poliervorgangs erlaubt, um dem Polierkopf und dem Polierkissen Wasser unmittelbar zuzuführen, so daß der Halbleiterwafer mit Spülwasser derart geflutet wird, daß das meiste der Aufschlämmung aus dem aktiven Polierbereich entfernt wird. Obwohl der Halbleiterwafer streng genommen nach dem Polieren durch das Spülen nicht gänzlich gereinigt sein wird, kann doch das Übertragen von der Aufschlämmung von einer Arbeitsstation zur nächsten beträchtlich verringert werden.

Sich nunmehr Fig. 8 zuwendend, ist eine alternative Trägertischanordnung im allgemeinen mit 200 bezeichnet. Ein Trägertisch 202 ist von unterhalb durch einen Trägerfuß 204 getragen. Der Fuß 204 umfaßt ein Zahnrad 206, das über ein Zahnrad 210 durch einen Motor 208 angetrieben ist. Der Tisch 202 ist bei 212 zur Drehung um einen Trägersockel 214 befestigt. Wie bei den vorhergehenden Ausführungsformen sind auf dem Trägertisch sechs Positionen vorgesehen, wobei jedoch zur Einfachheit der Darstellung in Fig. 8 nur eine solche Position gezeigt ist.

Innerhalb eines Gehäuses 220 ist ein Führungsring 218 angeordnet. Der Halbleiterwafer 114 ist auf einer Anordnung aus einem Tisch und einem Druckkissen angeordnet, die durch das Bezugszeichen 116 bezeichnet ist. Der Gegentisch 116 ist über konventionelle Kugellageranordnungen 226 um seine Mittelachse 224 drehbeweglich befestigt. Ein optionaler Antriebsmotor 230 treibt das Gegenkissen zur Drehung in der gewünschten Richtung und mit der geeigneten Geschwindigkeit an. Die Steuereinheit 88 (siehe Fig. 1) ist mit dem Motor 230 über Leiter 233 und mit dem Tischantriebsmotor 208 über Leiter 234 gekoppelt. Wie in Fig. 8 bezeichnet, ist der Motor 230 an der Unterseite des Tischs über Befestigungsbeine 240 befestigt. Eine Rohrleitung 242 ist durch Gleitringe mit einer Druckluftquelle (nicht gezeigt) gekoppelt, die innerhalb des Fußes 204 angeordnet ist. Die Druckluft wird auf die in Fig. 6 bezeichnete Weise verwendet, um das Entfernen des Halbleiterwafers von dem Gegenkissen zu unterstützen. Es ist diesbezüglich bevorzugt, daß ein konventionelles Magnet- oder Solenoidventil (nicht dargestellt) an dem Tisch 202 befestigt ist, um den Wafer 214 überhalb des umgebenden Elements 220 anzuheben, auf die in Fig. 6 dargestellte Weise, um es den Greifarmen 22, 40 zu ermöglichen, freien Zugang zu den Waferkanten zu haben.

Im folgenden werden nun gewisse Einzelheiten des Betriebs diskutiert werden. Die anschließend erläuterte Abfolge von Vorgängen folgt dem Lauf eines einzelnen Halbleiterwafers durch die Poliervorrichtung.

Wie zuvor erwähnt, umfaßt der Trägertisch 26 und sein zugeordneter bewegbarer Ring 60 sechs Positionen zum Aufnehmen von zu polierenden Halbleiterwafern. In dem Gehäuse 138 überhalb des Trägertisches sind vier Polieranordnungen zu vier Waferpositionen auf dem Trägertisch ausgerichtet befestigt. Bei jeder der vier Polierstellen fungieren die gepaarten Kombinatonen von Polieranordnungen und Waferpositionen als gleichmäßig beabstandete Arbeitsstation. Kassetten mit zu verarbeitenden Wafern werden bei 16, 18 bestückt und durch einen Roboter 20 zum Bestückungsarm 22 und zur Waferposition 31 übergeben, wie in Fig. 2 dargestellt. Wie erwähnt, verbleiben die Waferpositionsnummern 31 bis 36, so wie sie hier verwendet werden, trotz der Drehung des Indexrings 60 fest an ihrer Stelle. In der bevorzugten Ausführungsform sind die vier Polierarme oberhalb der Waferpositionen 32 bis 35 angeordnet, wobei die Waferpositionen 31 und 36 für Waferbestückung und -entnahme reserviert sind.

In der vorliegenden Ausführungsform werden vier Wafer gleichzeitig poliert, aber das Polieren jedes einzelnen Wafers ist nur dann beendet, wenn der Wafer bei zumindest zwei und vorzugsweise allen vieren der Polierarbeitsstationen poliert wurde. Entsprechend wird der Indexantriebsmotor 100 beim Starten der Poliervorrichtung und nach dem Bestücken des Indexrings 60 bei Position 31 mit dem ersten Wafer unter Management des Steuerungssystems 88 mit Energie beaufschlagt, um den Indexring 60° in Richtung des Pfeils 54 gegen den Uhrzeigersinn zu bewegen. Entsprechend wird der bei Position 31 bestückte Wafer nun zur Position 32 bewegt, unterhalb der von dem Gehäuse 138 abgehängten (siehe Fig. 1) ersten Polieranordnung. Der Polierkopf 150 wird abgesenkt, wobei das Polierkissen 152 in Berührung mit dem Halbleiterwafer angeordnet wird, und die Aufschlämmung wird durch das Polierkissen zur Halbleiterwaferoberfläche geführt.

Gemäß der Initialisierungsprozeduren in der Vorrichtung und dem Steuerungssystem 88 werden die Poliervorgänge bei den Arbeitsstationen 33 bis 35 während des ersten Polierzyklus vorübergehend eingestellt, während das Polieren lediglich bei der Arbeitsstation 32 durchgeführt wird. Während dieser Zeit wird ein zweiter Wafer durch den Bestückungsarm 22 bei Position 31 bestückt. Der Fortschritt des Polierens bei Station 32 wird durch die Sonde 156 überwacht, vorzugsweise kontinuierlich. Wie erwähnt wird nicht erwartet, daß der Poliervorgang bei Position 32 nicht beendet sein wird, und es wurde des weiteren erkannt, daß der Teil des Polierschritts, der der Arbeitsstation 32 zugeordnet ist, unter Umständen nicht wie erwünscht beendet werden kann, und daß bei den stromabwärtigen Vorgängen bei Positionen 33 bis 35 Einstellungen erforderlich sein können. Auf jeden Fall werden die den Fortschritt des Polierens bei Waferposition 32 beschreibenden Daten in dem Steuerungssystem 88 gespeichert. Ein ständig fortschreitender Polierbetrieb bei der Position 32 kann entweder durch das Steuerungssystem 88 beendet werden, beim Verarbeiten von Daten von der Überwachungssonde mit der sich ergebenen Auswertung, daß der zugeordnete Polierendpunkt erreicht wurde. Wahlweise kann ein fortdauernder Poliervorgang bei Position 32 aufgrund von Zeitablauf ("time-out") beendet werden, wobei das Steuerungssystem 88 bestimmt, daß der Waferträgerring weiterbewegt wird und die Wafer zur nächsten Polierstation weitergeführt werden.

