CN117897801A - 用于改变晶片的温度的设备 - Google Patents

Abstract

一种用于改变晶片的温度的设备，其包括：表面，其用于支撑晶片并且与晶片交换热；以及空间，其用于容纳末端执行器的至少末端部分，当该末端执行器用于使晶片下降至该表面上时，该末端部分用于从下方支撑晶片，其中该空间从该设备的一侧延伸或延伸至该设备的一侧，以及其中该空间被配置为使得该末端执行器的至少末端部分可通过该设备的该侧而从该空间抽出。

Description

用于改变晶片的温度的设备

技术领域

本发明涉及用于改变晶片温度的设备，且涉及包括这类设备的晶片质量计量装置。

背景技术

使用各种技术在半导体(例如，硅)晶片上制造微电子设备，各种技术，例如，包括沉积技术(CVD、PECVD、PVD等)及移除技术(例如，化学蚀刻、CMP等)。可以用改变半导体晶片的质量的方式进一步处理半导体晶片，例如通过清洁、离子植入、光刻等。

取决于所制造的元件，各半导体晶片可依序通过数以百计的不同处理步骤，以建立和/或移除其最终运作所需的层及材料。实际上，各半导体晶片通过生产线。

生产完整的硅晶片所需的处理步骤的成本及复杂性、连同到达生产线的终点(在此处可适当评估其操作)所花的时间，已经导致了监控生产线上的装置的操作以及在整个处理中受处理晶片的品质的需求，从而可确保对于最终晶片的性能及良率的信心。

晶片处理技术通常造成半导体晶片的质量的变化。半导体晶片的变化的构造通常对于设备的功能至关重要，所以为了品质控制目的，期望在生产期间评估晶片，以便判定它们是否具有正确的构造。

测量处理步骤任一方面的晶片质量的变化是实现产品晶片计量的一种有吸引力的方法。其成本相对较低、速度快、并且可自动适应不同的晶片电路图案。此外，它通常可提供比替代技术更高的准确性。在所关注的处理步骤之前及之后，对所讨论的晶片进行称重。质量的变化与生产装置的性能和/或晶片的期望性质相关。

在半导体晶片上执行的处理步骤可能导致半导体晶片质量的非常小的变化，这可能需要高准确度的测量。例如，从半导体晶片的表面移除少量材料可能使半导体晶片的质量减小数毫克，可能希望以±100μg或更佳等级的分辨率来测量该变化。

在这些高测量准确度水平下，由被测量的半导体晶片的温度变动和/或测量装置的温度所引起的测量输出的误差可能变得显著。

例如，如果半导体晶片的温度高于测量装置的测量室，则在测量室的空气中可能产生气流(例如，对流)，而可能影响测量输出。此外，可加热测量室的空气、改变其密度及压力及因此改变由空气施加在半导体晶片上的浮力。这也可能影响测量输出。

在半导体晶片刚在生产线中被处理完，它的温度可能是400-500℃或更高。在处理之后，可将半导体晶片装载至前开式晶片传送盒(FOUP)中，与其它最近处理的半导体晶片一起，以在生产线的不同处理位置之间进行运输。当FOUP到达用于秤半导体晶片重量的称重设备时，半导体晶片温度可能仍然是高的，例如70℃或更高。相对地，称重设备的温度可能为约20℃。因此，在半导体晶片与称重设备之间可能有明显的温度差。

WO02/03449描述了半导体晶片质量计量方法，其旨在减少由测量天平或被测量的半导体晶片的温度变动所引起的测量输出的误差。在WO02/03449所述的方法中，将半导体晶片自FOUP移出并且放置在被动式热传递板上，在被放置在称重装置的测量区域上之前，被动式热传递板已热耦合至称重装置的室。被动式热传递板会使半导体晶片温度与室的温度均等而误差在±0.1℃以内。

WO2015/082874公开，在WO02/03449所述的方法中在称重装置的室上可能有显著的热负荷。热负荷可能造成称重装置的温度(例如，称重装置的天平的温度)增加或变得不均匀，其可能造成由称重装置所执行的重量测量上的相应误差，如以上所讨论的。

WO2015/082874公开，在使用热传递板以使半导体晶片温度与称重装置的温度均等之前，先从半导体晶片移除大部分的热负荷，以减少称重装置上的热负荷。

在WO2015/082874所公开的实施方案中，使用主动式热传递板(其中使用热电设备以主动地驱散热负荷)从半导体晶片移除大部分热负荷，接着使用被动式热传递板使半导体晶片温度与测量室的温度均等，被动式热传递板安装在测量室之上的表面上并且与测量室处于热平衡。

通常，具有合适的末端执行器(例如，双叉末端执行器)的机械臂用于将晶片传送至热传递板及传送出热传递板，例如在热传递板与测量室之间。具体而言，末端执行器接触晶片的下侧，以从晶片下方支撑晶片。

申请人先前所使用的热传递板具有多个致动器销，用于从机械臂的末端执行器接收晶片、从下方支撑晶片、并且用于将晶片降低至热传递板的热传递表面上。

具体而言，多个致动器销中的每一者可在晶片接收位置(此时，致动器销在热传递板的热传递表面上方突出)与缩回位置(此时，致动器销缩回在热传递板中，并且不在热传递表面之上突出)之间移动。

当将晶片装载至热传递板上时，机械臂的末端执行器用于使晶片朝向热传递板的热传递表面而下降，多个致动器销位于晶片接收位置。

当末端执行器位于在热传递板的热传递表面上方预定距离时，晶片的下侧与多个致动器销接触。因此，当末端执行器在热传递板的热传递表面上方并且小于该预定距离时，晶片完全由多个致动器销所支撑，且不再由末端执行器支撑。接着，使末端执行器相对于热传递板及晶片横向地移动，从而使末端执行器不再位于晶片下方。

随后，使多个致动器销移动至缩回位置，从而使晶片被放置在热传递板的热传递表面上，且由热传递板的热传递表面所支撑。

热传递板具有真空夹具，一旦晶片被放置在热传递表面上，则真空夹具用于将晶片夹持在热传递板的热传递表面上。例如，热传递表面可具有一或更多开口，一或更多泵是通过开口抽吸空气，以便在热传递表面与晶片之间产生低压，以便将晶片夹持至热传递表面。

晶片被夹持至热传递板的热传递表面足够的时间期间以达到期望的晶片温度，例如使晶片温度基本上等于热传递板的温度的时间期间和/或预定时间期间。

随后，停止对晶片的真空夹持，并且使多个致动器销移动至晶片接收位置，此时晶片被支撑在热传递板的热传递表面上方预定距离处。

接着，使机械臂的末端执行器相对于晶片及热传递板横向地移动，从而使末端执行器位于晶片下方，接着使用末端执行器以将晶片抬起而离开热传递板。

尽管用于将晶片放置在热传递板上的此配置足以用于许多应用，但是本案发明人已经意识到，此配置在某些情况中可能导致潜在的问题。

例如，本案发明人已经意识到，用于从机械臂的末端执行器接收晶片并随后使晶片下降至热传递表面上的致动器销或其它类似的中间机构会占用热传递板中的空间，其可能会影响热传递板内的热传递。例如，在热传递板中用于致动器销的孔洞可能成为热传递板中的热隔断。这样的热隔断可能对热传递板内的热传递有负面影响，因而存在横跨热传递板的温度差异、和/或使得热传递板不具有期望的温度。

额外地或替代地，本案发明人已经意识到，用于从机械臂的末端执行器接收晶片并随后使晶片下降至表面上的致动器销或其它类似的中间机构可能产生热，其可能在热传递板中导致非期望的温度变化和/或温度变动，其可能在当晶片被传递至称重装置时导致随后的测量误差。

此外，本案发明人已经意识到，该致动器销其中一或多者的故障可能导致晶片在热传递板上呈现一角度，使得晶片倾斜。这可能由于在晶片与热传递板表面之间的接触不良而导致晶片的热化不良。这也可能在当移动末端执行器以将晶片抬起而离开热传递板的表面时导致晶片破裂或晶片损坏。

发明内容

本发明可解决这些问题中的一个或多个。

最一般地，本发明涉及提供空间，当末端执行器用于使晶片下降至热传递表面上时，该空间用于容纳从下方支撑着晶片的末端执行器。因此，末端执行器可用于直接将晶片放置在热传递表面上，当晶片被放置在热传递表面上时，末端执行器容纳在该空间中。因此，不需要提供致动器销、或其它类似的中间机构以从末端执行器接收晶片、且随后使晶片下降至表面上，如上所述。

根据本发明的第一方面，提出一种用于改变晶片的温度的设备，包括：表面，用于支撑该晶片并且与该晶片交换热，及空间，用于容纳末端执行器的至少末端部分，当该末端执行器用于使该晶片下降至该表面上时，该末端部分用于从下方支撑该晶片，其中该空间从该设备的一侧或边缘延伸或延伸至该侧或边缘，及其中该空间配置为使该末端执行器的至少末端部分可通过该设备的该侧或边缘而从该空间抽出。

在根据本发明的第一方面所述的设备中，当该末端执行器用于使晶片下降至该表面上时，该末端执行器的至少该末端部分被容纳在该空间中。因此，该末端执行器可用于直接使晶片下降至该表面上，且不需要提供致动器销或其它类似的中间机构以从该末端执行器接收晶片、且随后使晶片下降至该表面上，如上所述。

