KR100424545B1 - 웨이퍼배향검사시스템 - Google Patents

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KR100424545B1 KR1019960020712A KR19960020712A KR100424545B1 KR 100424545 B1 KR100424545 B1 KR 100424545B1 KR 1019960020712 A KR1019960020712 A KR 1019960020712A KR 19960020712 A KR19960020712 A KR 19960020712A KR 100424545 B1 KR100424545 B1 KR 100424545B1
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Abstract

진공을 파괴하지 않고 시스템 비가동 시간을 최소화하는 다중 스테이션 웨이퍼 처리 시스템의 이송 아암을 정확하게 조정하는 장치 및 방법이 제공된다. 또 웨이퍼가 처리 스테이션들 사이에서 이송하는 동안, 개별 웨이퍼의 배향을 감시할 뿐만 아니라 처리 전 웨이퍼의 결정학적 배향을 결정하고 적당하게 배열하는 시스템이 제공된다.

Description

웨이퍼 배향 검사 시스템{Wafer orientation inspection system}
본 발명은 일반적으로 웨이퍼 처리 시스템에 관한 것으로, 특히 웨이퍼 이송 아암을 눈금보정하고 웨이퍼 처리 시스템 내의 영역 사이로 이송하여 웨이퍼의 배향을 감시하는 시스템에 관한 것이다.
<발명의 배경>
다중 스테이션 웨이퍼 처리 시스템은 집적 회로들 및 다른 웨이퍼 기반의 제품들의 제조의 종합적인 요소이다. 이들 시스템은 다양한 재료가 통상 웨이퍼의 표면 상에 배치되도록 다중 코팅 스테이션들을 갖는다. 패터닝 및 에칭 스테이션들은 코팅 스테이션들 사이에 산재될 수 있다.
다중 처리 스테이션들을 갖는 단일 시스템은 각 생산 단계를 위한 개별 처리 시스템을 사용하는 것과 비교하여 많은 이익을 제공한다. 첫째, 웨이퍼들이 각 스테이션 사이에서 미리 처리될 필요가 없고 전체 시스템이 쉽게 자동화될 수 있기 때문에, 다중 스테이션 시스템에서의 웨이퍼의 제조는 개개의 처리 시스템들을 사용하여 얻을 수 있는 것보다 더 빠르다. 둘째, 웨이퍼들이 생산 단계들 사이에서 오염되지 않기 때문에, 이러한 시스템을 사용하여 우수한 제품을 제조할 수 있다. 오염은 대기중에 있는 오염 물질뿐 아니라 수증기와 같은 오염원으로부터도 기인한다. 그러므로, 이것은 가능한 많은 처리를 통해서 진공 환경에서 웨이퍼를 유지하는 것이 중요하다. 다중 스테이션 시스템에서,비록 웨이퍼의 이송중에도 웨이퍼들은 약 5 x 10-8Torr 보다 더 높은 압력에 노출되지 않는다.
다중 스테이션 웨이퍼 처리 시스템들은 통상 스테이션에서 스테이션으로 웨이퍼들을 이동시키기 위해서 로봇 이송 아암들을 사용한다. 이러한 이송 아암들은 각 처리 스테이션 내의 정확한 위치에 웨이퍼들을 배치시키도록, 눈금 보정되어야 한다. 웨이퍼가 스테이션 내에 적당하게 배치되지 않은 경우에는 부적합하게 처리될 수 있어, 결함 부분을 야기한다. 더우기, 이 결함은 용이하게 명백하게 드러나지 않기 때문에, 결함이 확인되기 전에 실질적이고 비용이 소모되는 처리 및 시험과정이 실행될 수 있다. 이 문제점을 더 악화시키는 것은, 일단 이송 아암이 눈금 보정을 벗어나면, 결함이 확인되기 전에 수십 및 수백개의 웨이퍼들이 처리될 수 있어 커다란 금전적인 손실을 야기한다.
일단 이송 아암을 눈금보정해야 한다고 결정되면, 전체 처리 시스템은 대기압으로 상승해야 하고, 이 시스템은 기술자가 아암을 눈금 보정할 수 있도록 상당한 정도로 분해되어야 한다. 아암은 그것을 각 처리 스테이션으로 이동시키고, 그것의 위치를 시각적으로 검사함으로써 눈금 보정된다. 이 시각 검사에 기초하여, 아암은 조절되고, 검사 공정이 반복된다. 이 과정은 시스템 사용자가 아암의 눈금 보정에 만족될 때까지 계속되고, 눈금 보정을 만족할 때 시스템은 재조립되고 진공 상태로 된다. 단지 최소의 이송 아암의 조절 및 눈금 보정이 필요하다고 가정하면, 이 과정은 통상 약 16 내지 20 시간을 필요로 한다. 더우기, 최종 눈금 보정은 단지 각 처리 스테이션 내에서 이송 아암의 배치의 시각적인 관점에만 좌우되기 때문에, 매우 정확하지 않다.
