TWI520795B

TWI520795B - 基板洗淨裝置

Info

Publication number: TWI520795B
Application number: TW102149244A
Authority: TW
Inventors: 森澤伸哉; 松田尚起; 小島靖
Original assignee: 荏原製作所股份有限公司
Priority date: 2007-10-17
Filing date: 2008-10-07
Publication date: 2016-02-11
Also published as: JP5242242B2; TW200922701A; JP2013131783A; CN101414549A; JP2009117794A; TWI424886B; TW201414549A; CN101414549B; JP5654075B2

Description

基板洗淨裝置

本發明係關於一種基板洗淨裝置，其係藉由供應譬如純水或化學溶液之清洗液至基板而清洗該基板，並乾燥經洗淨之基板。

於製造半導體裝置之製程中，洗淨基板是用來增加產品良率之重要程序。此基板洗淨程序例如於基板拋光製程後實施，以從基板去除不想要的碎粒。附圖之第28和29圖顯示基板洗淨裝置之例子。如第28和29圖所示，基板洗淨裝置具有：基板固持機構100，係組構成用以固持基板W；馬達101，係組構成用以旋轉該基板固持機構100；固定蓋102，設在基板W之周圍；以及噴嘴103，用來供應純水作為清洗液至該基板W之表面以便洗淨該基板W。於基板W之清洗期間，基板W係以低速旋轉，且純水係被供應至基板W之表面。於乾燥基板W之期間，基板W例如以大約1500轉/分鐘(min^-1)之高速旋轉，以將純水甩離基板W之表面。從基板W去除之純水由固定蓋102捕獲並回收。

當純水衝撞於固定蓋102上時，純水可能會彈回成小水滴，而再附著於基板W之表面。此外，基板W之高速旋轉會在固定蓋102內產生旋轉氣流。此旋轉氣流係載送純水之細微水滴(亦即，純水之霧氣(mist))，而該霧氣亦會附著於基板W之表面。附著於基板W之表面之純水之水滴和霧氣會在基板上形成水印(water mark)。這些水痕可能不利地影響形成在基板W上之裝置，而造成產品良率的減少。使用化學溶液而非純水作為清洗液時，亦可能由於相同原因而引致基板W之背部污染(back contamination)。因此，防止基板之水痕和背部污染係益形重要。

最近，已建議用諾塔哥尼乾燥法(Rotagoni drying)作為乾燥製程以防止於基板上產生水痕。依照諾塔哥尼乾燥法，IPA蒸汽(異丙醇和氮氣之混合物)和純水從二個平行噴嘴供應至旋轉中之基板之表面，同時各個噴嘴係朝基板之徑向方向移動以便乾燥基板之表面。諾塔哥尼乾燥法能夠充分乾燥基板，甚至當基板以例如150至300轉/分鐘之相對低速範圍旋轉時亦然。然而，即使板甚以300轉/分鐘或更低旋轉時，當純水衝撞於固定蓋上時純水仍可能轉變成水滴或霧氣。這些水滴和霧氣可能會附著在基板之表面。

本發明之目的係提供一種基板洗淨裝置，其能夠防止於基板之表面上產生水痕並防止基板之背面污染。

欲達成上述目的，依照本發明之一態樣係提供一種基板洗淨裝置，包含：基板固持機構，組構成用以水平地固持基板；旋轉機構，組構成使藉由該基板固持機構所固持之基板旋轉；液體供應噴嘴，用來供應清洗液至該基板；以及旋轉蓋，設在該基板之周圍，並能以與該基板實質上相同的速度旋轉。該旋轉蓋具有成形為環繞該基板之形狀的內周表面，而該內周表面係從其底端至其頂端徑向朝內地傾斜。

於本發明之較佳態樣，該基板洗淨裝置復包含固定蓋，其係成形為覆蓋該旋轉蓋之整個外周圍的形狀。

於本發明之較佳態樣，該基板洗淨裝置復包含：相對移動機構組，構成在該基板與該旋轉蓋之間提供沿著該基板之旋轉軸之相對移動。

於本發明之較佳態樣，該旋轉蓋係安裝在該基板固持機構上，該基板固持機構具有排放孔，該排放孔係具有位於該旋轉蓋之下端之上開口，且該排放孔向下向外地傾斜。

於本發明之較佳態樣，該旋轉蓋之該內周表面係具有包括弧線之垂直剖面，而該內周表面相對於水平面之角度係從內周表面之上端之最小值漸漸增加至下端之最大值。

於本發明之較佳態樣，該基板洗淨裝置復包含：設在該旋轉蓋之內周表面上之液體吸收器。

於本發明之較佳態樣，該基板洗淨裝置復包含：設在該旋轉蓋之徑向朝內側之內部旋轉蓋。該內部旋轉蓋可連同該旋轉蓋一起旋轉。

於本發明之較佳態樣，該內部旋轉蓋具有外周表面，該外周表面具有弧形之垂直剖面，而該內部旋轉蓋之該外周表面係具有位於與由該基板固持機構所固持之該基板之上表面相同之高度或稍微低些的上端。

於本發明之較佳態樣，該基板洗淨裝置復包含：支撐臂，其係組構成使該內部旋轉蓋與該旋轉蓋彼此耦接。該支撐臂配置於該內部旋轉蓋與該旋轉蓋之間之間隙中，並成形為當該內旋轉蓋與該旋轉蓋旋轉時可在該間隙中產生向下氣流的形狀。

依照本發明，因為旋轉蓋實質上與該基板以相同的速度旋轉，故該基板與旋轉蓋之間之相對速度實質上為零。因此，當清洗液衝撞於該旋轉蓋上時，該清洗液幾乎不會產生水滴和霧氣。如此一來，能夠防止產生基板之水痕和背部污染。從基板去除至旋轉蓋之清洗液會在離心力之作用下沿著旋轉蓋之內周表面快速地向下排放。因此，清洗液不會留存在旋轉蓋之內周表面上，而因此幾乎不會產生其水滴和霧氣。當基板和旋轉蓋之間之相對速度實質上為零時，在旋轉蓋內部幾乎不會形成旋轉氣流。因此，可防止清洗液之霧氣被旋轉氣流載送而附著於基板上。

