位置灵敏衬底装置的制造方法

位置灵敏衬底装置的制造方法
【专利摘要】本发明的一些方面涉及一种系统，其具有衬底装置、衬底支撑表面及将所述衬底装置定位在所述衬底支撑表面上的衬底处置器。所述衬底装置及所述衬底支撑表面可具有配对的粗略位置单元及精细位置单元。所述系统可测量第一与第二粗略位置单元之间的粗略位置偏移、基于所述粗略位置偏移来将所述衬底装置重新定位在所述衬底支撑表面上，且随后测量第一与第二精细位置单元之间的精细位置偏移。在一些实施方案中，所述衬底装置经由无线通信链路一体地耦合到所述衬底处置器以传递位置信息作为用于进一步放置的反馈。
【专利说明】
位置灵敏衬底装置
[0001] 相关申请案的交叉参考
[0002] 本申请案为非临时申请案，其主张厄尔.詹森化arl Jensen)等人在2013年12月 21日申请的标题为"具有无线能力及振动记录的位置灵敏传感器晶片（POSITION SENSITIVE 沈NSOR WAFER WITH WIRELESS CAPABILITY AND VIBRATION LOGGING)"的第 61/919,707号(代理人案号第P4301号）美国临时申请案的优先权权利，所述临时申请案的 全部内容W引用的方式并入本文中。
[0003] 本申请案为非临时申请案，其还主张厄尔.詹森巧arl Jensen)等人在2014年7月 25日申请的标题为"具有无线能力及振动记录的位置灵敏传感器晶片（POSITION SENSITIVE 沈NSOR WAFER WITH WIRELESS CAPABILITY AND VIBRATION LOGGING)"的第 62/029,306号(代理人案号第P4301号）美国临时申请案的优先权权利，所述临时申请案的 全部内容W引用的方式并入本文中。
技术领域
[0004] 本发明设及衬底处理与分析及相关联的系统及方法。
【背景技术】
[0005] 用于半导体装置及其它电子器件的制造中的衬底处理是被仔细控制的工艺，所述 工艺通常设及严密监测及后处理检验及分析W优化制造工艺并提高产量。制造工艺及厂房 级(fab level)自动化材料处理系统(AMHS)中的进步已导致高程度自动化，所述高程度自 动化提高了衬底工艺的许多方面的效率。材料处理系统通常包含在专用载体(通常为前开 式单一统集盒(FOUP))的不同工具之间自动地输送大量衬底的系统，且机器人处置器可用 于所述工具处W将个别衬底从所述载体装载到载物台用于处理或后处理重检。
[0006] 有时，非所要粒子及其它污染物可对制造具有不利影响且后处理重检（例如，检 验、度量或其它分析)通常用于收集关于处理条件的信息及其它有用信息。为应对此问题且 收集更多有用信息，特殊的类衬底传感器装置(在用于半导体晶片处理的背景中时有时被 称为"传感器晶片"）通常与普通生产衬底(例如，制造于操作电子装置中的生产晶片）一起 使用W收集关于处理条件的额外信息。通常，运些衬底装置经设计W具有类似于所关注的 生产衬底的尺寸及其它物理参数W便接近地近似于生产衬底上的处理条件的效应，然而通 常运些衬底装置还包含用于提取额外数据的额外专用电子器件。运些传感器晶片可与其它 生产衬底一起放置于FOUP中且W类似于其它衬底的方式放置于生产腔室中。通常，随后在 相关处理阶段之后提取数据W获得关于处理条件的额外有用信息。
[0007] 在与衬底处理及后处理检验有关的许多情境中，精确定位及位置信息是至关重要 的。举例来说，检验工具可具有能够分辨非常小的微米级或纳米级的特征的电子显微镜或 其它电子束系统，但相反地具有非常窄的视场，其要求衬底相对于工具精确地定位W便定 位衬底上的特定粒子或缺陷并收集有用数据。因此，关于衬底相对于工具的位置的精确信 息对定位衬底上的特定小尺度缺陷、粒子或所关注的其它区域来说变得至关重要。在运些 情境中，通常使用要求人工干预的耗时过程。运通常设及手动地安装光学器件、（使用晶片 目标)瞄准晶片及手动地输入位置偏移到晶片处置器。
【附图说明】
[0008] 通过结合附图考虑下列详细描述可容易地理解本发明的教示，其中：
[0009] 图IA到IC为描绘根据本发明的某些方面的实例衬底装置及实例衬底支撑表面的 平面图（俯视图）的示意图。图IA描绘实例衬底装置、图IB描绘实例衬底支撑表面且图IC描 绘定位于图IB的衬底支撑表面上的图IA的衬底装置。
[0010] 图2为描绘根据本发明的某些方面的在粗略测量期间覆在衬底支撑表面上的衬底 装置的剖面图（前视图或侧视图）的示意图。
[0011] 图3为描绘根据本发明的某些方面的在精细测量期间覆在衬底支撑表面上的衬底 装置的剖面图（前视图或侧视图）的示意图。
[0012] 图4为描绘根据本发明的某些方面的粗略目标的实例的示意图。
[0013] 图5为根据本发明的某些方面的系统的框图。
[0014] 图6为根据本发明的某些方面的衬底装置的电子组件的框图。
[0015] 图7为根据本发明的某些方面的方法的流程图。
[0016] 图8A为根据本发明的某些方面的具有衬底装置及衬底支撑的替代系统的示意图。
[0017] 图8B为根据本发明的某些方面的具有衬底装置及衬底支撑的另一替代系统的示 意图。
[0018] 图8C为说明二维粗略位置传感器的可行实施方案的示意图，所述二维粗略位置传 感器可结合图8A或图8B中所展示的系统使用。
[0019] 图8D为说明二维粗略位置传感器的替代可行实施方案的示意图，所述二维粗略位 置传感器可结合图8A或图8B中所展示的系统使用。
【具体实施方式】
[0020] 虽然下列详细描述出于说明目的含有许多特定细节，但所属领域的一般技术人员 将了解下列细节的许多变化及变更在本发明的范围内。因此，在不失所主张的发明的一般 性且不对所主张的发明强加限制的情况下阐述下文描述的本发明的示范性实施例。
[0021] 本发明的一些方面设及具有近似于用于集成电路或其它电子器件的制造中的生 产衬底(例如娃晶片）的物理参数的衬底装置。在一些实施方案中，所述衬底装置包含具有 安置于所述衬底上的电子器件及/或位置目标的衬底（例如，晶片衬底），所述衬底可用于 (视需要)测量所述衬底装置相对于衬底支撑表面(例如，晶片载物台）的位置。
[0022] 本发明的一些另外方面设及测量衬底装置与衬底支撑表面之间的相对位置。根据 一些方面，运可包含粗略位置测量及精细位置测量两者。根据一些额外方面，可使用接近光 学器件进行相对位置测量。根据另外方面，所述衬底装置可经由通信链路操作地禪合到所 述衬底处置器，且关于相对位置的位置信息可经由所述通信链路从所述衬底装置传达到处 置器作为用于进一步放置的反馈。