웨이퍼들은 종종 이들의 결정학적 배향에 기초하여 처리하도록 선택된다. 이 배향은 통상 웨이퍼의 원주를 따라 노치(notch) 또는 프랫(flat)을 배치함으로써 각각 개별 웨이퍼 상에 표시된다. 그러므로, 웨이퍼 처리 시스템이 처리를 통해서 웨이퍼들의 적합한 정렬을 유지할 뿐만 아니라 각 웨이퍼의 배향을 확인하는 몇몇 수단을 갖는 것이 중요하다.
현재, 웨이퍼 배향은 값비싼 레이저 시스템을 사용하여 결정된다. 레이저는 각 웨이퍼를 스캔하여 웨이퍼의 배향을 결정한 다음, 웨이퍼가 회전되어, 처리 시스템에 대해 웨이퍼 배향의 원하는 정렬을 달성한다. 일단 웨이퍼 배향이 적절하게 정렬되면, 사용자는 단순하게 웨이퍼가 후속 조절 및 처리 동안 오정렬되지 않는다고 가정해야 한다. 처리 동안 오정렬된 웨이퍼는 필요한 동작 명세사항들(specifications)을 충족할 수 없으므로, 불합격된다.
전술한 바와 같이, 시스템 진공 상태가 파괴되지 않으면서 시스템 비가동 시간이 길지 않고 다중 스테이션 처리 시스템에서 이송 아암의 눈금 보정을 정확하게 실행할 수 있는 방법이 바람직하다는 것은 명백하다. 더욱이, 처리하는 동안 웨이퍼의 정렬을 유지하고 용이하게 정렬할 수 있는 방법이 또한 요구된다.
<발명의 요약>
본 발명은 진공을 파괴하지 않고 시스템의 비가동 시간을 최소로 하며 다중 스테이션 웨이퍼 처리 시스템의 이송 아암을 정확하게 눈금 보정하는 방법 및 장치를 제공한다. 또한, 본 발명은 웨이퍼를 처리 스테이션들 사이에서 이송하는 동안, 개별 웨이퍼들의 배향을 감시할 뿐만 아니라 처리 전에 웨이퍼의 결정학적 배향을 결정하고 적당하게 정렬하는 간단한 시스템을 제공한다.
본 발명의 한 형태에서, 레티클이 웨이퍼 이송 아암에 장착되고, 로케이터 마크(locater mark)는 각 처리 스테이션 내의 공지된 위치에 배치된다. 이송 아암이 "눈금보정" 위치에 배치될 때, 로케이터는 이송 아암이 적당하게 눈금보정될 경우에만 레티클 상의 공지된 위치와 일치될 수 있다. 중첩된 로케이터 마크를 갖는레티클의 이미지(image)는 광학적으로 사용자에 중계(relay)된다. 이송 아암이 눈금보정 오차 내에 존재하지 않을 경우, 사용자는 이송 아암을 명세사항들 내에 있도록 원격으로 조절할 수 있다. 또한, 이 시스템은 자동화되어, 일상적으로 이송 아암의 눈금보정을 체크하여, 필요에 따라 조절한다.
본 발명의 특정 실시예에 있어서, 레티클의 이미지 및 로케이터 마크는 광섬유를 통해 비디오 카메라 어셈블리에 중계된다. 레티클의 영상(picture) 및 첨가된 로케이터 마크는 필요한 이송 아암을 조절하는 시스템 오퍼레이터에 의해 실시간 조사된다. 시스템이 눈금보정 오차 내에서 동작할 경우, 오퍼레이터는 시스템 성능을 영구 기록할 수 있다. 또한, 카메라 어셈블리로부터의 데이타는 디지탈화되어서, 이송 아암의 위치를 자동적으로 조절하는 데 사용될 수 있다.
본 발명의 다른 형태에 있어서, 시스템은 시스템 로딩 카세트(system loading cassette)로부터 이동되고 처리를 위해 준비될 때, 각 웨이퍼 상의 배향 마킹들을 관찰하기 위해 사용되는 비디오 카메라를 포함한다. 또한, 시스템은 이들 결정학적 배향이 적당하게 위치될 때까지 각 웨이퍼를 회전시키는 수단을 포함한다. 이 시스템은 수동으로 사용되거나 완전히 자동으로 사용될 수 있다.
