基板处理装置的制作方法

文档序号:15316689发布日期:2018-08-31 23:39阅读:114来源:国知局

本实用新型是关于一种基板处理装置,特别是一种具有基板位置调校功能的基板处理装置。



背景技术:

在半导体晶圆的生产过程中,晶圆会运送至对应的晶圆工艺设备上,以进行不同的工艺处理。一般而言,在进行晶圆处理之前,晶圆预先完成校准或是定位作业,以提高芯片的产生质量。

然而,传统的晶圆对准装置藉由定位机构实质地与晶圆接触,以将晶圆的中心点对齐于工艺设备的处理位置的中心。然而,晶圆的外型有各式型态,且实质接触的定位方式容易产生位置误差(公差)。换言之,传统的晶圆对准装置仍无法有效进行定位作业。即使,晶圆于晶圆工艺设备的腔室外完成定位作业,仍无法确保晶圆于腔室内的工艺载台上是位于适当的加工位置上。



技术实现要素:

本实用新型的主要目的是在提供一种基板处理装置,以有效且精确地校准晶圆的处理位置。

为达成上述的目的,本实用新型提供一种基板处理装置,其适于处理一基板。该基板处理装置包括一基座、一载台、一传送模块及一第一光学检测模块。该载台连接于该基座,以承载该基板。该传送模块用以将该基板传送至该载台。该第一光学检测模块则用以检测该基板,并得到一检测信息。其中,当该传送模块传送该基板至该载台的过程中,该第一光学检测模块对该基板进行一校准检测,并将一校准检测信息传送至该传送模块,使该传送模块依据该准检测信息将该基板调整至一校准位置或是取消该基板的传送作业。

在本实用新型中,该第一光学检测模块具有一第一校准阈值,并依该第一校准阈值对该基板进行该校准检测,而当该基板不符合该第一校准阈值,该传送模块取消该基板的传送作业。

在本实用新型中,当该传送模块传送该基板至该载台上方时,该基板会位于一第一位置,而该第一光学检测模块对位于该第一位置的该基板进行一第一校准检测,并将一第一校准检测信息传送至该传送模块,使该传送模块依据该第一校准检测信息将该基板调整至该载台上方的一第一校准位置或是取消该基板的传送作业。

在本实用新型中,当该传送模块传送该基板至该载台上后,该基板会位于一第二位置,而该第一光学检测模块对位于该第二位置的该基板进行一第二校准检测,并将一第二校准检测信息传送至该传送模块,使该传送模块依据该第二校准检测信息将该基板调整至该载台的一第二校准位置或是取消该基板的传送作业。

在本实用新型中,当该传送模块传送该基板至该载台上,且该载台转动后,该基板会位于一第三位置,而该第一光学检测模块对位于该第三位置的该基板进行一第三校准检测,并将一第三校准检测信息传送至该传送模块,使该传送模块依据该第三校准检测信息将该基板调整至该载台的该第二校准位置。

在本实用新型中,该第一光学检测模块会依据该基板的形状差异,调整该传送模块将该基板放置于该载台的位置。

在本实用新型中,该校准检测包括对该基板的全面积或部分面积进行一校准比对。

在本实用新型中,该校准比对包括图像比对、颜色比对、光源轮廓比对。

在本实用新型中,该第一光学检测模块更包括对该基板进行一光学损伤检测,并控制该传送模块移出损伤的该基板。

在本实用新型中,该第一光学检测模块更包括对该基板进行一光学蚀刻检测,用于判断至少一蚀刻层终点,以控制该基板的蚀刻程序。

在本实用新型中,该基板处理装置更包括一喷嘴机构,而该第一光学检测模块会检测该喷嘴机构与该载台之间的相对位置。

在本实用新型中,该基板处理装置更包括一处理腔室,而该载台以及该第一光学检测模块位于该处理腔室内。

在本实用新型中,该基板处理装置更包括一基板储存模块及一持取模块。该基板储存模块用于放置有至少一基板。该持取模块可于该基板储存模块持取该基板,以供该传送模块传送至该载台进行处理。

