KR20210045500A - 기준 필터링 (fiducial-filtering) 자동 웨이퍼 센터링 프로세스 및 연관된 시스템 - Google Patents

기준 필터링 (fiducial-filtering) 자동 웨이퍼 센터링 프로세스 및 연관된 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20210045500A
KR20210045500A KR1020217010971A KR20217010971A KR20210045500A KR 20210045500 A KR20210045500 A KR 20210045500A KR 1020217010971 A KR1020217010971 A KR 1020217010971A KR 20217010971 A KR20217010971 A KR 20217010971A KR 20210045500 A KR20210045500 A KR 20210045500A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
wafer
sensors
detected
edge positions
estimated
Prior art date
Application number
KR1020217010971A
Other languages
English (en)
Inventor
벤자민 더블유. 무어링
데이먼 타이론 제네티
Original Assignee
램 리써치 코포레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 램 리써치 코포레이션 filed Critical 램 리써치 코포레이션
Publication of KR20210045500A publication Critical patent/KR20210045500A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/544—Marks applied to semiconductor devices or parts, e.g. registration marks, alignment structures, wafer maps
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/68—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment
    • H01L21/682—Mask-wafer alignment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67259—Position monitoring, e.g. misposition detection or presence detection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67703—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations between different workstations
    • H01L21/67718—Changing orientation of the substrate, e.g. from a horizontal position to a vertical position
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67739—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber
    • H01L21/67742—Mechanical parts of transfer devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67763—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations the wafers being stored in a carrier, involving loading and unloading
    • H01L21/67766—Mechanical parts of transfer devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/68—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment
    • H01L21/681—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment using optical controlling means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/20—Sequence of activities consisting of a plurality of measurements, corrections, marking or sorting steps
    • H01L22/26—Acting in response to an ongoing measurement without interruption of processing, e.g. endpoint detection, in-situ thickness measurement
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2223/00—Details relating to semiconductor or other solid state devices covered by the group H01L23/00
    • H01L2223/544—Marks applied to semiconductor devices or parts
    • H01L2223/54426—Marks applied to semiconductor devices or parts for alignment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2223/00—Details relating to semiconductor or other solid state devices covered by the group H01L23/00
    • H01L2223/544—Marks applied to semiconductor devices or parts
    • H01L2223/54493—Peripheral marks on wafers, e.g. orientation flats, notches, lot number

Abstract

센서들의 어레이의 센서 각각은 웨이퍼의 에지가 로봇의 웨이퍼 핸들링 컴포넌트 상의 센서를 지날 때를 검출하고 시그널링한다. N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들이 결정된다. 검출된 웨이퍼 에지 위치 각각은 웨이퍼 핸들링 컴포넌트의 좌표계의 좌표들 (x, y) 의 세트이다. N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들의 (N-1) 개의 고유한 세트 (N-1) 개 각각에 대해, 성능 지수 값을 실질적으로 최소화하는 추정된 웨이퍼 오프셋이 결정된다. 추정된 웨이퍼 오프셋은 웨이퍼 핸들링 컴포넌트의 좌표계의 중심부로부터 웨이퍼의 추정된 중심부 위치로 연장하는 벡터이다. 최종 웨이퍼 오프셋은 가장 작은 대응하는 성능 지수 값을 갖는 추정된 웨이퍼 오프셋으로서 식별된다. 최종 웨이퍼 오프셋은 타겟 스테이션에서 웨이퍼를 센터링하도록 사용된다.

Description

기준 필터링 (fiducial-filtering) 자동 웨이퍼 센터링 프로세스 및 연관된 시스템
본 개시는 반도체 디바이스 제조에 관한 것이다.
관련 기술의 기술 (description)
집적 회로들, 메모리 셀들, 등과 같은 반도체 디바이스들의 제조에서, 일련의 제조 동작들이 반도체 웨이퍼 (이하 "웨이퍼들") 상에 피처들을 규정하도록 수행된다. 웨이퍼는 실리콘 기판 상에 규정된 멀티-레벨 구조체들의 형태인 집적 회로 디바이스들을 포함한다. 기판 레벨에서, 확산 영역들을 갖는 트랜지스터 디바이스들이 형성된다. 후속하는 레벨들에서, 상호 연결 금속화 라인들이 패터닝되고, 목표된 집적 회로 디바이스를 규정하도록 트랜지스터 디바이스들에 전기적으로 접속된다. 또한, 패터닝된 전도성 층들은 유전체 재료들에 의해 다른 전도성 층들로부터 절연된다.
다수의 다양한 웨이퍼 제조 동작들은 타겟 스테이션 내, 예를 들어 프로세싱 챔버 내에서 웨이퍼 지지 구조체 상의 웨이퍼의 핸들링 및 배치를 필요로 한다. 웨이퍼 지지 구조체 상의 웨이퍼의 이러한 배치는 로봇 디바이스를 사용하여 원격으로 수행된다. 일반적으로 웨이퍼가 웨이퍼 지지 구조체에 대해 공지된 위치에서 웨이퍼 지지 구조체 상에 배치되는 것이 중요하다. 예를 들어, 웨이퍼는 웨이퍼 지지 구조체의 웨이퍼 수용 영역 내에서 센터링되어야 한다고 명시될 수도 있다. 그러나, 웨이퍼가 로봇 디바이스에 의해 핸들링/운반될 때, 로봇 디바이스에 대한 웨이퍼의 위치는 타겟 스테이션에서 웨이퍼의 정확한 배치를 인에이블하도록 (enable) 결정되어야 할 수도 있다. 이 맥락에서 본 개시가 발생한다.
예시적인 실시 예에서, 자동 웨이퍼 센터링 (automatic wafer centering) 을 위한 방법이 개시된다. 방법은 로봇의 웨이퍼 핸들링 컴포넌트 상에 웨이퍼를 포지셔닝되게 하는 단계를 포함한다. 방법은 웨이퍼가 센서들의 어레이를 통과하도록 (move through) 웨이퍼 핸들링 컴포넌트를 이동시키도록 로봇을 동작시키는 단계를 포함한다. 센서들의 어레이 내의 센서 각각은 웨이퍼의 에지가 센서를 지날 (pass by) 때를 검출하고 시그널링하도록 구성된다. 방법은 N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들을 결정하는 단계를 포함한다. 검출된 웨이퍼 에지 위치 각각은 웨이퍼가 센서들의 어레이를 통과할 때 센서들의 어레이의 임의의 센서가 웨이퍼의 에지를 검출하는 웨이퍼 핸들링 컴포넌트의 좌표계의 좌표들 (x, y) 의 세트에 의해 규정된다. 방법은 N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들의 (N-1) 개의 고유한 세트 각각에 대해, 성능 지수 값을 실질적으로 최소화하는 추정된 웨이퍼 오프셋을 결정하는 단계를 포함한다. 추정된 웨이퍼 오프셋은 웨이퍼 핸들링 컴포넌트의 좌표계의 중심부로부터 웨이퍼의 추정된 중심부 위치로 연장하는 벡터로 규정된다. N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들의 (N-1) 개의 고유한 세트 각각은 대응하는 추정된 웨이퍼 오프셋 및 대응하는 성능 지수 값을 갖는다. 방법은 또한 가장 작은 대응하는 성능 지수 값을 갖는 N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들의 (N-1) 개의 고유한 세트에 대응하는 추정된 웨이퍼 오프셋으로서 최종 웨이퍼 오프셋을 식별하는 단계를 포함한다. 그리고, 방법은 타겟 스테이션에서 웨이퍼를 센터링하도록 최종 웨이퍼 오프셋을 사용하는 단계를 포함한다.
예시적인 실시 예에서, 자동 웨이퍼 센터링을 위한 시스템이 개시된다. 시스템은 센서들의 어레이를 포함한다. 센서들의 어레이 내의 센서 각각은 웨이퍼의 에지가 센서를 지날 때를 검출하도록 구성된다. 시스템은 또한 웨이퍼 핸들링 컴포넌트가 웨이퍼 핸들링 컴포넌트 상에 홀딩된 웨이퍼와 함께 이동될 때 로봇의 웨이퍼 핸들링 컴포넌트의 위치를 나타내는 데이터를 수신하도록 구성된 제어기를 포함한다. 제어기는 웨이퍼가 센서들의 어레이를 통과할 때 센서들의 어레이로부터 신호들을 수신하도록 구성된다. 신호들은 웨이퍼의 에지가 센서들의 어레이의 특정한 센서를 지날 때를 나타낸다. 제어기는 또한 N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들을 결정하도록 구성된다. 검출된 웨이퍼 에지 위치 각각은 센서들의 어레이의 임의의 센서가 웨이퍼의 에지를 검출하는 웨이퍼 핸들링 컴포넌트의 좌표계의 좌표들 (x, y) 의 세트에 의해 규정된다. 제어기는 또한 N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들의 (N-1) 개의 고유한 세트 각각에 대한 성능 지수 값을 실질적으로 최소화하는 추정된 웨이퍼 오프셋을 결정하도록 구성된다. 추정된 웨이퍼 오프셋은 웨이퍼 핸들링 컴포넌트의 좌표계의 중심부로부터 웨이퍼의 추정된 중심부 위치로 연장하는 벡터로 규정된다. N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들의 (N-1) 개의 고유한 세트 각각은 대응하는 추정된 웨이퍼 오프셋 및 대응하는 성능 지수 값을 갖는다. 제어기는 또한 가장 작은 대응하는 성능 지수 값을 갖는 N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들의 (N-1) 개의 고유한 세트에 대응하는 추정된 웨이퍼 오프셋으로서 최종 웨이퍼 오프셋을 식별하도록 구성된다. 제어기는 타겟 스테이션에서 웨이퍼를 센터링하도록 로봇을 지시하기 위해 최종 웨이퍼 오프셋을 사용하도록 구성된다.
예시적인 실시 예에서, 자동 웨이퍼 센터링을 위한 방법이 개시된다. 방법은 N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들을 획득하는 단계를 포함한다. 검출된 웨이퍼 에지 위치 각각은 웨이퍼 핸들링 컴포넌트의 좌표계의 좌표들 (x, y) 의 세트에 의해 규정된다. 방법은 또한 N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들의 (N-1) 개의 고유한 세트 각각에 대해 최소화된 성능 지수 값을 결정하는 단계를 포함한다. 최소화된 성능 지수 값은 웨이퍼 핸들링 컴포넌트의 좌표계 내의 N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들의 (N-1) 개의 대응하는 고유한 세트에 가장 적합한 (best fit) 원의 중심부에 대응하는 연관된 추정된 웨이퍼 오프셋을 갖는다. 방법은 또한 N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들에 대해 가장 작은 최소화된 성능 지수 값을 결정하는 단계를 포함한다. 방법은 또한 웨이퍼를 타겟 스테이션에서 센터링하기 위해 가장 작은 최소화된 성능 지수 값 및 이와 연관된 웨이퍼 오프셋을 사용하는 단계를 포함한다.
도 1a는 일부 실시 예들에 따른, 센서들에 대한 웨이퍼의 평면도를 도시한다.
도 1b는 일부 실시 예들에 따른, 센서가 2 개의 센서 컴포넌트들을 포함하는, 센서에 대한 웨이퍼의 측면도를 도시한다.
도 1c는 일부 실시 예들에 따른, 웨이퍼의 리딩 (leading) 외측 주변 에지가 센서의 빔에 도달하고 이를 차단할 때의 웨이퍼를 도시한다.
도 1d는 일부 실시 예들에 따른, 웨이퍼에 의해 차단된 빔과 함께 센서의 통과를 계속하는 웨이퍼를 도시한다.
도 1e는 일부 실시 예들에 따른, 센서의 빔이 차단 해제되도록 웨이퍼의 트레일링 (trailing) 외측 주변 에지가 센서를 지날 때의 웨이퍼를 도시한다.
도 1f는 일부 실시 예들에 따른, 블레이드 좌표계에서 검출된 웨이퍼 에지 위치들의 벡터 다이어그램을 도시한다.
도 2는 일부 실시 예들에 따른, 3 개의 센서들에 대한 웨이퍼의 평면도를 도시한다.
도 3은 일부 실시 예들에 따라, 미리 결정된 검출된 웨이퍼 에지 위치 (i) 에 대한 웨이퍼 오프셋 O, 벡터 Ba i , 및 추정된 웨이퍼 반경 E i 사이의 관계를 도시하는 벡터 다이어그램을 도시한다.
도 4는 일부 실시 예들에 따른, 자동 웨이퍼 센터링을 위한 방법의 플로우차트를 도시한다.
