无线类基片传感器制造技术

根据本发明专利技术的一个方面，一种无线类基片传感器（１１２，１１８）被配置为窄板设计。一个示范的窄板设计包括使用无引线陶瓷承载芯片上的图像获取系统（１５４）。然后，电路板（２５０）或刚性互连配备有凹槽（２５２），以容纳图像获取系统（１５４）。图像获取系统（１５４）被放置在凹槽（２５２）内，并且通过无引线陶瓷承载芯片的外围与板（２５０）相连。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
半导体处理系统的特征在于极其洁净的环境和极其精密的半导体晶片移动。工业上广泛依赖于高精密度的机器人系统来以必需的精密度，在半导体处理系统内相对于各种处理台移动诸如半导体晶片之类的基片。这种机器人系统的可靠且有效的操作取决于元件的精密定位、对准和/或平行。准确的晶片定位使晶片偶然擦过晶片处理系统的壁面的机会最小化。可以要求在处理室的处理底座上的准确的晶片定位，以便优化该工艺的产量。半导体处理系统内的表面之间的精确平行对于确保在从机器人末端效应器传送到晶片承载架、预对准真空吸盘、装卸用闸室(load lock)升降架、处理室传送管脚和/或底座期间的最小基片滑动或移动是重要的。当晶片在支撑物上滑动时，也许会刮掉微粒，引起产量损失。错放或未对准组件，即使是毫米量级的小部分，也会影响半导体处理系统内各个组件的协作，使产品产量和/或质量降低。在初始的制造中必须实现这种精密的定位，并且在系统使用期间必须保持这种精密的定位。由于正常磨损，或者作为维护、修理、改变或替换的过程结果，会改变组件定位。因此，自动地测量并补偿半导体处理系统的各个组件中的相对微小的位置变化是非常重要的。过去，曾经尝试过提供例如晶片的基片形式的类基片传感器，该传感器可以移动通过半导体处理系统，以便无线地传递信息，例如半导体系统内的基片斜率和加速度。如此处所用，“类基片(substrate-like)”意欲表示基片形式的传感器，诸如半导体晶片、液晶显示玻璃板或刻度片之类。曾经尝试过提供无线类基片传感器，包括附加类型的检测器，使得类基片传感器能够测量半导体处理系统的处理环境内的大量内部状况。无线类基片传感器能够在减少破坏内部环境以及减少干扰基片处理机制和制造工艺(例如烘烤、蚀刻、物理气相沉积、化学气相沉积、涂覆、冲洗、干燥等)的情况下，在整个处理设备内的各个点进行测量。例如，无线类基片传感器不需要排出或抽空真空室；也不会对超洁净环境造成比实际处理期间所经受的污染更严重的污染。无线类基片传感器形成因素能够以最小的观察不确定性来测量处理状况。由于在实际半导体处理环境中传送无线类基片传感器，这些传感器不会负面影响环境本身是重要的。因此，这种传感器应该不允许从其中脱落微粒，也不允许漏气。此外，为了确保这种传感器可以移动到正常的基片可以移动到的半导体处理环境内的各个位置，传感器的尺寸应该至少与最大基片大小一样小，优选地比这更小。最后，为了确保传感器的测量准确度，传感器的重量不会引起处理设备的任何显著的弯曲(deflection)或其它形式的偏移。因此，这种传感器应该相对重量较轻。因此，当前存在对洁净、轻质和窄板设计(low profile)的无线类基片传感器的需求。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，一种无线类基片传感器被配置成窄板设计。一个示范的窄板设计包括使用无引线陶器芯片承载器上的图像获取系统。然后，向电路板或刚性互连提供凹槽，以便容纳图像获取系统。图像获取系统位于凹槽内，并且通过无引线陶瓷芯片承载器的外围与电路板相连。附图说明图1是半导体晶片处理环境的图示。图2是根据本专利技术实施例的无线类基片传感器的顶部透视图。图3是根据本专利技术实施例的无线类基片传感器的仰视图。图4是根据本专利技术实施例的中央部分120的图示。图5是位于印刷电路板上的图像获取系统的图示。图6是根据本专利技术实施例、安装在印刷电路板内的图像获取系统的图示。图7是示出了根据本专利技术实施例、在印刷电路板的凹槽内安装CLCC插件的透视图。图8是根据本专利技术实施例、安装到印刷电路板的图像获取系统的图示。图9是根据本专利技术实施例、具有通风口的无线类基片传感器的透视图。图10是根据本专利技术实施例、具有可形变压力均衡构件的无线类基片传感器的截面图。具体实施例方式图1是半导体晶片处理环境的图示，所述环境包括晶片容器100、机器人102和简单图示为盒形的系统组件站104。晶片容器100被示出为包含三个晶片106、108和110以及根据本专利技术实施例的无线类基片传感器112。