TW202304643A - 高產量拋光模組以及模組化拋光系統 - Google Patents

Abstract

本文的實施例包括高產量密度化學機械拋光（CMP）模組和由所述模組形成的可定制模組化CMP系統。在一個實施例中，拋光模組以載具支撐模組、載具裝載站、和拋光站為特徵。載具支撐模組以載具平臺和一個或多個載具元件為特徵。一個或多個載具元件各自包含從載具平臺懸掛的對應承載頭。載具裝載站用於將基板傳送到承載頭和從承載頭傳送基板。拋光站包含拋光壓板。在每個拋光模組內，載具支撐模組、基板裝載站、和拋光站包含一對一對一關聯性。載具支撐模組定位為在設置在拋光壓板上方的基板拋光位置與設置在基板裝載站上方的基板傳送位置之間移動一個或多個載具元件。

Description

高產量拋光模組以及模組化拋光系統

本文描述的實施例總體上涉及在製造電子元件時使用的設備，並且更具體地，涉及模組化化學機械拋光（CMP）系統，所述系統可以在半導體元件製造製程中用於拋光或平坦化基板表面。

化學機械拋光（CMP）通常用於高密度積體電路的製造以平坦化或拋光在基板上沉積的材料層。在典型的CMP製程中，將基板保留在承載頭中，所述承載頭在拋光流體存在時將基板的背側壓向旋轉拋光墊。藉由化學和機械活動的組合在與拋光墊接觸的基板的材料層表面上移除材料，所述化學和機械活動由基板與拋光墊的相對運動和拋光流體來提供。通常，在完成一個或多個CMP製程之後，已拋光的基板將被進一步處理到一個或多個CMP後基板處理操作。例如，可使用清潔、檢查、和測量操作中的一者或組合來進一步處理已拋光的基板。一旦完成CMP後操作，基板就可以被發送出CMP處理區域到下一個元件製造製程，諸如光刻、蝕刻、或沉積製程。

為了節省寶貴的製造地面空間並減少人工成本，CMP系統將通常包括：包含複數個拋光站的第一部分，例如，後部；和第二部分，例如，已經與第一部分整合來形成單個拋光系統的前部。第一部分可以包含CMP後清潔、檢查、和/或CMP前或CMP後計量站中的一者或組合。通常，可以在CMP系統的第一部分的製造期間定制CMP系統的第一部分，以更具體地滿足特定設備客戶的需求。

例如，回應於拋光系統的預期用途，諸如針對預期與拋光系統一起使用的基板拋光操作的類型，可以定制CMP系統來改變清潔、檢查、或計量站的數量和佈置。與第一部分相比，CMP系統的第二部分通常可定制性較低，使得拋光站的數量和佈置、以及用於在拋光站之間傳送基板的基板搬運系統的數量和佈置是固定的。此外，在典型的多壓板CMP系統的第二部分中的基板處理產量通常受到第二部分中的基板裝載和卸載操作和/或在第二部分的壓板之間的基板傳送操作的限制。因此，具體地針對具有較短拋光時間需求的拋光製程，CMP系統的產量密度（每單位元時間每單位面積製造地面空間處理的基板）將不期望地受到系統的基板裝載/卸載和搬運配置的限制。

由此，在本領域中需要可以根據客戶需求定制的模組化CMP系統。進一步需要模組化CMP系統，在所述模組化CMP系統中，各個拋光模組設置為這種佈置：拋光模組的基板產量不受到分別將基板裝載到所述拋光模組和從所述拋光模組卸載基板的操作的限制。

本公開內容總體上涉及高產量密度化學機械拋光（CMP）模組以及包含所述模組的可定制模組化CMP系統。

在一個實施例中，一種拋光模組以載具支撐模組、載具裝載站、和拋光站為特徵。載具支撐模組以從高架支撐件懸掛的載具平臺和一個或多個載具元件為特徵。一個或多個載具元件各自包含從載具平臺懸掛的對應承載頭。載具裝載站用於將基板傳送到承載頭和從承載頭傳送基板。拋光站包含拋光壓板。在每個拋光模組內，載具支撐模組、載具裝載站、和拋光站包含一對一對一關聯性。載具支撐模組定位為在設置在拋光壓板上方的基板拋光位置與設置在載具裝載站上方的基板傳送位置之間移動一個或多個載具元件。

在另一實施例中，一種模組化拋光系統包括第一部分和耦合到第一部分的第二部分。第二部分以複數個拋光模組為特徵。拋光模組中的至少一者以載具支撐模組、載具裝載站、和拋光站為特徵。載具支撐模組以一個或多個載具元件和從高架支撐件懸掛的載具平臺為特徵。一個或多個載具元件各自包含從載具平臺懸掛的對應承載頭。載具裝載站用於將基板傳送到承載頭和從承載頭傳送基板。拋光站包含拋光壓板。在每個拋光模組內，載具支撐模組、載具裝載站、和拋光站包含一對一對一關聯性。載具支撐模組定位為在設置在拋光壓板上方的基板拋光位置與設置在載具裝載站上方的基板傳送位置之間移動一個或多個載具元件。

在另一實施例中，一種模組化拋光系統包括第一部分和耦合到第一部分的第二部分。第一部分以複數個系統裝載站、一個或多個基板搬運器、一個或多個計量站、一個或多個CMP後清潔系統、一個或多個特定位置拋光（LSP）系統中的一者、或它們的組合為特徵。第二部分以複數個拋光模組為特徵。至少一個拋光模組以載具支撐模組、載具裝載站、和拋光站為特徵。載具支撐模組以一個或多個載具元件和從高架支撐件懸掛的載具平臺為特徵。一個或多個載具元件各自包含從載具平臺懸掛的對應承載頭。載具裝載站用於將基板傳送到承載頭和從承載頭傳送基板。拋光站包含拋光壓板。在每個拋光模組內，載具支撐模組、載具裝載站、和拋光站包含一對一對一關聯性。載具支撐模組定位為在設置在拋光壓板上方的基板拋光位置與設置在載具裝載站上方的基板傳送位置之間移動一個或多個載具元件。

在一些實施例中，上文描述的實施例的一個或多個載具裝載站以擦光（buff）壓板為特徵，所述擦光壓板可以用於在拋光站處處理基板之前和/或之後擦光（例如，軟拋光）基板表面。在那些實施例中的一些中，擦光壓板可在豎直方向（即，Z方向）上移動，從而騰出空間以使用基板傳送件將基板傳送到載具裝載站並從載具裝載站傳送基板，和/或便於將基板傳送到承載頭和從承載頭傳送基板。在一些實施例中，載具裝載站中的一者或多者被配置為邊緣校正站，例如，用於在拋光站處處理基板之前和/或之後從靠近基板周向邊緣的區域移除材料。

在另一實施例中，提供了一種模組化拋光系統。模組化拋光系統包括界定第一處理區域的第一模組化框架。設置在第一處理區域中的模組化拋光系統包括清潔系統和第一基板搬運器。第一基板搬運器可以用於將基板從第二處理區域傳輸到清潔系統。模組化拋光系統進一步包括耦合到第一模組化框架的一個或多個第二模組化框架。一個或多個第二模組化框架界定第二處理區域，所述第二處理區域中設置有至少兩個拋光模組。至少兩個拋光模組中的每個單獨拋光模組包括拋光壓板、載具裝載站、和用於在拋光壓板與載具裝載站之間移動基板載具的基板載具運輸系統。

在模組化拋光系統的一些實施例中，兩個拋光模組中的至少一者的基板載具是第一基板載具，並且至少一個拋光模組進一步包括第二基板載具。在那些實施例中，基板載具運輸系統被配置為同時將第一基板載具定位在拋光壓板上方和將第二基板載具定位在載具裝載站上方。

在一些實施例中，模組化拋光系統進一步包括設置在第一處理區域與第二處理區域之間的第三基板處理區域，第三基板處理區域包括設置在第三基板處理區域中的一個或多個處理系統。一個或多個處理系統包括一個或多個特定位置拋光模組、一個或多個計量站、一個或多個擦光站、或它們的組合。在那些實施例中，第三處理區域中的一個或多個處理系統設置為以下佈置：允許使用第一基板搬運器直接將基板傳送到所述處理系統和從所述處理系統傳送基板。在那些實施例中的一些中，一個或多個處理系統包含複數個處理系統，並且其中複數個處理系統中的至少兩個處理系統設置為相對於彼此豎直的佈置。在一些實施例中，模組化拋光系統進一步包括設置在第一處理區域中的一個或多個處理系統。

在一些實施例中，模組化拋光系統進一步包括複數個系統裝載站。在那些實施例中，第一處理區域設置在複數個系統裝載站與第二處理區域之間。在一些實施例中，模組化拋光系統進一步包括複數個系統裝載站。在那些實施例中，第一基板搬運器設置在清潔系統與第二處理區域之間，並且其中一個或多個第二模組化框架中的至少一部分設置為靠近複數個系統裝載站。

在另一實施例中，一種模組化系統包括界定第一處理區域的第一模組化框架。設置在第一處理區域中的模組化拋光系統包括清潔系統和第一基板搬運器。第一基板搬運器可以用於將基板從第二處理區域傳輸到清潔系統。模組化拋光系統進一步包括耦合到第一模組化框架的一個或多個第二模組化框架。一個或多個第二模組化框架界定第二處理區域，所述第二處理區域中設置有第二基板搬運器。模組化拋光系統進一步包括設置在第二處理區域中的兩個第一拋光模組。兩個第一拋光模組中的每個單獨拋光模組包括拋光壓板、載具裝載站、和用於在拋光壓板與載具裝載站之間移動基板載具的基板載具運輸系統。在這個實施例中，兩個第一拋光模組的拋光壓板和載具裝載站設置為以下佈置：允許使用第二基板搬運器直接將基板傳送到載具裝載站和從載具裝載站傳送基板。

在模組化系統的一些實施例中，兩個第一拋光模組設置為並排佈置，其中與第一拋光模組的相應載具裝載站相比，第一拋光模組的相應拋光壓板中的每一者更靠近第一處理區域。在一些實施例中，兩個第一拋光模組中的至少一者的基板載具是第一基板載具，並且至少一個第一拋光模組進一步包括第二基板載具。在那些實施例中，基板載具運輸系統被配置為同時將第一基板載具定位在拋光壓板上方和將第二基板載具定位在載具裝載站上方。

在一些實施例中，模組化系統包括設置在第一處理區域與第二處理區域之間的第三基板處理區域和設置在第三處理區域中的一個或多個處理系統。這裡，一個或多個處理系統包含一個或多個特定位置拋光模組、一個或多個計量站、一個或多個擦光站、或它們的組合。在那些實施例中的一些中，一個或多個處理系統包含複數個處理系統，並且複數個處理系統中的至少兩個處理系統設置為相對於彼此豎直的佈置。

在一些實施例中，模組化拋光系統進一步包括設置在第二處理區域中的一個或多個第二拋光模組。在那些實施例中，一個或多個第二拋光模組中的每個單獨第二拋光模組包括拋光壓板、載具裝載站、和基板載具運輸系統。在那些實施例中，兩個第一拋光模組和一個或多個第二拋光模組的拋光壓板和載具裝載站設置為以下佈置：允許使用第二基板搬運器直接將基板傳送到所述拋光模組的載具裝載站中的每一者和從所述拋光模組的載具裝載站中的每一者傳送基板。

