-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur visuellen Bewertung
von Defekten am Randbereich eines Wafers. Im Besonderen umfasst die
Vorrichtung zur visuellen Bewertung von Defekten am Randbereich
eines Wafers, eine erste Kamera, die derart angeordnet ist, dass
die erste Kamera einem Randbereich auf der Oberseite des Wafers
gegenüberliegt.
Eine zweite Kamera ist derart angeordnet, dass die zweite Kamera
einer Stirnseite des Wafers gegenüberliegt. Eine dritte Kamera
ist derart angeordnet, dass die dritte Kamera einem Randbereich auf
der Unterseite des Wafers gegenüberliegt.
Jede Kamera besitzt ein Bildfeld zur Aufnahme der Bilder von den
Defekten.
-
Ferner
betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur visuellen Bewertung
von Defekten am Randbereich eines Wafers. Beim Verfahren zur visuellen
Bewertung von Defekten am Randbereich eines Wafers wird mit einer
ersten Kamera, die einem oberen Randbereich des Wafers gegenüberliegt,
einer zweiten Kamera, die der Stirnseite des Wafers gegenüberliegt
und einer dritten Kamera, die einem unteren Randbereich des Wafers
gegenüberliegt
der Review der Defekte in diesem Bereichen ausgeführt.
-
Ferner
betrifft die Erfindung die Verwendung der Vorrichtung in einer Inspektionseinrichtung
für Wafer.
Die Inspektionseinrichtung für
Wafer umfasst dabei mindestens eine Einheit zur Mikroinspektion, eine
Transporteinrichtung und eine Alignmenteinrichtung. Ferner ist mindestens
ein Display vorgesehen, auf dem einem Benutzer aufgenommene und/oder abgespeicherte
Bilder der Defekte dargestellt werden können.
-
Die
U.S.-Patentanmeldung 2005/0013474 offenbart eine Vorrichtung, bei
der der Randbereich eines Wafers ebenfalls mit drei Kameras untersucht, bzw.
inspiziert wird. Für
die Inspizierung des Waferrandes wird der Wafer mehr als zwei Umdrehungen an
den Kameras vorbei bewegt. Ebenfalls ist zur Beleuchtung des Wafers
eine Hellfeldanordnung vorgesehen. Die Kameras sind jedoch nicht
auf einem gemeinsamen Träger
angeordnet und ferner ist es nicht vorgesehen, dass die Kameras
an den Waferrand herangefahren werden können, um dadurch eine bessere
Positionierung des Randes des Wafers zu den Kameras zu erreichen.
Ebenso wird nicht erwähnt,
dass mit der hier offenbarten Vorrichtung einzelne Defekte gezielt
angefahren werden können, damit
von diesen Defekten ein Bild mit den Kameras aufgenommen werden
kann.
-
Die
U.S.-Patentanmeldung 2003/0169916 offenbart eine Vorrichtung, die
drei Kameras verwendet, um jeweils ein Bild von der Stirnseite des
Waferrandes und von den beiden Fasen am Waferrand aufzunehmen. Die
Kameras sind dabei derart angeordnet, dass eine erste Kamera der
oberen Fase des Waferrandes gegenüberliegt, dass eine zweite
Kamera der Stirnseite des Wafers gegenüberliegt und dass eine dritte
Kamera der unteren Fase des Waferrandes gegenüberliegt. Die Kameras sind
dabei entsprechend ausgerichtet, dass sie jeweils den zugeordneten
Flächen
im rechten Winkel gegenüberliegen.
Es ist jedoch nicht offenbart, dass die Kameras auf einem gemeinsamen
Träger
angeordnet sind, der entsprechend senkrecht zum Rand des Wafers
verfahrbar ist, um die Kameras geeignet für die Bildaufnahme zu positionieren.
Hinzu kommt, dass die erste Kamera und die dritte Kamera nicht dazu
angeordnet sind, um die Oberseite, bzw. die Unterseite des Waferrandes
abzubilden und dort Defekte aufzuzeichnen und dem Benutzer darzustellen.
-
Der
gegenwärtigen
Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu
schaffen, mit der auf einfache Weise die Defekte auf der Oberseite,
der Stirnseite und der Unterseite des Waferrandes begutachtet werden
können.
-
Die
Aufgabe wird gelöst
durch eine Vorrichtung, die mindestes eine Beleuchtungseinrichtung umfasst,
die derart ausgestaltet ist, dass die erste, die zweite und die
dritte Kamera in Hellfeldanordnung angeordnet sind. Der Wafer ist
zur Aufnahme des Bildes des Defekts im Bildfeld der jeweiligen Kamera positionierbar.
-
Eine
weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren vorzuschlagen,
mit dem Bilder von Defekten aufgenommen werden können, wobei die Defekte am
Randbereich des Wafers vorliegen. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
soll es möglich
sein, die ausgewählten
Defekte einem Benutzer zur Begutachtung darzustellen.
