DE69615929T2

DE69615929T2 - Optischer Lagekalibrierungssystem

Info

Publication number: DE69615929T2
Application number: DE69615929T
Authority: DE
Inventors: Richard F. Landau; Edward D. Schultheis
Original assignee: Varian Semiconductor Equipment Associates Inc
Current assignee: Varian Semiconductor Equipment Associates Inc
Priority date: 1995-06-07
Filing date: 1996-06-04
Publication date: 2002-06-13
Anticipated expiration: 2016-06-05
Also published as: JPH09115981A; EP0747933B1; US5742393A; KR970003754A; EP0747933A1; JP3982644B2; DE69615929D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft generell Wafer-Handhabungssysteme und insbesondere ein System zum Kalibrieren eines Wafer-Transferarms sowie zum Überwachen der Ausrichtung der Wafer während ihres Transfers bzw. während ihres Transportes zwischen Bereichen innerhalb eines Wafer-Bearbeitungssystems.
Wafer-Bearbeitungssysteme, die mehrere Stationen umfassen, sind ein wesentlicher Bestandteil bei der Herstellung von integrierten Schaltungen und anderen auf Wafern beruhenden Produkten. Diese Systeme besitzen mehrere Beschichtungsstationen, die es ermöglichen, eine Vielzahl von Materialien auf die Wafer-Oberfläche abzuscheiden bzw. abzulagern. Stationen zum Ausbilden von Mustern und Ätzstationen können zwischen den Beschichtungsstationen vorgesehen sein.
Ein einzelnes System mit mehreren Bearbeitungsstationen ermöglicht eine Reihe von Vorteilen gegenüber dem Einsatz von getrennten Bearbeitungssystemen für jede Produktionsstufe. Zunächst ist die Herstellung von Wafern mit einem System, das mehrere Bearbeitungsstationen umfasst, viel schneller als der Einsatz eines verfügbaren Systems aus einzelnen Bearbeitungssystemen, da die Wafer nicht zwischen jeder Station vorbehandelt werden müssen und da das Gesamtsystem auf einfache Weise automatisiert werden kann. Weiterhin kann ein ausgezeichnetes Produkt unter Verwendung eines derartigen Systems hergestellt werden, da die Wafer nicht zwischen den Produktionsschritten verunreinigt werden. Verschmutzungen beruhen nicht nur auf Verunreinigungen aus der Luft, sondern auch auf solchen Quellen wie Wasserdampf. Daher ist es schwierig, die Wafer über den gesamten Vorgang so weit wie möglich in einer evakuierten Umgebung zu halten. Bei einem System mit mehreren Stationen sind die Wafer sogar während des Wafer-Transportes niemals Drücken größer als ca. 6,6 · 10&supmin;&sup6; Pa ausgesetzt. Wafer- Handhabungssysteme für mehrere Stationen verwenden üblicherweise Robotertransferarme, um die Wafer von Station zu Station zu bewegen. Diese Transferarme müssen so kalibriert werden, dass sie die Wafer in einer korrekten bzw. genauen Position innerhalb jeder Bearbeitungsstation anordnen. Wenn ein Wafer nicht genau innerhalb einer Station platziert wird, kann er nicht richtig behandelt werden, was zu einem beschädigten Teil führt. Weiterhin kann diese Beschädigung nicht ohne weiteres erkannt werden, so dass umfangreiche und teure Bearbeitungs- und Testvorgänge beendet werden können, bevor die Beschädigung identifiziert wird. Das Problem wird weiter dadurch verschärft, dass, wenn der Transferarm nicht mehr kalibriert ist, zehn oder mehr Wafer bzw. Hunderte von Wafern hergestellt werden können, bevor der Defekt bemerkt wird, was zu einem größeren finanziellen Verlust führt.