由下列之詳細說明，配合所附圖式，本發明之上述和其他態樣、特徵和其他優點將變得很清楚，其中該等圖式藉由舉例之方式例示本發明之較佳實施例。

1‧‧‧基板固持機構

2‧‧‧馬達

3‧‧‧旋轉蓋

3a‧‧‧凹部

4‧‧‧前噴嘴

10‧‧‧夾爪

11‧‧‧工作台

11A‧‧‧第一工作台

11a‧‧‧通孔

11B‧‧‧第二工作台

12A‧‧‧第一支撐軸

12B‧‧‧第二支撐軸

15‧‧‧線性運動導引機構

17‧‧‧後噴嘴

18‧‧‧氣體噴嘴

20、21‧‧‧噴嘴

23‧‧‧制動器

24‧‧‧耦接機構

25‧‧‧排放孔

26‧‧‧輔助排放孔

28‧‧‧裙

30‧‧‧液體出口通道

31‧‧‧氣體出口通道

32‧‧‧吸引源

35‧‧‧固定板

40‧‧‧推桿

42‧‧‧輔助旋轉蓋

44‧‧‧排放孔

45‧‧‧固定蓋

46、47‧‧‧排出口

50‧‧‧鰭片

51‧‧‧清洗室

51a‧‧‧氣體出口

51b‧‧‧液體出口

53‧‧‧液體吸收器

60‧‧‧基板固持機構

61‧‧‧工作台

62‧‧‧支撐軸

63‧‧‧液體儲槽

64‧‧‧出水口

65‧‧‧屏蔽蓋

70‧‧‧固定蓋

75‧‧‧內部旋轉蓋

75a‧‧‧凹部

80‧‧‧支撐臂

85‧‧‧固定蓋

100‧‧‧外殼

101a、101b、101c‧‧‧分隔壁

102‧‧‧裝載及卸載部

110、111、112、113、114‧‧‧開閉器

120‧‧‧前裝載單元

121‧‧‧移動機構

122‧‧‧第一移載機器人

124‧‧‧第二移載機器人

130‧‧‧拋光部

130a‧‧‧第一拋光部

131A‧‧‧第一拋光單元

130b‧‧‧第二拋光部

131B‧‧‧第二拋光單元

131C‧‧‧第三拋光單元

131D‧‧‧第四拋光單元

132A、132B、132C、132D‧‧‧拋光台

133A、133B、133C、133D‧‧‧頂環

134A、134B、134C、134D‧‧‧拋光液供應噴嘴

135A、135B、135C、135D‧‧‧修整器

136A、136B、136C、136D‧‧‧噴霧器

137A、137B、137C、137D‧‧‧頂環軸

140‧‧‧清洗部

141、151‧‧‧反轉機

142至145‧‧‧清洗單元

146‧‧‧移載單元

150‧‧‧第一線性搬運器

152、166‧‧‧舉升器

153、154、155、167、168‧‧‧推動器

160‧‧‧第二線性搬運器

200‧‧‧移動機構

201‧‧‧裝載及卸載部

202‧‧‧移載機器人

204‧‧‧晶圓匣盒

206‧‧‧晶圓站

208‧‧‧移載機器人

210‧‧‧旋轉搬運器

212‧‧‧清洗單元

214‧‧‧清洗單元

218‧‧‧修整器

222‧‧‧水箱

224‧‧‧線上厚度監視器(ITM)

230‧‧‧拋光台

231‧‧‧頂環

232‧‧‧拋光液供應噴嘴

250‧‧‧拋光單元

TP1‧‧‧第一移載位置

TP2‧‧‧第二移載位置

TP3‧‧‧第三移載位置

TP4‧‧‧第四移載位置

TP5‧‧‧第五移載位置

TP6‧‧‧第六移載位置

TP7‧‧‧第七移載位置

W‧‧‧基板

第1圖為依照本發明第一實施例之基板洗淨裝置之示意垂直剖面圖；第2圖為第1圖中所示之基板洗淨裝置之平面圖；第3圖為第1圖中所示之基板洗淨裝置於基板被升高時之示意垂直剖面圖；第4圖為第1圖中所示之基板洗淨裝置之基板固持機構之平面圖；第5圖為顯示液體流經第1圖中所示之基板洗淨裝置之路徑之圖示；第6圖為顯示氣體流經第1圖中所示之基板洗淨裝置之路徑之圖示；第7圖為顯示依照第一實施例之基板洗淨裝置之旋轉蓋之內周表面之變形例之放大垂直剖面圖；第8圖為依照第一實施例之基板洗淨裝置於將基板舉升到該旋轉蓋之上端時之放大垂直剖面圖；第9圖為依照本發明第二實施例之基板洗淨裝置之示意垂直剖面圖；第10圖為第9圖中所示之基板洗淨裝置於將基板以推桿升高時之示意垂直剖面圖；第11圖為依照第二實施例之基板洗淨裝置之旋轉蓋之變形例之放大剖面圖；第12圖為依照本發明第三實施例之基板洗淨裝置之示意垂直剖面圖；第13圖為顯示氣體流經第12圖中所示之基板洗淨裝置之路徑之圖示；第14圖為依照第三實施例之基板洗淨裝置之變形例之示意垂直剖面圖；第15圖為依照本發明第四實施例之基板洗淨裝置之示意垂直剖面圖；第16圖為依照本發明第五實施例之基板洗淨裝置之示意垂直剖面圖；第17圖為依照本發明之參考例之基板洗淨裝置之示意垂直剖面圖；第18圖為依照本發明之另一參考例之基板洗淨裝置之示意垂直剖面圖；第19圖為依照本發明之又另一參考例之基板洗淨裝置之示意垂直剖面圖；第20圖為依照本發明之又另一參考例之基板洗淨裝置之示意垂直剖面圖；第21圖為依照本發明第六實施例之基板洗淨裝置之示意垂直剖面圖；第22A圖為內部旋轉蓋和外部旋轉蓋之放大垂直剖面圖；第22B圖為內部旋轉蓋和夾爪之平面圖；第23A圖為固定於內部旋轉蓋之支撐臂之從上方觀看時之平面圖；第23B圖為第23A圖中所示之支撐臂當從徑向外側觀看時之圖示；第24圖為顯示依照本發明第六實施例之基板洗淨裝置之具有附加之固定蓋之變形例的示意垂直剖面圖；第25圖為具備有依照本發明之第一至第六實施例中之任一基板洗淨裝置之拋光裝置之平面圖；第26圖為第25圖中所示拋光裝置之示意透視圖；第27圖為具備有依照本發明之第一至第六實施例中之任一基板洗淨裝置之另一拋光裝置之平面圖；第28圖為習知之基板洗淨裝置之示意透視圖；以及第29圖為第28圖中所示之基板洗淨裝置之平面圖。

現將參照圖式說明依照本發明實施例之基板洗淨裝置。相同或對應之部分將標以相同或對應之參考符號。

第1圖為依照本發明第一實施例之基板洗淨裝置之示意垂直剖面圖，而第2圖為第1圖中所示之基板洗淨裝置之平面圖。

如第1圖中所示，基板洗淨裝置包含：基板固持機構1，係組構成用以水平地保持基板W；馬達(旋轉機構)2，係組構成經由該基板固持機構1使該基板W以其自己的中心軸旋轉；旋轉蓋3，設在該基板W之周圍；以及前噴嘴4，用來供應純水做為清洗液至該基板W之表面(前表面)。可以不使用純水而使用化學溶液作為清洗液。

基板固持機構1包含：複數個夾爪10，係組構成夾住基板W之周圍邊緣；圓形第一工作台11A，夾爪10係安裝於其上；支撐該第一工作台11A之中空第一支撐軸12A；具有凹部可容置該第一工作台11A於其中之圓形第二工作台11B；和支撐該第二工作台11B之中空第二支撐軸12B。第一支撐軸12A延伸穿過第二支撐軸12B。第一工作台11A、第二工作台11B、第一支撐軸12A、和第二支撐軸12B以同心方式配置。旋轉蓋3固定於圓形第二工作台11B之周邊。該第二工作台11B與該旋轉蓋3係以同心方式配置。由夾爪10所固持住之基板W和旋轉蓋3係以同心方式定位。

第一支撐軸12A和第二支撐軸12B藉由線性運動導引機構15而彼此耦接。此線性運動導引機構15係組構成於第一支撐軸12A和第二支撐軸12B之間傳送轉矩，同時允許第一支撐軸12A和第二支撐軸12B相對於彼此朝其縱向(亦即，沿著其旋轉軸方向)移動。線性運動導引機構15之具體例子包含滾珠鍵槽軸承(ball spline bearing)。

馬達2經由齒輪耦接到第二支撐軸12B之外周表面。馬達2之轉矩經由線性運動導引機構15傳送至第一支撐軸12A，藉此旋轉由夾爪10所固持之基板W。第一工作台11A之旋轉和第二工作台11B之旋轉由於線性運動導引機構15而於所有時間係彼此同步。詳言之，基板W和旋轉蓋3彼此整合地旋轉，彼此之間的相對速度為零。基板W和旋轉蓋3之間可以有些微的速度差。基板W和旋轉蓋3可以藉由不同的旋轉機構旋轉。於此說明書中，以實質相同的速度旋轉基板W和旋轉蓋3係意指以實質相同的角速度使基板W和旋轉蓋3旋轉於相同的方向，而非表示使基板W和旋轉蓋3旋轉於相反的方向。

