KR20110009136A - 일련의 웨이퍼 이동을 통하여 획득된 보상 값을 이용한 웨이퍼의 동적 정렬 - Google Patents

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Abstract

제어된 일련의 웨이퍼 이동을 이용하여 반도체 제조 장비에서 웨이퍼 위치결정 반복도(wafer placement repeatability)를 최적화하는 방법 및 시스템이 제공된다. 일 실시 형태에서, 예비 스테이션 교정이 수행되어, 반도체 제조시에 이용되는 진공 이송 모듈의 패싯에 인터페이싱된 각각의 스테이션에 대한 로봇 위치를 교시한다. 이 방법은 또한 상기 시스템을 교정하여, 웨이퍼가 위치될 스테이션, 각각의 패싯에서의 센서 위치, 및 로봇 아암의 연장 및 수축 동작을 수행하는 것에 기인한 오프셋을 고려한 보상 파라미터를 획득한다. 상기 로봇이 2개의 아암을 포함하는 다른 실시 형태에서, 상기 방법은 상기 시스템을 교정하여, 한쪽 아암 또는 다른 쪽 아암을 이용함으로부터 유래된 차이를 보상한다. 제조하는 동안, 보상 파라미터를 이용하여 상이한 스테이션에 웨이퍼가 위치결정된다.

Description

일련의 웨이퍼 이동을 통하여 획득된 보상 값을 이용한 웨이퍼의 동적 정렬{DYNAMIC ALIGNMENT OF WAFERS USING COMPENSATION VALUES OBTAINED THROUGH A SERIES OF WAFER MOVEMENTS}
발명자들:
Scott Wong, Jeffrey Lin, Andrew D. Bailey Ⅲ, Jack Chen, Benjamin W. Mooring, Chung Ho Huang
본 발명은 반도체 처리 장비의 모듈 사이에서 웨이퍼를 이송하는 것에 관한 것으로서, 보다 구체적으로, 웨이퍼를 운반하는 지지 블레이드(support blade)로 모듈 내에서 각각의 웨이퍼를 정확히 위치결정하는 것에 관한 것이다.
반도체 디바이스의 제조에 있어서, 프로세스 챔버들이 인터페이싱되어, 예를 들면 인터페이싱되는 이들 프로세스 챔버 사이에서, 웨이퍼 또는 기판의 이송을 허가한다. 이러한 이송은 웨이퍼를 이동시키는 이송 모듈을 경유하여, 예를 들면 이들 인터페이싱되는 챔버에 인접한 벽에 설치된 슬롯 또는 포트를 통하여 이루어진다. 이송 모듈은 일반적으로 반도체 에칭 시스템, 물질 증착 시스템, 및 평판 디스플레이 에칭 시스템을 포함할 수도 있는 각종 웨이퍼 처리 모듈(PM)과 함께 사용된다.
진공 이송 모듈(Vacuum Transfer Module; VTM)은 물리적으로 웨이퍼가 저장되는 하나 이상의 클린 룸 저장 시설과, 웨이퍼가 실제로 처리되는, 예컨대, 에칭되거나 증착이 수행되는 다중 웨이퍼 처리 모듈과의 사이에 위치할 수 있다. 이러한 방식으로, 웨이퍼가 처리되도록 요구되는 경우, 이송 모듈 내에 위치한 로봇 아암이 채용되어, 저장 시설로부터 선발된 웨이퍼를 회수하고 이 웨이퍼를 상기 다중 처리 모듈 중 하나에 위치시킬 수 있다.
각 스테이션 내에서 웨이퍼 위치결정의 정확도를 증가시키기 위해 각 스테이션의 패싯(facets) 각각에 센서(sensor)가 이용되어 왔다. 그러나, 웨이퍼를 위치시키는 정확도는 각종 요인으로 인해 불리해진다. 예를 들면, 웨이퍼 위치를 산출하는 경우에 센서의 위치는 완벽하지 않을 수도 있으며, 센서 위치에서의 사소한 편차로 인해 결함이 발생한다. 또한, 로봇이 존재한다고 시스템이 신뢰하는 바로 그 장소에 웨이퍼를 운송하는 로봇이 존재하지 않을 수도 있는데, 이로 인해 에러(error)의 다른 원인이 생성된다. 또한, 웨이퍼를 이송하는 로봇은 시스템에서 속도와 유연성을 증가시키기 위해 종종 2개의 아암을 갖는다. 실제로, 한쪽 로봇 아암 사용과 다른 쪽 로봇 아암 사용 간에 동작 차이가 있고, 웨이퍼를 운송할 때 어느 로봇 아암이 웨이퍼를 집어들거나 위치시키는지에 따라 상이한 결과를 야기한다. 또한, 기존의 방법은 작업자의 에러에 영향을 받기 쉽고, 자동화되지 않았으며, 긴 교정 시간(calibration times)을 요구한다.
이하에서는, 본 발명의 실시 형태를 설명한다.
본 발명의 실시 형태는, 제어된 일련의 웨이퍼 이동을 이용하여, 반도체 제조 장비에서의 웨이퍼 위치결정 반복도(wafer placement repeatability)를 최적화하는 방법 및 시스템을 제공한다. 일 실시 형태에서, 예비 스테이션 교정이 수행되어, 반도체 제조시에 사용되는 진공 이송 모듈의 패싯에 인터페이싱되는 각각의 스테이션에 대한 로봇 위치를 교시한다. 본 방법은 또한 상기 시스템을 교정하여, 웨이퍼가 위치될 스테이션, 각 패싯에서의 센서의 위치, 및 로봇 아암의 연장(extend) 및 수축(retract) 동작을 수행하는 것에 기인한 오프셋(offset)을 고려한 보상 파라미터를 획득한다. 로봇이 2개의 아암을 포함하는 다른 실시 형태에서는, 상기 방법은 상기 시스템을 교정하여, 한쪽 아암 또는 다른 쪽 아암의 이용으로부터 유래된 차이를 보상한다. 제조하는 동안, 웨이퍼는 상기 보상 파라미터를 이용하여 상이한 스테이션에 위치된다.
본 발명은 컴퓨터 판독 가능 매체에서, 프로세스, 장치, 시스템, 디바이스 또는 방법과 같은 다수의 방법으로 실행될 수 있음이 이해되어야 한다. 이하에서는 본 발명에 대한 창의적인 몇몇 실시 형태를 설명한다.
일 실시 형태에서는, 제어된 일련의 웨이퍼 이동을 이용하여, 반도체 제조 장비에서 웨이퍼 위치결정 반복도를 최적화하는 방법을 개시하고 있다. 이 방법은 예비 스테이션 교정을 수행하여, 반도체 제조시에 사용되는 진공 이송 모듈의 패싯에 인터페이싱되는 각 스테이션에 대한 로봇 위치를 교시한 후, 이 시스템에 대한 교정을 수행한다. 제조하는 동안, 웨이퍼는 상기 교정 중에 획득된 보상 값을 이용하여 상이한 스테이션에 위치된다. 이 교정은 다음의 동작을 포함한다.
1. 각 패싯에 대한 공칭 센서 위치(nominal sensor locations)를 갖는 표를 액세스하는 동작. 통상적으로, 실제 센서 위치는 센서가 존재한다고 시스템이 신뢰하는 위치로부터 약간 벗어난다.
2. 상기 스테이션 중 하나를 기준 스테이션(reference station)으로서 식별하는 동작, 기준 이송 방향(연장 대 수축)을 식별하는 동작, 및 (로봇이 수개의 아암을 갖는 경우) 기준 로봇 아암을 식별하는 동작.
3. 예를 들면, 정렬기(aligner)를 이용하여, 적절히 위치될 것으로 알려진 웨이퍼를 기준 스테이션에서 피킹(picking)하는 동작. 이 위치는 로봇에 대하여 센터링(centering)될 때 확립된다.
4. 복수의 패싯을 통하여 상기 피킹된 웨이퍼를 통과시키는 동작, 및 로봇이 각 아암으로 상기 스테이션의 안팎으로 상기 웨이퍼를 통과시킬 때 연장 및 수축 오프셋을 측정하는 동작.
5. (각 아암에 대하여) 공칭 센서 위치를 이용함으로써 발생된 에러뿐만 아니라, 연장 및 수축 방향 사이의 차이로 인해 발생된 반복가능한 측정 에러를 보상하기 위한 오프셋 표를 구현하는 동작. 이 오프셋 표는, 상기 시스템이 상기 로봇에 대하여 실제 웨이퍼 위치를 결정하게 할 수 있는데, 이 결정된 오프셋은 웨이퍼 위치결정 위치를 최적화하기 위해 보상 오프셋으로서 사용될 수 있다.
6. 각각의 스테이션이, 상기 웨이퍼가 상기 기준 아암에 의해 원하는 소재에 위치되는 것을 확보하도록, 로봇 값을 조정하는 동작. 이 동작은 정렬기 또는 고정장치(fixture)에 의해 상기 스테이션에 대하여 센터링된 웨이퍼를 피킹 및 측정함으로써 행해질 수 있다.
7. 상기 웨이퍼가 상기 기준 아암에 의해 원하는 소재에 위치되는 것을 확보하도록, 정렬에 근거한 방법을 이용하여 상기 스테이션 위치를 개선(refining)하는 동작.
8. 상기 웨이퍼를 반복적으로 위치결정 및 피킹함으로부터 데이터를 획득함으로써, 각 스테이션에 대한 오프셋 표 값과 로봇 위치를 미세 조정하는 동작. 다수의 측정을 이용하여 대표 값을 생성함으로써, 상기 시스템은 더 정확한 미세 조정 값을 획득할 수 있다.
본 발명의 다른 양태는 첨부 도면과 관련하여 본 발명의 원리를 예로서 기술하고 있는 이하의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
본 발명은 첨부 도면과 관련하여 이하의 설명을 참조하면 가장 잘 이해될 수 있다.
도 1은 진공 이송 모듈(VTM)에 인터페이싱되는 각종 모듈을 예시하는 통상적인 반도체 프로세스 클러스터 아키텍처(cluster architecture)를 나타낸다.
도 2는 예비 스테이션 교정 프로세스를 나타내는 도면.
도 3은 상기 교정 프로세스 동안 공칭 센서 위치를 사용하는 일 실시 형태를 나타낸다.
도 4는 일 실시 형태에 따른 공칭 센서 위치 표에 대한 샘플을 나타낸다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시 형태에서의 오프셋 표의 생성을 나타낸다.
도 6은 오프셋 표에 대한 샘플을 나타낸다.
도 7a 및 도 7b는 일 실시 형태에서의 스테이션 값 최적화 동작을 나타낸다.
도 8은 본 발명의 일 실시 형태에 따라 교정하는 동안 계측학(metrology) 기반의 정렬을 이용하는 것을 나타낸다.
도 9a 및 도 9b는, 일 실시 형태에서, 교정하는 동안의 미세 조정 동작을 나타낸다.
도 10은 상기 미세 조정 동작에 대한 결과의 분포에 관한 샘플을 나타낸다.
도 11a 내지 도 11d는 제조하는 동안, 상기 보상 값을 획득하여 이들 값을 이용하는 프로세스 흐름을 나타낸다.
도 12는 도 11d에 나타낸 방법에 따라 동적 할당 Ⅲ의 이용을 그림을 통해 나타낸다.
반도체 제조 장비에서, 제어된 일련의 웨이퍼 이동을 이용하여, 웨이퍼 위치결정 반복도를 최적화하는 방법 및 시스템이 제공된다. 일 실시 형태에서, 예비 스테이션 교정이 수행되어, 반도체 제조에서 이용되는 진공 이송 모듈(VTM)의 패싯에 인터페이싱되는 각각의 스테이션에 대한 로봇 위치를 교시한다. 이 방법은 또한 시스템을 교정하여, 웨이퍼가 위치결정될 스테이션을 고려한 보상 파라미터, 각각의 패싯에서의 센서 위치, 및 로봇 아암의 연장 및 수축 동작을 수행하는 것으로부터 유래된 오프셋을 획득한다. 양호하게 정렬된 웨이퍼는 각각의 스테이션에서 웨이퍼의 위치를 미세 조정하여, 원하는 위치로부터의 센서 위치의 사소한 편차를 보상하도록 도움을 주는데 이용된다.
로봇이 2개의 아암을 포함하는 다른 실시 형태에서, 상기 방법은 시스템을 교정하여, 하나의 아암 또는 다른 아암을 이용하는 것에 기인하는 차이를 보상한다. 제조하는 동안, 상기 웨이퍼는 상기 보상 파라미터를 이용하여 상이한 스테이션에 위치결정된다. 또한, 상기 보상 값은, 스테이션으로부터 상기 웨이퍼를 피킹할 때 웨이퍼 위치를 측정하여, 스테이션 중심에 대하여 웨이퍼 중심이 존재하는 장소를 산출하는데 이용된다.
그러나, 이들 특정 상세 내용의 전부 또는 일부가 없더라도 본 발명이 실시될 수도 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(이하, 당업자)에게 자명할 것이다. 즉, 공지된 프로세스 동작은 본 발명을 불필요하게 불명료해지지 않도록 상세히 설명하지 않기로 한다.
도 1은 진공 이송 모듈(38)(VTM)에 인터페이싱되는 각종 모듈을 예시하는 일반적인 반도체 프로세스 클러스터 아키텍처를 나타낸다. 당업자에는 공지된 바와 같이, 다수의 저장 시설 및 처리 모듈 사이에서 웨이퍼를 "이송"하기 위한 이송 모듈의 배열은 종종 "클러스터 툴 아키텍처(cluster tool architecture)" 시스템으로서 지칭된다. 로드록(loadlock) 또는 이송 모듈로 지칭되기도 하는 에어록(airlock)(30)은, 각종 제작 프로세스를 수행하기 위해 개별적으로 최적화될 수 있는 4개의 처리 모듈(20a~20d)을 갖는 VTM에 나타나 있다. 예로서, 처리 모듈(20a~20d)이 실시되어, TCP(Transformer Coupled Plasma) 기판 에칭, 층 증착, 및/또는 스퍼터링을 수행할 수도 있다. 에어록(30) 또는 프로세스 모듈(20)에 대하여 일반적으로 말하자면, 스테이션이라는 용어는 때때로 에어록 또는 프로세스 모듈 중 어느 하나를 지칭할 때에 사용될 것이다. 각각의 스테이션은 진공 이송 모듈(38)에 그 스테이션을 인터페이싱하는 패싯(36)을 갖는다. 각각의 패싯의 내측에서 센서(1~18)가 이용되어, 상기 각각의 스테이션의 안팎으로 웨이퍼가 이동할 때 그 웨이퍼(26)에 대한 통과를 검출한다.
로봇(22)은 스테이션들 사이에서 웨이퍼(26)를 이송한다. 일 실시 형태에서, 로봇(22)은 하나의 아암을 가지며, 다른 실시 형태에서, 로봇(22)은 2개의 아암을 갖는데, 각각의 아암은 운송을 위한 웨이퍼를 피킹하기 위해 단말작동기(end-effector)(24)를 갖는다. 프론트 엔드 로봇(32)은, 대기(atmospheric) 이송 모듈(ATM)(40)에서, 카세트, 또는 로드 포트 모듈(LPM: Load Port Module)(42)에서의 반도체 웨이퍼 수납 용기(FOUP: Front Opening Unified Pod)(34)로부터 에어록(30)으로 웨이퍼를 이송하는데 이용된다. 프로세스 모듈(20) 내측의 모듈 중심(28)은 웨이퍼를 위치결정하는 이상적인 위치결정을 지시한다. ATM(40)에서의 정렬기(44)는 웨이퍼를 정렬하는데 이용된다.
