JP2016500929A

JP2016500929A - 半導体ウェーハ搬送システムに利用するための自動インターフェース装置及び方法

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Publication number: JP2016500929A
Application number: JP2015540727A
Authority: JP
Inventors: アールイェンセン
Original assignee: KLA Corp
Current assignee: KLA Corp
Priority date: 2012-10-30
Filing date: 2013-10-29
Publication date: 2016-01-14
Anticipated expiration: 2033-10-29
Also published as: KR102137850B1; US20140122654A1; TW201440166A; TWI597798B; CN104823273B; WO2014070748A1; KR20150074183A; US9356822B2; CN104823273A; JP6450682B2

Abstract

本開示の各態様は、スマートドッキングステーションについて説明する。スマートドッキングステーションは、センサウェーハの充電を可能にすると共に、センサウェーハによりデータのアップロード及びダウンロードを可能にするデータ転送及び電気的接続を含んでよい。軌道から外れたツール上の保管場所に、スマートドッキングステーションを配置してもよい。この位置にすることで、自動材料搬送システム（ＡＭＨＳ）は、センサウェーハを回収して分析を要するツールに受け渡すことができる。センサウェーハは、スマート前方開口型統一ポッド（ＦＯＵＰ）内に格納されてよい。本要約書は、調査者または他の読者による技術的開示の要旨の迅速な確認を可能とする要約書に要求される規則に則って提供されることを強調する。本要約書は、特許請求の範囲または意味を解釈または限定するために用いるものではないという理解の元に提出される。

Description

本発明の実施形態は、クリーンルーム環境内でツールの診断を行うことができる自動ウェーハ搬送システムのための装置及び方法に関する。

センサウェーハは、ツールのプロセス特性を調べるために利用される。センサウェーハを用いることにより、プロセスにおける種々のパラメータ（基板温度プロファイルなど、ただしこれに限定されない）を多数計測することが可能となり、さらに、それらの値が技術者にフィードバックされる。本来、センサウェーハは、研究開発用ツールとして用いられたものであり、技術者は、自身に提供された情報を用いて、処理工程を洗練させ、あるいは改善させることができる。しかしながら、許容範囲が狭くなると共に、製品の歩留まりに対する要求が高まるにつれて、センサウェーハは、プロセス監視ツールとしても役立つものになっている。

処理工程が開始されて所定の許容範囲を超える結果が生じたときには、処理工程中の問題を特定するためにセンサウェーハを活用することができる。今日、センサウェーハを利用する際には、特性を調べるツールに対して実質的な休止時間が必要となる。製造時の状況でセンサウェーハを活用するために、技術者は最初にツールをオフラインにしなければならない。次いで、技術者は、センサウェーハを収納する前方開口型統一ポッド（ＦｒｏｎｔＯｐｅｎｉｎｇＵｎｉｆｉｅｄＰｏｄ：ＦＯＵＰ）を運ぶために、台車を用意する必要がある。手動でＦＯＵＰをツールに運搬した後、所望の条件でセンサウェーハを処理する必要がある。その後、技術者は、センサウェーハによって記録されたデータをラップトップ型コンピュータにダウンロードする必要がある。次いで、技術者は、ツールを製造時の配置に戻さなければならない。上記の過程には、理想的な条件でも３〜４時間程度はかかる場合がある。

従って、センサウェーハは通常、処理工程が開始されて、指定された許容範囲を超えるデバイスが生成されたときに利用されるのみである。しかしながら、ツールをオフラインにする時間を最小限にして、指定された許容範囲を超えるデバイスをプロセスが生成しだす前にプロセス分析することができれば有用であろう。本発明の実施形態が生み出されたのは、以上のような背景においてである。

本発明の目的及び利点は、以下の詳細な説明を読むと共に添付図面を参照することによって明らかになるであろう。

以下の詳細な説明では、本明細書の一部を成す添付図面を参照すると共に、本発明を実施し得る特定の実施形態を一例として示す。各図面は、本明細書では「実施例」とも呼ばれる、実施形態の具体例に係る説明を示すものである。これらの図面は、当業者が本発明を実施可能なように十分詳細に説明されている。各実施形態を組み合わせることも可能であり、他の実施形態を利用することも可能であり、あるいは特許請求された範囲から逸脱することなく、構成的、論理的及び電気的変更を加えることも可能である。その際、「上」、「下」、「前」、「後」、「前方の」、「後方の」などの方向に関する用語は、説明される１つ以上の図面の方向を基準として用いられる。本発明の実施形態の構成要素は、いくつかの異なる方向に配置することが可能であるため、方向に関する用語は、例示目的に用いられものであり、決して限定されるものではない。他の実施形態を利用することも可能であり、本発明の範囲から逸脱することなく、構成的または論理的変更を加えることも可能であることを理解すべきである。

本文献において「ａ」または「ａｎ」という用語は、特許文献において一般的であるように、１つ以上を含むように用いられる。本文献において「または」という用語は、別段の指示がない限り、非排他的「または」を指すために用いられる。例えば、「ＡまたはＢ」は、「ＡであるがＢではない」、「ＢであるがＡではない」、及び「Ａ及びＢ」を含む。従って、以下の詳細な説明を限定的な意味に解釈すべきではなく、本発明の範囲は、添付された請求の範囲によって規定される。

本開示の態様によれば、センサＦＯＵＰにセンサウェーハを収納してよい。センサＦＯＵＰは、センサウェーハの充電を可能にすると共に、センサウェーハによりそれ自体へのデータのアップロード及びダウンロードを可能にするデータ転送接続及び電気的接続を含んでよい。センサＦＯＵＰは、センサウェーハの充電を可能にすると共に、センサウェーハによりスマートドッキングステーションへのデータのアップロード及びダウンロードを可能にする同様の接続を含んでもよい。軌道から外れたツール上の保管場所に、スマートドッキングステーションを配置してもよい。この位置にすることで、自動材料搬送システム（ａｕｔｏｍａｔｅｄｍａｔｅｒｉａｌｓｈａｎｄｌｉｎｇｓｙｓｔｅｍ：ＡＭＨＳ）は、センサＦＯＵＰを回収して所望のツールに受け渡すことができる。

本発明の別の態様によれば、基板処理ツールにスマートドッキングステーションを組み込んでもよい。上記の構成により、電気的接続及びデータ転送接続を含まないＦＯＵＰでセンサウェーハを移送することが可能となる。センサウェーハから直接ツール内のスマートドッキングステーションに、データをアップロード及びダウンロードしてもよい。加えて、センサウェーハを充電するため、スマートドッキングステーションから直接センサウェーハに電気的接続を行ってもよい。本開示の上記態様により、ウェーハの移送に用いられる標準的なＦＯＵＰを利用した分析を必要とするツールに、センサウェーハを移送することが可能となる。

本開示の別の態様では、センサウェーハを用いたツール分析を実現するために利用可能な自動化システムについて説明する。本開示の上記態様によれば、工場自動化（ｆａｃｔｏｒｙａｕｔｏｍａｔｉｏｎ：ＦＡ）サーバが、スマートドッキングステーションにセンサウェーハ用のミッションを与える。スマートドッキングステーションは、センサウェーハにミッションをアップロードしてよい。ＦＡサーバはまた、被分析ツールにレシピを受け渡してもよい。本明細書中用いられる「被分析ツール」は、「被測定デバイス」（ｄｅｖｉｃｅｕｎｄｅｒｔｅｓｔ：ＤＵＴ）と呼ぶこともできる。ＦＡサーバはまた、ロボット式ウェーハ運搬システムであるＡＭＨＳに、スマートドッキングステーションからセンサウェーハを回収してＤＵＴに受け渡すように指示してもよい。一旦センサウェーハがＤＵＴに受け渡されたら、センサウェーハに対して上記レシピが実行され、処理状態が記録されると共にセンサウェーハのメモリに格納される。上記レシピが完了したとき、ＤＵＴは、センサウェーハがスマートドッキングステーションに戻ってもよいことを示す信号をＦＡサーバに送ることもできる。次いで、ＦＡサーバは、センサウェーハをＤＵＴから回収して利用可能なスマートドッキングステーションに受け渡すようにＡＭＨＳに指示してよい。スマートドッキングステーションと結合したとき、センサウェーハは、記録済みデータをスマートドッキングステーションにダウンロードしてよい。その後、スマートドッキングステーションは、当該データをセンサウェーハサーバに送信してよい。記録済みデータにアクセスするため、次いで、ＦＡサーバは、センサウェーハサーバに記録済みデータを要求してよい。

