用于自动校正膜片架上的晶圆的旋转错位的系统和方法与流程

文档序号:11170988阅读:276来源:国知局
用于自动校正膜片架上的晶圆的旋转错位的系统和方法与流程
本公开的各方面涉及一种用于自动地检测和校正或补偿由膜片架承载的晶圆的旋转错位以有利于准确、高吞吐量的检查处理的系统和方法。

背景技术:
半导体晶圆处理操作包括对于其上存在多个裸片(例如,大量或非常大量的裸片)的半导体晶圆执行各种类型的处理步骤或处理序列。每一个裸片上的装置、电路或结构的几何尺寸、线宽或特性尺寸通常非常小(例如,微米、亚微米或纳米尺度)。任何给定的裸片包括例如借助于对于放置在平坦晶圆表面上的晶圆执行的处理步骤而逐层制造、处理和/或图案化的大量集成电路或电路结构,从而由晶圆承载的裸片被共同地进行处理步骤。各种半导体装置处理操作涉及执行晶圆或膜片架操持操作的多个操持系统,这些操持操作涉及在晶圆或膜片架处理操作期间将晶圆或安装在膜片架上的晶圆(下面简称为“膜片架”)从一个位置、地方或目的地牢固地且选择性地输送到另一位置、地方或目的地,和/或将晶圆或膜片架保持在特定位置。例如,在开始光学检查处理前,操持系统必须从诸如晶圆盒的晶圆或膜片架源获取晶圆或膜片架,并且将晶圆或膜片架传输到晶圆台。晶圆台必须在开始检查处理前将晶圆或膜片架牢固地保持到其表面,并且必须在检查处理完成之后从其表面释放晶圆或膜片架。一旦检查处理完成,操持系统必须从晶圆台获取晶圆或膜片架,并将晶圆或膜片架传输到下一个目的地,例如晶圆或膜片架盒或另外的处理系统。在本领域中已知各种类型的晶圆操持系统和膜片架操持系统。这样的操持系统能够包括一个或多个机械或机器人臂,其被构造为执行晶圆操持操作(其涉及将晶圆传输到晶圆台,以及从晶圆台获取晶圆);或者执行膜片架操持操作(其涉及将膜片架传输到晶圆台,以及从晶圆台获取膜片架)。每个机器人臂包括关联的末端执行器,其被构造为以本领域技术人员理解的方式借助于对于晶圆或膜片架的部分的真空力的施加和中止来获取、拾取、保持、传输和释放晶圆或膜片架。晶圆台本身能够被视为或定义为一种操持系统,其必须在相对于处理系统的元件(例如,对应于光学检查系统的一个或多个图像捕获装置和一个或多个光源)移动晶圆或膜片架的同时,可靠、牢固且选择性地将晶圆或膜片架定位在晶圆台表面并保持晶圆或膜片架。晶圆台的结构能够显著影响检查系统是否能够实现如下面更详细地描述的高平均检查吞吐量。此外,与晶圆的物理特性和膜片架的物理特性关联地,晶圆台的结构较大地影响了光学检查处理是否能够可靠地产生准确的检查结果。关于准确的检查结果的产生,在光学检查处理期间,晶圆或膜片架必须牢固地保持在晶圆台上。此外,晶圆台必须将晶圆或膜片架的上层或顶表面布置并保持在同一检查平面,从而所有晶圆裸片或尽可能多的晶圆裸片的表面区域以最小或可忽略的偏差一起位于该同一平面上。更具体地,以非常高的倍率对裸片进行适当或准确的光学检查要求晶圆台非常平坦,优选的是,晶圆台的平面性的误差裕量少于图像捕获装置的景深的1/3。如果图像捕获装置的景深为例如20μm,则对应的晶圆台平面性误差不能超过6μm。为了操持非常小(例如0.5×0.5mm或更小)和/或厚度(50μm或更小–例如,由非常薄和/或柔性晶圆或基板承载)的裸片,此平面性要求变得非常关键。对于非常薄的晶圆,重要的是,晶圆台是超平坦的,否则晶圆或膜片架上的一个或多个裸片容易被定位到景深之外。本领域的技术人员将了解的是,裸片越小,所要求的倍率越高,并且因此检查平面所在的景深带越窄。在如上所概述的平面性的情况下,放置于晶圆台的晶圆将平放于晶圆台表面上,晶圆几乎挤出了其下方的所有空气。晶圆被布置在晶圆台上时在晶圆的顶表面与底表面之间的大气压的差导致了由于大气压而在晶圆的顶表面上施加的较大的力,同时将晶圆强力或相当强力地保持在晶圆台上。由于该压力是表面面积的函数,因此,晶圆的尺寸越大,向下施加在晶圆上的力越大。这通常称为晶圆上的“固有吸力”或“自然吸力”。晶圆台表面越平,自然吸力越强,最高可达由晶圆的有限表面所定义的限制。但是,这样的吸力的强度依赖于晶圆台的平坦度。一些晶圆台没有那么平,且其表面上可能有其它沟槽或孔,从而导致吸力减少。尽管存在这样的自然吸力,但是因为晶圆台会在每个裸片的检查期间在短的距离上重复加速,且通常通过晶圆台将大的真空力施加到晶圆台表面以到达晶圆的下侧,从而确保晶圆保持尽可能地平并且在检查期间不会移动。已开发了不同类型的晶圆台结构,以尝试在进行晶圆或膜片架检查操作期间,牢固地保持晶圆或膜片架,并在检查操作期间,将最大数目的裸片可靠地保持在同一平面上。然而,没有一种设计会允许晶圆操持系统能够在没有下面描述的问题中的一个或多个的情况下操持晶圆和安装在膜片架上的切割后的晶圆。将会简要描述每种类型的现有设计及其相关的问题。已经或当前正在使用若干类型的晶圆夹具。在过去,晶圆较小(例如,4、6或8英寸)且显著较厚(特别是与其整个表面面积相比,例如,基于按晶圆表面面积进行标准化的晶圆厚度),从而每个裸片尺寸较大。目前的晶圆大小通常为12或16英寸,而这些处理后的晶圆的厚度分别随着大小和裸片大小(例如,0.5–1.0平方毫米)的增大而减少(例如,通常的是,对于12英寸的晶圆来说,在薄化/背面研磨/背面抛光前,厚度为0.70–1.0mm,而在薄化/背面抛光后为50–150μm)。能够预计的是,标准晶圆大小随时间进一步增加。此外,能够预计的是,响应于电子装置和移动电话制造商对于将更薄的裸片/更薄的组件嵌入到薄型电子装置(例如,平板电视、移动电话、笔记本计算机、平板计算机等等)的越来越大的需求和要求,每年要处理的晶圆愈来愈薄。以下将说明导致用于操持晶圆和膜片架的晶圆台的当前设计的越来越多的缺陷的这些因素。在历史上,甚至在现在,许多晶圆夹具都是由诸如钢的金属制成。这样的金属晶圆夹具嵌入与从中心位置线性辐射的沟槽交叉的沟槽(通常为圆形的沟槽)的网络。通过这样的沟槽,真空力能够被施加到与晶圆台表面相交的晶圆的下侧,从而有利于晶圆相对于晶圆台表面的牢固保持。在许多晶圆台设计中,这样的沟槽被布置为大小逐渐增加的同心圆的形式。根据晶圆的大小,当晶圆放置于晶圆台表面上时,晶圆将覆盖一个或多个沟槽。能够通过被晶圆覆盖的沟槽来激活真空,以在处理操作(例如,晶圆检查操作)期间向下保持晶圆。在检查后,真空被去激活,并且,采用弹出销以将晶圆提升离开晶圆台表面,从而能够通过末端执行器来获取或移除晶圆。