CN106684024B - 用于晶片处理的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

公开了用于晶片处理的方法和装置。在一个实施例中，该方法包括：在接收器上提供晶片，在晶片的边缘处照射光，并且基于经过晶片边缘的光处理接收器上的晶片。

Description

用于晶片处理的方法和装置
技术领域
本发明涉及用于被处理晶片的对准的方法和装置。
背景技术
根据一些解决方案，在传送到卡盘上之前，晶片被预先对准。然后，晶片被传送到卡盘上，在测量从晶片边缘到卡盘中心的径向距离的同时旋转晶片。这些径向测量的序列用于确定晶片在卡盘上的向心性、其平移位置以及其外围的限定其旋转定向的平台或凹口的位置(这里也称为极位置)。卡盘的移动保证旋转对准，并且将晶片传送至工作空间的机制补偿其平移未对准。以这种方式，预对准器通常能够将晶片对准到旋转角度内以及平移的几千英寸内。最后，知道管芯位于何处的预对准精度取决于预对准器的精度、晶片传输机制的精度以及管芯放置在晶片上的精度。利用现代光刻，器件位置可以在几千英寸内逐晶片地重复。
发明内容
在一个方面中，本文公开了一种在处理晶片的过程中使用的方法。该方法包括在接收器(receptacle)上提供晶片并且在晶片的边缘上照射光。此外，该方法包括：基于经过晶片边缘的光，处理接收器上的晶片。
在另一方面中，公开了用于在处理晶片的过程中使用的装置。该装置包括被配置为在处理动作期间接收晶片的接收器。该装置包括光敏元件，其被配置为基于经过晶片边缘以撞击光敏元件的光形成检测信号。
附图说明
图1是示出根据一些实施例的处理装置的截面侧视图的示图；
图2是示出表示在根据一些实施例的方法中执行的动作的流程图的示图；
图3A是根据一些实施例的处理装置中使用的示例性第一图像的示意性表示；
图3B是根据一些实施例的处理装置中使用的示例性第二图像的示意性表示；
图4是示出根据一些实施例的处理装置的截面侧视图的示图；
图5是示出根据一些实施例的处理装置的截面侧视图的示图；
图6A是根据一些实施例的处理装置的变形例中使用的示例性第一图像的示意性表示；
图6B是根据一些实施例的处理装置的变形例中使用的示例性第二图像的示意性表示；
图6C是根据一些实施例的处理装置的变形例中使用的示例性第三图像的示意性表示；
图6D是根据一些实施例的处理装置的变形例中使用的示例性第四图像的示意性表示；以及
图7是示出根据一些实施例的处理装置的截面侧视图的示图。
以下，参照附图公开实施例、实施方式和相关的效果。附图的元件不需要相对按比例绘制。类似的参考标号表示对应的类似部分。由于根据本发明实施例的部件可以多种不同的定向来定位，所以方向性术语可用于说明性的目的，然而不用于限制，除非另有相反指定。根据本发明的其他实施例以及本发明的许多预期优势将通过参照以下详细描述而变得容易理解。应该理解，在背离本发明的范围的情况下可以使用其他实施例以及进行结构或逻辑改变。因此，以下详细描述不用于限制，并且本发明的范围通过所附权利要求来限定。
具体实施方式
图1是示出根据一些实施例的处理装置100的截面侧视图的示图。处理装置100包括卡盘基座110和转台120。处理装置100包括被配置为在卡盘基座110上承载转台120的轴承130。在一些实施例中，卡盘基座110具有轮缘(rim)115，在一些实施方式中，轮缘115近似与转台120的表面121共面地环绕转台120。
在一些实施例中，处理装置100包括驱动单元180。在一些实施方式中，驱动单元180被配置为接收控制信号，并且基于控制信号移动转台120。在一些实施例中，转台120设置有驱动单元180，驱动单元被配置为绕着驱动旋转轴135(在一些实施例中基本垂直)相对于卡盘基座110旋转转台120。在一些实施方式中，驱动单元180被配置为相对于卡盘基座110横向地移动转台120。
转台120设置有表面121，该表面被配置为支持工件。转台120的外围部分形成突出125，突出125部分地覆盖由卡盘基座110提供的外围凹部140的一部分。在一些实施例中，外围凹部140容纳光源145。例如，外围凹部140容纳发光二极管。
此外，处理装置100包括具有透镜系统164的相机160，其具有视场166。在一些实施例中，透镜系统164的轴基本与驱动旋转轴135共线。在一些实施方式中，相机160包括图像传感器，并且被配置为输出表示由图像传感器感测的光的检测信号。在一些实施例中，图像传感器设置为电荷耦合器件，其被配置为输出图像信号作为检测信号。
在一些实施方式中，处理装置100包括控制单元170或者耦合至控制单元170。更具体地，控制单元170选择性地耦合至处理装置100的其他部件。例如，控制单元170经由检测信号链接168耦合至相机160。在一些实施例中，控制单元170经由第一控制信号链接171耦合至光源145。此外，在一些实施方式中，控制单元170经由第二控制信号链接172耦合至驱动单元180。如以下更详细描述的，在一些实施方式中，控制单元170被配置为接收来自相机160的检测信号，处理检测信号来得到第一控制信号并且将第一控制信号传输至光源145。在一些实施例中，控制单元170被配置为基于检测信号得到第二控制信号并且将第二控制信号传输至驱动单元180。
现在，将参照图2简要描述根据一些实施方式的处理装置100的使用，图2是示出表示根据一些实施例的方法中执行的动作的流程图的示图。
在S205中，在台120的表面121上设置工件。在一些实施方式中，工件例如可以是晶片150(诸如硅晶片)，其用于制造半导体器件。在一些实施方式中，晶片150的边缘部分155可以径向地延伸到转台120的突出125外，同时晶片150的顶面157面对相机160的透镜系统164。
