TWI762590B - 晶圓卡盤及用於檢查晶圓的方法 - Google Patents

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Abstract

一種晶圓卡盤，包括支撐結構及真空區，支撐結構具有結構上配置來支撐晶圓的第一側，真空區形成在支撐結構的第一側上。真空區可至少部分地由延伸自支撐結構的第一側的凹陷表面的環劃界。晶圓卡盤還包括設置在真空區中的複數個吸盤，其中，複數個吸盤中的一個或多個吸盤被與延伸通過支撐結構的通道連接。一個或多個真空與通道流體連通，其中，真空結構上配置來經由通道提供吸力。

Description

晶圓卡盤及用於檢查晶圓的方法
本申請案主張2017年3月31日申請的美國臨時專利申請案第62/479,464號的優先權，其全部內容在此藉由引用被併入。
本發明關於一種晶圓卡盤。
掃描聲學顯微鏡(scanning acoustic microscope)可被使用來非破壞性地檢查半導體工業中的接合晶圓對(bonded wafer pairs)，例如，接合晶圓對的內部中的空氣型缺陷，其可能發生在內部界面處。然而，在這樣的檢查中，檢查翹曲的接合晶圓對可能存在挑戰。尤其是一些半導體產品可能導致易於翹曲的接合晶圓對，例如，背面照射(BSI或BI)感測器、互補金屬氧化物半導體(CMOS)產品、及微機電系統(MEMS)感測器等等。這可能是因為存在於這些半導體產品中之接合晶圓對中的材料層的熱膨脹 係數(CTE)中的差異。在過去，接合晶圓通常為在約300μm內的水平或平坦的，但最近的接合晶圓通常包括高達約5-6mm的翹曲。隨著完成晶圓接合過程，翹曲可被減少到約1-2mm，但是這種翹曲仍然會出現使用掃描聲學顯微鏡等進行檢查的問題。
在超音波檢查前，接合晶圓對可被放置在晶圓卡盤上，以在以能達到約1.5m/s的速度之掃描期間固定接合晶圓對。晶圓卡盤可包括真空形式，以將接合晶圓對保持在定位，例如，藉由包括各種用於支撐不同尺寸的晶圓並與其形成真空密封的真空環。
先前技術的晶圓卡盤可假設要被檢查的接合晶圓對將是足夠平坦的，以建立適當的真空密封，這可能為必須的，以將接合晶圓對保持在定位。亦即，只要能夠形成足夠的真空密封，依據用在接合晶圓對的材料與厚度，可能降低最小翹曲(例如，少於或等於約300μm)。然而，對於使晶圓在先前技術的晶圓卡盤上形成足夠的真空密封用於藉由掃描聲學顯微鏡的檢查而言，許多當前的接合晶圓產品(例如，上述的那些接合晶圓產品)包括過多的翹曲。為此，在先前技術中，提供足夠的密封的技術可包括在晶圓上藉由手或使用機械機構向下壓，這可能會損壞接合晶圓產品。因此，保有對於改良的晶圓卡盤的需求，例如，以支撐及固定翹曲接合晶圓對用於藉由掃描聲學顯微鏡的檢查。
及
在此所說明的各種方法、系統、設備及裝置一般可包括固定及支撐翹曲的接合晶圓對，用於藉由掃描聲學顯微鏡的檢查，例如，使用本文中所揭露的晶圓卡盤。
雖然本發明容許許多不同形式的實施例，但是在圖式中顯示且將在此詳細描述具體實施例，應理解的是，本說明書應被視為本發明的原理的例子且並非意在將本發明限制在所顯示和描述的特定實施例。在下面的說明中，相似的標號可被用於描述圖式的數個視圖中之相同、相似或對應的部分。
在本實施例中，關係詞，例如，第一及第二、頂及底等，可被單獨使用來使一個實體或動作區別於另一個實體或動作，而不必然需要或暗示這些實體或行為之間的任何實際的此類關係或順序。詞語“包含”、“包括”、“具有”或其任何其它的變化詞意在涵蓋非排他性的內容，使得包括一系列元件的過程、方法、物品或設備不僅包括這些元件，而是可能包括未明確地列出的其它元件或此等過程、方法、物品或設備所固有的元件。在沒有更多限制的情況下，在“包括…一個”前面的元件不排除在包含此元件的過程、方法、物品或設備中之其它額外的相同元件的存在。
本文件各處之對“一個實施例”、“特定實施例”、“實施例”、“實施”、“面向”或類似術語的引用意味著連結實施例所描述的具體特徵、結構或特色被包含在本發明的至少一個實施例中。因此，這些詞語的出現或本說明書各處的不同部分不一定都參照相同的實施例。此外，具體特徵、結構或特色可藉由任何適當的方式與一個或多個實施例結合而不受限制。
如同在本文中所使用的詞語“或”將被解釋成包容性的、或意味著任何一者或任意組合。因此，“A、B或C”意味著“下面的任一者：A；B；C；A及B；A及C；B及C；A、B及C”。只有當元件、功能、步驟或行為的組合在某種程度上相互排斥時，才會出現此定義的例外情況。同樣地，語法連接詞意在表達任意和所有連接子句、句子、字詞等的分開和連接組合，除非上下文中另有說明或顯而易見。因此，詞語“或”一般應被理解為意味這“及／或”等等。
在本文中所提及的所有文件其本文在此藉由引用被併入。以單數形式引用的項目應被理解為包括複數形式的項目，反之亦然，除非文中另有明確說明或顯而易見。
除非另有指示，否則本文中數值範圍的敘述並非意在成為限制，而指得是單獨地落入此範圍內的任何和所有的值，且此範圍內的每一個單獨的值被包含在說明書中，如同其在此被單獨列舉一般。當伴隨著數值時，字詞“約”、“大約”等將被解釋成指示如本領域技術人士將理解之對於令人滿意地操作預期目的之偏差。值的範圍及／或數值在本文中僅被提供作為例子，且不構成所描述的實施例的範疇的限制。任何及所有例子的使用、或在此所提供的例示性語言(“例如”、“像是”等)僅僅是為了更好地說明實施例，而不是對實施例的範圍進行限制。實施例中不應有語言被解釋成指示任何未請求的元件對於實施例的實施而言是必不可少的。
為了說明的簡單和清楚，標號可在圖式中重複以指示對應或類似的元件。許多細節被闡述以提供對本文中所描述的實施例的理解。實施例可以在沒有這些細節的情況下實施。在其他例子中，眾所周知的方法、過程和部件未被詳細描述，以避免模糊所描述的實施例。說明不應被視為對於在本文中所描述的實施例的範疇的限制。
在下面的說明中，應理解的是，像是“第一”、“第二”、“頂”、“底”、“上”、“下”、“之上”、“之下”等的詞語為便利性的字詞，且不被解釋為限制性詞語。同樣地，詞語設備及裝置可在本文中被互換地使用。
一般而言，在本文中所描述的裝置、系統及方法可被配置來用於，且可包括，晶圓卡盤，以支撐晶圓，例如，用於藉由掃描聲學顯微鏡等的檢查。
在本文中所描述的“晶圓”可包括如同半導體工業中已知的接合晶圓對，例如，用於使用在微電機系統(MEMS)、奈米機電系統(NEMS)、微電子與光電子、互補金屬氧化物半導體(CMOS)系統等中的一者或多者。如同本說明書各處所使用的晶圓可因此包括半導體材料(例如，晶態矽)的一個或多個相對薄片，例如，用於使用在製造積體電路的電子零件中、使用在基於晶圓的太陽能電池的光電技術中等等。晶圓可用作為建立在晶圓內或晶圓上的微電子裝置的基板，其中，晶圓可能經受許多微製造過程步驟，例如，摻雜或離子植入、蝕刻、各種材料的沉積、光刻圖案化等。如同本文中所討論的，晶圓可被接合以提供相對機械性地穩定及微電子的密封封裝，如此一來，在本文中所描述且在本說明書各處所使用的晶圓可包括接合晶圓對，其可由本領域中的任何技術所形成，例如，直接接合、表面活性化接合(surface activated bonding)、電漿活性化接合(plasma activated bonding)、陽極接合(anodic bonding)、共晶接合(eutectic bonding)、玻璃介質接合(glass frit bonding)、黏著接合、熱壓接合、反應性接合(reactive bonding)、暫態液相擴散接合(transient liquid phase diffusion bonding)等。
