專利名稱：基底處理設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種基底處理設備，特別地涉及一種具有拋光單元的基底處理設備，所述拋光單元用于拋光諸如半導體晶片等基底的邊緣部分。本發明還涉及一種基底處理方法，特別地涉及一種拋光諸如半導體晶片等基底的邊緣部分的基底拋光方法。本發明還涉及一種測量諸如半導體晶片等基底的邊緣部分的基底測量方法。
背景技術：
近年來，根據半導體器件更精密的結構和更高的集成度，控制微粒已經變得更加重要。控制微粒中主要問題之一是在半導體器件制造過程中，由基底，例如半導體晶片，邊緣部分(斜面部分和邊部分)處產生的表面粗糙度所引起的灰塵。
圖1A和1B是顯示晶片W邊緣部分的實例的放大橫截面圖。圖1A顯示了直線型晶片W的邊緣部分，所述直線型晶片W具有由多條直線形成的橫截面。圖1B顯示了圓型晶片W的邊緣部分，所述圓型晶片W具有由曲線形成的橫截面。在圖1A中，晶片W的斜面部分B包括上傾斜部分P、下傾斜部分Q、和晶片W外圓周部分的側面R，所述上傾斜部分P和下傾斜部分Q分別地相對于晶片W的外圓周部分的上表面和下表面傾斜。在圖1B中，晶片W的斜面部分B包括在晶片W的外圓周部分橫截面里具有曲率的部分。圖1A和1B中，晶片W的邊部分包括定位在斜面部分B的內邊界和晶片W的上表面D之間的區域E，半導體器件在晶片W的邊部分上被成形加工。在下面的描述中，晶片邊緣部分包括上述的斜面部分B和邊部分E。
至今為止，已經公知了一種用于拋光晶片邊緣部分的拋光設備(邊緣部分拋光設備)。上述拋光設備在半導體器件成形過程之前已經用來成形晶片的外圓周部分。近來，上述拋光設備已經用于除去半導體器件成形過程中附著于晶片邊緣部分、作為污染源的膜，或者用于除去晶片邊緣部分處產生的表面粗糙度，例如，用來在晶片中深槽形成后分離形成的針狀噴射物。當附著于晶片邊緣部分的物體被預先除去時，防止晶片污染是可能的，附著于晶片邊緣部分的物體是由用于保持和傳輸晶片的傳輸機器人所引起。此外，當表面粗糙度被預先從晶片邊緣部分除去時，防止由晶片邊緣上成形物體分離所產生的灰塵是可能的。
實際上，一種具有處理單元的基底處理設備已經被應用，所述處理單元包括用于拋光晶片邊緣部分的拋光設備(拋光單元)，用于清潔晶片的清潔單元和用于干燥晶片的干燥單元。上述基底處理設備被用來完成包括拋光晶片邊緣部分的晶片處理工序。在這種情況下，在拋光單元中已經被拋光的晶片被引入其后的處理單元之前，檢查諸如附著在晶片邊緣部分的膜的物體是否已經被除去或者表面粗糙度是否被磨平是必須的。為了上述目的，用于檢查晶片邊緣部分的檢查單元被設計。上述檢查單元通過使用諸如CCD攝像機等圖像裝置獲得被拋光晶片邊緣部分的圖像且完成關于圖像的圖像處理。
如上所述，上述檢查單元主要用于探測晶片邊緣部分內的缺陷部分。檢查結果包括晶片邊緣部分內的缺陷部分的數量和區域。傳統的檢查單元不能完成晶片形狀的測量，例如晶片邊緣部分的橫截面形狀或者晶片的半徑。具體地，晶片的形狀不能在拋光單元中被測量，且邊緣部分的拋光狀態不能基于晶片的測量結果被探測。因而，在拋光單元中沒有完成運行管理。
此外，因為傳統的檢查單元利用諸如CCD攝像機和圖像處理裝置等圖像裝置完成高級的圖像處理，所以它很貴。此外，由于圖像處理，所以用于檢查需要很長時間。
傳統的檢查單元與包括拋光單元的基底處理設備分離設置。因此，為了檢查被拋光晶片，從基底處理設備傳輸拋光單元中被拋光的晶片到檢查單元中是必須的。因而，拋光過程變得復雜以至于降低處理效率。此外，如果檢查結果顯示拋光單元中晶片邊緣部分處缺陷或者污染物的去除不夠，使晶片返回到拋光單元且再次拋光晶片邊緣部分是必須的。在上述情況下，拋光過程不能被快速地完成。
發明內容
本發明是鑒于上述缺點而提出。因此，本發明的第一目的是提供一種基底處理設備，所述基底處理設備能夠拋光基底邊緣部分和測量基底邊緣部分。
本發明的第二目的是提供一種基底處理方法，所述基底處理方法能夠拋光基底邊緣部分和測量基底邊緣部分。
本發明的第三目的是提供一種基底拋光方法，所述基底拋光方法能夠最佳地拋光基底邊緣部分。
本發明的第四目的是提供一種基底測量方法，所述基底測量方法能夠容易地、準確地測量基底邊緣部分的形狀。
根據本發明的第一方面，提供一種基底處理設備，所述基底處理設備能夠拋光基底拋光部分和測量基底邊緣部分。基底處理設備包括用于拋光晶片邊緣部分的拋光單元，用于清潔基底的清潔單元，用于干燥基底的干燥單元，以及用于測量基底邊緣部分的測量單元。
利用上述結構，待拋光基底邊緣部分的狀態能夠由測量單元測量。因而，待拋光基底邊緣部分的狀態能夠在基底處理設備中被得到。
基底處理設備可以進一步地包括用于基于所述測量單元測量的基底邊緣部分的測量結果來確定所述拋光單元的拋光狀態的拋光狀態確定單元。利用上述結構，測量單元的測量結果能被直接地用作用于拋光的拋光單元的狀態。因而，拋光狀態能夠基于測量結果被定量地修改。因此，拋光單元中，在基底邊緣部分上能進行預期拋光。
拋光單元可以包括用于以預期拋光角度拋光基底邊緣部分的拋光機構，且拋光狀態確定機構可以被配置去基于測量單元測量的基底邊緣部分的測量結果確定拋光角度，在拋光單元中，以拋光角度拋光基底邊緣部分。在這種情況下，拋光能夠在用于基底被拋光的最佳角度被進行。因此，基底邊緣部分能在短期內被有效地拋光到預期形狀。
測量單元可以包括用于測量基底直徑的直徑測量機構。在這種情況下，基底的直徑能夠在基底處理設備中被測量。因此，在拋光單元中易于拋光基底邊緣部分以便具有預期的直徑是可能的。因而，能夠改善被拋光基底的質量。
測量單元可以包括用于測量基底邊緣部分橫截面形狀的橫截面形狀測量機構。在這種情況下，基底邊緣部分橫截面形狀能夠在基底處理設備中被測量。因此，在拋光單元中易于拋光基底邊緣部分以便具有預期的形狀是可能的。因而，能夠改善被拋光基底的質量。
測量單元可以包括用于測量基底邊緣部分表面狀態，以探測基底邊緣部分中缺陷部分的表面狀態測量機構。在這種情況下，基底邊緣部分的表面狀態能夠在基底處理設備中被測量，且基底邊緣部分的缺陷部分能夠在基底處理設備中被探測。因此，檢查預期的拋光是否在拋光單元中適當地進行且易于拋光單元中的動作控制是可能的。因而，能夠改善被拋光基底的質量。
測量單元可以包括用于測量基底邊緣部分三維形狀的三維形狀測量機構。
測量單元可以被設置在基底處理設備內部。在這種情況下，基底能夠在測量單元中被檢查或者測量，而不需要被傳輸到基底處理設備外。因而，能夠改善被拋光基底的質量。
根據本發明的第二方面，提供一種基底處理方法，所述基底處理方法能夠拋光基底邊緣部分和測量基底邊緣部分。在拋光單元中拋光基底邊緣部分以除去基底邊緣部分的污染物和/或表面粗糙度。在拋光后，基底在清潔單元中被清潔。在清潔后，基底在干燥單元中被干燥。在拋光前和/或干燥后，在測量單元中測量基底邊緣部分。
利用上述方法，基底邊緣部分能夠在基底處理設備中被測量，基底的狀態能夠被得到。此外，測量單元的測量結果能夠被用于拋光單元的拋光狀態。因此，在基底邊緣部分上進行預期的拋光是可能的。
根據本發明的第三方面，提供一種基底處理方法，所述基底處理方法能夠最佳地拋光基底邊緣部分。在拋光單元中拋光基底邊緣部分。在拋光前和/或拋光后，基底邊緣部分在測量單元中被測量。
利用上述方法，在拋光前和/或拋光后，能夠得到基底邊緣部分的狀態。此外，測量單元的測量結果能夠被用于拋光單元的拋光狀態。因此，在基底邊緣部分上進行預期的拋光是可能的。
拋光的拋光狀態可以基于測量結果被確定。在這種情況下，基于待拋光基底邊緣部分的形狀，在最佳的拋光狀態下能夠進行拋光。基底邊緣部分能夠被完成以便具有預期形狀和狀態。此外，即使待拋光基底形狀上具有變化，用于每個基底的最佳拋光狀態能夠被確定。因而，被拋光的基底能夠具有相同的形狀。因此，能夠改善被拋光基底的質量。
根據本發明的第四方面，提供一種基底測量方法，所述基底測量方法能夠容易地、準確地測量基底邊緣部分的形狀。在第一測量點測量基底邊緣部分的第一厚度。在第二測量點測量基底邊緣部分的第二厚度。測量第一測量點和第二測量點之間的距離。根據第一厚度，第二厚度，以及第一測量點和第二測量點之間的距離計算基底邊緣部分的橫截面形狀。
利用上述方法，基底邊緣部分的橫截面形狀能夠利用簡單的處理被有效率且準確地測量，而不需要諸如圖像處理等的復雜處理。
根據本發明第五方面，提供一種基底測量方法，所述基底測量方法能夠容易地、準確地測量基底邊緣部分的形狀。直線形式的光被應用到基底邊緣部分，在基底邊緣部分的表面上形成直線光軌跡。直線光軌跡的圖像被圖像獲取裝置獲取，所述圖像獲取裝置被設置不垂直于也不平行于直線光軌跡。直線光軌跡的坐標是基于圖像獲取裝置的坐標來計算，以產生基底邊緣部分橫截面形狀的坐標。
利用上述方法，基底邊緣部分的橫截面形狀能夠利用簡單的處理被有效率且準確地測量，而不需要諸如圖像處理等的復雜處理。
根據本發明的第六方面，提供一種基底測量方法，所述基底測量方法能夠容易地、準確地測量基底邊緣部分的形狀。第一基底邊緣部分和第二基底邊緣部分分別在第一拋光單元和第二拋光單元中并行地被拋光，除去第一基底和第二基底邊緣部分的污染物和/或表面粗糙度。在拋光后，第一基底和第二基底在清潔單元中被清潔。在清潔后，第一基底和第二基底在干燥單元中被干燥。在拋光前和/或干燥后，基底邊緣部分在測量單元中被測量。
