-
Hintergrund
der Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf die Fertigung von
Halbleitern und insbesondere auf ein Verfahren zur Überprüfung von
Vorbearbeitungseinstellungen an einem Wafer-Reinigungssystem.
-
Bei
der Fertigung von Halbleiter-Bauelementen wird eine Vielzahl von
Wafer-Vorbearbeitungsvorgängen
durchgeführt.
Das Ziel einiger dieser Wafer-Vorbearbeitungsvorgänge besteht
in der Entfernung von unerwünschten
Rückstandsmaterialien
von der Oberfläche
eines Wafers nach den Fertigungsvorgängen, wie beispielsweise dem
Plasma-Ätzen und
dem chemisch-mechanischen Polieren (CMP). Einem Fachmann ist gut
bekannt, dass jedes unerwünschte
Rückstandsmaterial,
das auf der Oberfläche
des Wafers verbleibt, bei nachfolgenden Fertigungsvorgängen Fehler
verursachen kann, was dazu führt,
dass Bauelemente auf dem Wafer nicht mehr funktionstüchtig sind.
Folglich haben wirksame Wafer-Vorbearbeitungsvorgänge eine
wesentliche Bedeutung für
das Erreichen einer hohen Produktionsausbeute.
-
1A zeigt
eine schematische Ansicht eines konventionellen Wafer-Reinigungssystems 50. Das
Reinigungssystem 50 umfasst eine Beladestation 10,
in der eine Vielzahl von in einer Kassette 14 untergebrachten
Wafern in das System überführt werden
können,
um gereinigt zu werden. Nachdem die Beladestation 10 mit
den Wafern beschickt worden ist, kann ein Wafer 12 aus
der Kassette 14 entnommen und in eine Bürstenstation 16, die
ein erstes Bürstengehäuse 16a und
ein zweites Bürstengehäuse 16b aufweist, überführt werden.
Der Wafer 12 wird zunächst
in das erste Bürstengehäuse 16a befördert, in
dem der Wafer in einer spezifische Chemikalien und deionisiertes
Wasser (DI) enthaltenden Lösung geschrubbt
wird. Der Wafer 12 wird dann in das zweite Bürstengehäuse 16b befördert, in
der der Wafer erneut in einer spezifische Chemikalien und DI-Wasser
enthaltenden Lösung
geschrubbt wird. Nachdem der Wafer 12 in den Bürstengehäusen 16a und 16b geschrubbt
worden ist, wird er in eine Spin-, Spül- und Trockenstation (SRD-Station) 20 befördert, in der
DI-Wasser auf die
Oberseite und die Unterseite des Wafers gesprüht wird, während der Wafer dem Spinvorgang
unterworfen wird. Nachdem der Wafer 12 getrocknet worden
ist, wird er aus der SRD-Station 20 in eine Entladestation 22 überführt.
-
Bis
vor kurzem waren Bemühungen,
Wafer-Verunreinigungen zu kontrollieren, in erster Linie auf die
Oberseite der Wafer gerichtet. Da die Halbleiterindustrie zu größeren, beispielsweise
300 mm großen,
Wafern und dünneren,
beispielsweise 0,18 μm und
noch dünneren,
Bauelementen tendiert, wird es jedoch zunehmend wichtiger, Wafer-Verunreinigungen
sowohl auf der Oberseite als auch auf der Unterseite der Wafer zu
kontrollieren. Eine Möglichkeit, dass
die Wafer einer Verunreinigung durch Partikel ausgesetzt sein können, besteht
darin, dass sie mit mechanischen Komponenten der Bürstenstation
in Kontakt kommen, während
sie sich entlang des Wafer-Transportweges
bewegen. Bei den Bemühungen, derartige
unerwünschte
Kontakte zu vermeiden, werden Vorbearbeitungseinstellungen an den
mechanischen Komponenten der Bürstenstation
vorgenommen, bevor die Bearbeitung der Wafer beginnt. Diese Vorbearbeitungseinstellungen
sind so gestaltet, dass die Spielräume zwischen den mechanischen
Komponenten der Bürstenstation,
beispielsweise der Schiene und anderen Teilen und Baugruppen so
eingestellt werden, dass kein unerwünschter Kontakt zwischen den
Wafern und derartigen mechanischen Komponenten der Bürstenstation
stattfindet, während
sich die Wafer entlang des Wafer-Transportweges bewegen.