因为存在从金属晶圆台表面的中心幅射的线性沟槽,因此一旦真空被去激活,与真空力到晶圆的下侧的施加相关的剩余吸力会迅速消失。较厚的晶圆更适合通过弹出销施加的用于提升晶圆(如果存在任何残余的吸力,则同时抵抗该残余的吸力)而没有发生折断的显著的力的施加。如上所述,今日愈来愈多制造的晶圆更薄或比之前更薄(例如,目前的晶圆厚度能够薄达50μm),并且其上的每个裸片的大小也较过去日益缩小(例如0.5平方毫米)。技术上的进步使得裸片尺寸更小,并且导致了更薄的裸片,这导致了利用现有的晶圆台设计来操持晶圆方面的问题。通常,具有尺寸非常小和/或非常薄的裸片的背面研磨/薄化或切割后的晶圆(以下简称“切割后晶圆”)安装在膜片架上以进行处理。传统的金属晶圆台由于很多原因而不适合与安装有切割后晶圆的膜片架一起使用。需要注意的是,裸片的检查涉及非常高的倍率,倍率越高,将用于准确检查的可接受的景深带、范围、变化或容限越窄。不在同一平面上的裸片可能会不在图像捕获装置的景深内。如上所述,用于晶圆检查的现代图像捕获装置的景深的范围通常根据倍率为20-70μm或更小。晶圆台表面上沟槽的存在会成为问题,特别是在这样的系统上的安装在膜片架上的切割后的晶圆(裸片尺寸很小)的检查期间。沟槽的存在导致裸片尺寸较小的切割后晶圆无法适当或均匀地置于晶圆台表面上。特别地,在存在沟槽(并且能够有很多沟槽)的区域中,膜片架的膜片能够稍微垂到沟槽内,导致整个晶圆表面在所有裸片上缺乏整体的或一致的平面性,而这对光学检查操作来说是很重要的。缺乏平面性对于切割后晶圆的小或非常小的裸片来说是更显著的。此外,沟槽的存在能够使得裸片被放置为相对于同一裸片检查平面成一定角度,或使得裸片掉入并位于一个或多个不同且更低的平面上。另外,掉入沟槽中的倾斜裸片上的光会从图像捕获装置反射,从而对应于倾斜裸片的图像捕获将没有包含或传达裸片上一个或多个关注区域的精确的细节和/或特征。这将不利地影响检查期间捕获的图像的质量,从而能够导致不准确的检查结果。多种先前的方式已尝试解决前述问题。例如,在一种方法中,金属晶圆台支撑件包含沟槽网络。平坦的金属平台放置于沟槽网络顶部。金属板包括许多小或非常小的真空孔,其允许通过孔向晶圆或切割晶圆施加真空。根据考虑的晶圆的大小,将激活适当图案或数量的对应沟槽。虽然多个小或非常小的真空孔能够增加将裸片一起保持在同一检查平面上的可能性,但是由于导致裸片尺寸越来越小并且裸片厚度也越来越小的持续的技术发展使得整体裸片平面性问题仍然没有有效地或完全地消除。这样的设计还包括对应于不同晶圆大小的多组三个一组的弹出销,即对应于晶圆台能够运送的多个标准晶圆大小的多个不同组的三个一组的弹出销。也能够存在弹出销的多个孔,并且由于与上述类似的原因,使得整体裸片平面性问题在检查膜片架上承载的裸片时可能更加严重。一些制造商使用晶圆台转换套件,在该套件中,使用带沟槽的金属晶圆台来操持整个晶圆,且使用带有许多非常小的开口的金属晶圆台盖来用于操持膜片架。不幸的是,由于从一种类型的晶圆台到另一类型的晶圆台的转换以及转换后的晶圆台校准耗费时间并且需要手动进行,因此转换套件要求检查系统停机时间。这样的停机时间对于平均系统吞吐量有不利的影响(例如,与顺序或一起考虑的晶圆和膜片架检查操作相关的整体或平均吞吐量),因此要求晶圆台转换套件的检查系统是不想要的。诸如美国专利6513796中所述的其它晶圆台设计涉及允许根据当前处理晶圆还是膜片架的不同的中央晶圆台插入件的晶圆台座。为了进行晶圆检查,插入件通常是带具有用于启动真空的真空孔的环形环的金属板。为了进行膜片架检查,插入件是有很多用于真空启动的微孔的金属板,这仍然会导致如上所述的整体裸片非平面问题。诸如美国专利申请公开2007/0063453的另外的晶圆台设计使用下述晶圆台座,其具有由多孔材料构成的板型插入件,在该插入件中,使用由薄膜材料制成的环形环来限定各个区域。一般说来,这样的晶圆台设计在构造方面是复杂的,且涉及专用且复杂的处理,因此其制造是困难的、耗时的或高成本的。此外,这样的设计能够使用金属环形环来实现根据晶圆尺寸来控制晶圆台表面上的区域真空力。金属环形环能够要求不想要地长的平坦化时间,或在平坦化晶圆台表面时,损坏用来打磨晶圆台表面的打磨装置。另外,金属环能够由于晶圆台表面的不同材料打磨特性而导致非平面问题,因此金属环形环不适合现代光学检查处理(例如,特别涉及安装在膜片架上的切割后晶圆的光学检查处理)。遗憾的是,由于鉴于持续导致晶圆裸片大小越来越小和/或晶圆厚度的逐渐减小的技术发展而出现的不足的晶圆台表面平坦均匀性,使得过去的晶圆台设计(a)使得结构不必要地复杂;(b)其制造是困难的、昂贵的或耗时的;和/或(c)不适合各种类型的晶圆处理操作(例如,裸片检查操作,特别是当由膜片架承载裸片时)。明显存在着对于下述晶圆台结构和相关的晶圆台制造技术的需求,这样的晶圆台结构和相关的晶圆台制造技术将使得晶圆台能够操持晶圆和切割后晶圆,这克服了前述一个或多个问题或缺陷中的一个或多个。除了能够影响晶圆和膜片架检查的准确性以及平均吞吐量的晶圆台设计的上述方面之外,还能够存在多种其它类型的能够对于晶圆或膜片架检查操作有不利影响的晶圆或膜片架操持问题。下面详细描述这样的问题以及对于这些问题的现有技术方案。由于晶圆非平面导致的晶圆-晶圆台保持故障一种类型的晶圆操持问题是由于晶圆非平面性或翘曲导致的。该问题源自多种因素,包括(a)制造的晶圆的尺寸越来越大;(b)所操持的晶圆厚度越来越小;以及(c)处理前后操持或存储晶圆的方式。在诸如光学检查的处理前后,在盒内在晶圆的边缘处保持晶圆。假设晶圆的直径和厚度的增加以及在盒中保持晶圆的方式,则晶圆在其中心附近的松垂或晶圆翘曲是常见的。此外,在将晶圆薄化至所要求的尺寸的背减薄处理期间,减薄处理能够使得晶圆具有反向翘曲,虽然此问题较不常见。当非平面晶圆放置在晶圆台上时,通过晶圆台表面施加的意在相对于晶圆台表面牢固地保持晶圆的整个地表面的真空力将仅微弱地保持底晶圆表面的一部分。因为晶圆的其它部分将位于晶圆台表面上方,且通过晶圆台施加的真空将会泄漏,并且任何残余的真空力都将会非常弱。在这样的情况下,将无法牢固地向下保持晶圆,并且此外,这样的翘曲晶圆10通常不能够进行可靠的检查或测试。旨在确保晶圆的整个表面区域都牢固地保持在晶圆台表面上的现有技术涉及当检测到真空维持力不足(或低于最小真空维持阀值的真空泄漏)时,自动停止检查系统操作,直到检查系统操作员或用户手动地介入。