TW201709402A - 晶圓抓持器 - Google Patents
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Abstract
一種晶圓輸送系統，包含一實質上水平的無接觸支撐平台用以將一晶圓實質上水平地支撐在離該平台一實質上固定的垂向距離處。一晶圓抓持裝置包含晶圓抓持器等能抓持該晶圓之一表面其係相反於該無接觸支撐平台。各該晶圓抓持器係裝在一垂向可撓的固持件上，以使該晶圓抓持器能適配在該晶圓抓持裝置上方的晶圓之一高度，而維持該垂向可撓的固持件之一實質上水平的剛性，俾能防止該晶圓相對於該晶圓抓持裝置的水平運動。
Description
本發明係有關晶圓輸送。更詳言之，本發明係有關用於一晶圓輸送系統的晶圓抓持器。
物體的精確自動輸送在許多與製造相關連的製程中是很重要的。特別是，例如供使用於積體電路的矽晶圓，在製造過程的各種相態時可能需要精確的自動輸送和定位。該等階段可包括晶圓的處理或檢查。
故依據本發明之一實施例係在提供一種晶圓輸送系統，包含：一實質上水平的無接觸支撐平台用以將一晶圓實質上水平地支撐在離該平台一實質上固定的垂向距離處；及一晶圓抓持裝置包含一或多數個晶圓抓持器用以抓持該晶圓之一表面，其係相反於該無接觸支撐平台，各個該等晶圓抓持器係被裝在一垂向可撓的固持件上，以使該等晶圓抓持器能適配在該晶圓抓持裝置上方的晶圓之高度，而維持該垂向可撓的固持件之一實質上水平的剛性，俾能防止該晶圓相對於該晶圓抓持裝置的水平運動。
又，依據本發明之一實施例，該無接觸支撐平台
包含多數個散佈的壓力和真空孔口。
又，依據本發明之一實施例，該無接觸支撐平台係構製成能由上方支撐該晶圓。
又，依據本發明之一實施例，該一或多數個晶圓抓持器係構製成能抓持該晶圓之一底部表面。
又，依據本發明之一實施例，該無接觸支撐平台包含一進入開孔以使一儀器能接近該晶圓。
又，依據本發明之一實施例，該晶圓抓持裝置係可側向平移，而能促成該晶圓的側向平移。
又，依據本發明之一實施例，該晶圓抓持裝置係安裝於一縱向軌道。
又，依據本發明之一實施例，該縱向軌道係裝在一橫向軌道上。
又，依據本發明之一實施例，該一或多數個晶圓抓持器的各個晶圓抓持器係裝在一臂上。
又，依據本發明之一實施例，該臂包含一剛性支座，該垂向可撓的固持件係連接於該剛性支座。
又，依據本發明之一實施例，該垂向可撓的固持件係構製成當該抓持器未吸持一晶圓時能靜置於該剛性支座上。
又，依據本發明之一實施例，該垂向可撓的固持件係被一實質上水平的鉸鏈連接於該剛性支座。
又，依據本發明之一實施例，該一或多數個晶圓抓持器之一晶圓抓持器係構製成當吸力施加於抓持器時則
能抓持該晶圓。
依據本發明之一實施例，係更提供一種晶圓抓持裝置，其包含一或多數個晶圓抓持器，用以當一晶圓被一實質上水平的無接觸支撐平台支撐時能抓持該晶圓之一表面，該一或多數個晶圓抓持器之各晶圓抓持器係被裝在一垂向可撓的固持件上，以使該晶圓抓持器能適配於一在該裝置上方之晶圓的高度，而保持該垂向可撓的固持件之一實質的水平剛性，俾可防止該晶圓相對於該晶圓抓持裝置的水平運動。
又，依據本發明之一實施例，該一或多數個晶圓抓持器係構製成能抓持該晶圓之一底部表面。
又，依據本發明之一實施例，該一或多數個晶圓抓持器之各晶圓抓持器係裝一臂上。
又，依據本發明之一實施例，該臂包含一剛性支座，該垂向可撓的固持件係連接於該剛性支座，且構製成當該抓持器未抓持著一晶圓時會靜置在該剛性支座上。
又，依據本發明之一實施例，該垂向可撓的固持件係被一實質上水平的鉸鏈連接於該剛性支座。
又，依據本發明之一實施例，該一或多數個晶圓抓持器之一晶圓抓持器係構製成當吸力施加於該抓持器時則能抓持該晶圓。
依據本發明之一實施例，亦提供一種用以固持一晶圓的方法，該方法包含：以一實質上水平的無接觸支撐表面垂向地支撐該晶圓，及操作一晶圓抓持裝置其包含一
