TWI601193B - 多功能晶圓及膜片架操作系統 - Google Patents

多功能晶圓及膜片架操作系統 Download PDF

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Description

多功能晶圓及膜片架操作系統
本檔內容各方面直接涉及系統本身，以及能同步處理晶圓，並將膜片架以精確、高產量檢測製程的方法。具體例配置為自動(a)補救因晶圓彎曲或不平，造成晶圓固定工作臺表面保持晶圓的真空不足情況；(b)防止因真空力中止和/或排氣設施停止，造成沿著晶圓固定工作臺表面，晶圓無法控制的橫向位移現象；和/或(c)改正或補償膜片架承載的晶圓，發生旋轉錯位的情況。具體例也會促使單一超平面多孔晶圓固定工作臺進行晶圓與膜片架配置。
半導體晶圓製程作業依據半導體晶圓以及壓模數量(如大量或非常大量的壓模)有多種不同類型製程步驟或程式的效能。每一個壓模上的設備、電路或結構的幾何尺寸、線寬，或特性尺寸通常非常小，例如，微米級，亞微米或奈米尺度。任何壓模內含大量集體電路或電路結構，透過在平坦晶圓結構上放置晶圓執行製程步驟，經過一層一層製造、處理和/或繪圖的步驟，而該晶圓上的壓模大致會使用該製程步驟。
多種半導體裝置製程作業包含多種處理系統，可執行晶圓或膜片架作業，該作業包括從一個位置到另一個位置固定和選擇性承載(如傳輸、移動、替換或輸送)晶圓或掛載在膜片架上的晶圓(以下簡短稱為「膜片架」)和/或在晶圓或框架式晶圓製程作業實在特定位置維護晶圓或膜片架。例如，在啟動光學檢查流程前，處理系統必須從晶圓或膜片架來源(如從晶圓盒和傳輸晶圓或膜片架到晶圓固定工作臺)擷取晶圓或膜片架。晶圓固定工作臺必須在啟動檢查流程前，在表面安全建立晶圓或膜片 架的保留區且必須在完成檢查流程後從表面釋放晶圓或膜片架。完成檢查流程後，處理系統必須從晶圓固定工作臺擷取晶圓或膜片架並傳輸晶圓或膜片架到下一個目的地，如晶圓或膜片架盒或其它製程系統。
多種類型的晶圓處理系統和膜片架處理系統是已知的現有技術。此等處理系統可包含為執行晶圓處理作業(包含傳輸晶圓到晶圓固定工作臺，或從晶圓固定工作臺擷取晶圓)或為執行膜片架處理作業(包含傳輸膜片架到晶圓固定工作臺並從晶圓固定工作臺擷取膜片架)，設定的一個或多個機械或機器人手臂。每個機器人手臂包含相關末端啟動器，該啟動器是為了相對於晶圓部分或膜片架施加和停止真空力以擷取、提取、握住並釋放晶圓或膜片架，該方式一般認為是相關領域的普遍技術之一。
可檢視或定義晶圓固定工作臺本身為一種類型的處理系統，該系統必須穩固、安全且有選擇性在晶圓固定工作臺表面定位並握住晶圓或膜片架，同時替代相對於製程系統的元素替換晶圓或膜片架，例如與光學檢查系統相應的一個或多個光源和一個或多個影像擷取裝置。晶圓固定工作臺結構會顯著影響檢查系統是否達成高平均的檢查產量，以下為更詳細的資訊。再者，與實體特性晶圓和實體特性膜片架相關的晶圓固定工作臺結構會顯著影響光學檢查流程是否可靠並產生正確的檢查結果。
關於正確檢查結果的產生，在光學檢查流程期間，晶圓或膜片架必須在晶圓固定工作臺上穩固固定。此外，晶圓固定工作臺必須將晶圓或膜片架的上層或最上層表面維護在同一檢查平面上並進行處理，例如所有晶圓壓模的表面或盡可能多的晶圓壓模，大量放置於此同一表面，此處的最小或偏差可以忽略不計。更特定而言，以非常高倍率的壓模進行適當或正確的光學檢查所使用的晶圓固定工作臺必須非常平坦，平面誤差幅度最好少於影響擷取裝置對焦的深度的1/3。如果影像擷取裝置對焦深度為20μm，則相應的晶圓固定工作臺平面誤差幅度不得超過6μm。
處理非常小(例如0.5 x 0.5公釐或更小)的壓模和/或厚度(50μm或更小-如，非常薄和/或彈性晶圓或基板承載)時，此平面需求變得非常重要。晶圓非常薄時，超平坦的晶圓固定工作臺變得非常重要， 否則在晶圓或膜片架上進行一個或多個壓模定位會很容易超出對焦深度。本領域的一般技術將發現壓模愈小，所需的放大率愈高，因此檢查平面所在的對焦深度帶愈窄。
如上所述的平面概要，放置於晶圓固定工作臺的晶圓必須於晶圓固定工作臺表面平放，晶圓幾乎已擠壓出其下的所有空氣。在晶圓固定工作臺因氣壓在晶圓上層施以大量力量並替換晶圓時，晶圓上層和底層表面間的氣壓差會將晶圓強力或非常強力固定於晶圓固定工作臺上。因該壓力為表面區的功能，晶圓的面積愈大，向下施以晶圓的力量愈大。此通常稱為晶圓上的「固有的吸力」或「自然吸力」。晶圓固定工作臺愈平，自然吸力愈強，最高限制會由晶圓有限表面所定義。但是，此等吸力的強度會依據晶圓固定工作臺的平坦度而定。一些晶圓固定工作臺可能較不平，且表面上可能有其它溝槽或孔洞，進而導致吸力大減。因為晶圓固定工作臺會在每個壓模檢查期間非常短的距離間重複加速，且通常透過晶圓固定工作臺施以大量的真空力到晶圓固定工作臺表面並達到晶圓的下層以確保晶圓盡量保持平面且在檢查期間不會移動，然而這是因為自然吸力存在的原故。
已開發不同類型的晶圓固定工作臺結構以在進行晶圓或膜片架檢查期間，固定晶圓或膜片架，並在進行檢查作業時在一般平面有效維持最大量的壓模數量。但是沒有一種設計可允許晶圓處理系統處理晶圓和在膜片架載入的切割晶圓，而不發生以下所述的一個或多個問題。將會簡短說明每種現有設計的類型和相關問題。
之前或目前使用多種晶圓夾頭類型。過去晶圓較小(如4、6或8英吋)且明顯較厚(特別是涉及整個表面區域，如晶圓厚度正常化到晶圓表面區的基礎上)而每個壓模面積較大。目前的晶圓大小一般為12或16英吋，而這些處理晶圓的厚度在大小增大時減少(例如在變薄、背面研磨/背面拋光前12英吋晶圓的厚度為0.70-1.0公釐，而在變薄/背面拋光後為50-150μm)，而壓模大小(如0.5-1.0平方公釐)。可預測標準晶圓面積會隨時間持續增加。此外，可預期每年要處理的晶圓會愈來愈薄，而這是為了因應電子和手機製造商對較薄壓模/較薄元件更高的需求， 以因應更薄型的電子裝置(如薄型畫面電視、手機、筆記型電腦、平板電腦等)。以下將說明目前處理晶圓和膜片架的晶圓固定工作臺設計導致缺陷增加的這些因素。
之前和甚至到目前許多晶圓夾頭都是以金屬，如鋼鐵製造。此等金屬晶圓夾頭會鑲嵌溝槽網路，通常為圓形的溝槽會與從中心位置輻射的溝槽相交。真空力可能會穿過這些溝槽施以在晶圓底層上，晶圓底層會與晶圓固定台表面相交，以在晶圓固定工作臺表面安全固定。在許多晶圓固定工作臺設計中，會在面積增大的同心圓上安排佈置溝槽。依據晶圓的面積大小，晶圓放置於晶圓固定工作臺表面上時，可能會讓晶圓涵蓋一個或多個溝槽。可啟動真空力穿過晶圓涵蓋的溝槽，以在製程作業(晶圓檢查作業)期間向下固定晶圓。檢查後，會停止真空力，而且會配置頂出梢，將晶圓從晶圓固定工作臺表面上提起，以使用末端啟動器取出或移除晶圓。因為從金屬晶圓固定工作臺表面的中心會幅射出直線溝槽，停止真空力後，施以真空力後在晶圓底層上的剩餘吸力會迅速消散。較厚的晶圓更適合透過頂出梢施以大量的真空力提起晶圓(如果有任何剩餘吸力)而不會折斷。
如上所述，今日愈來愈多製造的晶圓更薄或較以前更薄(例如目前的晶圓厚度最薄可達50μm)，而每個壓模的面積也較過去大幅縮小(例如0.5平方公釐)。技術上的進步讓壓模面積更小、厚度更薄，但目前的晶圓固定工作臺設計卻導致晶圓處理上的問題。通常壓模面積很小和/或厚度很薄的背面研磨/更薄或切割晶圓(以下簡稱「切割晶圓」)會載入膜片架進行處理。傳統的金屬晶圓固定工作臺因很多原因，不適合在膜片架載入切割晶圓時使用。
請謹記，壓模檢查必須有非常高的放大率，放大率愈高，正確檢查可接受的對焦帶深度、範圍、變動或公差會愈窄。不在同一平面的壓模可能會不在影像擷取裝置對焦深度內。如以上所述，晶圓檢查的現代影像擷取裝置的對焦深度範圍依據其放大率，可為20-70μm或更小。晶圓固定工作臺平面上的溝槽，在此等系統上的膜片架(較小的壓模面積)檢查載入切割晶圓，會發生問題。
溝槽的存在導致壓模面積較小的切割晶圓無法適當安置或均勻置於晶圓固定工作臺表面上。特別是有溝槽的區域(可能有很多)，膜片架的膜片可能會稍微垂到溝槽內，導致整個晶圓表面缺乏一致性或所有壓模不平整，而這對光學檢查作業很重要。不平整的現像在切割晶圓小或很小的壓模上特別明顯。此外，溝槽的存在會導致以對一般壓模檢查平面的相對角度替換壓模，或導致壓模垂入或落入一個或多個不同和更低的平面。另外，垂入溝槽的傾斜壓模的光會從影像擷取裝置將光反射而出，而相應於傾斜壓模的影像擷取將無法包含或傳達壓模上一個或多個區域的詳細狀況和/或特性。這對於檢查期間擷取影像的品質有負面影響，並可能導致不正確的檢查結果。
多種先前方式已嘗試解決前述問題。例如，在一種方法中，金屬晶圓固定工作臺支架包含溝槽網路。平面金屬平臺會放置於溝槽網路上。金屬板包含許多小或很小的真空孔洞，允許透過穿孔向晶圓或切割晶圓施以真空力。依據考量的晶圓大小，可啟動相應溝槽的適當樣式或數量。雖然多個小或非常小真空孔洞可能在相同檢查平面上維持壓模，但大量壓模平面問題仍因為技術持續進展導致壓模面積愈來愈小而壓模厚度愈來愈薄，而導致無法有效或完全解決。此等設計也包含與不同晶圓大小相應的多組三重頂出梢，即與多個標準晶圓大小(晶圓固定工作臺可承載)相應的多個不同組的三重頂出梢。頂出梢多個孔洞也可能存在，且可能在檢查框架式壓模上承載的壓模時，因上述原因導致大量壓模平面問題惡化。
一些製造商使用晶圓固定工作臺改裝套件，以在處理整個晶圓時使用帶溝槽的金屬晶圓固定工作臺，且在處理膜片架時使用帶有許多小開口的金屬晶圓固定工作臺蓋。遺憾的是，因為必須從一型晶圓固定工作臺改裝成另一型所以改裝套件需要讓檢查系統關機，而改裝後的晶圓固定工作臺校正耗時頗長且需手動完成。此等關機時間對於系統平均產量有負面影響(如晶圓和膜片架檢查作業的整體或平均產量)，因此需要晶圓固定工作臺改裝套件的檢查系統不受歡迎。
其它晶圓固定工作臺設計，如美國專利第6,513,796號所 述，需要晶圓固定工作臺母座，依據處理的是晶圓還是膜片架可容納不同的集中晶圓固定工作臺插入物。在進行晶圓檢查時，插入物通常是帶有可啟動真空力的真空洞的環形環的金屬板。在進行膜片架檢查時，插入物為有許多可啟動真空力的細微孔洞的金屬板，可如上所述產生大量壓模不平整問題。
但如其它晶圓固定工作臺設計，如美國專利申請公開第2007/0063453號，包含使用多孔材料製成平面類型插入物的晶圓固定工作臺母座，在其上會使用環形環(薄型薄膜材料製成)定義不同區域。一般說來，此等晶圓固定工作臺設計在建構時非常複雜，且必須擁有維妙和複雜的製程，因此製造困難、非常耗時或成本高昂。此外，此等設計使用金屬環形環以依據晶圓面積控制晶圓固定工作臺表面上的區域真空力。金屬環形環需要較預期長的平坦化時間，或在平坦化晶圓固定工作臺表面時，毀損用來研磨晶圓固定工作臺表面的研磨裝置。另外，金屬環可能因晶圓固定工作臺表面不同金屬拋光特性，出現不平坦的問題，因此金屬環形環不適合在現代光學檢查流程中使用(如特別是載入膜片架的切割晶圓)。
遺憾的是，之前晶圓固定工作臺的設計(a)有不需要的複雜結構(b)建構困難、昂貴或耗時；和/或(c)不適合多種不同類型的晶圓製程作業(如壓模檢查作業，特別是膜片架承載的壓模)，因此因技術進步(持續讓晶圓壓模愈來愈小和/或逐漸縮少晶圓厚度)導致晶圓固定工作臺表面的平面不平均。因此很清楚需要晶圓固定工作臺結構和相關晶圓固定工作臺製造技術，可讓晶圓固定工作臺同時處理晶圓和切割晶圓以克服前述一個或多個問題或缺失。
除了上述可能會影響晶圓與膜片架檢查產量精準性的晶圓固定工作臺設計外，尚還存在多種其它類型的晶圓或膜片架處理問題，這些都對晶圓或膜片架檢查作業造成不利的影響。本文稍後將詳細解釋此類問題與先前技術的解決方案。
晶圓-由於晶圓不平坦所造成的晶圓固定工作臺維持故障
晶圓處理問題的一種類型來自於晶圓不平坦或翹曲的結果。這種問題來自數種因素，包括(a)製造的晶圓尺寸越來越大；(b)所處理 的晶圓厚度越來越薄；以及(c)處理晶圓，或者在處理前與處理後的儲存方法。在處理諸如此類的光學檢查前後，都是在晶圓盒內以邊緣方式握住晶圓。由於晶圓的直徑越來越長、厚度增加，以及晶圓存在於晶圓盒內的方式，靠近中心點的位置，或晶圓翹曲使晶圓下垂很常見。此外，在將晶圓削薄至所需尺寸的後研磨程式期間，削薄程式會造成晶圓產生反向翹曲，即使此問題較不常見。
在晶圓固定工作臺上放置了非平面晶圓時，透過晶圓固定工作臺表面所施加的真空力的用意在於穩固地將整個晶圓底部表面固定到晶圓固定工作臺的表面，因為工作臺只能稍微固定晶圓表面底部的某部分。因為晶圓的其它部分將位於晶圓固定工作臺上方，且通過晶圓固定工作臺的真空力洩漏，因此任何殘餘的真空力都將變得非常微弱。在此類情況下，將無法穩固地固定晶圓，因此，翹曲的晶圓10一般而言將無法可靠地進行檢查或測試。
先前方法指示，將確保整個晶圓表面區域都能穩固地固定在晶圓固定工作臺上，但此涉及當偵測到真空維持力不足(或偵測到低於最低真空維持閥值的真空洩漏情況)時，自動停止檢查系統操作，直到檢查系統操作員或使用者以人工方式介入為止。為解決該問題，檢查系統操作員必須手動按壓晶圓到晶圓固定工作臺表面，直到能透過晶圓固定工作臺表面施加真空力以咬合晶圓的整個表面區域，並穩固地與晶圓固定工作臺的表面固定。此類晶圓固定工作臺表面上的晶圓，因真空維持力不足所造成的檢查系統操作自動停止的情形只能透過使用者以人工方式介入並解決問題後才能恢復。此類停機會對系統產量產生不利影響。
因真空力停止後所造成的無法預測/無法控制的橫向晶圓移位現象
一般而言，在檢查晶圓時，會採用以下步驟將晶圓放置在晶圓固定工作臺上：(a)從晶圓盒取出晶圓，然後送至晶圓(預)對準器；(b)晶圓對準器適當地對準晶圓以進行檢查；(c)晶圓對準完成後，末端啟動器輸送晶圓到預先確定的位置，使其中心點對準晶圓固定工作臺的中心點；(d)啟動頂出梢以接收晶圓；(e)末端啟動器在收回之前，將晶圓降到頂出 梢；以及(f)頂出梢之後降低晶圓到晶圓固定工作臺以進行檢查，同時施加真空力朝下固定住晶圓以利檢查。
檢查完成後，(a)真空力停止；(b)使用頂出梢舉起晶圓；(c)末端啟動器在晶圓下方滑行，並舉起晶圓，然後(d)末端啟動器將檢查過的晶圓送返晶圓盒，並將晶圓置入晶圓盒內。
值得注意的是，若要啟動啟動器並將晶圓置入晶圓盒，則必須確認晶圓能保持在預先確定的位置上，且未變動過其上次相對於末端啟動器，放置在晶圓固定工作臺的位置，這是很重要的。這表示，當晶圓被放置在工作臺後，就不可以再移動了。如果晶圓明顯或嚴重地超出相對於末端啟動器的位置，則當輸送時可能會發生晶圓掉落的風險，或者當末端啟動器嘗試推動離位的晶圓進入晶圓盒時會發生損壞的風險。為避免發生這些事故，當晶圓經過檢查並進行最終拾取時，相對於末端啟動器的晶圓，應該位於開始檢查之前在晶圓固定工作臺上的相同位置。為了將晶圓維持在末端啟動器上的位置，當晶圓全部或部分平坦地穩固在晶圓固定工作臺時，除了自然吸力外，還將透過溝槽啟動真空力。
在特定情況下，在施加真空力或晶圓底部的負壓停止後，晶圓就可以橫向方式沿著晶圓固定工作臺表面滑動，此為後續事件或程式步驟的結果。晶圓無法預測的橫向移動會造成晶圓移動或移轉到原本進行檢查之前或檢查之時所在的位置(即，晶圓會橫向滑動到相對於啟動器沈下或擷取晶圓時，在晶圓固定工作臺上的參考位置)。其結果是，當啟動器因此類橫向移動而擷取了發生不可靠或不可預測錯位的晶圓時，可能會發生晶圓掉落的風險，或者當啟動器嘗試載入位移的晶圓10回晶圓盒時，可能會發生損壞的風險。
先前用於管理晶圓相對於晶圓固定工作臺的非預期橫向錯位的技術涉及在真空力停止後以人工方式介入，但這會再次造成檢查或測試系統操作中斷，這對產量率會造成不利影響。
晶圓-膜片架旋轉失準
在晶圓製造的特定階段，晶圓可能會固定在膜片架上。例如，當準備切割晶圓時，通常就是固定在膜片架上。切割後，在膜片架上 的切割晶圓將針對外觀和/或其它瑕疵類型進行檢查。第1A圖就是晶圓10固定在膜片架30上的圖式概要，其中透過薄材料層或膜片32攜帶的晶圓10通常包含晶圓10所固定的黏劑或未乾側，其方式可立即運用技術中的普通技巧之一理解。晶圓10包含一定數量的壓模12，它們經由所產生的，或在製造過程中變明顯的水準引導線6與垂直引導線8彼此進行分隔或畫線。此類水準與垂直引導線6、8分別對應或畫線到壓模上的11、16側。技術中的常見技巧之一可理解晶圓10通常包含至少一個參考特質11，例如，在另一個圓形周圍上的溝槽或平直部分或「平面」區段，以利對準作業。相關技術中的一個或常見技巧可進一步瞭解膜片架30包含一定數量的定位點或對準特質34a-b以利對準作業。膜片架30還包括一定數量的其它參考特質，例如「平面」35a-d。
在光學檢查方面，晶圓10上的壓模12將自動進行檢查或依檢查規則進行檢驗，以察看壓模12上是否有外觀或其它(例如，結構)的瑕疵。符合檢查標準的壓模12，以及未符合檢查標準的壓模都可個別被標示為「通過」或「失敗」來進行追蹤或分類。成功符合所有檢查標準的壓模12適合進行進一步的處理或封裝為積體電路，而未能符合所有檢查標準的壓模12則可能(a)被丟棄；(b)進行分析以找出失敗原因並避免未來失敗；或者(c)在特定情況下進行重做/重新處理。
光學檢查涉及在個別的壓模12或壓模12陣列上引導照明；使用影像擷取設備，從壓模12擷取反射的照明，並產生可對應到壓模12的影像資料；以及在影像資料上執行影像處理操作以判斷壓模12上是否存在一或多種類型的瑕疵。光學檢查通常可以在晶圓12「移動」時進行，因此晶圓12所攜帶的壓模12會在影像擷取操作期間，以相對於影像擷取設備的位置持續移動。
檢查整個晶圓10需要產生相對於晶圓10上的每一個壓模12的檢查結果(即，通過/失敗的結果)。在產生任何特定壓模12的檢查結果前，必須先完全捕捉壓模12的整個表面區域。換句話說，若要完整檢查任何特定壓模12，則影像擷取設備必須先完整擷取壓模的表面區域，且必須產生與處理相對於每一個壓模12完整表面區域的影像資料。如果 沒有產生相對於壓模整個表面區域的影像資料，則將無法完成壓模12的影像處理操作，除非能擷取到涵蓋壓模12的完整表面區域的各組影像，或者已經產生「完整壓模影像」。因此，如果尚未產生相對於壓模12的整個表面區域的影像資料，或完整的壓模影像資料，則將對壓模12的檢查結果造成非必要的延遲，這會對檢查程式產量產生不利影響。
完全擷取要進行壓模影像處理所需的的次數越多，進行檢查的產量就越低。這充分指出，若要將檢查程式產量最大化，每一個壓模的完整表面區域都應該以最少數目的影像擷取。
在膜片架30上固定晶圓10時，可能會發生晶圓10方向錯誤的問題。一般而言，晶圓固定的錯誤與晶圓平面或溝槽11未能適當對準所給定的膜片架參考特質有關，例如，膜片架平面35a。第1B圖是搭載晶圓10的膜片架30以旋轉方式失準的圖式概要。此清楚可見，第1B圖上所示的晶圓10在膜片架30上的相對位置明顯與第1A圖上的晶圓10產生了明顯的旋轉錯位。更具體而言，可從第1B圖看到所定義的水準參考軸線36和/或垂直軸線38與第一個膜片架平面35a產生平行現象，即參考的水準及垂直晶圓引導線6、8均發生了旋轉、角度偏疑或相對於第1A圖所示的晶圓10發生了角度θ的失準。
換句話說，第1A圖上所示的晶圓10，其角度θ指出了晶圓引導線6、8已旋轉出參考軸線36、38的角度範圍，其具備預先定義的，相對於第一個膜片架35a為零。在第1B圖上所示的晶圓10，其晶圓至薄膜失準角度為θ非零。隨著晶圓尺寸增大，特別是在大型晶圓上(例如，12吋或更大)，固定晶圓10的旋轉失準為面對膜片架30，此通常會在後續檢查晶圓10的固定情形時產生問題，詳情後文有述。
擷取壓模12的特定影像期間，檢查系統的影像擷取設備僅能從壓模的表面區域所反射的部分擷取照明，且該區域位於影像擷取設備的視野範圍(FOV)內。超出影像擷取設備FOV的壓模表面區域的部分則無法被擷取成為此影像的一部份，且必須做為另一張影像的一部份擷取。前上所述，檢查程式產量最大化有賴於晶圓10上的每個壓模12的完整表面區域以最少的影像數目進行擷取。當需要針對壓模的完整表面區域進行多 次影像擷取操作以產生相應的影像資料時，將對產生壓模12的檢查結果造成延遲，此不利於產量。因此，在晶圓10上的每一個壓模12都必須以相對於影像擷取設備FOV的方式適當對準，如此才能將在晶圓10上獲得所有壓模12的完整壓模影像資料所需的影像擷取操作次數降至最少，以便能讓程式產量獲得最大提升。
壓模12以適當的相對方式對準影像擷取設備的定義可以是以下情況，即壓模12相對於影像擷取設備FOV的旋轉或角度失準情形相當細小、細微或者可被忽略，且壓模的整個表面區域都將落在FOV內。第2A圖即為壓模12已經適當定位或對準影像擷取設備視野範圍(FOV)50的圖式概要。如第2A圖中所明述，在壓模位置適當相對於FOV 50的條件下，壓模12的水準邊或側邊14實質上會平行於FOV水準軸XI，而壓模12的垂直邊或側邊16則實質平行於FOV垂直軸YI。結果，此類壓模12的整個表面區域落於FOV 50，而壓模12的整個表面區域都可以讓影像擷取設備在單次影像擷取事件、操作或「拍攝」中擷取。
第2B圖是壓模12不適當地定位或相對失準於影像擷取設備FOV 50的圖式概要。第2B圖清楚顯示，壓模14、16的水準與垂直側已經以旋轉方式或角度偏移方式偏離了FOV的水準軸XI以及FOV垂直軸YI，且壓模表面區域的部分將落在FOV 50的外面。由於此類壓模12的失準情形，造成產生壓模12產生完整表面區域的影像資料需要擷取多張能捕捉到壓模12的不同部分的影像，因此會造成檢查程式產量低落的情形。特別是，如第2C圖中所示，依壓模相對於FOV的失準程度而定，可能需要擷取四張影像才成捕捉到此類旋轉失準的壓模12。
