DE69206295T2 - Ladungsschleuse und Wafertransportsysteme. - Google Patents

Ladungsschleuse und Wafertransportsysteme.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ladungsschleuseneinheit, insbesondere eine Ladungsschleuseneinheit zum Transferieren eines Wafers zwischen Atmosphären mit unterschiedlichen Drucken.
  • Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Ladungsschleuseneinheit, die sich zwischen ersten und zweiten Atmosphären befindet, zum Speichern eines von der ersten Atmosphäre transferierten Wafers und die angeordnet ist, um von der ersten Atmosphäre abgeblockt zu sein, danach in eine Atmosphäre wenigstens im wesentlichen ähnlich zu der zweiten Atmosphäre eingestellt zu werden und so geöffnet zu werden, daß sie mit der zweiten Atmosphäre in Verbindung steht, um den Wafer an die zweite Atmosphäre zu transferieren, wobei die Einheit umfaßt: eine Ladungsschleusenkammer, eine Halteeinrichtung, die sich in der Ladungsschleusenkammer befindet, zum Halten des Wafers, und eine Dreheinrichtung zum Drehen des durch die Halteeinrichtung gehaltenen Wafers. Eine derartige Ladungsschleuseneinheit ist in der EP-A-0 288 233 offenbart.
  • Wenn ein Halbleiterwafer zwischen einer Verarbeitungskammer zur Verarbeitung eines Halbleiterwafers in einer Vakuumatmosphäre und dem äußeren (atmosphärischen Druck) transferiert werden soll, wird eine Ladungsschleuseneinheit verwendet, um die Betriebseffizienz durch Verkürzen der zur Evakuierung benötigten Zeit zu verbessern. Mit dieser Ladungsschleuseneinheit wird beispielsweise zum Laden des Wafers in die Verarbeitungskammer von außen, der Wafer zunächst in einer Ladungsschleusenkammer angeordnet, der Innenraum der Ladungsschleusenkammer auf einen vorgegebenen Druck evakuiert, die Ladungsschleusenkammer geöffnet, so daß sie mit der Atmosphäre in der Verarbeitungskammer in Verbindung steht und dann der Wafer in die Verarbeitungskammer geladen.
  • Ein Halbleiterwafer besitzt eine Kristallorientierung. Wenn ein Wafer verarbeitet oder getestet werden soll, muß somit nicht nur seine zentrale Position, sondern auch seine Orientierung und Richtung einer Anordnung manchmal ausgerichtet werden.
  • Beispielsweise werden in einer Ionenimplantationseinheit (wie beispielsweise in Figur 1 gezeigt), Ionen, die durch einen in einer Stationseinheit T angeordneten Ionengenerator I erzeugt werden, durch einen Ahalysemagneten M abgelenkt und sequentiell in einen Wafer W auf einem Drehteller la (aufrechtstehend während einer Ionenimplantation) in einer Verarbeitungskammer durch eine Beschleunigungsröhre A implantiert. Jeder Wafer muß auf dem Drehteller 1a von außen plaziert werden, so daß er richtig ausgerichtet ist.
  • Für diesen Zweck werden in herkömmlicher Weise und wie in Figur 2 gezeigt Wafer W von einem an einer vorgegebenen Position außerhalb der Verarbeitungskammer 1 angeordneten Träger 3 einzeln an eine Ausrichtungseinheit D durch einen Transferroboter R1 auf der Außenluftseite transferiert. Ein Orientierungsfehler und ein Positionsfehler der Mitte jedes Wafers werden durch die Ausrichtungseinheit OD erfaßt und zwei Korrekturschritte zur Korrektur der Orientierung und Mittenposition werden zur Korrektur der Fehler durchgeführt, wodurch der Wafer W positioniert wird. Dann wird der Wafer W in der Ausrichtungseinheit OD durch den Transferroboter R1 an eine Ladungsschleuseneinheit 2 transferiert. Die Ladungsschleuseneinheit 2 wird evakuiert und der Wafer W wird an den Drehtisch 1a von der Ladungsschleuseneinheit 2 durch einen Transferroboter R2 auf der Seite der Verarbeitungskammer 1 transferiert.
