DE102018124690A1

DE102018124690A1 - System und Verfahren zur Überwachung der Betriebsbedingungen einer Halbleiterherstellungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102018124690A1
Application number: DE102018124690.0A
Authority: DE
Inventors: Chih-Yu Wang; Tien-Wen Wang; Vivian Chou; In-Tsang Lin
Original assignee: Taiwan Semiconductor Manufacturing Co TSMC Ltd
Current assignee: Taiwan Semiconductor Manufacturing Co TSMC Ltd
Priority date: 2017-11-10
Filing date: 2018-10-08
Publication date: 2019-05-16

Abstract

Bei einem Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zum Herstellen oder Analysieren von Halbleiterwafern wird Schall in einer Prozesskammer der Vorrichtung während einer Operation der Vorrichtung erfasst. Ein dem erfassten Schall entsprechendes elektrisches Signal wird von einem Signalprozessor erhalten. Das erhaltene elektrische Signal wird von dem Signalprozessor verarbeitet. Ein Ereignis während des Betriebs der Vorrichtung wird auf Grundlage des verarbeiteten elektrischen Signals detektiert. Der Betrieb der Vorrichtung wird gemäß dem detektierten Ereignis gesteuert.

Description

VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen Patentanmeldung Nr. 62/584 471, eingereicht am 11. November 2017, deren gesamter Inhalt hier durch Bezugnahme aufgenommen wird.
TECHNISCHES GEBIET
Diese Offenbarung betrifft chemisch-mechanische Polierverfahren, die in Halbleiterherstellungsverfahren verwendet werden, und eine Vorrichtung zum chemischmechanischen Polieren.
HINTERGRUND
Bei der Herstellung von Halbleitervorrichtungen werden verschiedene Arten von Ausrüstung verwendet. Die Ausrüstung umfasst Herstellungsvorrichtungen zum Bearbeiten von Halbleiterwafern und Prüfvorrichtungen. Im Allgemeinen sind diese Vorrichtungen gut gewartet, jedoch können die Vorrichtungen aus verschiedenen Gründen anormal arbeiten.
Figurenliste
Die vorliegende Offenbarung wird am besten aus der folgenden detaillierten Beschreibung verstanden, wenn sie mit den beigefügten Zeichnungen gelesen wird. Es wird betont, dass in Übereinstimmung mit dem üblichen Vorgehen in der Branche verschiedene Elemente nicht maßstabsgetreu gezeichnet sind und nur der Beschreibung dienen. Tatsächlich können die Abmessungen der verschiedenen Merkmale zur Klarheit der Beschreibung beliebig vergrößert oder verkleinert werden.

1 ist eine schematische Ansicht einer Vorrichtung in einem normalen Betrieb für eine Halbleiterherstellungsoperation gemäß einer Ausführungsform.
2 ist eine schematische Ansicht einer Vorrichtung in einem anormalen Betrieb für eine Halbleiterherstellungsoperation gemäß einer Ausführungsform.
3 ist eine schematische Ansicht einer Vorrichtung in einem anormalen Betrieb für eine Halbleiterherstellungsoperation gemäß einer Ausführungsform.
Die 4A und 4B sind simulierte Diagramme im Zeit- und Frequenzbereich von Schall, der von der betriebenen Vorrichtung in einem normalen Betrieb gemäß einer Ausführungsform ausgeht.
Die 5A und 5B sind simulierte Diagramme im Zeit- und Frequenzbereich von Schall, der von der betriebenen Vorrichtung in einem anormalen Betrieb gemäß einer Ausführungsform ausgeht.
6 ist eine schematische Ansicht eines Systems zur Steuerung von Halbleiterherstellungsvorrichtungen gemäß einer Ausführungsform.
7 zeigt ein beispielhaftes Flussdiagramm für ein Verfahren zur Steuerung einer Herstellungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform.
Die 8 und 9 zeigen eine Steuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die folgende Offenbarung sieht viele verschiedene Ausführungsformen oder Beispiele vor, um verschiedene Merkmale des angegebenen Gegenstands zu implementieren. Spezielle Beispiele von Komponenten und Anordnungen sind unten beschrieben, um die vorliegende Offenbarung zu vereinfachen. Diese sind natürlich nur Beispiele und sollen nicht einschränkend wirken. Beispielsweise kann das Ausbilden eines ersten Elements über oder auf einem zweiten Element in der folgenden Beschreibung Ausführungsformen umfassen, in denen das erste und das zweite Element in direktem Kontakt ausgebildet sind, und kann auch Ausführungsformen umfassen, in denen zusätzliche Elemente zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element ausgebildet sein können, so dass das erste und das zweite Element nicht in direktem Kontakt stehen müssen. Zusätzlich kann die vorliegende Offenbarung Bezugszeichen und/oder Buchstaben in den verschiedenen Beispielen wiederholen. Diese Wiederholung dient dem Zweck der Einfachheit und Klarheit und erzwingt an sich keine Beziehung zwischen den verschiedenen beschriebenen Ausführungsformen und/oder Konfigurationen.
Weiter können räumlich relative Begriffe, wie „unten“, „unter“, „unterer“, „über“, „oberer“ und ähnliche, hier der Einfachheit der Beschreibung halber verwendet werden, um die Beziehung eines Elements oder einer Vorrichtung mit anderen Element(en) oder Vorrichtung(en) zu beschreiben, wie in den Figuren gezeigt ist. Die räumlich relativen Begriffe sollen verschiedene Ausrichtungen der Vorrichtung, die verwendet oder betrieben wird, zusätzlich zu der in den Figuren gezeigten Ausrichtung umfassen. Die Vorrichtung kann anders orientiert sein (um 90 Grad gedreht oder in einer anderen Ausrichtung) und die räumlich relativen Begriffe, die hier verwendet werden, können ebenfalls demgemäß interpretiert werden. Zusätzlich kann der Begriff „hergestellt aus“ entweder „umfassend“ oder „bestehend aus“ bedeuten.
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich allgemein auf Verfahren und Vorrichtungen zum Überwachen und Steuern einer oder mehrerer Halbleiterherstellungs- oder -analysevorrichtungen. Insbesondere ermöglichen die hierin beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen die Überwachung der Betriebsbedingungen der Vorrichtungen, um anormales Verhalten zu detektieren.
Die 1-3 zeigen schematische Ansichten einer Halbleiterherstellungs- oder -analysevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. 1 zeigt einen Zustand der Vorrichtung in einer normalen Operation, und die 2 und 3 zeigen Zustände der Vorrichtung in einer anormalen Operation. In der vorliegenden Offenbarung umfasst „eine anormaler Operation“, ohne darauf beschränkt zu sein, einen mechanischen Fehler, ein mechanisches Versagen, Verschleiß und eine Operation, die eine Beschädigung eines Halbleiterwafers verursachen kann, eine Operation, die eine sofortige Hilfe und/oder Wartungsarbeiten erfordern kann oder jeden anderen Zustand, der den Betrieb der Vorrichtungen verhindert. Ferner umfasst in einigen Ausführungsformen die anormale Operation ein vorhergesagtes Ereignis, das bald zu einem mechanischen Versagen und/oder zur Beschädigung eines Wafers führen wird. Eine anormale Operation, ein anormaler Zustand oder eine anormale Bewegung umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein, beispielsweise einen Wafer-Kratzer durch ein bewegliches oder unbewegliches Teil der Ausrüstung, ein Aneinanderstoßen eines beweglichen Teils, eine Bewegung, die langsamer oder schneller als eine vorbestimmte oder beabsichtigte Geschwindigkeit eines beweglichen Teils ist, Lockerung von Teilen, Anhäufung von Partikeln oder Stäuben, Fehlbehandlung eines Wafers (Fallenlassen), Fehlausrichtung eines Wafers zu einem Handler, einer Bühne und/oder einem Wafer-Stocker bzw. Waferbehälter oder irgendwelche anderen mechanischen Probleme, die einen bestimmten Schall erzeugen. Ferner schließt eine anormale Operation, ein anormaler Zustand oder eine anormale Bewegung einen anormalen Gasfluss ein, wenn ein Gas in eine Kammer injiziert wird oder ein Gas aus der Kammer abgesaugt oder evakuiert wird.
In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung umfasst die Halbleiterherstellungs- oder -analysevorrichtung 10 eine Wafer-Bühne 110 (engl. wafer stage), auf der ein Halbleiterwafer 123 platziert wird, und einen Waferhandhabungsmechanismus 120 (z. B. einen Wafer-Handler), um den Wafer 123 zu und von der Wafer-Bühne 110 zu transferieren. In einigen Ausführungsformen kann sich die Wafer-Bühne 100 horizontal in X-Y-Richtungen und/oder vertikal in einer Z-Richtung bewegen.
In einigen Ausführungsformen ist die Halbleiterherstellungs- oder -analysevorrichtung 10 in einer Prozesskammer 100 untergebracht. Obwohl in 1 nicht gezeigt, umfasst die Prozesskammer 100 eine Wafereinlass- und/oder -auslassöffnung, wie eine Ladeschleusenkammer, so dass der Halbleiterwafer 123 von außen in die Prozesskammer 100 transferiert werden kann. In einigen Ausführungsformen kann die Prozesskammer 100 luftdicht sein, so dass der Druck der Prozesskammer 100 verringert werden kann. In weiteren Ausführungsformen ist die Prozesskammer 100 luftdurchlässig.