處理膜片時，通常必須處理機械膜片架定位程式。通常，膜片定位程式發生在將膜片架放置在晶圓固定工作臺時。在某些系統上，例如，在2011年5月12日申請的新加坡專利申請第201103524-3號，名為「處理與對準諸如晶圓及膜片架等元件框的系統與方法」(System and Method for Handling and Aligning Component Panes such as Wafers and Film Frames)中，即可以在晶圓固定工作臺上放置膜片架前進行機械式膜片架定位，因為在晶圓固定工作臺上定位膜片架之前，搭載膜片架的末端啟動器 會造成一組膜片架對準特質34a-b以咬合膜片架定位元件或結構。
機械式膜片架定位程式涉及特定的處理時間。然而，膜片架定位程式通常可確保膜片架30可適當在影像擷取設備FOV上完成對準或定位。然而，此假設是晶圓已經先適當地固定在膜片架上，但這並非總是如此。當固定在膜片架上的晶圓發生旋轉失準的現象時，可能會造成上升以及檢查延遲的問題，這會對產量造成不利影響，如下詳述。
膜片架定位程式可藉由在膜片架定位特性34a-b上配對咬合，以及傳統上藉由晶圓固定工作臺組件搭載的一或多個膜片架定位元件進行。在膜片架30已經完成定位後，預期固定到膜片架30的晶圓10上的壓模將可以適當地對準影像擷取設備FOV。然而，如果存在固定到膜片架30的晶圓10發生輕微或最少的旋轉或角度失準情形，則壓模12將無法以相對於影像擷取設備FOV的方式適當完成對準。因此，這說明瞭在固定晶圓10到膜片架30期間，晶圓10所發生的任何程度的旋轉失準都會對擷取晶圓12上的壓模12的完整表面區域所需的影像數目造成不利影響，因此晶圓10相對於膜片架30的任何旋轉失準的程度都會對檢查產量造成不利影響。
晶圓10相對於膜片架30的適當對準可確保壓模12相對於影像擷取設備FOV 50的適當對準。晶圓10相對於其膜片架30的適當對準可定義為一或多條晶圓格線6、8具有相對於一或多個薄膜結構特質的標準預先定義的對準，例如薄膜平面35a-d和/或影像擷取設備FOV，以便每一個壓模12的位置皆能以第2A圖所示的方式相對於影像擷取設備FOV內(即，每個壓模的水準與垂直側14、16都具備FOV水準與垂直軸XI與YI)。此類晶圓10相對於膜片架30的對準可以讓擷取每個壓模完整表面區域所需的影像擷取操作次數降至最低，藉此讓檢查程式產量獲得最大提升。
為了進一步圖解，第2D圖是已經適當固定並相對對準到膜片架30的晶圓10的圖式概要，以及沿著影像擷取設備在擷取晶圓10上的每一個壓模12的完整表面區域的晶圓檢查程式移動路徑。第2D圖中顯示了兩個壓模12的代表列，即"A"列壓模12與"B"列壓模。由於此晶圓10 已經適當地對準到相對於其膜片架30的位置，因此在檢查程式期間，位元於"A"列的每一個壓模12的完整表面區域都可以在單次相應的影像中完成擷取(例如，即使晶圓10是在移動中，或者「動作中」)。擷取到對應到"A"列壓模的影像後，晶圓10將立即完成定位，以便最接近最後"A"列的壓模12的"B"列壓模12也可以被影像擷取設備捕捉到，且可以沿著移動的反方向繼續進行檢查。因此，此檢查路徑是「蜿蜒曲折」的。再次，由於晶圓10已經適當地對準到其膜片架30，因此在檢查程式期間，位元於"B"列的每一個壓模12的完整表面區域都可以在單次相應的影像中被擷取到。使用這種方法來檢查整個晶圓10，當晶圓10適當地對準到其膜片架30時，可以讓檢查程式產量獲得最大化。
第2E圖是晶圓10以旋轉方式失準於搭載晶圓的膜片架30的圖式概要，以及在晶圓10的壓模12的連續列上，在任何單次影像擷取事件中對每一個壓模12擷取少於完整表面區域的影像的晶圓檢查程式路徑。在光學檢查程式期間，做為此類晶圓至膜片旋轉失準的結果，晶圓10所搭載的壓模12的水準及垂直側14、16將分別旋轉偏移出FOV的水準及垂直軸XI與YI，即使膜片架30本身已經適當地定位到影像擷取設備亦然。其結果是，特定壓模12的完整表面區域可能無法進入影像擷取設備FOV 50，且必須擷取多張個別影像才能捕捉到特定壓模的整個表面區域。由於在擷取多張壓模的完整表面區域之前，是無法產生壓模12的檢查結果的，因此將對產生對應到壓模12的檢查結果的延遲。
當檢查涉及一群壓模12時，則適用於上述的類似考量。第2F圖是壓模陣列18，且所有在壓模陣列18內的所有壓模12的共同表面區域皆小於影像擷取設備FOV 50，且壓模陣列18已經適當地對準相對於影像擷取設備FOV 50的圖式概要，因為壓模陣列18內的每一個壓模12的水準及垂直側14、16實質上都平行於FOV的水準軸XI以及FOV垂直軸YI。其結果是，影像擷取設備可以在單一影像中擷取整個壓模陣列18，藉此將檢查程式產量最大化。第2G圖是壓模陣列18內的壓模12，其水準與垂直側14、16沒有適當對準到FOV水準及垂直軸XI與YI的圖式概要。因此，壓模陣列18的部分將落在FOV 50的外面。其結果是，必須擷 取壓模陣列18的多個影像，才能產生壓模陣列18的檢查報告，這會降低產量。
此外，上述類似的考量還適用於當檢查涉及單一(例如，大型)壓模12時，即當適當地對準影像擷取設備FOV 50時，其表面區域大於FOV 50的情況。第2H圖是表面區域大於影像擷取設備FOV 50的圖式概要。此壓模12也以相對於FOV 50的方式適當對準，因為壓模的水準與垂直側14、16實質上分別平行於FOV的水準與垂直軸XI與YI。其結果是，可以用最少的影像擷取操作獲得壓模12上的整體表面區域。在此實施例中，影像擷取設備總共必須擷取9張影像才能對壓模12的整個表面區域進行檢查，這需以連續的方式，將壓模的表面區域放置到相對於影像擷取設備的不同地方才能做到，且在每次此類相對的定位時，壓模的表面區域都必須位於影像擷取設備FOV 50之內。
第2I圖是單一壓模12的圖式概要，如第2H圖所示，在位於適當FOV對準條件下時，可以透過擷取9張影像完整進行檢查，但是對於水準與垂直壓模側相對於FOV水準及垂直軸XI及YI的失準，即使已經擷取了9張影像，一樣會造成壓模12的某些部分落於影像擷取設備FOV 50以外的地方。
先前技術與方法不是依賴人工介入，就是使用可旋轉的晶圓固定工作臺來補償或修正晶圓10與膜片架30之間的旋轉失準。因此跟之前一樣，人工介入會對系統產量產生不利影響。有關於可旋轉的晶圓固定工作臺，例如，配置為選擇性地提供旋轉錯位總量的晶圓固定工作臺已足以補償或實質上補償晶圓-膜片架旋轉失準。介於晶圓10與膜片架30之間的失準總量可以跨越好幾度，例如，正向或反向的10-15度或更大。遺憾的是，從機械立場來看，配置為可提供此類旋轉的晶圓固定工作臺卻是非常複雜而且相應昂貴(非常高昂的價格)。此外，在晶圓固定工作臺上提供此類旋轉式晶圓固定工作臺錯位調整功能的組件結構複雜性，使得在進行檢查時，要在單一平面上一致維持晶圓固定工作臺表面垂直於影像擷取設備的光學軸的難度變高。
因此，就出現了需要能同處理晶圓與膜片架的單一晶圓固定 工作臺結構的需求，並要求能自動克服至少一種前述因晶圓翹曲、非預期的橫向晶圓移動以及晶圓-膜片架旋轉失準之類的問題，且需能強化或最大化檢查程式產量。
依現有揭露方面而言，能夠固定晶圓或部分晶圓，用於處理晶圓與膜片架的系統包含一個晶圓固定工作臺組件，其構成為可提供超平面的晶圓固定工作臺表面(可以包含透氣材質)的晶圓固定工作臺，且是針對搭載晶圓或膜片架而設計，配置為可施加負壓或正壓到晶圓下側，或膜片架的膜片下側，晶圓固定之所在的晶圓固定工作臺組件；且必須至少具備以下一種條件：(i)在正常的晶圓固定工作臺表面上，可在偵測到晶圓固定工作臺表面的晶圓握持力度不足時，自動施加向下力給翹曲或非平面晶圓的平面化機械結構；(ii)停止對晶圓固定工作臺的晶圓下側施加負壓，以及施加正壓後，可自動限制或避免晶圓相對於晶圓固定工作臺的橫向移動的錯位限制機械結構；以及(iii)可針對固定在膜片架上的晶圓的旋轉失準情形，自動補償旋轉錯位的旋轉錯位補償機械結構。晶圓固定工作臺組件可藉由配對一組膜片架參考特質的方式來促進膜片架對準，以排除膜片架定位元素。
旋轉錯位元機械結構可以包含配置為擷取固定在膜片架上的晶圓部分的第一部影像擷取設備；以及針對(i)第一部影像擷取設備的視野範圍，和/或(ii)膜片架所配置為判斷固定在膜片架上的晶圓的旋轉失準角度，及旋轉失準方向的處理單元。
該平坦化裝置排除當該扭曲或非平坦晶圓由於其扭曲或非平坦而無法可靠保持於該晶圓固定工作臺表面上時需要人工介入。錯位限制機械結構消除了停止對晶圓下側施加負壓後，相對於晶圓固定工作臺表面的晶圓的無法控制之橫向錯位而必須進行人工介入的需求。錯位限制機械結構可以從晶圓固定工作臺表面施加了正空氣壓後，促進非常薄或超薄晶圓的釋放，其方式可以藉由超薄晶圓發生無法控制的橫向錯位，可靠地避免損壞非常薄或超薄晶圓。
在具體例中，包含多功能處理能力的機械結構具備：可在晶圓固定工作臺表面定位，以及可沿著晶圓固定工作臺表面的垂直線移動的主體；可搭載於主體上的多個擷取臂，每個擷取臂都以受控方式，以橫向或離開垂直軸的方式位於多個擷取臂上的多個不同位置；可搭配多個擷取臂的真空元件組，並配置為可控制施加真空力到膜片架周圍的部分，以促使多個擷取臂可以穩固地固定膜片架；垂直錯位驅動器，其配置為使用可控方式來安置主體，並同時可沿著平行於垂直軸的垂直方向安置多個擷取臂，藉由直接安置前述膜片架的方式，運送膜片架到晶圓固定工作臺。多功能處理機械結構可進一步包含配置為可精準並同時旋轉多個擷取臂，以便在固定於膜片架上的晶圓，和/或在影像擷取設備的視野範圍內，當膜片架被運送到晶圓固定工作臺表面時發生旋轉錯位時，可針對旋轉錯位進行補償的補償驅動器。
在具體例中，包含處理子系統能力的系統具備：可在晶圓固定工作臺表面上定位，以及可沿著晶圓固定工作臺表面垂直移動的主體；可搭配主體的多個擷取臂，每個擷取臂都以受控方式，以橫向與朝著或離開垂直軸的方式位於多個擷取臂上的多個不同位置；以及一個可搭配在多個擷取臂內的每個擷取臂的擷取臂端，每一個擷取臂端都是由軟質、彈性的、可變形的材質構成，其中處理子系統至少會納入一個平面化機械結構與錯位限制機械結構；或者每一個膜片運送機械結構、平面化機械結構、錯位限制機械結構以及旋轉失準補償機械結構。
多個尖端元件對至少以下一項進行移位：(i)多個咬合協助位置，每一個咬合協助位置都能從晶圓固定工作臺表面上的晶圓周圍，以稍微差於標準晶圓直徑的方式，將多個元件尖端區域彼此帶離；以及(ii)多個限制位置，其中每一個限制位置都能從晶圓固定工作臺表面上的晶圓周圍以外的地方，將每一個尖端元件帶離，其中每一個咬合協助位置都可對應到不同的標準晶圓尺寸，且每一個限制位置都可以對應到不同的標準晶圓尺寸。
晶圓表組件包含一組可以垂直方式沿著晶圓固定工作臺表面移位的頂出梢，而移位限制機械結構可以包括：配置為可控制的控制單 元：(a)在中斷或停止對晶圓下側施加吸力後，可以立即對晶圓下側施加吹氣，從吹氣開始到吹氣停止時間吹氣；以及(b)在經過非常短暫的頂出梢啟動延遲時間，並在將晶圓從晶圓固定工作臺以最少或可忽略的橫向移位的吹氣啟動時間後，能以向上的方向移位一組頂出梢，並啟動針鞘組，其中頂出梢啟動延遲時間受吹氣開始時間的精準控制，讓晶圓能回應吹氣，從晶圓固定工作臺表面垂直上升並離開晶圓固定工作臺表面。頂出梢啟動延遲時間是經由實驗確定，和/或可能介於5-50毫秒。
依現有揭露方面，固定晶圓或部分晶圓所在，在處理晶圓與膜片架的程式中，每一個晶圓都具備周圍與表面區域，每一個膜片架都包含相應的膜片，其中就是晶圓或部分晶圓固定之所在，並由膜片架支撐，包括：運送晶圓到對應至晶圓固定工作臺組件，其組成包括一個可施加負壓或正壓到晶圓下側，或固定晶圓所在的膜片架的膜片下側的超平面晶圓固定工作臺表面，且至少其中一個，且可能每一個為：(i)對固定晶圓所在的膜片架上的晶圓所發生的旋轉失準自動進行補償；(ii)對因晶圓翹曲或不平坦問題所造成，在晶圓固定工作臺上的晶圓維持力不足的情形自動進行補償；以及(iii)在對晶圓下側的吸力中斷或停止後，可自動避免相對於晶圓固定工作臺表面的晶圓發生不受控制的橫向位移的情形。
此程式進一步包含可將頂出梢組提高，以及使用已配置為可從提高的針鞘組來擷取晶圓的末端啟動器，將晶圓從晶圓固定工作臺移除；並直將在晶圓固定工作臺表面放置膜片架，而無須在從晶圓固定工作臺移除晶圓後，使用頂出梢，也無須使用改裝套件將晶圓固定工作臺轉換給膜片架處理。
直接放置膜片架到晶圓固定工作臺表面可以包括：在膜片架上定位膜片架運送機械結構，膜片架運送機械結構由可容納多個可移位擷取臂，每一個擷取臂可連接至軟質、有彈性、可變形的尖端元件組成其外殼。每一個擷取臂皆可流暢運動至真空或負壓來源；可在對應到標準尺寸膜片架的多個位於膜片架的擷取臂，其中尖端元件可咬合膜片架邊框的部分；並施加真空力或負壓到膜片架邊框的部分，藉由多個擷取臂來穩固擷取膜片架；在晶圓固定工作臺表面定位所擷取到的膜片架；朝晶圓固定工 作臺下方位移所擷取到的膜片架，直到膜片架接觸到晶圓固定工作臺表面；透過晶圓固定工作臺，對膜片架下側施加吸力；以及終止施加真空力或負壓到膜片架邊框的部分。
針對相對於膜片架，晶圓固定所在的位置自動補償旋轉失準可以包括：使用影像擷取設備，對固定在膜片架上的晶圓擷取部分影像；以晶圓相對於膜片架，和/或影像擷取設備來判斷旋轉失準角度以及旋轉失準方向；使用分離自晶圓固定工作臺的旋轉補償機械結構，以相反於旋轉失準方向的方式，在旋轉失準角度旋轉膜片架；以及在晶圓固定工作臺上放置膜片架。
擷取部分晶圓的影像可以包含在晶圓固定工作臺上放置膜片架前，使用第一個影像擷取設備來擷取晶圓的部分影像。擷取此類影像是透過在晶圓固定工作臺上放置膜片架後，對形成檢查系統一部份的第二部影像擷取設備而發生。
對放置在晶圓固定工作臺表面上的晶圓自動補償不足的維持力可以包含：自動偵測晶圓固定工作臺上的晶圓的維持力不足；主動施加向下力到晶圓外曝的上方表面部分，同時施加吸力到晶圓下側，以促使晶圓固定工作臺上的晶圓能獲得穩固的維持力。施加此類向下力可以包括：在晶圓上方放置平面化機械結構，平面化機械結構由可連接至多個可移位的臂的外殼組成，其中的每一個臂連接到軟質、彈性與可變形的材質的尖端元件；依晶圓固定工作臺上的晶圓尺寸，定位尖端元件到咬合協助位置，如此一來，每一個尖端元件的部分將直接暴露在晶圓上方表面以利咬合，或與晶圓上的暴露表面部分進行接觸，並在晶圓固定工作臺表面下方朝晶圓暴露的上方表面位移尖端元件。
此類可在晶圓固定工作臺表面上，對晶圓維持力不足的自動補償可以包含：透過真空壓力計，對晶圓固定工作臺上的晶圓偵測固定維持力；以及停止向晶圓上方外曝部分施加的向下力，以回應晶圓固定工作臺表面上的晶圓的固定維持力。
要在相對於晶圓固定工作臺表面，自動避免非控制的橫向錯位可以包括在晶圓上方定位限制機械結構；限制機械結構由可連接到可移 位臂的外殼組成，其中每一個臂都連接到由軟質、彈性與可變形材質所組成的尖端元件；可依晶圓固定工作臺上的晶圓尺寸，在限制位置上定位尖端元件，以便每一個尖端元件的部分僅位於晶圓圓周的上方；可在晶圓下側中斷或停止施加吸力；以及啟動各組頂出梢，以向上的方向，從晶圓固定工作臺表面向上提高晶圓。
另外，以相對於晶圓固定工作臺表面，自動避免晶圓發生無法控制的橫向錯位可包括：中斷或停止對晶圓下側施加吸力，在中斷或停止對晶圓下側施加吸力後，立即對晶圓下側吹氣，從吹氣開始時間到吹氣停止時間進行吹氣，以及根據真空工作臺啟動頂出梢，在吹氣開始時間後的非常短暫的頂出梢啟動延遲時間後，以向上的方向位移各組頂出梢，藉此以最少或可忽略的橫向錯位，將晶圓從晶圓固定工作臺舉起，其中頂出梢啟動延遲時間受到精準控制，並相對於吹氣開始時間，讓晶圓可以回應吹氣，並從晶圓固定工作臺表面同步從被晶圓固定工作臺釋放後上升。
根據現有揭露的方面，由檢查系統所執行，與檢查程式相關的晶圓處理程式可以包括：從晶圓來源擷取晶圓；運送晶圓到晶圓校準器；使用晶圓固定工作臺，在完成預先對準後，將晶圓放置在晶圓固定工作臺；對晶圓下側施加負壓；以及以下至少一項：(i)使用以下方式，對由於晶圓翹曲或不平坦造成的維持力不足，自動對晶圓固定工作臺上的晶圓進行補償：偵測晶圓是否在啟動檢查程式前，穩固地固定在晶圓固定工作臺的表面，自動施加向下力到部分晶圓，直到偵測到晶圓固定工作臺上的晶圓具有穩固的維持力；(ii)對晶圓施加負壓結束後，透過以下方式自動避免晶圓固定工作臺上的晶圓所產生的無法控制的橫向錯位：自動限制晶圓位於晶圓固定工作臺上的限制位置，或者對晶圓下側吹氣，協調停止施加負壓到晶圓下側，並啟動各組垂直於晶圓固定工作臺表面的頂出梢，以便讓晶圓能依吹氣而從晶圓固定工作臺表面垂直上升離開，並從晶圓固定工作臺擷取晶圓並運送晶圓到晶圓目的地。
根據現有揭露的方面，由檢查系統所執行，與檢查程式相關的膜片架處理程式可以包括：從膜片架來源擷取膜片架；使用第一個影像擷取設備，對固定在膜片架上的晶圓擷取部分影像；使用影像處理操作， 判斷晶圓相對於膜片架，和/或第一個影像擷取設備的角度失準幅度以及旋轉失準的角度失準方向；將膜片架運送到具備以下功能的多功能處理機械結構：(i)可自動旋轉晶圓所固定位置的膜片架，以補償相對於膜片架，和/或第一個影像擷取設備的晶圓旋轉失準，以及(ii)在到對應到檢查系統的晶圓固定工作臺的晶圓固定工作臺表面上直接放置晶圓，其中多功能處理機械結構與檢查系統分離；使用第二部影像擷取設備，根據晶圓相對於膜片架和/或第一部影像擷取設備的多功能處理機械結構的補償來啟動檢查程式；完成檢查程式後，運送膜片架到膜片架目的地。此程式進一步包含以相反於角度失準的方向，依角度失準幅度對膜片架進行旋轉，同時讓多功能處理機械結構運送膜片架到晶圓固定工作臺表面。
使用第一個影像擷取設備來擷取固定在膜片架上的晶圓的部分影像可以發生在以下情況：(a)當膜片架是由機械臂的末端啟動器，朝多功能處理機械結構攜帶時，(b)在膜片架已經運送到多功能處理機械結構後，以及在晶圓固定工作臺表面放置了膜片架之前，或者(c)在膜片架被放置在晶圓固定工作臺表面之後。
運送膜片架到膜片架目的地僅能包含透過多功能處理機械結構的方式，直接從晶圓固定工作臺表面移除膜片架。
5‧‧‧晶圓固定工作臺結構
6‧‧‧水準引導線
8‧‧‧垂直引導線
10‧‧‧晶圓
10a‧‧‧第一晶圓
10b‧‧‧第二晶圓
10c‧‧‧第三晶圓
11‧‧‧側、參考特質、溝槽
12‧‧‧壓模
14‧‧‧水準邊或側邊
16‧‧‧垂直邊或側邊
18‧‧‧壓模陣列
20‧‧‧開口
30‧‧‧膜片架
32‧‧‧膜片
34a-b‧‧‧對準特質
35a-d‧‧‧平面
36‧‧‧水準參考軸線
38‧‧‧垂直軸線
40‧‧‧抵靠多孔真空夾頭表面
42‧‧‧空氣墊
50‧‧‧影像擷取設備FOV
100‧‧‧底盤
110‧‧‧內部底表面
102‧‧‧陶瓷底盤
104‧‧‧質心
106‧‧‧邊界
106a-c‧‧‧頂出梢導向件
108‧‧‧外邊界上表面
110a-c‧‧‧內底表面
120a-b‧‧‧突起
122a、122b‧‧‧脊部上表面
130‧‧‧隔室、容器
130、130a-130c‧‧‧底盤隔室
140a‧‧‧第一體積
140b‧‧‧第二體積
140c‧‧‧第三體積
140‧‧‧體積
142a-142c‧‧‧體積
150‧‧‧下層表面
160、160a-160c‧‧‧頂出銷導引構件
162‧‧‧開口
164a-164c‧‧‧頂出銷
170‧‧‧晶圓固定工作臺製程
172-184‧‧‧製程區
190‧‧‧晶圓固定工作臺平坦表面
192‧‧‧晶圓或膜片架處理平面
200‧‧‧系統
202‧‧‧支撐結構
210‧‧‧晶圓來源
220‧‧‧晶圓目的地
230‧‧‧膜片架來源
240‧‧‧膜片架目的地
250‧‧‧第一處理子系統
260‧‧‧機械臂、末端作用器
270‧‧‧末端執行器
270a-b‧‧‧手部
282‧‧‧第一處理子系統定位元件
284a-b‧‧‧相對元件或互補定位功能
300‧‧‧第二處理子系統、多功能處理(MFH)設備
302‧‧‧外殼
310、310a-d‧‧‧擷取臂
312、312a-d‧‧‧臂構件
314‧‧‧末端
314a-d‧‧‧末端元件
316‧‧‧尖端元件
318‧‧‧真空元件
320‧‧‧擷取定位組合
330‧‧‧擷取臂定位馬達
332a-e‧‧‧滑輪
334‧‧‧位移連桿
340‧‧‧驅動器、偏位補正電動機
342‧‧‧軸
350‧‧‧垂直位移電動機
352‧‧‧支撐臂
400‧‧‧晶圓對準站
500‧‧‧旋轉偏離檢查系統、錯位檢查系統
510‧‧‧錯位處理單元
540‧‧‧影像擷取裝置
550‧‧‧錯位視野FOVM
568‧‧‧格線
600‧‧‧檢查系統、晶圓工作桌
610‧‧‧晶圓固定工作臺組件
612‧‧‧頂出銷
620‧‧‧晶圓固定工作臺
622‧‧‧表面
624‧‧‧表面
640‧‧‧影像擷取裝置
650‧‧‧視野FOVI、視野FOV
700‧‧‧晶圓抬高程式
702-714‧‧‧製程區
800‧‧‧晶圓操作程式
802-840‧‧‧製程區
900‧‧‧膜片架操作程式
902-938‧‧‧製程區
1000‧‧‧控制單元
Ac‧‧‧空間約束區域
AT‧‧‧平面或橫向的空間範圍或區域
Aw‧‧‧表面面積
Dw‧‧‧直徑
Dc‧‧‧空間約束直徑
DTC‧‧‧底盤隔室深度
Dv‧‧‧真空通路深度
TOT‧‧‧底盤整體厚度
XI、YI、XM、YM‧‧‧軸
Zpp‧‧‧z軸
Zwt‧‧‧正常軸線
Xvt、Yvt、Zvt‧‧‧軸
ZT‧‧‧垂直底盤軸線
θ‧‧‧角度
θW‧‧‧晶圓錯位角度
△x‧‧‧側向移位
第1A圖是嵌入膜片架之晶圓示意圖，其以一種包括嵌入晶圓之黏著端或黏性端的薄質層或膜片方式承載晶圓。
第1B圖是晶圓相對於承載晶圓的膜片架之旋轉偏離示意圖。
第2A圖是相對於影像擷取裝置視角(FOV)適當定位或對齊的壓模示意圖。
第2B圖是相對於影像擷取裝置FOV不當定位或偏離的壓模示意圖。