本開示の一態様に係る自動化センサウェーハシステムの概略図である。本開示の別の態様に係る自動化センサウェーハシステムの概略図である。本開示の一態様に係る軌道から外れたツール上の保管場所に配置されたスマートドッキングステーションの図である。本開示の一態様に係るツール内に配置されたスマートドッキングステーションの図である。本開示の一態様に係る自動化センサウェーハシステムのプロセスフロー図であり、データフロー及びセンサウェーハの物理的移動を示す。本開示の一態様に係る自動化センサウェーハシステムのプロセスフロー図であり、データフロー及びセンサウェーハの物理的移動を示す。本開示の一態様に係る自動化センサウェーハシステムのプロセスフロー図であり、データフロー及びセンサウェーハの物理的移動を示す。本開示の一態様に係る自動化センサウェーハシステムのプロセスフロー図であり、データフロー及びセンサウェーハの物理的移動を示す。本開示の一態様に係る自動化センサウェーハシステムのプロセスフロー図であり、データフロー及びセンサウェーハの物理的移動を示す。本開示の一態様に係る自動化センサウェーハシステムのプロセスフロー図であり、データフロー及びセンサウェーハの物理的移動を示す。本開示の態様に関わるドッキングステーションを動作するコンピュータ実行可能命令を説明するブロック図である。本開示の別の態様に係る自動化センサウェーハシステムのプロセスフロー図であり、データフロー及びセンサウェーハの物理的移動を示す。本開示の別の態様に係る自動化センサウェーハシステムのプロセスフロー図であり、データフロー及びセンサウェーハの物理的移動を示す。本開示の別の態様に係る自動化センサウェーハシステムのプロセスフロー図であり、データフロー及びセンサウェーハの物理的移動を示す。本開示の別の態様に係る自動化センサウェーハシステムのプロセスフロー図であり、データフロー及びセンサウェーハの物理的移動を示す。本開示の別の態様に係る自動化センサウェーハシステムのプロセスフロー図であり、データフロー及びセンサウェーハの物理的移動を示す。本開示の別の態様に係る自動化センサウェーハシステムのプロセスフロー図であり、データフロー及びセンサウェーハの物理的移動を示す。

図１Ａは、本開示の一態様に係る自動ツール診断システム１００の概略図である。スマートドッキングステーション１０３は、ネットワーク１６０を介して、センサウェーハサーバ１０９及びＦＡサーバ１１０からアクセスされ得る。スマートドッキングステーション１０３は、ＦＡサーバ１１０からアクセス可能な複数のスマートドッキングステーション１０３のうちの１つであってよい。ＦＡサーバ１１０はまた、ネットワーク１６０を介して、ＡＭＨＳ１０６（図示せず）及びＤＵＴ１１８（図示せず）と通信してもよい。センサウェーハサーバ１０９及びＦＡサーバ１１０は、同一のハードウェア（例えば、特別に構成されたソフトウェアを用いて種々の仮想マシンを実行する一般的な汎用コンピュータ）上で動作する仮想化マシンとして実装してもよいことに注意すべきである。あるいは、センサウェーハサーバ１０９及びＦＡサーバ１１０を、それぞれ異なるハードウェアに実装してもよい。

可搬式のセンサＦＯＵＰ１０４は、センサウェーハ１０８を受け取り、ＦＯＵＰを移送する（例えば、あるツールから別のツールに、ツールからドッキングステーションに、あるいはドッキングステーションからツールに）ときにセンサウェーハを保持するように構成されてよい。センサＦＯＵＰ１０４は、センサＦＯＵＰ１０４をスマートドッキングステーション１０３に接続する電気的接続１１１を備えてよい。電気的接続１１１は、センサＦＯＵＰ１０４内のバッテリを充電するように構成されてよい。例として、ただしこれに限定するものではないが、電気的接続１１１を用いて、スマートドッキングステーション１０３の電源１４２を、センサＦＯＵＰ１０４のバッテリ充電制御部１４２’に接続してよい。バッテリ充電制御部１４２’は、バッテリ１５３’の充電と保持を交互に行う。センサＦＯＵＰ１０４はまた、センサＦＯＵＰ１０４をスマートドッキングステーション１０３に接続するデータ接続１１２を備えてもよい。データ接続１１２は、スマートドッキングステーション１０３からデータをアップロードまたはダウンロードできるように構成されてよい。一例として、ただしこれに限定するものではないが、データ接続１１２を用いて、スマートドッキングステーション１０３の入出力回路１４１を、センサＦＯＵＰ１０４の入出力回路１４１’に接続してよい。スマートドッキングステーション１０３とセンサＦＯＵＰ１０４の間で電気的経路及びデータ経路の両方を提供可能な単一接続として、電気的接続１１１及びデータ接続１１２を実装してよい。一例として、ただしこれに限定するものではないが、上記の単一接続をＵＳＢ接続としてよい。さらに、一例として、ただしこれに限定するものではないが、無線周波数（ＲＦ）または赤外線（ＩＲ）データ経路を用いることにより、データ経路を無線で実現してもよい。ＲＦデータ経路の例としてはブルートゥースが挙げられ、赤外線データ経路の例としてはＩＲＤＡが挙げられる。

スマートドッキングステーション１０３は、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）１３１を含んでよい。一例として、ＣＰＵ１３１は、１つまたは複数のプロセッサを含んでよく、これらのプロセッサは、例えば、デュアルコア、クアッドコア、マルチコア、またはセルプロセッサアーキテクチャなどに応じて構成されてよい。スマートドッキングステーション１０３はまた、メモリ１３２（例えば、ＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＲＯＭなど）を含んでもよい。ＣＰＵ１３１は、プロセス制御プログラム１３３を実行することが可能である。また、このプログラムの一部をメモリ１３２に格納してもよい。スマートドッキングステーション１０３はまた、周知の周辺回路１４０（入出力（Ｉ／Ｏ）回路１４１、電源（Ｐ／Ｓ）１４２、クロック（ＣＬＫ）１４３及びキャッシュ１４４など）を含んでもよい。スマートドッキングステーション１０３は、プログラム及び／またはデータを格納するための大容量記憶装置１３４（ディスクドライブ、ＣＤ−ＲＯＭドライブ、テープドライブなど）を任意に含んでよい。スマートドッキングステーション１０３はまた、表示部１３７及びユーザーインターフェース部１３８を任意に含んで、スマートドッキングステーション１０３と、これに直接アクセスを要求するユーザーとが容易に対話できるようにしてもよい。表示部１３７は、テキスト、数字またはグラフィカル・シンボルを表示するブラウン管（ｃａｔｈｏｄｅｒａｙｔｕｂｅ：ＣＲＴ）またはフラットパネルスクリーンの形態であってよい。ユーザーインターフェース部１３８は、キーボード、マウス、ジョイスティック、ライトペンまたは他の機器を含んでよい。スマートドッキングステーション１０３は、ブルートゥース、ワイファイ（Ｗｉ−Ｆｉ）、イーサネット（登録商標）ポート、または他の通信方法を利用できるように構成されたネットワークインターフェース１３９を含んでよい。

好適なハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアまたはこれらの２つ以上のある組み合わせをネットワークインターフェース１３９に搭載して、電気通信ネットワーク１６０を介した通信を容易にしてもよい。ネットワークインターフェース１３９は、ローカルエリアネットワーク及びワイドエリアネットワーク（インターネットなど）を介した有線通信または無線通信を実現するように構成されてよい。スマートドッキングステーション１０３は、１つまたは複数のデータパケットにより、ネットワーク１６０を介してデータ及び／またはファイルを求める要求を送受信してよい。

前述の各構成要素は、内部システムバス１５０を介して信号を互いにやりとりしてよい。スマートドッキングステーション１０３は、本明細書で説明する本発明の実施形態を実現するコードを実行する際に専用コンピュータとなる汎用コンピュータであってよい。

センサＦＯＵＰ１０４は、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）１３１’を含んでよい。一例として、ＣＰＵ１３１’は、１つまたは複数のプロセッサを含んでよく、これらのプロセッサは、例えば、デュアルコア、クアッドコア、マルチコア、またはセルプロセッサアーキテクチャなどに応じて構成されてよい。センサＦＯＵＰ１０４はまた、メモリ１３２’（例えば、ＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＲＯＭなど）を含んでもよい。ＣＰＵ１３１’は、プロセス制御プログラム１３３’を実行することが可能である。また、このプログラムの一部をメモリ１３２’に格納してもよい。また、センサＦＯＵＰ１０４は、周知の周辺回路１４０’（入出力（Ｉ／Ｏ）回路１４１’、バッテリ管理制御部（ＣＨＧ）１４２’、クロック（ＣＬＫ）１４３’及びキャッシュ１４４’など）を含んでもよい。センサＦＯＵＰ１０４は、ミッション実行中にセンサＦＯＵＰ１０４の電源となるバッテリ１５３’を含む。センサＦＯＵＰ１０４は、プログラム及び／またはデータを格納するための大容量記憶装置１３４’（ディスクドライブ、ＣＤ−ＲＯＭドライブ、テープドライブなど）を任意に含んでもよい。センサＦＯＵＰ１０４はまた、表示部１３７’及びユーザーインターフェース部１３８’を任意に含んで、センサＦＯＵＰ１０４と、これに直接アクセスを要求するユーザーとが容易に対話できるようにしてもよい。表示部１３７’は、テキスト、数字またはグラフィカル・シンボルを表示する液晶ディスプレイ（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ：ＬＣＤ）またはフラットパネルスクリーンの形態であってよい。ユーザーインターフェース部１３８’は、キーボード、マウス、ジョイスティック、ライトペンまたは他の機器を含んでよい。センサＦＯＵＰ１０４は、ワイファイ（Ｗｉ−Ｆｉ）、ブルートゥース、イーサネット（登録商標）ポート、または他の通信方法を利用できるように構成されたネットワークインターフェース１３９’を含んでよい。ある実施態様では、センサＦＯＵＰ１０４と、スマートドッキングステーション１０３から独立した遠隔サーバとの間の無線通信接続を確立するようにネットワークインターフェース１３９’を構成してもよいことに注意すべきである。

