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DE10103253A1 - Verfahren und Anordnung zum Transportieren und Inspizieren von Halbleitersubstraten - Google Patents

Verfahren und Anordnung zum Transportieren und Inspizieren von Halbleitersubstraten

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Publication number
DE10103253A1
DE10103253A1 DE10103253A DE10103253A DE10103253A1 DE 10103253 A1 DE10103253 A1 DE 10103253A1 DE 10103253 A DE10103253 A DE 10103253A DE 10103253 A DE10103253 A DE 10103253A DE 10103253 A1 DE10103253 A1 DE 10103253A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
semiconductor substrate
arrangement
changer
work station
inspection
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Ceased
Application number
DE10103253A
Other languages
English (en)
Inventor
Andreas Birkner
Frank Bernhardt
Knut Hiltawski
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KLA Tencor MIE GmbH
Original Assignee
Leica Microsystems Jena GmbH
Leica Microsystems CMS GmbH
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 Leica Microsystems Jena GmbH, Leica Microsystems CMS GmbH filed Critical Leica Microsystems Jena GmbH
Priority to DE10103253A priority Critical patent/DE10103253A1/de
Priority to JP2002012949A priority patent/JP2002252265A/ja
Priority to US10/053,628 priority patent/US6553850B2/en
Publication of DE10103253A1 publication Critical patent/DE10103253A1/de
Priority to US10/379,677 priority patent/US6789436B2/en
Priority to US10/768,688 priority patent/US7028565B2/en
Ceased legal-status Critical Current

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Transportieren und Inspizieren von Halbleitersubstraten (6) mit mindestens drei Arbeitsstationen (8, 10, 12), einem Wechsler (14), der mindestens drei Arme (14a, 14b, 14c) aufweist, die zum Beschicken der einzelnen Arbeitsstationen (8, 10, 12) mit Halbleitersubstraten (6) ausgebildet sind. Eine Messeinrichtung (15) ist der zweiten Arbeitsstation (10) zugeordnet, die die Abweichung der aktuellen Position des Halbleitersubstrats (6) bestimmt und für die weitere Inspizierung des Halbleitersubstrats (6) der Anordnung (3) zur Verfügung stellt. Ferner ist der Wechsler (14) ohne Mittel für eine genaue Positionierung der Halbleitersubstrate (6) in den Arbeitsstationen (8, 10, 12) ausgestattet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Transportieren und Inspizieren von Halbleitersubstraten.
Ferner betrifft die Erfindung eine Anordnung zum Transportieren und Inspizieren von Halbleitersubstraten. In besonderen betrifft die Erfindung eine Anordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9.
In dem U.S. Patent 5,863,170 ist ein modulares Prozesssystem der Halbleiter offenbart. Dieses System zum Handhaben von Wafern ist modular aufgebaut und besitzt eine Vielzahl von Prozessstationen, die mit Wafern beschickt werden. Die Wafer werden von Prozessstation zu Prozessstation mit einem zentralen Karrussel weitergeleitet. In den Prozessstationen werden an den Wafern verschiedene Prozessschritte ausgeführt. Diese Anordnung kann lediglich für die Behandlung in verschiedenen Prozessstationen verwendet werden. Ein Kontrolle und Inspektion der Wafer ist nicht vorgesehen.
Das U. S. Patent 5,807,062 offenbart eine Anordnung zum Handhaben von waferförmigen Objekten. Von und nach Magazinen werden die Wafer in die Anordnung überführt. In der Anordnung selbst sind drei Arbeitsstationen angeordnet. In der ersten Arbeitsstation wird das waferförmige Objekt hinsichtlich einer Ebene und einem Winkel ausgerichtet. Die nächste Arbeitsstation stellt den x/y-Tisch eines Inspektionsmikroskops dar. Die dritte Arbeitsstation dient zur visuellen Kontrolle der waferförmigen Objekte durch eine Bedienperson. Die Arbeitsstationen sind jeweils zueinander unter einem Winkel von 120° angeordnet. Ein Wechsler sitzt zwischen den Arbeitsstationen und kann mit seinen drei Armen die waferförmigen Objekte den einzelnen Arbeitsstationen zuführen. Der Wechsler besitzt drei Arme und ein zusätzliches Mittel zur Feinpositionierung der waferförmigen Objekte.
