TWI692004B - 用於處理圓盤形基板的裝置及支撐配接器 - Google Patents

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Abstract

揭露了一種處理圓盤形基板的裝置(10)，包含支座(14)，其具有用於圓盤形基板的支撐面(16)及能耦合至支座(14)的支撐配接器(20)，並且其能支撐使用於處理圓盤形基板的光罩(22)，其中提供接口(24)，其偵測支撐配接器(20)對支座(14)之耦合且其中提供控制系統(36)，其與接口(24)相配合且偵測支撐配接器(20)是否耦合至支座(14)，特別是偵測接口(24)是否被佔用。更揭露了一種用於在此類型之裝置(10)中使用的支撐配接器(20)。

Description

用於處理圓盤形基板的裝置及支撐配接器
本發明係關於用於處理圓盤形基板的裝置以及關於用於在這類型之裝置中使用的支撐配接器。
連同光刻(photolithography)方法來使用之用於處理圓盤形基板的裝置係在本領域為已知的。藉由光刻方法，能生成微結構的(microstructured)組件，例如積體電路、半導體晶片或微機電系統(MEMS；microelectromechanical system)。在生成方法中，遮罩係初始地加載至裝置。之後，基板(「晶圓(wafer)」)係以光阻(photoresist)(「抗蝕劑(resist)」)來塗佈，並且隨後照明通過光罩/掩膜(mask)。照明改變了部分施用至基板的光阻的物理及/或化學性質。隨後，光阻能在由光罩界定的區域中移除。經處理的基板隨後能被進一步加工(process)。
使用用於生成微結構的組件之光罩係藉由使用支座(support)(「晶圓座(chuck)」)將其定位在 裝置中來加載至裝置。典型地定向支座切確地朝向光罩用以確保光罩係在預定位置中導入裝置。此類型的支座亦已知為光罩加載支座(mask-loading support)。在裝置內，提供至少一種持定機構(holding means)，其能從支座接受光罩且以光罩由裝置加載的這類方式將其持定。隨後，(經塗佈的)基板係鋪設在裝置中，合適用於支撐基板的另一個支座為此目的初始地必需被安裝在裝置中。此類型的支座係已知為加工支座(process support)。
已發現是不利的是，當不同微結構的組件係使用不容的光罩生成時，每一次新的光罩要被加載則支座必需被改變。
本發明的目標係用以提供選擇，不同微結構的組件藉由其能被有效地生成。
此目標係依據藉由用於處理圓盤形基板的裝置之發明來達成，其包含具有用於圓盤形基板的支撐面的支座及能耦合至支座且能支撐使用於處理圓盤形基板的支撐配接器，提供偵測支撐配接器對支座之耦合的接口，以及提供控制系統，其與接口配合且偵測支撐配接器是否耦合至支座，特別是接口是否被佔用。
此在本發明下的想法係用以提供支撐配接器，其能以能使用相同的支座用於支撐基板及用於支撐分別的光罩的這類方式來與支座配合。結果是，由於當一光 罩要被加載時支座不必要改變，故效率能增加。反之，支撐配接器能以簡單的方式放置在支座上且耦合至支座。經由接口，控制系統偵測支撐配接器是否實際地耦合至支座。因此，控制系統間接地接收關於基板或光罩是否配置(arrange)在支座上的資訊。
能使用支撐基板的單一支座且能加載支撐配接器於其上以為了承載光罩。加載的支撐配接器舖設在支座上的指定位置，使得能在加載的及固定地定位的支撐配接器上加載光罩。
經由接口和控制判斷支撐配接器是否加載於支座上。因此，其能分別被偵測哪一個光罩能被加載於支座上及哪一個支撐配接器加載於支座上。此意味接口偵測在光罩之加載加工開始前支撐配接器是否加載於支座上。
特別是，接口為微機電接口。微機電元件被提供在支座及/或支撐配接器處，其中微機電元件為部分的接口且使用於偵測。微機電元件能為其狀態被電子地分析的機械元件。
一般地形成接口和控制使得加載於支座上的支撐配接器為可偵測的。若光罩係不論在支座上或在耦合至支座的支撐配接器上加載，則其並未由接口偵測。在其已經由接口檢查支撐配接器是否配置在支座上之前，不發生光罩之加載加工。
支座係為當基板被處理時在裝置中典型地使用的支座。此支座在下面被稱為加工支座。
