TWI692835B - 校準裝置、半導體晶圓處理裝置及校準方法 - Google Patents

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Abstract

本案提供一種校準裝置，其對晶圓的凹口部加以校準，該校準裝置包含：裝載平台，其保持晶圓；移動單元，其移動裝載平台；凹口部檢測單元，其檢測凹口部的圓周上的位置；以及，控制器，其藉由移動單元來控制裝載平台的位置。裝載平台包含裝載平台主體部與墊圈構件，該墊圈構件附接至裝載平台主體部中的開口以保持該等晶圓，墊圈構件包含：主體部，其附接至開口且在該主體部的中心部具有貫穿孔；第一環狀部，其位於墊圈構件的一端側上以與晶圓鄰接；以及，第一圈狀部，其與第一環狀部及主體部一體成形，且朝向主體部的外側擴展。

Description

校準裝置、半導體晶圓處理裝置及校準方法
本發明關於對晶圓加以定位的校準裝置。本發明亦關於包含該校準裝置的半導體晶圓處理裝置及使用該校準裝置的校準方法。
一般而言，在半導體裝置的製程中會進行一系列的處理步驟，諸如：圖案化步驟，其將光阻施加至作為待處理基板的半導體晶圓(此後將其稱為晶圓)上並烘烤出電路的圖案；薄膜形成步驟，其形成各種薄膜；及蝕刻步驟，其移除晶圓上不需要的部分或薄膜。
當要在晶圓上進行預定的處理時，該預定的處理較佳是在晶圓的晶體排列方向被限制在預定方向的狀態中來進行，這樣的情況在圖案化步驟及其他步驟中特別明顯。因此，一般會使用校準裝置，其中在晶圓的邊緣處提供U型或V型的凹口，藉由凹口檢測感測器來檢測待處理晶圓的凹口在圓周上的位置，並且該凹口基於檢測到的資料被定位(亦即經過校準)而對齊至預定的圓周上的位置。如此一來，處於排列方向被限制在預定方向的狀態中的複數片晶圓可由機械人傳遞至下一個處理步驟。
這樣的校準裝置可藉由安裝在稱為選擇器(sorter)的特殊裝置中來使用。選擇器(選擇裝置)包含例如二個載入埠、一或二片晶圓傳遞機械人及一或二個校準裝置。每個載入埠包含蓋口開關機制，其在外部空氣的流入被阻斷的狀態中，開啟或關閉存放有複數晶圓的容器(例如晶圓傳送盒(FOUP))的外蓋。此處，其中一個載入埠包含存放有複數晶圓的FOUP，且該等晶圓具有隨機的排列方向。另一個載入埠包含空的FOUP。機器人自該一個載入埠的FOUP中取出具有隨機的排列方向的複數片晶圓中的一個(或二個)，並將取出的晶圓傳遞至校準裝置。校準裝置將晶圓的排列方向校準至預定的方向，然後機器人自校準裝置送出晶圓並將該晶圓傳遞至待機中的另一個載入埠的FOUP。藉由重複上述操作，位於一個載入埠的FOUP中的晶圓，以這些晶圓的排列方向均被校準至預定方向的狀態被傳遞至另一個載入埠的FOUP中。
目前，一個選擇器可包含二個校準裝置。然而在這情況中，單純增加一個校準裝置並且將二個校準裝置並排布置會增加選擇器的移動距離，而減低選擇器的產能。 此外，在校準裝置中，在準確地校準晶圓的方向以外，可進一步讀取嵌入在晶圓上的ID(識別符)。
作為將二個校準裝置安裝在一個選擇器的替代方案，可以想到安裝能夠校準二片晶圓的一個校準裝置(本文之後將其稱為W晶圓校準裝置)。 該校準裝置包含位於其中的一個主體、二個裝載平台、二個凹口檢測單元及二個ID讀取單元。這使得該校準裝置通常較為複雜且會增加其中的成本。
JP-B-5452166揭示了作為W晶圓校準裝置之一例的校準裝置。在JP-B-5452166所描述的校準裝置中，機器人同時傳遞二片晶圓至校準裝置，其中該二片晶圓處於被堆疊在垂直方向上的狀態，該二片晶圓在校準裝置中被同時加以校準，並且由機器人同時送出，因此校準時間較短。
(發明所欲解決的問題) 然而，在JP-B-5452166所描述的校準裝置中，二片晶圓在水平方向上並排著校準。因此，在機器人將二片晶圓傳遞至校準裝置後且在機器人自校準裝置送出該等二片晶圓前，需要改變該等二片晶圓的保持姿勢。結果，這會降低校準裝置的產能。
此外，當機器人要自校準裝置送出晶圓時，JP-B-5452166所描述的校準裝置需要在機器人側調整機器手臂的位置。亦即，機器人基於校準裝置所檢測到的晶圓中心的資訊，對每片晶圓精細調整其機器手臂來藉此送出晶圓，因此機器人的機器手臂的晶圓裝載部(掌部)的中心與校準裝置上的晶圓中心重疊。因此，具有精細調整的時間損失與校準裝置的產能降低的問題。
此外，JP-B-5452166所描述的校準裝置並未清楚描述用來讀取嵌入在晶圓上的ID的單元。若單純對各片晶圓裝配ID讀取單元，則校準裝置整體的尺寸會增大，並且因為ID讀取裝置昂貴，所以會增加校準裝置的成本。
JP-B-4720790揭示了作為W晶圓校準裝置之另一例的校準裝置。JP-B-4720790所描述的校準裝置與JP-B-5452166中的校準裝置同樣能夠在一個校準裝置中校準二片晶圓且藉由一個晶圓傳遞機器人來同時傳遞。然而，JP-B-4720790所描述的校準裝置在下述部分與JP-B-5452166的校準裝置不同。
亦即，JP-B-4720790所描述的校準裝置包含裝載且保持晶圓的三層同軸抓持部(對應於裝載平台)。其中任意二個抓持部所保持的二片晶圓不獨立旋轉，而是連同彼此檢測每片晶圓的凹口位置。然而，基於所檢測到的凹口位置資訊的該二片晶圓的校準雖然獨立但並未同時進行。首先，第一晶圓在校準之後被送出，並且第三晶圓被裝載且保持在剩餘層的抓持部上。接著，第二晶圓與第三晶圓一起旋轉以對齊第二晶圓。在下文中省略關於操作細節的描述。然而，在此校準裝置中，由任意二個抓持部所保持的二片晶圓一起旋轉來檢測該等晶圓的凹口位置，但該等晶圓並未被同時校準。
由於二片晶圓的校準並未同時進行，那麼JP-B-4720790所描述的校準裝置仍有改善產能的空間。 此外，在JP-B-4720790所描述的校準裝置中，可能也會有因為針對每片晶圓的晶圓的ID讀取裝置彼此都不同而導致校準裝置的尺寸與成本增加的問題。
另外，已知校準裝置的用來裝載晶圓的裝載平台，是藉由直接對構成裝載平台的構材加以切削，或是將由諸如天然橡膠或合成橡膠的彈性材料所模製出的墊圈附接到裝載平台上而形成。
作為使用該墊圈的一例，JP-Y-2586261揭示了一種吸引墊圈，其包含：附接部、延伸至附接部的根部、以及一體連接至根部的裙部。根部具有大體上為圓形的截面，並且外周在徑方向上逐漸擴展而連接至裙部。裙部具有大體上為圓形的截面，且裙部的截面大於根部的截面。自裙部的起始點至終止點的基部與裙部一體成形，且自裙部的起始點至終止點逐漸變細。裙部的內底面，在與工件接觸的表面的大體上中心部分處具備貫穿孔，其自裙部的底面連通至一開口。
JP-B-5379589揭示了一種真空吸引墊圈，其附接至基板傳遞裝置的傳遞臂中的第一附接孔，且連接至傳遞臂的真空吸引路徑以將基板真空吸引至傳遞臂。
然而，當裝載平台使用上述墊圈來保持晶圓時，可能會有下列問題。
在JP-Y-2586261的吸引墊圈中，藉由使裙部的基部變厚來縮減接觸工件的一部分。然而，近年來吸引墊圈與工件之間的接觸區域傾向於變得更小，因此需要對應的解決方案。
JP-B-5379589的真空吸引墊圈經由密封構件來附接至傳遞臂的附接孔上，因此可藉由密封構件來確保氣密性。因此，當真空吸引墊圈要替換時，密封構件也需要替換，使得真空吸引墊圈的替換作業變得複雜。
本發明是有鑑於上述環境而完成，本發明的目標在於提供一種校準裝置，其能夠穩定地保持住已裝載於校準裝置的裝載平台上的晶圓，且有助於諸如附接上或卸下墊圈構件的替換作業。
本發明的另一目標在於提供一種校準裝置，其能夠以一個校準裝置同時對複數片晶圓加以校準，且能夠讀取複數片晶圓的ID。本發明的另一目標在於提供一種小型、低廉且具有高產能的校準裝置，並且能夠在不受到相鄰晶圓間的干擾的情況下安全進行校準及讀取ID。本發明的另一目標在於提供一種包含上述校準裝置的半導體晶圓處理裝置，以及一種使用該校準裝置的校準方法。
(用於解決問題的手段) 為了達成上述目的，本發明提供一種校準裝置，其將位於晶圓的邊緣處的凹口部校準至圓周方向中的預定位置，該校準裝置包含：複數個裝載平台，其裝載有該等晶圓且在水平面中被並排布置；複數個移動單元，其經配置成分別旋轉該等裝載平台，且經配置成在水平面的預定方向中移動該等裝載平台；複數個凹口部檢測單元，其對應於該等裝載平台，且經配置成分別檢測被裝載在該等裝載平台上的該等晶圓的邊緣處的該等凹口部的圓周上的位置；以及，控制器，其經配置成分別藉由該等凹口部檢測單元檢測該等晶圓的該等圓周上的位置，且經配置成基於該等圓周上的位置的資訊，藉由該等移動單元來控制該等裝載平台在水平面中的位置，以在藉由該等移動單元來分別旋轉被裝載在該等裝載平台上的該等晶圓時，防止該等晶圓間的干擾，藉此使得該等圓周上的位置被分別校準於預定的圓周方向中的位置；其中，該等複數個裝載平台的每一者包含裝載平台主體部與墊圈構件，該墊圈構件附接至該裝載平台主體部中的開口以保持該等晶圓；其中該墊圈構件更包含：主體部，其附接至該開口且在該主體部的中心部包含貫穿孔；第一環狀部，其位於該墊圈構件的一端側上以與晶圓鄰接；以及，第一圈狀部，其與該第一環狀部及該主體部一體成形，且朝向該主體部的外側擴展。
根據這樣的配置，墊圈能夠一邊變形一邊插入至校準裝置的裝載平台主體部中的開口(墊圈附接孔)中。因此，可簡單的將墊圈附接至開口以及自開口卸下墊圈。
