特許第6363605号(P6363605)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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特許6363605フィルムフレーム上のウェハーの回転ミスアライメントを自動的に訂正するためのシステム及び方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6363605
(24)【登録日】2018年7月6日
(45)【発行日】2018年7月25日
(54)【発明の名称】フィルムフレーム上のウェハーの回転ミスアライメントを自動的に訂正するためのシステム及び方法
(51)【国際特許分類】
   H01L 21/68 20060101AFI20180712BHJP
   H01L 21/66 20060101ALI20180712BHJP
【FI】
   H01L21/68 F
   H01L21/66 J
【請求項の数】23
【全頁数】70
(21)【出願番号】特願2015-529760(P2015-529760)
(86)(22)【出願日】2013年9月2日
(65)【公表番号】特表2015-529979(P2015-529979A)
(43)【公表日】2015年10月8日
(86)【国際出願番号】SG2013000382
(87)【国際公開番号】WO2014035347
(87)【国際公開日】20140306
【審査請求日】2016年9月1日
(31)【優先権主張番号】61/696,051
(32)【優先日】2012年8月31日
(33)【優先権主張国】US
(73)【特許権者】
【識別番号】511157572
【氏名又は名称】セミコンダクター テクノロジーズ アンド インストゥルメンツ ピーティーイー リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100077584
【弁理士】
【氏名又は名称】守谷 一雄
(74)【代理人】
【識別番号】110000523
【氏名又は名称】アクシス国際特許業務法人
(72)【発明者】
【氏名】ジン・リン
【審査官】 石丸 昌平
(56)【参考文献】
【文献】 特開2011−054715(JP,A)
【文献】 特開2005−079442(JP,A)
【文献】 特開2003−031599(JP,A)
【文献】 特開2001−174418(JP,A)
【文献】 特開平04−363047(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H01L 21/68
H01L 21/66
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
フィルムフレーム上に実装されたウェハーを処理するためのシステムであって、
ウェハーテーブル表面を提供し、ウェハーテーブル表面上にフィルムフレームを確実に保持するように構成されたウェハーテーブル、
フィルムフレーム上に実装され、ウェハーテーブル表面により保持されたウェハーに対して検査工程を実行するように構成された第1画像取得装置を有するウェハー検査システム、
フィルムフレーム上に実装されたウェハーの部分の少なくとも1つの画像を取得するように構成された第2画像取得装置を有するウェハーミスアライメント検査システム、
少なくとも1つの画像に対して画像処理オペレーションを実行するプログラム指令を実行することにより、フィルムフレーム上に実装されたウェハーの部分の少なくとも1つの画像を分析し、フィルムフレームに対するウェハーの回転ミスアライメント角度及び回転ミスアライメント方向を決定するように構成された処理ユニット、
ウェハーが実装されたフィルムフレームをウェハーテーブル表面へ搬送するように構成され、フィルムフレームを回転させ、フィルムフレーム、第1画像取得装置及び/又は第2画像取得装置に対するウェハーの回転ミスアライメントを訂正するように構成されたフィルムフレーム処理機器を備えるシステム。
【請求項2】
フィルムフレーム処理機器は、フィルムフレームをミスアライメント方向とは反対の方向に回転ミスアライメント角度に対応する角度範囲に亘り回転させるように構成され、
ウェハー検査システムは、一組のレジストレーション要素に対するフィルムフレームアライメント特徴の合わせ係合を確立することを伴うフィルムフレームレジストレーション工程を必要とすることなく検査工程を開始するように構成され、
ウェハーの回転ミスアライメントの訂正、フィルムフレーム処理スループット又は検査工程スループットを低下させることなく生じる請求項1に記載のシステム。
【請求項3】
第1画像取得装置、第2画像取得装置から分離される請求項1に記載のシステム。
【請求項4】
第2画像取得装置は、ウェハーテーブル表面上へのフィルムフレームの配置前、フィルムフレーム上のウェハーの部分の少なくとも1つの画像を取得するように構成される請求項3に記載のシステム。
【請求項5】
第2画像取得装置は、フィルムフレームが動いている間にフィルムフレーム上のウェハーの部分の少なくとも1つの画像を取得するように構成される請求項4に記載のシステム。
【請求項6】
第1画像取得装置及び第2画像取得装置、ウェハーミスアライメント検査システムの一部を形成する請求項1に記載のシステム。
【請求項7】
画像処理オペレーション
i)ウェハーフラット及び一組のウェハーグリッド線の少なくとも1つを含む1以上のウェハー構造及び/又は視覚特徴、及び
ii)フィルムフレームフラットを含む1つ以上のフィルムフレーム構造及び/又は視覚特徴
の少なくとも1つを識別するように設定される請求項5に記載のシステム。
【請求項8】
ウェハーの回転ミスアライメントの訂正、搬送過程において、またフィルムフレーム処理機器によるウェハーテーブル表面上へのフィルムフレームの配置の前に生じる請求項1に記載のシステム。
【請求項9】
ウェハーの回転ミスアライメントは、プログラム可能又は事前設定のミスアライメント角度閾値を超える時のみ、フィルムフレーム処理機器フィルムフレームに関するウェハーの回転ミスアライメントを訂正するように構成される請求項1に記載のシステム。
【請求項10】
フィルムフレーム処理機器は、
本体
本体に結合し、負圧力によりフィルムフレームの端部に係合するように構成された複数の真空要素であって、複数の真空要素フィルムフレームの中心に対応する共通軸を横断し、そこに向かい及びそこから離れる多数の個別位置に制御可能に変位可能である複数の真空要素
各個別位置に複数の真空要素を位置決めし、フィルムフレーム端部との複数の真空要素の係合を促進するための取得位置決めアセンブリー
共通軸周りの共通の方向に複数の真空要素を選択的及び同時に回転させ、フィルムフレームに関するウェハーの回転ミスアライメントの正確な訂正を促進するように構成された回転ミスアライメント補償モーターを備え、
各個別位置異なるフィルムフレームサイズに対応する請求項1に記載のシステム。
【請求項11】
フィルムフレーム処理機器、複数の真空要素を支持し、本体に結合した複数の変位可能な取得アームを更に備える請求項10に記載のシステム。
【請求項12】
ウェハーテーブル表面に対して垂直方向に沿って複数の取得アームを制御可能に変位させるように構成された垂直変位ドライバーを更に備える請求項11に記載のシステム。
【請求項13】
フィルムフレーム処理機器は、ウェハーテーブル表面上にフィルムフレームを直接的に配置するように構成される請求項12に記載のシステム。
【請求項14】
フィルムフレーム上に実装されたウェハーを処理するための方法であって
ウェハー検査システムによるウェハーの検査工程の開始前、画像取得装置を用いてフィルムフレーム上に実装されたウェハーの少なくとも1つの画像を取得し、
画像処理オペレーションにより少なくとも1つの画像を分析し、一組のフィルムフレーム及び/又は画像取得装置の視野の参照軸に関するウェハーの回転ミスアライメント角度及び回転ミスアライメント方向を決定し
検査システムから分離されたフィルムフレーム処理機器により、一組のフィルムフレーム及び/又は画像取得装置の視野の参照軸に関するウェハーの回転ミスアライメントを訂正する方法。
【請求項15】
ウェハーの回転ミスアライメントを訂正すること、ミスアライメント方向とは反対の方向に回転ミスアライメント角度に対応する角度範囲に亘りフィルムフレームを回転させることを含み、
一組のフィルムフレーム構造特徴、フィルムフレーム構造特徴との合わせ係合のために構成された対応の一組のレジストレーション要素に関してアライメントされるフィルムフレームレジストレーション工程が検査工程の開始前に回避され、
ウェハーの回転ミスアライメントを訂正すること、フィルムフレーム処理スループット又は検査工程スループットを低下することなく生じる請求項14に記載の方法。
【請求項16】
検査システムに対応するウェハーテーブルのウェハーテーブル表面へフィルムフレームを搬送することを更に含み、ウェハーの回転ミスアライメントを訂正すること、ウェハーテーブル表面へのフィルムフレームの配置前に生じる請求項14に記載の方法。
【請求項17】
少なくとも1つの画像を取得すること、ウェハーテーブル表面へのフィルムフレームの搬送過程でフィルムフレームが動いている過程で生じる請求項14に記載の方法。
【請求項18】
少なくとも1つの画像を取得すること、フィルムフレームがウェハーテーブル表面へ搬送された後に生じる請求項14に記載の方法。
【請求項19】
検査システム光学式検査システムであり、少なくとも1つの画像を取得すること、光学式検査システムの画像取得装置により行われる請求項18に記載の方法。
【請求項20】
回転ミスアライメント角度及び回転ミスアライメント方向を決定すること、少なくとも1つの取得画像に画像処理オペレーションを実行し、
(i)1以上のフィルムフレーム構造及び/又は視覚特徴又はそのようなフィルムフレーム構造及び/又は視覚特徴に関連の空間方向、又は
(ii)画像取得装置の視野の一組の参照軸
に関する1以上のウェハー構造及び/又は視覚特徴の配向を検出することを含む請求項14に記載の方法。
【請求項21】
ウェハー構造及び/又は視覚特徴、ウェハーフラット、一組のウェハーグリッド線及びフィルムフレームフラットの少なくとも1つを含む請求項20に記載の方法。
【請求項22】
フィルムフレームに関するウェハーの回転ミスアライメントの補償又は訂正、フィルムフレームに関するウェハーの回転ミスアライメントがプログラム可能又は事前設定のミスアライメント角度閾値を超える時のみに行われる請求項14に記載の方法。
【請求項23】
ウェハーテーブル表面へフィルムフレームを搬送すること、ウェハーテーブル表面上に直接的にフィルムフレームを配置することを含む請求項16に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、その態様として、フィルムフレームにより支持されたウェハーの回転ミスアライメントを自動的に検出し、訂正又は補償し、正確な、高いスループット(処理能力)の検査工程を促進するためのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【0002】
半導体ウェハー処理オペレーション、多数のダイ(例えば、多数又は非常に多数のダイ)がその上に存する半導体ウェハーに対する様々な種類の処理ステップ又はシーケンスの実行を伴う。各ダイ上のデバイス、回路、又は構造の幾何寸法、線幅、若しくは特徴サイズ、典型的には、非常に小さく、例えば、ミクロン、サブミクロン又はナノメートルのスケールである。任意のあるダイ例えば平坦なウェハー表面に座するウェハー上に対して実行される処理ステップの過程で、レイヤー毎に製造、処理及び/又はパターン化された多数の集積回路又は回路構造を含み、ウェハーにより支持されるダイが一括して処理ステップに掛けられる
【0003】
広範囲の種類の半導体デバイス処理動作、ウェハー又は複数のフィルムフレーム(以降、簡潔のため「フィルムフレーム」と称する)上に実装されたウェハーを、ある位置から別の位置、場所又は目的地へ、安全及び選択的に支持(例えば、輸送、移動、変位又は搬送)し、及び/又はウェハー又はフィルムフレームの処理オペレーションの過程で特定位置にウェハー又はフィルムフレームを維持することを包含するウェハー又はフィルムフレームの処理オペレーションを実行する多数の処理システムを包含する。例えば、光学的な検査工程の開始の前、処理システム、ウェハーカセットといったウェハー又はフィルムフレーム源からウェハー又はフィルムフレームを回収し、ウェハー又はフィルムフレームをウェハーテーブル上に移動させなければならない。ウェハーテーブルは、検査工程の開始前、その表面へのウェハー又はフィルムフレームの安全な保持を確立しなければならず、検査工程が完了した後、その表面からウェハー又はフィルムフレームを切り離さなければならない。検査工程が完了すると、処理システムは、ウェハーテーブルからウェハー又はフィルムフレームを回収しなければならず、ウェハー又はフィルムフレームカセット又は別の処理システムといった次の目的地にウェハー又はフィルムフレームを移動させる。
【0004】
種類のウェハー処理システム及びフィルムフレーム処理システムは、この分野において知られている。そのような処理システム、ウェハーテーブルへのウェハーの移動及びそこからのウェハーの回収を包含するウェハー処理オペレーションを実行し若しくはウェハーテーブルへのフィルムフレームの移動及びそこからのフィルムフレームの回収を包含するフィルムフレーム処理オペレーションを実行するために構成された1以上の機械又はロボットアームを含むことができる。各ロボットアームは、関連分野の当業者により理解される態様において、ウェハー又はフィルムフレームの部分に対する真空力の付与及び停止により、ウェハー又はフィルムフレームを回収し、ピックアップし、保持し、移動し、解放するように構成された付随のエンド・エフェクタを含む。
【0005】
ウェハーテーブル自体が、処理システムの一種として見なされ若しくは定義可能であり、光学的検査システムに対応する1以上の光源及び1以上の画像取得装置といった処理システムの要素に関してウェハー又はフィルムフレームを変位させる間、信頼性高く、安全に、選択的にウェハーテーブル表面上にウェハー又はフィルムフレームを位置付け及び保持しなければならない。ウェハーテーブルの構造は、以下の更なる詳細のように、検査システムが高い平均検査スループットを達成することか否かに顕著に影響し得る。更には、ウェハーの物理的な特徴やフィルムフレームの物理的な特徴に関連し、ウェハーテーブルの構造は、光学的な検査工程が信頼性高く正確な検査結果を生成することができる可能性に大きく影響する。
【0006】
正確な検査結果の生成に関して、光学的な検査工程の過程で、ウェハー又はフィルムフレームが確実にウェハーテーブル上に保持されなければならない。加えて、ウェハーテーブルが、全てのウェハーダイ若しくはできるだけ多くのウェハーダイの表面エリアが、そこからの最小又は無視可能な偏向で、総じてこの共通平面に存在するように、ウェハー又はフィルムフレームの上面又は頂面を共通の検査面に配置及び維持しなければならない。特に、非常に高い倍率での適切又は正確なダイの光学的な検査は、ウェハーテーブルに非常に平坦であること、好ましくは、画像取得装置の焦点深度の1/3未満の誤差のマージンを有する平坦性であることを要求する。画像取得装置の焦点深度が、例えば20μmであるならば、対応のウェハーテーブルの平坦性の誤差が6μmを超えることができない。
【0007】
非常に小さいサイズ(例えば、0.5×0.5mm若しくはより小さい)及び/又は厚み(50μm未満−例えば非常に薄い及び/又は可撓性のウェハー又は基板により搬送される)のダイを処理するため、この平坦性の要求より一段と重要になる。非常に薄いウェハーについては、ウェハーテーブルが超平坦であることが重要であり、さもなければ、ウェハー又はフィルムフレーム上の1以上のダイが簡単に焦点深度外に位置付けられてしまう。当業者は、ダイがより小さく、倍率がより高く要求されれば、検査面が存在しなければならない焦点深度の幅が狭くなることを理解できる
【0008】
上に概説されたような平坦性によって、ウェハーテーブル上に配されるウェハーウェハーテーブル表面上に平らに置かれ、ウェハーその下の実質的に全ての空気を押し出す。ウェハーがウェハーテーブル上に配される時のウェハーの上面及び下面の間の大気圧の差大気圧のためにウェハーの上面に対して付与される大きい力に帰結し、強く若しくは合理的に強くウェハーテーブル上にウェハーを押し下げる。圧力が表面積の関数であるため、ウェハーのサイズが大きければ大きいほど、ウェハー上に下方に付与される力が大きくなる。これは、ウェハー上の「内在吸引力」又は「自然吸引力」として一般的に呼ばれている。ウェハーテーブル表面が平坦であればあるほど、ウェハーの有限面により規定される上限まで、自然吸引力が大きくなる。しかしながら、そのような吸引力の強さは、ウェハーテーブル表面がどの程度まで平坦であるのかに依存する。幾つかのウェハーテーブルは、さほど平坦ではなく、その表面上に他の溝又は穴を有し、減じられた吸引力をもたらす。ウェハーテーブル、各ダイの検査過程において短い距離に亘って繰り返し加速され、高い真空力が頻繁に、ウェハーテーブル表面にウェハーテーブルの下面にウェハーテーブルを介して付与され、ウェハーができるだけ平坦に維持され、また検査過程で動かないことが確保されこれはそのような自然吸引力の存在に関わらない。
【0009】
様々な種類のウェハーテーブル構造、ウェハー又はフィルムフレーム検査オペレーション過程でウェハー又はフィルムフレームを確実に保持し、検査オペレーション過程において共通面に最大数のダイを確実に維持する試みにおいて開発されている。しかしながら、ウェハー処理システム、以下に記述の1以上の問題もなく、ウェハー及びフィルムフレーム上に実装された切断されたウェハーの両方を処理することを許容する1つの設計が存在しない。各タイプの既存の設計及びこれらの関連の問題について簡単に記述をする。
【0010】
幾つかのタイプのウェハーチャックが、現在において用いられてきており若しくは用いられている。過去においては、ウェハーが小さく(例えば、4、6又は8インチ)、また(特に、その全体の表面積との関係において、例えば、ウェハー表面積に標準化されたウェハー厚み基準で)著しく厚く、各ダイサイズが大きかった。今日のウェハーサイズは、各々典型的には12又は16インチであり、これらの処理されたウェハーの厚み、これらの増加するサイズとの関係で減少し(例えば、薄板化/裏面研磨/裏面ラッピングの前の12インチウェハーについて0.70〜1.0mmの厚み、薄板化/裏面ラッピング後の50〜150μmが一般的である)、またダイのサイズが設定される(例えば、0.5〜1.0平方mm)。標準的なウェハーサイズ、時間をかけて更に増加することが予想される。加えて、スリムに構築されたエレクトロニクス装置(例えば、フラットスクリーンテレビジョン、携帯電話、ノートブック・コンピューター、タブレット・コンピューター等)内に適合される薄いダイ/薄いコンポーネントについてのエレクトロニクス及び携帯電話製造業者の高まる需要及び要求に応じ、より一層に薄いウェハーが毎年に処理されることも予想される。これから説明されるように、これらの要因、ウェハー及びフィルムフレームの両方を処理するウェハーテーブルの現在の設計の高まる欠陥に貢献する。
【0011】
歴史的には、また現在においても、多くのウェハーチャックが、鋼といった金属から構成される。そのような金属製ウェハーチャックには、通常は中央の場所から放射する直線の溝により交差される円形の溝である溝に網が嵌め込まれる。ウェハーテーブル表面に対するウェハーの確実な保持を促進するため、そのような溝を通じて、真空力、ウェハーテーブル表面に接触するウェハーの裏面に適用できる。多くのウェハーテーブル設計においては、そのような溝、サイズが増加する同心円状に配列される。ウェハーサイズに依存し、ウェハーウェハーテーブル表面上に配される時に1以上の溝がウェハーにより被覆される。真空がウェハーにより被覆された溝を通じて作動され、ウェハー検査オペレーションといった処理オペレーション過程においてウェハーを押し下げる。検査の後、真空が非作動とされ、突き出しピンがウェハーテーブル表面から離れるようにウェハーを持ち上げるべく配備され、ウェハーがエンド・エフェクタにより取り出され若しくは取り外される。金属製のウェハーテーブル表面の中心から放射状に延びる直線の溝があるため、真空が解除されると、ウェハーの裏面への真空力の付与に関連した残留の吸引力が速やかに消散される。厚いウェハーは、壊すことなく(もしあるとすれ、何らかの残留吸引力にして)ウェハーを持ち上げる突き出しピンを介して付与される顕著な力の付与に対してより従動する
【0012】
上述のように、ますます今日製造のウェハーが従前よりもより薄く若しくはかなり薄く(例えば、現在のウェハー厚が、50μm程度に薄い)、またその上の各ダイも、従前よりもサイズがますます小さい(例えば、0.5平方mm)。科学技術の前進、より小さいダイサイズ及び薄いダイをもたらしこれは既存のウェハーテーブル設計によるウェハーの処理に問題を提示している。頻繁に、非常に小さいサイズ及び/又は非常に薄いダイを有する裏面ラッピングされた/薄板化された若しくは切断されたウェハー(以降、単に「切断されたウェハー」)、処理のためにフィルムフレーム上に実装される。従来の金属製のウェハーテーブルは、多くの理由のため、その上に実装される切断されたウェハーを有するフィルムフレームとの使用には適切ではない。
【0013】
ダイの検査が非常に高い倍率を伴うことを踏まえれば、倍率が高くなればなるほど、正確な検査のために許容される焦点深度の幅、範囲、分散又は許容誤差が狭くなる。同一面にないダイが、画像取得装置の焦点深度外になりやすい。上述のように、ウェハー検査用の近代の画像取得装置の焦点深度は、倍率に応じて、典型的には20〜70μmの範囲であり、若しくはそれより小さい。ウェハーテーブル表面上の溝の存在、そのようなシステム上の(小さいダイサイズの)フィルムフレーム上に実装された切断されたウェハーの検査過程で特に問題を提示する。
【0014】
溝の存在、ウェハーテーブル表面上に適切又は一様に座していない小さいダイサイズの切断されたウェハーをもたらす特に、溝がある(多くの溝があり得る)領域において、フィルムフレームのフィルム、僅かに溝内に垂れ下がり、光学的検査オペレーションに重要である全ダイに亘る集合的又は共通の平坦性を欠いた全体のウェハー表面をもたらす。この平坦性の欠落、切断されたウェハーの小さい又は非常に小さいダイにとって、より顕著になる。そのうえ、溝の存在、共通のダイ検査面に関してある角度にダイが変位することを生じさせ、1以上の異なる及び低い面に下降及び座することを生じさせる。更には、溝内に下がった傾斜したダイ上への光照明が画像取得装置から離れるように光を反射させ、傾斜したダイに対応する画像の取得、ダイ上の関心の1以上の領域の正確な詳細及び/又は特徴を含まず若しくは伝達しない。これ、検査過程で取得された画像の品質に不利に影響し、不正確な検査結果に繋がり得る。
【0015】
幾つかの従来のアプローチ上述の問題を解決することを試みている。例えば、1つのアプローチにおいては、金属製のウェハーテーブルサポート溝の網を含む。平坦な金属板溝の網の頂部上に配置される。金属板、多くの小さい若しくは非常に小さい真空穴を含み、真空が穿孔を通じてウェハー又は切断されたウェハーに適用されることが許容される。検討下のウェハーサイズに応じて、適切なパターン又は数の対応の溝有効化される。多数の小さい又は非常に小さい真空穴は、ダイが一括して同一検査面に維持される可能性を高めるが、時間と共により小さいダイサイズ及びより薄いダイ厚に帰結する継続した科学技術の発展のため、集合的なダイの平坦性の問題が有効又は完全には除去されていない。そのような設計は、また異なるウェハーサイズに対応する多数組の3つ揃いの突き出しピン、つまりウェハーテーブルが支持することができる多数の標準のウェハーサイズに対応する異なる多数組の3つの突き出しピンを含む。突き出しピン用の多数の穴の存在も、上述したものと類似の理由から、フィルムフレーム上に支持されたダイの検査時、集合のダイの平坦性の問題を提示し、またかなりの可能性として悪化させる。
【0016】
ある製造業者ウェハーテーブル変換キットを用い、そこでウェハー全体の処理のために溝を有する金属性のウェハーテーブルが用いられ、多くの小さい開口を有する金属性のウェハーテーブルカバーが、フィルムフレームの処理のために用いられる。1つのウェハーテーブルのタイプから別のものへの変換及び変換後のウェハーテーブルの較正に時間が消費され、また手動で行われる事実のために、不幸にも、変換キットは、検査システム中断時間を要求する。そのような中断平坦システムスループットに不利に影響(例えば、順序又は一緒に考えられるウェハー及びフィルムフレーム検査オペレーションの両方の全体又は平均スループット(処理能力))し、したがってウェハーテーブル変換キットを要求する検査システム望ましくない。
【0017】
特許文献1(US 6 513 796 B)に記載のような他のウェハーテーブル設計、ウェハー又はフィルムフレームが処理されるか否かに基づいて、異なる中央ウェハーテーブルインサートを許容するウェハーテーブル容器を包含する。ウェハー検査のため、インサートが、典型的には、真空の作動のための真空穴を有する環状リングを有する金属板である。フィルムフレームのため、インサート、真空作動のための多数の微細穴を有する金属板であり、これ、依然として、上述の集合のダイの非平坦性を生じさせる。
【0018】
特許文献2(US 2007/0063453 A)に開示のような他のウェハーテーブル設計は、薄いフィルム材料から成る環状リングにより固有領域が規定された多孔性材料から成るプレートタイプのインサートを有するウェハーテーブルレセプタクルを利用する。典型的には、そのようなウェハーテーブル設計が組み立てにおいて複雑であり、微細及び複雑な製造工程を包含し、したがって困難であり、時間を消費し、若しくは製造に費用がかかる。更には、そのような設計、金属製の環状リングを用い、ウェハーサイズに応じてウェハーテーブル表面に亘る局部的な真空力の制御を促進する。金属製の環状リング、不必要に長い平坦化時間を要求し、若しくはウェハーテーブル表面を平坦化する時、ウェハーテーブル表面を研磨するために用いられる研磨装置を損傷する。更には、ウェハーテーブル表面に亘る材料の研磨特性の差異のため、金属製のリング非平坦性を高め、したがって金属製の環状リング最新の光学的検査工程(例えば、特に、フィルム上に実装された切断されたウェハー)にとって適切ではない。
【0019】
不幸にも、従来のウェハーテーブル設計は、より小さいウェハーダイサイズ及び/又は進歩的に減少するウェハー厚を継続して生じさせる科学技術の進歩に照らして、ウェハーテーブル表面の不十分な平坦均一性の結果から、
(a)不必要な構造的な複雑さがあり
(b)製作するのに困難、高価又は時間を消費、及び/又は
(c)様々なタイプのウェハー処理オペレーション(例えば、ダイ検査オペレーション、特にダイがフィルムフレームにより支持される時)に不適切である。ウェハーテーブルにウェハーと切断されたウェハーの両方を取り扱い、1以上の前述の問題又は欠点を克服することを可能にするウェハーテーブル構造及び関連のウェハーテーブル製造技術の要求が明らかに存在する。
【0020】
平均の検査スループットと同様にウェハー及びフィルムフレーム検査の精度に影響を与えることができるウェハーテーブル設計の上述の態様に加えて、多数の他のタイプのウェハー又はフィルムフレーム処理問題が存在し、これが、ウェハー又はフィルムフレーム検査オペレーションに不利に影響し得る。そのような問題及びそれに対する従来技術の解決手段が以降に詳述される。
【0021】
ウェハー非平坦性に起因するウェハー−ウェハーテーブル保持欠陥
1つのタイプのウェハー処理の問題が、ウェハーの非平坦性又は反りの結果として発生する。この問題
(a)製造されるウェハーサイズの増加
(b)処理されるウェハーの厚みの減少
(c)処理前及び後にウェハーが処理され若しくは保存される態様を含む多数の要因から発生する。光学的検査といった処理前及び後、ウェハーらがそれらの端部でカセット内に保持される。ウェハーの径及び薄さの促進、ウェハーがカセット内に保持される態様、中心近傍のウェハーの降下又はウェハー反りの想定が非一般的ではない。加えて、要求の寸法にウェハーを薄くする裏面ラッピング工程の過程において、裏面ラッピング工程は、ウェハーが逆の反り(reverse warp)を有するようにさせる。ただし、この問題がより一般的ではない
