CN112655081A - 用于对准透光双折射工件的系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种工件对准系统，具有光发射装置，通过第一偏光装置将光束引导至工件的第一侧。被定位在该工件第二侧的光接收装置通过该工件与该光接收装置之间的第二偏光装置接收该光束。工件支撑架支撑该工件。旋转设备绕着支撑轴选择性支撑与旋转该工件支撑架。控制器基于被该光接收装置接收的光束量而决定该工件的位置。该控制器至少部分基于该工件支撑架的旋转位置以及该光接收装置接收的光束的至少一部分，决定该工件被支撑与旋转时该工件的位置。

Description

用于对准透光双折射工件的系统和方法

相关申请的参考

本申请主张在2018年8月28日提申的美国申请序号第16/114,745号的权利，该申请标题为《用于对准透光双折射工件的系统和方法》，本文以引用的方式将其完整并入。

技术领域

本发明大体上关于工件加工系统和用于加工工件的方法，且更明确的说，关于用于处理和对准具有各种透光特性的工件的系统和方法。

背景技术

在半导体加工中，可能在单一工件或半导体晶圆上实施众多操作。于众多加工操作中，需要工件的特定方向(orientation)和/或知道工件相对于工件夹具的位置，以便正确加工或处理该工件。举例来说，诸如在运输承载工具或储存卡匣与该加工系统之间交换工件，以及穿过一个或多个装载闭锁室将该些工件从大气环境运输至该加工系统的加工室的真空环境的操作，可能需要工件的特定方向和/或知道工件的空间位置，以达正确工件处理或加工。

工件的方向(例如，凹口对准)可通过光存在传感器在真空环境或大气环境内实施，由此，光束会从光发射器射出并且引导向该工件，该工件同时相对于该光束旋转。依赖于光是全部或部分被接收，光接收器所接收到的光的变化会被用来确定定义于该工件中的凹口的位置和/或该工件位置的偏心率。在Hiroaki Saeki获颁的美国专利第5,740,034号中揭示一种这样的系统，由此，和被接收的光信号相关联的波形被用来决定该凹口的位置和/或该工件的偏心位置。

发明内容

通过提供一种用于精确决定具有各种透射的工件的位置的系统、装置以及方法，本发明有利地克服现有技术的限制，因而改良精确性并最小化和这些系统相关联的拥有成本。更明确的说，本发明提供一种运用各种偏光滤镜来有利地决定双折射工件的位置的系统和方法。因此，本发明提供一种实际上用于任何基板材料与厚度的定位方案，和该基板的各种涂料与特性无关。

据此，下文提出本发明的简要说明，以便对本发明某些方面有基本了解。此说明并非本发明的广泛叙述。其用意并非要确认本发明的关键或重要组件，亦非限制本发明的范畴。其目的是以简化形式提出本发明的某些概念，作为稍后提出的更详细说明的引言。

根据本发明一示例方面，提供一种工件对准系统，其中，该工件对准系统包括光发射装置，被配置成沿着路径将一个或多个波长光束引导至和工件相关联的工件平面的第一侧。举例来说，该路径和该工件的周围区相关联，并且举例来说，该工件包括双折射工件或不透光工件并且可包括形成其上的一层或更多层。举例来说，第一偏光装置被设置在该光发射装置与该工件平面之间。

举例来说，光接收装置被定位成沿着该第一路径，并且被配置成接收该工件平面第二侧上的光束，其中，该第二侧和该第一侧反向。举例来说，第二偏光装置被设置在该工件平面与该光接收装置之间。在一实施例中，工件支撑架被配置成于沿着该工件平面选择性支撑该工件，以及旋转设备被操作耦接至该工件支撑架，并且被配置成绕着支撑轴选择性旋转该工件支撑架。

控制器进一步被提供，且在实施例中，当该工件和该路径交叉时，该控制器被配置成基于穿过该工件而被该光接收装置接收的光束量来决定该工件的位置。举例来说，当该工件通过该工件支撑架被支撑与旋转时，该控制器进一步被配置成决定相对于该支撑轴的该工件位置，其中，该工件位置的决定至少部分基于该工件支撑架的旋转位置，以及和该工件支撑架的旋转位置相关联的被光接收装置接收的光束的至少一部分。