利用上述方法，不同的基底在各自的拋光單元中并行地被拋光，除去第一基底和第二基底邊緣部分的污染物和/或表面粗糙度。因而，多個基底同時被拋光以便增加基底處理設備中每個單元時間處理基底的數量。因此，改善基底處理處理設備的生產能力是可能的。此外，因為在拋光前和/或干燥后，基底邊緣部分在測量單元中被測量，所以能夠得到基底邊緣部分的狀態。測量結果能夠被用于拋光單元的拋光狀態。因此，在基底邊緣部分上進行預期的拋光是可能的。
根據本發明的第七方面，提供一種基底測量方法，所述基底測量方法能夠容易地、準確地測量基底邊緣部分的形狀。基底邊緣部分在第一拋光單元中被拋光，除去基底邊緣部分的污染物和/或表面粗糙度。基底邊緣部分在第二拋光單元中被拋光，除去在第一拋光單元拋光后基底邊緣部分的污染物和/或表面粗糙度。在拋光后，基底在清潔單元中被清潔。在清潔后，基底在干燥單元中被干燥。在拋光前和/或干燥后，基底邊緣部分在測量單元中被測量。
利用上述方法，相同的基底在相應的拋光單元中接著被拋光，除去基底邊緣部分的污染物和/或表面粗糙度。因此，相應的拋光單元能夠完成不同的拋光處理，例如，粗拋光和精拋光。因而，拋光單元能被用于相應的目的。因此，能夠有效地完成基底到預期的形狀。此外，因為在拋光前和/或干燥后，基底邊緣部分在測量單元中被測量，所以能夠得到基底邊緣部分的狀態。測量結果能夠被用于拋光單元的拋光狀態。因此，在基底邊緣部分上進行預期的拋光是可能的。
從通過示例說明本發明優選實施例的以下描述和附圖中，本發明上述的和其他的目的，特征，和優點是顯而易見的。
圖1A是顯示直線晶片邊緣部分的橫截面圖；圖1B是顯示圓型晶片邊緣部分的橫截面圖；圖2是顯示根據本發明實施例的基底處理設備的平面示意圖；圖3是顯示圖2中所示基底處理設備中傳輸機器人實例的透視圖；圖4A是示意性地顯示圖2中所示基底處理設備中測量單元的保持和旋轉機構的透視圖；圖4B是圖4A中所示基底保持和旋轉機構的平面示意圖；圖5A是顯示由上卡盤保持晶片的基底保持和旋轉機構的示意圖；圖5B是顯示由下卡盤保持晶片的基底保持和旋轉機構的示意圖；圖6是示意性地顯示根據圖2中所示基底處理裝置中測量單元第一實施例的測量單元的透視圖；圖7A是圖6所示測量單元的平面示意圖；
圖7B是圖7A的側視圖；圖8是示意性地顯示根據本發明第二實施例的測量單元的透視圖；圖9是顯示圖8所示測量單元中移動機構的側面示意圖；圖10A和10B是圖9所示移動機構中第二傳感器機構的光接收裝置的視圖；圖11A是被測量的直線型晶片邊緣部分的橫截面圖和測量數據的曲線圖；圖11B是被測量的圓型晶片邊緣部分的橫截面圖和測量數據的曲線圖；圖12是示意地顯示根據本發明第三實施例的測量單元的透視圖；圖13是顯示圖12所示測量單元中由采集光發射裝置發射光的CCD攝像機獲得圖像的實例示意圖；圖14是示意地顯示根據本發明第四實施例的測量單元的透視圖；圖15A是顯示圖14所示測量單元中的CCD攝像機安裝位置的平面示意圖；圖15B是圖15A的側面示意圖；圖15C是說明將攝影圖像上的軌跡轉換為用于計算的軌跡的示意圖；圖16A是顯示根據本發明第五實施例的測量單元的平面示意圖；
圖16B是圖16A的側面示意圖；圖17是示意性地顯示根據本發明第六實施例的測量單元的透視圖；圖18A是圖17所示測量裝置中光發射裝置和CCD攝像機安裝位置的平面示意圖；圖18B是圖18A的側面示意圖；圖19是顯示測量單元被安裝在基底處理設備中的實例的透視圖；圖20是示意性顯示圖2所示基底處理設備中拋光單元的橫截面側視圖；圖21A到21C是說明圖20所示拋光單元中斜面拋光頭動作的示意圖；圖22是示意地顯示圖2所示基底處理設備中第一級清潔單元的透視圖；圖23是示意地顯示圖2所示基底處理設備中具有清潔功能的離心干燥單元的透視圖；圖24是說明第一和第二處理方式中晶片路線的平面圖；圖25是說明第三處理方式中晶片路線的平面圖；圖26是說明第四至第七處理方式中晶片路線的圖表；以及圖27是說明確定待拋光晶片邊緣部分拋光狀態的處理的橫截面圖。
具體實施例方式
以下將參考圖2到圖27來描述根據本發明實施例的基底處理設備。所有圖中相同或者相近的附圖標記表示相同或者相近的零件，且在下面將不再重復描述。
圖2是顯示根據本發明實施例的基底處理設備1的整個結構的平面示意圖。如圖2所示，基底處理設備1包括其上設有晶片進料/回收裝置11A和11B的裝載/卸載端口10，用于測量晶片等邊緣部分形狀的測量單元30，用于主要在裝載/卸載端口10，測量單元30以及第二級清潔和干燥單元110之間傳輸晶片的第一傳輸機器人20A，用于拋光晶片邊緣部分的第一拋光單元70A，和用于拋光晶片邊緣部分的第二拋光單元70B。基底處理設備1還包括用于進行被拋光晶片第一級清潔的第一級清潔單元100，用于在已經受過第一級清潔的晶片上進行第二級清潔和干燥的第二級清潔和干燥單元110，和用于主要在第一拋光單元70A，第二拋光單元70B，第一級清潔單元100，以及第二級清潔和干燥單元110之間傳輸晶片的第二傳輸機器人20B。此外，基底處理設備1具有基于測量單元30得到的晶片測量結果確定拋光單元70A和70B中拋光狀態的拋光狀態確定單元(未示出)。具體地，拋光狀態確定單元形成控制器的一部分并且基于晶片邊緣部分的測量結果計算拋光狀態。在說明書中，術語“單元”習慣于描述設置在基底處理設備1中的處理裝置的組件(模塊)。基底處理設備1中的結構和單元的工作將更被詳細地描述。
基底處理設備1的單元安裝在機體3內，所述的機體3設置在清潔室2內。基底處理設備1的內部空間與清潔室2的內部空間被機體3的壁隔開。清潔的空氣通過設置在機體3上部的過濾器(未示出)被引入到機體3內。內部的空氣通過設置在機體3下部的排出區(未示出)被排到基底處理設備1的外部。因而，在機體3內形成了清潔空氣的向下流動。如此，在基底處理設備1中用于處理基底的空氣流是最佳的。設置在機體3內的單元被分別地安裝在腔體內。此外，在每個腔體內用于處理基底的空氣流是最佳的。
裝載/卸載端口10被設置在第一傳輸機器人20A附近的側壁3a外側。在裝載/卸載端口10上平行設置有兩個晶片進料/回收裝置11A和11B。例如，每個晶片進料/回收裝置11A和11B包括前面開口的標準容器，所述標準容器用于向基底處理設備提供晶片和從基底處理設備回收晶片。當任何一個晶片進料/回收裝置11A或11B上固定有容納多個晶片的晶片盒(晶片架)12A或者12B時，設置在側壁3a的擋板(未示出)一打開，晶片盒12A或者12B的蓋子被自動打開。然后，第一傳輸機器人20A從晶片盒12A或12B移動一片晶片到基底處理設備1內。
因為在裝載/卸載端口10上平行設置兩個晶片進料/回收裝置11A和11B，所以晶片能夠在兩個晶片進料/回收裝置11A和11B之間被平行傳輸。因而，提高了基底處理設備1的工作速率。具體地，從晶片進料/回收裝置11A和11B中一個上的第一晶片盒12A或者12B傳輸一片未處理晶片，然后，從晶片進料/回收器件11A和11B中另一個上的第二晶片盒12A或者12B傳輸另一片未處理晶片。在那時，已經回收了在基底處理設備1內經過預定處理的已處理晶片的第一晶片盒12A或者12B被另一個晶片盒替換。因而，未處理的晶片能夠被連續地傳輸進入基底處理設備1內。
下面將描述第一和第二傳輸機器人20A和20B的結構。第一和第二傳輸機器人20A和20B具有圖3中傳輸機器人20所示的相同結構。傳輸機器人20具有一個包括兩個操作機構24a和24b的雙手結構。操作機構24a和24b具有相同結構。雙手結構被設置在旋轉機座21的上表面。操作機構24a和24b具有滑臂機構22a和22b，以及附著在滑臂機構22a和22b末端、用于保持晶片W的手23a和23b。手23a和23b以預定的間隔垂直設置。機座21的旋轉和臂機構22a和22b的滑動分別移動手23a和23b到預定的位置，因此傳輸晶片W到預定的位置。上面的手23a被用作在處理前或者處理后傳輸干燥晶片W的干燥手。下面的手23a被用作在處理期間傳輸從第一和第二拋光單元70A和70B以及第一級清潔單元100中排出的濕晶片W的濕手。因而，由于手23a和23b被用于各自的目的，所以防止了處理前或后清潔晶片W被污染。傳輸機器人20可以具有單個操作機構的單手結構。
下面描述測量單元30的結構。測量單元30具有圖4A和4B中所示的基底保持和旋轉機構61。圖4A是基底保持和旋轉機構61的透視示意圖，圖4B是基底保持和旋轉機構61的平面示意圖。在測量單元30中測量時，基底保持和旋轉機構61用來保持和旋轉晶片W。如圖4A和4B所示，基底保持和旋轉機構61具有雙層結構。所述雙層結構包括上卡盤(上旋轉卡盤)62和下卡盤(下旋轉卡盤)63，所述上卡盤62具有多個用于保持晶片W外圓周部分的臺62a，所述下卡盤63具有多個用于保持晶片W外圓周部分的臺63a。上卡盤62和下卡盤63被同軸安裝，且繞旋轉軸64旋轉。上卡盤62和下卡盤63中的每個具有4個以預定間隔安裝的臺62a和63a。如圖4B所示，上卡盤和下卡盤62和63的臺62a和63a以預定角度被移動使得臺62a和63a彼此之間在垂直方向不會排成一直線。此外，下卡盤63相對于上卡盤62是可以垂直移動的。基底保持和旋轉機構61還具有用于旋轉上卡盤62和下卡盤63的旋轉驅動機構(未示出)以及分度機構(未示出)，所述分度機構用于以恒定速度旋轉上卡盤62和下卡盤63的角度。
下面將參考圖5A和5B描述基底保持和旋轉機構61的動作。通常如圖5A所示，當上卡盤62保持晶片W時，晶片W被測量。在臺62a通過上卡盤62的旋轉被定位到待測晶片W邊緣部分內以前，下卡盤63如圖5B所示被升起以保持晶片W。因此，晶片W與上卡盤62的臺62a是分離的。在那種狀態，當上卡盤62和下卡盤63旋轉過預定角度時，防止了上卡盤62的臺62a被定位在晶片W的測量部分內。在上卡盤62的臺62a通過晶片W測量部分后，下卡盤63被降低。然后，上卡盤62保持晶片W。上述動作防止了上卡盤62的臺62a被定位在晶片W的測量部分內。因此，測量晶片W的全部邊緣部分是可能的。上述基底保持和旋轉機構61被設置在下文將描述的每個測量單元的實例中。