Sobald festgestellt wird, dass der Transferarm zu kalibrieren ist, muss das gesamte Handhabungssystem auf Atmosphärendruck gebracht werden und ausreichend zerlegt werden, um es einem Techniker zu ermöglichen, den Arm zu kalibrieren. Der Arm wird durch Bewegen zu jeder Bearbeitungsstation und durch visuelle Untersuchung seiner Stellung kalibriert. Auf Basis dieser visuellen Inspektion wird der Arm justiert und der Untersuchungsvorgang wiederholt. Dieser Vorgang wird solange fortgesetzt, bis der Systemnutzer mit der Kalibrierung des Armes zufrieden ist, wobei dann das System wieder zusammengesetzt und evakuiert wird. Wird angenommen, dass nur geringe Transferarmeinstellungen und Transferarmkalibrierungen notwendig sind, benötigt dieser Vorgang ca. 16 bis 20 Stunden. Weiterhin ist die schließlich erreichte Kalibrierung nicht sehr genau, da sie ausschließlich auf einer visuellen Betrachtung der Anordnung des Transferarmes innerhalb jeder Bearbeitungsstation beruht.
Wafer werden häufig zum Bearbeiten auf Basis ihrer kristallographischen Ausrichtung ausgewählt. Diese Ausrichtung wird üblicherweise auf jedem einzelnen Wafer durch die Anordnung einer Kerbe oder einer Abflachung an dem Außenumfang des Wafers markiert. Daher ist es häufig wichtig, dass die Wafer-Handhabungssysteme Mittel zum Identifizieren der Ausrichtung jedes Wafers sowie zum Aufrechterhalten der genauen Ausrichtung des Wafers während sämtlicher Bearbeitungsvorgänge aufweisen.
Im Augenblick wird die Waferausrichtung unter Verwendung eines kostenintensiven Lasersystems bestimmt. Der Laser tastet jeden Wafer ab, um seine Ausrichtung zu bestimmen, und anschließend wird der Wafer gedreht, um die gewünschte Ausrichtung der Orientierung des Wafers mit Bezug auf das Bearbeitungssystem zu erhalten. Sobald der Wafer richtig ausgerichtet worden ist, muss der Nutzer einfach annehmen, dass der Wafer während der nachfolgenden Handhabung und Bearbeitung nicht fehlausgerichtet wird. Ein Wafer, der während der Bearbeitung fehlausgerichtet wird, kann nicht die erforderlichen Betriebsspezifikationen erfüllen, was zu seiner Aussonderung führt.
Das U.S.-Patent Nr. 5,102,280 beschreibt einen Transferarm zum Bewegen von Objekten, wobei Mittel zum Positionieren des Arms vorgesehen sind.
Aus dem Vorstehenden wird deutlich, dass ein Verfahren zum Kalibrieren des Transferarms bei einem Bearbeitungssystem mit mehreren Stationen ohne Unterbrechung des Vakuums oder ohne Erfordernis einer langen Systemabschaltzeit wünschenswert ist. Weiterhin ist ein einfaches Verfahren zum Ausrichten und Aufrechterhalten der Ausrichtung der Wafer während der Bearbeitung von Vorteil.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum präzisen Kalibrieren des Transferarmes eines Wafer-Bearbeitungssystems mit mehreren Stationen ohne Unterbrechung des Vakuums und mit einer minimalen Systemabschaltzeit bereit und wird alternativ in verschiedenen unabhängigen Ansprüchen dargelegt.
Bei einem Aspekt der Erfindung wird ein Fadenkreuz in bzw. an dem Wafer-Transferarm montiert und eine Positionsmarkierung an einer bekannten Steife innerhalb jeder Bearbeitungsstation platziert. Wenn der Transferarm in einer "Kalibrierungs"-Position angeordnet ist, wird die Positionsmarkierung mit einer bekannten Position auf dem Fadenkreuz nur dann zusammenfallen, wenn der Transferarm richtig kalibriert ist. Ein Bild des Fadenkreuzes mit der überlagerten Positionsmarkierung wird an den Nutzer optisch weitergegeben. Wenn sich der Transferarm nicht innerhalb von Kalibrierungstoleranzen befindet, kann der Nutzer ferngesteuert den Transferarm einstellen, um ihn wieder zurück innerhalb den Spezifikationen zu bringen. Das System kann darüber hinaus so automatisiert sein, dass es routinemäßig die Kalibrierung des Transferarmes überprüft und Einstellungen vornimmt, soweit diese notwendig sind.
Bei einem spezifischen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird das Bild des Fadenkreuzes und der Positionsmarkierung über Glasfasern einer Videokameraanordnung zugeführt. Das Bild des Fadenkreuzes und der überlagerten Positionsmarkierung werden in Echtzeit durch eine Systembedienperson betrachtet, die die notwendigen Transferarmeinstellungen vornimmt. Wenn das System innerhalb der Kalibrierungstoleranzen arbeitet, kann die Bedienperson eine dauerhafte Aufzeichnung der Systemleistung ausführen. Die Daten aus der Kameraanordnung können darüber hinaus digitalisiert und dazu verwendet werden, die Position des Transferarmes automatisch einzustellen.
