JP4880200B2 - 半導体ロードポートアラインメント装置 - Google Patents

Description

【関連出願】
【０００１】
本特許は、「半導体３００ｍｍロードポートアラインメントツール」と題されて２００１年４月１７日に出願された出願番号第６０／２８４，３９６号の仮出願に関する優先権を主張する。
【技術分野】
【０００２】
概して本発明は半導体製造装置の分野に関し、さらに具体的には、半導体ロードポートアラインメント装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
半導体ウエハーは自動取扱装置を用いてカセットに出し入れされる。これらの自動化されたツールは適当に設定されて、ウエハーを取り出し且つウエハーを適当に設定位置に戻す必要がある。あらゆるプラットフォームと全ての自動取扱設備とを同じ高さにすることは円滑で費用効率が高い操業に必要不可欠である。
【０００４】
自動処理部及びプラットフォームが適当に設定されないと、多くの問題が生じ得る。最も深刻な場合では、自動処理部がウエハーを破壊し得る。それほど深刻でない調整不良でもウエハーの擦り傷及び歩留まり損失の原因となり得る。最も多く見られる調整不良では、ウエハーがカセットの壁にぶつかって小片に解体する原因となっている。
【０００５】
ある特有の問題が新しいロードポートで発生する。半導体ウエハーが大きくなるにつれて、その製造が完全自動化工場を発展させてきた。ウエハーはＦＯＵＰ（前開き統合型ポッド）と呼ばれるカセット内で工場をあちこちに移動される。ＦＯＵＰが処理ステーションに配置されると、ＦＯＵＰの上のカバーが取り除かれなければならない。カバーが取り除かれないと、処理全体が結局動作しないままとなる。それほど深刻でない調整不良では上記で言及した損失の原因となり得る。今のところ、この分野に対する最も一般的なアラインメントツール及び方法は、たわいもないレベルであって視認によるアラインメント、即ち位置合わせである。
【０００６】
かくして、ロードポート上のＦＯＵＰとＦＯＵＰに付随する処理装置とについての効果的で正確なアラインメントを可能にする半導体ロードポートアラインメント装置の必要性が存在する。
【発明の開示】
【０００７】
半導体ロードポートアラインメント装置は、位置決め面及びアラインメント測定面を備えた筐体を有する。複数のセンサがアラインメント測定面近くの筐体内に含まれる。プロセッサが複数のセンサに接続される。センサは機械で動くセンサ、電子装置によるセンサ、音波（超音波）センサ、または光学式センサであってもよい。位置決め面によって筐体がロードポートステーションと整列することが可能になる。そのときアラインメント測定面が、ＦＯＵＰ（前開き統合型ポッド）の前面カバーを除去する自動取扱装置のアラインメントを決定することができる。
【０００８】
図１は本発明の１実施例に基づく半導体ロードポートアラインメント装置の平面右斜視図である。装置１０は、実質的にＦＯＵＰに類似した形状（フォームファクター）を備えた筐体を有する。筐体１２は複数のピンレジストレーションセンサ開口部１６を備えたアラインメント測定面１４を有する。複数のピンレジストレーションセンサ開口部１６の各々に配置された複数のセンサ（第２グループ）が用いられてレジストレーションピンの位置を測定する。複数のセンサから成る第１グループ１８は半導体処理ツールによって形成されるプレーンを測定する。このプレーンは半導体処理ツールのフレームによって形成されるプレーンである。複数のセンサから成る第２グループ２０は半導体処理ツールによって形成されるもう１つのプレーンを測定する。第２のプレーンは半導体処理ツールのドア面によって形成されるプレーンである。アラインメント面１４はラッチキー開口部２５を有する。１つの実施例では、複数のセンサのうちの１つがラッチキーの回転を測定する。１つの実施例では、アラインメント面１４にアラインメントツールと自動半導体処理ツールとの間の力を測定する複数のセンサのうちの１つが含まれる。上面２４には自動処理コネクタ２６がある。これはＦＯＵＰ上で見られるコネクタと同じタイプである。１つの実施例では、装置にはバッテリが装備され、筐体１０にはバッテリ充電用のジャック２８が含まれる。ハンドル３０も筐体１２の少なくとも１つの面上に設けられる。