下面將描述測量單元的第一實施例。圖6是示意性地顯示根據第一實施例的測量單元30-1的透視圖。圖7A是測量單元30-1的平面示意圖，圖7B是圖7A的VII向視圖。在圖6，7A和7B中，為了簡便起見，沒有表示基底保持和旋轉機構61。同樣地，在其他測量單元的圖中，為了簡便起見，沒有表示基底保持和旋轉機構61。測量單元30-1具有用于測量晶片W外徑，以探測晶片W側面(斜面部分)拋光量的直徑測量機構。測量單元30-1包括基底保持和旋轉機構61以及傳感器機構(激光傳感器)31。傳感器機構具有兩對光發射裝置32和光接收裝置33，所述光發射裝置32和光接收裝置33在被基底保持和旋轉機構61保持的晶片W邊緣部分附近垂直間隔設置。每個光發射裝置32發射激光。
在本實施例中，測量單元30-1中設置有兩個傳感器機構31和31。兩個傳感器機構31和31被定位在橫過由基底保持和旋轉機構61保持的晶片W的中心線上。傳感器機構31和31連接到數據處理裝置(未示出)上，所述數據處理裝置用于數字化由光接收裝置33接收的激光量。光接收裝置33可以被設置在晶片W上方，光發射裝置32可以被設置在晶片W下方。
如圖7B所示，每個傳感器機構31從光發射裝置32向下發射激光34到晶片W的邊緣部分。被發射的激光34是直線或者表面形式且具有預定的寬度。被發射的激光34在沿晶片W徑向與晶片W邊緣部分交叉。因此，一部分激光34被晶片W的邊緣部分阻擋。因而，僅僅未被晶片W阻擋且在晶片W外通過的激光34被光接收裝置33接收。接收到光的數量由數據處理裝置轉換為數字，以計算在晶片W外圓周部分外通過的激光34的寬度，即圖7B中所示的每個直徑D1，D2。為了計算晶片的直徑，準備一片已知直徑的參考晶片(未示出)且由測量單元30-1測量該參考晶片得到尺寸D1和D2。然后，待測晶片W的直徑Dw能根據參考晶片的尺寸D1，D2與待測晶片的尺寸D1，D2之間的差和參考晶片的直徑來計算。
此外，基底保持和旋轉機構61中的上卡盤62和下卡盤63的旋轉角度被指示，以測量晶片W邊緣部分上多個點處的直徑。如此，獲得不能從一個點測量值獲得的信息，例如在晶片W整個邊緣部分上的拋光量變化，是可能的。而且，當基底保持和旋轉機構61轉動晶片時，晶片直徑能被連續測量。根據上述方法，可以得到晶片直徑的連續數據。因而，計算晶片的圓度是可能的。
下面描述測量單元的第二實施例。圖8是示意地顯示根據第二實施例的測量單元30-2的透視圖。圖8中所示測量單元30-2具有用于測量晶片W邊緣部分橫截面形狀(沿著晶片W徑向的橫截面形狀)的橫截面形狀測量機構。因而，基于被測的邊緣部分橫截面形狀，測量單元30-2能夠確定拋光單元70A和70B內的斜面部分的拋光量和在拋光前和后晶片W邊緣部分的形狀或者尺寸的變化，所述斜面部分包括在的上傾斜部分P，下傾斜部分Q，和側面R(見圖1A)。
測量單元30-2具有基底保持和旋轉機構61，第一傳感器機構(第一激光傳感器)35，和第二傳感器機構(第二激光傳感器)38。第一傳感器機構包括一對光發射裝置36和光接收裝置37。光發射裝置36被設置在由基底保持和旋轉機構61保持的晶片W邊緣部分的上方。光接收器件37被設置在晶片W邊緣部分的下方。第二傳感器機構38包括一對光發射裝置39和光接收裝置40，所述光發射裝置39和光接收裝置40被安裝在晶片W側面的切向使得晶片W的邊緣部分置于上述兩者之間。第一傳感器機構35與圖6所示的傳感器機構31具有相同的結構和功能。第一傳感器機構35測量光發射裝置36發射且在晶片W外圓周部分外通過的激光41的寬度。在第二傳感器機構38中，激光42由光發射裝置39平行發射到平行于與晶片上表面和下表面的面，晶片上表面和下表面是下文涉及的晶片表面，且橫向地適用于晶片W邊緣部分。一部分激光42被晶片W的邊緣部分阻擋。第二傳感器機構38測量晶片W邊緣部分處橫截面的厚度。
第一和第二傳感器機構35和38被安裝在移動機構43上，所述移動機構43向由基底保持和旋轉機構61保持的晶片W中心方向移動且滑動傳感器機構35和38。圖9是顯示安裝在移動機構43上的第一和第二傳感器機構35和38的側面示意圖。圖9部分包括一個橫截面圖。如圖8和9所示，移動機構43包括活動板44，固定板45，以及附著于固定板45上表面上、用于滑動地支撐活動板44的直線導軌46，所述活動板的上表面上安裝有第一和第二傳感器機構35和38。第一傳感器機構35附著于支柱47a的側面，所述支柱47a固定在活動板44上。第二傳感器機構38附著于固定在活動板44上的支撐基座47b。第一和第二傳感器機構35和38中的光發射裝置36，39和光接收裝置37，40被精確地安裝以測量晶片W邊緣部分。因而，第一和第二傳感器機構35和38被分別配置去精確地應用激光41和42到晶片W的測量部分。
直線導軌46被安裝以至于活動板44直線地移動接近或遠離晶片W。如圖9所示，伺服電動機48固定地附著在固定板45的下表面。伺服電動機48具有旋轉軸48a，所述旋轉軸48a通過連軸器49連接到滾珠絲杠50上。此外，活動板44下表面固定有連接板51。蓮接平板51貫穿在固定板45上形成的通孔45a，且向下伸出固定板45。滾珠絲杠50固定地連接到連接板51上。因此，當驅動伺服電動機48旋轉通過預定角度時，旋轉通過滾珠絲杠50轉換為連接板51的直線運動。因而，活動板44沿著直線導軌46直線移動預定距離。
如下所述為在測量單元30-2中完成晶片W邊緣部分的形狀測量。圖10A和10B是從第二傳感器機構38的光發射裝置39看到的光接收裝置40的視圖。圖10A和10B顯示了從光發射裝置39發射的激光42被晶片W的邊緣部分阻擋，且一部分激光42被光接收裝置40接收。首先，第一和第二傳感器機構35和38被定位在預定位置。如圖10A所示，第二傳感器機構38測量阻擋激光42的晶片W側面(在橫截面上)的寬度A1(邊緣部分的厚度)。此外，第一傳感器機構35測量從光發射裝置36發射，且被光接收裝置37接收的激光41的寬度D1。所述寬度D1用于計算從參考點X0到晶片W外圓周表面的距離X1，所述參考點X0被定位在從第一和第二傳感器機構35和38徑向向內的預定距離L處。因而，第一和第二傳感器機構35和38到晶片W的相對位置被計算。
然后，移動機構43向晶片W的中心輕微地移動第一和第二傳感器機構35和38。在那種狀態，如圖10B所示，用上述相同的方法，測量晶片W邊緣部分的厚度A2和從參考點X0到晶片W外圓周表面的距離X2。然后，移動機構43逐步地以微小的距離向晶片W中心移動第一和第二傳感器機構35和38，測量晶片W邊緣部分上多點的厚度An和從參考點X0到晶片W外圓周表面的距離Xn。如此，獲得晶片W邊緣部分的徑向厚度分布是可能的。
圖11A和11B是被測量晶片邊緣部分的橫截面圖和測量數據曲線圖。圖11A顯示了直線型晶片W的實例，圖11B顯示了圓型晶片W的實例。在圖11A和11B的曲線圖中，水平軸表示晶片W測量點的位置Xn(在晶片W與第一和第二傳感器機構35和38之間的相對位置)，而垂直軸表示在測量點晶片W的厚度An(1/2An)。圖11A和11B的曲線圖中標繪了測量值。如圖11A和11B所示，標繪點用估計直線相互連接。每一條估計直線示意性地顯示了晶片W實際的橫截面形狀。由于通過對晶片W邊緣部分厚度的測量來測量橫截面形狀，所以被測晶片W邊緣部分應該具有沿著晶片W厚度方向的對稱形狀。通常，晶片邊緣部分相對于晶片中心面沿著厚度方向具有對稱的形狀。因此，晶片邊緣部分的橫截面形狀能夠通過標繪邊緣部分厚度的測量值來表示。此外，當低速向晶片中心移動第一和第二傳感器機構35和38時，可以完成測量。在上述情況下，晶片W邊緣部分的多點厚度An和從參考點到晶片W外圓周表面的距離Xn能夠作為連續的數據獲得，以提取晶片W邊緣部分的橫截面形狀。
在測量單元30-2的移動機構43中，伺服電動機48可以包括具有高分辨率的伺服電動機，滾珠絲杠50可以包括具有相當小絲隙的精密滾珠絲杠。在這種情況下，伺服電動機48的旋轉角度能轉換為位置，以計算第一和第二傳感器機構25，38與晶片W之間的相對位置。因而，在沒有上述第一傳感器機構35測量的情況下，晶片W邊緣部分橫截面形狀能夠被測量。因此，在這種情況下可以除去第一傳感器機構35。
在本實施例中，第一和第二傳感器機構35和38向晶片W的中心方向被移動。然而，用于向固定的第一和第二傳感器機構35和38移動基底保持和旋轉機構61的移動機構(未示出)可以被設置。在這種情況下，當向第一和第二傳感器機構35和38移動晶片W時，晶片W能被測量。
下面描述測量單元的第三實施例。圖12是示意地顯示根據第三實施例的測量單元30-3的透視圖。圖12中所示的測量單元30-3具有用于測量晶片W邊緣部分橫截面形狀的橫截面形狀測量機構。具體地，測量單元30-3包括基底保持和旋轉機構61，光發射裝置52和作為圖像捕獲裝置的CCD攝像機53，所述的光發射裝置52用于在晶片W側面切線方向、向由基底保持和旋轉機構61保持的晶片W邊緣部分的預定位置發射光，所述的CCD攝像機53設置在相對于光發射裝置52的晶片邊緣部分的側面。光發射裝置52發射能被CCD攝像機53采集的光54。光54的實例包括LED光和紅外線。CCD攝像機53連接到圖像處理裝置上(未示出)。測量單元30-3利用了從光發射裝置52發射的一部分光54被晶片邊緣部分的側面阻擋的事實。部分被阻擋的光54作為圖像信息被獲取以測量晶片W邊緣部分的橫截面形狀。