본 발명의 또 다른 형태에 있어서, 웨이퍼 배향 감시 시스템은 각 개별 처리 스테이션 바로 가까이에 인접하도록 장착된다. 각 감시 시스템은 웨이퍼가 이전 스테이션에서 현재 스테이션까지 이송될 때, 비디오 카메라를 사용하여, 각 웨이퍼의 배향 마킹들을 관찰한다. 웨이퍼 이송 동작이 배향 감시동안 중지되지 않기 때문에, 전체 시스템 속도는 영향을 받지 않는다. 동작시, 웨이퍼가 비디오 카메라 아래로 통과할 때, 웨이퍼의 이미지 및 이것의 배향 마킹들은 디지탈화된다. 그 다음, 이 디지탈 이미지는 시스템 내에 저장된 데이타와 비교된다. 배향이 오차 범위 내에 있도록 웨이퍼가 정렬되는 동안, 처리가 계속된다. 웨이퍼의 배향이 부정확하게 될 경우, 웨이퍼가 차후에 불합격되도록 웨이퍼 식별 데이터를 기록한다. 대안의 실시예에서, 시스템은 오배향된 웨이퍼 백(wafer back)을 재정렬을 위해 웨이퍼 배향 모듈로 전송하도록 프로그램된다.
이하, 상세한 설명 및 도면들의 나머지 부분들을 참조하여, 본 발명의 특징 및 이점들을 설명한다.
<양호한 실시예의 상세한 설명>
제1도는 종래의 다중 스테이션 웨이퍼 처리 시스템의 단면도를 도시하는 도면이다. 영역들(1)은 웨이퍼 카세트들을 로딩 및 언로딩하기 위한것이다. 필요한 경우, 각 개별 웨이퍼는 웨이퍼의 결정학적 배향을 적당하게 정렬하기 위해 회전 스테이지(2)에서 회전될 수 있다. 종래의 시스템에서, 웨이퍼의 배향은 레이저 주사 시스템(도시하지 않음)을 사용하여 결정된다. 웨이퍼의 배향은 노치(제2도에 도시한 바와 같이) 또는 플랫(제3도에 도시한 바와 같이)과 같은 물리적 마킹들에 기초하여 결정된다. 정렬 후, 웨이퍼는 탈가스 스테이션(degassing station : 3)으로 이송된다. 스테이션(3)으로부터, 웨이퍼는 몇 개의 처리 스테이션들(4) 중 어느 한 스테이션으로 이송된다. 각 처리 스테이션(4)은 밸브(6)에 의해 이송 모듈(5)로부터 분리되므로, 개별 스테이션들이 이송 모듈에 유지된 것과는 다른 압력으로 작동할 수 있게 허용한다. 웨이퍼들은 연장가능한 로봇 이송 아암들(7)로 스테이션들사이에서 이송된다. 시스템은 웨이퍼 생산 속도를 증가시키기 위해 2개의 아암(7)을 갖는다. 적당하게 눈금보정될 때, 이송 아암들(7)은 각 스테이션(4) 내의 중심 영역(zone)(8)에 웨이퍼를 배치시킨다.
제 1 도에 도시된 종래의 시스템에서, 이송 아암들(7)이 눈금보정을 필요로 할 때, 전체 시스템은 대기압으로 되어야 한다. 다음에, 커버들은 각 처리 스테이션(4) 뿐만 아니라 이송 모듈(5)로부터 이동되어야 한다. 정확한 눈금보정을 실행하기 위해, 이송 아암(7)은 웨이퍼를 전달하는 것처럼 처리 스테이션들(4) 중 한 처리 스테이션으로 연장된다. 그 다음, 시스템 오퍼레이터는 영역(8)에 대한 이송 아암(7)의 위치를 시각적으로 검사한다. 이 검사 공정은 각 스테이션(4)에서 실행되어, 아암(7)을 적당하게 조절하는 방법을 결정한다. 조절 후, 이송 아암(7)이 지금 적당하게 눈금보정되는 것을 보장하기 위한 절차를 적어도 한번 반복한다. 눈금보정 후, 각 처리 스테이션(4) 뿐만 아니라 이송 모듈(5)은 재조립되어야 하고, 전체 시스템은 진공 처리되어야 한다. 처음부터 끝까지 눈금 보정 공정은 일반적으로 제 16 내지 제 20 시간의 사이에서 실행된다.
