CN1673719A - 用于检查检查物体的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于检查检查物体的装置和方法。当在几个放置平台(11，12)上放置容纳几个检查物体(13)的第一盒(9)时，进行映射以确认检查物体(13)的数量和状态。根据设置的检查项目(方案)，连续地取出和检查检查物体(13)。当取出第一盒(9)的最后一个检查物体时，并且在完成映射和检查项目设置时，放置用于下一个检查的容纳检查物体(13)的盒。在第一盒(9)的最后一个检查物体(13)之后，连续取出和检查下一个盒(9)的第一检查物体(13)。

Description

用于检查检查物体的装置和方法

发明背景

本发明涉及用于检查诸如半导体晶圆等检查物体的装置。具体地说，本发明涉及晶圆检查装置和方法，当在盒式单元(cassette unit)连续检查几个检查物体时，该装置和方法能够缩短检查时间。

通常，在半导体器件的制造工艺中检查半导体晶圆(下文称作晶圆)的制造外观。检查装置具有晶圆加载器，用于接连将检查物体，即，来自盒的晶圆提供给检查部分。容纳几个晶圆的晶圆盒设置在晶圆加载器的盒放置平台上。利用机械手一个一个取出容纳在晶圆盒中的这几个晶圆，然后进行预定的检查。此后，再利用机械手将晶圆放回晶圆盒。检查装置的晶圆放置平台具有能够至少放置两个晶圆盒的结构，以增强检查工作的效率。

根据前述结构，对容纳在第一晶圆盒中的所有晶圆进行检查，然后将这些晶圆都放回盒中。此后，对容纳在第二晶圆盒中的所有晶圆连续进行检查。

当在检查装置中使用两个晶圆盒时，晶圆流动如下。更具体地讲，检查容纳在第一晶圆盒中的所有晶圆，并且放回。此后，利用机器人取出容纳在下一个晶圆盒中的晶圆，然后送达检查部分。

这样，对每个晶圆盒单元进行了检查。换句话说，直到第一晶圆盒中最后被检查的晶圆被放回到第一晶圆盒，才取出第二晶圆盒中的晶圆。为此，给出了检查待机(等待)时间，即，花费时间开始容纳在第二晶圆盒中的第一晶圆的宏观检查。

日本专利申请公开No.9-181144公开了一种缩短花费于被检盒替代工作的时间的方法。根据在前述公开文献9-181144中公开的方法，不能缩短花费于自身检查的时间。然而，根据进行从晶圆供应到晶圆处理工作的无人系统(unmanned system)，计算处理完成时间，以便给工作人员提供盒替代信息。通过这样做，能够缩短花费于盒替代工作的时间。

发明概述

根据本发明的一个方案，提供一种用于检查检查物体的装置，包括：

容纳几个检查物体的几个盒；

包括用于放置这些盒的放置平台的加载器，以及用于载入和载出容纳在每个盒中的检查物体的臂型加载器；以及

控制部分，该控制部分控制用于检查检查物体的检查部分和利用加载器的加载，并且设置检查部分中的检查项目，

容纳在先放置的盒中的检查物体被加载，此后，当放置后面的盒时，容纳在后放置的盒中的检查物体被连续加载和检查。

根据本发明的另一个技术方案，提供一种检查检查物体的方法，包括：

在盒式单元连续载出容纳在几个盒中的几个物体，在进行预定检查之后，在下一个检查中使用容纳在最初盒中的物体；以及

设定第一盒的第一检查项目，此后，在容纳的物体被连续载出和检查的期间内设定下一个盒的第二检查项目；以及

载出第一盒的最后一个物体，此后，连续载出容纳在下一个盒中的物体，在检查了该最后一个物体之后，从第一检查项目变化到第二检查项目，并且连续检查物体。

附图的简要描述

图1是说明检查装置，即根据本发明一个实施例的晶圆可视检查装置的加载器结构的示意图；

图2是说明根据一个实施例的晶圆外观检查装置的中的(晶圆加载器)结构的图；

图3A和3B是说明根据该实施例的检查中的晶圆加载流程的流程图；

图4是说明根据该实施例的检查中的晶圆加载的时序图；以及

图5A是说明根据一个实施例的晶圆外观检查装置中的晶圆加载和检查时序的图，图5B是说明常规的晶圆加载和检查时序的图。

本发明的详细描述

下面将参考附图说明本发明的一个实施例。

图1是说明检查装置，即根据本发明一个实施例的晶圆可视检查装置的加载器结构的示意图。

晶圆可视检查装置由在很大程度上分类的的加载、检查和控制部分构成。加载部分由晶体供应器/储料器1和臂型加载器2构成。检查部分由宏观检查部分3、校准器4和显微镜检查部分(微观检查部分)5构成。控制部分6与输入部分7和显示部分8连接。