Beispiele für die Halbleiterherstellungs- oder -analysevorrichtung 10 umfassen eine Herstellungsvorrichtung, wie zum Beispiel, ohne darauf beschränkt zu sein, eine Plasmaätzvorrichtung, eine chemische Gasphasenabscheidungs- (CVD) -Vorrichtung, eine Sputterabscheidungsvorrichtung, eine Atomlagenabscheidungs- (ALD) -Vorrichtung, eine Epitaxialwachstumsvorrichtung, eine Tempervorrichtung, eine thermische Oxidationsvorrichtung, eine Ionenimplantationsvorrichtung, eine Lithographievorrichtung, eine Nassprozessvorrichtung oder irgendeine andere Vorrichtung, die zum Bearbeiten von Halbleiterwafern verwendet wird; und eine Analysevorrichtung, wie zum Beispiel, ohne darauf beschränkt zu sein, eine Messvorrichtung für die kritische Abmessung (CD), wie beispielsweise ein Rasterelektronenmikroskop (REM) und ein optisches Mikroskop, eine Filmdickenmessvorrichtung, eine Überlagerungsmessvorrichtung, eine Partikel- und/oder Defektprüfvorrichtung, eine Messvorrichtung für elektrische Eigenschaften oder irgendeine andere Vorrichtung, die zum Analysieren und Vermessen von bearbeiteten Halbleiterwafern verwendet wird.
Wie in 1 gezeigt, sind eine oder mehrere Überwachungsvorrichtungen 250 innerhalb oder außerhalb der Prozesskammer 100 angeordnet. In einigen Ausführungsformen sind die eine oder mehreren Überwachungsvorrichtungen 250 Vibrationsüberwachungsvorrichtungen. In bestimmten Ausführungsformen ist die Vibrationsüberwachungsvorrichtung ein Mikrofon.
Die mechanische Bewegung des Waferhandhabungsmechanismus 120 und/oder der Wafer-Bühne 110 erzeugt charakteristische Geräusche in der Prozesskammer 100. Wenn die Prozesskammer 100 und/oder irgendwelche anderen Teile der Halbleiterherstellungs- oder -analysevorrichtung 10 bewegliche Teile umfassen, können solche beweglichen Teile auch charakteristische Geräusche durch ihre Bewegung erzeugen. Die beweglichen Teile umfassen in einigen Ausführungsformen eine Wafer-Bühne, einen Hebestift in der Wafer-Bühne, einen Waferhandhabungsmechanismus, ein Ventil, ein Öffnungs-/Schließtor, eine bewegliche Abdeckung oder irgendwelche anderen beweglichen Teile.
4A zeigt ein Beispiel der charakteristischen Geräusche im Zeitbereich, die von einem oder mehreren Mikrofonen 250 erfasst werden, und 4B zeigt ein Beispiel der charakteristischen Geräusche im Frequenzbereich, wenn die Halbleiterherstellungs- oder -analysevorrichtung 10 normal arbeitet. Die Amplitude und Frequenz der charakteristischen Geräusche innerhalb und/oder außerhalb der Prozesskammer 100 können von Operationen und/oder Bewegungen der Teile der Halbleiterherstellungs- oder -analysevorrichtung 10 abhängen. In 4B ist die durchschnittliche Stärke von dem Zeitpunkt o s bis zum Zeitpunkt 4 s gezeigt.
Zum Beispiel erzeugt die Halbleiterherstellungs- oder -analysevorrichtung 10 unterschiedliche charakteristische Geräusche, wenn der Wafertransfermechanismus 120 den Wafer 123 transferiert, wenn der Wafertransfermechanismus 120 den Wafer 123 auf der Wafer-Bühne 110 platziert und wenn der Wafertransfermechanismus 120 den Wafer 123 von der Wafer-Bühne 110 aufnimmt. Die Halbleiterherstellungs- oder -analysevorrichtung 10 kann unterschiedliche charakteristische Geräusche erzeugen, wenn sich die Wafer-Bühne 110 nach oben bewegt und wenn sich die Wafer-Bühne 110 nach unten bewegt. Die Halbleiterherstellungs- oder -analysevorrichtung 10 kann während der Waferbearbeitung und/oder Waferanalyse unterschiedliche charakteristische Geräusche erzeugen.
Obwohl in den Figuren nicht zu sehen, umfasst das Schallspektrum in einigen Ausführungsformen Geräusche mit Frequenzen von nicht mehr als Bruchteilen von Hertz (z. B. 0,01 Hz) bis zu Frequenzen von einigen zehn oder hundert Megahertz (z. B. 20 MHz bis 200 MHz).
Wenn die Halbleiterherstellungs- oder -analysevorrichtung 10 normal arbeitet, sind die charakteristischen Geräusche, die jeder der Operationen und/oder Bewegungen entsprechen, im Wesentlichen die gleichen und die Schallspektren in dem Zeit- und Frequenzbereich bleiben im Wesentlichen gleich.
Im Gegensatz dazu sollte sich das Schallspektrum ändern, wenn eine anormale Operation, ein anormaler Zustand oder eine anormale Bewegung in der Halbleiterherstellungs- oder -analysevorrichtung 10 auftritt.
Die 2 und 3 zeigen schematisch eine Halbleiterherstellungs- oder -analysevorrichtung 10, die anormal arbeitet.
In 2 kollidiert ein Teil des Waferhandhabungsmechanismus 120 (z. B. ein Arm) mit einem Teil der Wafer-Bühne 110 während einer Wafertransferbewegung, da die Wafer-Bühne 110 in Bezug auf den Waferhandhabungsmechanismus 120 fehlausgerichtet ist. In einem solchen Fall erzeugt die Kollision des Teils des Waferhandhabungsmechanismus 120 und des Teils der Wafer-Bühne 110 anormale Geräusche. Ähnlich kollidiert, wie in 3 gezeigt, ein Teil des Waferhandhabungsmechanismus 120 während einer Wafertransferbewegung mit einem Teil der Wafer-Bühne 110, wenn der Waferhandhabungsmechanismus 120 in Bezug auf die Wafer-Bühne 110 fehlausgerichtet ist. In einem solchen Fall erzeugt die Kollision des Teils des Waferhandhabungsmechanismus 120 und des Teils der Wafer-Bühne 110 anormale Geräusche. Solche anormalen Geräusche können durch das eine oder die mehreren Mikrofone 250 erfasst werden.
5A zeigt ein Beispiel der charakteristischen Geräusche, die von dem einem oder den mehreren Mikrofonen 250 im Zeitbereich erfasst werden, und 5B zeigt ein Beispiel der charakteristischen Geräusche im Frequenzbereich, wenn die Halbleiterherstellungs- oder -analysevorrichtung 10 anormal arbeitet. In 5B ist die durchschnittliche Stärke vom Zeitpunkt o s bis zum Zeitpunkt 4 s gezeigt.
Wie in 5A gezeigt, werden zu dem Zeitpunkt ca. 1 s anormale Geräusche, die beispielsweise durch eine Kollision von zwei Teilen verursacht werden, durch die Mikrofone 250 erfasst, und entsprechende Spitzen können bei etwa 3,2 Hz in dem in 5B gezeigten Frequenzbereich beobachtet werden.
Änderungen im Schallspektrum zeigen somit eine anormale Operation und/oder Bewegung der Halbleiterherstellungs- oder -analysevorrichtung 10 an. Wie oben dargelegt, verursacht eine Kollision von zwei Teilen, die ansonsten nicht auftreten sollte, in einigen Ausführungsformen die anormalen Geräusche. In weiteren Ausführungsformen verursacht eine anormale Bewegung des Waferhandhabungsmechanismus 120, die beispielsweise durch Abnutzung von beweglichen Komponenten verursacht wird, eine andere Art von anormalen Geräuschen. Mit anderen Worten unterscheiden sich die Schallspektren der durch verschiedene anormale Ereignisse verursachten anormalen Geräusche voneinander.
Wie in den 1- 3 gezeigt, umfasst die Halbleiterherstellungs- oder -analysevorrichtung 10 ein oder mehrere Mikrofone 250, die innerhalb und/oder außerhalb der Prozesskammer 100 der Halbleiterherstellungs- oder -analysevorrichtung 10 angeordnet sind. Die Halbleiterherstellungs- oder -analysevorrichtung 10 umfasst ferner einen Signalprozessor 310, der funktional mit dem einen oder den mehreren Mikrofonen 250 verbunden und so konfiguriert ist, dass er ein elektrisches Signal von dem einen oder den mehreren Mikrofonen 250 empfängt und verarbeitet. Die Halbleiterherstellungs- oder -analysevorrichtung 10 umfasst ferner eine Vorrichtungssteuerung 320, die funktional mit den verschiedenen Bewegungsmechanismen der Halbleiterherstellungs- oder -analysevorrichtung 10 und dem Signalprozessor 310 verbunden ist. Die Vorrichtungssteuerung 320 ist so konfiguriert, dass sie ein Signal von dem Signalprozessor 310 empfängt und die Operationen und/oder Bewegungen der Bewegungsmechanismen der Halbleiterherstellungs- oder -analysevorrichtung 10 auf Grundlage des Signals steuert. In einigen Ausführungsformen sind die Vorrichtungssteuerung 320 und der Signalprozessor 310 unterschiedliche Vorrichtungen und in weiteren Ausführungsformen ist der Signalprozessor 310 Teil der Vorrichtungssteuerung 320.