在一实施例中，第一偏光装置包括第一圆形偏光滤镜，以及第二偏光装置包括第二圆形偏光滤镜。举例来说，第一圆形偏光滤镜包括第一线性偏光滤镜和第一四分之一波片(quarter-wave plate)，其中，该第一线性偏光滤镜被定位于该第一四分之一波片的+45度处，且其中，该第一线性偏光滤镜被定位比该第一四分之一波片更接近该光发射装置。举例来说，第二圆形偏光滤镜包括第二线性偏光滤镜和第二四分之一波片，其中，该第二线性偏光滤镜被定位于该第二四分之一波片的+45度处，且其中，该第二线性偏光滤镜被定位比该第二四分之一波片更接近该光接收装置。

在另一实施例中，该第二圆形偏光镜包括补偿器。举例来说，该补偿器包括第二线性偏光滤镜和第二四分之一波片，其中，该第二线性偏光滤镜被定位于该第二四分之一波片的+45度处，且其中，该第二线性偏光滤镜被定位比该第二四分之一波片更接近该光接收装置。举例来说，该第二线性偏光滤镜进一步被配置成基于该补偿器的输入，例如来自该控制器的电压输入，在正交电场分量之间提供可变相位变化。在一实施例中，该工件包括双折射工件，其中，该控制器进一步被配置成选择性控制该补偿器的电压输入，从而控制该第二线性偏光滤镜的相位变化。

在一实施例中，该光发射装置包括激光器，该激光器被配置成传送一个或多个波长的光束。在另一实施例中，该光发射装置包括白光源和一个或多个滤镜，以便于传送一个或多个波长的光束。在另一实施例中，该光发射装置被配置成传送在预设波长范围的一个或多个波长的光束。

根据另一示例方面，由该工件对准系统决定的工件位置包括从该支撑轴沿着该工件平面该工件的中心的二维偏移。举例来说，该工件的位置可以进一步包括该工件绕着该支撑轴的旋转位置。举例来说，该工件绕着该支撑轴的旋转位置和该工件的边缘特征相关联，其中，该控制器进一步被配置成基于该工件的边缘特征来决定相对于该支撑轴的工件位置。

举例来说，该控制器被配置成决定波形，该波形是于该工件支撑架的多个旋转位置处被该光接收器接收的光束的至少一部分所定义，其中，该控制器进一步被配置成基于该波形决定相对于该支撑轴的工件位置。

根据另一示例方面，提供一种对准工件的方法，其中，工件被放置在具有支撑轴的工件支撑架上。光束在一个或多个波长处沿着第一路径被引导向该工件的第一侧，其中，该光束通过设置在该光发射装置与该工件之间的第一偏光装置。光接收装置被定位成沿着该第一路径，并且被配置成基于该工件的位置选择性接收该工件平面第二侧上的光束。该第二侧和该第一侧反向，其中，该第二光束通过被设置在该工件平面与该光接收装置之间的第二偏光装置。在一实施例中，该第二偏光装置包括补偿器，且其中，该方法进一步包括控制该补偿器的电压输入，从而控制该光束的相位。该工件相对于该工件支撑架的位置进一步基于当该工件和该路径交叉时穿过该工件被该光接收装置接收的光束量来决定。

在一实施例中，该工件支撑架进一步绕着该支撑轴旋转，并且该工件相对于该支撑轴的位置是在该工件通过该工件支撑架被支撑与旋转时决定。举例来说，该工件位置的决定至少部分基于该工件支撑架的旋转位置，以及和该工件支撑架的旋转位置相关联的被光接收装置接收的光束的至少一部分。

为达成前面与相关目的，本发明包括下文完整说明且在申请专利范围中特别提出的特征。下面的说明与附图详细提出本发明的特定解释性实施例。然而，这些实施例表示可运用本发明原理的各种方式中的一部分。配合图式探讨本发明的下面详细说明会明白本发明的其它目的、优点、以及新颖特点。