此外，不提供致动器销或其它类似的中间机构以从该末端执行器接收晶片且随后使晶片下降至该表面上，这可能意指，设备可能比包括这些组件时薄。

此外，该空间从该设备的一侧或边缘延伸或延伸至一侧或边缘，且该空间被配置为使得该末端执行器的至少末端部分可通过该设备的该侧或边缘而从该空间抽出。

这意指，在使晶片下降至该表面上之后且当晶片由该表面所支撑时，该末端执行器可从该设备的该侧或边缘抽出。随后，可将不同的末端执行器从该设备的该侧或边缘插入该空间中，并且用于从该表面拾取晶片。

使用不同的末端执行器以使晶片下降至该表面上以及从该表面拾取晶片可最小化由末端执行器所引起的晶片温度变化。

例如，在末端执行器将热的晶片装载至用于冷却的表面上的情况下，该末端执行器可能被热的晶片所加热。如果使用相同的末端执行器来拾取冷却后的晶片，则该末端执行器的温度会高于晶片，并且可能会加热晶片。

反之，如果使用不同的末端执行器来从该表面拾取冷却后的晶片，则该不同的末端执行器的温度可能更接近冷却后的晶片的温度，因此可能对晶片温度有较小的影响。

根据本发明的第一方面所述的设备可包括以下任选的特征其中任一者、或在相容的情况下的任何组合。

将该末端执行器的至少末端部分通过该设备的该侧而从该空间抽出可包括，将该末端执行器的至少末端部分通过该设备的该侧而从该设备中抽出。

例如，该设备的该侧可为或可包括该设备的外围侧或边缘、或该设备的边界侧或边缘、或该设备的周边侧或边缘。

改变晶片的温度可包括冷却晶片。

改变晶片的温度可包括降低晶片的温度。

晶片可为半导体晶片。

晶片可具有200mm、300mm或450mm的直径。

该设备可用于改变具有预定直径的晶片的温度、或配置以改变具有预定直径的晶片的温度。预定直径可为200mm、300mm或450mm。

该设备可配置或适用于改变晶片的温度。

用于支撑晶片的表面可以意指，该表面用于支撑晶片的部分或全部重量。

用于支撑晶片的表面可以意指，该表面被配置以接触晶片。

用于与晶片交换热的表面可以意指，当晶片由该表面所支撑时，如果在表面与晶片之间具有温度差，则表面与晶片将进行热交换。

与晶片进行热交换可包括，执行与晶片的热传递或与晶片传递热。

与晶片进行热交换可包括，从晶片接收热。

与晶片进行热交换可包括，与晶片交换热能。

与晶片进行热交换可包括，从晶片接收热能。

与晶片进行热交换可包括，在表面与晶片之间的热传导。

与晶片进行热交换可包括，从晶片至表面的热传导。

该表面可为该设备的主体的表面。因此，该设备可包括具有该表面的主体。

该表面可为该设备的主体的顶表面。

该表面可包括导热材料。

该表面可包括铝。

该主体可包括铝。

术语空间可以意指，例如，切口、凹部、间隙或开口。

该空间可为或包括，例如，切口、凹部、间隙或开口。

通常，该空间为三维空间。

包含空间的设备可以意指，该设备界定空间、或提供空间、或限制空间、或形成空间、或包围空间。

该空间具有预先界定或预定的形状和/或预先界定或预定的尺寸。

当该末端执行器用于使晶片下降至该表面上时，该空间是被配置(例如，定位和/或成形和/或按尺寸制作)以容纳该末端执行器的至少该末端部分。

该末端执行器的至少该末端部分可以意指，该末端执行器的至少一末端。

该末端执行器的末端部分可以意指，包括该末端执行器的末端的该末端执行器的一部分。

该末端执行器的该末端可以意指，该末端执行器的与该末端执行器的连接或附接至机械臂的一端相反的相反端。

该末端执行器的该末端可为该末端执行器的自由端。

该末端执行器的该末端可为该末端执行器的纵向端。

通常，当该末端执行器用于从下方支撑晶片时，该末端执行器的该末端是该末端执行器位于晶片下方的一端。

该末端执行器的末端部分可为该末端执行器的纵向末端部分。

该末端执行器的末端部分可以意指，当该末端执行器用于从下方支撑晶片时，该末端执行器在晶片下方(例如，直接在下方)的部分。

当该末端执行器用于从下方支撑晶片时，该空间可用于容纳该末端执行器在晶片下方(例如，直接在下方)的部分。

该末端执行器的末端部分可为该末端执行器的纵向长度的末端部分。

该末端部分可为该末端执行器的末端部或末端长度。

该空间可用于容纳该末端执行器。因此，除非不相容，否则本文中关于“该末端执行器的至少该末端部分”的任何指称可替换为“该末端执行器”，反之亦然。类似地，除非不相容，否则本文中关于“末端执行器的至少末端部分”的任何指称可替换为“末端执行器”，反之亦然。

该空间可用于容纳该末端执行器的大部分长度。

该空间可用于基本上容纳该末端执行器的整个长度。

该空间可用于容纳该末端执行器的整个长度。

当该末端执行器用于使晶片下降至该表面上时，该空间可适用于容纳该末端执行器的至少该末端部分。

容纳该末端执行器的至少该末端部分意指，该末端执行器的至少该末端部分位于该空间内。

当该末端执行器的至少该末端部分被容纳在该空间中时，该末端执行器的至少该末端部分可完全包含在该空间内。

通常，该空间位于该表面下方，使得当该末端执行器的至少该末端部分被容纳在该空间中时，该末端执行器的至少该末端部分位于该表面下方。

通常，当该末端执行器的至少该末端部分被容纳在该空间中时，整个该末端执行器位于该表面下方。

位于该表面下方的空间意指，该空间在设备中的位置低于该表面和/或在设备中的高度低于该表面。

该末端执行器的至少该末端部分被容纳在该空间中可以意指，该末端执行器的至少该末端部分的整个厚度或整个高度或整个深度(垂直于晶片的主平面和/或垂直于该末端执行器的主平面)被容纳在该空间中，例如使得该末端执行器的末端部分不会向上突出到该空间之外。

该末端执行器的至少该末端部分被容纳在该空间中可以意指，该末端执行器的至少该末端部分的整个厚度或整个高度或整个深度(垂直于晶片的主平面和/或垂直于该末端执行器的主平面)在该表面下方、或低于该表面。

该末端执行器的至少该末端部分被容纳在该空间中可以意指，整个末端执行器在该表面之下或低于该表面。

通常，该空间的深度大于该末端执行器的至少该末端部分的深度。

该末端执行器从下方支撑晶片。该末端执行器可配置以从下方支撑晶片、或用于从下方支撑晶片。

该末端执行器从下方支撑晶片。因此，当晶片由该末端执行器所支撑时，该末端执行器位于晶片下方。因此，当该末端执行器使晶片下降至该表面上时，该末端执行器位于晶片下方。

该末端执行器可为含有臂部(例如，机械臂)的末端执行器。

该末端执行器可为机器人末端执行器、或机器人臂末端执行器、或机械臂末端执行器。

该末端执行器可连接至、附接至或安装在机械臂上。

该末端执行器可在该末端执行器的与该末端执行器的末端部分相反端处连接至、或附接至或安装在机械臂上。

该末端执行器可具有用于从下方支撑晶片的一或更多分支或分叉。一或更多分叉可位于或提供在该末端执行器的末端处。

该空间可用于，通过将该末端执行器的至少该末端部分下降至该空间中，而容纳该末端执行器的至少该末端部分。具体而言，该末端执行器的至少该末端部分可从上方下降至该空间中。

