TWI383461B - 簡化之晶圓對準 - Google Patents
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Description
本發明一般係關於半導體製造,更明確地說,係關於一種用以簡化晶圓對準的技術。
半導體製造中所使用的晶圓通常係由結晶材料(例如矽晶塊)所構成。明確地說,每種特定類型的矽質單晶體(稱為晶球)會成長成細長的長度,並且可從中切下許多薄片(例如晶圓)。該等晶圓的結晶結構有利於形成半導體元件,因為其有助於控制該等元件的電氣特性並且於整個半導體材料中呈現出均勻的電氣效能。此外,因為會破壞元件效能的雜質傾向於聚集在某種材料之原子結構的不規則處,所以,該結晶結構之規則性便可提供預期性極高的元件效能及總處理量。
於矽晶圓上構成半導體元件時,該等晶圓一般會歷經許多製造階段。結果,該等晶圓便可能會通過不同的半導體處理工具一次或更多次。此類工具中其中一種為離子植入機。離子植入機係用於利用由某種摻雜材料組成的離子來選擇性地撞擊一晶圓中的複數個區域。該等離子會穿透該晶圓並且改變其組成,從而讓該晶圓中的該等區域具有特殊的電氣特徵,此方式可能有利於在該晶圓上製作特定的半導體元件,例如電晶體。
吾人將會發現,晶圓與處理工具的相對配向非常地重要。舉例來說,就離子植入機而言,吾人會希望將該晶圓「對準」一摻雜物離子束,俾使僅有少數離子會碰及該晶圓的晶格結構,因此便可將該等離子植入至該晶圓或基板中非常深的位置處。或者,吾人可能會希望稍微地「不對準」該晶圓,俾使某些該等離子會碰及該晶格結構並且被阻隔、減速、甚至因而被反射。於任一情況中,不正確的對準結果均可能會造成不希望發生的溝道效應(channeling)程度(舉例來說,溝道效應程度太少或太多)。此外,當偏離該晶圓上所形成的公稱晶格配向及特徵尺寸時則可能會影響遮蔽效應(shadowing),並且會對植入製程及所生成的半導體元件造成負面影響。
據此,晶圓通常會擁有用來表示它們的晶格結構的特定指示標記。舉例來說,通常會使用米勒指標資料(Miller Index data)來表明該等晶圓,例如1,0,0表示的係以該晶圓之機械加工或切割表面為基準時該晶圓的公稱晶格結構。該等晶圓通常還會具有某種特徵用來表示該晶圓晶體的的晶軸。此特徵通常係一沿著該晶圓之外周圍的刻痕(notch)或是平邊(flat edge)。特徵的編號及彼此的相對配向可用來表示該晶圓的晶體種類並且由國際半導體設備及材料協會(SEMI)規範來控制。較大的晶圓尺寸(舉例來說,200及300mm)通常會統一使用刻痕而不使用平邊。
目前有數種市售對準機可使用,而且通常可藉由自動機械將晶圓置放於該對準機之上。可利用特定的機件來捕捉該晶圓以便讓該晶圓進行旋轉。此旋轉運動係用於讓該晶圓的周圍通過特定類型的感測器以便定位該刻痕。捕捉晶圓的傳統方法係使用位於晶圓中心處的真空夾頭。不過,因為大部份的系統係運作於真空中,所以,便很難同樣透過真空來捕捉該晶圓。此外,背面污染亦可能會是一項問題,因為於製造期間,一或多片晶圓可能必須多次通過相同或不同的工具。如此便可能需要進行多次再對準作業,從而便可能會讓污染物(例如微粒)移轉至該對準機及該等晶圓的背面。此等污染物可能會對後續處理造成負面影響,最後甚至會破壞元件效能。
據此,可能還會使用邊緣夾握對準機。邊緣夾握對準機的優點係背面污染程度低,不過其缺點則係會干擾正在被掃描的晶圓的邊緣。於部份情況中,定位該刻痕必須於不同的位置處進行再夾住動作(re-clamping),所以便會降低總處理量。一旦定位該刻痕之後,該晶圓通常會再次被旋轉至相對於該刻痕的預設配向處。一般而言,此配向係一會被傳送給該對準機的數值,而且相依於製程條件會隨著每批晶圓而不同。
