DE10304174A1

DE10304174A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Waferrückseiteninspektion

Info

Publication number: DE10304174A1
Application number: DE10304174A
Authority: DE
Inventors: Dong-Kuk Kim; Seung-Bae Jeong; Ki-Kwon Jeong
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2002-02-25
Filing date: 2003-01-29
Publication date: 2003-09-11
Also published as: KR100445457B1; JP2003309155A; US6923077B2; JP4343546B2; US20030159528A1; KR20030070360A

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Waferrückseiteninspektion mit einer Waferkassette (10) zur Aufnahme einer Mehrzahl von Wafern und auf ein zugehöriges Verfahren. DOLLAR A Erfindungsgemäß sind ein Wafertransferarm (20), der sich nahe der Waferkassette (10) befindet, wobei der Wafertransferarm derart betätigbar ist, dass er einen Wafer transferiert, eine Waferwende-/Justiereinheit (30) nahe des Wafertransferarms, wobei die Waferwende-/Justiereinheit derart betätigbar ist, dass sie einen Wafer wendet, und eine Waferinspektionseinheit (40) vorgesehen, die benachbart zu der Waferwende-/Justiereinheit und nahe des Wafertransferarms angeordnet ist, wobei die Waferinspektionseinheit derart betätigbar ist, dass sie die Rückseite eines Wafers inspiziert. DOLLAR A Verwendung bei der Waferfertigung.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Waferrückseiteninspektion, wie z. B. hinsichtlich Kontamination, Rissen, Kratzern und dergleichen, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein zugehöriges Waferrückseiteninspektionsverfahren.

Die herkömmliche Fertigung von Halbleiterbauelementen kann allgemein als aus drei Prozessen bestehend betrachtet werden, und zwar Halbleiterwaferherstellung, Packungsmontage und Test. Der Halbleiterwaferherstellungsprozess erzeugt integrierte Schaltkreise oder Bauelemente in und auf einer Waferoberfläche. Der Waferherstellungsprozess kann durch Wiederholung vieler Schritte, wie Diffusion, Photolithographie, Dünnfilmerzeugung und Ätzen, durchgeführt werden. Nach der Herstellung kann der Wafer zu einer Wafertrennungsprozedur geschickt werden, die den Wafer in einzelne Halbleiterchips unterteilt. Als nächstes kann jeder der einzelnen Halbleiterchips durch einen Packungsmontageprozess in eine Packung eingebaut werden.

Vor dem Wafertrennungsschritt wird der Wafer normalerweise inspiziert. Die Inspektion prüft im Allgemeinen die Waferrückseite hinsichtlich des Vorhandenseins von Kontamination, Rissen, Kratzern und dergleichen, die während des Halbleiterwaferherstellungsprozesses möglicherweise eingebracht wurden. Eine derartige Kontamination oder andere Degradation kann nachfolgende Prozesse des Wafers schädigen oder nachteilig beeinflussen. Herkömmlicherweise wurde die Waferrückseiteninspektion manuell durchgeführt, mit visueller Inspektion. Zum Beispiel kann eine Person den Wafer manuell ergreifen und mit dem bloßen Auge inspizieren.

Es ist offensichtlich, dass eine derartige visuelle Inspektion aufgrund ihrer Abhängigkeit von der Bereitschaft und Verfügbarkeit der Person nicht gleichbleibend zuverlässig ist. Außerdem ist viel Zeit und Personalaufwand für eine derartige Inspektion erforderlich. Des Weiteren kann, da die Fertigung mehr in Richtung von Wafern mit größerem Durchmesser geht, z. B. von Wafern mit acht Inch zu Wafern mit zwölf Inch, die Zuverlässigkeit einer derartigen visuellen Inspektion durch Personal noch abnehmen. Außerdem ist zu erwähnen, dass die visuelle Inspektion die Gelegenheit für eine Rekontamination liefert, wie z. B. Verkratzen der Waferoberfläche aufgrund eines ungeeigneten Ergreifens durch eine Person.

Die visuelle Inspektion kann weitere Schwierigkeiten aufwerfen, wenn versucht wird, die Information, die aus den Inspektionen der Waferrückseite resultiert, systematisch zu verwalten. Derartige Information wurde herkömmlicherweise durch manuelles Sammeln und Analysieren der Resultate der Waferrückseiteninspektionen erhalten. In einigen Fällen wird eine Photographie von der Waferrückseite aufgenommen. Derartige manuell gesammelte Information, die aus den Inspektionen resultiert, kann dann dazu verwendet werden, einige der zuvor stattfindenden Prozeduren des Waferherstellungsprozesses einzustellen. Diese Vorgänge, die erforderlich waren, um Information zu sammeln und wieder abzugeben, um zuvor stattfindende Prozesse zu beeinflussen, haben dem Personal jedoch herkömmlicherweise eine große Belastung auferlegt.