在模組化系統的一些實施例中，兩個第一拋光模組和兩個第二拋光模組的載具裝載站界定基板搬運區域，在所述基板搬運區域中設置有第二基板搬運器。在那些實施例中，第二基板搬運器定位為將基板從兩個第一拋光模組和兩個第二拋光模組中的任何一者的載具裝載站傳送到兩個第一拋光模組和兩個第二拋光模組的載具裝載站中的任何另一者的載具裝載站。在那些實施例中的一些中，模組化系統進一步包括設置在第二處理區域中的一個或多個第三拋光模組，其中一個或多個第三拋光模組中的每個單獨第三拋光模組包含拋光壓板、載具裝載站、和基板載具運輸系統。在那些實施例中，一個或多個第三拋光模組的拋光壓板和載具裝載站設置為以下佈置：允許使用第三基板搬運器直接將基板傳送到所述拋光模組的載具裝載站中的每一者並且從所述拋光模組的載具裝載站中的每一者傳送基板。

在一些實施例中，拋光系統進一步包括設置在兩個第一拋光模組中的一者與一個或多個第二拋光模組中的一者之間的基板交換器。在那些實施例中，兩個第一拋光模組中的一者的載具裝載站是第一載具裝載站，一個或多個第二拋光模組中的一者的載具裝載站是第二載具裝載站，並且基板交換器專用於在第一載具裝載站與第二載具裝載站之間移動基板。在那些實施例中的一些中，基板交換器可圍繞軸移動，以在第一和第二載具裝載站之間擺動基板。

在一些實施例中，模組化系統進一步包括複數個系統裝載站，其中第一處理區域設置在複數個系統裝載站與第二處理區域之間。在一些實施例中，模組化系統包括複數個系統裝載站，其中第一基板搬運器設置在清潔系統與第二處理區域之間，並且一個或多個第二模組化框架的至少一部分設置為靠近複數個系統裝載站。

在另一實施例中，一種模組化拋光系統包括界定第一處理區域的一個或多個第一模組化框架。一個或多個第一模組化框架有第一端和與第一端相對的第二端，並且因此第一處理區域具有第一端和與第一端相對的第二端。模組化拋光系統進一步包括直線基板搬運系統和設置在第一處理區域中的複數個拋光模組對。直線基板搬運系統包括從靠近第一端的位置延伸到靠近第二端的位置的第一直線構件和可移動地耦合到第一直線構件的第一基板搬運器。每個拋光模組對包括設置在直線構件的相對側面上的兩個拋光模組。兩個拋光模組中的每個拋光模組包括拋光壓板、載具裝載站、和基板載具運輸系統。拋光壓板設置為遠離直線構件，載具裝載站設置為靠近直線構件，並且基板載具運輸系統可以用於在拋光壓板與載具裝載站之間移動基板載具。

在模組化拋光系統的一些實施例中，在拋光模組對中的兩個拋光模組中的至少一個拋光模組包括第一基板載具和第二基板載具。在那些實施例中，基板載具運輸系統被配置為同時將第一基板載具定位在拋光壓板上方並將第二基板載具定位在載具裝載站上方，並且使用直線搬運系統的第一基板搬運器從第一處理區域的第一端朝向第二端移動的基板的至少一部分將從載具裝載站與其上定位的第二基板載具之間通過。

在模組化拋光系統的一些實施例中，一個或多個第一模組化框架包括界定第一處理區域的下邊界的水平構件，並且直線基板搬運系統進一步包括從靠近第一端的位置延伸到靠近第二端的位置的第二直線構件和可移動地耦合到第二直線構件的第二基板搬運器。通常，在那些實施例中，第一直線構件設置在水平構件上方，並且第二直線構件設置在水平構件之下。在模組化拋光系統的一些實施例中，一個或多個第一模組化框架耦合到第二模組化框架，其中第二模組化框架界定第二處理區域，所述第二處理區域中設置有清潔系統。

在另一實施例中，一種模組化拋光系統包括界定第一處理區域的第一模組化框架、設置在第一處理區域中的清潔系統、耦合到第一模組化框架的一個或多個第二模組化框架、和直線基板搬運系統。在這個實施例中，一個或多個第二模組化框架界定第二處理區域，所述第二處理區域中設置有複數個拋光模組。單獨拋光模組各自包括拋光壓板、載具裝載站、和用於在拋光壓板與基板裝載站之間移動基板載具的基板載具運輸系統。這裡，在複數個拋光模組的每一者中的載具裝載站設置為靠近第二處理區域的周邊。直線搬運系統包括設置在載具裝載站與第二處理區域的周邊之間的一個或多個直線構件和可移動地耦合到一個或多個直線構件的一個或多個基板搬運器。

在另一實施例中，提供了一種拋光系統。拋光系統包括界定第一處理區域的一個或多個第一模組化框架和設置在第一處理區域中的複數個拋光模組。複數個拋光模組中的每個單獨拋光模組包括拋光壓板、載具裝載站、和用於在拋光壓板與載具裝載站之間移動基板載具的載具運輸系統。拋光系統進一步包括用於在複數個拋光模組中的任何一者的載具裝載站與複數個拋光模組中的任何另一者的載具裝載站之間傳送基板的基板搬運系統。這裡，複數個拋光模組中的任何一者是被配置為用於多階段基板拋光序列的第一拋光階段的第一站，並且複數個拋光模組中的任何另一者是被配置為用於多階段基板拋光序列的第二拋光階段的第二站。在拋光系統的一些實施例中，一個或多個載具裝載站包括基板擦光站、基板載具清潔站、計量站、基板邊緣校正站、或它們的組合。

在一些實施例中，拋光系統進一步包括複數個第二站和電腦可讀媒體，所述電腦可讀媒體上存儲有用於基板處理方法指令。方法包括：（a）將第一基板壓向第一拋光墊，（b）決定複數個第二站中的可用站，（c）將第一基板傳送到複數個第二站中的可用第二站，（d）將第一基板壓向第二拋光墊，以及（e）對第二基板重複（a）-（d）。這裡，第一拋光墊設置在第一站的拋光壓板上，並且第二拋光墊設置在可用第二站的拋光壓板上。

在拋光系統的一些實施例中，複數個拋光模組中的至少一者包括第一基板載具和第二基板載具，並且拋光系統進一步包括電腦可讀媒體，所述電腦可讀媒體上存儲有用於基板處理方法指令。方法包括：（a）在存在第一拋光流體時將第一基板壓向設置在至少一個拋光模組的拋光壓板上的拋光墊，其中第一基板設置在第一基板載具中，和（b）與（a）同時，從第二基板載具卸載至少部分拋光的基板並將待拋光的第二基板裝載到第二基板載具中。

在拋光系統的一些實施例中，複數個拋光模組包括至少四個拋光模組，至少四個拋光模組的載具裝載站共同界定基板搬運區域，基板搬運系統包括設置在基板搬運區域中的基板搬運器，並且基板搬運器定位為將基板從至少四個拋光模組中的任何一者的載具裝載站傳送到至少四個拋光模組中的任何另一者的載具裝載站。在那些實施例中的一些中，基板搬運系統進一步包括設置在至少四個拋光模組中的兩個拋光模組之間的基板交換器，兩個拋光模組中的一者的載具裝載站是第一載具裝載站，並且兩個拋光模組中的另一者的載具裝載站是第二載具裝載站，並且基板交換器專用於在第一載具裝載站與第二載具裝載站之間移動基板。在那些實施例中的一些中，基板交換器可圍繞軸移動，以在第一和第二載具裝載站之間擺動基板。

在拋光系統的一些實施例中，複數個拋光模組中的至少一者的基板載具是第一基板載具，並且至少一個拋光模組進一步包含第二基板載具，並且至少一個拋光模組的載具運輸系統被配置為同時將第一基板載具定位在拋光壓板上方和將第二基板載具定位在載具裝載站上方。在那些實施例中的一些中，複數個拋光模組中的至少一個的載具運輸系統包括載具支撐模組。在那些實施例中的一些中，載具支撐模組包括支撐構件、耦合到支撐構件的載具平臺、以及從載具平臺懸掛的第一和第二基板載具。在那些實施例中的另一些中，載具支撐模組包括耦合到一個或多個第一模組化框架的高架支撐件的軌道元件、耦合到軌道元件的複數個托架、以及分別耦合到複數個托架中的對應托架的第一和第二基板載具。

在拋光系統的一些實施例中，複數個拋光模組包括設置在第一處理區域中的至少兩個拋光模組。在那些實施例中，拋光系統進一步包括耦合到第一模組化框架的第二模組化框架，其中第二模組化框架界定第二處理區域和設置在第二處理區域中的拋光後清潔系統。這裡，基板搬運系統包括設置在第二處理區域中的基板搬運器。兩個拋光模組設置為以下佈置：允許使用基板搬運器將基板傳送到所述拋光模組的載具裝載站和從所述拋光模組的載具裝載站傳送基板。在那些實施例中的一些中，拋光系統進一步包括設置在第一處理區域與第二處理區域之間的第三處理區域以及設置在第三處理區域中的一個或多個處理系統。這裡，一個或多個處理系統包括一個或多個特定位置拋光模組、一個或多個計量站、一個或多個擦光站、或它們的組合。在第三處理區域中的一個或多個處理系統設置為以下佈置：允許使用基板搬運器直接將基板傳送到所述處理系統和從所述處理系統傳送基板。

在另一實施例中，一種基板處理方法包括：（a）將第一基板壓向第一拋光墊，其中第一拋光墊設置在拋光系統的第一拋光模組的拋光壓板上。拋光系統包括第一拋光模組和複數個第二拋光模組。第一和第二拋光模組中的每個單獨拋光模組包括拋光壓板和載具裝載站。第一拋光模組被配置為用於多階段基板拋光序列的第一拋光階段，並且複數個第二拋光模組各自被配置為用於多階段基板拋光序列的第二階段。第一和第二拋光模組中的每一者包括拋光壓板、基板載具裝載站、以及用於在第一拋光模組的載具裝載站與複數個拋光模組中的任何一者和複數個第二拋光模組的載具裝載站中的任何一者之間傳送基板的基板搬運系統。方法進一步包括：（b）決定複數個第二拋光模組中的可用第二拋光模組，（c）將第一基板傳送到複數個第二拋光模組中的可用第二拋光模組，（d）在存在第二拋光流體時將第一基板壓向第二拋光墊，以及（e）在第二基板上重複（a）-（d）。這裡，第二拋光墊設置在可用拋光模組的拋光壓板上。

在基板處理方法的一些實施例中，第一和第二拋光模組中的每個單獨拋光模組進一步包括用於在拋光壓板與載具裝載站之間移動基板載具的載具運輸系統。

在基板處理方法的一些實施例中，第一拋光模組包括第一基板載具和第二基板載具。在那些實施例中，方法進一步包括：在將第一基板壓向第一拋光墊的同時，將第二基板裝載到第二基板載具中。在那些實施例中的一些中，第一拋光模組的載具運輸系統包括載具支撐模組，並且載具支撐模組包括支撐構件、耦合到支撐構件的載具平臺、以及從載具平臺懸掛的第一和第二基板載具。在其它實施例中，載具支撐模組包括軌道元件、耦合到軌道元件的複數個托架、以及分別耦合到複數個托架中的對應托架的第一和第二基板載具。

