TW445496B

TW445496B - Wafer mapping system

Info

Publication number: TW445496B
Application number: TW088117810A
Authority: TW
Inventors: Frederick T Rosenquist; Bruce Richardson; William J Fosnight; Anthony C Bonora
Original assignee: Asyst Technologies
Priority date: 1998-10-15
Filing date: 1999-12-16
Publication date: 2001-07-11
Also published as: EP1121672A4; KR20010085928A; WO2000022589A9; WO2000022589A1; EP1121672A1; US6188323B1; JP2002527897A; JP4616477B2; KR100589753B1

Description

4 4 54 9 6 經濟部中央標準局舅工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（1 ) 發明背景發明領域本發明係關於半導體晶圓之處理，尤其係關於一種用以偵測在一匣體或艙體之晶圓槽孔中晶圓之存在或其位置以儲存或映像該晶圓之位置於記憶體中以便於後續使用之系統。相關技街之說明一種SMIF系統係揭露在Hewlett-Packard公司之美國專利第 4,532,970號以及4,534,389號中。8]\41卩系統之目的係用以降低半導體製程中於儲存及運送期間在半導體晶圓上之微粒通量。此一目的係可以藉由機械式地確保在儲存及運送期間，包圍該晶圓之氣態介質（諸如空氣或氮氣）相對於晶圓係靜止不動而部分地達成’以及藉由確保周圍環境之微粒不會進入至目前的晶圓環境而部分地達成。一種SMIF系統係具有三個主要的元件（1)最小容積丑密封之艙體，其係用以儲存及運送晶圓及/或晶圓匣體；（2)在半導體製程工具中之輸入/輸出（I/O)微小空間，以提供微小的乾淨空間（在充滿乾淨空氣之後），可使外露之晶圓及/或晶圓匣體可以被傳送至製程工具内郜或由製程工具内部傳送出來 ;以及（3)—用以在SMIF艙體及SMiF微小空間之間傳送晶圓及/或晶圓匣體而不會使晶圓或匣體露暴於微粒環境之界面。另一個詳細揭露SMIF系統·係在名稱為”SMIF : A TECHNOLOGY FOR WAFER CASSETTE TRANSFER IN VLSI MANUFACTURING，”，其係揭露在 Mihir-Parikh 以及Ulrich Kaempf於 1 984年 7 3 所芸之 Solid State Technology 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注項再填寫本頁) /袈. 訂 4 454 9 6 A7 £7_- 五、發明説明（2 ) 一書中第111-115頁。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) SMIF艙體大體上係包含一艙門，其係與一艙體外殼相配接，以提供一可使晶圓儲存及傳送之密閉環境。所謂”底部開口”艙體係眾所周知的，其中艙門係水平地位在艙體的底部，且晶圓係被支撐在匣體中，而匣體接著再由被支撐艙門上。一種’’前面開口”艙體亦係習知的，其中艙門係位在一垂直平面上，且晶圓係支撐在一安裝於艙體外殼中之匣體内部，或者係支撐在安裝於艙體外殼本身内部之架子上。經濟部中央標準局負工消費合作社印製為了在一 SMIF艙體以及一位在晶圓製程中之製程工具之間轉換晶圓，一艙體通常不是手動-地便係自動地裝載至一位在工具前面之裝載P。製程工具係包括一進入口，當一艙體未存在時，其係由一孔口門板所關閉。一旦艙體係定位在裝載口時，在孔口門板内部之機構係將艙門由艙體外殼打開，且將艙門及孔口門板一起移動進入至製程工具中，在該處門板接著便離開晶圓運送路徑而收起來。艙體外殼係停留在靠近界面孔口的位置，以維持一包括製程工具内部以及包圍晶圓之艙體外殼的乾淨環境。之後，一位在製程工具中之晶圓裝卸機器臂便可以拿取支撐在艙體或匣體之晶圓狹孔中之特定晶圓，以在艙體及製程工具之間運送晶圓= 在製程期間*在晶圓被切割成各別之積體電路晶片前’半導體晶圓係要歷經超過300個製栓步驟，且針對每一製程步驟，晶圓係必須在SMIF艙體來回地運送。當每次一组晶圓針對個別的製程而由艙體來回地運送時，便有可能會使一個或以上之晶圓受損或毁壞。矽基半導體晶圓係相當地昂貴， -5- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 4 454 9 6 經濟部中央樣準局負工消費合作社印* A7 B7 五、發明説明（3 ) 且每-晶圓的價值係高達―千美^以上。更詳細地說，在其表面形成有裝置之晶圓而言，在—㈣中之特定—批晶圓的價值可能㈣-百萬美心因此’在製程期間避免晶圓受損或報廢係相當重要的。使ΗΘ圓又損的個原因係晶圓不當地放置在一艘體或g體之晶圓槽孔中。晶圓係可以藉由拾取器或置放機械臂^手動或自動地裝載至-㈣的槽孔中。在晶圓係手動地裝載至晶圓槽孔的例子中’晶圓有可能會，，錯置（以㈣Sotted)，，或者係 ”重置（double Sl0tted)”。—錯置之晶圓係表示其係放置在匣體或艙體-侧的第一槽孔中以及故置在匣體或艙體之相對侧的第二槽孔中，其中該第二槽孔係高於或低於該第一槽孔。适所會造成之結果便係該晶圓不會與g體或艙體中之其他適當放置<晶圓成水平或平行β當一拾取器及放置機械臂欲取出一錯置之晶圓時，該機械臂便有可能會去碰撞到晶圓，且 /或晶圓將會不當地位在機械臂上。不論係上述何種狀況，其皆有可旎會造成錯置之晶圓及其旁邊的晶圓受損或毀壞。一重置之晶圓係表示一晶圓係直接疊置在另一晶圓的表面，使知兩晶圓係位在單一晶圓槽孔中。此一狀沉係會妨礙晶圓的處理，並進而造成一晶圓或兩晶圓報廢。

除了由於不當放置晶圓所可能會造成之損壞以外，一艙體或匣體係有可能會包括數個空的晶圓槽孔。在此一狀況下，除非可以偵測出在特定之晶圓槽孔中並未存在有晶圓，否則將會造成拾取器及放置機械臂進入實際上並未有晶圓存在之匣體中抓取晶圓之時間的浪費D 本紙張尺度適用中國國家標华（CNS ) A4規格（21〇χ297公缝） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ，笨. 訂經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 4 454 9 0 A7 _ B7 五、發明説明（4 ) 為了防止由於不當放置晶圓所造成之損失，且為了避免浪費抓取實際不存在之晶圓的時間，目前已知可以提供感應系統以偵測晶圓在晶圓槽孔是否存在以及其位置。此一資訊接著便可以加以儲存，例如儲存在電腦記憶體中，以針對一特定艙體或匣體而提供一晶圓映像而做為後續的利用。此類型習知之晶圓映像系統及其位置在習知技術中係各有不同。某些習知晶圓映像系統係採用獨立的工站，用以一旦當艘體或匣體裝載於其上時，其便可以偵測出晶圓之存在及其位置。此一系統之實例係揭露在Powers等人之美國專利第 5,225,691號中此一參考文齔係揭露一對圓拄體安裝在一基座上，且圓拄體係充份地隔開，以便將晶圓匣體收納於其間。一圓柱體係内裝有複數個發_送器，而另一個圓柱體則係内裝有複數個接收器"在一晶圓匣體安裝在圓柱體之間的基座上時，晶圓之存在、位置及水平方位係可以藉由在不同時間打開各別的發送器來加以偵測。此一系統之缺點係揭露在美國專利第5,225,691號中，其中這些系統係大大地增加了製程時間以及成本需求。晶圓亦有可能在被運送離開映像工站之後移動，使得對於一特定晶圓所映像之位置便有可能不是在後續製程工站中該晶圓所具有之位置。除了獨立的映像工站以外，習知亦有將一映像系統整合至一特定製程工具之裝載口中。舉例來說，Mages等人之美國專利第5,772,3 86號係揭露一種指示感應器，其係安裝在一製程工具内部，其可以由製程工具進入口觀看到艙體，以在放置晶圓之平台上將晶圓加以映像，而沿著一垂直軸加以上本纸張尺度適用中國國家標隼（CNS)八4规格（210Χ297公疫> --------r}笨-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂經濟部中央標準局员工消费合作社印製 4 454 9 6 A7 ____ B7 五、發明説明（5 ) 下地示此系統係無法使用在前面開放式裝載口系統中，其在晶圓傳送至製程工具期間並未包括標示器可將晶圓沿著垂直軸來加以標示β 在前面開放式系統中，已知在晶圓握持端受動器上係可以提供晶圓映像系統，其係沿著垂直軸來加以標示，以提供在一特疋艙體或匣體中之晶圓相關的存在及位置資訊。然而，這些系統係以用於晶圓映像之分開步騾而在孔口門板已經打開且在抓取晶圓之前來將晶圓加以映像。因此，這些類型的系統係需要額外的製程步驟及時間’以提供在一艙體或匣體中之晶圓的映像。 _ . 發明摘要因此，本發明之一優點係在於提供一種晶圓映像系統，其係整合在裝載口中，且在不額外増加製程步騾或時間的情況下提供晶圓之映像。本發明之另一優點係在於將一晶圓映像系統安裝在一伺服驅動的孔口門板，使得晶圓映像系統在其移動離開製程工具進入口期間的任何時間點上皆可以被辨識。本發明又一優點係在於可以提供—晶圓映像系統，其亦可以定倖在一艘體外殼或歷體中。本發明又另一優點係在於提供一晶圓映像系統，其係用以偵測在一特定複數晶圓槽孔中晶圓存在與否。本發明再一優點係在於提供一晶圓映像系統，其係用以偵測錯置之晶圓》本發明又再一優點係在於提供一晶圓映像系统，其係用以本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210Χ297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁}

