CN114613657A - 用于晶片型传感器的充电和自动校准的控制程序、容器及半导体元件制造设备 - Google Patents

用于晶片型传感器的充电和自动校准的控制程序、容器及半导体元件制造设备 Download PDF

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Abstract

本发明提供用于晶片型传感器的充电和自动校准的控制装置、由控制装置执行的控制程序、晶片型传感器保管装置、晶片型传感器充电装置及半导体元件制造设备。所述控制程序由装载有处理器的控制装置执行，其利用晶片型传感器监控半导体元件制造设备及其部件，并且监控晶片型传感器的电池余量。

Description

用于晶片型传感器的充电和自动校准的控制程序、容器及半 导体元件制造设备
技术领域
本发明涉及晶片型传感器控制装置、由所述控制装置执行的控制程序、晶片型传感器保管装置(容器)、晶片型传感器充电装置(加载端口模块)及具有所述晶片型传感器充电装置的半导体元件制造设备。更具体地，本发明涉及用于晶片型传感器的充电和自动校准的控制装置、控制程序、容器、加载端口模块及半导体元件制造设备。
背景技术
半导体元件制造工艺可以在半导体元件制造设备中连续地进行，并且可以分为前工艺和后工艺。半导体制造设备可以设置在定义为FAB(Fabrication Plant，制造工厂)的空间内，以制造半导体元件。
前工艺是指在基板(例如，晶片(Wafer))上形成电路图案以完成芯片(Chip)的工艺。这种前工艺可以包括在基板上形成薄膜的沉积工艺(Deposition Process)、利用光掩模(Photo Mask)将光刻胶(Photo Resist)转印到薄膜上的曝光工艺(Photo LithographyProcess)、利用化学物质或反应性气体来选择性地去除不需要的部分以在基板上形成期望的电路图案的蚀刻工艺(Etching Process)、去除蚀刻后残留的光刻胶的灰化工艺(AshingProcess)、向与电路图案连接的部分注入离子以使其具有电子元件特性的离子注入工艺(Ion Implantation Process)、去除基板上的污染源的清洗工艺(Cleaning Process)等。
后工艺是指对通过前工艺完成的产品的性能进行评价的工艺。后工艺可以包括检查基板上的各个芯片是否工作以筛选优良品和不良品的基板检查工艺、通过切片(Dicing)、贴片(Die Bonding)、焊线(Wire Bonding)、成型(Molding)、标记(Marking)等对各个芯片进行切割和分离以使其具有产品的形状的封装工艺(Package Process)、通过电特性检查、老化(Burn In)检查等来对产品的特性和可靠性进行最终检查的最终检查工艺等。
发明内容
在半导体元件制造工艺中，可以使用蚀刻设备(Etching Chamber)以在基板上形成期望的电路图案。这种蚀刻设备可以利用等离子体蚀刻基板。
在利用等离子体的情况下，蚀刻设备可以设置静电卡盘(ESC：Electro StaticChuck)作为基板支承单元，以将静电卡盘用作下部电极。此时，为了防止静电卡盘的侧面被等离子体损伤，并且为了提高基板的蚀刻效率，可以在静电卡盘的周边形成环组件(RingAssembly)。
然而，环组件是随着使用时间增加而逐渐被蚀刻的消耗品，因此，如果不对它进行定期的位置校正或更换，则会对基板处理工艺产生不良影响。
本发明要解决的技术问题是提供利用晶片型传感器来监控半导体元件制造设备及其部件的自动校准系统、该系统所包括的控制装置以及由所述控制装置执行的控制程序。
另外，本发明要解决的技术问题是提供自动地对所述晶片型传感器进行充电以在紧急情况时顺利使用的自动校准系统、该系统所包括的晶片型传感器保管装置(容器)、晶片型传感器充电装置(加载端口模块)以及半导体元件制造设备。
本发明要解决的技术问题的不限于以上提及的技术问题，本领域技术人员将可以通过下面的描述清楚地理解未提及的其它技术问题。
用于解决上述技术问题的本发明的控制程序的一个方面(aspect)由装载有处理器的控制装置执行，其中，所述控制程序利用晶片型传感器监控半导体元件制造设备及其部件，且所述控制程序监控所述晶片型传感器的电池余量。
所述控制程序可以监控消耗性部件在基板处理装置内是否居中。
当新更换所述消耗性部件时，所述控制程序可以监控所述消耗性部件是否居中。
所述晶片型传感器可以测量所述消耗性部件与卡盘之间的间隔。
如果所述消耗性部件未居中，则所述控制程序可以基于与居中相关的校正信息，利用传送机械手来校正消耗性部件的位置。
如果所述晶片型传感器的电池余量小于基准值，则所述控制程序可以利用设置于加载端口模块的电池充电装置对所述晶片型传感器进行充电。
当对所述晶片型传感器进行充电时，所述控制程序可以使所述晶片型传感器装载于容器。
当对所述晶片型传感器进行充电时，所述控制程序可以将装载有所述晶片型传感器的所述容器安置在所述加载端口模块上。
如果所述晶片型传感器的电池余量小于基准值，则所述控制程序可以在对所述晶片型传感器进行充电之后监控半导体元件制造设备及其部件。
用于解决上述技术问题的本发明的晶片型传感器保管装置(容器)的一个方面，所述容器装载晶片型传感器，且所述容器利用具有电池充电装置的加载端口模块对所述晶片型传感器进行充电。
当所述晶片型传感器装载到所述容器时，所述容器可以对所述晶片型传感器进行充电。
所述晶片型传感器可以在充电时装载于所述容器。
所述容器可以包括在所述容器的内部沿上下方向设置的多个槽。
所述容器可以包括：设置在所述容器的内部的第一槽；以及设置在所述第一槽的下方的第二槽，其中，在所述第一槽和所述第二槽中装载不同的物品。
所述晶片型传感器可以装载于所述第一槽。
所述容器可以基于所述晶片型传感器的电池余量监控结果，对所述晶片型传感器进行充电。
所述容器可以是FOUP(Front Opening Unified Pod，前开式统一吊舱)。
所述容器可以利用磁共振方式和电磁感应方式中的至少一种方式对所述晶片型传感器进行充电。
用于解决上述技术问题的本发明的晶片型传感器充电装置(加载端口模块)的一个方面具有电池充电装置，并且利用所述电池充电装置对装载于容器的晶片型传感器进行充电。
所述电池充电装置可以包括：电源供应模块，供应第一电力；电力转换模块，设置在所述加载端口模块的内部，并且将所述第一电力转换为第二电力；以及电源输出端子，设置在所述加载端口模块的上部，并且与所述容器的连接模块接通。