在本文中所描述且在本說明書各處所使用的晶圓亦可或替代地包括“翹曲”的晶圓，以及“未翹曲”的晶圓。未翹曲的晶圓可包括在晶圓的一個或多個表面上具有少於或等於約300 μm的翹曲的任何晶圓，亦即，如相對於晶圓的表面基本相符的平面所測量的、或如相對於晶圓的軸線或中心線所測量的。相反地，如在本文中所描述的翹曲的晶圓可包括具有大於約300 μm的翹曲的任何晶圓。在某些例子中，翹曲的晶圓可包括多達約1至6 mm的翹曲。舉例而言，由於存在於接合晶圓對中的材料層的熱膨脹係數(CTE)中的差異，可在此接合晶圓對中發現翹曲的晶圓。這可能在某些半導體產品中特別地普遍，例如，背面照射(BSI或BI)感測器、互補CMOS產品、MEMS感測器等。
晶圓可包括各種尺寸及形狀，且將理解的是，晶圓不限於特定尺寸、形狀、厚度、重量、幾何形狀、材料、或其他特性。例如，接合晶圓對通常可能具有五到六個標準尺寸，亦即，2吋、4吋、5吋、6吋、8吋及12吋晶圓，其中，6吋、8吋及12吋晶圓為最常見的。因此，晶圓可包括這些“標準”尺寸中的一者或多者，或者晶圓可具有不同的尺寸。
在本文中所描述且在本說明書各處所使用的“晶圓卡盤”可包括結構上配置來支撐、穩定、保持或以其他方式固定晶圓的裝置、系統或設備，例如，用於使用掃描聲學顯微鏡等的檢查。同樣地，當討論晶圓卡盤時，支撐、穩定、保持、固定及類似詞語的參照將被理解為包括任何及所有這些詞語，除非明確表示為相反的或從文中為顯而易見的。
一般而言，在本文中所描述的裝置、系統及方法可包括或以其他方式運用晶圓卡盤，其能夠拉動(或以其他方式操縱)翹曲的晶圓，使得其能夠為實質上平坦或未翹曲的。如同上面所討論的，為“實質上平坦的”或“實質上未翹曲的”可包括具有在晶圓的一個或多個表面上之少於或等於約300 μm的翹曲。因此，根據本教示的晶圓卡盤可結構上配置為拉動翹曲晶圓，使得其在被設置及固定到晶圓卡盤上時變成為未翹曲的，這對於藉由掃描聲學顯微鏡等的檢查而言可能是有優勢的。在某些例子中，將晶圓拉成平坦的之晶圓卡盤，即使在檢查之後，亦能夠維持晶圓的平坦度。
一般而言，根據本教示的晶圓卡盤可包括用於不同晶圓尺寸及形狀的不同區，例如，用於不同晶圓直徑的兩個或多個區或區域，其可由對應到不同晶圓直徑的一個或多個環所劃界。晶圓卡盤可在其內所包含的每一個區或區域中包括一個或多個真空孔，以及在每一個區或區域中的複數個吸盤。吸盤可被黏在晶圓卡盤的其他區域及結構上，使得當翹曲晶圓被放置在晶圓卡盤上時，晶圓最初停留在吸盤上，其接著壓縮並允許晶圓的不同翹曲區域同時與吸盤接觸。為了進一步配合此目的，吸盤可被與和真空流體連通的通道連接，例如，其中，經由通道施加吸力，用於將翹曲晶圓拉向吸盤。以此方式，當經由吸盤施加真空，吸盤拉動晶圓，使得其實質上平放於支撐柱等上，例如，其中，支撐柱被設置在與劃定包含在晶圓卡盤上的區或區域的環相同的高度處。此外，吸力可經由設置在其中的真空孔被額外地供應到包含在晶圓卡盤上的適當的區或區域，以進一步助於將晶圓往下拉到支撐柱上，並將晶圓固定到晶圓卡盤用於檢查。基本上，吸盤可拉動翹曲晶圓的不同部分，直到晶圓與環或其他區域邊界接觸為止，且接著，經由真空孔施加的吸力可繼續拉動晶圓，使得其為實質上平坦的，且被固定到晶圓卡盤上。
圖1為根據代表性實施例之晶圓卡盤100的上視立體圖，且圖2為晶圓卡盤100的上視圖。具體而言，圖1顯示保持晶圓101(以立體形式顯示，其中，為了易於參考，其為實質透明)的晶圓卡盤100。一般而言，晶圓卡盤100可包括支撐結構110，其具有第一側112及第二側114，第一側112結構上配置來支撐晶圓101，第二側114相對於第一側116而設置。在特定實施中，第一側112為晶圓卡盤100的頂側，且第二側114為晶圓卡盤100的底側。
支撐結構110及晶圓卡盤100的任何其他部件可由與先前技術的晶圓卡盤相同或類似的材料所形成，包括但不限於陶瓷或金屬中的一者或多者。例如，晶圓卡盤100的支撐結構110可由不鏽鋼或陽極氧化鋁(anodized aluminum)所形成。
如同在此所討論的，晶圓卡盤100可被定尺寸及塑形以保持晶圓101，且可配合真空或其它吸力的形式來將晶圓101保持在定位，並進一步地使包括翹曲形狀或表面的晶圓101變為未翹曲。為此，晶圓卡盤100可包括形成在支撐結構110的第一側112上的一個或多個真空區，例如，第一真空區120及第二真空區130。
如圖式中所顯示的，第一真空區120可至少部分地由延伸自支撐結構110的第一側112的凹陷表面116的環(例如，圖式中所顯示的第一環122)所劃界。第二真空區130可至少部分地圍繞第一真空區120，其中，第二真空區130至少部分地由第一環122所劃界，且至少部分地由延伸自支撐結構110的第一側112的凹陷表面116的第二環132所劃界。如此一來，第二環132可具有較第一環122更大的直徑。如圖式中所顯示的，第二環132可界定支撐結構110的周圍。
真空區可被定尺寸及塑形以對應不同尺寸的晶圓。例如，第一環122及第二環132中的一個或多個可被定尺寸及塑形以符合預定的晶圓尺寸，例如，用於將具有第一尺寸的晶圓101放置在第一真空區120中，以及用於將具有第二尺寸的晶圓放置在第二真空區130中。以此方式，晶圓卡盤100可支撐各種尺寸的晶圓101。舉例而言，晶圓卡盤100可支撐2吋、4吋、5吋、6吋、8吋及12吋直徑的晶圓101中的一者或多者。
包含在晶圓卡盤100的支撐結構110上的環分別可包括接觸表面，用於與晶圓101接合，例如，特定尺寸及形狀的晶圓101。以此方式，第一環122可包括第一接觸表面124，且第二環132可包括第二接觸表面134，其中，第一接觸表面124及第二接觸表面134為實質上共面的。應理解的是，“實質上共面”應意味著在檢查晶圓101的領域內可接受的容許偏差中，例如，在約300 μm中。在替代實施例中，第一接觸表面124及第二接觸表面134被設置在不同的z軸高度，亦即，使得它們並非實質上共面。如圖1所示，由於支撐結構110的凹陷表面116的傾斜、非平坦面(例如，為了如下所述的排水目的)，凹陷表面116上方的第一接觸表面124及第二接觸表面134中的一者或多者的高度可沿著第一環122和第二環132中的一個或多個的長度而變化。亦即，在特定實施中，第一接觸表面124及第二接觸表面134的高度可相對於凹陷表面116而變化，但相對於與傾斜、非平坦的凹陷表面116分離的z軸或其他參考點而言可為相同的。
晶圓卡盤100可包括複數個吸盤140，其被設置在一個或多個真空區中。例如，第一真空區120可包括一個或多個吸盤140，且第二真空區130可包括一個或多個吸盤140。因此，每一個真空區可包括吸盤140。複數個吸盤140中的每一個吸盤可包括連接到接觸表面144的莖部142，其中，接觸表面144結構上被配置來支撐晶圓101，且莖部142結構上被配置來支撐接觸表面144。吸盤140，且更具體地為其接觸表面144，可由一種或多種可壓縮的材料所製成。具體而言，吸盤140，且更具體地為其接觸表面144，可為可壓縮到足以改變吸盤140的z軸高度(例如，以允許晶圓101在藉由一個或多個真空160施加吸力時接觸環及柱170中的一者或多者，如同在此所描述的)，但亦具有足夠的剛性以支撐晶圓101。