Während des nächsten Betriebszyklus wird der Trägerring 60 in der Richtung des Pfeils 54 weitergeschaltet und der sich zuvor bei Position 32 befindliche Wafer wird zur Position 33 bewegt. Die sich überhalb der Position 32 und 33 befindlichen Polierarbeitsstationen werden in ihre Betriebsposition abgesenkt, unter Steuerung der Einheit 88, und der zweite Polierschritt auf dem Wafer in Position 33 wird dann durchgeführt. Die Steuereinheit 88 kann das Polieren der Position 33 gemäß einer zuvor programmierten Anordnung durchführen, die vorzugsweise von einem Polierzyklus zum nächsten unverändert verbleibt.

Wahlweise kann die Steuereinheit 88 fordern, daß sich das Steuerungsprogramm selbst umschreibt, um zu bewirken, daß das zuvor zugeordnete Programm zum Polieren der Position 33 eingestellt wird, beruhend auf während des vorherigen Polierzyklusses bei Position 32 gesammelten Daten. Falls beispielsweise beobachtet wurde, daß das Polieren bei Position 32 unvollständig war, würde die Programmsteuerung reagieren, indem erkannt wird, daß bei Position 33 ein erhöhtes Polieren erforderlich ist (und womöglich auch bei anderen stromabwärtigen Positionen). Entsprechend kann der auf den Wafer aufgebrachte Polierdruck, oder die relative Drehgeschwindigkeit des Wafers und des Polierkissens oder beides gesteigert werden, um den bei der stromaufwärtigen Position 32 entstandenen Rückstand bei der Waferbearbeitung wiedergutzumachen.

Es ist allgemein bevorzugt, daß das Polieren bei Position 33 durch die an dieser Position angeordnete Sonde 156 kontinuierlich überwacht wird, und daß die sich bei Beenden des Polierzyklus ergebenden Daten, die den Poliervorgang bei Position 33 bezeichnen, in der Steuerungseinheit 88 gespeichert werden. Wiederum kann das Polieren bei Position 33 entweder beendet werden, wenn die Sondendaten ein erfolgreiches Erreichen eines Polierendpunkts anzeigen, oder wahlweise kann das Polieren zuvor durch Zeitablauf beendet werden. In jedem Fall fordert die Steuerungseinheit 88 an, daß der Trägerring 60 in die Richtung von Pfeil 54 weitergeschaltet wird, was den Wafer bei Position 33 zur neuen Position 34 bewegt.

Das Polieren bei Position 34 schreitet entweder gemäß eines vorbestimmten Programms oder unter Steuerung eines gemäß der Sondendaten modifizierten Programms fort, wobei die Sondendaten Polierergebnisse bei der stromaufwärtigen Position bezeichnen. Wenn das Polieren des Wafers bei Tischposition 34 beendet ist, fordert die Steuerungseinheit 88, daß der Trägerring 60 in die Richtung von Pfeil 54 weiterbewegt wird, was den Wafer zu der endgültigen Bearbeitungsstation oberhalb der Tischposition 35 bringt. Die Oberflächenbehandlung wird gemäß eines zuvor programmierten Programmschritts oder gemäß eines Programmschritts durchgeführt, der modifiziert ist, um Oberflächenbehandlungsergebnisse bei der stromaufwärtigen Arbeitsstation zu berücksichtigen. In der bevorzugten Ausführungsform ist die Tischposition 35 eher zum Reinigen als zum Polieren vorgesehen. Wie zuvor erwähnt, kann bei stromaufwärtigen Positionen Spülwasser in die Polierköpfe eingebracht werden. Solche Spülvorgänge werden jedoch verwendet, um die Aufschlämmung vor dem Transport des Wafers zu einer stromabwärtigen Arbeitsstation von diesem Wafer zu spülen; hierauf wird sich für das notwendige Reinigen des Halbleiterwafers nicht verlassen. Entsprechend ist es bevorzugt, daß bei Tischposition 35 eine spezialisierte Waferreinigungsausrüstung verwendet wird.

Bei Beenden der Vorgänge bei Tischposition 35 fordert die Steuerungseinheit 88, daß der Trägerring 50 in der Richtung von Pfeil 54 weiterbewegt und der Halbleiterwafer dann zu Tischposition 36 bewegt wird, die in der bevorzugten Ausführungsform die Ausgabeposition umfaßt und gegenüber von dem Übergabearm 40 angeordnet ist. Ein Schrubberroboter 44 übergibt den fertigen Wafer vom Übergabearm 40 zu den Ausgabekassetten 46, 48. Entsprechend wird in Vorbereitung für einen Bestückungsschritt des nächsten Bearbeitungszyklus bei einem nachfolgenden Weiterschalten des Trägerrings der Bestückungstischposition 31 ein leerer Träger dargeboten.

Während des nachfolgenden Betriebszyklus legt der Übergabearm 22 bei Tischposition 31 einen frischen Halbleiterwafer auf der Trägerausrüstung ab, so daß der Wafer beim Weiterbewegen des Trägerrings und beim nächsten Polierzyklus bereit ist.

Die vorliegende Erfindung berücksichtigt, daß durch gleichzeitiges Management von allen Bearbeitungsstationen gewisse Wirtschaftlichkeiten des Betriebs erzielt werden können. Es ist beispielsweise durch Verwendung bekannter Programmiertechniken möglich, den durchschnittlichen Durchsatz von während einer besonderen Arbeitsschicht zu bearbeitenden Wafern zu überwachen. Falls sich bei einer besonderen Arbeitsstation ein Problem entwickelt, wo beispielhaft der Polierfortschritt unerwartet niedrig ist, kann es vorteilhaft sein, das weitere Polieren bei der Arbeitsstation zu beenden, um einen konsistenten Durchschnittsdurchsatz der Gesamtmaschine zu erzielen. Für die Ausgabedaten des Wafers kann eine Fehlerflagge notiert werden und zu nachfolgenden Arbeitsstationen übergeben werden, um das während nachfolgender Bearbeitungszyklen erforderliche Polieren "wiedergutzumachen". Es kann notwendig sein, um einen maximalen Durchschnittsdurchsatz zu erzielen, daß der betreffende Wafer für nachfolgende off-stream Vorgänge "etikettiert" wird.

Als eine weitere Möglichkeit kann beobachtet werden, daß der Poliervorgang bei einer besondere Arbeitsstationsposition unerwartet langsam ist. Es ist möglich und kann durch eine Software-Auswertung der Polierdaten bestätigt werden, daß sich das Polierkissen dieser Arbeitsstation dem Ende seiner Lebensdauer nähert. Unter Berücksichtigung, daß die vorliegende Erfindung in Reinraumumgebungen verwendet werden kann, kann es vorteilhaft sein, das Auswechseln des Polierkissens um einen gewissen Zeitraum zu verschieben, beispielsweise bis zum Ende der Arbeitsschicht. Es kann in diesem Fall möglich sein, die gesamte Maschine zu einem neuen vorprogrammierten Betrieb umzuschalten, der die betreffende Arbeitsstation ignoriert. Solch ein alternativer Betrieb würde notwendigerweise zu einem geringeren Durchschnittsdurchsatz führen, es kann aber wie vorgeschlagen manchmal wünschenswerter sein, den Betrieb auf diese Weise durchzuführen.