在基板處理方法的一些實施例中，使用設置在第一拋光模組與可用的第二拋光模組之間的專用基板交換器將第一基板從第一拋光模組轉送到可用的第二拋光模組。

在基板處理方法的一些實施例中，第一拋光模組和複數個第二拋光模組包括至少四個拋光模組，至少四個拋光模組的載具裝載站共同界定基板搬運區域，基板搬運系統包括設置在基板搬運區域中的基板搬運器，並且基板搬運器定位為將基板從至少四個拋光模組中的任何一者的載具裝載站傳送到至少四個拋光模組中的任何另一者的載具裝載站。

在基板處理方法的一些實施例中，載具裝載站包括基板擦光站、基板載具清潔站、計量站、基板邊緣校正站、或它們的組合。

本公開內容的實施例總體上涉及在半導體元件製造工業中使用的化學機械拋光（CMP）系統。更具體地，本文的實施例涉及高產量密度化學機械拋光（CMP）模組以及包含它的可定制模組化CMP系統。

圖1A是根據一個實施例的拋光模組的示意性側視圖，所述拋光模組可以用作本文描述的模組化拋光系統的複數個拋光模組中的一個或多個拋光模組。圖1B是沿著線A'-A'截取的圖1A的自頂向下剖面圖。

這裡，拋光模組100a設置在模組化框架110內，並且包括載具支撐模組120，所述載具支撐模組120包含第一載具元件130a和第二載具元件130b，其中載具元件130a、b中的每一者包括對應的承載頭131。拋光模組100a進一步包括用於將基板裝載到承載頭和從承載頭卸載基板的站，本文中為載具裝載站140和拋光站150。在本文的實施例中，在模組化框架110內，載具支撐模組120、載具裝載站140、和拋光站150以一對一對一關聯性設置。本文描述的一對一對一關聯性和佈置便於同時進行至少兩個基板180的基板裝載/卸載和拋光操作，從而實現本文描述的高產量密度基板搬運方法。

這裡，模組化框架110以複數個豎直設置的支撐件（本文中為直立支撐件111）、水平設置的桌面112、和設置在桌面112上方且與桌面112間隔開的高架支撐件113為特徵。直立支撐件111、桌面112、和高架支撐件113共同界定處理區域114。這裡，當自頂向下觀察時（圖1B），模組化框架110具有通常為矩形的佔地面積，其中直立支撐件111中的四個單獨的直立支撐件111分別耦合到桌面112和高架支撐件113兩者的四個面向外的拐角。在其它實施例中，桌面112和高架支撐件113可以在其它適當的位置處耦合到直立支撐件111，所述位置已被選擇成防止在直立支撐件111與基板搬運操作之間的干擾。在其它實施例中，當自頂向下觀察時，模組化框架110可以包含任何期望的佔地面積形狀。

在一些實施例中，拋光模組100a進一步包括複數個面板115（圖1B中的虛線所示），每個面板115豎直地設置在模組化框架110的相鄰拐角之間，用於將處理區域114從模組化拋光系統100的其它部分封閉和隔離。在那些實施例中，一個或多個面板115將通常具有穿過面板115形成的狹縫形狀開口（未示出），以適應將基板傳送到處理區域114中和傳送出處理區域114。

這裡，載具支撐模組120從高架支撐件113懸掛，並且包括穿過高架支撐件113中的開口設置的支撐軸件121、耦合到支撐軸件121的致動器122、和耦合到支撐軸件121且由支撐軸件121支撐的載具平臺123。致動器122用於圍繞支撐軸件的軸A在順時針和逆時針方向上旋轉或替代地樞轉支撐軸件121，並且因此旋轉或替代地樞轉載具平臺123。在其它實施例（未示出）中，支撐軸件121可以安裝在基座112上和/或耦合到基座112來從所述基座向上延伸。在那些實施例中，載具平臺121耦合到支撐軸件121的上端、設置在所述上端上、和/或以其它方式由所述上端支撐。在那些實施例中，支撐軸件121可以豎直地設置在下文描述的載具裝載站140與拋光站150之間的區域中。

如圖所示，載具平臺123為載具元件130a、b提供支撐並且耦合到設置在處理區域114中的支撐軸件121的末端。這裡，載具平臺123包含上表面和與上表面相對的面向桌面的下表面。載具平臺123示出為圓柱盤，但可包含尺寸設計成用於支撐載具元件130a、b的部件的任何適當的形狀。載具平臺123通常由相對輕重量的剛性材料形成，諸如對常用的拋光流體的腐蝕效果有抵抗性的鋁。這裡，載具平臺123具有穿超載具平臺123設置的複數個開口124（圖1B）。在一些實施例中，載具支撐模組120進一步包括設置在載具平臺123的上表面上的殼體125（圖1A中的虛線所示）。殼體125期望地防止從拋光製程過度噴塗的拋光流體與部件接觸並且導致部件腐蝕，所述部件在由殼體125界定的區域中的載具平臺123上或上方設置。有利地，殼體125還防止污染物和/或其它缺陷導致顆粒從殼體125中包含的部件傳送到基板處理區域，否則這可能導致對基板表面的破壞，諸如刮擦和/或其它缺陷。

如圖所示，載具平臺123為兩個載具元件（第一載具元件130a和第二載具元件130b）提供支撐，使得在模組化框架110內，載具支撐模組120和載具元件130a、b以一對二關係佈置。因此，在模組化框架110內，載具支撐模組120，載具元件130a、b，載具裝載站140，和拋光站150以一對二對一對一的關係佈置。在一些實施例中，載具支撐模組120僅支撐單個載具組件，諸如第一載具組件130a。在一些實施例中，載具支撐模組120支撐不多於兩個載具元件，諸如第一載具元件130a和第二載具元件130b。在一些實施例中，載具支撐模組120被配置為支撐不多於且不少於兩個載具組件130a、b。

通常，載具元件130a、b中的每一個包含承載頭131、耦合到承載頭131的載具軸件132、一個或複數個致動器（諸如第一致動器133和第二致動器134）、和氣動元件135。這裡，第一致動器133耦合到載具軸件132，並且用於圍繞相應載具軸件B或B’旋轉載具軸件132。第二致動器134耦合到第一致動器133並且用於使載具軸件132在相對於載具平臺121的第一位置與從第一位置徑向向外設置的第二位置或到第一位置與第二位置之間設置的位置之間振盪距離X（1）。通常，在基板拋光期間振盪載具軸件132以在拋光墊152的內徑與拋光墊152的外徑之間掃描承載頭131，並且因此掃描設置在承載頭131中的基板180，從而至少部分地防止拋光墊152的不均勻磨損。有利地，藉由振盪載具軸件132賦予承載頭131的直線（掃描）運動還可以用於將承載頭131定位在拋光墊152上，使得承載頭131不干擾拋光流體分配臂153和/或墊調節臂155（圖1B）的定位。在一些實施例中，直線運動用於在旋轉或樞轉載具平臺121之前朝向軸A縮回承載頭131。當承載頭131在載具裝載站140與拋光站150之間圍繞軸A擺動時，朝向軸A縮回承載頭131提供較小的擺動半徑。若期望額外的部件，則這種較小的擺動半徑有利地為向拋光模組100添加其它部件騰出空間。在一些實施例中，距離X（1）在約5 mm到約50 mm之間。

穿過相應的開口124（圖1B）（這裡為徑向槽）設置載具軸件132，穿超載具平臺123設置開口124。通常，致動器133和134設置在載具平臺123上方並且封閉在由載具平臺123和殼體125界定的區域內。當承載頭131從基板拋光移動到基板裝載或卸載位置時，在載具平臺123中的開口124的相應位置和穿過開口124設置的載具軸件132的位置決定了承載頭131的擺動半徑R（1）。承載頭131的擺動半徑R（1）可以決定在本文描述的模組化拋光系統中的拋光模組100a之間的最小間隔以及在處理模組內執行製程的能力，所述處理模組對於拋光製程是非原位的（ex-situ），即，不與拋光製程同時進行。

在一些實施例中，承載頭131的擺動半徑R（1）不大於待拋光基板的半徑的約2.5倍，諸如不大於待拋光基板的半徑的約2倍，諸如不大於待拋光基板的半徑的約1.5倍。例如，針對被配置為拋光300 mm直徑基板的拋光模組100a，承載頭131的擺動半徑R（1）可以是約750 mm或更小，諸如約600 mm或更小、或者約450 mm或更小。適當縮放可以用於被配置為拋光其它大小的基板的拋光模組。承載頭131的擺動半徑R（1）可以大於、小於、或與載具平臺123的擺動半徑R（2）相同。例如，在一些實施例中，承載頭131的擺動半徑R（1）等於或小於載具平臺123的擺動半徑R（2）。

這裡，每個承載頭131藉由一個或多個導管（未示出）流體耦合到氣動組件135，穿超載具軸件132設置所述導管。如本文所使用的術語「流體耦合」是指直接或間接連接為使得兩個或複數個元件流體連通（即，使得流體可以在兩個或複數個元件之間直接或間接流動）的兩個或複數個元件。通常，使用旋轉接頭（未示出）將氣動元件135流體耦合到載具軸件132，所述旋轉接頭允許氣動組件135保持在相對於載具平臺123固定的位置，同時承載頭131在氣動元件135下方旋轉。氣動元件135將加壓氣體和/或真空提供到承載頭131，例如，提供到設置在承載頭131內的一個或多個腔室（未示出）。在其它實施例中，由如本文描述的氣動元件135的部件執行的一個或多個功能也可以由機電部件（例如，機電致動器）來執行。

承載頭131將通常以諸如氣囊、膜片、或膜層（未示出）之類的柔性部件中的一個或多個柔性部件為特徵，所述柔性部件可以與承載頭131的其它部件一起界定設置在所述柔性部件中的腔室。承載頭131的柔性部件和用所述柔性部件界定的腔室可用於基板拋光以及基板裝載和卸載操作兩者。例如，可加壓由一個或多個柔性部件界定的腔室以藉由將承載頭的部件壓向基板背側來將設置在承載頭中的基板推向拋光墊。當完成拋光時、或在基板裝載操作期間，可以藉由將真空施加到相同或不同腔室來導致與基板背側接觸的膜層的向上偏轉來將基板真空夾持（chuck）到承載頭。膜層的向上偏轉將在膜與基板之間產生低壓袋，因此將基板真空夾持到承載頭131。在基板卸載操作期間，其中將基板從承載頭131卸載到載具裝載站140中，可以將加壓氣體引入腔室中。腔室中的加壓氣體導致膜的向下偏轉，從而將基板從承載頭131a、b釋放到載具裝載站140中。

這裡，載具裝載站140是裝載罩，所述裝載罩包含盆141、設置在盆141中的升降構件142、和耦合到升降構件142的致動器143。在一些實施例中，載具裝載站140耦合到提供清潔流體（諸如去離子水）的流體源144，所述清潔流體可以用於在基板拋光之前和/或之後從基板180和/或承載頭131清潔殘留拋光流體。通常，將基板180以「面向下」定向（即，元件側向下定向）裝載到載具裝載站140中。因此，為了最小化藉由與升降構件142的表面接觸而對基板的元件側表面的破壞，升降構件142將通常包含環形基板接觸表面，所述環形基板接觸表面圍繞基板180的圓周、或圍繞基板180的圓周的部分支撐基板180。在其它實施例中，升降構件142將包含複數個升降桿，所述升降桿被佈置為在基板180的外圓周附近或在基板180的外圓周處接觸基板180。一旦將基板180裝載到載具裝載站140中，致動器143用於在Z方向上朝向在致動器143上方定位的承載頭131移動升降構件142，並且因此移動基板180，以便真空夾持到承載頭131中。承載頭131隨後移動到拋光站150，使得基板180可以在拋光站150上拋光。

