TWI841429B - 用於基板對準之方法及裝置 - Google Patents

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TWI841429B
TWI841429B TW112123733A TW112123733A TWI841429B TW I841429 B TWI841429 B TW I841429B TW 112123733 A TW112123733 A TW 112123733A TW 112123733 A TW112123733 A TW 112123733A TW I841429 B TWI841429 B TW I841429B
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卡斯帕 韓森
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美商布魯克斯自動機械美國公司
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Abstract

一種半導體晶圓傳送裝置，具有傳送臂和至少一個端接器。光學邊緣檢測感測器耦接到傳送臂，並且被配置以配準並實現由端接器支撐的晶圓的邊緣檢測。照明源照明晶圓的表面，並相對於光學邊緣檢測感測器設置，以使該表面將反射的表面照明從照明源導向光學邊緣檢測感測器，並在晶圓的外圍邊緣將背景的背景反射光光學消隱，該背景的背景反射光由該光學邊緣檢測感測器觀察到與由該至少一個端接器支撐的該晶圓的線性橫移重合。該晶圓的該外圍邊緣被在影像對比中凹凸地定義，以實現與由該端接器支撐的該晶圓的線性橫移重合的邊緣檢測。

Description

用於基板對準之方法及裝置
示例性實施例總體上關於半導體處理裝置，並且更具體地，關於半導體基板對準。
在半導體製造中，諸如半導體晶圓之類的基板需要在許多操作(包括處理和識別追蹤)之前被對準特定的方向。通常，將基板與旋轉對準器對準或藉由對背光基板進行成像。旋轉對準器旋轉基板的邊緣，其中藉由成像系統觀察該邊緣以識別基板上的凹口的輪廓。背光基板的成像還包括利用成像系統識別凹口的輪廓。然而，不需要像旋轉對準器那樣旋轉基板。這些對準處理對於生產線基板的前端操作良好，但對於後端基板處理可能會出現問題。
在後端基板處理中，基板可以是模製基板的形式。模製基板是例如在模製過程中已具有用環氧樹脂覆蓋的基板的頂部或前側表面之標準基板，僅使基板的底側 可見。模製過程還用環氧樹脂填充了基板中的凹口，這防止了上述的旋轉對準方法和背光對準方法去進行識別凹口的輪廓(即，凹口的輪廓不再可見或難以檢測)。
一種半導體晶圓傳送裝置，包含：框架；傳送臂，其可移動地安裝到該框架，並具有可移動地安裝到該傳送臂的至少一個端接器，使該至少一個端接器相對於該框架線性橫移；光學邊緣檢測感測器，其耦接到該傳送臂並且被配置以配準並實現由該至少一個端接器支撐的晶圓的邊緣檢測；以及照明源，連接至該框架，該照明源被配置以照明由該至少一個端接器支撐的該晶圓的表面，該表面描繪了該晶圓的外圍邊緣，該照明源相對於該光學邊緣檢測感測器設置使該表面將反射的表面照明從該照明源導向該光學邊緣檢測感測器，並將在該晶圓的該外圍邊緣的背景的背景反射光光學消隱，該背景的背景反射光由該光學邊緣檢測感測器觀察到與由該至少一個端接器支撐的該晶圓的線性橫移重合；其中該晶圓的該外圍邊緣被在影像對比中凹凸地定義，由晶圓表面反射和該光學消隱的背景所形成且在該晶圓表面反射和該光學消隱的背景之間，由該光學邊緣檢測 感測器所配準，以實現與由該至少一個端接器支撐的該晶圓的線性橫移重合的邊緣檢測。
100:基板處理裝置
110:載體
110A:基板載體
110B:基板載體
120:真空隔絕室埠
130:傳送室
130F:框架
130S:內表面
140:生產線處理前端
150:基板處理裝置
160:生產線處理後端
165:基板處理裝置
170:後端處理
180:基板傳送器
180TA:輸送臂
181:對準器
199:控制器
200A:基板保持器
200B:基板保持器
214:線性滑動傳送臂
216:蛙腿臂
217:跳蛙臂
218:雙對稱臂
219:SCARA臂
220:滑動體
225:線性驅動器
230:識別讀取器
241:托架
241S:滑動件
242:驅動器
242T:傳動裝置
260:旋轉卡盤
260D:卡盤驅動器
262:旋轉驅動器
267:背景
270:影像感測器
271A:對比面
271A’:對比面
271A”:對比面
271AL:照明源
271B:對比表面或面
271B’:對比表面或面
271B”:對比表面或面
271BL:照明源
275:旋轉驅動器
275T:傳動裝置
276:Z軸驅動器
276T:垂直驅動變速器
276TB:皮帶
277:驅動軸
277C:托架
278:旋轉花鍵軸承
278P:皮帶輪
279:軸承
280:Z驅動柱
291:空間
300:反射
315:邊緣
310:模板
320:點
320’:點
321:點
321’:點
330:極坐標空間
331:極性空間影像
333:最高點
334:斜率
335:斜率
350:凹口
399:影像
399’:影像
399”:影像
399P:處理影像
400:中心孔
500:基板對準台
500F:框架
600:中心點
600A:中心點
700:步驟
710:步驟
720:步驟
730:步驟
740:步驟
750:步驟
800:步驟
800A:對準器
800B:對準器
810:步驟
820:步驟
869:系統
870:系統
900:步驟
910:步驟
920:步驟
1200:投光器/輻射光擴散器
1210:反射器
1400:步驟
1410:步驟
1420:步驟
1430:步驟
11010A:真空隔絕室
11010B:真空隔絕室
BS:底表面
CD:完全降低的基準位置
CL:中心線
DL1:預定基準位置
DL2:預定基準位置
DL3:預定基準位置
DL4:預定基準位置
DL5:預定基準位置
DL6:預定基準位置
FOV:視場
H1:高度
R:圓半徑
S:基板
SE:外圍邊緣
TP1:基板傳送路徑
TP2:基板傳送路徑
TP3:基板傳送路徑
TP4:基板傳送路徑
TP5:基板傳送路徑
TP6:基板傳送路徑
TP7:基板傳送路徑
TP8:基板傳送路徑
TP9:基板傳送路徑
TP10:傳送路徑
TP11:傳送路徑
TP12:傳送路徑
TP13:傳送路徑
TP14:傳送路徑
TP15:傳送路徑
TS:前側表面
αS:起始角
αE:終止角
θ2:軸線
結合圖式，在下面的描述中解釋了所公開實施例的前述態樣和其他特徵，其中：圖式說明[圖1A]、[圖1B]和[圖1C]是結合本公開內容的態樣的示例性基板處理系統；[圖2A]是圖1A-圖1C結合了本公開的態樣的基板傳送器的一部分的示意性透視圖；[圖2B]是結合了本公開內容的態樣的圖2A的基板傳送器的一部分的示意性透視圖；[圖2C]-[圖2G]是根據本公開內容的態樣的基板傳送臂的示意圖；[圖2H]和[圖2I]是根據本公開的態樣的圖1A-圖1C的部分基板傳送的示意圖；[圖2J]是根據本公開的態樣的圖1A-圖1C的基板傳送的示意圖；[圖2K]-[圖2W]是圖1A-圖1C的部分基板傳送的示意圖；[圖2X]是根據本公開的態樣被檢測到的模製晶圓的模製材料中的基板特徵假影的示意圖；[圖3A]是根據本公開的態樣的透過圖2A的基板傳送器的成像器看到的基板的一部分的示意圖； [圖3B]是根據本公開的態樣的圖3A所示的基板的一部分的處理影像的示意圖；[圖3C]是根據本公開的態樣的圖3B的已處理影像被變換成極坐標空間的示意圖；[圖4A]是圖1A和圖1B結合了本公開的態樣的基板傳送器的一部分的示意圖；[圖4B]是根據本公開的態樣的透過圖2A的基板傳送器的成像器看到的基板的一部分的示意圖；[圖5A]是圖1A和圖1B結合了本公開的態樣的對準器的一部分的示意圖；[圖5B]是根據本公開的態樣的透過圖5A的對準器的成像器看到的基板的一部分的示意圖；[圖6A]和[圖6B]分別是根據本公開的態樣的基板的示意圖和基板的一部分到極坐標空間的變換的示意圖；[圖7]是根據本公開的態樣的方法的流程圖；[圖8]是根據本公開的態樣的方法的流程圖；[圖9]是根據本公開的態樣的方法的流程圖；[圖10A]是根據本公開的態樣的示例性處理系統的示意圖；[圖10B]是示例性習知處理系統的示意圖； [圖11]是比較根據本公開的態樣的圖10A和圖10B的處理系統的傳送時間的圖表；[圖12A]至[圖12D]是根據本公開的態樣的機器視覺系統的一部分的示意圖；[圖13A]至[圖13D]是根據本公開的態樣的機器視覺系統的一部分的示意圖；和[圖14]是根據本公開的態樣的方法的流程圖。
圖1A、1B和1C示出了根據本公開的態樣的示例性基板處理裝置100、基板處理裝置150、基板處理裝置165。儘管將參考圖式描述本公開的各態樣，但是應當理解，本公開的各態樣可以以多種形式來體現。另外，可以使用任何合適的尺寸、形狀或類型的元件或材料。
本公開的態樣提供了一種用於對準基板S的裝置和方法。基板S可以是任何合適的基板，包括但不限於半導體晶圓、平板顯示器或任何其他合適的半導體基板。本公開的態樣也可以在一種或多種半導體處理中採用。例如，本公開的各態樣可以在生產線處理前端140中採用(例如，通常包括使用真空的薄膜處理，諸如蝕刻、化學氣相沉積、電漿氣相沉積、注入、計量，快速熱處理、乾式剝離原子層、氧化/擴散、氮化物的形成、光刻、外延或用於製造在半導體中構圖的各個半導體結構但 不包括金屬互連層的沉積之其他薄膜處理)。本公開的各態樣可以在生產線處理後端160中採用(例如，通常與由生產線處理前端140形成的半導體結構的金屬互連層的製造相關聯，並包括在生產線處理前端直到且包括最後的鈍化層製造之後的任何合適的處理步驟)。本公開的各態樣可以在後端處理170中採用(例如，通常包括基板測試、基板背側表面研磨、裸晶分離、裸晶測試、積體電路(integrated circuit；IC)封裝和最終測試)。
在一態樣中，本公開提供了一種在基板傳送器180上的原位對準器，用於在傳送期間/與基板S的線性橫移和/或弓形橫移重合期間(即，在由基板傳送器180的基板保持器攜帶/保持的同時即時)進行基板S的板載對準，由基板傳送器180從一個基板保持位置保持到另一個基板保持位置。本公開的其他態樣提供了一種固定的基板對準台，基板傳送裝置180將固定的基板S傳送至基板對準台用於對準。
本公開的各態樣包括一種機器視覺系統，該機器視覺系統提供基板S的至少一部分的受控的高對比影像，以便識別基板中的凹口350(圖3A)和/或其他合適的特徵，不論是否藉由覆蓋基板S(即，無論基板是否為模製基板)的前側表面TS的環氧樹脂(例如後端處理170中使用的模製材料370(圖3A))阻擋/填充了凹口和/或其他特徵的輪廓。機器視覺系統包括諸如本文所述的對比面之類的元件，其提供高反射性表面(例如，在後端處理170的情況下 為底表面BS，或者在生產線處理前端140的和生產線處理後端160的情況下為，例如，基板S的前側表面TS或底表面BS)的受控(例如，沒有會模糊凹口350和/或其他特徵的特徵)對比影像使基板S的該部分的影像以任何合適的方式被擷取並被分析，以識別凹口350的位置和/或基板S的其他特徵。基板S的中心SC的未對準角和對準偏移與基板S的邊緣形狀(例如，包括基板S的直徑)可以以任何合適的方式從基板S的該部分的影像和凹口350的位置確定。
參考圖1A，基板處理裝置100包括真空隔絕室埠120、傳送室130和如上所述的任何合適的生產線處理前端140。真空隔絕室埠120耦接至傳送室130，並且配置以將任何合適的基板載體110接口至傳送室130。傳送室130耦接至生產線處理前端140，並且包括任何合適的開口和/或閥，其中基板透過任何合適的開口和/或閥在傳送室130和生產線處理前端140之間被通過。傳送室130包括配置以在載體110和生產線處理前端140之間傳送基板的基板傳送器180。載體110可以是任何合適的載體110，例如前開口載體(圖1A和圖1B所示-合適的例子是前開口統一吊艙(front opening unified pod；FOUP))或底部開口的載體(合適的例子是標準機械接口(standard mechanical interface；SMIF)莢)。在一態樣中，載體110可以基本上類似於在2015年8月11日授權的美國專利號9,105,673(題為“Side Opening Unified Pod”)中描述的載體，該專利的公開內容藉由引用整體結合於此。在一態樣中，傳送室130具有與 生產線處理前端140相同的氣氛(例如，真空氣氛)。而在其他態樣中，傳送室具有大氣環境，並且生產線處理前端140包括用於在生產線處理前端140和傳送室130之間傳送基板S而不會降低生產線處理前端140的處理氣氛之任何合適的真空隔絕室。
參照圖1B，如上所述，基板處理裝置150包括真空隔絕室埠120、傳送室130和任何合適的生產線處理後端160。真空隔絕室埠120耦接至傳送室130，並且配置以將任何合適的基板載體110連接至傳送室130。傳送室130耦接至生產線處理後端160，並且包括任何合適的開口和/或閥，其中基板透過任何合適的開口和/或閥在傳送室130和生產線處理後端160之間被通過。傳送室130包括配置以在載體110和生產線處理後端160之間傳送基板的基板傳送器180。載體110可以是任何合適的載體110，例如前開口載體(圖1A和圖1B所示-合適的例子是前開口統一吊艙(front opening unified pod；FOUP))或底部開口的載體(合適的例子是標準機械接口(standard mechanical interface；SMIF)莢)。在一態樣中，載體110可以基本上類似於2015年8月11日授權的美國專利號9,105,673(題為“側開式統一容器”)中所描述的那些，該專利的公開內容藉由引用整體結合於此。在一態樣中，傳送室130具有與生產線處理後端160的相同的氣氛(例如，真空氣氛)；而在其他態樣中，傳送室具有大氣環境，並且生產線處理後端160包括用於在生產線處理後端160和傳送室130之間傳送基板S而 不會降低生產線處理後端160的處理氣氛之任何合適的真空隔絕室。
