集成发射率传感器的对准特性制造技术

本发明专利技术的工件对准系统具有用来支撑工件的工件支撑件。第一发光器朝向工件引导第一光束。第一受光器接受第一光束。旋转装置使工件支撑件绕支轴旋转。第二发光器朝向工件的外围区域引导第二光束。在工件旋转的同时，第二受光器接受第二光束。控制器基于第一光束的总初始发射率和第一光束透过工件的透射量来确定工件透射率。控制器至少部分基于工件的旋转位置、所接受的第二光束的一部分和所确定的透射率来确定工件相对于支轴的位置。

Alignment Characteristics of Integrated Emissivity Sensors

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】集成发射率传感器的对准特性相关申请的引用本申请要求名称为“INTEGRATEDEMISSIVITYSENSORALIGNMENTCHARACTERIZATION”、申请日为2016年9月30日、序列号为15/281,757的美国专利申请的权益，其全部内容通过引用并入本文。
本专利技术总体上涉及工件处理系统以及处理工件的方法，更具体涉及一种用于处置并对准光透射不同的工件的系统和方法。
技术介绍
在半导体处理中，可对单个工件或半导体晶片执行许多操作。一般而言，每个对工件的处理操作通常按特定顺序执行，其中每个操作等待到完成前一操作。在许多处理操作中，需要工件的特定取向和/或了解工件相对于工件保持器的位置，以便适当地处理或处置工件。例如，诸如在运送载体或存储盒与处理系统之间交换工件以及通过一个或多个装载锁定腔室将工件从大气环境转移到处理系统的处理腔室的抽空环境中等操作可能需要特定的取向或了解工件的空间位置，以便适当地处置并处理工件。工件取向(例如，凹口对准)可在抽空环境或大气环境中经由光存在传感器来执行，凭此由发光器发射光束并且朝向工件引导光束，同时使工件旋转。然后，由受光器所接受的光的变化能够用于确定工件中界定的凹口的位置和/或工件位置的偏心率，这取决于完全或部分接受光的方式。HiroakiSaeki的第5,740,034号美国专利已揭示一种这样的系统，其中利用与所接受的光信号相关联的波形来确定工件的凹口位置和/或偏心位置。常规上，这样经由光存在传感器来定位足以精确地确定对所发射的光不透光的工件的位置，诸如在常规的硅衬底中。然而，当在相同的处理系统中进行处理的衬底或工件在材料上互不相同时(例如，硅与碳化硅)，使用常规的光存在传感器和对准器可能导致定位中的各种误差，特别是当衬底对所发射的光部分透光时。例如，使用常规的对准系统和方法，从一个衬底到另一个衬底的透射差异可能导致定位中的显著误差。工件到工件的透射率和发射率能够随特定工件上部署的选区、厚度和涂层而变化。照此，当从一种工件类型变成另一种工件类型(或从一种涂层变成另一种涂层)时，常规的对准系统无法提供足够的定位数据，除非对该对准系统本身作出显著更改，例如更改从中发射的光的波长。
技术实现思路
本专利技术通过提供一种用于精确地确定具有各种发射率和/或透射率的工件的位置的系统、设备和方法而有利地克服现有技术中的局限性，从而尽量减少系统相关的所有成本。更特定而言，本专利技术提供一种用于有利地确定工件的透射率并利用该透射率作为对准设备的输入的系统和方法，凭此基于透射率来调整与对准设备相关联的信号。因此，本专利技术提供一种针对实践中任何衬底材料和厚度的定位方案，而无需考虑衬底的各种涂层或性质。据此，下文提出本专利技术的简要
技术实现思路
，提供对本专利技术某些方面的基本理解。本
技术实现思路