附图说明

图1是本发明实施例工件对准系统的示意图。

图2是实施例对准机制的工件支撑架上的示例性工件的平面图。

图3是本发明另一实施例的工件的感测位置相对于该工件支撑架的旋转位置的关系图。

图4是并入图1的工件对准系统的实施例的工件处理系统。

图5A至5C是本发明各方面的实施例的偏光的立体示意图。

图6A是本发明一个方面的穿过第一偏光滤镜与第二偏光滤镜的示例性光束的示意侧视图。

图6B是本发明一个方面的进一步穿过工件的图6A的示例性光束的示意侧视图。

图7A是本发明一个方面的穿过第一偏光滤镜与包括补偿器的第二偏光滤镜的示例性光束的示意侧视图。

图7B是本发明一个方面的进一步穿过工件的图7A的示例性光束的示意侧视图。

图8是本发明另一示例性方面的用于对准工件的示例性方法的流程图。

具体实施方式

现有已知系统已被开发用于侦测不透光的硅工件，阻碍多个光波长的光通过光源与传感器之间被运用来决定该些硅工件的位置。然而，某些工件(例如，碳化硅(SiC)工件)为透光或接近透光。因此，多个光波长的光可穿过该碳化硅工件，因而让该碳化硅工件于现有已知对准系统中呈现透明或接近透明。因此，当试图对准或决定此类碳化硅工件位置时可能经历低信噪比，并且该现有已知对准系统会遇到各种问题于识别该碳化硅工件的边缘或其它特征。

除此之外，工件还会经过加工，该加工可导致于该些工件上形成膜或其它特征。因此，之前透光的工件可能在加工后被膜、金属线、……等密集覆盖，因此，之前透光的工件可能不再实质性地透射光。因此，本发明有利地提供一种用于检测工件的解决方案，其适于检测具有透光或不透光质量的工件。

本发明有利地了解由特殊材料(例如，碳化硅)组成的工件为双折射，其意义为该材料的折射率依赖于光的偏光和传播方向。简而言之，以第一偏光进入双折射工件的光是以不同于该第一偏光的第二偏光离开该双折射工件。本发明运用此类工件的双折射以当该工件利用有偏光的光成像时而在该工件和真空或空气之间产生对比。本发明提供各种实施例用于在该工件与背景之间产生对比，例如，让该工件于暗背景呈现明亮，或者于亮背景呈现昏暗。后者情况中，本发明的技术与装置不受到工件的加工状态影响。进一步，本发明同样可被用来对准或决定双折射工件和不透明工件两者的位置。据此，本发明有利地可兼容于既有半导体加工系统的架构或控制技艺。

因此，本发明大体上关于一种用于半导体加工的工件处理系统，且更明确地说，关于一种被配置成特征化和/或对准具有不同透光特性的工件的方法和对准装置。

相应地，现在将参考图式说明本发明，其中，全文中的相同元件符号可用来表示相同元件。应该了解的是，这些观点的说明仅为解释性且不应以限制意义来诠释。在下面说明中，为达解释目的，许多明确细节会被提出以便完全了解本发明。然而，熟悉本领域技术人员明白，没有这些明确细节仍可实行本发明。进一步言之，本发明的范畴不希望受限于下文参考附图所述的实施例或示例；而希望仅受限于随附申请专利范围及其均等范围。

还应该注意，提供这些图式是为阐述本发明的实施例的某些方面，所以，该些图式仅被视为示意。明确地，图中所示元件彼此未必依照比例缩放并且图中各种元件的摆放经过选择，以便清楚了解个别实施例，并且不被视为根据本发明实施例的施行方式中各种组件的实际相对位置代表例。再者，除非另外明确提及；否则，本文中所述各种实施例与实施例的特征可以相互结合。

还应该了解，在下面说明中，图中所示或本文中所述之功能方块、设备、组件、电路元件，或是其它实体或功能单元之间的任何直接连接或耦接，也能够通过间接连接或耦接来施行。再者，应该明白的是，图中所示之功能方块或单元可在一实施例中施行为分离特征或电路，也可或替代地于另一实施例中全部或部分施行于共同特征或电路中。举例来说，数个功能方块可施行为在共同处理器(例如，信号处理器)中执行的软件。应该进一步了解的是，除非相反表示；否则，下面说明书中描述为基于电线的任何连接也可施行为无线通信。

一般来说，对准器包括光发射器和光接收器，由此，该光发射器引导光束至工件的边缘，在此处该对准器进一步决定，当该工件绕着旋转轴旋转时，受到阻碍而无法抵达该光接收器的发射光的总量。举例来说，如果该工件的中心和该对准器的旋转轴偏移的话，该光接收器接收到的光量会出现变化，因为当该工件旋转时该工件阻隔不同量的发射光。举例来说，被阻隔的光量是以所发射的全部光的百分比来表示。被接收光的光量和变化接着会被转换成和该工件相关联的维度(举例来说，偏移)，因此，在实施例中，末端效应器会运用该维度在该工件中心处撷取该工件。

