处理工件的工作站及方法与流程

本公开有关于一种处理工件的工作站，且特别是有关于一种可探测缺陷的处理工件的工作站。

背景技术：

在集成电路的制造中，可以使用自动化设备将半导体基板装载至各种反应腔室及其他处理腔室中以进行处理。通常，自动化设备包括机器人或机械手臂，此机器人或机械手臂可将半导体工件从晶圆盒(waferpod)或装载端口通过中央转移腔室并转移进入与转移腔室连接设置的一或多个处理腔室内。半导体工件可为在完成或已经准备好进行最后清洁及/或检验之前尚未在处理腔室(例如，半导体处理腔室)内经历转换工艺(transformativeprocess)的、未完成的晶圆或半导体装置。机械手臂通常设置在转移腔室的中央位置，以提供通往与转移腔室连接的全部的腔室的通道。

半导体工件传统上在处理时不会被检验，而是通常在处理完成后才由工作站进行缺陷的检验。举例来说，半导体工件缺陷的典型检验，是在离开处理半导体工件的工作站后，才会在独立的工作站处施行。然而，在处理腔室或工作站中传送半导体工件及/或处理半导体工件的进程期间，半导体工件可能会损坏及/或无法使用，进而浪费了处理半导体工件的任何更进一步的努力。因此，传统的检验晶圆或半导体工件的技术尚未完全令人满意。

技术实现要素：

本公开一些实施例提供一种处理工件的工作站，其包括：处理腔室、装载端口、机械手臂以及缺陷感应器(传感器)。处理腔室配置以处理工件。装载端口配置为与工作站外部的环境接合。机械手臂配置以在装载端口及处理腔室之间转移工件。缺陷感应器配置以在装载端口及处理腔室之间转移工件时沿工件的表面探测缺陷。

本公开另一些实施例提供一种处理工件的工作站，其包括：处理腔室、装载端口、机械手臂以及检验站。处理腔室配置以处理工件。装载端口配置为与工作站外部的环境接合。机械手臂配置以在装载端口及处理腔室之间转移工件。检验站包括：缺陷感应器以及基座。缺陷感应器配置以在装载端口及处理腔室之间转移工件时沿工件的表面探测缺陷。基座配置以转动工件。其中缺陷感应器配置以当基座转动工件时探测缺陷。

本公开另一些实施例提供一种处理工件的方法，该方法包括：移动工件至一检验站，其中工件在通往处理腔室的途中、当工件位于检验站时，沿工件的一表面探测一缺陷以及响应于探测到缺陷，将工件转移离开处理腔室。

附图说明

根据以下的详细说明并配合附图做完整公开。应注意的是，图示并未必按照比例绘示。事实上，可能任意的放大或缩小元件的尺寸，以做清楚的说明。

图1a为根据一些实施例的在每个腔室中设有缺陷感应器的处理工作站的剖面图。

图1b为根据一些实施例的在转移腔室中设有缺陷感应器的处理工作站的剖面图。

图1c为根据一些实施例的具有检验站的处理工作站的剖面图。

图2为根据一些实施例的斜面缺陷(bevel)感应器的剖面图。

图3为根据一些实施例的具有定向(orientation)感应器的检验站的剖面图。

图4为根据一些实施例的具有多个缺陷感应器的检验站的剖面图。

图5a为根据一些实施例的具有位于转移腔室中央的检验站的处理工作站的示意图。

图5b为根据一些实施例的具有位于转移腔室一侧的检验站的处理工作站的示意图。

图5c为根据一些实施例的具有位于转移腔室一远侧的检验站的处理工作站的示意图。

图6为根据一些实施例的处理工作站系统的各种功能模块的方块图。

图7为根据一些实施例的处理工作站过程的流程图。

【附图标记说明】

100工作站、处理工作站

102、120、416a、416b、416c、416d缺陷感应器

104a腔室、装载端口

104b腔室、转移腔室

104c腔室、处理腔室

104d、104e腔室

106、204、308、404工件

108外部

112门

122、306、524a、528a、554a、556a机械手臂

150、400、502、522、552检验站

152基座

154、320缺陷感应器、顶部缺陷感应器

156、322缺陷感应器、斜面缺陷感应器

158、324缺陷感应器、底部缺陷感应器

200斜面感应器

202斜面

210a0度法线

210b180度法线

210c90度法线

21290度法线斜面缺陷感应器

214斜面缺陷感应器

302定向器检验站

304检验站腔室

305门

310、406基座

312a、312b定向感应器、探测器

314辐射

316中心感应器

317、408转动轴

320a、322a、322a扫描区域

409开口

410底部缺陷感应器

412a缺陷感应器、底部缺陷感应器、第一底部缺陷感应器

412b底部缺陷感应器、第二底部缺陷感应器

414顶部缺陷感应器

418斜面缺陷感应器

500、520、550处理工作站

504、506、526a、526b、556、560装载端口

508、528第二转移腔室

510、530、558处理腔室

524第一转移腔室

554转移腔室

602处理工作站系统

604处理器

606电脑可读存储模块

608网络连接模块

610使用者接合模块

612控制器模块

614感应器模块

700过程、处理工作站过程

702、704、706、708、710、712、714操作

具体实施方式

以下的公开内容提供许多各种实施例或范例以实施本申请的各种特征。以下的公开内容叙述各个构件及其排列方式的某些范例，以简化说明。当然，这些范例并非用以限定。例如，应了解的是，当一个元件被称为“连接至”或“耦接至”另一个元件时，它可能为直接连接至或耦接至另一个元件，或可存在于一或多个介于中间的元件。

另外，以下公开的各种范例可能重复使用相同的参考符号及/或附图标记。这些重复是为了简化与清晰的目的，并非用以限定所讨论的各种实施例及/或结构之间有某些关系。

此外，其与空间相关用词。例如“在…下方”、“下方”、“较低的”、“上方”、“较高的”及类似的用词，是为了便于描述图示中一个元件或特征与另一个(些)元件或特征之间的关系。除了在图式中绘示的方位外，这些空间相关用词意在包含使用中或操作中的装置的各种方位。装置可能被转向各种方位(旋转90度或其他方位)，则在此使用的空间相关词也可依此相同解释。

