TW202318555A - 在半導體處理系統中教導基板搬運之方法及夾具與半導體處理系統 - Google Patents

在半導體處理系統中教導基板搬運之方法及夾具與半導體處理系統 Download PDF

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Abstract

用於在一半導體處理系統中教導基板搬運之一種夾具包括具有一銷寬度之一驗證銷及一盤體。盤體具有一第一表面、與第一表面相對之一第二表面及一厚度，厚度分離盤體的第一表面及第二表面。第一及第二表面界定將第一表面耦接至盤體之第二表面的驗證孔。驗證孔具有實質上等於驗證銷之銷寬度的孔寬度，以藉由在驗證孔及驗證銷座兩者中可滑動地接收驗證銷而教導轉移位置，驗證銷座界定在半導體處理系統之加載鎖中同時在半導體處理系統內由基板轉移機械臂支撐。亦描述教導半導體處理系統中之基板搬運之半導體處理系統及方法。

Description

在半導體處理系統中使用夾具教導基板搬運之方法及夾具
本揭露大致上係關於製造半導體裝置，且更特定言之，係關於用於製造半導體裝置之半導體處理系統中的基板搬運。
用於製造半導體裝置之製程工具通常包括用於進行任何數目之製程之反應室，諸如除氣、清潔或預清潔、沉積（諸如化學氣相沉積(CVD)、物理氣相沉積(PVD)，或原子層沉積(ALD)）、塗覆、氧化、氮化、蝕刻（例如電漿蝕刻）或類似者。可設置加載互鎖真空室，以使基板能從工廠介面進出。反應室及加載互鎖真空室可包括在群集工具中，且例如，二或更多個反應室可分配於轉移室周圍。前端轉移機械臂可收容在工廠介面內，以在工廠介面與加載鎖之間傳送基板（例如，矽晶圓、玻璃板等），且後端轉移機械臂可收容在轉移室內，以在加載鎖與反應室中之一或多者之間傳送基板。基板進出反應的傳送可藉由前端轉移機械臂和後端轉移機械臂所承載的一或多個端效器（例如，夾頭或葉片）來完成，且可根據配置在轉移室內的中心感測器來定位基板在反應室內。
在處理期間，前端轉移機械臂從傳送盒取回基板，並傳送基板通過前端模組至加載互鎖真空室。從加載互鎖真空室，基板藉由後端轉移機械臂傳送至反應室，其中基板係根據所製造的半導體裝置的需求進行處理。處理後，後端轉移機械臂將基板傳送回加載互鎖真空室，前端轉移機械臂將基板從加載互鎖真空室傳送回傳送盒，之後從製程工具移除傳送盒。通常，在製程工具中傳送基板係根據教導至前端轉移機械臂、後端轉移機械臂及中心感測器中之一或多者的位置–通常在製程工具驗證期間及/或維護事件期間。
在一些製程工具中，前端轉移機械臂至加載鎖轉移位置可使用從攝影機基板取得的影像來教導，後端轉移機械臂至加載鎖轉移位置可藉由匹配矽基板檔片的位置至製程工具內的劃線來教導，且基板中心位置可藉由循環矽基板檔片經過中心感測器來教導。儘管針對其預期目的一般是可接受的，但攝影機基板昂貴且通常需要定期校準以確保準確性，藉由匹配矽基板檔片至劃線所建立的位置的準確性可能受觀察匹配之個人的技能限制，且在傳送基板檔片的端效器上的矽基板檔片的滑動或位移可能限制教導至中心感測器之中心位置的準確性。攝影機基板之可用性及/或重複位置教導之需求可能因此延長驗證且限制製程工具的可用性。
此類方法及系統大致上被認為合適於其意欲目的。然而，本技術領域中仍需要用於在半導體處理系統中教導基板搬運之改良夾具、半導體處理系統及方法。本揭露提供此等需求中之一或多者的解決方案。
用於在一半導體處理系統中教導基板搬運之一種夾具包括具有一銷寬度之一驗證銷及一盤體。盤體具有一第一表面、與第一表面相對之一第二表面及一厚度，厚度分離盤體的第一表面及第二表面。第一表面及第二表面界定一驗證孔，驗證孔耦接盤體之盤體之第一表面至第二表面。驗證孔具有實質上等於驗證銷之銷寬度的一孔寬度，以藉由在驗證孔及一驗證銷座中可滑動地接收驗證銷而教導一轉移位置，驗證銷座界定在半導體處理系統之一加載鎖中同時在半導體處理系統內由一基板轉移機械臂支撐。
除了上文描述的一或多個特徵，或作為替代，夾具之進一步實例可包括：盤體係由一碳纖維材料形成。
除了上述的一或多個特徵之外，或作為替代性實例，夾具之進一步實例可包括：盤體具有實質上等於一300毫米矽晶圓之一直徑。
除了上述一或多個特徵，或作為替代，夾具之進一步實例可包括：盤體具有一或多個減輕孔。一或多個減輕孔可延伸通過盤體的厚度。一或多個減輕孔可將盤體之第一表面耦接至盤體之第二表面。一或多個減輕孔可徑向位於驗證孔與盤體之外圓周之間。驗證孔可位於盤體之第一表面及第二表面的中央，且一或多個減輕孔可自驗證孔徑向偏移。例如，驗證孔可緊鄰驗證孔，亦即，較盤體之外圓周更靠近驗證孔。
除了上述一或多個特徵，或作為替代，夾具之進一步實例可包括：減輕孔為對稱地分佈於驗證孔周圍之二或更多個減輕孔中之一者。
除了上述一或多個特徵，或作為替代，夾具之進一步實例可包括：減輕孔為四個減輕孔中之一者。減輕孔可具有一圓形形狀。四個減輕孔可在一共同的減輕孔半徑上周向地圍繞驗證孔分佈，例如，在與驗證孔同中心的一圓周上。
除了上述一或多個特徵，或作為替代，夾具之進一步實例可包括： 一或多個摩擦構件。一或多個摩擦構件可固定至盤體的第一表面。一或多個摩擦構件可徑向地位於驗證孔與盤體之外圓周之間。
除了上述一或多個特徵，或作為替代，夾具之進一步實例可包括：摩擦構件具有一摩擦係數。摩擦構件之摩擦係數可大於一矽晶圓檔片的一表面的一摩擦係數。
除了上述一或多個特徵，或作為替代，夾具之進一步實例可包括：摩擦構件包括一O形環。O形環可由一彈性材料形成。
除了上述一或多個特徵，或作為替代，夾具之進一步實例可包括：摩擦構件為固定至盤體之第一表面的一二或更多個摩擦構件中之一者。二或更多個摩擦構件可圍繞驗證孔不對稱分佈。
除了上述一或多個特徵，或作為替代，夾具之進一步實例可包括：摩擦構件為固定至盤體之第一表面的三個摩擦構件中之一者。三個摩擦構件可周向地圍繞驗證孔分佈。三或更多個摩擦構件可配置在一共同的摩擦構件半徑上。
除了上述一或多個特徵，或作為替代，夾具之進一步實例可包括：盤體之第一表面之二或更多個摩擦構件的配置符合半導體處理系統內之一基板轉移機械臂所承載之一端效器的一佔地面積。
除了上述一或多個特徵，或作為替代，夾具之進一步實例可包括：盤體具有圍繞驗證孔周向地延伸之一環形邊緣。環形邊緣可徑向地位於驗證孔與盤體之外圓周之間。
除了上述一或多個特徵，或作為替代，夾具之進一步實例可包括：環形邊緣在盤體之一徑向外部薄部分與盤體之一徑向內部厚部分之間延伸。盤體之徑向內部厚部分可在環形邊緣與延伸通過盤體之厚度的驗證孔之間徑向延伸。
除了上述一或多個特徵，或作為替代，夾具之進一步實例可包括：一或多個摩擦構件可固定至盤體之第一表面且徑向定位於環形邊緣與盤體之外圓周之間。
除了上述一或多個特徵，或作為替代，夾具之進一步實例可包括：環形邊緣界定於盤體之第一表面及第二表面中之一者上，且至少一摩擦構件固定至盤體之第一表面及第二表面之另一者。
除了上述一或多個特徵，或作為替代，夾具之進一步實例可包括：盤體具有延伸穿過盤體之厚度的一或多個減輕孔，且一或多個減輕孔徑向位於驗證孔與盤體之環形邊緣之間。
