專利名稱：：高速基片對齊器設備的制作方法
技術領域：
：在此披露的典型的實施例涉及基片對齊器設備。
背景技術：
：集成電路(IC)由半導體材料的基片(晶片)生產。在IC制造期間，晶片典型地容納在盒內且移動到處理站，在處理站處通過基片運輸器將晶片從盒移除且放置在晶片對齊器內以實現對于進一步晶片處理所希望的預先確定的定向。在常規對齊器中，基片運輸器可以將晶片放置在晶片對齊器上且然后在晶片對齊過程期間從對齊器移開。這由于在晶片對齊過程前和過程后的基片運輸器延伸和收回導致增加的晶片對齊時間。同樣，如果將晶片的對齊特征或基準放置在例如對齊卡盤安放墊的對齊器特征上方，使得晶片基準掩蓋對齊器的基準傳感器，則這將導致晶片放置和基準感測的重試，因此進一步增加了對齊時間。在對齊過程期間的基片運輸器重復移動以及對晶片對齊特征的阻擋造成了對齊過程中的低效，因此降低了晶片處理和生產的生產能力。因為在將晶片放置在對齊器上時潛在的基片運輸器重試和通過對齊器處理的大量晶片，為處理而將一批晶片對齊所需的時間可能大體上增加。如下的表l圖示了以常規基片對齊器進行的常規對齊過程。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>除增加的對齊時間外，由于重復的從對齊卡盤提升晶片和將晶片放置在對齊卡盤上，可能在對齊過程中導致晶片行走(walking).,此外，晶片的每次另外的拾取增加了背側損壞或污染的可能性。當基準放置在卡盤墊頂上時，因為使用了穿透束(throughbeam)傳感器，通過常規的對齊器設計不能可靠地檢測基準。也不能隨意地定向晶片而不阻擋基片運輸器的拾取路徑，也不能保證晶片在少于兩次基片運輸器重試中被對齊。使用常規對齊器，將晶片正確對齊所需的重試的次數也危及了基準定位后處的精度。另外，晶片的對齊不能在基片運輸器在對齊器下方延伸時進行，因此對于每次進行的對齊操作要求基片運輸器的另外的延伸/收回運動。美國專利6,468,022Bl和美國專利6，357,996B2披露了常規基片對齊器的例子，該常規基片對齊器利用了邊緣滾動用于晶片基準檢測和昂貴的邊緣感測裝置。常規對齊器設備的另一個例子在美囯專利6,729,462中披露，其中對齊器具有第一和第二緩存器臂以及卡盤臂。卡盤臂用于對齊工件。卡盤臂將對齊的工件傳遞到緩存器臂，且第二工件與卡盤臂對齊。本發明的典型的實施例克服了常規晶片對齊器的問題，如將在下文中進一步描述。
發明內容根據本發明的一個典型實施例提供了基片對齊器設備，包括框架、倒轉卡盤、感測裝置和基片傳遞機構。框架適合于允許基片運輸器將基片運輸到對齊器設備和從對齊器設備運輸。倒轉卡盤能保持基片且通過卡盤驅動軸可移動地連接到框架，卡盤驅動軸接合到倒轉卡盤以用于將倒轉卡盤相對于框架移動且實現基片的對齊。用于檢測基片的位置確定特征的感測裝置位于卡盤和卡盤驅動軸之間。基片傳遞機構可移動地連接到框架且位于框架內側在倒轉卡盤下方以用于將基片從倒轉卡盤移動到基片運輸器。根據本發明的另一個典型實施例提供了包括框架和邊緣抓緊卡盤系統的基片對齊器設備。框架適合于允許邊緣抓緊基片運輸器將基片運輸到對齊器設備和從對齊器設備運輸。邊緣抓緊卡盤系統連接到框架以用于保持基片和將基片可旋轉地定位到預先確定的對齊后基片方位。卡盤系統構造為與基片運輸器無關地實現預先確定的對齊后基片5方位，使得無論相對于運輸器的預先確定的對齊后基片方位如何，可以實現將基片對齊后傳遞到運輸器而無基片的旋轉再定位。根據本發明的另一個典型實施例提供了基片對齊器設備，包括框架、可旋轉傳感器頭和基片支承件。框架適合于允許基片運輸器將基片運輸到對齊器設備和從對齊器設備運輸。可旋轉傳感器頭具有至少一個感測裝置以用于檢測基片的位置確定特征且通過驅動軸可移動地連接到框架，該驅動軸接合到可旋轉傳感器頭以用于將可旋轉傳感器頭相對于框架移動。當可旋轉傳感器頭檢測到位置確定特征時，基片支承件安裝到框架以用于支承基片。基片支承件具有支承墊，支承墊接觸基片的外周邊緣且感測裝置能與位置確定特征相對于支承墊的位置無關地;險測位置確定特征。根據本發明的再另一個典型實施例提供了基片對齊器設備，包括框架、連接到框架的驅動部分、第一基片接口和第二基片接口。框架適合于允許基片運輸器將基片運輸到對齊器設備和從對齊器設備運輸。第一基片接口部分可移動地連接到框架以直接與基片形成接口，且可操作地連接到驅動部分以用于實現第一基片接口部分相對于框架的移動。第二基片接口部分可移動地連接到框架以直接與基片形成接口且可操作地連接到驅動部分以實現第二基片接口部分相對于框架的移動。第一基片接口部分被移動以實現對基片的位置確定特征的檢測，且第二基片接口被移動以用于實現基片再定位。本發明的前述方面和其他特征在如下的描述中結合附圖解釋，各的示意性頂岸見圖2A是圖1中的處理設備的基片對齊設備的示意性側視圖，圖中示出了第一構造的對齊器設備；圖2B是圖1中的處理設備的基片對齊設備的另一個示意性側視圖，圖中示出了第二構造的設備；圖2C是圖1中的處理設備的基片對齊設備的再另一個示意性側視圖，圖中示出了第三構造的設備；6圖3是圖2A至圖2C中的基片對齊器設備的倒轉卡盤和基片傳遞一幾構的示意性底;f見圖4是根據本發明的另一個典型實施例的基片對齊器設備的示意性頂S見圖5是圖4中的基片對齊器設備的側視圖6是根據本發明的再另一個典型實施例的基片對齊器設備的透視圖7是示出了根據圖2A至圖2C和圖3中的對齊器設備用于對齊基片的方法的流程圖8是示出了根據圖4和圖5中的對齊器設備用于對齊基片的方法的流程圖9是示出了根據圖6中的對齊器設備用于對齊基片的方法的流程圖；以及圖IOA至圖IOC是在三個不同的位置分別示出了根據再另一個實施例的對齊設備的示意性正視圖11是根據再另一個典型實施例的基片對齊器設備和基片212的示意性透^L圖，和圖11A是設備的殼體移除的基片對齊器設備另一個透視圖12是圖11中的對齊器設備的部分透視圖，示出了在不同位置的設備的可移動的支承件；圖13和13A-13B分別是對齊器設備的支承部分的剖視透視圖、對齊器設備的線性驅動部分和設備的旋轉驅動部分的截面圖14是根據再另一個典型實施例的基片對齊器設備和基片212的示意性透—見圖15是圖14中的對齊器設備的基片保持器的示意性部分截面視圖16是根據另一個典型實施例的基片處理工具的基片對齊器設備和基片運輸器的示意性透視圖17是根據另一個典型實施例的基片對齊器設備和基片212的示意性透視圖18是圖17中的基片對齊器設備的基片支承件的示意截面視圖；圖19A-19D是圖18中的基片支承件的示意性截面視圖，示出了基片支承件和位于不同的各自位置的基片。具體實施例方式雖然本發明將參考在附圖中示出且在下文中描述的典型實施例描述，但應理解的是本發明可以以許多實施例替代形式實施。另外，可以使用任何合適的尺寸、形狀或類型的元件或材料。100的示意性頂視圖。在圖1中示出的處理設備是帶有多個基片處理室102的代表性處理設備。處理室102的至少一個具有基片對齊器設備105。除了可以連接到傳遞室104的多個基片處理室102,基片處理設備100可以包括也連接到室104的基片盒保持器101。基片運輸器103也至少部分地位于室104內且適合于在基片處理室102和盒4果4爭器101之間和/或之中運輸例如半導體晶片的基片。基片運輸器103具有用于保持基片的端部執行器(基片保持器)106。在圖1中示出的基片運輸器103是典型的且可以具有任何其他合適的構造。可以在處理設備100中使用的基片運輸器的例子可以在如下專利中發現美國專利6,485，250B2、美國專利6,231,297、美國專利5,765,983和美國專利5，577，879，在此通過參考將它們全部完整地合并。基片運輸器可以是水平多關節(scam)型的或其可以具有執行端部執行器的線性移動的多鏈接件。基片運輸器103可以具有一個或多個端部執行器106,每個端部執行器106可以保持一個或多個晶片。端部執行器106也可以是邊緣抓緊或真空抓緊端部執行器。在替代的實施例中，基片處理設備100可以具有帶任何希望個數的室的任何其^f也希望的構造。任何合適類型的基片可以在半導體處理設備IOO內且被對齊器105處理，例如直徑為200mm或300mm的半導體晶片。半導體晶片一般地具有對齊或參考標記(基準)220(見圖3),以用于根據預先確定的方位對齊晶片。在集成電路生產的情況中，集成電路由半導體材料的晶片生產。晶片可以容納在具有一個或多個緊靠地分開的槽的盒內，每個槽可以保持晶片。盒可以放置在第一基片盒保持器101上以裝載到設備100或從設備100卸載。