JP2023022905A - 高スループット研磨研磨モジュール及びモジュール研磨システム - Google Patents

Abstract

【課題】高スループット及びカスタマイズ可能なモジュール化学機械研磨（ＣＭＰ）システムを提供する。【解決手段】研磨モジュール１００ａが、キャリア支持モジュール１２０と、キャリアローディングステーションと、研磨ステーション１５０とを含み、キャリア支持モジュールは、キャリアプラットフォーム１２３と、１つ以上のキャリアアセンブリ１３０ａ，ｂとを有し、キャリアアセンブリはそれぞれ、キャリアプラットフォームから吊り下げられた対応するキャリアヘッド１３１を含む。キャリアローディングステーションは、キャリアヘッドとの間で基板を移送するために使用され、研磨ステーションは、研磨プラテン１５１を含む。キャリア支持モジュールと研磨ステーションとは、１対１の関係を有し、キャリア支持モジュールは、研磨プラテンの上方に配置される基板研磨位置と、基板ローディングのための基板移送位置との間でキャリアアセンブリを移動させる。【選択図】図１Ｂ

Description

本明細書に記載の実施形態は、概して、電子デバイスの製造時に使用される装置に関し、より詳細には、半導体デバイス製造プロセスにおいて基板の表面を研磨又は平坦化するために使用されうるモジュール化学機械研磨（ＣＭＰ）システムに関する。

化学機械研磨（ＣＭＰ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）は、基板上に堆積させられた層を平坦化又は研磨するために、高密度集積回路の製造において一般的に利用される。典型的な研磨プロセスでは、基板がキャリアヘッド内で保持され、キャリアヘッドが、当該基板の裏側を、研磨液の存在する研磨パッドに向かって押し付ける。研磨液、及び基板と研磨パッドとの相対運動によってもたらされる化学的活動と機械的活動との組み合わせによって、材料が、研磨パッドと接触している基板の材料層表面全体で除去される。典型的に、１つ以上のＣＭＰプロセスが完了した後で、研磨された基板が、１つ以上のポストＣＭＰ（ｐｏｓｔ－ＣＭＰ）基板処理工程へとさらに処理される。例えば、研磨された基板が、洗浄工程、検査工程、及び測定工程のうちの１つ又はこれらの組合せを用いてさらに処理されうる。ポストＣＭＰ工程が一旦完了すると、基板を、ＣＭＰ処理領域から、リソグラフィ、エッチング、又は堆積プロセスといった次のデバイス製造プロセスに送ることが可能である。

貴重な製造フロアのスペースを節約し、人件費を削減するために、ＣＭＰシステムは一般に、複数の研磨ステーションを含む第１の部分、例えば後方部分と、上記第１の部分に組み込まれた第２の部分、例えば前方部分と、を含み、単一の研磨システムを形成する。第１の部分は、ポストＣＭＰ洗浄ステーション、検査ステーション、及び／又はプレＣＭＰ（ｐｒｅ－ＣＭＰ）若しくはポストＣＭＰ計測ステーション、のうちの１つ又はこれらの組み合わせを含みうる。ＣＭＰシステムの第１の部分は、より具体的に特定の装置顧客のニーズに対処するために、その製造中にカスタマイズできることが多い。

例えば、ＣＭＰシステムは、併用することが意図された基板研磨工程の種類など、研磨システムの意図された使用に応じて、洗浄ステーション、検査ステーション、又は計測ステーションの数及び配置を変更するためにカスタマイズすることができる。ＣＭＰシステムの第２の部分は、典型的に、第１の部分よりもカスタマイズの可能性は低く、これにより、研磨ステーションの数及び配置、並びに、これらの間で基板を移送するために使用する基板ハンドリングシステムの数及び配置が固定されている。さらに、マルチプラテンＣＭＰシステムの典型的な第２の部分における基板処理スループットが、当該システム内への基板ローディング動作及びアンローディング動作、及び／又は、当該システムのプラテン間での基板移送動作によって制限されることが多い。従って、特に、より短時間の研磨時間要件を有する研磨プロセスの場合、ＣＭＰシステムのスループット密度（製造フロアスペースの単位面積あたりの単位時間あたりに処理される基板）が、システムの基板ローディング／アンローディング、及びハンドリング構成によって望ましくない制限を受けることになる。

したがって、当技術分野で必要とされるのは、顧客の要求に応じてカスタマイズすることができるモジュールＣＭＰシステムである。さらに必要とされるのは、個々の研磨モジュールが、研磨モジュールの基板スループットが基板ローディング及び基板アンローディング動作によって制限されないような構成で配置されたモジュールＣＭＰシステムである。

本開示は、概して、高スループット密度化学機械研磨（ＣＭＰ）モジュール、及び当該ＣＭＰモジュールから成るカスタマイズ可能なモジュールＣＭＰシステムに関する。

一実施形態において、研磨モジュールが、キャリア支持モジュールと、キャリアローディングステーションと、研磨ステーションとを特徴とする。キャリア支持モジュールは、天井支持体から吊り下げられたキャリアプラットフォームと、１つ以上のキャリアアセンブリとを特徴とする。１つ以上のキャリアアセンブリはそれぞれ、キャリアプラットフォームから吊り下げられた対応するキャリアヘッドを含む。キャリアローディングステーションは、キャリアヘッドとの間で基板を移送するために使用される。研磨ステーションは、研磨プラテンを含む。キャリア支持モジュールと、キャリアローディングステーションと、研磨ステーションとは、各研磨モジュール内で１対１対１の関係を有する。キャリア支持モジュールは、研磨プラテンの上方に配置される基板研磨位置と、キャリアローディングステーションの上方に配置される基板移送位置との間で、１つ以上のキャリアアセンブリを移動させるよう配置されている。

他の実施形態において、モジュール研磨システムが、第１の部分と、第１の部分に連結された第２の部分と、含む。第２の部分は、複数の研磨モジュールを特徴とする。研磨モジュールのうちの少なくとも１つが、キャリア支持モジュールと、キャリアローディングステーションと、研磨ステーションとを特徴とする。キャリア支持モジュールは、天井支持体から吊り下げられたキャリアプラットフォームと、１つ以上のキャリアアセンブリと、を特徴とする。１つ以上のキャリアアセンブリはそれぞれ、キャリアプラットフォームから吊り下げられた対応するキャリアヘッドを含む。キャリアローディングステーションは、キャリアヘッドとの間で基板を移送するために使用される。研磨ステーションは、研磨プラテンを含む。キャリア支持モジュールと、キャリアローディングステーションと、研磨ステーションとは、各研磨モジュール内で１対１対１の関係を有する。キャリア支持モジュールは、研磨プラテンの上方に配置される基板研磨位置と、キャリアローディングステーションの上方に配置される基板移送位置と、の間で１つ以上のキャリアアセンブリを移動させるよう配置されている。

他の実施形態において、モジュール研磨システムが、第１の部分と、第１の部分に連結された第２の部分と、含む。第１の部分は、複数のシステムローディングステーション、１つ以上の基板ハンドラ、１つ以上の計測ステーション、１つ以上のポストＣＭＰ洗浄システム、１つ以上の位置固有研磨（ＬＳＰ：ｌｏｃａｔｉｏｎ－ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）システム、又はこれらの組合せ、のうちの１つを特徴とする。第２の部分は、複数の研磨モジュールを特徴とする。研磨モジュールのうちの少なくとも１つが、キャリア支持モジュールと、キャリアローディングステーションと、研磨ステーションとを特徴とする。キャリア支持モジュールは、オーバーヘッド支持体から吊り下げられたキャリアプラットフォームと、１つ以上のキャリアアセンブリと、を特徴とする。１つ以上のキャリアアセンブリはそれぞれ、キャリアプラットフォームから吊り下げられた対応するキャリアヘッドを含む。キャリアローディングステーションは、キャリアヘッドとの間で基板を移送するために使用される。研磨ステーションは、研磨プラテンを含む。キャリア支持モジュールと、キャリアローディングステーションと、研磨ステーションとは、各研磨モジュール内で１対１対１の関係を有する。キャリア支持モジュールは、研磨プラテンの上方に配置される基板研磨位置と、キャリアローディングステーションの上方に配置される基板移送位置と、の間で１つ以上のキャリアアセンブリを移動させるよう配置されている。

幾つかの実施形態において、上述の実施形態のキャリアローディングステーションのうちの１つ以上が、バフ研磨プラテンを特徴とし、このバフ研磨プラテンは、基板が研磨ステーションで処理される前及び／又は処理された後に基板表面をバフ研磨し、例えば軟研磨するために使用することができる。これらの実施形態の幾つかにおいて、バフ研磨プラテンは、垂直方向、すなわちＺ方向に移動可能であり、基板移送を利用してキャリアローディングステーションとの間で基板を移送するための空間を作り、及び／又はキャリアヘッドとの間の基板移送を促進する。幾つかの実施形態において、キャリアローディングステーションのうちの１つ以上が、基板が研磨ステーションで処理される前及び／又は処理された後に、例えば、基板の周縁（ｃｉｒｃｕｍｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｅｄｇｅ）の近傍の領域から材料を除去するために、エッジ補正ステーションとして構成される。

他の実施形態において、研磨モジュールが提供される。研磨モジュールは、処理領域を画定するモジュールフレームを含む。研磨領域内に配置されるものとして、研磨モジュールは、研磨ステーションと、キャリアローディングステーションと、キャリア支持モジュールとを含む。研磨ステーションは、研磨プラテンを含む。幾つかの実施形態において、研磨プラテンは、プラテン軸の周りを回転可能である。ここで、キャリア支持モジュールがキャリアプラットフォームを含み、キャリアプラットフォームから、第１の基板キャリア及び第２の基板キャリアが吊り下げられている。キャリアプラットフォームは、第１の基板キャリア及び第２の基板キャリアを、第１処理モード又は第２処理モードのいずれかにある間揺動させるために、プラットフォーム軸の周りを回転可能又は旋回可能である。第１の処理モードにあるときには、第１の基板キャリアが、キャリアローディングステーションの上に配置されて、キャリアローディングステーション内への基板ローディング及びキャリアローディングステーションからの基板アンローディングが可能となり、第２の基板キャリアが同時に、研磨プラテンの上に配置されて、研磨プラテンでの基板研磨が可能となる。第２の処理モードにあるときには、第２の基板キャリアが、キャリアローディングステーションの上に配置されて、キャリアローディングステーション内への基板ローディング及びキャリアローディングステーションからの基板アンローディングが可能となり、第１の基板キャリアが同時に、研磨プラテンの上に配置されて、研磨プラテンの基板研磨が可能となる。

研磨モジュールの幾つかの実施形態において、キャリアローディングステーションと、キャリアプラットフォームと、研磨プラテンとは、キャリアローディングステーションの中心と、プラットフォーム軸と、プラテン軸とが互いに実質的に同一平面上にある構成において配置される。幾つかの実施形態において、キャリアプラットフォームと研磨プラテンとは、プラットフォーム軸とプラテン軸とが第１の距離だけ間隔を置いており、かつ第１の基板キャリア及び第２の基板キャリアの一方又はその双方の揺動半径が第１の距離の約２．５倍以下である構成において配置される。幾つかの実施形態において、研磨モジュールが、モジュールフレームの隣り合うコーナーの間に垂直方向に配置された複数のパネルであって、処理領域を囲んで、モジュール研磨システムの他の部分から隔離する複数のパネルを含む。これらの実施形態において、１つ以上のパネルが、それを貫通して形成されたスリット形状の開口部を有し、基板を処理領域から出し入れすることが可能となる。

研磨モジュールの幾つかの実施形態において、第１の基板キャリア及び第２の基板キャリアが、対応する第１のキャリアシャフト及び第２のキャリアシャフトを用いて、キャリアプラットフォームから吊り下げられている。これらの実施形態の幾つかにおいて、第１のキャリアシャフト及び第２のキャリアシャフトに接続されたそれぞれの第１の掃引アクチュエータ及び第２の掃引アクチュエータは、第１のキャリアシャフト及び第２のキャリアシャフトに、プラットフォーム軸に関する第１の位置と、第１の位置から径方向外側に配置された第２の位置と、の間を揺動させるよう構成される。これら実施形態の幾つかにおいて、第１の基板キャリア及び第２の基板キャリアの揺動半径は、第１のキャリアシャフト及び第２のキャリアシャフトのそれぞれが第１の位置に配置されるときに決定される。

研磨モジュールの幾つかの実施形態において、キャリアローディングステーションは、基板バフ研磨ステーション、基板キャリア洗浄ステーション、計測ステーション、基板エッジ補正ステーション、又はこれらの組み合わせを含む。幾つかの実施形態において、モジュールフレームが天井支持体を含み、キャリアプラットフォームが天井支持体から吊り下げられている。他の実施形態において、モジュールフレームが水平のベースを含み、キャリアプラットフォームが、水平のベースから上方に延びる支持部材に結合されている。

幾つかの実施形態において、研磨モジュールは、基板処理方法のための命令が格納されたコンピュータ可読媒体をさらに含む。同実施形態において、上記方法は、研磨プラテンに載置された研磨パッドに、第１の基板を押し付けることを含み、ここで、第１の基板は、第１の基板キャリア内に配置されている。上記方法は、研磨パッドに第１の基板を押し付けることと並行して、少なくとも部分的に研磨された基板を第２の基板キャリアからアンロードし、研磨すべき第２の基板を第２の基板キャリアにロードすることをさらに含む。少なくとも部分的に研磨された基板及び研磨すべき第２の基板はそれぞれ、キャリアローディングステーションを用いてアンロード及びロードされる。

研磨モジュールの幾つかの実施形態において、上記方法を実行するための命令が、キャリアプラットフォームにプラットフォーム軸の周りを回転又は旋回させて、研磨プラテンの上方に第２の基板キャリアを配置し、研磨パッドに第２の基板を押し付けることをさらに含む。第２の基板を研磨パッドに押し付けることと並行して、上記方法は、第１の基板を第１の基板キャリアからアンロードし、研磨すべき第３の基板を第１の基板キャリアにロードすることをさらに含む。少なくとも部分的に研磨された第２の基板、及び研磨すべき第３の基板は、キャリアローディングステーションを用いてそれぞれアンロード及びロードされる。

他の実施形態において、研磨モジュールシステムが、処理領域を画定するモジュールフレームを含む。処理領域内では、研磨モジュールは２つの研磨モジュールを含む。本実施形態において、２つの研磨モジュールのそれぞれが、研磨ステーションと、キャリアローディングステーションと、キャリア支持モジュールとを含む。各研磨ステーションは、プラテン軸の周りを回転可能な研磨プラテンと、第１の基板キャリア及び第２の基板キャリアを含むキャリア支持モジュールと、を含む。ここで、各キャリア支持モジュールは、第１の基板キャリア及び第２の基板キャリアを、第１の処理モード又は第２の処理モードのいずれかの間に移動させるよう構成される。第１の処理モードにあるときには、第１の基板キャリアが、キャリアローディングステーションの上に配置されて、キャリアローディングステーションへの基板ローディング及びキャリアローディングステーションからの基板アンローディングが可能となり、第２の基板キャリアが同時に、研磨プラテンの上に配置されて、研磨プラテンでの基板研磨が可能となる。第２の処理モードにあるときには、第２の基板キャリアが、キャリアローディングステーションの上に配置されて、キャリアローディングステーション内への基板ローディング及びキャリアローディングステーションからの基板アンローディングが可能となり、第１の基板キャリアが同時に、研磨プラテンの上に配置されて、研磨プラテンでの基板研磨が可能となる。

幾つかの実施形態において、研磨モジュールシステムが、基板処理方法のための命令が格納されたコンピュータ可読媒体をさらに含む。同実施形態において、上記方法は、研磨プラテンに載置された研磨パッドに、第１の基板を押し付けることを含み、ここで、第１の基板は、第１の基板キャリア内に配置されている。上記方法は、研磨パッドに第１の基板を押し付けることと並行して、第２の基板キャリアから少なくとも部分的に研磨された基板をアンロードすることと、研磨すべき第２の基板を第２の基板キャリアにロードすることをさらに含む。少なくとも部分的に研磨された基板及び研磨すべき第２の基板はそれぞれ、キャリアローディングステーションを用いて、第２の基板キャリアにロードされ及び第２の基板キャリアからアンロードされる。

