KR102135653B1 - Ｃｍｐ 후 세정을 위한 양면 버프 모듈 - Google Patents

Abstract

버프 모듈, 및 그것을 이용하는 방법이 제공된다. 일 실시예에서, 버프 모듈은 내부 용적을 갖는 하우징, 복수의 드라이브 롤러, 및 한 쌍의 버프 헤드를 포함한다. 드라이브 롤러들은 내부 용적 내에서 실질적인 수평 축 상에서 기판을 회전시키도록 배열된다. 버프 헤드들은 하우징 내에 배치되고, 각각의 버프 헤드는 수평 축과 실질적으로 정렬되는 축 상에서 회전가능하고, 수평 축에 실질적으로 평행한 위치로 이동가능하다.

Description

ＣＭＰ 후 세정을 위한 양면 버프 모듈{DOUBLE SIDED BUFF MODULE FOR POST CMP CLEANING}

본 발명의 실시예들은 일반적으로 반도체 기판들의 CMP 후(post chemical mechanical polishing) 세정을 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

최신의 반도체 집적 회로(IC)를 제조하는 프로세스에서, 선행하여 형성된 층들 및 구조물들 위에 다양한 물질 층들을 전개하는 것이 필요하다. 그러나, 선행하는 형성들(prior formations)은 종종 후속하는 물질 층들에 부적합한 상부측 표면 토포그래피(topside surface topography)를 남긴다. 예를 들어, 선행하여 형성된 층들 위에 작은 기하형상들(geometries)을 갖는 포토리소그래피 패턴을 인쇄할 때에는, 얕은 초점 깊이(shallow depth of focus)가 요구된다. 따라서, 평평하고 평탄한 표면을 가질 것이 필수적이게 되며, 그렇지 않으면, 패턴 중 일부는 초점이 맞는 반면에 패턴의 다른 부분들은 초점이 맞지 않을 것이다. 추가로, 특정 처리 단계들 이전에 불균일들(irregularities)이 고르게 되지 않으면, 기판의 표면 토포그래피는 훨씬 더 불균일하게 될 수 있고, 그에 의해 추가의 처리 동안 층들이 적층되어감에 따라 추가의 문제들을 야기한다. 수반되는 기하형상들의 크기 및 다이 타입에 의존하여, 표면 불균일들은 불량한 수율 및 디바이스 성능을 야기할 수 있다. 결과적으로, IC 제조 동안, 막들의 일부 타입의 평탄화(planarization) 또는 연마(polishing)를 달성하는 것이 바람직하다.

IC 제조 동안 층을 평탄화하는 방법 중 하나는 화학적 기계적 연마(CMP)이다. 일반적으로, CMP는 기판으로부터 표면 불균일들을 제거하기 위해 연마 물질에 반하는(against) 기판의 상대적 이동을 수반한다. 연마 물질은 연삭(abrasive) 또는 화학적 연마 조성 중 적어도 하나를 전형적으로 포함하는 연마 유체로 습윤된다. 이러한 프로세스는 기판 상의 도전 물질을 전기화학적으로 평탄화하기 위해 전기적으로 보조될 수 있다.

연마되고 나면, 반도체 기판은 연마 후에 기판에 붙어있는 연삭 입자들 및/또는 다른 오염 물질들을 제거하는 일련의 세정 모듈들에 이송된다. 세정 모듈들은 임의의 잔류 연마 물질들이 기판 상에서 경화되어 결함을 생성할 수 있기 전에 그것들을 제거해야 한다. 이러한 세정 모듈들은 예를 들어 메가소닉 클리너(megasonic cleaner), 스크러버(scrubber) 또는 스크러버들, 및 건조기(dryer)를 포함할 수 있다.

현재의 CMP 세정 모듈들이 강건하고 신뢰성 있는 시스템인 것으로 밝혀졌지만, 차세대 디바이스들은 증가된 입자 및 결함 감소 요건들을 갖는다. 현재의 CMP 후 세정 모듈들에 대한 이러한 요건들을 충족시키는 것은, 스크러버들에서 이용되는 브러쉬들의 높은 입자 로딩(particle loading)을 야기하는 경향이 있다. 이러한 입자 로딩은 노출되는 금속 층들을 갖는 기판들 상에서뿐만 아니라, 산화물 프로세스들에서 이용되는 특정 슬러리들에 대해서 특히 높다. 낮은 브러쉬 서비스 수명의 영향은 바람직하지 않고, 특히 에지 또는 베벨(bevel) 위치들에서 기판 표면들 상에서 발견되는 결함의 수가 많아지게 할 수 있다.

그러므로, 당해 기술 분야에서는 개선된 기판 세정 모듈이 필요하다.

버프 모듈(buff module), 및 그것을 이용하는 방법이 제공된다. 일 실시예에서, 버프 모듈은 내부 용적을 갖는 하우징, 복수의 드라이브 롤러, 및 한 쌍의 버프 헤드를 포함한다. 드라이브 롤러들은 내부 용적 내에서 실질적인 수평 축 상에서 기판을 회전시키도록 되어 있다. 버프 헤드들은 하우징 내에 배치되고, 각각의 버프 헤드는 수평 축과 실질적으로 정렬되는 축 상에서 회전가능하고, 수평 축에 실질적으로 평행한 위치로 이동가능하다.

다른 실시예에서, 기판을 버핑(buffing)하기 위한 방법이 제공되는데, 그 방법은 하우징 내에서 실질적인 수평 축 상에서 기판을 회전시키는 단계; 기판의 반대되는 표면들 상에 유체를 분무(spraying)하는 단계; 기판의 반대되는 표면들을 기판의 평면에 수직한 축 상에서 회전하는 버프 헤드들과 접촉시키는 단계; 및 회전하는 버프 헤드들을 기판의 반대되는 표면들에 걸쳐 이동시키는 단계를 포함한다.

위에서 언급된 본 발명의 실시예들이 얻어지고 상세하게 이해될 수 있도록, 위에 간략하게 요약된 본 발명의 더 구체적인 설명은 실시예들을 참조할 수 있으며, 실시예들은 첨부 도면들에 도시되어 있다. 그러나, 본 발명은 동등한 효과의 다른 실시예들을 허용할 수 있으므로, 첨부 도면들은 본 발명의 전형적인 실시예들을 도시할 뿐이며, 따라서 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 간주되어서는 안 된다는 점에 주목해야 한다.
도 1은 버프 모듈을 포함하는 클리너를 갖는 반도체 기판 화학적 기계적 평탄화 시스템의 상면도를 도시한다.
도 2는 도 1에 도시된 버프 모듈을 위한 단순화된 컷어웨이 뷰(cutaway view)를 도시한다.
도 3은 도 2의 버프 모듈의 부분적인 상면도이다.
도 4는 버프 모듈의 단순화된 톱다운(top down) 컷어웨이 뷰를 도시한다.
도 5는 버프 모듈의 단순화된 측부 컷어웨이 뷰를 도시한다.
이해를 쉽게 하기 위해, 가능한 경우에는 도면들에 공통인 동일한 구성요소를 지칭하는 데에 동일한 참조 번호들이 이용되었다. 추가로, 일 실시예의 구성요소들은 여기에 설명된 다른 실시예들에서의 이용을 위해 유리하게 적응될 수 있다.

