发明名称 晶圆位置错误检知及校正系统
摘要 一种之晶圆位置错误检知及校正系统,用以判定晶圆是否位于晶圆输送机械臂上。此系统亦可利用位于加工室入口附近的感测器监控晶圆相对于托板的位置,以便判定晶圆之位置。当晶圆位置错误被检知时,系统会决定偏移量,并在该偏移可由晶圆输送机械臂时进行校正,或提醒操作员并要求操作员介入。此系统在晶圆处理室表面具有透明覆盖以及位于透明覆盖之表面上的四个光检知感测器,其中各感测器位于加工室之入口附近。此外,I/O感测器位于I/O封口阀附近,用以检测并校正晶圆之位置错误。检知感测器导引光线进入晶圆处理室,并使光线射至位于输送室之底板之反射器上,该反射器会将光线反射回检知感测器。位于检知感测器内的检测器用以检知位置感测器至反射器之光径何时不被阻断。当晶圆从加工室或晶圆匣中撤出时,晶圆相对于托板之位置位被测量,以决定晶圆是否正确地被放置。
申请公布号 TW336328 申请公布日期 1998.07.11
申请号 TW086109912 申请日期 1997.07.14
申请人 应用材料股份有限公司 发明人 M.尤尼亚克里斯菲德;大卫.夏特;佛瑞德瑞克W.弗芮克斯;威廉.瑞姆斯;麦克.瑞斯;麦克.霍次曼;劳伊德M.柏肯
分类号 H01L21/00 主分类号 H01L21/00
代理机构 代理人 康伟言 台北巿南京东路三段二四八号七楼;恽轶群 台北巿松山区南京东路三段二四八号七楼
主权项 1.一种晶圆位置错误检知及校正系统,包含:晶圆处理室,其具有真空之可密封开口,可使晶圆从外部区域进入晶圆处理室;位于晶圆处理室周边之至少一个晶圆保持室,该晶圆保持具有一个大小足以使晶圆通过其中的开口,该晶圆保持室具有用以封闭该开口的阀门;晶圆输送机械臂,可将晶圆沿着第一配位方向与第二配位方向移动,该晶圆输送机械臂具有用以承载晶圆之托板,其中该托板界定一个凹槽;至少一个检知感测器,用以在晶圆由晶圆保持室撤回或送入晶圆保持室时检测凹槽边缘与晶圆边缘;可对检知感测器进行回应之控制器装置,其中该控制器装置检测晶圆被放置于晶圆输送机械臂托板之状态,并控制晶圆输送机械臂以校正晶圆之位置。2.如申请专利范围第1项之晶圆位置错误检知与校正系统,其中该控制器在晶圆被放置于预定之可接受之位置之外的位置时中止输送机械臂之操作。3.如申请专利范围第1项之晶圆位置错误检知与校正系统,其中该控制器装置在晶圆输送机械臂大幅伸展并从晶圆保持室撤离时具有可操作性。4.如申请专利范围第1项之晶圆位置错误检知与校正系统,其中沿着第一配位方向移动之托板之凹槽边缘通过第一检测位置,而托板上之晶圆的边缘通过第二检测位置。5.如申请专利范围第4项之晶圆位置错误检知与校正系统,其中该控制器装置在晶圆输送机械臂沿着第一配位方向运动时确定凹槽边缘与托板上之晶圆之边缘的距离,其中确认该距离的动作系回应于来自位于第一配位方向之晶圆输送机械臂之位置编码器之回授信号以及来自检知感测器之感测器输出信号而完成。6.如申请专利范围第4项之晶圆位置错误检知与校正系统,其中该控制器装置在晶圆输送机械臂沿着第一配位方向运动时确定凹槽边缘与托板上之晶圆之边缘的距离,其中确认该距离的动作系回应于来自位于第一配位方向之晶圆输送机械臂之速度编码器之时钟信号以及来自检知感测器之感测器输出信号而完成。7.如申请专利范围第5项之晶圆位置错误检知与校正系统,其中该控制器装置判定晶圆在托板上位置是否偏离,且该控制器装置在该晶圆偏移量位于某预定范围内时启动校正程序。8.如申请专利范围第5项之晶圆位置错误检知与校正系统,其中该控制器装置判定晶圆在托板上位置是否偏离,且该控制器装置在该晶圆偏移量大于最大预定范围时产生信号以通知操作员。