他の実施形態において、基板処理方法が提供される。本方法は、研磨パッドに第１の基板を押し付けることを含み、ここで、研磨パッドは、研磨モジュールの研磨プラテンに載置されており、第１の基板は、第１の基板キャリア内に配置されている。研磨パッドに第１の基板を押し付けることと並行して、本方法は、キャリアローディングステーションを用いて、少なくとも部分的に研磨された基板を第２の基板キャリアからアンロードし、キャリアローディングステーションを用いて、研磨すべき第２の基板を第２の基板キャリアへとロードすることを含む。本実施形態において、研磨モジュールは、処理領域を画定するモジュールフレームを含む。処理領域内では、研磨モジュールが、研磨ステーションと、キャリアローディングステーションと、キャリア支持モジュールと、を含む。研磨ステーションは、研磨パッドが載置された研磨プラテンを含む。研磨プラテンは、プラテン軸の周りを回転可能である。キャリア支持モジュールは、キャリアプラットフォームを含み、このキャリアプラットフォームから、第１の基板キャリア及び第２の基板キャリアが吊り下げられている。ここで、キャリアプラットフォームは、キャリアローディングステーションと研磨ステーションとの間で第１の基板キャリア及び第２の基板キャリアを揺動させるために、プラットフォーム軸の周りを回転可能又は旋回可能である。

基板処理方法の幾つかの実施形態において、キャリアローディングステーションが、基板バフ研磨ステーション、基板キャリア洗浄ステーション、計測ステーション、基板エッジ補正ステーション、又はこれらの組み合わせを含む。幾つかの実施形態において、キャリアローディングステーションが、バフ研磨ステーションを含み、本方法は、研磨パッドに第１の基板を押し付けることと並行して、バフ研磨ステーションを用いて、少なくとも部分的に研磨された基板を処理することをさらに含む。

幾つかの実施形態において、基板処理方法は、キャリアプラットフォームにプラットフォーム軸の周りを回転又は旋回させて、研磨プラテンの上方に第２の基板キャリアを配置することと、研磨パッドに第２の基板を押し付けることをさらに含む。研磨パッドに第２の基板を押し付けることを並行して、本方法は、少なくとも部分的に研磨された基板を第１の基板キャリアからアンロードすること、及び研磨すべき第３の基板を第２の基板キャリアにロードすることを含む。少なくとも部分的に研磨された基板及び研磨すべき第３の基板が、キャリアローディングステーションを用いてそれぞれアンロード及びロードされる。

基板処理方法の幾つかの実施形態において、第１の基板キャリア及び第２の基板キャリアが、第１のキャリアシャフト及び第２のキャリアシャフトにそれぞれ結合されており、第１のキャリアシャフト及び第２のキャリアシャフトが、キャリアプラットフォームを貫通して形成された対応する第１のスリット形状の開口部及び第２のスリット形状の開口部を通って配置されている。同実施形態において、本方法は、研磨パッドに第１の基板を押し付けることと並行して、第１のキャリアシャフトに、第１の位置と、第１の位置から径方向外側に配置された第２の位置と、の間を振動させることをさらに含む。これらの実施形態の幾つかにおいて、本方法は、キャリアプラットフォームにプラットフォーム軸の周りを回転又は旋回させる前に、第１のキャリアシャフトを第１の位置に向かって移動させて、第１の基板キャリアの揺動半径を小さくすることをさらに含む。

基板処理方法の幾つかの実施形態において、キャリアローディングステーションと、キャリアプラットフォームと、研磨プラテンとは、キャリアローディングステーションの中心と、プラットフォーム軸と、プラテン軸とが互いに実質的に同一平面上にある構成において配置される。幾つかの実施形態において、キャリアプラットフォームと研磨プラテンとは、プラットフォーム軸とプラテン軸とが第１の距離だけ間隔を置いており、かつ第１の基板キャリア及び第２の基板キャリアの一方又はその双方の揺動半径が第１の距離の約２．５倍以下である構成において配置される。幾つかの実施形態において、研磨モジュールが、モジュールフレームの隣り合うコーナーの間に垂直方向に配置された複数のパネルであって、処理領域を囲んで、モジュール研磨システムの他の部分から隔離する複数のパネルを含む。同実施形態において、１つ以上のパネルが、それを貫通して形成されたスリット形状の開口部を有し、基板を処理領域から出し入れすることが可能となる。

他の実施形態において、モジュール研磨システムが提供される。モジュール研磨システムは、第１の処理領域を画定する第１のモジュールフレームを含む。第１の処理領域に配置されるものとして、モジュール研磨システムは、洗浄システムと、第１の基板ハンドラとを含む。第１の基板ハンドラは、第２の処理領域から洗浄システムへと基板を移送するために使用されうる。モジュール研磨システムは、第１のモジュールフレームに結合された１つ以上の第２のモジュールフレームをさらに含む。１つ以上の第２のモジュールフレームが、少なくとも２つの研磨モジュールが配置された第２の処理領域を画定する。少なくとも２つの研磨モジュールの各個別研磨モジュールは、研磨プラテンと、キャリアローディングステーションと、基板キャリアを研磨プラテンとキャリアローディングステーションとの間で移動させるための基板キャリア移送システムと、を含む。

モジュール研磨システムの幾つかの実施形態において、２つの研磨モジュールのうちの少なくとも１つの基板キャリアが、第１の基板キャリアであり、少なくとも１つの研磨モジュールが、第２の基板キャリアをさらに含む。同実施形態において、基板キャリア移送システムは、同時に、第１の基板キャリアを研磨プラテンの上方に配置し、第２の基板キャリアをキャリアローディングステーションの上方に配置するよう構成される。

幾つかの実施形態において、モジュール研磨システムは、第１の処理領域と第２の処理領域との間に配置された第３の基板処理領域をさらに含み、この第３の基板処理領域には、１つ以上の処理システムが配置されている。１つ以上の処理システムは、１つ以上の位置固有研磨モジュール、１つ以上の計測ステーション、１つ以上のバフ研磨ステーション、又はこれらの組み合わせを含む。同実施形態において、第３の処理領域内の１つ以上の処理システムは、第１の基板ハンドラを用いて、基板を直接的に、第３の処理領域に移送し及び第３の処理領域から移送することを可能にする構成において配置される。これらの実施形態の幾つかにおいて、１つ以上の処理システムが複数の処理システムを含み、ここで、複数の処理システムのうちの少なくとも２つが、垂直方向に互いに上下となる構成において配置される。幾つかの実施形態において、モジュール研磨システムは、第１の処理領域に配置された１つ以上の処理システムをさらに含む。

幾つかの実施形態において、モジュール研磨システムは、複数のシステムローディングステーションをさらに含む。同実施形態において、第１の処理領域が、複数のシステムローディングステーションと第２の処理領域との間に配置される。幾つかの実施形態において、モジュール研磨システムは、複数のシステムローディングステーションをさらに含む。同実施形態において、第１の基板ハンドラが、洗浄システムと第２の処理領域との間に配置され、１つ以上の第２のモジュールフレームの少なくとも一部が、複数のシステムローディングステーションの近傍に配置される。

他の実施形態において、モジュールシステムが、第１の処理領域を画定する第１のモジュールフレームを含む。第１の処理領域に配置されると、モジュール研磨システムは、洗浄システムと、第１の基板ハンドラとを含む。第１の基板ハンドラは、第２の処理領域から洗浄システムへと基板を移送するために使用されうる。モジュール研磨システムは、第１のモジュールフレームに結合された１つ以上の第２のモジュールフレームをさらに含む。１つ以上の第２のモジュールフレームは、第２の基板ハンドラが配置された第２の処理領域を画定する。モジュール研磨システムは、第２の処理領域内に配置された２つの第１の研磨モジュールをさらに含む。２つの第１の研磨モジュールの各個別研磨モジュールは、研磨プラテンと、キャリアローディングステーションと、基板キャリアを研磨プラテンとキャリアローディングステーションとの間で移動させるための基板キャリア移送システムと、をさらに含む。本実施形態において、２つの第１の研磨モジュールの研磨プラテン及びキャリアローディングステーションは、第２の基板ハンドラを用いてキャリアローディングステーションとの間で直接的に基板を移送することを可能とする構成において配置される。

モジュール研磨システムの幾つかの実施形態において、２つの第１の研磨モジュールは、並置構成において配置され、この並置構成では、当該研磨モジュールの対応する研磨プラテンのそれぞれが、当該研磨モジュールの対応するキャリアローディングステーションよりも、第１の処理領域に近い。幾つかの実施形態において、２つの第１の研磨モジュールのうちの少なくとも１つの基板キャリアが、第１の基板キャリアであり、少なくとも１つの第１の研磨モジュールが、第２の基板キャリアをさらに含む。同実施形態において、基板キャリア移送システムは、同時に、第１の基板キャリアを研磨プラテンの上方に配置し、第２の基板キャリアをキャリアローディングステーションの上方に配置するよう構成される。

幾つかの実施形態において、モジュール研磨システムは、第１の処理領域と第２の処理領域との間に配置された第３の基板処理領域と、第３の処理領域に配置された１つ以上の処理システムとを含む。ここで、１つ以上の処理システムは、１つ以上の位置固有研磨モジュール、１つ以上の計測ステーション、１つ以上のバフ研磨ステーション、又はこれらの組み合わせを含む。これらの実施形態の幾つかでは、１つ以上の処理システムが複数の処理システムを含み、複数の処理システムのうちの少なくとも２つが、垂直方向に互いに上下となる構成において配置されている。

幾つかの実施形態において、モジュール研磨システムは、第２の処理領域に配置された１つ以上の第２の研磨モジュールをさらに含む。同実施形態において、１つ以上の第２の研磨モジュールの各個別の第２の研磨モジュールは、研磨プラテンと、キャリアローディングステーションと、基板キャリア移送システムと、を含む。同実施形態において、２つの第１の研磨モジュール及び１つ以上の第２の研磨モジュールのキャリアローディングステーションは、基板が、自身のキャリアローディングステーションから及び自身のキャリアローディングステーションへと、第２の基板ハンドラを用いて直接的に移送されることを可能とする構成において配置されている。

モジュール研磨システムの幾つかの実施形態において、２つの第１の研磨モジュール及び２つの第２の研磨モジュールのキャリアローディングステーションが、第２の基板ハンドラが配置された基板ハンドリング領域を画定する。これらの実施形態において、第２の基板ハンドラは、２つの第１の研磨モジュール及び２つの第２の研磨モジュールのうちのいずれかの１のキャリアローディングステーションから、２つの第１の研磨モジュール及び２つの第２の研磨モジュールのうちのいずれかの他のキャリアローディングステーションと、基板を移送するよう配置されている。これらの実施形態の幾つかでは、モジュール研磨システムは、第２の処理領域に配置された１つ以上の第３の研磨モジュールをさらに含み、ここで、１つ以上の第３の研磨モジュールの各個別の第３の研磨モジュールは、研磨プラテンと、キャリアローディングステーションと、基板キャリア移送システムと、を含む。同実施形態において、１つ以上の第３の研磨モジュールの研磨プラテン及びキャリアローディングステーションは、基板が、自身のキャリアローディングステーションのそれぞれへと及び自身のキャリアローディングステーションのそれぞれから、第３の基板ハンドラを用いて直接的に移送されることを可能にする構成において配置されている。

幾つかの実施形態において、モジュール研磨システムは、２つの第１の研磨モジュールのうちの一方と、１つ以上の第２の研磨モジュールのうちの１つと、の間に配置された基板交換器をさらに含む。同実施形態において、２つの第１の研磨モジュールのうちの一方のキャリアローディングステーションが、第１のキャリアローディングステーションであり、１つ以上の第２の研磨モジュールのうちの１つのキャリアローディングステーションが、第２のキャリアローディングステーションであり、基板交換器が、第１のキャリアローディングステーションと第２のキャリアローディングステーションとの間での基板を移動することに特化されている。これらの実施形態の幾つかでは、基板交換器は、基板に第１のキャリアローディングステーションと第２のキャリアローディングステーションとの間を揺動させるために、軸を中心として可動である。

幾つかの実施形態において、モジュール研磨システムは、複数のシステムローディングステーションをさらに含み、ここで、第１の処理領域が、複数のシステムローディングステーションと第２の処理領域との間に配置されている。幾つかの実施形態において、モジュール研磨システムは、複数のシステムローディングステーションを含み、ここで、第１の基板ハンドラが、洗浄システムと第２の処理領域との間に配置され、１つ以上の第２のモジュールフレームの少なくとも一部が、複数のシステムローディングステーションの近傍に配置される。

他の実施形態において、モジュール研磨システムが、第１の処理領域を画定する１つ以上の第１のモジュールフレームを含む。１つ以上の第１のモジュールフレーム、及び従って、第１の処理領域は、第１の末端と、第１の末端とは反対側の第２の末端と、を有する。モジュール研磨システムは、リニア基板ハンドリングシステムと、第１の処理領域内に配置された複数の研磨モジュール対と、をさらに含む。リニア基板ハンドリングシステムは、第１の末端の近傍の位置から第２の末端の近傍の位置まで延びる第１のリニア部材と、第１のリニア部材に可動に結合された第１の基板ハンドラと、を含む。各研磨モジュール対は、上記リニア部材とは反対側に配置された２つの研磨モジュールを含む。２つの研磨モジュールの各研磨モジュールは、研磨プラテン、キャリアローディングステーション、及び基板キャリア移送システムを含む。研磨プラテンは、リニア部材から遠位に配置されており、キャリアローディングステーションは、リニア部材の近傍に配置されており、基板キャリア輸送システムは、研磨プラテンとキャリアローディングステーションとの間で基板キャリアを移動させるために使用されうる。

モジュール研磨システムの幾つかの実施形態において、研磨モジュール対における２つの研磨モジュールのうちの少なくとも１つの研磨モジュールが、第１の基板キャリアと第２の基板キャリアとを含む。同実施形態において、基板キャリア移送システムは、同時に、第１の基板キャリアを研磨プラテンの上方に配置し、第２の基板キャリアをキャリアローディングステーションの上方に配置するよう構成されており、リニア基板ハンドリングシステムの第１の基板ハンドラを用いて、第１の処理領域の第１の末端から第２の末端に向かって動かされる基板の少なくとも一部分が、キャリアローディングステーションと、その上方に配置された第２の基板キャリアとの間を通過する。

モジュール研磨システムの幾つかの実施形態において、１つ以上の第１のモジュールフレームが、第１の処理領域の下側境界を画定する水平部材を含み、リニア基板ハンドリングシステムが、第１の末端の近傍の位置から、第２の末端の近傍の位置へと延在する第２のリニア部材と、第２のリニア部材に可動に結合された第２の基板ハンドラと、をさらに含む。典型的に、同実施形態において、第１のリニア部材は、水平部材より上方に配置されており、第２のリニア部材は水平部材より下方に配置されている。モジュール研磨システムの幾つかの実施形態において、１つ以上の第１のモジュールフレームが、第２のモジュールフレームに結合されており、ここで、第２のモジュールフレームが、洗浄システムが配置された第２の処理領域を画定する。

他の実施形態において、モジュール研磨システムは、第１の処理領域を画定する第１のモジュールフレームと、第１の処理領域内に配置される洗浄システムと、第１のモジュールフレームに結合された１つ以上の第２のモジュールフレームと、リニア基板ハンドリングシステムと、を含む。本実施形態において、１つ以上の第２のモジュールフレームは、複数の研磨モジュールが配置された第２の処理領域を画定する。個々の研磨モジュールはそれぞれ、研磨プラテン、キャリアローディングステーション、及び、基板キャリアを研磨プラテンとキャリアローディングステーションとの間で移動させるための基板キャリア移送システムを含む。ここで、複数の研磨モジュールのそれぞれにおけるキャリアローディングステーションは、第２処理領域の周囲の近傍に配置される。リニアハンドリングシステムは、キャリアローディングステーションと第２の処理領域の周囲との間に配置された１つ以上のリニア部材と、１つ以上のリニア部材に可動に結合された１つ以上の基板ハンドラと、を含む。

他の実施形態において、研磨システムが提供される。研磨システムは、第１の処理領域を画定する１つ以上の第１のモジュールフレームと、第１の処理領域内に配置された複数の研磨モジュールと、を含む。複数の研磨モジュールの各個別モジュールは、研磨プラテンと、キャリアローディングステーションと、基板キャリアを研磨プラテンとキャリアローディングステーションとの間で移動させるためのキャリア移送システムと、を含む。研磨システムは、複数の研磨モジュールのうちの任意の１の研磨モジュールのキャリアローディングステーションと、複数の研磨モジュールのうちの任意の他の研磨モジュールのキャリアローディングステーションとの間で、基板を移送するための基板ハンドリングシステムをさらに含む。ここで、複数の研磨モジュールのうちの任意の１の研磨モジュールは、多段基板研磨シーケンスの第１の研磨段のために構成された第１のステーションであり、複数の研磨モジュールのうちの任意の他の研磨モジュールは、多段基板研磨シーケンスの第２の研磨段のために構成された第２のステーションである。研磨システムの幾つかの実施形態において、１つ以上のキャリアローディングステーションが、基板バフ研磨ステーション、基板キャリア洗浄ステーション、計測ステーション、基板エッジ補正ステーション、又はこれらの組み合わせを含む。