Hierzu befindet sich auf der Achse des Wechslers ein Zahnrad, in das Backen mit der gleichen Zahnung eingreifen und so eine Feinverstellung des Wechslers ermöglichen. Nachteilig bei dieser Anordnung ist, dass sie nicht so universell einsetzbar ist und das Feinpositionieren längere Zeit in Anspruch nimmt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde Verfahren zu schaffen, mit dem waferförmige Objekte zeitsparend handhabbar sind und ein hoher Durchsatz der waferförmigen Objekte mit dem Verfahren ermöglicht ist.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren, das durch die folgenden Schritte gekennzeichnet ist:
  • - Vorsehen von mindestens drei Arbeitsstationen in einer Anordnung, wobei ein Wechsler derart angeordnet ist, dass jede der Arbeitsstationen mit jeweils einem Halbleitersubstrat versorgt werden kann;
  • - Anheben des Wechslers und Ausführen einer Drehbewegung um einem bestimmten Winkelbetrag, um jedes der Halbleitersubstrate einer anderen Arbeitsstation zuzuführen;
  • - Übergeben mindestens eines Halbleitersubstrates an mindestens eine der jeweiligen Arbeitsstationen, wobei ein Transportieren und/oder Inspizieren des Halbleitersubstrats stattfindet;
  • - Absenken des Wechslers und Ausführen einer Drehbewegung um einem den gleichen Winkelbetrag in entgegengesetzter Richtung, ohne dass ein Halbleitersubstrat auf dem Wechsler aufliegt; und
  • - Übernehmen eines neuen Halbleitersubstrats von einem Substrat- Zuführungsmodul.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung zu schaffen, die es erlaubt, auf einfache zeitsparende Weise waferförmige Objekte visuell und mikroskopisch zu untersuchen. Hinzu kommt, dass die Anordnung auch mit ungenau positionierten waferförmigen Objekten arbeiten können soll. Ferner sollen mit der Erfindung auch waferförmige Objekte unterschiedlicher Größe verarbeitet werden.
Die Aufgabe wird durch eine Anordnung gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, dass eine Messeinrichtung der zweiten Arbeitsstation zugeordnet ist, die die Abweichung der aktuellen Position des Halbleitersubstrats von einer Sollposition bestimmt und für die weitere Inspizierung des Halbleitersubstrats der Anordnung zur Verfügung stellt, und dass der Wechsler ohne Mittel zum Verbringen der Halbleitersubstrate in die Sollposition ausgestaltet ist.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand schematisch dargestellt und wird anhand der Figuren nachfolgend beschrieben. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht der Anordnung, die mit einem Substrat-Zuführungsmodul für waferförmige Objekte verbunden ist;
Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine mögliche Aufstellung der Anordnung und des Substrat- Zuführungsmoduls;
Fig. 3 eine schematische Darstellung der Ausgestaltung der Arbeitsstation in Seitenansicht im Bereich der optischen Inspektionsmikroskops;
Fig. 4 eine Draufsicht der Anordnung zur Verdeutlichung des Flusses der Halbleitersubstrate;
Fig. 5 eine Darstellung von zwei Zyklen eines möglichen Szenarios des Flusses der Halbleitersubstrate in der Anordnung, wobei auf die Makroinspektion durch den Benutzer verzichtet wird;
Fig. 6 eine Darstellung von zwei Zyklen eines weiteren Szenarios des Flusses der Halbleitersubstrate in der Anordnung, wobei zusätzlich eine Makroinspektion durchgeführt wird;
Fig. 7 eine Darstellung von einem Zyklus, bei dem ein schlechtes Halbleitersubstrat in der visuellen Makroinspektion gefunden wurde; und
Fig. 8 eine Darstellung der Handhabung von Halbleitersubstraten, bei der nur ein Halbleitersubstrat pro Zyklus in der Anordnung untersucht wird und keine visuelle Makroinspektion stattfindet.
Die Fig. 1 zeigt in schematischer Weise eine seitliche Zuordnung eines Substrat-Zuführungsmoduls 1 an eine Anordnung 3 mit mehreren Arbeitsstationen 8, 10, 12. Das Substrat-Zuführungsmodul 1 ist in diesem Ausführungsbeispiel derart gegenüber der Anordnung 3 orientiert, dass es mit Substraten von seiner Vorderseite 2 her über ein oder mehrere Beladezugänge (load ports) 2a, 2b beladen werden kann. Normalerweise sind zwei Beladezugänge 2a, 2b vorgesehen. Dabei werden offen gestaltete oder geschlossene Kassetten 4 verwendet, die manuell durch den Benutzer oder durch Automatisierung z. B. mittels eines Roboters in die Beladezugänge 2a, 2b eingeführt werden. Die Kassetten 4 können mit Halbleitersubstraten 6 gefüllt sein oder sie können auch leer sein, je nach vorgesehenem Arbeitsablauf. Beispielsweise können alle Kassetten 4 gefüllt sein und es werden Halbleitersubstrate 6 zuerst der einen Kassette 4 entnommen, in die Anordnung 3 eingeführt und nach dortiger Behandlung und Kontrolle wieder zurück in dieselbe Kassette 4 gegeben. Anschließend wiederholt sich dieser Vorgang für die nächste Kassette 4, während der Benutzer die Kassette 4 mit den bearbeiteten Halbleitersubstraten 6 abholt und dafür eine neue Kassette 4 mit Halbleitersubstraten 6 in den freien Beladezugang 2a, 2b einführt. Im Inneren des Substrat-Zuführungsmoduls 1 ist ein Transportroboter 5 vorgesehen, der die Halbleitersubstrate 6 in die Anordnung 3 überführt. Die Anordnung des Substrat-Zuführungsmoduls 1 in Fig. 1 ist lediglich eine von mehreren Ausgestaltungsmöglichkeiten. Ebenso kann das Substrat- Zuführungsmodul 1 um 90o gedreht sein, so dass die Kassetten von der Anordnung 3 wegweisen.
