相關(guān)案子

本申請(qǐng)要求2011年11月8日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)序列號(hào)61/557363的優(yōu)先權(quán)利益，該臨時(shí)申請(qǐng)的公開文本通過(guò)引用被全部并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及用于基板處理，例如硅基板處理以形成半導(dǎo)體電路、太陽(yáng)能電池、平板顯示器等的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

基板處理系統(tǒng)在本領(lǐng)域中是公知的?；逄幚硐到y(tǒng)的例子包括濺射和離子注入系統(tǒng)。雖然在很多這樣的系統(tǒng)中基板在處理期間是靜止的，這樣的靜止系統(tǒng)在滿足對(duì)高吞吐量處理的最近要求方面有困難。高吞吐量處理對(duì)處理基板(例如太陽(yáng)能電池)特別嚴(yán)格。因此，需要新的系統(tǒng)架構(gòu)來(lái)滿足這個(gè)要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

包括本發(fā)明的下列概述，以便提供對(duì)本發(fā)明的一些方面和特征的基本理解。該概述不是本發(fā)明的廣泛概述，且因此它并不打算特別標(biāo)識(shí)本發(fā)明的關(guān)鍵或重要元件或描繪本發(fā)明的范圍。它的唯一目的是以簡(jiǎn)化的形式介紹本發(fā)明的一些概念作為下面介紹的更詳細(xì)的描述的序言。

在本文公開的是實(shí)現(xiàn)基板的高吞吐量處理的處理系統(tǒng)和方法。一個(gè)實(shí)施例提供一種系統(tǒng)，其中基板在處理系統(tǒng)(例如濺射目標(biāo)或離子注入束)的前面連續(xù)移動(dòng)。在處理系統(tǒng)的前面行進(jìn)期間，基板以一個(gè)速度移動(dòng)，而在來(lái)/往裝載和卸載位置行進(jìn)期間，基板以比第一速度高得多的第二速度移動(dòng)。這實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的總高吞吐量。

各種所公開的實(shí)施例提供用于使用兩個(gè)卡盤(chuck)陣列來(lái)處理基板(例如離子注入)的真空處理系統(tǒng)。在所述實(shí)施例中，每個(gè)卡盤陣列具有位于每個(gè)陣列上的靜電卡盤上的兩行晶片，但其它實(shí)施例可使用一行或多行。將陣列安裝在室的相對(duì)側(cè)上，使得它們可每個(gè)都具有晶片/氣體連接和電連接，而不干擾另一陣列的操作。在每個(gè)陣列上使用至少兩行實(shí)現(xiàn)連續(xù)的處理，即，處理室的連續(xù)利用而沒有閑置時(shí)間。例如，通過(guò)使用兩行用于離子注入，離子束可總是被保持在一個(gè)卡盤陣列上，同時(shí)另一陣列被卸載/裝載并在經(jīng)處理的陣列離開束之前返回到處理位置。

在所公開的實(shí)施例中，同時(shí)裝載在卡盤陣列上的所有晶片。晶片成排地來(lái)自裝載鎖，幾個(gè)晶片并列，例如三個(gè)晶片并列。當(dāng)兩行存在于進(jìn)入的輸送機(jī)上時(shí)，晶片被升高到拾取和放置機(jī)構(gòu)。在一個(gè)實(shí)施例中，拾取和放置機(jī)構(gòu)使用靜電卡盤來(lái)保持晶片，但也可使用其它機(jī)構(gòu)(例如真空裝置)。系統(tǒng)可以可選地包括用于使用正確的對(duì)齊將晶片定位在卡盤上的動(dòng)態(tài)晶片定位機(jī)構(gòu)以確保處理與晶片對(duì)齊。例如，當(dāng)執(zhí)行離子注入時(shí)，對(duì)齊確保注入特征垂直于或平行于晶片邊緣。

在一個(gè)實(shí)施例中，卡盤陣列具有用于在裝配期間確保行進(jìn)的方向平行于處理室(例如平行于注入掩模特征)的手動(dòng)對(duì)齊特征。在一個(gè)例子中，首先通過(guò)使用在掩模位置處的照相機(jī)和陣列上的特征將卡盤陣列與注入掩模對(duì)齊。然后通過(guò)將具有精確對(duì)齊特征的對(duì)齊晶片從輸入輸送機(jī)輸送到卡盤陣列來(lái)將在拾取和放置機(jī)構(gòu)上的每個(gè)頭與掩模對(duì)齊。陣列接著在掩模對(duì)齊照相機(jī)之下移動(dòng)，且確定對(duì)齊晶片的角位移。這個(gè)角位移接著用于調(diào)節(jié)拾取和放置頭。步驟重復(fù)，直到對(duì)齊是令人滿意的為止。這些步驟建立固定的對(duì)齊。它們?cè)诰幚砥陂g沒有被系統(tǒng)動(dòng)態(tài)地控制和改變。

