專利名稱：大型基材測試系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明的實施例主要涉及大型基材的制程系統(tǒng)。
背景技術：
薄膜晶體管(TFT)常用于現(xiàn)行的數(shù)組顯示器，諸如計算機與電視的屏幕、手機面板、個人數(shù)字助理(PDA)、與其它數(shù)量增加中的裝置。平面基材大致包含具有一層液晶材料夾于其間的兩玻璃板。玻璃板的至少一塊包含置于其上的傳導性薄膜，該薄膜并耦接至功率電源。自功率電源供應至傳導性薄膜的電力功率可改變結晶材料的定向，以建立顯示圖案顯示。
由于隨著平面基材技術受到市場認同、對較大型顯示器的需求、增加中的提高產(chǎn)量與較低的制造成本，因而驅動使設備制造業(yè)需建立可容納較大尺寸玻璃基材的新系統(tǒng)，以提供于平面基材顯示器業(yè)者使用。現(xiàn)有的玻璃處理設備大致用來容納到達約一平方米的基材。展望不久的未來，制程設備將用來容納尺寸到達與超過一又二分之一平方米的基材。此類大型基材代表平面顯示器業(yè)者將投入大量的投資。為了監(jiān)控與校正制程期間的缺陷，平面顯示器業(yè)者越來越多轉而朝向在制造期間的裝置測試。此類裝置之一為由AKT公司所制造的PUMATM電子束測試器，該類裝置使得平面顯示器業(yè)者可測試平面基材上已形成的裝置，而AKT公司為美國加州圣克拉拉的應用材料公司的一個分公司。
電子束測試器用以測試薄膜晶體管數(shù)組。電子束測試提供數(shù)種測試方法。其可用以感測對遍及像素所施予的電壓而反應變化的像素電壓，其中電壓可通過提供電流以充電像素的光束加以驅動。應答電流的像素可加以監(jiān)控以提供缺陷訊息。
在測試期間，每一像素必須位于電子束之下。此可通過設置平面基材于位于電子束下方的X/Y平面臺上而達成。當X/Y平面臺接續(xù)地橫向移動至每一像素位于電子束下方的位置時，X/Y平面臺周圍必須具有一個區(qū)域，以提供此移動所需空間。
然而，對于為了容納較大平面基材而增加尺寸的測試設備，現(xiàn)有設備單純比例的設計為產(chǎn)生不利的大設備面積(footprint)。相同地，每一處理單元產(chǎn)量越大設備面積導致設備所有者更高的所有權成本。此外，較大尺寸的設備也增加運送成本，而在某些情況中，此類設備的運送方法與地點也被限制。
因此，亟需一種用于平面顯示器的小型測試系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的一個方面，大致提供用于測試基材的系統(tǒng)。在一個實施例中，一種用于測試基材的系統(tǒng)包含傳送處理室，該傳送處理室具有與其耦接的負載阻絕處理室與測試站。測試站至少部分堆棧于負載阻絕處理室上。一機器人手臂設于傳送處理室內(nèi)，并用以傳送基材至負載阻絕處理室與測試站間。
另一實施例中，一種用于測試基材的系統(tǒng)包含一個測試站，該測試站具有設于其內(nèi)的定位臺與數(shù)個測試機械裝置。定位臺用以使基材于預定運動平面范圍內(nèi)加以移動。數(shù)個測試機械裝置通過定位臺，選擇性地與實質位于其下的基材個別區(qū)域相互作用。
另一實施例中，一種用于測試基材的系統(tǒng)包含一個測試站，該測試站具有設于其內(nèi)的定位臺與至少一個測試機械裝置。定位臺使基材在旋轉平面與X/Y平面上加以移動。至少一個測試機械裝置通過定位臺，選擇性地與實質位于其下的基材個別區(qū)域相互作用。
在另一個方面，提供一種用于測試基材的方法。在一個實施例中，一種用于測試基材的方法包含自負載阻絕處理室傳送基材至傳送處理室、改變傳送處理室內(nèi)的基材舉升高度、自傳送處理室傳送基材至測試站、及測試基材。
在另一實施例中，一種用于測試基材的方法包含移動測試站內(nèi)的基材的第一部分至電子束產(chǎn)生器的下方、旋轉基材、移動基材的第二部分至電子束產(chǎn)生器的下方、及接續(xù)地測試基材行經(jīng)電子束產(chǎn)生器下方的部分。


本發(fā)明更特定的描述、上述簡要的總結可參考其實施例及其后附圖更深一步了解。然而，值得注意的是附圖僅說明本發(fā)明典型的實施例，并非用于限制本發(fā)明保護范圍，因此本發(fā)明可包含其它相同有效的實施例。
圖1為測試系統(tǒng)的一個實施例的截面圖；
圖2為負載阻絕處理室一個實施例的截面圖；圖3為圖2的負載阻絕處理室的基材支撐箍的一個實施例的放大示意圖；圖4為測試站的一個實施例的側視圖；圖5為定位臺的一個實施例的放大圖；圖6為圖5定位臺的載具的一個實施例的截面圖；圖7為測試臺的另一實施例的平面圖；圖8為測試臺的另一實施例的平面圖；圖9為轉盤的一個實施例的截面圖；圖10為測試臺的另一實施例的平面圖；圖11為本發(fā)明的測試例行程序的一個實施例的流程圖；圖12為測試站的另一實施例的平面圖；圖13為測試站的另一實施例的側視圖；圖14為具有測試站的一個叢集工具的一個實施例的平面圖。