在一些实施方式中，在S210中，驱动单元180被操作来调整转台120的位置。在一些实施例中，驱动单元180移动转台120，其中晶片150横向地相对于卡盘基座110。在一些实施方式中，驱动单元180旋转转台，其中晶片150相对于卡盘基座110。
在S220中，控制单元170控制光源145以照射外围凹部140。来自光源145的光一些直接地以及一些间接地(具体地，通过外围凹部140的壁表面处的反射)照射晶片150的边缘部分155。然而，具体地，至少根据一些实施方式，没有来自光源145的光或者至少相对较少的光撞击晶片150的顶面157。
在S230中，相机160例如通过使用包括在相机160中的电荷耦合器件检测光，并且在检测信号链接168上输出图像信号作为检测信号，用于传输至控制单元170。
在S240中，控制单元170接收图像信号并处理图像信号。在一些实施方式中，图像信号的处理至少生成用于控制光源145的第一控制信号。在一些实施方式中，控制单元170基于定向信息生成第二控制信号。在一些实施方式中，图像信号的处理至少生成用于控制驱动单元180的第二控制信号。在一些实施方式中，控制单元170基于关于晶片150绕着驱动旋转轴135以及相对于卡盘基座110的定向的定向信息来生成第二控制信号。
在一些实施方式中，在S250中，控制单元170经由第一控制信号链接171将第一控制信号传输至光源145。例如，第一控制信号可以表示代表开关操作的标记，诸如打开光源145的指令或者断开光源145的指令。
在一些实施方式中，在S250中，控制单元170经由第二控制信号链接172将第二控制信号传输至驱动单元180。例如，第二控制信号可以表示代表开关操作的标记，诸如接通驱动单元180的指令或者断开驱动单元180的指令。
在S260中，基于图像信号，根据一些实施方式，控制单元170生成位置数据，其表示晶片150例如参照卡盘基座110的位置的信息。在一些实施方式中，生成的步骤包括计算位置坐标和/或角度。在一些实施方式中，生成的步骤包括向统计分析提交多个测量数据。在一些实施例中，位置信息包括例如相对于驱动旋转轴135的横向位置。在一些实施例中，位置信息包括晶片150绕着驱动旋转轴135的定向信息。在一些实施例中，位置信息包括横向位置和旋转位置。在一些实施方式中，使用位置信息以根据晶片150的位置对准任何工具或掩模，例如用于随后的晶片处理动作。
应该理解，参照图2描述的动作的序列可以根据不同的实施方式而不同。例如，在一些实施方式中，动作S260可以在动作S250的一些或所有动作之前执行，即，在将第一控制信号从控制单元170传输至光源145之前和/或在将第二控制信号从控制单元170传输至驱动单元180之前。
在一些实施方式中，参照图2描述的一些动作基本同时执行。例如，在一些实施方式中，一旦光源145接通，至少在用于对准晶片150的时间间隔期间，连续执行动作S220，即，连续照射晶片150。同时，连续地检测光，即，连续地执行动作S230。在一些实施方式中，控制单元170接收表示图像信号(表示图像的序列)的数据流。在一些实施例中，对于每个图像，控制单元170生成第一和/或第二控制信号。因此，实际上，动作S240被连续执行。在一些实施方式中，控制单元170基本上连续地传输第一和/或第二控制信号，从而动作S250基本被连续执行。在一些实施方式中，连续地生成位置数据，即，连续地执行动作S260的一些或所有。在其他实施方式中，至少在多个对准间隔的所选间隔期间，多个对准间隔用于同时地执行至少一些上述动作。在一些实施例中，间隔长度是预定的。在一些实施例中，间隔的长度是变化的。例如，在一些实施例中，间隔在满足预定标准之后结束。在一些实施方式中，例如，预定标准是由先前测量生成的数据点的统计分析所得到的位置测量的错误降到预定误差间隔以下。
图3A是根据一些实施例的处理装置100的使用中看到的示例性第一图像的示意性表示。在一些实施方式中，第一图像例如可以在S220中接通光源145以照射卡盘基座110的外围凹部140的间隔期间由相机160得到。来自光源145的光被外围凹部140的壁表面反射并且照射晶片150的边缘部分155，以投下阴影。因此，在一些实施方式中，由于缺少任何其他光源，晶片150在相机160处检测的第一图像中投下阴影，其看起来是黑暗区域350。然而，来自光源145的一些光被外围凹部140的壁表面反射，然后经过晶片150的边缘部分155，并撞击系统160的透镜系统164，其中在一些实施方式中，光撞击电荷耦合器件或其他光敏元件。因此，电荷耦合器件检测经过晶片150的光，其中所检测的光形成明亮环340的图像。此外，由于缺少轮缘115的顶面的任何照射，所以在相机160处，轮缘115看起开是环绕明亮环340和黑暗区域350的黑暗环315，并且其直径适合于相机160的视场166内。
仍然参照图3A，示出具有正交轴301和302的坐标系统，该坐标系统与黑暗环315(即，与卡盘轮缘115相关联的阴影)同心。经过晶片150的边缘部分155的光与晶片150(具体为晶片150的边缘部分155)投下的阴影之间的对比度尤其强烈。至少一个效果在于，基于第一图像，可以比照射晶片150的顶面以检测从顶面反射的光的情况更精确地确定晶片150相对于卡盘基座110的轮缘115的位置。在晶片150缺乏旋转对称性的情况下，例如在图3A所示情况下，晶片150基本为圆形，其旋转对称性虽然基于相机160处检测的第一图像被平台破坏，但晶片150的旋转位置还可以更精确地确定。在亮环340的对应“平台”部分342处精确地识别平台，其中亮环340的宽度通过极角度的变化而特征化地首先增加到最大宽度，然后减小。在一些实施例中，第一图像的数据的处理可以生成用于控制例如驱动单元180的控制信号。