-
Sobald
die Vorbearbeitungseinstellungen vorgenommen worden sind und die
Bearbeitung der Wafer beginnt, kann eine Bedienperson einen Wafer beobachten,
während
er sich entlang des Wafer-Transportweges bewegt, und feststellen,
ob unerwünschte
Kontakte zwischen der Oberseite des Wafers und mechanischen Komponenten
der Bürstenstation
stattfinden. Die Bedienperson kann jedoch unglücklicher weise nicht feststellen,
ob irgendwelche unerwünschten
Kontakte zwischen der Unterseite des Wafers und mechanischen Komponenten
der Bürstenstation
stattfinden, da die Bedienperson nicht durch den undurchsichtigen
Wafer hindurch sehen kann. Folglich gibt es für die Bedienperson keine verlässliche
Methode festzustellen, ob der Wafer-Transportweg unbehindert ist,
soweit die Unterseite des Wafers betroffen ist. Daher ist es derzeit
schwierig, Wafer-Verunreinigungen an der Unterseite eines Wafers
in einer Bürstenstation
zu kontrollieren.
-
Eine
andere Möglichkeit,
dass die Wafer einer Verunreinigung durch Partikel ausgesetzt sein können, besteht
darin, dass ein Kontakt mit der Transporthalterung stattfindet,
während
die Wafer in eine SRD-Station hinein und aus ihr heraus überführt werden.
Während
dieses Überführungsvorganges muss
eine Transporthalterung direkt unter der Unterseite des Wafers bewegt
werden. Wenn die Vorbearbeitungseinstellungen an der Transporthalterung
und an der SRD-Station nicht präzise
genug sind, kann die Transporthalterung mit der Unterseite des Wafers in
Kontakt kommen und eine Verunreinigung durch eingeschleppte Partikel
verursachen. Wenn der Wafer in die SRD-Station hinein und aus ihr
heraus überführt wird,
verfügt
die Bedienperson über
keine verlässliche
Methode festzustellen, ob die Transporthalterung mit der Unterseite
des Wafers in Kontakt tritt, da der undurchsichtige Wafer verhindert,
dass die Bedienperson die Transporthalterung im Blickfeld hat. Daher
ist es derzeit schwierig, Wafer-Verunreinigungen an der Unterseite
des Wafers zu kontrollieren, wenn der Wafer in eine SRD-Station
hinein und aus ihr heraus überführt wird.
-
Zusätzlich zu
den oben beschriebenen Schrubbvorgängen umfassen derzeitige Bemühungen,
Verunreinigungen von Wafern durch Partikel zu vermeiden, auch eine
Anzahl von Spülvorgängen. Insbesondere
sprühen
obere und untere Spülverteiler,
die typischerweise am Eingang zum ersten Bürstengehäuse und an den Ausgängen aus
dem ersten Bürstengehäuse und
dem zweiten Bürstengehäuse in der
Bürstenstation
angeordnet sind, DI-Wasser auf die Oberseite bzw. die Unterseite
der Wafer. Die Oberseite und die Unterseite der Wafer werden auch während des
Spin/Spülschritts,
der in der SRD-Station durchgeführt
wird, mit DI-Wasser besprüht. 1B ist
ein vereinfachter schematischer Querschnitt, der die konventionelle
Technik zeigt, die verwendet wird, um DI-Wasser auf die Unterseite
eines sich in der SRD-Station befindenden Wafers zu sprühen. Wie
dort dargestellt ist, wird der Wafer 12 in einem Becken 24 durch
Rollen 26 gehalten, die die Kante des Wafers berühren, um
ein Einbringen von Verunreinigungen entweder auf die Oberseite 12a oder
die Unterseite 12b des Wafers zu vermeiden. Eine Düse 28,
die strömungstechnisch
mit einer Quelle 30 für
DI-Wasser verbunden ist, ist am Boden des Beckens 24 angeordnet.
Während
der Wafer 12 einem Spinvorgang unterzogen wird, sprüht die Düse 28 DI-Wasser auf die Unterseite 12b des
Wafers.
-
Bei
jedem der vorgenannten Spülvorgänge kann
eine Bedienperson problemlos feststellen, ob das versprühte DI-Wasser
mit der Oberseite des Wafers ordnungsgemäß in Kontakt kommt, indem der Wafer
lediglich beobachtet wird. Die Bedienperson hat jedoch keine verlässliche
Möglichkeit
festzustellen, ob das versprühte
DI-Wasser auch mit der Unterseite des Wafers ordnungsgemäß in Kontakt
kommt, da der undurchsichtige Wafer die Sicht der Bedienperson auf
den Sprühvorgang
verhindert. Wie beispielsweise in 1B gezeigt
ist, verhindert der Wafer 12 die Sicht der Bedienperson
auf das von der Düse 28 während des
Spin/Spülschritts
versprühte DI-Wasser. In ähnlicher
Weise verhindert der Wafer die Sicht der Bedienperson auf das von
den unteren Spülverteilern
in der Bürstenstation
versprühte DI-Wasser.