【０００９】
図２は、本発明の１つの実施例に基づく半導体ロードポートアラインメント装置１０の底面左斜視図である。この図では、アラインメント測定面１４が下側（図示せず）にあり、位置決め面３２が示されている。位置決め面３２にはレジストレーションスロット３６を含むレジストレーションブラケット３４がある。レジストレーションスロット３６は１次または２次のキネマピンに参照符を付けてもよい。１つの実施例では、装置１０は電子高さセンサ３８を含む。電子レベルセンサ３８及び複数のセンサはプロセッサに接続される。１つの実施例では、プロセッサは携帯コンピュータ端末（パームトップコンピュータ）４０である。センサからの全情報はディスプレイ４２に表示され、携帯コンピュータ端末４０に記憶される。携帯コンピュータ端末４０は、ケーブルで接続されて示されているが、無線接続も可能である。
【００１０】
図３は、本発明の１つの実施例に基づく半導体ロードポートアラインメント装置５０のブロック図である。半導体ロードポートアラインメント装置５０はプロセッサ５２を有する。プロセッサ５２はマルチプレクサ５４に接続される。マルチプレクサ５４は複数のセンサに接続される。センサには、レジストレーションピンセンサ５６、半導体ツールプレーンセンサ５８、ラッチキーセンサ６０、力センサ６２、及び電子高さセンサ６４が含まれる。マルチプレクサによって、プロセッサがセンサシステム５６、５８、６０、６２、６４の各々からデータを受信することが可能になる。レジストレーションピンセンサ５６は、オペレータにレジストレーションピンを筐体またはＦＯＵＰに整列させることを可能にする。プレーンセンサ５８は、ツールがＦＯＵＰのドアと同じプレーンにあるかどうかをオペレータが見分けることを可能にする。ラッチキーセンサ６０は、ラッチキーが適当な回転アラインメントを有するかどうかオペレータが見分けることを可能にする。力センサ６２によって、自動化ツールがＦＯＵＰ上に割り当てる力を検出する。いくつかの自動化処理ツールは力測定を用いていつ停止するかを決定する。この力を測定することによって、装置５０はツールが過剰な力を用いているかどうかを判定してもよい。電子高さセンサ６４によって、ロードポートが適正な高さであるかどうかを決定することがオペレータに可能になる。ロードポートステーションが適正な高さでないと、自動化処理ツールがＦＯＵＰと適当に整列することが難しくなる。
【００１１】
図４は、本発明の１つの実施例に基づく半導体ロードポートアラインメント装置において用いられる複数のセンサ７０、７２、７４の概念図である。示された実施例では、センサ７０、７２、７４はプローブ７６を備えた機械的センサである。センサのこの配置はレジストレーションピンの位置を測定するよう設計されている。レジストレーションピンがプローブ７６を押すと、センサがプローブのたわみを測定する。結果として、レジストレーションピンの位置がｘ−ｙプレーンで分かる。他のタイプのセンサを用いてもよいし、本発明は示されたセンサの配置に限定されない。半導体ツールプレーンセンサ５８は筐体のアラインメント面から伸びる３つの機械的センサとして実施されてもよい。ラッチキーセンサは回転センサである。
【００１２】
このように、ロードポート及びロードポートの関連処理装置上のＦＯＵＰについて効率的で正確なアラインメントを可能にする半導体ロードポートアラインメント装置が説明されてきた。
【００１３】
本発明はその特定の実施例と関連して説明されたが、多くの変化、変更及び変形物を前記の説明の観点から当業者ははっきりと理解できるということが明白である。従って、添付の請求項におけるすべてのかかる変化、変更及び変形物を包含することを意図している。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の１実施例に基づく半導体ロードポートアラインメント装置の平面右斜視図である。
【図２】本発明の１実施例に基づく半導体ロードポートアラインメント装置の底面左斜視図である。
【図３】本発明の１実施例に基づく半導体ロードポートアラインメント装置のブロック図である。
【図４】本発明の１実施例に基づく半導体ロードポートアラインメント装置において用いられる複数のセンサの概念図である。