晶圆供应器/储料器1包含能够放置至少两个晶圆盒9和10的放置平台11和12。晶圆供应器/储料器1具有可垂直移动功能，以便根据臂型加载器2输送和接收检查物体即半导体晶圆(下文称作晶圆)13。这些晶圆盒9和10每个都可以容纳几个，例如，25个晶圆13。晶圆盒9和10具有传感器14和15，这些传感器进行映射检测(mapping detection)，用于感应分别放置和容纳在盒的每个槽中的晶圆的存在。

在该实施例中，以使容纳在晶圆盒中的晶圆数量与其中容纳晶圆的槽相符的方式检测映射，然后存储在控制部分6中。根据映射结果在晶圆盒的最初槽中容纳检查晶圆。

臂型加载器2由盒臂机械装置(后面描述)、几个臂和检查臂机械装置17构成，其中盒臂机械装置16用于将晶圆13载入或者载出晶圆盒9和10。，检查臂机械装置17将晶圆13载入检查部分，即，使用旋转机械装置在宏观检查部分3、校准器4和盒臂机械装置16当中传递晶圆13。

在将晶圆从检查臂机械装置17传递到宏观检查平台之后，宏观检查部分3进行宏观检查。校准器4通过下一个显微镜检查部分5为宏观检查进行校准。更具体地说，校准器4基于晶圆13的定位平面进行定位(或者校准)。当然，除了定位平面之外，该校准可以使用在晶圆上给出的用于光刻和划片工艺的校准标记。

控制部分6控制前述臂型加载器2、宏观检查部分3、校准器4和显微镜检查部分5。控制部分6执行包括加载和检查的整个序列，并且指示检查条件。输入部分7包括控制面板和几个键。输入部分7设置检查条件(方案)并且输入检查和加载指令。显示部分8包括液晶显示装置，并且显示检查状态、条件和结果。

图2是说明根据一个实施例的晶圆可视检查装置中的晶圆加载器结构的图。臂型加载器2由盒臂机械装置16和检查臂机械装置17构成。

盒臂机械装置16具有可延伸臂21。可延伸臂21的末端附着有L形叉形物，该L形叉形物具有真空夹盘功能。叉形物22伸入晶圆盒9或者10中，以便夹住晶圆13的背面。然后，叉形物22将晶圆13载出盒9或者10，以便将其输送到检查臂机械装置17。再者，盒臂机械装置16从检查臂机械装置接收被检晶圆13，并且将其载入最初的晶圆盒9或者10的接收位置(槽)。在这种情况下，放置平台11和12每个都具有垂直移动功能，用于映射。这样，当盒臂机械装置16载入和载出晶圆时，放置平台11和12可垂直移动到晶圆盒9和10中叉形物22的取出位置。取代前述结构，臂21可以具有垂直移动功能。更具体地说，当臂21将晶圆载入和载出晶圆盒9或者10时，可以在固定这些晶圆盒9和10的状态下垂直移动叉形物22。

如果使用垂直可移动的盒臂机械装置16，则叉形物22的尖端具有映射传感器。垂直移动该叉形物22，从而得到映射。

盒臂机械装置16进一步具有可移动部分23，该可移动部分23包括线性马达和通过马达驱动的齿轮机械装置。使用可移动部分23将叉形物22移动到每个晶圆盒9；10的正面(取出位置)，并且将臂21水平移动到检查臂机械装置17的晶圆传递位置A。

旋转部件24设置在下列位置当中的中间位置。一个是晶圆传递位置A，另一个是宏观检查位置(宏观检查部分)B。再一个是宏观检查位置(设置在用于将晶圆13传递到显微镜检查部分5的位置处的校准器4)C。旋转部件24具有旋转功能和垂直可移动功能。旋转部件24进一步设置有三个臂25a至25c。

这些臂25a至25c分别附着有叉形物26a至26c，这些叉形物分别具有用于夹住晶圆的真空夹盘功能。在这些叉形物26a至26c保持晶圆13的状态下使旋转部件24旋转。通过这样做，加载由每个臂25a至25c所保持的晶圆13，同时晶圆13在前述晶圆传递位置A、宏观和微观检查部分B和C当中传递。