In dem Fall, dass das versprühte
DI-Wasser bei einem der vorgenannten Spülvorgänge mit der Unterseite eines
Wafers nicht in ordnungsgemäßen Kontakt
kommt, kann der Spülvorgang
durch Partikel verursachte Verunreinigungen von der Unterseite des
Wafers nicht sorgfältig
genug entfernen. Wenn der Umfang von durch Partikel verursachten Verunreinigungen
an der Unterseite des Wafers einen akzeptablen Wert übersteigt,
kann die Produktionsausbeute erheblich verringert werden.
-
Angesichts
der vorstehenden Ausführungen besteht
ein Bedarf an einer verlässlichen
Technik, mit der festgestellt werden kann, ob die Vorbearbeitungseinstellungen
an einem Wafer-Reinigungssystem ausreichend sind, um einen unerwünschten
Kontakt von zu bearbeitenden Wafern mit mechanischen Komponenten
des Systems zu vermeiden. Es besteht ebenfalls ein Bedarf an einer
verlässlichen Technik,
mit der bestätigt
werden kann, dass die Unterseite eines Wafers während der Spülvorgänge ordnungsgemäß mit Flüssigkeit,
beispielsweise DI-Wasser, in Kontakt kommt.
-
Ein
Reinigungsverfahren für
Substrate ist in dem japanischen Patent Nr. 63228624A offenbart, dessen
Zusammenfassung in den "Patent
Abstracts of Japan",
Vol. 013, Nr. 026 (E-706) vom 20. Januar 1989 (1989-01-20) veröffentlicht
worden ist. Dieses Dokument offenbart ein Reinigungsverfahren für Substrate,
bei dem ein Substrat-Reinigungssystem mit
einem transparenten Substrat beschickt wird, wobei das Substrat
nach dem Waschen auf Rückstände auf
dem Wafer untersucht wird.
-
Zusammenfassung
der Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren gemäß Anspruch 1 zur Verfügung.
-
Allgemein
ausgedrückt,
verwendet die vorliegende Erfindung einen im Wesentlichen transparenten
Wafer, um an Wafer-Reinigungsanlagen durchgeführte Einstellarbeiten zu beobachten,
zu testen und zu überprüfen, bevor
in Bearbeitung befindliche Halbleiter-Wafer eine derartige Anlage
durchlaufen. Der im Wesentlichen transparente Wafer wird verwendet,
um sicherzustellen, dass der Wafer-Transportweg unbehindert ist,
und kann weiterhin verwendet werden, um zu bestätigen, dass die während der Spülvorgänge von
unten an die Wafer versprühte Flüssigkeit
mit der Unterseite des Wafers ordnungsgemäß in Kontakt kommt.
-
In
einer Ausführungsform
der Erfindung erstreckt sich der Wafer-Transportweg von einem ersten
Bürstengehäuse zu einem
zweiten Bürstengehäuse und
von dem zweiten Bürstengehäuse zu einer
Spin-, Spül-
und Trockenstation (SRD-Station). In dieser Ausführungsform hat der im Wesentlichen transparente
Wafer eine Dicke, die größer ist
als die Dicke eines im Wafer-Reinigungssystem zu bearbeitenden Halbleiter-Wafers.
-
Wenn
es sich bei dem Wafer-Reinigungssystem um eine Bürstenstation handelt, kann
der im Wesentlichen transparente Wafer beobachtet werden, während sich
der Wafer entlang des Wafer-Transportweges von der Eingangsöffnung zu
dem ersten Bürstengehäuse zu einer
Ausgangsöffnung
aus dem zweiten Bürstengehäuse bewegt,
um sicherzustellen, dass kein unerwünschter Kontakt des Wafers
mit Komponenten der Bürstenstation
stattfindet. In diesem Fall kann das Verfahren auch die Verwendung eines
im Wesentlichen transparenten Wafers umfassen, um zu bestätigen, dass
von den im ersten Bürstengehäuse und
im zweiten Bürstengehäuse vorgesehenen
unteren Spülverteilern
versprühte
Flüssigkeit,
beispielsweise DI-Wasser, mit der Unterseite des Wafers ordnungsgemäß in Kontakt
kommt. Wenn es sich bei der Wafer-Reinigungsstation um eine SRD-Station
handelt, kann der im Wesentlichen transparente Wafer beobachtet
werden, während sich
der Wafer entlang eines Wafer-Transportweges in die SRD-Station
hinein und aus ihr heraus bewegt, um sicherzustellen, dass kein
unerwünschter
Kontakt des Wafers mit Komponenten der Transporthalterung stattfindet.
