JPH07312388A - 処理されたウエハを製造するためのウエハ移動アーキテクチュア - Google Patents

処理されたウエハを製造するためのウエハ移動アーキテクチュア

Info

Publication number
JPH07312388A
JPH07312388A JP6279192A JP27919294A JPH07312388A JP H07312388 A JPH07312388 A JP H07312388A JP 6279192 A JP6279192 A JP 6279192A JP 27919294 A JP27919294 A JP 27919294A JP H07312388 A JPH07312388 A JP H07312388A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wafer
semiconductor wafers
semiconductor
etching
cassette module
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP6279192A
Other languages
English (en)
Inventor
Sherman K Poultney
シャーマン・ケー・ポールトネイ
Peter B Mumola
ピーター・ビー・ムモラ
Joseph P Prusak
ジョセフ・ピー・プルサック
George J Gardopee
ジョージ・ジェイ・ガードピー
Thomas J Mchugh
トーマス・ジェイ・マックヒュー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Raytheon Co
Original Assignee
Hughes Aircraft Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hughes Aircraft Co filed Critical Hughes Aircraft Co
Publication of JPH07312388A publication Critical patent/JPH07312388A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67063—Apparatus for fluid treatment for etching

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、種々の処理設備を通る半導体ウエ
ハの移動において清浄なウエハ処理とリアルタイムに近
いプロセス制御を行うことを目的とする。 【構成】 識別可能な方法で複数の半導体ウエハを蓄積
するカセットモジュール20と、各半導体ウエハの材料層
の厚さを測定するウエハ計測装置28と、測定された所望
の材料層の厚さを得るためのウエハエッチング装置30
と、カセットモジュール20、ウエハ計測装置28、ウエハ
エッチング装置30間で半導体ウエハを導く移動手段と、
カセットモジュール20、ウエハ計測装置28、ウエハエッ
チング装置30の動作を制御し、またそれらの間の半導体
ウエハの移動を制御するマスターコントローラ14とを具
備していることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は処理された半導体ウエハ
の製造に関し、特にウエハを処理する設備を通して半導
体ウエハの移動を制御する装置と方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】本発明の着想は特に実用的である１例と
して、シリコン・オン・絶縁体（ＳＯＩ）半導体ウエハ
は、回路を形成するための薄いフィルムのパターン化に
先立って、一般的に計測および化学エッチングプロセス
が行われる。典型的な半導体ウエハの計測プロセスの期
間に、計測装置によってＳＯＩ半導体ウエハの活性材料
層の厚さが測定される。この厚さは測定後に記録され、
その結果、ＳＯＩウエハの表面は後に部分的な化学エッ
チングプロセスを通して薄く平滑になる。そのような計
測装置は、関連する米国特許出願（1991年12月6 日出願
の米国特許出願第07/804,872号“Apparatus and Method
for Measuring the Thickness of Thin Films”）に記
載されている。典型的な化学エッチングプロセスの期間
中、ＳＯＩ半導体ウエハの活性材料層を所望の厚さにす
るために、化学エッチング装置はＳＯＩ半導体ウエハの
表面に沿った特定の位置において特定の量の材料を除去
する。除去された材料の量と位置は記録された計測プロ
セスデータから決定される。材料は、ＳＯＩウエハの表
面材料と、プラズマにより発生した化学エッチング材料
との間に生じる化学反応の結果として除去される。その
ような化学エッチング装置は関連する米国特許出願（19
91年5 月7 日出願の米国特許出願第07/696,897号“Syst
em for Removing Material from a Wafer ”）に記載さ
れている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ＳＯＩウエハが上述の
計測プロセスまたは上述の化学エッチングプロセスのい
ずれか一方を受ける前に、ＳＯＩウエハが適切に処理さ
れていることを確実にするために、矛盾のない方法で計
測装置および化学エッチング装置の両方にそれぞれ記録
されなければならない。すなわち、計測装置におけるＳ
ＯＩウエハの位置と、記録された測定データは直接的に
化学エッチング装置におけるＳＯＩウエハの位置と相関
しなければならず、それ故に材料除去化学反応の強度お
よび位置に相関しなければならない。そのような調和し
た整合を確実にするための装置は関連する米国特許出願
（1992年8 月28日出願の米国特許出願第07/937,793号
“Apparatus for Providing Consistent Non-Jamming R
egistration of Semiconductor Wafers ”）に記載さ
れている。
【０００４】半導体産業において通常行われているよう
に、上述の計測および化学エッチングプロセスは対応す
るウエハの整合方法と共に非常に清潔な環境において行
われなければならない。さらに、これらのプロセスは厳
密な制御の下で行われ、正確な記録はそのようなプロセ
スが行われる前、最中、および後にも個々のウエハに維
持されなければならない。製造環境において、これらの
要求によって設備および労働にかかる経費の両方に関し