習知的對準機可能還提供中心定位功能(centering capability)。舉例來說,可致動一中心定位環用以於自動機械將該晶圓置放於該對準機之上後以機械方式來將該晶圓置放於中心處。其它的對準機則能夠於該對準過程期間找出該晶圓的中心並且提供確實的中心位置。不過無論如何,於定位出該刻痕且找到該晶圓中心後,便可由同一部或不同的自動機械來取出該晶圓(舉例來說,於成為該晶圓中心的新位置處拾取該晶圓)並且將其移至某個製造工具處。
然而,潛在的晶圓破壞及背面污染、固定及移動該等晶圓的困難度、以及和對該等晶圓進行中心定位相關聯的冗長循環時間等,都在定位該等刻痕及重新配向該等晶圓時於對準系統中留下尚待改良的空間。
下文為本發明的簡化概要,其目的係讓人對本發明的一些態樣有基本瞭解。此處的概要內容並非本發明的廣泛概觀說明,而且既不在於識別本發明的關鍵或重要元件,亦非描述本發明的範疇。更確切地說,其主要目的僅係以簡化的形式來表達本發明的一或多種概念,作為稍後提出之更詳細說明的引言。
本發明有關於半導體製造工具中之對準晶圓。更明確地說,本發明的一或多種態樣係關於快速且有效地發現晶圓上的對準標記(例如對準刻痕),以便能夠在對準工具內適當地配向該晶圓。與習知系統不同的係,不必穩固地固定及旋轉該晶圓便可定位該刻痕。從而可減少曝露在大量背面污染物中的情形,並且進而降低和對準該晶圓相關的複雜度及/或成本。
根據本發明的一或多種態樣,本發明揭示一種系統,其會被調適成用以定位一半導體晶圓上的對準標記。該系統包含一軸及一以可移動方式被安置在該軸之上的套管。於該軸的一末端上會安置一或多個支撐銷,而且該支撐銷會被調適成用以支撐位於其上的晶圓。一臂部件於運作上會被耦合至該套管,而且當該晶圓存在於該等一或多個支撐銷之上時,該臂部件的一末端便會向上朝該晶圓延伸。該臂部件的該末端可運作用以產生一輻射束,該輻射束可與該晶圓的周圍相交。因此,藉由讓該臂部件繞著該晶圓的該周圍旋轉便可掃描該晶圓,而且從穿透過該晶圓的輻射量變化中便可確認該標記。
根據本發明的一或多種其它態樣,本發明揭示一種機件,該機件會被調適成用以定位一半導體晶圓上的對準標記。該機件包含一用於固定該晶圓的支撐結構,該支撐結構係接觸該晶圓背面的一小部份表面區域,以減少微粒污染。該機件還包含一可相對於該晶圓進行運動的部件,用以偵測該對準標記。
根據本發明的一或多種其它態樣,本發明揭示一種偵測方法,用以偵測位於一晶圓周圍上的對準標記。該方法包含將該晶圓固定在一支撐結構之上,該支撐結構係接觸該晶圓背面的一小部份表面區域,以減少微粒污染。該方法還包含移動一部件環繞著該晶圓,用以偵測該對準標記。
為達到前面及相關目的,下文的說明與圖式會詳細提出本發明的特定解釋性態樣與實施方式。該些方式代表的係可運用本發明的一或多種態樣的各種方式中的其中一部份方式。從本發明下文的詳細說明且配合該圖式便可明白本發明的其它態樣、優點、以及新穎特點。
現在將參考圖式來說明本發明的一或多種態樣,其中所有圖式中相同的元件符號通常係表示相同的元件,而且其中該等各種結構並不必依照比例繪製。為達解釋目的,於下文的說明中將提出數種特定的細節,以便更徹底地瞭解本發明的一或多種態樣。不過,熟習本項技術的人士將會明白,即使不完全利用該些特定細節,仍可實行本發明的該一或多種態樣。於其它實例中,係以方塊圖的形式來顯示熟知的結構及裝置,以便幫助說明本發明的一或多種態樣。