拾取和放置頭也可具有動(dòng)態(tài)晶片對(duì)齊。例如，當(dāng)晶片在氣墊上浮動(dòng)時(shí)，卡爪可用于推晶片以緊靠對(duì)齊銷?？赏ㄟ^(guò)經(jīng)由晶片冷卻通道使氣體流到卡盤中來(lái)建立這個(gè)氣墊，使得這些通道提供雙重目的。如果需要的話，對(duì)齊銷可安裝在用于高度的動(dòng)態(tài)控制的壓電臺(tái)上。

在一個(gè)特定的例子中，提供一種離子注入系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括真空外殼、將離子束輸送到真空外殼內(nèi)部的處理區(qū)內(nèi)的離子注入室。第一和第二卡盤陣列被配置成分別在第一和第二軌道組件上來(lái)回騎行，其中升高機(jī)構(gòu)被配置成改變?cè)谳^高的位置和較低的位置之間的軌道組件的高度。第一和第二卡盤陣列中的每個(gè)具有懸臂式部分，多個(gè)處理卡盤位于懸臂式部分上。第一和第二卡盤組件中的每個(gè)被配置成當(dāng)其相應(yīng)的軌道組件在較高的位置中時(shí)在相應(yīng)的軌道組件上在向前的方向上行進(jìn)，并當(dāng)其相應(yīng)的軌道組件在較低的位置中時(shí)在相應(yīng)的軌道組件上在向后的方向上騎行，從而在其它卡盤組件之下通過(guò)。

在所描述的離子注入系統(tǒng)中，交付輸送機(jī)皮帶位于真空外殼內(nèi)部，在它的入口側(cè)上，且移除輸送機(jī)位于真空室內(nèi)部，在其出口側(cè)中。第一拾取機(jī)構(gòu)被配置成從交付輸送機(jī)移除晶片，并將晶片放置在第一和第二卡盤組件上。第二拾取機(jī)構(gòu)被配置成從第一和第二卡盤組件移除晶片，并將晶片交付到移除輸送機(jī)皮帶。提供照相機(jī)來(lái)使能對(duì)第一拾取機(jī)構(gòu)進(jìn)行對(duì)齊。照相機(jī)被配置成拍攝第一和第二卡盤組件在位于處理區(qū)中時(shí)的圖像。分析該圖像以確定第一拾取機(jī)構(gòu)的對(duì)齊。

卡盤組件被配置成在處理區(qū)中時(shí)以一個(gè)速度行進(jìn)，并在相反或向后方向上行進(jìn)時(shí)以比第一速度更快的第二速度行進(jìn)。在這個(gè)布置中，當(dāng)軌道組件在較高的位置中時(shí)，卡盤組件可以取決于位置以快向前或慢向前速度行進(jìn)，但當(dāng)軌道組件在較低的位置上時(shí)卡盤組件總是以相反的快速度行進(jìn)。

第一和第二卡盤組件中的每個(gè)具有多個(gè)靜電卡盤，多個(gè)靜電卡盤具有氣流通道。第一和第二卡盤組件被配置成將氣體輸送到氣流通道，以便當(dāng)晶片被裝載在靜電卡盤上時(shí)產(chǎn)生氣墊。第一和第二卡盤組件中的每個(gè)也具有多個(gè)對(duì)齊銷?？砂ㄖ聞?dòng)器，使得銷可被致動(dòng)以呈現(xiàn)用于晶片對(duì)齊的較高的位置并且之后呈現(xiàn)較低的位置。

第一和第二拾取機(jī)構(gòu)中的每個(gè)包括被配置成模擬處理卡盤在第一和第二卡盤組件上的布置的多個(gè)拾取卡盤。每個(gè)拾取卡盤具有被配置成在晶片對(duì)齊流程期間推動(dòng)晶片的相關(guān)晶片對(duì)齊致動(dòng)器。晶片對(duì)齊致動(dòng)器可被配置成迫使晶片以緊靠附接到卡盤組件的對(duì)齊銷。

