CN113363175A - 设有基板扫描器的基板处理设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种设有基板扫描器的基板处理设备，其包括：一处理站，用于处理基板；一盒匣站，与所述处理站集成在一起；一基板托架，通过位于所述处理站和所述盒匣站之间的界面处的通道在所述处理站和所述盒匣站之间传送所述基板；以及一基板扫描器，设置在所述处理站和所述盒匣站之间的所述界面处，用于在所述基板通过所述通道的传输期间，提取所述基板的表面影像数据。

Description

设有基板扫描器的基板处理设备
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，特别是涉及一种整合有基板扫描器的基板处理设备。
背景技术
如本领域中众所周知的，半导体元件的制造涉及在基板(例如，晶片)上执行一系列处理，例如，清洁、光致抗蚀剂涂覆、曝光、显影、蚀刻、沉积、热处理和切割等。为了确保半导体元件的品质，重要的是在上述各处理过程后对基板进行各种检视，从而确认制作工艺品质。
为了提高制作工艺良率，上述检视过程通常在半导体制造过程中的不同阶段分别进行。通常，在制造半导体元件之前和期间均会进行硅晶片的检视。通过检视可以确认由于元件形成过程中的错误、颗粒污染以及硅晶片本身的缺陷而引起的半导体元件中的缺陷。一旦发现缺陷，就可以采取各种提高良率的措施。
然而，过去欲确定检查结果往往需等待一段时间。此外，将基板载入检视设备也需要时间。通常，需在相当数量的基板载入检视设备并依序处理完成后，特定基板的检视结果才会出来。当检视结果不令人满意时，需对大量的基板进行重新处理，从而导致制作工艺的产能降低。
因此，该技术领域仍需要提供一种改进的系统，使得可以在不降低产量的情况下有效率并适当地检查基板。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种改良的基板处理设备，整合有基板扫描器，可以解决上述现有技术的不足与缺点。
本发明一方面提供一种基板处理设备，包括：一处理站，用于处理基板；一盒匣站，与所述处理站集成在一起；一基板托架，通过位于所述处理站和所述盒匣站之间的界面处的通道在所述处理站和所述盒匣站之间传送所述基板；以及一基板扫描器，设置在所述处理站和所述盒匣站之间的所述界面处，用于在所述基板通过所述通道的传输期间，提取所述基板的表面影像数据。
依据本发明实施例，所述基板扫描器包括设置在所述基板的顶表面上方的影像感测装置。
依据本发明实施例，所述基板扫描器是线形扫描器，以大约4.5K line/second的预设线速率提取所述基板的线形表面影像。
依据本发明实施例，所述基板扫描器具有47μm的像素尺寸。
依据本发明实施例，还包括布置在所述影像感测装置和所述基板的所述顶表面之间的发光装置。
依据本发明实施例，从所述发光装置发出照射到所述基板的所述顶表面上的扫描线，并且由所述影像感测装置检测含有所述表面影像数据的反射光。
依据本发明实施例，所述发光装置包括滤光器，所述滤光器阻挡来自所述发光装置的光源的蓝光和紫外光。
依据本发明实施例，所述光源是发光二极管光源，并且具有至少50,000lux的照度。
依据本发明实施例，所述影像感测装置的长度等于或大于所述基板的直径。
依据本发明实施例，所述发光装置具有使所述扫描线和所述反射光通过的带状透明窗。
依据本发明实施例，所述基板的所述顶表面在两秒钟内被所述基板扫描器完全扫描。
依据本发明实施例，还包括在所述处理站中配备的转移板，其中所述基板在被所述基板托架运送之前被安置在所述转移板上。
依据本发明实施例，所述转移板是用于冷却所述基板的冷却板。
依据本发明实施例，当由所述基板扫描器扫描时，所述基板托架从所述传送板拾取所述基板并且以恒定的移动速度在所述处理站与所述盒匣站之间的所述界面处通过所述通道。
依据本发明实施例，所述处理站包括光致抗蚀剂涂覆单元和显影处理单元。
依据本发明实施例，所述处理站包括化学机械研磨站。
依据本发明实施例，所述处理站包括蚀刻站。