在本發明的校準裝置中，墊圈構件可更包含：第二環狀部，其位於該墊圈構件的後端側上，且具有與該第一環狀部相同的形狀；以及，第二圈狀部，其與該第二環狀部及該主體部一體成形，且被安置於該主體部。
根據這樣的配置，第一環狀部與第二環狀部具有對稱的結構。因此，第一環狀部與第二環狀部的其中一者可作為接觸晶圓的一側。此外，當將墊圈附接至校準裝置時能夠防止錯誤的安裝，並且易於附接墊圈。
在本發明的校準裝置中，墊圈構件可更包含：第三圈狀部，其在該墊圈構件的後端側上與該主體部一體成形，且朝向該主體部的外側擴展。
根據這樣的配置，墊圈能夠以第三圈狀部簡單地附接至裝載平台主體部的開口。
在本發明的校準裝置中，裝載平台主體部可包含其中的通道，該通道的一端部連接至該開口，且該通道的另一端部連接至進氣與排氣單元。
根據這樣的配置，當循環時間因為缺乏吸力而不足時，仍然能夠藉由獨立提供進氣與排氣單元並且經由該通道進行真空吸引而以可信賴的方式來保持晶圓。
在本發明的校準裝置中，該主體部可為圓筒形的構件；並且，第一圈狀部可包含錐形部，該錐形部經配置成在徑向自該第一環狀部側朝向該主體部側擴展。
在本發明的校準裝置中，第二圈狀部可包含錐形部，該錐形部經配置成在徑向自該第二環狀部側朝向該主體部側擴展。
根據該等配置，墊圈能夠簡單地附接至裝載平台主體部的開口。
在本發明的校準裝置中，墊圈構件可藉由以該第一圈狀部與該第二圈狀部來夾住該裝載平台主體部，而附接至該裝載平台主體部。
根據這樣的配置，可防止墊圈掉出校準裝置外。
在本發明的校準裝置中，墊圈構件可藉由以該第一圈狀部與該第三圈狀部來夾住該裝載平台主體部，而附接至該裝載平台主體部。
根據這樣的配置，可防止墊圈掉出校準裝置外。
在本發明的校準裝置中，墊圈構件可由導電樹脂製成，該導電樹脂是藉由將導電顆粒分散於樹脂組成物中而獲得。
根據這樣的配置，能夠防止晶圓帶電以及因此而產生的火花，並且同時能夠抑制晶圓上的顆粒附著。
在本發明的校準裝置中，第一環狀部的外徑可小於該主體部的外徑。
根據這樣的配置，能夠減少晶圓與墊圈的接觸面(第一環狀部)的接觸面積。因此，可抑制因晶圓與墊圈的接觸而造成的晶圓上的顆粒附著。
本發明的校準裝置可更包含：ID(識別符)讀取單元，其位於該等裝載平台間的中間位置；其中，控制器經配置成一邊藉由該ID讀取單元來讀取被附接在該等晶圓的周邊部中的ID，一邊藉由該等移動單元來分別旋轉被裝載在該等裝載平台上的該等晶圓，以藉由該等凹口部檢測單元來分別檢測該等晶圓中的該等凹口部的該等圓周上的位置，並同時藉由該等移動單元控制該等裝載平台在水平面中的位置，以防止該等晶圓間的干擾。
在本發明的校準裝置中，控制器可包含互鎖單元，該互鎖單元經配置成當藉由該等移動單元來旋轉被裝載在該等裝載平台上的該等晶圓時，藉由該等移動單元來控制該等裝載平台在水平面中的位置，以防止該等晶圓間的干擾。
在本發明的校準裝置中，控制器可包含互鎖單元，該互鎖單元經配置成進行控制以讀取該等晶圓中的一片的ID、藉由該等移動單元來控制該等裝載平台在水平面中的位置、且進行控制以讀取另一片晶圓的ID，以在該ID讀取單元讀取被裝載在該等裝載平台上的該等晶圓的該等ID時，防止該等晶圓間的干擾。
在本發明的校準裝置中，控制器可包含互鎖單元，該互鎖單元經配置成藉由該等移動單元來控制該等裝載平台在水平面中的位置，並進行控制以基於一時間差來交替地讀取該等晶圓的該等ID，以在該ID讀取單元分別讀取被裝載在該等裝載平台上的該等晶圓的該等ID時，防止該等晶圓間的干擾。
為了達成上述目的，本發明提供一種半導體晶圓處理裝置，其包含具有以上配置的校準裝置，該半導體晶圓處理裝置更包含：傳遞裝置；其中，該傳遞裝置經配置成分別將該等晶圓載入至該校準裝置的該等裝載平台，並且經配置成分別自該等裝載平台送出該等晶圓，其中該等裝載平台被布置成在水平面中並排。
在本發明的半導體晶圓處理裝置中，傳遞裝置可為雙臂機器人。
為了達成上述目的，本發明提供一種校準方法，其使用具有上述配置的校準裝置來校準該等晶圓，該校準方法包含以下步驟：將該等複數個晶圓分別載入至在水平面中並排布置的該等複數個裝載平台；藉由分別附接至該等複數個裝載平台的該墊圈構件來保持該等晶圓；一邊旋轉該等裝載平台，一邊檢測該等裝載平台上的該等晶圓的該等凹口部；藉由進一步旋轉該等裝載平台，將已在凹口部檢測中被檢測到的該等凹口部的位置移動至預定的圓周方向中的位置；對該等裝載平台的位置進行第一控制，以在移動正在進行校準的該等晶圓時防止該等晶圓間的干擾；以及，藉由外部卸載裝置，分別自該等複數個校準裝置卸載下該等複數個裝載平台上的該等晶圓，並將該等晶圓向該等校準裝置的外側送出。
在本發明的校準方法中，下列步驟可連續進行或部分同時進行：(i) 該等裝載平台中的一個的區域中的晶圓載入、晶圓卸載或凹口部的檢測；以及，(ii) 該等裝載平台中的另一個的區域中的晶圓載入、晶圓卸載或凹口部的檢測。
在本發明的校準方法中，該凹口部檢測決定有一晶圓相對於裝載平台的位置位移量超過特定範圍時，可自該校準裝置送出該晶圓。
本發明的校準方法可更包含以下步驟：藉由位於該等複數個裝載平台間的中間位置處的ID(識別符)讀取單元，對分別附接於該等複數個晶圓的ID加以讀取。
本發明的校準方法可更包含以下步驟：對該等裝載平台的位置進行第二控制，以防止正在讀取ID的該等晶圓間的干擾。
本發明的校準方法可更包含以下步驟：進行第二控制，以在讀取該等晶圓中的一個晶圓的ID期間，對該等晶圓中的另一個晶圓至該ID讀取單元的移動加以限制，並且在讀取完該等晶圓中的該一個晶圓的該ID之後，允許該等晶圓中的另一個晶圓至該ID讀取單元的移動，以防止正在讀取ID的該等晶圓間的干擾。
在本發明的校準方法中，在ID讀取之後，可將水平面中的該等裝載平台移動至送出位置以送出該等晶圓，藉此執行校準。
(發明的功效) 根據本發明，可提供一種校準裝置，其能夠穩定地保持住已裝載於校準裝置的裝載平台上的晶圓，且有助於諸如附接上或卸下墊圈構件的替換作業。
根據本發明，可提供一種小型、低廉且具有高產能的校準裝置，並且能夠同時校準複數片晶圓。本發明亦可防止在校準操作或ID讀取操作期間因彼此碰撞而使昂貴晶圓損傷的意外。
本文接下來參照隨附圖式來描述根據本發明的一實施例的校準裝置與墊圈構件。 首先，參照第1圖至第4圖來描述根據一實施例的墊圈1(墊圈構件的一例)。墊圈1使用作為例如用來保持晶圓的組件，其中該晶圓是用於製造半導體元件的素材。墊圈1被提供於校準裝置中，該校準裝置用來將位於晶圓邊緣的凹口部校準至圓周方向中的預定位置。墊圈1可附接至裝載有晶圓的複數個裝載平台。校準裝置的細節描述如下。
如第1圖至第4圖所示，墊圈1包含：主體部2，其位於中心部分；及保持部3，其在高度方向(第2圖的垂直方向)中位於主體部2的兩端部。本實施例中的保持部3包含：第一保持部3A，其位於主體部2的一端部(例如第2圖及第4圖中的上端部)；及第二保持部3B，其位於與第一保持部3A相反的一端部(例如第2圖及第4圖中的下端部)。主體部2與保持部3A、3B為一體成形。
主體部2為圓筒狀。主體2的高度被設定成例如大體上等於如後述之開口302(參照第11圖)中的裝載平台主體部301的厚度(第11圖中的垂直高度)。主體2的高度例如大體上為1到2mm。主體部2的外徑R1等於或稍微大於後述之開口302(參照第11圖)的內徑。主體2的外徑R1較佳為稍微大於開口302的內徑。這樣在後述之墊圈1的附接期間可增加主體2對開口302的附著度。
主體部2的中心部與保持部3(3A、3B)的中心部形成有貫穿孔5，以連接並貫穿主體部2與保持部3(3A、3B)。本實施例中的貫穿孔5具有圓形的截面且在墊圈1的高度方向中具有均勻的直徑。
保持部3(3A、3B)包含環狀部31(31A、31B)，其在晶圓或類似物體被保持(裝載)來作為目標構件時與該晶圓或類似物體鄰接。環狀部31(31A、31B)在貫穿孔5的邊緣部具有環形形狀。環狀部31A與環狀部31B可具有大體上相同的形狀。在本實施例中，環狀部31A與環狀部13B分別具有直徑相等的圓形形狀。環狀部31(31A、31B)的外徑R2小於主體部2的外徑R1。換言之，環狀部31(31A、31B)的外徑R2稍微大於(數值量為後述的徑向寬W)貫穿孔5的直徑R4(參照第4圖)。環狀部31(31A、31B)是與主體部2的高度方向正交的大體上平坦的表面。晶圓以接觸第一保持部3A的環狀部31A(第一環狀部的一例)或第二保持部3B的環狀部31B(第二環狀部的一例)之任一個的方式被保持著。
保持部3(3A、3B)包含圈狀部32(32A、32B)，其與主體2和環狀部31(31A、31B)一體成形且位於主體2與環狀部31(31A、31B)之間。圈狀部32(32A、32B)包含錐形部33(33A、33B)與安置面(34A、34B)。錐形部33(33A、33B)在徑向上自環狀部31(31A、31B)側向主體部2側擴展。安置面34(34A、34B)為圈狀部32(32A、32B)的一部分且接觸主體2，並且平行於與主體2的高度方向正交的一表面。亦即，圈狀部32(32A、32B)的外徑R3大於主體2的外徑R1。當墊圈1附接於裝載平台202a及202b時，安置面34(34A、34B)與裝載平台202a及202b的一部分鄰接。