附圖說(shuō)明

合并在本說(shuō)明書中并構(gòu)成本說(shuō)明書的一部分的附圖例示本發(fā)明的實(shí)施例，并連同本描述一起用來(lái)解釋和說(shuō)明本發(fā)明的原理。附圖被預(yù)期以圖解方式示出示例性實(shí)施例的主要特征。附圖并不打算描繪實(shí)際實(shí)施例的每個(gè)特征和所描繪的元件的相對(duì)尺寸，且并不按比例繪制。

圖1是示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的系統(tǒng)和架構(gòu)的主要部分的橫截面示意圖。

圖2是描繪過(guò)程流程以強(qiáng)調(diào)圖1所示的實(shí)施例的某些特征的卡盤陣列的頂視圖。

圖3A和3B示出卡盤陣列系統(tǒng)的實(shí)施例。

圖4示出與離子注入器一起使用的系統(tǒng)的例子。

圖5示出實(shí)現(xiàn)晶片與卡盤的準(zhǔn)確對(duì)齊的根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的基板裝載的頂視圖。

圖6是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的拾取卡盤的示意圖。

圖7A示出在卡爪打開的情況下的拾取卡盤，而圖7B示出在卡爪在閉合位置上的情況下的拾取卡盤。

圖8A是示出拾取卡盤具有卡爪且處理卡盤具有對(duì)齊銷的布置的示意圖，而圖8B是圖8A的布置的側(cè)視圖。

圖9是示出用于將晶片輸送到處理卡盤上的過(guò)程的流程圖。

圖10是示出用于使拾取頭與處理室對(duì)齊的過(guò)程的流程圖。

具體實(shí)施方式

本文公開的各種實(shí)施例提供實(shí)現(xiàn)處理高吞吐量，特別是用于諸如濺射和離子注入的過(guò)程的系統(tǒng)架構(gòu)。該架構(gòu)實(shí)現(xiàn)經(jīng)過(guò)(pass-by)處理，使得在基板經(jīng)過(guò)處理室時(shí)對(duì)基板進(jìn)行處理。例如，基板可在離子束之下經(jīng)過(guò)，使得當(dāng)它橫穿離子束時(shí)對(duì)它進(jìn)行注入。在一些特定的例子中，離子束被制造為寬的帶，使得它可同時(shí)覆蓋幾個(gè)基板的部分。使用這樣的布置，幾個(gè)基板可在束之下經(jīng)過(guò)，使得基板可一起同時(shí)被處理以增加系統(tǒng)的吞吐量。

現(xiàn)在將參考附圖描述創(chuàng)造性濺射室的實(shí)施例。圖1示出用于使用被表示為C1和C2并位于真空外殼100內(nèi)部的可移動(dòng)卡盤陣列來(lái)處理基板的系統(tǒng)的部分。在圖1中，處理室115由兩個(gè)可移動(dòng)卡盤陣列服務(wù)；使得在所有時(shí)間由處理室處理至少一個(gè)基板。處理室115可例如是具有由箭頭145指示的處理區(qū)的濺射室、離子注入室等。處理區(qū)可以是例如離子束。通過(guò)具有如圖1所示的可移動(dòng)卡盤陣列，處理區(qū)總是被至少一個(gè)基板占據(jù)，使得室從不在閑置模式中，而相反室總是正在處理至少一個(gè)基板。

在圖1的例子中，基板102到達(dá)輸送機(jī)130，輸送機(jī)130在這個(gè)實(shí)施例中處于真空中。在本例中，基板布置成三個(gè)并列，即，在如圖1的插圖編號(hào)L1中所示的三行中。此外，在本例中，每個(gè)卡盤陣列具有被布置為2x3陣列的六個(gè)卡盤106，如圖1的插圖編號(hào)L1中所示的。拾取頭布置騎行在頭頂上軌道110上，且在本例中從輸送機(jī)同時(shí)拾取六個(gè)基板，并將它們輸送到卡盤陣列(這里是C1)。

用于將晶片102從輸送機(jī)130運(yùn)送到處理卡盤106上的晶片運(yùn)送機(jī)構(gòu)采用一個(gè)或多個(gè)靜電拾取卡盤105，靜電拾取卡盤105沿著軌道110可移動(dòng)并使用靜電力來(lái)拾取一個(gè)或多個(gè)晶片，例如一行三個(gè)晶片102，并將晶片輸送到處理卡盤106。拾取卡盤105從晶片的前表面靜電地夾住晶片，并接著將晶片定位在處理卡盤106上，處理卡盤106從晶片的背側(cè)靜電地夾住晶片。這樣的布置特別適合于處理太陽(yáng)能電池，太陽(yáng)能電池寧可原諒從前表面的處理。

同時(shí)，卡片陣列C2連續(xù)經(jīng)過(guò)處理室115的處理區(qū)145，使得所有六個(gè)基板將被暴露用于處理?？ūP陣列在處理區(qū)145之下橫穿時(shí)的運(yùn)動(dòng)是以恒定的速度，該速度在本文被稱為S1。一旦卡盤陣列C1被裝載有基板102，它就移動(dòng)到卡盤陣列C2后面的處理位置中。以比速度S1更快的在本文被稱為S2的速度完成到處理位置中的這個(gè)移動(dòng)，使得在卡盤陣列C2上的基板的處理完成之前卡盤C1可被裝載和移動(dòng)到適當(dāng)?shù)奈恢糜糜谔幚怼？ūP陣列C1接著以速度S1在卡盤陣列C2后面移動(dòng)，使得當(dāng)卡盤陣列C2離開處理區(qū)145時(shí)，卡片C1立即進(jìn)入處理區(qū)145。這個(gè)狀況被描繪為圖2中的情況A，其中卡盤陣列C2剛剛完成處理，且卡盤陣列C1進(jìn)入處理區(qū)145。在圖2所示的位置中，卡片陣列C1剛剛開始進(jìn)入處理區(qū)145，例如剛剛開始在注入束147之下經(jīng)過(guò)。卡盤陣列C1將以速度S1例如大約35mm/sec繼續(xù)緩慢移動(dòng)穿過(guò)注入?yún)^(qū)147。另一方面，卡盤陣列C只是剛要離開注入束147的覆蓋區(qū)。

一旦卡盤陣列C2超過(guò)處理區(qū)，即，離開離子束147的覆蓋區(qū)，它就接著加速并以速度S2移動(dòng)到卸載位置，卸載位置在圖2中被描繪為位置B。此時(shí)，卡盤陣列C1的前邊緣開始在處理區(qū)之下的處理，同時(shí)繼續(xù)以速度S1移動(dòng)。如在本例中所示的，卡盤陣列C1布置成使得三個(gè)基板被同時(shí)處理。當(dāng)然，可同時(shí)處理更多或更少的基板，取決于處理區(qū)145的尺寸，在本例中處理區(qū)145的尺寸是離子束147的寬度。

當(dāng)卡盤陣列C2停止在圖1中以虛線示出的卸載臺(tái)處時(shí)，卸載拾取布置125拾取基板并將它們移動(dòng)到輸送機(jī)135上。卡盤陣列C2接著被下降并以速度S2在卡盤陣列C1之下移動(dòng)到在圖2中被示為位置C的裝載臺(tái)。當(dāng)卡盤陣列C2被裝載有基板時(shí)，它移動(dòng)到在卡盤陣列C1后面的處理位置中，如在圖2中所示的位置D中。這個(gè)循環(huán)本身重復(fù)，使得基板總是存在于處理區(qū)145中。

圖3A和3B示出卡盤陣列系統(tǒng)的實(shí)施例。在這個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)卡盤陣列C1和C2具有六個(gè)卡盤352、357，其中每個(gè)卡盤可以是例如靜電卡盤?？ūP陣列C1騎行在一側(cè)上的軌道350上，而卡盤陣列C2騎行在位于與軌道350相對(duì)的位置上的軌道355上。每個(gè)卡盤陣列C1和C2可在其軌道上來(lái)回騎行，如由雙向箭頭指示的?？墒褂秒妱?dòng)機(jī)、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、線性電動(dòng)機(jī)等在軌道上移動(dòng)卡盤陣列C1和C2。每個(gè)軌道被耦合到升高機(jī)構(gòu)360，升高機(jī)構(gòu)360呈現(xiàn)較高的位置和較低的位置。在裝載、處理和卸載期間，升高機(jī)構(gòu)360被激活以使軌道呈現(xiàn)較高的位置。圖3A示出一狀況，其中兩個(gè)軌道在較高的位置上，使得所有卡盤在同一水平處。然而，在從卸載位置輸送到裝載位置期間，激活升高機(jī)構(gòu)360來(lái)降低相應(yīng)的軌道以呈現(xiàn)較低的位置，使得一個(gè)卡盤陣列可在另一個(gè)之下經(jīng)過(guò)。這在圖3B中示出，其中軌道350呈現(xiàn)較低的位置，且卡盤陣列C1在卡盤陣列C2之下經(jīng)過(guò)。

如圖3A和3B所示，每個(gè)卡盤陣列具有懸臂式架子372、374，在懸臂式架子上組裝卡盤。每個(gè)懸臂式架子具有騎行在軌道上的驅(qū)動(dòng)組件373、375和自由站立支撐組件374、376，卡盤附接在自由站立支撐組件374、376上，且自由站立支撐組件374、376從相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)組件懸臂式向外伸展。當(dāng)一個(gè)軌道組件呈現(xiàn)較低的位置時(shí)，相應(yīng)的卡盤組件的自由站立支撐組件可在另一卡盤組件的自由站立支撐組件之下經(jīng)過(guò)。此外，如圖3所示，架子懸臂式向外伸展，使得當(dāng)兩個(gè)軌道在較高的位置上時(shí)，位于兩個(gè)架子上的卡盤在行進(jìn)方向上對(duì)齊，如虛線所示的那樣。

圖4示出與離子注入器一起使用的系統(tǒng)的例子。圖4所示的系統(tǒng)用于太陽(yáng)能電池的制造。在太陽(yáng)能電池的制造中，有時(shí)只在基板的選定區(qū)域上執(zhí)行離子注入。這樣的處理的例子是選擇性的發(fā)射器太陽(yáng)能電池。根據(jù)圖4的實(shí)施例，將掩模(見例如圖1的掩模170)放置在離子束的路徑中，使得只有穿過(guò)掩模中的孔的離子到達(dá)基板。圖4示出使用掩模的處理如何繼續(xù)進(jìn)行以及使用一個(gè)數(shù)例的循環(huán)時(shí)間。

在圖4中，卡盤陣列用實(shí)線示出并被示為具有在行進(jìn)方向上的長(zhǎng)度Lc，而掩模用虛線示出并被示為具有在行進(jìn)方向上的長(zhǎng)度Lm。在這個(gè)布置中，示出3x2的陣列，使得將三個(gè)晶片在寬度方向上定位成被同時(shí)處理。這個(gè)特定的掩模可用于提供在晶片的表面上的均勻摻雜，以及然后提供對(duì)太陽(yáng)能電池的接觸“手指”的增強(qiáng)摻雜。也就是說(shuō)，當(dāng)晶片在掩模之下被運(yùn)送時(shí)，掩模的寬開口使離子的寬的不中斷束經(jīng)過(guò)并同時(shí)均勻地對(duì)三個(gè)晶片的表面進(jìn)行摻雜。當(dāng)晶片繼續(xù)行進(jìn)并在掩模的“梳狀”區(qū)段之下出現(xiàn)時(shí)，只有離子的“細(xì)束”被允許穿過(guò)晶片以從而摻雜在直線中的晶片。

摻雜過(guò)程不間斷地繼續(xù)，使得注入源總是運(yùn)轉(zhuǎn)的，并總是提供離子束。圖4示出在連續(xù)的操作期間的四個(gè)狀態(tài)的四個(gè)快照。在狀態(tài)1中，卡盤陣列C2在離子束之下以對(duì)位于其上的晶片進(jìn)行注入?？ūP陣列C1的前邊緣幾乎進(jìn)入由掩模覆蓋的區(qū)域。陣列C1和C2都以慢速度S1行進(jìn)。在狀態(tài)2，位于卡盤陣列C2上的晶片的離子注入完成，且卡盤陣列C2的后邊緣幾乎離開由掩模覆蓋的區(qū)域。陣列C1和C2仍然都以慢速度S1行進(jìn)。

一旦陣列C2完全離開掩模的覆蓋區(qū)域，在時(shí)間t₂₃期間，它加速到速度S2并行進(jìn)到卸載臺(tái)，其中從陣列卸載晶片。陣列C2的軌道接著降低，且陣列C2以速度S2在陣列C1之下行進(jìn)以在裝載臺(tái)被裝載有新晶片。一旦被裝載，陣列C2就再次加速到速度S2到達(dá)恰好在陣列C1后面的位置，并接著減慢來(lái)以速度S1在陣列C1后面行進(jìn)。狀態(tài)3是當(dāng)陣列C2的前邊緣幾乎進(jìn)入掩模的覆蓋區(qū)域時(shí)陣列C2的快照。處理然后以速度S1繼續(xù)，且如圖4所示，卡盤陣列C1的后邊緣將離開掩模的覆蓋區(qū)域，這定義一個(gè)循環(huán)。該過(guò)程接著本身無(wú)止境地重復(fù)，只要晶片被裝載到系統(tǒng)上。

如可從圖4的例子理解的，一個(gè)卡盤陣列的循環(huán)時(shí)間是t₁₂+t₂₃+t₃₄+t₄₁。在一個(gè)例子中，這個(gè)循環(huán)時(shí)間是大約18秒。處理時(shí)間是從當(dāng)卡盤陣列的前邊緣進(jìn)入掩模覆蓋區(qū)時(shí)的時(shí)間到陣列的后邊緣離開掩模覆蓋區(qū)時(shí)的時(shí)間。然而，卡盤陣列以處理速度(即，S1)行進(jìn)時(shí)的時(shí)間較長(zhǎng)，且在圖4中被示為t₁₂+t₂₃+t₃₄＝18-t₄₁。另一方面，圖4示出卡盤陣列以速度S2行進(jìn)并被卸載和裝載有新晶片時(shí)的時(shí)間是t₂₃，其在一個(gè)例子中是大約6秒。

如可從上文理解的，為了以高吞吐量速度進(jìn)行正確的離子注入，需要以高對(duì)齊準(zhǔn)確度將晶片裝載到卡盤上。然而，因?yàn)榫谳斔蜋C(jī)上到達(dá)，維持準(zhǔn)確的對(duì)齊很難。圖5示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的基板裝載的頂視圖，其實(shí)現(xiàn)晶片與卡盤的準(zhǔn)確對(duì)齊。在這個(gè)例子中，六個(gè)基板被同時(shí)裝載到六個(gè)卡盤上。

圖5是具有用于同時(shí)裝載6個(gè)晶片502的靜電卡盤505的3x2陣列的圖1的拾取頭105的頂視圖。能夠圍繞軸旋轉(zhuǎn)對(duì)齊每個(gè)卡盤505，如雙向箭頭590所指示的那樣。執(zhí)行對(duì)齊使得晶片與掩模對(duì)齊，并在處理開始之前完成。例如，如圖1所示，照相機(jī)119可位于掩模170附近，以便對(duì)掩模和卡盤陣列進(jìn)行成像。在圖1中，可圍繞軸190旋轉(zhuǎn)地對(duì)齊拾取頭。為了執(zhí)行對(duì)齊，可以使用具有對(duì)齊掩模的特殊對(duì)齊晶片，從而可使用照相機(jī)119來(lái)成像它與掩模的對(duì)齊。一旦針對(duì)特定的掩模設(shè)置了對(duì)齊，對(duì)齊就保持靜止且不需要針對(duì)每個(gè)循環(huán)改變對(duì)齊。實(shí)際上，這個(gè)旋轉(zhuǎn)對(duì)齊僅僅是裝載拾取頭105所需的，而對(duì)于卸載拾取頭125是不需要的。

通過(guò)可移動(dòng)卡爪來(lái)將每個(gè)單獨(dú)的晶片對(duì)齊到單獨(dú)的處理卡盤，可移動(dòng)卡爪推晶片以緊靠銷580。當(dāng)晶片被卡盤505拾取時(shí)，卡爪585在打開位置上，并接著例如通過(guò)重力來(lái)閉合卡爪585以將晶片壓到用于對(duì)齊的銷580。銷580可以固定的，或如下面將解釋的，可以例如通過(guò)壓電來(lái)移動(dòng)銷580。如關(guān)于圖8的例子將描述的，氣流可用于在晶片與卡盤對(duì)齊時(shí)使晶片浮動(dòng)。

圖6是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的拾取頭的單個(gè)拾取卡盤(例如拾取頭105的拾取卡盤505)的示意圖。如圖5所示，六個(gè)這樣的拾取卡盤505可布置在一個(gè)拾取頭105上，以便同時(shí)運(yùn)送六個(gè)晶片。在圖6的實(shí)施例中，每個(gè)拾取卡盤具有圍繞軸690的單獨(dú)徑向?qū)R。例如，每當(dāng)新掩模被安裝在離子注入系統(tǒng)上時(shí)，可單獨(dú)地徑向?qū)R每個(gè)拾取卡盤，使得當(dāng)它們將晶片輸送到處理卡盤時(shí)，晶片與掩模對(duì)齊。一旦對(duì)齊完成，處理就可開始，且直到如當(dāng)新掩模被安裝時(shí)的時(shí)間為止可不需要進(jìn)一步的對(duì)齊。

每個(gè)晶片由靜電卡盤605托住，并與處理卡盤對(duì)齊。在一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)具有在兩側(cè)上的靜止銷和在兩個(gè)背側(cè)上的可移動(dòng)對(duì)齊杠桿來(lái)對(duì)齊晶片。在圖6中，靜止銷680是固定的，且布置成使得一個(gè)銷居中于晶片的一側(cè)上，且兩個(gè)銷以90°角設(shè)置在晶片的相鄰側(cè)面上。如圖5所示，兩個(gè)銷設(shè)置在作為晶片的前邊緣的側(cè)面上，即，在晶片的運(yùn)送期間作為前邊緣的晶片的側(cè)面。兩個(gè)可移動(dòng)杠桿(在圖6中的兩個(gè)卡爪685)推晶片以緊靠靜止銷，以便使晶片對(duì)齊。杠桿可具有限定的接觸點(diǎn)(例如，銷或突起)，使得只有限定的接觸點(diǎn)接觸晶片并迫使晶片以緊靠靜止銷。如圖5所示，一些卡爪只有單個(gè)接觸點(diǎn)，而其它卡爪具有兩個(gè)或多個(gè)接觸點(diǎn)。在圖5中，推動(dòng)晶片的前邊緣的卡爪具有兩個(gè)接觸點(diǎn)512。

圖7A和7B示出一個(gè)例子，其中杠桿780從晶片的兩側(cè)推晶片以呈現(xiàn)對(duì)齊位置。在圖7A中，杠桿780在打開位置上，即，不推晶片702。晶片702由圍繞軸790對(duì)齊的靜電卡盤705保持。在圖7B中，杠桿780呈現(xiàn)閉合位置并推晶片以呈現(xiàn)對(duì)齊位置。

圖8A和8B示出另一實(shí)施例，其中對(duì)齊部分地由拾取卡盤執(zhí)行且部分地由處理卡盤執(zhí)行。在圖8A和8B的實(shí)施例中，靜電卡盤805圍繞軸890徑向地對(duì)齊并靜電地保持晶片802。在靜電卡盤805保持晶片802時(shí)的時(shí)間期間，卡爪885在打開位置上，使得它們不推晶片802。當(dāng)拾取卡盤將晶片輸送到處理卡盤806時(shí)，經(jīng)由卡盤中的通道833在晶片之下泵送氣體。這產(chǎn)生氣墊，晶片在氣墊上浮動(dòng)。此時(shí)，杠桿885通過(guò)重力或致動(dòng)器呈現(xiàn)閉合位置，以推晶片以緊靠固定銷880。如在這個(gè)實(shí)施例中示出的，固定銷880附接到卡盤陣列的底部874，處理卡盤806安裝在卡盤陣列的底部874上。一旦杠桿885推晶片以緊靠銷880，氣流就可終止且處理卡盤被供能以便在對(duì)齊位置上夾住晶片。此外，在這個(gè)實(shí)施例中，銷880在z方向上是可移動(dòng)的，即，被升高用于對(duì)齊并在運(yùn)送和處理期間(如雙向箭頭所示的)被降低。

圖9是示出用于使用在圖8A和8B中所示的實(shí)施例將晶片輸送到處理卡盤上的過(guò)程的流程圖?？墒褂闷渌_的實(shí)施例來(lái)執(zhí)行類似的過(guò)程。在上面描述的實(shí)施例中，從輸送機(jī)皮帶到處理卡盤上執(zhí)行輸送，反之亦然，但可在從例如晶片匣、晶片托盤、機(jī)器人手臂等輸送時(shí)執(zhí)行類似的過(guò)程。該過(guò)程在步驟900通過(guò)將拾取頭放置在待拾取的晶片之上的拾取位置處來(lái)開始。在步驟905中，拾取頭被激活以通過(guò)例如真空、靜電力、機(jī)械附接等來(lái)拾取晶片。在步驟910中，拾取頭移動(dòng)到例如在處理卡盤之上的放較低的位置。

