KR100727168B1 - 기판 검사 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일반적으로 처리 시스템 내에서 기판을 주사하는 장치 및 방법을 제공하는 것이다. 송신기 유닛 및 수신기 유닛은 처리 시스템 상에 배치되며, 이들은 각각 에너지를 전달하고 검출하도록 통합된다. 송신기 유닛은 바람직하게는 하나가 클러스터 기구의 전달 챔버인 진공 챔버들 사이를 이동하는 기판 표면 상에 신호를 송신하도록 위치된다. 기판 표면 상에 배치된 입자, 소자, 문자숫자식 기호, 기판 에지, 노치 등을 포함하는 미세구조물은 신호의 일부분을 산란시키거나 반사시킨다. 수신기 유닛은 신호의 산란/반사된 부분을 수집하여 이들을 처리 유닛으로 송신하도록 배치된다. 바람직하게, 송신기 유닛은 레이저원을 포함하며, 수신기 유닛은 전하 결합 소자를 포함한다. 바람직하게, 본 발명은 정상적인 작동 동안 기판 검사를 수행할 수 있도록 처리 시스템 내에 필수적으로 위치되며 실시간 정보를 제공한다.

Description

기판 검사 장치 및 방법 {APPARATUS AND METHOD FOR INSPECTING SUBSTRATE}

도 1은 종래 기술에 따른 검사 장치의 사시도.

도 2는 처리 시스템의 부분 사시도.

도 3a 내지 도 3c는 블레이드가 회전하는 동안 블레이드 상에 배치된 기판의 여러 위치를 도시한 도 2의 처리 시스템의 상부도.

도 4는 블레이드가 후퇴하는 동안 블레이드 상에 배치된 기판을 도시한 도 2의 처리 시스템의 상부도.

도 5는 반도체 처리용 전형적인 클러스터 기구의 평면도.

도 6은 광원에 의해 조사된 패턴된 기판 상에 투영 반사율을 나타내는 그래프.

도 7은 패턴된 기판 상의 투영 반사율을 나타내는 비교 그래프.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

37 : 기판 42 : 전달 챔버

44 : 진공 챔버 48 : 블레이드

50 : 로봇 52 : 덮개

54 : 신호 56 : 송신기 유닛

58 : 수신기 유닛 60 : 광원

62 : 비임 형성 광학소자

72 : 에너지 투과판 82 : 검출기

100 : 클러스터 기구

본 발명은 기판 표면 상의 입자와 같은 결함물의 존재를 검출하기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 본 발명은 기판 표면을 조명하고 기판 표면으로부터 산란 에너지를 검출하기 위해 광원과 검출기의 조합을 사용하는 것이다.

반도체 공정은 일반적으로 기판 상에 재료를 증착하고 기판으로부터 재료를 제거(즉, 에칭)하는 것을 포함한다. 일반적인 공정은 화학 기상 증착(CVD), 물리 기상 증착(PVD), 에칭, 및 다른 공정을 포함한다. 기판을 처리 및 취급하는 동안, 기판은 종종 기판 상에 형성된 미세 소자에 존재할 수 있는 입자에 의해 오염된다. 오염원은 기계적 작용으로부터의 마모, 밀봉의 열화, 오염된 가스, 및 다른 오염 기판, 처리 챔버로부터 증착물의 벗겨짐, 반응 가스의 핵생성, 챔버 펌프다운 동안의 응축, 플라즈마 챔버 내에서의 아아크 처리 등을 포함한다. 미세 소자의 기하학적 형태가 축소됨에 따라, 오염물의 영향이 증가된다. 따라서, 최근의 반도체 제조 공정은 "불량한(dirty)" 공정 또는 장비를 확인하기 위해 기판 상의 입자를 검사하는 공정을 정기적으로 수행한다.

일반적으로, 기판 표면 상의 입자 오염물을 검출하는 두 가지의 상업적인 방법이 있는데, 그 중 하나는 X-Y 표면 주사이며, 다른 하나는 회전식 주사이다. 각각의 경우, 작동 메카니즘 또는 스테이지는 레이저 다이오드와 같은 광원에 대해 기판을 이동시키기 위해 사용된다. 도 1은 표본적인 검사 장치(10)의 사시도이다. 기판(11)은 X-Y 평면에서 이동할 수 있는 스테이지(13) 상에 위치된다. 회전식 검사 장치의 경우에, 스테이지(13)는 또한 축선을 중심으로 회전할 수 있다. 광원(12)은 기판(11) 상으로 광비임(14)을 방출하고 표면을 조사한다. 광비임(14)은 기판(11)의 검사된 영역을 한정하도록 집광 렌즈(15)에 의해 스폿으로 집중된다. 입자, 소자 패턴, 및 기판(11)의 상부면 상의 다른 돌출부는 입사각과 돌출부의 기하학적 형태에 따라 화살표(16)로 도시된 바와 같이 입사된 광비임(14)을 여러 방향으로 산란시킨다. 산란된 광(16)은 시준 렌즈(18)에 의해 수용되며, 이후 기판(11)에 인접하게 위치된 검출기(20)로 투사된다. 검출기(20)는 일반적으로 광전자다중관(Photo-Multiplier Tube, PMT), 전하 결합 소자(CCD) 또는 다른 광검출기를 포함한다. 이러한 검출기(20)는 산란된 광(16)을 기판 표면 상에서 검출된 돌출부에 대응하는 신호로 변환시킨다. 이러한 신호는 처리 유닛(22)으로 송신되어서 검출된 돌출부의 크기 및 위치와 같은 여러 파라미터에 대한 데이터를 발생시킨다. 관찰 중에 표면으로부터 산란된 광이 검출되는 이러한 접근 방법은 "암시야 조명 방법(Dark Field Illuminatioin)"으로서 공지되어 있다. 암시야 조명은 기판 표면 상의 돌출부에 의해 산란된 광만이 검출되고 편평한 기판 표면에 의해 반사된 광은 무시하는 것을 의미한다.

종래의 검출 시스템이 가지는 한가지 단점은 시스템의 크기가 크고 가격이 비싸다는 점이다. 최근의 시스템은 일반적으로 부가의 세척 공간을 점유하는 고가의 독립형 플랫포옴이다. 독립형 검사 플랫포옴에 의해 요구되는 큰 면적 또는 "풋프린트"의 결과로, 이러한 시스템의 가동 비용은 높다. 검사 시스템의 크기에 대한 한가지 이유는 서브미크론 입자를 검출할 수 있는 장비의 고민감도에 대한 요구이다. 이러한 민감도를 달성하기 위해, 검사 기술을 방해하는 스테이지와 같은 플랫포옴의 이동하는 여러 구성 요소에 기인한 진동을 제거해야만 한다. 따라서, 검사 플랫포옴은 진동의 영향을 최소화하기 위해 예컨대 화강암 슬라브를 포함하는 큰 베이스를 사용하여 안정화된다. 스테이지 및 베이스의 넓은 운동 범위를 수용하기 위해, 종래의 플랫포옴은 제조 설비(fab)에서 큰 풋프린트를 점유하며, 이에 의해 전체적인 제조 설비의 작동 비용이 증가된다.

최근의 검사 장치가 가지는 다른 문제점은 수율 또는 생산성에 대한 부정적인 영향을 미친다는 점이다. 상기한 바와 같이, 스테이지는 광원에 대해 기판을 위치시키기 위해 X-Y 평면을 통해 기판을 이동시킨다. 도 1에 도시된 것과 같은 종래의 검사 플랫포옴은 검사된 기판 상의 단지 작은 부분 또는 스폿만을 조사한다. 기판은 이후 기판의 전체 표면이 광원에 노출되도록 스테이지에 의해 반복적으로 이동된다. 결과적으로, 종래의 플랫포옴은 칩 제조와 관련된 오우버헤드 시간을 증가시킨다. 단일-통과 검사를 허용하기 위해 라인 또는 슬릿 내로의 광비임을 형상화시킬 수 있는 광학 소자를 사용한 미국 특허 제 5,663,569호에 개시된 스테이지를 사용하여 십자선 검사(reticle inspection)로 오우버헤드 시간을 감소시 키고 수율을 증가시키기 위한 시도가 있었다. 이러한 슬릿 직경은 검사하에서 목적물의 폭을 수용하기 위해 조절되어서 목적물이 단일 방향으로만 주사되도록 한다. 그렇지만, 광원은 십자선을 비스듬하게 조사하기 위해 위치되며, 이에 의해 불균일한 스폿 패턴이 형성된다. 특히, 주사하는 동안 십자선이 광원을 향하거나 광원으로부터 멀어지는 방향으로 대향할 때 광원을 지나 이동하도록 광원은 십자선의 일측에서 상쇄된다. 결과적으로, 광은 광원에 보다 인접한 십자선의 일부분 상에서 보다 강한 패턴을 형성하는 반면, 광원으로부터 멀어지면서 보다 약한 패턴이 형성된다.

최근의 검사 시스템은 기판이 처리 시스템의 진공 환경으로부터 제거되며 개별적인 검사 플랫포옴으로 이송되는 독립형 플랫포옴이기 때문에 수율이 보다 더 감소된다. 따라서, 제조 공정은 기판을 이송 및 검사하는 동안 효율적으로 정지된다. 더욱이, 이러한 검사 방법이 수율에 대한 악영향에 기인하여 주기적인 표본 검사로만 수행되기 때문에, 검사 및 검출에 대한 문제점이 발생하기 전에 여러 오염된 기판이 처리된다. 오염원의 추적을 난해하게 하는 기판이 주어진 일군으로부터 재분배되는 경우에 기판 검사가 가지는 문제점은 복잡하게 된다.

기판 상의 입자를 검출할 수 있는 저렴한 인-시츄 검사 방법 및 장치를 처리 시스템 내에 결합시키는 것이 바람직하다. 더욱이, 바람직한 검사 장치는 처리 시스템에서 변형될 수 있어야 한다. 검사 장치는 처리 전 및/또는 후에 각각의 기판의 검사를 허용하도록 위치되어야 한다. 수율에 대한 영향은 개별적인 검사 플랫포옴 및 스테이지를 필요로 하지 않으면서 기판이 전형적인 처리 단계 사이에서 이 송하는 동안 "온-더-플라이(on-the-fly)" 방식으로 기판을 검사함으로써 최소화되어야 한다.