てコストが高くなる。従って、ウエハを製造する環境の
高度の清浄さおよびリアルタイムに近いプロセス制御を
有する一方で、設備、労働、またはその両方にかかる経
費に関してそのような環境を維持するためのコストを減
らすことは望ましい。
【０００５】したがって、本発明の目的は、設備または
労働またはその両方に関する環境等の維持に関係するコ
ストを減少するために中央制御手段を有する清浄なウエ
ハ処理設備およびリアルタイムに近いプロセス制御を提
供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、ウエハを処理
する設備を通って移動される半導体ウエハの移動を制御
する装置と方法を提供するものである。本発明の１つの
重要な素子は、全ての処理されたウエハについての記録
の保持、全てのウエハの処理状況の記録、異なる処理装
置の間での全てのウエハの移動経路の制御、全てのウエ
ハの実際の処理の制御等を含む幾つかの機能を実行させ
るマスターコントローラである。マスターコントローラ
はウエハ処理設備全体のために故障隔離およびその他の
診断等も行うことができる。
【０００７】計測および化学エッチング装置のような個
々の処理装置と関連したマスターコントローラの機能
は、ウエハが効果的に組織化された方法で処理設備を通
して移動することを確実にする。マスターコントローラ
はまず始めに各ウエハがウエハ処理設備に入るのを記録
する。この最初の記録には、バーコード蓄積カセット内
の特定の蓄積位置に従って各ウエハを識別することが含
まれている。カセットとそこに蓄積されたウエハは最初
に蓄積区域に蓄積され、後に手動的または自動的にウエ
ハ処理装置が位置しているウエハ処理区域へ移送され
る。ウエハ処理区域において、マスターコントローラは
関連したウエハ処理装置の間の各ウエハの移動を指令す
る。マスターコントローラは、例えば、計測装置にウエ
ハの材料の特徴を供給することおよび化学エッチング装
置に各ウエハに対する活性層の厚さマップを供給するこ
と等の、各処理装置がそのそれぞれのプロセスを行うた
めに必要である入力データを各処理装置に供給すること
によってウエハの実際の処理を制御する。幾つかのプロ
セスからの出力データは、化学エッチング装置によって
計測装置から各ウエハ用の活性層厚さマップを記録する
等の他のプロセスの実行に必要であるので、結果として
マスターコントローラはこの出力データを記録する。マ
スターコントローラはまた、エッチングプロセスを調節
するために、予測されたウエハの品質とプロセス制御お
よびフィードバックプロセスの情報を比較する。この比
較とフィードバック制御によってリアルタイムに近いエ
ッチングプロセスの制御が行われる。マスターコントロ
ーラはまた、厳密なウエハの品質製造基準を満たすため
に幾つかのプロセスからの出力データを記録しなければ
ならない。
【０００８】各ウエハが処理された後、マスターコント
ローラは蓄積カセット中の割当てられた蓄積位置へ各ウ
エハを送り帰し、それはその後、使用者または別の処理
設備への引渡しを待つためにその蓄積区域へ手動的また
は自動的に送り帰される。ウエハは蓄積区域に戻されて
位置される前に研磨されるまたは清掃されることに注意
すべきである。
【０００９】上述のように、効果的に組織化された方法
で処理設備を通してウエハの移動を確実にするための中
央制御手段がマスターコントローラによって提供され
る。この中央制御手段を設けることによって、効果的に
組織化されたウエハ製造設備の維持に関するコストを減
じることができる。何故なら、全てのウエハの記録、処
理状況および制御は中央位置において維持され、また、
中央の位置から個々に開始されるからであり、それによ
って、データの検索、データの入力、およびウエハ製造
環境における単一のウエハ処理機能にしばしば関連する
個々のプロセス制御の監視の必要が除去される。さら
に、この中央制御手段によって種々のウエハ処理装置が
互いにすぐ近くに位置することができ、それによって、
ウエハを処理するために必要な清浄な環境がより適した
ものになると同時にリアルタイムに近いエッチングプロ
セスの制御が提供される。
【００１０】上述の説明から、効果的に組織化された方
法でウエハ処理設備を通してウエハの移動を確実にする
ために、本発明によって個々のウエハ処理装置は中央で
制御され、また、望ましい品質に製造される。
【００１１】本発明のその他の目的と利点は、添付され
た請求項に関連した以下の実施例の説明から当業者に明
らかになるであろう。
【００１２】本発明の理解を容易にするために、添付図
面を参照に説明する。正確な寸法で描かれていないこれ
らの図面は、本発明の技術的範囲を制限するものではな
く、例示的に示されているだけである。
【００１３】
【実施例】図１を参照すると、本発明の原理を実施する
半導体ウエハ処理設備の全体的なウエハ・フロー図が示
されている。この設備にはウエハ蓄積および処理区域10
と、ウエハの測定およびエッチング区域12が含まれてお
り、これらの両方はマスターコントローラ14によって監
視および／または制御されている。ウエハ蓄積／処理区
域10は典型的に清浄室レベルのクラス１０に維持され、
ウエハ蓄積区域16とウエハ処理区域18とを含んでいる。
ウエハ蓄積区域16は、それぞれが典型的に２５個までの
半導体ウエハを支持し、半導体ウエハ処理設備との間で
受取られ、または引渡されるウエハ蓄積カセット20の蓄
積を行う。ウエハ蓄積区域16はまた、処理途中の半導体
ウエハを含んでいる蓄積カセット20にも蓄積する。ウエ
ハ処理区域18によって、出入りするまたは処理前後のウ
エハが清浄にされ、検査される。清浄プロセスは幾つか
のレベルから構成されており、最も高いレベルの清浄プ
ロセスでは処理前後に出る汚染物質を除去するためにウ
エハを研磨する。検査プロセスは典型的に可視検査プロ
セスであるが、効率を高めるために自動化されることも
ある。
【００１４】注意しなければならないのは、半導体ウエ
ハは手動的または自動的にウエハ蓄積／処理区域10とウ
エハ計測／エッチング区域12との間、ならびに、ウエハ
蓄積カセット20内でウエハ蓄積区域16とウエハ処理区域
18との間で移送されることである。ウエハ蓄積カセット
20は識別できるようにバーコード等の方法で印を付けら
れているため、それらは識別され、ウエハ処理設備全体
に移送されることができる。さらに、半導体ウエハはウ
エハ蓄積カセット20内で組織化され、その結果、それら
は各ウエハ蓄積カセット20と共に個々に識別される。
【００１５】ウエハ計測／エッチング区域12は典型的に
清浄室レベルのクラス１０００で維持されており、入力
／出力（ＩＯ）カセットモジュール22、ウエハ予備整列