為了便于了解，相同的參考數(shù)字代表各圖中公用的相同組件。
附圖中的符號說明100測試系統(tǒng) 102測試臺104負載阻絕處理室 106傳送處理室108抽泵裝置 110端口112機器人手臂 114末端受動器116連接器 118軸120機器人手臂主體 130基材140視察系統(tǒng) 142照相機144透鏡 146機器人手臂202處理室主體 204第一密封埠206第二密封埠 208側墻210側墻 212狹縫閥214抽泵系統(tǒng) 216抽泵端口218排氣孔 220流體控制閥222基材支撐箍 224第一支撐盤
226第二支撐盤228一對支柱230軸232風箱236閥238溝槽240上部表面 402測試機械裝置404定位臺406控制器408中央處理單元(CPU) 410支持電路412內(nèi)存 418骨架構造420座臺 422第一驅動系統(tǒng)424載具 426第二驅動系統(tǒng)502一對線性軌道 504第一側邊506導引 508線性啟動器510一對線性軌道 512第二側邊514導引 516第一側邊518線性啟動器520第二側邊522溝槽 602探測器604a側邊 604b側邊604c側邊 606窗口608啟動器610面612接觸墊700測試站702電子束產(chǎn)生器 800測試站802旋轉裝置 902基盤904頂盤 906啟動器908軸承 910第一齒輪910912第二齒輪 914馬達1000測試站 1100塊狀圖1200測試系統(tǒng) 1202測試站1204修復站 1206傳送處理室1208一機器人手臂 1300測試系統(tǒng)1302測試站 1304傳送處理室1306負載阻隔處理室 1400測試站
1410叢集工具 1412工作界面1414中央傳送處理室 1416負載阻絕處理室1418制程處理室具體實施方式
本發(fā)明的實施例大致提供一種用于測試與/或檢查大型基材的方法與系統(tǒng)，諸如用于形成平面基材薄膜晶體管顯示器的基材。雖然在此所描述的測試系統(tǒng)，相較于已知用于大區(qū)域基材的傳統(tǒng)系統(tǒng)，為提供一個小型面積，但空間儲存的方式與測試系統(tǒng)其它的特征，可立即并入其它用來處理其它形式與尺寸的基材的測試系統(tǒng)。
圖1顯示用于測試與/或檢查大區(qū)域玻璃基材的測試系統(tǒng)100的一個實施例。測試系統(tǒng)100大致包含測試臺102、負載阻絕處理室104、與傳送處理室106，其中傳送處理室106傳送基材至負載阻絕處理室104與測試臺102間。測試臺102的至少一部份設置于負載阻絕處理室104之上。傳送處理室106鄰近于負載阻絕處理室104與測試臺102。圖1所顯示的實施例中，傳送處理室106與測試臺102共享一個公用環(huán)境，該公用環(huán)境典型地通過抽泵裝置108維持在真空條件，其中抽泵裝置108耦接至通經(jīng)傳送處理室106的埠110。
傳送處理室106包含機器人手臂112，機器人手臂112用來在系統(tǒng)100內(nèi)實施基材的移動。在一個實施例中，機器人手臂112具有在至少一個X/Z坐標系統(tǒng)內(nèi)加以移動的范圍，以使基材可通經(jīng)傳送處理室106于負載阻絕處理室104與測試臺102間加以傳送。機器人手臂112大致包含耦接至連接器116的末端受動器114。連接器116耦接至由機器人手臂112的主體120加以延伸的軸118。連接器116以一種使末端受動器114沿著X軸相對于機器人手臂主體120加以延伸與縮回的方法作動，以促使基材在傳送處理室106與負載阻絕處理室104或測試臺102間加以移動。支撐連接器116的軸118，可相對于機器人手主體120加以延伸或縮回，以控制末端受動器114沿著Z軸的舉升狀態(tài)。
舉例來說，末端受動器114可自傳送處理室106加以延伸進入負載阻絕處理室104，以收回欲進行測試的基材130。目前攜有基材130的末端受動器114，為加以縮回進入傳送處理室106的實質中心位于機器人手臂主體120上的位置。而后，軸118自機器人手臂主體120加以延伸，并舉升攜有基材130的末端受動器114至鄰近測試臺102的預定舉升高度。而后末端受動器114延伸進入測試臺102，以放置基材103至預定位置。可預期的是，具有替代配置的機器人手臂，可用于實施基材在負載阻絕處理室104與測試臺102間的傳送。機器人手臂112的軸118可任意地用來沿著中心軸加以旋轉，以此促使末端受動器114在其任一舉升高度處通經(jīng)X/Y平面加以移動。
圖2顯示負載阻絕處理室104的一個實施例。負載阻絕處理室104大致包含處理室主體202，處理室主體202具有通經(jīng)處理室主體202的側墻208、210加以形成的至少一個第一密封埠204與一個第二密封埠206。每一個埠204、206可通過狹縫閥212選擇性地加以密封，以阻絕處理室主體202的內(nèi)部環(huán)境。第一端口204典型地耦接負載阻絕處理室104至工作界面(基材排列系統(tǒng)(substrate queuing system))、處理系統(tǒng)或其它裝置(未顯示)。第二端口206設于負載阻絕處理室104與傳送處理室106間，以使基材傳送至其間。抽泵系統(tǒng)214通經(jīng)抽泵端口216耦接至負載阻絕處理室104。抽泵系統(tǒng)214容許負載阻絕處理室104內(nèi)的壓力降低至實質相同于傳送處理室106內(nèi)的壓力水準。連接流體控制閥220的排氣孔218，通經(jīng)負載阻絕處理室104的處理室主體202加以形成?？刂崎y220可選擇性地打開以傳送過濾氣體進入負載阻絕處理室104，并升高負載阻絕處理室104內(nèi)的壓力至實質相同于通經(jīng)第一端口206耦接至負載阻絕處理室104裝置內(nèi)的壓力水準。
基材支撐箍222設于處理室主體202內(nèi)。箍222包含第一基材支撐(上部)盤224與第二基材支撐(下部)盤226，其中第一基材支撐盤224與第二基材支撐盤226通過一對支柱228維持于堆棧并相間隔的關系狀態(tài)。每一盤224、226用來支撐基材置于其上。一或多個溝槽238(以虛線顯示)形成于每一盤224、226的上部表面240內(nèi)，以容許欲行經(jīng)基材與一個別盤224、226間的末端受動器114，在基材傳送期間進入基材之下方。溝槽238容許基材傳送進入盤224、226與自盤224、226加以移除。舉升銷可替換地用來間隔基材遠離盤224、226。
下部盤226通過軸230耦接至舉升裝置234。舉升裝置234容許盤224、226改變其舉升高度，以促使基材以機器人手臂112的末端受動器114加以傳送。舉例來說，機器人手臂112的末端受動器114可位于支撐于盤224、226上的基材下方的溝槽238內(nèi)。盤224、226可加以降低，以自盤224、226的一個傳送基材至末端受動器114。相反地，在基材已位于末端受動器114上之后，盤224、226可以升高，以自末端受動器114拾起基材至盤224、226的一個上。在箍222移動期間，包圍軸230的風箱232，典型地位于處理室主體202與第二盤223間，以提供彈性真空密封，進而維持負載阻絕處理室104完整的真空環(huán)境。
在一個操作實例中，當?shù)诙?06密封時，第一埠204可被打開，以容許基材置于負載阻絕處理室104內(nèi)，典型地位于下部盤226上。密封第一埠204的狹縫閥212被關閉，而耦接至抽泵系統(tǒng)的閥236被打開，以容許欲排氣的負載隔絕處理室104的壓力實質相同于傳送處理室106的壓力。而后，關閉第二埠206的狹縫閥212被打開，以容許機器人手臂112置放已測試基材于負載阻絕處理室104內(nèi)的上部盤224上。而后，移動機器人手臂112，以自下部盤226收回欲進行測試的基材。而后，機器人手臂112移動欲進行測試的基材至測試站102。一旦欲進行測試的基材自負載阻絕處理室104移除后，狹縫閥212密封地關閉第二埠206，而閥220被打開以容許過濾氣體通經(jīng)排氣孔218進入負載阻絕處理室104。一旦負載阻絕處理室104內(nèi)的壓力實質相同于耦接至第一端口204的裝置的壓力，第一埠204被打開以容許已測試基材自負載阻絕處理室104收回。其它使基材通經(jīng)負載阻絕處理室104的接續(xù)步驟也可加以采用。其它用于傳送一或多個基材的負載阻絕室可替代地加以使用。適用于協(xié)助本發(fā)明的負載阻絕處理室的兩實例描述于1999年12月15日所申請的美國專利申請序號09/464,362與____________所申請的美國專利申請序號_________(專利代理人的參考號碼為4946，標題為「用于制程設備的雙倍雙槽真空阻絕室」)中，兩全文在此并入本文中參考。負載阻絕室，其替代地用來接收含有數(shù)個基材的卡匣，也可加以使用。
圖4顯示測試站的一個實施例的側視圖。測試站102大致包含一或多個設于定位臺404上的測試機械裝置402，定位臺404用來在測試與/或檢查期間握持基材?？刂破?06耦接至測試機械裝置402與定位臺404，以控制測試步驟或檢查步驟。
控制器406典型包含中央處理單元(CPU)408、支持電路410與內(nèi)存412。CPU408可為計算機處理器的任一形式，而該任一形式為可用于控制機器人手臂位移、基材定位與測試/檢查例行程序之一工業(yè)設定。內(nèi)存412耦接至CPU408。內(nèi)存412或計算機可讀取媒體，可為一或多個立即可用內(nèi)存，諸如隨機存取內(nèi)存(RAM)、只讀存儲器(ROM)、軟性磁盤、硬盤、或數(shù)字儲存、區(qū)域或遠程的任一形式。在傳統(tǒng)方法中，支持電路410耦接至CPU408，以支持處理器。這些電路包含快取記憶(cache)、電源供應器、時脈電路(clock circuit)、輸入/輸出電路系統(tǒng)、次系統(tǒng)、與相似物。
測試機械裝置402提供測試或檢查例行程序的至少一個的一部分。舉例來說，測試機械裝置402可為照相機，以收集基材130各別部分的影像，如基材130上所形成的像素。測試機械裝置402可替換為電子束產(chǎn)生器，該電子束產(chǎn)生器可于測試例行程序期間，偵測形成于基材130上的裝置的電壓程度，或供應能量至形成于基材130上的裝置。適用于協(xié)助本發(fā)明的測試站102為PUMATM測試系統(tǒng)，該PUMATM測試系統(tǒng)包含設置于定位臺上的單一電子束產(chǎn)生器。PUMATM測試系統(tǒng)由美國加州圣克拉拉之應用材料公司的分公司，AKT公司，加以制造。
定位臺404接續(xù)地定位基材，以使測試機械裝置402可與基材的個別部分相互作用。定位臺404典型地接續(xù)定位基材的這些個別部分于測試機械裝置402下方。定位臺404支撐基材130置于其上，并可用來提供X/Y方向、旋轉或其組合物的移動。在一個實施例中，定位臺404包含座臺420與載具424，座臺420通過第一驅動系統(tǒng)422耦接至測試站102的骨架構造418，載具424通過第二驅動系統(tǒng)426支撐耦接至座臺420的基材130。第一驅動系統(tǒng)422沿著軸線性地移動座臺420，而第二驅動系統(tǒng)426沿著第二軸相對于座臺420移動載具424，其中第二軸典型地正向于第一軸。結合第一驅動系統(tǒng)422與第二驅動系統(tǒng)426的位移容許載具424(與位于其上的基材130)相對于測試機械裝置402在第一軸與第二軸所界定的平面上移動。
圖5顯示圖4所示的定位臺404的放大圖。第一驅動系統(tǒng)422大致包含耦接至測試站102的骨架構造418的一對線性軌道502。數(shù)個導引506可移動地與軌道502嚙合。導引506耦接至座臺420的第一側邊504(圖5的放大圖中顯示其貼附至軌道502)。導引506沿著線性軌道502移動，以此容許座臺420在第一方向上于骨架構造418上加以移動。線性啟動器508，諸如球狀螺釘與馬達，耦接至座臺420與骨架構造418間，以當座臺420移動至骨架構造418上時，加以控制座臺420的位置。圖5所示的實施例中，線性啟動器508的第一末端系耦接至導引506之一，而線性啟動器508的第二末端耦接至骨架構造418。線性啟動器的其它形式也可以使用。
第二驅動系統(tǒng)426相似于第一驅動系統(tǒng)422設置。第二驅動系統(tǒng)426包含耦接至座臺420的第二側邊512的一對線性軌道510。軌道510典型地定位在垂直于耦接至骨架構造418的線性軌道502的一個方向上。數(shù)個導引514耦接至載具424的第一側邊516(圖5的放大圖內(nèi)顯示其貼附至軌道510)。至少一個導引514與第二驅動系統(tǒng)426的線性軌道510的每一個嚙合，以促使載具424沿著線性軌道510與座臺420移動。線性啟動器518，諸如球狀螺絲與馬達，耦接至座臺420與載具424間，以控制載具424相對于座臺420的位置。第一驅動系統(tǒng)422與第二驅動系統(tǒng)426耦接至控制器406，以使基材的個別部分(如像素)可定位于其與測試機械裝置402的界面處。驅動系統(tǒng)422、426大致具有容許所有像素移動至一個位置的位移范圍，其中該位置為這些驅動系統(tǒng)與測試機械裝置402在測試期間的界面。
在測試與/或檢查期間，載具424的第二側邊520用以支撐基材130。至少一個溝槽522(兩者均示于圖5)形成于載具424的第二側邊520內(nèi)，以容許末端受動器114在基材設于第二側邊520上時，加以接取基材130以促使基材傳送。
圖6顯示載具424的一個實施例的截面圖。載具424包含探測器602，探測器602可在測試期間夾住基材130至載具424的第二側邊520。探測器602大致具有圖形骨架構造配置，其并具有至少部分定義至少一開口或窗口606的側邊(側邊604a-b示于橫截面而側邊604c示于背景中)，測試機械裝置402通經(jīng)窗口606與基材130相互作用。每一窗口606加以定位，以容許通過系統(tǒng)100形成于欲進行測試的基材130上的像素(或其它裝置)預定區(qū)域，被暴露在由測試機械裝置404所產(chǎn)生的電子束或視野中。因此，在特定探測器602內(nèi)，窗口606的數(shù)量、尺寸與位置取決于欲測試基材的設計而加以選擇。
探測器602通過一或多個啟動器608耦接至載具424。在圖6所示的實施例中，啟動器608為壓縮氣動汽缸，然而，其它適于夾住基材的啟動器也可考慮使用。啟動器608可加以延伸，以相對于載具424的第二側邊520加以間隔設置探測器602，進而通過機器人手臂112促使基材130在載具424上去除或位移。啟動器602可啟動推進探測器602相對立于靠著基材130，以此緊固基材于載具424上。