当所述容器安置在所述加载端口模块的上部时，所述电池充电装置可以对所述晶片型传感器进行充电。
用于解决上述技术问题的本发明的半导体元件制造设备的一个方面包括：加载端口模块，设置为前端模块；索引模块，与所述加载端口模块相邻设置，并且具有第一搬运机械手，所述第一搬运机械手对在所述加载端口模块上的容器中装载的基板进行搬运；工艺腔室，处理所述基板，并且设置为多个；以及传送腔室，与所述工艺腔室相邻设置，并且具有第二搬运机械手，所述第二搬运机械手向所述工艺腔室搬入由所述第一搬运机械手搬运的未处理基板，或者从所述工艺腔室搬出已处理基板，其中，所述加载端口模块具有电池充电装置，并且利用所述电池充电装置对装载于所述容器的晶片型传感器进行充电。
所述加载端口模块可以是多个。
安置在各个加载端口模块上的各个容器可以装载彼此不同的物品。
所述各个容器中的任一个容器可以装载所述晶片型传感器，且另一个容器可以装载所述基板。
多个工艺腔室可以根据集群平台、四联平台和直列式平台中的任一种结构布置。
其它实施例的具体事项包括在详细的说明及附图中。
附图说明
图1是示意性地示出根据本发明一实施例的自动校准系统的内部构成的图。
图2是示意性地示出根据本发明一实施例的构成自动校准系统的基板处理装置的内部结构的图。
图3是示意性地示出根据本发明一实施例的构成自动校准系统的晶片型传感器的内部构成的图。
图4是用于说明根据本发明一实施例的构成自动校准系统的晶片型传感器的作用的第一示例图。
图5是用于说明根据本发明一实施例的构成自动校准系统的晶片型传感器的作用的第二示例图。
图6是用于示例性地说明根据本发明一实施例的构成自动校准系统的控制装置的运行方法的第一流程图。
图7是用于示例性地说明根据本发明一实施例的构成自动校准系统的控制装置的运行方法的第二流程图。
图8是用于示例性地说明根据本发明一实施例的构成自动校准系统的控制装置的运行方法的第三流程图。
图9是示意性地示出根据本发明一实施例的构成自动校准系统的保管装置的内部结构的第一示例图。
图10是示意性地示出根据本发明一实施例的构成自动校准系统的保管装置的内部结构的第二示例图。
图11是示意性地示出根据本发明一实施例的构成自动校准系统的保管装置的内部结构的第三示例图。
图12是示意性地示出根据本发明一实施例的构成自动校准系统的加载端口模块的内部结构的图。
图13是示意性地示出构成图12的加载端口模块的电源输出端子的结构的示例图。
图14是用于说明根据本发明一实施例的不使用构成自动校准系统的保管装置时的保管方法的示例图。
图15是根据包括加载端口模块的半导体元件制造设备的第一实施方式的示例图。
图16是根据包括加载端口模块的半导体元件制造设备的第二实施方式的示例图。
图17是根据包括加载端口模块的半导体元件制造设备的第三实施方式的示例图。
附图标记的说明
100：自动校准系统 110：基板处理装置
120：晶片型传感器 130：控制装置
140：保管装置 150：充电装置
210：壳体 220：基板支承单元
221：基座 222：静电卡盘
223：环组件 223a：聚焦环
223b：边缘环 224：加热部件
225：冷却部件 230：等离子体生成单元
231：上部电源 232：下部电源
240：喷头单元 250：上部模块
251：天线单元 260：卡盘部件
270：消耗性部件 310：传感模块
320：第一通信模块 330：存储模块
340：电源模块 350：第一控制模块
710：盖部件 720：第一槽
730：第二槽 740：门部件
750：连接模块 760：电力发送模块
770：第二通信模块 780：第二控制模块
810：容器移送装置 820：加载端口模块
820a：第一加载端口 820b：第二加载端口
820c：第三加载端口 821：电源供应模块
822：开关模块 823：电力转换模块
824：电源输出端子 840：机架
900：半导体元件制造设备 910：索引模块
911：第一搬运机械手 920：过渡腔室
930：传送腔室 931：第二搬运机械手
940：工艺腔室 950：容器
具体实施方式
下面，将参照附图详细描述本发明的优选的实施例。本发明的优点和特征以及实现这些优点和特征的方法将通过参照下面与附图一起详细描述的实施例而变得清楚。然而，本发明并不限于以下所公开的实施例，而是能够以彼此不同的多种形态实现，本实施例只是为了使本发明的公开完整，并向本发明所属技术领域的普通技术人员完整地告知发明的范围而提供的，本发明仅由权利要求书的范围限定。在整个说明书中，相同的附图标记指代相同的构成要素。
元件或层被称为在另一个元件或层“上(on)”或“上方(on)”不仅包括其在另一个元件或层的正上方，而且还包括其它层或其它元件介于中间的情况。相反，元件被称为“直接”在另一个元件“上”或者在另一个元件的正上方表示没有其它元件或层介于中间的情况。
为了容易地描述如图所示的一个元件或构成要素与另一个元件或构成要素的相关关系，可以使用空间相对术语“下方(below)”、“下面(beneath)”、“下部(lower)”、“上方(above)”、“上部(upper)”等。应该理解的是，除了图中所示的方向之外，空间相对术语是还包括元件在使用或操作时的彼此不同的方向的术语。例如，当图中所示的元件被翻转时，被描述为在另一个元件的“下方(below)”或“下面(beneath)”的元件可以位于另一个元件的“上方(above)”。因此，示例性的术语“下方”可以包括下方和上方两种方向。元件也可以以另一个方向定向，由此空间相对术语可以根据定向进行解释。
虽然术语“第一”、“第二”等用于描述各种元件、构成要素和/或部分，但是这些元件、构成要素和/或部分显然不被这些术语所限制。这些术语仅用于区分一个元件、构成要素和/或部分与另一个元件、构成要素和/或部分。因此，以下提及的第一元件、第一构成要素或第一部分在本发明的技术思想之内显然也可以是第二元件、第二构成要素或第二部分。
本说明书中使用的术语是为了说明实施例，并不是为了限制本发明。在本说明书中，除非在句中特别提及，单数形式也包括复数形式。说明书中使用的“包括(comprises)”和/或“包括(comprising)”不排除除了所提及的构成要素、步骤、操作和/或元件之外存在或增加一个以上的其他构成要素、步骤、操作和/或元件。
