JP2002544661A - ウェハの処理装置 - Google Patents

ウェハの処理装置

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JP2002544661A
JP2002544661A JP2000617474A JP2000617474A JP2002544661A JP 2002544661 A JP2002544661 A JP 2002544661A JP 2000617474 A JP2000617474 A JP 2000617474A JP 2000617474 A JP2000617474 A JP 2000617474A JP 2002544661 A JP2002544661 A JP 2002544661A
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wafer
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ゲッツケ ミヒャエル
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インフィネオン テクノロジース アクチエンゲゼルシャフト
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    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
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    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10S414/135—Associated with semiconductor wafer handling
    • Y10S414/14—Wafer cassette transporting

Abstract

(57)【要約】 本発明は、少なくとも１つのクリーンルーム（３）内におけるウェハの処理装置に関する。この場合、個々の製造ステップを実行するための製造ユニットおよびそれらの製造ステップをコントロールするための測定ユニットが設けられており、これらのユニットはウェハの搬入および搬出のため搬送システムを介して接続されている。少なくとも１つの測定ユニット（８）が、ウェハを搬送システムに送出するためのアンローディングステーションとともに測定ステーション（２）を成している。この測定ステーション（２）から、欠陥なく処理されたウェハがその他のウェハとは別個に搬出される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、請求項１の上位概念に記載のウェハの処理装置に関する。
【０００２】 この種の装置には、ウェハ処理のための様々な製造ステップを実行する多数の
製造ユニットが含まれている。それらの製造ステップとはたとえばエッチングプ
ロセス、湿式化学プロセス、拡散プロセスならびに別個のクリーニングプロセス
たとえばＣＭＰ法（Chemical Mechanical Polishing）などである。相応の製造
ステップの各々ごとに１つまたは複数の製造ユニットが設けられている。それら
に加えて測定ユニットが設けられており、ウェハ処理の品質をコントロールする
ことができる。好適には、製造ユニットにおいて実行されるすべての製造ステッ
プがこの種の測定ユニットによってコントロールされる。
【０００３】 製造プロセス全体については厳しい清浄要求が出されており、したがって製造
ユニットや測定ユニットはクリーンルーム内または複数のクリーンルームから成
るシステム内に配置されている。
【０００４】 ウェハはまえもって定められたロット量で、搬送システムにより個々の製造ユ
ニットや測定ユニットへ供給される。この目的でウェハはたとえばカセット形状
で構成された搬送容器内で搬送され、その際に搬送容器はそれぞれ等しい個数の
ウェハを収容する。製造ユニットや測定ユニットでのウェハ処理後の搬出も搬送
システムによって行われ、その際にウェハは同じ容器内に格納される。
【０００５】 搬送システムは、たとえばローラ搬送装置の形状で構成されている搬送装置を
有している。これに加えて搬送システムは、搬送容器にウェハを格納するため複
数の貯蔵器を備えた貯蔵器システムを有している。好適には貯蔵器はストッカと
して構成されている。この種のストッカは、クリーンルーム条件のもとでウェハ
を保管する貯蔵器システムである。
【０００６】 ウェハを処理するための公知の施設の場合、１つの搬送容器にまとめられたウ
ェハのロットは、搬送システムによりその施設におけるすべての製造ユニットお
よび測定ユニットを通って案内される。その際、ロットと個々の搬送容器との結
びつきは維持されたままである。つまり、異なるロットのウェハは混ぜ合わせら
れない。
【０００７】 この場合、ウェハを処理するためロットを有する搬送容器はそれぞれローディ
