JP2001076982A - 半導体ウェーハを測定する測定装備を制御するための半導体工場自動化システム及び自動化方法 - Google Patents

半導体ウェーハを測定する測定装備を制御するための半導体工場自動化システム及び自動化方法

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JP2001076982A
JP2001076982A JP2000195191A JP2000195191A JP2001076982A JP 2001076982 A JP2001076982 A JP 2001076982A JP 2000195191 A JP2000195191 A JP 2000195191A JP 2000195191 A JP2000195191 A JP 2000195191A JP 2001076982 A JP2001076982 A JP 2001076982A
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semiconductor
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Sung-Hae Ha
聖 海 河
Young-Soo Cho
榮 洙 チョ
Myung-Jai Ko
明 載 高
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 測定装備にカップリングされた装備サーバで
引き起こされる過負荷を減少させることができるように
測定装備を制御するための半導体工場自動化システム及
び方法を提供する。 【解決手段】 本発明は、半導体工場自動化システムで
ウェーハを測定する測定装備を制御する方法において、
オペレーターインターフェースサーバ及び測定装備間の
通信モードをオフライン通信モードでオンライン通信モ
ードに設定し、測定装備にウェーハを含むウェーハカセ
ットを積載し、オペレーターから直接入力された測定レ
シピ及び命令を測定装備に伝送し、測定レシピに応じて
ウェーハカセットに含まれたウェーハを測定し、測定デ
ータが適合するかを判断するために測定データと基準デ
ータとを比較し、測定データが適合しなかったら、測定
装備にウェーハを再測定するように命令し、リアルタイ
ムに測定データを貯蔵する各ステップを含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、半導体工場自動化
システムに関し、特に、半導体ウェーハを測定する測定
装備を制御するための半導体工場自動化システム及び方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、従来の半導体工場自動化システ
ムは、測定装備及び工程装備を含む装備、ストッカー及
びＡＧＶ(automatic guide vehicle)を含む。装備
は、半導体ウェーハを処理するか、または処理された半
導体ウェーハを測定する。例えば、測定装備として楕円
偏光計装備は、半導体ウェーハの基板に蒸着された薄膜
の厚さを測定する。
【０００３】ストッカー(stocker）は、装備で処理、ま
たは測定される半導体ウェーハを有する半導体ウェーハ
カセットを積載する。また、ストッカーは、装備で既に
処理された、または測定された半導体ウェーハカセット
を積載する。
【０００４】ＡＧＶは、半導体ウェーハカセットを装備
から他の装備、またはストッカーに搬送する。また、Ａ
ＧＶは、処理または測定された半導体ウェーハカセット
をストッカーから装備に搬送する。また、ＡＧＶは、処
理または測定された半導体ウェーハカセットを装備から
ストッカーに搬送する。
【０００５】従来の半導体工場自動化システムは、装
備、例えば、楕円偏光計装備にカップリングされた装備
サーバをさらに含む。装備サーバは、半導体測定を制御
するために楕円偏光計装備を制御する。また、楕円偏光
計装備が半導体測定を完了した後、装備サーバは、測定
データを貯蔵する。装備サーバが半導体測定を制御し、
測定データを貯蔵する時、装備サーバで過負荷が引き起
こされ得る。したがって、従来の半導体工場自動化シス
テムは、装備サーバで引き起こされる過負荷を效果的に