第2C圖是指出可能需要4張圖面才能擷取整顆壓模旋轉偏離的表面區域示意圖，如第2B圖所示，一切取決於壓模相對於FOV的偏離程度而定。
第2D圖是相對於膜片架適當嵌入且對齊晶圓的示意圖，以及指出沿著影像擷取裝置擷取晶圓上，連續列範圍內的整顆壓模表面區域圖面的檢查晶圓流程行走路徑。
第2E圖是相對於膜片架旋轉偏離的晶圓10示意圖，以及指出沿著影像擷取裝置擷取晶圓上，連續列範圍內的整顆壓模表面區域圖面的檢查晶圓流程行走路徑。
第2F圖是壓模序列內，所有壓模加總的表面區域小於影像擷取裝置FOV的壓模序列示意圖，以及因為壓模序列內，每顆壓模大部分的水準端與垂直端分別與FOV橫向軸XI及縱向軸YI平行，因而相對於FOV適當對齊的壓模序列。
第2G圖是壓模序列裡，壓模的水準端和垂直端未與FOV橫向軸XI及縱向軸YI適當對齊的壓模示意圖。
第2H圖是表面區域大於影像擷取裝置FOV的單一壓模示意圖，其中，因為大部分壓模的水準端與垂直端分別與FOV橫向軸XI及縱向軸YI平行，因而壓模與FOV適當對齊。
第2I圖是如第2H圖所示的單一壓模示意圖，其壓模端偏離FOV橫向軸XI與縱向軸YI造成壓模部位持續不在影像擷取裝置FOV範圍內。
第3A圖是顯示晶圓部位和/或膜片架處理系統提供同步處理晶圓和膜片架的單一多孔晶圓固定工作臺結構示意圖，以及進一步提供旋轉偏離矯正、非平面修補、和/或根據本次揭露內容的具體例，防止側面位移。
第3B圖是顯示晶圓部位和/或膜片架處理系統提供同步處理晶圓和膜片架的單一多孔晶圓固定工作臺結構示意圖，以及進一步提供旋轉偏離矯正、非平面修補、和/或根據本次揭露內容的具體例，防止側面位移。
第3C圖是由晶圓固定工作臺組件承載的晶圓固定工作臺提供可以放置並且穩定握持或留住晶圓及膜片架的外部或曝露的高度平面化晶圓固定工作臺。
第4A圖是根據本次揭露內容的具體例，包括非多孔材質，例如陶瓷非 多孔材質的晶圓固定工作臺底盤透視圖。
第4B圖是如第4A圖所示的底盤透視剖面圖，亦即A-A’的行經路線。
第5A圖是第4A圖的底盤已經置入可塑、可成形、可貼合或可流動多孔材質，例如陶瓷多孔材質的透視圖。
第5B圖是呼應第5A圖，承載可塑、可成形、可貼合或可流動多孔陶瓷材質的透視剖面圖，亦即B-B’的行經路線。
第5C圖是對應底盤的後平面化流程之真空吸盤構造剖面圖，其承載對應圖面之強化多孔陶瓷材質。5A與5B。
第5D圖是按照本次揭露內容之具體例，生產或製造的真空吸盤構造剖面圖，其對應第5C圖，並且平面真空吸盤表面上方承載一片晶圓或膜片架。
第5E圖是根據本次揭露的具體例，以首次標準直徑(例如8英吋)配置在真空吸盤構造上方的首片代表性晶圓透視圖。
第5F圖是根據本次揭露的具體例，以第二個標準直徑(例如12英吋)配置在真空吸盤構造上方的第二片代表性晶圓透視圖。
第5G圖是根據本次揭露的具體例，以第三個標準直徑(例如16英吋)配置在真空吸盤構造上方的第三片代表性晶圓透視圖。
第6A圖是根據另一次揭露的具體例，陶瓷真空吸盤底座的透視圖，其包括一套頂出梢引導構件。
第6B圖是如第6A圖所示的陶瓷真空吸盤底座剖面圖，亦即C-C’的行經路線。
第7A圖是圖中底盤的透視圖。第4A與4B圖已經置入可塑、可成形、可貼合或可流動多孔陶瓷材質。
第7B圖是呼應第7A圖，承載可塑、可成形、可貼合或可流動之多孔陶瓷材質的透視剖面圖，亦即D-D’的行經路線。
第8圖是根據本次揭露的具體例，製造真空吸盤構造的代表性流程圖。
第9圖是根據本次揭露的具體例，真空吸盤構造的剖面圖，其說明第一個可塑形的多孔陶瓷材質體積在平面化流程結束前，就已經超過底盤隔室的體積。
第10A圖是根據本次揭露的具體例，判定晶圓相對於膜片架之旋轉或角度偏離程度，藉由偏離檢查系統體現的示意圖。
第10B圖是根據本次揭露的具體例，判定晶圓相對於膜片架之旋轉或角度偏離程度，藉由偏離檢查系統，如第10A圖所示，查明各層面的示意圖。
第10C圖是根據本次揭露另一個具體例，判定晶圓相對於膜片架之旋轉或角度偏離程度，藉由偏離檢查系統體現的示意圖。
第10D圖是根據本次揭露的具體例，判定晶圓相對於膜片架之旋轉或角度偏離程度，藉由偏離檢查系統，如第10C圖所示，查明各層面的示意圖。
第11圖是內含至少一組末端啟動器承載第一個處理子系統登錄元素的末端啟動器套件示意圖。
第12A圖是根據本次揭露的具體例，顯示以結合、整合或統一方式將代表性的多功能處理器具配置成個別的旋轉補償器具、平面化器具和限縮器具等層面，以便進行晶圓與膜片架處理流程的示意圖。
第12B圖是根據本次揭露的具體例，顯示擷取手臂的示意圖。
第12C圖是根據本次揭露的具體例，顯示擷取定位組件部位，以及數只擷取手臂位於第一個呼應首座膜片架直徑或剖面區域的代表性位置示意圖。
第12D圖是一張顯示擷取定位組件部位，以及數只擷取手臂位於第二個呼應第二座膜片架直徑或剖面區域的第二代表性位置示意圖，這個位置小於第一座膜片架直徑或剖面區域。
第13A圖是根據本次揭露的具體例，顯示由多功能處理器具承載膜片架的示意圖。
第13B圖是顯示多功能處理器具提取時旋轉部位，和置於z軸Zpp以補償第一片晶圓相對於膜片架呈現第一次角度偏離的示意圖。
第13C圖是顯示多功能處理器具提取時旋轉的部位，和置於z軸Zpp以補償第二片晶圓相對於膜片架呈現第二次角度偏離的示意圖。
第14A-14B圖是根據本次揭露的具體例，擷取手臂尖端元件的多功能 處理器具位置略過晶圓部位，促使牢牢擷取晶圓固定工作臺表面上的晶圓示意圖。
第15A圖是藉由自然吸力及施加在晶圓底部的真空力量，統一留在晶圓固定工作臺表面上的代表性晶圓示意圖。
第15B圖是第15A圖的晶圓隨著真空力量停止，向晶圓底部吹氣後，晶圓與晶圓固定工作臺表面之間創造氣墊的示意圖。
第15C圖是由於第15B圖所示的氣墊之故，使得晶圓相對於晶圓固定工作臺表面產生位移的示意圖。
第15D-15E圖是根據本次揭露的具體例，擷取手臂的多功能處理器具及擷取手臂尖端元件相對於晶圓，以一種沿著晶圓固定工作臺表面限制或限縮晶圓側端位移的方式，進行定位的示意圖。
第16圖是根據本次揭露的具體例，沿著晶圓固定工作臺表面限制、控制或防止晶圓側端位移的代表性流程圖。
第17圖是根據本次揭露的具體例，代表性晶圓處理流程的流程圖。
第18圖是根據本次揭露的具體例，代表性膜片架處理流程的流程圖。
在本檔中，指定元件的描述或考量或在特定圖中特定元素量的使用、或依據描述的材料參考可能在其它圖或相關描述材料識別出相同、相等或為類似元件或元件編號。圖面或相關文字中“/”符號係指「和/或」，除非另外說明。本檔中覆述的特殊數值或數值範圍被理解為包括或覆述相近數值或數值範圍。
一如本檔所使用的情況，「集合」一詞，根據已知的數學定義，呼應或被定義為以數學方式表現至少為基數1的元件非零有限組織(亦即，本檔將集合定義為單位、單線或單一元素組或多元素組的對應詞)(例如，以【數學原理簡介】中所描述的對應方式)：數字、集合和函數，「第11章」：有限集合的特質(例如，如第140頁所示)，Peter J.Eccles，劍橋大學出版社(1998))。一般而言，集合元素會包括或者會是一套系統、儀器、裝置、結構、物件、流程、實際參數或數值，一切取決於考慮集合的類型 而定。
基於文字必須簡潔並且有助於大家瞭解，本檔所使用的「晶圓」一詞會包含整片晶圓，或其它類型的整個或部分物件或是擁有一個或多個平面區域的組合元件(例如太陽能電池)，區域上方會需要一套光學檢查流程和/或其它處理流程。描述內文中的「膜片架」一詞一般指為針對承載或支撐晶圓，不論係屬薄片或後研磨型晶圓，或者鋸切型晶圓，所配置的支撐元件或框架，例如藉由薄層或材料用膜置於或延伸橫跨膜片架表面區域，藉此嵌入或黏著晶圓的方式，此種方式亦為外觀設計篇中所描述的其中一種普通技巧。此外，本文所提到的「晶圓固定工作臺」一詞包括分別於晶圓檢查流程或膜片架檢查流程中，留住晶圓或膜片架的儀器，其中，「晶圓固定工作臺」一詞會以外觀設計篇中所描述的其中一種普通技巧，理解成與晶圓夾頭、真空台或真空夾頭相等、大部分相等或類似的裝置。本文用到的「非多孔材質」一詞係指至少絕大部分或基本上能防止液體流入或滲透的材質，例如空氣或液體流經，且至少絕大部分或基本上能防止真空力量穿越或滲入的材質(例如，與非多孔材質的預設厚度或深度有關，例如超過大約0.50-1.0公釐的深度)。同樣地，「多孔材質」一詞係指至少適度地/絕大部分或基本情況下，液體會流入或滲透的材質，例如空氣或液體流經，且至少適度地/絕大部分或基本情況下，真空力量會穿越或滲入的材質(例如，與多孔材質的預設厚度或深度有關，例如超過大約0.50-1.0公釐的深度)。最後，本次揭露內容中，「陶瓷」與「陶瓷材質」一詞係指本身材質構造及特性完全或絕大部分屬於陶瓷類的材質。
本次揭露的具體例直接涉及系統及處理晶圓與膜片架流程，其提供(a)專門針對同步處理晶圓與膜片架，促進或開始精確、高流通率檢查流程所配置的單一或統一多孔晶圓固定工作臺；及(b)自動執行下列動作的子系統、裝置或元件(i)補救因晶圓彎曲或不平坦造成將晶圓留在晶圓固定工作臺上的真空力不足；(ii)防止因真空力量停止和/或噴氣過程，造成晶圓側端位移；和/或(iii)改正或補償膜片架承載的晶圓出現旋轉偏離現象。根據本次揭露的幾項具體例，本次揭露直接涉及可提供上述各項功能的系統與流程。
由於本次揭露的幾項具體例均涉及到晶圓與膜片架檢查系統(例如光學檢查系統)，因此本次揭露的幾項具體例可另外或替代性地支援或執行其它類晶圓和/或膜片架前端或後端處理流程，例如檢測處理。本次揭露的代表性具體例均已特別強調檢查系統並詳加描述，以顧及內文簡潔及有助於大家瞭解。
依據本檔具體例使用設定的單一或統一晶圓固定工作臺以同時處理晶圓和膜片架，可免除或排除晶圓固定工作臺改裝套件的需要，並減少因晶圓到膜片架和膜片架到晶圓改裝套件轉換和校正作業而所需的停機時間，進而提高平均檢查流程產量。依據本檔具體例的單一或統一晶圓固定工作臺，可藉由提供擁有高或非常高度平面的晶圓固定工作臺(在共同檢查表面維持晶圓壓模表面，同時減少或忽略沿著平行於高度平面晶圓固定工作臺表面的正常軸方向產生的偏差)，協助或提高高正確性的檢查作業。
此外，本次揭露的具體例能消除過去必須設法解決下列情況，因而進行的手動干預需求，(a)因晶圓彎曲或非平坦現象，使得無法將晶圓留在晶圓固定工作臺表面上，及(b)將晶圓留在晶圓固定工作臺表面和/或瞬時向晶圓吹氣，以移除任何真空殘留吸力的真空力被中斷或停止後，晶圓沿著晶圓固定工作臺表面出現突發性的側向移動情況。再者，本次揭露的具體例會消除過去矯正晶圓相對於放置晶圓的膜片架，所出現的旋轉偏離現象時，必須進行人工干預或使用複雜度高的機械元件，且所費不貲的可旋轉型晶圓固定工作臺組件需求(例如當晶圓相對於膜片架的偏離程度超過預設的偏離幅度初始值時)。
典型系統配置和系統元素的各方面
第3A圖是根據本次揭露的具體例，處理晶圓10與膜片架30的系統200說明方塊圖，圖中包括內附單一或統一型晶圓固定工作臺620的晶圓固定工作臺組件610，提供高平面或非常高平面的表面622，用於檢查過程中，由檢查系統600同步處理晶圓與膜片架(例如，個別的晶圓檢查流程與膜片架檢查流程)。系統200進一步包括專門針對下列用途配置的第一處理子系統，子系統250以及第二處理子系統，子系統300(a)晶圓 10與膜片架30往返檢查系統600的傳送程式，及(b)進行預先檢查處理作業中，晶圓至膜片架的旋轉偏離矯正環節以及晶圓非平面補救環節，和後檢查處理作業中，防止側端位移的環境，如以下進一步詳述內容所示。
依據晶圓10或膜片架20是否在指定時間進行檢查，系統200會分別包含如晶圓盒的晶圓來源210或如膜片架盒的膜片架來源230。同樣的，如果晶圓10進行檢查，系統200會包含如晶圓盒的晶圓目的地220(或處理站的一部分)，且如果膜片架30進行檢查，系統200會包含膜片架目的地240，可以是膜片架盒(或處理系統的一部分)。晶圓來源210和晶圓目的地220可能與同一位置或結構相應，或是相同位置或是相同結構(如相同晶圓盒)。同樣的，膜片架來源220和膜片架目的地240可能與同一位置或結構相應，或是相同位置或是相同結構(如相同膜片架盒)。
系統200也會包括專門針對晶圓10首次進行或預先檢查校準作業配置的晶圓預校準或校準站400，藉此晶圓10能按照檢查系統600適當校準；專門針對接收、擷取、判定或測量旋轉偏離方向和旋轉偏離幅度而配置的旋轉偏離檢查系統500(例如，可透過旋轉偏離角度指明)，其與嵌入膜片架30的晶圓10相對應；以及專門針對管理或控制系統操作層面而配置的控制單元1000(例如藉由執行儲存程式指令)，一如以下詳細說明的內容所示。控制單元1000可包含或是電腦系統或計算裝置，包含處理單元(如微處理器或微控制器)、記憶體(如包含固定和/或可移除的隨機存取記憶體(RAM))以及唯讀記憶體(ROM))、通訊來源(如標準訊號傳輸和/或網路介面)、資料存放資源(如硬碟、光碟或類似裝置)以及顯示裝置(如平面顯示器)。
在多個具體例中，系統200可額外包含支撐結構、基架、底架或起落架202，可進行耦合或進行設定，以支援或承載至少第二處理子系統300，而此第二處理子系統300可與第一處理子系統250以及處理系統600在作業上相互作業以協助處理晶圓或膜片架處理作業。在某些具體例中，支撐結構202會支撐或承載第一處理子系統250、第二處理子系統300、晶圓對準站400、錯位檢查系統500以及檢查系統600。
第3B圖是同步處理晶圓10與膜片架30，其提供檢查系統600檢查過程中，同步處理晶圓和膜片架的600號單一或統一晶圓固定工作臺的系統200方塊圖，其更進一步根據本次揭露的具體例，提供第一處理子系統250和第二處理子系統300。在此具體例中，晶圓來源210和晶圓目的地230相同，如相同的晶圓盒；膜片架來源220和膜片架目的地240相同；如相同的膜片架盒。此具體例可提供較小或大幅減少的空間足跡，成就更精簡和節省空間的系統200。
在代表性的具體例中，檢查系統600專為晶圓10與膜片架30上，執行2D和/或3D光學檢查作業而配置。光學檢查系統600會包括幾個專門針對擷取圖面及產生相對應圖面集合資料所配置的照明光源、影像擷取裝置(例如相機)，以及專門針對某些或每個指向晶圓10的光源而配置的光學元件、從晶圓表面向特殊影像擷取裝置反射指向光源、對晶圓表面和/或從晶圓表面反射的照明事件，以相關外觀設計其中一種普通技巧，產生反射或光學影響(例如濾光、對焦或準直)的元素。光學檢查系統600也包括或專為處理單元及記憶體通訊配置，以便藉由執行儲存程式指令分析圖面集合資料及產生檢查結果。
一如先前所指出的，檢查系統600會包括另一種，或者本身是另一種類型的處理系統，其極需或需要以下一種或多種元件：專為晶圓10和/或膜片架30同步處理配置的晶圓固定工作臺620，其提供平面化程度極高的晶圓固定工作臺表面622，以便在處理過程中，讓壓模12持續留在共用平板上，毫無平面偏離的情況發生；(b)正確校準晶圓10相對於膜片架30，出現超過偏離初始輻度的偏離量(例如晶圓至膜片架的旋轉偏離最大容限度應該或必須符合最大的檢驗流通率，如下列參照圖面資料進一步詳述的內容所示。10A-10D)；(c)統一穩定留住晶圓10或膜片架30，包括藉由晶圓固定工作臺620留住非平面或彎曲的晶圓10；和/或(d)防止沿著晶圓固定工作臺表面622出現不想要、突發性或無法控制的晶圓側端位移現象。
進一步參閱第3C圖，由晶圓固定工作臺組件610承載的晶圓固定工作臺620提供可以放置並且穩定握持或留住晶圓10及膜片架30 的外部或曝露的高度平面化晶圓固定工作臺622，藉此讓壓模12能以最小甚至微不足道的平面偏離程度，沿著與高度平面化622的正常軸線Zwt呈平行方向，維持在共用檢查平板上，其位置被定義為晶圓固定工作臺表面622中間點、中央、重心或近似中間點、中央、重心處。晶圓固定工作臺組件610可選擇性地控制晶圓固定工作臺620的位移量，因此能沿著兩條呼應或定義平面的橫向空間軸，例如晶圓固定工作臺x與y個別的Xvt與Yvt軸，每一條軸向均和Zvt軸平行，穩定承載任何晶圓10或膜片架30。
晶圓固定工作臺620專門針對透過下列方式，選擇性地穩定握持或將10晶圓或膜片架30留在晶圓固定工作臺表面622而配置，(a)因朝著晶圓最上方、上層或曝露表面以及底層或底部施壓的差異，因而產生後續或自然的吸力，結合，(b)選擇性地控制朝向晶圓10底部施加的真空力或負壓。晶圓固定工作臺620進一步用來朝向晶圓固定工作臺表面622和晶圓10或膜片架30底部之間的交界處，施加或傳遞短時間/瞬時間，例如大約0.50秒或0.25~0.75秒的正向氣壓吹氣，例如噴氣或吹氣，以促使晶圓10或膜片架30在真空力中斷施加或停止施加後，從晶圓固定工作臺表面622鬆開。
在多種具體例中，晶圓固定工作臺配件610包含一組頂出梢612，可以相對於晶圓固定工作臺表面622的方向、平行或沿著晶圓固定工作臺z軸Zwt的垂直方向以選擇性和可控制的方式放置，以相對於晶圓固定工作臺表面622，垂直放置晶圓10或膜片架30。在多個具體例中，晶圓固定工作臺620包含單一組的頂出梢612(如三個頂出梢)，設定用來處理多個標準面積如8、12和16英吋晶圓10的晶圓。晶圓固定工作臺620不須包含且可省略或排除額外組的頂出梢612(如額外組的三重頂出梢)，因為依據本檔具體例的處理方式，將頂出梢單一組612定位到晶圓固定工作臺620上(如定位以承載8吋晶圓到附近、通常靠近、接近或靠近其週邊)。以下多個具體例進一步詳細說明，使用頂出梢612以傳輸晶圓10到晶圓固定工作臺620，或從晶圓固定工作臺620傳輸晶圓10，而在傳輸膜片架30到晶圓固定工作臺620，或從晶圓固定工作臺620傳輸膜片架30時不須包含且可忽略和整個排除使用頂出梢612。
在幾項具體例中，晶圓固定工作臺620的構造與圖面資料敘述的晶圓固定工作臺構造完全相同、基本相同、絕大部分相同或近似。第4A-9圖。
晶圓和膜片架處理的代表性統一晶圓固定工作臺結構的各方面
依據本檔具體例，晶圓固定工作臺結構包含底盤(或基礎母座、框架、構成、儲存庫或儲存結構)，該底盤擁有數個與晶圓固定工作臺結構(如底盤底部)內部或基礎表面整合形成或連接的突起(可包含或可以是隆起、突起、凸起帶、隔板、褶皺、摺痕或褶皺)。在多個具體例中，底盤可包含至少一種類型的非多孔材料，如陶瓷材料。底盤的作用是在施以真空力時，讓氣體(空氣)或液體無法滲透，或基本上讓氣體或液體無法滲透。即，非多孔材料的作用是在施以真空力時，不會穿透或基本上不會穿透氣體、液體或真空力的通道。非多孔材料的進一步作用是可輕鬆並輕易使用一般技術和設備，如傳統拋光輪，使用機器加工、研磨或拋光。在多個具體例中，非多孔材料可包含或可以是陶瓷。
突起會定義、界定、劃分或分割底盤為多個隔室、隔房、結構、開放區域或凹槽，而至少使用、提供、放置或注入和固化或硬化一種可塑、可成型、貼合或流動性多孔材料。多孔材料可進一步安全黏結(例如化學性黏結，如與硬化、固化或固化流程相關)或附著於底盤隔室，而硬化多孔材料可在隔室中安全保留或注入。另外或可選地，突起可以此方式成形，使得在隔室中硬化或固化時，多孔材料可在突起結構內保留。可以構成突起以包含彎曲和/或突出部分或按照所需或必要時使用其它適當形狀。
在隔室中多孔材料的作用是在施以真空力時讓氣體或液體(如空氣)通道通暢，讓氣體、液體或真空力可在其中流通或傳輸(如被固化、硬化且施以真空力後)。此外，多孔材料的作用是可輕鬆並輕易使用一般技術和設備，如傳統拋光輪，使用機器加工、研磨或拋光。
非多孔底盤材料的選擇和/或在底盤隔室中使用多孔材料，其晶圓固定工作臺結構(與在晶圓10或膜片架30上施以或處理時)會依 據想要或需要的晶圓固定工作臺結構特性。例如，在大直徑的切割晶圓10(膜片架30承載)上小型或超小型壓模12光學檢查需要晶圓固定工作臺結構提供擁有非常高或超高平面度的晶圓固定工作臺表面。此外，非多孔性底盤材料的選擇和/或多孔隔室材料可依據化學、電子/磁力、熱力或聲學需求，而晶圓固定工作臺結構應符合預期或指定的晶圓或膜片架處理條件的類型檢視，而在該條件下將曝露晶圓固定工作臺結構。
在多種具體例中，非多孔底盤材料和多孔隔室材料會依據材料特性或品質選取，可協助或提高由單一研磨或拋光設備(如實質或基本上同步)在至少兩種不同材料裸露的多個表面進行研磨或拋光。更特定的是，兩個(或多個)不同非多孔和多孔材料的裸露表面可以相同或完全相同方式同時進行機器加工、研磨或拋光，例如使用單一、共同或共用製程(包含標準機器加工、研磨或拋光設備操作或依據標準機器加工、研磨或拋光技術)。在每一非多孔和多孔材料進行機器加工、研磨或拋光，可能導致在機器加工、研磨或拋光元件、裝置或工具(如拋光頭)最低、最少或可忽略的損壞。此外，在一些具體例中，會選取非多孔底盤材料和多孔隔室材料，如此一來，非多孔底盤材料受到此等機械加工、研磨或拋光(如平坦化處理)的影響速率與多孔隔室材料受到此等影響(如平坦化處理)的速率基本上會相同。
為了達到簡潔目的和便於理解，以下所述的晶圓固定工作臺代表具體例中，非多孔底盤材料包括或就是非多孔陶瓷類材料，且多孔隔室材料包括或就是多孔陶瓷類材料。相關領域中的一般技術人員都能瞭解：依據本檔具體例製成的晶圓固定工作臺，不限於以下代表具體例中提供的相關材料類型。