Der Erfindung liegt als technisches Problem die Bereitstellung einer Vorrichtung und eines Verfahrens der eingangs genannten Art zugrunde, die eine gegenüber der herkömmlichen visuellen Inspektion verbesserte, automatisierte, zuverlässige Waferrückseiteninspektion ermöglichen.

Die Erfindung löst dieses Problem durch die Bereitstellung einer Vorrichtung zur Waferrückseiteninspektion mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie eines zugehörigen Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 15.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Hierbei zeigen:
Fig. 1 eine vereinfachte Perspektivansicht einer Vorrichtung zur Waferrückseiteninspektion,
Fig. 2 ein vereinfachtes Flussdiagramm, das zur Erläuterung eines Verfahrens zur Waferrückseiteninspektion nützlich ist, das zum Beispiel mit der Vorrichtung von Fig. 1 verwendet werden kann,
Fig. 3 eine vereinfachte Perspektivansicht, die ein Beispiel für einen Wafertransferarm zur Verwendung in einer Inspektionsvorrichtung zeigt und einen exemplarischen Wafertransfervorgang darstellt,
Fig. 4 bis 7 vereinfachte Perspektivansichten, die ein Beispiel für eine Waferwende-/Justiereinheit zur Verwendung in einer Inspektionsvorrichtung zeigen und einen exemplarischen Vorgang zum Wenden eines Wafers darstellen,
Fig. 8 eine vereinfachte Draufsicht auf die Waferwende-/Justiereinheit bei einem beispielhaften Justiervorgang und
Fig. 9 eine vereinfachte Perspektivansicht einer Waferinspektionseinheit zur Verwendung in einer Inspektionsvorrichtung.
Fig. 1 ist eine vereinfachte Perspektivansicht einer Vorrichtung 100 zur Waferrückseiteninspektion gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der Erfindung. Bezugnehmend auf Fig. 1 beinhaltet die Vorrichtung 100 eine Waferkassette 10, einen Wafertransferarm 20, eine Waferwende-/Justiereinheit 30, eine Waferinspektionseinheit 40, einen Waferpuffertisch 50 und eine Kassette 60 für fehlerbehaftete Wafer, zusammengebaut auf einem Geräterahmen oder einer Trägerstruktur 110. In dieser Ausführungsform können sich die Waferkassette 10 und die Kassette 60 für defektbehaftete Wafer Seite an Seite nahe einer Seite des Wafertransferarms 20 befinden. Die Waferwende-/Justiereinheit 30 und die Waferinspektionseinheit 40 können Seite an Seite auf der gegenüberliegenden Seite des Wafertransferarms 20 angeordnet sein. Die Waferkassette 10 und die Kassette 60 für defektbehaftete Wafer können von jeweiligen Kassettenträgertischen 70 getragen und dort befestigt sein.
Der Wafertransferarm 20 kann so betätigt werden, dass er einen Wafer unter Verwendung von vertikalen, horizontalen und Wendebewegungen in eine gewünschte Position transferiert. In dieser Ausführungsform befinden sich die verschiedenen Komponenten der Inspektionsvorrichtung 100 ausreichend nahe beieinander auf der Trägerstruktur 110 und dem Wafertransferarm 20, so dass eine Bedienbarkeit durch den Wafertransferarm 20 ermöglicht ist. In einer speziellen Ausführungsform befinden sich die Elemente in gleichem Abstand von dem Transferarm.
Die Waferkassette 10 enthält eine Mehrzahl von Wafern, die z. B. bereits durch einen gegebenen Waferfertigungsprozess hergestellt wurden. Die Wafer werden in verschiedene Schlitze der Waferkassette 10 geladen, wobei ihre aktiven Oberflächen nach oben zeigen. In dieser speziellen Ausführungsform werden die Wafer, von denen festgestellt wurde, dass sie eine Rückseiteninspektion bestanden haben, in die Waferkassette 10 zurückverbracht.
Des Weiteren bezugnehmend auf die Fig. 3 und 4 entnimmt der Wafertransferarm 20 einen Wafer aus der Kassette 10 und transferiert den Wafer zu einem Tisch der Wende-/Justiereinheit 30. Die Wende-/Justiereinheit 20 wendet dann den Wafer 12 und justiert ihn, wenn er dorthin transferiert wurde. In dieser Ausführungsform beinhaltet die Waferwende-/Justiereinheit 30 einen Wafertisch 32 und einen Rotator 34.