Claims (19)

1. 半導体ロードポートアラインメント装置であって、
   位置決め面及び半導体処理ツールに対するロードポートのアラインメント測定面を有する筐体と、
   前記アラインメント測定面近くの前記筐体内に含まれる複数のセンサと、
   前記複数のセンサに接続されるプロセッサと、
   を含み、
   前記センサによって、前記半導体ロードポートアラインメント装置が配されるロードポートの位置合わせが行なわれることを特徴とする装置。
2. 前記複数のセンサのうちの第１グループによって、前記半導体処理ツールが形成するプレーンが判断されることを特徴とする請求項１記載の装置。
3. 前記複数のセンサのうちの第２グループによって前記半導体処理ツールのレジストレーションピンの位置が測定されることを特徴とする請求項１記載の装置。
4. 前記複数のセンサのうちの１つによって前記半導体処理ツールのラッチキーの位置が測定されることを特徴とする請求項１記載の装置。
5. 前記複数のセンサのうちの前記１つによって前記ラッチキーの回転が測定されることを特徴とする請求項４記載の装置。
6. 前記複数のセンサのうちの１つによって前記半導体処理ツールが前記半導体ロードポートアラインメント装置にかける力が測定されることを特徴とする請求項１記載の装置。
7. 前記筐体が移送のための自動処理コネクタを含む面を有することを特徴とする請求項１記載の装置。
8. 前記筐体に取り付けられた電子的に高さを測定するセンサをさらに含むことを特徴とする請求項１記載の装置。
9. 前記電子的に高さを測定するセンサは前記プロセッサに接続されることを特徴とする請求項８記載の装置。
10. 半導体ロードポートアラインメント装置であって、
    筐体と、
    前記筐体に取り付けられており、半導体処理ツールのレジストレーションピンの位置を測定するレジストレーションピンセンサと、
    前記筐体に取り付けられており、半導体処理ツールが前記半導体ロードポートアラインメント装置のドアと同じプレーンにあるかどうかを判断する半導体処理ツールプレーンセンサと、
    前記半導体処理ツールプレーンセンサに接続されたプロセッサと、
    を含み、
    前記レジストレーションピンセンサ及び前記プレーンセンサによって、前記半導体ロードポートアラインメント装置が配されるロードポートの位置あわせが行われることを特徴とする装置。
11. 前記筐体に取り付けられており、半導体処理ツールのラッチキーの位置を測定するラッチキーセンサをさらに含む請求項１０記載の装置。
12. 前記半導体処理ツールが前記半導体ロードポートアラインメント装置にかける力を検出する力センサをさらに含む請求項１０記載の装置。
13. 前記筐体が移送のための自動処理コネクタを有することを特徴とする請求項１０記載の装置。
14. 前記プロセッサがディスプレイを有することを特徴とする請求項１０記載の装置。
15. 前記プロセッサが携帯コンピュータ端末であることを特徴とする請求項１０記載の装置。
16. 前記筐体に取り付けられた電子的に高さを測定するセンサをさらに含むことを特徴とする請求項１０記載の装置。
17. 半導体ロードポートアラインメント装置であって、
    位置決め面及びアラインメント測定面を有する筐体と、
    前記筐体に取り付けられた電子的に高さを測定するセンサと、
    前記筐体に取り付けられており、半導体処理ツールのレジストレーションピンを検出するレジストレーションピンセンサと、
    前記電子的に高さを測定するセンサに接続されたプロセッサと、
    を含み、
    前記電子的に高さを測定するセンサ及び前記レジストレーションピンセンサによって、前記半導体ロードポートアラインメント装置が配されるロードポートの位置あわせが行われることを特徴とする装置。
18. 前記筐体は前開き統合型ポッド（ＦＯＵＰ）のフォームファクター形状を有することを特徴とする請求項１７記載の装置。
19. 前記プロセッサがパームトップ型コンピュータであることを特徴とする請求項１７記載の装置。

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