TW445567B - Tray having positioning device - Google Patents

Description

44556 7 五、發明說明（1) 本發明係有關於一種具有定位裝置之托盤，特別係— 種有關於半導體製程中偵測托盤上之晶圓位置之定位裝 置。 目前半導體晶圓具有朝更大尺寸發展趨勢，晶圓製造 技術由6吋、8吋，甚而進步至最先進的12吋晶圓方向邁 進。此意謂製造每個晶圓成本不斷地增加，因此如何減少 晶圓於製程時受損之機率，並將因晶圓受損所發生之污染 降至最低一直是業界關注之課題β μ 常見晶圓受損之狀況常發生於晶圓暫存室、各個製程 反應室（chamber)以及傳送過程中。如第；[圖所示，係一種 常見之晶圓製程裝置。此晶圓製程裝置包括一托盤1〇，托 一 盤10上更包括至少三個支撐座（pr〇p)15。支標座Η不共一 直線’以正η邊形排列且n 23。如第2A圖與第2B圖所示， b曰圓20置於托盤1〇上且置於規定位置的情況。晶圓之邊 緣與每個支撐座面11接觸’晶圓之平面與托盤之平面應保 持平行 然而，托盤與自動化機械裝置，如機械手臂，因長期 運轉會喪失其定位之準確性，以致晶圓未置於既定位置， 晶圓於各個反應室中’可能升溫、沉積不均勻與曝光位置 錯誤等’更或者是產生刮痕、碰撞產生破裂，進而損製1反 γ 應室β 然而，發現問題晶圓通常是在晶圓製程装要已運棘— 段相當長的時間，換言之，技術人員並無法在問題晶圓剛 發生或將發生時得知此訊息。如此將會增加製程成本並延

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遲製程進度，且技術人員無法正確得知問題晶園之筆 而增加維修難度及時間。 因此’本發明之一目的，在於提供—種具有定位裝 之托盤，利用感測裝置得知目前晶圓與托盤之定位情形 經由邏輯電路判斷晶園與托盤之定位是否異常，並二二’ 異常時停止晶圓製程之進行，可預防晶圓發生刮片' ^仇 等問題’並快速地判斷定位異常根源以縮短機台修片 間。 呀 本發明之具有定位裝置之托盤，適用於半導體製程，

W 包括·一托盤本體；至少三支撐座，分別設置於該托盤本 用以承載一晶圓，以及至少三威_測奘置，分別設置於 該〜I支撐座旁並且由該些支撐座所圍成之範圍内的該本體 托盤上’用以偵測該晶圓是否分別由該些支撐座所支撐。 。本發明之具有定位裝置之托盤更可以進一步包括一邏 輯^路’耗接該些感測裝置’用以於該些感測裝置之一感 測晶圓不位於支撐座上時’可驅動邏輯電路停止該晶圓之 半導體製程。 圖式簡單說明 為了讓本發明之上述目的、特徵與優點能更明顯易 僅，下文特舉一較佳實施例，並配 圖式，作詳細說 明如下： A 1圖顯示習知的半導體製程系統。 22A圖係習知半導體製程系統之托盤裝置之剖面圖。 2B圈係習知半導體製程系統之托盤裝置之俯視圖。

4^5567 五、發明說明（3) 峰3 A圖顯示本發明較佳實施例之半導體製程系統β *韋3Β圖顯示本發明較佳實施例之托盤裝置之支撐座。 綠3C圖顯示本發明較佳實施例之晶圓放置位置圖。 吻3D圖顯示本發明較佳實施例之晶圓放置正確位置之 上視圖。 嘈4圖顯示本發明較佳實施例之晶圓放置正確位置之 側面圖。 1 5Α圖顯示於本發明中，晶圓放置錯誤位置之側面 圖。 、5Β圖顯示於本發明中，晶圓放置錯誤位置之侧面 圖。 戈5C圖顯示於本發明中，晶圓放置錯誤位置之側面 圖。 嘩6圖顯示本發明較佳實施例之邏輯電路方塊圖。 嗓7@顯不於本發明中，雷射收發§§輪出之邏輯波圖 形。 嗦8圈顯示於本發明中，雷射收發器輸出之邏輯波圖 形。 . 嗜9困顯示於本發明中*雷射收發器輪出之邏輯波圖 形。 符號說明 1〇~托盤：11〜支樓座面；15~支撑座；2〇~晶圓；30〜 支樓座；3卜支標座之支樓面；32〜制止部；231、232、 233、234、235、236~ 感測裝置