In diesem Fall kann das Verfahren auch die Verwendung eines im Wesentlichen
transparenten Wafers umfassen, um sicherzustellen, dass von einer
in einem Spinbecken angeordneten unteren Düse versprühte Flüssigkeit, beispielsweise DI-Wasser,
mit der Unterseite des Wafers ordnungsgemäß in Kontakt kommt.
-
Die
vorliegende Erfindung ermöglicht
es einer Bedienperson, für
das Wafer-Reinigungssystem in verlässlicher Weise festzustellen,
ob die am System vorgenommenen Vorbearbeitungseinstellungen ausreichend
sind, um einen unerwünschten
Kontakt von zu bearbeitenden Wafern mit Komponenten des Systems
zu vermeiden, und um sicherzustellen, dass die richtigen Einstellungen
vorgenommen worden sind. Zusätzlich
können
Einstellungen an der Ausrichtung einer Sprühdüse vorgenommen werden. Dies
dient in vorteilhafter Weise dazu, die Produktionsausbeute zu erhöhen, indem
die Verunreinigung der Wafer, insbesondere der Unterseite der Wafer, mit
eingeschleppten Partikeln erheblich reduziert oder vermieden wird.
Eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ermöglicht
es einer Bedienperson des Wafer-Reinigungssystems
weiterhin sicherzustellen, dass die Unterseite eines Wafers während der
Spülvorgänge mit
der Flüssigkeit
ordnungsgemäß in Kontakt
kommt. Dies dient auch dazu, die Produktionsausbeute zu erhöhen, indem
sichergestellt wird, dass die Unterseite der Wafer sorgfältig gespült wird,
um Verunreinigungen durch Partikel zu entfernen.
-
Es
versteht sich, dass die vorstehende allgemeine Beschreibung und
die nachfolgende genaue Beschreibung beispielhaft sind und nur der
Erläuterung
dienen, so dass sie keine einschränkende Wirkung auf die beanspruchte
Erfindung haben.
-
Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
-
Die
beigefügten
Zeichnungen, die in diese Beschreibung aufgenommen sind und einen
Teil derselben darstellen, zeigen beispielhafte Ausführungsformen
der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung der Erläuterung
der Prinzipien der Erfindung.
-
1A zeigt
eine schematische Darstellung eines konventionellen Wafer-Reinigungssystems.
-
1B ist
eine vereinfachte schematische Querschnittsansicht, die die konventionelle
Technik erläutert,
die bei einer Spin-, Spül-
und Trockenstation (SRD-Station) verwendet wird, um deionisiertes (DI-)
Wasser auf die Unterseite eines Wafers zu sprühen.
-
2 ist
eine vereinfachte schematische Darstellung einer Bürstenstation,
die die Art und Weise zeigt, in der der im Wesentlichen transparente
Wafer verwendet werden kann, um den Transport eines Wafers entlang
des Wafer-Transportweges in einer Bürstenstation visuell zu überprüfen.
-
3A bis 3C sind
vereinfachte schematische Darstellungen, die die Art und Weise zeigen,
in der der im Wesentlichen transparente Wafer verwendet werden kann,
um die Überführung eines Wafers
von einer Transporthalterung zu einer SRD-Station visuell zu überprüfen.
-
4 ist
eine vereinfachte Draufsicht auf eine SRD-Station, die die Art und
Weise zeigt, in der der im Wesentlichen transparente Wafer verwendet werden
kann, um sicherzustellen, dass die Unterseite des Wafers während eines
Spin/Spülvorganges ordnungsgemäß gespült wird.
-
5 ist
ein Ablaufdiagramm, das die Verfahrensschritte darstellt, die beim Überprüfen von Vorbearbeitungseinstellungen
an einem Wafer-Reinigungssystem gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden.
-
Genaue Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
-
Die
derzeitig bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung werden nun im Einzelnen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben. 1A und 1B sind
oben im Abschnitt "Hintergrund
der Erfindung" erläutert worden.
-
Die
vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur Verfügung, bei
dem unter anderem ein im Wesentlichen transparenter Wafer verwendet
wird, um Einstellungen, die an Wafer-Reinigungsanlagen vorgenommen
werden, zu beobachten, zu testen und zu überprüfen, bevor in Bearbeitung befindliche
Halbleiter-Wafer eine derartige Anlage durchlaufen. Der Begriff "im Wesentlichen transparenter
Wafer" bedeutet im
Zusammenhang mit der Beschreibung der Erfindung einen Wafer, der
ausreichend Licht durchlässt, um
Objekte oder Bilder auf einer Seite des Wafers von der anderen Seite
des Wafers aus sehen zu können.