现在参考图式，图1是本发明一个或多个方面的示例性工件对准系统100。举例来说，工件对准系统100包括工件支撑架102，被配置成沿着工件平面106中选择性支撑工件104。举例来说，工件支撑架102可包括任何数量的支撑机制，例如，插销、板、或是其它机制(未显示)，可操作用以选择性支撑工件104。

根据一示例性方面，光发射装置108被定位在工件平面106的第一侧110与第二侧112中其中一侧，其中，该光发射装置被配置成沿着路径116引导光束114。举例来说，路径116和工件104的周围区118相关联。

旋转设备120进一步被操作地耦接至工件支撑架102，其中，该旋转设备被配置成绕着支撑轴124选择性旋转(举例来说，箭头122所示)该工件支撑架。举例来说，支撑轴124垂直于工件平面106。

在一特定实施例中，发射装置108(举例来说，也称为光发射装置)被配置成发射一个或多个光波长。举例来说，发射装置108发出的这些一个或多个光波长可基于工件104的构成来决定。接收装置126(举例来说，也称为光接收装置)进一步被提供并且被配置成同时于工件支撑架102绕着支撑轴124旋转时接收光束114。光接收装置126被定位在工件平面106的第一侧110与第二侧112中其中一侧，其通常和光发射装置108反向。

根据本发明的几个方面，工件对准系统100进一步包括控制器128，其中该控制器128被配置成基于光束114的初始透射130(例如，透射量)以及和被光接收装置126接收(例如，通过和/或穿过该工件)的光束相关联的接收信号132，决定工件104相对于工件支撑架102的位置或方向中的一个或多个。举例来说，光束114的接收信号132至少部分基于下面一个或多个：工件104的材料构成、被形成在该工件上的一层或多层(未显示)、被形成在该工件上的一个或多个装置(未显示)、以及在该工件上以前已实施的一个或多个操作(例如，以前的离子注入或是在该工件上以前已实施的其它半导体加工)。

根据另一实施例，控制器128进一步被配置成决定工件104相对于支撑轴124的位置134。应该注意的是，例如，控制器128可以包括和该加工系统的各种组件相关联的多个单独的控制器(未显示)，或者，可以为用于整个系统的单一控制器，所有此类控制器皆被视为落在本发明范畴内。

例如，工件104的位置134可由控制器128决定，由此，控制器128被配置成相对于工件支撑架102的支撑轴124决定工件104的中心136，如图2所示。例如，如图1所示，决定工件104相对于支撑轴124的位置134至少部分基于：工件支撑架102的旋转位置138，以及表示被光接收装置126接收的光束114的部分140的接收信号132。

例如，光接收装置126接收的光束114的140部分和工件支撑架102的旋转位置138相关联。在一实施例中，由控制器128决定的工件104的位置134包括从支撑轴124沿着工件平面106该工件的中心136的二维偏移，如图2所示。工件104的位置134可进一步包括工件104或工件支撑架102绕着支撑轴124的旋转位置138，其中，工件绕着支撑轴的旋转位置是和工件的边缘特征142相关联，且其中，图1的控制器128进一步被配置成基于该工件的边缘特征决定来相对于该支撑轴的工件位置。例如，图2的边缘特征142可以包括凹口、平面、或是和工件104的周围区118相关联的其它边缘特征。

图3示例性示出旋转位置152(例如，由和图1的旋转设备120相关联的伺服马达或其它装置所提供)相对于图1的光接收装置126的输出154的关系图150，其中，工件104的中心136能够从输出信号曲线156(来自接收信号132)以及边缘特征的维度推知，输出信号曲线156表示边缘特征142通过光束114(例如，图3中的位置158处所示)。

相应地，图1的控制器128会决定和工件104的中心136相关联的偏移向量值，其会被提供给图4的工件处理系统162中所示的机器人160。举例来说，机器人160可被配置成基于该偏移向量值从工件支撑架处拾取工件104，由此当该工件从图1的工件对准系统100处被拾取时大体上相对于支撑部件164为中心位置。工件104的旋转位置会进一步被用来在该工件被机器人160拾取并运输至一个或多个站台166(例如，加工室、装载闭锁室、运输室、或是被用来处理该加工的其它装置)之前，相对于该工件对准系统100旋转对准该工件。

