DE202004011907U9 - Ausrichtvorrichtung für einen Wafer und Waferbearbeitungsvorrichtung - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung zum Ausrichten eines Wafers (10), die einen Drehteller (1; 1.1) hat, der den Wafer (10) trägt und der um seine Drehachse (M) zum Ausrichten des Wafers (10) drehbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehteller (1; 1.1) derart ausgebildet ist, dass der Wafer (10) auf dem Drehteller (1; 1.1) nur mit seinem Rand oder Randbereich aufliegt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausrichten eines Wafers, die auch als Aligner bezeichnet wird, und eine Waferbearbeitungsvorrichtung mit der Ausrichtvorrichtung.
  • In der WO 02/079059 ist eine bekannte Ausrichtvorrichtung, auch Prealigner genannt, zum Ausrichten eines Wafers beschrieben, die einen Teller, auf dem der Wafer mit seinem Zentrum beim Ausrichten flächig aufliegt und der elektromotorisch zum Ausrichten des Wafers gedreht werden kann, und eine Detektionseinrichtung mit einer CCD-Kamera und einer zugehörigen Lichtquelle zum Detektieren einer Randkerbe bzw. Notch des Wafers hat.
  • Bei der bekannten Waferausrichtvorrichtung liegt der Wafer flächig auf dem Drehteller auf, wodurch die Oberfläche des Wafers aufgrund unerwünschter Verschmutzung schon durch gegenseitige Berührung oder z.B. Maschinenabrieb beeinträchtigt werden kann, was insbesondere in der Halbleiterfertigung hochintegrierter Schaltungen mit großen Wafern zu einer Minderung der Ausbeute funktionierender Schaltungen führen kann.
  • Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Ausrichtvorrichtung für einen Wafer anzugeben, die eine Beeinträchtigung der Wafer aufgrund Verschmutzung in der Ausrichtvorrichtung vermeidet.
  • Diese Aufgabe wird durch die Ausrichtvorrichtung nach Anspruch 1 bzw. durch die Waferbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 49 gelöst. Die Vorrichtung der Erfindung zum Ausrichten eines Wafers, der eine Kerbe, Aussparung oder Markierung haben kann, hat demnach einen Drehteller, der den Wafer trägt und der um seine Mittenachse zum Ausrichten des Wafers drehbar ist, wobei der Wafer auf dem Drehteller nur mit seinem Rand aufliegt, wo durch eine Verschmutzung der Waferoberfläche, nämlich der Unterseite und auch der Oberseite des Wafers, vermieden wird. Die Vorrichtung der Erfindung ermöglicht somit eine erfolgreiche Bearbeitung, z.B. Markierung oder Ritzung, sowohl der Oberseite als auch der Unterseite des Wafers ohne störende Verunreinigungen der Waferoberfläche, wodurch die Ausbeute an z.B. funktionierenden Integrierten Schaltungen auf den bearbeiteten Wafern erhöht werden kann.
  • Bevorzugt hat die Ausrichtvorrichtung eine Einrichtung zum Halten des Wafers in einer Lage mit Abstand von dem Drehteller derart, dass sich der Drehteller ohne Wafer drehen kann. Die Halteeinrichtung kann dabei z.B. eine stationäre Ablage sein, auf der der Drehteller, der auch eine lineare Hubbewegung senkrecht zur Drehtellerebene ausführen kann, beim Absenken den Wafer ablegt. Die Halteeinrichtung ermöglicht eine Drehung des Drehtellers relativ zum Wafer, um z.B. den Drehteller in eine bestimmte Position bringen zu können.
  • Bevorzugt hat die Ausrichtvorrichtung der Erfindung als Halteeinrichtung eine Hebeeinrichtung zum Abheben des Wafers von dem Drehteller, zum Halten des Wafers in einer Lage mit Abstand von dem Drehteller, damit sich der Drehteller ohne Wafer drehen kann, und zum Absenken des Wafers wieder auf den Drehteller.
  • Bevorzugt hat auch die Hebeeinrichtung oder die Halteeinrichtung geneigte oder konisch Auflagerflächen, auf denen ein Wafer nur mit seinem Rand oder mit seinem Randbereich aufliegt, wenn der Wafer von der Hebeeinrichtung hochgehoben, gehalten oder wieder abgesenkt wird, um Verschmutzungen der Waferoberfläche vermeiden zu können.
  • Die Erfindung betrifft auch eine Ausrichtvorrichtung, bei der der Drehteller der Ausrichtvorrichtung mit einem Wafer derart beladen wird, dass der Wafer nur mit seinem Rand auf dem Drehteller aufliegt, um eine Verschmutzung der Waferoberfläche beim Ausrichten bzw. Positionieren des Wafers in eine Bearbeitungsposition vermeiden zu können.
  • Nachdem der Wafer durch Drehen des Drehtellers seine Wafer-Referenzposition erreicht hat, wird der Wafer von dem Drehteller bevorzugt derart entfernt bzw. abgehoben, dass der Drehteller ohne Wafer gedreht werden kann, dass der Wafer selbst nicht gedreht wird und dass der Wafer beim Entfernen von dem Drehteller nur an seinem Rand berührt wird.
  • Der leere Drehteller, der bevorzugt vier Stege haben kann, wobei jeweils zwei benachbarte Stege um 90° auseinanderliegen, kann dann derart gedreht werden, dass die Kerbe des Wafers mittig zwischen zwei benachbarten, vorgegebenen Stegen angeordnet ist, und dass dann der Drehteller wieder mit diesem Wafer beladen wird. Aufgrund der mittigen Anordnung der Kerbe des Wafers zwischen zwei bestimmten, benachbarten Armen bzw. Stegen des Drehtellers können reproduzierbare Bearbeitungsverhältnisse erreicht werden.
  • Der Drehteller kann über eine Einrichtung zum Halten eines Wafers oder eine Hebeeinrichtung der Ausrichtvorrichtung beladen oder entladen werden. Dies hat den Vorteil, dass der Drehteller auch bei einem sperrigen Roboterarm, wenn die Platzverhältnisse keine direkte Beschickung des Drehtellers erlauben, indirekt über die Halteeinrichtung oder die Hebeeinrichtung der Ausrichtvorrichtung beladen und auch wieder entladen werden kann, wodurch die Anpassung der Ausrichtvorrichtung an unterschiedliche Beschickungssysteme erleichtert werden kann. Die Halteeinrichtung oder die Hebeeinrichtung wird dabei direkt mit einem Wafer von z.B. einem Endeffektor eines Roboterarms beladen oder entladen.
  • Bevorzugt wird der Drehteller nach dem Beladen mit dem Wafer um maximal 360° gedreht und, wenn von einer Kerbe-Detektionseinrichtung eine Kerbe des Wafers aufgrund der Randlagerung des Wafers auf dem Drehteller nicht detektiert werden konnte und der Drehteller wieder seine Drehtellerreferenzposition erreicht hat, wird der Wafer von dem Drehteller derart entfernt, dass der Drehteller ohne Wafer gedreht werden kann, dass der Wafer selbst nicht gedreht wird und dass der Wafer beim Entfernen von dem Drehteller nur an seinem Rand berührt wird, wobei der leere Drehteller dann derart gedreht wird, und zwar bevorzugt um 30°, dass die Kerbe des Wafers sicher detektierbar wird, wobei der Drehteller danach wieder mit dem Wafer beladen wird, wobei wieder nur der Rand des Wafers berührt wird, und schließlich der Drehteller mit dem Wafer gedreht wird, bis die Kerbe des Wafers von der Kerbe-Detektionseinrichtung detektiert wird, was bedeutet dass der Wafer dann in der Waferreferenzposition ist, die der Bearbeitungsposition des Wafers entsprechen kann.
  • Beim Entfernen von dem Drehteller kann der Wafer mittels einer Hebeeinrichtung von dem Drehteller nach oben abgehoben werden, wobei der Wafer bei dieser Hubbewegung ausschließlich mit seinem Rand auf mindestens einer konischen Fläche der Hebeeinrichtung aufliegt, um wiederum eine Verunreinigung der Waferoberfläche vermeiden zu können.
  • Bevorzugt wird ein Drehwinkel oder Weg des Drehtellers ständig von einer Wegmesseinrichtung ermittelt, um eine definierte Drehung bzw. Ausrichtung des Wafers in eine Waferreferenzposition oder Waferbearbeitungsposition ermöglichen zu können.
  • Die Erfindung betrifft auch eine Bearbeitungsvorrichtung zum Bearbeiten eines Wafers, insbesondere eine Markiervorrichtung zum Markieren oder Beschreiben eines Wafers mit einem Laserstrahl, mit der Ausrichtvorrichtung der Erfindung, worin eine Einrichtung oder Korrektureinrichtung vorgesehen sein kann, die einen Versatz oder Fehler zwischen einer vorgegebenen Wafer-Sollbearbeitungsposition und einer erreichten Wafer-Istbearbeitungsposition eines zu bearbeitenden Wafers ermittelt, und dieser Versatz bei der Bearbeitung des Wafers berücksichtigt wird, wodurch eine verbesserte und hochgenaue Bearbeitung des Wafers, z.B. beim Markieren des Wafers, ermöglicht wird.
  • Die Markiervorrichtung kann eine Lasereinrichtung haben, die einen Laserstrahl erzeugt, welcher über eine Laserstrahlablenkeinheit und eine Fokussiereinrichtung auf die Waferoberfläche gelenkt wird, um den Wafer an einer vorgesehenen Stelle zu markieren oder zu beschreiben. Die Laserstrahlablenkeinheit berücksichtigt den ermittelten Versatz oder zugehörige Versatzkoordinaten zum Korrigieren oder Kompensieren eines Ausrichtfehlers des Wafers in der Ausrichtvorrichtung.
  • Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
  • Weitere Vorteile, Anwendungsmöglichkeiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind der nachfolgenden, detaillierten Beschreibung bevorzugter und beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:
  • 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der Vorrichtung der Erfindung mit einem drehkreuzförmigen Teller und einer Hebeeinrichtung;
  • 2 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Ausrichtvorrichtung der Erfindung mit einem aufgelegten Wafer, drei schematisch eingezeichneten Detektionskameras und einer gegenüber der Ausfüh rungsform von 1 modifizierten Hebeeinrichtung;
  • 3 eine seitliche Ansicht der Ausrichtvorrichtung von 2 in Richtung des Pfeils III in 2 gesehen;
  • 4 eine seitliche Ansicht der Ausrichtvorrichtung von 2 in Richtung des Pfeils IV in 3 gesehen;
  • 5 eine Draufsicht auf die Ausrichtvorrichtung von 2 in Richtung des Pfeils V in 4 gesehen;
  • 6 eine perspektivische, herausgelöste Detailansicht der Hebeeinrichtung von 2;
  • 7 eine seitliche Ansicht des Drehtellers von 2;
  • 8 eine Draufsicht auf den Drehteller von 2 in Richtung des Pfeils VIII in 7 gesehen;
  • 9 eine perspektivische, herausgelöste Ansicht des in der Ausführungsform der Erfindung von 2 verwendeten Drehtellers;
  • 10 eine schematische Schnittansicht eines Auflageteils der 7 mit angedeutetem, aufliegendem Wafer; und
  • 11 eine schematische Schnittansicht eines Auflageteils der Hebeeinrichtung von 1 oder 6 mit angedeutetem, aufliegendem Wafer.