如此一來，保持部3(3A、3B)具有截去頂部的圓錐形形狀。在主體部2的上端部的第一保持部3A具有朝環狀部31A縮減的直徑。在主體部2的下端部的第二保持部3B具有朝環狀部31B縮減的直徑。第一保持部3A與第二保持部3B相對於介於第一保持部3A與第二保持部3B之間的主體部2而對稱。圖中雖未圖示，但墊圈1的下視圖與描繪於第3圖的上視圖相同。此外，墊圈1的後視、左視、及右視圖與描繪於第2圖的前視圖相同。
環狀部31(31A、31B)的面積為例如0.1至1平方毫米(mm2 )或更少。當環狀部31(31A、31B)的面積小於0.1 mm2 ，可能會發生對於晶圓的接觸不良。另一方面，當環狀部31(31A、31B)的面積大於1 mm2 ，顆粒附著到晶圓上的情形可能會成為問題。例如，當貫穿孔5的直徑R4為4mm時，環狀部31(31A、31B)的徑向寬W為0.01至0.065mm。此外，環狀部31(31A、31B)的面積會根據所有墊圈1與晶圓間的可容許總接觸面積S，亦即墊圈1的數量而變化。當所有墊圈1與晶圓間的可容許總接觸面積S為定值時，每個環狀部31(31A、31B)的面積隨著墊圈1的數量增加而減少至S、S/2、S/3、…。換言之，當已決定所有墊圈1與晶圓間的可容許總接觸面積S，且已決定要附接至校準裝置200的裝載平台202a與202b的墊圈1的數量時，則可唯一決定環狀部31(31A、31B)的面積。
具體而言，例如當總接觸面積S為3mm2 或更低，墊圈1的數量為3，貫穿孔5的直徑R4為4mm，且環狀部31(31A、31B)的外徑R2為4.13mm，則環狀部31(31A、31B)的徑向寬W為0.065mm。此時，環狀部31(31A、31B)的面積為0.83mm2 ，而環狀部31的總面積為2.49mm2 ，滿足總接觸面積S(3mm2 或更低)。此外，例如當總接觸面積S為0.5mm2 或更低，墊圈1的數量為3，貫穿孔5的直徑R4為4mm，且環狀部31(31A、31B)的外徑R2為4.02mm，則環狀部31(31A、31B)的徑向寬W為0.01mm。此時，環狀部31(31A、31B)的面積為0.13mm2 ，而環狀部31的總面積為0.39mm2 ，滿足總接觸面積S(0.5mm2 或更低)。
構成墊圈1的主體部2與保持部3(3A、3B)是由導電樹脂所製成，導電樹脂是藉由將導電顆粒分散於樹脂組成物中而得到。例如，主體部2與保持部3(3A、3B)可由諸如聚四氟乙烯、過氟烷基化物(PFA)及乙烯-四氟乙烯共聚合物的氟樹脂所製成。所有在處理半導體晶圓的機器手掌的墊圈中常用的樹脂均可應用來作為樹脂組成物。
接著，參照第5圖至第13圖來描述包含已附接有墊圈1的裝載平台202a與202b的校準裝置200。 根據本實施例的校準裝置200被包含於半導體晶圓處理裝置中。校準裝置200針對由半導體晶圓處理裝置中的傳遞裝置(機器人)所傳遞而來的晶圓加以校準，並同時對附接在晶圓的周邊部的ID加以讀取。晶圓的校準是藉由將晶圓邊緣處的凹口部(諸如一凹口或一定向平面)在圓周上的位置校準至圓周方向上的預定位置而進行。
(選擇器) 實作上，這樣的校準裝置200被安裝於稱為選擇器的特殊裝置中來使用。選擇器配置於要將晶圓載入或載出半導體晶圓處理裝置的位置處。第5圖描繪了選擇器101的上視圖。 如第5圖所示，選擇器101包含附接於其前表面的二個載入埠105a與105b，以及其中的一個晶圓傳遞機器人103與一個校準裝置200。校準裝置200安裝於選擇器101的內部空間的一端部(第5圖中的左端部)。機器人103在校準裝置200的剩餘空間中移動以傳遞晶圓102。機器人103是雙臂型的機器人(雙臂機器人)，包含一對機器手臂104。
蓋口開閉機制分別插入於選擇器101的內側與載入埠105a之間，以及選擇器101的內側與載入埠105b之間。當存放有複數片晶圓102的容器(例如FOUP)被裝載至這些載入埠時，蓋口開閉機制在外部空氣的流入被阻斷的狀態中，打開容器的外蓋。因此，FOUP的內部空間與選擇器101的內部空間總是保持在潔淨的工作環境中。
此處，當存放有複數個具有隨機排列方向的晶圓102的一個FOUP被裝載至一個載入埠105a上時，由蓋口開閉機制打開該FOUP的外蓋。機器人103自FOUP中取出二片晶圓102並將該二片晶圓傳遞至校準裝置200。校準裝置200同時將該二片晶圓102的排列方向校準至預定方向並讀取嵌入在晶圓102上的ID。
此處，晶圓102的「排列方向」是指其中的晶體的排列方向。在本實施例中，晶圓102的「排列方向」的意義等同於晶圓102的凹口部的「圓周上的方向」。將晶圓102的排列方向「校準至預定方向」是意指將其中的「圓周上的位置」「定位至預定位置(參考位置)」，藉此完成晶圓102的校準。
接著，機器人103自校準裝置200送出排列方向已被校準至預定方向的二片晶圓102，並將該等晶圓102傳遞至另一個載入埠105b處的其他FOUP。
當FOUP中已存放有預定數量的排列方向已校準至預定方向的晶圓時，蓋口開閉機制關閉另一個FOUP的外蓋。然後該FOUP由外部機器人傳遞至下一個處理步驟。
(校準裝置) 接著，參照第6圖至第8圖來詳細描述校準裝置200的結構。 校準裝置200包含：裝載有晶圓102a與102b的二個裝載平台202a與202b(參照第8圖)、二個移動單元204a與204b、二個凹口部檢測單元206a、206b、一個ID讀取單元208及一個控制器210(參照第7圖)。裝載平台202a與202b被布置成在水平面上並排。移動單元204a與204b分別旋轉裝載平台202a與202b，並且在水平面的預定方向中移動裝載平台202a與202b。凹口部檢測單元206a與206b對應於裝載平台202a與202b，分別對位於裝載在裝載平台202a與202b上的晶圓102a與102b的邊緣處的凹口部112(參照第8圖與第9圖)的圓周上的位置加以檢測。ID讀取單元208讀取晶圓102a與102b的ID。
第8圖中，僅有裝載在裝載平台202a上的晶圓102a的輪廓是以二點鎖線來繪示。這是為了容易理解晶圓102a與裝載平台202a間的位置關係。第7圖中的參考符號215代表自控制器210延伸至各種裝置的導線。
裝載平台202a與202b自校準裝置200的箱型基座211的頂板211a中的開口230a與230b突出。裝載平台202a與202b包含墊圈1(未圖示於第6圖中)，其吸引並保持裝載於其上的晶圓102a與102b。
凹口部檢測單元206a與206b位於校準裝置200的左右兩端部。類似於裝載平台202a與202b，凹口部檢測單元206a與206b的C型凹口部的上半部(後述)，自校準裝置200的箱型基座211的頂板211a中的開口232a與232b突出。
ID讀取單元208位於二個移動單元204a與204b之間的中間位置。更具體而言，ID讀取單元208位於二個移動單元204a與204b之間的中間位置，並且在箱型基座211的頂板211a中的方型孔洞的正下方。ID讀取單元208能夠透過該孔洞讀取被附接在晶圓102的周邊部中的ID。此處，晶圓102的周邊部是指晶圓102的外周部，並且包含晶圓102的邊緣。
(移動單元的詳細結構) 接著，參照第7圖來詳細描述移動單元204a與204b的結構。移動單元204a與204b具有相同結構且彼此對稱。因此，在以下敘述中僅詳細描述移動單元204a，並省略移動單元204b的敘述。 第7圖中，箭頭X與Y指示互相正交的水平方向。箭頭X指示寬度方向，為第一水平方向，箭頭Y指示厚度方向，為第二水平方向。
移動單元204a為裝載平台驅動機制，其在晶圓102a裝載於裝載平台202a上的狀態下，旋轉裝載平台202a並同時在水平面的預定方向中移動裝載平台202a。移動單元204a包含：裝載平台驅動馬達224a、X軸滑動件216a及Y軸滑動件220a。
裝載平台驅動馬達224a位於Y軸滑動件220a的下表面上，且裝載平台驅動馬達224a的輸出軸241自Y軸滑動件220a中的開口(未圖示出)中突出。輸出軸241的尾端耦接至裝載平台202a，使得裝載平台202a藉由裝載平台驅動馬達224a的轉動而旋轉。裝載平台驅動馬達224a插入位於X軸滑動件216a的中心的開口OP1中。如此一來，當Y軸滑動件220a移動時，裝載平台驅動馬達224a不會干擾到X軸滑動件216a。
Y軸滑動件220a由Y軸驅動滾珠螺桿單元223a在Y軸方向中驅動，並在X軸滑動件216a上的一對左右Y軸線性導軌221a與221b上滑動。 Y軸驅動滾珠螺桿單元223a經由一支架而被固定於X軸滑動件216a。Y軸驅動滾珠螺桿單元223a的滾珠螺桿藉由Y軸驅動馬達222a的轉動而螺轉。如上述，Y軸滑動件220a在一對左右Y軸線性導軌221a與221b上滑動，並且在Y軸方向中移動。
X軸滑動件216a由X軸驅動滾珠螺桿單元219a在X軸方向中驅動，並在箱型基座211的後壁上的一對上下X軸線性導軌217a與217b上滑動。 X軸驅動滾珠螺桿單元219a被固定於箱型基座211的左壁。X軸驅動滾珠螺桿單元219a的滾珠螺桿藉由X軸驅動馬達218a的轉動而螺轉。如上述，X軸滑動件216a在一對上下X軸線性導軌217a與217b上滑動，並且在X軸方向中移動。