在一態樣中，支撐配接器經由接口對支座編碼，特別是以控制系統存取在軟體中的另一個程式的這類方式。編碼接口的結果是，對控制系統之軟體建議安裝了提供用於支撐光罩的支座，換言之係光罩加載支座。因此，控制系統基於光罩被配置在支座上的編碼的接口來偵測，而結果是，控制系統能開始典型的程式順序，其係當光罩要被卸載或加載時被提供。
在進一步態樣中，控制系統係耦合至記憶體或包含支座及支撐配接器之值被儲存於其中的記憶體，值特別是重量及/或維度。結果是，控制系統能存取係重要的相關資料以致能夠精準地控制在裝置上運行的程序。因此，控制裝置建立在光罩定位在支座的高度處，具有支撐配接器配置於之間，確保例如在加載期間光罩未被損壞。
進一步，可提供至少一放射光源及/或能持定光罩的一持定機構。當加載光罩時，持定機構拿起光罩，其係以支撐配接器隨後能被延伸致使支撐配接器在相同的支座上配置支撐配接器這類方法而在支座及支撐配接器上進行配置。藉由至少一放射光源，放置在支座上的基板隨後能以通過光罩的放射來照明，以致生成微結構的組件。
如往常，光罩係經由持定機構(其亦能被稱為定位機構)來轉移至支座和加載於支座上的支撐配接器(可選地)。支撐配接器本身代表具有固定位置的中間模組，其中光罩係經由支撐配接器來加載和定位。因此，靜止的支撐配接器係與僅將光罩分別轉移至支座和支撐配接 器的持定機構區別。
事實上，光罩之加載加工係僅在其已經由接口被偵測到某支撐配接器分別舖設在支座上且已被加載或沒有支撐配接器被定位在支座上之後開始。
舉例而言，首先加載支撐配接器於支座上，其將接著由接口偵測。於是，開始光罩加載程式之順序以為了加載合適於支撐配接器之適當的光罩。這樣做的話，光罩係經由持定機構來移動，同時由於支撐配接器而光罩到達其預定的位置。在光罩已到達其預定位置之後，移除支撐配接器使得基板能被加載於支座上，其基板將曝露於通過加載的光罩的光。
因此，相較於先前技術，並不必要卸除配接器以為了當提供正好單一支座時加載光罩和基板。在先前技術中，提供了加工支座和光罩加載支座。
特別是，控制系統將放射光源及/或持定機構較佳地致動為接口之狀態的功能。若支撐系統偵測到接口被佔用，換言之支撐配接器係耦合至支座，則控制系統以持定機構加載設立於支撐配接器上的光罩的這類方式來致動持定機構。若已加載光罩，則其亦能被配置在支撐配接器上以致卸載光罩。若未編碼接口且已加載光罩，則控制系統能以照射配置在支座上的基板的這樣的方式來致動放射光源。如接口己被佔用的結果下，儲存在控制系統中的程式之一些者能為可存取的，同時儲存的程式之其它者被限制。此對於未被佔用的接口係相反地應用。
在一實施例中，接口包含在支撐配接器上的第一編碼元件和在支座上的第二編碼元件，其當支撐配接器係耦合至支座時相配合以致編碼支座。此提供以簡單的方式編碼支座。兩個編碼元件係以他們在耦合的狀態中相配合的這類方式在支撐配接器上及在支座上配置。
特別是，第一編碼元件可為編碼針腳(coding pin)而第二編碼元件可為編碼開孔(coding opening)，當支撐配接器係耦合至支座時編碼針腳契合於編碼開孔中。因此，接口包含機電編碼(electromechanical coding)，其係特別簡單用以建置。進一步，機電編碼係比電子編碼(electronic coding)較不易故障。機電編碼能由其狀態被電子地分析的機械機構來建置。
在進一步態樣中，支撐配接器係經由真空接口(vacuum interface)耦接至支座，特別提供真空接口用於固定圓盤形基板。經由真空接口，圓盤形基板係以基板占據在支座上的預定位置上的這類方式典型地固定於支座。當支座係耦合至支撐配接器時，真空接口能被使用於在支座上的支撐配接器之界定的定位。
在角落區域，支撐配接器更包含持定部，經由其能使用支撐配接器來持定光罩，特別是持定部包含真空施加於其處的吸力面(suction face)。因此，光罩亦藉由真空固定至支撐配接器於預定的位置。真空可特別為支撐配接器經由其而固定至支座的真空。此意味單一真空源足以將光罩固定至支撐配接器，支撐配接器固定至支座， 且隨後基板固定至支座於預定的位置。此一般確保光罩占據相對支座的預定位置。
進一步態樣提供對轉動的防止，其防止支撐配接器相對於支座的轉動。轉動防止確保在支座上的平面中支撐配接器之界定的位置。因此光罩能以提供的方位來加載。
特別是，裝置包含用於支座的僅單一附屬區域(attachment region)。用於處理圓盤形基板的裝置因此為小型(compact)裝置，其僅需要小空間。然而，能有效率地生成不同微結構的組件。
本發明更關於用於在裝置中使用的支撐配接器以用於處理上述類型之圓盤形基板，支撐配接器包含編碼元件，特別是編碼針腳。使用支撐配接器，其能確保的是，形成以接受圓盤形基板之提供的支座能以光罩能在此支座上配置的這類方式來重組態。進一步，支撐配接器確保支座被編碼，建議控制系統在裝置中安裝的支座為用於光罩的支座。
10‧‧‧裝置
12‧‧‧腔室
14‧‧‧支座
16‧‧‧支撐面
18‧‧‧基板
20‧‧‧支撐配接器
22‧‧‧光罩
24‧‧‧接口
26‧‧‧第一編碼元件
28‧‧‧第二編碼元件
30‧‧‧真空接口
32‧‧‧持定機構
34‧‧‧放射光源
36‧‧‧控制系統
38‧‧‧記憶體
40‧‧‧持定部
42‧‧‧吸力面
44‧‧‧管
46‧‧‧環
48‧‧‧肩部
50‧‧‧阻礙物
本發明之進一步益處及性質可從下面說明及作為參考的圖式來得到。在圖式中：- 圖1為依據本發明用於在第一加工步驟中處理圓盤形基板的裝置之示意視圖，- 圖2繪示依據本發明在第二加工步驟中來自圖1 的裝置，- 圖3繪示依據本發明在第三加工步驟中來自圖1及2的裝置，- 圖4繪示依據本發明在第四加工步驟中來自圖1至3的裝置，- 圖5繪示依據本發明在支座上配置的支撐配接器，- 圖6為圖5之圖式，支撐配接器係繪示為透明的，- 圖7為來自下面的支撐配接器之透示圖，及- 圖8為自圖7的細節。
圖1到4繪示裝置10，用於在微結構的組件之生成期間以各種加工步驟處理圓盤形基板。
裝置10包含支座14被配置於其中的腔室12，其具有用於基板18的支撐面16(請見圖4)，其係形成實質的圓盤形。因此，支座14為加工支座。如上所陳述的，加工支座為於基板18之處理期間，換言之為加工期間典型地配置在裝置10中的支座14。
以較多的細節繪示於圖5到8之分開生成的支撐配接器20能耦合至支座14(請見圖2)。支撐配接器20可支撐被使用於處理基板18的光罩22，如進一步在下面所說明的。
支座14更包含接口24，其當支撐配接器20耦合至支座14時被佔用(請見圖2)。為此目的，支撐配接器20包含第一編碼元件26。在耦合狀態中，第一編碼元件26與在支座14上提供的第二編碼元件28相配合。
因此，接口24為機電接口。
在繪示的實施例中，第一編碼元件26係形成為編碼針腳而第二編碼元件28係形成為編碼開孔，在耦合狀態中編碼針腳契合於編碼開孔。
兩個編碼元件26、28相配合的結果，支座14係如進一步在下面說明的來編碼。
支座14額外地包含真空接口30，支座14經由其能將基板18固定在支座14上的預定位置中(請見圖4)。真空接口30更作用來以支撐配接器20同樣具有相對支座14的預定位置的這類方式將支撐配接器20固定在支座14上(請見圖2)。
裝置10額外地包含至少一持定機構32，其特別可移動地被提供在腔室12內。藉由持定機構32，光罩22能自支撐配接器20被移除及持定，如進一步在下面所說明的。
裝置10更包含放射光源34，其係使用於處理基板。在繪示的實施例中，放射光源34係配置於腔室12中。或者放射光源34亦可配置於腔室12外側，來自放射光源的放射係耦合進入腔室12中。
更提供控制系統36且以控制系統36能致動持定機構32和放射光源34之這類方式來耦合至接口24、持定機構32及放射光源34。致動特別發生為控制系統36自接口24接收的資訊之功能。
在繪示的實施例中，控制系統36額外地包含記憶體38，用於支座14和支撐配接器20的值係儲存於記憶體38中。或者，記憶體38亦可為外部記憶體，其係由控制系統36存取。
圖5到8詳細地繪示支撐配接器20。
圖5為固定至支座14的支撐配接器20之平面視圖。支撐配接器20包含持定部40，光罩22藉由該持定部40能在預定位置中固定至支撐配接器20。
持定部40係提供在支撐配接器20之分別的角落，支撐配接器20係形成實質方形及盤形(plate-shaped)。此外，持定部40包含吸力面42，光罩22藉由其係固定至支撐配接器20。為此目的在吸力面42處施用真空，且亦可為在真空接口30處施用的真空。因此在持定部40與真空接口30之間具有流動連接，其在圖5及6中由管44所代表。
真空接口30對持定部40之流動連接能特別地從圖6看到，其給予與圖5相同的視圖，但以能見到支座14之實質圓形支撐面16的這類方式將支撐配接器20繪示為透明。
一般而言，在此實施例中，一個真空源係足 以確保將基板18固定至支座14、將支撐配接器20固定至支座14及將光罩固定至支撐配接器20。
圖7從下面繪示支撐配接器20，在支撐配接器20上提供自下側突出的周邊環46，其亦繪示於圖6。環46以支撐配接器20能被正確地配置定位在支座14上的這樣的方式來包圍支座14之支撐面16的外邊。
環46係定位於支座14之肩部48(請見圖1及2)，在其上亦提供第二編碼元件28。第一編碼元件26(在圖8中詳細地繪示)亦配置於環46上。
環46更包含阻礙物50以防非預期的轉動，其係藉由環元件46之不規則輪廓的方式形成，環46經由阻礙物50與肩部48相配合。機械轉動阻礙物50確保支撐配接器20不僅相對於支撐面16之平面在支座14上正確地配置，且亦正確地配置在該面之轉動軸的周圍，換言之在該平面上。
下面說明支撐配接器20如何被使用來有效率地生成不同的微結構的組件。
在圖1中繪示的初始狀態中，支座14係安裝在裝置10中，其僅包含用於支座14的單一附屬區域。支座14係合適於支撐基板18的支座14，換言之為加工支撐。
在初始狀態中，裝置10還未加載光罩。為此目的，在前案中，支座14係以複雜的方式改變，並且光罩加載支座係正要安裝。由於能支撐光罩22的支撐配接 器20係配置於提供在裝置10中的支座14上，換言之為加工支座，故此不再為必要的。因此，加工支座變成一種光罩加載支座。此繪示於圖2。
在本文中，支撐配接器20係經由真空接口14固定於支座14，並且經由其之環46定位於支座14之肩區48。進一步，在環46上的機械轉動阻礙物50以支撐配接器20亦不能在平面上之轉動軸周圍旋轉的這樣的方式來與支座14相配合，特別是其肩區48。
光罩22亦藉由真空之機構經由持定部40之吸力面42以光罩22亦固定在支撐配接器20上的預定位置的這樣的方式來持定於支撐配接器20上。
真空接口30、機械抗扭轉阻礙物50及持定部40確保光罩22具有相對於支座14之界定的位置。此是重要的以為了可靠地加載光罩22，並且此發生於下列步驟。
在圖2繪示的狀態中，支撐配接器20以控制系統36偵測到支座14耦接至支撐配接器20的這樣的方式來經由接口24編碼支座14。結果，呼叫了在控制系統36中提供的軟體之程式，其可稱為光罩加載程式(mask-loading program)。
藉由佔用的接口24，對控制系統36建議的是，安裝的支座14為光罩加載支座，造成控制系統36呼叫對應的程式。在內文中，控制系統36存取儲存在記憶體38中的值。
光罩22係加載於控制系統36置換持定機構32處以致從支撐配接器20移除光罩22並且將其持定。為此目的，可提供持定機構32具有吸力開孔(suction opening)，光罩22能經由其而藉由真空而被持定於持定機構32上。
因此，控制系統36以其正好接觸配置於支撐配接器20上的光罩22這樣的方式來致動持定機構32。為此目的，關於支座14及支撐配接器20之維度的值係儲存於記憶體38中，且控制系統36存取它們且從其計算持定機構32多遠能被置換。
當接口24被佔用時，造成支座14被相應地編碼，控制系統36一般仿佛用於光罩的支座安裝在裝置10上般地致動裝置10之組件。
一旦已加載光罩22，支撐配接器20能從支座14移除以致準備支座14用於接受基板18。此狀態繪示於圖3。因此不需要改變支座14。
由於支撐配接器20之延伸，接口24不再被佔用，而據此控制系統36對此進行偵測且切換至在軟體中的另一個程式，其可稱為加工程式(process program)。
基板18現能舖放在支座14之支撐面上且經由真空接口30固定於支座14。
隨後，光罩22能以其被帶至直接在基板18上面或甚至帶至與基板18接觸的這樣的方式而再由持定 機構32來置換。此係繪示於圖4中。
一旦基板18已被導入至腔室12，控制系統30能致動放射光源34以致對基板18施用放射通過光罩22。經處理的基板18隨後進一步被加工。
若另一個光罩現正被加載，則生成的微結構的組件(換言之，經加工的基板18)能從裝置10移除，並且支撐配接器20能被配置於支座14上，造成接口24再被佔用。據此，控制系統36以能呼叫卸載程式的這樣的方式來對其偵測。於是，持定機構32以光罩22能被移除且新的光罩能導入的這樣的方式來將加載的光罩22存放於支撐配接器20上。隨後，支撐配接器20能從支座14移除且新的基板能被舖設在支座14上以致開始生成另一個微結構的組件。
結果，由於不需要改變支座14，能有效率地加載新的光罩。
因此，完全相同的支座14能被使用來支撐基板18以及光罩22，光罩22係經由插入的支撐配接器20配置在支座14上。
相對於支座14之光罩22之切確的、預定的位置係經由真空接口30、機械轉動阻礙物50以及包含吸力面42的持定部40來確保。因此，持定機構32能以光罩22能被可靠地加載且隨後被卸載這樣的方式可靠地接受且持定配置在支撐配接器20上的光罩22。
10‧‧‧裝置
12‧‧‧腔室
14‧‧‧支座
20‧‧‧支撐配接器
22‧‧‧光罩
24‧‧‧接口
26‧‧‧第一編碼元件
28‧‧‧第二編碼元件
30‧‧‧真空接口
32‧‧‧持定機構
34‧‧‧放射光源
36‧‧‧控制系統
38‧‧‧記憶體

Claims (11)

  1. 一種用於處理圓盤形基板(18)的裝置(10)，包含支座(14)，其具有用於該圓盤形基板(18)的支撐面(16)和能耦合至該支座(14)的支撐配接器(20)，並且能支撐使用於處理該圓盤形基板(18)的光罩(22)，其中提供偵測該支撐配接器(20)對該支座(14)的耦合的接口(24)，並且其中提供與該接口(24)相配合且偵測該支撐配接器(20)是否耦合至該支座(14)的控制系統(36)，該偵測特別是偵測該接口(24)是否被佔用。
  2. 依據申請專利範圍第1項的裝置(10)，其中該支撐配接器(20)經由該接口(24)編碼該支座(14)，特別是以該控制系統(36)存取在軟體中的另一程式的這樣的方式來進行。
  3. 依據申請專利範圍第1項的裝置(10)，其中該控制系統(36)係耦合至記憶體(38)或包含該支座(14)之值及該支撐配接器(20)之值被儲存於其中的記憶體，該值特別是重量及/或維度。
  4. 依據申請專利範圍第1項的裝置(10)，其中提供至少一放射光源(34)及/或能持定該光罩(22)的一持定機構(32)。
  5. 依據申請專利範圍第4項的裝置(10)，其中該控制系統(36)致動該放射光源(34)及/或該持定機構(32)，特別作為該接口(24)之狀態的功能。
  6. 依據申請專利範圍第1項的裝置(10)，其中該接口(24)包含在該支撐配接器(20)上的第一編碼元件(26)及在該支座(14)上的第二編碼元件(28)，其當該支撐配接器(20)耦合至該支座(14)時來相配合以致編碼該支座(14)。
  7. 依據申請專利範圍第6項的裝置(10)，其中該第一編碼元件(26)為編碼針腳而該第二編碼元件(28)為編碼開孔，當該支撐配接器(20)耦合至該支座(14)時，該編碼針腳契合於該編碼開孔中。
  8. 依據申請專利範圍第1項的裝置(10)，其中該支撐配接器(20)係經由真空接口(30)耦合至該支座(14)，特別提供該真空接口(30)以用於將該圓盤形基板(18)固定。
  9. 依據申請專利範圍第1項的裝置(10)，其中，在角落區域中，該支撐配接器(20)更包含持定部(40)，該光罩(22)經由該持定部能被該支撐配接器(20)持定，該持定部(40)特別包含將真空施用於其上的吸力面(42)。
  10. 依據申請專利範圍第1項的裝置(10)，其中提供轉動阻礙物(50)，其防止該支撐配接器(20)相對該支座(14)之轉動。
  11. 一種用於在用來處理依據申請專利範圍第1項的圓盤形基板(18)的裝置中使用的支撐配接器(20)，其中該支撐配接器(20)包含編碼元件(26)，特別是編碼 針腳。
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