使用為垂直移動機構之制動器23經由耦接機構24耦接至第一支撐軸12A。此耦接機構24組構成用以傳送制動器23(其作動於旋轉軸方向)之驅動力至第一支撐軸12A，同時允許該第一支撐軸12A以其自己的軸旋轉。如第3圖中所示，制動器23經由耦接機構24垂直地移動該第一工作台11A、第一支撐軸12A、和夾爪10(亦即，基板W)。制動器23於是構成相對移動機構，用來提供基板W和旋轉蓋3之間沿著旋轉軸之相對移動。

第一支撐軸12A在其中容置有：後噴嘴(back nozzle)17，其係耦接至清洗液供應源；和氣體噴嘴18，其係耦接至乾燥氣體供應源。清洗液供應源係儲存純水於其中作為清洗液，並且經由後噴嘴17供應該純水至基板W之後表面。該乾燥氣體供應源係儲存氮氣或乾燥空氣於其中作為乾燥氣體，並且經由氣體噴嘴18供應乾燥氣體至該基板W之後表面。

前噴嘴4指向基板W之中央。前噴嘴4耦接至圖中未顯示之純水供應源(亦即，清洗液供應源)，並且從該純水供應源供應純水至基板W之前表面之中央。用來執行諾塔哥尼乾燥法之二個平行噴嘴20和21係配置在基板W之上。噴嘴20用來供應IPA蒸汽(異丙醇和氮氣體之混合物)至基板W之前表面上。噴嘴21用來供應純水至基板W之前表面上，以便防止基板W之前表面變乾。噴嘴20和21可移動於基板W之徑向方向。

第4圖為基板固持機構1之平面圖。如第1和4圖中所示，第二工作台11B具有界定於其中之複數個排放孔25。排放孔25具有位於旋轉蓋3下端之上開口和位於第二工作台11B之下表面之下開口。如第4圖中所示，排放孔 25為橢圓形孔，其係延伸於旋轉蓋3之周圍方向，並徑向朝外地朝向其下開口傾斜。從前噴嘴4和後噴嘴17供應之清洗液(例如純水)和從噴嘴21供應之純水、以及來自氣體噴嘴18之氣體和周圍環境之氣體(典型為空氣)係經由排放孔25排放。

第二工作台11B亦具有複數個輔助排放孔26，其係用來排放困陷於第一工作台11A和第二工作台11B之間之液體(清洗液、純水)。這些輔助排放孔26具有定位於第一工作台11A與第二工作台11B之間之間隙中的上開口、和位在第二工作台11B之下表面之下開口。輔助排放孔26係如同排放孔25，徑向朝外地朝向其下開口傾斜。

液體出口通道30和氣體出口通道31設在排放孔25和輔助排放孔26之下方開口之下方。液體出口通道30和氣體出口通道31為環形。液體出口通道30係位於該氣體出口通道31之徑向外側。以此種配置方式，從排放孔25和輔助排放孔26排放之液體和氣體會由於離心力而彼此分離，而使得液體流入液體出口通道30，而氣體流入氣體出口通道31。

第5圖顯示液體之路徑，第6圖顯示氣體之路徑。氣體出口通道31耦接至吸引源32(譬如真空泵)。如第6圖中所示，吸引源32之運作係產生自基板W之前表面經過排放孔25和氣體出口通道31流動的氣體的向下氣流。

環形固定板35設在第二工作台11B之下方，並與第二工作台11B之下表面間具有小的餘隙。環形固定板35 係用來防止周圍的氣體被第二工作台11B之旋轉所攪動。向下延伸之管狀裙28固定至第二工作台11B之周圍。此裙28使用來防止從排放孔25和輔助排放孔26排放之液體的飛散，並亦用來使液體能夠於遠離基板W之位置被釋放。

旋轉蓋3具有內周表面之形狀，以便環繞由基板固持機構1所固持之基板W。旋轉蓋3之此內周表面具有位於基板W上方之上端。內周表面係成形為使得其直徑(旋轉蓋3之內徑)朝向內周表面之上端漸漸減少。換言之，內周表面整體上係徑向朝內地朝向其上端傾斜，而內周表面和水平面之間的角度θ(參看第1圖)係少於90度。

如第1圖中所示，旋轉蓋3之內周表面之垂直剖面包含二條傾斜線。然而，旋轉蓋3之內周表面之垂直剖面不限於第1圖中所示之此形狀。如第7圖中所示，旋轉蓋3之內周表面可以具有包括弧形線之垂直剖面，亦即，拱形的垂直剖面。於第7圖中，內周表面和水平面之間的角度從旋轉蓋3之上端之最小值漸漸地增加至下端之最大值(θ1<θ2)。第7圖中所示之旋轉蓋3之內周表面能夠減少液體衝撞在旋轉蓋3上之衝擊，並由於離心力而使液體能夠沿著內周表面快速地向下流。內周表面於其上端之相對於水平面之角度最好實質上為0度。

如第2圖中所示，旋轉蓋3之上端具有複數個凹部3a，其各具有對應於各夾爪10形狀之形狀。旋轉蓋3之上端之直徑稍微大於基板W之直徑。

如第1圖中所示，旋轉蓋3之下端係定位於排放孔25之各上開口之部分之上，而使得沿著旋轉蓋3之內周表面向下流動之液體能夠平穩地被引入排放孔25。若排放孔25之上開口位於遠離該旋轉蓋3之下端之位置，則沿著旋轉蓋3之內周表面向下流動之液體將擊中第二工作台11B上表面且將不會平穩地流入排放孔25。依照本實施例之上述配置方式，液體不會衝撞在第二工作台11B之上表面上。因此，液體係平穩地流入排放孔25中。

現將說明依照第一實施例之基板洗淨裝置之操作。

供應馬達2能量以旋轉基板W和旋轉蓋3。於此狀態，前噴嘴4和後噴嘴17供應純水至基板W之前表面(上表面)和後表面(下表面)，以便用純水沖洗基板W之整體。供應至基板W之純水係藉由離心力散佈在前表面和後表面之上，由此沖洗基板W之所有表面。從旋轉中之基板W去除的純水係由旋轉蓋3捕獲，並流入排放孔25中。當如此沖洗基板W時，二個噴嘴20、21係位在其遠離基板W之給定待命位置。

然後，停止從前噴嘴4供應純水，且將前噴嘴4移至遠離基板W之給定待命位置。將二個噴嘴20、21移至基板W上方之操作位置。在基板W以150至300轉/分鐘之低速範圍旋轉之同時，噴嘴20係供應IPA蒸汽、而噴嘴21係供應純水至基板W之前表面。於操作期間，後噴嘴17係供應純水至基板W之後表面。二個噴嘴20、21係同時朝基板W之徑向方向移動，藉此乾燥基板W之前表面(上表面)。

其後，將二個噴嘴20、21移至其待命位置，並停止從後噴嘴17供應純水。然後，基板W以1000至1500轉/分鐘之高速範圍旋轉，而從基板W之後表面去除純水。於此操作期間，氣體噴嘴18係供應乾燥氣體至基板W之後表面。以此種方式，乾燥基板W之後表面。

當乾燥基板W之前表面(上表面)時，如上所述，將純水供應至基板W之前表面和後表面。藉由離心力從基板W去除此純水並移至旋轉蓋3。因為旋轉蓋3和基板W以相同速度旋轉，因此當純水衝撞於旋轉蓋3之內周表面上時，其幾乎不會飛散。此外，在以相同的速度旋轉之旋轉蓋3和基板W之間的空間只會產生些微的旋轉氣流。因此，純水之霧氣不會由旋轉氣流載送至基板W。如此一來，可防止在基板W上產生水痕。再者，因為旋轉蓋3之內周表面係徑向朝內地傾斜，因此由旋轉蓋3之旋轉所產生之離心力會導致純水沿著旋轉蓋3之內周表面快速地向下方流至排放孔25。

基板W之乾燥終止後，停止自氣體噴嘴18供應乾燥氣體。如第3圖中所示，制動器23將基板W舉升直到基板W定位於旋轉蓋3上方為止。藉由移載機器人之手(圖中未顯示)將經乾燥之基板W從基板固持機構1移走。

較理想的情況是，當乾燥基板W之前表面時和當乾燥基板W之後表面時，基板W係定位於不同的高度。舉例而言，當乾燥基板W之前表面時，基板W是位在第1圖中所示之正常位置。另一方面，當乾燥基板W之後表面時，係舉升該基板W至旋轉蓋3之上端之位置。詳言之，係將基板W舉升直到旋轉蓋3之內周表面之上端定位於基板W之前表面和後表面之間為止，如第8圖中所示。於第8圖中所示之此位置，基板W和旋轉蓋3之間之距離係為最小。因此，可防止水滴和霧氣從基板W之後表面流至前表面。

第9圖為依照本發明之第二實施例之基板洗淨裝置之示意垂直剖面圖。依照第二實施例基板洗淨裝置之相同於第一實施例之基板洗淨裝置的部分者係以相同的元件符號表示，並且不會於下文中予以說明。依照第二實施例之基板洗淨裝置之詳細操作係相同於第一實施例之基板洗淨裝置者，以下將不作說明。

依照第二實施例，基板固持機構1包含單一工作台11、支撐該工作台11之中空支撐軸12、和安裝於該工作台11之上表面之複數個夾爪10。旋轉蓋3固定於工作台11之周圍。旋轉蓋3和基板W之間之相關位置係隨時固定。

在工作台11之下方，設有至少3個推桿40和用來垂直移動這些推桿40之制動器23。工作台11具有複數個通孔11a，其係位於對應於各個推桿40之位置之位置。配置於工作台11下方之固定板35亦具有複數個通孔11(未顯示)，其亦位於對應於各個通孔11a之位置之位置。工作台11沒有輔助排放孔。

以與第一實施例相同的操作順序乾燥基板W。於乾燥基板W後，制動器23舉升推桿40，如第10圖中所示，該推桿40係向上移動穿過通孔11a以舉升基板W。其後，藉由移載機器人之手(圖中未顯示)將該乾燥之基板W移走。

第11圖為依照第二實施例之基板洗淨裝置之旋轉蓋3之變形例之放大剖面圖。如第11圖中所示，旋轉蓋3係與固定於旋轉蓋3之內周表面之輔助旋轉蓋42結合。旋轉蓋3和輔助旋轉蓋42彼此共同旋轉。輔助旋轉蓋42具有徑向朝內朝向其上端傾斜之內周表面。該輔助旋轉蓋42之上端係位於與該基板W實質上相同的高度。旋轉蓋3之上端和輔助旋轉蓋42之上端具有實質上相同的直徑。輔助旋轉蓋42之上端具有複數個凹部(圖中未顯示)，該等凹部相似於第2圖中所示之凹部3a之形狀。輔助旋轉蓋42具有複數個界定於其下端之排放孔44。

在基板W之前表面上方之空間和在基板W之後表面下方之空間係藉由輔助旋轉蓋42而彼此分離。因此，乾燥基板W之前表面之製程和乾燥基板W之後表面之製程幾乎不會彼此影響。詳言之，輔助旋轉蓋42係防止液體之霧氣於基板W之前表面上方空間與基板W之後表面下方空間之間流動。此外，能夠改變對於基板W之前表面之乾燥製程和對於基板W之後表面之乾燥製程之順序。詳言之，能夠首先乾燥基板W之後表面然後乾燥基板W之前表面。乾燥製程之具體細節與第一實施例者相同。

第12圖為依照本發明之第三實施例之基板洗淨裝置之示意垂直剖面圖。依照第三實施例之基板洗淨裝置之相同於依照第一實施例之基板洗淨裝置之部件者係以相同的元件符號表示，而於下文中將不再作詳細的說明。依照第三實施例中基板洗淨裝置之操作細節係與依照第一實施例之基板洗淨裝置之操作細節相同，於下文中將不再作詳細說明。

依照第三實施例之基板洗淨裝置其不同於依照第一實施例之基板洗淨裝置之處在於固定蓋45係設在旋轉蓋3之周圍。此固定蓋45不可旋轉，並成形為用以覆蓋旋轉蓋3之整個外周表面。於旋轉蓋3之外周表面和固定蓋45之內周表面之間形成有一小間隙。固定蓋45具有排出口46。固定蓋45具有上端，其直徑實質上相同或稍微大於旋轉蓋3之上端之直徑。固定蓋45具有下端，其係定位於裙28之下端下方。因此，固定蓋45係成形為覆蓋旋轉蓋3和裙28之整個外周表面。

設置固定蓋45之理由如下。當旋轉蓋3連同基板W旋轉時，旋轉蓋3可能擾亂其外周表面附近之氣體，而產生稍微旋轉之氣流。此旋轉氣流可能會載送液體之霧氣回到基板W之表面。旋轉氣流亦可能載送液體至清洗室(亦即，清洗空間)之壁上，並可能載送清洗室內之大氣至基板W之表面。固定蓋45能夠防止產生此種旋轉氣流，並因此防止於基板W上產生水痕和於基板W之背面產生污染。

固定蓋45和旋轉蓋3之間之間隙最好盡可能地小，以便防止在間隙中之氣體被旋轉的旋轉蓋3擾亂並朝向基板W流回。排出口46較佳係耦接至一吸引源(未顯示)，用以在乾燥基板W時從固定蓋45和旋轉蓋3之間的間隙強制抽出氣體。當操作吸引源時，係於旋轉蓋3和固定蓋45之間的小間隙中產生氣流，如第13圖中所示。結果，一度流入到間隙中之氣體於旋轉蓋3旋轉期間不會朝向基板W流回。

第14圖為依照本發明之第三實施例之基板洗淨裝置之變形例之示意垂直剖面圖。如第14圖中所示，複數個鰭片50固定於旋轉蓋3之外周表面。鰭片50能夠防止已流入到固定蓋45和旋轉蓋3之間的間隙的氣體由於旋轉蓋3之旋轉而回流。旋轉蓋3之外周表面可以具有螺旋溝槽，而非鰭片50，用來引致間隙中的氣體由於旋轉蓋3之旋轉而向下流動。

依照第三實施例之固定蓋45可以應用於依照第一和第二實施例之基板洗淨裝置。

第15圖為依照本發明之第四實施例之基板洗淨裝置之示意垂直剖面圖。依照第四實施例之基板洗淨裝置之相同於依照第一實施例之基板洗淨裝置部分者，係標以相同的元件符號，且於下文中不再作詳細之說明。於下文中不再說明之依照第四實施例之基板洗淨裝置之操作細節，係相同於依照第一實施例之基板洗淨裝置者。

如第15圖中所示，液體吸收器53固定於旋轉蓋3之內周表面。液體吸收器53大體上覆蓋旋轉蓋3之整個內周表面。液體吸收器53可以由PVA(聚乙烯乙醇)之海棉、多孔材料、或篩孔布製成。為了容易從基板W補獲液體，液體吸收器53較佳應為親水性者。液體吸收器53較佳亦應在其中具有連續的細孔，以便引導所捕獲的液體向下流經液體吸收器53至排放孔25。

於具有上述結構之第四實施例中，液體吸收器53亦能夠吸收液體衝撞在旋轉蓋3上之衝擊。液體吸收器53亦可應用於依照第一至第三實施例之基板洗淨裝置。

第16圖為依照本發明第五實施例之基板洗淨裝置之示意垂直剖面圖。依照第五實施例之基板洗淨裝置之相同於依照第三實施例之基板洗淨裝置之部件者係以相同的元件符號表示，且於下文中將不再作詳細的說明。於下文中將不再作詳細說明之依照第五實施例中基板洗淨裝置之操作細節係與依照第一實施例之基板洗淨裝置之操作細節相同。

如第16圖中所示，清洗室51配置在固定蓋45之周圍，而排出口47設在清洗室51之下部。排出口47和固定蓋45之排出口46耦接至一吸引源(未顯示)。依照此實施例，未顯示之吸引源和耦接至氣體出口通道31之吸引源32之操作係於清洗室51中整體地形成向下流動之氣體。尤其是，當於清洗室51中之氣體經由排出口47排放時，向下流動之氣體係沿著固定蓋45之外周表面形成。此向下流動之氣體係防止存在於固定蓋45之外周表面與清洗室51之內表面之間之水滴和周圍大氣再次附著於基板W上，並亦防止在清洗室51中之霧氣再附著於基板W上。

第17圖為依照本發明之參考例之基板洗淨裝置之示意垂直剖面圖。

如第17圖中所示，基板洗淨裝置包含：基板固持機構60，係組構成用以水平地固持基板W；馬達(旋轉機構)2，係組構成經由該基板固持機構60使該基板W以其自己的中心軸旋轉；固定蓋70，設在該基板W之周圍；以及前噴嘴4，用來供應純水做為清洗液至該基板W之前表面上。基板固持機構60包含工作台61、支撐該工作台61之中空支撐軸62、和安裝在工作台61之上表面上的複數個夾爪10。

支撐軸62在其中容置有：後噴嘴17，其係耦接至清洗液供應源；和氣體噴嘴18，其係耦接至乾燥氣體供應源。清洗液供應源係儲存純水於其中作為清洗液，並且經由後噴嘴17供應該純水至基板W之後表面。該乾燥氣體供應源係儲存氮氣或乾燥空氣於其中作為乾燥氣體，並且經由氣體噴嘴18供應乾燥氣體至該基板W之後表面。

前噴嘴4指向基板W之中央。前噴嘴4耦接至圖中未顯示之純水供應源(亦即，清洗液供應源)，並且從該純水供應源供應純水至基板W之前表面之中央。用來執行諾塔哥尼乾燥法之二個平行噴嘴20和21係配置在基板W之上。噴嘴20係用來供應IPA蒸汽(異丙醇和氮氣體之混合物)至基板W之前表面上。噴嘴21係用來供應純水至基板W之前表面上，以便防止基板W之前表面變乾。噴嘴20和21可移動於基板W之徑向方向。

固定蓋70具有徑向向內傾斜之內周表面。固定蓋70 之上端係定位於基板W上方。液體吸收器53固定於固定蓋70之內周表面。液體吸收器53大體上覆蓋固定蓋70之整個內周表面。液體吸收器53可以由PVA(聚乙烯乙醇)之海棉、多孔材料、或篩孔布製成。為了容易從基板W補獲液體，液體吸收器53較佳應為親水性者。液體吸收器53較佳亦應在其中具有連續的細孔，以便引導所捕獲的液體向下流經液體吸收器53。

用來回收液體(例如，來自前噴嘴4和後噴嘴17之被供應做為清洗液之純水、和供應自噴嘴21之純水)之液體儲槽63係配置於工作台61和固定蓋70之下方。液體儲槽63於其底部具有出水口64。出水口64耦接到一吸引源(未顯示)，而使得由液體儲槽63所回收之液體連同環境氣體經由出水口64而被排放。

於此實例中之基板洗淨裝置可操作成依照與第一實施例相同的處理程序而執行於基板W上之乾燥製程。詳言之，供給馬達2能量以旋轉基板W。然後，前噴嘴4和後噴嘴17分別供應純水至基板W之前表面和後表面，以便用純水沖洗基板W之整體。從旋轉中之基板W去除純水，經去除之純水由固定蓋70所捕獲，並由該液體儲槽63所回收。當如此沖洗基板W時，二個噴嘴20、21係位在遠離基板W之給定的待命位置。

然後，停止供應純水，並將前噴嘴4移至遠離基板W之給定待命位置。此二個噴嘴20、21被移至基板W上方之操作位置。當基板W以150至300轉/分鐘之低速範圍旋轉時，噴嘴20供應IPA蒸汽而噴嘴21供應純水至基板W之前表面。於此操作期間，後噴嘴17供應純水至基板W之後表面。二個噴嘴20和21被同時移動於基板W之徑向方向，藉此乾燥基板W之前表面(上表面)。

其後，將二個噴嘴20、21移至其待命位置，並停止從後噴嘴17供應純水。然後，基板W以1000至1500轉/分鐘之高速範圍旋轉，而從基板W之後表面去除純水。於此操作期間，氣體噴嘴18供應乾燥氣體至基板W之後表面。以此種方式，乾燥基板W之後表面。

於具有上述結構之此例中，液體吸收器53能夠吸收液體衝撞在旋轉蓋3上之衝擊。

第18圖為依照本發明之另一參考例之基板洗淨裝置之示意垂直剖面圖。於下文中將不再說明之第18圖中所示之基板洗淨裝置之結構和操作細節係與第17圖中所示之基板洗淨裝置之結構和操作細節相同，而將不再作重複說明。

如第18圖中所示，基板洗淨裝置包含中空圓筒狀屏蔽蓋65，該屏蔽蓋65成形為圍繞工作台61和支撐軸62。屏蔽蓋65具有：上端，係位於與工作台61實質相同的高度；和下端，係固定於液體儲槽63。於此例中，未提供上述液體吸收器53。因為工作台61和支撐軸62用屏蔽蓋65覆蓋，因此當工作台61和支撐軸62旋轉時可防止形成環境氣體之旋轉流動。結果，亦防止液體之霧氣再附著在基板W之表面，否則該霧氣將由此種環境氣體之旋轉流動所載送。

依照第一實施例之旋轉蓋3可以附加至顯示於第17和18圖中之基板洗淨裝置。

第19和20圖為依照本發明之又另一參考例之基板洗淨裝置之示意垂直剖面圖。於下文中將不再說明之第19和20圖中所示之基板洗淨裝置之結構和操作細節，係與第17圖中所示之基板洗淨裝置之結構和操作細節相同，而將不再作重複說明。

於此例中，固定蓋70係可垂直移動。如上所述，當乾燥基板W之前表面和當乾燥基板W之後表面時，該基板W係以不同的速度旋轉。因此，較理想之情況是依據將乾燥基板W之哪一面而改變固定蓋70之位置。詳言之，當乾燥基板W之前表面時，固定蓋70是在正常位置，如第19圖中所示。如上所述，當乾燥基板W之前表面時該基板W係以低速旋轉。因此，從旋轉之基板W去除之水滴係自由落下然後衝撞於固定蓋70之內周表面上。因為固定蓋70和基板W之周邊之間的距離大，因此衝撞於固定蓋70之內周表面上之水滴幾乎不會彈回到基板W。

當乾燥基板W之後表面時，基板W係以高速旋轉。因此，從旋轉之基板W去除之水滴實質上以直線方式行進並以高速衝撞於固定蓋70之內周表面上，如第20圖中所示。此外，當夾爪10和工作台61以高速旋轉時，環繞在基板W周圍之氣體被攪亂，而形成旋轉氣流。此旋轉氣流係不希望的，因為旋轉氣流可能載送水滴和霧氣至基板W 之表面。依照此例，係在固定蓋70在較低位置之情形下乾燥基板W之後表面。詳言之，固定蓋70降低至該固定蓋70之上端係與基板W實質上相同高度之位置。於此位置，基板W之周圍與固定蓋70之間之距離小。因此，防止水滴和霧氣從基板W之後表面流至前表面。

第21圖為依照本發明第六實施例之基板洗淨裝置之示意垂直剖面圖。依照第六實施例基板洗淨裝置之相同於依照第一實施例之基板洗淨裝置之該等部分者，係以相同的元件符號表示，且下文中將不作詳細說明。依照第六實施例之基板洗淨裝置之操作細節相同於依照第一實施例之基板洗淨裝置者，以下將不作說明。

如第21圖中所示，內部旋轉蓋75係設置於旋轉蓋3之徑向內側。此內部旋轉蓋75固定於工作台11之第二工作台11B。旋轉蓋(第一旋轉蓋)3和內部旋轉蓋(第二旋轉蓋)75藉由複數個支撐臂80而彼此耦接。因此，內部旋轉蓋75和旋轉蓋3係可旋轉地結合在一起。間隙形成於內部旋轉蓋75和旋轉蓋3之間。

第22A圖為內部旋轉蓋75和旋轉蓋3之放大垂直剖面圖，而第22B圖為內部旋轉蓋75和夾爪10之平面圖。內部旋轉蓋75具有具平滑拱形垂直剖面之外周表面。內部旋轉蓋75之外周表面相對於水平面之角度係從內部旋轉蓋75之上端之最小值漸漸增加至下端之最大值。詳言之，內部旋轉蓋75之外周表面相對於水平面之角度係於其上端約為0度、而於其下端約為90度。

內部旋轉蓋75之上端係稍為定位於藉由夾爪10所固持之基板W之下方。換言之，內部旋轉蓋75之外周表面之上端係定位於基板W之上表面之下方，而內部旋轉蓋75之內周表面之上端係定位於基板W之下表面之上方。內部旋轉蓋75之上端位於接近基板W之周圍。內部旋轉蓋75之上端之直徑稍微大於基板W之直徑。內部旋轉蓋75之內周表面較佳為亦具有平滑拱形剖面，如同其外周表面。如第22B圖中所示，內部旋轉蓋75之上端具有複數個凹部75a，各凹部75a具有對應於夾爪10的形狀之形狀。

內部旋轉蓋75之外周表面包括從基板W之周圍向下延伸的平滑拋物線。因此，當基板W旋轉時，於基板W上之液體會在液體之表面張力下平穩地沿著內部旋轉蓋75之外周表面朝向下方向被引導。因此，流動之液體不會破裂成為水滴或霧氣。因為內部旋轉蓋75之外周表面之上端較基板W之上端稍為低些，因此液體較不易被困陷於基板W與內部旋轉蓋75之間之間隙中。若內部旋轉蓋75之外周表面之上端較基板W之上端高，則來自基板W之液體流會於基板W與內部旋轉蓋75之間破碎而轉變成水滴或霧氣。因此，內部旋轉蓋75之外周表面之上端係位於與基板W之上表面相同的高度，或較佳為位於基板W之上表面之稍微下方。

旋轉蓋3之內周表面與內部旋轉蓋75之外周表面具有實質上相同的形狀。詳言之，旋轉蓋3之內周表面具有平滑拱形垂直剖面。旋轉蓋3之內周表面相對於水平面之角度係從旋轉蓋3之上端之最小值漸漸增加至下端之最大值。詳言之，旋轉蓋3之內周表面相對於水平面之角度係於其上端約為0度、而於其下端約為90度。雖然圖中未顯示，但是旋轉蓋3之上端亦具有形狀相似於內部旋轉蓋75之形狀的複數個凹部。

支撐臂80固定於內部旋轉蓋75之外周表面和旋轉蓋3之內周表面。詳言之，支撐臂80配置於內部旋轉蓋75之外周表面與旋轉蓋3之內周表面間之間隙中。第23A圖為固定於內部旋轉蓋之支撐臂80之從上方觀看時之平面圖，而第23B圖為支撐臂80之從徑向外側觀看時之圖示。於第23A和23B圖中，為便於說明而未顯示旋轉蓋3。各支撐臂80具有葉片之形狀，因此當內部旋轉蓋75和旋轉蓋3旋轉時，支撐臂80會於內部旋轉蓋75與旋轉蓋3間之間隙中產生向下流動之氣體。

內部旋轉蓋75和旋轉蓋3連同基板W一起旋轉。供應至基板W之上表面之液體(例如，純水)藉由離心力從基板W移至內部旋轉蓋75，並沿著內部旋轉蓋75之外周表面向下流。於旋轉期間，其功能如葉片之支撐臂80係於內部旋轉蓋75與旋轉蓋3之間間隙中形成向下氣體流。因此，液體之霧氣和水滴藉由向下氣體流而被強制向下移動，而被防止附著於基板W之表面。可適當地調整內部旋轉蓋75與旋轉蓋3之間之間隙，以便使得液體可平順地向下流動並防止霧氣進入基板W上方空間。

內部旋轉蓋75和旋轉蓋3之表面最好是親水性表面，以便一旦水滴附著於內部旋轉蓋75和旋轉蓋3時不會輕易釋放水滴。較理想情況是，內部旋轉蓋75外周表面和/或旋轉蓋3之內周表面具有螺旋狀凹槽，用來朝向引導於內部旋轉蓋75上和旋轉蓋3上之液體。

內部旋轉蓋75、旋轉蓋3、和基板W位於清洗室51中。清洗室51於其底部具有氣體出口51a和液體出口51b。供應至基板W之譬如純水之液體係經由液體出口51b被排放，而藉由旋轉的支撐臂80形成向下氣流之氣體係經由氣體出口51a被排放。真空泵可耦接至氣體出口51a而使得氣體被強制從清洗室51排放。

第24圖為顯示依照本發明第六實施例之基板洗淨裝置之變形例的示意垂直剖面圖。於此變形例中，係加上固定蓋85。如第24圖中所示，此固定蓋85係設置成圍繞旋轉蓋3。固定蓋85為不可旋轉，並具有位於旋轉蓋3之下端下方的下端。如此，固定蓋85係成形為覆蓋旋轉蓋3之整個外周表面。於旋轉蓋3之外周表面和固定蓋85之內周表面之間係形成一小間隙。雖然圖中未顯示，但是固定蓋85之上端係具有複數個凹部，其各具有對應於各夾爪10的形狀之形狀。固定蓋85之上端之直徑實質上與旋轉蓋3之上端之直徑相同或稍微大些。設置固定蓋85之理由與設置上述之固定蓋45之理由相同。

接著，現將說明具有依照本發明之上述實施例之基板洗淨裝置之拋光裝置之例子。第25圖為具備有依照本發明之第一至第六實施例中之任何其中一者之基板洗淨裝置的拋光裝置之平面圖。第26圖為第25圖中所示拋光裝置之示意透視圖。如第25圖中所示，拋光裝置具有矩形之外殼100。外殼100之內部空間藉由分隔壁101a、101b、101c而被分隔成裝載及卸載部102、拋光部130(130a、130b)、和清洗部140。

裝載及卸載部102具有二個或多個前裝載單元120(於第25圖中有3個)，在此前裝載單元120上放置有各儲存許多基板之匣盒(cassette)。前裝載單元120被配置成沿著拋光裝置之寬度方向(垂直於拋光裝置之縱向之方向)彼此鄰接。各前裝載單元120能夠在其上承接開放式匣盒、標準製造介面容器(Standard Manufacturing Interface pod；SMIF pod)、或前開口聯合容器(Front Opening Unified pod；FOUP pod)。SMIF和FOUP為緊密密封之容器，其在其中容置有晶圓匣盒，並用分隔壁覆蓋之，以提供與外部空間隔離之內部環境。

再者，裝載及卸載部102具有移動機構121，其係沿著前裝載單元120之配置方向延伸。第一移載機器人122安置於移動機構121上，並可沿著前裝載單元120之配置方向移動。此第一移載機器人122可操作成在移動機構121上移動，以便存取安裝於前裝載單元120上之晶圓匣盒。第一移載機器人122具有垂直配置而可獨立使用之二個手。例如，上方的手可用來將經拋光之基板送回至晶圓匣盒，而下方的手可用來移載未拋光之基板。

裝載及卸載部102係被要求為最清潔之區域。因此，裝載及卸載部102之內部壓力係隨時被保持成較裝置之外部空間、拋光部130和清洗部140之壓力為高。再者，具有清潔空氣濾清器(譬如HEPA濾清器或ULPA濾清器)之濾清器風扇單元(圖式中未顯示)係設於第一移載機器人122之移動機構121之上方。此濾清器風扇單元係從空氣去除微粒、有毒蒸汽、和有毒氣體以產生清潔的空氣，並恆常地形成向下流動之清潔的空氣。

拋光部130為拋光基板之區域。此拋光部130包含第一拋光部130a和第二拋光部130b，在該第一拋光部130a中具有第一拋光單元131A和第二拋光單元131B，在該第二拋光部130b中具有第三拋光單元131C和第四拋光單元131D。如第25圖中所示，第一拋光單元131A、第二拋光單元131B、第三拋光單元131C、和第四拋光單元131D係沿著拋光裝置之縱向配置。

第一拋光單元131A包含：拋光台132A，係固持住拋光墊；頂環133A，係配置成固持基板並按壓該基板頂靠於拋光台132A上之拋光墊之拋光表面，以便拋光該基板；拋光液供應噴嘴134A，用來供應拋光液(例如，漿料)或修整液(例如，純水)至拋光墊之拋光表面；修整器(dresser)135A，用來修整拋光墊；以及噴霧器(atomizer)136A，具有噴嘴，用來將霧化狀態之液體(例如，純水)和氣體(例如，氮氣)之混合物噴射至拋光表面。

同樣地，第二拋光單元131B包含拋光台132B、頂環133B、拋光液供應噴嘴134B、修整器135B、和噴霧器136B。第三拋光單元131C包含拋光台132C、頂環133C、拋光液供應噴嘴134C、修整器135C、和噴霧器136C。第四拋光單元131D包含拋光台132D、頂環133D、拋光液供應噴嘴134D、修整器135D、和噴霧器136D。

第一線性搬運器150設於第一拋光部130a中。此第一線性搬運器150係配置成用以於位於沿著拋光裝置之縱向之四個移載位置之間移載基板(下文中，此四個移載位置從裝載及卸載部102依序稱為第一移載位置TP1、第二移載位置TP2、第三移載位置TP3、和第四移載位置TP4)。用來反轉自第一移載機器人122所移載而來之基板之反轉機151係配置在第一線性搬運器150之第一移載位置TP1之上方。垂直可移動之舉升器152係配置在第一移載位置TP1之下方。垂直可移動之推動器153係配置在第二移載位置TP2之下方，垂直可移動之推動器154係配置在第三移載位置TP3之下方，以及垂直可移動之推動器155配置在第四移載位置TP4之下方。

於第二拋光部130b，第二線性搬運器160設成緊鄰著第一線性搬運器150。此第二線性搬運器160係配置成於位於沿著拋光裝置之縱向之三個移載位置之間移載基板(下文中，此三個移載位置係從裝載及卸載部102依序將稱為第五移載位置TP5、第六移載位置TP6、和第七移載位置TP7)。垂直可移動之舉升器166係配置在第五移載位置TP5之下方，垂直可移動之推動器167係配置在第六移載位置TP6之下方，而垂直可移動之推動器168係配置在第七移載位置TP7之下方。

如第26圖中所示，第一線性搬運器150具有4個移載工作台：第一工作台、第二工作台、第三工作台、和第四工作台。這些移載工作台具有雙線結構，包含上線和下線。詳言之，第一移載工作台、第二移載工作台、和第三移載工作台配置在下線，而第四移載工作台配置在上線。

下方之移載工作台和上方之移載工作台能夠自由移動而不會彼此干擾，因為他們設在不同的高度。第一移載工作台係於第一移載位置TP1和第二移載位置(亦即，基板接收/傳送位置)TP2之間移載基板。第二移載工作台係於第二移載位置TP2和第三移載位置(亦即，基板接收/傳送位置)TP3之間移載基板。第三移載工作台係於第三移載位置TP3和第四移載位置TP4之間移載基板。第四移載工作台係於第一移載位置TP1和第四移載位置TP4之間移載基板。

第二線性搬運器160具有與第一線性搬運器150實質上相同的結構。詳言之，第五移載工作台和第六移載工作台配置在上線，而第七移載工作台配置在下線。第五移載工作台係於第五移載位置TP5和第六移載位置(亦即，基板接收/傳送位置)TP6之間移載基板。第六移載工作台係於第六移載位置TP6和第七移載位置(亦即，基板接收/傳送位置)TP7之間移載基板。第七移載工作台係於第五移載位置TP5和第七移載位置TP7之間移載基板。

如從拋光期間係使用漿料之事實可以了解到者，拋光部130為最骯髒之區域。因此，為了防止微粒散佈至拋光部130外面，而從個別拋光台之周圍空間排放氣體。此外，於拋光部130之內部的壓力係設定為較裝置之外部、清洗部140、和裝載及卸載部102之壓力為低，由此防止微粒之飛散。一般情況是，將排放管(圖式中未顯示)分別設於拋光台之下方，將濾清器(圖式中未顯示)設於拋光台之上方，而形成從濾清器至排放管向下流動的清潔空氣。

清洗部140為清洗拋光之基板之區域。清洗部140包含第二移載機器人124、用於將從該第二移載機器人124所接收之基板予以反轉之反轉機141、用來清洗經拋光之基板之四個清洗單元142至145、和用來在反轉機141和清洗單元142至145之間移載基板之移載單元146。

第二移載機器人124、反轉機141、和清洗單元142至145係依序沿著拋光裝置之縱向配置。具有清潔空氣濾清器之濾清器風扇單元(圖式中未顯示)係設在清洗單元142至145之上方。此濾清器風扇單元組構成從空氣去除微粒以產生清潔空氣，並恆常地形成向下流動之清潔空氣。於清洗部140之壓力係保持成較拋光部130之壓力為高，而防止於拋光部130之微粒流進清洗部140中。

移載單元146具有複數個臂，其係構成用來固持基板，而使得複數個基板能夠藉由該等臂而在反轉機141與清洗單元142至145之間彼此一起地被水平移動。清洗單元142和清洗單元143可以包括：例如具有上部和下部輥式海棉(roll-shaped sponge)之輥型清洗單元，該輥式海棉係旋轉並壓靠基板之前表面和後表面，由此清潔基板之前表面和後表面。清洗單元144可以包括：例如具有半球海棉之筆型清洗單元，該半球海棉係旋轉並壓靠基板以清洗基板。清洗單元145包括依照任何其中一個實施例之上述基板清洗裝置。於清洗單元142至144中，除了上述之輥型清洗單元或筆型清洗單元，可另外設置用以施加超音波於清洗液以清洗基板的超高音波型清洗單元(megasonic type cleaning unit)。

開閉器(shutter)110係裝置於反轉機151與第一移載機器人122之間。當移載基板時，將開閉器110打開，而將基板傳送於第一移載機器人122與反轉機151之間。開閉器111、112、113、和114亦分別設於反轉機141與第二移載機器人124之間、反轉機141與清洗單元142之間、第一拋光部130a與第二移載機器人124之間、和第二拋光部130b與第二移載機器人124之間。當移載基板時，將這些開閉器111、112、113、和114打開。

拋光墊(未顯示)安裝於拋光台132A上。拋光台132A耦接至配置於其下方之馬達(未顯示)，並可以其自己的軸為中心而旋轉。如第26圖中所示，頂環133A耦接至頂環軸137A，該頂環軸137A耦接至馬達和舉升缸(未顯示)。因此頂環133A能夠垂直地移動並以頂環軸137A為中心旋轉。待拋光之基板藉由真空吸力等方式而被吸引並固持於頂環133A之下表面。拋光墊之上表面係構成用來與基板W滑動接觸之拋光表面。

被固持於頂環133A之下表面上之基板係被旋轉且藉由頂環133A壓抵在旋轉中之拋光台132A上之拋光墊。將拋光液從拋光液供應噴嘴134A供應至拋光墊之拋光表面(上表面)。於基板W與拋光表面之間存在有拋光液之情形中拋光基板。拋光台132A和頂環133A係構成在基板W與拋光表面之間提供相對運動的機構。第二拋光單元131B、第三拋光單元131C、和第四拋光單元131D具有與第一拋光單元131A相同的結構，而因此省略其詳細說明。

具有上述結構之拋光裝置能夠執行：將單一基板以四個拋光單元連續地拋光之序列式處理、和將二個基板同時拋光之並行式處理。

當執行序列式處裡時，基板以下列路線被移送：前裝載單元120之晶圓匣盒→第一移載機器人122→反轉機151→舉升器152→第一線性搬運器150之第一移載工作台→推動器153→頂環133A→拋光台132A→推動器153→第一線性搬運器150之第二移載工作台→推動器154→頂環133B→拋光台132B→推動器154→第一線性搬運器150之第三移載工作台→舉升器155→第二移載機器人124→舉升器166→第二線性搬運器160之第五移載工作台→推動器167→頂環133C→拋光台132C→推動器167→第二線性搬運器160之第六移載工作台→推動器168→頂環133D→拋光台132D→推動器168→第二線性搬運器160之第七移載工作台→舉升器166→第二移載機器人124→反轉機141→移載單元146→清洗單元142→移載單元146→清洗單元 143→移載單元146→清洗單元144→移載單元146→清洗單元145→第一移載機器人122→前裝載單元120之晶圓匣盒。

當執行並行式處裡時，基板以下列路線被移送：前裝載單元120之晶圓匣盒→第一移載機器人122→反轉機151→舉升器152→第一線性搬運器150之第一移載工作台→推動器153→頂環133A→拋光台132A→推動器153→第一線性搬運器150之第二移載工作台→推動器154→頂環133B→拋光台132B→推動器154→第一線性搬運器150之第三移載工作台→舉升器155→第二移載機器人124→反轉機141→移載單元146→清洗單元142→移載單元146→清洗單元143→移載單元146→清洗單元144→移載單元146→清洗單元145→第一移載機器人122→前裝載單元120之晶圓匣盒。

另一個基板以下列之路線被移送：前裝載單元120之晶圓匣盒→第一移載機器人122→反轉機151→舉升器152→第一線性搬運器150之第四移載工作台→舉升器155→第二移載機器人124→舉升器166→第二線性搬運器160之第五移載工作台→推動器167→頂環133C→拋光台132C→推動器167→第二線性搬運器160之第六移載工作台→推動器168→頂環133D→拋光台132D→推動器168→第二線性搬運器160之第七移載工作台→舉升器166→第二移載機器人124→反轉機141→移載單元146→清洗單元142→移載單元146→清洗單元143→移載單元146→清洗單元 144→移載單元146→清洗單元145→第一移載機器人122→前裝載單元120之晶圓匣盒。

以下將說明具備有依照第一至第六實施例之其中任一實施例之基板洗淨裝置之另一種拋光裝置。第27圖為具備有依照本發明之第一至第六實施例之其中任一實施例之基板洗淨裝置之另一拋光裝置之平面圖。

如第27圖中所示，拋光裝置包含裝載及卸載部201，用於容置複數個晶圓匣盒204，於該匣盒204中儲存有許多基板。具有二個手之移載機器人202係安裝於移動機構200上，以便存取於裝載及卸載部201中之晶圓匣盒204。移動機構200使用線性馬達機構，其允許移載機器人202以高速穩定地載送大直徑和重的基板。

拋光裝置亦包含二個清洗單元212，其係配置在晶圓匣盒204的相對於移載機器人202之移動機構200之相反側。各清洗單元212為依照本發明之第一至第六實施例之其中任一實施例之基板洗淨裝置。清洗單元212配置在能夠由移載機器人202之手伸達之個別位置。具有四個基板放置台之晶圓站206配置在二個清洗單元212之間。此晶圓站206係位於能夠由移載機器人202之手伸達之位置。

二個移載機器人208配置在其手能夠伸達各個清洗單元212和晶圓站206的個別位置。二個清洗單元214分別配置成鄰靠清洗單元212。這些清洗單元214係位於使得移載機器人208之手能夠分別伸達清洗單元214之位置。旋轉搬運器210配置在能夠由移載機器人208之手伸達之位置。二個拋光單元250配置在該拋光單元250能夠移送基板至該旋轉搬運器210和從該旋轉搬運器210移送基板之位置。可以設置單一移載機器人208以取代二個移載機器人208。

該拋光裝置具有線上厚度監視器(In-line Thickness Monitor；ITM)224作為用來測量已經被洗淨和乾燥之基板之表面狀態(譬如膜厚度)之測量單元。此ITM 224可設成在拋光基板之前或之後執行測量。如第27圖中所示，ITM 224定位於移動機構200之延伸部，或者換言之，於移動機構200之端部。於移載機器人202將經拋光之基板移送回到其中一個晶圓匣盒204中之前、或者於移載機器人202從其中一個晶圓匣盒204移出待拋光之基板之後，ITM 224根據使用光學機構施加於基板並於基板反射之光學訊號而測量基板(例如，半導體晶圓)之表面上的銅膜或阻障膜之拋光狀態。

各拋光單元250包含拋光台230、頂環231、用來供應拋光液至拋光台230上拋光墊(未顯示)之拋光液供應噴嘴232、用來修整拋光墊之修整器218、和儲存水用來洗淨該修整器218之水槽222。

以下將說明第27圖中所示拋光裝置之操作。

儲存各具有形成於其表面上之導電膜(譬如銅膜)之許多基板之晶圓匣盒204係被安置於裝載及卸載部201中。移載機器人202從其中一個晶圓匣盒204中移出基板，並將該經移出之基板放置在晶圓站206。其中一個移載機器人208從晶圓站206接收基板，若需要的話將其上下反轉，並將該基板移送至旋轉搬運器210。該旋轉搬運器210於水平面旋轉，而於該旋轉搬運器210上之基板係由其中一個拋光單元250之頂環231所固持。

由頂環231所固持之基板被移至在拋光台230上方之拋光位置。當令頂環231和拋光台230旋轉之同時，將基板降下並壓靠拋光墊之拋光表面。在將拋光液從拋光液供應噴嘴232供應至拋光表面時，拋光該基板。

經拋光之基板係經由旋轉搬運器210移送至移載機器人208，若需要的話該移載機器人208將基板上下反轉，並將該基板傳送至其中一個清洗單元214。於已執行了拋光製程之拋光單元250中，拋光墊之拋光表面由修整器218所修整，以便準備好用來拋光下一個基板。

清洗單元214清除並沖洗基板之表面，然後乾燥該基板。然後經乾燥之基板藉由移載機器人208被移送並放置在晶圓站206。移載機器人202從該晶圓站206移去該經乾燥之基板，並將該基板移送至其中一個清洗單元212，而於該清洗單元212清洗和乾燥該基板。已清洗和乾燥之基板由移載機器人202送返至原來的晶圓匣盒204。

因為拋光裝置具有二組之拋光單元250、清洗單元212、和清洗單元214，因此拋光裝置能夠同時對二個基板執行一系列之製程，包含拋光、清洗、和乾燥。單一基板可由二個拋光單元250來拋光。

雖然已顯示和詳細說明了本發明之某些較佳實施例，但是應該了解到在由申請專利範圍、說明書、和圖式所界定之技術觀念範圍內可作各種之改變和修釋。