动态侦测移动基材损毁和偏位的传感器制造技术

本发明专利技术提供一种设备与方法，其利用至少二个传感器（１４０Ａ、１４０Ｂ）以沿着移动基材的至少二平行边缘的长度而侦测此基材缺陷，例如损毁或偏位的存在。在一实施例中，该设备包含一种传感器设置，此传感器设置在基材的至少二平行边缘感测基材以侦测基材缺陷。在另一实施例中，该设备包含一种机械手臂（１１４或１３０），其具有一基材支持表面；以及一传感器设置，此传感器设置在基材的至少二平行边缘感测基材以侦测基材缺陷。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的实施例是广泛地关于一种以连续且节省成本的方式侦测移动 基材的基材损毁与偏位的设备与方法。
技术介绍
基材制程系统是用于处理基材，此基材例如为生产集成电路组件的硅晶片以及生产平板显示器的玻璃面板。通常， 一个或多个机械手臂(robots) 是设置在基材制程系统中以将基材于数个工艺处理室中转移以进行一连串 的生产工艺步骤。 一般来说，基材制程系统包含群集工具(cluster tool)，其 具有位于中央的传送室，此传送室具有传送室机械手臂设置其中并具有数 个工艺处理室包围传送室。传送室有时耦接至工厂接口，工厂接口容纳有 工厂接口机械手臂与数个基材晶片匣，每一个晶片匣中皆容纳数个基材。为了帮助基材在工厂接口的周围环境(ambient environment)与传送室的真 空环境(vacuum environment)之间的转换，可于工厂才妾口与传送室之间i殳 置负载闭锁室(load lock chamber),其中可将负载闭锁室抽气以于其中产 生真空，并可打开以提供周围环境条件。对于经由许多不同制程技术来处 理大量基材而可以减少污染(如，基材处理污染)、提供高速且可准确减 少缺陷并提供一个高产量系统，使用机械手臂于处理基材是很重要。在操作上，工厂接口机械手臂由晶片匣中传送一或多个基材进入负载 闭锁室的内部。负载闭锁室被抽气以于其中产生真空，接着传送室机械手 臂由负载闭锁室内部传输基材至 一或多个工艺处理室中。在基材工艺步骤 完成之后，传送室机械手臂将已处理的基材传回负载闭锁室，接着负载闭 锁室打开而工厂接口的机械手臂将已处理的基材传送至晶片匣中以将基材 于制程系统中移除。上述的基材制程系统可于AKT公司购得，此公司为加 州圣塔摩尼卡的Applied Material公司所属的子公司。由于基材面积趋向持续增加而组件图案趋向持续缩小，因此必须不断 增加基材在各种工艺处理室中的位置正确性，以确保重复的组件制作与低 缺陷速率。增加基材在制程系统中的位置正确性是一项挑战。在一实例中，平板显示器基材(如，玻璃基材)是位于机械手臂的末端效应器(end effector)(如，叶片或指状物)上而被传送至各种制程系统的处理室间。要确 保平板显示器基材与机械手臂的末端效应器适当地调准是具有困难度；不 过一旦调准，基材即可通过在负载闭锁室或工艺处理室中的槽孔或其它障 碍，而不会面临因传送过程中的调准偏移(即，偏位)所产生的碰撞。碰 撞不但会造成平板显示器基材的缺口(chip)或破裂(crack)，亦会在负载闭锁 室或工艺处理室中产生碎片并造成碎片沉积。产生上述的碎片可能会造成 制程缺陷或其它对上述显示器或后续处理的显示器的损害。因此，当碎片 存在时，需要停止整个系统，或停止系统的一部分，以彻底移除潜在的污 染碎片。此外，由于基材尺寸渐大且组件密度渐增，每片基材的价值已大 大增加。因此，必须避免由于基材偏位而产生对基材的损害或产量损失， 因为此会造成成本增加与产量减少。为了加强基材在整个制程系统中的位置准确性(即，对准)，公知技 术中已经采用许多策略。例如，传送室可于邻近每个负载闭锁室与工艺处 理室的入口处装配多组以四个为 一组的传感器，那么传感器可同时侦测矩 形玻璃面板的四个角落的存在，以在机械手臂传输基材至处理室之前可先 感测面板的调准性。因此，四个传感器是分开设置于传送室的底座上，那 么四个传感器皆同时位于固定基材的四个角落下方。上述将传感器分散安 排于每个处理室前面的设置是需要安置大量的传感器在传送室底座的诸多 位置上。公知技术中已建议许多将传感器设置在传送室底座的各种安排。虽然公知传感器设置的成效令人满意，但是在实际操作上，仍存在许多与传感器的摆置有关的限制。