  • Die in 1 gezeigte, beispielhafte Ausführungsform der Ausrichtvorrichtung der Erfindung hat einen Drehteller 1, eine Hebeeinrichtung 5, eine Detektionseinrichtung 6 und ein Gehäuse 7, in und an dem die Einrichtungen angeordnet und gehaltert sind.
  • Der Drehteller kann unabhängig von der speziellen Ausführungsform allgemein z.B. aus Aluminium oder bevorzugt aus Kohlefaserverbundwerkstoff gefertigt sein.
  • Ein Drehteller aus Kohlefaserverbundwerkstoff kann z.B. aus einer hochfesten Carbon-Prepreg-Platte z.B. durch Fräsen gefertigt werden. Bevorzugt wird hierzu eine Carbonplatte aus HT-Kohlenstoffasergewebe-Prepreg mit Epoxidharzmatrix oder eine Carbonplatte aus einem gepressten und getemperten Nasslaminat verwendet.
  • Bevorzugt sind die Oberflächen des Drehtellers verschlossen, um eine ungewollte Materialabscheidung oder Materialausdampfung des Drehtellermaterials zu vermeiden. Zum Verschließen wird bei einem Drehteller aus Aluminium bevorzugt ein Hard Coating der Drehtelleroberfläche verwendet. Bei einem Drehteller aus Kohlefaserverbundwerkstoff kann zum Verschließen der Drehtelleroberfläche eine Lackbeschichtung im Tauchbad verwendet werden.
  • Der Drehteller 1 (oder 1.1, vgl. 7), hier z.B. aus Aluminium, weist eine zentrale, kreisförmige Scheibe 4 und mehrere relativ schmale Stege 3 bzw. Arme auf, die sich von der kreisförmigen Scheibe 4 des Drehtellers 1 radial nach außen erstrecken und an ihren freien Enden auflagerlos sind, also als Ausleger ausgelegt sind. In der in 1 gezeigten Ausführungsform der Erfindung sind insgesamt vier, gleichlange Stege 3 ausgebildet, wobei ein Winkel zwischen den Mittenachsen S1 und S2 jeweils zweier, benachbarter Stege 3 genau 90° beträgt. Jeder Steg 3 hat an seinem freien Ende ein Auflageteil 2, auf dem ein auszurichtender bzw. zu bearbeitender Wafer aufliegt. Genauer liegt der kreisrunde, scheibenförmige Wafer oder Siliziumwafer ausschließlich mit seinem Rand oder seinem Randbereich auf den vier Auflageteilen 2 der zugehörigen Stege 3 des Drehtellers 1 auf und kommt folglich nicht mit den sonstigen Oberflächen der Stege 3 oder der zentralen Scheibe 4 des Drehtellers 1 in Berührung (vgl. auch 7 und 10).
  • Genauer gesehen hat jedes Auflageteil 2 (vgl. auch das Auflageteil 2.2 von 10) eine gegenüber der Waagrechten geneigte Fläche 20, die wiederum in eine obere, ebene Fläche 21, eine daran anschließende mittlere, steiler geneigte Fläche 23 und eine diese fortsetzende, untere, geneigte, ebene Fläche 22 unterteilt ist. Die obere Fläche 21 hat eine mittlere Neigung, bevorzugt einen Neigungswinkel von etwa 45°, gegenüber einer ebenen Oberseite 1.12 des Drehtellers 1, die der waagrechten oder horizontalen Ebene entspricht, welche eine Mittenachse M des Drehtellers 1 senkrecht schneidet. Die mittlere Fläche 23 ist steiler, bevorzugt etwa 70°, als die obere Fläche 21 und hat die Funktion eines Anschlags für den Waferrand, wenn der Wafer seine waagrechte Lage auf den Auflageteilen 2 bzw. 2.2 des Drehtellers 1 bzw. 1.1 eingenommen hat. Die untere Fläche 22 hat dagegen eine geringere Neigung als die obere Fläche 21 und die mittlere Fläche 23, und zwar bevorzugt etwa 12,5°, gegenüber der waagrechten Ebene.
  • Die Neigung der Fläche 20 erstreckt sich von oben nach unten zu der waagrechten Drehtellerebene bzw. Oberseite 1.12 und zu der Drehachse M des Drehtellers 1 hin gesehen. Die Auflageteile 2, 2.2 bestehen z.B. aus einem Polyaryletherketon, insbesondere Polyetheretherketon (PEEK). Die gesamte geneigte Fläche 20 und damit auch ihre Teilflächen, die obere Fläche 21, die mittlere Fläche 23 und die untere Fläche 22, sind poliert.
  • Ist der Drehteller zum Beispiel aus einem Kohlefaserverbundwerkstoff gefertigt, ist er von der Form her bevorzugt im wesentlichen als ebene, kreisförmige Scheibe ausgebildet, die gleichmäßig verteilte Löcher oder materialumschlossene Ausfräsungen haben kann, um Gewicht einzusparen. Am geschlossenen Umfang der Kohlefaserscheibe sind in einem Winkelabstand von jeweils 90° Vorsprünge ausgebildet, die jeweils ein Auflageteil 2.2 (vgl. 10) tragen und haltern.
  • Der Drehteller 1 (und auch 1.1) wird mit einem elektromotorischen Antrieb angetrieben, z.B. mit einem Schrittmotor oder bevorzugt einem Gleichstromservomotor. Eine Wegmesseinrichtung bzw. Drehwinkelmesseinrichtung (nicht gezeigt) ist vorgesehen, die den vom Drehteller 1 zurückgelegten Weg oder Drehwinkel ständig richtungsabhängig derart detektiert bzw. misst, dass die tatsächliche Position des Drehtellers 1 gegenüber einer Drehtellerreferenzposition oder Anfangsposition bekannt ist.
  • Wird ein Schrittmotor für den Drehantrieb des Drehtellers 1 verwendet, summiert oder subtrahiert die Wegmesseinrichtung die Ansteuerimpulse des Schrittmotors ausgehend von der Drehtellerreferenzposition richtungsabhängig in einem elektronischen Zähler oder Register, wobei der Zählerstand ein Maß für den zurückgelegten Drehweg bzw. die momentane Position des Drehtellers gegenüber der Drehtellerreferenzposition ist. Wird ein Servomotor eingesetzt, führt die Wegmesseinrichtung eine elektrooptische Inkrementalwinkelerfassung durch, die mit einer Strichscheibe oder einem Strichlineal bzw. einem Encoder arbeitet, um richtungsabhängige elektrische Impulse zu erzeugen, die wiederum in einem Zähler oder einem Register richtungsabhängig summiert oder subtrahiert werden, um die momentane Position des Drehtellers 1 angeben zu können.
  • Die Hebeeinrichtung 5 der 1 weist einen Querträger 51, der mit seinen auflagerlosen, freien Enden aus dem Gehäuse 7 durch entsprechende Längsschlitze 54 nach außen heraussteht, und zwei baugleiche, gegenüberliegende T-förmige Tragteile 52, 53 auf, die an den freien Enden des Querträgers 51 außerhalb des Gehäuses 7 der Ausrichtvorrichtung gemäß 1 angebracht sind (vgl. auch die modifizierte Ausführungsform von 6).
  • Der Querträger 51 erstreckt sich senkrecht zur Drehachse M des Drehtellers 1 zum großen Teil im Inneren des Gehäuses 7. Das T-förmige Tragteil 53 hat einen senkrechten, geraden Schenkel 53.1 und einen waagrechten, geraden Schenkel 53.2, der an den senkrechten Schenkel 53.1 anschließt und mittig auf diesem ausgebildet ist, wobei eine Mittenachse des Schenkels 53.2 orthogonal zu einer Mittenachse des senkrechten Schenkels 53.1 ist.
  • Die Hebeeinrichtung 5 ist allgemein wiederum derart ausgebildet, dass beim Aufnehmen eines Wafers von dem Drehteller 1 aus der Wafer 10 ausschließlich mit seinem Rand bzw. Randbereich auf der Hebeeinrichtung 5 aufliegt. Die Hebeeinrichtung 5 hat hierfür mindestens zwei sich gegenüberliegende, konische oder geneigte Flächen 55.1, zwischen denen und auf denen ein aufgenommener Wafer ausschließlich mit seinem Rand bzw. Randbereich aufliegt, wenn die Hebeeinrichtung 5 den Wafer 10 von dem Drehteller 1 aus aufnimmt. Diese konischen oder geneigten Aufnahmeflächen 55.1 der Hebeeinrichtung 5 sind in der Ausführungsform der Erfindung von 1 durch an der Spitze abgerundete, konische, rotationssymmetrische Stifte 55 mit einer verbreiterten Basis 56 realisiert, die kreisrund scheibenförmig ist und radial nach außen konisch abgeflacht ist. An jedem der beiden, freien, auflagerlosen Enden des Schenkels 53.2 und auch an jedem der beiden freiliegenden Enden des entsprechenden Schenkels des T-förmigen Tragteils 52 ist oberseitig jeweils ein konischer Stift 55 bzw. Spitzkegel mit der verbreiterten Basis 56 angebracht (vgl. auch 11).
  • Die geneigte Fläche 55.1 des Stifts 55 hat eine obere, abgerundete Fläche 55.4, eine daran anschließende, mittere, geneigte Umfangsfläche 55.2, die bevorzugt einen Neigungswinkel von 70° zur Waagrechten aufweist und als Anschlag für den Waferrand dient, wenn der Wafer 10 seine waagrechte Lage auf den Stiften 55 der Hebeeinrichtung 5 eingenommen hat, und die daran anschließende, konisch abflachende Fläche 55.3 der Basis 56, die bevorzugt einen Neigungswinkel gegenüber der Waagrechten von 10° hat.
  • Die konischen Stifte 55 sind z.B. aus einem Polyaryletherketon, insbesondere Polyetheretherketon (PEEK), hergestellt und ihre Oberflächen sind bevorzugt poliert.
  • Um den Wafer vom Drehteiler 1 abheben zu können, führt die Hebeeinrichtung 5 eine lineare Hubbewegung in Richtung parallel zur Drehachse M des Drehtellers 1 durch, die durch eine weitere Antriebseinrichtung, die mit der Hebeeinrichtung 5 gekoppelt ist, ausgeführt wird. Die Antriebseinrichtung (nicht gezeigt) kann hierzu einen Servomotor bzw. Gleichstrommotor haben, der über ein Getriebe, das eine Bremse hat, mit der Hebeeinrichtung 5 gekoppelt ist. Das Getriebe kann zum Beispiel einen senkrecht angeordneten Zahnriemen haben, der mit der Hebeeinrichtung 5 fest gekoppelt ist und sich zwischen einem Antriebszahnrad und einem Umlenkzahnrad erstreckt, wobei die Drehbewegung des Motors über das Antriebszahnrad auf den Zahnriemen übertragen wird, der dann die Hebeeinrichtung 5 nach oben oder nach unten linear bewegt.