前述宏观和显微镜检查部分3和5一个一个地检查晶圆13。当由盒臂机械装置16加载的晶圆13传递到检查臂机械装置17时，预校准该晶圆13。在这种情况下，该预校准与通过校准器4的校准相比精度低。将预校准的晶圆13加载到宏观检查部分3，以进行宏观检查，此后，利用检查臂机械装置17加载到校准器4。然后，校准器4基于晶圆13的定位平面在预定方向上校准晶圆13，从而校正晶圆13的定位误差。将由此校准的晶圆13加载到显微镜检查部分5的观察位置，以进行微观检查。

下面将参考图3A和3B所示的流程图以及图4所示的时序图说明根据本实施例的检查中的晶圆加载。在这种情况下，使用两个晶圆盒连续进行检查。在本实施例中，晶圆盒9和10每个都能够容纳25片晶圆13。

首先，当工作人员将晶圆盒9(前面放置的盒)放在晶圆供应器/储料器1的放置平台11上时，放置平台11的传感器检测其上放置了晶圆盒9(步骤S1)。检测信号(是)输出到控制部分6，然后控制部分6指示对晶圆供应器/储料器1映射。根据该指令，晶圆供应器/储料器1利用传感器14进行映射，检测晶圆盒9中的晶圆13的容纳状态(步骤S2)。此后，将信息给予控制部分6。

控制部分6控制显示部分8，显示映射结果(步骤S3)。根据显示方法，显示晶圆盒的25个槽，并且显示容纳在这些槽中的晶圆状态。给出前述显示状态，从而除了乍看容纳晶圆的数量之外，还能够确定其中容纳晶圆的槽的状态。根据本实施例，基于来自控制部分6的指令开始映射；在这种情况下，可以采用下述序列。更具体地说，晶圆供应器/储料器1检查放置了晶圆盒9和10，此后，立即进行映射，不等待来自控制部分6的指令。晶圆供应器/储料器1将放置和映射结果输出给控制部分6。

给出映射信息，此后，垂直移动放置平台11，以便首先取得的晶圆13a1定位于盒臂机械装置16的叉形物22的载入位置。

工作人员确认放置了盒的装置侧，此后，利用输入部分设定预定方案，以指示检查开始(步骤S4)。

根据该指令，盒臂机械装置16将臂21的叉形物22插入到晶圆盒9中，以便夹住第一晶圆13a1的背面，此后，将其取出。利用可移动部分23将如此取出的第一晶圆13a1移动到检查臂机械装置17的传递位置A(步骤S5)。在移动期间，放置平台11向下移动到用于取检查物体即第二晶圆13a2的位置。在这种情况下，传感器14一直检测下一个晶圆13的存在，如果该检测与映射结果不同，进行错误显示。这样，临时停止装置的驱动，包括晶圆加载。

将由盒臂机械装置16的叉形物22保持的晶圆13a1传递到在传递位置A上的检查臂机械装置(步骤S6)。当利用叉形物26a接收了晶圆13a1时，检查臂机械装置17旋转旋转部件24，以便将晶圆13a1传递到宏观检查部分3的检查位置B。在检查位置A，将晶圆13a1从叉形物26a传递到宏观检查平台，以进行宏观检查(步骤S7)。在这种情况下，盒臂机械装置16通过可移动部分23返回到晶圆盒9的正面。然后，像前面的情况一样，将下一个晶圆13a2载出晶圆盒9，并且传递到检查臂机械装置17的叉形物26b。

根据第一晶圆13a1完成宏观检查，此后，通过检查臂结构17将晶圆13a1加载到校准器(步骤S8)。在旋转镜台上夹住和保持晶圆13a1的状态下，校准器4旋转旋转台(rotary stage)，例如显微镜检查部分5中的X、Y和θ台(stages)。在这种状态下，校准器4检测晶圆13a1的边缘坐标，此外，检测定位平面位置和定位误差。

校准器4控制X、Y和θ台，以校正前述定位平面位置和定位误差。如此校正的晶圆13a1移动到显微镜检查部分5的观察位置，然后微观检查部分5进行微观检查(步骤S9)。同时，由叉形物26b保持的晶圆13a2加载到宏观检查部分3，以进行宏观检查。在宏观和微观检查过程中，第三晶圆13a3从盒臂机械装置16传递到检查臂机械装置17的叉形物26c(步骤S10)。

晶圆13a1(微观检查已经完成)返回到检查臂机械装置17的叉形物26a，此后，旋转并且移动到传递位置A(步骤S11)。在传递位置A，将晶圆13a1(已经完成了微观检查)从叉形物26a传递到盒臂机械装置16的叉形物22。叉形物22将晶圆13a1返回到晶圆盒9，此后，取出第四个晶圆14a4，将其传递到检查臂机械装置17的目前为空的叉形物26a处(步骤S12)。此后重复与如上所述相同的加载和检查。通过这样做，根据映射指定的序列将晶圆13连续地加载到检查臂机械装置17的传递位置。

在步骤S13，检测用于下一个检查的晶圆盒10(后放置的盒)是否放在了放置平台12上。根据本实施例，为了连续进行检查，图4示出了放置用于下一个检查的晶圆盒10的时序。更具体地说，可以给出任何其它时序，只要在晶圆盒9的检查之后，并且在取出晶圆盒9的最后一个晶圆13之前，完成下一个检查物体盒10的映射即可。如果设置新的方案，则给出与上面相同的时序。

在步骤S13，如果传感器15检测晶圆盒10放在了放置平台12(是)，则检测信号输出给控制部分6，作为中断信号。当接收该信号时，控制部分6给出指令，以便对晶圆供应器/储料器1进行映射。根据该指令，晶圆供应器/储料器1进行映射。然后，当映射完成时，晶圆供应器/储料器1把关于检查晶圆盒10中的晶圆13的容纳状态的信息给予控制部分6(步骤S14)。

工作人员利用输入部分7设置关于容纳在晶圆盒10中的晶圆的检查项目，即方案(步骤S15)。如果在该状态下被检的晶圆具有相同的标签(lot)和规格，则继续检查。设置方案，此后向上移动放置平台12。然后，将晶圆盒10移动到取出第一晶圆13b1的位置，并且等待(步骤S16)。

叉形物22取出晶圆盒9的最后一个晶圆13a25，然后显示部分8进行晶圆盒加载完成预测显示(步骤S17)。当晶圆13a25从传递位置A移动到宏观检查位置B时，被检的晶圆13a23放回到晶圆盒9。在这种情况下，在取出最后一个晶圆13a25之后，并且在显示前述完成预测之前，确定下一个晶圆盒10是否放在了放置平台12上(步骤S18)。结果，如果没有放置晶圆盒10(否)，则当晶圆盒9的最后一个晶圆13a25放回时检查结束。

如果在步骤S18中确定放置了晶圆盒10(是)，则在晶圆供应器/储料器1中释放步骤S16中的晶圆盒10的等待状态(S19)。控制部分6指示晶圆供应器/储料器1放回前面的晶圆盒9的最后一个晶圆13a25，并且取出下一个检查物体晶圆盒10的第一个晶圆13b1。通过盒臂机械装置16取出晶圆13b1，并且通过检查臂机械装置17的叉形物26b夹住和保持该晶圆13b1(步骤S20)。此时，对由叉形物26a保持的晶圆13a25进行宏观检查，同时对由叉形物26c保持的晶圆13a24进行微观检查。当完成前述检查时，检查臂机械装置17旋转。控制部分6从用于盒9的方案改变到为下一个宏观检查中的晶圆盒10设置的方案(步骤S21)。此后，对晶圆13b1进行宏观检查(步骤S22)。

完成对晶圆13a25的微观检查，此后，控制部分6从用于盒9的方案转变到为下一个微观检查中的晶圆盒10设置的方案(步骤S23)。此后，对晶圆13b1进行微观检查(步骤S24)。然后，根据映射指定的序列连续将容纳在晶圆盒10中的晶圆13加载到盒臂机械装置16。然后，重复宏观和微观检查，直到从盒10取出最后一个晶圆13b25。

当在晶圆盒9中容纳晶圆13a25时，控制部分6控制显示部分8显示检查物体从晶圆盒9传递到晶圆盒10的信息(步骤S25)。当然，除了前述显示之外，可以使用蜂鸣器。根据显示，工作人员从放置平台11取走晶圆盒9，并且如果连续检查，则放置容纳下一个检查物体晶圆的晶圆盒。

如上所述，在检查了容纳在第一晶圆盒9中的最后一个晶圆13a25之后，连续检查容纳在第二晶圆10中的第一晶圆13b1。此后，用未检查的晶圆盒替换已检查的晶圆盒，从而连续进行检查。

图5A示出了在本实施例的晶圆可视检查装置中用于每个臂的加载和检查时序。臂25a至25c每隔两个晶圆地连续保持晶圆13，同时加载三个晶圆。例如，当加载晶圆盒9和10的晶圆13时，对两个晶圆盒，臂25b每隔两个晶圆连续地保持晶圆13，即，晶圆13a2、晶圆13a5、晶圆13a8…晶圆13a23、晶圆13b1、晶圆13b4…。