幾つかの実施形態において、研磨システムが、複数の第２のステーションと、基板処理方法のための命令が格納されたコンピュータ可読媒体と、をさらに含む。上記方法は、
（ａ）第１の研磨パッドに第１の基板を押し付けることと、
（ｂ）複数の第２のステーションの利用可能なステーションを決定することと、
（ｃ）第１の基板を複数の第２のステーションの利用可能な第２のステーションに移送することと、
（ｄ）第２の研磨パッドに第１の基板を押し付けることと、
（ｅ）第２の基板で、（ａ）～（ｄ）を繰り返すことと、を含む。
ここで、第１の研磨パッドは、第１のステーションの研磨プラテンに載置されており、第２の研磨パッドは、利用可能な第２のステーションの研磨プラテンに載置されている。

研磨システムの幾つかの実施形態において、複数の研磨モジュールのうちの少なくとも１つが、第１の基板キャリア及び第２の基板キャリアを含み、研磨システムが、基板処理方法のための命令が格納されたコンピュータ可読媒体をさらに含む。本方法は、
（ａ）少なくとも１つの研磨モジュールの研磨プラテンに載置された研磨パッドに、第１の研磨液が存在している状態で、第１の基板を押し付けることであって、第１の基板が第１の基板キャリア内に配置されている、第１の基板を押し付けることと、
（ｂ） （ａ）と並行して、少なくとも部分的に研磨された基板を第２の基板キャリアからアンロードし、研磨すべき第２の基板を第２の基板キャリア内へとロードすることを含む。

研磨システムの幾つかの実施形態において、複数の研磨モジュールが、少なくとも４つの研磨モジュールを含み、少なくとも４つの研磨モジュールのキャリアローディングステーションが一緒に、基板ハンドリング領域を画定し、基板ハンドリングシステムが、基板ハンドリング領域に配置された基板ハンドラを含み、基板ハンドラが、少なくとも４つの研磨モジュールのうちの任意の１つの研磨モジュールのキャリアローディングステーションから、少なくとも４つの研磨モジュールのうちの任意の他の研磨モジュールのキャリアローディングステーションへと基板を移送するよう配置されている。これらの実施形態のうちの幾つかでは、基板ハンドリングシステムが、少なくとも４つの研磨モジュールのうちの２つの研磨モジュールの間に配置された基板交換器をさらに含み、この２つの研磨モジュールのうちの一方のキャリアローディングステーションが、第１のキャリアローディングステーションであり、２つの研磨モジュールのうちの他方のキャリアローディングステーションが、第２のキャリアローディングステーションであり、基板交換器が、第１のキャリアローディングステーションと第２のキャリアローディングステーションとの間での基を移動することに特化されている。これらの実施形態の幾つかでは、基板交換器が、第１のキャリアローディングステーションと第２のキャリアローディングステーションとの間を、基板に揺動させるために、軸を中心として可動である。

研磨システムの幾つかの実施形態において、複数の研磨モジュールのうちの少なくとも１つの研磨モジュールの基板キャリアが、第１の基板キャリアであり、少なくとも１つの研磨モジュールが、第２の基板キャリアをさらに含み、少なくとも１つの研磨モジュールのキャリア移送システムが、同時に、第１の基板キャリアを研磨プラテンの上に配置し、第２の基板キャリアをキャリアローディングステーションの上に配置するよう構成されている。これらの実施形態の幾つかでは、複数の研磨モジュールのうちの少なくとも１つの研磨モジュールのキャリア移送システムが、キャリア支持モジュールを含む。これらの実施形態の幾つかでは、キャリア支持モジュールが、支持部材と、支持部材に結合されたキャリアプラットフォームと、キャリアプラットフォームから吊り下げられた第１の基板キャリア及び第２の基板キャリアと、を含む。これらの実施形態の他の実施形態では、キャリア支持モジュールが、１つ以上の第１のモジュールフレームの天井支持体に結合されたトラックアセンブリと、トラックアセンブリに結合された複数のキャリッジと、複数のキャリッジのうちの対応するキャリッジにそれぞれ結合された第１の基板キャリア及び第２の基板キャリアと、を含む。

研磨システムの幾つかの実施形態において、複数の研磨モジュールが、第１の処理領域内に配置された少なくとも２つの研磨モジュールを含む。同実施形態において、研磨システムが、第１のモジュールフレームに結合された第２のモジュールフレームをさらに含み、第２のモジュールフレームが、第２の処理領域と、第２の処理領域内に配置された研磨後洗浄システムと、を画定する。ここで、基板ハンドリングシステムが、第２の処理領域に配置された基板ハンドラを含む。２つの研磨モジュールは、基板が、自身のキャリアローディングステーションへと及び自身のキャリアローディングステーションから、基板ハンドラを用いて移送されることを可能にする構成において配置されている。これらの実施形態の幾つかでは、研磨システムが、第１の処理領域と第２の処理領域との間に配置された第３の処理領域と、第３の処理領域内に配置された１つ以上の処理システムと、をさらに含む。ここで、１つ以上の処理システムは、１つ以上の位置固有研磨モジュール、１つ以上の計測ステーション、１つ以上のバフ研磨ステーション、又はこれらの組み合わせを含む。第３の処理領域内の１つ以上の処理システムは、基板が、第３の処理領域へと及び第３の処理領域から、基板ハンドラを用いて直接的に移送されることを可能にする構成において配置されている。

他の実施形態において、基板処理方法が、
（ａ）第１の研磨パッドに第１の基板を押し付けることを含み、ここで、第１の研磨パッドが、研磨システムの第１の研磨モジュールの研磨プラテンに載置されている。
研磨システムは、第１の研磨モジュールと、複数の第２の研磨モジュールと、を含む。第１の研磨モジュール及び第２の研磨モジュールの各個別研磨モジュールは、研磨プラテンと、キャリアローディングステーションと、を含む。第１の研磨モジュールは、多段基板研磨シーケンスの第１の研磨段のために構成されており、複数の第２の研磨モジュールはそれぞれ、多段基板研磨シーケンスの第２の段のために構成される。第１の研磨モジュール及び第２の研磨モジュールのそれぞれは、研磨プラテン、基板キャリアローディングステーション、及び、第１の研磨モジュールのキャリアローディングステーションと複数の研磨モジュールのいずれか１つと複数の第２の研磨モジュールのキャリアローディングステーションのうちの任意の１つとの間で、基板を移送するための基板ハンドリングシステムを含む。
本方法は、
（ｂ）複数の第２の研磨モジュールの利用可能な第２の研磨モジュールを決定することと、
（ｃ）複数の第２の研磨モジュールの利用可能な第２の研磨モジュールに第１の基板を移送することと、
（ｄ）第２の研磨液が存在する状態で、第２の研磨パッドに第１の基板を押し付けることと、
（ｅ）第２の基板に対して（ａ）～（ｄ）を繰り返すことをさらに含む。ここで、第２の研磨パッドは、利用可能な研磨モジュールの研磨プラテンに載置されている。

基板処理方法の幾つかの実施形態において、第１の研磨モジュール及び第２の研磨モジュールの各個別研磨モジュールは、研磨プラテンとキャリアローディングステーションとの間で基板キャリアを移動させるためのキャリア移送システムをさらに含む。

基板処理方法の幾つかの実施形態において、第１の研磨モジュールが、第１の基板キャリア及び第２の基板キャリアを含む。同実施形態において、本方法は、第１の研磨パッドに第１の基板を押し付けることと並行して、第２の基板を第２の基板キャリア内にロードすることをさらに含む。これらの実施形態の幾つかでは、第１の研磨モジュールのキャリア移送システムが、キャリア支持モジュールを含み、キャリア支持モジュールが、支持部材と、支持部材に結合されたキャリアプラットフォームと、キャリアプラットフォームから吊り下げられた第１の基板キャリア及び第２の基板キャリアと、を含む。他の実施形態において、キャリア支持モジュールが、トラックアセンブリと、トラックアセンブリに結合された複数のキャリッジと、複数のキャリッジのうちの対応するキャリッジにそれぞれが接続された第１の基板キャリア及び第２の基板キャリアと、を含む。

基板処理方法の幾つかの実施形態において、第１の基板が、第１の研磨モジュールから利用可能な第２の研磨モジュールへと、それらの間に配置された専用の基板交換器を用いて移送される。

基板処理方法の幾つかの実施形態において、第１の研磨モジュール及び複数の第２の研磨モジュールが、少なくとも４つの研磨モジュールを含み、少なくとも４つの研磨モジュールのキャリアローディングステーションが一緒に、基板ハンドリング領域を画定し、基板ハンドリングシステムが、基板ハンドリング領域内に配置された基板ハンドラを含み、基板ハンドラが、少なくとも４つの研磨モジュールのうちの任意の１の研磨モジュールのキャリアローディングステーションから、少なくとも４つの研磨モジュールのうちの任意の他の研磨モジュールのキャリアローディングステーションへと、基板を移送するよう配置されている。

基板処理方法の幾つかの実施形態において、キャリアローディングステーションは、基板バフ研磨ステーション、基板キャリア洗浄ステーション、計測ステーション、基板エッジ補正ステーション、又はこれらの組み合わせを含む。

本開示の上述の特徴を詳細に理解できるように、上記で簡単に要約されている本開示のより詳細な説明が、実施形態を参照することによって得られ、それらの実施形態の一部が添付図面に示される。しかしながら、本開示は他の等しく有効な実施形態も許容しうることから、添付の図面は本開示の典型的な実施形態を示しているにすぎず、したがって、本開示の範囲を限定すると見做すべきではないことに注意されたい。

本明細書に記載の１つ以上モジュール研磨システムにおいて複数の研磨モジュールのうちの１つ以上として使用されうる、一実施形態に係る研磨モジュールの概略的な側面図である。 線Ａ’－Ａ’に沿った図１Ａの研磨モジュールを見下ろした断面図である。 図１Ａ～図１Ｂの研磨モジュールの代替的な配置を概略的に示す。 図１Ａ～図１Ｂに記載された複数の研磨モジュールを含むモジュール研磨システムの一実施形態を見下ろした概略的な断面図である。 図１Ａ～図１Ｂに記載された複数の研磨モジュールを含むモジュール研磨システムの一実施形態を見下ろした概略的な断面図である。 他の実施形態に係る、図１Ａ～図１Ｂに記載された複数の研磨モジュールを含むモジュール研磨システムを見下ろした概略的な断面図である。 本明細書に記載のモジュール研磨システムのいずれかと共に使用されうる、一実施形態に係るモジュール間基板交換器を見下ろした概略図である。 他の実施形態に係る、図１Ａ～図１Ｂに記載するような複数の研磨モジュールを含むモジュール研磨システムを見下ろした概略的な断面図である。 他の実施形態に係るモジュール研磨システムを見下ろした概略図である。 図５Ａに示したモジュール研磨システムの一部分の側面図である。 他の実施形態に係るモジュール研磨システムを見下ろした概略的な断面図である。 一実施形態に係る、研磨モジュールの代替的な構成を示す上から見下ろした概略的な断面図である。 図２～図７に記載された研磨システムのいずれか１つ又は組み合わせと共に使用されうる、研磨モジュールの代替的な実施形態を見下ろした概略的な断面図である。 一実施形態に係る、図８Ａのリニア研磨ステーションの概略的な側面図を示す。 図２～図８に記載された研磨システムのいずれか１つ又は組み合わせと共に使用されうるリニア研磨ステーションの代替的な実施形態の概略的な側面図である。 一実施形態に係る、本明細書に記載のモジュール研磨システムを用いて実施されうる基板処理方法を示す図である。 他の実施形態に係るモジュール研磨システムを見下ろした概略的な断面図である。 他の実施形態に係るモジュール研磨システムを見下ろした概略的な断面図である。 本明細書に記載のモジュール研磨システムの複数の研磨モジュールのうちの１つ以上として使用されうる、他の実施形態に係る研磨モジュールの概略的な側面図である。

理解が容易になるよう、可能な場合には、各図に共通する同一の要素を示すために同一の参照番号を使用した。１の実施形態の構成要素及び特徴が、更なる記載がなくとも、他の実施形態に有益に組み込まれうることが想定されている。

本開示の実施形態は、概して、半導体デバイス製造産業で使用される化学機械研磨（ＣＭＰ）システムに関する。より具体的には、本明細書の実施形態は、高スループット密度化学機械研磨（ＣＭＰ）モジュール、及び、当該ＣＭＰモジュールから成るカスタマイズ可能なモジュールＣＭＰシステムに関する。

図１Ａは、本明細書に記載のモジュール研磨システムの複数の研磨モジュールのうちの１つ以上として使用されうる、一実施形態に係る研磨モジュールの概略的な側面図である。図１Ｂは、線Ａ’－Ａ’に沿って切断した図１Ａを見下ろした断面図である。

ここで、研磨モジュール１００ａが、モジュールフレーム１１０内に配置され、かつキャリア支持モジュール１２０を含んでおり、キャリア支持モジュール１２０は、第１のキャリアアセンブリ１３０ａと、第２のキャリアアセンブリ１３０ｂと、を含み、ここで、キャリアアセンブリ１３０ａ、１３０ｂのそれぞれが、対応するキャリアヘッド１３１を含む。研磨モジュール１００ａは、キャリアヘッドに基板をロードし及びキャリアヘッドから基板をアンロードするためのステーション、即ちここではキャリアローディングステーション１４０と、研磨ステーション１５０と、をさらに含む。本明細書の実施形態において、キャリア支持モジュール１２０と、キャリアローディングステーション１４０と、研磨ステーション１５０とは、モジュールフレーム１１０内に１対１対１の関係で配置されている。この１対１対１の関係、及び本明細書の記載の構成によって、少なくとも２つの基板１８０の同時の基板ローディング／アンローディング動作及び研磨動作が容易になり、本明細書に記載の高スループット密度基板ハンドリング方法が可能となる。

ここで、モジュールフレーム１１０は、垂直方向に配置された複数の支持体、即ちここでは直立支持体１１１と、水平方向に配置されたテーブル台１１２と、テーブル台１１２の上方に配置され、テーブル台１１２から間隔を置いて配置された天井支持体１１３と、を特徴とする。直立支持体１１１、テーブル台１１２、及び天井支持体１１３が一緒に、処理空間１１４を画定する。ここで、モジュールフレーム１１０は、上から見下ろすと（図１Ｂ）接地面積がほぼ矩形であり、ここで、直立支持体１１１の４つの個々の直立支持体１１１が、テーブル台１１２と天井支持体１１３の双方の４つのコーナーであって、外に向いたコーナーにそれぞれ結合されている。他の実施形態において、テーブル台１１２及び天井支持体１１３は、直立支持体１１１と基板ハンドリング動作との間の干渉を防止するように選択された他の適切な位置で、直立支持体１１１に結合されうる。他の実施形態において、モジュールフレーム１１０は、上から見下ろしたときに、任意の所望の設置面積の形状を含みうる。

幾つかの実施形態において、研磨モジュール１００ａは、モジュールフレーム１１０の隣り合うコーナーの間にそれぞれが垂直方向に配置された複数のパネル１１５（図１Ｂでは仮想線で示されている）であって、処理領域１１４を囲んで、モジュール研磨システム１００の他の部分から隔離する複数のパネル１１５をさらに含む。同実施形態において、１つ以上のパネル１１５は典型的に、それを貫通して形成されたスリット状の開口部（図示せず）を有し、処理領域１１４内への及び処理領域１１４の外への基板移送に対応する。

ここで、キャリア支持モジュール１２０は、天井支持体１１３から吊り下げられており、天井支持体１１３の開口部を通って配置された支持シャフト１２１と、支持シャフト１２１に接続されたアクチュエータ１２２と、支持シャフト１２１に結合されかつ支持シャフト１２１によって支持されたキャリアプラットフォーム１２３と、を含む。アクチュエータ１２２は、支持シャフト１２１、ひいてはキャリアプラットフォーム１２３に、支持シャフト軸Ａの周りを時計回り及び反時計回り方向で回転又は代替的に旋回させるために使用される。他の実施形態（図示せず）において、支持シャフト１２１が、テーブル台（ベース）１１２に取り付けられ、及び／又は、テーブル台（ベース）１１２から上方に延びるようテーブル台（ベース）１１２に結合されうる。これらの実施形態において、キャリアプラットフォーム１２３は、支持シャフト１２１の上端に結合され、配置され、及び／又はそうでなければ、支持シャフト１２１の上端によって支持されている。これらの実施形態において、支持シャフト１２１は、後述するキャリアローディングステーション１４０と研磨ステーション１５０との間の領域内に、垂直方向に配置されうる。