除了上述一或多個特徵，或作為替代，夾具之進一步實例可包括：環形邊緣在半徑上符合端效器之一弧形區段之一面。
除了上述一或多個特徵，或作為替代，夾具之進一步實例可包括：盤體之外圓周具有一凹口。凹口可符合界定在一300毫米矽晶圓內的一凹口。
提供一種半導體處理系統。半導體處理系統包括一加載鎖，其具有一驗證銷座；一基板中心感測器，其相對於加載鎖固定且具有一視野；一前端基板轉移機械臂，其具有一夾頭型端效器，受支撐而用於相對於加載鎖之移動之相對移動；一後端基板轉移機械臂，其具有一葉片型端效器，受支撐而用於相對於加載鎖之移動；及如上述之一夾具。盤體(a)夾在夾頭型端效器內且藉由驗證銷固定至加載鎖，(b)摩擦地支撐在葉片型端效器上且藉由驗證銷固定至加載鎖，(c)固持地支撐在葉片型端效器上且藉由驗證銷固定至加載鎖，或(d)摩擦地支撐或固持地支撐在葉片型端效器上且在基板中心感測器之視野內。
除了上述一或多個特徵，或作為替代，半導體處理系統之進一步實例可包括：盤體夾在前端轉移機械臂之夾頭型端效器內，且驗證銷可滑動地接收在加載鎖之驗證銷座及盤體之驗證孔內。
除了上述一或多個特徵，或作為替代，半導體處理系統之進一步實例可包括：盤體支撐在後端轉移機械臂的葉片型端效器上，且驗證銷可滑動地接收在加載鎖之驗證銷座及盤體之驗證孔內。
除了上述一或多個特徵，或作為替代，半導體處理系統之進一步實例可包括：盤體支撐在後端轉移機械臂的葉片型端效器上，且盤體設置在基板中心感測器的視野內。
除了上述一或多個特徵，或作為替代，半導體處理系統之進一步實例可包括：盤體固持在後端轉移機械臂之葉片型端效器的葉片之間。
除了上述一或多個特徵，或作為替代，半導體處理系統之進一步實例可包括：盤體間隔於後端轉移機械臂之葉片型端效器之葉片。
提供一種在一半導體處理系統中教導基板搬運之方法。方法包括：利用如上述之夾具，使用盤體及驗證銷將一前端轉移機械臂至加載鎖轉移位置教導至半導體處理系統的一前端轉移機械臂；使用盤體及驗證銷將一後端轉移機械臂至加載鎖轉移位置教導至半導體處理系統的一後端轉移機械臂；及使用夾具之盤體將一基板中心位置教導至半導體處理系統的一基板中心感測器。藉由在驗證孔及一驗證銷座兩者中可滑動地接收驗證銷而教導前端轉移機械臂至加載鎖轉移位置及後端轉移機械臂至加載鎖轉移位置中之一者（或兩者），驗證銷座界定在半導體處理系統之一加載鎖中，同時盤體在半導體處理系統內由一基板轉移機械臂支撐。
除了上述一或多個特徵，或作為替代，方法之進一步實例可包括：教導前端轉移機械臂至加載鎖轉移位置包括：使盤體支撐在一前端轉移機械臂的一端效器上；判定驗證孔與半導體處理系統之一驗證銷座之間的錯誤對位；當錯誤對位防止驗證銷可滑動地接收至驗證孔盤體中時，調整盤體的位置；及當錯誤對位允許驗證銷可滑動地接收至驗證孔內時，將前端轉移機械臂的位置寫入作為前端轉移機械臂至加載鎖轉移位置。
除了上述一或多個特徵，或作為替代，方法之進一步實例可包括：教導後端轉移機械臂至加載鎖轉移位置包括：支撐盤體在一後端轉移機械臂的一端效器上；判定驗證孔與半導體處理系統的一驗證銷座之間的錯誤對位；當錯誤對位防止驗證銷可滑動地接收至驗證孔盤體中時，調整盤體的位置；及當錯誤對位允許驗證銷可滑動地接收至驗證孔內時，將後端轉移機械臂的位置寫入作為後端轉移機械臂至加載鎖轉移位置。
除了上述一或多個特徵，或作為替代，方法之進一步實例可包括：支撐盤體在後端基板轉移機械臂之一葉片型端效器上，使得盤體固持在葉片型端效器上。
除了上述一或多個特徵，或作為替代，方法之進一步實例可包括：支撐盤體在後端基板轉移機械臂之一葉片型端效器上，使得盤體與葉片型端效器間隔開。
除了上述一或多個特徵，或作為替代，方法之進一步實例可包括：在教導基板中心位置之前，自半導體處理系統卸載盤體、反轉盤體及將盤體重新載入至半導體處理系統上。
提供本發明內容來以簡化形式介紹一系列概念。在以下本揭露的實例之實施方式中進一步詳細描述此等概念。本發明內容不意欲鑑別所主張申請標的之關鍵特徵或基本特徵，亦不意欲用以限制所主張申請標的之範疇。
現將參照圖式，其中相似元件符號鑑別本主題揭露之類似結構特徵或態樣。為了解釋及繪示之目的而非限制，依據本揭露之用於在半導體處理系統中教導基板搬運之夾具之實例示出於圖1中，且大致上由參考字符100加以指定。如將描述者，圖2至圖19中提供依據本揭露或其態樣之在半導體處理系統中教導基板搬運之夾具、半導體處理系統及方法的其他實例。本揭露之系統及方法可用以教導用於將膜沉積於基板上之半導體處理系統內的一或多個位置，諸如給轉移機械臂的轉移位置及/或給基板中心感測器的中心位置，但是本揭露一般並不限於教導任何特定位置或任何特定類型之半導體處理系統。
參照圖1，示出半導體處理系統10。半導體處理系統10包括前端模組12、後端模組14、一或多個製程模組16及控制器18。前端模組12連接至後端模組14。後端模組14連接至製程模組16並將前端模組12透過其耦接至製程模組16。製程模組16係構造成處理提供至半導體處理系統10之基板，例如，藉由移除及/或沉積膜至矽晶圓2上，諸如使用化學氣相沈積(CVD)技術，諸如磊晶或原子層沉積。如本文中所展示及描述，半導體處理系統10為具有四個製程模組之群集型半導體處理系統。此係僅用於繪示目的，而非限制性。如本領域技術人員鑑於本揭露將瞭解的，其他類型的半導體處理系統以及具有少於或多於四個製程模組的半導體處理系統亦可受益於本揭露。進一步地，當半導體處理系統10被展示及描述為具有單基板製程模組時，應了解且理解，具有多基板製程模組（例如，雙基板、四基板及事件批次類型製程模組）之半導體處理系統亦可自本揭露獲益。
前端模組12包括加載埠20、前端轉移室22、前端轉移機械臂24及加載鎖26。加載埠20構造成將含有基板（例如，矽晶圓2）之傳送盒28（例如，前開式晶圓傳送盒(FOUP)）安置於其上，且連接至前端轉移室22。前端轉移室22藉由前端閘閥30連接至加載鎖26、連接至加載埠20且容納前端轉移機械臂24。前端轉移機械臂24包括夾頭型端效器32，且可移動地支撐在前端轉移室22內，以在加載埠20與加載鎖26之間傳送基板。加載鎖26包括具有一或多個基板槽36（顯示於圖7中）及驗證銷座38（顯示於圖7中）之儲存支架34（顯示於圖7中）。可設想到，前端轉移機械臂24構造成根據預定前端轉移機械臂至加載鎖轉移位置40而在加載埠20與加載鎖26之間傳送基板，前端轉移機械臂至加載鎖轉移位置40可教導至前端轉移機械臂24且在半導體處理系統10之使用壽命期間可進一步需要驗證（及/或更新）。在某些實例中，矽晶圓2可為300毫米晶圓。