在实际操作上，因为传感器一次只侦测一 个基材的调准性，且由于传感器分散设置于传送室的底座上，因此传送室 仅能一次处理/管理一个基材。因此限制传送室机械手臂为单臂机械手臂， 此造成制程系统产量的减少。另一个亦会减少制程系统产量的限制在于，当基材在感测调准的过程中而位于四个传感器上方时，基材必须固定不动。 又另一个限制在于，至少需要四个传感器以侦测单一个基材的调准。最后， 其它的限制为此四个传感器仅在基材的角落处侦测基材缺陷(如，基材破 片)。利用本专利技术的设备与方法时，仅需要相对简单的设置与少量的传感器 以侦测基材偏位以及/或损毁，此特征使得本专利技术易于实施且成本低廉。
技术实现思路
一般而言，本专利技术提供一种利用至少两个传感器以侦测移动基材的基 材缺陷(例如，损毁或偏位)存在的设备与方法。在一实施例中，侦测基 材缺陷的设备包含第一传感器与第二传感器，当基材通过第一与第二传感器时，第一传感器可侦测基材于靠近基材第一边缘；以及第二传感器可侦 测基材于靠近平行基材第一边缘的第二边缘。在另一实施例中，侦测基材 缺陷的设备包含具有至少一个基材支持表面的机械手臂，以支撑基材于 其上；以及一种传感器设置，其包含第一传感器与第二传感器，在基材于 至少一个基材支持表面上被传送时，第一传感器可在接近基材第一边缘侦 测基材，以及第二传感器可在接近平行基材第一边缘的接近第二边缘侦测 基材。在又另一实施例中，侦测基材损毁与偏位的设备包含具有至少一 个窗口的传送室； 一个位于传送室的末端效应器上的基材；以及一个传感 器设置，其包含至少两个传感器，其固定在至少一个窗口的外部上或接近 至少一个窗口的外部，使得这些传感器中每一个的感测机构可通过至少一 个窗口 ，其中至少两个传感器用以持续感测基材在接近基材的至少两平行器可侦测基材缺口、破裂或在至少两平行边缘的偏位。在再一实施例中， 持续侦测基材缺陷的方法包含安置至少两个传感器，使得当基材通过至少 两个传感器时，这些传感器可持续侦测基材在接近基材的两平行边缘，并 且由这些传感器处传达信号至控制器，此控制器监控来自这些传感器的信 号以侦测基材缺陷的存在。附图说明本专利技术以上所列举的特征，已在上述的说明文字中辅以图式做更详细 与更特定的阐述。然而需注意的是本专利技术附加的图式仅为代表性实施例， 并非用以限定本专利技术的范围，其它等效的实施例仍应包含在本专利技术的范围 中。图1为制程系统实施例的平面图，其包含根据本专利技术实施例所设置的传感器；图2为制程系统的放大的部分剖面图，其绘示接近工艺处理室的入口/ 出口端口处的传感器设置，此设置用以侦测基材在处理室中制程前后的损毁与偏位；图3A与图3B为图1的制程系统中沿着线3-3断面的放大的部分剖面 图，其绘示在工厂接口的周围环境中的传感器设置，其中图3A显示靠近 三槽孔负载闭锁室的传感器设置，其用以侦测基材损毁与基材转移进出三 个槽孔时的偏位，以及图3B绘示靠近四槽孔负载闭锁室的传感器设置；图4A至图4E为基材在两个传感器上移动与对应的感测信号的上视 图，其中图4A绘示正确调准、零缺陷的基材，图4B与图4D绘示具缺口 的基材，图4C绘示破裂基材，以及图4E绘示偏位的基材；以及图5为在工厂接口机械手臂叶片上被转移的基材通过固定在负载闭锁 室外部的传感器下方以及相应的感测信号的上视图。主要组件符号说明 100 制程系统 106 基材 110 工厂接口 112基材储存晶片匣 114 大气机械手臂 116 隔间118 叶片 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于侦测基材缺陷的设备，至少包含：　第一传感器；以及　第二传感器，　其中当基材通过该第一与第二传感器时，该第一传感器侦测该基材在接近该基材的第一边缘，而该第二传感器侦测该基材在接近与该基材的该第一边缘平行的第二边缘。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：WA巴格利，P李，KT金，SK金，T基约塔克，S金，T松本，JE拉森，M吉纳佳瓦，J霍夫曼，BC梁，
申请(专利权)人：应用材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]