| 主权项 |
1.一种用来将圆形工件从一第一检视站移动到一第二加工站之工件对正和移位系统,系包括有:工件握持机构,供附结到一圆盘工件之面上,以便将此圆盘工件从一个位置移动到另一个位置;自动机构,其控制该工件握持机构的位置并被适配成来在两个正交的方向上移助,当其占有该第一检视站时工件握持机构和自动机构二者皆平行于圆盘之平面;用以在该第一检视站中和在该第二加工站中转动圆盘之机构;检视机构,用来决定出在当圆盘于该第一检视站中被转动时圆盘的几何中心;以及计算机构,用来从该检视机构所传送的资料算出沿该自动机构之正交运动方向所需要的两个位移,以便将圆盘的几何中心移动到座标为已知之一第二所欲求位置。2.如申请专利范围第1项所述工件对正和移位系统,其中该计算机构包含记忆体机构,供储存所述座标。3.如申请专利范围第1项所述工件对正和移位系统,其中所述用来在第一和第二站之各者中转动圆盘工件之机构包含一真空夹头和随附于此真空夹头的马达机构。4.如申请专利范围第1项所述工件对正和移位系统,其中该工件握持机构系为真空作动式。5.如申请专利范围第1项所述工件对正和移位系统,其中所述座标为工件握持器或夹头在该第二站中的旋转中心座标。6.如申请专利范围第1项所述工件对正和移位系统,其中该计算机构系被适配成来计算出将圆盘工件从该第一站沿者三个正交轴之一个轴、两个轴或所有三个轴移位所需要的平移,以便将圆盘定位成其几何中心与真空夹头在该第二站中的旋转轴线相重合,或是与该被偏移开真空夹头之旋转轴线达一所欲求已知距离和角度方位之圆盘的几何中心相重合。7.如申请专利范围第1项所述工件对正和移位系统,其中圆盘的几何中心相对于第二夹头之旋转轴线系被移位,一相等于所述位移和起始方向的特定偏心度乃将被导入圆盘之旋转中,因而使得圆盘可被研磨,以便将几何中心移位列一由所述位移所决定之新的位置。8.如申请专利范围第1项所述工件对正和移位系统,其中系采用三轴机器手臂来拾取和放置半导体材料圆盘状晶圆,供作缘研磨,并且沿着三轴机器手臂之两个轴,X轴和Z轴,之运动系被利用来控制在该第二研磨站中一真空夹头上晶圆之对正。9.一种用来缘研磨圆形工件、矽圆盘(晶圆)等的机器,其被配合以一如申请专利范围第1项所述工件对正和移位系统。10.一种对正和移位一圆形工件供作缘研磨的方法,其中晶圆系被放置在该检视站中,以使得其几何中心为概略与检视站之旋转轴线相对齐、晶圆被旋绕该检视站旋转轴线、并且两尺寸X1以及Z1系被算出,此等即为平行于X轴和Z轴所量得的距离,晶圆的几何中心需要被移位此等距离来与检视站的旋转中心吻合,而利用机器手臂,圆盘然后系被传送到一研磨夹头并且藉由在X轴和Z轴方向上作补偿而予定位在研磨夹头上,以便相对于研磨夹头的旋转轴线来精确地定位晶圆之(现为)已知的几何中心。11.如申请专利范围第10项所述对正和移位一圆形工件供作缘研磨的方法,其中晶圆系被移动成使得其上的几何中心,相对于研磨夹头的旋转轴线,系被移位到一所希望的位置,藉此,X和Z轴座标调整系被纳入于从第一检视站到第二研磨站之传递中,以容许在对正晶圆于研磨夹头上和未必需要地移除材料之间可有〝最佳配合〞的妥协。12.如申请专利范围第11项所述对正和移位一圆形工件供作缘研磨的方法,其中在晶圆的周部发现到损坏,并且晶圆系被刻意的偏心设置在研磨站夹头上,以使得在周边损坏出现处,晶圆可绕一新的中心予重行研磨,以便移除不希望有的受损周边区域。13.如申请专利范围第11项所述对正和移位一圆形工件供作缘研磨的方法.其中圆盘系可藉由在检视站中旋转真空夹头并在该座向下传递到工作头而旋转。14.