Der im Wesentlichen transparente Wafer ist vorzugsweise aus Polycarbonat
gefertigt; jedoch können
auch andere geeignete Materialien, beispielsweise Acrylate und Glas,
verwendet werden. Wenn Polycarbonat verwendet wird, kann der im
Wesentlichen transparente Wafer hergestellt werden, indem ein Rohling
bearbeitet wird. Wenn andere Materialien als Polycarbonat verwendet
werden, ist es für
einen Fachmann offensichtlich, dass andere bekannte Techniken für die Herstellung
des im Wesentlichen transparenten Wafers geeigneter sein können.
-
Die
Abmessungen des im Wesentlichen transparenten Wafers können variiert
werden, um den verschiedenen Erfordernissen spezieller Anwendungen
gerecht zu werden. Wenn der im Wesentlichen transparente Wafer verwendet
werden soll, um festzustellen, ob ein Wafer-Transportweg behindert ist,
hat der im Wesentlichen transparente Wafer aus Gründen, die
später
offensichtlich werden, vorzugsweise eine Dicke, die größer ist
als die Dicke der zu bearbeitenden Halbleiter-Wafer. In einer Ausführungsform
beträgt
die Dicke des im Wesentlichen transparenten Wafers ungefähr 0,060
Inch (1 Inch = 2,54 cm). Im Gegensatz dazu beträgt die Dicke eines Halbleiter-Wafers in Standardgröße ungefähr 0,028 Inch.
In dieser Ausführungsform
können
die anderen Abmessungen des im Wesentlichen transparenten Wafers
gleich denen der zu bearbeitenden Halbleiter-Wafer sein, beispielsweise
8 Inch im Durchmesser. Bei anderen Anwendungen kann es wünschenswert
sein, den im Wesentlichen transparenten Wafer dünner als einen Halbleiter-Wafer
in Standardgröße auszubilden.
-
2 ist
eine vereinfachte schematische Ansicht einer Bürstenstation, die die Art und
Weise zeigt, in der der im Wesentlichen transparente Wafer verwendet
werden kann, um den Transport eines Wafers entlang des Wafer-Transportweges
in einer Bürstenstation
visuell zu überprüfen. Wie
in 2 gezeigt ist, umfasst eine Bürstenstation 100 ein
erstes Bürstengehäuse 100a und
ein zweites Bürstengehäuse 100b.
Zu Beginn kann eine Bedienperson durch den im Wesentlichen transparenten
Wafer 102 hindurchsehen, um festzustellen, ob die Unterseite des
Wafers mit der Kassette oder einer anderen der umliegenden Haltevorrichtungen
in Kontakt kommt, während
der Wafer von der Beladestation (nicht dargestellt) in die Bürstenstation 100 überführt wird. Wenn
sich der im Wesentlichen transparente Wafer 102 danach
entlang des Wafer-Transportweges in der Bürstenstation 100 bewegt,
kann eine Bedienperson durch den im Wesentlichen transparenten Wafer 102 hindurchsehen,
um festzustellen, ob die Unterseite des Wafers mit irgendetwas anderem
als dem Gummiband des Förderbandes,
auf dem der Wafer liegt, in Kontakt kommt. Wenn beispielsweise die
Vorbearbeitungseinstellungen an der Bürstenstation nicht genau genug
vorgenommen worden sind, kann die Unterseite des Wafers mit Komponenten
der Bürstenstation
in Kontakt kommen. Der Begriff "Komponenten", so wie er im Zusammen hang
mit der Beschreibung der Erfindung benutzt wird, bezieht sich auf
die mechanischen Komponenten, Teile und Anordnungen und auf die
elektrischen Komponenten, Teile und Anordnungen eines Wafer-Reinigungssystems,
beispielsweise das Sensorkabel und den auf Rollen laufenden Beförderungsmechanismus.
-
Wenn
ein Kontakt der Unterseite des im Wesentlichen transparenten Wafers 102 mit
irgendeiner der Komponenten der Bürstenstation beobachtet wird,
können
geeignete Einstellungen an der Bürstenstation
vorgenommen werden, um einen unbehinderten Wafer-Transportweg zu
schaffen, bevor die Bearbeitung der Halbleiter-Wafer beginnt. Wenn
die Bürstenstation
eingestellt worden ist, so dass sich der im Wesentlichen transparente
Wafer ohne unerwünschten
Kontakt mit deren Komponenten entlang des Wafer-Transportweges bewegt,
kann die Bearbeitung der Halbleiter-Wafer beginnen, ohne dass ein nennenswertes
Risiko besteht, dass die Unterseite der Wafer aufgrund eines derartigen
Kontaktes durch das Einschleppen von Partikeln verunreinigt wird.
-
Wenn
sich der im Wesentlichen transparente Wafer 102 durch das
erste Bürstengehäuse 100a und
das zweite Bürstengehäuse 102b bewegt,
kann eine Bedienperson ebenfalls feststellen, ob die Bürsten 106a und 106b im
ersten Bürstengehäuse 100a und
im zweiten Bürstengehäuse 100b ordnungsgemäß arbeiten.