44556 7 五、發明說明（4) 較佳實施例說明 本發明揭露之較佳實施例，係採用軌道（TRACK)平台 系統’然而熟知此技藝人士可依本發明所揭示之技術在不 脫本發明範疇中加以修正，或是應用於其他功能相似之設 備上’如單晶圓或多晶圓傳送系統等。 本發明之較佳實施例係將感測裝置，例如I少三個雷 射收發.器安—裝於托#表體平面h用以定位晶圓，可感測晶 圓下垂或偏斜，或偵測托盤中有無晶圓存在。 於本發明之較佳實施例中’感測裝置係以雷射收發器 為例’其連接一邏輯電路，用以指示下一個製程步驟。 如第3A圖所示，根據本發明之較佳實施例之晶圓之定 位裝置之架構示意圖。此TRACK系統係一使用於近接式之 黃光微影半導體機台。晶圓以自動化裝置，傳送至系統内 部之托盤10上’該托盤包括六個支撐座3〇，不共一直線且 排列成正六邊形’其中每個支撐座30更具有一晶圓支撐面 31與一制止部32(參考第3B圖），當晶園放置於該支撐座上 之晶圓支撐面31時’該支撐座恰巧支撐晶圓之外緣，而該 制止部32係用以防止晶圓20落於支撐座支撐平面31外（參 考第3C圖）；以及六個雷射收發器231、232、233、234、 235、236 ’設置於該托盤1〇之底面上，位於支撐座30旁且 較支撐座靠近托盤中心（參考第3D圖）。 第4圖係本發明較佳實施例之側面圖式。當晶圓20置 於托盤10上時，正確的位置係晶圓與六個支撐座30之晶圓 支撐面皆接觸，此時晶圓的中心恰巧落於托盤之中心處。

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由於六個支撐座皆等高度，使得晶圓與托盤之底面保持平 行且等高。如此晶圓於track系統中烘烤，晶圓之每一處 受熱皆均勻。不會因受熱不均，導致後續元件臨界尺寸 (critical dimension)亦不均等。 第5A圖、第5B圖與第5C圖係晶圓20未置於托盤上之正 確位置示意圖。可能因為自動化機械裝置喪失定位之準確 性’使得晶圓跨於制止部32上，晶圓與托盤間距離呈現不 等高情形。如此，晶圓表面之烘烤溫度將不均，使後續元 件臨界尺寸不一致’良率因而降低，甚至導致晶圓報廢。 第6圖係使用於本發明較佳實施例之簡單邏輯電路方 塊圖。此邏輯電路包括一個及閘（AND gate)4〇，其具六個 輸入端與一輸出端’其中六個輸入端分別耦接雷射收發器 231、232、233、234、235、236 ;以及一組電流開關42， 此開關42儀當各雷射收發器同b#遂,..也_二-逼短1之高準位信 纥而使及閘40之輸出端輸出一邏輯高準位信號時導通，致 使電流I通過而啟動（enable)該晶圓製程裝置，且係當 任一雷射收發器發出一邏輯0之低準位信號，而使該及閘 40之輸出端輸出一邏輯低準位信號時斷路（open)，進而使 該晶園製程裝置無法啟動（disable)。第6圖之邏輯電路 操作情形將詳述於下。 參考第4圖與第7圖，晶圓20準確的位於托盤上。當六 個雷射收發器231、232、233、234、235、236同時發出雷 射光束L1時，光束將垂直地照射晶圓之底部。經過反射 後，形成之反射光束L2將再回到雷射收發器内。因為雷射 • A45 5 五、發明說明（6) 光是同時自六個雷射收發器發射231、232、233、234、 235、236，假若晶圓準確的位於托盤上的既定位置，則六 道光束將同時地藉由晶圓反射回六個雷射收發器231、 232、 233、2 34、235、236。六個雷射收發器 231、232、 233、 2 34、235、236同時於時間tl至t2送出邏輯信號1至 及閘40 »及閘接收來自六個雷射收發器231、232、233、 234、 235、236之邏輯信號1後，輸出邏輯1之高準位信號 導通電流開關42，啟動晶圓製程裝置。 參考第5A圖與第8圖，晶圓未準確的位於托盤上，晶 圓與托盤面夾角0。假若晶圓跨於一個制止部32上，而有 一個雷射收發器231的光束無法照射晶圓底部。當六個雷 射收發器231、232、233、234、235、236同時發出雷射 時，其中五個雷射收發器232、233、234、235、236的光 束將以夾角0入射晶圓之底部。經過吸收與反射後，因為 0甚小，反射光可再回到雷射收發器内。五個雷射收發器 232、233、234、2 35、236同時於時間tl至t2送出邏輯信 號1至及閘40。但..是__雷射—收發ϋ31接到先支，使得雷 射收發器231保持送出邏輯信號〇至及閘4〇。及閘40接收來 自六個雷射收發器231、232、233、234、235、236之邏輯 Ϊ與0信號後’輸出邏輯〇之低準位信號，電流開關42形成 斷路’無法啟動晶圓製程裝置。 參考第5Β圖與第9圖，晶圓未準確的位於托盤上，晶 圓與托盤面夾角0。於第5Β圖中，晶圓跨於二個制止部 上，則夾角0甚大，然而有三個雷射收發器234、235、

