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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung:
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Die
folgende Erfindung bezieht sich auf eine Poliervorrichtung zum Polieren
eines Werkstücks
wie beispielsweise einem Halbleitersubstrat und insbesondere auf
eine Poliervorrichtung mit einer Messfunktion zum akkuraten Messen
einer Dicke einer Oberflächenschicht
des Werkstücks,
das poliert wurde.
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Ausgangspunkt:
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Bei
Herstellungsverfahren von Halbleitersubstraten wird eine Poliervorrichtung
zum Polieren einer Oberfläche
eines Halbleitersubstrats (Werkstück) auf ein flaches Spiegel-Finish
verwendet. Eine solche Poliervorrichtung weist einen Polierabschnitt
auf, zum Polieren eines Halbleitersubstrats durch Drücken einer
Oberfläche
des Halbleitersubstrats gegen einen Drehtisch mit einer Polieroberfläche darauf, während das
Halbleitersubstrat und die Polieroberfläche relativ zueinander bewegt
werden, und wobei die Poliervorrichtung einen Reinigungsabschnitt
aufweist, zum Reinigen des Halbleitersubstrats, das durch den Polierabschnitt
poliert wurde.
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Während die
Halbleiterbauelemente in den letzten Jahren immer stärker integriert
wurden, wurden Schaltungszwischenverbindungen auf den Halbleitersubstraten
immer kleiner und der Abstand zwischen diesen Schaltungszwischenverbindungen wurden
kleiner. Wenn Halbleitersubstrate jedoch behandelt werden, können Partikel
wie beispielsweise Partikel aus Halbleitermaterial, Staubpartikel,
Kristaline, vorstehende Partikel oder ähnliches dazu neigen, an den
Halbleitersubstraten behandelt werden, anzuhaften. Wenn ein Partikel
größer ist
als der Abstand, der zwischen Zwischenverbindungen auf einem Halbleitersubstrat
besteht, dann wird das Partikel die Zwischenverbindungen auf dem
Halbleitersubstrat kurzschließen.
Daher müssen
Partikel auf einem Halbleitersubstrat ausreichend kleiner sein, als
der Abstand zwischen Zwischenverbindungen auf dem Halbleitersubstrat.
Um diese Anforderung zu er füllen,
gab es das Erfordernis für
eine Technologie zum Entfernen feiner Partikel oder Submikronpartikel von
Halbleitersubstraten in dem Reinigungsabschnitt.
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Als
ein Reinigungsverfahren in dem Reinigungsabschnitt waren bisher
ein Schrubreinigungsverfahren zum Schrubben einer Oberfläche eines Halbleitersubstrats
mit einer Bürste
aus Nylon, Mohair oder ähnlichem
oder einem Schwamm aus Polyvinylalkohol (PVA) bekannt. Ferner waren
andere Prozesse bekannt, einschließlich eines Ultraschallreinigungsprozesses
zum Reinigen eines Halbleitersubstrats durch Ausstoßen von
Wasser mit Ultraschallvibrationsenergie auf einer Oberfläche des Halbleitersubstrats,
einen Gravitationsstrahlreinigungsprozess zum Reinigen eines Halbleitersubstrats
durch Ausstoßen
von Wasser, das Gravitation enthält,
auf einer Oberfläche
des Halbleitersubstrats und ähnliches.
Ein Reinigungsverfahren, das zwei oder drei der obigen Prozesse
kombiniert, ist effektiver beim Entfernen von feinen Partikeln von
dem Halbleitersubstrat. Daher sind eine Vielzahl von Reinigungsmaschinen
zum Durchführen
solcher Reinigungsprozesse häufig
in dem Reinigungsabschnitt der Poliervorrichtung angeordnet.
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Andererseits
wird eine Filmdickenmessvorrichtung, zum Beispiel eine Inline-Dickenmessvorrichtung
(ITM = Inline thickness measurement device) zum Messen einer Filmdicke,
d.h. einer Dicke einer Oberflächenschicht
auf einem Halbleitersubstrat, das poliert wurde, häufig in
dem Reinigungsabschnitt neben den obigen Reinigungsmaschinen aufgenommen
bzw. beinhaltet.
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Jedoch
besitzt die obige herkömmliche
Reinigungsmaschine keinen Mechanismus zum Detektieren der Referenzposition
auf einem Halbleitersubstrat, die durch ein Ausrichtungs-Flat (Abflachung) oder
ein Notch (Kerbe) repräsentiert
ist und zum Ausrichten des Halbleitersubstrats mit einer bestimmten Richtung.
Zusätzlich
besitzt die Filmdickenmessvorrichtung keinen Mechanismus zum Detektieren
der Differenzposition auf einem Halbleitersubstrat und zum Ausrichten
des Halbleitersubstrats mit einer bestimmten Richtung.
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Daher
können
die Messpunkte auf dem Halbleitersubstrat, an denen eine Dicke der
Oberflächenschicht
durch eine Filmdickenmessvorrichtung gemessen werden soll, nicht
akkurat bei dem derzeitigen Zustand erkannt werden. In einigen Fällen können, obwohl
die rechteckige Richtung eines Halbleitersubstrats durch eine Bildverarbeitung
erkannt wird, die Messpunkte nicht akkurat durch die Bildverarbeitung
spezifiziert werden.
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Um
die obigen Probleme zu lösen,
ist eine zusätzliche
Vorrichtung zum Ausrichten der Referenzposition auf einem Halbleitersubstrat
mit einer bestimmten Richtung erforderlich. Jedoch bewirkt eine
solche zusätzliche
Vorrichtung nicht nur höhere Kosten,
sondern sie vergrößert auch
die Poliervorrichtung.
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Die Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der obigen Nachteile gemacht.
Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Poliervorrichtung
vorzusehen, die akkurat eine Filmdicke des Werkstücks, das
poliert wurde, messen kann. Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Poliervorrichtung vorgesehen
zum Polieren einer Oberfläche
eines Werkstücks,
wobei die Vorrichtung folgendes aufweist: einen Polierabschnitt
zum Polieren einer Oberfläche
eines Werkstücks;
einen Reinigungsabschnitt zum Reinigen einer polierten Oberfläche des
Werkstücks;
einen Drehmechanismus zum Drehen des Werkstücks während der Reinigung oder nach
der Reinigung; einen Sensor zum Detektieren einer Referenzposition
des Werkstücks; eine
Steuerung zum Steuern des Drehmechanismus zum Anhalten des Werkstücks gegenüber einer
Drehung, um die Referenzposition mit einer vorbestimmten Position
auszurichten, und zwar basierend auf einem Detektiersignal von dem
Sensor; und eine Filmdickenmessvorrichtung zum Messen einer Dicke
einer polierten Oberflächenschicht
des ausgerichteten Werkstücks,
wobei der Drehmechanismus in einer Reinigungsmaschine beinhaltet
ist, und das Werkstück
gereinigt und getrocknet wird, während
das Werkstück
durch den Drehmechanismus gedreht wird.