4454 9 6 經濟部中央橾準局貝工消费合作社印裝 A7 B7 五、發明説明（6 ) 偵測重置之晶圓。本發明又另一優點係在於提供電子式及/或被動式機械驅動機構’以將映像系統之—部分由艙體外殼或匣體中伸入或收縮。這些及其他的優點係可由本發明來提供，其大體上係關於安裝至製程工具之孔口門板上的晶圓映像系統的各種不同實施例。當孔口門板離開製程工具之進入口且下降，以使晶圓經由m孔口而運送時，依照本發明之晶圓映像系統便可偵測在艙體外殼中各種不同之晶圓的存在及位置，且此一資訊係會被儲存在記憶體中以稍後使用^因此，依照本發明之晶圓映像便不會增加額外的製程步驟或時間。孔口門板係藉由一伺服驅動器而降低，其可以在任何給定的時間中辨識孔口門板之精確位置。因此，當門板下降時，在艙體外殼中之晶圓位置便可以藉由安裝在孔口門板上之晶圓映像系統來加以辨識。依照本發明之一實施例，該晶圓映像系統係包括一對指部，其係可轉動地安裝在孔口門板之頂部而朝向頂部邊緣之侧邊。在一收縮位置上，指部係位在孔口門板上方及後面。在孔口門板已經下降到足以避免在指部與餘體外殼之間接觸的位置時，指部係轉動至其位在艙體外殼内部之伸長位置。該晶圓映像系統係進一步包括一發送器及接收器，其不是安裝在孔口門板中便係安裝在指部之末端。在其伸長位置上，指部係由發送器傳送一電磁波通過驗體外殼前面，且回到接收器背面。當孔口門板及晶圓映像系統向下移動時，在晶圓槽 -本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Μ规格（210X297公釐） (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) Γ 經濟部中央樣準局貝工消费合作社印製 4 454 9 0 a? B7 五、發明説明（7) 孔中之晶圓將會阻斷光束而使得光束不會由接收器所接收。在此時，晶圓之高度將會對齊光束已知的高度，使得晶圓之位置可以被映像在記憶禮中。光束被阻斷之時間便可用以辨識出錯置及重置之晶圓。依照本發明之又一實施例，可移動之指部係可以省略，且由發送器射出之光束係會被反射且通過艙體外殼，然後由位在艙體外殼後面之反射帶所接收《在艙體外殼中可能有一個或兩個反射帶，其係呈角度狀以確保光束將可以適當地反射回接收器。在本發明又另一實施例中，發送器及接收器亦可以安裝在孔口門板相對侧邊之耳部D在此—實施例中，在製程工具進入口任一侧邊上之孔口板係包括垂直定向的窗口，所以’當孔口門板降低而位在孔口板後面，發送器便可以將光束經由在孔口一侧邊上之窗口，且經由在孔口另一侧邊之窗口而回到接收器。在此一實施例中，一對反射帶係安裝在艙體外殼外面之裝載口，且由水平艙體支撐表面向上延伸* 這些反射帶係用以將發送器射出之光束經由餘體而反射回到接收器，使得一晶圓之位置可以在晶圓阻斷光束時來加以映像。如上所述，映像系統亦可以偵測錯置及重置之晶圓。上述實施例之晶圓映像系統係由光束阻斷型系統所構成。該系統係可以由於光束被接收器所阻斷而可以在一特定之高度上偵測晶圓之存在。本發明又另一實施例係包含回射器晶圓映像系統，其係包括一對發送器/接收器裝置。當孔口門板向下移動時，該發送器/接收器裝置係將一光束傳送至艙體外殼的内部。當遭遇到在一特定晶圓槽孔中之晶圓時，光 •10- 本紙張尺度適用中国國家標準（CMS〉A4規格（2〗〇X297公釐） (請先閱請背面之注意事項再填窝本頁)

經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 4454 9 6 Λ7 Α7 ____Β7__；五、發明説明（8 ) 束係經由晶圓邊緣而反射至發送器/接收器裝置之接收器。在接收到光束之後，該接收器係會造成晶圓之位置被儲存起來以做為稍後使用β此一系統可以包含一對發送H /接收器裝置’以考量其中一裝置反射到晶圓缺口時的情況（在此情況下’光束將不會被反射回到接收器，甚至在應當出現晶圓存在之指示時亦然）。此外，每一發送器/接收器裝置係可調整地安裝至孔口門板，以確定由發送器射出之光束係位在一高於孔口門板之高度上’且係與位在艙體外殼中之晶圓平面平行。圖式簡單說明本發明現請參照圖式來說明如下，其中：圖1係一定位在一製程工具之進入口中的孔口門板的後視工體圖，其中該孔口門板係包含一依照本發明之晶圓映像系統；圖2係孔口門板由一製程工具之進入口部分地移出的後視立體視圖，該孔口門板係包括依照本發明之晶圓映像系統；圖3係一放大後视立體圖，其中顯示本發明之—實施例之晶圓映像系統；圖4係裝載在—裝載口上之餘體以及一包括有本f明一實施例之晶圓映像系統之孔口門板的部分側视圖；、圖5係顯示-餘體内部之頂视賢κ系包括孔口門板及依照本發明之一實施例之晶圓映像系統；圖6係—艘體之内部頂視圖，其中顯示依照本發明之又另一實施例之孔口門板及晶圓映像系統； -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格--------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