在本实用新型中,该基板处理装置更包括一第二光学检测模块,而当该持取模块持取该基板时,该第二光学检测模块会进行一光学比对,并产生一比对值,再依据该比对值进行该校准检测。

在本实用新型中,该第二光学检测模块具有一第二校准阈值,当该比对值不符合该第二校准阈值,该传送模块取消该基板的传送作业。

基于上述,本实用新型是直接于基板处理装置内设置一光学检测模块以对待加工的晶圆进行校准定位作业,进而简化晶圆处理流程及降低额外设置一定位设备的成本。

附图说明

图1绘示本实用新型一实施例的基板处理装置的示意图。

图2A与图2B绘示图1的基板于传送及加工过程的示意图。

图3A与图3B绘示本实施例的第一光学检测模块对基板进行光学蚀刻检测的示意图。

其中,附图标记:

100:基板处理装置

110:基座

120:载台

130:传送模块

140:第一光学检测模块

150:处理腔室

160:基板储存模块

170:持取模块

180:喷嘴机构

200:基板

210:蚀刻层

L:传送路径

P1、P2:基板的位置

R:转动路径

141:辅助光源

190:第二光学检测模块

具体实施方式

为能让贵审查委员能更了解本实用新型的技术内容,特举较佳具体实施例说明如下。

图1绘示本实用新型一实施例的基板处理装置的示意图。图2A与图2B 绘示图1的基板于传送及加工过程的示意图。请参考图1以及图2A与图2B,本实施例的基板处理装置100例如适于对基板200进行一湿式处理,基板200 例如是晶圆。基板处理装置100主要包括一基座110、一载台120、一传送模块130及一第一光学检测模块140。此外,本实施例的基板处理装置100还可以包括一处理腔室150、一基板储存模块160及一持取模块170。其中,载台 120以及第一光学检测模块140是位于处理腔室150内。特别的是,第一光学检测模块140是设于处理腔室150内部的上方。根据本实用新型的一具体实施例,第一光学检测模块140为包含影像捕获设备(如:光耦合元件(CCD)或摄影镜头)以及图像处理装置的模块。

在本实施例中,载台120是连接于基座110,用以承载基板200。另外,例如是晶圆盒的基板储存模块160用于放置至少一待处理的基板200,而传送模块130可以驱使持取模块170于基板储存模块160持取基板200。进而,传送模块130可将基板200传送至载台120进行处理。

其中,传送模块130驱使持取模块170于基板储存模块160持取基板200 后,即将未经校准的基板200直接传送至处理腔室150,由处理腔室150内的第一光学检测模块140对基板200进行一校准检测,传送模块130即可依据校准检测信息将基板200调整至一校准位置,放置于载台120,进行基板处理。

值得一提的是,在本实施例中,第一光学检测模块140可用以检测基板 200,并得到一检测信息,进而对基板200进行光学校准作业。详细地说,在本实施例的传送模块130传送基板200至载台120的过程中,例如是位于处理腔室150内的第一光学检测模块140会对基板200进行一校准检测,并将一校准检测信息传送至传送模块130。进而,传送模块130即可依据校准检测信息将基板200调整至一校准位置,放置于载台120或是取消基板200的传送作业。换言之,本实施例的基板处理装置100能有效地校准基板200与载台120之间的误差值。上述校准检测信息例如是包括基板200的实际位置于各个轴向上相对校准位置的偏移量。

其中,第一光学检测模块140可对进入处理腔室150内的每一片基板200 进行一校准检测。进而,传送模块130即可依据校准检测信息将每一片基板 200调整至一校准位置,放置于载台120或是取消基板200的传送作业。

此外,当传送模块130传送基板200至载台120上方时,基板200会位于一第一位置P1,而第一光学检测模块140对位于第一位置P1的基板200会进行一第一校准检测,并将一第一校准检测信息传送至传送模块130,使传送模块130依据第一校准检测信息将基板200调整至载台120上方的一第一校准位置,放置于载台120或是取消基板200的传送作业。图2A所示的第一位置P1 即为第一校准位置,因此当基板200被传送至第一位置P1,且第一光学检测模块140在检测之后,传送模块130无须进行任何调整作业(传送模块130将基板200调整至载台120上方的第一校准位置,调整值为零。)。与上述说明相同,若基板200未位于图2A所示的第一位置P1,经第一光学检测模块140 检测之后,即获知基板200的位置不符合第一校准位置。故,传送模块130 须进行调整作业,以将基板200调整至第一位置P1。基于基板200会精确地被定位在第一校准位置,因此本实施例的基板处理装置100可以有效地校准基板200与载台120之间的误差值。当然,若基板200实际的位置若大幅偏移第一校准位置或是其他不适当的情况发生时,基板200的传送作业亦可被取消。

承上所述,当传送模块130传送基板200至该载台120上后,该基板200 会位于一第二位置P2(如图2B所示),而第一光学检测模块140即可对位于第二位置P2的该基板200进行一第二校准检测,并将一第二校准检测信息传送至传送模块130,使传送模块130依据第二校准检测信息将基板200调整至载台120的一第二校准位置或是取消该基板200的传送作业。在本实施例中,图 2B所示的第二位置P2即为第二校准位置,因此当基板200被传送至第二位置 P2,且第一光学检测模块140在检测之后,传送模块130无须进行任何调整作业(传送模块130将基板200调整至载台120上的第二校准位置,调整值为零。)。与上述说明相同,若基板200未位于图2B所示的第二位置P2,经第一光学检测模块140检测之后,即有基板200的位置不符合第二校准位置的情况。故,传送模块130须重新持取基板200进行调整作业,以将基板200调整至第二位置P2,放置于载台120。基于基板200会精确地被定位在第二校准位置,因此本实施例的基板处理装置100可以有效地校准基板200与载台120之间的误差值。当然,若基板200实际的位置若大幅偏移第二校准位置或是其他不适当的情况发生时,基板200的传送作业亦可被取消。

在一较佳实施例中,如图2B所示,基板处理装置100更包括辅助光源141,其设置于第一光学检测模块140的一侧,但本实用新型不以此为限,辅助光源 141也可设置于基板200上方或下方,辅助光源141发出光照射基板200,以辅助第一光学检测模块140对基板200进行校准检测。在一较佳实施例中,当传送模块130传送基板200至载台120上,且载台120转动后,该基板200 会位于一第三位置,而该第一光学检测模块140会对位于第三位置的基板200 进行一第三校准检测,并将一第三校准检测信息传送至传送模块130,使传送模块130依据第三校准检测信息判断是否需将基板200调整至载台120的第二校准位置。亦即,若第三位置仍与第二校准位置相同,传送模块130无须进行任何调整作业(传送模块130将基板200调整至载台120上的第二校准位置,调整值为零。)。相对地,若第三位置不同于第二校准位置,基板200即有偏移的情况,传送模块130即会重新持取基板200进行调整作业,以将基板200 调整至第二校准位置,放置于载台120。基于基板200会精确地被定位在第二校准位置,因此本实施例的基板处理装置100可以有效地校准基板200与载台 120之间的误差值。上述载台120的转动例如是基板处理装置100为了测试而预先使载台120旋转该基板200,以进行上述的光学校准作业。在其他较佳实施例中,基板处理装置亦可在基板处理的过程中使载台120旋转该基板200,以藉由上述的光学校准来实时确认基板200在处理过程中仍保持在校准位置上。当然,若基板200实际的位置若大幅偏移校准位置或是其他不适当的情况发生时,基板200的处理作业可被取消,或移除基板200。

在本实施例中,第一光学检测模块140例如具有一第一校准阈值,而第一光学检测模块140即是依据第一校准阈值来对基板200进行校准检测。值得一提的是,当基板200的位置不符合第一校准阈值时,传送模块130例如是不进行相关位置调整作业,而是直接取消基板200的传送作业。另一方面,虽上文列举多个第一光学检测模块140对基板200进行校准检测的位置,但本实用新型在此并不作任何限制。亦即,第一光学检测模块140只要于上述列举检测位置的至少其中的一个或其他适当位置对基板200进行校准作业皆属本实用新型的精神与范畴。