도 5는 일부 실시 예들에 따른, 자동 웨이퍼 센터링을 위한 방법의 플로우차트를 도시한다.
도 6은 일부 실시 예들에 따른, 자동 웨이퍼 센터링을 위한 시스템을 도시한다.
도 7은 일부 실시 예들에 따른, 제어기 (607) 의 예시적인 도면을 도시한다.
이하의 기술에서, 본 개시의 실시 예들의 이해를 제공하기 위해 수많은 구체적 상세들이 제시된다. 그러나, 본 개시의 실시 예들이 이들 구체적인 상세들의 일부 또는 전부 없이 실시될 수도 있다는 것이 당업자들에게 명백할 것이다. 다른 예들에서, 공지의 프로세스 동작들은 본 개시를 불필요하게 모호하게 하지 않도록 상세히 기술되지 않았다.
AWC (Automatic Wafer Centering) 는 웨이퍼가 로봇의 블레이드, 즉, 엔드 이펙터 또는 웨이퍼 핸들링 컴포넌트 상에 포지셔닝되는 곳을 정밀하게 결정하기 위해 로봇이 센서들의 세트를 통해 반도체 웨이퍼 (이하 "웨이퍼") 를 이동시키는 프로세스이다. 센서들의 세트의 목적은 웨이퍼 에지가 웨이퍼 이동면의 규정된 지점을 지나 이동할 때 신호를 생성하는 것이다. 통상적으로, 투과-빔 (through-beam) 광학 센서가 웨이퍼의 리딩 에지 (leading edge) 가 빔을 중단시키고 웨이퍼의 트레일링 에지 (trailing edge) 가 빔을 커버하지 않도록 포지셔닝된다. 빔 전이 각각에서, 신호가 로봇으로 송신되고, 로봇은 센서가 전이할 때 위치를 즉시 저장한다. 이러한 방식으로, 센서에 대한 로봇의 블레이드의 위치는 센서가 전이할 때 기록된다.
웨이퍼 오프셋이 웨이퍼의 중심부와 블레이드 좌표계의 중심부 사이의 공간적 관계로서 규정된다. 따라서, 웨이퍼 오프셋은 블레이드 좌표계의 중심부로부터 웨이퍼의 중심부로 연장하는 벡터로서 규정된다. 웨이퍼 오프셋이 0이면, 웨이퍼의 중심부는 블레이드 좌표계의 중심부에 위치된다. 로봇이 블레이드를 이동시킬 때 블레이드 좌표계의 중심부는 추적되고 공지된다. 따라서, 블레이드 좌표계의 중심부가 블레이드의 임의의 미리 결정된 위치에 있다는 것을 앎으로써, AWC 프로세스는 웨이퍼가 센서들의 세트를 통과할 (move through) 때 웨이퍼와 센서들의 세트의 상호 작용에 기초하여 웨이퍼 오프셋을 결정할 수 있다. 블레이드 상의 웨이퍼의 위치의 임의의 에러, 즉, 웨이퍼 오프셋은 이어서 웨이퍼가 프로세싱 챔버 내의 척 상과 같은 타겟 스테이션에 배치될 때 정정될 수도 있다.
도 1a는 일부 실시 예들에 따른, 센서들 (103A 및 103B) 에 대한 웨이퍼 (101) 의 평면도를 도시한다. 도 1b는 일부 실시 예들에 따른, 센서가 2 개의 센서 컴포넌트들 (103A-1 및 103A-2) 을 포함하는, 센서 (103A) 에 대한 웨이퍼 (101) 의 측면도를 도시한다. 일부 실시 예들에서, 센서들 (103A 및 103B) 은 LED (Light Emitting Diode) 빔이 꺾일 (break) 때 그리고 LED 빔이 변형될 (reform) 때 신호들을 송신함으로써 동작하는 LED 빔 센서들로서 구성된다. 예를 들어, 도 1b에 도시된 바와 같이, 제 1 센서 컴포넌트 (103A-1) 는 광 빔 (109) 을 제 2 센서 컴포넌트 (103A-2) 로 송신하기 위한 빔 송신기로서 동작하고, 이는 빔이 꺾일 때 신호를 송신하기 위해 그리고 빔이 변형될 때 신호를 송신하기 위해 빔 검출기로 동작한다. 센서 컴포넌트들 (103A-1 및 103A-2) 의 동작들은 반전될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 또한, 다른 실시 예들에서, 웨이퍼 (101) 의 에지가 센서의 검출 위치를 지날 때를 센서들이 검출할 수 있는 한, 다양한 다른 타입들의 센서들이 LED 빔 센서들 (103A 및 103B) 대신 사용될 수도 있다는 것이 이해되어야 한다.
도 1a의 예에서, 웨이퍼 (101) 는 로봇의 블레이드 상에 포지셔닝되고, 로봇에 의해 센서들 (103A 및 103B) 을 통해 방향 (105) 으로 이동된다. 따라서, 웨이퍼 (101) 가 센서들 (103A 및 103B) 을 통과할 때, 센서들 (103A 및 103B) 의 빔들은 경로들 (107A 및 107B) 을 따라 각각 이동한다. 도 1a의 예는 웨이퍼 (101) 가 센서들 (103A 및 103B) 을 통과할 때 웨이퍼 (101) 를 가로질러 직선 경로들 (107A 및 107B) 을 따라 이동하는 센서들 (103A 및 103B) 의 빔들을 도시한다. 그러나, 일부 실시 예들에서, 웨이퍼 (101) 는 센서들 (103A 및 103B) 을 통해 비 선형 방식으로 로봇에 의해 이동될 수 있고, 이는 센서들 (103A 및 103B) 의 빔들로 하여금 비 선형 경로들을 따라 웨이퍼 (101) 를 가로질러 이동하게 할 것이라는 것이 이해되어야 한다. 웨이퍼 (101) 가 방향 (105) 으로 이동할 때, 웨이퍼 (101) 의 리딩 외측 주변 에지는 위치 Ba1에서 센서 (103A) 의 빔에 도달하고 빔을 차단하고, 그리고 위치 Ba2에서 센서 (103B) 의 빔에 도달하고 빔을 차단한다. 웨이퍼 (101) 가 방향 (105) 으로 이동을 계속함에 따라, 웨이퍼 (101) 의 트레일링 외측 주변 에지는 센서들 (103A 및 103B) 의 빔들이 각각 위치 Ba3 및 위치 Ba4에서 차단 해제되도록 센서들 (103A 및 103B) 을 지난다. 이러한 방식으로, 웨이퍼 (101) 가 센서들 (103A, 103B) 을 통과할 때, 웨이퍼 (101) 의 리딩 에지는 센서 빔 (109) 을 꺾고, 웨이퍼 (101) 의 트레일링 에지는 센서 빔 (109) 을 변형한다. 센서 빔 (109) 이 전이할 때마다, 즉, 꺾이거나 변형될 때마다, 인터럽트 신호가 현재 블레이드 위치의 기록을 트리거하도록 센서 (103A, 103B) 로부터 송신된다. 검출된 웨이퍼 에지 위치 Ba1, 위치 Ba2, 위치 Ba3, 및 위치 Ba4 각각은 좌표 축 XB 및 좌표 축 YB로 나타낸 블레이드의 좌표계 내에 특정된다.
도 1b는 방향 (105) 으로 센서 (103A) 에 접근하는 웨이퍼 (101) 를 도시한다. 도 1b에서, 빔 (109) 은 제 1 센서 컴포넌트 (103A-1) 와 제 2 센서 컴포넌트 (103A-2) 사이에서 꺾이지 않는다. 도 1c는 웨이퍼 (101) 의 리딩 외측 주변 에지가 위치 Ba1에서 센서 (103A) 의 빔 (109) 에 도달하고 빔을 차단할 때의 웨이퍼 (101) 를 도시한다. 도 1d는 웨이퍼 (101) 에 의해 차단된 빔 (109) 과 함께 센서 (103A) 의 통과를 계속하는 웨이퍼 (101) 를 도시한다. 도 1e는 센서들 (103A) 의 빔 (109) 이 위치 Ba4에서 변형되도록 (차단 해제되도록) 웨이퍼 (101) 의 트레일링 외측 주변 에지가 센서들 (103A) 을 지날 때의 웨이퍼 (101) 를 도시한다.
일부 실시 예들에서, 로봇은 디지털 입력/출력 (I/O) 카드를 갖는다. 센서들 (103A 및 103B) 은 로봇의 디지털 I/O 카드에 연결된다. (빔 (109) 의 차단을 검출하거나 빔 (109) 의 차단 해제를 검출함으로써) 센서 (103A, 103B) 가 트리거될 때, 센서 (103A, 103B) 는 로봇의 디지털 I/O 카드로 인터럽트 신호를 송신하고, 이는 로봇으로 하여금 로봇의 현재 블레이드 위치 데이터를 디지털 저장소에 저장하게 한다. 일부 실시 예들에서, 웨이퍼 (101) 가 센서들 (103A 및 103B) 을 지난 후, 센서들 (103A 및 103B) 이 트리거된 때에 대응하는 블레이드 위치 데이터는 AWC 프로세싱을 위해 로봇으로부터 제어 시스템으로 다운로드된다. 일부 실시 예들에서, AWC 프로세싱을 위한 제어 시스템은 로봇 상에 구현된다. 이들 실시 예들에서, 센서들 (103A 및 103B) 이 트리거된 때에 대응하는 블레이드 위치 데이터는 블레이드 위치 데이터를 로봇으로부터 분리된 또 다른 제어 시스템으로 다운로드할 필요 없이, 로봇 상의 AWC 프로세싱을 위해 제어 시스템에 이용 가능하게 된다.
블레이드 좌표계의 중심부에 대한 센서들 (103A 및 103B) 의 빔 (109) 위치들은 (정확하고 균일한 직경의) 캘리브레이션 웨이퍼가 센터링된 (웨이퍼가 블레이드 좌표계의 중심부에 정확하게 센터링되는) 방식으로 블레이드 상에 포지셔닝되고, 캘리브레이션 웨이퍼는 센서들 (103A 및 103B) 을 통과하는 캘리브레이션 프로세스를 통해 결정될 수 있다. 정확하게 센터링된 웨이퍼에 대한 블레이드 좌표계의 중심부에 대한 센서들 (103A 및 103B) 의 빔 (109) 위치들의 캘리브레이팅된 위치들을 앎으로써, 비-센터링된 웨이퍼 (블레이드 상에 센터링되지 않은 웨이퍼) 에 대해 검출된 위치들 (Ba1, Ba2, Ba3, 및 Ba4) 은 블레이드 좌표계 내에서 비-센터링된 웨이퍼의 중심 좌표들을 결정하도록 사용될 수 있고, 그리고 결국 비-센터링된 웨이퍼에 대한 웨이퍼 오프셋을 결정한다. 도 1a에서, 웨이퍼 오프셋은 블레이드 좌표계의 중심부로부터 웨이퍼 (101) 의 중심부 (104) 로 연장하는 벡터 O에 의해 도시된다.
대다수의 웨이퍼들은 웨이퍼의 각 위치 (angular position) 를 결정하고 설정하는데 사용되는 기준 (fiducial), 즉, 노치를 갖는다. 이 기준은 통상적으로 웨이퍼의 에지 상의 일 위치에서 노치의 형태이다. 예를 들어, 도 1a는 기준 (102) 을 갖는 웨이퍼 (101) 를 도시한다. 웨이퍼 오프셋 O를 계산하는 AWC 알고리즘의 기초는 센서들 (103A, 103B) 이 웨이퍼 (101) 의 원주 상에 있는 지점들을 정밀하게 결정한다는 가정이다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 기준 (102) 이 센서들 (103A, 103B) 중 하나 아래로 이동한다면, 센서에 의해 보고된 웨이퍼 에지 위치는 웨이퍼 원주 상에 놓이지 않을 것이고, 웨이퍼 오프셋 O의 AWC 계산의 결과들은 오류가 있을 것이다.