-
Das
Verfahren zur Bewertung von Defekten am Randbereich eines Wafers
mit einer ersten Kamera, die einem oberen Randbereich des Wafers
gegenüberliegt,
einer zweiten Kamera, die der Stirnseite des Wafers gegenüberliegt
und einer dritten Kamera, die einem unteren Randbereich des Wafers gegenüberliegt,
ist gekennzeichnet durch folgende Schritte:
- – dass ein
Wafer durch einen Roboter auf einen Prealigner abgelegt wird,
- – dass
mindestens eine erste Kamera und eine dritte Kamera radial zum Rand
des Wafers verschoben wird, damit der Randbereich des Wafers im
Bildfeld der jeweiligen Kamera zu liegen kommt,
- – dass
der Wafer an Hand von abgespeicherten und/oder ermittelten Positionsdaten
derart positioniert wird, dass die Defekte am Rand des Wafers zur
visuellen Bewertung mit dem Bildfeld der ersten und/oder der zweiten
und/oder der dritten Kamera ausgerichtet werden, und
- – dass
mit mindestens einer der Kameras die Bildaufnahme in Abhängigkeit
von der Lage des Defekts gegenüber
dem oberen Randbereich des Wafers oder dem unteren Randbereich des
Wafers oder der Stirnseite des Wafers aufgenommen wird, wobei der
jeweils aufzunehmende Defekt im Hellfeld beleuchtet wird.
-
Eine
weitere Aufgabe der gegenwärtigen
Erfindung ist es die Verwendung einer Vorrichtung zur visuellen
Bewertung von Defekten am Randbereich eines Wafer in einer Inspektionseinrichtung
für Wafer vorzuschlagen.
-
Die
Verwendung hat den Vorteil, dass der Alignmenteinrichtung die Vorrichtung
zur visuellen Bewertung von Defekten am Randbereich des Wafer zugeordnet
ist, die mit drei Kameras versehen ist. Eine erste Kamera ist derart
angeordnet, dass die erste Kamera einem Randbereich auf der Oberseite des
Wafers gegenüberliegt.
Eine zweite Kamera ist derart angeordnet, dass die zweite Kamera
einer Stirnseite des Wafers gegenüberliegt. Eine dritte Kamera
ist derart angeordnet, dass die dritte Kamera einem Randbereich
auf der Unterseite des Wafers gegenüberliegt.
-
Die
Vorrichtung zur visuellen Bewertung von Defekten am Randbereich
des Wafers ist deshalb besonders vorteilhaft, da mindestens zwei
der drei Kameras beweglich in Richtung auf dem Waferrand hin ausgebildet
sind. Somit kann eine optimale Positionierung der Kameras bzgl.
der Oberseite des Waferrandes und der Unterseite des Waferrandes
erreicht werden. Es ist ebenso vorstellbar, dass die Kamera, welche
der Stirnseite des Wafers gegenüberliegt,
gemeinsam mit den anderen beiden Kameras auf einem gemeinsamen Träger angeordnet
ist, der dann entsprechend senkrecht zum Waferrand beweglich ausgebildet
ist. Ebenso ist eine Beleuchtungsvorrichtung vorgesehen, die derart
angeordnet ist, dass zusammen mit den Kameras eine Hellfeldanordnung erzielt
wird. Die erste, zweite und/oder dritte Kamera nimmt ein Bild eines
Defekts am Randbereich des Wafers mit einer definierten Bildfeldgröße auf.
Die Lagekoordinaten des Defekts am Randbereich des Wafers sind bekannt,
so dass der Wafer entsprechend dieser Koordinaten in die Position
zu den Kameras verbracht wird, damit entweder, je nach Lage des
Defekts, das Bild des Defekts an der Oberseite des Waferrandes oder
an der Unterseite des Waferrandes oder an der Stirnseite des Waferrandes
aufgenommen wird.
-
In
einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die erste Kamera
und die dritte Kamera auf einen radial zum Waferrand angeordneten
Träger angeordnet.
Der Träger
ist dabei derart in Bezug auf den Rand des Wafers positionierbar,
dass die erste Kamera der Oberseite des Wa ferrandes und die dritte
Kamera der Unterseite des Waferrandes gegenüberliegen. Die zweite Kamera
ist bzgl. der Stirnseite des Wafers ortsfest.
-
In
einer weiteren Ausführungsform
sind alle drei Kameras an einem senkrecht zum Waferrand beweglichen
Träger
angeordnet.
-
Die
Beleuchtungseinrichtung, welche zusammen mit den Kameras eine Hellfeldanordnung bildet,
kann z. B. als Kalotte mit einem diffus transparenten Schirm oder
einem Diffusor ausgebildet sein. Die Kalotte ist dabei im Wesentlichen
zylinderförmig und
hat zumindest einen Ausschnitt, damit die Kalotte den Rand des Wafers
teilweise umgreift. An der Kalotte können mehrere Lichtquellen angeordnet sein.