在其它實施例中，載具裝載站140以擦光壓板為特徵，所述擦光壓板可以用於在拋光站處處理基板之前和/或之後擦光（例如，軟拋光）基板表面。在那些實施例中的一些中，擦光壓板可在豎直方向（即，Z方向）上移動，以便為使用基板傳送件將基板傳送到載具裝載站和從載具裝載站傳送基板騰出空間和/或促進將基板傳送到承載頭131和從承載頭131傳送基板。在一些實施例中，載具裝載站140被進一步配置為邊緣校正站，例如，用於在拋光站150處處理基板之前和/或之後從靠近基板的圓周邊緣的區域移除材料。在一些實施例中，載具裝載站140被進一步配置為計量站和/或缺陷檢查站，所述計量站和/或缺陷檢查站可以用於在拋光之前和/或之後測量設置在基板上的材料層的厚度，以在拋光之後檢查基板來決定是否已經從基板的場表面清除材料層、和/或在拋光之前和/或之後檢查基板表面的缺陷。在那些實施例中，基於使用計量站和/或缺陷檢查站獲得的測量結果或表面檢查結果，可以將基板返回到拋光墊以進一步拋光、和/或引導至不同的基板處理模組或站（諸如不同的拋光模組100或LSP模組230）。

這裡，穿超載具裝載站140的中心C設置的豎直線與圓形基板180的中心共線（例如，當自頂向下觀察矽晶圓時）。如圖所示，當將基板180裝載到設置在基板180上方的承載頭131或從承載頭131卸載基板180時，中心C與軸件的軸B或B’共線。在其它實施例中，當基板180設置在承載頭131中時，基板180的中心C可以從軸件的軸B偏移。

拋光站150以壓板151、拋光墊152、拋光流體分配臂153、耦合到流體分配臂153的致動器154、墊調節器臂155、耦合到墊調節器臂155的第一端的致動器156、和墊調節器157為特徵。墊調節器157耦合到墊調節器臂155的遠離第一端的第二端。為了減少視覺混亂，流體分配臂153、墊調節器臂155、分別耦合到流體分配臂153和墊調節器臂155的致動器154、156、以及墊調節器157未在圖1A中示出，而是在圖1B中示出。在其它實施例中，流體分配臂153可以設置在相對於拋光壓板151的旋轉中心的固定的位置中，即，設置在相對於壓板軸D的固定的位置中。在一些實施例中，流體分配臂153可以是彎曲的，以便避免在承載頭131圍繞支撐軸件的軸A擺動時干擾承載頭131。

這裡，拋光站150進一步包括柵欄158（在圖1A的剖面中示出），所述柵欄158圍繞拋光壓板102並且與拋光壓板102間隔開以界定排水槽159。在排水槽159中收集拋光流體和拋光流體副產物，並且藉由與排水槽159流體連通的排水管160從排水槽159移除所述拋光流體和拋光流體副產物。在其它實施例中，柵欄158可以包含圍繞拋光壓板102的相應部分設置或部分地設置在拋光壓板102的相應部分上方的一個或多個區段，和/或可以包含設置在載具裝載站140與拋光站150之間的一個或多個區段。這裡，壓板151可圍繞壓板軸D旋轉，所述壓板軸D穿過壓板151的中心豎直地延伸。這裡，拋光站150以單個壓板151為特徵，使得載具支撐模組120、載具裝載站140、和壓板151以一對一對一關聯性設置。

通常，載具支撐模組120和拋光站150佈置為最小化拋光模組100a的佔地面積。例如，在一個實施例中，在支撐軸件的軸A與壓板軸D之間的距離X（2）不大於承載頭131的擺動半徑R（1）的2.5倍，諸如不大於承載頭的擺動半徑R（1）的2倍、不大於1.5倍、或不大於1.25倍。

這裡，流體分配臂153被配置為在拋光墊的中心處或靠近拋光墊的中心（即，靠近穿過拋光墊設置的壓板軸D）分配拋光流體。所分配的拋光流體藉由由壓板151的旋轉賦予拋光流體的離心力從壓板151的中心徑向向外分佈。例如，這裡的致動器154耦合到流體分配臂153的第一端，並且用於圍繞軸E移動流體分配臂153，使得流體分配臂153的第二端可以定位在壓板151的中心和設置在壓板151上的拋光墊152之上或附近。

墊調節器臂155包含耦合到致動器156的第一端和耦合到墊調節器157的第二端。致動器156圍繞穿過第一端設置的軸F擺動墊調節器157，並且同時將墊調節器157壓向設置在墊調節器157下方的拋光墊152的表面。墊調節器157通常是刷子或固定研磨調節器（例如，金剛石鑲嵌的盤）中的一者，墊調節器157用於研磨和復原拋光墊152的拋光表面。

這裡，將墊調節器157壓向拋光墊152，同時從拋光墊152的外徑到或靠近拋光墊152的中心來回掃描，此時壓板151在墊調節器157下方旋轉，並且因此拋光墊152在墊調節器157下方旋轉。墊調節器157用於原位調節（即，與基板拋光同時）、非原位調節（即，在基板拋光之間的期間）或二者。通常，在存在流體（諸如拋光流體或去離子水）時將墊調節器157壓向拋光墊152，所述流體在墊調節器157與拋光墊152之間提供潤滑。藉由在拋光墊152上方定位流體分配臂153來將流體分配到接近壓板軸D的拋光墊152上。通常，載具支撐模組120和拋光站150佈置為使得承載頭131的擺動半徑R（1）不在流體分配臂153或墊調節器157中的一者或兩者的擺動路徑內。這種佈置有利地允許非原位調節拋光墊152，同時載具支撐模組120在載具裝載和基板拋光位置之間樞轉承載頭131，如下文進一步描述的。

通常，載具支撐模組120、載具元件130a、b、載具裝載站140、和拋光站150設置為以下佈置：期望地最小化拋光模組100a的無塵室佔地面積。在本文中，使用當載具支撐模組120設置在第一或第二處理模式中的一者中時的承載頭131、載具裝載站140、和壓板151與由它們界定的第一平面G和第二平面G’（平面G在圖1B和圖1C中圖示，平面G’在圖1C中圖示）的相對位置來進行對佈置的描述。

在圖1A至圖1B中，載具支撐模組120設置在第一處理模式中。在第一處理模式中，第一載具組件130a設置在壓板151上方，並且第二載具元件130b設置在載具裝載站140上方。即，在第一處理模式中，第二載具元件130b的承載頭131定位在載具裝載站140上方以允許將基板裝載到所述載具裝載站140和從所述載具裝載站140卸載基板。在第二處理模式（未示出）中，載具平臺123將圍繞支撐軸件的軸A旋轉或樞轉為180°的角度Ɵ，並且第一載具元件130a和第二載具元件130b的相對位置將倒轉。即，在第二處理模式中，第二載具元件130a的承載頭131將定位在載具裝載站140上方以允許將基板裝載到所述載具裝載站140和從所述載具裝載站140卸載基板。

在本文中，參考圖1B和圖1C所示的第一平面G和第二平面G’來描述載具支撐模組120和拋光站150的相對位置。第一平面G是與壓板151的通常水平的墊安裝表面正交的豎直平面，並且由支撐軸件的軸A和載具裝載站140的豎直中心C來進一步界定。通常，當載具支撐模組120設置在第一或第二處理模式中時，載具軸件的軸B和B’將設置在第一平面G內。如圖1B所示，支撐軸件的軸A、豎直中心C、和壓板軸D彼此共面並且因此共同界定第一平面G。

在其它實施例中，壓板軸D從第一平面G偏移，以便與支撐軸件的軸A形成第二平面G’。第二平面G’在圖1C中示意性地表示。在那些實施例中，當載具支撐模組120設置在第一或第二處理模式的任一者中時，第一平面G和第二平面G’將通常形成45°或更大的角度Ɵ（2），諸如60°或更大、75°或更大、90°或更大，例如95°或更大。

有利地，圖1A至圖1C中描述的拋光模組100a（包括其替代實施例和其替代實施例的組合）可以被獨立地製造，用於稍後整合到高產量密度的可定制模組化拋光系統中。在圖2至圖7中提供了可以使用拋光模組100a形成的可定制模組化拋光系統的示例。

圖2A是根據一個實施例的模組化拋光系統的示意性自頂向下剖面圖，所述模組化拋光系統包含圖1A至圖1C中闡述的複數個拋光模組。這裡，模組化拋光系統200a以第一部分220和耦合到第一部分220的第二部分205為特徵。第二部分205包括共用框架110的兩個拋光模組100a、b，所述框架110包括直立支撐件111、共用桌面112、和共用高架支撐件113。在其它實施例中，拋光模組100a、b中的每一者分別包含單獨的框架110（諸如圖1A至圖1B所示），所述框架110耦合在一起以形成第二部分205。

如圖1A至圖1C中所示和描述的，拋光模組100a、b中的每一者的特徵在於以一對一對一關聯性設置的載具支撐模組120、載具裝載站140、和拋光站150。如圖1A至圖1C中所示和描述的，相應拋光模組100a、b的拋光站150中的每一者以單個壓板151為特徵，使得相應拋光模組100a、b中的每一者包含以一對一對一關聯性設置的載具支撐模組120、載具裝載站140、和壓板151。

通常，拋光模組100b基本上與圖1A至圖1C中描述的拋光模組100a的實施例類似，並且可以包括其替代實施例或其替代實施例的組合。例如，在一些實施例中，兩個拋光模組中的一者（例如，拋光模組100a）被配置為支援較長的材料移除拋光製程，而另一拋光模組（例如，100b）被配置為支援較短的材料移除後擦光製程。在那些實施例中，在拋光模組100a上處理的基板隨後傳送到拋光模組100b。通常，較短的材料移除後擦光製程將是產量限制製程，所述製程將受益於在圖1A至圖1C中描述的產量增加的兩個載具組件130a、b佈置。因此，在一些實施例中，在模組化拋光系統內的一個或多個基板拋光模組可以包含單個載具元件130a或130b，而在模組化拋光系統內的其它拋光模組包含兩個載具元件130a和130b。

這裡，拋光模組100a、b設置為並排佈置，其中拋光模組100a、b的第一平面G通常彼此平行或基本上彼此平行，諸如在彼此平行30°內、在彼此平行20°內、或在彼此平行10°內。這裡，拋光模組100a、b中的每一者「面向」第一部分220。如本文所使用，當載具支撐模組120和載具裝載站140更靠近模組化拋光系統200a的部件或部分且拋光站150更遠離所述部件或部分時，拋光模組「面向」所述部件或部分。例如，在圖2A中，拋光模組100a、b的載具支撐模組120和載具裝載站140（圖1A所示）比拋光站150更靠近第一部分220。

在另一實施例中，諸如圖2B所示，拋光模組100a、b被定向為「背離」第一部分220。如本文所使用，當拋光站150更靠近模組化拋光系統的部件或部分且載具支撐模組120更遠離所述部件或部分時，拋光模組「背離」所述部件或部分。在其中拋光模組100a、b被定向為背離第一部分的一些實施例中，可能期望使用第三機器人314來促進基板搬運。在這個實施例中，由第二機器人226將來自第一部分220的基板180裝載到傳送站216中。基板180隨後由第三機器人314從傳送站216拾取，以被移動到載具裝載站140中的一者。

