AT509398A1 - Verfahren und vorrichtung zur identifizierung eines wafers - Google Patents
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Abstract
Bei einem Verfahren zur Identifizierung eines Wafers (5) erfolgt ein Erfassen eines Erkennungsmerkmals (EM) des Wafers (5), und ein Zuordnen des Erkennungsmerkmals (EM) zum Wafer (5), wobei das Erkennungsmerkmal (EM) ein optisch erfassbares Muster einer Struktur, insbesondere einer dreidimensionalen Struktur, der Oberfläche (13) des Wafers (5) ist.
Description
1 A13470
Verfahren und Vorrichtung zur Identifizierung eines Wafers
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Identifizierung eines Wafers.
Ein Wafer ist eine im Wesentlichen kreisrunde oder quadratische, ca. 1 nun dicke Scheibe und bildet z. B. in der Photovoltaik-Industrie in seinem Rohzustand ein Ausgangsmaterial für die Herstellung einer Solarzelle. Um von dem Rohzustand zu einer fertigen Photovoltaik* Solarzelle zu gelangen, durchläuft der Wafer eine Anzahl von Produktions- bzw. Prozessschritten. Aus produktionstechnischen Gründen ist es wünschenswert, einzelne Wafer auf ihrem Weg durch die einzelnen Prozessschritte jederzeit identifizieren zu können. Dies ist beispielsweise deshalb nötig, um feststellen zu können, welcher Wafer von einem Fehler in einem bestimmten Prozessschritt betroffen ist.
Die Verfolgung eines Wafers über die verschiedenen Prozessschritte hinweg - oft auch Produktverfolgung genannt - wird in der Industrie üblicherweise durch ein Aufbringen von speziellen Kennzeichnungen auf dem Wafer erreicht. Zur eindeutigen Kennzeichnung eines Wafers wird z.B. ein Barcode, ein OCR-lesbarer Text und/oder ein Double Dot Matrix Code *auf einer Stelle des Wafers als ein Erkennungsmerkmal aufgebracht. Allerdings erweist sich insbesondere bei der Solarzellenherstellung ein solches künstlich aufgebrachtes Erkennungsmerkmal als problematisch. Da die Oberfläche des Wafers beim Durchlaufen der Prozessschritte oft angeätzt bzw. beschichtet wird, sind derartige künstliche Markierungen nicht ausreichend haltbar bzw. wieder erkennbar. Außerdem ist das Aufbringen eines solchen künstlichen Erkennungsmerkmals mit einem Verlust an nutzbarer Fläche des Wafers verbunden, was wiederum die Kosten pro Wafer erhöht
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verfahren bzw. eine Vorrichtung zur Identifizierung eines Wafers zu schaffen, bei welchem Verfahren bzw. bei welcher Vorrichtung die oben genannten Probleme beseitigt sind.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 11 gelöst.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Identifizierung eines Wafers umfasst das Erfassen eines Erkennungsmerkmals des Wafers und das Zuordnen des Erkennungsmerkmals zum 2
Wafer, wobei das Erkennungsmerkmal ein optisch erfassbares Muster einer Struktur, insbesondere einer dreidimensionalen Struktur, der Oberfläche des Wafers ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Identifizierung eines Wafers weist eine Lesestation zum Erfassen eines Erkennungsmerkmals eines Wafers, und eine Auswertungseinheit zum Zuordnen, des Erkennungsmerkmals zum Wafer auf. Die Lesestation erfasst als Erkennungsmerkmal ein optisch erfassbares Muster einer Struktur, insbesondere einer dreidimensionalen Struktur, der Oberfläche des Wafers.
In Abkehr von bekannten Maßnahmen wird bei der Erfindung also kein Barcode, kein OCR-lesbarer Text, keine Punktmatrix etc. künstlich auf der Oberfläche des Wafers als Erkennungsmerkmal aufgebracht und folglich auch nicht eingelesen.
