KR20010043705A - A wafer buffer station and a method for a per-wafer transfer between work stations - Google Patents
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Abstract
워크 스테이션간 "웨이퍼당(per-wafer)" 이송을 위한 버퍼 스테이션이 개시된다. 웨이퍼는 제 1 워크 스테이션에서 트랙 로봇에 의해 포드로부터 회수되어 처리된다. 제 1 워크 스테이션에서 처리가 끝나면, 트랙 로봇은 웨이퍼를 포드로 돌려보내는 대신 버퍼 스테이션에 위치시킨다. 제 2 워크 스테이션이 웨이퍼를 수용할 준비가 되어 있으면, 트랙 로봇은 웨이퍼를 버퍼 스테이션으로부터 회수하여 처리를 위해 제 2 워크 스테이션으로 삽입시킨다. 제 2 워크 스테이션에서 처리가 끝나면, 트랙 로봇은 웨이퍼를 제 2 워크 스테이션에 위치하는 포드에 위치시킨다.A buffer station for "per-wafer" transfer between work stations is disclosed. The wafer is retrieved from the pod and processed by the track robot at the first workstation. After processing at the first workstation, the track robot places the wafer in the buffer station instead of returning the wafer to the pod. When the second workstation is ready to receive the wafer, the track robot retrieves the wafer from the buffer station and inserts it into the second workstation for processing. After processing at the second workstation, the track robot places the wafer in a pod located at the second workstation.
Description
반도체 웨이퍼 프로세싱에 있어 차기의 중대한 변화는 200mm 웨이퍼에서 300mm 웨이퍼로의 전환이다. 본 발명은 표준인 200mm 웨이퍼와 차기 세대 300mm 웨이퍼의 양자에 적용되나, 이후의 설명은 보다 복잡한 300mm 웨이퍼 기술과 주로 관련된다.The next major change in semiconductor wafer processing is the transition from 200mm wafers to 300mm wafers. The present invention applies to both standard 200mm wafers and the next generation 300mm wafers, but the following description mainly relates to the more complex 300mm wafer technology.
반도체 웨이퍼는 일반적으로 수많은 스테이션을 포함하고 있는 프로세싱 라인상에서 처리된다. 이런 스테이션중 하나가 전체적으로 도면 부호 10으로 표시되어 도 1에 도시되어 있다. 스테이션(10)은 적당한 플랫폼(도시 안됨)을 갖춘 이송 챔버(11)를 포함하고 있다. 여러개의 프로세스 챔버(12)(본 실시예에선 4개)가 본 실시예에서 여섯개의 면을 가진 이송 챔버(11)의 네 면에 장착되어 있다. 두 개의 로드 록 챔버(13)는 상기 이송 챔버의 다른 두 면에 장착되어 있고 후술될 초소형 클린룸 설비(mini-environment, 팩토리 인터페이스(Factory Interface;FI)로도 불린다)에 연결되어 있다. 개략적으로 도면부호 14로 표시된 로봇은 로드 록 챔버(13)에서 프로세스 챔버(12)로 그리고 프로세스 챔버(12)사이에서 웨이퍼를 이송시키기 위해 작동된다. 이런 스테이션의 견본은 캘리포니아의 산타 클라라에 소재하는 어플라이드 머티어리얼스(Applied Materials)에서 구입할수 있는 센츄라(CenturaTM) 또는 엔두라(EnduraTM)이다.Semiconductor wafers are typically processed on a processing line that includes a large number of stations. One of these stations is shown in FIG. 1 as indicated generally by reference numeral 10. The station 10 includes a transfer chamber 11 with a suitable platform (not shown). Several process chambers 12 (four in this embodiment) are mounted on four sides of the transfer chamber 11 with six sides in this embodiment. Two load lock chambers 13 are mounted on the other two sides of the transfer chamber and are connected to a mini-environment (also called a Factory Interface (FI)) which will be described later. The robot, indicated schematically at 14, is operated to transfer wafers from the load lock chamber 13 to the process chamber 12 and between the process chambers 12. Samples of these stations are Centura TM or Endura TM , available from Applied Materials, Santa Clara, California.