如上所述，半导体工件可为在完成并准备好进行最终清洁及/或检验之前并未经历转换工艺(transformativeprocess)(例如未在处理腔室中处理)的、未完成的晶圆或半导体装置。转换工艺可指在半导体工件中产生结构变化的处理，而不仅仅是不会对工件造成结构变化的工件检验或清洁。半导体工件可更简单地称为工件。

本公开提供半导体工件处理检验工作站的各种实施例。半导体工件处理检验工作站或更简单地称为处理工作站，可为包括至少一缺陷感应器的工作站，用于在处理晶圆或工件期间检验工件。如上所述，此可能与传统的工作站不同，传统的工作站不包括用于在处理时检验工件的缺陷感应器，而是选择检验完成的工件而不是正在处理中(work-in-progress)的工件。而且，缺陷感应器可能不同于其他感应器，因为缺陷感应器可具体地收集关于工件的缺陷感应器数据，以探测工件缺陷。此缺陷感应器可与可提供工作站内的某些操作的回馈的其他感应器形成对比，例如处理腔室内的感应器，其检验处理腔室内施行的处理是否施行完成。在某些实施例中，完成的产品可指最终放置在装载端口的半导体工件，以在处理工作站内的全部的相关处理腔室处理后(例如在经历全部相关结构的改变后)，从处理工作站移除。举例来说，处理工作站可包括缺陷感应器。当工件被机械手臂在处理工作站接收工件的装载端口及处理此工件的处理腔室之间传输时，此缺陷感应器扫描工件以收集缺陷感应器数据以表征(characterize)工件。在某些实施例中，在从装载端口至处理腔室的途中，缺陷感应器可收集工件的缺陷感应器数据。在其他实施例中，在从处理腔室至装载端口的途中，缺陷感应器可收集工件的缺陷感应器数据。举例来说，缺陷感应器可配置以在工件被机械手臂移动时收集缺陷感应器数据，或者可配置以在工件在工作站内的一位置处由机械手臂保持不动及/或等待传送或移动时收集表征工件的缺陷感应器数据。

在各种实施例中，缺陷感应器可为处理工作站内的一检验站的一部分。检验站可为处理工作站专门用于检验工件的区域。举例来说，检验站可包括基座，工件可放置在此基座上且此基座可转动工件。当工件转动时，缺陷感应器可收集表征工件的缺陷感应器数据。缺陷感应器数据可被分析以判定沿工件的表面是否有缺陷存在。在某些实施例中，缺陷感应器可为斜面(bevel)感应器且配置以沿工件的斜面或极端外缘(extremelyouteredge)收集缺陷感应器数据，以表征在工件的斜面上的工件缺陷。在其他实施例中，缺陷感应器可配置以当工件被基座转动时，沿工件的顶部或底部收集缺陷感应器数据。

各种类型的缺陷感应器可被用于如此的检验，如光学缺陷感应器、重量缺陷感应器、温度缺陷感应器及诸如此类。光学缺陷感应器的范例可包括(举例来说)电荷耦合装置(chargecoupleddevice，ccd)或扫描电子显微镜(scanningelectronmivroscope，sem)。光学缺陷感应器可探测横跨可见光及/或不可见光光谱(例如红外线光谱)的辐射。重量缺陷感应器可配置以探测工件的重量。举例来说，在工件被处理或等待传送时，工件可被存放在重量缺陷感应器上(例如，将工件存放在机械手臂上或装载端口内或处理工作站的其他区域的重量缺陷感应器上)。温度缺陷感应器可配置以评估工件的温度。举例来说，温度缺陷感应器可包括红外线缺陷感应器，配置以根据红外线辐射探测温度，或在腔室中的温度缺陷感应器，其探测当工件在腔室内的变化，而不是当工件不在腔室内的变化。在某些实施例中，单一缺陷感应器可被用以检验工件的工件缺陷。然而，在其他实施例中，多个缺陷感应器可被同时地或串联地使用，以检验工件的工件缺陷。

再者，缺陷感应器可在由某些缺陷感应器检验的单一工件或包含多个工件前进通过处理工作站时，通过收集缺陷感应器数据来随着时间评估工件。举例来说，曲线感应器可在由某些缺陷感应器检验的单一工件或包含多个工件前进通过处理工作站时，收集温度数据、影像数据及/或重量数据。因此，通过随着时间分析总体数据(aggregateddata)，工件缺陷可基于从总体数据探测异常值(outlier)而被确定。在某些实施例中，这些异常值可确定阈值，当超过阈值时，可定义工件缺陷。异常值可根据传统的异常值统计分析而被确定。举例来说，这些异常值可定义太重或太轻的工件的阈值，这可以代表工件为损坏的。

此外，处理腔室可为相同或不同的工具的一部分。处理腔室可为可用于处理工件的任何工具的一部分，例如物理气相沉积(physicalvapordeposition，pvd)工具、化学气相沉积(chemicalvapordeposition，cvd)工具、化学机械平坦化(chemicalmechanicalplanarization，cmp)工具、扩散(diffusion、dif)工具、湿式蚀刻工具、干式蚀刻工具、光微影(光刻)工具(例如g线(g-line)、h线(h-line)及/或i线(i-line)工具)、深紫外线(deepultraviolet，duv)工具、层叠(overlay，ovl)工具、中电流植入(mediumcurrentimplantation，mci)工具、高电流植入(highcurrentimplantation，hci)工具、等离子体灰化(plasmaashing)(光刻胶移除(prasher))工具及诸如此类。每个个别工具的功能及配置为传统的(例如广为人知的)且为了简洁之故将不在此讨论。

而且，缺陷感应器(例如用来探测工件缺陷的感应器)可被设置在待检验的工件的侧边(例如沿着斜面)及下方中的一者或组合。在各种实施例中，工件的斜面或围绕工件周边的极端边缘可利用单一或多个缺陷感应器评估工件缺陷。这些缺陷感应器可设置在工件边缘的周围，使得沿工件边缘的各种视图可与被收集的缺陷感应器数据一起评估，缺陷感应器数据可被分析以确定工件缺陷。举例来说，缺陷感应器可在90度的位置、60度的位置、30度的位置及/或0度的位置收集缺陷感应器数据，如下面将更进一步地讨论。