입자 검출 시스템이 갖는 다른 문제점은 기판 상에 형성된 칩 패턴에 의해 발생되는 노이즈이다. 종래의 조명 기술에 의해 검사하는 동안, 패턴은 여러 방향으로 광이 반사되도록 하는 마이크로-미러(micro-mirror)로써 작용한다. 결과적으로, 패턴은 잘못된 정보를 발생시킬 수도 있는데, 즉 패턴은 어떠한 입자가 존재하지 않는 곳에서 입자가 존재한다고 나타낼 수도 있다. 패턴된 기판의 입자를 검출하기 위해, 여러 방법 및 장치가 종래 기술에서 구현되었다.

발명의 명칭이 "반도체 제조 공정에서 이질 입자의 발생 상태를 분석하기 위한 방법 및 장치(Method and Apparatus for Analyzing the State of Generation of Foreign Particles in Semiconductor Fabrication Process)"인 미국 특허 제 5,463,459호는 기판 상에 형성된 패턴을 "제거(eliminating)"함으로써 기판 상에 이질 입자를 검출하는 방법을 제공한다. 예컨대, 인접하는 칩의 대응하는 부분은 차이점을 결정하도록 비교된다. 기판이 종래의 스테이지에 의해 작동되는 동안 검출 장비에 의해 검출된 광이 반사되도록 광원으로 칩을 조명한다. 광의 반사 분포는 이후 기판 상의 이질 입자의 존재를 결정하기 위해 비교된다. 유사한 생성 신호의 일부분은 신호의 차이점만을 남긴 채 지워진다. 이러한 차이점은 기판 상의 입자의 존재하는 것으로 간주된다.

이러한 방법이 서브-미크론 입자를 검출할 수 있는 비교적 고해상도를 달성할 수 있는 반면, 필수적인 장비 및 신호 처리 시스템이 복잡하고 고가일 뿐만 아 니라 고해상도로 검출하기 위해서는 긴 주사 시간이 필요하기 때문에 소모 시간이 많다. 더욱이, 이질 입자원은 큰 입자를 형성하며, 따라서 작은 입자 검출은 파괴적인 챔버 손상이 발생하는 경우에는 필수적이지 않다. 여기서, "파괴적인(catastrophic)"이란 용어는 챔버 표면 상에 축적된 재료의 벗겨짐을 의미한다.

따라서, 연속적인 기판 처리 결정이 용이하도록 기판의 상태를 신속하게 결정할 수 있는 시스템을 필요로 하게 되었다. 즉, 바람직한 검출 시스템은 추가적이고 보다 정교한 입자 검출 분석이 필요한지에 대한 여부를 신속하게 결정할 수 있어야 한다. 바람직하게, 이러한 시스템은 또한 일군으로부터 기판이 독단적으로 선택되기 보다는 기판 심사가 온-더-플라이 방식으로 수행되도록 하며 처리 하에서 각각의 기판에 대한 실시간 데이터를 발생시킨다. 이러한 바람직한 시스템은 작은 입자의 시간 소모성 검사에 대한 필요성을 제거하고 관련된 비용 소모를 절감시킴으로써 시스템의 수율을 최대화시키고 공정 비용을 감소시킨다.

따라서, 처리 시스템 내의 입자 검출 및 온-더-플라이식 모니터링을 허용하는 통합형 입자 검출 시스템을 필요로 하게 되었다.

본 발명은 일반적으로 처리 시스템 내의 입자 검출 장치를 제공한다. 본 발명의 일양태에서, 송신기 유닛 및 수신기 유닛은 챔버 상에 또는 챔버 부근에 배치되며, 에너지를 전달하고 검출하기 위해 통합된다. 송신기 유닛은 이동하는 기판 표면 상으로 신호를 송신하기 위해 위치된다. 수신기 유닛은 신호의 산란부분을 수집하고 이를 처리 유닛으로 진행시키도록 위치된다.

본 발명의 다른 양태에서, 송신기 유닛 및 수신기 유닛은 반도체 처리 시스템 상에 배치되며, 에너지를 전달하고 검출하기 위해 통합된다. 송신기 유닛은 전달 챔버와 같은 처리 시스템의 영역 및 이들을 통해 이동하는 기판 표면 상으로 신호를 송신하도록 위치된다. 일실시예에서, 신호는 전달 챔버의 캐비티를 통해, 바람직하게는 전달 챔버와 인접한 진공 챔버 사이로 이동하는 기판 상으로 송신된다. 바람직하게 전달 챔버 또는 처리 시스템의 제조부 인터페이스(Factory Interface; FI) 내에 위치된 로봇은 기판을 이동시킬 수 있다. 수신기 유닛은 신호의 산란된 부분을 수집하고 이를 처리 유닛으로 진행시키도록 배치된다. 바람직하게, 송신기 유닛 및 수신기 유닛은 처리 시스템의 외부 영역에 배치된다.

본 발명의 또다른 양태에서, 광원 및 하나 이상의 전하 결합 소자(CCD)는 챔버 상에 또는 챔버 부근에 배치되며 에너지를 전달하고 검출하기 위해 통합된다. 레이저원은 이동하는 기판 표면 상으로 신호를 송신하도록 위치된다. CCD는 신호의 산란된 부분을 수집하고 처리 유닛으로 신호를 송신하도록 배치된다.

본 발명의 또다른 양태에서, 신호는 반도체 처리 시스템의 제 1진공 챔버 및 제 2진공 챔버 사이의 제 1위치 내에서 이동하는 기판 또는 제 1챔버 내에서 회전하는 기판 상으로 송신된다. 바람직하게, 제 1진공 챔버는 전달 챔버 또는 제조부 인터페이스(FI) 중 하나이며, 제 2진공 챔버는 처리 챔버, 수리 챔버, 또는 로드록 챔버 중 하나이다. 신호의 반사된 부분은 수신기 유닛에 의해 수신되며, 연속하여 처리를 위해 처리 유닛으로 진행된다. 일실시예에서, 신호의 반사된 부분은 기판 상에 배치된 입자에 의해 반사된다. 다른 실시예에서, 신호의 반사된 부분은 기판 상에 배치된 문자숫자식 특성에 의해 반사된다.

본 발명의 또다른 양태에서, 신호는 반도체 처리 시스템의 제 1진공 챔버 및 제 2진공 챔버 사이의 제 1위치 내에서 이동하는 기판 또는 제 1챔버 내에서 회전하는 기판 상으로 송신된다. 바람직하게, 제 1진공 챔버는 전달 챔버 또는 제조부 인터페이스(FI) 중 하나이며, 제 2진공 챔버는 처리 챔버, 수리 챔버, 또는 로드록 챔버 중 하나이다. 신호의 반사된 부분은 수신기 유닛에 의해 수신되며, 연속하여 처리를 위해 처리 유닛으로 진행된다. 처리 유닛은 기판과 관련된 정보를 발생시키기 위해 컴퓨터 판독가능한 프로그램 제품을 판독하기 위해 적용된다. 바람직하게, 프로그램 제품은 기판 위치 정보, 기판 반사율 정보, 투영 정보(specular information), 기판 결합 정보, 기판 손상 정보, 기판 지지부재 및 그 위에 배치된 기판에 대한 입자 오염 정보, 문자숫자식 기호 정보, 로봇 거동 정보, 로봇에 대한 보정 정보, 송신기 유닛 및/또는 수신기 유닛의 정보, 이들의 조합에 대한 정보를 제공하기 위해 제공된다.

본 발명의 또다른 실시예에서, 기판의 중심 및/또는 방위를 결정하는 방법이 제공된다. 기판은 수신기 유닛 및 송신기 유닛을 갖춘 챔버 내에 위치된다. 기판 표면은 송신기 유닛으로부터 조사로 조명되며, 기판의 적어도 에지 부분을 나타내는 상이 수신기 유닛에 의해 포착된다. 이러한 상은 기판의 중심 및 방위 중 적어도 하나를 결정하기 위해 분석된다. 조명된 기판 표면은 기판의 후방부 또는 수신 기 유닛을 향하는 기판의 상부면일 수도 있다.

이하에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.

본 발명은 일반적으로 처리 시스템 내의 입자 검출 장치를 제공하는 것이다. 송신기 유닛 및 수신기 유닛은 챔버 상에 또는 챔버 부근에 배치되며 에너지를 전달하고 검출하도록 통합된다. 송신기 유닛은 진공 챔버들 사이에서 이동하는 기판 표면 상으로 신호를 송신하도록 위치된다. 기판 표면 상에 배치된 입자들은 신호의 일부분을 산란시킨다. 수신기 유닛은 신호의 산란된 부분을 수집하고 측정하며 이를 처리 유닛으로 진행시키도록 위치된다. 바람직하게, 송신기 유닛은 광원을 포함하며, 수신기 유닛은 전하 결합 소자(CCD)를 포함한다.

도 2는 전달 챔버(42)와 진공 챔버(44)(도 3a 참조)를 포함하는 본 발명에 따른 처리 시스템(40)의 사시도이다. 전달 챔버(42) 및 진공 챔버(44)는 슬릿 밸브 도어(도시되지 않음)와 같은 전형적인 장치로 밀봉될 수 있는 개구(46)를 통해 선택적으로 연통할 수 있다. 개구(46)는 기판의 전달을 수용할 수 있는 크기를 갖는다. 로봇(50)은 전달 챔버(42)의 중앙에 배치되며, 개구리 다리형 연결부(39)에 의해 로봇 허브(51)에 연결된 블레이드(48)를 포함한다. 로봇(50)은 전달 평면을 따라 블레이드(48)를 회전 및 방사형 이동시킬 수 있으며, 이에 의해 여러 위치 사이에서 기판이 왕복 운동된다. 전달 챔버(42) 및 진공 챔버(44)는 바람직하게 도 5에 도시된 것과 같은 클러스터 기구(100)의 구성 요소로서, 이하에 상세하게 설명한다. 따라서, 진공 챔버(44)는 제조부 인터페이스(FI)와 전달 챔버(42) 사이의 경계 챔버를 제공하는 로드록 챔버일 수도 있는 반면, 전달 챔버(42)는 여러 주변 챔버와 연통할 수 있는 진공 환경을 제공한다. 선택적으로, 진공 챔버(44)는 처리 챔버일 수도 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 송신기 유닛(56) 및 수신기 유닛(58)이 전달 챔버(42)의 덮개(52) 외부에 장착된다. 송신기 유닛(56)은 광원(60) 및 비임 형성 광학소자(62)를 포함하며, 전망 포트(64)를 통해 전달 챔버(42)의 캐비티(41) 내로 신호(54)를 방출하도록 위치된다. 전망 포트(64)는 덮개(52)에 형성된 개구를 포함하며, 광원(60)의 신호(54)가 투과할 수 있는 재료로 제조된 판(66)으로 기밀하게 밀봉된다. 일실시예에서, 판(66)은 예컨대 "피렉스(Pyrex^TM)"를 포함할 수도 있다. 작동시에, 신호(54)는 도 2에 도시된 x-축선에 평행하게 전파되며, 전달 챔버(42)의 캐비티(41)를 통해 회전하는 기판(37)의 상부면 상으로 진행된다. 신호는 기판(37) 상으로 떨어질 때 광패턴(53)을 형성한다. 이하에 기술된 바와 같이, 광패턴(53)의 스폿 크기는 비임 형성 광학소자(62) 및 광원(60)의 위치를 조절함으로써 기판 크기에 따라 변화될 수도 있다.