Wie zuvor erwähnt, werden Halbleiterwafer oder andere gemäß der vorliegenden Erfindung bearbeitete Werkstücke bei zwei oder mehreren aufeinanderfolgenden Arbeitsstationen bearbeitet. Die obige Diskussion konzentrierte sich darauf, daß die Gesamtarbeitsstationen ähnliche Polierschritte unter Verwendung ähnlicher Polierausrüstung durchführen. Die vorliegende Erfindung ist jedoch ebenfalls zur Benutzung bei komplizierteren Betriebsszenarien beabsichtigt. Es können beispielsweise die verschiedenen Arbeitsstationen Polieraufschlämmungen von unterschiedlichen abrasiven oder chemischen Eigenschaften anwenden, insbesondere unterschiedlichen pH-Werten. Die unterschiedlichen Arbeitsstationen können ebenfalls Polierköpfe mit unterschiedlicher Abrasion, mit unterschiedlicher federnder Elastizität der Gegenkissen und/oder Abfederungen und weiteren physikalischen oder mechanischen Oberflächenbehandlungseigenschaften verwenden. Des weiteren könnten die unterschiedlichen Arbeitsstationen Polierköpfe und/oder Waferträger aufweisen, die unter unterschiedlichen Geschwindigkeiten oder unterschiedlichen Richtungen betrieben werden.

Während die vorliegende Erfindung das kontinuierliche Überwachen der Polierdrücke bei jeder Arbeitsstation berücksichtigt, können unterschiedliche Arbeitsstationen in unterschiedlichen Polierdruckbereichen betrieben werden. Des weiteren können die Polierkissen und/oder die Polierköpfe unterschiedliche Krümmungen aufweisen, wobei durch Polieren der Wafer mit Kissen unterschiedlicher Krümmungen über variable unabhängig gesteuerte Zeitdauern lokale und insbesondere globale Planheiten erzielbar sind. Beispielsweise kann das Waferpolieren zunächst unter Verwendung eines konvex gekrümmten Polierkopfs durchgeführt werden, und bei einer nachfolgenden Station kann er unter Verwendung eines konkav gekrümmten Polierkissens poliert werden. Offensichtlich können durch die Polieranordnung Kombinationen der obigen Variationen vorgesehen sein.

Andere Variationen sind ebenfalls möglich. Beispielsweise ist hier ein Trägerring mit sechs Waferpositionen und eine darüberliegende Polierkopfanordnung mit vier Polierstationen beschrieben. Trägertische und Polierstationen, die eine unterschiedliche Anzahl von entsprechend Waferträgerpositionen und -polierpositionen beinhalten, sind möglich. Obgleich der Trägerring um eine Achse drehbar befestigt ist, kann ebenfalls ein Förderband mit einer eiförmigen, ovalen oder einer Konfiguration ähnlich einer Rennstrecke vorgesehen sein, wobei Waferträger durch das gesamte Förderband hindurch angeordnet sind. Die Polierstationen können bei verschiedenen Positionen überhalb des Förderbands angeordnet sein, wie erwünscht.

Sich nunmehr den Fig. 9 bis 11 zuwendend, wird unter Bezugnahme auf die verschiedenen schematischen Flußdiagramme der Betrieb der Polieranordnung beschrieben werden. Zunächst wird, mit Fig. 9 beginnend, ein schematisches Flußdiagramm beschrieben werden, was dem Verlauf eines einzelnen Wafers durch die Polieranordnung folgt.

Das Steuerungssystem 88 umfaßt bevorzugt einen konventionellen Mikrocomputer, mit dem gewöhnlichen zugeordneten Speicher und geeigneten Input/Output- Schnittstellen zum Steuern und Fühlen von Produktionsschritten. Beim Anschalten der Einheit, bezeichnet durch Block 300, wird der Computer unter der Software- Steuerung des Systems 88 initialisiert, und bestätigt, daß die zugeordneten Dateneingabegeräte korrekt arbeiten, und daß die sogenannten Hardware-Komponenten des Systems (siehe Block 304) initialisiert oder auf ihre Anfangs- oder "Bereit"- Positionen gesetzt werden. Der Trägerring 60 wird beispielsweise auf eine vorherbestimmte "Anfangsposition" gesetzt und wahlweise kann die Abwesenheit von Halbleiterwafern bei jeder der Trägerpositionen bestätigt werden. Als weiterer Hardwareinitialisierungsschritt kann die Gegenwart von Wafern in den Eingabekassetten und der leere Zustand von Ausgabekassetten bei der Waferübergabestation 14 bestätigt werden, zusammen mit dem erwünschten Betrieb der Übergabearme 22, 40. Des weiteren werden die Arbeitsstationen initialisiert, und bestätigen daß die Polierköpfe von dem Trägertisch zurückgezogen sind, und optional kann die Fähigkeit der Arme 146 überprüft werden, die Polierköpfe 150 innerhalb des gewünschten Bewegungsbereichs hin- und herzubewegen. Falls die Waferträger drehbeweglich angetrieben sind, kann des weiteren die Fähigkeit der Träger, die erwünschte Drehgeschwindigkeit zu erreichen, zusammen mit der Fähigkeit des Trägerrings überprüft werden, in der erwünschten Weise weiterbewegt zu werden.

Als nächstes, in Schritt 306 bezeichnet, gibt das Bedienpersonal Bearbeitungsvariablen in das Steuerungssystem 88 ein. Wie in Fig. 1 dargestellt, umfaßt das Steuerungssystem einen Videomonitor für die Übertragung von Ausgabedaten zum Bedienpersonal. Der Videomonitor umfaßt vorzugsweise einen Touch-Screen-Bildschirm, was es dem Bedienpersonal ermöglicht, Informationen in das Software- Steuerungssystem einzugeben. Die durch das Bedienpersonal eingegebenen Bearbeitungsvariablen können beispielsweise gewisse Polierspezifikationen für jede Arbeitsschicht identifizieren. Beispielsweise können die relative Härte, die Oberflächeneigenschaften und die Werkstoffart für die zu bearbeitenden Wafer eingegeben werden. Anfänglich oder im weiteren Verlauf der Bearbeitungsperiode kann das Bedienpersonal Systempolierdrücke oder -geschwindigkeiten beispielsweise ganzheitlich oder für jede einzelne Arbeitsstation einstellen.

Des weiteren kann das Bedienpersonal die durchzuführende Bearbeitungsart auslösen und das Steuerungssystem anweisen, falls sich eine besondere Arbeitsstation außer Betrieb befindet, oder falls sonstige besondere Bedingungen durch die Software-Steuerung berücksichtigt werden müssen. Es ist allgemein bevorzugt, daß die bearbeitungsspezifischen Parameter, wie beispielsweise Polierdruck, Drehgeschwindigkeit eines besonderen Bearbeitungsschritts, und Management des Steuerungssystems 88 aufrechterhalten werden, wobei das Bedienpersonal übergeordnete Kommandos bereitstellt. Es besteht jedoch ebenfalls die Möglichkeit, daß das Bedienpersonal die Poliermaschine "trainieren" kann, verschiedene Betriebs- oder Bearbeitungsprogramme zu erlernen, die danach wiederholt oder unter Softwaresteuerung automatisch eingestellt werden können.