如果没有其它定义，则在本说明书中使用的所有术语(包括技术和科学术语)可以以本发明所属领域的普通技术人员能够共同理解的含义所使用。此外，在通常使用的词典中定义的术语，除非明确地特别定义，否则不被理想地或过度地解释。
以下，参照附图详细说明本发明的实施例，在参照附图说明时，与附图标记无关地，相同或对应的构成要素被赋予相同的参照标号，并省略对其的重复说明。
本发明涉及对用于制造半导体元件的半导体元件制造设备及其部件进行检查的自动校准系统(Auto Teaching System)。根据本发明的自动校准系统可以利用晶片型传感器来监控半导体元件制造设备及其部件，并且可以自动地对晶片型传感器进行充电。
具体地，可以利用构成自动校准系统的控制装置以及由控制装置执行的程序来监控半导体元件制造设备及其部件，并且可以利用构成自动校准系统的保管装置和充电装置自动地对晶片型传感器进行充电以在紧急情况时顺利使用。
以下，将参照附图等详细说明本发明。
图1是示意性地示出根据本发明一实施例的自动校准系统的内部构成的图。
自动校准系统100适用于半导体元件制造设备，是用于实现自动校准的完全自动化(Auto Teaching Full Automation)的系统。
根据图1，自动校准系统100可以包括基板处理装置110、晶片型传感器120、控制装置130、保管装置140和充电装置150。
基板处理装置110是用于处理基板(例如，晶片(Wafer))的装置。例如，基板处理装置110可以由对基板进行蚀刻工艺(Etching Process)的腔室(Etching ProcessChamber)、对基板进行清洗工艺(Cleaning Process)的腔室(Cleaning Process Chamber)等实现。
当基板处理装置110由蚀刻工艺腔室、清洗工艺腔室等实现时，如图2所示，基板处理装置110可以包括壳体210、基板支承单元220、等离子体生成单元230和喷头单元240。
图2是示意性地示出根据本发明一实施例的构成自动校准系统的基板处理装置的内部结构的图。参照图2进行以下说明。
基板处理装置110可以在真空环境下利用干式蚀刻工艺和/或干式清洗工艺来处理基板W。例如，基板处理装置110可以利用等离子体工艺(Plasma Process)来处理基板W。
壳体210提供执行等离子体工艺的空间。壳体210可以包括开口部(未示出)，该开口部设置于壳体210的侧壁以用作供基板W出入的通道。
基板支承单元220可以设置于壳体210的内部下侧区域，并且可以利用静电力来支承基板W。然而，本实施例不限于此。基板支承单元220也可以通过诸如机械夹持(Mechanical Clamping)、真空(Vacuum)等各种方法来支承基板W。
在利用静电力来支承基板W的情况下，基板支承单元220可以包括基座221和静电卡盘(ESC：Electro Static Chuck)222。
静电卡盘222是利用静电力来支承安置在其上部的基板W的基板支承部件。这种静电卡盘222可以由陶瓷材质制成，并且可以与基座221结合以固定在基座221上。
环组件223设置成围绕静电卡盘222的边缘。这种环组件223可以设置为环形形状，并且构成为支承基板W的边缘区域。环组件223可以包括聚焦环(Focus Ring)223a和边缘环(Edge Ring)223b。
聚焦环223a形成在边缘环223b的内侧，并且设置成围绕静电卡盘222。聚焦环223a可以由硅材质制成，并且可以将在等离子体工艺中生成的离子集中在基板W上。
边缘环223b形成在聚焦环223a的外侧，并且设置成围绕聚焦环223a。边缘环223b可以由石英(Quartz)材质制成，并且可以是为了防止静电卡盘222的侧面被等离子体损伤而形成的。
加热部件224和冷却部件225设置成使得在壳体210的内部执行蚀刻工艺时能够保持基板W的工艺温度。例如，加热部件224和冷却部件225可以分别设置在静电卡盘222的内部和基座221的内部。
等离子体生成单元230用于从残留在放电空间中的气体产生等离子体。在这里，放电空间是指在壳体210的内部空间中位于基板支承单元220的上部的空间。
等离子体生成单元230可以利用电感耦合等离子体(ICP：Inductively CoupledPlasma)源在壳体210内部的放电空间产生等离子体。在这种情况下，等离子体生成单元230可以将设置于上部模块250的天线单元(Antenna Unit)251用作上部电极，并且可以将静电卡盘222用作下部电极。
然而，本实施例并不限于此。等离子体生成单元230也可以利用电容耦合等离子体(CCP：Capacitively Coupled Plasma)源在壳体210内部的放电空间产生等离子体。在这种情况下，等离子体生成单元230可以将喷头单元240用作上部电极，并且可以将静电卡盘222用作下部电极。
等离子体生成单元230可以包括上部电极、下部电极、上部电源231和下部电源232。
上部电源231向上部电极施加电力。上部电源231可以设置成控制等离子体的特性。例如，上部电源231可以设置成调节离子轰击能量(Ion Bombardment Energy)。
下部电源232向下部电极施加电力。下部电源232可以起到产生等离子体的等离子体源的作用，或者可以起到与上部电源231一起控制等离子体的特性的作用。
喷头单元(Shower Head Unit)240可以在壳体210的内部设置成在上下方向(第三方向30)上与静电卡盘222相对。喷头单元240可以具有多个气体喷射孔(Gas FeedingHole)以向壳体210的内部喷射气体，并且可以设置成具有比静电卡盘222更大的直径。喷头单元240可以由硅材质或金属材质制成。
在以上说明中，尽管说明了自动校准系统100包括基板处理装置110，但在本实施例中，自动校准系统100也可以包括半导体元件制造设备而不是基板处理装置110。半导体元件制造设备包括基板处理装置110，对此将在后面进行说明，构成半导体元件制造设备的工艺腔室可以相当于基板处理装置110。另一方面，在本实施例中，自动校准系统100自身也可以是半导体元件制造设备。
再次参照图1进行说明。
晶片型传感器(Wafer Type Sensor)120适用于对半导体元件制造设备及其部件进行检查。这种晶片型传感器120可以适用于对半导体元件制造设备及其部件的自动校准(Auto Teaching)、对用于在半导体元件制造设备中搬运基板的机械手的监控(例如，对与机械手相关的振动、扭矩、编码器、倾斜度、位置等的监控)、对半导体元件制造设备中的温度和压力的测量等。