基片運輸器103然后以端部執行器106抓緊晶片且將晶片運輸到合并了基片對齊器設備105的基片處理室102。在一個實施例中，如在下文中描述，對齊器設備105—般地具有框架、卡盤、感測裝置和基片傳遞機構。端部執行器106將晶片放置在對齊器卡盤上，在此處晶片被旋轉使得感測裝置能檢測基準的位置。將晶片對齊到預先確定的位置以用于隨后的處理。對齊后，可以由基片運輸器端部執行器106從對齊器移除晶片且將晶片運輸到其他的基片處理室102以用于進一步的處理。基片對齊器105與基準方位無關且與端部執行器106在對齊器105內的位置無關地執行了基準檢測和對齊。一旦晶片被處理，則基片可以放置在其他基片盒保持器101上的盒內》現在參考圖2A至圖2C，在第一典型實施例中，基片對齊器設備105—般包括框架205、倒轉卡盤206、倒轉卡盤驅動部分216和驅動系統207、感測裝置209、基片傳遞才幾構210和傳遞才幾構驅動部分211和驅動系統222。在圖2A至圖2C中示出的典型的實施例中，框架205可以具有開口、孔或槽213。基片運輸器103(見圖1)將基片212(保持在運專lr端部4丸行器106上)運輸到框架205內和,人框架205運出。開口213因此允許端部執行器106到達基片對齊器設備105。在此典型的實施例中，倒轉卡盤206可以位于靠近框架205的頂部205A。如在分別示出了基片212和卡盤206的側視圖和底視圖的圖2A和圖3中示出，卡盤可以具有跨越構件206A和從其懸置的向下延伸部分206B。如在圖2A至圖2C中最佳地示出，^爭越構件206A和向下延伸部分206B當基片212和運輸器端部執行器106位于框架205內時在其上方成環。^爭越構件206A爿奪卡盤206匹配到驅動系統207的驅動部分216，如將在下文中解釋。跨越構件206A面向基片212的頂側，而向下延伸構件206B從跨越構件206A向下延伸。每個向下延伸構件206B具有安放墊206C，以用于在由卡盤206保持基片212時支承基片u放墊206C定位為當卡盤206保持基片212時沿基片212的底側接觸基片212的外周邊緣。因此向下延伸構件206B從基片上方達到圍繞基片212的與^爭越構件206A的相對側，以接合基片212的外周邊緣的底部區i成。因此卡盤206在此稱為倒轉卡盤。安力文墊206C可以是被動安》t墊，或替代地安放墊206C可以主動地抓緊基片212。在替代的實施例9中，卡盤可以具有任何其他合適的構造。倒轉卡盤驅動系統207在此實施例中是位于框架205的頂部205A處的旋轉驅動系統，且與倒轉卡盤206通過驅動部分216匹配可以使用在驅動系統207內的馬達的例子包括步進馬達和祠服馬達,，馬達于晶片基準220的檢測的信號協調基片212對齊。卡盤驅動系統207與基片傳遞機構驅動系統222獨立。在替代的實施例中，卡盤驅動系統207可以是任何其他合適的構造。如在圖2A中可見，基片對齊器設備105具有防污罩208。當基片由卡盤206保持時，防污罩208靠近框架205的頂部205A定位在驅動系統207的驅動部分216以及基片上方的可旋轉跨越部分206A,和基片212之間。罩208可以一般地是平的形狀的且直徑為使得它配合在卡盤206內，并當卡盤206保持200mm或300mm的基片212時仍罩住整個基片。罩可以相對于框架205固定。如在圖2A至圖2C中可見，在此實施例中罩208接附到框架，以不與倒轉卡盤206的旋轉干涉。在此實施例中，罩208可以由同心地延伸通過驅動了卡盤206的驅動軸216的柱221支承。罩可用由任何合適的材料制成，例如由金屬或塑料制成，且可以具有任何希望的平面形狀，例如大體上圓形的形狀。在替代實施例中，罩208可以是任何其他合適的構造。如在圖2A至圖2C中示出，對齊器105具有感測裝置209以用于檢測基片基準220。在此實施例中，感測裝置209是反射光學傳感器。在替代實施例中，傳感器209可以是任何其他合適的感測裝置，包括容性和感性傳感器。在此實施例中，感測裝置209可以安裝在防污罩208上。在替代實施例中，傳感器209可以以任何其他合適的方式安裝，使得基片212在由卡盤206保持時處于傳感器209的感測場內，且倒轉卡盤206的旋轉不受傳感器209及其安裝的約束。傳感器209徑向地從卡盤206的旋轉軸線的中心定位，使得基片212的外周邊緣及其基準220布置為與傳感器209對齊，且使得旋轉的卡盤結構不阻擋對基準220的感測。感測裝置209也可以一皮固定而不相對于框架205移動。在替代實施例中，感測裝置可以具有<壬<可其他希望的構造。仍參考附圖2A至2C和圖3,此實施例的基片傳遞機構210位于卡盤206下方，以從卡盤拾取基片212且將基片212放置在端部執行器106上。在此實施例中，傳遞機構210可以具有多個獨立地被促動的提升器。在圖3中示出了兩個提升器210A和210B(在圖2A至圖2C中，為圖示目的僅示出了提升器210A和210B中的一個)。在替代的實施例中，傳遞4;L構210可以具有任何個數的提升器。在此實施例中，兩個提升器的每個在構造上類似且具有跨越構件210AS、210BS和懸置于提升器跨越構件210AS、210BS的相對端部的向上延伸部分210AC、210BC。跨越構件210AS、210BS將提升器210A、210B與驅動系統222的基片傳遞機構驅動部分211匹配，如在下文中描述。當基片212由卡盤206保持時，跨越構件210AS、210BS面向基片22的底部，而當基片212由卡盤206保持時，向上延伸部分210C的每個向基片212的底部向上延伸。向上延伸部分210C的每個具有安放墊219以用于支承基片212。每個安放墊219接觸基片212的底部外周邊緣。在替代實施例中，基片傳遞機構210可以具有任何其他合適的構造。基片傳遞^4勾驅動系統222位于框架205的底部205B處。驅動系統222通過驅動部分211匹配到傳遞機構210。在此典型的實施例中，驅動系統222是能獨立地沿驅動軸線Z(見圖2A至圖2C)來回移動每個提升器210A、210B的線性驅動系統。驅動系統222例如可以是滾珠螺桿驅動件、桿狀線性促動器或滑動線性促動器。在替代實施例中，驅動系統222可以是任何其他合適的構造或驅動類型。驅動系統222的線性行程足以使每個提升器210A、210B在基片212由卡盤206保持時將基片212提升離開卡盤206且將其放在端部執行器106上。再次參考圖2A至圖2C和圖3，且也參考圖7中示出的流程圖，將描述基片對齊器設備105的運行。如在圖7的方框501中指示，基片運輸器端部執行器106通過框架內的開口213進入對齊器在卡盤安放墊206C上方，且將基片放置在卡盤206內(見圖2A)。端部執行器向下移動到卡盤206下方，因此將基片212放置在倒轉卡盤安放墊206C上，(見圖7的方框502和圖2B)。如果希望，端部執行器106可以保持在倒轉卡盤206和傳遞;f幾構:l是升器210A、210B之間延伸。因為如在圖2A至圖2C中示出的卡盤206和傳遞機構210的構造，基片運輸器端部執行器106能在對齊期間保持在框架205內。倒轉卡盤206抓緊定位在其上的基片212以用于對齊。倒轉卡盤206通過倒轉卡盤驅動部分216和驅動系統207^皮》走辟爭(見圖7的方才匡503)。在旋轉期間，感測裝置209感測了基片212的外周邊緣且如可以實現的檢測了基片212的邊緣上的基片對齊特征(基準)220。在對齊期間，防污罩208防止了任何由卡盤206和卡盤驅動系統207、216生成的微粒污染基片212的表面。感測裝置209可以與基片基準220相對于卡盤206的抓緊墊的方位無關地檢測基片基準220。例如，卡盤安放墊206C抓緊了基片212的邊緣而不遮掩基片的基準220的邊緣，且因此基準220和晶片邊緣總是大體上暴露于感測裝置209。另外，如上所述，感測裝置209可以僅從基片212的一側(例如頂部)檢測基準220，使得晶片的相對側的阻擋或覆蓋不降低傳感器的性能。與在卡盤206上的位置無關地檢測基片邊緣和基準220消除了在卡盤206上的基片放置重試。一旦感測裝置209檢測到基片基準220,則將合適的指示信號發送到控制器(未示出)以記錄基片基準220相對于希望的參考系的位置。感測裝置209也可以發送合適的信號到控制器，從而使得控制器能確定基片相對于希望的基片中心參考位置的偏心。控制器可以計算卡盤移動以實現希望的基片212的對齊方位，且將移動指令發送到驅動件207。倒轉卡盤206將基片212定位到希望的對齊方位(見圖7的方框503)。然后選擇合適的提升墊210A、210B以將對齊后的基片212從倒轉卡盤206提升離開(見圖7的方框504)。提升墊210A、210B獨立地:故促動，且因為它們的構造(見圖3)，提升墊210A、210B的至少一個能在基片定位后不考慮卡盤206方位而從端部執行器結構和卡盤結構跳過阻擋，以從卡盤206拾取定位后的基片212。因此傳遞機構210可以與基片運輸器端部執行器106在對齊器框架205內的位置無關地到達倒轉卡盤，且不在卡盤206上將基片212旋轉地再定位。提升墊210A、210B將基片212從倒轉卡盤206提升，且倒轉卡盤206可以返回到其原位置(見圖7的方框504至505)。基片運輸器端部執行器106將基片從提升墊210A、210B拾起，抓緊晶片(基片)212且輸送基片212以進一步處理(見圖7的方框506至507)。注意的是，控制器可以將端部執行器106定位為使得從提升墊210A、210B拾起基片也實現了對偏心不對齊的修正。如下的表2總結了以上所述的典型過程(如在圖7中的圖形描繪)且概略地闡明了所提供的優于常規對齊器的改進的效率。表2也確定了對應于使用此典型實施例來對齊基片進12行的操作的每個的典型時間。表2序號描迷估計時間(秒)I運輸器延伸到對齊器1.02運輸器將晶片放置在卡盤上且保持延伸0.83對齊器掃描和使晶片處于定位后處1.54選擇合適的墊組且提升晶片0.5卡盤移動到原位置(在最差的情況中移動90度)0.26運輸器提升和抓緊晶片0.87運輸器收回到原位置〗.總時間5.8如通過與表1的對比可見，在圖2A至圖3和圖7中示出的典型的實施例中的對齊器105能將使基片對齊的對齊時間比如在以上的
背景技術：
部分中描述的現有技術的至少十一秒對齊時間顯著地降低。現在參考圖4和圖5，在第二典型實施例中，基片對齊器設備105'一般包括框架(未示出)、帶有至少一個感測裝置317的可旋轉傳感器頭318和基片支承件319。除非另外地所述，框架(未示出)類似于以上描述的基片對齊器設備105的第一實施例中框架205(見圖2A至圖2C)。可旋轉傳感器頭318具有例如向框架底部定位且在端部執行器106處于框架內時在端部扭^f亍器106下方的基部構件38A.,端部4丸4亍器106可以通過類似于圖2A至圖2C內的開口213的開口到達框架。基部構件318A連接到傳感器頭驅動系統(未示出)的驅動部分321,如將在下文中描述。基部構件318A從可旋轉傳感器頭318的旋轉軸線，軸線Z徑向延伸，如在圖5中示出。在此實施例中，基部構件318A具有從它懸置的在基部構件318A的僅一側上的基部延伸構件318B。當基片212由基片支承件319保持時，基部延伸構件318B從基部構件318A向框架頂部向上延伸到基片212上方。基部延伸構件318B具有從它懸置的跨越構件318C。跨越構件318C可以是弓形形狀的且在基片212上方延伸到與基部延伸構件318B的相對側。如在圖4中最好地13可見，跨越構件318C的弓形形狀在基片212的外周和跨越構件318C之間留有一個距離，使得跨越構件318C不懸在基片212上。在替代實施例中，if爭越構件318C可以具有任何其他希望的形狀。如在圖5中可見，跨越構件318C具有從它懸置的在基部延伸構件318B的相對側上的向下延伸構件318D。因此，如在圖5中最好地可見，基部延伸構件318B、跨越構件318C和向下延伸構件318D從基部構件318A圍繞基片支承系統319和基片212包裹。在此典型的實施例中，可旋轉傳感器頭318也具有位于傳感器頭318的相對側上的基片支持件316A、316B。基片支承件316A從向下延伸構件318D懸置，而基片支承件316B從基部延伸構件318B懸置，如在圖4和圖5中示出。基片支承件316A、316B從向下延伸構件318D和基部延伸構件318B圍繞基片212的下側包裹，使得當基片212由傳感器頭318保持時基片支承件316A、316B接觸基片212的底部外周邊緣，如將在下文中描述。基片支承件316A、316B可以是被動或主動抓緊。在替代實施例中，可旋轉傳感器頭318可以具有任何其他希望的構造。在此典型的實施例中，傳感器頭318可以具有位于傳感器頭318的相對側上的兩個感測裝置317A、317B,如在圖4和圖5中示出。在替代實施例中，傳感器頭318可以具有多于或少于兩個傳感器。感測裝置317A、317B可以是反射光學傳感器或穿透束光學傳感器。在替代實施例中，感測裝置317A、317B可以是容性或感性感測裝置。傳感器317A、317B從旋轉中心，即從軸線Z徑向定位足夠的距離，使得傳感器317A、317B能感測到基片212的外周邊緣。傳感器頭驅動系統(未示出)通過驅動部分321匹配到傳感器頭，且類似于以上結合對齊器105所描述的旋轉驅動件。然而，在此實施例中，驅動系統位于框架底部處且使得傳感器頭繞軸線Z旋轉，如在圖5中示出。在替代實施例中，驅動系統可以具有任何其他希望的構造。如在圖5中可見，在此典型實施例中基片支承系統319安放在傳感器頭跨越構件318C和傳感器頭基部構件318A之間。基片支承系統具有跨越構件319A,其中心大體上與軸線Z位置重合且匹配到也沿軸線Z定位的基片支承驅動構件322。基片支承驅動構件322是基片支承驅動系統(未示出)的部分，如在下文中描述。在此實施例中，跨越構件319A具有兩個于在相對側上從它懸置的向上延伸構件319B。在替代實施例中，可以具有任何個數的從^爭越構件319懸置的向上延伸構件。當基片212被支承件319保持時，跨越構件319A面向基片212的底部。向上延伸構件319B具有至少部分地與傳感器頭318的傳感器頭裝置317A、317B(見圖5)交迭的安放墊320A、320B。基片支承安放墊320A、320B構造為支承基片212的底部外周邊緣。安放墊320A、320B可以主動或被動地抓緊基片212。安放墊320A、320B或至少其在傳感器裝置317A、317B路徑中的部分也可以由透明材料制成，使得當基片位于安放墊320A、320B時能檢測基片212的邊緣的從傳感器317A、317B輻射的束A、B通過在束A、B的路徑中的安放墊320A、320B的部分到傳感器接收器(未示出)，以能檢測基片212的邊緣和邊緣上的基準220。用于安放墊320A、320B的材料可以例如是對光束光學地透明的石英，或是任何其他合適的材料。在替代實施例中，當使用例如反射傳感器的傳感器時，安放墊320A、320B可以是不透明的材料。在替代實施例中，基片支承系統319可以具有任何其他希望的構造。除非另外說明，基片支承驅動系統(未示出)類似于以上所述的且在圖2A至圖2C中示出的線性驅動系統211、222。基片支承驅動系統與基片支承系統319通過基片支承驅動構件322匹配。在此實施例中，基片支承驅動系統將基片212沿軸線Z來回傳遞。驅動系統能將支承系統319從安放墊320A、320B位于傳感器頭安放墊316A、316B上方的位置(見圖5)移動到安放墊320A、320B在傳感器頭安放墊316A、316B下方的位置。在此實施例中，基片支承系統不能旋轉，但在替代實施例中，基片支承驅動系統可以與旋轉驅動件結合，使得基片支持系統不僅沿軸線Z行進而且也繞軸線Z旋轉。仍參考圖4和圖5且也參考圖8中的流程圖，如下將描述基片對齊器設備105'的運行。基片運輸器端部執行器106在傳感器頭跨越構件318C和傳感器頭基片支承件316A、316B之間通過框架內的幵口(類似于圖2A中的開口213)進入對齊器(見圖8中的方框601)，且繞軸線Z將基片放置在支承系統319的支承墊320A、320B上。基片支承系統319可以沿軸線Z向上移動到在圖5中示出的位置處，以使得端部4丸行器106能將基片212放置在基片支承安放墊320A、320B上(見圖8中的方框602)。端部l丸行器106可以沿軸線Z向下移動到支承墊320A、320B下方且在支承系統3,越構件319A上方的位置處，使得其位置在基片支承件319內，如在圖5中最佳地示出。端部執行器106可以保持在基片212下延伸。如在圖8的方框603中所述，為掃描基片212,可旋轉傳感器頭318順時針或逆時針旋轉超過180度(如通過圖4中的箭頭R指示)，使得基片212的整個外周邊緣被感測裝置317A、317B掃描。這將允許兩個感測裝置317A、317B的一個檢測基片基準220(圖3)。基準220可以由感測裝置317A、317B與基準220相對于基片支承件319的支承墊320A、320B的位置無關地檢測。例如，當感測裝置317A、317B是穿透束傳感器時，基準220不被遮掩傳感器束，因為至少在束的路徑中的基片支承件320A、320B對傳感器束是透明的，因此允許束通過支承墊320A、320B且投射在基片邊緣上，以使得傳感器317A、317B能感測到基準。當檢測到基片對齊特征220時，從傳感器向控制器(未示出)發出合適的指示信號以記錄基片對齊特征220的檢測。基片212通過基片支承件319降低在傳感器頭基片安放墊316A、316B上，因此將基片212從基片支承件319傳遞到可旋轉的傳感器頭318(見圖8中的方框604)。端部執行器106可以保持在傳感器頭安放墊316A、316B下方。可旋轉傳感器頭318根據來自控制器的指令將基片212旋轉到希望的對齊方位(見圖8中的方框605)。如可以意識到，在圖8中方框603中的掃描操作期間傳感器頭318的旋轉比在圖8的方框605中的基片定向操作顯著地更快。例如當傳感器頭驅動系統是諸如多速步進馬達的多速旋轉驅動件時，實現了傳感器頭318的增加的旋轉速度。在替代實施例中，可以使用任何合適的驅動系統。基片運輸器端部執行器106將基片212提升離開傳感器頭安放墊316A、316B，抓緊基片212且輸送基片212以進一步處理(見圖8的方框606)。如果當基片212被傳感器頭318保持在其對齊后位置時在傳感器頭支承墊316A、316B和端部^丸行器106之間存在干涉4吏得端部4丸行器106才合取^各徑:波阻擋，則基片支承系統319可以將基片2]2從傳感器頭支承墊316A、316B提升。支承系統319具有安放墊320A、320B,它們定位為在傳感器頭支承墊316A、316B阻擋了端部執行器的拾取路徑的情況下跳過傳感器頭支承墊316A、316B。進一步地，如在圖5中可見，支承系統安放墊320A、320B定位為不干涉或阻擋端部執行器106沿軸線Z的運動。因此，在定位后將基片212傳遞到端部一丸行器可以與基片方位無關地實現且無基片的旋轉再定位。傳感器頭移動到其原位。現在參考圖6,圖中示出了根據另一個典型實施例的基片對齊器設備105"的透視圖。在此實施例中，基片對齊器設備一般包括框架(未示出)、帶有感測裝置424的可旋轉傳感器頭423和具有用于緩存基片的緩存器系統440的可旋轉卡盤425。除非另外地說明，在此典型實施例中的框架類似于以上所述的且在圖2A至圖2C中示出的框架205。在圖6中示出的實施例中，可旋轉傳感器頭423可以是繞軸線Z可旋轉的。傳感器頭423具有與傳感器頭驅動部分(僅其軸430的部分在圖6中示出)匹配的基部部分423A。傳感器頭驅動軸430連接到傳感器頭驅動系統(未示出)，如在下文中描述。在此實施例中，基部構件423A具有從其位于軸線Z處的旋轉中心徑向延伸的臂423B、423C。基部構件423A具有從基部構件423A的一個臂423C懸置的向上延伸構件423D。在替代實施例中，兩個臂可以具有從它們懸置的向上延伸構件。向上延伸構件423D具有從它懸置的懸臂構件423E，以用于支承感測裝置424。在此實施例中，感測裝置424可以是穿透束光學傳感器，該光學傳感器例如在懸臂構件423E上具有束發射器和束檢測器。在替代實施例中，感測裝置也可以是反射傳感器、容性傳感器或感性傳感器。感測裝置424從軸線Z徑向定位在這樣的距離處，其使得當基片212由基片緩存系統425保持時感測裝置424能掃描基片212的外周邊緣且檢測基準。在此實施例中，僅存在一個感測裝置424，但在替代實施例中，可以存在任何個數的感測裝置。如上所迷，傳感器頭驅動系統(未示出)通過驅動軸430匹配到可旋轉傳感器頭基部構件423A。傳感器頭驅動系統可以類似于如上所述的在對齊器105和105'內的旋轉驅動系統，但具有馬達用于獨立;5走轉同軸線的軸430、431。傳感器頭驅動系統可以位于框架上任何合適的位置處且提供了繞軸線Z的旋轉。在圖6中示出的典型的實施例中，卡盤425可繞軸線Z旋轉。卡盤425具有基部構件425A,基部構件425A大體上以軸線Z為中心且匹配到卡盤驅動件，在圖6中僅示出了卡盤驅動件的軸431的部分。驅動軸431與軸430同軸線且繞軸線Z旋轉。如上所述，驅動部分能使軸430、431獨立地旋轉。基部構件425A具有從旋轉中心，即從軸線Z徑向延伸的臂425B、425C。每個臂425B、425C具有從它向上懸置的安放墊系統425D。在此實施例中，每個安放墊系統425D具有兩個安放墊延伸構件425E、425F。在替^實施例中，可以具有任何個數的安放墊延伸構件。每個安放墊延伸構件425E、425F具有帶形成了安放墊的水平部分425G、425H的一IS:的階梯形狀。一組安放墊425G形成了用于被掃描的基片212的支承件，而其他組的安放墊425H形成了緩存器440。在替代實施例中，可以使用任何個數的緩存器。安放墊425G、425H可以主動或被動地抓緊且取決于所使用的感測裝置可以由透明或不透明材料制成，如以上參考圖5中示出的墊320A、320B描迷。例如，在此實施例中，安放墊425G、425H可以由石英或對于由傳感器424生成的光束L透明的其他合適的材料制成。安放墊425G、425H距離軸線Z具有徑向距離，該距離足以將基片212在其底部外周邊緣上保持，而同時允許感測裝置424掃描基片212的邊緣。安放墊425G、425H和傳感器頭的懸臂構件423E垂直地分開，以允許基片運輸器端安放墊上。安放墊延伸構件425D不旋轉地干涉懸臂構件423E。安放墊425G定位為在懸臂構件423E之間通過。安放墊425H定位為在最下部懸臂構件423E下方通過。仍參考圖6和圖9中的流程圖，將描述基片對齊器設備105"的典型的操作方式。在此典型的實施例中可以使用帶有單一的端部執行器的基片運輸器，例如是在美國專利5,765,983和美國專利5，577,879中描述的，兩個專利在此通過參考完整地合并。基片運輸器端部執行器106(圖1)在卡盤或緩存器系統安放墊425G上方通過框架開口(類似于在圖2A中示出的開口213)進入對齊器，且將類似于基片212的第一基片放置在安放墊425G上(見圖9中的方框701、702)。空的端部執行器/基片運輸器可以收回到對齊器外。應注意的是，空的端部執行器的移動可以以比保持基片時的速度更高的速度進行。如果希望，端部執行器/基片運輸器可以取到第二基片以用于對齊(見圖9中的方框705)。在此實施例中，上部安力丈墊425G形成了掃描安放墊，而下部安放墊425H形成了緩存安放墊。如果希望，在圖9的方框703中，與運輸器取到第二基片平行的，可旋轉傳感器頭423被傳感器頭驅動軸430旋轉，以允許感測裝置424檢測放置在上部墊425G上的第一基片的基準。感測裝置424可以與基準在卡盤墊425G上的放置無關地檢測基準。例如，即使基準安放在安放墊425G的一個上，安放墊的在傳感器通過光束路徑中的透明材料使得基準不被遮掩或對于傳感器424的束是可感測的。安放墊425G也在基片的邊緣上抓緊基片，從而使得基片的上表面被暴露，從而在其中傳感器是反射傳感器、容性傳感器或感性傳感器的實施例中允許基準檢測而無任何來自卡盤425結構的阻擋。當感測裝置424檢測到基片對齊特征時，向控制器(未示出)傳送合適的指示信號，以記錄基片對齊特征的檢測。卡盤425然后將基片旋轉到希望的對齊方位(見圖9中的方框704)。如可以認識到，傳感器頭423為掃描基片和檢測基準的旋轉可以以遠高于卡盤為定位基片的旋轉的轉速而進行。如果希望，基片運輸器/端部執行器106可以以與以上所述的方式相同的方式在緩存器安放墊425H上方的位置進入框架(見圖9的方框705),以在安放墊425H上緩存第二基片。當第一基片和第二基片保持在卡盤425內時，運輸器將空的端部執行器(端部執行器可以是緩存了第二基片的同一個端部執行器，或另一個空的端部執行器)向上移動到第一基片和第二基片之間的位置處。端部執行器移動到保持在墊425G上的第一基片下方的位置且從墊425G拾取已定位的基片以用于進一步處理(見圖9的方框706)。在圖9的方框707中，緩存器墊425H上的基片或如果希望新的基片可以放置在卡盤425的上部墊425G上。在替4戈實施例中，安放墊延伸構件4"D可以是可移動的，以允許當將已緩存的基片傳遞到上部安放墊時端部執行器的垂直移動，而不將端部執行器部分地收回到對齊器外。在將第二基片放置在墊425G上后，重復方框703至704內的過程。如可以認識到，卡盤425上的緩存器通過最小化用于裝載對齊器的傳遞時間而增加了對齊器的效率。現在參考圖IOA至圖10C,圖中示出了根據再另一個典型實施例的另一個基片對齊器設備1105。對齊器設備1105分別以三個不同的位置在圖IOA至圖10C中示出。除非另外地說明，在此典型實施例中的對齊器設備U05—^:類似于以上所述的且在圖2A至圖2C中示出的對齊器設備105。因此，類似的特征被類似地標號。對齊器設備1105具19有可移動卡盤1206、感測裝置1209和基片傳遞系統1210。對齊器105也具有驅動可移動卡盤1206的移動的驅動系統1207。傳遞系統1210構造為用于將基片2112保持在對齊器內側的固定的位置。在此實施例中，基片傳遞系統1210具有以任何合適的方式或位置固定到對齊器框架1205的構件1210A。傳遞系統構件1210A可以具有任何合適的構造，且提供有基片安放墊1219(類似于圖3中示出的安放墊219)。在此實施例中安放墊1219不可移動，但可以提供當以感測裝置1209掃描基片時使用的基片放置位置，如將在下文中進一步描迷。可移動卡盤1206具有一般的倒轉卡盤構造(類似于在圖2A至圖2C中示出的卡盤206)在此實施例中，卡盤1206垂直地(在圖10B中以箭頭Z指示的方向)可移動且可繞旋轉軸線6旋轉。在此實施例中，驅動系統207具有由傳遞構件1207T連接的可旋轉驅動件1216和線性驅動部分1222,如在圖10A中示出。線性驅動件1222類似于在圖2A至圖2C中示出的線性驅動件222，線性驅動件1222可運4亍;也聯接到傳遞構件1207T且可以使傳遞構件1207T在Z方向上相對于對齊器框架橫過。傳遞構件1207T可以具有任何合適的形狀(在圖IOA至圖IOC中示出的構造僅是典型的)且可以以任何希望的方式可移動地安裝到對齊器框架1205,以允許在傳遞構件和框架之間在Z方向上的相對移動。如在圖10A中可見，可移動卡盤1206安裝到傳遞構件1207T,且因此垂直地(相對于4匡架1205)與傳遞構件一f丈i也移動。卡盤可以可》走轉i也相對于傳遞構件1207T安裝(例如通過合適的可旋轉軸承或軸套系統)，使得卡盤1206可相對于傳遞構件和對齊器框架繞軸線6旋轉。可旋轉卡盤1206在來自旋轉驅動部分1216的推動力下繞軸線e旋轉，該旋轉驅動部分1216通過合適的旋轉驅動傳遞系統(例如旋轉驅動軸)聯接到卡盤1206。在此實施例中，旋轉驅動部分1216也可以由可移動傳遞構件1207T承載。在替代實施例中，旋轉驅動件可以安裝到對齊器框架，且通過能將旋轉傳動到卡盤且容許卡盤相對于對齊器框架的線性運動的合適的傳動件而聯接到可旋轉卡盤。在此實施例中，感測裝置1209類似于在圖2A至圖2C中示出的感測裝置209，該感測裝置1209安裝在卡盤1206上，如在圖10A中示出。感測裝置1209定位為當基片212放置在傳遞系統1210的安方文墊1219上時感測基片212的外周邊緣和其基準。感測裝置1219能與基片212的方位無關地且與基準相對于安放墊1219或傳遞系統1210的任何其他結構的位置無關地檢測基片的基準220(見圖3)。在此實施例中，基片對齊可以以如下典型方式實現。以端部執行器106引入到對齊器1105內的基片212可以定位在靜止的傳遞系統安放墊1219上(見圖IOA至圖IOB)。用于基準檢測以及如果希望用于偏心測量的基片212的掃描可以通過旋轉卡盤1206(繞軸線6)進行，因此使得傳感器裝置1209相對于靜止的基片旋轉且掃描基片的完整外周。如在圖10B中可見，在此位置(即掃描位置)，可移動卡盤1206具有垂直位置，卩吏得在基準220的位置纟皮識別后卡盤基片安放墊1206C(類似于以上所述的基片安放墊206C)位于支承了基片212的傳遞系統1210的安放墊1219下方，該識別例如如上所述通過以傳感器1209檢測，基片對齊以可移動卡盤1206實現。卡盤1206在Z方向移動以拾取基片(從傳遞系統安放墊拾取)，使得基片212安放在卡盤安放墊1206上，現在基片212定位在傳遞系統的安放墊219上方(見圖10C),卡盤繞軸線6旋轉以將基片以希望的對齊放置。端部執行器106可以從卡盤1206的安放墊1206C拾取已對齊的基片。在卡盤安放墊1206C的對齊后位置呈現為與由端部執行器從卡盤1206直接拾取基片干涉的情況下，卡盤1206可以移動以將基片力文置在傳遞系統1210的安放墊1219上(類似于在圖10B中示出的位置)，端部執行器從傳遞系統1210拾取基片212。因此可以進行對齊后的基片到端部執行器的傳遞而不旋轉再定位基片。如在圖IOA至圖10C中可見，端部執行器在整個對齊過程中保持延伸。前述的對齊器105、105'、105"和1105的典型實施例具有許多優于常規對齊器的優點。對齊器105、105'、105"和1105的優點的一些包括但不限制于如下消除了在將晶片放置在對齊器內時機械手的重試。晶片可以任意地相對于端部扭j亍器定向而卡盤乂人不在機械手端部執行器的拾取路徑上。甚至對于當基準位于對齊器卡盤墊頂上時的情況，晶片也可以正確地對齊而無枳4成手重試。如上所述，本發明的對齊時間顯著地短于常規對齊器的對齊時間。晶片總是可以通過邊緣接觸移動而不相對于卡盤滾動或滑動，因此產生了最少的微粒生成。在整個晶片對齊過程期間，機才成手端部#1行器可以保持定位在對齊器和基片下而在對齊過程期間無任何才幾才成干涉。這意p木著晶片可以通過一個延21伸運動和一個從對齊器站的收回運動而對齊且》文置在機械手端部執行器上。另外，僅使用一個晶片提升以允許以希望的定位后方位拾取晶片。消除了多次垂直移動。這產生了最小的晶片行走和最優的對齊器輸出量。現在參考圖11,顯示了根據再另一個典型實施例的基片對齊器設備1105'和基片212。對齊器設備1105'—般類似于之前描述且在圖4和5中顯示的設備105',除了以下另外注意的。類似的特征被類似地標號。基片對齊器設備1105'—般具有支承部分1010和兩個基片支承件1318、1319。支承部分1010—般作為用于對齊器設備1105'的基礎或者基部操作。支承結構1010可以具有安裝件(沒有顯示)，用于安裝對齊器設備到類似于圖1中的設備100的處理設備的結構。支承結構l(HO可以具有殼體或者覆蓋物1010C,用于封閉和保護支承結構的部件和間隔(下面進一步描述)防止不利條件(例如，濕氣或者腐蝕性氣氛)。圖11A示出了對齊器設備1105',殼體1010C^支從支承部分1010移除.，顯示在圖11中的殼體1010C的形狀僅是示例性的，且殼體可以具有任何希望的形狀。基片支承件1318、1319安裝到對齊器設備支承結構1010,如所示的。每個基片支承件1318、1319能夠保持一個(或者多個)類似于基片212的基片，如下將描述的。在圖ll-IIA中，為了示例目的，基片212顯示為支承在支承件1319上。在該典型的實施例中，一個基片支承件1318相對于支承部分可移動。另一個基片支承件1319相對于支承結構固定。在替代的實施例中，兩個基片支承件相對于支承結構都可以移動。對齊器設備1105'具有位于支承部分1010中的驅動系統1321,用于移動基片支承件1318和實現基片212的對齊，如將在下面進一步描述的。現在也參考圖12,顯示了對齊器設備1105'的部分透視圖。為了清楚省略基片212,且基片支承件1318從在圖11-11A中顯示的位置移動到不同的位置。在該典型的實施例中，基片支承件1318具有基部構件1318A,其一般徑向延伸且連接基片支承件1318到驅動系統1321的可旋轉的軸(以類似于圖5中顯示的基部構件318到驅動部分321之間的連接的方式)。基部構件1318垂直的定位為避免與另一個基片支承件1319的結構干涉，如下可見。如圖12所示，基片支承件1318可以具有一4殳直立構件1318B,其一般從基部構件1318垂直突出。基22片支承件1318也可以具有跨越構件1318C，其如所示側向從基部構件1318A延伸。在替代的實施例中，可移動的基片支承件及其構件可以具有任何其他希望的形狀。跨越構件1318C具有圍繞驅動系統1321的可旋轉軸的旋轉軸線Z延伸的一般彎曲圓形形狀，在該典型的實施例中為弓形形狀。如可以認識到的，旋轉軸線Z位于大致與基片支承件1!318的幾何中心重合(從此處將稱為表示旋轉軸線和幾何中心)。弓形形狀的跨越構件1318C的半徑可以大于基片212的預期半徑(例如，基片212可以是200mm、300mm晶片，或者任何希望尺寸的晶片)。這確保與基片支承件1319的結構建立間隙間距，由此允許基片支承件1318、1319在垂直方向上(在圖12中由箭頭z!指示)一個移動過另一個，且允許支承件1318圍繞旋轉軸線Z(在由箭頭A指示的方向上)自由地且連續地旋轉而不與支承件1319干涉。如圖12中可見，跨越構4牛1318C的相對端部1318E分開間3巨。5爭越構4牛的端部1318E之間的間距定尺寸為足夠寬，以允許端部執行器通過基片支承件1318，端部執行器例如類似于端部執行器106,其可以是邊緣抓緊端部執行器。這可以允許加速的對齊過程，且因此允許更大的輸出量，如下將更詳細地描述的。