【0022】
非平坦なウェハーがウェハーテーブル表面上に静止する時、ウェハーテーブル表面に対してウェハーの全下面を確実に保持するように意図されるウェハーテーブル表面を介して適用される真空力ウェハーの下面の一部を弱く保持するだけである。ウェハーの他の部分がウェハーテーブル表面上に存在し、ウェハーテーブルを介して適用される真空が漏れるため、適用される任意の残余の真空力が非常に弱くなる。そのような状況において、ウェハー確実に押し下げられず、更には、そのような反ったウェハー10、典型的には信頼性高く検査若しくはテストできない。
【0023】
ウェハーの全表面積がウェハーテーブル表面上に保持されることを確実にすることに向けられた従来のアプローチ、検査システムオペレーター又はユーザーが手動で介入するまで、不十分な真空保持力(又は最小真空保持閾値未満の真空漏れ)が検出される時、検査システムオペレーションを自動的に停止させることを伴う。問題を解決するため、検査システムオペレーター手動でウェハーテーブル表面に対してウェハーを押し、そしてウェハーテーブル表面を介して適用される真空力がウェハーの全表面に係合し、ウェハーテーブル表面に対してウェハーを確実に保持する。ウェハーテーブル表面上のウェハーの不十分な真空保持の結果として、検査システムオペレーションのそのような自動的な停止、問題を手動で正すユーザー干渉の後に再開されるだけである。そのような中断時間、システムのスループットに不利に影響を与える。
【0024】
真空力の停止に続く予測不能/制御不能な横方向のウェハー変位
典型的には、ウェハーの検査のため、次のステップが発生し、ウェハーテーブル上にウェハーを配置する:
(a)ウェハーがカセットから取り出され、ウェハー(プリ)アライナーに送られる
(b)ウェハーアライナーが検査のためにウェハーを適切に配向するように働く
(c)ウェハーアライメントが完了した後、エンド・エフェクタが、ウェハーを所定位置に搬送し、そこでその中心がウェハーテーブルの中心に一致する
(d)突き出しピンがウェハーを受け取るように作動される
(e)エンド・エフェクタが、引き込み前、ウェハーを突き出しピン上に下降させる
(f)突き出しピンが、次に、検査のためにウェハーをウェハーテーブル上に下降し、他方、真空が適用されて検査のためにウェハーを押し下げる。
【0025】
検査が完了する時、
(a)真空が解除される
(b)ウェハーが突き出しピンにより持ち上げられる
(c)エンド・エフェクタがウェハーの下をスライドし、ウェハーを持ち上げる
(d)エンド・エフェクタが、検査されたウェハーをカセットに送り戻し、ウェハーをカセット内に押し入れる。
【0026】
カセット内にウェハーを配置するようにエフェクタを作動させるため、ウェハーテーブル上に置かれた時からエンド・エフェクタに対して、ウェハーが所定位置にとどまり、その位置を変えていないことが重要であるということが適切である。これは、テーブル上に置かれた瞬間からウェハーが動いてはいけないことを意味する。ウェハーが顕著又は深刻にエンド・エフェクタに対する位置を脱するならば、ウェハーが搬送過程で落下し、若しくはエンド・エフェクタが位置外れのウェハーをカセット内に押し入れることを試みる時に損傷を受けるリスクがある。これらの事故を防止するため、検査後に最終的にエフェクタによりウェハーが持ち上げられる時、エンド・エフェクタに対して、検査の開始の前にウェハーウェハーテーブル上に配置された時と同一位置にウェハーあるべきである。エンド・エフェクタによる配置に際してウェハーをその位置に保持するため、ウェハーの全体又は部分がウェハーテーブル上に平坦に着座する時に生じる自然吸引に加えて、溝を通じた真空が有効化される。
【0027】
特定の状況においては、ウェハーの裏面に対する真空力又は負の圧力(negative pressure)の適用が終了した後、次のイベント又は工程ステップの結果として、ウェハーは、ウェハーテーブル表面に沿って横方向にスライドし得る。ウェハーの予測不能な横の動きが、検査の開始の前又は開始の時にウェハーテーブル上にウェハーが元々置かれた位置から異なる位置に移動又は平行移動することをウェハーに生じさせる(つまり、これに対してエフェクタがウェハーを配置及び引き取る参照ウェハーテーブル位置から離れてウェハーが横方向にスライドする)。結果として、そのような横の動きの結果から不確か又は予測不能に誤って位置されるウェハーをエフェクタが取り出す時、エフェクタがウェハーカセット内に位置外れのウェハー10を積み戻すことを試みる時にウェハーが落下及び損傷されるリスクがある。
【0028】
真空力の停止に続くウェハーテーブル表面に対する意図しない横方向のウェハー変位を管理するための従来のアプローチが、手動の介入を伴い、これが、再び検査又はテストシステムオペレーションの中断をもたらし、生産スループットに不利に影響を与える。
【0029】
ウェハー/フィルムフレーム回転ミスアライメント
ウェハー製造の特定ステージで、ウェハー、フィルムフレーム上に実装される。例えば、ウェハーが切断されようとする時、通常、フィルムフレーム上に実装される。切断された後、切断されたフィルムフレーム上のウェハーが、外観及び/又は他のタイプの欠陥のために更に検査される。図1Aは、フィルムフレーム30上に実装されたウェハー10の概略図であり、当業者により即時に理解される態様において、ウェハー10が実装される典型的には接着又は粘着面を含むフィルム32又は薄材料層によりウェハー10を支持する。ウェハー10が多数のダイ12を含み、製造過程で製造される若しくは顕在になる水平グリッド線6及び垂直グリッド線8によりお互いに離間又は輪郭が描かれた多数のダイ12を含む。そのような水平及び垂直グリッド線6、8が、各々、ダイの水平及び垂直面11、16に対応し、若しくは輪郭を描く。当業者は、ウェハー10が、典型的には、少なくとも1つの参照特徴11、例えば、異なる円形の外周上のノッチ又は直線部分又は「フラット」セグメントを含み、ウェハーのアライメントオペレーションを促進することを理解する。当業者は、フィルムフレーム30が、多数の記録又はアライメント特徴34a〜bを含み、フィルムフレームのアライメントオペレーションを促進することを更に理解する。フィルムフレーム30は、また「フラット」35a〜dといった多数の他の参照特徴も含むことができる。
【0030】
光学的検査については、ウェハー10上のダイ12が、ダイ12の外観又は他の(例えば、構造の)欠陥の識別を促進する検査基準に応じて自動的に検査又は試験される。検査基準を満足するダイ12は、検査基準を満足できなかったダイも同様、各々、「パス」又は「フェイル」の指定に応じて追跡又は分類できる。首尾良く全ての検査基準を満足したダイ12は、更なる処理又は集積回路パッケージ内への組み込みに適し、全ての検査基準を満足することに失敗したダイ12が、
(a)廃棄され
(b)1つ又は複数の失敗の原因を決定し、以降の失敗を阻止するために分析され又は
(c)特定の状況においては、再生/再処理される。
【0031】
光学的検査、個別のダイ12又はダイ12のアレイに照明を向け画像取得装置を用いてダイ12から反射された照明を取得し、ダイ12に対応する画像データを生成し画像データに対して画像処理オペレーションを実行し、ダイ12上の1以上のタイプの欠陥が存在するか否かを決定することを伴う。典型的には、光学的検査は、ウェハー12が動いている間、「瞬時に(on-the-fly)」実行され、ウェハー12により支持されたダイ12、画像取得オペレーション過程で画像取得装置に対して連続して動く。
【0032】
全ウェハー10の検査、ウェハー10上の各ダイ12に対応する検査結果(例えば、パス/フェイルの結果)の生成を要求する。任意の所与のダイ12に対応する検査結果が生成される前、ダイ12の全表面積、まず完全に取得されなければならない。換言すれば、任意の所与のダイ12の完全な検査は、ダイの全表面積が先ず完全に画像取得装置により取得されなければならず、各ダイ12の全表面積に対応する画像データが生成及び処理されなければならないことを要求する。もしダイの全表面積に対応する画像データが生成されていないならば、ダイ12の全表面積を包囲する一組の画像の取得まで、又は「全ダイ画像」が生じるまで、ダイ12に対応する画像処理オペレーションが完了できず、検査結果が生成できない。したがって、もしダイ12の全表面積に対応する画像データ又はダイ全体画像データが生成されていないならば、ダイ12の検査結果の生成が不必要に遅延され、これが検査工程のスループットに不利に影響する。
【0033】
画像処理のためのダイ全体画像の完全な取得に要求される画像取得オペレーションの数が多くなればなるほど、検査のスループットが低下する。検査工程のスループットを最大化するためには、全てのダイの全表面積が、できるだけ少ない画像でなるべく取得されるべきであることが利にかなっている。
【0034】
ウェハー10の配向の誤差フィルムフレーム30上へのウェハー10の実装過程で生じ得る。一般的には、ウェハー実装における誤差フィルムフレームフラット35aといった所与のフィルムフレーム参照特徴に関して適切にアライメントされていないウェハーフラット又はノッチ11に関連する。図1Bは、ウェハー10を支持するフィルムフレーム30に関して回転ミスアライメントされたウェハー10の概略図である。フィルムフレーム30に関して図1Aに図示のウェハー10が保つ回転配向よりも、図1Bに図示のウェハー10が、そのフィルムフレーム30に関して顕著に異なる回転配向を保つことが明瞭に見られる。特に図1Bから見られるように、各々、第1フィルムフレームフラット35aに平行及び垂直に規定された水平参照軸36及び/又は垂直軸38に関して、図1Aに図示のウェハー10と比較して、参照水平及び垂直ウェハーグリッド線6、8の組が回転され、角度でオフセットされ、若しくは角度θでミスアライメントされる。
【0035】
換言すれば、図1Aに図示のウェハー10については、角度θ(第1フィルムフレームフラット35aに関して所定の配向を有する参照軸36、38からウェハーグリッド線6、8が離間するように回転している角度分を示す)がゼロである。図1Bに図示のウェハー10については、ウェハーフィルムフレームに対する(フィルフレームに対するウェハー)のミスアライメント角度が非ゼロθである。ウェハーサイズが増加し、特には大きいウェハーサイズ(例えば、12インチ以上)については、フィルムフレーム30に対する実装済みのウェハー10の回転ミスアライメントが、典型的には、その上に実装されたウェハー10の検査過程で、以降に更に詳細に説明されるように問題を生じさせる。
【0036】
ダイ12の所与の画像の取得過程では、検査システムの画像取得装置画像取得装置の視野(FOV(field of view))内に配置されたダイの表面積のこれらの部分のみから反射された照明を取得することができる。画像取得装置FOVの範囲外のダイの表面積の部分、この画像の一部として取得できず、別の画像の一部として取得されなければならない。上述のように、検査工程のスループットの最大化、ウェハー10上の全てのダイ12の全表面積ができるだけ少ない画像で取得されることを要求する。多数の画像取得オペレーションがダイの全表面積に対応する画像データを生成するために要求される時、ダイ12についての検査結果の生成遅延され、これがスループットに不利に影響する。したがって、検査工程のスループットを最大化するため、ウェハー10上の全てのダイ12についてのダイ全体画像データの生成に要求される画像取得オペレーションの数を最小化するために、ウェハー10上の各ダイ12が画像取得装置FOVに関して適切にアライメントされなければならない。
【0037】
画像取得装置FOVに関するダイ12の適切なアライメント画像取得装置FOVに関するダイ12の任意の回転又は角度ミスアライメントが十分に小さく、最小であり、若しくは無視可能であり、ダイの全表面積FOVの範囲内にある状況として規定できる。図2Aは、画像取得装置の視野(FOV)50に関して適切に配置又はアライメントされたダイ12の概略図である。図2Aに明らかに示されるように、FOV50に関する適切なダイアライメントの状況下で、ダイ12の水平縁又は側面14がFOV水平軸XIに実質的に平行に配列され、ダイ12の垂直縁又は側面16がFOV垂直軸YIに実質的に平行に配列される。結果として、ダイ12の全表面積がFOV50の範囲内にあり、ダイ12の全表面積が画像取得装置により単一の画像取得イベント、オペレーション又は「スナップ」において取得される。
【0038】
図2Bは、画像取得装置FOV50に関して不適切に配置又はミスアライメントされたダイ12の概略図である。図2Bは、ダイの水平及び垂直側面14、16が各々FOV水平軸XI及びFOV垂直軸YIから回転若しくは角度にてオフセットされ、ダイの表面積の一部がFOV50の範囲外にあることを明らかに示す。FOV50に関してのそのようなダイ12のミスアライメントのため、ダイ12の全表面積に対応する画像データの生成ダイ12の異なる部分を取得する多数の画像の取得を要求し、減じられた検査工程のスループットをもたらす特に図2Cに図示のように、FOVに関してのダイのミスアライメントの程度に依存し、そのような回転ミスアライメントされたダイ12の全表面積の取得に4つの画像まで要求され得る。
【0039】
フィルムフレームが処理される時、典型的には、機械的フィルムフレームレジストレーション(位置合わせ)工程が生じなければならない。通常、フィルムフレームがウェハーテーブル上に配置される時、フィルムフレームレジストレーション工程が生じる。幾つかのシステムにおいては、2011年5月12日に出願のシンガポール特許出願No.201103524−3、「System and Method for Handling and Aligning Component Panes such as Wafers and Film Frames」に記述のように、ウェハーテーブル上へのフィルムフレームの配置の前にフィルムフレームを支持するエンド・エフェクタにより、一組のフィルムフレームアライメント特徴34a〜bがフィルムフレームレジストレーション要素又は構造に係合させられる時といったウェハーテーブル上へのフィルムフレームの配置の前に機械的フィルムフレームレジストレーションが生じる。
【0040】
機械的フィルムフレームレジストレーション工程、ある量の処理時間を伴う。しかしながら、フィルムフレームレジストレーション工程は、典型的には、フィルムフレーム30が画像取得装置FOVに関して適切にアライメント又はレジストレーション(位置合わせ)されることを保証する。しかしながら、これは、先ずウェハーがフィルムフレーム上に適切に実装されていることを想定し、これは常時のケースではない。フィルムフレーム上に実装されたウェハーが回転ミスアライメントを有する場合、検査に問題及び遅延を生じさせ、以下に詳述のように不利にスループットに影響する。
【0041】
慣行としてウェハーテーブルアセンブリーにより支持されるフィルムフレームレジストレーション特徴34a〜bと1以上のフィルムフレームレジストレーション要素の間の合わせ係合によりフィルムフレームレジストレーション工程が生じる。フィルムフレーム30がレジストレーションされた後、フィルムフレーム30上に実装されたウェハー10上のダイ12、画像取得装置FOVに関して適切にアライメントされることが予期される。しかしながら、もし僅か若しくは最小量よりも多いフィルムフレーム30上に実装されたウェハー10の回転又は角度の誤った配向が存在するならば、ダイ12画像取得装置FOVに関して適切にアライメントされない。したがって、フィルムフレーム30へのウェハー10の実装過程で生じるウェハー10の任意の回転ミスアライメントの程度は、ウェハー12上の各ダイ12の全表面積の取得に要求される画像の数に不利に影響することが当然であり、したがってフィルムフレーム30に関するウェハー10の任意の回転ミスアライメントの程度が不利に検査スループットに影響する。
【0042】
そのフィルムフレーム30に関するウェハー10の適切なアライメント、画像取得装置FOV50に関するダイ12の適切なアライメントを確実にする。フィルムフレーム30に関するウェハー10の適切なアライメント、1以上のウェハーグリッド線6、8が、フィルムフレームフラット35a〜d及び/又は画像取得装置FOVといった1以上のフィルムフレーム構造特徴に関する標準の所定のアライメントを有し、各ダイ12が、図2Aに図示の態様において画像取得装置FOVに関して配置される(つまり、各ダイの水平及び垂直側面14、16が、FOV水平及び垂直軸XI及びYIに合う)状況として規定される。フィルムフレーム30に関するウェハー10のそのようなアライメントが、各ダイの全表面積を取得するのに要求される画像取得オペレーションの数を最小化し、検査工程のスループットを最大化する。
【0043】
更に図示するに、図2Dは、フィルムフレーム30に関して適切に実装され、アライメントされたウェハー10及びウェハー10上のダイ12の連続の列内の各ダイ12の全表面積の画像を画像取得装置が取得する検査工程ウェハーの移動路の概略図である。ダイ12の2つの代表的列が図2Dに識別され、即ち列「A」ダイ12及び列「B」ダイである。このウェハー10がそのフィルムフレーム30に関して適切にアライメントされるため、検査工程過程で、列「A」内の各ダイ12の全表面積が単一の対応の画像で(例えば、ウェハー10が動いている間、若しくは「瞬時に(on-the-fly)」)取得できる。列「A」ダイに対応する画像の取得に続いて、最後に考慮された列「A」ダイ12に最も近い列「B」ダイ12の表面積が画像取得装置により取得されるようにウェハー10が即刻に位置付けられ、検査が、反対の移動方向に沿って継続する。したがって、検査移動路が「ヘビ状」である。今一度、このウェハー10がそのフィルムフレーム30に関して適切にアライメントされるため、検査工程過程で、列「B」内の各ダイ12の全表面積が単一の対応の画像で取得できる。ウェハー10がフィルムフレーム30に関して適切にアライメントされる時、この態様において全ウェハー10の検査が最大検査工程スループットをもたらす
【0044】
図2Eは、ウェハーを支持するフィルムフレーム30に関して回転ミスアライメントされたウェハー10及び画像取得装置が任意の単一の画像取得イベントの過程でウェハー10上のダイ12の連続列内の各ダイ12の全表面積未満を取得する検査工程ウェハー移動路の概略図である。光学的検査工程過程で、そのようなウェハーのフィルムフレームに対する回転ミスアライメントの結果として、フィルムフレーム30自体画像取得装置に関して適切にレジストレーションされる時にも、ウェハー10により支持されるダイ12の水平及び垂直側面14、16、各々、FOV水平及び垂直軸XI及びYIから回転オフセットされる。結果として、所与のダイ12の全表面積が画像取得装置FOV50の範囲内になく、多数の個別の画像が、所与のダイの全表面積を取得するために要求される。多数の画像がダイの全表面積を取得する後までダイ12についての検査結果が生成できないため、ダイ12に対応する検査結果の生成が望まずにも遅延される。
【0045】
検査が一群のダイ12に関与する場合、上述のものに類似の検討が適用する。図2Fは、ダイアレイ18内の全てのダイ12の集合の表面積が画像取得装置FOV50よりも小さいダイアレイ18の概略図であり、ダイアレイ18内の各ダイ12の水平及び垂直側面14、16が、各々、FOV水平軸XI及びFOV垂直軸YIに実質的に平行であるため、ダイアレイ18が画像取得装置FOV50に関して適切にアライメントされる。結果として、全体のダイアレイ18画像取得装置により単一画像として取得され、これにより検査工程スループットが最大化される。図2Gは、ダイアレイ18内のダイ12の水平及び垂直側面14、16がFOV水平及び垂直軸XI及びYIに関して適切にアライメントされていないダイアレイ18の概略図である。したがって、ダイアレイ18の一部がFOV50の範囲外にある。結果として、ダイアレイ18の多数の画像、ダイアレイ18についての検査結果か生成される前に取得されなければならず、スループットが低下される。
【0046】
その上、画像取得装置FOV50に関して適切にアライメントされる時にFOV50よりも大きい表面積を有する単一(例えば、大きい)ダイ12を検査伴う時、上述のものと類似の検討も適用する。図2Hは、画像取得装置のFOV50よりも大きい表面積を有するダイ12の概略図である。ダイの水平及び垂直側面14、16、各々、FOV水平及び垂直軸XI及びYIに実質的に平行であるため、このダイ12もFOV50に関して適切にアライメントされている。結果として、ダイ12の全表面積最小数の画像取得オペレーションで取得できる。この例においては、画像取得装置が、ダイ12の全表面積の検査のために合計9つの画像を取得しなければならず、画像取得装置に関してダイの表面積の異なる部分を連続的に位置付け、そのような相対的な位置付けの過程で画像取得装置FOV50の範囲内のダイの表面積の各部分の画像を取得することにより生じる。
【0047】
図2Iは、図2Hに図示のような単一のダイ12の概略図であり、適切なFOVアライメント状態の下では9つの画像の取得を通じて完全に検査されるが、FOV水平及び垂直軸XI及びYIに関する水平及び垂直ダイ側面ミスアライメントで、9つの画像の取得後でも画像取得装置FOV50の範囲外にダイ12の部分が残ることをもたらす
【0048】
従前のシステム及び方法、手動の介入又は回転可能なウェハーテーブルのいずれかに依拠し、ウェハー10とフィルムフレーム30間の回転ミスアライメントを補償又は訂正する。前述同様、手動の介入がシステムスループットに不利に影響する。回転可能なウェハーテーブルに関して、そのようなウェハーテーブルは、ウェハー−フィルムフレーム回転ミスアライメントを補償若しくは実質的に補償するのに十分である回転変位の量を選択的に提供するように構成される。ウェハー10とフィルムフレーム30間のミスアライメントの大きさ、正又は負の方向において、顕著な程度の度数、例えば、10〜15度以上に及ぶ。不幸にも、そのような回転を提供するために構成されたウェハーテーブルは、機械的な見地から不必要に複雑であり、対応して高価(例えば、法外に高価)である。更に、そのような回転ウェハーテーブル変位を提供するウェハーテーブルアセンブリーの追加の構造的な複雑さ、検査過程で画像取得装置の光軸に垂直な単一面にウェハーテーブル表面を首尾一貫して維持することを顕著に困難にする。
【0049】
ウェハー及びフィルムフレームの両方を処理するための単一のウェハーテーブル構造を提供し、ウェハー反り、予測不能な横方向のウェハーの動及びウェハー−フィルムフレーム回転ミスアライメントから生じる上述の問題の少なくとも幾つかを自動的に克服することができ、検査工程スループットを向上若しくは最大化することができるウェハー及びフィルムフレームの処理システムの要求が存在する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0050】
本開示の一態様において、フィルムフレーム上に実装されたウェハーの回転ミスアライメントを訂正するためのシステムであって:
フィルムフレームを確実に保持するために構成されたウェハーテーブル表面を提供するウェハーテーブル
フィルムフレーム上に実装され、ウェハーテーブル表面により保持されたウェハーに対して検査工程を実行するために構成された第1画像取得装置を有するウェハー検査システム
フィルムフレーム上に実装されたウェハーの部分の少なくとも1つの画像を取得するために構成された第2画像取得装置及び
ウェハーが実装されたフィルムフレームをウェハーテーブル表面へ搬送するために構成され、フィルムフレームを回転させ、フィルムフレーム、第1画像取得装置及び/又は第2画像取得装置に関するウェハーの回転ミスアライメントを訂正するために構成されたフィルムフレーム処理機器を備える。
【0051】
ウェハー検査システムは、一組のレジストレーション要素に対するフィルムフレームアライメント特徴の合わせ係合を確立することを伴うフィルムフレームレジストレーション工程を必要とすることなく検査工程を開始するように構成され得る。
【0052】
第1画像取得装置、第2画像取得装置とは別又は同一である。例えば、第2画像取得装置がウェハー検査システムとは別のものであり、第2画像取得装置、ウェハーテーブル表面上へのフィルムフレームの配置前フィルムフレームが動いている間で、フィルムフレーム上のウェハーの部分の少なくとも1つの画像を取得するように構成される。
【0053】
システムは、少なくとも1つの画像に画像処理オペレーションを実行するプログラム指令を実行することにより、フィルムフレーム上に実装されたウェハーの部分の少なくとも1つの画像を分析し、フィルムフレームに関する若しくは第1画像取得装置又は第2画像取得装置の視野に関するウェハーの回転ミスアライメント角度及び回転ミスアライメント方向を決定するように構成される処理ユニットを更に含む。画像処理オペレーションは、一組のウェハーフラット及びウェハーグリッド線の少なくとも1つを含む1以上のウェハー構造及び/又は視覚特徴及び可能性としてフィルムフレームフラットを含む1以上のフィルムフレーム構造及び/又は視覚特徴を識別するように設定される。
【0054】
フィルムフレーム処理機器、ミスアライメント方向とは反対の方向において回転ミスアライメント角度に対応する角度範囲に亘りフィルムフレームを回転させるように構成される。ウェハーの回転ミスアライメントの訂正が、例えばフィルムフレーム処理機器によるウェハーテーブル表面へのフィルムフレームの配置前及び搬送過程で、フィルムフレーム処理スループット又は検査工程スループットを低下させることなく行われる。
【0055】
フィルムフレーム処理機器は、
本体
本体に結合し、負の圧力によりフィルムフレームの端部に係合するように構成され複フィルムフレームの中心に対応する共通軸を横断し、そこに向かい及びそこから離れる多数の個別位置に制御可能に変位可能である複数の真空要素
各個別位置に複数の真空要素を位置決めし、フィルムフレーム端部との複数の真空要素の係合を促進するための取得位置決めアセンブリーを備えており
各個別位置異なるフィルムフレームサイズに対応している
【0056】
フィルムフレーム処理機器、複数の真空要素を支持し、本体に結合した複数の変位可能な取得アーム共通軸周りの共通の方向に複数の取得アームを選択的及び同時に回転させ、フィルムフレームに関するウェハーの回転ミスアライメントの正確な訂正を促進するように構成された回転ミスアライメント補償モーターウェハーテーブル表面に対して垂直方向に沿って複数の取得アームを制御可能に変位させるために構成された垂直変位ドライバーを備える。様々な実施例おいて、フィルムフレーム処理機器ウェハーテーブル表面上に直接的にフィルムフレームを配置するように構成される。
【0057】
本開示の一態様において、フィルムフレーム上に実装されたウェハーの回転ミスアライメントを訂正するための方法は、
ウェハー検査システム(例えば、光学式検査システム)によるウェハーの検査工程の開始前、画像取得装置を用いてフィルムフレーム上に実装されたウェハーの少なくとも1つの画像を取得し
画像処理オペレーションにより少なくとも1つの画像を数学計算で分析し、一組のフィルムフレーム及び/又は画像取得装置の視野の参照軸に関するウェハーの回転ミスアライメント角度及び回転ミスアライメント方向を決定し
検査システムとは別のフィルムフレーム処理機器により、一組のフィルムフレーム及び/又は画像取得装置の視野の参照軸に関するウェハーの回転ミスアライメントを訂正する。
【0058】
少なくとも1つの画像の取得及び分析及びそのような分析に基づくウェハーの回転ミスアライメントの訂正のため、一組のフィルムフレーム構造特徴一組のフィルムフレーム構造特徴に合わせ係合するように構成された対応の一組のレジストレーション要素にアライメントされるフィルムフレームレジストレーション工程検査工程を開始する前に回避されることができる。
【0059】
また、この方法、検査システムに対応するウェハーテーブルのウェハーテーブル表面へフィルムフレームを搬送することも含む。そのようなウェハーテーブル表面へのフィルムフレームの搬送、ウェハーテーブル表面上にフィルムフレームを直接的に配置することを含む。少なくとも1つの画像を取得し、ウェハーの回転ミスアライメントを訂正すること、ウェハーテーブル表面へのフィルムフレームの配置前に生じ得る。少なくとも1つの画像を取得すること、フィルムフレームが動いている過程で生じ得る。代替として、少なくとも1つの画像を取得すること、フィルムフレームがウェハーテーブル表面へ搬送された後に生じ得る。したがって、少なくとも1つの画像を取得すること、検査システムの部分とは別又はその部分を形成する画像取得装置により行われ