装置24、ウエハルータ26、ウエハ計測器28、ウエハエッ
チング装置30を含んでいる。Ｉ／Ｏカセットモジュール
22によってウエハ蓄積カセット20のための環境的に制御
された入力／出力インターフェイスおよびその中に蓄積
された半導体ウエハがウエハ蓄積／処理区域10とウエハ
計測／エッチング区域12の間で移動される。この制御さ
れたインターフェイスは、ウエハ蓄積／処理区域10とウ
エハ計測／エッチング区域12が異なった清浄室レベルで
維持されているために必要とされる。この制御されたイ
ンターフェイスはまた、清浄化を促進するためにウエハ
処理期間中にＩ／Ｏカセットモジュール22、ウエハ予備
整列装置24、ウエハルータ26、ウエハ計測器28、ウエハ
エッチング装置30の全てを低い真空レベルで典型的に維
持するために必要とされる。
【００１６】Ｉ／Ｏカセットモジュール22は、典型的に
ロボットアームであるウエハルータ26がウエハ蓄積カセ
ット20に蓄積されている各半導体ウエハへアクセスする
方法で、ウエハ蓄積カセット20全体を受取る。このアク
セスは幾つかの方法で行われるが、好ましい方法はＩ／
Ｏカセットモジュール22にウエハ蓄積カセット20全体を
移動させるためのエレベータ装置を設けることであり、
その結果、そこに蓄積された各半導体ウエハがウエハル
ータ26の作動レベルに位置される。他の方法は、Ｉ／Ｏ
カセットモジュール22内に固定されているウエハ蓄積カ
セット20内の各半導体ウエハが個々にアクセスされるよ
うな操縦能力をウエハルータ26に提供することである。
【００１７】一度ウエハルータ26がウエハ蓄積カセット
20からの半導体ウエハをアクセスすると、半導体ウエハ
はウエハ計測器28およびウエハエッチング装置30の両者
によって適切に受取られる位置へ定位される。この定位
方法は、半導体ウエハがウエハ蓄積カセット20内に正確
に定位されないために必要とされ、ウエハ計測器28およ
びウエハエッチング装置30の両者において半導体ウエハ
を正確に定位することは半導体ウエハ処理においては重
要である。定位方法はウエハ予備整列装置24によって行
われ、その方法は各半導体ウエハをその特有な物理的特
性に従って定位することから実行される。半導体産業に
おいて通常行われているように、一般的に半導体ウエハ
は適切に定位させるために直線部分またはノッチを有し
て製造される。従って、ウエハ予備整列装置24は半導体
ウエハをその直線部分またはノッチに従って定位し、そ
れによって半導体ウエハはウエハ計測器28およびウエハ
エッチング装置30の両者によって適切に受取られる。
【００１８】一度半導体ウエハが適切に定位されると、
ウエハルータ26は半導体ウエハをウエハ計測器28または
ウエハエッチング装置30のいずれか一方へ移送する。前
述のように、ウエハ計測器28およびウエハエッチング装
置30の両者において半導体ウエハを適切に定位すること
は半導体ウエハを適切に処理するために非常に重要であ
る。何故なら、ウエハ計測器28によって半導体ウエハの
外部材料層の厚さが測定され、半導体ウエハの外部材料
層を均一に薄く平滑にするために後にウエハエッチング
装置30によって使用される非常に詳細な外部材料層の厚
さマップがこれらの寸法から作られるからである。従っ
て、ウエハエッチング装置30はウエハ計測器28によって
測定された寸法から作られた詳細な厚さマップを使用す
るので、半導体ウエハをウエハ計測器28に定位すること
は半導体ウエハをウエハエッチング装置30に定位するこ
とと相関する。それ故に、ウエハ計測器28およびウエハ
エッチング装置30の両者は、半導体ウエハをウエハ計測
器28およびウエハエッチング装置30の両者と正確に整合
して位置させる位置決め装置であり、それによって半導
体ウエハが適切に処理されることが確実になる。ウエハ
予備整列装置24は単に半導体ウエハをその直線部分また
はノッチに従って定位させることによってこれらの位置
決め装置を補助するだけである。もちろん、もしこれら
の位置決め装置によって事前に整列されていない半導体
ウエハを正確にウエハ計測器28およびウエハエッチング
装置30の両者へ位置合わせすることができたならばウエ
ハ予備整列装置24を使用する必要はない。
【００１９】この点において注意すべきことは、マスタ
ーコントローラ14は、ウエハ蓄積／処理区域10における
半導体ウエハに関する在庫目録および状態の情報および
記録を保持するために動作し、一方、ウエハ計測／エッ
チング区域12におけるウエハ移動動作全体を制御する。
この制御にはＩ／Ｏカセットモジュール22内のエレベー
タ装置の制御、ウエハルータ26およびウエハ予備整列装
置24の操作の制御、ウエハ計測器28の動作の制御および
外部材料層厚さマップの生成、外部材料層厚さマップの
ウエハエッチング装置30への供給およびウエハエッチン
グ装置30の動作の制御、そしてウエハの処理期間中に、
Ｉ／Ｏカセットモジュール22、ウエハ予備整列装置24、
ウエハルータ26、ウエハ計測器28、ウエハエッチング装
置30における真空レベルを低く維持することが含まれて
いる。
【００２０】図２には、ウエハ計測／エッチング区域12
の一実施例の組立図が示されている。この区域には清浄
室レベルクラス１０００の区域を清浄室レベルクラス１
０の区域から隔てるための隔離壁32が含まれ、第１のＩ
／Ｏカセットモジュール34と第２のＩ／Ｏカセットモジ
ュール36がそこに装備されている。各Ｉ／Ｏカセットモ
ジュール34と36の隣には対応するウエハ予備整列装置3
8、40がそれぞれある。２個のＩ／Ｏカセットモジュー
ル34、36および２個のウエハ予備整列装置38、40はウエ
ハ処理設備における停止時間を減少するために使用され
る。各カセットモジュール34、36はウエハ蓄積カセット
20全体を受けることができる。
【００２１】ウエハ計測／エッチング区域12の中心に
は、図面に示されているように典型的にロボットアーム
であるウエハルータ42がある。ロボットアーム42は２個
のウエハ予備整列装置38、40に隣接して位置し、ウエハ
計測器44およびウエハエッチング装置46はロボットアー
ム42の隣りに対応して位置する。ロボットアーム42は各
Ｉ／Ｏカセットモジュール34、36にアクセスし、従って
それぞれのウエハ予備整列装置38、40を通して各蓄積カ
セット20およびそこに蓄積された各半導体ウエハへアク
セスする。ロボットアーム42はまたウエハ計測器44とウ
エハエッチング装置46へアクセスする。ロボットアーム
42はその軸の周囲を回転し、対のリム部材48を隣接する
器具またはモジュールへ伸長させることによって動作す
る。ロボットアーム42は、しばしばそうであるように、
主として異なった器具とモジュールの間に汚染物質が伝
わることを防ぐために設けられた複数のバルブ50によっ
て隣接する器具およびモジュールから物理的に隔てられ
る。前述のように、Ｉ／Ｏカセットモジュール34、36、
ウエハ予備整列装置38、40、ロボットアーム42、ウエハ
計測器44、ウエハエッチング装置46は全て清浄を促進す
るために低い真空レベルに維持されている。従って、特
定の器具またはモジュールはバルブ50によって他のもの
とは異なった圧力レベルに維持される。この特徴によっ
て特定の器具またはモジュールは、他の動作に影響を与
えずに清浄にされるサービスを受ける。また、この特徴
によってＩ／Ｏカセットモジュール34、36は、個々に周
囲レベルへ排出され、および／またはウエハ蓄積カセッ
ト20があるＩ／Ｏカセットモジュールにおいて交換さ
れ、かつ、ロボットアームが別のＩ／Ｏカセットモジュ
ールへアクセスできるような真空レベルへポンプで排気
され、それによってウエハ処理設備における停止時間が
減少される。
【００２２】ウエハエッチング装置46内には、大きいお
よび小さいウエハのエッチングプロセスをそれぞれ行う
ために大きいエッチング・ツール52と小さいエッチング
・ツール54がある。また、ウエハエッチング装置46内に
は、半導体ウエハを処理するために大きいエッチング・
ツール52および小さいエッチング・ツール54の下に導く
ためのステージ56がある。別のポート58はロボットアー
ム42に隣接して設置され、それによって付加的な処理装
置がそこに装備される。
【００２３】図３において、図２に示されたウエハ計測
／エッチング区域12のスケッチが示されている。図２に
示されている素子に加えて、図３はマスターコントロー
ラ64に接続されている作業端末パネル62を操作する使用
者60を示している。この作業端末パネル62によって使用
者60は、清浄室レベルがクラス１０００の区域に入るこ
となく、マスターコントローラデータに入るまたはアク
セスするためにマスターコントローラ64と接触できる利
点がある。マスターコントローラ64は清浄室レベルがク
ラス１０００である区域に位置されて示されているが、
しかしながら、この位置に制限される必要はない。図３
にはまた、管部材66が示されており、この管部材66は第
２のＩ／Ｏカセットモジュール36が周囲レベルへ排出さ
れ、および／または真空レベルへポンプで排気されるよ
うにこのモジュールへ接続されている。
【００２４】図４には、ウエハ計測／エッチング区域12
の別の実施例の組立図が示されている。この区域12には
図２および３に示されている素子と同じものが多く含ま
れており、それ故にこれらの素子は図２および３と同じ
参照番号で示されている。これらの共通の素子に加え
て、図４に示されているウエハ計測／エッチング区域12
には第１のロボットアーム70、単一のウエハ予備整列装
置72、第２のロボットアーム74、ウエハ出力バッファ76
が保持されている。ウエハ予備整列装置72およびウエハ
出力バッファ76は第１のロボットアーム70と第２のロボ
ットアーム74の間の中間に位置し、それらによってアク
セスされることができる。第１のロボットアーム70は各
Ｉ／Ｏカセットモジュール34、36へアクセスし、従って
各蓄積カセット20とそこに蓄積されている各半導体ウエ
ハへアクセスする。第２のロボットアーム74はウエハ計
測器44およびウエハエッチング装置46にアクセスする。
第１および第２のロボットアーム70、74は、図２および
３のロボットアーム42に類似しており、それらの軸を中
心に回転し、近接する器具および／またはモジュールに
１対のリム部材78を伸長させることによって動作する。
ウエハ予備整列装置72は、図２の第１および第２のウエ
ハ予備整列装置38、40に類似しており、ウエハ計測器44
およびウエハエッチング装置46の両方によって適切に受
けられるようにその直線部分またはノッチに従って各半
導体ウエハを定位させる。ウエハ出力バッファ76は、各
半導体ウエハが処理された後に、主として第２のロボッ
トアーム74から第１のロボットアーム70へのハンドオフ
ポイントとして使用される。
【００２５】図５には、典型的なウエハの処理操作中の
ウエハ計測／エッチング区域12のベースライン素子チャ
ートが示されている。図２、４に示されている実施例と
同様に、ベースライン素子チャートにはＩ／Ｏカセット
モジュール80、ウエハ予備整列装置82、ウエハハンドラ
ーおよびコントローラ84、ウエハ計測サブシステム86、
ウエハエッチングサブシステム88が含まれている。ま
た、Ｉ／Ｏカセットモジュール80に結合されているロー
ド／ロック素子90が示されており、それは真空レベルが
低くなるようにウエハ蓄積カセット20がＩ／Ｏカセット
モジュール80中に装備され、システムが気密にロックさ
れることを示す。Ｉ／Ｏカセットモジュール80、ウエハ
予備整列装置82、ウエハ計測サブシステム86、ウエハエ
ッチングサブシステム88にアクセスしているウエハハン
ドラーおよびコントローラ84が示されているが、典型的
なウエハの処理操作はウエハハンドラーおよびコントロ
ーラ84が最初に各半導体ウエハをＩ／Ｏカセットモジュ
ール80から適切に定位されているウエハ予備整列装置82
へ移すようにアレンジされているということを注意しな
ければならない。その後、ウエハハンドラーおよびコン
トローラ84によって半導体ウエハは外部材料層厚さマッ
プが生成されるウエハ計測サブシステム86へ移される。
次に半導体ウエハは外部材料層厚さマップに従ってエッ
チングされるウエハエッチングサブシステム88へ移され
る。その後、半導体ウエハはエッチングプロセスによっ
てウエハが首尾よく望ましい厚さになったかどうかを決
定するウエハ計測サブシステムへ戻される。ウエハが望
ましい厚さになった場合には、処理された半導体ウエハ
はＩ／Ｏカセットモジュール80へ移されて蓄積される。
望ましい厚さにならなかった場合には、別の外部材料層
厚さマップが生成され、半導体ウエハは新たに生成され
た外部材料層厚さマップに従ってエッチングされるため
にウエハエッチングサブシステム88へ戻される。この処
理はＩ／Ｏカセットモジュール80に蓄積された各半導体
ウエハが処理されるまで繰返される。
【００２６】図５にはマスターコントローラは示されて
いないが、図１に示されているようにマスターコントロ
ーラ14はウエハ計測／エッチング区域12におけるウエハ
フロー操作全体を制御していることを強調しなければな
らない。前述のように、この制御にはＩ／Ｏカセットモ
ジュール80内のエレベータ装置の制御、ウエハハンドラ
ー84およびウエハ予備整列装置82の操作の制御、ウエハ
計測サブシステム86の操作の制御および外部材料層厚さ
マップの製造、予測マップの製造、実際の厚さマップと
予測された厚さマップとの比較、プロセス制御情報の算
出およびエッチングプロセスへのフィードバック、外部
材料層厚さマップのウエハエッチングサブシステム88へ
の提供およびその操作の制御、ウエハ処理中におけるＩ
／Ｏカセットモジュール80、ウエハ予備整列装置82、ウ
エハハンドラー84、ウエハ計測サブシステム86、ウエハ
エッチングサブシステム88の低真空レベルの維持が含ま
れている。実際の厚さマップと予測された厚さマップを
比較し、プロセス制御情報をエッチングプロセスへ提供
する動作において、マスターコントローラはリアルタイ
ムに近いプロセス制御を維持する。すなわち、各反復に
よって一般的に実際の厚さマップと予測された厚さマッ
プは直接比較されるので、ウエハエッチングサブシステ
ム88を通してウエハを処理するために必要な反復の回数
は最小になる。結果的に、従来の半導体プロセス制御技
術とは違って、エッチングプロセスパラメータはリアル
タイムに近い形で制御される。そのような制御はこれら
のモジュールおよびサブシステムのそれぞれをマスター
コントローラ14へ接続することによって維持され、ある
場合においては、種々の異なる送信プロトコルを使用す
るエターネットネットワークのようなデータ送信方式で
互いに接続することによって維持される。多くの工業的
標準または使用者特定プロトコルも使用されているが、
好ましい送信プロトコルにはＴＣＰ／ＩＰおよびＭＥＳ
Ｃが含まれている。注意すべきことは、全てではなくと
も、モジュールおよびサブシステムの多くがそれ自体に
コントローラを有しているため、マスターコントローラ
14による制御の必要は最も少ないということである。し
かしながら、マスターコントローラ14はモジュールおよ
びサブシステムの全てが互いに協力して働くことを確実
にし、それによって効果的に組織化された方法でウエハ
処理設備を通して半導体ウエハの移動を確実にする。
【００２７】図６には、全てオンラインで連続的にフィ
ードする半導体ウエハ処理設備のベースラインフローチ
ャートが示されている。図１に類似しており、ベースラ
インフローチャートにはウエハ蓄積区域92、ウエハ処理
区域94、ウエハ計測器96、ウエハエッチング装置98が含
まれている。これらの区域および器具の機能は、説明さ
れたその対応物に類似しているが、しかしながら、これ
らの区域および器具の間の半導体ウエハの操作はすべて
自動化されている。そのような自動化はマスターコント
ローラに部分的または全体的に制御されているトラック
またはコンベアシステムで達成される。示されているよ
うに、半導体ウエハはウエハ処理区域94ならびにウエハ
蓄積区域92からウエハ計測器96またはウエハエッチング
装置98のいずれかへ直接移送されることができる。これ
は、ウエハ計測器96が典型的にウエハエッチング装置98
よりも速く動作し、それ故に幾つかの半導体ウエハは処
理されてウエハ蓄積区域92へ戻され、ウエハエッチング
装置98は依然として単一の半導体ウエハを処理するの
で、有益である。もちろん、そのような配置では、半導
体ウエハ処理設備の清浄レベルは高く維持されなければ
ならない。
【００２８】図６にはウエハ予備整列装置は示されてい
ないが、ウエハ予備整列装置の機能は、位置決め装置が
事前に整列されていない半導体ウエハをウエハ計測器96
およびウエハエッチング装置98の両方へ位置させない限
り、ウエハ計測およびウエハエッチング機能に先立って
依然として必要とされる。
【００２９】好ましい一実施例によって上で説明された
本発明によるウエハ移動アーキテクチュアの主要な目的
は達成される。上述の構造における変更は本発明の技術
的範囲から逸脱することなく行われる。上述の説明に含
まれた、または添付された図面に示された全ての事柄は
例示的なものであり、本発明の技術的範囲を限定するも
のではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理を実施する半導体ウエハ処理設備
の全体的なウエハ・フロー図の概略図。
【図２】図１に示されている半導体ウエハ処理設備の計
測／エッチング装置の組立図。
【図３】図１に示されている半導体ウエハ処理設備の計
測／エッチング装置のスケッチ。
【図４】図１に示されている半導体ウエハ処理設備の計
測／エッチング装置の別の実施例の組立図。
【図５】典型的なウエハ処理の実施中の図１に示されて
いる半導体ウエハ処理設備の計測／エッチング装置のベ
ースライン素子チャート。
【図６】全てオンラインで連続的に供給されている半導
体ウエハ処理設備のベースラインフロー・チャート。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/306 (72)発明者 ピーター・ビー・ムモラ アメリカ合衆国、コネチカット州 06484、 ハンティングトン、エープリル・レーン 22 (72)発明者 ジョセフ・ピー・プルサック アメリカ合衆国、コネチカット州 06811、 ダンベリー、サークル・ドライブ・イース ト ４ (72)発明者 ジョージ・ジェイ・ガードピー アメリカ合衆国、コネチカット州 06488、 サウスベリー、ブライドル・パース・ロー ド 116 (72)発明者 トーマス・ジェイ・マックヒュー アメリカ合衆国、コネチカット州 06801、 ベセル、オータム・ドライブ ７

Claims (29)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 半導体ウエハ処理設備を通る半導体ウエ
    ハの移動を制御する装置において、 識別可能な方法で複数の半導体ウエハを蓄積するカセッ
    トモジュールと、 前記複数の半導体ウエハにおける材料層の厚さを測定す
    るウエハ計測装置と、 前記ウエハ計測装置によって測定された所望の材料層の
    厚さを得るために前記複数の半導体ウエハから材料を取
    除くウエハエッチング装置と、 前記カセットモジュール、前記ウエハ計測装置、前記ウ
    エハエッチング装置の間で前記複数の半導体ウエハを導
    く移動手段と、 前記複数の半導体ウエハのそれぞれを効果的に組織化さ
    れた方法で前記材料層を前記所望の厚さにするために前
    記カセットモジュール、前記ウエハ計測装置、前記ウエ
    ハエッチング装置、前記ウエハ移動手段の動作を制御
    し、ネットワーク化することによって、前記カセットモ
    ジュール、前記ウエハ計測装置、前記ウエハエッチング
    装置の間で前記複数の半導体ウエハの移動を制御するマ
    スターコントローラとを具備していることを特徴とする
