晶片的定位方法技术

一种在具有输送室的真空处理设备中定位具有基准标记（６）的晶片（３）的方法，该输送室包含用于使晶片（３）在一个平面内运动到安置在该输送室旁的处理室的输送装置（２，２０，２１），和单个的传感器（１），其中所述传感器（１）安置在处理室前的输送室内部，用于通过采集晶片（３）棱边上的第一检测点（４）和第二检测点（５）来采集晶片（３）的位置，使得在已知晶片直径时用两个所测得的检测点（４，５）的电子分析获得晶片（３）的真实位置，并且输送装置（２，２０，２１）将晶片（３）导向所希望的额定位置，其中将晶片（３）参照其基准标记（６）对准地放置在输送装置（２，２０，２１）的预先设定的位置上，并且基准标记（６）沿运动方向在晶片（３）上的投影确定了一个禁止区域（２２），并且由此晶片（３）的其余区域定义出一个自由区域，其中将传感器（１）在输送室中安置成，使得禁止区域（２２）肯定不被覆盖并且由此使传感器（１）可以只采集晶片棱边的圆形区域，而不是基准标记（６）部分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种按照权利要求1所述的在真空处理设备中定位具 有基准标记的晶片的方法。
技术介绍
在现代真空处理设备上，将也被称为晶片的圆形的、扁平的基片 或工件在这种全自动化的真空处理系统中进行表面处理，例如涂层， 蚀刻，清洁，热处理等等。为了使这种处理自动进行以及使多级的处 理能在不同的设备区域进行，在此采用操作机器人方式的自动化传送 系统。尤其半导体晶片的处理在这种过程中要求很高的处理质量，尤 其是基片的高纯度，高精密度以及仔细的处理。由于所述的高要求，这种设备优选具有一种闸室(Schleusenkammer )，在这种闸室中可以 将晶片从大气环境引入到真空室中，并且随后放置到处理站或者在通 常情况下依次地放到多个处理站，使得能进行所要求的表面处理。其 中将晶片借助于在水平输送平面中的传送装置从闸室输送到处理室， 其中在将晶片放置在处理室后通常将该处理室关闭，使得此处处理能 在所要求的真空及处理条件下进行。如果需要多个处理步骤，以同样 的方式和方法将晶片再次从所述处理室中输送出来并且为后续处理步 骤输送到另 一个处理室。其中尤其优选的设备类型为所谓的群系统。 在这种系统中，将闸室和处理室或者多个室围绕基本上在中心的输送 室周围安置。在多于一个闸室以及尤其有多个处理室时，将这些室以 星形排列的方式围绕位于中心的输送室安置。这样，输送装置就安置 在该位于中心的输送室中，并且一方面抓取到至少一个闸室以及另一 方面抓取到处理室。在输送室和其它室之间通常以及优选安置一个所 谓的隔离阀(Schleusenventil )，使得所述室相互间在过闸过^f呈中或 者在处理步骤中能互相隔离。这样在晶片的输送过程中，所述输送装 置对应地穿过打开的闸门抓取，使得能将晶片放置到所希望的位置。 输送装置使晶片在一个平面上平移并因此沿两个运动方向运动。 在前述优选的具有安置在中央输送室中的输送装置的群系统中，这种 输送装置通常被构建为围绕旋转中心旋转并因此构成旋转运动方向的 装置，而且该装置可以实现与该旋转中心成径向地从该旋转中心离开 以及去往该旋转中心的另一个第二平移运动。由此在这种例如在水平 平面上可旋转、在长度上可调节的臂机构的输送装置上，被输送的晶 片被放置在该臂的端部区域。这种安置可以随后毫无困难地也通过较 大的行程间隔一例如以1米或者更大的数量级一将晶片从闸室输送到 输送室并且从此处再输送到处理室，并穿过相应打开的闸门抓取晶 片。将晶片在输送周期开始时尽可能精确地放置到输送装置上的大气 环境中，并且始终放置在同一个位置，使得随后可以再精确地将该晶 片输送到预先确定的位置。但是不仅晶片在输送装置上的放置而且输 送装置本身都包含一定的不精确或者容许误差。在输送装置上的晶片 位置的其它误差或者移动也可以在处理站上通过处理室中的作用实 现。出于该原因，必须识别或测量晶片的准确位置，以检查正确的晶 片位置和/或能够对定位进行相应的校正。通常为此使用多个传感器。 