【0060】
回転ミスアライメント角度及び回転ミスアライメント方向を決定すること、少なくとも1つの取得画像に画像処理オペレーションを実行し、
(i)1以上のフィルムフレーム構造及び/又は視覚特徴又はそのようなフィルムフレーム構造及び/又は視覚特徴に関連の空間方向、又は
(ii)画像取得装置の視野の一組の参照軸トに関する1以上のウェハー構造及び/又は視覚特徴の配向を検出することを含む。ウェハー構造及び/又は視覚特徴一組のウェハーフラット及び/又はウェハーグリッド線を含むことができフィルムフレーム構造及び/又は視覚特徴フィルムフレームフラットを含むことができる。
【0061】
ウェハーの回転ミスアライメントを訂正すること、ミスアライメント方向とは反対の方向に回転ミスアライメント角度に対応する角度範囲に亘りフィルムフレームを回転させることを含む。回転ミスアライメント訂正がウェハーテーブル表面上へのフィルムフレームの配置前に行うことができるため、そのような訂正、フィルムフレーム処理スループット又は検査工程スループットを低下することなく行われる。
【図面の簡単な説明】
【0062】
図1A図1Aは、ウェハーが実装される接着性又は粘着性の側面を含む薄い材料層又はフィルムによりウェハーを支持するフィルムフレームに実装されたウェハーの概略図である。
図1B図1Bは、ウェハーを支持するフィルムフレームに関して回転ミスアライメントされたウェハーの概略図である。
図2A図2Aは、画像取得装置視野(FOV)に関して適切に位置又はアライメントされたダイの概略図である。
図2B図2Bは、画像取得装置FOVに関して不適切に位置又はミスアライメントされたダイの概略図である。
図2C図2Cは、FOVに対するダイのミスアライメントの程度に応じて図2Bに示すものといった回転ミスアライメントされたダイの全表面積を取得するために上限4つの画像が要求されることを示す概略図である。
図2D図2Dは、フィルムフレームに関して適切に実装及びアライメントされたウェハー及び検査工程ウェハー移動路(これに沿って画像取得装置がウェハーのダイの連続の列内の各ダイの全表面積の画像を取得する)の概略図である。
図2E図2Eは、フィルムフレームに関して回転ミスアライメントされたウェハー10及び検査工程ウェハー移動路(これに沿って画像取得装置が、ウェハーのダイの連続の列内の各ダイの全表面積未満の画像を取得する)の概略図である。
図2F図2Fは、ダイアレイ内の全てのダイの合計の表面積が画像取得装置FOVよりも小さく、ダイアレイがFOVに関して適切にアライメントされるダイアレイの概略図である。ダイアレイ内の各ダイの水平及び垂直側面は各々FOV水平及び垂直軸XI及びYIに実質的に平行である
図2G図2Gは、ダイアレイの概略図であり、ダイアレイ内のダイの水平及び垂直側面FOV水平及び垂直軸XI及びYIに関して適切にアライメントされていない。
図2H図2Hは、画像取得装置FOVよりも大きい表面積を有する単一のダイの概略図である。ダイ適切にFOVに関してアライメントされている。ダイの水平及び垂直側面各々、FOV水平及び垂直軸XI及びYIに関して実質的に平行である
図2I図2Iは、図2Hに図示されるような単一のダイの概略図であり、FOV水平及び垂直軸XI及びYIに対するダイ側面のミスアライメント、画像取得装置FOVの外側に残るダイの部分をもたらす
図3A図3Aは、ウェハー及び/又はフィルムフレームの処理システムの部分を示す概略図であり、ウェハー及びフィルムフレームの両方を処理するための単一の多孔性ウェハーテーブル構造を提供し、更に本開示の実施例に係る回転ミスアライメント訂正、非平坦性修正及び/又は横方向変位阻止を提供する。
図3B図3Bは、ウェハー及び/又はフィルムフレームの処理システムの部分を示す概略図であり、ウェハー及びフィルムフレームの両方を処理するための単一の多孔性ウェハーテーブル構造を提供し、更に本開示の実施例に係る回転ミスアライメント訂正、非平坦性修正及び/又は横方向変位阻止を提供する。
図4A図4Aは、本開示の実施例に係る、セラミックベースの非多孔性材のような非多孔性材を含むウェハーテーブルベーストレイの斜視図である。
図4B図4B図4AのラインA−A’に沿うベーストレイの断面斜視図である。
図5A図5Aは、図4Aのベーストレイの斜視図であり、そのベーストレイ中にセラミックベース多孔性材のような成形可能、形成可能、適合可能又は流動可能な多孔性材が配されている。
図5B図5Bは、図5Aに対応しラインB−B’に沿う成形可能、形成可能、適合可能又は流動可能な多孔性セラミックベース材料を支持するベーストレイの斜視断面図である。
図5C図5Cは、図5A及び5Bに対応する硬化された多孔性セラミック材料を支持するベーストレイに対応する平坦化工程後の真空チャック構造の断面図である。
図5D図5Dは、本開示の実施例により生産又は製造された真空チャック構造の断面図であり、図5Cに対応し、また平坦な真空チャック表面でウェハー又はフィルムフレームを支持する。
図5E図5Eは、本開示の実施例に係る真空チャック構造上に置かれた第1標準径(例えば、8インチ)を有する代表例の第1ウェハーの斜視図である。
図5F図5Fは、本開示の実施例に係る真空チャック構造上に置かれた第2標準径(例えば、12インチ)を有する代表例の第2ウェハーの斜視図である。
図5G図5Gは、本開示の実施例に係る真空チャック構造上に置かれた第3標準径(例えば、16インチ)を有する代表例の第3ウェハーの斜視図である。
図6A図6Aは、一組の突き出しピンガイド部材を含む、本開示の別の実施例に係るセラミックベースの真空チャックベーストレイの斜視図である。
図6B図6Bは、図6AのラインC−C’に沿うセラミックベースの真空チャックベーストレイの断面図である。
図7A図7Aは、図4A及び4Bのベーストレイの斜視図であり、このベーストレイ中に、成形可能、形成可能、適合可能又は流動可能な多孔性セラミックベース材料が配されている。
図7B図7Bは、図7Aに対応しラインD−D’に沿う成形可能、形成可能、適合可能又は流動可能な多孔性のセラミックベースの材料を支持するベーストレイの断面斜視図である。
図8図8は、本開示の実施例に係る真空チャック構造の製造のための代表的工程のフロー図である。
図9図9は、本開示の実施例に係る真空チャック構造の断面図であり、平坦化工程の完了の前のベーストレイの区画容積を少し超える成形可能な多孔性セラミックベース材料の初期の量を図示する。
図10A図10Aは、本開示の実施例に係るフィルムフレームに対する回転又は角度ウェハーミスアライメントの程度を決定するべく構成されたミスアライメント検査システムの実施例を示す概略図である。
図10B図10Bは、本開示の実施例に係る図10Aに示されるようなミスアライメント検査システムによりフィルムフレームに対する回転又は角度ウェハーミスアライメントの大きさを決定する側面を示す概略図である。
図10C図10Cは、本開示の別の実施例に係るフィルムフレームに対する回転又は角度ウェハーミスアライメントの大きさを決定するために構成されたミスアライメント検査システムの実施例を示す概略図である。
図10D図10Dは、本開示の実施例に係る図10Cに図示されるようなミスアライメント検査システムによるフィルムフレームに対する回転又は角度ウェハーミスアライメントの大きさを決定する側面を示す概略図である。
図11図11は、第1処理サブシステムレジストレーション要素を支持する少なくとも1つのエンド・エフェクタを含む一組のエンド・エフェクタの概略図である。
図12A図12Aは、本開示の実施例に係るウェハー及びフィルムフレームの処理オペレーションを実行するために組み合わされ、一体化され、若しくは統合された態様の回転補償機器、平坦化機器及び閉じ込め機器の各々として構成された代表例の多機能処理機器の側面を示す概略図である。
図12B図12Bは、本開示の実施例に係る取得アームの部分を示す概略図である。
図12C図12Cは、本開示の実施例に係る取得位置決めアセンブリーの部分及び第1フィルムフレーム径又は断面積に対応する第1位置で複数の取得アームの代表例の第1位置決めを示す概略図である。
図12D図12Dは、取得位置決めアセンブリーの部分及び第1フィルムフレーム径又は断面積よりも小さい、第2フィルムフレーム径又は断面積に対応する第2位置で複数の取得アームの代表例の第2位置決めを示す概略図である。
図13A図13Aは、本開示の実施例に係る多機能処理機器により支持されるフィルムフレームの概略図である。
図13B図13Bは、フィルムフレームに対する第1ウェハーの第1角度ミスアライメントを補償するためのピック及び配置z軸Zpp周りに回転された多機能処理機器の部分を示す概略図である。
図13C図13Cは、フィルムフレームに対する第2ウェハーの第2角度ミスアライメントを補償するためのピック及び配置z軸Zpp周りに回転された多機能処理機器の部分を示す概略図である。
図14A図14Aは、本開示の実施例に係るウェハーテーブル表面でのウェハーの安定した取得を促進するために、ウェハーの部分上に取得アームの先端要素を位置付ける多機能処理機器の概略図である。
図14B図14Bは、本開示の実施例に係るウェハーテーブル表面でのウェハーの安定した取得を促進するために、ウェハーの部分上に取得アームの先端要素を位置付ける多機能処理機器の概略図である。
図15A図15Aは、ウェハーの裏面に適用される自然吸引力及び真空力によりウェハーテーブル表面上に一様に保持された代表的ウェハーの概略図である。
図15B図15Bは、真空力停止に続く図15Aのウェハー及びウェハーの裏面に対する吹き出し空気の適用に続くウェハー及びウェハーテーブル表面の間のエアークッションの形成の概略図である。
図15C図15Cは、図15Bに図示のエアークッションの結果としてウェハーテーブル表面に対するウェハーの変位の概略図である。
図15D図15Dは、本開示の実施例に係るウェハーテーブル表面に沿う横方向のウェハー変位を制限又は制約する態様においてウェハーに対して取得アーム及び取得アーム先端要素を位置決めする多機能処理機器の概略図である。
図15E図15Eは、本開示の実施例に係るウェハーテーブル表面に沿う横方向のウェハー変位を制限又は制約する態様においてウェハーに対して取得アーム及び取得アーム先端要素を位置決めする多機能処理機器の概略図である。
図16図16は、本開示の実施例に係るウェハーテーブル表面に沿う横方向のウェハーの変位を制限、制御又は阻止するための代表的工程のフロー図である。
図17図17は、本開示の実施例に係る代表的ウェハー処理工程のフロー図である。
図18図18は、本開示の実施例に係る代表的フィルムフレーム処理工程のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【0063】
本開示において特定の図面における特定の要素番号の所与の要素の図示又は事柄又は使用若しくは対応する記述事項おけるその参照、別の図面若しくはそれに関連した記載事項において識別される同一、均等又は類似の要素又は要素番号を指標している。図面又は関連の文言における「/」の使用は、逆のことが示されない限り「及び/又は」を意味するものと理解される。本明細書の特定の数値又は数値範囲の掲載、適切な数値又は数値範囲を含み、若しくはそれを記載しているものと理解される。
【0064】
本明細書で用いられるように、用語「一組(set)」は、少なくとも1の基本を数学的に表わす有限の編成の要素に対応し若しくはそのようなものとして規定されており(即ち、本明細書で規定される一組はユニット、シングレット又は一組の要素又は多数組の要素に対応し得る)、これは既知の数学的な定義(An Introduction to Mathematical Reasoning: Number, Sets and Functions, “Chapter 11: Property of Finite Sets” (例えば頁140に記載)、Peter J. Eccles、ケンブリッジ大学プレス(1998)に記載されたものに対応する態様で)にしたがっている。一般的には、一組の要素、システム、機器、装置、構造、対象物、工程、物理パラメーター又は検討下の一組の種類に依存する値を含み若しくはそれらである
【0065】
簡潔さのため及び理解を助ける目的で、本明細書で用いられる用語「ウェハー」が、一組の光学的検査工程及び/又は他の処理オペレーションが望まれる若しくは要求される1以上の平坦な表面積を有するウェハー全体、ウェハー部分又は他の種類の対象物又はコンポーネント(例えば、ソーラーセル)の全体又は部分を意味している。明細書における後続する用語「フィルムフレーム」、一般に当業者により理解される態様においてウェハーが実装又は接着される例えばフィルムフレーム表面積に亘って配された又は延ばされる薄層又はフィルム材料により、ウェハー、薄化された又は裏面研削されたウェハー又は切断されたウェハーを支持又はサポートするように構成されるサポート部材又はフレームを意味する。加えて、本明細書において使用の用語「ウェハーテーブル」、ウェハー検査工程又はフィルムフレーム検査工程過程において、各々ウェハー又はフィルムフレームを保持するための機器を含み、ここでは用語「ウェハーテーブル」、当業者によって、ウェハーチャック、真空テーブル、又は真空チャックと均等、実質的に均等、若しくは類似するものと理解される。本明細書において使用の「非多孔質材」は、少なくとも実質的又は本質的に空気又は液体のような流体の流れ又は移動に不浸透性であり、これに対応して、そこを通じた真空力の連絡又は移動に少なくとも実質的又は本質的に不浸透性である材料を意味することが意図される(例えば、0.50〜1.0mmよりも大きい深さのような非多孔質材の所与の厚み又は深さに対して)。これに類似して、本明細書において使用の「多孔質材」は、少なくとも適度に/実質的又は本質的に空気又は液体のような流体の流れ又は移動に浸透性であり、これに対応して、そこを通じた真空力の連絡又は移動に少なくとも適度に/実質的又は本質的に浸透性である材料を意味することが意図される(例えば、0.50〜1.0mmよりも大きい深さといった多孔質材の所与の厚み又は深さに対して)。最後に、用語「セラミックベース」及び「セラミックベースの材料」が、本開示の内容において、その物質構造及び特性において完全又は実質的にセラミックである材料を意味することが意図される。
【0066】
本開示に係る実施例は、ウェハー及びフィルムフレームの処理のためのシステム及び工程に関するものであり
(a)正確な高スループット検査工程を促進又は作動させる態様においてウェハー及びフィルムフレームの両方を処理するように構成された単一又は統合された多孔性ウェハーテーブル及び
(b)(i)ウェハー反り又は非平坦性に起因するウェハーテーブル上のウェハーの不十分な真空保持を修正し
(ii)真空力停止及び/又は空気パージ適用に起因するウェハーの横方向の変位を阻止し及び/又は
(iii)フィルムフレームにより支持されたウェハーの回転ミスアライメントを訂正又は補償するように自動的に構成されたサブシステム、装置又は要素
を提供する。本開示に係る幾つかの実施例は、上述の各々を提供することができるシステム及び工程に関する。
【0067】
本開示に係る多数の実施例は、ウェハー及びフィルムフレーム検査システム(例えば、光学的検査システム)に関するが、本開示に係る幾つかの実施例はこれに加えて又は代替として、テストオペレーションのような他の種類のウェハー及び/又はフィルムフレームのフロントエンド又はバックエンド処理オペレーションをサポート又は実行するように構成される。本開示に係る代表的実施例態様は、簡潔さ及び理解を助ける目的のため検査システムを主に強調して以降詳細に記述される。
【0068】
ウェハー及びフィルムフレームの両方を処理するために構成された単一又は統合されたウェハーテーブルにより、本開示の実施例は、ウェハーテーブル転換キットの必要を除去し、又はそれを排除し、したがってウェハーフィルムフレームに対する及びフィルムフレームウェハーに対する転換キットの切り替え及びオペレーションの較正に起因する生産中断時間を除去し、平均検査工程スループットが高められる。本開示の実施例に係る単一又は統合されたウェハーテーブルは、高い又は非常に高い程度の平坦性を有し、高度に平坦なウェハーテーブル表面の垂直軸に平行な方向に沿うそこからの最小又は無視可能な偏向でウェハーダイ表面を共通検査面に維持するウェハーテーブル表面を提供し、高精度の検査オペレーションを促進又は作動する。
【0069】
加えて、本開示に係る実施例は手動介入の必要を除去することができ、従前において下記を解決すことが必要であった。
(a)ウェハー反り又は非平坦性に起因するウェハーテーブル表面上のウェハー保持の欠如及び
(b)ウェハーテーブル表面にウェハーを保持した真空力の中断又は停止及び/又は任意の残留の真空吸引を除去するためのウェハーテーブルによるウェハーの裏面への吹き出し正の空気の一時的な適用に続くウェハーテーブル表面に沿うウェハーの予測不能な横の動き。更に本開示に係る実施例は手動介入若しくは機械的に複雑及び不必要に高価な回転可能なウェハーテーブルアセンブリーの必要を除去し、それらは従前においてウェハー上に存在するフィルムフレームに対するウェハーの回転ミスアライメントを訂正するために要求されていた(例えば、フィルムフレームに対するウェハーのミスアライメント所与の閾値ミスアライメントの大きさを超える時)。
【0070】
代表的システム構成及びシステム要素の態様
図3Aは、本開示の実施例に係るウェハー10及びフィルムフレーム30を処理するためのシステム200のブロック図であり、検査システム600による検査工程(例えば、各々、ウェハー検査工程及びフィルムフレーム検査工程)過程においてウェハー及びフィルムフレームの両方を処理するために構成された高い又は非常に高い平坦性の表面622を提供する単一又は統合されたウェハーテーブル620を有するウェハーテーブルアセンブリー610を含む。システム200は、第1処理サブシステム250及び第2処理サブシステム300を更に含み、これら
(a)ウェハー10及びフィルムフレーム30を検査システム600へ及びそこから搬送し、及び
(b)事前検査処理オペレーションの一部としてウェハーフィルムフレームに対する回転ミスアライメント訂正及びウェハー非平坦性修正、及び検査後の処理オペレーションの一部として横方向の変位を阻止することを提供するように構成され、以下で更に詳述される。
【0071】
ウェハー10又はフィルムフレーム30が所定時間で検査されているか否かに応じて、システム200、各々、ウェハーカセットといったウェハー源210、又はフィルムフレームカセットといったフィルムフレーム源230を含む。同様に、もしウェハー10が検査されるならば、システム200、ウェハーカセット(又は処理ステーションの一部)のようなウェハー目的地220を含みもしフィルムフレーム30が検査されるならば、システム200、フィルムフレーム目的地240を含み、これフィルムフレームカセット(又は処理システムの一部)である。ウェハー源210及びウェハー目的地220、対応又は同一の場所又は構造(例えば、同一のウェハーカセット)である。同様に、フィルムフレームソース220及びフィルムフレーム目的地240、対応又は同一の場所又は構造(例えば、同一のフィルムフレームカセット)である
【0072】
システム200は、ウェハー10が検査システム600に関して適切にアライメントされるようにウェハー10の初期又は事前検査のアライメントを確立するべく構成されたウェハープリアライメント又はアライメントステーション400フィルムフレーム30上に実装されたウェハー10に対応する回転ミスアライメント方向及び回転ミスアライメント大きさ(回転ミスアライメント角度により示され得る)を受け取り、検索し、決定し、又は測定するべく構成された回転ミスアライメント検査システム500及び(例えば、記憶されたプログラム指令の実行により)システムオペレーションの態様を管理又は制御するべく構成された制御ユニット1000も含み、以下に更に詳述される。制御ユニット1000は、コンピューターシステム又はコンピューティング装置を含み若しくはそれであり、処理ユニット(例えば、マイクロプロセッサー又はマイクロコントローラー)、メモリー(例えば、固定及び/又はリムーバブルなランダムアクセスメモリー(RAM)及びリード・オンリー・メモリー(ROM)を含む)、通信リソース(例えば、標準信号伝送及び/又はネットワークインターフェイス)、データ・ストレージ・リソース(例えば、ハードディスクドライブ、光学ディスクドライブ、又は同種のもの)、及び表示装置(例えば、フラットパネルディスプレイスクリーン)を含む。
【0073】
多数の実施例においてシステム200は、追加として、サポート構造、ベース、下部フレーム、又は下部構造202を含み、これ少なくとも第2処理サブシステム300に結合され、若しくはそれをサポート又は支持するように構成され、第2処理サブシステム300、第1処理サブシステム250及び処理システム600に動作可能にインターフェース接続し、ウェハー又はフィルムフレーム処理オペレーションを促進する。幾つかの実施例においてサポート構造202、第1処理サブシステム250、第2処理サブシステム300、ウェハーアライメントステーション400、ミスアライメント検査システム500及び検査システム600のそれぞれをサポート若しくは支持する。
【0074】
図3Bは、ウェハー10及びフィルムフレーム30を処理するためのシステム200のブロック図であり、検査システム600による検査過程でウェハー及びフィルムフレームの両方を処理するために構成された単一又は統合されたウェハーテーブル620を提供し、更に本開示の別の実施例に係る第1処理サブシステム250及び第2処理サブシステム300を提供する。この実施例においてウェハー源210及びウェハー目的地230同一であり、例えば同一のウェハーカセットであり、フィルムフレーム源220及びフィルムフレーム目的地240同一であり、例えば同一のフィルムフレームカセットである。そのような実施例は、より小さい又は顕著に減じられた空間底面積を提供し、コンパクトで空間利用効率が高いシステム200をもたらす代表的実施例において検査システム600、ウェハー10及びフィルムフレーム30上に2次元及び/又は3次元の光学的検査オペレーションを実行するように構成される。光学的検査システム600、多数の照明源、画像を取得し、これに対応する画像データ組(セット)を生成するべく構成された画像取得装置(例えば、カメラ)と、照明の幾つか又は各々をウェハー10に向かって向け、ウェハー表面で反射された照明を特定の画像取得装置に向けて検出し、ウェハー表面に入射及び/又はそこから反射される光を反射又は光学的に作用するように当業者により理解される態様構成される光学的要素(例えば、フィルタリング、フォーカシング、コリメーティング)を含むことができる。また、光学的検査システム600は、記憶されたプログラム指令の実行及び検査結果の生成により画像データ組(セット)を分析するために、処理ユニット及びメモリー含み、若しくはこれらと通信可能に構成される。
【0075】
上述のように、検査システム600は、次の1以上が要望又は要求される別の種類の処理システムを含又はそれと代替される:
(a)ウェハー10及び/又はフィルムフレーム30を処理するために構成されたウェハーテーブル620であり、無視可能な平坦な偏向で、処理オペレーションの過程でウェハーダイ12を共通面に一括して維持するために非常に高い平坦性を有するウェハーテーブル表面622を提供するもの
(b)ミスアライメント閾値の大きさ(例えば、図10A〜10Dを参照して以下に更に詳述されるような最大スループット検査のために満足されるべき又は満足されなければならない最大ウェハーフィルムフレームに対する回転ミスアライメント許容値)を超えるフィルムフレーム30に対するミスアライメントの量を呈するウェハー10の正確なアライメント
(c)ウェハーテーブル620によるウェハー10又はフィルムフレーム30(非平坦又は反ったウェハー10を含む)の均一な確実にされる保持及び/又は
(d)ウェハーテーブル表面622に沿う意図しない、予測不能又は無制御の横方向のウェハー変位の阻止。
【0076】
図3Cを更に参照すると、ウェハーテーブルアセンブリー610により支持されたウェハーテーブル620、高度に平坦な外部又は露出したウェハーテーブル表面622を提供し、この上にフィルムフレーム30と同様にウェハー10が位置付けられ、確実に維持又は保持され、ウェハーテーブル表面622の中心点、中心、重心、近似中心点、中心又は重心に垂直に規定される高度に平坦なウェハーテーブル表面622の垂直軸Zwtに平行な方向に沿って、最小又は無視可能な平坦な偏向でもってウェハーダイ12が一括して共通検査面に維持される。ウェハーテーブルアセンブリー610は、面を規定する又はそれに対応する2つの横の空間軸、例えば、各々、ウェハーテーブルx及びy軸Xvt及びYvt(各々が軸Zvtを横切る)に沿って、ウェハーテーブル620を、また従って、これにより支持又は確実に保持された任意のウェハー10又はフィルムフレーム30を選択的及び制御可能に変位するように構成される。
【0077】
ウェハーテーブル620は、(a)ウェハーの上面、上側面、又は露出面及びウェハーの下面又は裏面に対して作用する大気圧の圧力差に起因して存在する固有又は自然の吸引力と、(b)ウェハーの裏面10への真空力又は負の圧力の選択的に制御された適用との組み合わせにより、ウェハーテーブル表面622上又はそれに対してウェハー10又はフィルムフレーム30を選択的及び確実に維持又は保持するように構成される。ウェハーテーブル620は、ウェハーテーブル表面622とウェハー10又はフィルムフレーム30の裏面の間のインターフェースへ、例えば短い/一時的、例えば0.50秒又は0.25〜0.75秒の正の空気圧の噴射(例えば、エアーパージ又は吹き込み空気)を適用又は給送し、適用された真空力の中断又は停止に続いて、ウェハーテーブル表面622からのウェハー10又はフィルムフレーム30に作用する真空吸引の解放を促進する。
【0078】
様々な実施例においてウェハーテーブルアセンブリー610は、ウェハーテーブル表面622からウェハー10又はフィルムフレーム30を垂直に変位するために、ウェハーテーブルz軸Zwtに平行又はそれに沿って、ウェハーテーブル表面622に対して直交して又は垂直方向に選択的及び制御可能に変位される一組の突き出しピン612を含む。多数の実施例においてウェハーテーブル620は、8、12、及び16インチウェハー10のような多数の標準サイズのウェハー10を処理するために構成された一組の突き出しピン612(例えば、3つの突き出しピン)を含む。ウェハーテーブル620は、ウェハーテーブル620上で一組の突き出しピン612の位置決め(例えば、その外周に幾分近いか一般的にいか、近いか又は近接して8インチウェハーを支持するように位置付けられる)及びウェハー及びフィルムフレームが本開示の実施例に応じて処理される態様に因り、追加の一組の突き出しピン612(例えば、追加の一組の3つの突き出しピン)を含む必要がなく、また省略又は除外することができる。以下で更に詳述するように、幾つかの実施例においてウェハーテーブル620への又はそこからのウェハー10の搬送のために突き出しピン612が用いられ、ウェハーテーブル620への及び/又はそこからのフィルムフレーム30の搬送、突き出しピン612の使用を伴う必要がなく、また省略又は完全に除外される。
【0079】
多数の実施例においてウェハーテーブル620図4A図9を参照して以下に記述されるウェハーテーブル構造に同一、本質的に同一、実質的に同一又は類似する構造を有する。
【0080】
ウェハー及びフィルムフレームの処理のための代表的な統合されたウェハーテーブル構造の態様