전체적으로 도면부호 15로 표시된 초소형 클린룸 설비(15)는 웨이퍼 스케줄링과 핸들링을 위해 청정 환경으로 기능한다. 초소형 클린룸 설비는 캘리포니아 프리몬트에 소재하는 에시스트 텍크롤로지사(Asyst Technology, Inc.)에서 구할수 있는 SMIF-300 웨이퍼 취급 시스템(SMIF-300 Wafer Management SystemTM)이다. 초소형 클린룸 설비는 인클로저(16)와 여러개(실시예에선 4개)의 웨이퍼 포드 로더(wafer pod loader;21,22,23,24)를 포함한다. 인클로저(16)는 포드로부터 로드 록 챔버(13)로 웨이퍼를 이송하는 트랙 로봇(19)를 수용한다. 적절한 트랙로봇은 캘리포니아 소재 써니베일(Sunnyvale)의 이큐프 텍크롤로지(Equipe Technologies of Sunny vale)에서 구할수 있다. 트랙 로봇(19)은 또한 웨이퍼를 웨이퍼 얼라이너(18)로부터 또는 웨이퍼 얼라이너(18)로 이송하기 위해 사용된다.The micro clean room facility 15, indicated generally at 15, functions as a clean environment for wafer scheduling and handling. The ultra clean room facility is the SMIF-300 Wafer Management System ™ , available from Asyst Technology, Inc. of Fremont, California. The micro clean room installation includes an enclosure 16 and several (4 in the embodiment) wafer pod loaders 21, 22, 23 and 24. Enclosure 16 houses track robot 19 for transferring wafers from pods to load lock chamber 13. Appropriate track robots are available from Equipe Technologies of Sunny vale, Sunnyvale, California. The track robot 19 is also used to transfer the wafer from or to the wafer aligner 18.
워크 스테이션은 다양하게 구성될수 있으며, 이를테면 버퍼 챔버, 예비세정(pre-clean)및 냉각(cooling-down)챔버, 그리고 전처리 및 후처리 챔버 등과 같은 다른 구성요소들을 포함할 수 있다. 그러나, 본 발명은 한 워크 스테이션에서 그 다음 워크 스테이션으로 초소형 클린룸 설비를 거치는 웨이퍼의 이송과 관련되어있기 때문에, 본 발명은 워크 스테이션의 정구조및 작동과는 관련이 없다.The workstation may be configured in a variety of ways, including other components such as buffer chambers, pre-clean and cooling-down chambers, and pretreatment and posttreatment chambers. However, because the present invention relates to the transfer of wafers from one workstation to the next, through a micro cleanroom facility, the invention is not related to the structure and operation of the workstation.
현 기술수준에서, 웨이퍼는 포드(또는 카세트)에 의해 각 워크 스테이션으로 이송되며, 트랙 로봇(19)과 로봇(14)에 의해 포드로 부터 연속적으로 점유하는 워크 스테이션의 여러 위치로 이송되며, 스테이션에서 이루어지는 처리 단계가 끝나면, 웨이퍼는 포드로 돌려지고, 포드는 다음 스테이션으로 이동되며, 포드와 포드에 의해 이송된 웨이퍼는 다음 스테이션에서도 동일한 방식으로 다루어진다. 이런한 이송 방법은 다양한 이송동작이 필요하기 때문에 수율이 저하되는 경향이 있다. 또한, 수율은 인접한 스테이션간의 동시성이 불완전함으로 인해 좋지 않는 영향을 받을 수가 있다. 두 개의 인접한 스테이션 A와 B를 생각할때, 스테이션 B는 스테이션 A가 적어도 한 포드에서 모든 웨이퍼의 프로세싱을 완료하고 포드가 스테이션 B로 이동되고 나서야 비로서 웨이퍼를 수용한다. 비록 스테이션 B가 스테이션 A에서 처럼 정확하게 동일한 속도로 작동될지라도, 모든 포드의 웨이퍼를 프로세스하기 위해 필요한 시간만큼 유휴상태가 존재하게 된다. 만일 스테이션 A가 어떤 이유에서 지연되면, 유휴시간은 상당히 늘어날 것이다. 현재로서는 프로세싱 라인을 통한 웨이퍼의 흐름을 제어하여 유휴시간을 없애거나, 적어도 최소화하는 방법은 없다.In the state of the art, wafers are transported to each workstation by pods (or cassettes) and transported by track robots 19 and 14 to various locations in the workstation that are continuously occupied by the pods. At the end of the processing step, the wafer is returned to the pod, the pod is moved to the next station, and the pod and the wafer transported by the pod are handled in the same way at the next station. Such a transfer method tends to lower yield because various transfer operations are required. In addition, yield may be adversely affected by incomplete concurrency between adjacent stations. Considering two adjacent stations A and B, station B accepts the wafer only after station A has completed processing all the wafers in at least one pod and the pod has been moved to station B. Although station B operates at exactly the same speed as in station A, it will remain idle for as long as needed to process all the pod's wafers. If station A is delayed for some reason, the idle time will increase considerably. There is currently no way to control the flow of wafers through the processing line to eliminate or at least minimize idle time.
게다가, 스테이션간에서 포드를 이동시킴으로써, 웨이퍼상의 결함수가 증가될 수 있다. 설계 규칙의 축소로 인해 이런 문제점이 더욱더 중요하게 되었으며, 그로 인해 심지어 아주 작은 결함 입자(minute particle killer defects)를 발생시킬 수 있다.In addition, by moving the pods between stations, the number of defects on the wafer can be increased. The reduction of design rules has made this problem even more important, which can result in even minute particle killer defects.
