JP2023073990A - 分析用サンプル加工自動化システム及びこれを用いたサンプル加工方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】ウェーハ入庫、分析用サンプル製造のための加工及び分析別分配過程を自動化することで、分析用サンプルを加工するための全工程を自動化できるシステムを提供する。【解決手段】実施例に係る分析用サンプル加工自動化システムは、分析対象ウェーハをカットして複数個の単位ウェーハを製造し、単位ウェーハを少なくとも一つの加工工程を介して加工して、分析用サンプルを製造するサンプル加工部と、単位ウェーハ及び分析用サンプルが各々積載された収納ホルダーを収納及び搬出する積載領域が形成されるサンプル保存部と、分析対象ウェーハ、単位ウェーハ及び分析用サンプルをサンプル加工部及びサンプル保存部に相互移送するサンプル移送部とを含む。【選択図】図１

Description

本開示は、分析用サンプル加工自動化システムに関し、ウェーハ入庫、分析用サンプル製造のための加工及び分析別分配過程を自動化することで、分析用サンプルを加工するための全工程を自動化できるシステムに関する。
近年、半導体素子の集積技術の向上により、一つのウェーハに多数の素子が集積されており、その結果、ウェーハ上に欠陥があるか否かが、収率に重要な影響を及ぼしている。よって、ウェーハに欠陥があるか否かを検査する分析工程に対する重要性が益々増大している。特に、素子の集積度の増加により、微細な欠陥まで分析する必要性が増大している。
半導体素子は、走査型電子顕微鏡（ｓｃａｎｎｉｎｇ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ、ＳＥＭ）、透過型電子顕微鏡（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ、ＴＥＭ）、ＦＩＢ（ｆｏｃｕｓｅｄ ｉｏｎ ｂｅａｍ）、ＳＩＭＳ（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｉｏｎ ｍａｓｓ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）などのような分析装備を用いて分析している。半導体素子の分析は、前処理方法によりウェーハを加工して、別途に分析用サンプルを製造した後、製造したサンプルを分析する方法を活用している。
一般的に、分析用サンプルは、適用される分析方法によって異なるように加工して製造し、イオンミリング装置、カット装置、ディンプリング装置などのような単位モジュール別加工装備を活用し、複数個の加工工程により製造している。しかしながら、前述したような各々の加工装備は、製作業者が互いに異なるため、製作業者間装備に対してサンプルの標準化がなされていない。これにより、装備間情報及び資材の連係が不可能であるため、自動化が困難になり、作業者の介入の必要性により人材の消耗、分析費用、分析時間が大きく増加し、インフラ構築が困難であるという問題がある。
本開示は、ウェーハ分析のための分析対象ウェーハの入庫、サンプル加工及び分析別分配過程を含む分析用サンプル加工に対する全工程を自動化できる分析用サンプル加工自動化システムに関する技術内容を提供しようとするものである。
本開示が解決しようとする技術的課題等は、以上で言及した技術的課題等に限定されず、言及されない他の技術的課題等は、次の記載から本開示が属する分野における通常の知識を有する者に明確に理解されるべきである。
一実施形態に係る分析用サンプル加工自動化システムは、分析対象ウェーハをカットして複数個の単位ウェーハを製造し、該単位ウェーハを少なくとも一つの加工工程を介して加工して、分析用サンプルを製造するサンプル加工部と、前記単位ウェーハ及び前記分析用サンプルが各々積載された収納ホルダーを収納及び搬出する積載領域が形成されるサンプル保存部と、前記分析対象ウェーハ、前記単位ウェーハ及び前記分析用サンプルを前記サンプル加工部及び前記サンプル保存部に相互移送するサンプル移送部とを備えることができる。
一実施形態においては、前記収納ホルダーは、前記単位ウェーハ及び前記分析用サンプルを下部で支持するホルダー本体と、該ホルダー本体の上部の一側に形成され、前記単位ウェーハが脱着可能に結合される空間を形成する第１の収納ステージと、前記ホルダー本体の上部の他側に形成され、前記単位ウェーハが設置されるグリッドが脱着可能に結合される空間を形成する第２の収納ステージとを備えることができる。
一実施形態においては、前記第１の収納ステージは、前記ホルダー本体の上面の一側にへこんでいる固定溝と、前記固定溝内に設置され、上面に前記単位ウェーハが安定的に載置され、下面にシャフトが形成される支持板と、前記シャフトの外周面に沿って設置される弾性部材と、前記固定溝の内壁に突設される係止突起が具備された弾性クリップと、前記固定溝に挿設されて前記弾性クリップが流動するための流動空間を形成し、上部の一側に前記係止突起が露出されるように露出孔が形成されるカバーフレームとを備え、前記単位ウェーハを上部で加圧して固定するクランプユニットが形成される構造を有することができる。
一実施形態においては、前記サンプル保存部は、前記収納ホルダーが保存され、前記収納ホルダーの第１の収納ステージ及び第２の収納ステージの少なくともいずれか一つに、前記単位ウェーハを結合するための空間が形成される第１の積載領域と、前記分析用サンプルを収納及び搬出するための空間が形成される第２の積載領域とを含む構造を有することができる。
一実施形態においては、前記サンプル移送部は、前記ウェーハを前記サンプル加工部に移送する第１の移送モジュールと、前記単位ウェーハを前記収納ホルダーに移送して付着する第２の移送モジュールと、前記単位ウェーハを前記サンプル加工部に移送する第３の移送モジュールとを備える構造を有することができる。
一実施形態においては、分析用サンプル加工自動化システムは、前記収納ホルダーの一側に設置され、前記単位ウェーハ及び前記収納ホルダーの識別コードが保存されるタグモジュールと、該タグモジュールに保存される前記識別コードを認識する読取りモジュールと、前記識別コードを生成し、生成した該識別コードを前記タグモジュールに転送するコード生成モジュールとを有するサンプル分類部を備えることができる。
一実施形態においては、分析用サンプル加工自動化システムは、前記読取りモジュールから認識した前記識別コードを送受信する通信モジュールと、前記サンプル加工部に設置され、個別加工情報の受信により加工工程を遂行するように制御する端末モジュールと、前記サンプル保存部に収納された前記単位ウェーハ及び前記分析用サンプルに対する前記識別コードを保存し、前記サンプル保存部に収納された前記単位ウェーハ及び前記分析用サンプルの収納及び搬出を管理する管理モジュールと、前記識別コードに基づいて前記単位ウェーハに関する前記個別加工情報を生成し、生成した該個別加工情報を前記端末モジュール、前記管理モジュール及び前記サンプル移送部に各々転送する加工情報生成モジュールとを備え、前記識別コードに基づいて前記サンプル加工部、前記サンプル保存部及び前記サンプル移送部の動作を制御する制御部を備えることができる。
一実施形態においては、前記加工情報生成モジュールは、前記識別コードに基づいて前記単位ウェーハの分析技法情報を管理サーバが生成して転送すると、前記分析技法情報の受信により前記加工情報を生成することができる。
一実施形態においては、分析用サンプル加工自動化システムは、前記サンプル加工部、前記サンプル保存部及びサンプル移送部の駆動状態や作業情報を受信する管理者端末部をさらに備えることができる。
一方、他の実施形態に係るウェーハ分析自動化システムは、分析対象ウェーハをカットして複数個の単位ウェーハを製造し、該単位ウェーハを少なくとも一つの加工工程を介して加工して、分析用サンプルを製造するサンプル加工部と、前記単位ウェーハ及び前記分析用サンプルが各々積載された収納ホルダーを収納及び搬出する積載領域が形成されるサンプル保存部と、該サンプル保存部から搬出される前記分析用サンプルを分析するサンプル分析部と、前記分析対象ウェーハ、前記単位ウェーハ及び前記分析用サンプルを、前記サンプル加工部及び前記サンプル保存部に相互移送するサンプル移送部とを備えることができる。
一方、他の実施形態に係る分析サンプル加工方法は、分析対象ウェーハをサンプル加工部に移送し、カット加工して、複数個の単位ウェーハを形成させる第１の加工ステップと、前記分析対象ウェーハから前記単位ウェーハを分離し、サンプル保存部に収納された収納ホルダーに積載して保管する第１の保存ステップと、前記単位ウェーハが積載された前記収納ホルダーを前記サンプル保存部から搬出し、前記サンプル加工部に移送し、識別コードに基づいた個別加工情報に相応するように前記単位ウェーハを加工して、分析用サンプルを製造する第２の加工ステップと、前記分析用サンプルが積載された前記収納ホルダーを前記サンプル保存部に移送して収納する第２の保存ステップとを含むことができる。
一実施形態に係る分析用サンプル加工自動化システムは、識別コードに基づいてウェーハ入庫、サンプル加工、分析別分配過程を含む全工程を自動化することで、迅速に分析結果を提供でき、分析技術の競争力を強化でき、サンプル加工のための投入人材、費用及び時間を節減できる。
また、分析用サンプルを加工するために規格化した収納ホルダーを導入することで、製造社が異なる加工装備を使用する場合にも、収納ホルダーの規格に合うように装備を調節する方法を活用して、自動化したシステムを具現化できる。
したがって、上記のような分析用サンプル加工自動化システムは、半導体、太陽光、ディスプレイ産業において、ウェーハ分析のための分析用サンプルを加工するための用途として活用できる。
一実施例に係る分析用サンプル加工自動化システムを示す構成図である。 一実施例に係る分析用サンプル加工自動化システムを示す概念図である。 一実施例に係る分析用サンプル加工自動化システムの加工状態図である。 一実施例に係る分析用サンプル加工自動化システムの収納ホルダーを示す断面図である。 一実施例に係る分析用サンプル加工自動化システムを用いてＳＥＭ分析用サンプルを製造する過程において、コード生成モジュールが識別コードを生成する過程を示すブロック図である。 一実施例に係るウェーハ分析自動化システムを示す構成図である。 一実施例に係る分析用サンプル加工方法を示す工程図である。 一実施例に係る分析用サンプル加工方法において加工ステップの細部過程を示すフローチャートである。
本明細書で使用するいくつかの用語は、次のような意味として定義できる。
まず、ウェーハは、分析のためのウェーハ原料を意味するものである。ウェーハ原料は、多様な規格によって製造されたもので、１５０ｍｍ、２００ｍｍ、３００ｍｍ又は４５０ｍｍなど、多様な直径を有するものであり得る。また、ウェーハは、半導体ウェーハ、発光ダイオード用ウェーハ及び太陽電池用ウェーハなどのような多様な類型のウェーハを含むことができる。ウェーハはベアウェーハ（ｂａｒｅ ｗａｆｅｒ）であり得る。