Darüber
hinaus kann eine Bedienperson beobachten, ob die oberen und unteren
Spülverteiler 104a und 104b am
Eingang und Ausgang des Bürstengehäuses 100a und
am Ausgang des Bürstengehäuses 100b ordnungsgemäß arbeiten.
Insbesondere kann eine Bedienperson durch den im Wesentlichen transparenten
Wafer 102 hindurchsehen, um festzustellen, ob die Flüssigkeit,
beispielsweise DI-Wasser, die von den unteren Spülverteilern 104b versprüht wird,
mit der Unterseite des Wafers ordnungsgemäß in Kontakt kommt. Wenn die
von den unteren Spülverteilern 104b versprühte Flüssigkeit mit
der Unterseite des im Wesentlichen transparenten Wafers 102 nicht
ordnungsgemäß in Kontakt kommt,
können
geeignete Einstellungen an den unteren Spülverteilern, dem Flüssigkeitsversorgungssystem
oder an beiden vorgenommen werden. Wenn geeignete Einstellungen
vorgenommen worden sind, so dass die von den unteren Spülverteilern 104b versprühte Flüssigkeit
mit der Unterseite des im Wesentlichen transparenten Wafers 102 ordnungsgemäß in Kontakt
kommt, kann die Bearbeitung der Halbleiter-Wafer beginnen, ohne
dass ein nennenswertes Risiko besteht, dass die Unterseite eines
derartigen Wafers in der Bürstenstation
nicht ausreichend gespült
wird.
-
3A bis 3C sind
vereinfachte schematische Darstellungen, die die Art und Weise zeigen,
in der der im Wesentlichen transparente Wafer verwendet werden kann,
um die Überführung eines Wafers
von einer Transporthalterung zu einer Spin-, Spül- und Trockenstation (SRD-Station)
visuell zu überprüfen. Um
eine unerwünschte
Verunreinigung durch das Einschleppen von Partikeln zu vermeiden, sollte
ein Schleifen oder ein anderer Kontakt zwischen der Transporthalterung
und der Unterseite des Wafers, wenn die Transporthalterung während des Überführungsvorganges
unter dem Wafer weggleitet, vermieden werden. 3A zeigt
die Position der Halterungsspindel 136 kurz nachdem die
Rollen 110 den im Wesentlichen transparenten Wafer 102 von den
gummibandartigen O-Ringen 138, die auf den Rollen der Transporthalterung 140 angeordnet
sind, aufgenommen haben. Bevor die Halterungsspindel 136 in
die in 3A gezeigte Position gebracht
wurde, wurde die Welle 118 benutzt, um das Halteelement 116 der
Spindel aus seiner ursprünglichen
Position anzuheben, so dass sich die Rollen 110 oberhalb
der Seitenwand 108 eines Spinbeckens befinden. Sobald die
Rollen 110 den im Wesentlichen transparenten Wafer 102 aufgenommen
haben, wird die Halterungsspindel 136 in ihre ursprüngliche
Position zurückgezogen.
-
3B zeigt
die Halterungsspindel 136 in einer teilweise zurückgezogenen
Position. Wenn die Halterungsspindel 136 zurückgezogen
ist, kann eine Bedienperson durch den im Wesentlichen transparenten
Wafer 102 hindurchsehen, um auf Anzeichen für ein Schleifen
oder einen anderen Kontakt zwischen der Transporthalterung 140 und
der Unterseite des Wafers zu achten. Wenn ein Schleifen oder ein anderer
Kontakt des im Wesentlichen transparenten Wafers 102 beobachtet
wird, können
geeignete Einstellungen an der Transporthalterung oder der SRD-Station
oder an beiden vorgenommen werden, bevor die Bearbeitung der Halbleiter-Wafer
beginnt. Sobald die geeigneten Einstellungen vorgenommen worden
sind, so dass die Transporthalterung den im Wesentlichen transparenten
Wafer nicht berührt, kann
die Bearbeitung der Halbleiter-Wafer beginnen, ohne dass ein nennenswertes
Risiko besteht, dass die Unterseite der Halbleiter-Wafer während des Überführungsvorganges
durch ein Einschleppen von Partikeln verunreinigt wird. Wie in 3C gezeigt
ist, senkt die Welle 118 das Halteelement 116 der
Spindel in seine ursprüngliche
Position ab, sobald die Halterungsspindel 136 vollständig zurückgezogen
worden ist, um einen Spin/Spülvorgang
zu beginnen.