如申请专利范围第11项所述对正和移位一圆形工件供作缘研磨的方法,检视站旋转轴线和研磨夹头旋转轴线之间,平行于X轴和Z轴所量得的确实距离,系首先藉由决定到一第一近似値检视站轴线和研磨夹头轴线二者的X轴和Z轴座标而被算出并被加以储存,之后由握持机构拾取一圆形晶圆,放置此圆形晶圆在检视夹头上并转动,以便决定出其几何中心,然后传送晶圆回到该握持机构并沿着X轴和Z轴调整晶圆,以便相对检视站轴线来对正晶圆,以使得几何中心现系正确对地正于检视站的旋转轴线并且在该对正位置处的X轴和Z轴座标系被记下,之后命令机器臂去移动晶圆从所述位置研磨站夹头,以便藉由使得两先前所算出的移位为平行于X轴和Z轴而将晶圆的中心定位在研磨夹头的旋转轴线上,以获致从检视站轴线到研磨夹头轴线之传送,之后由研磨夹头旋转晶圆180,传递晶圆从研磨夹头回到该握持机构,以及之后藉由循迹先前所执行的运动而返回到检视站,以获致第一次传送回到先前所记下的座标,以使得晶圆可被再次从该握持机构送回到检视站夹头。15.如申请专利范围第14项所述对正和移位一圆形工件供作缘研磨的方法,其中晶圆在该检视站中被旋转并重行检查任何偏心度。16.如申请专利范围第15项所述对正和移位一圆形工件供作缘研磨的方法,其中任何所记下的偏心度系予转换成沿着X轴和Z轴的位移,并且这些値可被加到(或视情况需要为减去)先前所算出、在所记下的检视站轴线和研磨夹头轴线座标位置间移动所必需要算出来的X轴和Z轴偏移,因而决定出机器手臂所必须移动通过的确实距离(平行于X轴和Z轴所量得),以便精确地将一晶圆从一个站重行配位到另一个站。17.如申请专利范围第16项所述对正和移位一圆形工件供作缘研磨的方法,其中此方法系予以采用在一机器的起始设定期间。18.如申请专利范围第16项所述对正和移位一圆形工件供作缘研磨的方法,其被采用在一机器之使用寿命的一般时候,以便可对检视站和研磨站之对正和相对定位作检查。19.一种设定一如申请专利范围第9项所述机器之方法,包括一起记忆学习步骤,其中机器手臂系在手动控制下从一第一位置(其中该握持机构系与该检视站对齐)被调整到一第二位置(其中该握持机构系与该研磨夹头对齐),并且在此模式时,机器手臂沿着至少其X轴和Z轴以及Y轴的移动系被记下并储存在一随附有关于控制机器手臂之电脑的记忆体中,而其后续的自动操作藉由命令电脑依循一由该记忆体中所储存的座标所决定的路径而达成,以便重覆先前在手动控制下所达成的移动。20.如申请专利范围第19项所述方法,其中手动输入的起始和完成位置系被加以修正,并且检视站旋转轴线和研磨夹头握持机构的真正位置系代之以在手动控制下所获得的近似位置。21.如申请专利范围第19项所述方法,其中手动控制系涉及到手动地移动机器手臂通过一预定的路径,其间有关的机器手臂驱动系被禁效,除了与之有关的编码器仍然为作动,以指示出机器手臂的运动。22.如申请专利范围第19项所述方法,其中手动控制在其范围内包含的步骤有:以一手动控制装置来取代机器手臂之控制,诸如以一键盘或摇杆或其他控制;且以对于机器手臂之驱动为可操作,首先利用机器手臂的驱动来调整机器手臂的位置,以便将该握持机构与检视站中一真空夹头相对齐;以及之后使握持机构与研磨站中一真空夹头相对齐,在每一情况中,来自各式驱动的编码信号系被加以利用,以便界定出机器手臂在不同的时间的座标位置,并记录平行于机器手臂X轴、Y轴和Z轴的移位。23.如申请专利范围第9项所述机器,其中为了要增进手动控制,系提供开关机构,其在操作员的控制下,使得操作员可让电脑辨识出何时工件握持机构大略与由检视站轴线和研磨夹头轴线所界定位的两端点之各者对齐。24.如申请专利范围第23项所述机器,其中该开关机构系被采用来记录机器手臂整个运动的不同路程。25.如申请专利范围第9项所述机器,其中该检视站亦可包含机构来决定工件(晶圆)的厚度,并且机构系被提供来反应于此项额外的资讯而对一加工工具的轴向运动作精确的调整,供在工作站处啮合工件的边缘。26.如申请专利范围第9项所述机器,其中该加工工具系一带槽研磨轮。27.如申请专利范围第9项所述机器,其中一光学检视装置系被设置在检视站处,且其光学轴线为平行于Y轴(亦即检视站中工件的旋转轴线)。28.