제 4 도는 본 발명의 한 형태를 포함하도록 변경된 처리 시스템(20)의 단순한 도면이다. 시스템(20)은 이송 모듈(21) 및 처리 스테이션(22)을 포함한다. 또, 연장된 위치에서 한쌍의 이송 아암들(23)을 도시하고 있다. 연장된 위치에서, 이송 아암은 처리하기 위해 웨이퍼를 분배하거나, 제 4 도에 도시한 바와 같이 아암은 눈금보정을 위한 준비에서 쓸모없게 되어 버린다. 처리 스테이션(22) 내에는 처리 축받이대(pedestal)(24)가 포함된다. 정상 처리 조건에서, 웨이퍼는 아암(23)에 의해 축받이대(24) 상에 배치되고, 아암(23)은 처리 스테이션(22)(제 5 도에 도시된 바와 같이)으로부터 후퇴하고, 밸브(도시하지 않음)는 액세스 포트(access port)(25)에서 스테이션(22)을 폐쇄하고, 또 시스템은 더욱 진공처리되고, 웨이퍼는 처리된다(예를 들면, 특정 재료로 코팅됨).
이송 위치(23) 내에는 원격 위치 감지 어셈블리(26)가 위치한다. 광섬유 케이블(31)은 위치 정보를 어셈블리(26)로부터 중앙 프리즘 어셈블리(27)로 중계한다.
도시된 실시예에서, 어셈블리(26)는 처리 축받이대(24)의 중앙과 일치하도록 이송 아암의 중앙에 위치한다. 그러나, 어셈블리(26)는 제 6 도 또는 그 외에 도시된 바와 같이 표준 이송 아암 구조의 프롱(prong)들 중 하나에 배치될 수 있다.
제 7 도는 감지 어셈블리(26)의 위치에서 이송 아암(23)을 도시한 단면도이다. 본 실시예에서, 어셈블리(26)는 광섬유 케이블(31)에 결합된 프리즘(30)을 사용하여, 처리 축받이대(24)의 일부 이미지를 원격 관찰자에게 안내한다. 최적 효율을 위해, 프리즘(30)은 내측 직각삼각형의 빗변면(32)에 인가된 반사 코팅 및 직각면들(33, 34)에 인가된 비반사 코팅을 갖는다. 또, 비반사 코팅은 광섬유 케이블(31)의 단부면에 인가된다. 비록, 프리즘이 적당한 각도로 장착되어 유지됨으로써 용이성뿐 아니라 상승 온도에서의 안정성으로 인해 프리즘이 양호하지만, 프리즘(30)은 단순한 미러(mirror)로 교체될 수 있다. 제8도에 도시된 것과 같은 레티클(40)은 감지 어셈블리(26) 아래의 아암(23)에 장착된 윈도우(35)에 부착되거나, 프리즘면(34)에 직접 부착된다. 양호한 실시예에서, 레티클(40)은 윈도우(35)내로 에칭되고, 레티클(40)은 조정된 십자선을 포함하기 때문에, 사용자는 이송 아암(23)이 적당하게 정렬되도록 재배치되어야 하는 각도를 정확하게 결정할 수 있게 눈금보정된 크로스 헤어(cross hair)를 수용한다.
처리 축받이대(24)는 로케이터 마크(36)를 포함한다. 이것은 정상적인 웨이퍼 처리 동안, 축받이대(24)의 기능에 악영향을 미치지 않는 에치 마크 또는 다른 형태의 인디케이터 마크(indicator mark)일 수 있지만, 로케이터 마크(36)는 양호한 실시예에서 축받이대(24)의 면에 있는 딤플(dimple)이다. 시스템이 적당하게 정렬될 때, 로케이터 마크(36)는 이송 아암(23)이 제9도에 도시된 바와 같이 눈금 보정 위치에 있을 때 레티클(40)의 중앙 아래에 직접 위치한다.
양호한 실시예에서, 광섬유 케이블(31)은 레티클(40)의 이미지에 놓여진 로케이터 마크(36)을 갖는 레티클(40)의 이미지를 중앙 프리즘 어셈블리(27)에 중계한다. 제 10 도에 도시한 바와 같이, 중앙 프리즘 어셈블리(27)는 각 광섬유 케이블 (31)에서 단일 광섬유 로드(51)까지의 이미지를 결합하는 2개의 프리즘들(50)을 포함한다. 프리즘들(50)은 프리즘(30)과 같은 코팅을 갖고, 마찬가지로 단순한 회전 미러로 교체될 수 있다. 로드(51)는 이송 모듈(21 : 도시하지 않음)의 상면을 통해 통과한다. 프리즘 어셈블리(27)가 이송 아암들(23)의 회전으로 회전하더라도, 로드(51)는 이송 모듈(21)에 대해 고정된다.