Der Betrieb des Poliersystems ist nun für den Start bereit und der Waferträger bei der ersten oder der Bestückungsposition (siehe Bezugszeichen 31 in Fig. 2) wird auf die in Fig. 6 bezeichnete Weise angehoben, um sich für den Empfang eines Wafers durch den Eingabeübergabearm 22 vorzubereiten, wie in Block 308 bezeichnet. Im nächsten Schritt 310 wird der Trägerring 50 weiterbewegt, um den frisch bestückten Halbleiterwafer zur nächsten Position zu bringen, unterhalb der ersten Arbeitsstation. Das Polieren wird dann bei der ersten Arbeitsstation ausgelöst, wie durch Block 312 bezeichnet. Wie zuvor erwähnt, werden alle Arbeitsstationspositionen letztendlich mit Halbleiterwafern gefüllt sein, während der Maschinenbetrieb fortgesetzt wird. Der Block 312 bezeichnet, daß diese Arbeitsstationen mit zur Verfügung stehenden Halbleiterwafern gemäß einer Programmierten Bearbeitung fortschreiten werden und schließlich alle vier Arbeitsstationen 32 bis 35 gleichzeitig betriebsbereit sein werden. Der Fortschritt der Oberflächenbehandlung wird in dem Block 314 überprüft und die Bearbeitung wird fortgesetzt, bis ein Endpunkt erreicht wird. Zu diesem Zeitpunkt wird der Trägerring 60 weiterbewegt, die Entnahmeposition (Position 36 in Fig. 2) wird angehoben und der Wafer wird in der in Fig. 6 bezeichneten Art von ihr entladen, wie auch in Block 316 bezeichnet.

Nachdem der Halbleiterwafer von dem Träger 36 entnommen wurde, wird der Trägerring 60 weiterbewegt und entsprechend wird der leere Träger zur Position 31 bewegt, dem Eingabeübergabearm 22 gegenüberliegend. Wie in Fig. 9 durch den Pfeil 318 bezeichnet, wird die Verarbeitungsphase des Betriebs bei Block 308 mit dem Anheben und Entnehmen der Waferträger bei Position 31 wiederholt.

Bei Block 314 wird eine Entscheidung getroffen, ob der betreffende Halbleiterwafer alle der erwünschten Bearbeitungsstationen durchschritten hat. Falls dies nicht der Fall ist, wird die Steuerung zu Block 310 übergeben, wo der Trägerring weiterbewegt und der Wafer zu einer neuen stromabwärtigen Arbeitsstation übergeben wird. Das Bearbeiten bei der neuen Arbeitsstation wird unter Steuerung von Block 312 fortgeführt. Schließlich erfaßt der Entscheidungsblock 314, daß der Halbleiterwafer bei der letztendlichen Arbeitsstation 35 (siehe Fig. 2) erfolgreich bearbeitet wurde, und es wird mit einem nachfolgenden Weiterbewegen des Trägerrings der fertige Wafer der Position 36 (siehe Fig. 2) dargeboten, wo der Waferträger angehoben und in der in Fig. 6 bezeichneten Art entladen wird.

Falls zusätzliche Wafer zu bearbeiten sind, wird der Trägerring 60 wie in Steuerungsblock 320 bezeichnet fortbewegt und die Steuerung wird dann zu Block 308 übergehen, wie durch Pfeil 318 bezeichnet. Wenn einer der Wafer bearbeitet wurde, wird die Steuerung fortgeführt, wie durch den Pfeil 324 unten in Fig. 9 bezeichnet. Die durch den Pfeil 324 angezeigten Abschaltschritte können beispielsweise eine abschließende Überarbeitung des Steuerungsprogramms umfassen, beruhend auf einer Mittelwertbildung der beobachteten Leistungsdaten. Wahlweise kann der Abschaltvorgang lediglich eine Überprüfung der Trägerpositionen umfassen, um zu verifizieren, daß die Wafer entfernt wurden und daß die Positionen leer sind. Weitere Abschaltprozeduren können das Spülen der Aufschlämmleitungen mit Waschwasser beinhalten und das Rückführen der Polierköpfe zu einer Anfangsposition.

Sich nunmehr Fig. 10 zuwendend, wird ein schematisches Diagramm beschrieben werden, das einen vereinfachten Betrieb der gesamten Polieranordnung zeigt.

Das System wird in Block 360 mit Leistung versorgt, die Computer- und Steuerungssysteme werden in Block 362 initialisiert, die Vorrichtung wird im Block 364 initialisiert und die Bearbeitungsvariablen werden in Block 366 eingegeben, wie zuvor unter Bezugnahme auf die Blöcke 300 bis 306 der Fig. 9 beschrieben. Der Trägerring 60 wird dann in einem anfänglichen Schritt weiterbewegt, bezeichnet in Block 368.

Die Steuerung wird dann auf Block 370 übergeben, der Weisungen zu Magnetventilen 22 aussendet, um das Trägerkissen 110 (siehe Fig. 6) anzuheben. Der Bestückungsarm 22 bringt einen Wafer in seine Position überhalb des Gegenkissens. Falls es erwünscht ist, kann ein Vakuumsignal auf die Rohrleitung 58 aufgebracht werden, um das Einrichten und Aufrechterhalten der Steuerung über den Wafer während des Bestückungsprozesses zu unterstützen. Die Solenoide 92 werden dann mit Energie beaufschlagt, um den Träger und Wafer innerhalb des Führungsrings 116 abzusenken, so daß er die in Fig. 7 dargestellte Position erreicht. Der Wafer ist nun für das Polieren bereit.

In Block 372 werden jegliche notwendigen Initialisierungsschritte durchgeführt, um die Vorrichtungskomponenten zum Polieren vorzubereiten. Beispielsweise kann die Steuerungseinheit 88 ein Programmodul laden, zum Steuern des Polierens bei den betroffenen einzelnen Arbeitsstationen, falls dies noch nicht zuvor durchgeführt wurde. Die zu drehenden Einrichtungen können auf Geschwindigkeit gebracht werden und die Aufschlämmzuführleitungen mit den geeigneten Aufschlämmkomponenten beschickt werden. Des weiteren kann die Position von Schalter 170 überprüft werden, der benötigt wird, um die Aufschlämmzuführleitung 172 mit der Zuführrohrleitung 164 zu verbinden. Während des anfänglichen Betriebs der Poliermaschine würde es keine Einstellflagge geben und entsprechend würde der Steuerungsblock 374 die Programinkontrolle an Block 376 vorbei dirigieren. Der tatsächliche Poliervorgang wird in Steuerungsblock 380 durchgeführt.

Der Polierkopf 150 wird, wie in Fig. 4 gezeigt, in Position bewegt und der erwünschte Polierdruck wird auf die Waferoberfläche aufgebracht. Falls eine Drehung des Trägers erforderlich ist, beaufschlagt die Steuerungseinheit 88 den Antriebsmotor 80 mit Energie, um den Waferträger in der in Fig. 6 dargestellten Art zu drehen. Des weiteren ist es während des Poliervorgangs bevorzugt, daß die Überwachungssonde 156 kontinuierlich oder in spezifizierten Zeitabständen Daten zurück zur Steuerungseinheit 88 führt. Diese gesammelten Daten können unmittelbar verwendet werden, um die Polierbearbeitung einzustellen. Es kann beispielsweise notwendig sein, zu ermitteln, ob das Polieren mit einer Geschwindigkeit fortschreitet, die größer oder kleiner als die erwünschte oder "Ziel"-Polierrate ist. Der durch den Kopf 150 ausgeübte Polierdruck und/oder die Relativgeschwindigkeit(en) der Drehung können im Verlauf derart eingestellt werden, daß der erwünschte Endpunkt zur Arbeitsstation innerhalb der zugeordneten Zeit erreicht werden wird.