  • Wie in 6 genauer gezeigt ist, hat die Hebeinrichtung 5 senkrecht, d.h. parallel zur Drehtellerachse M, sich erstreckende Stäbe 57 und 58, die in jeweils zugehörige Führungen (nicht gezeigt) im Gehäuse 7 geführt sind, um eine gleichmäßige und verkantungsfreie Hubbewegung der Hebeeinrichtung 5 ermöglichen zu können.
  • Die in 6 gezeigte, modifizierte Hebeeinrichtung 5.1 hat im Vergleich zur Hebeeinrichtung 5 von 1 modifizierte Tragteile 61 und 62 an den freien Enden des Querteils 51. Die Tragteile 61 und 62 sind gegenüberliegend und haben jeweils ein Winkelteil 63, das mit einem Schenkel 65 an einem Ende oder Endabschnitt des Querteils 51 angebracht ist, und einen im Grundriss c-förmigen Querschenkel 64, der mittig an dem Ende des anderen Schenkels 66 des Winkelteils 63 angebracht ist. Die freien Enden des c-förmigen Querschenkels 64 befinden sich außerhalb des Gehäuses 7, wenn die Hebeeinrichtung 5.1 mit den modifizierten Tragteilen 61, und 62 in das Gehäuse 7 eingebaut ist, und weisen dann zur Drehachse M des Drehtellers 1 hin. An jedem der freien Enden der beiden Querschenkel 64 der Tragteile 61 und 62 ist jeweils ein konischer Stift 55 angeordnet und befestigt, dessen abgerundete Spitze nach oben weist. Die c-Form des Querschenkels 64 hat den Vorteil, dass der Randbereich des Wafers 10 zwischen den konischen Stiften 55 und auch die Enden der Stege 3 mit den Auflageteilen 2 oder 2.2 nicht mit dem Winkelteil 63 in Berührung kommen und dass das Winkelteil 63 außerhalb des Drehbereichs des Drehtellers 1 (bzw. 1.1) ist.
  • Der Abstand zwischen den konischen Stiften 55 auf dem Querschenkel 64 ist derart ausgelegt, dass der Wafer 10 von den Stiften 55 der beiden gegenüberliegenden Tragteile 61 und 62 sicher abgestützt wird, aber andererseits ein möglichst großer Korrekturwinkel zwischen den Stegen 3 ermöglicht wird.
  • Die Detektionseinrichtung 6 bzw. Kerbe-Detektionseinrichtung hat einen elektrooptischen Sender, z.B. eine Lumineszenzdiode oder Laserdiode, der elektromagnetische Strahlung, z.B. Licht, abstrahlt, und einen elektrooptischen Empfänger, z.B. eine Photodiode, die die von dem elektrooptischen Sender abgegebene Strahlung empfängt und ein entsprechendes elektrisches Detektionssignal erzeugt. Der Empfänger und der Sender stehen sich mit Abstand zueinander derart gegenüber, dass ein auf dem Drehteller 1 aufliegender Wafer in den Lichtstrahl zwischen Sender und Empfänger eingreift und nach dem Prinzip einer Lichtschranke unterbricht, wodurch dann keine Strahlung zum Empfänger gelangen kann, außer die Randkerbe 90 des Wafers 10 liegt gerade im Strahlengang der Detektionseinrichtung 6, was gleichbedeutend damit ist, dass der Strahl vom Sender zum Empfänger nicht unterbrochen wird, sondern zum Empfänger gelangt, wodurch ein entsprechendes Detektionssignal vom Empfänger erzeugt wird. Die Detektionseinrichtung 6 kann in Alternative auch derart ausgelegt sein, dass der Wafer 10 als Reflektor dient, der das Licht bzw. die Strahlung vom Sender auf den Empfänger reflektiert, außer die Randkerbe 90 erreicht den Strahlengang des Senders, wodurch der Strahl durch die Randkerbe 90 hindurchgeht und nicht am Wafer reflektiert wird und der Empfänger folglich keinen reflektierten Strahl mehr empfängt und ein entsprechendes Detektionssignal erzeugt. Die Erzeugung und Ausgabe des Detektionssignals bedeutet also, dass der Wafer 10 eine vorgesehene Position bzw. Waferreferenzposition erreicht hat.
  • Die Ausrichtvorrichtung der Erfindung hat auch eine Drehtellerdetektionseinrichtung zum Detektieren, ob sich der Drehteller 1 in einer vorgegebenen Drehtellerreferenzposition befindet. Die Drehtellerdetektionseinrichtung kann z.B. einen induktiven Sensor 8 haben, der in Wechselwirkung mit z.B. einem magnetischen oder einem metallenen Referenzteil 8.1 kommt, das an einer vorgegebenen Stelle befestigt ist, z.B. mittig an der Unterseite eines Stegs 3 des Drehtellers 1, und ein elektrisches Sensorsignal erzeugt, wenn sich das Referenzteil 8.1 über dem induktiven Sensor 8 bzw. in dessen Erfassungsbereich befindet. Der Sensor 8 ist an bzw. in einem Deckel des Gehäuses 7 untergebracht und befestigt.
  • Zudem kann die Ausrichtvorrichtung eine Detektionseinrichtung 8.3 zum Detektieren haben, ob sich der Endeffektor eines Roboterarms zur Beschickung der Ausrichtvorrichtung im Störkreis oder Drehkreis des Drehtellers 1 befindet. Insbesondere kann die Detektionseinrichtung 8.3 das Nichtvorhandensein des En deffektors im Störkreis des Drehtellers 1 erfassen und der Steuereinrichtung mitteilen. Die Detektionseinrichtung 8.3 kann einen elektrooptischen Sensor, z.B. einen Reflexsensor, haben.
  • Die Ausrichtvorrichtung kann weiterhin auch eine Detektionseinrichtung 8.4 zum Detektieren haben, ob sich der Wafer 10 auf dem Drehteller 1 oder in einer alternativen Ausführungsform auf der Hebeeinrichtung 5 befindet. Insbesondere kann die Detektionseinrichtung 8.4 das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein des Wafers 10 auf dem Drehteller 1 detektieren und der Steuereinrichtung mitteilen. Die Detektionseinrichtung 8.4 kann einen elektrooptischen Sensor, z.B. einen Reflexsensor, haben, wobei der Sensor der Detektionseinrichtung 8.4 radial weiter innenliegend zur Drehachse M des Drehtellers 1 hin gesehen als die Detektionseinrichtung 6 angeordnet ist.
  • Die Steuereinrichtung der Ausrichtvorrichtung der Erfindung ist z.B. ein programmgesteuerter Mikrocomputer oder Mikrocontroller, der elektrisch über entsprechende Kabelverbindungen und Schnittstellen mit dem elektromotorischen Drehtellerantrieb des Drehtellers 1, dem elektromotorischen Hubantrieb der Hebeeinrichtung 5, der Detektionseinrichtung 6, der Drehteller-Detektionseinrichtung 8, den Detektionseinrichtungen 8.3 und 8.4 und der Wegmesseinrichtung verbunden ist, um die Drehung des Drehtellers 1 über den zugehörigen Drehtellerantrieb und die lineare Hubbewegung der Hebeeinrichtung 5 über den zugehörigen Hubantrieb in Abhängigkeit von bzw. Antwort auf die Detektionssignale von der Detektionseinrichtung 6, der Drehteller-Detektionseinrichtung 8, den Detektionseinrichtungen 8.3 und 8.4 und dem von der Wegmesseinrichtung ermittelten, zurückgelegten Weg bzw. der Momentanwinkelposition des Drehtellers 1 steuern zu können. Von der Steuereinrichtung werden nicht nur sämtliche Einrichtungen der Ausrichtvorrichtung son dern auch sämtliche Verfahrensschritte des Ausrichtverfahrens der Erfindung gesteuert.
  • Die in 2, 3, 4 und 5 gezeigte weitere Ausführungsform der Ausrichtvorrichtung der Erfindung ist in den gezeigten Ansichten mit einem auf dem modifizierten Drehteller 1.1 (vgl. insbesondere 7, 8 und 9) aufliegenden Wafer 10 gezeigt, der z.B. einen Durchmesser von 300 mm haben kann und ein Siliziumwafer sein kann.
  • Der Drehteller 1.1 von 7 bis 9 ist gegenüber dem Drehteller 1 von 1 im wesentlichen bezüglich der Auflageteile 2.2 und der Anbringung der Auflageteile 2.2 an den freien, auf lagerlosen Enden der Stege 3.2 des Drehtellers 1.1 modifiziert. Das Auflageteil 2.2 von 10 ist auf einem Ende eines relativ dünnen, blattförmigen, länglichen Trägers 2.3 befestigt, z.B. angeschraubt, während das andere Ende des Trägers 2.3 in einer passend ausgebildeten Aufnahme 2.4 des jeweiligen Stegs 3.2 eingesetzt und darin befestigt ist, z.B. angeschraubt ist. Die geneigte Fläche 20, einschließlich ihrer oberen Teilfläche 21, der mittleren Fläche 23 und der unteren Fläche 22 des Auflageteils 2.2 und auch des Auflageteils 2 von 1 liegt höher als die gesamte Oberseite 1.12 des Drehtellers 1.1 oder 1.
  • Die weitere Ausführungsform hat ein Gehäuse 7.1, in dem wiederum wie bei dem Gehäuse 7 von 1 die Steuereinrichtung mit dem Mikrocomputer, Schnittstellenelektronik mit zugehöriger Verkabelung, die Stromversorgung für sämtliche elektrischen Verbraucher und Einrichtungen der Ausrichtvorrichtung, die elektromotorischen Antriebe für die Hebeeinrichtung 5.1 (vgl. 6) und den Drehteller 1.1 (vgl. insbesondere 7, 8 und 9) untergebracht sind. Zusätzlich zu der Ausführungsform von 1 ist jedoch in der Ausführungsform von 2 eine Versatzdetektionseinrichtung 9 vorgesehen, die zum Detektieren und Erkennen eines Versatzes des auf dem Drehteller 1.1 aufliegenden Wafers 10 gegenüber einer vorgegebenen Referenzposition oder Sollposition eines Wafers verwendet wird, wobei als Versatz die Differenz bzw. die Unterschiede zwischen der Istposition eines zu bearbeitenden Wafers und der vorgegebenen Sollposition des Wafers 10 betrachtet wird. Aus diesen Unterschieden ermittelt die Versatzdetektionseinrichtung 9 z.B. kartesische Versatzkoordinaten (xv,yv) einer horizontalen Ebene, die der obenliegenden Seite des Wafers 10 entspricht bzw. zu dieser zumindest parallel ist.