本開示に係る実施例においてウェハーテーブル構造、ウェハーテーブル構造の内部又はベース表面(例えば、ベーストレイの底)に一体的に形成された若しくは取り付けられた多数のリッジ(突出、リッジ、立ち上げられた細片(raised strips)、仕切り部、波部(corrugations)、しわ(creases)又は折り部(folds)であり若しくはそれらを含むことができる)を有するベーストレイ(若しくはベース容器、フレーム、フォーム、貯蔵部、又は貯蔵構造)を含むことができる。様々な実施例においてベーストレイ、セラミックベースの材料のような少なくとも1つの種類の非多孔質材を含むことができる。ベーストレイは、1又は複数の真空力の適用に応答して、ガス又は流体(例えば、空気)に不浸透性、又は本質的にガス又は流体に不浸透性であることが意図される。つまり、非多孔質材は、適用された1又は複数の真空力に応答して、そこを通じるガス、流体、又は1又は複数の真空力の通路に不浸透又は本質的に不浸透であることが意図される。非多孔質材は、更に慣用の研磨ホイールといった通常の技術及び設備により、簡単又は迅速に機械加工可能、研削可能又は研磨可能であることが意図される。多数の実施例において非多孔質材、磁器(porcelain)であり若しくはそれを含む
【0081】
リッジ、ベーストレイに多数のコンパートメント、チャンバー、セル構造、開口領域、又はリセスを規定し、そのように分割し、又は分離し、その中に少なくともつの種類の成形可能、形成可能、適合可能、又は流動可能な多孔質材が導入され、設けられ、配され、又は注入されて硬化、凝固、又は固化される。多孔質材、更に、ベーストレイコンパートメントに確実に結合(例えば、固化、凝固又は硬化工程に関するような化学結合)又は接着され、固化された多孔質材、コンパートメント内に確実に保持され、又はそこに結合される。追加若しくはその代替として、リッジは、コンパートメント内で固められ若しくは硬化される時に多孔質材、リッジの構造によりその中に固定又は保持されるような態様で形状付けられる。リッジは、望まれる又は要求されるように、曲がった及び/又は張り出す部分を含み、若しくは他の適切な形状を取るように構成され得る。
【0082】
コンパートメント内の多孔質材は、(例えば、それが硬化若しくは固められ、1又は複数の真空力がそこに適用された後)ガス、流体、又は1又は複数の真空力がそこを通じて連絡又は伝達されるように、そこへの1又は複数の真空力の適用に応答してガス又は流体(例えば、空気)の通路を許容することが意図される。その上、多孔質材は、慣用の研磨ホイールといった通常の技術及び設備に
より、簡単又は迅速に機械加工可能、研削可能、又は研磨可能であることが意図される。
【0083】
ウェハーテーブル構造について、1又は複数の非多孔性ベーストレイ材料及び/又はベーストレイコンパートメント内への導入のための1又は複数の多孔質材の選択は、ウェハー10又はその上に存在するフィルムフレーム30に対して実行される適用又は工程との関係におけるウェハーテーブル構造の所望又は要求の特性に依存する。例えば、フィルムフレーム30により支持される大径の切断されたウェハー10の小さい又は極小のダイ12の光学的検査は、ウェハーテーブル構造が非常に高度な又は超高度な平坦性の程度を有するウェハーテーブル表面を提供することを要求する。その上、1又は複数の非多孔性ベーストレイ材料及び/又は1又は複数の多孔性コンパートメント材料は、ウェハーテーブル構造が明らかにされる予期又は意図される種類のウェハー又はフィルムフレーム処理条件に照らしてウェハーテーブル構造が満足するべき化学、電気/磁気、熱、又は音響要求に依存する。
【0084】
様々な実施例において、1又は複数の非多孔性ベーストレイ材料及び1又は複数の多孔性コンパートメント材料、(例えば、実質的又は本質的に同時に)単一の研削又は研磨機器による少なくとも2つの区別可能又は異なる材料の多数の露出した表面に亘る研削又は研磨を促進又は作動させる1又は複数の材料特性又は1又は複数の品質に基づいて選択される。特に、2つ(又は2以上の)区別可能又は異なる非多孔性及び多孔質材の露出面は、標準の機械加工、研削、又は研磨技術に従って動作し、若しくは動作される標準の機械加工、研削、又は研磨機器を伴う単一、共通、又は共有の工程により、同じ又は同一の態様において同時に機械加工され、研削され、又は研磨される。各非多孔性及び多孔質材のそのような機械加工、研削、又は研磨は、研磨ヘッドのような機械加工、研削、又は研磨要素、装置、又はツールに対して、低い、最小若しくは無視可能な損害をもたらす。更には、多数の実施例において、1又は複数の非多孔性ベーストレイ材料及び1又は複数の多孔性コンパートメント材料は、1又は複数の非多孔性ベーストレイ材料が機械加工、研削、又は研磨により作用される(例えば、平坦化される)速度と、1又は複数の多孔性コンパートメント材料が機械加工、研削、又は研磨により作用される(例えば、平坦化される)速度が実質的又は本質的に同一であるように選択される。
【0085】
簡潔及び理解の容易の目的のため、以下に記述のウェハーテーブル構造の代表的実施例において非多孔性ベーストレイ材料、非多孔性セラミックベース材料であり若しくはそれを含み、多孔性コンパートメント材料、多孔性セラミックベース材料であり若しくはそれを含む。当業者は、本開示の実施例に係るウェハーテーブル構造、以下に記述の代表的実施例との関係で提供される材料の種類に限定されないものと理解するのである
【0086】
非常にフラット、高度に平坦又は超平坦なウェハーテーブル表面の創出が望まれ若しくは要求される時、多孔質材は、当業者により理解される態様において、標準/慣行の処理技術、処理シーケンス及び処理パラメーター(例えば、硬化温度又は温度範囲、及び対応の硬化回数又は時間間隔)に応じて多孔性ウェハーテーブル、ウェハーチャック、真空テーブル、又は真空チャックを形成、製作、又は製造することに適する成形可能な多孔性ベースセラミック材料及び/又は他の化合物を含むことができる。多数の実施例においては、多孔質材が、CoorsTek (CoorsTek Inc.、 Hillsboro、 OR USA、 503-693-2193)により提供された商業的に入手可能な材料であり若しくはそれを含む。そのような多孔質材、酸化アルミニウム(A1)及び炭化ケイ素(SiC)のような1以上の種類のセラミックベース材料であり若しくはそれを含む、固化後/硬化後に5〜100μmの間(例えば、約5、10、30、又は70μm)の細孔サイズを呈し、多孔率が20〜80%(例えば、約30〜60%)ある。1又は複数の多孔性コンパートメント材料の細孔サイズが、当業者により理解されるように、検討される適用(フィルムフレーム30上の薄い又は非常に薄いウェハー10の検査)に適する意図又は所望の真空力レベルのような適用要求に基づいて選択される。セラミックベーストレイの部分(例えば、一組のリッジ、及び可能性としてベーストレイの縁)及びベーストレイコンパートメントにより支持された硬化された成形可能な多孔性セラミック材料に対応する露出した上面又は外面、(例えば、統合された又は単一の機械加工又は研削工程により)機械加工され、非常に高度な又は超高度な平坦性又は平坦均一性の程度を呈する共通のウェハーテーブル表面を提供し、これは、例えば検査過程で、そこからの最小又は無視可能な偏向で、(ウェハーテーブル表面の垂直軸に垂直をなす)共通面に沿って又はその面内にウェハーダイの表面を効果的に配置又は維持する態様において、ウェハー又はフィルムフレームを確実に保持するのに適する。
【0087】
図4Aは、本開示の実施例に係セラミックベースのベーストレイ100の斜視図であり、また図4Bは、ラインA−A’における図4Aのベーストレイの斜視断面図である。上述のように、様々な実施例においてセラミックベースのベーストレイ100非多孔性であり、本質的に非多孔性であり、したがって適用された1又は複数の真空力に応答したそこを通じたガス、流体、又は真空力の伝達に関して不浸透又は本質的に不浸透である。つまり、セラミックベースのベーストレイ100は、そこを通じたガス、流体、又は1又は複数の真空力の連絡又は伝達に関して強い、非常に強い、又は効果的な不可入のバリアーとして機能することが典型的には意図される。
【0088】
1つの実施例においては、ベーストレイ100
真空開口20が配されるところに対して又はそこを周囲する中心又は重心104
平坦又は横断の空間の広がり又は領域AT外周部又は縁106複数の内側底面110a〜c(そこに配された多数の真空開口20を含む)及び
ベーストレイの中心とその外縁106の間に配された1以上のリッジ120a〜b(例えば、環状又は同心配列にある)
を規定する形状を有する。以下で更に詳述するように、様々な実施例においてリッジ120a〜bは、ベーストレイの外縁106と同様、標準ウェハー及び/又はフィルムフレームサイズ、形状、及び/又は寸法(例えば、8インチ、12インチ、及び16インチのウェハー及びそのようなウェハーサイズに対応する1以上のフィルムフレームサイズ)に相関される若しくは対応する態様にて大きさが決められ、形状付けられ、及び/又は寸法される。ベーストレイ100、少なくとも1つの裏面150を更に含み、その主要部分又は全体多数の実施例において単一のベーストレイの裏側の平面に配され又は実質的に配される。幾つかの実施例において垂直ベーストレイ軸ZT、ベーストレイの裏面150及びベーストレイの内側底面110a〜cに対して垂直又は実質的に垂直であり、ベーストレイの中心又は重心104を通じて延びるように規定できる。当業者により理解されるように、垂直ベーストレイ軸ZTは、この上又はこれに対してウェハー又はフィルムフレームが確実に維持又は保持され、意図されるウェハーテーブルの平坦面に対して垂直に規定される。図4A及び4BにおいてT、各真空開口20を二等分するラインA−A’に対して垂直である。
【0089】
各リッジ120a〜b、ベーストレイ100の内側の底面110a〜cを境界付け、また各リッジ120a〜b、異なるベーストレイの内側の底面110a〜cの部分をお互いに輪郭付け、分離し、若しくは仕切り、上述の成形可能、 形成可能、 適合可能又は流動可能な多孔質材を受け入れ又は支持する一組のベーストレイコンパートメント又は容器130a〜bを規定する。特に図4Aに図示の実施例において第1リッジ120a、ベーストレイ100の第1内側底面110aの上を延在し、又はそれを囲む(例えば、同心に囲む)。したがって、第1内側底面110aを囲み又は取り囲む第1リッジ120aにより規定される連続又は一般的に連続する構造的なリセスが、第1ベーストレイコンパートメント又は容器130aを規定し、これ、その底面として第1内側底面110aを有する。類似の態様において、第1リッジ120a及び第2リッジ120b、ベーストレイ100の第2内側底面110b上を延びる。第2リッジ120b、第1リッジ120aを包囲し(例えば、第1及び第2リッジ120a〜bお互いに対して同心である)、第1及び第2リッジ120a〜b、第2連続又は一般的に連続のベーストレイコンパートメント又は容器130bを規定し、これ、その底面として第2内側底面110bを有する。また同じく、ベーストレイの外縁106、第2リッジ120bを包囲し(例えば、第2リッジ120b及び外縁106お互いに対して同心である)、これら第3の連続又は一般的に連続のベーストレイコンパートメント又は容器130cを規定し、これその底面として第3の内側ベーストレイ底面110cを有する。任意の所与のリッジ120、横断リッジ幅、例えば、1〜4mm(例えば、3mm)及びコンパートメント又は容器130の深さを規定する対応のリッジ深さ、例えば略3〜6mm(例えば、4mm)を有する。以下に更に詳述のように、様々な実施例において任意の所与のベーストレイコンパートメント又は容器130a〜c、標準ウェハー及び/又はフィルムフレームサイズ、形状、及び/又は寸法の空間的な広がり、平坦な表面積、又は直径に相関された若しくは対応する空間的な広がり、平坦な表面積又は直径を有する。
【0090】
上述の説明に対する同様又は類似の検討、代替実施例におけるベーストレイコンパートメント又は容器130の追加又は他の種類の規定に適用し、この代替実施例は、単一リッジ120を有する実施例と、3以上のリッジ120a〜bを有する実施例と、1以上のリッジ120の部分が完全に互いを包囲せず、若しくは1以上の他のリッジ120に関して環状/同心ではない(例えば、特定のリッジ120の部分別のリッジ120に関して横方向、放射方向又はこれ以外の態様で配置される時)実施例とを含む。様々な形状、サイズ、寸法及び/又はセグメントを呈するリッジ120(例えば、リッジ120楕円形、円形、又は他の種類の幾何学的な輪郭又はパターンに関して配された多数の別個の又は分離されたセグメント又はセクションを含む)が異なる種類のベーストレイコンパートメント又は容器130を規定する態様当業者により即時に理解される。
【0091】
上述に加えて、ベーストレイの外縁106、各リッジ120a〜bと同様に、各々露出した外縁上面108及び露出したリッジ上面122a〜bを含み(ベーストレイの裏面150に対ベーストレイ100の上面又は上側の面に対応する)、ウェハーテーブルの平坦面により支持されるウェハー10又はフィルムフレーム30に最も近接することが意図される。多数の実施例においてベーストレイの外縁上面108とベーストレイの内側底面110a〜cの間の(例えば、ベーストレイの中央切軸ZTに平行な)垂直距離、各リッジ上面122a〜bとベーストレイの内側底面110a〜cの間も同様に、ベーストレイコンパートメント深さDTCを規定する。ベーストレイの外縁上面108とベーストレイの裏面150の間の垂直距離、全体のベーストレイ厚みTOTを規定する。最後に、垂直距離(これに沿って真空開口20が延びる)、真空通路深さDVを規定し、これOTとDTCの差に等しい。
【0092】
図5Aは、本開示の実施例に係るウェハーテーブル構造5の形成を促進又は実施し、若しくはそれを形成するための基礎を効果的に提供するために、成形可能、形成可能、適合可能、又は流動可能な多孔質材が導入、配され、若しくは提供される図4Aのベーストレイ100の斜視図である。図5Bは、ラインB−B’における図5Aに対応する多孔質材を支持するベーストレイ100の斜視断面図である。図5Cは、図5A及び5Bに対応する多孔質材を支持するベーストレイ100の断面図である。
【0093】
図5A及び5Bにおいて、多孔質材は、検討されるウェハーテーブル構造の製作の段階に応じて、硬化前/固定前若しくは硬化後/固定後の状態ベーストレイコンパートメント130a〜c内に存在しているものと理解することができる。更に硬化後/固定後の状態で検討されるならば、多孔質材及び非多孔性又は真空不浸透セラミックベースのベーストレイ100、平坦化前/機械加工前又は平坦化後/機械加工後の状態にあるものと考えられ、ここでも検討されるウェハーテーブル構造の製作の段階に依存する。本開示の実施例に係る代表的ウェハーテーブル構造の製作の工程の段階以下に詳細に記述される。
【0094】
図5A〜5Cを参照し、図4A及び4Bに示されたベーストレイの実施例に関して、ベーストレイコンパートメント130a〜cへの多孔質材の導入、配置、堆積又は供給及びベーストレイコンパートメント130a〜cの内部幾何学構造への多孔質材の同一化に続いて、第1ベーストレイコンパートメント130aが第1量140aの多孔質材により充填され、第2ベーストレイコンパートメント130bが第2量140bの多孔質材により充填され、第3ベーストレイコンパートメント130cが第3量140cの多孔質材により充填される。類似又は同様の検討、異なる数及び/又は構成のコンパートメント130を有する他のベーストレイの実施例に適用する。即ち、多孔質材がベーストレイコンパートメント130内に導入された後、そのようなコンパートメント130の各々、検討される任意の所与のコンパートメント130の寸法又は容積に対応する多孔質材の所定の量140で充填される。任意の所与のベーストレイコンパートメント130内に導入された多孔質材の初期量140、コンパートメントの容積に等しいか、若しくはそれを超えるものであり、過剰な多孔質材、以下に更に詳述するように平坦化工程に関連して機械加工又は研磨により除去される。
【0095】
コンパートメント130内への多孔質材の導入の後、多孔質材の任意の所与の量の一部、コンパートメント130内の多数の真空開口20に露出される。特に、多孔質材の所与の量140内において、ベーストレイの内側底面110に接触する多孔質材、対応のベーストレイの内側底面110に配され若しくは形成された1以上の真空開口20に選択的に露出される。例えば、図5B及び5Cに図示の実施例において特に示されるように、多孔質材の第1量140a、第1ベーストレイコンパートメント130aの第1内側底面110a内のベーストレイ100の中心に配された真空開口20に露出される。同じく、多孔質材の第2量140b、第2ベーストレイコンパートメント130bの第2内側底面110b内に配された真空開口20に露出され多孔質材の第3量140c、第3ベーストレイコンパートメント130cの第3内側底面110c内に配された真空開口20に露出される。多孔質材の各量140a〜cが対応の真空開口20に露出されるため、1又は複数の真空力、多孔質材の各量140a〜cを通じて、ウェハーテーブル構造5の上面に対応する多孔質材の上面へ、選択的に連絡、分配、若しくは伝達される。したがって、ウェハーテーブル構造5が特定のサイズ又は形状のウェハー10又はフィルムフレーム30を平坦なウェハーテーブル表面上で支持する時、1又は複数の真空力、以下に更に説明される、ウェハーテーブル平坦面上に配されたウェハー10又はフィルムフレーム30により被覆された対応のベーストレイコンパートメントを介して、ウェハー10又はフィルムフレーム30の裏面へ選択的に連絡若しくは伝達される。
【0096】
上述され及び以下に更に説明するように、多孔質材の量140ベーストレイコンパートメント130内に導入された後、各々のそのような量140、(例えば、硬化/ボンディング工程に関して若しくはそれ同時に一括して)コンパートメント130を規定する1以上のリッジ120の内部の底面110及び付随の側面又は側壁に対して固化、凝固、又は硬化及び結合される。加えて、2つの区別可能又は異なる材料表面に亘る単一の機械加工、研削、又は研磨機器を用いた1以上の慣用の技術的に単純な、廉価で、強靱な機械加工又は研磨技術又は工程により、硬化/ボンディング工程に続いて、ウェハーテーブル構造5の露出した上面(多孔質材の量140の露出した上面、露出したリッジ上面122、及び露出した外縁上面108を含む)、同時に機械加工、研磨、又は平坦化され得る。更には、単一の機械加工、研削、又は研磨機器の使用、非常に高度又は超高度な程度の平坦均一性を提示するウェハーテーブル表面を生じさせ、提供し、若しくは規定する。結果として、非常に小さいダイ及び/又は非常に薄いウェハーにとっても、最小又は無視可能なそこからの偏向で、その共通面に上側の又は露出したダイ表面を効果的に維持する態様において、ウェハーテーブル平坦面上に配され、また確実に維持又は保持されたウェハー10又はフィルムフレーム30により支持されるダイ12が共通面に維持される。したがって、そのようなダイ12の上面は、高度に平坦なウェハーテーブル表面の垂直軸に平行な方向(例えば、ベーストレイの垂直軸ZTに対応し、重畳し、若しくは包摂するウェハーテーブル垂直軸Zwt)に沿って、その共通面から外れる最小又は無視可能な位置偏向を提示する。本開示に係る多数の実施例により提供されるウェハーテーブル表面の超高度な平坦性、ウェハー10又はウェハー表面に存在するフィルムフレーム12のダイ12に実質的に1つの単一面(例えば、検査面)に座することを可能にし、正確な検査及び/又は他の処理を促進する。
【0097】
図5Dは、本開示の実施例したがって生産又は製造されたウェハーテーブル構造5の断面図であり、図5Cに対応し、平坦なウェハーテーブル表面上のウェハー又はフィルムフレームを支持する。ウェハーテーブル構造5非常に高度又は超高度な程度の平坦均一性を有するウェハーテーブル平坦面190を提供し、それで1又は複数の真空力によりウェハーテーブル平坦面上に確実に維持又は保持されるウェハー10又はフィルムフレーム30により支持されるダイ12(例えば、非常に小さく及び/又は非常に薄いダイ12)、装置又は材料層が、ウェハーテーブル垂直軸Zwtに沿う方向(若しくは、同じく、ウェハーテーブル平坦面190から離れる方向)においてウェハー又はフィルムフレームの処理面192から離れる若しくは外れる最小又は無視可能な位置偏向又は変位でウェハー又はフィルムフレームの処理面192(例えば、光学的検査面)に一括して又は共通に維持され、本質的に維持され、若しくは非常に実質的に維持される。代表的実施例において約0.25〜0.50平方mm又はこれよりも大きい平坦面積と、約25〜50ミクロン又はこれよりも大きい厚みを有するダイ12の露出面又は上面、集合的に、約+/−100μm未満、若しくは約10〜90μm未満(例えば、約+/−20〜80μm未満、若しくは平均して約50μm未満)のウェハー又はフィルムフレーム処理面192からの垂直偏向を提示する。非常に小さい又は極小のダイ12(例えば、約0.25〜0.55平方mm)及び/又は非常薄い又は超薄のダイ12(例えば、約25〜75μm又は約50μm厚)検査面192内に維持され、検査面192から外れるその偏向約20〜50μm未満である。
【0098】
先に示したように、特定のベーストレイコンパートメント130内の所与の多孔質材の量140の最大の横寸法又は径は、多孔質材の量140が存在するコンパートメント130の最大の平坦空間広がり又は表面積を規定又は制限するリッジ120により測られる平坦な空間広がり又は表面積と同様、特定の標準又は予期されるウェハー及び/又はフィルムフレームサイズ、平坦な空間広がり又は表面積、寸法、又は径に相関され、若しくは対応する。特に、所与サイズのウェハー10又はフィルムフレーム30をウェハーテーブル平坦面190に確実に維持又は保持するため、現在検討されるウェハー10又はフィルムフレーム30よりも小さいウェハー又はフィルムフレームサイズに対応する各コンパートメント130も同様に、現在において検討されるウェハー又はフィルムフレームサイズの横寸法又は径に最も近接して適合する最大横寸法及び径を有するコンパートメント130内に配され若しくはそれに露出した1つ又は複数の真空開口20へ又はそれを通じて真空力を選択的に提供又は配給することにより、真空力がウェハー10又はフィルムフレーム30へ提供又は配給される。したがって、特定サイズのウェハー10又はフィルムフレーム30は、
(a)検討されるウェハー10又はフィルムフレーム30のサイズに最も近接して適合する横寸法又は径を有する多孔質材の量140の上面を完全に被覆
(b)より小さい横寸法又は径を有する各多孔性セラミック材料の量140も同様である。ウェハー10又はフィルムフレーム30は、検討されるウェハー10又はフィルムフレーム30よりも小さい径を有する各リッジ120も同様に、ウェハー10又はフィルムフレーム30のサイズに最も近接して適合するリッジ120の部分も被覆するべきである。
【0099】
図5Eは、本開示の実施例に係るウェハーテーブル構造5上に配される第1標準径(例えば、8インチ)を有する代表的第1ウェハー10aの斜視図であり、
(a)第1ウェハー10a、多孔質材の第1量140aと第1リッジ120aの横幅の少なくとも一部を被覆するが、多孔質材の第2量140bまで延びず若しくは重複しない
(b)第1コンパートメントの真空開口20への又はこれを通じた多孔質材の第1量140a内への又はこれを通じた第1ウェハー10aの裏面への真空力の選択的又は優先の提供による第1ウェハー10aへの真空力の適用又は供給により、第1ウェハー10a、ウェハーテーブル平坦面190上に確実に保持される。
【0100】
図5Fは、本開示の実施例に係るウェハーテーブル構造5上に配される第2標準径(例えば、12インチ)を有する代表的第2ウェハー10bの斜視図である。
(a)第2ウェハー10b、多孔質材の第1及び第2量140a〜bを被覆し、また第2リッジ120bの横幅の少なくとも一部を被覆するが、多孔質材の第3量140cまで延びず、若しくは重複しない、
(b)第1コンパートメントの真空開口20及び第2コンパートメントの真空開口20への又はそれを通じた多孔質材の第1及び第2量140a〜bへの及びそれを通じた第2ウェハー10bの裏面への真空力の選択的又は優先的な提供による第2ウェハー10bへの真空力の適用又は供給により、第2ウェハー10bウェハーテーブル平坦面190上に確実に保持される。
【0101】
図5Gは、本開示の実施例に係るウェハーテーブル構造5上に配される第3標準径(例えば、16インチ)を有する代表的第3ウェハー10cの斜視図である。
(a)第3ウェハー10c、多孔質材の第1、第2、及び第3量140a〜cを被覆し、ベーストレイの外縁106の横幅の一部を被覆する
(b)第1コンパートメントの真空開口20、第2コンパートメントの真空開口20、及び第3コンパートメントの真空開口20への又はそれを通じた、多孔質材の第1、第2、及び第3量140a〜c内への又はそれを通じた第3ウェハー10cの裏面への選択的又は優先の真空力の提供による第3ウェハー10cへの真空力の適用又は供給により、第3ウェハー10c、ウェハーテーブル平坦面190上に確実に保持される。
【0102】
上述の点に加えて、多数の実施例においてセラミックベースのベーストレイ100、1以上の追加の種類の構造特徴又は要素を含む若しくは収容するように形成される。そのようなセラミックベースのトレイ102の特定の代表的非限定の実施例以下により詳細に記述される。
【0103】
図6Aは、本開示の別の実施例に係るセラミックベースのウェハーテーブルのベーストレイ100の斜視図であり、一組の突き出しピンガイド部材160を含む。図6Bは、ラインC−C’における図6Aのセラミックベースのウェハーテーブルのベーストレイの断面である。そのような実施例においては、ベーストレイ100が、上述のものと類似又は実質的に同一の概要又は全体構造を有することができる。しかしながら、第1リッジ110aが、多数の突き出しピンガイド構造、要素、又は部材160a〜cを含み(例えば、様々な実施例においては3つであり、これは、そのようなウェハーサイズに対応する8インチ、12インチ、及び16インチウェハーを処理するために3つの突き出しピンを作動させることに十分である)。各突き出しピンガイド部材160a〜cは、これを通じて突き出しピンが移動することができる通路又は経路に対応する若しくは規定する開口162を提供するべく形状付けられ、また構成される。多数の実施例においては、任意の所与の突き出しピンガイド部材160a〜cが、第1リッジ110aの一体部分又は伸張として形成され、突き出しピンガイド部材160a〜cが、第1区画120aの部分内に突入する。その上、突き出しピンガイド部材160a〜cは、ウェハーテーブル構造の使用過程(例えば、突き出しピンの上昇又は下降の過程)で突き出しピンガイド部材160a〜cを通じた真空ロスが本質的な無であり、無視可能であり、若しくは最小である態様において、寸法付けられ、及び/又は構築される。幾つかの実施例においては、突き出しピンガイド部材160a〜cは、ウェハーテーブル構造5が処理するために設計されている各々のウェハー及びフィルムフレームサイズを一組の突き出しピン164が処理するように戦略的に配置される。当業者は、代替的若しくは追加的に、突き出しピンガイド部材160a〜cが第1リッジ110aから分離して形成され、若しくは別のリッジ110(例えば、第2リッジ110b)の一部として形成されることを理解する
【0104】
図7Aは、図6A及び6Bのベーストレイの斜視図であり、その中に成形可能、形成可能、適合可能、又は流動可能な多孔質材が導入、提供又は配置されている。図7Bは、ラインD−D’における図7Aに対応する成形可能な多孔質材を支持するベーストレイ100の断面斜視図である。成形可能な多孔質材がベーストレイ100に導入される時、各突き出しピンガイド部材160a〜c内及びそこを通じた開口162封止又は閉塞され、ウェハーテーブル平坦面190に対してウェハー又はフィルムフレームを下降又は上昇させることを含む突き出しピン作動の過程で硬化された成形可能な多孔質材により通路及び開口162を通じた突き出しピン164a〜cの移動が妨げられないことを確実にするため多孔質材はそこに対応する突き出しピンガイド部材160a〜cを通じた開口162及び通路から遮断される
【0105】