광원(60)은 예컨대 레이저원 또는 광역 스펙트럼 광원일 수 있다. 일반적으로, 광원(60)은 산란 강도, 휘도, 및 비용에 따라 선택된다. 레이저원이 사용되는 경우, 레이저원은 바람직하게는 약 808nm에서 작동할 수 있다. 그렇지만, 650nm 또는 680nm 파장의 레이저원과 같은 다른 레이저원이 또한 사용될 수도 있다.

일반적으로, 광패턴(53)의 스폿 크기는 실질적으로 비임 형성 광학소자(62) 및 송신기 유닛(56)의 위치에 의해 결정된다. 비임 형성 광학소자(62)는 기판의 직경에 따른 스폿 크기를 제공하도록 선택된다. 예컨대 300mm 기판에 대해, 광패턴(53)의 스폿 크기는 바람직하게는 기판의 상부면 상에서 200㎛(폭)×300mm(길이, y축선) 이상이다. 따라서, 작동 중에, 300mm 기판의 전체 면적이 신호 주사 후에 신호(54)에 노출된다. 그렇지만, 기판의 단지 60% 또는 그 이상이 신호(54)에 노출될 필요가 있는 것으로 여겨진다. 플레이킹(flaking)(또한 챔버 탈선(chamber excursion)으로써 공지된)과 같은 전형적인 파괴적인 공정 챔버 오염원은 기판의 처리 표면 상에 위치되는 수백개의 입자들을 제공한다. 성공적인 입자 검출은 오염된 기판을 확인하도록 오염물질의 일부분만이 검출될 것을 요구한다. 따라서, 처리 표면의 적어도 60%를 모니터링함으로써 실질적으로 오염된 기판을 검출할 수 있다.

도 2를 여전히 참조하면, 수신기 유닛(58)은 덮개(52)에 형성된 전망 포트(70)에 장착되며, 캐비티(41)를 통해 이동하는 기판(37)을 향해 광학 경로(61)를 한정한다. 수신기 유닛(58)은 신호의 작동 파장에 따라 선택된 재료로 제조된 에너지 투과판(72) 위에 고정되는데, 에너지 투과판은 바람직하게는 전망 포트(64) 내에 배치된 판(66)과 동일한 재료로 제조된다. 예컨대, 광원(60)이 약 808nm에서 작동하는 레이저원인 경우, 판(66,72)용 재료는 808nm 신호를 수용하도록 선택된다. 수신기 유닛(58)은 작동 동안 기판(37)으로부터 신호(54)의 산란된 부분(74)을 수신하도록 위치된다. 산란된 부분(74)은 기판(37)의 상부면에 대해 여러 각도로 배향된 다수의 화살표로 표시되며, 기판(37)의 상부면 상에 배치된 입자 오염물과 같은 방해물의 존재를 나타낸다. 신호(54)의 반사된 부분(69)은 입사각(α)과 실질적으로 동일한 기판(37)에 대한 각도로 전파된다. 반사된 부분(69)은 기판(37)의 상부면을 차단할 때 실질적으로 차단되지 않는 신호(54)의 일부분을 나타낸다.

수신기 유닛(58)은 하나 이상의 렌즈 및 검출기(82)를 포함하는 광학 조립체(80)를 포함한다. 수신기 유닛(58)의 검출기(82)는 바람직하게는 전하 결합 소자(CCD) 라인 카메라를 포함한다. CCD 라인 카메라는 기판 노이즈에 대해 높은 면역성을 가지며 기판 상에 입자 좌표를 제공할 수 있기 때문에 바람직한 검출기이다. 라인 CCD를 사용함으로써, 각각이 검출된 입자의 수직한 좌표가 결정될 수 있다. 그렇지만, CCD 검출기가 바람직한 반면, 시간 지연 통합(TDI) 검출기를 포함하는 다른 검출기 또는 광전자 다중관이 사용될 수도 있다. TDI 검출기가 사용되는 경우, 스폿은 종래 기술에서 공지된 TDI 크기에 대응하도록 조절된다.

송신기 유닛(56) 및 수신기 유닛(58)을 위치시키기 위한 전술한 설명은 단순한 예시에 불과하며 다른 실시예가 가능하다. 예컨대, 도 2는 전달 챔버(42)의 캐비티(41) 외측에 배치된 송신기 유닛(56) 및 수신기 유닛(58)을 도시한 반면, 다른 실시예에서는, 송신기 유닛(56) 및 수신기 유닛(58)이 진공 상태 하에서 캐비티(41) 내에 위치된다. 추가적으로, 이하에 상세하게 기술된 바와 같이, 본 발명은 입자 검출 이외의 분야도 적용될 수도 있고 변형될 수도 있다.

송신기 유닛(56) 및 수신기 유닛(58) 모두는 광학 센서 조립체(OSA)를 포함한다. OSA의 작동은 전자 처리 및 인터페이스 유닛(Electronic Processing and Interface Unit; EPI, 86)에 의해 제어된다. 도 2에 도시된 바와 같이, EPI(86)는 입력 케이블(88)에 의해 송신기 유닛(56)에 전기적으로 연결되며, 송신기 유닛에 지령 신호를 제공하며, 출력 신호를 수신하기 위해 출력 케이블(90)에 의해 수신기 유닛(58)에 전기적으로 연결되어 있다. 처리 시스템(40)을 위한 마이크로프로세서/제어기가 바람직하게 EPI(86)로부터 분리되더라도, 일실시예에서는 EPI(86)가 처리 시스템(40)을 위한 제어 유닛으로써 작용할 수도 있으며, 이에 의해 추가적인 제어 유닛의 필요성을 제거할 수 있다.

EPI(86)는 전형적인 컴퓨터에서 작동시킬 수 있는 컴퓨터 코드를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품을 사용하여 작동될 수도 있다. 컴퓨터 프로그램은 예컨대 68000 어셈블리 언어, C, C++, 파스칼, 또는 자바와 같은 전형적인 컴퓨터 판독가능한 프로그래밍 언어로 쓰여질 수 있다. 적절한 프로그램 코드는 전형적인 문서 편집기를 사용하여 단일 파일 또는 복수 파일로 입력되며, 컴퓨터의 메모리 시스템과 같은 컴퓨터 사용가능한 매체 내에 저장된다. 입력된 코드 텍스트가 고레벨의 언어인 경우, 코드는 편집되며, 생성된 편집 코드는 이후 예비편집된 원도우 라이브러리 루틴의 대상 코드와 연결된다. 연결된 편집 대상 코드를 수행하기 위해, 시스템 사용자는 대상 코드를 불러와서 컴퓨터 시스템이 메모리 내에 코드를 로드시키도록 하며, 이들로부터 CPU가 읽혀지며 프로그램 내에서 확인된 임무를 수행하도록 코드가 실행된다.

사용자에 의해 초기화될 때, EPI(86)는 수신기 유닛(58)의 시계로 유입되는 기판을 연속적으로 모니터링한다. EPI(86)가 오염된 기판의 존재를 검출할 때, 사용자는 디스플레이 유닛(도시되지 않음) 상에 경고 메시지를 표시하여 경고할 수도 있다. 추가적으로 또는 선택적으로, 처리 시스템(40)의 마이크로프로세서/제어기 는 EPI(86)로부터 지시를 받아 기판을 처리, 세척, 또는 다른 검사를 위한 특별한 위치로 이송한다.

본 발명의 작동은 도 3a 내지 도 3c에 도시되어 있다. 도 3a 내지 도 3c는 전달 챔버(42)를 통해 회전하는 동안 여러 위치에서의 블레이드(48) 및 기판(37)을 도시한 처리 시스템(40)의 상부도이다. 도 3a는 기판(37)의 리딩 에지(92)가 신호(54)의 경로 내에 위치되도록 반시계방향으로 초기화한 직후의 블레이드(48)를 도시하고 있다. 따라서, 음영 영역으로 나타나는 광패턴(53)의 일부분은 기판(37)의 리딩 에지(92)를 차단하는 것을 나타낸다. 도 3b 및 도 3c에 도시된 블레이드(48)의 연속적으로 회전하는 동안, 광패턴(53)은 기판(37)의 상부면을 주사한다. 광패턴(53)은 신호(54)를 산란시키는 기판(37) 상의 입자(75)를 조명한다. 입자(75)의 크기는 일반적으로 미크론 범위를 가지며, 도면에서는 확대하여 도시하였다. 신호(54)의 산란된 부분(74)은 이후 수신기 유닛(58)에 의해 수집된다. 검출기(82)가 CCD인 경우, 산란된 부분(64)은 수신기 광학소자(80)에 의해 집중되고 CCD의 구성요소로 전달되어 전기적 신호로 변환되고 처리를 위해 EPI(86)로 송신된다.

상기한 순서는 기판이 처리 챔버 내에서의 처리되기 이전 및/또는 이후에 수행될 수도 있음을 이해해야 한다. 예컨대, 도 3a 내지 도 3c는 로드록 챔버로부터 처리 챔버로 이송될 기판을 나타낼 수도 있다. 선택적으로, 도 3a 내지 도 3c는 냉각 챔버로 이송되거나 로드록으로 복귀하는 처리된 챔버를 나타낼 수도 있다.