为解决该问题,检查系统操作员手动地将晶圆压靠到晶圆台表面,直到通过晶圆台表面施加的真空力作用于晶圆的整个表面区域,并牢固地将晶圆维持为靠住晶圆台表面。这样的由于晶圆台表面上的晶圆的不足的真空维持导致的检查系统操作的自动停止仅能够在手动地校正该问题的用户介入之后恢复。这样的停机时间对系统吞吐量产生不利影响。在真空力停止后的无法预测/无法控制的横向晶圆移位通常,为了检查晶圆,采用以下步骤将晶圆放置在晶圆台上:(a)从晶圆盒取出晶圆,并且送至晶圆(预)对准器;(b)晶圆对准器适当地调整晶圆的取向以进行检查;(c)晶圆对准完成后,末端执行器将晶圆传送到预定位置,在该预定位置,晶圆的中心与晶圆台的中心对齐;(d)启动弹出销以接收晶圆;(e)末端执行器在缩回之前,使晶圆下降到弹出销上;以及(f)弹出销然后使晶圆下降到晶圆台以进行检查,同时施加真空以朝下保持晶圆以进行检查。检查完成时,(a)真空解除;(b)使用弹出销提升晶圆;(c)末端执行器在晶圆下方滑行,并提升晶圆;以及(d)末端执行器将检查过的晶圆送回晶圆盒,并将晶圆置入晶圆盒内。值得注意的是,为了使得执行器能够将晶圆置入晶圆盒中,重要的是,晶圆保持在预定位置,且自从其放置在晶圆台上时起没有相对于末端执行器改变其位置。这意味着晶圆必须从其被放置在台上时起就没有移动。如果晶圆显著或严重地离开了其相对于末端执行器的位置,则存在下述风险:晶圆能够在传送期间掉落,或者当末端执行器尝试将离位的晶圆推入晶圆盒中时可能损坏晶圆。为了防止这些事故,当晶圆在检查之最终由执行器拾取时,晶圆应该相对于末端执行器处于与开始检查之前晶圆被放置在晶圆台上时的位置相同的位置。为了在由末端执行器进行放置时将晶圆保持在其位置,除了当晶圆的整体或部分平坦地位于晶圆台上时产生的自然吸力外,还启动通过沟槽的真空。在特定情况下,在真空力的施加或对于晶圆的下侧的负压停止后,晶圆能够由于接下来的事件或处理步骤而沿着晶圆台表面横向滑动。晶圆的无法预测的横向移动使得晶圆移动或平移到与检查开始之前或检查开始时晶圆被原始放置在晶圆台上的位置不同的位置(即,晶圆横向滑动离开与执行器放置和获取晶圆相关的参考晶圆台位置)。因此,当执行器获取由于这样的横向运动而发生了不可靠的或不可预测的错位的晶圆时,存在下述风险:当执行器尝试将离位的晶圆10装载回晶圆盒时晶圆将会掉落或损坏。用于管理在真空力停止后相对于晶圆台的不想要的横向晶圆移位的现有技术涉及手动干预,这再次导致了检查或测试系统操作的中断,对生产吞吐量造成不利影响。晶圆-膜片架旋转错位在晶圆制造的特定阶段,晶圆会安装在膜片架上。例如,当将要切割晶圆时,晶圆通常安装在膜片架上。在切割后,针对外观和/或其它类型的缺陷对膜片架上的切割后晶圆进一步进行检查。图1A是安装在膜片架30上的晶圆10的视图,膜片架30以本领域技术人员容易理解的方式借助于薄材料层或膜片32来运载晶圆10,其中薄材料层或膜片32通常包括晶圆10被安装到的粘性侧。晶圆10包括多个裸片12,通过在制造期间变得明显或产生的水平网格线6和垂直网格线8来将裸片12彼此分离或进行划线分隔。这样的水平与垂直网格线6、8分别对应于或描绘裸片的水平和垂直侧11、16。本领域技术人员将理解的是,晶圆10通常包括至少一个参考特征11(例如,位于圆形外周上的凹口或直的部分或者“平坦”部分)以便于晶圆对准操作。现有技术的技术人员将进一步理解的是,膜片架30包括多个配准或对准特征34a-b以便于膜片架对准操作。膜片架30还能够包括多个其它参考特征,例如“平坦部”35a-d。关于光学检查,根据用于识别裸片12上的外观或其它(例如,结构)方面的缺陷的检查标准对晶圆10上的裸片12自动进行检查或审查。符合检查标准的裸片12以及未符合检查标准的裸片能够分别根据“通过”或“失败”名称来追踪或分类。成功符合所有检查标准的裸片12适合进行进一步的处理或集成到集成电路封装中,而未能符合所有检查标准的裸片12能够(a)被丢弃;(b)进行分析以确定失败原因并防止将来的失败;或者(c)在特定情况下进行重加工/重处理。光学检查涉及将照明引导到各个裸片12或裸片12的阵列;使用图像捕获装置捕获从裸片12反射的光照,并生成对应于裸片12的图像数据;以及对于图像数据执行图像处理操作以确定裸片12上是否存在一种或多种类型的缺陷。光学检查通常在晶圆10运动的同时在“途中”进行,从而晶圆10所携带的裸片12会在图像捕获操作期间相对于图像捕获装置持续移动。检查整个晶圆10要求生成对应于晶圆10上的每个裸片12的检查结果(例如,通过/失败的结果)。在能够生成对应于任何给定裸片12的检查结果前,必须首先完全地捕捉裸片12的整个表面区域。换句话说,任何给定裸片12的完整检查要求必须首先由图像捕获装置捕获裸片的整个表面区域,且必须生成并处理对应于每个裸片12的整个表面区域的图像数据。如果没有生成对应于裸片的整个表面区域的图像数据,则不能够完成对应于裸片12的图像处理操作,并且除非捕获到涵盖裸片12的整个表面区域的一组图像或者捕获了“整个裸片图像”,否则不能够生成检查结果。因此,如果尚未生成对应于裸片12的整个表面区域的图像数据或整个裸片的图像数据,则裸片12的检查结果的生成被不必要地延迟,这对检查处理吞吐量具有不利影响。完全地捕获用于图像处理的整个裸片图像所要求的图像捕获操作的数目越多,检查的吞吐量越低。这可推论出,为了使得检查处理吞吐量最大化,应该优选地以尽可能少的图像来捕获每个裸片的整个表面区域。在将晶圆10安装在膜片架30上时能够发生晶圆10的取向的误差。一般而言,晶圆安装方面的误差与晶圆平坦部或凹口11没有适当对准给定的膜片架参考特征(例如,膜片架平坦部35a)有关。图1B是相对于承载晶圆10的膜片架30旋转错位的晶圆10的示意图。能够清楚地看到的是,图1B中所示的晶圆10相对于其膜片架30的旋转取向与图1A中所示的晶圆10相对于其膜片架30的旋转取向显著不同。更具体而言,能够从图1B看到的是,关于被定义为分别与第一膜片架平坦部35a平行和垂直的水平参考轴36和/或垂直轴38,一对参考水平和垂直晶圆网格线6、8与图1A中所示的晶圆10相比旋转了角度θ、在角度上偏移了角度θ或者以角度θ发生错位。换句话说,对于图1A中所示的晶圆10,指示晶圆网格线6、8旋转离开相对于第一膜片架平坦部35a具有预定取向的参考轴36、38的角度程度的角度θ几乎为零。