화학적 기계적 평탄화(CMP) 시스템에서 이용하기 위한 버프 모듈, 및 그것을 이용하는 방법의 실시예들이 제공된다. 버프 모듈은 기판의 양면을 동시에 세정하면서, CMP 후 세정 이후에 기판 표면에서 발견되는 결함의 양을 감소시키도록 구성된다. 버프 모듈은 기판의 양면을 동시에 세정하는 브러쉬들 또는 소프트 패드들을 포함하는 이중 버프 헤드들을 포함한다. 기판은 실질적으로 수직하게, 또는 경사진 위치로 배향될 수 있다.

도 1은 버프 모듈(101)의 일 실시예를 갖는 예시적인 화학적 기계적 평탄화(CMP) 시스템(100)의 평면도이다. 예시적인 CMP 시스템(100)은 일반적으로 팩토리 인터페이스(factory interface)(102), 로딩 로봇(loading robot)(104), 및 평탄화 모듈(106)을 포함한다. 로딩 로봇(104)은 팩토리 인터페이스(102)와 평탄화 모듈(106)에 근접하게 배치되어, 그들 사이에서의 기판들(122)의 이송을 용이하게 한다.

제어기(108)는 CMP 시스템(100)의 모듈들의 제어 및 통합을 용이하게 하기 위해 제공된다. 제어기(108)는 중앙 처리 유닛(CPU)(110), 메모리(112) 및 지원 회로들(114)을 포함한다. 제어기(108)는 예를 들어 평탄화, 세정 및 이송 프로세스들의 제어를 용이하게 하기 위해 CMP 시스템(100)의 다양한 컴포넌트들에 연결된다.

팩토리 인터페이스(102)는 하나 이상의 기판 카세트(118), 및 버프 모듈(101)을 포함하는 클리너(116)를 일반적으로 포함한다. 인터페이스 로봇(120)이 기판 카세트들(118), 클리너(116) 및 입력 모듈(124) 사이에서 기판들(122)을 이송하기 위해 이용된다. 입력 모듈(124)은 평탄화 모듈(106)과 팩토리 인터페이스(102) 사이에서의 그리퍼들(grippers), 예를 들어 진공 그리퍼들(vacuum grippers) 또는 기계적 클램프들(mechanical clamps)에 의한 기판들(122)의 이송을 용이하게 하도록 위치된다.

평탄화 모듈(106)은 적어도 하나의 화학적 기계적 평탄화(CMP) 또는 전기화학적 기계적 평탄화(ECMP: electrochemical mechanical planarizing) 스테이션을 포함한다. 도면에서, 평탄화 모듈(106)은 환경적으로 제어되는 인클로저(environmentally controlled enclosure)(188) 내에 배치되는 적어도 하나의 화학적 기계적 평탄화(CMP) 스테이션(128)을 포함한다. 본 발명으로부터 이익을 얻도록 적응될 수 있는 평탄화 모듈들(106)의 예는 REFLEXION^®, REFLEXION^® LK, 및 REFLEXION^® GT 화학적 기계적 평탄화 시스템을 포함하며, 이들 모두는 캘리포니아주 산타클라라의 Applied Materials, Inc.로부터 입수가능하다. 처리 패드들(processing pads), 평탄화 웹들(planarizing webs) 또는 그들의 조합을 이용하는 것들, 및 회전, 선형 또는 다른 평면 모션으로 평탄화 표면에 대하여 기판을 이동시키는 것들을 포함하는 다른 평탄화 모듈들도 본 발명으로부터 이익을 얻도록 적응될 수 있다.

도 1에 도시된 실시예에서, 평탄화 모듈(106)은 하나의 벌크 CMP 스테이션(128), 제2 CMP 스테이션(130) 및 제3 CMP 스테이션(132)을 포함한다. 기판으로부터의 도전 물질의 벌크 제거(bulk removal)는 벌크 CMP 스테이션(128)에서의 화학적 기계적 평탄화 프로세스를 통해 수행된다. 벌크 CMP 스테이션(128)에서의 벌크 물질 제거 후, 잔류 도전 물질은 제2 화학적 기계적 프로세스를 통해 잔류 CMP 스테이션(130)에서 기판으로부터 제거된다. 평탄화 모듈(106) 내에서 하나보다 많은 벌크 CMP 스테이션(128), 예를 들어 제2 CMP 스테이션(130)이 이용될 수 있음이 고려된다.

구리의 제거를 위한 종래의 CMP 프로세스의 예는 2002년 9월 17일에 발행되는 미국 특허 제6,451,697호에 설명되어 있다. 배리어 제거를 위한 종래의 CMP 프로세스의 예는 2002년 6월 27일에 출원된 미국 특허 출원 제10/187,857호에 설명되어 있다. 다른 CMP 프로세스들이 대안적으로 수행될 수 있음이 고려된다. CMP 스테이션은 본질적으로 종래의 것이므로, 그에 대한 추가 설명은 간결함을 위하여 생략된다.

예시적인 평탄화 모듈(106)은 또한 머신 베이스(machine base)(140)의 상부 또는 제1 면(138)에 배치된 이송 스테이션(136) 및 캐러셀(carousel)(134)을 포함한다. 일 실시예에서, 이송 스테이션(136)은 입력 버퍼 스테이션(144), 출력 버퍼 스테이션(142), 이송 로봇(146) 및 로드 컵 어셈블리(load cup assembly)(148)를 포함한다. 입력 버퍼 스테이션(144)은 로딩 로봇(104)에 의해 팩토리 인터페이스(102)로부터 기판들을 받는다. 로딩 로봇(104)은 연마된 기판들을 출력 버퍼 스테이션(142)으로부터 팩토리 인터페이스(102)에 반환하기 위해서도 이용된다. 이송 로봇(146)은 버퍼 스테이션들(144, 142)과 로드 컵 어셈블리(148) 사이에서 기판들을 이동시키기 위해 이용된다.

일 실시예에서, 이송 로봇(146)은 2개의 그리퍼 어셈블리를 포함하며, 그리퍼 어셈블리들 각각은 기판의 에지로 기판을 잡는(hold) 압축공기식 그리퍼 핑거들(pneumatic gripper fingers)을 갖는다. 이송 로봇(146)은 처리될 기판을 입력 버퍼 스테이션(144)으로부터 로드 컵 어셈블리(148)에 이송하는 동시에, 처리된 기판을 로드 컵 어셈블리(148)로부터 출력 버퍼 스테이션(142)으로 이송한다. 유리하게 이용될 수 있는 이송 스테이션의 예가 2000년 12월 5일에 Tobin에게 발행된 미국 특허 제6,156,124호에 기술되어 있다.