幾つかの実施例においてベーストレイ100、多数の加熱及び/又は冷却要素を支持、含み、又は組み込むことができる。例えば、加熱要素、抵抗性加熱要素を含むことができる。冷却要素、冷却物質又は流体(例えば、冷却ガス、又は液体)を搬送するために構成されたチューブ、チャンネル、又は通路又は熱電気冷却装置を含むことができる。加熱及び/又は冷却要素、非多孔性セラミックベースのベーストレイ材料に包囲され、又はその中に被包される(例えば、ベーストレイ100の1以上の部分内に一体的に形成される)。代替として加熱及び/又は冷却要素、非多孔性セラミックベースのベーストレイ材料の外部に存在し、ベーストレイ容器130を占める多孔質材の部分に包囲され、又はその中に包まれ得る。上述のものに加えて若しくは代替して、非多孔性セラミックベースのベーストレイ100及び/又はベーストレイ容器130を占める多孔質材、電極、温度検出要素(例えば、熱電対)他の種類の検出要素(例えば、加速度計、振動センサー、又は光学的センサー)及び/又はウェハーテーブル構造5の部分内及び/又は外部の周囲/環境状態を検出するための他の種類の検出要素といった追加又は他の種類の要素を支持、含み、又は組み込むことができる。
【0106】
図8は、本開示の実施例に係るウェハーテーブル構造5の製造のための代表的工程170のフロー図である。1つの実施例においてウェハーテーブル製造工程170
複数のコンパートメント130を有する多孔質性セラミックベースのウェハーテーブルのベーストレイ100を準備する第1工程部分172
成形可能な多孔質材を準備することを含む第2工程部分174
成形可能な多孔質材が各コンパートメント130の内側の空間寸法に一致又はそこを占めるように、複数のコンパートメント130内に成形可能な多孔質材を導入し、成形可能な多孔質材内の複数のコンパートメント130内の各コンパートメント130の容積幾何(volumetric geometry)を満たすことを含む第3工程部分176を含む。例えば、図9示され又は一般的に示される態様においてベーストレイコンパートメント130の深さDTCを超える深さ又は厚みを呈する成形可能な多孔性セラミック材料のように、各コンパートメント130内において成形可能な多孔性セラミック材料の初期量142、コンパートメント130の容積を超え又は僅かに超える。
【0107】
第4工程部分178、成形可能な多孔性セラミック材料を固め、又は硬化し、各コンパートメント130を画定する内面(つまり、ベーストレイ100内の内側底面及びリッジ120に対応するコンパートメント側壁)に対して多孔質材を結合することを伴う。多孔質材コンパートメント内面内に確実に保持又は結合されると、非常に高い程度の平坦性で多孔質材量140の露出面、上面、又は外面、ベーストレイリッジ120の露出した上面122、及びベーストレイ外縁106の露出した上面108を同時に提供し、これにより、ウェハー及びフィルムフレームが確実に保持される高い均一性のウェハーテーブル平坦面190を規定するため、第5工程部分180、ベーストレイリッジ120の露出した上面122及びベーストレイ外縁106の露出した上面108のようなベーストレイ100の部分と同様に、多孔質材(つまり、各多孔質材量140)を機械加工又は研磨することを伴う。平坦化後、任意の所与のコンパートメント130に対応する各多孔質材量140、コンパートメント130の容積に同一又は本質的に同一である。
【0108】
第6工程部分182、平坦化されたウェハーテーブル構造5を変位可能なウェハーテーブル又はステージアセンブリー(例えば、x−yウェハーステージ)に結合又は実装し、平坦化されたウェハーテーブル構造5内の真空開口20を一組のステージアセンブリー真空ライン、リンク、及び/又はバルブに結合することを伴い、ウェハーテーブル平坦面190上に配されたウェハー10又はフィルムフレーム30に対して真空力が選択的に作動及び適用される。
【0109】
多孔質材の領域が1以上の金属から成る又は実質的に成る仕切り部により分離されていた及び/又は1以上の金属から成る又は実質的に成る外側容器構造を用いるある先例のウェハーテーブル設計とは対照的に、本開示に係るウェハーテーブル構造の様々な実施例は、1以上の金属から成る又は実質的になるリッジ120を回避又は排除し、また典型的には更に1以上の金属から成る又は実質的になるベーストレイ100を回避又は排除する。特に、少なくとも実質的にセラミック材料から成る上方又は露出した多孔性ウェハーテーブル表面も同様に、少なくとも部分的に又は実質的に金属から成る上方又は露出した非多孔性ウェハーテーブル表面を含む先例のウェハーテーブル設計においてそのような金属表面、多孔性セラミック材料表面とは非常に異なる機械加工、研削、又は研磨特徴、特性又は挙動を有する。機械加工、研削、研磨工程の過程において金属表面、多孔性セラミック材料表面と同一の速度又はそれと同様に直ちに平坦化されない。その上、金属表面、標準の機械加工、研削又は研磨要素、装置又はツール(例えば、研磨ヘッド)をすぐに損傷する。金属表面を包含することは、本開示の実施例したがって製造されたウェハーテーブル構造と比較して、機械加工、研削、又は研磨工程を顕著に困難、高価、及び長時間化させる。
【0110】
更に露出した金属表面及び露出した多孔性セラミック表面間の機械加工、研削、又は研磨特徴の相違、最終的にそのように製造されたウェハーテーブル表面ウェハーテーブル表面の1以上のセクション又は領域に亘る望まない又は許容できない非平坦性又は不十分な平坦性を呈する可能性を顕著に増加させる。したがって、そのような先例のウェハーテーブル設計、小さい又は極小なダイ12を支持するフィルムフレーム30により支持された12インチ以上の切断されたウェハー10のようなその上に脆弱なダイ12を有する大径の薄いウェハー10の検査にとっては上手く適さない。対照的に、本開示に係るウェハーテーブル構造の実施例は、この欠点を被ることなく、そのような種類のウェハー10又はフィルムフレーム30の検査に非常に上手く適する高度に均一又は超均一な平坦なウェハーテーブル表面622を提供する。
【0111】
本開示の実施例したがって製造されたウェハーテーブル構造の最終結果
(a)ウェハーテーブル表面622の平坦性に不利に影響し、先述の1以上の関連の問題をもたらすウェハーテーブル表面622上の溝又は真空孔(例えば、穿孔された真空孔)を排除又は省略し、
(b)平坦なウェハーテーブル表面622単一面内/上におけるそのようなダイ12の位置付け及び維持を促進するため(これは、慣用のウェハーテーブル設計では達成が難しい)、
(i)ウェハーテーブル転換キットの必要性を除去するべくウェハー10及びフィルムフレーム30の両方
(ii)非常に薄い又は可撓性のウェハー(例えば、75μm、50μm、又はこれよりも薄い)上に存在する非常に小さい又は極小のダイ12(例えば、0.5mm×0.5平方mm、若しくはこれ未満)の処理のために適する非常に高度又は超高度な平坦性ウェハーテーブル表面622を有し、
(c)溝又は機械加工/穿孔された真空孔をウェハーテーブル表面上に含む及び/又はそれらのウェハーテーブル表面上に露出した金属材料(例えば、ウェハーテーブル表面に亘る金属板又は多数の金属製の仕切り部)を含む特に従来のウェハーテーブル設計と比較して、構造的に簡単、低コスト、及び製造するのに簡単であるウェハーテーブル620である。
【0112】
代表的ウェハーアライメントステーションの態様
図3Aに示されたシステム200の他の部分の説明に再び戻ると、ウェハー(プリ)アライメントステーション400は、ウェハーアライメントステーション400又は検査システム600との関係における1以上のウェハーアライメント特徴又は構造の1つ又は複数の位置又は1つ又は複数の配向に基づいて、ウェハーアライメントステーション400及び/又は検査システム600の部分又は要素に対する初期のウェハー配向又はアライメントを確立するように構成された本質的に任意の種類のアライメント機器又は装置を含むことができる。そのようなウェハーアライメント特徴、当業者により理解される態様において大規模なフラット(平坦部)及び可能性としては小規模のフラット(平坦部)を含むことができる。多数の実施例においてウェハーアライメントステーション400は慣用のものである。
【0113】
代表的ミスアライメント検査システムの態様
先述のように、フィルムフレーム30に関するウェハー10の回転ミスアライメント、回転ミスアライメントされたダイ12のダイ全体の画像が取得及び処理される前により多くの画像取得イベント又はフレームが要求されるため、減じられた検査スループットをもたらす以下の記述においてウェハーフィルムフレームに対する回転ミスアライメントを検出するための機器及び工程の特定の実施例は図3A及び図10A〜10Cを参照して記述される。
【0114】
ミスアライメント検査システム500、フィルムフレーム30上に実装されたウェハー10について、ウェハー回転ミスオリエンテーション(誤配向)/ミスアライメント方向及び対応のウェハー回転ミスオリエンテーション(誤配向)/ミスアライメント角度、大きさ又は値を決定、検出又は推定するために構成される一組の機器又は装置を含む。実施例の詳細に応じて、ミスアライメント検査システム500
フィルムフレームサポート又は位置決め機器又は装置
1以上の照明又は光信号源(例えば、LEDといった一組の広帯域及び/又は狭帯域光源)及び/又は
1以上の照明又は光信号検出器又は画像取得装置を含むことができる。ミスアライメント検査システム500は、(例えば、プログラム指令を実行するように構成されたマイクロコントローラー、加えてそのようなプログラム指令が記憶されるメモリー及び信号通信又は入力/出力リソースを含む埋め込みシステムの部分内の)処理ユニットも含むことができる。
【0115】
様々なミスアライメント検査システムの実施例は以下の記述において提示され、ミスアライメント検査システム500は、幾つかの実施例において、1以上のフィルムフレーム構造及び/又は視覚特徴、例えばフィルムフレームレジストレーション特徴34a−b又はそのようなフィルムフレーム特徴に関連する空間方向に対する一組のウェハーグリッド線又はフラット(平坦部)のような1以上のウェハー構造及び/又は視覚特徴の配向を光学的に検出することにより、ミスアライメント角度/ミスアライメント方向及び角度大きさを決定するように構成される。他の実施例においてミスアライメント検査システム500、追加的又は代替的に、フィルムフレーム30上に配されたウェハー10の少なくとも1つの画像を取得し、ウェハー10の1又は複数の取得画像と、ミスアライメント検査システム500内及び/又は検査システム600内の画像取得装置のような画像取得装置のFOV50に対応する一組の参照軸の間の比較を伴う画像処理オペレーションを実行することにより、ミスアライメント方向及びミスアライメント角度の大きさを決定するように構成される。
【0116】
更に以下に記述のように、本開示の実施例に係るウェハーフィルムフレームに対するミスアライメント角度の決定及びその補償、画像取得装置に対するフィルムフレーム30の機械的レジストレーションを回避、省略、又は除外、若しくは除去することができる。代替的に、或る実施例においてウェハーフィルムフレームに対するミスアライメント角度の決定、当業者により理解される態様において1以上のレジストレーション要素とのフィルムフレームレジストレーション特徴34a−bの合わせ係合により、(例えば、先行オペレーションとして、又は初期オペレーションとして)画像取得装置に対するフィルムフレーム30の機械的レジストレーションを伴うことができる。
【0117】
様々な実施例においてミスアライメント角度方向及び対応のミスアライメント角度の大きさの決定が画像処理オペレーションにより生じウェハーが実装されるフィルムフレーム及び/又は画像取得装置FOVに対するウェハーの回転ミスアライメントの補償又は訂正ミスアライメント角度方向に反対の方向における回転ミスアライメント角度大きさに亘るフィルムフレームの回転により生じる。したがって、本開示に係る実施例は一組のフィルムフレームレジストレーション要素又は構造に対するフィルムフレームレジストレーション特徴34a−bの合わせ係合により、画像取得装置(例えば、第1画像取得装置及び/又は第2画像取得装置)に対するフィルムフレーム30の機械的レジストレーションを省略又は回避することができる。
【0118】
図10Aは、本開示の実施例に係るフィルムフレーム30に対する回転又は角度のウェハーミスオリエンテーション/ミスアライメントの程度を決定するべく構成されたミスアライメント検査システム500の概略図である。1つの実施例においてミスアライメント検査システム500、ミスアライメント処理ユニット510に結合した画像取得装置540を含む。ミスアライメント処理ユニット510は、プログラム指令(例えば、ソフトウェア)を実行し、フィルムフレーム30に対するウェハー10の角度ミスアライメントの方向及び大きさを決定又は推定するように構成される。ミスアライメント処理ユニットは、更に第2処理サブシステム300及び検査システム600に通信接続されるように構成されるシステムコントローラー1000と通信接続される。
【0119】
図10Aに図示のミスアライメント検査システムの実施例は、フィルムフレーム構造特徴に対してウェハー構造特徴を比較又は参照することによりウェハーフィルムフレームに対するミスアライメントを決定するように構成される。特に、ウェハー10上の個別のダイ12、典型的には、当業者により理解されるように視覚的に識別可能及び水平グリッド線6及び垂直グリッド線8のようなグリッド線により分離される。ウェハーの水平又は垂直グリッド線6、8一組のフィルムフレーム参照特徴に関して所定又は標準の参照配向を呈する(例えば、ウェハーの水平又は垂直グリッド線6、8が、特定の所定の1又は複数のフィルムフレーム参照特徴に実質的に平行又は垂直である)ならば、ウェハー10がフィルムフレーム30に関して適切に配列され、これに対応して、ウェハーのダイ12、検査システムの画像取得装置FOVに関して適切に配列される(従って、検査スループットを最大化する)。他方、ウェハーの水平又は垂直グリッド線6、8一組のフィルムフレーム参照特徴に関して所定又は標準の参照配向を呈しないなら(例えば、ウェハーの水平又は垂直グリッド線6、8特定の所定の1つ又は複数のフィルムフレーム参照特徴に実質的に平行又は垂直ではない)、そのような回転のウェハーフィルムフレームに対するミスアライメントの訂正又は補償がなければ、ウェハー10がフィルムフレーム30に関して回転ミスアライメントされ、ウェハーのダイ、検査システムの画像取得装置FOVに関してミスアライメントされ、したがって、検査スループット減じられる。多数の実施例においてフィルムフレーム30に関してのウェハーのミスオリエンテーション/ミスアライメントの角度方向及び角度大きさ、少なくともひとつのフィルムフレームのフラット(平坦部)35a〜dに関しての1以上のウェハーグリッド線6、8の角度変位、オフセット、又は変位(角度又はラジアンの数値として)に相関された、若しくはそれを示す若しくは規定するウェハーミスアライメント角度θWを決定することにより確認することができる。ウェハーミスアライメント角度θWは、角度ミスアライメント方向(例えば、+/−方向)及び角度ミスアライメント大きさ(例えば、角度又はラジアンの数値)を示す又は含むことができる。
【0120】
フィルムフレーム30が図10Aのミスアライメント検査システムによる検討下にある時、ミスアライメント検査システムの画像取得装置540、フィルムフレーム30上に配されたウェハー10の1以上の画像を取得し、対応の画像データを生成する。ミスアライメント検査システムの画像取得装置540により取得された1又は複数の画像
(a)1以上のウェハー領域、これに沿ってウェハーグリッド線6、8が少なくとも部分的に延びる(例えば、ウェハーの表面積の相当な又は実質的部分に沿って又は亘って延びる)及び
(b)1以上のフィルムフレームのフラット35a〜dの部分(例えば、相当な又は実質的部分)を含み、これに対して1又は複数の取得画像内の1又は複数のグリッド線6、8の角度配向が決定され又は推定されるしたがって、少なくとも1つのウェハーグリッド線6、8の部分(例えば、1以上のグリッド線6、8の長さの相当な部分)及び少なくともつの参照フィルムフレームのフラット35a〜dの部分(例えば、1以上のフィルムフレームのフラット35a〜bの長さの相当な部分)、前述の画像取得装置540のミスアライメント視野FOVM550内にあるように、ミスアライメント検査システムの画像取得装置540がフィルムフレーム30に関して配置される。
【0121】
上述の画像データミスアライメント処理ユニット510に転送され、これが画像処理オペレーション(例えば、当業者により理解される態様において、プログラム指令の実行により実行される慣用の画像処理オペレーション)を実行し、画像データを分析し、(取得されたフィルムフレームの1つ又は複数のフラット35a〜dに関しての取得された1つ又は複数のウェハーグリッド線6、8の角度配向に相関される態様において)フィルムフレーム30に関するウェハー10の角度ミスアライメントの方向及び大きさを示すウェハーミスアライメント角度θWを決定又は推定する。当業者は、1以上のウェハーのグリッド線6、8の少なくとも相当な長さ又は空間広さ(例えば、少なくとも3〜5cm)の取得及び1以上のフレームフラット35a〜bの相当な長さ又は空間広さ(例えば、少なくとも2〜4cm)の取得、そのようなウェハーのグリッド線6、8及びフィルムフレームのフラット35a〜dの小さいセグメント又はセクションよりも、各々、ウェハーミスアライメント角度θWの高められた精度の決定を促進するものと理解する。
【0122】
図10Bは、図10Aに示されたものといったミスアライメント検査システム500によるウェハーミスアライメント角度θWの決定の代表側面を示す概略図である。図10A及び図10Bに図示の代表的実施例においては、ミスアライメントシステムの画像取得装置540は、処理するためにシステム200が構成される最も大きいフィルムフレーム30(例えば、16インチのウェハー10を支持するフィルムフレーム30)のために、そのミスアライメント視野FOVM550内に、第1フィルムフレームフラット35aに最も近い(例えば、ウェハーフラット又はノッチ11が配されることが予期されるウェハー領域に対応する)ウェハー10の表面領域の少なくとも約20%〜50%(例えば、少なくとも約25%〜33%)及びウェハー10のこの領域に近接する第1フィルムフレームフラット35aの長さの大半を取得できるように構成される。より小さいフィルムフレーム30(例えば、12インチ又は8インチウェハーを支持するフィルムフレーム30)についてそのようなミスアライメントシステムの画像取得装置540、そのようなより小さいフィルムフレームの露出した表面積のより大きい部分を取得することができる。
【0123】
幾つかの実施例において単一のミスアライメントシステムの画像取得装置540処理システム200が構成されるフィルムフレーム30の各サイズの画像を取得するように構成される。他の実施例は、多数のミスアライメントシステムの画像取得装置540、例えばウェハー10の第1表面領域(例えば、下部表面領域)に対応する及び第1フィルムフレームフラット35aに対応する或る画像を取得するように構成される或る画像取得装置540と、ウェハー10の別の表面領域(例えば、上部表面領域)に対応する及び他のフィルムフレームフラット35cに対応する他の画像を取得するために構成された他の画像取得装置540を含むことができる。これらの画像の取得、同時、実質的に同時又は連続して生じるこれらの画像取得装置実施例の詳細に応じて、同一又は異なるミスアライメント視野FOVM550を有することができる。
【0124】
1つの実施例においてミスアライメント処理ユニット510、ウェハーノッチ11又はウェハーフラットの中心点に対して最も近くで終端し、又はそこで終端する垂直ウェハーグリッド線6といった参照ウェハーグリッド線を決定又は識別し、対応の参照延長仮想又は数学的グリッド線568を生成することができ、垂直ウェハーグリッド線6それに沿うラインセグメントであり、それフィルムフレームの第1フラット35aまで延び又は通過する。ミスアライメント処理ユニット510は、加えて、ウェハーミスアライメント角度θWに相関される第1フィルムフレームフラット35aと参照延長グリッド線568の間の角度を決定又は推定する。例えば、図10Bに示されるように、参照延長グリッド線568と、第1フィルムフレームフラット35aがそれに沿うラインセグメントである決定され又は計算されたライン又はラインセグメントの間の交点に基づいて又はその交点で、ミスアライメント処理ユニット510が鋭角αWを決定することができる。当業者は、ウェハーミスアライメント角度θWが90°−αwにより与えられるものと理解する。他の実施例は、追加的又は代替的当業者により理解される態様において、標準の幾何学及び/又は三角法関係に基づいて、同様、類似又は他の種類の計算を実行することができる。
【0125】
ミスアライメント処理ユニット510、ウェハーミスアライメント角度θWをシステム制御ユニット1000及び/又は第2処理サブシステム300へ転送することができ、ウェハーミスアライメント角度θWメモリーに記憶できる(例えば、バッファーされる)。第2処理サブシステム300処理されているフィルムフレーム300に対応するウェハーミスアライメント角度θWを受け取り、検索若しくはアクセスすることができ、(例えば、プログラム指令の実行の制御の下)ウェハーミスアライメント角度θWとは反対にフィルムフレーム300の全体を回転し、ウェハーフィルムフレームに対するミスアライメントを訂正することができる。
【0126】
図10Cは、本開示の別の実施例に係るフィルムフレーム30に関する回転又は角度ウェハーミスオリエンテーション/ミスアライメントの程度を決定するために構成されたミスアライメント検査システム500を示す概略図である。1つの実施例において図10Cのミスアライメント検査システム500図10A及び10Bに関して上述したものと同様又は類似の態様において、ミスアライメント処理ユニット510に結合した第2画像取得装置540を含む。
【0127】
当業者により理解されるように、検査システム600内で、第1画像取得装置(例えば、カメラ)640、検査システムFOV軸XI及びYIに対応する視野FOVI650を提供する。これに対応して、ミスアライメント検査システム500内で、第2画像取得装置540、ミスアライメント検査システムFOV軸XM呼びYMに対応する視野FOVM550を提供する。
【0128】
フィルムフレーム30に関してゼロのミスアライメントを有する(つまり、0度のミスアライメント角度θWを有する)ウェハー10を支持するフィルムフレーム30がミスアライメント検査システムの第2画像取得装置540に関してレジストレーション(位置合わせ)される時、ウェハーの水平及び垂直グリッド線6、8、ミスアライメント検査システムFOV軸XM及びYMに関して所定の配向を有する。例えば、そのような状況下で、ウェハーの水平及び垂直グリッド線6、8、ミスアライメント検査システムFOV軸XM及びYMに平行に若しくは幾何学的に一致して配列される。同様に、フィルムフレーム30に関してゼロのミスアライメントを有するウェハー10を支持するフィルムフレーム30がミスアライメント検査システムの第1画像取得装置640に関してレジストレーション(位置合わせ)される時、ウェハーの水平及び垂直グリッド線6、8、検査システムFOV軸XI及びYIに関して所定の配向を有する(例えば、ウェハーのグリッド線6、8が、検査システムFOV軸XI及びYIに平行に若しくは幾何学的に一致する)。
【0129】
フィルムフレーム30がフィルムフレーム30に関するウェハーミスアライメントの決定のための検討下にある時、ミスアライメント検査システムの第2画像取得装置540、フィルムフレーム30上に配されたウェハー10の1以上の画像を取得し、それに対応の画像データを生成する。そのような画像データミスアライメント処理ユニット510に転送され、これ、画像処理オペレーション(例えば、当業者により理解される態様において、慣用の画像処理オペレーション)を実行し、画像データを分析し、ミスアライメント検査システムFOV軸XM及びYMに関する1以上の水平ウェハーグリッド線6及び1以上の垂直ウェハーグリッド線8のミスオリエンテーション又はミスアライメントに基づいて、ウェハーミスアライメント角度θWを決定する。
【0130】
図10Dは、図10Cに図示のようなミスアライメント検査システム500によるフィルムフレーム30に関する回転又は角度ウェハーミスアライメントの程度を決定する側面を示す概略図である。図10Dに示されるように、ウェハーの水平及び垂直グリッド線6、8ミスアライメント検査システムFOV軸XM及びYMから回転又は角度オフセットされる程度、ウェハーミスアライメント角度θWを規定する。ミスアライメント処理ユニット510、ウェハーミスアライメント角度θWをシステム制御ユニット1000及び/又は第2処理サブシステム300へ送信することができ、ウェハーミスアライメント角度θWメモリーに記憶され、そのフィルムフレーム30に対するウェハー10の回転ミスアライメントを訂正するために第2処理サブシステム300によりアクセスされる。
【0131】
以下に詳細に記述されるように、第2処理サブシステム300が所与のフィルムフレーム30を処理する時、第2処理サブシステム300、フィルムフレーム30に対応するウェハーミスアライメント角度θWにアクセス又は取り出すことができ(例えば、メモリーから)、例えばウェハーミスアライメントの大きさが、所定、プログラム可能、又は選択可能な最大ミスアライメント角度閾値θW-Maxを超える時(つまり、θW>θW-Maxの時)、フィルムフレーム30を回転してフィルムフレーム30により支持されたウェハー10のミスアライメントを訂正する。産業標準閾値は、ウェハーフィルムフレームに対する回転ミスアライメントに関して15度である。しかしながら、ダイ12がますます小さく製造され、またウェハーサイズがますます大きくなっているため、この特許出願人の経験によれば、5度を超えるウェハーフィルムフレームに対する回転ミスアライメント調整を要求する。ダイサイズ及びウェハーサイズに応じて、大きいウェハーにより多数のダイ(例えば、20,000〜30,000個のダイといった10,000以上のダイ)が支持されるならば、ウェハーフィルムフレームに対する回転ミスアライメントの結果のための画像処理用のダイ全体又はダイ全体画像の画像取得における任意の遅延、したがって検査工程のスループットの低下、拡大又は悪化される。例えば、θW-Maxが、約10度、7.5度、5度、又は3度の大きさの角度を有するように規定される。一般的に、最大ミスアライメント角度閾値、ダイサイズ及びそれとの関係での検査システム画像取得装置FOV650に依存する
【0132】
以下に更に記述のように、第2処理サブシステム300が、フィルムフレームの処理オペレーションに遅延を導入することなく、即ちフィルムフレーム処理又は検査工程のスループットに低下を生じさせず、ウェハーフィルムフレームに対する回転ミスアライメントを訂正することができる。例えば、第2処理サブシステム300は、ウェハーミスアライメント角度θWがゼロ又は本質的にゼロのフィルムフレーム30を搬送することに要求される同じ長さの時間において、フィルムフレームをウェハーテーブル表面622に搬送する過程で、フィルムフレーム30を回転させてウェハーフィルムフレームに対する回転ミスアライメントを訂正することができる。結果として、或る実施例においてミスアライメント検査システム500により検出可能(例えば、確実に又は繰り返し検出可能)である本質的に任意のウェハーフィルムフレームに対する回転ミスアライメントは、最大ミスアライメント角度閾値θW-Maxに関わらず、第2処理サブシステム300に通信され及び/又は作用し、第2処理サブシステム300フィルムフレーム処理スループット及び検査スループットに影響することなく、検査されるべき全て又は本質的に全てのフィルムフレーム30に対してウェハーフィルムフレームに対する回転ミスアライメントを自動的に訂正することができる。
【0133】
多数の実施例においてミスアライメント検査システム500、第1及び第2処理サブシステム250、300の1つ又は両方から独立、別個、又は異なる。例えば、ミスアライメント検査システム500、第1及び第2処理サブシステム250、300の各々から区別される機器であり若しくはそれを含が、システム200の内部にあり、例えばシステムのサポート構造202により支持される。代替的に、ミスアライメント検査システム500、システム200の外部又は離隔しており(例えば、異なる部屋)、例えばシステムのサポート構造202から離れて配置され、少なくとも実質的にシステム200とは独立して動作し、フィルムフレームキャリアー内に配された多数のフィルムフレーム30のために、対応のウェハー角度ミスアライメント方向及び角度ミスアライメント大きさを決定するように構成され、これメモリーに記憶され及び/又はシステムの制御ユニット1000又は第2処理サブシステム300により通信され及び/又は引き出され、ウェハーミスアライメント訂正オペレーションが促進される。或る実施例においてミスアライメント検査システム500、1以上のフィルムフレームレジストレーション要素(例えば、フィルムフレームレジストレーション特徴34a−bとの合わせ係合のために構成された機械的レジストレーション要素)を含むことができ、ミスアライメント検査システム500、ウェハーフィルムフレームに対するミスアライメントの程度を決定する前、機械的なフィルムフレームレジストレーションを実行する。