図示のように、キャリアプラットフォーム１２３が、キャリアアセンブリ１３０ａ、１３０ｂへの支持部を提供し、処理領域１１４内に配置された支持シャフト１２１の一端に結合されている。ここで、キャリアプラットフォーム１２３は、上面と、上面とは反対側の、テーブル台に対向する下面と、を含む。キャリアプラットフォーム１２３は、円筒状ディスクとして示されているが、キャリアアセンブリ１３０ａ、１３０ｂの構成要素を支持するために寸法決定された任意の適切な形状を備えうる。キャリアプラットフォーム１２３は典型的に、一般に使用される研磨液の腐食作用に耐えられる、アルミニウムといった比較的軽量の剛性材料から形成される。ここで、キャリアプラットフォーム１２３は、それを貫通して配置された複数の開口部１２４（図１Ｂ）を有する。幾つかの実施形態において、キャリア支持モジュール１２０は、キャリアプラットフォーム１２３の上面に載置されたハウジング１２５（図１Ａに仮想線で図示）をさらに含む。ハウジング１２５は、望ましくは、研磨プロセスからの研磨液オーバースプレーが、ハウジング１２５によって画定された領域内のキャリアプラットフォーム１２３上又はキャリアプラットフォーム１２３の上方に配置された構成要素に接触して、腐食を引き起こすことを防止する。有益に、ハウジング１２５はまた、粒子を生じさせる汚染物質及び／又は他の欠陥が、ハウジング１２５内に含まれる構成要素から基板処理領域へと移動することを防止し、そうでなければ、スクラッチ及び／又は他の欠陥といった基板表面への損傷を引き起こす可能性がある。

図示のように、キャリアプラットフォーム１２３は、２つのキャリアアセンブリ、即ち第１のキャリアアセンブリ１３０ａ及び第２のキャリアアセンブリ１３０ｂのための支持体を提供し、これにより、キャリア支持モジュール１２０と、キャリアアセンブリ１３０ａ、１３０ｂとが、モジュールフレーム１１０内に１対２の関係で配置される。従って、キャリア支持モジュール１２０、キャリアアセンブリ１３０ａ、１３０ｂ、キャリアローディングステーション１４０、及び研磨ステーション１５０は、モジュールフレーム１１０内に１対２対１対１の関係で配置される。幾つかの実施形態において、キャリア支持モジュール１２０が、第１のキャリアアセンブリ１３０ａといった１つのキャリアアセンブリのみを支持する。幾つかの実施形態において、キャリア支持モジュール１２０が、第１のキャリアアセンブリ１３０ａ及び第２のキャリアアセンブリ１３０ｂといった２つ以下のキャリアアセンブリを支持する。幾つかの実施形態において、キャリア支持モジュール１２０は、２つのキャリアアセンブリ１３０ａ、１３０ｂを支持するよう構成される。

典型的に、キャリアアセンブリ１３０ａ、１３０ｂのそれぞれは、キャリアヘッド１３１、キャリアヘッド１３１に結合されたキャリアシャフト１３２、第１のアクチュエータ１３３及び第２のアクチュエータ１３４といった１つ以上のアクチュエータ、及び空気圧アセンブリ１３５を備える。ここで、第１のアクチュエータ１３３は、キャリアシャフト１３２に接続されており、キャリアシャフト１３２を各キャリア軸Ｂ又はＢ’の周りで回転させるために使用される。第２のアクチュエータ１３４は、第１のアクチュエータ１３３に接続されており、キャリアシャフト１３２を、キャリアプラットフォーム１２３に対する第１の位置と、当該第１の位置から径方向外側に配置された第２の位置と、の間で距離Ｘ（１）だけ揺動させるため、又は、第１の位置と第２の位置との間に配置された位置へと揺動させるために使用される。典型的に、キャリアシャフト１３２は基板研磨中に揺動させられて、キャリアヘッド１３１、及び従ってその中に配置された基板１８０を、研磨パッド１５２の内径と研磨パッド１５２の外径との間で掃引し、少なくとも部分的には、研磨パッド１５２の不均一な摩損を防止する。有利に、キャリアシャフト１３２の揺動によりキャリアヘッド１３１に与えられる直線（掃引）運動を、研磨パッド１５２上にキャリアヘッド１３１を配置するためにも利用することができ、これにより、キャリアヘッド１３１は、研磨液分注アーム１５３及び／又はパッドコンディショナアーム１５５の位置決めを妨害しない（図１Ｂ）。幾つかの実施形態において、直線運動は、キャリアプラットフォーム１２３を回転又は旋回させる前にキャリアヘッド１３１を軸Ａに向かって後退させるために使用される。キャリアヘッド１３１を軸Ａに向かって後退させることによって、キャリアヘッド１３１がキャリアローディングステーション１４０と研磨ステーション１５０との間で軸Ａの周りを揺動させられるときの揺動半径がより小さくなる。このより小さな揺動半径によって有利に、追加の構成要素が望まれる場合には、研磨モジュール１００に他の構成要素を追加する空間が作られる。幾つかの実施形態において、距離Ｘ（１）は、約５ｍｍと約５０ｍｍの間である。

キャリアシャフト１３２は、それぞれの開口部１２４（図１Ｂ）を貫通して配置されており、ここで、開口部１２４は、キャリアプラットフォーム１２３を貫通して配置された径方向スロットである。典型的に、アクチュエータ１３３及び１３４が、キャリアプラットフォーム１２３の上方に配置されており、キャリアプラットフォーム１２３及びハウジング１２５によって画定された領域内に密閉されている。キャリアヘッド１３１が基板研磨位置から基板ローディング位置又はアンロード位置へと動かされたときに、キャリアプラットフォーム１２３の開口部１２４の各位置、及び開口部１２４を貫通して配置されたキャリアシャフト１３２の位置によって、キャリアヘッド１３１の揺動半径Ｒ（１）が決定される。キャリアヘッド１３１の揺動半径Ｒ（１）は、本明細書に記載のモジュール研磨システム内の研磨モジュール１００ａ間の最小間隔と、研磨プロセスに対してエクスシトゥ（ｅｘ－ｓｉｔｕ）であり、すなわち研磨プロセスと同時に行われない処理モジュール内でのプロセスを実行する能力と、を決定しうる。

幾つかの実施形態において、キャリアヘッド１３１の揺動半径Ｒ（１）は、研磨すべき基板の直径の約２．５倍以下であり、例えば、研磨すべき基板の直径の約２倍以下、例えば、研磨すべき基板の直径の約１．５倍以下などである。例えば、直径３００ｍｍの基板を研磨するよう構成された研磨モジュール１００ａについて、キャリアヘッド１３１の揺動半径Ｒ（１）は、約７５０ｍｍ以下とすることができ、例えば、約６００ｍｍ以下、又は約４５０ｍｍ以下である。他のサイズの基板を研磨するよう構成された研磨モジュールについて、適切なスケーリングが利用されうる。キャリアヘッド１３１の揺動半径Ｒ（１）は、キャリアプラットフォーム１２３の揺動半径Ｒ（２）より大きくてよく、小さくてよく、又は揺動半径Ｒ（２）と同じであってよい。例えば、幾つかの実施形態において、キャリアヘッド１３１の揺動半径Ｒ（１）は、キャリアプラットフォーム１２３の揺動半径Ｒ（２）以下である。

ここで、各キャリアヘッド１３１は、キャリアシャフト１３２を貫通して配置された１つ以上の導管（図示せず）を介して、空気圧アセンブリ１３５に流体接続されている。本明細書では「流体接続された（ｆｌｕｉｄｌｙ ｃｏｕｐｌｅｄ）」という用語は、２つ以上の要素が直接的又は間接的に接続しており、これにより、当該２つ以上の要素が流体連通し、すなわち、それらの間を流体が直接的又は間接的に流れられることを指している。典型的に、空気圧アセンブリ１３５は、回転ユニオン（図示せず）を利用してキャリアシャフト１３２に流体接続しており、この回転ユニオンによって、空気圧アセンブリ１３５は、キャリアヘッド１３１がその下で回転する間、キャリアプラットフォーム１２３に対して固定の位置に留まることが可能となる。空気圧アセンブリ１３５は、キャリアヘッド１３１、例えば、キャリアヘッド１３１内に配置された１つ以上のチャンバ（図示せず）に、加圧されたガス及び／又は真空を提供する。他の実施形態において、本明細書に記載の空気圧アセンブリ１３５の構成要素によって実行される１つ以上の機能が、電気機械的構成要素、例えば電気機械アクチュエータによって実行されてもよい。

キャリアヘッド１３１はしばしば、キャリアヘッド１３１の他の構成要素と共に、その中に配置されたチャンバを画定しうる１つ以上の可撓性構成要素、例えばブラダー、ダイアフラム、又は膜層（図示せず）等を特徴とする。キャリアヘッド１３１の可撓性構成要素、及びそれにより画定されるチャンバは、基板研磨動作と、基板ローディング及びアンロード動作との双方のために有用である。例えば、１つ以上の可撓性構成要素によって画定されたチャンバに加圧して、キャリアヘッドの構成要素を基板の裏面に押し付けることにより、キャリアヘッド内に配置された基板を研磨パッドに向かって押し付けることができる。研磨が完了したときに、又は基板ローディング動作中に、同じ又は異なるチャンバに真空を適用して、基板の裏面に接触する膜層に上方への撓みを生じさせることによって、基板をキャリアヘッドに真空チャックさせることができる。膜層の上方への撓みによって、膜と基板との間に低圧ポケットが形成され、これにより、基板がキャリアヘッド１３１に真空チャックされる。基板がキャリアヘッド１３１からキャリアローディングステーション１４０内へとアンロードされる基板アンローディング動作の間には、加圧されたガスがチャンバに導入されうる。チャンバ内の加圧されたガスによって、膜の下方への撓みが引き起こされ、基板がキャリアヘッド１３１ａ、１３１ｂからキャリアローディングステーション１４０内へと放出される。

ここで、キャリアローディングステーション１４０は、凹所１４１と、凹所１４１内に配置されたリフト部材１４２と、リフト部材１４２に接続されたアクチュエータ１４３とを含むロードカップである。幾つかの実施形態において、キャリアローディングステーション１４０は、脱イオン水といった洗浄液を提供する液体源１４４に接続されており、この洗浄液は、基板研磨の前及び／又は基板研磨の後に基板１８０及び／又はキャリアヘッド１３１から残留研磨液を除去するために使用されうる。典型的に、基板１８０は、「フェースダウン（ｆａｃｅ ｄｏｗｎ）」の向きで、すなわち、デバイス側ダウンの向きでキャリアローディングステーション１４０内にロードされる。したがって、リフト部材１４２の表面との接触による基板のデバイス側面への損傷を最小に抑えるために、リフト部材１４２は、しばしば環状基板接触表面を含み、この環状基板接触表面は、その外周で又はその外周の一部で基板１８０を支持する。他の実施形態において、リフト部材１４２が、複数のリフトピンを含み、この複数のリフトピンは、その外周の近傍で又はその外周で基板１８０に接触するよう配置されている。基板１８０が一旦キャリアローディングステーション１４０内にロードされると、アクチュエータ１４３が、リフト部材１４２、及びこれにより基板１８０を、その上方に配置されたキャリアヘッド１３１に向かってＺ方向に移動させて、キャリアヘッド１３１に真空チャックさせるために使用される。次いで、キャリアヘッド１３１が、基板１８０を研磨できるように研磨ステーション１５０へと動かされる。

他の実施形態において、キャリアローディングステーション１４０は、基板を研磨ステーションで処理する前及び／又は処理した後に基板をバス研磨し、例えば軟研磨するために使用できるバフ研磨プラテンを特徴とする。上記実施形態の幾つかでは、バフ研磨プラテンが、垂直方向、すなわちＺ方向に移動可能であり、基板移送を利用するキャリアローディングステーションとの基板移送のための空間を作り、及び／又はキャリアヘッド１３１との間の基板移送を容易にする。幾つかの実施形態において、キャリアローディングステーション１４０は、例えば、基板が研磨ステーション１５０で処理される前及び／又は処理された後に基板の周縁の近傍の領域から材料を除去するための、エッジ補正ステーションとしてさらに構成される。幾つかの実施形態において、キャリアローディングステーション１４０は、計測ステーション及び／又は欠陥検査ステーションとしてさらに構成され、この計測ステーション及び／又は欠陥検査ステーションは、研磨前及び／又は研磨後に、基板上に配置された材料層の厚さを測定するために、研磨後に基板を検査して材料層がそのフィールド表面から除去されたかどうか判定するために、及び／又は、研磨前及び／又は研磨後に、基板表面の欠陥を検査するために使用されうる。同実施形態において、基板は、さらなる研磨のために研磨パッドに戻されてよく、及び／又は、計測ステーション及び／又は欠陥検査ステーションを用いて得られた測定又は表面検査の結果に基づいて、異なる基板処理モジュール又はステーション、例えば異なる研磨モジュール１００に案内されてよく、又はＬＳＰモジュール２３０に案内されてよい。

ここで、キャリアローディングステーション１４０の中心Ｃを通って配置された垂直線が、円形基板１８０（例えば、上から見下ろしたシリコンウェハ）の中心と同一直線上にある。図示のように、基板１８０がその上に配置されたキャリアヘッド１３１にロードされ又はそこからアンロードされているときに、中心Ｃは軸線Ｂ又はＢ’と同一直線上にある。他の実施形態において、基板１８０がキャリアヘッド１３１内に配置されているときに、基板１８０の中心Ｃがシャフト軸Ｂからずれてよい。

研磨ステーション１５０は、プラテン１５１と、研磨パッド１５２と、研磨液分注アーム１５３と、研磨液分注アーム１５３に接続されたアクチュエータ１５４と、パッドコンディショナアーム１５５と、パッドコンディショナアーム１５５の第１の末端に接続されたアクチュエータ１５６と、パッドコンディショナ１５７と、を特徴とする。パッドコンディショナ１５７は、第１の末端から遠位にあるパッドコンディショナアーム１５５の第２の末端に結合されている。視覚的に雑然とすることを低減するために、研磨液分注アーム１５３と、パッドコンディショナアーム１５５と、研磨液分注アーム１５３、パッドコンディショナアーム１５５にそれぞれが接続されたアクチュエータ１５４、１５６と、パッドコンディショナ１５７とは、図１Ａには示されていないが、図１Ｂには示されている。他の実施形態において、研磨液分注アーム１５３が、研磨プラテン１５１の回転中心に対して固定位置に配置され、すなわち、プラテン軸Ｄに対して固定位置に配置されうる。幾つかの実施形態において、研磨液分注アーム１５３は湾曲していてよく、これにより、キャリアヘッド１３１が支持シャフト軸Ａの周りを揺動するときに、キャリアヘッド１３１との干渉が回避される。

ここで、研磨ステーション１５０は、フェンス１５８（図１Ａに断面が示されている）をさらに含み、このフェンス１５８は、研磨プラテン１５１を取り囲んでおり、かつ研磨プラテン１５１から離間して排水盆１５９を画定する。研磨液、及び研磨液副生成物が排水盆１５９の中に集められ、そこから、排水盆１５９と流体連通する排水路１６０を通って除去される。他の実施形態において、フェンス１５８が、研磨プラテン１５１の各部分の周りに、又は当該各部分の上方に部分的に配置された１つ以上の区分を含んでよく、及び／又は、キャリアローディングステーション１４０と研磨ステーション１５０との間に配置された１つ以上の区分を含んでよい。ここでは、プラテン１５１は、プラテン１５１の中心を垂直方向に貫通するプラテン軸Ｄの周りを回転可能である。ここでは、研磨ステーション１５０は単一のプラテン１５１を特徴とし、これにより、キャリア支持モジュール１２０と、キャリアローディングステーション１４０と、プラテン１５１とが、１対１対１の関係で配置される。

典型的に、キャリア支持モジュール１２０及び研磨ステーション１５０は、研磨モジュール１００ａの設置面積を最小化するよう配置されている。例えば、一実施形態において、支持シャフト軸Ａとプラテン軸Ｄとの間の距離Ｘ（２）は、キャリアヘッド１３１の揺動半径Ｒ（１）の２．５倍以下であり、例えば、キャリアヘッドの揺動半径Ｒ（１）の２倍以下、１．５倍以下、又は１．２５倍以下である。