为更佳理解本发明，图5A是无偏光200的理想实施例，其具有延伸于所有方向的电场202。然而，当无偏光200穿过线性偏光器204时，仅电场沿着该线性偏光器的选定轴208方向的偏光206通过。如图示，偏光206不沿着x轴或y轴方向；确切地，偏光206的方向于选定轴208，使得该偏光具有沿着x轴与y轴二者的分量，由此这些分量改变光波的Ex与Ey振荡的相位。因此，光波的电向量沿着选定轴208增加或降低。

图5B图是一理想实施例，其中，无偏光200穿过第一线性偏光器210和第二线性偏光器214，该第一线性偏光器210具有沿着y轴方向的第一偏光轴212，该第二线性偏光器214具有沿着x轴方向的第二偏光轴216。因此，进入第一线性偏光器210的无偏光200具有在所有方向中的电场202；而离开第一线性偏光器的第一偏光218仅具有沿着y轴的电场。当第一偏光218进入第二线性偏光器214时，因为第二偏光轴216的方向和第一偏光轴212成90度，所以，第二线性偏光器会拒绝没有沿着其轴线中的所有光，意思为该第一偏光被滤除且没有任何光通过。

图5C是根据本发明各方面的用于运用双折射材料的理想圆形偏光。举例来说，双折射材料沿着不同轴线中有不同的光学常数，由此，进入该双折射材料的无偏光沿着x轴与y轴(分别称为“慢轴”221A和“快轴”221B)有不同的延迟量，因而改变个别电场分量Ex与Ey的相对相位。如果材料的厚度经选定以提供90°的相对相位位移(称为“四分之一波片”)，那么，以45°入射这些快轴与慢轴的线性偏光将呈现为圆形偏光。

举例来说，不同相位(out of phase)的电场会有分离90°的电场分量。因此，当沿着x轴的电场Ex为最大并且沿着y轴中的电场Ey为零时，当沿着x轴的电场Ex降低则沿着y轴的电场Ey会增加。据此，虽然仍由x分量与y分量二者组成，圆形是由电场向量的最大值来定义，因为x分量与y分量彼此相差90°相位，并且电向量以圆形旋转。

一般来说，双折射材料的折射率依赖于观察方向。因此，第一折射率出现在第一轴(例如，快轴)，而第二折射率出现在该材料的第二轴(例如，慢轴)。特定材料的折射率是指真空中的光速和在该材料中的光速的比值，由此该比值决定光在进入或离开该材料时被折射的程度。碳化硅(SiC)为此类双折射材料，其具有折射率-2.67，并且在快轴与慢轴之间存在0.046的差异。

如图5C中所示，来自无偏光200的电场E通过圆形偏光滤镜220(例如，线性偏光器后面接着四分之一波片，其慢轴与快轴在该线性偏光器之轴线的45°处)，其中，个别的电场分量Ex与Ey同相位，通过x分量具有和y分量相同的最大值。因此，净电场向量呈现椭圆形。据此，进入SiC的圆形偏光将呈现为椭圆形偏光。

如果具有初始彼此同相位的两个电场Ex、Ey的线性偏光通过双折射材料的话，在快轴与慢轴中的电场通常会变成不同相位。据此，当通过该双折射材料时，具有零相位差的线性偏光通常在从该双折射材料呈现时展示特定的相位差。如果相位差为90°的话，便将呈现圆形偏光。如果相位差为0°的话，便将呈现线性偏光。然而，当该相位差不是90°的整数倍时，因为这通常为双折射材料的情况，则将呈现椭圆形偏光，其中，电场通常描述椭圆形。

图6A是光源200的实施例，其发射具有延伸在所有方向中的电场202的光，由此，圆形偏光滤镜220包括第一线性偏光滤镜222，该圆形偏光滤镜222在(例如，慢轴和快轴在该偏光器的轴线的+45°处)，第一四分之一波片224前方以便于圆形偏光滤镜220发射圆形偏光226。当通过真空或空气228时，圆形偏光226接着通过第二圆形偏光器230，该第二圆形偏光器230包括第二四分之一波片232，该第二四分之一波片232在第二线性偏光滤镜234前方(例如，慢轴和快轴位在该偏光器之轴线的+45°处)，该第二线性偏光滤镜234经扭转而和第一线性偏光滤镜222反向。当透射通过真空或空气228大体上未改变时(例如，没有其它材料落在第一与第二圆形偏光器220、230之间)，第一线性偏光滤镜222会产生线性偏光236，而大体上没有任何透射光从第二线性偏光滤镜234处发出。举例来说，当将光透射穿过真空或空气228时，第一与第二四分之一波片224、232相对于第一线性偏光236而正交旋转线性偏光236，因而在图5C的Ex与Ey之间提供180°相位位移。