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Bei
der obigen Anordnung wird das Werkstück, das durch den Polierabschnitt
poliert wurde, während
der Reinigung oder nach der Reinigung durch den Drehmechanismus
gedreht, und die Steuerung steuert den Drehmechanismus, um die Drehung
des Werkstücks
anzuhalten, zum Ausrichten der Referenzposition mit einer vorbestimmten
Position. Da daher das Werkstück,
das durch den Reinigungsabschnitt gereinigt wurde, mit einer vorbestimmten
Richtung ausgerichtet ist, kann die Filmdickenmessvorrichtung akkurat
eine Filmdicke an den vorbestimmten Messpunkten messen.
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Bei
einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung steuert die
Steuerung den Drehmechanismus zum Steuern einer Drehgeschwindigkeit des
Werkstücks.
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Die
Steuerung kann eine Drehgeschwindigkeit des Werkstücks verringern,
wenn die Referenzposition des Werkstücks durch den Sensor detektiert wird.
Bei einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung steuert
die Steuerung den Drehmechanismus zum Steuern einer Drehgeschwindigkeit des
Werkstücks
basierend auf einer abgelaufenen Zeit seit der Detektierung der
Referenzposition durch den Sensor.
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Vorzugsweise
kann der Sensor einen Fotosensor aufweisen. Gemäß einem weiteren Aspekt der
vorliegenden Erfindung ist ein Polierverfahren zum Polieren einer
Oberfläche
eines Werkstücks
vorgesehen, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist,
die in einer Vorrichtung, gemäß einem
der vorhergehenden Ansprüche
durchgeführt
wird. Polieren einer Oberfläche
eines Werkstücks;
Reinigen einer polierten Oberfläche
des Werkstücks;
Ausrichten einer Referenzposition des Werkstücks mit einer vorbestimmten
Position; und Messen einer Dicke der polierten Oberflächenschicht
auf dem ausgerichteten Werkstück,
wobei das Werkstück
gereinigt und getrocknet wird, während
das Werkstück
durch den Drehmechanismus gedreht wird.
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Die
obigen und weiteren Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung in Verbindung
mit den Zeichnungen, welche bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden
Erfindung anhand von Beispielen darstellen.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine schematische Draufsicht, die eine Poliervorrichtung gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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2 ist
eine perspektivische Ansicht, die schematisch eine Primärreinigungsmaschine,
die in 1 dargestellt ist, zeigt.
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3A ist
eine perspektivische Ansicht, die schematisch eine Sekundärreinigungsmaschine zeigt,
die in 1 dargestellt ist;
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3B ist
eine vertikale Querschnittsansicht, die eine Dreh- bzw. Schleudervorrichtung
der Sekundärreinigungsmaschine
zeigt, die in 1 dargestellt ist;
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4 ist
eine perspektivische Ansicht, die schematisch eine tertiäre Reinigungsmaschine
zeigt, die in 1 dargestellt ist;
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5 ist
eine Vorderansicht, die eine Filmdickenmessvorrichtung zeigt, die
in einer Poliervorrichtung beinhaltet ist, die in 1 dargestellt
ist;
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6A ist
eine vertikale Querschnittsansicht, die die Filmdickenmessvorrichtung,
die in 5 dargestellt ist, zeigt;
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6B ist
eine Ansicht von unten, die die Filmdickenmessvorrichtung, die in 5 dargestellt ist,
zeigt; und
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7 ist
ein Flussdiagramm, das einen Steuerprozess zum Anhalten einer Drehung
eines Halbleitersubstrats in der Primärreinigungsmaschine, die in 2 dargestellt
ist, zeigt.
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Detaillierte
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
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Eine
Poliervorrichtung gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf
die Zeichnungen näher
erläutert.
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Ähnliche
oder entsprechende Teile werden durch ähnliche oder entsprechende
Bezugszeichen über
die Ansichten hinweg bezeichnet. Bei einem Polierprozess eines Halbleiterwafers,
der durch eine Poliervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird,
wird ein Halbleitersubstrat auf eine flache Spiegeloberfläche poliert,
während
eine Polierflüssigkeit,
die abrasive Partikel enthält,
auf einer Oberfläche
des Halbleitersubstrats geliefert wird. Daher haften sofort nachdem
das Halbleitersubstrat poliert wurde, die Polierflüssigkeit,
die abrasive Partikel enthält
und abgeriebene Partikel des Halbleitermaterials an der polierten
Oberfläche
des Halbleitersubstrats an und daher wird die polierte Oberfläche mit
ihnen kontaminiert. Bei dieser Ausführungsform wird das Halbleitersubstrat,
das poliert wurde durch eine Vielzahl von nachfolgenden bzw. aufeinanderfolgenden
Reinigungsprozessen gereinigt, um diese Verunreinigungen bzw. Kontaminationen
von der polierten Oberfläche
des Halbleitersubstrats zu entfernen und anschließend wird
eine Filmdicke, d.h. eine Dicke einer Oberflächenschicht der polierten Oberfläche des Halbleitersubstrats
gemessen.
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1 ist
eine Draufsicht, die eine Poliervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt, wie in 1 dargestellt
ist, weist die Poliervorrichtung einen Polierabschnitt 30 auf,
für das
Polieren von Halbleitersubstraten 1 und einen Reinigungsabschnitt 40 zum
Reinigen der Halbleitersubstrate 1, die durch den Polierabschnitt 30 poliert
wurden. Der Polierabschnitt 30 und der Reinigungsabschnitt 40 sind
miteinander verbunden.
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Die
Poliervorrichtung 30 weist einen Drehtisch 31 auf,
der in einer mittigen Position darin positioniert ist, eine Topringeinheit 32,
die an einer Seite des Drehtischs 31 angeordnet ist und
einen Topring 33 aufweist, zum Halten eines Halbleitersubstrats 1, eine
Abricht- bzw. Aufbereitungseinheit 35, die auf einer gegenüberliegenden
Seite des Drehtischs 31 angeordnet ist und ein Abricht- bzw. Aufbereitungswerkzeug 36 aufweist
zum Abrichten bzw. Aufbereiten eines Poliertuchs, das auf der Oberseite
des Drehtischs 31 befestigt ist, und eine Transfereinheit 37,
die benachbart zu der Topringeinheit 32 angeordnet ist.
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Der
Reinigungsabschnitt 40 weist folgendes auf: eine Lade-/Entladestufe 2 zum
Laden von Halbleitersubstraten 1, die behandelt werden
sollen und zum Entladen von Halbleitersubstraten 1, die
behandelt wurden, eine Umkehreinheit 3 für trockene
Substrate und eine Umkehreinheit 4 für nasse Substrate zum Umkehren,
d.h. zum Drehen von oben nach unten von Halbleitersubstraten 1,
ein paar von Liefereinheiten 5A, 5B zum Liefern
von Halbleitersubstraten 1, drei Reinigungsmaschinen, d.h.
eine Primärreinigungsmaschine 7,
eine Sekundärreinigungsmaschine 8 und
eine tertiäre
Reinigungsmaschine 9, und eine Filmdickenmessvorrichtung 70,
die oberhalb der Liefereinheit 5A angeordnet ist.