Wie bereits erwähnt, sind in der Anordnung 3 mehrere Arbeitsstationen 8, 10 und 12 vorgesehen. An den Arbeitsstationen 8, 10 und 12 werden an den Halbleitersubstraten 6 entsprechende Untersuchungen, Kontrollen und Inspektionen ausgeführt. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind in der Anordnung drei Arbeitsstationen, eine erste, eine zweite und eine dritte Arbeitsstation 8, 10 und 12, vorgesehen. Zentral zwischen den Arbeitsstationen 8, 10 und 12 ist ein Wechsler 14 für die Halbleitersubstrate 6 angeordnet. Der Wechsler 14 besitzt drei Arme 14a, 14b und 14c, mit denen gleichzeitig die einzelnen Arbeitsstationen 8, 10 und 12 mit den Halbleitersubstraten 6 versorgt werden können. Die erste Arbeitsstation 8 dient zur Übernahme aus dem bzw. zur Übergabe an das Substrat- Zuführungsmodul 1. Die zweite Arbeitsstation 10 dient zum Ausrichten, zur Bestimmung der Positionierung bzw. zur visuellen Inspektion der Halbleitersubstrate 6. Zum Ausrichten der Halbleitersubstrate 6 ist der zweiten Arbeitsstation 10 eine Messeinrichtung 15 zugeordnet, die auf dem Halbleitersubstrat 6 aufgebrachte Marker detektiert und Codierungen der Halbleitersubstrate bestimmt. Ferner ermittelt die Messeinrichtung 15 die Abweichung von der positionsgenauen Ablage des Halbleitersubstrats 6 in der zweiten Arbeitsstation 10. Die so ermittelten Daten werden an eine zentrale Verarbeitungseinheit (nicht dargestellt) weitergeleitet. Die dritte Arbeitsstation 12 ist für die Mikroinspektion der Halbleitersubstrate 6 ausgebildet. Die dritte Arbeitsstation 12 besitzt einen x/y-Tisch 17, der das Halbleitersubstrat 6 einem Mikroskops 16 zur Mikroinspektion zuführt. Eine z-Verstellung kann durch den x/y-Tisch ebenfalls ermöglicht werden. Die Anordnung 3 ist von einem Gehäuse 18 umgeben, das die drei Arbeitsstationen 8, 10 und 12 sowie das Mikroskop 16 gegenüber der Umgebungsluft abriegelt bzw. die entsprechend erforderlichen Reinraumbedingungen schafft. Hinzu kommt, dass durch das Gehäuse 18 ebenfalls die Möglichkeit des Eingriffs des Benutzers in die Anordnung 3 verhindert ist, was zusätzlich einen Sicherheitsaspekt darstellt. Das Mikroskop 16 ist in der hier offenbarten Ausführungsform mit einem Okular 20 versehen, das einem Benutzer die Möglichkeit bietet, eine visuelle Mikroinspektion der zu untersuchenden Halbleitersubstrate 6 durchzuführen. Selbstverständlich können die Halbleitersubstrate 6 in der dritten Arbeitsstation 12 mit dem Mikroskop 16 automatisch inspiziert werden. Das Gehäuse 18 der Anordnung 3 und das Substrat-Zuführungsmodul 1 weisen Andockelemente 22 auf, die eine variable Zuordnung von Substrat-Zuführungsmodul 1 und Anordnung 3 ermöglichen.
Ein Ausführungsbeispiel dieser variablen Zuordnung ist in Fig. 2 dargestellt und zeigt eine mögliche Aufstellung der Anordnung 3 und des Substrat- Zuführungsmoduls 1. Die Anordnung 3 definiert eine Übergabeposition 24, an der die Halbleitersubstrate 6 von dem Substrat-Zuführungsmodul 1 in die Anordnung 3 eingebracht werden. Hierzu sind in entsprechender Weise die Andockelemente 22 am oder im Gehäuse 18 der Anordnung 3 angebracht. Von den Kassetten 4 gelangen die Halbleitersubstrate 6 über die Beladezugänge 2a, 2b in das Substrat-Zuführungsmodul 1 und von dort mittels des Transportroboters 5 zu der Übergabeposition 24 der Anordnung 3.