캐러셀(134)은 머신 베이스(140) 상에서 중심에 배치된다. 캐러셀(134)은 전형적으로 복수의 암(arm)(150)을 포함하고, 암들 각각은 평탄화 헤드 어셈블리(152)를 지지한다. 도 1에 도시된 암들(150) 중 2개는 이송 스테이션(136) 및 벌크 CMP 스테이션(128)의 평탄화 표면(126)이 보일 수 있도록 팬텀으로 보여져 있다. 캐러셀(134)은 평탄화 헤드 어셈블리들(152)이 CMP 스테이션들(128, 132)과 이송 스테이션(136) 사이에서 이동될 수 있도록 인덱싱가능하다(indexable). 유리하게 이용될 수 있는 하나의 캐러셀이 1998년 9월 8일에 Perlov 등에게 발행된 미국 특허 제5,804,507호에 설명되어 있다.

컨디셔닝 디바이스(conditioning device)(182)는 머신 베이스(140) 상에서 CMP 스테이션들(128, 130 및 132) 각각에 인접하게 배치된다. 컨디셔닝 디바이스(182)는 균일한 평탄화 결과들을 유지하기 위해, CMP 스테이션들(128, 130, 132) 내에 배치된 평탄화 물질을 주기적으로 컨디셔닝한다.

선택적으로, 클리너(116)를 나간 기판들은 팩토리 인터페이스(102) 내에 배치된 계측 시스템(180) 내에서 테스트될 수 있다. 계측 시스템(180)은 캘리포니아주 서니베일에 위치하는 Nova Measuring Instruments, Inc.로부터 입수가능한 NovaScan 420과 같은 광학적 측정 디바이스를 포함할 수 있다. 계측 시스템(180)은 광학적 측정 디바이스 또는 다른 계측 디바이스로부터의 기판들이 들어가고 나가는 것을 용이하게 하기 위한 버퍼 스테이션(도시되지 않음)을 포함할 수 있다. 그러한 적절한 버퍼 중 하나가 2001년 6월 12일에 Pinson 등에게 발행된 미국 특허 제6,244,931호에 설명되어 있다.

클리너(116)는 연마된 기판들로부터, 연마 후에 남아있는 연마 잔해 및/또는 연마 유체를 제거한다. 일반적으로, 기판들은 세정 동안 기판 핸들러(166)에 의해 복수의 세정 모듈(160)을 거쳐 이동된다. 본 발명으로부터 이익을 얻도록 적응될 수 있는 하나의 클리너가 2002년 11월 1일에 출원된 미국 특허 출원 제10/286,404호에 설명되어 있다. 일 실시예에서, 클리너(116)는 복수의 단일 기판 세정 모듈(160)과, 그 복수의 세정 모듈(160) 위에 배치된 기판 핸들러(166), 입력 모듈(124) 및 건조기(162)를 포함한다. 입력 모듈(124)은 팩토리 인터페이스(102), 클리너(116) 및 평탄화 모듈(106) 사이의 이송 스테이션의 역할을 한다. 건조기(162)는 클리너(116)를 나가는 기판들을 건조하고, 클리너(116)와 팩토리 인터페이스(102) 사이의 기판 이송을 용이하게 한다. 건조기(162)는 스핀-린스-건조기(spin-rinse-dryer)일 수 있다. 다른 예에서, 적절한 건조기(162)는 Reflexion^® GT™ 및 Desica^® 기판 클리너의 일부로서 발견될 수 있으며, 이들 둘 다 캘리포니아주 산타클라라의 Applied Materials, Inc.로부터 입수가능하다.

도 1에 도시된 실시예에서, 클리너(116)는 버프 모듈(101), 메가소닉 클리어링 모듈(164A), 제1 브러쉬 모듈(164B) 및 제2 브러쉬 모듈(164C)로서 도시된 4개의 세정 모듈(160)을 포함한다. 그러나, 본 발명은 임의의 개수 또는 특정 타입의 모듈들을 포함하는 세정 시스템들과 함께 이용될 수 있음을 알아야 한다. 버프 모듈들(101, 164A-C) 각각은 수직 배향된 기판, 즉 연마되는 표면이 실질적인 수직 평면 내에 있는 것을 처리하도록 구성되지만, 버프 모듈(101)은 경사진 기판도 처리할 수 있다.

동작에서, CMP 시스템(100)은 기판(122)이 인터페이스 로봇(120)에 의해 카세트들(118) 중 하나로부터 입력 모듈(124)에 이송되는 것으로 개시된다. 다음으로, 로봇(104)은 입력 모듈(124)로부터 기판을 제거하고, 그것을 평탄화 모듈(106)에 이송하며, 거기에서 기판은 수평 배향으로 있으면서 연마된다. 기판이 연마되고 나면, 로봇(104)은 평탄화 모듈(106)로부터 기판(122)을 추출하고, 그것을 입력 모듈(124) 내에 수직 배향으로 위치시킨다. 기판 핸들러(166)는 입력 모듈(124)로부터 기판을 회수하고, 기판을 클리너(116)의 세정 모듈들(160) 중 적어도 하나를 통해 인덱싱한다. 세정 모듈들(160) 각각은 세정 프로세스 전체에서 기판을 수직 배향으로 지지하도록 구성된다. 세정되고 나면, 기판 핸들러(166)는 기판을 출력 모듈(156)에 이송하고, 거기에서 기판은 수평 배향으로 젖혀지고(flipped) 인터페이스 로봇(120)에 의해 카세트들(118) 중 하나에 반환된다. 다른 실시예에서, 건조기(162)는 기판을 수평 위치로 기울이고, 그것을 인터페이스 로봇(120)에 의한 카세트(118)로의 이송을 위해 상향 이동시키는 것에 의해, 기판 이송을 용이하게 할 수 있다. 선택적으로, 인터페이스 로봇(120) 또는 기판 핸들러(166)는 기판을 카세트(118)에 반환하기 전에, 기판들을 계측 시스템(180)에 이송할 수 있다.

기판 핸들러(166)는 일반적으로 제1 로봇(168) 및 제2 로봇(170)을 포함한다. 제1 로봇(168)은 적어도 하나의 그리퍼(2개의 그리퍼(174, 176)가 도시되어 있음)를 포함하고, 적어도 입력 모듈(124)과 세정 모듈들(160) 사이에서 기판을 이송하도록 구성된다. 제2 로봇(170)은 적어도 하나의 그리퍼(그리퍼(178)가 도시되어 있음)를 포함하고, 세정 모듈들(160) 중 적어도 하나와 건조기(162) 사이에서 기판을 이송하도록 구성된다. 선택적으로, 제2 로봇(170)은 건조기(162)와 계측 시스템(180) 사이에서 기판을 이송하도록 구성될 수 있다. 기판 핸들러(166)는 카세트들(118)과 인터페이스 로봇(120)을 클리너(116)로부터 분리시키는 파티션(partition)(158)에 연결된 레일(172)을 포함한다. 로봇들(168, 170)은 세정 모듈들(160), 건조기(162) 및 입력 모듈(124)에의 액세스를 용이하게 하기 위해, 레일(172)을 따라 측방향으로 이동하도록 구성된다.

