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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Messsystem mit einer Zuführstation
und einer Inspektionsstation zum Inspizieren eines Gegenstandes,
insbesondere eines Wafers nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Bei
der industriellen Fertigung von Chips für die Halbleiterindustrie
werden integrierte Schaltungen auf scheibenförmigen Trägern
durch mehrere aufeinander folgende Verfahrensschritte hergestellt. Im
Rahmen dieser Fertigung ist es erforderlich, dass die einzelnen
scheibenförmigen Träger, im Folgenden auch Wafer
genannt, von einer Bearbeitungsstation zu einer anderen Bearbeitungsstation
oder zu einer Inspektionsstation transportiert werden. Bei diesen
Inspektionsstationen können beispielsweise Stationen zur
Untersuchung von Makro- oder Mikrodefekten, Stationen zur Klassifizierung
von Defekten, Stationen zur Inspektion des Randes des Wafers oder
Stationen zur Inspektion der Rückseite des Wafers (Wafer
Backside Inspection WBI) vorgesehen werden. Zeitlich gesehen erfolgt
eine Untersuchung, insbesondere der Rückseite des Wafers,
bevor der Wafer mit den auf ihn aufgebrachten Halbleiterbauelementen
in einzelne Halbleiterchips getrennt wird, um gewährleisten
zu können, dass keine Kontaminationen, Ritze oder Kratzer
vorhanden sind, die eine korrekte Funktionsweise des Halbleiterchips
verhindern könnten.
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Aus
der
DE 10 304 174
A1 ist zu diesem Zweck bereits eine Vorrichtung zur Inspektion
eines Wafers bekannt. Diese umfasst eine Waferkassette zur Aufnahme
einer Mehrzahl von Wafern. Mit einem Wafertransferarm werden die
zu untersuchenden Wafer aus der Waferkassette entnommen. Eine Waferwende-
und Justiereinheit ist in der Nähe des Waferarms vorgesehen.
Ebenso ist eine Waferinspektionseinheit vorgesehen, die mit Hilfe
der Waferwende- und Justiereinheit bestückt werden kann.
Sowohl die Waferwende- und Justiereinheit, als auch die Waferinspektionseinheit
sind dabei in einem einzigen Gehäuse untergebracht.
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Darüber
hinaus ist aus der
DE 100 53
232 ein Substrat-Zufuhrmodul und System aus Substrat-Zufuhrmodul
und Arbeitsstationen bekannt. An mindestens zwei Seiten des Substratzufuhrmoduls sind
Verbindungselemente vorgesehen, wobei gleichzeitig an mindestens
zwei Seitenwänden der Arbeitsstation oder den Arbeitsstationen
Verbindungselemente ausgebildet sind. Damit kann gewährleistet
werden, dass am Aufstellort des Systems variabel entschieden werden
kann, wie das Substratzufuhrmodul mit der, bzw. den Arbeitsstationen
verbunden werden soll. Auf diese Weise kann eine optimale Ausnutzung
des für das System zur Verfügung stehenden Aufstellplatz
erreicht werden.
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Aus
der
DE 101 20 074
A1 ist weiterhin ein Messsystem zur Inspektion eines Wafers
mit einem zugehörigen Betriebsverfahren bekannt. Dabei
wird eine Kombination von verschiedenen Messmodulen innerhalb eines
Messsystems vorgeschlagen, wobei die Messmodule von einem einzigen
Handhabungsmodul bedient werden. Wesentliche Bestandteile sind weiterhin
zwischen den Modulen vorhandene Schleusen zur Waferbehandlung, sowie
Schnittstellen zum elektronischen Datentransfer. Die Schleusen können
so ausgebildet sein, dass sie zeitweise verschließbar sind.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der oben genannten
Art dahingehend zu verbessern, dass die Prüfung des Wafers
in einem Inspektionsmodul verbessert werden kann.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Messsystem zum Inspizieren eines Gegenstandes,
insbesondere eines Wafers, mit den Merkmalen gemäß Anspruch
1 gelöst.
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Demgemäß wird
mit der vorliegenden Erfindung ein Messsystem vorgeschlagen, das
wenigstens eine Zuführstation und eine oder mehrere Inspektionsstationen
umfasst, in denen Messungen, Untersuchungen oder Bearbeitungen an
dem Gegenstand durchgeführt werden können. Insofern
wird im Rahmen der vorliegenden Anmeldung der Begriff Inspektionseinrichtung
als allgemeiner Begriff für eine Einrichtung zur Untersuchung
oder Bearbeitung eines Gegenstandes, insbesondere eines Wafers verstanden.