    半導体ウエハの移動制御装置。
  2. 【請求項２】 さらに、前記ウエハ計測装置および前記
    ウエハエッチング装置によって適切に受取られるような
    位置に前記複数の半導体ウエハを定位する整列装置を具
    備している請求項１記載の装置。
  3. 【請求項３】 さらに、前記複数の半導体ウエハを前記
    ウエハ計測装置および前記ウエハエッチング装置へ適切
    に整合して位置させる位置決め手段を具備している請求
    項２記載の装置。
  4. 【請求項４】 前記カセットモジュール、前記ウエハ計
    測装置、前記ウエハエッチング装置、前記ウエハ移動手
    段は低い真空レベルに維持される気密容器を形成してい
    る請求項３記載の装置。
  5. 【請求項５】 前記カセットモジュールは前記複数の半
    導体ウエハを保持するカセットを蓄積することができる
    アクセス可能な気密空洞で構成されている請求項４記載
    の装置。
  6. 【請求項６】 前記アクセス可能な気密空洞は前記気密
    容器から個々に隔離され、前記アクセス可能な気密空洞
    は個々に気体を導入され、ポンプで前記低い真空レベル
    へ排気される請求項６記載の装置。
  7. 【請求項７】 前記カセットモジュールは前記ウエハ移
    動手段が前記複数の半導体ウエハの全てへアクセスする
    ように前記カセットを移動させる機構を設けられている
    請求項５記載の装置。
  8. 【請求項８】 前記機構は前記マスターコントローラに
    よって制御されている請求項７記載の装置。
  9. 【請求項９】 前記ウエハ計測装置はアクセス可能な気
    密空洞と前記複数の半導体ウエハの外部材料層の厚さを
    測定する手段を具備している請求項４記載の装置。
  10. 【請求項１０】 前記マスターコントローラは前記ウエ
    ハ計測装置の動作を制御し、前記ウエハエッチング装置
    によって使用されるための前記外部層の厚さの測定結果
    を記録する請求項９記載の装置。
  11. 【請求項１１】 前記アクセス可能な気密空洞は前記気
    密容器から個々に隔離されている請求項１０記載の装
    置。
  12. 【請求項１２】 前記ウエハエッチング装置は前記複数
    の半導体ウエハの外部層から材料を除去する装置を含む
    アクセス可能な気密空洞から構成されている請求項４記
    載の装置。
  13. 【請求項１３】 前記マスターコントローラは前記ウエ
    ハエッチング装置の動作を制御する請求項１２記載の装
    置。
  14. 【請求項１４】 前記アクセス可能な気密空洞は前記気
    密容器から個々に隔離されている請求項１３記載の装
    置。
  15. 【請求項１５】 前記ウエハ移動手段は前記カセットモ
    ジュール、前記ウエハ計測装置、前記ウエハエッチング
    装置の間で前記複数の半導体ウエハを移動させる手段を
    含むアクセス可能な気密空洞を具備している請求項４記
    載の装置。
  16. 【請求項１６】 前記カセットモジュール、前記ウエハ
    計測装置、前記ウエハエッチング装置の間で前記複数の
    半導体ウエハを移動させる前記手段は前記カセットモジ
    ュール、前記ウエハ計測装置、前記ウエハエッチング装
    置の間の中心に位置されているロボットアームで構成さ
    れている請求項１５記載の装置。
  17. 【請求項１７】 前記マスターコントローラは前記ロボ
    ットアームの動作を制御する請求項１６記載の装置。
  18. 【請求項１８】 前記アクセス可能な気密空洞は前記気
    密容器から個々に隔離されている請求項１７記載の装
    置。
  19. 【請求項１９】 前記マスターコントローラは前記カセ
    ットモジュール、前記ウエハ測定装置、前記ウエハエッ
    チング装置、前記ウエハ移動手段の動作を電気的に制御
    する電子計算および蓄積手段から構成されている請求項
    ４記載の装置。
  20. 【請求項２０】 前記マスターコントローラは前記ウエ
    ハ計測装置によって測定された前記材料層の厚さを蓄積
    し、それを前記ウエハエッチング装置へ供給する請求項
    １９記載の装置。
  21. 【請求項２１】 前記マスターコントローラは前記半導
    体ウエハ処理設備の故障の隔離およびその他の診断を行
    う請求項１９記載の装置。
  22. 【請求項２２】 前記マスターコントローラは前記複数
    の半導体ウエハについての処理記録を記憶している請求
    項１９記載の装置。
  23. 【請求項２３】 前記マスターコントローラは前記複数
    の半導体ウエハについての処理状態を記録する請求項１
    ９記載の装置。
  24. 【請求項２４】 処理の前後に前記複数の半導体ウエハ
    のカセットを蓄積するウエハ蓄積区域を具備している請
    求項１記載の装置。
  25. 【請求項２５】 処理の前後に前記複数の半導体ウエハ
    を清浄にし検査するウエハ処理区域を具備している請求
    項１記載の装置。
  26. 【請求項２６】 半導体ウエハの処理設備を通る半導体
    ウエハの移動を制御する方法において、 カセットモジュール中に識別可能な方法で複数の半導体
    ウエハを蓄積し、 ウエハ計測装置によって前記複数の半導体ウエハにおけ
    る材料層の厚さを測定し、 前記ウエハ計測装置によって測定された所望の材料層の
    厚さを得るようにウエハエッチング装置で前記複数の半
    導体ウエハから材料を除去し、 前記カセットモジュール、前記ウエハ計測装置、前記ウ
    エハエッチング装置の間で前記複数の半導体ウエハを移
    動し、 効果的に組織化された方法で前記複数の半導体ウエハの
    それぞれにおける所望の材料層の厚さを得るために前記
    カセットモジュール、前記ウエハ計測装置、前記ウエハ
    エッチング装置、前記ウエハ移動手段の動作を制御し、
    ネットワーク化することによって、前記カセットモジュ
    ール、前記ウエハ計測装置、前記エッチング装置の間で
    前記複数の半導体ウエハの移動を制御する段階を含んで
    いる半導体ウエハの移動制御方法。
  27. 【請求項２７】 さらに、処理前後にカセット中に前記
    複数の半導体ウエハを蓄積する段階を含んでいる請求項
    ２６記載の方法。
  28. 【請求項２８】 さらに、処理前後に前記複数の半導体
    ウエハを清浄にし検査する段階を含んでいる請求項２６
    記載の方法。