도 1에 도시된 실시예에서, 기판(122)은 평탄화 모듈(106) 내에서의 처리 후에 팩토리 인터페이스(102)에 진입한다. 기판(122)은 CMP 프로세스로부터의 물질들의 잔유물을 가지며, 인터페이스 로봇(120)은 기판(122)으로부터 CMP 프로세스 물질들을 제거하기 위해 기판(122)을 버프 모듈(101)에 이동시킨다. 버프 모듈(101)은 기판(122)의 가장 끝의 에지(extreme edge)를 세정하는 것과 함께, 기판(122)의 최상부 및 바닥을 동시에 버핑(buffing)함으로써 프로세스 물질들을 제거한다. 도 2는 버프 모듈(101)의 동작들을 논의하고 더 잘 이해하기 위해 제공된다. 추가로, 도 3, 4 및 5는 버프 모듈(101)의 다른 뷰들을 제공하며, 버프 모듈(101)의 추가의 상세를 제공하기 위해 주어진다.

도 2는 도 1에 도시된 버프 모듈(101)을 위한 단순화된 컷어웨이 뷰를 도시한다. 버프 모듈(101)의 일부 컴포넌트들은 명확성을 위해 생략되었으며, 도 3, 4 및 5를 참조하여 나중에 논의될 것이다. 예시적인 버프 모듈(101)은 내부 용적(205)을 둘러싸고 그것을 정의하는 하우징(210)을 일반적으로 포함한다. 하우징(210)은 드레인(207)이 형성되는 바닥(212), 및 개구(211)를 갖는 최상부(213)를 갖는다. 내부 용적(205) 내에는, 양면 버퍼(double sided buffer)(220), 하나 이상의 스프레이 바(spray bar)(260), 및 베벨 에지 클리너(bevel edge cleaner)(250)가 배치된다.

개구(211)는 기판 핸들러(166)(도 1에 도시됨)가 버프 동작을 위해 기판(122)을 내부 용적 내에 로딩하는 것을 허용하도록 구성된다. 로딩 시에, 기판(122)은 개방 갭 아이들러(open gap idler)(234) 및 드라이브 롤러들(236, 233)에 의해 지지된다. 개방 갭 아이들러(234)는 기판(122)이 버프 모듈(101)에 대해 로딩 및 언로딩되면서 기울어지는 것을 허용하는 클리어런스(clearance)를 갖는다. 기판 핸들러(166)에 의해 해제되면, 기판(122)은 개방 갭 아이들러(234) 및 드라이브 롤러들(236, 233) 상에서 수직형 방식(vertical like fashion)으로 놓여진다.

아이들러들(231)을 갖는 암(240)은 하우징(210)의 상부(213)에 제공된다. 암(240)은 기판(122)이 내부 용적(205)에 들어가거나 그로부터 나오기 위한 개구(211)에서의 클리어런스를 제공하도록 이동가능하다. 기판(122)이 내부 용적(205) 내에 배치되면, 암(240)은 아이들러들(231)이 기판(122)의 에지(254)와 체결되는 위치로 아이들러들(231)을 이동시킨다. 아이들러들(231)에 의해 가해지는 힘은 기판(122)을 개방 갭 아이들러(234) 및 드라이브 롤러들(236, 233) 쪽으로 몰아간다. 이것은 버프 모듈(101) 내에서의 처리를 위해 기판(122)을 수직형 방식으로 고정한다. 아이들러들(231)에 의해 가해지는 힘은 기판의 미끄러짐(slippage) 없는 회전을 보장하기에 충분하고, 일례에서는 약 0.5lbf 내지 약 3lbf일 수 있다. 일 실시예에서, 아이들러들(231)에 의해 기판(122)에 가해지는 힘은 약 3lbf이다.

드라이브 롤러들(236 및 233)은 기판(122)을 회전시키기 위해 모터 또는 다른 적절한 수단에 의해 실질적인 수평 축(299) 상에서 구동된다. 아이들러들(231)은 기판의 회전 속도를 모니터링하기 위한 속도 센서를 포함할 수 있다. 드라이브 롤러들(236, 233)은 약 10RPM 내지 약 300RPM으로 기판을 회전시킬 수 있다. 일 실시예에서, 드라이브 롤러들은 기판(122)을 약 100RPM에서 회전시킨다.

처리 후에, 암(240)은 아이들러들(231)을 기판(122) 및 개구(211)로부터 제거한다. 기판(122)은 드라이브 롤러들(233, 236) 및 개방 갭 아이들러(234) 상에 느슨하게 놓이고, 그에 의해 기판 핸들러(166)(도 2에는 도시되지 않음)가 기판(122)을 제거하는 것을 허용한다.

위에서 논의된 바와 같이, 버프 모듈(101)은 복수의 노즐(262)을 통해 화학적 소스(265)에 의해 제공되는 유체를 내부 용적(205) 내에 배치된 기판(122)에 분무하도록 위치된 하나 이상의 스프레이 바(260)를 포함한다. 도 2에는 단 하나의 스프레이 바(260)만이 도시되어 있지만, 제2 스프레이 바(460)가 하우징(210)의 반대 측에 위치될 수 있다. 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 기판(122)의 양면이 유리하게 습윤 상태(wet condition)로 유지될 수 있도록, 제2 스프레이 바(460)는 복수의 노즐(462)을 포함한다. 도 2, 4 및 5를 계속하여 참조하면, 스프레이 노즐들(262, 462)은 처리 동안 화학적 소스(265)로부터의 선택된 화학물질(chemistry)을 갖는 유체를 기판(122)의 표면들에 제공한다. 화학적 소스(265)에 의해 스프레이 바들(260, 460)을 통해 기판(122)에 제공되는 적절한 유체의 일례는 고순도 정제수(HPW: highly purified water)이다. 그러나, 화학적 소스(265)는 기판(122) 내에서 수행되고 있는 프로세스, 또는 버프 모듈(101) 내에서 처리되고 있는 (노출되는 물질들, 임계 치수들, 필름 스택(film stack) 및 그와 유사한 것과 같은) 기판(122)의 속성들에 응답하여 선택될 수 있는 임의의 수의 상이한 화학물질들을 제공하도록 구성될 수 있음을 이해해야 한다. 예를 들어, 가능한 화학물질들은 수산화 암모늄(ammonium hydroxide)(0.5-5%), 과산화수소(hydrogen peroxide)(0.5-30%), 구연산(citric acid)(0.1-5%), 테트라메틸 수산화 암모늄(tetramethyl ammonium hydroxide)(0.5-5%), 계면 활성제(surfactants)(10ppm-1%), 부식 방지제(corrosion inhibitors), 금속 킬레이트 시약(metal chelating agents) 또는 다른 적절한 시약들을 포함할 수 있다. 또한, 스프레이 노즐(262)을 통해 기판(122)의 상면측 표면(227)에 제공되는 화학물질들은 (선택적으로는 단일의 화학적 소스(265)로 통합될 수 있는) 제2 화학적 소스(465)에 연결된 스프레이 바(460)를 통해 기판(122)의 후면측 표면(427)에 제공되는 화학물질들과 다를 수 있음이 고려된다.