本發明有關於半導體製造工具中之對準晶圓。更明確地說,本發明的一或多種態樣係關於快速且有效地發現晶圓上的對準標記(例如對準刻痕),以便能夠在對準工具內適當地配向該晶圓。與習知系統不同的係,不必穩固地固定及旋轉該晶圓便可定位該刻痕。從而可減少曝露在大量背面污染物中的情形,並且進而降低和對準該晶圓相關的複雜度及/或成本。
如上述,於部份實例中,於半導體處理工具內適當地對準一晶圓非常地重要。舉例來說,於離子植入機中可能必須以特殊的方式來對準一晶圓,以便達到預期的溝道效應及/或遮蔽程度。參考圖1,舉例來說,圖中所示的係具有大致上立方組態之一般晶格結構100的其中一部份。於圖中所示的範例中,晶格結構100具有二十七個(舉例來說,三乘三乘三)晶胞102,每個晶胞本身的形狀通常係立方體。不過,吾人將會發現,該等晶格結構亦可能具有各種不同的組態且具有任何數量之各種不同形狀(例如菱形、角錐形、六角形)的晶胞。
圖1中,摻雜物離子束104的方向實質上垂直於該晶格結構的平面,因此該離子束可穿過該結構而不會碰到該晶格結構的許多部份(若有的話)。因此,該等離子便可被植入至該基板中比較深的位置處。視所生成的電氣特徵而定,此結果可能係吾人所樂見亦可能並非吾人所樂見。吾人將會發現,其它的態樣(例如該基板的非晶性程度、該基板的原子質量、以及該離子束內的離子的質量及/或能量)亦可能會影響溝道效應。舉例來說,離子束104內的離子的質量及/或能量越大,該等離子被植入該基板深處的可能性便越大。
就進一步的解釋來說,圖2中,離子束104的方向實質上並未垂直晶格結構100的平面。因此,離子束104中部份的離子將可能會碰到該晶格結構的其中一部份106,並且損失能量及/或減速,從而會從該些部份處被反射或是偏離,如箭頭108所示,從而會停留在該被植入材料的淺層部份處。因此,吾人可能會希望以非九十度的角度將該離子束導向該晶格結構100,以便減輕溝道效應的大小並且控制將深度控制在摻雜物離子被植入該基板內的位置處。
植入工具中和晶圓對準有關的另一項考量為遮蔽效應。舉例來說,電子產業的趨勢係縮小電子裝置的尺寸,以便製造出更小、功能更強大的裝置(舉例來說,蜂巢式電話、數位相機、...等),俾使以更少的電源便能夠實施更多日益複雜的功能。為達此目的,半導體元件(例如電晶體)及其特徵會持續地縮小尺寸並且更緊密地組構在一起。此高度的「包裹」結果可能會導致遮蔽效應,藉此該晶圓中欲被摻雜的部份便可能會接收到極少甚至完全接收不到任何的摻雜物離子。此外,當植入角度變大時,此遮蔽效應便可能會惡化,舉例來說,會減弱溝道效應。
參考圖3,舉例來說,圖中所示的係半導體基板或晶圓300其中一部份的剖面圖,其上會形成複數個特徵302、304、306、308,該等特徵間的個別間隔為310、312、314。該等特徵302、304、306、308實質上具有相同的高度。不過,該等光阻特徵302、304、306、308中某些特徵會比較靠近,因此彼此間的對應間隔310、312、314便會具有不同的寬度。基板300中經由該等間隔310、312、314而外露的區域320、322、324會透過一離子植入工具而被摻雜。
據此,便會有一或多道離子束330被導向基板300,用以實施摻雜。該等離子束330會以某個角度(舉例來說,用以減輕溝道效應)導向該基板,因此該等離子中有一部份會被該等特徵302、304、306、308的特定區域(舉例來說,邊角)阻隔。因此,該等基板區域320、322、324內的區域350、352、354所收到的摻雜物離子便會少於預期的數量。吾人可看見,當該等特徵302、304、306、308越靠近且該等個別間隔310、312、314從而變得越窄時,那麼不充分的摻雜區域350、352、354便會構成該等基板區域320、322、324中越來越大的部份。因此,當繼續縮小尺寸時,植入工具中正確對準晶圓便變得越來越重要(舉例來說,如此方能達到預期的溝道效應程度,同時又可充份地減輕遮蔽效應)。