經濟部中央橾準局W：工消費合作社印裝 4454 9 6 A7 _______B7_________ 五、發明説~ 圖7係一艙體之内部立體視圖，其中顯示依照本發明又另一實施例的孔口門板及晶圓映像系統；圖8A-C係顯示由驅動器傳送力矩至指部之另一傳動組件的立體視圖；圖9係依照本發明之又另一驅動系統之晶圓映像系統的後視立體視圖；圖10係依照本發明之晶圓映像系統的後視立體視圖，其中顯示又另一驅動系統；圖Π係顯示依照本發明之晶圓映像系統的侧視圖，其包括繞奢圖3所示之另一轴而轉動地指部；圖12係一後視立體视圆’其中顯示依照本發明又另—實施例的晶圓映像系統，但其不包括移動之指部；圖13係一後视立體视圖，其中顯示圖12所示之另一實施例的晶圓映像系統；圖14係顯示本發明又另一實施例之晶圓映像系統的後视立體视圖’其包括安裝在孔口門板侧邊上之發送器及接收器；圖14Α及C係圖14所示之晶圓映像系統的前視圖，其额外地顯示用以感應一製程技術人員之手部或其他物件是否位在艙體門板與孔口門板相密合之路徑上的機構；囷14Β及14D係圖14所示之晶圓映像系統，其額外地顯示用以感應一製程技術人員之手部或其他物件是否位在脸體門板與孔口門板相密合之路徑上的機構；圖15係一晶圓映像系統之後視立體圖，其包括依照本發明之另一實施例之回射發送器/接收器裝置； 12 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（2丨0X297公签） f^先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) ，裝· kTT- -4454 9 6 at B7 五、發明説明（10) 圖16A係一發送器/接收器裝置之概要示意圖，其具有所傳送之光束由晶圓之上緣反射之分量；圖16B係一發送器/接收器裝置之概要示意圖，其具有所傳送之光束由晶圓之下緣反射之分量；圖17係圖15所示之回射性感應器之放大前視立體視圖；圖18係圖15所示之回射性感應器之立體分解後視圖；圖19係依照本奁明之一校正板及晶圓映像系統的頂視圖；以及圖20係依照本發明之一校正板及晶圓映像系統的側視圖。主要元件代表符號 -- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消费合作社印裝 20 製程工具 46 指部 22 孔口門板 48 發送器總成外殼 24 工具進入口 50 軸捍 25 晶圓 52 鏡子 26 艙體 53 接收器 28 外殼 54 指部 30 艙門 56 接收器總成外殼 32 艙體外殼 58 軸桿 34 .水平轉移機構 60 鏡子 36 垂直轉移機構 62 驅動器 38 晶圓映像系統 6Ϊ 軸桿 40 發送器總成 64 滚子 42 接收器總成 65 皮帶 _ 44 發送器 66 轴桿 -13· -Φ 1. \ -本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 445496 A7 B7五、發明説明（11 ) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印裝 67 傾斜齒輪 116 開孔板 68 傾斜齒輪 118 開孔 74 突伸部 120 可轉動調整板 76 突伸部 122 鎖固螺絲 78 端部 124a平衡螺絲 80 磁鐵 124b平衡螺絲 82 磁帶 124c平衡螺絲 84 從動件 126 樞轉螺絲 86 高起之軌道 128 螺絲 88 反射帶 ^ 129 中央開口 90 反射帶 130 校正板 92 單一反射帶 131 運動銷 94 耳部 132 裝載口 96 耳部 133 壁體 98 透明窗口 134 凹槽 100 透明窗口 136 第二壁體 102 反射帶 138 凹溝 103 反射帶 140 分光器/重新定向裝置 104 回射器晶圓映像系統 142 接收器 106 發送器/接收器裝置 144 分光器/重新定向裝置 108 開孔 146 接收器 110 支撐托架 150 滚子 112 上方支撐板 152 偏心桿 - 114 螺栓 154 偏心桿 -14- <請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 4454 9 6 A7 B7 五、發明説明（12 ) 164小齒輪 166小齒輪 168齒條 170錯開部 {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 156連接桿 158皮帶 159螺旋狀齒輪 160滾子 162滾子詳細說明本發明現將參考圖卜20來加以說明，其大體上係關於一種用於偵測在一 SMIF艙體之晶圓槽孔中晶圓存在及其位置的晶圓映像系統。雖然本發明係針對一種300 mm前面開放式 SMIF艙體來加以說明，其中該艙體係具有晶圓槽孔直接形成在艙體外殼上，然而可以瞭解的是，本發明亦可以與任何各種不同的容器配合使用，包括底部開口式艙體及獨立的晶圓匣體。再者，可以瞭解的是，本發明亦可用以偵測在一艙體或匣體中運送之各種不同工件之存在及位置資訊，包括半導體晶圓、分劃板及平坦的面板。亦可暸解的是，本發明係可以符合所有可實施的SEMI標準。經濟部中央標準局貝工消费合作社印製現請參照圖1-3，其中顯示由一製程工具20後面觀之的立體視圖，其包括一用以當艙體不存在時可關閉工具進入口 24 之孔口門板22。如圖2及圖3詳細地顯示，在一艙體26裝載至製程工具前面之裝載口之後，内裝在外殼28内部之機構（圖上未顯示）便會將艙門30與艙體外殼32分離，而將艙門30結合至孔口門板22。在將艙門結合至孔口門板之後，一水平轉移機構34便會將孔口及艙門向後拉出於進入口 24外面。之後，一垂直轉移機構36便將艙體及孔口門板向下移，以清出一 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格（210X297公釐） 4 454 9 6 A7 B7 五、發明説明（13) 條通過進入口 24之路徑，使得晶圓25可以在艙體外殼與製程工具之間轉移。一晶圓放置機械臂（圖上未顯示）亦可以位在製程腔室中，以完成晶圓在艙體外殼與製程工具之間的轉移〇垂直轉移機構36最好係包括一伺服驅動器，其係可以精確地測出艙體及孔口門板當其離開進入口而向下移動時之位置。雖然對於本發明並非重要，然而該水平轉移機構34亦可以包括一伺服驅動器，用以精確地監視孔口門板當其由進入口 24移開時之水平位置。該垂直以及可能之水平轉移機構亦可分別包含馬達、導引螺旋以及r諸如譯碼器之習知的伺服裝置，其可以精確地監視孔口及艙體門板藉由轉移機構而進行之水平及垂直移動。在一較佳實施例中，譯碼器亦可安裝至馬達的轉動部分，但在其他實施例中，其亦可以安裝至_導引螺旋之軸桿上。由於伺服驅動器，尤其係在垂直轉移機構 36上之伺服驅動器，該孔口門板22在任何給定時間之精確的垂直位置便可以得知。因此，在任何時間點上便可得知晶圓映像系統之垂直位置，其中該映像系統係安裝在孔口門板上，此將在稍後加以說明。請再參照圖1-3，依照本發明，一晶圓映像系統38係安裝至孔口門板之後面，且位在或朝向孔口門板之頂端。依照本發明之第一實施例，該晶圓映像系統38係包括一發送器總成-40以及一接收器總成42。該發送器總成40係包括一發送器44 安裝在一指部46之末端。該指部46係安裝至一軸桿50，其係藉由一軸承（圖上未顯示）而可轉動地支撐於發送器總成外殼 -16- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格（210X297公釐） -------- 聋-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -" 經濟部中央標準局員工消费合作社印製

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4454 9 6 G 五、發明説明（14) 48中。該發送器係發出一可測量之光束。在一較佳實施例中，由發送器44所發射出去之光線係由一位在基座中之雷射真空管（圖上未顯示）所發出，且其係可以藉由通過轴·捍5〇及指部46之光纖載器（圖上未顯不）而與位在指部46末端之發送器相連通。可以瞭解的是，由發送器44所發送之光線亦可以具有不同的頻率，包括可見光及不可見光之光波頻率，且在其他實施例中亦可以包含由一發光二極體（LED)所發出之連貫的或不連貫的光線。亦可嘗試光束係以聲波來取代光波，接收器總成42係包括一接收器53，該接收器53係具有一指部54。指部54係連接至一軸样J58，其係藉由一軸承（圖上未顯示）而可轉動地支撐在一接收器總成外殼56中。接收器53 之形狀係設計成可以接收由發送器44所傳送出來之光束，並且產生一可指示接收到光束之訊號。所產生的此一訊號接著便可以經由光纖載具、電線或無線通訊架構（圖上未顯示）而連通至中央處理器（未顯示），以進行處理及/或儲存。在一收縮位置上，指部46及54係位在如圖1所示之孔口門板上方及前方。在艙門及孔口門板已經一起移出進入口 24且垂直轉移機構36係開始孔口移動且使艙門向下移動，指部46 及54#繞著一垂直軸轉動至其位在餘體外殼内部之伸長位置，如圖2及圖3所示之實例。該發送器接著便將光束發射至接收器53，且當孔口及艙門向下移動時，在光束平面上之晶圓將會打斷該光束。在晶圓中斷該光束時孔口門板之高度，以 -及光束被中斷時之長度’係用以辨識與艙體内部晶圓有關的存在與位置資訊。 -17- -本紙張Μ通用中國國家標準（CNS ) Μ規格（2l〇X297公釐） --------' J装-- (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) -訂.

rJ 經濟部中央樣準扃員工消費合作社印繁 r ' 4 45 4 9 6 A7 B7 五、發明説明（15) 該指部46及54係僅可以向内轉動至其伸長位置，—旦指部已經充份地下降而可以空出艙體外殼32之頂部。在此同時，指部46及54係必須即時地向内轉動至其伸長位置，以記綠有關一可能位在艙體外殼中之最上方槽孔内之晶圓的資訊。垂直轉移機構36通常係將孔口及孔口門板以大约每秒四英叶之速率向下移動。然而，亦可以嘗試將垂直轉移機構％減緩下來或者使其完全停止’以使指部在空出艙體外殼且靜止在位置之後，其有足夠的時間可以向内擺動，以監视在上方槽孔中之晶圓》現請參照第4及第5圖’在一較佺實施例中，光束最好係由距離晶圓前緣5 mm至25 mm的地方來通過一晶圓，且最好係大約15 mm。如圖1所示，指部46及54之安裝點最好係朝向孔口門板的中心點，且指部係朝向孔口門板之侧邊而延仲。該指部46、54之安裝點最好係朝向孔口門板之中央，且指部係朝向孔口鬥板側邊向外延伸而出。當孔口門板降低至如圖 5所示之感應位置時，指部46、54接著便可以由孔π門板之侧邊向内旋擺至其伸長位置。習於此技者應可瞭解，指部由其收縮位置轉動至伸長位置之角度，以及指部之長度係可以隨著所提供之射出光束之位置而改變，使得其可以偵測晶圓在匣體中之存在及位置，而不會當指部向下移動時使指部與晶圓接觸。可以瞭解的是，在另~實施例中，光束由晶圓前面返回之距離係可以小於5 mm且大於25 mm。如圖6所示，其亦可以嘗試使指部朝向孔口門板之側邊以及朝向孔口門板之中央而可樞轉地安裝。然而，不論指部係 • 18 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公楚） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