  • Wenn bei einen derartigen herkömmlichen Verfahren die Wafer einzeln von dem Träger in die Ladungsschleuseneinheit transferiert werden, müssen sie allerdings durch die Ausrichtungseinheit laufen, was eine Zunahme der Anzahl von Waferbehandlungszeiten zur Folge hat. Somit besteht eine Tendenz, daß eine Beschädigung an dem Wafer auftritt oder daß Partikel oder Staub an dem Wafer anhaften, was zu einer Herabsetzung der Ausbeute führt. Gleichzeitig wird die Anzahl von Behandlungsschritten erhöht, die Ladezeit verlängert und der Verarbeitungsdurchsatz der Ladungsschleuseneinheit verringert.
  • Bezüglich der Ausrichtungseinheit muß ein Servomechanismus für eine Bewegung des Wafers in X- und Y-Richtungen richtig sein, z.B. die Mittenposition des Wafers. Infolgedessen wird die Ausrichtungseinheit kompliziert und kostenaufwendig und erfordert einen zusätzlichen Installationsraum für den Servomechanismus.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
  • - eine kompakte Ladungsschleuseneinheit bereitzustellen, die den Durchsatz und die Ausbeute erhöhen kann.
  • Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
  • - ein Wafertransfersystem bereitzustellen, welches effizient einen Positionsfehler eines Wafers korrigieren kann.
  • Die vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner umfaßt: eine Absaugeinrichtung zum Evakuieren der Ladungsschleusenkammer und eine Fehlererfassungseinrichtung, einschließlich einer Einrichtung zum Aufstrahlen von Licht auf den Wafer, zum Erfassen eines Positionsfehlers der Mitte des Wafers und eines Orientierungsfehlers des Wafers auf der Grundlage von Daten, die durch die Aufstrahlung von Licht auf den Wafer erhalten werden, wenn der Wafer durch die Dreheinrichtung in der Ladungsschleusenkammer gedreht wird.
  • Diese Erfindung läßt sich vollständiger aus der folgenden eingehenden Beschreibung im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen verstehen. In den Zeichnungen zeigen:
  • Fig. 1 eine Ansicht, die einen Gesamtaufbau einer herkömmlichen Ionenimplantationseinheit zeigt;
  • Fig. 2 eine Ansicht, die ein herkömmliches Wafertransfersystem der Ionenimplantationseinheit zeigt;
  • Fig. 3 einen Längsquerschnitt, der eine Ladungsschleuseneinheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • Fig. 4 eine Ansicht zur Erläuterung der Positionsbeziehung zwischen einem Wafer und einem optischen Pfad;
  • Fig. 5 bis 8 Querschnittsansichten, die verschiedene Anordnungen eines Lichtempfangsabschnitts und eines Lichtaussendeabschnitts zeigen;
  • Fig. 9 eine Ansicht, die ein Wafertransfersystem gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und
  • Fig. 10 eine Querschnittsansicht, die eine Teilanordnung der in Figur 3 gezeigten Ladungsschleuseneinheit zeigt.
  • Die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
  • Figur 3 ist eine Querschnittsansicht, die einen Aufbau einer Ladungsschleuseneinheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. In dieser Ausführungsform bilden ein mit einem Boden versehenes zylindrisches Element 4, welches nach oben offen ist und eine beispielsweise aus einer Glasplatte gebildete Deckelplatte 4a zum Verschließen der oberen Oberfläche des zylindrischen Elements 4 eine Ladungsschleusenkammer 5. Eine magnetische Abdichtung (nicht gezeigt) befindet sich in einem zylindrischen Basisabschnitt 4c, der von dem Mittenabschnitt der unteren Oberfläche des Bodenabschnitts des zylindrischen Elements 4 vertikal nach unten verläuft. Eine Drehwelle 4b, die sich um eine vertikale Achse dreht, ist in die Ladungsschleusenkammer 5 an der Mittenposition des Bodenabschnitts durch die magnetische Abdichtung hermetisch eingefügt.