图3B是根据一些实施例的处理装置100的使用中看到的示例性第二图像的示意性表示。更具体地，在一些实施方式中，驱动单元180接收控制信号，并且相应地将转台120移动到预定的对准位置，在该位置中，晶片150例如被定位为中心在驱动旋转轴135的轴上。此外，平台可以旋转到预定位置，例如如图3B所示示例进入“3点钟位置”。如上所述，在一些实施例中，相机160拍摄多个图像，并且向控制单元170提交表示图像的数据用于处理。在一些实施方式中，例如在位置的误差低于预定的误差上限时，控制单元170向光源145和/或相机160提供断开信号以结束晶片150的对准。在一些实施方式中，装置100随后继续到工作晶片150。例如，装置100为晶片150设置切割工具以从晶片边缘155切割毛刺。对于另一示例，装置100为晶片150设置切割工具以从晶片边缘155切掉丢失的承载环。晶片150的位置和/或晶片150相对于卡盘基座110的定向(换句话说，晶片150的旋转位置)被确定，并且在一些实施例中，晶片还根据预定的对准要求而对准。根据一些实施例的至少一个效果是可以省略晶片150的预对准。因此，可以节省时间。此外，可以节省空间，因为至少在一些实施方式中，不需要预对准工具。这些效果是尤其重要的，因为晶片处理通常发生在空间缺乏的清洁室中。
应该理解，本文所述的位置和形状仅仅是示例性的。晶片的形状不需要基本为圆形，并且位置不需要如本文所述进行选择。例如，晶片可以具有矩形形状或者不对应于任何简单的几何形状(诸如矩形、三角形和圆形)的任意形状。晶片150的中心(诸如“重量”中心)的位置可以预定为不与驱动旋转轴135同轴。然而，根据本文公开的技术的概念，晶片150的边缘155的至少三个部分被设置在凹部140上方以检测适应晶片150的轮廓的对应阴影，并且在一些实施方式中，能够计算晶片150的位置，其与所检测图像一致，并且在一些情况下唯一地与所检测图像一致。
图4是根据一些实施例的处理装置400的截面侧视图的示图。处理装置400包括卡盘基座410和柱区域420。在区域底层430上方，柱区域420在空间425中包括多个柱421。在一些实施例中，柱421相互之间近似均匀地间隔开。在一些实施例中，柱421在顶部具有顶端422，其被配置为支持工件。在一些实施方式中，柱区域420的柱421被设置为使得每个柱421的顶端422位于公共面中。在一些实施方式中，该平面是水平的。至少一个效果是，诸如晶片450的平坦工件可以均匀地支持在柱区域420的柱421上。在一些实施方式中，柱421在顶端422中设置有开口(未示出)，其耦合至被配置为改变开口中的压力的压力单元(未示出)。至少一个效果可以是，诸如晶片450的工件通过施加低压而可以吸向柱421，从而增加例如抵抗晶片450的横向移动的抵抗力。至少一个其他效果可以是，诸如晶片450的工件通过施加高压而可以提升到柱421上方，从而可以利于晶片450的拾取和/或晶片450的横向移动。在变形例(未示出)中，代替柱区域，处理装置可以包括类似于图1所示处理装置100的台120的台，但是在耦合至压力系统(被配置为选择性地施加高压和低压)的表面中具有开口，从而设置在台顶部的工件被吸向台或提升到台上方。
在一些实施例中，柱区域420包括至少一个光源445。例如，柱区域420包括发光二极管。在一些实施例(未示出)中，柱区域420的所选柱421包括光源。在一些实施方式中，柱区域420的所有柱421都包括相应的光源445。
此外，处理装置400包括具有透镜系统464的相机460，其具有视场466。在一些实施例中，透镜系统464的轴435基本垂直于与柱421的顶端422共面的平面。在一些实施方式中，相机460包括图像传感器，并且被配置为示出表示被图像传感器感测的光的检测信号。在一些实施例中，图像传感器设置为电荷耦合器件，其被配置为输出图像信号作为检测信号。
在一些实施方式中，处理装置400包括控制单元(未示出)或耦合至控制单元。更具体地，控制单元选择性地耦合至处理装置400的其他部件。例如，控制单元可以经由检测信号链接耦合至相机460。在一些实施例中，控制单元经由第一控制信号链接耦合至光源445。此外，在一些实施方式中，控制单元经由第二控制信号链接耦合至压力单元。在一些实施例中，控制单元被配置为接收来自相机460的检测信号，处理检测信号以获取第一控制信号并将第一控制信号传输至光源445。在一些实施例中，控制单元被配置为基于检测信号得到第二控制信号并将第二控制信号传输至压力单元。
在一些实施方式中，处理装置400的操作大体类似于处理装置100的操作来执行。然而，代替操作驱动单元，在处理装置400中，压力单元被操作以提供低压，从而晶片450被固定至柱区域420的柱421的顶部。此外，操作压力单元以从固定的柱421的顶部释放晶片450，从而能够从处理装置400取出晶片450。使用根据一些实施方式的处理装置400将参照图2进行简要描述。
在S205中，在柱区域420的柱421上设置工件。在一些实施方式中，工件例如可以是晶片450(诸如硅晶片)，其用于制造半导体器件。在一些实施方式中，晶片450的边缘部分455在设置有柱421的空间425的一部分上方径向延伸，同时晶片450的顶表面457面对相机460的透镜系统464。
在一些实施方式中，在S210中，操作压力单元以提供低压，并由此相对于卡盘基座410将晶片450附接至一定位置。
在S220中，控制单元控制光源445以照射设置在柱421之间的空间425中的柱区域420。来自光源445的光中的一些直接地且一些间接地(具体地，通过卡盘基座410的外围部分440的壁表面处的反射)照射晶片450的边缘部分455。然而，具体地，至少根据一些实施方式，没有来自光源445的光或者至少相对较少的光撞击晶片450的顶表面457。