-
4 ist
eine vereinfachte Draufsicht auf eine SRD-Station, die die Art und
Weise zeigt, in der der im Wesentlichen transparente Wafer verwendet werden
kann, um sicherzustellen, dass die Unterseite des Wafers während eines
Spin/Spülvorganges ordnungsgemäß gespült wird.
Wie in 3C gezeigt ist, wird der im
Wesentlichen transparente Wafer 102 im Spinbecken 108,
das eine Seitenwand 108a und einen Boden 108b aufweist,
gehalten. Genauer gesagt, halten vier Rollen 110, die jeweils
auf einem Stab 114 befestigt sind, den im Wesentlichen
transparenten Wafer 102 oberhalb des Halteelements 116 der
Spindel. Eine unterseitige Düse 122 ist
auf dem Boden 108b angeordnet, um Flüssigkeit, beispielsweise DI-Wasser,
auf die Unterseiten der in einem Spinbecken 108 angeordneten
Wafer zu sprühen. Während des
Spin/Spülvorganges
kann eine Bedienperson durch den im Wesentlichen transparenten Wafer 102 hindurchsehen,
um festzustellen, ob die von der unterseitigen Düse 122 versprühte Flüssigkeit
mit der Unterseite des Wafers ordnungsgemäß in Kontakt kommt. Wenn die
von der unterseitigen Düse 122 versprühte Flüssigkeit
mit der Unterseite des im Wesentlichen transparenten Wafers 102 nicht
ordnungsgemäß in Kontakt
kommt, können
geeignete Einstellungen an der SRD-Station, dem Flüssigkeitszufuhrsystem
oder an beiden vorgenommen werden. Wenn die geeigneten Einstellungen
vorgenommen worden sind, so dass die von der unterseitigen Düse 122 versprühte Flüssigkeit
mit der Unterseite des im Wesentlichen transparenten Wafers 102 ordnungsgemäß in Kontakt
kommt, kann die Bearbeitung von Halbleiter-Wafern beginnen, ohne
dass ein nennenswertes Risiko besteht, dass die Unterseite eines
derartigen Wafers während
des Spin/Spülvorganges nicht
ordnungsgemäß gespült wird.
-
5 zeigt
ein Ablaufdiagramm, das die Verfahrensschritte darstellt, die beim Überprüfen von Vorbearbeitungseinstellungen
an einem Wafer-Reinigungssystem gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden. Das Verfahren beginnt
mit Schritt 200, bei dem Vorbearbeitungseinstellungen an
einem Wafer-Reinigungssystem, beispielsweise einer Bürstenstation
oder einer SRD-Station, vorgenommen werden. Wie einem Fachmann gut
bekannt ist, werden solche Einstellungen vorgenommen, um einen unbehinderten
Wafer-Transportweg durch das Wafer-Reinigungssystem zu gewährleisten,
so dass in Bearbeitung befindliche Halbleiter-Wafer durch das System
hindurch geführt
werden können,
ohne unerwünschten
Kontakt mit Komponenten des Systems zu haben. Wie oben beschrieben
worden ist, ist ein derartiger Kontakt unerwünscht, da er zum Einschleppen
von Partikeln führen
kann, die den Wafer verunreinigen. In Schritt 202 wird
das Wafer-Reinigungssystem mit einem im Wesentlichen transparenten
Wafer beschickt. In Schritt 204 wird der im Wesentlichen
transparente Wafer beobachtet, während
er sich entlang des Wafer-Transportweges
in dem Reinigungssystem bewegt.
-
Das
Verfahren geht dann zum Entscheidungsschritt 206 über, in
dem festgestellt wird, ob der Wafer-Transportweg behindert ist.
Wenn sich der Wafer entlang des Wafer-Transportweges bewegt, ohne
dass es zu einem unerwünschten
Kontakt entweder der Oberseite oder der Unterseite des Wafers mit
Komponenten des Wafer-Reinigungssystems kommt,
ist der Wafer-Transportweg unbehindert, und das Verfahren geht zu
Schritt 210 über.
Wenn andererseits entweder die Oberseite oder die Unterseite des
Wafers entlang des Wafer-Transportweges mit Komponenten des Wafer-Reinigungssystems
in Kontakt kommt, ist der Wafer-Transportweg behindert, und das
Verfahren geht zu Schritt 208 über. In Schritt 208 wird
das Wafer-Reinigungssystem in geeigneter Weise eingestellt, um einen
unbehinderten Wafer-Transportweg zu schaffen. Beispielsweise kann es
erforderlich sein, die Höhe
der Rollen einzustellen, so dass der Wafer etwas höher gehalten
wird und dadurch die Beförderungsschiene
in einer Bürstenstation
nicht berührt.