  • In der gezeigten beispielhaften und bevorzugten Ausführungsform von 2 hat die Versatzdetektionseinrichtung 9 eine erste Kameraeinrichtung 91, eine zweite Kameraeinrichtung 92 und eine dritte Kameraeinrichtung 93, die baugleich sind.
  • Die Kameraeinrichtungen 91, 92 und 93 haben jeweils z.B. ein Objektiv 97 und eine elektrische CCD-Einrichtung (CCD = Charge Coupled Device) 94 zum Aufnehmen eines Bilds oder Teilbilds des Wafers 10, eine Lichtquelle 98 zum Bestrahlen zumindest eines Teils des Wafers 10 und eine Halterung 95, mit der die Objektiv-CCD-Einheit der jeweiligen Kameraeinrichtung an einem Rahmen oder Gehäuse einer Waferbearbeitungsvorrichtung angebracht ist. Jede der Kameraeinrichtungen 91, 92, 93 kann einen Umlenkspiegel 99 zum Umlenken der Lichtstrahlen vom Objektiv 97 auf die CCD-Einrichtung 94 haben, um eine platzsparende Bauweise der Kameraeinrichtungen 91, 92, 93 ermöglichen zu können.
  • Die CCD-Einrichtung 94 kann z.B. einen zweidimensionalen, also flächigen, CCD-Chip oder eine eindimensionale CCD-Zeile haben. Vor dem Objektiv 97 ist bevorzugt ein optisches Filter 100 in jeder Kameraeinrichtung 91, 92, 93 angeordnet, das einen bestimmten, ausgewählten Lichtwellenlängenbereich des einfallenden Lichts durchlässt. Bevorzugt ist ein Infrarot-Filter als optischer Filter 100 vorgesehen, der nur infrarotes Licht durchlässt und somit andere, unerwünschte Lichtbestandteile abblockt, z.B. Streulicht von außen, die ansonsten die Detektion stören oder verfälschen könnten.
  • Die Lichtquelle 98, die bei auf dem Drehteller aufliegendem Wafer 10 unter dem Wafer 10 angeordnet ist, hat bevorzugt eine Infrarotlichtquelle, die z.B. eine Lumineszenzdiode oder mehrere Lumineszenzdioden aufweist, die Licht im Infrarotbereich abgibt bzw. abgeben, und einen Diffusor, auf den das Infrarotlicht gestrahlt wird und der ein diffuses Licht mit gleichmäßiger Lichtverteilung erzeugt, das auf den Wafer 10, insbesondere auf seinen Randbereich, strahlt. Der Diffusor kann eine transparente, weiße bzw. milchige Plexiglasscheibe oder mehreren solche hintereinander im Strahlengang angeordnete Plexiglasscheiben aufweisen.
  • Nachfolgend wird ein Beispiel für ein Verfahren zum Ausrichten eines Wafers mittels der vorstehend beschriebenen Ausrichtvorrichtung erläutert.
  • Ganz am Anfang, wenn die Detektionseinrichtung 8.3 das Nichtvohandensein des Endeffektors eines Roboterarms meldet und wenn die Detektionseinrichtung 8.4 das Nichtvorhandensein eines Wafers meldet, wird in einem ersten Schritt, noch vor der Ablage eines Wafers auf dem Drehteller 1 bzw. 1.1 der Ausrichtvorrichtung, der leere Drehteller 1 unter Auswertung und Berücksichtigung des Signals von dem induktiven Sensor der Drehteller-Detektionseinrichtung 8 mittels der Antriebseinrichtung in eine Drehtellerreferenzposition gedreht und in der Wegmesseinrichtung wird das Register der Wegmessung oder – zählung für den Drehteller auf Null gesetzt.
  • Anschließend wird in einem zweiten Schritt ein zu bearbeitender Wafer 10, z.B. ein Wafer mit einem Durchmesser von 300 mm, unter Verwendung z.B. eines Roboterarms mit Endeffektor auf den ruhenden Drehteller 1 (oder 1.1) abgelegt. Ein Beispiel für einen Roboterarm mit Endeffektor ist z.B. in der DE 102004024366 beschrieben, deren Inhalt hier durch Bezugnahme aufgenommen wird. Durch eine entsprechende Justage und Einstellung der räumlichen Bewegung des Roboterarms, wird erreicht, dass der Wafer 10 beim Ablegen auf dem Drehteller 1 alleine mit seinem kreisrunden Rand mit den geneigten Flächen 20 der Auflageteile 2 oder 2.2 in Berührung kommt und von den vier Auflageteilen 2 des Drehtellers 1 getragen wird. Durch die geneigten Flächen 20 wird ein Toleranzbereich für die Ablageposition des Roboterarms vorgegeben. Aufgrund der polierten, unterschiedlich geneigten Flächen 21, 22 und 23 rutscht bzw. gleitet der Wafer selbsttätig, wenn er mit seinem Rand oder Randbereich unmittelbar nach der Ablage durch den Roboterarm schiefwinklig auf den geneigten Flächen 20 der Auflageteile 2 oder 2.2 aufliegt, an den steileren Flächen 21 und 23 nach unten und an den weniger steileren bzw. schwach geneigten, unteren Flächen 22 nach oben in die vorgegebene Normallage auf den vier Auflageteilen 2 in Anschlag mit den mittleren Flächen 23. In der Normallage auf den Auflageteilen 2 des Drehtellers 1 ist der Wafer 10 in der vorgesehenen waagrechten bzw. horizontalen Lage. Der Abstand zwischen den mittleren Flächen 23 der geneigten Flächen 20 von zwei sich gegenüber liegenden Auflageteilen 2 am Drehteller 1 beträgt etwa 300 mm bzw. das obere Toleranzmaß für den Waferdurchmesser.
  • Bei einem alternativen, zweiten Schritt des Verfahrens wird der Wafer vom Roboterarm zuerst auf der Hebeeinrichtung 5 abgelegt. Genauer wird zu Beginn des alternativen, zweiten Schritts die Hebeeinrichtung 5 zuerst unter der Steuerung der Steuereinrichtung über die zugehörige Antriebseinrichtung nach oben in eine Lade/Entlade-Position gefahren bzw. angehoben und festgehalten. Befindet sich die Hebeeinrichtung 5 jedoch bereits in ihrer Lade/Entlade-Position oder ist sie darin verblieben, entfällt das Hochfahren in die Lade/Entlade-Position. Ein zu bearbeitender Wafer 10, z.B. ein Wafer mit einem Durchmesser von 300 mm, wird nun unter Verwendung des Roboterarms mit Endeffektor direkt auf der ruhenden Hebeeinrichtung 5 (oder 1.1) in ihrer Lade/Entlade-Position abgelegt.
  • Wird der zweite, alternative Schritt durchgeführt, werden als Auflageteile der Hebeeinrichtung 5 (oder 5.1) anstelle der konischen Stifte 55 jedoch die Auflageteile 2.2 (vgl. 7) des Drehtellers 1.1 verwendet, die einen größeren Toleranzbereich als die Stifte 55 für die Aufnahme des Wafers 10 auf der Hebeeinrichtung 5 bereitstellen.
  • Durch eine entsprechende Justage und Einstellung der räumlichen Bewegung des Roboterarms, wird auch beim zweiten, alternativen Schritt erreicht, dass der Wafer 10 beim Ablegen auf der Hebeeinrichtung 5 alleine mit seinem kreisrunden Rand mit den geneigten Flächen 20 der Auflageteile 2 oder 2.2 der Hebeeinrichtung 5 in Berührung kommt und von den vier Auflageteilen 2.2 der Hebeeinrichtung 5 getragen wird. Durch die geneigten Flächen 20 wird ein Toleranzbereich für die Ablageposition des Roboterarms vorgegeben. Aufgrund der polierten, unterschiedlich geneigten Flächen 21, 22 und 23 rutscht bzw. gleitet der Wafer selbsttätig, wenn er mit seinem Rand oder Randbereich unmittelbar nach der Ablage durch den Roboterarm schiefwinklig auf den geneigten Flächen 20 der Auflageteile 2.2 der Hebeeinrichtung 5 aufliegt, an den steileren Flächen 21 und 23 nach unten und an den weniger steileren bzw. schwach geneigten, unteren Flächen 22 nach oben in die vorgegebene Normallage auf den vier Auflageteilen 2.2 in Anschlag mit den mittleren Flächen 23. In der Normallage auf den Auflageteilen 2.2 der Hebeeinrichtung 5 oder 5.1 ist der Wafer 10 in der vorgesehenen waagrechten bzw. horizontalen Lage.
  • Um den zweiten, alternativen Schritt zu beenden, wird die Hebeeinrichtung 5 mit aufliegendem Wafer dann wieder abgesenkt, wobei der Wafer 10 auf dem Drehteller 1 (oder 1.1) abgelegt wird.
  • Nach der Ablage des Wafers 10 auf dem Drehteller 1 wird der Drehteller 1 unter entsprechender Steuerung der Steuereinrichtung über den elektromotorischen Antrieb des Drehtellers 1 nun in einem dritten Schritt maximal einmal komplett gedreht, also um einen Winkel von 360°, wobei bei dieser Anfangsdrehung von der Steuereinrichtung ständig überprüft wird, ob die Detektionseinrichtung 6 ein Signal für die Erkennung der randseitigen Kerbe oder Notch des Wafers erzeugt wird oder nicht.
  • Wird von der Detektionseinrichtung 6 bei der Anfangsdrehung im dritten Schritt kein Signal oder nur ein Signal erzeugt, das unter einer vorgegebenen Schwelle bzw. unter einem vorgegebenen Schwellenwert liegt, bedeutet dies, dass sich die Kerbe des Wafers vollständig oder zumindest teilweise auf einem der Stege 3 bzw. auf einem der vier Auflageteile 2 bzw. 2.2 des Drehtellers befindet und die Kerbe 90 des Wafers 10 folglich in diesem Fall nicht von der Detektionseinrichtung 6 detektiert werden kann. Der Drehteller 1 bzw. 1.1 ist dann genau um 360° gedreht worden und ruht oder steht nun wieder in seiner Referenzposition. In diesem Fall fährt dann die Hebeeinrichtung 5 nach oben unter der Steuerung der Steuereinrichtung über die zugehörige Antriebseinrichtung und hebt den Wafer 10 von dem Drehteller 1 bzw. 1.1 ab und nimmt den Wafer 10 mit, bis der Wafer 10 über dem Drehteller 1 eine Halteposition erreicht hat, in der die Hebeeinrichtung 5 den Wafer festhält. Bei dieser Hubbewegung liegt der Wafer 10 nur mit seinem Rand auf den konischen Flächen der konischen Stifte 55 an den Enden der Querträger 53 bzw. 64 der Hebeeinrichtung 5 auf oder in Alternative auf den Auflageteilen 2.2 der Hebeeinrichtung 5 auf, wenn das alternative Verfahren mit dem alternativen, zweiten Schritt durchgeführt wird.