在某些实施例中，当探测到工件缺陷时，可施行补正(remediation)。补正可包括暂停工件的处理、等待(pending)工件缺陷的点修理(spotfix)及/或从处理中移除工件，以有利于处理没有缺陷的另一工件(例如用新工件重新开始处理)。工件缺陷可包括任何类型的可被缺陷感应器探测的缺陷，其可能降低工件制造产量，例如工件上的裂缝(crack)、变色(discoloration)、刮痕(scratch)、剥离(peel)及/或缺口(chip)。工件缺陷探测可经由利用工件缺陷探测技术来完成，例如通过探测在从缺陷感应器收集的感应器数据内所探测的不均匀(non-uniformities)、异常值及/或变异(variances)。在某些实施例中，补正可取决于探测到的工件缺陷的类型，例如裂缝可引发(provoke)采用新工件重新开始处理，而当碎片(debris)沉积在工件上时，可引发对工件缺陷的点修理(例如碎片的移除)。

图1a为根据一些实施例的在每个腔室104a-104e中设有的缺陷感应器102的处理工作站100的剖面图。工件106以虚线绘示，以代表工件106可从处理工作站100的外部108被传送或转移通过处理工作站的各种腔室104a-104e，以被处理工作站100的一处理腔室104c处理。处理工作站100可包括壳体，处理工作站全部的组成元件均被界定(defined)、约束(bound)及/或包围在此壳体内。如上所述，处理腔室104c可施行可改变工件106的结构或物理方面的转换工艺，以促进工件处理。而且，尽管缺陷感应器102绘示为沿每一腔室104a-104e的天花板，但缺陷感应器102可设置在某些腔室104a-104e内的任何位置，如在各种实施例中的不同应用所期望的。举例来说，缺陷感应器102可沿腔室104a-104e的侧壁及/或地板而设置。

处理工作站100可包括多种的腔室104a-104e或区域。腔室104a-104e的每一者可被正门(portal)或门(door)112分隔。然而，在某些实施例中，处理工作站可不包括在不同的腔室104a-104e之间的某些门。门112可被用来将腔室内某些工艺或环境与邻近的环境或工艺的干扰相隔离。

转移腔室104b可设置在一装载端口104a及处理腔室104c之间。转移腔室104b可包括机械手臂或在装载端口104a及处理腔室104c之间传送工件的其他方式。装载端口104a可为工件在被工作站100内的处理腔室104c处理的进程中工件的第一进入端口及最后出口端口。举例来说，在工作站100的外部108的自动物料搬运系统(automatedmaterialhandlingsystem，amhs)可在装载端口104a内存放工件。自动物料搬运系统本身可具有机械手臂，其便于在装载端口104a内存放工件。再者，在某些实施例中，装载端口104a可通过门112与外部108分隔，或可对外部108开启，例如通过在没有门的情况下与外部108分界。如下面将更进一步讨论的，转移腔室104b可具有可在装载端口104a及处理腔室104c之间移动的机械手臂。而且，在装载端口104a、转移腔室104b及处理腔室104c中的任何一者或每一者的缺陷感应器102可在工件在各种腔室104a-104e之中及之间传送时，收集表征工件可能的工件缺陷的工件缺陷感应器数据。尽管某些腔室104a-104e已被指定为装载端口104a、转移腔室104b及/或处理腔室104c，但是处理工作站100内的腔室104a-104e的使用、功能、数量及/或配置可依各种实施例中的不同的应用的需要而修改。举例来说，如下面将更进一步讨论的，腔室104a-104e亦可以具有检验站，其专门用于检验在装载端口及处理腔室之间传送或途中的工件。

图1b为根据一些实施例的在转移腔室104b中设有额外的缺陷感应器的处理工作站100的剖面图。因此，除了绘示在转移腔室104b中的额外的缺陷感应器120及机械手臂122以外，图1b可相似于图1a。

如上文所介绍的，机械手臂122可为可编程的机器手臂，以抓握(grasp)、支持及操纵物体。具体地，机械手臂122可在机械手臂的工作范围(workenvelope)(例如三维形状，其定义机械手臂可到达及操纵工件或其他目标的边界的)内操纵(例如移动)工件。机械手臂122可包括夹持手(gripperhand)，此夹持手可为用于通过机械手臂122抓握或支持物体(例如工件)的任何类型的作用器(effector)。夹持手可利用任何类型的夹持机制来操纵物体，例如工件。举例来说，夹持机制可为压力夹持器(例如通过施加压力至物体来夹持，例如通过钳形式运动(pincertypemotion))、范围夹持器(envelopegripper)(例如通过包围要操纵的物体来夹持)、真空夹持器(例如通过吸力来夹持)及磁夹持器(例如通过使用电磁力来夹持)。在某些实施例中，夹持手可利用至少两个手指，例如一个手指相对于另一个手指。多个手指可被利用以施加压力作为压力夹持器及或作为范围夹持器。

举例来说，额外的缺陷感应器120可设置在机械手臂122上。在某些实施例中，额外的缺陷感应器120可设置在夹持手及/或机械手臂122的手指上。额外的缺陷感应器120可设置以评估正被机械手臂122传送中的工件。举例来说，额外的缺陷感应器120可为影像感应器，此影像感应器配置以当工件被机械手臂122传送时，收集工件的影像感应器数据。在另一实施例中，额外的缺陷感应器120可为重量感应器，此重量感应器配置以当工件被机械手臂122处理时，探测此工件的重量。在又另一实施例中，额外的缺陷感应器120可为温度感应器，此温度感应器配置以当工件被机械手臂122传送时，探测工件的温度。

图1c为根据一些实施例的具有检验站150的处理工作站100的剖面图。因此，除了检验站150亦绘示在图1c中以外，图1c可相似于图1b。此外，处理腔室104c仍可为处理工作站100的一部分，但未详细绘示。