换言之，该空间为从上方可进入和/或开放给该末端执行器，使得该末端执行器的至少该末端部分可下降至该空间中。

该空间可形成在该设备的顶表面或上表面或主面中。

该空间可形成在该表面中或与该表面相邻。

通常，当该末端执行器的至少该末端部分被容纳在该空间中时，该末端执行器的至少该末端部分在该表面下方。

因此，当该末端执行器用于使晶片下降至该表面上时，该空间可用于容纳在该表面下方的该末端执行器的至少该末端部分。

该空间可用于容纳该末端执行器的至少该末端部分，其中该末端执行器的至少该末端部分位于或定位在该表面下方、或低于该表面。

在这样的配置中，该末端执行器的至少该末端部分可不突出在该表面上方，并且可不接触该表面上的晶片。

该空间可被配置为使得该末端执行器的至少该末端部分的高度或厚度或深度(垂直于晶片的主平面和/或垂直于末端执行器的主平面)可完全容纳在该空间中。

通常，该空间用于容纳该末端执行器的至少该末端部分，使得该末端执行器不再与放置在该表面上的晶片接触。

通常，该空间用于容纳该末端执行器的至少该末端部分，使得该末端执行器不再从下方支撑放置在该表面上的晶片。

当通过该末端执行器而将晶片下降至该表面上时，该末端执行器的至少该末端部分可下降至该空间中。

该空间可从该表面延伸至设备中。

该空间在该表面处可为开放的和/或在该表面处为可进入的。

该空间可为从上方开放的和/或从上方可进入的。

该空间可具有开口在该表面中或该表面上、或靠近或邻近该表面。

因此，该末端执行器的至少该末端部分可从该设备上方下降至该空间中。

该空间从该设备的一侧或侧边或边缘而延伸、或延伸至该设备的一侧或侧边或边缘。

该设备可具有主面或主表面以及一或更多侧。

该设备可具有顶面或顶表面以及一或更多侧。

主面、或主表面、或顶面、或顶表面可包括该表面。

主面、或主表面、或顶面、或顶表面可为实质水平的或水平的。

该一或更多侧可为实质垂直的或垂直的。

该空间在该设备的该侧或侧边或边缘处可为开放的。

该空间在该设备的该侧或侧边或边缘处可具有开口侧。

该空间在该设备的顶部处可具有开口侧。

该空间在该设备的该侧或侧边或边缘处是可进入的。

该末端执行器可通过该设备的该侧或侧边或边缘从该空间移除。

该末端执行器可通过该设备的该侧或侧边或边缘插入至该空间中。

该空间被配置为使得该末端执行器可通过该设备的该侧或侧边或边缘从该空间移除。

通过相对于该设备而横向或水平地移动该末端执行器，该末端执行器的至少末端部分可通过该设备的该侧或边缘从该空间抽出。

因此，该末端执行器的至少末端部分可从该空间的顶部下降至该空间中，接着通过该设备的该侧或边缘从该空间抽出。

该末端执行器的至少末端部分可沿着基本上垂直的(或垂直的)方向而下降至该空间中，接着沿着基本上水平的(或水平的)方向而通过该设备的该侧或边缘从该空间抽出。

通过沿着该末端执行器的纵向方向而移动该末端执行器，该末端执行器的至少末端部分可通过该设备的该侧或边缘从该空间抽出。

该设备的该侧可基本上垂直于、或垂直于该表面。

通过平行于该表面和/或平行于由该表面所支撑的晶片而移动该末端执行器，该末端执行器的至少末端部分可通过该设备的该侧或边缘从该空间抽出。

该空间可被成形和/或按尺寸制做，使得该末端执行器的至少末端部分可通过该设备的该侧或边缘从该空间抽出。

该末端执行器的一部分长度可通过该设备的该侧或侧边或边缘而延伸到该空间之外。

当该末端执行器的至少该末端部分被容纳在该空间中时，该末端执行器的一部分纵向长度可通过该设备的该侧或侧边或边缘从该设备突出。换言之，该末端执行器的一部分纵向长度可能不会被容纳在该空间中。或者，附接至该末端执行器的机械臂的一部分可从该设备的该侧突出。

该空间可形成在该设备的顶表面或上表面或主面中，并且可延伸至该设备的一侧或侧边。

对于该末端执行器，该空间可在或通过该设备的顶表面或上表面、以及在或通过该设备的该侧或侧边为开放的和/或可进入的。

该空间的最小宽度(平行于晶片的平面和/或该设备的平面)可大于该末端执行器的至少该末端部分的最大宽度。这可能意指，即使该末端执行器的该末端是该末端执行器的最宽部分，该末端执行器仍可，例如，通过该设备的该侧而从该空间横向抽出。

宽度是垂直于该空间和/或该末端执行器的纵向方向。

该空间的上部开口的形状可对应于和/或匹配该末端执行器的至少该末端部分的形状。

该表面可在该空间的一部分之上和/或上方延伸。

这可最大化该表面的表面积，并因此最大化与晶片的热交换。

当该末端执行器的至少末端部分通过该设备的该侧或边缘从该空间抽出时，该末端执行器的至少末端部分的一部分可因此在该表面下方通过，其中该表面是在该空间的一部分之上和/或上方延伸。

凹槽或通道或沟槽可形成在该表面在该空间的一部分之上和/或上方延伸之处。

当该末端执行器的至少末端部分通过该设备的该侧或边缘从该空间抽出时，该末端执行器的至少末端部分可沿着凹槽或通道或沟槽而移动。

这可使该末端执行器能够从该空间横向地移除，同时最大化该表面的表面积。

该表面可在该空间的纵向侧的一部分之上和/或上方延伸。

该空间的纵向侧可以意指，平行于该末端执行器的纵向长度的一侧。

因此，凹槽或通道或沟槽可形成在该空间的纵向侧的一部分处。

该空间的纵向侧的部分可位在、或邻近于、或接近于该设备的该侧。

该空间的纵向侧的部分可位在、或邻近于、或接近于该空间的近端或边缘。

该表面可延伸在该空间的两纵向侧的一部分上方。

因此，凹槽或通道或沟槽可形成在该空间的两纵向侧的一部分处。

该空间的最小外宽度可大于该末端执行器的至少末端部分的最大外宽度。

这可使该末端执行器能够通过该设备的该侧或边缘从该空间抽出。

该宽度可平行于该表面和/或平行于由该表面所支撑的晶片。

该末端执行器的至少末端部分的较远端部分可具有比该末端执行器的至少末端部分的较近端部分更大的宽度。

例如，该末端执行器可具有较宽的分支或分叉部分在该末端执行器的末端处。

该空间可具有均匀或基本上均匀的外宽度。

该空间的最小外宽度可大于该末端执行器在其末端处的分支部分或分叉部分的宽度。

在该设备的该表面或顶表面中的该空间的开口可具有比该空间在该表面或顶表面下方的主要部分更小的面积。

这可允许该末端执行器从该空间而横向地移除，即使该末端执行器的末端为该末端执行器的最宽部分，例如该末端执行器的末端部分是分叉的。

该设备可用于被动地冷却晶片。

被动地冷却可以意指，该设备不包括任何供电的冷却手段/设备，例如热电冷却设备，例如珀耳帖(Peltier)。

被动地冷却可以意指，设备不会主动地散热。

或者，该设备可用于主动地冷却晶片。

主动地冷却可以意指，该设备包括供电的冷却设备，例如热电冷却设备，例如珀耳帖。

该设备可包括一或更多热电模块。

一或更多热电模块可用于直接或间接地冷却该表面。

该设备可包括板体或块体，例如材料板体或块体。

该表面可为板体或块体的表面。

板体或块体可包括该表面。

板体或块体可包括该空间。

该空间可形成在板体或块体中。

该空间可形成在板体或块体的上表面中。

该空间可形成在该表面中。

该空间可形成在板体或块体中的切口或凹部。因此，板体或块体可包括切口或凹部。

该设备可包括热板、热传递板、或热化板。

该表面可为热板、热传递板、或热化板的表面。

热板、热传递板、或热化板可包括该表面。

热板、热传递板、或热化板可包括该空间。

该空间可形成在热板、热传递板、或热化板中。

该空间可形成在热板、热传递板、或热化板的上表面中。

该空间可形成在该表面中。

该空间可形成在热板、热传递板、或热化板中的切口或凹部。因此，热板、热传递板、或热化板可包括切口或凹部。

该设备可包括真空夹具，用于将晶片真空夹持至该设备。

该设备可包括真空夹持配置或机构，用于将晶片真空夹持至该设备。

该设备可在该表面中包括一或更多开口或孔洞或凹槽或通道(或一个凹槽或通道)，可对其施加低压或真空、或可在其中产生低压或真空，以便将晶片夹持至该表面和/或将晶片固持于该表面。

该设备可包括一或更多开口或孔洞或通路或管路(或一个开口或孔洞或通路或管路)，其连接至一或更多凹槽或通道、或流体连接至一或更多凹槽或通道、或与一或更多凹槽或通道流体连通，可通过该一或更多凹槽或通道而从该一或更多凹槽或通道(例如，通过一或更多泵)抽吸空气，以便在该一或更多凹槽或通道中产生低压。

一或更多凹槽或通道可为拱形的。

一或更多凹槽或通道可为环形的、或基本上环形的、或环的一段。

可能具有超过一个凹槽，例如二个凹槽。

当具有多个凹槽时，该凹槽可连接在一起。

一或更多凹槽可为或包括双重凹槽。

一或更多凹槽可为或包括拱形环路或弯曲环路。

凹槽可具有内凹槽部分及外凹槽部分。内及外凹槽部分都可为拱形的。内及外凹槽部分可连接在一起，以形成环路或连续路径。内凹槽部分可为径向内侧凹槽部分，外凹槽部分可为径向外侧凹槽部分。

一或更多凹槽可包括内凹槽及外凹槽。内及外凹槽都可为拱形的。内及外凹槽可连接在一起，以形成环路或连续路径。内凹槽可为径向内侧凹槽，外凹槽可为径向外侧凹槽。

提供内及外凹槽或凹槽部分两者可容许更大范围的弯曲或弓形晶片的成功真空夹持。具体而言，内凹槽或凹槽部分可允许对正弓形晶片(晶片是弯曲朝上而远离该表面)进行真空夹持，而外凹槽或凹槽部分可允许对负弓形晶片(晶片是弯曲朝下而朝向该表面)进行真空夹持。因此，提供内及外凹槽或凹槽部分两者可允许大范围的正及负弓形晶片两者的成功真空夹持。