如申请专利范围第27项所述机器,其中该两轴线系位在相同的水平平面上。29.如申请专利范围第9项所述机器,进而包括有微调机构被提供来调整光学检视装置的位置,以便适应工件间直径方面的重大差异。30.一种光学检视系统,供使用于一如申请专利范围第27项所述机器,包括有CCD照像机,其透镜成形圆盘边缘之光学影像在CCD晶片上,和用来照亮由CCD照像机所看视圆盘之边缘区域的机构,以使得由CCD照像机所看视的边缘区域系被后照,并且系因而仅现轮廓地为CCD显像机所看视列。31.如申请专利范围第30项所述光学检视系统,其中该CCD阵列典型地含有大量的图元成一矩成一矩形的阵列。32.如申请专利范围第30项所述光学检视系统,进而包括有可接收藉由扫描CCD阵列所获得到的信号之电子电路机构,其被适配成来依据是否一图元为被圆盘边缘之影像所遮挡,将来自于CCD阵列中的每一图元的信号转换成一数位置。33.如申请专利范围第30项所述光学检视系统,其中对于固定数目的图元,每一图信号値之数位化的程度,系决定出来检视系统的精确度。34.如申请专利范围第30项所述光学检视系统,进而包括有机构用来储存形成接续的各图帽,机构用来从一个图幅到下一个图幅地比较与图元有关的信号,以及机构用来从该项比较决定出从决定出从出从一个图幅到下一个图幅之与图元有关的信号之値的改变,藉以产生一信号代表由于圆盘偏心安装作旋转,因圆盘之边缘在视界中运动所造成边缘之影像位置的任何偏移。35.如申请专利范围第34项所述光学检视系统,其中该中圆盘之边缘系呈现为亮和暗之间的变换,并因而与图元有关的信号系从一极限値改变到其另一极限値,正如在遮挡和遮挡之间改变。36.如申请专利范围第35项所述光学检视系统,其中图元信号系在从n=A(相应于全遮挡(黑)点)到n=B(在此处B相应于遮挡)的标度上被数位化,数位分析系被应用来更加精确地决定出圆盘影像的边缘相对于图元为位在何处,因为若是此发生在二等分一图元的话则归因于标度A到B上二等分图元之n的特定値,将表示为圆盘影像所覆盖图元的百分比以及未被遮挡之图示的百分比。37.如申请专利范围第36项所述光学检视系统,其中图元解析度系致使得在一些相邻图元之値中一〝边缘〞可被〝看到〞,机构系被提供来致使得相应于图元的信号系予同时成组地探究:脉波选择机构系被辨识为单一〝离群〞値(归因于杂讯等)予舍弃并且这些离群値系自信号中移除,以及机构系被提供来决定出真正的边缘是为大多数的相邻图元信号値所指示者。38.如申请专利范围第37项所述光学检视系统,其中该边缘位置辨识机构系辨识出边缘的实际位置是为在变换的一侧上具有値B之最后图元和在变换之另一侧上有具有値A之第一图元之间的中点,位在信号値为最近接质图元信号値A和B之算术平均値的位置。39.如申请专利范围第38项所述光学检视系统,其中机构系被提供来从照像机中所采用透镜的焦聚长度、CCD阵列的大小以及图元的数目和大小算出换算系数,藉此,〝真正〞边缘之表面移位x个图元可令等于线性距离r公厘。40.如申请专利范围第39项所述光学检视系统,其包含有计算机构被适配成来决定圆盘相对于圆盘周边一固定点(诸如为一缺口或平台)的角度座向,或是圆盘对于所看视的表面施用了一小的可区别号/点或一可以机器检知的信号(诸如为一磁性接续),并且圆盘的转动位置然后可以目视或照像机检视,或以适当的感应器(诸如磁感应器)而予以决定。41.如申请专利范围第40项所述光学检视系统,进而包括有机构来转动圆盘,以使得记号(例如缺口)跨越过照像机的视界,藉以产生一特别的信号图形,并且被供以照像机输出之信号处理用和计算用装置系予以程式规划设计成来辨识出该信号图形,以及一代表圆盘角位置的信号系自一随附于圆盘驱动器的编码器被记下并被储存。42.如申请专利范围第30项所述光学检视系统,其中当圆盘转动时,圆盘几何中心和圆盘在检视站中旋转轴线之间的任何不对正,将呈现为在CCD上圆盘影像之偏移。43.