特定種類的半導體製造工具(例如離子植入機)均能夠在晶圓處於處理位置中時來重新配向該晶圓。舉例來說,離子植入機能夠於不同的植入步驟間來旋轉晶圓。舉例來說,可實施「方形」植入,藉此便可反覆地旋轉一晶圓並且利用離子來植入該晶圓。舉例來說,如此便可更徹底地摻雜特徵302、304、306、308之間的摻雜區域320、322、324(否則該等區域320、322、324可能會被不充分及/或不均勻地摻雜)。於處理工具內添加一馬達軸還可改變扭角,其方式係藉由旋轉該晶圓或是藉由結合控制兩根傾斜軸以設定傾斜情形及設定扭轉配向。
根據本發明的一或多種態樣,設計一種對準機件,其中不需要旋轉晶圓便可找到對準刻痕。並不必利用一繞著該靜止晶圓運動的設備來掃描該晶圓。因為該晶圓並不需要移動,其並不必被穩固地固定(舉例來說,透過真空方式)在正確位置處。更確切地說,該晶圓可坐落於數根銷之上。如此便可大幅地減低微粒移轉及背面污染的可能性。除此之外,因為不需要旋轉該晶圓,所以還可降低設備成本。此外,掃描一靜止晶圓能夠藉由減輕和高速旋轉該晶圓相關聯之向心性問題以大幅地改良循環時間。因為不必「重新夾握」及/或重新配向晶圓,所以亦有助於降低成本及改良循環時間與產量。
圖4中所示的係一種示範機件。該對準機件400包含一軸402及一以可移動(舉例來說,可旋轉)方式被安置繞在該軸402之上的套管404。於該軸402的其中一末端上還會安置一或多個支撐銷406。該支撐銷406可運作用以固定坐落其上的晶圓408。一臂部件410於運作上會被耦合至該套管404而且向上朝該晶圓408延伸。該臂部件410中靠近晶圓408的其中一末端414具有從該末端延伸出來的一或多個突出部418。該等突出部418中其中一或多個會被調適成用以從其間產生一光束或是其它類型的輻射束420,該光束會與該晶圓408的周圍相交。
為對準晶圓408,該機件400會被調適成用以定位該晶圓408內的識別刻痕422。不過,其並不會旋轉晶圓408,取而代之的係,套管404會讓臂部件410以可控制的方式繞著該套管402旋轉。如此便可讓該臂部件410,更明確地說係讓光束420「掃描」晶圓408的周圍。於其中一範例中,當和光束420相交的晶圓408的周圍不再完全或部份遮斷該光束420時,便係找到刻痕422。舉例來說,亦可透過一或多個樞軸點426(其可由馬達(圖中未顯示)來控制)來移動臂部件410的末端414,使其更靠近或更遠離晶圓408。如此便可讓臂部件410的末端414將較多或較少的光束420延伸至晶圓408之上。吾人將會發現,為達解釋目的,圖式中的對準刻痕422的尺寸已經被放大,而且對準刻痕通常會包括一僅約一毫米的間隙。
一旦在晶圓408上確認該對準標記422之後,接著,自動機械手臂430便可拾起該晶圓408並且將其移至某個處理工具432(例如離子植入機)處。可將晶圓408置放於某種夾緊機件434(例如靜電夾)之上,以便固定在工具432內的正確位置處。工具432可透過一可旋轉的軸438來扭轉晶圓408,並且可透過某種可調動平台來偏斜該晶圓408(舉例來說,讓離子束440導向該晶圓408用以於該晶圓408內建立更均勻的植入區並且降低遮蔽效應)。舉例來說,Ray所提出的美國專利案第4,975,586號中便更詳盡地揭示一種示範性末端站及其組件,其中該末端站具有一可以多軸為中心來進行調動的晶圓支撐或固定器。因此,本文以引用的方式將此專利完整併入。