Die Inspektionsstation ist von der Zuführstation verschließbar
getrennt. Damit wird also eine verschließbare Schnittstelle
zwischen der Zuführstation und der Inspektionsstation vorgesehen, die
so ausgestaltet ist, dass die Inspektionsstation zumindest im Hinblick
auf die in der Zuführstation herrschenden Umgebungsbedingungen
abgekoppelt ist. Dies bedeutet insbesondere, dass die Umgebungsbedingungen
in der Inspektionsstation unabhängig von den Umgebungsbedingungen
in der Zuführstation ausgestaltet werden können.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die
verschließbare Schnittstelle zwischen der Zuführstation
und der Inspektionsstation eine Öffnung auf, die lediglich
geringfügig größer ist, als der auf dem
Transportarm liegende Wafer. Damit kann der Wafer zusammen mit dem
Transportarm zwar aus der Zuführstation in die Inspektionsstation greifen,
um den Wafer dort abzulegen. Gleichzeitig wird mit dieser relativ
kleinen Öffnung jedoch zusätzlich gewährleistet,
dass ein möglichst geringer Austausch der Umgebungsbedingungen
in der Zuführstation und der Inspektionsstation erfolgt.
Weiterhin wird eine Lichtausbreitung verhindert, wenn die Messung
beispielsweise mit Laserlicht erfolgt.
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In
einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die
Schnittstelle ein Verschlusselement auf, mit dem die Verbindung
zur Zuführstation dicht, insbesondere luftdicht abgeschlossen
werden kann. Dabei eignet sich als Verschlusselement insbesondere
eine Klappe oder ein drehbares Element. Diese ist auch an seinen
Rändern so ausgestaltet, dass nach dem Schließen
des Verschlusselements ein Austausch der Umgebungsbedingungen zwischen der
Zuführstation und der Inspektionsstation verhindert wird.
Damit kann erreicht werden, dass in der Zuführstation und
der Inspektionsstation unterschiedliche Umgebungsbedingungen, insbesondere
während der Inspektion des Gegenstandes stabil gehalten
werden können.
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Weiterhin
kann die Inspektionsstation in einer besonders bevorzugten Ausgestaltung
der Erfindung eine eigene, von der Zuführstation unabhängige
Versorgungsleitung aufweisen. Damit ist die Inspektionsstation unabhängig
von der Zuführstation. Besonders eine Versorgungsleitung,
mit der die Einstellung einer eigenen, von der Zuführstation
unabhängigen Umgebungsbedingung erreicht werden kann, ist
für die Inspektion des Gegenstandes von großem
Vorteil. Auf dies Weise können beispielsweise Umgebungsbedingungen
in dem relativ kleinen Inspektionsraum der Inspektionsstation eingestellt
werden, die in dem relativ großen und oft nur schwierig abzudichtenden
Raum der Zuführstation kaum zu verwirklichen wären.
Darüber hinaus können so in unterschiedlichen
Inspektionsstationen verschiedene Umgebungsbedingungen geschaffen
werden. Insbesondere eignet sich hierbei eine der Inspektionsstation
eigene Versorgungsleitung wie etwa eine Gasversorgungsleitung oder
eine Luftversorgungsleitung. Diese können auch zu einem
eigenen Kreislauf ausgebaut sein.
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Als
besonders bevorzugte Anwendung der Erfindung kann die Inspektionsstation
eine Station zur Untersuchung der Rückseite eines Wafers
sein.
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Weitere
Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand
der nachfolgenden Figuren sowie deren Beschreibungsteile.
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Es
zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen
Messsystems,
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2 eine
schematisierte Darstellung einer Zuführstation und einer
Inspektionsstation zum Inspizieren eines Gegenstandes.
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In
den Figuren bezeichnen identische Bezugszeichen identische oder
im Wesentlichen gleich wirkende Elemente oder Funktionsgruppen.
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In 1 ist
schematisch ein Messsystem 10 dargestellt. Das Messsystem 10 kann
mehrere Stationen umfassen, die zum Inspizieren oder Bearbeiten von
Wafern geeignet sind, wobei jeweils unterschiedliche Untersuchungen
oder unterschiedliche Bearbeitungen in den Stationen möglich
sind. Im Rahmen dieser Anmeldung werden diese Stationen allgemein als
Inspektionsstationen bezeichnet. Dargestellt ist exemplarisch eine
Zuführstation 11 und eine Inspektionsstation 16.
Die Zuführstation 11 weist eine Handhabungseinrichtung 15 zum
Handhaben von Wafern 12 mit einem Roboterarm 14 auf.
