晶片对准组件和晶片处理系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种晶片对准组件及晶片处理系统，晶片对准组件用于在晶片处理系统中使用并被构造为控制晶片在由多个晶片支撑元件限定的保持位置中的正确位置，晶片对准组件包括：晶片推动机构，其在晶片的平面中具有预定的操作运动范围，使得当晶片处于保持位置中的正确位置时晶片推动机构与晶片不接触，并且当晶片未处于保持位置中的正确位置时，推动组件与晶片的边缘部分相互作用，以将晶片推入晶片的正确位置；以及气动系统，其被构造并操作为用于致动晶片推动机构的操作运动并用于致动抓持器的运动，以使得晶片推动机构和抓持器的操作被同步。该晶片对准组件对晶片未对准问题提供精确的、可靠的且简单的解决方案。

Wafer Alignment Module and Wafer Processing System

【技术实现步骤摘要】
晶片对准组件和晶片处理系统
本技术提供了一种用于在制造设备中时处理物品的物品对准组件。在半导体行业中，本技术在通过半导体处理工具设备进行处理期间对晶片处理特别有用。
技术介绍
在许多类型的半导体处理工具(例如，制造、计量检验，等等)中，使半导体晶片相对于内部定位对准是非常重要的。这种对准通常需要定义两个主要参数：晶片定向和晶片中心位移。通常在晶片上的标记(诸如，平面或凹口)的帮助下定义晶片定向，该标记定向于硅衬底上的某些晶轴。例如在US6,038,029、US6,964,276和US6,860,790中描述了各种晶片处理机构，所有这些专利都授予给本申请的受让人。例如，适于与一体式计量工具一起使用的晶片处理系统与将晶片带到处理系统的机器人(或者机械臂，例如真空抓持器)相关联。
技术实现思路
本领域中需要一种新颖的物品对准组件。本技术的目的主要是在半导体行业中用于晶片处理过程，并因此下面关于此具体应用进行描述。然而，应理解，本技术的原理不限于此具体应用，并且本文使用的术语“晶片”应宽泛地解释为覆盖任何物品/结构/衬底。如上所述，晶片处理系统与自动机械操纵器或机器人相关联。机器人拾取晶片并将晶片放在半导体处理设备内的各种位置。处理设备内的晶片运动基于这样的假设：当晶片从一个位置移动到另一个位置时使晶片被定中心。晶片的位置可由于处理设备的任何模块中的运动而改变。这甚至可能导致晶片破裂和/或晶片错位。因此，半导体处理(计量)工具性能中的一个重要因素是，确保衬底或晶片在所述晶片上执行处理(测量)步骤之前和期间适当地被定中心。这是因为晶片的偏离中心可能阻碍或使得不可能找到平面/凹口。在这种情况中，可能完全无法测量(处理)晶片，或者晶片错位导致频繁的凹口寻找重试，这是浪费时间的过程。计量系统在晶片上的多个预定义测量位置上执行测量。这需要系统“导航”到所测量的晶片上的这些位置中，并且晶片偏离中心(即使找到平面/凹口)可能干扰导航过程，这导致导航需要更多时间(由于重试)，或者在某些情况中，甚至使得导航是不可能的。本技术的新颖的晶片对准组件是一种主动组件，其是纯粹的机械机构并使得能够减小凹口误差，以及晶片定向误差。这些误差通常由处理设备内的通过机器人在晶片处理系统的支撑元件上产生晶片的不精确位置来执行的晶片运动引起。而且，本技术的主动晶片对准机械机构改进了晶片放置的可重复性。根据本技术的一个较宽的方面，提供了一种晶片对准组件，该晶片对准组件用于在晶片处理系统中使用并且被构造为控制晶片在由多个晶片支撑元件限定的保持位置中的正确位置，该晶片支撑元件在将晶片转移到抓持器上之前将晶片保持在其外表面处。晶片对准组件包括：晶片推动机构，该晶片推动机构在晶片的平面中具有预定的操作运动范围，使得当晶片处于保持位置中的正确位置时晶片推动机构与晶片不接触，并且当晶片未处于保持位置中的正确位置时，晶片推动机构与晶片的边缘部分相互作用，以将晶片推入其正确位置；以及气动系统，该气动系统被构造并操作为用于致动晶片推动机构的操作运动并用于致动抓持器的运动，以使得晶片推动机构和抓持器的操作被同步。