減少させることのできる方式を切実に要求する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明
は、測定装備にカップリングされた装備サーバで引き起
こされる過負荷を減少させることができるように測定装
備を制御するための半導体工場自動化システム及び方法
を提供することにその目的がある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、半導体工場自動化システムにおいて、通
信モード変換命令に応答して通信モードをオフライン通
信モードからオンライン通信モードに変換し、半導体ウ
ェーハカセットに相応する一連の測定条件を示す測定レ
シピ(recipe)に応じて上記半導体ウェーハカセットに含
まれた半導体ウェーハを測定して測定データを生成する
ための測定手段と、オペレーターから直接入力された上
記測定レシピ及び命令を上記測定手段に伝送するための
オペレーターインターフェース手段と、上記オペレータ
ーインターフェース手段にカップリングされ、上記測定
データを貯蔵するための貯蔵手段とを含んで、ここで、
上記命令は、上記測定手段を制御する制御命令を含ん
で、上記制御命令は、上記通信モード変換命令を含ん
で、上記オペレーターは、上記測定手段に上記半導体ウ
ェーハカセットを積載し、上記オペレーターは、測定デ
ータが適合するかを判断するために上記測定データと基
準データとを比較し、上記オペレーターは、上記測定デ
ータが適合しなかったら、上記測定手段に上記半導体ウ
ェーハを再測定するように命令する半導体工場自動化シ
ステムが提供される。
【０００８】また、本発明は、半導体工場自動化システ
ムで半導体ウェーハを測定する測定装備を制御するため
の方法において、オペレーターインターフェースサーバ
及び上記測定装備間の通信モードをオフライン通信モー
ドでオンライン通信モードに設定する第１ステップと、
上記測定装備に上記半導体ウェーハを含む半導体ウェー
ハカセットを積載する第２ステップと、オペレーターか
ら直接入力された測定レシピ及び命令を上記測定装備に
伝送する第３ステップと、上記測定レシピに応じて上記
半導体ウェーハ カセットに含まれた上記半導体ウェー
ハを測定する第４ステップと、上記測定データが適合す
るかを判断するために上記測定データと基準データとを
比較する第５ステップと、上記測定データが適合しなか
ったら、上記測定装備に上記半導体ウェーハを再測定す
るように命令する第６ステップと、リアルタイム的に上
記測定データを貯蔵する第７ステップとを含む半導体自
動化方法が提供される。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面を参照し本発
明にかかる好ましい実施例を詳細に説明する。
【００１０】図１を参照すれば、本発明にかかる測定装
備を制御するための半導体工場自動化システムのブロッ
ク図が示されている。図示されたことのように、半導体
工場自動化システムは、所定の数（例えば、４個）の半
導体生産ベイを有する少なくとも一つのセルを含む。半
導体生産ベイ４００は、セルに含まれる。半導体生産ベ
イ４００は、工程装備及び測定装備を含む装備（equipm
ent:EQ)２０４、ストッカー２１６、及びＡＧＶ(automa
tic guide vehicle)２１４を含む。ＥＱ２０４は、半
導体素子を獲得するために半導体ウェーハを処理する。
ＥＱ２０４は、エッチング装備、オーバーレイ装備とし
てフォトリソグラフィ装備、ＰＶＤ(physical vapor
deposition)装備、測定装備として楕円偏光計装備など
を含む。ストッカー２１６は、多数の半導体ウェーハカ
セットを一時的に貯蔵する。半導体ウェーハカセット
は、所定の数の半導体ウェーハを有するロット(lot)を
含む。半導体ウェーハカセットは、ＡＧＶ２１４により
ＥＱ２０４に搬送される。ストッカー２１６に貯蔵され
た半導体ウェーハカセットは、他の半導体生産ベイ４０
０に搬送される。
【００１１】装備サーバ(equipment server：EQS）２
０２は、共通通信ライン５００、例えば、ゼロックス社
により供給されるイーサネットにカップリングされる。
ＡＧＶ制御器(AGV controller：AGVC)２１２は、ＡＧ
Ｖ２１４を制御する。
【００１２】また、半導体工場自動化システムは、セル