반도체 제조 설비 내의 많은 툴들은 툴의 웨이퍼 흐름 내 어딘가에 얼라이너 (웨이퍼 얼라이너) 를 갖는다. 얼라이너의 일 목적은 기준 (102) 이 명시된 방위각 위치에 있도록 기준 (102) 을 위치시키고 웨이퍼를 회전시키는 것이다. 통상적으로, 기준 (102) 은 웨이퍼가 이송될 수도 있는 타겟 스테이션과 무관하게, AWC 프로세스에 사용된 센서들 (103A, 103B) 중 어느 것도 지나지 않도록 포지셔닝된다. 이는 AWC 프로세스 및 연관된 알고리즘(들)이 센서들 (103A, 103B) 과의 가능한 기준 (102) 간섭을 고려한다는 요건을 제거한다. 그러나, 툴의 웨이퍼 흐름에서 얼라이너를 사용하는 것의 일부 단점들은 얼라이너의 비용 및 웨이퍼를 얼라이너로 이동시키고, 웨이퍼의 기준 (102) 을 위치시키고 포지셔닝하도록 얼라이너를 동작시키고, 그리고 얼라이너로부터 웨이퍼를 회수하기 위해 필요한 시간으로 인한 웨이퍼 프로세싱 쓰루풋의 저하이다. 따라서, 일부 상황들에서, 툴의 웨이퍼 흐름에 얼라이너의 추가는 정당화되지 않고, AWC 시스템은 센서들 (103A, 103B) 중 임의의 센서와 기준 (102) 간섭이 있는지, 그리고 그렇다면, 어떤 센서 데이터가 영향을 받는지를 결정하도록 시도해야 한다.
도 1a에 도시된 바와 같이, 예시적인 AWC 프로세스는 웨이퍼가 센서 어레이를 통과할 때 검출된 웨이퍼 에지 위치들 (Ba1, Ba2, Ba3, 및 Ba4) 에 대응하는 총 4 개의 센서 신호들을 생성하기 위해 2 개의 센서들 (103A 및 103B) 을 포함하는 센서 어레이를 사용한다. 센서 신호들 및 연관된 로봇 위치들 각각은 블레이드 좌표계에서 대응하는 검출된 웨이퍼 에지 위치들 (Ba1, Ba2, Ba3, 및 Ba4) 을 계산하는데 사용된다. 도 1f는 블레이드 좌표계에서 검출된 웨이퍼 에지 위치들 Ba1, Ba2, Ba3, 및 Ba4의 벡터 다이어그램을 도시한다. AWC 프로세스의 목적은 웨이퍼 오프셋 O를 결정하는 것, 즉, 블레이드 좌표계의 중심부에 대한 웨이퍼 중심부의 위치를 결정하는 것이다. 종래의 AWC 프로세스는 웨이퍼 오프셋 O를 결정하기 위한 분석에 사용하기 위한 임의의 3 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들 (Ba1, Ba2, Ba3, 및 Ba4 중 임의의 3 개) 의 선택을 포함한다. 선택되는 3 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들은 추정된 웨이퍼 반경 R 및 추정된 웨이퍼 중심부 (117) 에 대응하는 원을 고유하게 규정할 것이라고 가정된다. 추정된 웨이퍼 중심 (117) 은 분석에 사용된 인접한 검출된 웨이퍼 에지 위치들 (Ba1, Ba2, Ba3) 사이에서 연장하는, 라인들 (112 및 114) 각각의 수직 이등분선들 (113 및 115) 의 교차점에 의해 주어진다. 추정된 웨이퍼 반경 R은 추정된 웨이퍼 중심부 (117) 와 분석에 사용된 임의의 인접한 검출된 웨이퍼 에지 위치들 (Ba1, Ba2, Ba3) 사이의 거리이다.
검출된 웨이퍼 에지 위치들 (Ba1, Ba2, Ba3, 및 Ba4) 에 대응하는 4 개의 센서 신호들을 생성하기 위해 2 개의 센서들 (103A 및 103B) 을 사용하는 AWC 프로세스에 대해, 3 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들의 4 개의 세트들이 있다: 세트 1 = (Ba1, Ba2, Ba3); 세트 2 = (Ba2, Ba3, Ba4); 세트 3 = (Ba1, Ba3, Ba4); 및 세트 4 = (Ba1, Ba2, Ba4). 도 1f는 추정된 웨이퍼 중심부 (117) 및 추정된 웨이퍼 반경 R을 결정하기 위한 세트 1의 사용을 도시한다. AWC 프로세스에서, 세트 1, 세트 2, 세트 3, 및 세트 4 각각은 추정된 웨이퍼 중심부 (117) 를 결정하기 위해 사용된다. 웨이퍼의 기준 (102) 이 4 개의 센서 신호들 중 임의의 신호와 간섭된다면, 세트 1, 세트 2, 세트 3, 및 세트 4 중 하나만이 기준 (102) 에 의해 영향을 받지 않을 것이다. 예를 들어, 검출된 웨이퍼 에지 위치 Ba3에 대응하는 센서 신호가 기준 (102) 에 의해 영향을 받는다면, 세트 4 = (Ba1, Ba2, Ba4) 만이 기준 (102) 간섭에 의해 도입된 에러가 없을 것이다. 기준 (102) 간섭이 발생했다고 가정하면, 추정된 웨이퍼 중심부 (117) 와 대응하는 웨이퍼 오프셋 O를 결정하는데 사용하기 위한 3 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들 (세트 1, 세트 2, 세트 3, 또는 세트 4) 의 정확한 세트는 세트 1, 세트 2, 세트 3, 및 세트 4 각각과 연관된 추정된 웨이퍼 반경 R을 공지된 웨이퍼 반경과 비교함으로써 결정된다. 기준 (102) 간섭이 발생했다고 가정하면, 3 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들의 4 개의 세트들 (세트 1, 세트 2, 세트 3, 세트 4) 에 대한 하나의 R 값만이 정확해야 한다. 그리고, 정확한 R 값을 제공하는 3 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들의 특정한 세트 (세트 1, 세트 2, 세트 3, 세트 4) 는 추정된 웨이퍼 중심부 (117) 및 대응하는 웨이퍼 오프셋 O를 결정하는데 사용하기 위한 3 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들의 세트이다. 다시, 웨이퍼 오프셋 O는 웨이퍼가 블레이드에 의해 홀딩될 때 블레이드 좌표계의 중심부로부터 웨이퍼의 중심부로 연장하는 벡터이다. 따라서, 블레이드 좌표계에서 추정된 웨이퍼 중심부 (117) 의 좌표들은 웨이퍼 오프셋 O를 규정한다.
검출된 웨이퍼 에지 위치들 (Ba1, Ba2, Ba3, 및 Ba4) 중 하나만이 기준 (102) 에 의해 영향을 받을 것이라는 것을 주의해야 한다. 또한, 기준 (102) 이 센서 (103A, 103B) 바로 아래를 거의 지나지 못한다는 것을 주의해야 한다. 보다 자주, 웨이퍼 에지에 보다 가까운 기준 (102) 의 일부는 센서 전이에 영향을 주고, 3 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들의 미리 결정된 세트 (세트 1, 세트 2, 세트 3, 세트 4) 에 기초하여 추정된 웨이퍼 반경 R을 결정할 때 기준 (102) 에 의해 유도된 작은 에러만이 있다. 이들 경우들에서, 센서 위치들의 캘리브레이션의 에러들 및/또는 블레이드가 이동함에 따라 블레이드 좌표계의 중심부의 정확한 위치를 추적하는 에러들로부터와 같은, AWC 시스템의 다른 에러들로부터 기준 (102) 간섭에 의해 유발된 에러를 분리하는 것이 어려워진다. 대부분의 경우들에서, 상기 기술된 AWC 프로세스 알고리즘은 기준 (102) 간섭이 발생했는지 여부를 결정하기 위해 추정된 웨이퍼 반경 R의 에러 문턱값을 사용한다. 예를 들어, 3 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들의 미리 결정된 세트 (세트 1, 세트 2, 세트 3, 세트 4) 에 기초하여 결정된 추정된 웨이퍼 반경 R과 공지된 웨이퍼 반경 사이의 차는 추정된 웨이퍼 반경 R이 기준 (102) 간섭에 의해 영향을 받는다는 결론을 내리기 위해 추정된 웨이퍼 반경 R의 에러의 미리 설정된 문턱값을 초과해야 할 것이다. 그러나, 추정된 웨이퍼 반경 R에서 미리 설정된 에러 문턱값을 설정하는 것은 임의의 동작이고, 자체로 에러를 겪는다.
1) 기준 (102) 이 센서들 중 하나로 하여금 유효하지 않은 웨이퍼 에지 데이터를 보고하게 하는지를 결정하고, 2) 결정된 웨이퍼 오프셋 O가 정확하도록 잘못된 웨이퍼 에지 데이터를 제거하기 위해 AWC 센서들로부터 리턴된 데이터를 사용하는 기준-필터링 (fiducial-filtering) AWC 프로세스 및 알고리즘에 대한 방법들 및 시스템들이 본 명세서에 개시된다. 도 2는 일부 실시 예들에 따른, 3 개의 센서들 (201A, 201B, 및 201C) 에 대한 웨이퍼 (101) 의 평면도를 도시한다. 일부 실시 예들에서, 센서들 (201A, 201B, 및 201C) 은 상기 언급된 센서들 (103A 및 103B) 과 같이, LED 빔이 꺾일 때 그리고 LED 빔이 변형될 때 신호를 송신함으로써 동작하는 LED 빔 센서들로서 구성된다. 그러나, 다른 실시 예들에서, 센서들이 웨이퍼 (101) 의 에지가 센서의 검출 위치를 지날 때를 검출할 수 있는 한, 다양한 다른 타입들의 센서들이 LED 빔 센서들 (201A, 201B, 및 201C) 대신 사용될 수도 있다는 것이 이해되어야 한다.
도 2의 예에서, 웨이퍼 (101) 는 로봇의 블레이드 상에 포지셔닝되고 로봇에 의해 센서들 (201A, 201B, 및 201C) 을 통해 방향 (105) 으로 이동된다. 따라서, 웨이퍼 (101) 가 센서들 (201A, 201B, 및 201C) 을 통과할 때, 센서들 (201A, 201B, 및 201C) 의 빔들은 각각 경로들 (203A, 203B, 및 203C) 을 따라 이동한다. 도 2의 예에서, 센서 (201A) 의 빔은 웨이퍼 (101) 의 기준 (102) 과 마주친다. 도 2의 예는 웨이퍼 (101) 가 센서들 (201A, 201B, 및 201C) 을 통과할 때, 웨이퍼 (101) 를 가로질러 직선 경로들 (203A, 203B, 및 203C) 을 따라 이동하는 센서들 (201A, 201B, 및 201C) 의 빔들을 도시한다. 그러나, 일부 실시 예들에서, 웨이퍼 (101) 는 센서들 (201A, 201B, 및 201C) 을 통해 비 선형 방식으로 로봇에 의해 이동될 수 있고, 이는 센서들 (201A, 201B, 및 201C) 의 빔들로 하여금 비 선형 경로들을 따라 웨이퍼 (101) 를 가로질러 이동하게 할 것이라는 것이 이해되어야 한다.
웨이퍼 (101) 가 방향 (105) 으로 이동할 때, 웨이퍼 (101) 의 리딩 에지는 위치 Ba1에서 센서 (201A) 의 빔에 도달하고 빔을 차단하고, 위치 Ba2에서 센서 (201B) 의 빔에 도달하고 빔을 차단하고, 위치 Ba3에서 센서 (201C) 의 빔에 도달하고 빔을 차단한다. 웨이퍼 (101) 가 방향 (105) 으로 이동을 계속함에 따라, 웨이퍼 (101) 의 트레일링 에지는 위치 Ba4에서 센서 (201C) 의 빔에 도달하고 빔의 차단을 해제하고, 위치 Ba5에서 센서 (201B) 의 빔에 도달하고 빔의 차단을 해제하고, 위치 Ba6에서 센서 (201A) 의 빔에 도달하고 빔의 차단을 해제한다. 이러한 방식으로, 웨이퍼 (101) 가 센서들 (201A, 201B, 및 201C) 을 통과할 때, 웨이퍼 (101) 의 리딩 에지는 센서 빔 (109) 을 꺾고, 웨이퍼 (101) 의 트레일링 에지는 센서 빔 (109) 을 변형한다. 센서 빔 (109) 이 전이할 때마다, 즉, 꺾이거나 변형될 때마다, 인터럽트 신호가 현재 블레이드 위치의 기록을 트리거하도록 센서로부터 송신된다. 검출된 웨이퍼 에지 위치들 (Ba1, Ba2, Ba3, Ba4, Ba5, 및 Ba6) 각각은 좌표 축 XB 및 좌표 축 YB로 나타낸 블레이드의 좌표계 내에 특정된다. 일부 실시 예들에서, 3 개의 센서들 (201A, 201B, 및 201C) 은 적어도 하나의 센서가 웨이퍼 (101) 의 절반부 각각에 걸쳐 추적하도록 포지셔닝된다. 예를 들어, 도 2에서, 센서 (201A) 는 웨이퍼 (101) 의 좌측 절반부 위를 추적하고, 센서들 (201B 및 201C) 은 웨이퍼 (101) 의 우측 절반부 위를 추적한다. 또한, 일부 실시 예들에서, 센서들 (201A, 201B, 201C) 은 단지 하나의 센서 전이가 미리 결정된 시간에 발생하도록 포지셔닝된다. 예를 들어, 도 2에서, 센서들 (201A, 201B, 201C) 은 웨이퍼가 방향 (105) 으로 이동할 때, 센서 (201A) 가 먼저 트리거하고, 이어서 센서 (201B), 이어서 센서 (201C), 이어서 다시 센서 (201C), 이어서 센서 (201B), 이어서 센서 (201A) 가 트리거하도록 포지셔닝된다. 이러한 방식으로, 센서들 (201A, 201B, 201C) 로부터 수신된 신호 각각은 신호들이 수신되는 시퀀스에 기초하여 센서들 (201A, 201B, 201C) 중 특정한 센서와 상관될 수 있다.