【0134】
特定の実施例においてミスアライメント検査システム500の部分、第2処理サブシステム300、ウェハーテーブル620及び/又は可能性として検査システム600の部分(例えば、ウェハーテーブルアセンブリー610及び1以上の画像取得装置)の1以上の部分を含むことができる。例えば、フィルムフレーム30がウェハーテーブル620上に搬送及び配置された後、検査システムの第1画像取得装置640、フィルムフレーム30により支持されたウェハー10の一組の画像を取得し、1以上の対応の画像データ数組を生成することができる。検査システム600に結合された処理ユニットは、ウェハーテーブル620上に配されたフィルムフレーム30により支持されたウェハー10について、そのような画像データ数組を分析し、ウェハーミスアライメント角度θWを決定することができる。処理ユニットは、更に、ウェハーミスアライメント角度θWを最大ミスアライメント角度閾値θW-Maxに比較し、ウェハーミスアライメントの角度の大きさが最大ミスアライメント角度閾値θW-Maxを超えるかどうか決定することができる。もしそうであるならば、処理ユニット、第2処理サブシステム300にミスアライメント訂正要求を発行し、それがウェハーテーブル表面622からフィルムフレーム30を持ち上げ、そのフィルムフレーム30に関するウェハー10のミスアライメントを訂正又は調節する方向においてまた角度量だけフィルムフレーム30を回転させることができる。次に、第2処理サブシステム300、フィルムフレーム30をウェハーテーブル表面622に戻し置き、この後、適切なウェハー検査システムに対する画像取得装置FOV650アライメント状態の下、フィルムフレーム検査が開始できる。
【0135】
他の実施例においてミスアライメント検査システム500の部分、第1処理サブシステム200に、加えてフィルムフレームカセットの外部に置かれた第2画像取得装置540を含むことができ、第2画像取得装置540第1処理サブシステム200がフィルムフレームカセットからフィルムフレーム30を回収した後、フィルムフレーム30上のウェハー10の一組の画像を取得するように構成される。第1処理サブシステム200、ミスアライメント検査システムの第2画像取得装置540の下にフィルムフレーム30を位置付けることができ、それフィルムフレーム30により支持されたウェハー10の一組の画像を取得し、分析/処理及び対応のウェハーミスアライメント角度θWの決定のため、対応の画像データをミスアライメント処理ユニット510に伝送する。エンド・エフェクタ270のような第1処理サブシステム200の部分が機械的なフィルムフレームレジストレーション要素282を含む実施例においてフィルムフレーム30、フィルムフレームカセットからのフィルムフレーム30の回収に関連して、第1処理サブシステム200について機械的にレジストレーション(位置合わせ)される。第1処理サブシステム200、既知又は所定の位置決めしたがって、ミスアライメント検査システムの第2画像取得装置540に関してフィルムフレーム30を位置付けることができ、フィルムフレーム30、ミスアライメント検査システムFOV軸XM及びYMに関して機械的にレジストレーション(位置合わせ)される。
【0136】
また、他の実施例において第2処理サブシステム300、ミスアライメント検査システム500の1以上の部分を含み、実施、若しくはそこに結合され、若しくは効果的に結合される。例えば、第2処理サブシステム300の1以上の部分、多数の光学的及び/又は画像取得要素を含み、若しくはそれに関して配置可能である或る実施例においてフィルムフレーム30が第2処理サブシステム300に搬送された後、第2処理サブシステム300、フィルムフレーム30に対応するウェハーミスアライメント角度θWを決定することができる。第2処理サブシステム300次にフィルムフレーム30を回転させ、ウェハーミスアライメント角度θWにより示されるウェハーフィルムフレームに対する回転ミスアライメントを訂正し、これにより検査システム画像取得装置FOV650に対するフィルムフレーム30によって支持されたダイ12の適切な配向を確立する。第2処理サブシステム300、(例えば、フィルムフレームの回転と同時、若しくはフィルムフレームの回転に続いて)ウェハーテーブル622へフィルムフレーム30を搬送することもできる。
【0137】
純機械/画像処理補助フィルムフレームレジストレーションの態様
当業者は、フィルムフレームにより支持されたウェハーフィルムフレームに関してゼロ又は最小の回転ミスアライメントで正しくフィルムフレーム上に実装されるならば、フィルムフレームにおけるフィルムフレームレジストレーション要素又は構造とのフィルムフレームレジストレーション特徴34a−bの係合によるフィルムフレームの機械的レジストレーションにより、フィルムフレーム、検査システムの画像取得装置のFOVに関して適切にアライメントされ、これに対応して、ウェハーが適切に若しくは許容可能に検査システム画像取得装置FOVに関してアライメントされることに帰結すると更に理解する
【0138】
しかしながら、ウェハーがフィルムフレームに当初に実装される時、ウェハー、フィルムフレームに関して回転ミスアライメントされるかもしれない。結果として、フィルムフレームに対するウェハーの回転ミスアライメントが存在し、フィルムフレームの機械的レジストレーション、検査システム画像取得装置FOVに対するウェハーの回転ミスアライメントを解決することに失敗する。換言すれば、そのような回転ミスアライメントが存在し、許容可能な範囲を超える又は外の大きさを有する時、画像取得装置FOVに対するフィルムフレームの機械的レジストレーション、画像取得装置FOVに関してウェハーが適切にアライメントされることを確証することに関して何の利益もない。
【0139】
本開示に係る様々な実施例は、光学的又は画像処理の補助を受けた画像取得装置FOVに対するフィルムフレームにより支持されたウェハーのレジストレーションを実行するように構成され、ウェハー回転ミスアライメント角度及び対応のウェハー回転ミスアライメント方向を決定する画像処理オペレーションを伴う。結果として、機械的フィルムフレームレジストレーション工程省略され、回避され若しくは除外可能である。当業者は、製造工程、例えば1以上のレジストレーション要素とのフィルムフレームレジストレーション特徴34a−bの合わせ係合を伴う機械的フィルムフレームレジストレーション工程のようなフィルムフレーム処理工程の除去時間を節約し、したがってスループットを高めると理解する。本開示に係る幾つかの実施例は以下に更に記述するように、機械的フィルムフレームレジストレーション工程を不必要に又は助長する機械的フィルムフレームのレジストレーション工程、依然として、そのような実施例の幾つかにおいて実行することができ、多数の実施例おいて、機械的フィルムフレームレジストレーション工程回避又は除外される。
【0140】
図10A−10Bに図示のようなミスアライメント検査システム500の実施例は、(画像取得及び画像処理オペレーションにより)ウェハーの構造的又は視覚的特徴とフィルムフレームの構造的又は視覚的特徴の間の角度関係を決定又は分析することによりウェハーミスアライメント角度θWを決定するように構成される。そのような実施例は、フィルムフレーム30が検査システム画像取得装置FOV650に関して機械的にレジストレーション(位置合わせ)されているか否かに関わらず、若しくはこれとは独立して、ウェハーミスアライメント角度θWを正確に決定することができる。第2処理サブシステム300が検査システムの第1画像取得装置640にレジストレーション若しくはアライメントされていると仮定して(例えば、その設置の一部として、又は初期又は一時のコンフィギュレーション/セットアップ工程として)、一旦第2処理サブシステム300がフィルムフレーム30を回転し検出されたウェハーフィルムフレームに対する回転ミスアライメントの存在を訂正すれば、第2処理サブシステム300ウェハーテーブル表面622にフィルムフレーム30を直接的に給送することができ、フィルムフレーム30により支持されたダイ12適切にアライメントされ、検査システム画像取得装置FOV650に関して正しい回転配向(例えば、最大検査工程スループット配向)を呈する。検査システム600続いてフィルムフレーム30の検査の前の別の又は追加の機械的なフィルムフレームのレジストレーション工程を必要とすることなく、直接的に続いて若しくは即刻にフィルムフレーム検査オペレーションを開始することができる。
【0141】
これに類似して、図10C−10Dに図示のようなミスアライメント検査システム500の実施例は、ウェハーの構造的又は視覚的特徴とミスアライメント検査システムFOV軸XM及びYMの間の角度関係を決定又は分析することによりウェハーミスアライメント角度θWを決定するために構成される。そのような実施例は、フィルムフレーム30が検査システム画像取得装置FOV650に関して機械的にレジストレーション(位置合わせ)されているか否かに関わらず、若しくはこれとは独立して、ウェハーミスアライメント角度θWを正確に決定することもできる。(例えば、その設置の一部として、又は初期又は一時のコンフィギュレーション/セットアップ工程として)ミスアライメント検査システムの第2画像取得装置540が検査システムの第1画像取得装置640にレジストレーション(位置合わせ)若しくはアライメントされていると仮定すれば、第2処理サブシステム300がフィルムフレーム30を回転してウェハーフィルムフレームに対する回転ミスアライメントを訂正した後、フィルムフレーム30上のダイ12が検査システム画像取得装置FOV650に関して適切にアライメントされる。第2処理サブシステム300、ウェハーテーブル表面622にフィルムフレーム30を直接的に搬送することができ、検査システム600、そのフィルムフレーム30の検査の開始前の別又は追加の機械的フィルムフレームレジストレーション工程を必要とすることなく、フィルムフレーム検査オペレーションを直接又は即刻に開始することができる。
【0142】
(a)検査システム画像取得装置FOV650及び/又はシステム200の別の部分に関してフィルムフレーム30機械的にレジストレーション(位置合わせ)されているか否かとは無関係又は独立のミスアライメント検査システムによるウェハーミスアライメント角度θWの正確な決定
(b)ウェハーフィルムフレームに対する回転ミスアライメントを訂正するためのθWに即した第2処理サブシステムによるフィルムフレーム30の回転(例えば、θWにより示される方向とは反対の方向において、またθWにより示されるものと等しい又は本質的に等しい角度範囲に亘り)、これにより回転方向において訂正されたフィルムフレーム30が提供される
(c)第2処理サブシステムによる直接的なウェハーテーブル表面622への回転訂正されたフィルムフレーム30の搬送により、
本開示に係る実施例は、検査システム画像取得装置FOV650に関して効果的に光学的にフィルムフレーム30をレジストレーション(位置合わせ)することができる。
【0143】
第2処理サブシステムによるフィルムフレームの回転オペレーションの開始の前にミスアライメント検査システム500から第2処理サブシステム300へのフィルムフレーム30の搬送が正確及び確実に各フィルムフレームの回転方向及び変位を維持又は保持する限り、そのような検査システム画像取得装置FOV650に関する光学的/画像処理に補助されたフィルムフレーム30のレジストレーション、機械的にフィルムフレームのレジストレーション工程の必要性を除外する。以下に詳細に記述するように、本開示に即した実施例が第1処理サブシステム250から第2処理サブシステム300へフィルムフレーム30を搬送する態様、ミスアライメント検査システム500がフィルムフレーム30上に実装されたウェハー10の一組の画像を取得した時間と、第2処理サブシステム300がウェハーミスアライメント角度θWに基づいてフィルムフレーム回転オペレーションを開始する時間の間で任意の所与のフィルムフレーム30の回転方向が正確及び確実に保存されることを確証又は確証するように意図される。
【0144】
更に、多数の実施例において
(a)ミスアライメント検査システムによるフィルムフレーム30上に実装されたウェハー10の検査及び対応のウェハーミスアライメント角度θWの決定
(b)ミスアライメント検査システム500から第2処理サブシステム300へのフィルムフレーム30の搬送
(c)第2処理サブシステムによるウェハーフィルムフレームに対する回転ミスアライメントの訂正、これにより光学的/画像処理補助を受けた検査システム画像取得装置FOV650に対するフィルムフレーム30のレジストレーションが生じる
(d)第2処理サブシステムによる回転訂正されたフィルムフレーム30のウェハーテーブル表面622への搬送を伴うフィルムフレーム処理及び光学的又は光学的に補助されたレジストレーションシーケンス、フィルムフレーム30がフィルムフレームカセットから回収される時間とフィルムフレーム30がウェハーテーブル表面622上に配置される時間の間の追加のフィルムフレームの処理時間の導入を回避する。したがって、上述のフィルムフレーム処理及び光学的/画像処理基準のレジストレーションシーケンス内の(a)、(b)、(c)、及び(d)のそれぞれ、フィルムフレーム処理スループットの低下を回避し、したがって検査工程のスループットの低下を回避する。その上、所与の機械的レジストレーション時間を要求する慣用/純粋の機械的なフィルムフレームのレジストレーション工程の省略又は除去、時間の節約と対応してスループットの向上に帰結する。本開示に係る実施例との対照において、先行のシステム及び方法、機械的なフィルムフレームのレジストレーション工程の排除が望まれる若しくは可能であることを理解できていない。
【0145】
幾つかの実施例において、上述のように、更に磨きをかけるため、ミスアライメント検査システム500、フィルムフレームカセットから第2処理サブシステム300への第1処理サブシステムによるフィルムフレーム30の搬送に関連してフィルムフレーム30上に実装されたウェハー10の画像を取得するべく構成された第2画像処理装置540を含む。例えば、ミスアライメント検査システムの第2画像取得装置540、フィルムフレームの移動路の部分上に配され、それに沿って第1処理サブシステムの部分(例えば、以降に記述のように、エンド・エフェクタ270に結合したロボットアーム260)フィルムフレーム30を第2処理サブシステム300へ搬送し、ミスアライメント検査システムの第2画像取得装置540、フィルムフレーム30がこの移動路に沿って動く時(例えば、「オンザフライ(on-the-fly)」)、フィルムフレーム30上に実装されたウェハー10の画像を取得する。次に、ミスアライメント検査システム500は上述のものと同一、本質的に同一、類似、又は一般的に類似する態様においてウェハーミスアライメント角度θWを決定し、ウェハーミスアライメント角度θWを第2処理サブシステム300へ伝送する。第1処理サブシステム250は、ミスアライメント検査システムによるウェハーミスアライメント角度θWの決定に関してフィルムフレームの回転配向を正確及び確実に維持する態様においてフィルムフレーム30を第2処理サブシステム300へ搬送することができ、その後第2処理サブシステム、ウェハーフィルムフレームに対する回転ミスアライメントを訂正し、フィルムフレーム30をウェハーテーブル622上に搬送することができる。また、別の代替の実施例においてエンド・エフェクタによりフィルムフレーム30を支持する回転可能なロボットアームアセンブリーのようなものにより、第1処理サブシステム250、フィルムフレーム30を回転し、フィルムフレーム30上に実装されたウェハー10の回転ミスアライメントを補償することができるように構成される。
【0146】
機械的なフィルムフレームのレジストレーション工程の省略、除去又は効果的な重複に関する上述のものに対する同様又は類似の検討ミスアライメント検査システム500の1以上の部分第2処理サブシステム300に一体化され又はそれにより実施される実施例に適用し、第2処理サブシステム300ウェハーミスアライメント角度θWを決定することができる。
【0147】
代表的第1処理サブシステムの態様
第1処理サブシステム250は、一組の対応のエンド・エフェクタ270に結合した1以上のロボットアーム260のような少なくとも1つのエンド・エフェクタベースの処理機器又は装置を含む。第1処理サブシステム250は、特定種類のウェハー処理オペレーション及び特定種類のフィルムフレームの処理オペレーションを実行するように構成される。ウェハー処理オペレーションに関して幾つかの実施例において第1処理サブシステム250、次の各々のために構成される
(a)検査システム600によるウェハーの処理の前に1以上のウェハー源210からウェハー10を回収し、ここでウェハー源210ウェハーキャリヤー/カセット、又は別の処理システム又はステーションであり若しくはそれらを含むことができ
(b)ウェハーアライメントステーション400へウェハー10を搬送し、
(c)ウェハーアライメントステーション400からウェハーテーブル620へ初期にアライメントされたウェハー10を搬送し、ウェハー処理オペレーションを促進する(例えば、突き出しピン612へウェハー10を搬送し、その上にウェハー10を位置付け、続いて、ウェハー10を解放することにより)
(d)ウェハーテーブル620からウェハー10を回収し(例えば、突き出しピン612によりウェハーテーブル620から離間するように上昇されたウェハー10を取得し、突き出しピン612からウェハー10を取り外すことにより)、
(e)ウェハーテーブル620から取り出されたウェハー10ウェハーキャリヤー又はカセット又は別の処理システム又はステーションのような1以上の処理後のウェハー目的地220に搬送する。
【0148】
フィルムフレーム処理オペレーションに関し、幾つかの実施例において、第1処理サブシステム250次のそれぞれのために構成される。
(a)検査システム600によるフィルムフレーム処理の前に1以上のフィルムフレーム源230からフィルムフレーム30を回収し、ここでフィルムフレーム源230、フィルムフレームキャリアー/カセット、又は別の処理システム又はステーションを含むことができる
(b)幾つかの実施例において例えば、図11Bを更に参照して、第1処理サブシステムレジストレーション要素282を支持する少なくとも1つのエンド・エフェクタ270aを含む一組のエンド・エフェクタ270a−bにより、対応又は相補的なレジストレーション特徴284a−bを含む少なくとも1つの第1処理サブシステムレジストレーション要素282に関してフィルムフレームレジストレーション特徴34a−bをアライメント、適合、係合、又は合わせることにより、初期のフィルムフレームレジストレーション又はアライメント(これは、検査システム600のウェハーテーブル620及び/又は1以上の要素に関して維持される)を確立する
)第2処理サブシステム300へフィルムフレーム30を搬送する
)第2処理サブシステム300からフィルムフレーム30を回収し、受け取ったフィルムフレーム30を1以上の処理後のフィルムフレームの目的地240へ搬送し、これフィルムフレームキャリアー又はカセット又はフィルムフレーム処理ステーションを含むことができる。
【0149】
多数の実施例において検査システム600に関する初期のフィルムフレームレジストレーション又はアライメント、当業者に即時に理解される態様において、ウェハーテーブルアセンブリー610によりレジストレーション要素が支持され、そのような要素へのフィルムフレーム特徴34a−bの合わせ係合のような慣用の態様において確立される。
また、1つの実施例において第1処理サブシステム250
)ミスアライメント検査システム500に関してフィルムフレーム30を位置付け、ウェハー10を支持するフィルムフレーム30に関するウェハー角度ミスアライメント大きさ及び方向の決定又は測定を促進する。
【0150】
代表的第2処理サブシステムの態様
多数の実施例において第2処理サブシステム300、次のウェハー又はフィルムフレーム処理オペレーションのために構成される
【0151】
フィルムフレーム処理について:
(a)フィルムフレーム30を第1処理サブシステム300と交換し(つまり、第1処理サブシステム300からフィルムフレーム30を受け取り、またそこへフィルムフレーム30を搬送する)
(b)ウェハーテーブル620上にフィルムフレーム30を位置付ける。
【0152】
ウェハー処理について:
(c)そのような非平坦な反ったウェハー10への真空力のウェハーテーブル適用(及び真空力の満足性自動的/センサーに基づく決定)との関係において、非平坦性又は反りのために十分、完全又は確実にウェハーテーブル表面620上に保持できないウェハー10の部分に平坦化力又は圧力を選択的に適用し
(d)ウェハーテーブル620からのウェハー解放の過程でウェハー10を空間的に制約し、ここでそのような解放真空力の停止及び可能性あるエアーパージ適用及び任意の突き出しピンの伸張により生じる。
【0153】
或る実施例において第2処理サブシステム300は、第1処理サブシステム250に関して上述のものと類似又は一般的に類似する態様において、対応又は相補的なレジストレーション特徴(不図示)を有する少なくとも1つの第2処理サブシステムレジストレーション要素(不図示)に関してフレームレジストレーション特徴34a−bをアライメント、適合、係合、又は合わせることにより、検査システム600の1以上の部分又は要素に関して初期のフィルムフレームレジストレーション又はアライメントを確立するために構成される。
【0154】
1つの実施例において第2処理サブシステム300、ミスアライメント検査システム500により決定されたフィルムフレーム30上に実装されたウェハー10に対応する回転ミスアライメント情報(例えば、ウェハーミスアライメント角度θW)に関してフィルムフレーム30を回転するように加えて構成される。代替としては、ウェハーフィルムフレームに対する回転ミスアライメント、検査システム600により検査/決定される(例えば、フィルムフレーム30がウェハーテーブル620上に位置付けられるならば、ミスアライメント検査システム500検査600の一部又はそれにより実施される)。上述のように、ミスアライメント検査システム500は、検査システム600に対応するウェハーテーブル620及び第1画像取得装置640を含むことができ、第2処理サブシステム300
(a)ウェハーテーブル620上にフィルムフレーム30を位置付け、ミスアライメント検査システム500ウェハーフィルムフレームに対する角度ミスアライメント方向及び大きさを決定することができる、
(b)ウェハーテーブル620からフィルムフレーム30を回収し、ウェハーフィルムフレームに対するミスアライメントを訂正する、
(c)続いてそのようなフィルムフレーム30をウェハーテーブル620上に戻し置くために構成され得る。
【0155】
上述に照らすと、第1処理サブシステム250、ウェハーテーブル突き出しピン位置に対応するウェハーテーブル場所と、ウェハーテーブル620以外又はこの外部のウェハー源/目的地の間でウェハー10を搬送するためのウェハー搬送インターフェースを提供することができる。第2処理サブシステム300
第1ウェハー処理サブシステム200とウェハーテーブル600の間でフィルムフレーム30を搬送するためのフィルムフレーム搬送インターフェース
フィルムフレーム回転インターフェースウェハー平坦化(flattening)インターフェース
ウェハー横方向閉じ込めインターフェースを提供することができる。上述のように、ウェハーフィルムフレームに対する回転ミスアライメントを訂正するための工程に関して第2処理サブシステム300、静止の間、そのような回転ミスアライメントの訂正を実行する必要がない。ウェハーテーブル620への途中でフィルムフレーム30を搬送する過程で回転ミスアライメントを訂正することができる。第2処理サブシステム300の設計のこの態様は、ウェハーフィルムフレームに対するミスアライメント訂正を実行する過程で時間のロスがないことを確証する。加えて、ある大きさ及び方向でフィルムフレーム30を回転し、時間ロスなくウェハーフィルムフレームに対する回転ミスアライメントを訂正することを伴うため、フィルムフレーム30上に実装されるウェハー10の全ての検査について実施することができる。
【0156】
したがって、第2処理サブシステム300は、
(a)例えば、回転ミスアライメントを訂正する処理時間のロスを伴わずにフィルムフレーム30に関するウェハー10の回転ミスアライメントに関する問題を回避又は克服する態様においてウェハーテーブル620上にフィルムフレーム30を位置付け
(b)ウェハーテーブル620からフィルムフレーム30を取り外す
(c)ウェハー非平坦性又は反りにより生じた真空力のロスに起因するウェハーテーブル620による不十分又は不完全なウェハー表面積保持解消する
(d)真空力の解放又は中断及び任意の関連のエアーパージの適用に続くウェハーテーブル表面622に沿うウェハー10の不要な横方向の変位を阻止することができる。
【0157】
多数の実施例において第2処理サブシステム300、次の各々を含む:
【0158】
フィルムフレーム処理について:
(a)(例えば、角度ミスアライメント方向及び大きさにしたがって可能性としては最大許容可能ウェハーフィルムフレームに対するミスアライメント許容値に相関し、若しくは対応する最大ミスアライメント角度閾値又は許容値に照らして)フィルムフレーム30を自動的に回転させフィルムフレーム30に関するウェハー10の回転ミスアライメントを訂正するべく構成された回転補償機器
(b)ウェハーテーブル表面622上にフィルムフレーム30を配置し、ウェハーテーブル表面622からフィルムフレームを取り出すために構成されたウェハーテーブルに関するフィルムフレーム配置及び回収機器(「フィルムフレーム−ウェハーテーブル配置/回収機器」)
ウェハー処理について:
(a)ウェハーテーブル620による真空力の適用に関連してウェハーテーブル表面622に垂直又は実質的に垂直な(例えば、ウェハーテーブルz軸Zwtに平行)方向においてウェハー10の部分上に力又は圧力を適用するように構成された平坦化機器
(b)ウェハー10に適用された真空力の停止及びウェハーテーブル620による/介したウェハーの裏面10への任意の関連の空気バースト又はパージの適用に続くウェハーテーブル表面622に沿ってウェハー10の横方向の変位を少なくとも実質的に阻止するために構成された閉じ込め又は制約機器。
【0159】
幾つかの実施例において第2処理サブシステム300以下に詳述するように、回転補償機器、平坦化機器及び閉じ込め機器の部分を組み合わせ、一体化し、若しくは統合する多機能処理、搬送、及び/又は選取(pick)及び配置機器を含む。
【0160】
代表的多機能ピック及び配置機器の態様
図12A−12D、本開示の実施例に係るウェハー及びフィルムフレーム処理オペレーションを実行するために組み合わされ、一体化され、若しくは統合された態様において、回転補償機器、平坦化機器、閉じ込め機器、及びフィルムフレーム−ウェハーテーブル配置/回収機器の夫々として構成された代表的多機能処理(MFH)機器、アセンブリー、ユニット、又はステーション300の側面を図示する概略図である。1つの実施例においてMFH機器300、次の夫々を含む:
(a)本体、フレーム要素又はハウジング302
(b)ハウジング302に結合した複数の変位可能な取得アーム310であって、
(i)フィルムフレームの外周又は縁の部分に提供された真空力の適用又は停止により異なる寸法、サイズ、又は径のフィルムフレーム30を選択的に取得し、確実に保持し、かつ選択的に解放し、
(ii)ウェハーテーブル表面622に沿うウェハー10の横方向の変位を選択的に制約又は阻止するように構成されるもの