管理部１００、セル管理部１００にカップリングされた
リアルタイムデータベース３００、臨時貯蔵部３１０、
臨時貯蔵部３１０にカップリングされた履歴管理部３１
２、及び履歴管理部３１２にカップリングされた履歴デ
ータベース３１４を含む。セル管理部１００及び履歴管
理部３１２は、各々通信のために共通通信ライン５００
に連結される。
【００１３】セル管理部１００は、セル管理サーバ(cel
l management server：CMS）２０６、オペレーターイ
ンターフェースサーバ(operator interface server：
OIS）２０１、及びデータ収集サーバ(data gathering
server：DGS）２０７を含む。ＤＧＳ２０７は、ロッ
ト関連データをリアルタイムデータベース３００に貯蔵
する。
【００１４】測定装備としてＥＱ２０４は、測定レシピ
に応じて半導体ウェーハカセットに含まれた半導体ウェ
ーハを測定して測定データを生成する。測定レシピは、
半導体ウェーハカセットに相応する一連の測定条件を示
す。
【００１５】測定装備、例えば、楕円偏光計装備は、楕
円偏光計装備がオンラインモードに基づいて半導体ウェ
ーハカセットがオペレーターにより楕円偏光計装備に積
載される時、動作モードとして半自動モードで動作す
る。また、測定装備、例えば、楕円偏光計装備は、楕円
偏光計装備がオンラインモードに基づいて半導体ウェー
ハカセットがＡＧＶ２１４により楕円偏光計装備に積載
される時、動作モードとして完全自動モードで動作す
る。
【００１６】ＯＩＳ２０１は、オペレーターから直接入
力された測定レシピ、半導体ウェーハカセット識別子、
及び命令を測定装備に伝送し、ここで命令は、測定装備
を制御する制御命令を含んで、制御命令は、通信モード
変換命令を含む。ＤＧＳ２０７は、測定データを収集す
る。リアルタイムデータベース３００は、リアルタイム
的に測定データを貯蔵する。オペレーターは、測定装備
に半導体ウェーハカセットを積載し、測定データが適合
するかを判断するために測定データと基準データとを比
較する。オペレーターは、測定データが適合しなかった
ら、半導体ウェーハを再測定するように測定装備に命令
する。
【００１７】ＥＱＳ２０２は、測定データが基準データ
と実質的に同一であるならば、測定データが適合するこ
とを測定装備に通報する。また、測定装備、例えば、楕
円偏光計装備は、全ての半導体ウェーハが測定される時
まで半導体ウェーハの基板に蒸着される薄膜の厚さを測
定する。
【００１８】ＯＩＳ２０１は、測定データが基準データ
と実質的に同一であるならば、測定データが適合するこ
とを測定装備に通報する。また、ＯＩＳ２０１は、測定
データが基準データと実質的に同一であるならば、測定
データが適合しないことを測定装備に通報する。
【００１９】測定装備は、測定データが適合すれば、半
導体ウェーハ識別子を含むデータ適合報告書をＥＱＳ２
０２を介してＯＩＳ２０１に伝送する。また、測定装備
は、測定データが適合しなかったら、半導体ウェーハ識
別子を含むデータ非適合報告書をＥＱＳ２０２を介して
ＯＩＳ２０１に伝送する。
【００２０】図２を参照すれば、図１に示された搬送制
御部のブロック図が示されている。図示されたように、
搬送制御部１１６は、共通通信ライン５００にカップリ
ングされたイントラベイ制御サーバ(intrabay control
server：ICS）２１０、及びストッカー制御サーバ(st
ocker control server：SCS）２１８を含む。ＩＣＳ
２１０は、各々搬送メッセージを搬送命令に変換する。
ＳＣＳ２１８は、搬送命令に応答してストッカー２１６
を制御するためにストッカー制御信号を生成する。ＡＧ
ＶＣ２１２は、搬送命令に応答してＡＧＶ２１４を制御
するためにＡＧＶ制御信号を生成する。
【００２１】図３ないし図６を参照すれば、本発明にか
かる半導体ウェーハを測定する測定装備を制御するため
の方法のフローチャートが示されている。
【００２２】図３を参照すれば、ステップＳ３０２で、
ＯＩＳ２０１は、オペレーターから入力された通信モー
ド変換命令をＥＱＳ２０２にカップリングされた楕円偏
光計装備でＥＱ２０４に伝送する。
【００２３】ステップＳ３０４で、楕円偏光計装備は、
楕円偏光計装備及びＥＱＳ２０２間の通信が連結される
ようにＥＱＳ２０２に通信連結要請を伝送する。