ング・アンローディングステーションを経て製造ユニットに供給される。そして
製造ユニットにおけるウェハの処理後、そのロットが同じ搬送容器において再び
ローディング・アンローディングステーションを経て搬送システムへ送り出され
る。
【０００８】 その後、製造ユニットにおいて実行される製造ステップをコントロールするた
め、搬送容器はやはりローディング・アンローディングステーションを有する対
応する測定ユニットへ供給される。
【０００９】 測定ユニットにおいて、ロットにおける個々のウェハが適正に処理されたか否
かについて検査される。一般的にはその際、欠陥のないウェハと、取り除くこと
のできない欠陥をもつ損傷したウェハと、後処理により再び要求された品質を満
たすようになる後処理すべきウェハとに分類される。
【００１０】 もはや使用不可能な損傷ウェハは製造プロセスから除外される一方、後処理す
べきウェハおよび欠陥のないウェハは搬送容器に再び収められ、アンローディン
グステーションを経て送り出される。この場合、そのロットのいくつかのウェハ
は除外されるので、搬送容器に空きが生じたままとなる。
【００１１】 それによる欠点とは、このような装置であると部分的にしかウェハで満たされ
ていない搬送容器が循環してしまうことである。このことは搬送容量の能力が欠
けてしまうことを意味するだけでなく、それに付随してウェハが施設を通過する
走行時間が長くなってしまう。そのことで殊に不利になるのは、複数のロットを
まとめる後続の製造プロセスにおいて最適な積載状態が得られないことである。
これについてはオーブン内で実行される酸化プロセスが殊にあてはまる。このよ
うなプロセスでは搬送ロットの空きを避けるため、本来のロット量のウェハ数に
一致するまで、それに対しいわゆるダミーロットが充填される。この種のダミー
ウェハは、オーブン内の均一な温度分布を保証する搬送ロット内のスペーサ機能
以外に別の機能はもっておらず、施設内での別の製造プロセスのためには役に立
たない。
【００１２】 そのためこの種の搬送容器を別個の貯蔵器システム内に一時保管する必要が生
じ、この目的はその搬送容器をあとになって適切な時点で、後処理すべきウェハ
の後処理を実行できる製造ユニットへ供給するためである。その際、やはり搬送
容器内に配置されている欠陥のないウェハも搬送容器のロット内でいっしょに案
内される。このことは、誤りのないウェハに対する待ち時間が非常に長いことを
意味する。
【００１３】 DE 37 35 449 A1 により知られているウェハ製造システムは、複数の交換可能
な搬送モジュール、プロセスモジュールならびにコントロールモジュールによっ
て構成されている。各プロセスモジュールはそれぞれ少なくとも１つのプロセス
ステーション、保管所ならびに操作機器を有している。
【００１４】 ウェハは第１のカセット内で搬送モジュールにより届けられる。操作機器は第
１のカセットから取り出され、それらをプロセスステーションや保管所に供給す
る。コントロールモジュールにおいて使用不可能なウェハが検出され、必要に応
じて第２のカセットにまとめられる。この第２のカセットは、使用不可能なウェ
ハを一時保管するために用いることができる。これに対する代案として、使用不
可能なウェハはコントロールモジュールから排出される。欠陥のないウェハはカ
セットに集められ、再び搬送モジュールに送り出される。
【００１５】 DE 195 14 037 A1 は基板運搬用の搬送装置に関する。この搬送装置は回転テ
ーブルとして構成されており、これは等しく保たれたクロック周波数で駆動され
る。旋回可能に支承された基板グリッパによって、回転テーブルの外側に設けら
れたプロセスステーションに基板を供給することができる。
【００１６】 DE 195 23 969 A1 によりＩＣ搬送システムが公知であり、これはトレイ状の
マガジンまたはロッド状のマガジンと連携して駆動させることができる。この場
合、ＩＣ検査操作装置におけるコンポーネントを繰り返しテストする方法によっ
て、操作員による介入操作なしでマガジン内に格納されているコンポーネントが
繰り返し検査され、テスト結果に従いコンポーネントが分類され、マガジン内に
格納される。
【００１７】 JP 08268512 A は基板格納用の格納ユニットに関する。この格納ユニットは分
類ユニットを有しており、これによって基板が自動的に分類され、格納ユニット
にカセットが収納されたりそこから取り出されたりする。
【００１８】 本発明の課題は、冒頭で述べた形式の装置において、そこを通るウェハの材料
ができるかぎり効率的に流れるよう保証することにある。
【００１９】 本発明によればウェハを処理する装置内に測定ステーションが設けられており
、これはそれぞれ１つまたは複数の測定ユニットならびにウェハを搬送システム
に送り出す少なくとも１つのアンローディングステーションを有する。
【００２０】 測定ステーションにおいて、そのステーションの測定ユニットにおけるコント
ロールを首尾よく通過した欠陥のないウェハが第１の搬送容器にローディングさ
れる。欠陥のある残りのウェハは他の第２の搬送容器にローディングされる。そ