後端模組14包括後端閘閥42、後端轉移室44、後端轉移機械臂46及基板中心感測器48。後端閘閥42將後端轉移室44連接至加載鎖26，且構造成提供後端轉移室44及加載鎖26之選擇性通信。後端轉移室44連接加載鎖26至製程模組16並容納後端轉移機械臂46。後端轉移機械臂46可移動地支撐在轉移室44內、包括葉片型端效器50且構造成在加載鎖26與製程模組16之間傳送基板。可設想到，後端轉移機械臂46根據預定後端轉移機械臂至加載鎖轉移位置52而傳送基板（例如，矽晶圓2）於加載鎖26與製程模組16之間，後端轉移機械臂至加載鎖轉移位置52可在驗證設定程序期間教導給後端轉移機械臂46且在半導體處理系統10的使用壽命期間可能需要驗證（及/或更新）。
製程模組16包括製程模組閘閥54、腔室主體56及基座或加熱器58。製程模組閘閥54將腔室主體56連接至後端轉移室44，且構造成在後端轉移室44與腔室主體56之間提供選擇性通信。腔室主體56連接至後端轉移室44且容納基座或加熱器58。基座或加熱器58構造成在處理期間（例如，膜移除及/或沉積至基板表面上）支撐基板（例如，矽晶圓2）於腔室主體56內。可設想到，後端轉移機械臂46進一步構造成根據預定基板中心位置60在後端轉移室44與製程模組16的腔室主體56之間傳送基板，基板中心位置60可在驗證設定期間教導至基板中心感測器48且在半導體處理系統10之使用壽命期間可進一步需要驗證（及/或驗證）。
控制器18操作性地連接至半導體處理系統10，且包括記憶體62、處理器64、使用者介面66及裝置介面68。裝置介面68將處理器64通訊地耦接至半導體處理系統10，例如藉由有線或無線鏈路70。使用者介面66係與處理器64操作性地相關聯，且構造成提供接收來自使用者的輸入及/或提供輸出至使用者。記憶體62包括非暫態機器可讀媒體，其具有複數個程式模組72記載於其上，程式模組含有當由處理器64讀取時造成處理器64執行某些操作的指令。操作之中係在半導體處理系統（例如，半導體處理系統10)中教導基板搬運之方法200（顯示於圖16中）之操作，如將描述的。
在操作期間，前端轉移機械臂24首先將基板（例如，矽晶圓2）傳送至位於加載鎖26內之儲存支架34（顯示於圖7中）之基板槽36（顯示於圖7中）。後端轉移機械臂46繼而將基板自基板槽36傳送至製程模組16，其中基板係位於基座或加熱器58上且經處理，例如，膜移除及/或沉積膜在基板之表面上。隨後藉由後端轉移機械臂46來傳送基板，將處理基板傳送至加載鎖26，其中基板可再次定位在儲存支架34之基板槽36內。接下來，前端轉移機械臂24將經處理之基板自儲存支架34傳送至傳送盒28，且之後自加載埠20移除傳送盒28，使得基板可經歷進一步處理，如使用基板製造之半導體裝置所適合的。
半導體處理系統10內之基板的傳送係根據半導體處理系統10內所教導之一或多個位置。就此而言，前端轉移機械臂24根據預定前端轉移機械臂至加載鎖轉移位置40而傳送基板至及自加載鎖26，進入儲存支架34中。後端轉移機械臂46根據預定之後端轉移機械臂至加載鎖轉移位置52將基板傳送至及自加載鎖26。後端轉移機械臂46進一步根據預定之基板中心位置60自製程模組16定位及取回基板。為了建立（或維護）預定前端轉移機械臂至加載鎖轉移位置40、預定後端轉移機械臂至加載鎖轉移位置52及/或預定基板中心位置60，提供夾具100。
參照圖2至圖5，示出根據一實例之夾具100。夾具100通常包括具有銷寬度112之驗證銷102及盤體104。盤體104具有第一表面114、與第一表面114相對的第二表面116、以及厚度122，厚度122分離盤體104的第二表面116及盤體104的第一表面114。盤體104之第一表面114及第二表面116界定延伸通過盤體104之厚度122的驗證孔120，驗證孔120耦接盤體104之第一表面114至第二表面116。驗證孔120具有實質上等於驗證銷102之銷寬度112之孔寬度124，以藉由在驗證孔120及驗證銷座38（顯示於圖7）兩者中可滑動地接收驗證銷102而教導半導體處理系統10（顯示於圖1）內之轉移位置；例如，前端機械臂至加載鎖轉移位置40（顯示於圖1）、後端機械臂至加載鎖轉移位置52（顯示於圖1）及基板中心位置60（顯示於圖1）中之至少一者；驗證銷座38界定在半導體處理系統10之加載鎖26（顯示於圖1）中，同時盤體104在半導體處理系統10內由基板轉移機械臂支撐，例如，前端轉移機械臂24（顯示於圖1）與後端轉移機械臂46（顯示於圖1）中之一者。
驗證銷102具有第一端106、相對的第二端108及軸部110。軸部110將驗證銷102的第二端108連接至驗證銷102的第一端106，並界定銷寬度112。在某些實例中，驗證銷102之第一端106可具有自軸部110側向延伸之凸緣，以允許驗證銷102自儲存支架34（顯示於圖7中）之驗證銷座38（顯示於圖7中）懸浮。如熟悉本技術領域者檢視本揭露將瞭解的，此簡化夾具100之使用，因為使用者在評估盤體於加載鎖26（顯示於圖1）內之位置時不需要將驗證銷102固持在定位。
盤體104界定驗證孔120且具有外圓周118，驗證孔120將第一表面114耦接至盤體104之第二表面116。驗證孔120位於盤體104中心，例如，與盤體104的中心同中心，可呈圓形形狀，及/或可界定鑰匙槽。盤體104之第一表面114延伸圍繞驗證孔120，第二表面116與第一表面114相對且藉由盤體104之厚度122與第一表面114間隔開，且藉由盤體104之外圓周118連接至第一表面114。盤體104之外圓周118可具有符合300毫米晶圓之斜面及/或凹口的斜面及/或凹口140。如熟悉本技術領域者檢視本揭露將瞭解的，斜面及/或凹口140可促進基板在半導體處理系統10（顯示於圖1）內之搬運，例如，藉由使用凹口對準裝置（例如，凹口對準器72，顯示於圖1）來建立盤體104之旋轉定向。
如圖3所示，盤體104可具有直徑126，其實質上等於半導體處理系統10（顯示於圖1）所處理之基板的直徑，例如矽晶圓2（顯示於圖1）的直徑。例如，直徑126可係約150毫米、或約200毫米、或約300毫米、或甚至約450毫米。如熟悉本技術領域者檢視本揭露將瞭解的，實質上等於由半導體處理系統10處理之基板的直徑之直徑允許盤體104以與由半導體處理系統10處理之基板的實質上相同方式在半導體處理系統10內傳送，例如，使用前端轉移機械臂24（顯示於圖1）通過前端模組12（顯示於圖1）及使用後端轉移機械臂46（顯示於圖1）通過後端模組14（顯示於圖1），簡化半導體處理系統10中之轉移位置及/或中心位置之教導。
在某些實例中，盤體104可由複合材料128形成。適合之複合材料的實例包括玻璃纖維及碳纖維材料。如熟悉本技術領域者檢視本揭露將瞭解的，自複合材料128形成盤體104可減少對盤體104之損壞的風險，例如，在半導體處理系統10（顯示於圖1）中之傳送期間由前端轉移機械臂24（顯示於圖1）及後端轉移機械臂46（顯示於圖1）中之一或多者所造成。如熟悉本技術領域者檢視本揭露將瞭解的，自複合材料128形成盤體104亦降低在半導體處理系統10外手動搬運盤體104期間對盤體104之損壞的風險，諸如當使用者自傳送盒28（顯示於圖1）移除盤體104以將盤體104反轉且回送至傳送盒28（顯示於圖1）以執行一序列之位置教導操作時。