【００２４】ステップＳ３０６で、ＥＱＳ２０２は、通
信連結要請に応答して楕円偏光計装備及びＥＱＳ２０２
間の通信モードをオフラインモードからオンラインモー
ドに変換する。
【００２５】ステップＳ３０８で、オペレーターは、楕
円偏光計装備に半導体ウェーハを含む半導体ウェーハカ
セットを積載させる。
【００２６】ステップＳ３１０で、ＯＩＳ２０１は、オ
ペレーターから入力された一連の測定条件として測定レ
シピ及び半導体ウェーハ識別子を楕円偏光計装備に伝送
する。
【００２７】ステップＳ３１２で、ＯＩＳ２０１は、オ
ペレーターから入力された測定スタート命令を楕円偏光
計装備に伝送する。
【００２８】図４を参照すれば、ステップＳ３１４で、
楕円偏光計装備は、半導体ウェーハの基板に蒸着された
薄膜の厚さを測定する。
【００２９】ステップＳ３１６で、楕円偏光計装備は、
測定データを生成してＥＱＳ２０２に伝送する。
【００３０】ステップＳ３１８で、楕円偏光計装備が半
導体ウェーハカセットに含まれた全ての半導体ウェーハ
を測定したかを判断する。
【００３１】ステップＳ３２０で、楕円偏光計装備が半
導体ウェーハカセットに含まれた全ての半導体ウェーハ
を測定したら、楕円偏光計装備が測定完了信号をＥＱＳ
２０２に伝送する。また、楕円偏光計装備が半導体ウェ
ーハカセットに含まれた全ての半導体ウェーハを測定で
きなかったら、ステップＳ３１４ないしステップＳ３２
０が繰り返し遂行される。
【００３２】ステップＳ３２２で、ＥＱＳ２０２は、共
通通信ライン５００を介してＯＩＳ２０１に測定データ
及び測定完了メッセージを伝送する。
【００３３】ステップＳ３２４で、オペレーターは、測
定データと基準データとを比較する。
【００３４】図５を参照すれば、ステップＳ３２６で、
オペレーターは、測定データが基準データと実質的に同
一であるかを判断する。
【００３５】ステップＳ３２８で、測定データが基準デ
ータと実質的に同一であるならば、オペレーターは、測
定データが適合することを楕円偏光計装備に通報する。
【００３６】ステップＳ３３０で、楕円偏光計装備が半
導体ウェーハカセット識別子を含むデータ適合報告書を
ＥＱＳ２０２に伝送する。
【００３７】ステップＳ３３２で、オペレーターは、楕
円偏光計装備から半導体ウェーハカセットを取り出す。
【００３８】ステップＳ３３４で、ＤＧＳ２０７は、測
定データを収集する。
【００３９】ステップＳ３３６で、リアルタイムデータ
ベース３００は、リアルタイム的に収集にされた測定デ
ータを貯蔵する。
【００４０】図６を参照すれば、ステップＳ３３８で、
測定データが基準データと実質的に同一ではなかった
ら、楕円偏光計装備は、半導体ウェーハを再測定する。
【００４１】ステップＳ３４０で、楕円偏光計装備は、
測定完了信号をＥＱＳ２０２に伝送する。
【００４２】ステップＳ３４２で、ＥＱＳ２０２は、測
定データ及び測定完了メッセージをＯＩＳ２０１に伝送
する。
【００４３】ステップＳ３４４で、オペレーターは、測
定データと基準データとを比較する。
【００４４】ステップＳ３４６で、オペレーターは、測
定データが基準データと同一であるかを判断する。
【００４５】ステップＳ３４８で、測定データが基準デ
ータと同一ではなかったら、オペレーターは、測定デー
タが適合しないことを楕円偏光計装備に通報する。測定
データが基準データと実質的に同一であるならば、ステ
ップＳ３２６ないしＳ３４８が繰り返し遂行される。
【００４６】ステップＳ３５０で、楕円偏光計装備は、
半導体ウェーハカセット識別子を含むデータ非適合報告
書を伝送する。以後、ステップＳ３３２ないしＳ３５０
が繰り返し遂行される。
【００４７】以上で説明した本発明は、前述した実施例
及び添付した図面によって限定されるのではなく、本発
明の技術的思想を抜け出さない範囲内で種々の置換、変
形及び変更が可能であることが本発明が属する技術分野
で通常の知識を有するものにおいて明白である。
【００４８】
【発明の効果】上記のような本発明は、オペレーターか
ら直接入力される測定レシピ及び命令を利用して測定装
備を制御することによって、装備サーバで引き起こされ
る過負荷を減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる半導体ウェーハを測定する測定
装備を制御するための半導体工場自動化システムのブロ