该设备可包括底板以及附接至底板的顶板。

顶板与底板为可分离的。

顶板可通过一或更多螺钉或螺栓而附接至底板。

将顶板附接至底板的优点为，对于不同的应用，可提供由不同材料所制成的不同顶板，例如取决于晶片的特性。例如，可基于性质(例如，材料是否导电和/或具化学抗性)和/或基于材料的磨损特性和/或基于材料成本而选择顶板的材料。

底板可包括该空间。

例如，该空间可形成在底板中，例如在底板的顶表面中。

例如，底板可包括切口或凹部。

当该末端执行器用于使晶片下降至该表面上时，该末端执行器的至少该末端部分可被容纳在底板中的该空间中。

顶板可包括对应于该空间或形成该空间的一部分的切口或间隙或开口，使得该末端执行器的至少该末端部分可下降至在底板中的该空间、或该空间的该部分中。

顶板可包括该表面。例如，该表面可为顶板的顶表面。

顶板可比底板薄。此可减少顶板的加工时间，并且需要较少的顶板材料，其可降低顶板的成本。

顶板可由与底板不同的材料所制成。

各种不同的材料可使用于顶板，取决于各种不同的选择标准。例如，用于顶板的材料的选择标准可包括下列一或多者：低表面粗糙度(以降低微粒产生的风险)；耐磨(以确保顶板的长寿命)；微粒产生的风险低(以防止微粒累积在晶片上)；低金属含量(以防止晶片背侧的污染)；导热(以允许晶片冷却)；及导电(以允许顶板接地并且防止电荷累积)。

顶板可包括单一材料或由单一材料所制成。例如，顶板可包括均质材料。或者，顶板可包括多于一种材料或由多于一种材料所制成。例如，顶板可包括第一材料，第一材料的至少一部分涂覆有第二材料。可选择材料或涂层以适合不同的应用。

例如，合适的低磨损、干净涂层包括阳极处理、类钻石涂层(其具有来自不同制造商的大量专有涂层)、硅、硅氧化物、钛氮化物及硅碳化物。

通常，由于铝的高导热性，铝做为顶板主体的材料是有利的。然而，可使用其它材料来代替铝。

因此，顶板可包括铝。

可将表面涂层施加至顶板的顶表面(例如，铝顶板的顶表面)，以普遍地改善表面磨损行为(例如DLC、SiC、TiN)。

通常，顶板的下侧没有涂层，以确保与底板和/或在顶板与底板之间的热界面材料的良好热接触。例如，顶板的下侧可因此为裸铝。

通常，底板也包括具有高导热性的材料，例如铝。

底板可因此包括铝或由铝所制成。

因为底板通常不与晶片直接接触，所以底板材料对晶片的污染可能受到较少关注。因此，可能没有必要施加涂层至底板。

例如，底板的顶表面可为经阳极处理的铝。

底板的底表面可为无涂层的，例如裸铝，以确保良好的热接触。

底板可具有比顶板更大的热质量。

该设备可包括在底板与顶板之间的热界面材料。

这可改善在底板与顶板之间的热传递。

热界面材料可为膜的形式。

热界面材料可包括石墨或硅氧树脂和/或基于石墨或硅氧树脂。

热界面材料可为导电的。这可防止电荷累积在顶板中。

该设备可包括在底板与该设备的另一部分之间的热隔断。

该设备可包括在底板与该设备的一或更多其它部分之间的多个热隔断。

例如，一或更多热隔断可位于围绕底板边缘的至少一部分、在底板与该设备的外壳或外罩之间。

一或更多热隔断可包括气隙。

一或更多热隔断可包括绝热材料。

该设备可包括多个限制元件或部件，这些限制元件或部件用于限制晶片相对于该表面的横向移动。

例如，该设备可包括多个凸块或突起，用于限制晶片相对于该表面的横向移动。

例如，限制元件或部件可抬升于该表面之上、或者延伸或突出在该表面之上。

如果晶片相对于该表面被横向移位，则限制元件或部件可被定位和/或配置成接触晶片的径向外边缘。

限制元件或部件可定位或设置为围绕该表面的周缘或外边缘。

限制元件或部件可位于该表面中。

每一限制元件可位于距该表面的中心距离X处，其中X大于设备所容纳的晶片的半径。例如，对于具有150mm半径的晶片，每一限制元件可位于距该表面的中心超过150mm的距离处。

在该设备包括如上所述的顶板及底板的情况下，限制元件或部件可设置在连接至或附接至底板的柱体或杆体或销的顶部处。

柱体或杆体或销可穿过顶板中的孔洞。

一或更多凹槽或通道可设置在顶板与底板之间，例如夹设在顶板与底板之间，以例如在顶板与底板之间形成密封的管道或通路或通道。

可在顶板与底板之间提供管道或通路或通道。

一或更多孔洞可设置成从顶板的该表面穿过顶板到一或更多凹槽或通道或管道或通路。

例如，一或更多凹槽或通道或管道或通路可为环或环的一段的形式。一或更多孔洞可因此在顶板的该表面上配置成环或环的一段的形状。

可在一或更多凹槽或通道或管道或通路中提供孔洞或开口，可通过其而从一或更多凹槽或通道抽吸空气，以便在一或更多凹槽或通道中产生低压。此低压也将施加至通过顶板而提供的孔洞，以吸引或固持晶片至该设备。

根据本发明的第二方面，提出一种用于改变晶片温度的设备，该设备包括底板、以及附接至底板的顶板，其中顶板包括用于支撑晶片并且与晶片进行热传递的表面。

根据本发明第二方面的设备可包括本发明第一方面的任何特征，除非其与本发明第二方面的特征不相容。

顶板可能比底板薄。

顶板可包括与底板不同的材料。

底板可具有比顶板更大的热质量。

该设备在底板与顶板之间可包括热界面材料。

该设备在底板与该设备的另一部分之间可包括热隔断。

顶板可具有本发明第一方面中的顶板的任何特征，除非不相容。例如，顶板的该表面可具有上述的表面的任何特征。

底板可具有本发明第一方面中的底板的任何特征，除非不相容。例如，底板可包括上述的该空间。

根据本发明的第三方面，提出一种质量计量装置，包括：根据本发明的第一或第二方面的该设备；测量室；及测量室内的称重设备。

根据本发明第三方面的装置可包括本发明的第一或第二方面的任何特征，除非与本发明第三方面的特征不相容。

质量计量装置可用于测量晶片的质量或可配置以测量晶片的质量。

测量室可为称重室。

称重设备可用于执行晶片的重量测量、或配置以执行晶片的重量测量。

称重设备可用于产生测量输出、或配置以产生测量输出，测量输出是指示装载在称重设备上的晶片的重量。

称重设备可包括用于支撑晶片的盘，例如称重盘或天平盘。

该设备可热耦合至测量室。

该设备可热耦合至测量室的外侧。

该设备可安装在测量室上，例如安装在测量室的外侧。

该设备可附接至测量室，例如附接至测量室的外侧。

相较于包括致动器销或其它类似的中间机构(用于从末端执行器接收晶片且随后使晶片下降至该表面上)，本发明的设备可较薄，所以在本发明中，该表面可更靠近测量室。这可使该表面的温度与测量室的温度更紧密地匹配。

该装置可还包括机械臂，其具有用于传送晶片的末端执行器。

当该末端执行器用于传送晶片时，末端执行器可用于从下方支撑晶片。

末端执行器可具有上述的末端执行器的任何特征。

当末端执行器用于使晶片下降至该表面上时，该设备中的空间用于至少容纳机械臂的末端执行器的末端部分。

该装置可包括：具有第一末端执行器的第一机械臂；及具有第二末端执行器的第二机械臂，其中该装置被配置为使用第一末端执行器以使晶片下降至该设备的该表面上，及其中该装置被配置为使用第二末端执行器以从该设备的该表面拾取晶片。

该装置可包括：

具有第一末端执行器及第二末端执行器的机械臂，

其中该装置被配置为使用第一末端执行器以使晶片下降至该设备的该表面上，以及

其中该装置被配置为使用第二末端执行器以从该设备的该表面拾取晶片。

根据本发明的第四方面，提出一种装置，该装置包括根据本发明第一方面的设备及该末端执行器。

根据本发明第四方面的装置可包括本发明的第一、第二或第三方面的任何特征，除非其与本发明的第四方面的特征不相容。

该装置可包括机器人臂或机械臂，其具有或包括该末端执行器。

该装置可包括测量室及在测量室内的称重设备。

本发明包括所述的方面及较佳特征的组合，除非这样的组合是明显不允许的或明确应避免的。

附图说明

仅以示例的方式，现在将参考附图而讨论本发明的实施方案，其中：

图1显示了根据本发明的第一实施方案的半导体晶片质量计量装置；

图2显示了根据本发明的第二实施方案的半导体晶片质量计量装置；

图3显示了根据本发明的第三实施方案的用于改变晶片温度的设备；

图4显示可使用在本发明的实施方案中的末端执行器；

图5显示了根据本发明的第四实施方案的用于改变晶片温度的设备；

图6显示了根据本发明的第四实施方案的用于改变晶片温度的设备的一部分；

图7显示了根据本发明的第四实施方案的用于改变晶片温度的设备的一部分；

图8显示了根据本发明的第五实施方案的用于改变晶片温度的设备；

图9显示了根据本发明的第五实施方案的用于改变晶片温度的设备的一部分；

图10显示了根据本发明的第五实施方案的用于改变晶片温度的设备的一部分；

图11显示了根据本发明的第五实施方案的用于改变晶片温度的设备的一部分；以及

图12显示了根据本发明的第五实施方案的用于改变晶片温度的设备的一部分。

具体实施方式

现在将参考附图而讨论本发明的方面及实施方案。对于本领域技术人员来说，进一步的方面及实施方案将是显而易见的。本文中所述的所有文件通过引用纳入本文中。

图1显示了根据本发明第一实施方案的半导体晶片质量计量装置1。

半导体晶片质量计量装置1用于测量晶片的质量或晶片质量的变化。

半导体晶片质量计量装置1包括称重设备3，称重设备3具有称重盘5，在称重设备3对晶片执行重量测量期间，称重盘5用于接收半导体晶片并且用于支撑晶片。称重设备3用于提供测量输出，其指示装载在称重盘5上的晶片的重量。例如，称重设备3可测量装载在称重盘5上的晶片的重量、或晶片重量的变化、或在晶片重量与参考重量之间的差异。