在某些實例中，盤體104可具有一或多個減輕孔130。一或多個減輕孔130延伸通過盤體104的厚度122（顯示於圖2），使盤體104的第一表面114耦接到盤體104的第二表面116，且徑向位於驗證孔120與盤體104的外圓周118之間。可設想到，更多減輕孔130的尺寸可經設計，以使盤體104的重量匹配半導體處理系統10（顯示於圖1）所處理之基板的重量。如熟悉本技術領域者檢視本揭露將瞭解的，此允許盤體104由比半導體處理系統10所處理之基板更高密度的材料形成，例如，碳纖維材料，而不影響半導體處理系統10中的位置教導的準確性，諸如藉由給予傳送盤體104之端效器之偏斜不同於半導體處理系統10所處理之基板的偏斜（由於盤體104之重量）。
在某些實例中，減輕孔130可為圓形形狀。以圓形形狀形成減輕孔130，減輕孔否則減輕孔130可能對盤體104的機械性質具有影響。例如，減輕孔130之圓形形狀可限制盤體與減輕孔130相關之剛度減少，減少（或消除）在半導體處理系統10（顯示於圖1）內由端效器支撐在外圓周118（例如，周邊）處時盤體104之變形。如熟悉本技術領域者檢視本揭露將瞭解的，限制盤體104之變形提高在半導體處理系統10（顯示於圖1）中使用盤體104之位置教導的準確度，例如，藉由限制在半導體處理系統10內藉由端效器傳送時之盤體104的變形（例如，下彎）。在此方面，減輕孔130可具有經選擇以匹配盤體104之剛度與基板（例如，矽晶圓2，顯示於圖1，由半導體處理系統10處理）之剛度的形狀。儘管本文中所展示及描述為圓形，但應了解且理解，減輕孔130可替代地具有非圓形形狀（例如，橢圓形或多邊形），且仍在本揭露範圍內。
在某些實例中，盤體104可具有圍繞驗證孔120對稱地分佈之複數個減輕孔130。例如，盤體104可具有四個減輕孔130，圍繞驗證孔120周向地相對於彼此偏移且圍繞驗證孔120配置在共同半徑上。如熟悉本技術領域者檢視本揭露將瞭解的，圍繞驗證孔120對稱地分佈減輕孔130可對稱分佈盤體104之重量。圍繞驗證孔120對稱分佈盤體104之重量允許使用凹口對準器74（顯示於圖1）藉由防止在其中搖晃而在半導體處理系統10（顯示於圖1）內旋轉對準盤體，允許盤體104的旋轉偏移由凹口對準器74建立而不是由使用者手動建立，簡化在半導體處理系統10中之教導且改善特定位置教導的準確性。雖然在圖3中示出具有四個減輕孔130，但應了解並理解，盤體104可具有比圖3中所示更少或更多的減輕孔且仍在本揭露的範圍內。
如圖4所示，盤體104可具有環形邊緣132，其圍繞驗證孔120周向延伸。在所繪示之實例中，環形邊緣132位於盤體104之第二表面116上，在與從第二表面116至第一表面114（顯示於圖2）相反的方向中延伸，且形狀上（例如，弧形）符合半導體處理系統10（顯示於圖1）內的端效器的內部表面，例如，符合葉片型端效器50（顯示於圖1）的內部表面76（顯示於圖11），使得盤體104在藉由端效器在半導體處理系統10内之傳送期間固持在端效器內。如熟悉本技術領域者檢視本揭露將瞭解的，將環形邊緣132抵靠於葉片型端效器50之內部表面76可藉由限制（或消除）在半導體處理系統10中傳送盤體104期間盤體104在葉片型端效器50上之滑移或移位，而改善在半導體處理系統10中一或多個位置教導之準確性。
在某些實例中，環形邊緣132可將盤體104的薄部分134與盤體104的厚部分136分開。就此而言，薄部分134可徑向地位於盤體104之環形邊緣132與外圓周118之間，使得薄部分134圍繞驗證孔120在環形邊緣132之徑向向外周向延伸。進一步地，厚部分136可位於環形邊緣132徑向向內，可圍繞驗證孔120在盤體104的薄部分134與驗證孔120之間的徑向位置處周向延伸，並可進一步接壤驗證孔120。如熟悉本技術領域者檢視本揭露將瞭解的，徑向內部厚部分136使盤體104硬化，亦允許盤體104之剛度與半導體處理系統10所處理之基板之剛度匹配。例如，厚部分136可補償否則與定位徑向位於環形邊緣132與盤體104之驗證孔120之間之減輕孔130有關的剛度降低。
如圖5所示，可設想到，摩擦構件138可固定至盤體104之表面。在此方面，可設想到，摩擦構件138在徑向位置處固定至盤體104之表面，其中以盤體104相對於下方端效器之預定旋轉值，摩擦構件138覆蓋葉片型端效器50（顯示於圖1）之葉片表面78（顯示於圖9）。進一步可設想到，摩擦構件138在自盤體104之第一表面114及第二表面116中之一者的方向上延伸，其相對於盤體104之第一表面114及第二表面116中之另一者。例如，摩擦構件138可固定至盤體104之第一表面114，使得當盤體以相對於端效器之第一表面114支撐在半導體處理系統10內之端效器上時，摩擦構件138（而非第一表面114）接合端效器。如熟悉本技術領域者檢視本揭露將瞭解的，通過摩擦構件138在端效器上支撐盤體104亦可限制盤體104在半導體處理系統10（顯示於圖1）內之端效器上的滑動及/或移位。例如，摩擦構件138可由彈性材料（諸如氯丁橡膠或橡膠）形成，形成摩擦構件138之材料的摩擦係數因而大於矽晶圓檔片之摩擦係數。
在某些實例中，摩擦構件138可為固定至盤體104之第一表面114的複數個摩擦構件138中之一者。在此類實例中，複數個摩擦構件138可以對應於支撐盤體104的端效器的占地面積之圖案配置，盤體104在端效器上的滑動及/或移位由形成摩擦構件138之材料的摩擦係數所控制。可設想到，複數個摩擦構件138可徑向分佈於一或多個減輕孔130（顯示於圖3）與盤體104之外圓周118之間。亦可設想到，複數個摩擦構件138可配置在環形邊緣132（顯示於圖4）的徑向向外。將複數個摩擦構件138配置在環形邊緣132的徑向向外允許盤體104以相對於葉片型端效器50之盤體104的第一表面114或相對於葉片型端效器50之盤體104的第二表面116支撐在葉片型端效器50（顯示於圖1）上，使得盤體104之環形邊緣132抵接葉片型端效器50之內部表面76（顯示於圖11）。如熟悉本技術領域者檢視本揭露將瞭解的，此允許利用盤體104相對於端效器固定（藉由環形邊緣132）而在半導體處理系統10中教導某些位置，且利用盤體104相對於端效器可滑動固定（藉由複數個摩擦構件138）而教導其他位置。
在某些實例中，摩擦構件138可包括O形環。在此類實例中，摩擦構件138可由可無塵室相容的彈性材料形成，諸如氯丁橡膠或橡膠。如熟悉本技術領域者檢視本揭露將瞭解的，形成摩擦構件138可在半導體處理系統10內的位置教導期間限制（或消除）半導體處理系統10（顯示於圖1）內的基板接觸表面之污染。如熟悉本技術領域者檢視本揭露將瞭解的，O形環的利用可簡化盤體104的維護，例如，在一或多個O形環受損的事件中簡化盤體104的修復。