如图3所示，晶片型传感器120可以包括传感模块310、第一通信模块320、存储模块330、电源模块340和第一控制模块350以执行上述功能。
图3是示意性地示出根据本发明一实施例的构成自动校准系统的晶片型传感器的内部构成的图。参照图3进行以下说明。
传感模块310用于检测对半导体元件制造设备及其部件进行检查所需的各种信号和信息。在本实施例中，传感模块310可以包括图像信号检测器(Image Detector)(例如，相机)、光信号检测器(Image Detector)(例如，激光束检测器)等。
此外，传感模块310也可以还包括例如加速度信息检测器(Accelerometer)、倾斜信息检测器(Inclinometer)、方向信息检测器(Directional Compass)、磁场方向检测器(Magnetic Field Directional Detector)、磁场强度检测器(Magnetic Field StrengthDetector)、温度信息检测器(Thermometer)、压力信息检测器(Pressure Detector)、湿度检测器(Humidity Detector)、声波检测器(Acoustic Detector)、酸度检测器(AcidityDetector)、化学成分活性检测器(Chemical Moiety Activity Detector)等。
第一通信模块320用于向外部发送由传感模块310检测到的信号和信息。例如，第一通信模块320可以向控制装置130发送检测信号和信息。
第一通信模块320可以以无线方式发送检测信号和信息。在这种情况下，第一通信模块320可以利用WIFI作为无线方式。然而，本实施例不限于此。在本实施例中，只要是能够以无线方式收发数据的方式，就可以采用任何方式。另一方面，第一通信模块320也可以以有线方式发送检测信号和信息。
另一方面，第一通信模块320也可以从外部接收特定的信号和信息。
存储模块330存储由传感模块310检测到的信号和信息、以及由第一通信模块320从外部接收到的信号和信息等。存储模块330可以包括至少一个存储器芯片。
电源模块340提供电源，以使构成晶片型传感器120的各个构成要素、即传感模块310、第一通信模块320、存储模块330、第一控制模块350等能够顺利地工作。这种电源模块340可以包括至少一个电池。
第一控制模块350对构成晶片型传感器120的各个构成要素、即传感模块310、第一通信模块320、存储模块330、电源模块340等的整体运行进行控制。这种第一控制模块350作为主处理单元(MPU；Main Processing Unit)，可以由中央处理单元(CPU；CentralProcessing Unit)、微处理单元(MPU；Micro Processing Unit)等的处理器实现，且在本实施例中，也可以被理解为包括数字信号处理器(DSP；Digital Signal Processor)等的概念。
另一方面，除此之外，晶片型传感器120也可以还包括照明模块，照明模块包括A/D转换器(Analog to Digital Converter)、电源开启/关闭开关和多个发光二极管(LED；Light Emitting Diode)。
以上，说明了传感模块310可以包括图像信号检测器。在这种情况下，晶片型传感器120可以由内置有相机模块(Camera Module)的基板即视觉晶片(Vision Wafer)实现。
在晶片型传感器120由内置有相机模块310a的视觉晶片实现的情况下，如图4所示，晶片型传感器120可以用于在基板处理装置110内测量卡盘部件260与消耗性部件270之间的间隔(Gap)K。在上文中，消耗性部件270可以是在基板处理装置110内布置成围绕基板W的环形部件。例如，消耗性部件270可以是聚焦环223a或边缘环223b。另一方面，卡盘部件260可以是静电卡盘222。图4是用于说明根据本发明一实施例的构成自动校准系统的晶片型传感器的作用的第一示例图。
另一方面，当晶片型传感器120测量卡盘部件260与消耗性部件270之间的间隔K时，如图5所示，可以在卡盘部件260的每一侧获得关于与消耗性部件270的间隔的多个信息(例如，K1、K2、K3、K4)。
如此获得的卡盘部件260与消耗性部件270之间的间隔K1、K2、K3、K4可以用于以卡盘部件260为基准使消耗性部件270居中(Centering)。图5是用于说明根据本发明一实施例的构成自动校准系统的晶片型传感器的作用的第二示例图。
另一方面，在晶片型传感器120由视觉晶片实现的情况下，也可以用于获得关于半导体元件制造设备或基板处理装置内的部件的图像信息。
另一方面，传感模块310可以包括诸如激光束检测器的光信号检测器，且在这种情况下，晶片型传感器120可以用于测量消耗性部件270的高度。
再次参照图1进行说明。
控制装置130利用晶片型传感器120对包括基板处理装置110在内的半导体元件制造设备及其部件进行检查。例如，控制装置130可以由利用晶片型传感器120执行设备监控的集群工具控制器(CTC：Cluster Tool Controller)实现。
如上所述，晶片型传感器120可以测量卡盘部件260与消耗性部件270之间的间隔，以判断新更换的消耗性部件270是否正确地安置于卡盘部件260。在这种情况下，控制装置130基于由晶片型传感器120获得的信息(即，关于卡盘部件260与消耗性部件270之间的间隔的信息)来对用于将消耗性部件270安置在卡盘部件260的周围的真空传送机械手(VTR：Vacuum Transfer Robot)进行校正。由此，当在控制装置130的控制下在卡盘部件260的周围更换设置消耗性部件270时，VTR可以以卡盘部件260为基准使消耗性部件270居中。
控制装置130可以监控晶片型传感器120的电池余量。具体地，控制装置130可以起到如下作用：比较晶片型传感器120的电池余量与基准值，如果判断为晶片型传感器120的电池余量小于基准值，则控制晶片型传感器120进行充电。
以下，将参照附图更具体地说明控制装置130的各种功能。
图6是用于示例性地说明根据本发明一实施例的构成自动校准系统的控制装置的运行方法的第一流程图。参照图6进行以下说明。
首先，控制装置130判断消耗性部件270在基板处理装置110内是否居中。例如，控制装置130判断消耗性部件270是否以卡盘部件260为基准居中。