Der Wafertisch 32 trägt und fixiert einen Wafer 12 durch Verwendung einer Vakuumkraft. Der Rotator 34 ist so betätigbar, dass er den Wafer 12 wendet und dann wieder auf dem Wafertisch 32 plaziert. Der Wafertisch 32 beinhaltet einen Tischkörper 39, eine Rotationsplatte 36 und einen Sensor 38, siehe Fig. 5. In dieser Ausführungsform ragt die Platte 36 über die Oberseite des Tischkörpers 39 hinaus und besitzt einen Durchmesser, der kleiner als jener des darauf zu plazierenden Wafers 12 ist. Die Rotationsplatte 36 übt eine Vakuumkraft auf den Wafer aus, um den Wafer daran zu halten und eine Drehung in eine vorgegebene Position zu ermöglichen. Der Sensor 38 kann außerhalb der Rotationsplatte 36 und auf der Oberseite des Tischkörpers 39 positioniert sein, um den Umfang des Wafers 12 zu inspizieren, wie hierin nachfolgend beschrieben wird.
Des Weiteren bezugnehmend auf die Fig. 3 bis 7 beinhaltet der Rotator 34 einen Greifer 31, um den auf der Rotationsplatte 36 angeordneten Wafer zu ergreifen. Der Rotator hebt dann den Wafer 12 von dem Tisch 32 nach oben ab und kann dann den Wafer 12 wenden. In einer speziellen Ausführungsform beinhaltet der Rotator 34 den Greifer 31, einen Wendearm 33 und eine Bewegungsführung 35. Die Bewegungsführung 35 beinhaltet eine langgestreckte Führungsöffnung, durch die der Wendearm 33 vertikal geführt wird. Der Wendearm 33 weist ein Ende auf, das durch die Führungsöffnung 37 mit der Bewegungsführung 35 verbunden ist. Ein anderes Ende hält den Greifer 31.
In dieser Ausführungsform beinhaltet der Greifer 31 ein Paar Klemmbacken, z. B. als ein zweiteiliger Ring angeordnet. In dieser Ausführungsform öffnet oder schließt der Greifer seine Klemmbacken, um einen Wafer aufzunehmen und zu ergreifen. Das heißt, wenn ein Wafer 12 auf der Rotationsplatte 36 des Wafertisches 32 angeordnet ist, bewegt sich der Greifer 31 entlang der Bewegungsführung 35 mit geöffneten Klemmbacken nach unten, um die Aufnahme des Wafers zu ermöglichen. Die Klemmbacken können dann geschlossen werden, um den Wafer am Umfang zu greifen. Während der Wafer ergriffen wird, bewegt sich der Greifer 31 nach oben, z. B. geführt durch den Schlitz 37 der Bewegungsführung 35. Der Wende- bzw. Bewegungsarm 33 bewegt sich weiter nach oben bis zu einer vorgegebenen Höhe über dem Tisch in eine Position, die höher als der Rotationsradius des Greifers 31 ist. Dann dreht der Wendearm 33 den Wafer 12 in eine gewendete Position. Nach der Umkehrung der Orientierung des Wafers 12 bewegt sich der Greifer 31 entlang der Bewegungsführung 35 nach unten und legt den Wafer 12 zurück auf die Rotationsplatte 36. Die Rotationsplatte 36 trägt den Wafer 12 und hält den Wafer durch eine Vakuumkraft fest. Ein Rotor versetzt dann die Rotationsplatte 36 in Drehung, um den Wafer 12 zu drehen, bis der Sensor 38 eine flache Zone oder eine Kerbe im Umfangsbereich des Wafers detektiert. In Reaktion auf eine derartige Detektion durch den Sensor hält die Rotationsplatte 36 dann ihre Position für eine Justierung des Wafers 12 fest.
Nach dem Wenden und der Justierung des Wafers 12 kann die Waferinspektionseinheit 40, wie in den Fig. 1 und 9 gezeigt, die nach oben gewandte Rückseite inspizieren. Die Waferinspektionseinheit 40 beinhaltet in dieser Ausführungsform einen Wafertisch 42 und ein Betrachtungsmodul 44.
Der Wafertisch 42 trägt den Wafer 12 und hält den Wafer mit einer Vakuumkraft. Außerdem ist der Tisch des Weiteren so betätigbar, dass der Wafer 12 entlang von Schienen 46 in beliebiger Richtung bewegt wird. Diese freie Bewegung des Wafers 12 durch Schienen 46 erlaubt es dem Betrachtungsmodul 44, die gesamte Rückseite des Wafers 12 abzurastern und zu inspizieren.