하우징(210)의 바닥(212)을 관통하여 형성되는 드레인(207)은 스프레이 노즐들(262 및 462)로부터 제공되는 화학물질들을 하우징(210)의 내부 용적(205)으로부터 제거하도록 구성된다. 일 실시예에서, 선택적인 파티션(206)은 하우징(210)의 바닥(212)으로부터 상향 연장될 수 있다. 파티션(206)은 버프 모듈(101) 내에서 아이들러들(231, 234) 및 드라이브 롤러들(233, 236)과 정렬될 수 있다. 파티션(206)은 기판(122)과 실질적으로 정렬된 평면을 따라 내부 용적(205)을 분할한다. 따라서, 상이한 화학물질들이 스프레이 바들(260, 460)로부터 기판(122)의 각각의 반대되는 표면들(227, 427)에 제공될 때, 상이한 화학물질들이 하우징(210)의 바닥(211)에서 실질적으로 따로따로 수집되고, 그에 의해, 분리된 화학물질들이 재활용 및/또는 처분(disposal)을 위해 별개의 드레인들(207, 407)을 통해 내부 용적(205)으로부터 제거되는 것을 허용한다.

예를 들어, 하우징(210)의 바닥(212)은 파티션(206)에 의해 제1 바닥 영역(440) 및 제2 바닥 영역(450)으로 분할될 수 있다. 제1 바닥 영역(440)은 기판의 상면측 표면(227) 상에 분무된 화학물질들을 수집하고, 다음으로 그 화학물질들은 드레인(207)에 의해 제1 바닥 영역(440)으로부터 제거된다. 제2 바닥 영역(450)은 기판(122)의 후면측 표면(427) 상에 분무된 화학물질들을 수집하고, 다음으로 그 화학물질들은 드레인(407)에 의해 제2 바닥 영역(450)으로부터 제거된다. 드레인(407)을 통해 하우징(210)을 빠져나온 화학물질은 저장소(408)에 수집될 수 있다. 이러한 방식으로, 기판(122)의 반대되는 표면들(227, 427)에서 지향된 상이한 화학물질들이 최소한의 교차 오염을 갖고서 서로로부터 분리되어 수집될 수 있다. 일 실시예에서, 저장소들(208, 408)에 수집되는 화학물질들 중 하나 또는 둘 다는 재활용, 재사용 또는 처분될 수 있다.

기판(122)의 반대되는 표면들(227, 427)에 상이한 화학물질들을 제공하는 것의 이점 중 하나는, 기판의 표면 상에 노출되는 특정 물질, 예를 들어 후면측 표면(427) 상의 실리콘 및 상부측 표면(227) 상의 금속 또는 산화물을 가장 잘 세정하도록 각각의 화학물질이 선택될 수 있다는 것이다. 기판(122)의 반대되는 표면들(227, 427)은 또한 버핑 헤드와 기판(122) 사이의 마찰 계수와 같은 상이한 속성들을 가질 수 있다. 반대되는 표면들(227, 427)을 위한 마찰 계수는 상부측 표면(227) 및 후면측 표면(427) 물질들(즉, 베어(bare) Si, 유리 등) 상에 노출되는 피쳐들에 따라 0.1 내지 0.5 μf 사이에서 달라질 수 있다. 따라서, 단일의 화학적 소스가 전체에서 사용되는 것을 대신하여, 반대되는 표면들(227, 427)에 작용하기에 가장 적합하게, 별개의 화학적 소스들(465 및 265)로부터 상이한 화학물질들이 기판(122)에 제공될 수 있다.

도 2로 되돌아가면, 양면 버퍼(220)는 하우징(221), 암(223), 핀치 액추에이터(pinch actuator)(222), 병진 액추에이터(translation actuator)(292) 및 버프 헤드(225)를 포함한다. 양면 버퍼(220)는 피벗 축(224)에 관하여 회전한다. 버프 헤드(225)는 기판(122)의 중심(또한, 아이들러들(231, 234) 및 드라이브 롤러들(233, 236)에 의해 정의되는 원의 중심) 부근의 위치로 이동가능할 수 있다. 버프 헤드(225)는 기판(122)을 세정하기에 적합한 브러쉬들, 소프트 패드들 또는 다른 물질들로 구성된 접촉 표면들을 포함할 수 있다. (도 3의 참조 번호 340에 의해 나타난) 접촉 표면들은 개략적으로 평면인 표면을 가지며, 일 실시예에서는 원형 프로파일을 갖는다. 버프 헤드(225)는 브러쉬들 또는 패드들의 대체를 위해 자성(magnetic) 또는 파스너(fastener) 타입 클램프로 이루어진 분리식 디스크(detachable disk)를 포함할 수 있다. 브러쉬 또는 패드의 기하형상은 디스크 형상일 수 있고, 약 5mm 내지 약 150mm의 직경을 가질 수 있다.

버프 헤드(225)는 암(223)에 의해 하우징(221)에 접속된다. 병진 액추에이터(292)는 하우징(221) 및 암(223)을 피벗 축(224)에 관하여 회전시키도록 구성된다. 피벗 축(224)에 관한 하우징(221)의 회전은 기판(122)을 처리하는 동안 버프 헤드(225)가 호(arc)(226)를 따라 진행하게 한다. 버프 헤드(225)는 컴포넌트들의 소진(run out) 및 공차 축적(tolerance stackup)을 보상하여, 브러쉬들의 회전 축이 기판(122)의 평면에 수직할 것을 보장하기 위해, 짐블(gimble)(도 5의 502)을 포함할 수 있다. 지지 플레이트(285)는 기판(122)의 각 면에 배치된 버프 헤드들(225)의 패드들 또는 브러쉬들이 기판 에지(245)로부터 이동할 때 서로 접촉하게 되는 것을 방지하기 위해, 기판(122)의 에지(254)에 인접하게 탑재된다. 지지 플레이트(285)는 기판(122)과 유사한 두께를 갖고, 축(299)에서 나오는 반경이 기판(122)의 반경보다 약간 큰 호-형상의 에지(arc-shaped edge)(290)를 갖는다. 호-형상의 에지(290)는 그것의 만곡(curvature)이 아이들러들(231, 234) 및 드라이브 롤러들(233, 236)에 의해 정의되는 회전의 중심과 동심을 이루도록 위치된다. 버프 헤드(225)가 호(226)를 따라 진행하고, 회전하는 기판(122)을 처리할 때, 버프 헤드(225)는 에지(254)를 넘어서 지지 플레이트(285) 상의 위치까지 이동할 수 있다. 이러한 방식으로, 버프 헤드(225)는 기판(122)의 상부측 표면(227)에 대해 평행한 배향으로 남아있고, 따라서 기판(122)의 에지(254)로부터 물질을 과도하게 제거하지 않는다.