然而，如图6B中所示，当双折射工件238(例如，包括SiC或是由SiC组成的工件)被定位在第一圆形偏光器220与第二圆形偏光器230之间，圆形偏光226会在第二圆形偏光器230之前被改变而变成椭圆形偏光240，由此，沿着第二线性偏光器234的轴线的光分量会进一步透射通过第二圆形偏光器。

如果双折射工件238(例如，图1的工件104)包括透明边缘的话，举例来说，提供在图6A至6B中的第一圆形偏光器220与第二圆形偏光器230的方案便能被实施在图1的系统100中，由此，控制器128被配置成区分被光接收装置126接收的光束114的接收信号132中的暗信号与亮信号之间的转变，由此亮信号表示工件104的存在，而暗信号(或者没有亮信号)表示工件不存在。

然而，如果双折射工件238没有透明边缘的话，或者如果图1的工件104为不透明和/或非双折射的话，图7A至7B是用于感测该工件的至少部分的另一实施例。举例来说，当膜和/或金属层(未显示)被形成在工件104上，不论该工件为双折射或不透明，本发明皆进一步提供如图7A至7B中所示的方案，由此亮信号表示工件104不存在，而暗信号(或者没有亮信号)表示工件的存在。于此类实施例中，图7A至7B的第二圆形偏光滤镜230包括补偿器242(例如，可旋转的线性偏光器)，其被配置成连同该第二线性偏光器234让图5C的Ex与Ey电场分量之间允许可变相位变化。

举例来说，在图7A中，当光透射通过真空或空气228时(例如，没有图1的工件104)，补偿器242会产生具有图5C的Ex与Ey电场分量的椭圆形偏光244，由此第二四分之一波片234产生穿过其中的一些光透射。因此，图1的光接收装置126会接收穿过真空或空气228的光透射并且将信号132发送至控制器128。进一步，补偿器242可受控制(例如，通过线性偏光器的旋转)，用于在没有工件104存在时提供最大信号132给控制器128，如图7A中所示。

进一步，根据另一实施例，补偿器242可受控制用于改正穿过双折射工件238的相位变化，因而在图7A的真空或空气228中产生椭圆形偏光244，同时当该光通过图7B中的双折射工件238时则产生线性偏光246。举例来说，补偿器242可通过旋转线性偏光器232而被控制，使得该光在碰到四分之一波片234之前先被线性偏光，由此该四分之一波片抵消或归零通过该双折射工件238的光的大多数或全部。举例来说，补偿器242以被施加至补偿器的电压为函数引入可控制的相位变异。

因此，至图1的控制器128的信号132将工件104关联为暗，而将真空或空气228关联为比该工件更亮。在实施例中，控制器128被配置成选择性控制至补偿器242的输入电压，由此第二线性偏光滤镜234的相位变化受到控制，用于最大化和被光接收装置126接收到的光束114的至少一部分相关联的最大信号与最小信号的比值。

进一步，根据另一示例性方面，图7A至7B中所示的本发明可用于任何工件104，不论该工件为双折射(例如，SiC)或不透明(例如，Si)。举例来说，被检测的每一个工件104可被特征化，由此补偿器242可被适当调适用于提供上面讨论的亮暗信号132。举例来说，当工件104的材料组成物和/或厚度改变时，和/或当图5C的慢轴221A与快轴221B之间的差异未知时，要被引入的相位变化同样未知。然而，因为一些相位变化为已知要发生，所以，当光通过双折射工件238时，本发明会将图7B的圆形偏光226转换成椭圆形偏光240。椭圆形偏光240接着通过补偿器242的四分之一波片，该四分之一波片会将y轴的相位旋转成180°不同相位，由此慢轴221A与快轴221B增加另一相位变化，从而产生图7A的椭圆形偏光244。

根据又一示例性方面，运用从图1的发射装置108发出的单一波长光时(例如，单色光)，当由补偿器242达成的相位变化可能为360°整数倍时可能发生一种情况。在此情况中，图7B的双折射工件238可能提供和图7A的真空或空气228相同结果，由此该双折射工件与真空或空气之间的区分变得困难。在此情况中，图1的发射装置108可被配置成发射多个波长的光，由此运用多波长改善和双折射工件238引入360°相差相关联的难题。由发射装置108发射的多个波长的光可通过白光源上方的滤镜(未显示)来实施。

根据另一示例性方面，图8提供一种用于对准工件的方法300。应该注意的是，根据本发明，本文中虽然以一连串的动作或事件来阐述与说明示例方法；应该明白的是，本发明不受限于这些动作或事件的阐述顺序，因为某些步骤可以不同顺序发生和/或和其它步骤同时发生，不同于本文中所示与所述。此外，未必需要所有图解步骤才可实施根据本发明的方法。此外，要明白的是，这些方法可配合本文中所示与所述的系统以及没有显示的其它系统来实施。

如图8中所示，方法300从动作302开始，其中，工件被放置在具有支撑轴的工件支撑架上。在动作304中，光束以一个或多个波长沿着第一路径被引导向该工件的第一侧。举例来说，该光束通过设置在该光发射装置与该工件之间的第一偏光装置。

在动作306中，光接收装置被提供且定位成沿着该第一路径，并且被配置成选择性接收该工件平面第二侧上的光束。在动作308中，该光束穿过被设置在该工件平面与该光接收装置之间的第二偏光装置而被该光接收装置接收。在动作310中，该工件被旋转；以及在动作312中，该工件相对于该工件支撑架的位置是基于当该工件和该路径交叉时穿过该工件而被该光接收装置接收的光束量来决定。

本发明已针对特定较佳实施例显示及说明过；不过，显而易见地，熟知本领域技术的人员阅读及了解本说明书和附图便可进行均等变更与修正。尤其是针对上述组件(装配件、设备、电路、…等)所实施的各项功能来说，除非另外提及，否则用来说明这些组件的词语(包含“构件”相关词在内)均希望对应实施所述组件的指定功能的任何组件(也就是，具有均等功能)，即使结构上不等效于本文中所示的本发明示范实施例中用来实施该项功能的已揭结构也无妨。此外，本文虽然仅针对数种实施例中其中一者来揭示本发明的特殊特征；不过，当任何给定或特殊应用期望达成并且为有利的作法时，此项特点也可结合其它实施例中的一个或更多其它特征。

Claims (20)

1.一种工件对准系统，包括：

光发射装置，被配置成沿着路径将一个或多个波长的光束引导至和工件相关联的工件平面的第一侧，且其中，所述路径和所述工件的周围区相关联；

第一偏光装置，被设置在所述光发射装置与所述工件平面之间；

光接收装置，被定位成沿着所述第一路径，并且被配置成接收所述工件平面的第二侧上的所述光束，其中，所述第二侧和所述第一侧反向；

第二偏光装置，被设置在所述工件平面与所述光接收装置之间；

工件支撑架，被配置成沿着所述工件平面选择性支撑所述工件；

旋转设备，被操作地耦接至所述工件支撑架，并且被配置成绕着支撑轴选择性旋转所述工件支撑架；以及

控制器，被配置成以当所述工件和所述路径交叉时，基于穿过所述工件而被所述光接收装置接收的光束量来决定所述工件的位置，其中，所述控制器进一步被配置成决定，当所述工件通过所述工件支撑架被支撑与旋转时，相对于所述支撑轴的所述工件的位置，其中，所述工件的所述位置的所述决定至少部分基于所述工件支撑架的旋转位置，以及和所述工件支撑架的所述旋转位置相关联的被所述光接收装置接收的所述光束的至少一部分。

2.根据权利要求1所述的工件对准系统，其中，所述第一偏光装置包括第一圆形偏光滤镜，且其中，所述第二偏光装置包括第二圆形偏光滤镜。

3.根据权利要求2所述的工件对准系统，其中，所述第一圆形偏光滤镜包括第一线性偏光滤镜和第一四分之一波片，其中，所述第一线性偏光滤镜被定位在所述第一四分之一波片的+45度处，且其中，所述第一线性偏光滤镜被定位成比所述第一四分之一波片更接近所述光发射装置。

4.根据权利要求3所述的工件对准系统，其中，所述第二圆形偏光滤镜包括第二线性偏光滤镜和第二四分之一波片，其中，所述第二线性偏光滤镜被定位在所述第二四分之一波片的+45度处，且其中，所述第二线性偏光滤镜被定位成比所述第二四分之一波片更接近所述光接收装置。

5.根据权利要求3所述的工件对准系统，其中，所述第二圆形偏光镜包括补偿器。

6.根据权利要求5所述的工件对准系统，其中，所述补偿器包括第二线性偏光滤镜和第二四分之一波片，其中，所述第二线性偏光滤镜被定位在所述第二四分之一波片的+45度处，且其中，所述第二线性偏光滤镜被定位成比所述第二四分之一波片更接近所述光接收装置，且其中，所述第二线性偏光滤镜被配置成基于所述补偿器的输入在正交电场分量之间提供可变相位变化。

7.根据权利要求2所述的工件对准系统，其中，所述第二圆形偏光镜包括补偿器，且其中，所述控制器进一步被配置成基于所述补偿器的输入在正交电场分量之间提供可变相位变化。

8.根据权利要求7所述的工件对准系统，其中，所述工件包括双折射工件，且其中，所述控制器进一步被配置成选择性控制所述补偿器的电压输入，从而控制所述第二线性偏光滤镜的所述相位变化。

9.根据权利要求3所述的工件对准系统，其中，所述控制器被配置成选择性控制所述补偿器的所述电压输入，由此所述第二线性偏光滤镜的所述相位变化受到控制，以便最大化所述光接收装置接收到的所述光束的所述至少一部分相关联的最大信号与最小信号的比值。

10.根据权利要求1所述的工件对准系统，其中，所述光发射装置是激光器，所述激光器被配置成传送所述一个或多个波长的所述光束。

11.根据权利要求1所述的工件对准系统，其中，所述光发射装置被配置成传送在预设宽度上的所述一个或多个波长的所述光束。

12.根据权利要求1所述的工件对准系统，其中，所述工件的所述位置包括从所述支撑轴沿着所述工件平面所述工件的中心的二维偏移。

13.根据权利要求12所述的工件对准系统，其中，所述工件的所述位置进一步包括所述工件绕着所述支撑轴的旋转位置。

14.根据权利要求13所述的工件对准系统，其中，所述工件绕着所述支撑轴的所述旋转位置和所述工件的边缘特征相关联，且其中，所述控制器进一步被配置成基于所述工件的所述边缘特征决定相对于所述支撑轴的所述工件的所述位置。

15.根据权利要求1所述的工件对准系统，其中，所述控制器被配置成决定波形，其中，所述波形为在所述工件支撑架的多个旋转位置处被所述光接收器接收的所述光束的所述至少一部分所定义，且其中，所述控制器进一步被配置成基于所述波形决定相对于所述支撑轴的所述工件的所述位置。

16.根据权利要求1所述的工件对准系统，其中，所述工件包括碳化硅或硅两者之一。

17.根据权利要求16所述的工件对准系统，其中，所述工件包括形成其上的一层或多层。

18.一种用于对准工件的方法，所述方法包括：

放置工件在具有支撑轴的工件支撑架上；

沿着第一路径将一个或多个波长的光束引导向所述工件的第一侧，其中，所述光束穿过设置在所述光发射装置与所述工件之间的第一偏光装置；

提供光接收装置，其被定位成沿着所述第一路径，并且被配置成基于所述工件的位置选择性接收所述工件平面的第二侧上的所述光束，其中，所述第二侧和所述第一侧反向，且其中，所述第二光束穿过被设置在所述工件平面与所述光接收装置之间的第二偏光装置；以及

基于所述工件和所述路径交叉时穿过所述工件被所述光接收装置接收的光束量来决定相对于所述工件支撑架的所述工件的位置。

19.根据权利要求18项的方法，进一步包括：

绕着所述支撑轴旋转所述工件支撑架；以及

在所述工件通过所述工件支撑架被支撑与旋转时，决定相对于所述支撑轴的所述工件的位置，其中，所述工件的所述位置的所述决定是至少部分基于所述工件支撑架的旋转位置，以及和所述工件支撑架的所述旋转位置相关联的被所述光接收装置接收的所述光束的至少一部分。

20.根据权利要求18项的方法，其中，所述第二偏光装置包括补偿器，且其中，所述方法进一步包括控制所述补偿器的电压输入，从而控制所述光束的相位。

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