在某些實例中，摩擦構件138可藉由保持器142固定至盤體104，例如，具有公螺紋區段之保持器142的槽形實例。保持器142可螺紋地收容在界定於盤體104之第一表面114內的螺紋保持器孔144內。保持器142可與自盤體104之第一表面114延伸且至少部分地圍繞螺紋保持器孔144之環形脊146協作。環形脊146可構造成當摩擦構件138在環形脊146與保持器142之間壓縮時使摩擦構件138變形，使得摩擦構件138的一部分設置在保持器142相對於第一表面114的一側上及相對於盤體104之第二表面116的方向中，盤體104因此藉由被環形脊146迫離第一表面114之摩擦構件138之部分而支撐在葉片型端效器50上（顯示於圖1）。如熟悉本技術領域者檢視本揭露將瞭解的，保持器142之使用簡化盤體104的組裝及修復。例如，在用於FEOL半導體處理系統之前，摩擦構件138可在BEOL半導體處理系統中之教導位置之後容易地移除。
參看圖6至圖8，所示夾具100（顯示於圖1）係用以教導前端轉移機械臂至加載鎖轉移位置40（顯示於圖1）。如圖6所示，盤體104首先夾在前端轉移機械臂24（顯示於圖1）的夾頭型端效器32內。就此而言，可設想到，盤體104之外圓周118夾在夾頭型端效器32的固定柱與相對可移動柱之間，可移動柱被驅動朝向固定柱，以壓縮地抱持盤體104於可移動柱與固定柱之間。在某些實例中，盤體104可定向在夾頭型端效器32上，使得盤體104的第二表面116相對於夾頭型端效器32，在此方面，盤體104的第一表面114相對於重力面向上。
如圖7所示，前端轉移機械臂24（顯示於圖1）接下來將盤體104傳送至加載鎖26並將盤體104插入位於加載鎖26內之儲存支架34的基板槽36中。可設想到，前端轉移機械臂24根據預設或先前判定之前端轉移機械臂至加載鎖轉移位置（例如，前端轉移機械臂至加載鎖轉移位置40（顯示於圖1））將盤體104定位於加載鎖26內。亦可設想到，前端轉移機械臂24將盤體104定位於加載鎖26內，使得驗證孔120根據預設或先前判定之前端轉移機械臂至加載鎖轉移位置對位於界定在儲存支架34之頂板中之驗證銷座38。如熟悉本技術領域者檢視本揭露將瞭解的，當前端轉移機械臂24處於預設或先前判定的前端轉移機械臂至加載鎖轉移位置中時，可能在驗證孔120與驗證銷座38之間存在錯誤對位。如熟悉本技術領域者亦將瞭解的，錯誤對位的方向及大小可能難以由觀察員目視辨識。因此，可設想到，驗證銷102（顯示於圖2）可滑動地接收在驗證銷座38中且朝盤體104之第一表面114向下驅動。如此定位之下，驗證孔120與驗證銷102之第一端106（顯示於圖2）之間的錯誤對位藉由驗證銷102之第一端106之間的機械干涉來指示。
如圖8所示，可隨後調整盤體104之位置以減小（或消除）驗證孔120與驗證銷座38之間的錯誤對位。在此方面，可設想到，在藉由驗證銷102可滑動地以驗證孔120接收之失敗來指示錯誤對位的事件中，使用者驅動前端轉移機械臂24（顯示於圖1）以移除錯誤對位；例如，在x方向中、y方向中及/或傾斜中；諸如藉由使用可操作地連接至前端轉移機械臂24之教導槳，驗證銷102可滑動地接收於盤體104之驗證孔120內。
一旦驗證銷102可滑動地接收在驗證銷座84及驗證孔120兩者中，同時盤體104在夾頭型端效器32內支撐，前端轉移機械臂24之位置可寫入軟體作為前端轉移機械臂至加載鎖轉移位置40，以更新預設或先前判定之前端轉移機械臂至加載鎖轉移位置。例如，一旦前端轉移機械臂24的位置允許驗證銷102可滑動地接收在驗證銷座38及驗證孔120兩者中時，將前端轉移機械臂24之位置寫入記憶體62（顯示於圖1）上所記載之複數個程式模組72（顯示於圖1）之一者中。如熟悉本技術領域者檢視本揭露將瞭解的，利用驗證銷102可滑動地接收在驗證銷座84及驗證孔120兩者中同時盤體104夾在夾頭型端效器32內來建立（或更新）前端轉移機械臂至加載鎖轉移位置40（顯示於圖1）消除仰賴基準點（像是自攝影機基板取得的劃線標記或影像）的方法所附加的主觀性（及相關的錯誤機率）。
參看圖9至圖11，所示夾具100（顯示於圖1）係用以教導後端轉移機械臂至加載鎖轉移位置52（顯示於圖1）。如圖9所示，盤體104首先支撐在後端轉移機械臂46（顯示於圖1）的葉片型端效器50上。可設想到，盤體104受支撐，使得在盤體104的第二表面116上界定的環形邊緣132抵接於後端轉移機械臂50的葉片型端效器46的內部表面76（顯示於圖11）。如熟悉本技術領域者檢視本揭露將瞭解的，環形邊緣132抵接於内部表面76使得盤體104在轉移至及自加載鎖26（顯示於圖1）期間固持在後端轉移機械臂46之葉片型端效器50上。如熟悉本技術領域者檢視本揭露將瞭解的，固持防止在葉片型端效器50上的盤體104的滑動限制使用盤體104教導或驗證後端轉移機械臂至加載鎖轉移位置的準確性，例如，後端轉移機械臂至加載鎖轉移位置52。
如圖10所示，後端轉移機械臂46（顯示於圖1）接著將盤體104傳送至加載鎖26並將盤體104插入位於加載鎖26內的儲存支架34之基板槽36中。如上所述，可設想到，後端轉移機械臂46根據預設或先前判定的後端轉移機械臂至加載鎖轉移位置(例如，後端轉移機械臂至加載鎖轉移位置52（顯示於圖1））將盤體104定位於加載鎖26內。就此而言，後端轉移機械臂46可在將盤體104置放至加載鎖26中之後自加載鎖26取回盤體104，將盤體104傳送至製程模組16（顯示於圖1），且隨後將盤體104傳送回加載鎖26。一旦在加載鎖26處，後端轉移機械臂46根據預設或先前教導之後端轉移機械臂至加載鎖轉移位置將盤體104定位於儲存支架34內，後端轉移機械臂46根據預設或先前判定之後端轉移機械臂至加載鎖轉移位置將驗證孔120對位於界定在儲存支架34的頂板中之驗證銷座38。
如上所述，當後端轉移機械臂46處於預設或先前教導的後端轉移機械臂至加載鎖轉移位置中時，驗證孔120與驗證銷座38之間亦可能存在錯誤對位。由於錯誤對位的方向及大小可能難以由觀察員目視辨識，因此驗證銷102（顯示於圖2）再次可滑動地接收在驗證銷座38中且驅動朝向盤體104之第一表面114。如上所述，在盤體104的位置防止將驗證銷102插入驗證孔120中之情況中，表示與預設或先前所判定之後端轉移機械臂至加載鎖轉移位置相關之盤體104及加載鎖26之間的錯誤對位。
如圖11所示，調整盤體104之位置以減小（或消除）在驗證孔120與驗證銷座38之間的錯誤對位。在此方面，使用者可再次驅動後端轉移機械臂46（顯示於圖1）在盤體104之x方向、y方向及/或傾斜中，直到對位使得驗證銷102可可滑動地接收在驗證銷座38及驗證孔120兩者中，同時盤體104由葉片型端效器50支撐。一旦驗證銷102可滑動地接收在驗證銷座38及驗證孔120兩者中，同時盤體104固持在葉片型端效器50上，後端轉移機械臂46的位置可寫入軟體作為後端轉移機械臂至加載鎖轉移位置52（顯示於圖1）。如上所述，在某些實例中，可將後端轉移機械臂46之位置寫入記載在記憶體62（顯示於圖1）上的複數個程式模組72（顯示於圖1）之一者中。如熟悉本技術領域者檢視本揭露將瞭解的，利用驗證銷102可滑動地接收在驗證銷座84及驗證孔120兩者中同時盤體104固持在葉片型端效器50上來建立（或更新）後端轉移機械臂至加載鎖轉移位置52亦消除仰賴基準點或影像的教導方法所附加的主觀性（及相關的錯誤機率），諸如用以劃線標記匹配的基板或攝影機基板所使用之方法。