*1T : 4454 9 6 A7 B7 五、發明説明（16) 安裝在孔口門板之任何位置上，指部46及54所具有之長度係要使指部可以向内地自由轉動，且不會進入至艙體外殼32中之晶圓正上方、下方或其之間》這對於在完全伸長位置以及當打開至其完全伸長位置時皆然。然而，在另一實施例中，亦可以嘗試使臂部具有足夠之長度，使得當打開到其完全伸長位置時，其可以進入至晶圓之正上方、下方或其之間的空間中。其亦可以使水平轉移機構34將孔口及孔口門板向後移動而深入至製程工具中一段額外的距離，其中該距離係可以使較長的指部向外轉動而不會進入至晶圓之空間中旦指部係伸長且位在晶圓佔據面積以外之位置時，水平轉移搞構接著便會將孔口及孔口門板水平地向前推動，以將位在艙體外殼中之伸長指部沿著晶圓之表面加以定位。經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 依照圖7所示之另一實施例，其可以嘗試將發送器44及接收器53安裝在孔口門板上。在此一實施例中，指部46及54乏端部係分別包括鏡子52及60。該鏡子係相對於彼此而形成有一角度，使得鏡子52可以由發送器接收到光束，且將光束重新定向通過晶圓之前面而到達鏡子60，而鏡子60接著便將光束再重新導向接收器53。可以瞭解的是，鏡子52及60之角度係可以視指部轉動離開其伸長位置之角度以及指部及發送器與接收器安裝在孔口門板上之相對安裝位置而定。亦可以瞭解的是，在鏡子之位置上亦可以使用其他機構，來將光束如上述方式加以重新定向" 如上簡單地說明，藉由將指部轉動至其伸長位置，晶圓映像系統3 8將可以針對在艙體外殼中之每一晶圓來偵測其存在 -19 - 本紙張尺度通用中國國家標準（CNS ) A4#見格（2I0X297公釐） 4454 9 6 經濟部中央標準局貝工消费合作社印裝 A7 B7 五、發明説明（17 ) 及位置資訊。當-晶圓中斷先束時，晶圓之高度（藉由光束被中斷時已知之高度）便可以儲存或映像在記憶體中，以供後績之使用'再者，當移動之孔口門板及每一晶圓之厚度已知時，一適當定位之晶圓將會中斷光束之時間長度亦可以得知11藉此，一重置晶圓之狀況在光束如預期被中斷兩次時便可以將其指出。再者’當光束被中斷之時間比重置晶圓之時間還長時，一錯置之狀態便可被指出。在藉由晶圓映像系統 3 8而偵測出重置或錯置晶圓時，在特定脸體中之晶圓的處理便會被停止’而將晶圓之不正確位置加以修正。此外，本發明之一特徵係在於’晶圓映像係在-將孔口門板降低而離開製程工具進入口之步驟期間進行，使得晶圓可以藉由進入口而在艙體外殼與製程工具之間通過。因此，本發明之系統係可以完成晶圓映像而不會增加習知的晶圓製程之步驟及時間。用以將艙體内之指部46及54由其縮回之位置轉動至伸長位置的各種不同驅動系統，現請參考圖I-3及8A-10來加以說明。如圖1及3所示，一用以致動指部之系統係可以包含一訊號電子驅動器62，其係定位在傳送器或接收器總成40及42之下方或其侧邊》依照此一實施例，驅動器62可以係一習知的主動元件，諸如一多極馬達或電磁控制器，其係可以在接收到一指示該指部已經空出艙體外殼之頂部之訊號之後而啟動。舉例來說，當孔口門板已經下降超過一特定高度之後，便可將此一狀態指示出來。驅動器62之力矩係可以依照各種不同之習知傳動機構而傳送至各別之指部。如圖1及3所示，在一實施例中，驅動器62 -20- _本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注WMF再填寫本頁) .装· 訂. d 4 5 4 9 6 A7 B7_____ 五、發明説明（18 ) 係包括一轴样6 3由其延件而出，該轴样係經由一皮帶6 5而驅動一滚子64 =滚子64係安裝在一軸捍66上，其係延伸在發送器總成40及接收器總成42之間，其中該軸桿66係會被著滾子 64而轉動。軸桿66之轉動接著便會經由一對位在軸桿66及50 與軸桿66及58之間的傾斜齒輪67及68而轉動發送器及接收器總成之軸桿67及68 «藉此，驅動器62在一方向上之轉動係會將指部由其收縮位置樞轉至伸長位置，且驅動器62在相反方向上之轉動係會將指部由其伸長位置樞轉至其收縮位亶。經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填容本頁) 在圖2中係顯示另一種驅動系統。此一實施例係包括一如上所述之驅動器62、軸桿63以及一皮帶65。該皮帶係驅動一滾子150，其係與發送器總成40之軸桿50同軸且安裝於其上。藉此，驅動器62之轉動係會轉動發送器總成之指部46 - — 第一偏心捍152係連接至軸桿50之第一侧邊，而第二偏心桿 154則係連接至軸桿58之相對側邊（亦即，距離軸桿50上之第一偏心桿的連接點180°)。一連接桿156係連接在第一及第二偏心桿152及154之間《藉由上述之機構，指部46在一方向上之轉動係可以帶動指部54沿著相反方向之轉動。可以暸解的是，驅動器62及皮帶65亦可以交替地連接至接收器總成，其接著係驅動該發送器總成。習於此技者應可暸解，各種不同的習知傳動系統係可用以將力矩由驅動器62傳送至各別之4旨部46、54。在圖8A至8C 中係顯示三個此類额外之實施例"在圖8A之實施例係與圖1 —及圖3所示者相似，但其修飾之部分係以一螺旋狀_齒輪159來取代傾斜齒輪，而將力矩由軸桿66傳送至軸桿50及58。在圖 -21 - '本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7 經濟部中央標準局負工消費合作社印裝 4 454 9 6 五、發明説明（19 8B所示之實施例中，係類似於針對圖2所述之實施例，但其修飾部分係將偏心及連接桿省略，且一皮帶158係連接至各別指部之軸捍上的滾子160及162之間。該皮帶係加以扭曲而使得軸桿50在一方向上之轉動會帶動軸桿58在另一方向上之轉動。圖8C亦係類似於圖2所述之實施例，而其修飾部分則係將偏心及連接桿省略，而以齒條及小齒輪系統來加以取代。詳言之，一對小齒輪164及166係分別安裝在軸样5〇及58。一錯開之齒條i68係具有與小齒輪164相嚙合之第一端部，以及一與小齒輪166相嚙合之第二端部。齒條168在其端部之間係具有一錯開部170 ’且與小逢:輪164相嘴合之輪齒以及與小齒輪16 6相銜接之輪齒係位在齒條之相對侧邊上。因此，軸桿50在一方向上之轉動將會帶動軸捍58在相反方向上之轉動。亦可嘗試其他的傳動系統。在本發明又另一實施例中（圖上未顯示）’每一指部46及54亦可包括其各自之驅動器石2。在上述之每一實施例中，一固定之偏向力最好係施加在每一指部*而使得指部可以在沒有上述驅動器之驅動力施加之情況下’維持其在孔口門板後面之收縮位置g此一偏向力可以確保僅有當孔口門板位在適當高度時指部才可由其收縮位置延仲而出。在一實施例中，一扭力彈簧（圖上未顯示）係可以盤繞在軸桿50及58上，以提供上述之偏向力。亦可以採用其他的偏向力元件β —旦孔口門板已經降下至一高度，而可使射出之光束通過在匣體中之底部晶圓槽孔丁方，且在指部與艙體外殼之底部接觸之前，該驅動器係可以轉動以將指部樞轉至其收縮位置"亦可以嘗試在孔口門板到達底部晶圓槽 -22- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格UIOX297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