Sobald das Wafer-Reinigungssystem so eingestellt worden ist, dass
ein Kontakt des Wafers mit Komponenten des Systems vermieden wird,
kehrt das Verfahren zu Schritt 202 zurück, so dass die Verfahrensschritte 202, 204 und 206 wiederholt
werden können.
-
Wenn
in Schritt 206 festgestellt wurde, dass der Wafer-Transportweg
unbehindert ist, geht das Verfahren zu Schritt 210 über. In
Schritt 210 beginnt das Beschicken des Wafer-Reinigungssystems
mit in Bearbeitung befindlichen Halbleiter-Wafern, und das Verfahren
ist abgeschlossen. Ohne außergewöhnliche
Umstände
bewegen sich die in Bearbeitung befindlichen Halbleiter-Wafer entlang
des Wafer-Transportweges, ohne dass sie mit Komponenten des Wafer-Reinigungssystems
in Kontakt kommen, da die Vorbearbeitungseinstellungen unter Verwendung
des im Wesentlichen transparenten Wafers zuvor überprüft wurden. In einer Ausführungsform
hat der im Wesentlichen transparente Wafer eine Dicke, die größer ist
als die Dicke eines Halbleiter-Wafers in Standardgröße, um sicherzustellen,
dass zwischen dem Wafer und Komponenten des Wafer-Reinigungssystems
ein größerer Freiraum
besteht, als tatsächlich
für einen
unbehinderten Wafer-Transportweg erforderlich ist. Die Verwendung
des im Wesentlichen transparenten Wafers ermöglicht es einer Bedienperson,
durch den Wafer hindurch zu sehen und visuell festzustellen, dass
es keinen unerwünschten Kontakt
zwischen der Unterseite des Wafers und Komponenten des Wafer-Reinigungssystems
gibt, während
sich der Wafer entlang des Wafer-Transportweges bewegt. Auf diese
Weise können
Verunreinigungen durch das Einschleppen von Partikeln von sich in
Bearbeitung befindenden Halbleiter-Wafern, was durch einen derartigen
Kontakt auftreten könnte,
vermieden werden.
-
In
einer Ausführungsform
ist das Wafer-Reinigungssystem eine Bürstenstation. In dieser Ausführungsform
kann der im Wesentlichen transparente Wafer beobachtet werden, während er
sich entlang des Wafer-Transportweges von der Eingangsöffnung zum
ersten Bürstengehäuse zu einer
Ausgangsöffnung
aus dem zweiten Bürstengehäuse bewegt,
um sicherzustellen, dass es keinen unerwünschten Kontakt des Wafers
mit Komponenten der Bürstenstation gibt.
In dieser Ausführungsform
kann das Verfahren auch die Verwendung des im Wesentlichen transparenten
Wafers umfassen, um festzustellen, ob Flüssigkeit, beispielsweise DI-Wasser,
die von in dem ersten und dem zweiten Bürstengehäuse vorgesehenen unteren Spülverteilern
versprüht
wird, mit der Unterseite des Wafers ordnungsgemäß in Kontakt kommt. In einer
anderen Ausführungsform
ist die Wafer-Reinigungsstation eine SRD-Station. In dieser Ausführungsform
kann der im Wesentlichen transparente Wafer beobachtet werden, während er
sich entlang des Wafer-Transportweges in die SRD-Station hinein
und aus ihr heraus bewegt, um sicherzustellen, dass es keinen unerwünschten
Kontakt zwischen dem Wafer und Komponenten der Transporthalterung
gibt. In dieser Ausführungsform
kann das Verfahren auch die Verwendung des im Wesentlichen transparenten
Wafers umfassen, um festzustellen, ob Flüssigkeit, beispielsweise DI-Wasser, die von einer
in einem Spinbecken vorgesehenen unteren Düse versprüht wird, mit der Unterseite
des Wafers ordnungsgemäß in Kontakt
kommt.
-
Zusammenfassend
kann gesagt werden, dass die vorliegende Erfindung ein Verfahren
schafft, bei dem ein im Wesentlichen transparenter Wafer verwendet
wird, um Vorbearbeitungseinstellungen an einem Wafer-Reinigungssystem
zu überprüfen und um
sicherzustellen, dass geeignete Einstellungen vorgenommen werden.
Zusätzlich
können
Einstellungen an der Ausrichtung einer Sprühdüse vorgenommen werden. Die
Erfindung ist hier anhand von mehreren bevorzugten Ausführungsformen
beschrieben worden. Andere Ausführungsformen
der Erfindung werden für
einen Fachmann durch das Studium der Beschreibung und durch die
praktische Anwendung der Erfindung offensichtlich. Die oben beschriebenen Ausführungsformen
und bevorzugten Merkmale sind lediglich als beispielhaft anzusehen,
wobei die Erfindung durch die beigefügten Ansprüche definiert wird.