単位ウェーハ（Ｓ）は、分析用サンプル（ＡＳ）を製造するために、ウェーハをカットして製造した加工前のウェーハのピース、換言すれば、ウェーハの断片を意味する。
分析用サンプル（ＡＳ）は、ウェーハ分析のために、カット（ｃｕｔｔｉｎｇ）、ディンプリング（ｄｉｍｐｌｉｎｇ）、イオンミリング（ｉｏｎ ｍｉｌｌｉｎｇ）、ポリッシング（ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）、コーティング（ｃｏａｔｉｎｇ）、研削（ｇｒｉｎｄｉｎｇ）、洗浄（ｃｌｅａｎｉｎｇ）及びパンチング（ｐｕｎｃｈｉｎｇ）のいずれか一つ以上の加工工程を遂行した単位ウェーハ（Ｓ）を意味する。
「加工」とは、ウェーハから分析用サンプル（ＡＳ）になるまで実施例に係る自動化システム内でなされる全ての前処理工程を意味する。
「分析（ａｎａｌｙｓｉｓ）」とは、後述するサンプル分析部７００又は実際の分析室の分析装備により、ウェーハ分析のために遂行するサンプル分析を意味する。
また、本明細書に記載された装置等は、全体的にハードウェアであるか、部分的にハードウェアであるか、部分的にソフトウェアである側面を有することができる。例えば、分析用サンプル加工自動化システム及びこれと通信する各々の端末、装置、サーバ及びこれに備えられる各モジュール（ｍｏｄｕｌｅ）又は部（ｕｎｉｔ）は、特定の形式及び内容のデータを電子通信方式にてやりとりするための装置及びこれに関連したソフトウェアを通称することができる。本明細書において、「部」、「モジュール」、「サーバ」、「システム」、「プラットホーム」、「装置」又は「端末」などの用語は、ハードウェア及び当該ハードウェアにより駆動されるソフトウェアの組合せを称するものと意図される。例えば、ここで、ハードウェアは、ＣＰＵ又は他のプロセッサ（ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）を備えるデータ処理機器であり得る。また、ハードウェアにより駆動されるソフトウェアは、実行中であるプロセス、オブジェクト（ｏｂｊｅｃｔ）、実行ファイル（ｅｘｅｃｕｔａｂｌｅ）、実行スレッド（ｔｈｒｅａｄ ｏｆ ｅｘｅｃｕｔｉｏｎ）及びプログラム（ｐｒｏｇｒａｍ）などを称することができる。
以下、実施例に係る分析用サンプル加工自動化システム１０を詳細に説明する。
図１は、実施例に係る分析用サンプル加工自動化システムを示す構成図であり、図２は、実施例に係る分析用サンプル加工自動化システムを示す概念図であり、図３は、実施例に係る分析用サンプル加工自動化システムの加工状態図である。
図１から図３に示すように、実施例に係る分析用サンプル加工自動化システムは、サンプル加工部１００、サンプル保存部２００及びサンプル移送部３００を備える構造を有する。
サンプル加工部１００は、分析対象ウェーハ（Ｗ）をカットして複数個の単位ウェーハ（Ｓ）を製造し、単位ウェーハ（Ｓ）を少なくとも一つの加工工程により加工して、分析用サンプル（ＡＳ）を製造する役割を果たす。
サンプル加工部１００は、多様な形態の分析用サンプル（ＡＳ）を製造できる。一例として、分析用サンプル（ＡＳ）は、ＳＥＭ分析用サンプル又はＴＥＭ分析用サンプルであり得、ＳＥＭ分析用サンプル及びＴＥＭ分析用サンプルは、単位ウェーハ（Ｓ）に互いに異なる加工方法を適用して各々製造できる。すなわち、サンプル加工部１００は、単位ウェーハ（Ｓ）を生成し、生成した単位ウェーハ（Ｓ）を少なくとも一つ以上の加工方法により加工して、多様な種類及び形態を有する分析用サンプル（ＡＳ）を製造できる。
このために、サンプル加工部１００は、ウェーハをカット（ｃｕｔｔｉｎｇ）、ディンプリング（ｄｉｍｐｌｉｎｇ）、イオンミリング（ｉｏｎ ｍｉｌｌｉｎｇ）、ポリッシング（ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）、コーティング（ｃｏａｔｉｎｇ）、研削（ｇｒｉｎｄｉｎｇ）、洗浄（ｃｌｅａｎｉｎｇ）及びパンチング（ｐｕｎｃｈｉｎｇ）の少なくともいずれか一つの方法により加工して、分析用サンプル（ＡＳ）を製造できる。このために、サンプル加工部１００は、カット装置、ディンプリング装置、イオンミリング装置、ポリッシング装置、コーティング装置、研削装置、洗浄装置及びパンチング装置の少なくともいずれか一つの加工装置を備えることができる。これにより、サンプル加工部１００は、単位ウェーハ（Ｓ）を製造し、単位ウェーハ（Ｓ）をディンプリング加工して、単位ウェーハ（Ｓ）にディンプル領域を形成するか、もしくは、微細な厚さで研磨するイオンミリング工程を遂行できる。そして、単位ウェーハ（Ｓ）の表面を滑らかにポリッシング加工したり、パンチングを用いて穿孔したり、残留物を除去する洗浄工程を遂行したりできる。
サンプル加工部１００は、ウェーハをカットして複数個の単位ウェーハ（Ｓ）を形成し、単位ウェーハ（Ｓ）を加工して分析用サンプル（ＡＳ）を製造できる。すなわち、図３に示すように、第１の加工装置１００ａに分析対象ウェーハ（Ｗ）を移送し、カット加工して、複数個の単位ウェーハ（Ｓ）を含む分析対象ウェーハ（Ｗ）を製造し、製造した分析対象ウェーハ（Ｗ）をサンプル保存部２００に保存できる。
まず、サンプル加工部１００は、分析対象ウェーハ（Ｗ）をカットして、複数個の単位ウェーハ（Ｓ）を生成する。次に、生成した単位ウェーハ（Ｓ）は、サンプル移送部により分離されて収納ホルダー２３０に積載され、このように、収納ホルダー２３０に積載された単位ウェーハ（Ｓ）を、前述した加工工程のいずれか一つ以上の方法により加工して、分析用サンプル（ＡＳ）を製造できる。
また、サンプル加工部１００は、識別コードに基づいた分析技法情報により生成される単位ウェーハ（Ｓ）の個別加工情報によって制御され、単位ウェーハ（Ｓ）を加工して分析用サンプル（ＡＳ）を製造できる。一例として、分析技法情報が大面的ＳＥＭ分析のための分析用サンプル（ＡＳ）加工を指示する場合、単位ウェーハ（Ｓ）を生成し、単位ウェーハ（Ｓ）をディンプリング加工した後、イオンミリング加工する２つの方法により加工して、ＳＥＭ分析用サンプルを製造できる。
単位ウェーハ（Ｓ）は、１つ以上の異なる方法により加工工程を遂行するために、サンプル移送部３００により移送できる。すなわち、図３に示すように、第２の加工装置１００ｂで加工したサンプルを、第３の加工装置１００ｃに移送して加工できる。
製造した分析用サンプル（ＡＳ）は、サンプル加工部１００に設置された加工装置から搬出して、サンプル保存部２００に収納でき、サンプル保存部２００に収納した分析用サンプル（ＡＳ）を、再搬出して追加の加工工程を遂行することもできる。
サンプル保存部２００は、単位ウェーハ（Ｓ）及び分析用サンプル（ＡＳ）が各々積載された収納ホルダー２３０を収納及び搬出する積載領域が形成された構造を有し、これにより、複数個の単位ウェーハ（Ｓ）及び分析用サンプル（ＡＳ）を各々収納及び保管できる。
サンプル保存部２００は、保存チャンバー２１０及び収納ホルダー２３０を備える構造を有する。
保存チャンバー２１０は、積載領域が形成され、複数個の単位ウェーハ（Ｓ）及び分析用サンプル（ＡＳ）を各々収納及び保管できる。保存チャンバー２１０は、単位ウェーハ（Ｓ）を収納でき、単位ウェーハ（Ｓ）を搬出してから加工して、分析用サンプル（ＡＳ）を製造した後、製造した分析用サンプル（ＡＳ）を収納することもでき、複数個の加工工程中に待機が必要な状況において、単位ウェーハ（Ｓ）及び分析用サンプル（ＡＳ）は、保存チャンバー２１０に各々保存されることもできる。
保存チャンバー２１０は、複数個の積載領域が形成された構造を有することができる。一例として、保存チャンバー２１０は、第１の積載領域２１１及び第２の積載領域２１３を備える構造を有することができる。
第１の積載領域２１１は、単位ウェーハ（Ｓ）が積載されていない収納ホルダー２３０が保存され、収納ホルダー２３０に単位ウェーハ（Ｓ）が積載される空間を形成し、単位ウェーハ（Ｓ）が積載された収納ホルダー２３０’を積載するための空間を形成できる。
また、第１の積載領域２１１は、分析対象ウェーハ（Ｗ）をカット加工した後、移送して積載するためのウェーハステーション２１２が一側に形成された構造を有することができる。
これにより、第１の積載領域２１１は、単位ウェーハ（Ｓ）が積載されていない収納ホルダー２３０を収納できる。
また、第１の積載領域２１１は、サンプル加工部１００のカット装置によりカット加工した分析対象ウェーハ（Ｗ）を、移送して積載するためのウェーハステーション２１２が形成された構造を有することができる。これにより、第１の積載領域２１１は、分析対象ウェーハ（Ｗ）から単位ウェーハ（Ｓ）を分離し、分離した単位ウェーハ（Ｓ）を単位ウェーハ（Ｓ）が積載されていない収納ホルダー２３０に移送及び積載して、単位ウェーハ（Ｓ）が積載された収納ホルダー２３０’を形成するための空間を提供する。また、第１の積載領域２１１は、単位ウェーハ（Ｓ）が積載された収納ホルダー２３０’を収納及び保存する。
第２の積載領域２１３は、第１の積載領域２１１の一側に形成され、単位ウェーハ（Ｓ）が積載された収納ホルダーを収納及び搬出する空間を形成する。
具体的に、単位ウェーハ（Ｓ）が積載された収納ホルダー２３０’を、第１の積載領域から搬出して、サンプル加工部１００に移送した後に加工すると、分析用サンプル（ＡＳ）が製造され、このような分析用サンプル（ＡＳ）が積載された収納ホルダー２３０’’を、移送して第２の積載領域２１３に収納する。収納された分析用サンプル（ＡＳ）が積載された収納ホルダー２３０’’は、分析工程を遂行するために第２の積載領域２１３から搬出される。
また、第２の積載領域２１３は、複数個の分割された収納空間を含むことができる。これにより、分析用サンプル（ＡＳ）を各々分析技法によってカテゴリ別に分類して収納でき、複数個の分析用サンプル（ＡＳ）を収納、保管及び搬出できる。
保存チャンバー２１０は、一面に少なくとも一つ以上の開口部が形成された構造を有することができ、開口部を開閉するカバーが設置された構造を有することができる。これにより、保存チャンバーの開口部を介して、単位ウェーハ（Ｓ）及び分析用サンプル（ＡＳ）が各々収納及び搬出される構造を形成できる。
前記のような構造を有するサンプル保存部２００は、保存チャンバー２１０に収納した単位ウェーハ（Ｓ）を加工するために、サンプル加工部１００に搬出できる。また、前記加工方法のいずれか一つ以上により製造した分析用サンプル（ＡＳ）を保管し、追加の加工のためにサンプル加工部１００に備えられる特定の加工装置に分析用サンプル（ＡＳ）を搬出することもできる。搬出により追加の加工した分析用サンプル（ＡＳ）は、サンプル移送部３００により再入庫されて保管されることもできる。