44556 7 五、發明說明（7) 236的光束無法照射晶圓底部°當六個雷射收發器231、 232、233、234、235、236同時發出雷射時，其中三個雷 射收發器231、232、233的光束將以夾角0入射晶圓之底 部。經過吸收與反射後，因為0甚大，反射光均無法再反 射至雷射收發器内。六個雷射收發器231、232、233、 234、235皆保持送出邏輯0信號至及閘40。及閘40接收來 自六個雷射收發器231、232、233、234、235、236之邏輯 0信號後，輸出邏輯0之低準位信號，電流開關42形成斷路 使晶圓製程裝置呈現截止》 於本發明中，可^射測距儀取代功能 簡-JLJiL靈射收發五。參考第3A圈、第5C圖與第6圖，晶圓 未準確的位於托盤上，晶圓與托盤面夾角0並且托盤上具 有六個雷射測距儀231、232、233、234、235、236。假若 晶圓跨於一個制止部32上，且六個雷射測距儀231、232、 23 3、234、23 5、236的光束可以照射晶圓底部。當六個雷 射測距儀231、232 '233、234、235、236同時發出雷射 時，六個雷射測距儀231、232、233、234、235、236的光 束將以夾角#入射晶圓之底部。經過吸收與反射後，因為 0甚小，反射光可再回到雷射測距儀内測量距離。然而六 個雷射測距儀232、233、234、235、236至晶圓底部之距 離不等，則將以不同時間送出不同的距離信號Si、S2、 S3、S4、S5及S6至及閘40。及閘40接收來自六個雷射測距 儀231、232、233、234、235、236之距離信號並比較之。 因為距離信號S1关S2竽S3=^S4式S5共S6，故輸出邏輯0之

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五 '發明說明（8) 低準位信號， 置。 電流開關42形成斷路，無法啟動晶圓製程裝 ^如上所述第7圖至第9圖所示之邏輯波形皆可透過一機 台内之電腦系統如個人電腦或是工作站等加以分析並對 系統操作之技術人員提出研判結果以供修復校正參考。 於上述第3A圖中的感測裝置231、232、233、234、235、 236可以是微波收發器、發光二極體收發器、雷射收發器 或雷射測距儀等等。 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以 限定本發明’任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神 和範圍内’當可作更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當 視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (1)

1. 4455 6 7 六、申請專利範圍 1 · 一種具有定位裝置的托盤，適用於偵測一晶圓的被 支撐位置，該托盤包括： 一托盤本體； 至少三支撐座，分別設置於該托盤本體，用以承載該 晶圓；以及 至少三感測裝1：，分別設置於該些支撐座旁且由該些 支撐座所圍成之範圍内的該本體托盤上，用以偵測該晶圓 是否分別由該些支撐座所支撐。 2. 如申請專利範圍第1項所述的具有定位裝置的托 盤’其中該些支撐座進一步包括一晶圓支撐面用以支撐該 晶圓：以及一制止部，設置於該些支撐座外側邊緣，並突 出於該晶圓支撐面。 3. 如申請專利範圍第2項所述的具有定位裝置的托 盤’其中該些感測裝置為雷射收發器。 ‘4. 一種具有定位裝置的托盤，適用於一半導體製程， 該托盤包括： 一托盤本體； 至少二支撐座’分別設置於該托盤本體，用以承载一 晶圓；

   至少二感測裝置，分別設置於該些支撲座旁且由該些 支撐座所圍成之範圍内的該本體托盤’用以發射一信號以 及接收經由該晶圚底部反射之反射信號；以及 一邏輯電路，耦接該些感測裝i ;用以於該些感測裝 置之一不能接收該反射信號時，停止該半導體製程。

   445F c. 六、申請專利範圍 .如申 盤，其中該 一及閘 端分別耦接 接收該反射 端輸出該邏 體製程。 ..6 ·如申 盤，其中該 晶圓；以及 出於該晶圓 如申 盤，其中該 請專利 邏輯電 ，其具 該些感 信號時 電流開關， 輯信號 4 d5 5 6 十的I有定位裝置的托 範圍第4項所走的” 路包括： 的出端，其中該呰輸入 複數輸入端與丨g#之不能 測裝置，用以於該些感，置：及 ，由輸出端輸出-邏輯信唬，蛤出 叙接該及開之輸出$，當該及問之輸ί 時，該電流開關形成斷路以停止該半導 請專利範圍第5項所述的具有疋位裝置的托 些支撐座進一步包括一晶圓支撐面用以支撐該 一制止部，設置於該些支撐座外側邊緣，並突 支撐面 請專利 些感測 範圍第6項所述的具有定位裝置的托 裝置為雷射收發器。