이제, 도 3에 도시된 양면 버퍼(220)의 상면도를 참조하면, 양면 버퍼(220)는 버프 헤드(225)와 협력하여 기판(122)의 양면을 동시에 처리할 목적으로, 제2의 또는 반대되는 버프 헤드(310)를 갖는다. 제2 암(370)은 제2 버프 헤드(310)를 하우징(221)에 연결하고, 따라서 버프 헤드들(225, 310) 둘 다가 액추에이터(292)에 의해 축(224)에 관해 동시에 회전될 수 있다. 양면 버퍼(220)는 개방 위치로 도시되어 있고, 여기에서 접촉 표면들(340), 즉 버프 헤드(225) 및 제2 버프 헤드(310)의 브러쉬들 또는 패드들 간의 거리(316)는 하우징(221) 내에 형성된 개구(211)의 폭의 거리(315)보다 크다. 암(223) 및 제2 암(370)은 각각 피벗(361 및 371) 상에서 회전한다.

액추에이터(222)는 링키지 로드들(linkage rods)(도 4에 421 및 422로서 도시됨) 및 핀들(372 및 362)에 의해 암들(223, 370)에 부착된다. 액추에이터(222)는 기판(122)이 로봇에 의해 버프 모듈(101) 내로 로딩되는 것을 허용하도록 떨어져있는 공간과 버프 헤드들(225, 310)을 처리할 기판과 접촉하여 위치시키는 핀치 관계(pinched relation) 사이에서 버프 헤드(225, 310)를 이동시키기 위해 피벗들(361, 371)에 관하여 암들(223, 370)을 회전시킨다. 액추에이터(222)는 전동식(motorized) 또는 압축공기식(pneumatic)일 수 있으며, 버프 헤드들(225, 310)에 의해 기판(122) 쪽으로 가해지는 힘들의 제어를 위한 피드백을 제공하기 위한 센서(도시되지 않음)를 포함할 수 있다.

이제, 간단하게 도 4를 참조하면, 액추에이터(222)는 핀(372)에 부착된 링키지 로드(421) 및 핀(362)에 부착된 링키지 로드(422)를 이동시킨다(확장한다). 암들(223 및 370)은 피벗(361 및 371)에서 각각 고정된다. 링키지 로드들(421 및 422)이 확장되고, 핀들(372 및 362)을 외측으로 옮길 때, 암(223 및 370)은 각각 피벗(361 및 371)에 관하여 회전한다. 암들(223 및 370)의 회전은 버프 헤드들(225, 310)이 기판(122)과 접촉하게 한다. 일 실시예에서, 액추에이터(222)는 기판(122)에 작용하는 힘들을 밸런싱하기 위해, 링키지 로드(421) 및 링키지 로드(422)를 동일한 힘으로 이동시킨다. 그러나, 액추에이터(222)는 링키지 로드(421) 및 링키지 로드(422)를 독립적으로 이동시킬 수 있고, 버프 모듈(101)은 아이들러들(231) 상에 더 많은 압력을 가하는 것에 의해, 또는 버프 헤드(225) 또는 제2 버프 헤드(310)의 회전 속도를 개별적으로 조절하는 것에 의해, 불균형한 힘들을 관리하도록 구성될 수 있다. 세정 동안, 버프 헤드(225) 및 제2 버프 헤드(310)는 기판(122) 상에 약 0.5kPa 내지 약 25kPa의 접촉 압력을 가할 수 있다.

버프 헤드(225) 및 제2 버프 헤드(310)의 위치는 기판에 대하여 동일 반경으로 매칭되고, 기판(122)의 중심에서의 세정 커버리지를 에지(254) 넘어까지 제공하도록 선형 또는 회전 스테이지에 의해 위치 제어된다. 버프 헤드(225) 및 제2 버프 헤드(310)가 기판(122)을 따라 에지(254)까지 이동할 때, 플레이트(285)(도 2에 도시됨)는 버프 헤드(225) 및 제2 버프 헤드(310)를 서로 접촉하지 않게 유지한다.

축(224)에 대한 버프 헤드들(225, 310)의 회전에 더하여, 버프 헤드(225) 및 제2 버프 헤드(310)는 또한 도 2에 도시된 화살표(228)에 의해서도 나타난 바와 같이, 그들의 축(390) 상에서 회전한다. 추가로 도 3을 참조하면, 축(390)에 관하여, 모터(313)는 버프 헤드(225)를 구동하고, 모터(312)는 제2 버프 헤드(310)를 구동한다. 버프 헤드(225) 및 제2 버프 헤드(310)의 회전은 회전면에 수직한 방향으로 힘이 작용하게 한다. 일 실시예에서, 버프 헤드(225) 및 제2 버프 헤드(310)는 약 0RPM 내지 약 3000RPM의 속도로 회전된다. 버프 헤드(225) 회전은 제2 버프 헤드(310)의 회전에 반대되는 방향에 있을 수 있다. 따라서, 버프 헤드(225) 및 제2 버프 헤드(310)는 버프 헤드(225)에 의해 기판(122)에 가해지는 비틀림 힘들(torsional forces)을 밸런싱하도록 역회전(counter-rotating)되고 있을 수 있다. 토크 센서(311, 314)는 각각의 버프 헤드(225, 310)에 의해 기판에 가해지는 토크를 나타내는 메트릭을 제공하여, 기판이 축(299) 상에서 자유 회전을 유지하도록, 기판 상의 수직력(normal force) 및/또는 버프 헤드(225, 310)의 회전 속도가 기판(122) 상의 토크의 레벨을 밸런싱하도록 조절될 수 있게 한다.

앞에서 언급된 바와 같이, 기판(122)의 상면측 표면(227)은 후면측 표면(427)과 유사하지 않을 수 있고, 상이한 마찰 계수를 가질 수 있다. 그러므로, 기판(122)의 반대되는 면들에서 다른 화학물질들을 이용하는 것을 대신하여, 또는 그에 더하여, 모터(313)는 모터(312)에 의해 구동되는 제2 버프 헤드(310)의 각속도와 상이한 각속도에서 버프 헤드(225)를 구동할 수 있다. 각속도의 차이는 기판(122)의 반대되는 표면들(227, 427) 상의 상이한 마찰 계수들로 인해 기판(122)에 작용하는 합력(net forces)을 밸런싱하도록 선택될 수 있다.