将这些传感器以公知的方式直接地安置在端位置区域，即应该精确进 行处理的处理室中，并且随后在此处被最终定位到额定位置。多个传 感器的应用以及与用高电子费用和利用输送装置进行的定位过程一起 导致很大的耗费，并且此外因此使必须驱动的耗费越高，系统可靠性 或者真空处理设备的运行安全性也越小。这种情况会导致设备运行故 障，增加维修费用以及也导致在制造昂贵的半导体晶片时废品的增 加。因此始终在寻找能实现具有简单的定位方法的简单输送系统，以减小耗费以及增加可靠性的方案。从US6760976B1公开一种用于将半 导体晶片定位在中心的方法，其中采用单个传感器代替多个定位传感 器。所述方法以采用圆形晶片为出发点，其中所述圆形晶片直径是已 知的，并且通过将晶片棱边靠近传感器以识别至少两点，并且凭该测 量结果与已知的晶片直径一起可以获得晶片的实际位置中心。以该获 得的晶片位置中心为基础，可以随后进行校正并且将晶片用输送装置 输送到对于后续处理步骤所希望的额定位置。这种方法可以在外圆周 具有圓形封闭线并且不被中断的圆形的晶片基底上使用。半导体晶 片，如目前使用的那种，需要在圆周上有一种所谓的基准标记，例如本身用于循环的位置识别以校准晶片上的组件以及晶片本身的一种所 谓的平面。 一旦必须处理这种类型的晶片，则如果要使偏离圆形形状 的棱边区域被传感器识别的话，前述的方法将导致故障或者失效的 话。因此这种方法不可用于带基准标记的晶片。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于解决现有技术的上述缺陷。该技术 问题尤其是，能够在真空处理设备上实施带基准标记的晶片的定位方 法，所述方法以高可靠性和高精度工作并且能够经济地实现。所述技术问题按照本专利技术是通过按照权利要求1所述的用于定位 在晶片圆周上包含基准标记的圆形晶片的方法解决的。从属权利要求 阐述了其他有利的实施形式。附图说明以下对本专利技术示例地并且以示意图作详细说明。其中 图la以观察晶片基准标记以及沿一个运动方向的倾斜三维视图表 示放置在输送装置支架上的晶片。图lb以俯视图表示对应于图la的布置。图2a表示带基准标记以及附属的投影到一个径向输送方向的晶片 区域的显示和产生的自由区域的晶片。图2b表示对应于图2a的晶片，具有在使用用于各种尺寸晶片、 例如此处用于两种不同晶片直径的输送装置时产生的区域。图3a以极坐标表示多个晶片实际位置的测量值，及其在错误调节 输送系统时与额定位置之间的偏差。图3b表示对应于图3a的测量值与时间的关系。图4a以极坐标表示多个晶片的测量值，其中示出当晶片在输送装 置上通过粘贴或雞附到屏蔽装置上而移动时和额定位置之间的偏差。图4b表示随时间变化的对应于图4a的测量值。图5a以极坐标表示多个晶片的测量值，其中示出在通过静电支架 发生偏移误差时和额定位置之间的偏移量。图5b表示随时间变化的对应于图5a的测量值。具体实施方式圆形的或盘状的扁平基底，如尤其是半导体晶片3，如硅晶片，通 常具有一个常常也被称作平面的所谓的基准标记6，借助于该基准标记 6可以为关于圆形晶片圆周的中心进行循环定位或在盘状晶片的旋转 状态中识别盘状晶片3。这种平面通常在晶片圆周上被构建为小弧段， 从而使晶片棱边的大部分保持圆形的外缘。因此绝大部分这种圆形片 可以在该平面的旋转状态中被识别或校准。基准标记6也可以例如被 构建成在晶片棱边上的槽。这种半导体晶片3在一般情况下为零点几mm厚，并且具有几cm 至几十cm范围的直径，例如典型地通常在约10至30cm范围的直径。 在真空处理设备上对这种晶片3的处理提出很高的要求。尤其必须将 这种晶片3很精密地定位在用于加工的处理站区域。必须连续识别出 现了与额定位置的偏差的定位，使得能够避免导致报废的处理误差。 在用于加工半导体晶片表面的真空处理设备中，在一般情况下使多个 处理步骤依次实施，同时使该过程高度自动地进行。由于这种晶片3 的灵敏性，它们通常在一个水平平面上输送，其中使晶片圆盘的平面 在一般情况下基本上平行于输送平面地移动或者与输送平面重合。将 晶片3以这种输送方式放置到输送装置2， 20， 21上，并且因此只以 其自身的重量平放在晶片支架10上。