  29. 【請求項２９】 さらに、 前記複数の半導体ウエハのそれぞれの材料層の厚さを予
    測し、 前記材料の除去段階に続いて前記半導体ウエハのそれぞ
    れの材料層の厚さを再測定し、 前記予測された材料の厚さと前記再測定された前記半導
    体ウエハのそれぞれの材料層の厚さを比較し、 前記予測された材料の厚さと前記再測定された前記半導
    体ウエハのそれぞれの材料層の厚さとの比較に基づいて
    前記ウエハエッチング装置を調節する段階を含んでいる
    請求項２６記載の方法。
JP6279192A 1993-11-15 1994-11-14 処理されたウエハを製造するためのウエハ移動アーキテクチュア Pending JPH07312388A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/153,236 US5474647A (en) 1993-11-15 1993-11-15 Wafer flow architecture for production wafer processing
US153236 1993-11-15

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07312388A true JPH07312388A (ja) 1995-11-28

Family

ID=22546338

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6279192A Pending JPH07312388A (ja) 1993-11-15 1994-11-14 処理されたウエハを製造するためのウエハ移動アーキテクチュア

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5474647A (ja)
EP (1) EP0653780A1 (ja)
JP (1) JPH07312388A (ja)
IL (1) IL111473A (ja)
NO (1) NO944342L (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11274263A (ja) * 1998-03-18 1999-10-08 Tokyo Electron Ltd 基板搬送装置および基板処理装置

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IL113829A (en) * 1995-05-23 2000-12-06 Nova Measuring Instr Ltd Apparatus for optical inspection of wafers during polishing
US7169015B2 (en) * 1995-05-23 2007-01-30 Nova Measuring Instruments Ltd. Apparatus for optical inspection of wafers during processing
US20070123151A1 (en) * 1995-05-23 2007-05-31 Nova Measuring Instruments Ltd Apparatus for optical inspection of wafers during polishing
US5701013A (en) * 1996-06-07 1997-12-23 Mosel Viltelic, Inc. Wafer metrology pattern integrating both overlay and critical dimension features for SEM or AFM measurements
US5841661A (en) * 1996-08-26 1998-11-24 Seh America, Inc. Wafer image (ADS) vision system to automated dimensioning equipment (ADE) communication interface system
US6030887A (en) * 1998-02-26 2000-02-29 Memc Electronic Materials, Inc. Flattening process for epitaxial semiconductor wafers
US7295314B1 (en) * 1998-07-10 2007-11-13 Nanometrics Incorporated Metrology/inspection positioning system
US6320609B1 (en) * 1998-07-10 2001-11-20 Nanometrics Incorporated System using a polar coordinate stage and continuous image rotation to compensate for stage rotation
US20020158197A1 (en) * 1999-01-12 2002-10-31 Applied Materials, Inc AFM-based lithography metrology tool
DE19921244A1 (de) * 1999-05-07 2000-11-16 Siemens Ag Anlage zur Bearbeitung von Wafern
US6294469B1 (en) 1999-05-21 2001-09-25 Plasmasil, Llc Silicon wafering process flow
US6200908B1 (en) 1999-08-04 2001-03-13 Memc Electronic Materials, Inc. Process for reducing waviness in semiconductor wafers
JP3348700B2 (ja) * 1999-08-19 2002-11-20 株式会社東京精密 エッチング装置
JP2001093791A (ja) * 1999-09-20 2001-04-06 Hitachi Ltd 真空処理装置の運転方法及びウエハの処理方法
IL132314A0 (en) * 1999-10-11 2001-03-19 Nova Measuring Instr Ltd An apparatus for in-cassette monitoring of semiconductor wafers