如申请专利范围第42项所述光学检视系统,进而包括有机构用来记下在复数个间隔角位置处、由编码器所决定之偏移的値,和机构用以算出圆盘的几何中心X、Z座标(X1.Z1)。44.如申请专利范围第43项所述光学检视系统,其中机构系被提供来储存在检视站处真空夹头之轴线的X、Z座标(X2.Z2),此座标系为圆盘实际所旋绕的轴线,以及在检视站之一特定角度下,使几何中心与真空夹头轴线对正,在X和Z上所需要的偏移,乃可由(X1-Z2)、(Y1-Z2)算出。45.如申请专利范围第44项所述光学检视系统,其中机构系被提供来储存圆盘所将被运送到的加工站夹头座标(X3、Y3),以及计算机构系决定出圆盘在离开检视站之后,使圆盘的几何中心与加工站处轴线(X3.Z3)相对正,圆盘在平行于X和Z轴上所必须被移动的距离。46.如申请专利范围第30项所述光学检视系统,其中一第二照像机系予定位成可沿切线方向看视圆盘的边缘,而此照像机的光学轴线则位在圆盘的平面上或是平行于圆盘的平面,以容许圆盘边缘的廓形可藉由显示照像机所得见影像之放大影像在一CRT上,而以一放大尺寸来检视。47.如申请专利范围第46项所述光学检视系统,其中该第二照像机系一远心透镜,其在相距透镜的不同位置处产生物体相同大小的聚焦影像。48.如申请专利范围第47项所述光学检视系统,其包括远心透镜、CCD照像机、一用以数位化来自照像机之视讯信号的机构、以及用于产生一信号供在电脑监视器上显示之信号处理之机构的组合。49.如申请专利范围第48项所述光学检视系统,进而包括有机构来利用所述数値分析技术对数位视讯信号作量度,以便获致被产生在CCD照像机上影像之量测。50.如申请专利范围第49项所述光学检视系统,其中机构系被提供来作信号处理并强化边缘廓形在最终CRT显示中的呈现,机构系被提供来操作成读取CCD晶片之图元而产生一视讯信号,此视讯信号系被数位化并予储存在一图幅储存器中,处理机构系被提供来作用在此图幅中的数位値并重行储存,不论是储存在一第二图幅储存器中,或是取代原来图幅储存器中的値,并且机构系被提供来产生一信号,供藉由适当地定址包含经处理値的储存器而产生晶圆边缘在电脑显示器中的呈得。51.如申请专利范围第50项所述光学检视系统,其中该圆盘的廓形系在环绕周边的数个点处被加以检查,不论是藉由在一些固定不动的位置之间转动圆盘并在每一位置处曝光圆盘边缘之影像于照像机以及储存来自每一该固定不动位置之经处理的信号而获致,或者是照像机系予以操作成来产生一在当圆盘旋转时相应于一些连续影像之各者的视讯信号,其中各影像系相应于环绕圆盘周边所量得其上一不同的区域之廓形。52.如申请专利范围第51项所述光学检视系统,其中该照像机快门可与圆盘之旋转同步被操作以获致此点,或是照像机系予以设定成在当圆盘转动时取较大数目的快速曝光。53.一种用于缘研磨诸如矽材料之圆盘(晶圆)的机器,其系匹配于或适于与申请专利范围第30项所述光学检视系统一起操作。54.一种诸如矽材料之晶圆,其系被利用申请专利范围第10项所述方法作缘研磨或加工。55.一种诸如矽材料之晶圆,其系被利用申请专利范围第9项所述方法作缘研磨或加工。图式简单说明:第一图、第二图和第三图对应于本案申请人同日提出申请之另案中的第八图到第十图;第四图显示出当一圆盘之周边上的缺口占据一CCD照像机之视界时所呈示予此照像机的影像;第五图显示出圆盘的影像将因圆盘的几何中心与圆盘所绕转轴线不对正而移位过视界一距离H,此偏移距离为由照像机所看视到;第六图显示出一圆盘之边缘区域的影像相交于CCD照像机晶片中的图元;第七图为一表列,示出因第六图之4行和10列中不同的图元,在范围1-10中的数位値;第八图为一表列,示出对于第七图之信号値的修改値;第九图显示出一晶圆边缘呈现在CCD照像机晶片上的影像;以及第十图为一照明信号处理系统。 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