可包含一控制器或CPU 450,用以控制該對準機件400的運作。控制器450可能係該機件400的一體成形部件及/或可於運作上與該機件耦合(舉例來說,透過硬體導線及/或射頻信號452)。舉例來說,控制器450可調整臂部件410繞著晶圓408旋轉的速度及/或臂部件410的末端414與晶圓408的接近程度(舉例來說,可藉由控制於運作上被耦合至套管404的馬達(圖中未顯示))。
此控制器450還能夠從該等突出部418內的感測器(圖中未顯示)中讀取讀數,用以確定光束420受到晶圓408之周圍影響的情形(舉例來說,有多少光被晶圓408「阻隔」及/或晶圓408允許多少光通過)。同樣地,控制器450可被耦合至一選配的顯示器454及該自動機械手臂430,用以控制要呈現在顯示器454之上的資料,並且引導晶圓408初次置放在該銷406之上的方式以及引導該自動機械手臂430如何及於何時拾取晶圓408及將該晶圓408移至工具432處。
舉例來說,臂部件410能夠於初始位置(舉例來說,零度處)處開始掃描該晶圓並且繼續繞著該晶圓408旋轉。一旦發現刻痕422,便可判斷該刻痕與該晶圓408之初始位置的相對位置(舉例來說,138度)。因此,自動機械手臂430便可在知悉該刻痕的所在位置情形下拾取該晶圓408,將該晶圓運送至工具432並且將其正確地置放於一基座上。此資料亦可被傳送至工具432,以便讓該晶圓408能夠於該處被正確地配向(舉例來說,透過可旋轉的軸438)。或者,因為控制器450知悉該刻痕位置,所以該控制器可控制自動機械手臂430拾取該晶圓408用以置放於夾緊機件434之上的方式,因而在軸438上便僅需要進行微幅旋轉甚至無需任何旋轉。
可以一或多種形式於顯示器454上來表現部份掃描資料。舉例來說,圖5所示的係正在機件400中掃描之晶圓408的俯視圖。圖中的光束420係在晶圓408周圍的數個被掃描位置處,換言之,其係在零度的初始位置處、90度的位置處、180度的位置處、以及270度的位置處。雖然圖中所示的範例中,該光束實質上具有橢圓的剖面;不過,吾人將會發現,該光束亦可具有任何合宜的組態。此外,於圖中所示的範例中,並非所有光束420均會與晶圓408的周圍相交。舉例來說,該光束可能約一公分寬,其中該光束其中一半會被該晶圓阻隔,其中一半則會穿過至一光束偵測器。不過,亦可運用且設計其它的組態與配置,其同樣涵蓋於本發明的範疇之中。
圖6所示的係透射穿過晶圓408的光相對於該晶圓408之被掃描位置的示範圖600。舉例來說,該圖對應於圖5所示之情形。該晶圓408之被掃描位置係表現在x軸上,而透射穿過晶圓408的光量則係表現在y軸上。吾人將會發現,可利用位於延伸至該晶圓408下方或上方的突出部418處的感測器來偵測該透射光量。此感測器的位置可能與位於延伸至該晶圓408上方或下方的反向突出部處的發射光源的位置相向。
吾人可以看出,於零度的初始位置處,約有百分之50的光會透射穿過該晶圓,直到90度以前仍然約有百分之50的光會繼續穿過該晶圓。於本範例的約90度掃描位置處,透射光的百分比會跳躍至接近百分之100。於該90度位置以後,透射光量則會迅速地返回約百分之50並且於掃描該晶圓408其餘部份時均維持在此位準。此結果符合圖5中所示的範例,於該範例中刻痕422係位於約90度位置處,而且當該光束掃描到此位置時,實質上便允許所有的光束420穿過該有刻痕的區域;否則便僅允許該光束約一半的部份穿過該晶圓。
吾人將會發現,亦可利用設備400來決定晶圓的中心。舉例來說,圖7所示的係一晶圓408的俯視圖,其中心並未被置放於機件400之中。就此而言,於該晶圓周圍的各個位置處,光束420會有不同的量落在該晶圓408之上。舉例來說,於零度的初始位置處,光束420中僅有極少部份會碰到該晶圓408。不過,除了對準刻痕422以外,當朝180度位置繼續掃描時,該光束中越來越多的部份則會被該晶圓阻隔。而後,當掃描回到零度位置時,該光束420中又僅有越來越少的部份會被該晶圓阻隔。該機件400,以及特別是控制器450或處理器,能夠運用此資料來確認該晶圓408的中心。接著,該自動機械手臂430便能夠於必要時調動該晶圓408(舉例來說,將該晶圓408的中心置放於該銷406之上)。此外,或者於替代例中,可將此資訊傳送至製造工具432,俾使能夠於該處合宜地配向(舉例來說,旋轉)該晶圓408。
圖8所示的係透射光的示範圖800,舉例來說,其對應的係圖7所示的情形。如圖6所示,該晶圓408之被掃描位置係表現在x軸上,而透射穿過晶圓408的光量則係表現在y軸上。於零度的初始位置處,幾乎所有的光都會穿過該晶圓408。不過,當繼續掃描時,透射光的百分比便會開始逐漸下降。於約90度位置處,透射光的百分比會從約百分之50跳躍至接近百分之100,其表示光束420遭遇到刻痕422。接著,當掃描接近180度位置時,透射光量便會逐漸地掉回到約零的大小。當朝270度位置掃描且最後回到零度或360度初始位置時,該晶圓又會允許越來越多的光穿過。
因此,本發明的一或多種態樣允許一半導體製造工具以現成的硬體為主使用所獲取的資訊及/或資料在處理位置處來旋轉或調動該晶圓,而不需要該對準機來旋轉該晶圓。因為不必在該對準機處實際地旋轉該晶圓,所以該機件可能會非常簡單。因為該晶圓不再移動,所以,對準機件400內的旋轉速度(舉例來說,臂部件410)便可非常地快速且係受限於馬達驅動器與資料獲取時間,而不受限於微粒。
此外,將該晶圓置放於一固定座或複數根銷之上還可降低微粒污染情形,因為當旋轉該晶圓時,並不需要任何作用力便可將該晶圓固定在正確位置處。還可利用讀出資料來決定該晶圓的中心並且可將此資訊送給該工具,以便讓該自動控制機械能夠擷取該已經被正確置中的晶圓。此系統可適用於用以在該處理位置處或是在介於該對準機與該程序站間的中間位置處個別設定該晶圓配向的任何工具類型中。因此,相較於習知系統,本發明的一或多種態樣尤其提供一種成本更低、背面微粒污染情形更低、且循環時間更快的晶圓對準功能。
雖然已經針對一或多種實施方式來顯示與說明本發明,不過,熟習本項技術的人士於閱讀且瞭解本說明書及圖式之後將瞭解可對本發明均等替代與修正。本發明涵蓋所有此等修正與替代,而且僅為申請專利範圍的範疇所界定。尤其是對上述元件(組件、裝置、電路、...等)所實施的各項功能來說,除非特別提及,否則用來說明此等組件的詞語(包含「機構」相關詞在內)在於相符於能夠實施所述元件之指定功能的任何組件(也就是,功能均等的元件),即使結構上不等同於本文中所解釋之本發明示範實現方式中用來實施該項功能的揭示結構亦無妨。此外,雖然僅於數種實施方式中其中一種方式中揭示本發明的某項特殊特點,不過此項特點卻可結合其它實施方式中的一或多項其它特點,這對任何特定或特殊的應用來說可能係所需且相當有利的。再者,詳細說明及申請專利範圍中均用到「包含」、「具有」等詞語,甚至其變化詞語,該等詞語均與「包括」一詞類似具有包含之意。另外,本文中所用到的「示範」一詞僅意謂著其為一種範例,而非最佳範例。
100...晶格結構
102...晶胞
104...離子束
106...晶格結構
300...基板
302...特徵
304...特徵
306...特徵
308...特徵
310...間隔
312...間隔
314...間隔
320...摻雜區
322...摻雜區
324...摻雜區
330...離子束
350...摻雜區
352...摻雜區
354...摻雜區
400...對準機件
402...軸
404...套管
406...支撐銷
408...晶圓
410...臂部件
414...臂部件末端
418...突出部
420...光束
422...刻痕
426...樞軸點
430...自動機械手臂
432...處理工具
434...夾緊機件
438...軸
440...離子束
450...控制器
452...射頻信號
454...顯示器
圖1所示的係晶格結構一部份的範例之立體圖,其中一離子束係以實質等於九十度的角度導向該晶格結構。
圖2所示的係晶格結構一部份的範例之立體圖,如圖1中所示者,其中一離子束係以非九十度的角度導向該晶格結構。
圖3所示的係一半導體基板或晶圓一部份的剖面側視圖,該半導體基板或晶圓之上會形成特徵,該特徵會分隔不同的距離,並且會於離子植入期間受到遮蔽效應作用而改變角度。
圖4所示的係根據本發明的一或多種態樣適用於確認對準標記的示範系統。
圖5所示的係一晶圓的示範俯視圖以及於該晶圓周圍附近各位置處照射該晶圓的光束。
圖6所示的係透射穿過一晶圓的光量相對於導向該晶圓之光束位置的圖,而且該圖可對應於圖5所示之示範配置。
圖7所示的係一晶圓的另一示範俯視圖以及於該晶圓周圍附近各位置處照射該晶圓的光束。
圖8所示的係透射穿過一晶圓的光量相對於導向該晶圓之光束位置的另一圖,而且該圖可對應於圖7所示之示範配置。
400...對準機件
402...軸
404...套管
406...支撐銷
408...晶圓
410...臂部件
414...臂部件末端
418...突出部
420...光束
422...刻痕
426...樞軸點
430...自動機械手臂
432...處理工具
434...夾緊機件
438...軸
440...離子束
450...控制器
452...射頻信號
454...顯示器
Claims (22)
- 一種被調適用以定位半導體晶圓上的對準標記之系統,包括:一軸;一以可移動方式被安置在該軸之上的套管;一或更多個支撐銷,其係被安置於該軸的一末端並被調適用以支撐位於其上之一晶圓;以及一臂部件,於運作上其會被耦合至該套管,而且當該晶圓存在於該一或更多個支撐銷之上時,該臂部件的一末端便會向上朝該晶圓延伸,該臂部件的該末端可運作用以產生一輻射束,該輻射束會與該晶圓的周圍相交,其中藉由讓該臂部件繞著該晶圓的該周圍旋轉便可當該晶圓在該支撐銷上掃描該晶圓,而且從穿透過該晶圓的輻射量變化中便可確認該標記。
- 如申請專利範圍第1項之系統,進一步包括:一控制器,於運作上會被耦合至該臂部件,用以調整該臂部件的運動並且從一或更多個感測器取得和該晶圓周圍各位置處透射穿過該晶圓之輻射量有關的掃描資料。
- 如申請專利範圍第2項之系統,其中該控制器於運作上還會被耦合至一自動機械手臂,用以將該晶圓置放於該銷之上,並且將該晶圓從該銷移開以及將該晶圓運送至一半導體處理工具。
- 如申請專利範圍第3項之系統,其中該控制器於運作上還會被耦合至該處理工具,用以將資料傳送至此,該處 理工具能夠響應源自該自動機械手臂中該晶圓的配向與掃描資料,用以於其中適當地配向該晶圓。
- 如申請專利範圍第1項之系統,進一步包括一顯示器,該顯示器會被調適成用以呈現掃描資料給使用者觀看。
- 如申請專利範圍第2項之系統,其中該控制器係配置以藉由觀察該晶圓周圍各位置處透射穿過該晶圓之輻射量的漸進變化來確認該晶圓的中心。
- 如申請專利範圍第1項之系統,其中該輻射束的寬度約為一公分。
- 如申請專利範圍第6項之系統,其中該輻射束具有實質橢圓的剖面。
- 如申請專利範圍第2項之系統,其中可從位於一突出部之上的輻射發射源產生該輻射束,該突出部係位於該晶圓上方或下方並且突出自該臂部件之該末端。
- 如申請專利範圍第9項之系統,其中該一或更多個感測器係位於另一突出部之上,該突出部係突出自該臂部件之該末端並且位於該晶圓下方或上方並且和含有該輻射發射源的突出部反向。
- 如申請專利範圍第1項之系統,進一步包括介於該臂部件與該套管之間的一或更多個樞軸點,用以移動該臂部件的該末端,使其靠近或遠離該晶圓。
- 如申請專利範圍第1項之系統,其中該銷會接觸該晶圓背面的小部份表面區域,用以減少微粒污染。
- 如申請專利範圍第1項之系統,其中該對準標記包 括位於該晶圓之周圍中的刻痕。
- 一種被調適用以定位半導體晶圓上的對準標記之機件,包括:一用於支撐該晶圓的支撐結構,該支撐結構會接觸該晶圓背面的小部份表面區域,用以減少微粒污染;一部件,當該晶圓被支撐在該支撐結構上時,其可相對於該晶圓進行運動且會將一具有實質橢圓的剖面的輻射束導向該晶圓的該周圍處;以及一控制器,於運作上會被耦合至該部件,用以調整該部件的運動並且從一或更多個感測器取得和該晶圓周圍各位置處透射穿過該晶圓之輻射量有關的掃描資料,並且於透射穿過該晶圓的輻射量出現變化時來確認該標記,以及藉由觀察該晶圓周圍各位置處透射穿過該晶圓之輻射量的漸進變化來確認該晶圓的中心。
- 如申請專利範圍第14項之機件,其中該輻射束的寬度約為一公分。
- 一種偵測位於晶圓周圍上的對準標記之方法,包括:使該晶圓支撐在一支撐結構之上,該支撐結構係接觸該晶圓背面的小部份表面區域,以減少微粒污染;以及移動一部件環繞著該晶圓,用以偵測該對準標記。
- 如申請專利範圍第16項之方法,進一步包括:將一輻射束導向該晶圓的該周圍處,並且於透射穿過該晶圓的輻射量出現變化時來確認該標記。
- 一種對準晶圓的方法,包括: 在該晶圓不位於一程序站中時來定位位於該晶圓周圍上的對準刻痕;依該對準刻痕的位置,於一處理基站內運用一旋轉軸,以依照期望的方式來配向位於該程序站中的晶圓。
- 如申請專利範圍第18項之方法,進一步包括:將和該對準刻痕之位置有關的位置資料傳送給該程序站。
- 如申請專利範圍第19項之方法,進一步包括:取得和該晶圓之中心有關的中心定位資料;以及於該程序站內運用該中心定位資料依照期望的方式來配向該晶圓。
- 如申請專利範圍第20項之方法,進一步包括:將一輻射束導向該晶圓的該周圍處;旋轉該輻射束繞著該晶圓;以及偵測透射穿過該晶圓的輻射量的變化,以定位該對準刻痕。
- 如申請專利範圍第21項之方法,其進一步包括:觀察該晶圓周圍各位置處透射穿過該晶圓之輻射量的漸進變化,以獲得該中心定位資料。
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TW94121393A TWI383461B (zh) | 2005-06-27 | 2005-06-27 | 簡化之晶圓對準 |
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Cited By (1)
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CN115107179A (zh) * | 2022-08-29 | 2022-09-27 | 江苏京创先进电子科技有限公司 | 晶圆定位缺口切割方法及系统 |
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2005
- 2005-06-27 TW TW94121393A patent/TWI383461B/zh active
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