或多數個晶圓抓持器能抓持該晶圓之一相反於該無接觸支撐平台的表面，該一或多數個晶圓抓持器之各晶圓抓持器可適配於該晶圓的高度，而維持該垂向可撓的固持件之一實質的水平剛性，俾能防止該晶圓相對於該晶圓抓持裝置的水平運動。
10、11‧‧‧輸送系統
12‧‧‧晶圓
14‧‧‧抓持裝置
16‧‧‧抓持器
18‧‧‧抓持臂
19‧‧‧垂向運動
20‧‧‧基座
22‧‧‧側向運動
24‧‧‧無接觸支撐平台
25‧‧‧無接觸支撐平台總成
26‧‧‧孔口
27‧‧‧安裝介面
28‧‧‧進入開孔
29‧‧‧儀器介面
30‧‧‧檢查裝置
32‧‧‧控制器
40‧‧‧縱向軌道
42‧‧‧隔離座
44‧‧‧介面板
46‧‧‧橫向軌道
50‧‧‧支座
52‧‧‧固持件
54‧‧‧附接板
56‧‧‧座柱
58‧‧‧水平鉸鏈
59‧‧‧軟管
62‧‧‧安裝板
64‧‧‧安裝結構
100‧‧‧晶圓固持方法
110、120、210-260‧‧‧各操作
200‧‧‧晶圓輸送系統操作方法
為使本發明能被更佳地瞭解，並使其實際應用能被體會，以下圖式會被提供並參照說明於後。應請注意該等圖式係僅被作為舉例，而無意要限制本發明的範圍。類似的組件會被以類似的標號來標示。
圖1A示意地示出一依據本發明之一實施例的晶圓輸送系統，其設有一晶圓抓持系統及一無接觸支撐平台可由上方支撐一晶圓。
圖1B示意地示出圖1A中所示的晶圓輸送系統之一變化例，其中該無接觸支撐平台係構製成能由下方支撐該晶圓。
圖2示意地示出一依據本發明之一實施例的晶圓輸送系統。
圖3示意地示出圖2中所示的晶圓輸送系統之一晶圓抓持裝置。
圖4示意地示出圖3的晶圓抓持裝置當抓持一晶圓時的狀態。
圖5示意地示出圖2中所示的晶圓輸送系統之一無接觸支撐平台總成。
圖6為一流程圖示出一依據本發明之一實施例以一晶圓輸送系統來固持一晶圓的方法。
圖7為一流程圖示出一依據本發明之一實施例之一晶圓輸送系統的操作方法。
在以下詳細說明中，許多特定的細節會被陳述而來提供一對本發明的徹底瞭解。但是，一般精習於該技術者將會瞭解，本發明亦可不用該等特定細節而被實施。在其它實例中，泛知的方法、程序、組件、模組、單元及/或電路等並未被詳細描述，俾免模糊本發明。
雖本發明的實施例並不受限於所述者，但利用如下詞語的論述，例如：“處理”、“運算”、“計算”、“決定”、“建立”、“分析”、“檢查”或類似者，可意指一電腦，一運算平台，一運算系統或其它電子運算裝置等之操作及/或程序等，其會將在該電腦的寄存器及/或記憶體中呈現為物理(例如電子)量值的數據操作及/或轉換成其它的數據，類似地呈現為如在該電腦的寄存器及/或記憶體內，或可儲存指令來進行操作及/或程序之其它資訊非暫時性儲存媒體(例如一記憶體)中的物理量值。雖本發明的實施例並不受限於所述者，但該等“多個”及“多數的”若被用於此可包含例如“多數個”或“二或更多個”。該等“多個”或“多數個”可能被使用遍及本說明書來描述二或更多個組件、裝置、元件、單元、參數、或類似者。除非有清楚地陳明，於此所述的方法實施例並不限制於一特定的次序或順序。此外，一些所述的
方法實施例或其元素等可在相同的時點同步地或同時地發生或被進行。除非另有其它的指示，連接詞“或”若被用於此係要被瞭解為包含性的(所述選項的任一者或全部)。
本發明的某些實施例可包含一物品，譬如一電腦或處理器可讀的媒體，或一電腦或處理器非暫時性儲存媒體，譬如一記憶體，一碟片驅動器，或一USB快閃記憶體，會編碼、包含或儲存指令，例如電腦可執行的指令，其當被一處理器或控制器執行時，能進行於此揭露的方法。
依據本發明之一實施例，一晶圓抓持裝置係構製成可抓持一晶圓。若被用於此，該晶圓乙詞係指一矽晶圓(例如可適合用於製成一積體電路者)，或任何其它類似的薄平物體。該晶圓支座係構製成可與一無接觸支撐平台一起使用(例如，其包含一表面具有散佈的壓力和真空開孔等)。例如，該無接觸支撐平台可提供一流體彈簧，其可將該晶圓固持在離該平台之一表面一精確距離處。