并非本专利技术的详尽综述。既非旨在确定本专利技术的关键或主要元素，亦非限定本专利技术的范围。其目的在于，以简化形式呈现本专利技术的某些构思，作为下文具体实施方式的引言。本专利技术总体上针对一种用于处置工件的工件处置系统和方法。特定而言，本专利技术提供一种工件对准系统及其使用方法。根据本专利技术某一示例性方面，工件对准系统包括工件支撑件，该工件支撑件配置成沿工件平面选择性支撑工件。第一发光设备定位于工件平面的第一侧上，其中该第一发光设备配置成沿第一路径朝向工件平面引导第一光束。在某一示例中，第一路径与工件的中央区域相关联，其中该工件的中央区域拦截指向工件表面的第一光束整体。在另一示例中，第一发光设备定位于使得第一路径在物理上完全被工件遮挡的任何位置。例如，第一受光设备进一步定位于工件平面的第二侧上并沿第一路径定位，其中第二侧与第一侧相反。例如，第一受光设备配置成接受第一光束。旋转装置进一步可操作地耦接至工件支撑件，其中该旋转装置配置成选择性使工件支撑件绕支轴旋转。例如，该支轴垂直于工件平面。根据某一方面，第二发光设备定位于工件平面的第一侧和第二侧中的一侧上，其中该第二发光设备配置成沿第二路径引导第二光束。例如，第二路径与工件的外围区域相关联。在某一特定示例中，第一发射设备和第二发射设备配置成发射等效波长的光。例如，由第一发射设备和第二发射设备所发射的光的等效波长可基于工件的选区来确定。进一步设置第二受光设备，并且该第二受光设备配置成在工件支撑件旋转的同时接受第二光束。根据本专利技术，所述工件对准系统进一步包括控制器，在某一示例性方面，该控制器配置成基于第一光束的总初始发射率和由第一接受设备透过工件所接受的第一光束的透射量来确定工件透射率。例如，第一光束的透射量至少部分是基于工件的材料选区、工件上形成的一层或多层以及先前对工件执行的一个或多个操作(如先前的离子注入或先前对工件执行的其他半导体工艺)中的一个或多个方面。本专利技术的控制器进一步配置成至少部分基于工件支撑件的旋转位置、由第二接受器所接受的第二光束的至少一部分以及所确定的工件透射率来确定工件相对于支轴的位置。例如，由第二接受器所接受的第二光束的至少一部分与工件支撑件的旋转位置相关联。在某一示例中，由控制器所确定的工件的位置包括工件中心沿工件平面距支轴的二维偏位。工件的位置可进一步包括工件绕支轴的旋转位置，其中该工件绕支轴的旋转位置与工件的边缘特征相关联，且其中控制器进一步配置成基于工件的边缘特征来确定工件相对于支轴的位置。例如，该边缘特征可包括与工件外围相关联的凹口、平面或其他特征。根据另一示例性方面，控制器配置成确定第一波形，其中该第一波形通过由第二接受器在工件支撑件的多个旋转位置所接受的第二光束的至少一部分来限定。例如，控制器进一步配置成基于第一波形来确定工件相对于支轴的位置。在某一示例中，控制器进一步配置成基于工件透射率来配比第一波形。例如，控制器配置成基于工件透射率来缩放由第二接受器在工件支撑件的多个旋转位置所接受的第二光束的至少一部分，其中使第一波形归一化。在另一示例中，第一光束的至少一部分限定为占第一光束的总初始发射率的一定百分比。根据另一示例，第一发光设备和第二发光设备包括分立的发光设备，其中第一受光设备和第二受光设备同样包括分立的受光设备。在另一示例中，单个发光设备包括第一发光设备和第二发光设备，并且单个受光设备包括第一受光设备和第二受光设备，其中第一路径与第二路径共线。根据另一示例性方面，提供一种用于对准工件的方法。该方法包括使工件放置于工件支撑件上并沿第一路径朝向工件的第一侧引导第一光束。在某一示例中，第一光束整体在物理上被工件拦截。接受透过工件透射到工件的第二侧的第一光束的任何部分，并且基于透过工件透射的第一光束来确定工件透射率。进一步沿第二路径朝向工件的外围引导第二光束，并且使工件绕支轴旋转。例如，第一光束和第二光束具有等效的波长。在工件旋转的同时，进一步接受第二光束，凭此至少部分基于工件绕支轴的旋转位置和所接受的第二光束来确定工件相对于支轴的位置，其中根据所确定的工件透射率来配比第二光束。例如，在工件旋转的同时，第二光束至少部分被工件的外围遮挡。