[0023] 根据一些另外方面，上述衬底装置能够收集运动、定向或加速信息。根据本发明的 一些方面，此信息可在衬底装置由机器人处置器输送期间用于记录衬底装置的振动。运在 衬底由机器人处置器处置期间可用于确定安全速度分布。
[0024] 根据额外方面，上述衬底装置还能够收集关于周围空气中的颗粒物质的颗粒信 息。
[0025] 图IA到3描绘说明本发明的一些方面的系统的实例。所述实例系统具有衬底装置 102及接纳所述衬底装置的支撑表面110。支撑表面110可为装置(例如，卡盘)的部分，所述 卡盘具有相对于所述支撑表面固定所述衬底装置于适当位置中的某种机构。W实例且非限 制的方式，此卡盘可为机械卡盘、真空卡盘、磁性卡盘、静电卡盘。此类卡盘通常用于固定衬 底(例如，半导体晶片)于衬底处理工具中。图IA仅描绘衬底装置102、图IB仅描绘衬底支撑 表面110且图IC描绘定位于衬底支撑表面110上的衬底装置102。图2到3描绘覆在衬底支撑 表面110上的衬底装置102的剖面图（前视图或侧视图）。图2不同于图3之处在于图2突显上 文实例的粗略测量特征而图3突显上文实例的精细测量特征。
[0026] 如图IA到3中所展示，在所述说明性系统中，衬底装置102及下伏支撑表面110两者 可各自包含位置单元W便于确定衬底装置相对于支撑表面的位置。位置单元可彼此配对使 得两个位置单元（即，衬底装置中的位置单元及衬底支撑表面中的位置单元)之间的关系可 用于收集关于衬底装置102与支撑表面110之间的相对位置的信息。在一些实施方案中，位 置单元为光学单元且配对关系设及所述单元在衬底装置102适当地定位于下伏支撑表面 110上时对准，从而允许使用接近光学器件测量所述单元之间的位置偏移W获得用于衬底 装置的准确定位信息。此外，在一些实施方案中，衬底装置102及支撑表面110包含配对粗略 位置单元及配对精细位置单元两者。
[0027] 在图IA到IC的所说明实例中，衬底装置102的粗略位置单元由组件106a、106b共同 表示，而支撑表面110的配对粗略位置单元由组件104共同表示。类似地，衬底装置102的精 细位置单元由组件108a共同表示，而衬底支撑表面110的精细位置单元由组件108b共同表 /J、- O
[0028] 根据本发明的一些方面，衬底装置102可为类衬底且具有近似用于集成电路或其 它电子器件的制造中的生产衬底的物理参数的物理参数。此生产衬底的实例为半导体晶片 (优选地由单晶娃制成但可由另一半导体材料(例如，化合物半导体)制成）。生产晶片可为 圆形晶片，其优选地具有IOOmm与450mm之间的直径，且更优选地具有300mm或450mm的直径。 生产衬底还可具有525微米(针对IOOmm娃晶片)与925微米(针对450mm娃晶片)之间的厚度。
[0029] 在本发明的一些实施方案中，衬底装置102可具有近似上述生产衬底的参数的物 理参数。举例来说，类似于由许多半导体制造设施(工厂)现在最常用或预期在将来最常用 的那些生产晶片，衬底装置102可具有100到450mm的范围内的直径，且更优选地约300mm或 约450mm的直径。虽然衬底装置102可稍微厚于对应生产衬底W便将额外电子器件及/或其 它组件容纳在所述衬底装置中，但衬底装置102也可具有近似生产衬底的对应厚度的厚度。 举例来说，衬底装置可具有500微米与1000微米之间的厚度。另外，衬底装置102可由复合材 料(例如，结合在一起的两种或两种W上材料层或互混于单层或多个层中的两种或两种W 上材料)制成。为供应比娃晶片在机械上更耐用的衬底，所述衬底也可为复合材料(例如，石 墨/环氧树脂）或甚至为由娃、石墨/环氧树脂、娃组成的叠层。运组合了单晶娃的相容清洁 表面与石墨复合材料的初性的最优性质。
[0030] 在一些实施方案中，为近似生产衬底的物理参数，衬底装置102可包含衬底(例如， 由娃或另一半导体材料制成的晶片衬底），且一或多个额外组件可安置于所述衬底上W提 供其它功能。运些额外组件可包含根据本文中所描述的某些方面的各种电子器件及/或位 置单元。与例如金属或石墨复合物的材料相比，将娃或类似衬底用于衬底装置102是有利 的，因为其更充分确保表面是清洁的且避免衬底装置对周围环境的污染。在一些实施方案 中，安置于所述衬底上的至少一些额外组件可包含于一或多个外壳114内，外壳114可保护 电子器件或其它组件免受周围环境影响。优选地，所述外壳为一或多个"圆块(puck)"的形 式，所述"圆块"具有低轮廓W使所述衬底装置的质量及厚度(即，轮廓或壳层)最小化。
[0031] 根据本发明的一些方面，衬底支撑表面110可为经配置W接纳衬底的任何支撑表 面。举例来说，在一些实施方案中，衬底支撑表面为经配置W接纳半导体晶片的晶片载物台 的表面。在其它实施方案中，支撑表面110为机器人晶片处置器的末端效应器的支撑表面。 在另外实施方案中，支撑表面可为接纳衬底的某一其它表面。在其它替代实施方案中，所述 系统可经配置W相对于处置器而非支撑表面110定位衬底。
[0032] 在本发明的一些实施方案中，衬底装置102经配置W与衬底处置器实时通信W基 于粗略位置单元104与106a、106b之间的粗略测量及精细位置单元108a与108b之间的精细 测量而将衬底装置102重新定位在支撑表面110上，使得衬底装置可同时收集位置测量且基 于测量定位于支撑衬底上到所要精确度内。为促进此做法，衬底装置102可具有电子器件， 所述电子器件包含通信链路(优选地包含无线通信链路(例如，蓝牙））W将位置信息传达到 处置器W用于反馈，所述反馈可由处置器使用W基于位置信息实时调整衬底装置102在支 撑表面110上的位置。因此，衬底装置与处置器之间的通信链路可有利地提供衬底装置与处 置器之间的可操作禪合。
[0033] 在本发明的一些实施方案中，粗略位置单元104、106曰、1066，精细位置单元108曰、 b，或运两种位置单元为光学位置单元，其依靠接近光学器件W进行关于配对单元的相对定 位的测量。一般来说，粗略位置单元可包含提供比精细位置单元更宽的视场的特征，而精细 位置单元可提供比粗略位置单元更高的精确度。与单独使用精细位置测量或粗略位置测量 相比，利用粗略位置测量及精细位置测量两者可有助于更宽范围及更高精确度的测量。
[0034] 优选地，结合粗略及精细位置测量两者与传递位置信息到衬底处置器（（例如)使 用如上文所描述的衬底装置与处置器之间的操作性通信链路），使得所述系统最初可使用 粗略位置信息作为用于进一步放置的反馈，紧接着进行后续精细定位。运可允许使用具有 两个主要步骤(初始粗略测量及定位步骤，及后续精细测量及定位步骤)的过程精确地定位 衬底装置102。当使要求精确定位W定位衬底的粒子或其它方面的某些工具(例如，电子显 微镜或其它电子束系统）的使用自动化时，运可为高度有利的。