본 발명은 집적 회로의 조립과 평판 표시 장치(flat panel display)에 사용되는 반도체 웨이퍼 생산의 수율을 개선하며 유휴시간을 감소 또는 최소화하기 위한 방법과 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 생산 라인의 일련의 스테이션간에 웨이퍼 이송속도를 개선하고 최적화하기 위한 방법과 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for improving the yield of semiconductor wafer production for use in assembling integrated circuits and flat panel displays and for reducing or minimizing idle time. In particular, the present invention relates to a method and apparatus for improving and optimizing wafer transfer speed between a series of stations in a production line.
도 1은 종래구조에 따른 워크 스테이션의 평면도;1 is a plan view of a workstation according to the prior art;
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 인접한 워크 스테이션간의 각 웨이퍼 이송의 평면도;2 is a plan view of each wafer transfer between adjacent workstations according to the first embodiment of the present invention;
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 평면도;3 is a plan view according to a second embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 평면도;4 is a plan view according to a third embodiment of the present invention;
도 5는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 평면도;5 is a plan view according to a fourth embodiment of the present invention;
도 6은 도 5에서 도시된 실시예에서 버퍼 스테이션의 절단면도이다.6 is a cutaway view of the buffer station in the embodiment shown in FIG.
본 발명의 목적은 상기 유휴시간을 없애거나, 적어도 최소화시키기 위해, 인접한 워크 스테이션간과 프로세싱 라인을 따르는 웨이퍼의 이송을 개선하는 것이다.It is an object of the present invention to improve the transfer of wafers between adjacent workstations and along processing lines to eliminate or at least minimize the idle time.
본 발명의 다른 목적은 프로세스 라인을 따르는 웨이퍼의 흐름을 항상 최적의 속도로 유지하기 위한 제어 수단을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide control means for maintaining the flow of wafers along the process line at an optimum speed at all times.
본 발명의 추가적인 목적은 전술한 목적들을 달성하기 위한 방법과 장치 수단을 제공하는 것이다.It is a further object of the present invention to provide a method and apparatus means for achieving the above objects.
본 발명의 다른 추가적인 목적은 프로세스 라인상에서 어떤 오작동도 초기에 발견하기 위한 수단을 제공하는 것이다.Another additional object of the present invention is to provide a means for early detection of any malfunctions on the process line.
발명의 또 다른 목적과 장점은 이하의 설명에 의해 분명해질 것이다.Further objects and advantages of the invention will be apparent from the following description.
본 발명은, 이하 "선행" 스테이션 즉 A 스테이션 및 "후행" 스테이션 즉 B 스테이션으로 불리는 두 인접한 워크 스테이션간에 웨이퍼의 이송 방법을 제공한다. 이 방법은, 웨이퍼가 선행 워크 스테이션에서 처리된 후 종래 기술에서 처럼 선행 워크 스테이션의 포드로 되돌리고 그리고 후행 워크 스테이션의 포드로 이송하는 대신, 웨이퍼의 전부 또는 일부를 개별적으로 버퍼 스테이션으로 이송하고 이로부터 후행 워크 스테이션으로 이송시키는 단계를 포함한다. 따라서 본 발명은 종래의 "포드당"(per-pod) 프로세싱 라인이 아닌 "웨이퍼당"(per-wafer) 프로세싱 라인을 제공한다. 버퍼 스테이션으로 그리고 버퍼 스테이션으로 부터의 웨이퍼의 이송은 초소형 클린룸 설비의 트랙 로봇에 의해 이루어지는 것이 바람직하다. 버퍼 스테이션은, 조작가능한 기능을 갖추지 않은 간단한 단계일수도 있지만, 검사장치 또는 계측장치를 포함하는 것이 바람직하다.The present invention provides a method of transferring wafers between two adjacent work stations, hereinafter referred to as " lead "station, namely A station and " following " station, B station. This method transfers all or part of the wafer to and from the buffer station individually, instead of returning the wafer to the pod of the preceding workstation and then to the pod of the trailing workstation, as in the prior art, after the wafer has been processed at the preceding workstation Transferring to a trailing workstation. Thus, the present invention provides a "per-wafer" processing line rather than a conventional "per-pod" processing line. The transfer of wafers to and from the buffer station is preferably done by a track robot in a micro clean room installation. The buffer station may be a simple step without any operable function, but preferably includes an inspection device or a measuring device.