圖13顯示了由采集光發射裝置52發射光54的CCD攝像機53獲取圖像的實例。如圖13所示，晶片W邊緣部分的橫截面形狀S被投影到發射光54上。利用在圖像處理裝置中光54的圖像拍攝，完成邊緣抽取。然后，在光54的背景和晶片W邊緣部分的橫截面投影S之間的邊界線U作為坐標數據被獲得，然后被數字化。數字化的數據能被處理以測量晶片W邊緣部分橫截面S內的側面R長度L1，上傾斜部分P相對于晶片表面的傾角，上傾斜部分P和下傾斜部分Q的水平距離L2，在上傾斜部分P和側面R邊界處的曲率ρ1，在下傾斜部分Q和側面R邊界處的曲率ρ2。
雖然由CCD攝像機53拍攝的圖像是二維的，但是如果完成拍攝圖像的邊緣抽取，僅僅處理在邊緣抽取中的數字化數據是可能的。因此，僅僅數字化的數據能被用于沒有復雜圖像處理的情況中，且裝置能夠具有簡單的結構。此外，存儲拍攝圖像本身的數據或設置用于存儲圖像數據的大容量存儲器裝置是不必要的。通常，圖像是在晶片W邊緣部分上的一點被拍攝。然而，如果需要的話，當基底保持和旋轉機構61旋轉晶片W時，圖像能夠在邊緣部分多個點上被拍攝。利用上述多個點的測量，確定整個邊緣部分上晶片W是否被拋光一致是可能的。
下面描述測量單元的第四實施例。圖14是示意地顯示根據第四實施例的測量單元30-4的透視圖。圖14中所示測量單元30-4具有用于測量晶片W邊緣部分橫截面形狀的橫截面形狀測量機構。具體地，測量單元30-4包括基底保持和旋轉機構61，光發射裝置(激光發射裝置)55和作為圖像捕獲裝置的CCD攝像機56，所述光發射裝置55被設置在由基底保持和旋轉機構61保持的晶片W邊緣部分預定位置上方，所述CCD攝像機56被設置在晶片W邊緣部分上方。CCD攝像機56和光發射器件55被連接到圖像處理裝置(未示出)和處理單元(未示出)上。光發射裝置55沿著晶片W的徑向、向水平被保持晶片的邊緣部分發射激光57。激光57是以線或面的形式。激光57在發射點產生沿著晶片W邊緣部分橫的截面形狀的直線軌跡58。CCD攝像機56具有相對于激光57表面以預定角度傾斜的中心軸δ，且拍攝來自示出位置的軌跡58。
圖15A和15B是說明光發射裝置55和CCD攝像機56的安裝位置的視圖。圖15A是顯示光發射裝置55和CCD攝像機56安裝位置的平面示意圖，圖15B是圖15A的側面示意圖。如圖15A所示，激光57沿晶片W徑向的軸α直線地被應用。CCD攝像機56被安裝在與軸α既不垂直也不平行的軸δ方向。軸δ垂直于軸β，軸β相對于軸α傾斜角度θ。如圖15B所示，軸δ與向下垂直延伸的軸Zs既不垂直也不平行。因此，軸δ相對于軸Zs以預定角度傾斜。
CCD攝像機56拍攝軌跡58，且拍攝的圖像被圖像處理裝置處理。然后，在拍攝圖像中軌跡的坐標被數字化。此外，處理單元完成關于拍攝圖像中軌跡坐標(例如旋轉算術處理)以及激光平面(Z-α平面)相對于垂直于CCD攝像機56安裝軸δ的平面(Z-β平面)的傾斜角度θ的算術處理。因而，軌跡58的起始坐標被計算。具體地，如圖15C所示，在Z-α平面上軌跡58’的坐標被旋轉θ角度以便被投影在Z-β平面上，軌跡58’是拍攝圖像中激光的軌跡。通過上述算術處理，在Z-β平面上獲得的軌跡58的坐標變為在晶片W邊緣部分形成的實際光軌跡58的坐標數據，即，晶片W邊緣部分橫截面形狀的坐標數據。
下面描述測量單元的第五實施例。圖16A是示意地顯示根據第五實施例的測量單元30-5的平面示意圖，16B是圖16A的側面示意圖。圖16A和16B中所示的測量單元30-5具有用于測量晶片邊緣部分表面狀態和探測缺陷部分的表面狀態測量機構。具體地，測量單元30-5包括基底保持和旋轉機構61，用于測量晶片W邊緣部分表面狀態和探測缺陷部分的邊緣部分測量裝置59，用于測量晶片W凹口部分表面狀態和探測缺陷部分的凹口測量裝置60，用于處理由邊緣部分測量裝置59和凹口測量裝置60拍攝圖像的圖像處理裝置(未示出)，和用于處理由圖像處理裝置獲得數據的處理單元(未示出)。邊緣部分測量裝置59拍攝由基底保持和旋轉機構61保持的晶片W邊緣部分的圖像。凹口測量裝置60拍攝晶片W凹口部分的圖像。
邊緣部分測量裝置59包括用于應用光到晶片W邊緣部分的光裝置59a和用于拍攝來自晶片W邊緣部分的反射光的多個圖像攝像機59b。如圖16B所示，圖像攝像機59b被設置在晶片W邊緣部分厚度方向的不同位置以便具有多個角度拍攝來自于晶片W邊緣部分的反射光。此外，凹口測量裝置60包括用于應用光到晶片凹口N的光裝置60a和用于拍攝來自晶片凹口N的反射光的多個圖像攝像機60b。圖像攝像機60b被設置以至于由光裝置60a已經發射、來自于凹口N的反射光在亮視場范圍內。圖像攝像機60b被設置在不同位置以便拍攝來自于凹口N在厚度方向和寬度方向上不同部分的反射光。
在測量單元30-5中，測量晶片W邊緣部分如下所述。首先，基底保持和旋轉機構61旋轉晶片W，移動晶片W的凹口N到凹口測量裝置60的測量位置。在那種狀態，圖像攝像機60b拍攝從凹口N的反射光圖像。圖像在圖像處理裝置中被處理，且圖像中反射光的強度通過處理單元被分析。因而，凹口N的表面狀態被測量以至于凹口N表面上的任何缺陷能夠被探測到。為了測量晶片W邊緣部分，當基底保持和旋轉機構61旋轉晶片W時，圖像攝像機59b連續地拍攝來自晶片W邊緣部分的反射光的圖像。圖像在圖像處理裝置中被處理，且圖像中反射光的強度通過處理單元被分析。因而，晶片W邊緣部分的表面狀態被測量以至于晶片W邊緣部分的任何缺陷能夠被探測到。如此，探測剩余在已拋光晶片W邊緣部分的污染物或者針狀噴射物是可能的。
在上述實施例中，已經描述了測量單元，所述測量單元具有用于測量晶片直徑的直徑測量機構，用于測量晶片邊緣部分橫截面形狀的橫截面形狀測量機構，和用于測量晶片邊緣部分表面狀態和探測缺陷部分的表面狀態測量機構。測量單元中的上述機構可以被適當地相互組合且被合并為一個測量單元。例如，測量單元可以僅僅具有直徑測量機構，作為最簡單測量單元之一。
下面描述測量單元的第六實施例。圖17是示意地顯示根據第六實施例的測量單元30-6的透視圖。圖17所示的測量單元30-6具有用于測量晶片W的凹口N三維形狀的三維形狀測量機構。具體地，測量單元30-6包括基底保持和旋轉機構61，光發射裝置(激光發射裝置)155和作為圖像捕獲裝置的CCD攝像機156，所述光發射裝置155被設置在由基底保持和旋轉機構61保持的晶片W凹口N的預定位置上方，所述CCD攝像機156被設置在晶片W的凹口N上方。CCD攝像機156和光發射裝置155連接到圖像處理裝置(未示出)和處理單元(未示出)上。
基底保持和旋轉機構61包括用于探測晶片W的凹口N的凹口探測機構(未示出)。凹口探測機構探測由基底保持和旋轉機構61所保持晶片W的凹口N。然后，基底保持和旋轉機構61轉動晶片W，以至于使晶片W的凹口N與CCD攝像機156和光發射裝置155的測量位置對齊。上述的凹口探測機構是眾所周知的，省略凹口探測機構的詳細資料。
CCD攝像機156和光發射裝置155被對角地設置在凹口N上方。光發射裝置155向被水平保持的晶片W凹口N發射激光157。激光157是直線形式。激光157在晶片W的凹口N上和發射點附近產生直線軌跡。光發射裝置155被配置去在158方向移動所用激光157。如圖17所示，激光157的應用范圍從凹口N附近的開始線159a到與凹口N到開始線159a相反的結束線159b。光發射裝置155包括光學元件，例如光源，鏡頭，狹縫和振動子鏡。光發射裝置155被配置去應用直線形式的平行光157且在垂直于平行光157的方向上移動光157。
圖18A和18B是說明光發射裝置155和CCD攝像機156安裝位置的視圖。圖18A是顯示光發射裝置155和CCD攝像機156安裝位置的平面示意圖，圖18B是圖18A的側面示意圖。如圖18A所示，CCD攝像機156被安裝在軸δ方向，所述軸δ相對于軸α傾斜角度θ，所述軸α沿晶片W徑向從晶片W中心延伸到凹口N。同樣地，光發射裝置155被安裝在軸γ方向，所述軸γ相對于軸α傾斜角度ζ。此外，如圖18B所示，軸δ和軸γ相對于軸Zs傾斜角度ε，所述軸Zs垂直于晶片W的表面。
當測量單元30-6具有一個光發射裝置155和一個CCD攝像機156時，從晶片厚度方向的中心線獲得晶片W上半部分的數據是可能的。然而，晶片W下半部分不在光發射裝置155的激光應用區域或者CCD攝像機156的拍攝區域內。因此，在晶片W下半部分數據是必須的情況下，附加的光發射裝置和附加的CCD攝像機可以被設置在光發射裝置155和CCD攝像機156相對于晶片厚度方向中心線的對稱位置。在這種情況下，除晶片W上半部分數據之外，能夠獲得晶片W下半部分數據。上述數據能通過算術處理被組合產生三維數據。另一方面，測量單元30-6可以包括用于移動晶片W以便其相對于光發射器件155和CCD攝像機156傾斜的附加機構。
CCD攝像機156拍攝從光發射裝置155發射且作為視頻圖像在凹口附近移動的激光157。與CCD攝像機連接的圖像處理裝置通過激光157亮度的變化識別應用光157的軌跡。處理單元代替軌跡為基于凹口N位置的凹口N形狀三維數據，光發射裝置155和CCD攝像機156的三維位置以及激光157的移動速度。因此，凹口N的形狀可以以非接觸方式作為三維數據被測量。各種各樣的三維測量方法已經被設計用于上述圖像處理和算術處理。例如，三角測量法和光截面法能被用于上述圖像處理和算術處理。
三維測量數據能被用于確定拋光單元中的拋光狀態。例如，三維測量數據能夠被轉換為凹口的預期橫截面形狀或者從晶片W上方看到平面形狀的二維數據，自動地計算拋光角度。此外，凹口N的拋光量能夠通過測量拋光處理前和后凹口的三維形狀被計算。