複數個吸盤140中的一個或多個吸盤可被與延伸通過支撐結構110的通道146連接。通道146可因此從支撐結構110的第一側112延伸到支撐結構110的第二側114。一個或多個真空160可與通道146流體連通，如圖2所示，其中，至少一個真空160結構上被配置為經由通道146提供吸力。在特定實施中，晶圓卡盤100中的複數個吸盤140中的每一個吸盤被與通道146連接，例如，晶圓卡盤100中的複數個吸盤140中的每一個吸盤可包括其所連接之其本身的通道146。在其它實施中，僅晶圓卡盤100中的複數個吸盤140中的某些吸盤被與通道146連接。
被與通道146連接的吸盤140將被理解為包括實施，其中，通道146被設置在吸盤140中，其中，通道146被包含在腔室148(參見，例如，下面所說明的圖4)、或其內設置有吸盤140的其它結構(例如，圖式中所顯示的間隙141)中；或包括其他的實施，其中，吸盤140被設置在經由通道146施加吸力的路徑中(例如，由吸力所造成的流動路徑)。以此方式，當晶圓101被放置在一個或多個吸盤140的接觸表面144上時，經由通道146所施加的吸力可使得晶圓101(其可能為翹曲的)接觸複數個吸盤140中的每一個吸盤以及環中的一者，從而拉動晶圓101並減緩其翹曲。
如同上面所討論的，通道146可被設置在吸盤140中。在這樣的實施中，通道146可被設置穿過複數個吸盤140中的一個或多個吸盤的莖部142及接觸表面144。
如同上面所討論的，複數個吸盤140中的一個或多個吸盤可被設置在間隙141中。間隙141可包括一個或多個壁143或圍繞腔室148(穿過支撐結構110)的其它結構，吸盤140被包含於腔室148中。間隙141的z軸高度(亦即，間隙141的壁143的頂表面145的z軸高度)可對應到一個或多個環的接觸表面(例如，第一環122的第一接觸表面124及第二環132的第二接觸表面134)的z軸高度。此外，吸盤140的接觸表面144的z軸高度可被設置在環的接觸表面的z軸高度的一個或多個以及間隙141的壁143的頂表面145的z軸高度之上。以此方式，在特定實施中，複數個吸盤140中的每一個吸盤的接觸表面144可被壓縮到間隙141的高度。此外，複數個吸盤140中的一個或多個吸盤的高度經由莖部142的移動而沿著z軸102為可調整的。以此方式，吸盤140的接觸表面144的z軸高度可被調整，例如，根據晶圓101的翹曲。
如同上面所討論的，通道146可被設置在包含吸盤140的間隙141中。以此方式，通道146可從吸盤140的莖部142及接觸表面144分開。
晶圓卡盤100可進一步包括複數個真空孔150，其被設置在一個或多個真空區中並延伸穿過支撐結構110。一個或多個真空160可與複數個真空孔150流體連通，其中，至少一個真空160結構上被配置來經由複數個真空孔150提供真空。因此，特定實施包括與通道146連接且經由通道146以一個或多個真空160提供吸力的一個或多個吸盤140、以及經由一個或多個真空孔150以一個或多個真空160提供吸力的一個或多個真空孔150(獨立且不同於通道146)兩者。
複數個真空孔150中的一個或多個真空孔可被設置穿過凹陷表面116。例如，在一個實施中，每一個真空孔150被設置穿過凹陷表面116。其他配置亦為可能的或是替代地為可能的，例如，其中，複數個真空孔150中的一個或多個真空孔被設置穿過複數個環中的一個或多個環(例如，第二環132，其形成晶圓卡盤100的支撐結構110的周圍)、或是支撐結構110的其它部分。實施亦可乾脆不包括真空孔150，而是可僅包括如在此所述的通道146。
真空孔150及通道140可相互結合運作，以減緩晶圓101的翹曲並將晶圓101保持且固定於晶圓卡盤100上，例如，用於藉由掃描聲學顯微鏡的檢查。例如，如同上面所討論的，複數個吸盤140中的一個或多個吸盤的接觸表面144可在環、間隙141、或支撐結構110的其它部分(例如，參見下文所描述的圖5)中的一者或多者的z軸高度上方突出至少第一高度H1。第一高度H1可為約1到2 mm，其可被使用在被包含於晶圓101上的高達約2 mm的翹曲。其它尺寸亦為可能的或是替代地為可能的。以此方式，在藉由真空160提供吸力之前，放置在支撐結構110上的晶圓101初始地停靠在複數個吸盤140上(在具體的真空區或橫跨多個真空區)。當藉由真空160對晶圓101施加吸力時，晶圓101可接觸複數個吸盤140中的每一個吸盤(在具體的真空區或橫跨多個真空區)及環，從而拉動晶圓101並減緩晶圓的翹曲。接觸複數個吸盤140中的每一個吸盤及環的晶圓101亦可或替代地在具體的真空區或橫跨多個真空區中形成密封。例如，如圖式中所顯示的，晶圓101可與第一環122形成密封，例如，藉由被真空的吸力往下拉(經由一個或多個通道146或真空孔150)，從而使得晶圓101接合第一環122的第一接觸表面124。此外，複數個真空孔150可被設置在真空區中並延伸通過支撐結構110，其中，一個或多個真空160與複數個真空孔150流體連通，且結構上配置來經由複數個真空孔150提供吸力，以固定晶圓101並維持與環之間的密封。一個或多個真空160亦可或替代地結構上配置為經由複數個真空孔150施加吸力，以進一步拉動晶圓101，這接著能夠進一步地減緩晶圓101的翹曲。
真空孔150可相互對齊，例如，用於排水，如同下面所描述的，或用於其他目的。例如，且如最佳地顯示於圖2，複數個真空孔150中的兩個或多個真空孔可沿著軸(例如，表示支撐結構110的中心線之中心線軸104)相互對齊。在特定實施中，晶圓卡盤100中的每一個真空區包括至少兩個真空孔150，例如，一個真空孔在真空區的每一側上。
一個或多個真空孔亦可或替代地被使用於從晶圓卡盤100排出流體，例如，在晶圓101的檢查期間，且更具體地，若水或其它液體進入晶圓卡盤100的一個或多個真空區。以此方式，凹陷表面116可被朝向複數個真空孔150中的一個或多個真空孔傾斜。為此，晶圓卡盤100或包括晶圓卡盤100的系統1000(參見圖8)可包括水分離器168，其位在真空管線162中且介於真空160與複數個真空孔150中的一個或多個真空孔之間。以此方式，來自一個或多個真空孔150的吸力可能能夠清除將存在於晶圓卡盤100中的任何水(或其他液體)。
可能存有將一個或多個真空160連接到複數個真空孔150(及通道146)的一個或多個真空管線162，如同下面進一步說明的。一般而言，真空管線162可被連接到支撐結構110的第二側114並設置於其上。
如同在此所討論的，晶圓卡盤100或包括晶圓卡盤100的系統1000(參見圖8)可包括一個或多個真空160，其中，一個或多個真空160與連接到一個或多個吸盤140的真空孔150及通道146流體連通。真空160可配置為使得通道146全部位在單一個真空管線162上(例如，或是連接到相同真空160的複數個真空管線162)，或者，真空160可配置為使得通道146全部位在不同的真空管線162上。同樣地，真空160可配置為使得真空孔150全部位在單一個真空管線162上(例如，或是連接到相同真空160的複數個真空管線162)，或者，真空160可配置為使得真空孔150全部位在不同的真空管線162上。額外地或替代地，真空160可配置為使得不同的真空區位在不同的真空管線162上。真空160或者可配置為使得多個真空區位在相同的真空管線162上(例如，或是連接到相同真空160的複數個真空管線162)。例如，一個或多個真空區可為與吸盤140或特定吸盤140、或是真空孔150或特定真空孔150位在相同的管線上。