ここで、研磨液分注アーム１５３が、研磨パッドの中心で又はその近傍で、すなわち、研磨パッドを貫通して配置されたプラテン軸Ｄの近傍で研磨液を分注するよう構成される。分注された研磨液は、プラテン１５１の回転により研磨液に与えられた遠心力によって、プラテン１５１の中心から径方向外側へと分配される。例えば、ここでは、アクチュエータ１５４が、研磨液分注アーム１５３の第１の末端に接続されており、軸Ｅを中心として研磨液分注アーム１５３を動かすために使用され、これにより、研磨液分注アーム１５３の第２の末端が、プラテン１５１、及びプラテン１５１に載置された研磨パッド１５２の上又はその近傍で位置決めされうる。

パッドコンディショナアーム１５５は、アクチュエータ１５６に接続された第１の末端と、パッドコンディショナ１５７に接続された第２の末端と、を含む。アクチュエータ１５６が、第１の末端を貫通して配置された軸Ｆを中心としてパッドコンディショナ１５７を揺動させ、同時に、パッドコンディショナ１５７を、その下に配置された研磨パッド１５２の表面に向かって押し付ける。パッドコンディショナ１５７は典型的に、研磨パッド１５２の研磨面を研磨し若返りさせるために使用される、ブラシ、又は、固定された研磨コンディショナ、例えばダイヤモンド埋め込みディスクのうちの１つである。

ここで、パッドコンディショナ１５７は、プラテン１５１、及びこれにより研磨パッド１５２が、その下で回転している間に、研磨パッド１５２に押し付けられながら、研磨パッド１５２の外径から研磨パッド１５２の中心へと、若しくは当該中心の近傍へと前後に掃引される。パッドコンディショナ１５７は、インシトゥ（ｉｎ－ｓｉｔｕ）コンディショニングのために、すなわち基板研磨と同時に使用され、エクスシトゥ（ｅｘ－ｓｉｔｕ）コンディショニングのために、すなわち基板研磨の間の期間に使用され、又は、その双方のために使用される。典型的に、パッドコンディショナ１５７は研磨パッド１５２に対して、これらの間の潤滑をもたらす液体、例えば研磨液又は脱イオン水等がある状態で押し付けられる。液体が、プラテン軸Ｄの付近の研磨パッド１５２に、研磨液分注アーム１５３をその上に位置決めすることによって分注される。典型的に、キャリア支持モジュール１２０と研磨ステーション１５０とは、キャリアヘッド１３１の揺動半径Ｒ（１）が研磨液分注アーム１５３又はパッドコンディショナ１５７の一方又は双方の揺動経路内に存在しないように、配置される。本構成は有利に、以下でさらに記載するように、キャリア支持モジュール１２０がキャリアローディング位置と基板研磨位置との間でキャリアヘッド１３１を旋回させる間に、研磨パッド１５２のエクスシトゥ（ｅｘ－ｓｉｔｕ）コンディショニングを可能にする。

典型的に、キャリア支持モジュール１２０、キャリアアセンブリ１３０ａ、１３０ｂ、キャリアローディングステーション１４０、及び研磨ステーション１５０は、研磨モジュール１００ａのクリーンルームの設置面積を望ましくは最小にする構成において配置されている。ここでは、キャリア支持モジュール１２０が、第１の処理モード又は第２の処理モードのうちの１つのモードにおいて、かつそれから規定される第１の平面Ｇ及び第２の平面Ｇ’（平面Ｇは、図１Ｂ及び図１Ｃに図示、平面Ｇ’は図１Ｃに図示）に配置されたときの、キャリアヘッド１３１と、キャリアローディングステーション１４０と、プラテン１５１との相対的位置を利用して、上記構成の説明を行う。

図１Ａ～図１Ｂでは、キャリア支持モジュール１２０が、第１の処理モードにおいて配置されている。第１の処理モードでは、第１のキャリアアセンブリ１３０ａがプラテン１５１の上方に配置されており、第２のキャリアアセンブリ１３０ｂがキャリアローディングステーション１４０の上方に配置されている。すなわち、第１の処理モードでは、第２のキャリアアセンブリ１３０ｂのキャリアヘッド１３１が、キャリアローディングステーション１４０の上方に配置されており、キャリアローディングステーション１４０への基板のローディング及びキャリアローディングステーション１４０からの基板のアンローディングが可能となる。第２の処理モード（図示せず）では、キャリアプラットフォーム１２３が、支持シャフト軸Ａの周りを１８０°の角度θの分だけ回転又は旋回させられ、第１のキャリアアセンブリ１３０ａと第２のキャリアアセンブリ１３０ｂとの相対的位置が逆になる。すなわち、第２の処理モードでは、第２のキャリアアセンブリ１３０ｂのキャリアヘッド１３１が、キャリアローディングステーション１４０の上方に配置され、キャリアローディングステーション１４０への基板のローディング及びキャリアローディングステーション１４０からの基板のアンローディングが可能となる。

ここで、キャリア支持モジュール１２０と研磨ステーション１５０との相対的位置を、図１Ｂ及び図１Ｃに示す第１の平面Ｇ及び第２の平面Ｇ’を参照しながら説明する。第１の平面Ｇは、プラテン１５１の、典型的に水平なパッド取付面に直交する垂直面であり、支持シャフト軸Ａ、及びキャリアローディングステーション１４０の垂直中心Ｃによってさらに規定される。典型的に、キャリアシャフト軸Ｂ及びＢ’は、キャリア支持モジュール１２０が第１の処理モード又は第２の処理モードのいずれかで配置されるときには、第１の平面Ｇ内に配置されることになる。図１Ｂに示すように、支持シャフトＡと、垂直中心Ｃと、プラテン軸Ｄとは互いに同一平面上にあるため、一緒に第１の平面Ｇを規定する。

他の実施形態において、プラテン軸Ｄが、第１の平面Ｇからずれており、これにより、支持シャフト軸Ａと共に第２の平面Ｇ’を形成する。第２の平面Ｇ’は、図１Ｃに概略的に示されている。同実施形態において、キャリア支持モジュール１２０が第１の処理モード又は第２の処理モードのいずれかで配置されているときには、第１の平面Ｇと第２の平面Ｇ’とは典型的に、４５°以上の角度θ（２）を形成し、角度θ（２）は、例えば６０°以上、７５°以上、９０°以上であり、例えば、９５°以上である。

有利に、図１Ａ～図１Ｃに記載された研磨モジュール１００ａは、その代替的な実施形態、及びその代替実施形態の組み合わせを含めて、高スループット密度カスタマイズ可能モジュール研磨システムへの後の統合のために独立して製造されうる。研磨モジュール１００ａを用いて形成されうるカスタマイズ可能なモジュール研磨システムの例が、図２～図７で提供される。

図２Ａは、一実施形態に係る、図１Ａ～図１Ｃに記載の複数の研磨モジュールを備えるモジュール研磨システムを見下ろした概略的な断面図である。ここで、モジュール研磨システム２００ａは、第１の部分２２０と、第１の部分２２０に連結された第２の部分２０５と、を特徴とする。第２の部分２０５は、２つの研磨モジュール１００ａ、１００ｂを含み、この２つの研磨モジュール１００ａ、１００ｂは、直立支持体１１１を含むフレーム１１０と、共有のテーブル台１１２と、共有の天井支持体１１３と、を共有する。他の実施形態において、研磨モジュール１００ａ、１００ｂのそれぞれは、第２の部分２０５を形成するように互いに結合された個々のフレーム１１０（図１Ａ～図１Ｂに図示）をそれぞれ含む。

研磨モジュール１００ａ、１００ｂのそれぞれは、図１Ａ～図１Ｃに示し記載したように、１対１対１の関係で配置されたキャリア支持モジュール１２０と、キャリアローディングステーション１４０と、研磨ステーション１５０と、を特徴とする。各研磨モジュール１００ａ、１００ｂの研磨ステーション１５０のそれぞれは、１つのプラテン１５１を特徴とし、これにより、各研磨モジュール１００ａ、１００ｂのそれぞれは、図１Ａ～図１Ｃに示し記載したように、１対１対１の関係で配置されたキャリア支持モジュール１２０と、キャリアローディングステーション１４０と、プラテン１５１とを含む。

典型的に、研磨モジュール１００ｂは、図１Ａ～図１Ｃに記載の研磨モジュール１００ａの実施形態と実質的に同様であり、その代替的な実施形態、又はその代替的な実施形態の組合せを含みうる。例えば、幾つかの実施形態において、２つの研磨モジュールのうちの一方、例えば研磨モジュール１００ａが、より長い材料除去研磨プロセスを支援するよう構成され、他方の研磨モジュール、例えば１００ｂが、より短い材料除去後バフ研磨プロセスを支援するよう構成されている。同実施形態において、研磨モジュール１００ａ上で処理された基板は、次いで研磨モジュール１００ｂに移送される。より短い材料除去後バフ研磨プロセスは、しばしば、スループットを制限するプロセスであり、当該プロセスは、図１Ａ～図１Ｃに記載のスループットを増大させる２つのキャリアアセンブリ１３０ａ、１３０ｂの構成から利益を得るであろう。したがって、幾つかの実施形態において、モジュール研磨システム内の１つ以上の基板研磨モジュールが、１つのキャリアアセンブリ１３０ａ又は１３０ｂを含んでよく、その一方で、モジュール研磨システム内の他の研磨モジュールが、２つのキャリアアセンブリ１３０ａ及び１３０ｂを含む。

ここで、研磨モジュール１００ａ、１００ｂは並置構成において配置されており、ここでは、それらの第１の平面Ｇが、互いに略平行又は実質的に平行であり、例えば、平行から３０°の範囲内で互いに平行であり、平行から２０°の範囲内で互いに平行であり、又は、平行から１０°の範囲内で互いに平行である。ここで、研磨モジュール１００ａ、１００ｂのそれぞれは、第１の部分２２０「の方に向いている」。本明細書では、研磨モジュールは、キャリア支持モジュール１２０及びキャリアローディングステーション１４０が、モジュール研磨システム２００ａのコンポーネント又は一部分により近く、研磨ステーション１５０がより遠く離れているときには、当該モジュール研磨システム２００ａのコンポーネント又は一部分「の方に向いている」。例えば、図２Ａでは、研磨モジュール１００ａ、１００ｂのキャリア支持モジュール１２０及びキャリアローディングステーション１４０（図１Ａに図示）は、研磨ステーション１５０よりも第１の部分２２０に近い。

図２Ｂに示すような他の実施形態において、研磨モジュール１００ａ、１００ｂは、第１の部分２２０とは「反対を向く（ｆａｃｅ ａｗａｙ）」よう配向されている。本明細書では、研磨モジュールは、研磨ステーション１５０がモジュール研磨システムのコンポーネント又は一部分により近く、キャリア支持モジュール１２０がより遠く離れているときには、当該モジュール研磨システムのコンポーネント又は一部分とは「反対を向いて」いる。研磨モジュール１００ａ、１００ｂが第１の部分とは反対を向くよう配向された幾つかの実施形態において、基板のハンドリングを容易にするために第３のロボット３１４を使用することが望ましいこともある。本実施形態では、第１の部分２２０からの基板１８０が、第２のロボット２２６によって移送ステーション２１６にロードされる。次いで、基板１８０が、第３のロボット３１４によって移送ステーション２１６からピックアップされて、キャリアローディングステーション１４０のうちの１つに移動させられる。

典型的に、第１の部分２２０は、複数のシステムローディングステーション２２２、１つ以上の基板ハンドラ、例えば、第１のロボット２２４及び第２のロボット２２６、１つ以上の計測ステーション２２８、１つ以上の位置固有研磨（ＬＳＰ）モジュール２３０、及び、１つ以上のポストＣＭＰ洗浄システム２３２、のうちの１つ又はこれらの組合せを含む。ＬＳＰモジュール２３０は典型的に、研磨される基板の表面積よりも小さな表面積を有する研磨部材（図示せず）を用いて、基板表面の一部分のみ研磨するよう構成されている。ＬＳＰモジュール２３０は、基板が研磨モジュール内で研磨された後で手を入れるために、例えば、基板の比較的小さな部分から付加的な材料に除去するためにしばしば使用される。幾つかの実施形態において、１つ以上のＬＳＰモジュール２３０が、研磨モジュール１００ａ、１００ｂの一方の代わりに、第２の部分２０５内に含まれてよい。

他の実施形態において、１つ以上のＬＳＰモジュール２３０が、本明細書に記載のモジュール研磨システム内に、任意の他の所望の構成において配置されうる。例えば、１つ以上のＬＳＰモジュール２３０が、第１の部分２２０と第２の部分２０５との間、本明細書に記載の構成のいずれかにおいて隣り合って配置された研磨モジュール１００ａ～１００ｉの間、及び／又は、本明細書に記載の第２の部分のいずれかの末端の近傍に配置されてよく、各第２の部分の上記末端は、第１の部分からは遠位である。幾つかの実施形態において、モジュール研磨システムが、ＬＳＰモジュール２３０について上述した構成のいずれかにおいて配置されうる１つ以上のバフ研磨モジュール（図示せず）を含んでよい。幾つかの実施形態において、第１の部分２２０が、第２のロボット２２６の両側に配置されうる少なくとも２つのポストＣＭＰ洗浄システム２３２を特徴とする。

ポストＣＭＰ洗浄システムは、基板１８０からの残留研磨液及び研磨副産物の除去を促進し、ブラシ又はスプレーボックス２３４及び乾燥ユニット２３６のいずれか１つ又はこれらの組合せを含みうる。第１のロボット２２４及び第２のロボット２２６は、第２の部分２０５と第１の部分２２０との間で、これらの様々なモジュール間、ステーション間、及びシステム間を含めて、基板１８０を移送するために組み合わせて使用される。例えば、ここでは、第２のロボット２２６は、各研磨モジュール１００ａ、１００ｂのキャリアローディングステーション１４０へと、及び当該キャリアローディングステーション１４０から、及び／又は、研磨モジュール１００ａ、１００ｂ間で基板を移送するために少なくとも使用される。

本明細書の実施形態において、モジュール研磨システム２００の動作は、システムコントローラ２７０によって指示される。システムコントローラ２７０は、プログラム可能な中央処理装置（ＣＰＵ：ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）２７１を含み、このＣＰＵ２７１は、メモリ（例えば、不揮発性メモリ）２７２、及びサポート回路２７３と共に動作可能である。サポート回路２７３は従来ではＣＰＵ２７１に接続されており、モジュール研磨システム２００の様々な構成要素の制御を促進するためにモジュール研磨システム２００の様々な構成要素に接続された、キャッシュ、クロック回路、入力／出力サブシステム、電源等、及びこれらの組み合わせを含む。ＣＰＵ２７１は、処理システムの様々な構成要素及びサブプロセッサを制御するために産業用設定で使用される任意の形態の汎用コンピュータプロセッサのうちの１つであり、例えば、プラグラム可能な論理制御装置（ＰＬＣ：ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）である。ＣＰＵ２７１に接続されたメモリ２７２は非一過性であり、典型的に、１つ以上の容易に入手可能なメモリ（例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ：ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ：ｒｅａｄ ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）、フロッピーディスクドライブ、ハードディスク、又は、任意の他の形態のローカル若しくは遠隔のデジタルストレージ）である。

典型的に、メモリ２７２は、命令を含む非一過性のコンピュータ可読記憶媒体（例えば、不揮発性メモリ）の形態をしており、命令は、ＣＰＵ２７１によって実行されると、モジュール研磨システム２００の動作を促進する。メモリ２７２内の命令は、本開示の方法を実現するプログラムといった、プログラム製品の形態をしている。プログラムコードは、幾つかの異なるプログラミング言語のうちの任意の１つに適合しうる。一例において、本開示が、コンピュータシステムと共に使用するためのコンピュータ可読記憶媒体に格納されたプログラム製品として実現されうる。プログラム製品のプログラムが、（本明細書に記載の方法を含む）実施形態の機能を規定する。

例示的な非一過性のコンピュータ可読記憶媒体は、（ｉ）情報が永続的に格納されうる書込み不能な記憶媒体（例えば、ＣＤ－ＲＯＭドライブより読み出し可能なＣＤ－ＲＯＭディスク、フラッシュメモリ、ＲＯＭチップ、又は任意の種類のソリッドステート不揮発性半導体メモリ素子といった、コンピュータ内の読出し専用メモリデバイス）、及び（ｉｉ）変更可能な情報が格納される書き込み可能な記憶媒体（例えば、ディスケットドライブ若しくはハードディスクドライブ内のプロッピィディスク、又は任意の種類のソリッドステートランダムアクセス半導体メモリ）を含むが、これらに限定されない。このようなコンピュータ可読記憶媒体は、本明細書に記載の方法の機能を指示するコンピュータ可読命令を保有しているときには、本開示の実施形態となる。幾つかの実施形態において、本明細書に記載の方法、又はその一部は、１つ以上の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ：ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔｓ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ：ｆｉｅｌｄ－ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙ）、又は他の種類のハードウェア実装によって実行される。幾つかの他の実施形態において、本明細書に記載の基板処理方法及び／又は基板ハンドリング方法は、ソフトウェアルーチン、ＡＳＩＣ、及び／又は他の種類のハードウェア実装の組み合わせによって実行される。１つ以上のシステムコントローラ２７０が、本明細書に記載の様々なモジュール研磨システムのうちの１つ又は任意の組み合わせと共に使用され、及び／又は、上記モジュール研磨システムの個々の研磨モジュールと共に使用されうる。