Der Erfindung liegt vielmehr der Gedanke zugrunde, ein auf der Struktur, insbesondere der Textur bzw. der dreidimensionalen Struktur der Oberfläche des Wafers basierendes Erkennungsmerkmal zur eindeutigen Identifizierung dieses Wafers zu nutzen. Diese charakteristische Struktur wird z.B. im Zuge der Herstellung einer Photovoltaik-Solaizelle bereits beim ersten Schritt der Waferbearbeitung, nämlich der sogenannten "Texturierung" generiert. Dabei wird auf chemischem Weg die Oberfläche des Rohwafers so verändert, dass sich auf der Waferoberfläche mikroskopisch kleine Pyramiden ausbilden. Diese Pyramiden haben eine Größe von wenigen Mikrometern und sind ungleichmäßig über die Fläche verteilt. Die Pyramidenstruktur der Oberfläche übernimmt bei der fertigen Solarzelle die wichtige Funktion, die aktive Räche zu vergrößern, um möglichst wenig des einfallenden Lichts wieder zu reflektieren. Die Verteilung und die Variation der Größe der Mikropyramiden ist wie ein Fingerabdruck des Wafers, der jeden Wafer eindeutig identifizierbar macht Die Pyramidenstruktur bleibt auch über die verschiedenen Prozessschritte hinweg erhalten. Die spezielle Lehre der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass diese Pyramidenstrukturierung der Oberfläche des Wafers neben ihrer eigentlichen Funktion der Flächenvergrößerung zusätzlich zur Identifizierung jedes einzelnen Wafers über verschiedene Prozessschritte hinweg genutzt werden kann.
Durch den Verzicht auf ein künstliches Erkennungsmerkmal auf dem Wafer wird der Vorteil erhalten, dass weder die Oberfläche des Wafers beschädigt noch die Nutzfläche des Wafers verringert wird.
Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung. 3
Gemäß einem bevorzugten Aspekt der Erfindung ist das Erkennungsmerkmal ein Reflexions- bzw. Streumuster von Licht, das an der Struktur der Oberfläche reflektiert bzw. gestreut wird. Solche Muster lassen sich eindeutig identifizieren.
Das Reflexionsmuster kann grundsätzlich in Abhängigkeit von der jeweiligen Textur viele verschiedene Ausbildungen aufweisen. Als besonders vorteilhaft hat es sich erweisen, wenn das Reflexionsmuster ein Punktmuster ist, das durch eine mit besagten Mikropyramiden strukturierte Oberfläche des Wafers hervorgerufen ist. Die eigentümliche Charakteristik der Oberfläche des Wafers wird bei der Reflexion von Licht an der Oberfläche in das Reflexionsmuster übertragen. Ein solches Punktmuster ist relativ einfach zu erfassen. Das Erfassen kann z.B. mit einer Kamera auf opto-elektronische Weise erfolgen. Jedoch kann eine solche Kamera wesentlich einfacher und kostengünstiger ausgestattet sein als eine Kamera, mit der ein hochauflösendes Bild der Mikrostruktur selbst als Erkennungsmerkmal aufgenommen würde. Auch die Auswertung eines solchen Punktmusters gestaltet sich einfacher, als wenn ein hochauflösendes Bild der mikroskopisch strukturierten Oberfläche direkt ausgewertet werden müsste. Letztendlich erfordert auch die digitale Speicherung eines solchen Punktmusters, das im wesentlichen nur helle und dunkle Flecken aufweist, wesentlich weniger Speicherplatz, als wenn ein hochauflösendes Bild von der Oberfläche gespeichert würde.