9.如申请专利范围第7项之晶圆位置错误检知与校正系统,还包含:调整晶圆输送机械臂以校正晶圆之偏移的装量。10.如申请专利范围第1项之晶圆位置错误检知与校正系统,其中该托板还界定一中央孔洞。11.如申请专利范围第10项之晶圆位置错误检知与校正系统,其中该检知感测器在晶圆输送机械臂完全由晶圆保持室缩回时经由该中央孔洞判定晶圆是否存在。12.如申请专利范围第1项之晶圆位置错误检知与校正系统,其中该检知感测器产生一道可由晶圆反射的光束,用以量测凹槽边缘以及晶圆边缘。13.一种晶圆位置错误检知及校正系统,包含:晶圆处理室,其具有真空之可密封开口,可使晶圆从外部区域进入晶圆处理室,该晶圆处理室的一部分室壁系由透光材料所制成;位于晶圆处理室周边之至少一个晶圆保持室,该晶圆保持具有一个大小足以使晶圆通过其中的开口,该晶圆保持室具有用以封闭该开口的阀门;晶圆输送机械臂,可将晶圆沿着第一配位方向与第二配位方向移动,该晶圆输送机械臂具有用以承载晶圆之托板,其中该托板具有一个凹槽并界定一个中央孔洞;至少一个检知感测器,用以在晶圆由晶圆保持室撤回或送入晶圆保持室时检测凹槽边缘与晶圆边缘,该检知感测器包含:位于晶圆处理室外部的光源,该光源之方向配置使入光线可穿过透光材料而入射至晶圆处理器;位于圆处理室内之反射器,其配置使入射光的一部分可由反射器反射而形成反射光束,其中该反射器使反射光束穿透透光材料;与位于晶圆处理室外部之检测器,用以接收来自反器之反射光,其中该光源与检测器用以在该凹槽容许反射光束反射穿过透光材料时检知凹槽之边缘,并在晶圆被从晶圆处理室撤出而阻断光束时进一步检测晶圆之边缘。14.如申请专利范围第13项之晶圆位置错误检知及校正系统,其中该反射器包含经抛光之铝。15.一种在晶圆位置错误检知及校正系统中检知及校正晶圆位置之方法,包含以下步骤:移动晶圆输送机械臂之托板的晶圆,使得晶圆可由检知感测器加以移动,其中该托板包含凹槽并界定中央孔洞;在凹槽边缘与晶圆边缘通过检知感测器时检测晶圆位置;将晶圆位置与正常晶圆位置进行比较,以决定晶圆的偏移量;在置于托板之晶圆之偏移量大于预定之可校正之偏移量时检测其状态;根据晶圆偏移量调整晶圆输送机械臂之终点配位;与在检知晶圆之偏移量大于预定之可校正偏移量时中止晶圆加工系统之运作。16.如申请专利范围第15项之方法,其中检测晶圆之步骤包含以下步骤:使一道光束通过晶圆检测位置;检测该光束在凹槽边缘与晶圆边缘通过时相对应的强度改变。17.如申请专利第16项之方法,其中检测晶圆位置之方法还包含:检知来自晶圆输送室外部之光束,使得该光束可在晶圆输送作业时以远离晶圆表面之法线的方向运动。18.如申请专利范围第15项之方法,还包含以下步骤;将晶圆放置于晶圆输送机械臂之正常位置;透过分别检测托板之凹槽边缘与晶圆边缘的方式来决定第一标定点与第二标定点;利用第一标定点与第二标定点计算标定値;将标定値储存于晶圆位置错误检知与校正系统中。图式简单说明:第1A图为半体体加工系统之顶视图;第1B图为机械臂托板之顶视图。第2图为本发明之感测器系统之较佳实施例;算3A图为采用另一种感测器系统之实施例的部分侧视图;第3B图为第3A图之顶视图;第4A图为本发明之晶圆位置错误检知与校正系统之顶视图;第4B图显示晶圆如何从晶圆匣中经由输入/输出封口阀被送至输送室;第5A图为显示不位于托板上的晶圆;第5B图显示位于托板上的晶圆;第6图显示托板上之晶圆之检测状态及检测器系统所产生之对应信号;第7A至7D图显示位于托板上之晶圆的各种状态。
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