Durch das Zusammenspiel der mehreren Lichtquellen und des diffus
transparenten Schirms oder der Kalotte wird somit eine diffuse und
gleichmäßige und
homogene Beleuchtung des Randbereichs des Wafers erreicht.
-
Die
Lichtquellen können
als Weißlicht-LED's ausgebildet sein.
Eine weitere Möglichkeit
ist, dass jede Kamera mit einer eigenen Lichtquelle versehen ist.
Dabei ist bei der Anordnung der Kameras und der Lichtquellen zu
beachten, dass die Bedingungen für die
Hellfeldbeleuchtung (die Kameras sind im Ausfallswinkel des Lichts
von den Lichtquellen angeordnet) erfüllt sind. Es ist ebenfalls
von Vorteil, wenn die Lichtquellen für die Kameras aus LED's bestehen.
-
Es
ist ferner von Vorteil, wenn der Wafer auf einen Prealigner abgelegt
ist, wobei der Prealigner den Wafer im Bildfeld einer der Kameras
positioniert. Es ist ferner von Vorteil wenn der Prealigner in Z-Richtung
verschiebbar ausgebildet ist, so dass mit der zweiten Kamera die
Dicke und die Position des Wafers in Z-Koordinatenrichtung bestimmbar
sind.
-
Das
Verfahren ist von Vorteil, wenn ein Wafer durch einen Roboter auf
einen Prealigner abgelegt wird. Ferner ist mindestens eine erste
Kamera und eine dritte Kamera senkrecht zu einer Stirnseite des Wafers
verschiebbar angeordnet, damit der Randbereich des Wafers im Bildfeld
der jeweiligen Kamera zu liegen kommt. Der Wafer wird anhand von
abgespeicherten und/oder ermittelten Positionsdaten derart positioniert,
dass die Defekte am Rand des Wafers zur visuellen Bewertung mit
dem Bildfeld der ersten und/oder der zweiten und/oder der dritten
Kamera ausgerichtet werden. Mit mindestens einer der Kameras wird
die Bildaufnahme in Abhängigkeit
von der Lage des Defektes auf der Oberseite des Waferrandes oder
der Unterseite des Waferrandes oder der Stirnseite des Waferrandes
durchgeführt.
Die Bildaufnahme erfolgt dabei im Hellfeld. Die von den Kameras
aufgenommenen Bilder können
dem Benutzer zur visuellen Betrachtung auf einem Display dargestellt
werden.
-
Um
die Auflage des Wafers auf dem Prealigner durch den Roboter zu erleichtern,
ist es von Vorteil, wenn mindestens die erste Kamera und die dritte Kamera
beweglich in Richtung auf dem Waferrand hin ausgebildet sind. Durch
die Bewegung der Kameras auf dem Waferrand hin kann erreicht werden, dass
der Bereich zur Auflage des Wafers durch den Roboter frei von irgendwelchen
Hindernissen ist und dass dadurch eine Beschädigung des Wafers oder eine
Falschauflage des Wafers auf den Prealigner weitgehend vermieden
ist. Die erste Kamera und die dritte Kamera sind auf einen Träger montiert,
der senkrecht zum Waferrand durch den beweglichen Träger positioniert
wird. In der hier vorgeschlagenen Ausführungsform ist die zweite Kamera
ortsfest bzgl. der Stirnseite des Wafers angeordnet. Es ist ebenfalls
denkbar, dass alle drei Kameras auf einem gemeinsamen und beweglichen
Träger
angeordnet sind.
-
Die
drei Kameras sind in einer Ebene angeordnet. Ebenso sind die LEDs
an der zylindrischen Kalotte in einer anderen Ebene angeordnet.
Dabei sind die beiden Ebenen im Winkel zueinander angeordnet, damit
die Bedingungen für
eine Hellfeldanordnung erfüllt
sind.
-
Die
Lichtquellen können
aus mehreren LEDs ausgebildet sein, die Licht unterschiedlicher
Wellenlänge
aussenden, so dass Licht beliebiger Farbe zur Beleuchtung mischbar
ist.
-
Im
Folgenden sollen Ausführungsbeispiele der
Erfindung und ihre Vorteile anhand der beigefügten Figuren näher erläutert werden.