도 2는 두 인접한 워크 스테이션(30,40)을 포함하고 있는, 본 발명의 제 1 실시예를 간략하게 도시하고 있다. 워크 스테이션은 도면상에서 파선으로 도시되어 있다. 두 워크 스테이션의 초소형 클린룸 설비는 도면부호 31과 41로 각각 도시되어 있다. 로드 록 챔버는 도면부호 32와 42로 각각 도시되어 있고, 포드 로더는 도면부호 33 내지 36및 43 내지 46으로 도시되어 있으며, 웨이퍼 얼라이너는 도면부호 37'과 47'로 도시되어 있다. 상술한 것처럼, 종래 기술에서는, 스테이션 30과 40간의 웨이퍼 이송은 포드를 이동시킴으로써만 실행되었다. 그러므로, 특정한 포드의 모든 웨이퍼에 대한 처리는 포드가 다음 스테이션으로 이동되기 전에 완료되어야만 했다.2 shows a simplified illustration of a first embodiment of the invention, comprising two adjacent workstations 30,40. The workstation is shown in broken lines on the drawing. The micro cleanroom installations of the two workstations are shown at 31 and 41 respectively. Load lock chambers are shown at 32 and 42 respectively, pod loaders are shown at 33-36 and 43-46, and wafer aligners are shown at 37 'and 47'. As mentioned above, in the prior art, wafer transfer between stations 30 and 40 was performed only by moving the pod. Therefore, processing for all wafers of a particular pod had to be completed before the pod was moved to the next station.
본 발명에 따르면, 단일 웨이퍼 이송이 가능하여 웨이퍼당 처리가 달성된다. 구체적으로, 도 2의 제 1 실시예에 따라, 워크 스테이션(30,40)의 두 초소형 클린룸 설비(31,41)간에 버퍼 스테이션이 위치하게 된다. 후술되겠지만, 버퍼 스테이션은 간단한 지지 구조체로서 구현되거나, 초소형 클린룸 설비의 부분이 되거나, 또는 검사장치 및/또는 계측장치를 포함할 수 있다.According to the present invention, a single wafer transfer is possible so that processing per wafer is achieved. Specifically, according to the first embodiment of FIG. 2, a buffer station is located between two micro clean room installations 31, 41 of the work stations 30, 40. As will be described below, the buffer station may be embodied as a simple support structure, may be part of a micro clean room installation, or may include an inspection device and / or a metering device.
도 2에서, 버퍼 스테이션(50)은 특허 출원을 위한 대리인 도켓 번호 제 2417호에 개시된 검사장치(51)를 포함한다. 검사장치(51)는 웨이퍼(54)가 장착된 회전식 턴테이블(53)을 작동시키는 도시되지 않은 기계구조(52)를 포함하는 것으로 개략적으로 도시되어 있다. 상기 웨이퍼는 턴테이블(53)에 의해 회전하며, 본 발명이 관련되어 있는 한도에서 임의의 적당한 종류의, 도시되지 않은 스캐닝 수단에 의해 스캔된다. 특히, 스캐닝은 레이저 광선에 의해 실행될수 있고, 웨이퍼는 스캐닝에 대한 픽셀의 반응에 따라, 의심되는 픽셀의 포함여부로서 분류되며, 상기 반응은 수많은 방향으로 각 픽셀에 의해 흩어지는 빛의 강도에 의해 밝혀진다. 검사장치(51)는 대리인 도켓 번호 제 2417호에 상기 공동 출원에 서술된 하나 또는 그 이상의 광학헤드를 포함한다. 게다가, r-세타(r-theta)스캐닝 대신 웨이퍼의 X-Y스캐닝을 달성하기 위해, 턴테이블(53)대신 종래의 X-Y스캐닝이 이용될수 있다. 그 대신, 웨이퍼가 정지 상태로 유지되고, 상기 광학헤드가 웨이퍼상 위에서 스캔될 수도 있다.In Fig. 2, the buffer station 50 comprises the inspection device 51 disclosed in the agent docking number 2417 for the patent application. The inspection device 51 is schematically shown as including a mechanical structure 52, not shown, to operate the rotary turntable 53 on which the wafer 54 is mounted. The wafer is rotated by turntable 53 and scanned by any suitable kind of scanning means, not shown, to the extent that the present invention is concerned. In particular, scanning can be performed by laser beams, and the wafer is classified as including the suspected pixel, depending on the pixel's response to scanning, which is caused by the intensity of light scattered by each pixel in numerous directions. Turns out. The inspection device 51 comprises one or more optical heads described in the co-application in Agent Dock No. 2417. In addition, conventional X-Y scanning may be used instead of turntable 53 to achieve X-Y scanning of the wafer instead of r-theta scanning. Instead, the wafer remains stationary and the optical head may be scanned over the wafer.