本发明另一方面提供一种基板处理设备，包括：一处理站，用于处理基板；一盒匣站，与所述处理站集成在一起；一基板托架，用于通过位于所述处理站和所述盒匣站之间的界面处的通道在所述处理站和所述盒匣站之间传送所述基板；以及两个基板扫描器，配置在所述处理站和所述盒匣站之间的所述界面处，用于在所述基板通过所述通道的传输期间，提取所述基板的表面影像数据，其中，所述两个基板扫描器分别扫描所述基板的顶面和背面。
附图说明
图1为本发明一实施例所绘示的一种基板处理设备的示意图；
图2以侧视立体图例示条状扫描窗、发光装置、基板和机械手臂的示意图；
图3为本发明另一实施例所绘示的一种基板处理设备的示意图。
主要元件符号说明
1、1a：基板处理设备
10：处理站
20：盒匣站
30：界面处
100：基板
100a：顶面
100b：背面
AR：机械手臂
CA：晶舟
CH：通道
CS：影像感测装置
CP：控制计算机
CU：光致抗蚀剂涂覆单元
D1：第一方向
D2：第二方向
DU：显影处理单元
F：滤光器
FFU-1、FFU-2：风扇过滤组
IL：发光装置
IS：光源
L：直径
LS：扫描线
OP：开口
P：基板托架
POD：晶片传送盒
RS：反射光
SB：条状扫描窗
SS、SS1、SS2：基板扫描器
TRS：转移板
TW：带状透明窗
W：隔间墙
WU：上部墙体
WL：下部墙体
具体实施方式
在下文中，将参照附图说明细节，该些附图中的内容也构成说明书细节描述的一部分，并且以可实行该实施例的特例描述方式来绘示。下文实施例已描述足够的细节使该领域的一般技术人士得以具以实施。
当然，也可采行其他的实施例，或是在不悖离文中所述实施例的前提下作出任何结构性、逻辑性、及电性上的改变。因此，下文的细节描述不应被视为是限制，反之，其中所包含的实施例将由随附的权利要求来加以界定。
本发明的技术特征在于将检视装置整合至晶片生产或处理机台内，在将基板(例如，晶片)传送回晶舟(cassette)的过程中，进行线上且即时的进行基板的扫描，利用获取的影像与正常的影像比对，如此能够迅速的找出芯片异常的地方，并立即决定是否继续制作工艺流程，或是要重做。本发明还可以取代线下显影后检视(after-develop-inspection，ADI)或蚀刻后检视(after-etch-inspection，AEI)等自动光学检测(automatic optical inspection，AOI)步骤。
请参阅图1，其为依据本发明一实施例所绘示的一种基板处理设备。如图1所示，基板处理设备1包括：一处理站10，用于处理基板100，例如，硅晶片。例如，所述处理站10可以包括光致抗蚀剂涂覆单元CU和显影处理单元DU。可以经由设置在处理站10内的机械手臂(图未示)将基板100传送至光致抗蚀剂涂覆单元CU或显影处理单元DU中，分别进行光致抗蚀剂涂覆(resist coating)处理或显影(developing)处理。依据本发明实施例，经过光致抗蚀剂涂覆处理的基板100还可以继续进行曝光(exposure)制作工艺。
本发明的所述处理站10并不限于光致抗蚀剂涂覆和显影机台。依据本发明其他实施例，所述处理站10可以包括化学机械研磨(chemical mechanical polishing，CMP)站。依据本发明其他实施例，所述处理站10可以包括蚀刻站。
依据本发明实施例，基板处理设备1还包括：一盒匣站20，与所述处理站10集成在一起。依据本发明实施例，所述盒匣站20和所述处理站10之间的界面处30设有一隔间墙W，其中，所述隔间墙W设置有一通道CH，容许设置在所述盒匣站20内的机械手臂AR在所述处理站10和所述盒匣站20之间传送所述基板100，并将所述基板100传送至晶舟CA中存放。所述晶舟CA可以经由开口OP载入晶片传送盒POD中。
依据本发明实施例，所述隔间墙W可以是金属墙，但不限于此。依据本发明实施例，所述隔间墙W可以包含一上部墙体WU和一下部墙体WL，其中，所述通道CH位于所述上部墙体WU和所述下部墙体WL之间。依据本发明实施例，所述上部墙体WU和所述下部墙体WL可以具有不同厚度，例如，所述上部墙体WU的厚度约为50mm，所述下部墙体WL的厚度约为30mm，但不限于此。
此外，在所述处理站10和所述盒匣站20的上部可以分别设置有风扇过滤组FFU-1和风扇过滤组FFU-2用以过滤空气。
依据本发明实施例，机械手臂AR包含一基板托架P，在所述处理站10和所述盒匣站20之间传送所述基板100时，所述基板100被安置在所述基板托架P上，沿着一第一方向D1水平的通过位于所述处理站10和所述盒匣站20之间的界面处30的通道CH。
依据本发明实施例，基板处理设备1还包括在所述处理站10中配备的转移板TRS，其中所述基板100在被所述基板托架P运送之前被安置在所述转移板TRS上。依据本发明实施例，所述转移板TRS是用于冷却所述基板100的冷却板。
本发明的技术特点在于，基板处理设备1还包括一基板扫描器SS，设置在所述处理站10和所述盒匣站20之间的所述界面处30，用于在所述基板100沿着第一方向D1行进并通过所述通道CH的传输期间，基板扫描器SS可以从一第二方向D2同时提取通过所述通道CH的所述基板100的表面影像数据。第二方向D2基本上垂直于第一方向D1。
依据本发明实施例，所述基板扫描器SS包括影像感测装置CS，设置在所述基板100的顶面100a上方，用以提取所述基板100的表面影像数据。所述基板扫描器SS可以是线形扫描器，且所述影像感测装置CS可以包含条状扫描窗SB，以大约4.5K line/second的预设线速率提取所述基板100的线形表面影像。依据本发明实施例，所述基板扫描器SS具有47μm的像素尺寸。依据本发明实施例，所述影像感测装置CS的长度等于或大于所述基板100的直径。
依据本发明实施例，所述基板扫描器SS还包括布置在所述影像感测装置CS和所述基板100的所述顶面100a之间的发光装置IL。从所述发光装置IL发出照射到所述基板100的所述顶面100a上的扫描线LS，并且由所述影像感测装置CS检测含有所述表面影像数据的反射光RS。
依据本发明实施例，所述发光装置IL包括滤光器F，所述滤光器F阻挡来自所述发光装置IL的光源IS的蓝光和紫外光。所述光源IS是发光二极管(light-emitting diode，LED)光源，并且具有至少50,000lux的照度。
请同时参阅图2，以侧视立体图例示条状扫描窗SB、所述发光装置IL、所述基板100和所述机械手臂AR。如图2所示，依据本发明实施例，所述扫描线LS的纵向长度等于或大于所述基板100的直径L。依据本发明实施例，所述基板100的直径L可以是200mm或300mm，但不限于此。所述发光装置IL具有使所述扫描线LS和所述反射光RS通过的带状透明窗TW。
当由所述基板扫描器SS扫描时，所述基板托架P从所述传送板TRS拾取所述基板100并且以恒定的移动速度在所述处理站10与所述盒匣站20之间的所述界面处30通过所述通道CH。依据本发明实施例，所述基板100的所述顶表面100a在两秒钟内可以被所述基板扫描器SS完全扫描，并将提取的所述基板100的所述顶表面100a的全部影像信息传送至控制计算机CP，线上且即时的进行与正常影像(例如，控片的影像)的比对，能够迅速的找出芯片异常的地方，并立即决定是否继续制作工艺流程，或是要重做。
请参阅图3，其为依据本发明另一实施例所绘示的一种基板处理设备。如图3所示，基板处理设备1a同样包括：一处理站10，用于处理基板100，例如，硅晶片。例如，所述处理站10可以包括光致抗蚀剂涂覆单元CU和显影处理单元DU。可以经由设置在处理站10内的机械手臂(图未示)将基板100传送至光致抗蚀剂涂覆单元CU或显影处理单元DU中，分别进行光致抗蚀剂涂覆处理或显影处理。依据本发明实施例，经过光致抗蚀剂涂覆处理的基板100还可以继续进行曝光制作工艺。
依据本发明实施例，基板处理设备1a同样包括：一盒匣站20，与所述处理站10集成在一起。依据本发明实施例，所述盒匣站20和所述处理站10之间的界面处30设有一隔间墙W，其中，所述隔间墙W设置有一通道CH，容许设置在所述盒匣站20内的机械手臂AR在所述处理站10和所述盒匣站20之间传送所述基板100，并将所述基板100传送至晶舟CA中存放。所述晶舟CA可以经由开口OP载入晶片传送盒POD中。
依据本发明实施例，机械手臂AR包含一基板托架P，在所述处理站10和所述盒匣站20之间传送所述基板100时，所述基板100被安置在所述基板托架P上，沿着第一方向D1水平的通过位于所述处理站10和所述盒匣站20之间的界面处30的通道CH。
依据本发明实施例，基板处理设备1a还包括在所述处理站10中配备的转移板TRS，其中所述基板100在被所述基板托架P运送之前被安置在所述转移板TRS上。依据本发明实施例，所述转移板TRS是用于冷却所述基板100的冷却板。
依据本发明实施例，基板处理设备1a包括两个基板扫描器SS1和SS2，分别扫描所述基板100的顶面100a和背面100b。其中，基板扫描器SS1设置在所述处理站10和所述盒匣站20之间的所述界面处30的上部墙体WU内，用于在所述基板100通过所述通道CH的传输期间，从所述第二方向D2提取所述基板100的顶面影像数据。基板扫描器SS2设置在所述处理站10和所述盒匣站20之间的所述界面处30的下部墙体WL内，用于在所述基板100通过所述通道CH的传输期间，从所述第二方向D2提取所述基板100的背面影像数据。基板扫描器SS2的细部构造如同图1中所示，不另赘述。
以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，都应属本发明的涵盖范围。

Claims (18)

1.一种基板处理设备，其特征在于，包括：
处理站，用于处理基板；
盒匣站，与所述处理站集成在一起；
基板托架，通过位于所述处理站和所述盒匣站之间的界面处的通道在所述处理站和所述盒匣站之间传送所述基板；以及
基板扫描器，设置在所述处理站和所述盒匣站之间的所述界面处，用于在所述基板通过所述通道的传输期间，提取所述基板的表面影像数据。
2.根据权利要求1所述的基板处理设备，其中，所述基板扫描器包括设置在所述基板的顶表面上方的影像感测装置。
3.根据权利要求2所述的基板处理设备，其中，所述基板扫描器是线形扫描器，以大约4.5K line/second的预设线速率提取所述基板的线形表面影像。
4.根据权利要求2所述的基板处理设备，其中，所述基板扫描器具有47μm的像素尺寸。
5.根据权利要求3所述的基板处理设备，其中，还包括布置在所述影像感测装置和所述基板的所述顶表面之间的发光装置。
6.根据权利要求5所述的基板处理设备，其中，从所述发光装置发出照射到所述基板的所述顶表面上的扫描线，并且由所述影像感测装置检测含有所述表面影像数据的反射光。
7.根据权利要求6所述的基板处理设备，其中，所述发光装置包括滤光器，所述滤光器阻挡来自所述发光装置的光源的蓝光和紫外光。
8.根据权利要求7所述的基板处理设备，其中，所述光源是发光二极管光源，并且具有至少50,000lux的照度。
9.根据权利要求6所述的基板处理设备，其中，所述影像感测装置的长度等于或大于所述基板的直径。
10.根据权利要求6所述的基板处理设备，其中，所述发光装置具有使所述扫描线和所述反射光通过的带状透明窗。
11.根据权利要求1所述的基板处理设备，其中，所述基板的所述顶表面在两秒钟内被所述基板扫描器完全扫描。
12.根据权利要求1所述的基板处理设备，其中，还包括在所述处理站中配备的转移板，其中所述基板在被所述基板托架运送之前被安置在所述转移板上。
13.根据权利要求12所述的基板处理设备，其中，所述转移板是用于冷却所述基板的冷却板。
14.根据权利要求12所述的基板处理设备，其中，当由所述基板扫描器扫描时，所述基板托架从所述传送板拾取所述基板并且以恒定的移动速度在所述处理站与所述盒匣站之间的所述界面处通过所述通道。
15.根据权利要求1所述的基板处理设备，其中，所述处理站包括光致抗蚀剂涂覆单元和显影处理单元。
16.根据权利要求1所述的基板处理设备，其中，所述处理站包括化学机械研磨站。
17.根据权利要求1所述的基板处理设备，其中，所述处理站包括蚀刻站。
18.一种基板处理设备，其特征在于，包括：
处理站，用于处理基板；
盒匣站，与所述处理站集成在一起；
基板托架，用于通过位于所述处理站和所述盒匣站之间的界面处的通道在所述处理站和所述盒匣站之间传送所述基板；以及
两个基板扫描器，配置在所述处理站和所述盒匣站之间的所述界面处，用于在所述基板通过所述通道的传输期间，提取所述基板的表面影像数据，其中，所述两个基板扫描器分别扫描所述基板的顶面和背面。
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