양면 버퍼(220)를 이용하여 기판(122)을 처리하기 위한 시퀀스는 도 2를 참조하여 설명될 수 있다. 일 실시예에서, 기판(122)은 기판 핸들러(166)에 의해 버프 모듈(101) 내로 이동된다. 아이들러들(231)은 기판(122) 위의 위치에서 이동되고, 기판을 드라이브 롤러들(236, 233)에 맞닿아 유지(hold against)하기 위해 기판의 에지(254)에 대해 약 3lbf의 힘을 가한다. 회전하는 버프 헤드들(225, 310)이 기판(122)과 접촉할 때, 기판(122)은 드라이브 롤러들(236, 233)에 의해 회전된다. 기판(122)으로부터 강하게 고착된 결함들(예를 들어, 50nm 미만 슬러리 입자들) 및 유기 잔류물을 제거하기 위해, 양면 버퍼(220)의 회전하는 버프 헤드들(225, 310)이 기판(122)의 반대되는 표면들(227, 427)에 걸쳐 병진될 때, 화학물질들이 스프레이 바들(260, 460)에 의해 기판(122) 상에 분무된다. 다르게는, 화학물질들의 적용을 현재 버프 헤드들(225, 310)과 접촉하고 있는 기판(122)의 영역들만으로 제한하기 위해, 화학물질들은 버프 헤드(225, 310) 내로부터 직접 기판(122)의 반대되는 표면들(227, 427)에 제공될 수 있다.

버프 헤드들(225, 310)의 조건을 유지하는 것은 일관된 프로세스 제어를 보장하는 것을 돕는다. 버프 헤드들(225, 310)은 기판(122)의 처리 이전에 및/또는 이후에 컨디셔닝되고/되거나 세정될 수 있다. 버프 헤드들(225, 310)의 브러쉬들을 컨디셔닝하기 위해, 2면 패드 컨디셔너(two sided pad conditioner)(280)가 제공된다. 2면 패드 컨디셔너(280)는 브러쉬들 또는 패드들을 세정하고 유지함으로써 버프 헤드(225) 및 제2 버프 헤드(310)를 컨디셔닝하고, 그에 의해 버프 헤드들(225, 310)의 서비스 수명을 연장한다. 패드 컨디셔너(280)는 패드 컨디셔너(280)의 반대되는 면들 상에 노출된 컨디셔닝 표면들을 갖는 컨디셔닝 패드(281)를 포함한다. 일 실시예에서, 컨디셔닝 패드(281)는 버프 헤드들(225, 310)의 모션의 범위 내에 있는, 예를 들면 축(224)에 관하여 액추에이터(292)에 의해 제공되는 모션의 범위 내에 있는 버프 모듈(101)의 내부 용적(205) 내의 고정 위치에 탑재되는 2면 브러쉬 또는 다이아몬드 디스크일 수 있다. 본 예에서, 컨디셔닝 패드(281)는 기판(122)에 대한 버프 헤드들(225, 310)의 스윕 경로(sweep path) 상에서 플레이트(285)의 외부에 위치될 수 있다. 대안적으로, 플레이트(285)는 버프 헤드들(225, 310)을 인-시츄로(in-situ) 세정 또는 컨디셔닝할 목적으로, 석영과 같은 표면 물질로 이루어질 수 있다.

하우징(221)을 호(226)를 따라 회전시키는 것은, 버프 헤드들(225, 310)을 컨디셔닝 패드(281)와 정렬한다. 컨디셔닝 패드(281)는 버프 헤드들(225, 310)을 세정하기 위한 각속도에서 화살표들(282)에 의해 도시된 바와 같이 모터(도시되지 않음)에 의해 구동될 수 있다. 다르게는, 컨디셔닝 패드(281)는 회전하지 않을 수 있고, 컨디셔닝 패드(281)와의 접촉 시에 버프 헤드들(225, 310)을 세정하기 위해 축(390)에 관한 버프 헤드들(225, 310)의 회전에 의존할 수 있다.

2면 패드 컨디셔너(280)는 또한 다양한 화학물질들을 컨디셔닝 프로세스에 포함시킬 수 있다. 이러한 화학물질들은 스프레이 바들(260)로부터, 또는 2면 패드 컨디셔너(280) 내로부터 올 수 있다. 따라서, 2면 패드 컨디셔너(280)의 제1 면 상에서 이용되는 화학물질은 2면 패드 컨디셔너(280)의 제2 면 상에서 이용되는 화학물질과 다를 수 있다.

버프 모듈(101)은 또한 기판(122)의 에지(254)를 세정하기 위한 수단을 제공한다. 기판(122)의 에지(254)를 세정하는 능력은 에지(254)에 대한 버프 헤드들(225, 310)의 체결(engagement)을 제어하기 위한 지지 플레이트(285)의 위치 제어를 통해 또는 베벨 에지 클리너(250)에 의해 제공될 수 있다. 일 실시예에서, 베벨 에지 클리너(250)는 기판(122)의 에지(254)로부터 5mm 이내까지 베벨 컨투어(bevel contour)를 통과하는(transit) 능력을 구비한다.

베벨 에지 클리너(250)는 하우징(255), 세정 헤드(252), 및 에지 클리너 유체 공급부(253)를 포함한다. 하우징(255)은 핀(251)에 관하여 회전하고, 이것은 세정 헤드(252)가 기판(122)의 에지(254)와 접촉하고 접촉하지 않게 한다. 베벨 에지 클리너(250)의 세정 헤드(252)는 약 1PSI 내지 약 5PSI 범위 내의 압력으로 기판(122) 에지(254)와 접촉할 수 있다. 세정 헤드(252)는 연마 패드의 일부분과 같은 패드 또는 브러쉬일 수 있고, 예를 들어 둘레에 홈(groove) 또는 V 형상 노치(notch)를 갖는 것에 의해, 기판(122)의 양면에 접촉하도록 구성된 에지를 포함한다. 모터없이 도시되어 있지만, 세정 헤드(252)는 회전하도록 구동될 수 있음이 고려된다.

에지 클리너 유체 공급부(253)는 베벨 에지 클리너(250)를 위한 화학물질을 제공한다. 화학물질들은 세정 헤드(252)를 통해 기판(122) 에지(254)에 가해진다. 에지 클리너 유체 공급부(253)로부터 공급되는 화학물질은 HPW 또는 다른 적절한 화학물질들일 수 있다. 다른 적절한 화학물질들의 예들은, 몇몇 예를 들자면, 수산화 암모늄(ammonium hydroxide)(0.5-5%), 과산화수소(hydrogen peroxide)(0.5-30%), 구연산(citric acid)(0.1-5%), 테트라메틸 수산화 암모늄(tetramethyl ammonium hydroxide)(0.5-5%), 계면 활성제(10ppm-1%), 부식 방지제, 금속 킬레이트 시약을 포함할 수 있다.