Bei dem Erfassen des Erkennungsmerkmals kann die gesamte Oberfläche des Wafers berücksichtigt werden. Gemäß einem bevorzugten Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung ist das Erfassen des Erkennungsmerkmals zur Reduzierung der zu verarbeitenden Daten jedoch auf einen Bereich der Oberfläche des Wafers beschränkt. Dieser Bereich kann beispielsweise eine Ausdehnung von einigen Quadratmillimetem haben, insbesondere kleiner gleich 1 cm2 gewählt werden. Die Ausdehnung kann jedoch in Abhängigkeit von der Kameraauflösung oder der gewählten Optik der Kamera auch wesentlich kleiner oder größer ausfallen. Die Wahl der geeigneten Größe des Bereichs der Oberfläche beeinflusst auch die Erkennungsgeschwindigkeit bzw. die Erkennungsgenauigkeit und letztendlich die benötigte Datenmenge zur digitalen Repräsentation bzw. Speicherung des Erkennungsmerkmals.
Das Erfassen des Erkennungsmerkmals des Wafers kann grundsätzlich mit Umgebungslicht, wie es beispielsweise in einer Fabrikhalle herrscht, erfolgen. Es hat sich jedoch als vorteilhaft erwiesen, wenn bei dem Erfassen des Erkennungsmerkmals zumindest der betreffende Bereich der Oberfläche des Wafers gezielt mit Licht bestrahlt, also zusätzlich zum Umgebungslicht erhellt bzw. ausgeleuchtet wird. Dadurch ist sichergestellt, dass in dem 4 betreffenden Bereich die gewünschten Lichtreflexionen mit der geforderten Intensität auftreten, um bei der nachfolgenden Verarbeitung des Erkennungsmerkmals die Erkennung des Wafers sicherzustellen. Eine Lichtquelle zum Beleuchten des betreffenden Bereiches der Oberfläche des Wafers kann beispielsweise durch eine LED, einen Laser oder eine andere Weißlichtquelle gebildet sein. Auch kann eine andere Farbe oder eine spezielle Polarisation des Lichts zum Einsatz kommen.
Die Beleuchtungsrichtung der Oberfläche des Wafers kann grundsätzlich die gleiche sein wie die Richtung des Erfassens des Erkennungsmerkmals. Gemäß einem bevorzugten Aspekt der Erfindung erfolgt das Aufnehmen bzw. Erfassen des Bildes jedoch aus einer anderen Richtung, als die Oberfläche beleuchtet wird, weil dadurch kontrastreichere Bilder erhalten werden. So kann beispielsweise die Kamera in einer normalen Richtung oberhalb der Oberfläche des Wafers lokalisiert und ihr Objektiv auf die Oberfläche ausgerichtet sein. Die Lichtquelle kann dann mit ca. 45° geneigt dazu orientiert und auf die Oberfläche, genauer gesagt, jenen Bereich der Oberfläche ausgerichtet sein, in dem die Reflexion oder Streuung des Lichts stattfindet. Die Oberfläche des Wafers wird dann von schräg oberhalb beleuchtet. Oft begünstigt der schräge Einfall des Lichtes die Entstehung von satt ausgeprägten Lichtreflexen in dem Reflexions- bzw. Punktmuster.
Ebenso kann die Position der Kamera und der Lichtquelle vertauscht werden, so dass das Erkennungsmerkmal von schräg oberhalb der Oberfläche erfasst wird und die Lichtquelle die Oberfläche des Wafers frontal in einer Normalenrichtung auf die Oberfläche beleuchtet. Es kann auch die Kamera und die Lichtquelle an verschiedenen Orten oberhalb der Oberfläche und schräg auf die Oberfläche blickend ausgerichtet sein.