參照圖12至圖15，顯示在根據兩種替代方法之基板中心位置60（顯示於圖1）之教導期間夾具100（顯示於圖1）之盤體104。如圖12和圖13所示，盤體104可支撐在葉片型端效器50上，使得盤體104固持在葉片型端效器50的葉片（或相對的叉齒）之間。藉由利用盤體104向下定向的第二表面116將盤體104轉移至葉片型端效器50，而完成盤體104在葉片型端效器50內的固持。使第二表面116定向向下允許環形邊緣132抵接葉片型端效器50的相對葉片之間的内部表面76，盤體104藉此固持在葉片型端效器50內並防止（或消除）在葉片型端效器50上的盤體104的移位或滑動。此允許後端轉移機械臂46（顯示於圖1）在矽晶圓檔片循環期間在半導體處理系統10（顯示於圖1）的製程模組16（顯示於圖1）與加載鎖26（顯示於圖1）之間循環82盤體104而不滑動及/或移位。
當盤體104在加載鎖26與製程模組16（顯示於圖1）之間循環時，盤體104通過基板中心感測器48之視野80。當盤體104通過基板中心感測器48的視野80時，基板中心感測器48根據盤體104在葉片型端效器50上的位置而獲取基板中心位置。可設想到，基板中心感測器48所獲得之基板中心位置寫入至軟體中作為基板中心位置60（顯示於圖1），例如，藉由寫入至記載在記憶體62（顯示於圖1）上之複數個程式模組72（顯示於圖1）中之一者中。有利地，當盤體104固持在葉片型端效器50內時，環形邊緣132抵接於葉片型端效器50的內部表面76限制（或消除）盤體104在葉片型端效器50上之滑動及移位，改善基板中心位置60之準確性。
如圖14及圖15所示，盤體104可替代地摩擦地支撐在葉片型端效器50上，以教導（或更新）基板中心位置60（顯示於圖1）。利用摩擦地支撐於葉片型端效器50上之盤體104來教導基板中心位置60需要定向盤體104，使得盤體104之第一表面114面向下及相對於葉片型端效器50之叉齒。定向盤體104使得第一表面114面向下允許盤體104藉由摩擦構件138支撐在葉片型端效器50的叉齒上，根據摩擦構件138的摩擦係數及盤體104的重量限制（或消除）盤體104在葉片型端效器50上的滑動及移位。在某些實例中，盤體104可根據預定旋轉偏移使用凹口對準器74（顯示於圖1）旋轉地對準，以將摩擦構件138對位於葉片型端效器50，簡化在盤體104之繪示定向中的基板中心位置60的教導。如上所述，此允許後端轉移機械臂46（顯示於圖1）在矽晶圓檔片循環期間在半導體處理系統10（顯示於圖1）的製程模組16（顯示於圖1）與加載鎖26（顯示於圖1）之間循環82盤體104而不滑動及/或移位。
當盤體104在加載鎖26與製程模組16（顯示於圖1）之間循環時，盤體104通過基板中心感測器48之視野80。當盤體104通過基板中心感測器48的視野80時，基板中心感測器48根據盤體104在葉片型端效器50上的位置而獲取基板中心位置。可設想到，基板中心感測器48所獲得之基板中心位置寫入至軟體中作為基板中心位置60（顯示於圖1），例如，藉由寫入至記載在記憶體62（顯示於圖1）上之複數個程式模組72（顯示於圖1）中之一者中。有利地，當盤體104固持在葉片型端效器50內時，環形邊緣132抵接於葉片型端效器50的內部表面76限制（或消除）盤體104在葉片型端效器50上之滑動及移位，改善基板中心位置60之準確性。
參照圖16至圖19，顯示在半導體處理系統中教導基板搬運的方法200，例如半導體處理系統10（顯示於圖1）。如圖16所示，方法200包括使用盤體和夾具的驗證銷（例如，盤體104（顯示於圖2）及夾具100（顯示於圖1）的驗證銷102（顯示於圖2））將前端轉移機械臂至加載鎖轉移位置教導至半導體處理系統之前端轉移機械臂，例如，將前端轉移機械臂至加載鎖轉移位置40（顯示於圖1）教導至前端轉移機械臂24（顯示於圖1），如方塊210所示。方法200亦包括使用盤體及夾具之驗證銷，將後端轉移機械臂至加載鎖轉移位置教導至半導體處理系統之後端轉移機械臂，例如，將後端轉移機械臂至加載鎖轉移位置52（顯示於圖1）教導至後端轉移機械臂46（顯示於圖1），如方塊220所示。方法200進一步包括將基板中心位置教導至半導體處理系統之基板中心感測器及夾具之盤體，例如，將基板中心位置60（顯示於圖1）教導至基板中心感測器48（顯示於圖1），如方塊230所示。如熟悉本技術領域者檢視本揭露將瞭解的，以單一夾具來教導這三個位置之每一者可簡化教導程序，例如，藉由消除利用及維護一個以上的夾具或固定裝置來教導位置之需要。雖然圖15中顯示且本文描述特定操作群組及順序，但應了解及理解，方法可包括較少操作、額外操作或不同操作序列，且仍在本揭露的範圍內。
如圖17所示，教導210前端轉移機械臂至加載鎖轉移位置包括支撐夾具之盤體於前端機械臂之端效器上，例如，夾頭型端效器32（顯示於圖1），如方塊212所示。一旦盤體支撐在端效器上，前端轉移機械臂將盤體傳送至半導體處理系統之加載鎖內的儲存支架，例如，加載鎖26（顯示於圖1）內的儲存支架34（顯示於圖1），如方塊214所示。將盤體置放於基板槽中使盤體之驗證孔在儲存支架之驗證銷座內對位，例如，驗證孔120（顯示於圖1）與驗證銷座38（顯示於圖1），如方塊216所示。可設想到，驗證孔與驗證銷座之間的錯誤對位係藉由將驗證銷（例如，驗證銷102（顯示於圖2））可滑動地置於儲存支架之驗證銷座內來判定，且隨後觀察驗證銷與驗證孔的對準，如方塊218所示。
當錯誤對位使得驗證銷可可滑動地接收於盤體之驗證孔內時，將前端轉移機械臂之位置寫入軟體作為前端轉移機械臂至加載鎖轉移位置，如方塊213、箭頭211及方塊240所示。當驗證銷無法可滑動地接收於驗證孔內時，調整前端轉移機械臂之位置，再次觀察驗證銷與驗證孔之對準，且在調整後再次判定錯誤對位，如箭頭215、箭頭217及方塊219所示。例如，前端轉移機械臂的位置可寫入至記載在控制器18（顯示於圖1）之記憶體62（顯示於圖1）上之複數個程式模組72（顯示於圖1）之一者，作為前端轉移機械臂至加載鎖轉移位置40（顯示於圖1）。
如圖18所示，教導220後端轉移機械臂至加載鎖轉移位置52（顯示於圖1）可藉由支撐盤體於後端端機械臂的端效器上而完成，例如，在後端轉移機械臂之葉片型端效器50（顯示於圖1）上，如方塊222所示。後端轉移機械臂接著可將盤體傳送至加載鎖，並將盤體置於位於加載鎖內的儲存支架中，例如，根據預設或先前建立的後端轉移機械臂至加載鎖轉移位置，如方塊224所示。如上所述，將盤體置入基板槽中使盤體的驗證孔與儲存支架的驗證銷座對位，如方塊226所示。與置放有關之驗證銷座和驗證孔之間的錯誤對位可然後藉由可滑動地置放驗證銷於儲存支架的驗證銷座內並觀察驗證銷與驗證孔的對準來判定，如方塊228所示。