  • Ein (nicht dargestellter) Motor ist mit dem unteren Ende der Drehwelle 4b verbunden und ein Drehteller 4d ist an dem oberen Ende der Drehwelle 4b vorgesehen. Eine Festspanneinheit, umfassend Elektroden 4a zum elektrostatischen Festspannen eines Wafers befindet sich auf der oberen Oberfläche des Drehtisches 4b. Bei dieser Anordnung bilden die Festspanneinheit und der Drehtisch 4d einen Halteabschnitt.
  • Luftzuführungspfade 6, die jeweils einen Auslaßpfad zum Evakuieren der Ladungsschleusenkammer 5 aufweisen, sind beispielsweise an zwei Abschnitten unter dem zylindrischen Element 5 vorgesehen. Die Luftzuführungspfade 6 weisen Auslaßrohre 6a bzw. 6b auf, zum Bilden einer Zweischritt- Evakuierung.
  • Ein durch eine Glasplatte gebildetes Fenster 7 ist auf einem Teil einer Seitenfläche des zylindrischen Elements 4 angebracht und ein Kastenelement 7a ist auf dem zylindrischen Element 4 angebracht, um die äußere Oberfläche des Fensters 7 zu decken. Ein Lichtaussendeabschnitt 8a zum Aussenden eines Laserstrahls befindet sich auf dem Bodenabschnitt des Kastenelements 7a. Ein Spiegel 8b, eine zylindrische Linse 8c und ein Lichtempfangsabschnitt 8d sind in dem Kastenelement 7a untergebracht. Der Spiegel 8b reflektiert den Laserstrahl, der von dem Lichtaussendeabschnitt 8a nach oben ausgesendet worden ist, rechtwinklig auf das Innere der Ladungsschleusenkammer 5. Die Linse 8c formt den Strahlpunkt des Laserstrahls in eine dünne längliche Form. Der Lichtempfangsabschnitt 8d empfängt den von der Ladungsschleusenkammer 5 zurückgeführten Laserstrahl.
  • Ein Spiegel 8e, der rechtwinklig einen durch das Fenster 7 einfallenden Laserstrahl reflektiert, um einen optischen Pfad senkrecht zu dem Pfad des Wafers zu bilden und ein Spiegel 8f, der den durch den Spiegel 8e reflektierten Laserstrahl zur Außenseite des Fensters 7 reflektiert, sind in der Ladungsschleusenkammer 5 angeordnet. Die Positionen des Spiegelpaars 8e und 8f sind auf Stellen angeordnet, an denen die Mitte der Hauptachse eines Schlitzabschnitts S des Laserstrahls sich beispielsweise auf der Peripherie (ausschließlich eines linearen Abschnitts 1, der als Orientierungsabflachung bezeichnet wird) des Wafers W befindet, wie in Figur 4 gezeigt, wenn die Mitte des Wafers mit der Mitte der Drehung der Drehwelle 4 übereinstimmt.
  • Der Lichtaussendeabschnitt 8a, der Spiegel 8b, die Linse 8c und der Lichtempfangsabschnitt 8d bilden eine erste Einheit zusammen mit dem Fenster 7 und dem Kastenelement 7a. Die Spiegel 8e und 8f in der Ladungsschleusenkammer 5 sind auf einem U-förmigen gemeinsamen Halteelement 89 zur Bildung einer zweiten Einheit angebracht und an dem Fenster 7 durch ein Befestigungselement 8h befestigt.
  • Wenn die jeweiligen Elemente zur Bildung der ersten und zweiten Einheiten wie voranstehend beschrieben kombiniert werden, dann werden die relative Positionsbeziehung zwischen dem Lichtaussendeabschnitt 8a, dem Spiegel 8b und der Objektivlinse 8c und die Position des Lichtempfangsabschnitts 8d der ersten Einheit voreingestellt, und die Positionen des Spiegelpaars 8e und 8f der zweiten Einheit werden voreingestellt. Um die ersten und zweiten Einheiten der Ladungsschleuseneinheit einzubauen, müssen somit nur die Positionen der zwei Einheiten eingestellt werden. Infolgedessen kann ein optischer Pfad leicht mit einer hohen Genauigkeit in einer kleinen Ladungsschleuseneinheit eingestellt werden.