収納ホルダー２３０は、単位ウェーハ（Ｓ）及び分析用サンプル（ＡＳ）を収納し、サンプル移送部により移送される構造を形成できる。このために、収納ホルダー２３０は、単位ウェーハ（Ｓ）又は分析用サンプル（ＡＳ）を装着させるための空間を形成する。また、収納ホルダー２３０は、サンプル加工部１００の加工装置及びサンプル移送部３００に各々設置されるための手段を備えることができる。単位ウェーハ（Ｓ）は、収納ホルダー２３０に積載された状態で、保存チャンバー２１０に保存され、分析用サンプル（ＡＳ）製造のための加工工程のために、保存チャンバー２１０から搬出でき、サンプル加工部１００で単位ウェーハ（Ｓ）を加工した後には、分析用サンプル（ＡＳ）が積載される構造を形成できる。
図４は、実施例に係る分析用サンプル加工自動化システムの収納ホルダー２３０を示す断面図である。
図４に示すように、収納ホルダー２３０は、ホルダー本体２３１及び複数個の収納ステージ２３３ａ，２３３ｂを備える構造を有することができる。
ホルダー本体２３１は、所定の形状を有し、保存チャンバー２１０及びサンプル加工部１００に各々収納されるための構造を形成する。ホルダー本体２３１は、加工装置に設置された固定手段と締め付けされるように一側に結合溝２３２が形成されて、サンプル加工部１００の加工装置に結合され得る。加工装置等は、ホルダー本体２３１を固定するために、互いに同じ構造の固定手段が設置された構造を有することができる。もし、加工装置の製造社が互いに異なる場合、収納ホルダー２３０を各々の加工装置に設置して加工工程を遂行し難いため、各々の加工装置に同一の固定手段を設置する方法により収納ホルダー２３０を固定できる。これにより、製造社が互いに異なる複数種の加工装置にも、設置可能な構造を形成できる。
収納ホルダー２３０は、分析方法によって互いに異なる方法を用いて単位ウェーハ（Ｓ）を加工できるように、複数個の収納ステージ２３３ａ，２３３ｂが形成された構造を有することができる。
一例として、収納ホルダー２３０は、第１の収納ステージ２３３ａ及び第２の収納ステージ２３３ｂを備える構造を有することができる。
第１の収納ステージ２３３ａは、ホルダー本体２３１の上部の一側に形成され、単位ウェーハ（Ｓ）が収納されるための収納空間を形成する。第１の収納ステージ２３３ａは、単位ウェーハ（Ｓ）が脱着可能に設置され、このために、クランプユニット２３５を備える構造を有することができる。
具体的に、クランプユニット２３５は、固定溝２３５１、支持板２３５３、弾性部材２３５５、弾性クリップ２３５７及びカバーフレーム２３５９を備える構造を有することができる。
固定溝２３５１は、ホルダー本体２３１の上面の一側にへこんでおり、上面が開放された構造を有し、支持板２３５３、弾性部材２３５５及び弾性クリップ２３５７を内部に収容する構造を形成できる。
支持板２３５３は、固定溝２３５１内に設置され、上面に単位ウェーハ（Ｓ）が安定的に載置され、下面にシャフトが形成された構造を有する。
弾性部材２３５５は、支持板２３５３の下面に形成されたシャフトの外周面に沿って設置され、支持板２３５３の上面を加圧する場合に収縮して支持板２３５３が下降し、圧力を解除する場合に支持板２３５３が昇降して復元する特性を示す弾性スプリングとして具現化できる。
弾性クリップ２３５７は、固定溝２３５１の内壁に突設される係止突起２３５７ａが形成された構造を有し、支持板２３５３の上面を加圧すると、係止突起２３５７ａが両側に拡張され、圧力を解除すると、復元して単位ウェーハ（Ｓ）の両側面を締め付けさせて、固定溝２３５１に単位ウェーハ（Ｓ）を固定する構造を形成できる。また、単位ウェーハ（Ｓ）の上面を加圧すると、係止突起２３５７ａが両側に拡張され、支持板２３５３が昇降して固定溝２３５１から単位ウェーハ（Ｓ）が搬出される構造を形成することもできる。
カバーフレーム２３５９は、固定溝２３５１の内壁に挿設され、弾性クリップが流動するための流動空間を形成し、上部の一側に係止突起２３５７ａが露出されるように、露出孔が形成された構造を有する。
上記のようなクランプユニット２３５を活用して、第１の収納ステージ２３３ａに単位ウェーハ（Ｓ）を手軽に脱着可能に固定できる。
第２の収納ステージ２３３ｂは、ホルダー本体の上部の他側に形成され、単位ウェーハ（Ｓ）が収納されるための空間を形成する。第２の収納ステージ２３３ｂは、上面にグリッド２３７が脱着可能に結合される空間を形成できる。単位ウェーハはグリッド２３７の上部に設置できる。グリッド２３７は、一側に単位ウェーハを設置するための少なくとも一つ以上の支持アームが形成された構造を有する、通常の多様な形態のグリッド構造体を用いて具現化できる。グリッド２３７は、半月型のグリッドを代表例として挙げられる。すなわち、第２の収納ステージ２３３ｂは、グリッド２３７が固設された状態において、グリッド２３７の支持アームの上部に単位ウェーハ（Ｓ）を設置できる。このとき、グリッド２３７の上部に設置される単位ウェーハは、０．１μｍから２０μｍまでの大きさで加工されたものであり得、単位ウェーハを追加の加工により製造したものであり得る。特に、グリッド２３７の上部に設置される単位ウェーハは、数μｍの大きさで加工されたものであり得る。前記のような第２の収納ステージは、例えば、ＴＥＭ分析のための分析用サンプルを製造できる。
したがって、第２の収納ステージ２３３ｂは、単位ウェーハから抽出した試片及びグリッドが脱着可能に結合される空間を形成する。
また、第２の収納ステージ２３３ｂは、グリッド２３７を固定するための固定手段をさらに設置できる。固定手段は、前述したクランプユニット２３５と同様に導入でき、これにより、グリッド２３７は、両側面にクランプユニット２３５に固定される構造を有することができる。
前述したような構造を有する収納ホルダー２３０は、互いに異なる方法により分析対象ウェーハ（Ｗ）を分析するための単位ウェーハ（Ｓ）を積載するための積載空間を提供できる。
一方、サンプル移送部３００は、分析対象ウェーハ（Ｗ）、単位ウェーハ（Ｓ）、単位ウェーハ（Ｓ）が積載された収納ホルダー及び分析用サンプル（ＡＳ）が積載された収納ホルダーを各々移送できる。
このために、サンプル移送部３００は、第１から第３の移送モジュール３１０，３２０，３３０を備える構造を有することができる。
第１の移送モジュール３１０は、分析対象ウェーハ（Ｗ）をサンプル加工部１００に移送する役割を果たす。分析対象ウェーハ（Ｗ）は、ＦＯＵＰなどのような移送容器（Ｆ）により移送され、移送容器（Ｆ）により移送された分析対象ウェーハ（Ｗ）を、第１の移送モジュール３１０がサンプル加工部１００のカット装置に移送して、分析対象ウェーハ（Ｗ）をカット加工して、単位ウェーハ（Ｓ）を形成するようにする。
また、第１の移送モジュール３１０は、カット加工した分析対象ウェーハ（Ｗ）をサンプル保存部２００のウェーハステーション２１２に移送して収納し、単位ウェーハ（Ｓ）を分離した後、ウェーハステーション２１２に収納された分析対象ウェーハ（Ｗ）の残留物を搬出する役割も遂行できる。分析対象ウェーハ（Ｗ）の残留物は、別途の保存空間に移送されて、保存又は廃棄されるようにする。
第１の移送モジュール３１０は、ロボットアームが具備されたウェーハ移送装置などのように、分析対象ウェーハ（Ｗ）を移送するために活用される通常の多様な形態のウェーハ移送装置を用いて具現化できる。
第２の移送モジュール３２０は、単位ウェーハ（Ｓ）を収納ホルダー２３０に移送して付着する役割を果たす。第２の移送モジュール３２０は、単位ウェーハ（Ｓ）を分析対象ウェーハ（Ｗ）からピックアップして分離するための真空チャックと、真空チャックを昇下降させるための昇下降部材と、収納ホルダー２３０が収納されたサンプル保存部２００に真空チャックを移送させるためのサンプル移送部材とが形成された構造を有するように具現化できる。第２の移送モジュール３２０の真空チャックが単位ウェーハ（Ｓ）を真空吸着させて固定すると、昇下降部材が真空チャックを昇降させ、サンプル移送部材によりサンプル保存部に単位ウェーハ（Ｓ）を移送し、収納ホルダー２３０の上部で単位ウェーハ（Ｓ）を加圧したり、グリッド２３７に付着したりできる。第２の移送モジュール３２０は、ウェーハをカットして形成させた複数個のダイをボンディングするために活用される通常の多様な形態のダイピックアップ装置を用いて具現化できる。すなわち、第２の移送モジュール３２０は、単位ウェーハ（Ｓ）を吸着し、上部に昇降して、単位ウェーハ（Ｓ）をピックアップした状態で移送し、収納ホルダーの第１の収納ステージ２３３ａ又は第２の収納ステージ２３３ｂに単位ウェーハ（Ｓ）を付着するために下降して加圧できる構造を有する移送装置を用いて具現化できる。
また、第２の移送モジュール３２０は、分析用サンプル（ＡＳ）が積載された収納ホルダー２３０’’から分析用サンプル（ＡＳ）を除去する役割も遂行できる。
第２の移送モジュール３２０は、半導体チップをウェーハから分離するために使用される通常の多様な形態の真空チャックが具備されたチップ移送装置を用いて具現化でき、単位ウェーハ（Ｓ）を吸着し、上部に昇降して、単位ウェーハ（Ｓ）をピックアップした状態で移送し、収納ホルダーの第１の収納ステージ２３３ａ又は第２の収納ステージ２３３ｂに単位ウェーハ（Ｓ）を付着するために下降して加圧できる構造を有する移送装置を用いて具現化できる。
第３の移送モジュール３３０は、単位ウェーハ（Ｓ）が付着された収納ホルダー２３０’及び分析用サンプル（ＡＳ）が付着された収納ホルダー２３０’’を、サンプル加工部１００の加工装置又はサンプル保存部２００に相互移送する構造を形成できる。また、サンプル保存部２００に保存された分析用サンプル（ＡＳ）が積載された収納ホルダー２３０’’をサンプル分析部に搬出する役割も遂行でき、分析工程を遂行した後、サンプル分析部から分析用サンプル（ＡＳ）が積載された収納ホルダー２３０’’を搬出する役割も遂行できる。
第３の移送モジュール３３０は、物品移送のために活用される通常の多様な形態のロボットアームが具備された物品移送装置を用いて具現化できる。
また、第３の移送モジュール３３０は、分析用サンプル（ＡＳ）を用いて分析工程を遂行した後、サンプル分析部から分析用サンプル（ＡＳ）が積載された収納ホルダー２３０’’を搬出し、搬出した収納ホルダー２３０’’を第１の積載領域２１１に移送できる。
よって、前記のようなサンプル移送部３００は、ウェーハ移送のために、通常に活用されるロボットアームを含むＥＦＥＭ（ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｆｒｏｎｔ ｅｎｄ ｍｏｄｕｌｅ）、ウェーハ移送装置、ダイピックアップ装置及びコンベヤーベルトなどを用いて具現化できる。サンプル移送部３００は、システム上で複数個設置され、各々の構成に分析対象ウェーハ（Ｗ）、単位ウェーハ（Ｓ）及び分析用サンプル（ＡＳ）を各々移送する構造を形成できる。サンプル移送部３００は、各々の移送モジュール３１０，３２０，３３０に端末モジュール５２０、読取りモジュール４３０及びタグモジュール４１０の少なくともいずれか一つを設置でき、これにより、後述する制御部５００により駆動を制御できる。
一方、実施例に係る分析用サンプル加工自動化システムは、サンプル分類部４００を備えることができる。
サンプル分類部４００は、分析対象ウェーハ（Ｗ）、単位ウェーハ（Ｓ）及び分析用サンプル（ＡＳ）の各々に関する固有識別情報を含む識別コードを生成、保存及び読取ることができる。単位ウェーハ（Ｓ）及び分析用サンプル（ＡＳ）は、各々サンプル保存部２００から識別コードに基づいて各々別途に分離にされて収納及び保管できる。サンプル分類部４００は、識別コードを生成して付与することで、各々の分析用サンプルを識別できる。これにより、実施例に係る分析用サンプル加工自動化システム１０は、ウェーハ入庫、分析用サンプル製造、収納及び搬出の工程を自動化できる。
このために、サンプル分類部４００は、タグモジュール４１０、読取りモジュール４３０及びコード生成モジュール４５０を備える構造を有する。
タグモジュール４１０は、収納ホルダー２３０の一側に設置され、収納ホルダー２３０、単位ウェーハ（Ｓ）及び分析用サンプル（ＡＳ）の識別コードが保存される。
また、タグモジュール４１０は、分析対象ウェーハ（Ｗ）を移送するためのウェーハホルダーに設置され、分析対象ウェーハ（Ｗ）の識別コードが保存される。
識別コードは、分析対象ウェーハ（Ｗ）のＬｏｔ－ＩＤ、Ｗａｆｅｒ－ＩＤ、ｓｈｏｔ－ＩＤ、収納ホルダー－ＩＤ、分析用サンプル（ＡＳ）の加工履歴情報及び分析技法情報又はこれらの組合せを含む固有識別情報の少なくともいずれか一つ以上を含むことができる。
一般に、半導体装置の製造工程は、２５個のウェーハからなるＬｏｔ単位に各単位工程がなされる。これにより、Ｌｏｔ－ＩＤはウェーハが担持されたＬｏｔの識別情報を意味する。Ｗａｆｅｒ－ＩＤは、半導体装置の製造ライン内にウェーハが投入されながら付与されるものであり、分析対象ウェーハが、Ｌｏｔ内に１個から２５個のスロットのうちで何番目のスロットに装着されているかに関する識別情報を意味する。Ｌｏｔ－ＩＤ及びＷａｆｅｒ－ＩＤを活用して、分析対象ウェーハの出処を追跡でき、固有識別情報を確認できる。ｓｈｏｔ－ＩＤは、ウェーハをカットして製造した単位ウェーハの分離位置などのような固有識別情報を示す。収納ホルダー－ＩＤは、ホルダーの固有識別情報及びホルダー内のステーションの位置、単位ウェーハが積載された位置などを示す情報を含む。加工履歴情報は、分析用サンプルがどのような工程により加工されたかに関する加工履歴を示す情報を含む。分析技法情報は、分析用サンプルがどのような分析を受けるかを確認できる情報を含む。
タグモジュール４１０は、バーコード、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）タグ、英字及び数字の表示（ｉｎｄｉｃｉａ）などを含む適切な形態を有することができる。タグモジュール４１０は、物理的な形態で具現化しないこともある。一例として、タグモジュール４１０は、ソフトウェアだけで提供されることもできる。
具体的に、タグモジュール４１０は、電子（ＲＦＩＤ）タグ、ＩＣチップ、識別情報が記録されたバーコード及び識別情報が記録されたＱＲコード（登録商標）の少なくともいずれか一つを含むことができる。特に、タグモジュール４１０は、近距離無線通信（ｎｅａｒ ｆｉｅｌｄ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ、ＮＦＣ）が可能なＲＦＩＤタグ又はＩＣチップを用いて具現化できる。
タグモジュール４１０は識別コードが保存され、識別タグは識別したい単位ウェーハ（Ｓ）及び分析用サンプル（ＡＳ）の一つ以上の固有識別情報に基づいた識別コードを保存できる。
読取りモジュール４３０は、タグモジュール４１０に保存された識別コードを認識し、認識した識別コードを制御部５００及び管理サーバ部に各々転送できる。読取りモジュール４３０は、識別コードを転送するために、通信網と連結される少なくとも一つ以上のタグリーダを備える構造を有する。
読取りモジュール４３０は、サンプル加工部１００、サンプル保存部２００及びサンプル移送部３００に各々設置できる。
具体的に、読取りモジュール４３０は、サンプル加工部１００に具備された加工装置の一側に設置され、収納ホルダー２３０に設置されたタグモジュール４１０の識別コードを認識し、認識した識別コードを制御部５００及び管理サーバ部に各々転送できる。これにより、読取りモジュール４３０は、サンプル加工部１００に具備された何れか一つの加工装置に単位ウェーハ（Ｓ）を積載した収納ホルダー２３０が移送される場合、移送された収納ホルダー２３０に設置されたタグモジュール４１０の識別コードを認識し、これを転送できる。
また、読取りモジュール４３０は、サンプル移送部３００に備えられた第２の移送モジュール３２０に設置できる。これにより、カットした分析対象ウェーハ（Ｗ）から単位ウェーハ（Ｓ）を分離する過程中に、分析対象ウェーハ（Ｗ）に設置されたタグモジュール４１０から分析対象ウェーハ（Ｗ）のＬｏｔ－ＩＤ、Ｗａｆｅｒ－ＩＤ、ｓｈｏｔ－ＩＤなどのような識別コードを認識して転送し、単位ウェーハ（Ｓ）を収納ホルダー２３０に積載する過程中に、収納ホルダー２３０の識別コードを認識し、収納ホルダー２３０に設置されたタグモジュール４１０に分析対象ウェーハ（Ｗ）のＬｏｔ－ＩＤ、Ｗａｆｅｒ－ＩＤ、ｓｈｏｔ－ＩＤと単位ウェーハ（Ｓ）の分離位置などに関する識別情報を保存できるようにし、管理サーバ部に単位ウェーハ（Ｓ）を積載した収納ホルダーが第１の収納領域に保存された在庫情報を生成するようにする。
そして、読取りモジュール４３０は、サンプル移送部３００に備えられた第３の移送モジュール３３０にさらに設置できる。これにより、第２の積載領域２１３が複数個に分割された収納空間からなる場合、分析用サンプル（ＡＳ）を積載した収納ホルダーの加工情報によってカテゴリ別に収納できるようにする。
また、読取りモジュール４３０は、サンプル保存部２００に設置できる。サンプル保存部２００に設置された読取りモジュール４３０は、搬出される単位ウェーハ（Ｓ）が積載された収納ホルダーのタグモジュールの識別コードを認識する。また、各々の加工装置で加工した分析用サンプル（ＡＳ）が積載された収納ホルダーのタグモジュールの識別コードを認識する。これにより、第２の収納領域に保存された在庫情報を生成するようにする。
より具体的には、読取りモジュール４３０は、加工装置又はサンプル移送部の端末モジュールと共に具備できる。加工情報によって単位ウェーハ（Ｓ）が積載された収納ホルダー２３０’を特定の加工装置に移送し、当該加工装置に単位ウェーハ（Ｓ）が配置されると、読取りモジュール４３０は、タグモジュール４１０から識別情報を読み取ることができる。
特に、読取りモジュール４３０は、単位ウェーハ（Ｓ）を移送するサンプル移送部３００の移送経路に持続的に読取り信号を転送して、単位ウェーハ（Ｓ）が移送経路に位置すると、反射信号が受信されることにより、単位ウェーハ（Ｓ）が特定の加工装置に配置されたことを感知することができる。もしくは、収納ホルダー２３０に付着されたタグモジュール４１０が能動的に信号を転送するトランスポンダである場合、読取りモジュール４３０は、一定の距離内に位置するトランスポンダの信号を受信する方式により、タグモジュール４１０を感知することもできる。
又は、読取りモジュール４３０は、自動焦点制御手段及びスキャンカメラが具備された複数個のリーダ機及び制御プログラムを用いて具現化することもできる。
読取りモジュール４３０を介して認識されたタグモジュール４１０の識別コードは、有線及び無線の少なくともいずれか一つの通信ネットワークを介して管理サーバ部に転送できる。本明細書において、有線及び／又は無線ネットワークを介した通信方法は、オブジェクト及びオブジェクトがネットワーキングできる全ての通信方法を含むことができ、有線通信、無線通信、３Ｇ、４Ｇ又はその以外の方法に制限されるものではない。また、これは、端末モジュール、読取りモジュール又は他の装置との通信、システム及び管理サーバ部間の通信でも同様である。
管理サーバ部は、分析技法、Ｌｏｔ情報及び加工位置などのような情報が保存される。特に、Ｌｏｔ情報はウェーハマップ情報や分析位置情報を保存できる。
コード生成モジュール４５０は、複数種の固有識別情報を含む識別コードを生成した後、生成した識別コードを収納ホルダーに設置されたタグモジュール４１０に付与して保存するようにする。このような識別コードにより単位ウェーハ（Ｓ）及び分析用サンプル（ＡＳ）を各々識別できるため、サンプル保存部２００に収納される各々の単位ウェーハ（Ｓ）及び分析用サンプル（ＡＳ）に対する収納及び搬出を自動的に制御できる。
具体的には、コード生成モジュール４５０は、加工装置で加工工程を遂行した後、加工装置に設置された読取りモジュール４３０が、収納ホルダー２３０に設置されたタグモジュール４１０の識別コードを認識すると、当該タグモジュール４１０に加工情報をアップデートするために、新規の識別コードを生成して転送するようにする。
前述したコード生成モジュール４５０は、素材、製造方法及び形態などが異なる複数種の単位ウェーハ（Ｓ）を加工して、分析用サンプル（ＡＳ）を製造する場合にも、適用された加工工程によって新規の識別コードを生成してタグモジュール４１０に付与して、各々の分析用サンプル（ＡＳ）を識別できることで、複数個の分析対象ウェーハ（Ｗ）の入庫、分析用サンプル（ＡＳ）の製造、収納及び搬出の工程を自動的に遂行できるようにする。
より具体的に、コード生成モジュール４５０は、分析対象ウェーハ（Ｗ）が入庫されてカット加工した後、単位ウェーハ（Ｓ）を分離して収納ホルダー２３０に積載する過程中に、第２の移送モジュール３２０に設置された読取りモジュール４３０が、分析対象ウェーハ（Ｗ）の一側に設置されたタグモジュール４１０及び収納ホルダーに設置されたタグモジュール４１０を各々認識する。このような過程により、分析対象ウェーハのＬｏｔ－ＩＤ、Ｗａｆｅｒ－ＩＤ及び単位ウェーハのｓｈｏｔ－ＩＤを認識し、第１の識別コードを生成して、収納ホルダーのタグモジュール又はユニットに付与できる。
次に、コード生成モジュール４５０は、単位ウェーハ（Ｓ）を積載した収納ホルダー２３０’がサンプル保存部２００から搬出されて、分析技法情報に基づいてこれに相応する加工装置に移送されて加工される。加工装置の一側には、読取りモジュール４３０が設置されて、収納ホルダーに付着されたタグモジュール４１０を認識し、加工装置の端末モジュール５２０で加工工程を終了して完了信号が生成されて、サンプル移送部３００が収納ホルダー２３０を加工装置から搬出する過程中に、収納ホルダーのタグモジュール４１０が加工装置の読取りモジュール４３０に認識され、コード生成モジュール４５０は、当該加工装置で単位ウェーハが加工されたと判断し、第２の識別コードを生成して、収納ホルダー２３０のタグモジュール４１０に付与し、これを保存するようにする。このような第２の識別コードの生成は、加工装置を用いて加工するステップ毎に遂行して、遂行した全ての加工工程に関する情報を含むようにすることで、分析用サンプルの加工履歴情報を識別コードが含むことができるようになる。
すなわち、前述したコード生成モジュール４５０は、分析対象ウェーハ（Ｗ）、単位ウェーハ（Ｓ）、分析用サンプル（ＡＳ）に関する各々の情報を用いて、各々の処理に対する新しい記録を示す登録情報を生成し、登録情報をステップ別に反映して、各々の識別コードをさらに生成して、連続的に付与できる。これにより、実施例に係るシステム１０は、各々の識別コードを用いて自動的に単位ウェーハ（Ｓ）及び分析用サンプル（ＡＳ）を各々識別できることで、収納及び搬出を自動的に制御できる。
図５は、実施例に係る分析用サンプル加工自動化システムを用いてＳＥＭ分析用サンプルを製造する過程において、コード生成モジュールが識別コードを生成する過程を示すブロック図である。
図５に示すように、カット工程（Ｐ１）において、ＳＥＭ分析用サンプルを製造するために、まず、分析対象ウェーハをサンプル加工部１００のカット装置に移送し、カット装置の一側に設置された読取りモジュールの読取りユニット（Ａ）が分析対象ウェーハ（Ｗ）の一側に設置されたタグモジュール４１０を認識して分析対象ウェーハ（Ｗ）に対する識別コードを認識して転送する。管理サーバ部６００は、識別コードを受信し、サンプル加工部１００のカット装置の一側に設置された端末モジュール５２０の端末ユニット（Ａ）に加工信号を転送して、カット装置が駆動するように制御して、分析対象ウェーハ（Ｗ）をカット加工する。
保存工程（Ｐ２）において、カット加工された分析対象ウェーハ（Ｗ）は、サンプル加工部１００に移送されて収納される。このとき、サンプル加工部１００に設置された読取りユニット（Ｂ）は、カット加工された分析対象ウェーハ（Ｗ）の識別コードを認識し、認識した識別コードを管理サーバ部６００に転送する。
次に、管理サーバ部６００は、カット加工された分析対象ウェーハ（Ｗ）の識別コードを受信して駆動信号を生成し、第２の移送モジュール３２０の端末ユニット（Ｂ）に転送する。第２の移送モジュール３２０は、駆動信号を受信してカット加工された分析対象ウェーハ（Ｗ）から単位ウェーハ（Ｓ）を分離し、分離した単位ウェーハ（Ｓ）を収納ホルダー２３０に積載し、第２の移送モジュール３２０の読取りユニット（Ｂ）が収納ホルダー２３０’の識別コードを認識して管理サーバ部６００及びコード生成モジュール４５０に各々転送する。
このとき、管理サーバ部６００は、分析技法情報を加工情報生成モジュール５４０に転送し、加工情報生成モジュール５４０は、分析技法情報を受信して個別加工情報を生成し、サンプル加工部１００のディンプリング装置の端末ユニット（Ｃ）、イオン洗浄装置の端末ユニット（Ｄ）及び第３の移送モジュールの端末ユニットに各々転送する。
次に、ディンプリング工程（Ｐ３）において、第３の移送モジュール３３０の端末ユニットは、個別加工情報を受信し、これと対応する単位ウェーハが積載された収納ホルダー２３０’をサンプル保存部２００から搬出する。搬出した単位ウェーハが積載された収納ホルダー２３０’をディンプリング装置に移送して単位ウェーハをディンプリング処理して、第１の分析用サンプルを製造する。ディンプリング装置の読取りユニット（Ｃ）は、単位ウェーハが積載された収納ホルダー２３０’の識別コードを認識して、管理サーバ部に当該識別コードを転送し、管理サーバ部は、受信した識別コードを保存し、コード生成モジュール４５０にディンプリング加工に関連付けられた新規の識別コードを生成して、当該分析用サンプルが積載されたタグモジュール４１０に転送して保存するようにする。第１の分析用サンプルに対する識別コードは、ディンプリング処理回数やホイール規格などを含むことができる。
次に、イオンミリング工程（Ｐ４）において、第３の移送モジュール３３０は、ディンプリング装置から第１の分析用サンプルが積載された収納ホルダー２３０’’を搬出して、イオン洗浄装置に移送する。第１の分析用サンプルは、イオンミリング処理により第２の分析用サンプルとして製造される。ディンプリング装置の一側に設置された読取りユニット（Ｄ）は、第２の分析用サンプルに対する識別コードを転送し、管理サーバ部は、当該識別コードを受信して保存し、コード生成モジュール４５０にディンプリング加工に関連付けられた新規の識別コードを生成して、当該分析用サンプルが積載されたタグモジュール４１０に転送して保存するようにする。第２の分析用サンプルに関する固有識別情報は、イオンミリング処理の可否や処理回数などを含むことができる。
一方、実施例に係る分析用サンプル加工自動化システムは制御部５００を備えることができる。
制御部５００は、識別コードに基づいて、サンプル加工部１００、サンプル保存部２００、サンプル移送部３００及びサンプル分類部４００の駆動を制御でき、これにより、分析用サンプルの加工工程を自動化させることができる。
制御部５００は、通信モジュール５１０、端末モジュール５２０、管理モジュール５３０及び加工情報生成モジュール５４０を備えることができる。
通信モジュール５１０は、読取りモジュール４３０から認識した識別コードを受信し、受信した識別コードを管理モジュール５３０、加工情報生成モジュール５４０及び管理サーバ部に各々転送できる。通信モジュール５１０は、識別コード、加工情報及び分析技法情報を送受信する構造を形成できる。
通信モジュール５１０は、一つ以上の工程ステップに具備された端末モジュール５２０と通信して、読取りモジュール４３０が収納ホルダー２３０’、２３０’’に付着されたタグモジュール４１０から読み取った情報を受信できる。このとき、タグモジュール４１０から読み取られる識別コードは、単位ウェーハ及び分析用サンプルの識別情報、これに対して既に遂行された加工工程の履歴や現在状態、以後遂行される工程の種類や特性のような情報を含むことができる。
端末モジュール５２０は、サンプル加工部１００の加工装置に設置され、加工情報生成モジュール５４０で生成した個別加工情報を受信して、各々の加工装置が加工工程を遂行するように個別的に制御する役割を果たす。端末モジュール５２０は、加工装置で加工工程が完了した場合、完了信号を生成してコード生成モジュール４５０に転送でき、コード生成モジュール４５０は、生成した新規の識別コードをタグモジュール４１０及び管理サーバ部に各々転送して、識別コードを保存するように構成できる。端末モジュール５２０は、複数の工程装置に対応するように複数個を具備することができる。
端末モジュール５２０は、サンプル移送部３００の一側に設置され、加工情報を受信してサンプル移送部３００の駆動を制御できる。
具体的に、端末モジュール５２０は、加工情報生成モジュール５４０から個別加工情報が受信される場合、当該個別加工情報によってこれに相応する単位ウェーハが積載された収納ホルダー２３０’をこれと対応する加工装置に移送できる。
そして、端末モジュール５２０は、個別加工情報によって加工が完了する場合、分析用サンプル（ＡＳ）が積載された収納ホルダー２３０’’をサンプル保存部２００に移送でき、個別加工情報によって第２の積載領域２１３にカテゴリ別に分析用サンプル（ＡＳ）が積載された収納ホルダー２３０’’を収納できる。
また、端末モジュール５２０は、後述するサンプル分析部で移送信号を受信して、当該分析用サンプルが積載された収納ホルダー２３０’’をサンプル分析部に移送する構造を形成することもできる。
管理モジュール５３０は、サンプル保存部２００に収納された単位ウェーハが積載された収納ホルダー２３０’及び分析用サンプルが積載された収納ホルダー２３０’’に対する数量に関する管理情報を収集して保存する。管理モジュール５３０は、サンプル保存部２００の一側に設置できる。
また、管理モジュール５３０は、サンプル保存部２００に設置された読取りモジュール４３０から搬出される分析用サンプルが積載された収納ホルダー２３０’’に対する識別コードを認識して、分析用サンプルが積載された収納ホルダー２３０’’に対する数量に関する管理情報を収集して保存する。
加工情報生成モジュール５４０は、識別コードに基づいて単位ウェーハ（Ｓ）に関する個別加工情報を生成し、生成した個別加工情報を端末モジュール５２０、管理モジュール５３０及びサンプル移送部３００に各々転送する役割を果たす。
これにより、単位ウェーハ（Ｓ）の加工手順は、サンプル加工部１００で加工される前に決定され、単位ウェーハ（Ｓ）は、個別加工情報に合うように少なくとも一つ以上の加工方法により加工され、分析用サンプル（ＡＳ）を製造できる。
具体的には、加工情報生成モジュール５４０は、読取りモジュール４３０が送信した識別コードを管理サーバ部が受信し、管理サーバ部が分析技法情報を生成して転送すると、分析技法情報を受信して個別加工情報を生成できる。
個別加工情報は、単位ウェーハに対して以後に遂行される加工工程の種類を定義するものであり得るか、或いは、当該加工工程に関連付けられた特性、例えば、加工部分、加工数量や大きさ、加工方法などを定義するものであり得る。
分析技法情報は、分析対象ウェーハ（Ｗ）の分析方法に関する情報を含む。分析用サンプル（ＡＳ）は、分析技法情報によって異なる方法により単位ウェーハ（Ｓ）を加工して製造するので、加工情報生成モジュール５４０は、分析技法情報によって異なる加工情報を生成できる。すなわち、分析対象ウェーハ（Ｗ）をどのような分析方法により分析するかに関する情報を含む。
また、加工情報生成モジュール５４０は、分析技法情報及び管理モジュール５３０で収集した単位ウェーハ（Ｓ）の数量情報に基づいて、単位ウェーハの加工工程、加工形態、加工位置及び加工数量の少なくともいずれか一つを調節して、個別加工情報を生成するように構成できる。そして、サンプル加工部１００の加工装置は、加工位置及び加工形態を調節できる。また、サンプル移送部３００は、加工数量に合うように単位ウェーハをサンプル加工部１００に移送できる。
このために、加工情報生成モジュール５４０により生成された個別加工情報は、再度、通信モジュール５１０によって端末モジュール５２０に転送され、当該端末モジュール５２０が設置された加工装置が当該単位ウェーハ（Ｓ）を加工するように構成できる。
そして、個別加工情報は、サンプル移送部３００に設置された端末モジュール５２０に転送され、これに対応する単位ウェーハ（Ｓ）が積載された収納ホルダー２３０’を、当該端末モジュール５２０が設置された加工装置に移送できる。
合わせて、個別加工情報は、サンプル保存部２００に設置された端末モジュール５２０に転送され、これに対応する単位ウェーハ（Ｓ）が搬出されるか否か及び在庫情報を変更できる。
また、加工情報生成モジュール５４０により生成された個別加工情報は、再度、通信モジュール５１０によって端末モジュール５２０に転送され、端末モジュール５２０は、当該工程ステップの当該加工装置が加工工程を遂行できるように加工信号を出力できる。このとき、個別加工情報は、タグモジュール４１０から読み取った情報を転送する端末モジュール５２０に相応する工程ステップに位置する一つ又は複数の装置に転送できる。