对于图1B中所示的晶圆10,晶圆相对于膜片架的错位角度为非零的θ。当晶圆尺寸增大时(特别是对于较大的晶圆尺寸(例如,12英寸或更大)),安装后的晶圆10相对于膜片架30的旋转错位通常在安装在膜片架30上的晶圆10的检查期间产生问题,将在下面进行进一步的详细描述。在捕获裸片12的给定图像期间,检查系统的图像捕获装置能捕获仅从裸片的表面区域的位于图像捕获装置的视野(FOV)内的那些部分反射的光照。裸片表面区域的处于图像捕获装置FOV之外的部分不能够被捕获成为此图像的一部份,且必须被捕获为另一图像的一部份。如上所述,检查处理吞吐量的最大化要求以尽可能少的图像捕获晶圆10上的每个裸片12的整个表面区域。当要求多个图像捕获操作来生成对应于裸片的整个表面区域的图像数据时,对于裸片12的检查结果的生成被延迟,这对于吞吐量有不利影响。因此,晶圆10上的每个裸片12必须相对于图像捕获装置FOV适当对准,以便于使得生成晶圆10上的所有裸片12的整个裸片图像数据所需的图像捕获操作的数目最小,以便使得检查处理吞吐量最大。裸片12相对于图像捕获装置FOV的适当对准能够被定义为下述情况,在该情况中,裸片12相对于图像捕获装置FOV的任何旋转或角度错位足够小、细微或者可被忽略,以使得裸片的整个表面区域将落入FOV内。图2A是相对于图像捕获装置视野(FOV)50适当地定位或对准的示意图。如图2A中清楚地示出的,在相对于FOV50的适当裸片对准的条件下,裸片12的水平边或水平侧14被对准为基本上平行于FOV水平轴XI,并且裸片12的垂直边或垂直侧16被对准为基本上平行于FOV垂直轴YI。因此,这样的裸片12的整个表面区域处于FOV50内,并且能够在单个图像捕获事件、操作或“拍摄”中由图像捕获装置捕获裸片12的整个表面区域。图2B是相对于图像捕获装置FOV50不适当地定位或错位的裸片12的示意图。图2B清楚地示出裸片14、16的水平和垂直侧分别从FOV水平轴XI以及FOV垂直轴YI旋转或成角度地偏离,且裸片的表面区域的一部分处于FOV50之外。由于裸片12相对于FOV50的这样的错位,使得生成对应于裸片12的整个表面区域的图像数据要求捕获多张捕捉到裸片12的不同部分的图像,从而导致了检查处理吞吐量的减少。更特别地,如图2C中所示,根据裸片相对于FOV的错位的程度,为了捕获这样的旋转错位的裸片12的整个表面区域,可能需要捕获多达四张图像。当操持膜片架时,通常必须进行机械式膜片架配准过程。通常,膜片架配准过程发生在将膜片架放置在晶圆固定工作台时。在某些系统中,例如,在2011年5月12日提交的名称为“SystemandMethodforHandlingandAligningComponentPanessuchasWafersandFilmFrames”(处理与对准诸如晶圆及膜片架等组件框的系统与方法)的新加坡专利申请第201103524-3号中,能够在将膜片架放置在晶圆台上之前进行机械式膜片架配准,例如,在将膜片架放置在晶圆台上之前,承载膜片架的末端执行器使得一组膜片架对准特征34a-b与膜片架配准元件或结构配合。机械式膜片架配准过程涉及一定量的操持时间。然而,膜片架配准过程通常确保膜片架30相对于图像捕获装置FOV适当地对准或配准。然而,这假设了晶圆在第一次就适当地安装在膜片架上,但并非总是如此。在安装在膜片架上的晶圆具有旋转错位的情况下,能够导致在检查时出现问题和延迟,这对吞吐量具有不利影响,下面将进行详述。膜片架配准过程借助于膜片架配准特征34a-b以及传统上由晶圆台组件承载的一个或多个膜片架配准元件之间的配对配合来进行。在膜片架30已经配准后,安装在膜片架30上的晶圆10上的裸片12预计相对于图像捕获装置FOV适当地对准。然而,如果存在安装到膜片架30的晶圆10的超出轻微或最少的量的旋转或角度错位,则裸片12将没有相对于图像捕获装置FOV适当对准。因此,这说明了在晶圆10到膜片架30的安装期间,晶圆10的任何旋转错位的程度能够对捕获晶圆12上的每个裸片12的整个表面区域所要求的图像数目造成不利影响,因此晶圆10相对于膜片架30的任何旋转错位的程度能够对检查吞吐量造成不利影响。晶圆10相对于其膜片架30的适当对准确保了裸片12相对于图像捕获装置FOV50的适当对准。晶圆10相对于其膜片架30的适当对准能够被定义为下述情况,即一或多条晶圆网格线6、8相对于诸如膜片架平坦部35a-d的一个或多个薄膜结构特征和/或图像捕获装置FOV具有标准的预定对准,从而每个裸片12被以图2A中所示的方式相对于图像捕获装置FOV定位(即,每个裸片的水平与垂直侧14、16与FOV水平与垂直轴XI与YI对齐)。晶圆10相对于膜片架30的这样的对准使得捕获每个裸片的完整表面区域所要求的图像捕获操作的数目最少,从而使得检查处理吞吐量最大。为了进一步示出,图2D是适当安装在膜片架30上并相对于膜片架30对齐的晶圆10以及图像捕获装置捕获晶圆10上裸片12的连续行内的每个裸片12的整个表面区域的图像所沿着的检查处理晶圆行进路径的示意图。图2D中示出了裸片12的两个代表行,即"A"行裸片12与"B"行裸片。由于此晶圆10相对于其膜片架30适当地对准,因此在检查处理期间,能够(例如,在晶圆10运动的同时,或者“在途中”)在单个对应图像中捕获行“A”内的每个裸片12的整个表面区域。捕获对应于"A"行裸片的图像之后,晶圆10立即定位为使得最接近最后考虑的"A"行裸片12的"B"行裸片12的表面区域能够被图像捕获装置捕捉,且检查沿着行进的反方向继续进行。因此,此检查行进路径是“蜿蜒曲折”的。再次,由于该晶圆10相对于其膜片架30适当地对准,因此在检查处理期间,能够在单个对应图像中捕获"B"行内的每个裸片12的整个表面区域。以该方式对整个晶圆10的检查在晶圆10被相对于其膜片架30适当地对准时导致了最大的检查处理吞吐量。图2E是相对于承载晶圆的膜片架30旋转错位的晶圆10以及图像捕获装置在任意单个图像捕获事件期间捕获晶圆10上裸片12的连续行内的每个裸片12的少于整个表面区域的部分所沿着的检查处理晶圆行进路径的示意图。在光学检查处理期间,作为这样的晶圆相对于膜片架旋转错位的结果,即使在膜片架30本身被相对于图像捕获装置适当地配准时,晶圆10所承载的裸片12的水平及垂直侧14、16也将分别从FOV水平和垂直轴XI与YI旋转偏离。