称重设备3位于称重室7内，称重室7在称重设备3周围形成一封闭环境。例如，称重室7可维持在称重设备3周围的空气的空气密度、空气压力及空气温度为基本上一致。称重室7具有一开口(未显示)，例如在称重室7的侧壁中的适当尺寸的狭槽，以允许晶片通过机械臂的末端执行器而传送至称重室7中、并且放置在称重盘5上。当不使用时，开口可被可开启的门或盖体(未显示)覆盖，以当使用称重设备3来执行测量时允许称重室7为基本上关闭或密封的。

用于改变晶片温度的温度改变部件9是位于称重室7的顶部上。

温度改变部件9可包括板体或块体。板体或块体可由具有良好导热性的材料所制成、或包括具有良好导热性的材料，例如Al。

温度改变部件9优选为具有高的热质量从而使其被供给热能时其温度变化缓慢且很小和/或具有良好的横向导热性从而使其在整个上表面保持实质均匀的温度。

温度改变部件9可包括或可为热传递板、或热板、或热化板。

温度改变部件9直接位于称重室7的顶部上，从而使在温度改变部件9与称重室7之间具有良好的热接触。温度改变部件9与称重室7是直接物理接触。温度改变部件9可附接或固定至称重室7，例如使用一或更多螺栓(未显示)和/或导热接合层(未显示)。

由于在温度改变部件9与称重室7之间的良好热接触，温度改变部件9可与称重室7基本上处于热平衡，因此可具有与称重室7基本上相同的温度(当温度改变部件9上的热负荷为低)。称重设备3也可与称重室7处于热平衡，因此也可具有与称重室7基本上相同的温度。因此，温度改变部件9可与称重设备3基本上处于热平衡，因此可具有与称重设备3基本上相同的温度(当温度改变部件9上的热负荷为低)。

使用时，首先将待测晶片放置在温度改变部件9上以降低其温度。可提供真空夹持机构，以将晶片真空夹持至温度改变部件9，以便在温度改变部件9与晶片之间达成良好的热接触。因此，温度改变部件9可包括用于将晶片夹持至温度改变部件9的真空夹具。在晶片与温度改变部件9之间的热平衡可在短时间内实现，例如在温度改变部件9与晶片之间的低于0.01℃的温度差异在20秒内实现。

可将晶片放置在温度改变部件9上一预定时间期间，而足以在晶片与温度改变部件9之间达成热平衡。通常温度改变部件9与称重室7彼此处于热平衡(当温度改变部件9上的热负荷为低)，从而使晶片处于与称重室7的温度相同的温度。

通常，晶片的温度高于温度改变部件9的温度及称重室7的温度，因此通常温度改变部件9是冷却晶片(降低晶片的温度)。

在晶片被温度改变部件9冷却之后，将它从温度改变部件9传送至称重室7中、并且放置在称重设备3的称重盘5上以进行测量。

称重设备3用于执行晶片的重量测量。例如，称重设备3可测量晶片的重量。

装置1用于执行计算，以基于重量测量的结果来计算晶片的质量。该计算可包括执行浮力校正，以校正称重室7中的空气对晶片的浮力。例如，称重室7可包括一或更多传感器，用于侦测在称重室7中的温度和/或压力和/或空气的湿度，以便计算在晶片上的浮力。

当然，在其它实施方案中，温度改变部件9可位于相对于称重室7而与图1所示的不同位置。例如，在另一实施方案中，温度改变部件9可不安装在称重室7上，而是可位于称重室7的一侧和/或与称重室7分开放置。在这样的替代实施方案中，温度改变部件9可不与称重室7热耦合，因此可能不与称重室7基本上处于热平衡。

温度改变部件9可包括或具有温度传感器，用于感测温度改变部件9的温度。

第一实施方案的其它特征将在讨论本发明的第二实施方案之后讨论于下。

图2显示了根据本发明第二实施方案的半导体晶片质量计量装置11。

图2的半导体晶片质量计量装置11不同于图1的半导体晶片质量计量装置1，因为其更包括第二温度改变部件13。

第二温度改变部件13可包括板体或块体。板体或块体可由具有良好导热性的材料(例如，Al)所制成或包括具有良好导热性的材料(例如，Al)。

第二温度改变部件13可还包括多个珀耳帖(Peltier)设备15，其附接在板体或块体的底侧、和/或与板体或块体的底侧接触。每一珀耳帖设备15具有附接至其的散热器17，例如在其底侧上。可在板体或块体的底侧下方的区域21中提供空气流19，以便从珀耳帖设备15以及从散热器17去除热。当然，空气流的配置可不同于图2中所示。例如，可通过风扇将空气从区域21的底部吹出。或者，在其它实施方案中，可不提供空气流。此外，一些珀耳帖设备15和/或散热器17可不同于图2中所示的。

第二温度改变部件13可包括或具有温度传感器，用于感测第二温度改变部件13的温度。可控制第二温度改变部件13的温度，从而使其等于目标温度、或在目标温度的预定范围内。例如，可操作或控制多个珀耳帖设备15，从而使所感测的温度等于目标温度、或在目标温度的预定范围内。

在图2中，第二温度改变部件13显示为位于称重室7的右侧。然而，在其它实施方案中，第二温度改变部件13可位于不同处，例如位于不同侧和/或在称重室7上方或下方、或比图2中所示更靠近或更远离称重室7。在其它实施方案中，第二温度改变部件13可直接或间接地附接或连接至温度改变部件9和/或称重室7。

在使用中，晶片传送器(例如，装置前端模块(EFEM)的机械臂的末端执行器)用于从前开式晶片传送盒(FOUP)(未显示)或替代地从另一处理装置(未显示)移除晶片，以及将晶片传送至第二温度改变部件13并且将晶片放置在第二温度改变部件13上。当晶片从FOUP(或其它处理装置)移除时，其可具有大约70℃的温度。例如，晶片可能已经在半导体元件生产线的处理站被处理，在晶片被装载至FOUP之前，处理站可能已经将晶片加热至400至500℃的温度。

当晶片被放置在第二温度改变部件13上时，热从晶片传导至第二温度改变部件13，从而使晶片的温度降低。取决于晶片在第二温度改变部件13上放置多久，晶片与第二温度改变部件13可达成热平衡(例如，使得它们具有实质相同的温度)。为了防止第二温度改变部件13的温度由于来自晶片的热负荷而升高，珀耳帖设备15是可操作的以主动地消散由第二温度改变部件13从晶片所移除的热负荷。换言之，提供电力至珀耳帖设备15，以使它们充当主动式热泵，将热从它们与板体或块体接触的上表面传递至它们与散热器17附接的下表面。珀耳帖设备15或可称为热电模块。

提供空气流19在板体或块体下方的区域21中(珀耳帖设备15及散热器17位于该区域21中)，以便从珀耳帖设备15及散热器17去除热。因此，使用第二温度改变部件13而从晶片去除的热会通过空气流19而传送并消散离开晶片质量计量装置11的称重室7，从而使该热对于称重室7的温度没有影响。换言之，主动地使热从第二温度改变部件13消散。

操作第二温度改变部件13以去除来自晶片的大部分热负荷，从而使晶片的温度下降为接近当晶片被放置在称重盘5上时的期望的晶片温度。

通常，当晶片装载在称重盘5上时，希望使晶片的温度与称重室7的温度基本上匹配，从而使晶片与称重室7之间基本上没有温度差(因此，晶片与称重设备3之间基本上没有温度差)。在此实施方案中，第二温度改变部件13可将晶片冷却至称重室7的温度的±1℃以内。例如，在称重室中，当称重室7的温度为20℃时，第二温度改变部件13可将晶片冷却至(20±1)℃的温度。然而，在其它实施方案中，由第二温度改变部件13所提供的冷却量可能与此不同。

一旦已经使用第二温度改变部件13将晶片的温度冷却至接近期望温度，则使用晶片传送器以将晶片传送至温度改变部件9，晶片传送器包括具有末端执行器的机械臂以用于支撑晶片。

温度改变部件9可被称为第一温度改变部件。

如上所述，当晶片位于温度改变部件9上时，在晶片与温度改变部件9之间具有良好的热接触。因此，通过将热从晶片传导至温度改变部件9，晶片被冷却。取决于晶片放置在温度改变部件9上的时间长度，晶片与温度改变部件9可变为基本上处于热平衡，使得它们具有基本上相同的温度。在此实施方案中，晶片可在温度改变部件9上放置足以达成热平衡的时间，例如60秒。在此实施方案中，第二温度改变部件13可将晶片冷却至称重室7的温度的±0.1℃以内。

在晶片被放置在温度改变部件9上之前，它已经被第二温度改变部件13去除了大部分热负荷。因此，在温度均等化期间，在温度改变部件9上的热负荷非常低，因此，温度改变部件9及称重室7(具有高热质量)的温度可在温度均等化期间保持基本上恒定(当温度改变部件9上的热负荷为低)。此外，相当少的热必须被交换以使晶片与温度改变部件9处于热平衡。

因此，利用本实施方案，可能更准确/精确地将晶片的温度均等化至期望的温度，因为从晶片去除大部分热负荷以及使晶片的温度均等化的步骤已经分开。

当晶片的温度与温度改变部件9的温度基本上相等时(例如，当晶片已经在温度改变部件9上预定时间期间)，晶片通过晶片传送器(包括具有末端执行器的机械臂)从温度改变部件9传送至称重盘5。接着，称重设备3用于提供测量输出，测量输出指示晶片重量。

图1及2中所示的配置仅为说明性配置，称重室和/或温度改变部件的其它配置在本发明中是可能的，且根据以上公开内容及以下公开内容，其对于本领域技术人员来说是显而易见的。

例如，在上述的第二实施方案的修改版本中，可省略温度改变部件9，从而仅使用第二温度改变部件13来改变晶片的温度。

在上述的第一或第二实施方案中，温度改变部件9及第二温度改变部件13其中一者或两者为根据本发明的用于改变晶片温度的设备。

图3是根据本发明第三实施方案的用于改变晶片温度的设备23的示例。例如，本实施方案的设备23可用做上述实施方案1及2中、或者其它半导体晶片质量计量装置中的温度改变部件9。

设备23用于被动地冷却晶片。换言之，设备23不包括任何供电的冷却手段/设备，例如珀耳帖设备。

设备23包括板体或块体24。板体或块体24由具有高热质量及高导热性的材料所制成或包括高热质量及高导热性的材料。板体或块体24可由金属(例如，铝)所制成或包括金属(例如，铝)。

如图3所示，板体或块体24具有表面25，当晶片被放置在板体或块体24的表面25上时，表面25用于支撑晶片。表面25为板体或块体24的上表面，因此为设备23的上表面。

表面25用于接触晶片以支撑晶片，并且与晶片交换热或热能以改变晶片的温度。换言之，表面25用于执行与晶片的热传递以改变晶片温度。

表面25可被称为板体或块体24或设备23的热传递表面。

设备23可用于改变具有预定直径(例如，200mm、300mm或450mm)的晶片的温度。因此，表面25可用于支撑具有预定直径的晶片。

如图3所示，板体或块体24包括切口27，当末端执行器29用于从下方支撑晶片、同时使晶片下降至表面25上时，切口27用于容纳机械臂的末端执行器29。

切口27形成在热传递板23的板体或块体24的顶表面，例如表面25，从而使当末端执行器29用于从下方支撑晶片、同时使晶片下降至表面25上时，末端执行器29可从顶表面下降到切口27中。

当末端执行器29用于使晶片下降至表面25上时，切口27被(例如，定位和/或成形和/或按尺寸制做)以容纳末端执行器29。

具体而言，切口27在板体或块体24中低于表面25，从而使当使晶片下降至表面25上时，末端执行器29可下降至切口27中，从而当晶片放置在表面25上时，末端执行器29被容纳在切口27中。

具体而言，切口27位于板体或块体24中的表面25下方。

切口27从表面25延伸至板体或块体24中，并且从表面25可进入和/或开放给末端执行器29。

切口27在设备23的一侧具有开口侧。

切口27也延伸至板体或块体24的一侧，并且在板体或块体24的该侧可进入和/或开放给末端执行器29。

如图3所示，表面25在切口27的两个纵向侧的部分上或上方延伸，从而使凹槽或沟槽28沿着切口27的两个纵向侧的部分而形成。

这意指，形成在表面25中的切口27的开口的面积小于在表面25下方的切口27的主体的面积。

即使末端执行器29的末端为末端执行器的最宽部分，凹槽或沟槽28仍允许末端执行器29经由切口27的开放侧而从切口27横向地抽出。

在表面25下方的切口27的主要部分的最小宽度大于容纳在切口27中的末端执行器29的最大宽度。这使得末端执行器29能够从切口27横向地抽出。

当末端执行器29容纳在切口27中时，末端执行器29在表面25下方。换言之，当末端执行器29容纳在切口27中时，末端执行器29在板体或块体24中低于表面25。在这样的配置中，末端执行器29不突出于表面25之上，并且不接触在表面25上的晶片。

当末端执行器29容纳在切口27中时，整个末端执行器29在表面25下方、或低于表面25。

切口27被配置为使得末端执行器29可下降至切口27中。例如，切口27的外形可用于容纳末端执行器29的外形。

切口27被配置为使得当使用末端执行器29将晶片放置在表面25上时，末端执行器29的整个厚度或高度或深度(垂直于晶片的主平面和/或垂直于末端执行器29的主平面)可完全容纳在切口中，从而使晶片完全由表面25所支撑并且不再与末端执行器29接触。换言之，切口27被配置为使得当晶片被放置在表面25上时，末端执行器的厚度或高度或深度可完全被容纳或包含或储藏在表面25下方的切口27中。

这可通过切口27从表面25延伸至设备23中的距离大于末端执行器29的厚度而达成(该厚度垂直于末端执行器29的主面和/或垂直于晶片的主平面)。

切口27被配置(例如，成形和/或定位)为使得一旦末端执行器29已经被容纳在切口27中，则末端执行器29可从设备23横向地抽出，同时晶片由表面25所支撑。

这样的末端执行器29的实例在图4中示出。如图4所示，末端执行器29包括二分支或分叉31，用于接触晶片的底侧以从下方支撑晶片的重量。因此，晶片可由末端执行器29承载。

末端执行器29的在二分支或分叉31对面的端部33被配置为附接至机械臂，从而使末端执行器29可被机械臂移动以移动晶片。

如图4所示，末端执行器29的末端比末端执行器29的近端宽。

当然，可使用不同的末端执行器，以代替图4中所示出的末端执行器29。例如，分支或分叉的数量可能不同于图4中所示出的，例如一或更多分支或分叉。

设备23可还包括或设置有真空夹具，用于将晶片夹持至设备23。例如，设备23可包括凹槽或通道35在表面25中，空气可以(例如通过一或更多泵)从凹槽或通道35被抽吸，以便在设备23和/或设备23的表面35与晶片之间产生低压，以便将晶片夹持至表面25。

设备23可更包括连接至凹槽或通道35的通路，空气可通过通路(例如通过泵)而从凹槽或通道35中被抽吸，以便在凹槽或通道35中产生低压。

凹槽或通道35是拱形的、或环形的、或形状像环的一段。

如图3所示，表面25包括位于凹槽或通道35径向外侧的另外的凹槽或通道36。

另外的凹槽或通道36是拱形的、或环形的。另外的凹槽或通道36与凹槽或通道35为同心，并且具有更大的直径。

另外的凹槽或通道36用于容纳可能形成在晶片周缘附近的晶片表面上的突出边缘珠。这样的边缘珠可能在晶片处理期间透过沉积而形成在晶片边缘周围的晶片表面上。在没有另外的凹槽或通道36的情况下，此边缘珠可能妨碍在表面25与晶片表面之间形成良好的接触。

另外的凹槽或通道36的半径可略小于容纳于设备23的晶片的半径。例如，另外的凹槽或通道36的半径可比容纳于设备23的晶片小1mm到8mm。

例如，设备可用于容纳直径为300mm的晶片，因此半径为150mm。另外的凹槽或通道36可因此具有在142mm至149mm范围内的半径，较佳为在144mm至148mm范围内。

或者，当在边缘珠的预期位置在表面25上径向朝外移动时，可在表面25中具有朝下阶部，以代替另外的凹槽或通道36。换言之，表面25的径向外部可相对于表面25的径向内部而缩进或凹陷，从而使在表面25的径向内部与径向外部之间具有朝下阶部。

朝下阶部可为拱形的或环形的。

关于另外的凹槽或通道36，朝下阶部的半径可略小于容纳于设备23的晶片的半径。例如，另外的凹槽或通道的半径可比容纳于设备23的晶片小1mm到8mm。

当使用在半导体晶片质量计量装置中时，例如在图1及2中所示，设备23可设置在称重室7的外表面上、或与称重室7的外表面为一体成形、或安装在称重室7的外表面上、或附接至称重室7的外表面。例如，设备23可附接或固定或栓紧至称重室7的外表面，例如使用具有高导热性的螺栓。

具体而言，板体或块体24可设置在称重室7的外表面上、或与称重室7的外表面为一体成形、或安装在称重室7的外表面上、或附接至称重室7的外表面。

在这样的配置中，设备23可与称重室7基本上处于热平衡，从而使设备23具有与称重室7基本上相同的温度。

板体或块体24可为热板、热传递板或热化板。

在其它实施方案中，设备23可包括附接至板体或块体24或安装在板体或块体24上的一或更多热电模块(例如，珀耳帖设备)，用于改变表面的温度。换言之，在其它实施方案中，该设备可为主动式冷却设备。这样的主动式冷却设备可使用做为例如上述实施方案2中、或用于其它半导体晶片质量计量装置中的第二温度改变部件。

图5至7显示了根据本发明第四实施方案的用于改变晶片温度的设备37。

设备37包括底板39以及顶板41，顶板41是通过例如一或更多螺栓或螺钉而附接至底板39。

图6显示出移除了顶板41的设备37。如图6所示，设备37包括在顶板41与底板39之间的热界面材料43，以改善在顶板41与底板39之间的热传递。当然，在其它实施方案中，可省略热界面材料43。

图7显示出移除了顶板41及热界面材料43两者的设备37。如图7所示，在此实施方案中，热界面材料43容纳在底板39的顶表面中的凹部中。然而，在其它实施方案中，可省略这样的凹部，且热界面材料可位于没有这样的凹部的底板39的顶表面上，并且在底板39的顶表面之上延伸。

顶板41包括表面45，表面45用于当晶片被放置在设备37上的表面45上时支撑晶片。表面45是设备37的上表面。

如图5所示，例如，设备37可包括一或更多凸块或突起42，其抬升于表面45之上并且位于表面45的周缘或外边缘周围。凸块或突起42可限制晶片在表面45上的横向移动，例如当对晶片施加真空夹持或松开真空夹持时。具体而言，如果晶片横向移位而离开表面45上的中心位置，则凸块或突起42可用于与晶片的径向外边缘接触，以便限制晶片的横向移动。

如图6所示，例如，凸块或突起42设置在穿过顶板41中的贯孔的柱体或杆体的顶部处。因此，凸块或突起42可被称为，例如，凸块柱。

柱体或杆体连接至或附接至底板39。

在此实施方案中，具有以正方形配置的四个凸块或突起42。当然，在其它实施方案中，可具有不同数量的凸块或突起，例如三或更多。

表面45用于接触晶片，以支撑晶片并且与晶片交换热能以改变晶片的温度。换言之，表面45用于与晶片进行热传递以改变晶片的温度。

表面45可称为设备37的热传递表面。

在可相容的情况下，表面45可具有上述的表面25的任一特征。

设备37可包括凹槽或通道46在表面45中，空气可以(例如通过一或更多泵)从凹槽或通道46被抽吸，以便在顶板41和/或顶板41的表面35与晶片之间产生低压，以将晶片夹持至表面45。

设备37可还包括连接至凹槽或通道46的通路，空气可通过该通路而从凹槽或通道46被抽吸，例如通过泵，以在凹槽或通道46中产生低压。

在此实施方案中，凹槽或通道46是双凹槽或通道，包括径向内侧凹槽或凹槽部分46a及径向外侧凹槽或凹槽部分46b。如上所述，径向内侧及径向外侧凹槽部分46a及46b允许成功地真空夹持大范围的弯曲或弓形晶片。

径向内侧及径向外侧凹槽部分46a及46b都是拱形的并且连接在一起以形成环路或连续路径。

如图5所示，表面45包括位于凹槽或通道46的径向外侧的另外的凹槽或通道50。

另外的凹槽或通道50可对应于图3中的另外的凹槽或通道36，并且可具有上述的另外的凹槽或通道36的任一特征。此外，另外的凹槽或通道50也可被替换为以上所述的用于另外的凹槽或通道36的朝下阶部，并且可具有以上所述的朝下阶部的任一特征。

凸块或突起42与另外的凹槽或通道50相邻，且在另外的凹槽或通道50的径向外侧。

如图5至7所示，切口47形成在底板39中。

当末端执行器29用于从下方支撑晶片、同时使晶片下降至表面45上时，切口47被(例如，成形和/或按尺寸制做和/或定位)以容纳机械臂的末端执行器29。

切口47形成在底板39的顶表面中，从而使当末端执行器29用于从下方支撑晶片、同时使晶片下降至表面45上时，末端执行器29可从顶表面下降至切口47中。

切口47从上方可进入或开放给末端执行器29。

顶板41包括间隙或开口49在底板39中的切口47上方，从而使末端执行器29可通过间隙或开口49而进入切口47。

切口47的位置在设备37中低于表面45，从而使当使晶片下降至表面45上时，末端执行器29可下降至切口47中，从而使末端执行器29容纳在切口中47。

切口47延伸至设备37的边缘。切口47在设备37的边缘处是开放或可进入的。

切口47在设备37的一侧具有开放侧。

当末端执行器29容纳在切口47中时，末端执行器29是低于表面45。换言之，当末端执行器29容纳在切口47中时，末端执行器29在设备37中低于表面45。

当末端执行器29是容纳在切口47中时，整个末端执行器29在表面45下方。

切口47的深度大于末端执行器29的深度。

切口47被配置为使得末端执行器29能够下降至切口47中。具体而言，切口47的外形用于容纳末端执行器29的外形。

切口47被配置为使得当末端执行器29用于将晶片放置在表面45上时，末端执行器29的深度或厚度或高度可完全容纳在切口47中，使得晶片完全由表面45所支撑并且不再与末端执行器29接触。换言之，切口47被配置为使得当晶片放置在表面45上时，末端执行器29的深度或厚度或高度可完全容纳、或包含或贮存在表面45下方的切口47中。

这可通过使切口47延伸至底板39中的距离大于末端执行器29的厚度来实现(厚度是垂直于末端执行器29的主面)。

切口47被(例如，成形和/或定位)为使得一旦末端执行器29已经被容纳在切口47中，则末端执行器29可从设备37横向地抽出，同时晶片由表面45所支撑。

如图5所示，顶板41在底板39中的切口47的二纵向侧的部分上或上方延伸，从而使凹槽或沟槽48沿着切口47的二纵向侧的部分而形成。

此意指，形成在顶板41中之间隙或开口49的面积小于在底板39中的切口47的面积。

即使末端执行器29的末端是末端执行器29的最宽部分，凹槽或沟槽48仍允许末端执行器29经由切口47的开放侧而从切口47横向地抽出。

切口47的最小宽度大于容纳在切口47中的末端执行器29的最大宽度。这使得末端执行器29能够从切口47横向地抽出。

设备37可用于被动地冷却晶片。

底板39可由与顶板41不同的材料所制成。

底板39比顶板41厚。

底板39可具有比顶板41更大的热质量。

例如，设备37可使用做为在第一或第二实施方案中的温度改变部件9。

图8至12显示了根据本发明第四实施方案的用于改变晶片温度的设备51。

如图8至12所示，设备51包括底板53及顶板55，顶板55是通过，例如，一或更多螺栓或螺钉而附接至底板53。

图9显示出移除了顶板55的设备51。如图9所示，设备51包括在顶板55与底板53之间的热界面材料57，以改善在顶板55与底板53之间的热传递。当然，在其它实施方案中，可省略热界面材料57。

图10显示出移除了顶板55及热界面材料57两者的设备51。如图10所示，在此实施方案中，热界面材料57容纳在底板53的顶表面中的凹部中。然而，在其它实施方案中，可省略这样的凹部，且热界面材料可位于没有这样的凹部的底板53的顶表面上，并且在底板53的顶表面上方延伸。

顶板55包括表面59，表面59用于当晶片放置在设备51上的表面59上时支撑晶片。表面59是设备51的上表面。

表面59用于接触晶片，以支撑晶片并且与晶片交换热能以改变晶片的温度。换言之，表面59用于与晶片进行热传递以改变晶片的温度。

表面59可称为设备51的热传递表面。

在可相容的情况下，表面59可具有上述的表面25或表面45的任一特征。

如图8至11所示，切口61是形成在底板53中。

当末端执行器29用于从下方支撑晶片、同时使晶片下降至表面59上时，切口61被配置(例如，成形和/或按尺寸制做和/或定位)以容纳机械臂的末端执行器29。

切口61形成在底板53的顶表面中，从而使当末端执行器29用于从下方支撑晶片、同时使晶片下降至表面59上时，末端执行器29可从顶表面下降至切口61中。

顶板55包括间隙或开口63在底板53中的切口61上方，从而使末端执行器29可通过间隙或开口63而进入切口61。

切口61在设备51中的位置低于表面59，从而使当晶片下降至表面59上时，末端执行器29可下降至切口61中，从而使末端执行器29被容纳在切口61中。

切口61延伸至设备51的边缘。

切口61在设备51的边缘处是开放和/或可进入的。

当末端执行器29是容纳在切口61中时，末端执行器29低于表面59。换言之，当末端执行器29容纳在切口61中时，末端执行器29在设备51中低于表面59。

当末端执行器29容纳在切口61中时，整个末端执行器29在表面59下方。

切口61的深度大于末端执行器29的深度。

切口61被配置为使得末端执行器29可下降至切口61中。具体而言，切口61的外形用于容纳末端执行器29的外形。

切口61被配置为使得当末端执行器29用于将晶片放置在表面59上时，末端执行器29的深度或厚度或高度可完全容纳在切口61中，从而使晶片完全由表面59所支撑并且不再与末端执行器29接触。换言之，切口61被配置为使得当晶片放置在表面59上时，末端执行器29的深度或厚度或高度可完全容纳、或包含或贮存在表面59下方的切口61中。

这可通过切口61延伸至底板53中的距离大于末端执行器29的厚度而达成(该厚度垂直于末端执行器29的主面)。

切口61被(例如，成形和/或定位)为使得一旦末端执行器29已经被容纳在切口61中，则末端执行器29可从设备51横向地抽出，同时晶片由表面59所支撑。

如图8所示，顶板55在底板53中的切口61的二纵向侧的部分上或上方延伸，从而使凹槽或沟槽58沿着切口61的二纵向侧的部分而形成。

此意指，形成在顶板55中之间隙或开口63的面积小于底板53中的切口61的面积。

即使末端执行器29的末端是末端执行器29的最宽部分，凹槽或沟槽58仍允许末端执行器29经由切口61的开放侧而从切口61横向地抽出。

切口61的最小宽度大于容纳在切口61中的末端执行器29的最大宽度。这使得末端执行器29能够从切口61横向地抽出。

图11显示出设备51，其中移除了围绕底板53的框架部分65。如图11所示，热隔断67位于底板53的外边缘与设备51的外壳69之间。热隔断67改善了底板53与外壳69的热隔离，这意指外壳69的温度受到底板53的温度的影响可较小。

热隔断67可包括绝热材料。额外地或替代地，热隔断67可包括空气间隙。

热隔断67可围绕底板53的周缘或边缘的至少一部分而延伸。

图12显示出移除了底板53的设备51。如图12所示，多个热电模块71(例如，珀耳帖设备)位于设备51中的底板53下方。当底板53位在设备51中时，热电模块71与底板53接触、和/或连接至底板53。

可操作热电模块71以主动地冷却底板53，且因此而间接地冷却顶板55。

散热器73附接至热电模块71的底表面，用于使来自热电模块71的热消散。

此外，提供风扇75以用于在热电模块71和/或散热器73上方或周围产生空气流，以便使来自热电模块71和/或散热器73的热消散。

因此，设备51用于主动地冷却晶片。

底板53可由与顶板55不同的材料所制成。

底板53比顶板55厚。

底板53可具有比顶板55更大的热质量。

例如，设备51可用做在第一或第二实施方案中的第二温度改变部件13。

在以上说明、或以下申请专利范围、或附图中所公开的、以其具体形式或根据用于执行所公开的功能的手段、或用于获得所公开的结果的方法或程序所表达的该等特征，视情况而定，可单独地或以这类特征的任何组合而用于以各种形式来实现本发明。

尽管已经结合上述的示例性实施方案来描述本发明，但当给与本公开内容时，对于本领域技术人员来说，许多等效的修改及变化是显而易见的。据此，以上所提出的本发明的示例性实施方案是被视为说明性的而非限制性的。在不脱离本发明的精神及范围的情况下，可对所述实施方案进行各种改变。

为避免任何疑义，本文中所提供的任何理论性说明是为了提升读者的理解。本案发明人不希望受到任何这些理论性说明的束缚。

本文中所使用的任何章节标题仅用于组织的目的，而不应被解释为所述主题的限制。

除非上下文另有要求，否则在本案说明书(包括以下的申请专利范围)的全文中，用语“包含(comprise)”及“包括(include)”、以及例如“包含(comprises)”、“含有(comprising)”、及“包括(including)”等变体将被理解为暗指包含所述的整数或步骤或是整数或步骤的群组，但不排除任何其它的整数或步骤或是整数或步骤的群组。

应当注意，除非上下文另有明确指示，否则在说明书及所附申请专利范围中所使用的单数形式“一(a)”、“一(an)”、及“该(the)”包括复数的指称。在本文中可能将范围表示为从“约”一特定值和/或至“约”另一特定值。当表示这样的范围时，另一实施方案包括从该特定值和/或至另一特定值。类似地，当值表示为近似值时，通过使用先行词“约”，将理解该特定值形成另一实施方案。与数值有关的术语“约”是可选的，并且意指例如+/-10％。

Claims (39)

1.一种用于改变晶片的温度的设备，所述设备包括：

表面，其被配置为支撑所述晶片并且与所述晶片交换热，以及

空间，其被配置为容纳末端执行器的至少末端部分，当所述末端执行器用于使所述晶片下降至所述表面上时，所述末端部分用于从下方支撑所述晶片，

其中所述空间从所述设备的一侧延伸或延伸至所述设备的一侧；以及

其中所述空间被配置为使得所述末端执行器的所述至少末端部分能通过所述设备的所述一侧从所述空间抽出。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述表面在所述空间的部分上方延伸。

3.根据权利要求2所述的设备，其中在所述表面在所述空间的所述部分的上方延伸处形成凹槽或通道。

4.根据权利要求2或3所述的设备，其中所述表面在所述空间的纵向侧的部分的上方延伸。

5.根据权利要求4所述的设备，其中所述表面在所述空间的两个纵向侧的部分的上方延伸。

6.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述空间的最小外宽度大于所述末端执行器的至少末端部分的最大外宽度。

7.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述末端执行器的至少末端部分的较远端部分具有比所述末端执行器的所述至少末端部分的较近端部分更大的宽度。

8.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述空间是切口或凹部。

9.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述空间被配置为通过使所述末端执行器的至少所述末端部分下降至所述空间中而容纳所述末端执行器的至少所述末端部分。

10.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中当所述末端执行器的至少所述末端部分容纳在所述空间中时，所述末端执行器的至少所述末端部分在所述表面下方。

11.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述空间从所述表面延伸至所述设备中。

12.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述设备用于被动地冷却所述晶片。

13.根据权利要求1至11中任一项所述的设备，其中所述设备用于主动地冷却所述晶片。

14.根据权利要求13所述的设备，其中所述设备包括一或更多个热电模块。

15.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述设备包括板体或块体。

16.根据权利要求15所述的设备，其中所述板体或所述块体包括所述空间。

17.根据权利要求15或16所述的设备，其中所述板体或所述块体包括所述表面。

18.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述设备包括热板、热传递板或热化板。

19.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述设备包括真空夹具以将所述晶片真空夹持至所述设备上。

20.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述设备包括底板及顶板，所述顶板附接至所述底板。

21.根据权利要求20所述的设备，其中所述底板包括所述空间。

22.根据权利要求20或21所述的设备，其中所述顶板包括所述表面。

23.根据权利要求20至22中任一项所述的设备，其中所述顶板比所述底板薄。

24.根据权利要求20至23中任一项所述的设备，其中所述顶板包括与所述底板不同的材料。

25.根据权利要求20至24中任一项所述的设备，其中所述底板具有比所述顶板更大的热质量。

26.根据权利要求20至25中任一项所述的设备，其中所述设备包括在所述底板与所述顶板之间的热界面材料。

27.根据权利要求20至26中任一项所述的设备，其中所述设备包括在所述底板与所述设备的另一部分之间的热隔断。

28.一种用于改变晶片的温度的设备，所述设备包括底板和顶板，所述顶板附接至所述底板，其中所述顶板包括表面，所述表面被配置成支撑所述晶片并且与所述晶片交换热。

29.根据权利要求28所述的设备，其中所述顶板比所述底板薄。

30.根据权利要求28或29所述的设备，其中所述顶板包括与所述底板不同的材料。

31.根据权利要求28至30中任一项所述的设备，其中所述底板具有比所述顶板更大的热质量。

32.根据权利要求28至31中任一项所述的设备，其中所述设备包括在所述底板与所述顶板之间的热界面材料。

33.根据权利要求28至32中任一项所述的设备，其中所述设备包括在所述底板与所述设备的另一部分之间的热隔断。

34.一种晶片质量计量装置，其包括：

根据前述权利要求中任一项所述的设备；

测量室；以及

称重设备，其位于所述测量室内。

35.根据权利要求34所述的晶片质量计量装置，其中所述设备热耦合至所述测量室。

36.根据权利要求34或35所述的晶片质量计量装置，其中所述设备安装在所述测量室上。

37.根据权利要求34至36中任一项所述的晶片质量计量装置，其中所述装置还包括机械臂，所述机械臂具有用于传送所述晶片的末端执行器。

38.根据权利要求34至36中任一项所述的晶片质量计量装置，其中所述装置包括：

第一机械臂，其具有第一末端执行器；以及

第二机械臂，其具有第二末端执行器；

其中所述装置被配置为使用所述第一末端执行器以使所述晶片下降至所述设备的所述表面上；以及

其中所述装置被配置为使用所述第二末端执行器以从所述设备的所述表面拾起所述晶片。

39.根据权利要求34至36中任一项所述的晶片质量计量装置，其中所述装置包括：

机械臂，其具有第一末端执行器和第二末端执行器；

其中所述装置被配置为使用所述第一末端执行器以使所述晶片下降至所述设备的所述表面上；以及

其中所述装置被配置为使用所述第二末端执行器以从所述设备的所述表面拾起所述晶片。