특허출원을 위한 대리인 도켓 번호 제 2417호에는 웨이퍼 검사 제어장치가 개시되어 있는데, 이는 웨이퍼의 의심되는 결함을 발견하고, 이들 결함중 어느 것이 프로세싱 라인의 오작동을 의미하는지 발견하며, 수리나 유지를 목적으로 생산 라인으로부터 챔버를 분리한다. 상기 출원에 개시된 발명에 따라 웨이퍼는, 웨이퍼를 그 중심에 대해 회전시키는 장치에 장착하고, 어떤 적절한 수단, 예를 들면 레이져 광선에 의해 그 표면을 스캐닝하고, 그리고 스캐닝에 대한 웨이퍼 표면의 각 픽셀의 반응을 구함으로써 개별적으로 검사 및 제어되고, 이 반응에 따라 승인된 웨이퍼 또는 의심되는 웨이퍼로 분류된다. 바람직하게는, 본 발명의 실시예에 따라, 상기 특허 출원에 서술된 것처럼 웨이퍼 검사장치 또는 제어장치는 워크 스테이션(30,40)간에 위치하여, 버퍼 대기 스테이션(50)을 점유 및 구성한다. 그러므로 본 실시예에서, 워크 스테이션간 각 웨이퍼의 이송은, 워크 스테이션(30)에서의 프로세싱 단계를 거쳐 초소형 클린룸 설비(31)로 복귀되는 각 웨이퍼를 웨이퍼 제어 장치(51)로 이송하고, 이 곳에서 검사와 제어을 달성함으로써 실행된다. 그리고 승인된 웨이퍼는 후행 워크 스테이션(40)으로 이송된다. 의심되는 웨이퍼는, 도면상에 도시되지 않았으나 다른 작동을 실행하거나 의심되는 웨이퍼를 제어하는 다른 장치에 의해 프로세싱 라인으로부터 제거된다. 각 웨이퍼는 로봇(36,43)에 의해 이송되거나, 또는 선택적으로 제공된 전용 로봇(55)에 의해 도움을 받아 이송되는 것이 바람직하다.A patent application for agent wafer number 2417 discloses a wafer inspection control device that detects suspected defects in the wafer, which indicates a malfunction in the processing line, and is intended for repair or maintenance purposes. Separates the chamber from the production line. According to the invention disclosed in this application, a wafer is mounted in an apparatus that rotates the wafer about its center and scans the surface by any suitable means, for example laser beams, and the scanning of each pixel of the wafer surface for scanning. By obtaining the response, it is individually inspected and controlled and classified according to the response as an approved wafer or a suspected wafer. Preferably, in accordance with an embodiment of the present invention, a wafer inspection device or control device is located between workstations 30 and 40, as described in the patent application, to occupy and configure the buffer waiting station 50. Therefore, in this embodiment, the transfer of each wafer between workstations transfers each wafer returned to the micro clean room facility 31 through the processing step at the workstation 30 to the wafer control device 51, and Is performed by achieving inspection and control in place. The approved wafer is then transferred to the trailing workstation 40. The suspected wafer is removed from the processing line by other devices not shown in the figures but performing other operations or controlling the suspected wafer. Each wafer is preferably transported by robots 36,43, or with the aid of a dedicated robot 55 optionally provided.
개별적으로 이송되는 웨이퍼의 양은 웨이퍼의 총 수율를 최대화하기 위해, 즉 유휴시간을 제거하거나 최소화하기 위해 FAB 제어장치에 의해 제어된다. 각 웨이퍼 이송에 대해 프로그램화된 제어 장치는 후술되는 사항들로 부터 이해될 것이다. 이상적으로는, 만일 연속된 두 스테이션(A,B)이 동일한 생산속도로 작동되고, 두 스테이션간에 삽입된 검사장치에 의해 스테이션(A)로 부터 더 이상의 웨이퍼 결함이 발견되지 않는다면, 스테이션(A)으로부터 스테이션(B)으로의 웨이퍼 이송은 전적으로 검사장치를 거쳐 그리고 각 웨이퍼의 핸들링에 의해 전적으로 실행되고, 웨이퍼 포드는 로딩 스테이션(A)과 언로딩 스테이션(B), 또는 만일 둘 이상의 연속적인 스테이션이 연결되어 있다면, 첫번째 로딩 스테이션과 마지막 언로딩 스테이션에서만 사용된다.The amount of wafers transferred individually is controlled by the FAB controller to maximize the total yield of the wafers, i.e. to eliminate or minimize idle time. The control device programmed for each wafer transfer will be understood from the following discussion. Ideally, if two consecutive stations A and B are operated at the same production speed and no further wafer defects are found from station A by an inspection device inserted between the two stations, station A Wafer transfer from the station to station B is carried out entirely through the inspection apparatus and by the handling of each wafer, and the wafer pod is loaded with a loading station A and an unloading station B, or two or more consecutive stations If connected, only the first and last unloading stations are used.
하지만, 이런 이상적인 상황은 자주 일어나지 않는다. 무엇보다도, 각 프로세스 단계는 그 자체의 지속성을 지니고 있으며 이것만으로도 다른 워크 스테이션과의 완벽한 동시성에 장애를 일으킬 수 있다. 게다가, 워크 스테이션에서의 생산속도는 다양한 프로세스 단계에 요구되지는 시간에 의해서 뿐만아니라 스테이션에서 로봇이 웨이퍼를 이송시키기 위한 동작에 의해서도 결정된다. 스테이션(A)에서 포드로 되돌아오는 웨이퍼 수를 감소시킴으로써, 스테이션(A)의 전체 수율은 증가되고; 특정시간에서 만일 스테이션(B)의 작업속도가 높고, 스테이션(A)이 포드를 채우고 포드가 이동되기 위해 대기해야 하는 경우 유휴시간이 있을 것이며, 본 발명에 따라, 웨이퍼를 개별적으로 이동하는 방법을 통해 작동을 유지시킬수 있다.However, this ideal situation does not happen often. Best of all, each process step has its own persistence, which alone can impede complete concurrency with other workstations. In addition, the production speed at the workstation is determined not only by the time required for the various process steps, but also by the operation of the robot to transport the wafer at the station. By reducing the number of wafers returning from the station A to the pod, the overall yield of the station A is increased; At a certain time there will be an idle time if the working speed of station B is high and station A has to fill the pod and wait for the pod to move, and according to the invention, Can be maintained.
인접한 스테이션간에서 웨이퍼를 개별적으로 웨이퍼 이송함에 따라, 본 실시예에서 주어지는 바와 같이, 스테이션 사이에서 이송되는 동안 웨이퍼가 검사되고 제어되는 다른 장점이 있다. 모든 웨이퍼가 제어되지도 않으며, 제어될 필요가 있는것도 아니다. 제어란 그 특성상 통계적인 것이다. 하지만, 통계적 제어는 이런 경우 워크 스테이션상에서 심각한 오작동을 인지하기에 충분하다. 만일 심각한 오작동이 발견되어지지 않는다면, 결함이 있는 웨이퍼는 지속적으로 라인에 공급될 것이고 프로세싱 단계가 완료된후 발견될 수도 있는데, 이것은 상당한 시간과 재료의 낭비를 의미한다. 하여튼, 결함이 있는 웨이퍼가 생산 라인의 마지막 단계까지 가고 나서야, 초기의 워크 스테이션에서 일어났을 수도 있는 결함을 발견하는 것은 생산 시간과 작동의 낭비이다.As the wafers are transferred individually between adjacent stations, there is another advantage that the wafers are inspected and controlled during transfer between stations, as given in this embodiment. Not all wafers are controlled or need to be controlled. Control is statistical in nature. However, statistical control is sufficient to recognize serious malfunctions on workstations in this case. If no serious malfunctions are found, the defective wafer will be continuously supplied to the line and may be found after the processing step is completed, which means a significant waste of time and material. At any rate, it is a waste of production time and operation to find a defect that may have occurred at an early workstation only after the defective wafer has reached the end of the production line.
반도체 웨이퍼 생산 라인에서 일어나는 많은 현상들이 완벽한 작동에 대한 편차의 원인이 되고 웨이퍼의 정상적인 흐름을 방해하는 원인이 된다. 두 가지 웨이퍼 이송 방식 즉 포드에 의한 이송과 개별적인 이송을 제공함으로써 작업의 융통성을 부여할 수 있어 생산성을 높인다. 웨이퍼 이송의 전체적 제어는 다음과 같은 적절한 자료 입력을 수용해야 한다: a) 각 워크 스테이션에서의 프로그램화된 프로세스 시간, b) 각 스테이션안에서 이송에 요구되는 시간, c) 포드의 언로딩과 로딩에 요구되는 시간, d) 각 스테이션에서 웨이퍼의 통계적인 불합격 비율, e) 발견 및/또는 미리 파악된 워크 스테이션의 오작동. 상기 자료를 바탕으로 프로그램을 만들어, 개별적으로 이송되는 프로세싱된 웨이퍼의 비율과 개별적으로 제어되어 이송된 웨이퍼의 비율을 결정하고, 이 비율을 변화시키는 입력된 자료의 임의의 변화에 반응하여, 프로세스 라인을 통한 웨이퍼의 흐름을 최적화한다.Many phenomena that occur in semiconductor wafer production lines cause deviations from perfect operation and interfere with the normal flow of the wafer. Providing flexibility in the work by providing two wafer transfer methods, pod transfer and individual transfer, increase productivity. The overall control of wafer transfer must accommodate appropriate data inputs, such as: a) programmed process time at each workstation, b) time required for transfer within each station, c) unloading and loading of pods. Time required, d) statistical failure rate of the wafer at each station, e) discovery and / or malfunction of the known workstation. Based on the data, a program is created to determine the proportion of processed wafers that are transferred individually and the proportion of wafers that are individually controlled and transferred, in response to any change in the input data that changes the ratio. Optimize the flow of wafers through
작동시, 웨이퍼의 프로세스 단계가 스테이션(30)에서 완료되면, 트랙 로봇(36)은 웨이퍼를 버퍼 스테이션(50)으로 이송시킨다. 검사장치(51)와 스테이션(30,40)의 각각의 수율에 따라, 모든 웨이퍼가 검사되거나, 표본 검사 플랜이 실행될 수 있다. 만일 웨이퍼가 검사되어야 한다면, 검사장치(51)는 웨이퍼를 검사하고, 검사가 완료되면, 트랙로봇(43)의 제어기에게 웨이퍼가 스테이션(40)으로 이송될 준비가 됐음을 알린다. 스테이션(40)이 웨이퍼를 수용할 준비가 되어 있으면, 트랙 로봇(43)은 웨이퍼를 버퍼 스테이션(50)으로부터 회수하여 로드 록 챔버(42)중 하나로 삽입한다.In operation, the track robot 36 transfers the wafer to the buffer station 50 when the process step of the wafer is completed at the station 30. Depending on the respective yields of the inspection device 51 and the stations 30, 40, all wafers may be inspected or a specimen inspection plan may be executed. If the wafer is to be inspected, the inspection apparatus 51 inspects the wafer and, when the inspection is completed, informs the controller of the track robot 43 that the wafer is ready to be transferred to the station 40. When the station 40 is ready to receive the wafer, the track robot 43 retrieves the wafer from the buffer station 50 and inserts it into one of the load lock chambers 42.
워크 스테이션(30,40)의 수율에 따라, 검사장치는 양 스테이션에서 동시에 사용될 수 있다. 예로, 워크 스테이션(30)은 웨이퍼 처리를 완료하면, 이 웨이퍼를 트랙 로봇(36)에 의해 검사 스테이션(51)로 이송시킨다. 웨이퍼가 결함이 없다면 트랙 로봇(43)에 의해 워크 스테이션(40)으로 이송된다. 워크 스테이션(40)은, 웨이퍼 처리를 완료하면 웨이퍼를 재검사하기 위해 검사 스테이션(51)으로 되돌려 보낸다. 하지만, 이런 처리에는 검사 스테이션(51)을 한 번에 하나씩 이용하기 위해 트랙 로봇(36,43)의 작동을 동기화 하기위한 FAB 제어기가 필요하다.Depending on the yield of workstations 30 and 40, the inspection apparatus can be used simultaneously at both stations. For example, when the work station 30 completes the wafer processing, the wafer 30 transfers the wafer to the inspection station 51 by the track robot 36. If the wafer is free of defects, it is transferred to the work station 40 by the track robot 43. The work station 40 returns to the inspection station 51 to retest the wafer when the wafer processing is completed. However, this process requires a FAB controller to synchronize the operation of the track robots 36 and 43 to use the inspection stations 51 one at a time.
도 2는 또한 선택적으로 전용되는 로봇(55)를 도시한다(파선). 이 로봇은 웨이퍼를 스테이션(30)의 초소형 클린룸 설비(31)로부터 스테이션(40)의 초소형 클린룸 설비로 이동시키거나, 또는 검사장치(51)로부터 결함의 소지가 있는 웨이퍼를 제거하는데 이용된다. 즉, 이 경우 웨이퍼의 검사는 잠재적으로 결함이 있는 상황을 알려주며, 웨이퍼는 추가적인 검사 장치(도시 안됨)로 이동되어야 하며, 로봇(55)은 결함이 있는 웨이퍼를 더 이상 처리되지 않도록 조립 라인으로부터 제거한다.2 also shows a robot 55 that is optionally dedicated (dashed line). This robot is used to move the wafer from the micro clean room equipment 31 of the station 30 to the micro clean room equipment of the station 40 or to remove the defective wafer from the inspection apparatus 51. . In other words, the inspection of the wafer in this case indicates a potentially defective situation, the wafer must be moved to an additional inspection device (not shown), and the robot 55 removes the defective wafer from the assembly line so that it can no longer be processed. do.
도 3에 도시된 본 발명의 제 2 실시예에 따르면, 버퍼 스테이션(50)은 작동기능을 가지고 있지 않으며, 단지 웨이퍼의 대기 스테이션으로서 제공된다. 따라서 버퍼 스테이션(50)은 웨이퍼를 지지하는 진공척 또는 정전척(58)을 지지하는 테이블(56)을 포함한다. 작동시, 트랙 로봇(36)은 척(58)상에 웨이퍼를 위치시키고, 트랙 로봇(43)은 척(58)로부터 웨이퍼를 회수하다.According to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 3, the buffer station 50 does not have an operation function, but merely serves as a standby station of the wafer. The buffer station 50 thus comprises a table 56 supporting the vacuum chuck or electrostatic chuck 58 supporting the wafer. In operation, the track robot 36 positions the wafer on the chuck 58, and the track robot 43 retrieves the wafer from the chuck 58.