(移動單元的操作) 移動單元204a透過控制器210控制裝載平台驅動馬達224a來旋轉已裝載有晶圓102a的裝載平台202a，並同時透過控制器210控制X軸驅動馬達218a與Y軸驅動馬達222a，而在水平面的預定方向中移動X軸滑動件216a與Y軸滑動件220a。結果，裝載有晶圓102a的裝載平台202a在水平面的預定方向中移動。
(凹口部檢測單元的詳細結構) 如第7圖所示，每個凹口部檢測單元206a、206b在垂直方向伸長的長方形組件的長度方向的中央部處包含凹口291。整個凹口291具有C形的外形。凹口部檢測單元206a與206b被布置成使凹口291彼此對向。裝載於裝載平台202a與202b上的晶圓102a與102b的邊緣通過凹口291(參照第8圖)。面對凹口部291的雷射光投影單元位於每個凹口部檢測單元206a與206b的上部或下部的其中一者，且雷射光接收單元位於另一者。
(凹口部檢測單元的操作) 凹口部檢測單元206a與206b分別發射出雷射光，該雷射光自雷射光投影單元投影至正在旋轉且通過凹口291的晶圓102a與102b的邊緣。藉此，連續地對晶圓102的邊緣的輪廓形狀中的變化加以檢測。位於邊緣處的凹口部(凹口、定向平面或類似者)，藉由雷射光接收單元所接收到的雷射光量中的變化而被檢測到，使得其中的圓周上的位置被檢測到。同時，晶圓102a與102b的中心位置是藉由事前已知的晶圓102a與102b的直徑，以及入射到正在通過凹口291的晶圓102a與102b的雷射光的入射角與入射深度而檢測到。
(附接至裝載平台的墊圈的詳細結構) 接著，參照第9圖至第11圖來描述附接有墊圈1的裝載平台202a與202b。 第9圖是描繪附接有墊圈1的裝載平台202a的透視圖。第10圖是描繪當裝載有晶圓時的裝載平台202a的視圖。第11圖是附接有墊圈1的裝載平台202a的XI-XI截面圖。如上述，因為裝載平台202a與202b具有大體上相同的結構，代表性地將裝載平台202a描述如下。
如第9圖與第10圖所示，用來保持晶圓102a的複數個(本實施例中為3個)墊圈1附接在裝載平台202a上。裝載平台202a包含進氣與排氣單元(未圖示出)，各個墊圈1連接至進氣與排氣單元。附接在裝載平台202a上的墊圈1藉由對晶圓102a進行真空吸引來保持晶圓102a，使得晶圓102a不會相對裝載平台202a位移或是掉出裝載平台202a。裝載平台202a是由如氧化鋁之陶瓷材料所製成。
如第11圖所示，裝載平台202a包含：裝載平台主體部301、用於附接墊圈1的開口302、連接至開口302的通道303(進氣與排氣單元的一部分)及作為裝載晶圓102a的表面的裝載面304。
開口302是裝載面304(第11圖中的上表面)中的孔洞，其中裝載面304是用來將晶圓102a保持在裝載平台主體部301上的表面。開口302連接至通道303。本實施例中的開口302具有圓形的截面，以及在開口302中的裝載平台主體部301的厚度方向上均勻的直徑。開口302的直徑大體上與墊圈1的主體2的外徑R1相等。
在通道303中，在與裝載平台主體部301的裝載面304相反側的表面(內表面)305中具有溝槽，且該溝槽由蓋體構件306(密封構件)所密封。蓋體構件306(密封構件)的與通道303相反側的表面由基座307所支持。通道303的一端部(第11圖中的左端部)連接至進氣與排氣單元(未圖示出)。
墊圈1的任一側中的保持部3(3A或3B)一邊彈性變形一邊自裝載平台主體部301的裝載面304側插入至開口302中。此時，因為圈狀部32(32A、32B)包含錐形部33(33A、33B)，保持部3(3A或3B)被一邊自動調整一邊導入至開口302中。然後，圈狀部32(32A、32B)的最大直徑部分321(參照第11圖)朝向主體部2折回並彈性變形，並且在完全通過開口302後彈性變形回其原始形狀，使得保持部3(3A或3B)緊密接觸開口302的下緣。例如，當第二保持部3B插入至開口302中時，第二保持部3B的圈狀部32B(錐形部33B)進入開口302中，使得第二保持部3B(環狀部31B與圈狀部32B)位於通道303中。藉此，布置於通道303中的第二保持部3B的安置面34B鄰接(安置)於通道303的內壁面(第11圖中的通道303的上表面)。
此時，墊圈1的主體部2鄰接於開口302的內周面，使得兩者互相緊密接觸。此外，未插入開口302中的第一保持部3A位於開口302的外側(位於第11圖中的裝載面304之上)，使得第一保持部3A的安置面34A附接至並接觸裝載面304。亦即，藉由以第一保持部3A的圈狀部32A與第二保持部3B的圈狀部32B來夾住裝載平台主體部301，墊圈1附接上去且牢固地緊密接觸裝載平台主體部301。如此一來，藉由第一保持部3A的圈狀部32A與第二保持部3B的圈狀部32B而將附接至裝載平台202a的墊圈1的附接位置限定到適當的位置。
當墊圈1經由開口302而附接至裝載平台202a時，墊圈1的貫穿孔5連接至裝載平台202a的通道303。在此狀態中，貫穿孔5與通道303中的空氣藉由進氣與排氣單元的操作而被抽成真空，因此晶圓102a被真空吸引至墊圈1的環狀部31A上而附接於裝載平台202a。
在本實施例中，有3個墊圈1附接至裝載平台202a。因此，裝載平台202a上的墊圈1(環狀部31A)與晶圓102a之間的接觸面積為3mm2 或更少。
(校準方法) 接著，參照第12A圖至第12C圖，並以第13圖的流程圖中的步驟順序來詳細描述依據校準裝置200的操作之晶圓102a與102b的校準方法。校準方法包含以下步驟：將晶圓102a與102b傳遞至校準裝置200；檢測校準裝置200中的晶圓102a與102b的凹口部112；讀取晶圓102a與102b的ID；對晶圓102a與102b進行校準；以及自校準裝置200中送出晶圓102a與102b。第13圖中，將晶圓102a稱為「第一晶圓」，將晶圓102b稱為「第二晶圓」，並將裝載平台202a稱為「第一裝載平台」。
(晶圓傳遞──接收晶圓) 首先，藉由機器人103(參照第5圖)分別將晶圓102a與102b傳遞至裝載平台202a與202b(步驟S1)。 第12A圖描繪在晶圓102a與102b剛被傳遞至校準裝置200後的校準裝置200的狀態。被接收於裝載平台202a與202b上的晶圓102a與102b，被真空吸引至分別附接至裝載平台202a與202b的墊圈1上(參照第9圖)。 在第12A圖中，為了易於了解晶圓102a與裝載平台202a間的位置關係，對於裝載於裝載平台202a上的晶圓102a僅以二點鎖線來繪示其輪廓。裝載平台202b並未繪出。相同的繪示與描繪簡略化亦運用在第12B圖與第12C圖中。
如此一來，當晶圓102a與102b裝載於校準裝置200上時，如第12A圖所示，接收了晶圓102a的裝載平台202a位於初始位置中(起始點：開口230a的中心)。相對於此，裝載平台202a上的晶圓102a的中心位置102ac通常與裝載平台202a的中心位置202ac分離。 如此一來，二個分離的中心位置102ac與202ac的狀態亦適用於晶圓102b與裝載平台202b。
(凹口部檢測──檢測晶圓的凹口部與中心位置) 接著，校準裝置200檢測晶圓102a與102b的凹口部112以及中心位置102ac與102bc(步驟S2)。 檢測如以下進行。亦即，控制器210經由移動單元204a與204b旋轉裝載平台202a與202b，使得裝載於裝載平台202a與202b上的晶圓102a與102b旋轉。同時，經由凹口部檢測單元206a與206b，控制器210針對一邊旋轉一邊通過凹口部檢測單元206a與206b的凹口291之晶圓102a與102b，檢測在該等晶圓邊緣處的凹口部112的圓周上的位置，並檢測晶圓102a與102b的中心位置102ac與102bc。此檢測同時在二片晶圓102a與102b上以相同次序進行。 此處，晶圓102a與102b中的凹口部112的圓周上的位置，是指凹口部112相對於裝載平台202a與202b的旋轉角起始點之相對位置。晶圓102a與102b的中心位置102ac與102bc，是指晶圓102a與102b相對於裝載平台202a與202b的中心位置202ac與202bc之位置。
接著，控制器210決定檢測到的晶圓102a與102b的中心位置102ac與102bc是否位於指定值的預定範圍內(步驟S3)。 當決定晶圓102a與102b的中心位置102ac與102bc超出指定值的範圍時(步驟S3中的「否」)，控制器210決定對應晶圓的中心位置的位置位移值超出指定範圍，因此晶圓被視為不正常。然後，控制器210停止校準裝置200的操作並發出警示。此時，被視為不正常的晶圓被移出校準裝置200，並且重新嚐試晶圓傳遞處理。 這樣的決定與基於該決定的裝置操作亦可在步驟S2中進行。
(ID讀取──讀取晶圓的ID) 另一方面，若在步驟S3中決定晶圓102a與102b的中心位置102ac與102bc在指定值的預定範圍中時(步驟S3中的「是」)，則校準裝置200讀取晶圓102a與102b的ID(步驟S4至S6)。 第12B圖繪示晶圓102a移動到ID讀取位置的狀態。此後，參照第12B圖來描述校準裝置200讀取晶圓102a的ID的操作。