[0035] 根据本发明的一些方面，使用配对粗略位置单元104及106a、106b、配对精细位置 单元108a及108b(或优选地两组位置单元)收集偏移测量，所述偏移测量包含参考X-Y坐标 平面而界定的X方向偏移及Y方向偏移两者，例如图IC中所展示。应注意，虽然X-Y坐标平面 用于说明的目的，但应理解，可使用等效轴及/或方向偏移而不脱离本文中所描述的原理。 除X-Y偏移外，所述系统可测量衬底装置102相对于支撑表面110的旋转偏移（0)。在本发明 的一些实施方案中，粗略位置单元及精细位置单元可各自包含至少两个间隔开的组成单元 W获得包含粗略旋转偏移及精细旋转偏移两者的旋转偏移测量。举例来说，每一粗略位置 单元可包含图IA到IC中所展示的相对于衬底的区域的间隔分位置中的两个相异间隔开的 组成单元，作为衬底装置102的两组相异组件106a、106b及衬底支撑表面110的两组相异组 件104,且每一精细位置单元还可包含图IA到IC中所展示的两个相异间隔开的组成单元，作 为衬底装置102的两组相异组件108a及衬底支撑表面110的两组相异组件108b。所述系统可 接着基于两组相异测量确定衬底装置102的旋转力矩，其提供关于相对旋转偏移(例如，沿 图IC中的0方向）的信息，如果仅使用单一位置，那么所述相对旋转偏移可能不存在。
[0036] 重要的是应注意，出于说明目的且为区别示意图中的粗略及精细位置单元两者， 在图IA到IC中，将粗略位置单元104及106描绘为分别与精细位置单元108a及108b远远地分 开。然而，在本发明的一些实施方案中，粗略及精细位置单元可安置成彼此非常紧密接近或 相邻W提供有效及准确测量。此外，虽然所述位置单元中的每一者中的两个组成组被描绘 为彼此相当远地间隔开(例如，两组间隔开的粗略位置单元106a、106b被描绘成接近衬底的 区域的相对端，且针对两组间隔开的104、两组间隔开的精细位置单元108a及两组间隔开的 精细位置单元108b中的每一者类似地描绘），但运些单元可在衬底的区域内的任意位置中 间隔开，前提条件是衬底装置102中的所述位置单元中的每一者应放置于对应于其在衬底 支撑表面110中的配对的位置中。一般来说，角度旋转的确定随着粗略位置单元对106a、 10化之间的间隔及随着精细位置单元108a、108b之间的间隔的增加而改进。
[0037] 参考图IA到IC及图2,支撑表面110可包含粗略位置单元104中的一者而衬底装置 102可包含配对粗略位置单元106a、106bW便有助于测量其间的位置偏移。在一些实施方案 中，运些定位单元中的每一者为专用光学单元，所述专用光学单元提供衬底装置102中的位 置灵敏能力。
[0038] 根据本发明的一些方面，两个配对粗略位置单元中的一者可包含粗略目标104，而 另一配对粗略位置单元包含光学检测器106a、106b。当衬底装置102覆在载物台110上时，可 使用光学检测器检测相对于目标的偏移。在图IA到3的所说明实例中，具有粗略目标的粗略 位置单元包含两个相异十字丝目标104,而具有光学检测器的粗略位置单元包含两组相异 检测器，其中每一组包含实质上基本上垂直于彼此而定向的一对位置灵敏检测器106a及 106b。每一对中的两个垂直检测器可便于检测在相对于十字丝目标104的对应垂直条的X方 向及Y方向上的偏差。在一些实施方案中，每一位置灵敏检测器可为具有线性光敏像素阵列 的线阵相机。在所说明的实例中，线阵相机106a可便于确定X方向偏移，而线阵相机10化可 便于确定Y方向偏移。因此，在运些实施方案中，光学检测器106a、106b无需获取完整图像及 尝试处理整个图像W定位目标或粒子，而可简单地检测在X方向及Y方向中的每一者上相对 于目标104的线性偏移(对应于X定向及Y定向线性检测器）。运可有利地简化所述系统的操 作且提高与处理经收集的位置数据W确定偏移相关联的计算效率。
[0039] 图4描绘根据本发明的某些额外方面的十字丝目标104的实例。在某些实施方案 中，十字丝104可包含呈基本上垂直条122的形式的相交元件，其可对应于一组对应的配对 粗略位置单元中的一对垂直定向的位置灵敏检测器106a、106b。所述系统可经配置W通过 使用线性检测器中的相应者检测十字丝中的条122中的每一者的相对位置来测量偏移。在 图4的所说明实例中，十字丝目标104包含额外特征W便于相对于目标的中屯、120的更准确 的偏移测量。明确来说，在此实例中，十字丝104包含向外延伸元件122,其中所述向外延伸 元件包含当其延伸远离目标104的中屯、120时在宽度上增加的加宽部分。因此，如果两个线 性检测器106a、106b中的一者断开，那么此特征允许其基于被检测的所述条的厚度提取关 于其断开的程度的额外信息。更重要地，如果所述线性检测器的输出反映十字丝的宽度上 的改变，那么可从此类改变确定所述线性检测器沿X及y方向朝向中屯、120移动还是远离中 屯、120移动。图4中所展示的"双领结"十字丝104给予区域中本质上为厚十字丝偏移的XY偏 移。替代实施方案可使用与单一传感器(例如，线阵相机)结合的代替双领结104的单领结目 标W使用单一传感器提供X及Y两者的位置，尽管在一个方向上的精确度较小及范围较小。
[0040] 优选地，粗略位置单元能够分辨低到约50微米的精确度的位置。举例来说，在一些 实施方案中，检测器1〇6曰、106b包含能够测量对应于+/-63.5微米的+/-1像素的位置的线性 二极管阵列。为在没有接近光学器件的情况下促进运种性能，线性二极管阵列可与具有粗 略目标的掩模隔开小于25微米。在一些实施方案中，每一粗略位置目标104可具有约IOmm的 直径。在其它实施方案中，粗略位置目标104可具有5mm与25mm之间的直径。在另外实施方案 中，可使用其它大小。目标104的最优尺寸部分取决于检测器106a、106b的尺寸及所要求的 捕获范围。举例来说，如果传感器为约8毫米(mm)长且捕获范围为约9mm，那么最小目标大小 将为约1 Omm。在此案例中，目标104的大小范围可为约1 Omm到约20mm。应强调，图4中所描绘 的十字丝仅为粗略目标的实例的示意性说明，且可根据本发明使用其它形式、形状及大小。