도 2 및 도 3a 내지 도 3c가 송신기 유닛(56) 및 수신기 유닛(58)에 대한 바 람직한 위치결정 및 작동을 도시한 반면, 다른 실시예가 양호하게 구현될 수도 있다. 일반적으로, 송신기 유닛(56) 및 수신기 유닛(58)은 신호(54)가 이동하는 기판의 상부면 상으로 이동할 수도 있는 처리 시스템(40) 상의 어느 한 지점에 위치될 수도 있으며, 산란된 광은 수신기 유닛(58)에 의해 검출될 수도 있다. 따라서, 다른 실시예에서, 입자 검출은 도 4를 참조하여 기술된 바와 같이 로봇(50)이 후퇴 및 전진하는 동안 수행된다. 도 4는 개구(46)를 통해 진공 챔버(44)로부터 전달 챔버(42)로 블레이드(48)가 후퇴하는 동안 배치된 블레이드(48) 및 기판(37)을 도시한 처리 시스템의 상부도이다. 기판(37)이 노출 면적을 최대화하기 위해, 신호(54)는 바람직하게 도 3a에 도시된 바와 같이 개구(46)에 매우 인접하여 기판(37)을 차단시킨다. 이러한 위치결정은 블레이드(48)가 완전히 후퇴된 후에 기판의 전체 상부면의 실질적인 노출을 보장하며, 이에 의해 신호(54)에 의해 주사된 기판(37)의 표면적을 최대화시킨다. 광패턴(53)의 음영 부분은 기판(37) 상으로 입사된 신호(54)의 일부분을 나타낸다. 블레이드(48)가 연속적으로 후퇴될 때, 기판(37)은 신호(54)의 경로를 통해 이동되고, 이에 의해 기판(37)의 상부면을 신호(54)에 노출시킨다. 기판(37)의 상부면 상에 놓인 입자(75)는 화살표(74)로 도시된 바와 같이 신호(54)를 산란시킨다. 신호(54)의 산란된 부분은 수신기 유닛(58)에 의해 수집되고, 전기적 신호로 변환되며, 그리고 처리를 위해 EPI(86)로 송신된다. 블레이드(48)가 완전히 후퇴된 후, 광패턴(53)은 바람직하게는 기판(37)의 트레일링 에지(98)의 외측을 향해 방사형으로 형성되어서 기판(37)의 전체 표면적이 광패턴(53)에 노출되도록 한다.

도 3a 내지 도 3c에 도시된 실시예는 단순한 예시에 불과하다. 선택적인 실시예에서, 한쌍의 송신기 유닛(56) 및 수신기 유닛(58)은 선형 운동 및 회전 운동 하는 동안 기판을 모니터링하도록 조합되어 사용될 수도 있다. 이러한 구성은 검출의 정확도를 개선시킬 수 있다. 당업자는 다른 실시예가 구현될 수 있음을 인지할 것이다. 더욱이, 기판(37)의 단일면 주사가 입자 검출에 대해 높은 정확성을 제공하는 반면, 검출 신뢰성을 강화하기 위해 부가적인 방법이 적용될 수도 있다. 예컨대, 주어진 입자가 일련의 구성 요소의 다른 CCD 검출기 요소의 시계 내로 이동될 수 있도록 로봇 블레이드(48)가 진동될 수도 있다. 다수의 요소에 의한 검출은 입자의 위치 및 존재의 추가적인 확실성을 제공한다.

기판 상에서 입자의 위치를 결정하는 것은 기판 또는 블레이드 상의 특정한 입자를 확인함으로써 수행된다. 예컨대, 일실시예에서, EPI는 리딩 에지, 즉 수신기 유닛의 시계로 먼저 유입되는 기판의 곡률 및 후행하는 에징, 즉 기판의 선형 이동 또는 회전 이동 동안 수신기 유닛에 의해 검출될 최종 곡률을 검출하도록 프로그램될 수도 있다. 기판 에지는 CCD 검출기의 습득율이 공지되기 때문에 두 개의 좌표, 즉 X 및 Y 중 하나를 발생시키기 위해 사용될 수도 있는 기준 지점을 제공한다. 습득율은 CCD 검출기의 시계에서 기판이 이동하는 동안 상발생 주파수에 관련된다. 바람직하게, 연속적인 상이 발생되어서 기판의 겹침부 또는 분실된 부분이 발생되지 않도록 한다. 따라서, CCD 검출기의 처리된 출력은 완전한 기판 표면의 "사진"이다. 나머지 좌표는 입자가 CCD 검출기의 검출기 어레이 상에 검출되는 위치에 의해 결정된다.

본 발명은 다중 챔버 처리 시스템에서 특별한 장점을 갖는다. 반도체 산업에서 공통적으로 사용되는 다중 챔버 처리 시스템의 일 예는 클러스터 기구로서 공지되어 있는데, 본 명세서에서는 검출 장치를 지지하기 위해 적절한 것으로 기술되어 있다. 클러스터 기구는 기판의 중심 결정 및 방위 결정, 탈가스화, 어닐링, 증착 및/또는 에칭을 포함하는 여러 기능을 수행하는 다중 챔버를 포함하는 모듈러 시스템이다. 다중 챔버는 챔버들 사이에서 기판을 왕복시키기 위해 적용된 로봇을 수용하는 중앙의 전달 챔버에 장착된다. 전달 챔버는 일반적으로 진공 상태로 유지되며, 일 챔버로부터 다른 챔버로 및/또는 클러스터 기구의 전방 단부에 위치된 로드록 챔버로 기판을 왕복시키기 위한 중앙의 스테이지를 제공한다. 중앙에 위치된 전달 챔버는 입자 검출 시스템을 위한 이상적인 위치를 제공한다.

따라서, 전달 챔버(42) 및 진공 챔버(44)는 각각 클러스터 기구의 일부분일 수도 있다. 도 5는 본 발명에서 유용하게 사용되는 반도체 처리용 전형적인 클러스터 기구(100)의 평면도이다. 두 개의 플랫포옴은 상표명 "센츄라(Centura)" 및 상표명 "엔듀라(Endura)" 이며, 이들 모두는 캘리포니아 산타 클라라에 소재한 "어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드"로부터 생산된다. 이러한 스테이지식 진공 기판 처리 시스템의 상세한 설명은 1993년 2월 16자로 텝만(Tepman)에게 허여된 발명의 명칭이 "스테이지식 진공 웨이퍼 처리 시스템 및 방법(Staged-Vacuum Wafer Processing System and Method)"에 개시되어 있으며, 이는 본 발명에서 참조하였다. 챔버들의 정확한 배열 및 조합은 제조 공정의 특정한 단계를 수행하기 위해 변형될 수도 있다.

본 발명에 따르면, 클러스터 기구(100)는 일반적으로 다수의 챔버 및 로봇들을 포함하며, 바람직하게는 클러스터 기구(100) 내에서 수행되는 여러 처리 방법을 수행하도록 프로그램된 마이크로프로세서 제어기(102)가 장착된다. 제조부 인터페이스(FI)(104)는 한쌍의 로드록 챔버(106)와 선택적으로 연통하도록 위치되어 있다. 제조부 인터페이스(FI)(104) 내에 배치된 포드 로더(pod loader, 108)는 로드록(106)과 제조부 인터페이스(FI)(104) 상에 장착된 다수의 포드(105) 사이에서 기판 카셋트를 왕복시키기 위해 선형 및 회전 운동할 수 있다. 로드록(106)은 제조부 인터페이스(FI)(104)와 전달 챔버(110) 사이를 연결하는 제 1진공 챔버를 제공한다. 두 개의 로드록(106)은 전달 챔버(110)가 제조부 인터페이스(FI)(104)와 선택적으로 연통함으로써 수율을 증가시키기 위해 제공된다. 따라서, 하나의 로드록(106)이 전달 챔버(110)와 연통하는 동안, 제 2로드록(106)은 제조부 인터페이스(FI)(104)와 연통한다. 로봇(113)은 로드록(106)으로부터 여러 처리 챔버(114) 및 수리 챔버(116) 중 어느 하나로 기판을 이송시키기 위해 전달 챔버(110)의 중앙에 배치되어 있다. 처리 챔버(114)는 물리 기상 증착, 화학 기상 증착, 및 에칭과 같은 다수의 공정을 수행할 수도 있으며, 수리 챔버(116)는 탈가스화, 회전, 냉각 등을 위해 적용된다.

다수의 전망 포트(120)는 전달 챔버(110) 내를 볼 수 있도록 한다. 전망 포트(120)는 송신기 유닛(56) 및 수신기 유닛(58)을 위한 적절한 위치를 제공한다. 화살표(122,124)는 기판의 검사가 수행될 수도 있는 지점을 나타낸다. 화살표(122)는 로봇 블레이드(126)가 회전되는 지점을 나타내며, 화살표(124)는 로봇 블레이드(126)가 연장되거나 후퇴되는 지점을 나타낸다. 송신기 유닛(56) 및 수신기 유닛(58)은 도 2 내지 도 4를 참조하여 기술된 바와 같이 전망 포트(120) 내에 위치될 수도 있다. 예컨대, 송신기 유닛(56) 및 수신기 유닛(58)은 로드록(106)으로 유입되거나 이로부터 배출되는 로봇 블레이드(126)의 시계를 갖는 위치에서 전망 포트(120) 위에 고정될 수도 있다. 상기한 바와 같이, 하나 이상의 송신기 유닛(56) 및 수신기 유닛(58)의 사용은 또한 본 발명에 의해 수행된다. 상기한 기술은 전달 챔버(110) 상에 배치된 송신기 유닛(56)과 수신기 유닛(58)을 참조하여 기술된 반면, 본 발명은 기판이 이동하는 클러스터 기구(100) 내의 어떠한 위치에도 적용된다. 따라서, 화살표(107)는 추가적인 검사 사이트를 제공하는 클러스터 기구(100) 내의 다른 위치를 통한 기판의 이동을 나타낸다.