在上述情况下，晶片型传感器120在基板处理装置110内测量卡盘部件260与消耗性部件270之间的间隔(S410)。此时，晶片型传感器120可以测量卡盘部件260边缘的各侧与消耗性部件270的间隔，从而获得多个间隔信息(例如，图5所示的K1、K2、K3、K4)。当消耗性部件270被更换为新的时，晶片型传感器120可以执行上述功能。
当由晶片型传感器120获得卡盘部件260与消耗性部件270之间的多个间隔信息时，控制装置130对多个间隔信息进行相互比较(S420)，以判断消耗性部件270是否以卡盘部件260为基准居中(S430)。
具体地，控制装置130可以基于多个间隔信息是否彼此相同来判断消耗性部件270是否以卡盘部件260为基准居中，并且即使多个间隔信息彼此不同，也可以基于是否在误差范围内来判断消耗性部件270是否以卡盘部件260为基准居中。
如果判断为消耗性部件270未以卡盘部件260为基准居中，则控制装置130基于比较多个间隔信息而获得的信息，生成与消耗性部件270的居中相关的校正信息(S440)，并将校正信息提供给传送机械手(例如，VTR)(S450)。
然后，传送机械手基于校正信息校正消耗性部件270的位置(即，将消耗性部件270重新设置在卡盘部件260的周围)(S460)，且可以重复执行步骤S410至步骤S460，直到消耗性部件270以卡盘部件260为基准居中。
以上参照图6说明的方法是利用晶片型传感器120使消耗性部件270居中的情况的示例。接着，说明对晶片型传感器120的电池余量进行监控的情况的示例。
图7是用于示例性地说明根据本发明一实施例的构成自动校准系统的控制装置的运行方法的第二流程图。参照图7进行以下说明。
首先，控制装置130与晶片型传感器120进行通信以获得关于晶片型传感器120的电池余量的信息(S510)。
然后，控制装置130比较晶片型传感器120的电池余量与基准值(S520)以判断电池余量是否小于基准值(例如，总可充电量的30％)(S530)。
如果判断为电池余量小于基准值，则控制装置130控制晶片型传感器120进行充电(S540)。在本实施例中，晶片型传感器120可以利用从半导体元件制造设备内的加载端口模块(LPM；Load Port Module)向前开式统一吊舱(FOUP；Front Opening Unified Pod)提供的电力进行充电。具体地，晶片型传感器120可以以内置于FOUP的状态安置在加载端口模块(LPM)上进行充电。对此将在后面进行更加详细的说明。
另一方面，如果电池余量小于基准值，则也可以是晶片型传感器120根据第一控制模块350的控制通过第一通信模块320向控制装置130发出充电请求信号，且当控制装置130接收到晶片型传感器120的充电请求信号时，控制装置130控制晶片型传感器120进行充电。
另外，如果电池余量小于基准值，则也可以是晶片型传感器120发出警告音，控制装置130识别晶片型传感器120的警告音并控制晶片型传感器120进行充电。在上述情况下，除了图3所示的构成要素之外，晶片型传感器120还可以包括用于输出警告音的语音/音响输出模块。
接着，对利用晶片型传感器120使消耗性部件270居中的情况和监控晶片型传感器120的电池余量的情况混合的示例进行说明。
图8是用于示例性地说明根据本发明一实施例的构成自动校准系统的控制装置的运行方法的第三流程图。参照图8进行以下说明。
当在基板处理装置110内新更换消耗性部件270(S610)时，控制装置130从晶片型传感器120获得关于电池余量的信息(S620)。
然后，控制装置130比较晶片型传感器120的电池余量与基准值以判断电池余量是否小于基准值(S630)。如果判断为电池余量小于基准值，则控制装置130控制晶片型传感器120进行充电(S640)。
如果判断为电池余量在基准值以上，或者当晶片型传感器120充完电时，控制装置130判断消耗性部件270在基板处理装置110内是否居中。
例如，当判断消耗性部件270是否以卡盘部件260为基准居中时，晶片型传感器120获得卡盘部件260与消耗性部件270之间的多个间隔信息(S650)。晶片型传感器120的这种功能可以在传送机械手根据控制装置130的控制将晶片型传感器120搬入和搬出基板处理装置110时实现。
然后，控制装置130对多个间隔信息进行相互比较，以判断消耗性部件270是否以卡盘部件260为基准居中(S660)。
如果判断为消耗性部件270未以卡盘部件260为基准居中，则控制装置130基于比较多个间隔信息而获得的信息，生成关于消耗性部件270的居中的校正信息并将校正信息提供给传送机械手(S670)。
然后，传送机械手基于校正信息在静电卡盘222周围校正消耗性部件270的位置(S680)，可以重复执行步骤S610至步骤S680，直到消耗性部件270以卡盘部件260为基准居中。
另一方面，控制装置130可以随时监控晶片型传感器120的电池余量，如果判断为晶片型传感器120的电池余量小于基准值，则可以暂时停止当前步骤，之后通过控制VTR、ATR等来将晶片型传感器120搬运到FOUP并对晶片型传感器120进行充电。原进行中的步骤可以在晶片型传感器120充电之后接着进行。
以上参照图6至图8说明的方法可以由控制装置130执行。这种控制装置130可以包括与晶片型传感器120进行通信的通信模块、供应电源的电源模块、执行运算和控制功能的控制模块等。
控制装置130可以由装载有处理器的计算机实现。在这种情况下，参照图6至图8说明的方法可以用由控制装置130执行的程序(或软件)提供。另外，程序也可以以存储于记录介质的状态提供。记录介质可以是存储可由处理器执行的程序代码的存储介质，例如，可以是硬盘驱动器(HDD；Hard Disk Drive)、固态驱动器(SSD；Solid State Drive)、通用串行总线(USB；Universal Serial Bus)等。
再次参照图1进行说明。
保管装置140用于保管晶片型传感器120，且充电装置150用于对晶片型传感器120进行充电。在本实施例中，晶片型传感器120可以以容纳于保管装置140的状态安置在充电装置150上进行充电。
在上文中，例如，保管装置140可以由容器形态的FOUP实现。此外，例如，充电装置150可以由加载端口模块(LPM)实现。
保管装置140可以在其内部沿上下方向(第三方向30)包括多个槽(slot)。例如，如图9所示，保管装置140可以包括布置在盖部件710内上部的第一槽720和设置在盖部件710内下部的第二槽730。