(ID讀取準備) 首先，校準裝置200讀取晶圓102a的ID。此時，在晶圓102a移動到ID讀取位置之前，控制器210決定晶圓102b是否位於ID讀取位置之外(步驟S4)。 當決定晶圓102b並非位於ID讀取位置之外時(步驟S4中的「否」)，控制器210一邊等待要被移至ID讀取位置的晶圓102a，一邊移動晶圓102b，藉此防止晶圓102a與102b間的干擾。具體而言，控制器210經由移動單元204b控制裝載平台202b在水平面中的位置，並且將裝載在裝載平台202b上的晶圓102b移出ID讀取位置。 當晶圓102a等待了一預定時間後仍然決定晶圓102b位於ID讀取位置中時，控制器210停止校準裝置200的操作並發出警示。
(ID讀取) 這樣的ID讀取準備之後，當決定晶圓102b位於ID讀取位置之外(不在ID讀取位置中)時(步驟S4中的「是」)，控制器210將晶圓102a移動至ID讀取位置(步驟S5)。 移動如以下進行。亦即，控制器210基於在先前的凹口部檢測中所得到的資料，經由移動單元204a來控制X軸驅動馬達218a、Y軸驅動馬達222a及裝載平台驅動馬達224a，其中上述資料關於晶圓102a的凹口部112的圓周上的位置與晶圓102a的中心位置102ac。然後，控制器210水平移動並旋轉移動裝載平台202a，使得晶圓102a的周邊部上嵌入有ID的一部分直接來到ID讀取單元208的上方。藉此，晶圓102a移動到了ID讀取位置。根據標準，晶圓的ID是嵌入在距離晶圓的凹口部有預定角度的位置，因此這樣的控制是可能的。
如此一來，當晶圓102a來到ID讀取位置時，控制器210經由ID讀取單元208來讀取晶圓102a的ID(步驟S6)。 接著，控制器210決定ID讀取單元208是否讀取到晶圓102a的ID(步驟S7)。當晶圓102a的ID未被正確讀取到時(步驟S7中的「否」)，控制器210下令重新嚐試讀取ID。這樣可確保讀取到ID。
另一方面，當晶圓102a的ID有被正確讀取到時(步驟S7中的「是」)，控制器210經由移動單元204a控制裝載平台202a在水平面上的位置，使得晶圓102a被移動到要用來送出晶圓的下個位置。同時，控制器210經由移動單元204b控制裝載平台202b在水平面上的位置，使得晶圓102b被移動到ID讀取位置。
(防止晶圓間干擾的互鎖──第二位置控制) 接著，描述當晶圓102a正在進行ID讀取時，用來防止晶圓102a與102b間的干擾的方法。
如上述，在ID讀取準備中(步驟S4)，控制器210一邊透過移動單元204b控制裝載平台202b在水平面中的位置，一邊等待晶圓102a移動至ID讀取位置，因此可防止晶圓102a與102b間的干擾。藉此，控制器210將已裝載在裝載平台202b上的晶圓102b移出ID讀取位置。此處，控制器210具有經由移動單元204a與204b來控制裝載平台202a與202b在水平面中的位置的互鎖功能，因此可防止晶圓102a與102b間的干擾。
本實施例的校準方法包含基於此功能的互鎖處理。在ID讀取準備(步驟S4)中晶圓102b自ID讀取位置的退出移動是使用此功能的一例。在ID讀取中，本說明書中特別準備來使用此功能的步驟稱為「第二位置控制」。
互鎖功能不僅可防止晶圓間的干擾，還有助於防止二片晶圓的ID被同時讀取，這是因為根據上述順序，總是僅有一片晶圓會來到ID讀取單元208的位置。 在本實施例的校準裝置200中，基於互鎖功能的互鎖單元亦安裝於控制器210中。
此處，對適用於「第二位置控制」的互鎖方法的一例加以描述。互鎖方法的實例包含了以下方法(1)至(3)。
(1)控制器210經由移動單元204a與204b來控制裝載平台202a與202b在水平面中的位置，以防止二片晶圓102a與102b間的干擾。 因為控制器210儲存有裝載平台202a與202b的中心位置202ac與202bc的歷史記錄，所以控制器210可控制裝載平台202a與202b的位置。
(2)此方法適用於上述的本實施例，且為方法(1)的特定例。例如，為了防止二片晶圓102a與102b間的干擾，控制器210進行控制以讀取一片晶圓102a的ID，經由移動單元204a與204b來控制裝載平台202a與202b在水平面中的位置，並進行控制以讀取另一片晶圓102b的ID。藉此，控制器210一邊限制了另一片晶圓102b移動到ID讀取單元208中，一邊讀取一片晶圓102a的ID，且在讀取完該一片晶圓102a的ID之後將另一片晶圓102b移動至ID讀取單元208中。
(3)為了防止二片晶圓102a與102b間的干擾，控制器210可經由移動單元204a與204b來控制裝載平台202a與202b在水平面中的位置，並且進行控制以基於一時間差來交替地讀取該等晶圓102a與102b的ID。
(校準與晶圓載出──晶圓102的校準與送出) 當在步驟S6與S7中讀取完晶圓102a的ID後，控制器210將晶圓102a移動至晶圓送出位置，並且對晶圓102a中的凹口位置112加以校準(步驟S8)。
第12C圖繪示晶圓102a剛被移動到晶圓送出位置以對晶圓102a的凹口部112進行校準後的狀態。 晶圓102a到晶圓送出位置的移動與晶圓102a的凹口部112的校準如以下方式進行。控制器210基於在先前的凹口部檢測中所得到的資料，經由移動單元204a來控制X軸驅動馬達218a、Y軸驅動馬達222a及裝載平台驅動馬達224a，其中上述資料關於晶圓102a的凹口部112的圓周上的位置與晶圓102a的中心位置102ac。藉此，晶圓102a移動到用來讓機器人103的機器手臂104送出晶圓102a的位置，並且同時旋轉以使得凹口部112來到圓周方向中的預定位置。 藉此，完成了晶圓102a的校準，晶圓102a由機器人103所送出，並且新的晶圓被裝載至校準裝置200的裝載平台202a上。
(位置間的關係) 接著，詳細描述晶圓102a的校準位置與送出位置、裝載平台202a的初始位置及「圓周方向上的預定位置」間的關係。
如上述，晶圓102a中的凹口部112被校準至晶圓102a的送出位置。換言之，在送出位置的晶圓102a的凹口部112位於第5圖中的機器人103的一側(第5圖中的右側)，並且其中的方向被校準至預定方向(第12C圖中的Y方向)。此外，如第12C圖所示，在X方向中的凹口部112的位置被設定成與開口230a的中心(第12A圖中的裝載平台202a的初始位置)相同。此時，如第12C圖所示，當晶圓102a被傳遞至裝載平台202a時，裝載平台202a的中心位置202ac與晶圓102a的中心位置102ac依據該等晶圓間的相對位置而彼此不重疊。 當晶圓102a被校準時，晶圓102a的送出位置是指「圓周方向中的預定位置」。
在此狀態(位置與姿態均已校準過)中，晶圓102a等待機器人103來正確地送出該晶圓102a。因此，當晶圓102a由機器人103所送出時，晶圓102a的中心位置102ac與機器人103的機器手臂104的晶圓裝載部的中心位置重疊。結果，機器人103不需要精細調整晶圓接收位置來對齊這二個中心位置，便消除了晶圓傳遞時間的損耗，改良了裝置的產能。
(防止晶圓間干擾的互鎖──第一位置控制) 接著，針對當正在校準晶圓102a時，用來防止晶圓102a與102b間的干擾的方法加以描述。
當晶圓102a被移動至晶圓送出位置時，晶圓102a中的凹口部112已經過校準。此時，如上述，裝載平台202的中心位置202ac可不與晶圓102a的中心位置102ac重疊。在這樣的情況下，如第12C圖所示，裝載平台202a的中心位置202ac自晶圓102a的中心位置102ac移開。因此，當晶圓102a為了校準凹口部112而旋轉時，是在遠離的狀態中旋轉。
另一方面，晶圓102b位於裝載平台202b上，且正在進行晶圓傳遞、ID讀取準備、ID讀取、校準或是晶圓送出。根據情況，晶圓102b的操作可能不按順序，且亦可能正在進行凹口部檢測。晶圓102b與裝載平台202b甚至可能在任何步驟中均如同晶圓102a與裝載平台202a的情況那樣處於遠離的狀態中(參照第9A圖至第9C圖)。 因此，當晶圓102a或晶圓102b為了任何處理步驟而旋轉時，提供方法來防止晶圓102a或晶圓102b中的任一者或兩者彼此干擾是很重要的。
在根據本實施例的校準方法的晶圓校準中，前述的控制器210的「互鎖功能」便是用於這樣的方法中。在本說明書中，特定的準備步驟稱為「第一位置控制」。
此處，「第一位置控制」中所運用的互鎖方法與「第二位置控制」中所運用的互鎖方法(1)相同，控制器210經由移動單元204a與204b來控制裝載平台202a與202b在水平面中的位置，以防止二片晶圓102a與102b間的干擾。
(校準方法中的執行樣板) 接著，對本實施例的校準方法中的步驟組合的各種樣板加以描述。
校準裝置200中被布置成在水平面中並排的二個裝載平台202a與202b可由控制器210獨立控制。因此，在根據本實施例的校準方法中，除了ID讀取以外的步驟可針對被裝載在裝載平台上的晶圓102a與102b而獨立進行。此外，在根據本實施例的校準方法中，依據對晶圓102a與102b進行過的先前步驟的歷史記錄，可能需要獨立進行該等步驟。
在根據本實施例的校準方法中，下列步驟可連續進行或部分同時進行：裝載平台202a的區域中的傳遞晶圓102a、送出晶圓102a或檢測晶圓102a的凹口部、以及裝載平台202b的區域中的傳遞晶圓102b、送出晶圓102b或檢測晶圓102b的凹口部。當這些步驟被組合進行時，進行這些步驟的設備(機器人與凹口部檢測單元)的操作組合可有各種樣板。
此後，列出並描述這樣的樣板的典型實例。 此外，以下要描述的樣板(3)是作為本實施例的變形例之具有3個裝載平台202a、202b與202c的實例。
樣板(1)中，下列步驟可連續進行或部分同時進行：裝載平台202a的區域中的晶圓102a的傳遞操作或晶圓102a的送出操作、以及已裝載在裝載平台202b的區域中的裝載晶圓102b中的凹口部112的檢測操作。
樣板(2)中，下列步驟可連續進行或部分同時進行：已裝載在裝載平台202a的區域中的晶圓102a中的凹口部112的檢測操作、以及已裝載在裝載平台202b的區域中的裝載晶圓102b中的凹口部112的檢測操作。
樣板(3)中，下列步驟可連續進行或部分同時進行：裝載平台202a的區域中的晶圓102a的傳遞操作、裝載平台202b的區域中的晶圓102b的送出操作、以及已裝載在裝載平台202c的區域中的晶圓102c中的凹口部112的檢測操作。
如上述，根據本實施例的校準裝置200包含：裝載平台202a與202b，其裝載有晶圓102a與102b且被布置成在水平面中並排；移動單元204a與204b，其分別以旋轉的方式移動裝載平台202a與202b；二個凹口部檢測單元206a與206b，其分別檢測凹口部112的圓周上的位置，其中該凹口部位於已裝載於裝載平台202a與202b上的晶圓102a與102b的邊緣處；及控制器210，其在晶圓102a與102b的凹口部112的圓周上的位置被校準至預定位置中時，經由移動單元204a與204b來控制裝載平台202a與202b在水平面中的位置，以防止晶圓102a與102b間的干擾。每個裝載平台202a與202b包含裝載平台主體部301與至少一個墊圈1，該墊圈附接至裝載平台主體部301中的開口302以保持晶圓102a與102b。墊圈1包含：主體部2，其附接至開口302且在其中的中心部具有貫穿孔5；環狀部31，其位於墊圈1的端部以與晶圓102a及102b鄰接；及圈狀部32，其與環狀部31和主體部2一體成型，且朝向主體部2的外側擴展。環狀部31的外徑R2小於主體部2的外徑R1。根據這樣配置，減少了晶圓102a和102b與墊圈1的環狀部31A之間的接觸面積。因此，抑制了因晶圓102a和102b與墊圈1之間的接觸所造成的顆粒附著於晶圓102a與102b上的情形。根據這樣配置，墊圈1僅藉由使墊圈1變形並按壓墊圈1，以及將該墊圈1插入至作為墊圈裝載孔的裝載平台主體部301的開口302中，便可附接至校準裝置200。因此，當要將墊圈1附接至開口302中以及要自開口302卸下墊圈1時，便不需要特殊工具或構件。因此，附接和卸下的作業很容易，並且與附接和卸下相關的構件成本為零。此外，因為墊圈1是由含有導電顆粒的樹脂組成物所製，晶圓上存有的靜電荷藉由使墊圈1接觸晶圓而被接地。結果，在墊圈1與晶圓之間不會產生火花。因此，晶圓不會受到損傷，而改善了其產率。
在本實施例的校準裝置200中，環狀部31包含：環狀部31A(第一環狀部的一例)，其位於墊圈1的前端側；及環狀部31B(第二環狀部的一例)，其位於墊圈1的後端側且具有與環狀部31A相同的形狀。圈狀部32包含：圈狀部32A(第一圈狀部的一例)，其與環狀部31A和主體部2一體成形；及圈狀部32B(第二圈狀部的一例)，其與環狀部31B和主體部2一體成形。如此一來，因為環狀部31A與環狀部31B具有對稱的結構，環狀部31A與環狀部31B的其中一者可作為與晶圓接觸的一側。此外，因為圈狀部32A與圈狀部32B具有對稱的結構，當要將墊圈1附接至校準裝置200時可避免掉錯誤的安裝，並且容易進行墊圈1的附接。
在本實施例的校準裝置200中，裝載平台主體部301包含位於其中的通道303。通道303的一端部連接至開口302，且其中的另一端部連接至進氣與排氣單元。藉此，當晶圓的傳遞沒有足夠的吸引與循環時間時，或是吸引力不足時，藉由獨立提供另一個進氣與排氣單元並透過通道303進行抽真空處理，能夠以可信賴的保持方式之狀態來傳遞晶圓102a與102b。
在本實施例的校準裝置200中，當墊圈1附接至裝載平台主體部301時，由圈狀部32A與圈狀部32B夾住裝載平台主體部301，因此墊圈1以緊密接觸的方式牢固地保持於裝載平台主體部301。這樣防止了墊圈1掉出校準裝置200外。
根據本實施例的校準裝置200，當墊圈1因使用而損耗，只需要卸下並替換墊圈1，而不需要替換校準裝置200本身。在替換時，墊圈1可採用手工操作簡單地卸下與附接上，而不需要特殊的工具、構件或其他類似物。此外，在第一次附接期間墊圈1沒有前後的分別，一旦墊圈1在第一次附接並使用過其中的前側之後被卸下，可再次利用其中的相反的後側(位於通道303中的一側)。因此，需要用於替換作業的時間大幅減少，並且在替換中不需要構件的成本。此外，一個墊圈1可使用二次。
根據本實施例的墊圈1，因為不需要附接上如JP-B-4720790所揭示的真空吸引墊圈這樣的密封構件，所以當將墊圈1附接至校準裝置200時，墊圈1的替換作業變得更容易。
由於本實施例的校準裝置200如以上述所述來配置與操作，能夠得到以下效益。 (1)在本實施例的校準裝置200中，能夠同時對複數片晶圓102a進行校準。儘管包含了ID讀取單元208，校準裝置仍具有小型的尺寸、低廉的成本及高產能。 (2)本實施例的校準裝置200能夠防止昂貴的晶圓102a與102b在校準操作(晶圓102a與102b中的凹口部112的圓周上的位置的檢測操作與校準操作)與ID讀取操作期間因彼此碰撞而損傷的意外。此外，本實施例的校準裝置200能夠防止裝載於裝載平台202a與202b上的晶圓102a與102b的ID被同時讀取到，而防止晶圓102a與102b的處理歷史記錄出現混亂。
由於本實施例的半導體晶圓處理裝置(包含選擇器101)如以上述所述來配置與操作，能夠得到以下效益。 本實施例的半導體晶圓處理裝置在校準裝置200之外更包含機器人103。機器人103能夠分別載入(傳遞)晶圓102a與102b至校準裝置200的在水平面中並排布置的複數個裝載平台202a與202b，並自裝載平台202a與202b送出晶圓102a與102b。因此，增快了晶圓102a與102b的校準與遞送的處理速度，且能夠改善半導體晶圓處理裝置的產能。此外，藉由使用雙臂型機器人103，當晶圓在機器人103與校準裝置200之間傳遞時，二片晶圓102a與102b能夠同時被送出與傳遞，因此能夠進一步改善半導體晶圓處理裝置的產能。
由於本實施例的校準方法如以上述所述來配置，能夠得到以下效益。 (1)根據本實施例的校準方法，由於能夠同時校準複數片晶圓102a與102b，且包含了ID讀取，半導體晶圓處理裝置具有小型的尺寸、低廉的成本及高產能。 (2)根據本實施例的校準方法，可防止昂貴的晶圓102a與102b在校準操作(定位操作)與ID讀取操作期間因彼此碰撞而損傷的意外。此外，根據本實施例的校準方法，可防止裝載於裝載平台202a與202b上的晶圓102a與102b的ID被同時讀取到，而防止晶圓102a與102b的處理歷史記錄出現混亂。 (3)根據本實施例的校準方法，複數個裝載平台202a與202b能夠獨立於其他裝載平台202a與202b的步驟來執行ID讀取以外的步驟。因此，能夠提高將晶圓傳遞至校準裝置200的自由度與自校準裝置200送出晶圓的自由度，而能夠進一步提高裝置的產能。 (4)根據本實施例的校準方法，即便當晶圓102a與102b因為晶圓傳遞中的某些故障而位於不正常的位置，也可在之後的步驟中防止諸如因晶圓102a與102b間的碰撞而損傷的意外。 (5)根據本實施例的校準方法，晶圓102a與102b的中心位置102ac與102bc，與機器人103的機器手臂的晶圓裝載部(掌部)的中心位置對齊。因此，機器人103不需要精細調整晶圓接收位置，消除了校準裝置200與機器人103間的晶圓傳遞時間的損耗，而能夠進一步改善裝置的產能。
(實施例的變形例) 上述實施例中，包含環狀部31與圈狀部32的保持部3位於主體部2的兩端部，但本發明並不限定於這樣的型態。保持部3可被提供在主體部2的至少一端部。例如，第14圖所示的墊圈1A中，保持部具有與上述實施例的保持部3形狀不同的形狀，且被提供在主體部2的一端部(第14圖中的下端部)，該端部插入至裝載平台主體部301中。具體而言，在墊圈1A中，插入至裝載平台主體部301中的保持部3BA，包含朝向主體部2的外側擴展的圈狀部32BA(第三圈狀部的一例)。圈狀部32BA包含：表面35BA，其位於貫穿孔5的邊緣，且與正交於主體2的高度方向的表面平行；表面33BA，其起自表面35BA的一外端部，且垂直於主體部2；及表面34BA(安置表面)，其位於圈狀部32BA的一部分，其中該圈狀部32BA接觸主體部2且與正交於主體部2的高度方向的表面平行。根據這樣的配置，藉由以主體部2的二端上的圈狀部32A與32BA來夾住裝載平台主體部301，墊圈1A亦能夠被附接至並牢固地緊密接觸校準裝置200。因此，可防止墊圈1A掉出校準裝置200。
在上述實施例中，主體部2具有圓筒形狀，但本發明並不限定於這樣的型態。主體2是根據開口302的形狀來加以適當選擇，且可為如四稜鏡或多角柱的稜柱形。
在上述實施例中，保持部3(3A、3B)具有截去頂部的圓錐形形狀，但本發明並不限定於這樣的型態。保持部3亦根據開口302的形狀來加以適當選擇，且例如可為截去頂部的金字塔形。