检验站150可为处理工作站100的专门用于检验工件106的专门腔室或区域。检验站可包括基座152，基座152配置以转动工件106，以容许缺陷感应器154、156、158收集表征工件的感应器数据。举例来说，缺陷感应器154、156、158可包括顶部缺陷感应器154配置以收集表征工件106的顶部的感应器数据、斜面缺陷感应器156配置以收集表征工件106的斜面或侧面的感应器数据及/或底部缺陷感应器158配置以收集表征工件106的底部的感应器数据。在某些实施例中，检验站的感应器154、156、158可为影像感应器，此影像感应器配置以收集表征工件106的表面的影像数据。而且，在某些实施例中，基座可配置以针对感应器154、156、158的每一者转动工件至少360度，以在角度空间(angularspace)(例如横跨整个360度)表征半导体工件。在某些实施例中，检验站150可与定向器(orientor)结合，以提供特定定向关于工件的数据，如下面将更进一步讨论的。

位于转移腔室104b及检验站150之间的门112以虚线绘示，以代表如此的正门或隔板为可选的(optional)，且可存在于一些实施例中，也可不存在于其他实施例中。举例来说，在某些实施例中，检验站150可与转移腔室104b一起位于连续区域(continuousregion)中。然而，在其他实施例中，检验站150可被门112与转移腔室104b或任何其他腔室104a-104e分隔。

图2为根据一些实施例的斜面缺陷感应器200的剖面图。如上文所论述的，斜面202可指工件204的侧面或极端边缘，此侧面或极端边缘水平地延伸且通常地围绕工件的周缘周围。斜面缺陷感应器200可垂直地围绕斜面202的各个位置周围定向。举例来说，在斜面周围的位置可以度(degree)表示，例如0、30、60、90、120、150或180度，其中0或180度代表从工件的弯曲的斜面部分至工件的平坦顶部或底部部分的过渡期。而且，度数符号可指垂直于斜面的曲线的线(例如法线)的径向定向。位于的曲线的以度为单位的一给定点处的垂直线，为与在相同点的正切线的垂直线。定向在0度法线210a及180度法线210b之间的缺陷感应器可指为斜面缺陷感应器。换句话说，斜面缺陷感应器可定向以从包括在0度法线210a及180度法线210b之间的角度的法线收集感应器数据。举例来说，垂直于工件的极端末端或边缘的线可为90度法线210c。配置以当从90度法线定向时收集感应器数据的斜面缺陷感应器可称为90度法线斜面缺陷感应器212。其他斜面缺陷感应器214亦可位于在90度法线210c及0度法线210a之间，或在90度法线210c及180度法线210b之间的其他法线处。

图3为根据一些实施例的定向器检验站302的剖面图。定向器检验站302可为同样包括定向感应器的检验站，此定向感应器可收集关于工件的感应器数据，同时缺陷感应器亦在收集关于工件的感应器数据。定向器检验站302可位于检验站腔室304内，此检验站腔室304可以是对于转移腔室为可关闭的(例如，具有可开启或关闭的门305)或开启的，此转移腔室包括配置以从定向器检验站302转移工件308及转移工件308至定向器检验站302的机械手臂306。

定向器检验站302可包括可转动的基座310。机械手臂306可配置以在基座310上存放工件308(例如被支持在基座上)及重新定向工件308(例如朝向或远离基座310横向地移动工件308)。可转动的基座310可配置以被转动，例如以转动轴317为轴心而逆时针或顺时针地转动。通过转动工件，定向感应器312a、312b可探测工件308上的定向基准(orientationfiducial)。定向基准可为任何类型的基准，以表示工件308的某些角度定向，例如凹口(notch)(例如从工件308周缘切入工件308的切痕，例如为v型)或平面(flat)(例如工件308斜面的直线部分，沿着其他弯曲的周缘)。在某些实施例中，定向感应器312a、312b可包括发射器及探测器对，其中发射器312a(或者312b)发射可探测的辐射314(例如激光束)，此辐射314被探测器312b(或者312a)所探测。举例来说，辐射仅在沿工件的斜面的具有定向基准的位置为可探测的，例如凹口或平面。在某些实施例中，定向器检验站302亦可包括中心感应器316，此中心感应器316可探测工件308是否位于基座310上的中心，例如位于转动轴317处。举例来说，中心感应器316可配置以探测中心基准的位置(例如可通过例如形状、纹理(texture)或颜色而可区分的位于工件308中心的基准或界标(landmark))或可被配置以确定转动中心至工件308周边之间沿线性路径的距离，使得工件308中心点的偏移可通过测量的几何分析而计算。

定向器检验站302亦可包括至少一缺陷感应器320、322、324。举例来说，顶部缺陷感应器320可配置以沿工件308的顶部(例如在顶部缺陷感应器320的扫描区域320a内)探测工件缺陷。斜面缺陷感应器322可配置以沿工件308的侧边或斜面(例如在斜面缺陷感应器322的扫描区域322a内)探测工件缺陷。底部缺陷感应器324可配置以沿工件308的底部(例如在底部缺陷感应器324的扫描区域324a内)探测工件缺陷。在某些实施例中，这些感应器的扫描区域可重叠，例如底部缺陷感应器324的扫描区域324a及斜面缺陷感应器322的扫描区域322a之间的重叠。在某些实施例中，扫描区域可指视野(fieldofview)，例如缺陷感应器320、322、324为影像感应器(例如电荷耦合装置(ccd)、互补式金属氧化物半导体(complementarymetal-oxide-semiconductor，cmos)或n型金属氧化物半导体(n-typemetal-oxide-semiconductor，nmos)影像感应器)。在额外的实施例中，缺陷感应器320、322、324可为扫描电子显微镜(sem)或可用来沿工件308的表面探测缺陷的其他类型的感应器。

在进一步的实施例中，不同类型的缺陷感应器可位于不同的缺陷感应器定向(例如顶部、斜面或底部)。举例来说，顶部缺陷感应器320及底部缺陷感应器324可为一类型的影像感应器(例如电荷耦合装置)，而斜面缺陷感应器322可为另一类型的影像感应器(例如扫描电子显微镜)。

在某些实施例中，可转动的基座310可被配置为转动，例如围绕转动轴以逆时针或顺时针方向旋转，定向感应器312a、312b及缺陷感应器320、322、324皆同时检验工件。然而，在某些实施例中，可转动的基座310可被操作以为了定向感应器322a、322b搜寻定向基准及分别地(例如在独立的时间)为了缺陷感应器320、322、324搜寻工件缺陷。而且，可转动的基座可配置为用于恒定转动(例如以一致的速度转动而不停止)或间歇转动(例如以间歇停止的转动来容许缺陷感应器在间歇停止时捕捉静止的工件308的感应器数据)。

在各种实施例中，各种感应器可固定在检验站腔室304内。举例来说，缺陷感应器320、322、324可相对于基座310而固定。而且，缺陷感应器320、322、324亦可相对于定向感应器312a及/或中心感应器316而固定。

图4为根据一些实施例的具有多个缺陷感应器的检验站400的剖面图。检验站400可包括相似于上述的工件404。然而基座406可为开放的(open)(例如没有接近转动轴408的实心中心部分)。因此，可用底部缺陷感应器410评估工件404的底部的更多部分，相较其他类型的定向器检验站，例如在前面绘示的图示。具体地，基座406可具有开口409。然而，基座406可仍被配置以转动轴408为轴心而旋转，以使工件404围绕转动轴408移动或旋转。在底部缺陷感应器410中，可存在缺陷感应器412a配置以从开口409内收集感应器数据。

可存在多个底部缺陷感应器410及多个顶部缺陷感应器414。这些感应器的每一者(在底部缺陷感应器410组或顶部缺陷感应器414组之中)可为相同或不同类型的缺陷感应器。举例来说，在底部缺陷感应器410之中，第一底部缺陷感应器412a可为第一类型的缺陷感应器，而第二底部缺陷感应器412b可为第二类型的缺陷感应器。或者，底部缺陷感应器412a、412b两者可为相同类型的缺陷感应器。相似地，在顶部缺陷感应器414之中，组成缺陷感应器416a、416b、416c、416d的每一者可为相同或不同类型的缺陷感应器。举例来说，缺陷感应器416a及缺陷感应器416c可为一类型的缺陷感应器，而缺陷感应器416b及缺陷感应器416d可为另一类型的缺陷感应器。当斜面缺陷感应器418可构成多个缺陷感应器时(例如，其中不同的斜面缺陷感应器418可为相同类型或不同类型的缺陷感应器)，可利用相同类型的安排。在某些实施例中，缺陷感应器组内具有多种类型的缺陷感应器(例如，在顶部缺陷感应器之中，或在底部缺陷感应器之中，或在斜面缺陷感应器之中)可产生更多种的感应器数据(例如由于探测不同类型的感应器数据)。而且，不同类型的感应器数据可涵盖工件的相同或邻接的区域或范围，且可交叉引用以提供比仅在工件的某些区域或邻接区域使用单一类型的感应器更稳健的缺陷探测。

此外，尽管缺陷感应器被绘示为仅在转动轴408的一侧，但根据各种实施例中不同应用的需求，缺陷感应器亦可位于转动轴408的多侧。举例来说，缺陷感应器可位于横跨工件直径及横跨转动轴两侧。

图5a绘示根据一些实施例的具有检验站502的处理工作站500，此检验站502位于第一转移腔室及装载端口504中心。处理工作站500亦可包括装载端口506、第二转移腔室508及各种处理腔室510。第一转移腔室及装载端口504可为处理工作站500的一腔室，其可作用为转移站及装载端口。举例来说，第一转移腔室及装载端口504可包括机械手臂且配置以在装载端口506与检验站502之间转移工件。当晶圆被处理工作站500处理时，第一转移腔室及装载端口504亦可通过作为晶圆的第一或最后地点而作用为装载端口。第二转移腔室508可包括机械手臂且配置以在处理腔室510与装载端口506之间转移工件。机械手臂可以在各种装载端口506、处理腔室510及/或检验站502之间移动及/或延伸至足够在各种装载端口506、处理腔室510及/或检验站502内操纵工件的程度。检验站502可位于第一转移腔室及装载端口504的中心部分的周围。然而，在其他实施例中，检验站亦可或替代地位于第二转移腔室508、装载端口506及/或处理腔室510内。

处理腔室510可包括任何用于接收及处理工件或其他半导体工件的处理腔室。可在这些处理腔室中施行的范例处理包括有关于物理气相沉积(pvd)、化学气相沉积(cvd)、化学机械平坦化(cmp)、扩散(dif)、湿式蚀刻、干式蚀刻、光刻、显影后检查(afterdevelopedinspection，adi)、蚀刻后检查(afteretchedinspection，aei)、关键尺寸(criticaldimension，cd)检查、扫描电子显微镜(sem)、关键尺寸扫描电子显微镜(criticaldimensionscanningelectronmicroscope，cd-sem)检查、湿式清洁、干式清洁及等离子体蚀刻的处理。

图5b绘示根据一些实施例的具有位于第一转移腔室524的一侧的检验站522的处理工作站520。处理工作站520亦可包括装载端口526a、526b、第二转移腔室528及各种处理腔室530。第一转移腔室524可包括机械手臂524a，且配置以在装载端口526a、526b及检验站522之间转移工件。第一转移腔室528可包括机械手臂528a，且配置以在处理腔室530及装载端口526b之间转移工件。机械手臂524a、528a可以在各种装载端口526a、526b、处理腔室530及/或检验站522之间移动及/或延伸至足够在各种装载端口526a、526b、处理腔室530及/或检验站522内操纵工件的程度。检验站522可位于第一转移腔室524的一侧的部分周围。然而，在其他实施例中，检验站亦可或替代地位于第二转移腔室528、装载端口526a、526b及/或处理腔室530内。而且，两个装载端口526b的一者可专用于工件朝向处理腔室530进入，而两个装载端口526b的另一者专用于工件从处理腔室530移出。

图5c为根据一些实施例的具有位于转移腔室554的一远侧的检验站552的处理工作站550的示意图。通过位于转移腔室544的远侧，当处理工件或其他材料时，机械手臂可不必到达检验站552周围或在检验站552周围移动。然而，在其他实施例中，检验站亦可或替代地位于装载端口556、处理腔室558及/或外部装载端口560中。