の際に好適には、後処理すべきウェハは第２の搬送容器にローディングされる。
さらに第３の搬送容器には、もはや後処理不可能な廃棄ウェハがローディングさ
れる。
【００２１】 測定ステーションのアンローディングステーションを介して、種々の搬送容器
が互いに別個に搬送システムに送り出される。この場合、第１、第２および場合
によっては第３の搬送容器はそれぞれ異なるように、有利にはそれぞれ異なる色
で識別されており、有利には対応するかたちで識別されているアンローディング
ステーションにおける種々のアンローディングポートに送り出される。
【００２２】 本発明による装置の重要な利点は、欠陥のないウェハにより完全にローディン
グされている第１の搬送容器が測定ステーションにより送り出されることである
。そしてそれらのウェハだけが装置の製造プロセス中にとどまり続けるので、そ
の結果、搬送容器の積載の度合いが最適となり、そのことで装置をウェハが通り
抜ける時間も短縮される。さらに廃棄ウェハを、測定ステーションの出口で製造
プロセスから完全に排除することができる。後処理すべきウェハのローディング
されている第２の搬送容器は必要に応じて一時保管された後、後処理プロセスを
実行するための製造ユニットへ供給される。その際に殊に有利であるのは、この
第２の搬送容器には欠陥のないウェハは含まれていないことであり、そうするこ
とで欠陥のないウェハに対し不必要な待ち時間が発生しなくなる。また、これに
よって後処理プロセス自体もいっそう効率的になる。それというのも、後処理す
べきウェハしか存在しない第２の搬送容器だけが適切な製造ユニットにさらに供
給されるからである。したがってそれ相応の分類プロセスは省略される。
【００２３】 さらに有利には、第１、第２および第３の搬送容器をそれぞれ異なるように識
別することで、種々異なる搬送容器と個々の製造ユニットおよび測定ユニットと
を間違えなく簡単に対応づけることができるようになる。
【００２４】 次に、図面を参照しながら本発明について説明する。
【００２５】 図１は、複数の製造ユニットを備えたウェハ処理装置の概略図である。
【００２６】 図２は、図１による測定ステーションの概略図である。
【００２７】 図１は、ウェハ処理装置の１つの実施例を示す図である。この装置は、ウェハ
の処理に必要とされる製造ステップを実行するための複数の製造ユニット１を有
している。この種の製造ステップにはエッチングプロセスにおける処理過程、湿
式化学法、拡散プロセスならびに洗浄法が含まれる。これらの製造ステップのた
めに、それぞれ１つまたは複数の製造ユニット１を設けることができる。
【００２８】 さらにこの装置は複数の測定ステーション２を有しており、これらの測定ステ
ーションにおいて個々の製造ステップの結果が検査される。
【００２９】 これらの製造ユニット１および測定ステーション２は１つのクリーンルーム３
内に配置されている。これに対する代案として、複数のクリーンルーム３から成
るシステムにわたり装置を分散させることができる。
【００３０】 製造ユニット１および測定ステーション２は搬送システムを介して互いに接続
されている。この搬送システムは運搬システム４および格納システムを有してい
る。運搬システム４はたとえば複数のローラコンベヤ１２から成るシステムによ
って構成することができる。格納システムの格納器５は有利にはストッカとして
構成されている。
【００３１】 運搬システム４を介してウェハは搬送容器６ａ，６ｂ，６ｃ内で搬送される。
搬送容器６ａ，６ｂ，６ｃはカセット等の形状で構成することができる。
【００３２】 製造ユニット１，測定ステーション２ならびに格納器５は、搬入および搬出用
にそれぞれ少なくとも１つのローディング・アンローディングステーション７を
有している。
【００３３】 好適には、個々の製造ユニット１に所定のロット量のウェハがそれぞれ１つの
搬送容器６ａ内で供給される。製造ユニット１におけるウェハの処理後、同じ搬
送容器６ａ内のウェハが搬送システムに送り出され、この搬送システムによって
測定ステーション２に供給されて、製造ユニット１における処理品質が検査され
る。
【００３４】 図２には、この種の測定ステーション２の構造が実例として描かれている。測
定ステーション２は２つの測定ユニット８，９を有しており、そこにおいて様々
なコントロール機能を実現することができる。たとえば測定ステーション２を、
複数の製造ユニット１で実行されるリソグラフィプロセスの製造ステップをコン
トロールするために設けることができる。この場合、一方の測定ユニット８を典
型的にはコントロールシステムとして構成することができ、これはウェハが内部
でもつ多重構造が互いに上下に正しく配置されているかを否かをチェックする。
また、第２の測定ユニット９をウェハにおける反りを識別する光学コントロール
装置として構成することができる。
【００３５】 測定ステーション２はローディング・アンローディングステーション７を有し
ており、これによって搬送容器６ａ，６ｂ，６ｃにウェハが供給され、かつ測定
ステーション２から搬送システムにウェハが送り出される。ローディング・アン