In einigen Ausführungsformen werden das eine oder die mehreren Mikrofone 250 so ausgewählt, dass sie das Sammeln der Geräusche von der Halbleiterherstellungs- oder -analysevorrichtung 10 optimieren. Zum Beispiel umfasst das eine oder die mehreren Mikrofone 250 ein einzelnes Breitbandmikrofon, das dazu ausgelegt ist, Schall im Bereich von etwa 0,01 Hz bis etwa 200 MHz zu erfassen. In weiteren Ausführungsformen umfasst das eine oder die mehreren Mikrofone 250 mehrere Schmalbandmikrofone, die zum Erfassen spezifischer Frequenzbereiche optimiert sind. Zum Beispiel kann das eine oder die mehreren Mikrofone 250 ein oder mehrere Infraschallmikrofone, die zum Erfassen von Geräuschen mit Frequenzen von etwa 0,01 Hz bis etwa 20 Hz ausgelegt sind, ein oder mehrere Akustikmikrofone, die zum Erfassen von Geräuschen von Frequenzen von etwa 20 Hz bis etwa 20 kHz (dem hörbaren Bereich) ausgelegt sind, und ein oder mehrere Ultraschallmikrofone umfassen, die zum Erfassen von Geräuschen von etwa 20 kHz bis etwa 200 MHz (dem Ultraschallbereich) ausgelegt sind. Ein Beispiel von Infraschallmikrofonen umfasst, ist aber nicht beschränkt auf, ein Elektret-Kondensatormikrofon. Beispiele für Akustik- und Ultraschallmikrophone umfassen, sind aber nicht beschränkt auf, piezoelektrische Mikrofone, kapazitive Mikrofone, Mikrofone mit beweglicher Spule oder optoakustische Mikrofone.
In einigen Ausführungsformen ist das eine oder die mehreren Mikrofone 250 an einer oder mehreren Stellen innerhalb und/oder außerhalb der Prozesskammer 100 der Halbleiterherstellungs- oder -analysevorrichtung 10 angeordnet, um die Geräusche zu erfassen.
In einigen Ausführungsformen sind ein oder mehrere Mikrofone 250 an einer oder mehreren Stellen an oder nahe einer Innenwand der Prozesskammer 100 angeordnet. Das eine oder die mehreren Mikrofone 250 können in einigen Ausführungsformen direkt an der Innenwand befestigt sein oder können durch eine Befestigungsvorrichtung (eine Halterung) an der Prozesskammer 100 befestigt sein. In weiteren Ausführungsformen sind ein oder mehrere Mikrofone 250 auf oder in der Nähe von beweglichen Elementen der Halbleiterherstellungs- oder -analysevorrichtung 10 angeordnet. Zum Beispiel sind ein oder mehrere Mikrofone 250 auf oder in der Nähe der Wafer-Bühne 110 angeordnet und ein oder mehrere Mikrofone 250 sind auf oder in der Nähe des Waferhandhabungsmechanismus 120 angeordnet. Das eine oder die mehreren Mikrofone 250 können in einigen Ausführungsformen direkt an den beweglichen Elementen befestigt sein oder können an den beweglichen Elementen durch eine Befestigungsvorrichtung (eine Halterung) befestigt sein. In weiteren Ausführungsformen sind ein oder mehrere Mikrofone 250 an oder nahe einer Stelle angeordnet, an der sich zwei bewegliche Elemente während ihrer Operationen und/oder Bewegungen kreuzen. Ferner sind in bestimmten Ausführungsformen ein oder mehrere Mikrofone 250 außerhalb der Prozesskammer 100 angeordnet. Zum Beispiel sind ein oder mehrere Mikrofone 250 auf oder in der Nähe einer Außenwand der Prozesskammer 100 angeordnet.
In einigen Ausführungsformen wird die Verteilung und Anordnung der Mikrofone auf Grundlage der Frequenz und Amplitude des Schalls optimiert, der an einer bestimmten Stelle innerhalb und/oder außerhalb der Prozesskammer 100 erwartet wird. Es ist zu erwarten, dass Geräusche mit höherer Frequenz gerichtet sind und sich in radialer Richtung abschwächen. Für solche Geräusche werden in bestimmten Ausführungsformen Schmalbandmikrofone verwendet, die zum Erfassen von gerichteten Geräuschen ausgelegt sind.
In einigen Ausführungsformen sind ein oder mehrere Infraschallmikrofone an einer oberen Wand der Prozesskammer 100 angeordnet, ein oder mehrere Schmalband-Akustikmikrofone, die gemeinsam das gesamte akustische Spektrum (d. h. etwa 20 Hz bis etwa 20 kHz) überspannen, sind an Seitenwänden der Prozesskammer 100 angeordnet, ein oder mehrere Schmalband-Ultraschallmikrofone, die gemeinsam ein Schallspektrum im Bereich von etwa 20 kHz bis etwa 200 MHz überspannen, sind auf einer Unterseite der Wafer-Bühne 110 angeordnet und ein oder mehrere Schmalband-Ultraschallmikrofone, die gemeinsam ein Schallspektrum im Bereich von etwa 20 kHz bis etwa 200 MHz überspannen, sind auf dem Waferhandhabungsmechanismus 120 angeordnet. Die Anordnungen und Arten der Mikrofone sind jedoch nicht auf die obigen Konfigurationen beschränkt.
In einigen Ausführungsformen ist jedes des einen oder der mehreren Mikrofone 250 fest mit dem Signalprozessor 310 verdrahtet, um elektrische Signale zu übertragen, die den erfassten Geräuschen entsprechen. In weiteren Ausführungsformen überträgt jedes des einen oder der mehreren Mikrofone 250 die den erfassten Geräuschen entsprechenden elektrischen Signale drahtlos an den Signalprozessor 310. Zum Beispiel übertragen die Mikrofone in bestimmten Ausführungsformen die elektrischen Signale an den Signalprozessor 310 unter Verwendung eines drahtlosen Kommunikationsprotokolls, wie beispielsweise Bluetooth oder IEEE 802.11 (Wi-Fi), sind aber nicht darauf beschränkt. Andere Arten von drahtlosen Kommunikationsprotokollen, einschließlich proprietärer Protokolle, werden innerhalb des Umfangs der vorliegenden Offenbarung erwogen.
In einer Ausführungsform umfasst der Signalprozessor 310 einen oder mehrere nichtflüchtige computerlesbare Speicher, eine Schnittstelle, die so konfiguriert ist, dass sie die elektrischen Signale von dem einen oder den mehreren Mikrofonen 250 empfängt, und einen oder mehrere Prozessoren, die so konfiguriert sind, dass sie die empfangenen elektrischen Signale verarbeiten und die elektrischen Signale analysieren. Die Signalverarbeitung umfasst, ohne darauf beschränkt zu sein, Synchronisieren der elektrischen Signale und Filtern der elektrischen Signale, um Rauschen zu verringern.
In einigen Ausführungsformen sind das eine oder die mehreren Mikrofone 250 räumlich in der Prozesskammer 100 verteilt und nicht synchronisiert, um die Installation der Mikrofone zu erleichtern. In solchen Ausführungsformen kann eine Synchronisation der elektrischen Signale, die von den verschiedenen Mikrofonen an dem Signalprozessor 310 empfangen werden, falls notwendig durchgeführt werden. In einer Ausführungsform umfasst das Synchronisieren der elektrischen Signale das Erzeugen eines Taktsignals mit einer Frequenz, die im Wesentlichen von den Frequenzen der unsynchronisierten elektrischen Signale getrennt ist, das Übertragen des Taktsignals an jedes der Mikrofone, das Empfangen eines kombinierten Signals, das eine Kombination des Taktsignals und des jeweiligen unsynchronisierten elektrischen Signals umfasst, von jedem der Mikrofone, das Aufspalten jedes der kombinierten Signale, um das unsynchronisierte elektrische Signal und das Taktsignal wiederzugewinnen, und das Ausrichten der unsynchronisierten Signale entsprechend dem wiedergewonnenen Taktsignal, um synchronisierte elektrische Signale zu erzeugen. In solchen Ausführungsformen wird erwogen, dass die Frequenz des Taktsignals so gewählt wird, dass es zu kaum einer Überlappung, falls überhaupt, der Energie mit den unsynchronisierten elektrischen Signalen kommt, um zu vermeiden, dass in den elektrischen Signalen enthaltene Informationen übertönt werden. Zum Beispiel hat das Taktsignal in einigen Ausführungsformen eine Frequenz im Gigahertz- (GHz) -Bereich, in dem die von dem einen oder den mehreren Mikrofonen 250 empfangenen elektrischen Signale sehr wenig oder keine Energie aufweisen.
In einer Ausführungsform werden alle Mikrofone 250 unter Verwendung eines Signals von der Vorrichtungssteuerung 320 synchronisiert. Zum Beispiel sendet in einigen Ausführungsformen die Vorrichtungssteuerung 320 ein „Erfassung einleiten“-Signal an jedes der Mikrofone gleichzeitig und jedes der Mikrofone beginnt die Schallsignale in Antwort auf den Empfang des „Erfassung einleiten“-Signals zu erfassen.
Die Vorrichtungssteuerung 320 erhält auch Betriebssignale, die jede Operation und/oder jede Bewegung der verschiedenen Teile der Halbleiterherstellungs- oder -analysevorrichtung 10 anzeigen. Die Vorrichtungssteuerung 320 synchronisiert in einigen Ausführungsformen das „Erfassung einleiten“-Signal mit einem Start der Operation und/oder Bewegung der verschiedenen Teile der Halbleiterherstellungs- oder -analysevorrichtung 10. Somit wird die Schallerfassung (und dadurch die Erzeugung von elektrischen Signalen) an jedem der Mikrofone mit dem Beginn der Operation und/oder Bewegung der verschiedenen Teile der Halbleiterherstellungs- oder -analysevorrichtung 10 synchronisiert. Andere Verfahren zum Synchronisieren der elektrischen Signale von den unsynchronisierten Mikrofonen werden innerhalb des Umfangs der vorliegenden Offenbarung erwogen.