  • Hat der Wafer 10 nun seine Halteposition über dem Drehteller 1 erreicht, wird der Drehteller 1 unter Steuerung der Steuereinrichtung über die Antriebseinrichtung wieder z.B. um 30° derart gedreht, dass die Stege 3 bzw. die Auflageteile 2 bzw. 2.2 des Drehtellers 1 bzw. 1.1 sicher zu der Kerbe 90 des Wafers 10 versetzt sind.
  • Anschließend wird die Hebeeinrichtung 5 unter Steuerung der Steuereinrichtung wieder nach unten bewegt und der Wafer wird wieder auf den Drehteller 1 abgesenkt, wobei der Wafer wieder ausschließlich mit seinem Rand auf den geneigten Flächen 20 der Auflageteile 2 des Drehtellers 1 aufliegt.
  • Der Drehteller mit aufliegendem Wafer 10 wird dann gedreht, bis ein Detektionssignal von der Detektionseinrichtung 6 abgegeben wird, d.h. dass die Kerbe 90 des Wafers 10 von der Detektionseinrichtung 6 erkannt wird. Der Drehteller 1 wird unter der Steuerung der Steuereinrichtung noch innerhalb des Detektionsbereichs der Detektionseinrichtung 6 gestoppt. Der Wafer ist dann in seiner Waferreferenzposition.
  • Wird bei der Anfangsdrehung im dritten Schritt dagegen ein Detektionssignal von der Detektionseinrichtung 6 abgegeben, d.h. dass die Kerbe 90 des Wafers 10 von der Detektionseinrichtung 6 erkannt wird und die Kerbe 90 des Wafers 10 nicht auf einem Steg 3 bzw. einem Auflageteile 2 des Drehtellers liegt, wird der Drehteller 1 sofort noch innerhalb des Detektionsbereichs der Detektionseinrichtung 6 gestoppt. Der Wafer ist dann in seiner Waferreferenzposition.
  • Im nächsten, vierten Schritt wird dann die Hebeeinrichtung 5 von der Steuereinrichtung angesteuert und führt eine geradli nige bzw. lineare Hubbewegung nach oben aus, durch die der Wafer 10 vom Drehteller 1 abgehoben wird und in die Festhalteposition bewegt wird, in der die Hubbewegung der Hebeeinrichtung 5 stoppt und die Hebeeinrichtung 5 den Wafer 10 festhält.
  • Der leere Drehteller 1 wird nun derart gedreht, dass die Kerbe 90 des Wafers 10 genau mittig zwischen zwei benachbarten Stegen oder Armen des Drehtellers 1, bevorzugt zwischen einem ersten Steg 3.1 und einem benachbarten zweiten Steg 3.2, angeordnet ist. Da die Drehtellerreferenzposition z.B. genau der Stegmitte des ersten Stegs 3.1 zugeordnet ist, kennt die Steuereinrichtung aufgrund des momentanen Werts der Wegmesseinrichtung die genaue Winkelposition des ersten Stegs, wenn der Wafer 10 in seiner Waferreferenzposition ist. Weiterhin ist auch die genaue Winkelposition der Waferreferenzposition zur Drehtellerreferenzposition vorgegeben und bekannt. Der Drehteller 1 wird jetzt gedreht, bis die Mitte des ersten Stegs 3.1 des Drehtellers 1 genau 45° vor der Waferreferenzposition ist, bei Drehung des Drehtellers 1 z.B. entgegen dem Uhrzeigersinn gesehen. Die Mitte des zweiten, benachbarten Stegs 3.2 des Drehtellers 1 befindet sich dann genau 45° nach der Waferreferenzposition entgegen dem Uhrzeigersinn gesehen, da der Abstand zwischen dem ersten Steg 3.1 und dem zweiten Steg 3.2 genau 90° beträgt. Allgemeiner wird der Drehteller 1 hier um wD = wRW – wM – 45° gedreht, um die Mittenstellung der Kerbe 90 des Wafers 10 zwischen dem ersten Steg 3.1 und dem zweiten Steg 3.2 zu erreichen, wobei wD die auszuführende Drehung des Drehtellers 1 z.B. in Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn gesehen ist, wRW die Winkelposition der Waferreferenzposition gegenüber der Drehtellerreferenzposition ist, wobei die Drehtellerreferenzposition bevorzugt 0° hat, und wM die momentane Winkelposition des Drehtellers 1 ist. Diese Drehung wird wiederum von der Steuereinrichtung berechnet und gesteuert.
  • Nach Ausführen der Drehung wD wird der Wafer 10 mittels der Hebeeinrichtung 5 wieder auf den Drehteller 1 abgesenkt. Die Kerbe 90 des Wafers 10 befindet sich nun in der Waferreferenzposition und mittig zwischen dem ersten Steg 3.1 und dem zweiten Steg 3.2 des Drehtellers 1. Durch diese mittige Anordnung kann eine gleichbleibende Reproduzierbarkeit bei der Bearbeitung des Wafers eingehalten werden, die ansonsten durch Höhenunterschied der Stege z.B. aufgrund von Fertigungstoleranzen oder auch Lagertoleranzen und auch Beschädigungen des Drehtellers wegen eines Zusammenstoßens zwischen Wafer und Drehteller beim Beladen bzw. Entladen nicht erreicht werden könnte.
  • In einem nachfolgenden fünften Schritt wird der Drehteller 1 mit Wafer dann in eine vorgegebene Bearbeitungsposition gedreht, in der der Wafer 10 bearbeitet werden soll. Falls die Waferreferenzposition der Bearbeitungsposition entspricht, kann diese Drehung entfallen.
  • Die Bearbeitung des Wafers kann z.B. ein Markieren oder Beschreiben des Wafers mit einem Laserstrahl, das Lesen einer auf dem Wafer vorhandenen Markierung oder das Schneiden oder Anritzen des Wafers mit einem Laserstrahl sein. Um die Bearbeitung des Wafers mit der geforderten hohen Genauigkeit auch Durchführen zu können, wird ein Korrektursignal oder werden Korrekturinformationen oder -daten erzeugt, die ein Maß für den Unterschied zwischen der Soll-Bearbeitungsposition oder einer Referenzbearbeitungsposition des Wafers und einer Ist-Bearbeitungsposition oder tatsächlichen Bearbeitungsposition des Wafers auf dem Drehteller 1 wiedergibt.
  • Nachfolgend wird die Erzeugung eines Korrektursignals mittels der ersten Kameraeinrichtung 91 der Einrichtung 9 erläutert.
  • Beim Einjustieren der ersten Kameraeinrichtung 91 wird von einem auf dem Drehteller 1 aufliegenden Musterwafer bzw. Refe renzwafer, der genau in der vorgegebenen Bearbeitungsposition angeordnet worden ist, ein digitales Referenzbild mit der CCD-Einrichtung 94 der Kameraeinrichtung 91 aufgenommen, das in einem entsprechenden Referenzbildspeicher der Steuereinrichtung abgespeichert wird. Das Referenzbild gibt ein Abbild der Kerbe des Referenzwafers in der Referenzbearbeitungsposition bzw. Soll-Bearbeitungsposition wieder, auf die die Bearbeitung des Wafers abgestimmt bzw. eingestellt wird.
  • Vor der tatsächlichen Bearbeitung eines zu bearbeitenden Wafers, der bereits in die Bearbeitungsposition, also die Ist-Bearbeitungsposition auf dem Drehteller 1 gedreht worden ist, nimmt nun die Kameraeinrichtung 91 ein Ist-Bild des jeweils zu bearbeitenden Wafers in der erreichten Bearbeitungsposition auf. Dieses digitale Ist-Bild wird für den zu bearbeitenden Wafer in einem Ist-Bildspeicher, z.B. RAM, der Steuereinrichtung pixelweise als Bitinformationen abgespeichert und zeigt die Kerbe des zu bearbeitenden Wafers in der Ist-Bearbeitungsposition, die sich aufgrund eines Ausrichtfehlers in der Ausrichtvorrichtung durch die nicht zu vermeidenden Fertigungstoleranzen der Ausrichtvorrichtung und auch der Wafer selbst von der vorgegebenen Soll-Bearbeitungsposition unterscheidet.
  • Im Ist-Bildspeicher ist das Bild der Kerbe des zu bearbeitenden Wafers in der Ist-Bearbeitungsposition pixelweise nach Art einer Matrix mit Spalten und Zeilen in synchroner Anordnung zu dem Referenzbild der Kerbe des Referenzwafers im Referenzbildspeicher abgespeichert, um einen pixelweisen Vergleich von Referenzbild, also Soll-Bild, und Ist-Bild zu ermöglichen. In einem beispielhaften, einfachen Fall sind das Referenzbild und das Ist-Bild jeweils Schwarz/Weiß-Bilder, deren Pixel jeweils als ein Bit von Daten in den Bildspeichern mit Matrixordnung abgespeichert sind. Genauer ist z.B. einem Pixel mit der Eigenschaft Schwarz ein Bit mit dem Wert "1" zugeordnet, während einem Pixel mit der Eigenschaft "Weiß" ein Bit mit dem Wert "0" zugeordnet ist. Weiterhin wird vereinfacht ausgedrückt, die Eigenschaft "Schwarz" der Oberfläche des Wafers an der Kerbe zugeordnet, während die Eigenschaft "Weiß" dem Leerraum innerhalb der Kerbe zugeordnet wird. Betrachtet man nun z.B. eine Pixelzeile des Referenzbildes oder des Ist-Bildes können allgemein gesagt bei einer Kerbe, die z.B. v-förmig zum Rand des Wafers hin geöffnet ist, ein oder zwei Übergänge zwischen "Schwarz" und "Weiß" bzw. umgekehrt von der Steuereinrichtung oder dem Videoprozessor gefunden werden, die als Kontrastübergänge an den Kanten der Kerbe des Wafers bezeichnet werden. Die Kontrastübergänge im Referenzbild und die Kontrastübergänge im jeweiligen Ist-Bild können nun von der Steuereinrichtung miteinander verglichen werden, um einen Versatz bzw. Versatzfehler zwischen dem Wafer in der Ist-Bearbeitungsposition und der Referenzbearbeitungsposition zu ermitteln.