Das System kann eine Videokamera enthalten, welche dazu verwendet wird, die Orientierungsmarkierungen an jedem Wafer zu beobachten, wenn dieser aus der Systemladekassette entnommen und für die Bearbeitung vorbereitet wird. Das System enthält darüber hinaus Mittel, um jeden Wafer so lange zu drehen, bis seine kristallographische Ausrichtung bzw. Orientierung geeignet bzw. genau positioniert ist. Dieses System kann manuell ausgestaltet sein oder vollständig automatisiert sein.
Ein Überwachungssystem für die Wafer-Orientierung kann unmittelbar benachbart zu jeder einzelnen Bearbeitungsstation angeordnet sein. Jedes Überwachungssystem verwendet eine Videokamera, um die Orientierungsmarkierungen an jedem Wafer zu erkennen, wenn der Wafer aus der vorhergehenden Station zu der nunmehrigen Station transportiert wird. Da der Wafer-Transfervorgang bzw. der Wafertransportvorgang während der Überwachung der Orientierung nicht unterbrochen werden muss, ist die Geschwindigkeit des Gesamtsystems nicht beeinflusst. Da der Wafer unter der Kamera vorbeigeht, wird ein Bild des Wafers und damit seiner Orientierungsmarkierungen im Betrieb digitalisiert. Dieses digitale Bild wird anschließend mit Daten verglichen, die innerhalb des Systems gespeichert sind. So lange wie die Ausrichtung des Wafers eine solche ist, dass sich seine Orientierung innerhalb der Toleranzspezifikation befindet, wird die Bearbeitung fortgesetzt. Wenn die Wafer-Orientierung falsch ist, werden Wafer-Identifikationsdaten notiert, so dass der Wafer anschließend ausgeschieden werden kann. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel wird das System programmiert, um die fehlorientierten Wafer zu dem Wafer-Orientierungsmodul für eine Neuausrichtung zurückzuschicken.
Beispiele des Standes der Technik und der Erfindung werden nun nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungsfiguren erläutert. Hierbei ist:
Fig. 1 eine Darstellung einer Querschnittsansicht eines bekannten Wafer- Bearbeitungssystems mit mehreren Stationen;
Fig. 2 eine Darstellung eines Wafers, welcher eine Kerbe aufweist, um die kristallographische Orientierung des Wafers zu kennzeichnen;
Fig. 3 eine Darstellung eines Wafers, welcher eine Abflachung entlang des Außenumfanges des Wafers aufweist, um seine kristallographische Orientierung zu kennzeichnen;
Fig. 4 eine vereinfachte Darstellung eines Bearbeitungssystems, welches einen Aspekt der Erfindung enthält;
Fig. 5 eine Darstellung des Bearbeitungssystems, welches in Fig. 4 gezeigt ist, mit Transferarmen, welche aus der Bearbeitungsstation zurückgezogen sind;
Fig. 6 eine Darstellung eines Standardtransferarms mit zwei Zinken, welcher modifiziert worden ist, um die Fernpositionierungs-Sensoranordnung gemäß der vorliegenden Erfindung aufzunehmen;
Fig. 7 eine Darstellung des Querschnitts des Transferarms, welche die Fernpositionierungs-Sensoranordnung näher wiedergibt;
Fig. 8 eine Darstellung eines Fadenkreuzes, welches für den Einsatz bei der vorliegenden Erfindung geeignet ist;
Fig. 9 eine Darstellung des Fadenkreuzes der Fig. 8, wobei die Positionsmarkierung mit der Mitte des Fadenkreuzes überlagert ist;
Fig. 10 eine Darstellung der Mittenprismaanordnung;
Fig. 11 eine Darstellung der Kameraanordnung, die mit der Fernpositionierungs- Sensoranordnung eingesetzt wird;
Fig. 12 eine Darstellung des Wafer-Orientierungsgesichtspunkts der Erfindung;
Fig. 13 eine Darstellung des Bildschirmes einer CRT-Anzeige, welche einen ungeeignet orientierten Wafer und die Außenlinien eines korrekt orientierten Wafers wiedergibt;