參照圖1C，如上所述，基板處理裝置165包括真空隔絕室埠120、傳送室130以及任何合適的後端處理170。真空隔絕室埠120耦接至傳送室130，並且配置以將任何合適的基板載體110連接至傳送室130。傳送室130耦接至後端處理170，並且包括任何合適的開口和/或閥，其中基板透過任何合適的開口和/或閥在傳送室130和後端處理170之間被通過。傳送室130包括基板傳送器180，基板傳送器180配置以在載體110和後端處理170之間傳送基板。載體110可以是任何合適的載體110，例如前開口載體(圖1A和圖1B所示-合適的例子是前開口統一吊艙(front opening unified pod；FOUP))或底部開口的載體(合適的例子是標準機械接口(standard mechanical interface；SMIF)莢)。在一態樣中，載體110可以基本上類似於2015年8月11日授權的美國專利號9,105,673(題為“側開式統一容器”)中所描述的那些，該專利的公開內容藉由引用整體結合於此。
現在參考圖2J，將相對於大氣傳送機器人180(在本文中稱為基板傳送)描述本公開的各態樣，但是應當理解，所公開的實施例的各態樣等效地適用真空傳送機器人。可以認識到，將基板傳送器180安裝到線性滑塊(將在下面進行更詳細的描述)或動臂(如2014年8月11日提交的題為“基板處理裝置”的美國專利申請案序號第 14/377,987號中所述，其公開內容藉由引用整體併入本文)，從而至少可在X和/或Y方向上移動；而在其他態樣中，基板傳送器180被安裝成使基板傳送器180的基座240被固定為不沿X方向和/或Y方向移動。所示出的配置僅出於描述目的而具有代表性，並且在不脫離本發明的範圍的情況下，可以根據需要改變所示部件的佈置、形狀和放置。
如在圖2J中可以看到的，在一態樣中，基板傳送器180可移動地安裝到傳送室130的框架130F，或者在其他態樣中，基板傳送器180可移動地安裝到基板處理工具的任何合適的模組的框架，例如作為生產線處理模組前端的框架或生產線處理模組後端的框架。在這個態樣中，基板傳送器180包括任何合適數量的驅動軸，以沿著X、Y、Z、θ和R(基板保持器或端接器延伸)軸中的一個或多個移動基板。例如，基板傳送器180包括輸送臂180TA，該輸送臂180TA在一態樣中被安裝到托架241，使輸送臂180TA可移動地安裝到該框架130F。在一態樣中，托架241安裝到滑動件241S，以能夠在X方向上移動。在其他態樣中，托架241安裝到框架130F，以沿X方向(和/或Y方向)固定。在一個態樣中，任何合適的驅動器242被安裝到該框架130F並且藉由任何合適的傳動裝置242T被驅動地連接到托架241，以用於沿X方向移動基座240。在這個態樣中，傳動裝置242T是皮帶輪傳動裝置，並且驅動器242是旋轉驅動器，但是在其他態樣中，驅動器242是線性致動 器，其以任何合適的傳動裝置或不具有傳動裝置(例如，如托架包括線性致動器的驅動部分)被驅動地連接至托架241。
還參考圖2A，示出了根據本公開的態樣的基板傳送器180。基板傳送器180包括任何合適的傳送臂180TA，例如，如圖2D所示的線性滑動傳送臂214，或具有任何合適的臂連桿機構的任何其他合適的臂(例如圖2C-2F所示的那些)。臂連桿機構的合適例子可以在例如2009年8月25日授權的美國專利第7578649號；1998年8月18日授權的美國專利5,794,487；2011年5月24日授權的美國專利號7,946,800；2002年11月26日授權的美國專利6,485,250；2011年2月22日授權的美國專利第7,891,935號；2013年4月16日授權的美國專利號8,419,341；和2011年11月10日提交的題為“雙臂機器人”的美國專利申請案序號第13/293,717號；2013年9月5日提交的題為“具有Z運動和鉸接臂的線性真空機器人”的美國專利申請案序號第13/861,693號；2010年1月19日授權的美國專利第7,648,327號(名為“晶圓引擎”)；2019年1月25日提交的美國專利申請案序號第16/257,595號(標題為“自動晶圓對中方法和裝置”)；以及於2015年10月30日提交的美國專利申請案序號14/928,352(標題為“晶圓對準器”)的全部內容藉由引用整體併入本文。
在所公開的實施例的各態樣中，至少一個傳送臂180TA可以是或衍生自習知的選擇性順應的鉸接機器 人臂(selective compliant articulated robot arm；SCARA)類型的設計(參見圖2G中的SCARA臂219)，其包括上臂，帶驅動的前臂和帶約束的端接器，或者從伸縮臂或任何其他合適的臂設計，例如笛卡爾線性滑動臂(請參見圖2A)，其中任何此類設計配置如本文中進一步描述的，它還包括滑動體220、對準器181和基板保持器200A、基板保持器200B。例如，在一態樣中，滑動體220安裝到任何合適的鉸接傳送臂的臂連桿。傳送臂的合適的例子可以在例如於2008年5月8日提交的題為“具有利用機械開關機構的多個活動臂的基板傳送裝置”的美國專利申請案序號第12/117,415號和在2010年1月19日授權的美國專利第7,648,327號中，其全部公開內容藉由引用合併於此。傳送臂的操作可以彼此獨立(例如，每個臂的伸出/縮回與其他臂無關)，可以藉由無效傳送開關進行操作，或者可以任何合適的方式可操作地鏈接，以使該等臂共享至少一根公共驅動軸。在其他態樣中，傳送臂可以具有任何其他期望的佈置，例如，蛙腿臂216(圖2C)構造，跳蛙臂217(圖2F)構造，雙對稱臂218(圖2E)。傳送臂的合適示例可以2001年5月15日授權的美國專利6,231,297號；1993年1月19日授權的美國專利5180276號；2002年10月15日授權的美國專利第6,464,448號；2001年5月1日授權的美國專利第6,224,319號；1995年9月5日授權的美國專利號5447409；2009年8月25日授權的美國專利第7578649號；1998年8月18日授權的美國專利號5,794,487；2011年5月24日授權的 美國專利號7,946,800；2002年11月26日授權的美國專利號6,485,250；2011年2月22日發布的美國專利第7,891,935號；2019年1月25日提交的美國專利申請案序號第16/257,595號(標題為“自動晶圓對中方法和裝置”)；2011年11月10日提交的美國專利申請案序號第13/293,717號(“雙臂機器人”)；以及2011年10月11日提交的美國專利申請案序號13/270,844(標題為“同軸驅動真空機器人”)的內容，其全部內容藉由引用整體合併於此。
仍參照圖2A，基板傳送器180包括旋轉驅動器262、Z驅動柱280、滑動體220和一個或多個基板保持器200A、基板保持器200B(也稱為端接器)。旋轉驅動器262是安裝至傳送室130的框架130F或傳送室130的滑動架241的任何合適的旋轉驅動器，其中滑動架241被配置以沿著傳送室130的長度線性地移動基板傳送器180。基板傳送器可以包括Z驅動柱280，該Z驅動柱280安裝至旋轉驅動器262的輸出，以便沿箭頭T的方向繞著θ軸(例如，θ方向-也參見圖2H)旋轉。滑動體220可移動地安裝到Z驅動柱280，其中Z驅動柱280包括用於在Z方向上移動滑動體220的任何合適的驅動馬達和/或傳動裝置。可以認識到，Z驅動柱280相對於滑動體220的相對位置提供了足夠的間隙，以使基板保持器200A、基板保持器200B和基板S充分移動，以藉由對準器181實現基板檢測，如下文進一步所述。
一個或多個(至少一個)基板保持器200A、基板保持器200B以任何合適的方式可移動地安裝至滑動體 220，從而沿R方向延伸和縮回。儘管僅出於示例性目的示出了兩個基板保持器200A、基板保持器200B，但是應當理解，可以將任何合適數量的基板保持器安裝至滑動體220(即，耦接至滑動體220，以便依附自滑動體220並沿著滑動體220移動/滑動)。例如，在一態樣中，存在安裝到滑動體220上的單個基板保持器，用於以本文描述的方式實現基板(s)的傳送和對準。在其他態樣中，有多於兩個的基板保持器安裝到滑動體220，用於以本文所述的方式實現基板的傳送和對準。
可以認識到，一個或多個基板保持器200A、基板保持器200B以與傳送臂180TA作為一個單元在相對於框架130F的第一方向(例如，X、Y和Z方向中的一個或多個)上橫移，並且相對於傳送臂180TA沿與第一方向不同的第二方向(例如，R方向)線性橫移。滑動體220包括被配置以在R方向上獨立地移動每個基板保持器200A、基板保持器200B之一個或多個線性驅動器225。一個或多個線性驅動器225是具有任何合適的傳動裝置的任何合適的驅動器，該傳動裝置在一態樣中基本上類似於例如在2018年11月20日授權的美國專利第10,134,621號(標題為“基板傳送裝置”)，其全部內容藉由引用合併於此。基板保持器200A、基板保持器200B被佈置在滑動體220上，使它們彼此堆疊，從而具有共同的延伸和縮回R軸線。
根據本公開的態樣，基板處理裝置100、基板處理裝置150、基板處理裝置165包括用於對準基板的對 準器181，如將在本文中描述的。在一態樣中，對準器181可以在基板傳送器180上的原位；在其他態樣中，對準器181的至少一部分可以設置在基板傳送器180的外部，或者對準器181可以是固定的基板對準台。應當注意，雖然基板傳送器180和對準器181被示出為位於傳送室130內，但是在其他態樣中，基板傳送器180和對準器181可以位於基板處理裝置100、基板處理裝置150、基板處理裝置165的任何合適的部分中，基板處理裝置100、基板處理裝置150、基板處理裝置165包括但不限於生產線處理前端140的處理模組、生產線處理後端160的處理模組和/或後端處理170的處理模組。
對準器181是對準/機器視覺系統，其包括一個或多個影像感測器270和一個或多個受控表面271(在本文中也稱為對比面)。在一態樣中，參考圖2A和圖2B，對準器181包括一個或多個影像感測器270，其安裝到傳送臂180TA上(例如在滑動體220上)和一個或多個受控表面271。在一態樣中，影像感測器270被安裝到傳送臂180TA上，以便一個或多個影像感測器270以與傳送臂180TA作為一個單元相對於框架130F移動；而在其他態樣中，一個或多個影像感測器270固定在框架130F上，從而使傳送臂180TA獨立於影像感測器270移動。應注意，一個或多個影像感測器270可以進行不同的校準(例如，在基板傳送的基準框架中校準或在整體基準框架中校準)，校準取決於一個或多個影像感測器270是安裝到傳送臂180TA還是固 定至框架130F，如將在本文中所描述的。
一個或多個影像感測器270(在本文中也稱為光學邊緣檢測感測器)可以是任何合適的成像感測器/相機。例如，成像感測器/相機可以是具有採用區域或線掃描的隔行掃描或逐行掃描配置的模擬或數位裝置。成像感測器/相機可以被配置以擷取單色或彩色影像。成像感測器/相機可以配置有整體快門(例如，用於高速移動)或滾動快門。成像感測器/相機可具有任何合適的圖框率和解析度，以擷取本文所述的基板S的特徵。成像感測器/相機的合適示例包括但不限於電荷耦接裝置(charged coupled device；CCD)感測器/成像器，互補金屬氧化物半導體(complementary metal oxide semiconductor；CMOS)感測器/成像器或任何其他合適的成像感測器。
仍參考參照圖2A和圖2B，在一態樣中，一個或多個影像感測器270耦接到傳送臂180TA，並且被佈置以配準並實現對由至少一個基板保持器200A、基板保持器200B支撐的基板S的邊緣檢測。一個或多個影像感測器270設置成測量/檢測基板S的邊緣SE，以確定基板S的一個或多個預定特性，例如晶圓直徑、對準基準(fiducial)FID位置的位置(例如，凹口/平面、標記或其他特徵)、晶圓中心線的位置，晶圓中心SC的位置，或與由基板保持器200A、基板保持器200B承載的晶圓有關的任何其他合適的資訊。可以認識到，在這個態樣中，一個或多個影像感測器270安裝到傳送臂180TA，從而一個或多個影像感測 器270以與傳送臂180作為一個單元相對於框架130F移動，其中，一個或多個影像感測器270是公共感測器(例如，對於每個基板保持器200A、基板保持器200B和其上承載的基板S是公共的)，實現同時被一個或更多的基板保持器200A、基板保持器200B支撐的一個以上晶圓S的每個基板之即時邊緣檢測/對準。
如將在下面更詳細地描述的，一個或多個影像感測器270被配置以使每個基板的即時邊緣檢測藉由基板傳送器180上的一個以上基板保持器200A、基板保持器200B中的每個基板保持器200A、基板保持器200B在第二方向上的線性橫移來實現並與基板傳送器180上的一個以上基板保持器200A、基板保持器200B中的每個基板保持器200A、基板保持器200B在第二方向上的線性橫移重合。例如，每個基板保持器200A、基板保持器200B在第二方向(例如，沿著延伸和縮回R的軸線)上的橫移線性地傳送相對於實現基板S的至少一個邊緣SE檢測之一個或多個影像感測器270的位於由該等基板保持器200A、基板保持器200B同時支撐的一個以上基板S的基板保持器200A、基板保持器200B上的相應基板S。
如上所述，一個或多個影像感測器270是被配置以測量/檢測晶圓的邊緣位置和/或晶圓基準(例如凹口)的成像裝置，如將在下面更詳細地描述的。在一個態樣中，影像感測器270被配置以檢測基板S的邊緣SE的任何合適部分(諸如前緣和後緣)，並從中識別基板位置和相對 於預定基準框架的未對準，例如，基板傳送器180的基準框架、基板處理裝置100、基板處理裝置150、基板處理裝置165的整體基準框架和/或任何合適的基板保持台的基準框架。作為示例，影像感測器270被配置以檢測基板S邊緣SE的弧(例如，參見圖3B和圖6A)(例如，透過檢測限定基板S邊緣SE的弧的多個點，或基板S邊緣SE的連續掃描或實質連續掃描的弧的多個點來實現)。在另一態樣中，影像感測器270也可以被配置以讀取例如基板識別標記特徵，例如，位於基板S上的字母數字標識符、二維碼或其他合適的識別標記；等等。而在其他態樣中，可以在基板傳送器180上提供識別讀取器230(與一個或多個影像感測器270分離並且不同)以讀取基板識別標記特徵。
在一些態樣中，由於基板S的前側表面TS可以用環氧樹脂覆蓋，所以一個或多個影像感測器270在一態樣中被配置以對底表面BS(例如，面對基板S所在其上的基板保持器200A、基板保持器200B的基板S之高反射側)和基板S的外圍邊緣SE掃描/成像)，使可以在後端處理170，在生產線處理後端160，和生產線處理前端140中的每一個進行基板對準；而在其他態樣中，指示基板S的外圍邊緣SE和/或凹口350的假影222、假影223，該假影222、假影223存在於後端處理170的模製材料370中(參見圖2X，並且如本文中進一步詳細描述)，一個或多個影像感測器270可以被配置以掃描/成像前側表面TS(例如，背對/相對基板S所在其上的基板保持器200A、基板保持器 200B的基板S之側)，以識別外圍邊緣SE和/或凹口350用於確定本文所述的基板S的預定特性。在其他態樣中，一個或多個影像感測器270可以被配置以掃描/成像前側表面TS(例如，在生產線處理前端140和生產線處理後端160的情況下，其可以是高反射的)和基板S的外圍邊緣SE(以與本文所述的方式基本相似的方式)，使基板對準可以被實現在生產線處理前端140和生產線處理後端160。
在一態樣中，還參照圖2H和圖2I，對準器181包括任何合適的旋轉卡盤260(例如，也稱為旋轉器)，其連接到滑動體220，從而與滑動體220作為一個單元移動。旋轉卡盤260設置在基板傳送器180以與每個基板保持器200A、基板保持器200B協作並實現位於基板保持器200A、基板保持器200B上的相應晶圓的旋轉。旋轉卡盤260可用於旋轉基板S，諸如用於在基板S上查找和讀取光學字符識別標記(例如，基板識別)，以及將晶圓旋轉定位在預定方位(諸如，響應於一個或多個影像感測器270的凹口檢測實現重新定位用於晶圓對準)。旋轉卡盤260可旋轉地安裝到滑動體220，從而使卡盤的旋轉中心θ2與基板保持器200A、基板保持器200B的中心線CL實質重合，而在其他態樣中，旋轉卡盤260與基板保持器200A、基板保持器200B的中心線CL具有任何合適的空間關係以允許在基板保持器200A、基板保持器200B中的每一個和旋轉卡盤260之間傳送基板S。
在一態樣中，旋轉卡盤260是主動邊緣抓持 卡盤(該卡盤包括抓持晶圓的邊緣的可移動抓持器)、被動抓持卡盤(例如，晶圓放置在卡盤的被動支撐墊上)或真空吸盤。在一態樣中，旋轉卡盤260包括至少兩個自由度。例如，旋轉卡盤260可繞軸線θ2旋轉並且是沿著軸線θ2在Z方向上可線性移動的。旋轉卡盤260包括卡盤驅動器260D，該卡盤驅動器260D包括分別驅動驅動軸277旋轉和線性移動的旋轉驅動器275和Z軸驅動器276。例如，卡盤驅動器260D包括驅動軸277位於其中之旋轉花鍵軸承278。驅動軸277包括與旋轉花鍵軸承278的花鍵對接的花鍵，使隨著旋轉花鍵軸承278旋轉，驅動軸277隨之旋轉。皮帶輪278P固定至旋轉花鍵軸承278，並透過傳動裝置275T由旋轉驅動器275驅動。可以意識到，隨著皮帶輪278P旋轉，旋轉花鍵軸承278隨之旋轉。驅動軸277藉由例如固定在垂直驅動傳動裝置276T的皮帶276TB上的托架277C在Z方向上被支撐在旋轉花鍵軸承278內，從而隨著皮帶276TB在Z方向上移動時，托架277C跟它一起移動。皮帶276TB由Z軸驅動器276用皮帶輪或以任何其他合適的方式驅動。托架277C包括配置以將驅動軸277支撐在托架277C內的任何合適的軸承279(例如，推力軸承)。在其他態樣中，傳動裝置276T、傳動裝置275T和驅動器275、驅動器276具有用於在θ2軸和Z軸上移動驅動軸277和安裝到其上的旋轉卡盤260的任何合適的配置。應當理解，儘管在其他態樣中將卡盤驅動器260D示出為在滑動體220下，但是卡盤驅動器260D的至少一部分位於滑動體220的一側。
在其他態樣中，基板傳送器180可以不包括旋轉卡盤260。例如，任何合適的旋轉卡盤(即，非板載卡盤)可以位於傳送室130中或位於生產線處理前端140的模組中或生產線處理後端160的模組。基板傳送器180可以被配置以將基板S凹口的位置/方向傳達給基板處理裝置100、基板處理裝置150、基板處理裝置165的控制器199，以便控制器199可以基於由基板傳送器180的一個或多個影像感測器270確定的基板S凹口的位置/方向，命令非板載卡盤將基板S旋轉到期望的方向。
參照圖2A，圖2B和圖3A至圖3C，在圖2A，圖2B中示出的態樣中，對準器181包括至少一個照明源271AL、照明源271BL和安裝至滑動體220的前景受控的對比表面或對比面271A。在一態樣中，至少一個照明源271AL、照明源271BL可以包括背光前景對比面(參見圖2A、圖12B、圖13B，例如，當將光源271AL置於前景受控對比表面或對比面271A、對比表面或對比面271A’、對比表面或對比面271A”之後)或背光背景對比面(參見圖12D、圖13D所示，如當照明源271BL設置在背景受控的對比表面或對比面271B、對比表面或對比面271B’、對比表面或對比面271B”之後)。背光對比面可以稱為自發光對比面。在其他態樣中，照明源包括投光器/輻射光(例如，參見照明源圖2L、圖2N-圖2U、圖12A、圖12C、圖13A、圖13C，其中光從照明源輻射或投射到對比面上)。
在一態樣中，至少一個照明源271AL、照明 源271BL可以包括任何合適的擴散器，使從至少一個照明源271AL、照明源271BL發出的光是以任何合適的方式導向至少相應的對比面的散射光。例如，在照明源271AL、照明源271BL使對比面背光的情況下，該對比面使從照明源271AL、照明源271BL的光擴散。在照明源271AL、照明源271BL是投光器/輻射光擴散器1200的情況下(圖12A、圖12C、圖13A、圖13C)可以設置在光路上以擴散光。為了將光導引至至少相應的對比面，照明源271AL、照明源271BL可包括設置成將光導引至相應的對比面之任何合適的反射器1210(圖12A-圖12D、圖13A-圖13D)。在一態樣中，散射光可以由照明源271AL、照明源271BL導向基板S的前側表面TS或底表面BS，其中光從晶圓表面朝著相應的對比面反射，以照明相應的對比面。
一個或多個照明源271AL、照明源271BL可以具有足夠的亮度，以克服圍繞基板S的任何環境光，從而光學消隱背景反射或將對比表面實質上均勻地反射到基板表面上，從而產生上述所述的影像對比。在一態樣中，可以藉由設定影像感測器270的照射時間或以任何其他合適的方式來獲得克服環境光的照明亮度。一個或多個照明源271AL、照明源271BL可以產生光譜中的光，該光譜是基於環境光和基板S周圍的表面條件來確定的，從而光學消隱背景反射或實質上均勻地反射對比面至基板表面上的影像，以產生上述所述的影像對比。
在一態樣中，照明源271AL、照明源 271BL(直接或間接地)連接至框架130F，並且被配置以照明從基板S的表面反射的對比面(例如，參見圖2A、圖2B，如圖12A、圖12B、圖13A、圖13B所示)，由至少一個基板保持器200A、基板保持器200B支撐，其描繪了基板S的外圍邊緣SE，並且對比面相對於影像感測器270設置，使從影像感測器270的表面導向的對比面在基板的外圍邊緣SE處光學消隱，藉由影像感測器270(如本文所述)所觀察到從基板的表面的背景光反射與由至少一個基板保持器支撐的基板S的線性橫移重合。這裡，基板的外圍邊緣SE被在影像對比中凹凸地定義，由反射對比面和光照的背景所形成且在反射對比面和光照的背景之間，由影像感測器270所配準。
在一態樣中，照明源271AL、照明源271BL(直接或間接地)連接至框架130F，並且被配置以照明基板的表面(例如，底表面BS或前側表面TS)，由至少一個基板保持器200A、基板保持器200B(其表面描繪出基板S的外圍邊緣SE)和/或對比面(該對比面不被基板S反射)支撐(參見，例如，圖12C、圖12D、圖13C、圖13D)。一個照明源271AL、照明源271BL相對於影像感測器270設置，使表面將從照明源271AL、照明源271BL的反射表面照明引導於影像感測器270，並且於基板S的外圍邊緣將影像感測器270所觀察到的背景267的背景反射光之光學消隱與由至少一個基板保持器200A、基板保持器200B支撐的基板S的線性橫移重合。
參照圖2A、圖2B、圖12A-圖12D和圖13A-圖13D所示，前景受控的對比面271A、對比面271A’、對比面271A”和相應的影像感測器270相對於彼此和基板S定位，使由基板S的底表面BS(或前側表面TS)反射的前景對比面271A、對比面271A’、對比面271A”的反射300對於影像感測器270是可見的，其中基板的外圍邊緣SE被在影像對比中凹凸地定義，由晶圓表面反射和光學消隱的背景所形成且在晶圓表面反射和光學消隱的背景之間，由影像感測器270所配準以實現邊緣檢測與由至少一個基板保持器200A、基板保持器200B支撐的基板S的線性橫移重合。例如，前景受控的對比表面271A的反射300沿著/鄰近基板S的外圍邊緣SE延伸，以在基板S的底表面BS(或前側表面TS)上、鄰近於並且包括邊緣SE提供光學消隱的反射/外觀(例如，光學消隱是在感測器視場內從沒有影像感測器所配準的特徵的背景之外觀/反射光的呈現之處-基板的反射面被呈現為實質上單色而無其他物體被反射，而是沒有特徵的前景受控的對比表面271A被反射)。
在一態樣中，對準器181還可以包括一個對比面，該對比面設置在背景267中(在基板與前景受控的對比面271A相對的一側上)，並且被佈置以光學消隱(再一次，光學消隱是從沒有感測器影像感測器所配準特徵的背景下在感測器視野內外觀/反射光的渲染)影像感測器270所觀察到的背景反射光。例如，由圖2A和圖2B態樣中所示之對比背景受控的對比表面或面271B、對比表面或面 271B’、對比表面或面271B”是傳送室130的內表面130S；然而，在其他態樣中，對比背景受控的對比表面271B可以是安裝到基板傳送器180或與基板傳送器180分離的任何其他表面，其在影像感測器270的視場FOV中至少部分地設置在基板S上並且被配置以產生實質均勻的影像背景，該影像背景沒有特徵(即，被消隱)並且具有相對於前景受控的對比面271A、對比面271A’、對比面271A”的顏色的對比顏色。
在一態樣中(例如，參見圖12A、圖12B、圖13A、圖13B)，對比前景受控的對比表面或面271A、對比表面或面271A’、對比表面或面271A”至少部分地形成被設置在基板從背景受控的對比面271B、對比面271B’、對比面271B”的相對的表面上之光反射，使在基板S的影像中(參見圖3A和圖4B中的影像399、影像399’)，背景顯得較暗，而反射的前景受控對比表面271A、對比表面271A’、對比表面271A”相對於深色背景，基板S上的看起來是亮的。在另一態樣中(例如，參見圖12C、圖12D、圖13C、圖13D)，對比背景受控的對比表面或面271B、對比表面或面271B’、對比表面或面271B”至少部分地形成被設置在與基板從前景受控的對比面271A、對比面271A’、對比面271A”相對的一側上之被照明的背景，使在基板S的影像中(參見圖5B中的影像399”)，背景出現光，並且在基板S上反射的前景受控對比表面271A、對比表面271A’相關於光背景顯得較暗。可以認識到，與基板S相比，背景受控的 對比表面或面271B、對比表面或面271B’、對比表面或面271B”可能尺寸過大(例如，對比背景受控的對比表面或面271B、對比表面或面271B’、對比表面或面271B”具有大於基板S的尺寸之尺寸，使當由影像感測器270觀察時，對比的背景受控的對比表面或面271B、對比表面或面271B’、對比表面或面271B”延伸到基板S的外圍邊緣SE之外，以形成影像感測器270所拍攝影像的消隱背景)。
前景受控對比表面271A、對比表面271A’和背景受控對比表面271B、對比表面271B’中的一個或多個是灰度的或深色的，該對比面是灰度的或深色的，以形成由該晶圓表面反射和該光學消隱的背景(例如，由背景受控的對比表面271B、對比表面271B’形成)所形成且在該晶圓表面反射和該光學消隱的背景之間的影像對比，該影像對比由該凹凸地定義(在影像399、影像399’、影像399”中)外圍邊緣SE的光學邊緣檢測感測器所配準以形成由晶圓表面反射和光學之間形成的影像對比。在此，作為示例，在由影像感測器270拍攝的影像399中，基板S及其邊緣SE呈現為明亮的純色表面，並且影像399的在基板S之後的區域呈現為深色的對比背景。可以認識到，可以採用其他對比顏色的組合，例如在基板的底表面BS上的暗反射和明亮的彩色背景，或者提供在基板S的反射底表面BS和基板S的相對側(例如，前側表面TS)上的空間291(例如，基板S上方或後面的空間)之間的影像對比的任何其他顏色/亮度組合。
在一態樣中，透過對前景受控的對比表面271A和背景受控的對比表面271B之一的照明可以在前景受控的對比表面271A和背景受控的對比表面271B中的另一個照明較少(亮度較低)或根本沒有照明的同時提供上述影像對比。例如，前景受控的對比表面271A可以是在背景受控的對比表面271B是由從基板S周圍通過的光源271AL之環境光照明的同時藉由任何合適的光源271AL(例如，諸如藉由發光二極管或LED)的背光(例如，自發光)。
在一態樣中，如圖2A和圖2B所示，光源271AL比背景受控的對比表面271B更靠近基板S的底表面BS。可以認識到，根據光的平方反比定律，更靠近光源271AL的表面(即基板的底部BS)比背景受控的對比表面271B(即，光減弱)受到較高的亮度，使基板S的底部BS看起來比背景受控對比表面271B的對比較暗的表面更亮(見圖3A)。在其他態樣中，影像感測器270可以包括孔徑尺寸和/或具有配置以實現(結合光源271AL或代替光源271AL)在被基板S的底表面BS反射的前景受控的對比面271A和背景受控的對比面271B的反射之間的影像對比之快門速度(即，成像時間)。在一態樣中，其中光的平方反比定律、孔徑大小和/或快門速度被採用來產生影像對比，背景受控表面的對比表面271B可以被忽略。
在其他態樣中，由基板S的底表面BS反射的前景受控的對比表面271A與背景受控的對比表面271B的反射之間的對比可以由被配置以背光或照明(例如，照明) 前景受控對比表面271A和背景受控對比表面271B中的相應一個的不同顏色的照明器產生。例如，光源271AL可以具有投影到前景受控對比表面271A上的暖色(例如，紅色、黃色或橙色)，而另一個光源271BL可以具有投影到背景受控對比表面271B(例如，前景受控對比表面271A在影像399中顯示為紅色，而背景受控對比表面271B在影像399中顯示為藍色)上的冷色(例如，與暖色形成對比的顏色的藍色、綠色或紫色)。在其他態樣中，光源271AL可以具有冷色，而照明源271BL可以具有暖色。在其他態樣中，照明源271AL、照明源271BL可以是相同的顏色，但是具有產生在影像399中相應的前景受控的對比表面271A和背景受控對比表面271B之間的對比之不同的亮度(例如，光源271A的亮度比照明源271BL的亮度更強，反之亦然)。注意，只要基板S的反射底表面BS和背景受控對比表面271B之間的影像399中有足夠的對比，前景受控對比表面271A和背景受控對比表面271B的照明不必一定是均勻照明，使基板S的邊緣SE和凹口350可以在影像399中被識別。
在其他態樣中，可以藉由前景受控的對比表面271A和背景受控的對比表面271B的相應顏色來產生對比。例如，前景受控的對比表面271A可以是暖色或白色，而背景受控的對比表面271B可以是冷色或黑色/灰色陰影，反之亦然。
仍然參考圖3A，以上述方式產生的影像對比使無論凹口350是否填充有模製材料370，凹口350都可以 在影像中被識別(例如，參見圖3A)。例如，對比表面271在基板S的底表面BS上的反射有效地在基板S上與模製材料370的顏色形成對比的深色或淺色非鏡面，使確定基板S的特徵(例如，凹口350)的模製姿勢與藉由在基板S的底表面BS上的對比表面的反射形成的非鏡面被對比。在一態樣中，在例如由前景受控的對比表面271A、對比表面271A’的基板S上形成的非鏡面與由例如背景受控的對比表面271B(見圖3A和圖4B中的影像399、影像399’)形成的深色背景相比可以是淺色的；而在其他態樣中，與例如由背景受控的對比表面271B(例如，參見圖5B中的影像399”)相比，在例如由前景受控的對比表面271A、對比表面271A’的基板S上形成的非鏡面可以是深色的。例如，透過模製材料370和一個或多個背景受控對比表面271B以及基板S的底部BS中反射的前景受控對比表面271B(例如生產線處理後端160中的)的反射之間的顏色/亮度的對比，延伸到基板S的邊緣SE之外的模製材料370的輪廓被識別；透過模製材料370與在基板S的底部BS中反射的前景受控對比表面271B的反射(例如生產線處理後端160中的)之間的顏色/亮度對比，填充凹口350的模製材料370被識別；和/或透過在基板S的底部BS中反射的前景受控的對比表面271B與背景受控的對比表面271B(例如生產線處理前端140的)的反射之間的顏色/亮度的對比，凹口350被識別。
參考圖2K，圖4A和圖4B，在一態樣中，示出了基板傳送器180具有安裝在基板傳送器180上的前景受 控的對比表面271A、對比表面271A’兩者和背景受控的對比表面271B’。例如，前景受控的對比表面271A、對比表面271A’和背景受控對比表面271B’可以安裝到基板傳送器180的任何合適的部分，例如滑動體220和/或Z驅動柱280。在一態樣中，前景受控的對比表面271A、對比表面271A’和背景受控的對比表面271B’安裝到滑動體。而在其他態樣中，將前景受控的對比表面271A、對比表面271A’安裝到滑動體，而將背景受控的對比表面271B’安裝到Z驅動柱280(例如從Z驅動柱280懸臂式地安裝)。前景受控的對比表面271A、對比表面271A’，背景受控對比表面271B’被配置以以與上述基本相似的方式在由一個或多個影像感測器270獲得的影像399’中提供對比。
在一態樣中(例如，圖4A和4B所示)，前景受控對比表面271A’被示為具有中心孔400的盤；但是在其他態樣中，前景受控的對比表面271A’可以具有任何合適的形狀和尺寸。前景受控的對比表面271A’可以沿著基板保持器200A、基板保持器200B的中心線CL被居中，使隨著基板S的中心SC越過中心孔400的中心或鄰近中心孔400的中心，前景受控的對比表面271A’的反射被提供在基板S上。在其他態樣中，只要前景受控的表面271A’的相應的部分被基板S反射沿著和鄰近基板S的邊緣SE到每個相應的影像感測器270，前景受控的對比表面271A’相對於基板保持器200A、基板保持器200B可具有任何合適的空間關係。這裡，前景受控的對比表面271A’對於安裝至滑動體 220的一個或多個影像感測器270中的每個可以是公共的；而在其他態樣中，前景受控的對比表面271A’可以是分割的表面，其中每個影像感測器270對分割的表面的各個部分進行成像。在其他態樣中，前景受控的對比表面271A’可以與上述前景受控的對比表面271A基本相似。在一態樣中，類似於上述光源，任何合適的光源可以被設置以背光或照明前景受控的對比表面271A’和背景受控的對比表面271B’中的一個或多個。注意，在圖4A和圖4B中示出了基板S作為在生產線處理前端140中使用的標準(未模製)基板，但是應當理解，在其他態樣中，該基板可以是在生產線處理後端160中使用的模製晶圓。
透過前景受控的對比表面271A’(如圖4B中的影像399’所示)的中心孔400，一個或多個影像感測器270可以被定位以對基板S的邊緣SE以及對在前景受控的對比表面271A’其上的反射來成像；而在其他態樣中，一個或多個影像感測器270可以被在前景受控的對比表面271A’的徑向向外定位(例如，不透過中央孔400觀察基板S-參見例如圖13A-圖13D)以用於對基板的邊緣SE和其上的前景受控的對比表面271A’的反射來成像。
在這個態樣中，背景受控的對比表面271B’被示出為徑向地延伸超過基板的邊緣SE以處於一個或多個影像感測器270的視場中之盤；然而，在其他態樣中，只要背景受控的對比表面271B’提供與影像399、影像399’中的基板S的底表面BS上的前景受控的對比表面271A、對比 表面271A’的反射的對比，背景受控的對比表面271B’可以具有任何合適的形狀(分段的或連續的)和尺寸。
參照圖2L至圖2R，示出了成像系統的其他示例性配置，其中影像感測器270的視場(field of view；FOV)可以以由設置在基板S上(例如，在基板的前側上，其中前側是與底部相對的一側)的對比面形成的背景而導向在基板保持器200A、基板保持器200B上支撐的基板S的背側表面BS，和/或以由設置在基板S下的對比面形成的背景而導向在基板保持器200A、基板保持器200B上支撐的基板S的前側表面TS。例如，如下文所述，在一態樣中，一個或多個對比面可以安裝到傳送臂，使對比面與傳送臂180TA為一單位相對於框架130F移動。在一態樣中，對比面形成實現對由至少一個基板保持器200A、基板保持器200B同時支撐的一個以上基板S中的每個基板S之邊緣檢測的共同背景。在一態樣中，至少一個對比面被固定地安裝到該框架130F，並且該對比面實現由基板保持器200A、基板保持器200B支撐的基板S的邊緣檢測與穿過對比面的晶圓線性橫移重合。在一態樣中，照明源271AL被安裝到傳送臂180TA，使照明源271AL與傳送臂作為一個單元相對於框架130F移動。在一態樣中，照明源271AL形成實現對由至少一個基板保持器200A、基板保持器200B同時支撐的一個以上基板S中的每個基板S之邊緣檢測的公共照明。在一態樣中，照明源271AL被固定地安裝到該框架130F，並且照明源271AL對由基板保持器200A、基板保 持器200B支撐的基板的邊緣實現邊緣檢測與穿過照明源271AL的基板線性橫移重合。
參照圖2N、圖2Q、圖2R和圖2W，在一態樣中，可以配置基板傳送器180，使影像感測器270被固定(以便不隨基板傳送器180移動)到框架130F，並且至少一個對比面被耦接到傳送臂180TA並隨傳送臂180TA移動。在此，影像感測器270被固定地安裝到框架130F，並且透過影像感測器270的視場FOV，實現由基板保持器200A、基板保持器200B支撐的基板S的邊緣檢測與基板線性橫移重合。例如，圖2N示出了影像感測器270和前景受控的對比表面271A’被固定到框架130F，而同時背景受控的對比表面271B’被耦接到傳送臂180TA(例如到Z驅動柱280或滑動體220)以隨傳送臂180TA一起移動(在其他態樣中，前景受控的對比表面271A’可以如圖2Q所示耦接到傳送臂180TA，而背景受控的對比表面271B’可以固定到框架130F，如圖2R所示)。圖2Q示出了影像感測器270被固定到框架130F，而同時前景受控的對比表面271A’和背景受控的對比表面271B’都耦接到傳送臂180TA(例如耦接到Z驅動柱280或滑動體220)。圖2R示出了影像感測器270，前景受控的對比表面271A’和背景受控的對比表面271B’中的每一個均固定至框架130F。圖2W是與圖2A相同的配置；然而，在這個態樣中，影像感測器270被設置為對基板的前側表面TS而不是基板的底表面BS成像。在圖2W中，前景受控對比表面271A和影像感測器270都固定到框架 130F，而同時背景受控對比表面271B固定到傳送臂180TA(在這種情況下，可以藉由滑動體220形成背景受控對比表面271B)。可以認識到，圖2N、圖2Q、圖2R和圖2W中所示的成像系統被配置以對基板S的前側表面TS成像；然而，在其他態樣中，成像系統可以被配置以例如藉由反轉影像感測器270、前景受控的對比表面271A’和背景受控的對比表面271B’的順序來對基板S的背側表面BS成像，如圖2S-圖2U、圖12A-圖12D和圖13A-圖13D所示。
在其他態樣中，參考圖2L、圖2M、圖2O、圖2P和圖2V，影像感測器270可以耦接到傳送臂180TA並隨傳送臂180TA移動，並且至少一個對比面固定到框架130F，其中影像感測器270被設置用於對基板S的底表面BS成像(見圖2L和圖2M)和/或基板S的前側表面TS(見圖2O和圖2P)。例如，圖2L示出了當前景受控的對比表面271A’和背景受控的對比表面271B’都固定到框架130F的同時，影像感測器270安裝到滑動體220。圖2M示出了當背景受控對比表面271B’固定到框架130F的同時，影像感測器270和安裝到滑動體220的前景受控對比表面271A。圖2O示出了當前景受控對比表面271A’固定到框架130F的同時，影像感測器270和安裝到Z驅動柱280的背景受控對比表面271B’(注意背景受控對比表面271B’可以安裝到滑動體220)。圖2P示出了當前景受控的對比表面271A’和背景受控的對比表面271B’都固定到框架130F時，影像感測器270安裝到Z驅動柱280。圖2V是表示與圖2A相同的配置的 圖。然而，在這個態樣中，影像感測器270被設置為對基板的前側表面TS成像而不是基板的底表面BS成像。在圖2V中，當背景受控的對比表面271B固定到滑動體220(在這種情況下，背景受控的對比表面271B可以是由滑動體220形成)的同時，前景受控的對比表面271A和影像感測器270都固定到Z驅動柱280。在一態樣中，當安裝到Z驅動柱280的同時，影像感測器270，背景受控的對比面271B、對比面271B’、對比面271B”和前景受控的對比面271A、對比面271A’、對比面271A”中的一個或多個安裝到Z驅動柱可以設置為固定高度(即，不沿Z方向移動)；而在其他態樣中，可以設置一個或多個安裝到Z驅動柱的影像感測器270，背景受控的對比面271B、對比面271B’、對比面271B”和前景受控的對比面271A、對比面271A’、對比面271A”。基板保持器200A、基板保持器200B在可移動托架上移動，以便與基板保持器200A、基板保持器200B一起沿Z方向移動或獨立於基板保持器200A、基板保持器200B沿Z方向移動。
可以認識到，圖2K-圖2W所示的本公開的各態樣都是示例性的，並且在其他方面可以以任何合適的方式彼此組合。在其他態樣中，影像感測器270、前景受控的對比面271A、對比面271A’、對比面271A”和背景受控的對比面271B、對比面271B’、對比面271B”可以具有用於以在這裡所描述的方式對基板S成像的任何合適的佈置。
參照圖2N-圖2R，圖2V，圖2W，圖2X，圖12A-圖12D和圖13A-圖13D，被定位用於對基板S的前側表面TS成像的影像感測器270可以例如對模製材料370成像(參見圖2X)在後端處理170中。這裡，由照明源271AL、照明源271BL、前景受控的對比表面271A、對比表面271A’、對比表面271A”和背景受控的對比表面271B、對比表面271B’、對比表面271B”提供的影像對比可以是使透過模製材料370識別基板S的假影222、假影223。例如，在一態樣中，模製材料370可以包括與基板S的外圍邊緣SE對應的凸起部分和/或凹陷部分222A，諸如，其中模製材料從基板S的前側表面TS向外過渡，從而形成依循外圍邊緣SE的輪廓/形狀之假影222。類似地，模製材料370可包括與基板S的凹口350相對應的凸起部分和/或凹入部分223A，諸如，其中模製材料從前側表面TS向外過渡並進入基板S的凹口區域中，從而形成與凹口350的輪廓/形狀相符的假影223。藉由照明源271AL、照明源271BL對基板S的照明(直接對前側表面TS或背側表面BS或從對比面的反射進行照明)引起與凸起部分222A和/或凹陷部分223A相對應的變化的對比(例如，陰影線和亮度線)，其中影像感測器270和控制器199被配置以識別變化的對比以及相應的外圍邊緣SE和/或凹口350。
在另一態樣中，假影222、假影223可以由模製材料370的半透明產生，其中與模製材料370的結合到前側表面TS的部分相比，模製材料370的未結合到基板S的前 側表面TS的部分(諸如填充凹口350的模製材料370和延伸超過外圍邊緣SE的模製材料370)顯得更輕(例如，諸如當藉由照明源271AL、照明源271BL的背光時)。藉由照明源271AL、照明源271BL對基板S的照明(直接對前側表面TS或後表面BS的照明或藉由對比面的反射的照明)引起變化的對比(例如，半透明模製材料370的明及暗部分，類似於圖3A中所示的模製材料370和基板S之間的對比)，其中影像感測器270和控制器199被配置以識別變化的對比以及相應的外圍邊緣SE和/或凹口350。
如上所述，一個或多個影像感測器270(和成像系統)可取決於一個或多個影像感測器270是否安裝到傳送臂180TA或固定到框架130F而被不同地校準(例如，在基板傳送的基準框架中被校準或在整體基準框架中被校準)。例如，其中將一個或多個影像感測器270安裝到傳送臂180TA上可以校準一個或多個影像感測器270(和成像系統)以識別基板S在基板傳送器180的基準框架中的一個或多個預定特性，其中任何合適的控制器199根據需要將基板S資訊(例如，凹口的位置，基板偏移，基板中心線等，如關於圖6A所描述的)變換為基板處理裝置100、基板處理裝置150、基板處理裝置165的整體基準框架，用於在基板處理裝置100、基板處理裝置150、基板處理裝置165的基板保持位置處放置(例如，根據諸如以下所述的任何合適的自動基板對中算法的自動基板對中)基板S。例如，其中一個或多個影像感測器270固定到框架130F一個或多個影 像感測器270(和成像系統)可被校準以識別基板處理裝置100、基板處理裝置150、基板處理裝置165的整體基準框架中基板S的一個或多個預定特性影像，其中任何合適的控制器199將根據需要將基板S資訊(例如，凹口的位置，基板偏移，基板中心線等，如關於圖6A所描述的)變換為基板傳輸基準框架，用於在基板處理裝置100、基板處理裝置150、基板處理裝置165的基板保持位置處放置(例如，例如，根據諸如以下所述的任何合適的自動基板居中算法的自動基板居中)基板S。
參照圖5A和圖5B，示出了基板對準台500。基板對準台500包括安裝至基板對準台500的框架500F的前景受控對比表面271A”和背景受控對比表面271B”。前景受控對比表面271A”和背景受控對比表面271B”可以實質相似上述前景受控的對比表面271A、對比表面271A’和背景受控的對比表面271B、對比表面271B’，並且被配置以以與上述實質相似的方式在由一個或多個影像感測器270獲得的影像399”中提供對比。在此，一個或多個影像感測器270和前景受控對比表面271A”設置在基板S上，而背景受控對比表面271A”設置在基板S下(即，基板對準台500配置以對生產線處理前端140中的基板S的前側表面TS成像)；但是，在其他態樣中，一個或多個影像感測器270和前景受控的對比表面271A”設置在基板S下，背景受控對比的表面271A”放置在基板S上(即，基板對準台500配置以對生產線處理後端160中的基板S的底部BS成像。
參考圖2A，圖2B，圖3A-圖3C、圖4B、圖5B、圖6A-圖6B和圖7，由一個或多個影像感測器270拍攝的影像399、影像399’、影像399”由諸如控制器199之類的任何合適的控制器來分析。控制器199利用任何合適的影像處理軟體進行程式化，該影像處理軟體被配置以識別相對於預定基準框架之凹口350的角度β和基板S的中心SC中的至少一個或多個，諸如相對於基板保持器200A、基板保持器200B的基板保持位置的中心點600和/或基板保持器200A、基板保持器200B的中心線601。為了示例性目的，基板S的角度β和/或中心SC的識別包括將影像399、影像399’、影像399”變換為極坐標空間330(參見圖3C、圖5B和圖6B)、模板匹配(圖3B)，和/或沿著基板S的邊緣SE測量亮度以識別凹口350。
圖3A示出了由一個或多個影像感測器270拍攝的示例性影像399(類似於影像399’、影像399”)。圖3B示出了顯示邊緣(例如，凸出基板邊緣)的模板310的處理影像399P、基於以例如基板保持器200A、基板保持器200B上為中心的校準基板半徑(或直徑D)的基板。處理影像399P還示出了從影像399獲得的基板S的觀察邊緣315，其被模板310覆蓋在處理影像399P中。控制器199確定屬於基板S的觀察邊緣315(圖7，方塊700)並且在處理影像399P中不是雜訊表面的處理影像399P中的點。為了確定處理影像399P中的哪些點屬於基板S的觀察邊緣315，由觀察邊緣315限定的彎曲的端點320、端點321被確定。為了說明的 目的，端點320將被稱為右邊界點，端點321將被稱為左邊界點。
為了確定左右邊界點320、邊界點321的位置，使用穿過最右邊的點320’和最左邊的點321’的半徑觀察邊緣315的最右邊的點320’和觀察邊緣315的最左邊的點321’被用於計算圓的中心600’。最右邊的點320’沿觀察邊緣315保持固定，而針對最左邊的點321’的每次移動，最左邊的點321’沿觀察邊緣315向著計算中心600A的最右邊的點320’移動(例如，使用穿過固定的最右邊的點320’和移動的最左邊的點321’的每個位置之兩者的半徑)。比較中心點600、中心點600A，並且如果中心點600、600A相對於彼此的位置在預定公差之外，則沿著觀察邊緣315的左側的點被認為是雜訊，並且被丟棄直到中心點600、600A變得穩定或彼此收斂(即，最左邊的點321’向著最右邊的點320’移動到沿觀察邊緣315的位置，在這些位置中，中心點600、中心點600A彼此在預定的公差範圍內)。中心600、中心600A變得穩定(例如，彼此會聚)的最左邊的點321’的位置在處理的影像399P中標記了有效基板邊緣的最左邊的邊界點321。
最左邊的點321’沿著觀察邊緣315保持固定，而針對最右邊的點320’的每次移動，最右邊的點320’沿著觀察邊緣315向著計算中心600B的最左邊的點321’移動(例如，使用穿過固定的最左邊的點321’和移動的最右邊的點320’的每個位置之兩者的半徑)。比較中心點600、 中心點600B，並且如果中心點600、中心點600B相對於彼此的位置在預定公差之外，則沿著觀察邊緣315的右側的點被認為是雜訊，並且被丟棄直到中心點600、中心點600B變得穩定或彼此收斂(即，最右邊的點320’向著最左邊的點321’移動到沿觀察邊緣315的位置，其中，中心點600、中心點600B彼此在預定的公差範圍內)。中心600、中心600B變得穩定的最右邊的點320’的位置在處理的影像399P中標記了有效基板邊緣的最右邊的邊界點320。在其他態樣中，邊界點320、邊界點321可以以任何合適的方式確定。
由控制器199透過在檢測到的基板中心600和基板保持器200A、基板保持器200B之校準的基板保持位置660之間進行比較來確定(圖7，方塊710)基板偏移XC或偏位YC(圖6A)。
以任何合適的方式，基於最右邊的邊界點320和最左邊的邊界點321(見圖3B和圖6A)確定由觀察邊緣315形成的弧段的起始角αS和終止角αE(圖7，方塊720)。以任何合適的方式，例如藉由使用部分線性極坐標算法將處理影像399P轉換為極坐標空間330(圖7，方塊730)，以將觀察到的邊緣315平移為實質直線。線性偏極坐標算法是對現有笛卡爾極坐標轉換的延伸，例如pythonTM程式化語言中提供的“warpPolar”或“linearPolar”函數。相比之下，習知的笛卡爾極坐標變換(例如warpPolar和LinearPolar函數)將輸入圖像映射到半徑為0-Rmax(半徑由用戶定義)的完 整0-2Π弧度圓的極坐標。線性極坐標算法將輸入影像映射到極坐標的子集，如圖6A和圖6B所示。在一態樣中，可以以與1998年10月20日授權的美國專利號5,825,913(題為“用於尋找晶圓的取向的系統”)中所描述的方式基本上相似的方式執行向極坐標空間的變換，其藉由引用整體併入本文。
作為極坐標變換的示例，已知處理影像399P，該影像包含圓的一部分(例如，表示基板S的邊緣SE)，起始角αS和終止角αE，該圓中心點XC，YC和圓半徑R將處理影像399P中的每個(x’，y’)點映射到極坐標空間影像331中的相應(x，y)點，其中：x’=r * cos(沿觀察邊緣315的點的角度)+XC
並且極空間影像331的寬度W由施加到作為輸入提供的角度αS、角度αE的寬度的輸入比例因子確定，並且Y’=r * sin(沿著觀察邊緣315的點的角度)+YC
並且極性空間影像331的高度H由施加到極半徑起點和終點的輸入比例因子確定，該極半徑起點和終點被提供為輸入r_start和r_end。
控制器199可以包括任何合適的檢測算法，用於檢測/確定極性空間影像331中的凹口350(圖7，方塊740)的存在以及凹口350的位置。僅出於示例性目的，控制器199可以分析極性空間影像331以確定位於Xmax和 Ymax的最高點333。從最高點333開始，控制器199配置以測量最高點333左側的每個點的斜率334，直到例如SEMI標準凹口寬度的一半，如果到達影像的末端，就及早停止。如果所測量的斜率334在描述SEMI標準切口形狀的函數(例如，方程式)的預定範圍或公差之外，則控制器199將值添加到累積誤差變量。如果累積的誤差變量在觀察到的總點數中超過誤差點的可接受百分比，則影像不包含凹口350。算出每個測量點的最高點333的斜率之總和以確定最高點333從其餘觀察邊緣315升高了多高(例如，高度H1)。如果高度H1不在SEMI標準凹口深度的預定範圍或公差之內，則影像不包含凹口350。
如果從對最高點333左側的測量點的分析確定影像包含凹口350，則分析最高點333右側的點以驗證凹口350確實存在於影像中。從最高點333開始，控制器199配置以測量最高點333右側的每個點的斜率335，直到例如SEMI標準凹口寬度的一半，如果到達影像的末端，就及早停止。如果所測量的斜率335在描述SEMI標準切口形狀的函數(例如，方程式)的預定範圍或公差之外，則控制器199將值添加到累積誤差變量。如果累積的誤差變量在觀察到的點總數中超過誤差點的可接受百分比，則影像不包含凹口350。算出每個測量點在最高點333右邊的斜率之總和以確定最高點333從其餘觀察到的邊緣315升高了多高(例如，高度H1)。如果高度H1不在SEMI標準凹口深度的預定範圍或公差之內，則影像不包含凹口350。如果基於 對最高點333的右側上的測量點的分析來確認凹口350的存在，則凹口350在處理影像399P中的角度β(見圖6A)具有以下方程式：β=((Xmax/W) * (αS-αE))+αS
基於晶圓偏移XC、偏位YC、所測量的切口角β和期望的切口角，以任何合適的方式確定最終台調整的對準偏移(圖7，方塊750)。最終台調整後的對準偏移確定的一個合適示例可以在2011年4月12日授權的美國專利號7,925,378；2018年11月20日授權的美國專利10,134,623；以及2019年1月25日提交的美國專利申請案序號No.16/257,595(標題為“自動晶圓定心方法和裝置”)中找到，其全部公開內容藉由引用合併於此。
例如，參照圖2A-圖2U和圖8，將描述用於檢測基板S的外圍邊緣SE的方法。提供了傳送臂180TA(圖8，方塊800)，並且可移動地安裝到該框架130F。傳送臂180TA具有可移動地安裝到傳送臂180TA的基板保持器200A、基板保持器200B，使至少一個基板保持器200A、基板保持器200B相對於框架130F線性橫移。耦接到傳送臂180TA的影像感測器270配準並實現由至少一個基板保持器200A、基板保持器200B支撐的基板S(圖8，方塊810)之邊緣檢測。照明源271AL照明由至少一個基板保持器200A、基板保持器200B支撐的基板S的表面，該表面描繪出基板S的外圍邊緣SE。照明源271AL相對於影像感測器270設置，使該表面引導從照明源271AL的反射表面照明 在影像感測器270處，並在基板S的外圍邊緣SE處光學消隱由影像感測器觀察到的背景影像的背景反射光與由至少一個基板保持器200A、基板保持器200B支撐的基板S之線性橫移重合。基板S的外圍邊緣SE在影像對比中被凹凸地定義，由基板表面反射和該光學消隱的背景所形成且在基板表面反射和該光學消隱的背景之間，由影像感測器270所配準，以實現邊緣檢測與由至少一個基板保持器200A、基板保持器200B支撐的基板的線性橫移重合。
例如，參照圖2A-圖2U和圖9，將描述用於檢測基板S的外圍邊緣SE的方法。傳送臂180TA被設置(圖9，方塊900)，並且可移動地安裝到該框架130F。傳送臂180TA具有至少一個可移動地安裝到傳送臂180TA上的基板保持器200A、基板保持器200B，使至少一個基板保持器200A、基板保持器200B相對於框架130F線性橫移。耦接到傳送臂180TA的影像感測器270配準並實現由至少一個基板保持器200A、基板保持器200B支撐的基板S(圖9，方塊910)之邊緣檢測。照明源271AL照明從由至少一個基板保持器200A、基板保持器200B支撐的基板S的表面反射的對比面(圖9，方塊920)，該表面描繪了基板S的外圍邊緣SE。對比面相對於影像感測器270設置，使從影像感測器270處的表面導向的反射對比面在基板S的外圍邊緣SE處光學消隱由影像感測器270觀察到的從基板S的表面反射的背景光與由至少一個基板保持器200A、基板保持器200B支撐的基板S之線性橫移重合。基板S的外圍邊緣SE在對 比中被凹凸地定義，由反射的對比面和被照明的背景所形成且在反射的對比面和被照明的背景之間，由影像感測器270所配準，以實現邊緣檢測與由至少一個基板保持器200A、基板保持器200B支撐的基板S的線性橫移重合。