제 11 도는 카메라 어셈블리의 도면이다. 이송 모듈(21 : 도시하지 않음)의 상면을 통과한 후, 광섬유 로드(51)는 비디오 카메라(61)의 렌즈 어셈블리(60)에 결합된다. 비디오 카메라는 각 이송 아암(23)에 대한 관련된 로케이터 마크들(36)및 레티클(40)의 이미지들을 기록한다.
양호한 실시예에서, 카메라 어셈블리(61)에 의해 수신된 조정 데이타는 디지탈화되어, 시스템 오퍼레이터에 의한 재검토를 위해서 CRT 스크린으로 전송된다. 이 정보에 기초하여, 시스템 오퍼레이터는 정확하게 정렬될 때까지 이송 아암(23)의 위치를 원격으로 조절한다. 선택적인 실시예에서, 카메라 어셈블리(61)로부터 디지탈화된 데이타는 컴퓨터에 의해 사용되어, 이송 아암들의 위치들을 자동 조절한다.
다른 실시예에서, 광섬유 케이블들(31) 및 광섬유 로드(optical fiber rod: 51)는 일련의 중계 미러들로 대체된다. 이미지는 카메라(61)에 의해 기록된 이송 모듈(21)의 상면에 장착된 윈도우를 통과한다.
제 12 도에 도시된 본 발명의 다른 형태에서, 윈도우(70)는 다중 웨이퍼 처리 시스템의 상면에서 상기 회전 스테이지(2) 바로 위에 장착된다. 광각 렌즈(wide angle lens; 72)를 갖는 비디오 카메라(71)가 상기 윈도우 바로 위에 장착된다. 웨이퍼(73)가 회전 스테이지(2)에 배치된 후, 웨이퍼의 이미지는 카메라(71)에 의해 기록되고, 디지탈화되어서 CRT(74)로 전송된다. 한 실시예에서, 웨이퍼(73)의 이미지 위에는 정확하게 정렬된 웨이퍼의 외형의 이미지가 중첩된다. 그 다음, 사용자는 웨이퍼(73)의 이미지가 정확하게 정렬된 웨이퍼의 외형과 일치할 때까지 스테이지(2)를 회전시킬 수 있다. 제13도는 정확하게 정렬된 웨이퍼(75)의 외형뿐만 아니라 웨이퍼(73)의 이미지를 갖는 CRT(74')의 스크린의 도면이다.
본 발명의 다른 실시예에서, 카메라(71)로부터 디지탈화된 데이타는웨이퍼(73)가 정확하게 정렬되었는지 또는 아니면 정렬 상태에서 얼마나 벗어나는지를 결정하는 컴퓨터로 전송된다. 그 다음, 컴퓨터(76)는 웨이퍼(73)가 적당하게 정렬될 때까지 스테이지(2)를 회전시킨 다음, 웨이퍼(73)의 배향을 재검토하여, 정렬 오차 내에 있는 것을 확인한다. 이러한 작업에 적합한 비교 알고리즘은 종래의 기술자들에게 공지되어 있다.
제 14 도에 도시된 본 발명의 다른 형태에 있어서, 다수의 윈도우들(80)은 이송 모듈(21)의 상면에 배치되고, 각 윈도우(80)는 각 처리 스테이션(22)의 입구에 바로 가까이에 인접하게 배치된다. 제 15 도는 본 발명의 상기 형태의 단면도이다. 각 윈도우(80) 상에는 광각(wide angle) 렌즈(82)를 갖는 비디오 카메라(81)가 직접 장착되어 있다. 이송 아암(23)이 웨이퍼(73)를 액세스 포트(25)를 통해 처리 스테이션(22)으로 이동할 때, 웨이퍼(73)의 이미지는 기록되고, 카메라(81)에 의해 디지탈화되어서, 컴퓨터(76)로 전송된다. 컴퓨터(76)는 스테이션(22)으로 들어갈 때, 웨이퍼(73)가 정확하게 정렬되는지 여부를 결정한다. 양호한 실시예에서, 웨이퍼(73)가 설계된 배향 오차 내에 있지 않을 경우, 이것이 차후에 쉽게 불합격될 수 있게 컴퓨터(76)는 웨이퍼 식별 데이타를 기록한다. 다른 실시예에서, 컴퓨터(76)는 일시적으로 웨이퍼(73)의 처리를 중지하고, 재정렬을 위해 스테이지(2)로 다시 이송한다. 웨이퍼 정렬을 정정한 후에, 상기 웨이퍼 처리작업을 다시 시작한다.