术语“晶片处理系统”在下文中将指的是适用于在计量/测量系统中使用的处理系统。本技术的新颖的主动晶片对准组件可安装在(例如，集成到)任何市场上可购得的一体式计量工具上，诸如NovaScan3090、NovaScan3090Next、Novai500、Novai500Plus(在市场上可从以色列的诺威量测设备股份有限公司购得)。在一些实施例中，晶片推动机构包括杆，该杆被构造为用于围绕水平枢转轴线从后方位置枢转运动到前方位置且反之亦然。杆可具有前面，该前面被构造为具有弯曲外表面，使得当晶片未处于保持位置中的正确位置时，杆的弯曲外表面在枢转运动期间与晶片的边缘部分相互作用，以将晶片推入其正确位置。在一些实施例中，当晶片处于保持位置中的正确位置时，杆可“自由地”从其后方位置枢转运动到前方位置，而与晶片的边缘不相互作用。在一些实施例中，晶片推动机构被构造为安装在计量系统上，其中，前方位置在保持位置的平面处。在一些实施例中，气动系统被连接到杆，并且该气动系统被构造为使杆选择性地从其后方位置枢转地移动到其前方位置且反之亦然。驱动模块还可被构造为用于操作抓持器。在一些实施例中，晶片对准组件包括传感器，该传感器被构造为用于监测晶片推动机构的操作运动。晶片对准组件可包括控制单元，该控制单元连接到传感器并被构造为用于从传感器接收表示晶片推动机构的操作运动的信号。控制单元可被构造为用于监测由晶片推动机构的操作运动范围限定的时间段和/或由杆从其后方位置到其前方位置且反之亦然的位移限定的时间段。控制单元可被构造为用于当该时间段超过一阈值时停止抓持器的操作。根据本技术的另一较宽的方面，提供了一种晶片处理系统，该晶片处理系统包括：多个晶片支撑元件，晶片支撑元件被构造为用于将晶片保持在其外表面处，从而限定在将晶片转移到抓持器上之前的保持位置；抓持器，该抓持器用于在晶片处理期间保持晶片；以及晶片对准组件，该晶片对准组件被构造并操作为控制晶片在保持位置中的正确位置；其中，晶片对准组件包括：晶片推动机构，该晶片推动机构在晶片的平面中具有预定的操作运动范围，使得当晶片处于保持位置中的正确位置时，晶片推动机构与晶片不接触，并且当晶片未处于保持位置中的正确位置时，晶片推动机构与晶片的边缘部分相互作用，以将晶片推入其正确位置；以及气动系统，该气动系统被构造并操作为用于致动晶片推动机构的操作运动并用于致动抓持器的运动，以使得晶片推动机构和抓持器的操作被同步。晶片推动机构可如上所述地进行构造。在一些实施例中，晶片处理系统包括传感器，该传感器被构造为用于监测晶片推动机构的操作运动。在一些实施例中，晶片处理系统包括控制单元，该控制单元被连接到传感器并被构造为用于从传感器接收表示晶片推动机构的操作运动的信号。控制单元可被构造为用于监测由晶片推动机构的操作运动的范围限定的时间段和/或由杆从其后方位置到其前方位置且反之亦然的位移限定的时间段。控制单元可被构造为当该时间段超过一阈值时停止抓持器的操作。根据本技术的另一较宽的方面，提供了一种用于使晶片定中心在晶片处理系统中的方法，该方法包括：以在晶片的平面中的预定操作运动范围激活晶片推动机构，使得当晶片处于保持位置中的正确位置时，晶片推动机构与晶片不接触，并且当晶片未处于保持位置中的正确位置时，推动组件与晶片推动组件的边缘部分相互作用以将晶片推入其正确位置；以及使推动组件的操作与抓持器的运动同步。该晶片对准组件对晶片未对准问题提供精确的、可靠的且简单的解决方案。