진공 이송 모듈(38) 내측의 에어록(30)으로부터 웨이퍼를 이송시키는 경우, 이 웨이퍼의 중심은 상기 스테이션에 대하여 정확히 위치되지 않을 수도 있다. 그 결과, VTM(38)에서 로봇(22)의 블레이드가 웨이퍼를 피킹하는 경우, 이 웨이퍼의 중심은 이 블레이드의 중심에 대하여 적절히 위치 또는 정렬되지 않을 수도 있다. "웨이퍼-블레이드 오정렬(misalignment)" 또는 간략히 "웨이퍼 오정렬"로 지칭되기도 하는, 이 블레이드 중심에 대한 부적절한 웨이퍼 중심의 정렬은 로봇이 "연장" 동작을 수행할 때에 계속되는데, 이에 의해 블레이드(및 이 블레이드에 의해 운반된 웨이퍼)는 상기 처리 모듈에서의 슬롯을 통하여 이동하게 되며, 이 웨이퍼는, 예를 들면 상기 처리 모듈(20a)에서의 핀(pin) 상에 위치결정된다.
이 웨이퍼 오정렬은 로봇이 "수축" 동작을 수행할 때에 계속될 수 있는데, 이에 의해 상기 블레이드(및 이 블레이드에 의해 운반되는 웨이퍼)는 처리 모듈(20c)에서의 슬롯을 통하여 이동하게 된다. 이러한 웨이퍼 오정렬은 또한 차후의 연장 동작 동안 계속될 수 있는데, 이에 의해 상기 웨이퍼는 PM(20b)과 같은 처리 모듈 중 어느 하나에 위치결정된다.
웨이퍼 이동을 제어하는 컴퓨터는 상기 클러스터 아키텍처에 위치할 수 있고, 또는 제조 장소 중 임의의 장소에 위치할 수 있고, 또는 원거리의 위치에서 네트워크를 통하여 상기 클러스터 아키텍처에 접속될 수 있음에 유의해야 한다.
본 발명과 동일한 양수인에게 양수되었고, 발명의 명칭이 "Method of and apparatus for dynamic alignment of substrates"이며, 2002년 12월 31일에 특허되었으며, 본 명세서에 참조로서 통합된 종래 특허 제6,502,054호에서, 동적 정렬(DA: Dynamic Alignment)이라고 지칭되는 방법이 제공되는데, 이 방법은 웨이퍼 위치결정을 개선하기 위해 이종의 패싯에서의 센서를 사용한다. 그러나, 동적 정렬이 웨이퍼를 위치결정하는 정확도를 개선하는 반편, 센서를 사용하더라도 이 시스템에서의 다른 요인이 웨이퍼의 위치결정에 있어서 에러를 가져오게 된다. 예를 들면, 센서의 위치가 완전하지 않을 수도 있고, 센서 위치에서의 사소한 편차로 인해 웨이퍼 위치를 산출함에 있어서 결함이 발생할 수 있다. 또한, 로봇이 에러의 다른 원인을 생성하고 있다고 상기 시스템이 신뢰하는 바로 그 장소에, 웨이퍼를 운송하는 로봇이 있지 않을 수도 있다. 또한, 웨이퍼를 이송하는 로봇은 상기 시스템에서의 속도와 유연성을 증가시키기 위해 종종 2개의 아암을 갖는다. 한쪽 로봇 아암을 이용할 때와 다른 쪽 로봇 아암을 이용할 때와의 사이에 동작 차이가 있고, 이로 인해, 웨이퍼를 이송할 때 로봇 아암이 웨이퍼를 집어올리거나 위치결정하는 결과에 따라 상이한 결과가 발생한다.
또한, 엔지니어의 시간에 대한 의존도를 감소시키면서, 상기 교정 프로세스를 자동화하여 상기 정렬의 반복도를 개선하는 방법을 구현할 필요가 있다. 또한, 웨이퍼 흐름 및 스테이션과는 별도로 동적 정렬의 일치성을 증가시킬 필요가 있다.
본 발명의 실시 형태는 더 우수한 웨이퍼 위치결정을 위한 제조 환경에서의 동적 정렬의 이용을 개선한다. 여기에 나타낸 실시 형태는 동적 정렬 Ⅲ로 지칭되어 왔다.
도 2는 예비 스테이션 교정 프로세스를 나타낸다. 이 동작은 각각의 스테이션에 대한 로봇 값을 교시한다. 예비 스테이션 교정 후, 상기 로봇 아암에서 센터링된 웨이퍼가 DA 없이 스테이션에서 위치결정된다면, 교정 고정장치(calibration fixture)(210) 내측의 웨이퍼는 스테이션 중심(204)으로부터 교정 고정장치(210)의 허용 오차 내의 위치(208)에 안착하게 된다. 마찬가지로, 다른 아암으로 행해진다면, 웨이퍼는 스테이션 중심(204)으로부터 교정 고정장치(210)의 허용 오차 내에서, 상이한 위치에 있는 위치(206)에 안착하게 된다.
일 실시 형태에서, 상기 고정장치가 허용 오차 요건 내에서 상기 스테이션 내측에 적절히 위치할 때까지, 예비 스테이션 교정 프로세스는 몇 번 반복된다. 고정장치 허용 오차에 대한 샘플 값은 500㎛이다.
도 3은 상기 교정 프로세스 동안 공칭 센서 위치를 이용하는 일 실시 형태를 나타낸다. 이는 동적 정렬 Ⅲ 방법용 교정 동작에서의 제1 동작(300)이다. 공칭 센서 위치에 대한 표는 각각의 패싯에서의 센서의 추정 위치를 지시한다. 웨이퍼는 정렬기 또는 다른 반복 가능한 기기에 의해 기준 스테이션에서 센터링된다. '센터링된 웨이퍼'라는 용어가 사용되는 경우, 이는 '적절히 위치한 웨이퍼'를 의미한다는 점을 당업자는 이해할 것이다. 이 경우, 원형 전극 상에서 '센터링된'이라는 용어가 실제로 바람직하고 훌륭하게 정의된 것이라 하더라도, 일반적으로, 상기 시스템은 '적절히 위치한' 또는 '최적으로 위치한'이란 용어를 사용하여 설계된다. 다른 실시 형태에서, 위치결정이 축을 벗어날 수 있고, 또는 대칭축을 갖는 특징을 고려하지 않고도 정렬이 수행될 수 있다.
도 4는 일 실시 형태에 따른 공칭 센서 위치 표(402)에 대한 샘플을 나타낸다. 이 표는 4개의 처리 모듈 및 2개의 에어록을 포함하는 6개의 상이한 스테이션을 나타낸다. 각각의 스테이션은 그 스테이션과 연관된 3개의 센서(1~3)를 가지며, 각각의 센서에 대하여 2개의 측정이 행하여져, 상기 클러스터 툴 아키텍처에서의 일 지점을 참조하여 그 위치를 지시하게 된다. 일 실시 형태에서, 이 기준 지점은 로봇 정위치(robot home position)이다. 상기 2개의 측정치는 R 인치(inch)의 반지름과 T 도(degree)의 각도이다.
도 5a는 본 발명의 일 실시 형태에서의 오프셋 표의 생성을 나타낸다. 기준 스테이션으로부터 센터링된 웨이퍼(308)가 피킹되어, 로봇 아암에 대하여 센터링되는 경우가 고려된다. 웨이퍼가 센서(302, 304)를 통하여 예비 로봇 위치(312)로 이동해 오고, 동적 정렬이 이용되어 웨이퍼가 안팎으로 출입(연장 및 수축)할 때 상기 센서 및 측정의 공칭 위치(nominal place)에 기초하여 웨이퍼의 오프셋을 측정한다. 일 실시 형태에서, 2개의 로봇 아암에 대한 연장 및 수축 측정은 스테이션당 4개의 측정치(EEA-Ex, EEA-Re, EEB-Ex, EEB-Re)를 발생시킨다.
일 실시 형태에서, 상기 연장 및 수축 동작은 일 행(row)에서 10~20회 등 수회 반복되며, 그 후 상기 측정치를 평균하여 대표 값을 얻는다. 이를 통해, 상기 측정치에서의 로봇 반복도의 영향을 감소시킨다. 다른 실시 형태에서, 아암을 변경하는 동작은, 감소된 속도에서, 단 한번만 웨이퍼를 드롭(drop)시키는 기준 스테이션에서 행하여져, 피킹 및 위치결정하는 동안 시프트(shift)하는 웨이퍼의 영향을 감소시킨다.
상기 오프셋 표는, 아암, 스테이션, 및 방향의 각 조합을 위해, 웨이퍼가 로봇 스테이션 위치로부터 및 로봇 스테이션 위치로 통과할 때 센터링된 웨이퍼의 동적 정렬 측정 오프셋으로 구성된다. 상기 오프셋 표는 로봇에 대하여 웨이퍼가 존재하는 장소를 결정하는데 이용될 것이지만, 예비 스테이션 교정으로부터의 허용 오차 내에서, 상기 스테이션에 대하여 로봇 아암이 존재하는 장소는 여전히 정확히 알려지지 않는다. 오프셋 표에서 표로 만들어진 오프셋은 알려지지는 않았지만, 이들의 공칭 위치에 대한 센서 위치에서의 편차, 연장 및 수축 운동 사이의 차이, (적용 가능하다면) 로봇 아암들 사이의 차이, 및 각각의 패싯-블레이드-방향 조합에 대한 다른 허용 오차와 불확실성 누적으로 인해, 동적 정렬에서 일정한 편차가 발생한다. 오프셋 표의 생성은, 동적 정렬 Ⅲ 측정치가 일정하게 되도록, 즉 패싯-블레이드-방향 측정과는 상관없도록, 센터링된 웨이퍼에 대하여 알려지지 않은 이들 오프셋을 결정하고, 오프셋 표에서의 모든 패싯, 블레이드, 및 방향에 대한 교정과 연결시키는데 이용된다.
상기 측정된 오프셋은 제조 프로세스 동안 소프트웨어에 의해 이용되어, 웨이퍼 센터링 동작 동안 웨이퍼 위치를 보상한다. 이하는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 오프셋 표 값을 산출하기 위해 수행되는 동작에 대한 상세한 설명이다.
1. 기준 블레이드로 기준 스테이션으로부터 웨이퍼를 피킹.
2. VTM에서의 기준 패싯 및 모든 패싯을 통하여 로봇 스테이션 위치를 향하여 수회에 걸쳐 연장 및 수축. 디폴트 값(default value)은 20회이지만, 다른 값도 가능하다. 각각의 통과 중에 연장 및 수축 오프셋을 측정한다.
3. 로봇 Z-속도를 감소.
4. 기준 스테이션에서 웨이퍼를 원위치시키고, 비기준(non-reference) 블레이드로 웨이퍼를 피킹.
5. 원래의 로봇 Z-속도로 귀환
6. 비기준 블레이드로 각각의 패싯을 통하여 웨이퍼를 수회 통과시킴. 각각의 통과 중에 연장 및 수축 오프셋을 측정.
7. 각각의 스테이션에 대하여, 아암, 스테이션, 및 방향의 각 조합을 위해 평균 오프셋 값을 산출함으로써 스테이션 오프셋을 결정. 도 5b는 본 발명의 일 실시 형태에 대한 스테이션 오프셋의 결정을 그래프로 나타낸 것이다. 각 스테이션 및 아암에 대하여, 이하의 값이 산출된다.
연장에 대한 오프셋 표 값(CeR, CeT) = (측정 평균 RO, TO)Extend
수축에 대한 오프셋 표 값(CrR, CrT) = (측정 평균 RO, TO)Retract
도 6은 아암, 스테이션 및 방향의 각 조합에 대한 평균 오프셋 값으로 채워진 오프셋 표(602)에 대한 샘플을 나타낸다. 제일 좌측 열은 블레이드 스테이션의 조합에 관한 명칭을 보유하고 있다. 그 다음의 2개 열은 연장 값들을 나타내고, 그 다음의 2개 열은 수축 값들을 나타낸다. 본 명세서에 기재된 본 발명의 원리가 유지되는 한, 상기 오프셋 값들을 유지하는데 다른 표가 이용될 수 있음을 당업자는 이해할 것이다.
도 7a는 일 실시 형태에서 스테이션 값 최적화 동작을 나타낸다. 이 동작은 스테이션 중심을 교시하는데 이용된다. 기준 아암이 웨이퍼를 스테이션 중심에 위치결정하도록, 기준 아암 값이 조정될 필요가 있고, 이를 통해 로봇 중심 및 스테이션 중심의 정렬이 허용된다. 이상적인 스테이션 중심은,웨이퍼 위치결정의 기계적 정렬을 위한 센터링 지그(centering jigs)를 이용하여 PM들로 설정된다. 이상적인 로봇 스테이션 중심은, 스테이션에서 정렬된 웨이퍼를 위치결정함으로써 에어록으로 설정된다.
일 실시 형태에서, 스테이션 값은, 이하의 동작을 실행함으로써 기준 블레이드로 조정된다.
1. Z-속도를 감소.
2. PM 고정장치 또는 에어록의 슬롯일 수 있는 스테이션의 외부로 웨이퍼를 집어내기. 로봇은 피킹할 예비 스테이션 값(R0, T0)으로 연장된다.
3. 패싯을 통하여 수회 웨이퍼를 통과시키고, 기준 방향으로 측정 평균 오프셋(측정 평균 RO, TO)Reference Direction을 산출. 디폴트 횟수는 20회이지만 다른 값도 허용될 수 있다.
4. PM 또는 에어록에서 고정장치 내로 웨이퍼를 원위치시킴.
5. 로봇에 대한 신규의 스테이션 값을 산출:
신규의 스테이션 값(RF, TF) = 초기 스테이션 값(RO, TO) + (측정 평균 RO, TO)기준 방향 - (오프셋 표 Ce/rR, Ce/rT)스테이션, 아암, 방향
도 7b는 로봇을 위한 신규의 스테이션 값에 대한 전자 계산에서 사용되는 상이한 벡터를 그래프로 나타낸 것이다. 스테이션 값 조정이 매우 작아질 때까지, 즉 인정되는 허용 오차 하에서 동작(1~5)을 반복한다. 설정가능한 최대 반복 횟수 후, 값 조정의 원하는 레벨에 도달되지 않은 경우, 에러 메시지가 생성된다. 최대 반복 횟수 범위에 대한 통상적인 값은 2 내지 5이지만, 다른 값도 또한 가능하다.
다음으로, 비기준 블레이드에 대한 스테이션 값은 비기준 블레이드로 웨이퍼를 피킹하고, 이 기준 블레이드로 미리 수행된 프로세스를 반복함으로써 조정된다. 완료 후, 로봇을 원래의 Z-속도로 귀환시킨다.