好適なハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアまたはこれらの２つ以上のある組み合わせをネットワークインターフェース１３９’に搭載して、電気通信ネットワーク１６０を介した通信を容易にしてもよい。ネットワークインターフェース１３９’は、ローカルエリアネットワーク及びワイドエリアネットワーク（インターネットなど）を介した有線通信または無線通信を実現するように構成されてよい。センサＦＯＵＰ１０４は、１つまたは複数のデータパケットにより、ネットワーク１６０を介してデータ及び／またはファイルを求める要求を送受信してよい。

センサＦＯＵＰ１０４は、センサウェーハ１０８を受け取るように構成された１つまたは複数のレセプタクル１０７を含んでよい。レセプタクル１０７は、センサウェーハ１０８内のバッテリ１１４に電荷を供給するように構成された充電端子を含んでよい。センサＦＯＵＰ１０４は、データをセンサウェーハ１０８とやりとりするように構成されてよい。例えば、ＦＯＵＰ１０４は、無線送受信機を含んでよい。この無線送受信機は、例えば、無線周波数ＩＤ（ＲＦＩＤ）、赤外線（ＩＲ）、電磁誘導、または対応する無線送受信機を介して、センサウェーハ１０８にデータを送信し、かつ／もしくはセンサウェーハ１０８からデータを受信する他の好適な技術に基づくものである。あるいは、レセプタクル１０７は、データをセンサウェーハ１０８内のメモリ１３２_ＳＷに転送し、かつ／またはメモリ１３２_ＳＷからデータを転送するように構成されたデータ端子を含んでもよい。センサウェーハ１０８は、本開示のある態様を説明する目的で図１Ａに示されていることに注意すべきである。しかしながら、センサウェーハ１０８は、厳密に言えばセンサＦＯＵＰ１０４の一部ではない。むしろ、センサウェーハ１０８を、これにセンサＦＯＵＰを作用させる被加工物とみなしてよい。

前述の各構成要素は、内部システムバス１５０’を介して信号を互いにやりとりしてよい。センサＦＯＵＰ１０４は、本明細書で説明する本発明の実施形態を実現するコードを実行する際に専用コンピュータとなる汎用コンピュータであってよい。一例として、ただしこれに限定するものではないが、センサＦＯＵＰ１０４は、カリフォルニア州ミルピタスのケーエルエー・テンコール（ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ）から販売されているＳｍａｒｔＦＯＵＰであってよい。

ＦＡサーバ１１０は、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）１３１’’を含んでよい。一例として、ＣＰＵ１３１’’は、１つまたは複数のプロセッサを含んでよく、これらのプロセッサは、例えば、デュアルコア、クアッドコア、マルチコア、またはセルプロセッサアーキテクチャなどに応じて構成されてよい。ＦＡサーバ１１０はまた、メモリ１３２’’（例えば、ＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＲＯＭなど）を含んでもよい。ＣＰＵ１３１’’は、プロセス制御プログラム１３３’’を実行することが可能である。また、このプログラムの一部をメモリ１３２’’に格納してもよい。ＦＡサーバ１１０はまた、周知の周辺回路１４０’’（入出力（Ｉ／Ｏ）回路１４１’’、電源（Ｐ／Ｓ）１４２’’、クロック（ＣＬＫ）１４３’’及びキャッシュ１４４’’など）を含んでもよい。ＦＡサーバ１１０は、プログラム及び／またはデータを格納するための大容量記憶装置１３４’’（ディスクドライブ、ＣＤ−ＲＯＭドライブ、テープドライブなど）を任意に含んでよい。ＦＡサーバ１１０はまた、表示部１３７’’及びユーザーインターフェース部１３８’’を任意に含んで、ＦＡサーバ１１０と、これに直接アクセスを要求するユーザーとが容易に対話できるようにしてもよい。表示部１３７’’は、テキスト、数字またはグラフィカル・シンボルを表示するブラウン管（ｃａｔｈｏｄｅｒａｙｔｕｂｅ：ＣＲＴ）またはフラットパネルスクリーンの形態であってよい。ユーザーインターフェース部１３８’’は、キーボード、マウス、ジョイスティック、ライトペンまたは他の機器を含んでよい。ＦＡサーバ１１０は、ワイファイ（Ｗｉ−Ｆｉ）、イーサネット（登録商標）ポート、または他の通信方法を利用できるように構成されたネットワークインターフェース１３９’’を含んでよい。

好適なハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアまたはこれらの２つ以上のある組み合わせをネットワークインターフェース１３９’’に搭載して、電気通信ネットワーク１６０を介した通信を容易にしてもよい。ネットワークインターフェース１３９’’は、ローカルエリアネットワーク及びワイドエリアネットワーク（インターネットなど）を介した有線通信または無線通信を実現するように構成されてよい。ＦＡサーバ１１０は、１つまたは複数のデータパケットにより、ネットワーク１６０を介してデータ及び／またはファイルを求める要求を送受信してよい。

前述の各構成要素は、内部システムバス１５０’’を介して信号を互いにやりとりしてよい。ＦＡサーバ１１０は、本明細書で説明する本発明の実施形態を実現するコードを実行する際に専用コンピュータとなる汎用コンピュータであってよい。

センサウェーハサーバ１０９は、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）１３１’’’を含んでよい。一例として、ＣＰＵ１３１’’’は、１つまたは複数のプロセッサを含んでよく、これらのプロセッサは、例えば、デュアルコア、クアッドコア、マルチコア、またはセルプロセッサアーキテクチャなどに応じて構成されてよい。また、センサウェーハサーバ１０９はまた、メモリ１３２’’’（例えば、ＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＲＯＭなど）を含んでもよい。ＣＰＵ１３１’’’は、プロセス制御プログラム１３３’’’を実行することが可能である。また、このプログラムの一部をメモリ１３２’’’に格納してもよい。センサウェーハサーバ１０９はまた、周知の周辺回路１４０’’’（入出力（Ｉ／Ｏ）回路１４１’’’、電源（Ｐ／Ｓ）１４２’’’、クロック（ＣＬＫ）１４３’’’及びキャッシュ１４４’’’など）を含んでもよい。センサウェーハサーバ１０９は、プログラム及び／またはデータを格納するための大容量記憶装置１３４’’’（ディスクドライブ、ＣＤ−ＲＯＭドライブ、テープドライブなど）を任意に含んでよい。センサウェーハサーバ１０９はまた、表示部１３７’’’及びユーザーインターフェース部１３８’’’を任意に含んで、センサウェーハサーバ１０９と、これに直接アクセスを要求するユーザーとが容易に対話できるようにしてもよい。表示部１３７’’’は、テキスト、数字またはグラフィカル・シンボルを表示するブラウン管（ｃａｔｈｏｄｅｒａｙｔｕｂｅ：ＣＲＴ）またはフラットパネルスクリーンの形態であってよい。ユーザーインターフェース部１３８’’’は、キーボード、マウス、ジョイスティック、ライトペンまたは他の機器を含んでよい。センサウェーハサーバ１０９は、ワイファイ（Ｗｉ−Ｆｉ）、イーサネット（登録商標）ポート、または他の通信方法を利用できるように構成されたネットワークインターフェース１３９’’’を含んでよい。

好適なハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアまたはこれらの２つ以上のある組み合わせをネットワークインターフェース１３９’’’に搭載して、電気通信ネットワーク１６０を介した通信を容易にしてもよい。ネットワークインターフェース１３９’’’は、ローカルエリアネットワーク及びワイドエリアネットワーク（インターネットなど）を介した有線通信または無線通信を実現するように構成されてよい。センサウェーハサーバ１０９は、１つまたは複数のデータパケットにより、ネットワーク１６０を介してデータ及び／またはファイルを求める要求を送受信してよい。

前述の各構成要素は、内部システムバス１５０’’’を介して信号を互いにやりとりしてよい。センサウェーハサーバ１０９は、本明細書で説明する本発明の実施形態を実現するコードを実行する際に専用コンピュータとなる汎用コンピュータであってよい。一例として、ただしこれに限定するものではないが、センサウェーハサーバは、カリフォルニア州ミルピタスのケーエルエー・テンコール（ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ）から販売されているＫｌａｒｉｔｙＡＣＥＸＰシステムであってよい。

図１Ｂは、本開示の別の態様に係る自動ツール診断システム１０１の概略図である。自動診断システム１０１は、センサウェーハ１０８がセンサＦＯＵＰ１０４に収納されずに直接スマートドッキングステーション１０３に結合される点を除き、自動診断システム１００と同様である。スマートドッキングステーション１０３は、ネットワーク１６０を介して、センサウェーハサーバ１０９及びＦＡサーバ１１０からアクセスされ得る。スマートドッキングステーション１０３は、ＦＡサーバ１１０からアクセス可能な複数のスマートドッキングステーション１０３のうちの１つであってよい。ＦＡサーバ１１０はまた、ネットワーク１６０を介して、ＡＭＨＳ１０６（図示せず）及びＤＵＴ１１８（図示せず）と通信してもよい。センサウェーハ１０８は、複数のセンサウェーハ１０８のうちの１つであってよい。

センサウェーハ１０８は、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）１３１_ＳＷを含んでよい。一例として、ＣＰＵ１３１_ＳＷは、１つまたは複数のプロセッサを含んでよく、これらのプロセッサは、例えば、デュアルコア、クアッドコア、マルチコアプロセッサアーキテクチャなどに応じて構成されてよい。センサウェーハ１０８はまた、メモリ１３２_ＳＷ（例えば、ＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＲＯＭなど）を含んでもよい。ＣＰＵ１３１_ＳＷは、プロセス制御プログラム１３３_ＳＷを実行することが可能である。また、このプログラムの一部をメモリ１３２_ＳＷに格納してもよい。センサウェーハ１０８はまた、周知の周辺回路１４０_ＳＷ（入出力（Ｉ／Ｏ）回路１４１_ＳＷ、バッテリ１５３_ＳＷ用のバッテリ充電制御部（ＣＨＧ）１４２_ＳＷ、クロック（ＣＬＫ）１４３_ＳＷ及びキャッシュ１４４_ＳＷなど）を含んでもよい。センサウェーハ１０８は、プログラム及び／またはデータを格納するための大容量記憶装置１３４_ＳＷ（ディスクドライブ、ＣＤ−ＲＯＭドライブ、テープドライブなど）を任意に含んでよい。センサウェーハ１０８はまた、表示部１３７_ＳＷ及びユーザーインターフェース部１３８_ＳＷを任意に含んで、センサウェーハ１０８と、これに直接アクセスを要求するユーザーとが容易に対話できるようにしてもよい。表示部１３７_ＳＷは、テキスト、数字またはグラフィカル・シンボルを表示するブラウン管（ｃａｔｈｏｄｅｒａｙｔｕｂｅ：ＣＲＴ）またはフラットパネルスクリーンの形態であってよい。ユーザーインターフェース部１３８_ＳＷは、キーボード、マウス、ジョイスティック、ライトペンまたは他の機器を含んでよい。センサウェーハ１０８は、ワイファイ（Ｗｉ−Ｆｉ）、イーサネット（登録商標）ポート、または他の通信方法を利用できるように構成されたネットワークインターフェース１３９_ＳＷを任意に含んでよい。

好適なハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアまたはこれらの２つ以上のある組み合わせをネットワークインターフェース１３９_ＳＷに搭載して、電気通信ネットワーク１６０を介した通信を容易にしてもよい。ネットワークインターフェース１３９_ＳＷは、ローカルエリアネットワーク及びワイドエリアネットワーク（インターネットなど）を介した有線通信または無線通信を実現するように構成されてよい。センサウェーハ１０８は、１つまたは複数のデータパケットにより、ネットワーク１６０を介してデータ及び／またはファイルを求める要求を送受信してよい。

前述の各構成要素は、内部システムバス１５０_ＳＷを介して信号を互いにやりとりしてよい。センサウェーハ１０８は、本明細書で説明する本開示の各態様を実現するコードを実行する際に専用コンピュータとなる汎用コンピュータであってよい。一例として、ただしこれに限定するものではないが、センサウェーハ１０８は、カリフォルニア州ミルピタスのケーエルエー・テンコール（ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ）から販売されている、ＥｔｃｈＴｅｍｐｓｅｎｓｏｒ、ＢａｋｅＴｅｍｐｓｅｎｓｏｒ、ＭａｓｋＴｅｍｐｓｅｎｓｏｒ及びＷｅｔＴｅｍｐ−ＬＰといった各種センサ基板で構成されるＳｅｎｓＡｒｒａｙシリーズなどのセンサ基板であってよい。

図２Ａは、本開示の一態様に係る自動ツール診断システム２００を構成する各機械部品の図である。診断システム２００は、スマートドッキングステーション２０３を利用することが可能であり、このスマートドッキングステーション２０３は、ツール２０５よりも高い高さに、床面に、またはある中間の高さ（机上面など）に配置してよい。一例として、ツール２０５は、レビューツールまたは処理ツールなど、製造設備において用いられる任意のツールであってよい。スマートドッキングステーション２０３は、ツール２０５の真上にある必要はないことに留意すべきである。また、軌道外の保管場所にスマートドッキングステーション２０３を配置してもよい。軌道外の保管場所は、ＡＭＨＳ２０６が用いる主経路に隣接して配置されているものの、依然としてＡＭＨＳ２０６からアクセス可能である棚であってよい。この場所は、床から離れ、かつＡＭＨＳ２０６の主経路から外れた位置にあるため、製造施設の中では比較的費用がかからない。このようにして、スマートドッキングステーション２０３の位置を上記選択することにより、単一の設備において多数のスマートドッキングステーション２０３を最小限の費用で利用することが可能となり得る。スマートドッキングステーション２０３を他の場所に配置する場合には、その場所の費用がさらにかかるものの、スマートドッキングステーション２０３を、天井軌道（ｏｖｅｒｈｅａｄｔｒａｃｋ：ＯＨＴ）システムの形態をとったＡＭＨＳ２０６などのロボット式ウェーハ運搬システムからアクセス可能な他の位置に配置してもよい。分かりやすくするために、図２Ａでは、ＡＭＨＳがセンサＦＯＵＰを図面の平面に対して垂直に移動させると共に、ドッキングステーションが図面の平面と平行にＦＯＵＰを移動可能な機構を備えることに注意すべきである。また、ロボット式ウェーハ運搬システムは、別のＦＯＵＰ搬送システム、ウェーハ搬送ロボット、またはこれらの任意の組み合わせを備えてもよいことに留意すべきである。

スマートドッキングステーション２０３は、センサＦＯＵＰ２０４に対して結合位置を通知するように構成されてよい。センサＦＯＵＰ２０４がスマートドッキングステーション２０３に結合したとき、センサＦＯＵＰ２０４とスマートドッキングステーション２０３の間で、データ接続２１２及び電気的接続２１１がなされてもよい。データ接続２１２により、スマートドッキングステーション２０３がセンサＦＯＵＰ２０４にデータを受け渡すことを可能としてよい。一例として、ただしこれに限定するものではないが、データ接続２１２は、ＵＳＢ接続、無線接続、またはイーサネット（登録商標）接続であってよい。一例として、データ接続２１２を介して転送されるデータは、センサＦＯＵＰ２０４内のセンサウェーハ２０８が動作するのに必要とし得るミッションであってよい。センサＦＯＵＰ２０４はさらに、スマートドッキングステーション２０３から受け取ったデータを、センサＦＯＵＰ２０４内に収納されたセンサウェーハ２０８に受け渡すように構成されてもよい。さらに、センサＦＯＵＰ２０４は、センサＦＯＵＰ２０４に収納されたセンサウェーハ２０８からデータをダウンロードし、ダウンロードしたデータをスマートドッキングステーション２０３にデータ接続２１２を介して受け渡すように構成されてもよい。一例として、ただしこれに限定するものではないが、ダウンロードしたデータは、センサウェーハ２０８がミッションを実行中に記録したデータであってよい。加えて、センサＦＯＵＰ２０４は、データをスマートドッキングステーション２０３に受け渡して、センサウェーハ２０８の識別番号、またはセンサＦＯＵＰ２０４内に現在格納されている複数のセンサウェーハ２０８の各識別番号をスマートドッキングステーション２０３に通知することも可能であってよい。

電気的接続２１１により、スマートドッキングステーション２０３がセンサＦＯＵＰ２０４内のバッテリ２１３を充電することを可能としてよい。加えて、センサＦＯＵＰ２０４に格納されたセンサウェーハ２０８内のバッテリ２１４に電荷を供給するようにセンサＦＯＵＰ２０４を構成してもよい。一例として、上記電気的接続は、ＵＳＢ接続であってよい。電気的接続２１１はまた、データ接続２１２と同一接続であってもよい。

図２Ｂは、本開示の別の態様に係る自動ツール診断システム２０１を構成する各機械部品の図である。自動診断システム２０１は、ツール２０５内に配置されたスマートドッキングステーション２０３を利用する。基板処理ツール２０５にある利用可能な空間を用いることにより、本開示の上記態様では、場所を追加する必要がない。

原則として、センサウェーハ、及びこれと連携し、スマートドッキングステーション２０３の機能を果たす支持具を収容するように任意のツールを構成してよいであろう。設備前方端部モジュール（ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｆｒｏｎｔｅｎｄｍｏｄｕｌｅ：ＥＦＥＭ）用のインターフェースを既に備えたツールにこうした機能を組み込むことは、特に都合がよい。というのも、このインターフェースは、場所を追加するのに適しているためである。一例として、ただしこれに限定するものではないが、ツール２０５は、マクロ検査ツールまたは表面検査ツールなどの診断検査ツールであってよい。

加えて、センサウェーハ２０８を、センサＦＯＵＰ２０４に格納せずに直接スマートドッキングステーション２０３に結合してもよい。従って、電気的接続２１１及びデータ接続２１２を必要としない標準的なＦＯＵＰ２０４’でセンサウェーハ２０８を移送してよい。スマートドッキングステーション２０３のハードウェア及びソフトウェア（ＣＰＵ１３１及びメモリ１３２など、ただしこれに限定されない）は、ツール２０５のハードウェア及びソフトウェアから分離してもよく、または論理的に分離してもよい。あるいは、スマートドッキングステーション２０３のハードウェア及びソフトウェアを、ツール２０５のハードウェア及びソフトウェアに組み込んでもよく、または部分的に組み込んでもよい。

センサウェーハ２０８を移送するため、スマートドッキングステーションは、ロボット式ウェーハ運搬システムにアクセス可能でなければならない。本明細書中用いられる「ロボット式ウェーハ運搬システム」という用語は、センサウェーハ２０８、センサＦＯＵＰ２０４、ＦＯＵＰ２０４’またはこれらの任意の組み合わせを、ある場所から別の場所に物理的に移動させる任意のロボット式装置を指すことができる。一例として、ただしこれに限定するものではないが、ロボット式ウェーハ運搬システムは、複数のＦＯＵＰを搬送するシステム、及び／または１つまたは複数のウェーハ搬送ロボットを含んでよい。一例として、ただしこれに限定するものではないが、複数のＦＯＵＰを搬送するシステムは、ＡＭＨＳであってよい。一例として、ただしこれに限定するものではないが、ウェーハ搬送ロボットは、スカラロボット（ｓｅｌｅｃｔｉｖｅｃｏｍｐｌｉａｎｔａｒｔｉｃｕｌａｔｅｄｒｏｂｏｔａｒｍ：ＳＣＡＲＡ）であってよい。図２Ｂに示した本開示の態様によれば、ロボット式ウェーハ運搬システムは、ウェーハ搬送ロボット２０７及びＡＭＨＳ（図示せず）から構成されてよい。センサウェーハ２０８をスマートドッキングステーション２０３から回収してＦＯＵＰ２０４’に受け渡すのに、ウェーハ搬送ロボット２０７を用いてよい。ウェーハ搬送ロボット２０７は、ツール２０５に取り付けられた設備前方端部モジュール（ＥＦＥＭ）２１５内に配置されてよい。一旦センサウェーハがＦＯＵＰ２０４’に受け渡されたら、ＡＭＨＳが、そのＦＯＵＰ２０４’をＤＵＴに受け渡してよい。

スマートドッキングステーション２０３は、センサウェーハ２０８をスマートドッキングステーション２０３に接続するデータ接続２１２を備えてよい。一例として、ただしこれに限定するものではないが、データ接続２１２は、ＵＳＢ接続、無線接続、またはイーサネット（登録商標）接続であってよい。一例として、データ接続２１２を介して送信されるデータは、センサウェーハ２０８が動作するのに必要とし得るミッションであってよい。さらに、スマートドッキングステーション２０３は、センサウェーハ２０８からスマートドッキングステーション２０３にデータ接続２１２を介してデータをダウンロードするように構成されてよい。一例として、ただしこれに限定するものではないが、ダウンロードしたデータは、センサウェーハ２０８がミッションを実行中に記録したデータであってよい。加えて、センサウェーハ２０８は、データをスマートドッキングステーション２０３に受け渡して、センサウェーハ２０８の識別番号、またはスマートドッキングステーション２０３に現在結合されている複数のセンサウェーハ２０８の各識別番号をスマートドッキングステーション２０３に通知することも可能であってよい。

スマートドッキングステーション２０３はまた、センサウェーハ２０８内のバッテリ２１４（図示せず）に電荷を供給するように構成されている電気的接続２１１を備えてもよい。一例として、上記電気的接続は、ＵＳＢ接続であってよい。電気的接続２１１は、データ接続２１２と同一接続であってよい。

図３Ａ〜図３Ｆは、本開示の一態様に係る自動ツール診断システム３００のプロセスフロー図である。図中、実線はネットワーク１６０を介したデータ転送を示し、点線は構成部品の物理的移動を示す。

図３Ａは、初期始動状態のプロセスを示す。この始動状態では、センサウェーハ３０８は、センサＦＯＵＰ３０４内に収納されている。センサＦＯＵＰは、このときスマートドッキングステーション３０３に結合している。１つまたは複数のスマートドッキングステーション３０３が存在し得るが、これらにはスマートＦＯＵＰ３０４が結合しているものも、結合していないものもある。この始動状態では、スマートドッキングステーション３０３は、センサＦＯＵＰ３０４内のバッテリ２１３に電荷を供給してよい。センサＦＯＵＰ３０４はまた、センサウェーハ３０８内のバッテリ２１４に電荷を供給してもよい。矢印１_Ａに示すように、ＦＡサーバ３１０がスマートドッキングステーション３０３にネットワーク１６０を介してミッションの要求を送ることによってプロセスが開始される。一例として、ただしこれに限定するものではないが、このミッションは、センサウェーハ３０８に対し、どのツールを分析する必要があるのか、どのプロセスを分析する必要があるのか、どのウェーハを分析に必要とするのか、及びどのデータを分析中に記録する必要があるのかを指示する諸命令を含んでよい。

ＦＡサーバ３１０はまた、矢印１_Ｂに示すように、ネットワーク１６０を介してＤＵＴ３１８にレシピを受け渡してもよい。一例として、ただしこれに限定するものではないが、このレシピは、分析に用いる必要がある処理条件、及びデータを記録させるセンサウェーハ３０８の識別番号を含んでよい。上記レシピは、スマートドッキングステーション３０３へのミッションの受け渡し前後に、または受け渡しと同時にＤＵＴ３１８に受け渡されてよい。

センサウェーハデータサーバ３１９は、スマートドッキングステーション３０３に、センサＦＯＵＰ３０４を保持してウェーハ３０８に対するミッションを開始するように指示してよい。この指示は、矢印１_Ｃに示すように、ネットワーク１６０を介してなされてよい。次いで、スマートドッキングステーション３０３は、データ接続２１２を介してセンサＦＯＵＰ３０４に上記ミッションを受け渡してよい。センサＦＯＵＰ３０４は、適切なセンサウェーハ３０８がセンサＦＯＵＰ３０４内に置かれているという確認メッセージを、スマートドッキングステーション３０３に任意に返送してよい。次いで、スマートドッキングステーション３０３は、その確認をセンサウェーハデータサーバ３１９に返送してよい。次いで、この情報は、矢印１_Ａに示すように、ネットワーク１６０を介してＦＡサーバ３１０に送り返される。ＦＡサーバ３１０から命令を受け取ったスマートドッキングステーション３０３内に、ミッションを実行するように指定されたセンサウェーハが置かれていない場合には、ＦＡサーバ３１０に例外を受け渡してもよい。

別の実施態様では、センサＦＯＵＰ３０４は、例えば無線接続により、センサウェーハデータサーバ３１９と直接通信するように構成されてもよい。例えば、センサＦＯＵＰは、スマートドッキングステーション３０３を介してミッションを受け取る代わりに、点線矢印１_Ｄに示すように、無線でミッションを受け取ってもよい。上記の実施態様では、センサＦＯＵＰ３０４はまた、点線矢印１_Ｅに示すように、センサウェーハデータサーバ３１９に確認を返信し、あるいは無線接続を介してＦＡサーバ３１０と直接通信するように構成されてもよい。

一旦レシピ及びミッションが受け渡されたら、ＦＡサーバ３１０は、図３Ｂの矢印２に示すように、ネットワークを介してＡＭＨＳ３０６に命令を送って、センサＦＯＵＰ３０４を回収してＤＵＴ３１８に受け渡すようにＡＭＨＳ３０６に指示してよい。ＡＭＨＳ３０６に送られた上記命令はまた、分析の優先順位を含んでもよい。一例として、分析を直ちに行う必要がある場合には、当該タスクに高優先順位を割り当ててよく、あるいは分析が重要ではない場合には、当該タスクに低優先順位を割り当ててよい。ＡＭＨＳ３０６は、図３Ｂの破線矢印３に示すように、スマートドッキングステーション３０３に移動する。次に、図３Ｃでは、ＡＭＨＳ３０６は、本図面の破線矢印４に示すように、センサウェーハ３０８を収納するセンサＦＯＵＰ３０４を回収してＤＵＴ３１８に受け渡す。ＡＭＨＳ３０６がセンサＦＯＵＰ３０４をＤＵＴ３１８に移動させるときには、スマートドッキングステーション３０３とセンサＦＯＵＰ３０４の間の電気的接続２１１及びデータ接続２１２は、それぞれ切り離される。