雖然針對相對於通道146、真空孔和真空區(例如，第一真空區120和第二真空區130)中的一者或多者的真空160和真空管線162描述了特定配置，應理解的是，幾乎無數的配置是可能的，其中的每一個意在被包括在本說明書的範疇內。
例如，在特定實施中，真空160包括第一真空164以及第二真空166，第一真空164與複數個真空孔150中的每一個真空孔(或特定真空孔150)流體連通，第二真空166與通道146(或特定通道146)流體連通。或者，單一個真空160可與複數個真空孔150及通道146中的每一者流體連通。在其它實施中，真空160包括第一真空164及第二真空166，第一真空164與設置在第一真空區120中的複數個真空孔150及設置在第一真空區120中的複數個吸盤140(亦即，與吸盤140連接的通道146)流體連通，第二真空166與設置在第二真空區130中的複數個真空孔150及設置在第二真空區130中的複數個吸盤140(亦即，與吸盤140連接的通道146)流體連通。第一真空164或者可與設置在第一真空區120及第二真空區130兩者中的複數個真空孔150流體連通，且第二真空166可與設置在第一真空區120及第二真空區130兩者中的複數個吸盤140(亦即，與吸盤140連接的通道146)流體連通。或者，單一個真空160可與在第一真空區120及第二真空區130兩者中的複數個真空孔150中的每一個真空孔及複數個吸盤140(亦即，與吸盤140連接的通道146)流體連通。
如同上面所討論的，應理解的是，用於將一個或多個真空160連接到設置在一個或多個真空區中的複數個真空孔150及複數個吸盤140(亦即，與吸盤140連接的通道146)之幾乎無數的配置是可能的。此外，應理解的是，一個或多個真空160可包括任何數量的真空160，亦即，不只如圖2所示的兩個真空160。可選擇真空160的數量或真空160的尺寸或功率，以確保真空160提供足夠能力來將晶圓101拉為實質上平坦的。
如同本文中所描述及圖式中所顯示的，第二真空區130可包括複數個吸盤140中的一個或多個吸盤，其中，第二真空區130中的複數個吸盤140中的至少一個吸盤被與通道146連接，用於經由其透過真空160提供吸力。因此，每一個真空區可包括與通道146連接的吸盤140，用於在吸盤140內或周圍提供吸力。此外，如同在此所描述的複數個真空孔150可被設置在第一真空區120及第二真空區130中的每一者中，其中，複數個真空孔150延伸穿過支撐結構110。一個或多個真空160可與在第一真空區120及第二真空區130中的每一者中的複數個真空孔150流體連通。
晶圓卡盤100可進一步在其形狀中包括切口118，例如，在支撐結構110本身內的切口118。以此方式，第一真空區120及第二真空區130中的一者或多者可進一步地由支撐結構110的切口118劃界。切口118可被定尺寸及塑形以容納定位機器人的臂，例如，用於快速地將晶圓101移動到晶圓卡盤100上及離開晶圓卡盤100，或是用於其他目的，例如，用於移動晶圓卡盤100本身。因此，晶圓101可被快速且輕易地移入到晶圓卡盤100中及從晶圓卡盤100中移出，且晶圓卡盤100其本身可被快速且輕易地移入到掃描聲學顯微鏡中及從掃描聲學顯微鏡中移出。
晶圓卡盤100可進一步包括複數個柱170，其設置在一個或多個真空區中。如圖式中所顯示，柱170可延伸自支撐結構110的凹陷表面116。複數個柱170中的每一個柱可被塑形為柱狀，例如，具有實質圓柱形狀。複數個柱170中的一個或多個柱可具有對應到一個或多個環的接觸表面的高度之高度，例如，柱170一般可具有與第一環122的第一接觸表面124及第二環132的第二接觸表面134中的一者或多者共面的高度。在其它實施中，複數個柱170中的一個或多個柱具有設置在一個或多個環的接觸表面的高度下方的高度。當對設置在晶圓卡盤100上的晶圓101施加吸力時，複數個柱170可結構上配置來維持晶圓101的預定平坦度。此外，可選擇複數個柱170的數量及尺寸，以在對晶圓101提供預定支撐的同時最小化接觸晶圓101的表面積。
柱170可代表在先前技術中的其它晶圓卡盤之上的改良。具體而言，先前技術中的其它晶圓卡盤可包括具有相對大的表面積之大量的平坦表面，其在保持晶圓101用於檢查時接觸晶圓101。然而，在本教示中，晶圓卡盤100可包括柱170，其提供支撐以幫助保持晶圓101，且亦可或替代地幫助維持晶圓101之預定的平坦度，例如，除了設置在真空區周圍的環之外。沒有柱170的情況下，由於真空區中的吸力，晶圓101可能在環之間向下彎曲，因此無法達成晶圓101之理想的平坦度。然而，若柱170被以具有相對大的表面積之其它部件替代，晶圓101可能在移除期間黏著於晶圓卡盤100。因此，可選擇及設計柱170的尺寸、形狀及數量來達成預定的支撐及預定的平坦度，同時在從晶圓卡盤100移除晶圓101的期間減輕對晶圓101的黏著。
圖3為根據代表性實施例之晶圓卡盤100的下視圖。具體而言，圖3為顯示於圖1及圖2中的晶圓卡盤100的下視圖。在圖3所顯示的實施中，用於較小的晶圓(由虛線320表示)之第一真空區中的每一個吸盤(亦即，連接到吸盤的通道146)及真空孔150被連接到與第一真空164流體連通的真空管線162，使得吸力在大致相同的時間被施加到這些元件。同樣地，用於較大的晶圓(設置在虛線320之外的那些晶圓)之第二真空區130中的通道146及真空孔150被連接到與第二真空166流體連通的真空管線162。
如圖3所示，一個或多個真空管線162可匯集成單一真空管線162，使得可藉由單一真空160來控制通道146及真空孔150中的一者或多者。或者，真空管線162可分開地連接到每一個通道146及真空孔150，並對於一個或多個真空160獨立地運行，例如，用於每一個通道146及真空孔150的分開及獨立控制。
圖4為根據代表性實施例之晶圓卡盤100的切面圖，且圖5為圖4中之被剖切的晶圓卡盤100的剖視圖。這些圖式清楚地顯示延伸穿過支撐結構110的通道146及真空孔150，以及對於真空管線162的連接，其中，圖4及圖5的實施例包括形成在吸盤140本身內的通道146。具體而言，在此實施例中，通道146從真空管線162延伸穿過吸盤140的莖部142到吸盤140的接觸表面144。因此，在此實施例中，通道146被整合到吸盤140當中。
如同樣顯示於圖5，複數個吸盤140中的一個或多個吸盤的接觸表面144可在第一環122及第二環132兩者的z軸高度502上方突出至少第一高度H1。複數個吸盤140中的一個或多個吸盤的接觸表面144的第一高度H1亦可為或替代地為沿著z軸102可調整的。為此，晶圓卡盤100可包括一個或多個致動器(例如，像是液壓活塞／氣缸的液壓致動器)、馬達、齒輪、皮帶等，例如，被連接到吸盤140的莖部142以供其移動。吸盤140之用於移動的其他配置亦為可能的或替代地為可能的。同樣或替代地，可能提供各具有不同的莖部142長度的不同吸盤140，例如，用於不同類型或尺寸的晶圓101。以此方式，吸盤140可為在晶圓卡盤100上可移除且可替換的。同樣地，接觸表面144亦可或替代地在不同的吸盤140之間變化。