  • An einem vereinfachten Beispiel soll das Auffinden dieses Versatzes durch die Steuereinrichtung nachfolgend veranschaulicht werden. Die Steuereinrichtung wertet das Referenzbild z.B. zeilenweise aus und sucht diejenige Zeile des Referenzbilds mit der minimalen Anzahl von weißen Pixel mit dem Bitwert "0". Nach Auffinden der Zeile mit der minimalen Anzahl der weißen Pixel, die idealerweise in einer Reihenfolge von einem oder mehreren weißen Pixel vorliegt, ermittelt die Steuereinrichtung dann das mittlere Pixel in der Mitte dieser aufgefundenen Reihenfolge und ordnet ihm die Eigenschaft bzw. das Merkmal "Referenz-Scheitelpixel" zu, die den Scheitelpunkt der v-förmigen Kerbe im Referenzbild angibt. Da sich dieses Referenz-Scheitelpixel in einer bestimmten Zeile und Spalte des Referenzbildes im Referenzbildspeicher befindet, kann die Steuereinrichtung diesem Referenz-Scheitelpixels auch eine bestimmte x,y-Koordinate zuordnen, z.B. (30,51). Die Steuereinrichtung wertet dann das Ist-Bild ähnlich zeilenweise aus und sucht darin diejenige Zeile des Ist-Bilds mit der minimalen Anzahl von weißen Pixel mit dem Bitwert "0". Nach dem Auffin den der Zeile mit der minimalen Anzahl der weißen Pixel, die idealerweise in einer Reihenfolge von einem oder mehreren weißen Pixel vorliegt, ermittelt dann die Steuereinrichtung das mittlere Pixel in der Mitte dieser aufgefundenen Reihenfolge und ordnet ihm die Eigenschaft "Ist-Scheitelpixel" zu, die den Scheitelpunkt der v-förmigen Kerbe im Ist-Bild angibt. Da sich dieses Ist-Scheitelpixel in einer bestimmten Zeile und Spalte des Ist-Bilds im Istbildspeicher befindet, kann die Steuereinrichtung diesem Ist-Scheitelpixel auch eine bestimmte x,y-Koordinate zuordnen, z.B. (100,150). Aus der Differenz zwischen den Koordinaten von Referenz-Scheitelpixel und Ist-Scheitelpixel ermittelt die Steuereinrichtung dann die x,y-Versatzkoordinate, z.B. (100-30,150-51) = (70,99), die über den bekannten Abbildungsmaßstab von Pixel/mm in einen entsprechenden längenmäßigen Versatzwert in x-Richtung und y-Richtung von der Steuereinrichtung umgerechnet werden kann.
  • Die ermittelte Versatzkoordinate bzw. der ermittelte Versatz wird dann von der Steuereinrichtung der Ausrichtvorrichtung an die Bearbeitungsvorrichtung ausgegeben, die dann den Versatz bzw. die Versatzkoordinate bei der Bearbeitung des zu bearbeitenden Wafers berücksichtigt, um die Bearbeitung des Wafers mit der vorgesehenen Lagegenauigkeit durchführen zu können.
  • Als ein Beispiel einer Waferbearbeitung wird nun das Markieren bzw. das Beschreiben des Wafers mittels einem Laserstrahl in einer Markiervorrichtung erläutert, die die vorstehende Ausrichtvorrichtung der Erfindung verwendet und die genauer z.B. in der EP 1231627 A2 beschrieben wird, deren Inhalt hier durch Bezugnahme aufgenommen wird.
  • Die Markiervorrichtung hat im wesentlichen eine Lasereinrichtung, die einen Laserstrahl erzeugt, welcher über eine Laserstrahlablenkeinheit und eine Fokussiereinrichtung auf die Waferoberfläche gelenkt wird, um den Wafer an einer vorgesehenen Stelle zu markieren oder zu beschreiben. Als Laserstrahlablenkeinheit kann z.B. eine elektromotorisch angetriebene Galvanometerspiegeleinrichtung verwendet werden. Bei der Positionseinstellung der Laserstrahlablenkeinheit können nun der in der Ausrichtvorrichtung ermittelte Versatz oder die zugehörigen Versatzkoordinaten berücksichtigt werden, um einen Ausrichtfehler des Wafers auf dem Drehteller 1 der Ausrichtvorrichtung kompensieren zu können, wodurch eine hochgenaue Bearbeitung bzw. Markierung des Wafers ermöglicht wird.
  • Nachfolgend wird die Verwendung der zweiten, optionalen Kameraeinrichtung 92 erläutert, die genau gegenüberliegend im Bereich des Randes eines auf dem Drehteller 1 aufliegenden Wafers 10 angeordnet ist, also um 180° versetzt zur ersten Kameraeinrichtung 91, um einen Wafer, falls erforderlich, auch gegenüberliegend zur Kerbe bearbeiten zu können. Nachdem der Wafer mit seiner Kerbe oder Markierung in die Bearbeitungslage unter die erste Kameraeinrichtung 91 gedreht worden ist, wird der Drehteller 1 von der Steuereinrichtung der Ausrichtvorrichtung derart angesteuert, dass der Drehteller um weitere 180° gedreht wird, was von der Steuereinrichtung über die Wegmesseinrichtung überprüft wird. Der Wafer befindet sich nach der 180° Drehung dann mit seiner Kerbe im Erfassungsbereich der zweiten Kameraeinrichtung 92, die dann ein Ist-Bild der Kerbe des zu bearbeitenden, aktuellen Wafers aufnimmt und an die Steuereinrichtung der Ausrichtvorrichtung ausgibt, wo die Daten des Ist-Bilds, wie vorstehend im Zusammenhang mit der ersten Kameraeinrichtung 91 erläutert wurde, in dem Ist-Bildspeicher abgespeichert werden. Dieses Ist-Bild wird dann von der Steuereinrichtung mit einem vorher aufgenommenen Referenzbild der Kerbe eines einjustierten Musterwafers unter der zweiten Kameraeinrichtung 92 verglichen, um eine Versatzkoordinate oder einen Versatz für die Bearbeitung des Wafers durch eine Bearbeitungsvorrichtung zu ermitteln. Das Verfahren zum Ermitteln des Versatzes ist das gleich, wie es mit Bezug auf die erste Kameraeinrichtung 91 vorstehend erläutert wurde. Der Versatz wird dann von der Bearbeitungsvorrichtung wieder dazu verwendet, einen Ausrichtfehler zu kompensieren. Mit Hinsicht auf die vorstehend erwähnte Markiervorrichtung bedeutet dies, dass der Versatz, der mit Hilfe der zweiten Kameraeinrichtung 92 ermittelt wurde, beim Ablenken des Laserstrahls zum Markieren der Oberfläche des Wafers im Bereich benachbart zur ersten Kameraeinrichtung 91 verwendet wird.
  • Nachfolgend wird die Erzeugung eines Korrektursignals mittels der dritten Kameraeinrichtung 93 der Einrichtung 9 erläutert. Die dritte Kameraeinrichtung 93 ist um 90° versetzt zur ersten Kameraeinrichtung 91 und auch zur zweiten Kameraeinrichtung 92 am Drehkreis des Drehtellers, d.h. über dem Waferrand, angeordnet.
  • Beim Einjustieren der dritten Kameraeinrichtung 93 wird von einem auf dem Drehteller 1 aufliegenden Musterwafer bzw. Referenzwafer, der genau in der vorgegebenen Bearbeitungsposition angeordnet worden ist, ein digitales Referenzbild mit der CCD-Einrichtung 94 der Kameraeinrichtung 93 aufgenommen, das in einem entsprechenden, dritten Referenzbildspeicher der Steuereinrichtung abgespeichert wird. Das Referenzbild gibt ein Abbild des Rands des Referenzwafers senkrecht von oben gesehen in der Referenzbearbeitungsposition bzw. Soll-Bearbeitungsposition wieder, auf die die Bearbeitung des Wafers abgestimmt bzw. eingestellt wird.
  • Vor der tatsächlichen Bearbeitung eines zu bearbeitenden Wafers, der bereits in die Bearbeitungsposition, also die Ist-Bearbeitungsposition, auf dem Drehteller 1 gedreht worden ist, nimmt nun die Kameraeinrichtung 93 ein Ist-Bild des jeweils zu bearbeitenden Wafers in der erreichten Bearbeitungsposition auf. Dieses digitale Ist-Bild wird für den zu bearbeitenden Wafer in einem dritten Ist-Bildspeicher der Steuereinrichtung pixelweise als Bitinformationen abgespeichert und zeigt einen Teil des Rands bzw. der Kante des zu bearbeitenden Wafers in der Ist-Bearbeitungsposition, die sich aufgrund eines Ausrichtfehlers in der Ausrichtvorrichtung durch die nicht zu vermeidenden Fertigungstoleranzen der Ausrichtvorrichtung und auch der Wafer selbst von der vorgegebenen Soll-Bearbeitungsposition unterscheidet.
  • Im dritten Ist-Bildspeicher ist das Bild des Abschnitts des Waferrands des zu bearbeitenden Wafers in der Ist-Bearbeitungsposition pixelweise nach Art einer Matrix mit Spalten und Zeilen in synchroner Anordnung zu dem Referenzbild des entsprechenden Abschnitts des Waferrands des Referenzwafers im Referenzbildspeicher abgespeichert, um einen pixelweisen Vergleich von Referenzbild, also Soll-Bild, und Ist-Bild zu ermöglichen. In einem beispielhaften, einfachen Fall sind das Referenzbild und das Ist-Bild jeweils Schwarz/Weiß-Bilder, deren Pixel jeweils als ein Bit von Daten in den Bildspeichern mit Matrixordnung abgespeichert sind. Genauer ist auch hier z.B. einem Pixel mit der Eigenschaft Schwarz ein Bit mit dem Wert "1" zugeordnet, während einem Pixel mit der Eigenschaft "Weiß" ein Bit mit dem Wert "0" zugeordnet ist. Weiterhin wird vereinfacht ausgedrückt, die Eigenschaft "Schwarz" der Oberfläche des Wafers an dem Rand bzw. Kante zugeordnet, während die Eigenschaft "Weiß" dem Leerraum neben der Kante des Wafers zugeordnet wird. Betrachtet man nun z.B. eine Pixelzeile, des Referenzbildes oder des Ist-Bildes kann allgemein gesagt bei einem Rand ein Übergang zwischen "Schwarz" und "Weiß" bzw. umgekehrt von der Steuereinrichtung oder dem Videoprozessor gefunden werden, der als Kontrastübergang an der Waferkante bezeichnet wird. Der Kontrastübergang im Referenzbild und der Kontrastübergang im jeweiligen Ist-Bild können nun von der Steuereinrichtung miteinander verglichen werden, um einen Versatz bzw. Versatzfehler zwischen dem Wafer in der Ist-Bearbeitungsposition und der Soll-Bearbeitungsposition zu ermitteln.
  • An einem vereinfachten Beispiel soll das Auffinden dieses Waferkantenversatzes durch die Steuereinrichtung nachfolgend veranschaulicht werden. Die Steuereinrichtung wertet das Referenzbild von der dritten Kameraeinrichtung 93 z.B. für eine vorgegebene Anzahl von Zeilen oder die Gesamtanzahl der Pixelzeilen zeilenweise aus und sucht in jeder Zeile das Pixel mit dem Bitwert "1", dem eine Pixel mit dem Bitwert "0" folgt oder dem nur noch. Pixel mit dem Bitwert "0" folgen. Dieses Pixel "1" wird dann als "Übergangspixel" bzw. als Referenz-Waferkantenpixel bezeichnet, dem eine bestimmte x-Koordinate von der Steuereinrichtung zugeordnet werden kann, da es sich in einer bestimmten Zeile und Spalte des Referenzbildes im dritten Referenzbildspeicher befindet. Nach Durcharbeiten der vorgegebenen Anzahl von Zeilen liegt pro Zeile mit einem Übergang ein solches Übergangspixel mit jeweils einer entsprechenden x-Koordinate vor.
