[發明專利]以處理級臺耦接機構實施的樣本檢查級臺

有效

• 申請號: 200880005510.0
• 申請日: 2008-02-15
• 公開（公告）號: CN101657892A
• 公開（公告）日: 2010-02-24
• 發明（設計）人: M·T·寇摩斯基;R·佛葛森;J·威利
• 申請（專利權）人: 伊雷克托科學工業股份有限公司
• 主分類號: H01L21/66
• 分類號: H01L21/66
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司
• 代理人: 程 偉

相關申請案

本發明為2007年2月20日提出申請的美國專利申請案第 11/676,937號的部分連續申請案，且主張2007年2月20日提出申請的 美國臨時專利申請案第60/890,807號的利益。

技術領域

本發明內容關于一種樣本處理系統，且特別是關于達成樣本處理 與檢查時的操作效率。

背景技術

建構成用于使用在半導體晶片等級的加工處理的晶片運送系統一 般包括一級臺，此級臺具有一個緊固晶片以便加工的夾頭。有時候， 此級臺是靜止的，而有時候它是可移動的。一些應用情形需要使級臺 在有旋轉或沒有旋轉的情況下于笛卡兒座標系統的一維、二維或三維 座標中線性地移動。假如總加工時間的很大部分的時間是耗費在對準 及運送晶片的話，則級臺運動的速度可能會支配整個晶片加工平臺的 生產量。

一些系統具有撓性，以將處理與檢查裝置移動至晶片上及將晶片 移動至裝置。如此可以消除晶片對齊步驟，由此節省時間。對于包括 光學加工處理的應用來說，可以將一個移動式光學組件安裝于晶片表 面上方，由此將所需的晶片運送距離減小到最低程度。固持要被加工 的晶片或樣本的夾頭可以被安裝至用于沿著主軸移動的主軸級臺、用 于沿著短軸移動的短軸級臺、或在主軸與短軸下方的靜止位置之中。 主軸級臺可以支撐短軸級臺，或者它們可以彼此獨立。

隨著電子電路的尺寸變小，此種光學系統的級臺設計變得更為關 鍵。一項級臺設計的考量是由于晶片夾頭與光學組件的振動與熱穩定 性所引起的加工品質的沖擊。在其中激光光束受到連續調整的情形中， 支撐激光組件的現有結構太過撓性，而無法維持所需的精密程度。而 且，隨著電路尺寸的變小，微粒的污染也變得更加重要。

在半導體晶片制造中，許多晶片處理操作之后接著就是檢查，以 便確保在將晶片繼續移動至下一個處理步驟之前操作是成功的。可以 通過利用分開的一個裝備而實施檢查，此裝備通常是強力的光學顯微 鏡或電子顯微鏡。或者，檢查裝備可以直接內建于處理系統的平臺中， 消除與將晶片運送至另外工作站有關的高架式運送工具。不必要地運 送沉重的處理或檢查裝置也是不希望的，這是因為當質量很小時，移 動中的結構的精確性與穩定性是最佳的。此外，散熱作用會隨著馬達 及有效負載質量(payload?mass)而增加。

發明內容

本發明內容關于一種激光處理系統，其中，一個定位系統被設計 成能夠支撐接受一項或多項處理操作的樣本。例如，在一實例中，此 定位系統用于“刻劃與切塊”在半導體晶片上產生圖案的完成電子裝 置。晶片刻劃必須使激光光束橫貫介于在硅晶片上形成圖案的積體電 路晶片之間的邊界，且沿著邊界切除掉上方的介電與金屬層。晶片切 塊必須使激光光束橫貫介于在硅晶片上形成圖案的積體電路晶片之間 的邊界，且將相鄰的晶片彼此分開。

此定位系統較佳實例的特點在于一種剛性的石板基板，其提供一 個無震動的平臺，在此平臺上安裝處理裝備與級臺。此種穩定的平臺 亦提供一個吸引基座，用于整合后處理的檢查裝備。

在較佳實例中實施一個“分軸式級臺”結構，其支撐著激光光學 組件及工件，該工件具有供激光光束入射于其上來進行激光處理的表 面。此多級式定位系統能夠在高速與高加速度下以振動與熱穩定方式 運送材料。分軸的設計沿著位于分開、平行平面中的二個垂直軸線解 偶(decouple)驅動的級臺運動。在較佳實例中，在水平平面中的運動在 相對彼此正交地移動的一個樣本級臺(主軸或下方級臺)與一個掃描光 學組件級臺(短軸或上方級臺)之間被分開。

尺寸穩定的基板或板片被用來當作下方級臺與上方級臺的底座。 厚實且結構堅硬的基板隔離且穩定激光光學組件及樣本的運動、吸收 振動且使得加速度與減速度更加平順，這是因為此支撐結構本來就很 堅硬。基板也通過如同熱沉般地作用而提供熱穩定性。而且，因為系 統被設計成很小巧的結構，其是由較少的材料構成，且因此當受到加 熱時較不容易膨脹。基板被精確地切割(“研光”)，使得其上級臺 表面與下級臺表面的一些部位是平坦的且彼此平行。較佳地，板材與 級臺是由具有類似熱膨脹系數的材料制成，由此使系統能夠有利地以 協調方式對溫度變化起反應。