[0041] 优选地，具有光学检测器106a、106b的粗略位置单元包含于衬底装置102中，而具 有粗略目标的粗略位置单元包含于安置于支撑表面110上的支撑表面掩模118中，但在颠倒 运些粗略位置单元的情况下仍可通过使用支撑表面上的检测器检测衬底装置上的粗略目 标而测量偏移。在此类实施方案中，光学器件及电子器件可集成到支撑表面110中且衬底装 置102将变成目标。当与衬底装置与衬底处置器之间的操作性通信链路禪合时，衬底装置 102可经配置W使用其粗略位置单元的光学检测器收集偏移测量且接着经由无线通信链路 传达关于运些偏移的位置信息到处置器，处置器可接着后续利用偏移测量W自动地将衬底 装置102重新定位在支撑表面110上。此反馈可允许所述系统自动且实时地将衬底装置准确 定位在支撑表面上到高精确度内。
[0042] 参考图2,粗略目标104可包含于安置于支撑表面上的掩模118(例如，用于晶片载 物台的载物台掩模）内。在一些实施方案中，所述掩模可在其背侧上包含无源背照式单元 116使得当其安置于衬底支撑表面110上时，目标104的可视性增强且较高质量信号可由配 对位置单元的对应检测器106a、106b获得。在所说明的实例中，衬底装置102包含照明器 112,所述照明器经配置W照明掩模118的无源背照式单元116。
[0043] 在一些实施方案中，无源背照式单元116可为憐光体，所述憐光体由一或多个光源 (例如，一或多个LED)激发。举例来说，衬底装置102可具有照明器112,所述照明器具有经配 置W激发所述憐光体的一或多个蓝光LED。在其它实施方案中，无源背照式单元116可具有 结构化表面，所述结构化表面通过散射均匀地散布光。举例来说，其可具有微结构化表面， 所述微结构化表面通过从边缘光Lm)散射而漫射光。优选地，在其中衬底装置具有照明器的 实施方案中，照明器具有布置于掩模118的相对外围端上的至少两个Lm)W提供边缘光照明 到无源背照式单元(例如，憐光体或微结构化表面）。虽然将照明器描绘为从前侧（即，从衬 底装置102)提供照明到憐光体背光照明器，但本发明的方面不受限于此类实施方案。在替 代实施方案中，照明器112可集成到支撑表面110中且可（例如）W用于LCD显示器中的照明 单元的方式从背面或侧提供照明到非憐光体背照式单元116。
[0044] 参考图IA到IC及图3,本发明的一些方面设及使用精细位置单元的精细测量及定 位。支撑表面110可包含精细位置单元中的一者108b而衬底装置102可包含另一精细位置单 元108曰，精细位置单元108a为衬底支撑表面的精细位置单元的配对，如所说明实例中所展 示。在一些实施方案中，运些定位单元中的每一者为专用光学单元，所述专用光学单元提供 衬底装置102中的位置灵敏能力。
[0045] 在一些实施方案中，所述精细位置单元的两者(例如，衬底装置108a的精细位置单 元及衬底支撑表面110的精细位置单元108b两者)包含至少一个目标，当衬底装置102放置 于衬底支撑表面110上时其可彼此面对。优选地，精细位置单元124中的每一者包含至少两 个间隔开的目标，运出于类似于上文关于粗略旋转偏移所描述的原因对计算衬底装置与支 撑表面之间的精细旋转偏移(0)来说可为有利的。
[0046] 根据本发明的一些方面，精细位置单元也可依靠接近光学器件W检测衬底装置与 衬底支撑表面中的配对之间的相对位置。在一些实施方案中，衬底装置102及衬底支撑表面 110的精细位置单元包含互补游标图案108a及108b，当衬底装置放置于衬底支撑表面上时， 其可彼此面对。举例来说，互补游标图案中的一者可包含重复正规化图案的形式的递增游 标尺，而互补游标图案可包含具有稍微较小周期或相位偏移的重复正规化图案的形式的互 补递增游标尺，使得两个游标图案彼此互补。相位偏移允许相位检测，其可为特别有用的。 当衬底装置覆在支撑表面上时，可使用近场光学检测从相对干设图案检测互补游标图案 108a与108b之间的精细位置偏移。
[0047] 在一些实施方案中，可使用具有光电二极管组124的精细位置检测器检测衬底装 置102与衬底支撑表面110的相应游标图案108a及108b之间的相对偏移。更明确来说，可使 用多个光电二极管（例如，用于每一组互补游标图案的=个或=个W上光电二极管），其可 检测来自背照式单元116的照明，所述照明通过游标图案108a及108b到光电二极管124。所 述光电二极管功能的输出可(例如)经由模/数转换器(ADC)而转换成数字值。通过两个游标 图案的照明量取决于两个图案的相对对准。因此，光电二极管124依据位置产生输出，所述 输出在两个游标图案经对准W允许最多照明通过到所述光电二极管时具有峰值。两个游标 图案108a及108b可经定位使得当衬底装置102相对于支撑表面110完全居中或W其它方式 完全对准时，出现来自光电二极管124的信号的峰值。在一些实施方案中，光电二极管组包 含针对X方向及Y方向中的每一者的一组相异光电二极管，W及用于参考的至少一个光电二 极管。W实例且非限制的方式，在一些实施方案中，光电二极管组可包含X方向上的=个光 电二极管、Y方向上的=个光电二极管及用作参考的至少一个光电二极管。在一些实施方案 中，运允许精细位置单元的检测器能够分辨小于约2微米。优选地，具有检测器部分(例如， 光电二极管组124)的精细位置单元包含于衬底装置102中，如图2中所展示，且衬底装置经 配置W将所检测的精细位置信息传达到处置器。
[0048] 虽然可使用单一光电二极管实施本发明的方面，但使用两个或两个W上通常为有 利的。使用一个光电二极管，可检测当相对位置在目标之间改变时的改变。一或多个参考光 电二极管的添加允许设备正规化信号使得可确定绝对偏移。鉴于所述图案在±1周期内，具 有更多游标图案组但偏移±1/2周期允许量值及方向。
[0049] 在图8A中所展示的另一实施方案中，衬底装置102可包含二维（2D)位置灵敏检测 器(PSD)SOO的形式的粗略位置传感器，例如，2D光电二极管可将照明点的质屯、提供到PSD。 在图8A中所展示的实例中，衬底支撑110可包含光源112,所述光源经配置W照明在掩模118 后面的无源背照式单元116的憐光体113。照明点801可投射通过掩模118中的孔115,所述掩 模相对于衬底支撑件110固定地安装。所述掩模孔隙优先地具有圆形形状。在图8B中所展示 的另一实施方案中，PSD 800及照明点801可经定位于衬底支撑上，且憐光体113、孔115、照 明单元116、掩模118可经定位于衬底装置102上。事实上，可期望所述孔(且因此照明点801) 的大小小于PSD 801的光敏部分的面积。
[0050] 照明单元116可包含光学元件，所述光学元件将光从光源112引导到憐光体113。照 明单元116还可包含光学元件，所述光学元件漫射来自所述憐光体的光W提供均匀照明到 孔115,使得照明点801为均匀的。W实例且非限制的方式，光学元件可包含光学扩散材料， 所述光学扩散材料散射来自憐光体113的光。照明点801充当粗略位置目标104。来自2D PSD 800的信号可经分析W按类似于上文所描述的双线阵相机的方式提供照明点801与PSD 800 之间的未对准的粗略估计。