(c)複数の取得アーム310に結合した一組の真空要素(例えば、真空リンク機構、ライン、及び/又はバルブ)318であって、複数の取得アーム310によりフィルムフレーム30に適用される真空力又は負の圧力の制御を促進するもの
(d)取得位置決めアセンブリー320であって、フィルムフレーム30又はこれにより支持されるウェハー10の中心点、中心、又は重心に対応する若しくは対応するピック及び配置z軸Zppといった共通軸を横切り、またそこから離れる若しくはそこに向かう多数の(例えば、選択可能又は所定の)個別位置又は距離に複数の取得アーム310を制御可能に変位するために取得アーム変位モーター又はドライバー330及び複数の取得アーム310に結合した変位リンク機構334を含むもの。ここで、ppから離れる又は向かうそのような各個別の位置又は距離異なるフィルムフレーム寸法、サイズ、又は直径に対応することができる、
(e)ウェハー角度ミスアライメント訂正オペレーションを促進するためピック及び配置z軸Zppのような回転の共通軸の周りの共通の方向において選択的又は同時に複数の取得アーム310のそれぞれを回転する(すなわち、複数の取得アーム310を一括して回転する)ために構成された回転ミスアライメント補償モーター又はドライバー340
(f)ハウジング302を支持するために構成されたサポート部材又はアーム352
(g)フィルムフレーム−ウェハーテーブル配置/回収を促進するために、例えばハウジング302の垂直変位により、各ウェハーテーブルz軸Zwt及びピック及び配置z軸Zppに平行に垂直方向に沿って(つまり、ウェハーテーブル表面622に対して垂直又は実質的に垂直に)複数の取得アーム310を選択的又は制御可能に変位させるように構成された垂直変位モーター又はドライバー350。
【0161】
幾つかの実施例においてMFH機器300図10A−10Dを参照して上述又は上記した態様においてフィルムフレーム30の画像を取得するように構成されたミスアライメント検査システムの第2画像取得装置540に対して配置され若しくはそれを支持、実施若しくはそれと光学的に通信するように構成される。例えば、MFH機器ハウジング302、そのハウジング302内又は上で、一組の画像センサーを含む第2画像取得装置540のような一組の光学的及び/又は画像取得要素を支持することができる。代替的に、ハウジング302、そのような第2画像取得装置540の下に配置される(この場合、ハウジングの1以上の部分が、1以上の開口を含み、そこを介した画像取得を促進する)。更なる代替としては、ハウジング302、光ファイバーバンドルに結合可能であり、ハウジング302の外部又は離れて配置され得る画像取得装置(例えば、カメラ)にフィルムフレーム画像に対応する光学的又はイメージング信号を通信するように構成されたマイクロレンズアレイのような一組の光学的要素を支持することができる。そのような実施例において、一組の光学的要素、多数の照明源(例えば、LED)を含むことができる。
【0162】
図12Bは、本開示の実施例に係る取得アーム310の部分を示す概略図である。1つの実施例において各取得アーム310、ピック及び配置z軸Zppを実質的に横切る方向又は面内で延びるアーム部材312、及びZppに実質的に平行な方向においてアーム部材312から突出又はそこから離れて延びる対応の終端部分又は端部セグメント314を含む。各アーム部材312及びこの対応の端部セグメント314、真空力を伝達、提供、若しくは供給するために構成されたそこを通じるチャネル又は通路を含む。更に各端部セグメント314は、軟質及び弾性的に変形可能若しくは柔軟な先端要素316を支持、含み若しくはそこに結合されて、この先端要素316はフィルムフレームの確実な真空保持(例えば、フィルムフレーム30の周辺部分又は外縁に位置する端部セグメントにより)、最小又は無視可能な不要な空気の侵入又は真空漏れ及び若しウェハー10の表面に近接又はその上に位置されているならば減少され、最小の、若しくは無視可能な損傷又は欠陥を誘起する可能性を促進する。
【0163】
代表的フィルムフレーム取得及び解放の態様
図12Cは、本開示の実施例に係る取得位置決めアセンブリーの部分及び第1フィルムフレーム径又は断面積に対応するピック及び配置z軸Zppから離れた第1位置又は半径距離での複数の取得アーム310の代表例の第1位置決めを示す概略図である。図12Dは、取得位置決めアセンブリー320の部分及び第1フィルムフレーム径又は断面積よりも小さい第2フィルムフレーム径又は断面積に対応するZppから離れた第2位置又は半径距離で複数の取得アーム310の代表例の第2位置決めを示す概略図である。
【0164】
取得アーム位置決めモーター330複数の取得アーム320をお互いに及びピック及び配置z軸Zppに関して選択的に配向するために構成され、複数の取得アーム320、多数の取得位置に関して又はそこに選択的に配置され、ここで各取得位置、異なるフィルムフレーム寸法、サイズ、エリア又は径に対応する。図12B−12Cに図示の実施例において複数の取得アーム310の選択的な位置決めは、滑車332a−eにより生じる。特に、任意の所与の取得アーム310a−d、取得アームの対応の滑車332a−dの中心軸周りのそのアーム部材312a−dの回転を促進する態様において対応の滑車332a−dに結合されまた各取得アーム310a−dに対応する滑車332a−d例えばベルト又はバンドであり得る変位リンク機構334によりお互いに機械的に結合又はリンクされる。追加の滑車332e、変位リンク機構334への張力の量を調整、提供、制御又は選択できるように構成される。取得アーム位置決めモーター330、駆動滑車332dを務める滑車332dの1つに結合される。
【0165】
取得アーム位置決めモーター330により駆動滑車332dに付与される回転運動又は力、変位リンク機構334により同時又は本質的に同時及び正確及び制御された各滑車332a−eの回転、したがってその対応の滑車332a−dの中心軸周りの各アーム部材312a−dの同時の回転をもたらす。モーター330駆動滑車332dを回転させる方向に応じて、アーム部材312a−dの回転、ピック及び配置z軸Zppに向かう又は離れる方向において各取得アームの先端要素314a−dの放射変位又は平行移動をもたらす。結果として、複数の取得アーム310に対応する先端要素314a−dは、各先端要素314a−dがZppから置かれた放射距離の自動調整を促進する態様において、ピック及び配置z軸Zppを横切るように若しくはそれに対して共通の横断面において一括して変位又は平行移動され、Zppから離れる先端要素314a−dの特定の別個の放射距離(例えば、選択可能又は所定の距離)異なる寸法、サイズ、又は径(例えば、より大きい及び小さい径)のフィルムフレーム30の取得に対応し、また促進する。Zppに向かう又はそこから離れて等距離において放射状に移動する先端要素316の能力以下により詳細に記述するウェハー処理工程に関連のウェハー10(例えば、反ったウェハー10)の軽い押圧又は押圧も促進する。
【0166】
検討下のフィルムフレーム30のサイズに対応するZppから離れた放射距離に複数の取得アーム310が配されると、複数の取得アーム310は、取得アーム先端要素316がフィルムフレーム30の外周部分に接触するように位置付けられる。次に真空が作動され、真空力又は負の真空力が複数の取得アーム310を介してフィルムフレーム30の外周部分に適用される。複数の取得アーム310、そこを通じて適用される真空力によりフィルムフレーム30を確実に支持、維持、又は保持することができる。これに類似して、複数の取得アーム310、そこを通じて適用される真空力の停止によりフィルムフレーム30を解放することができる。
【0167】
様々な実施例においては、MFH機器300は、第1処理サブシステム250の部分(例えば、エンド・エフェクタ270)に対する位置決めのために構成され、複数の取得アーム310、第1処理サブシステム250からフィルムフレーム30を取得することができる。例えば、エンド・エフェクタ270がフィルムフレーム30を取得する時、エンド・エフェクタ、当業者により理解される態様において、フィルムフレームの裏面の外周部に真空力又は負の圧力を給送する。第1処理サブシステムのエンド・エフェクタ270がフィルムフレーム30を支持する時、複数の取得アーム310、エンド・エフェクタ270上及びフィルムフレーム30の上面又は頂面又は表面上に位置付けられる。次に、複数の取得アーム310エンド・エフェクタ270に関して垂直に変位され(例えば、垂直変位モーター350及び/又はエンド・エフェクタ270に結合したロボットアーム260の垂直変位により)、複数の取得アームの先端要素316フィルムフレームの上面の外周部分に接触する。複数の取得アーム310のそのような垂直変位の過程で真空力が作動され、真空力又は負の圧力が複数の取得アームを通じて流れる。第2処理サブシステム300に結合した一組の真空センサー、複数の取得アーム310に結合した真空ライン内の真空圧力を自動的にモニターすることができる。複数の取得アーム310がフィルムフレームの上面の外周部分に接触すると、複数の取得アーム310、そこを通じて給送された真空力によりフィルムフレーム30を確実に取り付け若しくはそれを取得することができる。この真空力が適切な取得閾値を超えたことを1つ又は複数の真空センサーが検出した後、フィルムフレームの裏面の部分を保持しているエンド・エフェクタ270、フィルムフレームの裏面に適用している真空力を解放することができ、これによりエンド・エフェクタ270からフィルムフレームを解放し、MFH機器300へのフィルムフレーム30の搬送が完了する。
【0168】
上述のものと類似の態様において、MFH機器300、ウェハーテーブル620により支持されたフィルムフレーム30(例えば、フィルムフレーム30の裏面に適用された真空力によりウェハーテーブル620上に保持されているフィルムフレーム)を取得するためにウェハーテーブル620に対して垂直に変位される。そのような状況においては、ウェハーテーブル620、MFH機器300へのフィルムフレーム30の搬送に亘ってフィルムフレーム30にその真空力の適用を維持する必要がない(例えば、ウェハーテーブル表面622に沿うフィルムフレーム30の横方向の変位ウェハーテーブル真空力の欠如においては一様にはなりにくいため)。ただし、或る実施例においてMFH機器300によるフィルムフレームの真空力取得が完了するまで、それが完了するまで、若しくはその完了近くまで、フィルムフレーム30の裏面へのウェハーテーブル620がそのような真空力の適用を維持することができる。
【0169】
上述に照らして、MFH機器300がそれにより取得又は確実に支持されたフィルムフレーム30をエンド・エフェクタ270上又は真空テーブル表面622といった所与の目的地に搬送すると、フィルムフレーム30、検討下及び解放された目的地に搬送され若しくはアンロードされる。アンロード目的地がエンド・エフェクタ270又はウェハーテーブル620である時、MFH機器300は、エンド・エフェクタ270又はウェハーテーブル620によるフィルムフレーム30の安定した取得の各々の発生までフィルムフレーム30のその取得及び確実にされた保持を維持する(例えば、当業者により即時に理解される態様において、それぞれエンド・エフェクタ270又はウェハーテーブル620に結合された真空センサーにより決定されるように)。次に、MFH機器620は、アンロード目的地から離れるように変位される(例えば、エンド・エフェクタ270又はウェハーテーブル620に対して垂直に変位される)。
【0170】
代表的ウェハー回転ミスアライメント補償の態様
フィルムフレーム30が複数の取得アーム310により取得される、回転ミスアライメント補償モーター340選択的に作動され、フィルムフレーム30により支持されたウェハー10の回転ミスオリエンテーションを訂正又は補償する。そのようなミスアライメント補償、ウェハー10のために決定されたミスアライメント方向及びミスアライメント角度の大きさに即したピック及び配置z軸Zppに対するフィルムフレーム30全体の回転により生じる。
【0171】
図13Aは、本開示の実施例に係るMFH機器300により支持されたフィルムフレーム30の概略図である。フィルムフレーム30により保持されたウェハー10がフィルムフレーム30に対して、ミスアライメント閾値大きさ値θW-Maxを超える程度又は角度(例えば、プログラム可能、選択可能、所定の角度といった最大許容可能ミスアライメント閾値)で、角度に関してミスアライメントされる場合、ミスアライメント補償モーター340、ウェハーミスアライメントの方向とは反対の方向にウェハー10のために決定されたミスアライメント大きさに対応する等しい、若しくは等しい角度範囲、アーク長、又は角度数に亘りフィルムフレーム30が回転することを生じさせる。MFH機器300そのような回転されたフィルムフレーム30を検査システムのウェハーテーブル620上に配置する時、フィルムフレーム30により支持されたウェハー10、検査システムの1つ又は複数の第1画像取得装置640に関して正確な又は適切な回転アライメント(即ちゼロ度の角度ミスアライメント)を有する。ウェハーの回転ミスアライメントのこの訂正、対応して画像取得装置のFOV650に関してダイ12が適切に配列されることを保証する。
【0172】
多数の実施例においてMFH機器300によるフィルムフレームの回転、取得アーム310が結合されるハウジング302の回転のような方法により、ピック及び配置z軸Zpp周りの複数の取得アーム310内の各取得アーム310の同時又は一括の回転により発生する。幾つかの実施例においてミスアライメント保証モーター340、当業者により理解される態様においてハウジング302を回転するために構成された回転可能なシャフト342及びハウジング回転の方向及び程度の制御を促進又は有効にするべく構成された回転運動エンコーダー又はロータリーエンコーダーを提供し、含み若しくはこれに結合される。
【0173】
図13Bは、本開示の実施例に係る第1ミスアライメント補償方向における第1ミスアライメント補償量、大きさ、角度、又は角度の経路の長さによりピック及び配置z軸Zpp周りに回転され、これによりフィルムフレーム30に対する第1ウェハー10aの第1角度ミスアライメントを補償若しくは訂正するMFH機器310の概略図である。図13Cは、本開示の実施例において、第1ミスアライメント補償方向とは反対の第2ミスアライメント補償方向における第2ミスアライメント補償量、大きさ、角度、又は角度の経路の長さだけZpp周りに回転され、これによりフィルムフレーム30に関する第2ウェハー10bの第2角度ミスアライメントを補償又は訂正するMFH機器310の概略図である。
【0174】
ミスアライメントがなされたウェハー10を支持するフィルムフレーム30がMFH機器300により支持される時、ウェハーのミスアライメントの角度方向とは反対の方向におけるミスアライメントされたウェハーのミスアライメント角度θWに等しい若しくは等しい角度に亘る又は角度でのハウジング302の回転、ウェハーのミスアライメントを補償若しくは訂正し、これにより検査システム600の1以上の要素(例えば、画像取得装置、これにより提供されるFOV)に関する正確若しくは適切なウェハーの配向が確立される。回転されたフィルムフレーム30、したがってフィルムフレーム30により支持された正しく(再)配向されたウェハー10続いて検査システム600へ搬送される。更にウェハーフィルムフレームに対する回転ミスアライメントを補償するためのそのようなMFH機器300によるフィルムフレーム30の回転、MFH機器300がウェハーテーブル620にフィルムフレーム30を搬送している過程のようなMFH機器300が動いている過程(例えば、フィルムフレーム搬送過程の「オンザフライ(on-the-fly)」フィルムフレーム回転)で実行される。したがって、図13Aに示されるような第1ミスアライメント補償方向における第1ミスアライメント量、大きさ、角度又は角度の経路の長さによるハウジング302の回転に続いて又はその過程で、第1ウェハー10aを支持するフィルムフレーム30ウェハーテーブル620に搬送され、最大するフィルムフレーム30がMFH機器300により最大スループットのウェハーダイFOVに対する配向状態の下で検査が開始できる。同様に、図13Bに示されるような第2ミスアライメント補償方向における第2ミスアライメント補償量、大きさ、角度、又は角度の経路の長さでのハウジング302の回転に続いて又はその過程で、第2ウェハー10bを支持するフィルムフレーム30、検査のためにウェハーテーブル620へ搬送される。
【0175】
ウェハーテーブル620へ搬送されているフィルムフレーム30フィルムフレーム30により保持されたウェハー10の角度ミスアライメントを補償又は訂正するために回転されているため、幾つかの実施例においてフィルムフレームレジストレーションオペレーション、ウェハーテーブル620から離れて若しくはウェハーテーブル表面622から離れて生じる(さもなければ、ウェハーテーブル620により支持された任意のフィルムフレームレジストレーション要素が、フィルムフレーム30が回転された角度範囲にしたがって回転又は再配置される必要がある)。したがって、本開示の多数の実施例においてウェハーテーブルアセンブリー610又はウェハーテーブル620、第1処理サブシステム250を参照して上述した種類の1以上のフィルムフレームレジストレーション要素282のようなフィルムフレームレジストレーション要素又は機構を含む必要がなく、また省略若しくは除外することができる。
【0176】
更に上述のように、幾つかの実施例においてMFH機器300は、フィルムフレームレジストレーション工程の不在、省略又は除去においてウェハーミスアライメント角度θW
(a)MFH機器300によるフィルムフレームの取得の前、及び
(b)MH機器300が直接的にウェハーテーブル表面622へ搬送したフィルムフレーム30に対する検査システムによるフィルムフレーム検査オペレーションの開始の前そのようなウェハーフィルムフレームに対する回転ミスアライメントの訂正が後続する)
決定及び訂正することができる。結果として、MFH機器300のそのような実施例は、フィルムフレームの処理過程でのそのようなフィルムフレームレジストレーション工程の排除を促進又は有効にさせることができ、これにより時間が節約され、スループットが高められる。
【0177】
代表的フィルムフレーム搬送の態様
様々な実施例においてMFH機器300は、ウェハーテーブル表面622上に直接的にフィルムフレーム30を配置若しくは位置付けるというような方法により、ウェハーテーブル620へフィルムフレーム30を搬送するように構成される。幾つかの実施例において垂直変位モーター350は、ピック及び配置z軸Zpp及びウェハーテーブルz軸Zwtの各々に平行な方向において特定又は所定距離に亘りハウジング302を垂直に変位させ、これによりウェハーテーブル表面622上に直接的にフィルムフレーム30とそのウェハー10を配置若しくは位置付けるように構成される。そのような実施例においてウェハーテーブル表面622上でのフィルムフレーム30の配置及び/又はウェハーテーブル表面622からのフィルムフレーム30の取り外し、ウェハーテーブル突き出しピン612を伴う必要がなく、その使用を省略、回避、若しくは排除することができる。ハウジング302がある距離だけ変位された後(そこで検討下のフィルムフレーム300がウェハーテーブル表面622に近接、隣接、本質的に上方若しくは上方にある)、真空力ウェハーテーブルアセンブリー620により適用され、当業者により理解される態様においてウェハーテーブル表面622上若しくはそれに対してフィルムフレーム30及びその対応するウェハー10を確実に係合、取得、又は保持する。ウェハーテーブル表面622上のフィルムフレーム30の配置及びその上のフィルムフレーム30の安定した取得又は保持に関連して、複数のコンポーネントの取得アーム310によりフィルムフレーム30に適用された1つ又は複数の真空力解放され、そして垂直変位モーター350ウェハーテーブル表面622から離間する所定の距離で、ハウジング302を変位若しくは上昇し、対応して、複数の取得アーム310を変位若しくは上昇させる。
【0178】
第1処理サブシステム200からMFH機器300により保持されたフィルムフレーム30の搬送、上述のものと類似の態様において、例えば第1処理サブシステムによる複数の取得アーム310の下又は下方のロボットアーム260に結合されたエンド・エフェクタ270のポジションニングにより発生する。実施例は、z軸変位のために構成されたMFH機器300を詳細に記述しているが、本開示に係るMFH機器の実施例は、z軸運動のみに限定されない。
【0179】
代表的ウェハー反り又は非平坦性の修正の態様
若しウェハー10が反るならば、ウェハーテーブル620に実行されるべき次の意図される工程(例えば、ウェハーの検査)を行うことができない。手動介入がなければ、ウェハー検査又は製造工程が停止し、スループットの低下を生じさせる。本開示に係る実施例は、ウェハー10がウェハーテーブル620上に置かれ、反っていると自動的に検出される時に自動的な訂正又は修正の応答を提供し、したがって手動介入の必要を除去又は本質的に除去し、対応して反ったウェハー10による検査システムの中断時間又は停止時間を除去又は効果的に除去し、したがって検査スループット(例えば、1以上の検査試行内で予期される反ったウェハー10の数に基づいて決定/計算される平均検査スループット)を高める。
【0180】
第1処理サブシステムによるウェハー10のウェハーテーブル表面622への搬送に関連して及び/又はこれに続いて、ウェハーテーブル620による真空力の作動又は適用(例えば、1以上の真空バルブの作動による)は、ウェハーテーブル表面622上又はそれに対するウェハー10の確実な係合、取得又は保持を促進することが意図若しくは期待される(例えば、ウェハーの裏面10の全表面積に適用される真空力による)。しかしながら、ウェハー10非平坦、実質的に非平坦、反った1以上の部分を含む時、ウェハーテーブル表面622へのウェハー10の確実な保持(例えば、反りの程度に応じては不可能かもしれない確実、適切、十分若しくは適当なウェハーテーブル表面622上のウェハー10の係合の欠落は、適用された真空力又は負の圧力の大きさ(例えば、真空ゲージにより自動的に提供若しくは出力される)は、許容可能な真空係合の圧力閾値(これは、例えば、プログラム可能、選択可能、若しくは指定の値であり得る)よりも上若しくは下であるのかの決定により示される。
【0181】
本開示においてMFH機器300の多数の実施例は、ウェハーテーブル表面622への確実、十分若しくは適切な真空係合がウェハー非平坦性若しくは反りの結果のために確立することができないウェハーテーブル表面622により保持されたウェハー10の部分への1以上の真空係合補助、平坦化、フラット化若しくはタッピング(例えば、弱いタッピング)圧力又は力を選択的に適用若しくは給送するように構成される。幾つかの実施例において1以上の真空要素(例えば、真空バルブ)の作動がウェハーテーブル表面622へのウェハー10の確実若しくは十分な真空係合に帰結していないとの指標又は決定(例えば、プログラム指令の実行にしたがって実行される自動的な決定)に応じて、MFH機器300、ウェハー10の部分上に複数の取得アーム310を配置することができ、それで各取得アームの先端要素316の少なくとも一部、検討下のウェハー10の露出面、上面、又は頂面の部分の直上に位置付けられ若しくはそこに係合若しくは接触することができる。
【0182】
図14A−14Bは、本開示の実施例に係るウェハーテーブル表面622上のウェハー10の安定した取得を促進するためにウェハー10の部分上に取得アーム先端要素316を位置決めするMFH機器の概略図である。検討下のウェハー10についてそのような態様での取得アームの先端要素316の位置決めは、ウェハー10の外周若しくは外側境界若しくは縁に近接若しくは隣接及び/又は重複して各先端要素316を配置することができる。例えば、複数の取得アーム310内の各取得アーム310、検討下のウェハー10の空間広さ、スパン又は直径に等しいが僅かに小さいピック及び配置z軸Zppから離れた放射距離に位置付けられる。多数の実施例において機器300、複数の取得アーム310を配置することができ、
(a)各取得アームの端部セグメント314の中心又は中心点に交差する円、ウェハー10の円形又は実質的に円形の外周縁に同心又は実質的に同心であり、及び
(b)各取得アームの先端要素316ウェハー10の露出面、上面、頂面の外周部分に直接的に接触することができる。
【0183】
ウェハー10の露出部上の複数の取得アーム310の位置決めは、取得アーム310及び/又はそれらの対応の先端要素316のための係合補助構成を規定することができ、これにしたがって、MFH機器300、ウェハーテーブルアセンブリーによるウェハーの裏面10への真空力の適用と同時に係合補助力又は圧力(例えば、下方力又は圧力)を特定の領域又は点に適用することができ、ウェハーテーブル表面622へのウェハー10の安定した取得を促進又は可能にする。特定又は異なるウェハー寸法、サイズ、エリア、又は径に対応する取得アーム310の空間位置を規定する1以上の係合補助構成、事前設定され(例えば、標準ウェハーサイズにしたがって)、またメモリーに記憶し、かつそれから取り出される
【0184】
ウェハー10の露出部、上部又は頂部(例えば、外周又は最も外側の部分)上の複数の取得アーム先端要素316のその位置決め(例えば、特定の係合補助構成にしたがって)に続いて、MFH機器300、ウェハーテーブル620の表面624に向かって、ピック及び配置z軸Zpp及びウェハーテーブルz軸Zwtの各々に平行である垂直方向において取得アーム先端要素316を変位することができる(例えば、ハウジング302の変位により)。先端要素316それによってウェハー又はフィルムフレーム表面上の特定の領域又は複数の点との接触を確立することができ、係合補助、フラット化、平坦化力(例えば、下方力、又は圧力)をウェハー10の部分上に与えることができる。ウェハーテーブルアセンブリー620は、MFH機器のウェハー10への係合補助力の適用と同時に、真空力をウェハー10の裏面に適用する。
【0185】
(a)ウェハー10の上面の部分への係合補助力及び(b)ウェハー10の裏面への真空力の同時の適用の結果として、非平坦又は反ったウェハー10、自動的にウェハーテーブル表面622上に確実に取得され、続いて保持される。ウェハーテーブル表面622上のウェハー10の安定した取得、当業者により理解される態様において、真空係合圧力閾値に対する現在の真空圧力の読み取り、測定、若しくは値の比較により、自動的に示され若しくは決定される。ウェハーテーブル表面622上のウェハー10の安定した取得が生じた後、MFH機器300は、例えばハウジング302を所定の、デフォルト又は待機/準備位置へ上昇若しくは戻すことにより、ウェハー10から離間するように複数の取得アーム310を垂直に変位させる。
【0186】
上述のウェハー処理工程は本開示の実施例に係るウェハーテーブル構造5を有するウェハーテーブル620に良く適したものとなり若しくはそれによって有効なものとなる何故なら、そのようなウェハーテーブル構造5のリッジ120の存在により、ウェハー10により被覆されたウェハーテーブル表面積の一部の下に真空力が制約及びシールされることが可能になるからである。効果的な真空シール、真空ロスを阻止し、ウェハー10の裏面に働く若しくは適用される強い真空力に帰結し、これは自然吸引力に加えて、ウェハーテーブル表面622上に配置されていた位置にウェハー10を保つことに寄与する。リッジ120がなければ有効な真空力が何ら作動しない何故なら、ウェハー10により被覆されていないウェハーテーブル表面積を通じて大半の適用される真空力が喪失するからである
【0187】
上述に照らして、本開示の実施例は、非平坦又は反ったウェハー10がウェハーテーブル表面622上に自動的に取得及び確実に保持される可能性を劇的に高めることができる。本開示の実施例はしたがって従前のシステムに関連の手動介入の必要を低減若しくは実質的に除去する。
【0188】
代表的横方向のウェハー変位制御/阻止の態様