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Die
Primärreinigungsmaschine 7 dient
zum erstmaligen Reinigen eines Halbleitersubstrats 1, das
durch den Polierabschnitt 30 poliert wurde. Während das
Halbleitersubstrat gehalten und gedreht wird, liefert die Primärreinigungsmaschine 7 eine
Reinigungsflüssigkeit
an beide Oberflächen
des Halbleitersubstrats 1 und hält zwei Reinigungsglieder gegen die
jeweiligen Oberflächen
des Halbleitersubstrats 1, um dabei die beiden Oberflächen des
Halbleitersubstrats zu reinigen. Spezielle strukturelle Einzelheiten der
Primärreinigungsmaschine 7 zur
Durchführung des
ersten Reinigungsprozesses sind in 2 dargestellt.
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Die
Sekundärreinigungsmaschine 8 dient
für ein
zweites Reinigen eines Halbleitersubstrats 1, das durch
die Primärreinigungsmaschine 7 gereinigt
wurde. Während
das Halbleitersubstrat 1 gehalten und gedreht wird, liefert
die Sekundärreinigungsmaschine 8 eine
Reinigungsflüssigkeit
an eine Oberfläche des
Halbleitersubstrats 1 und hält ein Reinigungsglied gegen
die Oberfläche
des Halbleitersubstrats 1, um dadurch die polierte Oberfläche des
Halbleitersubstrats 1 zu reinigen. Spezielle strukturelle
Einzelheiten der Sekundärreinigungsmaschine 8 zur Durchführung des
zweiten Reinigungsprozesses sind in 3A und 3B dargestellt.
Die tertiäre Reinigungsmaschine 9 dient
zum schlussendlichen Reinigen und Trocknen eines Halbleitersubstrats 1, das
durch die Sekundärreinigungsmaschine 8 gereinigt
wurde. Während
das Halbleitersubstrat 1 gehalten und gedreht wird, stößt die tertiäre Reinigungsmaschine 9 eine
Reinigungsflüssigkeit
auf die polierte Oberfläche,
des Halbleitersubstrats 1 aus, um die polierte Oberfläche des
Halbleitersubstrats 1 zu reinigen und stoppt dann die Lieferung
der Reinigungsflüssigkeit
und schleudert das Halbleitersubstrat 1 zum Entfernen der
Reinigungsflüssigkeit
von den Oberflächen
des Halbleitersubstrats 1 unter Verwendung von Zentrifugalkräften, um
dadurch die Oberflächen
des Halbleitersubstrats 1 zu trocknen. Spezielle strukturelle
Einzelheiten der tertiären
Reinigungsmaschinen 9 zur Durchführung des dritten Reinigungsprozesses
sind in 4 dargestellt.
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In
der Poliervorrichtung gemäß der 1 nimmt,
wenn eine Kassette 50, die zu polierende Halbleitersubstrate 1 aufnimmt,
auf die Lade-/Entladestufe 2 gesetzt wird, die Liefereinheit 5A eines
der Halbleitersubstrate 1 aus der Kassette 50 heraus
und liefert das Halbleitersubstrat 1 an die Umkehreinheit 3 für trockene
Substrate, welche das Halbleitersubstrat 1 umkehrt. Dann
nimmt die Liefereinheit 5B das umgekehrte Halbleitersubstrat 1 von
der Umkehreinheit 3 für
Trockensubstrate auf und platziert das Halbleitersubstrat 1 auf
der Transfereinheit 37. Das Halbleitersubstrat 1 wird
von der Transfereinheit 37 zu dem Topring 33 übertragen,
der sich zu einer Position oberhalb der Transfereinheit 37 bewegt
hat. Der Topring 33 hält
das Halbleitersubstrat 1 unter Vakuum fest, bewegt sich
zu einer Position oberhalb des Drehtischs 31 und drückt das
Halbleitersubstrat 1 gegen das Poliertuch, das eine Polieroberfläche auf
den Drehtisch 31 bildet. Die Unterseite des Halbleitersubstrats 1 wird
poliert durch das Poliertuch während
der Drehtisch 31 und der Topring 33 sich unabhängig von einander
drehen. Gleichzeitig wird eine Polierflüssigkeit auf das Poliertuch
geliefert. Nachdem die Unterseite des Halbleitersubstrats 1 poliert
wurde, bewegt sich der Topring 33 zu der Position oberhalb
der Transfereinheit 37 zurück und überträgt das polierte Halbleitersubstrat 1 zu
der Transfereinheit 37.
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Das
Halbleitersubstrat 1 an der Transfereinheit 37 wird
dann durch die Liefereinheit 5B zu der Umkehreinheit 4 für nasse
Substrate geliefert, welche das Halbleitersubstrat 1 umkehrt
bzw. umdreht. Nachfolgend wird das Halbleitersubstrat 1 sukzessive
den Primär-,
Sekundär-
und Tertiärreinigungsmaschinen 7, 8 und 9 zugeführt durch
die Liefereinheiten 5A, 5B. Das Halbleitersubstrat 1 wird
durch die Primär-
und Sekundärreinigungsmaschinen 7, 8 gereinigt
und dann durch die tertiäre
Reinigungsmaschine 9 gereinigt und getrocknet. Die Filmdickenmessvorrichtung 70 misst
mehrere Male eine Filmdicke an einer Vielzahl von vorbestimmten
Messpunkten auf dem Halbleitersubstrat 1. Nachfolgend wird das
Halbleitersubstrat 1 durch die Liefereinheit 5A zu der
Kassette 50 auf der Lade-/Entladestufe 2 zurückgeführt.
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Wenn
die gemessene Filmdicke des Halbleitersubstrats 1 nicht
innerhalb eines erlaubbaren Bereichs liegt, dann kann das Halbleitersubstrat 1 zu dem
Polierabschnitt 30 zurückgeführt und
nochmals poliert werden, ohne dass es in die Kassette 50 zurückkehrt.
Je nach Fall kann, bevor das Halbleitersubstrat 1 poliert
wird, d.h. nach dem das Halbleitersubstrat 1 aus der Kassette 50 entnommen
wurde, die Filmdickenmessvorrichtung 70 eine Filmdicke des
Halbleitersubstrats 1 messen und zwischen den Filmdicken
des Halbleitersubstrats 1 vor und nach dem Polieren vergleichen.