經濟部央標隼局負工消費合作杜印裝 4 4 5 4 9 6 A7 B7 五、發明説明（20 孔之後，便將任何由上述驅動器所產生之作用力移除，使得在指部上之扭力彈簧可以將指部轉動回到其收縮位置。在另一實施例中，一發送器/接收器對偶係可以位在裝载口上，以將光束傳送通過艙體外殼靠近艙體外殼底部之開口。此一發送器/接收器對偶係可以指示那一個指部當其實際上應該收縮時卻仍位在伸長位置上。若一指部仍然係伸長時，此一發送器/接收器對偶係可以產生一訊號，其係傳送至控制電路以停止孔口門板向下移動’如此便可將該問題解決。可以暸解的是，光束係可以藉由各種不同的分光器及鏡子而分別由上述之發送器44及接收器53所產生及接收。或者，亦可採用一分離式發送器/接收器對偶（未顯示）。在另一實施例中，指部亦可包括分開之連接點，使得在指部與艙體外殼之底部接觸的情況下，其可以在指部及/或艙體外殼受損之前中斷。除了電子驅動系統以外，指部亦可以藉由一被動驅動系統而在其收縮及伸長位置之間轉動，如圖9及10所示。如圖9之實例所示，該電子驅動器亦可以省略，且以各別的指部46及 54皆分別包括突仲部74及76來取代之。突伸部74及76之結構及操作方式係彼此相同的，因此僅有一突伸部74及其附隨的元件係完整地顯示在圖9中，並將在下文中說明之》每一突伸部74、76係包括一連接在端部T8之磁鐵80。當指部係位在收縮位置時’磁鐵80係位在進入口 24任一侧邊之孔口板内部表面上方。圖9之實施例係额外地包括一偏向力！諸如扭力彈簧（圖上未顯示），以將指部壓入至其收縮位置，且使磁鐵 -23- 本紙張尺度適用中囷國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） {請先閲讀背面之注$項再填寫表頁) •11 i 經濟部中央樣準局貝工消費合作社印製 4454 9 6 A7 _ B7_^____ 五、發明説明（21 ) 80進入鄰接孔口板内表面之位置。在圖9之實施例中，在進入口 24任一側邊之孔口板的内表面係進一步提供有垂直定位的磁帶82。當孔口門板向下移動時，在指部46及54位在空出該艙體外殼頂部之後，在端部78 上之磁鐵80及磁帶82便對齊成可以使得在遭遇到磁帶時，便可以產生一作用力，其係與扭力彈箕之偏向力相對。在此時，磁鐵80便由孔口門板上之磁帶彈回，藉此將指部46及54轉動至其位在艙體外殼32中之伸長位置，如圖9所示。一旦孔口門板下降至指部已經將艙體外殼32中之最後一個晶圓槽孔空出來之後，磁鐵80便移動超過磁帶82之末端，而使得偏向力再次地將指部轉動至其收縮位置，以避免與艙體外殼之底部接觸。_ 被動驅動器系統之另一實施例係顯示在圖10中。圖10之實施例係包括一突伸部74及76，其亦具有如上述圖9所說明之端部78。如上所述，依照此一實施例之突伸部74及76的係彼此相同的，因此僅有一突伸部74及其附隨的元件係完整地顯示在圖10中，並將在下文中說明之。在圖10之實施例中，可使指部46及54分別安裝於其上之軸捍50及58係呈長形，且由位在备別發送器及接收器總成外殼48及56中之軸承（未顯示）可轉動地支撐。上述之突伸部74及76係分別設於軸捍50及58 之末端，而從動件84則依次以可旋轉的方式設於突伸部74及 76之末端。再者，以一高起之軌道86取代磁帶82，其係垂直地位在進入口 24之任一侧面上之孔口板的内表面？雖然圖上未顯示，然而軌道86之最上方部位最好係位在進入口 24最下 -24- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 4454 9 6 a? __B7__ 五、發明説明（22 ) 方部位之下方。然而，可以暸解的是，軌道86相對於進入口 24之高度，以及軸桿50及58之長度在不同實施例中係可以有所變化的。最好係進一步提供上述之扭轉彈簧，以將指部壓向其收縮位置，以及提供從動件84以抵頂孔口門板之内部。依照圖10之實施例，當孔口門板向下移動時，從動件84係與各別之高起軌道86相銜接，以將指部46、54向外轉動至其在艙體外殼中之伸長位置。從動件84最好係包括一凹面之外部周緣，以増加從動件84可以緊跟著高起轨道86之能力。從動件84最好係由橡膠或其他不會產生太多微粒之材料所構成。在指部已經通過最底部之晶圓槽-孔的位置上，從動件84係可到達高起軌道86之底部，使得偏向力再次地使指部46、54 回到其位在孔口門板後面的收縮位置。經濟部中央標準局員工消費合作社印裂 (請先閱讀背面之注意事項再填莴本頁) 在此時，指部46、54係已經繞著垂直軸而由其位在孔口門板後面之收縮位置轉動至其位在艙體外殼中之伸長位置。在圖11所示之本發明的另一實施例中，在收縮位置上，指部46 、54係安裝在孔口門板22之後緣表面，且向上延伸至孔口門板（圖上未顯示）之頂緣上方。隨著孔口門板降下，指部46及 54亦可以繞著一水平軸而向下移動至一位在艙體外殼32内部之位置。在此一實施例中，為了使指部可以定位在最上方之晶圓槽孔上方，可以嘗試已經空出艙體外殼之頂部之後，將孔口門板之速度減緩、停止或向土升起，而使其可以適當地定位在可以由最上方之晶圓槽孔映像資訊。亦可以嘗試在垂直於孔口門板之平面上或在相對的完全展開之孔口門板而呈大於或小於九十度之平面上，使指部在其收縮位置與伸長位 -25- 本紙張尺度適用中国國家標準（CNS > A4規格（210X297公釐） 4454 9 6 b；五 '發明説明（23 ) 置之間轉動。在本發明之另一實施例中（未顯示），可以暸解的是，取代該轉動’指部亦可以由孔π門板直接延伸而出。在此一實施例中’指部係可以包含一可伸縮之主體，其係可藉由一習知的驅動系統加以致動之後，便可以使指部伸長或收縮。此一驅動系統亦可包含一電磁控制器，使得在接收到—電流之後，該指部便會伸長，且在電流消除之後，指部便會縮回。亦可提供一偏向力，諸如一處在緊張狀態之彈簧，以將指部偏壓至其縮回之狀態。在此時’晶圓之破像便可以獨立·於在裝載口上之艎體外殼的位置而完成^亦即’晶圓映像系統3 8係可以有效地插入至艙體外殼32而不會與艙體外殼銜接，或者不需要依靠在裝載口上之搶體外殼的位置。由晶圓映像系統3 8所決定之晶圓位置僅係依孔口門板當其離開進入口而向下移動時之位置而定〇經濟部中央標华局貝工消费合作社印製 (請先聞讀背面之注意事項再填窝本頁) 在圖12所示之又另一實施例中，其係將移動之指部46及54 移除。在此一實施例中，如上述之發送器44係安裝在孔口門板後面’以傳送光束通過門板而進入至艙體，且如上所述— 接收器53係安裝在孔口門板後面，以由孔口門板上艙體外殼後面收納光束。依照此一實施例，一對垂直定向之反射帶係位在艙體外殼32中，不論係安裝至包括各別晶圓槽孔之晶圓支撐柱’或者安裝至艙體外殼本身。反射帶88、90係彼此向内形成有一角度，大約為45。之角度，使得反射帶88可以接收由發送器44發送出來之光束，且將其重新導引通過艙體外 •26· 本紙張尺度適用中囷國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐）經濟部中央榇隼局員工消費合作社印裝 ' 4 4 5 4 9 6 a? B7 五、發明説明（24 ) 殼内部至第二反射帶90。該反射帶90接著便重新將光束重新導離艙體外殼而回到接收器53。光束通過晶圓之精確位置係由位在孔口門板上之發送器及接收器的位置以及位在艙體外殼中之反射帶的位置所決定。如在上述之實施例中，依照本實施例之晶囷映像系統係可以偵測及映像每一晶圓位在艙體中之高度，並1辨識任何錯置或重置槽孔之位置。圖13係顯示在圖12中之另一實施例。在圖13之實施例中，發送器44及接收器53係以一角度向内朝向一單一反射帶92。在此一實施例中，發送器44係將光束導向孔口門板之上方且進入至朝向反射帶92之艙體。該帶體接著係將光束反射回到接收器53。可以暸解的是’發送器及接收器之角度以及反射帶92之位置及角度，係可以隨著光束被傳送至反射帶92且收納在接收器來加以改變。依照圖13之.實施例，晶圓映像系統亦可以偵測晶圓存在於特定的晶圓槽孔中，且如上述可以债測到重置之晶圓。然而’當在此一實施例中之光束不再移動通過位在晶圓槽孔之間的搶體外殼時，便可以藉由控制系統而採用一略微不同的規則系統來偵測錯置晶圓之存在。依照此一實施例之規則系統，其亦可以利用孔口門板以一固定速率向下移動的特性。因此’可預期的是，晶圓映像系統會在由整批晶圓槽孔所給定之預定的固定間隙中碰到一晶圓。在光束非於預定間隔的時間被中斷、這就表示有錯置之晶圓情況發生。如上所述，若一錯置或重置晶圓被偵測出來，則製程可能便要暫停，並將重置或錯置之晶圓的位置加以修正。本發明又另一實施例係顯示在圖14中。此一實施例係類似 -27- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ¥ 訂經濟部中央橾準局負工消费合作社印装： 4454 9 6 A7 B7 五、發明説明（25) 於圖12之實施例，但其修飾的部分係在於反射帶並非安裝在艙體外殼中，取而代之的是將其垂直地安裝在孔口門板之任一側面之孔口板正前方。可以瞭解的是，反射帶亦可以安裝在支撐艙體26之裝載口的水平表面，以由該處向上垂直地延伸。取代將發送器及接收器安裝在孔口門板之頂部，在此一實施例中’其係將發送器及接收器安裝在由孔口門板之相對侧邊朝外延仲而出之耳部94及96。在此一實施例中，透明的窗口 98及100係垂直地位在進入口 24之隹一侧面上之孔口板。依照圖14·之實施例’ ^孔口門板向下移動時，發送器44係將光束導向通過在孔口板上之窖口98，而到達位在孔口板上之反射帶102。該反射帶102係具有一向内之角度以將光束重新導向通過艙體外殼之第一侧面，且通過艙體外殼内部，並離開餘體外鼓之第二侧面。在此時，光束係撞擊在第二反射帶103，且其係呈一角度以將光束重新導向通過透明窗口 1〇〇而回到接收器53。艙體外殼之侧面係透明的，使得光束可以穿透之。如圖12所示之實施例，依照圖14之晶圓映像系統係可以晶圓每一位在艙體26中之晶圓的存在及位置。通常’任何位在一裝載口上之結構係必須定位成在此一結構及不論係手動地或自動地位在裝載口上之艙體或g體之間能夠留出一較太的空間。然而’配合本發明使用之前面開放式裝載口’在一艙體手動地或自動地裝载至裝載口之水平支撐板之後’該艙體接著便可以向上地前進至孔口門板，而位在反射帶102及103之間。當艙體藉由自動機而前進時，一緊密的間隙係可以位在反射帶102、103與艘體之間=這提供了 •28- .本紙張尺度適用中國固家標準（CNS ) A4規格（2丨0><297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本一〕 -訂_ 4454 9 6 A7 _ B7____ 五、發明説明（26 ) 可以降低光束散射可能性之優點。在圖14之實施例中，晶圓映像系統亦可用以偵測一艙體或匣體是否位在裝載口。舉例來說，當艙體向下移動時，艙體頂部將會在一第一高度中斷光束，且一空的匣體將會在第二高度中斷光束。中央處理器接著便可以在光束開始被中斷時根據孔口門板之高度來辨識一艙體或匣體是否位在裝载口。在裝載一艙體於製程工具之裝載口的期間，當艙體門板前進與其接觸時，一製程技術人員有可能會不當地將其手部放置在孔口門板的前面=除了對於製程技術人員可能會由於其手部夾擠在艙體戽艙體門板之間所*造成之輕微傷害以外，此一偶發事件亦有可能會干擾到艙體及孔口門板的適當密合性。當艙體門板欲與孔口門板密合時，亦有可能會有其他的物 .件被不當地放置在孔口門板的前面。經濟部中央標準局員工消費合作社印製 {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 當艙體門板前進時，為了偵測試技術人員的手部或任何其他物件是否位在孔口門板上方，依照本發明另一實施例之晶圓映像系統亦可造成光束在孔口及艙體門板欲結合在一起以構成一包園該孔口門板之”感應窗口”。此一實施例係分別以圖14A及14B之前视圖及侧视圖來加以顯示。如這些圖式所示，當孔口門板係在艙體門板與孔口門板相配接之前密封在進入口内部時，發送器44係會如上述傳送一光束通過窗口 98 ，該光束係與一第一分光器/重新克向裝置140相接觸。該分光器/重新定向裝置140係位在反射帶102上方。在與分光器/ 重新定向裝置140接觸之後，光束便分離且重新定向，使得光束之第一部分可以重新定向通過孔口門板22之頂部，且光 -29- 本紙張尺度適用中爾國家標準（CNS ) A4規格（210XW7公釐）經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 4454 9 6 A7 B7 五、發明説明（27 ) 束之第二部分係可以沿著孔口門板22之侧邊而被重新導引向下。習於此技者應可瞭解，分光器/重新定向裝置14〇係可以由各種不同的光束分離及反射元件所構成，以如上述之方式將光束加以分割及重新定向。光束被沿著孔口門板之侧邊而向下射出之部分，係由—安裝在低於孔口門板高度之接收器142所接收。接收器142係可以安裝在包固孔口門板之孔口板外部，或者其可以安裝在製程工具内部’在此一情況下’ 一鏡子（圖上未顯示）係可以提供在孔口板外部，以將光束重新導向接收器142。光束通過孔口門板上方之部分係會與一—第二光束分離器/重新定向裝置144接觸’其係將光束之一部分重新導回透過窗口 ι〇〇而到達接收器53，並且將光束之一部分沿著孔口門板22之第二侧邊向下導引。如同第一分光器/重新定向裝置140，分光器/ 重新定向裝置144亦可以由各種不同之習知元件所構成，以將光束加以分割並重新定向*在另一實施例中，光束亦僅可以被向下導引但不分離。沿著孔口門板之第二侧邊而向下反射之光束（若未分割）或者光束之部分（若有分割）係由—接收器146所接收時’或者與—鏡子相接觸且接著將光束重新導向而通過窗口 100且到達安裝在製程工具内部之接收器146，如針對接收器142所述。依照圖14A及14B所述之實施例，感應窗口係位在一垂直平面上而大致平行於孔口門板。該感應窗口距離孔口門板之距離在另一實施例中係可以變化的。在操作員手部或其他外部物體當一艙體接近時位在孔口門板前面的情況下，光束的 -30- 本紙張尺度通用中國國家標準（CNS U4規格（ 210X297公釐） (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 t 445496 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A7 B7__五、發明説明（28) 某些部分將會被中斷而不會被一個或以上之各別接收器53, 142及146所接收。在偵測到一中斷光束之後，一警告訊號亦可以警告技術人員一物件位在感應器窗口中，以及/或者中止艙體繼續前進。現請參照圖14C及14D，在孔口門板22及艙體門板30結合在一起且移動進入至製程工具内部之後，其便可以如上述般向下移動。一旦發送器44係降低至分光器/重新定向裝置140 以下的位置時，圖14A及14B所示之光束的分割及重新定向便中止，且感應器窗口便會消失。孔口及艙體門板接著便可以持續降低直到發送器4 4到達各別-反射帶10 2及10 3之上方的水平面，在此時，由發送器44所射出之光束係經由艙體（未顯示在圖14C及14D)而由反射帶102加以重新定向，且經由反射帶103而回到接收器53，如針對圖14所述。至目前為止，上述所有晶圓映像系統之各種不同實施例皆係阻斷光束之系統。亦即，該系統係在一特定高度由於光束被接收器阻斷而偵測到晶圓之存在。本發明之另一實施例係顯示在圖15-20，其大體上係關於一種回射器晶圓映像系統 104。該回射器映像系統104係包括一對發送器/接收器裝置 106，.此裝置係皆包括一如上述之發送器及接收器。依照圖 15-20之實施例，當孔口門板向下移動時，該裝置106之發送器係發送一之光束至一位在水平面之艙體外殼32的内部=當 —晶圓位在一特定之晶圓槽孔中，光束係會經由晶圓邊緣而反射回去至裝置106的接收器。在接收到由晶圓反射回來之光束之後，接收器便會傳送一訊號至控制器，以儲存該晶圓 -31 - ---------装— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁〕

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J 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Μ規格（210X297公釐） 4454 9 6 A7 B7 五、發明説明（29 ) 之特定位置•依照此一實施例，光束係能以不同的波長來傳送，且亦可以包含可見光或其他光線。在又另一實施例中，光束係能以聲波來取代光波。傳統之晶圓在其周緣上係具有一缺口。晶圓在艙體中之一可轉動的位置係可以變化的，且因此晶圓上之缺口在艙體中之角度位置並無法可以很清楚地知道或者係成均勻的。因此，亦可以提供兩個獨立的發送器/接收器裝置106»兩對發送器係安裝在孔口門板頂部靠近頂部邊緣的侧邊。每一裝置 106之發送器及接收器係定位成可使得在碰到一特定晶圓時，每一發送器之光束將可以反射回去至其各別之接收器。在其中一傳送器/接收器對偶將一光朿導向一晶圓時且該光束著點於晶圓之缺口時（因此其將不會反射回去各別的裝置），另一發送器/接收器裝置106仍將會記錄到晶圓在特定之晶圓槽孔中之存在》經濟部中央標率局貝工消費合作社印製一除了由晶圓邊緣反射回去’已知的是由一裝置106發射出來之光束的一部分’係會通過晶圓邊緣，且由艙體外殼之後面反射離開，且由位在另一裝置106之接收器所接收。為了消除此一干擾’各別裝置106之發送器係能以不同之頻率來發送光束’ JL該接收器係可以調整至其僅可以偵測到其對應發送器之頻率。舉例來說，其中一發送器/接收器裝置1〇6係可以調整至具有670奈米（nm)加減「5奈米之頻率，而另—發送器/接收器裝置106則係可以調整至650奈米（nm)加減5奈米之頻率。此外’由發送器所傳送出來之光束亦可以調變，且該接收器亦可以設計成僅在其對應之發送器記錄該調變後之訊 -32· -本紙張尺度適用中國國家樣準（CNS ) A4規格（210X29*7公趁）經濟部中央標準局貝工消費合作社印装 4454 9 6 五、發明説明（30 ) 號。這進一步防止在各別裝置106之間產生干擾，且防止在接收器中由於周園光線而讀取錯誤的訊號l 關於反射離開一晶圓邊緣的另一潛在問題係在於晶圓邊緣並不純然地垂直於晶圓之平坦表面或者係光束的平面^該邊緣係略微地修圓=因此，如圖16 A所示，其中感應系統係位在一特定晶圓之上方，其有可能會產生有光束之一向下移動的分量可以向上反射離開晶圓邊緣且回到接收器^此一狀沉係會造成”過早”的反應訊號，其中在晶圓映像系統已經精確地到達所欲偵測之晶圓平面時’該訊號將會指示出一晶圓之存在。同樣地，如圖16B所示i在-感應系統已經通過—特定晶圓下方時，有可能光束會存在有一向上移動之分量會被反射向下離開晶圓邊緣且回到接收器D此—狀況將導致—„延遲”的反射訊號，其中該接收器在晶圓映像系統已經通過所偵測之晶圓平面之後，其仍將持績指示晶圓之存在。為了避免此一狀況，在每一發送器/接收器裝置1〇6中係凹陷在一開孔108後面（圖17)，此開孔將防止光束之分量以傾斜之入射角進入接收器.僅有大致在晶圓之平面上所反射回去的光束分量才會被接收。因此，僅有當晶圓映像系統大致位在晶圓平面上時，所反射回去之光束才會被接收。再者，防止光束傾斜的分量與接收器接觸係可以使接收器校準至一較高的增益設^。這對於當作用在_具有較差反射性之氮化晶圓上時係相當具有優點的。現蜻參照圖15及17-18，每—發送器/接收器裝置1〇6係安裝至一支撐托架110。支撐托架11〇接著係可以定位在孔口門 -33- 本纸張纽制巾關家標準（CNS) (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁)