通常，第一部分220包含複數個系統裝載站222、一個或多個基板搬運器（例如，第一機器人224和第二機器人226）、一個或多個計量站228、一個或多個特定位置拋光（LSP）模組230、和一個或多個CMP後清潔系統232中的一者或組合。LSP模組230通常被配置為僅使用拋光構件（未示出）拋光基板表面的一部分，所述拋光構件具有與待拋光基板的表面積相比更小的表面積。LSP模組230通常在已經在拋光模組內拋光基板之後用於從基板的相對小的部分修飾（touch up）（例如，移除）額外的材料。在一些實施例中，一個或多個LSP模組230可以包括在第二部分205內來代替拋光模組100a、b中的一者。

在其它實施例中，一個或多個LSP模組230可以以任何其它期望的佈置設置在本文闡述的模組化拋光系統內。例如，一個或多個LSP模組230可以設置在第一部分220與第二部分205之間、在本文描述的任何佈置中相鄰設置的拋光模組100a-i之間、和/或靠近本文描述的第二部分的任一者的末端，相應第二部分的末端遠離第一部分。在一些實施例中，模組化拋光系統可以包括一個或多個擦光模組（未示出），所述擦光模組可以以上文針對LSP模組230描述的任何佈置設置。在一些實施例中，第一部分220以至少兩個CMP後清潔系統232為特徵，所述CMP後清潔系統可以設置在第二機器人226的相對側面上。

CMP後清潔系統促進從基板180移除殘留拋光流體和拋光副產物，並且可以包括刷子或噴塗盒234和乾燥單元236中的任何一者或組合。第一機器人224和第二機器人226結合使用以在第二部分205與第一部分220之間（包括在第二部分205與第一部分220的各個模組、站、和系統之間）傳送基板180。例如，這裡，第二機器人226至少用於將基板傳送到相應拋光模組100a、b的載具裝載站140並從所述載具裝載站140傳送基板和/或在所述載具裝載站140之間傳送基板。

在本文的實施例中，模組化拋光系統200的操作由系統控制器270引導。系統控制器270包括可程式設計中央處理單元（CPU）271，所述可程式設計中央處理單元271可與記憶體272（例如，非易失性記憶體）和支援電路273一起操作。支援電路273通常耦合到CPU 271並且包含耦合到模組化拋光系統200的各個部件的緩存、時鐘電路、輸入/輸出子系統、電源等等、和它們的組合，以促進對模組化拋光系統200進行控制。CPU 271是在工業設置中使用的任何形式的通用電腦處理器中的一者（諸如可程式設計邏輯控制器（PLC）），用於控制處理系統的各個部件和子處理器。耦合到CPU 271的記憶體272是非瞬態的，並且通常為容易獲得的記憶體中的一者或多者，諸如隨機存取記憶體（RAM）、唯讀記憶體（ROM）、軟碟、硬碟或任何其它形式的數位存儲（本端或遠端）。

通常，記憶體272是含有指令的非瞬態電腦可讀存儲媒介的形式（例如，非易失性記憶體），當由CPU 271執行時，所述指令促進模組化拋光系統200的操作。記憶體272中的指令是程式產品的形式，諸如實現本公開內容的方法的程式。程式碼可以符合數種不同程式設計語言中的任何一種。在一個實例中，本公開內容可以實現為與電腦系統一起使用的存儲在電腦可讀存儲介質上的程式產品。程式產品的（多個）程式定義實施例（包括本文描述的方法）的功能。

說明性非瞬態電腦可讀存儲介質包括但不限於：（i）不可寫存儲介質（例如，在電腦內的唯讀記憶體元件，諸如可由CD-ROM驅動器讀取的CD-ROM盤、快閃記憶體、ROM晶圓或任何類型的固態非易失性半導體記憶體元件），例如，固態驅動器（SSD），在所述固態驅動器上可以永久存儲資訊的；以及（ii）可寫存儲介質（例如，在軟碟機內的軟碟或硬碟驅動器或任何類型的固態隨機存取半導體記憶體），在所述可寫存儲介質上存儲可改變的資訊。當攜帶指導本文描述方法的功能的電腦可讀指令時，此類電腦可讀存儲介質為本公開內容的實施例。在一些實施例中，本文闡述的方法或所述方法的部分由一個或多個專用積體電路（ASIC）、現場可程式設計閘陣列（FPGA）、或其它類型的硬體實施方式來執行。在一些其它實施例中，本文闡述的基板處理和/或搬運方法由軟體常式、（多個）ASIC、FPGA和/或其它類型的硬體實施方式的組合來執行。一個或多個系統控制器270可以與本文描述的各種模組化拋光系統和/或與模組化拋光系統的單獨的拋光模組中的一個或任何組合一起使用。

圖3A是根據一個實施例的模組化拋光系統的示意性自頂向下剖面圖，所述模組化拋光系統包含設置為替代佈置的複數個拋光模組。圖3B是可以與本文描述的模組化拋光系統中的任何一者或組合一起使用的模組間基板交換器350的示意性表示。模組化拋光系統300以第一部分320和耦合到第一部分320的第二部分305為特徵。第一部分320可以基本上與圖2描述的第一部分220相同，包括第一部分220的特徵或替代實施例的任何一者或組合。

這裡，第二部分305以四個拋光模組100a-d、從高架支撐件（諸如圖1中描述的高架支撐件113）懸掛的第三機器人314和傳送站216為特徵。拋光模組100c、d設置為背離第一部分320的並排佈置。例如，在圖3中，與載具支撐模組120和載具裝載站140相比，相應拋光模組100c、d中的每一者的拋光站150更靠近第一部分320。

這裡，拋光模組100c、d共用框架110，諸如上文在圖2a中關於拋光模組100a、b所描述的。在一些實施例中，單獨拋光模組中的每一者以一對一佈置設置在對應框架中，並且單獨框架耦合在一起以形成在本文闡述的任何模組化拋光系統中描述的第二部分。在其它實施例中，單個框架可以用於支撐兩個或更複數個拋光模組、三個或更複數個、四個或更複數個、五個或更複數個、或者六個或更複數個拋光模組。在一些實施例中，各自支撐不同數量的拋光模組的單獨框架可以耦合在一起以形成本文闡述的模組化拋光系統中的任何一者或組合。例如，支撐兩個拋光模組的單獨框架可以與各自支撐單個拋光模組的兩個單獨框架耦合在一起、與支撐兩個模組的另一單獨框架耦合在一起、和/或與支撐四個或更複數個拋光模組的單獨框架耦合在一起，以實現期望的拋光系統組態。

在這個實施例中，拋光模組100a、b藉由拋光模組100c、d與第一部分320間隔開。拋光模組100a、b設置為並排佈置，所述拋光模組100a、b各自面向拋光模組100c、d以界定其間的基板傳送區域。第三機器人314設置在基板傳送區域中以促進對拋光模組100a-d中的每一者的載具裝載站140（如圖1A所示）的訪問。傳送站216設置在第二機器人226與第三機器人314之間的區域中。

通常，由第二機器人226將來自第一部分320的基板180裝載到傳送站216中。基板180隨後由第三機器人314從傳送站216拾取，以移動到載具裝載站140中的一者。在一些實施例中，拋光模組100a-d中的一者或多者被配置為用於不同的拋光製程，諸如圖2A中描述的材料移除和材料擦光後製程。在那些實施例中，在將基板180傳送回傳送站216以供由第二機器人226拾取之前，第三機器人314可以用於在拋光模組100a-d之間傳送基板180。

這裡，拋光模組100c、d設置為以下佈置：其中拋光模組100c、d的第一平面G通常彼此平行，諸如上文關於拋光模組100a、b之間的佈置所描述的。拋光模組100c、d中的每一者以設置為一對一對一關聯性的載具支撐模組120、載具裝載站140、和拋光站150為特徵。相應拋光模組100c、d的拋光站150中的每一者以單個壓板151為特徵，使得相應拋光模組100c、d中的每一者包含設置為一對一對一關聯性的載具支撐模組120、載具裝載站140、和拋光壓板。通常，拋光模組100c、d基本上與如上文描述的拋光模組100a、b類似，包括拋光模組100a、b的特徵的替代實施例或替代實施例的組合。在一些實施例中，一個或多個LSP系統230可以包括在第二部分305內以代替拋光模組100a-d中的一者或多者。

在一些實施例中，本文描述的模組化拋光系統進一步包括基板交換器，所述基板交換器專用於在拋光模組和/或其它基板處理模組之間移動基板，諸如圖3A至圖3B中示出的模組間基板交換器350。在圖3A中，模組間基板交換器350設置在相鄰拋光模組之間，例如，設置在拋光模組100a與100c之間以及在拋光模組100b與100d之間。在一些實施例中，一個或多個模組間基板交換器350可以用於促進在拋光模組100與不同類型的基板處理模組（諸如LSP模組230或擦光模組（未示出））之間相對快速的基板傳送。在那些實施例中，相應模組間基板交換器350設置在拋光模組100與鄰近拋光模組100定位的不同類型的基板處理模組之間。

在圖3B中，模組間基板交換器350設置在兩個相鄰拋光模組（例如，圖3A所示的拋光模組100a和c）的載具裝載站140之間。這裡，模組間基板交換器350以樞轉臂352、致動器354、和終端受動器356為特徵。致動器354耦合到樞轉臂352的第一端，並且終端受動器356耦合到樞轉臂352的第二端。致動器354用於圍繞軸H擺動終端受動器356，並且因此圍繞軸H擺動設置在終端受動器356上的基板180。通常，終端受動器356耦合到真空件（未示出），所述真空件可以用於在基板180在載具裝載站140之間移動時將基板180牢固地固定到終端受動器356。

在一些實施例中，致動器354可以在Z方向上可移動以進一步促進基板搬運。模組間基板交換器350有利地藉由促進模組間基板傳送（例如，在多壓板拋光製程中）而不給其它基板搬運器（機器人）增加負擔和/或不增加等待基板搬運器空閒的延遲來提供較高的基板處理產量。換句話說，模組間基板交換器350可以用於藉由減少順序移動的數量來改進本文描述的模組化拋光系統的總體基板處理產量，所述順序移動將需要由其它基板搬運器（機器人）執行。

圖4是根據一個實施例的模組化拋光系統的示意性自頂向下剖面圖，所述模組化拋光系統包含設置為替代佈置的複數個拋光模組。模組化拋光系統400以耦合到第二部分405的第一部分420為特徵。第一部分420可以分別與上文在圖2至圖3中描述的第一部分220、320基本上相同，包括第一部分220、320的特徵或替代實施例中的任何一者或組合。

這裡，第二部分405以拋光模組100a-f、第三機器人314、傳送站216（後文為第一傳送站216）、從高架支撐件（諸如圖1A中描述的高架支撐件113）懸掛的第四機器人414、和第二傳送站416為特徵。這裡，拋光模組100a-d、第一傳送站216、和第三機器人314設置為圖3中所示和描述的佈置。拋光模組100e、f共用框架110，諸如上文關於拋光模組100a、b所描述的，所述拋光模組100e、f耦合到拋光模組100a、b的框架110。拋光模組100e、f設置為以下佈置：其中拋光模組100e、f的第一平面G通常彼此平行，諸如上文關於拋光模組100a、b之間的佈置所描述的。拋光模組100e、f分別面向拋光模組100a、b。第四機器人414設置在由拋光模組100a、b和拋光模組100e、f界定的區域中。第二傳送站416設置在第三機器人314與第四機器人414之間。