In einer Ausführungsform ist der Signalprozessor 310 so konfiguriert, dass er die von jedem der Mikrofone 250 empfangenen elektrischen Signale filtert, um Umgebungsgeräusche und Rauschen zu verringern, um das Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) zu verbessern. In der Technik sind verschiedene Verfahren zum Filtern von elektrischen Signalen bekannt und werden hier nicht detailliert beschrieben.
Die Signalanalyse umfasst, ohne Einschränkung, Erfassen der Schallquellenposition, Zeitbereichsanalyse des Schallspektrums, Umwandlung des elektrischen Signals vom Zeitbereich in den Frequenzbereich, Frequenzbereichsanalyse des Schallspektrums, Zerlegung der Signale, Strukturerkennung, Strukturvergleich, Strukturabgleich usw. In einigen Ausführungsformen werden die erfassten Geräusche vor der Umwandlung in den Frequenzbereich durch eine Filterschaltung und/oder eine Glättungsschaltung gefiltert und/oder geglättet. In dem Frequenzbereich können benachbarte Spitzen glatt verbunden werden, um eine „Spektralkurve“ des Schalls zu bilden, die bei Strukturerkennungs-, Strukturvergleichs- und/oder Strukturabgleichsvorgängen verwendet werden kann.
In bestimmten Ausführungsformen ist der Signalprozessor 310 so konfiguriert, dass er den Ort einer Geräuschquelle erfasst. Die Geräuschquelle kann unter Verwendung eines Triangulationsalgorithmus detektiert werden. Zum Beispiel sind die Mikrofone 250 in Fällen, in denen die Mikrofone 250 unsynchronisiert sind, in einigen Ausführungsformen so zusammengestellt, dass sie drei oder mehr Mikrofone mit identischer Bandbreiten- und Frequenzempfindlichkeit aufweisen, die innerhalb und/oder außerhalb der Prozesskammer 100 angeordnet sind. Die Bandbreite und die Mittenfrequenz der drei oder mehr Mikrofone werden in einigen Ausführungsformen beispielsweise gemäß einer Frequenzbereichsanalyse des Schallspektrums während der Operationen und/oder Bewegung der beweglichen Teile der Operation und/oder Bewegung der verschiedenen Teile der Halbleiterherstellungs- oder -analysevorrichtung 10 ausgewählt, um die Stärke der Schallsignale zu maximieren, die an den drei oder mehr Mikrofonen empfangen oder erfasst werden. Nach einem Synchronisationsprozess kann dann ein Zeitunterschied in der Ankunft des spezifischen Geräuschs verwendet werden, das an den drei oder mehr Mikrofonen empfangen wurde, um den Abstand der Geräuschquelle von jedem der drei oder mehr Mikrofone zu berechnen, der wiederum verwendet wird, um den Ort der Geräuschquelle zu berechnen.
In Ausführungsformen, in denen die Mikrofone 250 synchronisiert sind, z. B. durch die Vorrichtungssteuerung 320, ist der Signalprozessor 310 so konfiguriert, dass er die synchronisierten elektrischen Signale empfängt, die Signale verarbeitet, um eine gemeinsame Struktur in den Signalen von Mikrofonen, die Geräusche in einem überlappenden Frequenzband erfassen, zu detektieren und eine Zeitdifferenz der gemeinsamen Struktur berechnet, die von den verschiedenen Mikrofonen kommt. Ein Ort einer Quelle dieser gemeinsamen Struktur wird auf Grundlage der Zeitdifferenz unter Verwendung der Positionen der Mikrofone berechnet, die die gemeinsame Struktur liefern.
In verschiedenen Ausführungsformen werden Algorithmen wie zum Beispiel Fourier-Transformation (z. B. schnelle Fourier-Transformation (FFT), diskrete Fourier-Transformation (DFT) usw.), Laplace-Transformation oder Wavelet-Transformation verwendet, um die Zeitbereichssignale in Frequenzbereichssignale umzuwandeln.
Die Strukturerkennung kann ein modellbasiertes Verfahren oder ein maschinelles Lernverfahren umfassen. In einigen Ausführungsformen wird ein modellbasiertes Verfahren zum Erkennen von Strukturen in dem Schallspektrum nach der Synchronisation aller von den Mikrofonen 250 empfangenen elektrischen Signale verwendet. In dem modellbasierten Verfahren wird ein Modell für das Schallspektrum für eine normale Operation und/oder Bewegung der verschiedenen beweglichen Teile der Halbleiterherstellungs- oder -analysevorrichtung 10 unter Verwendung einer Regressionsanalyse erzeugt, die über mehrere normale Operationen und/oder Bewegungen der verschiedenen Teile der Halbleiterherstellungs- oder -analysevorrichtung 10 ausgeführt wird. Zwei oder mehr Modell-Schallspektren können für verschiedene Teile und/oder Bewegungen in dem System erhalten und gespeichert werden. Im Allgemeinen verursachen unterschiedliche Bewegungen unterschiedliche Geräusche und somit werden unterschiedliche Schallspektren in Bezug auf die unterschiedlichen Bewegungen erhalten und gespeichert. Zum Beispiel erkennt der Signalprozessor 310 eine Kollision des Teils des Waferhandhabungsmechanismus 120 und des Teils der Wafer-Bühne 110 auf Grundlage eines Modells für Schallspektren für eine Kollision des Teils des Waferhandhabungsmechanismus 120 und des Teils der Wafer-Bühne 110.
In einigen Ausführungsformen ist der Signalprozessor 310 so konfiguriert, dass er normale Schallspektren der charakteristischen Geräusche der Operationen und/oder Bewegung der verschiedenen beweglichen Teile der Halbleiterherstellungs- oder -analysevorrichtung 10 „lernt“ und die normalen Schallspektren speichert. Der Signalprozessor 310 vergleicht die von dem einen oder den mehreren Mikrofonen 250 empfangenen Signalspektren mit den Modell-Schallspektren synchron mit den Operationen und/oder Bewegungen der verschiedenen beweglichen Teile der Halbleiterherstellungs- oder -analysevorrichtung 10. Wenn eine Abweichung von den Modell-Schallspektren einen Schwellenwert überschreitet, kann der Signalprozessor in einigen Ausführungsformen eine anormale Operation detektieren. In einigen Ausführungsformen wird ein Strukturabgleichsverfahren verwendet, um zu ermitteln, ob die Signalspektren, die von dem einen oder den mehreren Mikrofonen 250 empfangen werden, sich von den Modell-Schallspektren unterscheiden. Wenn ein Übereinstimmungswert kleiner als ein Schwellenwert ist (z. B. 70 - 90 %, wobei 100 % eine perfekte Übereinstimmung bedeutet), bestimmt der Signalprozessor, dass ein anormaler Zustand vorliegt. Durch Vergleichen der von dem einen oder den mehreren Mikrofonen 250 empfangenen Signalspektren mit zwei oder mehr Modell-Schallspektren für verschiedene Teile oder Bewegungen ist es möglich zu bestimmen, welche Art von Anomalie aufgetreten ist. In weiteren Ausführungsformen wird die Intensität im Frequenzbereich für einen oder mehrere spezifische Frequenzwerte oder -bereiche überwacht. Wenn die Intensität um einen vorbestimmten Betrag (z. B. 10 - 30 % oder mehr) höher als die (vorher gespeicherte) Intensität bei einer normalen Operation wird, bestimmt der Signalprozessor, dass ein anormaler Zustand vorliegt. Die spezifischen Frequenzwerte oder - bereiche können im Voraus erhalten werden, indem absichtlich eine anormale Operation herbeigeführt wird.
In einigen Ausführungsformen erzeugt der Signalprozessor 310, sobald eine Struktur in den Schallspektren (hierin wechselweise als „Schallstruktur“ bezeichnet) erkannt wurde, auf Grundlage der Schallstruktur ein Rückkopplungssignal, das Informationen bezüglich der Operation und/oder Bewegung der verschiedenen beweglichen Teile der Halbleiterherstellungs- oder -analysevorrichtung 10 enthält, und überträgt das Rückkopplungssignal an die Vorrichtungssteuerung 320. Das Rückkopplungssignal kann einfach ein „Alles OK“-Signal sein, wenn die Schallstruktur eine normale Operation und/oder Bewegung anzeigt.
Im Gegensatz dazu zeigt das Rückkopplungssignal, wenn die Struktur der Schallspektren eine anormale Operation und/oder Bewegung anzeigt, der Vorrichtungssteuerung 320 an, dass ein anormales oder ungewöhnliches Ereignis aufgetreten ist. In solchen Fällen umfasst das Rückkopplungssignal Informationen über das ungewöhnliche Ereignis, die beispielsweise die Art des Ereignisses und die Quelle der Anomalie anzeigen.
In einer Ausführungsform umfasst die Vorrichtungssteuerung 320 einen oder mehrere nichtflüchtige computerlesbare Speicher, eine Schnittstelle, die so konfiguriert ist, dass sie das Rückkopplungssignal von dem Signalprozessor 310 empfängt, und einen oder mehrere Prozessoren, um das Rückkopplungssignal zu analysieren und die Operationen und/oder Bewegungen der verschiedenen beweglichen Teile der Halbleiterherstellungs- oder -analysevorrichtung 10 zu steuern. Wenn die Vorrichtungssteuerung 320 in einigen Ausführungsformen ein Rückkopplungssignal empfängt, das das Auftreten eines anormalen Ereignisses anzeigt, stoppt die Vorrichtungssteuerung 320 die Operationen und Bewegungen der Halbleiterherstellungs- oder -analysevorrichtung 10. In bestimmten Ausführungsformen kann die Vorrichtungssteuerung 320, wenn das anormale Ereignis unbedeutend oder selbstkorrigierend ist, die Operationen und Bewegungen der Halbleiterherstellungs- oder -analysevorrichtung 10 fortsetzen. Das Protokoll für das Auftreten von anormalen Ereignissen wird in einigen Ausführungsformen in der Vorrichtungssteuerung 320 gespeichert und/oder an einen zentralen Server übertragen, der den gesamten Halbleiterherstellungsprozess/die gesamte Halbleiterherstellungsausrüstung verwaltet.