[0051] 术语2D位置灵敏装置及/或位置灵敏检测器(PSD)是指光学位置传感器(OPS)，其 可测量传感器表面上的一维或二维中的光点的位置。2D PSD包含传感器，所述传感器具有： 具有供应连续位置数据的类光栅结构的各向同性传感器表面；W及具有所述传感器表面上 的离散传感器的装置，所述离散传感器提供局部离散数据。各向同性传感器的实例包含基 于所谓PIN二极管的设计。如本文中所使用且由所属领域的技术人员大体上理解，PIN二极 管为具有P型半导体与n型半导体区域之间的宽、轻渗杂'较近'本征半导体区域的二极管。P 型及n型区域可经重渗杂而用作欧姆接触。在PIN二极管中，耗尽区域几乎完全存在于本征 区域内。当具有足够能量的光子进入二极管的耗尽区域时，其产生电子-空穴对。反向偏压 场将载流子扫出耗尽区域，从而产生电流。
[0052] 根据第一非限制实例，PSD 800可为基于如图8C中所展示那样配置的PIN二极管的 PSD 800B。在此实例中，PIN二极管形成于层状半导体802上。所述PIN二极管经暴露于小光 点801。此暴露导致局部电阻的改变，且因此导致四个电极804、806、808及810中的电子流。 所述电极中的两个电极804、808位于平行于X轴的层状半导体802的一侧的相对边缘附近， 且其它两个电极806、810位于沿平行于y轴的两个边缘的层状半导体的相对侧上。可使用下 列方程式分别从电极804、806、808及810中的电流Ia、I b、IC及Id计算光点801的质屯、的位置。
[0化3]
[0化4]
[0化5]
[0056] kx及ky为简单比例因子，其允许变换成坐标。
[0057] 此类型的2D PSD可W高达超过100曲Z的测量速率连续地测量光点801的位置。当 光点801落在一个面或另一者的中屯、附近时，位置测量为几乎线性的，但在边缘附近变成非 线性。位置测量也在某种程度上取决于光点801的形式及大小。运W及非线性连接可通过电 极804、806、808及810的形状的适当配置而部分地补偿。
[005引根据第二非限制实例，粗略位置PSD可为2D四边形PSD 800C，如图8D中所展示。此 类型的PSD能够提供二维中的入射光点的连续位置测量。其由具有电阻层的单一正方形PIN 二极管组成。当传感器的有源区域上存在入射光时，产生光电流且从沿正方形侧层状半导 体802的每一边缘放置的四个电极811、812、813、814收集光电流。可基于分别从电极811、 812、813及814收集的电流11、12、13及。估计入射光801的位置：
[0化9]
[0060]
[0061]
[0062] 2D四边形PSD 800C具有回应快速、暗电流较低、偏压施加容易及制造成本较低的 优点。位置测量精度及分辨率与入射光点形状及大小无关。然而，其仍遭受非线性。虽然当 所述点位于PSD的中屯、区域时位置估计相对于真实位置近似线性，但当光点远离中屯、时所 述关系变成非线性。
[0063] 为减少非线性，X及y位置可通过替代方程式估计：
[0064]
[00 化]
[0066]
[0067] 其中：I〇=Ii+l2+l3+l4,且：kxi、kw为比例因子。
[0068] 图5及6描绘根据本发明的一些方面的系统的框图。特定来说，图5描绘系统500的 框图，所述系统具有衬底装置102、衬底支撑表面110及经配置W将衬底装置102定位在衬底 支撑表面110上的衬底处置器136。图6更详细描绘衬底装置102的框图。应注意，图5及6中所 描绘的系统可具有与上文所描述的图1到4中所说明的系统相同的一些元件。因此，在适当 的情况下已包含相同参考数字W识别不同图式中的运些元件，且如果已在上文中详细描述 关于运些共同元件的某些细节，那么从运些额外图式的描述省略所述细节。
[0069] 如上文所描述，衬底装置102及衬底支撑表面110可包含配对位置单元，其可包含 配对粗略位置单元105a、105b及配对精细位置单元107a、107b。一般来说，粗略位置单元 105a、10化可提供小于精细位置单元107a、107b的精确度，但提供较宽视场。在图5的所说明 的实例中，衬底装置102经配置W测量配对位置单元之间的位置偏移（例如，X、Y及/或0偏 移），且衬底装置包含通信链路W将关于运些偏移的位置信息实时传达到衬底处置器。
[0070] 在图5中所描绘的系统中，通信链路138可操作地将衬底装置102禪合到衬底处置 器136使得衬底装置可将关于运些偏移的位置信息实时传达到衬底处置器136,且衬底处置 器136可基于偏移信息将衬底装置102重新定位在支撑表面110上。衬底处置器136的控制模 块150可经配置W基于经由与衬底装置的通信链路138接收的位置信息中的偏移而将衬底 装置定位在衬底支撑表面上。举例来说，在一些实施方案中，机器人处置器136可经配置W 最初将衬底装置定位在衬底支撑表面110上、基于粗略偏移信息重新定位衬底装置102、接 收额外精细偏移信息及随后基于精细偏移信息重新定位衬底装置。
[0071] 图5中所描绘的处置器136可包含末端效应器及相关联机器人机构W及可操作地 禪合到末端效应器的计算系统。应理解，处置器的计算系统可具有控制模块150及通信链路 138且计算系统可或不可物理地包装在同一装置内，所述同一装置具有末端效应器及物理 地放置衬底装置的机械联动装置。因而，传达位置信息可设及对处置器的任何操作性通信， 其允许处置器利用信息来定位衬底。
[0072] 为收集偏移数据，在图5及6的系统中，衬底装置102的粗略位置单元105a及精细位 置单元107a分别包含对应粗略检测器106a、106b及精细检测器124,而衬底支撑表面的配对 粗略位置单元105b及精细位置单元107b包含对应粗略目标104及精细目标108b。衬底装置 102的精细位置单元107a还包含精细目标108a，其与衬底支撑表面110的精细目标(例如，如 上文所描述的互补游标图案)互补。
[0073] 优选地，配对位置单元各自包含至少两个间隔开的集合W便于确定除X方向及Y方 向偏移外的旋转偏移。衬底支撑表面110中的粗略及精细位置单元的目标104、108b可包含 于用于支撑表面的掩模118中。在一些实施方案中，掩模118有利地具有涂布在其背侧上的 无源背照式单元116。在一些实施方案中，衬底装置102可经配置W使用照明器112照明掩模 118的无源照明单元116。替代地，在其它实施方案中，可使用并非衬底装置102的部分的照 明器照明无源背照式单元116,在所述案例中，可从衬底装置省略照明器112。