ローディングステーション７はローディングステーションとアンローディングス
テーションから成り、これは空間的に互いに別個に配置されている。この実施例
では、ローディングステーションとして２つのローディングポート１０が設けら
れている。アンローディングステーションは複数のアンローディングポート１１
ａ，１１ｂ，１１ｃをもつ。ローディングポート１０とアンローディングポート
１１ａ，１１ｂ，１１ｃからは測定ユニット８，９まで、ローラコンベヤ１２が
導かれている。ローラコンベヤ１２において測定ユニット８，９のところに操作
機器１３が配置されており、これはロボット等により構成することができる。好
適にはウェハは、測定ステーション２に入った直後にばらばらにされる。これは
操作員によって行うこともできるし、あるいは図示されていないグリッパにより
行うこともできる。その際、個々のウェハは搬送容器６ａから取り出され、ロー
ラコンベヤ１２を介して測定ユニット８，９へ供給される。操作機器１３を介し
てウェハは個別に測定ユニット８，９に供給され、個別に測定ユニット８，９か
ら取り出される。したがって測定ステーション２全体において、搬送容器６ａ，
６ｂ，６ｃの容量によりまえもって定まるロット量によりロットごとにばらされ
て個別ウェハ処理が行われる。
【００３６】 個別ウェハの識別を保証する目的でウェハにマークが付けられ、これは図示さ
れていない検出システムによって読み取ることができる。たとえば、製造プロセ
スの最後にウェハの有効面からくずとして切り離されるウェハの個所にバーコー
ドを取り付けることができ、この場合、検出システムはバーコードリーダとして
構成することができる。
【００３７】 本発明によれば、個々のウェハは測定ユニット８，９における検査後、個々の
処理品質に応じてそれぞれ異なる搬送容器６ａ，６ｂ，６ｃ内にローディングさ
れる。このローディングは操作機器１３により行うことができる。択一的にこの
ローディングを、操作員または測定ステーション２の出口に設けられた図示され
ていないグリッパにより行うことができる。測定ユニット８，９におけるコント
ロールを首尾よく通過した欠陥のないウェハは、第１の搬送容器６ａにローディ
ングされる。適切な後処理プロセスによって除去できる僅かな欠陥をもつ後処理
すべきウェハは、第２の搬送容器６ｂにローディングされる。さらに、もはや修
復不可能な重大な欠陥をもつ廃棄ウェハは、第３の搬送容器６ｃにローディング
される。
【００３８】 図２による測定ステーションは、リソグラフィプロセスをコントロールするた
めの測定ユニット８，９である。このプロセスでは通常、後処理すべきウェハが
発生する。たとえば酸化プロセスなど他の製造プロセスでは通常、欠陥のないウ
ェハか廃棄ウェハしか発生しない。それというのもその場合、欠陥の伴った処理
であるとウェハにおける欠陥は後処理がもはや不可能なほど重大なものとなるか
らである。そのような事例では、測定ステーション２において２種類の容器しか
必要ない。
【００３９】 図２による実施例の場合、第１、第２および第３の搬送容器６ａ，６ｂ，６ｃ
は別個にそれぞれ異なるアンローディングポート１１ａ，１１ｂ，１１ｃを経て
測定ステーション２から送り出される。
【００４０】 取り違いを避けるため第１、第２および第３の搬送容器６ａ，６ｂ，６ｃにそ
れぞれ異なるように識別されている。欠陥のないウェハを有する第１の搬送容器
６ａは緑色で識別されている。後処理すべきウェハを有する第２の搬送容器６ｂ
は黄色で識別されている。さらに、廃棄ウェハを有する第２の搬送容器６ｃは赤
色で識別されている。
【００４１】 様々な搬送容器６ａ，６ｂ，６ｃを送り出すアンローディングポート１１ａ，
１１ｂ，１１ｃは対応する色で識別されている。この実施例の場合、緑色で識別
されている第１の搬送容器６ａを送り出すために、緑色で識別された２つのアン
ローディングポート１１ａが設けられている。さらに黄色と赤色で識別された搬
送容器６ｂ、６ｃを送り出すために、黄色と赤色で識別されたアンローディング
ポート１１ｂ，１１ｃが設けられている。
【００４２】 緑色で識別されている搬送容器６ａには欠陥のないウェハが完全にローディン
グされており、測定ステーション２から送り出された後、別の製造ユニット１お
よび測定ステーション２へ供給されて処理される。
【００４３】 有利にはこのようにして、欠陥のないウェハだけが緑色で識別された搬送容器
６ａにおいて処理のため施設内を循環する。
【００４４】 本発明の別の有利な実施形態によれば、測定ステーションにおいてウェハが全
部は検査されない。そうではなくウェハのまえもって定めれた一部分に対する検
査だけが行われる。この場合、緑色の搬送容器内におけるウェハの一部分につい
てのみ、欠陥がないかどうか検査される。
【００４５】 赤色で識別された搬送容器６ｃ内の廃棄ウェハは好適には、個々の測定ステー
ション２の出口でただちに分類され排除される。このプロセスは有利には手動で
行うことができる。
【００４６】 黄色で識別された搬送容器６ｂ内の後処理すべきウェハは好適には格納器５内