상기한 실시예는 온-더-플라이식 및 인-시츄 방식으로 기판 상에 존재하는 입자를 검출할 수 있는 검출 장치 및 방법을 제공한다. 인-시츄, 온-더-플라이 검출은 도 1에 도시된 스테이지(13)와 같은 작동 메카니즘을 포함하는 종래의 독립형 검사 플랫포옴의 필요성을 제공한다. 본 발명은 로봇(50)(도 2 내지 도 4에 도시됨)과 같은 전형적인 처리 시스템에 포함되는 구성요소를 사용하여 비-스테이지 방식(stageless) 검사 시스템을 달성한다. 입자 검출은 개별적인 독립형 검사 플랫포옴으로 기판을 이송하지 않으면서 통상적이고 필수적인 공정 단계 동안 처리 시스템 내의 여러 위치에서 수행되며, 이에 의해 수율에 대한 악영향이 감소된다. 결과적으로, 각각의 기판 유입 또는 배출 공정 시스템이 검사될 수 있으며, 이에 의해 오우버헤드 시간에 대한 악영향에 기인하여 주기적인 표본 검사만이 가능하였던 종래 기술이 현저하게 개선되었다. 더욱이, 전망 포트 및 전달 로봇과 같은 전형적인 구조물의 사용은 고가의 재가공 공정의 필요성을 제거하면서 존재하는 시스템에서 본 발명의 개조를 용이하게 한다.

설명이 명료하도록, 상기한 기술은 실질적으로 편평한 표면을 갖는 비패턴된 기판 상에서 입자 검출을 대해 기술하였다. 비패턴된 기판 상에서, 광원(60)(도 2에 도시됨)으로부터 방출된 광은 입자를 가격할 때에만 산란된다. 그렇지만, 패턴된 기판은 입사광을 산란시킬 수 있는 지하학적 변수를 포함하는데, 이에 의해 입자의 존재가 불량하게 나타난다. 따라서, 패턴된 기판이 검사되는 경우, 본 발명은 기판들을 구별하기 위해 각각의 기판을 조명함으로써 발생된 특정한 신호를 사용한다. 특정한 신호는 기판 상에 형성된 패턴의 결과이다. 특별하게 처리된 기판의 패턴에 기인한 기하학은 실질적으로 반복되기 때문에, 신호는 각각의 기판에 대해 특정될 것이다. 따라서, 특정한 신호가 메모리에 저장되어서 제조 공정 동안 기판의 표면 상태를 비교하기 위해 사용될 수도 있다.

도 6은 상기한 기술에 따라 주사된 보정 기판에 대한 투영 신호를 나타낸 3백만 데이터 지점의 주사를
나타낸다. 산출수(y-축선) 또는 특별한 세기(x-축선)에서 검출 장비에 의한 자료가 플로트된다. 연속적으로, 두 개 이상의 시험 기판이 유사한 방식으로 주사되어서 두 개의 개별적이고 구별되는 스펙트럼 신호를 발생시켰다. 기판의 표면 상태를 결정하기 위해, 두 개의 시험 기판에 대한 신호들이 보정 기판에 대한 신호(150)와 비교되었다. 도 7에 도시된 그래프(152,154)는 두 개의 시험 기판에 대한 동일한 세기에서의 산출수로부터 보정 기판에 대한 주어진 세기에서의 산출수를 감산한 결과이다. 따라서, 첫 번째 그래프(152)는 제 1시험 기판과 보정 기판 사이에서의 검출 장비의 기록된 출력차를 나타내며, 거의 변화되지 않는다. 두 번째 그래프(154)는 제 2시험 기판과 보정 기판 사이에서의 검출 장비의 기록된 출력차를 나타내며, 비교된 기판의 표면 상태의 차이를 나타내는 현저한 변화를 보인다.

따라서, 본 발명은 처리 시스템에서 온-더-플라이식으로 기판 표면 상태를 비교하는 효율적인 방법을 제공한다. 제조시에, 본 발명은 제조가 정지되어야 하는지 및 특별한 기판이 오염 또는 결함에 기인하여 보다 주의깊게 검사되어야 하는지를 결정하는 가시적 방법이다. 선택된 기판만이 추가적인 입자 검출 처리를 행할 필요가 있으며, 이에 의해 수율에 대한 악영향이 최소화된다.

입자 검출에 부가하여, 바람직한 장치는 수율을 증가시키고 비용을 절감시키기 위해 처리 시스템 및 검사 챔버에서 일반적으로 수행되는 다른 기능을 수행할 수 있다. 소자의 제조에서, 기판의 여러 특성 중에서 입자 오염을 결정하는 것은 필수적이다. 예컨대, 불연속과 같은 기판 특성(부서짐 및 다른 구조적 결함의 존재)은 시스템의 효율적인 작동에 악영향을 미치고 손상된 기판에 기인한 공정 비용의 증가를 유발할 수도 있는 문제점을 확인하는데 중요하다. 추가로, 기판 중심맞춤 및 방향설정은 기판에 관한 위치 정보를 발생시키기 위해 처리 단계에서 필수적인 단계이다. 종래의 시스템에서, 이러한 공정은 처리 시스템 내의 지시된 위치에서 수행된다. 따라서, 기판은 각각의 공정을 행할 수 있도록 지시된 위치들로 왕복하여야 하며, 이에 의해 수율이 감소된다. 더욱이, 각각의 시험이 일반적으로 임의의 기판 상에서만 주기적으로 수행되기 때문에, 여러 기판은 문제점이 발견되기 전에 손상될 수도 있다.

처리 비용을 증가시킬 수 있는 다른 상황은 부적절한 기판 이송이다. 때때로, 기판은 처리 상태가 휘발성 반응을 유발하는 처리 챔버로 부적절하게 이송되며, 이에 의해 기판 및/또는 처리 챔버가 손상된다. 최근의 처리 시스템은 부적절한 이송을 방지하도록 설치되지 않기 때문에, 공정 비용이 증가된다.

따라서, 입자, 방위, 중심맞춤, 반사율, 기판 형태, 및 불연속성을 포함하는 선택된 특성에 대해 기판을 검사할 수 있는 "게이트-키퍼(gate-keeper)" 장치 및 방법을 필요로 하게 되었다. 바람직하게, 이러한 검사는 처리 챔버 내로 유입되기 이전 뿐만 아니라 처리 챔버로부터 방출되기 이전에 수행될 수 있으며, 이에 의해 기판의 실시간 예비공정 및 포스트 공정이 결정된다.

종래의 처리 시스템 및 검사 시스템에서 통상적으로 수행된 다른 기능은 로봇 및 검사 장비를 보정하는 것을 포함한다. 시스템은 보정을 수행하기 위해 정지되거나 개방되기 때문에, 최근의 보정 방법은 수율에 악영향을 미친다. 바람직한 처리 시스템은 통합된 장치가 통합된 위치 및 온-더-플라이에서 여러 임무를 수행할 수 있도록 한다. 따라서, 처리 시스템은 더더욱 통합될 수 있으며, 수율이 증가될 수 있다. 추가로, 로봇 거동을 모니터링할 수 있도록 이러한 통합된 배열이 바람직하다. 로봇 거동은 가속, 속도, 반복성, 안정성을 포함한다. 이러한 로봇 특성을 모니터링하기 위해 적용된 시스템은 로봇이 작동되는 특별한 시스템에도 불구하고 일정한 로봇 거동을 보장하는 장치 및 방법을 제공한다. 추가로, 통합된 장치가 기판을 전달하는 동안 기판을 지지하는 로봇 블레이드 상에 오염물의 존재 를 결정하도록 하는 것이 바람직하다. 이러한 오염물의 존재는 기판의 후방측부가 기판 처리 단계 동안 스크래치되는 것을 나타낸다. 그렇지만, 현재까지 이러한 장치 및 방법이 공지되지 않았다.

발명자들은 본 명세서에 기술된 검사 장치가 로봇 및 검사 장비의 보정, 및 로봇 거동을 모니터링하는 것 뿐만 아니라 반사율, 기판 형태, 불연속성, 방위, 및 중심맞춤을 포함하는 선택된 기판 특성을 결정하는 것과 같은 처리 시스템에서 요구되는 다른 진보적인 공정을 수행하도록 적용될 수 있음을 발견하였다. 다음의 기술은 본 발명의 여러 실시예를 제공하지만, 이러한 실시예들로 본 발명이 제한되지 않고 다른 가능한 실시예가 구현될 수 있음을 이해할 것이다.

일실시예에서, 본 발명은 기판 형태를 결정한다. 상기한 바와 같이, 기판의 패턴은 특정한 신호를 제공한다. 따라서, 본 발명은 상기한 방식으로 기판을 주사하고 처리를 위해 EPI(86)으로 수신된 신호를 송신함으로써 패턴에 기초하여 기판을 식별하는데 사용될 수도 있다. 주사된 패턴은 이후 기판 형태를 비교하기 위해 저장된 신호와 비교된다. 이러한 적용은 시스템을 통해 부적절하게 이송된 기판을 검출할 수 있도록 한다. 예컨대, OSA는 물리 기상 증착 챔버로 이송되는 포토레지스트로 기판을 검출하고 거절할 수 있으며, 이에 의해 처리 챔버 및 기판에 대한 손상 가능성을 방지할 수 있다. 추가로, 기판 패턴의 인식은 기판 형태에 따라 공정 방법을 자동적으로 변화시키기 위해 사용될 수 있다.

또한, 본 발명은 처리 균일성, 평탄도, 및 불연속성과 같은 기판 손상 또는 결함(기판의 일부분이 파손될 수도 있는 열이동에 기인한 기판의 구조적 결함)을 확인하는데 사용될 수 있다. 작동 중에, OSA 및 EPI(86)은 기판 지하학의 지도를 작성하기 위해 적용될 수 있다. 이러한 지도는 이후 편평도 및 균일도와 같은 조직 특성을 위해 분석될 수 있다. 추가로, 칩 또는 파괴와 같은 어떠한 기판 손상 또는 결함이 검출되고 지도로 작성될 수도 있다. 분석은 칼라 CCD 검출기를 사용함으로써 향상될 수 있다.

결정될 수도 있는 다른 기판 특성은 기판의 반사율이다. 반사율에 대한 정보는 에칭 공정의 종료와 같은 소정의 공정 상태가 성공적으로 달성되었는지의 여부를 결정하는데 사용될 수 있다. 종료 정보는 공정의 종료 및 처리 챔버 부근에서 실질적으로 동시간에 사용될 수 있으며, 처리된 기판은 즉시 추가적인 처리를 위해 복귀될 수도 있다. 통상적으로, 기판은 종료 확인을 위해 이격된 위치로 이송된다. 추가적인 처리를 위해 기판을 복귀시키는데 소용되는 시간이 비용을 요구하기 때문에, 기판이 처리중이라는 결정이 나오면 일반적으로 기판을 폐기시킨다.