[0074] 根据本发明的一些方面，当衬底装置覆在衬底支撑表面上时，系统500的衬底装置 102可经配置W使用接近光学器件测量配对位置单元之间的偏移。图6的所说明的实例描绘 额外电子器件W促进本发明的一些实施方案中的装置的功能(例如，通过衬底装置102的测 量、计算及/或数据感测功能）。
[0075] 如图6中所展示，衬底装置102可包含一或多个数据总线160W允许衬底装置的各 种电子组件W及控制模块170之间的通信，控制模块170可控制装置的各种功能。衬底装置 可包含电力控制模块164,所述电力控制模块可管理用于操作装置102中的各种处理电路及 其它电子器件的电力。在一些实施方案中，所述电子器件可从一或多个太阳能电池166、一 或多个电力存储162模块或两者取得电能。电力存储模块162可包含一或多个电池，其可任 选地与太阳能电池166结合使用作为太阳能电池的辅助备用电源。
[0076] 衬底装置还可包含数据存储模块168,其可包含一或多个存储器单元，其用于存储 可通过传感器装置收集的数据及/或用于存储执行装置中的一些功能的软件编程。所述存 储器单元中的每一者可为经配置W存储数据及/或处理器可执行指令的非暂时性计算机可 读取媒体。
[0077] 图6还描绘根据本发明的一些实施方案的粗略位置单元105a及精细位置单元107a 的一些电子组件。粗略位置单元105a可包含具有一或多个线性位置灵敏检测器的光学检测 器，所述线性位置灵敏检测器经说明为此实例中的多个线阵相机。可使用所述线阵相机中 的每一者收集相对于衬底支撑表面上的配对目标的接近数据。由线阵相机收集的信号可由 信号调节模块调节且可转换到用于由模/数转换器(ADC)处理的数字形式。数字信号数据可 由处理节点处理W确定从经测量的原始粗略偏移数据的粗略位置偏移。粗略位置单元105a 的通信模块与数据总线160介接(例如）W经由无线通信链路138转移数据到存储168或到衬 底处置器。在一些实施方案中，除可用于与衬底处置器的实时通信的无线通信链路138外， 衬底装置还可包含额外通信模块，其可与RFID线圈接口介接。
[0078] 在一些实施方案中，精细位置单元107a还可包含精细检测器，在所说明的实例中， 所述精细检测器包含多个游标传感器，所述游标传感器中的每一者可包含多个光电检测器 (例如，光电二极管、光敏电阻、光电晶体管、光伏电池、CMOS图像传感器、电荷禪合装置及其 类似者），其可如上文所描述那样配置。通过所述游标传感器而收集的原始精细偏移数据也 可通过精细位置单元107a的信号调节模块、ADC及处理节点，且精细位置单元的通信模块也 可与数据总线160介接。
[0079] 除粗略位置单元105a及精细位置单元107a外，衬底装置102还可有利地包含本发 明的一些实施方案中的其它感测单元。所说明的衬底装置包含振动单元，其可包含一或多 个运动、定向或加速传感器147。优选地，所述运动、定向或加速传感器经配置W测量=个互 补轴上的运动、定向或加速(或运些中的两个或两个W上者的某一组合）。运允许衬底装置 在输送期间测量机器人处置器的平滑度且特性化移动轮廓及机械功效。合适传感器的实例 包含巧由加速度计、3轴巧螺仪及3轴罗盘(磁场)传感器。W实例且非限制的方式，加速轮廓 (包含振动，其仅仅为加速的较高频率内容）可提供"特点（fingerprint)"，其可指示机构 及/或运动控制器是否表现异常。异常表现的检测（例如，通过控制模块170)可触发衬底处 置器的维护循环。在所说明的实例中，衬底装置102还包含颗粒单元144,其包含W粒子计数 器145的形式的颗粒检测器，所述颗粒检测器可经配置W测量周围空气中的颗粒。也为高度 有利的是，包含一或多个溫度传感器174使得衬底装置102可收集关于处理环境中的溫度 及/或湿度的数据。
[0080] 运些模块中的多者可W硬件、软件或其某一组合实施。W实例且非限制的方式，在 一些实施方案中，前述模块中的多者可实施作为一或多个专用集成电路(ASIC)或现场可编 程口阵列(FPGA)的形式的硬件模块。W另一非限制实例的方式，在一些实施方案中，上述模 块中的多者可实施作为可由处理器单元执行的软件指令。
[0081] 现转向图7,描绘根据本发明的一些实施方案的方法700。方法700可实施于系统 中，所述系统具有衬底装置、衬底支撑表面及将所述衬底装置定位在所述支撑表面上的处 置器，其与上文参考图1至化所描述的支撑表面中的任一者类似。
[0082] 如在750所指示，所述方法可包含最初使用处置器将衬底装置装载到支撑表面上。 在一些实施方案中，衬底支撑表面为晶片载物台的支撑表面，所述晶片载物台为工具的部 分。W实例且非限制的方式，所述工具可为用于重检衬底的工具(例如，检验或度量工具）， 且所述工具可包含电子显微镜或其它电子束系统。更一般来说，所述工具可为包含载物台 及衬底处置器的任何工具。衬底装置可被递送到衬底载体(例如，FOUP)中的工具，且在750 最初装载所述衬底可设及从FOUP取出衬底装置且将其放置于衬底支撑表面上。在一些实施 方案中，衬底装置可最初放置到载物台上的圆圈内，且所述圆圈可具有约9mm的直径。
[0083] 在最初放置衬底装置后，可在衬底装置及衬底支撑表面的粗略位置单元之间进行 粗略偏移测量，如在752处所指示。在一些例子中，需要额外计算来确定与原始测量偏移数 据的偏移。粗略偏移可包含X方向偏移、Y方向偏移及/或旋转（0方向）偏移，且其优选地包含 全部=个偏移。如在754处所指示，接着将关于粗略偏移的粗略位置信息传达到衬底处置 器。如在756处所指示，接着，可通过处置器基于粗略位置信息将衬底装置重新定位于衬底 支撑表面上。
[0084] 一旦衬底装置已粗略定位于支撑表面上，则方法700可接着包含与精细位置单元 相关联的精细测量及定位过程。如在760、762及764处所指示，精细定位与粗略定位可具有 类似性，但此次可进行精细位置单元之间的测量且将其用于进一步校正。在一些实施方案 中，根据上文所描述的本发明的方面，衬底装置及支撑表面的精细位置单元各自包含具有 互补游标图案的相对掩模。可进行从游标传感器的测量W收集精细偏移数据，如在760处所 指示。可能需要正规化精细偏移测量数据且可能需要执行进一步计算W确定配对精细位置 单元之间的精细偏移。如在762处所指示，接着，可将关于测量的精细偏移的精细位置信息 传达到处置器。基于精细位置信息，可再次将衬底装置重新定位到新的精细位置，如764所 指示。
[0085] 在本发明的优选实施方案中，粗略及精细偏移信息由衬底装置测量且接着将对应 粗略及精细位置信息从衬底装置传达到处置器。在运些实施方案中，衬底装置可经由无线 通信链路可操作地禪合到处置器，且在754及762可经由无线通信链路从衬底装置传达位置 信息。然而，在其它实施方案中，可通过衬底支撑表面或某一其它装置中的检测器测量偏 移，其接着可将相关联信息传达到处置器用于进一步放置，在此案例中，衬底装置可不需要 可操作地禪合到处置器。
[0086] 应进一步注意，被传达的粗略及精细位置信息可为分别从粗略单元之间的粗略偏 移测量及精细单元之间的精细偏移测量导出的任何信息。举例来说，传达的位置信息可为 基于对应偏移的最终位置校正、从原始偏移测量确定的经计算的偏移、原始测量的偏移数 据或关于粗略偏移测量的一些其它位置信息。
[0087] 在一些实施方案中，所述方法可设及在测量步骤(例如，粗略及精细偏移测量）中 的至少每一者期间同时照明衬底支撑表面的无源背照式单元。
[0088] 应注意，图7中的所述步骤中的每一者通过所述系统自动地执行使得可有效地准 确定位衬底而无需人为干预。致使执行上述方法的一些或全部的逻辑可体现于硬件、软件 或其某一组合中。举例来说，其可W-或多个ASIC或FPGA的形式体现于硬件中，作为存储于 非暂时性计算机可读取媒体中的处理器可执行指令，或其一某组合，运致使具有衬底装置、 衬底支撑表面及处置器的计算系统执行上述方法中的一些或全部。
[0089] 虽然上文完整地描述本发明的优选实施例，但是可使用各种替代、修改及等效物。 因此，不应关于上文描述确定本发明的范围，而反而应关于所附权利要求书连同其等效物 的全范围一起确定本发明的范围。本文中描述的任何特征(无论是否优选)可结合本文中描 述的任何其它特征(无论是否优选）。在所附权利要求书中，除非另有明确陈述，否则不定冠 词"一"或"一个"指代所述冠词后面的一或多个物品的数量。所附权利要求书不得被解释为 包含构件加功能限制，除非在给定权利要求书中使用词组"……的构件"明确引述此限制。
【主权项】
1. 一种衬底装置，其包括： 第一粗略位置单元，其为衬底支撑表面的第二粗略位置单元的配对，及 第一精细位置单元，其为所述衬底支撑表面的第二精细位置单元的配对， 其中所述衬底装置经配置以测量所述第一与第二粗略位置单元之间的粗略位置偏移， 且 其中所述衬底装置经配置以测量所述第一与第二精细位置单元之间的精细位置偏移。2. 根据权利要求1所述的衬底装置，其进一步包括无线通信链路，其中所述衬底装置经 配置以经由所述无线通信链路实时传达关于所述粗略位置偏移及所述精细位置偏移的位 置信息。3. 根据权利要求1所述的衬底装置， 其中所述第一粗略位置单元包括至少一个光学检测器， 其中所述衬底支撑表面的所述第二粗略位置单元包括至少一个粗略目标， 其中所述衬底装置经配置以通过经由所述至少一个光学检测器测量所述至少一个粗 略目标的相对位置来测量所述粗略位置偏移。4. 根据权利要求3所述的衬底装置， 其中所述至少一个粗略目标为至少两个间隔开的十字丝目标。5. 根据权利要求4所述的衬底装置， 其中所述至少一个光学检测器为至少两组间隔开的位置灵敏检测器，其中所述至少两 组中的每一组包括一或多个光学检测器。6. 根据权利要求4所述的衬底装置， 其中所述至少两个十字丝目标中的每一十字丝目标包括向外延伸部分，所述向外延伸 部分随其延伸远离所述十字丝目标的中心而增加宽度。7. 根据权利要求3所述的衬底装置，其中所述至少一个光学检测器为经配置以检测来 自所述至少一个粗略目标的照明的二维2D位置灵敏检测器。8. 根据权利要求1所述的衬底装置， 其中所述衬底装置的所述第一精细位置单元包括至少一个第一游标图案，所述第一游 标图案与所述衬底支撑表面的所述第二精细位置单元中的至少一个第二游标图案互补，其 中所述第一精细位置单元进一步包括一组光电检测器，且 其中所述衬底装置经配置以通过经由所述光电检测器组测量所述互补第一与第二游 标图案之间的偏移来测量所述精细偏移。9. 根据权利要求8所述的衬底装置， 其中所述至少一个第一游标图案为至少两个间隔开的第一游标图案，且 其中所述衬底支撑表面的所述第二精细位置单元中的所述至少一个第二游标图案为 与所述至少两个间隔开的第一游标图案互补的至少两个间隔开的第二游标图案。10. 根据权利要求1所述的衬底装置，其进一步包括经配置以照明所述第二粗略位置单 元及所述第二精细位置单元的背侧上的无源背照式单元的至少一个照明器。11. 根据权利要求10所述的衬底装置， 其中所述衬底支撑表面的所述无源背照式单元为磷光体，且所述至少一个照明器为经 配置以提供照明到所述磷光体的至少一个光源。12. 根据权利要求11所述的衬底装置，其中所述无源背照式单元包含经配置以将来自 所述光源的光引导到所述磷光体的光学元件。13. 根据权利要求11所述的衬底装置，其中所述无源背照式单元包含安置于所述光源 与所述磷光体之间的光学元件，其中所述光学元件经配置以使由所述磷光体提供的照明均 匀地到粗略目标。14. 根据权利要求10所述的衬底装置，其中所述衬底支撑表面的所述无源背照式单元 为非磷光体照明单元。15. 根据权利要求1所述的衬底装置，其进一步包括经配置以测量所述衬底装置在三个 互补轴上的运动、定向或加速中的一或多者的至少一个运动、定向或加速传感器。16. 根据权利要求1所述的衬底装置，其进一步包括经配置以测量周围空气中的颗粒物 质的颗粒检测器。17. 根据权利要求1所述的衬底装置， 其中所述衬底装置包括晶片衬底及安置于所述晶片衬底上的电子器件， 其中所述第一粗略位置单元及所述第一精细位置单元安置于所述晶片衬底上。18. 根据权利要求17所述的衬底装置， 其中所述晶片衬底为具有100到450毫米的直径的硅晶片。19. 根据权利要求1所述的衬底装置， 其中所述粗略位置偏移包含X方向粗略偏移、Y方向粗略偏移及旋转粗略偏移，且 其中所述精细位置偏移包含X方向精细偏移、Y方向精细偏移及旋转精细偏移。20. 根据权利要求1所述的衬底装置，其进一步包括： 无线通信链路， 其中所述衬底装置经配置以经由所述无线通信链路实时传达关于所述粗略位置偏移 及所述精细位置偏移的位置信息， 其中所述衬底支撑表面的所述第二粗略位置单元包括至少两个间隔开的十字丝目标， 其中所述第一粗略位置单元包括至少两组间隔开的位置灵敏检测器，其中所述至少两 个组中的每一组包括一对基本上垂直的位置灵敏检测器， 其中所述衬底装置经配置以通过经由所述至少两组间隔开的位置灵敏检测器中的每 一者测量所述至少两个间隔开的十字丝目标中的每一者的相对位置来测量所述粗略位置 偏移， 其中所述第一精细位置单元包括一组光电二极管及至少两个间隔开的第一游标图案， 其中所述第一游标图案中的每一者与所述衬底支撑表面的所述第二精细位置单元中的至 少两个间隔开的第二游标图案互补， 其中所述衬底装置经配置以通过经由所述光电二极管组测量所述互补第一与第二游 标图案之间的偏移来测量所述精细偏移。