附图说明为了更好地理解本文公开的主题，并且为了举例说明其在实践中如何执行，现在将参考附图仅通过非限制性实例描述实施例，在附图中：图1A示出了适用于在计量/测量系统中使用的晶片处理系统的一般构造和操作；图1B至图1C是当晶片处于精确位置时(图1B)和当晶片错位时(图1C)本技术的晶片对准组件的示意性简化侧视图；图1D是根据本技术的一些实施例的晶片对准组件的杆的示意性简化侧视图；图2A至图2B是当晶片分别处于不精确位置和精确位置时在安装有本技术的晶片对准组件的晶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种晶片对准组件，所述晶片对准组件用于在晶片处理系统中使用并且所述晶片对准组件被构造为控制晶片在由多个晶片支撑元件限定的保持位置中的正确位置，所述晶片支撑元件在将所述晶片转移到抓持器上之前将所述晶片保持在所述晶片支撑元件的外表面处，其特征在于，所述晶片对准组件包括：晶片推动机构，所述晶片推动机构在所述晶片的平面中具有预定的操作运动范围，使得当所述晶片处于所述保持位置中的所述正确位置时，所述晶片推动机构与所述晶片不接触，并且当所述晶片未处于所述保持位置中的所述正确位置时，所述晶片推动机构与所述晶片的边缘部分相互作用，以将所述晶片推入所述晶片的所述正确位置；以及气动系统，所述气动系统被构造并操作为用于致动所述晶片推动机构的操作运动并用于致动所述抓持器的运动，以使得所述晶片推动机构和所述抓持器的操作被同步。

【技术特征摘要】
2017.12.13 IL 2562891.一种晶片对准组件，所述晶片对准组件用于在晶片处理系统中使用并且所述晶片对准组件被构造为控制晶片在由多个晶片支撑元件限定的保持位置中的正确位置，所述晶片支撑元件在将所述晶片转移到抓持器上之前将所述晶片保持在所述晶片支撑元件的外表面处，其特征在于，所述晶片对准组件包括：晶片推动机构，所述晶片推动机构在所述晶片的平面中具有预定的操作运动范围，使得当所述晶片处于所述保持位置中的所述正确位置时，所述晶片推动机构与所述晶片不接触，并且当所述晶片未处于所述保持位置中的所述正确位置时，所述晶片推动机构与所述晶片的边缘部分相互作用，以将所述晶片推入所述晶片的所述正确位置；以及气动系统，所述气动系统被构造并操作为用于致动所述晶片推动机构的操作运动并用于致动所述抓持器的运动，以使得所述晶片推动机构和所述抓持器的操作被同步。2.根据权利要求1所述的晶片对准组件，其特征在于，所述晶片推动机构包括杆，所述杆被构造为用于围绕水平枢转轴线从后方位置枢转运动到前方位置且反之亦然。3.根据权利要求2所述的晶片对准组件，其特征在于，所述杆具有前面，所述前面被构造为具有弯曲外表面，使得当所述晶片未处于所述保持位置中的所述正确位置时，所述杆的所述弯曲外表面在所述枢转运动期间与所述晶片的边缘部分相互作用，以将所述晶片推入所述晶片的所述正确位置。4.根据权利要求2或3所述的晶片对准组件，其特征在于，当所述晶片处于所述保持位置中的所述正确位置时，所述杆自由地从所述杆的所述后方位置枢转到所述前方位置。5.根据权利要求2或3所述的晶片对准组件，其特征在于，所述晶片推动机构被构造为安装在计量系统上，其中，所述前方位置在所述保持位置的平面处。6.根据权利要求2或3所述的晶片对准组件，其特征在于，所述气动系统被连接到所述杆，并且所述气动系统被构造为使所述杆选择性地从所述杆的所述后方位置枢转地移位到所述杆的所述前方位置。7.根据权利要求2或3所述的晶片对准组件，其特征在于，所述晶片对准组件还包括传感器，所述传感器被构造为用于监测所述晶片推动机构的操作运动。8.根据权利要求7所述的晶片对准组件，其特征在于，所述晶片对准组件还包括控制单元，所述控制单元被连接到所述传感器，并且所述控制单元被构造为用于从所述传感器接收表示所述晶片推动机构的所述操作运动的信号。9.根据权利要求8所述的晶片对准组件，其特征在于，所述控制单元被构造为用于监测由所述晶片推动机构的操作运动范围限定的时间段。10.根据权利要求9所述的晶片对准组件，其特征在于，所述控制单元被构造为用于监测由所述杆从所述杆的所述后方位置到所述杆的所述前方位置且反之亦然的位移限定的时间段。11.根据权利要求9或10所述的晶片对准组件，其特征在于，所述控制单元被构造为用于当...

【专利技术属性】
技术研发人员：塔玛·卡姆，本尼·希洛，
申请(专利权)人：诺威量测设备股份有限公司，
类型：新型
国别省市：以色列,IL