다른 실시예에서, 본 발명은 광학식 문자 판독(Optical Character Recognition; OCR)을 제공한다. OCR은 비디오 이미지화를 통한 문자숫자식 기호를 검출하고 처리하는 것이다. 기판은 종종 기판 표면 상에 일반적으로 새겨진 문자들에 의해 식별된다. 본 발명의 송신기 유닛(56) 및 수신기 유닛(58)은 이러한 문자들을 조명하고 검출하며, 이후 처리를 위해 EPI(86)으로 신호를 송신할 수 있는 장치를 제공한다. 주사하는 동안, 신호(54)는 기판 상의 문자들을 가격하고 문자의 기하학적 형태에 따라 반사된다. 도 6을 참조하여 상술한 패턴에 의한 신호 반사에서와 같이, 반사율은 특별한 배열 및 문자들의 형태에 따라 특이하다. 따라 서, 생성된 신호는 이전에 주사된 문자들을 나타내는 저장된 데이터와 비교될 수 있다.

다른 실시예에서, 본 발명은 기판 방위 및 중심을 결정하는데 사용된다. 방위 및 중심 결정은 특별한 공정을 위한 챔버에서 기판의 적절한 위치를 결정하기 위해 필수적이다. 예컨대, 에칭은 기판 표면의 소정의 부분을 덮기 위한 마스크를 사용하는 것을 포함한다. 기판의 적절한 부분 상에 마스크를 위치시키기 위해, 기판의 방위가 먼저 결정되어야 한다. 블레이드 상에서 적절하게 배향된 기판의 패턴된 표면은 EPI(86)과 같은 컴퓨터 시스템에서 저장될 수 있는 특별한 신호(도 6을 참조하여 전술한 바와 같이)를 제공한다. 따라서, 본 발명은 신호를 확인하기 위해 사용될 수 있다. 기판이 수신기 유닛(58)의 광학 경로(61) 내로 이동될 때, 수신기 유닛(58)은 신호가 올바른지의 여부를 결정한다. 만일 신호가 확인되면, 종래의 방위 임무가 무시될 수 있으며, 이에 의해 수율이 증가된다.

기판 중심 맞춤은 기판의 중심을 결정하기 위해 하나 이상의 센서를 사용한다. 본 발명의 사용은 기판 중심 맞춤을 수행할 수 있으며, 이에 의해 추가적인 센서의 필요성을 제거할 수 있다. 추가로, 본 발명의 구성요소는 처리 시스템의 진공 환경 외측에 위치될 수도 있으며, 이에 의해 종래의 배열과 관련된 탈가스화 문제를 제거할 수 있다. 본 발명을 작동하는 동안, 기판은 블레이드가 후퇴, 연장, 및/또는 회전하는 동안 OSA(송신기 유닛(56) 및 수신기 유닛(58))에 의해 조명되고 주사된다. 따라서, 기판의 직경 및 중심은 EPI(86)에 의해 결정된다. 예컨대, 기판이 신호(54)의 경로 내로 이동될 때, 기판의 리딩 에지는 반사광에 기인하여 검출된다. 기판이 신호(54)를 통과시키면, 수신기 유닛(58)은 신호를 검출하는 것을 중지한다. 신호(54)의 초기 검출과 검출 중지 사이의 시간이 기록된다. 공지된 로봇 속도에서, 기록된 시간은 기판의 직경을 계산하기 위해 사용될 수도 있다. 기판이 보정된 값에 대해 중심 맞춤되지 않은 것으로 확인되면, 오프셋을 보정하도록 로봇(50)의 지정 좌표를 조절한다. 기판 중심을 계산하기 위한 특별한 방법은 본 발명으로 제한되지 않으며, 당업자들은 다른 방법으로 가능함을 인지할 것이다. 예컨대, 다른 실시예에서, 상기한 바와 같은 기판의 리딩 에지 및 후행 에지의 검출은 검출시에 로봇(50)의 암호기값(encoder value)과 관련될 수도 있다. 암호기 값은 이후 수용되어야하는 오프셋을 결정하기 위해 동일한 직경의 기판에 대한 보정된 값과 비교된다.

다른 실시예에서, 기판의 방위 및 중심맞춤은 기판이 냉각 챔버, 탈가스 챔버, 또는 도 5에 도시된 처리 시스템의 다른 챔버와 같은 챔버 내에 위치하는 동안 밝혀질 수 있다. 기판의 중심 맞춤 및 방위는 수신기 유닛(58)의 시계 내에 기판을 위치시키기 위해 동시에 수행될 수 있다. 수신기 유닛(58)은 챔버의 전망 포트 내에 또는 수신기 유닛(58)이 시계 내에서 기판의 실질적인 부분을 포착할 수 있는 다른 위치에 장착될 수도 있다. 이러한 방식에서, 챔버는 기판을 분석하기 위한 영역으로서 작용할 뿐만 아니라 냉각 또는 탈가스화와 같은 처리 공정을 수행하는 역할을 한다. 결과적으로, 분석은 처리 시스템의 수율에 악영향을 미치지 않고 처리될 수 있다. 상기한 실시예에서 라인-조명을 제공하는 것 이외에 송신기 유닛(56)은 기판의 주변에 대해 환형의 조명을 제공하도록 적용된다. 따라서, 송 신기 유닛(56)은 뉴욕 아우번에 소재한 "포스티(Fostee)"로부터 생산되는 광섬유 기초 광링의 형태를 갖는 광링(light-ring)일 수도 있으며, 이는 특히 머신 비전(machine vision) 및 현미경 분야에 적용되도록 구성된다. 일실시예에서, 송신기 유닛(56)은 검사될 기판에 대향하여 챔버의 상단부에 배치된다. 따라서, 수신기 유닛(58)과 마주하는 기판의 측부는 송신기 유닛(56)에 의해 조명될 수도 있다.

작동하는 동안, 기판은 챔버 내의 균일한 백그라운면에 대항하여 위치된다. 송신기 유닛(56)은 이후 기판 표면과 균일한 백그라운드면을 조명한다. 이러한 조명은 수신기 유닛(58)에 의해 포착되는 상을 제공한다. 이러한 상은 이후 처리를 위해 EPI(86)으로 송신된다. EPI(86)에 의한 상분석은 광학 밀도에서 콘트라스트를 식별함으로써 달성된다. 콘트라스트의 변화는 상의 일영역의 광학 밀도와 상의 다른 영역의 광학 밀도를 비교함으로써 식별될 수도 있다. 기판이 균일한 백그라운드면에 대항하여 위치되기 때문에, 수신기 유닛(58)에 의해 수행된 상분석은 기판과 균일한 백그라운드면 사이의 표시된 밀도 콘트라스트를 나타낸다. 따라서, 라인 또는 여러 라인의 픽셀을 따라 콘트라스트를 변화시킴으로써, 기판의 직경 및 형태가 결정될 수 있다. 추가로, 수신기 유닛(58)에 의해 제공된 전체적인 상분석은 방위 노치(notch)의 위치를 나타내는 기판 주변의 지도를 작성할 것이다. 이러한 방식에서, 기판의 중심 및 방위가 동시에 밝혀질 수 있다.

"광학 밀도 콘트라스트"는 변화하는 표면의 조명에 기인하여 EPI(86)에 의해 수신된 상의 콘트라스트의 변화를 의미한다. 상이한 표면(기판과 백그라운드면의 경우)은 스펙트럼 신호에 대해 상기한 바와 같이 조명될 때 상이한 스펙트럼 결과를 발생시킨다. 이러한 스펙트럼 변화는 조명될 기판의 직경을 결정하기 위해 EPI(86)에 의해 분석될 수 있다.

송신기 유닛(56)이 광링인 다른 실시예에서, 송신기 유닛(56)은 기판의 후방측을 조명하도록 위치될 수도 있다. 따라서, 송신기 유닛(56)은 내부 직경이 기판의 직경 보다 약간 작고 외부 직경이 기판의 직경 보다 약간 크도록 구성된다. 결과적으로, 송신기 유닛(56)의 조명 조사는 웨이퍼의 후방측부의 주변부로 제공된다. 기판이 수신기 유닛(58)으로부터 조명하는 조사의 일부분을 차단하는 동안, 기판의 직경 외측의 조사의 일부분은 수신기 유닛(58)으로 볼 수 있으며, 이에 의해 기판 에지에서의 광학 밀도 콘트라스트가 향상된다. 생성된 상은 기판에 의해 점유된 영역에 대응하는 비교적 어두운 영역을 제공한다.

콘트라스트 분석에 있어서, 수신기 유닛(58)은 바람직하게는 다수의 픽셀을 팽창시키는 횡방향 및 수직방향 시계를 갖는 2차원 CCD 픽셀 어레이 카메라이다. 이러한 방식에서, 포착된 상은 기판 직경을 측정하기 위한 다수의 픽셀 로우(row) 및 칼럼(column)을 제공한다.

본 명세서에 기술된 콘트라스트 분석은 공지된 머신 비젼 기술 및 이를 수행하기 위한 시스템을 사용하여 수행될 수 있다. 예컨대, 콘트라스트 분석 기술을 수행할 수 있는 머신 비전 시스템은 메사츄세츠 마티크에 소재한 "코그네스 코포레이션(Cognex Corporation)"으로부터 생산된다. 적절한 머신 비전 시스템의 일예는 "코그네스 엠브이에스 8000 시리즈 시스템(Cognex MVS 8000 series system)"이며, 이는 한세트의 PC 기초 머신 비전 하드웨어 및 소프트웨어 투울을 포함한다. 이러한 시스템에서, 상은 광학 밀도차를 평가하기 위해 픽셀×픽셀 원리에 대해 분석될 수 있다.

따라서, 본 발명은 기판의 선택된 특성에 대한 실시간 정보를 발생시키기 위한 장치 및 방법을 제공한다. 기판 검사는 바람직하게는 공정 이전 및 이후에 수행된다. 본 발명의 바람직한 공정은 도 5를 참조하여 이해될 수도 있다. 기판이 로봇(113)에 의해 전달 챔버(110)로부터 처리 챔버(114) 또는 수리 챔버(116)로 전달될 때, 본 발명은 바람직하게는 상기한 방식으로 기판을 주사하도록 작동한다. 주사의 결과는 이후 기판 형태, 방위, 중심맞춤, 불연속성, 투영 신호, 및 입자 존재에 대한 정보를 발생시킨다. 처리 후에, 처리 챔버 또는 수리 챔버로부터 기판을 후퇴시키는 동안 동일한 특성이 결정될 수도 있다. 추가로, 결정은 처리 결과에 대해 수행될 수도 있다. 예컨대, 기판 주사로부터 반사된 신호는 상기한 방식으로 공정 균일도 및 공정 종료에 대한 정보를 발생시키기 위해 사용될 수도 있다.

따라서, 본 발명은 기판의 특성에 대한 실시간 또는 근실시간 예비 처리 정보 또는 포스트 처리 정보를 제공한다. 정보가 실시간이기 때문에, 기판을 처리하는데 대한 효율적인 비용이 즉시 결정될 수 있다. 추가로, 일군으로부터 선택된 기판들과는 반대로, 각각의 기판이 검사될 수도 있기 때문에, 정보는 기판 및 처리 환경에 대한 최소한의 손상으로 식별된 문제점들을 수정하기 위해 사용된다.

기판을 검사하는데 추가하여, 본 발명은 또한 보정 및 위생을 모니터링하는데 적용된다. 일실시예에서, 본 발명은 검출 장치를 보정하는데 사용될 수도 있 다. 본 발명의 조명 및 검출 광학소자가 균일하지 않기 때문에, 작동은 표준화되어야 한다. 이러한 표준화는 다음과 같은 방식으로 달성될 것이다. OSA(송신기 유닛(56) 및 수신기 유닛(58))가 먼저 설치될 때, 기판은 로봇 블레이드에 대해 상측에 설치될 것이다. 로봇 블레이드는 이후 수신기 유닛(58) 아래로 기판을 이동시킬 것이다. 블레이드가 회전하는 동안, 피크 대 피크 및 자승평균 평방근(RMS) 측정이 검출기(82)의 각각의 요소에 대해 수행된다. 이후, 시스템을 표준화하기 위해 필수적인 보정 인자를 결정하기 위해 각각의 검출기 요소의 평균값들 사이가 비교된다. 연속적으로, 기판이 제거되고, 로봇 블레이드의 고체부(즉, 구멍 및 에지를 제외한)가 이후 유사한 방식으로 주사된다. 피크 대 피크 및 각각의 검출기 요소에 대한 평균이 블레이드 보정 인자를 결정하기 위해 표준화된 보정 인자와 비교된다. 블레이드 표준화 인자를 사용하여, 블레이드는 고유 보정 기준으로서 역할할 수 있다. OSA는 광학소자(62,80)가 적절하게 역할하는지를 결정하기 위해 정상 작동 동안 빈 블레이드를 모니터링할 수 있다. 광학소자(62,80)가 오염되거나, 검출기(82)의 검출기 요소가 열화된다면, 이는 상기한 백그라운드 시험에 의해 검출될 것이다.

추가로, 블레이드(48)의 표면 상에 형성된 오염은 또한 상기한 실시예에 기술된 시험에 의해 검출된다. 블레이드(48) 상의 오염은 기판의 후방측부가 기판을 처리하는 동안 소정의 지점에서 스크래치된 것을 나타낸다. 따라서, 오염이 블레이드 상에서 검출된다면, 시스템은 검사를 위해 정지될 수 있고, 이에 의해 처리 환경에 대한 추가적인 오염이 방지된다.

다른 실시예에서, OSA는 로봇 보정을 용이하게 한다. 전달 챔버 로봇(50)과 같은 처리 시스템 로봇은 적절한 방위 및 정렬을 보장하기 위해 주기적으로 보정을 요구한다. OSA는 처리 시스템 상의 고정된 위치에 장착되기 때문에, OSA는 전달 챔버 로봇 보정에 대한 기준점을 제공할 수 있다. 블레이드 표준 인자가 전술한 바와 같이 결정되면, 블레이드 특성이 로봇 위치 및 비례, 적분, 및 미분값(PID)값을 결정하기 위해 검출될 수 있다. 검출된 위치값과 EPI(86)에 의해 저장된 보정된 위치값 사이의 현저한 차이는 블레이드의 오정렬을 나타낸다. 이러한 오정렬은 저장된 값에 따라 로봇을 "자동 유도(homing)" 시킴으로써 보정될 수 있다.

본 발명은 또한 로봇 거동을 모니터링할 수 있다. 로봇 블레이드가 수신기 유닛(58)의 광학 경로(61)를 통해 회전될 때, 회전의 중심에 가장 인접한 블레이드 에지가 먼저 광학 경로(61) 내로 유입될 것이다. 이러한 에지는 이후 블레이드 속도에 의해 결정된 속도로 연속적으로 각각의 검출기 요소의 시계(field-of-view)로 유입될 것이다. 이는 OSA가 측정/모니터링될 수 있는 설정 시간, 가속, 및 안정성과 같은 특성을 포함하는 로봇의 거동을 독립적으로 모니터링하는 것을 허용한다. 수집된 데이터는 로봇의 PID 인자를 수동 또는 자동적으로 설정하도록 사용될 수 있다.

다른 여러 적용에 대해서 본 명세서에서는 상세하게 기술하지 않는다. 예컨대, 본 발명은 로봇 블레이드 상의 기판의 존재를 검출할 뿐만 아니라 기판이 블레이드가 이동하는 동안 기판을 고정시키기 위해 사용된 블레이드 클램프 내에 존재하는지의 여부를 결정하기 위해 사용될 수도 있다. 당업자들은 본 발명이 다른 분 야에 적용될 수도 있음을 인지할 것이다.

따라서, 본 발명은 전형적인 클러스터 기구에서 상이한 구성요소에 의해 달성된 여러 기능을 용이하게 통합한다. 전달 챔버 등에 양호하게 위치된 하나 이상의 단일 송신기 유닛(56) 및 수신기 유닛(58)은 중심 맞춤, 방위, 입자 검사, 손상 검사, 로봇 거동 모니터링을 포함하는 여러 기능을 수행할 수 있다. 이러한 임무는 처리 플랫포옴의 여러 위치에서 수행되거나 수행되지 않고 여러 지정된 장비를 요구하지만, 본 발명은 고레벨의 시스템 통합을 달성하고 시스템 작동 비용을 절감시킬 수 있는 다중 목적 장치를 제공한다. 상기한 온-더-플라이 방식으로 기판 수사 방법을 수행, 즉 필수적인 기판 전달 공정을 행하는 동안, 시스템 수율에 대한 악영향이 최소화된다.

기판에 대해 수행될 수 있는 어떠한 공정도 EPI(86)에 의해 판독가능한 프로그램 제품에 의해 결정될 수 있다. 바람직하게, 이러한 프로그램 제품은 EPI에 의해 판독가능한 소프트웨어이며, 적어도 기판 위치 정보, 반사율 정보, 투영 정보, 기판 결함 정보, 기판 손상 정보, 평활하고 패턴된 기판에 대한 입자 오염 정보, 로봇 블레이드에 대한 입자 오염 정보, 문자숫자식 기호 정보, 로봇 거동 정보, 로봇과 검출 장치에 대한 보정 정보, 및 이들의 조합을 발생시키기 위한 코드를 포함한다. 이러한 목록은 예에 불과하며 다른 기능이 본 발명에 의해 수행될 수도 있다.

이상은 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 기술되었지만, 본 발명의 범위 및 개념을 벗어나지 않으면서 다른 실시예가 구현될 수 있음을 당업자들은 이해할 것 이다.

상기한 본 발명에 따르면, 작은 입자의 시간 소모성 검사에 대한 필요성을 제거하고 관련된 비용 소모를 절감시킴으로써 시스템의 수율을 최대화시키고 공정 비용을 감소시킬 수 있다.

Claims (44)

1. 비-스테이지 방식(stageless) 기판 검사 장치로서,

   (a) 제 1챔버;

   (b) 상기 제 1챔버와 선택적으로 연통하도록 배치되고, 상기 제 1챔버와 함께 통합식 처리 시스템의 구성 요소를 이루는 하나 이상의 제 2챔버;

   (c) 상기 제 1챔버로 신호를 송신하도록 위치된 광원을 구비하는 송신기 유닛;

   (d) 상기 제 1챔버 내에 배치되고, 상기 하나 이상의 제 2챔버 내에 위치될 수 있고 상기 신호와 교차하도록 위치될 수 있는 기판 지지부재를 구비하는 로봇; 및

   (e) 상기 신호의 산란된 부분을 수신하도록 배치된 신호 검출기를 구비하는 수신기 유닛; 을 포함하는,

   비-스테이지 방식 기판 검사 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 제 1챔버 및 상기 하나 이상의 제 2챔버 중 적어도 하나가 진공 챔버를 포함하는,

   비-스테이지 방식 기판 검사 장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 신호가 상기 기판 지지부재 상에 지지되어서 상기 제 1챔버를 통해 이동하는 기판에 의해 차단되도록 송신되는,

   비-스테이지 방식 기판 검사 장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 광원은 결맞는 광원(coherent light source), 광역 스펙트럼 광원, 및 레이저원을 포함하는 그룹으로부터 선택되는,

   비-스테이지 방식 기판 검사 장치.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 신호 검출기가 전하 결합 소자(CCD) 검출기를 포함하는,

   비-스테이지 방식 기판 검사 장치.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 수신기 유닛에 결합되고 상기 기판의 상태에 관한 정보를 발생시키도록 적용된 하나 이상의 컴퓨터 판독가능한 프로그램을 포함하는 처리 유닛을 더 포함하는,

   비-스테이지 방식 기판 검사 장치.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 기판의 상태에 관한 정보는 기판 위치 정보, 기판 반사율 정보, 투영 정보, 기판 결함 정보, 기판 손상 정보, 상기 기판 지지부재와 상기 기판 지지부재 위에 배치된 기판에 대한 입자 오염 정보, 문자숫자식 기호 정보, 로봇 거동 정보, 로봇과 송신기 유닛과 수신 유닛에 대한 보정 정보, 및 이들의 조합 정보를 포함하는,

   비-스테이지 방식 기판 검사 장치.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 기판 위치 정보는 상기 기판 지지부재에 대한 기판의 방위 및 기판의 중심점을 포함하는,

   비-스테이지 방식 기판 검사 장치.
9. 반도체 처리 시스템으로서,

   (a) 전달 챔버 및 제조부 인터페이스(FI)를 포함하는 그룹으로부터 선택된 챔버;

   (b) 상기 챔버와 선택적으로 연통하도록 배치된 다수의 진공 챔버;

   (c) 비임 형성 광학소자 조립체 및 상기 챔버로 신호를 송신하도록 위치된 광원을 포함하는 송신기 유닛;

   (d) 상기 챔버 내에 배치되고, 상기 다수의 진공 챔버 중 하나 이상의 챔버 내에 위치될 수 있고 상기 신호와 교차하도록 위치될 수 있는 기판 지지부재를 포함하는 로봇; 및

   (e) 상기 신호의 반사된 부분을 수신하도록 위치된 신호 검출기를 포함하는 수신기 유닛을 포함하는 반도체 처리 시스템.
10. 제 9항에 있어서,

    상기 다수의 진공 챔버는 상기 챔버, 하나 이상의 처리 챔버, 및 수리 챔버와 선택적으로 유체연통하는 하나 이상의 로드록을 포함하는,

    반도체 처리 시스템.
11. 제 9항에 있어서,

    상기 비임 형성 광학소자 조립체는 상기 기판 지지부재 상에 위치된 기판의 직경과 실질적으로 동일한 길이를 갖는 스폿 크기를 제공하도록 구성된,

    반도체 처리 시스템.
12. 제 9항에 있어서,

    상기 광원은 결맞는 광원, 광역 스펙트럼 광원, 및 레이저원을 포함하는 그룹으로부터 선택되는,

    반도체 처리 시스템.
13. 제 9항에 있어서,

    상기 신호의 반사된 부분을 수신하고 처리하도록 적어도 신호 검출기에 연결된 처리 유닛을 더 포함하는,

    반도체 처리 시스템.
14. 제 9항에 있어서,

    상기 신호 검출기가 CCD 검출기를 포함하는,

    반도체 처리 시스템.
15. 제 14항에 있어서,

    상기 수신기 유닛은 상기 CCD 검출기 상에 상기 신호의 반사된 부분을 이미지화하도록 구성된 광학 조립체를 더 포함하는,

    반도체 처리 시스템.
16. 제 9항에 있어서,

    상기 수신기 유닛에 접속되고 상기 기판의 상태에 관한 정보를 발생시키도록 적용된 하나 이상의 컴퓨터 판독가능한 프로그램을 포함하는 처리 유닛을 더 포함하는 반도체 처리 시스템.
17. 제 16항에 있어서,

    상기 기판의 상태에 관한 정보는 기판 위치 정보, 기판 반사율 정보, 투영 정보, 기판 결함 정보, 기판 손상 정보, 상기 기판 지지부재와 상기 기판 지지부재 위에 배치된 기판에 대한 입자 오염 정보, 문자숫자식 기호 정보, 로봇 거동 정보, 로봇과 송신기 유닛과 수신 유닛에 대한 보정 정보, 및 이들의 조합정보를 포함하는 반도체 처리 시스템.
18. 제 17항에 있어서,

    상기 기판 위치 정보는 상기 기판 지지부재에 대한 기판의 방위 및 기판의 중심점을 포함하는,

    반도체 처리 시스템.
19. 반도체 처리 시스템으로서,

    (a) 몸체 및 배출가능한 캐비티를 한정하도록 상기 몸체 상에 배치되고 에너지 투과판으로 밀봉된 다수의 개구를 갖는 덮개를 구비하는 전달 챔버;

    (b) 하나 이상의 로드록 챔버와 하나 이상의 처리 챔버를 포함하며 상기 전달 챔버와 선택적으로 연통하도록 배치된 다수의 진공 챔버;

    (c) 비임 형성 광학소자 조립체 및 상기 캐비티 내로 신호를 송신하도록 상기 캐비티 외측에서 상기 에너지 투과판 상에 위치된 광원을 구비하는 송신기 유닛;

    (d) 상기 신호의 적어도 일부분을 수신하도록 상기 캐비티 외측에서 상기 에너지 투과판 상에 위치된 신호 검출기를 구비하는 수신기 유닛; 및

    (e) 상기 전달 챔버 내에 배치되고, 상기 다수의 진공 챔버 중 하나 이상의 챔버 내에 위치될 수 있고 상기 신호와 교차하도록 위치될 수 있는 기판 지지부재를 구비하는 로봇; 을 포함하는,

    반도체 처리 시스템.
20. 제 19항에 있어서,

    상기 비임 형성 광학소자 조립체는 상기 기판 지지부재 상에 위치된 기판의 직경과 실질적으로 동일한 길이를 갖는 스폿 크기를 제공하도록 구성된,

    반도체 처리 시스템.
21. 제 19항에 있어서,

    상기 광원은 결맞는 광원, 광역 스펙트럼 광원, 및 레이저원을 포함하는 그룹으로부터 선택되는,

    반도체 처리 시스템.
22. 제 19항에 있어서,

    상기 신호 검출기는 CCD 검출기를 포함하는,

    반도체 처리 시스템.
23. 제 19항에 있어서,

    상기 신호의 반사된 부분을 수신하고 처리하도록 적어도 신호 검출기에 연결된 처리 유닛을 더 포함하는,

    반도체 처리 시스템.
24. 제 19항에 있어서,

    상기 처리 유닛은 상기 기판의 상태에 관한 정보를 발생시키도록 적용된 하나 이상의 컴퓨터 판독가능한 프로그램을 포함하는,

    반도체 처리 시스템.
25. 제 24항에 있어서,

    상기 기판의 상태에 관한 정보는 기판 위치 정보, 기판 반사율 정보, 투영 정보, 기판 결함 정보, 기판 손상 정보, 상기 기판 지지부재와 상기 기판 지지부재 위에 배치된 기판에 대한 입자 오염 정보, 문자숫자식 기호 정보, 로봇 거동 정보, 로봇과 송신기 유닛과 수신 유닛에 대한 보정 정보, 및 이들의 조합정보를 포함하는,

    반도체 처리 시스템.
26. 제 25항에 있어서,

    상기 기판 위치 정보는 상기 기판 지지부재에 대한 기판의 방위 및 기판의 중심점을 포함하는,

    반도체 처리 시스템.
27. 기판을 검사하는 방법으로서,

    (a) 진공 챔버의 외측 영역으로부터 제 1경로를 따라 하나 이상의 기판 처리 챔버를 구비하는 다중 챔버 반도체 처리 시스템의 진공 챔버 내로 광학 신호를 송신하는 단계; 및

    (b) 제 1위치로부터 상기 진공 챔버 내의 제 2위치로 기판이 배치된 지지부재를 이동시키는 단계; 를 포함하며,

    상기 기판의 적어도 일부분이 상기 제 1경로를 통해 이동되고, 상기 지지부재가 상기 다중 챔버 처리 시스템의 하나 이상의 챔버 내에 위치될 수 있는,

    기판 검사 방법.
28. 제 27항에 있어서,

    (c) 상기 광학 신호의 반사된 부분의 존재를 검출하는 단계; 및

    (d) 상기 기판 상에 형성된 하나 이상의 입자의 존재를 확인하는 단계; 를 더 포함하는,

    기판 검사 방법.
29. 제 27항에 있어서,

    (c) 상기 지지부재 상의 기판의 방위를 검출하는 단계를 더 포함하는,

    기판 검사 방법.
30. 제 27항에 있어서,

    (c) 상기 기판의 제 1에지의 위치를 결정하는 단계;

    (d) 상기 기판의 제 2에지의 위치를 결정하는 단계; 및

    (e) 상기 지지부재에 대한 상기 기판의 위치를 결정하는 단계; 를 더 포함하는,

    기판 검사 방법.
31. 제 27항에 있어서,

    상기 지지부재를 이동시키는 (b) 단계는 상기 기판을 선형으로 작동시키는 단계를 포함하는,

    기판 검사 방법.
32. 제 27항에 있어서,

    상기 지지부재를 이동시키는 (b) 단계는 상기 기판을 회전식으로 작동시키는 단계를 포함하는,

    기판 검사 방법.
33. 제 27항에 있어서,

    (c) 상기 광학 신호의 반사된 부분의 존재를 검출하는 단계; 및

    (d) 기판 위치 정보, 기판 반사율 정보, 투영 정보, 기판 결함 정보, 기판 손상 정보, 상기 기판 지지부재와 상기 기판 지지부재 위에 배치된 기판에 대한 입자 오염 정보, 문자숫자식 기호 정보, 로봇 거동 정보, 로봇과 송신기 유닛과 수신 유닛에 대한 보정 정보, 및 이들의 조합정보를 결정하는 단계; 를 더 포함하는,

    기판 검사 방법.
34. 삭제
35. 삭제
36. 삭제
37. 삭제
38. 광학식 문자 판독 및 입자 검출을 위한 방법으로서,

    (a) 광학 신호를 제 1경로를 따라 하나 이상의 기판 처리 챔버를 포함하는 다중 챔버 반도체 처리 시스템의 진공 챔버 내로 송신하는 단계;

    (b) 기판이 배치된 지지부재를 제 1위치로부터 상기 진공 챔버 내의 제 2위치로 이동시키는 단계로서, 문자숫자식 기호가 새겨진 상기 기판의 적어도 일부분이 상기 제 1경로를 통해 이동되고 상기 지지부재가 상기 다중 챔버 처리 시스템의 하나 이상의 챔버 내에 위치될 수 있는 단계; 및

    (c) 상기 문자숫자식 기호에 의해 반사된 신호의 제 1부분의 존재를 검출하는 단계를 포함하는,

    광학식 문자 판독 및 입자 검출 방법.
39. 제 38항에 있어서,

    (d) 상기 신호의 제 1부분을 상기 문자숫자식 기호를 나타내는 데이터로 변환시키는 단계; 및

    (e) 상기 문자숫자식 기호를 나타내는 데이터와 저장된 데이터를 비교하는 단계; 를 더 포함하는,

    광학식 문자 판독 및 입자 검출 방법.
40. 제 38항에 있어서,

    (d) 상기 기판에 형성된 입자에 의해 반사된 신호의 제 2부분의 존재를 검출하는 단계를 더 포함하는,

    광학식 문자 판독 및 입자 검출 방법.
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