根据一些实施例，处理工作站可具有用于处理腔室558的每一者的个别的装载端口556。处理工作站550可包括四个处理腔室558，每一者与个别的装载端口556相连。每个个别的装载端口556可具有机械手臂556a，利用机械手臂556a在相应的处理腔室558及个别的装载端口556及/或转移腔室554之间移动工件。转移腔室554可包括机械手臂554a，此机械手臂554a可在转移腔室554内移动及在各种装载端口556及外部装载端口560之间转移工件。通过在每个个别的装载端口556中具有机械手臂556a，与处理腔室558邻接的另一转移腔室可为不必要的，因为在装载端口556内的机械手臂556a可在相应的处理腔室558及装载端口556及/或转移腔室554之间直接转移工件。

图6绘示根据一些实施例的处理工作站系统602的各种功能模块的方块图。处理工作站系统602可包括如上文所讨论的检验站。处理工作站系统602可包括处理器604。在进一步的实施例中，处理器604可实现为一或多个处理器。

处理器604可操作地连接至电脑可读存储模块(computerreadablestoragemodule)606(例如存储器及/或数据存储装置)、网络连接模块(networkconnectionmodule)608、使用者接合模块(userinterfacemodule)610、控制器模块(controllermodule)612及感应器模块614。在一些实施例中，电脑可读存储模块606可包括处理工作站操作逻辑(processworkstationoperationlogic)，此处理工作站操作逻辑可配置处理器604以施行在此讨论的各种处理。电脑可读存储模块606亦可存储数据，例如表征工件缺陷的感应器数据、用于处理工作站及/或机械手臂的控制指令，以促进收集工件缺陷感应器数据、工件的识别码(identifier)、检验站的识别码、处理工作站的识别码、半导体工件制造工艺的识别码及任何可用来施行在此讨论的各种处理的任何其他参数或数据。

网络连接模块608可促进处理工作站系统602与处理工作站系统602的各种装置及/或元件的网络连接，其可在处理工作站602内部或外部通信(例如传送信号、信息、指令或数据)。在某些实施例中，网络连接模块608可促进实体连接，例如线或汇流排(bus)。在其他实施例中，网络连接模块608可通过使用传送器、接收器及/或无线电收发机(transceiver)来促进无线连接，例如通过无线区域网络(wirelesslocalareanetwork，wlan)。举例来说，网络连接模块608可促进与处理器604及电脑可读存储模块606的无线或有线连接。

处理工作站系统602亦可包括使用者接合模块610。所述使用者接合可包括用来输入及/或输出至处理工作站系统602的操作者的任何类型的接合，包括但不限于显示器、笔记型电脑、平板电脑或移动装置等。

处理工作站系统602可包括控制器模块612。控制器模块612可配置以控制各种实体设备，其控制机械手臂、处理工作站、缺陷感应器、检验站、处理腔室或处理工作站系统的任何其他可控方面的移动或功能。举例来说，控制器模块612可配置以控制腔室的门、以转动轴为轴心而转动基座的转动马达等中的至少一个的移动或功能。举例来说，控制器模块612可控制马达或制动器。控制器可被处理器控制，且可执行在此讨论的处理的各种方面。

感应器模块614可代表配置以收集感应器数据的缺陷感应器。如上文所讨论的，处理工作站可包括缺陷感应器。这些缺陷感应器可配置以当处理工作站在装载端口及至少一处理腔室之间移动工件时，收集感应器数据。这些缺陷感应器可配置用于在工件传送的任何点处收集感应器数据，例如当被机械手臂支持时、当等待被机械手臂传送时或者当在装载端口及至少一处理腔室之间的途中时。

在某些实施例中，这些缺陷感应器可为检验站的一部分。检验站可为当工件在装载端口及至少一处理腔室之间的途中的一站。举例来说，在检验站时，顶部缺陷感应器可配置以沿工件的顶部(例如在顶部缺陷感应器的扫描区域内)探测工件缺陷，斜面缺陷感应器可配置以沿工件的侧边或斜面(例如在斜面缺陷感应器的扫描区域内)探测工件缺陷，底部缺陷感应器可配置以沿工件的底部(例如在底部缺陷感应器的扫描区域内)探测工件缺陷。在某些实施例中，这些感应器的扫描区域可重叠，例如底部缺陷感应器的扫描区域与斜面缺陷感应器的扫描区域之间的重叠。在某些实施例中，扫描区域可指视野，例如缺陷感应器为影像感应器的情况。在额外的实施例中，缺陷感应器可为可用来沿工件表面探测缺陷的其他类型的感应器。

图7为根据一些实施例的处理工作站过程700的流程图。处理工作站过程700可通过具有或不具有检验站的处理工作站系统如上文所讨论的来施行。应注意的是，过程700仅为范例，且非意在限制本公开。因此，应了解的是可在图7的过程700之前、期间及之后提供额外的操作，某些操作可被省略，某些操作可与其他操作同时施行，且一些其他的操作仅在此简要讨论。

在操作702中，工件可在处理工作站被接收。工件可通过从处理工作站的外部地点装载至装载端口之中或之上而被接收。举例来说，工件可从外部的自动物料搬运系统及/或外部的机械手臂装载至装载端口上。在处理工作站内的机械手臂可从装载端口到达工件。举例来说，处理工作站的转移腔室内的机械手臂可到达工件。位于转移腔室的机械手臂可配置以移动工件至处理工作站的其他区域或腔室。

在操作704中，选择性地，工件可在检验站被接收。检验站可接收从装载端口传送至处理腔室的工件，或接收从处理腔室传送至装载端口的工件。检验站可为处理工作站的专门用于检验工件的区域。如上所述，检验站可实体地位于处理工作站的任何区域，例如在转移腔室内、在装载端口内、及/或在处理腔室内。具体地，检验站可包括可转动工件的基座，而缺陷感应器(例如斜面缺陷感应器)收集可以表征在工件的被检验区域处的工件缺陷的感应器数据。在某些实施例中，检验站亦可加倍或与其他不检验工件的工件缺陷的感应器结合，例如定向感应器，配置以探测在工件上的定向基准，以确定工件的角度定向。

工件可通过被机械手臂放置在基座上而位于检验站。在某些实施例中，机械手臂可为专门为了将工件放置在检验站的基座上的目的而设，例如仅在处理工作站的另一腔室或区域及检验站之间移动工件的机械手臂。在其他实施例中，机械手臂可为不与检验站具体相关的转移腔室、装载端口或处理工作站的任何其他元件的一部分。换句话说，机械手臂可具有除了以期望的方式放置工件至检验站的基座上之外的功能。

在操作706中，可利用位于处理工作站的缺陷感应器评估工件缺陷。可通过从装载端口传送至处理腔室，或从检验站传送至装载端口的工件收集可评估工件缺陷的感应器数据。

可利用各种类型的缺陷感应器，例如光学缺陷感应器、重量缺陷感应器、温度缺陷感应器及诸如此类。光学缺陷感应器的范例可包括(举例来说)电荷耦合装置(ccd)或扫描电子显微镜(sem)。光学缺陷感应器可探测横跨可见光或不可见光光谱(例如红外线光谱)的辐射。重量缺陷感应器可配置以探测工件的重量。举例来说，在工件被处理或等待传送时，工件可被存放在重量缺陷感应器上(例如，将工件存放在机械手臂上或装载端口内或处理工作站的其他区域的重量缺陷感应器上)。温度缺陷感应器可配置以评估工件的温度。举例来说，温度缺陷感应器可包括红外线缺陷感应器，配置以根据红外线辐射探测温度，或在腔室中的温度缺陷感应器，其探测当工件在腔室内的变化，而不是当工件不在腔室内的变化。在某些实施例中，单一缺陷感应器可被用以检验工件的缺陷。然而，在其他实施例中，多个缺陷感应器可被同时地或串联地使用，以检验工件的工件缺陷。

如上文所介绍的，工件缺陷可包括任何类型的可被缺陷感应器探测的缺陷，其可能降低工件制造产量。可从影像感应数据探测的工件缺陷范例包括工件上的裂缝、变色、刮痕、剥离及/或缺口。工件缺陷探测可经由利用工件缺陷探测技术来完成，例如通过探测在收集的感应器数据内所探测的不均匀、异常值及/或变异。举例来说，工件缺陷探测技术可评估当工件旋转时捕捉的工件的影像数据(例如多个影像的影像数据或影片)。可比较影像数据的不同的帧数(frames)或离散部分(例如影像或部分的影像)，以确定作为影像数据中的异常(abnormalities)或异常值的工件缺陷的存在。举例来说，边缘探测、阈值处理(thresholding)、基于颜色的分割或其他类型的影像分割技术可用来在影像数据中找各种特征。随后，基于比较探测的特征，可通过监督或无监督学习将数据中的异常值确定为可能的工件缺陷。异常值的定义或确定可根据异常值的传统统计分析来进行。在某些实施例中，传统的工件缺陷探测技术可用来探测工件缺陷，且因此将不在此详细讨论。

此外，缺陷感应器可在由特定缺陷感应器检验的单一工件或包含多个工件前进经过处理工作站时，通过收集感应器数据来随时间评估工件。举例来说，缺陷感应器可在由特定缺陷感应器检验的单一工件或包含多个工件前进经过处理工作站时，收集温度数据、影像数据及/或重量数据。因此，通过随着时间分析总体数据，工件缺陷可基于从总体数据探测异常值而被确定。在某些实施例中，这些异常值可确定阈值，当超过阈值时，可定义工件缺陷。异常值可根据传统的异常值统计分析而被确定。举例来说，这些异常值可定义太重或太轻的工件的阈值，这可以代表工件为损坏的。

在某些实施例中，缺陷感应器可配置以与基座的操作(例如当基座转动时)同时地操作。因此，在某些实施例中，操作706可与操作704的方面同时施行。

在操作708中，可作出是否探测到工件缺陷的决定。假如探测到工件缺陷，处理工作站过程700可进行操作710。假如没有探测到工件缺陷，处理工作站过程700可进行操作712。在某些实施例中，当工件正在被检验时，工件缺陷的探测可实时地(live)施行。举例来说，可实时地或当工件被传送时收集并分析从缺陷感应器来的感应器数据，并在完成对被收集的感应器数据的分析时执行操作708。在某些实施例中，当分析一组感应器数据时，处理工作站过程700可暂停，等待操作708的解决(例如，等待确定是否基于某些感应器数据组探测到工件缺陷)。

在操作710中，可基于工件缺陷的探测而施行补正。补正可包括暂停、等待点修正(spotfix)(例如原位(insitu)修正工件缺陷)及/或从处理中移除工件或将工件转向(diverting)，以有利于处理没有工件缺陷的另一工件(例如，用新工件重新开始处理)。在某些实施例中，工件处理的过程可暂停，以等待使用机械手臂移除工件。一旦有缺陷的工件(例如具有工件缺陷的工件)被移除，处理工作站过程700可再次在操作702使用新工件重新开始。在某些实施例中，可在处理工作站施行补正而不移除工件。举例来说，如果工件缺陷可能为沉积在工件表面的不期望的人造物(artifact)，则可在处理工作站启动风扇或吹气，以使用空气或气体来推落在工件表面上的不期望的人造物，以促进恢复工件处理(例如前进至操作712)。

在操作712中，若没有探测到工件缺陷或假如工件缺陷被充分补正，则可继续处理工件。换句话说，可通过继续传送工件以促进某些检验的工件的处理来继续处理工件。举例来说，假如工件被正在传送工件的机械手臂上的感应器检验，假如在工件上没有探测到缺陷，机械手臂可继续传送工件。如另一范例，可通过使用用于在处理工作站内传送的机械手臂从检验站的基座移除工件，以继续处理工件。可从检验站传送至处理腔室或从检验站传送至装载端口。

在操作714中，工件可被从处理工作站移除。在处理工作站完成预定的工件处理数量后，工件可被移除。工件可从装载端口被移除至处理工作站的外部地点。举例来说，可使用外部的自动物料搬运系统及/或外部的机械手臂将工件从装载端口移除。在某些实施例中，操作714的装载端口可相同于操作702的装载端口。然而，在其他实施例中，操作714的装载端口可不同于操作702的装载端口，例如在使用分别的装载端口用于工件的进及出的情况下。

在一些实施例中，本公开提供一种处理工件的工作站包括：处理腔室、装载端口、机械手臂以及缺陷感应器。处理腔室配置以处理工件。装载端口配置为与工作站外部的环境接合。机械手臂配置以在装载端口及处理腔室之间转移工件。缺陷感应器配置以当在装载端口与处理腔室之间转移工件时沿工件表面探测缺陷。在一些实施例中，缺陷感应器为斜面缺陷感应器，配置以探测在工件的斜面上的缺陷。在一些实施例中，缺陷感应器为检验站的一部分。在一些实施例中，检验站包括门，此门将检验站与机械手臂分隔。在一些实施例中，检验站包括基座，该基座配置以转动工件，且缺陷感应器配置以在基座转动工件时探测缺陷。在一些实施例中，一壳体包围该工作站。在一些实施例中，缺陷感应器为电荷耦合装置及扫描电子显微镜中的至少一者。

在另一些实施例中，本公开提供一种处理工件的工作站，其包括：处理腔室、装载端口、机械手臂以及检验站。处理腔室配置以处理工件。装载端口配置为与工作站外部的环境接合。机械手臂配置以在装载端口与处理腔室之间转移工件。检验站包括缺陷感应器以及基座。缺陷感应器配置以当在装载端口与处理腔室之间转移工件时沿工件表面探测缺陷。基座配置以转动工件，其中缺陷感应器配置以在基座转动工件时探测缺陷。在另一些实施例中，一壳体包围该工作站。在另一些实施例中，缺陷感应器为斜面缺陷感应器，配置以探测在工件的斜面上的缺陷。在另一些实施例中，检验站包括门，此门将检验站与机械手臂分隔。在另一些实施例中，检验站为包括机械手臂的转移腔室的区域。机械手臂配置以响应于探测到缺陷而使工件从处理腔室转移。在另一些实施例中，缺陷为刮痕、变色、裂缝、缺口或剥离中的至少一者。

在另一些实施例中，本公开提供一种处理工件的方法，该方法包括：移动工件至检验站，其中工件在通往处理腔室的途中；当工件在检验站时，沿工件表面探测缺陷；以及响应于探测到缺陷，将工件转移离开处理腔室。在另一些实施例中，处理工件的方法还包括从初始处理腔室移动工件至检验站。在另一些实施例中，处理工件的方法还包括响应于探测到缺陷而移动第二工件至检验站。在另一些实施例中，检验站包括缺陷感应器，其配置以沿工件的斜面收集感应器数据。在另一些实施例中，缺陷被探测为沿工件的表面的不均匀。在另一些实施例中，缺陷为刮痕、变色、裂缝、缺口或剥离中的至少一者。

前文中概述了许多实施例的特征，使本技术领域中的一般技术人员可以从各个方面更佳地了解本公开。本技术领域中的一般技术人员应可理解，且可轻易地以本公开为基础来设计或修饰其他工艺及结构，并以此达到相同的目的及/或达到与在此介绍的实施例等相同的优点。本技术领域中的一般技术人员也应了解这些相等的结构并未背离本公开的精神与范围。在不背离本公开的精神与范围的前提下，可对本公开进行各种改变、置换或修改。

在本文中，如本文所使用的术语“模块”指用于施行在此描述的相关功能的软件、固件、硬件及这些元件的任何组合。另外，为了讨论的目的，将各种模块描述为离散(discrete)模块；然而，如对于本领域中的一般技术人员为显而易见的，可组合两个或更多个模块，以形成单一模块来施行根据本公开实施例的相关功能。

本领域中的一般技术人员将进一步理解，结合于此公开的方面描述的各种说明性逻辑块(illustrativelogicblock)、模块、处理器、构件、电路、方法及功能中的任何一个可通过电子硬件实现(例如数字实现、模拟实现或两者的组合)、固件、各种形式的程序或包含指令的设计代码(于此可指“软件”或“软件模块”)或这些技术的任何组合。为了清楚地说明硬件、固件及软件的可互换性，各种说明性的元件、区块(block)、模块、电路及步骤已经在上面总体地描述他们的功能方面。如此的功能是否实现为硬件、固件及软件，或这些技术的组合，取决于某些应用及强加于整体系统的设计约束。技术人员可针对每个某些应用以各种方式实现所描述的功能，但是这样的实现决定不会导致脱离本公开的范围。

此外，本领域中的一般技术人员将理解，于此描述的各种说明性逻辑块、模块、装置、元件及电路可在可包括通用处理器、数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)的集成电路(integratedcircuit，ic)、特殊应用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、电场可编程逻辑门阵列(fieldprogrammablegatearray，fpga)或其他可编程逻辑装置，或其上述的任何组合内实现或施行。逻辑块、模块及电路可还包括天线及/或无线电收发机，以与网络内或装置内的各种组件通信。通用处理器可是微处理器，或者，处理器可是任何传统的处理器、控制器或状态机(statemachine)。处理器亦可实现为电脑装置的组合，例如数字信号处理器及微处理器的组合、多个微处理器的组合、一个或多个微处理器结合数字信号处理器核心的组合或任何其他适当的配置，以施行于此所描述的功能。

除非另外特别说明，否则诸如“可(can)”、“可(could)”、“可(might)”或“可(may)”之类的条件语言在上下文中被理解为通常用于表达某些实施例所包括，而其他实施例不包括的某些特征、元件及/或步骤。因此，如此的条件语言通常不意在暗示一个或多个实施例以任何方式需要特征、元件及/或步骤，或一个或多个实施例必须包括用于在有或没有使用者输入或提示的情况下决定是否用于决定在任何某些实施例中包括或将施行这些特征、元件及/或步骤的逻辑。

另外，在阅读本公开之后，本领域中的一般技术人员将能够配置功能实体以施行于此所述的操作。于此使用的关于指定操作或功能的术语“配置”指的是实体地或虚拟地构造、编程及/或安排成施行指定操作或功能的系统、设备、元件、电路、结构、机器等。

除非另有明确说明，否则诸如片语“x、y或z中的至少一者”的选言语言(disjunctivelanguage)在上下文中被理解为通常用于表示可是x、y或z或其任何组合(例如，x、y及/或z)的项目、术语等。因此，如此的选言语言通常不意在且不应暗示某些实施例需要存在x中的至少一者、y中的至少一者或z中的至少一者的每一者。

应强调的是，可对上述实施例进行许多变化及修改，其中的元件应被理解为在其他可接受的范例中。所有这些修改及变化均在包括在本公开的范围内并且由所附权利要求保护。