  • Der Lichtempfangsabschnitt 8d ist mit einer Betriebseinrichtung 9 verbunden, um einen Positionsfehlerbetrag des Wafers W in der Ladungsschleusenkammer 5 zu berechnen, das heißt den Fehlerbetrag in einer Mittenposition und einer Orientierung (Drehungswinkel) des Wafers W auf der Basis eines elektrischen Signals entsprechend einem durch den Lichtempfangsabschnitt 8d empfangenen Lichtbetrag zu berechnen. In Figur 3 bilden der Lichtaussendeabschnitt 8a, der Lichtempfangsabschnitt 8d und die Betriebseinrichtung 9 eine Positionsfehlererfassungseinrichtung des Wafers. Die Ladungsschleuseneinheit gemäß dieser Ausführungsform besitzt die voranstehend beschriebene Anordnung.
  • In der voranstehend beschriebenen und in Figur 3 gezeigten Ausführungsform sind die Lichtaussende- und Lichtempfangsabschnitte 8a und 8d als die erste Einheit kombiniert und befinden sich in dem Kastenelement 7a. Allerdings sind sie nicht auf diese Anordnung beschränkt, sondern können an verschiedenen Positionen angeordnet werden.
  • In einer in Figur 5 gezeigten Anordnung befindet sich ein Lichtaussendeabschnitt 8a außerhalb des Kastenelements 7a und ein von dem Lichtaussendeabschnitt 8a ausgesendeter Laserstrahl fällt auf eine Ladungsschleusenkammer 5 durch eine transparente Platte 8i ein. Die in Figur 5 gezeigte Anordnung besitzt Vorteile dahingehend, daß ein Spiegel 8b weggelassen werden kann.
  • In einer in Figur 6 gezeigten Anordnung befindet sich ein Lichtaussendeabschnitt 8a unter einer Ladungsschleusenkammer 5 und ein von dem Lichtaussendeabschnitt 8a ausgesendeter Laserstrahl fällt auf eine Ladungsschleusenkammer 5 durch eine transparente Platte 8j ein. Die in Figur 6 gezeigte Anordnung besitzt Vorteile dahingehend, daß die Spiegel 8b und 8e weggelassen werden können. Obwohl dies in Figur 6 nicht gezeigt ist, kann sich eine Linse 8c entweder innerhalb oder außerhalb der Ladungsschleusenkammer 5 befinden.
  • In einer in Figur 7 gezeigten Anrodnung ist ein Lichtempfangsabschnitt 8d über einer Ladungsschleusenkammer 5 angeordnet und ein Laserstrahl von der Ladungsschleusenkammer 5 fällt über eine transparente Platte 8k auf den Lichtaussendeabschnitt 8d ein. Die in Figur 7 gezeigte Anordnung besitzt Vorteile dahingehend, daß ein Spiegel 8f weggelassen werden kann. In der in Figur 7 gezeigten Anordnung kann die Position eines Lichtaussendeabschnitts 8a irgendeine der in den Figuren 3, 5 oder 6 gezeigten sein. Wenn sich der Lichtaussendeabschnitt 8a an der in Figur 6 gezeigten Position befindet, können alle Spiegel weggelassen werden.
  • In einer in Figur 8 gezeigten Anordnung befindet sich der Lichtempfangsabschnitt 8d in einer Ladungsschleusenkammer 5. Die in Figur 8 gezeigte Anordnung besitzt Vorteile dahingehend, daß wie in Figur 7 ein Spiegel 8f weggelassen werden. In der in Figur 8 gezeigten Anordnung kann die Position des Lichtaussendeabschnitts 8a irgendeine der in den Figuren 3, 5 oder 6 gezeigten sein.
  • Ein Betrieb der voranstehend beschriebenen Ladungsschleuseneinheit wird nachstehend unter Bezugnahme auf Figur 3 beschrieben.