Dabei zeigen:
-
1 eine
schematische Darstellung einer Inspektionseinrichtung für Wafer;
-
2 eine
schematische Ansicht des inneren Aufbaus einer Inspektionseinrichtung
für Wafer;
-
3 eine
schematische Darstellung der Anordnung der Vorrichtung zur visuellen
Inspektion von Defekten am Randbereich eines Wafers;
-
4 eine
Ausführungsform
der Vorrichtung zur visuellen Inspektion von Defekten am Randbereich
des Wafers, wobei im Gegensatz zu 3 hier noch
Steuerungselemente gezeigt sind;
-
5 eine
vergrößerte Darstellung
des Randbereichs eines Wafers und der jeweiligen Zuordnung der drei
Kame ras zu den einzelnen Bereichen des Randbereichs des Wafers;
-
6 eine
schematische Darstellung des Randbereichs des Wafers und der Zuordnung
der Kameras zum Randbereich des Wafers und ebenfalls die Anordnung
von externen Beleuchtungseinrichtungen, die zusammen mit den Kameras
eine Hellfeldanordnung darstellen;
-
7 eine
weitere Ausführungsform
der Beleuchtung des Randbereichs des Wafers mit einem diffus, transparenten
Schirm;
-
8a eine
schematische Darstellung der Beleuchtung des Wafers in der Seitenansicht;
-
8b eine
schematische Darstellung der Beleuchtung der Ober- oder Unterseite
des Randes des Wafers, wobei die Ansicht auf die Stirnseite des Wafers
dargestellt ist;
-
8c eine
schematische Draufsicht der Beleuchtung der Ober- oder Unterseite
des Randes des Wafers, wobei die Ansicht auf die Ober- oder Unterseite
des Wafers dargestellt ist; und
-
9 eine
schematische Ansicht eines Wafers, bei dem mehrere Defekte symbolisch
am Rand des Wafers eingezeichnet sind.
-
1 zeigt
in beispielhafter Weise eine räumliche
Darstellung von einem Substratzuführmodul 1 und einer
Arbeitsstation 3. Die äußere Gesamtansicht
der Einrichtung zeigt zudem einen Bildschirm 7 (oder Display)
mit dessen Hilfe der Benutzer seine über eine Bedieneingabe 11 vorgenommenen
Eingaben kontrollieren kann oder den Status des Handlings des Wafers 6 verfolgen
kann. Ferner können
auf dem Bildschirm 7 dem Benutzer die Bilder dargestellt werden,
die mit der Vorrichtung zur visuellen Bewertung von Defekten am
Randbereich des Wafers 6 aufgenommen worden sind. Ferner
ist die Einrichtung zur Waferinspektion mit einem Mikroskop (nicht dargestellt)
versehen, mit dem eine Mikroinspektion von Defekten auf der Oberfläche des
Wafers 6 möglich
ist. Ferner kann dem Benutzer ein Mikroskopeinblick 8 zur
Verfügung
stehen, wobei detaillierte Bilder vom Substrat vom Benutzer beobachtet
werden können. Über zwei
Beladezugänge 2a, 2b können Wafer in
die Waferinspektionsmaschine eingegeben werden (jede andere Anzahl
von Beladezugängen
ist denkbar und die Darstellung in 1 soll nicht
als Beschränkung
aufgefasst werden).
-
2 zeigt
in schematischer Weise den inneren Aufbau einer Einrichtung zur
Inspektion von Wafern 6. Ein Substratzuführungsmodul 1 ist
der Einrichtung 3 seitlich zugeordnet. Die Einrichtung 3 zur Waferinspektion
umfasst mehrere Arbeitsstationen 9, 10 und 12.
Das Substratzuführungsmodul 1 ist
in diesem Ausführungsbeispiel
derart gegenüber
der Einrichtung 3 orientiert, dass es mit Substraten von
seiner Vorderseite 2 her über ein oder mehrere Beladezugänge (load
ports) 2a, 2b beladen werden kann. Dabei werden
offen gestaltete oder geschlossene Kassetten 4 verwendet,
die manuell durch den Benutzer oder durch Automatisierung z. B.
mittels eines Roboters in die Beladezugänge 2a, 2b eingeführt werden.
Die Kassetten 4 können
mit Wafern 6 gefüllt sein,
oder sie können
auch leer sein, je nach vorgesehenem Arbeitsablauf. Beispielsweise
können
alle Kassetten 4 gefüllt
sein und es werden Wafer 6 zuerst der einen Kassette entnommen,
in die Einrichtung 3 eingeführt und nach dortiger Behandlung
und Kontrolle wieder zurück
in dieselbe Kassette 4 gegeben.
-
An
den Arbeitsstationen 9, 10 und 12 werden am
Wafer entsprechende Untersuchungen, Kontrollen und Inspektionen
ausgeführt.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
sind in der Einrichtung 3 drei Arbeitsstationen 9, 10 und 12 vorgesehen.
Zentral zwischen den Arbeitsstationen 9, 10 und 12 ist ein
Wechsler 14 vorgesehen, der den Wafer 6 auf die verschiedenen
Arbeitsstationen 9, 10 und 12 verteilt. Der
Wechsler 14 besitzt drei Arme 14a, 14b und 14c. Die
erste Arbeitsstation 9 dient zur Übernahme der Wafer 6 aus
dem Substratzuführungsmodul.