Der Fortschritt des Polierens wird in Block 380 überwacht, um zu ermitteln, ob der erwünschte Endpunkt erreicht wurde (siehe Block 382). Falls es erwünscht ist, kann der Poliervorgang auf einer Zeitbasis gesteuert werden, wie in Block 384 bezeichnet. Beispielsweise kann ein Gesamtsystem- Management in der Steuerungseinheit 88 vorgesehen sein, um sicherzustellen, daß die höchstmöglichen Durchsatzraten für das gesamte System aufrecht erhalten werden. Das Polieren bei den unterschiedlichen Arbeitsstationen muß vervollständigt oder sonst auf kontrollierte Weise beendet werden, bevor der Trägerring 60 (siehe Fig. 2) weiterbewegt wird, um die Wafer zur stromabwärtigen Waferstation zu bewegen. Entsprechend kann es erwünscht sein, eine voreingestellte Zeitbegrenzung für jede dieser Arbeitsstationen zu etablieren und den Fortschritt bei den Arbeitsstationen gegen das verbleibende Zeitintervall zu überprüfen.

In einigen Fällen, insbesondere wenn die Aufschlämmung von einer Arbeitsstation nicht zu einer weiteren übergeben werden soll, muß der Poliervorgang vor dem zugeordneten Zeitintervall beendet werden, um es zu ermöglichen, daß die Aufschlämmung von dem Wafer gespült oder geflutet wird, bevor der Wafer durch Weiterbewegen übergeben wird. Falls ausreichend Zeit verbleibt, wie durch den Steuerungsblock 386 berechnet, wird die Steuerung über den Pfeil 388 zum Steuerungsblock 378 übergeben, wo die Bearbeitung fortgeführt wird. Falls im Block 382 vor dem Ablauf des erlaubten Zeitabschnitts ein Endpunktzustand erfaßt wird, wird die Steuerung zum Block 390 übergeben, um die Zeitergebnisse für die erste Arbeitsstationposition aufzuzeichnen. Das weitere Polieren wird dann im Steuerungsblock 392 angehalten, in Vorbereitung zur Übergabe des Wafers zur nächsten Arbeitsstation durch Weiterbewegen des Trägerrings 60. Falls es erwünscht wird, kann ein Spülen der Aufschlämmung von dem Wafer als Bedingung vor dem Weiterbewegen durchgeführt werden.

Wiederum unter Bezugnahme auf den Steuerungsblock 386 wird die Steuerung zum Block 396 übergeben, falls ein Zustand abgelaufender Zeit vor dem Polierendpunkt erreicht wird, wo die Bearbeitungsergebnisse durch das Steuerungssystem 88 aufgezeichnet werden, so daß der Bearbeitungsrückstand bei stromabwärtigen Arbeitsstationen wettgemacht werden kann, falls dies erwünscht ist. Entsprechend wird in dem Steuerungsblock 398 eine Einstellflagge gesetzt, um einer stromabwärtigen Arbeitsstation anzuzeigen, daß bei vorhergehenden Vorgängen die erwünschten Ergebnisse nicht erzielt wurden. Die "Einstell"-Flagge kann verwendet werden, um beispielsweise eine Programmselbstabänderungsroutine auszulösen, bei der das Betriebsprogramm für die stromabwärtige Arbeitsstation eingestellt wird, um den besonderen, erfahrenen Bearbeitungsrückstand wettzumachen. Die Steuerung wird dann zum Block 402 übergeben, der sicherstellt, daß alle Arbeitsstationen auf ihre Anfangspositionen eingestellt wurden und daß die Polierköpfe von den Waferträgern frei sind. Die Steuerung wird dann wie durch den Pfeil 404 bezeichnet zu weiteren Waferbearbeitungssteuerungsblöcken übergeben, die benötigt sind, um die Waferbearbeitung wie erwünscht zu beenden.

Sich nunmehr Fig. 11 zuwendend, werden ausführliche Steuerungsschritte wiederholt, die von einem spezifischen Halbleiterwafer erfahren werden.

In den Blöcken 410 bis 416 wird das System mit Leistung versorgt, der Computer und das Steuerungssystem der zugeordneten Detektoren wird initialisiert, die Vorrichtung wird initialisiert und auf Anfangspositionen gesetzt, und die Bearbeitungsvariablen werden eingegeben, wie oben beschrieben.

Als nächstes wird der Trägerring und die Steuerung von Block 418 in einer Art weiterbewegt, daß er einen leeren Träger zu der ersten, der Bestückungsposition, übergibt (siehe Bezugszeichen 31 in Fig. 2). Der Träger bei der Bestückungsposition wird dann derart angehoben, daß (mit Bezugnahme auf die Fig. 6) das Trägerkissen 110 überhalb des Behälterrings 116 angehoben wird. Falls es erwünscht ist, kann auf das Gegenkissen ein Vakuum aufgebracht werden, um den Wafer an Ort und Stelle zu sichern, während der Eingabeübergabearm 22 den Wafer zur ersten Trägerposition übergibt und den Wafer auf dem Trägerkissen 110 ablegt. Der Träger wird dann abgesenkt, um die Betriebsposition zu erreichen, die beispielsweise in Fig. 7 dargestellt ist, womit folglich die in Steuerungsblock 420 geforderten Schritte beendet sind.

Im Steuerungsblock 422 bewegt das Steuerungssystem 88 den Trägerring weiter, um den Wafer bei der ersten Bearbeitungsstation (siehe Bezugszeichen 32 in Fig. 2) an Ort und Stelle zu bringen. Falls es notwendig ist, wird ein Betriebsprogramm für die erste Arbeitsstation geladen und die Bearbeitungsvorrichtung wird für den Betrieb der ersten Arbeitsstation bereitgemacht. Es wird nicht erwartet, daß in dem Steuerungsblock 424 eine Einstellflagge von einem vorhergehenden Vorgang erfaßt wird und entsprechend wird die Steuerung an Steuerungsblock 426 vorbei übergeben. Falls es erwünscht ist, kann ein Fehler beim Bestücken des Halbleiterwafers aufgrund einer Fehlfunktion des Übergabearms 22, des Bestückungsroboters 20 oder des Eingabemagazins 16, 18 bewirken, daß eine Einstellflagge gesetzt wird und nachfolgend im Steuerungsblock 424 erfaßt wird, was die Abwesenheit eine Wafers anzeigt.

Gewöhnlich wird die Steuerung auf Block 428 übergeben, wo auf der Waferoberfläche der Bearbeitungsvorgang durchgeführt wird. Beispielsweise wird der Polierkopf 150 wie in Fig. 4 dargestellt in seiner Position eingestellt, wobei das Polierkissen mit einem erwünschten Polierdruck gegen die Waferoberfläche gepreßt ist. Die Aufschlämmung wird durch die Rohrleitung 64 und das Polierkissen geleitet, und der Polierkopf und Träger werden mit den erwünschten Geschwindigkeiten gedreht. Bei Steuerungsblock 430 wird der Oberflächenbearbeitungsfortschritt durch die Sonde 156 überwacht und die fortschreitende Polierleistung wird mit vordefinierten Datensätzen verglichen. Falls es erwünscht ist, kann der Vergleichsschritt im Block 430 angeordnet sein, um jegliche Abweichung von einer erwarteten Zielleistung zu identifizieren und quantifizieren. Falls die Abweichung ausreichend groß ist, kann die programmierte Steuerung eine Einstellflage setzen, um die programmierte Polierrate im Steuerungsblock 426 zu erhöhen oder zu senken.