ック図である。
【図２】図１に示されたセル管理サーバ（ＣＭＳ）のブ
ロック図である。
【図３】本発明にかかる半導体ウェーハを測定する測定
装備を制御するための方法の一実施例のフローチャート
である。
【図４】本発明にかかる半導体ウェーハを測定する測定
装備を制御するための方法の一実施例のフローチャート
である。
【図５】本発明にかかる半導体ウェーハを測定する測定
装備を制御するための方法の一実施例のフローチャート
である。
【図６】本発明にかかる半導体ウェーハを測定する測定
装備を制御するための方法の一実施例のフローチャート
である。
【符号の説明】
１００ セル管理部 ２０１ ＯＩＳ ２０２ ＥＱＳ ２０４ ＥＱ ２０６ ＣＭＳ ２１４ ＡＧＶ ２１６ ストッカー ２１８ ＳＣＳ
フロントページの続き (72)発明者 チョ 榮 洙 大韓民国 京畿道 利川市 夫鉢邑 牙美 里 山 136−１ 現代電子産業株式会社 内 (72)発明者 高 明 載 大韓民国 京畿道 利川市 夫鉢邑 牙美 里 山 136−１ 現代電子産業株式会社 内

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 半導体工場自動化システムにおいて、 通信モード変換命令に応答して通信モードをオフライン
    通信モードからオンライン通信モードに変換し、半導体
    ウェーハカセットに相応する一連の測定条件を示す測定
    レシピ(recipe)に応じて上記半導体ウェーハカセットに
    含まれた半導体ウェーハを測定して測定データを生成す
    るための測定手段と、 オペレーターから直接入力された上記測定レシピ及び命
    令を上記測定手段に伝送するためのオペレーターインタ
    ーフェース手段と、 上記オペレーターインターフェース手段にカップリング
    され、上記測定データを貯蔵するための貯蔵手段とを含
    んで、 ここで、上記命令は、上記測定手段を制御する制御命令
    を含み、更に上記制御命令は、上記通信モード変換命令
    を含んで、上記オペレーターは、上記測定手段に上記半
    導体ウェーハカセットを積載し、上記オペレーターは、
    測定データが適合するかを判断するために上記測定デー
    タと基準データとを比較し、上記オペレーターは、上記
    測定データが適合しなかった場合は、上記測定手段に上
    記半導体ウェーハを再測定するように命令する測定装備
    を制御するための半導体工場自動化システム。
  2. 【請求項２】 上記オンライン通信モードに基づいて通
    信のために上記測定手段を上記オペレーターインターフ
    ェース手段に連結させる通信連結手段をさらに含む請求
    項１記載の測定装備を制御するための半導体工場自動化
    システム。
  3. 【請求項３】 上記測定手段は、上記半導体ウェーハの
    基板に蒸着された薄膜の厚さを測定するための楕円偏光
    計装備(ellipsometer equipment)を含む請求項１又は
    ２記載の測定装備を制御するための半導体工場自動化シ
    ステム。
  4. 【請求項４】 上記測定レシピは、半導体ウェーハカセ
    ット識別子を含む請求項３記載の測定装備を制御するた
    めの半導体工場自動化システム。
  5. 【請求項５】 上記オペレーターインターフェース手段
    は、上記測定データが上記基準データと実質的に同一で
    あるならば、上記測定データが適合することを上記測定
    手段に通報する請求項４記載の測定装備を制御するため
    の半導体工場自動化システム。
  6. 【請求項６】 上記オペレーターインターフェース手段
    は、上記測定データが上記基準データと実質的に同一で
    はなければ、上記測定データが適合しないことを上記測
    定手段に通報する請求項５記載の測定装備を制御するた
    めの半導体工場自動化システム。
  7. 【請求項７】 上記測定手段は、上記測定データが適合
    すれば、上記通信連結手段を介して上記オペレーターイ
    ンターフェース手段に上記半導体ウェーハ識別子を有す
    るデータ適合報告書を伝送する請求項６記載の測定装備
    を制御するための半導体工場自動化システム。