圖6顯示根據代表性實施例之在施加吸力之前保持晶圓101的晶圓卡盤100的側視圖的代表，且圖7顯示當正在施加吸力時保持晶圓101的晶圓卡盤100的側視圖。如圖6所示，複數個吸盤140中的一個或多個吸盤可在晶圓卡盤100的其它部分上方突出至少第一高度H1。以此方式，當晶圓101初始地被放置在晶圓卡盤100上時，晶圓101可由複數個吸盤140中的一個或多個吸盤所支撐，例如，依據晶圓101的翹曲。接著可對晶圓101施加吸力，例如，經由複數個吸盤140中的一個或多個吸盤所包含的通道、或與複數個吸盤140中的一個或多個吸盤所連接的通道。此吸力可將晶圓101拉下到每一個吸盤140上，即使若晶圓101翹曲。由於吸盤140可為可壓縮的(例如，吸盤140的接觸表面可壓縮相當於晶圓卡盤100的環上方的高度H1的量)，經由通道所施加的吸力可能不僅將晶圓101拉下以接觸複數個吸盤140中的每一個吸盤，吸力還將晶圓101拉下以接觸晶圓卡盤100的支撐結構(例如，設置在真空區周圍的環)。這能夠使晶圓101實質上平坦，如圖7所示。因此，如圖6所示，晶圓101可能初始地翹曲，但當晶圓101如圖7所示地被固定到晶圓卡盤100上時，晶圓101可為實質上平坦的或未翹曲的，或者翹曲可被減緩或減少。在晶圓101經由來自通道的吸力而被往下拉以接觸晶圓卡盤100的支撐結構(例如，真空區的環)之後，可能形成密封，且包含在晶圓卡盤100的支撐結構上的真空孔能夠將晶圓101牢固地保持在晶圓卡盤100的支撐結構上，例如，用於藉由掃描聲學顯微鏡的檢查。同樣或替代地，真空孔可減緩晶圓101的翹曲。例如，通道可施加吸力以建立與晶圓卡盤100的密封，且真空孔可執行使晶圓101實質上平坦的功能。因此，在一個實施中，僅真空孔減緩晶圓101的翹曲；在另一個實施中，僅通道減緩晶圓101的翹曲；且在又另一個實施中，真空孔及通道兩者的結合減緩晶圓101的翹曲。
回到圖6，將理解的是，晶圓101可為初始地翹曲的，如圖式中所表示的方式所示。在一開始放置在晶圓卡盤100上時，例如，翹曲可為最小的，其中，晶圓101仍保持接觸，且能夠與複數個吸盤140中的每一個吸盤的接觸表面形成密封。在一開始放置在晶圓卡盤100上時，翹曲亦可能為顯著的，其中，晶圓101僅接觸複數個吸盤140中的部分吸盤，以在其之間形成密封。以此方式，當經由通道(例如，經由吸盤)施加吸力時，吸力可作用來將晶圓101拉下到其它吸盤140上，其它吸盤接著亦經由其通道對晶圓101施加吸力。以此方式，每一個吸盤140能夠最終地接觸晶圓101並與晶圓101形成密封。在又一些其它實施例中，在一開始放置在晶圓卡盤100上時，翹曲亦可能為一般顯著的，其中，晶圓101接觸複數個吸盤140中的部分吸盤，但未在其之間形成密封。在此情況下，當經由通道(例如，經由吸盤)施加吸力時，可建立密封，亦即，具有足夠的力將晶圓101拉向吸盤140以形成密封。
圖8顯示根據代表性實施例之用於檢查晶圓的系統1000。系統1000可包括晶圓卡盤100、掃描聲學顯微鏡810、一個或多個真空160(例如，第一真空164及第二真空166)、水分離器168、定位機器人820、控制器830、運算裝置840、數據網路850及其他資源860。
系統1000中的晶圓卡盤100可為與本文所述的任何晶圓卡盤100相同或相似的晶圓卡盤，例如，參照圖1至圖7。例如，晶圓卡盤100可包括一個或多個真空區，每一個真空區具有複數個真空孔及複數個吸盤，其中，一個或多個吸盤被連接到通道，以經由通道提供吸力。當晶圓被放置於晶圓卡盤100上時，以及當經由通道及真空孔中的一者或兩者施加吸力時，晶圓卡盤100的設計可減緩晶圓的翹曲。吸力可由真空160(例如，第一真空164及第二真空166)所提供，其中，水分離器168可被設置在將真空160連接到晶圓卡盤100的真空孔及通道的真空管線中。
晶圓卡盤100可配置用於搭配掃描聲學顯微鏡810使用，其中，晶圓卡盤100保持或固定晶圓，用於藉由掃描聲學顯微鏡810的檢查。晶圓卡盤100亦可或替代地減緩晶圓中的翹曲，從而有助於藉由掃描聲學顯微鏡810的改良檢查。掃描聲學顯微鏡810可為本文所描述的或本領域中已知的任何其他形式。在其它實施中，掃描聲學顯微鏡810可由另一件設備補充或替換，用於藉由晶圓卡盤100而被固定之晶圓的檢查、測量或分析。
定位機器人820可被使用來使晶圓卡盤100、晶圓、或掃描聲學顯微鏡810中的一者或多者相對於彼此定位。在本領域中已知各種佈置和技術來實現受控制的移動，且定位機器人820可包括這些佈置及技術中的任一者。例如，定位機器人820可包括(但不限於此)步進馬達、編碼DC馬達、齒輪、皮帶、滑輪、蝸輪、螺紋、機器人臂等的各種組合。
控制器830可與系統1000的一個或多個部件通信，用於系統1000的控制。例如，控制器830可與一個或多個真空160通信，其中，控制器830結構上配置為經由真空160或其部件(例如，包含在真空160中或設置在真空管線上的閥等)的控制來控制晶圓卡盤100上的一個或多個真空區中的吸力。控制器830亦可能或替代地被使用來控制晶圓卡盤100及其部件、掃描聲學顯微鏡810、水分離器168、定位機器人820、其他資源860、以及其組合。
控制器830可包括處理器832及記憶體834，或可與其通信。控制器830可被電子地耦接(例如，有線或無線地)成與系統1000的一個或多個部件的通信關係。控制器830可包括軟體及／或處理電路的任意組合，適用於控制在此所描述的系統1000的各種部件，其包括但不限於處理器832、微處理器、微控制器、特殊應用積體電路(application-specific integrated circuit)、可程式閘陣列(programmable gate array)、及任何其它數位及／或類比部件，以及上述的組合與用於收發控制信號、驅動信號、功率信號、感測器信號等的輸入和輸出。在特定實施中，控制器830可包括處理器832或其它處理電路，其具有足夠的計算能力以提供相關功能，例如，執行作業系統、提供圖像使用者介面(例如，對連接到控制器830或系統1000的其它部件的顯示器)、設置及提供用於系統1000的運作之規則和指令、將感測到的資訊轉換成指令、以及運作網站伺服器或主機遠程操作員；及／或經由像是下面所描述的通信介面852的活動。
處理器832可為任何在本文中所描述或其他本領域中已知的處理器。處理器832可被包含在控制器830中，或其能夠從控制器830分開，例如，其可被包含在與控制器830通信的運算裝置840或系統1000的其它部件上。在實施中，處理器832被包含在主持用於操作和控制系統1000的部件之應用的伺服器上或與其通信。
記憶體834可為任何在本文中所描述或其他本領域中已知的記憶體。記憶體834可包含計算機碼(computer code)且可儲存像是指令的數據，例如，用於控制真空160或閥。記憶體834亦可能或替代地儲存有關於晶圓卡盤100或系統1000的效能的數據。記憶體834可包含儲存在其上的計算機可執行碼，其提供處理器832指令用於實施。記憶體834可包括非暫時性計算機可讀媒體(non-transitory computer readable medium)。