Falls der Vergleich im Block 430 anzeigen sollte, daß ein Endpunktzustand erreicht wurde, wird die Übergabe zum Block 432 übergeben, wo für die zukünftige Verwendung die Zeit für den ersten Bearbeitungsschritt aufgezeichnet wird. Falls beispielsweise der Endpunktzustand verfrüht und konsistent erreicht wird, kann die Arbeitsstationsvorrichtung und insbesondere die zugeordneten Sensoren auf möglichen Fehlbetrieb analysiert werden. Die Steuerung wird dann auf Block 434 übergeben, der den Wafer in Vorbereitung für das Weiterbewegen des Trägers hält. Der Steuerungsblock 434 kann einen Waferspülvorgang initiieren, wobei Wasser durch den Polierkopf derart fließt, daß verhindert wird, daß Aufschlämmung zu einer stromabwärtigen Lage übergeben wird. Der Polierkopf würde dann zu einer Anfangsposition zurückgezogen und die Waferposition würde in Vorbereitung zum Weiterbewegen des Trägerrings inaktiv gehalten, wobei das Weiterbewegen im Steuerungsblock 436 auszuführen wäre.

Wieder zu Block 431 zurückkehrend, wird der Programmtimer für die Arbeitsstation im Steuerungsblock 440 überprüft, falls ein Endpunktzustand nicht erreicht wird, um zu ermitteln, ob ausreichend Zeit verbleibt, um den Bearbeitungsvorgang wie durch Steuerungsblock 442 bestimmt fortzuführen, wobei in diesem Fall die Steuerung wie durch den Pfeil 444 bezeichnet zum Steuerungsblock 428 übergeben wird. Der Steuerungsblock 442 kann beispielsweise die Zeit berücksichtigen, die zum Spülen des Halbleiterwafers erforderlich ist, um die Übergabe von Aufschlämmung zu einer stromabwärtigen Ablage zu verhindern. Falls im Steuerungsblock 442 ein Zeitablaufzustand erfaßt wird, wird die Bearbeitung voreilig gestoppt und die unvollständigen Bearbeitungsergebnisse werden im Block 446 aufgezeichnet und im Block 448 wird die Einstellflagge gesetzt.

Mit dem Polierkopf in seiner Anfangsposition zurückgezogen, wird der Trägerring 60 unter Steuerung des Blocks 436 zur zweiten Arbeitsstationsposition weiterbewegt, die beispielsweise durch Bezugszeichen 33 in Fig. 2 bezeichnet ist. Im Steuerungsblock 452 wird die zweite Arbeitsstation für einen neuen Bearbeitungsvorgang vorbereitet. Falls es notwendig ist, werden die erforderlichen individuellen Modularprogrammanweisungen geortet und geladen. Falls im Steuerungsblock 454 eine Einstellflagge erfaßt wird, wird das Programm für die zweite Arbeitsstation im Steuerungsblock 456 eingestellt, vorzugsweise in einer Weise, die den Bearbeitungsrückstand in der vorhergehenden Arbeitsstation wettmachen wird. Die Steuerung wird dann auf Block 458 übergeben, wo das Bearbeiten bei der zweiten Arbeitsstation durchgeführt wird. Falls die zweite Bearbeitungsstation beispielsweise eine Aufschlämmung erfordert, die sich von der der ersten Bearbeitungsstation unterscheidet, wird der Wafer bevorzugt bei der stromaufwärtigen Arbeitsstation gespült und bereitgemacht worden sein, um die neue Aufschlämmung zu empfangen.

Der Polierkopf wird angeordnet und die Aufschlämmung wird in der in Fig. 4 bezeichneten Weise zugeführt. Die Bearbeitungsparameter (z. B. Leistungsindikatoren) werden dann im Steuerungsblock 416 durchgesehen und ein Endpunktzustand wird im Block 462 überprüft. Falls es erwünscht ist, kann der Steuerungsblock 460 verwendet werden, um eine Einstellflagge zu setzen und die Leistungsdaten werden zur Benutztung gespeichert, wenn die Kontrolle zum Block 456 übergeben wird. Falls der Endpunktzustand erfaßt wird, wird die Steuerung zum Block 464 übergeben, wo die Zeitergebnisse aufgezeichnet werden, und der Wafer dann im Steuerungsblock 466 in einer Leerlaufposition gehalten wird. Falls der Endpunktzustand nicht erreicht ist, wird die verbleibende Zeit im Steuerungsblock 470 ausgewertet und ein Zeitablaufzustand wird im Steuerungsblock 472 überprüft. Falls ausreichend Zeit verbleibt, wird die Steuerung zurück zum Block 458 übergeben, wie durch Pfeil 474 bezeichnet. Falls der Steuerungsblock 460 verwendet wird, um in Vorbereitung zur Programmeinstellung eine Einstellflagge zu setzen, kann der Pfeil 474 umgelenkt werden, um die Steuerung zum Steuerungsblock 454 zu übergeben.

Falls im Steuerungsblock 472 ein Zeitablaufzustand erfaßt wird, wird die weitere Bearbeitung angehalten und die soweit erzielten Ergebnisse werden im Steuerungsblock 478 aufgezeichnet. Eine Anzeige des Bearbeitungsrückstands wird durch Einstellen der Einstellflagge im Steuerungsblock 480 gegeben und die Steuerung wird dann zum Block 482 übergeben, wobei der Trägerring 60 weiterbewegt wird, um den Wafer zur nächsten Arbeitsstationsposition zu bringen (d. h., Arbeitsstation Nr. 3, angeordnet überhalb von Position 34 in Fig. 2).

Die Steuerung wird dann bei nachfolgenden stromabwärtigen Arbeitsstationen fortgeführt, wobei die Steuerungsschritte bei jeder Arbeitsstation im wesentlichen dieselben wie die oben für die Steuerungsblöcke 452 bis 482 beschriebenen sind. In der bevorzugten Ausführungsform sind sechs Trägerpositionen in dem Trägertisch vorgesehen, und von diesem werden zwei Positionen zum Bestücken und zur Entnahme verwendet. Des weiteren wird in der bevorzugten Ausführungsform in Vorbereitung für ein abschließendes Weiterbewegen zur Position 36 und dann zur Entnahme des Wafers zum Lagern in Magazinen 46, 48 die vierte Arbeitsstation, die gegenüber Position 35 in Fig. 2 angeordnet ist, einem abschließenden Reinigen des Halbleiterwafers zugeschrieben.