另外,本实施例的第一光学检测模块140会依据基板200的尺寸或是形状差异来调整传送模块130将基板200放置于载台120的位置。详细地说,即使是同样型号的基板200仍会因制作公差而于尺寸上有些微差异。此外,基板 200的翘曲度亦会造成形状的差异。因此,本实施例可藉由第一光学检测模块 140的光学校准作业来使每一个基板200均能被置放于正确的位置上,该正确的位置即例如是前述的校准位置。

其中,本实施例的校准检测例如是包括对基板200的全面积或部分面积进行一校准比对。该校准比对可包括图像比对、颜色比对、或光源轮廓比对。进一步地说,本实施例的基板处理装置100例如具有一样本数据,样本数据例如是一样本图像,而第一光学检测模块140可以将对基板200的校准检测信息来和样本数据进行比对,进而提供精确的校准位置予传送模块130,并进行基板 200的调校作业。

在本实施例中,第一光学检测模块140还可对基板200进行一光学损伤检测,并控制传送模块130移出损伤的基板200。简单地说,待加工的基板200 可能在搬运过程中有破/裂损伤的情况,或是因制作过程中有不当因子发生而导致基板200翘曲度过大的情况产生。因此,本实施例可以藉由上述的光学损伤检测来大幅提升基板200的加工良率,并可保护待加工的基板200及基板处理装置100。

图3A与图3B绘示本实施例的第一光学检测模块对基板进行光学蚀刻检测的示意图。请一并参考图3A与图3B,本实施例的第一光学检测模块140 亦可对基板200进行一光学蚀刻检测,用于判断至少一蚀刻层终点,以控制基板200的蚀刻程序。详细地说,于蚀刻程序中,基板200上可能会形成至少一蚀刻层210。基板200和该蚀刻层210的材质不同,因此基板200和该蚀刻层 210的表面会有各自对应的透射/反射的光波特性。进而,本实施例可应用第一光学检测模块140进行上述的光波特性检测。如此一来,即可获知目前与光波接触(所裸露)的是蚀刻层210或是基板200的表面(若蚀刻层210蚀刻完成,即会裸露出基板200的表面),进而得知蚀刻作业的进度。图3A与图3B以一层蚀刻层为例做说明,在其他有多层蚀刻层的情况下,基于各蚀刻层亦会有各自对应的透射/反射的光波特性,因此本实施例亦可藉此判断蚀刻作业的进度,并控制蚀刻程序的切换。举例来说,第一蚀刻层需要用第一处理液,第二蚀刻层需要用第二处理液,而本实施例即可藉由上述检测来进行处理液的更换控制。

有关图示的基板200、蚀刻层210、载台120及传送模块130,其中相对应的体积尺寸比例仅为示意,本实用新型不以此为限。

在一较佳实施例中,基板处理装置100还可包括一喷嘴机构180。喷嘴机构180例如是用以提供上述的处理液。为能让喷嘴机构180有效且稳定地提供处理液至基板200,本实施例的第一光学检测模块140亦会检测该喷嘴机构与该载台120之间的相对位置,进而对喷嘴机构进行校准定位作业。

请再参考图1,在一较佳实施例中,基板处理装置100还可包括一第二光学检测模块190,其例如是配设于基板储存模块160及处理腔室150外部之间。因此,当持取模块170自基板储存模块160持取出基板200时,第二光学检测模块190即会进行另一光学比对,并产生一比对值,再依据该比对值进行该校准检测。特别的是,与第一光学检测模块140相似,第二光学检测模块190 具有一第二校准阈值。因此,当上述比对值不符合第二校准阈值时,传送模块 130亦会取消基板200的传送作业。

综上所述,本实用新型的基板处理装置是直接于处理腔室内部的上方设置一光学检测模块,并藉由此光学检测模块来对待加工的晶圆进行高精确度的校准定位作业,简化了晶圆处理流程,且降低额外设置一定位设备的成本。此外,本实用新型还可对基板进行光学损伤检测以及光学蚀刻检测,更是提升且增加了基板处理装置的工作性能。

需注意的是,上述仅为实施例,而非限制于实施例。譬如此不脱离本实用新型基本架构者,皆应为本专利所主张的权利范围,而且应以本实用新型所附权利要求的保护范围为准。

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