因此,给定裸片12的整个表面区域可能没有落入图像捕获装置FOV50内,且将要求多张单个图像来捕获给定裸片的整个表面区域。由于在多个图像已经捕获了裸片的整个表面区域之前,不能够对于裸片12生成检查结果,因此对应于裸片12的检查结果的生成被不想要地延迟。当检查涉及一组裸片12时,则应用与上述类似的考虑。图2F是裸片阵列18的示意图,在该裸片阵列18内,裸片阵列18内的所有裸片12的整体表面区域小于图像捕获装置FOV50,且由于裸片阵列18内的每个裸片12的水平和垂直侧14、16分别基本上平行于FOV水平轴XI以及FOV垂直轴YI而使得裸片阵列18被相对于FOV适当地对齐。因此,能够整个裸片阵列18能够被图像捕获装置捕获为单个图像,从而使得检查处理吞吐量最大。图2G是下述裸片阵列18的示意图,对于该裸片阵列18,裸片阵列18内的裸片12的水平和垂直侧14、16没有相对于FOV水平和垂直轴XI与YI适当对准。因此,裸片阵列18的一些部分处于FOV50之外。结果,在能够对于裸片阵列18生成检查结果之前,必须捕获裸片阵列18的多个图像,从而使得吞吐量降低。此外,与上述类似的考虑还应用于检查涉及下述单个(例如,大型)裸片12的情况,该单个裸片12在被相对于图像捕获装置FOV50适当地对准时具有大于FOV50的表面区域。图2H是具有大于图像捕获装置的FOV50的表面区域的单个裸片12的示意图。此裸片12也被相对于FOV50适当地对准,因为裸片的水平和垂直侧14、16分别基本上平行于FOV水平和垂直轴XI与YI。结果,能够以最少数目的图像捕获操作来捕获裸片12的整个表面区域。在此示例中,图像捕获装置必须捕获总共9张图像来对裸片12的整个表面区域进行检查,该捕获是通过下述方式来进行的:相对于图像捕获装置连续地定位裸片的表面区域的不同部分,并且在每个这样的相对定位期间捕获裸片的表面区域的落入图像捕获装置FOV50内的每个部分的图像。图2I是诸如图2H中所示的单个裸片12的示意图,该裸片12在适当的FOV对准条件下将通过捕获9张图像来进行完整的检查,但是对于该裸片12来说,水平和垂直裸片侧相对于FOV水平和垂直轴XI及YI的错位导致即使已经捕获了9张图像,裸片12的一些部分也仍然处于图像捕获装置FOV50之外。现有技术的系统和方法要么依赖于手动干预,要么依赖于用于补偿或修正晶圆10与膜片架30之间的旋转错位的可旋转晶圆台。跟之前一样,手动干预会对系统吞吐量产生不利影响。关于可旋转晶圆台,这样的晶圆台被构造为选择性地提供足以补偿或基本上补偿晶圆相对于膜片架的旋转错位的量的旋转移位。晶圆10与膜片架30之间的错位的大小能够在正方向或负方向上横跨较大的度数,例如10-15度或更大。遗憾的是,从机械的角度来看,构造为提供这样的旋转的晶圆台过于复杂而且因此昂贵(例如,过分地昂贵)。此外,提供这样的旋转晶圆台移位的晶圆台组件的额外的结构复杂性能够使得在进行检查时更加难以始终将晶圆台表面保持在垂直于图像捕获装置的光轴的单个平面上。因此,需要一种晶圆和膜片架操持系统,其提供了用于操持晶圆和膜片架的单一晶圆台结构,并且能够自动地克服前述由于晶圆翘曲、不可预期的横向晶圆运动以及晶圆相对于膜片架的旋转错位导致的前述问题中的至少一些,且能够增强或最大化检查处理吞吐量。

技术实现要素:
根据本公开的一方面,一种用于校正安装在膜片架上的晶圆的旋转错位的系统包括:晶圆台,其提供被构造为在其上牢固地保持膜片架的晶圆台表面;晶圆检查系统,其具有第一图像捕获装置,其被构造为对于安装在膜片架上并且由晶圆台表面保持的晶圆进行检查过程;第二图像捕获装置,其被构造为捕获安装在膜片架上的晶圆的多个部分的至少一个图像;以及膜片架操持设备,其被构造为将其上安装有晶圆的膜片架传输到晶圆台表面并且被构造为旋转膜片架以校正晶圆相对于膜片架、第一图像捕获装置和/或第二图像捕获装置的任何旋转错位。晶圆检查系统能够被构造为在不需要涉及膜片架对准特征与一组配准元件的配对接合的建立的膜片架配准过程的情况下开始检查过程。第一图像捕获装置能够与第二图像捕获装置分离或相同。例如,第二图像捕获装置能够与晶圆检查系统分离,并且第二图像捕获装置能够被构造为在膜片架放置在晶圆台表面上之前(例如,在膜片架处于运动中时)捕获膜片架上的晶圆的多个部分的至少一个图像。系统进一步包括处理单元,其被构造为通过执行用于对至少一个图像执行图像处理操作的程序指令来分析安装在膜片架上的晶圆的多个部分的至少一个图像以确定晶圆相对于膜片架或者第一图像捕获装置或第二图像捕获装置的视野的旋转错位角度和旋转错位方向。图像处理操作被构造为识别包括晶圆平坦部和一组晶圆网格线中的至少一个的一个或多个晶圆结构和/或视觉特征;并且在可能的情况下识别包括膜片架平坦部的一个或多个膜片架结构和/或视觉特征。膜片架操持设备被构造为在与错位方向相反的方向上将膜片架旋转对应于旋转错位角度的角度幅度。例如在传输期间并且在由膜片架操持设备将膜片架放置在晶圆台表面上之前,在没有减少膜片架操持吞吐量或检查处理吞吐量的情况下进行对于晶圆的旋转错位的校正。膜片架操持设备能够包括:主体;多个真空元件,其耦接到所述主体并且被构造为借助于负压接合所述膜片架的边界的一部分,所述多个真空元件可相对于对应于膜片架的中心的公共轴横向地以可控的方式在朝向和离开公共轴的方向上移位到多个不同位置;以及捕获定位组件,用于将多个真空元件定位在每个不同位置处以便于多个真空元件与膜片架边界的接合,其中,每个不同位置对应于不同的膜片架大小。膜片架操持设备还能够包括多个可移位捕获臂,其承载多个真空元件并且耦接到主体;旋转错位补偿马达,其被构造为在围绕公共轴的公共方向上选择性且同时地旋转多个捕获臂以便于精确地校正晶圆相对于膜片架的旋转错位;以及垂直移位驱动器,其被构造为沿着与晶圆台表面垂直的垂直方向可控地移位多个捕获臂。在各种实施方式中,膜片架操持设备被构造为将膜片架直接放置在晶圆台表面上。根据本公开的一方面,一种用于校正安装在膜片架上的晶圆的旋转错位的处理包括:在晶圆检查系统(例如,光学检查系统)对晶圆的检查过程开始之前,使用图像捕获装置捕获安装在膜片架上的晶圆的至少一个图像;借助于图像处理操作数字地分析至少一个图像以确定晶圆相对于膜片架和/或图像捕获装置的视野的一组参考轴的旋转错位角度和旋转错位方向;借助于与检查系统分离的膜片架操持设备校正晶圆相对于膜片架和/或图像捕获装置的视野的一组参考轴的旋转错位。