經濟部中央標準局負工消費合作社印11 4454 9 6 A7 ____B7__ 五、發明説明（31 ) 板之頂部中央。在一較佳實施例中，各別的發送器/接收器裝置106亦可以在支撐托架上隔開大約三英吋之距離，然而在其他實施例中，此一尺寸係可以改變的。各別的發送器/ 接收器裝置106在結構及操作上係彼此相同的（除了上述發射之光束頻率不同以外），所以為了方便起見，僅有一裝置106 將在下丈中說明。然而，可以瞭解的是，以下之說明係同樣可以應用在發送器/接收器裝置106上。如圖18清楚地顯示，該發送器/接收器裝置106係藉由螺栓 114而固定至一上方支撐板Π2。一開孔板116亦可以插置在發送器/接收器裝置106與支撐叔H2之間《雖然在圖18中未顯示’然而圖17中係顯示開孔板116在每一裝置106中覆蓋發送器及接收器，但包括一可使發—送器所發射之光束通過之開孔118 ’以及上述可使接收器安裝在其後面之開孔1〇8 β 支#板112接著係可藉由複數個鎖固螺絲122而安裝至一可轉動調整之板體120(其將在以下詳細說明）《三個乎衡螺絲 124a、124b及I24c係穿過支撐板112上之螺孔且與可轉動之調整板120。平衡螺絲124a-c係決定在發送器/接收器裝置 106與可轉動調整板120之間的空間。藉由將每一平衡螺絲之位置加以調整，發送器/接收器裝置106位在可轉動調整板上方之垂直高度’且將孔口門板加以調整。這係非常重要的，因為光束必須位在孔口門板上方_預定及固定高度上以使控制#可以测定由該晶圓映像系統所對齊的晶圓之精確高度。三個平衡螺絲124a-c之轉動係可使得光束能夠調整至位在孔口門板上方之預定及固定高度。 •34· (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁} "- ij. 本纸張尺度制巾@鮮辟（[叫44胁（2丨狀297公嫠) ~ ~ 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 4454 9 6_b7 _ 五、發明説明（32) 此外，藉由調整一螺絲的位置，發送器/接收器裝置106亦可以相對於可轉動調整板及孔口門板之傾斜度。因此，舉例來說，藉由調整後面平衡螺絲124c之位置，同時保持另兩個平衡螺絲124a及124b靜止不動，發送器/接收器裝置106將會向上或向下傾斜，藉此改變光束所欲傳送之角度。此一特徵可使得發送器/接收器裝置106之傾斜角度確保光束由裝置所發射出來之光束，將總是可以平行於晶圓之平面。可轉動調整板120係包括一樞轉螺絲126及一固定在一凹槽 (未顯示）中之螺絲128 ^該凹槽係可使得轉動調整板120之轉動位置可以繞著通過樞轉螺絲J26之軸而樞轉，使得發送器/ 接收器裝置106在晶圓平面上之方向係可以調整的。一旦裝置係適當地定位而使得由發送器射出且經由晶圓反射之光束由接收器所接收時，螺絲126及128便可以旋緊而將裝置106 固定在定位上。轉動調整板係包括一中央開口 129，以收納該發送器/接收器裝置106。開口 129係大到足以使其中之裝置106的傾斜角度可以如上述藉由平衡螺栓124a-c來加以調整。為了確保由每一裝置106所發送出來之光束可以同時位在相對於孔口門板之適當高度上，且係平行於晶圓之平面，系統一開始係藉由一如圖19及20所示之校正板130來加以初步地校正。如圖式所示，板體130—開始係安裝在一可使艙體 26安裝於其中之裝載口 132的運動銷131上。該校正板130係包括一壁體133，該壁體係包括數個位在預定高度上之凹槽 134。校正板進一步包括一第二壁體136，該壁體係包括一凹 -35- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2〖0X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) > 訂 4454 9 6 A7 B7 五、發明説明（33 ) 溝138 ,其係位在與凹溝134相同的高度上。在校正操作中，由每一裝置1〇6所射出之光束係朝向板體 130傳送《若光束通過凹槽n4且著點在凹溝138中時，光束係同時位在適當的高度且平行於水平基準平面及晶圓。若光束係低於或高於凹槽〗34，則可能需要調整三個平衡螺絲 124a-c，直到光束之高度係位在凹槽134之高度為止。若光束係通過凹槽134但不會與凹槽n8中的壁體136接觸時，接著光束並未平行於晶圓之水平面，且不論係前面平衡螺絲 124a及124b或後面平衡螺絲124(；皆需要加以調整，以使發送器/接收器裝置106可以傾斜，_直到光束成水平為止β裝置 106在水平基準平面上之平整度亦可以確保在每一裝置中之接收器係位在與發送器相同之高度上。在光束已經校正之後，校正板便可以取出，且可以準備使用本發明之晶圓映像系 ”先。本發明之一較佳實施例係以在可見光範園内之電磁頻率來進行，使得光束及光束之平整度可以清楚地看出來。可以暸解的是，凹溝138亦能以其他的感測機構來取代之，以偵測具有在可見光範園外之頻率之光束。在針到圖1至圖14所述之中斷光束型映像系統的各種不同實施例中，亦可以採用類似於上述發送器/接收器裝置i〇6之调整機構。詳言之，發送器44及/或接收器53亦可以安裝在一支撐板，其接著可以藉由複數個鎖固及平衡螺絲而安裝至一可轉動的調整板。在此一方式中，發送器44及接收器53係可以繞著一垂直軸而可調整地轉動，且光束之高度及水平平整度亦可以調整。再者，亦可使用一校準板以初步地校正發 • 36 - -本纸張尺度通用中國國家標準（CNS ) Α4規格（2丨0x297公釐） ί請先閲讀背面之注##項再填寫本頁} 訂經濟部中央標準局員工消費合作社印製„ 4454 9 6 A7 B7 五、發明説明（34 ) 送器44之位置及平整度、相對於發送器之接收器的平整度、以及相對於發送器之接收器的平整度，以確定其同時位在水平面上。到目前為止所說明之本發明係在孔口門板向下移動時映像該晶圓。然而，本發明亦可以額外地或交替地在孔口門板向上移動時來操作。詳言之，在晶圓已經在工具20中經過處理且已經回到艙體之後，上述晶圓映像系統之各種不同實施例亦可以在孔口門板22向上移動以預備覆蓋進入口 24時來映像艙體中之晶圓。此一方式可以確保晶圓已經回到其適當的槽孔中。此外，在一密封式SMIJF艙體中，一晶圓固定機構係可以定位在艙體門板，此裝置係包括在運送期間艙體已經密封以將晶圓牢固在定位時可使各別晶圓安裝於其中之槽孔。若一晶圓係回到艙體，舉例來說，一錯置之位置，當艙體係密封且晶圓固持機構固定住該晶圓時，晶圓便有可能會破裂 »在晶圓已經回到艙體之後的映像將可偵測到一錯置乏晶圓，之後便中止該製程且將錯置之晶圓加以修正。經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在另一實施例中，取代光束中斷型或回射器感應系統，一種諸如充電偶合式顯示器（CCD)之影像照像器亦可以安裝在孔口門板上，以當孔口門板向下移動時抓取一晶圓位在匣體中之影像。該影像以及門板當其向下移動時之已知高度，便可用以確認晶圓在晶圓匣體中之存在及位置。本發明如上述係包括一位在孔口門板上方之感應系統，用以當孔口門板向下移動時感應相對於在艙體外殼中一個或以上之晶圓的資訊。可進一步暸解的是，本發明亦可以在孔口 -37- 本紙張尺度適用中國禺家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） 4454 96 A7 ______B7___' 五、發明説明（35 ) 門板係設计成可以返回移動而離開進入口 24且接著由進入口向上移動離開的情沉下操作。在此一實施例中，感應系統係可以定位在孔口門板之底部邊緣。雖然本發明係已經詳細說明，然而應暸解的是，本發明並未局限於在此所揭露之實施例β習於此技者在不脫離本發明之精神及範圍的情沉下，仍可對本發明進行不同的變化、替代件及修飾，本發明之範園將在後附之申請專利範園中界定 (請先間讀背面之注$項再填寫本頁) 訂經濟部中央標準局員工消费合作社印装 -38 - 纸張XJt適用中國國家標準(CNS ) A4*t格（210X297公釐）