在保管装置140像这样包括第一槽720和第二槽730的情况下，晶片型传感器120可以装载于第一槽720，且消耗性部件270或基板(例如，晶片(Wafer))可以装载于第二槽730。图9是示意性地示出根据本发明一实施例的构成自动校准系统的保管装置的内部结构的第一示例图。
晶片型传感器120可以具有电源开启/关闭开关。在这种情况下，晶片型传感器120的电源可以由用户开启/关闭。
然而，当执行自动校准时，需要用户对晶片型传感器120的电源进行开启/关闭，因此，存在总是需要手动执行自动校准的不便。
另外，在晶片型传感器120未完全充电(或充满电)的情况下，在执行自动校准的过程中电源可能关闭。因此，需要在执行自动校准之前将晶片型传感器120存储于另外的保管箱并完成充电，因此也存在作业时间延迟的不便。
在本实施例中，为了解决这种问题，当晶片型传感器120存储到保管装置140时，保管装置140可以自动地对晶片型传感器120实施充电。此时，控制装置130可以监控晶片型传感器120的充电状态，并基于监控结果来控制保管装置140执行上述功能(即，自动地对晶片型传感器120进行充电)。
另一方面，控制装置130也可以在晶片型传感器120的充电完成之后持续监控晶片型传感器120的充电状态，从而管理晶片型传感器120。
在本实施例中，通过如上所述的问题解决方案，能够实现自动校准系统100的全自动校准(Full Auto Teaching)，并且能够使利用架空传输(OHT：Over Head Transport)的晶片型传感器120的保管性和作业效率极大化。
保管装置140可以具有电池充电模块以对晶片型传感器120的电池进行充电。以下，对其进行详细说明。
图10是示意性地示出根据本发明一实施例的构成自动校准系统的保管装置的内部结构的第二示例图。
根据图10，保管装置140可以包括盖部件710、门部件740、连接模块(Connector)750和电力发送模块760。
如上所述，保管装置140可以对晶片型传感器120进行充电。例如，保管装置140可以由装载有充电系统的视觉晶片专用FOUP实现。
盖部件710用于构成保管装置140的外形。在这种盖部件710的至少一侧可以设置有可开闭的门部件740，以便在其内部保管晶片型传感器120。
当门部件740敞开时，晶片型传感器120可以保管于盖部件710的内部。在盖部件710的内部空间中可以保管至少一个晶片型传感器120，且此时，可以设置槽(例如，图9的第一槽720)，以便支承各个晶片型传感器120。
连接模块750用于从外部接收电力。当从外部接收到电力时，连接模块750可以以有线/无线方式向电力发送模块760传递电力。
电力发送模块760用于将从连接模块750接收的电力传送给晶片型传感器120。电力发送模块760可以由此使晶片型传感器120进行充电。
在本实施例中，保管装置140可以利用电力发送模块760对晶片型传感器120进行无线充电。此时，保管装置140可以利用磁共振方式对晶片型传感器120进行无线充电。在这种情况下，保管装置140可以包括用于支持磁共振方式的充电的线圈。
然而，本实施例不限于此。保管装置140也可以利用电磁感应方式对晶片型传感器120进行无线充电。
另一方面，保管装置140也可以选择磁共振方式和电磁感应方式中的任一种方式对晶片型传感器120进行无线充电。在这种情况下，保管装置140可以基于电力发送模块760与晶片型传感器120之间的距离，选择磁共振方式和电磁感应方式中的任一种方式对晶片型传感器120进行无线充电。
例如，如果电力发送模块760与晶片型传感器120之间的距离小于基准距离，则保管装置140可以利用电磁感应方式对晶片型传感器120进行无线充电，如果电力发送模块760与晶片型传感器120之间的距离超过基准距离，则保管装置140可以利用磁共振方式对晶片型传感器120进行无线充电。
另一方面，如果电力发送模块760与晶片型传感器120之间的距离等于基准距离，则保管装置140可以利用电磁感应方式和磁共振方式中的任一种方式。
另一方面，在本实施例中，保管装置140也可以对晶片型传感器120进行有线充电。
当晶片型传感器120装载到保管装置140的内部时，保管装置140可以自动地对晶片型传感器120实施充电。然而，本实施例不限于此。保管装置140也可以根据晶片型传感器120的充电状态监控结果对晶片型传感器120进行充电。
图11是示意性地示出根据本发明一实施例的构成自动校准系统的保管装置的内部结构的第三示例图。
根据图11，保管装置140可以包括盖部件710、门部件740、连接模块750、电力发送模块760、第二通信模块770和第二控制模块780。
已经参照图10说明了盖部件710、门部件740、连接模块750和电力发送模块760，因此在这里省略对其的详细说明。
第二通信模块770用于将关于晶片型传感器120的充电状态的信息传送给控制装置130。这种第二通信模块770可以根据第二控制模块780的控制执行上述功能。
控制装置130可以根据晶片型传感器120的充电状态，命令保管装置140对晶片型传感器120进行充电。例如，如果晶片型传感器120的充电值小于基准值(例如，相对于完全充电的30％、相对于完全充电的50％等)，则控制装置130可以命令保管装置140对晶片型传感器120进行充电。在这种情况下，电力发送模块760可以根据第二控制模块780的控制向晶片型传感器120供应电力。
另外，如果晶片型传感器120的充电值在基准值以上，则控制装置130可以不命令保管装置140对晶片型传感器120进行充电。在这种情况下，保管装置140可以不对晶片型传感器120进行充电而是等待。
另一方面，在本实施例中，也可以由第二控制模块780决定是否对晶片型传感器120实施充电。
如上所述，当从外部接收到电力时，连接模块750可以向电力发送模块760传递电力。例如，如图12所示，当保管装置140通过容器移送装置810(例如，OHT)移动并安置在半导体元件制造设备的加载端口模块(LPM)820上时，连接模块750可以通过设置在加载端口模块820内的开关模块822(例如，中继模块)和电力转换模块823从电源供应模块821(例如，电力箱)接收电力。
另外，在本实施例中，当保管装置140安置在加载端口模块820上时，控制装置130可以针对保管装置140内的晶片型传感器120监控充电状态，并根据监控结果控制电源供应模块821、开关模块822和电力转换模块823。在这种情况下，SFEM、EFEM等的前端模块(FEM；Front End Module)830可以起到控制装置130的作用。