因?yàn)檫@個(gè)過(guò)程與圖8A和8B的實(shí)施例有關(guān)，在步驟915中，氣流被激活，以便使氣體流經(jīng)處理卡盤。這個(gè)步驟是可選的，且只在氣流通道被包括在處理卡盤中時(shí)才執(zhí)行這個(gè)步驟。這樣的氣體通道通常為了流動(dòng)冷卻氣體(例如氦氣)的目的而被包括卡盤中，但相同的布置可用于產(chǎn)生氣墊以使晶片在處理卡盤之上浮動(dòng)的目的?？捎闪鲃?dòng)的氦氣、氬氣、氮?dú)?、空氣等維持氣墊。此外，如果被使用，此時(shí)，可將對(duì)齊銷升高到其向上對(duì)齊位置。

晶片接著在步驟920被釋放到氣墊上，且當(dāng)拾取頭被升高到被放下的晶片之上一點(diǎn)時(shí)，對(duì)齊機(jī)構(gòu)在步驟925使晶片在卡盤之上對(duì)齊。對(duì)齊機(jī)構(gòu)可以是如在上面的實(shí)施例中示出的靜止銷和可移動(dòng)杠桿或卡爪。在步驟930中，氣流減少，直到它停止為止，使得晶片可和緩地降低到卡盤上，而不脫離對(duì)齊，且在步驟935中，將晶片夾到處理卡盤上。這可通過(guò)真空、機(jī)械夾持、靜電力等來(lái)完成。在步驟940，移走拾取頭，且如果使用對(duì)齊銷的話，則降低對(duì)齊銷。

圖10是示出用于使拾取頭與處理室對(duì)齊的過(guò)程的流程圖。這被完成以使拾取頭的徑向位置與處理室對(duì)齊，所以它只在該過(guò)程產(chǎn)生在晶片上的特征時(shí)完成，且其中特征與晶片的拓?fù)涞膶?duì)齊是關(guān)鍵的。否則，這個(gè)過(guò)程不需要被執(zhí)行。因此例如，如果處理產(chǎn)生在晶片的整個(gè)表面之上的均勻?qū)樱瑒t沒有對(duì)齊是需要的。然而，如果處理產(chǎn)生特征，例如在太陽(yáng)能電池上的接觸手指，則可在處理開始之前執(zhí)行對(duì)齊過(guò)程。在對(duì)齊完成之后，處理可開始，而不需要進(jìn)一步的對(duì)齊。

在步驟1000中，拾取頭移動(dòng)到適當(dāng)位置上并裝載晶片。如果使用多個(gè)拾取卡盤，則可裝載多個(gè)晶片。此外，在一個(gè)例子中，可使用特別設(shè)計(jì)的對(duì)齊晶片。例如，該晶片可具有特殊標(biāo)記以幫助確定正確的對(duì)齊。在步驟1005，移動(dòng)拾取頭以將晶片放到處理卡盤上。然后在步驟1010，卡盤陣列移動(dòng)到晶片處理位置上，且在步驟1015，拍攝卡盤和/或晶片的圖像。例如，如果系統(tǒng)用于通過(guò)掩模來(lái)進(jìn)行離子注入，則圖像可以是如與對(duì)齊晶片上的標(biāo)記對(duì)齊的掩模的圖像。在步驟1020，檢查圖像，且確定對(duì)齊是否是正確的。如果不正確，則該過(guò)程繼續(xù)進(jìn)行到步驟1025，在步驟1025中執(zhí)行到拾取頭的正確的對(duì)齊。然后該過(guò)程重復(fù)以確認(rèn)對(duì)齊。如果在步驟1020確定對(duì)齊是正確的，則在步驟1030，正常處理可開始。

應(yīng)理解，本文描述的過(guò)程和技術(shù)并不固有地涉及任何特定的裝置，且可由部件的任何適當(dāng)?shù)慕M合實(shí)現(xiàn)。此外，可根據(jù)本文描述的教導(dǎo)來(lái)使用各種類型的通用設(shè)備。聯(lián)系特定的例子描述了本發(fā)明，這些例子在所有方面被規(guī)定為是例證性的而不是限制性的。本領(lǐng)域中的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，很多不同的組合將適合于實(shí)施本發(fā)明。

而且，根據(jù)說(shuō)明書的考慮和在本文公開的本發(fā)明的實(shí)踐中，本發(fā)明的其它實(shí)施方式將對(duì)本領(lǐng)域中的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)變得明顯。可單獨(dú)地或以任何組合來(lái)使用所描述的實(shí)施例的各種方面和/或部件。意圖是說(shuō)明書和例子僅被考慮為示例性的，本發(fā)明的真實(shí)范圍和精神由下面的權(quán)利要求指示。