當錯誤對位使得驗證銷可可滑動地接收於盤體之驗證孔內時，將後端轉移機械臂之位置寫入軟體作為後端轉移機械臂至加載鎖轉移位置，如箭頭221、方塊223及方塊250所示。當錯誤對位使得驗證銷無法可滑動地接收於驗證孔內時，調整後端轉移機械臂之位置（例如，反覆地），可再次觀察驗證銷與驗證孔之對準，且當驗證銷可可滑動地接收於驗證孔內時，後端轉移機械臂之位置寫入軟體作為前端轉移機械臂至加載鎖轉移位置，如箭頭225、箭頭227及方塊229所示。如上所述，後端轉移機械臂的位置亦可寫入至記載在控制器18（顯示於圖1）之記憶體62（顯示於圖1）上之複數個程式模組72（顯示於圖1）之一者，作為後端轉移機械臂至加載鎖轉移位置52（顯示於圖1）。
如圖19所示，基板中心位置60（顯示於圖1）之教導230可藉由根據預設或現有基板中心值支撐盤體後端轉移機械臂的端效器來完成，如方塊232所示。然後，盤體藉由後端轉移機械臂在半導體處理系統的製程模組和加載鎖之間傳送，如方塊234所示。當盤體藉由後端轉移機械臂在半導體處理系統的製程模組和加載鎖之間傳送時，盤體移動通過基板中心感測器的視野，且基板中心感測器獲得盤體的中心，如方塊236所示。基板中心位置係使用盤體的已獲得中心來判定，如方塊238所示。隨後將經判定之基板中心位置寫入至軟體作為基板中心感測器之基板中心位置，例如，基板中心位置60（顯示於圖1），如方塊231所示。
在某些實例中，盤體可固持於後端轉移機械臂之端效器內，如方塊233所示。例如，可支撐盤體，使得位於盤體的表面上的環形邊緣抵接端效器的內部表面，例如，位於盤體的第一表面114（顯示於圖3）的環形邊緣132 （顯示於圖3）抵接內部表面76（顯示於圖A）。根據某些實例，盤體可摩擦地接合至後端轉移機械臂的端效器，如方塊235所示。例如，可支撐盤體，使得固定至一表面之一或多個摩擦構件將盤體與後端轉移機械臂的端效器間隔開。就此而言，盤體可經由基板對準器自半導體處理系統卸載、倒置、且回送到後端轉移機械臂的端效器，如方塊237所示。亦可設想的是，根據某些實例，盤體可循環地傳送通過基板中心感測器之視野，且使用循環期間獲得之複數個基板中心位置量測來判定基板中心位置，如箭頭239所示。
基板轉移機械臂，例如晶圓轉移機械臂，一般需要教導，以在半導體處理系統中建立晶圓移動路徑。可例如使用攝影機晶圓或藉由觀察矽晶圓及轉移機械臂端效器上的劃線之間的匹配來完成教導，且可藉由循環矽晶圓通過晶圓中心感測器之視野來教導晶圓中心感測器。儘管基於其預期目的一般可接受，但攝影機晶圓昂貴且需要定期校準，盯著矽晶圓與劃線匹配可能不一致且取決於觀測匹配之個人的經驗，且藉由循環矽晶圓通過感測器之視野所建立之晶圓中心感測器校準在晶圓在轉移機械臂端效器上移位或滑動的事件中可能不準確。
在本文所述之實例中，提供通用夾具，其可銷式教導前端轉移機械臂及後端轉移機械臂兩者，以及教導晶圓中心位置至自動晶圓中心感測器。夾具包括盤體和銷，其消除使用攝影機晶圓來教導前端轉移機械臂之需要，以及使用藉由觀察矽晶圓及後端轉移機械臂端效器上的劃線之間的匹配來教導後端機械臂之需要。在某些實例中，夾具可進一步包括摩擦構件及/或環形邊緣，以教導中心至晶圓中心感測器。
雖然已用某些實施例及實例的上下文提供本揭露，所屬技術領域中具有通常知識者將理解本揭露延伸超出具體描述之實施例至其他替代實施例及/或該等實施例的用途和其等之明顯修改及等效物。此外，雖然已詳細顯示並描述本揭露的實施例的數個變體，但所屬技術領域中具通常知識者基於本揭露將明白在本揭露之範疇內的其他修改。亦設想到，可做出實施例的具體特徵及態樣的各種組合或子組合，且仍然落入本揭露的範疇內。應理解，所揭示實施例的各種特徵與態樣可彼此組合或替換，以便形成本揭露的實施例之變化模式。因此，意欲使本揭露的範疇不應受限於上文所描述之特定實施例。
本文中所提供的標題（若有）僅是為了方便，不必然影響本文中所揭示之裝置及方法的範疇或意義。
2:矽晶圓 10:半導體處理系統 12:前端模組 14:後端模組 16:製程模組 18:控制器 20:加載埠 22:前端轉移室 24:前端轉移機械臂 26:加載鎖 28:傳送盒 30:前端閘閥 32:夾頭型端效器 34:儲存支架 36:基板槽 38:驗證銷座 40:前端轉移機械臂至加載鎖轉移位置 42:後端閘閥 44:後端轉移室 46:後端轉移機械臂 48:基板中心感測器 50:葉片型端效器 52:後端轉移機械臂至加載鎖轉移位置 54:製程模組閘閥 56:腔室主體 58:基座或加熱器 60:基板中心位置 62:記憶體 64:處理器 66:使用者介面 68:裝置介面 70:有線或無線鏈路 72:程式模組 74:凹口對準器 76:內部表面 78:葉片表面 80:視野 82:循環 100:夾具 102:驗證銷 104:盤體 106:第一端 108:第二端 110:軸部 112:銷寬度 114:第一表面 116:第二表面 118:外圓周 120:驗證孔 122:厚度 124:孔寬度 126:直徑 128:複合材料 130:減輕孔 132:環形邊緣 134:薄部分 136:厚部分 138:摩擦構件 140:斜面及/或凹口 142:保持器 144:螺紋保持器孔 146:環形脊 200:方法 210,220,230:方塊 212,213,214,216,218,219,240:方塊 211,215,217:箭頭 222,223,224,226,228,229, 250:方塊 211,215,217,221,225,227:箭頭 231,232,233,234,235,236,237,238:方塊 239:箭頭
下文將參照意欲闡釋而非限制本發明的本揭露的某些實例的附圖來描述本文所揭示之本發明的此等及其他特徵、態樣、和優點。 圖1係根據本揭露之具有加載鎖及夾具之半導體處理系統的平面圖，其顯示位於加載鎖內的夾具； 圖2至圖5係根據夾具之實例之圖1的夾具的透視圖、平面圖及剖面圖，顯示驗證銷、夾具主體及夾具之摩擦構件； 圖6至圖8係圖1之夾具及半導體處理系統的平面及剖面圖，其顯示藉由將盤體對準加載鎖來教導轉移位置，及藉由置放驗證銷於盤體及加載鎖中來評估位置； 圖9至圖11係圖1之夾具及半導體處理系統的平面及剖面圖，其顯示藉由將盤體對準加載鎖來教導另一轉移位置，並藉由置放驗證銷在盤體及加載鎖中來評估位置； 圖12至圖15係圖1之夾具及半導體處理系統的平面及剖面圖，顯示藉由循環盤體通過感測器視野同時盤體固持地及摩擦地支撐在端效器上而教導另一位置；及 圖16至圖19係根據一闡釋性及非限制性實例之教導基板搬運教導之方法的方塊圖，顯示方法之操作。 應明白，圖式中的元件是為了簡單與清楚而繪示且不必然按比例繪製。例如，圖式中之元件中之一些元件之相對大小可相對於其他元件而言誇大，以幫助改善對所繪示本揭露實施例的理解。
2:矽晶圓
10:半導體處理系統
12:前端模組
14:後端模組
16:製程模組
18:控制器
20:加載埠
22:前端轉移室
24:前端轉移機械臂
26:加載鎖
28:傳送盒
30:前端閘閥
32:夾頭型端效器
40:前端轉移機械臂至加載鎖轉移位置
42:後端閘閥