該晶圓抓持裝置係構製成能防止該晶圓在一實質上水平的平面中之側向運動。故，支撐該晶圓之晶圓支座的組件，譬如抓持臂等，係構製成為實質上剛性的以對抗側向或水平的移動。例如，各抓持臂之一遠端可被構製成能抓持該晶圓，俾可控制該晶圓之一側向位置。該抓持臂的遠端可包含一吸口會抓持該晶圓。可另擇或附加地，該遠端可包含一夾鉗、夾件或其它的結構用以抓持該晶圓。
另一方面，該晶圓抓持裝置的組件係構製成在垂
直方向是可撓的。故，該等組件可適配於該晶圓之一正確的垂向位置(或傾斜或廓形)。例如，一抓持臂可包含一水平的鉸鏈，其能促成該抓持臂的一部份之垂向旋轉，而不會造成任何側向的運動。
該晶圓的垂向位置可藉一無接觸支撐平台的操作而被控制。該無接觸支撐平台可被置設在該晶圓離該晶圓抓持裝置之一相反面上。例如，該無接觸支撐平台可被置設在該晶圓上方。故該無接觸支撐平台的流體彈簧作用可將該晶圓的上表面水平地固持在離該無接觸支撐平台的下表面一固定距離處。該晶圓抓持裝置嗣可抓持該晶圓的下表面。如另一例，該無接觸支撐平台可被置設在該晶圓下方。於此例中，該晶圓抓持裝置可被置設成能抓持該晶圓之一上表面。
該裝置之抓持臂的垂向可撓性可使該裝置當該晶圓的高度在一預定的高度範圍內時得能抓住該晶圓。例如，該高度可能由於不同的晶圓有不同的重量，或不同的晶圓之平坦度的差異，致會依各個晶圓而改變。當該晶圓抓持裝置抓住一晶圓時，該晶圓可被固持在一固定的側向位置(例如以在一實質上水平面中的座標來表示)。該晶圓抓持裝置可被例如沿一軌道側向地移動或平移，以將該晶圓移至一不同的側向位置。
例如，該晶圓抓持裝置可被構製或控制成能將該晶圓之一區部固持在一區域中，使一工具或儀器可在其上操作。例如，該工具或儀器可測量該晶圓的該區部之一性
質。該工具或儀器可操作來調變該晶圓的該區部之一性質。該晶圓抓持裝置嗣可側向地平移，以將該晶圓的另一區部帶至該工具或儀器的操作區域中。
一於此所述的晶圓抓持裝置，及一設有此一晶圓抓持裝置的晶圓輸送系統，可比其它類型的晶圓抓持裝置，譬如晶圓卡盤，更為有利。
在一傳統的晶圓輸送系統中會設有一卡盤，該卡盤的操作係可反應來決定該晶圓的水平和垂向位置。故，該卡盤典型具有一直徑其係大於該晶圓的直徑。因該卡盤係被預期要平直地固持該晶圓，故該卡盤的表面必須本身非常平直。此等垂向和水平穩定性的需求可能需要一大質量的卡盤具有足夠的機械強度才能滿足該平坦度和垂向精確性的需求。該卡盤的大質量可能會干擾該卡盤和晶圓的精確側向或水平定位。只有該晶圓之相反於被該卡盤固持的表面典型是可進入的。
另一方面，一如於此所述的晶圓抓持裝置，且併入於一晶圓輸送系統內其包含一無接觸支撐平台，不需要為該晶圓提供垂向穩定性。該晶圓抓持裝置只須抓住(例如使用吸力或一重量輕的墊)一有限數目的點等，其係分佈在該晶圓表面上(例如繞一圓形晶圓之周緣分佈的八個點，或另一數目或呈空間分佈的抓持點等)。故，該晶圓抓持裝置僅須具有一有限數目的臂，並有抓持器(例如吸口、摩擦墊、或其它抓持結構)在它們的遠端。該晶圓的表面可經由該無接觸支撐平台中之一開孔，或由該晶圓抓持裝置的各臂之
間，來被進入。
在某些例中，於該無接觸支撐平台與該晶圓間之一距離可以變化小於一微米。例如，在某些例中該距離可具有一小於±20奈米的穩定度，並可能歷經一10秒的週期漸變大約10奈米。該距離可具有一穩定度為歷經1秒的週期小於±15奈米。該無接觸支撐平台可提供緩衝對抗衝震，而使該距離可以不被一衝震顯著地影響。於某些用途時，該距離可能須要歷經一200毫秒的週期改變小於±5奈米。當與許多量計系統或用具一起使用時，較低的穩定度可能是可被接受的。
圖1A示意地示出一依據本發明之一實施例的晶圓輸送系統，其設有一晶圓抓持裝置及一無接觸支撐平台用以由上方支撐一晶圓。
晶圓輸送系統10係構製成能輸送一晶圓12。例如，晶圓12可包含一矽或其它晶體的晶圓可供製造電子組件(例如積體電路，光伏電池，或其它組件)，或另一薄的扁平物體。