圖5A是根據另一實施例的模組化拋光系統的示意性自頂向下視圖。圖5B是圖5A所示的模組化拋光系統的一部分的側視圖。這裡，模組化拋光系統500以直線基板搬運系統530和耦合到第一部分520的第二部分505為特徵。直線基板搬運系統530促進第二部分505中的高產量基板搬運。第一部分520可以分別與圖2至圖4中描述的第一部分220、320、420中的任何一者基本上相同，包括第一部分220、320、420的特徵或第一部分220、320、420的特徵的替代實施例中的任何一者或組合。

第二部分505以各自包含一對拋光模組100g、h的複數個模組化框架510（圖5B中示出並標記）為特徵。每個模組化框架510以複數個直立支撐件511、水平設置的桌面512、和設置在桌面512上方且與桌面512間隔開的高架支撐件513（圖5B所示）為特徵。直立支撐件511、桌面512、和高架支撐件513共同界定處理區域514。

這裡，拋光模組100g、h中的每一者以設置為一對一對一關聯性的載具支撐模組120、載具裝載站140、和拋光站150為特徵。相應拋光模組100g、h的拋光站150中的每一者以單個壓板151為特徵，使得相應拋光模組100g、h中的每一者包含設置為一對一對一關聯性的載具支撐模組120、載具裝載站140、和壓板151。通常，拋光模組100g、h與如上文描述的拋光模組100a-f基本上類似，包括拋光模組a-f發熱特徵的替代實施例或替代實施例的組合。

這裡，在一對內的拋光模組100g、h中的每一者被佈置為使得它們在處理區域514內面向彼此，以便促進使用直線基板搬運系統530的基板搬運。如圖所示，在模組化框架510內的拋光模組100g、h中的每一者彼此對準，使得拋光模組100g的平面G與拋光模組100h的平面G基本上共面。在其它實施例中，一對的拋光模組100g、h可以彼此偏移，使得拋光模組的平面G平行或基本上平行，例如，在平行約10°內。

這裡，直線基板搬運系統530以直線構件532（例如，諸如軌道、導軌、或帶）以及一個或多個梭件（shuttle）534為特徵，所述梭件可移動地設置在直線構件532上或耦合到直線構件532。直線構件532從第二部分505的第一端延伸到靠近與所述第一端相對的第二部分505的第二端的位置。這裡，第一端靠近第一部分520。通常，直線基板搬運系統530進一步包括設置在第二機器人226與第二部分505之間的區域中的一個或多個基板傳送站536，以促進將基板180從第一部分520傳送到梭件534。這裡，梭件534包含用於從傳送站536取回基板的一個或多個臂538（圖5B所示）。

一旦從傳送站536取回一個或多個基板180，梭件534就沿著直線構件532移動，以將每個基板180定位在拋光模組100g、h的期望載具裝載站140中。在一些實施例中，在基板180移動到期望的載具裝載站140時，基板180的至少一部分將從載具裝載站140與定位在所述載具裝載站140上方的相應承載頭131之間通過。與使用一個或多個固定位置機器人的模組化系統相比，這種配置有利地允許在拋光模組100g、h之間相對更緊密的間隔。例如，在一些實施例中，在一對拋光模組100g、h的載具裝載站140之間的距離X（3）不大於待拋光基板的直徑的8倍，諸如7倍或更小、6倍或更小，例如，小於待拋光基板的直徑的5倍。在一些實施例中，在一對拋光模組100g、h的支撐軸件的軸A之間的間隔不大於待拋光基板的直徑的5倍。例如，針對被配置為拋光300 mm基板的模組化拋光系統，在一對拋光模組100g、h的支撐軸件的軸A之間的間隔不大於1500 mm。

在一些實施例中，直線基板搬運系統530進一步包括設置在桌面512下面的基板返回路徑540（圖5B中部分示出）。基板返回路徑540包括靠近第二部分505的第二端設置的一個或多個元件（諸如一個或多個升降機542）、設置在桌面512下面的第二直線構件544（諸如軌道、導軌、或帶）、以及設置在直線構件544上或耦合到直線構件544的第二梭件546。通常，一旦基板180已完成第二部分505中的處理，第一梭件534將從載具裝載站140取回基板180並將基板傳送到升降機542。升降機542將基板180移動到桌面512之下的區域，在所述區域處，第二梭件546將基板180從升降機542移動到靠近處理系統的第一部分520設置的傳送站（未示出），在所述傳送站處，基板180可以由第二機器人226取回以用於基板180中的CMP後處理。

圖6是模組化拋光系統的另一實施例的示意性自頂向下視圖。這裡，模組化拋光系統600以第二部分605、耦合到第二部分605的第一部分620、和直線傳送系統630為特徵。第二部分605成對610佈置的複數個拋光模組100i、j為特徵。拋光模組100i、j中的每一者的特徵在於以一對一對一關聯性佈置的載具支撐模組120、載具裝載站140（未示出）、和拋光站150。相應拋光模組100i、j的拋光站150中的每一者以單個壓板151為特徵，使得相應拋光模組100i、j中的每一者包含設置為一對一對一關聯性的載具支撐模組120、載具裝載站140、和壓板151。這裡，在對610內的拋光模組100i、j被佈置為背離彼此，使得拋光模組100i、j的相應載具裝載站140靠近第二部分605的外周邊設置。通常，拋光模組100i、j與如上文描述的拋光模組100a-h基本上類似，包括拋光模組100a-h的替代實施例或替代實施例的組合。

直線傳送系統630以第一直線構件632、正交地設置到第一直線構件632的複數個第二直線構件634、複數個傳送站636、和複數個梭件638為特徵。適當的直線構件632、634的示例包括軌道、導軌、帶、或它們的組合。梭件638可以可移動地設置在直線構件632、634上或耦合到直線構件632、634。這裡，梭件638中的一者或多者包含樞轉臂。第一直線構件632設置在拋光模組100i、j與第一部分620之間。第二直線構件634分別設置在第二部分605的周邊與載具裝載站140之間。

在圖2至圖6中，示出了具有偶數個拋光模組的模組化拋光系統，所述拋光模組通常被佈置為使得平面G與拋光模組的第二部分的第一端平行或正交。在其它實施例中，模組化拋光系統可以包含奇數個拋光模組，例如，1、2、3、5、或更多。在可以與本文描述的模組化拋光系統中的任何一者或組合結合的一些其它實施例中，拋光模組被佈置為使得平面G通常不與拋光模組的第二部分的第一端平行或正交。例如，在圖7所示的模組化拋光系統700中，拋光模組700a、b設置為使得平面G在距與模組化拋光系統700的第一端平行的20°到70°之間。拋光模組700a、b可以與上文描述的拋光模組100a-j基本上類似，包括拋光模組100a-j的特徵的任何組合或替代實施例。

上文在圖1A至圖1C和圖2至圖7中描述的拋光模組通常包含具有可旋轉壓板151的拋光站150，所述可旋轉壓板151具有牢固地固定到可旋轉壓板151的拋光墊152。在其它實施例中，圖1A至圖1C和圖2至圖7的拋光模組中的一者或多者可以包含直線拋光壓板，諸如下文在圖8A至圖8B和圖9中所闡述的。

圖8B是圖8B的直線拋光站810的示意性側視圖。這裡，拋光模組800以拋光站810為特徵，所述拋光站810可以用於在上文描述的任何一個拋光模組100a-j和700a、b中代替壓板151。這裡，直線拋光站810包含平臺802，所述平臺802中設置有壓板804（圖8B中的虛線所示）。拋光墊808通常是帶，即，具有環形周邊，使用在平臺820的相對端上設置的複數個輥806來沿著X方向移動所述帶，同時將基板（未示出）壓向所述帶。拋光站810可以在上文描述的任何一個拋光模組100a-j和700a、b中代替壓板151使用。這裡，載具支撐模組120的平面G與拋光墊816的指引（index）方向正交或基本上正交，例如在正交20°內。

圖9是可圍繞壓板軸D旋轉的卷對卷拋光墊拋光系統900的替代實施例的示意性側視圖。卷對卷系統900可以在上文描述的任何實施例中代替壓板151和拋光墊152的組合使用。這裡，卷對卷系統900包括平臺912和卷對卷拋光墊916，所述平臺912中設置有壓板914（虛線所示），所述卷對卷拋光墊916設置在供應心軸（spindle）918和卷取心軸920之間。通常，拋光墊916在基板拋光之間在X方向上被指引，以為下一基板拋光製程提供未使用的拋光墊的至少一部分。

有利地，設置在上文描述的模組化拋光系統的第一部分中的拋光模組、單獨部件、系統、站、和機器人、上文闡述的搬運系統的任何一者或組合（包括其單獨特徵或替代實施例）可以以任何期望佈置組合，以提供定制的模組化拋光系統。所提供的定制的模組化拋光系統由高產量密度拋光模組形成，所述拋光模組降低擁有成本、最大化系統生產率、並且允許配置靈活性來滿足使用拋光系統的客戶的特定處理需求。

圖10是示出可以使用本文闡述的模組化拋光系統中的任一者執行的處理基板的方法1000的圖。通常，使用拋光模組（諸如圖1A的拋光模組100a）執行方法1000，所述拋光模組被配置為用於使用第一承載頭拋光第一基板，同時從第二承載頭卸載相應已拋光基板並且將待拋光基板裝載到第二承載頭。

在活動1010處，方法1000包括在拋光流體存在時將基板壓向拋光墊。通常，基板設置在第一拋光模組的第一承載頭中。在活動1020處，方法1000包括在將第一基板壓向拋光墊的情況下，從第一拋光模組的第二承載頭卸載至少部分拋光的基板，並且隨後將待拋光的第二基板裝載到第二承載頭。

在一些實施例中，方法1000進一步包括使用基板交換器（例如，模組間基板交換器350）將至少部分拋光的基板傳送到第二拋光模組，所述基板交換器設置在第一拋光模組與第二拋光模組之間。

圖11是根據另一實施例佈置的模組化拋光系統1100的示意性自頂向下視圖。這裡，模組化拋光系統1100以第一部分1120、第二部分1105、和設置在第一部分1120與第二部分1105之間的第三部分1130為特徵。第一部分1120可以與本文描述的任何其它第一部分基本上相同，並且可以包括其特徵或替代實施例的任何一者或組合。如圖11所示，第一部分1120以複數個系統裝載站222、一個或多個CMP後清潔系統232、用於將基板180傳送到複數個系統裝載站222並從複數個系統裝載站222傳送基板180的第一機器人224、和第二機器人226為特徵。第二部分1105通常包括複數個拋光模組（未示出），所述拋光模組可以以本文描述的任何佈置設置。第二部分1105還可以包括傳送站216、一個或多個第三機器人314、一個或多個模組間基板交換器350、和/或直線基板搬運系統530中的一者或組合，或以本文描述的任何配置設置的它們的替代實施例。

這裡，第三部分1130包括LSP模組230、擦光站231、和/或一個計量站228中的任何一者或多者或組合。在一些實施例中，豎直地（即，在Z方向上）堆疊模組和/或站中的一者或多者。通常，第二機器人226用於將基板180傳送到第三部分1130中設置的模組和站並從所述模組和站傳送基板180，以及將基板180傳送到第二部分1105中的拋光模組和/或基板傳送站並從所述拋光模組和/或基板傳送站傳送基板180。例如，這裡的第二機器人226被配置為使固定有基板180（例如，藉由真空）的終端受動器延伸穿過第三部分1130並延伸到由第二部分1105界定的區域中，以將基板裝載到設置在所述區域中的拋光模組、基板搬運系統、和/或基板傳送站並從所述拋光模組、基板搬運系統、和/或基板傳送站卸載基板。