以下に更に詳細のように、多孔性ウェハーテーブルにより非常に薄いウェハー10を処理する時、短時間又は非常に短い空気の噴出、バースト、パージ又は吹き込みがウェハー10に適用され、ウェハーテーブル表面からのウェハー10の解放を促進する。これウェハー10を空中浮揚させ、ウェハーテーブル表面622に沿うウェハー10の不要、無制御若しくは予測不能な横方向の変位を生じさせる。そのような横方向の変位、ウェハーのエンド・エフェクタ270処理の発生が意図される所定のウェハー搭載/非搭載位置から離れる(例えば、顕著に離れる)ようにウェハー10を簡単にシフトさせることができる。これは、信頼性できない若しくは予測不能なエンド・エフェクタ270によるウェハー10の回収をもたらすことになり、そしてこれは更にエンド・エフェクタ270にとってウェハーカセットへのウェハー10の安全確実な挿入及び次の処理ステーションにおけるウェハー10の位置決めを阻止して、かなりの可能性としてウェハー損傷又は破損もたらす
【0189】
従前においてウェハーが厚い時(例えば、その表面積に対して正規化された基準で)、特にウェハーテーブル上に溝もある時に突き出しピンを用いてウェハーを下方から押し上げ、吸引力に反してウェハーを持ち上げることができた。しかしながら、溝が無いならば、ウェハーテーブル620を通じた真空力の適用から残存し得る真空とは別に、ウェハー10への自然吸引力が非常に強くなる。これは、ウェハー10下の真空の逃げが難しいことを意味する。その上、今日、処理されるウェハー10がますます薄い。これらの新しい制約を踏まえれば、突き出しピンを単に用いて吸引力により押下された薄いウェハー10を押圧することは可能ではない。そのようにすることは、薄い及び脆弱なウェハー10を破損するリスクがある。
【0190】
多孔性ウェハーテーブル、2011年5月12日出願のシンガポール特許出願No.201103425-3「System and Method for Handling and Aligning Component Panes such as Film Frames and Wafers」に記述の検査システムまで、従前では、検査システム/工程ではなく、裏面ラッピングシステム/工程において用いられていた。これはウェハー10を処理するために使用可能である多孔性ウェハーテーブル620が含まれてい。しかしながら、次のウェハー処理の過程での薄い及び脆弱なウェハー10の損傷を確実に避ける態様において非常に平坦若しくは超平坦な多孔性ウェハーテーブル表面622からの非常に薄い又は超薄ウェハー10の解放を促進することが人間の介入を要求することが発見された。
【0191】
本明細書の記述この問題に解決策を提供する。薄い及び脆弱なウェハー10の損傷を確実に避ける態様において非常に平坦若しくは超平坦な多孔性ウェハーテーブル表面622からの非常に薄いウェハー10の解放を促進するため、一時的な噴出、バースト、パージ、若しくは吹き出しの正の空気圧力ウェハーテーブル620における多孔性コンパートメント材料を通じてウェハー10の裏面に適用される。正の空気圧力の適用自然吸引力を解放し、ウェハー10の下の任意の残存の真空力に置き換える。ウェハー10の裏面の下に空気が導入されると、ウェハー10の上面及び下面の間の大気圧差均等化される。しかしながら、これ、またウェハー処理について別のユニークな問題、ウェハー10の下のエアークッションの生成を生じさせ、エアークッションがウェハー10の下に一様に分配されないため、浮揚したウェハー10がウェハーテーブル表面622に関して意図しない及び予測不能な横方向の動きを持つようにさせられる。処理されるウェハー10が薄くなればなるほど、エアークッションが有する効果がより顕著になる。
【0192】
図15Aは、上述の自然吸引力、これに加えてウェハー10の裏面に適用される真空力又は負の圧力により多孔性真空チャック表面40に対して均一に保持される代表的ウェハー10の概略図である。図15Bは、ウェハー10の下のエアークッション42の生成をもたらす真空力の停止及びウェハー10の裏面への吹き出し空気の適用に続く図15Aのウェハー10の概略図である。ウェハーの重量分布及び/又は下のエアークッション42によりウェハー10に提供される差動サポートに応じて、ウェハー10の下のエアークッション42の存在により、ウェハー10ウェハーテーブル表面622に沿って横に予測不能にスライドする。図15Cは、エアークッション42の結果としてウェハーテーブル表面622に沿うウェハー10の予測不能な横方向の変位Δxを示す図15Bのウェハー10の概略図である。
【0193】
図15D−15Eは、本開示の実施例に係るウェハーテーブル表面622に沿うウェハー変位を制限又は制約する態様においてウェハー10に対して取得アーム310及び取得アーム先端要素316を位置決めするMFH機器の概略図である。幾つかの実施例においてウェハー検査オペレーションに続いて、MFH機器300は、複数の取得アーム310を選択的に配置するように構成され、取得アーム310及び/又は取得アーム先端要素316は、任意の横方向の動きを阻止する目的でウェハーテーブル表面622上のウェハー10の表面積よりもほんの僅かに大きい空間的な閉じ込め領域を規定する態様において先端要素316がお互いに配置される閉じ込め構成にしたがって位置付けられる。垂直な動き制約されない。
【0194】
多数の取得アーム先端要素316が
(a)所定の表面積A及び厚みtを有するウェハー10に対応する閉じ込め構成で配置され、また
(b)ウェハーテーブル表面622に接触し、若しくはウェハー厚みtよりも十分に小さいウェハーテーブル表面622から離れた距離に位置付けられる時、各先端要素316、ウェハー10の外周を丁度超えてウェハー表面積Aの外側に配置される。ウェハー10及びウェハーテーブル表面622に対して位置するそのような先端要素、横方向の空間閉じ込め領域を超えた若しくは外側のウェハーテーブル表面622に沿うウェハー10の横方向の変位を阻止又は制限することができる。多数の閉じ込め構成がメモリーに規定及び記憶され、また回収可能である。各閉じ込め構成、特定の寸法、サイズ、領域、又は径に対応する。
【0195】
代表例としては、所定の表面積Aw及び径Dwを有する円形又は一般的に/実質的に円形のウェハー10について、先端要素閉じ込め構成、先端要素316のお互いの位置、ピック及び配置z軸Zpp、及びウェハー表面積Aw又は径Dwを規定又は画定することができ、(a)Zppに最も近い各先端要素316の共通点に交差し、及び
(b)ウェハー10に同心若しくは実質的に同心であり、僅かに、ごく僅かに若しくはほんの僅かに大きい円空間閉じ込め領域Ac、及び対応の空間閉じ込め径Dcを規定し、ここでc僅かに、非常に僅かに若しくはごく僅かにAwよりも大きく、またDc僅かに、非常に僅かに、若しくはごく僅かにDwよりも大きい。ウェハー10の真空又は吸引力の中断又は停止の前、MFH機器300、この閉じ込め構成にしたがって先端要素316を位置決めすることができ、それで各先端要素316
(a)非常に僅かに、僅かに若しくはごく僅かにウェハーテーブル表面積Awを超えて若しくは外側にあり、また
(b)ウェハーテーブル表面622に接触し若しくはそこから非常に僅かに若しくはごく僅かに離れて変位される。ウェハー10の裏面に適用された真空力の中断又は停止に続いて、ウェハー10の裏面へのエアーパージの適用又は供給の過程若しくは後であっても、ウェハー10cを超えて若しくは外側に動くことができないか若しくは動くことができない可能性が高い。
【0196】
真空力の停止又は中断及び関連のエアーパージの適用(例えば、真空力の停止の近く若しくは本質的に直後)に続いて、取得アーム先端要素316一時的に閉じ込め構成に留まり、ウェハーテーブル表面622の上に若しくは隣接/近接して位置され、ウェハー10の横方向の変位が制約若しくは阻止されることを確証する。所定の時間遅延(例えば、50msec−250msec又はより長い時間)の後及び/又は突き出しピン612が作動されてウェハー10を持ち上げてウェハーテーブル表面622から離すまで、取得アーム先端要素316は、ピック及び配置z軸Zppに沿うハウジング302の垂直変位のようなものにより、ウェハーテーブル表面622から離れるように上昇される。
【0197】
突き出しピン612がウェハー10をウェハーテーブル表面622に対する最終の垂直位置まで持ち上げると、第1処理サブシステム250、ウェハー目的地240までウェハー10を取得及び搬送若しくは回収する。特に、参照ウェハーロード/アンロード位置に対して位置決めされたエンド・エフェクタ260は、突き出しピン612により支持されたウェハー10を確実に取得し、ウェハー10をウェハーカセットのような次のウェハー目的地230へ確実に搬送し、ウェハー目的地230(例えばウェハーカセット内)に対してウェハー10を確実に位置決めすることができエンド・エフェクタ260に対する/エンド・エフェクタ260上のウェハーの誤り位置決めに起因するウェハー破損のリスクが最小、無視可能若しくは本質的に無いのである
【0198】
この工程は、非常に薄いウェハーがその下の正の空気の適用で予測不能に動く傾向があるため、ウェハー処理システムが非常に薄いウェハー10を処理し、ウェハー10をその元の配置位置に制約する時に特に良く適している
【0199】
代替実施例において横方向のウェハー変位制御又は阻止は、正確に時間が計られたウェハー解放及び垂直ウェハー変位工程又はシーケンスにより生じ、次の事項を伴う。
(a)ウェハーテーブルアセンブリーによるウェハー10の裏面に適用された真空力の停止
(b)ウェハーの裏面への一時の吹き出し空気の適用及び
(c)吹き出し空気の適用又は開始に対して正確に時間が計られた態様におけるウェハーテーブル表面622から離してウェハーを持ち上げ又は上昇させる一組の突き出しピン612の作動又は伸張
【0200】
図16は、本開示の実施例に係るウェハーテーブル表面622に沿う意図しない予測不能又は制御不能なウェハー変位を制限、制御、若しくは阻止するための工程700のフロー図である。1つの実施例においてウェハー上昇工程700は、ウェハーテーブルアセンブリー610がウェハー10の裏面に真空力を適用し、ウェハーテーブル表面622上でのウェハー10の確実な保持を促進するウェハー検査オペレーションの完了に続く、所定の、参照又は初期設定のウェハーのロード/アンロード位置でのウェハーテーブル620の位置決めを伴う第1工程部分702を含む。
【0201】
工程700は、加えてウェハーテーブルアセンブリーによるウェハー10の裏面への真空力の適用の停止を伴う第2工程部分704を含み、これ即刻、本質的に即刻、若しくは大凡即刻に第3工程部分706に続き、これウェハーテーブルアセンブリーによる吹き出し空気開始時間から吹き出し空気停止時間までのウェハーの裏面への吹き出し空気の適用を伴い、この間の差吹き出し空気の期間を規定することができる。吹き出し空気の期間が、例えば略500msec以下である(例えば、250msec未満又は250msecに等しい)。ウェハー10の裏面への吹き出し空気の適用の結果、ウェハーテーブル表面622に対してウェハー10を保持しているウェハーの裏面の下の残留の真空力解放され、ウェハー上の自然吸引力も解放される。
【0202】
工程700は、ウェハーテーブルz軸Zwtに平行な上方又は垂直方向において突き出しピン612を作動又は変位させる前、吹き出し空気が開始された時間に続く、非常に短い突き出しピン作動遅延時間のために待機することを伴う第4工程部分708を更に含む。突き出しピン作動遅延時間は、典型的には、非常に短い。例えば、突き出しピン作動遅延時間は、吹き出し空気の開始又は開始時間又は試験的に決定され得る適当な時間遅延の後、5−50msec(例えば、10−25msec)の間である。突き出しピン作動遅延時間が経過した直後又は本質的に直後、第5工程部分710、ウェハーテーブル表面600から離れるようにウェハー10を上昇させる突き出しピン612の上方作動又は上昇を伴い、第6工程部分712吹き出し空気の開始時間(つまり、吹き出し空気が初めにウェハーの裏面に適用される時間)に対する非常に短い突き出しピン作動遅延時間の結果のため、最小又は無視可能な横方向の変位でウェハーテーブル表面622から離れるウェハーの持ち上げを伴う。最後に、第7工程部分714、エンド・エフェクタ270を用いて突き出しピン612からウェハー10を確実に回収することを伴う。
【0203】
吹き出し空気の開始時間に対する正確又は高度に制御された突き出しピンの作動タイミングの結果、突き出しピン612吹き出し空気の期間の初期期間の間にウェハー10の裏面に接触し、吹き出し空気に応答したウェハーテーブル表面622からのウェハー10の解放の本質的又は実質的に直後又はそれに本質的又は実質的に同期し、ウェハーテーブル表面622から離れるようにウェハー10を持ち上げ若しくは上昇させる。吹き出し空気の開始時間に続く非常に短い及び良く制御された、予測可能又は正確な時間間隔に続いて突き出しピン316が作動又は上昇されてウェハー10の裏面に係合するため、突き出しピン612がウェハーテーブル表面622から離れてウェハー10を上昇させる前に生じるウェハー10の横の動きは許容可能に小さく、最小又は無視可能になることが期待される。上述のものと類似又は同一態様において、ウェハーのロード/アンロード位置に対して位置決めされたエンド・エフェクタ260、エンド・エフェクタ260に対するウェハーの誤った位置決めに起因するウェハーの破損最小、無視可能又は本質的に無いリスクで、突き出しピン612により支持されたウェハー10を確実に取得し、ウェハー10を次のウェハー目的地230へ確実に搬送し、ウェハー目的地230に対してウェハー10を確実に位置決めすることができる。
【0204】
或る実施例において異なる寸法、サイズ、領域、又は径のウェハー10、異なる予期された最適な突き出しピン作動遅延時間を提示する。異なるウェハーサイズに対応するこのような異なる予期された最適な突き出しピン作動時間、試験又は歴史的な結果に基づいて決定され、制御ユニット1000による自動的な読み出しのためにメモリー又はコンピューター読み取り可能媒体上に記憶され、検査されるウェハーの現在のサイズにしたがって適切な突き出しピン作動遅延時間が選択される。
【0205】
代表的ウェハー処理工程の態様
図17は、本開示の実施例に係る代表的ウェハー処理工程800のフロー図である。ウェハー処理工程800は、コントローラー又は制御ユニット1000(例えば、コンピューターシステム、コンピューティング装置、又は埋め込みシステム)により管理又は制御され、プログラム指令(例えば、据え置き又はリムーバブルRAM又はROM、ハードディスクドライブ、光学ディスクドライブ又は同種のようなコンピューター読み取り可能媒体上に記憶された)の実行により行われる。そのような記憶されたプログラム指令の実行は、ウェハー10が確実にウェハーテーブル表面622上に保持されているかどうかの決定及びメモリー又はコンピューター読み取り可能又はストレージ媒体からの真空力係合閾値及び可能性として閉じ込め取得構成パラメーターの読み出しを含むことができる。
【0206】
1つの実施例においてウェハー処理工程800は、
エンド・エフェクタ270を用いたウェハーカセットからのウェハー10の回収を伴う第1工程部分802ウェハー10の事前アライメントを伴う第2工程部分804及び
ウェハーテーブル620が参照ウェハーのロード/アンロード位置に位置決めされる時のウェハーテーブル620へのウェハー10の搬送を伴う第3工程部分806を含む。第4工程部分808、ウェハー10の裏面への真空力の適用を伴い、第5工程部分810ウェハーテーブル620によるウェハー10の確実にされた保持が確立されているか否かの決定を伴う。そのような決定、当業者により理解される態様において、現在の真空又は吸引力の読み出し値又は真空又は吸引力漏れの読み出し値と真空係合閾値との比較を含むことができる。
【0207】
所定の時間範囲(例えば、0.5−2.0秒)内にウェハーテーブル620によるウェハー10の確実な保持が確立されないならば、第6工程部分812は、ウェハー10がウェハーテーブル表面622上に留まる間、ウェハー10の外周部分上でのMFH機器取得アーム先端要素316の位置決めを伴い、第7工程部分814は、ウェハーテーブル620がウェハー10の裏面に真空力を適用することを継続し、これによりウェハーテーブル620上でのウェハー10の安定した取得又は保持を確立する間、MFH機器300を用いてそのようなウェハー10の外周部分に下方力を適用することを伴う。或る実施例において、ウェハーテーブル表面622上のウェハー10の確実な保持を確立する第1試行が成功しなかった場合、工程部分810、812、及び814は、可能性として区別できる若しくは異なる取得アーム先端要素316の回転配向で多数回に亘り繰り返される。第6及び第7工程部分812、814に組み合わされるウェハーテーブル表面622上のウェハー10の確実な保持の確立、当業者により理解されるように、現在の真空力読み出し値又は真空力漏れ値と真空力係合閾値との自動的な比較により決定される
【0208】
MFH機器の補助をなくしてウェハーテーブル表面622上のウェハー10の確実な真空係合が生じた場合、第7工程部分814に続いて若しくは第5工程部分810の後、第8工程部分816ウェハー10の検査を伴う。ウェハー検査が完了すると、第9工程部分818、ウェハーのロード/アンロード位置でウェハーテーブル620を位置決めすることを伴う。
【0209】
第10工程部分820、ウェハー10の望まない横方向の変位がMFH機器300を用いて制限又は阻止されるか否かを決定することを伴う。若しそうならば、第11工程部分822ウェハーの径に関して適切なウェハー閉じ込め構成内にMFH機器取得アーム先端要素316を位置決めすることを伴い、第12工程部分824ウェハーテーブル表面622上のこの閉じ込め構成内に先端要素316を配置することを伴い、それでウェハー外周が閉じ込め構成により規定された取得閉じ込め領域AC内にあるようになる。第13工程部分626ウェハーテーブルによるウェハー10の裏面への真空力の適用を中止し、ウェハーの裏面への吹き出し空気を適用することを伴い、第14工程部分628ウェハーテーブル表面622上の閉じ込め構成に取得アーム先端要素316を維持することを伴い、これは上昇する突き出しピン612がウェハー10に係合ウェハーテーブル表面622から離れるようにウェハー10を上昇させるまで行われる。取得アーム先端要素316が閉じ込め構成内に留まり、ウェハーテーブル表面316に接触している間、閉じ込め領域ACを超えるウェハー10の横方向の変位阻止され、したがって所定のウェハー回収位置で若しくはその位置でウェハー10留まることを確証し、エンド・エフェクタ270による次の信頼できる及び無損害のウェハー処理が促進される。
【0210】
突き出しピン612がウェハーテーブル表面622から離れるようにウェハー10を持ち上げることを開始すると、第15工程部分830、ウェハーテーブル620から離れるようにMFH機器300を移動させる(例えば、MFH機器ハウジング302を垂直に変位させる)ことを伴い、最後の工程部分840、エンド・エフェクタ270を用いて突き出しピン612からウェハー10を回収し、ウェハーカセットへウェハーを戻すことを伴う。
【0211】
代表的フィルムフレームの処理工程の態様
図18は、本開示の実施例に係る代表的フィルムフレームの処理工程900のフロー図である。上述のものと類似の態様において、フィルムフレームの処理工程900制御ユニット1000によってプログラム指令(例えば、備え付け又はリムーバブルなランダムアクセスメモリー(RAM)、リード・オンリー・メモリー(ROM)、ハードディスクドライブ、光学的ディスクドライブ、又は同種のものといったコンピューター読み取り可能媒体上に記憶された)の実行により管理又は制御される。そのような記憶された指令の実行、メモリーからの最大ウェハーフィルムフレームのミスアライメント閾値の読み出しフィルムフレームに対するウェハーのミスアライメントの程度又は大きさが最大ミスアライメント閾値未満若しくはそれよりも大きいか否かの決定及び検討下のフィルムフレームサイズに対応する一組のMFH機器取得アーム位置のメモリーからの読み出しを含むことができる。
【0212】
1つの実施例においてフィルムフレーム処理工程900、フィルムフレームの裏面、裏側の側面、又は下面の外周部分への真空力を適用するエンド・エフェクタ270を用いたフィルムフレームカセットからのフィルムフレーム30の回収を伴う第1工程部分902を含む。フィルムフレーム処理工程900の幾つかの実施例は、フィルムフレームアライメント特徴が一組のフィルムフレームレジストレーション要素282に合わせるように係合される機械的フィルムフレームレジストレーション工程を伴う第2工程部分904を含んでいる。例えばレジストレーション要素282、エンド・エフェクタ270、MFH機器300の部分、ミスアライメント検査システム500の部分又はウェハーテーブル620の部分により支持される
【0213】
上述のように、多数の実施例において(光学的又は画像処理基準のフィルムフレームレジストレーション工程に照らして)そのような機械的フィルムフレームレジストレーション工程が回避、省略、排除又は除去可能であり、これにより慣用のフィルムフレーム処理イベント又は工程が回避又は除去され、時間が節約され、スループットが高められる。結果として、実施例の詳細に応じて、ミスアライメント検査システム500及びMFH300により実行される光学的フィルムフレームレジストレーション工程に照らして、第2工程部分904省略又は除外され又は第2工程部分904がオプションである
【0214】
第3工程部分906、ミスアライメント検査システム500を用いてフィルムフレーム30に関してウェハーミスアライメントの回転又は角度方向及び大きさを決定することを伴う。上述のように、実施例の詳細に応じて、フィルムフレーム30に対する角度ウェハーミスアライメントの決定フィルムフレーム30に対する角度ウェハーミスアライメントの決定は、
(a)第1工程部分902に関連してフィルムフレーム30がエンド・エフェクタ270により回収される前に、システム200の外部若しくは遠隔において、又は
(b)検査システム600によるフィルムフレームの検査の開始の前にエンド・エフェクタ270によるフィルムフレーム30の回収に続く時間に発生する
【0215】
第4工程部分908は、例えばピック及び配置z軸ZppのようなMFH機器取得アーム回転の共通軸フィルムフレーム30の中心又は中心に合致若しくはそこを通じて延びるように、MFH機器300の下にフィルムフレーム30を位置決めすることを伴う。第5工程部分910、フィルムフレームの上面又は頂面の外周部分上にMFH機器取得アームの先端要素316を位置決めし、MFH機器300が確実にフィルムフレーム30を取得するように取得アーム310を通じて真空力を適用することを伴う。第6工程部分912、フィルムフレームの裏面の外周部分に適用されたエンド・エフェクタ真空力を中止又は解放し、MFH機器300から離れるようにエンド・エフェクタ270を動かすことを伴う。
【0216】
第7工程部分914は、第3工程部分906に関連して決定されたウェハーフィルムフレームに対するミスアライメントが最大ミスアライメント閾値を超える場合又はウェハーフィルムフレームに対するミスアライメントが検出又は決定される場合、MFH機器を用いてフィルムフレーム30を回転することを伴う(例えば、上述の取得アーム回転の共通軸の周りに取得アーム310らを同時に回転させることにより)。そのような回転、ウェハーフィルムフレームに対するミスアライメントを訂正、つまりウェハーフィルムフレームに対するミスアライメントとは反対の方向において及び角度に亘り生じる。
【0217】
第8工程部分916ウェハーテーブル620をフィルムフレームのロード/アンロード位置に動かすことを伴い、これは第7工程部分914と同時に発生することができ、これによって時間が節約され、またスループットが高められる。第9工程部分918は、MFH機器ハウジング302の垂直変位のようなものにより、MFH機器300を用いてウェハーテーブル620上にフィルムフレーム30を配置することを伴う。第9工程部分918、所定の距離でMFH機器ハウジング302を変位させること及び/又は第10工程部分920に関連してウェハーテーブル620により確実にフィルムフレーム30が取得されているかどうかの決定を伴うことができ、これはウェハーテーブル620を用いてフィルムフレーム30の裏面に真空力を適用することを伴う。フィルムフレーム30がウェハーテーブル620により確実に取得された後、第10工程部分920、フィルムフレーム30の上面への取得アーム310を通じて適用された真空力の適用の停止及びウェハーテーブル620から離れるようにMFH機器300を動かすことを更に伴これにより次のフィルムフレーム検査を可能にする。特定の実施例において第9工程部分918は、一組のセンサー(例えば、光センサー)により決定される取得アーム先端要素316がウェハーテーブル表面622に接触するまで、ウェハーテーブル表面622に向かってハウジング302を変位することを追加として若しくは代替として伴うことができる。
【0218】
第11工程部分922フィルムフレーム30を検査することを伴い、また第12工程部分924フィルムフレームのロード/アンロード位置にウェハーテーブル620を位置決めすることを伴う。第13工程部分926フィルムフレーム30がウェハーテーブル表面622上に留まる(例えば、そこに確実に保持される)間にフィルムフレームの上面の外周部分上にMFH機器取得アーム先端要素316を位置決めし、フィルムフレーム30を取得するべくフィルムフレーム30の上面に真空力を適用することを伴う。第14工程部分928は、MFH機器ウェハーテーブル620からフィルムフレーム30を取得及び取り外しすることができるように、ウェハーテーブルによるフィルムフレームの裏面への真空力の適用を中止する。
【0219】
第15工程部分930は、MFH機器ハウジング302を垂直に変位するようなものにより、フィルムフレーム30を確実に保持するMFH機器300を動かしてウェハーテーブル表面622から離すことを伴う。第16工程部分932MFH機器300の下にエンド・エフェクタ270を位置決めすることを伴い、また第17工程部分934エンド・エフェクタ270を介して適用される真空力によりエンド・エフェクタ270を用いてフィルムフレームの裏面の外周の部分を取得することを伴い、それでフィルムフレーム30がエンド・エフェクタ270により確実に保持される(及び同時にMFH機器300により保持される)。第18工程部分936MFH機器300によるフィルムフレームの外周部分に適用される真空力の停止を伴い、それでフィルムフレーム30がMFH機器300から解放される。最後に、第19工程部分938、MFH機器300に関してエンド・エフェクタ270を下降し、エンド・エフェクタ270を用いてフィルムフレーム30を搬送してフィルムフレームカセットに戻すことを伴う。
【0220】
本開示に係る様々な実施例の態様は、ウェハー及び/又はフィルムフレームを処理するための既存のシステム及び方法に関連した少なくとも1つの態様、問題、制限及び/又は不利益を解決する。本開示に係る多数の実施例態様は、ウェハー及び/又はフィルムフレームを処理するための既存のシステム及び方法に関連して上述した問題、制限、及び/又は不利益の各々を解決する。その上、本開示に係る多数の実施例は、特定の処理イベント又は工程の除去のようなことにより、従前のシステム及び方法が改善しなかった若しくは不可能だった1以上の態様においてウェハー及び/又はフィルムフレームの処理を改善し、高められたスループットをもたらす。ある実施例に関連した特徴、態様、及び/又は利益が開示において説明されるが、また他の実施例はそのような特徴、態様、及び/又は利益を提示、また全ての実施例は開示の範囲内に含まれるそのような特徴、態様、及び/又は利益を提示することは必ずしも必要ではない。上に開示のシステム、コンポーネント、工程又はこれらの代替物の幾つか、他の異なるシステム、コンポーネント、工程、及び/又はアプリケーションに妥当に組み込まれることが当業者により理解される。加えて、様々な修正、変更、及び/又は改良、当業者により本開示の範囲内において開示されている様々な実施例行なうことができる
図1A
図1B
図2A
図2B
図2C
図2D-E】
図2F
図2G
図2H
図2I
図3A
図3B
図3C
図4A
図4B
図5A
図5B
図5C-5D】
図5E
図5F
図5G
図6A
図6B
図7A
図7B
図8
図9
図10A
図10B
図10C
図10D
図11
図12A
図12B
図12C
図12D
図13A
図13B
図13C
図14A
図14B
図15A-15C】
図15D
図15E
図16
図17
図18