Fig. 14 eine Darstellung eines Wafer-Bearbeitungssystems mit mehreren Stationen mit einer Reihe von Fenstern, die unmittelbar benachbart des Zuganges zu jeder Bearbeitungsstation positioniert sind; und
Fig. 15 eine Darstellung einer Querschnittsansicht eines Überwachungssystems für die Wafer-Orientierung, das unmittelbar benachbart jeder Bearbeitungsstation angeordnet ist.
Fig. 1 ist eine Darstellung einer Querschnittsansicht eines bekannten Wafer- Bearbeitungssystems mit mehreren Stationen. Die Bereiche 1 dienen zum Zuführen und Austragen von Wafer-Kassetten. Falls notwendig, kann jeder einzelne Wafer mit einer Drehbühne 2 gedreht werden, um die kristallographische Orientierung des Wafers geeignet auszurichten. Bei einem bekannten System wird die Orientierung des Wafers unter Verwendung eines Laserabtastsystems (nicht gezeigt) bestimmt. Die Orientierung des Wafers wird auf der Basis von physischen Markierungen, wie einer Kerbe (wie in Fig. 2 gezeigt) oder einer Abflachung (wie in Fig. 3 gezeigt) bestimmt. Nach der Ausrichtung wird der Wafer zu einer Entgasungsstation 3 transportiert. Von der Station 3 wird der Wafer zu irgendeiner der mehrfach vorhandenen Bearbeitungsstationen 4 transportiert. Jede Bearbeitungsstation 4 wird von dem Transfermodul 5 durch ein Ventil 6 getrennt, wodurch es ermöglicht wird, einzelne Stationen mit unterschiedlichen Drücken gegenüber dem in dem Transfermodul aufrechterhaltenen Druck zu betreiben. Die Wafer werden zwischen den Stationen mit einem ausfahrbaren Robotertransferarm 7 transportiert. Das System besitzt zwei Arme 7, um die Durchgangsgeschwindigkeit der Wafer zu erhöhen. Wenn die Transferarme 7 geeignet kalibriert sind, platzieren die Transferarme 7 die Wafer in der Mitte einer Zone 8 innerhalb jeder Station 4.
Bei dem in Fig. 1 gezeigten bekannten System muss das gesamte System, wenn die Transferarme 7 eine Kalibrierung erfordern, auf Atmosphärendruck gebracht werden. Anschließend müssen die Abdeckungen von dem Transfermodul 5 sowie an jeder Bearbeitungsstation 4 entfernt werden. Um die tatsächliche Kalibrierung auszuführen, erstreckt sich der Transferarm 7 in eine der Bearbeitungsstationen 4, wie wenn er einen Wafer zuführen würde. Eine Systembedienperson untersucht anschließend visuell die Position des Transferarms 7 in Bezug auf die Zone 8. Dieser Untersuchungsvorgang wird in jeder Station 4 ausgeführt, um zu bestimmen, wie die genaue Ausrichtung des Armes 7 auszuführen ist. Nach der Ausrichtung des Armes 7 wird der Vorgang üblicherweise zumindest einmal wiederholt, um sicherzustellen, dass der Transferarm 7 nun geeignet kalibriert ist. Nach der Kalibrierung muss das Transfermodul 5 sowie jede Bearbeitungsstation 4 wieder zusammengesetzt und das gesamte System evakuiert werden. Der Kalibrierungsvorgang benötigt von seinem Beginn bis zu seinem Ende zwischen 16 und 20 Stunden.
Fig. 4 ist eine vereinfachte Darstellung eines Bearbeitungssystems 20, welches modifiziert worden ist, um einen Aspekt der vorliegenden Erfindung aufzunehmen. Das System 20 besteht aus einem Transfermodul 21 und einer Bearbeitungsstation 22. Darüber hinaus ist ein Paar Transferarme 23 gezeigt, von denen sich einer in der ausgefahrenen Position befindet. In der ausgefahrenen Position kann der Transferarm entweder einen Wafer für einen Bearbeitungsvorgang zuführen oder, wie in Fig. 4 gezeigt ist, kann der Arm in Erwartung der Kalibrierung leer sein. Innerhalb der Bearbeitungsstation 22 ist ein Bearbeitungspodest 24 angeordnet. Unter normalen Bearbeitungsbedingungen wird ein Wafer durch einen Arm 23 auf dem Podest 24 angeordnet, der Arm 23 aus der Bearbeitungsstation 22 zurückgezogen (wie in Fig. 5 gezeigt), die Station 22 an einer Zugangsöffnung durch ein Ventil (nicht gezeigt) geschlossen, das System weiterhin evakuiert und der Wafer bearbeitet (beispielsweise mit einem bestimmten Material beschichtet).