Ebenso können
an der ersten Arbeitsstation 9 die Wafer 6 aus der
Einrichtung für
die Waferinspektion wieder an das Substratzuführungsmodul übergeben
werden. Die zweite Arbeitsstation 10 dient zum Ausrichten,
zur Bestimmung der Positionierung, bzw. zur visuellen Inspektion
der Wafer 6. Zum Ausrichten der Wafer 6 ist der
zweiten Arbeitsstation 10 eine Messeinrichtung zugeordnet,
die die auf dem Wafer 6 aufgebrachten Marker detektiert
und Kodierungen der Wafer bestimmt. Ferner ermittelt die Messeinrichtung 15 die
Abweichung von der positionsgenauen Ablage des Wafers 6 in
der zweiten Arbeitsstation 10. Diese Arbeitsstation wird
in der weiteren Beschreibung als Prealigner 10 bezeichnet.
Mit der Messeinrichtung 15 wird der Seitenschlag des Wafers 6 ermittelt,
der von der ungenauen Ablage des Wafers 6 durch den Drei-Paddle-Handler 14 auf
dem Prealigner 10 herrührt.
Der Mittenversatz des Wafers 6 wird durch den Prealigner 10 korrigiert.
Die so ermittelten Daten werden an eine zentrale Verarbeitungseinheit
(nicht dargestellt) weitergeleitet. Die dritte Arbeitsstation 12 ist für die Mikroinspektion
der Wafer 6 ausgebildet. Die dritte Arbeitsstation 12 besitzt
einen X-, Y-Tisch 17, der dem Wafer 6 ein Mikroskop 16 zur
Mikroinspektion zuführt.
Eine Z-Verstellung kann durch den X-, Y-Tisch ebenfalls ermöglicht werden. Der zweiten
Arbeitssta tion 10 ist ebenfalls die Vorrichtung 22 zur
visuellen Begutachtung von Wafern auf dem Randbereich des Wafers 6 zugeordnet.
Wie ebenfalls in der 2 dargestellt, kann die Vorrichtung 22 zur
visuellen Begutachtung von Wafern auf dem Randbereich des Wafers 6 in
Richtung des Doppelpfeils 24 auf den Rand 8 des
Wafers 6 hin- oder vom Rand 8 des Wafers wegbewegt
werden.
-
3 zeigt
eine schematische Darstellung der Vorrichtung zur visuellen Bewertung
von Defekten am Randbereich eines Wafers 6. Der Wafer 6 ist dabei
auf dem Prealigner 10 aufgelegt. Wie bereits in 2 erwähnt, ist
der Prealigner in einer Einrichtung zur Inspektion von Wafern 6 angeordnet.
Eine erste Kamera 25, eine zweite Kamera 26 und
eine dritte Kamera 27 sind auf einem gemeinsamen Träger 23 angeordnet.
Der gemeinsame Träger 23 kann
in radialer Richtung zum Wafer 6 bewegt werden. Jede Kamera 25, 26 und 27 ist
mit einem Objektiv 30 versehen. Die Bewegungsrichtung ist
mit dem Doppelpfeil 24 gekennzeichnet. Der Verfahrweg des
gemeinsamen Trägers 23 beträgt zwischen
30 mm bis 40 mm.
-
Die
Kameras 25, 26 und 27 sind als CCD-Kameras
ausgebildet. Die optische Auflösung
hängt von der
Größe der verwendeten
Blende ab. Der obere Randbereich 6a des Wafers 6 und
der untere Randbereich 6c des Wafers 6 haben eine
Breite 90 im Bereich von einigen Millimetern. Die zu betrachtende Stirnseite 6b des
Wafer hat eine Waferdicke von ca. 1 mm. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung
werden die Defekte 88, welche sich auf dem oberen Randbereich 6a,
dem unteren Randbereich 6c und der Stirnseite 6b des
Wafers 6 befinden, aufgenommen.
-
4 zeigt
eine Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die mit einer
Steuerung 40 versehen ist, die die mechanische Bewegung
der Anordnung der drei Kameras 25, 26 und 27 regelt.
Die Steuerung 40 ist ebenso für die kontrollierte Drehung des
Prealigners 10 verantwortlich. Wie bereits in der Beschreibung
zu 2 erwähnt,
wird der Wafer 6 mittels des Drei-Paddle-Handlers 14 auf
den Prealigner 10 abgelegt. Dem Prealigner 10 ist
ebenfalls, wie in 2 dargestellt, mindestens eine
Messvorrichtung 15 zugeordnet, die den Seitenschlag des
Wafers 6 ermittelt. Durch kurzes Anheben und Korrigieren
des Wafers 6 mit dem Drei-Paddle-Handler 14 kann
ein Mittenversatz des Wafers 6 korrigiert werden. In der
hier dargestellten Ausführungsform
sind die drei Kameras 25, 26 und 27 der
Vorrichtung zur visuellen Beobachtung von Defekten am Randbereich 6a, 6b oder 6c des
Wafer 6 auf einem gemeinsamen Träger 23 angeordnet.