44:後端轉移室
46:後端轉移機械臂
48:基板中心感測器
50:葉片型端效器
52:後端轉移機械臂至加載鎖轉移位置
54:製程模組閘閥
56:腔室主體
58:基座或加熱器
60:基板中心位置
62:記憶體
64:處理器
66:使用者介面
68:裝置介面
70:有線或無線鏈路
72:程式模組
74:凹口對準器
100:夾具

Claims (24)

  1. 一種用於在一半導體處理系統中教導基板搬運之夾具，其包含： 一驗證銷，具有一銷寬度；及 一盤體，其具有一第一表面、與該第一表面相對的一第二表面及一厚度，該厚度分離該盤體的該第一表面及該第二表面， 其中該第一表面及該第二表面界定一驗證孔，該驗證孔耦接該盤體之該第一表面至該第二表面，及 其中該驗證孔具有實質上等於該驗證銷之該銷寬度的一孔寬度，以藉由在該驗證孔及一驗證銷座兩者中可滑動地接收該驗證銷而教導該半導體處理系統內之一轉移位置，該驗證銷座界定在該半導體處理系統之一加載鎖中同時在該半導體處理系統內由一基板轉移機械臂支撐。
  2. 如請求項1所述之夾具，其中該盤體係由一碳纖維材料形成，且其中該盤體具有實質上等於一300毫米矽晶圓之一直徑。
  3. 如請求項1所述之夾具，其中該盤體具有延伸穿過該盤體之該第一表面與該第二表面之間的該盤體之該厚度的一或多個減輕孔，其中該減輕孔徑向地位於該驗證孔與該盤體之一外圓周之間。
  4. 如請求項3所述之夾具，其中該減輕孔為對稱地分佈於該驗證孔周圍之複數個減輕孔中之一者。
  5. 如請求項3所述之夾具，其中該減輕孔為具有一圓形形狀之四個減輕孔中之一者，其中該四個減輕孔係在一共同的減輕孔半徑上周向地圍繞該驗證孔分佈。
  6. 如請求項1所述之夾具，其進一步包含固定至該盤體之該第一表面的一摩擦構件，其中該摩擦構件係徑向地位於該盤體之該驗證孔與該盤體之該外圓周之間。
  7. 如請求項6所述之夾具，其中該摩擦構件具有大於一矽晶圓檔片的一表面的一摩擦係數之一摩擦係數。
  8. 如請求項6所述之夾具，其中該摩擦構件包含由一彈性材料形成之O形環，且其中該盤體之該外圓周具有一凹口。
  9. 如請求項6所述之夾具，其中該摩擦構件為固定至該盤體之該第一表面的複數個摩擦構件中之一者。
  10. 如請求項9所述之夾具，其中該摩擦構件為固定至該盤體之該第一表面的三個摩擦構件中之一者，其中該複數個摩擦構件係在一共同的摩擦構件半徑上周向地圍繞該驗證孔分佈。
  11. 如請求項10所述之夾具，其中該複數個摩擦構件在間隔上符合一端效器之複數個叉齒，該等摩擦構件使該盤體與該端效器之該等叉齒間隔。
  12. 如請求項1所述之夾具，其中該盤體具有圍繞該驗證孔周向地延伸之一環形邊緣，其中該環形邊緣徑向地位於該驗證孔與該盤體之該外圓周之間。
  13. 如請求項12所述之夾具，其中該環形邊緣在該盤體之一徑向外部薄部分與該盤體之一徑向內部厚部分之間延伸，其中該徑向內部厚部分在該環形邊緣與延伸通過該盤體之該厚度的該驗證孔之間徑向延伸。
  14. 如請求項12所述之夾具，其進一步包含固定至該盤體之該第一表面的至少一摩擦構件，其中該至少一摩擦構件係徑向定位於該環形邊緣與該盤體之該外圓周之間。
  15. 如請求項14所述之夾具，其中該環形邊緣界定於該盤體之該第一表面及該第二表面中之一者上，其中該至少一摩擦構件固定至該盤體之該第一表面及該第二表面之另一者。
  16. 如請求項12所述之夾具，其中該盤體具有延伸穿過該盤體之該厚度的至少一減輕孔，其中該至少一減輕孔徑向位於該驗證孔與該盤體之該環形邊緣之間。
  17. 如請求項12所述之夾具，其中該環形邊緣在半徑上符合該半導體處理系統之該端效器之一面之一弧形區段。
  18. 一種半導體處理系統，包含： 一加載鎖，具有一驗證銷座； 一基板中心感測器，其相對於該加載鎖固定且具有一視野； 一前端基板轉移機械臂，其具有一夾頭型端效器，受支撐而用於相對於該加載鎖之移動之相對移動； 一後端基板轉移機械臂，其具有一葉片型端效器，受支撐而用於相對於該加載鎖之移動；及 如請求項1中所述的一夾具，其中該盤體夾在該夾頭型端效器內且藉由該驗證銷固定至該加載鎖，摩擦地支撐在該葉片型端效器上且藉由該驗證銷固定至該加載鎖，固持地支撐在該葉片型端效器上且藉由該驗證銷固定至該加載鎖，或摩擦地支撐或固持地支撐在該葉片型端效器上且在該基板中心感測器之該視野內。
  19. 一種在半導體處理系統中教導基板搬運之方法，其包含： 在一夾具處包括一驗證銷及一盤體，該驗證銷具有一銷寬度，該盤體具有一第一表面、與該第一表面相對的一第二表面及一厚度，該厚度分離該盤體的該第一表面及該第二表面，該第一表面及該第二表面界定一驗證孔，該驗證孔耦接該盤體之該第一表面至該第二表面，該驗證孔具有實質上等於該驗證銷之該銷寬度的一孔寬度； 使用該盤體及該驗證銷將一前端轉移機械臂至加載鎖轉移位置教導至該半導體處理系統的一前端轉移機械臂； 使用該盤體及該驗證銷將一後端轉移機械臂至加載鎖轉移位置教導至該半導體處理系統的一後端轉移機械臂；及 使用該盤體將一基板中心位置教導至該半導體處理系統的一基板中心感測器， 其中藉由在該驗證孔及一驗證銷座兩者中可滑動地接收該驗證銷而教導該前端轉移機械臂至加載鎖轉移位置及該後端轉移機械臂至加載鎖轉移位置中之至少一者，該驗證銷座界定在該半導體處理系統之一加載鎖中同時在該半導體處理系統內由一基板轉移機械臂支撐。
  20. 如請求項19所述之方法，其中教導該前端轉移機械臂至加載鎖轉移位置包含： 使該盤體夾在該前端轉移機械臂的一夾頭型端效器內； 判定該驗證孔與界定在該半導體處理系統之該加載鎖中之該驗證銷座之間的一錯誤對位； 當該錯誤對位防止該驗證銷可滑動地接收至該驗證孔盤體中時，調整該盤體的位置；及 當該錯誤對位允許該驗證銷可滑動地接收至該驗證孔內時，將該前端轉移機械臂的位置寫入作為該前端轉移機械臂至加載鎖轉移位置。
  21. 如請求項19所述之方法，其中教導該後端轉移機械臂至加載鎖轉移位置包含： 支撐該盤體在該後端轉移機械臂的一端效器上； 判定該驗證孔與該半導體處理系統的該驗證銷座之間的一錯誤對位； 當該錯誤對位防止該驗證銷可滑動地接收至該驗證孔盤體中時，調整該盤體的位置；及 當該錯誤對位允許該驗證銷可滑動地接收至該驗證孔內時，將該後端轉移機械臂的位置寫入作為該後端轉移機械臂至加載鎖轉移位置。
  22. 如請求項19所述之方法，其中教導該基板中心位置包含支撐該盤體在該後端基板轉移機械臂之一葉片型端效器上，使得該盤體固持在該葉片型端效器上。
  23. 如請求項19所述之方法，其中教導該基板中心位置包含支撐該盤體在該後端基板轉移機械臂之一葉片型端效器上，使得該盤體與該葉片型端效器間隔開。
  24. 如請求項19所述之方法，其進一步包含在教導該基板中心位置之前，自該半導體處理系統卸載該盤體、反轉該盤體及將該盤體重新載入至該半導體處理系統上。
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