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung der Ausgestaltung der Arbeitsstation in Seitenansicht im Bereich der optischen Inspektionsmikroskops 16. Der Wechsler 14 ist um eine Drehachse 13 frei drehbar. Ferner ist der Wechsler 14 axial auf- und abbewegbar, um somit die Halbleitersubstrate 6 aufzunehmen bzw. in der dritten Arbeitsstation 12 abzulegen. Die axiale Bewegung des Wechslers 14, die ebenso der Bewegung in z-Richtung entspricht, ist durch einen Doppelpfeil A-A dargestellt. Die in der angehobenen Position 14up ist der Wechsler 14 gestrichelt dargestellt. In der angehobenen Position 14up des Wechslers 14, kann sich der Wechsler mit seinen Armen oberhalb einer Ebene 19 bewegen, die durch einen in der Arbeitsstation 12 abgelegten Wafer definiert ist. Die Ebene 19 ist in Fig. 3 durch eine dicke gestrichelte Linie dargestellt. Hinzu kommt, dass die Arbeitsstation 12 eine Freisparung 21 aufweist, durch die hindurch der Wechsler 14 seine Arme 14a und 14b frei drehen kann. Die Freisparung 21 ermöglicht es, dass der Wechsler 14 in der Vorwärts- und der Rückwärtsrichtung in der abgesenkten Position frei drehen kann. Die zweite Arbeitsstation 10, in der Grundstellung in Fig. 3 ebenfalls mit durchgezogenen Linien dargestellt. Die zweite Arbeitsstation 10 kann in eine Mittelposition 10m und in eine angehobene Position 10up bewegt werden. In der Mittelposition 10m befindet sich die zweite Arbeitsstation 10 auf der Höhe der Ebene 19. Wie bereits in Fig. 1 erwähnt sind die zweite und die dritte Arbeitsstation 10 und 12 derart räumlich angeordnet, dass sie von den Armen 14a und 14b des Wechslers 14 mit Halbleitersubstraten 6 versorgt werden können.
In Fig. 4 ist eine schematische Draufsicht der Anordnung 3 zur Verdeutlichung des Flusses der Halbleitersubstrate 6 dargestellt. Ein Pfeil 26 in Fig. 4 markiert die Stelle an der die Halbleitersubstrate 6 in die Anordnung 3 eingebracht werden. In einer bevorzugten Ausführungsform besitzt der Wechsler 14 drei Arme 14a, 14b und 14c, die jeweils im Winkel von 120° angeordnet sind. Der Wechsler 14 führt die Halbleitersubstrate 6 den einzelnen Arbeitsstationen 8, 10 und 12 zu. Die erste Arbeitsstation 8 ist die Übergabeposition 8a, die zweite Arbeitsstation 10 ist die Makroinspektion 10a und die dritte Arbeitsstation 12 ist die Mikroinspektion 12a. Die Übergabeposition 8a, Makroinspektion 10a und die Mikroinspektion 12a definieren die Stellung des Wechslers 14, an denen die Halbleitersubstrate 6 von den Arbeitsstationen 8, 10 und 12 übernommen bzw. an die Arbeitsstationen 8, 10 und 12 übergeben werden. Bei optimaler Auslastung sind in Anordnung 3 drei Halbleitersubstrate gleichzeitig, wobei eine gleichzeitige Makroinspektion 10a und eine Mikroinspektion 12a möglich ist. Der gestrichelte Kreis in Fig. 4 definiert einen äußeren Bewegungskreis 28 des Wechslers 14 zusammen mit den auf dem Wechsler 14 aufliegenden Halbleitersubstraten 6. Jedes der Halbleitersubstrate 6 besitzt eine Kennung 30 und einen Notch 32. Die Kennung 30 umfasst z. B. einen Barcode, eine Zahlenkennung, eine Zahlen- Buchstabenkennung oder Kombinationen hiervon. Der Notch 32 dient zur Ermittlung der Orientierung des Halbleitersubstrats 6 und folglich auch zu dessen genauen räumlichen Ausrichtung.
Fig. 5 zeigt eine graphische Darstellung von zwei Zyklen n und n + 1 eines möglichen Szenarios des Flusses der Halbleitersubstrate 6 in der Anordnung 3. Auf der x-Achse ist in Fig. 5 und in den Fig. 6 bis 8 die Zeit t aufgetragen. Die Darstellungen in den Fig. 5 bis 8 sind als schematisch anzusehen und die Zeitintervalle stellen eine ungefähre Dauer der Bearbeitungszeit der Halbleitersubstrate an den Arbeitsstationen dar. Bei dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel befinden sich gleichzeitig drei Halbleitersubstrate 6 in der Anordnung 3. Eine visuelle Makroinspektion wird von der Bedienperson in diesem Ausführungsbeispiel nicht durchgeführt. Zu Beginn des Flusses der Halbleitersubstrate 6 in der Anordnung befindet sich das erste Halbleitersubstrat 6 1 an der Übergabeposition 8a, das zweite Halbleitersubstrat 6 2 befindet sich in der Makroinspektion 10a und das dritte Halbleitersubstrat 6 3 befindet sich in der Mikroinspektion 12a. Die Übergabeposition 8a, die Makroinspektion 10a und die Mikroinspektion 12a ist in den Fig. 5 bis 8 als eine gestrichelte Linie dargestellt. Die Verweildauer der Halbleitersubstrate ist in den Fig. 5 bis 8 durch senkrechte Striche gekennzeichnet und der Zwischenraum ist mit dem Bezugszeichen des gerade bearbeiteten oder Halbleitersubstrats bezeichnet.