  • Ein Gatter (nicht gezeigt) der Ladungsschleusenkammer 5 auf der Außenluftseite wird geöffnet und ein nicht verarbeiteter Wafer W, der sich in einer Außenluft befindet, wird in die Ladungsschleusenkammer 5 mittels eines (nicht dargestellten) Transfermechanismus durch ihre Einlaßöffnung geladen, auf dem Drehteller 4d plaziert und durch die elektrostatische Festspanneinrichtung auf dem Drehteller 4d befestigt. Das Gatter auf der Außenluftseite wird geschlossen und die Ladungsschleusenkammer 5 wird auf einen vorgegebenen Vakuumgrad evakuiert. Ein (nicht gezeigter) Motor wird betätigt, um den Wafer W einmal zu drehen, während der Lichtaussendeabschnitt 8a einen Laserstrahl aussendet. Wenn ein Startpunkt einer Datenerfassung in der Nähe des Scheitelpunkts der Orientierungsabflachung ist, erscheint ein Maximum entsprechend dem Scheitelpunkt der Orientierungsabflachung an beiden Enden der Erfassungsdaten, was manchmal beim Datenlesezugriff Unannehmlichkeiten verursacht. Somit wird der Wafer W normalerweise um 360º + 5º gedreht.
  • Ein Betrag eines durch den Lichtempfangsabschnitt 8d empfangenen Laserstrahls entspricht der Position der Peripherie des Wafers W in dem Laserstrahlbereich. Somit kann ein Abstand von der Mitte einer Drehung zu der Peripherie des Wafers W innerhalb des Laserstrahlbereichs bei jeder Winkelposition durch die Betriebseinrichtung 9 auf der Grundlage eines elektrischen Signalausgangs von dem Lichtempfangsabschnitt 8d erhalten werden. Die Orientierungsabflachung 1 zur Bestimmung der Kristallorientierung ist in dem Wafer W gebildet. Deshalb kann ein Fehlerbetrag der Mitte des Wafers W von einer korrekten Position und ein Fehlerbetrag (Fehlerbetrag im Drehwinkel) der Orientierung des Wafers W von einer korrekten Position gleichzeitig erfaßt werden, indem der voranstehend beschriebene Abstand bei jeder Winkelposition des Wafers ermittelt wird.
  • Der Positionsfehler der Mitte des Wafers muß nicht derjenige von der korrekten Position sein, sondern er kann ein Abstand von einem bestimmten Referenzpunkt sein und der Fehler im Drehwinkel kann ein Winkel der Orientierungsabflachung in Bezug auf eine bestimmte Referenzlinie sein.
  • Dann wird die elektrostatische Festspanneinrichtung freigegeben, ein Gatter (nicht gezeigt) in der Verarbeitungskammer wird geöffnet und der Wafer W wird in die Verarbeitungskammer durch ihre Auslaßöffnung mittels des (nicht dargestellten) Transfermechanismus geladen.
  • Der Positionsfehler der Mitte des Wafers und der Fehler im Drehwinkel des Wafers können in dieser Weise in der Ladungsschleuseneinheit erfaßt werden. In dieser Ausführungsform kann beispielsweise ein (nicht dargestellter) Ausrichtungsmechanismus in die Ladungsschleuseneinheit eingebaut werden, um diese Fehler zu korrigieren. Alternativ kann eine Ausrichtung durchgeführt werden, wenn der Wafer von der Ladungsschleuseneinheit in die Bearbeitungskammer hinein transferiert wird, wie in einer anderen nachstehend noch zu beschreibenden Ausführungsform.
  • Figur 9 zeigt einen Teil eines Transfersystems zum Transferieren eines Wafers an einen Drehteller 1a in einer Verarbeitungskammer 1 einer Ionenimplantationseinheit von außen (vom atmosphärischen Druck). In diesem System werden erste und zweite Ladungsschleuseneinheiten 11a und 11b, die jeweils eine optische Pfadeinheit lo mit Lichtaussende- und -empfangsabschnitten und Spiegeln wie in Figur 3 gezeigt aufweisen, nebeneinander angeordnet.
  • Ein Transfermechanismus 12 umfassend beispielsweise einen Gelenkroboter ist in der Verarbeitungskammer 1 vorgesehen. Eine Steuereinheit 13 zum Steuern des Tranfsermechanismus 12 auf der Basis eines Betriebsergebnisses ist mit dem Ausgang einer mit der optischen Pfadeinheit 10 verbundenen Betriebseinrichtung 9 verbunden. Ein Bezugszeichen 14 bezeichnet einen Transfermechanismus auf der Außenluftseite; und 15a und 15b bezeichnen Waferträger, die sich an vorgegebenen Positionen befinden.