設計製造一個非常平坦、高度平面的晶圓固定工作臺或需要超平面的晶圓固定工作臺表面時，多孔材料可以包括可塑多孔陶瓷材料和/或其它化學化合物，這種材料和/或化合物適用於按照相關領域一般技術人員理解的方式，採用標準/常規的加工技術、加工順序和加工參數(例如，硬化溫度或溫度範圍和相應的硬化時間或時間間隔)形成，製造或生產多孔晶圓固定工作臺、晶圓夾頭、真空工作臺或真空夾頭。在多個具體例中， 多孔材料可以包括或者是由CoorsTek(CoorsTek Inc.位於美國俄勒岡州希爾斯伯勒市，電話503-693-2193)提供的市售材料。這種多孔材料可以包括或者是一種或多種類型的陶瓷材料，如氧化鋁(Al2O3)和碳化矽(SiC)，且硬化後/後固化孔徑大約介於5-100μm(例如，約5、10、30或70μm)，孔隙率大約介於20-80%(例如，約30-60%)。目前可以根據應用需求選擇多孔突起材料的孔徑大小，例如原本或極需適合考慮用途的真空力大小(例如，檢查膜片架30上薄或非常薄的晶圓10)，可參閱外觀設計中其中一種普通技巧。呼應陶瓷底盤部分的曝露處、上層或外層表面(例如隆起部位以及可能的底盤外緣)及底盤突起承載，硬化後可加工和壓模的多孔陶瓷材料(例如透過統一或單一加工或拋光流程)提供共用的晶圓固定工作臺表面，其表現出非常高或超高平面度或平面一致性的特性，適合將壓模表面以最小程度，甚至微不足道的偏離程度，沿著共用平板牢牢留住晶圓或膜片架，或將晶圓或膜片架牢牢留在共用平板內(晶圓固定工作臺表面正常軸線的四周)，例如檢查期間。
第4A圖是按照揭露體現的過程，陶瓷底盤的透視圖，而第4B圖是第4A圖底盤的透視剖面圖，亦即A-A’的行經路線。如上所述，各個具體例中的陶瓷底盤100是非多孔或基本上無孔的，因此氣體、液體無法滲透或基本上無法滲透，或在施加真空力時，真空力無法透過該底盤傳遞。也就是說，陶瓷底盤100通常被拿來當作非常結實或難以有效穿過的屏障，可以隔絕氣體、液體或真空力的傳輸或傳遞。
在某具體例中，底盤100具有定義中心或質心104的形狀，在其相對位置或周圍可以放置一個真空開口20、一個平面或橫向的空間範圍或區域AT、外周邊或邊界106、多個內底表面110a-c(可以包括其中已放置真空開口20的內部表面)、一個或多個放置在底盤中心和外部邊界106之間的突起120a-b(例如，在一個環形或同心配置中)。如以下進一步詳細敘述，在各種不同具體例中，突起120a-b以及底盤外邊界106的大小、形狀和/或尺寸設定，與標準的晶圓和/或膜片架的大小、形狀和/或尺寸相關聯或相對應(例如，8英吋、12英吋和16英吋的晶圓，以及一個或多個與此等晶圓尺寸相對應的膜片架)。在一些具體例中，底盤100還至少 包括一個下層表面150，這一表面的大部分或整個面都放置或基本上放置在單一底盤的底部平面中。
在一些具體例中，可將垂直底盤軸線ZT定義為垂直，或基本上與底盤的下層表面150、底盤的內底表面110a-c垂直並透過底盤的中心或質心104延伸。相關領域的一般技術人員可以理解，可將垂直底盤軸線ZT定義為與既定晶圓固定工作臺表面垂直，並可在該表面上或緊貼該表面牢固地保持或保留晶圓或膜片架。在第4A與4B圖中，ZT可和A-A’線呈垂直方向，其將每個真空開口20處對半成兩部分。
每一個突起120a-b鄰近底盤100的內底表面110a-c，並且每一個突起120a-b彼此界定、分離或分割不同底盤內底表面部分，從而形成一組底盤隔室或母座130a-b，這些隔室或母座可接收或存放上述可塑、可成型、貼合或可流動的多孔材料。更特別的是，在第4A圖顯示的體現中，第一隆起部位120a向上延伸並包圍(例如重心包圍方式)底盤100的第一內部底層表面110a。第一隆起部位120a定義連續或一般性的連續溝槽結構包圍或環狀包圍第一內部底層表面110a，因此定義第一個底層表面有內部底層表面110a的底盤突起或盛器130a。同樣地，第一個突起120a和第二個突起120b在底盤100的第二個內底表面110b上方延伸。第二個突起120b環繞第一個突起120a(例如，第一和第二個突起120a-b彼此是同心的)，因此上述的第一和第二個突起120a-b構成了第二個連續或大致連續的底盤隔室或母座130b，並將第二個內底表面110b作為它的底表面。同樣的類似狀況，底盤的外邊界106環繞第二個突起120b(例如，第二突起120b和外邊界106彼此的相對位置是同心的)，這樣它們便形成了第三個連續或大致連續的底盤隔室或母座130c，並將第三個底盤內底表面110c作為它的底部表面。任何指定的突起120都有一個橫向突起寬度，約1-4公釐(例如，大約3公釐)，以及相應的突起深度，約3-6公釐(例如，大約4公釐)，從而構成隔室或母座130的深度。如以下進一步敘述，在各種具體例中，任何指定底盤隔室或母座130a-c都具有一個空間範圍、平坦的表面區域，或者說，具有和空間範圍、平坦表面區域相關或對應的直徑，或具有標準晶圓的直徑和/或標準膜片架的大小、形狀和/或尺寸。
類似或相似於前文之考量適用於在替代具體例中之額外或其它類型的底盤隔室或收容器130之界定，包含：具有單一脊部120之具體例；具有二個以上脊部120a至120b之具體例；和/或一或多個脊部120之部分未完全圍封另一者、或非環形/相對於一或多個其它脊部120同中心之具體例(例如，當相對於另一脊部120橫向、徑向或以其它方式安置一特定脊部120時)。脊部120展現各種形狀、大小、尺寸和/或片段(例如，脊部120可包含相對於橢圓形、圓形狀或以其它類似幾何輪廓或圖案安置的多個相異或分開的片段或區域)的方式可界定不同類型的底盤隔室或收容器130，如熟習此項技術之普通技術者應易瞭解此。
除了前文所述外，底盤之外邊界106以及各脊部120a至120b分別包含曝露之外邊界上表面108及曝露之脊部上表面122a至122b，該等上表方面對應於底盤100之上表面或上側，相對於底盤100之底側表面150，意圖使底盤100之上表面或上側最接近由晶圓固定工作臺平坦表面所攜載之晶圓10或膜片架30。在多項具體例中，介於底盤之外邊界上表面108與底盤之內部底表面110a至110c之間以及介於各脊部上表面122a至122b與底盤之內部底表面110a至110c之間的垂直距離(例如，平行於底盤之中心橫向軸ZT)界定底盤隔室深度DTC。底盤外邊界上層表面108和底盤下層表面150之間的垂直距離定義了底盤整體厚度TOT。最後，真空開口20延伸所沿循的垂直距離可界定真空通路深度DV，其等於TOT與DTC之間的差。
第5A圖繪示第4A圖之底盤100的透視圖，在底盤100中可引入、安置或配備可模製、可形成、可順應或流性多孔材料，以有效率提供促進或完成形成或形成根據本發明之具體例之晶圓固定工作臺結構5之基礎。第5B圖繪示相對應於第5A圖之攜載多孔材料之底盤100沿B-B'線之透視剖面圖。第5C圖繪示相對應於第5A及5B圖之攜載多孔材料之底盤100之剖面圖。
在第5A圖與第5B圖中，取決於考量中之晶圓固定工作臺結構製造階段，多孔材料可視為以預硬化/預設置/後硬化/後設置狀態駐留在底盤隔室130a至130c中。另外，再次取決於考量中之晶圓固定工作臺 結構製造階段，若多孔材料被視為處於預硬化/預設置狀態，則多孔材料及非多孔材料或基於不透真空陶瓷材料底盤100可被視為處於預平坦化/預加工/後平坦化/後加工狀態。依照本文件具體例製造代表性晶圓固定工作臺結構的工序階段，詳細說明如下。
在第5A圖至第5C圖之視圖中及相對於第4A圖及第4B圖所示之底盤具體例，繼將多孔材料引入、置放、沈積或配備至底盤隔室130a至130c中並且多孔材料等形於底盤隔室130a至130c之內部幾何形狀後，藉由多孔材料之第一體積140a填充第一底盤隔室130a；藉由多孔材料之第二體積140b填充第二底盤隔室130b；及藉由多孔材料之第三體積140c填充第三底盤隔室130c。類似或相似考量適用於具有不同數目和/或組態之隔室130之其它底盤具體例。即，在將多孔材料引入至底盤隔室130中後，用相對應於考量中之任何給定隔室130之尺寸或體積容量的給定體積140之多孔材料填充此等隔室130之各者。引入至任何給定底盤隔室130中之多孔材料之初始體積140應等於或超過隔室體積，使得可根據平坦化程式來加工或拋除過量之多孔材料，如下文進一步描述。
在將多孔材料引入至隔室130中後，任何給定體積140之多孔材料之部分曝露於隔室130內的數個開口20。更具體而言，在任何給定體積140之多孔材料內，將介接底盤之內部底表面110的多孔材料選擇性曝露於安置或形成在相對應之底盤之內部底表面110內的一或多個真空開口20。例如，如第5B圖及第4B圖中之具體例之更具體指示，多孔材料之第一體積140a曝露於安置在第一底盤隔室130a之第一內部底表面110a的底盤100之中心的真空開口20。類似地，多孔材料之第二體積140b曝露於安置在第二底盤隔室130b之第二內部底表面110b的真空開口20；及多孔材料之第三體積140c曝露於安置在第三底盤隔室130c之第三內部底表面110c的真空開口20。因為多孔材料之各體積140a至140c曝露於一組相對應之真空開口20，所以可透過各體積140a至140c之多孔材料選擇性傳送、分佈或轉移真空力至多孔材料之上表面，多孔材料之上表方面對應於晶圓固定工作臺結構5之上表面。因此，當晶圓固定工作臺結構5在平坦的晶圓固定工作臺表面上攜載特定大小或形狀晶圓10或膜片架30 時，所以可透過由安置在晶圓固定工作臺平坦表面上的晶圓10或膜片架30所覆蓋的相對應底盤隔室，選擇性傳送或轉移真空力至或形狀晶圓10或膜片架30之底側，如下文進一步詳細描述。
如上文所述及下文進一步詳細描述，已將多孔材料體積140引入至底盤隔室130中後，可將各此類體積140硬化、凝固或固化並且接合(例如硬化/接合程式共同地、相關聯或同時)至內部底表面110及一或多個脊部120之相關聯側表面或側壁(其等界定隔室130)。此外，繼硬化/接合程式後，可使用單一加工、研磨或拋光裝置藉由習知、技術上簡易、費用低且穩固的加工或拋光技術或程式，同時加工、拋光或平坦化晶圓固定工作臺結構5之曝露上表面，此等曝露上表面包含多孔材料體積140之曝露上表面、曝露之脊部上表面122及曝露之外邊界上表面108。另外，使用單一加工、研磨或拋光裝置造成提供或界定展現非常高或超高程度平坦均勻度之晶圓固定工作臺平坦表面。結果，藉由穩固固持或保持在晶圓固定工作臺平坦表面上之晶圓10或膜片架30所攜載之壓模12被維持在共同平面中，使得有效率將上壓模表面或曝露之壓模表面維持在該共同平面中，而且其間的偏差最小或可忽略，甚至適用於非常小壓模和/或非常薄晶圓。因此，此等指定體積140內壓模12的上層表面沿高度平坦的晶圓固定工作臺表面的軸線平行方向(例如，晶圓固定工作臺縱向軸Zwt與底盤縱向軸ZT一致、重合、覆蓋的方向)，與上述通用平面的位置偏差最小或可以忽略。根據本檔具體例製成的超平坦晶圓固定工作臺，使得晶圓10或(保留在晶圓表面上的)膜片架30上的壓模12大致上可以放置在單一平面(例如，檢查平面)上，以便於準確觀察和/或進行其它加工。
第5D圖繪示根據本發明之具體例生產或製造之晶圓固定工作臺結構5之結構的剖面圖。其相對應於第5C圖，並且其在平坦晶圓固定工作臺表面上攜載晶圓或膜片架。當晶圓固定工作臺結構5提供具有非常高或超高程度平坦均勻度之晶圓固定工作臺平坦表面190，使得藉由真空力而穩固固持或保持在晶圓固定工作臺平坦表面上之晶圓10或膜片架30所攜載之壓模12(例如，非常小和/或非常薄壓模12)、裝置或材料層被聯合或共同維持、本質上維持或非常實質上維持在晶圓或膜片架處理平面 192(例如，光學檢驗平面)中，而且在沿晶圓固定工作臺垂直軸Zwt之方向(或同等地，在朝向或遠離晶圓固定工作臺平坦表面190之方向)遠離或離開晶圓或膜片架處理平面192的位置偏差或移位最小或可忽略。在代表性具體例中，具有介於約0.25至0.50平方毫米平坦表面面積或以上及約25至50微米或以上厚度之壓模12之曝露或上表面可共同展現小於約+/-100微米、或小於約10至90微米(例如，小於約+/-20至80微米或平均上小於約50微米)之對晶圓或膜片架處理平面192的垂直偏差。非常小或超小的壓模12(例如約0.25-0.55平方公釐)和/或非常薄或超薄的壓模12(例如厚度約25-75μm或50μm)，可保持在檢查平面192上，使其距檢查平面192的偏移距離約小於20-50μm。
如上文所述，特定底盤隔室130內之多孔材料之給定體積140之最大橫向尺寸或直徑，以及界定或限制多孔材料之體積140所駐留之隔室130中最大平坦空間幅度或表面面積之脊部120所跨展的平坦空間幅度或表面面積，係與特定標準或預期晶圓和/或膜片架大小、平坦空間幅度或表面面積、尺寸或直徑互相關聯或對應。更具體而言，為了使給定大小之晶圓10或膜片架30穩固固持或保持在晶圓固定工作臺平坦表面190上，藉由選擇性提供或傳遞真空力至安置在隔室130內或曝露於隔室130之真空開口20，或透過真空開口20選擇性提供或傳遞真空力，來提供或傳遞真空力至晶圓10或膜片架30，其中隔室130之最大橫向尺寸或直徑最密切匹配當前考量中之晶圓或膜片架之最大橫向尺寸或直徑，以及各隔室130相對應之晶圓或膜片架大小係小於當前考量中之晶圓10或膜片架30之大小。因此，特定大小之晶圓10或膜片架30應完全覆蓋下列各項之上表面：(a)具有最密切匹配當前考量中之晶圓10或膜片架30之大小的體積140之多孔材料；以及(b)具有較小橫向尺寸或直徑之各體積140之多孔陶瓷材料。晶圓10或膜片架30亦應完全覆蓋最密切匹配晶圓10或膜片架30之大小的脊部120之一部分，以及具有小於考量中之晶圓10或膜片架30之直徑的各脊部120。
第5E圖繪示安置於根據本發明之具體例之晶圓固定工作臺結構5上之代表性第一晶圓10a(具有第一標準直徑(例如，8吋))之透視圖， 使得可藉由下列方式將第一晶圓10a穩固地保持於晶圓固定工作臺平坦表面190上：(a)第一晶圓10a覆蓋多孔材料之第一體積140a及覆蓋第一脊部120a之橫向寬度之至少一部分，但未延伸至或重疊於多孔材料之第二體積140b；及(b)藉由選擇性或優先提供真空力至第一隔室真空開口20，或透過第一隔室真空開口20選擇性或優先提供真空力，使真空力進入或穿過多孔材料之第一體積140a而至第一晶圓10a之底側，來施加或傳遞真空力至第一晶圓10a。
第5F圖繪示安置於根據本發明之具體例之晶圓固定工作臺結構5上之代表性第二晶圓10b(具有第二標準直徑(例如，12吋))之透視圖。使得可藉由下列方式將第二晶圓10b穩固地保持於晶圓固定工作臺平坦表面190上：(a)第二晶圓10b覆蓋多孔材料之第一體積140a及第二體積140b及覆蓋第二脊部120b之橫向寬度之至少一部分，但未延伸至或重疊於多孔材料之第三體積140c；及(b)藉由選擇性或優先提供真空力至第一隔室真空開口20及第二隔室真空開口20，或透過第一隔室真空開口20及第二隔室真空開口20選擇性或優先提供真空力，使真空力進入或穿過多孔材料之第一體積140a及第二體積140b而至第二晶圓10b之底側，來施加或傳遞真空力至第二晶圓10b。
第5G圖繪示安置於根據本發明之具體例之晶圓固定工作臺結構5上之代表性第三晶圓10c(具有第三標準直徑(例如，16吋))之透視圖。使得可藉由下列方式將第三晶圓10c穩固地保持於晶圓固定工作臺平坦表面190上：(a)第二晶圓10b覆蓋多孔材料之第一體積140a、第二體積140b及第三體積140c及覆蓋底盤之外邊界106之橫向寬度之一部分；及(b)藉由選擇性或優先提供真空力至第一隔室真空開口20、第二隔室真空開口20及第三隔室真空開口20，或透過第一隔室真空開口20、第二隔室真空開口20及第三隔室真空開口20選擇性或優先提供真空力，使真空力進入或穿過多孔材料之第一體積140a、第二體積140b及第三體積140c而至第三晶圓10c之底側，來施加或傳遞真空力至第三晶圓10c。
除了前文所述外，在數項具體例中，陶瓷式底盤100亦可包含或經形成以容納或提供一或多個額外類型之結構特徵或元件。陶瓷底盤 102為特殊的代表性但非限制性的具體例，將在之後詳細說明。
第6A圖繪示根據本發明之另一具體例之陶瓷式晶圓固定工作臺底盤100之透視圖，底盤100包含一組頂出銷導引構件160。第6B圖繪示第6A圖以沿C-C'線陶瓷式晶圓固定工作臺底盤100之剖面圖。在此具體例中，底盤100具有類似於或實質上相同於上文所述之結構的一般或總體結構。但是，第一脊部110a包含數個之頂出銷導引結構、元件或構件160a至160c(例如，在各項具體例中，有三個頂出銷導引構件，其足以使三個頂出銷能夠處理相對應於8吋、12吋及16吋晶圓大小的此等晶圓之各者)。每個頂出梢導向件106a-c經過塑型和配置後，可提供對應的162或定義頂出梢移動時可經過的通道或路徑。在多項具體例中，任何給定頂出銷導引構件160a至160c可被形成為第一脊部110a之構成部分或延伸，使得頂出銷導引構件160a至160c突出至第一隔室120a之一部分。另外，頂出銷導引構件160a至160c經定尺寸和/或建構之方式使得在晶圓固定工作臺結構使用期間(例如，在頂出銷升高或下降期間)本質上無、可忽略或最小真空損失透過頂出銷導引構件160a至160c發生。在數項具體例中，可策略上安置頂出銷導引構件160a至160c，使得單組頂出銷164可處置設計晶圓固定工作臺結構5所處置之各晶圓及膜片架大小。熟習熟習此項技術之普通技術者應明白，頂出銷導引構件160a至160c可替代地或額外地經形成為與第一脊部110a分開或作為另一脊部110(例如，第二脊部110b)之一部分。
第7A圖繪示第6A及6B圖之底盤100的透視圖，在底盤100中可引入、配備或安置可模製、可形成、可順應或流性多孔材料。第7B圖繪示相對應於第7A圖之可模製多孔材料之底盤100沿D-D’線之透視剖面圖。應注意，當將可模製多孔材料引入至底盤100中時，應封閉或阻隔各頂出銷導引構件160a至160c內或穿過各頂出銷導引構件160a至160c之開口162，使得從開口162及穿過相對應於開口162之頂出銷導引構件160a至160c的通路逐出多孔材料，以確保在涉及使晶圓或膜片架相對於晶圓固定工作臺平坦表面190下降或上升的頂出銷促動期間，硬化的可模製多孔材料不會防礙頂出銷164a至164c穿過通路及開口162之行 進。
在某些具體例中，底盤100可承載、包含或容納數個加熱和/或冷卻元件。例如，加熱元件可包括電阻加熱元件。冷卻元件可包括配置為承載冷卻物質或液體(例如，冷凍氣或冷凍液)的管線、通道或通路，或是電子冷卻設備。加熱和/或冷卻元件可附加或封裝在非多孔陶瓷底盤材料中，例如在底盤110的一個或多個部分內整體成型。否則，加熱和(或)冷卻元件也可以置於以無孔陶瓷底盤材料外部，包裹或包覆在插入底盤容器130之多孔材料的部分中。前文所述亦可另外加上或使用替代方式，使以無孔陶瓷底盤100，和(或)放入底盤容器130之多孔材料，能夠承載、包含或納入額外或其它類型的元件，例如電極、溫度感應元件(例如熱電耦式)、其它類型的感應元件(例如加速度計、震動感應器或光感應器)，和(或)配置為在晶圓固定工作臺結構5各部分的內部和(或)外部感應周圍/環境條件的其它類型感應元件。
第8圖為依照本發明中某具體例製造晶圓固定工作臺結構5之代表性程式170的流程圖。在具體例中，晶圓固定工作臺製程170包含第一製程區172，此部分涉及提供以無孔陶瓷晶圓固定工作臺底盤100，其中擁有複數的隔室130；第二製程區174，涉及提供可成型多孔材料；以及第三製程區176，包含將可成型多孔材料導入複數隔室130，並使用可成型多孔材料，填滿複數隔室130中各隔室130的容積幾何，該可成型多孔材料可配合或佔據各隔室130的內部空間尺寸。在各隔室130內，初始體積142的可成型多孔陶瓷材料，可以用深度或厚度超過底盤隔室130深度DTC的方式，使其超過或略微超過隔室130的容積量，例如在第9圖中表示或一般表示的方式。
第四製程區178，涉及可成型多孔陶瓷材料的硬化或固化，以及將多孔材料結合到各隔室130的內部表面(即底盤100內的內部底部表面110，和對應於突起120的隔室側壁)。一旦多孔材料穩固地留存或結合到隔室內側表面，即可進行第五製程區180，涉及多孔材料(即各多孔材料容積140)以及底盤某些部分110的加工或拋光，例如底盤突起120的暴露上表面122和底盤外緣106的暴露上表面108，以同時提供極為平坦的多 孔材料容積140暴露上側或外側表面、底盤突起120暴露上表面122，和底盤外緣106暴露上表面108，藉此定義高度均勻的晶圓固定工作臺平面表面190，讓晶圓和框架可以穩固地留存於其上。進行平坦處理後，對應於任何指定隔室130的每個多孔材料體積140都與隔室130的體積相同或大致上相同。
第六製程區182將晶圓固定工作臺結構5，連接或安裝到移動式晶圓固定工作臺或載物台配件(例如，x-y晶圓載物台)，將經平坦處理的晶圓固定工作臺結構5內的真空開口20連接到一組載物台配件真空管線、連接裝置和/或閥，讓真空力可以選擇性啟動並施力到晶圓固定工作臺平坦表面190上放置的晶圓10或膜片架30上。
相較於之前某些晶圓固定工作臺設計，以主要由一或多種金屬製成的隔板分隔多孔材料區域，和/或使用主要由一或多種金屬製成的外圍母座結構，根據本檔製成的各種晶圓固定工作臺結構具體例，可以避免使用或不包含主要由一或多種金屬製成的突起120，而且基本上還可以進一步避免使用主要由一或多種金屬製成的底盤100。更特定的說，在之前的晶圓固定工作臺設計中，包括至少部分或主要由金屬製成的上層或裸露的非多孔晶圓固定工作臺表面，以及至少主要由陶瓷材料製成的上層或裸露的多孔晶圓固定工作臺表面，這些金屬表面具有與多孔陶瓷材料表面截然不同的機械加工、研磨或拋光特點、屬性或性能。在機械加工、研磨或拋光過程中，無法像陶瓷材料表面一樣，以相同速率輕易地讓金屬表面變得平滑。而且，金屬表面會很容易損壞標準的機械加工、研磨或拋光元件、設備或工具(如拋光頭)。相較於根據本檔具體例製成的晶圓固定工作臺結構，金屬表面的雜質會大幅增加機械加工、研磨或拋光過程的難度，費用高昂且耗費時間。