図３Ａは、一実施形態に係る、代替的な構成において配置された複数の研磨モジュールを含むモジュール研磨システムを見下ろした概略的な断面図である。図３Ｂは、本明細書に記載のモジュール研磨システムのうちの任意の１つ又は組み合わせと共に使用されうるモジュール間基板交換器３５０の概略図である。モジュール研磨システム３００は、第１の部分３２０と、第１の部分３２０に連結された第２の部分３０５と、を特徴とする。第１の部分３２０は、図２に記載された第１の部分２２０と実質的に同じであってよく、その特徴又は代替的な実施形態のいずれか１つ又は組み合わせを含む。

ここで、第２の部分３０５は、４つの研磨モジュール１００ａ～１００ｄ、天井支持体（図１に記載の天井支持体１１３など）から吊り下げられた第３のロボット３１４、及び移送ステーション２１６を特徴とする。研磨モジュール１００ｃ、１００ｄが、第１の部分３２０とは反対を向いた並置構成において配置されている。例えば、図３では、対応する研磨モジュール１００ｃ、１００ｄのそれぞれの研磨ステーション１５０が、キャリア支持モジュール１２０及びキャリアローディングステーション１４０よりも第１の部分３２０に近い。

ここでは、研磨モジュール１００ｃ、１００ｄは、研磨モジュール１００ａ、１００ｂに関して図２ａで上述したようなフレーム１１０を共有している。幾つかの実施形態において、個別研磨モジュールのそれぞれが、対応するフレーム内に１対１の構成において配置されており、個別フレームが、本明細書に記載のモジュール研磨システムのいずれかで説明した第２の部分を形成するよう、互いに結合されている。他の実施形態において、単一のフレームが、２つ以上の研磨モジュール、３つ以上の研磨モジュール、４つ以上の研磨モジュール、５つ以上の研磨モジュール、又は６つ以上の研磨モジュールを支持するために使用されうる。幾つかの実施形態において、異なる数の研磨モジュールをそれぞれが支持する個別フレームが、本明細書に記載のモジュール研磨システムのいずれか１つ又は組み合わせを形成するよう、互いに結合されうる。例えば、２つの研磨モジュールを支持する個別フレームは、所望の研磨システム構成を実現するために、１つの研磨モジュールをそれぞれが支持する２つの個別フレームと結合されてよく、２つのモジュールを支持する他の個別フレームと結合されてよく、及び／又は、４つ以上の研磨モジュールを支持する個別フレームと結合されてよい。

本実施形態において、研磨モジュール１００ａ、１００ｂは、研磨モジュール１００ｃ、１００ｄによって第１の部分３２０から離間している。研磨モジュール１００ａ、１００ｂは、研磨モジュール１００ｃ、１００ｄの方を向くよう並置構成において配置されており、これらの間の基板移送領域が定められる。第３のロボット３１４は、上記基板移送領域内に配置されており、研磨モジュール１００ａ～１００ｄのそれぞれについて、キャリアローディングステーション１４０（図１Ａに図示）へのアクセスを促進にする。移送ステーション２１６が、第２のロボット２２６と第３のロボット３１４との間の領域に配置されている。

典型的に、第１の部分３２０からの基板１８０が、第２のロボット２２６によって移送ステーション２１６内にロードされる。次いで、基板１８０が、第３のロボット３１４によって移送ステーション２１６からピックアップされて、キャリアローディングステーション１４０のうちの１つに移動させられる。幾つかの実施形態において、研磨モジュール１００ａ～１００ｄのうちの１つ以上が、図２Ａに記載した材料除去プロセス及び材料除去後バフ研磨プロセスといった、様々な研磨プロセスのために構成される。同実施形態において、基板１８０を移送ステーション２１６に戻して第２のロボット２２６によってピックアップする前に、第３のロボット３１４を使用して基板１８０を研磨モジュール１００ａ～１００ｄ間で移送することができる。

ここでは、研磨モジュール１００ａ、１００ｂ間の配置に関して上述したように、研磨モジュール１００ｃ、１００ｄは、これらの第１の平面Ｇが互いに略平行である構成において配置されている。研磨モジュール１００ｃ、１００ｄのそれぞれは、１対１対１の関係において配置されたキャリア支持モジュール１２０と、キャリアローディングステーション１４０と、研磨ステーション１５０とを特徴とする。各研磨モジュール１００ｃ、１００ｄの研磨ステーション１５０のそれぞれは、１つのプラテン１５１を特徴とし、これにより、各研磨モジュール１００ｃのそれぞれが、１対１対１の関係において配置されたキャリア支持モジュール１２０と、キャリアローディングステーション１４０と、研磨プラテンとを含む。典型的に、研磨モジュール１００ｃ、１００ｄは、上述の研磨モジュール１００ａ、１００ｂと実質的に同様であり、その特徴の代替的な実施形態、又は代替的な実施形態の組合せを含む。幾つかの実施形態において、研磨モジュール１００ａ～１００ｄの１つ以上の代わりに、１つ以上のＬＳＰシステム２３０が、第２の部分３０５内に含められうる。

幾つかの実施形態において、本明細書に記載のモジュール研磨システムは、図３Ａ～図３Ｂに示すモジュール間基板交換器３５０のような、研磨モジュール間及び／又は他の基板処理モジュール間で基板を移動させることに特化された基板交換器をさらに含む。図３Ａでは、モジュール間基板交換器３５０は、隣り合う研磨モジュール間、例えば、研磨モジュール１００ａと１００ｃの間、及び研磨モジュール１００ｂと１００ｄの間に配置されている。幾つかの実施形態において、１つ以上のモジュール間基板交換器３５０を使用して、研磨モジュール１００と、ＬＳＰモジュール２３０又はバフ研磨モジュール（図示せず）といった異なる種類の基板処理モジュールと、の間の比較的迅速な基板移送を促進することができる。同実施形態において、各モジュール間基板交換器３５０は、研磨モジュール１００と、当該研磨モジュール１００の隣に配置された異なる種類の基板処理モジュールと、の間に配置される。

図３Ｂでは、モジュール間基板交換器３５０が、２つの隣り合う研磨モジュールの間、例えば、図３Ａに示す研磨モジュール１００ａ及び１００ｃのキャリアローディングステーション１４０の間に配置されている。ここで、モジュール間基板交換器３５０は、旋回アーム３５２と、アクチュエータ３５４と、エンドエフェクタ３５６と、を特徴とする。アクチュエータ３５４は、旋回アーム３５２の第１の末端に接続されており、エンドエフェクタ３５６は、旋回アーム３５２の第２の末端に接続されている。アクチュエータ３５４は、エンドエフェクタ３５６と、従ってその上に配置された基板１８０とを軸Ｈを中心として揺動させるために使用される。典型的に、エンドエフェクタ３５６は、キャリアローディングステーション１４０間で基板１８０を移動させるときに基板１８０をエンドエフェクタ３５６にしっかりと保持するために使用しうる真空（図示せず）に接続されている。

幾つかの実施形態において、アクチュエータ３５４が、基板のハンドリングをさらに容易にするために、Ｚ方向に移動可能でありうる。モジュール間基板交換器３５０は有利に、例えばマルチプラテン研磨プロセスにおいてモジュール間基板移送を促進することによって、他の基板ハンドラ（ロボット）への負担を追加することなく、及び／又は基板ハンドラが解放されるのを待つ追加的な遅延無く、より高い基板処理スループットをもたらす。換言すれば、モジュール間基板交換器３５０は、そうでなければ他の基板ハンドラ（ロボット）が実行する必要があるであろう連続的な移動の数を減らすことによって、本明細書に記載のモジュール研磨システムの基板処理スループット全体を改善するために使用されうる。

図４は、一実施形態に係る、代替的な構成において配置された複数の研磨モジュールを備えるモジュール研磨システムを見下ろした概略的な断面図である。モジュール研磨システム４００は、第２の部分４０５に連結された第１の部分４２０を含む。第１の部分４２０は、先に図２～図３でそれぞれが記載された第１の部分２２０、３２０と実質的に同じであってもよく、それらの特徴又は代替的な実施形態のいずれか１つ又は組み合わせを含む。

ここで、第２の部分４０５は、研磨モジュール１００ａ～１００ｆ、第３のロボット３１４、移送ステーション３１６（以下、第１の移送ステーション３１６）、天井支持体（図１Ａに記載された天井支持体１１３等）から吊り下げられた第４のロボット４１４、及び第２の移送ステーション４１６を特徴とする。ここで、研磨モジュール１００ａ～１００ｄ、第１移送ステーション３１６、及び第３ロボット３１４は、図３に示し記載した構成において配置されている。研磨モジュール１００ｅ、１００ｆは、研磨モジュール１００ａ、１００ｂのフレーム１１０に結合された研磨モジュール１００ａ、１００ｂに関して上述したようなフレーム１１０を共有している。研磨モジュール１００ｅ、１００ｆは、研磨モジュール１００ａ、１００ｂ間の配置に関して上述したように、これらの第１の平面Ｇが互いに略平行である構成において配置されている。研磨モジュール１００ｅ、１００ｆはそれぞれ、研磨モジュール１００ａ、１００ｂの方を向いている。第４のロボット４１４が、研磨モジュール１００ａ、１００ｂ及び研磨モジュール１００ｅ、１００ｆによって画定される領域内に配置されている。第２の移送ステーション４１６が、第３のロボット３１４と第４のロボット４１４との間に配置されている。

図５Ａは、他の実施形態に係るモジュール研磨システムを見下ろした概略的な図である。図５Ｂは、図５Ａに示したモジュール研磨システムの一部分の側面図である。ここで、モジュール研磨システム５００は、第１の部分５２０とリニア基板ハンドリングシステム５３０とに連結された第２の部分５０５を特徴とする。リニア基板ハンドリングシステム５３０は、第２の部分５０５における高スループット基板ハンドリングを促進する。第１の部分５２０は、図２～図４にそれぞれ記載した第１の部分２２０、３２０、４２０のいずれか１つと実質的に同じであってよく、それらの特徴、若しくは特徴の代替的な実施形態のいずれか１つ又は組み合わせを含む。

第２の部分５０５は、（図５Ｂに示され、ラベル付けされた）複数のモジュールフレーム５１０であって、研磨モジュール１００ｇ、１００ｈの対をそれぞれが含む複数のモジュールフレーム５１０を特徴とする。各モジュールフレーム５１０は、複数の直立支持体５１１と、水平方向に配置されたテーブル台５１２と、テーブル台５１２の上方に配置され、テーブル台５１２から間隔を置いて配置された天井支持体５１３（図５Ｂに図示）と、を特徴とする。直立支持体５１１、テーブル台５１２、及び天井支持体５１３が一緒に、処理空間５１４を画定する。

ここで、研磨モジュール１００ｇ、１００ｈのそれぞれは、１対１対１の関係において配置されたキャリア支持モジュール１２０と、キャリアローディングステーション１４０と、研磨ステーション１５０とを特徴とする。各研磨モジュール１００ｇ、１００ｈの研磨ステーション１５０のそれぞれが、１つのプラテン１５１を特徴とし、これにより、研磨モジュール１００ｇ、１００ｈのそれぞれが、１対１対１の関係で配置されたキャリア支持モジュール１２０と、キャリアローディングステーション１４０と、プラテン１５１と、を含む。典型的に、研磨モジュール１００ｇ、１００ｈは、上述の研磨モジュール１００ａ～１００ｆと実質的に同様であり、その特徴の代替的な実施形態、又は代替的な実施形態の組合せを含む。

ここで、対になった研磨モジュール１００ｇ、１００ｈのそれぞれは、リニア基板ハンドリングシステム５３０を用いた基板のハンドリングを促進するために、処理領域５１４内で互いに向かい合って配置されている。図示のように、モジュールフレーム５１０内の研磨モジュール１００ｇ、１００ｈのそれぞれは、研磨モジュール１００ｇの平面Ｇが研磨モジュール１００ｈの平面Ｇと実質的に同一平面上にあるように、互いに位置合わせされる。他の実施形態において、対になった研磨モジュール１００ｇ、１００ｈは、研磨モジュールの平面Ｇが、平行又は実質的に平行になるように、例えば平行から約１０°の範囲内で平行になるように、互いにずれていてよい。

ここで、リニア基板ハンドリングシステム５３０は、例えばトラック、レール、又はベルトといったリニア部材５３２と、リニア部材５３２上に可動に配置され又は当該リニア部材５３２に可動に接続された１つ以上のシャトル５３４と、を特徴とする。リニア部材５３２は、第２の部分５０５の第１の末端から、当該第１の末端とは反対側にある第２の部分５０５の第２の末端の近傍の位置まで延びている。ここで、第１の末端は、第１の部分５２０に近接している。典型的に、リニア基板ハンドリングシステム５３０は、第２のロボット２２６と第２の部分５０５との間の領域内に配置され第１の部分５２０からシャトル５３４への基板１８０の移送を促進にする１つ以上の基板移送ステーション５３６をさらに含む。ここで、シャトル５３４は、移送ステーション５３６から基板を回収するために使用される１つ以上のアーム５３８（図５Ｂに図示）を含む。

１つ以上の基板１８０が移送ステーション５３６から一旦取り出されると、シャトル５３４がリニア部材５３２に沿って移動し、基板１８０のそれぞれを、研磨モジュール１００ｇ、１００ｈの所望のキャリアローディングステーション１４０内に配置する。幾つかの実施形態において、基板１８０の少なくとも一部が、当該基板１８０が所望のキャリアローディングステーション１４０に移動させられるときに、キャリアローディングステーション１４０と、その上に配置された各キャリアヘッド１３１と、の間を通過する。本構成によって、有利に、１つ以上の固定位置ロボットを使用するモジュールシステム内よりも、研磨モジュール１００ｇ、１００ｈ間で比較的近くに近づけて配置することが可能となる。例えば、幾つかの実施形態において、一対の研磨モジュール１００ｇ、１００ｈのキャリアローディングステーション１４０間の距離Ｘ（３）が、研磨すべき基板の直径の８倍以下、例えば、研磨すべき基板の直径の７倍以下、６倍以下、例えば、５倍未満である。幾つかの実施形態において、一対の研磨モジュール１００ｇ、１００ｈの支持シャフト軸Ａ間の間隔が、研磨すべき基板の直径の５倍以下である。例えば、３００ｍｍの基板を研磨するよう構成されたモジュール研磨システムの場合、一対の研磨モジュール１００ｇ、１００ｈの支持シャフト軸Ａ間の間隔は１５００ｍｍ以下である。

幾つかの実施形態において、リニア基板ハンドリングシステム５３０は、テーブル台５１２の下方に配置された基板戻り経路５４０（図５Ｂに部分的に図示）をさらに含む。基板戻り経路５４０は、１つ以上のエレベータ５４２といった、第２の部分５０５の第２の末端の近傍に配置された１つ以上のアセンブリと、テーブル台５１２の下方に配置されたトラック、レール、又はベルトといった第２のリニア部材５４４と、リニア部材５４４上に配置又は結合された第２のシャトル５４６と、を含む。典型的に、基板１８０が一旦第２の部分５０５内での処理を終了すると、第１のシャトル５３４が、キャリアローディングステーション１４０から基板１８０を取り出して基板をエレベータ５４２に移す。エレベータ５４２が、テーブル台５１２より下の領域へと基板１８０を移動させ、そこで、第２のシャトル５４６が、エレベータ５４２から、処理システムの第１の部分５２０の近傍に配置された移送ステーション（図示せず）へと基板１８０を移動し、そこで基板が、ポストＣＭＰ処理のために、第２のロボット２２６によって取り出されうる。