Innerhalb des Transferarmes 23 ist eine Fernpositionierungs-Sensoranordnung 26 angeordnet. Ein Glasfaserkabel 31 gibt Positionsinformationen von der Anordnung 26 an eine Mittenprismaanordnung bzw. an eine mittig angeordnete Prismenanordnung 27 weiter.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Anordnung 26 mittig in dem Transferarm in der Weise angeordnet, dass sie mit der Mitte des Bearbeitungspodestes 24 zusammenfällt. Jedoch kann die Anordnung 26 ebenfalls in einem der Zinken bzw. Arme einer Standardkonfiguration eines Transferarmes, wie in Fig. 6 gezeigt, oder an einem beliebig anderen Ort angeordnet sein.
Fig. 7 ist eine Darstellung des Querschnittes des Transferarmes 23 an der Seite der Sensoranordnung 26. Bei diesem Ausführungsbeispiel verwendet die Anordnung 26 ein Prisma 30, welches mit einem Glasfaserkabel 31 verbunden ist, um ein Bild eines Abschnittes des Bearbeitungspodestes 24 zu einem entfernten Betrachter zu übertragen. Für eine optimale Effizienz besitzt das Prisma 30 eine reflektierende Beschichtung, die an der innen liegenden Hypotenusenfläche 32 angebracht ist, und nicht reflektierende Beschichtungen an den in einem rechten Winkel zueinander angeordneten Flächen 33 und 34. Die nicht reflektierenden Beschichtungen sind darüber hinaus an den Endflächen des Glasfaserkabels 31 vorgesehen. Das Prisma 30 kann durch einen einfachen Spiegel ersetzt werden, obwohl das Prisma infolge seiner Stabilität bei erhöhten Temperaturen sowie durch die Vereinfachung, durch die es in einem geeigneten Winkel montiert und gehalten werden kann, bevorzugt ist. Ein Fadenkreuz 40, wie es in Fig. 8 wiedergegeben ist, ist entweder an einem Fenster 35, das an dem Arm 23 nahe der Sensoranordnung 26 montiert ist, oder unmittelbar an der Prismafläche 34 angebracht. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird das Fadenkreuz 40 in das Fenster 35 eingeätzt, wobei das Fadenkreuz 40 kalibrierte, gekreuzte Haarstriche enthält, so dass ein Nutzer genau bestimmen kann, bis zu welchem Grad der Transferarm 23 neu positioniert werden muss, um ihn geeignet auszurichten.
Das Bearbeitungspodest 24 enthält eine Positionsmarkierung 36. Die Positionsmarkierung 36 ist bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel eine Vertiefung auf der Fläche des Podestes 24, obwohl es eine Ätzmarkierung oder jede andere Form einer Anzeigemarkierung sein kann, welche nicht nachteilig die Leistung des Podestes 24 während der normalen Wafer-Bearbeitung beeinträchtigt. Wenn das System geeignet ausgerichtet ist, liegt die Positionierungsmarkierung 36 direkt neben der Mitte des Fadenkreuzes 40, wenn sich der Transferarm 23 in der Kalibrierungsposition befindet, wie es in Fig. 9 gezeigt ist.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel überträgt das Glasfaserkabel 31 das Bild des Fadenkreuzes 40 mit der Positionsmarkierung 36, die auf das Bild des Fadenkreuzes 40 überlagert worden ist, zu der Mittenprismaanordnung 27. Wie in Fig. 10 gezeigt ist, enthält die Mittenprismaanordnung 27 zwei Prismen 50, welche das Bild von jedem Glasfaserkabel 31 zu einer einzelnen Glasfaserstange 51 überträgt. Die Prismen 50 besitzen die gleichen Beschichtungen wie das Prisma 30 und können in ähnlicher Weise durch einfache Drehspiegel ersetzt werden. Die Stange 51 durchläuft die obere Oberfläche des Transfermoduls 21 (nicht gezeigt). Obwohl sich die Prismaanordnung 27 mit der Drehung des Transferarmes 23 dreht, bleibt die Stange 51 gegenüber dem Transfermodul 21 in einer ortsfesten Position.