  8. 【請求項８】 上記測定手段は、上記測定データが適合
    しなかったら、上記通信連結手段を介して上記オペレー
    ターインターフェース手段に上記半導体ウェーハ識別子
    を有するデータ非適合報告書を伝送する請求項７記載の
    測定装備を制御するための半導体工場自動化システム。
  9. 【請求項９】 上記貯蔵手段は、 上記測定データを収集するための収集手段と、 リアルタイム的に上記測定データを貯蔵するためのリア
    ルタイムデータベースとを含む請求項８記載の測定装備
    を制御するための半導体工場自動化システム。
  10. 【請求項１０】 上記測定手段は、上記測定手段が上記
    オンライン通信モードに基づいて上記半導体ウェーハカ
    セットが上記オペレーターにより上記測定手段に積載さ
    れる時、動作モードとして半自動モードで動作する請求
    項９記載の測定装備を制御するための半導体工場自動化
    システム。
  11. 【請求項１１】 上記半導体ウェーハカセットを搬送す
    るための搬送手段をさらに含む請求項１０記載の測定装
    備を制御するための半導体工場自動化システム。
  12. 【請求項１２】 上記測定手段は、上記測定手段が上記
    オンライン通信モードに基づいて上記半導体ウェーハカ
    セットが上記搬送手段により上記測定手段に積載される
    時、動作モードとして完全自動モードで動作する請求項
    １１記載の測定装備を制御するための半導体工場自動化
    システム。
  13. 【請求項１３】 半導体工場自動化システムで、半導体
    ウェーハを測定する測定装備を制御するための方法にお
    いて、 オペレーターインターフェースサーバ、及び上記測定装
    備間の通信モードをオフライン通信モードでオンライン
    通信モードに設定する第１ステップと、 上記測定装備に上記半導体ウェーハを含む半導体ウェー
    ハカセットを積載する第２ステップと、 オペレーターから直接入力された測定レシピ、及び命令
    を上記測定装備に伝送する第３ステップと、 上記測定レシピに応じて上記半導体ウェーハカセットに
    含まれた上記半導体ウェーハを測定する第４ステップ
    と、 上記測定データが適合するかを判断するために上記測定
    データと基準データとを比較する第５ステップと、 上記測定データが適合しなかった場合は、上記測定装備
    に上記半導体ウェーハを再測定するように命令する第６
    ステップと、 リアルタイム的に上記測定データを貯蔵する第７ステッ
    プとを含む半導体自動化方法。
  14. 【請求項１４】 上記第４ステップは、上記半導体ウェ
    ーハカセットに含まれた全ての半導体ウェーハが測定さ
    れる時まで上記各半導体ウェーハの基板に蒸着された薄
    膜の厚さを測定するステップを含む請求項１３記載の半
    導体自動化方法。
  15. 【請求項１５】 上記測定レシピは、半導体ウェーハカ
    セット識別子を含む請求項１３又は１４記載の半導体自
    動化方法。
  16. 【請求項１６】 上記第５ステップは、 上記測定データが実質的に上記基準データと同一である
    ことを上記測定装備に通報する第８ステップと、 上記測定データが実質的に上記基準データと同一ではな
    いことを上記測定装備に通報する第９ステップとをさら
    に含む請求項１５記載の半導体自動化方法。
  17. 【請求項１７】 上記第６ステップは、 上記測定データが適合すれば、装備サーバを介してデー
    タ適合報告書を上記オペレーターインターフェースサー
    バに伝送する第１０ステップと、 上記測定データが適合しなかったら、上記装備サーバを
    介してデータ非適合報告書を上記オペレーターインター
    フェースサーバに伝送する第１１ステップとをさらに含
    む請求項１６記載の半導体自動化方法。
  18. 【請求項１８】 上記第７ステップは、 上記測定データを収集する第１２ステップと、 上記リアルタイムデータベースに上記測定データを貯蔵
    する第１３ステップとを含む請求項１７記載の半導体自
    動化方法。
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