기술분야의 숙련된 기술자가 이해할 수 있는 바와 같이, 본 발명은 본 발명의 사상 및 본질적인 특징들에서 벗어남이 없이 다른 형태들로 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명의 양호한 실시예의 개시는 단지 예시적이며 하기 청구범위에 기재된본 발명의 범위를 제한하지 않는다.
제 1 도는 종래의 다중 스테이션 웨이퍼 처리 시스템의 단면도를 도시하는 도면.
제 2 도는 웨이퍼의 결정학적 배향을 표시하도록 노치(notch)를 갖는 웨이퍼를 도시하는 도면.
제 3 도는 결정학적 배향을 표시하기 위해 웨이퍼의 원주를 따라 평면을 갖는 웨이퍼를 도시하는 도면.
제 4 도는 본 발명의 한 특징을 포함하는 처리 시스템을 간단히 도시하는 도면.
제 5 도는 처리 스테이션으로부터 회수된 이송 아암(arm)을 갖는 제 4 도에 도시된 처리 시스템을 도시하는 도면.
제 6 도는 본 발명의 원격 위치 감시 어셈블리를 포함하도록 변형된 기본적으로 2개의 프롱 이송 아암을 도시하는 도면.
제 7 도는 원격 위치 감지 어셈블리를 강조하는 이송 아암의 단면도.
제 8 도는 본 발명에 사용하기 적합한 레티클(reticle)을 도시하는 도면.
제 9 도는 상기 중앙에 로케이터 마크가 부가된 제 8 도의 레티클을 도시하는 도면.
제 10 도는 중앙 프리즘 어셈블리를 도시하는 도면.
제 11 도는 원격 위치 감지 어셈블리에 사용된 카메라 어셈블리를 도시하는 도면.
제 12 도는 본 발명의 웨이퍼 배향 특징을 도시하는 도면.
제 13 도는 부적당하게 배향된 웨이퍼 및 정확하게 배향된 웨이퍼의 외형을 보여주는 CRT 디스플레이의 스크린을 도시하는 도면.
제 14 도는 각 처리 스테이션의 입구 바로 가까이에 인접하여 배치된 다수의 윈도우를 갖는 다중 스테이션 웨이퍼 처리 시스템을 도시하는 도면.
제 15 도는 각 처리 스테이션 가까이에 인접하여 장착된 웨이퍼 배향 감시 시스템의 단면도를 도시하는 도면.
※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※
5 : 이송 모듈 6 : 밸브
7 : 이송 아암 26 : 원격 위치 감지 어셈블리
27 : 중앙 프리즘 어셈블리 31 : 광섬유 케이블

Claims (25)

  1. 밀봉가능한 반도체 처리 시스템에서 웨이퍼 배향을 검사하는 방법에 있어서,
    필요한 웨이퍼 배향(desired wafer orientation)을 규정하는 단계와;
    상기 웨이퍼에 광학적으로 결합된 광학 이미징 어셈블리를 사용하여 상기 웨이퍼를 이미징함으로써, 상기 시스템이 밀봉되어 있는 동안에 상기 웨이퍼가 상기 밀봉가능한 반도체 처리 시스템의 제 1 위치에서 제 2 위치로 이송되는 동안에, 상기 웨이퍼의 배향을 검출하는 단계와,
    상기 웨이퍼의 배향이 상기 필요한 웨이퍼 배향과 매치하는지를 결정하는 단계를 포함하는, 웨이퍼 배향 검사방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 광학 이미징 어셈블리의 적어도 일부를 상기 밀봉가능한 반도체 처리 시스템의 외부에 배치하는 단계를 더 포함하는, 웨이퍼 배향 검사방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 광학 이미징 어셈블리는 양호하게는 적어도 하나의 비디오 카메라를 포함하는, 웨이퍼 배향 검사방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 이미징 단계는 상기 웨이퍼의 이미지를 상기 웨이퍼의 배향을 나타내는 디스플레이에 전송하는 단계를 더 포함하는, 웨이퍼 배향 검사방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 이미징 단계는 상기 웨이퍼의 이미지를 컴퓨터에 전송하고, 상기 컴퓨터를 사용함으로써 상기 웨이퍼의 배향이 상기 필요한 웨이퍼 배향에 매치하는지를 결정하는 단계를 더 포함하는, 웨이퍼 배향 검사방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 웨이퍼가 상기 제 1 위치에서 상기 제 2 위치로 이송하는 동안에, 상기 웨이퍼를 이미징하기 위한 적어도 하나의 관찰 사이트(viewing site)에 인접하게 상기 광학 이미징 어셈블리를 배치하는 단계를 부가로 포함하는, 웨이퍼 배향 검사방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 관찰 사이트는 상기 제 2 위치에 인접하게 위치하는, 웨이퍼 배향 검사방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 결정 단계는 상기 웨이퍼의 배향이 상기 필요한 웨이퍼 배향에 매치하지 않는다면, 상기 웨이퍼를 불합격시키는 단계를 더 포함하는, 웨이버 배향 검사방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 결정 단계는 상기 배향이 상기 필요한 웨이퍼 배향에 매치하지 않는다면, 상기 웨이퍼의 배향을 재정렬시키는 단계를 더 포함하는, 웨이퍼 배향 검사방법.
  10. 밀봉가능한 반도체 처리 시스템 내에 위치한 웨이퍼 배향을 검사하기 위한 웨이퍼 배향 검사 시스템에 있어서,
    상기 반도체 처리 시스템이 밀봉되어 있는 동안에 상기 웨이퍼가 상기 밀봉가능한 반도체 처리 시스템의 제 1 위치에서 제 2 위치로 이송되는 동안에, 상기 웨이퍼의 배향을 검출하기 위해 상기 웨이퍼에 광학적으로 결합된 광학 이미징 어셈블리와;
    상기 웨이퍼의 배향이 필요한 웨이퍼의 배향에 매치하는지를 결정하기 위한 배향 결정 시스템을 포함하는, 웨이퍼 배향 검사 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 광학 이미징 어셈블리의 적어도 일부는 상기 밀봉가능한 반도체 처리 시스템의 외부에 배치되는, 웨이퍼 배향 검사 시스템.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 광학 이미징 어셈블리는 적어도 하나의 비디오 카메라를 포함하는, 웨이퍼 배향 검사 시스템.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 광학 이미징 어셈블리는 적어도 하나의 광섬유 케이블을 더 포함하는, 웨이퍼 배향 검사 시스템.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 광학 이미징 어셈블리는 적어도 하나의 광섬유 로드를 더 포함하는, 웨이퍼 배향 검사 시스템.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 광학 이미징 어셈블리는 적어도 하나의 미러를 더 포함하는, 웨이퍼 배향 검사 시스템.
  16. 제 10 항에 있어서,
    상기 광학 이미징 어셈블리는 적어도 하나의 프리즘을 더 포함하는, 웨이퍼 배향 검사 시스템.
  17. 제 10 항에 있어서,
    상기 광학 이미징 어셈블리는 상기 웨이퍼가 상기 제 1 위치에서 상기 제 2 위치로 이송되는 동안에, 상기 웨이퍼를 이미징하기 위한 적어도 하나의 관찰 사이트에 인접하게 배치되는, 웨이퍼 배향 검사 시스템.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 관찰 사이트는 상기 제 2 위치에 인접하게 위치하는, 웨이퍼 배향 검사 시스템.
  19. 제 10 항에 있어서,
    상기 배향 감지 시스템에 결합되고, 상기 웨이퍼의 배향을 나타내는 디스플레이를 더 포함하는, 웨이퍼 배향 검사 시스템.
  20. 제 10 항에 있어서,
    상기 배향 결정 시스템은 컴퓨터를 포함하는, 웨이퍼 배향 검사 시스템.
  21. 제 10 항에 있어서,
    상기 배향 결정 시스템은 상기 웨이퍼 배향이 상기 필요한 웨이퍼 배향에 매치하지 않는다면, 상기 웨이퍼를 불합격시키는, 웨이퍼 배향 검사 시스템.
  22. 제 10 항에 있어서,
    상기 배향 결정 시스템은 상기 배향이 상기 필요한 웨이퍼 배향에 매치하지 않는다면, 상기 웨이퍼의 배향을 재정렬시키는, 웨이퍼 배향 검사 시스템.
  23. 제 10 항에 있어서,
    상기 반도체 처리 시스템은 상기 웨이퍼에 이온을 주입하는 장치인, 웨이퍼 배향 검사 시스템.