Das Betrachtungsmodul 44 beinhaltet eine Inspektionskamera 41, deren Sichtlinie geneigt sein kann oder unter einem Winkel relativ zu der nach oben gewandten Rückseite des Wafers 12 auf dem Wafertisch 42 liegen kann. Eine nicht gezeigte Fokuskamera kann benachbart zu der Inspektionskamera 41 angeordnet sein, um die Fokussierung der Inspektionskamera 41 zu unterstützen. Außerdem kann sich eine Monitorkamera 45 zwischen der Inspektionskamera 41 und der Fokussierkamera befinden, um die zu inspizierende Rückseite des Wafers 12 zu überwachen. Bildinformationen von der Inspektionskamera 41 werden zu einer nicht gezeigten Steuereinheit der Vorrichtung 100 übertragen. Die Steuereinheit analysiert dann die übertragenen Bildinformationen, um jegliche Kontaminationen, Risse oder Kratzer der Waferrückseite festzustellen, um z. B. einen Bestanden- oder Nicht-Bestanden-Zustand des Wafers 12 zu identifizieren.
Des Weiteren bezugnehmend auf Fig. 2 hält gemäß einer weiteren Ausführungsform der Waferpuffertisch 50 zeitweilig den Wafer, bevor der inspizierte Wafer durch die Waferwende-/Justiereinheit 30zurückgewendet wird. Der Waferpuffertisch 50 ermöglicht somit kontinuierliche und simultane Inspektionsprozesse für mehrere Wafer in paralleler oder Pipeline-Technik, wie nachfolgend hierin vollständiger erläutert wird.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird der Wafer in einen Schlitz der Waferkassette 10 zurückgeladen, wenn er die Rückseiteninspektion besteht. Anderenfalls wird der Wafer in eine Kassette 60 für defektbehaftete Wafer geladen, wenn er die Inspektion nicht besteht. Eine derartige Kassette 60 für defektbehaftete Wafer weist eine Struktur auf, welche die gleiche wie jene der Waferkassette 10 ist. Gemäß einer weiteren, alternativen Ausführungsform werden Wafer, welche die Inspektion bestehen, in eine neue Waferkassette geladen, anstatt wieder in die vorhandene Kassette 10 geladen zu werden.
Ein exemplarisches Verfahren für die Waferrückseiteninspektion, welche die Vorrichtung 100 von Fig. 1 verwendet, wird im Folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben. Aus Gründen der Einfachheit und Verständlichkeit werden kontinuierliche und simultane Inspektionsprozesse der gezeigten Vorrichtung unter Bezugnahme auf aufeinanderfolgende Wafer beschrieben, zum Beispiel einen ersten Wafer, einen zweiten Wafer und einen dritten Wafer.
Bezugnehmend auf die Fig. 1 und 2 beginnt das Verfahren zur Waferrückseiteninspektion mit der Bereitstellung einer Waferkassette 10 mit einer Mehrzahl von Wafern (Schritt 81). Derartige Wafer können durch vorherige Herstellungsprozesse behandelt oder verarbeitet worden sein und z. B. in jeweilige Schlitze der Waferkassette 10 geladen und mit ihren aktiven Oberflächen nach oben gewandt darin enthalten sein. Wie hierin verwendet, wird die nicht aktive Oberfläche des Wafers, die der aktiven Oberfläche entgegengesetzt ist, als die Rückseite bezeichnet.
Als nächster Schritt 82 des Verfahrens wird der erste Wafer 12 zu der Waferwende-/Justiereinheit 30 (Fig. 3) transferiert. Der Wafertransferarm 20 kann zum Beispiel den ersten Wafer aus der Waferkassette 10 entnehmen oder entladen und dann den ersten Wafer auf den Wafertisch 32 der Waferwende-/Justiereinheit 30 plazieren.
An der Wende-/Justiereinheit wird der erste Wafer 12 gewendet (Schritt 83). Bezugnehmend auf Fig. 4 bewegt sich zum Beispiel nach Platzierung des ersten Wafers 12 auf dem Wafertisch 32 der Greifer 31 entlang der Bewegungsführung 35 des Rotators 34 nach unten und schließt seine Klemmbacken, um den ersten Wafer 12 randseitig zu ergreifen. Dann bewegt sich der Greifer, wie in den Fig. 5 und 6 gezeigt, entlang der Bewegungsführung 35 zu einer vorgegebenen Höhe über dem Tisch 32 nach oben, während er den ersten Wafer 12 gegriffen hält. Der Wendearm 33 dreht dann den Greifer 31 und dreht den ersten Wafer 12 derart um, dass seine Rückseite nach oben zeigt. Bezugnehmend auf Fig. 7 bewegt sich der Greifer, während er weiterhin den umgedrehten ersten Wafer 12 gegriffen hält, entlang der Bewegungsführung 35 nach unten und plaziert dann den ersten Wafer 12 auf dem Wafertisch 32. Nach dem Loslassen des Wafers 12 kehrt der Greifer 31 dann in seine ursprüngliche Position zurück.