図３Ｄは、一旦センサＦＯＵＰ３０４がＤＵＴ３１８に受け渡されたときのプロセスを示す。ＤＵＴ３１８は、センサウェーハ３０８をセンサＦＯＵＰ３０４から取り出してレシピの実行を開始してよい。一例として、ただしこれに限定するものではないが、ＤＵＴは、通常の処理条件でウェーハが処理されるだろう仕方と同様の方法でセンサウェーハ３０８を取り出してよいが、これには、ＳＣＡＲＡなどのウェーハ搬送ロボットを利用することや、手動でセンサＦＯＵＰ３０４からセンサウェーハを取り出すことなどを挙げることができる。

一旦レシピが完了したら、ＤＵＴ３１８は、センサウェーハをセンサＦＯＵＰ３０４に再び受け渡してよい。ＤＵＴ３１８はまた、矢印５に示すように、ネットワーク１６０を介してＦＡサーバ３１０にメッセージを受け渡して、分析が完了したことを示してもよい。次いで、ＦＡサーバ３１０は、矢印６に示すように、ネットワーク１６０を介して命令を送って、センサＦＯＵＰ３０４を回収して再度スマートドッキングステーション３０３に受け渡すようにＡＭＨＳ３０６に指示してよい。次いで、ＡＭＨＳ３０６は、矢印７に示すように、ＤＵＴ３１８に移動してセンサＦＯＵＰ３０４を引き取ってよい。センサＦＯＵＰ３０４を、元々これが来たのと同じスマートドッキングステーション３０３に再度受け渡す必要はないことに留意すべきである。一例として、ただしこれに限定するものではないが、センサＦＯＵＰ３０４を、利用可能なスマートドッキングステーション３０３のうち最も近いものに受け渡してもよく、あるいは次の分析が行われ得るツールに近接するスマートドッキングステーション３０３に受け渡してもよい。図３Ｅは、矢印８に示すように、ＡＭＨＳ３０６がセンサＦＯＵＰ３０４を回収してスマートドッキングステーション３０３に受け渡す様子を示している。

センサＦＯＵＰ３０４がスマートドッキングステーション３０３に結合され、データ接続２１２が再確立されたとき、スマートドッキングステーション３０３は、センサウェーハ３０８によって記録されたデータをダウンロードしてよい。加えて、一旦電気的接続２１１が再確立されたら、スマートドッキングステーション３０３は、センサＦＯＵＰ３０４内のバッテリ２１３及びセンサウェーハ３０８内のバッテリ２１４に電荷を供給し始めて、センサＦＯＵＰ３０４及びセンサウェーハ３０８がそれぞれ次のミッションに対応できるようにする。次いで、スマートドッキングステーションは、矢印９に示すように、記録済みのデータをセンサウェーハ３０８からセンサウェーハサーバ３１９にネットワーク１６０を介してアップロードしてよい。センサＦＯＵＰ３０４が無線で通信するように構成されている実施態様では、点線矢印９_Ａに示すように、センサＦＯＵＰとセンサウェーハサーバ３１９の間で無線接続を介して記録済みデータのアップロードを直接行うようにしてもよい。点線矢印９_Ｂに示すように、センサＦＯＵＰ３０４からＦＡサーバ３１０に、無線接続によってデータを任意に直接送ってもよい。センサウェーハサーバ３１９は、生データを保存してもよく、あるいはデータを所望の形式に処理してもよい。一例として、ただしこれに限定するものではないが、データを同様に処理して、製造施設が統計的プロセスチャート（ＳｔａｔｉｓｔｉｃａｌＰｒｏｃｅｓｓＣｈａｒｔｓ：ＳＰＣ）を実施するのに有用な統計的要約を適切に抽出するようにしてもよい。ＭｉｃｒｏｓｏｆｔＥｘｃｅｌ（登録商標）またはＯｐｅｎＯｆｆｉｃｅ（商標）と同様の標準形式である要約データも利用可能であってよい。Ｅｘｃｅｌ（登録商標）は、ワシントン州レドモンドのマイクロソフト社の登録商標である。

ある実施態様では、ＦＡサーバ３１０は、図３Ｆの矢印１０に示すように、ネットワーク１６０を介してセンサウェーハサーバ３１９に、データを求める要求を任意に送ってもよい。次いで、センサウェーハサーバ３１９は、矢印１１に示すように、要求されたデータをＦＡサーバ３１０に受け渡してよい。センサウェーハサーバ３１９は、処理済みのデータ、生データまたはその両方をＦＡサーバ３１０に受け渡してよい。本開示のある態様によれば、ＦＡサーバ３１０及びセンサウェーハサーバ３１９を同じハードウェアに実装してもよいが、論理的には別々のままとしてもよい。あるいは、ＦＡサーバ３１０及びセンサウェーハサーバ３１９を別々のハードウェアに実装してもよい。さらに、ＦＡサーバ３１０とセンサウェーハサーバ３１９とが直接データをやりとりする必要はないことに注意すべきである。

図３Ｇに示すように、例えばスマートドッキングステーション３０３により、スマートドッキングステーション用命令３７０の一式を実装してよい。スマートドッキングステーション用命令３７０は、メモリ１３２や大容量記憶装置１３４などの非一過性のコンピュータ読み取り可能な媒体に構成されてよい。スマートドッキングステーション用命令３７０はまた、プロセス制御プログラム１３３の一部であってもよい。この命令は、３７１で、ロボット式ウェーハ運搬システムから、ミッションを完了して１つまたは複数のデータセットを内部のメモリ１３２_ＳＷに格納したセンサウェーハ３０８を受け取ることを含む。次に、スマートドッキングステーション用命令３７０は、３７２で、スマートドッキングステーション３０３とセンサウェーハ３０８の間のデータ接続３１２を確立することを含む。次に３７３で、スマートドッキングステーション３０３は、センサウェーハ３０８のメモリ１３２_ＳＷから１つまたは複数のデータセットをダウンロードするように指示される。一旦データをダウンロードしたら、命令３７０は引き続き、３７４で、ダウンロードしたデータをネットワーク１６０を介してサーバに受け渡すようにスマートドッキングステーション３０３に指示する。必要に応じて、スマートドッキングステーション３０３は、３７５で、工場自動化サーバ３１０からネットワーク１６０を介してミッションを受け取るように指示される。次いで３７６で、命令３７０は、センサウェーハ３０８にデータ接続３１２を介してそのミッションを受け渡すことを任意に含む。

上記と逆も同様にあてはまる。特に、３７１から３７６に示す各プロセスは、ミッションを開始するためにコマンドを送信する方法を扱っている。図３Ｆに示すように、ＦＯＵＰ（及び内部のウェーハ３０８）が戻った後、３７１から３７５の各ステップを再度実行することができるが、このとき、ミッション中にセンサウェーハが取得したミッションデータは、ウェーハからＦＯＵＰに転送される。

図４Ａ〜図４Ｆは、本開示の別の態様に係る自動ツール診断システム４００のプロセスフロー図である。図中、実線はネットワークを介したデータ転送を示し、点線は構成部品の物理的移動を示す。

図４Ａは、初期始動状態のプロセスを示す。この始動状態では、センサウェーハ４０８は、スマートドッキングステーション４０３内に収納されている。スマートドッキングステーション４０３は、クリーンルーム環境中のツール４０５内に配置されてよい。現在、スマートドッキングステーション４０３を収納するツール４０５には、非接続式ＦＯＵＰ４０４’（すなわち、標準的なウェーハの移送に利用可能であり、電気的接続またはデータ接続を必要としないＦＯＵＰ）が結合されている。この始動状態では、スマートドッキングステーション４０３は、センサウェーハ４０８内のバッテリ２１４に電荷を供給してよい。矢印１_Ａに示すように、ＦＡサーバ４１０がスマートドッキングステーション４０３にネットワーク１６０を介してミッションを送ることによってプロセスが開始される。一例として、ただしこれに限定するものではないが、このミッションは、センサウェーハ４０８に対し、どのツールを分析する必要があるのか、どのプロセスを分析する必要があるのか、及びどのデータを分析中に記録する必要があるのかを指示する諸命令を含んでよい。次いで、スマートドッキングステーション４０３は、データ接続２１２を介してセンサウェーハ４０８に上記ミッションを受け渡してよい。スマートドッキングステーション４０３は、適切なセンサウェーハ４０８がスマートドッキングステーション４０３に置かれていることを示す確認メッセージを、ＦＡサーバ４１０に任意に返送してよい。ＦＡサーバ４１０から命令を受け取ったスマートドッキングステーション４０３に、ミッションを実行するように指定されたセンサウェーハ４０８が置かれていない場合には、ＦＡサーバ４１０に例外を受け渡してもよい。

ＦＡサーバ４１０はまた、矢印１_Ｂに示すように、ネットワーク１６０を介してＤＵＴ４１８にレシピを受け渡してもよい。一例として、ただしこれに限定するものではないが、このレシピは、分析に用いる必要がある処理条件、及びデータを記録させるセンサウェーハ４０８の識別番号を含んでよい。上記レシピは、センサウェーハ４０８へのミッションの受け渡し前後に、または受け渡しと同時にＤＵＴ４１８に受け渡されてよい。

図４Ｂでは、センサウェーハ４０８は、ツール４０５によってスマートドッキングステーション４０３から取り出されてＦＯＵＰ４０４’に挿入される。これにより、ＡＭＨＳ４０６によってセンサウェーハ４０８が移送可能となる。一例として、ただしこれに限定するものではないが、ツール４０５は、通常の処理条件でウェーハが処理されるであろう仕方と同様の方法でセンサウェーハ４０８を取り出してよいが、これには、ＳＣＡＲＡなどのウェーハ搬送ロボットを利用することや、手動でスマートドッキングステーション４０３からセンサウェーハ４０８を取り出してＦＯＵＰ４０４’に挿入することなどを挙げることができる。センサウェーハ４０８がスマートドッキングステーション４０３から取り出されるときには、スマートドッキングステーション４０３とセンサウェーハ４０８の間の電気的接続２１１及びデータ接続２１２は、それぞれ切り離される。

一旦レシピ及びミッションが受け渡されたら、ＦＡサーバ４１０は、図４Ｂの矢印２に示すように、ネットワークを介してＡＭＨＳ４０６に命令を送って、センサウェーハ４０８を回収してＤＵＴ４１８に受け渡すようにＡＭＨＳ４０６に指示してよい。ＡＭＨＳ４０６は、破線矢印３に示すように、任意の場所からツール４０５に移動してよい。ＡＭＨＳ３０６に送られた上記命令はまた、分析の優先順位を含んでもよい。一例として、分析を直ちに行う必要がある場合には、当該タスクに高優先順位を割り当ててよく、あるいは分析が重要ではない場合には、当該タスクに低優先順位を割り当ててよい。次に、図４Ｃでは、ＡＭＨＳ４０６は、本図面の破線矢印４に示すように、センサウェーハ４０８を収納するＦＯＵＰ４０４’を回収してＤＵＴ４１８に受け渡す。

図４Ｄは、一旦ＦＯＵＰ４０４’がＤＵＴ４１８に受け渡されたときのプロセスを示す。ＤＵＴ４１８は、センサウェーハ４０８をセンサＦＯＵＰ４０４から取り出してレシピの実行を開始してよい。一例として、ただしこれに限定するものではないが、ＤＵＴ４１８は、通常の処理条件でウェーハが処理されるであろう仕方と同様の方法でセンサウェーハ４０８を取り出してよいが、これには、ＳＣＡＲＡなどのウェーハ搬送ロボットを利用することや、手動でＦＯＵＰ４０４’からセンサウェーハを取り出すことなどを挙げることができる。

一旦レシピが完了したら、ＤＵＴ４１８は、センサウェーハをＦＯＵＰ４０４に再度受け渡してよい。ＤＵＴ４１８はまた、矢印５に示すように、ネットワーク１６０を介してＦＡサーバ４１０にメッセージを受け渡して、分析が完了したことを示してもよい。次いで、ＦＡサーバ４１０は、矢印６に示すように、ネットワーク１６０を介して命令を送って、ＦＯＵＰ４０４’を回収してスマートドッキングステーション４０３を備えるツール４０５に再度受け渡すようにＡＭＨＳ４０６に指示してもよい。ＡＭＨＳ４０６は、破線矢印７に示すように、任意の場所からＤＵＴ４１８に移動してよい。ＦＯＵＰ４０４’を、元々これが来たのと同じツール４０５に再度受け渡す必要はないことに留意すべきである。一例として、ただしこれに限定するものではないが、ＦＯＵＰ４０４’を、利用可能なスマートドッキングステーション４０３を含む最も近いツール４０５に受け渡してもよく、あるいは次の分析が行われ得る２番目のＤＵＴ４１８に近接するスマートドッキングステーション４０３を備えるツール４０５に受け渡してもよい。図４Ｅは、矢印８に示すように、ＡＭＨＳ４０６がＦＯＵＰ４０４’を回収してスマートドッキングステーション４０３を備えるツール４０５に受け渡す様子を示している。

図４Ｆは、一旦ＦＯＵＰ４０４’がスマートドッキングステーション４０３を収納するツール４０５に受け渡されたときのプロセスを示す。ツール４０５は、ＦＯＵＰ４０４からセンサウェーハ４０８を取り出してよい。一例として、ただしこれに限定するものではないが、ツール２０５は、通常の処理条件でウェーハが処理されるであろう仕方と同様の方法でセンサウェーハ４０８を取り出してよいが、これには、ＳＣＡＲＡなどのウェーハ搬送ロボットを利用することや、手動でＦＯＵＰ４０４’からセンサウェーハを取り出すことなどを挙げることができる。

センサウェーハ４０８がスマートドッキングステーション４０３に結合され、データ接続２１２が再確立された後に、スマートドッキングステーション４０３は、センサウェーハ４０８によって記録されたデータをダウンロードしてよい。加えて、電気的接続２１１が再確立された後に、スマートドッキングステーション４０３は、センサウェーハ４０８内のバッテリ２１４に電荷を供給し始めて、センサウェーハ４０８が次のミッションに対応できるようにする。次いで、スマートドッキングステーションは、矢印９に示すように、記録済みのデータをセンサウェーハ４０８からセンサウェーハサーバ４１９にネットワーク１６０を介してアップロードしてよい。センサウェーハサーバ４１９は、生データを保存してもよく、あるいはデータを所望の形式に処理してもよい。

任意のプロセスとして、ＦＡサーバ４１０は、矢印１０に示すように、ネットワーク１６０を介してセンサウェーハサーバ４１９に、データを求める要求を送ってよい。次いで、センサウェーハサーバ４１９は、矢印１１に示すように、要求されたデータをＦＡサーバ４１０に任意に受け渡してよい。センサウェーハサーバ４１９は、処理済みのデータ、生データまたはその両方をＦＡサーバ４１０に受け渡してよい。本開示のある態様によれば、ＦＡサーバ４１０及びセンサウェーハサーバ４１９を同じハードウェアに実装してもよいが、論理的には別々のままとしてもよい。あるいは、ＦＡサーバ４１０及びセンサウェーハサーバ４１９を別々のハードウェアに実装してもよい。さらに、ＦＡサーバ４１０とセンサウェーハサーバ４１９とが直接データをやりとりする必要はないことに注意すべきである。

例示目的のため、スマートドッキングステーション４０３を備えるツール４０５とＤＵＴ４１８を異なる装置（例えば、異なるツール）として示していることに注意すべきである。しかしながら、ツール４０５とＤＵＴ４１８を共に同じ装置とすることは本開示の態様の範囲内であり、例えば、スマートドッキングステーションは、ＤＵＴ４１８の構成要素であってもよい。その場合、ＦＯＵＰ４０４’をＤＵＴ４１８からツール４０５に戻さずともセンサウェーハ４０８をドッキングステーションに移動させてよく、ＤＵＴ４１８（図示せず）のドッキングステーションは、センサウェーハ４０８からセンサウェーハサーバ４１９またはＦＡサーバ４１０にデータをアップロードしてよい。

さらに、図３Ａ〜図３Ｆ及び図４Ａ〜図４Ｆに示した実施例では、センサウェーハサーバと工場自動化サーバを異なるサーバとして示していることに注意すべきである。この構成は、実際の実施態様では便利である場合があるものの厳密な要件ではない。あるいは、センサウェーハサーバ及び工場自動化サーバの各機能を、同一のハードウェア（例えば、１つの共通サーバ）によって実現してもよい。例えば、センサウェーハデータサーバ４１９の機能を、工場自動化サーバ４１０によって実現してもよい。その場合、工場自動化サーバ４１０は、スマートドッキングステーション４０３を介してセンサウェーハ４０８と直接通信してもよい。

添付された特許請求の範囲は、ミーンズ・プラス・ファンクション限定が「ための手段（ｍｅａｎｓｆｏｒ）」という表現を用いて所与の特許請求の範囲で明示的に述べられていなければ、ミーンズ・プラス・ファンクション限定を含むものとして解釈されるべきではない。特定の機能を実行する「ための手段（ｍｅａｎｓｆｏｒ）」と明示的に述べていない特許請求の範囲のあらゆる要素は、米国特許法第１１２条第６段落に規定された「ミーンズ（ｍｅａｎｓ）」または「ステップ（ｓｔｅｐ）」の条項として解釈すべきでない。特に、本願の特許請求の範囲において「の工程（ｓｔｅｐｏｆ）」を用いることは、米国特許法第１１２条第６段落の規定を援用することを意図するものではない。