在上文描述的模組化拋光系統中，將包含拋光模組100的系統的部分示出為遠離系統裝載站222，而將包含一個或多個CMP後清潔系統232的系統部分示出為在系統裝載站222近側。然而，可以預期本文描述的模組化系統的靈活性可以用於促進基板處理系統（例如，拋光、計量、清潔、擦光、LSP、裝載、和/或搬運系統）的任何其它期望的佈置，諸如圖12所示的模組化拋光系統1200的佈置。

圖12是根據另一實施例的模組化拋光系統1200的示意性自頂向下視圖。這裡，模組化拋光系統1200包括第一部分1220和部分1205。第一部分1220可以包括複數個系統裝載站222、複數個基板搬運器（這裡為第一機器人224和第二機器人1224）、一個或多個計量站228、一個或多個特定位置拋光（LSP）模組230、一個或多個擦光站231、和/或一個或多個CMP後清潔系統232中的一者或組合。第二部分1205以設置為以下佈置的複數個拋光模組100為特徵：所述佈置與模組化拋光系統200的第二部分205基本上相同。在其它實施例中，第二部分1205可以包含本文描述的其它模組化拋光系統的第二部分的佈置中的任何一者或組合。

如圖12所示，第二部分1205的至少一部分可以設置為靠近系統裝載站222和第一機器人224。第二機器人1242可以設置在一個或多個CMP後清潔系統232與第二部分1205之間。通常，第二機器人1242用於將基板傳送到第一機器人224並將基板從第一機器人224傳送到第二部分1205、將基板傳送到一個或多個CMP後清潔系統232和/或其它模組或系統（228、230、和/或231）並從一個或多個CMP後清潔系統232和/或其它模組或系統傳送基板、以及在第二部分1205與一個或多個CMP後清潔系統232和/或其它模組或系統（228、230、和/或231）之間傳送基板。在一些實施例中，第二機器人1242設置在導軌或軌道1244上。在一些實施例中，第三部分（未示出，諸如圖11中描述的第三部分1130），可以設置在第二機器人1242與第二部分1205之間。

圖13是根據另一實施例的拋光模組1300的示意性側視圖，所述拋光模組可以用作在本文描述的模組化拋光系統中的任一者中的複數個拋光模組中的一者或多者。拋光模組1300設置在模組化框架110內並且包括設置為一對一對一關聯性的載具支撐模組1310、載具裝載站140、和拋光站150。模組化框架110、載具裝載站140、和拋光站150可以與上文關於拋光模組100描述的那些基本上相同，並且可以包括其中闡述的特徵和/或其替代實施例中的任何一者或組合。

這裡，載具支撐模組1310包括從高架支撐件113懸掛的導軌組件1315。導軌元件1315包括軌道元件1323、耦合到軌道元件1323的一個或多個托架1320、和分別耦合到一個或多個托架1320的一個或多個對應載具元件（這裡為第一和第二基板載具元件1330a、b）。

導軌元件1315通常被配置為促進從第二基板載具元件1330b的基板載具131裝載/卸載基板180，同時使用第一基板載具元件1330a的基板載具131來拋光不同的基板180。如圖所示，軌道元件1323包含閉合迴路，在所述閉合迴路中每個托架1320可以被控制為同步移動（例如，聯合地驅動）或在所述閉合迴路上獨立地移動。軌道元件1323可以具有任何適當的形狀，以適配在由框架110界定的區域內，諸如當自頂向下觀察時具有基本上圓形或矩形形狀或者當自頂向下觀察時具有甚至看起來是隨機的形狀。在其它實施例中，軌道元件1323可以包含複數個單獨軌道，當自頂向下觀察時所述軌道可以是彎曲的、基本上直的、或具有任何其它期望形狀。

基板載具元件1330a、b可以包括拋光模組100的基板載具元件130a、b的特徵（包括其替代實施例）的任何一者或組合，所述基板載具元件1330a、b中的至少一些可以分別封閉在耦合到一個或多個托架1320中的一者的對應殼體1325內。

模組化拋光系統的實施例進一步藉由提供隨機（例如，不連續）拋光模組接入來提供在複數個拋光模組之間的基板處理序列的靈活性。隨機拋光模組接入期望藉由減少或基本上減弱通常與常規拋光非隨機接入拋光系統相關聯的基板處理瓶頸來改進拋光系統產量。例如，在一些實施例中，系統控制器270可以用於將基板處理序列的一部分（諸如多階段基板拋光序列的第二拋光階段）基於適當配置的拋光模組的可用性指派給所述拋光模組。本文的實施例進一步提供基板搬運系統（諸如模組間基板交換器350），所述基板搬運系統有利地減少更中心地定位的基板搬運器（例如，基板搬運機器人226、314、和414）的使用負擔。當組合時，與常規拋光系統相比，在本文的模組化拋光系統中闡述的隨機拋光模組接入和基板搬運系統提供了相對更高的基板產量密度。

在一些實施例中，本文闡述的模組化拋光系統和基板搬運系統可以被配置為在多階段基板拋光製程中促進高產量密度基板處理。通常，為了促進多階段拋光製程，在模組化拋光系統內的一個或多個拋光站150將與其它拋光站150不同地配置。例如，不同地配置的拋光站150可以使用不同類型的拋光墊152、不同類型的墊調節器157、和/或可以在基板拋光製程的一個階段期間使用一種或多種個不同類型的拋光流體。通常，在被傳送到用於多階段拋光製程的第二階段的第二拋光站之前，基板將在用於多階段拋光製程中的一個階段的第一拋光站處拋光。額外拋光站可以被配置為用於期望的許多拋光階段。

有利地，由於由本文闡述的基板搬運系統提供的隨機拋光模組接入，模組化拋光系統的拋光模組100中的任一者可以被配置為用於多階段拋光製程的任何期望的階段。由於本文闡述的基板搬運系統允許以任何期望的序列在拋光模組中的任一者之間傳送基板，1-階段、2-階段、3-階段、4-階段或更多階段的基板處理的靈活性獨立於在模組化拋光系統內對應配置的拋光模組的位置。在一些實施例中，本文提供的隨機拋光模組接入可以用於將基板基於拋光模組的可用性指派給任何期望的拋光模組，所述拋光模組被配置為用於多階段拋光序列中的適當階段，因此減少經常與拋光站之間、拋光階段之間、和/或基板之間的處理持續時間變化性相關聯的基板處理瓶頸。因此，本文描述的模組化拋光系統和基板處理方法藉由最小化通常與基板搬運操作相關聯的壓板停機時間來提供增加的拋光壓板利用率。

雖然上述內容針對本公開內容的實施例，但是在不脫離本公開內容的基本範圍的情況下，可能設計出本公開內容的其它和進一步實施例，並且本公開內容的範圍是由隨附申請專利範圍決定。

100:拋光模組 102:拋光壓板 110:模組化框架 111:直立支撐件 112:桌面 113:高架支撐件 114:處理區域 115:面板 120:載具支撐模組 121:支撐軸件 122:致動器 123:載具平臺 124:開口 125:殼體 130:載具元件 131:承載頭 132:載具軸件 133:第一致動器 134:第二致動器 135:氣動元件 140:載具裝載站 141:盆 142:升降構件 143:致動器 144:流體源 150:拋光站 151:壓板 152:拋光墊 153:流體分配臂 154:致動器 155:墊調節器臂 156:致動器 157:墊調節器 158:柵欄 159:排水槽 160:排水管 180:基板 200:模組化拋光系統 205:第二部分 216:傳送站 220:第一部分 222:系統裝載站 224:第一機器人 226:第二機器人 228:計量站 230:LSP模組 231:擦光站 232: CMP後清潔系統 234:噴塗盒 236:乾燥單元 270:系統控制器 271:可程式設計中央處理單元 272:記憶體 273:支援電路 300:模組化拋光系統 305:第二部分 314:第三機器人 320:第一部分 350:模組間基板交換器 352:樞轉臂 354:致動器 356:終端受動器 400:模組化拋光系統 405:第二部分 414:第四機器人 416:第二傳送站 420:第一部分 500:模組化拋光系統 505:第二部分 510:模組化框架 511:直立支撐件 512:桌面 513:高架支撐件 514:處理區域 520:第一部分 530:直線基板搬運系統 532:直線構件 534:梭件 536:傳送站 538:臂 540:基板返回路徑 542:升降機 544:第二直線構件 546:第二梭件 600:模組化拋光系統 605:第二部分 610:對 620:第一部分 630:直線傳送系統 632:第一直線構件 634:第二直線構件 636:傳送站 638:梭件 700:模組化拋光系統 800:拋光模組 802:平臺 804:壓板 806:輥 808:拋光墊 810:直線拋光站 816:拋光墊 820:平臺 900:卷對卷拋光墊拋光系統 912:平臺 914:壓板 916:卷對卷拋光墊 918:供應心軸 920:卷取心軸 1000:方法 1010:活動 1020:活動 1100:模組化拋光系統 1105:第二部分 1120:第一部分 1130:第三部分 1200:模組化拋光系統 1205:部分 1220:第一部分 1224:第二機器人 1242:第二機器人 1244:軌道 1300:拋光模組 1310:載具支撐模組 1315:導軌組件 1320:托架 1323:軌道元件 1325:殼體 1330:基板載具元件

為了以能夠詳細理解本公開內容的上述特徵所用的方式，可以參考實施例對上文所簡要概述的本公開內容進行更具體的描述，這些實施例中的一些在附圖中示出。然而，應當注意，附圖僅示出本公開內容的典型實施例，並且由此不被認為限制本公開的範圍，因為本公開內容可以允許其它等效的實施例。

圖1A是根據一個實施例的拋光模組的示意性側視圖，所述拋光模組可以用作在本文描述的一個或多個模組化拋光系統中的複數個拋光模組中的一個或多個拋光模組。

圖1B是沿著線A'-A'截取的圖1A的拋光模組的自頂向下剖面圖。

圖1C示意性地示出圖1A至圖1B的拋光模組的替代佈置。

圖2A至圖2B是各自包含圖1A至圖1B中闡述的複數個拋光模組的模組化拋光系統的各個實施例的示意性自頂向下剖面圖。

圖3A是根據另一實施例的包含圖1A至圖1B中闡述的複數個拋光模組的模組化拋光系統的示意性自頂向下剖面圖。

圖3B是根據一個實施例的模組間基板交換器的示意性自頂向下視圖，所述模組間基板交換器可以與本文描述的模組化拋光系統中的任一者一起使用。

圖4是根據另一實施例的包含複數個拋光模組（諸如在圖1A至圖1B中闡述的）的模組化拋光系統的示意性自頂向下剖面圖。

圖5A是根據另一實施例的模組化拋光系統的示意性自頂向下視圖。

圖5B是圖5A所示的模組化拋光系統的一部分的側視圖。

圖6是根據另一實施例的模組化拋光系統的示意性自頂向下剖面圖。

圖7是根據一個實施例的示出拋光模組的替代佈置的示意性自頂向下剖面圖。

圖8A是拋光模組的替代實施例的示意性自頂向下剖面圖，所述拋光模組可以與圖2至圖7中闡述的拋光系統中的任何一者或組合一起使用。

圖8B是根據一個實施例的圖8B的直線拋光站的示意性側視圖。

圖9是直線拋光站的替代實施例的示意性側視圖，所述直線拋光站可以與圖2至圖8中闡述的拋光系統中的任何一者或組合一起使用。

圖10是根據一個實施例的示出可以使用本文描述的模組化拋光系統執行的基板處理方法的圖。

圖11是根據另一實施例的模組化拋光系統的示意性自頂向下剖面圖。

圖12是根據另一實施例的模組化拋光系統的示意性自頂向下剖面圖。

圖13是根據另一實施例的拋光模組的示意性側視圖，所述拋光模組可以用作本文描述的模組化拋光系統的複數個拋光模組中的一個或多個拋光模組。

為了便於理解，在可能的情況下，已使用相同附圖標記來表示附圖中共用的相同元件。可以預期一個實施例的元件和特徵可有利地結合在其它實施例中而無需另外詳述。

國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

100a:拋光模組

111:直立支撐件

112:桌面

115:面板

120:載具支撐模組

121:支撐軸件

123:載具平臺

124:開口

130:載具元件

130a:第一載具元件

130b:第二載具元件

131:承載頭

132:載具軸件

151:壓板

152:拋光墊

155:墊調節器臂

156:致動器

157:墊調節器

158:柵欄

159:排水槽

Claims (24)