Der Wechsler 14 macht einen Hub in axialer Richtung (in den Fig. 5 bis 8 jeweils durch einen Pfeil nach oben dargestellt) und hebt das zweite und das dritte Halbleitersubstrat 6 2 und 6 3 von der Makroinspektion 10a bzw. der Mikroinspektion 12a ab. Der Wechsler 14 dreht und so gelangt das erste Halbleitersubstrat 6 1 an die Makroinspektion 10a, das zweite Halbleitersubstrat 6 2 gelangt zur Mikroinspektion 12a und das dritte Halbleitersubstrat 6 3 wird schließlich zur Übergabeposition 8a transportiert und dem Substrat-Zuführungsmodul 1 übergeben. Anschließend wird der Wechsler 14 abgesenkt (in den Fig. 5 bis 8 jeweils durch einen Pfeil nach unten dargestellt) und mit leeren Armen um -120° zurückgedreht. Dem leeren Arm wird an der Übergabeposition 8a aus dem Substrat-Zuführungsmodul 1 ein viertes Halbleitersubstrat 6 4 zugeführt. Bevor dieser Austausch erfolgte, sind an dem ersten und zweiten Halbleitersubstrat 6 1 und 6 2 an den zweiten und dritten Arbeitsstationen 10 und 12 die erforderliche Inspektion durchgeführt worden. Nach einer gewissen Zeit führt der Wechsler 14 wieder einen axialen Hub durch, um den Zyklus n + 1 einzuleiten. Der Wechsler 14 macht abermals einen axialen Hub und führt eine Drehung um +120° durch. Somit gelangt das vierte Halbleitersubstrat 6 4 zur Makroinspektion 10a und das erste Halbleitersubstrat 6 1 wird der Mikroinspektion 12a zugeführt. Der Bewegungsablauf des Wechslers 14 ist mit dem bereits oben erwähnten identisch. An der Übergabeposition 8a erfolgt der Austausch des zweiten Halbleitersubstrats 6 2 gegen ein fünftes Halbleitersubstrat 6 5. Dieses fünfte Halbleitersubstrat 6 5 durchläuft dann in den folgenden Zyklen die Arbeitsstationen 8, 10 und 12 in der Anordnung 3.
Eine weitere Ausführungsform der Handhabung der Halbleitersubstrate 6 in der Anordnung 3, ist in Fig. 6 offenbart. Dabei wird zusätzlich vom Benutzer eine Makroinspektion durchgeführt. Ebenso wie zu Beginn des in Fig. 5 offenbarten Flusses der Halbleitersubstrate 6 in der Anordnung 3 befindet sich das erste Halbleitersubstrat 6 1 an der Übergabeposition 8a, das zweite Halbleitersubstrat 6 2 befindet sich in der Makroinspektion 10a und das dritte Halbleitersubstrat 6 3 befindet sich in der Mikroinspektion 12a. Der Wechsler 14 macht einen axialen Hub und hebt das zweite und das dritte Halbleitersubstrat 6 2 und 6 3 von der Makroinspektion 10a bzw. der Mikroinspektion 12a ab. Der Wechsler 14 dreht um +120° und so gelangt das erste Halbleitersubstrat 6 1 an die Makroinspektion 10a, das zweite Halbleitersubstrat 6 2 gelangt zur Mikroinspektion 12a und das dritte Halbleitersubstrat 6 3 wird schließlich zur Übergabeposition 8a transportiert und dem Substrat-Zuführungsmodul 1 übergeben. Während an der dritten Arbeitsstation 12 die Mikroinspektion 12a durchgeführt wird, senkt sich der Wechsler 14 axial ab und wird nun um -60° gedreht. Somit wird der Wechsler 14 aus dem Arbeitsbereich der zweiten Arbeitsstation 10 gebracht. Dies ist notwendig, da das Halbleitersubstrat 6 in der zweiten Arbeitsstation 10 im Sichtbereich der Bedienperson geschwenkt und gedreht wird, um mögliche makroskopische Fehler auf dem Halbleitersubstrat 6 zu erkennen. Wenn die visuelle Makroinspektion beendet ist, dreht der immer noch abgesenkte Wechsler 15 um weitere -60°. Dem Arm wird an der Übergabeposition 8a aus dem Substrat-Zuführungsmodul 1 ein viertes Halbleitersubstrat 6 4 zugeführt. Bevor dieser Austausch erfolgte, sind an dem ersten und zweiten Halbleitersubstrat 6 1 und 6 2 an den zweiten und dritten Arbeitsstationen 10 und 12 die erforderliche Inspektion durchgeführt worden. Nach einer gewissen Zeit führt der Wechsler 14 wieder einen axialen Hub durch, um den Zyklus n + 1 einzuleiten. Der Wechsler 14 macht abermals einen axialen Hub und eine Drehung um +120°. Somit gelangt das vierte Halbleitersubstrat 6 4 zur Makroinspektion und das erste Halbleitersubstrat 6 1 wird der Mikroinspektion 12a zugeführt. Der Bewegungsablauf des Wechslers 14 ist mit dem bereits oben erwähnten identisch. An der Übergabeposition 8a erfolgt der Austausch des zweiten Halbleitersubstrats 6 2 gegen ein fünftes Halbleitersubstrat 6 5. Dieses fünfte Halbleitersubstrat 6 5 durchläuft dann in den folgenden Zyklen die Arbeitsstationen 8, 10 und 12 in der Anordnung 3.
Fig. 7 zeigt eine Darstellung von einem Zyklus, bei dem ein schlechtes Halbleitersubstrat in der visuellen Makroinspektion gefunden wurde. Hier wird ebenfalls, wie in Fig. 6 bereits dargestellt, vom Benutzer eine visuelle Makroinspektion durchgeführt. Ebenso wie zu Beginn des in Fig. 5 offenbarten Flusses der Halbleitersubstrate 6 in der Anordnung 3 befindet sich das erste Halbleitersubstrat 6 1 an der Übergabeposition 8a, das zweite Halbleitersubstrat 6 2 befindet sich in der Makroinspektion 10a und das dritte Halbleitersubstrat 6 3 befindet sich in der Mikroinspektion 12a. Der Wechsler 14 macht einen axialen Hub und hebt das zweite und das dritte Halbleitersubstrat 6 2 und 6 3 von der Makroinspektion 10a bzw. der Mikroinspektion 12a ab. Der Wechsler 14 dreht um +120° und so gelangt das erste Halbleitersubstrat 6, an die Makroinspektion 10a, das zweite Halbleitersubstrat 6 2 gelangt zur Mikroinspektion 12a und das dritte Halbleitersubstrat 6 3 wird schließlich zur Übergabeposition 8a transportiert und dem Substrat-Zuführungsmodul 1 übergeben, wobei der Wechsler 14 axial abgesenkt wird. Während an der dritten Arbeitsstation 12 die Mikroinspektion 12a durchgeführt wird, wird Wechsler 14 nun um -60° gedreht. Somit wird, wie bereits in Fig. 6 erwähnt, der Wechsler 14 aus dem Arbeitsbereich der zweiten Arbeitsstation 10 gebracht. Bei der visuellen Makroinspektion ist das erste Halbleitersubstrat 6 1 als fehlerhaft gekennzeichnet worden. Ein gegebenenfalls bereits an der Übergabeposition 8a an den Wechsler 14 übergebenes viertes Halbleitersubstrat 6 4 wird wieder in das Substrat- Zuführungsmodul 1 zurücktransportiert. Der Wechsler 14 dreht axial abgesenkt um weitere +60°. Ein Arm des Wechslers 14 übernimmt das erste Halbleitersubstrat 6 1 durch Absenken der zweiten Arbeitstation 10 in die Grundstellung. Das Absenken der Arbeitsstation 10 in die Grundstellung ist erforderlich, damit der Wechsler 14 frei drehen kann. Der Wechsler 14 dreht im abgesenkten Zustand um -120° und bringt somit das erste Halbleitersubstrat 6 1 in die Übergabeposition 8a. Das zweite Halbleitersubstrat 6 2 befindet sich immer noch in der dritten Arbeitsstation 12 bzw. der Mikroinspektion 12a. An der Übergabeposition 8a wird das erste fehlerhafte Halbleitersubstrat 6 1 an das gegeben das Substrat-Zuführungsmodul 1 übergeben und aus dem Substrat-Zuführungsmodul 1 ein viertes Halbleitersubstrat 6 4 auf dem Wechsler 14 abgelegt. Schließlich dreht der Wechsler abgesenkt um +120° und bringt das vierte Halbleitersubstrat 6 4 zur zweiten Arbeitsstation 10. Das fünfte Halbleitersubstrat 6 5 wird an der Übergabeposition 8a an den Wechsler 14 übergeben. Anschließend dreht der Wechsler 14 abgesenkt um -60°, um den Wirkungsbereich der zweiten Arbeitsstation 10 freizumachen. An der ersten Arbeitsstation 10 wird am vierten Halbleitersubstrat 6 4 die visuelle Makroinspektion durchgeführt. Nach der Beendigung der visuellen Makroinspektion dreht der Wechsler 14 erneut um -60° und anschließend kann der Wechsel der in der Anordnung 3 befindlichen Halbleitersubstrate nach dem bereits in Fig. 5 und Fig. 6 beschriebenen Verfahren erfolgen.