从图1中可见，优选地，按照使其能够以与晶片本身相同的方式在半导体晶片处理环境内移动的形式因素来具体实现传感器112。因此，本专利技术实施例提供了一种类基片无线传感器，具有足够低的高度以使类基片传感器能够移动通过系统，就像它是例如晶片的基片一样。例如，认为小于大约9.0mm的高度是可接受的。优选地，传感器具有1至2个晶片的重量，例如，认为大约125克和大约250克之间的重量是可接受的。认为大约25mm的间隔距离满足多数应用的要求；然而，一些应用也许要求不同的间距。如此处所用，“间距”是从传感器的底部到目标的标称距离。传感器的直径优选地与标准半导体晶片直径之一相匹配，例如300mm、200mm或150mm。优选地，传感器112由重量轻、尺寸稳定的材料构成。优选地，传感器112由具有高硬度的基材构成，例如铝合金、铝、镁和/或陶瓷。传感器框架本身可以涂覆有任何适当的涂层，包括氧化铝、镍或陶瓷，以便改进机械或化学属性。为了类基片传感器准确地测量三维偏移，对于传感器而言，重要的是按照与实际基片类似的方式进行形变。可以在以下规范中找到普通晶片的尺寸和特性SEMI M-0302，“Specification for PolishedMonocrystaline Silicon Wafers”，Semiconductor Equipment and MaterialsInternational，www.semi.org。在边缘处支撑的300mm硅晶片的中央在其自身的重力下将下陷约0.5mm。传感器的形变和实际晶片的形变之间的差异应当远小于传感器测量的准确度。在优选实施例中，类基片传感器的硬度导致几乎与实际硅晶片相同的弯曲。因此，不需要补偿来校正任何弯曲差异。可选地，可以将补偿因子添加到测量中。类似地，类基片传感器的重量也使其支撑物弯曲。基片支撑物包括但不局限于末端效应器、底座、传送管脚、支架等。不同的支撑物弯曲既是传感器和基片的重量的函数，也是基片支撑物的机械硬度的函数。由传感器和由基片所引起的支撑物弯曲之间的差异同样应该远小于传感器测量的准确度，或者应该通过适当的计算来补偿弯曲差异。在现有技术中，技术人员通过在去掉处理室的盖子之后或者通过盖子中的透明窗来观看，来反复地调整真空传送机器人末端效应器与处理室底座的对准。有时，必须首先在处理底座上放置相当适合的工件夹具或夹具，以提供适当的基准标记。类基片传感器提供了一种改进的、技术人员辅助的对准方法。类基片传感器提供要对准的对象的图像，而不需要去掉盖子，比通过窗观看更清晰。无线类基片传感器节约了大量时间，并且改进了对准的可重复性。无线类基片传感器可以通过无线发送模拟摄像图像。优选实施例使用类基片无线传感器的机器视觉子系统来向外部系统发送存储在存储器中的全部或部分数字图像，用于显示或分析。显示器可以位于接收机附近，或者可以通过数据网络来中继图像数据以用于远程显示。在优选实施例中，发送按照数字数据流编码的摄像图像，以使通信信道噪声所引起的图像质量下降最小化。可以使用任意一种公知数据简化方法来压缩数字图像，以便使所需数据率最小化。通过仅发送与前一图像变化的图像部分，也可以显著地降低数据率。类基片传感器或显示器可以涂有电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在半导体处理工具中使用的窄板设计类基片传感器，所述传感器包括：框架，具有支撑单元和位于其上的感测电子器件；以及其中，所述感测电子器件包括具有凹槽部分的刚性互连，感测单元位于凹槽部分中，并且与传感电子器件电连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2004-3-9 60/551,4601.一种在半导体处理工具中使用的窄板设计类基片传感器，所述传感器包括框架，具有支撑单元和位于其上的感测电子器件；以及其中，所述感测电子器件包括具有凹槽部分的刚性互连，感测单元位于凹槽部分中，并且与传感电子器件电连接。2.根据权利要求1所述的传感器，其中，所述感测单元是图像传感器。3.根据权利要求1所述的传感器，其中，凹槽部分是通过所述刚性互连的孔。4.根据权利要求1所述的传感器，其中，凹槽部分是挖空部分。5.根据权利要求4所述的传感器，其中，挖空部分是U形的。6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：克雷格C拉姆齐，德尔克H加德纳，杰弗里K拉萨恩，
申请(专利权)人：赛博光学半导体公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]