  • Ein Betrieb des in Figur 9 gezeigten Systems wird nachstehend beschrieben.
  • Die nicht verarbeiteten Wafer W, die in dem in der Außenluft angeordnetem Träger 15a oder 15b zwischengespeichert sind, werden einzeln in die erste Ladungsschleuseneinheit 11 an einer unteren Position in Figur 9 durch den Transfermechanismus 14 durch ein Gatter G1 auf der Außenluftseite geladen. Wenn ein Wafer W transferiert ist, wird das Gate G1 geschlossen und die Ladungsschleuseneinheit lla wird evakuiert. Der Wafer W wird während oder nach der Evakuierung gedreht wie voranstehend beschrieben und der Positionsfehler des Wafers W wird durch die Betriebseinrichtung 9 durch ein Positionsfehler-Erfassungseinrichtung 100, das heißt auf der Basis eines elektrischen Signals von der optischen Pfadeinheit 10 erfaßt.
  • Danach wird ein Gatter G2 auf der Seite der Verarbeitungskammer 1 geöffnet und der Wafer W in der Ladungsschleuseneinheit 11a wird an eine vorgegebene Position auf dem Drehteller 1a durch den Transfermechanismus 12 transferiert. Zu dieser Zeit liefert die Steuereinheit 13 ein Steuersignal an den Transfermechanismus 12, so daß der Positionsfehler der Mitte und der Fehler im Drehwinkel des Wafers W, der in der Ladungsschleuseneinheit 11a auftritt, auf der Basis des von der Betriebseinrichtung 9 gelieferten Betriebsergebnisses (Positionsfehlerbetrag des Wafers) korrigiert werden, wenn der Wafer W an die vorgegebene Position auf dem Drehtisch 1a plaziert wird.
  • Hinischtlich der Steuerung des Transfermechanismus 12 kann der Positionsfehlerbetrag korrigiert werden, wenn der Transfermechanismus 12 dabei ist, den Wafer W in die Ladungsschleuseneinheit 11a oder 11b aufzunehmen, oder wenn er dabei ist, den Wafer W auf dem Drehtisch 1a zu plazieren oder in einem Prozeß, nachdem der Transfermechanismus 12 den Wafer W empfängt und bevor der Transfermechanismus 12 den Wafer W plazieren wird.
  • Hinsichtlich einer Korrektur des in der Ladungsschleuseneinheit erfaßten Positionsfehlers muß der Fehler im Drehwinkel des Wafers durch die Drehwelle 4b in der Ladungsschleuseneinheit korrigiert werden und nur der Positionsfehler der Mitte des Wafers W kann durch den Transfermechanismus 12 korrigiert werden.
  • Da das in Figur 9 gezeigte System zwei Ladungsschleuseneinheiten aufweist, während ein Wafer W von einer Ladungsschleuseneinheit 11a oder 11b in die Verarbeitungskammer 1 geladen wird, kann eine Ausrichtung (Detektion eines Positionsfehlers) des nächsten Wafers W auf der anderen Ladungsschleuseneinheit 11b oder 11a ausgeführt werden. Dann kann eine Wartezeit zur Ausrichtung zur Erhöhung des Durchsatzes beseitigt werden.
  • Hinsichtlich des Gatters G1 jeder der Ladungsschleuseneinheiten 11a und 11b, wenn die Wafereinlaßöffnung so gebildet ist, daß sie eine um beispielsweise 45º zur vertikalen Achse geneigte Oberfläche 16 aufweist und das Gatter G1 zum Öffnen und Schließen der Einlaßöffnung mit einem Schwenkelement 17 versehen ist, welches um eine horizontale Achse P verschwenkt werden kann, wie in Figur 10 gezeigt, dann wird der Bewegungspfad des Gatters G1 in der transversalen Richtung nicht verbreitert und sein Bewegungsabstand kann minimiert werden, was den Installationsraum minimiert. In diesem Fall kann das Gatter G1, anstelle daß es verschwenkt wird, linear in die vertikale Richtung bewegt werden, oder die voranstehend beschriebene Anordnung kann auf das Gatter G2 auf der Seite der Verarbeitungskammer angewendet werden.