相反，如果像常规情况那样完成每个盒的检查，则当检查转到下一个晶圆盒时，出现图5B所示的状态。更具体地说，直到在晶圆盒9中接收了由臂25a保持的晶圆13a25，其它臂25b和25c才能接收晶圆13。根据常规方法，当检查转到下一个晶圆盒10时，从臂25a至25c除去了前面的晶圆盒9的晶圆13a23、13a24和13a25。此后，取出下一个晶圆盒10的晶圆13b1，然后由叉形物26a保持。此后，取出晶圆13b2和13b3，按照如上同样方式进行加载和检查。

从前面的说明可以看出，与常规技术相比缩短了本实施例的一个循环检查时间(关于三个晶圆的检查时间)。本实施例涉及用于进行两个检查项目的晶圆可视检查装置。这样，晶圆可视检查装置具有将三个晶圆加载到装置中并且连续检查的结构。如果检查项目多于三个，或者如果装置中备有的晶圆数量增加，则对于检查所花费的时间来说，缩短的时间增加；因此，这是非常有效的。

根据本实施例，当连续放置几个晶圆盒以便检查晶圆时，与常规情况不同，不需要等待前面的晶圆盒的最后一个晶圆的放回。即使检查条件(方案)不同，也可以在检查装置中连续地加载和检查晶圆。因此，能够省去仅为晶圆放回所花费的等待时间，这样有效地进行检查。随着检查晶圆数量的增加，越来越多地获得了缩短工作时间的效果。

在本实施例中，在检查部分中进行宏观和微观检查；然而，本发明并不限于本实施例。可以进行宏观和微观检查之一，并且在微观检查中，可以利用光学显微镜和电子显微镜放大检查物体。再者，可以设置用于检查边缘缺陷的边缘检查装置。在一个晶圆盒中，可以设置方案，以便从第15个晶圆改变检查条件。

在本实施例中，给出半导体晶圆作为检查物体；然而，本发明并不限于本实施例。可以使用各种基片，例如玻璃基片、液晶基片和掩模基片，只要它们容纳在盒中即可。

在本实施例中，给出了放置前面(第一)和后面(第二)盒的时序之间的时间差。例如，如果同时放置两个盒，则优选权先给予放置平台。通过这样做，无妨碍地加载晶圆。再者，如果控制部分可以做到，则同时进行映射。如果检查晶圆在相同的方案设置中分到几个盒中，则预先设定了晶圆的数量，在检查了如此设定的晶圆数之后替换放置平台上的盒。这样，可以连续进行检查。

根据本发明，当连续地检查容纳在几个盒中的检查物体时，改变顺序以缩短盒之间转换所花费的时间。因此，能够提供一种检查装置，该检查装置能够缩短整个检查时间。

Claims (7)

1、一种用于检查检查物体的装置，其特征在于包括：

容纳几个检查物体的几个盒；

包括用于放置所述盒的放置平台的加载器，和用于载入和载出容纳在每个盒中的检查物体的臂型加载器；以及

控制部分，该控制部分控制用于检查所述检查物体的检查部分和利用所述加载器的加载，并且设置所述检查部分中的检查项目，

加载较先放置的盒中容纳的检查物体，此后，当放置后面的盒时，连续地加载和检查在所述后放置的盒中容纳的检查物体。

2、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述臂型加载器具有检查臂机械装置，该检查臂机械装置包括用于保持所述检查物体的几个臂，并且利用旋转机械装置把所述检查物体加载在检查部分中。

3、根据权利要求2所述的装置，其特征在于，当连续地加载和检查后面的盒中容纳的所述检查物体时，所述检查臂机械装置的所有臂连续地保持和加载所述检查物体。

4、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，该检查部分包括：

对所述检查物体进行宏观可视化检查的宏观检查部分；以及

在通过所述宏观检查部分检查之后接收所述检查物体，并且进行微观可视化检查的显微镜观察部分。

5、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述臂型加载器包括所述检查臂机械装置和盒臂机械装置，并且该盒臂机械装置将检查物体载入到盒中，或者从所述盒载出检查物体。

6、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述放置平台设置有用于进行映射检测的传感器，并且对放置在所述放置平台上的所述盒中容纳的几个检查物体进行映射。

7、一种检查待处理的检查物体的方法，其特征在于包括：

连续载出在盒单元的几个盒中容纳的几个待处理物体，并且在进行预定检查之后，在接下来的检查中利用最初的盒中容纳的所述待处理的物体；以及

设定第一盒的第一检查项目，此后，在容纳的待处理物体被连续载出和检查的期间内设定下一个盒的第二检查项目；以及

载出第一盒的最后一个物体，此后，连续载出容纳在下一个盒中的待处理物体，在检查了最后一个物体之后，从所述第一检查项目改变到所述第二检查项目，并且连续检查待处理的物体。

Images