在該典型的實施例中，跨越構件1318C具有基片支承件關口或者指狀物1316A、1316B。在該實施例中，3爭越構件具有兩對1316A、316B支承墊，在3爭越構件的相對側上布置一對。支承墊1316A、1316B分布在跨越構件上，使得即使支承件正在Zl或者6方向上移動時，任何三個墊也可以穩定地支承和保持基片支承件1318上的基片212。支承墊1316A、1316B大致彼此類似，且類似于在圖5中顯示的基片支承件316A、316B。支承墊1316A、1316B可以構造為對安放在基片支承件1318上的基片212提供被動邊緣抓緊。墊1316A、1316B可以覆蓋有例如Kalrez彈性體或者能夠提供合適的摩擦系數以在基片支承件1318的移動(旋轉)期間產生的慣性載荷下保持基片的任何其他合適的接觸抓緊材料，或者可以由例如Kalrez⑧彈性體或者能夠提供合適的摩擦系數以在基片支承件1318的移動(旋轉)期間產生的慣性載荷下保持基片的任何其他合適的接觸抓緊材料制成。仍然參考圖12,在典型的實施例中，基片支承件1318具有安裝其上的傳感器頭1318A。在替代的實施例中，多于一個傳感器頭可以安裝在可旋轉的基片支承件上。傳感器頭1318H具有感測裝置1317,能夠感測基片212的外周邊緣存在且因此能夠感測其不存在。在該實施例中，感測裝置可以是穿透束類型感測裝置。因此，感測裝置1317可以具有能夠發射電磁輻射束的發射器1317A,例如激光器或者LED。感測裝置1317也可以具有能夠檢測來自發射器的電磁輻射束的檢測器1317B，例如CLD或者光電元件。發射器和傳感器隔開，以當在基片支承件1319上選通時，接收和感測基片212的外周邊緣，如將在下面進一步描述的。如果希望，感測裝置1317可以是線性/片或者陣列型感測裝置。發射器1317A可以使用合適的光學裝置，例如透鏡、分束器和準直器(沒有顯示)，以提供線性分布的束，而不是聚焦束或者點束。檢測器1317B可以使用沿束的照射路徑分布的4企測器的陣列，例如CLD。如可以認識到的，；險測器1317B能夠感測沿基片的外周邊緣的感測陣列的線性位置。因此，當傳感器頭相對于基片旋轉時，感測裝置能夠檢測基片外周邊緣的相對位置，由此提供合適的信號/數據，以確定基片在基片支承件1319上的偏心率。如也可以認識到的，陣列傳感器裝置能夠檢測基片中的基準凹口，以建立基片的對齊位置。在替代的實施例中，如果希望感測基準而不是基片偏心率，感測裝置中的發射器可以發射由檢測器檢測的聚焦束。仍然參考圖12,在該典型實施例中的基片支承件1319如所示地安放在支承件1318的跨越構件1318C中。基片支承件]319—般位于傳感器頭基部構件1318A之上。基片支承件1319具有大致中心與軸線Z重合的if爭越構件1319A。基片支承件1319可以連接到類似于構件322的基片支承構件，其也大致沿軸線Z定位。在該實施例中，跨越構件1319A具有兩對支承指狀物，但在替代的實施例中，跨越構件可以具有任何希望的形狀，終止于向上延伸構件1319B。在替代的實施例中，可以具有任何數量的從跨越構件1319A懸置的向上延伸構件。在跨越構件1319A的相對端部處的延伸構件1319B充分隔開，以允許邊緣抓緊端部執行器通過其間。向上延伸構件1319B具有安放墊1320A、1320B,如所示的。基片支承件安放墊320A、320B構造為支承基片212的底部外周邊緣。延伸構件1319B具有合適的高度，使得類似于端部執行器106的端部執行器可以位于延伸構件1319B之間，且當基片安放在安放墊1320A、1320B上時，不干涉3,越構件1319A。因此，蓋的支承件1319具有通過構造，允許端部執行器拾取和放置基片直接到基片支承件1319上，用于改進輸出量。安放墊1329A、1320B可以至少部分重疊傳感器頭1317的傳感器頭裝置1317A(類似于圖5中的墊1320A、1320B)。安放墊1320A、1320B可以主動地或被動地抓緊基片212。安放墊1320A、1320B或至少其在傳感器裝置1317A、1317B路徑中的部分也可以由透明材料制成，使得當基片位于安放墊1320A、1320B上時能檢測基片212的邊緣的來自傳感器1317A、1317B的輻射束通過在束的路徑中的安放墊1320A、1320B的部分，以能4全測基片212的邊緣和邊緣上的基準。用于安放墊1320A、1320B的材料可以例如是對光束光學地透明的石英，或是任何其他合適的材料。在替代實施例中，當使用例如反射傳感器的傳感器時，安放墊1320A、1320B可以是不透明的材料。在替代實施例中，基片支承系統1319可以具有任何其他希望的構造。現在參考圖13,示出了對齊器支承結構1010的剖3見透視圖。圖13也示出了位于支承結構中的對齊器驅動系統1321。在該實施例中，驅動系統1321可以具有旋轉驅動部分1324(產生基片支承件圍繞Z軸線的旋轉)和線性驅動部分1326(用于產生基片支承件的Zl線性運動)。圖13A示出了線性驅動部分1325的截面視圖，且圖13B示出了旋轉驅動部分1324的截面視圖。旋轉驅動部分1324—般具有馬達1326和軸1328。馬達13264關接到軸1328以力走4爭軸，如4奪在下面進一步描述的。軸1328聯接到基片支承件1318(特別是支承件1318的基部構件1318A,如圖12可見)，如前所述。在該實施例中，軸1328固定到支承件1318,使得軸和支承件作為單元旋轉。再次參考圖13B,馬達1326位于合適的外殼1332中。馬達1326是任何合適類型的旋轉馬達，例如無刷AC、DC或者步進馬達。固定到馬達驅動軸的馬達轉子具有絕對編碼器1334(位于編碼器外殼1334H中)，其通信地連接到控制器(沒有顯示)，以確定轉子/軸的絕對位置。在所示的典型實施例中，馬達1326從旋轉基片支承件1318的軸1328偏移地安裝到支承結構1010。如可以認識到的，從軸1328偏移地安裝旋轉部分馬達1326允許支承結構1010的型面(即，高度)減小，因為組裝以形成驅動系統1321的驅動系統部件的組裝高度減小。例如，旋轉驅動部件和線性驅動部件可以重疊，以最小化驅動系統高度。在替代的實施例中，旋轉驅動部分的馬達和^T出軸可以具有^f壬《可其^f也希望的構造，例如，同軸。25如圖13B可見，軸1328通過合適的軸承保持在支承結構1010中，以圍繞軸線Z旋轉。軸1318可以是空心的。基片支承件1319固定到(以類似于基片319固定到軸322的方式，如圖5所示)的柱1322可以在空心軸1328內延伸，如所示的。合適的旋轉和線性軸承(沒有顯示)可以位于軸1328內，以穩定地保持柱1322，且柱1322和軸1328可以與軸線Z同心和同軸。軸1328的頂部B28T突出到支承結構1010的覆蓋物之上(參見圖18)，提供了用于接附基片支承件1318的合適的連接部分。軸1328具有安裝在其上的滑環1336,提供了用于供給基片支承件1318上的電力驅動的或者可操作的部件(例如，傳感器頭1318H)的電力和數據/通信線(沒有顯示)的合適的旋轉接口。如可以認識到的，軸1328上的滑環1336允許基片支承件1318的連續旋轉。在該實施例中，馬達1326通過合適的傳動裝置1330聯接到軸1328。在該實施例中的傳動裝置1330具有固定在馬達軸/驅動小齒輪1326S上的驅動皮帶輪1330d和固定到軸1328上的惰輪1330P。驅動皮帶輪1330d/惰輪1330P通過環帶驅動連接，允許軸1328且因此基片支承件1318圍繞軸線Z連續旋轉。現在再次參考圖13A,線性驅動部分1325—般具有線性驅動件1338和提升墊/柱/架1340。線性驅動件1341聯接到提升墊1340,以實現提升墊1340相對于支承結構1010的直線運動，如下將描迷的。(例如，在該典型的實施例中，線性墊運動可以是在圖13A、12中的由箭頭z!指示的方向中上和下)。在該實施例中，旋轉驅動部分1324的軸1328和馬達1326可以固定到線性墊，使得軸1328、馬達1326(且由此支承件1329)和提升墊1340作為單元在z!方向上移動。在替代的實施例中，基片支承件1319的支承柱1322可以固定到提升墊1340,使得支承柱1322(具有基片支承件1319)和提升墊1340作為單元在z!方向上移動。因此，在替代的實施例中，基片支承件1319在z,方向上可移動(見圖12)，且基片支承件1318能夠圍繞軸線Z旋轉，但不能在Z|方向上線性移動。在典型的實施例中，如果柱1322和保持在其上的基片支承件319相對于支承結構1010固定，則柱1322的底部端可以以任何合適的方式固定到結構1010。參考回到圖13A，線性驅動件1338可以具有位于馬達外殼1342C中的馬達1342，例如無刷AC、DC或者步進馬達，或者任何其他合適的馬達類型。26馬達轉子固定到馬達驅動軸1342S,馬達軸又聯接到基部或者導螺桿1348，使得軸1342S和螺桿1348作為單元轉動。轉子或者軸具有安裝其上的絕對編碼器1346，用于確定位置。如圖13A中可見，線性驅動件1338可以具有騎在固定到支承結構支承件IOIOS的軌道上的線性軸承1344。線性軸承1344安裝到騎在導螺桿1348上的滑圈1350。如可以認識到的，線性軸承1344相對于支承結構1010在旋轉上固定滑圈1350，但允許圖在z!方向上自由行進。因此，導螺桿1348的旋轉導致滑圈1350在z!方向上線性行進。提升墊1340固定到滑圈，以與滑圈作為單元移動。對齊器1105'的操作大致類似于如前所述且在圖8中顯示的對齊器105'的操作。再次參考圖11-IIA,基片運輸器進入對齊器且將基片212放置在支承件1319上(見圖8中的方框601、602)。基片支承件1318以及基片支承件1319的通過構造(見圖12)允許傳感器掃描，類似于在圖8的方框603,以在基片212放置到支承件1319的支承墊上時立即開始。在將基片212放置到支承件1319上時，運輸器端部執行器1110(在圖12中以虛線可見)位于(在跨越構件1318C的相對端1318E之間)的空間1318E內，在3爭越構件端部1318E和端部^L行器U10之間具有足夠間隙，使得支承件1318且因此傳感器頭1318H可以開始旋轉以掃描基片212的邊緣，而不干涉縮回執行器。如可以認識到的，支承件1318的旋轉和端部執行器1110的縮回由控制器(沒有顯示)同步，以防止支承件1318和端部^丸行器1110之間接觸。如還可以認識到的，在本實施例中，且不同于圖8中的方框603,當傳感器頭1318H旋轉且掃描基片時，端部執行器從對齊器縮回。其他的，在圖8的方框603中的掃描與在本實施例中的相同。定位了基片基準以后，將基片212傳遞到支承件1318(例如，抬高支承件1318或者降低l承件1319),類似于方框604,基片支承件1318將基片旋轉到對齊后位置，類似于方框605，和將基片傳遞到端部執行器，類似于方框606.,如前所述，與如在常規對齊器中那樣在掃描期間旋轉基片相比，在本實施例中，類似于方框603,以更高的速度進行以空的支承件1318旋轉以掃描。在傳感器頭中的感測裝置317具有如所述的片陣列且因此基片212的偏心率也在類似于方框603的掃描期間建立的情況下，則端部執行器1U0可以在傳遞時相對于基片合適地定位，類似于方框6()6,以傳遞時矯正基片偏心率。現在參考圖14,顯示了根據另一個典型實施例的對齊器設備2105'的示意性透^L圖。除了另外注意的，對齊器2105'大致類似于之前描迷且在圖11-13B中顯示的對齊器1105'。類似的特征被類似地標號。在本實施例中，對齊器2105'具有支承結構2010、可旋轉的基片支承件2318和另一個基片支承件2319。對齊器2105'也具有映射器2350,如所示的。在本實施例中的映射器2350具有一對傳感器頭2350A、2350B。傳感器頭2350A、2350B大致相互類似。每個傳感器頭2350A、2350B具有限定通道的殼體和能夠感測通過通道的基片的存在的合適的傳感器。在本實施例中，傳感器可以是穿透束傳感器，其發射束通過通道，當被基片的一部分通過通道而阻斷時，導致指示存在基片的信號。映射器的傳感器頭2350A、2350B通過合適的框架安裝到支承結構2010,如所示的。傳感器頭2350A、2350B位于橫跨當基片被運輸器運輸到對齊器內時基片212的運輸路徑R。傳感器頭2350A、2350B定位為使得當基片進入對齊器2105'時，基片的外周邊緣的相對側212A、212B的一個或者兩個側通過相應傳感器頭2350A、2350B。因此，映射器2350能夠在基片放置到基片支承件2318、2319上之前確定基片的粗略或者精細偏心率。這又允許類似于圖12中的運輸器1110的運輸器更精確地將基片212定位到基片支承件2318、2319上。在替代的實施例中，任何其他合適的粗略定位裝置可以用于相對于基片支承件定位基片。現在參考圖15,顯示了對齊器2105'的基片支承件2318、2319的示意性截面圖。在該典型的實施例中，基片支承件2318、2319具有支承墊2320A、2320B，以支承放置其上的基片。支承墊2320A、2320B構造為接觸基片的底側。而且，如圖15所示，支承墊2320A、2320B構造為離開基片邊緣212E接觸基片，但在圍繞基片周邊的SEMI標準限定的專有區域212X內。例如，SEMI標準限定了圍繞基片周邊大約3.0mm的專有區域。支承墊2320A、2320B因此布置為使得墊的接觸表面僅在專有區域212X內接觸支承在其上的基片，而不接觸基片的邊緣區域。在圖15中顯示的支承墊的構造僅是示例性的，且在替代的實施例中，支承墊可以具有任何其他希望的構造。支承墊2320A、2320B可以位于充分離開基片邊緣，使得當基片支承在支承墊上時，基片基準220(見圖3)不定4立在支7、墊上。例如，SEMI標準限定大約lmm28處的基準徑向深度。支承墊接觸表面例如可以位于且定尺寸為延伸靠近基片邊緣不超過大約1.5mm。因此，這避免了將基準220放置在支承墊上。而且，當基準不定位在基片支承件的支承墊2320A、2320B上時，支承墊可以由不同于對在傳感器頭2318H中的感測裝置(見圖M)透明的材料的材料制成。支承墊2320A、2320B也可以是離開(即，不重疊)支承件2318的支承墊2316A、2316B,由此在基片支承件2318、2319之間傳遞基片期間避免其之間的任何干涉。因此，這消除了再試的可能來源，導致對齊器的輸出量的改進。之前描述的對齊器105'、1105'、2105'可以安裝在處理工具IOO(見圖1)結構上任何地方。對齊器也可以安裝在處理工具的基片運輸器上，以提供被稱為最小高架的布置。圖16示出了根據典型的實施例的對齊器1105'(示意性圖示)和基片運輸器106'的透視圖。為了清楚，對齊器1105'顯示為從基片運輸器106'移除，運輸器106'是代表性的基片運輸器，為了示例目的，在圖16中顯示為具有支承部分22和可移動臂24。在替代的實施例中，運輸器可以具有任何合適的構造。也為了示例目的，可移動臂24在圖16中顯示為具有一般SCARA型構造。臂24支承在支承部分22頂部。臂24具有能夠通過驅動部分26圍繞各自的肩部旋轉軸線T"肘部旋轉軸線T2、和腕部旋轉軸線W旋轉以鉸接臂的可移動臂連桿。近側臂連桿106U圍繞肩部軸線T!旋轉。端部執行器106E上的遠側臂連桿15圍繞腕部軸線W可旋轉。在圖16中顯示的實施例中，端部執行器106E顯示為具有邊緣抓緊的分叉的執行器，但是可以使用任何合適的端部執行器構造。對齊器U05'可以安裝到近側臂連桿106U。對齊器n05'可以定位在臂連桿上，使得對齊器的旋轉軸線Z(見圖12)大致與肩部旋轉軸線L重合。參見圖H和13,對齊器支承結構1010可以至少部分位于近側^f連桿1060的殼內側。對齊器基片支承件1318、1319定位為允許端部執行器106E旋轉，使得攜帶其上的基片可以定位為使得其中心鄰近肩部軸線T,,且在對齊器的基片支承件上。在端部執行器106E和基片支承件1318、1319之間傳遞基片可以通過基片支承件在z!方向上可移動(見圖12)在此典型的實施例中實現。另外的對齊器4喿作類似于之前描述的。現在參考圖17,顯示了根據另一個典型實施例的對齊器設備3105'的示意性透視圖。除了以下另外注意的，對齊器3105'大致類似于之前描述的對齊器U05'。類似的特征被類似地標號。如所示的，對齊器3105'也一般具有支承部分3010和兩個基片支承件3318、3319。基片支承件3318、3319—般/人支71、部分3010支承。如在圖17中可見，支承件339位于支承件3318內部，因此，支承件3318、3319可以分別稱為外部支承件和內部支承件。在此實施例中，外部支承件3318可以相對于支承部分3010固定。內部支承件3319可以相對于支承部分3010可移動，如下將描迷的。在替代的實施例中，外部和內部基片支承件都可以相對于支承結構3010可移動。如圖17所示，基片支承件3318具有從基部構件3318A延伸的相對的支承臂3316A、3316B。在此實施例中，支承臂3316A、3316B的每個具有垂直隔開的兩對支承墊3316A1、3316A2、3316Bl、3316B2。每對的支承墊3316A1、3316A2、3316B1、3316B2大致彼此共面，且與相對的支承臂3316A、3316B上的相應對的支承墊共面。例如，墊3316A彼此共面，且與相對的對3316B1共面。相對的基片墊對3316A1、3316B1形成了基片保持件Hl,且相對的基片墊對3316A2、3316B2形成了基片支承件3318上的基片保持件H2。基片保持件Hl、H2可以用于在對齊器中緩存基片，如將在下面描述的。在替代的實施例中，基片支承件可以如希望地具有更多的基片緩存器。在各自的支承臂上的相應的基片墊對3316A1、3316A2、3316Bl、3316B2之間的垂直間隔足以允許類似于圖5的運輸器106的基片運輸器沿路徑R、R'將基片運輸到在基片保持件1中位置。如圖17所示，傳感器頭3318H安裝到基片支承件3318的結構。傳感器頭3318H具有合適的感測裝置3317。在此實施例中，感測裝置3317可以是穿透束類型感測裝置，類似于之前描述的感測裝置1317,其能夠感測基片的存在。感測裝置可以具有發射器3317A(例如激光器、LED)和如顯示地定位的發射檢測器3317B(例如CCD、光電元件)，其能夠感測位于保持件H1或者保持件H2處的基片的外周邊緣中的基準220(見圖3),如下所述.，仍然參考圖17，另一個基片支承件3319具有大致類似于在圖12中的基片支承件1319的構造。基片支承件3319具有支承墊3320A、3320B，以形成支承件3319上的基片保持位置。在替代的實施例中，基片支承件可以具有多于一個基片保持位置，以緩存一個或者多個基片。支承墊3320A、3320B可以類似于圖12中所示的墊132()A、1320B。例如，墊3320A、3320B可以是邊緣抓緊墊，其由對感測裝置3317透明的材料制成。在替代的實施例中，支承墊可以類似于圖15中顯示的2320A、2320B,其定位為在SEMI限定的專有區內接觸基片212的底部，且離開基片的邊緣和其基準，如前所迷。在此典型的實施例中，基片支承件3319圍繞旋轉軸線Z相對于支承部分3010和基片支承件3318可旋轉。基片支承件3319也可以在由箭頭z,指示的方向上直線移動。基片支承件3319連接到位于支承部分3010內的驅動系統3321，驅動系統具有旋轉驅動部分和線性驅動部分，類似于在圖13、13a-13b中顯示的驅動部分1324、1325,其能夠圍繞Z軸線旋轉支承件3319且在由箭頭z,指示的方向上線性移動支承件。圖18是對齊器3105'的基片支承件3318、3319的截面圖。如圖18可見，基片支承件3319能夠通過驅動系統3321在z方向上從其對準位置So移動到掃描位置Sl、S2(在圖18中虛線所示)。掃描位置與基片支承件3318的緩存位置的保持件Hl、H2相當。因此，在此實施例中，有兩個掃描位置。支承件3319的掃描位置Sl對應于支承件3318的保持件Hl,且掃描位置S2對應于保持件位置H2。在替代的實施例中，在z,方向上可移動的基片支承件可以具有更多的掃描位置。圖19A-19D是對齊器3105'的基片支承件3318、3319的其他截面圖，分別示出了在四個不同條件下的基片支承件，其用于圖示對齊器與多層緩存系統一起的操作。具體的，在圖19A中，基片212A通過類似于運輸器106的基片運輸器放置在基片支承件3318的保持件Hl中。另一個基片支承件3319定位在對準位置So,如所示的。在圖19A中描繪的條件可以在批量對齊操作的開始處。在圖19B中，基片支承件抬高到掃描位置Sl。顯示為在圖19A中位于保持件Hl中的基片212A通過支承件3319從保持件H1拾取，且定位在掃描位置中.，對齊器可以提供有合適的光學字符識別讀取器(OCR)(沒有顯示)，其定位為當基片212A被支承件3319保持在位置Sl時讀取基片212A上的標識。在此位置中，基片支承件3319可以圍繞軸線Z旋轉，導致當基片212A隨支承件旋轉時感測裝置3317(也見圖17)掃描基片外周，且識別基準220。支承件3319的^走轉也允許OCR讀取在其—見場中的標識。在基準定位的情況下，仍然在位置Sl中的支承件3319可以旋轉以為基片212A提供希望的對齊后位置。在圖19C中，基片支承件3319返回到對準位置So(或者，如果不是對準位置，則保持件HI之下的位置)。當支承件3319向其對準位置移動時，其將現在對齊后定位的基片212A'放置在保持件HI上。基片212B在保持件H2中緩存，其在用支承件3319定位基片212A期間或者當支承件3319將對齊后的定位基片212A'放置在保持件HI上時，通過運輸器放置在那里。運輸器可以將基片212B與基片212A'交換，從對齊器移除對齊的基片。在圖19D中，基片支承件3319抬高到掃描位置S2。顯示為在圖19C中緩存在保持件H2中的基片212B通過支承件3319從保持件H2拾取，且定位以被掃描。對齊器可以具有另一個OCR讀取器(沒有顯示)，其定位為當基片由支承件3319保持在位置S2中時讀取基片212B上的標識。支承件3319可以再次圍繞軸線Z旋轉，允許感測裝置掃描基片212B的周邊以定位基準。當定位基準時，支承件3319旋轉以將其上的基片放置在其對齊后位置。支承件3319可以再次返回到類似于在圖19C中顯示的位置。支承件3318的基片保持件H1、H2可以每個保持基片，類似于在圖19C中所示的，除了緩存的基片處于保持件Hl中，且對齊的基片212B處于保持件H2中。上面的過程可以如希望地重復。如前注意的，在替代的實施例中，基片支承件3318可以在Zl方向上可移動，而基片支承件3319可以圍繞Z軸線可旋轉，但是在Zi方向上固定。如可以認識到的，對齊過程以大致與圖19A-19D中顯示的相同的方式執行，除了垂直(即，Zl)移動由z可移動支承件3318而不是如在附圖中所示的支承件3319執行。因此，支承件3319僅具有一個zj位置，類似于位置So。然而，Zi可移動支承件3318可以向下位移，使得支承件3319相對于支承件3318和保持件Hl、H2的設備位置類似于在圖18和19A-19D中顯示的位置Sl、S2。應理解的是，前述描述僅是本發明的示例。本領域一般技術人員可以設計多種替代物和修改而不偏離本發明。因此，本發明意圖于包括所有落入附帶的權利要求書的范圍內的這樣的替代物、修改和變化。權利要求1.一種基片對齊器設備，其包括適合于允許基片運輸器將基片運輸到設備和從設備運輸的框架；傳感器頭，其連接到框架且具有至少一個感測裝置，以用于檢測定位在設備中的基片的位置確定特征，且建立基片的對齊后位置；和可移動地安裝到框架且適于在其上支承基片的卡盤，該卡盤相對于框架可移動，以用于將卡盤上的基片定位到對齊后位置；其中，傳感器頭固定到卡盤。2.根據權利要求1所述的對齊器，其中傳感器頭和卡盤相對于框架作為單元移動。3.根據權利要求1所述的對齊器，其中該至少一個感測裝置是穿透束片傳感器裝置。4.根據權利要求1所述的對齊器，其中該至少一個感測裝置是具有聚焦束的穿透束傳感器裝置。5.根據權利要求1所述的對齊器，進一步包括驅動部分，其連接到框架，且可操作地連接到卡盤，用于相對于框架移動卡盤。6.根據權利要求5所述的對齊器，其中驅動部分具有線性驅動件，以沿驅動軸線直線地平移卡盤。7.根據權利要求5所述的對齊器，其中驅動部分具有旋轉驅動件，以圍繞旋轉軸線旋轉卡盤。8.根據權利要求1所述的對齊器，進一步包括連接到外殼的基片保持器，以當基片由感測頭掃描用于檢測基片的位置確定特征時保持基片。9.根據權利要求8所述的對齊器，其中感測頭相對于基片保持器可移動，且當基片由感測頭掃描用于檢測基片的位置確定特征時相對于基片保持器移動。全文摘要基片對齊器提供了最小的基片運輸器延伸和收回運動以快速地對齊基片而不損壞背側，同時增加了基片處理的生產能力。在一個實施例中，對齊器具有連接到框架的倒轉卡盤，帶有能將基片從卡盤傳遞到運輸器的基片傳遞系統而不旋轉地再定位基片。倒轉卡盤消除了對齊器對基片基準的阻擋，且與傳遞系統一起允許運輸器在對齊期間保持在框架內。在另一個實施例中，對齊器具有連接到框架的可旋轉傳感器頭和帶有透明安放墊的用于在對齊期間支承基片的基片支承件，使得運輸器可以在對齊期間保持在框架內。基片對齊與基準在支承墊上的放置無關地進行。在其他實施例中，基片支承件使用了緩存器系統以在設備內側緩存基片，從而允許快速的基片交換。文檔編號H01L21/00GK101479829SQ200680033307公開日2009年7月8日申請日期2006年7月7日優先權日2005年7月11日發明者J·T·毛拉,M·候塞克,T·博頓利,U·吉爾克里斯特申請人:布魯克斯自動化公司