在上述實施例中，環狀部31(31A、31B)具有與主體部2的軸方向正交的大體上平坦的形狀，但本發明並不限定於這樣的型態。例如，環狀部31(31A、31B)可為朝其中的內側(朝向貫穿孔5)逐漸傾斜至圈狀部32(32A、32B)的傾斜面，或是朝其中的外側(遠離貫穿孔5)逐漸傾斜至圈狀部32(32A、32B)的傾斜面。在前者的情況中，環狀部31(31A、31B)的外周側邊緣部接觸晶圓，並且在後者的情況中，環狀部31(31A、31B)的內周側邊緣部接觸晶圓。
在上述實施例中，錐形部33(33A、33B)在前視圖中具有直線形狀的脊線，但本發明並不限定於這樣的型態。例如，前視圖中的脊線可為朝上方凸起的弧狀錐形部33C(參照第15圖)，或是朝下方凹曲的弧狀錐形部33D(參照第16圖)。錐形部可非連續，且可為在前視圖中具有階梯形狀的錐形部33E(參照第17圖)。
校準處理可在沒有ID讀取單元208與ID讀取處理的情況下進行。然而，在此情況下，ID讀取單元208是安裝在其他位置。
在上述實施例中，描述來作為例子的是在校準裝置200中提供有二個裝載平台(裝載平台202a與202b)的情況，但本發明並不限定於這樣的型態。例如，在校準裝置中可提供三或更多個裝載平台。在此情況下，根據要增加的裝載平台數量，來增加ID讀取單元208的數量。
即便在僅包含一個裝載平台的校準裝置中，上述實施例的墊圈1仍然能夠附接至裝載平台。在這樣的配置中，因為晶圓與墊圈1的環狀部31A之間的接觸面積減少，可抑制顆粒的附著。這樣亦可如同上述實施例般地達成將墊圈1附接至裝載平台主體部的簡單作業，以及自裝載平台主體部卸下的作業。
實例中已描述了使用雷射感測器來作為凹口部檢測單元206a與206b的情況，但本發明並不限定於這樣的型態，且亦可使用如反射感測器的感測器。
本發明並不限定於上述實施例，且可適當地加以修改或改良。只要能夠達成本發明，上述實施例中的材質、形狀、尺寸、數值、形式、數量、設置地點及類似要件可任意選擇而不受到限定。
1:墊圈
2:主體部
3、3BA:保持部
3A:第一保持部
3B:第二保持部
5:貫穿孔
31(31A、31B):環狀部
32(32A、32B、32BA):圈狀部
33(33A、33B、33C、33D、33E):錐形部
34(34A、34B):安置面
33BA、34BA、35BA:表面
101:選擇器
102(102a、102b):晶圓
102ac、102bc:中心位置
103:傳遞裝置(機器人)
104:機器手臂
105a、105b:載入埠
112:凹口部
200:校準裝置
202a、202b:裝載平台
202ac、202bc:中心位置
204a、204b:移動單元
206a、206b:凹口部檢測單元
208:ID讀取單元
210:控制器
211:箱形基座
211a:頂板
215:導線
216a、216b:X軸滑動件
217a、217b:X軸線性導軌
218a、218b:X軸驅動馬達
219a、219b:X軸驅動滾珠螺桿單元
220a、220b:Y軸滑動件
221a、221b:Y軸線性導軌
222a、222b:Y軸驅動馬達
223a、223b:Y軸驅動滾珠螺桿單元
224a、224b:裝載平台驅動馬達
230a、230b:開口
232a、232b:開口
241:輸出軸
291:凹口
301:裝載平台主體部
302:開口
303:通道
304:裝載面
305:表面
306:蓋體構件
307:基座
321:最大直徑部分
R1、R2、R3、R4:外徑
W:徑向寬
第1圖是根據本發明的墊圈的透視圖。 第2圖是該墊圈的前視圖。 第3圖是該墊圈的上視圖。 第4圖是沿第3圖中的IV-IV線截取的剖面圖。 第5圖是安裝有本發明的校準裝置的選擇器的上視圖。 第6圖是本發明的校準裝置的透視圖。 第7圖是當其中的基座箱的頂板、前板及右側板被移除掉時的校準裝置內側的放大透視圖。 第8圖是二片晶圓被裝載在校準裝置上的狀態的透視圖，其中一片晶圓以虛線來描繪(二點鎖線)。 第9圖是描繪校準裝置的裝載平台的一例的透視圖 第10圖是描繪裝載有晶圓的裝載平台的視圖。 第11圖是沿第9圖中的XI-XI線截取的剖面圖。 第12A圖是剛接收到二片晶圓之後的校準裝置的上視圖。 第12B圖是當晶圓在ID讀取位置時的校準裝置的上視圖。 第12C圖是當晶圓在晶圓送出位置時的校準裝置的上視圖。 第13圖是校準裝置中的校準操作與ID讀取操作的流程圖。 第14圖是描繪根據本發明的墊圈的變化例的剖面圖。 第15圖是描繪根據本發明的墊圈的變化例的部分放大前視圖。 第16圖是描繪根據本發明的墊圈的變化例的部分放大前視圖。 第17圖是描繪根據本發明的墊圈的變化例的部分放大前視圖。
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1‧‧‧墊圈
2‧‧‧主體部
5‧‧‧貫穿孔
31A、31B‧‧‧環狀部
32A、32B‧‧‧圈狀部
33A、33B‧‧‧錐形部
34A、34B‧‧‧安置面
202a‧‧‧裝載平台
301‧‧‧裝載平台主體部
302‧‧‧開口
303‧‧‧通道
304‧‧‧裝載面
305‧‧‧表面
306‧‧‧蓋體構件
307‧‧‧基座
321‧‧‧最大直徑部分

Claims (23)

  1. 一種校準裝置，其將位於晶圓的邊緣處的凹口部校準至一圓周方向中的一預定位置，該校準裝置包含： 複數個裝載平台，其裝載有該等晶圓且在一水平面中被並排布置；複數個移動單元，其經配置成分別旋轉該等裝載平台，且經配置成在該水平面的一預定方向中移動該等裝載平台；複數個凹口部檢測單元，其對應於該等裝載平台，且經配置成分別檢測被裝載在該等裝載平台上的該等晶圓的邊緣處的該等凹口部的圓周上的位置；以及，一控制器，其經配置成分別藉由該等凹口部檢測單元檢測該等晶圓的該等圓周上的位置，且經配置成基於檢測到的該等圓周上的位置的資訊，藉由該等移動單元來控制該等裝載平台在該水平面中的位置，以在藉由該等移動單元來分別旋轉被裝載在該等裝載平台上的該等晶圓時，防止該等晶圓間的干擾，藉此使得該等圓周上的位置被分別校準於預定的圓周方向中的位置；其中，該等複數個裝載平台的每一者包含一裝載平台主體部與一墊圈構件，該墊圈構件附接至該裝載平台主體部中的一開口且經配置成保持該等晶圓；其中該墊圈構件包含：一主體部，其附接至該開口且在該主體部的一中心部包含一貫穿孔；一第一環狀部，其位於該墊圈構件的一端側上，且經配置成與一晶圓鄰接；以及，一第一圈狀部，其與該第一環狀部及該主體部一體成形，且朝向該主體部的外側擴展。
  2. 如請求項1所述之校準裝置，其中該墊圈構件更包含： 一第二環狀部，其位於該墊圈構件的一後端側上，且具有與該第一環狀部相同的形狀；以及，一第二圈狀部，其與該第二環狀部及該主體部一體成形，且被安置於該裝載平台主體部。
  3. 如請求項1所述之校準裝置，其中該墊圈構件更包含： 一第三圈狀部，其在該墊圈構件的一後端側上與該主體部一體成形，且朝向該主體部的外側擴展。
  4. 如請求項1至3中任一項所述之校準裝置，其中： 該裝載平台主體部包含其中的一通道，該通道的一端部連接至該開口，且該通道的另一端部連接至一進氣與排氣單元。
  5. 如請求項1至3中任一項所述之校準裝置，其中： 該主體部為一圓筒形的構件；並且，該第一圈狀部包含一錐形部，該錐形部經配置成在徑向自該第一環狀部側朝向該主體部側擴展。
  6. 如請求項2所述之校準裝置，其中： 該主體部為一圓筒形的構件；並且，該第二圈狀部包含一錐形部，該錐形部經配置成在徑向自該第二環狀部側朝向該主體部側擴展。
  7. 如請求項2所述之校準裝置，其中： 該墊圈構件藉由以該第一圈狀部與該第二圈狀部來夾住該裝載平台主體部，而附接至該裝載平台主體部。
  8. 如請求項3所述之校準裝置，其中： 該墊圈構件藉由以該第一圈狀部與該第三圈狀部來夾住該裝載平台主體部，而附接至該裝載平台主體部。
  9. 如請求項1至3中任一項所述之校準裝置，其中： 該墊圈構件由一導電樹脂製成，該導電樹脂是藉由將導電顆粒分散於一樹脂組成物中而獲得。
  10. 如請求項1至3中任一項所述之校準裝置，其中： 該第一圈狀部的一外徑小於該主體部的一外徑。
  11. 如請求項1至3中任一項所述之校準裝置，更包含： 一ID(識別符)讀取單元，其位於該等裝載平台間的一中間位置；其中，該控制器經配置成一邊藉由該等移動單元來分別旋轉被裝載在該等裝載平台上的該等晶圓、藉由該等凹口部檢測單元來分別檢測該等晶圓中的該等凹口部的該等圓周上的位置、並藉由該ID讀取單元來讀取被附接在該等晶圓的周邊部中的ID，一邊藉由該等移動單元控制該等裝載平台在該水平面中的位置以防止該等晶圓間的干擾。
  12. 如請求項1至3中任一項所述之校準裝置，其中： 該控制器包含一互鎖單元，該互鎖單元經配置成當藉由該等移動單元來旋轉被裝載在該等裝載平台上的該等晶圓時，藉由該等移動單元來控制該等裝載平台在該水平面中的位置，以防止該等晶圓間的干擾。
  13. 如請求項11所述之校準裝置，其中： 該控制器包含一互鎖單元，該互鎖單元經配置成進行控制以讀取該等晶圓中的一片的ID、經由該等移動單元來控制該等裝載平台在該水平面中的位置、且進行控制以讀取另一片晶圓的ID，以在該ID讀取單元讀取被裝載在該等裝載平台上的該等晶圓的該等ID時，防止該等晶圓間的干擾。