在本實施例中，測量凹口N的三維形狀。然而，上述結構和方法能夠用于測量除凹口N外的晶片W邊緣部分的三維形狀。在這種情況下，三維測量數據也能夠用來確定拋光單元中的拋光狀態。
圖19顯示了上述實施例中測量單元30被安裝在基底處理設備1的實例。圖19中，出于描述目的，基底保持和旋轉機構61表示測量單元30。測量單元30可以被單獨地設置。如圖19所示，測量單元30上方設置有用于接收晶片W的晶片臺65。具體地，測量單元30被設置在框架66內，晶片臺65被設置在框架66上表面66a上。晶片臺65具有多個固定柱65a，在所述的固定柱65a上放置晶片W的外圓周部分。因而，晶片臺65能被用作暫時臺，暫時地接收由第一傳輸機器人20A的手傳輸的晶片W和傳輸晶片W到第二機器人20B的手。另一方面，當前一片晶片W占用測量單元30時，晶片臺65能被用作備用臺，保持后來的晶片W。框架66有側壁66b，所述側壁66b帶有以門的形式的擋板67。當擋板67被打開，由第一或第二傳輸機器人20A或20B保持的晶片能夠被傳入框架66內并且被放置在用于測量的測量單元30的基底保持和旋轉機構61上。相對于具有檔板67的側壁66b的框架側壁上也設置有擋板(未示出)。第一傳輸機器人20A可以到達一個擋板，而第二傳輸機器人20B可以到達另一個擋板。
因而，由于晶片臺65被設置在測量單元30的上方，測量單元30和晶片臺65都能設置在第一和第二傳輸機器人20A和20B均能到達的空間內。因此，減少基底處理設備1需要的空間是可能的。此外，晶片能按照最優的路線被有效地傳輸，這將在基底處理設備1處理方式中被描述。因而，改善基底處理設備1的生產能力是可能的。
接下來，下面將描述第一拋光單元70A和第二拋光單元70B的結構。第一拋光單元70A和第二拋光單元70B具有相同的結構，該結構將結合圖20所示的拋光單元70加以描述。圖20示意地顯示了拋光單元70側面的橫截面圖。如圖20所示，拋光單元70具有安裝各種元件的框架71。拋光單元70包括用于真空狀態下吸引和保持晶片W背面的基底保持和旋轉機構72，用于把晶片W放在中心和傳輸晶片W的基底傳輸機構80，用于拋光晶片W的斜面部分的斜面拋光裝置83，和用于拋光晶片W凹口的凹口拋光裝置90。
如圖20所示，基底保持和旋轉機構72具有基底保持工作臺73和用于支撐基底保持工作臺73的支撐軸74。基底保持工作臺73具有帶有凹槽73a的上表面，所述凹槽73用于晶片W的真空吸引。支撐軸74連接到旋轉驅動裝置75上，所述旋轉驅動裝置75使基底保持工作臺73和支撐軸74整體旋轉。基底保持工作臺73中的凹槽73a與在基底保持工作臺73內形成的連通通道73b連通。連通通道73b與在支撐軸74內形成的連通通道74a連通。連通通道74a連接到真空管線76和壓縮空氣供給管線77上。此外，基底保持工作臺73和支撐軸74連接到在垂直方向上移動基底保持工作臺73的垂直移動機構(未示出)上。
此外，基底保持工作臺73上表面附著有由聚亞安酯彈性材料制成的吸力墊78，以便覆蓋基底保持工作臺73的凹槽73a。吸力墊78具有很多在其中成形的小通孔(未示出)以便連通基底保持工作臺73的凹槽73a。因此，當吸力墊78的通孔通過真空管線76被抽空時，在真空狀態下，放置在基底保持工作臺73上的晶片W被吸附在吸力墊78的上表面。當晶片W被放置在基底保持工作臺73上時，吸力墊78用來在晶片W和基底保持工作臺73之間產生真空且吸收沖擊。
基底傳輸機構80被設置在基底保持和旋轉機構72上方。基底傳輸機構80有一對臂81和81。臂81和81中的每一個臂具有多個卡盤構件82，每個卡盤構件82具有與晶片W斜面部分相應的凹進表面。臂81和81能夠被打開到打開位置且關閉到閉合位置。在閉合位置卡盤構件82保持晶片W，在打開位置卡盤構件82松開晶片W。當臂81和81保持晶片W時，晶片W被居中。垂直移動機構升起基底保持工作臺73。由基底傳輸機構80傳輸和居中的晶片W被基底保持工作臺73吸附。然后，基底保持工作臺73被降低到用于拋光處理的拋光位置。
斜面拋光裝置83具有斜面拋光頭85和拋光帶進給機構88，所述斜面拋光頭84用于使拋光帶84壓靠晶片W的斜面部分。拋光帶進給機構88包括用于供給拋光帶84到斜面拋光頭85的供帶盤88a和用于從斜面拋光頭85回收拋光帶84的收帶盤88b。在面向基底保持工作臺73的位置，斜面拋光頭85具有一對用于支撐拋光帶84的進給輥子86和86，所述拋光帶84在進給輥子86和86之間、面對基底保持臺73的位置。因而，拋光帶84在一對進給輥子86之間延伸以便晶片W的斜面部分與拋光帶84的拋光面84a實現接觸。斜面拋光頭85具有底座87，所述底座87被設置在進給輥子86和86之間延伸的拋光帶84的背面。底座87可以具有附著在底座87表面、與拋光帶84接觸的彈性構件(未示出)。斜面拋光頭85能夠通過移動機構(未示出)在晶片W徑向被移動。由于底座87從背面壓拋光帶84的力和拋光帶84自身的張力，拋光帶84的拋光面84a被壓在晶片W的斜面部分上。
拋光帶84由具有預定寬度和大約幾十米長的帶狀構件形成。拋光帶84被纏繞在圓柱形中心構件89周圍。中心構件89附著在供帶盤88a上。拋光帶84在斜面拋光頭85上的進給輥子對86和86之間延伸，在這種狀況下，拋光面84a面向外。然后，拋光帶84附著在收帶盤88b上。收帶盤88b與諸如電動機等的旋轉機構(未示出)連接。拋光帶84能夠利用向該處應用的預定張力被卷起和回收。當斜面部分要被拋光時，從供帶盤88a連續地供給拋光帶84，以提供新的拋光面84a到斜面拋光頭85。
分散在樹脂材料中的磨粒被用于帶基的表面且凝固形成拋光帶84的拋光面84a。磨粒的實例包括金剛石和SiC。磨粒的類型和粒度是根據待拋光晶片的類型或者需要的拋光等級來選擇的。例如，具有#4000到#20000粒度的金剛石或#4000到#10000粒度的SiC能被用作磨粒。此外，沒有微粒附著在其表面的帶狀拋光布可以被用來代替拋光帶84。
當利用具有小粒度的拋光帶84對斜面部分的側面拋光時，晶片能夠被成形，以便具有預期的尺寸。在不同的拋光單元70中完成粗拋光處理和精拋光處理的情況下，具有低數目的拋光材料(即，具有大微粒直徑磨粒的粗拋光材料)被用于拋光帶84，且拋光帶84被安裝到一個用于粗拋光的拋光單元70中的斜面拋光裝置83上。在那時，具有高數目的拋光材料(即，具有小微粒直徑磨粒的精拋光材料)被用于拋光帶84，且拋光帶84被安裝到用于精拋光的另一個拋光單元70中的斜面拋光裝置83上。因而，多個拋光單元70被分別地用于各自的目的。
具有低數目的拋光材料的實例包括平均微粒直徑5um且粒度大約#3000的磨粒拋光材料。具有高數目的拋光材料包括平均微粒直徑0.2um且粒度大約#20000的磨粒拋光材料。通常，粒度大于#6000的磨粒拋光材料被用于修整，粒度小于#6000的磨粒拋光材料被用于表面狀況修正。
圖21A到21C是說明斜面拋光頭85動作的示意圖。斜面拋光裝置83具有在垂直方向、晶片W斜面部分上的拋光區域附近擺動斜面拋光頭85的搖擺機構。因而，從相對于在垂直方相對于晶片表面傾斜預定角度的位置，拋光帶84的拋光面84a與晶片W斜面部分上的拋光區域實現接觸。因此，如圖21A所示，斜面部分的上傾斜面能夠被拋光，在這種情況下，斜面拋光頭85相對于晶片面以預定角度向下傾斜。如圖21B所示，斜面部分的側面能夠通過在水平方向上控制斜面拋光頭85被拋光。如圖21C所示，斜面部分的下傾斜面被拋光，在這種情況下，斜面拋光頭85相對于晶片面以預定角度向上傾斜。此外，通過對斜面拋光頭85傾斜角度的精細調整，斜面部分的上和下傾斜面，斜面部分的側面，和其中的邊界被拋光以具有預期的角度和形狀。
如圖20所示，凹口拋光裝置90具有用于使拋光帶91壓靠晶片W的凹口的凹口拋光頭92和拋光帶進給機構94。凹口拋光裝置90包括用于在晶片W徑向移動凹口拋光頭92的移動機構(未示出)。拋光帶進給機構94包括用于供給拋光帶91到凹口拋光頭92的供帶盤94a和用于從凹口拋光頭92回收拋光帶91的收帶盤94b。凹口拋光頭92有一對用于支撐其間拋光帶91的進給輥子93和93。因而，拋光帶91在一對進給輥子93和93之間延伸以至于凹口與拋光帶91的拋光面91a實現接觸。在凹口拋光裝置90中使用的拋光帶91可以由與在斜面拋光裝置83中使用的拋光帶84相同的材料制成。拋光帶91具有與晶片W的凹口形狀相對應的寬度。用于凹口拋光的拋光帶91寬度小于用于斜面拋光的拋光帶84。和斜面拋光裝置83一樣，凹口拋光裝置90也有具在垂直方向、晶片W凹口上拋光區域附近擺動凹口拋光頭92的搖擺機構，所述搖擺機構既沒有插圖也沒有詳細描述。因而，從在相對于晶片表面的垂直方向傾斜預定角度的位置，拋光帶91的拋光面91a能夠與凹口上的拋光區域實現接觸。因此，晶片W凹口能夠沿著晶片W凹口面的形狀被拋光以具有預期的角度和形狀。此外，凹口拋光器件90包括用于探測晶片W凹口的凹口探測機構(未示出)。
如圖20所示，拋光單元70具有拋光水提供噴嘴95和96，所述噴嘴95和96被設置在晶片W的上表面和下表面的拋光位置附近，用于提供水(拋光水)，如超純水。此外，拋光單元70也有拋光水提供噴嘴97，所述噴嘴97被設置在基底保持工作臺73上方，用于提供拋光水到晶片W上表面的中心區。在拋光晶片W的斜面和凹口期間，從拋光水提供噴嘴95和96提供拋光水，以防止由拋光產生的拋光廢料微粒附著于晶片W的上表面和下表面。從拋光水提供噴嘴97向晶片W的中心區提供拋光水。由于在拋光期間，晶片W是旋轉的，被提供的拋光水從晶片W中心區流向晶片W外圓周部分。因此，拋光廢料向晶片W外圓周部分方向被清除。下面的拋光水提供噴嘴96被配置去提供拋光水給晶片W背面的暴露區域，所述暴露區域徑向地向外伸出基底保持工作臺73。當拋光水被提供給暴露區域的內部時，被提供的拋光水根據晶片W的旋轉流向外圓周部分，從而，向晶片W外圓周部分方向清除拋光廢料。