DE19952194A1 (de) * 1999-10-29 2001-05-17 Infineon Technologies Ag Anlage zur Bearbeitung von Wafern
US6133132A (en) * 2000-01-20 2000-10-17 Advanced Micro Devices, Inc. Method for controlling transistor spacer width
US6560506B2 (en) * 2000-12-04 2003-05-06 Advanced Micro Devices, Inc. Method and apparatus for control for semiconductor processing for reducing effects of environmental effects
US6641746B2 (en) * 2001-09-28 2003-11-04 Agere Systems, Inc. Control of semiconductor processing
JP3971603B2 (ja) * 2001-12-04 2007-09-05 キヤノンアネルバ株式会社 絶縁膜エッチング装置及び絶縁膜エッチング方法
TWI290901B (en) * 2003-06-23 2007-12-11 Au Optronics Corp Warehousing conveyor system
WO2005038877A2 (en) * 2003-10-14 2005-04-28 Rudolph Technologies, Inc. MOLECULAR AIRBORNE CONTAMINANTS (MACs) REMOVAL AND WAFER SURFACE SUSTAINING SYSTEM AND METHOD
US20100138566A1 (en) * 2008-11-30 2010-06-03 Rite Track Equipment Services, Inc. Control System for Legacy Computers Using Peripheral Devices
JP6150490B2 (ja) * 2012-10-19 2017-06-21 キヤノン株式会社 検出装置、露光装置、それを用いたデバイスの製造方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2210996A (en) * 1987-10-09 1989-06-21 Plessey Co Plc Contents verification apparatus
JP2598305B2 (ja) * 1988-06-06 1997-04-09 日東電工株式会社 半導体ウエハの処理システム
JPH0810686B2 (ja) * 1990-09-14 1996-01-31 株式会社東芝 半導体基板エッチング処理装置
US5254830A (en) * 1991-05-07 1993-10-19 Hughes Aircraft Company System for removing material from semiconductor wafers using a contained plasma
US5179440A (en) * 1991-05-13 1993-01-12 Hughes Aircraft Company Rear projection facetted dome
US5291415A (en) * 1991-12-13 1994-03-01 Hughes Aircraft Company Method to determine tool paths for thinning and correcting errors in thickness profiles of films

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11274263A (ja) * 1998-03-18 1999-10-08 Tokyo Electron Ltd 基板搬送装置および基板処理装置

Also Published As

Publication number Publication date
NO944342L (no) 1995-05-16
US5474647A (en) 1995-12-12
NO944342D0 (no) 1994-11-14
IL111473A (en) 1996-09-12
EP0653780A1 (en) 1995-05-17
IL111473A0 (en) 1994-12-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH07312388A (ja) 処理されたウエハを製造するためのウエハ移動アーキテクチュア
US7960187B2 (en) Recovery processing method to be adopted in substrate processing apparatus, substrate processing apparatus and program
US5855726A (en) Vacuum processing apparatus and semiconductor manufacturing line using the same
US4544318A (en) Manufacturing system
KR100845990B1 (ko) 기판 처리 장치, 이력 정보 기록 방법, 이력 정보 기록프로그램, 및 이력 정보 기록 시스템
US7778721B2 (en) Small lot size lithography bays
US20030155073A1 (en) Distributed control system for semiconductor manufacturing equipment
US20220051921A1 (en) Method for mask and substrate alignment
KR101187844B1 (ko) 작은 랏 크기 리소그래피 베이
JP2002016123A (ja) 試料処理装置および処理方法
KR100245650B1 (ko) 반도체 제조라인의 계측시스템
KR20010043705A (ko) 워크 스테이션간에 웨이퍼당 이송을 위한 웨이퍼 버퍼스테이션과 방법
JP3512404B2 (ja) 真空処理装置および試料の真空処理方法
JP2004096075A (ja) 真空処理装置
JP2003086650A (ja) 真空処理装置およびそれを用いた半導体製造ラインおよび試料の真空処理方法
JP2001335931A (ja) 真空処理装置および処理方法