Als nächstes wird der Wafer 12 justiert (Schritt 84), wie in Fig. 8 gezeigt. Der umgedrehte erste Wafer 12 auf der Rotationsplatte 36 des Wafertisches 32 wird z. B. durch Verwendung einer Vakuumkraft daran fixiert.
Die Rotationsplatte 36 dreht dann den ersten Wafer 12, bis der Sensor 38 z. B. eine abgeflachte Zone oder eine Kerbe 15 identifiziert. Bei Identifizierung einer derartigen Markierung des Wafers 12 signalisiert der Sensor 38 der Rotationsplatte 36, ihre Position zu fixieren. Demgemäß wird der Wafer 12 in einer vorgegebenen Justierung oder radialen Position angeordnet. Herkömmliche Wafer mit acht Inch oder weniger weisen eine abgeflachte Zone auf, die an einer gegebenen Seite entlang ihrer Peripherie ausgebildet ist. Alternativ können die Wafer andere Markierungen beinhalten, wie z. B. eine Kerbe, die am Umfang desselben ausgebildet ist. Die Wafer in dieser Ausführungsform werden des Weiteren hierin so beschrieben, dass sie eine Kerbe 14 beinhalten, wie in Fig. 8 dargestellt.
Des Weiteren bezugnehmend auf Fig. 9 wird dann der erste Wafer 12 zu einer Rückseiteninspektion geschickt (Schritt 85). Der erste Wafer 12 wird von dem Wafertisch 32 zum Wafertisch 42 der Waferinspektionseinheit 40 transferiert (z. B. durch den Wafertransferarm 20). Der Wafertisch 42 trägt den ersten Wafer 12 und hält ihn unter Verwendung z. B. einer Vakuumkraft fest. Die Schienen 46 führen die Bewegung des Wafertisches 42 in alle Richtungen (z. B. innere und longitudinale Richtungen) in einer horizontalen Ebene. Das Betrachtungsmodul 44 überträgt Bildinformationen der Oberfläche (d. h. der nach oben gewandten Rückseite) des ersten Wafers 12 zu der Steuereinheit. Die Steuereinheit analysiert die Bildinformationen zur Feststellung oder Detektion möglicher Kontaminationen, Risse, Kratzer und dergleichen, die eventuell auf der Rückseite des ersten Wafers 12 vorhanden sind. Danach wird der erste Wafer 12 basierend auf der Analyse der Bildinformationen klassifiziert bzw. beurteilt, ob er die Inspektion bestanden hat oder nicht.
In einer weiteren exemplarischen Ausführungsform wird während wenigstens eines Teils der Zeit, während der sich der erste Wafer 12 in der Inspektion befindet, ein zweiter Wafer aus der Waferkassette 10 entnommen und durch den Wafertransferarm 20 zu der Waferwende-/Justiereinheit 30 transferiert (Schritt 86). Der zweite Wafer unterliegt dann entsprechenden Wende- und Justieroperationen durch die Wende-/Justiereinheit. Nach dem Wenden und Justieren bleibt dann der zweite Wafer auf dem Tisch der Waferwende-/Justiereinheit 30 sitzen, bis die Inspektionseinheit verfügbar ist. Das heißt, während die Rückseite des ersten Wafers 12 inspiziert wird, wird der zweite Wafer gewendet und justiert. Derartige Prozesse können somit als kontinuierlich und gleichzeitig für jeweilige einzelne Wafer bezeichnet werden. Das heißt, die Wende- und Justieroperationen können an dem zweiten Wafer in Pipeline-Technik während der Rückseiteninspektion des ersten Wafers durchgeführt werden. Derartige parallele Prozeduren ermöglichen einen hohen Effizienz- und Nutzungsgrad der Inspektionsvorrichtung 100 während Waferrückseiteninspektionen.
Für eine bestimmte exemplarische Ausführungsform erfordert die Rückseiteninspektion des ersten Wafers normalerweise zwischen 1 und 2 Minuten (wenngleich die Präzision der Inspektion einen kleinen Unterschied ausmachen kann). Gleichzeitig erfordert es einige bis einige zehn Sekunden, um einen Wafer von der Waferkassette 10 zu der Waferwende-/Justiereinheit 30 zu transferieren und den Wafer zu justieren. Somit können diese Prozesse gleichzeitig und parallel durchgeführt werden.