도 4에 도시된 제 3 실시예에 따르면, 버퍼 스테이션이 제거된다. 대신, 상기 로봇(36,43)는 웨이퍼가 이동될 필요가 있을시 서로간 인계(handoff)작업을 실행한다. 하지만, 본 실시예는 스테이션(30,40)의 수율 및 로봇(36,43)에 대한 정교한 튜닝이 필요하다. 더욱 바람직한 실시예는 도 5에 도시되어 있으며, 여기서 버퍼 스테이션(50')의 일부는 스테이션(30)내로, 일부는 스테이션(40)의 안으로 삽입되며, 이송 중의 웨이퍼를 지지하기 위한 척(58')를 포함한다. 게다가, 도 6에서 도시하고 있듯이, 버퍼 스테이션(50')은 여러개의 웨이퍼를 홀드하기 위한 여러개의 척(58')을 포함한다. 상기 실시예는 초소형 클린룸 설비가 차지하고 있는 수직적 공간이 넓지 않기 때문에 쉽게 구현될 수 있다.According to the third embodiment shown in FIG. 4, the buffer station is removed. Instead, the robots 36 and 43 perform handoff work with each other when the wafer needs to be moved. However, this embodiment requires the yield of the stations 30, 40 and the fine tuning of the robots 36,43. A more preferred embodiment is shown in FIG. 5, where a portion of the buffer station 50 ′ is inserted into the station 30, a portion is inserted into the station 40, and a chuck 58 ′ for supporting the wafer during transfer. ). In addition, as shown in FIG. 6, the buffer station 50 'includes several chucks 58' for holding several wafers. The above embodiment can be easily implemented because the vertical space occupied by the micro clean room equipment is not large.
특히, 도 6은 벽이 제거된 상기 두 초소형 클린룸 설비(31,41)의 일부분을 도시하고 있다. 트랙 로봇(36)은 암(arm)이 수직으로 회수되어 도시되어 있는 반면, 트랙 로봇(43)은 암(arm)이 일부 수직으로 상승되어 나타나 있다. 이런한 수직 이동은 이큐프 텍크롤로지(Equipe Technologies)에서 구할 수 있는 것과 같은 트랙 로봇의 표준이다. 도 6의 특정 실시예에서, 핀 하나 위에 다른 핀을 쌓는 식으로 배열된 세 개의 핀척(58')이 도시되어 있다. 웨이퍼(59)는 척의 중간부에 위치되어 도시되고 있다. 상기 배열을 이용하여, 트랙 로봇(36)은 자신의 속도대로 척위에 웨이퍼를 위치시키며, 트랙 로봇(43)은 자신의 속도대로 웨이퍼를 회수한다.In particular, FIG. 6 shows a portion of the two micro clean room installations 31, 41 with walls removed. The track robot 36 is shown with the arm retracted vertically, while the track robot 43 is shown with the arm raised vertically. This vertical movement is the standard for track robots such as those available from Equipe Technologies. In the particular embodiment of FIG. 6, three pin chucks 58 ′ are shown arranged in such a way as to stack other pins over one pin. Wafer 59 is shown positioned in the middle of the chuck. Using this arrangement, the track robot 36 positions the wafer on the chuck at its own speed, and the track robot 43 retrieves the wafer at its own speed.
도 6의 배열은 도 2의 검사 스테이션(51)과 함께 사용될 수 있다. 이런 배열은 상술된 처리 이후 웨이퍼를 검사하기 위해 양 워크 스테이션(30,40)이 상기 검사 스테이션(51)을 이용할시 효과적으로 사용될 수 있다. 따라서 양 스테이션으로부터 웨이퍼 검사를 동기화하기 위해 핀척(58')이 사용될 수 있다. 이와 달리, 포드 로더(33 내지 36, 43 내지 46)중 어느 하나에 연결된 하나 또는 그 이상의 웨이퍼 포드가, 검사 스테이션(51)을 향해 대기 하고 있는 포드에 대해 행렬에서 "버퍼" 포드로서 사용될 수 있다.The arrangement of FIG. 6 may be used with the inspection station 51 of FIG. 2. This arrangement can be effectively used when both workstations 30 and 40 use the inspection station 51 to inspect the wafer after the processing described above. Thus pinch 58 'can be used to synchronize wafer inspection from both stations. Alternatively, one or more wafer pods connected to any of the pod loaders 33-36, 43-46 can be used as "buffer" pods in a matrix for pods waiting towards the inspection station 51. .
본 발명의 몇몇 실시예가 첨부된 도면에 의해 설명되었는데, 청구항의 범위를 넘어서거나 발명의 사상을 벗어남 없이 본 발명이 다양한 개조, 변형 그리고 수정이 실행될 수 있다는 것은 명백한 사실이다.While some embodiments of the invention have been described with the accompanying drawings, it is evident that the invention can be variously modified, modified and modified without departing from the scope of the claims or departing from the spirit of the invention.
Claims (7)
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