Claims

ネットワーク上で動作するように構成されたドッキングステーションにおいて、ツールのプロセス特性を調べる方法であって、
（ａ）ツールのプロセス特性を調べるミッションに由来する１つまたは複数のデータセットが内部のメモリに格納されているセンサウェーハを、ドッキングステーションにてロボット式ウェーハ運搬システムから受け取ること、
（ｂ）前記ドッキングステーションと前記センサウェーハとの間のデータ接続を確立すること、
（ｃ）前記センサウェーハ内の前記メモリから、前記１つまたは複数のデータセットをダウンロードすること、及び
（ｄ）前記ネットワークを介してサーバに前記ダウンロードしたデータを受け渡すこと、を含む方法。
前記ドッキングステーションがツール内に配置されている、請求項１に記載の方法。
前記ロボット式ウェーハ運搬システムが、自動材料搬送システム（ＡＭＨＳ）及びウェーハ搬送ロボットから構成されている、請求項２に記載の方法。
前記ドッキングステーションが軌道外の保管場所に配置されている、請求項１に記載の方法。
前記ロボット式ウェーハ運搬システムがＡＭＨＳから構成されている、請求項４に記載の方法。
前記センサウェーハが前方開口型統一ポッド（ＦＯＵＰ）の内部に収納されており、前記ＦＯＵＰは、データ端子を介して、前記センサウェーハ内の前記メモリにデータを転送し、かつ／または前記センサウェーハ内の前記メモリからデータを転送することが可能である、請求項４に記載の方法。
前記ドッキングステーションと前記センサウェーハとの間の前記データ接続が前記ＦＯＵＰを介して確立される、請求項６に記載の方法。
前記ＦＯＵＰ内のバッテリを充電することをさらに含む、請求項６に記載の方法。
ドッキングステーションを用いてデータ用導路を提供せずとも、前記ＦＯＵＰが、前記サーバにまたは前記サーバからデータを無線で転送するように構成されている、請求項６に記載の方法。
前記ドッキングステーションと前記センサウェーハとの間の電気的接続を確立することをさらに含み、前記電気的接続は、前記センサウェーハ内のバッテリに電荷を供給するように構成されている、請求項１に記載の方法。
前記電気的接続及び前記データ接続が同一接続である、請求項９に記載の方法。
前記電気的接続及び前記データ接続が単一のＵＳＢ接続でなされる、請求項１０に記載の方法。
前記ネットワークを介して工場自動化サーバからミッションを受け取ること、及び前記ミッションを前記センサウェーハに受け渡すことをさらに含み、前記ミッションは、ツールのプロセス特性を調べる動作中に１つまたは複数のデータセットを収集するように前記センサウェーハに指示する、請求項１に記載の方法。
前記ロボット式ウェーハ運搬システムに前記センサウェーハを受け渡すことをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
前記サーバがセンサウェーハサーバである、請求項１に記載の方法。
前記サーバが工場自動化サーバである、請求項１に記載の方法。
ツールのプロセス特性を調べるためのプログラム命令を含む非一過性のコンピュータ読み取り可能な媒体であって、コンピュータシステムの１つまたは複数のプロセッサによる前記プログラム命令の実行により、前記１つまたは複数のプロセッサに、
（ａ）ツールのプロセス特性を調べるミッションに由来する１つまたは複数のデータセットが内部のメモリに格納されているセンサウェーハを、ドッキングステーションにてロボット式ウェーハ運搬システムから受け取る工程、
（ｂ）前記ドッキングステーションと前記センサウェーハとの間のデータ接続を確立する工程、
（ｃ）前記センサウェーハ内の前記メモリから、前記１つまたは複数のデータセットをダウンロードする工程、及び
（ｄ）前記ネットワークを介してサーバに前記ダウンロードしたデータを受け渡す工程、
を実行させる、非一過性のコンピュータ読み取り可能な媒体。
ネットワーク上で動作するように構成されたセンサウェーハ用のドッキングステーションが、
プロセッサと、
前記プロセッサに接続されたメモリと、
前記プロセッサに接続されたメモリと、
前記プロセッサから実行するためにメモリに組み込まれた１つまたは複数の命令であって、前記命令がツールのプロセス特性を調べるように構成された１つまたは複数の命令と、を備え、
（ａ）ツールのプロセス特性を調べるミッションに由来する１つまたは複数のデータセットが内部のメモリに格納されているセンサウェーハを、ドッキングステーションにてロボット式ウェーハ運搬システムから受け取ること、
（ｂ）前記ドッキングステーションと前記センサウェーハの間のデータ接続を確立すること、
（ｃ）前記センサウェーハ内の前記メモリから、前記１つまたは複数のデータセットをダウンロードすること、及び
（ｄ）前記ネットワークを介してサーバに前記ダウンロードしたデータを受け渡すこと、を含む方法。
ネットワークを介して動作するように構成されたドッキングステーションであって、
センサウェーハを支持するように構成され、さらにロボット式ウェーハ運搬システムから前記センサウェーハを受け取るように構成されている支持構造体と、
前記センサウェーハとのインターフェースとなるように構成されたドッキングインターフェースであって、ツールのプロセス特性を調べるミッションに由来し、前記センサウェーハ内のメモリに格納された１つまたは複数のデータセットを、前記ドッキングステーションにダウンロードするように構成されたデータ接続を含むドッキングインターフェースと、を備え、
前記ドッキングステーションがさらに、前記センサウェーハからダウンロードした前記１つまたは複数のデータセットを、前記ネットワークを介してサーバに受け渡すように構成されている、ドッキングステーション。
前記ドッキングステーションが軌道外の保管場所に配置されている、請求項１９に記載のドッキングステーション。
前記ドッキングインターフェースがさらに、前記センサウェーハ内のバッテリを充電するように構成された電気的接続を含む、請求項２０に記載のドッキングステーション。
前記電気的接続及び前記データ接続が同一接続である、請求項２１に記載のドッキングステーション。
前記電気的接続及び前記データ接続が単一のＵＳＢ接続でなされる、請求項２０に記載のドッキングステーション。
前記センサウェーハが前方開口型統一ポッド（ＦＯＵＰ）の内部に収納されており、前記ＦＯＵＰに接続することにより、前記ドッキングインターフェースが前記センサウェーハとのインターフェースとなるように構成されている、請求項２０に記載のドッキングステーション。
前記電気的接続がさらに、前記ＦＯＵＰ内のバッテリに電荷を供給するように構成されている、請求項２４に記載のドッキングステーション。
前記ロボット式ウェーハ運搬システムが、自動材料搬送システム（ＡＭＨＳ）から構成されている、請求項２４に記載のドッキングステーション。
前記ドッキング装置がツール内に配置されている、請求項１９に記載のドッキングステーション。
前記ドッキングインターフェースがさらに、前記センサウェーハ内のバッテリを充電するように構成された電気的接続を含む、請求項２７に記載のドッキングステーション。
前記電気的接続及び前記データ接続が同一接続である、請求項２８に記載のドッキングステーション。
前記電気的接続及び前記データ接続が単一のＵＳＢ接続でなされる、請求項２９に記載のドッキングステーション。
前記ロボット式ウェーハ運搬システムが、自動材料搬送システム（ＡＭＨＳ）及びウェーハ搬送ロボットを備える、請求項２７に記載のドッキングステーション。
前記サーバがセンサウェーハサーバである、請求項１９に記載のドッキングステーション。
前記サーバが工場自動化サーバである、請求項１９に記載のドッキングステーション。
前記ドッキングステーションはさらに、前記ネットワークを介して工場自動化サーバからミッションを受け取り、前記ミッションを前記センサウェーハに受け渡すように構成され、前記ミッションは、ツールのプロセス特性を調べる動作中に１つまたは複数のデータセットを収集するように前記センサウェーハに指示する、請求項１９に記載のドッキングステーション。
前記支持構造体がさらに、前記センサウェーハを前記ロボット式ウェーハ運搬システムに受け渡すように構成されている、請求項３４に記載のドッキングステーション。
可搬式容器である前方開口型統一ポッド（ＦＯＵＰ）であって、センサウェーハを受け取ると共に、前記ＦＯＵＰが受け取った前記センサウェーハと遠隔サーバとの間のデータ接続を、ドッキングステーションを介して、またはドッキングステーションに依存せず無線で確立するように構成されたＦＯＵＰを備える、装置。
前記ＦＯＵＰは、前記センサウェーハと前記サーバとの間のデータ接続を、前記ＦＯＵＰを支持するように構成された支持構造体を備えるドッキングステーションを介して確立するように構成され、前記支持構造体はさらに、ロボット式ウェーハ運搬システムから前記ＦＯＵＰを受け取るように構成され、前記ドッキングステーションは、前記ＦＯＵＰとのインターフェースとなるように構成されたドッキングインターフェースを含み、前記ドッキングインターフェースは、ツールのプロセス特性を調べるミッションに由来し、前記センサウェーハ内のメモリに格納された１つまたは複数のデータセットを、前記ドッキングステーションにダウンロードするように構成されたデータ接続を含み、前記ドッキングステーションはさらに、前記センサウェーハからダウンロードした前記１つまたは複数のデータセットを、前記ネットワークを介してサーバに受け渡すように構成されている、請求項３６に記載の装置。
前記ＦＯＵＰはさらに、前記ドッキングステーションに対応する電気的接続から電力を受け取り、電力を供給して前記センサウェーハ内のバッテリを充電するように構成された電気的接続を含む、請求項３７に記載の装置。
前記ＦＯＵＰは、ドッキングステーションに依存せずに前記サーバとのデータ接続を無線で確立するように構成された無線ネットワークインターフェースを含む、請求項３６に記載の装置。