Aufgrund der dreidimensionalen Strukturierung der Waferoberfläche bilden sich in einem Bild, das z.B. mit Hilfe der Kamera aufgenommen wird, charakteristische Lichtreflexe als das Erkennungsmerkmal aus, die ein zu der dreidimensionalen Struktur der Waferoberfläche korrespondierendes charakteristisches Punktmuster aus hellen und dunklen Punkten bilden. Dieses Punktmuster ist somit für den Wafer charakteristisch und erlaubt seine eindeutige Identifizierung, weil es de facto seinen "Fingerabdruck" bildet. Der Wafer wird identifiziert, indem das erfasste Erkennungsmerkmal mit früher erstellten und Wafern zugeordneten Referenzbildem von Wafern auf Übereinstimmung verglichen wird. Dies geschieht bevorzugt auf digitale Weise, wobei z.B. Datensätze, welche die Referenzbilder repräsentieren, mit einem Datensatz verglichen werden, welcher das als Bild erfasste, zu prüfende Erkennungsmerkmal repräsentiert. 5
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung erfolgt das Vergleichen zumindest zweistufig, wobei in einem ersten Auswertungsschritt eine Grobselektion der Referenzbilder und in einem zweiten und gegebenenfalls weiteren Auswertungsschritten eine Feinselektion der zuvor ermittelten grob selektierten Referenzbilder erfolgt.
Bei der Grobselektion besteht die Möglichkeit, ein sogenanntes „Geometrie Hashing“ zu verwenden. Dabei kann über eine geschichtete Datenstruktur ein Punktmuster sehr schnell mit einer großen Anzahl von zuvor gespeicherten Punktmustem (nämlich den Referenzbildem) verglichen werden. Dabei fallen geringe translatorische oder rotatorische Versetzungen des zu identifizierenden Wafers über die Prozessschritte nicht oder kaum ins Gewicht. Bei diesem Verfahren wird nämlich nicht auf absolute Identität von zwei Punktmustem geprüft. Vielmehr wird die Anzahl der Punktübereinstimmungen gezählt. Bei Erreichen eines Schwellwerts von Punktübereinstimmungen werden die entsprechenden Punktmuster als potentielle Übereinstimmungskandidaten ausgewählt. Die Anwendung dieses Verfahrens beschleunigt den Grobselektionsprozess und somit den gesamten Vergleichsprozess erheblich.
Die verbleibende, im Allgemeinen nur mehr sehr kleine Anzahl von Übereinstimmungskandidaten kann dann mit einem komplexeren Verfahren zur Feinselektion weiter untersucht werden. Die Feinselektion erfolgt beispielsweise mit Verfahren der „Computational Geometry“, mit denen eine genauere Übereinstimmung zwischen dem Bild und der verbliebenen Anzahl an Referenzbildem untersucht wird. Auch hierbei muss keine vollständige Übereinstimmung der Punktmuster gefunden werden, vielmehr reicht eine ausreichende Übereinstimmung aus.
Letztendlich wird bei einer gefundenen Übereinstimmung zwischen einem Referenzbild und dem Erkennungsmerkmal eine dem Referenzbild bereits zugeordnete bzw. mit ihm verknüpfte Waferkennung an ein übergeordnetes System, z.B. ein Leit- und/oder Steuersystem gesendet. Dort kann die Waferkennung weiter verarbeitet werden.
Das Referenzbild kann auf beliebige Art und Weise und zu jedem beliebigen Zeitpunkt erzeugt werden. Als besonders vorteilhaft hat es sich jedoch gemäß einem bevorzugten Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung erwiesen, wenn während der Bearbeitung des Wafers das Erkennungsmerkmal des Wafers als ein Referenzbild erfasst und einer Waferkennung zugeordnet wird. In nachfolgenden Bearbeitungsschritten ist dann jederzeit eine Identifizierung der solcherart referenzierten Wafer möglich. 6
Das Referenzbild wird beispielsweise mit einer ersten Lesestation (auch Erfassungsstation genannt, weil dort der Wafer über sein charakteristisches Erkennungsmerkmal erstmalig erfasst wird) bei einem frühen (oft ersten) Prozessschritt aufgenommen, digitalisiert und z.B. an einen Server Übermittelt. In dem Server wird dieses Referenzbild gespeichert.
Bei den nachfolgenden Prozessschritten wird mit Hilfe von weiteren Lesestationen, wobei jede Lesestation einem Prozessschritt zugeordnet ist, jeweils ein Bild aufgenommen, welches das Erkennungsmerkmal repräsentiert, digitalisiert und ebenfalls an den Server übermittelt. Die Identifizierung des Wafers läuft dann auf dem Server ab, über den eine Zuordnung zwischen dem Referenzbild, das mit der ersten Erfassungsstation aufgenommen wurde und dem Punktmuster des Bildes, das mit der jeweiligen Lesestation während nachfolgenden Prozessschritten aufgenommen wurde, durchgefiihrt wird.