Eine Mehrzahl von Wafern 12 ist in einer Ladestation 17 untergebracht. Von
dieser wird jeweils ein einzelner Wafer 12 mit dem Roboterarm 14 entnommen
und in die Inspektionsstation 16 übergeführt.
Die Inspektionsstation 16 ist hierbei als eine Station
zur Untersuchung der Rückseite eines Wafers, also als so
genanntes WBI-Modul (Wafer-Backside-Inspection-Module) ausgestaltet.
Zum Bestücken des WBI-Moduls mit dem Wafer 12 greift
der Roboterarm 14 durch eine verschließbare Schnittstelle 20,
die als verschließbare Öffnung ausgestaltet ist.
So wird ein zu untersuchender Wafer 12 von der Zuführstation 11 in
die Inspektionsstation 16 überführt und
dort geeignet abgelegt.
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Die
Zuführstation 11 und die Inspektionsstation 16 sind
in 2 schematisiert dargestellt. Die verschließbare
Schnittstelle 20 wird bevorzugt so dimensioniert, dass
eine Übergabeöffnung 21 entsteht, die
gerade so groß ist, dass der Wafer zusammen mit dem Roboterarm 14 aus
der Zuführstation 11 in das WBI-Modul greifen
kann. Hierzu kann die Übergabeöffnung 21 in
ihren Dimensionen beispielsweise wenige Zentimeter bis wenige Millimeter
größer ausgestaltet werden. Insbesondere kann
die Übergabeöffnung 21 0,5 cm bis 10
cm größer sein, als der Wafer 12 zusammen
mit dem Transportarm 22. Wie bekannt ist, liegen die Durchmesser
von Halbleiterwafern typischerweise bei 150 bis 300 mm, sie können künftig
allerdings auch darüber hinausgehen. Dabei kann die horizontal
vergrößerte Dimensionierung der Übergabeöffnung 21 von
der vertikalen abweichen. Auf diese Weise kann erreicht werden,
dass der Wafer 12 sicher durch die Übergabeöffnung 21 übergeben
werden kann und eine Lichtausbreitung verhindert wird. Weiterhin
hat die kleine Ausgestaltung der Übergabeöffnung 21 den
Vorteil, dass es zu einem lediglich zu einem schwachen Austausch
der Umgebungsbedingungen A und B in der Zuführstation 11 und
der Inspektionsstation 16 kommt.
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Die
Umgebungsbedingung in der Inspektionsstation 16 ist in 2 schematisch
mit dem Buchstaben ”B” bezeichnet. Diese kann
so eingestellt werden, dass sie für die durchgeführte
Untersuchung in der Inspektionsstation 16 optimiert ist.
Beispielsweise kann eine besondere Gasatmosphäre eingestellt werden.
Um diese Gasatmosphäre aufzubauen kann ein Zu- und Abluftsystem
installiert werden, das in der schematischen Darstellung durch die
Versorgungsleitung 18 symbolisiert ist. Über diese
Versorgungsleitung 18, die von den übrigen Komponenten
des Messsystems unabhängig ist kann dann eine autarke Umgebungsbedingung
B eingestellt werden, indem Gase zu- und/oder abgeleitet werden.
Damit besteht die Möglichkeit, besondere Umgebungsbedingungen B
zu schaffen, die für die jeweilige Untersuchung erforderlich
sind. Beispielsweise können so eine Edelgasatmosphäre,
wie etwa einer Argonatmosphäre, oder eine besondere Reinraumatmosphäre
erzeugt werden.
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Da
die Übergabeöffnung 21, und mit ihr die Schnittstelle 20 verschließbar
ausgestaltet ist, kann mit dem Verschließen der Übergabeöffnung 21 bei geeigneter
Ausgestaltung des Verschlusselements auch eine Abkopplung der Umgebungsbedingung
B in der Inspektionsstation 16 von den Umgebungsbedingungen
A innerhalb der Zuführstation 11 erreicht werden.
Bevorzugt wird hierzu eine luftdicht schließende Klappe
oder ein luftdicht schließendes rotierendes Element vorgesehen.
Dabei wird unter luftdicht hier auch gasdicht, jedenfalls für
das verwendete Gas oder Gasgemsich verstanden.
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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.
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- 10
- Messsystem
- 11
- Zuführstation
- 12
- Wafer
- 14
- Roboterarm
- 15
- Handhabungseinrichtung
- 16
- Inspektionsstation
- 17
- Ladestation
- 18
- Versorgungsleitung
- 20
- verschließbare
Schnittstelle
- 21
- Übergabeöffnung
- 22
- Transportarm
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 10304174
A1 [0003]
- - DE 10053232 [0004]
- - DE 10120074 A1 [0005]