制御部５００は、点検モジュール５５０を備えることができる。点検モジュール５５０は、サンプル加工部１００の加工装置の一側に設置できる。点検モジュール５５０は、サンプル加工部１００の駆動状態を確認して、サンプル加工部１００が駆動中の状態、定期点検の状態又は故障の状態であると確認される場合、待機信号を生成し、サンプル移送部３００に転送して、サンプル移送部３００が移送工程を遂行しないように、既定の時間値で命令待機状態を維持するように制御できる。
点検モジュール５５０は、各々振動センサ、荷重感知センサ又はこれらの組合せにより具現化でき、この他にも多様なセンサを導入して具現化できる。
制御部５００は、入力モジュール５６０を備えることができる。入力モジュール５６０は、ユーザが分析技法情報を入力したり、管理者がシステム１０の制御のための各種アップデート情報を入力したりするようにする構成である。入力モジュール５６０は、ユーザがシステムの制御のための制御情報を入力すると、これを管理サーバ部６００に送信できる。管理サーバ部６００は、分析技法情報及び制御情報を保存し、システムの駆動を制御できる。
一例として、ユーザが入力モジュール５６０に大面的ＳＥＭ分析用サンプル製造を指示する場合、制御部５００は、各部の動作を制御してＳＥＭ分析用サンプルを製造し、製造したＳＥＭ分析用サンプルを保存できるようにする。入力モジュール５６０は、キーパッド、ドームスイッチ、タッチパッド、ジョグホイール及びジョグスイッチなどで具現化できる。
実施例に係る分析用サンプル加工自動化システム１０は、前述したような構成を有する制御部５００を備え、単位ウェーハ及び分析用サンプルを製造、収納及び搬出するための各々の工程を統合管理できる。
一方、実施例に係る分析用サンプル加工自動化システム１０は、管理サーバ部６００を備えることができる。管理サーバ部６００は、識別コード、個別加工情報、分析技法情報及びユーザの入力値を保存及び送信し、各種情報を統合管理する役割を果たす。管理サーバ部６００は、分析依頼電算システムで具現化できる。当該分析依頼電算システムは、複数個のＳ／Ｎを有することができ、このような情報は分析技法情報を含むことができ、ＦＡＢと連動して分析対象ウェーハのＬｏｔ情報や分析必要位置などのような情報を含むことができる。また、これを用いて、加工手順に適用又はスキップ（ｓｋｉｐ）、ウェーハ保存領域における分析対象ウェーハの搬出、移送、加工及び分析が可能である。
一方、実施例に係る分析用サンプル加工自動化システム１０は、加工検査部をさらに備えることができる。
加工検査部は、サンプル加工部１００及びサンプル保存部２００間に設置され、サンプル移送部３００により移送される分析用サンプル（ＡＳ）に対する加工位置座標及び欠陥発生の可否を確認できるようにする。欠陥は汚染、スクラッチ、チップイン及びクラックなどを含むことができる。
加工検査部は、分析用サンプル（ＡＳ）に欠陥が発生したと確認される場合、サンプル保存部２００に当該分析用サンプル（ＡＳ）を収納しなくて廃棄するように制御できる。加工検査部は光学顕微鏡や分析装置などを用いて具現化できる。
実施例に係る分析用サンプル加工自動化システム１０の各構成は、通信網により有線又は無線通信方式で連結されて各種情報を送受信し、制御される構造を形成できる。
また、実施例に係る分析用サンプル加工自動化システムは、サンプル加工部、サンプル保存部及びサンプル移送部の駆動状態や作業情報を受信する管理者端末部をさらに備えることができる。
管理者端末部は、サンプル加工部１００の加工装置の各々に関する状態情報及び加工装置で遂行される加工工程に関する作業情報を受信して、システム１０をリアルタイムでモニタリングでき、エラー発生時に管理者が制御部５００に制御命令を入力して、サンプル加工部１００の駆動を制御できるように直ちに対応できる。
実施例に係る分析用サンプル加工自動化システムは、多数の加工装置、管理者端末部（クライアント）及び管理サーバ部間の無線又は有線通信連結により多様なサービスを実現できる。管理者端末部は、デスクトップコンピュータやタブレットコンピュータやラップトップコンピュータを含むＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ ｃｏｍｐｕｔｅｒ）であり得、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）やセルラーフォンやスマートフォンなどを含むスマート機器のように、移動可能な個人用通信機器であり得る。加工装置は、各々状態情報及び作業情報を生成するデータ生成ユニットを設置でき、このための複数個のセンサを備えることができる。これにより、センサにより感知された測定値をデータ生成ユニットに提供し、データ生成ユニットは、加工装置の状態情報及び作業情報を生成して管理サーバ部に転送でき、管理サーバ部は、状態情報及び作業情報を管理者端部に転送して、管理者がリアルタイムで加工装置の状態を確認できるようにする。
センサにより感知される測定値は、加工装置を構成する各々の部品の動作状態、摩耗状態、加工工程の遂行ステップ、加工工程の不良状態及び進行状態などを含むことができる。
加工装置は、個別識別コードを各々付与でき、データ生成ユニットは、センサの測定値により生成される状態情報及び作業情報を装置識別コードと共に転送して、サンプル加工部に備えられた加工装置のうちでどのような装置に不良が発生したか、進行状態はどうであるか、どのような加工工程が遂行されているかを、管理者端末部を介して管理者が確認できるようにする。
前述した実施例に係る分析用サンプル加工自動化システム１０は、ウェーハ加工工程の無人自動化を介して分析結果を迅速に提供でき、分析技術競争力を強化でき、サンプル加工のための投入人材、費用及び時間を節減できる。
一方、図６は、実施例に係るウェーハ分析自動化システムを示す構成図である。
図６に示すように、実施例に係るウェーハ分析自動化システム２０は、サンプル加工部１００、サンプル保存部２００、サンプル移送部３００及びサンプル分析部７００を備える構造を有する。
サンプル加工部１００、サンプル保存部２００及びサンプル移送部３００は、分析用サンプル加工自動化システム１０と同様の構成であるので、これに関する詳細な説明は省略する。
サンプル保存部２００の第１の積載領域２１１は、分析用サンプル（ＡＳ）が積載された収納ホルダー２３０’’を分析技法により分析した後、サンプル分析部から搬出される分析済の分析用サンプル（ＡＳ）が積載された収納ホルダー２３０’’を保存する空間を提供できる。第１の積載領域２１１は、前記のような収納ホルダー２３０’’から分析済の分析用サンプル（ＡＳ）を除去する空間も提供できる。これにより、第１の積載領域２１１は、単位ウェーハ（Ｓ）又は分析用サンプル（ＡＳ）が積載されていない収納ホルダー２３０を保管できる。
また、サンプル移送部３００は、第２の移送モジュール３２０が分析用サンプル（ＡＳ）を加圧してクランプユニット２３５から分離したり、グリッド２３７から分離したりして除去できる。
第２の移送モジュール３２０は、読取りモジュール４３０及び端末モジュール５２０が設置された構造を有することができ、これにより、収納ホルダー２３０に設置されたタグモジュール４１０の識別コードを認識し、コード生成モジュールはこれに対応するタグモジュール４１０に新規の識別コードを生成して転送し、単位ウェーハ及び分析用サンプルが積載されていない収納ホルダー２３０を再使用するように構成できる。
サンプル分析部７００は、少なくとも一つ以上の分析装置を備え、サンプル保存部２００から搬出される分析用サンプル（ＡＳ）を分析技法情報に基づいて分析できる。
サンプル分析部７００は、ウェーハ分析のために使用される通常の多様な分析装置を備えることができる。
具体的に、サンプル分析部７００は、走査型電子顕微鏡（ｓｃａｎｎｉｎｇ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ、ＳＥＭ）及び／又は透過型電子顕微鏡（）などを活用する電子顕微鏡分析、ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ、ＴＥＭ集束イオンビーム分析（ｆｏｃｕｓｅｄ ｉｏｎ ｂｅａｍ、ＦＩＢ）、二次イオン質量分析（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｉｏｎ ｍａｓｓ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ、ＳＩＭＳ）、原子間力顕微鏡分析（ａｔｏｍｉｃ ｆｏｒｃｅ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ、ＡＦＭ）、走査型プローブ顕微鏡分析（ｓｃａｎｎｉｎｇ ｐｒｏｂｅ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ、ＳＰＭ）、Ｘ線光電子分光分析（Ｘ－ｒａｙ Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ、ＸＰＳ）、イオン散乱分光分析（Ｉｏｎ Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ、ＩＳＳ）、光電子顕微鏡分析（ｐｈｏｔｏ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ、ＰＥＥＭ）、オージェ電子分光分析（Ａｕｇｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）、低速電子回折分析（Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ、ＬＥＥＤ）、反射高速電子回折分析（Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ Ｈｉｇｈ Ｅｎｅｒｇｙ Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ、ＲＨＥＥＤ）、電子エネルギー損失分光分析（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｅｎｅｒｇｙ Ｌｏｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ、ＥＥＬＳ）の少なくともいずれか一つ以上の方法により分析用サンプルを分析できる。
前述したようなサンプル分析部７００は、分析用サンプル（ＡＳ）を分析して分析対象ウェーハの欠陥などを確認して、ウェーハ製造工程を改善できるようにする。
サンプル移送部３００は、読取りモジュール４３０が具備され、タグモジュール４１０の識別タグに基づいて分析用サンプル（ＡＳ）を識別し、サンプル分析部７００の特定装置に分析用サンプル（ＡＳ）を移送でき、サンプル分析部７００を構成する各装置間にも分析用サンプル（ＡＳ）を移送できるため、ウェーハ分析の全工程を自動化できる。
また、制御部５００は、サンプル分析部７００の状態を確認する感知モジュール５７０をさらに備え、感知モジュール５７０は、サンプル分析部７００が駆動中の状態、定期点検の状態又は故障の状態であると確認される場合、待機信号を生成し、サンプル移送部３００が既定の時間値で待機状態を維持して、サンプル分析部７００に分析用サンプル（ＡＳ）の供給を中断するように制御できる。
前記のような実施例に係るウェーハ分析自動化システム２０は、前述したサンプル分類部４００、制御部５００、管理サーバ部６００、加工検査部及び電源供給部の構成も全部備えることができる。
一方、図７は、実施例に係る分析用サンプル加工方法を示す工程図である。
図７に示すように、実施例に係る分析用サンプル加工方法は、第１の加工ステップ（Ｓ１００）と、第１の保存ステップ（Ｓ２００）と、第２の加工ステップ（Ｓ３００）と、第２の保存ステップ（Ｓ４００）とを含む。
第１の加工ステップ（Ｓ１００）は、分析対象ウェーハ（Ｗ）をサンプル加工部１００に移送し、カット加工して、複数個の単位ウェーハ（Ｓ）を形成させるステップである。
具体的に、本ステップでは、ＦＯＵＰなどのような移送容器により分析対象ウェーハ（Ｗ）が移送され、分析対象ウェーハ（Ｗ）がサンプル移送部３００を介してサンプル加工部１００に移送される。サンプル加工部１００で分析対象ウェーハ（Ｗ）をカット加工して、複数個の単位ウェーハ（Ｓ）を製造するようにする。
第１の保存ステップ（Ｓ２００）は、分析対象ウェーハ（Ｗ）から単位ウェーハ（Ｓ）を分離し、サンプル保存部２００に収納された収納ホルダー２３０に積載して保管するステップである。
具体的に、単位ウェーハ（Ｓ）がサンプル移送部３００を介して分析対象ウェーハ（Ｗ）から分離され、収納ホルダー２３０が収納された第１の積載領域２１１に移送される。収納ホルダー２３０の第１の収納ステージ２３３ａ又は第２の収納ステージ２３３ｂの上部に単位ウェーハ（Ｓ）を配置した状態で、単位ウェーハ（Ｓ）を下降させて、単位ウェーハ（Ｓ）を第１の収納ステージ２３３ａ又は第２の収納ステージ２３３ｂに固定する。このとき、第１の収納ステージ２３３ａに形成されたクランプユニット２３５を加圧して固定したり、第２の収納ステージ２３３ｂの上面に固定されたグリッド２３７に単位ウェーハ（Ｓ）を固定したりする方法により、単位ウェーハ（Ｓ）を収納ホルダー２３０に積載させ、第１の積載領域２１１において単位ウェーハが積載された収納ホルダー２３０’を保存できる。
また、第１の保存ステップ（Ｓ２００）は、単位ウェーハが積載された収納ホルダーを保存し、個別加工情報によってこれに対応する単位ウェーハの搬出信号が生成される場合、点検モジュール５５０がサンプル加工部１００で単位ウェーハ（Ｓ）の加工が可能であるか否かを判断するステップをさらに含むことができる。
点検モジュール５５０は、サンプル加工部１００の駆動状態を確認して、サンプル加工部１００が駆動中の状態、定期点検の状態又は故障の状態であると確認される場合、待機信号を生成してサンプル移送部３００に転送して、サンプル移送部３００が移送工程を遂行しないように、既定の時間値で命令待機状態を維持するように制御できる。以後、サンプル分析部７００のうちでどのような分析装置に分析用サンプルを搬出するかを、別コードを用いて判別して選択する。
第２の加工ステップ（Ｓ３００）では、単位ウェーハ（Ｓ）が積載された収納ホルダー２３０’をサンプル保存部２００から搬出し、サンプル加工部１００に移送し、単位ウェーハ（Ｓ）を加工して分析用サンプル（ＡＳ）を製造するステップである。
本ステップでは、加工情報生成モジュール５４０で生成した個別加工情報をサンプル移送部３００が受信して、これと対応する単位ウェーハ（Ｓ）が積載された収納ホルダー２３０’をサンプル保存部２００から搬出し、個別加工情報に該当する加工装置に当該単位ウェーハが積載された収納ホルダー２３０’を移送できる。
また、加工情報生成モジュール５４０で生成した個別加工情報をサンプル加工部の端末モジュール５２０が認識し、当該単位ウェーハが積載された収納ホルダー２３０’を加工できる。本ステップでは、単位ウェーハ（Ｓ）を少なくとも一つ以上の加工方法により加工して、分析用サンプル（ＡＳ）を製造でき、加工情報生成モジュール５４０で生成した個別加工情報に基づいて単位ウェーハ（Ｓ）を加工できる。
第２の保存ステップ（Ｓ４００）では、分析用サンプル（ＡＳ）が積載された収納ホルダー２３０’’をサンプル保存部の第２の積載領域２１３に移送して収納するステップである。
本ステップでは、加工済の分析用サンプルが積載された収納ホルダー２３０’’を収納し、収納ホルダーに設置されたタグモジュール４１０から識別コードを認識して、管理モジュール５３０に保存するようにする。
前記のような自動化方法により分析用サンプル（ＡＳ）を製造でき、製造した分析用サンプル（ＡＳ）は、分析のための搬出信号がサンプル移送部３００及び管理モジュール５３０に受信される場合、サンプル移送部３００が、当該分析用サンプル（ＡＳ）が積載された収納ホルダー２３０’’をサンプル分析部７００に移送して、分析を遂行するようにする。
図８は、実施例に係る分析用サンプル加工方法において加工ステップの細部過程を示すフローチャートである。
図８を参照して実施例に係る単位ウェーハの加工方法をより詳細に説明すれば、まず、ＦＯＵＰのようなウェーハ移送容器により分析対象ウェーハ（Ｗ）が入庫され、入庫された分析対象ウェーハ（Ｗ）をサンプル加工部１００に移送して、カット加工するようにする。
次に、カット加工した分析対象ウェーハ（Ｗ）をサンプル保存部のウェーハステーション２１２に収納する。ウェーハステーション２１２に収納したカット加工した分析対象ウェーハ（Ｗ）から単位ウェーハ（Ｓ）を選択して分離し、分離した単位ウェーハ（Ｓ）を収納ホルダー２３０に積載するようにし、これにより、単位ウェーハ（Ｓ）をサンプル保存部２００に保存できる。
次に、サンプル保存部２００に保存された単位ウェーハ（Ｓ）が積載された収納ホルダー２３０’をサンプル保存部２００から搬出し、サンプル加工部１００で加工して分析用サンプル（ＡＳ）を製造できる。製造した分析用サンプル（ＡＳ）は、収納ホルダー２３０’’に積載された状態であり、このように分析用サンプル（ＡＳ）が積載された収納ホルダー２３０’’をサンプル保存部２００に移送して収納及び保存できる。
前述したように、分析対象ウェーハ（Ｗ）から単位ウェーハ（Ｓ）を分離するステップにおいて、分析対象ウェーハ（Ｗ）の一側に設置されたタグモジュールで識別コードを認識し、このような識別コードの認識は、第２の移送モジュール３２０が遂行できる。第２の移送モジュール３２０は、分離した単位ウェーハ（Ｓ）を収納ホルダー２３０に移送して積載させ、このような過程において、収納ホルダー２３０に設置されたタグモジュール４１０から識別コードを認識して転送できる。このとき、読取りモジュール４３０は、認識した識別コードを加工情報生成モジュール５４０及び管理サーバ部６００に各々転送できる。
次に、分析対象ウェーハ（Ｗ）の識別コード及び収納ホルダー２３０の識別コードを用いて新規の識別コードを生成し、収納ホルダーのタグモジュール４１０に転送して保存するように構成できる。
分析対象ウェーハ（Ｗ）の識別コードは、分析対象ウェーハのＬｏｔ－ＩＤ、Ｗａｆｅｒ－ＩＤ及びｓｈｏｔ－ＩＤを含むことができる。収納ホルダー２３０の識別コードは、収納ホルダーの固有識別情報、収納ホルダー２３０における第１の収納ステージ２３３ａ及び第２の収納ステージ２３３ｂの位置を示す識別情報を含むことができる。
これにより、分析対象ウェーハ（Ｗ）の識別コード及び収納ホルダー２３０の識別コードを用いて新規の識別コードを生成し、単位ウェーハ（Ｓ）が積載された収納ホルダー２３０’のタグモジュール４１０に保存できるようにする。すなわち、新規の識別コードは、分析対象ウェーハ（Ｗ）の識別コード及び収納ホルダー２３０の識別コードを全部含む単位ウェーハ（Ｓ）の識別コードを意味できる。
次に、管理サーバ部６００は、分析対象ウェーハ（Ｗ）の識別コードを認識し、認識した識別コードに基づいて分析技法情報を生成し、生成した分析技法情報を加工情報生成モジュール５４０に転送できる。加工情報生成モジュール５４０は、分析技法情報に基づいて個別加工情報を生成し、生成した個別加工情報を転送する。
また、カット加工した分析対象ウェーハ（Ｗ）をサンプル保存部のウェーハステーション２１２に収納する。ウェーハステーション２１２に収納したカット加工した分析対象ウェーハ（Ｗ）から単位ウェーハ（Ｓ）を選択して分離し、分離した単位ウェーハ（Ｓ）を収納ホルダー２３０に積載するようにする。
上記のような単位ウェーハを加工する工程が完了すると、端末モジュール５２０は、完了信号を生成してコード生成モジュール４５０に転送し、コード生成モジュール４５０は、加工情報を含む新規の識別コードを生成して、当該単位ウェーハが積載された収納ホルダー２３０’のタグモジュール４１０に新規の識別コードを保存するようにし、このような過程を少なくとも一回以上遂行して分析用サンプル（ＡＳ）を製造できる。
より具体的に、第２の加工ステップ（Ｓ３００）は、次のようなステップに細分化して遂行できる。
まず、単位ウェーハが積載された収納ホルダー２３０’のタグモジュールから認識された識別コードのうち、分析技法情報を確認して加工用単位ウェーハの加工工程を選択し、単位ウェーハを分析技法情報で指示する加工装置に移送して加工工程を遂行する。一例として、大面的ＳＥＭ分析用サンプルを製造するために、加工用単位ウェーハをディンプリング処理して第１の分析用サンプルを製造し、第１の分析用サンプルに関する識別情報を保存する。第１の分析用サンプルに関する識別情報は、ディンプリング処理回数やホイール規格などを含むことができる。
次に、第１の分析用サンプルをイオン洗浄装置に移送した後、イオン洗浄処理して第２の分析用サンプルを製造する。以後、第２の分析用サンプルに関する識別情報を保存する。第２の分析用サンプルに関する固有識別情報は、イオン洗浄処理の可否や処理回数などを含むことができる。固有識別情報を用いて第２の分析用サンプルに対する識別コードを生成してから保存し、第２の分析用サンプルに付与できる。
前述したような実施例に係る分析用サンプル加工自動化システム及び分析用サンプル加工方法は、識別コードに基づいてウェーハ入庫、サンプル加工、分析別分配過程を含む全工程を自動化することで、迅速に分析結果を提供でき、分析技術競争力を強化でき、サンプル加工のための投入人材、費用及び時間を節減できる。
また、分析用サンプルを加工するために規格化した収納ホルダーを導入して、製造社が異なる加工装備を使用する場合にも、収納ホルダーの規格に合うように調節する方法を活用して、自動化したシステムを具現化できる。
したがって、前記のような分析用サンプル加工自動化システムは、半導体、太陽光、ディスプレイ産業において、ウェーハ分析のための分析用サンプルを加工するための用途として活用できる。
前述したように開示された本開示の好適な実施例等に関する詳細な説明は、当業者が本開示を具現化して実施できるように提供された。前記では本開示の好適な実施例等を参照して説明したが、当該技術分野の熟練した当業者は、本開示の領域から逸脱しない範囲内で本開示を多様に修正及び変更できることを理解すべきである。例えば、当業者は、前述した実施例等に記載された各構成を互いに組み合わせる方式により利用できる。よって、本開示は、ここに開示された実施例等に制限されず、ここで開示された原理等及び新規な特徴等と一致する最広の範囲を付与しようとするものである。
本開示は、本開示の精神及び必須特徴から逸脱しない範囲内で他の特定の形態で具体化できる。したがって、前記の詳細な説明は、全ての面から制約的に解析してはいけなくて、例示的なものであると考慮しなければならない。本開示の範囲は、添付された特許請求の範囲の合理的な解析により決定されなければならず、本開示の等価的範囲内での全ての変更は本開示の範囲に含まれる。本開示は、ここに開示された実施例等に制限されず、ここで開示された原理等及び新規な特徴等と一致する最広の範囲を付与しようとするものである。また、特許請求の範囲において明示的な引用関係がない請求項等を結合して実施例を構成したり、出願後の補正により新しい請求項に含んだりできる。
１０ 分析用サンプル加工自動化システム
２０ ウェーハ分析自動化システム
１００ サンプル加工部
２００ サンプル保存部
３００ サンプル移送部
４００ サンプル分類部
５００ 制御部
６００ 管理サーバ部
７００ サンプル分析部
Ｗ 分析対象ウェーハ
Ｓ 単位ウェーハ
ＡＳ 分析用サンプル

Claims (20)

  1. 分析対象ウェーハをカットして複数個の単位ウェーハを製造し、該単位ウェーハを少なくとも一つの加工工程を介して加工して、分析用サンプルを製造するサンプル加工部と、
    前記単位ウェーハ及び前記分析用サンプルが各々積載された収納ホルダーを収納及び搬出する積載領域が形成されるサンプル保存部と、
    前記分析対象ウェーハ、前記単位ウェーハ及び前記分析用サンプルを前記サンプル加工部及び前記サンプル保存部に相互移送するサンプル移送部とを備える、分析用サンプル加工自動化システム。
  2. 前記サンプル加工部は、カット装置、ディンプリング装置、イオンミリング装置、ポリッシング装置、コーティング装置、研削装置、洗浄装置及びパンチング装置の少なくとも一つ以上の加工装置を備え、前記単位ウェーハ（Ｓ）を加工する、請求項１に記載の分析用サンプル加工自動化システム。
  3. 前記収納ホルダーは、
    前記単位ウェーハ及び前記分析用サンプルを下部で支持するホルダー本体と、
    該ホルダー本体の上部の一側に形成され、前記単位ウェーハが脱着可能に結合される空間を形成する第１の収納ステージと、
    前記ホルダー本体の上部の他側に形成され、前記単位ウェーハが設置されるグリッドが脱着可能に結合される空間を形成する第２の収納ステージとを備える、請求項１に記載の分析用サンプル加工自動化システム。
  4. 前記第１の収納ステージは、
    前記ホルダー本体の上面の一側にへこんでいる固定溝と、
    前記固定溝内に設置され、上面に前記単位ウェーハが安定的に載置され、下面にシャフトが形成される支持板と、
    前記シャフトの外周面に沿って設置される弾性部材と、
    前記固定溝の内壁に突設される係止突起が具備される弾性クリップと、
    前記固定溝に挿設され、前記弾性クリップが流動するための流動空間を形成し、上部の一側に前記係止突起が露出されるように露出孔が形成されるカバーフレームとを備え、前記単位ウェーハを上部で加圧して固定するクランプユニットが形成される、請求項３に記載の分析用サンプル加工自動化システム。
  5. 前記サンプル保存部は、
    前記収納ホルダーが保存され、前記収納ホルダーの第１の収納ステージ及び第２の収納ステージの少なくともいずれか一つに、前記単位ウェーハを結合するための空間が形成される第１の積載領域と、
    前記分析用サンプルを収納及び搬出するための空間が形成される第２の積載領域とを有する、請求項１に記載の分析用サンプル加工自動化システム。
  6. 前記サンプル移送部は、
    前記ウェーハを前記サンプル加工部に移送する第１の移送モジュールと、
    前記単位ウェーハを前記収納ホルダーに移送して付着する第２の移送モジュールと、
    前記単位ウェーハを前記サンプル加工部に移送する第３の移送モジュールとを備える、請求項１に記載の分析用サンプル加工自動化システム。
  7. 前記分析用サンプル加工自動化システムは、
    前記収納ホルダーの一側に設置され、前記単位ウェーハ及び前記収納ホルダーの識別コードが保存されるタグモジュールと、
    該タグモジュールに保存される前記識別コードを認識する読取りモジュールと、
    前記識別コードを生成し、生成した該識別コードを前記タグモジュールに転送するコード生成モジュールとを有するサンプル分類部を備える、請求項１に記載の分析用サンプル加工自動化システム。
  8. 前記識別コードは、前記ウェーハのＬｏｔ－ＩＤ、Ｗａｆｅｒ－ＩＤ、ｓｈｏｔ－ＩＤ、収納ホルダー－ＩＤ、前記分析用サンプルの加工履歴情報及び分析技法情報の少なくともいずれか一つを含む、請求項７に記載の分析用サンプル加工自動化システム。
  9. 前記タグモジュールは、電子（ＲＦＩＤ）タグ、ＩＣチップ、前記識別情報が記録されたバーコード及び前記識別情報が記録されたＱＲコード（登録商標）の少なくともいずれか一つを含む、請求項７に記載の分析用サンプル加工自動化システム。
  10. 前記分析用サンプル加工自動化システムは、
    前記読取りモジュールから認識した前記識別コードを送受信する通信モジュールと、
    前記サンプル加工部に設置され、個別加工情報の受信により加工工程を遂行するように制御する端末モジュールと、
    前記サンプル保存部に収納された前記単位ウェーハ及び前記分析用サンプルに対する前記識別コードを保存し、前記サンプル保存部に収納された前記単位ウェーハ及び前記分析用サンプルの収納及び搬出を管理する管理モジュールと、
    前記識別コードに基づいて前記単位ウェーハに関する前記個別加工情報を生成し、生成した該個別加工情報を前記端末モジュール、前記管理モジュール及び前記サンプル移送部に各々転送する加工情報生成モジュールとを備え、
    前記識別コードに基づいて前記サンプル加工部、前記サンプル保存部及び前記サンプル移送部の動作を制御する制御部を備える、請求項７に記載の分析用サンプル加工自動化システム。
  11. 前記加工情報生成モジュールは、前記識別コードに基づいて前記単位ウェーハの分析技法情報を管理サーバが生成して転送すると、前記分析技法情報を受信して前記加工情報を生成する、請求項１０に記載の分析用サンプル加工自動化システム。
  12. 前記加工情報生成モジュールは、前記分析技法情報及び前記管理モジュールで収集した前記単位ウェーハの数量情報に基づいて、前記単位ウェーハの加工状態、加工位置及び加工数量の少なくともいずれか一つを調節して、前記個別加工情報を生成するように構成される、請求項１１に記載の分析用サンプル加工自動化システム。
  13. 前記制御部は、前記サンプル加工部の駆動状態を確認して、前記サンプル加工部が駆動中の状態、定期点検の状態又は故障の状態であると確認される場合、待機信号を生成して、前記サンプル移送部が既定の時間値で命令待機状態を維持するように制御する点検モジュールを備える、請求項１０に記載の分析用サンプル加工自動化システム。
  14. 前記分析用サンプル加工自動化システムは、前記サンプル加工部、前記サンプル保存部及び前記サンプル移送部の駆動状態や作業情報を受信する管理者端末部をさらに備える、請求項１に記載の分析用サンプル加工自動化システム。
  15. 分析対象ウェーハをカットして複数個の単位ウェーハを製造し、該単位ウェーハを少なくとも一つの加工工程を介して加工して、分析用サンプルを製造するサンプル加工部と、
    前記単位ウェーハ及び前記分析用サンプルが各々積載された収納ホルダーを収納及び搬出する積載領域が形成されるサンプル保存部と、
    該サンプル保存部から搬出される前記分析用サンプルを分析するサンプル分析部と、
    前記分析対象ウェーハ、前記単位ウェーハ及び前記分析用サンプルを、前記サンプル加工部及び前記サンプル保存部に相互移送するサンプル移送部とを備える、ウェーハ分析自動化システム。
  16. 前記ウェーハ分析自動化システムは、前記サンプル分析部が駆動中の状態、定期点検の状態又は故障の状態であると確認される場合、待機信号を生成し、前記サンプル移送部が既定の時間値で待機状態を維持して、前記サンプル分析部に前記分析用サンプルの供給を中断するように前記サンプル分析部の状態を確認する感知モジュールを備える、請求項１５に記載のウェーハ分析自動化システム。
  17. 前記サンプル分析部は、電子顕微鏡分析、集束イオンビーム分析、二次イオン質量分析、原子間力顕微鏡分析、走査型プローブ顕微鏡分析、Ｘ線光電子分光分析、イオン散乱分光分析、オージェ電子分光分析、低速電子回折分析、光電子顕微鏡分析、反射高速電子回折分析及び電子エネルギー損失分光分析からなる群より選択される１種以上の方法により前記分析用サンプル（Ａ）を分析する、請求項１５に記載のウェーハ分析自動化システム。
  18. 分析対象ウェーハをサンプル加工部に移送し、カット加工して、複数個の単位ウェーハを形成させる第１の加工ステップと、
    前記分析対象ウェーハから前記単位ウェーハを分離し、サンプル保存部に収納された収納ホルダーに積載して保管する第１の保存ステップと、
    前記単位ウェーハが積載された前記収納ホルダーを前記サンプル保存部から搬出し、前記サンプル加工部に移送し、識別コードに基づいた個別加工情報に相応するように前記単位ウェーハを加工して、分析用サンプルを製造する第２の加工ステップと、
    前記分析用サンプルが積載された前記収納ホルダーを前記サンプル保存部に移送して収納する第２の保存ステップとを含む、分析用サンプル加工方法。
  19. 前記第１の保存ステップでは、前記分析対象ウェーハから前記単位ウェーハを分離して積載する過程において、前記分析対象ウェーハ、前記単位ウェーハ及び前記収納ホルダーの前記識別コードを各々認識し、前記識別コードに基づいて新規の識別コード及び分析技法情報を生成し、該分析技法情報に基づいて前記単位ウェーハの前記個別加工情報を生成して、前記サンプル加工部及び前記サンプル保存部に各々転送する、請求項１８に記載の分析用サンプル加工方法。
  20. 前記第２の加工ステップでは、前記サンプル移送部が前記個別加工情報を受信して、前記新規の識別コードに対応する前記単位ウェーハを前記サンプル保存部から搬出して、前記サンプル加工部に移送し、前記サンプル加工部が、前記個別加工情報を受信して、前記単位ウェーハを加工して前記分析用サンプルを製造する、請求項１９に記載の分析用サンプル加工方法。
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