  • Die Steuereinrichtung wertet nun das Ist-Bild von der dritten Kameraeinrichtung 93 z.B. für die gleiche vorgegebene Anzahl von den gleichen vorgegebenen Zeilen im Ist-Bildspeicher zeilenweise aus und sucht in jeder Zeile das Pixel mit dem Bitwert "1", dem eine Pixel mit dem Bitwert "0" folgt oder dem nur noch Pixel mit dem Bitwert "0" folgen. Dieses Pixel "1" wird dann als "Übergangspixel" bzw. Ist-Waferkantenpixel bezeichnet, dem eine bestimmte x-Koordinate von der Steuereinrichtung zugeordnet werden kann, da es sich in einer bestimmten Zeile und Spalte des Ist-Bilds im dritten Ist-Bildspeicher befindet. Nach Durcharbeiten der vorgegebenen Anzahl von Zeilen liegt pro Zeile mit einem Übergang ein solches Übergangspixel mit jeweils einer entsprechenden x-Koordinate vor.
  • Aus der Differenz zwischen den x-Koordinaten von Referenz-Waferkantenpixel und Ist-Waferkantenpixel ermittelt die Steuereinrichtung dann die x-Versatzkoordinate, die über den be kannten Abbildungsmaßstab von Pixel/mm, z.B. von 100 Pixel/mm, in einen entsprechenden längenmäßigen Versatzwert in x-Richtung von der Steuereinrichtung umgerechnet werden kann.
  • Diese ermittelte Kanten-Versatzkoordinate bzw. dieser ermittelte Kanten-Versatz wird dann von der Steuereinrichtung der Ausrichtvorrichtung an die Bearbeitungsvorrichtung ausgegeben, die dann den Versatz bzw. die Versatzkoordinate bei der Bearbeitung des zu bearbeitenden Wafers berücksichtigt, um die Bearbeitung des Wafers mit der vorgesehenen Lagegenauigkeit durchführen zu können.
  • Da die Ermittlung des Versatzes in x-Richtung an der Waferkante mittels der dritten Kameraeinrichtung 93 häufig genauer als die Ermittlung des Versatzes in x-Richtung an der Waferkerbe mittels der ersten Kamera 91 ist, kann die Bearbeitungsvorrichtung den mittels der dritten Kameraeinrichtung 93 ermittelten x-Versatz an der Waferkante vorrangig bei der Korrektur der Bearbeitungseinstellung berücksichtigen.
  • Die dritte Kameraeinrichtung 93 kann in einer alternativern Ausführungsform auch entfallen, wenn mittels der ersten Kameraeinrichtung 91 zusätzlich zu dem Versatz an der Kerbe des Wafers auch der Versatz an der Kante des Wafers ermittelt wird. Hierbei wird zunächst mittels der Kameraeinrichtung 91 der Versatz an der Kerbe des Wafers ermittelt. Dann wird der Drehteller 1 mit Wafer genau um 90° derart gedreht, dass der entsprechende Kantenabschnitt des Wafers sich unter der (ersten) Kameraeinrichtung 91 befindet. Anschließend wird mittels der Kameraeinrichtung 91 der Versatz an diesem Kantenabschnitt des Wafers ermittelt und zur Korrektur des Ausrichtfehlers verwendet. Zur Bearbeitung des Wafers wird dann schließlich der Wafer wieder um 90° zurück in seine Bearbeitungsposition mit dem Drehteller 1 gedreht.
  • Nach der Bearbeitung des Wafers durch die Bearbeitungsvorrichtung wird dann allgemein der bearbeitete Wafer von dem Roboterarm mit Endeffektor, der seitlich ansetzt, wieder vom Drehteller 1 hochgehoben und aus der Ausrichtvorrichtung entfernt und z.B. in einer Waferkassette abgelegt, um die Ausrichtvorrichtung wieder bereit für die Aufnahme und das Ausrichten eines weiteren Wafers zu machen.
  • In Alternative hierzu wird, wenn das Verfahren mit dem vorstehend erläuterten, zweiten, alternativen Schritt durchgeführt wird, d.h. die Hebeeinrichtung 5 direkt von dem Roboterarm mit dem Wafer beschickt wurde, nach der Bearbeitung des Wafers die Hebeeinrichtung 5 nach oben gefahren, wobei die Hebeeinrichtung den Wafer 10 vom Drehteller 1 aufnimmt. Nach Erreichen der Lade/Entladeposition der Hebeeinrichtung 5 wird diese in der Lade/Entlade-Position gestoppt und festgehalten, um ein Entladen des Wafers von der Hebeeinrichtung 5 mittels dem Endeffektor des Roboterarms durchführen zu könne. Die Hebeeinrichtung 5 (oder 5.1) kann nach dem Entladevorgang in der Lade/Entlade-Position verbleiben oder sie wird in ihre passive, untere Ruheposition abgesenkt.

Claims (55)

  1. Vorrichtung zum Ausrichten eines Wafers (10), die einen Drehteller (1; 1.1) hat, der den Wafer (10) trägt und der um seine Drehachse (M) zum Ausrichten des Wafers (10) drehbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehteller (1; 1.1) derart ausgebildet ist, dass der Wafer (10) auf dem Drehteller (1; 1.1) nur mit seinem Rand oder Randbereich aufliegt.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Halten des Wafers (10) in einer Lage mit Abstand von dem Drehteller (1; 1.1) derart, dass sich der Drehteller (1; 1.1) ohne Wafer (10) drehen kann.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung eine Hebeeinrichtung (1; 1.1) zum Abheben oder Hochheben des Wafers (10) von dem Drehteller (1; 1.1), zum Halten des Wafers (10) in einer Lage mit Abstand von dem Drehteller und zum Absenken des Wafers (10) wieder auf den Drehteller (1; 1.1) ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Halten des Wafers oder die Hebeeinrichtung (5; 5.1) geneigte oder konisch Auflagerflächen (55.1) hat, die alleine den Wafer (10) tragen und derart ausgebildet sind, dass der Wafer (10) nur mit seinem Rand oder mit seinem Randbereich auf ihnen aufliegt, wenn der Wafer (10) von der Einrichtung oder der Hebeeinrichtung (5; 5.1) getragen wird.
  5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehteller (1; 1.1) mindestens zwei sich gegenüberliegende, geneigte Flächen (20) aufweist, die zu einer Horizontalebene des Drehtellers (1; 1.1) hin derart geneigt sind, dass der Wafer (10) mit seinem Rand nur auf den geneigten Flächen (20) des Drehtellers (1; 1.1) aufliegt.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehteller (1; 1.1) mehrere von einer Mitte des Drehtellers (1; 1.1) aus radial und eben sich erstreckende Stege (3; 3.3) hat, die als Ausleger mit jeweils einem auflagerlosen, freien Ende aufgebaut sind, und dass an den Enden der Stege (3; 3.3) jeweils ein Auflageteil (2; 2.2) mit einer geneigten Fläche (20) befestigt ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehteller (1; 1.1) vier Stege (3; 3.3) hat und dass ein Winkel zwischen jeweils zwei benachbarten Stegen 90° beträgt.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die geneigte Fläche (20) in unterschiedliche Teilflächen (21, 22) mit jeweils unterschiedlichen Neigungen unterteilt ist.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die geneigte Fläche (20) eine erste, obere Fläche (21), eine zweite, mittlere Fläche (23) und eine dritte, untere Fläche (22) hat, dass die erste Fläche (21) radial gesehen weiter am Drehteller (1; 1.1) nach außen als die zweite und dritte Fläche ist und dass die erste, obere Fläche (21) eine größere Neigung als die dritte, untere Fläche (22) hat und die zweite Fläche eine größere Neigung als die erste und die dritte Fläche hat.
  10. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Detektionseinrichtung (6) zum Erkennen einer Kerbe (90) oder einer Markierung des Wafers (10).
  11. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Wegmesseinrichtung oder eine Drehwinkelmesseinrichtung zum ständigen Ermitteln und Verfolgen eines Wegs oder eines Drehwinkels des Drehtellers (1; 1.1).
  12. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Detektionseinrichtung (8.3) zum Detektieren, ob sich ein Endeffektor eines Roboterarms zum Laden oder Entladen der Ausrichtvorrichtung mit einem Wafer im Störkreis oder Drehkreis des Drehtellers (1) befindet.
  13. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Detektionseinrichtung (8.4) zum Detektieren, ob sich ein Wafer (10) auf dem Drehteller (1) oder der Hebeeinrichtung (5) befindet.
  14. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Versatzdetektionseinrichtung (9) vorgesehen ist, die ein Versatzsignal oder Versatzinformationen oder -daten erzeugt, die ein Maß für den Unterschied zwischen einer Soll-Bearbeitungsposition, in der ein Wafer (10) von einer Bearbeitungsvorrichtung bearbeitete werden soll, und einer tatsächlichen Ist-Bearbeitungsposition des Wafers auf dem Drehteller (1; 1.1) wiedergibt.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Versatzdetektionseinrichtung (9) mindestens eine Kameraeinrichtung (91; 92; 93) zum Aufnehmen eines Bilds oder Teilbilds eines Wafers (10) und eine Lichtquelle (98) zum Bestrahlen zumindest eines Teils des Wafers (10) hat.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Kameraeinrichtung (91; 92; 93) eine CCD-Einrichtung (94) und ein Objektiv (97) hat, das auf die CCD-Einrichtung (94) abbildet.
  17. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Kameraeinrichtung (91; 92; 93) eingangsseitig einen Filter (100) hat, der einen bestimmten, ausgewählten Lichtwellenlängenbereich des einfallenden Lichts durchlässt.
  18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Filter (100) ein Infrarot-Filter ist, der nur infrarotes Licht durchlässt.
  19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (98) bevorzugt eine Infrarotlichtquelle ist, die Licht oder elektromagnetische Strahlung im Infrarotbereich abgibt.
  20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (98) einen ausgangsseitigen Diffusor für die gleichmäßige Lichtverteilung hat.
  21. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Drehteller-Detektionseinrichtung (8) zum Detektieren des Drehtellers (1; 1.1) in einer Drehtellerreferenzposition.
  22. Vorrichtung zum Ausrichten eines Wafers (10), insbesondere nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 21, wobei ein Drehteller (1; 1.1) der Ausrichtvorrichtung mit einem Wafer (10) derart beladen wird, dass der Wafer (10) nur mit seinem Rand auf dem Drehteller (1; 1.1) aufliegt.
  23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehteller (1, 1.1) über eine Einrichtung zum Halten eines Wafers oder eine Hebeeinrichtung (5; 5.1) der Ausrichtvorrichtung beladen oder entladen wird.