  • Eine Erfassung des Positionsfehlers des Wafers ist nicht auf das in dieser Ausführungsform beschriebene Verfahren beschränkt, und z.B. eine Lichtreflexion durch den Umfang des Wafers kann für diese Erfassung verwendet werden.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf einen Wafertransfer zwischen Atmosphären mit unterschiedlichen Drucken beschränkt, sondern kann in ähnlicher Weise auf einen Wafertransfer zwischen Atmosphären mit verschiedenen Gastypen angewendet werden.
  • Da der Positionsfehler des Wafers in der Ladungsschleuseneinheit erfaßt wird, kann wie voranstehend beschrieben wurde, gemäß der vorliegenden Erfindung eine vorübergehende Plazierung des Wafers auf der Ausrichtungseinheit vermieden werden. Infolgedessen kann eine Beschädigung des Wafers und an dem Wafer aufgebrachte Staubpartikel verringert werden, wodurch die Ausbeute erhöht wird. Da die zum Laden benötigte Zeit verkürzt werden kann, kann zusätzlich der Durchsatz erhöht werden und da die Ausrichtungseinheit weggelassen werden kann, kann die Größe des Gesamtsystens verringert werden. Da ferner der Positionsfehler auf der Grundlage von Daten ermittelt wird, die durch Drehung des Wafers erhalten werden, muß ein System mit großen Abmessungen, beispielsweise eine TV-Kamera, nicht verwendet werden, was eine Größenzunahme der Ladungsschleuseneinheit verhindert.
  • Wenn der in der Ladungsschleuseneinheit erfaßte Positionsfehler des Wafers durch den Transfermechanismus, der sich in der Verarbeitungskammer beispielsweise in einer Vakuumatmosphäre befindet, korrigiert wird, kann ein Transfer und eine Korrektur des Positionsfehlers gleichzeitig ausgeführt werden, was somit weiter den Durchsatz erhöht. Wenn in dieser Weise der Positionsfehler an der letzten Position des Wafers korrigiert wird, z.B. an einer Position in der Nähe des Drehtellers in der Verarbeitungskammer, kann eine hochgenaue Ausrichtung durchgeführt werden.

Claims (15)

1. Ladungsschleuseneinheit, die sich zwischen ersten und zweiten Atmosphären befindet, zum Speichern eines von der ersten Atmosphäre transferierten Wafers, und die angeordnet ist, um von der ersten Atmosphäre abgeblockt zu werden, danach in eine Atmosphäre ähnlich zu der zweiten Atmosphäre eingestellt zu werden und um geöffnet zu werden, um mit der zweiten Atmosphäre in Verbindung zu stehen, um den Wafer an die zweite Atmosphäre zu transferieren, wobei die Einheit umfaßt:
eine Ladungsschleusenkammer (5),
eine Halteeinrichtung (4d), die sich zum Halten des Wafers in der Ladungsschleusenkammer befindet; und
eine Dreheinrichtung (4b) zum Drehen des durch die Halteeinrichtung gehaltenen Wafers;
dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner umfaßt:
eine Entlüftungseinrichtung (6a, 6b) zum Evakuieren der Ladungsschleusenkammer; und
eine Fehlererfassungseinrichtung mit einer Einrichtung zum Aufstrahlen von Licht auf den Wafer, zum Erfassen eines Positionsfehlers der Mitte des Wafers und eines Orientierungsfehlers des Wafers auf der Grundlage von Daten, die durch das Aufstrahlen von Licht auf den Wafer erhalten werden, wenn der Wafer durch die Dreheinrichtung (4b) in der Ladungsschleusenkammer (5) gedreht wird.
2. Ladungsschleuseneinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fehlererfassungseinrichtung angeordnet ist, um den Waferpositionsfehler und den Waferorientierungsfehler auf der Grundlage von Daten zu erfassen, die durch das Aufstrahlen von Licht auf den Wafer erhalten werden, wenn der Wafer durch die Dreheinrichtung (4b) in der Ladungsschleusenkammer (5) während der Evakuierung der Ladungsschleusenkammer (5) durch die Entlüftungseinrichtung (6a, 6b) gedreht wird.
3. Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fehlererfassungseinrichtung umfaßt: eine optische Einheit zum Erzeugen eines elektrischen Signals auf der Grundlage der optischen Daten, die durch das Aufstrahlen von Licht auf den Wafer, der sich dreht, erhalten werden, und eine Betriebseinrichtung (9), die mit der optischen Einheit verbunden ist, zum Berechnen des elektrischen Signals.
4. Einheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Einheit umfaßt: einen Lichtaussendeabschnitt zum Aussenden eines Laserstrahls, und einen Lichtempfangsabschnitt (8d) zum Empfangen des von dem sich drehenden Wafer ausgesendeten Laserstrahls und zum Umwandeln des Laserstrahls in ein elektrisches Signal.
5. Einheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtempfangsabschnitt (8d) angeordnet ist, um den durch einen Peripherieabschnitt des Wafers laufenden Laserstrahl zu empfangen und einen Lichtbetrag davon erfaßt.
6. Einheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtempfangsabschnitt (8d) angeordnet ist, um den durch einen Umfangsabschnitt des Wafers reflektierten Laserstrahl zu empfangen und einen Lichtbetrag davon erfaßt.
7. Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dreheinrichtung (4b) angeordnet ist, um die Halteeinrichtung (4d, 4e) zu drehen.
8. Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladungsschleusenkammer (5) umfaßt: eine Wafereinlaßöffnung mit einer offenen Obrfläche (16), die schräg nach unten geneigt ist, und ein Schwenkelement (17), welches zum Öffnen und Schließen der Wafereinlaßöffnung um eine horizontale Achse schwenkbar ist.
9. Transfersystem umfassend eine Ladungsschleuseneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 8, eine Transfereinrichtung (12) zum Transferieren des Wafers in der Ladungsschleuseneinheit (11a, 11b) an eine vorgegebene Position in der zweiten Atmosphäre, und eine Steuereinrichtung (13) zum Steuern der Transfereinrichtung (12), wobei die Steuereinrichtung (13) angeordnet ist, um die Transfereinrichtung (12) so zu steuern, daß sich der Wafer an der vorgegebenen Position in der zweiten Atmosphäre befindet, nachdem sein Positionsfehler der Mitte und sein Orientierungsfehler auf der Grundlage der Daten von der Fehlererfassungseinrichtung korrigiert sind.
10. Systam nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Transfereinrichtung (12) eine Funktion zum Korrigieren des Positionsfehlers der Mitte des Wafers und des Orientierungsfehlers des Wafers aufweist und der Positionsfehler der Mitte des Wafers und der Orientierungsfehlers des Wafers während eines Transfer des Wafers durch die Transfereinrichtung korrigiert werden.
11. System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Korrigieren des Positionsfehlers der Mitte des Wafers und des Orientierungsfehlers des Wafers in der Ladungsschleusenkammer angeordnet ist und der Positionsfehler der Mitte des Wafers und der Orientierungsfehler des Wafers in der Ladungsschleusenkammer durch die Fehlerkorrektureinrichtung korrigiert werden.
12. System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Orientierungsfehler des Wafers durch eine Drehung des Wafers durch die Dreheinrichtung korrigiert wird.
13. System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Orientierungsfehler des Wafers während einer Evakuierung der Ladungsschleusenkammer korrigiert wird.
14. Transfersystem nach Anspruch 9, umfassend eine weitere derartige Ladungsschleuseneinheit, wobei die Transfereinrichtung (12) angeordnet ist, um den Wafer in jeder der ersten Ladungsschleuseneinheit (11a, 11b) und einer zweiten Ladungsschleuseneinheit (11a, 11b) an eine vorgegebene Position in der zweiten Atmosphäre zu transferieren.
15. System nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Positionsfehler der Mitte des Wafers und der Orientierungsfehler des Wafers bei einer Verwendung des Transfersystems in der zweiten Ladungsschleuseneinheit (11a, 11b) während eines Transfers von der ersten Ladungsschleuseneinheit (11a, 11b) an die zweite Atmosphäre erfaßt werden.
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