In den vorhergehenden Ausführungsformen wird ein Mikrofon als Vibrationsüberwachungsvorrichtung 250 verwendet. In weiteren Ausführungsformen wird ein Vibrationssensor, der eine Vibration eines räumlichen Teils der Halbleiterherstellungs- oder -analysevorrichtung 10 erfassen kann, als die Vibrationsüberwachungsvorrichtung 250 verwendet. In einem solchen Fall sind ein oder mehrere Vibrationssensoren an einer Innenwand und/oder einer Außenwand der Prozesskammer 100, an der Wafer-Bühne 110 und/oder der Waferhandhabungsvorrichtung 120 befestigt, um eine Vibration jedes der Teile zu erfassen.
Ähnlich zu den oben beschriebenen Fällen von Schallerfassung erzeugt die Operation und/oder Bewegung der verschiedenen beweglichen Teile der Halbleiterherstellungs- oder -analysevorrichtung 10 charakteristische Vibrationen, die im Allgemeinen für die Operation und/oder Bewegung der verschiedenen beweglichen Teile des Halbleiterherstellungs- oder -analysegeräts 10 kennzeichnend sind. Zum Beispiel erzeugt die Halbleiterherstellungs- oder -analysevorrichtung 10 unterschiedliche charakteristische Vibrationen, wenn der Wafertransfermechanismus 120 den Wafer 123 überträgt, wenn der Wafertransfermechanismus 120 den Wafer 123 auf der Wafer-Bühne platziert und wenn der Wafertransfermechanismus 120 den Wafer 123 von der Wafer-Bühne aufnimmt. Die Halbleiterherstellungs- oder -analysevorrichtung 10 kann unterschiedliche charakteristische Vibrationen erzeugen, wenn sich die Wafer-Bühne 110 nach oben bewegt und wenn sich die Wafer-Bühne 110 nach unten bewegt. Die Halbleiterherstellungs- oder -analysevorrichtung 10 kann während der Waferbearbeitung und/oder Waferanalyse unterschiedliche charakteristische Vibrationen erzeugen.
In einigen Ausführungsformen werden die durch den einen oder die mehreren Vibrationssensoren erfassten Vibrationen durch den Signalprozessor 310 analysiert. Die Vibrationssignale für eine normale Operation jeder der Operationen und/oder Bewegungen verschiedener beweglicher Teile der Halbleiterherstellungs- oder -analysevorrichtung 10 werden wiederholt erhalten und in dem Signalprozessor 310 gespeichert. Der Signalprozessor kann ein Modell für das Vibrationsspektrum für jede der Operationen und/oder Bewegung verschiedener beweglicher Teile der Halbleiterherstellungs- oder -analysevorrichtung 10 erzeugen.
Während einer Operation der Halbleiterherstellungs- oder -analysevorrichtung 10 überwacht der Signalprozessor 310 Vibrationssignale, die von dem einen oder den mehreren Vibrationssensoren 250 übertragen werden, und vergleicht das Signalspektrum des erfassten Vibrationssignals mit dem Modell-Vibrationssignalspektrum für eine normale Operation. Wenn eine Abweichung von dem Modell-Vibrationsspektrum einen Schwellenwert überschreitet, bestimmt der Signalprozessor 310, dass ein anormales Ereignis in der Halbleiterherstellungs- oder -analysevorrichtung 10 vorliegt.
In weiteren Ausführungsformen werden die Vibrationssignale für eine anormale Operation jeder der Operationen und/oder Bewegungen verschiedener beweglicher Teile der Halbleiterherstellungs- oder -analysevorrichtung 10 wiederholt erhalten und in dem Signalprozessor 310 gespeichert und der Signalprozessor erzeugt ein Modell für das Vibrationsspektrum einer anormalen Operation für jede der Operationen und/oder Bewegungen von verschiedenen beweglichen Teilen der Halbleiterherstellungs- oder -analysevorrichtung 10.
Während einer Operation der Halbleiterherstellungs- oder -analysevorrichtung 10 überwacht der Signalprozessor 310 Vibrationssignale, die von dem einen oder den mehreren Vibrationssensoren 250 übertragen werden, und bestimmt, ob das Signalspektrum des erfassten Vibrationssignals mit dem Modell-Vibrationssignalspektrum für eine anormale Operation übereinstimmt. Wenn das Vibrationsspektrum, das dem Modell-Vibrationsspektrum für eine anormale Operation entspricht oder diesem ähnlich ist, detektiert wird, bestimmt der Signalprozessor 310, dass ein anormales Ereignis in der Halbleiterherstellungs- oder -analysevorrichtung 10 vorliegt. In solch einem Fall kann der Signalprozessor 310 eine Art des anormalen Ereignisses auf Grundlage des Modell-Vibrationssignalspektrums bestimmen.
Dieselben oder ähnliche Konfigurationen, Prozesse und/oder Operationen, wie sie oben in Bezug auf die Ausführungsformen dargelegt wurden, bei denen ein Mikrofon als Vibrationsüberwachungsvorrichtung verwendet wird, können auf die Ausführungsformen angewendet werden, bei denen ein Vibrationssensor als Vibrationsüberwachungsvorrichtung verwendet wird.
In den vorliegenden Ausführungsformen werden verschiedene Vibrationssensoren verwendet. Die Vibrationssensoren umfassen einen Beschleunigungsmesser, einen piezoelektrischen Sensor und einen MEMS-Sensor (Sensor mit einem mikroelektromechanischen System) usw. Die Vibrationssensoren können Vibrationen in einem Frequenzbereich von etwa 0,01 Hz bis etwa 30 kHz oder in einem Frequenzbereich von etwa 10 Hz bis etwa 10 kHz erfassen.
6 ist eine schematische Ansicht eines Systems zur Steuerung von Halbleiterherstellungsvorrichtungen gemäß einer Ausführungsform.
In 6 sind eine Mehrzahl von Halbleiterherstellungs- oder -analysevorrichtungen EP1, EP2, EP3 und EP4 mit einem zentralen Server CTR kommunikativ verbunden. Jede der Vorrichtungen EP1, EP2, EP3 und EP4 entspricht der Halbleiterherstellungs- oder -analysevorrichtung 10, wie sie in den 1 - 3 gezeigt ist. In einigen Ausführungsformen sind die Mehrzahl von Halbleiterherstellungs- oder -analysevorrichtungen EP1, EP2, EP3 und EP4 die gleiche Art von Vorrichtung. In weiteren Ausführungsformen umfassen die Mehrzahl von Halbleiterherstellungs- oder -analysevorrichtungen EP1, EP2, EP3 und EP4 eine oder mehrere andere Arten von Vorrichtungen.
Der zentrale Server CTR empfängt Überwachungssignale von jeder der Mehrzahl von Halbleiterherstellungs- oder -analysevorrichtungen EP1, EP2, EP3 und EP4, um deren Betriebsbedingungen zu überwachen. In einigen Ausführungsformen überträgt die Vorrichtungssteuerung 320 jeder der Mehrzahl von Halbleiterherstellungs- oder -analysevorrichtungen EP1, EP2, EP3 und EP4 das Überwachungssignal an den zentralen Server CTR. In weiteren Ausführungsformen kann der zentrale Server CTR einen Teil der Funktionalitäten der Vorrichtungssteuerung 320 und/oder des Signalprozessors 310 ausführen und die Prozessbedingungen jeder der Mehrzahl von Halbleiterherstellungs- oder -analysevorrichtungen EP1, EP2, EP3 und EP4 direkt überwachen.
Wenn der zentrale Server CTR ein Überwachungssignal empfängt, das das Auftreten einer normalen Operation von einer oder mehreren der Mehrzahl von Halbleiterherstellungs- oder -analysevorrichtungen EP1, EP2, EP3 und EP4 anzeigt, gibt der zentrale Server CTR ein Warnsignal aus, indem er beispielsweise eine Warnmeldung auf einem Bildschirm anzeigt und/oder den Betrieb dieser einen oder mehreren Vorrichtungen stoppt.
In weiteren Ausführungsformen überwacht der zentrale Server CTR und/oder die Vorrichtungssteuerung 320 die charakteristischen Geräusche oder Vibrationen und prognostiziert oder schätzt auf Grundlage einer Änderung des charakteristischen Geräusches oder der charakteristischen Vibration den nächsten Wartungszeitpunkt. Zum Beispiel nutzen sich die beweglichen Teile durch Verschleiß durch Langzeitbetrieb ab, was eine Veränderung der charakteristischen Geräusche oder Vibrationen verursacht. Durch Erfassen einer solchen Änderung der charakteristischen Geräusche oder Vibrationen prognostiziert oder schätzt der zentrale Server CTR und/oder die Vorrichtungssteuerung 320 den nächsten Wartungszeitpunkt, so dass ein mechanisches Versagen, das den Wafer und/oder die Vorrichtung beschädigen könnte, verhindert werden kann.
7 zeigt ein beispielhaftes Flussdiagramm für ein Verfahren zum Steuern einer oder mehrerer Herstellungsvorrichtungen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Ausrüstung, Vorrichtungen, Prozesse und Konfigurationen, die denen der vorhergehenden Ausführungsformen gleichen oder ähneln, werden in den folgenden Ausführungsformen verwendet, und ihre detaillierte Beschreibung kann weggelassen werden.
In S710 beginnt eine Vorrichtung (die Halbleiterherstellungs- oder -analysevorrichtung 10) den Betrieb zum Bearbeiten oder Analysieren eines Wafers gemäß einem Prozessablauf. In S720 überwacht die Vorrichtung Geräusche oder Vibrationen innerhalb und/oder außerhalb der Vorrichtung. In S730 verarbeitet die Vorrichtung die erfassten Geräusche oder Vibrationen. In S740 detektiert die Vorrichtung ein anormales Ereignis. Dann gibt die Vorrichtung bei S750 ein Rückkopplungssignal aus und in einigen Ausführungsformen wird das Rückkopplungssignal an einen zentralen Server (z. B. den CTR von 6) übertragen.
Die 8 und 9 zeigen eine Steuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Eines oder mehrere des Signalprozessors 310, der Vorrichtungssteuerung 320 und des zentralen Servers CTR, wie oben beschrieben, können durch ein Computersystem 900 implementiert werden, das in den 8 und 9 gezeigt ist.
8 ist eine schematische Ansicht eines Computersystems, das die eine oder mehreren der Funktionalitäten des Signalprozessors 310, der Vorrichtungssteuerung 320 und/oder des zentralen Servers CTR ausführt. Die vorstehenden Ausführungsformen können unter Verwendung von Computerhardware und darauf ausgeführten Computerprogrammen realisiert werden. In 8 ist ein Computersystem 900 mit einem Computer 901, der ein Laufwerk für optische Festspeicher-Disks (z. B. CD-ROM oder DVD-ROM) 905 und ein Magnetplattenlaufwerk 906 umfasst, einer Tastatur 902, einer Maus 903 und einem Monitor 904 vorgesehen.
9 ist ein Diagramm, das eine interne Konfiguration des Computersystems 900 zeigt. In 9 ist der Computer 901 zusätzlich zu dem optischen Laufwerk 905 und dem Magnetplattenlaufwerk 906 mit einem oder mehreren Prozessoren 911 wie einer Mikroprozessoreinheit (MPU), einem ROM 912, in dem ein Programm wie beispielsweise ein Boot-Up-Programm gespeichert ist, einem Direktzugriffsspeicher (RAM) 913, der mit der MPU 911 verbunden ist, in dem ein Befehl eines Anwendungsprogramms temporär gespeichert wird und in dem ein temporärer Speicherbereich vorgesehen ist, einer Festplatte 914, in der ein Anwendungsprogramm, ein Systemprogramm und Daten gespeichert sind, und einem Bus 915 versehen, der die MPU 911, das ROM 912 usw. verbindet. Man beachte, dass der Computer 901 eine Netzwerkkarte (nicht gezeigt) zum Bereitstellen einer Verbindung zu einem LAN umfassen kann.
Das Programm, das bewirkt, dass das Computersystem 900 die oben genannten Funktionen in den vorangegangenen Ausführungsformen ausführt, kann in einer optischen Platte 921 oder einer Magnetplatte 922 gespeichert sein, die in das optische Plattenlaufwerk 905 oder das Magnetplattenlaufwerk 906 eingelegt werden, und kann auf die Festplatte 914 übertragen werden. Alternativ kann das Programm über ein Netzwerk (nicht gezeigt) zu dem Computer 901 übertragen und auf der Festplatte 914 gespeichert werden. Zum Zeitpunkt der Ausführung wird das Programm in das RAM 913 geladen. Das Programm kann von der optischen Platte 921 oder der Magnetplatte 922 oder direkt von einem Netzwerk geladen werden.
Das Programm muss beispielsweise nicht notwendigerweise ein Betriebssystem (OS) oder ein Programm eines Dritten umfassen, um den Computer 901 zu veranlassen, die zuvor erwähnten Funktionen in den vorhergehenden Ausführungsformen auszuführen. Das Programm kann lediglich einen Befehlsabschnitt umfassen, um eine geeignete Funktion (ein Modul) auf eine kontrollierte Weise aufzurufen und gewünschte Ergebnisse zu erhalten.
In den Programmen umfassen in einigen Ausführungsformen die von den Programmen realisierten Funktionen keine Funktionen, die nur durch Hardware realisiert werden können. Zum Beispiel sind Funktionen, nur durch Hardware realisiert werden können, in einer Erfassungseinheit, die Informationen erfasst, oder in einer Ausgabeeinheit, die Informationen ausgibt, wie eine Netzwerkschnittstelle, nicht in den durch die oben beschriebenen Programme realisierten Funktionen enthalten. Darüber hinaus kann ein Computer, der die Programme ausführt, aus einem einzelnen Computer oder mehreren Computer bestehen.
Ferner ist die Gesamtheit oder ein Teil der Programme zum Realisieren der zuvor beschriebenen Funktionen Teil eines anderen Programms, das für Halbleiterherstellungsprozesse verwendet wird. Zusätzlich wird die Gesamtheit oder ein Teil der Programme zum Realisieren der Funktionen durch ein ROM realisiert, das beispielsweise aus einem Halbleitergerät besteht.
Es ist anzumerken, dass die zuvor beschriebenen Ausführungsformen auf Herstellungs- oder -analysevorrichtungen für Flachbildschirme wie beispielsweise Flüssigkristallbildschirme und Elektrolumineszenzbildschirme angewendet werden können, deren Herstellungsprozesse denen für Halbleitervorrichtungen ähneln.
Es versteht sich, dass nicht alle Vorteile notwendigerweise hierin beschrieben wurden; kein bestimmter Vorteil ist bei allen Ausführungsformen oder Beispielen erforderlich und andere Ausführungsformen oder Beispiele können andere Vorteile bieten.
Zum Beispiel ist es durch Erfassen und Analysieren charakteristischer Geräusche, die von einem oder mehreren beweglichen Teilen einer Halbleiterherstellungs- oder -analysevorrichtung erzeugt werden, möglich, eine anormale Operation der Halbleiterherstellungs- oder -analysevorrichtung wirksam zu detektieren. Ferner ist es durch Überwachen der charakteristischen Geräusche möglich, die nächste Wartungszeit zu prognostizieren und somit eine Beschädigung des Wafers und/oder der Vorrichtung zu verhindern.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird in einem Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zum Herstellen oder Analysieren von Halbleiterwafern Schall in einer Prozesskammer der Vorrichtung während einer Operation der Vorrichtung erfasst. Ein dem erfassten Schall entsprechendes elektrisches Signal wird von einem Signalprozessor erhalten. Das erhaltene elektrische Signal wird von dem Signalprozessor verarbeitet. Ein Ereignis während des Betriebs der Vorrichtung wird auf Grundlage des verarbeiteten elektrischen Signals detektiert. Der Betrieb der Vorrichtung wird gemäß dem detektierten Ereignis gesteuert. In einer oder mehreren der vorhergehenden oder folgenden Ausführungsformen sendet der Signalprozessor in Antwort auf das Detektieren des Ereignisses ein Rückkopplungssignal an eine Steuerung der Vorrichtung, das dem detektierten Ereignis entspricht. Die Steuerung steuert den Betrieb der Vorrichtung auf Grundlage des Rückkopplungssignals. In einer oder mehreren der vorangehenden oder folgenden Ausführungsformen wird der Schall von einem oder mehreren Mikrofonen erfasst. In einer oder mehreren der vorhergehenden oder folgenden Ausführungsformen wird der Schall durch mehrere Mikrofone mit unterschiedlichen Erfassungsfrequenzbereichen erfasst. In einer oder mehreren der vorhergehenden oder folgenden Ausführungsformen weist mindestens eines der mehreren Mikrofone einen Erfassungsfrequenzbereich in einem hörbaren Schallbereich auf. In einer oder mehreren der vorhergehenden oder folgenden Ausführungsformen weist mindestens eines der mehreren Mikrofone einen Erfassungsfrequenzbereich in einem Ultraschallschallbereich auf. In einer oder mehreren der vorangehenden oder folgenden Ausführungsformen sind die mehreren Mikrofone innerhalb der Prozesskammer angeordnet. In einer oder mehreren der vorangehenden oder folgenden Ausführungsformen sind die mehreren Mikrofone innerhalb und außerhalb der Prozesskammer angeordnet. In einer oder mehreren der vorhergehenden oder folgenden Ausführungsformen umfasst die Vorrichtung ferner einen Wafer-Handler zum Transferieren eines Halbleiterwafers, und mindestens eines der mehreren Mikrofone ist auf dem Wafer-Handler angeordnet. In einer oder mehreren der vorhergehenden oder folgenden Ausführungsformen umfasst die Vorrichtung ferner eine bewegliche Wafer-Bühne, auf der ein Halbleiterwafer platziert wird, und mindestens eines der mehreren Mikrofone ist auf der beweglichen Wafer-Bühne angeordnet. In einer oder mehreren der vorhergehenden oder folgenden Ausführungsformen umfasst das Ereignis mindestens eines aus der Gruppe, die aus einem mechanischen Fehler, einem mechanischen Versagen und einer Kollision von zwei oder mehr Teilen besteht. In einer oder mehreren der vorhergehenden oder folgenden Ausführungsformen umfasst das Verarbeiten des elektrischen Signals mindestens eines aus der Gruppe, die aus Filtern des elektrischen Signals, um Rauschen oder Umgebungsgeräusche von dem erfassten Schall zu entfernen, Erfassen eines Orts einer Quelle des erfassten Schalls, Verarbeiten des elektrischen Signals in einer Zeitdomäne oder in einer Frequenzdomäne und Erkennen von Strukturen in dem erfassten Schall als vorbestimmten Ereignissen entsprechend während des Betriebs der Vorrichtung besteht. In einer oder mehreren der vorhergehenden oder folgenden Ausführungsformen umfasst das Erkennen von Strukturen das Abgleichen von Strukturen von Geräuschen mit bekannten Ereignissen auf Grundlage von Ereignismodellen oder unter Verwendung einer zuvor erlernten Übereinstimmung zwischen Strukturen von Geräuschen und Ereignissen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst bei einem Verfahren zum Betreiben mehrerer Vorrichtungen zum Herstellen oder Analysieren von Halbleiterwafern jede der mehreren Vorrichtungen eine Prozesskammer. Bei dem Verfahren wird während einer Operation Schall in einer Prozesskammer der Vorrichtung in jeder der mehreren Vorrichtungen erfasst. Elektrische Signale von den mehreren Vorrichtungen, die dem erfassten Schall entsprechen, werden von einem oder mehreren Computern erhalten. Der eine oder die mehreren Computer verarbeiten die erhaltenen elektrischen Signale. Ein oder mehrere Ereignisse während des Betriebs jeder der mehreren Vorrichtungen werden auf Grundlage der verarbeiteten elektrischen Signale detektiert. Der Betrieb jeder der mehreren Vorrichtungen wird gemäß dem einen oder den mehreren detektierten Ereignissen gesteuert. In einer oder mehreren der vorhergehenden oder folgenden Ausführungsformen sind die mehreren Vorrichtungen jeweils eine aus der Gruppe, die aus einer Plasmaätzvorrichtung, einer chemischen Gasphasenabscheidungs- (CVD) -Vorrichtung, einer Sputterabscheidungsvorrichtung, einer Atomlagenabscheidungs- (ALD) -Vorrichtung, einer Epitaxialwachstumsvorrichtung, einer Tempervorrichtung, einer thermischen Oxidationsvorrichtung, einer Ionenimplantationsvorrichtung, einer Lithographievorrichtung, einer Nassprozessvorrichtung, einer Vorrichtung zum Messen der kritischen Abmessung (CD), einem Rasterelektronenmikroskop (REM) und einem optischen Mikroskop, einer Filmdickenmessvorrichtung, einer Überlagerungsmessvorrichtung, einer Partikelprüfvorrichtung, einer Defektprüfvorrichtung und einer Vorrichtung zur Messung der elektrischen Eigenschaften besteht. In einer oder mehreren der vorhergehenden oder folgenden Ausführungsformen umfasst jede der mehreren Vorrichtungen einen Wafer-Handler zum Transferieren eines Halbleiterwafers, und der Schall umfasst Schall, der von dem Wafer-Handler erzeugt wird, wenn er bewegt wird. In einer oder mehreren der vorangehenden oder folgenden Ausführungsformen umfasst jede der mehreren Vorrichtungen eine bewegliche Wafer-Bühne, auf der ein Halbleiterwafer angeordnet ist, und der Schall umfasst Schall, der von der Wafer-Bühne erzeugt wird, wenn sie bewegt wird. In einer oder mehreren der vorhergehenden oder folgenden Ausführungsformen wird, wenn das eine oder die mehreren detektierten Ereignisse einem vorbestimmten Ereignis entsprechen, das ein mechanisches Versagen anzeigt, der Betrieb von einer oder mehreren Vorrichtungen gestoppt, in denen das eine oder die mehreren Ereignisse detektiert wurden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird in einem Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zum Herstellen oder Analysieren von Halbleiterwafern eine Vibration in einer Prozesskammer der Vorrichtung während einer Operation der Vorrichtung durch einen oder mehrere Sensoren erfasst. Ein der erfassten Vibration entsprechendes elektrisches Signal wird von einem Signalprozessor erhalten. Der Signalprozessor verarbeitet das erhaltene elektrische Signal. Ein Ereignis während des Betriebs der Vorrichtung wird auf Grundlage des verarbeiteten elektrischen Signals detektiert. Der Betrieb der Vorrichtung wird gemäß dem detektierten Ereignis gesteuert.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Vorrichtung zum Herstellen oder Analysieren von Halbleiterwafern einen Wafer-Handler zum Transferieren eines Halbleiterwafers, eine Wafer-Bühne, auf der ein Halbleiterwafer platziert wird, eine Prozesskammer, in der der Wafer-Handler und die Wafer-Bühne angeordnet sind, ein oder mehrere Mikrofone, die zum Erfassen von Schall, der von der Vorrichtung während einer Operation der Vorrichtung erzeugt wird, und Übertragen eines elektrischen Signals angeordnet sind, das dem erfassten Schall entspricht, einen Signalprozessor, der so konfiguriert ist, dass er das elektrische Signal von dem einen oder den mehreren Mikrofonen empfängt, das elektrische Signal verarbeitet und ein Ereignis während des Betriebs der Vorrichtung detektiert, und eine Steuerung zum Steuern des Betriebs der Vorrichtung gemäß dem detektierten Ereignis. In einer oder mehreren der vorhergehenden oder folgenden Ausführungsformen sendet der Signalprozessor in Antwort auf das Detektieren des Ereignisses ein Rückkopplungssignal an die Steuerung, das dem detektierten Ereignis entspricht, und die Steuerung steuert den Betrieb der Vorrichtung auf Grundlage des Rückkopplungssignals. In einer oder mehreren der vorhergehenden oder folgenden Ausführungsformen umfasst die Vorrichtung mehrere Mikrofone zum Erfassen des Schalls. In einer oder mehreren der vorhergehenden oder folgenden Ausführungsformen haben die mehreren Mikrofone unterschiedliche Erfassungsfrequenzbereiche. In einer oder mehreren der vorhergehenden oder folgenden Ausführungsformen weist mindestens eines der mehreren Mikrofone einen Erfassungsfrequenzbereich in einem hörbaren Schallbereich auf. In einer oder mehreren der vorhergehenden oder folgenden Ausführungsformen weist mindestens eines der mehreren Mikrofone einen Erfassungsfrequenzbereich in einem Ultraschallschallbereich auf. In einer oder mehreren der vorangehenden oder folgenden Ausführungsformen sind die mehreren Mikrofone innerhalb und außerhalb der Prozesskammer angeordnet. In einer oder mehreren der vorhergehenden oder folgenden Ausführungsformen umfasst die Vorrichtung ferner einen Wafer-Handler zum Transferieren eines Halbleiterwafers und mindestens eines der mehreren Mikrofone ist auf dem Wafer-Handler angeordnet. In einer oder mehreren der vorhergehenden oder folgenden Ausführungsformen umfasst die Vorrichtung ferner eine bewegliche Wafer-Bühne, auf der ein Halbleiterwafer platziert wird, und mindestens eines der mehreren Mikrofone ist auf der beweglichen Wafer-Bühne angeordnet. In einer oder mehreren der vorhergehenden oder folgenden Ausführungsformen umfasst das Ereignis mindestens eines aus der Gruppe, die aus einem mechanischen Fehler, einem mechanischen Versagen und einer Kollision von zwei oder mehr Teilen besteht. In einer oder mehreren der vorhergehenden oder folgenden Ausführungsformen umfasst das Verarbeiten des elektrischen Signals mindestens eines aus der Gruppe, die aus Filtern des elektrischen Signals, um Rauschen oder Umgebungsgeräusche von dem erfassten Schall zu entfernen, Erfassen eines Orts einer Quelle des erfassten Schalls, Verarbeiten des elektrischen Signals in einer Zeitdomäne oder in einer Frequenzdomäne und Erkennen von Strukturen in dem erfassten Schall als vorbestimmten Ereignissen entsprechend während des Betriebs der Vorrichtung besteht. In einer oder mehreren der vorhergehenden oder folgenden Ausführungsformen umfasst das Erkennen von Strukturen das Abgleichen von Strukturen von Geräuschen mit bekannten Ereignissen auf Grundlage von Ereignismodellen oder unter Verwendung einer zuvor erlernten Übereinstimmung zwischen Strukturen von Geräuschen und Ereignissen. In einer oder mehreren der vorangehenden oder folgenden Ausführungsformen ist die Vorrichtung eine aus der Gruppe, die aus einer Plasmaätzvorrichtung, einer chemischen Gasphasenabscheidungs-(CVD) -Vorrichtung, einer Sputterabscheidungsvorrichtung, einer Atomlagenabscheidungs-(ALD) -Vorrichtung, einer Epitaxialwachstumsvorrichtung, einer Tempervorrichtung, einer thermischen Oxidationsvorrichtung, einer Ionenimplantationsvorrichtung, einer Lithographievorrichtung und einer Nassprozessvorrichtung besteht. In einer oder mehreren der vorhergehenden oder folgenden Ausführungsformen ist die Vorrichtung eine aus der Gruppe, die aus einer Messvorrichtung der kritischen Abmessung (CD), einem Rasterelektronenmikroskop (REM) und einem optischen Mikroskop, einer Filmdickenmessvorrichtung, einer Überlagerungsmessvorrichtung, einer Partikelprüfvorrichtung, einer Defektprüfvorrichtung und einer Messvorrichtung für elektrische Eigenschaften besteht.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst ein System zum Herstellen oder Analysieren von Halbleiterwafern einen zentralen Server und mehrere Halbleiterherstellungs- oder -analysevorrichtungen, die kommunikativ mit dem zentralen Server verbunden sind. Jede der mehreren Halbleiterherstellungs- oder -analysevorrichtungen umfasst einen Wafer-Handler zum Transferieren eines Halbleiterwafers, eine Wafer-Bühne, auf der ein Halbleiterwafer platziert wird, eine Prozesskammer, in der der Wafer-Handler und die Wafer-Bühne angeordnet sind, ein oder mehrere Mikrofone, die zum Erfassen von Schall, der von der Vorrichtung während einer Operation der Vorrichtung erzeugt wird, und zum Übertragen eines dem erfassten Schall entsprechenden elektrischen Signals angeordnet sind, und einen oder mehrere Computer, die so konfiguriert sind, dass sie das elektrische Signal von dem einen oder den mehreren Mikrofonen erfassen, das elektrische Signal verarbeiten, ein Ereignis während des Betriebs der Vorrichtung detektieren und den Betrieb der Vorrichtung gemäß dem detektierten Ereignis steuern. In einer oder mehreren der vorhergehenden oder folgenden Ausführungsformen umfasst jede der mehreren Halbleiterherstellungs- oder -analysevorrichtungen ferner ein oder mehrere Mikrofone. In einer oder mehreren der vorhergehenden oder folgenden Ausführungsformen umfasst jede der mehreren Halbleiterherstellungs- oder -analysevorrichtungen ferner mehrere Mikrofone mit unterschiedlichen Erfassungsfrequenzbereichen. In einer oder mehreren der vorhergehenden oder folgenden Ausführungsformen weist mindestens eines der mehreren Mikrofone einen Erfassungsfrequenzbereich in einem hörbaren Schallbereich und/oder einem Ultraschallschallbereich auf. In einer oder mehreren der vorhergehenden oder folgenden Ausführungsformen umfasst jede der mehreren Halbleiterherstellungs- oder -analysevorrichtungen ferner einen Wafer-Handler zum Transferieren eines Halbleiterwafers und eine Wafer-Bühne, auf der der Halbleiterwafer platziert wird. Mindestens eines der mehreren Mikrofone ist auf dem Wafer-Handler und/oder der Wafer-Bühne angeordnet.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Vorrichtung zum Herstellen oder Analysieren von Halbleiterwafern einen Wafer-Handler zum Transferieren eines Halbleiterwafers, eine Wafer-Bühne, auf der ein Halbleiterwafer platziert wird, eine Prozesskammer, in der der Wafer-Handler und die Wafer-Bühne angeordnet sind, einen oder mehrere Sensoren, die zum Erfassen von Vibrationen, die durch die Vorrichtung während einer Operation der Vorrichtung erzeugt werden, und zum Übertragen eines elektrischen Signals angeordnet sind, das den erfassten Vibrationen entspricht, einen Signalprozessor, der so konfiguriert ist, dass er das elektrische Signal von dem einen oder den mehreren Sensoren empfängt, das elektrische Signal verarbeitet und eine Ereignis während des Betriebs der Vorrichtung detektiert, und eine Steuerung zum Steuern des Betriebs der Vorrichtung gemäß dem detektierten Ereignis.
Das Vorangehende beschreibt Merkmale von mehreren Ausführungsformen oder Beispielen, so dass ein Fachmann die Aspekte der vorliegenden Offenbarung besser verstehen kann. Der Fachmann sollte anerkennen, dass er die vorliegende Offenbarung leicht als Basis verwenden kann, um weitere Prozesse und Strukturen zu entwerfen oder zu modifizieren, um die gleichen Ziele zu erreichen und/oder die gleichen Vorteile der hier eingeführten Ausführungsformen oder Beispiele zu realisieren. Der Fachmann sollte auch erkennen, dass solche äquivalenten Konstruktionen nicht von dem Geist und Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung abweichen und dass er verschiedene Änderungen, Ersetzungen und Modifikationen hier vornehmen kann, ohne von dem Geist und Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.

Claims

Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zum Herstellen oder Analysieren von Halbleiterwafern, wobei das Verfahren umfasst: Erfassen von Schall in einer Prozesskammer der Vorrichtung während einer Operation der Vorrichtung; Erhalten eines elektrischen Signals, das dem erfassten Schall entspricht, durch einen Signalprozessor; Verarbeiten des erhaltenen elektrischen Signals durch den Signalprozessor; Detektieren eines Ereignisses während des Betriebs der Vorrichtung auf Grundlage des verarbeiteten elektrischen Signals; und Steuern des Betriebs der Vorrichtung gemäß dem detektierten Ereignis.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend: in Antwort auf das Detektieren des Ereignisses, Übertragen eines dem detektierten Ereignis entsprechenden Rückkopplungssignals durch den Signalprozessor an eine Steuerung der Vorrichtung, wobei die Steuerung den Betrieb der Vorrichtung auf Grundlage des Rückkopplungssignals steuert.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Schall von einem oder mehreren Mikrofonen erfasst wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schall durch mehrere Mikrofone mit unterschiedlichen Erfassungsfrequenzbereichen erfasst wird.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei mindestens eines der mehreren Mikrofone einen Erfassungsfrequenzbereich in einem hörbaren Schallbereich aufweist.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, wobei mindestens eines der mehreren Mikrofone einen Erfassungsfrequenzbereich in einem Ultraschallschallbereich aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die mehreren Mikrofone innerhalb der Prozesskammer angeordnet sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die mehreren Mikrofone innerhalb und außerhalb der Prozesskammer angeordnet sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 8, wobei: die Vorrichtung ferner einen Wafer-Handler zum Transferieren eines Halbleiterwafers umfasst, und mindestens eines der mehreren Mikrofone auf dem Wafer-Handler angeordnet ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die Vorrichtung ferner eine beweglichen Wafer-Bühne umfasst, auf der ein Halbleiterwafer platziert wird, und mindestens eines der mehreren Mikrofone auf der beweglichen Wafer-Bühne angeordnet ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ereignis mindestens eines aus der Gruppe umfasst, die aus einem mechanischen Fehler, einem mechanischen Versagen und einer Kollision von zwei oder mehr Teilen besteht.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verarbeiten des elektrischen Signals mindestens eines aus der Gruppe umfasst, die aus Filtern des elektrischen Signals, um Rauschen oder Umgebungsgeräusche aus dem erfassten Schall zu entfernen, Erfassen eines Orts einer Quelle des erfassten Schalls, Verarbeiten des elektrischen Signals in einer Zeitdomäne oder in einer Frequenzdomäne und Erkennen von Strukturen in dem erfassten Schall als vorbestimmten Ereignissen entsprechend während des Betriebs der Vorrichtung besteht.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Erkennen von Strukturen das Abgleichen von Strukturen von Geräuschen mit bekannten Ereignissen auf Grundlage von Ereignismodellen oder unter Verwendung einer zuvor erlernten Übereinstimmung zwischen Strukturen von Geräuschen und Ereignissen umfasst.
Vorrichtung zum Herstellen oder Analysieren von Halbleiterwafern, wobei die Vorrichtung umfasst: einen Wafer-Handler zum Transferieren eines Halbleiterwafers; eine Wafer-Bühne, auf der ein Halbleiterwafer platziert wird; eine Prozesskammer, in der der Wafer-Handler und die Wafer-Bühne angeordnet sind; ein oder mehrere Mikrofone, die zum Erfassen von Schall, der von der Vorrichtung während einer Operation der Vorrichtung erzeugt wird, und Übertragen eines elektrischen Signals angeordnet sind, das dem erfassten Schall entspricht; einen Signalprozessor, der so konfiguriert ist, dass er das elektrische Signal von dem einen oder den mehreren Mikrofonen empfängt, das elektrische Signal verarbeitet und ein Ereignis während des Betriebs der Vorrichtung detektiert; und eine Steuerung zum Steuern des Betriebs der Vorrichtung gemäß dem detektierten Ereignis.
Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei: der Signalprozessor in Antwort auf das Detektieren des Ereignisses ein dem detektierten Ereignis entsprechendes Rückkopplungssignal an die Steuerung sendet, und die Steuerung den Betrieb der Vorrichtung auf Grundlage des Rückkopplungssignals steuert.
Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, wobei der Schall durch mehrere Mikrofone erfasst wird, die einen Erfassungsfrequenzbereich aufweisen, der einen hörbaren Schallbereich und/oder einen Ultraschallbereich umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei die mehreren Mikrofone innerhalb und außerhalb der Prozesskammer angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, wobei: das Verarbeiten des elektrischen Signals das Erkennen einer Struktur in dem erfassten Schall in einem Frequenzbereich und/oder einem Zeitbereich als einem vorbestimmten Ereignis entsprechend während des Betriebs der Vorrichtung umfasst, und das Erkennen von Strukturen das Abgleichen einer Struktur von Geräuschen mit vorbestimmten Ereignissen auf Grundlage von Ereignismodellen und/oder unter Verwendung einer zuvor erlernten Übereinstimmung zwischen Strukturen von Geräuschen und Ereignissen umfasst.
System zum Herstellen oder Analysieren von Halbleiterwafern, wobei das System umfasst: einen zentralen Server; und mehrere Halbleiterherstellungs- oder -analysevorrichtungen, die kommunikativ mit dem zentralen Server verbunden sind, wobei: jede der mehreren Halbleiterherstellungs- oder -analysevorrichtungen umfasst: einen Wafer-Handler zum Transferieren eines Halbleiterwafers; eine Wafer-Bühne, auf der ein Halbleiterwafer platziert wird; eine Prozesskammer, in der der Wafer-Handler und die Wafer-Bühne angeordnet sind; ein oder mehrere Mikrofone, die zum Erfassen von Schall, der von der Vorrichtung während einer Operation der Vorrichtung erzeugt wird, und Übertragen eines elektrischen Signals angeordnet sind, das dem erfassten Schall entspricht; ein oder mehrere Computer, die so konfiguriert sind, dass sie das elektrische Signal von dem einen oder den mehreren Mikrofonen empfangen, das elektrische Signal verarbeiten, ein Ereignis während des Betriebs der Vorrichtung detektieren und den Betrieb der Vorrichtung gemäß dem erfassten Ereignis steuern.