由于对于至少一个图像的捕获和分析以及基于这样的分析的对于晶圆的旋转错位的校正,能够在开始检查处理之前避免膜片架配准过程,在该膜片架配准过程中,一组膜片架结构特征被相对于对应的一组配准元件对准,所述对应的一组配准元件被构造为与该组膜片架结构特征配对接合。处理还包括将膜片架传输到对应于检查系统的晶圆台的晶圆台表面。膜片架到晶圆台表面的这样的传输能够包括将膜片架直接放置在晶圆台表面上。能够在将膜片架放置在晶圆台表面上之前进行至少一个图像的捕获和对于晶圆的旋转错位的校正。能够在膜片架处于运动的同时进行至少一个图像的捕获。替选地,能够在膜片架已经传输到晶圆台表面之后进行至少一个图像的捕获。因此,能够借助于与检查系统分离或形成其一部分的图像捕获装置进行至少一个图像的捕获。确定旋转错位角度和旋转错位方向包括对于至少一个捕获的图像执行图像处理操作以检测一个或多个晶圆结构和/或视觉特征相对于(i)一个或多个膜片架结构和/或视觉特征或与这样的膜片架结构和/或视觉特征关联的空间方向的取向,或者(ii)图像捕获装置的视野的一组参考轴的取向。晶圆结构和/或视觉特征能够包括晶圆平坦部和/或一组晶圆网格线;并且膜片架结构和/或视觉特征能够包括膜片架平坦部。对于晶圆的旋转错位的校正包括在与错位方向相反的方向上将膜片架旋转对应于旋转错位的角度幅度。由于能够在将膜片架放置在晶圆台表面上之前进行旋转错位校正,因此能够在没有减少膜片架操持吞吐量或检查处理吞吐量的情况下进行这样的校正。附图说明图1A是安装在借助于包括晶圆被安装到粘性侧的薄材料层或膜片承载晶圆的膜片架上的晶圆的示意图。图1B是相对于承载晶圆的膜片架旋转错位的晶圆的示意图。图2A是相对于图像捕获装置视野(FOV)适当地定位或对齐的裸片的示意图。图2B是未相对于图像捕获装置FOV适当地定位或相对于图像捕获装置FOV错位的裸片的示意图。图2C是示出根据裸片相对于FOV的错位的程度捕获诸如图2B中所示的裸片的旋转错位的裸片的整个表面区域可能要求多达四个图像的示意图。图2D是适当安装在膜片架上并相对于膜片架对齐的晶圆以及图像捕获装置捕获晶圆上裸片的连续行内的每个裸片的整个表面区域的图像所沿着的检查处理晶圆行进路径的示意图。图2E是相对于膜片架旋转错位的晶圆10以及图像捕获装置捕获晶圆上裸片的连续行内的每个裸片的少于整个表面区域的图像所沿着的检查处理晶圆行进路径的示意图。图2F是裸片阵列的示意图,在该裸片阵列内,裸片阵列内的所有裸片的整体表面区域小于图像捕获装置FOV,且由于裸片阵列内的每个裸片的水平和垂直侧分别基本上平行于FOV水平轴XI以及FOV垂直轴YI而使得裸片阵列被相对于FOV适当地对齐。图2G是裸片阵列的示意图,对于该裸片阵列,裸片阵列内的裸片的水平和垂直侧没有相对于FOV水平和垂直轴XI与YI适当对准。图2H是具有大于图像捕获装置的FOV的表面区域的单个裸片的示意图,其中,此裸片被相对于FOV适当地对准,因为裸片的水平和垂直侧分别基本上平行于FOV水平和垂直轴XI与YI。图2I是诸如图2H中所示的单个裸片的示意图,对于该裸片来说,裸片侧相对于FOV水平和垂直轴XI及YI的错位导致裸片的一些部分仍然处于图像捕获装置FOV之外。图3A是示出根据本公开的实施方式的晶圆和/或膜片架操持系统的一部分的示意图,该晶圆和/或膜片架操持系统提供了用于操持晶圆和膜片架的单个多孔晶圆台结构,并且进一步提供了旋转错位校正、非平面性修复和/或横向移位防止。图3B是示出根据本公开的实施方式的晶圆和/或膜片架操持系统的一部分的示意图,该晶圆和/或膜片架操持系统提供了用于操持晶圆和膜片架的单个多孔晶圆台结构,并且进一步提供了旋转错位校正、非平面性修复和/或横向移位防止。图4A是根据本公开的实施方式的晶圆台底盘的透视图,该晶圆台底盘包括诸如基于陶瓷的无孔材料的无孔材料。图4B是沿着线A-A'截取的图4A的底盘的透视截面图。图5A是其中布置有诸如基于陶瓷的多孔材料的可模制的、适形的、可整合的或可流动的多孔材料的图4A的底盘的透视图。图5B是沿着线B-B'截取的对应于图5A的承载可模制的、适形的、可整合的或可流动的基于陶瓷的多孔材料的底盘的透视截面图。图5C是对应于对应于图5A和图5B的承载硬化多孔陶瓷材料的底盘的平面化处理后的真空夹具结构的截面图。图5D是根据本公开的实施方式生产或制造的真空夹具结构的截面图,该真空夹具结构对应于图5C并且在平面真空夹具表面上承载晶圆或膜片架。图5E是根据本公开的实施方式的布置在真空夹具结构上的具有第一标准直径(例如,8英寸)的代表性第一晶圆的透视图。图5F是根据本公开的实施方式的布置在真空夹具结构上的具有第二标准直径(例如,12英寸)的代表性第二晶圆的透视图。图5G是根据本公开的实施方式的布置在真空夹具结构上的具有第三标准直径(例如,16英寸)的代表性第三晶圆的透视图。图6A是根据本公开的另一实施方式的包括一组弹出销引导部件的基于陶瓷的真空夹具基底托盘的透视图。图6B是沿着线C-C'截取的图6A的基于陶瓷的真空夹具基底托盘的截面图。图7A是其中布置有可模制的、适形的、可整合的或可流动的基于陶瓷的多孔材料的图4A和图4B的底盘的透视图。图7B是沿着线D-D'截取的对应于图7A的承载可模制的、适形的或可流动的基于陶瓷的多孔材料的底盘的透视截面图。图8是根据本公开的实施方式的制造真空夹具结构的代表性处理的流程图。图9是根据本公开的实施方式的真空夹具结构的截面图,该截面图示出了在平面化处理完成之前略超出底盘容量的可模制的基于陶瓷的多孔材料的初始体积。图10A是示出根据本公开的实施方式的错位检查系统的实施方式的示意图,该错位检查系统被构造为确定晶圆相对于膜片架的旋转或角度错位程度。图10B是示出根据本公开的实施方式的利用诸如图10A中所示的错位检查系统确定晶圆相对于膜片架的旋转或角度错位程度的各方面的示意图。图10C是示出根据本公开的实施方式的错位检查系统的实施方式的示意图,该错位检查系统被构造为确定晶圆相对于膜片架的旋转或角度错位程度。图10D是示出根据本公开的实施方式的利用诸如图10C中所示的错位检查系统确定晶圆相对于膜片架的旋转或角度错位程度的各方面的示意图。图11是包括承载第一操持子系统配准元件的至少一个末端执行器的一组末端执行器的示意图。图12A是示出根据本公开的实施方式的代表性多功能操持设备的各方面的示意图,该多功能操持设备被以组合、集成或统一的方式构造为旋转补偿设备、展平设备和约束设备中的每一个以执行晶圆和膜片架操持操作。