  24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung oder die Hebeeinrichtung direkt mit einem Wafer von einem Endeffektor eines Roboterarms beladen oder entladen wird.
  25. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehteller (1; 1.1) der Ausrichtvorrichtung direkt von einem Endeffektor eines Roboterarms mit einem Wafer beladen oder entladen wird.
  26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 25, gekennzeichnet durch einen elektromotorischen Antrieb, der den unbeladenen Drehteller (1; 1.1) der Ausrichtvorrichtung in Abhängigkeit von einem Detektionssignal von einer Drehteller-Detektionseinrichtung (8) der Ausrichtvorrichtung in eine Drehtellerreferenzposition dreht, in der eine Halteeinrichtung, eine Hebeeinrichtung oder ein Endeffektor den Drehteller (1; 1.1) mit einem zu bearbeitenden Wafer (10) belädt.
  27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass der elektromotorische Antrieb den Drehteller (1; 1.1) nach dem Beladen mit einem Wafer (10) maximal einmal komplett um 360° dreht, wobei die Drehung stoppt, wenn eine Waferdetektionseinrichtung (6) zum Detektieren einer randseitigen Kerbe (90) des Wafers (10) die Kerbe (90) detektiert und der Wafer (10) in seiner Wafer-Referenzposition ist oder wenn nach einer vollständigen Drehung des Drehtellers (1; 1.1) mit aufliegendem Wafer (10) keine Kerbe (90) detektiert worden ist.
  28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass nach der vollständigen Drehung um 360°, wenn die Waferdetektionseinrichtung (6) keine Kerbe (90) detektiert hat und der Drehteller (1; 1.1) wieder seine Drehtellerrferenzposition erreicht hat, eine Hebeeinrichtung den Wafer (10) von dem Drehteller (1; 1.1) derart entfernt, dass der elektromotorische Antrieb den Drehteller (1; 1.1) ohne Wafer (10) drehen kann, dass der Wafer (10) selbst nicht gedreht wird und dass die Hebeeinrichtung den Wafer (10) beim Entfernen von dem Drehteller (1; 1.1) nur an seinem Rand berührt, dass der elektromotorische Antrieb den leeren Drehteller (1; 1.1) derart dreht, bevorzugt um 30°, dass die Kerbe (90) des Wafers (10) detektierbar wird, dass die Hebeeinrichtung den Drehteller (1; 1.1) mit dem Wafer (10) wieder belädt, wobei sie nur den Rand des Wafers berührt, und dass der elektromotorische Antrieb den Drehteller (1; 1.1) mit dem Wafer dreht, bis die Waferdetektionseinrichtung (6) die Kerbe (90) des Wafers detektiert, wenn der Wafer (10) in der Waferreferenzposition ist.
  29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebeeinrichtung beim Entfernen des Wafers (10) von dem Drehteller (1; 1.1) den Wafer (10) senkrecht nach oben anhebt, wobei der Wafer (10) bei dieser Hubbewegung ausschließlich mit seinem Rand auf mindestens einer konischen oder geneigten Fläche (55.1) der Hebeeinrichtung (5; 5.1) aufliegt.
  30. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Hebeeinrichtung nach der Drehung des unbeladenen Drehtellers (1; 1.1) wieder nach unten bewegt und den Wafer mit seinem Rand wieder auf geneigte Flächen (20) des Drehtellers (1; 1.1) absenkt.
  31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebeeinrichtung, wenn der Wafer in seiner Waferreferenzposition ist, den Wafer (10) von dem Drehteller (1; 1.1) derart entfernt, dass sich der Drehteller (1; 1.1) ohne Wafer drehen kann, dass der Wafer (10) selbst nicht gedreht wird und dass die Hebeeinrichtung den Wafer beim Entfernen von dem Drehteller (1; 1.1) nur an seinem Rand berührt.
  32. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass der elektromotorische Antrieb den unbeladenen Drehteller (1; 1.1), der vier Stege (3) hat, wobei jeweils zwei benachbarte Stege um 90° auseinanderliegen, derart drehen kann, dass die Kerbe (90) des Wafers (10) mittig zwischen zwei benachbarten Stegen (3.1, 3.2) angeordnet ist.
  33. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass der elektromotorische Antrieb den Drehteller mit Wafer nach Erreichen seiner Waferreferenzposition in eine vorgegebene Bearbeitungsposition dreht.
  34. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 33, gekennzeichnet durch eine Wegmesseinrichtung, die den Drehwinkel oder Weg des Drehtellers (1; 1.1) ständig ermittelt.
  35. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass eine Versatzdetektionseinrichtung (9) ein Versatzsignal oder Versatzinformationen oder -daten erzeugt, die ein Maß für den Unterschied zwischen einer Soll-Bearbeitungsposition, in der der Wafer von einer Bearbeitungsvorrichtung bearbeitete werden soll, und einer tatsächlichen Ist-Bearbeitungsposition auf dem Drehteller (1; 1.1) wiedergeben.
  36. Vorrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kameraeinrichtung (91) der Versatzdetektionseinrichtung (9) von einem auf dem Drehteller (1; 1.1) aufliegenden Musterwafer bzw. Referenzwafer, der sich genau in der vorgegebenen Bearbeitungsposition befindet, ein digitales Referenzbild aufnimmt und dass ein Referenzbildspeicher das digitale Referenzbild speichert.
  37. Vorrichtung nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass das Referenzbild oder Soll-Bild zumindest einen Teil der Kerbe des Referenzwafers in der Sollbearbeitungsposition wiedergibt.
  38. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 35 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kameraeinrichtung (91) der Versatzdetektionseinrichtung (9) ein Ist-Bild eines zu bearbeitenden Wafers in der erreichten Bearbeitungsposition aufnimmt.
  39. Vorrichtung nach Anspruch 38, gekennzeichnet durch einen Ist-Bildspeicher, der das digitale Ist-Bild des zu bearbeitenden Wafers speichert.
  40. Vorrichtung nach Anspruch 38 oder Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, dass das Ist-Bild des zu bearbeitenden Wafers zumindest einen Teil einer Kerbe (90) des zu bearbeitenden Wafers in der Ist-Bearbeitungsposition wiedergibt.
  41. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 38 bis 40, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung, die das Soll-Bild und das Ist-Bild miteinander vergleicht, um einen Versatz zwischen dem zu bearbeitenden Wafer in der Ist-Bearbeitungsposition und der Soll-Bearbeitungsposition zu ermitteln.
  42. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 35 bis 41, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinrichtung ein vorgegebenes Merkmal im Referenzbild sucht und nach Auffinden des Merkmals zugehörige Referenz-Koordinaten ermittelt, dass die Steuereinrichtung im Ist-Bild eines zu bearbeitenden Wafers das vorgegebene Merkmal sucht und nach Auffinden des Merkmals zugehörige Ist-Koordinaten ermittelt, und dass die Steuereinrichtung den Versatz in Abhängigkeit von den Referenz-Koordinaten und den Ist-Koordinaten ermittelt.
  43. Vorrichtung nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, dass als Merkmal der Scheitel oder Scheitelpunkt der Kerbe (90) des Wafers (10) verwendet wird.
  44. Vorrichtung nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, dass als Merkmal eine Kante oder Flanke der Kerbe (90) des Wafers (10) verwendet wird.
  45. Vorrichtung nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, dass als Merkmal ein Rand- oder Kantenabschnitt des Wafers (10) verwendet wird.
  46. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 35 bis 45, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kontrastübergang oder Helligkeitsübergang im Referenzbild oder im Ist-Bild verwendet wird, um das vorgegebene Merkmal zu finden.
  47. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 35 bis 46, dadurch gekennzeichnet, dass die ermittelte Versatzkoordinate bzw. der ermittelte Versatz bei der Bearbeitung des zu bearbeitenden Wafers berücksichtigt wird.
  48. Bearbeitungsvorrichtung zum Bearbeiten eines Wafers (10), insbesondere eine Markiervorrichtung zum Markieren oder Beschreiben eines Wafers mit einem Laserstrahl, gekennzeichnet durch eine Versatzdetektionseinrichtung (9), die ein Versatzsignal oder Versatzinformationen oder -daten erzeugt, die ein Maß für den Unterschied zwischen einer Soll-Bearbeitungsposition, in der ein Wafer (10) von der Bearbeitungsvorrichtung bearbeitete werden soll, und einer tatsächlichen Ist-Bearbeitungsposition des Wafers auf dem Drehteller (1; 1.1) wiedergeben.
  49. Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 48, dadurch gekennzeichnet, dass die Versatzdetektionseinrichtung (9) mindestens eine Kameraeinrichtung (91; 92; 93) zum Aufnehmen eines Bilds oder Teilbilds eines Wafers (10) und eine Lichtquelle (98) zum Bestrahlen zumindest eines Teils des Wafers (10) hat.
  50. Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 48 oder Anspruch 49, gekennzeichnet durch eine Ausrichtvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 47.
  51. Bearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 48 bis 50, dadurch gekennzeichnet, dass die Markiervorrichtung eine Lasereinrichtung hat, die einen Laserstrahl erzeugt, welcher über eine Laserstrahlablenkeinheit und eine Fokussiereinrichtung auf die Waferoberfläche gelenkt wird, um den Wafer an einer vorgesehenen Stelle zu markieren oder zu beschreiben, und dass die Laserstrahlablenkeinheit den ermittelten Versatz oder zugehörige Versatzkoordinaten zum Korrigieren oder Kompensieren eines Ausrichtfehlers des Wafers in der Ausrichtvorrichtung berücksichtigt.
  52. Bearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 48 bis 51, dadurch gekennzeichnet, dass die Versatzdetektonseinrichtung (9) eine erste Kameraeinrichtung (91) zum Ermitteln eines Versatzes eines Wafers zu einer vorgegebenen Soll-Waferbearbeitungsposition an einer Kerbe (90) eines Wafers hat.
  53. Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 52, dadurch gekennzeichnet, dass die Versatzdetektionseinrichtung (9) eine weitere, optional dritte Kameraeinrichtung (93) zum Ermitteln eines Versatzes eines Wafers zu einer vorgegebenen Soll-Waferbearbeitungsposition an einem Abschnitt des kreisförmigen Rands oder der Kante eines Wafers hat.
  54. Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 53, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere, optional dritte Kameraeinrichtung (93) um einen Winkel von 90° von der ersten Kameraeinrichtung (91) über dem Rand des Wafers versetzt angeordnet ist.
  55. Bearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 52 bis 54, gekennzeichnet durch eine noch weitere, optional zweite Kameraeinrichtung (92) zum Ermitteln eines Versatzes eines Wafers zu einer vorgegebenen Soll-Waferbearbeitungsposition an einer Kerbe (90) eines Wafers, wobei die noch weitere, optional zweite Kameraeinrichtung (92) um einen Winkel von 180° von der ersten Kameraeinrichtung (91) über dem Rand des Wafers versetzt angeordnet ist.
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