Als Server wird im vorliegenden Fall ein leistungsstarker Computer bezeichnet, der mit entsprechender Hard- und Software ausgerüstet ist, um die Bilder zu empfangen, das Referenzbild zu speichern, mit einer Waferkennung zu verknüpfen und die mehrstufige Auswertung bis hin zur Identifizierung des Wafers durchzuführen.
Die Erfassungsstation und die Lesestation können grundsätzlich im Wesentlichen identisch ausgebildet sein, da sich ihre Bedeutung nur aus der Zuordnung zu dem jeweiligen Prozessschritt ergibt. Eine Erfassungsstation bzw. eine Lesestation - allgemein Aufhahmeeinrichtung genannt - weist in einem bevorzugten Beispiel eine Kamera zum Aufhehmen des Bildes der Lichtreflexion und besagte Lichtquelle zum Beleuchten der Oberfläche zwecks Erzeugung der Lichtreflexion bzw. Lichtstreuung an der Oberfläche auf. Die Kamera ist mit einem Objektiv ausgestattet, das entsprechend ausgebildet und orientiert ist. Hier können auch Färb- oder Polarisationsfilter zum Einsatz kommen, um z.B. Hintergrundlicht auszublenden. Auch die Lichtquelle kann mit einer entsprechenden Optik ausgerüstet sein. Mitunter kann eine Einstellung des Objektives der Erfassungsstation von der Einstellung des Objektivs der Lesestation ab weichen. Auch die Lichtquelle bzw. die Lichtintensität kann sich unterscheiden.
Die Erfindung wird im Folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Figuren anhand von einem Ausführungsbeispiel noch einmal näher erläutert, auf welches die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist. Dabei sind in den verschiedenen Figuren gleiche Komponenten mit identischen Bezugsziffem versehen. Es zeigen auf schematische Weise:
Fig. 1 eine Produktionsanlage für Solarzellen mit einer Vorrichtung zur Identifizierung eines Wafers;
Fig. 2 eine Lesestation der Vorrichtung gemäß der Fig. 1; und
Fig. 3 ein mit der Lesestation gemäß Fig. 2 eingelesenes Punktmuster.
In der Fig. 1 ist ausschnittsweise eine Produktionsanlage 1 für die Produktion von Solarzellen dargestellt. Die Produktionsanlage 1 weist eine erste Bearbeitungsstation 2, eine zweite Bearbeitungsstation 3 und eine dritte Bearbeitungsstation 4 auf. An den drei Bearbeitungsstationen 2, 3 und 4 werden verschiedene Prozessschritte bei der Herstellung der Solarzellen durchgeführt. Bei diesen Prozessschritten wird jeweils ein Wafer 5 bearbeitet. Der Wafer 5 wird entsprechend den Pfeilen A von der ersten Bearbeitungsstation 2 zur zweiten Bearbeitungsstation 3 und dann zur dritten Bearbeitungsstation 4 bewegt.
Erfindungsgemäß weist die Produktionsanlage 1 eine Vorrichtung 6 als ein System zum Identifizieren des Wafers 5 über die Prozessschritte hinweg auf. Jede der Bearbeitungsstationen 2, 3 bzw. 4 weist eine der Vorrichtung 6 zugeordnete Lesestation, nämlich eine erste Lesestation 7, eine zweite Lesestation 8 und eine dritte Lesestation 9 auf. Die drei Lesestationen 7, 8 und 9 sind im Wesentlich identisch ausgebildet und im Detail in der Fig. 2 dargestellt.