図６は、モジュール研磨システムの他の実施形態を見下ろした概略図である。ここで、モジュール研磨システム６００は、第２の部分６０５と、第２の部分６０５に接続された第１の部分６２０と、リニア移送システム６３０と、を特徴とする。第２の部分６０５は、対６１０で配置された複数の研磨モジュール１００ｉ、１００ｊを特徴とする。研磨モジュール１００ｉ、１００ｊのそれぞれは、１対１対１の関係において配置されたキャリア支持モジュール１２０と、キャリアローディングステーション１４０（図示せず）と、研磨ステーション１５０と、を特徴とする。各研磨モジュール１００ｉ、１００ｊの研磨ステーション１５０のそれぞれが１つのプラテン１５１を特徴とし、これにより、対応する研磨モジュール１００ｉ、１００ｊのそれぞれが、１対１対１の関係において配置されたキャリア支持モジュール１２０と、キャリアローディングステーション１４０と、プラテン１５１と、を含む。ここで、対６１０内の研磨モジュール１００ｉ、１００ｊは、それらの対応するキャリアローディングステーション１４０が第２の部分６０５の外周の近傍に配置されるように、互いに反対を向くよう配置されている。典型的に、研磨モジュール１００ｉ、１００ｊは、上述の研磨モジュール１００ａ～１００ｈと実質的に同様であり、その代替的な実施形態、又は代替的な実施形態の組合せを含む。

リニア移送システム６３０は、第１のリニア部材６２４と、第１のリニア部材６３２に直交して配置された複数の第２のリニア部材６２２と、複数の移送ステーション６３６と、複数のシャトル６３８と、を特徴とする。適切なリニア部材６３２、６３４の例として、トラック、レール、ベルト、又はこれらの組み合わせが挙げられる。シャトル６３８は、リニア部材６２２、６２４上に可動に配置され又は連結されうる。ここで、シャトル６３８の１つ以上が、旋回アームを備える。第１のリニア部材６２４、研磨モジュール１００ｉ，ｊと、第１部分６２０と間に配置される。第２のリニア部材６２２は、第２の部分６０５の外周とキャリアローディングステーション１４０との間にそれぞれ配置される。

図２～図６では、モジュール研磨システムは、平面Ｇが、その第２の部分の第１の末端と平行であるよう又は当該第１の末端と直交するようにほぼ配置された偶数個の研磨モジュールと共に示されている。他の実施形態において、モジュール研磨システムは、奇数個の研磨モジュール、例えば、１個、３個、５個、又はそれ以上の数の研磨モジュールを含みうる。本明細書に記載のモジュール研磨システムのうちの任意の１つ又は組み合わせと組み合わせられる幾つかの他の実施形態において、研磨モジュールが、平面Ｇが研磨モジュールの第２の部分の第１の末端と略平行ではなく又は当該末端と直交しないように、配置されている。例えば、図７に示すモジュール研磨システム７００では、研磨モジュール７００ａ、ｂは、平面Ｇが、モジュール研磨システム７００の第１の末端に対して、平行から２０°と７０°との間で平行であるように配置されている。研磨モジュール７００ａ、７００ｂは、上述の研磨モジュール１００ａ～１００ｊと実質的に同様であってよく、その特徴の任意の組合せ又は代替的な実施形態を含む。

先に図１Ａ～図１Ｃ、及び図２～図７に記載の研磨モジュールは、典型的に、回転可能なプラテン１５１を有する研磨ステーション１５０を備え、回転可能なプラテン１５１には研磨パッド１５２が固定されている。他の実施形態において、図１Ａ～図１Ｃ及び図２～図７の研磨モジュールのうちの１つ以上が、以下の図８Ａ～図８Ｂ、及び図９に示すようなリニア研磨プラテンを含みうる。

図８Ｂは、図８Ａのリニア研磨ステーション８１０の概略的な側面図である。ここで、研磨モジュール８００は、上述した研磨モジュール１００ａ～１００ｊ、及び７００ａ、７００ｂのいずれか１つにおけるプラテン１５１の代わりに使用されうるリニア研磨ステーション８１０を特徴とする。ここで、リニア研磨ステーション８１０は、プラテン８０４（図８Ｂに仮想線で示す）が配置されたプラットフォーム８０２を含む。研磨パッド８０８は、典型的にベルトであり、即ち環状の外周を有し、プラットフォーム８０２の両端に配置された複数のローラ８０６を用いてＸ方向に沿って動かされる間に、基板（図示せず）がこの研磨パッド８０８に対して押し付けられる。研磨ステーション８１０は、上述した研磨モジュール１００ａ～１００ｊ及び７００ａ、７００ｂのいずれか１つにおけるプラテン１５１の代わりに使用されうる。ここで、キャリア支持モジュール１２０の平面Ｇは、研磨パッド８０８の割出送り方向と直交し、又は、例えば２０°の範囲内で当該割出送り方向と直交する。

図９は、プラテン軸Ｄの周りを回転可能なロールツーロール研磨パッドの研磨システム９００の代替実施形態の概略的な側面図である。このロールツーロールシステム９００は、上述の実施形態のいずれかにおけるプラテン１５１と研磨パッド１５２との組み合わせの代わりに使用されうる。ここで、ロールツーロールシステム９００は、プラテン９１４（仮想線で示す）が配置されたプラットフォーム９１２と、供給スピンドル９１８と巻取りスピンドル９２０との間に配置されたロールツーロール研磨パッド９１６と、を含む。典型的に、研磨パッド９１６は、基板研磨と基板研磨の間にＸ方向に割出送りされ、次の基板研磨プロセスのための未使用の研磨パッドの少なくとも一部を提供する。

有利に、研磨モジュール、個々の構成要素、システム、ステーション、及び上述のモジュール研磨システムの第１の部分内に配置されたロボットと、上述のハンドリングシステムのいずれか１つ又は組合せとが、その個々の特徴又はその代替実施形態を含めて、任意の所望の構成において組み合わせられ、カスタマイズされたモジュール研磨システムを提供する。提供されるカスタマイズされたモジュール研磨システムは、高スループット密度研磨モジュールであって、管理費を低減し、システム生産性を最大化し、かつ、研磨システムを使用する顧客の特定の処理ニーズを満たす構成におけるフレキシビリティを可能とする高スループット密度研磨モジュールから形成される。

図１０は、本明細書に記載のモジュール研磨システムのいずれか１つを用いて実行されうる基板処理方法１０００を示す図である。典型的に、方法１０００は、第１のキャリアヘッドを用いて第１の基板を研磨しながら、同時に、研磨された基板を第２のキャリアヘッドからアンロードし研磨すべき基板を第２のキャリアヘッドへとロードするよう構成された研磨モジュールを用いて、例えば図１Ａの研磨モジュール１００ａを用いて実行される。

動作１０１０において、方法１０００は、研磨液が存在する状態で研磨パッドに基板を押し付けることを含む。典型的に、基板は、第１の研磨モジュールの第１のキャリアヘッド内に配置されている。動作１０２０において、方法１０００は、研磨パッドに第１の基板を押し付けることと平行して、第１の研磨モジュールの第２のキャリアヘッドから少なくとも部分的に研磨された基板をアンロードすることと、次いで、研磨すべき第２の基板を第２のキャリアヘッドにロードすることを含む。

幾つかの実施形態において、方法１０００は、第１の研磨モジュールと第２の研磨モジュールとの間に配置された基板交換器、例えばモジュール間基板交換器３５０を用いて、少なくとも部分的に研磨された基板を第２の研磨モジュールに移送することをさらに含む。

図１１は、他の実施形態に係る、モジュール研磨システム１１００を見下ろした概略図である。ここで、モジュール研磨システム１１００は、第１の部分１１２０と、第２の部分１１０５と、第１の部分１１２０と第２の部分１１０５との間に配置された第３の部分１１３０と、を特徴とする。第１の部分１１２０は、本明細書に記載の他の第１の部分のいずれかと実質的に同じであってもよく、その特徴又は代替的な実施形態のいずれか１つ又は組合せを含みうる。図１１に示すように、第１の部分１１２０は、複数のシステムローディングステーション２２２、１つ以上のポストＣＭＰ洗浄システム２３２、複数のシステムローディングステーション２２２との間で基板１８０を移送するための第１のロボット２２４、及び第２のロボット２２６を特徴とする。第２の部分１１０５は、概して、本明細書で記載の構成のいずれかにおいて配置されうる複数の研磨モジュール（図示せず）を含む。第２の部分１１０５は、本明細書に記載の構成のいずれかにおいて配置された、移送ステーション２１６、１つ以上の第３のロボット３１４、１つ以上のモジュール間基板交換器３５０、及び／又はリニア基板ハンドリングシステム５３０、又はその代替的な実施形態も含むことができる。

ここで、第３の部分１１３０は、ＬＳＰモジュール２３０、バフ研磨ステーション２３１、及び／又は１つの計測ステーション２２８のうちの任意の１つ以上又は組み合わせを含む。幾つかの実施形態において、上記モジュール及び／又はステーションの１つ以上が垂直方向に、すなわちＺ方向に積み重ねられる。典型的に、第２のロボット２２６が、第３の部分内１１３０に配置されたモジュール及びステーションとの間、及び第２の部分１１０５内の研磨モジュール及び／又は基板移送ステーションとの間で基板１８０を移送するために使用される。例えば、ここでは、第２のロボット２２６が、例えば真空によって基板１８０がそこに固定されたエンドエフェクタを、第３の部分１１３０を介して、第２の部分１１０５により画定される領域内へと延ばして、そこに配置された研磨モジュール、基板ハンドリングシステム、及び／又は基板移送ステーションへと基板をロードし、そこから基板をアンロードするよう構成されている。

上述のモジュール研磨システムでは、研磨モジュール１００を含むシステムの部分が、システムローディングステーション２２２から遠位側にあるとして示され、１つ以上のポストＣＭＰ洗浄システム２３２を含むシステムの部分が、システムローディングステーション２２２の近傍にあるとして示されている。しかしながら、本明細書に記載のモジュールシステムのフレキシビリティは、基板処理システムの任意の他の所望の構成、例えば、研磨システム、計測システム、洗浄システム、バフ研磨システム、ＬＳＰシステム、ローディングシステム、及び／又はハンドリングシステムの任意の他の所望の構成、例えば、図１２に示すモジュール研磨システム１２００の構成を容易にするために利用されうると考えられる。

図１２は、他の実施形態に係る、モジュール研磨システム１２００を見下ろした概略図である。ここでは、モジュール研磨システム１２００は、第１の部分１２２０と部分１２０５とを含む。第１の部分１２２０は、複数のシステムローディングステーション２２２、複数の基板ハンドラ、即ちここでは第１のロボット２２４及び第２のロボット１２４２、１つ以上の計測ステーション２２８、１つ以上の位置固有研磨（ＬＳＰ）モジュール２３０、１つ以上のバフ研磨ステーション２３１、及び／又は１つ以上のポストＣＭＰ洗浄システム２３２のうちの１つ又は組合せを含みうる。第２の部分１２０５は、モジュール研磨システム２００の第２の部分２０５と実質的に同じ構成において配置された複数の研磨モジュール１００を特徴とする。他の実施形態において、第２の部分１２０５が、本明細書に記載の他のモジュール研磨システムの第２の部分の構成のいずれか１つ又は組合せを含むことができる。

図１２に示すように、第２の部分１２０５の少なくとも一部が、システムローディングステーション２２２及び第１のロボット２２４の近傍に配置されうる。第２のロボット１２４２が、１つ以上のポストＣＭＰ洗浄システム２３２と第２の部分１２０５との間に配置されうる。典型的に、第２のロボット１２４２は、基板を、第１のロボット２２４から第２の部分１２０５へと、１つ以上のポストＣＭＰ洗浄システム２３２との間で、及び／又は他のモジュール若しくはシステム（２２８、２３０、及び／又は２３１）との間で、並びに、第２の部分１２０５と、１つ以上のポストＣＭＰ洗浄システム２３２及び／又は他のモジュール若しくはシステム（２２８、２３０、及び／又は２３１）との間で、移送するために使用される。幾つかの実施形態において、第２のロボット１２４２が、レール又はトラック１２４４上に配置される。幾つかの実施形態において、図１１に記載した第３の部分１１３０といった第３の部分（図示せず）を、第２のロボット１２４２と第２の部分１２０５との間に配置することができる。

図１３は、他の実施形態に係る研磨モジュール１３００の概略的な側面図であり、この研磨モジュール１３００は、本明細書に記載のモジュール研磨システムのいずれか１つにおいて、複数の研磨モジュールのうちの１つ以上として使用することができる。研磨モジュール１３００は、モジュールフレーム１１０内に配置されており、１対１対１の関係において配置されたキャリア支持モジュール１３１０と、キャリアローディングステーション１４０と、研磨ステーション１５０とを含む。モジュールフレーム１１０、キャリアローディングステーション１４０、及び研磨ステーション１５０は、研磨モジュール１００に関して上述したものと実質的に同じであってよく、本明細書に記載された特徴のいずれか１つ又は組み合わせ、及び／又はその代替的な実施形態を含みうる。

ここで、キャリア支持モジュール１３１０は、天井支持体１１３から吊り下げられたガイドレールアセンブリ１３１５を含む。ガイドレールアセンブリ１３１５は、トラックアセンブリ１３２３と、トラックアセンブリ１３２３に結合された１つ以上のキャリッジ１３２０と、対応する１つ以上のキャリアアセンブリ、即ち、ここでは１つ以上のキャリッジ１３２０にそれぞれ結合された第１の基板キャリアアセンブリ１３３０ａ及び第２の基板キャリアアセンブリ１３３０ｂと、を含む。

ガイドレールアセンブリ１３１５は、概して、第２の基板キャリアアセンブリ１３３０ｂの基板キャリア１３１からの基板１８０のロード／アンロードを促進しながら、同時に、第１の基板キャリアアセンブリ１３３０ａの基板キャリア１３１を用いて異なる基板１８０を研磨するよう構成されている。図示のように、トラックアセンブリ１３２３は、閉じたループを含み、ここで、キャリッジ１３２０のそれぞれが同期して移動するよう制御され、例えば一緒に駆動され、又は、トラックアセンブリ１３２３上を別々に移動するよう制御されうる。トラックアセンブリ１３２３は、フレーム１１０により画定された領域内でフィットする任意の適切な形状とすることができ、例えば、見下ろしたときに実質的に円形若しくは矩形の形状であってよく、又は、見下ろしたときに、一見形が不揃いな形状ですらあってよい。他の実施形態において、トラックアセンブリ１３２３は、複数の個別トラックを含んでよく、この複数の個別トラックは、見下ろしたときに、湾曲していてよく、実質的に直線的であってよく、又は任意の他の所望の形状であってよい。

基板キャリアアセンブリ１３３０ａ、１３３０ｂは、代替的な実施形態を含めて研磨モジュール１００の基板キャリアアセンブリ１３０ａ、１３０ｂの特徴のいずれか１つ又は組合せを含むことができ、そのうちの少なくとも幾つかが、１つ以上のキャリッジ１３２０のうちの１つにそれぞれ結合された対応するハウジング１３２５内で密閉される。

モジュール研磨システムの実施形態は、ランダムな（例えば、非連続的な）研磨モジュールアクセスを提供することによって、複数の研磨モジュール間の基板処理の順序付けにおけるフレキシビリティをさらに提供する。ランダムな研磨モジュールアクセスによって、望ましくは、従来の研磨非ランダムアクセス研磨システムに一般的に関連する基板処理のボトルネックを低減又は実質的に解消することによって、研磨システムのスループットが改善される。例えば、幾つかの実施形態において、システムコントローラ２７０が、多段基板研磨シーケンスの第２の研磨段といった基板処理シーケンスの一部を、その利用可能性に基づいて適切に構成された研磨モジュールに割り当てるために使用されうる。本明細書の実施形態は、モジュール間基板交換器３５０といった基板ハンドリングシステムをさらに提供し、より中央に位置する基板ハンドラ、例えば基板ハンドリングロボット２２６、３１４、及び４１４に掛かる使用負荷が有利に低減される。組み合わされたときに、ランダム研磨モジュールアクセスと、本明細書のモジュール研磨システムにおいて記載された基板ハンドリングシステムとは、従来の研磨システムと比較して、比較的より高い基板スループット密度をもたらす。

幾つかの実施形態において、本明細書に記載のモジュール研磨システム及び基板ハンドリングシステムは、多段基板研磨プロセスにおける高スループット密度の基板処理を促進するよう構成されうる。典型的に、多段研磨プロセスを促進するために、モジュール研磨システム内の１つ以上の研磨ステーション１５０が、モジュール研磨システムの他の研磨ステーション１５０とは異なって構成される。例えば、異なって構成された研磨ステーション１５０は、基板研磨プロセスの或る段階の間に、異なる種類の研磨パッド１５２、異なる種類のパッドコンディショナ１５７、及び／又は、１つ以上の異なる種類の研磨液を使用することができる。典型的に、基板は、多段研磨プロセスの段階のうちの１段階のための第１の研磨ステーションで研磨され、その後、多段研磨プロセスの第２の段階のための第２の研磨ステーションに移送される。追加の研磨ステーションが、所望の数の研磨段階のために構成されうる。