Der gemeinsame Träger 23 kann
mittels einer Verschiebeeinheit 45 in Richtung des Doppelpfeils 24 radial
zum Wafer 6 bewegt werden. Für den Fall, dass alle drei
Kameras 25, 26 und 27 auf dem gemeinsamen
Träger 23 angeordnet
sind, werden diese drei Kameras entsprechend auf dem Wafer 6 hin
oder vom Wafer 6 weg bewegt. Der Prealigner 10 und
die Verschiebeeinheit 45 sind auf einer gemeinsamen Grundplatte 41 angeordnet.
Der Prealigner 10 ist ebenfalls in axialer Richtung, wie
durch den Doppelpfeil 43 dargestellt, bewegbar. Durch die
Bewegung des Prealigners 10 kann somit die Position des
Wafers 6 bzgl. den Objektiven 30 der Kameras 25, 26 und 27 eingestellt, bzw.
verändert
werden. Die Antriebsbaugruppe 40 ist durch die Antriebseinheit 45,
die Ansteuerelektronik 42 und die Softwaretreiber 43 ausgebildet. Über die Ansteuerelektronik 42 wird
auch die Hub- und Senkbewegung in Richtung des Doppelpfeils 43 des
Prealigners 10 gesteuert. Über eine Bildverarbeitung wird
mittels des Hubs des Prealigners 10 die Stirnseite des
Wafers 6 in die Bildmitte der zweiten Kamera 26 verfahren.
-
Zeitgleich
kann eine vorgewählte
Position des Randes des Wafers 6 innerhalb einer definierten Zone
(6 mm Breite des Waferrandes) durch Drehen des Prealigners 10 angefahren
werden. Dadurch wird der zu untersuchende Defekt in das Bildfeld
der jeweiligen ersten, zweiten, und/oder dritten Kamera 25, 26 und 27 verfahren.
Der an der angefahrenen Position befindliche Defekt (auf der Oberseite
des Randes des Wafers 6, der Stirnseite des Randes des Wafers 6 und/oder
der Unterseite des Randes des Wafers 6) kann mit der ersten,
zweiten, und/oder dritten Kamera 25, 26 und 27 aufgenommen
werden. Das jeweils aufgenommene Bild kann für einen Review auf dem Display 7 dargestellt
werden. Ebenso ist eine Speicherung für einen späteren Review denkbar. Sind
alle Positionen eines Wafers angefahren, an denen sich Defekte befinden,
wird der gemeinsame Träger 23 mittels
einer Verschiebeeinheit 45 in Richtung des Doppelpfeils 24 in
die Homeposition verfahren. Der Wafer kann durch den Drei-Paddle-Handler 14 vom
Prealigner 10 abgenommen werden, so dass der nächste Wafer 6 dem
Review zugeführt
werden kann. Ebenso soll es möglich
sein, dass die aufgenommenen Bilder in das Netzwerk des Benutzers
kopiert werden.
-
5 zeigt
eine vergrößerte Darstellung
der schematischen Anordnung der drei Kameras 25, 26 und 27 in
Bezug auf den Randbereich des Wafers 6. In der hier dargestellten
Ausführungsform
sind die drei Kameras 25, 26 und 27 auf
einem gemeinsamen Träger 23 angebracht,
der in der in 5 dargestellten Doppelpfeilrichtung 24 radial
zum Rand des Wafers 6 bewegt werden kann. Durch die Bewegung
des gemeinsamen Trägers 23 kann
jede der Kameras 25, 26 und 27 so in
Bezug auf den Wafer 6 verbracht werden, dass sie einen
bestimmten Bereich vom Randbereich des Wafers 6 mit einem
durch das Objektiv 30 definierten Bildfeld (nicht dargestellt)
aufnimmt. Die erste Kamera 25 ist dazu vorge sehen, mit
dem Objektiv 30 einen oberen Randbereich 6a aufzunehmen.
Die zweite Kamera 26 ist mit dem Objekt 30 derart
ausgebildet, dass sie die Stirnseite 6b des Wafers 6 aufnimmt.
Die dritte Kamera ist zusammen mit dem Objektiv 30 derart
ausgebildet, dass sie einen unteren Randbereich 6c der
Unterseite des Wafers 6 aufnimmt. Wie bereits vorstehend
erwähnt,
ist der Betrachtungsbereich der ersten Kamera 25 und der dritten
Kamera 27 für
den oberen Randbereich 6a und den unteren Randbereich 6c etwa
6 mm. Der Betrachtungsbereich der zweiten Kamera 26 der
Stirnseite 6b des Wafers 6 beträgt etwa
1 mm, was im Wesentlichen der Dicke des Wafers 6 entspricht.