晶圓12可被無接觸支撐平台24支撐，於此所示為由上方支撐著晶圓12。無接觸支撐平台24包含多數個平台孔口26等，係分佈遍及該無接觸支撐平台24的表面。例如，平台孔口26可包含散佈的壓力和真空孔口等。平台孔口26的壓力孔口可被連接於一壓力源，並可排出空氣(或另一種氣體或流體)。平台孔口26的真空孔口可被連接於一真空源，其會將空氣吸入該真空孔口中。該等散佈的壓力和真空孔
口之效果可造成該流體彈簧作用。可另擇或附加地，無接觸支撐平台24可以依據另一構態，其中壓力和真空會造成一流體彈簧作用。例如，無接觸支撐平台24可包含一多孔表面，其中某些區部係連接於壓力和真空源。
晶圓12可被晶圓抓持裝置14側向地固持於定位。晶圓抓持裝置14包含一或更多個晶圓抓持器16。各晶圓抓持器16係位在靠近一抓持臂18之一遠端處。抓持臂18會由一共同的抓持裝置基座20向外延伸。各抓持臂18係構製成使抓持臂18之至少鄰近於晶圓抓持器16的一部份能作垂向運動，如垂向運動19所示(以一雙頭彎曲箭號代表)。但是，抓持臂18係被構製成實質上水平或側向為剛性或硬質的，而在一水平或橫側方向(例如實質上平行於晶圓12的表面或平面)是不能彎曲或不可撓的。例如，該抓持臂18之可垂向移動的部份可被一具有一水平鉸鏈軸線的水平鉸鏈附接於該抓持臂18之一不可移動(例如近端)部份。
例如，各晶圓抓持器16可被構製成能藉在晶圓抓持器16之一表面(例如橡膠或彈性塑膠表面)與該晶圓12的表面之間施以摩擦力來抓持晶圓12。摩擦力可藉施加吸力於該晶圓抓持器16而被加強。例如，晶圓抓持器16之一面向晶圓12的表面可包含一開孔，其係透過一或更多的管或其它導道連接於一抽吸源(例如一泵或吹氣機)。該開孔可被一密封材料包圍(例如一由橡膠或一彈性塑膠或凝膠製成的密封環)。施加該吸力可使周遭大氣壓力壓下而壓著該包圍的密封材料來抵住晶圓12，故會加強摩擦力。可另擇或
附加地，晶圓抓持器16可包含用以抓持晶圓12的機械式(例如一夾件、夾鉗、或其它機械結構)或其它的結構。
晶圓12之一上表面可經由無接觸支撐平台24中的進入開孔28來被進入。例如，一晶圓檢查裝置30可經由進入開孔28光學地或以其它方式進入晶圓12。晶圓檢查裝置30可包含一或更多個感測器或其它裝置(例如輻射製造裝置用以造成可見或不可見的電磁輻射，聲音或機械波或脈衝，一粒子束，或其它輻射，或其它裝置等)用以檢查或評估晶圓12的一表面或內部之一性質或特性。
晶圓12之上表面的不同部份可藉側向地移動晶圓12而被進入。例如，抓持裝置基座20，以及附接於抓持裝置基座20之晶圓抓持裝置14的所有部件等，皆可被以側向運動22(以一雙頭箭號表示)來側向地移動。例如，抓持裝置基座20可被裝在一直線軌道上，使其能在一維向運動。抓持裝置基座20可被裝在一二維平移裝置上。例如，一縱向直線軌道可以沿二或更多的橫向軌道被橫向地平移，而能促成抓持裝置基座20的二維(例如x和y)平移。抓持裝置基座20可包含，或可被裝在一輸送裝置上，其包含一或更多個馬達化的輪子，連續的軌道，或其它馬達化裝置，而可側向地自行推進。抓持裝置基座可被裝在一可側向旋轉座上，或可包含一機構用以側向地旋轉抓持臂18，以及晶圓12。故，晶圓12之上表面的各不同部份可被依序地或另以其它方式移動至進入開孔28下方之一位置，而能順序或以其它方式進入該晶圓12的不同部份。
可另擇或附加於經由進入開孔28來進入，該晶圓12之一下表面的部份可經由相鄰的抓持臂18之間的一空間來進入。
晶圓輸送系統10之一或更多組件的操作可被控制器32控制。控制器32可包含一單元(例如容納在單一殼體內)，或二或更多個分開的單元。該等分開的單元可互相通訊，或可彼此獨立地操作。控制器32可包含一或更多個處理器、處理單元、電腦，或其它迴路或電路能夠控制晶圓輸送系統10之一或更多組件的操作。