此外，裸露的金屬表面和裸露的多孔陶瓷表面在機械加工、研磨或拋光時的不同特點，顯著提高了在最終製成的晶圓固定工作臺表面的一或多個區段或部分間，出現不理想或無法接受的不平或不夠平滑表面的可能性。因此這些先前的晶圓固定工作臺設計，並不適合用於檢查其上的壓模12十分脆弱的大直徑薄晶圓10，例如由承載小型或超小壓模12的 膜片架30輸送的12吋或更大的切片晶圓10。相反的，依照本發明的晶圓固定工作臺結構具體例，不會受制於同樣的缺點，並可提供高度均勻或超均勻的平坦晶圓固定工作臺表面622，極適合用於這些種類晶圓10或膜片架30的檢查。
根據本檔具體例製成的晶圓固定工作臺，最終成果是晶圓固定工作臺620。這個工作臺(a)除去或省略了晶圓固定工作臺表面622上的溝槽或真空孔洞(如鑽孔真空孔洞)，這些溝槽和真空孔洞將對晶圓固定工作臺表面622的平坦度造成不利影響並會衍生上述的一個或更多相關問題；(b)擁有非常高或超高平整度的晶圓固定工作臺表面622，適用於處理(i)晶圓10和膜片框架30，因此消除了對晶圓固定工作臺改裝套件的需求，和(ii)駐留在超薄或靈活晶圓(如75μm、50μm或更薄)上的非常小或超小壓模12(如0.5公釐x0.5公釐的正方形或更小)，因為平滑的晶圓固定工作臺表面622利於這種壓模12在單一平面上的定位和維護，而使用傳統的晶圓固定工作臺設計則很難實現這一點；和(c)簡單的結構、較低的成本且便於製造，特別是與傳統的晶圓固定工作臺設計相比，傳統設計中的晶圓固定工作臺表面包含溝槽或機器/鑽孔真空孔洞，和/或裸露的金屬材料(如橫跨整個晶圓固定工作臺表面的金屬板或許多金屬隔板)。
代表性的晶圓對準站的各方面
再回到第3A圖中顯示的系統200其它部分的說明，晶圓(預先)對準站400實質上可以包含任何類型的對位設備或裝置，並配置為依據和晶圓對準站400或檢查系統600有關的一或多個晶圓定位功能或結構之部分或方向，建立相對於晶圓對準站400和(或)檢查系統600的部分或元件的初始晶圓定向或定位。這些晶圓對位功能，能夠以具備相關技術中通常技藝的人士能夠瞭解的方式包含主平面，並可能包含次平面。在許多具體例中，通常會用到晶圓對準站400。
代表性的錯位檢查系統的各方面
如前文所述，晶圓10相對於膜片架30的旋轉錯位，可能造成檢查處理量的降低，因為要擷取和處理出現旋轉錯位壓模12的全壓模影像，需要更多影像擷取事件和影格。在下文的說明中，用於偵測晶圓對 膜片架旋轉錯位元的設備和程式的特定具體例，會參照第3A圖和第10A-10C圖予以說明。
錯位檢查系統500包含設備或一組裝置，配置為能夠判斷、偵測或估計安裝在膜片架30上的晶圓10的晶圓旋轉方向誤差/錯位方向，和對應的晶圓旋轉方向誤差/錯位角度、量級或值。依照具體例詳細資訊，錯位檢查系統500可以包含框架支架或是定位設備或裝置；一或多個照明或光學訊號來源(例如一組寬頻和/或窄頻光源，像是LED)；和(或)一或多個照明或光學訊號偵測器或影像擷取裝置。錯位檢查系統500也可以包含處理單元(例如在含有配置為執行程式指示之微控制器的嵌入式系統各部分，和可以儲存這些程式指示的記憶體中；以及訊號通訊或輸入/輸出資源)。
下文的說明中提供各種錯位檢查系統的具體例，其中某些具體例中的錯位檢查系統500，配置為藉由光學偵測一或多個晶圓結構和(或)視覺特性，而判斷錯位角度/錯位方向和角度量級，像是相對於一或多個膜片架結構的晶圓格線或一組平面和(或)視覺特性，例如膜片架對位功能34a-b，或是和這些膜片架特性有關的空間方向。在其它具體例中，錯位檢查系統500為放置在膜片架30上的晶圓10至少擷取一張影像，藉此額外或另行配置為判斷錯位方向和錯位角度量級，並執行涉及比較晶圓10的擷取影像和一組對應於影像擷取裝置的FOV 50之參考軸線的影像處理作業，像是錯位檢查系統500內部和(或)檢查系統600內部的影像擷取裝置。
除此之外，如下文所述，依照本發明具體例的晶圓對膜片架錯位角度的判斷和補償，可以避免、省略或排除，或是消除膜片架30相對於影像擷取裝置的機械定位。否則，在某些具體例中，晶圓對膜片架錯位角度的判斷，可能涉及使用一或多個定位元件，以具備相關技術中通常技藝的人士能夠瞭解的方式，透過膜片架定位功能34a-b的配對，進行膜片架30相對於影像擷取裝置的機械定位(例如作為先前作業，或是作為初始作業)。
在各種具體例中，錯位角度方向和對應的錯位角度量級的判斷，是透過影像處理作業而進行；晶圓相對於其安裝之膜片架和(或)影像 擷取裝置FOV的旋轉錯位的補償或校正，是將框架依照和錯位角度方向的反方向，按旋轉錯位的角度量級旋轉而得。因此，依照本發明的具體例，可以透過膜片架對位功能34a-b的配對，使用一組膜片架對位元件或結構，而略過或免除膜片架30相對於影像擷取裝置(例如第一影像擷取裝置和/或第二影像擷取裝置)機械定位。
第10A圖是依照本發明的具體例，將錯位檢查系統500配置為判斷相對於膜片架30的晶圓方向旋轉或角度誤差/錯位的圖解。在具體例中，錯位檢查系統500包含影像擷取系統540耦合至錯位處理單元510。錯位元處理單元510配置為執行程式指示(例如軟體)，以判斷或估計晶圓10相對於膜片架30的角度錯位方向和量級。錯位處理單元會進一步與系統控制器1000通訊，該裝置配置為與第二處理子系統300和檢查系統600通訊。
第10A圖中顯示的錯位檢查系統具體例，配置為透過比較或參考晶圓結構特性與膜片架結構特性，而判斷晶圓對膜片架錯位。更詳細來說，具備相關技術中通常技藝的人士能夠瞭解，晶圓10上的個別壓模12通常可由目測識別或以格線分離，例如水準格線6和垂直格線8。如果晶圓的水準或垂直格線6和8，表示相對於一組膜片架參考特性的預定或標準參考方向(例如晶圓的水準或垂直格線6和8實質平行，或與特定的預定膜片架參考性質垂直)，則晶圓10相對於膜片架30已適當地對齊，且晶圓的壓模12相對於檢查系統的影像擷取裝置FOV也同樣地適當對齊(因此檢查處理量能夠最大化)。另一方面，如果晶圓的水準或垂直格線6和8，不表示相對於該組膜片架參考特性的預定或標準參考方向(例如晶圓的水準或垂直格線6和8非實質平行，或非與特定的預定膜片架參考性質垂直)，則晶圓10相對於膜片架30存在旋轉錯位，且在沒有此種晶圓對膜片架式膜片旋轉錯位的校正或補償下，晶圓的壓模相對於檢查系統的影像擷取裝置FOV也同樣存在錯位，因而降低檢查處理量。在多個具體例中，晶圓相對於膜片架30之方向誤差/錯位的角度方向和角度量級，可藉由判斷晶圓的錯位角度θW而確認，該角度與一或多條晶圓格線6和8相對於至少一個膜片架平面35a-d的角度相關，或是指示或定義角移位、偏移或位 移(例如角度或弧度的數值)。晶圓錯位角度θW可以指示或包含角度錯位方向(例如+/-方向)和角度錯位量級(例如度數或弧度的數值)。
在膜片架30接受第10A圖的錯位檢查系統檢查時，錯位檢查系統的影像擷取裝置540會擷取一或多張晶圓10放置在膜片架30上的影像，並產生對應的影像資料。錯位檢查系統影像擷取裝置540擷取的影像，包含(a)一或多個沿晶圓格線6和8至少部分延伸的晶圓區域(例如沿著或橫跨晶圓表面顯著或重要部分而延伸)；以及(b)一或多個膜片架平面35a-d相對於格線6和8在擷取畫面內的角方向的部分(例如顯著或重要的部分)，可用於進行判斷或估算。因此，錯位檢查系統的影像擷取裝置540相對於膜片架30而放置，使至少一條晶圓格線6和8的部分(例如一或多條格線6和8長度的顯著部分)和至少一個參考膜片架平面35a-d的部分(例如一或多個膜片架平面35a-b相當部份的長度)位於該影像擷取裝置540錯位視野FOVM 550之內。
前述影像資料會傳輸至錯位處理單元510，該處理單元可執行影像處理作業(例如依照程式指示，以具備相關技術中通常技藝的人士能夠瞭解的方式執行的普通影像處理作業)，以分析影像資料，並判斷或估計晶圓錯位角度θW，該角度表示晶圓10相對於其膜片架30的角度錯位方向和量級(和擷取到的晶圓格線6和8相對於擷取到的膜片架平面35a-d的角度方位相關)。具備此技術中通常技藝的人士會瞭解，應擷取一或多條晶圓格線6和8至少達顯著長度或空間延伸(例如至少3-5公分)，和一或多塊膜片架平面35a-b至少達顯著長度或空間延伸(例如至少2-4公分)，而非分別擷取一小片段的此種晶圓格線6和8以及一小區塊的膜片架平面35a-b，即可增強晶圓錯位角度θW的判斷準確度。
第10B圖為顯示使用錯位檢查系統500，如第10A圖所示，判斷晶圓錯位角度θW代表性方面的圖解。在第10A和10B圖中顯示的代表性具體例中，錯位系統影像擷取裝置540配置為能夠在錯位視野範圍FOVM 550內，擷取晶圓10最接近第一個膜片架平面35a(例如對應預期應放置晶圓平面或刻痕11的晶圓區域)表面區域的至少約20%-50%(例如至少約25%-33%)，和鄰近晶圓10此區域的第一個膜片架平面35a長度的大 部分，以適用於系統200配置為負責處理的最大膜片架30(例如膜片架30輸送16吋晶圓10)。對於較小的膜片架30(例如輸送12吋或8吋晶圓的膜片架30)，此種錯位系統影像擷取裝置540可以擷取此種較小膜片架的暴露表面積的較大部分。
在各種具體例中，單一錯位系統影像擷取裝置540可配置為擷取系統200配置處理的各尺寸膜片架30的影像。其它具體例可以包含多個錯位系統影像擷取裝置540，例如第一個影像擷取裝置540配置為擷取對應於晶圓10和對應的膜片架平面35a的第一個表面區域(例如較低表面區域)的第一個影像，第二個影像擷取裝置540配置為擷取對應於晶圓10和對應的其它膜片架平面35c的另一個表面區域(例如較高表面區域)的第二個影像。第一個和第二個影像的擷取可以同時進行、實質同時進行，或依序進行。第一個和第二個影像擷取裝置可以擁有相同或不同的錯位視野FOVM 550，視具體例詳細資訊而定。
在具體例中，錯位處理單元510可以決定或識別參考晶圓格線，像是結束於最接近或重疊在刻痕11上的垂直晶圓格線6或是晶圓平面的中點，並能夠產生對應的參考延伸虛擬或數學格線568，讓垂直晶圓格線6為一沿著該格線的線段，並延伸至或超過膜片架的第一個平面35a。錯位處理單元510能夠額外判斷或估計第一個膜片架平面35a和參考延伸格線568之間的夾角，此角度和晶圓錯位角度θW相關。例如，如第10B圖中所示，錯位處理單元510可以依據，或在其上有沿著平面的線段的第一個膜片架平面35a上，參考延伸格線568與判定或計算出的線或線段的交叉點，而決定銳角θW。具備相關技術中通常技藝的人士，會認可晶圓錯位角度θW可由90°-αW求出。其它具體例可以依照標準幾何和(或)三角函數的關係，以具備相關技術中通常技藝的人士可瞭解的方式，額外或另行執行類似、可類比或其它類型的計算。
錯位處理單元510可以將晶圓錯位角度θW傳送至系統控制單元1000和(或)第二處理子系統300，使該晶圓錯位角度θW能夠儲存在記憶體中(例如緩衝)。第二處理子系統300可以接收、擷取或存取相對於處理之膜片架30的晶圓錯位角度θW，並能夠將整個膜片架30向反方向旋轉 晶圓錯位角度θW，以修正晶圓對膜片架式膜片的錯位(例如在程式指示執行的控制之下)。
第10C圖是依照本發明的另一個具體例，顯示錯位檢查系統500配置為判斷相對於膜片架30的晶圓方向旋轉或角度誤差/錯位的圖解。在具體例中，第10C圖的錯位檢查系統500包含以類似或可類比於上文中有關第10A和10B圖之說明的方式，耦合至錯位處理單元510的影像擷取裝置540。
具備相關技術中通常技藝的人士即可瞭解，在檢查系統600中，影像擷取裝置(例如照相機)640可提供對應於檢查系統FOV軸XI和YI的視野FOVI650。同樣地，在錯位檢查系統500中，影像擷取裝置540可提供對應於錯位檢查系統FOV軸XM和YM的視野FOVM 550。
在膜片架30輸送錯位為零的晶圓10(即錯位角θW為零度)，膜片架30相對於錯位元檢查系統的影像擷取裝置540進行對位，晶圓的水準和垂直格線6和8擁有相對於錯位檢查系統FOV軸XM和YM的預定方向。例如，在這些條件下，晶圓的水準和垂直格線6和8，會對齊為與錯位檢查系統FOV軸XM和YM平行，或其幾何形狀能夠重合。同樣的，在膜片架30輸送相對於膜片架30錯位為零的晶圓10，並且相對於檢查系統的影像擷取裝置640進行定位時，晶圓的水準和垂直格線6和8方向為相對於檢查系統FOV軸XI和YI的預定方向(例如晶圓的格線6和8，會與檢查系統FOV軸XI和YI平行，或其幾何形狀能夠重合)。
在膜片架30接受檢查以判定晶圓相對於膜片架30的錯位時，錯位檢查系統的影像擷取裝置540會擷取一或多張晶圓10放置在膜片架30上的影像，並產生與其對應的影像資料。這些影像資料會傳輸至錯位處理單元510，該處理單元可執行影像處理作業(例如以具備相關技術中通常技藝的人士能夠瞭解的方式，執行普通影像處理作業)，以分析影像資料，並依據一或多條水準晶圓格線6和(或)一或多條垂直晶圓格線8相對於錯位檢查系統FOV軸XM和YM的方向誤差和錯位，判斷晶圓對位錯誤角度θW。
第10D圖顯示錯位檢查系統500在判斷晶圓相對於膜片架 30的旋轉或角度錯位程度時各個方面的圖解，如第10C圖中所示。如第10D圖所示，晶圓的水準和垂直格線6和8旋轉或角度偏移錯位檢查系統FOV軸XM和YM的程度，定義為晶圓錯位角度θW。錯位處理單元510可以將晶圓錯位角度θW傳送至系統控制單元1000和(或)第二處理子系統300，使該晶圓錯位角度θW能夠儲存在記憶體中，並且供第二處理子系統300存取，以修正晶圓10相對於其膜片架30的旋轉錯位。
如下文中的詳細說明，在第二處理子系統300處理特定膜片架30時，第二處理子系統300可存取或擷取(例如從記憶體)對應於膜片架30的晶圓錯位角度θW，並旋轉膜片架30以修正由膜片架30承載的晶圓10的錯位，例如在晶圓錯位量級超過最大錯位角度臨界值θW-Max的時候(即θW>θW-Max時)，此臨界值可以預先決定、程式設定或選擇。晶圓對膜片架式膜片旋轉錯位的業界標準臨界值為15度。但是，本專利申請者的經驗顯示，晶圓對膜片架式膜片的旋轉錯位若超過5度即應需要調整，因為製造的壓模12越來越小，晶圓尺寸也越來越大。如果因為晶圓對膜片架的旋轉錯位，導致在擷取全壓模或完整壓模影像進行影像處理時有任何延誤，而降低檢查程式的處理量，在較大的晶圓承載大量壓模時(例如10,000粒以上的壓模，像是20,000-30,000粒)，延誤可能會擴大或惡化，視壓模尺寸和晶圓尺寸而定。例如，θW-Max可以定義為擁有大約10度、7.5度、5度或3度的角度量級。一般而言，最大錯位角度臨界值可以視壓模尺寸和相關的檢查系統影像擷取裝置FOV 650而定。
下文將會進一步說明，第二處理子系統300無需任何膜片架處理作業的延誤，即可修正晶圓對膜片架旋轉錯位，也就是膜片架處理或檢查處理的處理量不會降低。例如，第二處理子系統300可以在將框架輸送至晶圓固定工作臺表面622時旋轉膜片架30，以修正晶圓對膜片架旋轉錯位，所需時間與輸送晶圓錯位角度θW為零或實質為零的膜片架30時相同。因此，在某些特定具體例中，事實上任何可以被錯位檢查系統500偵測到的(例如可靠且可重複偵測到)晶圓對膜片架旋轉錯位，都能夠傳輸至並(或)作用於第二處理子系統300，無論最大錯位角度臨界值θW-Max是多少，第二處理子系統300都能自動修正檢查的每一個或實質上每一個膜片 架30的晶圓對膜片架旋轉錯位，而不致影響膜片架處理的處理量和檢查的處理量。
在一些具體例中，錯位檢查系統500可以獨立、單獨或分離於第一和第二處理子系統250和300之一或兩者之外。例如，錯位檢查系統500可以包含或作為獨立於第一和第二處理子系統250和300的單獨設備，但仍位於系統200內部，例如由系統的支架結構202承載。否則，錯位檢查系統500也可位於系統200的外部或遠端(例如放在不同房間)，例如放置在系統的支架結構202以外，並配置為至少實質獨立於系統200進行作業，以判斷許多放置在框架承載盤中的膜片架30對應的晶圓角度錯位方向和角度錯位量級，這些資料可以儲存至記憶體和(或)由系統的控制單元1000或第二處理子系統300擷取，以進行晶圓錯位修正作業。在某些具體例中，錯位檢查系統500也可以包含一或多個框架定位元件(例如配置為與膜片架定位功能34a-b配對的機械定位元件)，使錯位檢查系統500在判斷晶圓對膜片架的錯位程度之前，先執行機械框架定位。
在特定具體例中，錯位檢查系統500的各部分，可能包含第二處理子系統300的一或多個部分、晶圓固定工作臺620，並(或)可能有檢查系統600的各部分(例如晶圓固定工作臺組合610和一或多個影像擷取裝置)。例如，在膜片架30被輸送至並放置於晶圓固定工作臺620上之後，檢查系統影像擷取裝置640可以擷取一組由膜片架30承載的晶圓10影像，並產生一或多組對應的影像資料集。耦合至檢查系統600的處理單元，可以分析這些影像資料集，以決定放置在晶圓固定工作臺620上，由膜片架30承載的晶圓10的晶圓錯位角度θW。處理單元可以進一步比較晶圓錯位角度θW和最大錯位角度臨界值θW-Max，以判斷晶圓錯位角度量級是否超過最大錯位角度臨界值θW-Max。若超過臨界值，處理單元可以向第二處理子系統300發出錯位修正要求，該子系統可以從晶圓固定工作臺表面622上拿取膜片架30，並依照方向和角度數值旋轉膜片架30，以修正或調整晶圓10相對於其膜片架30的錯位。接下來第二處理子系統300可以將膜片架30放回晶圓固定工作臺表面622，然後即可在適當的晶圓對檢查系統影像擷取裝置FOV 650對位條件下，開始進行框架檢查。
在其它具體例中，錯位檢查系統500的各部分可以包含第一處理子系統200；加上放置在框架盒外部的影像擷取裝置540，其中影像擷取裝置540配置為在第一處理子系統200將膜片架30從框架盒撤回後，擷取一組膜片架30上的晶圓10影像。第一處理子系統200能夠將膜片架30放在錯位元檢查系統的影像擷取裝置540下方，該裝置可擷取一組由膜片架30承載的晶圓10的影像，並將對應影像資料傳輸至錯位處理單元510，進行分析/處理和對應的晶圓錯位角度θW判斷。在第一處理子系統200的一部份，例如手部270，包含機械框架定位元件282的具體例中，膜片架30可以在將膜片架30從框架盒撤回時，相對於第一處理子系統200進行機械定位。第一處理子系統200可以依照已知或預定的位置，相對於錯位檢查系統的影像擷取裝置540放置膜片架30，使膜片架30相對於錯位檢查系統FOV軸XM和YM進行機械定位。
在進一步的具體例中，第二處理子系統300可以包含、實施或是被合併或有效合併至錯位檢查系統500的一或多個部分。例如，第二處理子系統300的一或多個部分，可以包含或相對於一些光學和(或)影像擷取元件而放置。在某些具體例中，膜片架30被輸送至第二處理子系統300之後，第二處理子系統300可以判斷對應於膜片架30的晶圓錯位角度θW。接下來第二處理子系統300可以旋轉膜片架30，以修正由晶圓錯位角度θW表示的晶圓對膜片架旋轉錯位，藉此確立膜片架30承載壓模12相對於檢查系統影像擷取裝置FOV 650的適當方向。第二處理子系統300也可以將膜片架30書送至晶圓固定工作臺622(例如與框架旋轉同時，或在框架旋轉之後)。
純機械與影像處理輔助的框架定位的各方面
具備此技術中通常技藝的人士，會盡一步認可如果框架承載的晶圓正確安裝在框架上，相對於框架的旋轉錯位為零或極小，透過結合膜片架定位功能34a-b，使用框架定位元件或結構進行框架機械定位，會使框架得到相對於檢查系統影像擷取裝置FOV的正確對位，也因此讓晶圓得到相對於檢查系統影像擷取裝置FOV的適當或可接受對位。
但是，晶圓原本安裝在框架上時，晶圓可能有相對於框架的 旋轉錯位。因此，在晶圓相對於框架存在旋轉錯位時，框架的機械定位無法解決晶圓相對於檢查系統影像擷取裝置FOV的旋轉錯位。換句話說，在此種旋轉錯位存在，且量級超過或超出可接受範圍時，框架相對於影像擷取裝置FOV的機械定位，對於確保晶圓相對於影像擷取裝置FOV的對位適當並沒有用處。
本發明中的各種具體例，配置為對由框架承載的晶圓，執行相對於影像擷取系統FOV的光學或影像處理輔助定位，其中涉及影像處理作業，以判斷晶圓旋轉錯位角度，和對應的晶圓旋轉錯位方向。因此，機械框架定位程式可以省略、避免或排除。具備相關技術中通常技藝的人士會認可，要是去除了某個製程，舉例來說，如涉及使用一或多個定位元件，與膜片架定位功能34a-b配對的機械框架定位程式等之膜片架處理程式，可以節省時間，因而提高處理量。本發明的數個具體例，可以使機械框架定位程式成為不必要或冗餘，如下文中進一步的說明。雖然機械框架定位程式仍然可以在其中某些具體例之中執行，但在多個具體例中，可以避免或免除機械框架定位程式。
錯位檢查系統500的具體例，如第10A-10B圖中所示，配置為(藉由影像擷取和影像處理作業)透過晶圓結構或視覺特性，以及框架結構和視覺特性之間角度關係的判斷或分析，判斷晶圓錯位角度θW。這些具體例可以確實判斷晶圓錯位角度θW，與膜片架30是否經過相對於檢查系統影像擷取裝置FOV 650的機械定位無關或彼此獨立。既然第二處理子系統300經過相對於檢查系統影像擷取裝置640的定位或對位(例如作為其安裝的一部份，或是初始或單次的配置/設定程式)，一旦第二處理子系統300旋轉膜片架30以修正偵測到的晶圓對膜片架旋轉錯位的存在，第二處理子系統300可以直接將膜片架30輸送到晶圓固定工作臺表面622，使膜片架30承載的壓模12適當對位，並表現出相對於檢查系統影像擷取裝置FOV 650的正確旋轉方向(例如最大檢查程式處理量方向)。檢查系統600可以隨後直接或立即起始框架檢查作業，在檢查膜片架30之前，無需單獨或額外的機械框架定位程式。