-
6 zeigt
eine weitere Ausführungsform der
Anordnung der drei Kameras 25, 26 und 27 in
Bezug auf den Randbereich des Wafer 6. Zusätzlich zu den
Kameras 25, 26 und 27 sind mehrere Beleuchtungseinrichtungen 50 vorgesehen,
die den Randbereich 6a, 6b und 6c des
Wafers 6 beleuchten. Die Beleuchtungseinrichtungen 50 sind
dabei derart angeordnet, dass durch deren Beleuchtung und die Anordnung
der Kameras 25, 26 und 27 eine Hellfeldbedingung
erfüllt
ist.
-
7 zeigt
eine weitere Ausführungsform der
Anordnung der Kameras 25, 26 und 27 und
einer Beleuchtungseinrichtung 80. Die Beleuchtungseinrichtung 80 ist
eine Kalotte 81, auf der eine Vielzahl von Lichtquellen
angebracht ist. Die Kalotte 81 ist dabei mit einem diffus
transparenten Schirm oder Diffusor (nicht dargestellt) versehen,
der somit zu einer höheren
Homogenität
der Ausleuchtung beiträgt.
Die Kalotte 81 besitzt eine Form, die dem Querschnitt aus
einem Zylinder entspricht. Die Kameras 25, 26 und 27 und
die Kalotte 81 sind jeweils auf einem separaten Träger angeordnet,
der jeweils zur Aufnahme eines Defekts an den Randbereich des Waferrandes
herangefahren wird. In der Aufnahmeposition liegen somit die Kameras 25, 26 und 27 und
die erforderliche Beleuchtung der Unterseite, der Stirnseite oder
der Oberseite des Wafers 6 gegenüber. Die Kalotte 81 weist
dabei eine Freisparung 82 für die Aufnahme des Randes des
Wafers 6 im Inneren der Kalotte 81 auf. Die Kalotte 81 ist
mit mehreren Beleuchtungselementen 84 bzw. Lichtquellen
versehen. Die Beleuchtungselemente 84 sind dabei als LED's ausgebildet, die
Weißlicht
aussenden. Eine spezielle andere Wellenlänge und/oder Wellenlängenzusammensetzung
kann zur Beleuchtung des Randes des Wafers 6 verwendet
werden. Die Beleuchtungselemente 84 sind dabei derart an
der Kalotte 81 angeordnet, dass eine Hellfeldbeleuchtung
des Randes des Wafers 6 erzielt wird.
-
Die
Kameras 25, 26 und 27 sind dabei in einer
Ausführungsform
derart an der Kalotte 81 angebracht, dass die Objektive 30 der
Kameras 25, 26 und 27 in der Kalotte 81 befestigt
sind. Die Kalotte 81 fungiert in dieser Ausführungsform
als Träger
für die Kameras
und die mehreren Beleuchtungselemente 84. Bei dieser Anordnung
ist jedoch zu beachten, dass die Hellfeldbedingungen erfüllt sind,
um einen Bereich auf den Rand des Wafers 6 aufzunehmen.
-
8a zeigt
eine schematische Darstellung der Beleuchtung des Wafers 6 in
der Seitenansicht. Der mit den LEDs als Beleuchtungselemente 84 versehene
Schirm (Kalotte) 81 umgreift dabei einen Teil des Randes
des Wafers 6. Die Beleuchtung des Randes des Wafers 6 muss
dabei bestimmte Bedingungen erfüllen,
um ausreichende Bedingungen für
die Hellfeldanordnung durch die Kameras zu schaffen. Der Beleuchtungswinkel 91 vom
Rand 80a des Schirms 81 sollte so groß wie möglich gehalten
werden. Ebenso sollte das Objektiv 30 der Kameras 25, 26 und 27 so
schlank wie möglich konstruiert
werden, damit eine durch die Beleuchtung definierte Lichtröhre 93,
die z. B. von der Stirnseite 6b des Wafers 6 ausgeht
zumindest weitestgehend in das Objektiv 30 gelangt, damit
die Bedingungen für
eine Hellfeldbeleuchtung erfüllt
sind.
-
8b zeigt
eine schematische Darstellung der Beleuchtung des oberen oder des
unteren Randbereichs 6a oder 6c des Wafers 6,
wobei die Ansicht auf der Stirnseite 6b des Wafer dargestellt
ist. Von der Kalotte 81 bzw. Beleuchtungseinrichtung 80 gelangt
das Licht unter anderem zum oberen Randbereich 6a des Wafers 6.
Die erste Kamera 25 und die zweite Kamera 26 sind
schematisch in dieser Darstellung durch den ausgefüllten Kreis
dargestellt. Der Lichteinfall 95 auf den oberen Randbereich 6a des Wafers 6 ist
derart ausgestaltet, dass die erste Kamera 25 in der Hellfeldanordnung
ist. Die Hellfeldanordnung ist dadurch definiert, dass der Einfallswinkel 85 des
zur Beleuchtung verwendeten Lichts gleich dem Ausfallswinkel 86 ist.
Der Ausfallswinkel 86 ist dabei mit dem Detektionswinkel
identisch, unter dem die optischen Achsen 87 der Kameras 25, 26 oder 27 zur Aufnahme
der Defekte angeordnet sind.