Als nächstes wird der inspizierte erste Wafer z. B. durch den Wafertransferarm 20 zum Waferpuffertisch 50 transferiert (Schritt 87). Außerdem wird der zweite Wafer von der Waferwende-/Justiereinheit 30 zur Waferinspektionseinheit 40 transferiert.
Während der zweite Wafer inspiziert wird, wird eine Serie von weiteren Schritten durchgeführt. Zum Beispiel wird der erste Wafer 12 vom Waferpuffertisch 50 zur Waferwende-/Justiereinheit 30 transferiert und dann zurückgewendet (Schritt 88). Außerdem wird der erste Wafer gemäß den Resultaten seiner Rückseiteninspektion sortiert (Schritt 89). Während des Sortierens des ersten Wafers wird ein dritter Wafer von der Waferkassette 10 zur Waferwende-/Justiereinheit 30 transferiert (Schritt 90) und dann gewendet und justiert.
In dieser Ausführungsform zeigt die Rückseite des ersten Wafers 12 bei Beendigung seiner Rückseiteninspektion nach oben. Demgemäß wird der erste Wafer direkt vor dem Sortieren zurückgewendet, so dass am Schluss seine Vorderseite nach oben zeigt. Das Zurückwenden versteht sich so, dass Prozeduren entsprechend den Wendeprozeduren gefolgt wird, die oben unter Bezugnahme auf die Fig. 4 und 7 beschrieben wurden.
In einer speziellen Ausführungsform wird der erste Wafer, wenn festgestellt wird, dass er bestanden hat, in die Waferkassette 10 geladen. Im Fall der Feststellung, dass er nicht bestanden hat, wird er in die Kassette 60 für defektbehaftete Wafer geladen. Der dritte Wafer wird dann zur Waferwende-/Justiereinheit 30 transferiert und wird dort gewendet und justiert. Nach dem Wenden und Justieren an der Waferwende-/Justiereinheit 30 bleibt der dritte Wafer in Wartestellung, bis die nächste Prozedur verfügbar ist, während der zweite Wafer zum Waferpuffertisch 50 transferiert wird. Wiederum erfordert die Rückseiteninspektion zwischen 1 und 2 Minuten, während das Zurückwenden und Sortieren des ersten Wafers 12 und das Wenden und Justieren des dritten Wafers lediglich einige Sekunden erfordert. Daher können sowohl das Zurückwenden und Sortieren des ersten Wafers als auch das Wenden und Justieren des dritten Wafers während der Rückseiteninspektion des zweiten Wafers durchgeführt werden.
Ebenso wird das Zurückwenden und Sortieren des N-ten Wafers und das Wenden und Justieren des (N+2)-ten Wafers in ähnlicher Weise während der Rückseiteninspektion des (N+1)-ten Wafers durch die Waferinspektionseinheit 40 durchgeführt mit N als einer beliebigen ganzen Zahl. Demgemäß kann der Prozess als kontinuierlich und gleichzeitig für jeweilige einzelne Wafer bezeichnet werden. Im Zusammenhang mit dieser Beschreibung versteht sich der N-te Wafer so, dass er den Wafer bezeichnet, der zurückgewendet und sortiert wird, der (N+1)-te Wafer versteht sich so, dass er dem Wafer entspricht, welcher der Rückseiteninspektion in der Inspektionseinheit unterliegt, und der (N+2)-te Wafer versteht sich so, dass er dem Wafer entspricht, der direkt vor der Inspektion gewendet und justiert wird.
Es versteht sich, dass der Waferpuffertisch 50 einfach ein Tisch sein kann, wo ein inspizierter Wafer für seine nächste Prozedur in Wartestellung bleibt. Dennoch ermöglicht er die Durchführung der verschiedenen Schritte der Inspektion in einer kontinuierlichen Weise, wie in exemplarischen Ausführungsformen der Erfindung offenbart. Ohne den Waferpuffertisch 50 stehen bestimmte Schritte zur Durchführung in einer effizienten parallelen Weise eventuell nicht zur Verfügung. Zum Beispiel kann der nächste Wafer eventuell nicht entnommen, gewendet und justiert werden, bevor nicht das Sortieren des ersten Wafers beendet ist. Speziell würde unter der Annahme eines Betriebs ohne den Waferpuffertisch 50 ein Transfer des zweiten Wafers zu der Waferwende-/Justiereinheit 30 das Zurückwenden und Sortieren des inspizierten ersten Wafers verhindern, denn der zweite Wafer an der Waferwende-/Justiereinheit 30 würde dann das Zurückwenden des ersten inspizierten Wafers stören.