(정확하고 균일한 직경의) 캘리브레이션 웨이퍼가 센터링된 (캘리브레이션 웨이퍼가 블레이드 좌표계의 중심부에 정밀하게 센터링되는) 방식으로 블레이드 상에 포지셔닝되고, 캘리브레이션 웨이퍼가 센서들 (201A, 201B, 및 201C) 을 통과하는 캘리브레이션 프로세스가 수행될 수 있다. 이 캘리브레이션 프로세스는 센서들 (201A, 201B, 201C) 의 전이를 유발하는 센터링된 웨이퍼에 대한 블레이드 좌표계의 중심부에 대한 센서들 (201A, 201B, 201C) 의 위치들을 제공한다. 로봇 기하구조 및 일부 좌표 변환들과 함께 캘리브레이션 프로세스의 결과들은 벡터들 Ba i (i = 1 내지 N) 의 세트로 하여금 블레이드 좌표계의 중심부로부터 센서 전이들이 발생한 검출된 웨이퍼 에지 위치들 (예를 들어, Ba1, Ba2, Ba3, Ba4, Ba5, 및 Ba6) 로 연장하는 것으로 규정되게 한다. 보다 구체적으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 검출된 웨이퍼 에지 위치들 (Ba1, Ba2, Ba3, Ba4, Ba5, 및 Ba6) 각각은 좌표 축 XB 및 좌표 축 YB로 나타낸 바와 같은 블레이드 좌표계의 중심부로부터 발산하는, 대응하는 벡터 (Ba 1 , Ba 2 , Ba 3 , Ba 4 , Ba 5 , Ba 6 ) 를 각각 규정한다. 벡터들 Ba i (i = 1 내지 6) 는 로봇이 센서들 (201A, 201B, 및 201C) 을 지나도록 웨이퍼 (101) 를 방향 (105) 으로 이동시킴에 따라 결정된다. 벡터들의 세트 Ba i (i = 1 내지 6) 는 블레이드 좌표계 내에서 비-센터링된 웨이퍼의 중심부 (104) 의 좌표들을 결정하고, 그리고 결국 비-센터링된 웨이퍼에 대한 웨이퍼 오프셋 O를 결정하도록 사용될 수 있다.
N 개의 벡터들 Ba i (i = 1 내지 N) 은 AWC 프로세스에서 사용된 센서들의 수에 종속된다. 일부 실시 예들에서, 기준-필터링 AWC 프로세스는 적어도 3 개의 센서들 (201A, 201B, 201C) 을 사용한다. 센서 (201A, 201B, 201C) 각각은 통상적으로 2 회 전이한다 (1 회는 빔이 꺾일 때, 그리고 1 회는 빔이 변형될 때). 따라서, N 개의 벡터들 Ba i 은 센서들 (201A, 201B, 201C) 의 수의 2 배이다. 그러나, 때때로, 주어진 센서의 빔은 웨이퍼 (101) 의 리딩 에지에 의해 꺾일 수 있지만, 로봇 블레이드 기하구조 때문에 변형되지 않는다. 이 경우에, 주어진 센서에 대해 하나의 벡터만이 있을 것이다. 기준-필터링 AWC 프로세스는 N 개의 벡터들 Ba i 이 공칭 웨이퍼 직경, 예를 들어, 200 ㎜, 300 ㎜, 등과 함께 명시될 것을 요구한다.
기준-필터링 AWC 프로세스는 웨이퍼 오프셋 O를 결정하고, 기준 간섭이 발생하는지 여부를 결정하기 위해 최적합 (best-fit) 알고리즘을 사용한다. 최적합 알고리즘은 벡터들 Ba i (i = 1 내지 N) 의 세트에 의해 규정된 검출된 웨이퍼 에지 위치들에 가장 적합한 (best fit) 블레이드 좌표계 내의 웨이퍼 중심부 (104) 의 위치를 결정한다. 최적합 알고리즘의 출력은 기준 (102) 간섭으로부터 모든 효과가 제거된 블레이드 좌표계의 웨이퍼 중심부 (104) 의 x-좌표 (Ox) 및 y-좌표 (Oy) 를 포함한다. 웨이퍼 중심부 (104) 의 x-좌표 (Ox) 및 y-좌표 (Oy) 는 웨이퍼 오프셋 O를 규정한다. 최적합 알고리즘은 N 개의 벡터들 Ba i (i = 1 내지 N) 의 세트에 의해 규정된 검출된 웨이퍼 에지 위치들에 대한 원의 최적합을 결정한다. 최적합 알고리즘은 웨이퍼 오프셋 O를 고려하여, N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들에 대해 합산된, 추정된 웨이퍼 반경 E와 공칭 웨이퍼 반경 R 사이의 차의 제곱인 성능 지수 (IP) 의 정의를 포함한다.
도 3은 일부 실시 예들에 따라, 미리 결정된 검출된 웨이퍼 에지 위치 (i) 에 대한 웨이퍼 오프셋 O, 벡터 Ba i , 및 추정된 웨이퍼 반경 E i 사이의 관계를 도시하는 벡터 다이어그램을 도시한다. 도 3에 도시된 바와 같이, N 개의 벡터들 Ba i (i = 1 내지 N) 각각에 대해, 방정식 1의 관계가 존재한다. 방정식 1에서, O는 웨이퍼 오프셋 O의 현재 추정치이고, E i 는 웨이퍼 오프셋 O의 현재 추정치로부터 i 번째 검출된 웨이퍼 에지 위치 Ba i 로 연장하는 i 번째 추정된 웨이퍼 반경에 대응하는 벡터이다.
방정식 1. Ba i = O + E i
방정식 1의 관계는 방정식 2에 도시된 바와 같이 재작성될 수 있다.
방정식 2. E i = Ba i - O
E i 의 크기는 방정식 3으로 주어지고, 여기서 Baix는 블레이드 좌표계에서 i 번째로 검출된 웨이퍼 에지 위치 Bai의 x 좌표이고, Baiy는 블레이드 좌표계에서 i 번째로 검출된 웨이퍼 에지 위치 Bai의 y 좌표이고, Ox는 블레이드 좌표계에서 추정된 웨이퍼 중심부의 x 좌표이고, 그리고 Oy는 블레이드 좌표계에서 추정된 웨이퍼 중심부의 y 좌표이다.
방정식 3.
Figure pct00001
Ox 및 Oy의 현재 값들이 웨이퍼 중심부에 가깝다면, E i 의 크기는 공칭 웨이퍼 반경 R에 가까울 것이다. 방정식 4에 도시된 바와 같이, 임의의 추정된 웨이퍼 중심부 (Ox, Oy) 에 대한 성능 지수 (IP) 는 i 번째로 검출된 웨이퍼 에지 위치에서 추정된 웨이퍼 반경 (|Ei|) 과 N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들에 걸쳐 합산된 공칭 웨이퍼 반경 R 사이의 차의 제곱이다.
방정식 4.
Figure pct00002
센서 위치들의 캘리브레이션 또는 블레이드 위치의 추적 또는 데이터 수집 프로세스에서 에러가 없고, 센서들과 기준 간섭이 없다면, 최적합 알고리즘은 성능 지수 (IP) 가 0일 때까지 Ox 및 Oy에 대해 반복될 것이다. 실제로, 센서 위치들의 캘리브레이션에서 그리고/또는 블레이드 위치의 추적에서 그리고/또는 데이터 수집 프로세스에서 약간의 AWC 시스템 에러가 있을 것이다. 따라서, 약간의 AWC 시스템 에러의 존재 시, 최적합 알고리즘은 성능 지수 (IP) 가 웨이퍼 에지를 N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들 Bai (i = 1 내지 N) 에 가능한 가깝게 배치하는 일부 0이 아닌 값으로 최소화될 때까지 Ox 및 Oy에 대해 반복할 것이다.
방정식 4에 도시된 바와 같이, 웨이퍼 오프셋 O (즉, Ox, Oy) 의 추정치 각각은 N 개의 벡터들 Ba i (i = 1 내지 N) 에 대한 성능 지수 (IP) 값을 생성한다. 웨이퍼 오프셋 O의 불량한 추정치는 보다 높은 성능 지수 (IP) 값을 생성한다. 웨이퍼 오프셋 O의 최상의 추정치는 성능 지수 (IP) 값을 최소화한다. 성능 지수 (IP) 값이 최소화될 때, 웨이퍼 에지는 검출된 웨이퍼 에지 위치들 Bai (i = 1 내지 N) 에 가능한 한 가깝다.
최적합 알고리즘은 성능 지수 (IP) 값을 최소화하는 웨이퍼 오프셋 O를 식별하기 위해 웨이퍼 오프셋 O의 상이한 추정들을 통해 단계별로 진행한다. 일부 실시 예들에서, 추정된 웨이퍼 오프셋 O는 반복들 사이의 성능 지수 (IP) 의 최소화된 값의 대응하는 변화가 명시된 반복-정지 값 이하일 때까지 반복에 의해 조정된다. 일부 실시 예들에서, 반복-정지 값은 0.00001일 수 있다. 그러나, 다른 실시 예들에서, 반복-정지 값은 0.00001보다 크거나 보다 작을 수 있다. 일부 실시 예들에서, 뉴턴의 방법은 성능 지수 (IP) 의 최소화된 값을 결정하기 위해 추정된 웨이퍼 오프셋 O에 대해 반복하도록 사용된다. 이들 실시 예들에서, 뉴턴의 방법은 Ox 및 Oy에 대한 성능 지수 (IP) 의 도함수들을 결정하는 단계, 및 이들 도함수들을 성능 지수 (IP) 의 국부적인 최소값에 대응하는 0으로 설정하는 단계를 포함한다. 또한, 일부 실시 예들에서, Ox 및 Oy에 대한 성능 지수 (IP) 의 제 2 도함수는 성능 지수 (IP) 가 최소값으로 취해질 때 일 반복으로부터 다음 반복으로 추정된 웨이퍼 오프셋 O에서 조정량을 결정하도록 평가될 수 있다.
기준-필터링 AWC 프로세스에서, 센서와의 기준 간섭이 있다면, N 개의 벡터들 Ba i (i = 1 내지 N) 중 하나는 웨이퍼의 외측 주변 에지 상에, 즉, 웨이퍼의 원주 상에 놓이지 않을 것이다. 이 경우에, 센서와의 기준 간섭이 존재하면, 웨이퍼의 에지가 모든 N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들 Bai (i = 1 내지 N) 을 통과하도록 웨이퍼의 중심부를 포지셔닝할 웨이퍼 오프셋 O의 값이 없을 것이다.
센서와의 기준 간섭은 N 개의 벡터들 Ba i (i = 1 내지 N) 중 하나에만 영향을 줄 것이다. N 개의 벡터들 Ba i (i = 1 내지 N) 중 어느 것이 기준 간섭에 의해 영향을 받았는지 식별하기 위해, 기준-필터링 AWC 프로세스는 (N-1) 개의 벡터들 Ba i 의 고유한 세트 각각에 대한 성능 지수 (IP) 값을 최소화하는 웨이퍼 오프셋 O를 식별하기 위한 최적합 알고리즘의 성능과 함께 (N-1) 개의 벡터들 Ba i 의 고유한 세트를 획득할 때, N 개의 벡터들 Ba i (i = 1 내지 N) 중 상이한 벡터의 제거를 포함한다. 방정식 5는 z 번째 벡터 Ba z 를 제외하는 (N-1) 개의 벡터들 Ba i 의 고유한 세트에 대한 성능 지수 (IPz) 값을 도시한다.
방정식 5.
Figure pct00003
성능 지수 (IPz) 를 최소화하는 웨이퍼 오프셋 O는 1 내지 N 범위의 (z) 값 각각에 대해 결정된다. 최적합 알고리즘이 (N-1) 개의 벡터들 Ba i 에 대해 미리 결정된 (z) 제외된 벡터 Ba z 에 대한 성능 지수 (IPz) 의 결과적인 최소값으로 수렴한 후, 성능 지수 (IPz) 에 대한 결과적인 최소값 및 대응하는 추정된 웨이퍼 오프셋 O는 미리 결정된 (z) 제외된 벡터 Ba z 에 대해 기록된다. 상기 프로세스는 웨이퍼 오프셋 O의 N 개의 추정치들을 제공할 것이고, 웨이퍼 오프셋 O의 추정치 각각은 대응하는 성능 지수 (IPz) 를 가질 것이다. 즉, 제외된 벡터 Ba i (z = 1 내지 N) 각각에 대해, 제외되지 않은 (N-1) 개의 벡터들 Ba i 를 사용하여 결정된 웨이퍼 오프셋 O의 별도의 추정치 및 대응하는 성능 지수 (IPz) 가 있다.
예로서, 도 2의 AWC 구성을 고려한다. 이 구성에서, N = 6인 벡터들 (Ba 1 , Ba 2 , Ba 3 , Ba 4 , Ba 5 , 및 Ba 6 ) 이 있다. 이 구성에 대해, 기준-필터링 AWC 프로세스는 대응하는 성능 지수 (IPz) 와 함께 웨이퍼 오프셋 O의 6 개의 상이한 추정치들의 결정을 포함한다. 구체적으로, 제 1 추정치 (z = 1) 에 대해, 벡터 Ba 1 은 제외되고, 벡터들의 세트 (Ba 2 , Ba 3 , Ba 4 , Ba 5 , Ba 6 ) 는 웨이퍼 오프셋 O의 추정치를 결정한다. 제 2 추정치 (z = 2) 에 대해, 벡터 Ba 2 는 제외되고, 벡터들의 세트 (Ba 1 , Ba 3 , Ba 4 , Ba 5 , Ba 6 ) 는 웨이퍼 오프셋 O의 추정치를 결정한다. 제 3 추정치 (z = 3) 에 대해, 벡터 Ba 3 은 제외되고, 벡터들의 세트 (Ba 1 , Ba 2 , Ba 4 , Ba 5 , Ba 6 ) 는 웨이퍼 오프셋 O의 추정치를 결정한다. 제 4 추정치 (z = 4) 에 대해, 벡터 Ba 4 는 제외되고, 벡터들의 세트 (Ba 1 , Ba 2 , Ba 3 , Ba 5 , Ba 6 ) 는 웨이퍼 오프셋 O의 추정치를 결정한다. 제 5 추정치 (z = 5) 에 대해, 벡터 Ba 5 는 제외되고, 벡터들의 세트 (Ba 1 , Ba 2 , Ba 3 , Ba 4 , Ba 6 ) 는 웨이퍼 오프셋 O의 추정치를 결정한다. 제 5 추정치 (z = 5) 에 대해, 벡터 Ba 5 는 제외되고, 벡터들의 세트 (Ba 1 , Ba 2 , Ba 3 , Ba 4 , Ba 6 ) 는 웨이퍼 오프셋 O의 추정치를 결정한다. 제 6 추정치 (z = 6) 에 대해, 벡터 Ba 6 은 제외되고, 벡터들의 세트 (Ba 1 , Ba 2 , Ba 3 , Ba 4 , Ba 5 ) 는 웨이퍼 오프셋 O의 추정치를 결정한다.
기준 간섭이 벡터들 Ba i (i = 1 내지 6) 중 하나에만 영향을 주기 때문에, 웨이퍼 오프셋 O의 6 개의 결정된 추정치들 중 하나만이 기준 간섭에 의해 영향을 받지 않을 것이다. 가장 낮은 대응하는 성능 지수 (IPz) 를 갖는 웨이퍼 오프셋 O의 추정은 센서와의 기준 간섭에 의해 영향을 받는 벡터 Ba z 를 포함하지 않는 (N-1) 개의 벡터들 Ba i 의 세트에 기초한다. 따라서, 가장 낮은 대응하는 성능 지수 (IPz) 를 갖는 웨이퍼 오프셋 O의 추정치는 센서와의 기준 간섭에 의해 영향을 받지 않은 웨이퍼 오프셋 O의 추정치이다. 근본적인 가정은 AWC 센서 각각이 약간의 잡음 레벨 (즉, 위치 캘리브레이션의 에러 및/또는 신호 전이의 에러 및/또는 신호 송신의 에러) 을 가질 것으로 예상되지만, 기준 간섭에 직면하는 일 센서는 잡음으로 인해 웨이퍼 에지를 검출할 때 다른 센서들의 모든 에러보다 상당히 큰 웨이퍼 에지의 검출에서 대응하는 양의 에러를 가질 것이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 3 개의 AWC 센서들에 대한 기준-필터링 AWC 프로세스는 최저 성능 지수 (IP) 를 산출하는 (6 개의 벡터들 Ba i (i = 1 내지 6) 로부터) 5 개의 벡터들 Ba i 의 고유한 세트를 결정한다. 이 5 개의 벡터들 Ba i 의 고유한 세트는 센서와의 기준 간섭에 의해 영향을 받은 벡터 Ba i 를 포함하지 않고, 이에 따라 센서와의 기준 간섭에 의해 영향을 받은 벡터 Ba i 를 식별한다. 그리고, 이 5 개의 벡터들 Ba i 의 고유한 세트 Ba i 에 대해 결정된 추정된 웨이퍼 오프셋 O는 센서와의 기준 간섭에 의해 영향을 받지 않은 웨이퍼 오프셋 O이다.
상기 논의된 바와 같이, 기준 간섭 검출에 대한 종래의 접근법은 오퍼레이터가 기준 간섭에 의해 영향을 받는 벡터 Ba i (i = 1 내지 N) 를 결정하기 위해 추정된 웨이퍼 반경 R에서 에러의 일부 임의의 문턱값을 선택할 것을 요구한다. 통상적으로, 3 개의 벡터들 Bai의 2 개 이상의 조합이 추정된 웨이퍼 반경 R에서 선택된 에러 문턱값을 만족하는 경우들에 직면하고, 잘못된 데이터의 선택이 임의적으로 된다. 일 벡터 Ba i 가 일부 에러를 갖더라도, 3 개의 벡터들 Ba i 의 조합들 중 어느 것도 추정된 웨이퍼 반경 R의 에러 문턱값을 만족시키지 못하는 경우들이 또한 있다. 반대로, 본 명세서에 개시된 기준-필터링 AWC 프로세스에서, 가장 낮은 대응하는 성능 지수 (IPz) 를 갖는 (N-1) 개의 벡터들 Ba i 의 고유한 그룹의 결정은 AWC 센서와의 기준 간섭에 의해 영향을 받은 벡터 Ba i 를 식별한다. 그리고, 가장 낮은 대응하는 성능 지수 (IPz) 를 갖는 (N-1) 개의 벡터들 Ba i 의 고유한 그룹은 타겟 스테이션에서 웨이퍼를 센터링하도록 로봇을 지시하기 위한 웨이퍼 오프셋 O를 결정하도록 사용된다.
본 명세서에 개시된 기준 필터링 AWC 프로세스 및 연관된 시스템들은 전용 얼라이너 모듈에서 웨이퍼 기준 검출 및 정렬에 필요한 시간의 제거를 인에이블함으로써 (enable) 제조 설비에서 고 웨이퍼 쓰루풋 (throughput) 동작들을 지원한다는 것이 이해되어야 한다. 또한, 본 명세서에 개시된 기준-필터링 AWC 프로세스 및 연관된 시스템들은 공지되지 않은 기준 위치, 즉, AWC 센서와의 기준 간섭을 가질 가능성을 갖는 웨이퍼 중심부의 정확하고 신뢰할 수 있는 결정을 제공한다.
도 4는 일부 실시 예들에 따른, 자동 웨이퍼 센터링을 위한 방법의 플로우차트를 도시한다. 방법은 로봇의 웨이퍼 핸들링 컴포넌트 상에 웨이퍼를 포지셔닝되게 하는 단계 401을 포함한다. 방법은 또한 웨이퍼가 센서들의 어레이를 통과하도록 웨이퍼 핸들링 컴포넌트를 이동시키도록 로봇을 동작시키기 위한 단계 403을 포함한다. 센서들의 어레이 내의 센서 각각은 웨이퍼의 에지가 센서를 지날 때를 검출하고 시그널링하도록 구성된다. 일부 실시 예들에서, 센서들의 어레이는 적어도 3 개의 센서들을 포함한다. 일부 실시 예들에서, 센서들의 어레이는 웨이퍼가 센서들의 어레이를 통과할 때 웨이퍼의 중심부의 이동 방향에 대해 웨이퍼의 제 1 절반부를 지나도록 포지셔닝된 적어도 하나의 센서를 포함한다. 그리고, 센서들의 어레이는 웨이퍼가 센서들의 어레이를 통해 지날 때 웨이퍼의 중심부의 이동 방향에 대해 웨이퍼의 제 2 절반부를 통과하도록 포지셔닝된 적어도 하나의 센서를 포함한다. 일부 실시 예들에서, 센서들의 어레이의 센서 각각은 광 빔 센서, 예를 들어, LED 빔 센서이다. 일부 실시 예들에서, 광 빔 센서는 광 빔 센서의 광 빔이 웨이퍼에 의해 꺾일 때 웨이퍼의 에지의 검출을 나타내는 신호를 송신하도록 구성된다. 그리고, 광 빔 센서는 광 빔 센서의 꺾인 광 빔이 변형될 때 웨이퍼의 에지의 검출을 나타내는 신호를 송신하도록 구성된다.
방법은 또한 N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들을 결정하기 위한 단계 405를 포함한다. 검출된 웨이퍼 에지 위치 각각은 웨이퍼가 센서들의 어레이를 통과할 때 센서들의 어레이의 임의의 센서가 웨이퍼의 에지를 검출하는 웨이퍼 핸들링 컴포넌트의 좌표계의 좌표들 (x, y) 의 세트에 의해 규정된다. 방법은 또한 N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들의 (N-1) 개의 고유한 세트 각각에 대해, 성능 지수 값을 실질적으로 최소화하는 추정된 웨이퍼 오프셋이 결정되는 단계 407을 포함한다. 추정된 웨이퍼 오프셋은 웨이퍼 핸들링 컴포넌트의 좌표계의 중심부로부터 웨이퍼의 추정된 중심부 위치로 연장하는 벡터로 규정된다. N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들의 (N-1) 개의 고유한 세트 각각은 대응하는 추정된 웨이퍼 오프셋 및 대응하는 성능 지수 값을 갖는다. N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들의 (N-1) 개의 미리 결정된 고유한 세트에 대한 추정된 웨이퍼 오프셋은 웨이퍼 핸들링 컴포넌트의 좌표계 내의 N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들의 (N-1) 개의 미리 결정된 고유한 세트에 가장 적합한 원의 중심부에 대응한다. 임의의 추정된 웨이퍼 중심부 (Ox, Oy) 에 대한 성능 지수 (IP) 는 i 번째로 검출된 웨이퍼 에지 위치에서 추정된 웨이퍼 반경 (|Ei|) 과 N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들의 (N-1) 개의 고유한 세트에 걸쳐 합산된 공칭 웨이퍼 반경 R 사이의 차의 제곱이다. 최소화될 때, 성능 지수 (IP) 및 연관된 추정된 웨이퍼 중심 (Ox, Oy) 은 웨이퍼 핸들링 컴포넌트의 좌표계 내의 N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들의 (N-1) 개의 미리 결정된 고유한 세트에 가장 적합한 원에 대응한다.
방법은 또한 가장 작은 대응하는 성능 지수 값을 갖는 N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들의 (N-1) 개의 고유한 세트에 대응하는 추정된 웨이퍼 오프셋으로서 최종 웨이퍼 오프셋을 식별하기 위한 단계 409를 포함한다. 가장 작은 대응하는 성능 지수 값을 갖는 N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들의 (N-1) 개의 고유한 세트는 웨이퍼의 기준에서 N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들 중 하나를 배제한다. 방법은 또한 타겟 스테이션에서 웨이퍼를 센터링하도록 최종 웨이퍼 오프셋을 사용하기 위한 단계 411을 포함한다.
도 5는 일부 실시 예들에 따른, 자동 웨이퍼 센터링을 위한 방법의 플로우차트를 도시한다. 방법은 N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들을 획득하기 위한 단계 501을 포함한다. 검출된 웨이퍼 에지 위치 각각은 웨이퍼 핸들링 컴포넌트의 좌표계의 좌표들 (x, y) 의 세트에 의해 규정된다. 일부 실시 예들에서, N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들은 적어도 3 개의 센서들을 포함하는 광 빔 센서들의 어레이를 통해 웨이퍼를 지남으로써 획득된다. 방법은 또한 N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들의 (N-1) 개의 고유한 세트 각각에 대해 최소화된 성능 지수 값을 결정하기 위한 단계 503을 포함한다. 최소화된 성능 지수 값은 웨이퍼 핸들링 컴포넌트의 좌표계 내의 N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들의 (N-1) 개의 대응하는 고유한 세트에 가장 적합한 원의 중심부에 대응하는 연관된 추정된 웨이퍼 오프셋을 갖는다.
방법은 또한 N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들에 대해 가장 작은 최소화된 성능 지수 값을 결정하기 위한 단계 505를 포함한다. 연관된 웨이퍼 오프셋을 갖는 가장 작은 최소화된 성능 지수 값. 임의의 추정된 웨이퍼 중심부 (Ox, Oy) 에 대한 성능 지수 (IP) 는 i 번째로 검출된 웨이퍼 에지 위치에서 추정된 웨이퍼 반경 (|Ei|) 과 N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들의 (N-1) 개의 고유한 세트에 걸쳐 합산된 공칭 웨이퍼 반경 R 사이의 차의 제곱이다. 최소화될 때, 성능 지수 (IP) 및 연관된 추정된 웨이퍼 중심 (Ox, Oy) 은 웨이퍼 핸들링 컴포넌트의 좌표계 내의 N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들의 (N-1) 개의 미리 결정된 고유한 세트에 가장 적합한 원에 대응한다. 대응하는 추정된 웨이퍼 오프셋에 대해 가장 작은 성능 지수 값을 갖는 N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들의 (N-1) 개의 고유한 세트는 웨이퍼의 기준에서 N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들 중 하나를 배제한다. 방법은 또한 웨이퍼를 타겟 스테이션에 센터링하기 위해 가장 작은 최소화된 성능 지수 값 및 이와 연관된 웨이퍼 오프셋을 사용하기 위한 단계 507을 포함한다.
도 6은 일부 실시 예들에 따른, 자동 웨이퍼 센터링을 위한 시스템을 도시한다. 시스템은 웨이퍼 핸들링 컴포넌트 (603), 예를 들어, 블레이드를 갖는 로봇 (601) 을 포함한다. 시스템은 또한 센서들의 어레이 (605) 를 포함한다. 센서들의 어레이 (605) 는 복수의 센서들 (201A, 201B, 201C) 을 포함한다. 센서들의 어레이 (605) 내의 센서 (201A, 201B, 201C) 각각은 웨이퍼 (101) 의 에지가 센서 (201A, 201B, 201C) 를 지날 때를 검출하도록 구성된다. 일부 실시 예들에서, 센서들의 어레이 (605) 는 적어도 3 개의 센서들 (201A, 201B, 201C) 을 포함한다. 일부 실시 예들에서, 센서들의 어레이 (605) 는 웨이퍼 (101) 가 센서들의 어레이 (605) 를 통과할 때 웨이퍼 (101) 의 중심부 (104) 의 이동 방향 (105) 에 대해 웨이퍼 (101) 의 제 1 절반부를 지나도록 포지셔닝된 적어도 하나의 센서 (201A) 를 포함한다 (도 2 참조). 그리고, 센서들의 어레이 (605) 는 웨이퍼 (101) 가 센서들의 어레이 (605) 를 통과할 때 웨이퍼 (101) 의 중심부 (104) 의 이동 방향 (105) 에 대해 웨이퍼 (101) 의 제 2 절반부를 지나도록 포지셔닝된 적어도 하나의 센서 (201B, 201C) 를 포함한다. 일부 실시 예들에서, 센서들의 어레이 (605) 의 센서 (201A, 201B, 201C) 각각은 광 빔 센서이다. 일부 실시 예들에서, 광 빔 센서는 광 빔 센서의 광 빔이 웨이퍼 (101) 에 의해 꺾일 때 웨이퍼 (101) 의 에지의 검출을 나타내는 신호를 송신하도록 구성된다. 그리고, 광 빔 센서는 광 빔 센서의 꺾인 광 빔이 변형될 때 웨이퍼 (101) 의 에지의 검출을 나타내는 신호를 송신하도록 구성된다.
시스템은 또한 센서들의 어레이 (605) 내의 센서들 (201A, 201B, 201C) 각각으로부터 신호들을 수신하도록 구성되고 연결된 제어기 (607) 를 포함한다. 제어기 (607) 는 또한 로봇 (601) 으로부터 신호들을 수신하도록 구성되고 연결된다. 제어기 (607) 는 또한 로봇 (601) 에 신호들을 송신하도록 구성되고 연결된다. 제어기 (607) 는 웨이퍼 핸들링 컴포넌트 (603) 가 웨이퍼 핸들링 컴포넌트 (603) 상에 홀딩된 웨이퍼 (101) 와 함께 이동하기 때문에 로봇 (601) 의 웨이퍼 핸들링 컴포넌트 (603) 의 위치를 나타내는 데이터를 수신하도록 구성된다. 제어기 (607) 는 웨이퍼 (101) 가 센서들의 어레이 (605) 를 통과할 때 센서들의 어레이 (605) 로부터 신호들을 수신하도록 구성된다. 신호들은 웨이퍼 (101) 의 에지가 센서들의 어레이 (605) 의 특정한 센서 (201A, 201B, 201C) 를 지날 때를 나타낸다. 제어기 (607) 는 N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들을 결정하도록 구성된다. 검출된 웨이퍼 에지 위치 각각은 센서들의 어레이 (605) 의 임의의 센서 (201A, 201B, 201C) 가 웨이퍼 (101) 의 에지를 검출하는 웨이퍼 핸들링 컴포넌트 (603) 의 좌표계의 좌표들 (x, y) 의 세트에 의해 규정된다.
제어기 (607) 는 N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들의 (N-1) 개의 고유한 세트 각각에 대한 성능 지수 값을 실질적으로 최소화하는 추정된 웨이퍼 오프셋을 결정하도록 구성된다. 추정된 웨이퍼 오프셋은 웨이퍼 핸들링 컴포넌트 (603) 의 좌표계의 중심부로부터 웨이퍼 (101) 의 추정된 중심부 위치로 연장하는 벡터로 규정된다. N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들의 (N-1) 개의 고유한 세트 각각은 대응하는 추정된 웨이퍼 오프셋 및 대응하는 성능 지수 값을 갖는다. N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들의 (N-1) 개의 미리 결정된 고유한 세트에 대한 추정된 웨이퍼 오프셋은 웨이퍼 핸들링 컴포넌트 (603) 의 좌표계 내의 N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들의 (N-1) 개의 미리 결정된 고유한 세트에 가장 적합한 원의 중심부에 대응한다. 임의의 추정된 웨이퍼 중심부 (Ox, Oy) 에 대한 성능 지수 (IP) 는 웨이퍼 (101) 의 i 번째로 검출된 웨이퍼 에지 위치에서 추정된 웨이퍼 반경 (|Ei|) 과 N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들의 (N-1) 개의 고유한 세트에 걸쳐 합산된 공칭 웨이퍼 반경 R 사이의 차의 제곱이다. 최소화될 때, 성능 지수 (IP) 및 연관된 추정된 웨이퍼 중심 (Ox, Oy) 은 웨이퍼 핸들링 컴포넌트 (603) 의 좌표계 내의 N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들의 (N-1) 개의 미리 결정된 고유한 세트에 가장 적합한 원에 대응한다.
제어기 (607) 는 또한 가장 작은 대응하는 성능 지수 값을 갖는 N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들의 (N-1) 개의 고유한 세트에 대응하는 추정된 웨이퍼 오프셋으로서 최종 웨이퍼 오프셋을 식별하도록 구성된다. 가장 작은 대응하는 성능 지수 값을 갖는 N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들의 (N-1) 개의 고유한 세트는 웨이퍼 (101) 의 기준 (102) 에서 N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들 중 하나를 배제한다. 제어기 (607) 는 타겟 스테이션 (609) 에 웨이퍼 (101) 를 센터링하도록 로봇 (601) 에 지시하기 위해 최종 웨이퍼 오프셋을 사용하도록 구성된다.
도 7은 일부 실시 예들에 따른, 제어기 (607) 의 예시적인 도면을 도시한다. 다양한 실시 예들에서, 제어기 (607) 는 프로세서 (701), 저장 하드웨어 유닛 (HU) (703) (예를 들어, 메모리), 입력 HU (705), 출력 HU (707), 입력/출력 (I/O) 인터페이스 (709), I/O 인터페이스 (711), NIC (Network Interface Controller) (713), 및 데이터 통신 버스 (715) 를 포함한다. 프로세서 (701), 저장 HU (703), 입력 HU (705), 출력 HU (707), I/O 인터페이스 (709), I/O 인터페이스 (711), 및 NIC (713) 는 데이터 통신 버스 (715) 에 의해 서로 데이터 통신할 수 있다. 입력 HU (705) 는 로봇 (601) 및 센서들 (201A, 201B, 201C) 과 같은, 다수의 외부 디바이스들로부터 데이터 통신을 수신하도록 구성된다. 입력 HU (705) 의 예들은 데이터 획득 시스템, 데이터 획득 카드, 등을 포함한다. 출력 HU (707) 는 로봇 (601) 과 같은, 다수의 외부 디바이스들로 데이터를 송신하도록 구성된다. 출력 HU (707) 의 예는 디바이스 제어기이다. NIC (713) 의 예들은 네트워크 인터페이스 카드, 네트워크 어댑터, 등을 포함한다. I/O 인터페이스들 (709 및 711) 각각은 I/O 인터페이스에 커플링된 상이한 하드웨어 유닛들 사이의 호환성을 제공하도록 규정된다. 예를 들어, I/O 인터페이스 (709) 는 입력 HU (705) 로부터 수신된 신호를 데이터 통신 버스 (715) 와 호환 가능한 형태, 진폭, 및/또는 속도로 변환하도록 규정될 수 있다. 또한, I/O 인터페이스 (707) 는 데이터 통신 버스 (715) 로부터 수신된 신호를 출력 HU (707) 와 호환 가능한 형태, 진폭, 및/또는 속도로 변환하도록 규정될 수 있다. 다양한 동작들이 제어기 (607) 의 프로세서 (701) 에 의해 수행되는 것으로 본 명세서에 기술되지만, 일부 실시 예들에서 다양한 동작들이 제어기 (607) 의 복수의 프로세서들에 의해 그리고/또는 제어기 (607) 와 데이터 통신하는 데이터 내의 복수의 컴퓨팅 시스템들의 복수의 프로세서들에 의해 수행될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 또한, 일부 실시 예들에서, 제어기 (607) 와 연관된 사용자 인터페이스가 있다. 사용자 인터페이스는 디스플레이 (예를 들어, 장치 및/또는 프로세스 조건들의 디스플레이 스크린 및/또는 그래픽 소프트웨어 디스플레이들), 및 포인팅 디바이스들, 키보드들, 터치 스크린들, 마이크로폰들, 등과 같은 사용자 입력 디바이스들을 포함할 수도 있다.
제어기 (607) 는 로봇 (601) 의 동작을 제어하고 본 명세서에 개시된 기준-필터링 AWC 프로세스를 수행하기 위한 인스트럭션들의 세트들을 포함하는 컴퓨터 프로그램들을 실행하도록 구성될 수 있다. 또한, 일부 실시 예들에서 제어기 (607) 와 연관된 메모리 디바이스들 상에 저장된 컴퓨터 프로그램들이 채용될 수도 있다. 제어기 (607) 의 동작을 지시하기 위한 소프트웨어는 많은 상이한 방식들로 설계되거나 구성될 수도 있다. 기준-필터링 AWC 프로세스를 수행하기 위해 제어기 (607) 의 동작을 지시하고 이에 대응하여 로봇 (601) 을 제어하기 위한 컴퓨터 프로그램들은 임의의 종래의 컴퓨터 판독 가능 프로그래밍 언어: 예를 들어, 어셈블리 언어, C, C++, Pascal, Fortran 또는 다른 언어들로 작성될 수 있다. 컴파일링된 객체 코드 또는 스크립트가 프로그램에서 식별된 태스크들을 수행하도록 프로세서 (701) 에 의해 실행된다.
일반적으로 말하면, 제어기 (607) 는 인스트럭션들을 수신하고, 인스트럭션들을 발행하고, 그리고 동작들을 제어하는 다양한 집적 회로들, 로직, 메모리, 및/또는 소프트웨어를 갖는 전자장치로서 규정될 수도 있다. 집적 회로들은 프로그램 인스트럭션들을 저장하는 펌웨어의 형태의 칩들, 디지털 신호 프로세서들 (DSPs), ASICs (Application Specific Integrated Circuits) 로서 규정되는 칩들, 및/또는 프로그램 인스트럭션들 (예를 들어, 소프트웨어) 을 실행하는 하나 이상의 마이크로프로세서들, 또는 마이크로제어기들을 포함할 수도 있다. 프로그램 인스트럭션들은 기준-필터링 AWC 프로세스를 실행하고 로봇 (601) 을 제어하기 위한 동작 파라미터들을 규정하는, 다양한 개별 설정사항들 (또는 프로그램 파일들) 의 형태로 제어기 (607) 로 전달되는 인스트럭션들일 수도 있다.
본 명세서에 기술된 실시 예들은 또한 휴대형 하드웨어 유닛들, 마이크로프로세서 시스템들, 마이크로프로세서-기반 또는 프로그램가능한 가전제품들, 미니컴퓨터들, 메인프레임 컴퓨터들 등을 포함하는 다양한 컴퓨터 시스템 구성들로 실시될 수도 있다. 본 명세서에 기술된 실시 예들은 또한 네트워크를 통해 링크된 원격 프로세싱 하드웨어 유닛들에 의해 태스크들이 수행되는 분산 컴퓨팅 환경들에서 실시될 수 있다. 본 명세서에 기술된 실시 예들은 컴퓨터 시스템들에 저장된 데이터를 수반하는 다양한 컴퓨터-구현된 동작들을 채용할 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 이들 동작들은 물리량들의 물리적인 조작을 필요로 하는 것들이다. 실시 예들의 일부를 형성하는 본 명세서에 기술된 임의의 동작들은 유용한 머신 동작들이다. 실시 예들은 또한 이들 동작들을 수행하기 위한 하드웨어 유닛 또는 장치와 관련된다. 장치는 특수 목적 컴퓨터를 위해 특별히 구성될 수도 있다. 특수 목적 컴퓨터로서 규정될 때, 컴퓨터는 또한 특수 목적의 일부가 아닌 다른 프로세싱, 프로그램 실행 또는 루틴들을 수행할 수 있지만, 여전히 특수 목적을 위해 동작할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 동작들은 컴퓨터 메모리, 캐시에 저장되거나 네트워크를 통해 획득된 하나 이상의 컴퓨터 프로그램들에 의해 선택적으로 활성화되거나 구성된 범용 컴퓨터에 의해 프로세싱될 수도 있다. 데이터가 네트워크를 통해 획득될 때, 데이터는 네트워크 상의 다른 컴퓨터들, 예를 들어, 컴퓨팅 리소스들의 클라우드에 의해 프로세싱될 수도 있다.
본 명세서에 기술된 다양한 실시 예들은 비 일시적인 컴퓨터 판독 가능 매체 상의 컴퓨터 판독 가능 코드로서 예시된 AWC 프로세스 제어 인스트럭션들을 통해 구현될 수 있다. 비 일시적인 컴퓨터 판독 가능 매체는 데이터를 저장할 수 있는 임의의 데이터 저장 하드웨어 유닛이고, 이는 그 후에 컴퓨터 시스템에 의해 판독될 수 있다. 비 일시적인 컴퓨터 판독 가능 매체의 예들은 하드 드라이브들, NAS (Network Attached Storage), ROM, RAM, CD-ROM들, CD-R들 (CD-recordables), CD-RW들 (CD-rewritables), 자기 테이프들, 및 기타 광학 및 비 광학 데이터 저장 하드웨어 유닛들을 포함한다. 비 일시적인 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터 판독 가능 코드가 분산된 방식으로 저장되고 실행되도록 네트워크-커플링된 컴퓨터 시스템을 통해 분산된 컴퓨터 판독 가능 유형의 매체를 포함할 수 있다.
전술한 개시가 이해의 명확성의 목적들을 위해 일부 상세를 포함하지만, 특정한 변화들 및 수정들이 첨부된 청구항들의 범위 내에서 실시될 수 있다는 것이 자명할 것이다. 예를 들어, 본 명세서에 개시된 임의의 실시 예로부터의 하나 이상의 특징들은 본 명세서에 개시된 임의의 다른 실시 예의 하나 이상의 특징들과 결합될 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 따라서, 본 실시 예들은 제한적이지 않고 예시적인 것으로 간주되어야 하고, 청구된 것은 본 명세서에 제공된 상세들로 제한되지 않고, 개시된 실시 예들의 범위 및 등가물 내에서 수정될 수도 있다.

Claims (20)

  1. 자동 웨이퍼 센터링 (automatic wafer centering) 을 위한 방법에 있어서,
    로봇의 웨이퍼 핸들링 컴포넌트 상에 웨이퍼를 포지셔닝되게 하는 단계;
    상기 웨이퍼가 센서들의 어레이를 통과하도록 (move through) 상기 웨이퍼 핸들링 컴포넌트를 이동시키도록 상기 로봇을 동작시키는 단계로서, 상기 센서들의 상기 어레이 내의 센서들 각각은 상기 웨이퍼의 에지가 상기 센서를 지날 (pass by) 때를 검출하고 시그널링하도록 구성되는, 상기 로봇을 동작시키는 단계;
    N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들을 결정하는 단계로서, 상기 검출된 웨이퍼 에지 위치 각각은 상기 웨이퍼가 상기 센서들의 어레이를 통과할 때 상기 센서들의 어레이의 임의의 센서가 상기 웨이퍼의 상기 에지를 검출하는 상기 웨이퍼 핸들링 컴포넌트의 좌표계의 좌표들 (x, y) 의 세트에 의해 규정되는, 상기 N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들을 결정하는 단계;
    상기 N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들의 (N-1) 개의 고유한 세트 각각에 대해, 성능 지수 값을 실질적으로 최소화하는 추정된 웨이퍼 오프셋을 결정하는 단계로서, 상기 추정된 웨이퍼 오프셋은 상기 웨이퍼 핸들링 컴포넌트의 상기 좌표계의 중심으로부터 상기 웨이퍼의 추정된 중심 위치로 연장하는 벡터로 규정되고, 상기 N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들의 (N-1) 개의 고유한 세트 각각은 대응하는 추정된 웨이퍼 오프셋 및 대응하는 성능 지수 값을 갖는, 상기 추정된 웨이퍼 오프셋을 결정하는 단계;
    가장 작은 대응하는 성능 지수 값을 갖는 상기 N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들의 (N-1) 개의 상기 고유한 세트에 대응하는 상기 추정된 웨이퍼 오프셋으로서 최종 웨이퍼 오프셋을 식별하는 단계; 및
    타겟 스테이션에서 상기 웨이퍼를 센터링하도록 상기 최종 웨이퍼 오프셋을 사용하는 단계를 포함하는, 자동 웨이퍼 센터링을 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서들의 어레이는 적어도 3 개의 센서들을 포함하는, 자동 웨이퍼 센터링을 위한 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서들의 어레이는 상기 웨이퍼가 상기 센서들의 어레이를 통과할 때 상기 웨이퍼의 중심부의 이동 방향에 대해 상기 웨이퍼의 제 1 절반부를 지나도록 포지셔닝된 적어도 하나의 센서를 포함하고, 그리고 상기 센서들의 어레이는 상기 웨이퍼가 상기 센서들의 어레이를 통과할 때 상기 웨이퍼의 상기 중심부의 이동 방향에 대해 상기 웨이퍼의 제 2 절반부를 지나도록 포지셔닝된 적어도 하나의 센서를 포함하는, 자동 웨이퍼 센터링을 위한 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서들의 어레이 내의 센서 각각은 광 빔 센서인, 자동 웨이퍼 센터링을 위한 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 광 빔 센서는 상기 광 빔 센서의 광 빔이 상기 웨이퍼에 의해 꺾일 (break) 때 상기 웨이퍼의 상기 에지의 검출을 나타내는 신호를 송신하도록 구성되고, 그리고 상기 광 빔 센서는 상기 광 빔 센서의 꺾인 광 빔이 변형될 (reform) 때 상기 웨이퍼의 상기 에지의 검출을 나타내는 신호를 송신하도록 구성되는, 자동 웨이퍼 센터링을 위한 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들의 (N-1) 개의 미리 결정된 고유한 세트에 대한 상기 추정된 웨이퍼 오프셋은 상기 웨이퍼 핸들링 컴포넌트의 상기 좌표계 내의 N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들의 (N-1) 개의 상기 미리 결정된 고유한 세트에 가장 적합한 (best fit) 원의 중심부에 대응하는, 자동 웨이퍼 센터링을 위한 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 성능 지수 값은 상기 N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들의 (N-1) 개의 미리 결정된 고유한 세트에 걸쳐 합산된 상기 웨이퍼의 i 번째 검출된 웨이퍼 에지 위치에서 추정된 웨이퍼 반경과 상기 웨이퍼의 공지된 공칭 반경 사이의 차의 제곱으로 규정되고, 최소화된 성능 지수 값 및 연관된 추정된 웨이퍼 중심부는 상기 웨이퍼 핸들링 컴포넌트의 상기 좌표계 내에서 상기 N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들의 (N-1) 개의 미리 결정된 고유한 세트에 가장 적합한 상기 원에 대응하는, 자동 웨이퍼 센터링을 위한 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 가장 작은 대응하는 성능 지수 값을 갖는 상기 N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들의 (N-1) 개의 상기 고유한 세트는 상기 웨이퍼의 기준 (fiducial) 에서 상기 N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들 중 하나를 배제하는, 자동 웨이퍼 센터링을 위한 방법.
  9. 자동 웨이퍼 센터링을 위한 시스템에 있어서,
    센서들의 어레이로서, 상기 센서들의 어레이 내의 센서 각각은 웨이퍼의 에지가 상기 센서를 지날 때를 검출하도록 구성되는, 상기 센서들의 어레이; 및
    로봇의 웨이퍼 핸들링 컴포넌트가 상기 웨이퍼 핸들링 컴포넌트 상에 홀딩된 웨이퍼와 함께 이동할 때 상기 웨이퍼 핸들링 컴포넌트의 위치를 나타내는 데이터를 수신하도록 구성된 제어기로서, 상기 제어기는 상기 웨이퍼가 상기 센서들의 어레이를 통과할 때 상기 센서들의 어레이로부터 신호들을 수신하도록 구성되고, 상기 신호들은 상기 웨이퍼의 상기 에지가 상기 센서들의 어레이의 특정한 센서를 지날 때를 나타내는, 상기 제어기를 포함하고,
    상기 제어기는 N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들을 결정하도록 구성되고, 상기 검출된 웨이퍼 에지 위치 각각은 상기 센서들의 어레이의 임의의 센서가 상기 웨이퍼의 상기 에지를 검출하는 상기 웨이퍼 핸들링 컴포넌트의 좌표계의 좌표들 (x, y) 의 세트에 의해 규정되고,
    상기 제어기는 N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들의 (N-1) 개의 고유한 세트 각각에 대한 성능 지수 값을 실질적으로 최소화하는 추정된 웨이퍼 오프셋을 결정하도록 구성되고, 상기 추정된 웨이퍼 오프셋은 상기 웨이퍼 핸들링 컴포넌트의 상기 좌표계의 중심으로부터 상기 웨이퍼의 추정된 중심 위치로 연장하는 벡터로 규정되고, 상기 N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들의 (N-1) 개의 고유한 세트 각각은 대응하는 추정된 웨이퍼 오프셋 및 대응하는 성능 지수 값을 갖고,
    상기 제어기는 가장 작은 대응하는 성능 지수 값을 갖는 상기 N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들의 (N-1) 개의 상기 고유한 세트에 대응하는 상기 추정된 웨이퍼 오프셋으로서 최종 웨이퍼 오프셋을 식별하도록 구성되고,
    상기 제어기는 타겟 스테이션에서 상기 웨이퍼를 센터링하도록 상기 로봇에 지시하기 위해 상기 최종 웨이퍼 오프셋을 사용하도록 구성되는, 자동 웨이퍼 센터링을 위한 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 센서들의 어레이는 적어도 3 개의 센서들을 포함하는, 자동 웨이퍼 센터링을 위한 시스템.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 센서들의 어레이는 상기 웨이퍼가 상기 센서들의 어레이를 통과할 때 상기 웨이퍼의 중심부의 이동 방향에 대해 상기 웨이퍼의 제 1 절반부를 지나도록 포지셔닝된 적어도 하나의 센서를 포함하고, 그리고 상기 센서들의 어레이는 상기 웨이퍼가 상기 센서들의 어레이를 통과할 때 상기 웨이퍼의 상기 중심부의 이동 방향에 대해 상기 웨이퍼의 제 2 절반부를 지나도록 포지셔닝된 적어도 하나의 센서를 포함하는, 자동 웨이퍼 센터링을 위한 시스템.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 센서들의 어레이 내의 센서 각각은 광 빔 센서인, 자동 웨이퍼 센터링을 위한 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 광 빔 센서는 상기 광 빔 센서의 광 빔이 상기 웨이퍼에 의해 꺾일 때 상기 웨이퍼의 상기 에지의 검출을 나타내는 신호를 송신하도록 구성되고, 그리고 상기 광 빔 센서는 상기 광 빔 센서의 꺾인 광 빔이 변형될 때 상기 웨이퍼의 상기 에지의 검출을 나타내는 신호를 송신하도록 구성되는, 자동 웨이퍼 센터링을 위한 시스템.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들의 (N-1) 개의 미리 결정된 고유한 세트에 대한 상기 추정된 웨이퍼 오프셋은 상기 웨이퍼 핸들링 컴포넌트의 상기 좌표계 내의 검출된 N 개의 웨이퍼 에지 위치들의 (N-1) 개의 상기 미리 결정된 고유한 세트에 가장 적합한 원의 중심부에 대응하는, 자동 웨이퍼 센터링을 위한 시스템.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 성능 지수 값은 상기 N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들의 (N-1) 개의 미리 결정된 고유한 세트에 걸쳐 합산된 상기 웨이퍼의 i 번째 검출된 웨이퍼 에지 위치에서 추정된 웨이퍼 반경과 상기 웨이퍼의 공지된 공칭 반경 사이의 차의 제곱으로 규정되고, 최소화된 성능 지수 값 및 연관된 추정된 웨이퍼 중심부는 상기 웨이퍼 핸들링 컴포넌트의 상기 좌표계 내에서 상기 N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들의 (N-1) 개의 미리 결정된 고유한 세트에 가장 적합한 상기 원에 대응하는, 자동 웨이퍼 센터링을 위한 시스템.
  16. 제 9 항에 있어서,
    상기 가장 작은 대응하는 성능 지수 값을 갖는 상기 N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들의 (N-1) 개의 상기 고유한 세트는 상기 웨이퍼의 기준에서 상기 N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들 중 하나를 배제하는, 자동 웨이퍼 센터링을 위한 시스템.
  17. 자동 웨이퍼 센터링을 위한 방법에 있어서,
    N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들을 획득하는 단계로서, 상기 검출된 웨이퍼 에지 위치 각각은 웨이퍼 핸들링 컴포넌트의 좌표계의 좌표들 (x, y) 의 세트에 의해 규정되는, 상기 N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들을 획득하는 단계;
    N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들의 (N-1) 개의 고유한 세트 각각에 대해 최소화된 성능 지수 값을 결정하는 단계로서, 상기 최소화된 성능 지수 값은 상기 웨이퍼 핸들링 컴포넌트의 상기 좌표계 내의 N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들의 (N-1) 개의 상기 대응하는 고유한 세트에 가장 적합한 원의 중심부에 대응하는 연관된 추정된 웨이퍼 오프셋을 갖는, 상기 최소화된 성능 지수 값을 결정하는 단계;
    상기 N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들에 대해 가장 작은 최소화된 성능 지수 값을 결정하는 단계; 및
    상기 웨이퍼를 타겟 스테이션에서 센터링하기 위해 상기 가장 작은 최소화된 성능 지수 값 및 이와 연관된 웨이퍼 오프셋을 사용하는 단계를 포함하는, 자동 웨이퍼 센터링을 위한 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들은 적어도 3 개의 센서들을 포함하는 광 빔 센서들의 어레이를 통해 상기 웨이퍼를 지나게 함으로써 획득되는, 자동 웨이퍼 센터링을 위한 방법.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 성능 지수 값은 상기 N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들의 (N-1) 개의 미리 결정된 고유한 세트에 대해 합산된 상기 웨이퍼의 i 번째 검출된 웨이퍼 에지 위치에서 상기 추정된 웨이퍼 반경과 상기 웨이퍼의 공지된 공칭 반경 사이의 차의 제곱으로 규정되는, 자동 웨이퍼 센터링을 위한 방법.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 가장 작은 최소화된 성능 지수 값을 갖는 상기 N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들의 (N-1) 개의 특정한 고유한 세트는 상기 웨이퍼의 기준에서 상기 N 개의 검출된 웨이퍼 에지 위치들 중 하나를 배제하는, 자동 웨이퍼 센터링을 위한 방법.
KR1020217010971A 2018-09-14 2019-09-09 기준 필터링 (fiducial-filtering) 자동 웨이퍼 센터링 프로세스 및 연관된 시스템 KR20210045500A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/131,692 US10790237B2 (en) 2018-09-14 2018-09-14 Fiducial-filtering automatic wafer centering process and associated system
US16/131,692 2018-09-14
PCT/US2019/050256 WO2020055766A1 (en) 2018-09-14 2019-09-09 Fiducial-filtering automatic wafer centering process and associated system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210045500A true KR20210045500A (ko) 2021-04-26

Family

ID=69772274

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020217010971A KR20210045500A (ko) 2018-09-14 2019-09-09 기준 필터링 (fiducial-filtering) 자동 웨이퍼 센터링 프로세스 및 연관된 시스템

Country Status (8)

Country Link
US (1) US10790237B2 (ko)
EP (1) EP3850658A4 (ko)
JP (1) JP7450609B2 (ko)
KR (1) KR20210045500A (ko)
CN (1) CN112703590A (ko)
SG (1) SG11202102115YA (ko)
TW (1) TWI825172B (ko)
WO (1) WO2020055766A1 (ko)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10847393B2 (en) 2018-09-04 2020-11-24 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for measuring process kit centering
KR20210039523A (ko) * 2019-10-01 2021-04-12 삼성전자주식회사 웨이퍼 이송 장치 및 이를 이용한 웨이퍼 이송 방법
US20210375654A1 (en) * 2020-05-26 2021-12-02 Asm Ip Holding B.V. Automatic system calibration for wafer handling
CN111649701B (zh) * 2020-06-30 2021-10-29 长春博信光电子有限公司 一种复曲面镜偏心值检测方法和装置
US11942345B2 (en) * 2022-07-15 2024-03-26 Applied Materials, Inc. Automated substrate placement to chamber center

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5706201A (en) * 1996-05-07 1998-01-06 Fortrend Engineering Corporation Software to determine the position of the center of a wafer
US6405101B1 (en) * 1998-11-17 2002-06-11 Novellus Systems, Inc. Wafer centering system and method
US6629053B1 (en) * 1999-11-22 2003-09-30 Lam Research Corporation Method and apparatus for determining substrate offset using optimization techniques
US7008802B2 (en) * 2001-05-29 2006-03-07 Asm America, Inc. Method and apparatus to correct water drift
US6990430B2 (en) * 2002-12-20 2006-01-24 Brooks Automation, Inc. System and method for on-the-fly eccentricity recognition
US8634633B2 (en) * 2003-11-10 2014-01-21 Brooks Automation, Inc. Wafer center finding with kalman filter
JPWO2006025386A1 (ja) * 2004-08-31 2008-05-08 株式会社ニコン 位置合わせ方法、処理システム、基板の投入再現性計測方法、位置計測方法、露光方法、基板処理装置、計測方法及び計測装置
US8545165B2 (en) * 2005-03-30 2013-10-01 Brooks Automation, Inc. High speed substrate aligner apparatus
US7616804B2 (en) 2006-07-11 2009-11-10 Rudolph Technologies, Inc. Wafer edge inspection and metrology
US7860601B2 (en) * 2006-12-15 2010-12-28 Quickmill, Inc. Profile characterization
JP2009088398A (ja) 2007-10-02 2009-04-23 Olympus Corp 円盤体の求心方法
JP5733437B2 (ja) 2010-08-20 2015-06-10 東京エレクトロン株式会社 基板搬送装置、基板搬送方法及び記録媒体
US8673793B2 (en) 2011-01-25 2014-03-18 Innovalight Inc Method for automatic offset calculation for deposition of an aligned metal pattern onto selective emitter pattern and subsequent monitoring of alignment
JP6268297B2 (ja) 2013-12-31 2018-01-24 シャンハイ マイクロ エレクトロニクス イクイプメント（グループ）カンパニー リミティド シリコンウエハのプリアライメント装置及びその方法
US9734568B2 (en) 2014-02-25 2017-08-15 Kla-Tencor Corporation Automated inline inspection and metrology using shadow-gram images
CN105988305B (zh) 2015-02-28 2018-03-02 上海微电子装备（集团）股份有限公司 硅片预对准方法
US20170004987A1 (en) * 2015-06-30 2017-01-05 Kevin P. Fairbairn System and Method for Real Time Positioning of a Substrate in a Vacuum Processing System
KR101757815B1 (ko) 2015-09-25 2017-07-14 세메스 주식회사 기판 중심 검출 방법, 기판 반송 방법, 반송 유닛 및 이를 포함하는 기판 처리 장치.
JP6617963B2 (ja) * 2016-02-17 2019-12-11 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板保持状態の異常検査の検査領域の自動決定方法および基板処理装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20200091085A1 (en) 2020-03-19
SG11202102115YA (en) 2021-04-29
WO2020055766A1 (en) 2020-03-19
JP2022500844A (ja) 2022-01-04
CN112703590A (zh) 2021-04-23
TW202027185A (zh) 2020-07-16
JP7450609B2 (ja) 2024-03-15
US10790237B2 (en) 2020-09-29
EP3850658A1 (en) 2021-07-21
TWI825172B (zh) 2023-12-11
EP3850658A4 (en) 2022-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20210045500A (ko) 기준 필터링 (fiducial-filtering) 자동 웨이퍼 센터링 프로세스 및 연관된 시스템
KR101908149B1 (ko) 단일 센서를 이용한 듀얼 센싱 엔드 이펙터
JP4880115B2 (ja) 最適化技術を使用して基板のオフセットを決定する方法および装置
US9026244B1 (en) Presence sensing and position correction for wafer on a carrier ring
US11387122B2 (en) Method and apparatus for measuring process kit centering
US9097515B2 (en) Measuring device and measuring method
KR20160055010A (ko) 웨이퍼 이송 로봇 및 그 제어 방법
US9330985B2 (en) Automated hybrid metrology for semiconductor device fabrication
KR20020010522A (ko) 로봇들의 자동 교정을 위한 방법 및 장치
JP2016149501A (ja) 基板検出装置、基板検出方法及び基板処理システム
CN112449723A (zh) 使用振动数据测量晶片移动和放置的方法及设备
CN104752295A (zh) 位置监测装置、等离子体加工设备及工件的装卸方法
US8125653B2 (en) Apparatus and method for the determination of the position of a disk-shaped object
CN116819907A (zh) 一种曝光机光罩位置校准方法及系统
US11163934B2 (en) Optical rule checking for detecting at risk structures for overlay issues
US9043181B2 (en) Method for determining coordinates
EP4309855A1 (en) A method of using a robotic arm to position a part
CN207303057U (zh) 一种检测晶圆在预对准系统弯曲度的装置
GB2620778A (en) A method of using a robotic arm to position a part
KR20210068705A (ko) 풉 이송 로봇의 오토 티칭 장치 및 오토 티칭 방법
KR20240048366A (ko) 검사장치
CN114967669A (zh) 用于估算目标的位置的设备和方法以及具有该设备的机器人系统
WO2024018186A1 (en) A method of using a robotic arm to position a part
CN117565056A (zh) 堆垛机器人对晶圆盒的补偿方法及装置
KR20210002219A (ko) 챔버내 로봇추적제어시스템

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal