(57)【要約】  本明細書に記載の実施形態は、研磨システム内のトラックシステムに関する。本明細書に記載の一実施形態は、研磨システム内で研磨ヘッドを移動させるように構成されたトラックシステムを提供する。トラックシステムは、支持フレームと、支持フレームに結合され、研磨ヘッドが沿って動くように構成される経路を画定するトラックと、トラックによって画定された経路に沿って少なくとも１つの研磨ヘッドを搬送するように構成された１つまたは複数のキャリッジであって、トラックに結合され、トラックに沿って独立して可動式である１つまたは複数のキャリッジとを含む。
2011516289.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
研磨システム内で、研磨ヘッドを移動させるように構成されたトラックシステムであって、
支持フレームと、
前記支持フレームに結合され、前記研磨ヘッドが沿って動くように構成される経路を画定するトラックと、
前記トラックによって画定された前記経路に沿って、少なくとも１つの研磨ヘッドを搬送するように構成された、１つまたは複数のキャリッジであって、前記トラックに結合され、前記トラックに沿って独立して可動式である、１つまたは複数のキャリッジとを含む、トラックシステム。
【請求項２】
前記トラックが、前記経路に沿って配置された固定子片を含み、また前記１つまたは複数のキャリッジがそれぞれ、前記固定子片と作用することによって、前記それぞれのキャリッジを動かしたり止めたりするように構成された回転子を含む、請求項１に記載のトラックシステム。
【請求項３】
前記固定子片が、複数の永久磁石セグメントを含み、また各キャリッジの前記回転子が、前記複数の永久磁石セグメントに面するセグメントモータを含む、請求項２に記載のトラックシステム。
【請求項４】
前記トラックが、前記固定子片に沿って配置された案内レールをさらに含み、また前記１つまたは複数のキャリッジがそれぞれ、前記それぞれのキャリッジを前記案内レールに可動式に結合させ、前記それぞれのキャリッジの動きを前記経路内に制約する１つまたは複数の案内ブロックを含む、請求項２に記載のトラックシステム。
【請求項５】
前記案内レールおよび前記固定子片がそれぞれ、閉ループを形成する、請求項４に記載のトラックシステム。
【請求項６】
前記固定子片が円形であり、また前記トラックが、
前記固定子片に対して同心円状に配置された第１の円形案内レールと、
前記固定子片に対して同心円状に配置された第２の円形案内レールとをさらに含み、
前記１つまたは複数のキャリッジがそれぞれ、前記それぞれのキャリッジを前記第１および第２の案内レールに可動式に結合させ、前記それぞれのキャリッジの動きを前記経路内に制約する４つの案内ブロックを含む、請求項２に記載のトラックシステム。
【請求項７】
前記第１の円形案内レールが、前記固定子片の直径より大きな直径を有し、前記第２の円形案内レールが、前記固定子片の前記直径より小さな直径を有し、また前記１つまたは複数のキャリッジがそれぞれ、前記第１および第２の円形案内レール間で１つまたは複数の研磨ヘッドを搬送するように構成される、請求項６に記載のトラックシステム。
【請求項８】
前記支持フレームと結合され、前記円形トラックと処理環境を分離する遮蔽アセンブリをさらに含む、請求項１に記載のトラックシステム。
【請求項９】
前記トラックが、前記経路に沿って配置されたエンコーダスケールをさらに含み、また前記１つまたは複数のキャリッジがそれぞれ、前記エンコーダスケールに面し、前記経路内で前記それぞれのキャリッジの位置を感知するように構成されたエンコーダセンサを含む、請求項２に記載のトラックシステム。
【請求項１０】
前記エンコーダセンサと接続され、前記エンコーダセンサからの測定値に従って前記それぞれのキャリッジの動きを独立して制御するように構成されたキャリッジ制御装置をさらに含む、請求項９に記載のトラックシステム。
【請求項１１】
トラック研磨システムのための研磨ヘッドであって、
キャリッジ本体と、
前記キャリッジ本体に装着された１つまたは複数の摺動ブロックであって、前記トラック研磨システムの案内レールと結合し、前記キャリッジ本体の動きを前記案内レールに沿って制約するように構成された１つまたは複数の摺動ブロックと、
前記キャリッジ本体に装着され、前記トラック研磨システムの磁石トラックに作用することによって、前記案内レールに沿って前記キャリッジ本体を動かすように構成された摺動モータと、
前記キャリッジ本体に配置されたセンサアセンブリであって、前記研磨ヘッドの位置を測定するように構成されたセンサアセンブリと、
前記キャリッジ本体に取り付けられた第１の研磨アセンブリとを含み、前記第１の研磨アセンブリが、
第１の研磨モータと、
移動および研磨中に基板を固着させるように構成された第１の基板キャリアであって、前記第１の研磨モータに結合され、研磨中に前記第１の研磨モータによって回転される第１の基板キャリアとを含む、研磨ヘッド。
【請求項１２】
前記１つまたは複数の摺動ブロックが、前記案内レールの曲率を適合させるように構成された曲線の摺動チャネルを有する、請求項１１に記載の研磨ヘッド。
【請求項１３】
研磨中に前記トラック研磨システムの前記磁石トラックと作用することによって前記第１の研磨アセンブリを発振させるように構成された第１の掃引モータをさらに含む、請求項１１に記載の研磨ヘッド。
【請求項１４】
前記キャリッジ本体に取り付けられた第２の研磨アセンブリをさらに含み、前記第２の研磨アセンブリが、
第２の研磨モータと、
移動および研磨中に基板を固着させるように構成された第２の基板キャリアとを含み、前記第２の基板キャリアが、前記第２の研磨モータに結合され、研磨中に前記第１の研磨モータによって回転され、また第１の掃引モータが、研磨中に前記第１および第２の研磨アセンブリを同時に発振させるように構成される、請求項１３に記載の研磨ヘッド。
【請求項１５】
前記キャリッジ本体に取り付けられた第２の研磨アセンブリであって、
第２の研磨モータ、ならびに
移動および研磨中に基板を固着させるように構成された第２の基板キャリアを含み、前記第２の基板キャリアが前記第２の研磨モータに結合され、研磨中に前記第１の研磨モータによって回転される、第２の研磨アセンブリと、
研磨中に前記トラック研磨システムの前記磁石トラックと作用することによって前記第２の研磨アセンブリを発振させるように構成された第２の掃引モータとをさらに含む、請求項１３に記載の研磨ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に記載の実施形態は、半導体基板を処理する装置および方法に関する。より詳細には、本明細書に記載の実施形態は、研磨中に研磨ヘッドを移動および作動させる装置および方法を提供する。
【背景技術】
【０００２】
１ミクロンに満たない多重レベルの金属化は、次世代の超大規模集積（ＵＬＳＩ）向けの主要な技術の１つである。この技術の中心にある多重レベルの相互接続は、コンタクト、バイア、トレンチ、および他のフィーチャを含めて、アスペクト比の高い開口内に形成された相互接続フィーチャの平坦化を必要とする。これらの相互接続フィーチャを確実に形成することは、ＵＬＳＩの成功にとって、また個々の基板およびダイ上で回路密度および品質を増大させるための継続的な努力にとって非常に重要である。
【０００３】
集積回路および他の電子デバイスの製作の際には、導電、半導電、および誘電体材料の複数の層が基板の表面上に堆積され、または基板の表面から除去される。導電、半導電、および誘電体材料の薄い層は、複数の堆積技法によって堆積させることができる。材料層が順次堆積および除去されるので、基板の最上表面はその表面全体にわたって平面でなくなり、平坦化を必要とすることがある。
【０００４】
平坦化は、化学的機械的研磨（ＣＭＰ）および／または電気化学的機械的堆積（ＥＣＭＰ）を使用して実行することができる。平坦化方法では通常、基板をウェーハヘッド内に装着し、基板の表面を研磨して露出させる必要がある。次いで、ヘッドによって支持された基板は、回転する研磨パッドに押し付けられる。基板を保持するヘッドもまた回転し、基板と研磨パッド表面の間に追加の運動を提供することができる。さらに、研磨スラリー（通常、基板の一番上のフィルム層の研磨を強化するように選択された、研削剤および少なくとも１つの化学反応剤をその中に含む）をパッドに供給して、パッドと基板の境界面に研削用の化学溶液を提供する。研磨パッド特性、特有のスラリー混合物、および他の研磨パラメータの組合せは、特有の研磨特性を提供することができる。
【０００５】
研磨は、所望の結果を実現するために、それぞれ特有の研磨特性を有する、複数のステップで実行することができる。研磨システムは通常、異なる研磨ステップを実行するように構成された２つ以上の研磨パッドと、２つ以上の研磨パッドの間で基板を移動させるように構成された、基板移動アセンブリとを有する。
【０００６】
しかし、研磨システム内で処理要件を満たすために、高い処理量および柔軟性を実現することは、依然として困難である。したがって、改善された研磨処理量、品質、および柔軟性を提供する研磨装置が必要とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第６，１８３，３５４号公報
【特許文献２】米国特許第７，００１，２５７号公報
【特許文献３】米国特許出願公開第２００５／００００８０１号
【特許文献４】米国特許出願第１０／８８０，７５２号
【特許文献５】米国特許出願公開第２００４／００２０７８９号
【特許文献６】米国特許出願第１０／４５５，８９５号
【特許文献７】米国特許第７，０４４，８３２号
【発明の概要】
【０００８】
本明細書に記載の実施形態は、研磨システムに関する。より詳細には、本明細書に記載の実施形態は、研磨システム内で研磨ヘッドを移動および作動させるように構成されたトラックシステムに関する。
【０００９】
本明細書に記載の一実施形態では、研磨システム内で研磨ヘッドを移動させるように構成されたトラックシステムであって、支持フレームと、支持フレームに結合され、研磨ヘッドが、沿って動くように構成される経路を画定するトラックと、トラックによって画定された経路に沿って、少なくとも１つの研磨ヘッドを搬送するように構成された、１つまたは複数のキャリッジであって、トラックに結合され、トラックに沿って独立して可動式である、１つまたは複数のキャリッジとを含むトラックシステムが提供される。
【００１０】
本明細書に記載の別の実施形態では、研磨システム内で研磨ヘッドを移動させるトラックシステムであって、支持フレームと、支持フレームに結合された案内レールであって、研磨アヘッド（ａｈｅａｄ）が、沿って進むように構成される経路を画定する案内レールと、案内レールに沿って配置された磁石トラックと、案内レールに沿って配置されたエンコーダスケールと、案内レールに可動式に結合され、経路に沿って研磨ヘッドを動かすように、それぞれ構成された１つまたは複数の摺動キャリッジであって、磁石トラックと相互に作用することによって、それぞれの摺動キャリッジを独立して作動させるように構成された、セグメントモータをそれぞれ含む１つまたは複数の摺動キャリッジと、エンコーダスケールで誘導され、経路に沿ってそれぞれの摺動キャリッジの位置を測定するように構成された、エンコーダセンサとを含むトラックシステムが提供される。
【００１１】
本明細書に記載のさらに別の実施形態では、半導体基板を研磨する方法が提供される。この方法は、ロード、アンロード、および研磨ステーションの間で基板を移動させるように構成された、研磨ヘッド上に基板をロードするステップと、トラックシステムに沿って、研磨ヘッドを第１の研磨ステーションまで動かすステップとを含み、このシステムが、支持フレームと、支持フレームに結合され、研磨ヘッドが、沿ってロード、アンロード、および研磨ステーションにアクセスできる経路を画定するトラックと、トラックによって画定された経路に沿って、少なくとも１つの研磨ヘッドを搬送するように構成された、１つまたは複数のキャリッジであって、トラックに結合され、トラックに沿って独立して可動式である１つまたは複数のキャリッジとを含み、この方法はさらに、第１の研磨ステーションで基板を研磨するステップを含む。
【００１２】
本明細書に記載のさらに別の実施形態では、トラックを有する研磨システムのための研磨ヘッドが提供される。研磨ヘッドは、キャリッジ本体と、キャリッジ本体に装着された、１つまたは複数の案内ブロックであって、トラックと結合し、キャリッジ本体の動きをトラックに沿って制約するように構成された１つまたは複数の案内ブロックと、キャリッジ本体に接続され、トラックに沿ってキャリッジ本体を動かすように構成された摺動アクチュエータと、キャリッジ本体と接続された第１の研磨モータであって、キャリッジ本体の動きとともに動かされる第１の研磨モータと、移動および研磨中に基板を固着させるように構成された第１の基板キャリアであって、第１の研磨モータに結合され、研磨中に第１の研磨モータによって回転される第１の基板キャリアとを含む。
【００１３】
本明細書に記載のさらに別の実施形態では、トラック研磨システムのための研磨ヘッドが提供される。研磨ヘッドは、キャリッジ本体と、キャリッジ本体に装着された１つまたは複数の案内ブロックであって、トラック研磨システムの案内レールと結合し、キャリッジ本体の動きを、案内レールに沿って制約するように構成された、１つまたは複数の案内ブロックと、キャリッジ本体に装着され、トラック研磨システムの磁石トラックに作用することによって、案内レールに沿ってキャリッジ本体を動かすように構成された摺動モータと、キャリッジ本体に配置されたセンサアセンブリであって、研磨ヘッドの位置を測定するように構成されたセンサアセンブリと、キャリッジ本体に取り付けられた第１の研磨アセンブリとを含み、第１の研磨アセンブリが、第１の研磨モータと、移動および研磨中に基板を固着させるように構成された第１の基板キャリアであって、第１の研磨モータに結合され、研磨中に第１の研磨モータによって回転される第１の基板キャリアとを含む。
【００１４】
本明細書に記載のさらに別の実施形態では、半導体基板を研磨する方法が提供される。この方法は、トラック研磨システムのトラックに、可動式に結合された研磨ヘッドに第１の基板をロードするステップを含み、研磨ヘッドは、キャリッジ本体と、キャリッジ本体に装着された１つまたは複数の案内ブロックであって、トラックと結合し、キャリッジ本体の動きを、トラックに沿って制約するように構成された、１つまたは複数の案内ブロックと、キャリッジ本体に接続され、トラックに沿って、キャリッジ本体を動かすように構成された摺動アクチュエータと、第１の研磨アセンブリとを含み、第１の研磨アセンブリが、キャリッジ本体と接続された第１の研磨モータと、移動および研磨中に第１の基板を固着させるように構成された第１の基板キャリアであって、第１の研磨モータに結合され、研磨中に第１の研磨モータによって回転される第１の基板キャリアとを含み、この方法はさらに、第１の研磨ステーションで、第１の基板を位置決めするようにトラックに沿って研磨ヘッドを摺動させるステップと、第１の研磨ステーションで、第１の研磨ステーションのプラテンに第１の基板を押し付けることによって第１の基板を研磨し、第１の研磨モータを使用して第１の基板を回転させるステップとを含む。
【００１５】
本明細書に記載の実施形態はさらに、基板処理環境と基板移動機構を分離する装置に関する。より詳細には、本明細書に記載の特定の実施形態はさらに、架空のトラックシステム内で、基板処理環境と基板移動機構を分離する遮蔽アセンブリに関する。
【００１６】
さらに別の実施形態では、研磨システム内で研磨ヘッドを移動させるように構成された、トラックシステムが提供される。トラックシステムは、支持フレームと、支持フレームと結合され、研磨ヘッドが沿って動くように構成される経路を画定するトラックと、トラックによって画定された経路に沿って、研磨ヘッドの少なくとも１つを搬送するように構成された、１つまたは複数のキャリッジであって、トラックと結合され、トラックに沿って独立して可動式である、１つまたは複数のキャリッジと、支持フレームと結合され、円形トラックと処理環境を分離する遮蔽アセンブリとを含む。一実施形態では、トラックは円形トラックである。一実施形態では、遮蔽アセンブリは、円形トラックの外周部を取り囲む外側静止シールドと、円形トラックの内径内に嵌合するように、寸法設定された内側静止シールドと、外側静止シールドおよび内側静止シールドと重複するように、位置決めされた複数の可動式シールドとを含む。
【００１７】
さらに別の実施形態では、研磨システム内で研磨ヘッドを移動させるように、構成されたトラックシステムが提供される。トラックシステムは、支持フレームと、支持フレームと結合され、研磨ヘッドが沿って動くように、構成される経路を画定するトラックと、トラックによって画定された経路に沿って、少なくとも１つの研磨ヘッドを搬送するように構成された、１つまたは複数のキャリッジであって、トラックと結合され、トラックに沿って独立して可動式である、１つまたは複数のキャリッジと、キャリッジと結合されたｕ字状遮蔽アセンブリであって、円形トラックと処理環境を分離するように寸法設定された、ｕ字状遮蔽アセンブリとを含む。一実施形態では、トラックは円形トラックである。
【００１８】
本明細書に記載の実施形態は、最小のシステム停止時間で、円形トラックシステムから容易に取り外されまたは、設置される交換可能な封止デバイスをさらに提供する。
【００１９】
さらに別の実施形態では、交換可能なシールは、裏当て板と、裏当て板と着脱自在に結合された封止部材とを含む。裏当て板は、円形トラックのレールを収容するための、凹部分を形成する内周面を含むことができる。封止部材は、円形トラックのレールを収容するための、凹部分を形成する内周面を含むことができる。
【００２０】
さらに別の実施形態では、交換可能なシールは、２つ以上の裏当て板に結合された封止部材を含む。一実施形態では、裏当て板上に封止部材を成型することによって、裏当て板と封止部材を結合させることができる。封止部材は、トラックアセンブリのレールを収容するための凹部分を形成する内周面を含む。裏当て板は、封止アセンブリを損なわないで、交換可能な封止アセンブリを、取り外しまたは設置できるようにしながら、封止部材に剛性を提供するように作られる。
【００２１】
さらに別の実施形態では、交換可能なシールは案内ブロックの端部部分に固定され、案内ブロックの端部部分は、汚損や塵などの異物が案内ブロックおよびスライダに入らないように、案内ブロックのスライダの端部部分に固定され、スライダは、円形トラックのレールをまたぐ。
【００２２】
さらに別の実施形態では、円形トラックを有する研磨システムのための研磨ヘッドが提供される。研磨ヘッドは、キャリッジ本体と、キャリッジ本体に装着された、１つまたは複数の案内ブロックであって、トラックと結合し、キャリッジ本体の動きをトラックに沿って制約するように構成された、１つまたは複数の案内ブロックと、案内ブロックと結合された交換可能なシールであって、トラックをまたぐ交換可能なシールとを含む。一実施形態では、研磨ヘッドは、キャリッジ本体と結合され、トラックに沿ってキャリッジを動かすように構成された摺動アクチュエータと、移動および研磨中に基板を固着させるように構成された第１の基板キャリアであって、キャリッジ本体と結合される第１の基板キャリアとをさらに含む。
【００２３】
さらに別の実施形態では、研磨システム内で研磨ヘッドを移動させるように構成された、円形トラックシステムが提供される。円形トラックシステムは、支持フレームと、支持フレームに結合され、研磨ヘッドが沿って動くように構成される、経路を画定するトラックと、トラックによって画定された経路に沿って、少なくとも１つの研磨ヘッドを搬送するように構成された、１つまたは複数のキャリッジとを含み、トラックは案内レールを含み、１つまたは複数のキャリッジは、それぞれのキャリッジを案内レールに可動式に結合させ、それぞれのキャリッジの動きを経路内に制約する、交換可能なシールをもつ１つまたは複数の案内ブロックを含む。
【００２４】
本明細書に記載の実施形態はさらに、円形トラック研磨システム、および円形トラック研磨システムを設置する方法に関する。一実施形態では、円形トラックアセンブリを設置する方法が提供される。この方法は、上板を支持フレームと結合させるステップと、内側および外側案内レールを含む案内アセンブリを上板と結合させるステップと、案内アセンブリとアダプタアセンブリを結合させるステップと、エンコーダスケールをセンサアセンブリと整合させるステップと、固定子片をアクチュエータと整合させるステップと、固定子片を案内アセンブリと結合させるステップとを含む。
【００２５】
別の実施形態では、研磨システム内で研磨ヘッドを移動させるように構成された、トラックシステムが提供される。トラックシステムは、支持フレームと、支持フレームと結合された案内アセンブリと、トラックによって画定された経路に沿って、少なくとも１つの研磨ヘッドを搬送するように構成された、１つまたは複数のキャリッジであって、トラックと結合され、トラックに沿って独立して可動式である、１つまたは複数のキャリッジとを含む。案内アセンブリは、板と、板と結合され研磨ヘッドが沿って動くように構成される、経路を画定するトラックとを含む。
【００２６】
さらに別の実施形態では、研磨ヘッドのためのトラックシステムが提供される。支持フレームと、支持フレームと結合された案内アセンブリと、案内アセンブリと結合された案内レールと、案内レールに沿って配置された磁石トラックと、案内レールに沿って配置されたエンコーダスケールと、案内レールに可動式に結合され、経路に沿って研磨ヘッドを動かすように、それぞれ構成された１つまたは複数の摺動キャリッジとを含むトラックシステム。１つまたは複数の摺動キャリッジは、それぞれ磁石トラックと相互に作用することによって、それぞれの摺動キャリッジを独立して作動させるように構成されたセグメントモータと、エンコーダスケールで誘導され、経路に沿ってそれぞれの摺動キャリッジの位置を測定するように構成されたエンコーダセンサとを含む。
【００２７】
さらに別の実施形態では、システム支持フレームと結合するように構成された、案内アセンブリが提供される。案内アセンブリは、板と、板と結合され研磨ヘッドが沿って動くように構成される、経路を画定するトラックとを含む。
【００２８】
本明細書に記載の、上述の特徴を詳細に理解できるように、上記で簡単に要約した本発明について、実施形態を参照して、より具体的に説明することができる。実施形態のいくつかを添付の図面に図示する。しかし、本発明には他の等しく効果的な実施形態が認められるので、添付の図面は本発明の典型的な実施形態のみを図示しており、したがって、その範囲を限定するものと見なされるべきではないことに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本明細書に記載の一実施形態によるトラック研磨システムの概略側面図である。
【図２Ａ】本明細書に記載の一実施形態によるトラック研磨システムの概略平面図である。
【図２Ｂ】本明細書に記載の別の実施形態によるトラック研磨システムの概略平面図である。
【図３Ａ】本明細書に記載の一実施形態によるトラックアセンブリの概略斜視断面図である。
【図３Ｂ】図３Ａのトラックアセンブリで使用される固定子片の概略部分図である。
【図４】本明細書に記載の一実施形態によるトラック研磨システムの概略平面図である。
【図５】本明細書に記載の一実施形態によるトラックアセンブリの概略断面側面図である。
【図６】本明細書に記載の一実施形態によるトラックアセンブリの概略断面側面図である。
【図７】本明細書に記載の一実施形態によるトラックアセンブリの概略断面側面図である。
【図８】本明細書に記載の一実施形態によるトラックアセンブリの概略断面側面図である。
【図９】保守状態にある、本明細書に記載のトラック研磨システムの概略平面図である。
【図１０Ａ】本明細書に記載の一実施形態による研磨ヘッドの概略斜視図である。
【図１０Ｂ】図１０Ａの研磨ヘッドの概略断面側面図である。
【図１１Ａ】本明細書に記載の一実施形態による研磨ヘッドおよびトラックアセンブリの概略断面側面図である。
【図１１Ｂ】図１１Ａの研磨ヘッドおよびトラックアセンブリの概略平面図である。
【図１２】本明細書に記載の一実施形態による研磨ヘッドおよびトラックアセンブリの概略断面側面図である。
【図１３】本明細書に記載の一実施形態による研磨ヘッドおよびトラックアセンブリの概略断面側面図である。
【図１４】本明細書に記載の一実施形態による研磨ヘッドおよびトラックアセンブリの概略断面側面図である。
【図１５】本明細書に記載の一実施形態による研磨ヘッドおよびトラックアセンブリの概略断面側面図である。
【図１６】本明細書に記載の一実施形態による２つの基板キャリアを有する研磨ヘッドの概略斜視図である。
【図１７】本明細書に記載の実施形態による輸送および掃引のためのアクチュエータの様々な構成を示す概略図である。
【図１８Ａ】本明細書に記載の一実施形態による遮蔽アセンブリをもつトラックシステムの斜視図である。
【図１８Ｂ】図１８Ａの遮蔽アセンブリをもつトラックシステムの底面図である。
【図１９】本明細書に記載の一実施形態による遮蔽アセンブリをもつトラックシステムの底面図である。
【図２０】本明細書に記載の一実施形態による遮蔽アセンブリをもつトラックシステムの概略部分横断面図である。
【図２１】本明細書に記載の別の実施形態による遮蔽アセンブリをもつトラックシステムの概略部分横断面図である。
【図２２】本明細書に記載のさらに別の実施形態による遮蔽アセンブリをもつトラックシステムの概略部分横断面図である。
【図２３】本明細書に記載のさらに別の実施形態による遮蔽アセンブリをもつトラックシステムの概略部分横断面図である。
【図２４】本明細書に記載の一実施形態による交換可能なシールをもつ案内ブロックの斜視図である。
【図２５Ａ】本明細書に記載の一実施形態による交換可能なシールの斜視図である。
【図２５Ｂ】本明細書に記載の一実施形態による図２５Ａの交換可能なシールの斜視背面図である。
【図２６】本明細書に記載の一実施形態による別の交換可能なシールの斜視図である。
【図２７Ａ】本明細書に記載の一実施形態による裏当て板の一実施形態の斜視図である。
【図２７Ｂ】本明細書に記載の一実施形態による裏当て板の別の実施形態の斜視図である。
【図２８】本明細書に記載の別の実施形態による交換可能なシールの分解斜視図である。
【図２９】本明細書に記載の一実施形態による案内アセンブリをもつトラック研磨システムの概略側面図である。
【図３０Ａ】本明細書に記載の一実施形態による案内アセンブリの概略底面図である。
【図３０Ｂ】本明細書に記載の一実施形態による案内アセンブリの概略部分横断面図である。
【図３０Ｃ】本明細書に記載の別の実施形態による案内アセンブリの概略部分横断面図である。
【図３０Ｄ】本明細書に記載の別の実施形態による案内アセンブリの概略部分横断面図である。
【図３０Ｅ】本明細書に記載の別の実施形態による案内アセンブリの概略部分横断面図である。
【図３０Ｆ】本明細書に記載の別の実施形態による案内アセンブリの概略部分横断面図である。
【図３０Ｇ】本明細書に記載の別の実施形態による案内アセンブリの概略横断面図である。
【図３１】本明細書に記載の一実施形態による案内アセンブリの斜視図である。
【図３２】本明細書に記載のトラック研磨システム内へ案内アセンブリを設置するための処理シーケンスである。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
理解を容易にするために、可能な場合、複数の図に共通している同一の要素を指すために、同一の参照番号を使用する。一実施形態で開示される要素を、特有の記述なく他の実施形態でも利用できると有益であることが企図される。
【００３１】
本明細書に記載の実施形態は、化学的機械的研磨（ＣＭＰ）システムまたは電気化学的機械的研磨（ＥＣＭＰ）システム内で、基板を移動および支持する装置および方法に関する。本明細書に記載の一実施形態では、トラックシステムを使用して、研磨ステーション、ロード／アンロードステーション、および／または清浄ステーションの間で、１つまたは複数の研磨ヘッドを独立して移動させる。一実施形態では、トラックシステムは固定子片を含み、この固定子片は、それぞれの１つまたは複数の、研磨ヘッド内の回転子と固定子片の相互作用によって、１つまたは複数の研磨ヘッドを、沿って動かすことができる経路を画定する。一実施形態では、固定子片は複数の永久磁石を含み、回転子はセグメントモータであり、また永久磁石の磁界とセグメントモータに提供される電力から、セグメントモータによって生成される磁界との相互作用によって、研磨ヘッドを動かしたり止めたりする。一実施形態では、固定子片によって画定された経路に沿って、１つまたは複数の案内レールが配置され、１つまたは複数の研磨ヘッドはそれぞれ、１つまたは複数の案内ブロックによって、１つまたは複数の案内レールに結合される。一実施形態では、トラックは円形である。
【００３２】
トラックシステム
図１は、本明細書に記載の一実施形態によるトラック研磨システム１００の概略側面図である。トラック研磨システム１００は、研磨処理で使用される装置に対して、支持を提供するように構成されたシステムフレーム１０１を含む。
【００３３】
システムフレーム１０１の上方部分上には、トラックアセンブリ１０２が装着され、システムフレーム１０１の下方部分上には、処理プラットホーム１０４が設置される。一実施形態では、処理プラットホーム１０４は、処理要件に従って、研磨ステーション、ロードカップ、および清浄ステーションなどの調節された工具の組合せを含むことができる。図１に示すように、処理プラットホーム１０４は、１つまたは複数の研磨ステーション１０５を含む。
【００３４】
トラックアセンブリ１０２には、複数の研磨ヘッド１０３が可動式に結合される。複数の研磨ヘッド１０３はそれぞれ、トラックアセンブリ１０２に沿って独立して可動式であり、下に位置決めされた１つまたは複数の研磨ステーション１０５に沿って進むことが可能である。
【００３５】
一実施形態では、トラックアセンブリ１０２は、研磨ヘッド１０３が沿って動ける経路を画定するトラック本体１１０を含む。トラックアセンブリ１０２は、トラック本体１１０に、可動式に接続された１つまたは複数のキャリッジ１０９をさらに含む。１つまたは複数のキャリッジ１０９はそれぞれ、少なくとも１つの研磨ヘッド１０３を搬送するように構成される。
【００３６】
一実施形態では、研磨ヘッド１０３は、キャリッジ１０９の１つに装着された研磨モータ１０７と、研磨モータ１０７に接続された基板キャリア１０８とを含む。基板キャリア１０８は、研磨中に基板を固着させるように構成される。研磨モータ１０７は、研磨ステーション１０５の研磨表面１０５ａに対して、基板キャリア１０８、したがって基板キャリア１０８に固着させた基板を回転させるように構成される。研磨ヘッドの詳細な説明は、「Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｈｅａｄ  ｗｉｔｈ  ａ  Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｍｅｍｂｒａｎｅ  ｆｏｒ  ａ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ」という名称の特許文献１、および「Ｍｕｌｔｉ−ｃｈａｍｂｅｒ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｈｅａｄ  ｗｉｔｈ  ａ  Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｍｅｍｂｒａｎｅ」という名称の同時係属の特許文献２に見ることができる。
【００３７】
研磨ステーション１０５はそれぞれ、研磨ステーション１０５で研磨パッドを支持して回転させるように構成されたプラテン１０６を含むことができる。各研磨ステーション１０５は、研磨溶液ディスペンサおよびコンディショナヘッドをさらに含むことができる。プラテンおよび研磨パッドの詳細な説明は、「Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ」という名称の特許文献３として公開された、２００４年６月３０日出願の同時係属の特許文献４に見ることができる。研磨パッドに対する詳細な説明は、「Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ  Ａｒｔｉｃｌｅ  ｆｏｒ  Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ」という名称の特許文献５として公開された、２００３年６月６日出願の同時係属の特許文献６に見ることができる。
【００３８】
典型的な研磨処理を実行するには、様々な研磨ステップを実行するように、トラック研磨システム１００内に１つまたは複数の研磨ステーション１０５を構成することができる。トラック研磨システム１００内にはまた、研磨ヘッド１０３をそれぞれロードおよびアンロードできるように、基板をロードおよびアンロードするための少なくとも１つのロードカップも構成される。ロードカップの詳細な説明は、「Ｌｏａｄ  Ｃｕｐ  ｆｏｒ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ」という名称の同時係属の特許文献７に見ることができる。
【００３９】
典型的な研磨処理では、システムフレーム１０１内に位置決めされ、研磨ヘッド１０３のそれぞれにアクセスして、第１の研磨ステップ、たとえばバルク研磨を実行できるロードカップまで、研磨ヘッド１０３の１つを動かすことができる。研磨ヘッド１０３の基板キャリア１０８に、基板をロードすることができる。次いで、研磨ヘッド１０３は、キャリッジ１０９によって、トラックアセンブリ１０２に沿って動くことができる。１つまたは複数の研磨ステーション１０５の、１つ目にアクセス可能なロードステーションで、基板キャリア１０８に基板をロードすることができる。次いで、基板を下ろして、研磨ステーション１０５のプラテン１０６と接触させる。次いで、研磨ヘッド１０３は、プラテン１０６に対して基板を押し当て、研磨モータ１０７を使用して基板を回転させて、研磨のための相対的な運動を生成することができる。プラテン１０６は通常、研磨中に回転する。一実施形態では、トラックアセンブリ１０２内のある位置の周囲で、研磨ヘッド１０３を発振させて、プラテン１０６と基板の間に掃引運動を提供し、研磨の均一性を改善することができる。
【００４０】
第１の研磨ステーション１０５内で研磨が完了した後、研磨ヘッド１０３は、研磨ステーション１０５から基板を持ち上げて、トラックアセンブリ１０２に沿って、バフ研摩などの第２の研磨ステップのために構成された、次の研磨ステーション１０５へ基板を移動させることができる。
【００４１】
トラック研磨システム１００は、様々な構成の研磨ステーション、ロードカップ、および清浄ステーションを有するように、処理レシピに従って構成することができる。トラックアセンブリ１０２は、それぞれの研磨ヘッドが、研磨ステーション、ロードカップ、および清浄ステーションにアクセスできるように経路を画定することができる。トラックアセンブリ１０２は、直線、非直線、曲線、閉ループ、円形、非円形、不均一な曲線の経路、またはこれらの組合せの形状とすることができる。
【００４２】
図２Ａは、円形トラックを有するトラック研磨システム１００ａの概略部分平面図である。トラック研磨システム１００ａは、４つの研磨ステーション１０５に配置された円形トラック１１１を含む。複数の研磨ヘッド１０３は、円形トラック１１１に沿って独立して可動式である。一実施形態では、２つの研磨ヘッド１０３が、１つの研磨ステーション１０５に同時にアクセスできる。
【００４３】
図２Ｂは、不均一な曲線トラックを有するトラック研磨システム１２０の概略部分平面図である。トラック研磨システム１２０は、２つの研磨ステーション１０５に配置された、不均一な曲線トラック１２２を含む。
【００４４】
図３Ａは、本明細書に記載の一実施形態による、トラックアセンブリ２００の概略斜視断面図である。トラックアセンブリ２００は、上述のトラック研磨システム１００に類似している、トラック研磨システム内で使用することができる。トラックアセンブリ２００は、支持フレーム２０１を含み、支持フレーム２０１は、研磨システムのシステムフレームに固着させることができる。
【００４５】
支持フレーム２０１には、案内レール２０２が取り付けられる。案内レール２０２と少なくとも１つのキャリッジ２０５が、可動式に接続される。一実施形態では、キャリッジ２０５は、案内ブロック２０６を介して、案内レール２０２と接続することができる。案内レール２０２は、少なくとも１つのキャリッジ２０５の動きを、経路２１２内に抑制するように構成される。一実施形態では、案内ブロック２０６は、案内レール２０２の肩部部分２０２ａを受け入れて、固着させるように構成されたチャネル２０６ａを有する。
【００４６】
トラックアセンブリ２００は、支持フレーム２０１に取り付けられた固定子片２０３をさらに含む。キャリッジ２０５はそれぞれ、固定子片２０３に面する回転子２１０を含む。各キャリッジ２０５の固定子片２０３および回転子２１０は、経路２１２に沿って、キャリッジ２０５を前進させるリニアモータを形成する。キャリッジ２０５はそれぞれ、１つまたは複数の研磨ヘッド２０７を取り付けて搬送するように構成される。図３Ａに示すように、研磨ヘッド２０７は、キャリッジ２０５に装着された研磨モータ２１４と、研磨モータ２１４に接続された基板キャリア２１５とを含むことができる。
【００４７】
一実施形態では、固定子片２０３は、複数の永久磁石２０３ａを含み、回転子２１０は、電源２１３に接続されたセグメントモータを含む。複数の永久磁石２０３ａは、単一の線上に、互いに隣り合うように構成することができる。一実施形態では、永久磁石２０３ａはそれぞれ、図３Ｂに示すように、隣接する永久磁石２０３ａが反対の磁界を有するように位置決めすることができる。セグメントモータの電磁界の変動を使用して、キャリッジ２０５が反対の方向に沿って動くように、または一点で静止するように作動させる。
【００４８】
一実施形態では、経路２１２に沿って、支持フレーム２０１にエンコーダスケール２０４が取り付けられる。別の実施形態では、エンコーダスケール２０４と固定子片２０３を結合させることができる。各キャリッジ２０５で、センサアセンブリ２０９を機能させることができる。センサアセンブリ２０９は、エンコーダスケール２０４を測定して、経路２１２に沿ったキャリッジ２０５の位置および／またはキャリッジ２０５の速度を決定するように構成される。エンコーダスケール２０４およびセンサアセンブリ２０９は、任意の適切な、長さ測定システムから選択することができる。一実施形態では、エンコーダスケール２０４は磁気テープを含み、センサアセンブリ２０９は、磁気テープを読み取るように構成された読取りヘッドを含む。
【００４９】
センサアセンブリ２０９は、システム制御装置２１１に接続され、システム制御装置２１１は、各キャリッジ２０５を独立して制御するように構成される。処理中、システム制御装置２１１は、対応するキャリッジ２０５のセンサアセンブリ２０９から、システム制御装置２１１へ送られる測定値に従って、各キャリッジ２０５の位置および／または速度を獲得する。次いで、システム制御装置２１１は、電源２１３へ制御信号を送って、キャリッジ２０５を所望の位置へ位置決めする。
【００５０】
研磨ヘッドを支持および輸送する従来の方法と比較すると、本明細書に記載のトラックシステムにはいくつかの利点がある。
【００５１】
第１に、本トラックシステムでは、柔軟性が増大される。固定された数の研磨ヘッドを、カルーセルによって同時に移動させる、従来のカルーセル式の構造とは異なり、トラックシステムは、研磨ヘッドの数に制限されず、トラックシステムに取り付けられた、各研磨ヘッドは独立して作動する。したがって、トラックシステムは、研磨システム全体の構成と研磨レシピの遂行の両方で、増大された柔軟性を提供する。
【００５２】
第２に、本トラックシステムでは、処理量が改善される。従来のカルーセル式の構造では、カルーセルに取り付けられた研磨ヘッドのすべてが、同時に動いたり止まったりする必要があるので、研磨ヘッドの動きは遅い。本明細書に記載のトラックシステムでは、トラックシステムおよび支持構造は、動作中は静止したままであり、アクチュエータは、それぞれの動きで、１つのキャリッジおよびそのキャリッジに取り付けられた研磨ヘッドだけを摺動させればよい。したがって、トラックシステムは、はるかに速いペースで、研磨ヘッドを動かしてシステム処理量を増大させることができる。
【００５３】
第３に、本トラックシステムでは、保守要件が少ない。トラック、案内レール、および支持フレームなどのシステムレベルの部品は可動式ではないため、これらの大きな構造は故障しにくい。キャリッジ、研磨ヘッドなどの動く部品は、構造上独立しており、したがってシステムの残り部分に影響を及ぼすことなく修理でき、または独立して交換することができる。したがって、本明細書に記載のトラックシステムの保守は、比較的簡単かつ容易に実施することができる。
【００５４】
図４は、本明細書に記載の一実施形態による、トラック研磨システム３００の概略部分平面図である。トラック研磨システム３００は、構造上の丈夫さを提供するために、トラックに対して、同心円状の２つの案内レールを有する円形トラックシステムである。
【００５５】
トラック研磨システム３００は、システムフレーム（図示せず）に固着された、円形トラックアセンブリ３０１を含む。円形トラックアセンブリ３０１は、複数の研磨ヘッド３０７に対して円形の経路を支持および提供するように構成される。円形トラックアセンブリ３０１の下には、複数の作業ステーション３０８が配置される。研磨ヘッド３０７はそれぞれ、円形トラックアセンブリ３０１に沿って動くことによって、複数の作業ステーション３０８のすべてにアクセスできる。作業ステーション３０８はそれぞれ、研磨ステーション、ロードカップ、および清浄ステーション、または処理に必要な任意の適切な装置とすることができる。
【００５６】
円形トラックアセンブリ３０１は、支持フレーム３０２に同心円状に配置された、第１の案内レール３０３および第２の案内レール３０４を含む。支持フレーム３０２は、システムフレームに取り付けられるように構成される。円形トラックアセンブリ３０１は、支持フレーム３０２に配置された円形固定子３０５をさらに含む。円形固定子３０５は、第１の案内レール３０３と第２の案内レール３０４の両方に対して同心円状である。
【００５７】
１つまたは複数のキャリッジ３０６は、第１の案内レール３０３と第２の案内レール３０４の両方に沿って摺動するように構成される。キャリッジ３０６はそれぞれ、少なくとも１つの研磨ヘッド３０７を搬送するように構成される。キャリッジ３０６はそれぞれ、第１の案内レール３０３と第２の案内レール３０４の両方に、キャリッジ３０６を装着するように構成された２つ以上の案内ブロックと、円形固定子３０５と作用して、第１の案内レール３０３および第２の案内レール３０４に沿って、キャリッジ３０６の動きを作動させるように構成された回転子とを含む。一実施形態では、キャリッジ３０６はそれぞれ、各キャリッジ３０６および／または各キャリッジ３０６に取り付けられた研磨ヘッドを独立して制御するように構成された、システム制御装置３０９に接続することができる。
【００５８】
第１の案内レール３０３および第２の案内レール３０４は、同じ平面の内側および外側案内レールとして構成することができ、または垂直に構成することができる。一実施形態では、第１の案内レール３０３は、第２の案内レール３０４から外方へ放射状に配置することができ、第１の案内レール３０３と第２の案内レール３０４の間に、円形固定子３０５を配置することができる。案内レール３０３、３０４は、キャリッジ３０６の経路を再教育し、ならびにキャリッジ３０６および研磨ヘッド３０７に、構造上の支持を提供するように構成される。２重レールトラックアセンブリの様々な設計を、以下の図５〜８に示す。
【００５９】
図５は、本明細書に記載の一実施形態による、トラックアセンブリ４００の概略断面側面図である。トラックアセンブリ４００は、任意のトラック研磨システム、たとえば図４の円形トラックシステム３００に類似の円形トラックシステム内で使用することができる。
【００６０】
トラックアセンブリ４００は、研磨システムのシステムフレームに装着できる、支持フレーム４０１を有する静止部分を含む。静止部分は、支持フレーム４０１に装着された第１の案内レール４０２、第２の案内レール４０３、固定子片４０４、およびエンコーダスケール４０５をさらに含む。案内レール４０２、４０３、固定子片４０４、およびエンコーダスケール４０５は、研磨ヘッドが沿って進むように構成される経路を画定する。案内レール４０２、４０３、固定子片４０４、およびエンコーダスケール４０５は、経路の形状に応じて、平行、同心円状、または局部的に平行とすることができる。たとえば、案内レール４０２、４０３、固定子片４０４、およびエンコーダスケール４０５は、円形トラックには実質上同心円状であり、直線トラックには全体的に平行であり、または曲線トラックには部分ごとに平行である。
【００６１】
トラックアセンブリ４００は、１つまたは複数のキャリッジアセンブリ４１５を含む、移動部分をさらに含む。キャリッジアセンブリ４１５は、キャリッジ本体４０７を含み、キャリッジ本体４０７に、案内ブロック４０８および案内ブロック４０９が装着される。案内ブロック４０８は、案内レール４０３を受け入れるように構成された、内側チャネル４０８ａを有し、案内ブロック４０９は、案内レール４０２を受け入れるように構成された、内側チャネル４０９ａを有する。内側チャネル４０８ａ、４０９ａにより、キャリッジアセンブリ４１５は、トラックアセンブリ４００の静止部分に沿って摺動することができる。一実施形態では、案内ブロック４０８、４０９は、案内レール４０２、４０３を確実に保持する、２つ以上の部分から構成される。
【００６２】
キャリッジアセンブリ４１５は、固定子片４０４に面するように位置決めされた回転子４１０をさらに含む。回転子４１０は、固定子片４０４と作用することによって、キャリッジアセンブリ４１５を、案内レール４０２、４０３に沿って押し進めるように、またはキャリッジアセンブリ４１５を、案内レール４０２、４０３上で静止させるように構成される。一実施形態では、固定子片４０４と回転子４１０は、互いに接触しない。一実施形態では、固定子片４０４は複数の永久磁石を含み、回転子４１０はセグメントモータを含む。
【００６３】
キャリッジアセンブリ４１５は、支持フレーム４０１のエンコーダスケール４０５の反対側に位置決めされたセンサアセンブリ４１４をさらに含む。センサアセンブリ４１４は、エンコーダスケール４０５を読み取り、エンコーダスケール４０５および案内レール４０２、４０３に対する、キャリッジアセンブリ４１５の位置および／または速度を提供するように構成される。
【００６４】
キャリッジアセンブリ４１５は、キャリッジ本体４０７に取り付けられた装着構成要素４１１をさらに含む。装着構成要素４１１は、「Ｃ」字状であり、キャリッジアセンブリ４１５によって搬送すべき、任意のデバイスに対する境界面を提供するように構成される。一実施形態では、装着構成要素４１１に、研磨モータ４１２および基板キャリア４１３を有する研磨ヘッド４１６が装着される。
【００６５】
この実施形態では、２つの案内レール４０２、４０３を使用して、トラックの経路を画定し、キャリッジアセンブリ４１５およびキャリッジアセンブリ４１５に装着されたものの重量を支える。
【００６６】
図６は、本明細書に記載の別の実施形態による、トラックアセンブリ５００の概略断面側面図である。トラックアセンブリ５００は、任意のトラック研磨システム、たとえば、図４の円形トラックシステム３００に類似の、円形トラックシステム内で使用することができる。
【００６７】
トラックアセンブリ５００は、研磨システムのシステムフレームに装着された支持フレーム５０１を有する静止部分を含む。静止部分は、支持フレーム５０１に装着された第１の案内レール５０２、第２の案内レール５０３、固定子片５０４、およびエンコーダスケール５０５をさらに含む。案内レール５０２、５０３、固定子片５０４、およびエンコーダスケール５０５は、研磨ヘッドが沿って進むように構成される経路を画定する。案内レール５０２、５０３、固定子片５０４、およびエンコーダスケール５０５は、経路の形状に応じて、平行、同心円状、または局部的に平行とすることができる。たとえば、案内レール５０２、５０３、固定子片５０４、およびエンコーダスケール５０５は、円形トラックには実質上同心円状であり、直線トラックには全体的に平行であり、または曲線トラックには部分ごとに平行である。
【００６８】
トラックアセンブリ５００は、案内レール５０２、５０３につるされた、１つまたは複数のキャリッジアセンブリ５１５を含む移動部分をさらに含む。キャリッジアセンブリ５１５は、キャリッジ本体５０７を含み、キャリッジ本体５０７に、案内ブロック５０８および案内ブロック５０９が装着される。案内ブロック５０８は、案内レール５０３を受け入れるように構成された、内側チャネル５０８ａを有し、案内ブロック５０９は、案内レール５０２を受け入れるように構成された、内側チャネル５０９ａを有する。内側チャネル５０８ａ、５０９ａにより、キャリッジアセンブリ５１５は、トラックアセンブリ５００の静止部分に沿って摺動することができる。一実施形態では、案内ブロック５０８、５０９は、案内レール５０２、５０３を確実に保持する２つ以上の部分から構成される。
【００６９】
キャリッジアセンブリ５１５は、固定子片５０４に面するように位置決めされた回転子５１０をさらに含む。回転子５１０は、固定子片５０４と作用することによって、キャリッジアセンブリ５１５を、案内レール５０２、５０３に沿って押し進めるように、またはキャリッジアセンブリ５１５を、案内レール５０２、５０３上で静止させるように構成される。一実施形態では、固定子片５０４と回転子５１０は、互いに接触しない。一実施形態では、固定子片５０４は複数の永久磁石を含み、回転子５１０はセグメントモータを含む。
【００７０】
キャリッジアセンブリ５１５は、支持フレーム５０１のエンコーダスケール５０５の反対側に位置決めされた、センサアセンブリ５１４をさらに含む。センサアセンブリ５１４は、エンコーダ５０５を読み取り、エンコーダスケール５０５および案内レール５０２、５０３に対するキャリッジアセンブリ５１５の位置および／または速度を提供するように構成される。
【００７１】
キャリッジアセンブリ５１５は、キャリッジ本体５０７に取り付けられた装着構成要素５１１をさらに含む。装着構成要素５１１は、キャリッジアセンブリ５１５によって搬送すべき、任意のデバイスに対する境界面を提供するように構成される。一実施形態では、装着構成要素５１１に、研磨モータ５１２および基板キャリア５１３を有する研磨ヘッド５１６が装着される。
【００７２】
図７は、本明細書に記載の別の実施形態による、トラックアセンブリ６００の概略断面側面図である。トラックアセンブリ６００は、任意のトラック研磨システム、たとえば図４の円形トラックシステム３００に類似の、円形トラックシステム内で使用することができる。
【００７３】
トラックアセンブリ６００は、支持フレーム６０１と、支持フレーム６０１に装着された第１の案内レール６０２、第２の案内レール６０３、固定子片６０４、およびエンコーダスケール６０５とを有する静止部分を含む。案内レール６０２、６０３、固定子片６０４、およびエンコーダスケール６０５は、研磨ヘッドが沿って進むように構成される経路を画定する。案内レール６０２、６０３、固定子片６０４、およびエンコーダスケール６０５は、経路の形状に応じて、平行、同心円状、または局部的に平行とすることができる。たとえば、案内レール６０２、６０３、固定子片６０４、およびエンコーダスケール６０５は、円形トラックには実質上同心円状であり、直線トラックには全体的に平行であり、または曲線トラックには部分ごとに平行である。
【００７４】
トラックアセンブリ６００は、案内レール６０２、６０３につるされた、１つまたは複数のキャリッジアセンブリ６１５を含む移動部分をさらに含む。キャリッジアセンブリ６１５は、キャリッジ本体６０７を含み、キャリッジ本体６０７に、案内ブロック６０８および案内ブロック６０９が装着される。案内ブロック６０８は、案内レール６０３を受け入れるように構成された、内側チャネル６０８ａを有し、案内ブロック６０９は、案内レール６０２を受け入れるように構成された、内側チャネル６０９ａを有する。内側チャネル６０８ａ、６０９ａにより、キャリッジアセンブリ６１５は、トラックアセンブリ６００の静止部分に沿って摺動することができる。一実施形態では、案内ブロック６０８、６０９は、案内レール６０２、６０３を確実に保持する２つ以上の部分から構成される。一実施形態では、キャリッジ本体６０７は、キャリッジアセンブリ６１５の重量が、案内レール６０２、６０３間で均等に分散されるように設計することができる。
【００７５】
キャリッジアセンブリ６１５は、固定子片６０４に面するように位置決めされた、回転子６１０をさらに含む。回転子６１０は、固定子片６０４と作用することによって、キャリッジアセンブリ６１５を、案内レール６０２、６０３に沿って押し進めるように、またはキャリッジアセンブリ６１５を、案内レール６０２、６０３上で静止させるように構成される。一実施形態では、固定子片６０４と回転子６１０は、互いに接触しない。一実施形態では、固定子片６０４は複数の永久磁石を含み、回転子６１０はセグメントモータを含む。
【００７６】
キャリッジアセンブリ６１５は、支持フレーム６０１のエンコーダスケール６０５の反対側に位置決めされたセンサアセンブリ６１４をさらに含む。センサアセンブリ６１４は、エンコーダ６０５を読み取り、エンコーダスケール６０５および案内レール６０２、６０３に対するキャリッジアセンブリ６１５の位置および／または速度を提供するように構成される。
【００７７】
キャリッジアセンブリ６１５は、キャリッジ本体６０７に取り付けられた装着構成要素６１１をさらに含む。装着構成要素６１１は、キャリッジアセンブリ６１５によって搬送すべき任意のデバイスに対する境界面を提供するように構成される。一実施形態では、装着構成要素６１１に、研磨モータ６１２および基板キャリア６１３を有する研磨ヘッド６１６が装着される。
【００７８】
図８は、本明細書に記載の別の実施形態による、トラックアセンブリ７００の概略断面側面図である。トラックアセンブリ７００は、任意のトラック研磨システム、たとえば図４の円形トラックシステム３００に類似の、円形トラックシステム内で使用することができる。
【００７９】
トラックアセンブリ７００は、支持フレーム７０１を有する静止部分を含む。一実施形態では、支持フレーム７０１は、複数の支柱７０１ｃによって接続された、上方フレーム７０１ａおよび下方フレーム７０１ｂを含む。静止部分は、下方フレーム７０１ｂの下面に装着された、第１の案内レール７０２と、上方フレーム７０１ａの上面に装着された、第２の案内レール７０３とをさらに含む。静止部分は、下方フレーム７０１ｂの上面に配置された固定子片７０４と、上方フレーム７０１ａの下面に配置された固定子片７０６とをさらに含む。固定子片７０４、７０６は、トラックアセンブリ７００の動く部分との、より大きな相互作用を提供する。
【００８０】
静止部分は、支持フレーム７０１に装着されたエンコーダスケール７０５をさらに含む。案内レール７０２、７０３、固定子片７０４、７０６、およびエンコーダスケール７０５は、研磨ヘッドが沿って進むように構成される経路を画定する。案内レール７０２、７０３、固定子片７０４、７０６、およびエンコーダスケール７０５は、経路の形状に応じて、平行、同心円状、または局部的に平行とすることができる。たとえば、案内レール７０２、７０３、固定子片７０４、７０６、およびエンコーダスケール７０５は、円形トラックには実質上同心円状であり、直線トラックには全体的に平行であり、または曲線トラックには部分ごとに平行である。
【００８１】
トラックアセンブリ７００は、案内レール７０２、７０３につるされた、１つまたは複数のキャリッジアセンブリ７１５を含む移動部分をさらに含む。キャリッジアセンブリ７１５は、キャリッジ本体７０７を含み、キャリッジ本体７０７に、案内ブロック７０８および案内ブロック７０９が装着される。案内ブロック７０８は、案内レール７０３を受け入れるように構成された、内側チャネル７０８ａを有し、案内ブロック７０９は、案内レール７０２を受け入れるように構成された、内側チャネル７０９ａを有する。内側チャネル７０８ａ、７０９ａにより、キャリッジアセンブリ７１５は、トラックアセンブリ７００の静止部分に沿って摺動することができる。一実施形態では、案内ブロック７０８、７０９は、案内レール７０２、７０３を確実に保持する２つ以上の部分から構成される。一実施形態では、キャリッジ本体７０７は、キャリッジアセンブリ７１５の重量が、案内レール７０２、７０３間で均等に分散されることを保証するように設計することができる。
【００８２】
キャリッジアセンブリ７１５は、固定子片７０４に面するように位置決めされた回転子７１０をさらに含む。回転子７１０は、固定子片７０４、７０６と作用することによって、キャリッジアセンブリ７１５を、案内レール７０２、７０３に沿って押し進めるように、またはキャリッジアセンブリ７１５を、案内レール７０２、７０３上で静止させるように構成される。回転子７１０は、固定子片７０４、７０６間に配置される。一実施形態では、固定子片７０４、７０６は、それぞれ複数の永久磁石を含み、回転子７１０は、１つまたは複数のセグメントモータを含む。
【００８３】
キャリッジアセンブリ７１５は、支持フレーム７０１のエンコーダスケール７０５の反対側に位置決めされた、センサアセンブリ７１４をさらに含む。センサアセンブリ７１４は、エンコーダスケール７０５を読み取り、エンコーダスケール７０５および案内レール７０２、７０３に対する、キャリッジアセンブリ７１５の位置および／または速度を提供するように構成される。
【００８４】
キャリッジアセンブリ７１５は、キャリッジ本体７０７に取り付けられた装着構成要素７１１をさらに含む。装着構成要素７１１は、キャリッジアセンブリ７１５によって搬送すべき、任意のデバイスに対する境界面を提供するように構成される。一実施形態では、装着構成要素７１１に、研磨モータ７１２および基板キャリア７１３を有する研磨ヘッド７１６が装着される。キャリッジ本体７０７は、実質上カンチレバー構造であり、一方の端部が案内レール７０２、７０３に固着され、反対側の端部が研磨ヘッド７１６の重量を支える。
【００８５】
図９は、保守状態にある、本明細書に記載のトラック研磨システム３００ａの概略平面図である。トラック研磨システム３００ａは、図４のトラック研磨システム３００に類似している。図９に示すように、保守中、研磨ヘッド３０７を専用の保守コーナ３１０に集め、空間および時間を節約することができる。
【００８６】
研磨処理について、本明細書に記載のトラックシステムを用いて説明したが、当業者であれば、異なるワークステーション間で、基板を動かす必要のある任意の適切な処理で、このトラックを適用することができる。
【００８７】
研磨ヘッド
図１０Ａは、本明細書に記載の一実施形態による、研磨ヘッド１０００の概略斜視図である。図１０Ｂは、図１０Ａの研磨ヘッド１０００の概略断面側面図である。研磨ヘッド１０００は、２つの案内レール１００６、１００７を有する、トラックアセンブリ１００４（図１０Ｂに図示）に沿って、基板を移動および処理するように構成される。
【００８８】
研磨ヘッド１０００は、キャリッジ本体１００１と、トラックアセンブリ１００４の案内レール１００６、１００７を受け入れるように構成された、案内ブロック１００２、１００３とを含む。案内ブロック１００２、１００３内には、案内レールを受け入れるように摺動チャネル１００２ａ、１００３ａが形成される。一実施形態では、案内ブロック１００２、１００３はそれぞれ、キャリッジ本体１００１およびキャリッジ本体１００１に取り付けられたデバイスに対して、強化された支持を提供するように構成された、２つ以上のセグメントを含むことができる。
【００８９】
一実施形態では、研磨ヘッド１０００は、２つの同心円状の案内レールを有する、円形トラックシステムに沿って動くように構成される。図１０Ａに示すように、案内ブロック１００２、１００３は、それぞれ内側の円形案内レールおよび、外側の円形案内レールを受け入れるように構成される。一実施形態では、摺動チャネル１００２ａ、１００３ａは、案内レールに一致するように曲げられる。一実施形態では、案内ブロック１００２、１００３はそれぞれ、キャリッジ本体１００１の両端に位置決めされた２つの曲線セグメントを含む。
【００９０】
キャリッジ本体１００１には、アクチュエータアセンブリ１０１０が取り付けられる。アクチュエータアセンブリ１０１０は、トラックアセンブリの固定子片と作用することによって、研磨ヘッド１０００をトラックアセンブリに沿って輸送するように構成された回転子１０１１を含む。たとえば、図１０Ｂに示すように、回転子１０１１は、トラックアセンブリ１００４の支持フレーム１００５に取り付けられた固定子片１００８と作用するように構成される。一実施形態では、アクチュエータアセンブリ１０１０は、回転子１０１１の反対側に配置された第２の回転子１０１２を含む。アクチュエータアセンブリ１０１０は、トラックアセンブリの第２の固定子片と作用することによって、研磨ヘッド１０００を輸送するように構成される。図１０Ｂに示すように、回転子１０１２は、トラックアセンブリ１００４の固定子片１００９と作用するように構成される。
【００９１】
回転子１０１１および１０１２を単独でまたは組み合わせて使用して、処理中に様々な機能、たとえば輸送および掃引を実現することができる。
【００９２】
一実施形態では、回転子１０１１、１０１２は、複数の永久磁石を含む固定子片と作用するように構成されたセグメントモータである。回転子１０１１、１０１２は、システム制御装置１０１７によって制御できる、電源１０１１ａ、１０１２ａに接続される。
【００９３】
研磨ヘッド１０００は、トラックアセンブリ内のエンコーダスケール、たとえばトラックアセンブリ１００４のエンコーダスケール１０１８を読み取るための位置に配置された、センサアセンブリ１０１６をさらに含む。センサアセンブリ１０１６は、トラックアセンブリに対する研磨ヘッド１０００の位置および／または速度を検出するように構成される。一実施形態では、センサアセンブリ１０１６は、システム制御装置１０１７に接続され、システム制御装置１０１７は、センサアセンブリ１０１６からの測定値を使用して、回転子１０１１、１０１２を制御することができる。
【００９４】
研磨ヘッド１０００は、キャリッジ本体１００１に接続された、研磨アセンブリ１０１３をさらに含む。一実施形態では、研磨アセンブリ１０１３は、基板キャリア１０１５に接続された少なくとも１つの研磨モータ１０１４を含む。研磨モータ１０１４は、研磨中に基板キャリア１０１５を回転させるように構成される。一実施形態では、研磨アセンブリ１０１３は、同じ研磨ステーションで、第２の基板を同時に処理するように構成された、第２の基板キャリアに接続された第２の研磨モータを含むことができる。
【００９５】
図１１Ａは、本明細書に記載の一実施形態による研磨ヘッド１１００の概略断面側面図である。図１１Ｂは、図１１Ａの研磨ヘッド１１００の概略平面図である。研磨ヘッド１１００は、２つの案内レール１１０６、１１０７を有するトラックアセンブリ１１０４（図１１Ａ〜１１Ｂに破線で示す）に沿って、基板を移動および処理するように構成される。
【００９６】
研磨ヘッド１１００は、キャリッジ本体１１０１と、トラックアセンブリ１１０４の案内レール１１０６、１１０７を受け入れるように構成された、案内ブロック１１０２、１１０３とを含む。案内ブロック１１０２、１１０３内には、案内レールを受け入れるように摺動チャネル１１０２ａ、１１０３ａが形成される。一実施形態では、案内ブロック１１０２、１１０３はそれぞれ、キャリッジ本体１１０１およびキャリッジ本体１１０１に取り付けられたデバイスに対して強化された、支持を提供するように構成された２つ以上のセグメントを含むことができる。
【００９７】
一実施形態では、研磨ヘッド１１００は、２つの同心円状の案内レールを有する、円形トラックシステムに沿って動くように構成される。図１１Ａに示すように、案内ブロック１１０２、１１０３はそれぞれ、キャリッジ本体１１０１の両端に位置決めされた２つの曲線セグメントを含む。
【００９８】
キャリッジ本体１１０１には、回転子１１１１が取り付けられる。回転子１１１１は、トラックアセンブリ１１０４の支持フレーム１１０５に配置された固定子片１１０８と作用することによって、研磨ヘッド１１００を、トラックアセンブリ１１０４に沿って輸送するように構成される。
【００９９】
一実施形態では、回転子１１１１は、固定子片１１０８の複数の永久磁石と作用するように構成されたセグメントモータである。回転子１１１１は、システム制御装置によって制御できる電源に接続される。
【０１００】
研磨ヘッド１１００は、トラックアセンブリ内のエンコーダスケール、たとえば、トラックアセンブリ１１０４のエンコーダスケール１１１８を読み取るための位置に配置された、センサアセンブリ１１１６をさらに含む。センサアセンブリ１１１６は、トラックアセンブリに対する研磨ヘッド１１００の位置および／または速度を検出するように構成される。一実施形態では、センサアセンブリ１１１６は、システム制御装置に接続され、システム制御装置は、センサアセンブリ１１１６からの測定値を使用して、回転子１１１１を制御することができる。
【０１０１】
研磨ヘッド１１００は、キャリッジ本体１１０１に結合された装着フレーム１１０９をさらに含む。装着フレーム１１０９には、研磨アセンブリ１１１３が装着され、キャリッジ本体１１０１に接続される。装着フレーム１１０９は、「Ｃ」字状であり、研磨アセンブリ１１１３を、トラックアセンブリ１１０４の真下に位置決めするように構成される。
【０１０２】
一実施形態では、研磨アセンブリ１１１３は、基板キャリア１１１５に接続された少なくとも１つの研磨モータ１１１４を含む。研磨モータ１１１４は、研磨中に基板キャリア１１１５を回転させるように構成される。一実施形態では、研磨アセンブリ１１１３は、同じ研磨ステーションで、第２の基板を同時に処理するように構成された、第２の基板キャリアに接続された第２の研磨モータを含むことができる。
【０１０３】
図１２は、本明細書に記載の、一実施形態による研磨ヘッド１１００ａの概略断面側面図である。研磨ヘッド１１００ａは、実質上カンチレバーである、装着フレーム１１１９を含むことを除いて、図１１Ａに示す研磨ヘッド１１００に類似している。装着フレーム１１１９は、キャリッジ本体１１０１に結合された第１の端部１１１９ａと、第１の端部１１１９ａの反対側の第２の端部１１１９ｂとを有する。研磨アセンブリ１１１３は、第２の端部１１１９ｂに装着することができる。装着フレーム１１１９により、研磨ヘッド１１００ａは、研磨アセンブリ１１１３をトラックアセンブリ１１０４から離して位置決めすることができる。研磨ヘッド１１００ａは、適切なシステム設計で使用することができ、たとえば、トラックアセンブリ１１０４によって覆われる領域より大きな領域内に、研磨ステーションが広がった設計で使用することができる。
【０１０４】
図１３は、本明細書に記載の別の実施形態による、研磨ヘッド１３００およびトラックアセンブリ１３１５の概略断面側面図である。トラックアセンブリ１３１５は、直線、曲線、または円形とすることができる。
【０１０５】
トラックアセンブリ１３１５は、支持フレーム１３０１と、支持フレーム１３０１に装着された第１の案内レール１３０２、第２の案内レール１３０３、固定子片１３０４、およびエンコーダスケール１３０５とを有する静止部分を含む。案内レール１３０２、１３０３、固定子片１３０４、およびエンコーダスケール１３０５は、研磨ヘッド１３００が沿って進むように構成される経路を画定する。案内レール１３０２、１３０３、固定子片１３０４、およびエンコーダスケール１３０５は、経路の形状に応じて、平行、同心円状、または局部的に平行とすることができる。
【０１０６】
案内レール１３０２、１３０３は、支持フレーム１３０１の下面で取り付けられる。研磨ヘッド１３００は、案内レール１３０２、１３０３につるされる。研磨ヘッド１３００はキャリッジ本体１３０７を含み、キャリッジ本体１３０７に、案内ブロック１３０８および案内ブロック１３０９が装着される。案内ブロック１３０８は、案内レール１３０３を受け入れるように構成された、内側チャネル１３０８ａを有し、案内ブロック１３０９は、案内レール１３０２を受け入れるように構成された、内側チャネル１３０９ａを有する。内側チャネル１３０８ａ、１３０９ａにより、研磨ヘッド１３００は、トラックアセンブリ１３１５の静止部分に沿って摺動することができる。一実施形態では、案内ブロック１３０８、１３０９は、案内レール１３０２、１３０３を保持する２つ以上の部分から構成される。
【０１０７】
研磨ヘッド１３００は、固定子片１３０４に面するように位置決めされた回転子１３１０をさらに含む。回転子１３１０は、固定子片１３０４と作用することによって、研磨ヘッド１３００を案内レール１３０２、１３０３に沿って押し進めるように、または研磨ヘッド１３００を案内レール１３０２、１３０３上で静止させるように構成される。一実施形態では、固定子片１３０４は複数の永久磁石を含み、回転子１３１０はセグメントモータを含む。
【０１０８】
研磨ヘッド１３００は、支持フレーム１３０１のエンコーダスケール１３０５の反対側に位置決めされた、センサアセンブリ１３１４をさらに含む。センサアセンブリ１３１４は、エンコーダ１３０５を読み取り、エンコーダスケール１３０５および案内レール１３０２、１３０３に対する研磨ヘッド１３００の位置および／または速度を提供するように構成される。
【０１０９】
研磨ヘッド１３００は、キャリッジ本体１３０７に取り付けられた装着構成要素１３１１をさらに含む。装着構成要素１３１１は、研磨ヘッド１３００によって搬送すべき任意のデバイスに対する境界面を提供するように構成される。一実施形態では、装着構成要素１３１１に、研磨モータ１３１２および基板キャリア１３１３が装着される。
【０１１０】
図１４は、本明細書に記載の、別の実施形態による研磨ヘッド１４００およびトラックアセンブリ１４１５の概略断面側面図である。トラックアセンブリ１４１５は、直線、曲線、または円形とすることができる。
【０１１１】
トラックアセンブリ１４１５は、支持フレーム１４０１と、支持フレーム１４０１に装着された第１の案内レール１４０２、第２の案内レール１４０３、固定子片１４０４、およびエンコーダスケール１４０５とを有する静止部分を含む。案内レール１４０２、１４０３、固定子片１４０４、およびエンコーダスケール１４０５は、研磨ヘッド１４００が沿って進むように構成される経路を画定する。案内レール１４０２、１４０３、固定子片１４０４、およびエンコーダスケール１４０５は、経路の形状に応じて、平行、同心円状、または局部的に平行とすることができる。
【０１１２】
案内レール１４０２、１４０３は、支持フレーム１４０１の上面に取り付けられ、固定子片１４０４は、支持フレーム１４０１の下面に配置される。研磨ヘッド１４００は、キャリッジ本体１４０７を含み、キャリッジ本体１４０７に、案内ブロック１４０８および案内ブロック１４０９が装着される。キャリッジ本体１４０７は、タック（ｔａｃｋ）アセンブリ１４１５を包み、案内ブロック１４０８、１４０９が、案内レール１４０２、１４０３上に置かれる。案内ブロック１４０８は、案内レール１４０３を受け入れるように構成された、内側チャネル１４０８ａを有し、案内ブロック１４０９は、案内レール１４０２を受け入れるように構成された、内側チャネル１４０９ａを有する。内側チャネル１４０８ａ、１４０９ａにより、研磨ヘッド１４００は、トラックアセンブリ１４１５の静止部分に沿って摺動することができる。一実施形態では、案内ブロック１４０８、１４０９は、案内レール１４０２、１４０３を確実に保持する２つ以上の部分から構成される。
【０１１３】
研磨ヘッド１４００は、固定子片１４０４に面するように位置決めされた回転子１４１０をさらに含む。回転子１４１０は、固定子片１４０４と作用することによって、研磨ヘッド１４００を、案内レール１４０２、１４０３に沿って押し進めるように、または研磨ヘッド１４００を、案内レール１４０２、１４０３上で静止させるように構成される。一実施形態では、固定子片１４０４は複数の永久磁石を含み、回転子１４１０はセグメントモータを含む。
【０１１４】
研磨ヘッド１４００は、支持フレーム１４０１のエンコーダスケール１４０５の反対側に位置決めされたセンサアセンブリ１４１４をさらに含む。センサアセンブリ１４１４は、エンコーダ１４０５を読み取り、エンコーダスケール１４０５および案内レール１４０２、１４０３に対する研磨ヘッド１４００の位置および／または速度を提供するように構成される。
【０１１５】
研磨ヘッド１４００は、キャリッジ本体１４０７に取り付けられた装着構成要素１４１１をさらに含む。装着構成要素１４１１は、研磨ヘッド１４００によって搬送すべき任意のデバイスに対する境界面を提供するように構成される。一実施形態では、装着構成要素１４１１に、研磨モータ１４１２および基板キャリア１４１３が装着される。
【０１１６】
図１５は、本明細書に記載の、別の実施形態による研磨ヘッド１５００およびトラックアセンブリ１５１５の概略断面側面図である。トラックアセンブリ１５１５は、直線、曲線、または円形とすることができる。
【０１１７】
トラックアセンブリ１５１５は、支持フレーム１５０１を有する静止部分を含む。支持フレーム１５０１は、複数の支柱１５０１ｃによって接続された上方フレーム１５０１ａおよび下方フレーム１５０１ｂを含む。静止部分は、下方フレーム１５０１ｂの下面に装着された第１の案内レール１５０２と、上方フレーム１５０１ａの上面に装着された第２の案内レール１５０３とをさらに含む。静止部分は、下方フレーム１５０１ｂの上面に配置された固定子片１５０４と、上方フレーム１５０１ａの下面に配置された固定子片１５０６とをさらに含む。固定子片１５０４、１５０６は、研磨ヘッド１５００との、より大きな相互作用を提供する。
【０１１８】
案内レール１５０２、１５０３、固定子片１５０４、１５０６、およびエンコーダスケール１５０５は、研磨ヘッド１５００が沿って進むように構成される経路を画定する。案内レール１５０２、１５０３、固定子片１５０４、１５０６、およびエンコーダスケール１５０５は、経路の形状に応じて、平行、同心円状、または局部的に平行とすることができる。
【０１１９】
研磨ヘッド１５００は、案内レール１５０２、１５０３に取り付けられる。研磨ヘッド１５００はキャリッジ本体１５０７を含み、キャリッジ本体１５０７に、案内ブロック１５０８および案内ブロック１５０９が装着される。案内ブロック１５０８は、案内レール１５０３を受け入れるように構成された、内側チャネル１５０８ａを有し、案内ブロック１５０９は、案内レール１５０２を受け入れるように構成された、内側チャネル１５０９ａを有する。内側チャネル１５０８ａ、１５０９ａにより、キャリッジアセンブリ１５１５は、トラックアセンブリ１５１５の静止部分に沿って摺動することができる。一実施形態では、案内ブロック１５０８、１５０９は、案内レール１５０２、１５０３を確実に保持する２つ以上の部分から構成される。一実施形態では、キャリッジ本体１５０７は、キャリッジアセンブリ１５１５の重量が案内レール１５０２、１５０３間で均等に分散されるように設計することができる。
【０１２０】
研磨ヘッド１５００は、固定子片１５０４に面するように位置決めされた回転子１５１０をさらに含む。回転子１５１０は、固定子片１５０４、１５０６と作用することによって、研磨ヘッド１５００を案内レール１５０２、１５０３に沿って押し進めるように、または研磨ヘッド１５００を案内レール１５０２、１５０３上で静止させるように構成される。回転子１５１０は、固定子片１５０４、１５０６間に配置される。一実施形態では、固定子片１５０４、１５０６はそれぞれ複数の永久磁石を含み、回転子１５１０は１つまたは複数のセグメントモータを含む。
【０１２１】
研磨ヘッド１５００は、支持フレーム１５０１上のエンコーダスケール１５０５の反対側に位置決めされたセンサアセンブリ１５１４をさらに含む。センサアセンブリ１５１４は、エンコーダ１５０５を読み取り、エンコーダスケール１５０５および案内レール１５０２、１５０３に対する研磨ヘッド１５００の位置および／または速度を提供するように構成される。
【０１２２】
研磨ヘッド１５００は、キャリッジ本体１５０７に取り付けられた装着構成要素１５１１をさらに含む。装着構成要素１５１１は、研磨ヘッド１５００によって搬送すべき、任意のデバイスに対する境界面を提供するように構成される。一実施形態では、装着構成要素１５１１に、研磨モータ１５１２および基板キャリア１５１３を有する研磨ヘッド１５１６が装着される。キャリッジ本体１５０７は、実質上カンチレバー構造であり、一方の端部が案内レール１５０２、１５０３に固着され、反対側の端部が研磨ヘッド１５１６の重量を支える。
【０１２３】
図１６は、本明細書に記載の一実施形態による、２つの基板キャリア１６０８、１６０９を有する、研磨ヘッド１６００の概略斜視図である。上記で論じたように、本明細書に記載の実施形態による研磨ヘッドは、複数の基板を同時に処理するために、複数の基板キャリアを含むことができる。
【０１２４】
研磨ヘッド１６００は、キャリッジ本体１６０１を含み、キャリッジ本体１６０１には、案内ブロック１６０３、１６０４、回転子１６０５、１６０６、センサ１６０７が取り付けられ、トラックアセンブリに沿って研磨ヘッドの動きを容易にするように構成される。
【０１２５】
キャリッジ本体１６０１には、装着フレーム１６０２が取り付けられ、１つの基板を搬送および処理するようにそれぞれ構成された、２つの基板キャリア１６０８、１６０９を接続するように構成される。基板キャリア１６０８、１６０９は、キャリッジ本体１６０１によって、ともにトラックアセンブリに沿って輸送および発振される。一実施形態では、基板キャリア１６０８、１６０９の輸送は、回転子１６０６によって実行することができ、発振は、回転子１６０５によって実行することができる。
【０１２６】
輸送および発振のためのアクチュエータの構成は、処理要件によって決定することができる。図１７は、本明細書に記載の実施形態による、輸送および掃引のためのアクチュエータの様々な構成を概略的に示す。
【０１２７】
研磨ヘッド１７５１は、１つのアクチュエータ１７５１ａおよび１つのキャリアヘッド１７５１ｈを含む。アクチュエータ１７５１ａは、キャリアヘッド１７５１ｈの輸送と発振の両方を行うように構成される。この実施形態は、１つのアクチュエータだけを用いるので効率的であり、構造上頑丈である。単一のアクチュエータ構成はまた、アクチュエータ間のクロストークの可能性を低減させる。
【０１２８】
研磨ヘッド１７５２は、キャリアヘッド１７５２ｈと、キャリアヘッド１７５２ｈの輸送および発振をそれぞれ行うように構成された輸送アクチュエータ１７５２ａおよび掃引アクチュエータ１７５２ｂとを含む。この構成により、掃引および輸送に適切なアクチュエータを選択することができる。
【０１２９】
研磨ヘッド１７５３は、２つのキャリアヘッド１７５３ｈ、１７５３ｉと、キャリアヘッド１７５３ｈ、１７５３ｉを移動させるように構成された輸送アクチュエータ１７５３ａと、キャリアヘッド１７５３ｈ、１７５３ｉをそれぞれ発振させるように構成された２つの発振アクチュエータ１７５３ｂ、１７５３ｃとを含む。この構成は、２つのキャリアヘッド１７５３ｈ、１７５３ｉ間の柔軟性を提供する。キャリアヘッド１７５３ｈ、１７５３ｉを別個のキャリア本体に装着して、独立した掃引運動を可能にすることができる。
【０１３０】
研磨ヘッド１７５４は、２つのキャリアヘッド１７５４ｈ、１７５４ｉと、キャリアヘッド１７５４ｈ、１７５４ｉを移動させるように構成された、輸送アクチュエータ１７５４ａと、キャリアヘッド１７５４ｈ、１７５４ｉをともに発振させるように構成された、発振アクチュエータ１７５４ｂとを含む。この構成により、掃引および輸送に適切なアクチュエータを選択することができる。
【０１３１】
平坦化処理について、本明細書に記載の非接触式基板ホルダを用いて説明したが、当業者であれば、それだけに限定されるものではない、湿式清浄、電気メッキ、および無電解メッキを含む任意の適切な処理で、基板を保持および移動させるために、この非接触式基板ホルダを適用することができる。
【０１３２】
遮蔽アセンブリ
本明細書に記載の実施形態は、架空の円形トラックシステム内で、基板処理環境と基板移動機構を分離するための遮蔽をさらに提供する。これにより、システム保守を低減させてシステム稼働時間を増大させると好適である。
【０１３３】
図１８Ａは、本明細書に記載の一実施形態による遮蔽アセンブリ１８１０をもつ、トラックシステム１８００の斜視図である。図１８Ｂは、図１８Ａの遮蔽アセンブリ１８１０をもつ、トラックシステム１８００の底面図である。遮蔽アセンブリ１８１０は、外側静止シールド１８１２、内側静止シールド１８１４、および複数の可動式シールド１８１６ａ〜１８１６ｆを含む。外側静止シールド１８１２、内側静止シールド１８１４、および可動式シールド１８１６ａ〜１８１６ｆは協働して、トラックシステム１８００の基板移動機構および電子構成要素と処理環境を分離する。一実施形態では、基板移動機構および電子構成要素を含有する分離された領域は、処理環境と基板移動機構および電子構成要素を、さらに分離するための吸引ポートを有する。一実施形態では、分離された領域に加圧して、処理環境と基板移動機構および電子構成要素をさらに分離することができる。
【０１３４】
外側静止シールド１８１２は、支持フレーム１００５と結合される。外側静止シールド１８１２は、一体型の構造であり、２つの案内レール１００６、１００７（この図には図示せず）を取り囲むように寸法設定された、円筒形バンド１８１８を含む。外側静止シールド１８１２の、円筒形バンド１８１８の上部から外方へ放射状に、縁１８２０が延びる。縁１８２０は、外側静止シールド１８１２を、支持フレーム１００５に固着させるための複数の孔を有することができる。外側静止シールド１８１２は、たとえばリベット、ねじ、または当技術分野では周知の、任意の他の取付け手段を使用して、支持フレーム１００５と結合させることができる。外側静止シールド１８１２の円筒形バンド１８１８の底部から内方へ放射状に、内側リップ１８２２が延びる。一実施形態では、外側静止シールド１８１２は、外側静止シールド１８１２を形成するように、ともに溶接された４つの別個の三日月状の部片を含む。
【０１３５】
内側静止シールド１８１４はまた、支持フレーム１００５と結合される。内側静止シールド１８１４は、一体型の構造であり、２つの案内レール１００６、１００７の内径内に嵌合するように寸法設定された円筒形バンド１８２４を含む。内側静止シールド１８１４の円筒形バンド１８２４の上部から内方へ放射状に、リップ１８２６が延びる。リップ１８２６は、たとえばリベット、ねじ、または当技術分野では周知の任意の他の取付け手段を使用して、内側静止シールド１８１４と支持フレーム１００５を固着させるための複数の孔を有することができる。内側静止シールド１８１４の円筒形バンド１８２４の底部から外方へ放射状に、外側リップ１８２８が延びる。一実施形態では、外側静止シールド１８１２は、外側静止シールド１８１４を形成するようにともに溶接された４つの別個の部片を含む。
【０１３６】
可動式シールド１８１６ａ〜１８１６ｆは、キャリッジ本体１００１と結合させることができる。一実施形態では、各可動式シールド１８１６ａ〜１８１６ｆは、キャリッジ本体１００１の対応するアダプタ板１８１７ａ〜１８１７ｆと結合される。１つの可動式シールド１８１６ａ〜１８１６ｆだけが、それぞれの対応するアダプタ板１８１７ａ〜１８１７ｆと結合される状態を示すが、複数の可動式シールドを、各アダプタ板１８１７ａ〜１８１７ｆと結合させることができ、たとえば、図１９に示すように、１つのシールドを各アダプタ板１８１７ａ〜１８１７ｆの両側に結合させて、合計２つの可動式シールドを、各アダプタ板１８１７ａ〜１８１７ｆと結合できることを理解されたい。トラックシステム１８００は、ユーザの必要に応じて、７つ以上または５つ以下のアダプタ板を有するように構成できることも理解されたい。可動式シールドは、各アダプタ板１８１７ａ〜１８１７ｆと結合させることができる。
【０１３７】
各可動式シールド１８１６ａ〜１８１６ｆは、くさび状の板を含む。各可動式シールド１８１６ａ〜１８１６ｆは、各可動式シールドの外周部が、外側静止シールド１８１２の円筒形バンド１８１８の内側リップ１８２２に重複するように寸法設定される。各可動式シールド１８１６ａ〜１８１６ｆは、可動式シールドの内周部が、内側静止シールド１８１４の外側リップ１８２８と重複するようにさらに設計される。各可動式シールド１８１６ａ〜１８１６ｆは、たとえば、リベット、ねじ、または当技術分野では周知の任意の他の取付け手段を使用して、可動式シールド１８１６ａ〜１８１６ｆを対応するアダプタ板１８１７ａ〜１８１７ｆに固着させるための複数の孔を有することができる。
【０１３８】
アダプタ板および対応する可動式シールドの数が、基板処理環境と基板移動機構を分離するには十分でない実施形態では、アダプタ板から切り離すことができる、任意の数の追加の可動式シールド１８３０を追加することができる。追加の可動式シールド１８３０は、三日月状の部片を含む。追加の可動式シールドは、案内ブロック１００２、１００３を使用して、案内レール１００６、１００７と結合させることができる。
【０１３９】
図１９は、本明細書に記載の、一実施形態による遮蔽アセンブリ１９１０をもつトラックシステム１９００の底面図である。図１８Ａおよび１８Ｂに示す遮蔽アセンブリ１８１０と同様に、遮蔽アセンブリ１９１０は、外側静止シールド１８１２、内側静止シールド１８１４、および複数の可動式シールド１９１６ａ〜１９１６ｋを含む。しかし、図１９の実施形態では、各アダプタ板１８１７ａ〜１８１７ｆは、２つのシールドと結合される。たとえば、アダプタ板１８１７ａは、可動式シールド１９１６ａおよび可動式シールド１９１６ｂと結合される。また、図１９に示すように、隣接する可動式シールドを重複させることができる。たとえば、可動式シールド１９１６ｂは、可動式シールド１９１６ｂが可動式シールド１９１６ｃと重複および／または伸縮できるように、ｚ平面内で、可動式シールド１９１６ｃの平面よりわずかに上に位置する。図１９内の可動式シールドの一部分は、内側案内レール１００６および外側案内レール１００７を示すために除去した。
【０１４０】
動作の際には、アダプタ板は２枚ずつ動く。たとえば、アダプタ板１８１７ａおよび１８１７ｂは、時計回りまたは反時計回りにそろって動くことができる。アダプタ板１８１７ａおよび１８１７ｂがそろって動くとき、可動式シールド１９１６ｂおよび可動式シールド１９１６ｃは、重複位置をそこで維持し、したがって基板処理環境と基板移動機構の分離を維持する。
【０１４１】
図２０は、本明細書に記載の一実施形態による遮蔽アセンブリ２００２をもつ、トラックシステム２０００の概略部分横断面図である。遮蔽アセンブリ２００２は、可動式のｕ字状シールド２００４を含む。ｕ字状シールド２００４は、環状バンド２００６を含む。外側円筒形バンド２００８および内側円筒形バンド２０１０が、環状バンド２００６と結合され、環状バンド２００６から上方へ延びる。ｕ字状シールド２００４は、キャリッジ本体１００１と結合され、したがって、キャリッジアセンブリが案内レール１００６、１００７に沿って進むにつれて、ｕ字状シールドはキャリッジ本体１００１とともに動く。一実施形態では、ｕ字状シールド２００４は、アダプタ板１８１７ｄとキャリッジ本体１００１の間に結合される。各ｕ字状シールドは隣接するｕ字状シールドと伸縮し、したがって基板移動機構は、処理環境から分離されたままになる。
【０１４２】
図２１は、本明細書に記載の別の実施形態による、遮蔽アセンブリ２１０２をもつトラックシステム２１００の概略部分横断面図である。遮蔽アセンブリ２１０２は、支持フレーム１００５と結合された、外側Ｌ字状静止シールド２１０４および内側Ｌ字状静止シールド２１０６と、アダプタ板１８１７ｄとキャリッジ本体１００１の間に形成された凹部２１０７内で、アダプタ板１８１７ｄからつり下げられたドーナツまたはトロイド状のシールド２１０８とを含む、３つの部片からなる遮蔽アセンブリである。一実施形態では、外側Ｌ字状静止シールド２１０４および内側Ｌ字状静止シールド２１０６は、支持フレーム１００５の上板と結合される。
【０１４３】
外側Ｌ字状静止シールド２１０４は、一体型の構造であり、外側案内レール１００７を取り囲むように寸法設定された円筒形バンド２１１０を含む。外側Ｌ字状静止シールド２１０４の円筒形バンド２１１０の上部から外方へ放射状に、縁２１１２が延びる。縁２１１２は、外側Ｌ字状静止シールド２１０４を支持フレーム１００５に固着させるための複数の孔を有することができる。外側Ｌ字状静止シールド２１０４は、たとえばリベット、ねじ、または当技術分野では周知の任意の他の取付け手段を使用して、支持フレーム１００５と結合させることができる。外側Ｌ字状静止シールド２１０４の円筒形バンド２１１０の底部から内方へ放射状に、内側リップ２１１４が延びる。内側リップ２１１４は、キャリッジ本体１００１内に形成された凹部２１１６内に内方へ放射状に延びる。
【０１４４】
内側Ｌ字状静止シールド２１０６はまた、一体型の構造であり、内側案内レール１００６の内径内に嵌合するように寸法設定された円筒形バンド２１２０を含む。内側Ｌ字状静止シールド２１０６の円筒形バンド２１２０の上部から内方へ放射状に、リップ２１２２が延びる。リップ２１２２は、たとえばリベット、ねじ、または当技術分野では周知の任意の他の取付け手段を使用して、内側Ｌ字状静止シールド２１０６と支持フレーム１００５を固着させるための複数の孔を有することができる。内側Ｌ字状静止シールド２１０６の円筒形バンド２１２０の底部から外方へ放射状に、外側リップ２１２４が延びる。外側リップ２１２４は、キャリッジ本体１００１内に形成された凹部２１２６内に外方へ放射状に延びる。
【０１４５】
ドーナツ状シールド２１０８は、一体型の構造であり、中心に孔を有する環状バンド２１３０を含む。ドーナツ状シールド２１０８は、アダプタ板１８１７ｄとキャリッジ本体１００１の間に形成された凹部２１０７内のアダプタ板１８１７ｄからつり下げられる。ドーナツ状シールド２１０８は、内側案内レール１００６および外側案内レール１００７の円形領域全体を覆うように寸法設定される。各キャリッジアセンブリは、ドーナツ状シールド２１０８に対するローラまたはガイド２１３２などの支持部を含む。この遮蔽アセンブリ２１０２は、すべてのプラテンおよび研磨ヘッド構成とともに使用することができ、また各構成内では、各キャリッジアセンブリ間の角度を可変とすることができると好適である。
【０１４６】
図２２は、本明細書に記載のさらに別の実施形態による、遮蔽アセンブリ２２０２をもつトラックシステム２２００の概略部分横断面図である。遮蔽アセンブリ２２０２は、支持フレーム１００５と結合された外側Ｌ字状静止シールド２２０４および内側Ｌ字状静止シールド２２０６を含む、４つの部片からなる遮蔽アセンブリ２２０２である。遮蔽アセンブリ２２０２は、外側Ｌ字状静止シールド２２０４と内側Ｌ字状静止シールドの間に位置し、支持フレーム１００５と結合された第１のｕ字状シールド２２０８および第２のｕ字状シールド２２１０をさらに含む。一実施形態では、外側Ｌ字状静止シールド２２０４および内側Ｌ字状静止シールド２２０６は、支持フレーム１００５の上板と結合される。
【０１４７】
外側Ｌ字状静止シールド２２０４は、一体型の構造であり、外側案内レール１００７を取り囲むように寸法設定された円筒形バンド２２１２を含む。外側Ｌ字状静止シールド２２０４の円筒形バンド２２１２の上部から外方へ放射状に、縁２２１４が延びる。縁２２１４は、外側Ｌ字状静止シールド２２０４を支持フレーム１００５に固着させるための複数の孔を有することができる。外側Ｌ字状静止シールド２２０４は、たとえばリベット、ねじ、または当技術分野では周知の任意の他の取付け手段を使用して、支持フレーム１００５と結合させることができる。外側Ｌ字状静止シールド２２０４の円筒形バンド２２１２の底部から内方へ放射状に、内側リップ２２１６が延びる。内側リップ２２１６は内方へ放射状に延びてアダプタ板１８１７ｄの縁部の下へ延び、アダプタ板１８１７ｄの縁部と外側Ｌ字状静止シールド２２０４の間にラビリンス間隙を形成する。
【０１４８】
内側Ｌ字状静止シールド２２０６は、一体型の構造であり、内側案内レール１００６の内径内に嵌合するように寸法設定された円筒形バンド２２２０を含む。内側Ｌ字状静止シールド２２０６の円筒形バンド２２２０の上部から内方へ放射状に、リップ２２２２が延びる。リップ２２２２は、たとえばリベット、ねじ、または当技術分野では周知の任意の他の取付け手段を使用して、内側Ｌ字状静止シールド２２０６と支持フレーム１００５を固着させるための複数の孔を有することができる。内側Ｌ字状静止シールド２２０６の円筒形バンド２２２０の底部から外方へ放射状に、外側リップ２２２４が延びる。外側リップ２２２４は外方へ放射状に延びてアダプタ板１８１７ｄの縁部の下へ延び、アダプタ板１８１７ｄの縁部と内側Ｌ字状静止シールド２２０６の間にラビリンス間隙を形成する。
【０１４９】
第１のｕ字状シールド２２０８は、内側円筒形バンド２２２６、外側円筒形バンド２２２８、および環状バンド２２３０を含む。内側円筒形バンド２２２６は、アクチュエータアセンブリ１０１０の外周部を囲む。内側円筒形バンド２２２６の底部から外方へ放射状に、環状バンド２２３０が延びる。環状バンド２２３０から上方へ外側円筒形バンド２２２８が延び、ｕ字状チャネルを形成する。第１のｕ字状シールド２２０８の内側円筒形バンド２２２６の上部から内方へ放射状に、リップ２２３２が延びる。リップ２２３２は、たとえばリベット、ねじ、または当技術分野では周知の任意の他の取付け手段を使用して、第１のｕ字状シールド２２０８と支持フレーム１００５を固着させるための複数の孔を有することができる。
【０１５０】
第２のｕ字状シールド２２１０は、第１のｕ字状シールド２２０８を映したものである。第２のｕ字状シールド２２１０は、外側円筒形バンド２２３４、内側円筒形バンド２２３６、および環状バンド２２３８を含む。外側円筒形バンド２２３４は、アクチュエータアセンブリ１０１０の内周部を囲む。外側円筒形バンド２２３４の底部から内方へ放射状に、環状バンド２２３８が延びる。環状バンド２２３８から上方へ内側円筒形バンド２２３６が延び、ｕ字状チャネルを形成する。第２のｕ字状シールド２２１０の外側円筒形バンド２２３４の上部から外方へ放射状に、リップ２２４０が延びる。リップ２２４０は、たとえばリベット、ねじ、または当技術分野では周知の任意の他の取付け手段を使用して、第２のｕ字状シールド２２１０と支持フレーム１００５を固着させるための複数の孔を有することができる。
【０１５１】
図２３は、本明細書に記載のさらに別の実施形態による、遮蔽アセンブリ２３０２をもつトラックシステム２３００の概略横断面図である。遮蔽アセンブリ２３０２は、支持フレーム１００５と結合された外側Ｌ字状静止シールド２１０４および内側Ｌ字状静止シールド２１０６を含む４つの部片からなる遮蔽アセンブリである。遮蔽アセンブリ２３０２は、外側Ｌ字状静止シールド２１０４と内側Ｌ字状静止シールド２１０６の間に位置し、支持フレーム１００５と結合された第１のシールド２３０８および第２のシールド２３１０をさらに含む。一実施形態では、外側Ｌ字状静止シールド２１０４および内側静止Ｌ字状シールド２１０６は、支持フレーム１００５の上板と結合される。
【０１５２】
外側Ｌ字状静止シールド２１０４および内側Ｌ字状静止シールド２１０６は、上述のとおりである。第１のシールド２３０８は、アクチュエータアセンブリ１０１０の外周部を囲む円筒形バンド２３１２を含む。円筒形バンド２３１２の上部から内方へ放射状に、リップ２３１５が延びる。第２のシールド２３１０は、アクチュエータアセンブリ１０１０の内周部と内側案内レール１００６の間に位置決めされた円筒形バンド２３１２を含む。円筒形バンド２３１４から外方へ放射状に、リップ２３１６が延びる。
【０１５３】
案内レールのための交換可能なシール
図２４は、本明細書に記載の一実施形態による、交換可能なシール２４０６をもつ案内ブロック１００２の斜視図である。案内ブロック１００２は、案内レール１００７をまたいでその上を摺動するように成形された、摺動チャネル１００２ａを有する。案内ブロック１００２は、レールに沿って長手方向に可動式である。案内ブロック１００２は、ブロック２４０２および端板２４０４を含む。交換可能なシール２４０６は、端板２４０４の外側に構成され、端板２４０４はブロック２４０２の両端と結合される。交換可能なシール２４０６は、処理環境から汚損や塵などの異物が案内ブロック１００２に入らないようにする。さらに、シール２４０６は、案内ブロック１００２内で生成された粒子を含有し、それによって、案内レール１００７に沿った案内ブロック１００２の摺動運動のための処理に、何らかの悪影響が及ぶのを低減させる。
【０１５４】
図２５Ａは、本明細書に記載の一実施形態による、交換可能なシール２４０６の斜視図である。図２５Ｂは、本明細書に記載の一実施形態による図２５Ａの交換可能なシール２４０６の斜視背面図である。交換可能なシールは、裏当て板２５１０および封止部材２５２０を含む。裏当て板２５１０は、案内レール１００７を収容するための、凹部分２５１４を形成する内周面２５１２を有する。一実施形態では、裏当て板２５１０は、封止部材２５２０を案内ブロック２４０２に結合させながら、封止部材２５２０に剛性を提供する。封止部材２５２０は、案内レール１００７を収容する凹部分２５２４を形成する、内周面２５２２を有する。裏当て板２５１０の内周面２５１２と、封止部材２５２０の第１の表面２５２８の交点で、階段状部分２５２６が形成される。一実施形態では、封止部材２５２０の内周面２５２２の両面間の距離が、裏当て板２５１０の内周面２５１２の両面間の距離より小さくなるように、封止部材２５２０の内周面２５２２を、裏当て板２５１０の内周面２５１２からずらす。一実施形態では、封止部材２５２０は、レールの周りで圧縮可能であり、したがって案内レール１００７に沿って、汚損および破片が案内ブロック２４０２に入らないようにする。
【０１５５】
封止部材２５２０の第１の表面２５２８と反対側の封止部材２５２０の第２の表面２５３０は、一連の孔２５３２ａ、２５３２ｂ、および２５３２ｃを有する。孔２５３２ａおよび２５３２ｂを通って結合ピン２５３４ａ、２５３４ｂが延び、交換可能なシール２４０６と案内ブロック１００２を結合させる。一実施形態では、裏当て板２５１０は、孔２５３２ａ、２５３２ｂ、および２５３２ｃに対応する孔２５３３ａ、２５３３ｂ、および２５３３ｃを有し、ピン２５３４ａ、２５３４ｂはまた、裏当て板２５１０の対応する孔を通って延び、封止部材２５２０と案内ブロック２４０２を固着させる。１つの封止部材だけを示すが、厚さの変動する複数の封止部材を使用できることを理解されたい。分離板などの他の構成要素を使用することもでき、たとえば、複数の封止部材を含む実施形態では、それぞれの封止部材間に分離板を配置することができる。
【０１５６】
動作の際には、交換可能なシール２４０６は、案内ブロック１００２から切り離される。案内レール１００７の外面と裏当て板２５１０の２５１２の内周面および封止部材の内周面２５２２が近接しているため、ともに結合したまま、裏当て板２５１０および封止部材２５２０を案内レール１００７から取り外すことはできない。しかし、交換可能なシール２４０６の２つの部片からなる設計により、裏当て板２５１０と封止部材２５２０を切り離すことができる。封止部材２５２０と裏当て板２５１０を切り離した後、剛性の裏当て板２５１０を案内レール１００７上に残したまま、可撓性の封止部材２５２０を案内レール１００７から取り外すことができる。封止部材２５２０の可撓性により、封止部材２５２０を案内レール１００７から取り外すことができる。次いで、案内レール１００７をまたぐように、新しい封止部材を位置決めすることができる。新しい封止部材と裏当て板２５１０を結合させて交換可能なシール２４０６を再び形成し、この交換可能なシールを案内ブロック１００２に再び取り付けることができる。
【０１５７】
図２６は、本明細書に記載の一実施形態による、別の交換可能なシール２４０６の斜視図である。交換可能なシール２４０６は、２つの裏当て板２５１０ａ、２５１０ｂと結合された封止部材２５２０を含む。裏当て板２５１０ａ、２５１０ｂはそれぞれ、案内レール１００７を収容するための、凹部分２５１４ａ、２５１４ｂを形成する内周面２５１２ａ、２５１２ｂを有する。一実施形態では、裏当て板２５１０ａ、２５１０ｂは隔置される。裏当て板２５１０ａ、２５１０ｂはそれぞれ、封止部材２５２０と個々に結合させることができる。
【０１５８】
動作の際には、ともに結合したまま、封止部材２５２０および裏当て板２５１０ａ、２５１０ｂを案内レール１００７から切り離すことができる。一実施形態では、封止部材２５２０と案内レール１００７を切り離す前に、裏当て板２５１０ａ、２５１０ｂと封止部材２５２０を切り離すことができる。
【０１５９】
一実施形態では、交換可能なシール２４０６は、１つまたは複数の裏当て板２５１０と結合された封止部材２５２０を含む。一実施形態では、交換可能なシール２４０６は、裏当て板２５１０の周りに封止部材２５２０を形成することによって形成され、たとえば接着剤を使用して裏当て板２５１０に封止部材２５２０を成型し、一体型の交換可能なシールを形成することによって形成される。
【０１６０】
図２７Ａは、本明細書に記載の一実施形態による、裏当て板２５１０の一実施形態の斜視図である。この実施形態では、裏当て板２５１０は、裏当て板２５１０を形成するようにともに結合された、第１の支持部材２７１０および第２の支持部材２７２０を含む。２つの部片からなる裏当て板２５１０は、円形トラックアセンブリを分解しないで、円形トラックの案内レール１００７および案内ブロック１００２から容易に取り外すことができる。
【０１６１】
図示の実施形態では、第１の支持部材２７１０と第２の支持部材２７２０は、ヒンジアセンブリ２７３０および複数のロッククリップ２７４０ａ、２７４０ｂでともに結合され、第１の支持部材２７１０に位置決めされた複数のロッククリップ２７４０ａ、２７４０ｂは、第２の支持部材２７２０の複数のクリップキャッチ端部（図示せず）によって受け入れられ、第１の支持部材２７１０と第２の支持部材２７２０をともにロックして裏当て板２５１０を形成する。第１の支持部材２７１０と第２の支持部材２７２０を結合させるための、知られている任意の他の手段も使用できることも理解されたい。ヒンジアセンブリ２７３０により、第１の支持部材２７１０および第２の支持部材２７２０を、矢印２７５０で示すように開くことができる。
【０１６２】
図２７Ｂは、本明細書に記載の一実施形態による、裏当て板２５１０の別の実施形態の斜視図である。図示の実施形態では、第１の支持部材２７１０と第２の支持部材２７２０を、矢印２７６０で示すように完全に引き離すことができる。第１の支持部材２７１０と第２の支持部材２７２０は、複数のロッククリップ２７４０ａ、２７４０ｂ、２７４０ｃ、２７４０ｄでともに結合され、第１の支持部材２７１０に位置決めされた複数のロッククリップ２７４０ａ、２７４０ｂ、２７４０ｃ、２７４０ｄは、第２の支持部材２７２０の複数のクリップキャッチ端部（図示せず）によって受け入れられ、第１の支持部材２７１０と第２の支持部材２７２０をともにロックして裏当て板２５１０を形成する。
【０１６３】
一実施形態では、裏当て板２５１０の第１の支持部材２７１０と第２の支持部材２７２０はともに結合されない。一実施形態では、第１の支持部材２７１０および第２の支持部材２７２０はそれぞれ、案内ブロック１００２と個々に結合され、各支持部材２７１０、２７２０と案内ブロック１００２の間の封止部材を事実上挟む。
【０１６４】
図２８は、本明細書に記載の別の実施形態による、交換可能なシール２４０６の分解斜視図である。裏当て板２５１０は、封止部材２５２０内に嵌合して、封止部材２５２０に追加の剛性を提供する。この実施形態では、裏当て板２５１０は、封止部材２５２０の孔２５３２ａ、２５３２ｂ、および２５３２ｃを収容するための孔２５３３ａ、２５３３ｂ、および２５３３ｃを有する。
【０１６５】
動作の際には、交換可能なシール２４０６は、案内ブロック１００２から切り離される。案内レール１００７の外面と裏当て板２５１０の２５１２の内周面および封止部材２５２０の内周面２５２２が近接しているため、ともに結合したまま、裏当て板２５１０および封止部材２５２０を案内レール１００７から取り外すことはできない。しかし、交換可能なシール２４０６のこの２つの部片からなる設計により、裏当て板２５１０と封止部材２５２０を切り離すことができる。封止部材２５２０と裏当て板２５１０を切り離した後、可撓性の封止部材２５２０を案内レール１００７から取り外すことができ、２つの部片からなる裏当て板２５１０もまた、案内レール１００７から取り外すことができる。次いで、案内レール１００７をまたぐように、新しい封止部材および新しい裏当て板を位置決めすることができる。新しい封止部材と新しい裏当て板を結合させて交換可能なシール２４０６を再び形成し、この交換可能なシールを案内ブロック１００２に再び取り付けることができる。
【０１６６】
一実施形態では、封止部材２５２０はまた、複数の部片を含むこともできる。たとえば、封止部材２５２０を２つの部片とすることができる。しかし、封止部材２５２０の部片は、設置後、封止部材内に間隙がないようにともに圧縮される。一実施形態では、複数の部片からなる封止部材は、複数の部片からなる裏当て板とともに使用される。別の実施形態では、複数の部片からなる封止部材は、一体型の裏当て板とともに使用される。
【０１６７】
裏当て板２５１０は、アルミニウムまたはステンレス鋼などの処理用化学物質に適合している金属を含むことができる。封止部材２５２０は、ゴムまたは任意の他の弾性材料、たとえば合成ゴムおよびフルオロポリマーエラストマを含むことができる。一実施形態では、封止部材２５２０は、板状金属上に被覆されたゴム材料を含む。
【０１６８】
システム稼働時間を増大させる１つの方法は、基板製作システムに著しい修正を加えることなく、容易に取り外して交換できるハードウェアを開発することである。本明細書に記載の実施形態は、最小のシステム停止時間で、円形トラックシステムから容易に取り外し、また円形トラックシステムに容易に設置できる、交換可能な封止デバイスを提供することによって、システム稼働時間を増大させる。円形トラック自体を分解しないで、交換可能なシールまたは交換可能なシールの一部分を円形トラックの案内レールから取り外すことができると好適である。
【０１６９】
円形トラックの設置
図２９は、本明細書に記載の一実施形態による、案内アセンブリ２９０２をもつトラック研磨システム２９００の概略側面図である。トラック研磨システム２９００は、研磨処理で使用される装置に支持を提供するように構成されたシステムフレーム１０１を含む。
【０１７０】
案内アセンブリ２９０２は、システムフレーム１０１の上方部分と結合され、システムフレーム１０１の下方部分には処理プラットホーム１０４が設置される。一実施形態では、支持フレーム１０１の上方システムは上板２９１２を含み、上板２９１２と案内アセンブリ２９０２が結合される。一実施形態では、上板２９１２に、電子構成要素などの複数の構成要素（図示せず）が装着される。別の実施形態では、案内アセンブリ２９０２と支持フレーム１０１を直接結合させることができる。一実施形態では、処理プラットホーム１０４は、処理要件に従って、研磨ステーション、ロードカップ、および清浄ステーションなどの調節された工具の組合せを含むことができる。図１と同様に、処理プラットホーム１０４は、１つまたは複数の研磨ステーション１０５を含む。
【０１７１】
一実施形態では、案内アセンブリ２９０２は、研磨ヘッド１０３が沿って動ける経路を画定するトラック本体２９１０と結合された板２９１１を含む。案内アセンブリ２９０２は、トラック本体２９１０に可動式に接続された１つまたは複数のキャリッジ２９０９をさらに含む。１つまたは複数のキャリッジ２９０９はそれぞれ、少なくとも１つの研磨ヘッド１０３を搬送するように構成される。
【０１７２】
図３０Ａは、本明細書に記載の一実施形態による、案内アセンブリ３０００の概略底面図を示す。図３０Ｂ〜３０Ｅは、本明細書に記載の実施形態による、案内アセンブリ３０００の概略部分横断面図を示す。図３０Ｃは、図３０Ａの線３０Ｃに沿った部分横断面図である。線３０２０は、案内アセンブリ３０００の中心軸を表す。案内アセンブリ３０００は、板３００２と、板３００２と結合された内側円形案内レール３００４および外側円形案内レール３００６を含む、１対の同心円状の案内レールとを含む。一実施形態では、内側および外側案内レールの横方向の動きを防止するために、複数のピン３０２４を使用して、内側案内レール３００４および外側案内レール３００６を、板３００２に固着させることができる。一実施形態では、板３００２は環状形状の板である。一実施形態では、板３００２は環状バンド形状のバンドである。一実施形態では、内側円形案内レール３００４および外側円形案内レール３００６は同心円状である。複数の案内ブロック３００８を、内側円形案内レール３００４と外側円形案内レール３００６の両方と結合させることができる。板３００２はまた、案内アセンブリとシステムフレーム１０１を結合させるための複数の孔３０１０を有する。一実施形態では、板３００２は、アルミニウム、ステンレス鋼、またはこれらの組合せなどの処理に適合している材料を含む。
【０１７３】
図３０Ｂ〜３０Ｄを参照すると、案内アセンブリ３０００はまた、内側円形案内レール３００４と外側円形案内レール３００６の整合のための固定基準を提供する、内側円形肩部３０１２および外側円形肩部３０１４を含むことができる。内側円形肩部３０１２は、板３００２の表面で段３０１６を形成する。段３０１６は、内側円形案内レール３００４に対する固定基準を提供する。外側円形肩部３０１４は、板３００２の表面で段３０１８を形成する。段３０１８は、外側円形案内レール３００６に対する固定基準を提供する。内側円形肩部３０１２および外側円形肩部３０１４はまた、内側円形案内レール３００４および外側円形案内レール３００６が横方向の力に耐えるのを助けることができる。
【０１７４】
図３０Ｅを参照すると、別の実施形態では、案内アセンブリ３０００は、板３００２と結合された肩部板３０２２をさらに含むことができる。肩部板３０２２は、内側円形案内レール３００４と外側円形案内レール３００６の整合のための固定基準を提供する、内側円形肩部３０２８および外側円形肩部３０３０によって画定された環状の本体を含む。内側円形肩部３０２８は、板３００２の表面で段３０３２を形成する。段３０３２は、内側円形案内レール３００４に対する固定基準を提供する。外側円形肩部３０３０は、板３００２の表面で段３０３４を形成する。段３０３４は、外側円形案内レール３００６に対する固定基準を提供する。内側円形肩部３０２８および外側円形肩部３０３０はまた、内側円形案内レール３００４および外側円形案内レール３００６が横方向の力に耐えるのを助けることができる。
【０１７５】
図３０Ｆを参照すると、別の実施形態では、板３００２は、内側円形案内レール３００４と外側円形レール３００６の整合のための固定基準を提供する、持ち上げた部分３０４０を有する。持ち上げた部分３０４０は、内側円形案内レール３００４と外側円形レール３００６の整合のための固定基準を提供する、内側円形肩部３０４２および外側円形肩部３０４４によって画定される。
【０１７６】
特定の実施形態では、内側円形肩部３０１２および外側円形肩部３０１４は、板３００２により一体型の本体を形成する。特定の実施形態では、内側円形肩部３０１２および外側円形肩部３０１４は、板３００２と結合できる別個の部片である。
【０１７７】
図３０Ｇは、本明細書に記載の別の実施形態による、案内アセンブリ３０００の概略横断面図を示す。図３０Ｇに示す案内アセンブリ３０００は、板３００２と結合された２つの部片からなるくさび３３００を使用する。２つの部片からなるくさび３０３０は、外側円形案内レール３００６の内径に沿って位置決めすることができる。外側円形案内レール３００６の内径に沿って位置決めされると、２つの部片からなるくさび３０３０は、案内レール３００６の横方向の動きを低減させる。２つの部片からなるくさび３０３０は、案内アセンブリ３００２の本体と結合された固定されたくさび部片３０３２と、案内アセンブリ３００２と調整可能に結合できる調整可能なくさび部片３０３４とを含む。固定されたくさび部片３０３２は、傾斜した合わせ表面を有し、この表面は、調整可能なくさび部片３０３４の対応する傾斜した合わせ表面３０３６と嵌合する。一実施形態では、内側円形案内レール３００４の内径に沿って、第２の２つの部片からなるくさびアセンブリを位置決めすることができ、内側円形案内レール３００４の外径に沿って内側円形肩部を位置決めすることができる。別の実施形態では、内側円形案内レール３００４の外径に沿って第１の２つの部片からなるくさびアセンブリを位置決めすることができ、外円の外径に沿って第２の２つの部片からなるくさびアセンブリを位置決めすることができ、各案内レールの反対側に、固定された円形肩部を位置決めすることができる。さらに別の実施形態では、内側円形案内レール３００４の外径のいずれかに沿って２つの部片からなるくさびアセンブリを位置決めすることができ、外円の内径に沿って第２の２つの部片からなるくさびアセンブリを位置決めすることができ、各案内レールの反対側に、固定された円形肩部を位置決めすることができる。
【０１７８】
一実施形態では、図３０Ｂに示すように、内側円形肩部３０１２は、内側円形案内レール３００４の内径に沿って位置決めされ、外側円形肩部は、外側円形案内レール３００６の内径に沿って位置決めされる。別の実施形態では、図３０Ｃに示すように、内側円形肩部３０１２は、内側円形案内レール３００４の内径に沿って位置決めされ、外側円形肩部は、外側円形案内レール３００６の外径に沿って位置決めされる。さらに別の実施形態では、内側円形肩部３０１２は、内側円形案内レール３００４の外径に沿って位置決めされ、外側円形肩部３０１４は、外側円形案内レール３００６の内径に沿って位置決めされる。
【０１７９】
図３１は、本明細書に記載の一実施形態による、上板２９１２と結合された案内アセンブリの斜視図である。上板２９１２および案内アセンブリ３０００は、システムフレーム１０１などのシステムフレームの上方部分および処理プラットホーム１０４と結合させることができる。案内アセンブリ３０００と、２つの同心円状の案内レール３００４、３００６が結合される。案内アセンブリと、リニアモータ磁石トラック３１０４が、結合される。一実施形態では、リニアモータ磁石トラックは、リニアモータ磁石トラック３１０４が内側円形案内レール３００４および外側円形案内レール３００６を配置するための固定基準として機能するような幅を有するように寸法設定される。一実施形態では、案内アセンブリ３０００とエンコーダスケール３１０６を結合させることができる。別の実施形態では、上板とエンコーダスケール３１０６を結合させることができる。内側円形案内レール３００４および外側円形案内レール３００６と、案内ブロック３００８およびアダプタ板３１１０を含むアダプタアセンブリ３１０８を結合させることができる。
【０１８０】
通常、トラック研磨システム内への円形トラックアセンブリの設置は、いくつかのステップを含む。案内ブロックをもつ６つの内側案内セグメントが、トラック研磨システムの上板と直接結合される。次いで、案内ブロックをもつ６つの外側案内セグメントが、トラック研磨システムの上板と直接結合される。内側および外側案内セグメントの内側および外側に、整合ブロックが設置される。内側案内セグメントは、整合ブロックの止めねじを使用して、互いに整合される。外側案内セグメントは、整合ブロックの止めねじを使用して、互いに整合され、かつ内側案内セグメントと整合される。トラック研磨システムに、アダプタアセンブリおよびエンコーダスケールが設置される。エンコーダスケールは、エンコーダ読取りヘッドと整合される。リニアモータ磁石トラックが設置され、リニアモータコイルと整合される。
【０１８１】
図３２は、トラック研磨システム内への案内アセンブリの設置のための処理シーケンス３２００を示す。支持フレームと結合された上板２９１２が提供される（ブロック３２０２）。上板２９１２と、内側円形案内レール３０４および外側円形案内レール３０６を含む案内アセンブリ３００が結合される（ブロック３２０４）。案内アセンブリ３０００とアダプタアセンブリ３１０８が結合される（ブロック３２０６）。案内アセンブリ２９０２とエンコーダスケール３１０６が結合される（ブロック３２０８）。一実施形態では、エンコーダスケールが上板２９１２と結合される。エンコーダスケール３１０６は、センサアセンブリと整合される（ブロック３２１０）。一実施形態では、センサアセンブリは、エンコーダスケールを読み取るためのエンコーダリーダヘッドを含む。リニアモータ磁石トラックがリニアモータ磁石コイルと整合される（ブロック３２１２）。リニアモータ磁石トラックは、案内アセンブリ３０００と結合される（ブロック３２１４）。
【０１８２】
システム稼働時間を増大させる１つの方法は、基板製作システムに著しい修正を加えることなく、容易に取り外して交換できるハードウェアを開発することである。本明細書に記載の実施形態は、最小のシステム停止時間で円形トラックシステムから容易に取り外すことができる案内アセンブリを提供することによって、システム稼働時間を増大させる。円形トラックシステムを分解しないで、案内アセンブリならびに内側円形ガイドおよび／または外側円形ガイドを円形トラックシステムの支持フレームから取り外すことができると好適である。さらに、製造者であれば、案内アセンブリの内側および外側円形ガイドの整合および装着を実行し、したがって工具間のガイドの整合および設定の再現性を増大させることができる。
【０１８３】
上記は本明細書に記載の実施形態を対象とするが、本発明の基本的な範囲から逸脱することなく、本発明の他のさらなる実施形態を考案することができ、本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲によって決定される。
【図１】
2011516289.tif 000003
【図２Ａ】
2011516289.tif 000004
【図２Ｂ】
2011516289.tif 000005
【図３Ａ】
2011516289.tif 000006
【図３Ｂ】
2011516289.tif 000007
【図４】
2011516289.tif 000008
【図５】
2011516289.tif 000009
【図６】
2011516289.tif 000010
【図７】
2011516289.tif 000011
【図８】
2011516289.tif 000012
【図９】
2011516289.tif 000013
【図１０Ａ】
2011516289.tif 000014
【図１０Ｂ】
2011516289.tif 000015
【図１１Ａ】
2011516289.tif 000016
【図１１Ｂ】
2011516289.tif 000017
【図１２】
2011516289.tif 000018
【図１３】
2011516289.tif 000019
【図１４】
2011516289.tif 000020
【図１５】
2011516289.tif 000021
【図１６】
2011516289.tif 000022
【図１７】
2011516289.tif 000023
【図１８Ａ】
2011516289.tif 000024
【図１８Ｂ】
2011516289.tif 000025
【図１９】
2011516289.tif 000026
【図２０】
2011516289.tif 000027
【図２１】
2011516289.tif 000028
【図２２】
2011516289.tif 000029
【図２３】
2011516289.tif 000030
【図２４】
2011516289.tif 000031
【図２５Ａ】
2011516289.tif 000032
【図２５Ｂ】
2011516289.tif 000033
【図２６】
2011516289.tif 000034
【図２７Ａ】
2011516289.tif 000035
【図２７Ｂ】
2011516289.tif 000036
【図２８】
2011516289.tif 000037
【図２９】
2011516289.tif 000038
【図３０Ａ】
2011516289.tif 000039
【図３０Ｂ】
2011516289.tif 000040
【図３０Ｃ】
2011516289.tif 000041
【図３０Ｄ】
2011516289.tif 000042
【図３０Ｅ】
2011516289.tif 000043
【図３０Ｆ】
2011516289.tif 000044
【図３０Ｇ】
2011516289.tif 000045
【図３１】
2011516289.tif 000046
【図３２】
2011516289.tif 000047
【国際調査報告】
2011516289.tif 000048
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