Claims

1. Vorrichtung zur Waferrückseiteninspektion mit
einer Waferkassette (10) zur Aufnahme einer Mehrzahl von Wafern;
gekennzeichnet durch
einen Wafertransferarm (20), der sich nahe der Waferkassette (10) befindet, wobei der Wafertransferarm derart betätigbar ist, dass er einen Wafer transferiert;
eine Waferwende-/Justiereinheit (30) nahe des Wafertransferarms, wobei die Waferwende-/Justiereinheit derart betätigbar ist, dass sie einen Wafer wendet; und
eine Waferinspektionseinheit (40), die benachbart zu der Waferwende-/Justiereinheit und nahe des Wafertransferarms angeordnet ist, wobei die Waferinspektionseinheit derart betätigbar ist, dass sie die Rückseite eines Wafers inspiziert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, weiter gekennzeichnet durch einen Waferpuffertisch (50), der zwischen der Waferkassette und der Waferwende-/Justiereinheit angeordnet ist, um temporär einen Wafer zu halten.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, weiter dadurch gekennzeichnet, dass die Waferwende-/Justiereinheit derart betätigbar ist, dass sie den Wafer justiert.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, weiter dadurch gekennzeichnet, dass der Wafertransferarm derart betätigbar ist, dass er Wafer von/zu irgendwelchen zwei Elementen der Gruppe transferiert, die aus wenigstens der Waferkassette, der Waferwende-/Justiereinheit und der Waferinspektionseinheit besteht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, weiter dadurch gekennzeichnet, dass die Waferwende-/Justiereinheit beinhaltet:
einen Wafertisch (32), der dazu eingerichtet ist, einen Wafer zu tragen und zu justieren; und
einen Rotator (34), der dazu eingerichtet ist, einen Wafer auf dem Wafertisch zu greifen, den Wafer relativ zu dem Wafertisch zu bewegen und den Wafer zu wenden.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, weiter dadurch gekennzeichnet, dass der Wafertisch beinhaltet:
einen Tischkörper (39);
eine Rotationsplatte (36), die eine Oberfläche aufweist, um einen Wafer über dem Tischkörper zu plazieren und zu drehen; und
einen Sensor (38), um eine vorgegebene radiale Orientierung des Wafers auf der Rotationsplatte zu detektieren, wobei der Tischkörper des Weiteren dazu eingerichtet ist, die Rotationsposition der Rotationsplatte in Reaktion auf den Sensor zu fixieren, der die vorgegebene radiale Orientierung detektiert.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, weiter dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor dazu eingerichtet ist, eine abgeflachte Zone oder eine Kerbe entlang einer peripheren Kante des Wafers zu detektieren.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, weiter dadurch gekennzeichnet, dass der Tischkörper selektiv dazu aktivierbar ist, die Rotationsplatte um eine Achse senkrecht zu der Oberfläche eines Wafers in Drehung zu versetzen.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, weiter dadurch gekennzeichnet, dass der Rotator beinhaltet:
einen Greifer (31), um den Umfang des Wafer zu ergreifen;
einen Wendearm (33), der mit einem Ende an dem Greifer befestigt ist, wobei der Wendearm dazu drehbar ist, den Greifer und den darin ergriffenen Wafer umzudrehen; und
eine Bewegungsführung (35), die mit dem anderen Ende des Wendearms verbunden ist, wobei die Bewegungsführung dazu eingerichtet ist, den Wendearm relativ zu dem Wafertisch zu bewegen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, weiter dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsführung dazu eingerichtet ist, den Greifer vertikal relativ zu dem Wafertisch bis zu einer Höhe zu bewegen, die größer als der Rotationsradius des Greifers ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, weiter dadurch gekennzeichnet, dass die Waferinspektionseinheit beinhaltet:
einen Wafertisch (42), um einen Wafer zu tragen; und
ein Betrachtungsmodul (44), um die Oberfläche eines Wafers auf dem Wafertisch zu inspizieren.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, weiter dadurch gekennzeichnet, dass das Betrachtungsmodul beinhaltet:
eine Inspektionskamera (41), die mit ihrer Sichtlinie unter einem Winkel relativ zu der Oberfläche des Wafers angeordnet ist;
eine Fokuskamera, die nahe der Inspektionskamera angeordnet ist, um eine Fokussierung der Inspektionskamera zu unterstützen; und
eine Monitorkamera (45), die zwischen der Inspektionskamera und der Fokuskamera angeordnet ist, um die Oberfläche des Wafers zu überwachen.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, weiter dadurch gekennzeichnet, dass die Inspektionskamera mit ihrer Sichtlinie in Richtung der Oberfläche des Wafers so angeordnet ist, dass diese einen spitzen Winkel relativ dazu definiert.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, weiter gekennzeichnet durch eine zusätzliche Waferkassette (60) zur Aufnahme von defektbehafteten Wafern, welche die Rückseiteninspektion nicht bestehen.

15. Verfahren zur Waferrückseiteninspektion, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

- Entnehmen eines ersten Wafers aus einer Waferkassette;

- Transferieren des ersten Wafers zu einer Waferwende-/Justiereinheit;

- Wenden des zu der Waferwende-/Justiereinheit transferierten ersten Wafers, so dass seine Rückseite nach oben zeigt;

- Transferieren des gewendeten ersten Wafers zu einer Waferinspektionseinheit; und

- Inspizieren der Rückseite des ersten Wafers unter Verwendung der Waferinspektionseinheit.

16. Verfahren nach Anspruch 15, weiter gekennzeichnet durch folgende Schritte:

- Transferieren des inspizierten ersten Wafers zu der Waferwende-/Justiereinheit; und

- Zurückwenden des zu der Waferwende-/Justiereinheit zurücktransferierten ersten Wafers, so dass seine Rückseite nach unten zeigt.

17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, weiter gekennzeichnet durch:
Analysieren der Resultate der Inspektion; und
Sortieren des ersten Wafers basierend auf der Analyse der Resultate.

18. Verfahren nach Anspruch 17, weiter dadurch gekennzeichnet, dass das Sortieren nach dem Zurückwenden durchgeführt wird.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18, weiter dadurch gekennzeichnet, dass das Entnehmen des ersten Wafers das Entnehmen eines Wafers aus einer Mehrzahl von Waferpositionen der Waferkassette beinhaltet.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 19, weiter dadurch gekennzeichnet, dass das Transferieren und Wenden beinhaltet:
Verwenden eines Wafertransferarms, um den ersten Wafer aus der Waferkassette zu entnehmen und den ersten Wafer zu einem Wafertisch der Waferwende-/Justiereinheit zu transferieren;
Verwenden eines Greifers, um den Umfang des auf den Wafertisch transferierten ersten Wafers zu ergreifen;
Bewegen des Greifers und des darin ergriffenen ersten Wafers relativ zu dem Wafertisch;
Drehen des Greifers und Wenden des ersten Wafers; und
Plazieren des gewendeten ersten Wafers auf dem Wafertisch.

21. Verfahren nach Anspruch 20, weiter dadurch gekennzeichnet, dass das Bewegen eine Bewegung des Greifers nach oben beinhaltet.

22. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, weiter gekennzeichnet durch das Justieren des ersten Wafers auf dem Wafertisch.

23. Verfahren nach Anspruch 22, weiter dadurch gekennzeichnet, dass das Justieren die Anordnung einer Markierung des ersten Wafers an einer vorgegebenen radialen Position desselben beinhaltet.

24. Verfähren nach Anspruch 22 oder 23, weiter dadurch gekennzeichnet, dass das Justieren ein Abtasten und Identifizieren einer abgeflachten Zone oder einer Kerbe entlang einer Umfangskante des ersten Wafers beinhaltet.

25. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 24, weiter gekennzeichnet durch folgende Schritte während wenigstens eines Teils der Inspizierung der Rückseite des ersten Wafers:

- Entnehmen eines zweiten Wafers aus der Waferkassette,

- Transferieren des zweiten Wafers zu der Waferwende-/Justiereinheit, und

- Wenden des zweiten Wafers, so dass die Rückseite des zweiten Wafers nach oben zeigt.

26. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 25, weiter gekennzeichnet durch das Transferieren des ersten Wafers aus der Waferinspektionseinheit zu einem Waferpuffertisch, der den ersten Wafer vor dem Zurückwenden desselben temporär hält.

27. Verfahren nach Anspruch 25 oder 26, weiter gekennzeichnet durch folgende Schritte während wenigstens eines Teils des Haltens des ersten Wafers auf dem Waferpuffertisch:

- Transferieren des zweiten Wafers von der Waferwende-/Justiereinheit zu der Waferinspektionseinheit und

- Inspizieren der Rückseite des zweiten Wafers unter Verwendung der Waferinspektionseinheit.

28. Verfahren nach Anspruch 27, weiter gekennzeichnet durch folgende Schritte:

- Transferieren eines dritten Wafers von der Waferkassette zu der Waferwende-/Justiereinheit während wenigstens eines Teils der Inspizierung des zweiten Wafers; und

- Wenden des dritten Wafers, so dass seine Rückseite nach oben zeigt.

29. Verfahren nach Anspruch 27 oder 28, weiter dadurch gekennzeichnet, dass das Sortieren des ersten Wafers während wenigstens eines Teils der Inspizierung des zweiten Wafers durchgeführt wird.