系統1000可包括與系統1000的一個或多個部件(包括但不限於控制器830)通信的運算裝置840。運算裝置840可包括使用者介面，例如，圖像使用者介面、文字或命令行介面(command line interface)、聲控介面、及／或基於手勢的介面。一般而言，使用者介面可在運算裝置840上建立適合的顯示，用於操作員互動。在實施中，使用者介面可控制系統1000的一個或多個部件的運作，並提供對控制器830、處理器832及其他資源860的存取及通信。因此，運算裝置840可包括由操作員或其他人員所操作之系統1000中的任何裝置，以管理、監視、與其通信、或與系統1000中的其他參與者互動。其可包括桌上型電腦、膝上型電腦、網路電腦、平板電腦、智慧型手機或如本文所設想之能夠參與系統1000的任何其他裝置。在實施中，運算裝置840與系統1000中的另一個參與者為一體的。
數據網路850可為適用於通信數據及系統1000中的參與者之間的控制資訊的任何網路或互連網路。其可包括像是網際網路的公用網路、專用網路、像是公用交換電話網路(Public Switched Telephone Network)的電信網路(telecommunications networks)、或使用第三代(例如，3G或IMT-2000)、第四代(例如，LTE (E-UTRA)或WiMAX進階(IEEE 802.16m))及／或其它技術的蜂巢式網路(cellular network)，以及各種企業區域(corporate area)或區域網路及其他交換器、路由器、集線器、閘道器等中的任何一個，其可被使用來在系統1000的參與者之間攜帶數據。數據網路850可包括有線或無線網路，或其任意組合。熟知本領域技術人士亦將認清的是，系統1000所顯示的參與者不需要被數據網路850所連接，且因此，能夠被配置為與獨立於數據網路850的其他參與者共同工作。
可經由一個或多個通信介面852提供數據網路850上的通信、或系統1000的部件之間的其它通信。通信介面852可包括，例如，Wi-Fi接收器及發射器，以允許在分離的計算裝置840上執行計算等。更普遍地，通信介面852可適用於使得系統1000的任何部件能夠彼此通信。因此，通信介面852可存在於系統1000的一個或多個部件上。通信介面852可包括網路介面等，或被連接成與網路介面等的通信關係。通信介面852可包括硬體及軟體的任意組合，其用於經由數據網路850以通信關係將系統1000的部件連接到遠程裝置(例如，像是遠程電腦等的運算裝置840)。藉由舉例而非限制的方式，其可包括用於根據IEEE 802.11標準(或其任何變形)運作之有線或無線以太網連接的電子設備、或任何其他短或長距離無線網路部件等。其可包括用於短距離數據通信的硬體，例如，藍芽或紅外線收發器，其可被使用來連接到區域網路等，區域網路等接著被連接到數據網路，例如，網際網路。其亦可能或替代地包括用於WiMAX連接或蜂巢式網路連接(使用，例如，CDMA、GSM、LTE或任何其他適合的通訊協定、或是通訊協定的組合)的硬體／軟體。額外地，控制器830可配置來控制通信介面852所連接的任何網路中的系統1000的部件之參與，例如，藉由自動地連接到數據網路852以取得更新等。
系統1000可包括其他資源860。在特定實施中，其他資源860可包括照相機、電源、感測器、資料庫、閥等。其他資源860亦可能或替代地包括輸入裝置(例如，鍵盤、觸控板、電腦滑鼠、開關、轉盤、按鈕等)，以及輸出裝置(例如，顯示器、揚聲器或其它音頻傳感器、發光二極體或其它照明或顯示部件等)。系統1000的其他資源860亦可能或替代地包括各種電纜連接及／或硬體配接器，用於連接到，例如，外部電腦、外部硬體、外部儀器或資料收集系統等。
圖9為根據代表性實施例之用於檢查晶圓的方法900的流程圖。方法900可包括使用如同在本文中所描述的晶圓卡盤。
如方塊902所示，方法900可包括將晶圓接收在晶圓卡盤的第一側上。晶圓卡盤可包括一個或多個真空區，對應到晶圓的尺寸及形狀，其中，每一個真空區包括用於將晶圓接收於其上的吸盤。因此，將晶圓接收在晶圓卡盤上可包括將晶圓接收在複數個吸盤中的一個或多個吸盤的接觸表面上。可從定位機器人等接收晶圓，例如，其中，定位機器人被程式化以將晶圓以預定的對齊方式放置在晶圓卡盤上。
如方塊904所示，方法900可包括在至少一個真空區上使晶圓對齊。可藉由定位機器人等或藉由操作員手動地執行晶圓的對齊。如同上面所討論的，在特定實施中，定位機器人可被程式化以將晶圓以預定的對齊方式放置在晶圓卡盤上，使得晶圓的進一步對齊非為必要的。此外，以此方式，可在將晶圓放置到晶圓卡盤上之前實現對齊，亦即，透過定位機器人的程式化。
如方塊906所示，方法900可包括對晶圓施加第一吸力。第一吸力可透過與複數個吸盤中的一個或多個吸盤連接的通道被施加到晶圓。第一吸力可促使晶圓被拉向晶圓卡盤，使得晶圓接觸複數個吸盤中的每一個吸盤以及至少部分地劃界出形成在晶圓卡盤的第一側上的真空區的環。第一吸力可因此減緩晶圓的翹曲，例如，藉由將晶圓向下拉以接觸吸盤及劃界出真空區的環。
如方塊908所示，方法900可包括在晶圓卡盤上的真空區中形成密封。可藉由作用在晶圓上的第一吸力來形成密封，其中，第一吸力將晶圓的本體拉向吸盤及至少部分地劃界出晶圓卡盤上的真空區的環。
如方塊910所示，方法900可包括經由複數個真空孔對晶圓施加第二吸力，從而將晶圓拉向晶圓卡盤的凹陷表面，並進一步減緩晶圓的翹曲。第二吸力亦可能或替代地進一步將晶圓保持及固定在晶圓卡盤上，用於藉由掃描聲學顯微鏡的檢查。
在特定實施中，使用單一個真空來施加第一吸力及第二吸力。在其它實施中，使用分開的真空來施加第一吸力及第二吸力。將理解的是，無論系統是使用單一個真空或複數個真空，可在相同時間施加第一吸力及第二吸力，例如，連續地在晶圓的檢查之前及在晶圓的檢查期間。或者，可在不同的時間施加第一吸力及第二吸力，例如，使用不同的真空、或藉由控制閥等而使用相同的真空。
如方塊912所示，方法900可包括，例如，使用包含在晶圓卡盤上的一個或多個柱來支撐晶圓。柱亦可能或替代地幫助維持晶圓卡盤上的晶圓的預定平坦度。
如方塊914所示，方法900可包括控制被施加到晶圓的吸力，例如，控制第一吸力及第二吸力中的一者或多者。這可包括控制與被包含在晶圓卡盤上的通道及真空孔中的至少一者流體連通的一個或多個真空。這亦可能或替代地包括控制被包含在一個或多個真空管線上的一個或多個閥。在特定實施中，控制吸力包括限制對晶圓施加的吸力，以減輕對晶圓的損壞。在其它實施中，控制吸力僅包括打開或關閉一個或多個真空，或選擇將以複數個真空中的哪一個真空來施加吸力，例如，作為在系統中施加吸力或不施加吸力的二元控制的形式。因此，可在晶圓的檢查之前達成或排程控制吸力。在特定實施中，基於要被檢查的晶圓的類型、要被檢查的晶圓的尺寸、晶圓的翹曲度、晶圓卡盤的類型或尺寸、掃描聲學顯微鏡的類型或尺寸等中的一種或多種來決定吸力的控制。
如方塊916所示，方法900可包括維持晶圓的預定平坦度。晶圓的預定平坦度可減緩其翹曲，用於藉由掃描聲學顯微鏡進行充分檢查。預定平坦度可為在整個晶圓的表面上之少於或等於約300 μm的翹曲。在其它實施中，預定平坦度可為在整個晶圓的表面上之少於或等於約50 μm的翹曲、或在整個晶圓的表面上之少於或等於約25 μm的翹曲。藉由控制施加到晶圓的吸力、控制晶圓卡盤的吸盤的位置、控制晶圓卡盤其本身或晶圓相對於晶圓卡盤的位置、及其組合來維持預定平坦度。亦可能或替代地藉由晶圓卡盤的形狀來維持預定平坦度。
如方塊918所示，方法900可包括使用掃描聲學顯微鏡來檢查晶圓。檢查亦可能或替代地包括其他工具或儀器的使用。藉由在檢查之前或在檢查期間維持晶圓的預定平坦度，能夠促進或改良晶圓的檢查。
如方塊920所示，方法900可包括經由複數個真空孔中的一個或多個真空孔排出液體，例如，在晶圓的檢查期間，且更具體地，若水或其它液體進入晶圓卡盤的一個或多個真空區域中。在特定實施中，為了排水目的，即使若只有一個真空區被使用於晶圓的檢查，在每一個真空區中施加吸力，例如，用於移除積聚在每一個真空區中的任何水。
如方塊922所示，方法900可包括在一個或多個真空之間以及複數個真空孔中的一個或多個真空孔之間於真空管線中將液體(例如，水)從其他流體(例如，空氣)中分離。為此可使用水分離器等。
如方塊924所示，方法900可包括釋放施加到晶圓的吸力，例如，以利於從晶圓卡盤移除晶圓。
如方塊926所示，方法900可包括從晶圓卡盤移除晶圓。
方法900亦可包括或替代地包括在將新的要被檢查的晶圓放置在晶圓卡盤上之前在晶圓卡盤上執行“吹除”操作，例如，用於移除在晶圓卡盤的表面上的任何水。方法900亦可包括或替代地包括將晶圓卡盤放置到掃描聲學顯微鏡中以及從掃描聲學顯微鏡中移除晶圓卡盤，例如，用另一個晶圓卡盤替換一個晶圓卡盤。
上述系統、裝置、方法、處理等可在硬體、軟體或適用於具體應用的此等任意組合中被實現。硬體可包括通用型電腦(general-purpose computer)及／或專用運算裝置。這包括在一個或多個微處理器、微控制器、嵌入式微控制器，可程式數位信號處理器(programmable digital signal processor)或其他可程式裝置或處理電路中的體現，以及內部及／或外部記憶體中的體現。這亦可能或替代地包括特殊應用積體電路、可程式閘陣列、可程式陣列邏輯部件、或可配置來處理電子信號的任何其他一個或多個裝置中的一個或多個。將進一步理解的是，上述的處理或裝置的體現可包括計算機可執行碼，其使用像是C的結構化程式設計語言(structured programming language)、像是C++的物件導向程式設計語言(object oriented programming language)、或任何其他的高階或低階程式設計語言(包括組合語言、硬體描述語言(hardware description language)及資料庫程式語言和技術)而建立，此等程式設計語言可被儲存、編譯或解釋以運行在上述裝置中的一個上，以及在處理器、處理器結構、或不同硬體及軟體的組合的異質組合上。在其它實施中，方法可在執行其步驟的系統中被實施，且可被以多種方式分配到各個裝置。在此同時，處理可被分配到各個裝置，例如，上述的各種系統，或是所有功能都可被整合到專用的獨立裝置或其他硬體中。在另一個實施中，用來執行與上述的處理相關聯的步驟之裝置可包括上述的任何硬體及／或軟體。所有這樣的置換和組合都意在落入本說明書的範圍內。
在本文中所揭露的實施例可包括計算機程式產品，其包括計算機可執行碼或計算機可用碼，當在一個或多個運算裝置上執行時，其執行實施例的任意步驟及／或所有步驟。編碼可以非暫時性方式被儲存在電腦記憶體中，電腦記憶體可為從其執行程式的記憶體(例如，與處理器相關聯的隨機存取記憶體)，或者被儲存在儲存裝置中，例如，磁碟驅動器、快閃記憶體、或任何其他光學、電磁、磁性、紅外線或其他裝置或裝置的組合。在另一個實施中，上述的系統及方法的任一者可以任何適合的傳輸或傳播媒體的方式來實施，傳輸或傳播媒體攜帶計算機可執行碼及／或來自其的任何輸入或輸出。
應理解的是，上述的裝置、系統及方法藉由舉例而非限制的方式來闡述。在沒有明確的相反指示的情況下，在未偏離本說明書的範圍的情況下，可修改、補充、省略及／或重新排序所揭露的步驟。對於熟知本領域技術人士而言，數種變化、添加、省略、即其他修改為顯而易見的。此外，上述說明書及圖式中的方法步驟的順序或呈現並非意在要求以此順序執行所記載的步驟，除非明確地要求特定的順序或從內容中為清楚的。
在本文中所描述的實施的方法步驟意在包括任何適合的方法，其使得這樣的方法步驟能夠被執行，與以下申請專利範圍的可專利性一致，除非明確提供了不同的含義或者從上下文中清楚地理解。因此，例如，執行步驟X包括用於使諸如遠程使用者、遠程處理資源(例如，伺服器或雲端計算機)或機器的另一方執行步驟X的任何適合的方法。同樣地，執行步驟X、Y及Z可包括指導或控制這種其他個體或資源的任何組合的任何方法，以執行步驟X、Y及Z以獲得這種步驟的優點。因此，在本文中所描述的實施的方法步驟意在包括使得一或多方或實體去執行與以下申請專利範圍的可專利性一致的步驟之任何適合的方法，除非明確提供了不同的含義或者從上下文中清楚地理解。此方面或實體不需要受到任何其他方面或實體的指導或控制，且不需要位在特定管轄範圍內。
應進一步理解的是，上述的方法以例示的方式被提供。在沒有明確的相反指示的情況下，在不偏離本說明書的範疇的情況下，能夠修改、補充、省略及／或重新排序所揭露的步驟。
應理解的是，上面所說明的方法及系統是藉由例示而非限制的方式被給出。各種變化、添加、省略及其他修改對於本領域技術人士而言為顯而易見的。此外，上面說明書及圖式中的方法步驟的表示順序並非意圖要求以此順序執行所述步驟，除非具體順序被表示為必要的或從內容來看為明顯的。因此，雖然已顯示及說明具體實施例，對於本領域技術人士而言明顯的是，在形式及細節中的各種變化及修改可在當中被做成，而未偏離本說明書的範疇，且其意在形成由以下的申請專利範圍所界定之本說明書的一部份，其應以法律所允許的最廣義來解釋。
已在本文中詳細說明之各個代表性實施例已藉由例示方式而非限制方式呈現出來。本領域技術人士將理解的是，在所說明的實施例的形式及細節中可做成各種變化，其造成等效實施例，其仍保持在所附申請專利範圍的範疇內。
100‧‧‧晶圓卡盤101‧‧‧晶圓102‧‧‧z軸104‧‧‧中心線軸110‧‧‧支撐結構112‧‧‧第一側114‧‧‧第二側116‧‧‧凹陷表面118‧‧‧切口120‧‧‧第一真空區122‧‧‧第一環124‧‧‧第一接觸表面130‧‧‧第二真空區132‧‧‧第二環134‧‧‧第二接觸表面140‧‧‧吸盤141‧‧‧間隙142‧‧‧莖部143‧‧‧壁144‧‧‧接觸表面145‧‧‧頂表面146‧‧‧通道148‧‧‧腔室150‧‧‧真空孔160‧‧‧真空162‧‧‧真空管線164‧‧‧第一真空166‧‧‧第二真空168‧‧‧水分離器170‧‧‧柱320‧‧‧虛線502‧‧‧z軸高度810‧‧‧掃描聲學顯微鏡820‧‧‧定位機器人830‧‧‧控制器832‧‧‧處理器834‧‧‧記憶體840‧‧‧運算裝置850‧‧‧數據網路852‧‧‧通信介面860‧‧‧其他資源900‧‧‧方法902‧‧‧方塊904‧‧‧方塊906‧‧‧方塊908‧‧‧方塊910‧‧‧方塊912‧‧‧方塊914‧‧‧方塊916‧‧‧方塊918‧‧‧方塊920‧‧‧方塊922‧‧‧方塊924‧‧‧方塊926‧‧‧方塊1000‧‧‧系統H1‧‧‧第一高度