Claims

經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 4 454 9 6 B8 C8 _____D8 夂、申請專利範圍 1. 一種用於映像複數個安裝在用以處理工件之工具裝載口上之容器中之工件的存在及/或位置的系統，該裝載口包括一進入口’工件係可經由該進入口來加以傳送，以及一孔口門板係可以蓋住該進入口且可以在一遠離該進入口之垂直方向上移動，該系統包含：一發送器’其係安裝在孔口門板上，且可以與孔口門板一起移動’該發送器係可以發射光束至容器；一接收器’其係安裝在孔口門板上且可以與孔口門板一起移動’該接收器係可以接收該光束，且當接收器接收到該光束時’該接收器係可指示出一第一狀態，且當破接收器未接收到該光束時’該接收器係可以指示出一第—狀通，以及根據該接收器在第一及第二狀態之間的變換而測定工件之存在及/或位置的裝置。 2.根據申請專利範圍第1項之用於映像複數個安裝在用以處理工件之工具裝载口上之容器中之工件的存在及/或位置的系統，其中該用以測定工件之存在及/或位置的裝置係當遠接收器由第一狀態變換至第二狀態時測定工件之位置。 3·根據申請專利範圍第1項之用於映像複數個安裝在用以處理工件之工具裝載口上之容器中之工件的存在及/或位置的系統，其中該用以測定工件之存在及/或位置的裝置係當該接收器由第二狀態變換至第一狀態時測定工件之位置。 -39^ 本紙張尺度適用‘準（CNS) A4· ( 210x297公麓） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本瓦) 裝· 訂 4454 9S A8 B8 C8 DS 六、申請專利範圍 ~ 4- 種用於映像複數個安裝在用以處理工件之工具裝載口上之容器中之工件的存在及/或位置的系統，該裝載口包括一進入口’工件係可經由該進入口來加以傳送，以及一孔口門板係可以蓋住該進入口且可以在一遠離該進入口之垂直方向上移動，該系統包含： —發送器’其係安裝在孔口門板上，且可以與孔口門板一起移動，該發送器係可以發射光束至容器； —接收器，其係安裝在孔口門板上五可以與孔口門板一起移動’該接收器係可以接收該光束.，且當接收器接收到該光束時，該接收器係可指示出—第—狀態，且當一工件阻斷該光束由接收器所接收時，該接收器係可以指示出一第二狀態；以及根據該接收器在第一及第二狀態之間的變換而測定工件之存在及/或位置的裝置。 5 ·根據申請專利範圍第4項之用於映像複數個安裝在用以處理工件之工具裝載口上之容器中之工件的存在及/或位置的系統，其進一步包含：一第一指部，其係安裝在孔口門板上且可與孔口門板 —起移動，該指部係可以佔據一收縮位置’在該位置上 ’第一指部係不會延伸至容器，且該指部係可以佔據— 作長位置’在該位置上’第一指部係會伸入至容器中；及一弟一指部，其係安裝在孔口門板且可與孔口門板— 起移動’該指部係可以佔據一收縮位置，在該位置上，第二指邵係不會延伸至容器，且該指部係可以佔據一伸 -40- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八衫見格（2[〇父297公楚）广请先閲讀背面之注意事項再填寫本頁〕、1T. 經濟部令央標準局員工消費合作社印製經濟部中央標準局員工消費合作社印装 4 454 9 6 cl D8 六、申請專利範圍長位置’在該位置上’第二指部係會仲入至容器中；其中該發送器係安裝在該第一指部上；且其中該接收器係安裝在第二指部上。 6.根據申請專利範圍第5項之用於映像槳數個安裝在用以處理工件之工具裝載口上之容器中之工件的存在及/或位置的系統，其中該第一及第二指部係可在其收縮及伸長位置之間主動地加以驅動。 7 ·根據申請專利範圍第5項之用於映像複數個安裝在用以處理工件之工具裝載口上之容器中之工件的存在及/或位置的系統，其中該第一及第二指部係可在其收縮及伸長位置之間被動地加以驅動。 8·根據申請專利範圍第4項之用於映像複數個安裝在用以處理工件之工具裝載口上之容器中之工件的存在及/或位置的系統，其進一步包含至少一反射表面，其係位在容器十用以接收由發送器所發射出來之光束，並且在光束未由工件所阻斷的情況下反射該光束。 9. 根據申請專利範園第4項之用於映像複數個安裝在用以處理工件之工具裝載口上之容器中之工件的存在及/或位置的系統’其進一步包含至少一反射表面，其係位在容器的外面’用以接收由該發送器所發射出來之光束，並且在光束未由工件所阻斷的情況下反射該光束。 10. 根據申請專利範圍第4項之用於映像複數個安裝在用以處理工件之工具裝載口上之容器中之工件的存在及/或位置的系統’其中該發送器及接收器係安裝在孔口門板之上 -41 - 本*氏張尺度適用申國國家標準（CNS >八4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) >-裝. ABCD 經濟部中央標準局員工消費合作社印製々、申請專利範圍方。 11. 一種用於映像複數個安裝在用以處理工件之工具裝載口上之容器中之工件的存在及/或位置的系統，該裝載口包括一進入口，工件係可經由該進入口來加以傳送，以及一孔口門板係可以蓋住該進入口且可以在一遠離該進入口之垂直方向上移動，該系統包含：一發送器’其係安裝在孔口門抵上，且可以與孔口 Η 板一起移動’該發送器係可以發射光束至容器； —接收器’其係安裝在孔口門板上且可以與孔口門板一起移動’且當該光束由複數工件之其中一工件所反射時係可以接收該光束，且當接收器接收到該光束時，該接收器係可指示出一第一狀態，且當該接收器未接收到該光束時’該接收器係可以指示出一第二狀態；以及根據該接收器在第一及第二狀態之間的變換而測定工件之存在及/或位置的裝置。 12. —種用以感應在容器中之至少一工件之資訊的系統，其中該容器係位在一用以處理至少一工件之工具的裝載口，該裝載口包括一進入口，至少一工件係可經由該進入口來加以傳送’以及一孔口門板係可以蓋住該進入口且可以在一遠離該進入口之垂直方向上移動，該系統包含一感應器，其係安裝在孔口門板上且可以與孔口門板一起移動’該感應器係可針對該至少一工件來感應其資訊；及 -42- 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） ---------^裝-- C请先閲讀背面之注意事項存填寫本頁) 訂 4 454 9 8 含8: D8 六、申請專利範圍用以解讀該資訊之裝置。經濟部中央榇隼局肩工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家梯準（CNS ) A4洗格（210X297公釐）