Fig. 8 zeigt eine Ausführungsform des Verfahrens der Handhabung von Halbleitersubstraten, bei der nur ein Halbleitersubstrat 6 pro Zyklus in der Anordnung 3 untersucht wird. Eine visuelle Makroinspektion findet nicht statt. Das erste Halbleitersubstrat 6 1 wird von dem Substrat-Zuführungsmodul 1 an den Wechsler 14 übergeben. Der Wechsler dreht um +120° und das erste Halbleitersubstrat 6 1 wird an die zweite Arbeitsstation 10 übergeben. Dort wird die Ausrichtung des ersten Halbleitersubstrats 6, ermittelt und anschließend die Kennung 30 auf dem ersten Halbleitersubstrat 6, gelesen. In der Zwischenzeit dreht der Wechsler 14 axial abgesenkt um -120°. Der Wechsel macht anschließend einen z-Hub und entnimmt das erste Halbleitersubstrat 6 1 von der zweiten Arbeitsstation 10. Der Wechsler dreht um +120° und übergibt das erste Halbleitersubstrat 6 1 an die dritte Arbeitsstation 12, wo die Mikroinspektion durchgeführt wird. Nach der Mikroinspektion macht der Wechsler 14 einer erneuten z-Hub, entnimmt das erste Halbleitersubstrat 6 1 aus der dritten Arbeitsstation 12 und dreht um -120°. Das erste Halbleitersubstrat 6 1 gelangt wiederum zur zweiten Arbeitsstation 10 und dort wird der Notch 32 bestimmt, so dass eine Ausrichtung des ersten Halbleitersubstrats 6 1 erreicht wird. In der Zwischenzeit dreht der Wechsler 14 axial abgesenkt um +120°. Anschließend macht der Wechsler 14 einen axialen Hub, entnimmt das erste Halbleitersubstrat 6 1, aus der zweiten Arbeitsstation 10 und dreht um -120°. Das erste Halbleitersubstrat 6 1 befindet sich nun an der Übergabeposition 8a und wird an das Substrat- Zuführungsmodul 1 übergeben. Aus dem Substrat-Zuführungsmodul 1 wird ein zweites Halbleitersubstrat 6 2 entnommen und mit dem zweiten Halbleitersubstrat 6 2 wird das bereits oben beschriebene Verfahren wie für das erste Halbleitersubstrat 6 1 durchgeführt.
Es ist selbstverständlich, dass je nach Anzahl der Halbleitersubstrate 6 in der Anordnung 3 oder Änderungen des Flusses der Halbleitersubstrate 6 durch die Anordnung 3, wie z. B. das Entnehmen von mangelhaften Halbleitersubstraten 6, sich die Verweildauer der Halbleitersubstrate an den einzelnen Arbeitsstationen 6 ändern kann. Dies hat folglich auch Auswirkung auf die Zyklusdauer.
Die Erfindung wurde in bezug auf eine besondere Ausführungsform beschrieben. Es ist jedoch selbstverständlich, dass Änderungen und Abwandlungen durchgeführt werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen.
Bezugszeichenliste
1
Substrat-Zuführungsmodul
2
Vorderseite
2
a Beladezugang
2
b Beladezugang
3
Anordnung
4
Kassette
5
Transportroboter
6
Halbleitersubstrat
6 1
erstes Halbleitersubstrat
6 2
zweites Halbleitersubstrat
6 3
drittes Halbleitersubstrat
6 4
viertes Halbleitersubstrat
6 5
fünftes Halbleitersubstrat
8
erste Arbeitsstation
8
a Übergabeposition
10
zweite Arbeitsstation
10
a Makroinspektion
10
m Mittelposition
10
up angehobene Position
12
dritte Arbeitsstation
12
a Mikroinspektion
13
Drehachse des Wechslers
14
Wechsler
14
a Arm des Wechslers
14
b Arm des Wechslers
14
c Arm des Wechslers
14
up angehobene Position des Wechslers
15
Messeinrichtung
16
Mikroskop
17
x/y-Tisch
18
Gehäuse
19
Ebene
20
Okular
21
Freisparung
22
Andockelemente
24
Übergabemarkierung
26
Pfeil
28
äußerer Bewegungskreis
30
Kennung
32
Notch
A-A Doppelpfeil
n Zyklus
n + 1 Zyklus
t Zeit

Claims (16)

1. Verfahren zum Transportieren und Inspizieren von Halbleitersubstraten gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
  • - Vorsehen von mindestens drei Arbeitsstationen (8, 10, 12) in einer Anordnung (3), wobei ein Wechsler (14) derart angeordnet ist, dass jede der Arbeitsstationen mit jeweils einem Halbleitersubstrat (6) versorgt werden kann;
  • - Anheben des Wechslers (14) und Ausführen einer Drehbewegung um einem bestimmten Winkelbetrag, um jedes der Halbleitersubstrate (6) einer anderen Arbeitsstation (8, 10, 12) zuzuführen;
  • - Übergeben mindestens eines Halbleitersubstrates an mindestens eine der jeweiligen Arbeitsstationen (8, 10, 12), wobei ein Transportieren und/oder Inspizieren des Halbleitersubstrats (6) stattfindet;
  • - Absenken des Wechslers (14) und Ausführen einer Drehbewegung um einem den gleichen Winkelbetrag in entgegengesetzter Richtung, ohne dass ein Halbleitersubstrat (6) auf dem Wechsler (14) aufliegt; und