有利に、本明細書に記載の基板ハンドリングシステムによって提供されるランダムな研磨モジュールアクセスのために、モジュール研磨システムの研磨モジュール１００の任意の１つが、多段研磨プロセスの任意の所望の段階のために使用されるよう構成されうる。１つの段階、２つの段階、３つの段階、４つの段階、又はそれ以上の基板処理についてのこのフレキシビリティは、モジュール研磨システム内の対応して構成された研磨モジュールの位置に依存しない。というのは、本明細書に記載の基板ハンドリングシステムによって、任意の所望の順序での任意の研磨モジュール間の基板移送が可能となるからである。幾つかの実施形態において、本明細書で提供されるランダムな研磨モジュールアクセスは、研磨モジュールの利用可能性に基づいて、多段研磨シーケンスの適切な段階のために構成された任意の所望の研磨モジュールに基板を割り当てるために利用することができ、したがって、研磨ステーションと研磨ステーションの間、研磨段階と研磨段階の間、及び／又は基板と基板の間の処理時間の変動としばしば関連する基板処理のボトルネックを低減することができる。従って、本明細書に記載のモジュール研磨システム及び基板処理方法では、典型的に基板ハンドリング動作と典型的に関連するプラテンのダウン時間を最小に抑えることで、研磨プラテンの利用の増大がもたらされる。

以上の説明は本開示の実施形態を対象としているが、本開示の基本的な範囲から逸脱することなく本開示の他の実施形態及び更なる実施形態が考案されてもよく、本開示の範囲は、以下の特許請求の範囲によって規定される。

１００ 研磨モジュール
１０２ プラテン
１１０ フレーム
１１１ 直立支持体
１１２ ベース（テーブル台）
１１３ 天井支持体
１１４ 処理領域
１１５ パネル
１２０ キャリア支持モジュール
１２１ キャリアプラットフォーム
１２２ アクチュエータ
１２３ キャリアプラットフォーム
１２４ 開口部
１２５ ハウジング
１３０ キャリアアセンブリ
１３１ キャリアヘッド
１３２ キャリアシャフト
１３３ 第１のアクチュエータ
１３４ 第２のアクチュエータ
１３５ 空気圧アセンブリ
１４０ キャリアローディングステーション
１４１ 凹所
１４２ リフト部材
１４３ アクチュエータ
１４４ 液体源
１５０ 研磨ステーション
１５１ プラテン
１５２ 研磨パッド
１５３ 研磨液分注アーム
１５４ アクチュエータ
１５５ パッドコンディショナアーム
１５６ アクチュエータ
１５７ パッドコンディショナ
１５８ フェンス
１５９ 排水盆
１６０ 排水路
１８０ 基板
２００ モジュール研磨システム
２０５ 第２の部分
２１６ 移送ステーション
２２０ 第１の部分
２２２ システムローディングステーション
２２４ 第１のロボット
２２６ 第２のロボット
２２８ 計測ステーション
２３０ ＬＳＰモジュール
２３１ バフ研磨ステーション
２３２ ポストＣＭＰ洗浄システム
２３４ スプレーボックス
２３６ ユニット
２７０ システムコントローラ
２７１ ＣＰＵ
２７２ メモリ
２７３ サポート回路
３００ モジュール研磨システム
３０５ 第２の部分
３１４ 第３のロボット
３２０ 第１の部分
３５０ モジュール間基板交換器
３５２ 旋回アーム
３５４ アクチュエータ
３５６ エンドエフェクタ
４００ モジュール研磨システム
４０５ 第２の部分
４１４ 第４のロボット
４１６ 第２の移送ステーション
４２０ 第１の部分
５００ モジュール研磨システム
５０５ 第２の部分
５１０ モジュールフレーム
５１１ 直立支持体
５１２ テーブル台
５１３ 天井支持体
５１４ 処理領域
５２０ 第１の部分
５３０ リニア基板ハンドリングシステム
５３２ リニア部材
５３４ シャトル
５３６ 基板移送ステーション
５３８ アーム
５４０ 基板戻り経路
５４２ エレベータ
５４４ リニア部材
５４６ 第２のシャトル
６００ モジュール研磨システム
６０５ 第２の部分
６１０ 対
６２０ 第１の部分
６３０ リニア移送システム
６３２ 第１のリニア部材
６３４ 第２のリニア部材
６３６ 移送ステーション
６３８ シャトル
７００ モジュール研磨システム
８００ 研磨モジュール
８０２ プラットフォーム
８０４ プラテン
８０６ ローラ
８０８ 研磨パッド
８１０ リニア研磨ステーション
８１６ 研磨パッド
９００ ロール研磨パッド研磨システム
９１２ プラットフォーム
９１４ プラテン
９１６ 研磨パッド
９１８ 供給ピンドル
９２０ 巻取りスピンドル
１０００ 方法
１０１０ 動作
１０２０ 動作
１１００ モジュール研磨システム
１１０５ 第２の部分
１１２０ 第１の部分
１１３０ 第３の部分
１２００ モジュール研磨システム
１２０５ 第２の部分
１２２０ 第１の部分
１２４２ 第２のロボット
１２４４ トラック
１３００ 研磨モジュール
１３１０ キャリア支持モジュール
１３１５ ガイドレールアセンブリ
１３２０ キャリッジ
１３２３ トラックアセンブリ
１３２５ 対応するハウジング
１３３０ 基板キャリアアセンブリ

Claims (20)

1. 研磨モジュールであって、
   処理領域を画定するモジュールフレームと、
   前記処理領域内に配置された研磨ステーションであって、プラテン軸の周りを回転可能な研磨プラテンを含む研磨ステーションと、
   前記処理領域内に配置されたキャリアローディングステーションと、
   前記処理領域内に配置されたキャリア支持モジュールであって、第１の基板キャリア及び第２の基板キャリアが吊り下げられたキャリアプラットフォームを有し、
   前記キャリアプラットフォームが、前記第１の基板キャリア及び前記第２の基板キャリアを、第１の処理モード又は第２の処理モードのいずれかにある間揺動させるために、プラットフォーム軸の周りを回転可能又は旋回可能であり、
   前記第１の処理モードでは、前記第１の基板キャリアが、前記キャリアローディングステーションの上に配置されて、前記キャリアローディングステーション内への基板ローディング、及び前記キャリアローディングステーションからの基板アンローディングが可能となり、前記第２の基板キャリアが同時に、前記研磨プラテンの上に配置され、前記研磨プラテンでの基板研磨が可能となり、
   前記第２の処理モードでは、前記第２の基板キャリアが、前記キャリアローディングステーションの上に配置されて、前記キャリアローディングステーション内への基板ローディング、及び前記キャリアローディングステーションからの基板アンローディングが可能となり、前記第１の基板キャリアが同時に、前記研磨プラテンの上に配置されて、前記研磨プラテンでの基板研磨が可能となる、
   キャリア支持モジュールと、
   を備える、研磨モジュール。
2. 前記モジュールフレームの隣り合うコーナーの間に垂直方向に配置された複数のパネルであって、前記処理領域を囲んでモジュール研磨システムの他の部分から隔離する複数のパネルをさらに含み、
   前記パネルのうちの１つ以上には、それを貫通してスリット形状の開口部が形成されており、前記処理領域内への及び前記処理領域からの基板移送が可能となる、請求項１に記載の研磨モジュール。
3. 前記プラットフォーム軸と前記プラテン軸とは、第１の距離だけ間隔が置かれており、前記第１の基板キャリア及び前記第２の基板キャリアの一方又はその双方の揺動半径が、前記第１の距離の約２．５倍以下である、請求項１に記載の研磨モジュール。
4. 前記第１の基板キャリア及び前記第２の基板キャリアが、対応する第１のキャリアシャフト及び第２のキャリアシャフトを用いて、前記キャリアプラットフォームから吊り下げられており、前記第１のキャリアシャフト及び前記第２のキャリアシャフトに接続されたそれぞれの第１の掃引アクチュエータ及び第２の掃引アクチュエータが、前記第１のキャリアシャフト及び前記第２のキャリアシャフトに、前記プラットフォーム軸に関する第１の位置と、前記第１の位置から径方向外側に配置された第２の位置と、の間を揺動させるよう構成される、請求項３に記載の研磨モジュール。
5. 前記第１の基板キャリア及び前記第２の基板キャリアの前記揺動半径は、前記第１のキャリアシャフト及び前記第２のキャリアシャフトのそれぞれが前記第１の位置に配置されたときに決定される、請求項４に記載の研磨モジュール。
6. 前記キャリアローディングステーションが、基板バフ研磨ステーション、基板キャリア洗浄ステーション、計測ステーション、基板エッジ補正ステーション、又はこれらの組み合わせを含む、請求項１に記載の研磨モジュール。
7. 前記モジュールフレームが、天井支持体を含み、前記キャリアプラットフォームが、前記天井支持体から吊り下げられている、請求項１に記載の研磨モジュール。
8. 前記モジュールフレームが水平のベースを含み、前記キャリアプラットフォームが、前記水平のベースから上方に延びる支持部材に結合されている、請求項１に記載の研磨モジュール。
9. 基板処理方法のための命令が格納されたコンピュータ可読媒体であって、
   前記方法が、
   前記研磨プラテンに載置された研磨パッドに第１の基板を押し付けることであって、前記第１の基板が前記第１の基板キャリア内に配置されている、第１の基板を押し付けることと、
   前記研磨パッドに前記第１の基板を押し付けることと並行して、
   前記キャリアローディングステーションを用いて、少なくとも部分的に研磨された基板を、前記第２の基板キャリアからアンロードすることと、
   前記キャリアローディングステーションを用いて、研磨すべき第２の基板を前記第２の基板キャリアへとロードすること
   を含む、
   コンピュータ可読媒体
   をさらに備える、請求項１に記載の研磨モジュール。
10. 前記方法を実行するための前記命令が、
    前記キャリアプラットフォームを前記プラットフォーム軸の周りで回転又は旋回させて、前記第２の基板キャリアを前記研磨プラテンの上方に配置することと、
    前記研磨パッドに前記第２の基板を押し付けることと、
    前記研磨パッドに前記第２の基板を押し付けることと並行して、
    前記キャリアローディングステーションを用いて、前記第１の基板キャリアから前記第１の基板をアンロードすることと、
    前記キャリアローディングステーションを用いて、前記第１の基板キャリアへと研磨すべき第３の基板をロードすること
    をさらに含む、請求項９に記載の研磨モジュール。
11. 研磨モジュールであって、
    処理領域を画定するモジュールフレームと、
    前記処理領域内に配置された２つの研磨モジュールであって、前記２つの研磨モジュールのそれぞれが、
    プラテン軸の周りを回転可能な研磨プラテンを備える研磨ステーション、及び
    キャリアローディングステーション
    を含む、２つの研磨モジュールと、
    キャリア支持モジュールであって、第１の基板キャリア及び第２の基板キャリアを含み、
    前記キャリア支持モジュールが、前記第１の基板キャリア及び前記第２の基板キャリアを、第１の処理モード又は第２の処理モードのいずれかにある間移動させるよう構成され、
    前記第１の処理モードでは、前記第１の基板キャリアが、前記キャリアローディングステーションの上に配置されて、前記キャリアローディングステーション内への基板ローディング、及び前記キャリアローディングステーションからの基板アンローディングが可能となり、前記第２の基板キャリアが同時に、前記研磨プラテンの上に配置されて、前記研磨プラテンでの基板研磨が可能となり、
    前記第２の処理モードでは、前記第２の基板キャリアが、前記キャリアローディングステーションの上に配置されて、前記キャリアローディングステーション内への基板ローディング及び前記キャリアローディングステーションからの基板アンローディングが可能となり、前記第１の基板キャリアが同時に、前記研磨プラテンの上に配置されて、前記研磨プラテンでの基板研磨が可能となる、
    キャリア支持モジュールと、
    を備え、
    前記２つの研磨モジュールが、リニア基板ハンドリングシステムのリニア部材の両側にそれぞれ配置される、研磨モジュール。
12. 基板処理方法のための命令が格納されたコンピュータ可読媒体であって、
    前記方法が、
    前記研磨プラテン上に配置された研磨パッドに第１の基板を押し付けることであって、前記第１の基板が前記第１の基板キャリア内に配置されている、第１の基板を押し付けることと、
    前記研磨パッドに前記第１の基板を押し付けることと並行して、
    前記キャリアローディングステーションを用いて、少なくとも部分的に研磨された基板を、前記第２の基板キャリアからアンロードすることと、
    前記キャリアローディングステーションを用いて、研磨すべき第２の基板を前記第２の基板キャリア内にロードすることと、
    を含む、
    コンピュータ可読媒体
    をさらに備える、請求項１１に記載の研磨モジュール。
13. 基板処理方法であって、
    研磨パッドに第１の基板を押し付けることであって、前記研磨パッドが研磨モジュールの研磨プラテンに載置されており、前記第１の基板が第１の基板キャリア内に配置されている、第１の基板を押し付けることと、
    前記研磨パッドに前記第１の基板を押し付けることと並行して、
    キャリアローディングステーションを用いて、少なくとも部分的に研磨された基板を、第２の基板キャリアからアンロードすることと、
    前記キャリアローディングステーションを用いて、研磨すべき第２の基板を前記第２の基板キャリア内へとロードすること
    を含み、
    前記研磨モジュールが、
    処理領域を画定するモジュールフレームと、
    前記処理領域内に配置された研磨ステーションであって、研磨パッドが載置された研磨プラテンを含み、前記研磨プラテンがプラテン軸の周りを回転可能である、研磨ステーションと、
    前記処理領域内に配置された前記キャリアローディングステーションと、
    前記処理領域内に配置されたキャリア支持モジュールであって、前記第１の基板キャリア及び前記第２の基板キャリアが吊り下げられたキャリアプラットフォームを有し、
    前記キャリアプラットフォームが、前記第１の基板キャリア及び前記第２の基板キャリアに前記キャリアローディングステーションと前記研磨ステーションとの間を揺動させるために、プラットフォーム軸の周りを回転可能又は旋回可能である、キャリア支持モジュールと
    を備える、基板処理方法。
14. 前記キャリアローディングステーションが、基板バフ研磨ステーション、基板キャリア洗浄ステーション、計測ステーション、基板エッジ補正ステーション、又はこれらの組み合わせを含む、請求項１３に記載の方法。
15. 前記キャリアローディングステーションがバフ研磨ステーションを含み、
    前記方法が、前記研磨パッドに前記第１の基板を押し付けることと並行して、前記バフ研磨ステーションを用いて、前記少なくとも部分的に研磨された基板を処理することをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
16. 前記キャリアプラットフォームを前記プラットフォーム軸の周りで回転又は旋回させて、前記第２の基板キャリアを前記研磨プラテンの上方に配置することと、
    前記研磨パッドに前記第２の基板を押し付けることと、
    前記研磨パッドに前記第２の基板を押し付けることと並行して、
    前記キャリアローディングステーションを用いて、前記第１の基板を第１の基板キャリアからアンロードすること、及び
    前記キャリアローディングステーションを用いて、研磨すべき第３の基板を前記第１の基板キャリアへとロードすること
    をさらに含む、請求項１３記載の方法。
17. 前記第１の基板キャリア及び前記第２の基板キャリアが、第１のキャリア支持部材及び第２のキャリア支持部材にそれぞれ結合されており、
    前記第１のキャリア支持部材及び前記第２のキャリア支持部材が、前記キャリアプラットフォームを貫通して形成された対応する第１のスロット形状の開口部及び第２のスロット形状の開口部を通って配置されており、
    前記方法が、
    前記研磨パッドに前記第１の基板を押し付けることと並行して、
    第１のキャリアシャフトに、第１の位置と、当該第１の位置から径方向外側に配置された第２の位置と、の間を揺動させること
    をさらに含む、請求項１３に記載の方法。
18. 前記キャリアプラットフォームを前記プラットフォーム軸の周りで回転又は旋回させる前に、前記第１のキャリア支持部材を前記第１の位置に向かって移動させて、前記第１の基板キャリアの揺動半径を小さくすることをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
19. 前記研磨モジュールが、前記モジュールフレームの隣り合うコーナーの間に垂直方向に配置された複数のパネルであって、前記処理領域を囲んでモジュール研磨システムの他の部分から隔離する複数のパネルをさらに含み、
    前記パネルのうちの１つ以上には、それを貫通してスリット形状の開口部が形成されており、前記処理領域内への及び前記処理領域からの基板移送が可能となる、請求項１３に記載の方法。
20. 前記プラットフォーム軸と前記プラテン軸とは、第１の距離だけ間隔が置かれており、前記第１の基板キャリア及び前記第２の基板キャリアの一方又はその双方の揺動半径が、前記第１の距離の約２．５倍以下である、請求項１３に記載の方法。

Images