同樣地，錯位檢查系統500的具體例，例如第10C-10D圖 中所示，配置為透過晶圓結構或視覺特性，以及一或多條錯位檢查系統FOV軸XM和YM之間角度關係的判斷或分析，判斷晶圓錯位角度θW。這些具體例也可以確實判斷晶圓錯位角度θW，與膜片架30是否經過相對於檢查系統影像擷取裝置FOV 650的機械定位無關或彼此獨立。既然錯位檢查系統影像擷取裝置540經過相對於檢查系統影像擷取裝置640的定位或對位(例如作為其安裝的一部份，或是初始或單次的配置/設定程式)，在第二處理子系統300旋轉了膜片架30，以修正晶圓對膜片架旋轉錯位之後，膜片架30上的壓模12就會得到相對於檢查系統影像擷取裝置FOV 650的正確對位。第二處理子系統300可以直接將膜片架30輸送到晶圓固定工作臺表面622，檢查系統600可以直接或立即起始框架檢查作業，在起始膜片架30的檢查之前，無需單獨或額外的機械框架定位程式。
藉由(a)錯位檢查系統對於晶圓錯位角度θW的正確判斷，與膜片架30是否經過相對於檢查系統影像擷取裝置FOV 650和(或)系統200其它部分的機械定位無關或彼此獨立；(b)第二處理子系統依照θW旋轉膜片架30(例如，循著θW指示方向的相反方向，旋轉和θW的指示相同或實質相同的角度範圍)，以修正晶圓對膜片架的旋轉錯位，藉此提供經過旋轉修正的膜片架30；以及(c)第二處理子系統將經過旋轉修正的膜片架30直接輸送到晶圓固定工作臺表面622，本發明的具體例可以有效地以光學方式，相對於檢查系統影像擷取裝置FOV 650進行膜片架30定位。
只要膜片架30從錯位檢查系統500傳輸到第二處理子系統300時，在第二處理子系統起始框架旋轉作業之前，正確可靠地維持或保有各框架的旋轉方向或移位，這些相對於檢查系統影像擷取裝置FOV 650的光學/影像處理輔助膜片架30定位，可以免除機械框架定位程式的必要性。如同下文中進一步的詳細說明，本發明具體例中將膜片架30從第一處理子系統250輸送到第二處理子系統300的方式，可確保或傾向於確保從錯位檢查系統500擷取一組膜片架30上安裝的晶圓10影像時，到第二處理子系統300依照晶圓錯位角度θW起始框架旋轉作業時，任何特定膜片架30的旋轉方向都正確可靠地保留。
除此之外，在多個具體例中，膜片架處理與光學或光學輔助 定位順序涉及下列各項(a)錯位檢查系統檢查安裝在膜片架30上的晶圓10，和對應晶圓錯位角度θW的判斷；(b)膜片架30從錯位檢查系統500到第二處理系統300的輸送；(c)第二處理子系統修正晶圓對膜片架旋轉錯位，藉此實施膜片架30相對於檢查系統影像擷取裝置FOV 650的光學/影像處理輔助定位；以及(d)第二處理子系統將經過旋轉修正的膜片架30輸送到晶圓固定工作臺表面622，可避免在將膜片架30從框架盒中取出時，到將膜片架30放到晶圓固定工作臺表面622這段期間，投入額外的膜片架處理時間。因此，前文所述的膜片架處理和光學/影像處理定位程式中的(a)、(b)、(c)和(d)各項，可避免降低膜片架處理的處理量，而避免減少檢查系統的處理量。除此之外，略過或免除需要特定機械定位時間的普通/純機械框架定位程式，能夠節省時間，處理量也會隨之增加。相較於本發明的具體例，先前的系統和方法無法認知免除機械框架定位程式是理想且可能達成的。
為了進一步詳細說明，如上文所述，在某些具體例中，錯位檢查系統500包含了配置為在第一處理子系統將膜片架30從膜片架盒輸送到第二處理子系統300的過程中，擷取安裝在膜片架30上的晶圓10之影像的影像擷取裝置540。例如，錯位檢查系統影像擷取裝置540，可以被放置在第一處理子系統輸送膜片架30到第二處理子系統300之膜片架行經路徑各部分的某部分上方(例如耦合至手部270的機械臂260，如下文所述)，使錯位元檢查系統影像擷取裝置540在膜片架30沿著行經路徑通行時，擷取安裝在膜片架30上的晶圓10的影像(例如「快速動態」)。然後錯位檢查系統500能夠以和上述相同、實質相同、可類比或大致可類比的方式，判斷晶圓錯位角度θW，並將晶圓錯位角度θW傳送到第二處理子系統300。第一處理子系統250能夠相對於錯位檢查系統判定的晶圓錯位角度θW，準確可靠地維持膜片架的旋轉方向，以此方式將膜片架30輸送到第二處理子系統300，在此之後第二處理子系統可以修正晶圓對膜片架旋轉錯位，並將膜片架30輸送至晶圓固定工作臺622。在另外一個具體例中，第一處理子系統250可配置為旋轉膜片架30以補償膜片架30上安裝的晶圓10的旋轉錯位，例如透過利用手端輸送膜片架30的可旋轉機械臂 組合。
有關上述省略、免除或有效重複機械膜片架定位程式的類似或可類比考量，適用於錯位檢查系統500的一或多個部分，與第二處理子系統結合300或由第二處理子系統300實施，使第二處理子系統300能夠判斷晶圓錯位角度θW的具體例。
代表性的第一處理子系統的各方面
第一處理子系統250包含至少一個以手部為基礎的處理設備或裝置，像是一或多個機械臂260耦合至一組對應的手部270。第一處理子系統250配置為執行特定類型的晶圓處理作業，和特定種類的膜片架處理作業。在晶圓處理作業上，在數個具體例中，第一處理子系統250配置為進行下列各項工作：(a)在檢查系統600進行晶圓處理前，從一或多個晶圓來源210擷取晶圓10，其中晶圓來源210可以包含或本身即為晶圓承載盤/晶舟，或其它的處理系統或機構；(b)輸送晶圓10至晶圓對準站400；(c)將經過初步對位的晶圓10從晶圓對準站400輸送至晶圓固定工作臺620(例如將晶圓10輸送並放置到頂針612上，隨後放開晶圓10)，使晶圓處理作業得以進行；(d)從晶圓固定工作臺620擷取晶圓10(例如擷取藉由頂針612而從晶圓固定工作臺620上升起的晶圓10，並取下頂針612上的晶圓10)；以及(e)將從晶圓固定工作臺620擷取的晶圓10，輸送至一或多個後處理晶圓目的地220，例如晶圓承載盤或晶舟，或是其它處理系統或機構。
在膜片架處理作業上，在數個具體例中，第一處理子系統250配置為進行下列各項工作：(a)在檢查系統600進行膜片架處理前，從一或多個膜片架來源230擷取膜片架30，其中膜片架來源230可以包含或本身即為膜片架承載盤/膜片架盒，或其它的處理系統或機構；(b)在某些具體例中，可藉由將膜片架對位功能34a-b，與至少一個包含相對元件或互補定位功能284a-b的第一處理子系統定位元件282對位、搭 配、結合或配對，確立初始膜片架定位或對位(可以相對於晶圓固定工作臺620和/或一或多個檢查系統600元件而維持)，例如請進一步參閱第11B圖，透過一組包含至少一個承載第一處理子系統定位元件282之手部270a的手部270a-b而進行；(b)輸送膜片架30至第二處理子系統300；以及(c)從第二處理子系統300接收膜片架30，並將收到的膜片架30輸送到一或多個後處理膜片架目的地240，其中可能包含框架承載盤或膜片架盒，或是膜片架處理機構。
在一些具體例中，相對於檢查系統600的初始膜片架定位或對位，是透過晶圓固定工作臺組合610承載的定位元件，以及膜片架定位功能34a-b與這些定位元件的配對，以具備相關技術中通常技藝的人士能夠瞭解的方式，透過普通方式確立。
在一個具體例中，第一處理子系統250也配置為(d)相對於錯位檢查系統500進行膜片架30定位，使其得以判定或測量相對於承載晶圓10的膜片架30的晶圓角度錯位量級和方向。
代表性的第二處理子系統的各方面
在多個具體例中，第二處理子系統300配置為進行下列晶圓或膜片架處理作業：膜片架處理方面：(a)和第一處理子系統300交換膜片架30(即接收來自子系統的膜片架30，並將膜片架30輸送至子系統)；以及(b)在晶圓固定工作臺620上為膜片架30定位。晶圓處理方面：(c)選擇性地對因為不平坦或翹曲，而無法充分、完全或穩固留存在晶圓固定工作臺表面622上的晶圓10的部分，施加平整力或壓力，涉及晶圓固定工作臺對此種不平坦或翹曲的晶圓10施加真空吸附力(和自動/以感應器為基礎判斷真空吸附力是否充分)；以及(d)在從晶圓固定工作臺620上放開晶圓時限制晶圓10的移動空間，此種放開可能藉由停止真空吸附力，並可能施加空氣沖洗，和任何頂針的延伸 而進行。
在特定具體例中，第二處理子系統300配置為相對於檢查系統600的一或多個部分或元件，藉由將膜片架定位功能34a-b，與至少一個包含相對元件或互補定位功能(未顯示)的第二處理子系統定位元件(未顯示)，以可類比或大致可類比為上述第一處理子系統250作業的方式，進行對位、搭配、結合或配對，確立初始膜片架定位或對位。
在某個具體例中，第二處理子系統300額外配置為依照由錯位檢查系統500所判定，對應於安裝在膜片架30上的晶圓10的旋轉錯位資訊而旋轉膜片架30(例如晶圓錯位角度θW)。否則，晶圓對膜片架的旋轉錯位也可以由檢查系統600進行檢查或判斷(例如如果膜片架30放置在晶圓固定工作臺622上，錯位檢查系統500可以作為檢查系統600的一部份，或由檢查系統600實施)。如上文所述，錯位檢查系統500可以對應於檢查系統600，包含晶圓固定工作臺620和影像擷取裝置640，且第二處理子系統300可以配置為(a)在晶圓固定工作臺620上為膜片架30定位，其錯位檢查系統500可以判斷晶圓對膜片架角度錯位方向和量級，和(b)從晶圓固定工作臺620擷取膜片架30，修正晶圓對膜片架錯位，以及(c)隨後將此種膜片架30放回晶圓固定工作臺620。
綜觀前文所述，第一處理子系統250可以提供晶圓輸送介面，對應於晶圓固定工作臺頂針位置和晶圓固定工作臺620以外或外部的晶圓來源/目的地，在晶圓固定工作臺位置之間輸送晶圓10。第二處理子系統300能夠提供膜片架輸送介面，在第一晶圓處理子系統200和晶圓工作桌600之間輸送膜片架30；膜片架旋轉介面；晶圓平整介面；和晶圓側向侷限介面。
如上文所述，在修正晶圓對膜片架旋轉錯位元的程式上，第二處理子系統300不需要在靜止時執行這些旋轉錯位的修正。它可以在輸送膜片架30至晶圓固定工作臺620的路途中修正旋轉錯位。這一方面的第二處理子系統300設計，可確保執行晶圓對膜片架錯位修正不會損失時間。此外，由於其涉及藉由特定量級或方向旋轉膜片架30，在不損失時間的情況下修正晶圓對膜片架旋轉錯位，因此能夠實施用於檢查每一片安裝 在膜片架30上的晶圓10。
因此，第二處理子系統300能夠(a)例如，以避免或克服和膜片架30有關之晶圓10的旋轉錯位的方式，在晶圓固定工作臺620上為膜片架30定位，而不損失修正旋轉錯位的處理時間；(b)將膜片架30從晶圓固定工作臺620上取下；(c)克服晶圓不平坦或翹曲，導致喪失真空吸附力，而使得晶圓固定工作臺620留住晶圓表面區域的力量不充足或不完整；以及(d)防止在真空吸附力鬆放或中斷後，和施加任何相關的空氣沖洗時，不希望發生的晶圓10沿晶圓固定工作臺表面622側向位移。
在許多具體例中，第二處理子系統300包含下列各項：膜片架處理方面：(a)配置為自動旋轉膜片架30，以修正晶圓10相對於膜片架30的旋轉錯位(例如，依照角度錯位方向和量級，可能由於最大錯位角度臨界值或容許值，此值可能與最大容許晶圓對膜片架錯位容許值有關或相應)的旋轉補償設備；以及(b)晶圓固定工作臺的膜片架放置與擷取設備(「膜片架-晶圓固定工作臺放置/擷取設備)，配置為將膜片架30放置在晶圓固定工作臺表面622上，和將框架從晶圓固定工作臺表面622取下。晶圓處理方面：(a)平整力設備，配置為在與晶圓固定工作臺表面622垂直或實質垂直的方向上(例如與晶圓固定工作臺z軸Zwt平行)，在晶圓10的部分上施加力量或壓力，其中涉及由晶圓固定工作臺620施加真空吸附力；以及(b)侷限或包含設備，配置為至少實質防止在真空吸附力停止施加於晶圓10後，以及藉由或透過晶圓固定工作臺表面622向晶圓10下側施加任何相關的空氣爆發或沖洗後，晶圓10沿著晶圓固定工作臺表面622側向位移。
在數個具體例中，第二處理子系統300包含多功能處理、輸送和(或)取放設備，可與旋轉補償設備的各部分、平整力設備和侷限設備結合、整合或統一，如下文中的詳細說明。
代表性的多功能取放設備的各方面
第12A-12D圖為顯示代表性的多功能處理(MFH)設備、組合、機組或機構300各方面的圖解，其配置為旋轉補償設備、平整力設備、侷限設備和膜片架-晶圓固定工作臺放置/擷取設備各一，以結合、整合或統一的方式，依照本發明的具體例，執行晶圓與膜片架處理作業。在某個具體例中，MFH設備300包含下列各一：(a)主體，機架元件或外殼302；(b)複數可替換擷取臂310，耦合至外殼302，配置為(i)施加或停止為膜片架周邊或邊緣的一部份提供的真空吸附力，以選擇性擷取、穩固固定和選擇性鬆開不同尺寸、大小或直徑的膜片架30，和(ii)選擇性侷限或防止晶圓10沿著晶圓固定工作臺表面622側向位移；(c)一組真空元件(例如真空連桿、線路和/或閥門)318，耦合至複數擷取臂310，而得以控制複數擷取臂310施加在膜片架30上的真空吸附力或負壓；(d)擷取定位組合320，包含擷取臂位移馬達或驅動器330，和一根耦合至複數擷取臂310的位移連桿334，用於可控制地將複數擷取臂310垂直於和離開或接近共同軸移動，像是對應或近似對應於膜片架30或其上承載晶圓10之中點、中心或重心的取放z軸Zpp，至多個(例如可選擇或預定的)相異位置或距離，其中各相異位置或是離開或接近Zpp的距離，可以對應於不同的膜片架尺寸、大小或直徑；(e)旋轉錯位補償馬達或驅動器340，配置為依共同方向圍繞共同的旋轉軸，像是取放z軸Zpp，選擇性且同時旋轉各複數擷取臂310(即共同轉動複數擷取臂310)，以進行晶圓角度錯位的修正作業；(f)支撐構件或支撐臂352，配置為承載外殼302；以及(g)垂直位移馬達或驅動器350，配置為沿著與晶圓固定工作臺z軸Zwt和取放z軸Zpp平行的垂直方向(即與晶圓固定工作臺表面622垂直或實質垂直)，選擇性或可控制地移動複數擷取臂310，例如藉由外殼302的垂直位移，達成膜片架在晶圓固定工作臺上的放置和擷取。
在某些具體例中，MFH設備300可以相對於錯位元檢查系統影像擷取裝置540放置，或配置為承載、實施錯位元檢查系統影像擷取裝置540或與其進行光學通訊，該裝置配置為參考第10A-10D圖於上文 中說明或指明的方式，擷取膜片架30的影像。例如，MFH設備外殼302可以承載一組光學和(或)影像擷取元件，像是包含一組影像感應器，位於外殼302之內或之上的影像擷取裝置540。否則，外殼302可以放置在該影像擷取裝置540的下方(在此情況下，外殼的一或多個部分可以包含一或多個開口，以便透過機殼進行影像擷取)。在進一步的替代方案中，外殼302可以承載一組光學元件，例如可耦合至光纖束的微鏡頭陣列，並配置為將對應於膜片架影像的光學或影像訊號，傳輸至可置於外殼302外部或遠處的影像擷取裝置(例如照相機)。在此具體例中，此組光學元件可以包含一些照明光源(例如LED)。
第12B圖顯示本發明具體例的擷取臂310各部分圖解。在某個具體例中，各擷取臂310包含依某個方向延伸，或在實質垂直於取放z軸Zpp的平面之內的臂構件312，和沿著Zpp的實質平行方向，突出或延伸至臂構件312之外的終端部分或末端314。各臂構件312及其對應末端314，包含配置用於通訊、提供或供應真空吸附力的通道或通路。不僅如此，各末端314還承載、包含或耦合至柔軟並可彈性變形或可彎曲的尖端元件316，使其得以固定膜片架的真空吸附(例如透過末端，定位在膜片架30的周邊部分或外緣)，如果置於與晶圓10接鄰或表面上方處，僅有極少或可忽略的不必要空氣侵入或真空洩漏，以及減少、極少或可忽略的損壞或缺陷引發可能性。
代表性膜片架擷取與釋放的各方面
第12C圖為顯示依照本發明具體例之擷取定位組合320各部分的圖解，和複數擷取臂310在第一位置或距離取放z軸Zpp之徑向距離，對應於第一膜片架直徑或截面積的代表性第一定位。第12C圖為顯示擷取定位組合320各部分的圖解，和複數擷取臂310在第二位置或距離Zpp之徑向距離，對應於第二膜片架直徑或截面積的代表性第二定位，其直徑或截面積比第一膜片架更小。
擷取臂定位馬達330配置為可選擇性地進行複數擷取臂320相對於彼此和取放z軸Zpp的定向，使複數擷取臂320能夠選擇性地放置於相對於或在多個擷取位置之上，各擷取位置對應至特定的膜片架尺寸、 大小、面積或直徑。在第12B-12C圖中顯示的具體例中，複數擷取臂310的選擇性定位是透過滑輪332a-e而產生。更詳細來說，任何特定擷取臂310a-d，都以使其臂構件312a-d能夠圍繞其擷取臂對應的滑輪332a-d中心軸旋轉的方式，耦合至對應的滑輪332a-d；而對應至各擷取臂310a-d的滑輪332a-d，透過位移連桿334，以機械方式彼此耦合或連結，其方式舉例而言可以為皮帶或帶狀物。額外的滑輪332e可配置用於調節、提供、控制或選擇施加在位移連桿334上的張力量。擷取臂定位馬達330耦合至滑輪332d之一，該滑輪可作為驅動滑輪332d。
旋轉動作或由擷取臂定位馬達330向驅動滑輪332d施加的力，會導致各滑輪332a-e透過位移連桿334，產生同時或實質同時且精密而受到控制的旋轉，因此形成各臂構件312a-d圍繞其對應滑輪332a-d之中心軸的同時旋轉。依照馬達330旋轉的方向，驅動滑輪332d、臂構件312a-d的旋轉會導致各擷取臂的末端元件314a-d，沿朝向或遠離取放z軸Zpp的方向產生徑向位移或轉譯。因此，對應於複數擷取臂310的末端元件314a-d會在垂直於取放z軸Zpp，或在其共同垂直平面上，以使其能夠自動調整末端元件314a-d距離Zpp的徑向距離的方式，共同移位或轉譯。末端元件314a-d距離Zpp的特定徑向距離(例如可選擇或預先決定的距離)，對應並使其得以擷取不同尺寸、大小或直徑的膜片架30(例如更大或更小的直徑)。尖端元件316朝向或遠離Zpp等距離徑向移動的能力，使其得以在下文詳細說明的晶圓處理程式中溫和擠壓或壓住晶圓10(例如彎曲的晶圓10)。
一旦複數擷取臂310安放在距離Zpp徑向距離外，此距離對應於接受檢查的膜片架30尺寸，複數擷取臂310可以置於擷取臂尖端元件316接觸到膜片架30周邊部分之處。此時真空可以啟動，使真空吸附力或負壓經由複數擷取臂310，施加在膜片架30的周邊部分。複數擷取臂310可以藉由經此施加的真空吸附力，穩固地承載、保持或留存膜片架30。同樣地，複數擷取臂310能夠藉由停止經此施加的真空吸附力而釋放膜片架30。
在各種不同的具體例中，裝配MFH設備300是為了定位與 第一處理子系統250的相對部分(例如末端執行器270)，以致讓大多數的擷取臂310可以從第一處理子系統250擷取膜片架30。例如，末端執行器270擷取膜片架30時，它會在相關技術上利用一種易於瞭解的普通技術，將真空力或負壓力傳遞到膜片架底面的周邊部分。第一處理子系統的末端執行器270運送膜片架30時，大多數的擷取臂310可以被定位在末端執行器270之上，並超過膜片架30的上部、正面或表面。大多數的擷取臂310則可以被垂直位移至與末端執行器270(例如藉由垂直位移電動機350和/或與末端執行器270相結合的機械手臂260之垂直位移)的相對位置，以致讓大多數的擷取臂尖端元件316，可以接觸膜片架頂面的周邊部分。大多數的擷取臂310在垂直位移時可以啟動真空，以致讓真空力或負壓力流經大多數的擷取臂。與第二處理子系統300相結合的一套真空感應器，可在與大多數擷取臂310相結合的真空管線內自動監控真空壓力。一旦大多數擷取臂310觸及膜片架上部側面的周邊部分時，大多數擷取臂310可藉由傳送到此的真空力，牢牢地附在或擷取膜片架30。在真空感應器偵測到該真空力已超過適當的擷取閾值後，已成為膜片架下側固定部分的末端執行器270可以釋放真空力，真空力已經應用於膜片架的下側，因而從末端執行器270推出膜片架，並完成膜片架30至MFH設備300的轉移。
使用以上所述的類似方法，可以將MFH設備300垂直位移至與晶圓固定工作臺620的相對位置，以擷取晶圓固定工作臺620所傳送的膜片架30(例如應用於膜片架30下側的真空力，而被固定在晶圓固定工作臺620上的膜片架)。在此情況下，晶圓固定工作臺620不必繼續將其真空力應用到膜片架30，自始自終將膜片架30轉移到MFH設備300(例如，由於膜片架30沿著晶圓固定工作臺表面622側向位移不太可能發生，甚至缺少晶圓固定工作臺真空力)，雖然在某些具體例中，晶圓固定工作臺620可以繼續將該真空力應用到膜片架30的下側，直到、大約直到或將近直到MFH設備300膜片架的真空力擷取完成。
基於上述考量，一旦MFH設備300已將被擷取或由此所安全傳送的膜片架30轉移至特定目的地時，例如到末端執行器270或真空台表面622，可以將膜片架30轉移或卸載到所考慮的目的地並予以釋放。 卸載目的地為末端執行器270或晶圓固定工作臺620時，MFH設備300將繼續擷取並確保膜片架30的留置，直到末端執行器270或晶圓固定工作臺620對膜片架30的安全擷取已分別完成為止(例如在相關技術上以一種易於瞭解的普通技術，分別由與末端執行器270或晶圓固定工作臺620相結合的真空感應器來決定)。然後可以將MFH裝置620遠離卸載目的地(例如垂直展示於與末端執行器270或晶圓固定工作臺620的相對位置)展示。
典型晶圓旋轉偏位補正方面
一旦膜片架30已被大多數的擷取臂310擷取時，可以選擇性地操縱旋轉偏位補正電動機340，以更正或補正由膜片架30所傳送的晶圓10旋轉錯向。依照為晶圓10所決定的偏位方向和偏位數值或角度，該偏位補正藉由整個膜片架30相對於取放z軸Zpp的旋轉而產生。
依照目前所公開的具體例，第13A圖是MFH設備300所傳送的膜片架30之圖解說明。相對於範圍或角度超過偏位閾值大小值θW-Max(例如最大可容忍的偏位閾值，如可程式化、可選擇、預定的度數)的膜片架30，若膜片架30所支撐的晶圓10有角度偏位，則偏位補正電動機340會讓膜片架30產生與晶圓偏位方向相反的旋轉，並橫越角度的作用範圍、弧長或度數，以回應、等於或大約等於為晶圓10而決定的偏位大小。MFH設備300將該旋轉膜片架30放置於檢驗系統的晶圓固定工作臺620時，膜片架30所傳送的晶圓10，將會有與檢驗系統影像擷取裝置640相關的正確或應有之關節旋轉位置(例如大約為零度的角度偏位)。相對於影像擷取裝置的FOV 650，修正該晶圓的旋轉偏位，可以相應確保die 12的正常對準。
在多個具體例中，藉由大多數擷取臂310關於取放z軸Zpp內，每個擷取臂310的同步或集體旋轉，讓MFH設備300的膜片架產生旋轉，例如藉由與擷取臂310相結合的外殼302之旋轉。在幾個具體例中，偏位補正電動機340提供、包括或與可旋轉的軸342相結合，該軸342是為旋轉外殼302而配置；並在相關技術上以一種易於瞭解的普通技術，配置旋轉移動編碼器或旋轉編碼器，以幫助或完成對外殼旋轉方向和範圍的 控制。
依照目前所公開的具體例，第13B圖是在第一偏位補正方向中，關於第一偏位補正量、大小、角度或角度路徑長度的取放z軸Zpp，被旋轉的MFH設備300之圖解說明，由此補正或更正第一晶圓10a相對於膜片架30的第一角度偏位。依照目前所公開的具體例，第13C圖是與第一偏位補正方向相反的第二偏位補正方向中，關於第二偏位補正量、大小、角度或角度路徑長度的Zpp，被旋轉的MFH設備300之圖解說明，由此補正或更正第二晶圓10b相對於膜片架30的第二角度偏位。
傳送偏位晶圓10的膜片架30被MFH設備300傳送時，橫越或藉由等於或大約等於偏位晶圓偏位角度θW的外殼302，以與晶圓偏位角度的相反方向旋轉，補正或更正晶圓的偏位，相對於檢驗系統600的一或多個元件(例如在此所提供的影像擷取裝置和FOV)，由此建立正確或應有的晶圓方位。旋轉的膜片架30，因而由膜片架30所傳送的晶圓10被正確地(重新)定位，可以隨後被轉移到檢驗系統600。此外，MFH設備300正在移動時(例如在膜片架輸送期間，「忙碌」的膜片架旋轉)，例如MFH設備300正在將膜片架30轉移到晶圓固定工作臺620時，可以執行該MFH設備300的膜片架30之旋轉，以補正晶片到膜片架旋轉偏位。因此，如第13A圖所顯示，在第一偏位補正方向的第一偏位量、大小、角度或角度路徑長度中，外殼302接下來的旋轉或在旋轉時，傳送第一晶圓10a的膜片架30，可以被轉移到晶圓固定工作臺620，以致讓檢驗可以在最大生產量晶圓die-to-FOV定向的情況下開始。同樣地，如第13B圖所顯示，在第二偏位補正方向的第二偏位補正量、大小、角度或角度路徑長度中，外殼302接下來的旋轉或在旋轉時，傳送第二晶圓10b的膜片架30，可以被轉移到晶圓固定工作臺620以供檢驗。
因為已經被轉移到晶圓固定工作臺620的膜片架30，可能已經被旋轉來補正或更正膜片架30所支撐的晶圓10之角度偏位，在幾個具體例中，膜片架定位操作在離開晶圓固定工作臺620或晶圓固定工作臺表面622後發生(否則，由晶圓固定工作臺620所傳送的任何膜片架定位元件，可能必須依照膜片架30已經被旋轉的角度範圍被旋轉或重新定 位)。因此，依照目前所公開的多個具體例，晶圓固定工作臺組裝610或晶圓固定工作臺620不必包括，且可以省略或排除膜片架定位元件或機制，例如關於第一處理子系統250，如上所述一或多個膜片架定位元件282的類型。
此外，如以上所顯示，在某些具體例中，MFH設備300可以決定和更正缺乏、省略或排除膜片架定位程式的晶圓偏位元角度θW(1)在MFH設備300擷取膜片架之前，以及(2)在任何該晶圓到膜片架旋轉偏位更正之後，MFH設備300已直接轉移到晶圓固定工作臺表面622的膜片架30上，膜片架檢驗操作的檢驗系統啟動之前。因此，該MFH設備300的具體例，可以在膜片架處理時，幫助或啟動該膜片架定位程式的去除，因而節省時間並增加生產量。
典型膜片架轉移方面
在各種不同的具體例中，配置MFH設備300將膜片架30轉移到晶圓固定工作臺620，例如直接在晶圓固定工作臺表面622放置或定位膜片架30。在幾個具體例中，配置垂直位移電動機350以在與每個取放z軸Zpp和晶圓固定工作臺z軸Zwt的平行方向中，將外殼302垂直地位移橫越特定或預定的距離，由此直接在晶圓固定工作臺表面622上放置或定位膜片架30及其晶圓10。在該具體例中，於晶圓固定工作臺表面622放置膜片架30和/或從晶圓固定工作臺表面622取回膜片架30不必包括，且可以省略、避免或排除晶圓固定工作臺頂出梢612的使用。以考慮膜片架30近似、鄰近、基本上在或在晶圓固定工作臺表面622上的距離來展示外殼302之後，在相關技術上以一種易於瞭解的普通技術，晶圓固定工作臺組裝620可以應用真空力，在或觸及晶圓固定工作臺表面622時安全地咬合、擷取或保有膜片架30及其相應的晶圓10。將膜片架30放置在晶圓固定工作臺表面622與隨即穩固擷取或保留膜片架30相結合，被大多數元件擷取臂310應用到膜片架30的真空力可以被釋放，而垂直位移電動機350可以位移或提高外殼302，並相應位移或提高大多數擷取臂310至一個約定距離，以離開晶圓固定工作臺表面622。
將MFH設備300所持有的膜片架30轉移到第一處理子系 統200，能夠以類似於上述方法產生，例如，在大多數擷取臂310之下或底下，與機械手臂260相結合的末端執行器270之第一處理子系統定位。在此所描述的具體例中，詳述為z-軸位移而配置的MFH設備300時，依照目前所公開的MFH裝置具體例，不受限於唯一的z-a軸移動。
典型晶圓翹曲或不平坦改良方面
若晶圓10彎曲，則下一個即將在晶圓固定工作臺620實施的計劃流程(如晶圓的檢驗)無法進行。若無手動干預，晶圓檢驗或製造過程將會停止，造成生產量的損失。依照目前所公開的具體例，放置在晶圓固定工作臺620上的晶圓10被自動偵測即將彎曲時，會提供自動修正或矯正的回應，因而消除或基本上消除對手動干預的必要，並相應消除或有效消除檢驗系統因晶圓10彎曲所導致的當機時間或停止時間，由此增加檢驗生產量(例如平均檢驗生產量，係根據在一個或多個檢驗游程中，許多預期彎曲的晶圓10來決定/計算)。
關於和/或在將晶圓10第一處理子系統轉移到晶圓固定工作臺表面622之後，由晶圓固定工作臺620所啟動或應用的真空力(例如藉由啟動一個多個真空值)是為了或預期幫助穩固的咬合、擷取或保持晶圓10在或觸及晶圓固定工作臺表面622(例如藉由應用於晶圓10底面全部表面區域的真空力)。然而，在晶圓10包括一或多個部分為非平面、大體上非平面或彎曲時，將晶圓10穩固保持到晶圓固定工作臺表面622則為不可能(例如取決於翹曲的程度)。晶圓10在晶圓固定工作臺表面622缺少穩固、得宜、充足或適當的咬合，可能被指出對所應用的真空力或負壓力大小之決定(例如由真空計自動提供或產出)，是否高於或低於可接受的真空咬合壓力閾值(例如它可能是一個可程式化、可選擇或預定的值)。
依照目前所公開的具體例，配置MFH設備300的多個具體例，以選擇性地將一或多個真空咬合協助、平面化、平坦化或拍擊(如輕輕地拍擊)壓力或力量，應用或傳遞到晶圓固定工作臺表面622所支撐的部分晶圓10，因此，對晶圓固定工作臺表面622穩固、充分或適當的真空咬合，由於非平面或翹曲的晶圓而無法建立。在幾個具體例中，一或多個 真空元素(例如真空值)的啟動，尚未導致晶圓10對晶圓固定工作臺表面622穩固或充分的真空咬合，為因應該指示或決定(例如自動決定，依照程式指令執行來施行)，MFH設備300可以對超過晶圓10的部分，安排大多數的擷取臂310，以致至少讓每個擷取臂尖端元件316的部分，直接定位於或能夠咬合或接觸晶圓10所考慮的暴露、上部或頂面部分。
依照目前所公開的具體例，第14A-14B圖是擷取臂尖端元件316將MFH裝置定位於超過晶圓10的部分之圖解說明，以幫助晶圓10在晶圓固定工作臺表面622的穩固擷取。對於所考慮的晶圓10，擷取臂尖端元件316以該法之定位，可以安排每個尖端元件316與晶圓10周邊或外邊界或邊界近似或鄰近和/或重疊。例如，在大多數擷取臂310之內的每個擷取臂310，可以被定位_在遠離取放z軸Zpp的徑向距離，該距離大約等於但稍微小於所考慮的空間範圍、跨度或晶圓10直徑。在許多具體例中，設備300可以安排大多數的擷取臂310，以致讓(1)與每個擷取臂末段314中心或中心點交叉的圓，與晶圓10圓形或大致圓形的周邊邊界成為同心或大致同心，以及(b)每個擷取臂的尖端元件316可以直接與晶圓10的暴露、上部或頂面周邊部分接觸。
超過晶圓10曝露部位的幾個擷取手臂310定位可定義出此編號手臂和/或相對應的尖端元件316，其接合輔助的配置模式，定義過程是根據MFH設備300能將接合輔助力量或壓力(例如下壓力或壓力)施往特殊區域或晶圓固定工作臺組件將真空力量施往晶圓10底部時，同個時間點的晶圓點上，以促使或啟動穩定擷取晶圓10到晶圓固定工作臺表面622。目前可預先判定針對與特殊或不同的晶圓維度、尺寸或直徑定義擷取手臂310的空間定位(例如根據標準的晶圓尺寸)並可將定位數據儲存在記憶體內，甚至從記憶體擷取出來。
定位出幾個超過晶圓10(例如，根據特殊接合輔助配置模式)曝露、上部或最上層部位(例如，周圍或最外圍的部位)的幾個擷取手臂尖端元件316之後，MFH設備300能將擷取手臂尖端元件316(例如，藉由位移殼體302的方式)以平行於每次提取的垂直方向位移，並將z軸Zpp和晶圓固定工作臺的z軸Zwt，朝著晶圓固定工作臺620的表面624方向放 置。尖端元件316因此能與特殊區域或晶圓或膜片架表面上的端點，建立接觸面，並且在晶圓10的部位施以接合輔助力、壓扁力或平整力(例如下壓力或壓力)。晶圓固定工作臺620組件會向晶圓10底部施以真空力量，同時MFH器具會向晶圓10施以接合輔助力。
由於以下元素的同步施展過程，(a)向晶圓10上層表面部位施以接合輔助力，及(b)向晶圓10底部施以真空力的緣故，此時會自動穩定擷取晶圓10的非平坦表面或彎曲面並且之後留在晶圓固定工作臺表面622。比較真空壓力現行讀數、測量值或真空接合壓力初始值的方式會自動指出或判定穩定擷取晶圓固定工作臺表面622上，晶圓10的程度，執行方式可參照外觀設計篇中，其中一個普通技巧說明。穩定擷取晶圓固定工作臺表面622上，晶圓10後，MFH設備300會將幾個擷取手臂310從晶圓10以垂直方向移開，例如，藉由將殼體302抬升或返回預定、預設或等候/就緒位置。
上述的晶圓處理流程特別適合按照本次公開具體例，配備晶圓固定工作臺結構5的晶圓固定工作臺620，或者適合由晶圓固定工作臺620啟動，因為配備晶圓固定工作臺結構5的隆起部位120會使真空力量範圍限縮，並且封存在晶圓10覆蓋晶圓固定工作臺表面部位底下。這個有效的真空封存過程會避免真空力流失，並且可使強烈的真空力施加到或應用到晶圓10的底部，其造就除了自然吸力以外，另外有助於使晶圓10駐留在置於晶圓固定工作臺表面622的力量。若缺少隆起部位120，很有可能因為大多數的真空施力會透過晶圓10沒有覆蓋的晶圓固定工作臺表面區域流失，因而無法啟動有效的真空力量。
基於上述原理，按照本次揭露內容所體現的具體例能大幅增加自動擷取晶圓10非平坦面或彎曲面，並且將其留在晶圓固定工作臺表面622的可能性。因此，按照本次揭露內容所體現的過程會大幅減少或絕大部分消除人工干預相關前述系統的必要性。
側向晶圓位置控制/預防的代表層面
如同下列進一步詳述的內容，當以多孔晶圓固定工作臺方式處理厚度非常薄的晶圓10時，會向晶圓10施以短暫或非常短時間的井噴 式吹氣、突爆式吹氣或噴氣，以促使晶圓10能從晶圓固定工作臺表面鬆開。這個過程會使晶圓10飄浮起來，並造成晶圓10跨過晶圓固定工作臺622，產生不受歡迎、無法控制或無法預測的側向位移現象。這類的側向位移現象會很容易讓晶圓10從預定的晶圓加載/卸載位置挪開(例如，大距離挪開)，亦即，末端啟動器270原本要處理晶圓的位置。這會造成末端啟動器270發生不受信賴或無法預測的擷取晶圓10動作，進而使末端啟動器270無法安全可靠地將晶圓10插至晶圓盒或讓晶圓10定位在後續的處理站，相當有可能會造成晶圓的損壞或斷裂。
以往當晶圓厚度較厚的時候(例如，相對於表面區域正規化的基礎上)，會有可能使用頂出梢從晶圓下方往上推，以便讓晶圓抬離吸力範圍，特別是在它們也會在晶圓固定工作臺上產生溝槽的時候。然而，如果沒有溝槽的存在，在晶圓10上的自然吸力會很強烈地使剩餘的真空力量遠離，使得仍有可能讓真空力量吹往晶圓固定工作臺620。這意味著晶圓10下方的真空力量更難避開。再者，今天處理的晶圓10，厚度更薄。假設新的限制因素生效，就不可能只是使用頂出梢朝著被吸力下壓的晶圓10推進。若要做到這點，可能必須冒著使既薄又易碎的晶圓10斷裂的風險。
過去已在背研磨系統/製程中使用多孔晶圓固定工作臺，但尚未在運用在檢驗系統/製程中，直到2011年5月12日申請之新加坡專利申請案第201103425-3號標題為「System and Method for Handling and Aligning Component Panes such as Film Frames and Wafers」，該案包含可用於操作晶圓10的晶圓固定工作臺620。但是，已發現到，促進以在後續晶圓操作期間可靠避免損壞薄且易碎的晶圓10之方式自非常平坦或超平坦晶圓固定工作臺表面622釋放該非常薄或超薄晶圓10需要人力介入。
本文說明書提供一種針對此問題的解決方案。為了促進以可靠避免損壞薄且易碎的晶圓10之方式自非常平坦或超平坦晶圓固定工作臺表面622釋放該非常薄或超薄晶圓10，透過在晶圓固定工作臺620中的多孔隔室材料施加瞬間噴射、突發、驅放或吹正氣壓力至晶圓10之底側。施加正氣壓力釋放自然吸力並且撤銷晶圓10下方的任何剩餘真空力。一 旦在晶圓10之表面下方引入空氣，將使介於晶圓10之頂表面與底表面之間的大氣壓力差等化。但是，這造成晶圓處置再一項獨特問題，這在晶圓10下方形成空氣墊，由於晶圓10下方的空氣墊不均勻分佈，造成飄浮的晶圓10非刻意且不可預測相對於晶圓固定工作臺表面622側向移動。處置中的晶圓10愈薄，空氣墊引起的效應愈明顯。
第15A圖繪示藉由如上文所述之自然吸力加施加至晶圓10之底側真空力或負壓力而抵靠多孔真空夾頭表面40均勻固持的代表性晶圓10的示意圖。第15B圖繪示繼真空力中止並且施加噴氣至晶圓10之底側而導致在晶圓10下方產生空氣墊42的第15A圖之晶圓10的示意圖。取決於晶圓重量分佈和/或空氣墊42在下方提供至晶圓10的差別支撐，存在空氣墊42可造成晶圓10沿晶圓固定工作臺表面622側向且不可預測地滑動。第15B圖繪示指示由於空氣墊42導致晶圓10沿晶圓固定工作臺表面622非刻意或不可預測側向移位△x的第15B圖之晶圓10的示意圖。
第15D至15E圖根據本發明之具體例以限制或壓制沿晶圓固定工作臺表面622之晶圓移位之方式相對於晶圓10定位擷取臂310及擷取臂尖端316之MFH裝置的示意圖。在數項具體例中，繼晶圓檢驗操作後，MFH設備300經組態用於選擇性安置複數個擷取臂310，使得根據約束組態定位擷取臂310及擷取臂尖端元件316，其中為了防止任何側向移動之用途，以恰好最低限度地大於晶圓固定工作臺表面622上晶圓10之表面面積的平坦空間約束區域之方式，相對於彼此地安置尖端元件316。不約束垂直移動。
當以下列方式安置多個擷取臂尖端元件316時：(a)根據相對應於具有給定表面面積A及厚度t之晶圓10的約束組態安置；及(b)扣住晶圓固定工作臺表面622或定位在稍微小於晶圓厚度t的遠離晶圓固定工作臺表面622之一距離處，可將各尖端元件316定位在恰好超過晶圓10之周邊且在晶圓表面面積A外部。此類相對於晶圓10及晶圓固定工作臺表面622的尖端元件定位，可防止或限制晶圓10側向移位而側向超過空間約束區域或在空間約束區域外部。可界定多個約束組態並且將約束組態儲存在記憶體中及自記憶體擷取。各約束組態對應於一特定尺寸、大小、 面積或直徑。
作為代表性實施例，對於具有給定表面面積Aw及直徑Dw之圓形或大體上/實質上晶圓10，尖端元件約束組態可界定或確立尖端元件316相對於彼此的位置、取放z軸Zpp及晶圓表面面積Aw或直徑Dw，使得(a)與最接近的Zpp各尖端元件316之一共同點交叉且(b)與晶圓10同中心或實質上同中心且微小地、非常微小地或最低限度地大於晶圓10的圓界定空間約束區域Ac及相對應之空間約束直徑Dc，其中Ac微小地、非常微小地或最低限度地大於Aw，及Dc微小地、非常微小地或最低限度地大於Dw在中斷或中止晶圓10上的真空力或吸力之前，MFH設備300可根據此約束組態定位各尖端元件316，使得各尖端元件316(a)非常微小地、微小地或最低限度地超過晶圓表面面積Aw或在晶圓表面面積Aw外部，及(b)接觸晶圓固定工作臺表面622或非常微小地或最低限度地移位遠離晶圓固定工作臺表面622。繼中斷或中止施加真空力至晶圓10之底側後，甚至在施加或遞送驅氣至晶圓10之底側期間或之後，晶圓10將無法或極可能無法移動超過Ac或在Ac外部。
繼真空力中斷或中止並且施加相關聯之驅氣(例如，接近或本質上緊接在真空力中止後)後，擷取臂尖端元件316短暫地維持在約束組態、定位在晶圓固定工作臺表面622上或鄰近/接近晶圓固定工作臺表面622，以確保壓制或防止晶圓10之側向移位。在預決定之延遲時間(例如50毫秒至250毫秒或以上)和/或直到促動頂出銷612以使晶圓10上升離開晶圓固定工作臺表面622後，可將擷取臂尖端元件316抬高離開晶圓固定工作臺表面622，諸如藉由使外殼302沿取放z軸Zpp垂直移位。
一旦頂出銷612已使晶圓10上升至相對於晶圓固定工作臺表面622的最終垂直位置，第一操作子系統250可擷取並且運輸或擷取晶圓10至晶圓目的地240。更具體而言，相對於參考晶圓裝載/卸載位置定位之末端作用器260能可靠擷取由頂出銷612支撐的晶圓10、可靠運輸晶圓10至下一晶圓目的地230(諸如晶圓夾頭)並且相對於晶圓目的地230可靠定位晶圓10(例如定位在晶圓夾頭內)，並且使歸因於晶圓相對於末端作用器260錯誤定位/於末端作用器260上晶圓錯誤定位而造成的晶圓破損風 險最小、可忽略或本質上無晶圓破損風險。
此程式特別適用於當晶圓操作系統正在處理非常薄之晶圓10以將晶圓10約束在其原始置放位置，此係因為非常薄晶圓易於因晶圓下方施加的正氣體而不可預測地移動。
在一項替代具體例中，藉由精確計時晶圓釋放及垂直晶圓移位元程式或序列進行的側向晶圓移位控制或防止涉及：(a)晶圓固定工作臺總成中止施加真空力至晶圓10之底側；(b)施加短暫噴氣至晶圓之底側。及(c)以相對於噴氣施加或起始之精確計時之方式，促動或延伸成組的頂出銷612以使晶圓抬高或上升離開晶圓固定工作臺表面622。
第16圖繪示根據本發明之一具體例之用於限制、控制或防止沿晶圓固定工作臺表面622之非刻意、不可預測或非受控之晶圓移位之程式700的流程圖。在一具體例中，晶圓抬高程式700包含第一製程區702，其涉及繼完成晶圓檢驗操作後，將晶圓固定工作臺620定位在預決定、參考或預設晶圓裝載/卸載位置，在此期間，晶圓固定工作臺總成610施加真空力至晶圓10之底側，以促進使晶圓10穩固地保持在晶圓固定工作臺表面622上。
程式700額外包含第二製程區704，其涉及晶圓固定工作臺總成中止施加真空力至晶圓10之底側，後續緊接、本質上緊接或幾乎緊接第三製程區706，其涉及晶圓固定工作臺總成自噴氣開始時間至噴氣中止時間施加噴氣至晶圓之底側，噴氣開始時間與噴氣中止時間之間的時差可界定噴氣持續時間。噴氣持續時間可為例如約500毫秒或以下(例如約小於或等於250毫秒)。由於施加噴氣至晶圓10之底側，釋放晶圓之底側下方的剩餘真空力(其可固持晶圓10抵靠晶圓固定工作臺表面622)，並且亦釋放晶圓上的自然吸力。
程式700進一步包含第四製程區708，其涉及繼起始噴氣之時間後且在沿向上或平行於晶圓固定工作臺z軸Zwt之垂直方向促動或移位頂出銷612之前，等待非常短暫頂出銷促動延遲時間。頂出銷促動延遲時間通常非常短暫。例如，頂出銷促動延遲時間可為噴氣起始或開始時間後介於5毫秒至50毫秒之間(例如，約10毫秒至25毫秒)或為可根據實驗 判定的適當時間延遲。緊接或本質上緊接在已歷時頂出銷促動延遲時間後，第五製程區710涉及向上促動或抬高頂出銷612以將晶圓10抬高離開晶圓固定工作臺表面600，及第六製程區712涉及由於相對於噴氣開始時間(即，起始加噴氣至晶圓之底側之時間)的非常短暫之頂出銷促動延遲時間，而使晶圓上升離開晶圓固定工作臺表面622且側向移位最小或可忽略。最後，第七製程區714涉及使用末端作用器270可靠地自頂出銷612擷取晶圓10。
由於相對於噴氣起始時間精確或極度控制頂出銷促動時序，使得在噴氣持續時間之起始部分期間，頂出銷612接觸晶圓10之底側，及回應於噴氣，緊接在自晶圓固定工作臺表面622釋放晶圓10後，或在本質上或實質上與自晶圓固定工作臺表面622釋放晶圓10同步，使晶圓10抬高或上升離開晶圓固定工作臺表面622。因為繼噴氣開始時間後之非常短暫且妥善控制、可預測或精確計時間隔後頂出銷316被促動或抬高且與晶圓10之底側卡合，所以預期在頂出銷612使晶圓10抬高離開晶圓固定工作臺表面622之前發生的晶圓10之任何側向運動將為可接受地小、最小或可忽略。以類似於或相同於前文說明的方式，相對於參考晶圓裝載/卸載位置定位之末端作用器260能可靠擷取由頂出銷612支撐的晶圓10、可靠運輸晶圓10至下一晶圓目的地230並且相對於晶圓目的地230可靠定位晶圓10，並且使歸因於晶圓相對於末端作用器260錯誤定位而造成的晶圓破損風險最小、可忽略或本質上無晶圓破損風險。