  14. 如請求項11所述之校準裝置，其中： 該控制器包含一互鎖單元，該互鎖單元經配置成藉由該等移動單元來控制該等裝載平台在該水平面中的位置，並進行控制以基於一時間差來交替地讀取該等晶圓的該等ID，以在該ID讀取單元分別讀取被裝載在該等裝載平台上的該等晶圓的該等ID時，防止該等晶圓間的干擾。
  15. 一種半導體晶圓處理裝置，其包含如請求項1至3中任一項所述的校準裝置，該半導體晶圓處理裝置更包含： 一傳遞裝置；其中，該傳遞裝置經配置成分別將該等晶圓載入至該校準裝置中的該等複數個裝載平台，並且經配置成分別自該等裝載平台送出該等晶圓，其中該等裝載平台被布置成在該水平面中並排。
  16. 如請求項15所述之半導體晶圓處理裝置，其中： 該傳遞裝置是一雙臂機器人。
  17. 一種校準方法，其使用如請求項1至14中任一項所述的校準裝置來校準該等晶圓，該校準方法包含以下步驟： 將該等複數個晶圓分別載入至在該水平面中並排布置的該等複數個裝載平台；藉由分別附接至該等複數個裝載平台的該墊圈構件來保持該等晶圓；一邊旋轉該等裝載平台，一邊檢測該等裝載平台上的該等晶圓的該等凹口部；藉由進一步旋轉該等裝載平台，將該等晶圓的已被檢測到的該等凹口部校準至預定的圓周方向中的位置；對該等裝載平台的位置進行第一控制，以在校準該等晶圓時防止該等晶圓間的干擾；以及，藉由一外部卸載裝置，分別自該等複數個校準裝置卸載下該等複數個裝載平台上的該等晶圓，並將該等晶圓向該等校準裝置的外側送出。
  18. 如請求項17所述之校準方法，其中下列步驟可經配置成連續進行或部分同時進行： (i) 該等裝載平台中的一個的一區域中的晶圓載入、晶圓卸載或凹口部的檢測；以及，(ii) 該等裝載平台中的另一個的一區域中的晶圓載入、晶圓卸載或凹口部的檢測。
  19. 如請求項17或18所述之校準方法，其中： 當該凹口部檢測決定有一晶圓相對於一裝載平台的一位置位移量超過一特定範圍時，自該校準裝置送出該晶圓。
  20. 如請求項17或18所述之校準方法，更包含以下步驟： 藉由位於該等複數個平台間的一中間位置處的一ID(識別符)讀取單元，對分別附接於該等複數個晶圓的ID加以讀取。
  21. 如請求項20所述之校準方法，更包含以下步驟： 對該等裝載平台的位置進行第二控制，以防止正在讀取ID的該等晶圓間的干擾。
  22. 如請求項20所述之校準方法，更包含以下步驟： 進行第二控制，以在讀取該等晶圓中的一個晶圓的ID期間，對該等晶圓中的另一個晶圓至該ID讀取單元的移動加以限制，並且在讀取完該等晶圓中的該一個晶圓的該ID之後，允許該等晶圓中的該另一個晶圓至該ID讀取單元的移動，以防止正在讀取ID的該等晶圓間的干擾。
  23. 如請求項20所述之校準方法，其中： 在ID讀取之後，將該水平面中的該等裝載平台移動至一送出位置以送出該等晶圓，藉此執行該校準步驟。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11929277B2 (en) * 2019-09-06 2024-03-12 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Wafer pre-aligner and method of pre-aligning wafer
US11315823B2 (en) * 2019-12-27 2022-04-26 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Substrate suction-holding structure and substrate transfer robot
CN111660224A (zh) * 2020-05-22 2020-09-15 杭州长川科技股份有限公司 晶圆测试装置及测试方法
CN111785659B (zh) * 2020-05-25 2021-04-06 杭州长川科技股份有限公司 晶圆预对位和晶圆id读取方法、装置和计算机设备
US11654578B2 (en) * 2020-09-17 2023-05-23 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Robot system and offset acquisition method

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201034113A (en) * 2009-01-08 2010-09-16 Nitto Denko Corp Alignment apparatus for semiconductor wafer
CN103811387A (zh) * 2012-11-08 2014-05-21 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 晶圆预对准方法及装置

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4720790Y1 (zh) 1968-10-16 1972-07-11
JP2586261Y2 (ja) 1990-11-08 1998-12-02 エスエムシー 株式会社 吸着用パッド
JPH08112793A (ja) * 1994-10-13 1996-05-07 Toshiba Corp 吸着保持装置及び実装装置
JP2002066972A (ja) * 2000-09-01 2002-03-05 Koganei Corp 吸着装置
JP2003100848A (ja) * 2001-09-25 2003-04-04 Applied Materials Inc 基板保持装置
JP4895518B2 (ja) * 2005-03-22 2012-03-14 オリンパス株式会社 基板保持装置及び基板の保持方法
JP5196709B2 (ja) * 2005-04-19 2013-05-15 株式会社荏原製作所 半導体ウエハ周縁研磨装置及び方法
JP4656440B2 (ja) * 2007-02-13 2011-03-23 東京エレクトロン株式会社 基板位置検出装置及びその撮像手段位置調整方法
JP4740188B2 (ja) * 2007-05-08 2011-08-03 三菱電線工業株式会社 搬送アーム用パッド
JP4720790B2 (ja) 2007-05-31 2011-07-13 株式会社安川電機 ウェハのアライメント装置、それを備えた搬送装置、半導体製造装置、ソータ装置
JP4845903B2 (ja) * 2008-02-05 2011-12-28 株式会社日立ハイテクノロジーズ ワークハンドリング装置及び部品搭載装置
JP5115363B2 (ja) * 2008-07-02 2013-01-09 株式会社安川電機 ウェハのアライメント装置、それを備えた搬送装置、半導体製造装置、および半導体ウェハのアライメント方法
CN101665920A (zh) * 2008-09-04 2010-03-10 东京毅力科创株式会社 成膜装置、基板处理装置及旋转台
JP5379589B2 (ja) 2009-07-24 2013-12-25 東京エレクトロン株式会社 真空吸着パッド、搬送アーム及び基板搬送装置
JP5452166B2 (ja) 2009-10-23 2014-03-26 川崎重工業株式会社 アライナ装置、及びそれを備える半導体処理設備
JP2010251769A (ja) * 2010-05-24 2010-11-04 Olympus Corp 基板保持装置及び基板の保持方法
JP5343954B2 (ja) * 2010-11-01 2013-11-13 株式会社安川電機 基板搬送用ハンド、それを備えた基板搬送装置および基板搬送方法
JPWO2013187192A1 (ja) * 2012-06-13 2016-02-04 東京エレクトロン株式会社 基板載置台および基板処理装置
JP2014204089A (ja) * 2013-04-09 2014-10-27 株式会社ディスコ ウェーハ搬送機構及びウェーハの加工方法
JP6751636B2 (ja) * 2016-09-29 2020-09-09 平田機工株式会社 アライメント装置、同アライメント装置を備えた半導体ウエハ処理装置及びアライメント方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201034113A (en) * 2009-01-08 2010-09-16 Nitto Denko Corp Alignment apparatus for semiconductor wafer
CN103811387A (zh) * 2012-11-08 2014-05-21 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 晶圆预对准方法及装置

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