21. 根据权利要求20所述的衬底装置，其进一步包括： 至少一个运动、定向或加速传感器，其经配置以测量所述衬底装置在三个互补轴上的 运动、定向或加速中的至少一者； 至少一个颗粒检测器，其经配置以测量周围空气中的颗粒物质;及 至少一个照明器，其经配置以照明所述衬底支撑表面的所述第二粗略位置单元及所述 第二精细位置单元的背侧上的无源背照式单元， 其中所述衬底装置包括晶片衬底及安置于所述晶片衬底上的电子器件， 其中所述第一粗略位置单元、所述第一精细位置单元、所述至少一个运动、定向或加速 传感器、所述至少一个颗粒检测器及所述照明器安置于所述晶片衬底上。22. -种使用根据权利要求1所述的衬底装置的方法，所述方法包括： 最初使用衬底处置器将所述衬底装置定位在所述衬底支撑表面上； 使用所述衬底装置来测量所述第一与第二粗略位置单元之间的粗略位置偏移； 将关于所述粗略位置偏移的粗略位置信息从所述衬底装置发射到所述衬底处置器； 使用所述衬底处置器基于所述粗略位置信息将所述衬底装置重新定位于所述衬底支 撑表面上； 在所述重新定位后，测量所述第一与第二精细位置单元之间的精细位置偏移;且将关 于所述精细位置偏移的精细位置信息从所述衬底装置发射到所述衬底处置器。23. -种用于衬底支撑表面的掩模，所述掩模包括： 第二粗略位置单元，其为衬底装置的第一粗略位置单元的配对;及 第二精细位置单元，其为所述衬底装置的第一精细位置单元的配对， 其中所述第二粗略位置单元包括至少一个粗略目标，且 其中所述第二精细位置单元包括至少一个精细目标。24. 根据权利要求23所述的掩模， 其中所述至少一个粗略目标为至少一个十字丝目标，且 其中所述至少一个精细目标为至少一个第二游标图案，所述至少一个第二游标图案与 所述衬底装置的所述第一精细位置单元的至少一个第一游标图案互补。25. 根据权利要求24所述的掩模， 其中所述至少一个十字丝目标为至少两个间隔开的十字丝目标， 其中所述至少一个第二游标图案为至少两个间隔开的第二游标图案，且 其中所述衬底装置的所述第一精细位置单元中的所述至少一个第一游标图案为与所 述至少两个间隔开的第二游标图案互补的至少两个间隔开的第一游标图案。26. 根据权利要求25所述的掩模， 其中所述至少两个十字丝目标中的每一十字丝目标包括向外延伸部分，所述向外延伸 部分随其延伸远离所述十字丝目标的中心而增加宽度。27. 根据权利要求23所述的掩模， 其中所述支撑表面为晶片载物台，且所述掩模为用于所述晶片载物台的载物台掩模。28. 根据权利要求23所述的掩模，其进一步包括： 位于所述掩模的背侧上的无源背照式单元。29. 根据权利要求28所述的掩模， 其中无源背照式单元为磷光体或微结构化表面。30. 根据权利要求28所述的掩模，其中所述衬底支撑表面的所述无源背照式单元为非 磷光体照明单元。31. -种系统，其包括： a)衬底装置； b) 衬底支撑表面;及 c) 衬底处置器，其经配置以将所述衬底装置定位在所述衬底支撑表面上， 其中所述衬底装置包括： i) 第一粗略位置单元，及 ii) 第一精细位置单元， 其中所述衬底支撑表面包括： i)第二粗略位置单元，其为所述第一粗略位置单元的配对，及 i i)第二精细位置单元，其为所述第一精细位置单元的配对， 其中所述系统经配置以测量所述第一与第二粗略位置单元之间的粗略位置偏移，基于 所述粗略位置偏移将所述衬底装置重新定位在所述衬底支撑表面上，且随后测量所述第一 与第二精细位置单元之间的精细位置偏移。32. 根据权利要求31所述的系统， 其中所述衬底装置包括无线通信链路， 其中所述衬底装置经配置以测量所述粗略位置偏移及所述精细位置偏移， 其中所述衬底装置经配置以在通过所述衬底处置器将所述衬底装置定位于所述衬底 支撑表面上期间，经由所述无线通信链路将所述粗略位置偏移及所述精细位置偏移实时传 达到所述衬底处置器。33. 根据权利要求31所述的系统， 其中所述衬底装置的所述第一粗略位置单元包括至少一个光学检测器， 其中所述衬底支撑表面的所述第二粗略位置单元包括至少一个粗略目标。34. 根据权利要求33所述的系统， 其中所述至少一个粗略目标为至少两个间隔开的十字丝目标， 其中所述至少一个光学检测器为至少两组间隔开的位置灵敏检测器，其中所述至少两 个组中的每一组包括一或多个光学检测器。35. 根据权利要求34所述的系统，其中所述至少一个粗略目标为照明点，且其中所述至 少一个光学检测器为经配置以检测来自所述照明点的照明的二维2D位置灵敏检测器。36. 根据权利要求31所述的系统， 其中所述第一精细位置单元包括至少一个第一游标图案，且所述第二精细位置单元包 括与所述第一游标图案互补的至少一个第二游标图案。37. 根据权利要求34所述的系统， 其中至少一个第一游标图案为至少两个间隔开的第一游标图案，且 其中所述至少一个第二游标图案为与所述至少两个间隔开的第一游标图案互补的至 少两个间隔开的第二游标图案。38. 根据权利要求37所述的系统， 其中所述第一精细位置单元包括一组光电二极管，且 其中所述衬底装置经配置以通过经由所述光电二极管组测量所述互补第一与第二游 标图案之间的偏移来测量所述精细偏移，其中所述第一精细位置单元进一步包括一组光电 检测器，且 其中所述衬底装置经配置以通过经由所述光电检测器组测量所述互补第一与第二游 标图案之间的偏移来测量所述精细偏移。39. 根据权利要求31所述的系统， 其中所述衬底支撑表面包括具有所述第二粗略位置单元及所述第二精细位置单元的 掩模，且 其中所述衬底支撑表面包括所述掩模的背侧上的无源背照式单元。40. 根据权利要求39所述的系统， 其中所述衬底装置包括经配置以照明所述衬底支撑表面的所述无源背照式单元的至 少一个照明器。41. 根据权利要求31所述的系统， 其中所述衬底装置进一步包括经配置以测量所述衬底装置在三个互补轴上的运动、定 向或加速中的一或多者的一或多个运动、定向或加速传感器。42. 根据权利要求31所述的系统， 其中衬底装置进一步包括经配置以测量周围空气中的颗粒物质的颗粒检测器。43. 根据权利要求31所述的系统， 其中所述衬底装置包括晶片衬底及安置于所述晶片衬底上的电子器件， 其中所述第一粗略位置单元及所述第一精细位置单元安置于所述晶片衬底上。
【文档编号】H01L21/66GK105830206SQ201480070153
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2014年12月16日
【发明人】厄尔·詹森, 凯文·奥布赖恩
【申请人】科磊股份有限公司