-
8c zeigt
eine schematische Draufsicht der Beleuchtung der Ober- oder Unterseite
des Randes des Wafers 6, wobei in 9c die
Ansicht auf den oberen Randbereich 6a des Wafers 6 dargestellt ist.
Die Lage der ersten Kamera 25 ist in dieser Darstellung
durch die rechteckige Form des CCD-Chips 100 der ersten
Kamera 25 dargestellt. Die zweite Kamera 26 ist
schematisch in dieser Darstellung durch den ausgefüllten Kreis
dargestellt. Die Lage der LEDs in Schirm 81 ist durch eine
Ebene 96 repräsentiert.
Die Kameras 25, 26 und 27 sind ebenfalls
in einer Ebene 97 angeordnet, die im symmetrischen Winkel
zu der Ebene 96 der LEDs (Beleuch tungselemente 84)
ist. Die Ebene 96 der LEDs und die Ebene 97 der
Kameras 25, 26 und 27 sind jeweils um
den gleichen Betrag um die Mittenlinie 99 versetzt, so dass
für die
Kameras 25, 26 und 27 die Hellfeldbedingungen
erfüllt
sind. Die CCD-Chips 100 der Kameras 25, 26 und 27 weisen
eine lange Seitenlänge 101 und kurze
Seitenlänge 102 auf.
Die lange Seitenlänge 101 ist
in dieser Ausführungsform
parallel zur Mittenlinie 99.
-
10 zeigt eine Draufsicht auf die Oberseite
eines Wafers 6. Der Wafer 6 besitzt einen Randbereich 90,
auf dem mehrere Defekte 88 vorhanden sein können. Der
Wafer 6 besitzt ebenfalls eine Stirnseite 6b,
die, wie bereits vorstehend erwähnt,
der zweiten Kamera 26 zur Aufnahme von Defekten an der
Stirnseite 6b des Wafers 6 gegenüberliegt.
-
Wie
bereits mehrfach bei der Beschreibung der verschiedenen Ausführungsformen
der Anordnung der Kameras 25, 26 und 27 erwähnt, erlaubt diese
Anordnung die Betrachtung der Stirnseite 6b des Wafers 6 und
die Betrachtung des oberen Randbereichs 6a und des unteren
Randbereichs 6c des Wafers 6. Dabei kann der Wafer
in beliebigen Drehpositionen innerhalb des definierten Randbereichs 6a und 6c auf
der Oberseite und auf der Unterseite von einigen Millimetern durch
die Kameras 25, 26, 27 visuell untersucht
werden.
-
Mit
einem in der Inspektionseinrichtung vorhandenen Drei-Paddle-Handler 14 wird
der Wafer 6 auf den Prealigner 10 abgelegt. Mittels
einer Messvorrichtung des Prealigners 10 wird der Seitenschlag des
Wafers 6 ermittelt. Durch kurzes Anheben und Korrigieren
des Wafers 6 mit dem Drei-Paddle-Handler 14 kann
der Mittenversatz korrigiert werden. Wird dieser Wert nicht mit
dem ersten Korrekturhandling erreicht, so muss ein zweites Handling
erfolgen, d. h. der Wafer 6 wird erneut auf den Prealigner 10 abge legt.
Die Vorrichtung mit den drei Kameras 25, 26 und 27 fährt radial
zum Wafer 6 über
den Rand des Wafers 6 und in den Fokus der Kamera, die
der Stirnseite 6b des Wafers gegenüberliegt. Mittels Bildverarbeitung
wird über
den Hub des Prealigners 10 der Wafer 6 in die
Bildmitte des Bildfeldes der zweiten Kamera 26 gefahren.
Somit kann sichergestellt werden, dass sowohl der obere Randbereich 6a des
Wafers 6 und der untere Randbereich 6c des Wafers 6 im
Fokus der jeweiligen Kameras 25 und 27 liegt. Zeitgleich
kann dabei die vorgewählte
Position des Randes des Wafers 6 innerhalb der definierten
Zone durch Drehen des Prealigners 10 angefahren werden.
Mit anderen Worten bedeutet dies, dass durch die Drehung des Prealigners 10 mindestens
ein Defekt im Bildfeld einer der drei Kameras 25, 26 oder 27 zu
liegen kommt. Falls sich z. B. ein Defekt vom oberen Randbereich 6a des
Wafers 6 über
die Stirnseite 6b hin zum unteren Randbereich 6c des
Wafers 6 erstreckt, kann ebenfalls mit allen drei Kameras 25, 26, 27 eine
zeitgleiche Aufnahme dieses Defekts erfolgen.
-
Die
Erfindung wurde in Bezug auf besondere Ausführungsformen beschrieben. Es
ist dennoch für einen
Fachmann selbstverständlich,
dass Abwandlungen und Änderungen
der Erfindung gemacht werden können
ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen.