高速基片对齐器设备制造技术

基片对齐器提供了最小的基片运输器延伸和收回运动以快速地对齐基片而不损坏背侧，同时增加了基片处理的生产能力。在一个实施例中，对齐器具有连接到框架的倒转卡盘，带有能将基片从卡盘传递到运输器的基片传递系统而不旋转地再定位基片。倒转卡盘消除了对齐器对基片基准的阻挡，且与传递系统一起允许运输器在对齐期间保持在框架内。在另一个实施例中，对齐器具有连接到框架的可旋转传感器头和带有透明安放垫的用于在对齐期间支承基片的基片支承件，使得运输器可以在对齐期间保持在框架内。基片对齐与基准在支承垫上的放置无关地进行。在其他实施例中，基片支承件使用了缓存器系统以在设备内侧缓存基片，从而允许快速的基片交换。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
在此披露的典型的实施例涉及基片对齐器设备。
技术介绍
集成电路(IC)由半导体材料的基片(晶片)生产。在IC制造期 间，晶片典型地容纳在盒内且移动到处理站，在处理站处通过基片运 输器将晶片从盒移除且放置在晶片对齐器内以实现对于进一步晶片处 理所希望的预先确定的定向。在常规对齐器中，基片运输器可以将晶片放置在晶片对齐器上且 然后在晶片对齐过程期间从对齐器移开。这由于在晶片对齐过程前和 过程后的基片运输器延伸和收回导致增加的晶片对齐时间。同样，如果将晶片的对齐特征或基准放置在例如对齐卡盘安放垫的对齐器特征 上方，使得晶片基准掩盖对齐器的基准传感器，则这将导致晶片放置 和基准感测的重试，因此进一步增加了对齐时间。在对齐过程期间的 基片运输器重复移动以及对晶片对齐特征的阻挡造成了对齐过程中的 低效，因此降低了晶片处理和生产的生产能力。因为在将晶片放置在对齐器上时潜在的基片运输器重试和通过对 齐器处理的大量晶片，为处理而将 一 批晶片对齐所需的时间可能大体 上增加。如下的表l图示了以常规基片对齐器进行的常规对齐过程。表1<table>table see original document page 4</column></row><table>除增加的对齐时间外，由于重复的从对齐卡盘提升晶片和将晶片放置在对齐卡盘上，可能在对齐过程中导致晶片行走(walking).,此外，晶片的每次另外的拾取增加了背侧损坏或污染的可能性。当基准放置在卡盘垫顶上时，因为使用了穿透束(through beam )传感器，通过常规的对齐器设计不能可靠地检测基准。也不能随意地定向晶片而不阻挡基片运输器的拾取路径，也不能保证晶片在少于两次基片运输器重试中被对齐。使用常规对齐器，将晶片正确对齐所需的重试的次数也危及了基准定位后处的精度。另外，晶片的对齐不能在基片运输器在对齐器下方延伸时进行，因此对于每次进行的对齐操作要求基片运输器的另外的延伸/收回运动。美国专利6,468,022 Bl和美国专利6，357,996 B2披露了常规基片对齐器的例子，该常规基片对齐器利用了边缘滚动用于晶片基准检测和昂贵的边缘感测装置。常规对齐器设备的另 一个例子在美囯专利6,729,462中披露，其中对齐器具有第一和第二緩存器臂以及卡盘臂。卡盘臂用于对齐工件。卡盘臂将对齐的工件传递到緩存器臂，且第二工件与卡盘臂对齐。本专利技术的典型的实施例克服了常规晶片对齐器的问题，如将在下文中进一步描述。
技术实现思路
根据本专利技术的一个典型实施例提供了基片对齐器设备，包括框架、倒转卡盘、感测装置和基片传递机构。框架适合于允许基片运输器将基片运输到对齐器设备和从对齐器设备运输。倒转卡盘能保持基片且通过卡盘驱动轴可移动地连接到框架，卡盘驱动轴接合到倒转卡盘以用于将倒转卡盘相对于框架移动且实现基片的对齐。用于检测基片的位置确定特征的感测装置位于卡盘和卡盘驱动轴之间。基片传递机构可移动地连接到框架且位于框架内侧在倒转卡盘下方以用于将基片从倒转卡盘移动到基片运输器。根据本专利技术的另 一个典型实施例提供了包括框架和边缘抓紧卡盘系统的基片对齐器设备。框架适合于允许边缘抓紧基片运输器将基片运输到对齐器设备和从对齐器设备运输。边缘抓紧卡盘系统连接到框架以用于保持基片和将基片可旋转地定位到预先确定的对齐后基片方位。卡盘系统构造为与基片运输器无关地实现预先确定的对齐后基片5方位，使得无论相对于运输器的预先确定的对齐后基片方位如何，可 以实现将基片对齐后传递到运输器而无基片的旋转再定位。根据本专利技术的另 一个典型实施例提供了基片对齐器设备，包括 框架、可旋转传感器头和基片支承件。框架适合于允许基片运输器将 基片运输到对齐器设备和从对齐器设备运输。可旋转传感器头具有至 少 一个感测装置以用于检测基片的位置确定特征且通过驱动轴可移动 地连接到框架，该驱动轴接合到可旋转传感器头以用于将可旋转传感 器头相对于框架移动。当可旋转传感器头检测到位置确定特征时，基 片支承件安装到框架以用于支承基片。基片支承件具有支承垫，支承 垫接触基片的外周边缘且感测装置能与位置确定特征相对于支承垫的 位置无关地;险测位置确定特征。根据本专利技术的再另一个典型实施例提供了基片对齐器设备，包括 框架、连接到框架的驱动部分、第一基片接口和第二基片接口。框架 适合于允许基片运输器将基片运输到对齐器设备和从对齐器设备运 输。第一基片接口部分可移动地连接到框架以直接与基片形成接口 ， 且可操作地连接到驱动部分以用于实现第 一基片接口部分相对于框架 的移动。第二基片接口部分可移动地连接到框架以直接与基片形成接 口且可操作地连接到驱动部分以实现第二基片接口部分相对于框架的 移动。第一基片接口部分被移动以实现对基片的位置确定特征的检测， 且第二基片接口被移动以用于实现基片再定位。附图说明本专利技术的前述方面和其他特征在如下的描述中结合附图解释，各的示意性顶岸见图2A是图1中的处理设备的基片对齐设备的示意性侧视图，图中 示出了第一构造的对齐器设备；图2B是图1中的处理设备的基片对齐设备的另一个示意性侧视 图，图中示出了第二构造的设备；图2C是图1中的处理设备的基片对齐设备的再另一个示意性侧视 图，图中示出了第三构造的设备；6图3是图2A至图2C中的基片对齐器设备的倒转卡盘和基片传递 一几构的示意性底;f见图4是根据本专利技术的另一个典型实施例的基片对齐器设备的示意 性顶S见图5是图4中的基片对齐器设备的侧视图6是根据本专利技术的再另一个典型实施例的基片对齐器设备的透 视图7是示出了根据图2A至图2C和图3中的对齐器设备用于对齐 基片的方法的流程图8是示出了根据图4和图5中的对齐器设备用于对齐基片的方 法的流程图9是示出了根据图6中的对齐器设备用于对齐基片的方法的流 程图；以及图IOA至图IOC是在三个不同的位置分别示出了根据再另一个实 施例的对齐设备的示意性正视图11是根据再另一个典型实施例的基片对齐器设备和基片212的 示意性透^L图，和图11A是设备的壳体移除的基片对齐器设备另 一个透视图12是图11中的对齐器设备的部分透视图，示出了在不同位置 的设备的可移动的支承件；图13和13A-13B分别是对齐器设备的支承部分的剖视透视图、对 齐器设备的线性驱动部分和设备的旋转驱动部分的截面图14是根据再另一个典型实施例的基片对齐器设备和基片212的 示意性透—见图15是图14中的对齐器设备的基片保持器的示意性部分截面视图16是根据另一个典型实施例的基片处理工具的基片对齐器设备 和基片运输器的示意性透视图17是根据另一个典型实施例的基片对齐器设备和基片212的示 意性透视图18是图17中的基片对齐器设备的基片支承件的示意截面视图；图19A-19D是图18中的基片支承件的示意性截面视图，示出了基 片支承件和位于不同的各自位置的基片。具体实施例方式虽然本专利技术将参考在附图中示出且在下文中描述的典型实施例描 述，但应理解的是本专利技术可以以许多实施例替代形式实施。另外，可 以使用任何合适的尺寸、形状或类型的元件或材料。100的示意性顶视图。在图1中示出的处理设备是带有多个基片处理室 102的代表性处理设备。处理室102的至少一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基片对齐器设备，其包括：　适合于允许基片运输器将基片运输到设备和从设备运输的框架；　传感器头，其连接到框架且具有至少一个感测装置，以用于检测定位在设备中的基片的位置确定特征，且建立基片的对齐后位置；和　可移动地安装到框 架且适于在其上支承基片的卡盘，该卡盘相对于框架可移动，以用于将卡盘上的基片定位到对齐后位置；其中，传感器头固定到卡盘。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：JT毛拉，M候塞克，T博顿利，U吉尔克里斯特，
申请(专利权)人：布鲁克斯自动化公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]