控制器32可被構製成能依據使用者輸入，例如由使用者操作一或更多控制物，而來控制晶圓輸送系統10的操作。可另擇或附加地，控制器32可被構製成能依據程式化指令來控制晶圓輸送系統10的操作，該等指令係儲存在一或多個記憶體或資料儲存裝置中，其可被處理器32之一資料處理單元進入。控制器32可被構製成能依據傳輸的指令或命令操作，其係從一遠端裝置經由一通訊頻道或網路傳輸至控制器32者。
控制器32可被構製成能接收、分析或處理來自一或多個感測器的訊號。例如，該等感測器可包含多晶圓檢查裝置30的一或多個感測器，或其它的感測器(例如一編碼器或其它裝置用以確定該晶圓12或晶圓輸送系統10的一組件之一相對或絕對位置或定向)。控制器32可被構製成能輸出所接收訊號的分析結果或感測值於一顯示螢幕或其它輸出裝置上。控制器32可被構製成能將感測值或分析結果儲
存在一記憶體或資料儲存裝置中。控制器32可被構製成能依據一感測值或依據一分析結果，而來操作晶圓輸送系統10之一或更多組件。
例如，控制器32可被構製成能控制無接觸支撐平台24(例如無接觸支撐平台24之一或多個吹氣機、泵、閥或其它組件的操作)，晶圓抓持裝置14(例如晶圓抓持裝置14的側向運動或旋轉，施加吸力於晶圓抓持器16，或晶圓抓持裝置14之晶圓抓持器16的其它操作)，晶圓檢查裝置30，一用以造成側向運動22的組件，或晶圓輸送系統10之另一組件等之一或更多者的操作。
圖1B示意地示出圖1A中所示的晶圓輸送系統之一變化例，其中該無接觸支撐平台係構製成能由下方支撐該晶圓。
在底部支撐的晶圓輸送系統11中，無接觸支撐平台24會由下方支撐晶圓12。晶圓抓持裝置14的晶圓抓持器16可由上方抓住晶圓12，以防止晶圓12的側向運動，或側向地平移或旋轉晶圓12。晶圓檢查裝置30可經由無接觸支撐平台24中的進入開孔28來檢查晶圓12的底部表面。
例如，一晶圓檢查設備可包含一晶圓輸送系統10及一底部支撐的晶圓輸送系統11兩者。一晶圓12可被由該晶圓輸送系統10和底部支撐的晶圓輸送系統11之一者傳送至另一者，以進行該晶圓12之頂面和底面的檢查。可另擇或附加地，一晶圓檢查設備可包含一用以翻轉一晶圓12的裝置。於此情況下，該晶圓輸送系統10和底部支撐的晶圓
輸送系統11可被用來檢查一晶圓12的兩面。
圖2示意地示出一依據本發明之一實施例的晶圓輸送系統。
晶圓輸送系統10係構製成能防止、緩衝、或者減少或最小化晶圓12的震動。例如，晶圓輸送系統10的全部構件可被以一隔離座42支撐，或其它的結構(例如機械隔離結構)其係構製成能最小化震動。例如，隔離座42可由一密實的材料譬如花崗岩所構成。
無接觸支撐平台24可透過安裝板62被安裝於隔離座42。類似地，橫向晶圓輸送軌道46等安裝於隔離座42。縱向晶圓輸送軌道40則又安裝在橫向晶圓輸送軌道46上。該縱向晶圓輸送軌道40安裝於橫向晶圓輸送軌道46，或橫向晶圓輸送軌道46安裝於隔離座42，或該兩者，可包含衝震或震動吸收結構。
縱向晶圓輸送軌道40和橫向晶圓輸送軌道46等可被操作，而在一平面中以一二維運動來側向地平移晶圓抓持裝置14，以及晶圓12。該晶圓12的垂向位置係由無接觸支撐平台24的操作來決定。
介面板44能使晶圓輸送系統10的組件與各種外部組件交接。例如，介面板44能使各平台孔口26連接於一壓力或真空源。儀器介面29能安裝或連接一量計或其它工具或儀器。儀器介面29亦可相反於無接觸平台24中之進入開孔28(圖5)來定位該儀器。
圖3示意地示出圖2中所示的晶圓輸送系統之一
晶圓抓持裝置。
晶圓抓持裝置14包含多數個(例如8個，或另一數目)晶圓抓持器16。各晶圓抓持器16係設在一抓持臂18之一遠端。在所示之例中，各晶圓抓持器16包含一墊可被施加吸力。例如，該吸力可被以一吸力生成吹氣機或泵來施加，其係設在抓持裝置基座20的座柱56中，或在晶圓輸送系統10中的其它處。由該吹氣機或泵造成的吸力可經由一抽吸軟管59施加於各晶圓抓持器16。例如，抽吸軟管59可為撓性的而能當晶圓抓持器16向上或向下移動時連續地施加吸力於晶圓抓持器16。抓持臂18可包含一或更多的管或其它導道，該吸力會經由它們而施加於晶圓抓持器16。晶圓抓持器16之一被帶來與一被抓持的晶圓接觸的部份可包含一撓性或彈性的材料，其可用來形成晶圓抓持器16與被抓持的晶圓之間之一(暫時的)密封。