  • - Übernehmen eines neuen Halbleitersubstrats von einem Substrat- Zuführungsmodul (1).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkelbetrag 120° beträgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die erste Arbeitsstation (8) eine Übergabeposition (8a) definiert, an der die Halbleitersubstrate (6) von dem Substrat-Zuführungsmodul (1) in die Anordnung (3) überführt bzw. von der Anordnung (3) in das Substrat- Zuführungsmodul (1) zurücktransportiert werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Arbeitstation (10) eine Makroinspektion (10a) definiert, mit der die Abweichung der aktuellen Position des Halbleitersubstrats (6) bestimmt und für die weitere Inspizierung des Halbleitersubstrats (6) der Anordnung (3) zur Verfügung gestellt wird und wobei eine Positionsänderung des Halbleitersubstrats (6) an der zweiten Arbeitsstation (10) unterbleibt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass an der zweiten Arbeitsstation (10) eine Kennung (30) auf dem Halbleitersubstrat (6) ermittelt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass an der zweiten Arbeitsstation (10) die Orientierung des Halbleitersubstrats (6) dadurch bestimmt wird, dass ein Notch (32) am Halbleitersubstrat (6) ermittelt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer visuellen Makroinspektion durch den Benutzer vorher der Wechsler (14) abgesenkt wird und anschließend um -60° gedreht wird, um an der zweiten Arbeitsstation (10) genügend Freiraum zur Verfügung zu stellten, und dass nach Beendigung der visuellen Makroinspektion eine erneute Drehung des Wechslers (14) um weitere -60° erfolgt.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Arbeitstation (12) eine Mikroinspektion (12a) definiert, mit der definierte Stellen des Halbleitersubstrats (6) mit einem Mikroskop (16) auf Fehler untersucht werden.
9. Anordnung zum Transportieren und Inspizieren von Halbleitersubstraten (6) mit mindestens drei Arbeitsstationen (8, 10, 12), einem Wechsler (14), der mindestes drei Arme (14a, 14b, 14c) aufweist, die zum Beschicken der einzelnen Arbeitsstationen (8, 10, 12) mit Halbleitersubstraten (6) ausgebildet sind, wobei die Arbeitsstationen koaxial um eine Drehachse des Wechslers (14) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine Messeinrichtung (15) der zweiten Arbeitsstation (10) zugeordnet ist, die die Abweichung der aktuellen Position des Halbleitersubstrats (6) von einer Sollposition bestimmt und für die weitere Inspizierung des Halbleitersubstrats (6) der Anordnung (3) zur Verfügung stellt und dass der Wechsler (14) ohne Mittel zum Verbringen der Halbleitersubstrate (6) in die Sollposition ausgestaltet ist.
10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Arme (14a, 14b, 14c) in einem Winkel von 120° zueinander stehen.
11. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Arbeitsstation (8) eine Übergabeposition (8a) definiert, an der Halbleitersubstrate (6) von einem Substrat-Zuführmodul (1) in die Anordnung (3) einführbar bzw. von der Anordnung (3) an das Substrat-Zuführmodul (1) übergebbar sind.
12. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Arbeitsstation (10) eine Makroinspektion (10a) definiert, mit der die Abweichung der aktuellen Position des Halbleitersubstrats (6) mit der Messeinrichtung (15) bestimmbar ist.
13. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Makroinspektion (10a) eine visuelle Makroinspektion der Vorder- und Rückseite des Halbleitersubstrats (6) durch den Benutzer ermöglicht und/oder dabei das Halbleitersubstrat (6) mit einem geeigneten Mittel im Blickfeld des Benutzers schwenkt und dreht.
14. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Arbeitsstation (12) eine Mikroinspektion (12a) definiert und einen x/y-Tisch (17) umfasst, der das Halbleitersubstrat (6) einem Mikroskop (16) zuführt und gegebenenfalls eine Verstellung in z-Richtung ermöglicht.
15. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der x/y-Tisch (17) eine Freisparung (21) aufweist, die dem abgesenkten Wechsler (14) zum freien Drehen den Freiraum zur Verfügung stellt.
16. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung (3) von einem Gehäuse (18) umgeben ist, das für die gesamte Anordnung (3) bestimmte Reinraumbedingungen zur Verfügung stellt.
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