1. 一種模組化拋光系統，包括： 一第一模組化框架，界定一第一處理區域； 一清潔系統，設置在該第一處理區域中； 一第一基板搬運器，設置在該第一處理區域中，用於將基板從一第二處理區域傳輸到該清潔系統； 一個或多個第二模組化框架，耦合到該第一模組化框架，其中該一個或多個第二模組化框架界定該第二處理區域；以及 至少兩個拋光模組，設置在該第二處理區域中，該至少兩個拋光模組中的每個單獨拋光模組包括： 一拋光壓板； 一載具裝載站；以及 一基板載具運輸系統，用於在該拋光壓板與該載具裝載站之間移動一基板載具。
2. 如請求項1所述的模組化拋光系統，其中 該至少兩個拋光模組中的至少一者的該基板載具是一第一基板載具，並且該至少一個拋光模組進一步包括一第二基板載具，且 該基板載具運輸系統被配置為同時將該第一基板載具定位在該拋光壓板上方和將該第二基板載具定位在該載具裝載站上方。
3. 如請求項1所述的模組化拋光系統，進一步包括： 一第三基板處理區域，設置在該第一處理區域與該第二處理區域之間； 一個或多個處理系統，設置在該第三基板處理區域中，其中該一個或多個處理系統包括一個或多個特定位置拋光模組、一個或多個計量站、一個或多個擦光站、或它們的一組合；且 該第三處理區域中的該一個或多個處理系統設置為以下一佈置：允許使用該第一基板搬運器直接將基板傳送到該處理系統和從該處理系統傳送基板。
4. 如請求項3所述的模組化拋光系統，其中該一個或多個處理系統包含複數個處理系統，並且其中該複數個處理系統中的至少兩個處理系統設置為相對於彼此豎直的一佈置。
5. 如請求項1所述的模組化拋光系統，進一步包括設置在該第一處理區域中的一個或多個處理系統，其中該一個或多個處理系統包括一個或多個特定位置拋光模組、一個或多個計量站、一個或多個擦光站、或它們的一組合。
6. 如請求項1所述的模組化拋光系統，進一步包括複數個系統裝載站，其中該第一處理區域設置在該複數個系統裝載站與該第二處理區域之間。
7. 如請求項1所述的模組化拋光系統，進一步包括複數個系統裝載站，其中該第一基板搬運器設置在該清潔系統與第二處理區域之間，並且其中該一個或多個第二模組化框架中的至少一部分設置為靠近該複數個系統裝載站。
8. 一種模組化拋光系統，包括： 一第一模組化框架，界定一第一處理區域； 一清潔系統，設置在該第一處理區域中； 一第一基板搬運器，設置在該第一處理區域中，用於將基板從一第二處理區域傳輸到該清潔系統； 一個或多個第二模組化框架，耦合到該第一模組化框架，其中該一個或多個第二模組化框架界定該第二處理區域； 一第二基板搬運器，設置在該第二處理區域中；以及 兩個第一拋光模組，設置在該第二處理區域中，該兩個第一拋光模組中的每個單獨拋光模組包括： 一拋光壓板； 一載具裝載站；以及 一基板載具運輸系統，用於在該拋光壓板與該載具裝載站之間移動一基板載具， 其中該兩個第一拋光模組的該拋光壓板和該載具裝載站設置為以下一佈置：允許使用該第二基板搬運器直接將基板傳送到該載具裝載站和從該載具裝載站傳送基板。
9. 如請求項8所述的模組化拋光系統，其中該兩個第一拋光模組設置為一並排佈置，其中與該第一拋光模組的該等相應載具裝載站相比，該第一拋光模組的該等相應拋光壓板中的每一者更靠近該第一處理區域。
10. 如請求項8所述的模組化拋光系統，其中 該兩個第一拋光模組中的至少一者的該基板載具是一第一基板載具，並且該至少一個第一拋光模組進一步包括一第二基板載具，且 該基板載具運輸系統被配置為同時將該第一基板載具定位在該拋光壓板上方和將該第二基板載具定位在該載具裝載站上方。
11. 如請求項8所述的模組化拋光系統，進一步包括： 一第三基板處理區域，設置在該第一處理區域與該第二處理區域之間； 一個或多個處理系統，設置在該第三基板處理區域中，其中該一個或多個處理系統包括一個或多個特定位置拋光模組、一個或多個計量站、一個或多個擦光站、或它們的一組合。
12. 如請求項11所述的模組化拋光系統，其中該一個或多個處理系統包含複數個處理系統，並且其中該複數個處理系統中的至少兩個處理系統設置為相對於彼此豎直的一佈置。
13. 如請求項8所述的模組化拋光系統，進一步包括設置在該第二處理區域中的一個或多個第二拋光模組，其中 該一個或多個第二拋光模組中的每個單獨第二拋光模組包括一拋光壓板、一載具裝載站、和一基板載具運輸系統，且 該兩個第一拋光模組和該一個或多個第二拋光模組的該拋光壓板和該載具裝載站設置為以下一佈置：允許使用該第二基板搬運器直接將基板傳送到該拋光模組的該該等載具裝載站中的每一者和從該拋光模組的該等載具裝載站中的每一者傳送基板。
14. 如請求項8所述的模組化拋光系統，其中 該兩個第一拋光模組和一個或多個第二拋光模組的該載具裝載站界定一基板搬運區域， 在該基板搬運區域中設置有該第二基板搬運器，且 該第二基板搬運器定位為將一基板從該兩個第一拋光模組和該一個或多個第二拋光模組中的任何一者的該載具裝載站傳送到該兩個第一拋光模組和該一個或多個第二拋光模組的該等載具裝載站中的任何另一者的該載具裝載站。
15. 如請求項14所述的模組化拋光系統，進一步包括設置在該第二處理區域中的一個或多個第三拋光模組，其中 該一個或多個第三拋光模組中的每個單獨第三拋光模組包含一拋光壓板、一載具裝載站、和一基板載具運輸系統，且 該一個或多個第三拋光模組的該等拋光壓板和該等載具裝載站設置為以下一佈置：允許使用一第三基板搬運器直接將基板傳送到該拋光模組的該等載具裝載站中的每一者並且從該拋光模組的該等載具裝載站中的每一者傳送基板。
16. 如請求項14所述的模組化拋光系統，進一步包括： 一基板交換器，設置在該兩個第一拋光模組中的一者與該一個或多個第二拋光模組中的一者之間，其中 該兩個第一拋光模組中的一者的該載具裝載站是一第一載具裝載站，且該一個或多個第二拋光模組中的一者的一載具裝載站是一第二載具裝載站，並且 該基板交換器專用於在該第一載具裝載站與該第二載具裝載站之間移動基板。
17. 如請求項16所述的模組化拋光系統，其中該基板交換器可圍繞一軸移動，以在該第一和第二載具裝載站之間擺動一基板。
18. 如請求項14所述的模組化拋光系統，進一步包括複數個系統裝載站，其中該第一處理區域設置在該複數個系統裝載站與該第二處理區域之間。
19. 如請求項14所述的模組化拋光系統，進一步包括複數個系統裝載站，其中該第一基板搬運器設置在該清潔系統與該第二處理區域之間，並且其中該一個或多個第二模組化框架的至少一部分設置為靠近該複數個系統裝載站。
20. 一種模組化拋光系統，包括： 一個或多個第一模組化框架，界定一第一處理區域，該一個或多個第一模組化框架有一第一端和與該第一端相對的一第二端； 一直線基板搬運系統，包括從靠近該第一端的一位置延伸到靠近該第二端的一位置的一第一直線構件和可移動地耦合到該第一直線構件的一第一基板搬運器； 複數個拋光模組對，設置在該第一處理區域中，其中每個拋光模組對包括設置在該直線構件的相對側面上的兩個拋光模組，且其中該兩個拋光模組中的每個單獨拋光模組包括： 一拋光壓板，設置為遠離該直線構件； 一載具裝載站，設置為靠近該直線構件；以及 一基板載具運輸系統，用於在該拋光壓板與該載具裝載站之間移動一基板載具。
21. 如請求項20所述的模組化拋光系統，其中 在一拋光模組對中的該兩個拋光模組中的至少一個拋光模組包括一第一基板載具和一第二基板載具， 該基板載具運輸系統被配置為同時將該第一基板載具定位在該拋光壓板上方並將該第二基板載具定位在該載具裝載站上方，並且 使用該直線基板搬運系統的該第一基板搬運器從該第一處理區域的該第一端朝向該第二端移動的一基板的至少一部分將從該載具裝載站與其上定位的該第二基板載具之間通過。
22. 如請求項20所述的模組化拋光系統，其中 該一個或多個第一模組化框架包括界定該第一處理區域的一下邊界的一水平構件， 該直線基板搬運系統進一步包括從靠近該第一端的一位置延伸到靠近該第二端的一位置的一第二直線構件和可移動地耦合到該第二直線構件的一第二基板搬運器， 該第一直線構件設置在該水平構件上方，並且該第二直線構件設置在該水平構件之下。
23. 如請求項20所述的模組化拋光系統，其中該一個或多個第一模組化框架耦合到一第二模組化框架，該第二模組化框架界定一第二處理區域，該第二處理區域中設置有一清潔系統。
24. 一種模組化拋光系統，包括： 一第一模組化框架，界定一第一處理區域； 一清潔系統，設置在該第一處理區域中； 一個或多個第二模組化框架，耦合到該第一模組化框架，其中該一個或多個第二模組化框架界定一第二處理區域，該第二處理區域中設置有複數個拋光模組，該單獨拋光模組各自包括： 一拋光壓板； 一載具裝載站；以及 一基板載具運輸系統，用於在該拋光壓板與該基板裝載站之間移動一基板載具，其中在該複數個拋光模組的每一者中的該載具裝載站設置為靠近該第二處理區域的一周邊；以及 一直線搬運系統，包括： 一個或多個直線構件，設置在該載具裝載站與該第二處理區域的該周邊之間；以及 一個或多個基板搬運器，可移動地耦合到該一個或多個直線構件。

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