In der bevorzugten Ausführungsform wird die Steuerung vom Block 42 unmittelbar zum Block 492 übergeben, wo die Initialisierung der dritten Arbeitsstation gegenüberliegend der Position 34 in Fig. 2 durch Steuerungsblock 492 durchgeführt wird. Falls in Block 494 eine Einstellflagge erfaßt wird, wird die Steuerung zum Block 496 übergeben, der das Programm für die letzte Arbeitsstation modifiziert (hier angenommen als Arbeitsstation Nr. 3, angeordnet gegenüber Position 34 in Fig. 2). Die Bearbeitung wird dann im Steuerungsblock 498 mit einem erwünschten Polierdruck, erwünschten relativen Drehgeschwindigkeiten und einer erwünschten Aufschlämmungszufuhr durchgeführt, wie oben beschrieben.

Das Fortschreiten der Polierleistung wird durch die Sonde 156 überwacht und im Steuerungsblock 502 ausgewertet. Falls ein Endpunktzustand im Block 504 erfaßt wird, wird die Steuerung zum Block 506 übergeben, wo die Bearbeitungszeit für eine zukünftige Analyse gespeichert wird. Die Steuerung wird dann zum Block 508 übergeben, der den Träger und den Wafer zum Weiterbewegen zur abschließenden Spülposition fertigmacht. Beim Block 508 kann Spülwasser durch den Polierkopf gerichtet werden, um das meiste der Aufschlämmung von der Waferoberfläche zu spülen, und der Polierkopf kann, falls erwünscht, hiernach entfernt werden und der Wafer auf eine "Trockenschleuder"-Geschwindigkeit beschleunigt werden. Hiernach wird der Wafer auf abschließendes Weiterbewegen wartend in einem inaktiven Zustand gehalten, unter Steuerung des Blocks 510.

Falls im Block 504 kein Endpunktzustand erfaßt wird, wird im Block 514 die verbleibende Zeit ausgewertet und im Block 516 wird ein Zeitablaufzustand getestet. Falle ausreichend Zeit verbleibt, wird die Steuerung zum Block 498 übergeben, wie durch den Pfeil 520 bezeichnet. Falls der Vergleichsvorgang im Block 502 verwendet wird, um anzuzeigen, daß eine Einstellung von weiteren programmierten Bearbeitungsschritten notwendig ist, kann der Pfeil 520 zum Steuerungsblock 494 umgeleitet werden.

Falls im Block 516 eine Zeitablaufbedingung erfaßt wird, wird die Steuerung zum Block 524 übergeben, wo die Bearbeitungsergebnisse für die zukünftige Verwendung aufgezeichnet werden, und es wird im Steuerungsblock 526 eine Einstellflagge gesetzt. In einer bevorzugten Ausführungsform kann der Steuerungsblock 526, wo der Steuerungsblock 526 mit der Auswertung der bei der abschließenden Polierbearbeitungsstation 34 erzielten Bearbeitung zugeordnet ist, dem Bedienpersonal eine Fehlermeldung senden, und abfragen, ob es das Bedienpersonal wünscht, sich über die programmierte Steuerung hinwegzusetzen, um sicherzustellen, daß ein zufriedenstellender Waferendzustand erzielt wurde. Es kann in manchen Fällen wünschenswert sein, im Steuerungsblock 526 anzuzeigen, daß die erzielten Endergebnisse unzufriedenstellend sind, und dieses Ergebnis mit der abschließenden Waferspeicherposition in Magazinen 46, 48 über "Flaggen" zu verknüpfen.

Die Steuerung wird dann zum Block 510 übergeben, der die Wafer zur abschließenden Arbeitsstation weiterbewegt, die wie erwähnt in der bevorzugten Ausführungsform eine abschließende Reinigungsstation umfaßt. Die Steuerung wird dann an Block 512 übergeben, der das abschließende Reinigen des Wafers bei Position 35 (siehe Fig. 2) steuert und hiernach auf nachfolgendes Weiterbewegen des Trägerrings 60 wartet, um den Wafer zu der Entnahmeposition 36 in Fig. 2 zu bringen. Hiernach entfernt der Übergabearm 40 unter Steuerung des Blocks 512 den Wafer von der Trägerposition, wobei der Schrubbroboter 44 danach den Wafer in entweder Magazin 46 oder 48 lagert.

Die vorliegende Erfindung berücksichtigt eine simultane Gesamtsteuerung von allen Arbeitsstationen, wobei das Weiterbewegen zu kontrollierten Zeitpunkten durchgeführt wird. Beispielsweise würde das Abschließen der Weiterbewegung für den in Fig. 11 verfolgten Wafer zwischen Positionen 35 und 36 in Fig. 2 nur dann durchgeführt werden, wenn ein Master-Steuerungsüberblick der Bearbeitung bei Arbeitsstationen 32 bis 34 anzeigt, daß diese Arbeitsstationen ebenfalls für eine Weiterbewegung bereit sind. In diesem Fall können die "Tisch weiterbewegen" Signale der verschiedenen oben beschriebenen Steuerungsblöcke als "erlaubendes" Signal betrachtet werden, wobei tatsächliche Weiterbewegungsbefehle nur durchgeführt werden, wenn von jeder der betroffenen Arbeitsstationen sogenannte "erlaubende Signale" empfangen werden.

Wie aus dem Vorstehenden ersichtlich ist, ermöglicht es die vorliegende Erfindung, die Arbeitsvorgänge für jeden Wafer effizient zu unterteilen und über eine Vielzahl von Arbeitsstationen zu verteilen. In der obigen Beschreibung wurde angenommen, daß ein Maximaldurchsatz des Gesamtsystems das Betriebssteuerungskriterium ist. Es können jedoch andere Arten der Ablaufsteuerung erwünscht sein, wie beispielsweise das vollständige Erreichen eines erwünschten Teilbearbeitungsschritts bei einer bestimmten Arbeitsstation, ungeachtet der erforderlichen Zeit. In diesem Fall werden ungleichartige Bearbeitungszeiten, die bei den verschiedenen Arbeitsstationen erforderlich sein könnten, eine geringe oder keine Berücksichtigung erfahren.

Weitere Abwandlungen sind ebenfalls möglich. Wenn unterschiedliche Waferkrümmungen erwünscht sind, würden Polierkissen von unterschiedlichen Krümmungen und/oder Polierköpfe mit unterschiedlichen Krümmungen verwendet werden. Es ist jedoch ebenfalls möglich, Waferkissen 110 oder Waferträger 108 (wie beispielsweise in Fig. 6 gezeigt) bereitzustellen, die die erwünschten sich unterscheidenden Krümmungen aufweisen. Falls es erwünscht ist, können die Trägerkissen 110 und die Waferträger 108 ausgebildet sein, um von dem Trägertisch einfach entfernbar zu sein, und es können im Arbeitsbereich eine Vielzahl von Komponenten mit unterschiedlichen Krümmungen gelagert werden. Falls solche Maßnahmen angewendet werden, kann es notwendig sein, die Lage jedes einzelnen Waferträgers nachzuvollziehen und dieses kann unter Verwendung konventioneller Ausrüstung während der Initialisierungs- und Weiterbewegungsschritte, wie oben erwähnt, leicht erzielt werden.