Die in der Figur 2 dargestellte Lesestation 7, 8 bzw. 9 weist eine Lichtquelle 10 und eine Kamera 11 mit einem Objektiv 12 auf. Die Kamera 11 bzw. ihr Objektiv 12 sind in einer Aufhahmerichtung AR ausgerichtet, die parallel zu einer Normalenrichtung N auf eine Oberfläche 13 des Wafers 5 ausgerichtet ist. Der Wafer 5 ist von seiner schmalen Seite betrachtet dargestellt und die Oberfläche 13 erstreckt sich normal zur Zeichenfläche. Eine Beleuchtungsrichtung BR, welche der Orientierung der Lichtquelle 10 bzw. der von ihr erzeugten Lichtstrahlen in Bezug auf die Oberfläche des Wafers 5 entspricht, ist in einem Winkel von 45° geneigt zu der Normalenrichtung N orientiert. Die Lichtquelle 10 beleuchtet mit ihrem Licht L einen Bereich 14 auf der Oberfläche 13 des Wafers 5, der in etwa dem mit Hilfe des Objektivs 12 erfassten Bereich entspricht.
Das Licht L wird in dem Bereich 14 der Oberfläche 13 bzw. genauer gesagt an einer dreidimensionalen Mikrostruktur der Oberfläche 13, die durch Mikropyramiden gebildet ist, reflektiert bzw. gestreut. Das Reflexions- bzw. Streumuster ist ein Punktmuster mit hellen Punkten auf dunklem Untergrund. Die Kamera 11 erfasst dieses Punktmuster über ihre optoelektronischen Sensorelemente und erstellt daraus ein digitales Bild, so wie es schematisch in der Fig. 3 abgebildet ist. 8
Deutlich zu sehen ist ein für den Wafer 5 charakteristisches Punktmuster. Dunkle Punkte stellen in diesem Bildausschnitt helle Lichtreflexionen dar. Dieses Punktmuster ist ein eindeutiges Erkennungsmerkmal EM für den Wafer 5 und wird durch die pyramidenartige Mikrostruktur verursacht. Dieses Punktmuster ist deshalb das eindeutige Erkennungsmerkmal EM des Wafers, weil es die Eigenart der Textur der Oberfläche 13 des Wafers 5 widerspiegelt. Die Ursache für das Erkennungsmerkmal EM ist also inhärent bereits in der Struktur der Oberfläche 13 des Wafers 5 enthalten. Ein Punktmuster, das durch einen anderen Wafer verursacht ist, sieht anders aus.
Wie in der Figur 1 dargestellt, wird das Bild in Form von Bilddaten BD von der Kamera 11 an einen Server 15, der eine Auswertungseinheit der Vorrichtung 6 zum Auswerten des Erkennungsmerkmals EM zwecks Identifizierung des Wafers 5 bildet, abgegeben.
Im Betrieb der Vorrichtung 6 wird nun zunächst mit der ersten Lesestation 7 ein erstes Bild des Punktmusters - also das Erkennungsmerkmal EM - aufgenommen. Dieses Bild dient bei nachfolgenden Prozessschritten als Referenzbild, um den Wafer 5 wiederzuerkennen. Das Referenzbild wird digitalisiert und als erste Bilddaten BDI an den Server 15 übermittelt. Gemäß ihrer Funktion wird die erste Lesestation 7 auch als Erfassungsstation bezeichnet, weil bei ihr das Erkennungsmerkmal EM erstmals erfasst wird und für die nachfolgende Identifizierung des Wafers 5 bei den nachfolgenden Prozessschritten zur Verfügung gestellt wird. In dem Server 15 wird dieses Referenzbild für den Wafer 5 gespeichert Mit diesem Referenzbild wird eine eindeutige Waferkennung in Form einer Seriennummer verknüpft. Nach Beendigung des ersten Prozessschrittes wird der Wafer 5 von der ersten Bearbeitungsstafion 2 gemäß dem Pfeil A zur zweiten Bearbeitungsstation 3 weiter bewegt.
Auch bei der zweiten Bearbeitungsstation 3 wird mit Hilfe der zweiten Lesestation 8 ein zweites Bild von einem dort erzeugten Punktmuster, also dem Erkennungsmerkmal EM aufgenommen und digitalisiert. Auch dieses zweite Bild wird in der Form zweiter Bilddaten BD2 an den Server 15 übermittelt.
Bei der Erstellung des zweiten Bildes ist es nicht notwendig, dass das Punktmuster zu 100% von demselben Bereich 14 der Oberfläche 13 verursacht wird, der zuvor für des Referenzbild benutzt wurde. Vielmehr reicht es aus, wenn der mit dem Objektiv 12 der zweiten Lesestation 8 erfasste Bereich 14 der Oberfläche 13 einen ausreichend großen Überlapp mit dem bei der ersten Lesestation 7 erfassten Bereich 14 hat.
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Der Server 15, auf dem ein entsprechendes Programm abgearbeitet wird, das die Funktionen der Auswertungseinheit realisiert, vergleicht nun das von der zweiten Lesestation 8 übermittelte zweite Bild mit allen bei ihm bereits verfügbaren Referenzbildem. Dieser Vergleich erfolgt zweistufig, wobei in einem ersten Auswertungsschritt eine Grobselektion und in einem zweiten Auswertungsschritt eine Feinselektion erfolgt. Letztendlich wird bei der Feinselektion eine hinreichende Übereinstimmung des zweiten Bildes mit einem der zuvor eingelesenen Referenzbilder festgestellt und von dem Server 15 die Waferkennung des Wafers 5 an ein übergeordnetes Leitsystem (nicht dargestellt) abgegeben. Mit diesem Leitsystem können die einzelnen Prozessschritte in der Produktionsanlage 1 z.B. überwacht bzw. gesteuert werden.
Durchläuft der Wafer 5 nun weitere Prozessschritte, so wie in der Fig. 1 dargestellt den dritten Prozessschritt an der dritten Bearbeitungsstation 4, so wird die zuvor beschriebene Identifizierung des Wafers 5 auch bei der dritten Bearbeitungsstation 4 auf analoge Weise unter Ausnutzung von dritten Bilddaten BD3 durchgeführt.
Claims (17)
- ·· I *« ·· ·· ♦ ♦ ♦ * · · 4 • «· * * ** • · ·♦· · 4 • ♦ ♦ ♦ 10 A 13470 ANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Identifizierung eines Wafers (5), umfassend das Erfassen eines Erkennungsmerkmals (EM) des Wafers (5) und das Zuordnen des Erkennungsmerkmals (EM) zum Wafer (5), dadurch gekennzeichnet, dass das Erkennungsmerkmal (EM) ein optisch erfassbares Muster einer Struktur, insbesondere einer dreidimensionalen Struktur, der Oberfläche (13) des Wafers (5) ist.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Erkennungsmerkmal (EM) ein Reflexions- bzw. Streumuster von Licht (L) ist, das an der Struktur der Oberfläche (13) reflektiert bzw. gestreut wird.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Reflexionsmuster ein Punktmuster ist, das durch eine mit Mikropyramiden strukturierte Oberfläche (13) des Wafers (5) hervorgerufen wird.
- 4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassen des Erkennungsmerkmals (EM) auf einen Bereich (14) der Oberfläche (13) des Wafers (5) beschränkt wird, wobei dieser Bereich (14) vorzugsweise eine Fläche von maximal 1 cm2, noch bevorzugter von einigen Quadratmillimetem aufweist.
- 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassen des Erkermungsmerkmals (EM) mittels einer Bildaufhahmeeinrichtung, vorzugsweise mittels eines elektronischen Kamerasystems, erfolgt.
- 6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während des Erfassens des Erkennungsmerkmals (EM) zumindest der betreffende Bereich (14) der Oberfläche (13) mit Licht (L) bestrahlt wird, wobei vorzugsweise das Erfassen des Erkennungsmerkmals (EM) aus einer anderen Richtung (AR) erfolgt, als die Oberfläche (13) bestrahlt wird.