從拋光水提供噴嘴95和96提供的拋光水不僅用來防止由于拋光廢料而在晶片W上、下表面的污染物，還用來去除在拋光時由摩擦產生的熱以冷卻晶片W。因此，通過調整待提供的拋光水溫度，能夠從晶片W的被拋光區域除去熱量以獲得穩定的拋光處理。
拋光單元70可以具有控制拋光處理結束點的拋光結束點探測裝置。例如，在下面的方法中，拋光處理的結束點可以被探測。具有預定形狀和強度的光(激光或LED)被用于晶片W邊緣部分區域，所述晶片W邊緣部分區域與斜面拋光頭85或凹口拋光頭92不實現接觸，在晶片W的表面的法線方向上的光上，光學器件(未示出)形成半導體器件。然后，散射光被測量以探測在斜面部分的不平整。基于被測量的不平整，拋光處理的結束點可以被探測。另一方面，晶片W邊緣部分的溫度變化可以被監控以探測拋光處理的結束點。而且，斜面部分或凹口的拋光處理結束點可以通過拋光時間來控制。
下面將描述具有上述結構的拋光單元70中的拋光處理。當待拋光晶片W被傳入框架71且被傳送到基底傳輸機構80，閉合臂81和81。因而，在臂81和81閉合狀態下，晶片W被保持且被放在中心。然后，基底保持工作臺73被升起到基底傳輸機構80的位置，且由臂81和81保持的晶片W在真空下被吸附在吸力墊78上。與真空吸附同時，打開臂81和81以便在打開狀態下松開晶片W。因而，晶片W在基底保持工作臺73上表面上被保持。此后，保持晶片W的基底保持工作臺73被降低到圖20中所示的位置。然后，旋轉驅動裝置75被驅動，使晶片W與基底保持工作臺73一起旋轉。
當在那種狀態下進行晶片W斜面拋光時，拋光帶84從斜面拋光裝置83的供帶盤88a被供給以便在斜面拋光頭85的進給輥子86和86之間設置不使用的拋光面84a。然后，移動機構向晶片W進給斜面拋光頭85。拋光帶84的拋光面84a與晶片W的斜面部分實現接觸，以拋光晶片W的斜面部分。在那時，在拋光期間，驅動設置在斜面拋光裝置83中的搖擺機構，以垂直擺動斜面拋光頭85。因而，不僅拋光晶片W的斜面部分而且拋光晶片W的邊部分是可能的。
當要進行晶片W凹口拋光時，晶片W的凹口通過設置在凹口拋光裝置90內的凹口探測裝置被探測，然后通過晶片W的旋轉與凹口拋光裝置90的拋光位置對準。對準后，拋光帶91從凹口拋光裝置90的供帶盤94a被供給以便在斜面拋光頭92的進給輥子93和93之間設置不使用的拋光面91a。然后，移動機構向晶片W進給斜面拋光頭92。拋光帶91的拋光面91a與晶片W的斜面部分實現接觸，以拋光晶片W的凹口。在那時，在拋光期間，驅動設置在凹口拋光裝置90中的搖擺機構，垂直擺動凹口拋光頭92。此外，當拋光帶91與晶片W的凹口實現滑動接觸時，拋光帶91可以通過拋光帶進給機構94被來回短距離移動。如此，拋光晶片W的凹口以符合晶片形狀是可能的。
接下來，下面將描述第一級清潔單元100的結構。圖22是顯示第一級清潔單元100的透視示意圖。如圖22所示，第一級清潔單元包括滾筒/滾筒(R/R)慢速旋轉清潔單元。具體地，第一級清潔單元100具有多個用于保持晶片W邊緣部分的錠子101和設置在由錠子101保持的晶片W上方和下方的一對滾筒形清潔構件(滾筒海綿)102a和102b。錠子101被用作保持構件，每個錠子101具有旋轉機構。如圖22所示，設置多個錠子101(在圖示實例中有六個錠子)被設置以便環繞晶片W。驅動機構(未示出)能夠相對于晶片W向內和向外移動每個錠子101。每個錠子101具有保持凹槽101a，所述保持凹槽101a形成在在錠子101上部末端附近的側面內。晶片W的外圓周部分與保持凹槽101a銜接以便晶片W被錠子101保持。錠子101能夠由旋轉機構(未示出)旋轉。當在同一方向旋轉錠子101時，被錠子101保持的晶片W被旋轉。
清潔構件102a和102b分別地附著在驅動機構103a和103b上。清潔構件102a和102b分別繞它們的軸被旋轉且被驅動機構103a和103b在垂直和水平方向移動。清潔構件102a和102b能夠分別被向下和向上移動以便與待清潔晶片W的上表面和下表面實現接觸。當晶片W被傳輸進入第一級清潔單元100和從第一級清潔單元100被傳輸出來時，清潔構件102a和102b能夠分別向上和向下退回。第一級清潔單元100包括用于提供腐蝕性液體(化學液體)到晶片W上表面(前面)的化學液體提供噴嘴104，用于提供清潔液體(純凈水)到晶片W下表面(背面)的清潔液體提供噴嘴105，用于提供腐蝕性液體(化學液體)到晶片W上表面(背面)的化學液體提供噴嘴106，用于提供清潔液體(純凈水)到晶片W下表面(背面)的清潔液體提供噴嘴107。
下面將描述第一級清潔單元100的清潔過程。當晶片W被傳輸到第一級清潔單元100時，晶片W被錠子101保持和旋轉。同時，清潔構件102a和102b被向下和向上移動以便與晶片W的上表面和下表面實現接觸。在那種狀態下，當清潔構件102a和102b被旋轉時，它們與晶片W上表面和下表面實現滑動接觸。清潔液體提供噴嘴105和107提供清潔液體到晶片W的上表面和下表面以擦洗和清潔晶片W上表面和下表面的整個區域。
在擦洗之后，清潔構件102a和102b被向上和向下退回。化學液體提供噴嘴104和106提供腐蝕性液體到晶片W的上表面和下表面以腐蝕(化學清潔)晶片W上表面和下表面。因而，剩余的金屬離子被除去。在那時，旋轉晶片W的錠子101的旋轉速度是根據需要變化的。然后，在預定的時間周期內，清潔液體提供噴嘴105和107提供清潔液體(純凈水)到晶片W的上表面和下表面，用純凈水完成替換。因而，腐蝕性液體被從晶片W的上表面和下表面除去。在那時，旋轉晶片W的錠子101的旋轉速度是根據需要變化的。
接下來，將描述第二級清潔和干燥單元110的結構。圖23是顯示以具有清潔功能的離心干燥單元作為第二級清潔干燥單元110的示意圖。圖23所示的離心干燥單元110具有基底保持和旋轉機構111，筆型清潔機構114和清潔液體提供噴嘴119。基底保持和旋轉機構111包括具有保持晶片W外圓周部分的多個臺112a的保持部分112，與保持部分112的下部分相連接的旋轉軸113，和與旋轉軸113相連接的旋轉驅動機構(未示出)。因而，基底保持和旋轉機構111用來以預定的旋轉速度旋轉晶片W。基底保持和旋轉機構111具有開關機構(未示出)，在晶片W被傳輸進入和出基底保持和旋轉機構111和從基底保持和旋轉機構111被傳輸出來時，所述開關機構打開和關閉臺112a。
筆型清潔機構114具有在其一端被軸115所支撐的擺臂116，從擺臂116的另一端垂直向下、向正被清潔的晶片上表面延伸的旋轉軸117，和附著在旋轉軸117下端的清潔構件118。例如，清潔構件118可以由多孔聚氟乙烯海綿構成。另一方面，清潔構件118可以由聚氨酯泡沫體制成。驅動機構(未示出)能夠移動和旋轉軸115。當軸115旋轉時，擺臂116被擺動。清潔構件118能夠在清潔位置和退回位置之間被移動，在所述清潔位置，清潔構件和晶片W上表面實現接觸，在所述退回位置，清潔構件118與晶片W的上表面留有距離。此外，在清潔期間，通過旋轉軸117的旋轉，旋轉構件118被旋轉。清潔液體提供噴嘴119被配置去提供清潔液體到晶片W的上表面。離心干燥單元110可以包括設置在晶片W下方、用于提供清潔液體到晶片W下表面的附加清潔液體提供噴嘴(未示出)。
如下所述，在第二級清潔和干燥單元110中完成清潔和干燥處理。當晶片W被傳入第二級清潔和干燥單元110時，基底保持和旋轉機構111保持晶片W，且以大約100-500rpm的低速旋轉晶片W。然后，當清潔液體從晶片W上表面上方的清潔液體提供噴嘴119被提供時，擺臂116在晶片W的整個上表面上擺動。因而，旋轉清潔構件118和晶片W的上表面實現接觸，且被移動去擦洗和清潔晶片W。在擦洗完成后，擺臂116被移動到備用位置。然后，基底保持和旋轉機構111的旋轉速度被增加，以大約1500-5000rpm的速度旋轉晶片W，因此，離心干燥晶片W。在那時，在離心干燥期間，必要時可以從氣體提供噴嘴(未示出)提供清潔惰性氣體。在本實例中，清潔構件118被用于擦洗。然而，代替上述的擦洗過程，從清潔液體提供噴嘴110中能夠提供應用超聲振動的純凈水進行非接觸的清潔，以除去附著在晶片W表面的微粒。
接下來，下面將描述基底處理設備1中的晶片處理方式。
下面參考圖24描述晶片的第一處理方式。圖24中，虛線箭頭表示第一傳輸機器人20A的傳輸路線，而實線箭頭表示第二傳輸機器人20B的傳輸路線。當裝載/卸載端口10的晶片進料/回收裝置11A或者11B上放置有晶片盒12A或者12B，所述晶片盒12A或者12B保存CMP處理或者Cu沉積處理后的晶片時，第一傳輸機器人20A從晶片盒12A和12B中取出晶片，并傳輸該晶片到測量單元30(傳輸路線1)。在測量單元30中，晶片直徑上的必要數據，晶片邊緣部分的橫截面形狀，和晶片的表面狀態在拋光前被測量。第二傳輸機器人20B從測量單元30傳輸被測量的晶片到第一拋光單元70A(傳輸路線2)。在第一拋光單元70A中，晶片邊緣部分(斜面部分和凹口)被拋光。第二傳輸機器人傳輸在第一拋光單元70A中被拋光的晶片到第一級清潔單元100(傳輸路線3)，第一級清潔單元100中，在晶片上進行第一級清潔。第二傳輸機器人20B傳輸第一級清潔單元100中被清潔的晶片到第二級清潔和干燥單元110(傳輸路線4)，第二級清潔和干燥單元110中，在晶片上進行第二級清潔和干燥。第一傳輸機器人20A將干燥晶片放回到晶片盒12A或者12B(傳輸路線5)。另一方面，干燥晶片可以通過第一或者第二機器人20A或者20B被傳輸到測量單元30或者晶片臺65，然后由第一傳輸機器人20A放回晶片盒12A或者12B。