在某些具體例中，不同尺寸、大小、面積或直徑之晶圓10可展現不同的預期最佳頂出銷促動延遲時間。對應於不同晶圓大小之此等不同預期最佳頂出銷促動時間可根據實驗或歷史結果予以判定，並且儲存在記憶體中或電腦可讀媒體上，以供控制單元1000自動擷取，使得根據當前檢驗中的晶圓大小選擇適當的頂出銷促動延遲時間。
代表性晶圓操作程式態樣
第17圖繪示根據本發明之一具體例之代表性晶圓操作程式800之流程圖。可藉由執行程式指令(例如，儲存在電腦可讀媒體(諸如固定或可卸載式RAM或ROM、硬碟機、光碟機等等)上的程式指令)而由控 制器或控制單元1000管理或控制晶圓操作程式800。此類由執行的所儲存程式指令可包含：決定晶圓10是否穩固地保持於晶圓固定工作臺表面622上；及自記憶體或電腦可讀媒體或資料儲存媒體擷取真空力卡合臨限值及可能的約束擷取組態參數。
在一具體例中，晶圓操作程式800包含：第一製程區802，其涉及使用末端作用器270自晶圓夾頭擷取晶圓10；第二製程區804，其涉及預對準晶圓10；及第三製程區806，其涉及當晶圓固定工作臺620定位在參考晶圓裝載/卸載位置時晶圓10轉移至晶圓固定工作臺620。第四製程區808涉及施加真空力晶圓10之一底側，及第五製程區810涉及判定是否已建立藉由晶圓固定工作臺620穩固保持晶圓10。此判定包含以熟知普通技術者士所知之方式比較當前真空力或吸力讀數或真空力或吸力洩漏讀數與臨限真空力卡合值。
若在給定時間量(例如，約0.5秒至2.0秒)未建立藉由晶圓固定工作臺620穩固保持晶圓10，則第六製程區812涉及當晶圓10保持在晶圓固定工作臺620時，將MFH裝置擷取臂尖端元件316定位在晶圓10之周邊部分上，及第七製程區814涉及當晶圓固定工作臺620繼續施加真空力至晶圓10之底側時，使用MFH設備300施加向下力至晶圓10之此等周邊部分上，藉此建立將晶圓10穩固地擷取或保持在晶圓固定工作臺表面622上。在某些具體例中，假使第一次嘗試建立將晶圓10穩固地保持在晶圓固定工作臺表面622上未成功，則可能配合擷取臂尖端元件316之相異或不同旋轉定向，可多次重複製程區810、812及814。可藉由自動比較當前真空力讀數或真空力洩漏讀數與臨限真空力卡合值，來判定與第六製程區812及第七製程區814相關聯之建立將晶圓10穩固地保持在晶圓固定工作臺表面622上，如熟習此項技術之普通技術者所知， 繼第七製程區814後或在第五製程區810後，假使在無MFH設備300輔助下發生晶圓10穩固真空地卡合在晶圓固定工作臺表面622上，第八製程區816涉及檢驗晶圓10。一旦晶圓檢驗完成，第九製程區818涉及將晶圓固定工作臺620定位在晶圓裝載/卸載位置。
第十製程區820涉及判定是否使用MFH設備300限制或防 止晶圓10非所要側向移位。若是，則第十一製程區822涉及依相對於晶圓直徑的適當晶圓約束組態定位MFH裝置擷取臂尖端元件316，及第十二製程區824涉及依此約束組態將尖端元件316安置於晶圓固定工作臺表面622上，使得晶圓周邊係在由約束組態界定的擷取約束區域Ac內。第十三製程區826涉及終止晶圓固定工作臺施加真空力至晶圓10之底側並且施加噴氣至晶圓之底側，及第十四製程區828涉及依約束組態將擷取臂尖端元件316維持在晶圓固定工作臺表面622上，直到上升的頂出銷612已與晶圓10卡合以使晶圓10抬高離開晶圓固定工作臺表面622。擷取臂尖端元件316維持在約束組態並且觸碰晶圓固定工作臺表面316時，防止晶圓10側向移位而超過約束區域AC，因此確保晶圓10維持在或約在預決定晶圓擷取位置，以促進後續由末端作用器270可靠且無損壞地操作晶圓。
一旦頂出銷612已開始將晶圓10抬高離開晶圓固定工作臺表面622，第十五製程區830涉及將MFH設備300移動遠離晶圓固定工作臺620(例如，藉由使MFH裝置外殼302垂直移位)；及最終製程區840涉及使用末端作用器270自頂出銷612擷取晶圓10，並且晶圓傳回至晶圓夾頭。
代表性膜片架操作程式態樣
第18圖繪示根據本發明之一具體例之代表性膜片架操作程式800之流程圖。以類似於前文說明的方式，可藉由執行程式指令(例如，儲存在電腦可讀媒體(諸如固定或可卸載式隨機存取記憶體(RAM)或唯讀記憶體(ROM)、硬碟機、光碟機等等)上的程式指令)而由控制單元1000管理或控制晶圓膜片架操作程式900。此類由執行的所儲存程式指令可包含：自記憶體擷取最大晶圓對膜片架偏位臨限值；判定相對於膜片架之晶圓偏位的程度或幅度小於或大於最大偏位臨限值；及自記憶體擷取相對應於考量中之膜片架大小之一組MFH裝置擷取臂位置。
在一具體例中，膜片架操作程式900包含第一製程區902，其涉及使用末端作用器270自膜片架夾頭擷取膜片架30，末端作用器270施加真空力至膜片架之底側、背側或底表面之周邊部分。膜片架操作程式 900之一些具體例可包含第二製程區904，其涉及機械膜片架對位元程式，其中膜片架對位特徵配對地卡合一組膜片架對位元件282。例如，可由末端作用器270、MFH設備300之一部分、偏位檢驗系統500之一部分或晶圓固定工作臺620之一部分來攜載對位元件282。
如上文所述，在多項具體例中，可避免、忽略、排除或消除此一機械膜片架對位元程式(鑑於以光學或影像處理為基礎之膜片架對位元程式，藉此避免或消除習知之膜片架操作事件或程式、節省時間並且增加總處理能力。結果，取決於具體例細節，可忽略或消除第二製程區904，或可鑑於偏位檢驗系統500及MFH設備300執行之光學膜片架對位元程式由而選用第二製程區904。
第三製程區906涉及使用偏位檢驗系統500判定相對於膜片架30之晶圓偏位之一旋轉方向或角方向及幅度。如上文所述，取決於具體例細節，判定相對於膜片架30之角度晶圓偏位可發生於：(a)系統200外部或遠端，在與第一製程區902相關聯之已藉由末端作用器270擷取膜片架30之前；或(b)在繼藉由末端作用器270擷取膜片架30之後但在起始藉由檢驗系統600檢驗膜片架之前的任何時間。
第四製程區908涉及將膜片架30定位在MFH設備300下方，例如，使得MFH裝置擷取臂之共同軸(諸如取放z軸Zpp)與膜片架30中心或約中心重合或延伸穿過膜片架30中心或約中心。第五製程區910涉及將MFH裝置擷取臂尖端元件316定位在膜片架30之上表面或頂表面之周邊部分上，並且透過擷取臂310施加真空力，使得MFH設備300穩固擷取膜片架30。第六製程區912涉及終止或釋放施加至膜片架之底側之周邊部分之末端作用器真空力，並且將末端作用器270移動遠離MFH設備300。
第七製程區914涉及假使與第三製程區906相關聯判定之晶圓對膜片架偏位超過最大偏位臨限值，或假使偵測或判定晶圓對膜片架偏位，則使用MFH裝置旋轉膜片架30(例如，藉由使擷取臂310同時繞前文提及之擷取臂旋轉之共同軸旋轉)。此旋轉發生在校正晶圓對膜片架偏位之方向或穿過校正晶圓對膜片架偏位之角度，即，與晶圓對膜片架偏位對置。
第八製程區916涉及將晶圓固定工作臺620移動至膜片架裝載/卸載位置，其可第七製程區914同時發生，藉此節省時間並且增加總處理能力。第九製程區918涉及使用MFH設備300將膜片架30定位在晶圓固定工作臺620上，諸如藉由使MFH裝置外殼302垂直移位。第九製程區918可涉及使MFH裝置外殼302移位預決定距離，和/或與第十製程區920相關聯之判定晶圓固定工作臺620是否已穩固擷取膜片架30，第十製程區920涉及使用晶圓固定工作臺620施加真空力至膜片架30之底側。一旦已藉由晶圓固定工作臺620穩固擷取膜片架30，第十製程區920進一步涉及終止透過擷取臂310施加真空力至膜片架30之頂表面，並且將MFH設備300移動遠離晶圓固定工作臺620，藉此使能夠進行後續膜片架檢驗。在特定具體例中，第九製程區918可額外或替代地涉及使外殼302移位朝向晶圓固定工作臺表面622直到擷取臂尖端元件316觸碰到晶圓固定工作臺表面622，此可藉由一組感測器(例如，光學感測器)來判定。
第十一製程區922涉及檢驗膜片架30，及第十二製程區924涉及將晶圓固定工作臺620定位在膜片架裝載/卸載位置。第十三製程區926涉及將MFH裝置擷取臂尖端元件316定位在膜片架30之頂表面之周邊部分上，並且當膜片架30保持在晶圓固定工作臺表面622上(即，穩固固持至晶圓固定工作臺表面622)時，施加真空力至膜片架30之頂側以擷取膜片架30。第十四製程區928涉及斷絕晶圓固定工作臺施加真空力至膜片架之底側，使得MFH裝置可自晶圓固定工作臺620擷取及移除膜片架30。
第十五製程區930涉及將MFH設備300(其穩固固持膜片架30)移動遠離晶圓固定工作臺表面622，諸如，藉由使MFH裝置外殼302垂直移位。第十六製程區932涉及將末端作用器270定位在MFH設備300下方，及第十七製程區934涉及藉由透過末端作用器270施加之真空力，使用末端作用器270擷取膜片架底側周邊部分，使得藉由末端作用器270穩固保持膜片架30(並且同時由MFH設備300保持)。第十八製程區936涉及斷絕藉由MFH設備300施加至膜片架之周邊部分之真空力，使得自MFH設備300釋放膜片架30。最後，第十九製程區938涉及相對於MFH 設備300降低末端作用器270，並且使用末端作用器270將膜片架30轉移回至膜片架夾頭。
根據本發明之各項具體例之態樣解決與用於操作晶圓和/或膜片架之現有系統及方法相關聯之至少一態樣、問題、限制和/或缺點。根據本發明之多項具體例之態樣解決與用於操作晶圓和/或膜片架之現有系統及方法相關聯之上文描述之各項問題、限制和/或缺點。另外，根據本發明之多項具體例改良晶圓和/或膜片架操作，其方式為先前系統及方法無法達成，諸如藉由消除特定操作事件或程式而導致總處理能力增強。某些具體例的特點、方面和/或優勢已在本文件中說明，其它具體例也可能擁有這些特點、方面和/或優勢，但並非所有具體例都必須擁有本檔範圍中描述的特點、方面和/或優勢。熟悉此項技術之普通技術者應明白，數個上文揭示之系統、組件、程式或其替代項皆可組合至其它系統、組件、程式和/或應用中。此外，熟悉此項技術之普通技術者對所揭示之各項具體例之各種修改、變更和/或改進皆屬於本揭示內容之範疇內。
800‧‧‧晶圓操作程式
802-840‧‧‧製程區

Claims (20)

  1. 一種用於操作晶圓之系統，各晶圓具有一周邊、一底側、一上表面及一表面區域，該系統包含：一晶圓固定工作臺總成，其具有一晶圓固定工作臺，該晶圓固定工作臺提供一平坦晶圓固定工作臺表面，其經組態用於攜載一晶圓，該晶圓固定工作臺總成經組態用於選自施加以下其一者：(i)一負壓力至該晶圓之該底側，以保持該晶圓在該晶圓固定工作臺表面；以及(ii)一正壓力至該晶圓之該底側，於中斷施加負壓力至該晶圓後，以促進釋放該晶圓於該晶圓固定工作臺表面；一平坦化裝置，其經組態用於自動往法向於該晶圓固定工作臺表面之一方向施加一向下力至一配置在該晶圓固定工作臺表面扭曲或非平坦晶圓之部分；該平坦化裝置包含複數尖端元件，所述尖端元件為：(a)藉由橫向與朝著或離開垂直於該晶圓固定工作臺表面的垂直軸之方式，以共同可移動至多個不同位置；且(b)選擇性可接觸於在該晶圓固定工作臺表面上的扭曲或非平坦晶圓，在該扭曲或非平坦晶圓的上表面的周邊部分；該平坦化裝置排除當該扭曲或非平坦晶圓由於該晶圓之扭曲或非平坦而無法可靠保持於該晶圓固定工作臺表面上時需要人工介入。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之系統，該平坦化裝置更配置為藉由該晶圓固定工作臺總成施加負壓力於該晶圓之底側之同時，自動施加該向下力。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之系統，其中該晶圓固定工作臺表面包含一多孔材料。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之系統，該平坦化裝置更包含：一主體，該主體可定位在該晶圓固定工作臺表面上並且可沿該垂直軸移位；複數個臂，該複數個臂經耦合至該主體，在該複數個臂內之各臂具有包含一軟性且能彈性變形與臂耦合之材料的尖端元件，各臂可橫向於且朝向或遠離該垂直軸可控制地移位至多個相異位置；以及一垂直移位驅動器，其經組態用於：(a)可控制地使該主體移位，並且因此使該複數個臂及與臂耦合之尖端元件，根據對應晶圓工作台上保持之晶圓尺寸的卡合輔助位置，沿平行於該垂直軸之一垂直方向同時移位以定位尖端元件，如此一來，各尖端元件的部分會直接安置在晶圓外曝的上表面，以和晶圓外曝的上表面所選擇的不同位置卡合或接觸，且(b)根據向下朝晶圓桌表面的卡合輔助位置，可控制地移位已定位之尖端元件，以施加向下力於該晶圓上分別所選擇的不同位置。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之系統，其中該多個尖端元件係移位複數個卡合輔助位置，各卡合輔助位置在該晶 圓固定工作臺表面之一晶圓之周邊處跨稍微小於一標準晶圓直徑之一區域安置該尖端元件，使該複數個尖端元件彼此遠離；其中各卡合輔助位置對應於一不同標準晶圓尺寸。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之系統，更設置一移位限制設備，該移位限制設備係自動侷限或避免在透過晶圓工作台對晶圓底面中斷施加負壓且/或施加正壓後，晶圓出現相對於晶圓工作台表面之不受控橫向移位，藉此消除回應該晶圓不受控橫向移位之手動介入的需要，其中，該移位限制設備包含：一主體，可位於該晶圓工作台表面上方，並可沿著該垂直軸移位；複數個與主體耦合的臂，在複數個臂中的各臂攜載有相對應所述尖端元件，尖端元件包含軟性且可彈性變形的材料，各臂可控制地移位至多個不同位置，藉由橫向與朝著或離開該垂直軸之方式；一垂直移位驅動，設置用來(a)可控制地移位主體，並因此根據一對應於該晶圓工作台上保持之晶圓尺寸的限制裝置，同時沿著與該垂直軸平行的一垂直方向移位複數個臂及與臂耦合的尖端元件，以定位尖端元件，且(b)根據一向下方向朝著該晶圓工作台表面的限制結構，可控制地移位已定位的尖端元件。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之系統，其中，該尖端元件可移位至複數個限制裝置，各限制裝置將尖端元件安置成橫 越一平面空間限制區彼此相離，該平面空間限制區最少大於晶圓工作面上的晶圓表面區，其中各限制裝置對應一不同的標準晶圓尺寸。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之系統，其中該晶圓固定工作臺總成包含一組頂出銷，該組頂出銷可沿平行於該垂直軸之垂直方向移位，並且該移位限制裝置包含：配置為可控制的控制單元：(a)在中斷或中止施加負壓力至該晶圓之該底側後立即施加一正壓力至該晶圓之該底側，自開始時間至一中止時間施加該正壓力；以及(b)在繼該開始時間後的一頂出銷促動延遲時間後，促動該組頂出銷以使該組頂出銷沿一向上方向移位，藉此由於相對於該開始時間的該頂出銷促動延遲時間而將該晶圓移離該晶圓固定工作臺表面達最小或可忽略側向移位，其中相對於該開始時間精確控制該頂出銷促動延遲時間，使得與回應於該正壓力而自該晶圓固定工作臺表面釋放該晶圓同步地使該晶圓垂直上升離開該晶圓固定工作臺表面。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之系統，其中根據實驗判定該頂出銷促動延遲時間。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之系統，其中該頂出銷促動延遲時間係介於5毫秒至50毫秒之間。
  11. 一種用於操作晶圓之方法，各晶圓具有一周邊、一底側、一上表面及一表面區域，該方法包含： 將一晶圓運輸至一平坦晶圓固定工作臺表面，該超平坦晶圓固定工作臺表面對應於一晶圓固定工作臺總成，該晶圓固定工作臺總成包含一晶圓固定工作臺，該晶圓固定工作臺總成經組態用於選自施加以下其一者：(i)一負壓力至該晶圓之該底側，以保持該晶圓在該晶圓固定工作臺表面；以及(ii)一正壓力至該晶圓之該底側，於中斷施加負壓力至該晶圓後，以促進釋放該晶圓於該晶圓固定工作臺表面；共同移動複數尖端元件至多個不同位置，藉由橫向與朝著或離開垂直於該晶圓固定工作臺表面的垂直軸之方式；選擇性接觸於在該晶圓固定工作臺表面上的扭曲或非平坦晶圓，在該扭曲或非平坦晶圓的上表面的周邊部分；自動往法向於該晶圓固定工作臺表面施加一向下力至一配置在該晶圓固定工作臺表面的扭曲或非平坦晶圓之部分；以及自動矯正歸因於晶圓扭曲或非平坦所致之該晶圓未充分保持於該晶圓固定工作臺表面上，因此消除人工介入的需要。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之方法，其中自動矯正該晶圓未充分保持於該晶圓固定工作臺表面上包含：自動偵測該晶圓未充分保持於該晶圓固定工作臺表面上；以及 回應地，與施加該負壓力至該晶圓之該底側同時，施加該向下力至該晶圓之曝露該上表面之部分，以促進將該晶圓穩固保持在該晶圓固定工作臺表面上。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之方法，其中施加該組向下力包含：將一平坦化裝置定位在該晶圓上方，該平坦化裝置包含一外殼，其耦合至複數個可移位臂，該複數個臂內之各臂攜載對應所述尖端元件，該尖端元件包含軟性且有彈性之可變形材料；依據對應於在該晶圓固定工作臺上之該晶圓之一尺寸的一卡合輔助位置定位該等尖端元件，使得各尖端元件之一部分直接安置在該晶圓之該曝露上表面上方，用於卡合或接觸該晶圓之該曝露上表面之所選擇的不同位置；及使安置在該晶圓之該曝露上表面上方的該等尖端元件向下移位朝向該晶圓固定工作臺表面，以施加向下力於該晶圓上分別所選擇的不同位置。
  14. 如申請專利範圍第12項所述之方法，其中進一步包括：藉由真空計偵測該晶圓穩固保持於該晶圓固定工作臺表面上；以及回應於該晶圓穩固保持於該晶圓固定工作臺表面上，終止施加該組向下力至該晶圓之該曝露上表面上。
  15. 如申請專利範圍第11項所述之方法，更被配置為自動防止晶圓在負壓力介入或停止後及/或對晶圓底側施予正壓 力後，出現相對於晶圓工作台表面的不受控橫向移位；其中，自動防止晶圓相對於晶圓工作台表面不受控橫向移位，包含：將一約束裝置定位在該晶圓上方，該約束裝置包含一外殼，其耦合至複數個可移位臂，該複數個臂內之各臂攜載對應所述尖端元件，該尖端元件包含軟性且有彈性之可變形材料；依據對應於在該晶圓固定工作臺上保持之該晶圓之一尺寸的一卡合輔助位置定位該等尖端元件，使得各尖端元件之一部分安置在恰好超過該晶圓之該周邊；中斷或終止施負壓力至該晶圓之該底側；以及沿一向上方向促動對應於該晶圓固定工作臺之一組頂出銷，以抬高該晶圓而離開該晶圓固定工作臺表面。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之方法，其中自動防止該晶圓相對於該晶圓固定工作臺表面之非受控側向運動更包含：中斷或終止施加負壓力至該晶圓之該底側；在中斷或中止施加該負壓力至該晶圓之該底側後立即施加一正壓力至該晶圓之該底側，自一開始時間至一中止時間施加該正壓力；及在繼該開始時間後的一頂出銷促動延遲時間後，促動相對應於晶圓固定工作臺之一組頂出銷以使該組頂出銷沿一向上方向移位，藉此由於相對於該開始時間的該頂出銷促動延遲時間而將該晶圓抬離該晶圓固定工作臺表面達最 小或可忽略側向移位，其中相對於該開始時間精確控制該頂出銷促動延遲時間，使得與回應於該正壓力而自該晶圓固定工作臺表面釋放該晶圓同步地使該晶圓垂直上升離開該晶圓固定工作臺表面。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之方法，其中根據實驗判定該頂出銷促動延遲時間。
  18. 如申請專利範圍第16項所述之方法，其中該頂出銷促動延遲時間係介於5毫秒至50毫秒之間。
  19. 一種與一檢驗程式相關聯之用於操作一晶圓之方法，其包括：自一晶圓源擷取該晶圓；將該晶圓運輸至一晶圓預對準器；繼預對準該晶圓後，將該晶圓安置於由一晶圓固定工作臺提供之一晶圓固定工作臺表面上；施加一負壓力至該晶圓之一底側，以保持該晶圓在該晶圓固定工作臺表面；藉由下列方式自動矯正歸因於晶圓扭曲或非平坦所致之該晶圓未充分保持於該晶圓固定工作臺表面上：在起始該檢驗程式之後，偵測該晶圓是否穩固保持於該晶圓固定工作臺表面上；及共同移動複數尖端元件至多個不同位置，藉由橫向與朝著或離開垂直於該晶圓固定工作臺表面的垂直軸之方式；選擇性接觸於在該晶圓固定工作臺表面上的扭曲或非平坦晶圓，在該扭曲或非平坦晶圓的上表面的周邊部分；自 動往法向於該晶圓固定工作臺表面施加一向下力至配置在該晶圓固定工作臺表面的該晶圓之部分，直到偵測到該晶圓穩固保持於該晶圓固定工作臺表面上；及由於中止施加該負壓力，繼該檢驗程式後，藉由下列方式自動防止該晶圓沿該晶圓固定工作臺表面之非受控側向運動：(a)自動約束該晶圓以駐留在該晶圓固定工作臺上之一約束位置；或(b)協調中止施加該負壓力至該晶圓之該底側與施加一正壓力至該晶圓之該底側及促動可相對於該晶圓固定工作臺表面垂直移位之一組頂出銷，使得與回應於該正壓力而自該晶圓固定工作臺表面釋放該晶圓同步地使該晶圓垂直上升離開該晶圓固定工作臺表面；及自該晶圓固定工作臺擷取該晶圓並且將該晶圓轉移至一晶圓目的地。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之方法，其中，該向下力係施加負壓力於該晶圓之底側之同時自動施加，回應偵測未充分保持於該晶圓固定工作臺表面上之晶圓。
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