- 7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wafer (5) identifiziert wird, indem das erfasste Erkennungsmerkmal (EM) mit früher erstellten und Wafern zugeordneten Referenzbildem von Wafern auf Übereinstimmung verglichen wird.
- 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Vergleichen zumindest zweistufig erfolgt, wobei in einem ersten Auswertungsschritt eine Grobselektion der Referenzbilder und in einem zweiten und gegebenenfalls weiteren Auswertungsschritten eine Feinselektion der zuvor ermittelten grob selektierten Referenzbilder erfolgt
- 9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei gefundener Übereinstimmung zwischen einem Referenzbild und dem Erkennungsmerkmal (EM) eine Waferkennung, die mit dem Referenzbild verknüpft ist, an ein übergeordnetes System übertragen wird.
- 10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während der Bearbeitung des Wafers (5) das Erkennungsmerkmal (EM) des Wafers (5) als ein Referenzbild erfasst und einer Waferkennung zugeordnet wird.
- 11. Vorrichtung (6) zur Identifizierung eines Wafers (5), mit einer Lesestation (7, 8, 9) zum Erfassen eines Erkennungsmerkmals (EM) eines Wafers (5), und mit einer Auswertungseinheit (15) zum Zuordnen des Erkennungsmerkmals (EM) zum Wafer (5), dadurch gekennzeichnet, dass die Lesestation (7„ 8, 9) als Erkennungsmerkmal (EM) ein optisch erfassbares Muster einer Struktur, insbesondere einer dreidimensionalen Struktur, der Oberfläche (13) des Wafers (5) erfasst.
- 12. Vorrichtung (6) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Lesestation (7, 8, 9) eine Bildauftiahmeeinrichtung, insbesondere eine elektronische Kamera (11), zum Erfassen des Erkennungsmerkmals (EM) und eine Lichtquelle (10) zum Beleuchten von zumindest einem Bereich (14) der Oberfläche (13) des Wafers (5) aufweist.
- 13. Vorrichtung (6) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass in Bezug auf die Oberfläche (13) des Wafers (5) die Bildauftiahmeeinrichtung in einer Aufiiahmerichtung (AR) und die Lichtquelle (10) in einer Beleuchtungsrichtung (BR) orientiert ist, wobei die Aufhahmerichtung (AR) von der Beleuchtungsrichtung (BR) abweicht.
- 14. Vorrichtung (6) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei die Auswertungseinheit (15) ein erfasstes Erkennungsmerkmal (EM) mit früher erstellten und Wafern zugeordneten Referenzbildem von Wafem auf Übereinstimmung vergleicht.
- 15. Vorrichtung (6) nach Anspruch 14, wobei die Auswertungseinheit (15) einen zumindest zweistufigen Vergleich durchfuhrt, wobei in einem ersten Auswertungsschritt ··* · « • · 4 ·· ·* • · * · • ·· * < « · < «···· ·· 12 eine Grobselektion der Referenzbilder und in einem zweiten und gegebenenfalls weiteren Auswertungsschritten eine Feinselektion der zuvor ermittelten grob selektierten Referenzbilder erfolgt.
- 16. Vorrichtung (6) nach einem der Ansprüche 14 oder 15, wobei die Auswertungseinheit (15) bei gefundener Übereinstimmung zwischen einem Referenzbild und dem Erkennungsmerkmal (EM) eine Waferkennung, die dem Referenzbild zugeordnet ist, an ein übergeordnetes System überträgt
- 17. Vorrichtung (6) nach einem der Ansprüche 11 bis 16, die eine Lesestation (7) aufweist, die das Erkennungsmerkmal (EM) des Wafers (5) als ein Referenzbild erfasst und an die Auswertungseinheit (15) übermittelt, wobei die Auswertungseinheit (15) zum Speichern des Referenzbilds und zum Zuordnen des Referenzbilds zu einer Waferkennung ausgebildet ist.
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