Fig. 11 ist eine Darstellung der Kameraanordnung. Nach Durchgang durch die obere Oberfläche des Transfermoduls 21 (nicht gezeigt) ist die Glasfaserstange 51 mit einer Linsenanordnung 60 einer Videokamera 61 verbunden. Die Videokamera zeichnet die Bilder der Fadenkreuze 40 und der zugehörigen Positionsmarkierungen 36 für jeden Transferarm 23 auf.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Kalibrierungsdaten, die durch die Kameraanordnung 61 empfangen werden, digitalisiert und werden einem CRT-Bildschirm für die Betrachtung durch einen Systembediener übertragen. Basierend auf dieser Information stellt der Systemoperator die Position der Transferarme 23 ferngesteuert ein, bis sie genau ausgerichtet sind. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel werden die digitalisierten Daten aus der Kameraanordnung 61 durch einen Computer genutzt, um eine automatische Einstellung der Transferarmpositionen auszuführen.
Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel sind die Glasfaserkabel 31 und die Glasfaserstange 51 durch eine Reihe von Übertragungsspiegeln ersetzt. Das Bild geht durch ein Fenster, welches in der oberen Oberfläche des Transfermoduls 21 vorgesehen ist, wo es durch die Kamera 61 aufgezeichnet wird.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel, das in Fig. 12 gezeigt ist, ist ein Fenster 70 in der oberen Oberfläche des Mehrfach-Wafer-Bearbeitungssystems direkt oberhalb der Drehbühne 2 angeordnet. Direkt oberhalb dieses Fensters ist eine Videokamera 71 mit einer Weitwinkellinse 72 vorgesehen. Nachdem ein Wafer 73 auf der Drehbühne 2 angeordnet worden ist, wird ein Bild des Wafers durch die Kamera 71 aufgezeichnet, digitalisiert und einem CRT 74 zugeführt. Ein Bild der Außenkontur eines korrekt ausgerichteten Wafers wird dem Bild des Wafers 73 überlagert. Ein Nutzer kann dann die Bühne 2 drehen, bis das Bild des Wafers 73 mit der Außenkontur des korrekt ausgerichteten Wafers zusammenfällt. Fig. 13 ist eine Darstellung des CRT-Bildschirms 74 mit einem Bild des Wafers 73 sowie einer Außenkontur eines korrekt ausgerichteten Wafers 75.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung werden die digitalisierten Daten der Kamera 71 einem Computer übermittelt, welcher bestimmt, ob der Wafer 73 korrekt ausgerichtet ist und, falls nicht, wie weit er fehlausgerichtet ist. Der Computer 76 dreht dann die Bühne 2, bis der Wafer 73 geeignet ausgerichtet sein sollte und überprüft anschließend die Orientierung des Wafers 73, um sicherzustellen, dass er sich innerhalb der Ausrichttoleranzen befindet. Vergleichsalgorithmen, die für diese Aufgabe geeignet sind, sind den Fachleuten bekannt.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel, das in Fig. 14 wiedergegeben ist, sind mehrere Fenster 80 in der oberen Oberfläche eines Transfermoduls 21 vorgesehen, wobei jedes Fenster 80 unmittelbar benachbart dem Zugang zu jeder Bearbeitungsstation 22 angeordnet ist. Fig. 15 ist eine Querschnittsansicht. Unmittelbar oberhalb jedes Fensters 80 ist eine Videokamera 81 mit einer Weitwinkellinse 82 vorgesehen. Wenn ein Transferarm 23 einen Wafer 73 über die Zugangsöffnung 25 in die Bearbeitungsstation 22 einträgt, wird ein Bild des Wafers 73 durch die Kamera 81 aufgezeichnet und digitalisiert und an den Computer 76 übermittelt. Der Computer 76 bestimmt, ob oder ob nicht der Wafer 73 korrekt ausgerichtet ist, wenn er in die Station 22 eintritt. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel zeichnet der Computer 76, wenn der Wafer 73 nicht innerhalb der bestimmten Orientierungstoleranzen liegt, die Waferidentifikationsdaten auf, so dass er zu einem späteren Zeitpunkt auf einfache Weise entfernt werden kann. Bei einer alternativen Anordnung unterbricht der Computer 76 vorübergehend die Bearbeitung des Wafers 73 und führt ihn zurück zur Bühne 2 für eine Neuausrichtung. Nachdem die Ausrichtung des Wafers korrigiert worden ist, wird die Bearbeitung dieses Wafers neu aufgenommen.

Claims

1. Verfahren zum Kalibrieren eines Transferarmes in einem kapselbaren Halbleiter- Bearbeitungssystem, wobei das Verfahren die folgenden Schritte enthält:

Verwendung eines Positionserfassungsmittels, um eine Position des Transferarmes relativ zu einem identifizierbaren Ort in dem kapselbaren Halbleiter- Bearbeitungssystem zu erfassen, während das System gekapselt ist,

Justieren der Position des Armes, bezogen auf den identifizierbaren Ort, während das kapselbare Halbleiter-Bearbeitungssystem gekapselt ist, und

Bearbeiten von Halbleiterwafern in dem gekapselten Halbleiter-Bearbeitungssystem.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt des Erfassens weiterhin die folgenden Schritte enthält:

Abbilden eines Fadenkreuzes, welches mit dem Transferarm verbunden ist, und

Abbilden einer Positionsgebermarkierung, die mit einer Oberfläche des gekapselten Halbleiter-Bearbeitungssystems verbunden ist, wobei das Bild der Positionsgebermarkierung dem Bild des Fadenkreuzes überlagert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem der Schritt des Erfassens weiterhin die folgenden Schritte enthält:

Übertragen des Bildes der Positionsgebermarkierung, die dem Bild des Fadenkreuzes überlagert ist, auf eine Bildebene, und

Aufzeichnen des Bildes der Positionsgebermarkierung, die dem Bild des Fadenkreuzes überlagert ist, von der Bildebene mit einer Videokamera.

4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem der Schritt des Erfassens weiterhin den Schritt des Kommunizierens des aufgezeichneten Bildes mit einer Anzeigeeinrichtung enthält.

5. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem der Schritt des Erfassens weiterhin den Schritt des Kommunizierens des aufgezeichneten Bildes an einen Computer enthält, der die Justierung der Transferarmposition steuert.

6. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt des Erfassens weiterhin enthält:

Fernabbildung eines Fadenkreuzes, welches mit dem Transferarm verbunden ist, sowie einer Positionsgebermarkierung, die dem Fadenkreuz überlagert ist, wobei die Positionsgebermarkierung mit einer Oberfläche verbunden ist, die benachbart zu dem Transferarm angeordnet ist, wenn sich der Transferarm in zumindest einer von mehreren Transferarmpositionen befindet, wobei die Positionsgebermarkierung mit einem bekannten Ort auf dem Fadenkreuz zusammenfällt, wenn sich der Transferarm in einer Kalibrierungsposition befindet und der Transferarm korrekt kalibriert ist, und wobei der Justierschritt weiterhin das Fernjustieren eines Ortes des Transferarmes enthält, bis der Transferarm korrekt kalibriert ist.

7. Transferarm-Kalibriersystem, bei dem der Transferarm innerhalb eines kapselbaren Halbleiter-Bearbeitungssystems angeordnet ist, wobei das Kalibriersystem enthält:

ein Positionserfassungssystem, das eine Position des Transferarmes relativ zu einem identifizierbaren Ort bestimmt, während das kapselbare Halbleiter-Bearbeitungssystem gekapselt ist, und

eine Fernpositioniereinrichtung zum Justieren der Position des Transferarmes relativ zu dem identifizierbaren Ort.

8. Transferarm-Kalibriersystem nach Anspruch 7, bei dem das Positionserfassungssystem enthält:

ein Fadenkreuz, welches mit dem Transferarm verbunden ist,

eine Positionsgebermarkierung, welche mit einer Oberfläche des kapselbaren Halbleiter-Bearbeitungssystems verbunden ist, wobei die Positionsgebermarkierung mit einem bekannten Ort auf dem Fadenkreuz zusammenfällt, wenn der Transferarm korrekt kalibriert ist, und

eine Abbildungseinrichtung zum Fernabbilden der Positionsgebermarkierung, die dem Fadenkreuz überlagert ist.

9. Transferarm-Kalibriersystem nach Anspruch 8, bei dem die Positionsgebermakierung eine Vertiefung in der Oberfläche ist.

10. Transferarm-Kalibriersystem nach Anspruch 8 oder 9, bei dem das Fadenkreuz auf ein Fenster geätzt ist, welches mit dem Transferarm verbunden ist.

11. Transferarm-Kalibriersystem nach Anspruch 8, 9 oder 10, bei dem das Fadenkreuz mit einer Gradeinteilung versehen ist.

12. Transferarm-Kalibriersystem nach einem der Ansprüche 8 bis 11, bei dem die Abbildungseinrichtung enthält:

ein erstes Prisma, welches mit dem Transferarm verbunden ist, wobei das Prisma ein Bild der Positionsgebermarkierung, die dem Fadenkreuz überlagert ist, auf eine erste Bildebene übermittelt,

ein Lichtwellenleiterkabel, welches mit dem Transferarm verbunden ist, wobei das Kabel das Bild der ersten Bildebene auf eine zweite Bildebene überträgt,

ein zweites Prisma, das das Bild der zweiten Bildebene auf eine dritte Bildebene überträgt, und

eine Lichtwellenleiterstange, die das Bild der dritten Ebene auf eine vierte Bildebene überträgt.

13. Transferarm-Kalibriersystem nach einem der Ansprüche 8 bis 12, weiterhin enthaltend:

eine Videokamera zum Aufzeichnen des Fernbildes der Positionsgebermarkierung, die dem Fadenkreuz überlagert ist,

eine Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen des aufgezeichneten Bildes.

14. Transferarm-Kalibriersystem nach einem der Ansprüche 8 bis 11,