所附圖式提供視覺表示，其將被用於更完整地描述各個代表性實施例，且可被由本領域技術人士使用來更佳地理解所揭露的代表性實施例及其固有的優點。圖式並不一定按比例繪製，而是將重點放在顯示在此所說明的裝置、系統及方法的原理。在這些圖式中，相似的標號可識別對應的元件。
圖1為根據代表性實施例之晶圓卡盤的上視立體圖。
圖2為根據代表性實施例之晶圓卡盤的上視圖。
圖3為根據代表性實施例之晶圓卡盤的下視圖。
圖4為根據代表性實施例之晶圓卡盤的切面圖。
圖5為根據代表性實施例之晶圓卡盤的剖視圖。
圖6顯示根據代表性實施例之在施加吸力之前保持翹曲的晶圓的晶圓卡盤的側視圖。
圖7顯示根據代表性實施例之在施加吸力時之保持晶圓的晶圓卡盤的側視圖。
圖8顯示根據代表性實施例之用於檢查晶圓的系統。
圖9為根據代表性實施例之用於檢查晶圓的方法的流程圖。
100:晶圓卡盤
101:晶圓
102:z軸
110:支撐結構
112:第一側
114:第二側
116:凹陷表面
118:切口
120:第一真空區
122:第一環
124:第一接觸表面
130:第二真空區
132:第二環
134:第二接觸表面
140:吸盤
141:間隙
142:莖部
143:壁
144:接觸表面
145:頂表面
146:通道
150:真空孔
162:真空管線
170:柱

Claims (24)

  1. 一種晶圓卡盤，包括：支撐結構，具有凹陷表面(116)以及結構上配置來支撐晶圓的第一側，該支撐結構(110)界定切口(118)，該切口從該支撐結構(110)的周圍向內延伸，以容納定位機器人的臂；第一真空區，形成在該支撐結構的該第一側上，該第一真空區至少部分地由延伸自該支撐結構的該第一側的該凹陷表面的第一環劃界；複數個第一吸盤，設置在該第一真空區中，其中，該等第一吸盤中的一個或多個第一吸盤被與延伸通過該支撐結構的相關聯的通道連接；第二真空區，形成在該支撐結構的該第一側上，該第二真空區至少部分地由延伸自該支撐結構的該第一側的該凹陷表面的第二環劃界，其中，該第二環相較於該第一環具有較大的直徑；複數個第二吸盤，設置在該第二真空區中，其中，該等第二吸盤中的一個或多個第二吸盤被與延伸通過該支撐結構的相關聯的通道連接；以及一個或多個真空，與每一個通道流體連通，該一個或多個真空結構上配置來經由每一個通道提供吸力。
  2. 如申請專利範圍第1項的晶圓卡盤，還包括複數個真 空孔，其設置在該第一真空區及該第二真空區中並延伸通過該支撐結構，該一個或多個真空與該複數個真空孔流體連通，且結構上配置來經由該複數個真空孔提供吸力。
  3. 如申請專利範圍第2項的晶圓卡盤，其中，該一個或多個真空包括：第一真空，與複數個真空孔流體連通；以及第二真空，與該通道流體連通。
  4. 如申請專利範圍第2項的晶圓卡盤，其中，單一個真空與複數個真空孔中的每一個真空孔及該通道流體連通。
  5. 如申請專利範圍第1項的晶圓卡盤，其中，該複數個吸盤中的一個或多個吸盤的接觸表面在該環的z軸高度上方突出至少第一高度(H1)，使得放置在該支撐結構上的晶圓在由該一個或多個真空提供吸力之前初始地停靠在該複數個吸盤中的該一個或多個吸盤上。
  6. 如申請專利範圍第5項的晶圓卡盤，其中，藉由該一個或多個真空將吸力施加到該晶圓，該晶圓接觸該複數個吸盤中的每一個吸盤及該環，從而拉動該晶圓並減緩該晶圓的翹曲。
  7. 如申請專利範圍第6項的晶圓卡盤，其中，接觸該複 數個吸盤中的每一個吸盤及該環的該晶圓在該真空區中形成密封。
  8. 如申請專利範圍第7項的晶圓卡盤，還包括複數個真空孔，其設置在該真空區中並延伸通過該支撐結構，該一個或多個真空與該複數個真空孔流體連通，且結構上配置來經由該複數個真空孔提供吸力，以固定該晶圓並維持該密封，其中，該一個或多個真空結構上配置來經由該複數個真空孔施加吸力，以進一步拉動該晶圓並進一步減緩該晶圓的翹曲。
  9. 如申請專利範圍第1項的晶圓卡盤，還包括複數個真空孔，其設置在該第一真空區及該第二真空區中的每一者中，該複數個真空孔延伸通過該支撐結構，該一個或多個真空與該複數個真空孔流體連通。
  10. 如申請專利範圍第9項的晶圓卡盤，其中，該一個或多個真空包括：第一真空，與設置在該第一真空區中的該複數個真空孔及設置在該第一真空區中的該複數個吸盤流體連通；以及第二真空，與設置在該第二真空區中的該複數個真空孔及設置在該第二真空區中的該複數個吸盤流體連通。
  11. 如申請專利範圍第9項的晶圓卡盤，其中，該一個或多個真空包括：第一真空，與設置在該第一真空區與該第二真空區兩者中的該複數個真空孔流體連通；以及第二真空，與設置在該第一真空區與該第二真空區兩者中的該複數個吸盤流體連通。
  12. 如申請專利範圍第9項的晶圓卡盤，其中，單一個真空與設置在該第一真空區與該第二真空區兩者中的該複數個真空孔及該複數個吸盤中的每一者流體連通。
  13. 如申請專利範圍第1項的晶圓卡盤，其中，該第一環及該第二環中的一個或多個被定尺寸及塑形以符合預定晶圓尺寸，且其中，該第一環具有第一接觸表面，且該第二環具有第二接觸表面，其中，該第一接觸表面及該第二接觸表面實質上共面。
  14. 如申請專利範圍第1項的晶圓卡盤，其中，該複數個吸盤中的一個或多個吸盤的接觸表面在該第一環及該第二環兩者的z軸高度上方突出至少第一高度(H1)。
  15. 如申請專利範圍第1項的晶圓卡盤，還包括與該一個或多個真空通信的控制器，該控制器結構上配置來控制該真空區中的吸力。
  16. 如申請專利範圍第1項的晶圓卡盤，還包括設置在該真空區中的複數個柱，該複數個柱結構上配置來在對該晶圓施加吸力時維持該晶圓的預定平坦度，其中，該複數個柱的數量及尺寸被選擇以最小化接觸該晶圓的表面積，同時提供對其預定支撐。
  17. 如申請專利範圍第1項的晶圓卡盤，其中，該複數個吸盤中的每一個吸盤包括連接到接觸表面的莖部，該接觸表面結構上配置來支撐該晶圓。
  18. 如申請專利範圍第17項的晶圓卡盤，其中，該複數個吸盤中的一個或多個吸盤的高度可透過該莖部之沿著z軸的移動來調整。
  19. 如申請專利範圍第17項的晶圓卡盤，其中，該通道被設置通過該莖部及該複數個吸盤中的該一個或多個吸盤的該接觸表面。
  20. 如申請專利範圍第1項的晶圓卡盤，其中，該複數個吸盤中的每一個吸盤被設置在間隙內，其中，該間隙的高度對應到該環的接觸表面的z軸高度，且其中，該通道被設置在包含該複數個吸盤中的該一個或多個吸盤的該間隙內。
  21. 一種用於檢查晶圓的方法，包括：從定位機器人將晶圓接收在晶圓卡盤的支撐結構(110)的第一側上，該支撐結構(110)界定切口(118)，該切口從該支撐結構(110)的周圍向內延伸，以容納該定位機器人的臂；使用第一組的吸盤對第一真空區施加吸力；以及使用第二組的吸盤對第二真空區施加吸力，使得該晶圓接觸該複數個吸盤中的一個或多個吸盤及至少部分地劃界出該第一真空區的第一環或至少部分地劃界出第該二真空區的第二環，從而減緩該晶圓的翹曲。
  22. 如申請專利範圍第21項的方法，還包括經由複數個真空孔對該晶圓施加第二吸力，從而將該晶圓拉向該晶圓卡盤的凹陷表面，並進一步減緩該晶圓的該翹曲。
  23. 如申請專利範圍第22項的方法，還包括控制該第一吸力及該第二吸力中的一個或多個，並維持該晶圓的預定平坦度。
  24. 如申請專利範圍第21項的方法，還包括使用掃描聲學顯微鏡來檢查該晶圓。
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