도 8은 본 발명의 일 실시 형태에 따라 교정하는 동안 계측학 기반의 정렬을 이용하는 것을 나타낸다. 이 동작은 또한 스테이션 중심을 교시하는데 이용된다. 일 실시 형태에서, 스테이션 위치의 최종 정렬은 BAS(Bevel Analysis Software)를 이용하여 에칭율(etch rate) 결과를 해석함으로써 미세 조정된다. 웨이퍼 핸들링을 갖추기 위해 에칭된 웨이퍼를 이용하는 이 기술은 MBA(Metrology Based Alignment)라고 지칭된다.
도 9a는 일 실시 형태에서 교정하는 동안의 미세 조정 동작을 나타낸다. 웨이퍼가 동적 정렬 Ⅲ 센터링에 의해 PM 내에 위치결정된 후, 동적 정렬 Ⅲ을 이용하여, 동일 또는 상이한 아암으로 웨이퍼가 피킹되고 오프셋이 측정된다. 동적 정렬 Ⅲ 방법을 실시하기 위한 일 실시 형태는 도 11c의 설명에 대하여 이하에서 기술된다. 이 동작을 수행하는 2개의 목적이 있다. 첫째 목표는, 기준 아암이 센터링된 웨이퍼를 위치결정하는 장소에 대하여, 비기준 아암이 센터링된 웨이퍼를 위치결정하는 장소를 결정하는 것이다. 둘째 목표는, 웨이퍼가 센터링된 후, 수축(retract)하는 동안 존재하게 되는 장소를 측정하는 것이다. 각각의 피킹 및 위치시킴의 조합은 한 클러스터의 값을 산출하며, 비기준 위치결정 위치를 변경하기 위해, 오프셋 표에서의 수축 값뿐만 아니라, 이 클러스터에 대한, "중심"으로 지칭되기도 하는, 대표 값이 산출된다. 이렇게, 양 아암은 웨이퍼를 동일한 지점에 위치결정할 것이고, 센터링된 웨이퍼는 오프셋을 갖지 않은 채로 측정된다. 기준 아암은 올바른 위치에 상기 웨이퍼를 위치결정하기 위해 연장 값을 사용한다는 것은 이미 공지되어 있으며, 현재 드롭 및 피킹으로 인한 충격이 평가되는데, 이에 의해 수축값이 이상적인 0으로부터 변경된다.
사소한 불확실성 및 에러로 인해, 초기 측정, 로봇 보상과 보고된 오프셋과의 사이의 불일치가 발생될 수도 있다. 이 보고된 오프셋은 클러스터로 그룹화되는데, 이는 웨이퍼의 위치시킴/피킹을 위해 이용되는 그 블레이드에 의존한다. 교정된 값을 미세 조정하기 위해 이들 클러스터의 분포를 이용하는 것이 가능하다.
일 실시 형태에서, 동적 정렬 Ⅲ을 이용하여, 웨이퍼는, 모든 위치시킴/피킹 조합을 위한 수축에 대한 보고 및 연장 수정을 이용하는 모든 스테이션을 통하여 순환된다. 각각의 스테이션에 대하여 이하의 동작들이 수행된다.
1. 클러스터 AA: 기준 블레이드로 위치결정, 및 기준 블레이드로 피킹.
2. 클러스터 AB: 기준 블레이드로 위치결정, 및 비기준 블레이드로 피킹.
3. 클러스터 BB: 비기준 블레이드로 위치결정, 및 비기준 블레이드로 피킹.
4. 클러스터 BA: 비기준 블레이드로 위치결정, 및 기준 블레이드로 피킹.
5. 5회 내지 20회 또는 사용자에 의해 구성된 다른 값을 반복, 및 각각의 클러스터, 클러스터[블레이드-블레이드](RO, TO)Average에 대한 평균을 산출.
이하의 변경은, 상기 미세 조정 후, 오프셋 표 및 로봇 스테이션 값에 적용되며, 이 산출 결과를 벡터 형식으로 표시한 도 9b를 참조한다.
1. 기준 블레이드용 신규 오프셋 표 수축 값을 산출:
기준 블레이드용 신규 오프셋 표 수축 값, (NrR, NrT)Ref Arm = 현재 오프셋 표 수축 값 (CrR, CrT)Ref Arm + 클러스터 Ref-Ref(RO, TO)Average.
2. 비기준 블레이드용 신규 스테이션 값을 산출:
신규 스테이션 값 Nonref Arm(RF, TF)Nonref Arm = 현재 스테이션 값(R0, T0)Nonref Arm - 클러스터 Nonref-Ref(RO, TO)Average + 클러스터 Ref-Ref(RO, TO)Average.
3. 비기준 블레이드용 오프셋 표 수축 값을 산출:
(NrR, NrT)Nonref Arm에 대한 신규 오프셋 표 수축 값 = 현재 오프셋 표 수축 값(CrR, CrT)Nonref Arm + 클러스터 Nonref-Nonref(RO, TO)Average.
4. 최적화를 위해 필요에 따라 1 ~ 3을 반복.
도 10은 미세 조정 동작에 대한 결과의 분포에 관한 샘플을 나타낸다. 각각의 클러스터에 대한 값들의 분포는 2개의 축인, Roffset 축 및 Toffset 축 상에 표시된다.
도 11a ~ 11d는 제조하는 동안 보상 값을 획득하여 이들을 이용하는 프로세스 흐름을 나타낸다. 도 11a는 제어된 일련의 웨이퍼 이동을 이용하여 반도체 제조 장비에서 웨이퍼 위치결정 반복도를 최적화시키는 프로세스 흐름을 나타낸다. 도 2와 관련하여 이미 설명한 바와 같이, 동작(902)에서, 상기 방법은 예비 스테이션 교정을 수행하여 반도체 제조시에 사용되는 VTM의 패싯에 인터페이싱되는 각 스테이션에 대한 로봇 위치를 교시한다. 그 후, 동작(904)에서, 이 시스템이 교정되어, 웨이퍼가 위치결정될 스테이션, 각 패싯에서의 센서 위치, 및 로봇 아암의 연장과 수축 동작의 수행 및 로봇 아암들 사이에서의 차이로부터 유래된 오프셋을 고려하는 보상 파라미터를 획득한다. 동작(904)으로부터의 결과는 동작(906)에서 이용되어, 제조하는 동안 보상 파라미터를 이용하여 스테이션에서 웨이퍼를 위치결정한다.
상기 시스템을 교정하기 위해, 도 11b는 도 11a로부터의 동작(904)을 보다 상세히 설명하고 있다. 동작(910)에서, 상기 방법은 각각의 패싯에 대한 공칭 센서 위치를 갖는 표를 액세스한다. 동작(912)은 상기 스테이션 중 하나가 기준 스테이션과 기준 아암과 기준 방향으로서 식별되는 장소를 따른다. 동작(914)에서, 적절하게 위치 결정된 웨이퍼가 기준 스테이션에서 피킹된다. 일 실시 형태에서, 웨이퍼는 정렬기를 이용함으로써 적절하게 위치 결정된다.
동작(916)에서, 상기 방법은 상기 스테이션의 상이한 패싯들을 통하여 미리 피킹된 웨이퍼를 통과시키며, 연장 및 수축용 오프셋은 상기 로봇이 각 아암으로 스테이션의 안팎으로 웨이퍼를 통과시킬 때 측정된다. 동작(918)은 상기 측정된 연장 및 수축 오프셋과 상기 공칭 센서 위치와의 사이의 차이를 보상하기 위해 오프셋 표를 생성한다. 이 동작에 대한 일 실시 형태는 도 5 및 도 6과 관련하여 이미 설명했다. 동작(920)에서, 상기 로봇 값은 상기 오프셋 표를 위하여 산출된 값으로 조정되는 스테이션 값 최적화 단계를 수행함으로써 조정된다. 동작(922)에서, 오프셋 표는 웨이퍼를 반복적으로 위치결정 및 피킹함으로부터 데이터를 획득함으로써 미세 조정된다.
도 11c는 제조하는 동안 상기 보상 파라미터를 이용하여 상기 스테이션에 웨이퍼를 위치결정하는 동작인 도 11a로부터의 동작(906)을 보다 상세히 설명하고 있다. 동작(930)에서, 센서를 통하여 웨이퍼를 통과시킨 후 웨이퍼 중심을 측정하기 위해 동적 정렬 알고리즘이 이용된다. 일 실시 형태에서 스테이션으로 위치결정되면서, 오프셋(측정된 RO, TO)이 적절한 패싯과 방향으로 측정된다. 동작(932)에서, 오프셋 표(스테이션, 연장 방향, 아암)로부터의 적절한 값은, 교정된 스테이션 중심에 대하여 웨이퍼 중심이 존재하는 장소를 산출하는데 이용되는데, 이 값은 DAⅢ 오프셋(DAⅢ RO, TO)으로 지칭된다. DAⅢ 오프셋은 보상 오프셋(보상 RO, TO)을 결정하는데 이용되는데, 이는 측정된 웨이퍼 중심과 오프셋 표 값과의 사이의 거리이다.
(DAⅢ RO, TO) = (측정된, RO, TO) - (오프셋 표 Ce/rR, Ce/rT)스테이션, 아암, 방향 = -(보상 RO, TO)
동작(934)에서, 보상 오프셋은 '위치결정' 명령 동안에 이용된다. 일 실시 형태에서, 상기 수축 오프셋은 동적 정렬 챠트상에 그래프화된다. 측정된 벡터 방정식은 상기 보상 및 일람표화된 벡터를 합산함으로써 획득된다.
도 11d는 스테이션으로부터 웨이퍼를 피킹하는 경우, 웨이퍼 위치를 측정하는 프로세스를 나타낸다. 도 1에서의 동작(906) 후, 동작(940)은 스테이션으로부터 웨이퍼를 피킹하고, 동적 정렬은 DAⅢ 오프셋을 측정하는데 이용된다. 일 실시 형태에서, 이 값은 동적 정렬 챠트상에 그래프화된다. 동작(942)에서, 스테이션 중심에 대하여 웨이퍼 중심이 존재하는 장소를 산출하기 위해, 상기 오프셋 표(스테이션, 수축 방향, 아암)로부터의 적절한 값이 이용된다. 도 12는 도 11d에서 설명한 방법에 따라 동적 정렬 Ⅲ을 이용하는 것을 그림으로 나타내고 있다.
(DAⅢ RO, TO) = (측정된 RO, TO) - (오프셋 표 Ce/rR, Ce/rT)스테이션, 아암, 방향
보상 오프셋(r,t)은 교정된 스테이션 중심에 웨이퍼를 위치시키는데 이용된다. DAⅢ 오프셋(r,t)는 스테이션 중심(r,t)에 대한 웨이퍼의 보고된 위치이다.
본 발명의 실시 형태는 핸드헬드(hand-held) 디바이스, 마이크로프로세서 시스템, 마이크로프로세서 기반, 즉 프로그램 가능의 가전 제품, 미니컴퓨터, 중앙 컴퓨터(mainframe computer) 등으로 실시될 수도 있다. 본 발명은 또한 작업이 유선 기반 또는 무선 네트워크를 통하여 링크되는 원격 처리 디바이스에 의해 수행되는 분산 컴퓨팅 환경에서 실시될 수 있다.
상기 실시 형태의 요지에 따르면, 본 발명은 컴퓨터 시스템에 저장된 데이터에 관계된 각종 컴퓨터 실행 동작을 채용할 수 있음이 이해되어야 한다. 이들 동작은 물리량인 물리적 조작을 요구하는 것들이다.
본 발명의 일부를 형성하는 본 명세서 설명의 동작들 중 어떤 동작은 유용한 머신 동작이다. 본 발명은 또한 이들 동작을 수행하는 디바이스 또는 장치에 관한 것이다. 이 장치는 요구되는 목적을 위해 특별히 구성될 수 있고, 또는 컴퓨터에 저장된 컴퓨터 프로그램에 의해 피킹적으로 활성화되거나 구성되는 범용 컴퓨터(general-purpose computer)일 수 있다. 특히, 본 명세서에서의 교시에 따라 기재된 컴퓨터 프로그램을 갖는 각종 범용 머신이 이용될 수 있고, 또는 요구되는 동작을 수행하기 위해 더 특화된 장치를 구성하는 것이 더 편리할 수도 있다.
상기 방법 동작들이 특정 순서로 설명되었지만, 중첩 동작들의 처리가 원하는 방법으로 수행되는 한, 동작들 사이에 다른 간접 관리 작업(housekeeping operations)이 수행될 수도 있고, 또는 동작들이 약간 상이한 시간에 일어나도록 조정될 수도 있고, 또는 상기 처리와 연관하여 다양한 간격을 두고 처리 동작의 발생을 허용하는 시스템에서 분산될 수도 있다.
본 발명은 이해의 명료함을 위해 일부 항목마다 설명되었지만, 첨부된 청구항의 범위 내에서 임의의 변경예 및 변형예가 실시될 수 있음은 명백할 것이다. 따라서, 본 실시 형태는 실례가 되는 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니며, 본 발명은 본 명세서에서 기재된 상세한 내용으로 제한되는 것은 아니며, 첨부된 청구항의 범위 및 그 등가물 내에서 변형될 수도 있다.

Claims (23)

  1. 제어된 일련의 웨이퍼 이동을 이용하여 반도체 제조 장비에서 웨이퍼 위치결정 반복도(wafer placement repeatability)를 최적화하는 방법으로서,
    (a) 반도체 제조시에 사용되는 진공 이송 모듈(Vacuum Transfer Module; VTM)의 패싯(facet)에 인터페이싱되는 각각의 스테이션에 대한 로봇 위치를 교시하기 위해 예비 스테이션 교정을 수행하는 단계;
    (b) 상기 웨이퍼가 위치결정될 스테이션, 각각의 패싯에서의 센서 위치, 및 로봇 아암의 연장(extend) 및 수축(retract) 동작을 수행하는 것에 기인한 오프셋을 고려한 보상 파라미터를 획득하기 위해 시스템을 교정하는 단계; 및
    (c) 제조하는 동안 상기 보상 파라미터를 이용하여 스테이션에 웨이퍼를 위치결정하는 단계를 포함하는,
    반도체 제조 장비에서 웨이퍼 위치결정 반복도를 최적화하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계 (a) 및 (b)는 상기 로봇의 기준 아암으로서 식별되는 제1 아암으로 수행되며, 상기 방법은 상기 로봇의 제2 아암으로 상기 단계 (a) 및 (b)를 수행하는 단계를 더 포함하는,
    반도체 제조 장비에서 웨이퍼 위치결정 반복도를 최적화하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 아암으로 상기 단계 (a)을 수행한 후, 및 상기 제2 아암으로 상기 단계 (a)를 수행하기 전, 아암을 바꾸기(swap) 위해 피킹(picking)된 웨이퍼를 한번 드롭오프(drop-off)시키는 단계로서, 상기 드롭오프는 웨이퍼 시프트(shift)의 효과를 감소시키기 위해 감소된 속도에서 수행되는, 상기 피킹된 웨이퍼를 드롭오프시키는 단계; 및
    상기 제1 아암으로 상기 단계 (b)를 수행한 후, 및 상기 제2 아암으로 상기 단계 (b)를 수행하기 전, 아암을 바꾸기 위해 피킹된 웨이퍼를 한번 드롭오프시키는 단계를 더 포함하는,
    반도체 제조 장비에서 웨이퍼 위치결정 반복도를 최적화하는 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 단계 (b)는,
    (i) 각각의 패싯에 대한 공칭 센서 위치(nominal sensor locations)를 갖는 표를 액세스하는 단계;
    (ⅱ) 기준 스테이션, 기준 이송 방향, 및 기준 로봇 아암을 식별하는 단계;
    (ⅲ) 적절히 위치될 것으로 알려진 웨이퍼를 기준 스테이션에서 피킹하는 단계;
    (ⅳ) 상기 피킹된 웨이퍼를 복수의 패싯을 통하여 통과시키고, 상기 로봇이 상기 웨이퍼를 각각의 아암으로 상기 스테이션의 안팎으로 통과시킬 때 연장 및 수축 오프셋을 측정하는 단계;
    (ⅴ) 공칭 센서 위치를 이용함으로써 발생된 에러뿐만 아니라, 연장 및 수축 방향 사이의 차이에 의해 발생된 반복가능한 측정 에러를 보상하기 위해 오프셋 표를 생성하는 단계; 및
    (ⅵ) 각각의 스테이션에 대한 로봇 값을 조정하는 단계를 더 포함하는,
    반도체 제조 장비에서 웨이퍼 위치결정 반복도를 최적화하는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 오프셋 표에서의 행(row)들은,
    이용된 스테이션 및 아암의 조합에 대한 식별자;
    연장 동작과 연관된 한 쌍의 값으로서, 반지름 및 각도를 포함하는 상기 한 쌍의 값; 및
    수축 동작과 연관된 한 쌍의 값을 포함하는,
    반도체 제조 장비에서 웨이퍼 위치결정 반복도를 최적화하는 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 단계 (b)는,
    (ⅶ) 계측학(metrology) 기반의 정렬을 이용하여 상기 스테이션 위치를 개선(refining)하는 단계; 및
    (ⅷ) 상기 웨이퍼를 반복적으로 위치결정 및 피킹함으로부터 데이터를 획득함으로써, 각각의 스테이션에 대한 오프셋 표 값과 로봇 위치를 미세 조정하는 단계를 더 포함하는,
    반도체 제조 장비에서 웨이퍼 위치결정 반복도를 최적화하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 (ⅷ)의 오프셋 표 값과 로봇 위치를 미세 조정하는 단계는,
    한쪽 아암으로 상기 웨이퍼를 위치결정한 후, 동일 또는 상이한 아암으로 상기 웨이퍼를 집어 올리는 상이한 조합에 대하여 다수의 측정을 수행하는 단계,
    각각의 조합에 대한 다수의 측정으로부터 한 클러스터의 값을 얻는 단계,
    상기 오프셋 표에서 제2 아암 위치결정 위치 및 수축 값을 조정하기 위해 각각의 조합과 연관된 각각의 클러스터에 대한 대표 값을 산출하는 단계를 더 포함하는,
    반도체 제조 장비에서 웨이퍼 위치결정 반복도를 최적화하는 방법.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 단계 (c)는,
    스테이션 센서를 통하여 상기 웨이퍼를 통과시킨 후 웨이퍼 중심을 측정하기 위해 동적 정렬을 이용하는 단계;
    상기 측정된 웨이퍼 중심과 상기 오프셋 표 값과의 사이의 거리로서 보상 오프셋을 산출하는 단계; 및
    상기 보상 오프셋에 대한 웨이퍼 위치결정 조정 중에 상기 웨이퍼를 센터링하는 단계를 더 포함하는,
    반도체 제조 장비에서 웨이퍼 위치결정 반복도를 최적화하는 방법.
  9. 제 5 항에 있어서,
    (d) 스테이션으로부터 상기 웨이퍼를 피킹할 때 웨이퍼 위치를 측정하는 단계를 더 포함하고,
    상기 웨이퍼 위치를 측정하는 단계는,
    (i) 스테이션으로부터 상기 웨이퍼를 피킹하고, 상기 웨이퍼 중심을 측정하기 위해 동적 정렬을 이용하는 단계; 및
    (ⅱ) 상기 스테이션 센터에 대하여 상기 웨이퍼 센터가 존재하는 장소를 산출하기 위해 오프셋 표 값을 이용하는 단계를 포함하는,
    반도체 제조 장비에서 웨이퍼 위치결정 반복도를 최적화하는 방법.
  10. 제 5 항에 있어서,
    공칭 센서 위치를 갖는 상기 표에서의 행들은,
    스테이션 식별;
    센서 식별;
    반지름 값; 및
    각도 값을 포함하는,
    반도체 제조 장비에서 웨이퍼 위치결정 반복도를 최적화하는 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계 (a)는,
    각각의 스테이션에서 상기 로봇 위치를 교시하기 위해 동적 정렬을 이용하는 단계를 더 포함하는,
    반도체 제조 장비에서 웨이퍼 위치결정 반복도를 최적화하는 방법.
  12. 제어된 일련의 웨이퍼 이동을 이용하여 반도체 제조 장비에서 웨이퍼 위치결정 반복도를 최적화하는 방법으로서,
    (a) 반도체 제조시에 이용되는 진공 이송 모듈(Vacuum Transfer Module; VTM)의 패싯(facet)에 인터페이싱되는 각각의 스테이션에 대한 로봇 위치를 교시하기 위해 예비 스테이션 교정을 수행하는 단계;
    (b) 시스템을 교정하는 단계; 및
    (c) 제조하는 동안 상기 교정 결과를 이용하여 스테이션에 웨이퍼를 위치결정하는 단계를 포함하고,
    상기 시스템을 교정하는 단계는,
    (i) 각각의 패싯에 대한 공칭 센서 위치(nominal sensor locations)를 갖는 표를 액세스하는 단계;
    (ⅱ) 기준 스테이션, 기준 이송 방향, 및 기준 로봇 아암을 식별하는 단계;
    (ⅲ) 적절히 위치될 것으로 알려진 웨이퍼를 상기 기준 스테이션에서 피킹하는 단계;
    (ⅳ) 상기 피킹된 웨이퍼를 복수의 패싯을 통하여 통과시키고, 상기 로봇이 상기 웨이퍼를 각각의 아암으로 상기 스테이션의 안팎으로 통과시킬 때 연장(extend) 및 수축(retract) 오프셋을 측정하는 단계;
    (ⅴ) 공칭 센서 위치를 이용함으로써 발생된 에러뿐만 아니라, 연장 및 수축 방향 사이의 차이에 의해 발생된 반복가능한 측정 에러를 보상하기 위해 오프셋 표를 생성하는 단계;
    (ⅵ) 각각의 스테이션에 대한 로봇 값을 조정하는 단계를 포함하는,
    반도체 제조 장비에서 웨이퍼 위치결정 반복도를 최적화하는 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 단계 (a) 및 (b)는 상기 로봇의 기준 아암으로서 식별되는 제1 아암으로 수행되며, 상기 방법은 상기 로봇의 제2 아암으로 단계 (a) 및 (b)를 수행하는 단계를 더 포함하는,
    반도체 제조 장비에서 웨이퍼 위치결정 반복도를 최적화하는 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 단계 (b)는,
    (ⅶ) 계측학(metrology) 기반의 정렬을 이용하여 상기 스테이션 위치를 개선(refining)하는 단계를 더 포함하는,
    반도체 제조 장비에서 웨이퍼 위치결정 반복도를 최적화하는 방법.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 단계 (b)는,
    (ⅷ) 상기 웨이퍼를 반복적으로 위치결정 및 피킹함으로부터 데이터를 획득함으로써 각각의 스테이션에 대한 오프셋 표 값과 로봇 위치를 미세 조정하는 단계를 더 포함하는,
    반도체 제조 장비에서 웨이퍼 위치결정 반복도를 최적화하는 방법.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 단계 (b) 동안에 교정 고정장치(calibration fixture)에 의해 상기 웨이퍼가 교체되는,
    반도체 제조 장비에서 웨이퍼 위치결정 반복도를 최적화하는 방법.
  17. 제어된 일련의 웨이퍼 이동을 이용하여 반도체 제조 장비에서 웨이퍼 위치결정 반복도를 최적화하는 방법으로서,
    (a) 반도체 제조시에 이용되는 진공 이송 모듈(Vacuum Transfer Module; VTM)의 패싯(facet)에 인터페이싱되는 각각의 스테이션에 대한 로봇 위치를 교시하기 위해 예비 스테이션 교정을 수행하는 단계;
    (b) 시스템을 교정하는 단계; 및
    (c) 제조하는 동안 상기 교정 결과를 이용하여 스테이션에 웨이퍼를 위치결정하는 단계를 포함하고,
    상기 시스템을 교정하는 단계는,
    (i) 각각의 패싯에 대한 공칭 센서 위치(nominal sensor locations)를 갖는 표를 액세스하는 단계;
    (ⅱ) 상기 스테이션 중 하나를 기준 스테이션으로서 식별하는 단계;
    (ⅲ) 적절히 위치될 것으로 알려진 웨이퍼를 상기 기준 스테이션에서 피킹하는 단계;
    (ⅳ) 상기 피킹된 웨이퍼를 복수의 패싯을 통하여 통과시키고, 상기 로봇이 상기 웨이퍼를 각각의 아암으로 상기 스테이션의 안팎으로 통과시킬 때 연장(extend) 및 수축(retract) 오프셋을 측정하는 단계;
    (ⅴ) 공칭 센서 위치를 이용함으로써 발생된 에러뿐만 아니라, 연장 및 수축 방향 사이의 차이에 의해 발생된 반복가능한 측정 에러를 보상하기 위해 오프셋 표를 생성하는 단계;
    (ⅵ) 각각의 스테이션에 대한 로봇 값을 조정하는 단계;
    (ⅶ) 계측학(metrology) 기반의 정렬을 이용하여 상기 스테이션 위치를 개선(refining)하는 단계;
    (ⅷ) 상기 웨이퍼를 반복적으로 위치결정 및 피킹함으로부터 데이터를 획득함으로써 각각의 스테이션에 대한 오프셋 표 값과 로봇 위치를 미세 조정하는 단계를 포함하는,
    반도체 제조 장비에서 웨이퍼 위치결정 반복도를 최적화하는 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 (ⅳ)의 단계는 각각의 패싯을 통하여 수회 반복되며,
    상기 (ⅴ)의 상기 오프셋 표를 생성하는 단계는 상기 (ⅳ)에서 상기 피킹된 웨이퍼를 수회 통과시키는 것으로부터 그 결과를 평균함으로써 수행되는,
    반도체 제조 장비에서 웨이퍼 위치결정 반복도를 최적화하는 방법.
  19. 제 17 항에 있어서,
    정렬기를 이용하여 기준 스테이션에서 상기 웨이퍼를 센터링함으로써, 상기 (ⅲ)에서 상기 웨이퍼가 적절히 위치되는,
    반도체 제조 장비에서 웨이퍼 위치결정 반복도를 최적화하는 방법.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 로봇의 수직 속도는 상기 (b)에서의 각각의 동작의 개시시에 감소되는,
    반도체 제조 장비에서 웨이퍼 위치결정 반복도를 최적화하는 방법.
  21. 제 17 항에 있어서,
    상기 단계 (a) 및 (b)는 상기 로봇의 기준 아암으로서 식별되는 제1 아암으로 수행되며, 상기 방법은 상기 로봇의 제2 아암으로 상기 단계 (a) 및 (b)를 수행하는 단계를 더 포함하는,
    반도체 제조 장비에서 웨이퍼 위치결정 반복도를 최적화하는 방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 단계 (ⅷ)은,
    한쪽 아암으로 상기 웨이퍼를 위치결정한 후, 동일 또는 상이한 아암으로 상기 웨이퍼를 집어 올리는 상이한 조합에 대하여 다수의 측정을 수행하는 단계;
    각각의 조합에 대한 다수의 측정으로부터 한 클러스터의 값을 얻는 단계; 및
    상기 오프셋 표에서 제2 아암 위치결정 위치 및 수축 값을 조정하기 위해 각각의 조합과 연관된 각각의 클러스터에 대한 대표 값을 산출하는 단계를 더 포함하는,
    반도체 제조 장비에서 웨이퍼 위치결정 반복도를 최적화하는 방법.
  23. 제어된 일련의 웨이퍼 이동을 이용하여 반도체 제조 장비에서 웨이퍼 위치결정 반복도를 최적화하는 시스템으로서,
    반도체 제조시에 이용되는 진공 이송 모듈(Vacuum Transfer Module; VTM);
    상기 진공 이송 모듈에서의 로봇;
    상기 진공 이송 모듈에서의 패싯(facet)에 인터페이싱되는 복수의 스테이션;
    각각의 패싯에서의 복수의 센서;
    프로세서를 갖는 컴퓨터 디바이스;
    상기 웨이퍼 이동의 결과를 나타내는 디스플레이; 및
    메모리를 포함하고,
    상기 메모리는,
    웨이퍼 위치결정 프로그램,
    각각의 패싯에 대한 공칭 센서 위치(nominal sensor locations)를 갖는 표,
    오프셋 표, 및
    상기 스테이션 위치에 대한 미세 조정 값을 포함하고,
    상기 웨이퍼 위치결정 프로그램으로부터의 상기 프로그램 명령은 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 프로세서로 하여금,
    (a) 각각의 스테이션에 대한 로봇 위치를 교시하기 위해 예비 스테이션 교정을 수행하게 하고;
    (b) 상기 시스템을 교정하게 하고;
    (c) 제조하는 동안 상기 교정 결과를 이용하여 스테이션에 웨이퍼를 위치결정하게 하며,
    상기 시스템을 교정하는 것은 상기 프로세서로 하여금,
    (i) 공칭 센서 위치를 갖는 표를 액세스하게 하고;
    (ⅱ) 상기 스테이션 중 하나를 기준 스테이션으로서 식별하게 하고;
    (ⅲ) 적절히 위치될 것으로 알려진 웨이퍼를 상기 기준 스테이션에서 피킹하게 하고;
    (ⅳ) 상기 피킹된 웨이퍼를 복수의 패싯을 통하여 통과시키고, 상기 로봇이 상기 웨이퍼를 상기 스테이션의 안팎으로 통과시킬 때 연장(extend) 및 수축(retract) 오프셋을 측정하게 하고;
    (ⅴ) 공칭 센서 위치를 이용함으로써 발생된 에러뿐만 아니라, 연장 및 수축 방향 사이의 차이에 의해 발생된 반복가능한 측정 에러를 보상하기 위해 오프셋 표를 생성하게 하고;
    (ⅵ) 각각의 스테이션에 대한 로봇 값을 조정하게 하고;
    (ⅶ) 계측학(metrology) 기반의 정렬을 이용하여 상기 스테이션 위치를 개선(refining)하게 하고;
    (ⅷ) 상기 웨이퍼를 반복적으로 위치결정 및 피킹함으로부터 데이터를 획득함으로써, 각각의 스테이션에 대한 오프셋 표 값과 로봇 위치를 미세 조정하게 하는,
    반도체 제조 장비에서 웨이퍼 위치결정 반복도를 최적화하는 시스템.
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