如上所述，电源供应模块821起到供应电源的作用。电源供应模块821可以设置在加载端口模块820内，但也可以设置在加载端口模块820的外部。
开关模块822用于控制由电源供应模块821供应的电力的流动，且电力转换模块823用于将由电源供应模块821供应的AC电力转换为DC电力。图12是示意性地示出根据本发明一实施例的构成自动校准系统的加载端口模块的内部结构的图。
另一方面，根据图13，加载端口模块820可以包括位于其上部的电源输出端子824，使得当保管装置140安置于其上部时，可以与保管装置140的连接模块750电连接。电源输出端子824可以包括DC电源输出销825和可供连接模块750连接的FOUP对准(Align)销826。例如，FOUP对准销826可以由三个销构成。图13是示意性地示出构成图12的加载端口模块的电源输出端子的结构的示例图。
在上文中，对设置于加载端口模块820以对晶片型传感器120的电池进行充电的电源供应模块821、开关模块822、电力转换模块823和电源输出端子824进行了说明。在本实施例中，电池充电装置可以被定义为包括电源供应模块821、开关模块822、电力转换模块823和电源输出端子824的概念。
另一方面，当不使用晶片型传感器120时，如图14所示，保管装置140可以在另外设置的机架(Rack)840上保管。机架840可以由FOUP专用保管机架实现，并且可以保管多个保管装置140a、140b、……、140n。保管装置140a、140b、……、140n内的晶片型传感器120可以利用通过机架840供应的DC电源进行充电。图14是用于说明根据本发明一实施例的不使用构成自动校准系统的保管装置时的保管方法的示例图。
如上所述，在本实施例中，晶片型传感器120可以以装载于保管装置140、即FOUP内的状态在充电装置150、即加载端口模块820上进行充电。此时，加载端口模块820可以向FOUP内提供用于对晶片型传感器120进行充电的电力。
以下，对包括加载端口模块(LPM)的半导体元件制造设备进行说明。
图15是根据包括加载端口模块的半导体元件制造设备的第一实施方式的示例图。
根据图15，半导体元件制造设备900可以包括加载端口模块(LPM)820、索引模块910、过渡腔室(Load-Lock Chamber)920、传送腔室(Transfer Chamber)930和工艺腔室(Process Chamber)940。
半导体元件制造设备900是经由蚀刻工艺(Etching Process)、清洗工艺(Cleaning Process)等的多种工艺来处理多个基板(例如，晶片(Wafer))的系统。这种半导体元件制造设备900可以由多腔室型基板处理系统实现，该多腔室型基板处理系统包括负责移送基板的搬运机械手911、931和设置在其周围的作为基板处理模块的多个工艺腔室940。
加载端口模块820用于安置装载有多个基板的容器950(例如，FOUP)。这种加载端口模块820可以在索引模块910的前方设置为多个。在上文中，容器950与保管装置140只是附图标记不同，实质上却是相同的概念。
在多个加载端口模块820设置在索引模块910的前方的情况下，安置在各个加载端口模块820上的容器950可以装载不同的物品。例如，在三个加载端口模块820布置在索引模块910的前方的情况下，安置在左侧的第一加载端口820a上的第一容器950a可以装载晶片型传感器120，安置在中间的第二加载端口820b上的第二容器950b可以装载基板(晶片)，以及安置在右侧的第三加载端口820c上的第三容器950c可以装载消耗性部件270。
然而，本实施例不限于此。安置在各个加载端口820a、820b、820c上的容器950a、950b、950c也可以装载相同的物品。例如，各个容器950a、950b、950c可以装载晶片型传感器120、基板、消耗品等。
另一方面，也可以是安置在几个加载端口上的容器装载相同的物品，且安置在另外几个加载端口上的容器装载不同的物品。例如，第一容器950a和第二容器950b可以装载晶片型传感器120、基板等，且第三容器950c可以装载消耗品。
索引模块910布置在加载端口模块820与过渡腔室920之间，并且用于接合加载端口模块820上的容器950与过渡腔室920以移送基板。这种索引模块910可以由SFEM、EFEM等前端模块(FEM；Front End Module)实现。
索引模块910可以具有负责移送基板的第一搬运机械手911。这种第一搬运机械手911可以在大气压环境下工作，并且可以在容器950与过渡腔室920之间移送基板。
过渡腔室920在半导体元件制造设备900上的输入端口与输出端口之间起到缓冲作用。这种过渡腔室920可以在其内部包括供基板临时等待的缓冲台。
过渡腔室920可以在索引模块910与传送腔室930之间设置为多个。在本实施例中，例如，第一过渡腔室921和第二过渡腔室922等两个过渡腔室921、922可以设置在索引模块910与传送腔室930之间。
第一过渡腔室921和第二过渡腔室922可以在索引模块910与传送腔室930之间沿第一方向10布置。在这种情况下，第一过渡腔室921和第二过渡腔室922可以设置为沿左右方向并排布置的彼此对称型单层结构。在上文中，第一方向10是指相对于索引模块910和传送腔室930的排列方向的水平方向。
然而，本实施例不限于此。第一过渡腔室921和第二过渡腔室922也可以在索引模块910与传送腔室930之间沿第三方向30布置。在这种情况下，第一过渡腔室921和第二过渡腔室922可以设置为沿上下方向布置的多层结构。在上文中，第三方向30是指相对于索引模块910和传送腔室930的排列方向的垂直方向。
第一过渡腔室921可以从索引模块910向传送腔室930移送基板，且第二过渡腔室922可以从传送腔室930向索引模块910移送基板。然而，本实施例不限于此。也可以是第一过渡腔室921从传送腔室930向索引模块910移送基板，且第二过渡腔室922从索引模块910向传送腔室930移送基板。
过渡腔室920可以通过传送腔室930的第二搬运机械手931加载或卸载基板。过渡腔室920也可以通过索引模块910的第一搬运机械手911加载或卸载基板。
过渡腔室920可以通过利用阀门等将其内部改变为真空环境或大气压环境来保持压力。过渡腔室920可以由此防止传送腔室930的内部气压状态变化。