이와 같이, 본 발명은 반도체 기판 세정 및 연마의 분야에서 상당한 진보를 나타낸다. 버프 모듈은 수직 배향된 기판들의 양면을 지지하고 세정하도록 적응되고, 그에 의해 최소한의 공간을 이용하는 세정 시스템들과 함께 이용될 수 있게 된다. 기판의 양면의 동시적인 처리는 CMP 후 추가 세정을 위해 기판을 준비하는 동안의 전체적인 처리 단계들의 수를 줄인다. 따라서, 브러쉬들의 유지보수를 위한 중단 시간(downtime)을 절약한다. 추가로, 기판의 양면을 동시에 처리하는 것은 기판을 세정하는 데에 필요한 처리 유닛들의 수를 감소시키고, 기판이 더 빠른 속도로 처리될 수 있게 한다는 이점을 갖는다.

상술한 것은 본 발명의 실시예들에 관한 것이지만, 본 발명의 다른 실시예들 및 추가의 실시예들은 그것의 기본 범위로부터 벗어나지 않고서 안출될 수 있으며, 그것의 범위는 이하의 청구항들에 의해 결정된다.

101: 버프 모듈
102: 팩토리 인터페이스
104: 로딩 로봇
106: 평탄화 모듈
108: 제어기
110: CPU
112: 메모리
114: 지원 회로
116: 클리너
118: 기판 카세트
120: 인터페이스 로봇
122: 기판
128, 130, 132: CMP 스테이션
134: 캐러셀
136: 이송 스테이션

Claims (15)

1. 버프 모듈(buff module)로서,
   내부 용적을 갖는 하우징;
   상기 내부 용적 내에서 실질적인 수평 축 상에서 기판을 회전시키도록 배열되는 복수의 드라이브 롤러(drive roller);
   상기 하우징 내에 배치된 한 쌍의 버프 헤드(a pair of buff heads)
   를 포함하고, 각각의 버프 헤드는 상기 수평 축에 실질적으로 정렬되는 축 상에서 회전가능하고, 상기 수평 축에 실질적으로 평행한 위치로 이동가능한, 버프 모듈.
2. 제1항에 있어서,
   상기 내부 용적 내에 배치되고, 상기 수평 축에 수직하게 배향되며, 상기 수평 축으로부터 오프셋된 플레이트를 포함하고, 상기 플레이트는 상기 버프 헤드들이 상기 수평 축으로부터 멀어지게 병진될 때 상기 버프 헤드들이 닿지 않게 유지하도록 위치되는 버프 모듈.
3. 제2항에 있어서,
   상기 플레이트는 상기 수평 축에서 시작하는 반경을 갖는 만곡된 에지(curved edge)를 갖는 버프 모듈.
4. 제1항에 있어서,
   상기 내부 용적 내에 배치되고, 상기 수평 축에 수직하게 배향되고, 상기 수평 축으로부터 오프셋되는 패드 컨디셔너(pad conditioner)를 포함하고, 상기 패드 컨디셔너는 상기 버프 헤드들 각각을 동시에 컨디셔닝하도록 위치되는 버프 모듈.
5. 제1항에 있어서,
   상기 버프 헤드들을 상기 수평 축에 평행한 방향으로 스윕(sweep)하도록 구성된 액추에이터(actuator)를 포함하는 버프 모듈.
6. 제5항에 있어서,
   상기 액추에이터는, 상기 버프 헤드들을 상기 수평 축과 실질적으로 동심 정렬되는(concentrically aligned) 위치로부터 상기 내부 용적 내에 배치되는 기판이 없는 위치까지 스윕하도록 구성된 모션의 범위(range of motion)를 포함하는 버프 모듈.
7. 제1항에 있어서,
   각각의 버프 헤드는, 상기 버프 헤드의 회전의 축이 상기 기판과의 접촉에 응답하여 조절되는 것을 허용하도록 동작가능한 짐블(gimble)을 포함하는 버프 모듈.
8. 제1항에 있어서,
   상기 드라이브 롤러들 상에 배치된 상기 기판의 반대되는 면들에 유체를 지향(direct)시키도록 위치된 적어도 하나의 스프레이 바(spray bar)를 갖는 적어도 2개의 스프레이 바를 포함하는 버프 모듈.
9. 제8항에 있어서,
   상기 스프레이 바들에 연결된 적어도 하나의 유체 소스(fluid source)를 포함하고, 상기 적어도 하나의 유체 소스는 상기 드라이브 롤러들 상에 배치된 상기 기판의 반대되는 면들에 상이한 유체들을 제공하도록 구성된 버프 모듈.
10. 제9항에 있어서,
    상기 하우징은, 상기 하우징의 내부 용적을 상기 드라이브 롤러들 상에 배치된 상기 기판의 반대되는 면들에 제공되는 상이한 유체들을 분리하도록 구성된 영역들로 분리하도록 구성된 파티션(partition)을 포함하는 버프 모듈.
11. 제1항에 있어서,
    각각의 버프 헤드는 다른 버프 헤드에 의해 상기 기판에 가해지는 토크(torque)에 대하여 독립적으로 제어가능한 토크를 상기 기판에 가하도록 구성된 버프 모듈.
12. 제1항에 있어서,
    상기 기판의 양면에 동시에 접촉하도록 구성된 베벨 에지 클리너(bevel edge cleaner)를 포함하는 버프 모듈.
13. 제1항에 있어서,
    상기 드라이브 롤러들에 맞닿아(against) 상기 기판을 캡처하는 제1 위치와 상기 드라이브 롤러들로부터의 상기 기판의 로봇 제거(robotic removal)를 허용하는 제2 위치 사이에서 이동가능한 아이들러(idler)를 포함하는 버프 모듈.
14. 제1항에 있어서,
    각각 하나의 버프 헤드가 연결되어 있는 한 쌍의 암(arms)을 포함하고, 상기 암들은 버프 헤드들 간의 간격을 제어하는 제1 모션, 및 상기 수평 축에 대한 상기 버프 헤드들 간의 거리를 제어하는 제2 모션을 갖는 버프 모듈.
15. 기판을 버핑(buffing)하기 위한 방법으로서,
    하우징 내에서 실질적인 수평 축 상에서 기판을 회전시키는 단계;
    상기 기판의 반대되는 표면들 상에 유체를 분무(spraying)하는 단계;
    상기 기판의 반대되는 표면들을 상기 기판의 평면에 수직한 축 상에서 회전하는 버프 헤드들과 접촉시키는 단계; 및
    회전하는 상기 버프 헤드들을 상기 기판의 상기 반대되는 표면들에 걸쳐 이동시키는 단계
    를 포함하는, 기판 버핑 방법.

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