當先前在上述第一處理方式中已經被傳輸的晶片在第一拋光單元70A中被拋光后，下一個晶片能在接下來的第二處理方式中被傳輸和處理。具體地，在第二處理方式中，第一傳輸機器人20A從晶片盒12A或者12B傳輸晶片到測量單元(傳輸路線1)。晶片在測量單元30中被測量之后，第二傳輸機器人20B傳輸晶片到第二拋光單元70B(傳輸路線2’)。在第二拋光單元70B中，晶片邊緣部分(斜面部分和凹口)被拋光。第二傳輸機器人20B傳輸在第二拋光單元70B中被拋光的晶片到第一級清潔單元100(傳輸路線3’)，第一級清潔單元100中，在晶片上進行第一級清潔。第二傳輸機器人20B傳輸在第一級清潔單元中被清潔的晶片到第二級清潔和干燥單元110(傳輸路線4)，第二級清潔和干燥單元110中，在晶片上進行第二級清潔和干燥。第一傳輸機器人20A放回干燥晶片到晶片盒12A或者12B(傳輸路線5)。另一方面，干燥晶片可以由第一或者第二傳輸機器人20A或者20B傳輸到測量單元30或者晶片臺65，然后由第一傳輸機器人20A放回晶片盒12A或者12B。
上述處理，即，第一和第二處理方式，能夠同時由并行處理來完成，其中不同的晶片在第一拋光單元70A和第二拋光單元70B中并行地被拋光。根據并行處理，能夠增加每個單元時間處理的晶片數量，以改善基底處理設備1的生產能力。因而，改善了工作效率。
當進行并行處理時，具有相同粒度的拋光帶被用在第一和第二拋光單元70A和70B中。例如，上述拋光帶包括具有#6000到#8000粒度的拋光帶。在上述處理方式中，如果晶片在拋光前不要求被測量，那么第一傳輸機器人20A能夠傳輸晶片到晶片臺65而不是傳輸晶片到傳輸路線1中的測量單元30，晶片被(臨時地)放置在晶片臺65上，且被傳輸到第二傳輸機器人20B。
接下來，下面參考圖25描述晶片的第三處理方式。圖25中，虛線箭頭表示第一傳輸機器人20A的傳輸路線，而實線箭頭表示第二傳輸機器人20B的傳輸路線。第一傳輸機器人20A從設置在裝載/卸載端口10上的晶片盒12A或者12B中取出晶片，并傳輸該晶片到測量單元30(傳輸路線11)。在測量單元30中，晶片直徑上的必要數據，晶片邊緣部分的橫截面形狀，和晶片的表面狀態在拋光前被測量。第二傳輸機器人20B從測量單元30傳輸被測量的晶片到第一拋光單元70A(傳輸路線12)。在第一拋光單元70A中，拋光晶片的邊緣部分(斜面部分和凹口)。第二傳輸機器人20B傳輸在第一拋光單元70A中被拋光的晶片到第二拋光單元70B(傳輸路線13)，第二拋光單元70B中，更進一步地進行拋光。第二傳輸機器人20B傳輸在第二拋光單元70B中被拋光的晶片到第一級清潔單元100(傳輸路線14)，第一級清潔單元100中，在晶片上進行第一級的清潔。第二傳輸機器人20B傳輸在第一級清潔單元100中被清潔的晶片到第二級清潔和干燥單元110(傳輸路線15)，第二級清潔和干燥單元110中，在晶片上進行第二級清潔和干燥。第一傳輸機器人20A將干燥晶片放回到晶片盒12A或者12B(傳輸路線16)。
第三處理方式被用于實現串行處理，在串行處理中，相同的晶片順序地在第一拋光單元70A和第二拋光單元70B中被拋光。根據串行處理，第一拋光單元70A和第二處理單元70B能被用作各自的拋光目的。例如，附著在晶片邊緣部分的物體或者晶片表面粗糙度能夠在第一拋光單元70A中被除去，然后精拋光能夠在第二拋光單元70B中的晶片上被進行。在第三處理方式中，如果晶片在拋光前不要求被測量，那么第一傳輸機器人20A可以傳輸晶片到晶片臺65而不是傳輸晶片到傳輸路線11中的測量單元30。
圖26是說明其他處理方式的圖表。圖26中，CL1，CL2，CL3，和CL4分別表示第一拋光單元70A，第二拋光單元70B，第一級清潔單元100，以及第二級清潔和干燥單元100。在第四處理方式(a)中，第一傳輸機器人20A從晶片盒12A或者12B取出晶片，且傳輸該晶片到測量單元30或者晶片臺65。然后，第二傳輸機器人20B從測量單元30或者晶片臺65傳輸該晶片到第一拋光單元70A。在第一拋光單元70A中，晶片邊緣部分(斜面部分和凹口)被拋光。第二傳輸機器人20B傳輸在第一拋光單元70A中被拋光的晶片到第二級清潔和干燥單元110，第二級清潔和干燥單元110中，在晶片上進行第二級清潔和干燥。干燥晶片由第一或者第二傳輸機器人20A或者20B傳輸到測量單元30或者晶片臺65，然后由第一傳輸機器人20A放回到晶片盒12A或者12B。另一方面，干燥晶片由第一傳輸機器人20A從第二級清潔和干燥單元直接地放回到晶片盒12A或者12B。
在第五處理方式(b)中，第二傳輸機器人20B傳輸晶片到用于拋光的第二拋光單元70B中，代替第四處理方式(a)中從測量單元30或者晶片臺65傳輸晶片到第一拋光單元70A。在那時，進行并行處理是可能的。具體地，根據第四處理方式(a)，當以前已經被傳輸的晶片能夠在第一拋光單元70A中被拋光時，根據第五處理方式(b)，下一個晶片能被傳輸且在第二拋光單元70B中被拋光。
在第六處理方式(c)中，第一傳輸機器人20A從晶片盒12A或者12B取出晶片，且傳輸該晶片到測量單元30或者晶片臺65。然后，第二傳輸機器人20B傳輸晶片到第一級清潔單元100，第一級清潔單元100中，在晶片上進行第一級清潔。第二傳輸機器人20B傳輸在第一級清潔單元中被清潔的晶片到第二級清潔和干燥單元110，第二級清潔和干燥單元110中，在晶片上進行第二級清潔和干燥。干燥晶片由第一或者第二傳輸機器人20A或者20B傳輸到測量單元30或者晶片臺65，然后由第一傳輸機器人20A放回晶片盒12A或者12B。另一方面，干燥晶片由第一傳輸機器人20A從第二級清潔和干燥單元直接地放回晶片盒12A或者12B。
在第七處理方式(d)中，第一傳輸機器人20A從晶片盒12A或者12B取出晶片，且傳輸該晶片到測量單元30或者晶片臺65。然后，第二傳輸機器人20B從測量單元30或者晶片臺65傳輸該晶片到第二級清潔和干燥單元110，第二級清潔和干燥單元110中，在晶片上進行第二級清潔和干燥。干燥晶片由第一或者第二傳輸機器人20A或者20B傳輸到測量單元30或者晶片臺65，然后由第一傳輸機器人20A放回晶片盒12A或者12B。另一方面，干燥晶片由第一傳輸機器人20A從第二級清潔和干燥單元直接地放回晶片盒12A或者12B。
基底處理設備1既能進行并行處理又能進行串行處理。根據拋光晶片的目的，第一和第二拋光單元70A和70B通過適當地選擇第一和第二拋光單元70A和70B中使用的拋光帶數量以及在第一和第二拋光單元70A和70B中的工作狀態被用于各自的拋光目的。因而，能夠在晶片上完成最佳的拋光處理。在上述處理方式中，當測量單元30被以前被傳輸的晶片占用，下一個晶片可能被臨時地放置在備用的晶片臺65上。在上述情況下，晶片能被有效地傳輸和處理。
為了在上述處理方式中測量被拋光的晶片，在第二級清潔和干燥單元110中被干燥的晶片可以被傳輸到測量單元30以測量晶片直徑上的必要數據，晶片邊緣部分的橫截面形狀，和拋光前晶片的表面狀態。因為基底處理設備1具有晶片臺65，當晶片被測量兩次時，即，在拋光前和拋光后，即使測量單元30由拋光前被測量的晶片所占有，在第二級清潔和干燥單元110中被干燥晶片能夠被放置在用于拋光后測量的晶片臺65上。因此，第二級清潔和干燥單元110能夠隨后接收下一個晶片，并且在下一個晶片上進行第二級清潔和干燥。因而，改善基底處理設備1的生產能力是可能的。
在上述處理方式中，調整傳輸晶片的時機可以依據測量單元30，第一拋光單元70A，第二拋光處理單元70B，第一級清潔單元100，和第二級清潔和干燥單元110中所要求的處理時間進行調整。在上述情況，晶片能夠在基底處理設備1中平穩地被傳輸和處理，以更進一步地改善基底處理設備1的生產能力。
在下一個實例中，晶片在拋光狀態下被拋光，所述的拋光狀態是基于測量單元30中的測量結果來確定的，所述測量單元30具有橫截面形狀測量機構，例如第二，第三，或第四實施例中的測量單元30-2，30-3，或者30-4。圖27顯示了晶片W邊緣部分的橫截面形狀。包括晶片的上傾斜部分P和下傾斜部分Q的拋光角M1和M2以及側邊部分側面R的拋光角M3的拋光狀態是基于晶片W的測量數據所確定的，所述的晶片W的測量數據是拋光前在具有橫截面形狀測量機構的測量單元中被測量的。此外，預期的拋光量根據晶片W的橫截面形狀和拋光狀態來計算，所述拋光狀態包括在拋光單元70A和70B中的拋光表面的擠壓力和晶片的旋轉速度。因而，晶片W邊緣部分的被拋光形狀是預知的。如果按照預期的形狀，在上傾斜部分P和側面R之間的邊界V1處和在下傾斜部分Q和側面R之間的邊界V2處產生的不拋光部分是確定的，那么用于拋光邊界V1和V2的拋光狀態(例如，拋光角M4和M5以及拋光時間)被確定。然后，晶片在拋光單元70A或者70B中確定的拋光狀態下被拋光。因而，晶片邊緣部分能被拋光從以具有預期的形狀和尺寸。
根據本發明，拋光單元70A或者70B包括用于改變斜面拋光頭85的角度到預期值以在預期拋光角度拋光晶片W邊緣部分的機構。測量單元30具有測量晶片W邊緣部分橫截面形狀的作用。拋光狀態確定單元基于在測量單元30中測量的晶片W邊緣部分橫截面形狀的測量結果來計算和確定最佳的拋光角度。拋光單元70A或者70B利用確定的拋光角度作為拋光狀態，在最佳拋光角度處拋光晶片W。因此，縮短拋光時間是可能的。