  24. 제 10 항에 있어서,
    상기 반도체 처리 시스템은 상기 웨이퍼를 스퍼터 코팅하는 장치인, 웨이퍼 배향 검사 시스템.
  25. 밀봉가능한 반도체 처리 시스템에서 웨이퍼 배향을 검사하는 장치에 있어서,
    필요한 웨이퍼 배향을 규정하는 수단과;
    상기 웨이퍼에 광학적으로 연결된 광학 이미징 어셈블리를 사용하여 상기 웨이퍼를 이미징함으로써, 상기 시스템이 밀봉되어 있는 동안에 상기 웨이퍼가 상기 밀봉가능한 반도체 처리 시스템의 제 1 위치에서 제 2 위치로 이송되는 동안에, 상기 웨이퍼 배향을 검출하는 수단과;
    상기 웨이퍼의 배향이 상기 필요한 웨이퍼 배향에 매치하는지를 결정하기 위한 수단을 포함하는, 웨이퍼 배향 검사 장치.
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4389305B2 (ja) * 1999-10-06 2009-12-24 東京エレクトロン株式会社 処理装置
US6303509B1 (en) * 1999-10-29 2001-10-16 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Method to calibrate the wafer transfer for oxide etcher (with clamp)
US6856858B2 (en) * 2002-06-21 2005-02-15 Applied Materials, Inc. Shared sensors for detecting substrate position/presence
US20040100110A1 (en) * 2002-11-26 2004-05-27 Axcelis Technologies, Inc. Ceramic end effector for micro circuit manufacturing
US20050110292A1 (en) * 2002-11-26 2005-05-26 Axcelis Technologies, Inc. Ceramic end effector for micro circuit manufacturing
US6748293B1 (en) 2003-03-24 2004-06-08 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Methods and apparatus for high speed object handling
JP3674864B2 (ja) * 2003-03-25 2005-07-27 忠素 玉井 真空処理装置
KR100553710B1 (ko) * 2004-03-23 2006-02-24 삼성전자주식회사 반도체 웨이퍼를 검사하는 검사 시스템 및 검사 방법
US7440091B2 (en) * 2004-10-26 2008-10-21 Applied Materials, Inc. Sensors for dynamically detecting substrate breakage and misalignment of a moving substrate
US8276959B2 (en) 2008-08-08 2012-10-02 Applied Materials, Inc. Magnetic pad for end-effectors
JP5538291B2 (ja) * 2011-04-13 2014-07-02 パナソニック株式会社 プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
US9496160B2 (en) 2013-08-21 2016-11-15 Applied Materials, Inc. Workpiece orienting and centering with a factory interface

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4644172A (en) * 1984-02-22 1987-02-17 Kla Instruments Corporation Electronic control of an automatic wafer inspection system
JPH01103850A (ja) * 1987-10-16 1989-04-20 Nitto Denko Corp 半導体ウエハのマウント用フレームの吸着装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5024747A (en) * 1979-12-21 1991-06-18 Varian Associates, Inc. Wafer coating system
US4819167A (en) * 1987-04-20 1989-04-04 Applied Materials, Inc. System and method for detecting the center of an integrated circuit wafer
US4833790A (en) * 1987-05-11 1989-05-30 Lam Research Method and system for locating and positioning circular workpieces
JPH0656864B2 (ja) * 1987-10-21 1994-07-27 富士電機株式会社 半導体ウエハの搬送位置決め方式
US5102280A (en) * 1989-03-07 1992-04-07 Ade Corporation Robot prealigner
JPH05275511A (ja) * 1991-03-01 1993-10-22 Tokyo Electron Ltd 被処理体の移載システム及び処理装置
JP2986121B2 (ja) * 1991-03-26 1999-12-06 東京エレクトロン株式会社 ロードロック装置及び真空処理装置
EP0597637B1 (en) * 1992-11-12 2000-08-23 Applied Materials, Inc. System and method for automated positioning of a substrate in a processing chamber
US5452078A (en) * 1993-06-17 1995-09-19 Ann F. Koo Method and apparatus for finding wafer index marks and centers
US5511005A (en) * 1994-02-16 1996-04-23 Ade Corporation Wafer handling and processing system

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4644172A (en) * 1984-02-22 1987-02-17 Kla Instruments Corporation Electronic control of an automatic wafer inspection system
JPH01103850A (ja) * 1987-10-16 1989-04-20 Nitto Denko Corp 半導体ウエハのマウント用フレームの吸着装置

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US6120601A (en) 2000-09-19
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