图12B是示出根据本公开的实施方式的捕获臂的多个部分的示意图。图12C是根据本公开的实施方式的捕获定位组件的多个部分并且示出多个捕获臂在对应于第一膜片架直径或截面区域的第一位置处的代表性第一定位的示意图。图12D是示出捕获定位组件的多个部分并且示出多个捕获臂在对应于小于第一膜片架直径或截面区域的第二膜片架直径或截面区域的第二位置处的代表性第二定位的示意图。图13A是根据本公开的实施方式的多功能操持设备承载的膜片架的示意图。图13B是示出多功能操持设备的多个部分的示意图,该多功能操持设备围绕取放z轴Zpp旋转以补偿第一晶圆相对于膜片架的第一角度错位。图13C是示出多功能操持设备的多个部分的示意图,该多功能操持设备围绕取放z轴Zpp旋转以补偿第二晶圆相对于膜片架的第二角度错位。图14A至图14B是根据本公开的实施方式的多功能操持设备的示意图,该多功能操持设备将捕获臂尖端元件定位在晶圆的多个部分上方以便于晶圆台表面上的晶圆的牢固捕获。图15A是借助于自然吸力和施加到晶圆的下侧的真空力均匀地保持在晶圆台表面上的代表性晶圆的示意图。图15B是真空力停止之后的图15A的晶圆以及在吹气施加到晶圆的下侧之后晶圆与晶圆台表面之间的气垫产生的示意图。图15C是由于图15B中所示的气垫导致的晶圆相对于晶圆台表面的移位的示意图。图15D至图15E是根据本公开的实施方式的多功能操持设备的示意图,该多功能操持设备以限制或约束晶圆沿着晶圆台表面的横向移位的方式相对于晶圆定位捕获臂和捕获臂尖端元件。图16是根据本公开的实施方式的用于限制、控制或防止晶圆沿着晶圆台表面的横向移位的代表性处理的流程图。图17是根据本公开的实施方式的代表性晶圆操持处理的流程图。图18是根据本公开的实施方式的代表性膜片架操持处理的流程图。具体实施方式在本公开中,特定附图中的特定元件编号的考虑或使用或者给定元件的描述或者对应的描述材料中的引用能够涵盖在另一附图或与其关联的描述材料中标识的相同、等效或类似元件或元件编号。附图或关联的文本中的“/”的使用被理解为表示“和/或”,除非另有所述。这里的特定数值或值范围的记载被理解未包括或是近似数值或值范围的记载。如这里使用的,术语“组”对应于或被定义为根据已知的算术定义(例如,以对应于在下述文献中描述的方式:1998年PeterJ.Eccles的由剑桥大学出版社出版的AnIntroductiontoMathematicalReasoning:Numbers,Sets,andFunctions,"Chapter11:PropertiesofFiniteSets"(例如,如第140页所记载的))算术上表示至少1的基数的元素的非空有限组织(即,这里定义的组能够对应于单元、单态或单个元素组或多个元素组)。一般来说,组的元素能够根据考虑的组的类型而包括或是系统、设备、装置、结构、对象、处理、物理参数或值。为了简洁的目的并且为了有助于理解,这里使用的术语“晶圆”能够涵盖整个晶圆、部分晶圆或其它类型的整个或部分的对象或组件(例如,太阳能电池),其具有需要或要求对其进行一组光学检查和/或其它处理操作的一个或多个平面表面区域。下面的描述中的术语“膜片架”通常表示支撑部件或框架,其被构造为例如借助于横跨膜片架表面区域布置或拉伸的材料的薄层或膜来承载或支撑晶圆、薄化后或背研磨后的晶圆或切割后晶圆,并且被以本领域技术人员理解的方式安装或粘附有晶圆。另外,这里使用的术语“晶圆台”包括用于分别在晶圆检查处理或膜片架检查处理期间保持晶圆或膜片架的设备,其中,术语“晶圆台”将被本领域技术人员理解为与晶圆夹具、真空台或真空夹具等效、基本上等效或类似。这里使用的术语“无孔材料”意在表示下述材料,其对于从其通过的诸如空气或液体的流体的流动或传输是至少基本上或本质上不可渗透的,并且因此对于通过其的真空力的连通或传输是至少基本上或本质上不可渗透的(例如,对于诸如深度大于大约0.50-1.0mm的给定深度或厚度的无孔材料来说)。类似地,术语“多孔材料”意在表示下述材料,其对于从其通过的诸如空气或液体的流体的流动或传输是至少基本上或本质上可渗透的,并且因此对于通过其的真空力的连通或传输是至少适当地/基本上或本质上可渗透的(例如,对于诸如深度大于大约0.50-1.0mm的给定深度或厚度的多孔材料来说)。最终,本公开的文中的术语“基于陶瓷的”和“基于陶瓷的材料”意在表示其材料结构和性质方面是整体或基本上陶瓷的材料。根据本公开的实施方式涉及用于操持晶圆和膜片架的系统和处理,其提供了(a)单个或统一的多孔晶圆台,其被构造为以便于或使得能够实现准确、高吞吐量检查处理的方式操持晶圆和膜片架;以及(b)被构造为自动地进行下述处理的子系统、装置或元件:(i)修复由于晶圆翘曲或非平面性导致的晶圆台上的晶圆的不充分的真空保持;(ii)防止由于真空力停止和/或吹气的施加导致的晶圆的横向移位;和/或(iii)校正或补偿由膜片架承载的晶圆的旋转错位。根据本公开的若干实施方式涉及能够提供前述中的每一个的系统和处理。虽然根据本公开的多个实施方式涉及晶圆和膜片架检查系统(例如,光学检查系统),但是根据本公开的若干实施方式能够额外地或替选地构造为支持或执行其它类型的晶圆和/或膜片架前端或后端处理操作(例如,测试操作)。为了简洁的目的并且为了有助于理解,在下面以主要强调检查系统的方式详细描述根据本公开的代表性实施方式的各方面。借助于被构造为操持晶圆和膜片架的单个或统一的晶圆台,根据本公开的实施方式消除了对于晶圆台转换套件的需要或排除了晶圆台转换套件,因此消除了由于晶圆到膜片架和膜片架到晶圆转换套件更换以及校准操作导致的生产停工期,从而增强了平均检查处理吞吐量。根据本公开的实施方式的单个或统一的晶圆台通过下述而有利于或使得能够实现高准确性的检查操作:提供了具有高或非常高的平面性的晶圆台表面,其在沿着平行于高平面性的晶圆台表面的法线轴的方向上以相对于晶圆台表面的最小或可忽略的偏离将晶圆裸片表面保持在共同的检查平面上。另外,根据本公开的实施方式能够消除对于手动介入的需要,在过去需要这样的手动介入来解决:(a)由于晶圆翘曲或非平面性导致的晶圆台表面上的晶圆保持的缺乏;以及(b)在将晶圆保持到晶圆台表面的真空力的中断或停止和/或为了移除任何残余真空吸力而由晶圆台将正压气流吹到晶圆的下侧的瞬时施加之后晶圆沿着晶圆台表面的不可预测的横向运动。此外,根据本公开的实施方式能够消除对于手动介入的需要或者机械上的复杂性以及在过去校正晶圆相对于其上放置晶圆的膜片架的旋转错位(例如,当晶圆相对于膜片架的错位超过给定阈值错位幅度时)所要求的格外昂贵的可旋转晶圆台组件。代表性系统构造和系统元件的各方面图3A是根据本公开的实施方式的用于操持晶圆10和膜片架30的系统200的框图,该系统200包括晶圆台组件610,其具有单个或统一的晶圆台620,该晶圆台620提供具有高或非常高的平面性的表面622,该表面622被构造为在检查系统600的检查处理(例如,分别为晶圆检查处理和膜片架检查处理)期间操持晶圆和膜片架。系统200进一步包括第一操持子系统250和第二操持子系统300,其被构造为(a)将晶圆10和膜片架30传送到检查系统600以及从检查系统600传送晶圆10和膜片架30;以及(b)提供作为检查前操持操作的一部分的晶圆相对于膜片架旋转错位校正和晶圆非平面性修复以及作为检查后操持操作的一部分的横向移位防止,将在下面对此进行进一步的详细描述。根据在给定时间检查晶圆10还是膜片架30,系统200分别包括诸如晶圆盒的晶圆源210或者诸如膜片架盒的膜片架源230。类似地,如果检查晶圆10,则系统200包括诸如晶圆盒(或处理站的一部分)的晶圆目的地220;并且如果检查膜片架30,则系统200包括能够是膜片架盒(或处理系统的一部分)的膜片架目的地240。晶圆源210和晶圆目的地220能够对应于或是相同的位置或结构(例如,同一晶圆盒)。类似地,膜片架源220和膜片架目的地240能够对应于或是相同的位置或结构(例如,同一膜片架盒)。系统200还包括晶圆预对准或对准站400,其被构造为建立晶圆10的初始或检查前对准,从而晶圆10被相对于检查系统600适当地对准;旋转错位检查系统500,其被构造为接收、获取、确定或测量对应于安装在膜片架30上的晶圆10的旋转错位方向和旋转错位幅度(例如,能够由旋转错位角度指示);以及控制单元1000,其被构造为管理或控制系统操作的各方面(例如,借助于所存储的程序指令的执行),将在下面对此进行详细描述。控制单元1000能够包括或是计算机系统或计算装置,其包括处理单元(例如,微处理器或微控制器)、存储器(例如,包括固定和/或可移除随机存取存储器(RAM))以及只读存储器(ROM))、通讯源(例如,标准信号传输和/或网络接口)、数据存储源(例如,硬盘、光盘等等)以及显示装置(例如,平板显示器)。在多个实施方式中,系统200额外地包括支撑结构、基底、底架或底盘,其耦接到至少第二操持子系统300或被构造为支撑或承载至少第二操持子系统300,从而第二操持子系统300能够与第一操持子系统250和处理系统600形成操作接口以便于晶圆或膜片架操持操作。在一些实施方式中,支撑结构202支撑或承载第一操持子系统250、第二操持子系统300、晶圆对准站400、错位检查系统500和检查系统600中的每一个。图3B是根据本公开的另一实施方式的用于操持晶圆10和膜片架30的系统200的框图,该系统200提供了被构造为在检查系统600的检查期间操持晶圆和膜片架的单个或统一的晶圆台620,并且进一步提供了第一操持子系统250和第二操持子系统300。在该实施方式中,晶圆源210和晶圆目的地230是相同的(例如,同一晶圆盒);并且膜片架源220和膜片架目的地240是相同的(例如,同一膜片架盒)。这样的实施方式能够提供更小或显著减小的空间接触面积,从而获得了紧凑的空间高效的系统200。在代表性实施方式中,检查系统600被构造为对于晶圆10和膜片架30执行2D和/或3D光学检查操作。光学检查系统600能够包括多个照明源、被构造为捕获图像并生成与其对应的图像数据组的图像捕获装置(例如,相机)以及光学元件,所述光学元件被构造为以本领域技术人员理解的方式执行下述处理中的一些或每一个:将照明朝向晶圆10引导,将从晶圆表面反射的照明朝向特定图像捕获装置引导,对入射在晶圆表面上和/或从晶圆表面反射的照明进行反射或施加光学影响(例如,滤光、聚焦或准直)。光学检查系统600还包括处理单元和存储器或被构造为通过执行所存储的程序指令与处理单元和存储器通信以对图像数据组进行分析并且生成检查结果。如前所述,检查系统600能够包括或替选地为另一类型的处理系统,其需要或要求下述中的一个或多个:(a)晶圆台620,其被构造为操持晶圆10和/或膜片架30,其提供了晶圆台表面622,该表面具有非常高的平面性以在处理操作期间以可忽略的平面偏离将晶圆裸片12整体地保持在公共平面上;(b)晶圆10的正确对准,其示出了相对于膜片架30的超过错位阈值幅度的错位量(例如,对于最大的吞吐量检查应该或必须满足的最大的晶圆相对于膜片架旋转错位容差,例如,将参考图10A至图10D在下面进行详细描述);(c)由晶圆台620进行的晶圆10或包括非平面或翘曲的晶圆10的膜片架30的均匀的牢固保持;和/或(d)防止沿着晶圆台表面622的不想要的、不可预计的或非受控的横向晶圆移位。进一步参考图3C,由晶圆台组件610承载的晶圆台620提供了具有高平面性的外部或暴露的晶圆台表面622,其上能够放置并牢固地保持或保留晶圆10以及膜片架30,从而晶圆裸片12被沿着与具有高平面性的晶圆台表面622的被定义为与晶圆台表面622的中点、中心、图心或大致中点、中心或图心正交的法线轴Zwt平行的方向以最小或可忽略的平面偏离整体地保持在公共检查平面上。晶圆台组件610被构造为选择性地或可控地移位晶圆台620,并且因此,沿着对应于或定义平面的均相对于轴Zvt横贯的两个横贯空间轴(例如,分别为晶圆台x和y轴Xvt和Yvt)承载或牢固地保持任何晶圆10或膜片架30。晶圆台620被构造为通过下述的组合将晶圆10或膜片架30选择性地并牢固地保持或保留在晶圆台表面622上:(a)由于作用在晶圆的顶、上或暴露的表面上的大气压与晶圆的底部或下侧之间的压力差而存在的固有或自然吸力;以及(b)选择性地控制真空力或负压到晶圆10的下侧的施加。晶圆台620能够进一步构造为在所施加的真空力中断或停止之后将短的/瞬时的(例如,大约0.50秒或0.25-0.75秒)正空气压力喷射(例如,吹气)施加或传递到晶圆台表面622与晶圆10或膜片架30的下侧之间的界面以便于从晶圆台表面622解除作用在晶圆10或膜片架30上的真空吸力。在各种实施方式...
当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1