在所示之例中，各抓持臂18包含一剛性支座50。一抓持器固持件52會由各剛性支座50伸出。各晶圓抓持器16係裝在一抓持器固持件52上。抓持器固持件52係構製成為垂向可撓的。例如，剛性支座50在當晶圓抓持器16不抓持著一晶圓時可將抓持器固持件52支撐在一大約水平位置(例如抓持器固持件52可靜置於剛性支座50上)。該抓持器固持件52的垂向可撓性使該晶圓抓持器16能由剛性支座50向上移動來抓住(藉施加吸力)一晶圓，其係正懸浮於該晶圓抓持器16上方者。該抓持器固持件52的結構係會使抓持器固持件52不能相對於剛性支座50側向運動或彎曲。
例如，一抓持器固持件52可在一水平鉸鏈58a-58d處被連接於剛性支座50。該水平鉸鏈58a-58d可使抓持器固持件52及其所附接的晶圓抓持器16能繞其所對應的水平鉸鏈58a-58d之軸線向上轉動。另一方面，抓持器固持件52在一包含所對應的水平鉸鏈58a-58d之軸線的平面中是不能旋轉的。
在所示之例中，該等水平鉸鏈58a的軸線係互相共線。類似地，該等水平鉸鏈58b的軸線係互相共線且平行於水平鉸鏈58a等的軸線。水平鉸鏈58c和58d的軸線係互相平行，並垂直於水平鉸鏈58a和58b等的軸線。
其它用以提供一具有垂向可撓性的抓持臂18之機構亦有可能。例如，各抓持臂之一遠端可被以一垂向鉸鏈連接於該抓持臂之一近端部段。該鉸鏈可被構製成能向上轉動，但不能向下轉動。又如另一例，一抓持臂可被由數鏈結部段製成，而使各鏈結部段係可相對於一近鄰的鏈結部段向上轉動。另一種具向上可撓性的適當機構亦可能被提供。
假使一晶圓抓持裝置14係構製成可抓持一晶圓之上表面，則一抓持臂18之可向下撓彎或彎曲的機構可被提供。例如，一固持機構可被提供來以一實質一水平的構態固持一抓持臂18，直到一晶圓抓持器16在一晶圓表面上的吸力克服該固持機構之力，或該固持機械被釋放(例如藉一控制器)。另一種具向下可撓性的適當機構亦可能被提供。
抓持裝置基座20可包含一附接板54。附接板54可被構製成能附接於一適當的側向輸送機構。例如，附接板54可附接於縱向晶圓輸送軌道40。
在某些情況下，抓持裝置基座20的座柱56可包含一機構用以連串地旋轉各抓持臂18等。
圖4示意地示出圖3的晶圓抓持裝置當抓持一晶圓時的狀態。
在抓持臂18等之遠端的晶圓抓持器16等係各抓持著晶圓12。晶圓12可被一無接觸支撐平台，例如上述的晶圓抓持裝置14固持在一垂向位置。例如，一或更多個抓持器固持件52可相對於其所對應的剛性支座50向上撓彎，以使晶圓抓持器16能抓住晶圓12。故，晶圓12會相對於抓持裝置基座20被側向固定地固持，同時其會被該無接觸支撐平台垂向固定地固持。
抓持臂18等可被連串地側向移位或旋轉，而來側向地移位或旋轉晶圓12。
圖5示意地示出圖2中所示的晶圓輸送系統之一無接觸支撐平台總成。
在無接觸支撐平台總成25中，無接觸支撐平台24係使用安裝介面27裝在安裝板62上。例如，安裝介面27可包含螺栓或螺絲等能以一可調整的相對斜度(例如用以補償任何不平整或傾斜度)將無接觸支撐平台24安裝在安裝板62上。安裝板62可包含安裝結構64用以將無接觸支撐平台總成25安裝在一晶圓輸送系統之一支撐結構中。例如，
安裝結構64可包含孔或槽等，而一安裝螺絲、螺栓、銷、夾件或其它的安裝組件可被插入穿過它們。該支撐結構可包含對應的結構，其能使安裝板62安裝或固定於該支撐結構。例如，該支撐結構可包含隔離座42(圖2)，或另一類型的支撐結構。
無接觸支撐平台24包含平台孔26等。各平台孔口26可被(例如透過介面板44)連接於一壓力或真空源。無接觸支撐平台24可被操作來將一晶圓穩定地支撐在離無接觸支撐平台24一固定距離處。
無接觸支撐平台24包含進入開孔28。進入開孔28可使一量計、檢查或其它的儀器或工具能進入一被無接觸平台24支撐的晶圓。