に一時保管され、その後、適切な時点で後処理のため製造ユニット１へ供給でき
るようにする。
【００４７】 このような搬入搬出プロセスをたとえば手動で行うことができ、そのことで後
処理すべきウェハが運搬システム４上で欠陥のないウェハの循環から分離される
ようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 複数の製造ユニットを備えたウェハ処理装置の概略図である。
【図２】 図１による測定ステーションの概略図である。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１３年５月９日（２００１．５．９）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 個々の製造ステップを実行するための製造ユニットおよび該
    製造ステップをコントロールするための測定ユニットが設けられており、これら
    のユニットはウェハの搬入および搬出のため搬送システムを介して接続されてい
    る、少なくとも１つのクリーンルーム内におけるウェハの処理装置において、 少なくとも１つの測定ユニット（８）が、ウェハを搬送システムに送出するた
    めのアンローディングステーションとともに測定ステーション（２）を成してお
    り、 該測定ステーション（２）内で第１の搬送容器（６ａ）に、前記測定ユニット
    （８）におけるコントロールを首尾よく通過した欠陥のないウェハがローディン
    グされ、少なくとも第２の搬送容器（６ｂ）に残りのウェハがローディングされ
    、 前記の第１および第２の搬送容器（６ａ，６ｂ）はそれぞれ異なるように識別
    されており、 前記の第１および第２の搬送容器（６ａ，６ｂ）は互いに別個にアンローディ
    ングステーションにより測定ステーション（２）から搬出されることを特徴とす
    る、 ウェハの処理装置。
  2. 【請求項２】 測定ユニット（８）におけるコントロールを首尾よく通過し
    なかったウェハは、後処理すべきウェハと廃棄ウェハとに分けられ、 後処理すべきウェハのローディングされている第２の搬送容器（６ｂ）と廃棄
    ウェハのローディングされている第３の搬送容器（６ｃ）は互いに別個にアンロ
    ードステーションにより測定ステーション（２）から搬出される、請求項１記載
    の装置。
  3. 【請求項３】 第１、第２および第３の搬送容器（６ａ，６ｂ，６ｃ）は、
    アンローディングステーションにおける別個のアンローディングポート（１１ａ
    ，１１ｂ，１１ｃ）により搬出される、請求項１または２記載の装置。
  4. 【請求項４】 第１、第２および第３の搬送容器（６ａ，６ｂ，６ｃ）はそ
    れぞれ異なる色で識別されている、請求項１から３のいずれか１項記載の装置。
  5. 【請求項５】 第１の搬送容器（６ａ）は緑色で識別されており、第２の搬
    送容器（６ｂ）は黄色で、第３の搬送容器（６ｃ）は赤色で識別されている、請
    求項５記載の装置。
  6. 【請求項６】 アンローディングポート（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ）は、そ
    れらのアンローディングポート（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ）に対応づけられた搬
    送容器（６ａ，６ｂ，６ｃ）の色により識別されている、請求項４または５記載
    の装置。
  7. 【請求項７】 第２および／または第３の搬送容器（６ｂ，６ｃ）を一時保
    管するための格納システムが設けられている、請求項２から６のいずれか１項記
    載の装置。
  8. 【請求項８】 第２および第３の搬送容器（６ｂ，６ｃ）は前記格納システ
    ムにおける別個の格納器（５）に一時保管される、請求項７記載の装置。
  9. 【請求項９】 第２の搬送容器（６ｂ）における後処理すべきウェハおよび
    ／または第３の搬送容器（６ｃ）における廃棄ウェハは、アンローディングステ
    ーションのアンローディングポート（１１ｂ、１１ｃ）に手動で格納される、請
    求項７または８記載の装置。
  10. 【請求項１０】 ウェハはそれらを識別するためにマークを有する、請求項
    １から９のいずれか１項記載の装置。
  11. 【請求項１１】 まえもって定められたロット量で測定ステーション（２）
    に供給される複数のウェハは測定ステーション（２）においてばらされる、請求
    項１０記載の装置。
  12. 【請求項１２】 複数の測定ユニット（８，９）を有する測定ステーション
    （２）においてウェハが個別に処理される、請求項１１記載の装置。
JP2000617474A 1999-05-07 2000-05-05 ウェハの処理装置 Pending JP2002544661A (ja)

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