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Die
Halbleitersubstrate 1 werden in der Kassette 50 in
einer solchen Art und Weise aufgenommen, dass ihre Referenzpositionen,
d.h. ihre Notches (Kerben) mit einer vorbestimmten Richtung ausgerichtet
sind. Daher kann, wie nachfolgend noch näher beschrieben wird, selbst
dann, wenn die Filmdickenmessvorrichtung keinen Mechanismus besitzt
zum Detektieren der Referenzposition auf einem Halbleitersubstrat 1,
die Filmdickenmessvorrichtung akkurat eine Filmdicke an Messpunkten
messen.
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2 ist
eine perspektivische Ansicht, die strukturelle Einzelheiten der
Primärreinigungsmaschine 7 zeigt.
Wie in 2 dargestellt ist, weist die Primärreinigungsmaschine 7 sechs
vertikale Spindeln 11 auf, zum Tragen der Außenumfangskante des
Halbleitersubstrats 1 und zum Drehen des Halbleiter substrats 1 in
einer Horizontalebene, und ferner ein paar von geraden Reinigungsarmen 12, 13,
die aus einem Schwamm PVA oder ähnlichem
aufgebaut sind, und sich horizontal diametral über- und unterhalb des Halbleitersubstrats 1 erstrecken.
Die Primärreinigungsmaschine 7 weist
ferner ein paar von Armbetätigungsmechanismen 14, 15 auf,
die mit jeweiligen Enden der Reinigungsarme 12, 13 verbunden
sind zum vertikalen Bewegen der Reinigungsarme 12, 13 in
Richtungen, die durch den Pfeil H angezeigt sind und zum Drehen
der Reinigungsarme 12, 13, um ihre jeweiligen
Achsen, wie durch die Pfeile F angezeigt ist, sowie ein paar von
Reinigungsflüssigkeitsdüsen 16 zum
Liefern einer Reinigungsflüssigkeit
wie beispielsweise ultrareines Wasser an die Ober- und Unterseiten
des Halbleitersubstrats 1. Obwohl in 2 nur
eine Reinigungsdüse 16 zum
Liefern einer Reinigungsflüssigkeit
an die Oberseite des Halbleitersubstrats 1 dargestellt
ist, kann eine weitere Reinigungsdüse 16 vorgesehen sein,
um eine Reinigungsflüssigkeit
an die Unterseite des Halbleitersubstrats 1 zu liefern.
Das Halbleitersubstrat 1 besitzt eine kreisförmige Form
und besitzt eine V-förmige Kerbe 1a,
die in der Außenumfangskante
davon ausgebildet ist, und die eine Referenzposition des Halbleitersubstrats 1 repräsentiert.
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Die
vertikalen Spindeln 11 sind entlang der Umfangskante des
Halbleitersubstrats 1 angeordnet und besitzen jeweilige
Halter 11a an den oberen Enden davon, welche in der Lage
sind, mit der Außenumfangskante
des Halbleitersubstrats 1 in Eingriff zu kommen. Die vertikalen
Spindeln 11 sind in zwei Gruppen von drei Spindeln 11 aufgeteilt,
die auf einer Seite der Reinigungsarme 12, 13 angeordnet
sind, und weitere drei Spindeln 11, die auf der anderen Seite
der Reinigungsarme 12, 13 positioniert sind. Die
zwei Gruppen von Spindeln sind horizontal zueinander bewegbar, um
zu bewirken, dass die Halter 11a mit der Außenumfangskante
des Halbleitersubstrats 1 in Eingriff kommen und diese
halten und sie sind auch horizontal voneinander weg bewegbar, um sich
von der Außenumfangskante
des Halbleitersubstrats 1 zu lösen und diese freizugeben.
In einer der zwei Gruppen von Spindeln 11 ist eine Spindel 11,
die benachbart zu den Reinigungsarmen 12, 13 positioniert
ist, mit einem Spindeldrehmechanismus 18 mit einem Servomotor
(nicht gezeigt) ge koppelt. Nur diese Spindel 11 wird durch
den Spindelantriebsmechanismus 18 angetrieben und gedreht.
Andere Spindeln 11 können
auch mit Spindeldrehmechanismen 18 versehen sein. Der Spindeldrehmechanismus 18 ist
elektrisch mit einer Steuerung 24 über eine Signalleitung 18a verbunden.
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Die
Primärreinigungsmaschine 7 besitzt
einen Fotosensor 20 zum Detektieren der Kerbe 1a, die
in der Außenumfangskante
des Halbleitersubstrats 1 ausgebildet ist. Der Fotosensor 20 weist
ein lichtemittierendes Element 21 auf, das oberhalb der Außenumfangskante
des Halbleitersubstrats 1 positioniert ist; zum Emittieren
eines Lichtes nach unten zu dem Halbleitersubstrat 1 und
ein lichtdetektierendes Element 22, das unterhalb der Außenumfangskante des
Halbleitersubstrats 1 positioniert ist, zum Detektieren
des Lichts, das von dem lichtemittierenden Element 21 emittiert
wird. Das lichtemittierende Element 21 und das lichtdetektierende
Element 22 sind an einem vertikalen Halter 23 getragen.
Das lichtemittierende Element 21 und das lichtdetektierende
Element 22 sind elektrisch mit der Steuerung 24 über entsprechende
Signalleitungen 21a, 22a verbunden.
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In
der in 2 dargestellten Struktur wird, wenn die Reinigungsarme 12, 13 nach
oben und unten weg voneinander durch die jeweiligen Armbetätigungsmechanismen 14, 15 zurückgezogen
sind und die zwei Gruppen von Spindeln 11 horizontal von
einander wegbewegt sind, ein Halbleitersubstrat 1 durch eine
Roboterhand der Liefereinheit 5A oder 5B von einer
Position, die den Armbetätigungsmechanismen 14, 15 gegenüberliegt,
und zwar longitudinal entlang der Reinigungsarme 12, 13 zu
einer Position oberhalb der Spindeln 11 übertragen
bzw. bewegt. Dann wird die Hand der Liefereinheit 5A oder 5B abgesenkt,
um die Außenumfangskante
des Halbleitersubstrats 1 auf Schultern der Halter 11A zu
platzieren. Dann werden die zwei Gruppen von Spindeln 11 nach
innen zueinander in die in 2 gezeigte
Position bewegt, bis die Halter 11a die Außenumfangskante
des Halbleitersubstrats 1 halten, das abgesenkt wurde.
Nachfolgend wird die Hand der Liefereinheit 5A oder 5B von
der Primärreinigungseinheit 7 weg
zurückgezogen.
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Der
Spindeldrehmechanismus 18 wird betätigt, um zu bewirken, dass
die Spindel 11, die damit gekoppelt ist, gedreht wird und
sich somit das Halbleitersubstrat 1 um seine eigene Achse
dreht. Während
das Halbleitersubstrat 1 gedreht wird, werden die Armbetätigungsmechanismen 14, 15 betätigt, zum
Absenken und Anheben der jeweiligen Reinigungsarme 12, 13 in
Eingriff mit der Ober- bzw. Unterseite des Halbleitersubstrats 1.
Die Armbetätigungsmechanismen 14, 15 drehen
auch die Reinigungsarme 12, 13 um ihre jeweiligen
Achsen, wie durch die Pfeile F angezeigt ist, um dadurch die Ober-
und Unterseiten des Halbleitersubstrats 1 zu reinigen.
Zu diesem Zeitpunkt wird eine Reinigungsflüssigkeit wie beispielsweise
ultrareines Wasser, eine ionische Lösung, verdünnte Flusssäure, oder Wasserstoffperoxydflüssigkeit
von den Reinigungsflüssigkeitsdüsen 16 an
die Ober- und Unterseiten des Halbleitersubstrats 1 geliefert.
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Die
optische Achse des Fotosensors 20 ist mit einer Detektierposition
ausgerichtet, die in der Lage ist, die Kerbe 1a zu detektieren,
die in der Außenumfangskante
des Halbleitersubstrats 1, das gedreht wird, ausgebildet
ist. Wenn die Kerbe 1a sich nicht in der Detektierposition
befindet, wird das von dem lichtemittierenden Element 21 emittierte
Licht durch die Außenumfangskante
des Halbleitersubstrats 1 blockiert. Wenn die Kerbe 1a,
durch die Detektierposition hindurchläuft, bewegt sich das Licht
von dem lichtemittierenden Element 21 durch die Kerbe 1a zu
dem lichtdetektierenden Element 22 und der Fotosensor 20 wandelt
das detektierte Licht in ein elektrisches Signal um, das an die
Steuerung 24 übertragen
wird. Die Steuerung 24 bestimmt dann die Drehgeschwindigkeit
des Halbleitersubstrats 1 aus dem elektrischen Signal,
das von dem Fotosensor 20 übertragen wird, und detektiert
somit jeglichen Rotationsfehler oder jegliche Rotationsabnormalität basierend
auf der bestimmten Rotationsgeschwindigkeit des Halbleitersubstrats 1 und
ein Steuersignal, das von der Steuerung 24 an den Spindeldrehmechanismus 18 ausgegeben
wird. In dem Fall, dass die Steuerung 24 einen Rotationsfehler
bzw. -ausfall oder eine Rotationsabnormalität detektiert, stoppt die Steuerung 24 die
Primärreinigungsmaschine 7 und gibt
eine Alarmmeldung aus oder führt eine
andere geeignete Aktion durch, ansprechend auf den Rotationsfehler
oder die Rotationsabnormalität.
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Nachdem
das Halbleitersubstrat 1 durch die Primärreinigungsmaschine 7 gereinigt
wurde, steuert die Steuerung 24 den Spindeldrehmechanismus 18, um
die Drehung des Halbleitersubstrats 1 an einer vorbestimmten
Position zu stoppen, und zwar auf der Basis der Position, wo das
Eingangssignal von dem Fotosensor 20 übertragen wird. Daher kann
die Steuerung 24 das Halbleitersubstrat 1 in einer
solchen Art und Weise stoppen, dass die Kerbe 1a einem
Halbleitersubstrat 1 mit einer vorbestimmten Richtung ausgerichtet
ist.
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7 zeigt
einen Steuerprozess zum Stoppen des Halbleitersubstrats 1 an,
in der Primärreinigungsmaschine 7.
Wie in 7 dargestellt ist, wird das Halbleitersubstrat 1 mit
100 Umdrehungen pro Minute gedreht, während es durch die Reinigungsarme 12, 13 (Schritt 1)
gereinigt wird. Um die Kerbe 1a in dem Halbleitersubstrat 1 zu
detektieren senkt die Steuerung 24 dann die Drehgeschwindigkeit
des Halbleitersubstrats 1 auf 30 Umdrehungen pro Minute
ab (Schritt 2) und der Detektierprozess der Kerbe 1a,
der oben beschrieben wurde, wird durchgeführt (Schritt 3). Wenn
die Kerbe 1a detektiert wird, stoppt die Steuerung 24 die
Rotation des Halbleitersubstrats 1 nach dem Ablauf einer
Sekunde nachdem die Kerbe 1a detektiert wurde. Insbesondere
dann, wenn das Halbleitersubstrat 1 eine halbe Umdrehung
nach der Detektierung der Kerbe 1a durchführt, wird
die Drehung des Halbleitersubstrats 1 gestoppt (Schritt 4).
Die Periode zwischen der Detektierung der Kerbe 1a bis
zum Anhalten des Halbleitersubstrats 1 kann, je nach Notwendigkeit,
verändert
werden. Z.B. kann das Substrat 1 direkt nach der Detektierung
der Kerbe 1a gestoppt werden.
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Wenn
andererseits die Kerbe 1a im Schritt 3 nicht detektiert
wird, stoppt die Steuerung 24 die Drehung des Halbleitersubstrats 1 nach
dem Ablauf von 10 Sekunden seit dem Start des Detektierprozesses (Schritt 5).
Dann sendet die Steuerung 24 ein Signal an eine Anzeigevorrichtung
(nicht gezeigt), um einen Fehler in dem Kerbendetektierprozess (Schritt 6)
anzuzeigen. Wenn der Ker bendetektierfehler auftritt, werden unterschiedliche
Komponenten oder Vorrichtungen, die mit der Kerbendetektierung assoziiert sind, überprüft und eingestellt,
so dass die Kerbe 1a normal detektiert werden kann.
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Wie
oben beschrieben, umfasst bei diesem Ausführungsbeispiel die Steuerung 24 in
der Primärreinigungsmaschine 7 Rotationsgeschwindigkeitssteuermittel
zum Steuern des Spindeldrehmechanismus 18, wodurch das
Halbleitersubstrat 1 an einer vorbestimmten Winkelposition
gestoppt werden kann.
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Die 3A und 3B zeigen
die Sekundärreinigungsmaschine 8. 3A ist
eine perspektivische Ansicht, die schematisch die Sekundärreinigungsmaschine 8 darstellt
und 3B ist eine vertikale Querschnittsansicht, die
eine Schleudervorrichtung der Sekundärreinigungsmaschine 8 zeigt.
Wie in 3A und 3B dargestellt
ist, weist die Sekundärreinigungsmaschine 8 eine
Schleudervorrichtung 41 auf, zum Halten eines Halbleitersubstrats 1 unter
Vakuum und zum Drehen des Halbleitersubstrats 1 in einer
Horizontalebene mit einer vorbestimmten Drehgeschwindigkeit und
zwar mit einem Servomotor 47, und einen drehbaren Träger 43,
der an einer Unterseite davon ein Reinigungsglied 42 trägt, dass
aus einem Schwamm oder ähnlichem
hergestellt ist, zum Reinigen der Oberseite des Halbleitersubstrats 1 auf
der Schleudervorrichtung 41. Die Sekundärreinigungsmaschine 8 weist
ferner einen Schwenkarm 44 auf, der vertikal bewegbar ist
und winkelmäßig horizontal
um eine Vertikalachse bewegbar ist, die radial außerhalb
der Schleudervorrichtung 41 liegt, und der den Träger 43 an
einem radial inneren Ende trägt.
Die Sekundärreinigungsmaschine 8 weist
ferner eine Reinigungsflüssigkeitsdüse 45 auf,
die radial außerhalb
der Schleudervorrichtung 41 angeordnet ist zum Ausstoßen einer
Reinigungsflüssigkeit
auf die Oberseite des Halbleitersubstrats 1 auf der Schleudervorrichtung 41.
Der Träger 43 ist
drehbar an dem radial inneren Ende des Schwenkarms 44 getragen über eine
vertikale und drehbare Welle 46 und kann mit einer vorbestimmten Drehgeschwindigkeit
durch einen Betätigungsmechanismus
(nicht gezeigt) der in dem Schwenkarm 44 aufgenommen ist,
gedreht werden. Die Schleudervorrichtung 41 und der Servomotor 47 dienen
als ein Rotationsmechanismus zum Drehen des Halbleitersubstrats 1.
Die Sekundärreinigungsmaschine 8 weist
ferner eine Steuerung 61 auf, zum Steuern der Drehung der
Schleudervorrichtung 41.
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Die
Steuerung 61 in der Sekundärreinigungsmaschine 8 steuert
die Drehung des Halbleitersubstrats 1, um das Halbleitersubstrat 1 an
derselben Winkelposition, die der Drehstartposition des Halbleitersubstrats 1 entspricht,
zu stoppen. Wie oben beschrieben ist das Halbleitersubstrat 1 mit
einer vorbestimmten Winkelposition in der Primärreinigungsmaschine 7 ausgerichtet.
Daher ist das Halbleitersubstrat 1 nachdem es durch die
Sekundärreinigungsmaschine 8 gereinigt
wurde ausgerichtet mit der vorbestimmten Winkelposition ohne eine
spezifische Positionsausrichtung in der Sekundärreinigungsmaschine 8.
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Die
Sekundärreinigungsmaschine 8 besitzt auch
einen Fotosensor 60, der radial außerhalb der Schleudervorrichtung 41 positioniert
ist, zum Detektieren der Kerbe 1a, die in der Außenumfangskante des
Halbleitersubstrats 1 ausgebildet ist. Der Fotosensor 60,
der des reflektierenden Typs ist, weist ein lichtemittierendes Element
(nicht gezeigt) auf, zum Emittieren von Licht nach unten zu dem
Halbleitersubstrat 1 und ein lichtdetektierendes Element
(nicht gezeigt) zum Detektieren von Licht, das von dem Halbleitersubstrat 1 reflektiert
wurde. Der Servomotor 47 und der Fotosensor 60 sind
elektrisch mit der Steuerung 61 verbunden.
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Bei
der in den 3A und 3B gezeigten Struktur
wird ein Halbleitersubstrat 1 durch eine Hand der Liefereinheit 5A oder 5B zu
einer Position oberhalb der Schleudervorrichtung 41 übertragen
und auf die Schleudervorrichtung 41 in einer solchen Art
und Weise platziert, das eine zu reinigende Oberfläche nach
oben weist. Nachfolgend wird die Hand der Liefereinheit 5A oder 5B von
der Sekundärreinigungsmaschine 8 weg
zurückgezogen.
Dann wird die Schleudervorrichtung 41 durch den Servomotor 47 gedreht,
um das Halbleitersubstrat 1 mit einer vorbestimmten Drehgeschwindigkeit
zu drehen, und die Reinigungsflüssigkeitsdüse 45 stößt eine
Reinigungsflüssigkeit
auf einen im Wesentlichen Mittelbereich der Oberseite des Halbleitersubstrats 1 aus, um dadurch
eine Reinigung der Oberseite des Halbleitersubstrats 1 zu
starten.
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Der
Schwenkarm 44 wird angehoben und dann winkelmäßig horizontal
bewegt, um den Träger 43 zu
einer Position oberhalb des im Wesentlichen Mittelbereichs der Oberseite
des Halbleitersubstrats 1 zu bewegen. Dann wird der Schwenkarm 44 abgesenkt,
um das Reinigungsglied 42 in Kontakt mit der Oberseite
des Halbleitersubstrats 1 zu bringen. Das Reinigungsglied 42 wird
mit einem vorgegebenen Druck gegen die Oberseite des Halbleitersubstrats 1 gedrückt, das
durch die Schleudervorrichtung 41 gedreht wird, während zur
selben Zeit das Reinigungsglied 42 unabhängig von
dem Halbleitersubstrat 1 gedreht wird. Der Schwenkarm 44 wird
winkelmäßig mit einer
vorbestimmten Geschwindigkeit radial zu der Außenumfangskante des Halbleitersubstrats 1 bewegt,
um dadurch die Oberseite des Halbleitersubstrats 1 zu schrubben.
Wenn der Schwenkarm 44 die Außenumfangskante des Halbleitersubstrats 1 erreicht,
hält der
Schwenkarm 44 seine Winkelbewegung an und bewegt sich nach
oben, um das Reinigungsglied 42 von der Oberseite des Halbleitersubstrats 1 weg
anzuheben. Der angehobene Schwenkarm 44 wird winkelmäßig zu der
Position oberhalb des im Wesentlichen Mittelbereichs der Oberseite des
Halbleitersubstrats 1 zurückbewegt, und der obige Reinigungszyklus
wird wiederholt.
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Die
optische Achse des Fotosensors 60 ist mit einer Detektierposition
ausgerichtet, die in der Lage ist, die Kerbe 1a, die in
der Außenumfangskante
des Halbleitersubstrats 1 ausgebildet ist, zu detektieren.
Wenn die Kerbe 1a sich nicht in der Detektierposition befindet,
wird das Licht das von dem lichtemittierenden Element emittiert
wird, durch die Außenumfangskante
des Halbleitersubstrats 1 reflektiert und durch das lichtdetektierende
Element detektiert. Wenn die Kerbe 1a durch die Detektierposition
hindurchläuft,
bewegt sich das Licht, das von dem lichtemittierenden Element emittiert
wird, durch die Kerbe 1a hindurch. Somit wird das Licht
nicht durch die Außenumfangskante
des Halbleitersubstrats 1 reflektiert und nicht durch das
lichtdetekierende Element detektiert. Das lichtdetektiertende Element wandelt
die Abwesenheit des re flektierten Lichts in ein elektrisches Signal
um, dass an die Steuerung 61 übertragen wird. Die Steuerung 61 bestimmt
dann die Drehgeschwindigkeit des Halbleitersubstrats 1 aus dem
elektrischen Signal, das von dem Fotosensor 60 übertragen
wurde und detektiert somit jeglichen Rotationsfehler bzw. Ausfall
oder eine Rotationsabnormalität
basierend auf der bestimmten Drehgeschwindigkeit des Halbleitersubstrats 1 und
einem Steuersignal, das von der Steuerung 61 an den Servomotor 47 geliefert
wird. In dem Fall, das die Steuerung 61 einen Rotationsausfall
bzw. Fehler oder eine Rotationsabnormalität detektiert, hält die Steuerung 61 die Sekundärreinigungsmaschine 8 an
und gibt ein Alarmsignal aus, oder führt eine sonstige geeignete Aktion
durch, und zwar ansprechend auf den Rotationsausfall bzw. Fehler
oder die Rotationsabnormalität.
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4 ist
eine perspektivische Ansicht, die schematisch die tertiäre Reinigungsmaschine 9 zeigt.
Wie in 4 dargestellt ist, weist die tertiäre Reinigungsmaschine 9 eine
Schleudervorrichtung 41 auf, zum Halten eines Halbleitersubstrats 1 unter
Vakuum und zum Drehen des Halbleitersubstrats 1 in einer
Horizontalebene mit einer vorbestimmten Drehgeschwindigkeit mit
einem Servomotor 47 und eine winkelmäßig bewegbare Reinigungsflüssigkeitsdüse 48,
die oberhalb der Schleudervorrichtung 41 angeordnet ist
zum Ausstoßen
einer Reinigungsflüssigkeit mit
Ultraschallvibrationsenergie auf die Oberseite des Halbleitersubstrats 1 auf
der Schleudervorrichtung 41. Die tertiäre Reinigungsmaschine 9 weist
ferner eine Steuerung 61 auf, zum Steuern der Drehung der
Schleudervorrichtung 41. Die Schleudervorrichtung 41 und
der Servomotor 47 sind identisch zu denen in den 3A und 3B und
dienen als ein Rotationsmechanismus zum Drehen des Halbleitersubstrats 1.
Die Reinigungsflüssigkeitsdüse 48 ist winkelmäßig über die
Schleudervorrichtung 41 bewegbar, und zwar über eine
Welle, die vorzugsweise radial außerhalb der Schleudervorrichtung 41 positioniert
ist. Die Steuerung 61 in der tertiären Reinigungsmaschine 9 steuert
die Drehung des Halbleitersubstrats 1, um das Halbleitersubstrat 1 an
derselben Winkelposition wie der Drehstartposition des Halbleitersubstrats 1 zu
stoppen. Wie oben beschrieben, wird das Halbleitersubstrat 1 mit
einer vorbestimmten Winkelrichtung in der Primärrei nigungsmaschine 7 ausgerichtet.
Daher ist, nachdem das Halbleitersubstrat 1 durch die tertiäre Reinigungsmaschine 9 gereinigt
wurde, das Halbleitersubstrat 1 mit der vorbestimmten Winkelposition
ausgerichtet ohne spezifische Positionsausrichtung mit der tertiären Reinigungsmaschine 9.
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Die
tertiäre
Reinigungsmaschine 9 besitzt auch einen Fotosensor 60,
der radial außerhalb
der Schleudervorrichtung 41 positioniert ist zum Detektieren
der Kerbe 1a, die in der Außenumfangskante des Halbleitersubstrats 1 ausgebildet
ist. Der Fotosensor 60 ist des Reflektionstyps, welches
derselbe ist wie der Fotosensor 60, gemäß 3A. Der
Servomotor 47 und der Fotosensor 60 sind elektrisch
mit der Steuerung 61 verbunden.
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Bei
der in 4 gezeigten Struktur wird ein Halbleitersubstrat 1 durch
eine Hand der Liefereinheit 5A oder 5B zu einer
Position oberhalb der Schleudervorrichtung 41 übertragen
und auch die Schleudervorrichtung 41 in einer solchen Art
und Weise platziert, dass eine zu reinigende Oberfläche nach
oben weist. Nachfolgend wird die Hand der Liefereinheit 5A oder 5B von
der tertiären
Reinigungsmaschine 9 weg, zurückgezogen. Dann wird die Schleudervorrichtung 41 durch
den Servomotor 47 gedreht, um das Halbleitersubstrat 1 mit
einer vorbestimmten Drehgeschwindigkeit zu drehen und die Reinigungsflüssigkeitsdüse 48 stößt eine
Reinigungsflüssigkeit
mit Ultraschallvibrationsenergie auf die Oberseite des Halbleitersubstrats 1 aus,
um dadurch die Oberseite des Halbleitersubstrats 1 zu reinigen,
während
die Reinigungsflüssigkeitsdüse winkelmäßig horizontal über das
Halbleitersubstrat 1 hinweg bewegt wird. Nachdem die Oberseite
des Halbleitersubstrats 1 gereinigt wurde, wird die Lieferung
der Reinigungsflüssigkeit
von der Reinigungsflüssigkeitsdüse 48 und
die Winkelbewegung der Reinigungsflüssigkeitsdüse 48 über das
Halbleitersubstrat 1 hinweg gestoppt und dann wird die
Schleudervorrichtung 41 mit einer höheren Drehgeschwindigkeit gedreht,
um jeglichen Rest der Reinigungsflüssigkeit auf der Oberseite
des Halbleitersubstrats 1 unter Zentrifugalkräften zu
entfernen. Somit wird die Oberseite des Halbleitersubstrats 1 getrocknet. Bei
dem obigen Reinigungs- und Trocknungsprozess wird das Halbleitersubstrat 1 kontinuierlich
durch die Schleudervorrichtung 41 gedreht.
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Die
optische Achse des Fotosensors 60 ist mit einer Detektierposition
ausgerichtet, die in der Lage ist, die Kerbe 1a, die in
der Außenumfangskante
des Halbleitersubstrats 1, das gedreht wird, ausgebildet
ist, zu detektieren. Wenn die Kerbe 1a sich nicht in der
Detektierposition befindet, dann wird das von dem lichtemittierenden
Element emittierte Licht durch die Außenumfangskante des Halbleitersubstrats 1 reflektiert
und durch das lichtdetektierende Element detektiert. Wenn die Kerbe 1a sich
durch die Detektierposition hindurchbewegt, dann bewegt sich das
Licht, das von dem lichtemittierenden Element emittiert wurde durch
die Kerbe 1a hindurch. Somit wird das Licht nicht durch
die Außenumfangskante des
Halbleitersubstrats 1 reflektiert und nicht durch das lichtdetektierende
Element detektiert. Das lichtdetektierende Element wandelt die Abwesenheit
des reflektierten Lichts in ein elektrisches Signal um, dass an
die Steuerung 61 übertragen
wird. Die Steuerung 61 bestimmt dann die Drehgeschwindigkeit
des Halbleitersubstrats 1 aus dem elektrischen Signal,
das von dem Fotosensor 60 übertragen wurde und detektiert
somit jeglichen Rotationsausfall bzw. Fehler oder jegliche Rotationsabnormalität basierend
auf der bestimmten Rotationsgeschwindigkeit des Halbleitersubstrats 1,
und einem Steuersignal, das von der Steuerung 61 an den
Servomotor 47 geliefert wird. In dem Fall, dass die Steuerung 61 einen
Rotationsausfall oder -fehler oder eine Rotationsabnormalität detektiert,
stoppt die Steuerung 61 die tertiäre Reinigungsmaschine 9 und
gibt einen Alarm aus oder führt eine
sonstige geeignete Aktion ansprechend auf den Rotationsausfall oder
Fehler oder die Rotationsabnormalität durch.
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Wenn
der Schleudertrocknungsprozess beendet ist, steuert die Steuerung 61 die
Drehung des Halbleitersubstrats 1, um das Halbleitersubstrat 1 an derselben
Winkelposition wie der Drehstartposition des Halbleitersubstrats 1 zu
stoppen und somit wird das Halbleitersubstrat 1 in einem
solchen Zustand gestoppt, dass die Kerbe 1a auf dem Halbleitersubstrat 1,
die mit der vorbestimmten Position in der Primärreinigungsmaschine 7 ausgerichtet
wurde, so ausgerichtet ist. Wenn eine Rotationsabnormalität des Halbleitersubstrats 1 nicht
detektiert werden muss, sind die Fotosensoren 60 in den
Sekundär- und Tertiärreinigungsmaschinen 8, 9 nicht
erforderlich. Bei dieser Ausführungsform
wird die Kerbe 1a einem Halbleitersubstrat 1 in
der Primärreinigungsmaschine 7 mit
einer vorbestimmten Richtung ausgerichtet. In dem Fall, in dem die
Kerbe 1a einen Halbleitersubstrat 1 jedoch nicht
in der Primärreinigungsmaschine 7 ausgerichtet
wurde, kann die Kerbe 1a des Halbleitersubstrats 1 mit
der vorbestimmten Richtung der Sekundärreinigungsmaschine 8 oder der
tertiären
Reinigungsmaschine 9 ausgerichtet werden durch die Fotosensoren 60 und
die Steuerung 61, die in der Sekundärreinigungsmaschine 8 oder
der tertiären
Reinigungsmaschine 9 vorgesehen sind.
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5 ist
eine schematische Ansicht, die die Filmdickenmessvorrichtung 70 zeigt,
die in der Poliervorrichtung beinhaltet ist. 6A ist
eine vertikale Querschnittsansicht, die die Filmdickenmessvorrichtung 70 zeigt
und 6B ist eine Ansicht von unten, welche die Filmdickenmessvorrichtung 70 zeigt.
Wie in 5 dargestellt ist, ist die Filmdickenmessvorrichtung 70,
oberhalb der Liefereinheit 5A angeordnet und an einer Decke
der Poliervorrichtung befestigt. Wie in 6A und 6B dargestellt
ist, weist die Filmdickenmessvorrichtung 70 Halte- bzw.
Greifarme 73, 73 auf, die nach unten von der Unterseite eines
Gehäuses 71 vorragen,
Greifarmbetätigungsmechanismen 75, 75 zum
Bewegen der jeweiligen Greifarme 73, 73 in vertikalen
und horizontalen Richtungen, einen optischen Kopf 77, der
in dem Gehäuse 71 angeordnet
ist, zum Messen einer Filmdicke des Halbleitersubstrats 1 und
einen optischen Kopfbetätigungsmechanismus 79 zum
Bewegen des optischen Kopfes 77 horizontal in X- und Y-Richtungen.
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Wie
in 5 dargestellt ist, werden die Greifarme 73, 73 nach
unten und dann horizontal nach innen bewegt, um das Halbleitersubstrat 1 zu
halten, das auf einer Roboterhand 81, die an einem vorderen Ende
eines Arms der Liefereinheit 5A befestigt ist, platziert
ist. Nachfolgend heben die Greifarme 73, 73 das
Halbleitersubstrat 1 zu dem optischen Kopf 77 hin
an, wie in 6 dargestellt ist. Der
optische Kopf 77 wird horizontal in den X- und Y-Richtungen
bewegt, zu Positionen oberhalb vorbestimmter Messpunkte auf dem
Halbleitersubstrat 1 um mehrere Male eine Filmdicke an
den Messpunkten zu messen. Somit wird eine Filmdicke an einer Vielzahl
von vorbestimmten Messpunkten durch den optischen Kopf 77 gemessen.
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Da
wie oben beschrieben, das Halbleitersubstrat 1, das durch
die Primär-,
Sekundär-
und Tertiärreinigungsmaschinen 7, 8 und 9 getrocknet
und gereinigt wurde, mit der vorbestimmten Richtung ausgerichtet
ist, kann der optische Kopf 77 immer oberhalb der vorbestimmten
Position des Halbleitersubstrats 1 angeordnet werden, und
somit kann die Filmdickenmessvorrichtung 70 akkurat eine
Filmdicke an vorbestimmten Messpunkten messen.
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Da
ferner das Halbleitersubstrat 1 mit einer vorbestimmten
Richtung ausgerichtet ist, kann das Halbleitersubstrat 1 zu
der Kassette 50 auf der Lade-/Entladestufe 2 ohne
Positionsausrichtung des Halbleitersubstrats 1 zurückgeführt werden,
nachdem der oben beschriebene Filmdickenmessprozess durchgeführt wurde,
wobei das Halbleitersubstrat 1 in der Kassette 50 mit
der vorbestimmten Richtung ausgerichtet ist.
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Bei
den obigen Ausführungsbeispielen
wurde die Kerbe als Darstellung der Referenzposition eines Halbleitersubstrats 1 beschrieben.
Die Kerbe kann jedoch mit einer Ausrichtungsabflachung (flat) ersetzt
werden und eine solche Ausrichtungsabflachung kann als Darstellung
der Referenzposition des Halbleitersubstrats 1 detektiert
werden.
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Die
vorliegende Erfindung bietet die folgenden Vorteile:
- 1) Ohne Vorsehen einer zusätzlichen
Vorrichtung zum Ausrichten der Referenzposition an einem Werkstück auf einer
vorbestimmten Richtung, kann die Filmdicke eines Werkstücks, das
gereinigt wurde, akkurat und leicht mit niedrigen Kosten gemessen
werden.
- 2) Da keine zusätzliche
Vorrichtung zum Ausrichten der Referenzposition an einem Werkstück mit einer
vorbestimmten Richtung erforderlich ist, kann der Reinigungsabschnitt
eine kleine Größe aufweisen.
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Obwohl
bestimmte Ausführungsformen
der Erfindung gezeigt und im Detail beschrieben wurden, sei bemerkt,
dass unterschiedliche Änderungen
und Modifikationen daran durchgeführt werden können, ohne
vom Umfang der vorliegenden Ansprüche abzuweichen.