由此只有晶片背面区域与支架接 触，从而避免接触敏感的要被本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在具有输送室的真空处理设备中定位具有基准标记（６）的晶片（３）的方法，该输送室包含用于使晶片（３）在一个平面内运动到安置在该输送室旁的处理室的输送装置（２，２０，２１），和单个的传感器（１），其中所述传感器（１）安置在处理室前的输送室内部，用于通过采集晶片（３）棱边上的第一检测点（４）和第二检测点（５）来采集晶片（３）的位置，使得在已知晶片直径时用两个所测得的检测点（４，５）的电子分析获得晶片（３）的真实位置，并且输送装置（２，２０，２１）将晶片（３）导向所希望的额定位置，其特征在于，将晶片（３）参照其基准标记（６）对准地放置在输送装置（２，２０，２１）的预先设定的位置上，并且基准标记（６）沿运动方向在晶片（３）上的投影确定了一个禁止区域（２２），并且由此晶片（３）的其余区域定义出一个自由区域，其中将传感器（１）在输送室中安置成，使得禁止区域（２２）肯定不被覆盖并且由此使传感器（１）可以只采集晶片棱边的圆形区域，而不是基准标记（６）部分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】CH 2005-2-22 309/051.一种在具有输送室的真空处理设备中定位具有基准标记(6)的晶片(3)的方法，该输送室包含用于使晶片(3)在一个平面内运动到安置在该输送室旁的处理室的输送装置(2，20，21)，和单个的传感器(1)，其中所述传感器(1)安置在处理室前的输送室内部，用于通过采集晶片(3)棱边上的第一检测点(4)和第二检测点(5)来采集晶片(3)的位置，使得在已知晶片直径时用两个所测得的检测点(4，5)的电子分析获得晶片(3)的真实位置，并且输送装置(2，20，21)将晶片(3)导向所希望的额定位置，其特征在于，将晶片(3)参照其基准标记(6)对准地放置在输送装置(2，20，21)的预先设定的位置上，并且基准标记(6)沿运动方向在晶片(3)上的投影确定了一个禁止区域(22)，并且由此晶片(3)的其余区域定义出一个自由区域，其中将传感器(1)在输送室中安置成，使得禁止区域(22)肯定不被覆盖并且由此使传感器(1)可以只采集晶片棱边的圆形区域，而不是基准标记(6)部分。2. 如权利要求l所述的方法，其特征在于，所述定位是用于将晶 片中心(12)导向预先设定的所希望的额定位置的晶片(3)的定心过 程。3. 如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，首先在第一个晶 片(3)上测量，并且在其它后续输送步骤中用其他晶片校正到额定位置。4. 如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，对平移的 位移误差进行校正。5. 如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述输送 装置实施旋转运动和旋转中心(20)以及离开和逼近该中心的径向运 动，用于将晶片(3)输送和/或定位到处理室和/或闸室中。6. 如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述真空处理设备是 一种群配置。7. 如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，对于每个 要测定的晶片(3)只采集晶片棱边上的两个检测点(4， 5)。8. 如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述晶片 (3)通过其棱边在输送平面上的旋转运动和/或直线运动而被引导到 传感器(1)，以采集检测点(4， ...

【专利技术属性】
技术研发人员：B肖尔特范马斯特，H克里斯特，R施穆基，
申请(专利权)人：OC欧瑞康巴尔斯公司，
类型：发明
国别省市：LI[列支敦士登]