Die Zeichnungen und die vorstehenden Beschreibungen sind nicht beabsichtigt, die einzigen Formen der Erfindung bezüglich der Einzelheiten ihres Aufbaus und ihrer Betriebsweise darzustellen. Änderungen in der Form und in der Proportion von Teilen, sowie der Ersatz von Äquivalenten sind berücksichtigt, wie es die Umstände ergeben oder zweckdienlich machen mögen; und obgleich spezifische Ausdrücke verwendet wurden, sind sie ausschließlich in einem generischen und beschreibenden Sinn und nicht zum Zwecke der Begrenzung gedacht, wobei der Umfang der Erfindung durch die folgenden Ansprüche bestimmt wird.

Claims (28)

1. Anordnung zum Polieren einer Oberfläche von zumindest einem Halbleiterwafer, umfassend:
eine Tragestruktur;
einen Trägertisch mit einer Mittelachse, der durch die Tragestruktur um die Mittelachse drehbar getragen ist und eine Vielzahl von waferaufnehmenden Positionen definiert, von denen zum Tragen des zumindest einen Halbleiterwafers jede eine obere Tragefläche aufweist;
eine Vielzahl von Polierpositionen, von denen jede ein durch einen Polierkopf getragenes Polierkissen umfaßt, wobei der Polierkopf zu dem Trägertisch hin, von ihm weg, sowie in und außer pressenden Eingriff mit dem auf dem Trägertisch getragenen zumindest einen Halbleiterwafer bewegbar ist;
eine Weiterbewegungseinrichtung zum Weiterbewegen des Trägertischs derart, daß der zumindest eine Halbleiterwafer von einer Polierposition zu einer weiteren bewegbar ist; und
eine Steuerungseinrichtung, die die Polierköpfe und den weiterbewegbaren Tisch derart steuert, daß der auf dem Trägertisch getragene zumindest eine Halbleiterwafer mit einer Vielzahl von Polierköpfen polierbar ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, weiterhin umfassend eine Bestückungseinrichtung zum Bestücken des Trägertischs mit zu polierenden Wafern.

3. Anordnung nach Anspruch 2, weiterhin umfassend eine Entnahmeeinrichtung zum Entnehmen von Wafern von dem Trägertisch.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestückungseinrichtung und die Entnahmeeinrichtung im wesentlichen gleichzeitig betätigbar sind.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestückungseinrichtung und die Entnahmeeinrichtung relativ zu den Polierpositionen derart ausgerichtet sind, daß die die Bestückungseinrichtung, die Entnahmeeinrichtung und die Polierköpfe im wesentlichen gleichzeitig betreibbar sind.

6. Anordnung nach Anspruch 1, weiterhin umfassend eine Polierantriebseinrichtung zum Antreiben des Polierkopfs und/oder der Tragefläche, um zwischen dem auf dem Polierkopf getragenen Polierkissen und der Halbleiterwaferoberfläche eine Polierbewegung zu erzeugen.

7. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polierpositionen zum Pressen des Polierkissens gegen die Halbleiterwaferoberfläche einen Tragarm umfassen.

8. Anordnung nach Anspruch 7, weiterhin umfassend eine Antriebseinrichtung zum drehbeweglichen Antreiben des Polierkopfes und folglich des Polierkissens relativ zur Halbleiterwaferoberfläche.

9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiterwaferoberfläche eine vorherbestimmte Größe und das Polierkissen eine geringere Größe aufweist.

10. Anordnung nach Anspruch 9, weiterhin umfassend eine Einrichtung zum Hin- und Herbewegen des Polierkopfes und folglich des Polierkissens über die Halbleiterwaferoberfläche.

11. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Polierpositionen, die die Bestückungseinrichtung und die Entnahmeeinrichtung um einen gemeinsamen kreisförmigen Pfad beabstandet sind.

12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl von Trageflächen um den gemeinsamen kreisförmigen Pfad beabstandet sind.

13. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polierstationen eine von der anderen unabhängig betätigbar sind.

14. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polierköpfe und/oder die Polierkissen sich unterscheidende Konturflächen aufweisen.

15. Anordnung nach Anspruch 1, weiterhin umfassend eine Aufschlämmzuführeinrichtung zum Zuführen einer Polieraufschlämmung zu der Vielzahl der Polierpositionen.

16. Anordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Polieraufschlämmungen sich voneinander unterscheiden.

17. Anordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Polieraufschlämmungen unterschiedliche pH-Werte aufweisen.

18. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit den Polierköpfen unterschiedliche Polierdrücke aufbringbar sind.

19. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Polierköpfe mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten betreibbar sind.

20. Anordnung nach Anspruch 1, weiterhin umfassend Überwachungssonden, die den Polierpositionen zugeordnet sind, um die gerade bearbeitete Halbleiterwaferoberfläche zu überwachen.

21. Anordnung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungssonden mit der Steuerungseinrichtung gekoppelt sind, wobei Daten von der Überwachungssonde einer Polierstation verwendbar sind, um die Steuerung des Polierkopfes an einer stromabwärtigen Station zu verändern, die den vorherbestimmten Halbleiterwafer beim Weiterbewegen des Trägertischs empfängt.

22. Anordnung nach Anspruch 15, weiterhin umfassend eine Wasserstromreinigungseinrichtung zum Richten eines Stromreinigungswassers zur Aufschlämmzuführeinrichtung nach einem Poliervorgang bei einer Polierposition.

23. Anordnung zum Polieren einer Oberfläche von zumindest einem Halbleiterwafer, umfassend:
eine Tragestruktur;
einen Trägertisch mit einer Mittelachse, der durch die Tragestruktur um die Mittelachse drehbar getragen ist und eine Vielzahl von waferaufnehmenden Positionen definiert, von denen zum Tragen des zumindest einen Halbleiterwafers jede eine obere Tragefläche aufweist;
eine Vielzahl von Polierpositionen, die zu dem Trägertisch derart ausgerichtet sind, daß sie zu entsprechenden der Trägertischpositionen benachbart angeordnet sind, und von denen jede Polierposition ein Polierkissen umfaßt, das durch einen Polierkopf getragen ist, der zu dem Trägertisch hin, von ihm weg, sowie in und außer pressenden Eingriff mit dem auf dem Trägertisch getragenen zumindest einen Halbleiterwafer bewegbar ist;
eine Einrichtung zum Bestücken und Entnehmen von Wafern zum und vom Trägertisch, die benachbart zu zumindest einer der Trägertischpositionen angeordnet ist; und
eine Weiterbewegungseinrichtung zum Weiterbewegen des Trägertischs derart, daß der zumindest eine Halbleiterwafer von einer Polierposition zu einer weiteren bewegbar ist.

24. Anordnung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Bestücken und Entnehmen von Wafern eine Bestückungseinrichtung benachbart einer Trägertischposition und eine Entnahmeeinrichtung zum Entnehmen von Wafern benachbart einer zweiten Trägertischposition umfaßt.

25. Anordnung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestückungseinrichtung und die Entnahmeeinrichtung im wesentlichen gleichzeitig betreibbar sind.

26. Anordnung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Polierpositionen einen Tragarm zum Pressen des Polierkissens gegen die Halbleiterwaferoberfläche umfassen.

27. Anordnung nach Anspruch 26, weiterhin umfassend eine Bewegung zum Hin- und Herbewegen des Polierkopfes und folglich des Polierkissens über die Halbleiterwaferoberfläche.

28. Anordnung nach Anspruch 23, weiterhin umfassend Überwachungssonden, die den Polierpositionen zugeordnet sind, um die gerade bearbeitete Halbleiterwaferoberfläche zu überwachen.