探測器602接觸基材130的面610大致包含數(shù)個耦接至控制器406電子式接觸墊612。電子式接觸墊612用來提供預定像素(或其它形成于基材130上的裝置)與控制器406間的電性接觸。以此，當?shù)珳y器602被倍推進相對立于靠著基材130以緊固基材130使靠著相對立于載具424時，基材130上的控制器406與裝置間的電性接觸通經(jīng)接觸墊612形成。以容許控制器在測試期間提供電壓至被選擇的像素，或監(jiān)控每一像素在特性(諸如電壓)上的改變。
在一個實施例中，基材接續(xù)地通過自測試機械裝置402所發(fā)射的電子束加以照射組成薄膜晶體管數(shù)組的個別部分或像素上而加以測試。在像素測試之后，定位臺404移動基材，使另一像素可被測試。電子束測試可使用數(shù)種測試方法。舉例來說，電子束可加以使用以感測像素電壓，該像素電壓響應于探測器602內(nèi)通經(jīng)電性連接器并遍布像素供應的電壓。像素或數(shù)個像素可替代地以電子束加以驅動，該電子束供應電流以充電像素。應答電流的像素可通過控制器406加以監(jiān)控，控制器406通過探測器602橫越像素加以耦接以提供缺陷信息。電子束測試的實例描述于1994年11月29日公告核準由Schmitt所申請的美國專利第5,369,359號、1995年5月9日公告核準由Brunner等人所申請的美國專利第5,369,359號、1993年11月2日公告核準由Brunner等人所申請的美國專利第5,258,706號、1991年7月15日公告核準由Brunner等人所申請的美國專利第4,985,681號、與1994年12月6日公告核準由Brunner等人所申請的美國專利第5,371,459號中，上述所有專利案的全文在此并入本文的參考文獻中。電子束也可電磁性地加以偏斜，以在已提供的定位臺404位置上容許較大像素數(shù)目。
如圖1與圖4所示，測試系統(tǒng)100可包含在測試期間用以檢查辨識缺陷的視察系統(tǒng)140，以利于基材二的缺陷的辨識與修復。在一個實施例中，視察系統(tǒng)140包含耦接至控制器4C6的照相機142。照相機142具有有效分辨率的透鏡144，以容許一或多個像素的辨識與/或檢查。在一個實施例中，透鏡144具有放大倍率，該倍率容許同時視察接近3至5個像素。其它透鏡可替代地加以使用。照相機142所捕捉的影像傳送至控制器。照相機142與控制器間的傳送裝置可為硬接線形式、無線形式、紅外線形式或其它訊號形式?？刂破骺赏ㄟ^操作者顯示用于檢查的訊號。在數(shù)字處理與/或修復期間，操作者可輸入關連于使用中的缺陷形式及其在基材上的位置的編碼。影像可替代地通過控制器加以處理，以使該影像與儲存于內(nèi)存中的每一潛在缺陷形式的預定影像相互比較?？刂破鞅容^像素的影像與儲存于內(nèi)存中的影像，以決定存在于基材上的該位置的影像或缺陷的形式。
照相機142可耦接至測試機械裝置402，或固定于測試站102或傳送處理室106的另一位置。在圖1所示實施例中，照相機142通過設于傳送處理室的機器人手臂146支撐。在可視察被選擇的像素的位置上，機器人手臂146具有一個移動范圍以放置照相機142。取決于缺陷的位置與照相機位置的選擇，探測器(圖6所示的602)需要啟動遠離定位臺404，以助于照相機142視察鄰近探測器的像素。
圖7顯示測試站700的另一實施例的上視圖。除了測試站700包含數(shù)個電子束產(chǎn)生器702(圖7顯示兩個)外，測試站700的設置相似于上述的測試站102。電子束產(chǎn)生器702相間隔設置，典型為微幅小于載具424寬度的一半。兩電子束產(chǎn)生器702的設置與使用容許定位臺404的移動范圍接近上述測試站102中所使用的單一電子束源所需移動范圍的一半。當定位臺404的移動范圍有效地縮減時，有助于縮減測試站700(與整個系統(tǒng))的面積。同樣地，也可考慮使用第三或附加電子束產(chǎn)生器以進一步縮減面積。
圖8顯示測試站800的另一實施例。除了測試站800適于旋轉基材130外，測試站800大致相似于上述的測試站。在一個實施例中，測試站800包含定位臺404、測試機械裝置402、與探測器602。此外，測試站800包含設于測試站800的定位臺404與骨架構造418間的轉盤或其它旋轉裝置802(以虛線顯示)。旋轉裝置802可加以啟動，以使定位臺404與其上的基材130旋轉一個預定角度。舉例來說，約一半的基材已加以測試(如130’所示)后，旋轉裝置802可旋轉定位臺404通經(jīng)1800。在先前基材的已測試部分130’位置處，旋轉基材130以放置于基材130未測試的部分130”。因此，定位臺404僅需移動基材通經(jīng)相同的移動范圍以完成基材的測試，以此實質地縮減驅動系統(tǒng)422、426之一在測試機械裝置402下通經(jīng)基材所需的移動范圍。如圖3所示，此實施例使用大于一個檢查裝置，而旋轉裝置802可加以使用，以更加縮減所需的位移量，進一步確?；挠跍y試期間足夠的覆蓋范圍。應考慮的是，旋轉裝置可替代地耦接至定位臺404與基材130間或耦接至定位臺404本身。
圖9顯示旋轉裝置802的一個實施例的部分切除的放大示意圖。旋轉裝置802大致包含旋轉地設置于頂盤904的基盤902。頂盤904耦接至定位臺，而基盤902耦接至骨架構造418。頂盤904相對于基盤902角度旋轉通過啟動器906控制。軸承908典型地使用于頂盤904與基盤902之間，以確保頂盤904平滑的旋轉、啟動、與可重復的定位。驅動頂盤904相對于基盤902移動啟動器906可為馬達與定時帶、線性啟動器、步進馬達、壓縮氣動汽缸、液壓汽缸、或其它適于可重復控制頂盤904與基盤902間的角度位移的裝置。在一個實施例中，第一齒輪910耦接至頂盤904并通過啟動器906嚙合，如通過馬達914驅動第二齒輪912。
圖10顯示具有二或多個測試裝置402的測試站1000的另一實施例，以在測試期間覆蓋基材130的相對立象限。旋轉裝置802(以虛線顯示)耦接于系統(tǒng)100的基座418與定位臺404間。旋轉裝置802可旋轉定位臺404約90°，以實質縮減定位臺404位移通經(jīng)每一軸向所需的位移量，以此縮減測試站1000(與耦接至其的系統(tǒng))在兩方向上所需的面積。
圖11顯示操作程序的代表性方法，例行程序1100塊狀圖。在步驟1102中，基材系傳送進入系統(tǒng)100負載阻絕處理室104。此外步驟1102包含實質均等負載阻絕處理室104與傳送處理室106間的壓力。在步驟1104中，機器人手臂112自負載阻絕處理室104收回基材并移動基材進入傳送室106。在步驟1106中，機器人手臂112舉升基材至預定舉升高度，該預定舉升高度可使基材被傳送至設于測試站102內(nèi)的載具424。在步驟1108中，探測器602夾住基材于載具424，并提供控制器406與形成于基材上的裝置(如像素)間的電性路徑。在步驟1110中，測試步驟通過使用定位臺404以行經(jīng)一或多個測試機械裝置402下的基材個別部分(如像素)而起始。如上所述，測試步驟可包含被動地以電子束探測基材、使用電子束以供應能量于像素、使用視察系統(tǒng)加以視覺上地檢查像素或其它形式的測試系統(tǒng)。在步驟1112中，可于基材的第一部份被測試之后旋轉基材通經(jīng)預定角度，以容許基材剩余部分進行測試。在步驟1114中，使用電子束加以測試的預定像素可進一步使用視察系統(tǒng)140檢查。
而后，基材在步驟1116中通過解除探測器的夾持而自測試站102移除，并通過機器人手臂收回基材并進入傳送處理室106。在步驟1118中，機器人手臂降低基材的舉升高度至一個高度水準，以利于傳送基材至鄰近負載阻絕處理室104的預定高度。在步驟1120中，基材橫向地移動進入負載阻絕處理室104內(nèi)。在步驟1122中，為流通負載阻絕處理室內(nèi)的氣體，以容許負載阻絕處理室與系統(tǒng)外側之大氣壓力或裝置的壓力均等。在步驟1124中，已測試基材自負載阻絕處理室104移除，并放置新的欲測試基材于其內(nèi)。
圖12顯示測試系統(tǒng)1200的另一實施例。測試系統(tǒng)1200包含相似于上述這些測試站的測試站1202，并附加地包含耦接至傳送處理室1206的至少一個修復站1204。設于傳送處理室1206內(nèi)的機器人手臂1208可圍繞其軸旋轉，以使基材可傳送至修復站1204。
圖13顯示測試系統(tǒng)1300的另一實施例。系統(tǒng)1300包含通過傳送處理室1304耦接的測試站1302與負載阻隔處理室1306。除了負載阻絕處理室1306與測試站1302非直立式重迭外，測試站1302、傳送處理室1304與負載阻絕處理室1306相似于上述裝置。相較于傳統(tǒng)設計，測試站1302為緊密的設置，并包含至少一個空間儲存特征，諸如數(shù)個測試機械裝置402或旋轉裝置802。
圖14顯示具有測試站1400的叢集工具1410的一個實施例。叢集工具1410包含通過至少一個負載阻絕處理室1416加以耦接的工作界面1412與中央傳送處理室1414。數(shù)個制程處理室1418耦接至傳送處理室1414，以助于基材處理。測試站1400耦接至傳送處理室1414，以助于工具1410內(nèi)的基材進行測試。測試站1400可相似于上述任一測試站。用來協(xié)助本發(fā)明的叢集工具為10千Gen 5 CVD系統(tǒng)，其由美國應用材料公司的分公司，AKT公司，所制造生產(chǎn)。
以此，相較于傳統(tǒng)可測試基材的測試系統(tǒng)，本發(fā)明所提供的測試系統(tǒng)實質地縮減所需的面積。該系統(tǒng)可以多測試機械裝置設置，以額外地縮減所需面積并增加測試生產(chǎn)率。當所揭露的各實施例可用來包含一或多個尺寸縮減的特征時，為了選擇適用于特定應用的最佳配置，可考慮選擇測試機械裝置的數(shù)目與使用具有增加生產(chǎn)率與縮減面積尺寸的轉盤，以降低面積成本。
然而，上述為本發(fā)明的較佳實施例，本發(fā)明的其它與進一步的實施例可在不偏離本發(fā)明的基本范圍下設計。本發(fā)明的保護范圍由權利要求決定。
權利要求
1.一種用于測試基材的系統(tǒng)，該系統(tǒng)至少包含負載阻絕處理室；傳送處理室，其為耦接至負載阻絕處理室；測試站，至少部分堆棧于負載阻絕處理室上并耦接至傳送處理室；及機器人手臂，位于傳送處理室內(nèi)并用來傳送基材至負載阻絕處理室與測試站間。
2.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其中負載阻絕處理室為用來保持二或多個基材于其內(nèi)。
3.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其中測試站堆棧于負載阻絕處理室的頂部上。
4.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其中測試站還包含定位臺，用來在預定平面移動范圍內(nèi)移動基材；及一個系統(tǒng)，用來選擇性地與通過定位臺與實質位于其下的基材的個別區(qū)域相互作用。
5.如權利要求4所述的系統(tǒng)，其中測試裝置為照相機。
6.如權利要求5所述的系統(tǒng)，其中照相機設置于用來定位照相機于基材上的機器人裝置上。
7.如權利要求4所述的系統(tǒng)，其中定位臺為X/Y定位臺。
8.如權利要求7所述的系統(tǒng)，該系統(tǒng)還包含轉盤，耦接至X/Y定位臺，該轉盤用來旋轉基材通經(jīng)一個預定角度。
9.如權利要求4所述的系統(tǒng)，其中測試站還包含一個骨架構造，該骨架構造具有一或多個用來推進基材相對立于靠著定位裝置的窗口。
10.如權利要求9所述的系統(tǒng)，其中骨架構造還包含數(shù)個電性連接器，用來提供控制器其具有形成于基材內(nèi)的一個裝置的測試特性形成于基材內(nèi)的一個裝置的測試特性于控制器。
11.如權利要求10所述的系統(tǒng)，其中測試裝置為一或多個電子束產(chǎn)生器。
12.如權利要求11所述的系統(tǒng)，其中測試機械裝置為兩個相間隔設置的電子束產(chǎn)生器。
13.如權利要求10所述的系統(tǒng)，其中測試特性為遍布二或多個電性連接器間所量測的電壓變化，而這些電性連接器遍布形成于基材內(nèi)的該裝置。
14.如權利要求1所述的系統(tǒng)，該系統(tǒng)還包含視察系統(tǒng)，用來查看測試站內(nèi)的基材的預定區(qū)域。
15.一種用以測試基材的系統(tǒng)，該系統(tǒng)至少包含測試站；定位臺，位于該測試站內(nèi)，并用來在預定平面移動范圍內(nèi)移動基材；及數(shù)個測試機械裝置，位于定位臺上的測試站內(nèi)，并用來選擇性地與通過定位臺與實質位于其下的基材的個別區(qū)域相互作用。
16.如權利要求15所述的系統(tǒng)，其中定位臺為X/Y定位臺。
17.如權利要求15所述的系統(tǒng)，其中定位臺還包含轉盤，用來旋轉基材通經(jīng)一個預定角度。
18.如權利要求15所述的系統(tǒng)，該系統(tǒng)還包含傳送處理室，耦接至該系統(tǒng)；及至少一個修復站，耦接至傳送處理室。
19.如權利要求15所述的系統(tǒng)，該系統(tǒng)還包含傳送處理室，耦接至系統(tǒng)；及負載阻絕處理室，耦接至至少部分位于測試站下的傳送處理室。
20.如權利要求15所述的系統(tǒng)，該系統(tǒng)還包含視察系統(tǒng)，用來查看在測試站內(nèi)的基材的預定區(qū)域。
21.如權利要求15所述的系統(tǒng)，其中測試機械裝置的至少一個為電子束產(chǎn)生器。
22.一種用于測試基材的系統(tǒng)，該系統(tǒng)至少包含測試站；定位臺，位于測試站內(nèi)，并用來在旋轉與X/Y平面移動范圍內(nèi)移動基材；及至少一個測試機械裝置，位于定位臺上的測試站內(nèi)，并用來選擇性地與通過定位臺與實質位于其下的基材的個別區(qū)域相互作用。
23.如權利要求22所述的系統(tǒng)，其中測試裝置包含至少兩個電子束產(chǎn)生器。
24.如權利要求22所述的系統(tǒng)，該系統(tǒng)還包含傳送處理室，耦接至該系統(tǒng)；及至少一個修復站，耦接至傳送處理室。
25.如權利要求22所述的系統(tǒng)，該系統(tǒng)還包含傳送處理室，耦接至該系統(tǒng)；及負載阻絕處理室，耦接至至少部分位于測試站下的傳送處理室。
26.如權利要求22所述的系統(tǒng)，該系統(tǒng)還包含視察系統(tǒng)，用來查看在測試站內(nèi)的基材的預定區(qū)域。
27.一種用于測試基材的系統(tǒng)，該系統(tǒng)至少包含負載阻絕處理室；傳送處理室，耦接至負載阻絕處理室；測試站，至少部分堆棧于負載阻絕處理室上并耦接至傳送處理室；定位臺，位于測試站內(nèi)，并用來在測試期間內(nèi)于測試臺內(nèi)移動基材；數(shù)個電子束產(chǎn)生器，彼此相間隔固定于定位臺上；及機器人手臂，位于傳送處理室內(nèi)并用來傳送基材至負載阻絕處理室與測試站間。
28.如權利要求27所述的系統(tǒng)，該系統(tǒng)還包含旋轉裝置，旋轉裝置位于測試站內(nèi)并用來使基材相對于電子束產(chǎn)生器加以旋轉。
29.如權利要求27所述的系統(tǒng)，該系統(tǒng)還包含視察系統(tǒng)，該視察系統(tǒng)用來查看測試站內(nèi)的基材。
30.一種用以測試基材的方法，該方法至少包含下列步驟自負載阻絕處理室傳送基材至傳送處理室；于傳送處理室內(nèi)舉升基材；自傳送處理室傳送基材至測試站；及測試基材。
31.如權利要求30所述的方法，其中自負載阻絕處理室傳送基材至傳送處理室的步驟，與自傳送處理室傳送基材至測試站的步驟，是在相反方向上移動基材。
32.如權利要求30所述的方法，其中測試步驟還包含捕捉基材的個別部分的影像。
33.如權利要求32所述的方法，其中測試步驟還包含顯示捕捉影像。
34.如權利要求33所述的方法，其中測試步驟還包含比較捕捉影像與儲存于控制器內(nèi)存中的影像。
35.如權利要求30所述的方法，其中測試步驟還包含使基材的個別部分與電子束相互作用。
36.如權利要求35所述的方法，其中測試步驟還包含偵測遍布基材的個別部分的電壓變化。
37.如權利要求35所述的方法，其中測試步驟還包含以電子束供應能量至形成于基材上的像素。
38.如權利要求30所述的方法，其中測試步驟還包含決定基材上的缺陷；及捕捉缺陷的影像。
39.如權利要求38所述的方法，該方法還包含移動基材至耦接于傳送處理室的修復站。
40.如權利要求30所述的方法，其中測試步驟還包含移動基材通經(jīng)X/Y平面。
41.如權利要求40所述的方法，該方法還包含旋轉基材通經(jīng)一個預定角度。
42.如權利要求30所述的方法，其中測試步驟還包含測試基材的第一部分；旋轉該基材；及測試該基材的第二部分。
43.一種用以測試基材的方法，該方法至少包含下列步驟移動測試站內(nèi)的位于電子束產(chǎn)生器下的基材的第一部分；旋轉該基材；移動位于電子束產(chǎn)生器下的基材的第二部分；及接續(xù)地測試基材行經(jīng)電子束產(chǎn)生器下的這些部分。
44.如權利要求43所述的方法，其中移動基材的步驟包含在替代的正向方向上移動基材。
45.如權利要求43所述的方法，該方法還包含移動位于第二電子束產(chǎn)生器下的基材的第三部分；移動位于第二電子束產(chǎn)生器下的基材的第四部分；及接續(xù)地測試基材行經(jīng)第二電子束產(chǎn)生器下的第三部分與第四部分。
46.如權利要求43所述的方法，該方法還包含接續(xù)地測試基材行經(jīng)至少一個其它電子束產(chǎn)生器下的其它部分。
47.如權利要求43所述的方法，測試步驟還包含決定基材上的缺陷；及捕捉缺陷的影像。
48.如權利要求43所述的方法，該方法還包含自測試站移動基材至傳送處理室；及移動基材至耦接于傳送處理室的修復站。
49.一種用以測試基材的方法，該方法至少包含下列步驟照射數(shù)個電子束于位于測試站內(nèi)的基材的個別部分，以提供表示像素效能的信息；及在平面范圍內(nèi)移動基材，以接續(xù)地用電子束照射基材的剩下部分。
50.如權利要求49所述的方法，其中移動步驟還包含旋轉基材。
51.如權利要求49所述的方法，該方法還包含決定基材上的缺陷；及捕捉缺陷的影像。
52.如權利要求49所述的方法，該方法還包含自測試站移動基材至傳送處理室；及移動基材至耦接于傳送處理室的修復站。
全文摘要
本發(fā)明主要提供一種測試基材的系統(tǒng)與方法。在一個實施例中，用于測試基材的測試系統(tǒng)包含負載阻絕處理室、傳送處理室與測試站。負載阻絕處理室與測試站彼此堆棧，并耦接至傳送處理室。傳送處理室包含設在負載阻絕處理室與測試站間傳送基材的機器人手臂，其中負載阻絕處理室位于第一舉升高度，而測試站位于第二舉升高度。在另一實施例中，提供一個測試站，該測試站具有用來旋轉基材的轉盤。轉盤可實質地縮減測試基材所需的移動范圍并有助于基材的完整測試與/或檢查。
文檔編號G01R31/01GK1656598SQ03811722
公開日2005年8月17日 申請日期2003年5月21日 優(yōu)先權日2002年5月23日
發(fā)明者馬蒂亞斯·布倫納, 栗田新一, 溫德爾·T·布倫尼格, 埃德加·克爾貝格 申請人:應用材料股份有限公司