參照參照圖2A-圖2U和圖14，提供了一種用於對準(例如，即時對準)晶圓S的方法。該方法包括設置可移動地安裝到該框架130F的傳送臂180TA(圖14，方塊1400)。傳送臂180TA具有至少一個可移動地安裝到傳送臂180TA上的基板保持器200A、基板保持器200B，使至少一個基板保持器200A、基板保持器200B相對於框架130F線性橫移。該方法包括利用耦接到傳送臂180TA的光學邊緣檢測感測器270配準並實現由至少一個基板保持器200A、基板保持器200B支撐的晶圓S(圖14，方塊1410)的以晶圓S在相對於預定基準位置(例如任何合適的基板保持台，其中第一位置可能是相對於基板保持台的未對準位置)的第一位置中之邊緣檢測。晶圓S至少部分地與傳送臂180TA一起移動，以基於從光學邊緣檢測感測器270的邊緣檢測資料實現晶圓S(圖14，方塊1420)相對於預定基準位置從第一(未對準)位置至第二位置(其中第二位置是晶圓S與例如基板固定台對準的位置，以便將晶圓S放置在位於在基板保持台的預定位置和取向)的對準改變。在此，邊緣檢測資料是藉由利用連接至框架130F的照明源271AL、照明源271BL照明(如本文所述)由至少一個基板保持器200A、基板保持器200B支撐之晶圓的表面(圖14，方塊1430)而產 生的，該表面描繪晶圓S的外圍邊緣SE，照明源271AL、照明源271BL相對於光學邊緣檢測感測器270設置，使表面引導從照明源271AL、照明源271BL的反射表面照明。在光學邊緣檢測感測器270處或朝著光學邊緣檢測感測器270的方向，並且在晶圓S的外圍邊緣SE處光學消隱由光學邊緣檢測感測器270觀察到的背景的背景反射光與由至少一個基板保持器200A、基板保持器200B支撐的晶圓S的線性橫移重合。基板S的外圍邊緣SE在對比中被凹凸地定義，由晶圓表面反射和該光學消隱的背景所形成且在晶圓表面反射和該光學消隱的背景之間，由影像感測器270所配準，以實現邊緣檢測與由至少一個基板保持器200A、基板保持器200B支撐的晶圓S的線性橫移重合。
仍參考參照圖2A-圖2U和圖14，提供了一種用於對準(例如，即時對準)晶圓S的方法。該方法包括設置可移動地安裝到該框架130F的傳送臂180TA(圖14，方塊1400)，並且具有至少一個可移動地安裝到傳送臂180TA的端接器200A、端接器200B，使至少一個端接器200A、端接器200B相對於框架130F線性橫移。該方法還包括利用耦接到傳送臂180TA的光學邊緣檢測感測器270配準並實現由至少一個端接器200A、端接器200B支撐的晶圓S(圖14，方塊1410)的邊緣檢測，其中從光學邊緣檢測感測器270的邊緣檢測資料確定了(例如，藉由控制器199或任何其他合適的控制器)傳送到傳送臂180TA的晶圓對準資料。晶圓S的表面(圖14，方塊1430)用連接至框架130F的照明 源271AL、照明源271BL照明，晶圓S由至少一個端接器200A、端接器200B支撐，該表面描繪了晶圓S的外圍邊緣SE。照明源271AL、照明源271BL相對於光學邊緣檢測感測器270設置，以使該等表面將從照明源271AL、照明源271BL的反射面照明在光學邊緣檢測感測器270或導向光學邊緣檢測感測器270照明，並在晶圓S的外圍邊緣SE上光學消隱由光學邊緣檢測感測器270觀察到的背景的背景反射光與由至少一個端接器200A、端接器200B支撐的晶圓S的線性橫移重合。晶圓S的外圍邊緣SE在對比中被凹凸地定義(如本文所述)，由晶圓表面反射和該光學消隱的背景所形成且在晶圓表面反射和該光學消隱的背景之間，由影像感測器270所配準，以實現邊緣檢測與由至少一個基板保持器200A、基板保持器200B支撐的基板S的線性橫移重合。
參照圖2A-圖2U、圖10A和10B所示，可以實現的是，如本文所述的即時對準的優點關於在被分類，對準和/或識別的同時，顯著減少每個基板S在例如傳送室130(例如EFEM或其他合適的傳送室)中花費的時間。該時間的減少與藉由如本文所述的即時對準可獲得的更高的吞吐率和/或給定的基板由基板載體110提供的保護性包膜上花費的時間的顯著減少有關。該優點尤其明顯是對於提供給定基板載體110中所有晶圓的對準和/或光學字符識別(optical character recognition；OCR)讀取的通用分類配方而言，這一點。例如，參考圖10B，習知系統870通常依賴 於雙固定對準器800A、對準器800B以實現較高的總吞吐率，但是這種架構可導致更多的基板移動距離、機械手運動以及微型環境中每個基板所花費經過的時間。例如，圖10B示出了用於在傳送室130內傳送基板以對晶圓進行分類、對準和/或識別的習知示例性傳送路徑。基板傳送路徑TP1-基板傳送路徑TP8從基板載體110A、基板載體110B之一中的預定基準位置DL1、預定基準位置DL2到固定對準器800A、對準器800B之一中的預定基準位置DL3、預定基準位置DL4，然後到真空隔絕室11010A、真空隔絕室11010B之一中的預定基準位置DL5、預定基準位置DL6或返回到基板載體110A、基板載體110B之一中的預定基準位置DL1、預定基準位置DL2。相比之下，參照圖10A，根據在本公開中系統的各個態樣示出了系統869(基本上類似於上述基板處理裝置100、基板處理裝置150、基板處理裝置165-參見圖1A-1C)的晶圓傳送路徑TP10-傳送路徑TP13，用於在傳送室130內傳送基板以對基板S進行分類、對準和/或識別，如圖10A所示，任何一條傳送路徑TP10-傳送路徑TP15的長度都比圖10B所示的習知傳送路徑TP1-傳送路徑TP8之任何一條短。可以認識到，傳送路徑TP14、傳送路徑TP15是最短的路徑，並且比如圖10B所示，從基板載體110A、基板載體110B到對準器800A、對準器800B之一，然後再回到基板載體110A、基板載體110B之一的相應的路徑短，在該傳送路徑中，基板S被分類並被放回從中拾取基板S的基板載體中，或者將其放置 在相鄰的真空隔絕室埠。例如，當根據圖10A中的傳送路徑TP14、路徑TP15進行分類時，基板保持器200A、基板保持器200B從諸如基板載體110A或基板載體110B之類的共用基板載體中順序地拾取基板S(以便對基板S進行混洗)。當順序地拾取每個基板S時，如上所述，在每個基板S從基板載體110A、基板載體110B縮回的期間，每個基板A經過影像感測器270以檢測基板S的外圍邊緣SE。基板S在基板傳送器180上被混洗，使每個基板被順序地對準。將對準的基板以預定的分類順序放置在一個或多個基板載體110A、基板載體110B中。
參照圖11，在系統869內基板在傳送室130中花費的時間比使用雙固定對準器800A、對準器800B的習知系統870短。例如，圖11中的表格表示出了相對於圖10B的習知傳送/對準系統870(例如，“習知傳送時間”)的每個傳送操作，每個傳送操作具有指定的傳送時間。圖11中的表格還示出了根據本公開的態樣的相對於圖10A的傳送/對準系統869的傳送操作，每個傳送操作具有指定的傳送時間。從表中可以看出，習知的傳送/對準系統870和系統869都包括與從基板載體110A、基板載體110B拾取一個或多個基板S相關的時間，以及與將一個或多個基板S放置在真空隔絕室11010A、真空隔絕室11010B相關的時間。然而，在中，這是傳送時間中類似點結束的地方。例如，不同於如在系統869內完成的將基板從基板載體110A、基板載體110B實質上直接傳送到基板保持位置(其中基板保持 位置是在從其取走基板的真空隔絕室埠的基板載體中的一個或多個，在相鄰的真空隔絕室和一個真空隔絕室處的一個不同的基板載體)，習知系統包括額外的傳送時間，用於將基板傳送到固定對準器800A、對準器800B之一的預定基準位置DL3、預定基準位置DL4和從固定對準器800A、對準器800B之一的預定基準位置DL3、預定基準位置DL4移出基板。另外，習知系統870包括無效傳送時間，在無效傳送時間中，基板S位於對準器800A、對準器800B內並且被對準。在系統869中基本上消除了該“對準時間”，這是因為在傳送期間基板被對準，而同時基板位於基板傳送器180的基板保持器200A、基板保持器200B上，而在預定基準位置DL1、預定基準位置DL2和預定基準位置DL5、預定基準位置DL6(將基板傳送到真空隔絕室)和預定基準位置DL1、預定基準位置DL2(將基板返回到(例如)分類期間的基板載體)。此外，即使晶圓在系統869中以基板傳送裝置保持滑動體220固定被對準(例如在真空隔絕室11010A、真空隔絕室11010B之前方)，由於例如在Z方向上的行進距離較短，將基板從基板保持器200A、基板保持器200B傳送到旋轉卡盤260(見圖2I)的時間遠小於將基板從習知基板保持器傳送到固定對準器800A、對準器800B的時間。例如，根據本公開的態樣，為了執行基板對準和識別，旋轉卡盤260從完全降低的基準位置CD(圖2I)沿Z方向(例如約20mm以下)移動少量Z1，並且基板保持器200A、基板保持器200B僅在R方向上部分地延伸，以在基 板保持器200A、基板保持器200B和旋轉卡盤260之間傳送基板S。相較之下，本公開的各態樣之沒有即時對準的基板傳送需要施加更大的Z行程以將基板S從例如預定晶圓傳送平面，傳送室130傳送至固定對準器800A、對準器800B的晶圓支撐表面的水平，並且在例如透過沿X軸、Y軸和θ軸中的一個或多個軸之附加運動使基板保持器的基準面與對準器800A、對準器800B的基準位置DL3、基準位置DL4對準的同時，必須完全延伸基板保持器，使的基準面與在R方向對準。
可以認識到，根據本公開的態樣的系統869的減少的晶圓傳送時間允許基板載體110的門打開的經過的時間減少。該減少的“載體門打開”時間減少了例如從大氣環境的基板載體110內的污染，並且為基板載體110的內部和位於其中的基板S提供了增強的惰性氣體保護。可以意識到的是，減少的“載體門打開”時間使基板載體110內的環境變化和污染最小化，並且還減少了基板載體110內的惰性氣體恢復時間(以及恢復所需的惰性氣體量)。反過來，傳送室130的環境干擾也被減少。從上面可以看出，本文描述的本公開的各態樣不僅提供了更高的晶圓產量，而且還提供了改善的清潔度和減少的基板S的環境暴露。
根據本公開的一個或多個態樣，一種半導體晶圓傳送裝置包括：一框架；一種傳送臂，其可移動地安裝至框架，並具 有可移動地安裝至傳送臂之至少一個端接器，使至少一個端接器相對於框架線性橫移。
一種光學邊緣檢測感測器，其耦接到該傳送臂並且被配置以配準並實現對由該至少一個端接器支撐的晶圓的邊緣檢測；以及一種連接至框架的照明源，該照明源被配置以照明由至少一個端接器支撐的晶圓的表面，該表面描繪了晶圓的外圍邊緣，該照明源相對於光學邊緣檢測感測器設置，使表面將從照明源的反射表面照明導向在光學邊緣檢測感測器或朝向光學邊緣檢測感測器引導，並在晶圓的外圍邊緣將背景的背景反射光光學消隱，該背景的背景反射光由該光學邊緣檢測感測器觀察到與由該至少一個端接器支撐的該晶圓的線性橫移重合；其中，基板的外圍邊緣被在影像對比中凹凸地定義，由晶圓表面反射和光學消隱的背景所形成且在晶圓表面反射和光學消隱的背景之間，由該光學邊緣檢測感測器所配準，以實現與由該至少一個端接器支撐的該晶圓的線性橫移重合的邊緣檢測。
根據本公開的一個或多個態樣，端接器以與傳送臂作為一個單元在第一方向上相對於框架線性橫移。
根據本公開的一個或多個態樣，該端接器相對於該傳送臂在第二方向上線性橫移。
根據本公開的一個或多個態樣，光學邊緣檢測感測器被配置以使每個晶圓的邊緣檢測藉由在傳送臂上 的至少一個端接器之每個端接器在第二方向上的橫移來實現並且每個晶圓的邊緣檢測與在傳送臂上的至少一個端接器之每個端接器在第二方向上的橫移重合。
根據本公開的一個或多個態樣，光學邊緣檢測感測器被安裝到傳送臂，使光學邊緣檢測感測器與傳送臂作為一個單元相對於框架移動。
根據本公開的一個或多個態樣，光學邊緣檢測感測器被安裝到傳送臂以與傳送臂作為一個單元相對於框架移動，光學邊緣檢測感測器是實現由至少一個端接器同時支撐的一個以上晶圓的每個晶圓之邊緣檢測的公共感測器。
根據本公開的一個或多個態樣，光學邊緣檢測感測器被固定地安裝到該框架，並且光學邊緣檢測感測器實現由端接器支撐的晶圓的邊緣檢測與透過光學邊緣檢測感測器的視場之晶圓的線性橫移重合。
根據本公開的一個或多個態樣，光學邊緣檢測感測器被設置成使光學邊緣檢測感測器的視場對準由端接器支撐的晶圓的背側表面，且背景在晶圓上。
根據本公開的一個或多個態樣，光學邊緣檢測感測器被設置成使光學邊緣檢測感測器的視場導向由端接器支撐的晶圓的前側表面，且背景在晶圓下。
根據本公開的一個或多個態樣，該半導體晶圓傳送裝置還包括：對比面，其設置在該背景中，並且被佈置以光學消隱由該光學邊緣檢測感測器觀察到的背景反 射光。
根據本公開的一個或多個態樣，該對比面是灰度的或深色的，從而形成由該晶圓表面反射和該光學消隱的背景所形成且在該晶圓表面反射和該光學消隱的背景之間的影像對比，該影像對比由凹凸地定義該外圍邊緣的該光學邊緣檢測感測器所配準。
根據本公開的一個或多個態樣，對比面被安裝到傳送臂，使對比面與傳送臂作為一個單元相對於框架移動。
根據本公開的一個或多個態樣，將對比面安裝到傳送臂，以使傳送臂作為一個單元相對於框架移動，對比面形成共同的背景，從而實現至少一個端接器同時支撐一個以上晶圓的每個晶圓之邊緣檢測。
根據本公開的一個或多個態樣，對比面被固定地安裝到該框架，並且對比面實現由端接器支撐的晶圓的邊緣檢測與晶圓線性橫移經過對比面重合。
根據本公開的一個或多個態樣，照明源包括背光前景對比面。
根據本公開的一個或多個態樣，照明源包括前景對比面和投光器。
根據本公開的一個或多個態樣，照明源安裝到傳送臂，使照明源與傳送臂作為一個單元相對於框架移動。
根據本公開的一個或多個態樣，照明源被安 裝到傳送臂以與傳送臂作為一個單元相對於框架移動，照明源形成實現至少一個端接器同時支撐一個以上晶圓的每個晶圓之邊緣檢測的公共照明。
根據本公開的一個或多個態樣，照明源被固定地安裝到該框架，並且照明源實現由端接器支撐的晶圓的邊緣檢測與晶圓線性橫移經過照明源重合。
根據本公開的一個或多個態樣，一種半導體晶圓傳送裝置包括：框架；一種傳送臂，其可移動地安裝到框架，並且具有至少一個端接器，該端接器可移動地安裝到傳送臂，從而至少一個端接器相對於框架線性橫移；一種光學邊緣檢測感測器，其耦接到該傳送臂並且被配置以配準並實現對由該至少一個端接器支撐的晶圓的邊緣檢測；以及一種連接至框架的照明源，該照明源配置以照明從由該至少一個端接器支撐的該晶圓的表面所反射的對比面，該表面描繪了晶圓的外圍邊緣，該對比面被設置相對於光學邊緣檢測感測器，使從在光學邊緣檢測感測器處或朝向光學邊緣檢測感測器的表面導向的反射對比面光學消隱在晶圓的外圍邊緣處由晶圓表面觀察的從晶圓表面的背景光反射，該背景光反射由該光學邊緣檢測感測器觀察到與由該至少一個端接器支撐的該晶圓的線性橫移重合； 其中，該晶圓的該外圍邊緣被在影像對比中凹凸地定義，由反射的對比面和被照明的背景所形成且在反射的對比面和被照明的背景之間，由光學邊緣檢測感測器配準，以實現與由該至少一個端接器支撐的該晶圓的線性橫移重合的邊緣檢測。
根據本公開的一個或多個態樣，端接器相對於框架在第一方向上以與傳送臂作為一個單元線性橫移。
根據本公開的一個或多個態樣，該端接器相對於該傳送臂在第二方向上線性橫移。
根據本公開的一個或多個態樣，光學邊緣檢測感測器被配置以使每個晶圓的邊緣檢測藉由在傳送臂上的至少一個端接器之每個端接器在第二方向上的橫移來實現並且每個晶圓的邊緣檢測與在傳送臂上的至少一個端接器之每個端接器在第二方向上的橫移重合。
根據本公開的一個或多個態樣，光學邊緣檢測感測器被安裝到傳送臂，使光學邊緣檢測感測器與傳送臂作為一個單元相對於框架移動。
根據本公開的一個或多個態樣，光學邊緣檢測感測器被安裝到傳送臂以與傳送臂作為一個單元相對於框架移動，光學邊緣檢測感測器是實現由至少一個端接器同時支撐的一個以上晶圓的每個晶圓之邊緣檢測的公共感測器。
根據本公開的一個或多個態樣，光學邊緣檢測感測器被固定地安裝到該框架，並且光學邊緣檢測感測 器實現由端接器支撐的晶圓的邊緣檢測與透過光學邊緣檢測感測器的視場之晶圓的線性橫移重合。
根據本公開的一個或多個態樣，光學邊緣檢測感測器被設置成使光學邊緣檢測感測器的視場對準由端接器支撐的晶圓的背側表面，且對比面在晶圓下。
根據本公開的一個或多個態樣，光學邊緣檢測感測器被設置成使光學邊緣檢測感測器的視場導向由端接器支撐的晶圓的前側表面，且對比面在晶圓上。
根據本公開的一個或多個態樣，半導體晶圓傳送裝置還包括根據本公開的一個或多個態樣，至少部分地形成被照明的背景之背景對比面被設置在晶圓與對比面相反的一側上。
根據本公開的一個或多個態樣，該對比面是灰度的或深色的，從而形成由該晶圓表面反射和該光學消隱的背景所形成且在該晶圓表面反射和該光學消隱的背景之間的影像對比，該影像對比由凹凸地定義該外圍邊緣的該光學邊緣檢測感測器所配準。
根據本公開的一個或多個態樣，對比面被安裝到傳送臂，使對比面與傳送臂作為一個單元相對於框架移動。
根據本公開的一個或多個態樣，對比面被固定地安裝到該框架，並且對比面實現由端接器支撐的晶圓的邊緣檢測與晶圓線性橫移經過對比面重合。
根據本公開的一個或多個態樣，照明源被配 置以使對比面背光。
根據本公開的一個或多個態樣，照明源安裝到傳送臂，使照明源與傳送臂作為一個單元相對於框架移動。
根據本公開的一個或多個態樣，照明源被安裝到傳送臂，以便以傳送臂作為一個單元相對於框架移動，照明源形成實現由至少一個端接器同時支撐的一個以上晶圓的每個晶圓之邊緣檢測的公共照明。
根據本公開的一個或多個態樣，照明源被固定地安裝到該框架，並且照明源實現由端接器支撐的晶圓的邊緣檢測與晶圓線性橫移經過照明源重合。
根據本公開的一個或多個態樣，一種用於檢測晶圓的邊緣的方法包括：提供一種傳送臂，其可移動地安裝到框架，並且具有至少一個端接器，其可移動地安裝到傳送臂，從而至少一個端接器相對於框架線性橫移；利用耦接到傳送臂的光學邊緣檢測感測器配準和實現由至少一個端接器支撐的晶圓的邊緣檢測；以及利用連接到框架的照明源，照明由至少一個端接器支撐的晶圓表面，該表面描繪了晶圓的外圍邊緣，該照明源相對於光學邊緣設置檢測感測器，以使表面將從照明源的反射表面照明在光學邊緣檢測感測器或朝向光學邊緣檢測感測器引導，並將在晶圓的外圍邊緣的背景的背景反射光光學消隱，該背景的背景反射光由該光學邊緣檢 測感測器觀察到與由該至少一個端接器支撐的該晶圓的線性橫移重合；其中，該晶圓的該外圍邊緣被在影像對比中凹凸地定義，由晶圓表面反射和光學消隱的背景所形成且在晶圓表面反射和光學消隱的背景之間，由該光學邊緣檢測感測器所配準，以實現與由該至少一個端接器支撐的該晶圓的線性橫移重合的邊緣檢測。
根據本公開的一個或多個態樣，端接器相對於框架在第一方向上以與傳送臂作為一個單元線性橫移。
根據本發明的一個或多個態樣，端接器相對於傳送臂沿第二方向線性橫移。
根據本公開的一個或多個態樣，每個晶圓的邊緣檢測藉由在傳送臂上的至少一個端接器之每個端接器在第二方向上的橫移來實現並且每個晶圓的邊緣檢測與在傳送臂上的至少一個端接器之每個端接器在第二方向上的橫移重合。
根據本公開的一個或多個態樣，光學邊緣檢測感測器被安裝到傳送臂，使光學邊緣檢測感測器與傳送臂作為一個單元相對於框架移動。
根據本公開的一個或多個態樣，光學邊緣檢測感測器被安裝到傳送臂以與傳送臂作為一個單元相對於框架移動，光學邊緣檢測感測器是實現由至少一個端接器同時支撐的一個以上晶圓的每個晶圓之邊緣檢測的公共感測器。
根據本公開的一個或多個態樣，光學邊緣檢測感測器被固定地安裝到該框架，並且光學邊緣檢測感測器實現由端接器支撐的晶圓的邊緣檢測與透過光學邊緣檢測感測器的視場之晶圓的線性橫移重合。
根據本公開的一個或多個態樣，光學邊緣檢測感測器被設置成使光學邊緣檢測感測器的視場對準由端接器支撐的晶圓的背側表面，且背景在晶圓上。
根據本公開的一個或多個態樣，光學邊緣檢測感測器被設置成使光學邊緣檢測感測器的視場導向由端接器支撐的晶圓的前側表面，且背景在晶圓下。
根據本公開的一個或多個態樣，一種對比面被設置在背景中，並且被佈置為光學消隱由光學邊緣檢測感測器觀察到的背景。
根據本公開的一個或多個態樣，該對比面是灰度的或深色的，從而形成由該晶圓表面反射和該光學消隱的背景所形成且在該晶圓表面反射和該光學消隱的背景之間的影像對比，該影像對比由凹凸地定義該外圍邊緣的該光學邊緣檢測感測器所配準。
根據本公開的一個或多個態樣，對比面被安裝到傳送臂，使對比面與傳送臂作為一個單元相對於框架移動。
據本公開的一個或多個態樣，對比面被安裝到傳送臂以與傳送臂作為一個單元相對於框架移動，對比面形成實現由至少一個端接器同時支撐一個以上晶圓的每 個晶圓之邊緣檢測的共同背景。
根據本公開的一個或多個態樣，對比面被固定地安裝到該框架，並且對比面實現由端接器支撐的晶圓的邊緣檢測與晶圓線性橫移經過對比面重合。
根據本公開的一個或多個態樣，照明源包括背光前景對比面。
根據本公開的一個或多個態樣，照明源包括前景對比面和投光器。
根據本公開的一個或多個態樣，照明源安裝到傳送臂，使照明源與傳送臂作為一個單元相對於框架移動。
根據本公開的一個或多個態樣，照明源被安裝到傳送臂以與傳送臂作為一個單元相對於框架移動，照明源形成公共照明，實現與由該至少一個端接器支撐的該晶圓的線性橫移重合的邊緣檢測。
根據本公開的一個或多個態樣，照明源被固定地安裝到該框架，並且照明源實現由端接器支撐的晶圓的邊緣檢測與晶圓線性橫移經過照明源重合。
根據本公開的一個或多個態樣，一種用於檢測晶圓的邊緣的方法包括：提供一種傳送臂，其可移動地安裝到框架，並具有至少一個端接器，其可移動地安裝到傳送臂，使至少一個端接器相對於框架線性橫移；利用耦接到傳送臂的光學邊緣檢測感測器配 準和實現由至少一個端接器支撐的晶圓的邊緣檢測；以及利用連接至框架的照明源，從由至少一個端接器支撐的晶圓表面反射的對比面照明，該端面描繪了晶圓的外圍邊緣，該對比面相對於光學邊緣檢測感測器設置，以便從在光學邊緣檢測感測器處或朝向光學邊緣檢測感測器的表面導向的反射的對比面光學消隱在晶圓的外圍邊緣處的從晶圓表面反射的背景光，該背景的背景反射光由該光學邊緣檢測感測器觀察到與由該至少一個端接器支撐的該晶圓的線性橫移重合；其中，該晶圓的該外圍邊緣被在影像對比中凹凸地定義，由反射的對比面和被照明的背景所形成且在反射的對比面和被照明的背景之間，由該光學邊緣檢測感測器所配準，以實現與由該至少一個端接器支撐的該晶圓的線性橫移重合的邊緣檢測。
根據本公開的一個或多個態樣，端接器相對於框架在第一方向上以與傳送臂作為一個單元線性橫移。
根據本公開的一個或多個態樣，該端接器相對於該傳送臂在第二方向上線性橫移。
根據本公開的一個或多個態樣，光學邊緣檢測感測器被配置以使每個晶圓的邊緣檢測藉由在傳送臂上的至少一個端接器之每個端接器在第二方向上的橫移來實現並且每個晶圓的邊緣檢測與在傳送臂上的至少一個端接器之每個端接器在第二方向上的橫移重合。
根據本公開的一個或多個態樣，光學邊緣檢 測感測器被安裝到傳送臂，使光學邊緣檢測感測器與傳送臂作為一個單元相對於框架移動。
根據本公開的一個或多個態樣，光學邊緣檢測感測器被安裝到傳送臂以與傳送臂作為一個單元相對於框架移動，光學邊緣檢測感測器是實現由至少一個端接器同時支撐的一個以上晶圓的每個晶圓之邊緣檢測的公共感測器。
根據本公開的一個或多個態樣，光學邊緣檢測感測器被固定地安裝到該框架，並且光學邊緣檢測感測器實現由端接器支撐的晶圓的邊緣檢測與透過光學邊緣檢測感測器的視場之晶圓的線性橫移重合。
根據本公開的一個或多個態樣，光學邊緣檢測感測器被設置成使光學邊緣檢測感測器的視場對準由端接器支撐的晶圓的背側表面，且對比面在晶圓下。
根據本公開的一個或多個態樣，光學邊緣檢測感測器被設置成使光學邊緣檢測感測器的視場導向由端接器支撐的晶圓的前側表面，且對比面在晶圓上。
根據本公開的一個或多個態樣，至少部分地形成被照明的背景之背景對比面被設置在晶圓與對比面相反的一側上。
根據本公開的一個或多個態樣，該對比面是灰度的或深色的，從而形成由該晶圓表面反射和該光學消隱的背景所形成且在該晶圓表面反射和該光學消隱的背景之間的影像對比，該影像對比由凹凸地定義該外圍邊緣的 該光學邊緣檢測感測器所配準。
根據本公開的一個或多個態樣，對比面被安裝到傳送臂，使對比面與傳送臂作為一個單元相對於框架移動。
根據本公開的一個或多個態樣，對比面被固定地安裝到該框架，並且對比面實現由端接器支撐的晶圓的邊緣檢測與晶圓線性橫移經過對比面重合。
根據本公開的一個或多個態樣，照明源被配置以使對比面背光。
根據本公開的一個或多個態樣，照明源安裝到傳送臂，使照明源與傳送臂作為一個單元相對於框架移動。
根據本公開的一個或多個態樣，照明源被安裝到傳送臂以與傳送臂作為一個單元相對於框架移動，照明源形成公共照明，實現與由該至少一個端接器支撐的該晶圓的線性橫移重合的邊緣檢測。
根據本公開的一個或多個態樣，照明源被固定地安裝到該框架，並且照明源實現由端接器支撐的晶圓的邊緣檢測與晶圓線性橫移經過照明源重合。
根據本公開的一個或多個態樣，提供了一種用於對準晶圓的方法。該方法包括：提供一種傳送臂，其可移動地安裝到框架，並具有至少一個端接器，其可移動地安裝到傳送臂，從而至少一個端接器相對於框架線性橫移； 利用耦接到傳送臂的光學邊緣檢測感測器配準和實現由至少一個端接器支撐的晶圓的邊緣檢測，並且晶圓相對於預定基準位置處於第一位置；和至少部分地用傳送臂移動晶圓，以便基於從光學裝置的邊緣檢測資料，使晶圓相對於預定基準位置的對準從第一位置改變為第二位置邊緣檢測感測器；其中：藉由用連接至框架的照明源照明由至少一個端接器支撐的晶圓表面，該表面描繪晶圓的外圍邊緣，該照明源為相對於光學邊緣檢測感測器設置，使表面將從照明源的反射表面照明引導至光學邊緣檢測感測器處或朝光學邊緣檢測感測器引導，並且將晶圓的外圍邊緣處的背景的背景反射光光學消隱，該背景的背景反射光由該光學邊緣檢測感測器觀察到與由該至少一個端接器支撐的該晶圓的線性橫移重合；和該晶圓的該外圍邊緣被在影像對比中凹凸地定義，由晶圓表面反射和光學消隱的背景所形成且在晶圓表面反射和光學消隱的背景之間，由該光學邊緣檢測感測器所配準，以實現與由該至少一個端接器支撐的該晶圓的線性橫移重合的邊緣檢測。
根據本公開的一個或多個態樣，端接器相對於框架在第一方向上以與傳送臂作為一個單元線性橫移。
根據本公開的一個或多個態樣，端接器相對於傳送臂沿第二方向線性橫移。
根據本公開的一個或多個態樣，每個晶圓的邊緣檢測藉由在傳送臂上的至少一個端接器的第二方向上的橫移並且與在傳送臂上的至少一個端接器的第二方向上的橫移重合來實現。
根據本公開的一個或多個態樣，光學邊緣檢測感測器被安裝到傳送臂，使光學邊緣檢測感測器與傳送臂作為一個單元相對於框架移動。
根據本公開的一個或多個態樣，光學邊緣檢測感測器被安裝到傳送臂以與傳送臂作為一個單元相對於框架移動，光學邊緣檢測感測器是實現由至少一個端接器同時支撐的一個以上晶圓的每個晶圓之邊緣檢測的公共感測器。
根據本公開的一個或多個態樣，光學邊緣檢測感測器被固定地安裝到該框架，並且光學邊緣檢測感測器實現由端接器支撐的晶圓的邊緣檢測與透過光學邊緣檢測感測器的視場之晶圓的線性橫移重合。
根據本公開的一個或多個態樣，光學邊緣檢測感測器被設置成使光學邊緣檢測感測器的視場對準由端接器支撐的晶圓的背側表面，且背景在晶圓上。
根據本公開的一個或多個態樣，光學邊緣檢測感測器被設置成使光學邊緣檢測感測器的視場導向由端接器支撐的晶圓的前側表面，且背景在晶圓下。
根據本公開的一個或多個態樣，一種對比面被設置在背景中，並且被佈置為光學消隱由光學邊緣檢測 感測器觀察到的背景。
根據本公開的一個或多個態樣，該對比面是灰度的或深色的，從而形成由該晶圓表面反射和該光學消隱的背景所形成且在該晶圓表面反射和該光學消隱的背景之間的影像對比，該影像對比由凹凸地定義該外圍邊緣的該光學邊緣檢測感測器所配準。
根據本公開的一個或多個態樣，對比面被安裝到傳送臂，使對比面與傳送臂作為一個單元相對於框架移動。
根據本公開的一個或多個態樣，對比面被安裝到傳送臂以與傳送臂作為一個單元相對於框架移動，對比面形成實現由至少一個端接器同時支撐一個以上晶圓的每個晶圓之邊緣檢測的共同背景。
根據本公開的一個或多個態樣，對比面被固定地安裝到該框架，並且對比面實現由端接器支撐的晶圓的邊緣檢測與晶圓線性橫移經過對比面重合。
據本公開的一個或多個態樣，照明源包括背光前景對比面。
根據本公開的一個或多個態樣，照明源包括前景對比面和投光器。
根據本公開的一個或多個態樣，照明源安裝到傳送臂，使照明源與傳送臂作為一個單元相對於框架移動。
根據本公開的一個或多個態樣，照明源被安 裝到傳送臂以與傳送臂作為一個單元相對於框架移動，照明源形成公共照明，實現與由至少一個端接器同時支撐一個以上晶圓的每個晶圓的線性橫移重合的邊緣檢測。
根據本公開的一個或多個態樣，照明源被固定地安裝到該框架，並且照明源實現由端接器支撐的晶圓的邊緣檢測與晶圓線性橫移經過照明源重合。
根據本公開的一個或多個態樣，提供了一種用於對準晶圓的方法。該方法包括：提供一種傳送臂，其可移動地傳送臂框架，並具有至少一個端接器，其可移動地傳送臂傳送臂，以使至少一個端接器相對於框架線性橫移；利用耦接到傳送臂的光學邊緣檢測感測器對由至少一個端接器支撐的晶圓進行邊緣檢測和配準，其中從光學邊緣檢測感測器的邊緣檢測資料確定了所傳送的晶圓對準資料到傳送臂；和利用連接至框架的照明源，照明由至少一個端接器支撐的晶圓表面，該表面描繪了晶圓的外圍邊緣，該照明源相對於光學邊緣設置檢測感測器，以使表面將從照明源的反射表面照明定向到光學邊緣檢測感測器或朝向光學邊緣檢測感測器引導，並將在晶圓的外圍邊緣的背景的背景反射光光學消隱，該背景的背景反射光由該光學邊緣檢測感測器觀察到與由該至少一個端接器支撐的該晶圓的線性橫移重合；其中，該晶圓的該外圍邊緣被在影像對比中 凹凸地定義，由晶圓表面反射和光學消隱的背景所形成且在晶圓表面反射和光學消隱的背景之間，由該光學邊緣檢測感測器所配準，以實現與由該至少一個端接器支撐的該晶圓的線性橫移重合的邊緣檢測。
根據本公開的一個或多個態樣，端接器相對於框架在第一方向上以與傳送臂作為一個單元線性橫移。
根據本公開的一個或多個態樣，端接器相對於傳送臂沿第二方向線性橫移。
根據本公開的一個或多個態樣，每個晶圓的邊緣檢測藉由在傳送臂上的至少一個端接器之每個端接器在第二方向上的橫移來實現並且每個晶圓的邊緣檢測與在傳送臂上的至少一個端接器之每個端接器在第二方向上的橫移重合。
根據本公開的一個或多個態樣，光學邊緣檢測感測器被安裝到傳送臂，使光學邊緣檢測感測器與傳送臂作為一個單元相對於框架移動。
根據本公開的一個或多個態樣，光學邊緣檢測感測器被安裝到傳送臂以與傳送臂作為一個單元相對於框架移動，光學邊緣檢測感測器是實現由至少一個端接器同時支撐的一個以上晶圓的每個晶圓之邊緣檢測的公共感測器。
根據本公開的一個或多個態樣，光學邊緣檢測感測器被固定地安裝到該框架，並且光學邊緣檢測感測器實現由端接器支撐的晶圓的邊緣檢測與透過光學邊緣檢 測感測器的視場之晶圓的線性橫移重合。
根據本公開的一個或多個態樣，光學邊緣檢測感測器被設置成使光學邊緣檢測感測器的視場對準由端接器支撐的晶圓的背側表面，且背景在晶圓上。
根據本公開的一個或多個態樣，光學邊緣檢測感測器被設置成使光學邊緣檢測感測器的視場導向由端接器支撐的晶圓的前側表面，且背景在晶圓下。
根據本公開的一個或多個態樣，一種對比面被設置在背景中，並且被佈置為光學消隱由光學邊緣檢測感測器觀察到的背景。
根據本公開的一個或多個態樣，該對比面是灰度的或深色的，從而形成由該晶圓表面反射和該光學消隱的背景所形成且在該晶圓表面反射和該光學消隱的背景之間的影像對比，該影像對比由凹凸地定義該外圍邊緣的該光學邊緣檢測感測器所配準。
根據本公開的一個或多個態樣，對比面被安裝到傳送臂，使對比面與傳送臂作為一個單元相對於框架移動。
根據本公開的一個或多個態樣，對比面被安裝到傳送臂以與傳送臂作為一個單元相對於框架移動，對比面形成實現由至少一個端接器同時支撐一個以上晶圓的每個晶圓之邊緣檢測的共同背景。
根據本公開的一個或多個態樣，對比面被固定地安裝到該框架，並且對比面實現由端接器支撐的晶圓 的邊緣檢測與晶圓線性橫移經過對比面重合。
根據本公開的一個或多個態樣，照明源包括背光前景對比面。
根據本公開的一個或多個態樣，照明源包括前景對比面和投光器。
根據本公開的一個或多個態樣，照明源被安裝到傳送臂，使照明源與傳送臂作為一個單元相對於框架移動。
根據本公開的一個或多個態樣，照明源安裝到傳送臂以與傳送臂作為一個單元相對於框架移動，該照明源形成實現至少一個端接器同時支撐一個以上晶圓的每個晶圓的邊緣檢測的公共照明。
根據本公開的一個或多個態樣，照明源被固定地安裝到該框架，並且照明源實現由端接器支撐的晶圓的邊緣檢測與晶圓線性橫移經過照明源重合。
應該理解，以上描述僅是對本公開的各態樣的說明。在不脫離本公開的態樣的情況下，本領域技術人員可以設計出各種替代和修改。因此，本公開的各態樣旨在涵蓋落入所附申請專利範圍的範圍內的所有這樣的替代，修改和變化。此外，在互不相同的申請專利範圍附屬項或獨立項中記載不同特徵的單純事實並不表示不能有利地使用這些特徵的組合，這種組合仍在本公開的態樣的範圍內。
所主張的是申請專利範圍。
130:傳送室
130F:框架
130S:內表面
180:基板傳送器
181:對準器
199:控制器
200A:基板保持器
200B:基板保持器
220:滑動體
225:線性驅動器
230:識別讀取器
241:托架
260:旋轉卡盤
262:旋轉驅動器
270:影像感測器
271:受控表面
271A:對比面
271AL:照明源
271B:對比表面或面
271BL:照明源
280:Z驅動柱
291:空間
R:圓半徑
S:基板
SE:外圍邊緣

Claims (40)

  1. 一種半導體晶圓傳送裝置，包含：框架；傳送臂，其可移動地安裝到該框架，並具有可移動地安裝到該傳送臂的至少一個端接器，使該至少一個端接器相對於該框架橫移；光學邊緣檢測感測器，其連接到該框架並可通訊地耦接到該框架上的固定的基板對準台，該光學邊緣檢測傳感測被配置以配準並實現由該至少一個端接器支撐的晶圓的邊緣檢測；以及照明源，連接至該框架，該照明源被配置以照明由該至少一個端接器支撐的該晶圓的表面，該表面描繪了該晶圓的外圍邊緣，該照明源相對於該光學邊緣檢測感測器設置使該表面將反射的表面照明從該照明源導向該光學邊緣檢測感測器，並將在該晶圓的該外圍邊緣的背景的背景反射光光學隱蔽，該背景的背景反射光由該光學邊緣檢測感測器觀察到與由該至少一個端接器支撐的該晶圓到該固定的基板對準台的橫移重合；其中該晶圓的該外圍邊緣被在影像對比中凹凸地定義，由晶圓表面反射和該光學隱蔽的背景所形成且在該晶圓表面反射和該光學隱蔽的背景之間，由該光學邊緣檢測感測器所配準，以實現與由該至少一個端接器支撐的該晶圓的橫移重合的邊緣檢測。
  2. 根據請求項1之半導體晶圓傳送裝置，其 中該少一個端接器相對於該框架線性橫移。
  3. 根據請求項1之半導體晶圓傳送裝置，其中該少一個端接器相對於該框架橫移一弓形橫移。
  4. 根據請求項1之半導體晶圓傳送裝置，其中該端接器以與該傳送臂作為一個單元相對於該框架在第一方向上橫移。
  5. 根據請求項4之半導體晶圓傳送裝置，其中該端接器相對於該傳送臂在第二方向上橫移。
  6. 根據請求項5之半導體晶圓傳送裝置，其中該光學邊緣檢測感測器被配置使每個晶圓的該邊緣檢測藉由在該傳送臂上的該至少一個端接器之每個端接器在該第二方向上的橫移來實現並且每個晶圓的該邊緣檢測與在該傳送臂上的該至少一個端接器之每個端接器在該第二方向上的橫移重合。
  7. 根據請求項1之半導體晶圓傳送裝置，其中該光學邊緣檢測感測器被安裝到該傳送臂，使該光學邊緣檢測感測器與該傳送臂作為一個單元相對於該框架移動。
  8. 根據請求項1之半導體晶圓傳送裝置，其中該光學邊緣檢測感測器安裝到該傳送臂以與該傳送臂作為一個單元相對於該框架移動，該光學邊緣檢測感測器是實現由該至少一個端接器同時支撐的一個以上晶圓的每個晶圓之邊緣檢測的公共感測器。
  9. 根據請求項1之半導體晶圓傳送裝置，其 中該光學邊緣檢測感測器被固定地安裝到該框架，並且該光學邊緣檢測感測器實現由該端接器支撐的該晶圓的該邊緣檢測與透過該光學邊緣檢測感測器的視場之晶圓橫移重合。
  10. 根據請求項1之半導體晶圓傳送裝置，其中該光學邊緣檢測感測器被設置使該光學邊緣檢測感測器的視場導向由該端接器支撐的該晶圓的背側表面，並且該背景在該晶圓上。
  11. 根據請求項1之半導體晶圓傳送裝置，其中該光學邊緣檢測感測器被設置使該光學邊緣檢測感測器的視場導向由該端接器支撐的該晶圓的前側表面，並且該背景在該晶圓下。
  12. 如請求項1之半導體晶圓傳送裝置，更包含：對比面被設置在該背景中，並且被佈置以將由該光學邊緣檢測感測器觀察到的該背景反射光光學隱蔽。
  13. 根據請求項12之半導體晶圓傳送裝置，其中該對比面是灰度的或深色的，以形成由該晶圓表面反射和該光學隱蔽的背景所形成且在該晶圓表面反射和該光學隱蔽的背景之間的影像對比，該影像對比由凹凸地定義該外圍邊緣的該光學邊緣檢測感測器所配準。
  14. 根據請求項12之半導體晶圓傳送裝置，其中該對比面被安裝到該傳送臂，使該對比面與該傳送臂作為一個單元相對於該框架移動。
  15. 根據請求項12之半導體晶圓傳送裝置， 其中該對比面安裝到該傳送臂以與該傳送臂作為一個單元相對於該框架移動，該對比面形成實現由該至少一個端接器同時支撐一個以上晶圓的每個晶圓之邊緣檢測的共同背景。
  16. 根據請求項12之半導體晶圓傳送裝置，其中該對比面被固定地安裝到該框架，並且該對比面實現由該端接器支撐的該晶圓的該邊緣檢測與晶圓橫移經過該對比面重合。
  17. 根據請求項1之半導體晶圓傳送裝置，其中該照明源包含背光前景對比面。
  18. 根據請求項1之半導體晶圓傳送裝置，其中該照明源包含前景對比面和投光器。
  19. 根據請求項1之半導體晶圓傳送裝置，其中該照明源被安裝到該傳送臂，使該照明源與該傳送臂作為一個單元相對於該框架移動。
  20. 根據請求項1之半導體晶圓傳送裝置，其中該照明源被安裝到該傳送臂以與該傳送臂作為一個單元相對於該框架移動，該照明源形成實現由該至少一個端接器同時支撐一個以上晶圓的每個晶圓之邊緣檢測的公共照明。
  21. 根據請求項1之半導體晶圓傳送裝置，其中該照明源被固定地安裝到該框架，並且該照明源實現由該端接器支撐的該晶圓的該邊緣檢測與晶圓橫移經過該照明源重合。
  22. 一種半導體晶圓傳送裝置，包含：框架；光學邊緣檢測感測器，其連接到該框架並可通訊地耦接到該框架上的固定的基板對準台，該光學邊緣檢測傳感測被配置以配準並實現由該至少一個端接器支撐的晶圓的邊緣檢測；以及光學邊緣檢測感測器，其耦接到該傳送臂並且被配置以配準並實現對由該至少一個端接器支撐的晶圓的邊緣檢測；以及連接至該框架的照明源，該照明源被配置以照明從由該至少一個端接器支撐的該晶圓的表面所反射的對比面，該表面描繪了該晶圓的外圍邊緣，該對比面相對於該光學邊緣檢測感測器設置，使從該表面導向該光學邊緣檢測感測器的該反射的對比面在該晶圓的該外圍邊緣處光學隱蔽從該晶圓的該表面的背景光反射，該背景光反射由該光學邊緣檢測感測器觀察到與由該至少一個端接器支撐的該晶圓到該固定的基板對準台的橫移重合；其中該晶圓的該外圍邊緣被在影像對比中凹凸地定義，由反射的對比面和被照明的背景所形成且在該反射的對比面和該被照明的背景之間，由該光學邊緣檢測感測器所配準，以實現與由該至少一個端接器支撐的該晶圓的橫移重合的邊緣檢測。
  23. 根據請求項22之半導體晶圓傳送裝置，其中該少一個端接器相對於該框架線性橫移。
  24. 根據請求項22之半導體晶圓傳送裝置，其中該少一個端接器相對於該框架橫移一弓形橫移。
  25. 根據請求項22之半導體晶圓傳送裝置，其中該端接器以與該傳送臂作為一個單元相對於該框架在第一方向上橫移。
  26. 根據請求項25之半導體晶圓傳送裝置，其中該端接器相對於該傳送臂在第二方向上橫移。
  27. 根據請求項26之半導體晶圓傳送裝置，其中該光學邊緣檢測感測器被配置以每個晶圓的該邊緣檢測藉由在該傳送臂上的該至少一個端接器之每個端接器在該第二方向上的橫移來實現並且每個晶圓的該邊緣檢測與在該傳送臂上的該至少一個端接器之每個端接器在該第二方向上的橫移重合。
  28. 根據請求項22之半導體晶圓傳送裝置，其中該光學邊緣檢測感測器被安裝到該傳送臂，使該光學邊緣檢測感測器與該傳送臂作為一個單元相對於該框架移動。
  29. 根據請求項22之半導體晶圓傳送裝置，其中該光學邊緣檢測感測器安裝到該傳送臂以與該傳送臂作為一個單元相對於該框架移動，該光學邊緣檢測感測器是實現由該至少一個端接器同時支撐的一個以上晶圓的每個晶圓之邊緣檢測的公共感測器。
  30. 根據請求項22之半導體晶圓傳送裝置，其中該光學邊緣檢測感測器被固定地安裝到該框架，並且 該光學邊緣檢測感測器實現由該端接器支撐的該晶圓的該邊緣檢測與透過該光學邊緣檢測感測器的視場之晶圓橫移重合。
  31. 根據請求項22之半導體晶圓傳送裝置，其中該光學邊緣檢測感測器被設置使該光學邊緣檢測感測器的視場導向由該端接器支撐的該晶圓的背側表面，並且該對比面在該晶圓下。
  32. 根據請求項22之半導體晶圓傳送裝置，其中該光學邊緣檢測感測器被設置使該光學邊緣檢測感測器的視場導向由該端接器支撐的該晶圓的前側表面，並且該對比面在該晶圓上。
  33. 根據請求項22之半導體晶圓傳送裝置，更包含至少部分地形成該被照明的背景且被設置在該晶圓與該對比面相反的一側上之背景對比面。
  34. 根據請求項33之半導體晶圓傳送裝置，其中該對比面是灰度的或深色的，以形成由該反射的對比面和該被照明的背景所形成且在該反射的對比面和該被照明的背景之間的影像對比，該影像對比由凹凸地定義該外圍邊緣的該光學邊緣檢測感測器所配準。
  35. 根據請求項22之半導體晶圓傳送裝置，其中該對比面被安裝到該傳送臂，使該對比面與該傳送臂作為一個單元相對於該框架移動。
  36. 根據請求項22之半導體晶圓傳送裝置，其中該對比面被固定地安裝到該框架，並且該對比面實現 由該端接器支撐的該晶圓的該邊緣檢測與晶圓橫移經過該對比面重合。
  37. 根據請求項22之半導體晶圓傳送裝置，其中該照明源被配置以使該對比面背光。
  38. 根據請求項22之半導體晶圓傳送裝置，其中該照明源被安裝到該傳送臂，使該照明源與該傳送臂作為一個單元相對於該框架移動。
  39. 根據請求項22之半導體晶圓傳送裝置，其中該照明源被安裝到該傳送臂以與該傳送臂作為一個單元相對於該框架移動，該照明源形成實現由該至少一個端接器同時支撐一個以上晶圓的每個晶圓之邊緣檢測的公共照明。
  40. 根據請求項22之半導體晶圓傳送裝置，其中該照明源被固定地安裝到該框架，並且該照明源實現由該端接器支撐的該晶圓的該邊緣檢測與晶圓橫移經過該照明源重合。
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