上述操作作為一個實例已經被描述，其中拋光狀態是基于具有橫截面形狀測量機構的測量單元30的測量結果被確定的。在這個實例中，晶片的整個斜面部分，即，上傾斜部分P，下傾斜部分Q，和側面R，被拋光。然而，例如，當僅僅晶片W斜面部分的上傾斜部分P被要求在器件制造過程中被拋光時，僅僅確定拋光角度M1，或者僅僅確定上傾斜部分P的拋光角度M1和M4，以及邊界V1。因而，用于拋光目的的被要求拋光狀態被確定。此外，晶片W的直徑可以在拋光前被測量，側面R的拋光度可以基于完成晶片W的測量結果被確定，以具有預期的直徑。在晶片基于測量單元30的測量結果被拋光的情形下，根據拋光的目的可以選擇拋光方法。例如，僅僅拋光晶片的表面以采用拋光前晶片的形狀。晶片在拋光角度和壓力下被拋光，以改變拋光前晶片的形狀，因此使晶片形成預期形狀。
測量單元30能夠測量被拋光晶片邊緣部分的表面狀態和檢查在拋光單元70A或者70B中附著在晶片邊緣部分的物體的去除狀態或者表面粗糙的去除狀態，所述測量單元30具有表面狀態測量機構，例如第五實施例中的測量單元30-5。當測量被拋光晶片時，確定是否在拋光單元70A或者70B中已經進行了預期的拋光是可能的。因此，拋光單元70A或者70B的動作能夠被控制在最佳狀態。
在被拋光的晶片在測量單元30中被測量的情況下，測量晶片從測量單元30被放回晶片盒12A或者12B。因而，晶片盒12A或者12B中所有的晶片都在基底處理設備1中被處理，且被放回晶片盒12A或者12B。然后，如果根據晶片的檢查結果，拋光處理不足是確定的，那么第一或者第二拋光單元70A或者70B中的拋光狀態基于測量結果被改變。其后，晶片盒12A或者12B中的晶片能夠被傳輸到第一或者第二拋光單元70A或者70B中，且在第一或者第二拋光單元70A或者70B中被再次拋光。晶片盒12A或者12B中僅僅幾張晶片可以首先被拋光，且用于剩余晶片的拋光狀態可以基于被拋光晶片的檢查結果被改變。
通常，一個晶片盒容納大約相同類型的25張晶片。在操作中，多個容納有相同類型晶片的晶片盒被連續地傳入基底處理設備。根據具有測量單元30的基底處理設備，拋光單元70A或者70B中的拋光狀態能夠基于多個晶片盒中的第一個晶片盒中的幾張晶片的檢測結果被確定。在這個情況下，容納在隨后的晶片盒中的晶片能夠連續地、不需要改變或者修改拋光狀態地被處理。因此，大量的晶片能夠被容納和有效地處理。此外，測量單元30測量和比較拋光前后多張晶片的形狀。因而，能夠從統計上確定現在被處理的晶片是否被拋光到和先前已經處理的晶片相同的標準，以控制拋光單元70A或者70B的性能。
如上所述，根據本發明實施例的基底處理設備1，晶片在第一和第二拋光單元70A和70B中被拋光前和/或后，設置在基底處理設備1內的測量單元30能夠測量晶片邊緣部分的狀態。因此，不同于傳統的基底處理設備，傳輸基底處理設備1之外的晶片去檢查或者測量晶片不是必須的。此外，晶片能夠在第一或者第二拋光單元70A和70B中拋光處理的同時被測量。因此，改善基底處理設備1中晶片的拋光處理效率是可能的。
此外，測量單元30能夠利用與傳統的檢查裝置相比更簡單的結構和更簡單的處理來測量晶片邊緣部分的形狀或者晶片的表面狀態。因此，在短期內精確地測量晶片邊緣部分是可能的。此外，根據拋光目的，在拋光前和/或后能夠完成晶片邊緣部分的測量。因此，探測晶片邊緣部分的狀態和完成晶片邊緣部分以具有預期形狀是容易的。而且，測量單元30中的測量結果能被直接地用于第一和第二拋光單元70A和70B中的拋光狀態。當測量單元30和測量方法被安排以符合第一和第二拋光單元70A和70B中的拋光方法時，拋光狀態能夠基于測量結果定量地被修改。因而，獲得了預期的拋光。
在上述實施例中，測量單元30被設置在基底處理設備1(機體3)內。然而，只要基底處理設備具有用于測量晶片邊緣部分形狀以在拋光單元中被拋光或者測量晶片表面狀態的測量單元，能夠傳輸在測量單元中的已經被測量的晶片邊緣部分的測量數據給拋光狀態確定單元，且能夠基于拋光單元的測量數據、在確定的拋光狀態下拋光晶片，測量單元可以被設置在基底處理設備的里面或者外面。因此，例如，測量單元可以被設置遠離基底處理設備，所述測量單元具有傳輸裝置和傳送裝置，所述傳輸裝置用于在清潔狀態下，在測量單元和基底處理設備之間傳輸晶片，所述傳送裝置用于傳送測量單元的測量數據到基底處理設備的控制器。
任何沒有直接在說明書中描述或者附圖中說明的形狀或者材料只要獲得了本發明的優點，包括在本發明的范圍內。
雖然本發明確定的優選實施例已經被詳細地顯示和描述，但是應該理解，其中可能做的各種各樣的改變和修改沒有脫離權利要求的范圍。
工業實用性本發明適于在基底處理裝置中使用，所述基底處理裝置具有用于拋光諸如半導體晶片等基底邊緣部分的拋光單元。
權利要求
1.一種基底處理設備，包括用于拋光基底邊緣部分的拋光單元；用于清潔基底的清潔單元；用于干燥基底的干燥單元；以及用于測量基底邊緣部分的測量單元。
2.如權利要求1所述的基底處理設備，進一步地包括拋光狀態確定單元，用于基于由所述測量單元測量的基底邊緣部分的測量結果來確定所述拋光單元的拋光狀態。
3.如權利要求2所述的基底處理設備，其特征在于所述拋光單元包括用于以預期拋光角度拋光基底邊緣部分的拋光機構，其中所述拋光狀態確定單元被配置成基于由所述測量單元測量的基底邊緣部分的測量結果來確定在所述拋光單元中拋光基底邊緣部分的拋光角度。
4.如權利要求1至3中任何一個所述的基底處理設備，其特征在于所述測量單元包括用于測量基底直徑的直徑測量機構。
5.如權利要求1至3中任何一個所述的基底處理設備，其特征在于所述測量單元包括用于測量基底邊緣部分橫截面形狀的橫截面形狀測量機構。
6.如權利要求1至3中任何一個所述的基底處理設備，其特征在于所述測量單元包括用于測量基底邊緣部分的表面狀態的表面狀態測量機構，以探測基底邊緣部分中的缺陷部分。
7.如權利要求1至3中任何一個所述的基底處理設備，其特征在于所述測量單元包括用于測量基底邊緣部分三維形狀的三維形狀測量機構。
8.如權利要求1至7中任何一個所述的基底處理設備，其特征在于所述測量單元設置在所述基底處理設備內部。
9.一種基底處理方法，包括在拋光單元中拋光基底邊緣部分以除去基底邊緣部分的污染物和/或表面粗糙度；在所述拋光后，在清潔單元中清潔基底；在所述清潔后，在干燥單元中干燥基底；以及在所述拋光前和/或所述干燥后，在測量單元中測量基底邊緣部分。
10.一種基底拋光方法，包括在拋光單元中拋光基底邊緣部分；以及在所述拋光前和/或所述拋光后，在測量單元中測量基底邊緣部分。
11.如權利要求10所述的拋光方法，進一步地包括基于所述測量的結果，確定所述拋光的拋光狀態。
12.一種基底測量方法，包括在第一測量點，測量基底邊緣部分的第一厚度；在第二測量點，測量基底邊緣部分的第二厚度；測量第一測量點和第二測量點之間的距離；以及根據第一厚度，第二厚度，和第一測量點和第二測量點之間的距離計算基底邊緣部分的橫截面形狀。
13.一種基底測量方法，包括把直線形式的光應用于基底邊緣部分，以便在基底邊緣部分的表面上形成直線光軌跡；由圖像獲取裝置獲取直線光軌跡的圖像，所述圖像獲取裝置被設置不垂直于也不平行于直線光軌跡；以及基于圖像獲取裝置的坐標計算直線光軌跡的圖像坐標，以便產生基底邊緣部分橫截面形狀的坐標。
14.一種基底處理方法，包括并行地拋光第一拋光單元中第一基底的邊緣部分和第二拋光單元中第二基底的邊緣部分，以除去第一基底和第二基底邊緣部分污染物和/或表面粗糙度；在所述拋光后，在清潔單元中清潔第一基底和第二基底；在所述清潔后，在干燥單元中干燥第一基底和第二基底；以及在所述拋光前和/或所述干燥后，在測量單元中測量基底的邊緣部分。
15.如權利要求14所述的基底處理方法，其特征在于第一拋光單元包括用于拋光第一基底斜面部分的斜面拋光裝置和用于拋光第一基底凹口的凹口拋光裝置。
16.如權利要求14或者15所述的基底處理方法，其特征在于第二拋光單元包括用于拋光第二基底斜面部分的斜面拋光裝置和用于拋光第二基底凹口的凹口拋光裝置。
17.一種基底處理方法，包括在第一拋光單元中拋光基底邊緣部分，以除去基底邊緣部分污染物和/或表面粗糙度；在第二拋光單元中拋光基底邊緣部分，除去在第一拋光單元中所述拋光之后的基底邊緣部分污染物和/或表面粗糙度；在所述拋光后，在清潔單元中清潔基底；在所述清潔之后，在干燥單元中干燥基底；在所述拋光之前和/或所述干燥后，在測量單元中測量基底邊緣部分。
18.如權利要求17所述的基底處理方法，其特征在于第一拋光單元和第二拋光單元中的每一個包括用于拋光基底斜面部分的斜面拋光裝置和用于拋光基底凹口的凹口拋光裝置。
全文摘要
一種基底處理設備，包括用于拋光基底邊緣部分的第一和第二拋光單元(70A，70B)，用于清潔基底(W)的第一級清潔單元(100)，用于干燥已經在第一級清潔單元(100)中清潔的基底(W)的第二級清潔和干燥單元(110)，和用于測量基底(W)邊緣部分的測量單元(30)。測量單元(30)包括用于第一和第二拋光單元(70A和70B)中拋光要求的測量值的機構，例如直徑測量機構，橫截面形狀測量機構，或者表面狀態測量機構。
文檔編號B24B9/00GK1977361SQ200680000420
公開日2007年6月6日 申請日期2006年4月18日 優先權日2005年4月19日
發明者高橋圭瑞, 白樫充彥, 伊藤賢也, 井上和之, 山口健二, 関正也 申請人:株式會社荏原制作所