在S230中，相机460例如通过包括在相机460中的电荷耦合器件来检测光，并且在检测信号链接上输出图像信号作为检测信号，用于传输至控制单元(图4中未示出)。
在S240中，控制单元接收图像信号并处理图像信号。在一些实施方式中，图像信号的处理生成至少第一控制信号来用于光源445的控制。在一些实施方式中，控制单元基于定向信息生成第二控制信号。在一些实施方式中，图像信号的处理生成至少第二控制信号来用于压力单元的控制。在一些实施方式中，控制单元基于关于晶片450绕着轴(其例如与晶片450的中心重合并且平行于透镜系统464的轴435)并相对于卡盘基座410的定向的定向信息来生成第二控制信号。
在一些实施方式中，在S250中，控制单元经由第一控制信号链接向光源445传输第一控制信号。例如，第一控制信号可以表示代表开关操作的标记，诸如接通光源445的指令或者断开光源445的指令。
在一些实施方式中，在S250中，控制单元经由第二控制信号链接向压力单元传输第二控制信号。例如，第二控制信号可以表示代表开关操作的标记，诸如接通压力单元的指令(例如，创建低压，从而晶片450附接在柱区域420的顶部)或者断开压力单元的指令(例如，创建高压，从而从柱区域420释放晶片450)。
在S260中，基于图像信号，根据一些实施方式，例如参照卡盘基座410，控制单元生成表示晶片450上的位置的信息的位置数据。在一些实施方式中，生成的步骤包括计算位置坐标和/或角度。在一些实施方式中，生成的步骤包括向统计分析提供多个测量数据。在一些实施例中，位置信息包括例如相对于透镜系统464的轴435的横向位置。在一些实施例中，位置信息包括晶片450绕着透镜轴435的定向信息。在一些实施例中，位置信息包括横向位置和旋转位置。在一些实施方式中，使用位置信息以根据晶片450的位置对准任何工具或掩模，例如用于随后的晶片处理动作。
如上所述，图3A是使用根据一些实施例的处理装置400时看到的示例性图像的示意性表示。在一些实施方式中，该图像例如可以在S220中接通光源445以照射卡盘基座410的外围部分440时的间隔期间被相机460拍摄。来自光源445的光被卡盘基座410的外围部分440的壁表面反射并且照射晶片450的边缘部分455以投下阴影。因此，在一些实施方式中，由于缺乏任何其他光源，晶片450在相机460中检测的图像中投下出现为黑暗区域350的阴影。然而，来自光源445的一些光被外围部分440的壁表面反射，然后通过晶片450的边缘部分455并撞击相机460的透镜系统464，其中在一些实施方式中，光撞击电荷耦合器件或其他光敏元件。因此，电荷耦合器件检测通过晶片450的光，其中所检测的光形成亮环340的图像。此外，由于缺乏轮缘415的顶表面的任何照射，在相机460处看到环绕亮环340和黑暗区域350的黑暗环315，其直径适合地包含在相机460的视场466中。至少一个效果可以是，如上面参照图3A所详细描述的，可以很好地确定晶片450的位置，因为被相机460拍摄的图像与晶片450相对来自晶片460下方的柱区域420中设置的光源445的光投下的阴影具有较大的对比度。因此，用于进一步处理晶片(例如，切割掉晶片450的边缘部分)的工具可以精确地设置到晶片460。
图5是示出根据一些实施例的处理装置500的截面侧视图的示图。处理装置500非常类似于上面参照图1描述的处理装置100。更具体地，处理装置500包括卡盘基座510和转台520。处理装置500包括被配置为在卡盘基座510上承载转台520的轴承530。在一些实施例中，卡盘基座510具有轮缘515，其在一些实施方式中近似地与转台520的表面521共面并环绕转台520。
在一些实施例中，处理装置500包括驱动单元580。在一些实施方式中，驱动单元580被配置为接收控制信号，并基于控制信号移动台520。在一些实施例中，转台520设置有驱动单元580，其被配置为相对于卡盘基座510绕着驱动旋转轴535旋转台520。在一些实施方式中，驱动单元580被配置为相对于卡盘基座510横向地移动台520。
台520设置有被配置为支持工具的表面521。转台520的外围部分形成突出525，其部分地覆盖由卡盘基座510设置的外围凹部540。在一些实施例中，外围凹部540容纳光源545。例如，外围凹部540容纳发光二极管。
此外，处理装置500包括具有透镜系统564的相机560，其具有视场566。在一些实施例中，透镜系统564的轴565基本垂直于卡盘基座510并且与外围凹部540相交。在一些实施方式中，相机560包括图像传感器并且被配置为输出表示由图像传感器感测的光的检测信号。在一些实施例中，图像传感器设置为电荷耦合器件，其被配置为输出图像信号作为检测信号。
在一些实施方式中，处理装置500包括控制单元570或耦合至控制单元570。更具体地，控制单元570选择性地耦合至处理装置500的其他部件。例如，控制单元570经由检测信号链接568耦合至相机560。在一些实施例中，控制单元570经由第一控制信号链接571耦合至光源545。此外，在一些实施方式中控制单元570经由第二控制信号链接572耦合至驱动单元580。如下面更详细描述的，在一些实施例中，控制单元570被配置为接收来自相机560的检测信号，处理检测信号以得到第一控制信号并将第一控制信号传输至光源545。在一些实施例中，控制单元570被配置为基于检测信号得到第二控制信号并将第二控制信号传输至驱动单元580。
现在，将参照图2再次简要描述根据一些实施方式的处理装置500的使用。应该理解，上面参照图1所示的处理装置100描述的技术和参照图2所示的流程图公开的动作还可以大体应用于图5所示意性示出的处理装置500。
在S205中，在台520的表面521上设置工件。在一些实施方式中，工件例如可以是晶片550(诸如硅晶片)，其用于制造半导体器件。在示例性实施例中，晶片550具有基本为圆形的形状，其旋转对称性被晶片平台破坏。在一些实施方式中，晶片550的边缘部分555可以横向延伸到转台520的突出525外，同时晶片550的顶表面557的边缘面向相机560的透镜系统564。
在一些实施方式中，在S210中，操作驱动单元580以调整转台520的位置。在一些实施例中，驱动单元580移动转台520，其中晶片550相对于卡盘基座510横向移动。在一些实施方式中，驱动单元580以晶片550相对于卡盘基座510地旋转转台。
在S220中，控制单元570控制光源545以照射外围凹部540。来自光源545的光中的一些直接地而一些间接地(具体地，通过外围凹部540的壁表面处反射)照射晶片550的边缘部分555。然而，具体地，至少根据一些实施方式，没有来自光源545的光或者至少相对较少的光撞击晶片550的顶表面557。
在S230中，相机560例如通过使用包含在相机560中的电荷耦合器件检测光，并且在检测信号链接568上输出图像信号作为检测信号用于传输至控制单元570。
在S240中，控制单元570接收图像信号并处理图像信号。在一些实施方式中，图像信号的处理生成至少第一控制信号来用于光源545的控制。在一些实施方式中，控制单元570基于定向信息生成第二控制信号。在一些实施方式中，图像信号的处理生成至少第二控制信号来用于驱动单元580的控制。在一些实施方式中，控制单元570基于关于晶片550绕着驱动旋转轴535并相对于卡盘基座510的定向的定向信息来生成第二控制信号。
在一些实施方式中，在S250中，控制单元570经由第一控制信号链接571将第一控制信号传输至光源545。例如，第一控制信号可以表示代表开关操作的标记，诸如接通光源545的指令或者断开光源545的指令。
在一些实施方式中，在S250中，控制单元570经由第二控制信号链接572将第二控制信号传输至驱动单元580。例如，第二控制信号可以表示代表开关操作的标记，诸如接通驱动单元580的指令或者断开驱动单元580的指令。
在S260中，基于图像信号，根据一些实施方式，控制单元570生成表示关于晶片550例如参照卡盘基座510的位置的信息的位置数据。在一些实施方式中，生成的步骤包括计算位置坐标和/或角度。在一些实施方式中，生成的步骤包括向统计分析提交多个测量数据。在一些实施例中，位置数据包括例如相对于驱动旋转轴535的横向位置。在一些实施例中，位置信息包括晶片550绕着驱动旋转轴535的定向信息。在一些实施例中，位置信息包括横向位置和旋转位置。在一些实施方式中，使用位置信息以根据晶片550的位置对准任何工具或掩模，例如用于随后的晶片处理动作。
如上参照图2所讨论的，应该理解，上面参照图2描述的动作序列可以根据不同的实施方式而不同。此外，在一些实施方式中，上面参照图2描述的一些动作基本同时执行。
图6A是在根据一些实施例的处理装置的变形例中采用的示例性第一图像的示意性表示。在一些实施方式中，第一图像例如可以在S220中接通光源545以照射卡盘基座510的外围凹部540的间隔期间由相机560拍摄。与上文参照图3A和图3B讨论的图像(其中相机160的视场166覆盖所有晶片150、外围凹部140和轮缘115的至少一部分)相反，相机560的视场566仅覆盖晶片550的边缘部分、外围凹部540和轮缘515的部分。
来自光源545的光被外围凹部540的壁表面反射，并且照射晶片550的边缘部分555以投下阴影。因此，在一些实施方式中，由于缺乏任何其他光源，晶片550在相机560处检测的第一图像中投下看起来是黑暗区域650的阴影。然而，来自光源545的一些光被外围凹部540的壁表面反射，然后经过晶片550的边缘部分555并撞击相机560的透镜系统564，其中在一些实施方式中，光撞击电荷耦合器件或其他光敏元件。由此，电荷耦合器件检测经过晶片550的光，其中所检测的光形成照射环的明亮部分640的图像。此外，由于缺乏轮缘515的顶表面的任何照射，所以轮缘515的一部分在相机560处看起来是与照明环的明亮部分640相邻的环的黑暗部分615和黑暗区域650。
示例性第一图像还示出了晶片平台652。因此，第一图像包括足够的信息来用于控制单元570计算晶片450相对于卡盘基座510的位置。
图6B是在根据一些实施例的处理装置的变形例中使用的示例性第二图像的示意性表示。在一些实施方式中，在得到图6A所示第一图像和得到图6B所示第二图像之间，晶片550绕着驱动旋转轴535旋转。从而，平台652被移出相机560的视场566。除非晶片550同心地定位在转台520上，否则径向距离变化。这在图6B中示出，其中在垂直于晶片阴影650的切线611的方向612上绘制线。变化距离取决于转台520上的晶片550的位置。在拍摄第二图像时给出转台520相对于卡盘基座510的极位置的信息，使用第二图像，控制单元570由此可以确定晶片550在转台520上的位置。在转台520绕着驱动旋转轴535处于其他极角度的情况下，由相机560拍摄的其他图像可用于增加晶片550在转台520上的位置的计算精度。例如，图6C是在根据一些实施例的处理装置的变形例中使用的示例性第三图像的示意性表示，以及图6D是在根据一些实施例的处理装置的变形例中使用的示例性第四图像的示意性表示，其中在图6D中，平台652再次可见，因为晶片550被旋转得充分远以将平台移动到相机560的视场中。
图7是示出根据一些实施例的处理装置的截面侧视图的示图。处理装置700包括具有卡盘台720的卡盘基座710，卡盘台720具有被配置为支持工件(诸如晶片750)的台表面721(在图7中示出，由箭头735表示，在向下设置到台表面721上的处理中)。在一些实施例中，卡盘基座710具有轮缘715。在一些实施方式中，轮缘715被设置得低于台表面721。在一些实施方式(图7中未示出)中，轮缘715近似与台表面721共面地环绕台720。
卡盘台720的外围部分设置有凹部740。在一些实施例中，外围凹部740环绕全部卡盘台720。在一些实施例中，从台表面721的中心看，外围凹部740仅设置在所选旋转位置或角度处。在一些实施例中，外围凹部740接收光源745。例如，外围凹部740容纳荧光带和/或有机发光二极管箔来作为光源745。在一些实施例中，光源745的发光表面746与台表面721对准和/或设置为与台表面721共面。
此外，处理装置700包括相机760或者可以耦合至相机760，相机760具有视场766(不按比例绘制)。相机760的一些实施例包括透镜系统764。在一些实施例中，透镜系统764的轴765基本垂直于台表面721。在一些实施方式中，相机760包括图像传感器，并且被配置为输出表示被图像传感器感测的光的检测信号。在一些实施例中，图像传感器设置为电荷耦合器件，其被配置为输出图像信号作为检测信号。
在一些实施例中，处理装置700包括驱动单元(未示出)，其被配置为接收控制信号并基于控制信号在卡盘基座710上方(尤其在卡盘台720上方)移动相机760(在图7中由箭头737和737表示)，然而，这仅仅用于表示运动，而相对于卡盘表面720的运动方向并没有精确地表示。应该注意，在一些实施方式中，相机760的运动基本位于与卡盘表面720平行的平面中。在一些实施例中，相机760可以被配置为绕着大体垂直于台表面720的旋转轴相对于卡盘基座710旋转，并且在一些实施方式中，大体与台表面720的中心部分重合(例如，在图7中，示出箭头735)。由此，相机760被配置为相对于卡盘基座710和卡盘台720移动。
在一些实施方式中，处理装置700包括控制单元770或者耦合至控制单元770。更具体地，控制单元770选择性地耦合至处理装置700的其他部件。例如，控制单元770经由检测信号链接768耦合至相机760。在一些实施例(图7中未示出)中，控制单元770经由第一控制信号链接耦合至光源745。此外，在一些实施方式中，控制单元770经由第二控制信号链接771耦合至相机760。在一些实施例中，控制单元770被配置为接收来自相机760的检测信号，处理检测信号以得到第一控制信号并将第一控制信号传输至光源745。在一些实施例中，控制单元770被配置为基于检测信号得到第二控制信号并将第二控制信号传输至相机760。在一些实施例中，控制单元770用于控制相机760在支持晶片750的台表面721上方的运动。具体地，控制单元770可操作用于控制驱动单元(未示出)以将相机760驱动至预定位置，使得光源745的发光表面746至少部分地位于相机760的视场766中。因此，如上面例如参照图1、图4和图5所示实施例所描述的，可以通过相机760使用在卡盘台720的各个位置处从光源745发射并经过晶片750的边缘的光来检查向下放置到台表面721上的晶片750的边缘。
应该理解，根据本公开，由于由光源提供的主要被工件覆盖的背光与从光源辐射的在撞击相机或其他图像检测器之前经过工件(但不被工件的表面反射到表面提供被相机“看到”的图像的一部分的范围)的光之间的对比度，故确定卡盘上的工件的位置的精度等级会尤其较高。
其他实施例也是可能的，以实施本文公开的概念和技术。例如，本领域技术人员可以提供卡盘，类似于上面参照图4讨论的实施例，该卡盘被配置为在卡盘上附接晶片，并且提供相机和/或面对卡盘可移动的其他光敏器件，具体为跟踪附接至卡盘的晶片的边缘部分。
在本发明的一个方面中包括用于处理晶片的方法，具体用于处理晶片。该方法包括：在诸如卡盘的接收器上提供晶片，在晶片的边缘处照射光，并且基于经过晶片边缘的光处理接收器上的晶片。在一些实施方式中，晶片的边缘包括通过晶片中的孔形成的边缘，并由此被晶片环绕。至少一个效果可以是，经过晶片边缘的光不被晶片表面反射。因此，晶片的表面基本被保持为不影响检测到的光。被晶片表面反射的光越少，晶片的边缘部分得到的图像中的对比度越大，其中经过边缘的光与晶片边缘部分投下的阴影形成对比。图像可用于测量晶片。例如，在晶片具有基本为圆形的形状的情况下，可以确定中心。在晶片不是圆形而是具有另一形状(例如，诸如二次形状的矩形、梯形、三角形或另一几何形状，或者复杂或任意形状)的情况下，例如可以确定重量中心和/或边界长度。通过图像的分析所收集的信息可用于处理晶片，其中处理的过程包括以下动作组中的一个或多个动作：光刻、喷墨、层压、安装、减薄、切割、光学检查。
一些实施例包括使用光敏元件来检测经过晶片的边缘的光以形成检测信号。一些实施例包括基于检测信号来控制晶片相对于接收器的位置。一些实施例包括：从检测信号中得到表示晶片相对于接收器的位置的位置信息。一些实施例包括：基于检测信号生成表示晶片在接收器上的位置的位置信息。一些实施例包括使用位置信息来控制处理工具的对准。
在一些实施例中，照射光包括：在光经过晶片的边缘之前，在接收器的表面处反射光。至少一个效果可以是，光源不需要暴露给诸如激光束的工具(作用于晶片的边缘，例如切割晶片)。
一些实施例包括操作发光二极管来照射光。一些实施例包括改变光的波长。至少一个效果可以是，可以更加精确地检测光和阴影之间的对比度。在一些实施例中，该方法包括：移动检测器，同时保持晶片固定。一些实施例包括在接收器上方提升晶片。一些实施例包括从晶片下方照射光。
在一些实施例中，接收器被设置为板，诸如卡盘的支持台。至少一个效果可以是，晶片可以经受稍后在平面中的位移和/或旋转，而不改变工件的边缘表面部分相对于以下至少之一之间的垂直距离：光源、检测器和被配置为作用于晶片的工具。
在一些实施例中，板在外围凹部上方延伸以接收光源。至少一个效果可以是，光源可以被设置为和/或配置为照射到凹部中。在一些实施例中，提供晶片包括：例如根据预定的位置信息，在板上定位晶片。在一些实施例中，预定的位置信息包括晶片在板上的中心位置。在一些实施方式中，晶片例如被定位为延伸到板的边缘外。至少一个效果可以是，光源可以被配置为照射光以经过晶片的边缘。
在一些实施例中，板的表面设置有包括光源的凹部。在一些实施例中，提供晶片包括：定位晶片以使晶片的边缘在凹部的一部分上方延伸。在一些实施方式中，接收器的至少一部分是透明的，并且光源被设置为通过接收器的透明部分照射到被接收器支持的晶片的边缘上。在一些实施例中，接收器设置有开口，并且光源被设置为通过开口照射到被接收器支持的晶片的边缘上。
在一些实施例中，例如，不是利用接收器设置光源，而是光源附接至晶片。在一些实施例中，晶片的至少边缘部分设置有诸如载体箔的被配置为发射光的衬底。例如，在一些实施方式中，荧光箔或有机发光二极管箔附接至晶片，例如提供用于晶片的载体。在使用中，从面对晶片的边缘部分的图像拍摄设备观看，来自箔的光出现在晶片后面并由此提供高对比度图像。
在一些实施方式中，接收器包括卡盘的转台，并且该方法包括相对于卡盘基座旋转转台。在一些实施方式中，该方法包括：彼此相对地移动晶片和光敏元件的空间视场。在一些实施例中，该方法包括：旋转晶片，同时保持检测器的空间视场固定。至少一个效果可以是，晶片绕其中心的移动可以以高精度来完成。在一些实施例中，晶片具有除晶片的一部分(例如，晶片平台或凹口)之外的圆形形状，其中晶片的边缘退回到由圆形形状限定的圆中。一些实施例包括响应于位置信息对准晶片并切割晶片。
在另一方面中，本发明包括一种用于处理晶片的装置。该装置包括接收器，其被配置为在处理动作期间接收晶片。一些实施例包括光敏元件，其被配置为基于经过晶片边缘以撞击光敏元件的光来形成检测信号。一些实施例包括光端口，其被配置为耦合至光源并在晶片的边缘处照射光源的光。在一些实施方式中，接收器设置为具有基本固定的卡盘基座和支持台或支持板的卡盘。在一些实施方式中，支持台可移动。例如，支持板可以设置为转台。
一些实施例包括控制单元，其被配置为基于检测信号控制晶片相对于接收器的固定部分(诸如卡盘基座)的位置。在一些实施例中，控制单元被配置为基于检测信号获取表示晶片相对于接收器的位置的位置信息。在一些实施例中，控制单元被配置为响应于位置信息控制晶片的对准。至少一个效果可以是，晶片可以对准来用于晶片的精确切割，例如切割掉晶片的边缘。在一些实施例中，控制单元被配置为旋转地对准晶片，该晶片具有除晶片的一部分之外的圆形，其中晶片的边缘退回到由圆形形状限定的圆中。在一些实施例中，控制单元被配置为基于检测信号得到表示晶片相对于接收器的位置的位置信息。一些实施例包括驱动单元，其例如被配置为移动以旋转板，同时保持检测器的空间视场固定，其中控制单元被配置为控制驱动单元。在一些实施例中，该装置被配置为相对于接收器移动光敏元件。
在一些实施例中，接收器被设置为板。在一些实施例中，板具有平坦的表面。在一些实施例中，板在配置为容纳光源的外围凹部上方延伸。至少一个效果可以是，晶片可以定位在板上以延伸到板的边缘外。在一些实施例中，板的表面设置有包括光源的凹部。至少一个效果可以是，晶片被定位在板上，使得晶片的边缘在凹部的一部分上方延伸。在一些实施例中，驱动单元被配置为旋转板，同时保持检测器的空间视场固定。至少一个效果可以是，晶片可以是基本具有圆形的晶片。
在一些实施例中，接收器包括被配置为在通过晶片的边缘照射光之前反射来自光端口的光的表面。例如，在接收器包括卡盘基座的情况下，卡盘基座可以设置有反射部分，该反射部分被配置为在光经过被卡盘的支持台支持的晶片之前反射光。在一些实施例中，光端口包括发光二极管作为操作用于照射光的光源。在一些实施例中，光端口被配置为改变照射在晶片边缘上的光的波长。
一些实施例包括被配置为移动检测器同时保持晶片固定的驱动单元。
在另一方面中，本发明包括一种其上存储指令代码的计算机可读介质，当指令代码被执行时，使得一个或多个处理器执行用于处理晶片的方法的动作。该方法包括：在接收器上提供晶片，在晶片的边缘处照射光，以及使用光敏元件来检测经过晶片边缘的光以形成检测信号。在一些实施例中，介质包括代码以引发响应于从检测信号中获取的位置信息进行晶片对准的控制。
如本文所使用的，在说明中类似的术语表示类似的元件。应该理解，本文所述各个实施例的特征可以相互组合，除非另有明确指定。尽管本文示出和描述了具体实施例，但本领域技术人员应该理解，在不背离本发明的范围的情况下可以针对所示和所述实施例进行各种改变和/或替换等效实施方式。本申请用于覆盖本文讨论的具体实施例的任何修改或变化。本发明仅通过权利要求及其等效物来限定。
本文根据示例性实施例描述了实施方式。然而，应该理解，实施方式的各个方面可以分别声明，并且各个实施例的一个或多个特征可以组合。本文讨论的示例性实施方式/实施例可具有并联部件；然而，应该理解，布置的部件可以组合到一个或多个装置中。在一些情况下，已知特征被省略或简化以清楚地表示示例性实施方式的描述。虽然仅参照多个实施方式中的一个公开了具体特征，但这些特征可以根据需要与其他实施方式的一个或多个特征组合，并且针对任何给定或特定的应用得到效果。
如本文所使用的，词语“示例性”表示示例、示例或说明。本文描述为“示例性”的任何方面或设计不是必须构建为相对于其他方面或设计是优选或有利的。相反，使用词语示例性用于以具体的方式呈现改进和技术。术语“技术”例如可以表示本文描述的上下文所表示的一个或多个设备、装置、系统、方法、制品和/或计算机可读指令。
如本文所使用的，定冠词“一个”通常应该表示“一个或多个”，除非另有明确指定或者从上下文中明确为单数形式。
如本文所使用的，术语“耦合”和“连接”可用于描述各种元件之间如何交互。除非另有指定或者至少另有暗示，这样描述的各个元件的交互可以是直接或间接的。
如本文所使用的，术语“具有”、“包含”、“包括”或其变形等术语是用于包括的开放性术语。这些术语表示所提元件或特征的存在，但是不排除附加的元件或特征。
如本文所使用的，词语“连续”被理解为操作的实施方式。例如，如果系统被理解为以时钟模式操作，则词语“连续操作”可以表示以时钟模式进行操作，同时该词语不进行另一模式的操作。作为另一示例，如果系统被描述为一样活动模式进行操作而不以非活动模式进行操作，则“连续操作”可以表示以活动模式进行操作，同时系统在非活动模式中不进行操作。如本文所使用的，词语“连续地执行”不是必须理解为“总是”无条件的。诸如操作的特定连续模式的前体条件可以限定为满足连续执行的要求。连续执行可以定义为只要满足条件就持续。一个条件可以是针对无效(诸如预定持续时间的完成)激活具有预定条件的操作的连续模式。
如本文所使用的，连接元件的各种链接(包括通信通道)可以使有线或无线的链接，或者任何它们的组合，或者任何其他已知或稍后开发的元件，其能够向/从连接元件提供和/或传输数据。
如本文所使用的，术语“确定”、“计算”及其变形可交换使用，并且包括任何类型的方法、处理、数学操作或技术。如本文所使用的，词语“A耦合至B”表示A向B提供C的能力，其中假设B准备好接收C，C在这种情况下可以为信号、功率、消息或者在词语上下文中描述的其他抽象或具体事物。
如本文所使用的，诸如“顶部”、“底部”、“前”、“后”、“头部”、“尾部”等的方向性术语参照所描述的附图的定向来使用。
如本文所使用的，诸如“第一”、“第二”等的术语也用于描述各个元件、区域、部分等，并且也不用于限制。

Claims (20)

1.一种用于处理晶片的方法，所述方法包括：
在接收器上提供所述晶片；
在所述晶片的边缘处照射光；以及
基于经过所述晶片的边缘的光，处理所述接收器上的所述晶片，
其中照射所述光包括：在所述光经过所述晶片的边缘之前，在所述接收器的表面处反射所述光。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：使用光敏元件来检测经过所述晶片的边缘的光以形成检测信号。
3.根据权利要求2所述的方法，还包括：基于所述检测信号，控制所述晶片相对于所述接收器的位置。
4.根据权利要求2所述的方法，还包括：
基于所述检测信号，生成表示所述晶片在所述接收器上的位置的位置信息；以及
使用所述位置信息来控制处理工具的对准。
5.根据权利要求1所述的方法，还包括：改变所述光的波长。
6.根据权利要求1所述的方法，还包括：
将所述晶片提升到所述接收器上方；以及
从所述晶片下方照射所述光。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述接收器是板，并且其中提供所述晶片包括在所述板上定位所述晶片。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述板在被配置为接收光源的外围凹部上方延伸，并且其中执行在所述板上定位所述晶片，使得所述晶片的边缘延伸到所述板外。
9.根据权利要求7所述的方法，其中所述板的表面设置有凹部，所述凹部包括光源，并且其中执行在所述板上定位所述晶片，使得所述晶片的边缘在所述凹部的一部分之上延伸。
10.根据权利要求1所述的方法，还包括：彼此相对地移动所述晶片和光敏元件的空间视场。
11.根据权利要求10所述的方法，还包括：移动所述晶片，同时保持所述光敏元件的空间视场固定。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述晶片具有除所述晶片的一部分之外的圆形，其中所述晶片的边缘退回到由所述圆形限定的圆内，并且其中所述方法还包括：基于位置信息对准所述晶片并切割所述晶片。
13.一种用于处理晶片的装置，所述装置包括：
接收器，被配置为在处理期间接收所述晶片；
光端口，被配置为发射来自光源的光，以将所述光照射到所述晶片的边缘上；以及
光敏元件，被配置为接收经过所述晶片的边缘的所述光并且基于所接收的光来形成检测信号，
其中所述接收器包括表面，所述表面被配置为在使光经过所述晶片的边缘之前反射来自所述光端口的光。
14.根据权利要求13所述的装置，还包括控制单元，所述控制单元被配置为基于所述检测信号获取表示所述晶片相对于所述接收器的位置的位置信息。
15.根据权利要求14所述的装置，还包括驱动单元，所述驱动单元被配置为移动所述接收器，同时保持检测器的空间视场固定，并且其中所述控制单元被配置为控制所述驱动单元。
16.根据权利要求13所述的装置，其中所述光端口位于所述接收器的表面中并且被配置为包括所述光源。
17.根据权利要求13所述的装置，其中所述接收器是板，并且其中通过由所述板的表面的径向延伸形成的外围凹部来提供所述光端口。
18.根据权利要求13所述的装置，其中所述光端口包括发光二极管作为操作用于照射所述光的光源。
19.根据权利要求13所述的装置，其中所述光源被配置为改变照射到所述晶片的边缘上的光的波长。
20.根据权利要求13所述的装置，还被配置为相对于所述接收器移动所述光敏元件。
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