[发明专利]晶片的定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种按照权利要求1所述的在真空处理设备中定位具有基准标记的晶片的方法。

背景技术

在现代真空处理设备上，将也被称为晶片的圆形的、扁平的基片或工件在这种全自动化的真空处理系统中进行表面处理，例如涂层，蚀刻，清洁，热处理等等。为了使这种处理自动进行以及使多级的处理能在不同的设备区域进行，在此采用操作机器人方式的自动化传送系统。尤其半导体晶片的处理在这种过程中要求很高的处理质量，尤其是基片的高纯度，高精密度以及仔细的处理。由于所述的高要求，这种设备优选具有一种闸室(Schleusenkammer)，在这种闸室中可以将晶片从大气环境引入到真空室中，并且随后放置到处理站或者在通常情况下依次地放到多个处理站，使得能进行所要求的表面处理。其中将晶片借助于在水平输送平面中的传送装置从闸室输送到处理室，其中在将晶片放置在处理室后通常将该处理室关闭，使得此处处理能在所要求的真空及处理条件下进行。如果需要多个处理步骤，以同样的方式和方法将晶片再次从所述处理室中输送出来并且为后续处理步骤输送到另一个处理室。其中尤其优选的设备类型为所谓的群系统。在这种系统中，将闸室和处理室或者多个室围绕基本上在中心的输送室周围安置。在多于一个闸室以及尤其有多个处理室时，将这些室以星形排列的方式围绕位于中心的输送室安置。这样，输送装置就安置在该位于中心的输送室中，并且一方面抓取到至少一个闸室以及另一方面抓取到处理室。在输送室和其它室之间通常以及优选安置一个所谓的隔离阀(Schleusenventil)，使得所述室相互间在过闸过程中或者在处理步骤中能互相隔离。这样在晶片的输送过程中，所述输送装置对应地穿过打开的闸门抓取，使得能将晶片放置到所希望的位置。

输送装置使晶片在一个平面上平移并因此沿两个运动方向运动。在前述优选的具有安置在中央输送室中的输送装置的群系统中，这种输送装置通常被构建为围绕旋转中心旋转并因此构成旋转运动方向的装置，而且该装置可以实现与该旋转中心成径向地从该旋转中心离开以及去往该旋转中心的另一个第二平移运动。由此在这种例如在水平平面上可旋转、在长度上可调节的臂机构的输送装置上，被输送的晶片被放置在该臂的端部区域。这种安置可以随后毫无困难地也通过较大的行程间隔-例如以1米或者更大的数量级-将晶片从闸室输送到输送室并且从此处再输送到处理室，并穿过相应打开的闸门抓取晶片。将晶片在输送周期开始时尽可能精确地放置到输送装置上的大气环境中，并且始终放置在同一个位置，使得随后可以再精确地将该晶片输送到预先确定的位置。但是不仅晶片在输送装置上的放置而且输送装置本身都包含一定的不精确或者容许误差。在输送装置上的晶片位置的其它误差或者移动也可以在处理站上通过处理室中的作用实现。出于该原因，必须识别或测量晶片的准确位置，以检查正确的晶片位置和/或能够对定位进行相应的校正。通常为此使用多个传感器。将这些传感器以公知的方式直接地安置在端位置区域，即应该精确进行处理的处理室中，并且随后在此处被最终定位到额定位置。多个传感器的应用以及与用高电子费用和利用输送装置进行的定位过程一起导致很大的耗费，并且此外因此使必须驱动的耗费越高，系统可靠性或者真空处理设备的运行安全性也越小。这种情况会导致设备运行故障，增加维修费用以及也导致在制造昂贵的半导体晶片时废品的增加。

因此始终在寻找能实现具有简单的定位方法的简单输送系统，以减小耗费以及增加可靠性的方案。从US 6760976B1公开一种用于将半导体晶片定位在中心的方法，其中采用单个传感器代替多个定位传感器。所述方法以采用圆形晶片为出发点，其中所述圆形晶片直径是已知的，并且通过将晶片棱边靠近传感器以识别至少两点，并且凭该测量结果与已知的晶片直径一起可以获得晶片的实际位置中心。以该获得的晶片位置中心为基础，可以随后进行校正并且将晶片用输送装置输送到对于后续处理步骤所希望的额定位置。这种方法可以在外圆周具有圆形封闭线并且不被中断的圆形的晶片基底上使用。半导体晶片，如目前使用的那种，需要在圆周上有一种所谓的基准标记，例如本身用于循环的位置识别以校准晶片上的组件以及晶片本身的一种所谓的平面。一旦必须处理这种类型的晶片，则如果要使偏离圆形形状的棱边区域被传感器识别的话，前述的方法将导致故障或者失效的话。因此这种方法不可用于带基准标记的晶片。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于解决现有技术的上述缺陷。该技术问题尤其是，能够在真空处理设备上实施带基准标记的晶片的定位方法，所述方法以高可靠性和高精度工作并且能够经济地实现。