例如，朝向工件的第一侧引导第一光束包括朝向工件的中央区域引导第一光束。在另一示例中，确定工件相对于支轴的位置包括确定工件绕支轴的旋转位置和工件中心距支轴的二维偏位中的一个或多个位置。因此，本专利技术达成前述及相关目的的解决方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工件对准系统，包括：第一发光设备，其配置成沿第一路径朝向与工件相关联的工件平面的第一侧引导第一光束；第一受光设备，其沿第一路径定位并配置成在工件平面的第二侧上接受第一光束，其中，所述第二侧与所述第一侧相反；工件支撑件，其配置成沿工件平面选择性支撑工件；旋转装置，其可操作地耦接至工件支撑件并配置成选择性使工件支撑件绕支轴旋转；第二发光设备，其定位于工件平面的第一侧和第二侧中的一侧上并配置成沿第二路径引导第二光束，其中，所述第二路径与工件的外围区域相关联；第二受光设备，其配置成在工件支撑件旋转的同时接受第二光束；以及控制器，其配置成当工件与第一路径完全相交时，基于出自第一发光设备的第一光束的总初始发射率以及由第一受光设备透过工件所接受的第一光束的透射量，确定工件透射率，且其中，所述控制器进一步配置成当工件被支撑并经由工件支撑件旋转时，确定工件相对于支轴的位置，其中，确定工件的位置至少部分是基于工件支撑件的旋转位置、与工件支撑件的旋转位置相关联的由第二受光设备所接受的第二光束的至少一部分以及工件透射率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.30 US 15/281,7571.一种工件对准系统，包括：第一发光设备，其配置成沿第一路径朝向与工件相关联的工件平面的第一侧引导第一光束；第一受光设备，其沿第一路径定位并配置成在工件平面的第二侧上接受第一光束，其中，所述第二侧与所述第一侧相反；工件支撑件，其配置成沿工件平面选择性支撑工件；旋转装置，其可操作地耦接至工件支撑件并配置成选择性使工件支撑件绕支轴旋转；第二发光设备，其定位于工件平面的第一侧和第二侧中的一侧上并配置成沿第二路径引导第二光束，其中，所述第二路径与工件的外围区域相关联；第二受光设备，其配置成在工件支撑件旋转的同时接受第二光束；以及控制器，其配置成当工件与第一路径完全相交时，基于出自第一发光设备的第一光束的总初始发射率以及由第一受光设备透过工件所接受的第一光束的透射量，确定工件透射率，且其中，所述控制器进一步配置成当工件被支撑并经由工件支撑件旋转时，确定工件相对于支轴的位置，其中，确定工件的位置至少部分是基于工件支撑件的旋转位置、与工件支撑件的旋转位置相关联的由第二受光设备所接受的第二光束的至少一部分以及工件透射率。2.如权利要求1所述的工件对准系统，其中，当工件支撑于工件支撑件上时，所述第一路径穿过工件的中央区域。3.如权利要求1所述的工件对准系统，其中，当工件未支撑于工件支撑件上时，所述第一路径穿过工件的中央区域。4.如权利要求1所述的工件对准系统，其中，所述第一发射设备和所述第二发射设备配置成发射等效波长的光。5.如权利要求1所述的工件对准系统，其中，所述工件的位置包括工件中心沿工件平面距支轴的二维偏位。6.如权利要求5所述的工件对准系统，其中，所述工件的位置进一步包括工件绕支轴的旋转位置。7.如权利要求6所述的工件对准系统，其中，所述工件绕支轴的旋转位置与工件的边缘特征相关联，且其中，所述控制器进一步配置成基于工件的边缘特征来确定工件相对于支轴的位置。8.如权利要求1所述的工件对准系统，其中，所述控制器配置成确定第一波形，其中，所述第一波形通过由第二接受器在工件支撑件的多个旋转位置...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰·巴格特，约瑟夫·费拉拉，
申请(专利权)人：艾克塞利斯科技公司，
类型：发明
国别省市：美国,US