圖6為一流程圖示出一依據本發明之一實施例之用於以一晶圓輸送系統來固持一晶圓的方法。
應請瞭解對於任何被參照說明的流程圖，其將所示的方法分成多個由該流程圖之方塊表示的各別操作，係僅為了方便及簡明之故而被選擇。將該所示方法另擇地分成各別的操作亦可能具有同等結果。該所示方法之此等另擇分成各別的操作應被視為代表所示方法的其它實施例。
類似地，應請瞭解，除非另有其它的指示，由任何被參照說明的流程圖之方塊表示的操作之所示的執行次序係僅為了方便及簡明之故而被選擇。該所示方法的各操作可被以一另擇的次序，或同時地來執行，亦有同等結果。該所示方法之此等操作的重排序應被視為代表所示方法的
其它實施例。
晶圓固持方法100的一些或全部操作可由一晶圓輸送系統自動地進行，或由一操作該晶圓輸送系統的操作人員，或由該兩者來進行。
該晶圓會被一無接觸平台支撐(方塊110)。例如，該晶圓輸送系統可設有一饋進機構，其會將一晶圓放在該無接觸平台的附近(例如下方或上方)。可另擇或附加地，一晶圓可被人工地放在該無接觸平台的附近，或另一晶圓輸送系統可輸送一晶圓至該無接觸平台的附近。同時地，該無接觸平台可藉提供流體(例如氣體)壓力和真空至該無接觸平台的散佈孔口而來操作。故該無接觸平台會將該晶圓支撐在相對於該無接觸平台一固定垂向位置處(例如具有一預定的精確度或穩定性)。
該晶圓可被一具有垂向可撓性的晶圓抓持裝置抓持(方塊120)。例如，該晶圓抓持裝置可被移動，或可被初始地定位，靠近該晶圓之相反於該無接觸平台的一面。吸力可被施加於該裝置的晶圓抓持器來抓住該晶圓。例如，當該晶圓抓持裝置係被置於該晶圓下方時，該等晶圓抓持器可為向上可撓的，而使該等晶圓抓持器可上升來抓住該晶圓的底部表面。
在該等晶圓抓持器抓住該晶圓後，該晶圓的側向位置可相對於該晶圓抓持裝置被固定。
圖7為一流程圖示出一依據本發明之一實施例之用以操作一晶圓輸送系統的方法。
晶圓輸送系統操作方法200的一些或全部操作可由一晶圓輸送系統自動地進行，或由一操作該晶圓輸送系統的操作人員，或由兩者來進行。
該晶圓會被一無接觸平台支撐(方塊210)。該無接觸平台可藉提供壓力和真空至該無接觸平台之散佈的孔口而來操作。故該無接觸平台可將該晶圓支撐在相對於該無接觸平台一固定的垂向位置處。
該晶圓可被以一具有垂向可撓性的晶圓抓持裝置抓持(方塊220)。例如，吸力可被施加於該裝置的晶圓抓持器等而來抓住該晶圓。例如，當該晶圓抓持裝置係置設於該晶圓下方時，該等晶圓抓持器可為向上可撓的，而使該等晶圓抓持器可以上升至該晶圓的底部表面。
以一儀器接近該晶圓乃可被達成(方塊230)。例如，該晶圓之要被施用一儀器的表面之一區部可被相反於該無接觸平台中之一進入開孔的晶圓抓持裝置固持。該儀器可被構製成能檢查、測量、調變該晶圓之該區部，或與其交互作用。
以該儀器進入該晶圓表面的另一區部可能被要求或需要(方塊240)。例如，該晶圓表面的另一區部可能被檢查、測量或調變。
若是如此，則該晶圓輸送系統可被操作而以該晶圓抓持機構側向地移動該晶圓(方塊250)。例如，該晶圓抓持裝置可藉一適當的側向平移機構(例如藉互相垂直的直線軌道)來被側向地平移。該晶圓抓持裝置可被構製成能側
向地平移該晶圓(例如，若該晶圓抓持裝置之一上部係構製成能相對於一下部側向地平移)。該晶圓抓持裝置可被側向地轉動，或該晶圓抓持裝置可被構製成能側向地旋轉該晶圓。
該側向運動可使一儀器得能進入該晶圓的另一區部(回到方塊230)。該另一區部可被依決定地、隨機地或另外地選出。
當該晶圓沒有其它區部需要進入時，該晶圓輸送系統操作方法200的進行即可結束(方塊260)。例如，該晶圓可被由該晶圓輸送系統退出或移除，可被輸送至一預定的位置，可被轉移至另一晶圓輸送系統，可被翻轉以使能進入該晶圓的另一面，或另作其它的處理。
不同的實施例係被揭露於此。某些實施例的特徵可被與其它實施例的特徵結合；故某些實施例可為多個實施例之特徵的組合。本發明之該等實施例的以上描述係被呈現以作例示和說明。並無意成為盡含的或要將本發明限制於所揭的精確形式。精習於該技術者應會瞭解，許多的修正、變化、替代、改變和等同物，在參閱以上教示後係為可能的。因此，應請瞭解所附申請專利範圍係意圖要涵蓋所有該等落在本發明之實質精神內的修正和變化。
雖本發明的某些特徵已被示出並描述於此，但許多修正、替代、改變和等同物現將會發生於一般精習該技術者。因此，應請瞭解所附申請專利範圍係意圖要涵蓋所有該等落在本發明之實質精神內的修正和變化。
10‧‧‧輸送系統
12‧‧‧晶圓
14‧‧‧抓持裝置
16‧‧‧抓持器
18‧‧‧抓持臂
19‧‧‧垂向運動
20‧‧‧基座
22‧‧‧側向運動
24‧‧‧無接觸支撐平台
26‧‧‧孔口
28‧‧‧進入開孔
30‧‧‧檢查裝置
32‧‧‧控制器
Claims (20)
- 一種晶圓輸送系統，包含：一實質上水平的無接觸支撐平台用以將一晶圓實質上水平地支撐在離該平台一實質上固定的垂向距離處；及一晶圓抓持裝置包含一或多數個晶圓抓持器能抓持該晶圓之一表面其係相反於該無接觸支撐平台，該一或多數個晶圓抓持器各係被裝在一垂向可撓的固持件上，以使該晶圓抓持器能適配在該晶圓抓持裝置上方的晶圓之一高度，而維持該垂向可撓的固持件之一實質上水平的剛性，俾能防止該晶圓相對於該晶圓抓持裝置的水平運動。
- 如請求項1之系統，其中該無接觸支撐平台包含多數個散佈的壓力及真空孔口。
- 如請求項1之系統，其中該無接觸支撐平台係構製成能由上方支撐該晶圓。
- 如請求項3之系統，其中該一或多數個晶圓抓持器係構製成能抓持該晶圓之一底部表面。
- 如請求項1之系統，其中該無接觸支撐平台包含一進入開孔以使一儀器能接近該晶圓。
- 如請求項1之系統，其中該晶圓抓持裝置係可側向平移，而能促成該晶圓的側向平移。
- 如請求項6之系統，其中該晶圓抓持裝置係安裝於一縱 向軌道。
- 如請求項7之系統，其中該縱向軌道係裝在一橫向軌道上。
- 如請求項1之系統，其中該一或多數個晶圓抓持器各係裝在一臂上。
- 如請求項9之系統，其中該臂包含一剛性支座，該垂向可撓的固持件係連接於該剛性支座。
- 如請求項10之系統，其中該垂向可撓的固持件係構製成當該抓持器未抓持一晶圓時會靜置於該剛性支座上。
- 如請求項10之系統，其中該垂向可撓的固持件係被一實質上水平的鉸鏈連接於該剛性支座。
- 如請求項1之系統，其中該一或多數個晶圓抓持器之一晶圓抓持器係構製成當吸力施加於該抓持器時能抓持該晶圓。
- 一種晶圓抓持裝置，包含一或多數個晶圓抓持器當一晶圓被一實質上水平的無接觸支撐平台支撐時能抓持該晶圓之一表面，該一或多數個晶圓抓持器各係被裝在一垂向可撓的固持件上，以使該晶圓抓持器能適配在該裝置上方的晶圓之一高度，而維持該垂向可撓的固持件之一實質上水平的剛性，俾能防止該晶圓相對於該晶圓抓持裝置的水平運動。
- 如請求項14之裝置，其中該一或多數個晶圓抓持器係構製成能抓持該晶圓之一底部表面。
- 如請求項14之裝置，其中該一或多數個晶圓抓持器各係 裝在一臂上。
- 如請求項16之裝置，其中該臂包含一剛性支座，該垂向可撓的固持件係連接於該剛性支座，且構製成當該抓持器未抓持一晶圓時會靜置於該剛性支座上。
- 如請求項17之裝置，其中該垂向可撓的固持件係被一實質上水平的鉸鏈連接於該剛性支座。
- 如請求項14之裝置，其中該一或多數個晶圓抓持器之一晶圓抓持器係構製成當吸力施加於該抓持器時能抓持該晶圓。
- 一種用以固持一晶圓的方法，該方法包含：以一實質上水平的無接觸支撐表面垂向地支撐該晶圓；及操作一晶圓抓持裝置其包含一或多數個晶圓抓持器能抓持該晶圓之一表面其係相反於該無接觸支撐平台，該一或多數個晶圓抓持器之各晶圓抓持器適配於該晶圓之一高度，而維持該垂向可撓的固持件之一實質上水平的剛性，俾能防止該晶圓相對於該晶圓抓持裝置的水平運動。
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