具体地，当通过第二搬运机械手931加载或卸载基板时，过渡腔室920可以使其内部形成为与传送腔室930相同(或接近)的真空环境。另外，当通过第一搬运机械手911装载或卸载基板时(即，当从第一搬运机械手911接收未加工的基板，或者将已加工的基板移送到索引模块910时)，过渡腔室920可以使其内部形成为大气压环境。
传送腔室930用于在过渡腔室920与工艺腔室940之间移送基板。为此，传送腔室930可以具有至少一个第二搬运机械手931。
第二搬运机械手931将未处理的基板从过渡腔室920移送到工艺腔室940，或者将已处理的基板从工艺腔室940移送到过渡腔室920。为此，传送腔室930的各边可以与过渡腔室920和多个工艺腔室940连接。
另一方面，第二搬运机械手931可以在真空环境下工作，并且可以设置成自由地转动。
工艺腔室940用于处理基板。这种工艺腔室940可以由利用蚀刻工艺处理基板的蚀刻腔室实现，例如，可以由利用等离子体工艺对基板进行蚀刻处理的等离子反应腔室(Plasma Reaction Chamber)实现。
工艺腔室940可以在传送腔室930的周围布置为多个。在这种情况下，各个工艺腔室940可以从传送腔室930接收基板并对基板进行工艺处理，并且将经工艺处理的基板提供给传送腔室930。
工艺腔室940可以形成为圆筒形状。这种工艺腔室940可以由表面形成有阳极氧化膜的氧化铝制成，并且其内部可以是密闭的。另一方面，在本实施例中，工艺腔室940也可以形成为除圆筒形状以外的其它形状。
半导体元件制造设备900可以形成为具有集群平台(Cluster Platform)的结构。在这种情况下，多个工艺腔室940可以以传送腔室930为基准以集群方式布置，并且多个过渡腔室920可以沿第一方向10布置。
然而，本实施例不限于此。如图16所示，半导体元件制造设备900也可以形成为具有四联平台(Quad Platform)的结构。在这种情况下，多个工艺腔室940可以以传送腔室930为基准以四联方式布置。图16是根据包括加载端口模块的半导体元件制造设备的第二实施方式的示例图。
另一方面，如图17所示，半导体元件制造设备900也可以形成为具有直列式平台(In-Line Platform)的结构。在这种情况下，多个工艺腔室940可以以传送腔室930为基准以直列方式布置，并且一对工艺腔室940可以在传送腔室930的两侧直列布置。图17是根据包括加载端口模块的半导体元件制造设备的第三实施方式的示例图。
以上参照附图对本发明的实施例进行了说明，但是本发明所属技术领域的普通技术人员应该可以理解，本发明在不改变其技术思想或必要特征的情况下，能够以其他具体形态实施。因此，应该理解，以上描述的实施例在所有方面都是示例性的，而不是限制性的。

Claims (20)

1.一种控制程序，由装载有处理器的控制装置执行，其中，
所述控制程序利用晶片型传感器监控半导体元件制造设备及其部件，以及
所述控制程序监控所述晶片型传感器的电池余量。
2.根据权利要求1所述的控制程序，其中，
所述控制程序监控消耗性部件在基板处理装置内是否居中。
3.根据权利要求2所述的控制程序，其中，
当新更换所述消耗性部件时，所述控制程序监控所述消耗性部件是否居中。
4.根据权利要求2所述的控制程序，其中，
所述晶片型传感器测量所述消耗性部件与卡盘之间的间隔。
5.根据权利要求2所述的控制程序，其中，
如果所述消耗性部件未居中，则所述控制程序基于与居中相关的校正信息，利用传送机械手来校正所述消耗性部件的位置。
6.根据权利要求1所述的控制程序，其中，
如果所述晶片型传感器的电池余量小于基准值，则所述控制程序利用设置于加载端口模块的电池充电装置对所述晶片型传感器进行充电。
7.根据权利要求6所述的控制程序，其中，
当对所述晶片型传感器进行充电时，所述控制程序使所述晶片型传感器装载于容器。
8.根据权利要求7所述的控制程序，其中，
当对所述晶片型传感器进行充电时，所述控制程序将装载有所述晶片型传感器的所述容器安置在所述加载端口模块上。
9.根据权利要求1所述的控制程序，其中，
如果所述晶片型传感器的电池余量小于基准值，则所述控制程序在对所述晶片型传感器进行充电之后监控所述半导体元件制造设备及其部件。
10.一种容器，其中，
所述容器装载晶片型传感器，以及
所述容器利用具有电池充电装置的加载端口模块对所述晶片型传感器进行充电。
11.根据权利要求10所述的容器，其中，
当所述晶片型传感器装载到所述容器时，所述容器对所述晶片型传感器进行充电。
12.根据权利要求10所述的容器，其中，
所述容器包括在所述容器的内部沿上下方向设置的多个槽。
13.根据权利要求10所述的容器，其中，所述容器包括：
设置在所述容器的内部的第一槽；以及
设置在所述第一槽的下方的第二槽，
其中，在所述第一槽和所述第二槽中装载不同的物品。
14.根据权利要求10所述的容器，其中，
所述容器基于所述晶片型传感器的电池余量监控结果，对所述晶片型传感器进行充电。
15.根据权利要求10所述的容器，其中，
所述容器利用磁共振方式和电磁感应方式中的至少一种方式对所述晶片型传感器进行充电。
16.根据权利要求10所述的容器，其中，
所述晶片型传感器在充电时装载于所述容器。
17.根据权利要求10所述的容器，其中，所述电池充电装置包括：
电源供应模块，供应第一电力；
电力转换模块，设置在所述加载端口模块的内部，并且将所述第一电力转换为第二电力；以及
电源输出端子，设置在所述加载端口模块的上部，并且与所述容器的连接模块接通。
18.一种半导体元件制造设备，包括：
加载端口模块，设置为前端模块；
索引模块，与所述加载端口模块相邻设置，并且具有第一搬运机械手，所述第一搬运机械手对在所述加载端口模块上的容器中装载的基板进行搬运；
工艺腔室，处理所述基板，并且设置为多个；以及
传送腔室，与所述工艺腔室相邻设置，并且具有第二搬运机械手，所述第二搬运机械手向所述工艺腔室搬入由所述第一搬运机械手搬运的未处理基板，或者从所述工艺腔室搬出已处理基板，
其中，所述加载端口模块具有电池充电装置，并且利用所述电池充电装置对装载于所述容器的晶片型传感器进行充电。
19.根据权利要求18所述的半导体元件制造设备，其中，
所述加载端口模块为多个。
20.根据权利要求19所述的半导体元件制造设备，其中，
安置在各个所述加载端口模块上的各个所述容器装载彼此不同的物品。
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